JPS6351850A - 核磁気共鳴映像法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、２成分の化学シフト画像を得る核磁気共鳴
映像法に関し、特に化学シフトアーチファクトを除去で
きる核磁気共鳴映像法に関するものである。

［従来の技術］ 一般に、核磁気共鳴（ＮＭＲ）とは、ある原子核を−様
な静磁場中においたとき、これらが磁場の強さに比例し
た周波数で磁場の印加方向を軸としてそのまわりを歳差
運動するという事実によるものである。この周波数はラ
ーモア周波数として知られており、 ωＧ＝γＨ。

但し、γ：原子核の磁気回転比 Ｈｏ：磁場の強さ により与えられる。つまり、ある特定の方向に沿って強
さが変化するような静磁場を印加すると、その方向の各
位置にある原子核は異なった周波数で歳差運動をするこ
とになる。従って、物体に傾斜磁場（Ｂａｄｉｅｎｔ　
　ｍａｇｎｅｔｉｃ　ｆｉｅｌｄ）を印加し且つ同時に
十分な強さの高周波パルス磁場を印加すると、高周波パ
ルスと等しい周波数で歳差運動を行うスピンを有する原
子核のみを、９０°又は１８０°に亘って回転させ、他
の原子核からアイソレートさぜることができる。

次に、この現象を用いて人体の断層像を得る方法につい
て説明する。

第３図は、例えばエイ・ジェイムズ（Ａ　、　Ｊ　ａｍ
ｅｓ）等がアメリカン・ジャーナル・オブ・ラジオロジ
イ（Ａｍｅｒｉｃａｎ　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｒａｄ
ｉｏｌｏｇｙ）の１９８２年第１３８巻、第２０６頁に
発表したものを簡略化した、一般的な核磁気共鳴画像装
置を一部側面図で示すブロック図である。

図において、（１〉は磁石、（２）は磁石（１）の静磁
場中に横たえられた物体としての人体、〈３）は人体〈
２）の回りに巻かれた高周波コイル、（４）は高周波コ
イル（３）に電磁波を送信しｎつ人体（２）からの電磁
波を受信するための送受信器、（５）は磁石（１）と高
周波コイル（３）との間にあって複数対からなる傾斜磁
場コイル、（６）は傾斜磁場コイル（５）のための傾斜
磁場コイル用電源、（７）は傾斜磁場コイル用電源（６
）及び送受信器（４）を制御する制御回路、（８）は制
御回路（７）と連結した計算機、（９）は計算機（８）
に連結された画像表示器である。

次に、第３図に示した核磁気共鳴画像装置の動作ついて
説明する。

まず、磁石（１）によって人体（２）に均一な静磁場を
かけ、人体（２）内の特定の原子核にそのゼーマンエネ
ルギに一致する電磁波を送受信器（４）の送信部から高
周波コイル（３）を通して照射する。

この電磁波により、人体（２）内の特定の原子核は基底
状態から励起状態への共鳴的遷移を起こす。

そして電磁波の照射を止め、人体（２）内の原子核から
放出される電磁波を、高周波コイル（３）を通して送受
信器（４）の受信部で検出する。送受信器（４）には受
信用の＾Ｄ変換器が内蔵されており、所定のサンプリン
グ周波数に従って高周波コイル（３）からの磁気共鳴信
号を受信している。このとき、傾斜磁場コイル（５）で
静磁場に勾配をつけることにより、人体（２）のどの位
置からの信号であるかを判別する。

一方、計算機（８）は制御回路（７）を介して、傾斜磁
場コイル（５）に電流を供給するための傾斜磁場コイル
用電源（６）及び送受信器（４）を制御し、高速フーリ
エ変換の結果得られた画像は画像表示器（９）に表示さ
れる。尚、フーリエ変換による核磁気共鳴映像法の詳細
については、例えば英国特許第２０７９９４６号明細書
に記載されているので、ここでは記述しない。

次に、第３図に示した核磁気共鳴画像装置を用いて化学
シフト画像を得るための、従来の核磁気共鳴映像法につ
いて説明する。尚、化学シフトとは核スピンの共鳴スペ
クトル線がわずかに分裂することであり、例えばプロト
ンの場合、水と脂肪の化学シフト差は３．５ｐｐ−であ
る。

第４国は、例えば核磁気共鳴医学研究会発行の第７回核
磁気共鳴医学研究会大会講演抄録集（Ｎ１４Ｒ医学、第
６巻、Ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔ−１，１９８６年）の第１
３４頁に記載された、化学シフト画像を得るための一般
的な核磁気共鳴映像法を示すパルスシーケンス図である
。尚、第４図のパルスシーケンス図は、上記文献の第１
３４頁には図示されていないが、その内容をまとめたも
のである。

図において、Ｇ　ｘ　、　Ｇ　ｙ　、Ｇ　ｚは互いに直
交する３軸Ｘ、Ｙ、Ｚ方向の傾斜磁場であり、Ｚ軸を物
体の厚さ方向とする。ＲＦは高周波パルス、ＳはＮＭＲ
受信信号即ちスピンエコー信号である。又、例えばＧ　
ｚ　Ｌ’は、［第ａ区間における傾斜磁場Ｇｚ」を表わ
している。

以下、第５図のフローチャート図を参照しながら、第４
図のパルスシーケンスを用いた従来の磁気共鳴映像法の
具体的なシーケンス動作について説明する。

まず、周波数エンコード用の傾斜磁場ＱＸ＝＝ＱＸ。

く正極性）として、第１区間〜第４区間により第１の画
像ｍ１（ｘ、ｙ）を取得する（ステップ（１１）＞。

第Ｊ−区事Ｗ 物体に対し、傾斜磁場Ｇｚ”’と共に９０°高周波パル
スＲＦ”ゝを印加する。このとき、他の傾斜磁場Ｇｘ”
’及びＧｙ”’は零である。従って、２方向の所定の厚
さの核スピンが、９０°高周波パルスＲＦＬ１１の周波
数に依存して励起される。この厚さは、９０゜高周波パ
ルス１ｐＴ１１の周波数、又は傾斜磁場Ｇ　ｚ　”　’
の振幅を変化させることにより変えることができる。

第４−区−伺− 傾斜磁場Ｑ　ｚＩ　２　］を零として、後述する第４区
間においてスピンエコー信号Ｓ（４ゝを得るため、位相
補正用の正の傾斜磁場Ｇｘ”’（−Ｇ　ｘｏ）を印加す
る。これにより、Ｘ方向に沿ってスピンがディフェーズ
される（位相が乱される）。同時に、Ｙ方向の位置情報
を受信信号Ｓの位相情報として付与するなめに、傾斜磁
場Ｇｙ”を印加する。これを位相エンコードと呼び、こ
の位相エンコードｉｔｖは傾斜磁場Ｇ、　＋　２ｌの時
間積分値に等しい。

第−ｙ十（間− 傾斜磁場Ｇｘ”及びＧＥＴ”を零に維持すると共に、９
０°高周波パルスＲＦＬｌ′の印加からτａ時間経過後
に、９０°高周波パルスＲＦ”’の２倍の振幅を持つ１
８０°高周波パルスＲｐ１１を印加する。このとき、傾
斜磁場にＺＬ１１の斜線部の面積と、傾斜磁場にｚ１１
の左側斜線部即ち１８０°高周波パルスＲＦ’３ゝがピ
ークになるタイミングまでの面積との和は、傾斜磁場Ｇ
ｚ”の右側斜線部の面積と等しい。

第一４■澗− 傾斜磁場に％４］及びにｙ１４］を零に維持すると共に
、周波数エンコード用の正の傾斜磁場Ｇｘ　′４’　（
−Ｇｘ。）を印加しながらスピンエコー信号Ｓ３４′を
受信する。

このとき印加される傾斜磁場Ｇｘ”の斜線部の面積は、
傾斜磁場Ｇｙ、＋　２ｌの斜線部の面積と等しい。

従って、傾斜磁場Ｇｘ”によりディフェーズされたスピ
ンは、スピンエコー信号Ｓ３４］がピークとなるタイミ
ングで零に補正されて結像（リフェーズ）される。又、
スピンエコー信号Ｓ　ｉｌ＋がピークとなるタイミング
は、１８０°高周波パルスＲＦ”’のピークから１８時
間後である。

こうして、核磁気共鳴信号からなる受信信号Ｓがスピン
エコー信号Ｓ″′として受信されるが、このとき傾斜磁
場Ｇ　Ｘ　（４１が印加されているため、スピンエコー
信号５１４３は、Ｘ方向の位置情報を周波数情報として
持っている。

以下、第１区間〜第４区間を逐次的に繰り返し、複数個
のスピンエコー信号３４４＋を得るが、それぞれのシー
ケンスにおいて第２区間のみが異なる。

即ち、各シーケンス毎に、位相エンコード用の傾斜磁場
Ｇ、（２′の時間積分値Ｖを毎回変化させる。傾斜磁場
ａｙの大きさは、第１回目は実線で示され、第２回目以
降は破線で示されている。例えば、これを１２８回繰り
返して得られる１２８個のスピンエコー信号Ｓ′４１に
対し、時間Ｕ及び位相エンコード量νに関して、次式の
二次元フーリエ変換を行うことにより、第１の画像ｍ１
（ｘ、ｙ）を形成することができる。

Ｓ”（ｕ、ｖ）−ｉＳ＋ｎ１（ｘ、ｙ）ｅｘｐ［ｊ７　
（ＧｘＸｕ＋ｙｖ）］ｄｘｄｙ尚、二次元フーリエ変換
の詳細については、」二足文献（英国特許、第２０７９
９４６号明細書〉に述べられているので、ここでは省略
する。

続いて、傾斜磁場Ｑ　×−Ｇ　Ｘ　ｏ　（負極性）とし
て、Ｆ述の第１区間〜第４区間と同様のパルスシーケン
ス動作を繰り返し、第２の画像ｍ２（ｘ、ｙ）を取得す
る（ステップ（１２））。

尚、ステップ（１２）のパルスシーケンスの相違点は、
第２区間及び第４区間における傾斜磁場Ｇにが貝の値−
Ｇｘｏを持つということのみである。

次に、水の化学シフト像Ｌ（ｘ、ｙ）及び脂肪の化学シ
フｌ〜（象ｆ１（ｘ、ｙ）を得る（ステップ（１３））
。

まず、水の密度分布像を「。（ｘ、ｙＬ脂肪の密度分布
像をｆ１（ｘ、ｙ）として、水及び脂肪の化学シフト周
波数Δｒに対応する角周波数をｃ（＝２πΔ「）とする
と、第１及び第２の画像ｍ１（ｘ、ｙ）、ｍ２（ｘ、ｙ
）は、ＩＩ　（ｘ、ｙ）＝　　ｆ０（ｘ、ｙ）　十　ｆ
　＋　（ｘ＋ｃ、ｙ）ｍ２（ｘ、ｙ）−ｆ０（ｘ、ｙ）
　＋ｆ＋（ｘ−ｃ、ｙ）で表わされる。

上式をフーリエ変換して連立方程式を解き、更に、フー
リエ逆変換することにより、水及び脂肪の化学シフト像
「。（×、ｙ）、ｆ１（ｘ、ｙ）は、ｆ０（ｘ、ｙ）＝
ｇ１（ｘ、ｙ） ？−’［（ｃｏｓｕｃ／ｊ−ｓｉｎｕｃ）Ｇ２（ｕ、ｖ
）コ＝ｌｉｔ（ｘ、ｙ）−７’−１［Ｇ２（ｕ、ｖ）／
ｊ４ａｎｕｃｌ−＝■ｆ１（ｘ、ｙ）＝　？−’ｒ（Ｇ
２（ｕ、ｖ）／ｊ−ｓｉｎｕｃ）］　　　−■で与えら
れる。但し、ｘ、ｙは空間座標、Ｕは時間座標、Ｖは傾
斜磁場Ｇｙの座標である。又、ｇ１（ｘ、ｙ）は第１、
第２の和画像、ｇ２（ｘ、ｙ）は差画像であり、ｇ１（
ｘ、ｙ）−［ｍ１（ｘ、ｙ）十ｍ２（ｘ、ｙ）］／２　
　−・・　　０ｇ２（ｘ、ｙ）−４ｍ１（ｘ、ｙ）−ｍ
２（ｘ、ｙ）１／２　　　　　−＝　　■で表わされる
。

更に、アー１はフーリエ逆変換の演算子であり、サンプ
リング点ｎを決定する時系列Ｇ２（ｕ、ｖ）は、差画像
ｇ２（Ｘ、）ｌ）のフーリエ変換により得られる。即ち
、差画像ｇ２（ｘ、ｙ）は、時系列Ｇ２（ｕ、ｖ）のフ
ーリエ逆変換により、 ｇ２（ｘ、ｙ）−アー１［Ｇ　　２（ｕ、ｖ）］で表わ
される。

０〜０式に従って、各画像ｍ１（ｘ、ｙ）及びｍ２（ｘ
、ｙ）の差をフーリエ変換してから所定の演算後に、Ｕ
及びνに対してフーリエ逆変換することにより、水及び
脂肪の化学シフト像ｆ。及びｆ、が得られる。

第６図Ｃａ＞〜（ｃ）は、水の入った試験管２本と脂肪
の入った試験管１本とを１列に並べてプロトンの断面画
像を得た例を示す説明図てあり、（ａ）は第１の画像ｍ
１（ｘ、ｙ）、（ｂ）は傾斜磁場Ｇｘを負極性にしたと
きの画像ｉｉ；　（ｘ、ｙ）、（ｃ）は第２の画像ｍ２
（ｘ、ｙ）をそれぞれ示すにの場合、Ｘ方向の傾斜磁場
Ｇｘを周波数エンコードに用いているため、水及び脂肪
の化学シフト像ｆ０、ｆ１は、周波数方向くＸ方向）に
化学シフト分、即ち約３　、５　ｐ　ｐ　ｍだけずれる
。

例えば静磁場強度が１．５Ｔ（テスラー１万ガウス）の
場合、プロトンの共鳴周波数は約６４　Ｎ　ＩＩ　ｚな
ので、６４ＭｔｌｚＸ　３．５ｐｐｍ＝　２２４Ｈｚが
ら、脂肪の画像ｆ、は周波数ｆのマイナス方向に約２２
４Ｈｚずれることになる。

このとき、１画素に１００１１ｚを割り当てていたとす
ると、画像上でＸ方向に２画素ずれることを意味する。

水及び脂肪の化学シフト像ｆ、、　ｆ、を含む第１の画
像ｍ１（ｘ、ｙ）を示す第６図（ａ）においては、周波
数ｆの軸はＸ軸であり、傾斜磁場Ｇ　Ｘ　−−Ｇ　Ｘ６
であるから、 ｆ−γＧ×。Ｘ／２π の関係が成り立つ。

又、傾斜磁場Ｇｘ＝　　Ｇｘｏとしたときの化学シフト
像「０、ｆ１を含む画像ｉｉ’ｚ　（ｘ、ｙ）を示す第
６図（ｂ）においては、 ｒ−ｒ　（Ｇ　ｘｏ）Ｘ　７２ｒ となりＸ軸の方向が反転するため、画像ｉ（ｘ、ｙ）は
画面の右側に移動する。しかし、化学シフト周波数ｆは
不変のため、脂肪の化学シフト像ｆ１は水よりも約２２
４　ＨＺ共鳴周波数が低い。従って、脂肪の化学シフト
像ｆ、は水の化学シフト像ｆ。より周波数の低い方（左
側）にシフ１−する。

真の第２の画像ｍ２（ｘ、ｙ）は、第６図（ｃ）に示す
ように第６図（ｂ）の画像ｍｉ；（Ｘ、ｙ）を左右反転
して得られる。

尚、ステップ（１３）における■、０式のフーリエ逆変
換は、任意のサンプリング周波数ｆｓ（’１５０ｋｌ！
ｔ、）に対し、時系列ａ２（ｕ、ｖ）により決定するサ
ンプリング点ｎのタイミングにより、離散的に実行され
ている。

但し、５ｉｎｕｃ＝Ｏを与える時間Ｕに対しては、■及
び０式において零除算になるため、５ｉｎｕｃ＝　０．
０１として近似計算する。

［発明が解決しようとする問題点］ 従来の核磁気共鳴映像法は以上のように、■及び０式内
の５ｉｎｕｃが０となる計算点については、零除算を防
ぐため、近似計算により各化学シフト像ｒ０、ｆ、を求
めていたので、化学シフト像ｆ。及びｆｌにアーチファ
クトと呼ばれる帯状の偽像が生じるという問題点があっ
た。

この発明は上記のような問題点を解決するためになされ
たもので、サンプリング点（計算点）を適切に選ぶこと
により、化学シフト像にアーチファク１〜の生じること
のない核磁気共鳴映像法を得ることを目的とする。

Ｅ問題点を解決するための手段］ この発明に係る核磁気共鳴映像法は、サンプリング周波
数「Ｓを、ｆｓ＝　２ｌΔｆ／Ｉ１１に設定する第１の
ステップと、差画像ｇ２（ｘ、ｙ）に所定の演算を施し
た後にフーリエ変換して時間シフト景δを持つ時系列Ｇ
２（ｕ−δ、ｖ）を計算する第５のステップと、和画像
ｇ１（ｘ、ｙ）及び時系列Ｇ２（ｕ＋δ、ｖ）に所定の
演算を施した後フーリエ逆変換して得られる画像から、
２式分の化学シフト像を計算する第６のステップとを備
えたものである。

［作用］ この発明においては、サンプリング周波数を所定の規則
に従った値に設定すると共に、サンプリング点を決定す
る時系列に時間シフト量を持たせて近似計算を不要とし
、アーチファク１〜のない２式分の化学シフト像を得る
。

［実施例］ 以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図はこの発明の一実施例の信号処理動作を示すフローチ
ャー１へ図であり、ステップ（Ｓ２）及び（Ｓ３）は、
第５図の（１１）及び（１２）と同様のステップである
。又、第２図（ａ）は時間シフト量δが零のときのサン
プリング点を示す説明図、第２図（ｂ）はこの発明の一
実施例におけるサンプリング点を示す説明図である。

尚、この発明を実施する装置としては、第３図に示した
一般的な核磁気共鳴装置でよく、送受信器（４）内のへ
〇変換器を制御し且つ受信信号Ｓを演算処理する計算器
（８）内のプログラムが変更されていればよい。従って
、例えば磁石（１）により物体の任意の断層面に対し垂
直な方向即ち２方向（厚さ方向）に沿って静磁場Ｈｏを
与えると共に、適宜ｘ、ｙ、ｚ方向に傾斜磁場Ｇｘ、　
Ｇｙ、Ｇ７．を印加し、Ｚ軸に垂直なＸ軸（又はＹ軸）
に沿って高周波パルスを送受信している。又、この発明
の一実施例に用いるパルスシーケンスは、第４図に示し
たものと同様である。

更に、受信信号即ちスピンエコー信号Ｓとして、互いに
９０″位相の異なるｅ０８成分及びｓｉｎ成分の両方を
受信し、ＱＤ（ＱｕａｄｒａＬｉｏｎ　Ｄｅｔｅｃｔｉ
ｏｎ）法を用いて信号処理を行なっている。

次に、第１図〜第４図及び第６図（ａ）〜（ｃ）を参照
しながら、この発明の一実施例の動作について説明する
。

まず、受信信号Ｓをデジタル変換するための送受信器（
４）内のへ〇変換器のサンプリング周波数１゜を、化学
シフト周波数Δｆ、サンプリング点ｎ及び任意の整数ｍ
、１に対して、 ｒｓ＝　２ｌΔｆ／ｍ 但し、Δｆ：化学シフト周波数 ｍｎ／Ｉ：整数 となるように設定する（ステップ（Ｓｔ））。

又、第４図に示したパルスシーケンスに基づき、フーリ
エ変換法を用いて、第６図（ａ）に示すように傾斜磁場
Ｇ　ｘ　＝　Ｇ　ＸＱのときの第１の画像ｍ１（ｘ、ｙ
）を求め（ステップ（ＳＺ））、更に、第６図（ｃ）に
示すように傾斜磁場Ｇｘ＝　　Ｇｘｏのときの第２の画
像ｍ２（×、ｙ）を取得する（ステップ（Ｓ３））。

こうして得られた第１及び第２の画像ＴＲＩ（Ｘ、ｙ）
、ｍ２（ｘ、ｙ）における水及び脂肪の化学シフト像ｆ
０、ｆ１は、前述のように化学シフト周波数Δｆ　（＝
　３．５ｐｐｍ＞だけずれており、プロトンの共鳴周波
数に関して２２４　Ｉｆ　ｚのずれとなる。

尚、第１、第２の画像ｍ１（ｘ、ｙ）及びｍ２（ｘ、ｙ
）は、シーケンスのタイミング誤差などによる位相差を
除去するために絶対値表示される。

次に、和画像ｇ１（ｘ、ｙ）及び差画像ｇ２（ｘ、ｙ）
を、ｇ１（ｘ、ｙ）−［ｍ１（ｘ、ｙ）＋ｎ＋２（ｘ、
ｙ）］／　２ｇ２（ｘ、ｙ）＝　［ｍ１（ｘ、ｙ）−＋
ｎ２（ｘ、ｙ）］／　２から計算しくステップ（Ｓ４）
）、更に、時間シフト量δ（＝　１／２ｆｓ）を持つ時
系列Ｇ２（ｕ＋δ、ｖ）を、Ｇ２（’十δ、Ｖ） 一ヂ［ｇ２（ｘ、ｙ）ｅｘｐ（−ｊｘδ）］＝　５５ｇ
２（ｘ、ｙ）ｅｘｐ←ｊｘδ）ｅｘｐ［−ｊ（ｕｘ＋ｖ
ｙ）］ｄｘｄｙ但し、？：２次元フーリエ変換の演算子
から求める（ステップ（Ｓ５））。

次に、水の化学ジフト像ｆ。（ｘ、ｙ）及び脂肪の化学
シフト像Ｌ（Ｘ、ｙ）を、 ｆ０（ｘ、ｙ） ’　　＝ｇ１（ｘ、ｙ）−ｌ’つ”−１［Ｇ２（１１＋
δ　、ｖ）／ｊ・ｔａｎ（ｕ＋δ）ｃ月ｆ１（ｘ、ｙ）
−｜■″−’　［Ｇ２（ｕ＋δ、ｖ）／ｊ−ｓｉｎ（ｕ
＋δ）ｃｌｌから計算する（ステップ（Ｓ８））。この
場合、時間座標（酉δがδだけシフトしているため、フ
ーリエ逆変換による画像の位相回転を絶対値処理により
補正している。

ところで、ステップ（Ｓ６）におけるフーリエ逆変換は
、複数のサンプリング点ｎ、即ち、ｕ＝ｎ／ｆｓ （但し、ｎ＝ｏ、±１、±２、・・・）のタイミングに
より離散的に実行されている。

又、ステップ（Ｓｌ）において、サンプリング周波数ｆ
ｓは、予め、化学シフト周波数Δｆ（＝ｃ／２π）に対
して、 ｆｓ＝２ｌ八ｆ　／　ｍ （但し、１、論は整数） となるように設定され、且つ成るサンプリング点ｎに対
してｍｎ／ｌが整数となるように設定されている。従っ
て、 ｕｃ＝　（ｎ／　ｆｓ）４２ｒΔｆ ＝［ｎ／（２ｌΔｆ／ｍ）］４ｒΔｆ −”ｍｎπ／１ となり、ｍｎ／ｌが整数となるｎに対して５ｉｎｕｃ＝
ｏとなることが分かる。

第２図（ａ）は、１−６、ｍ＝１、時間シフト量δ−０
のときの、サンプリング点ｎを示す説明図であり、ｎ＝
ｏ、土６、±１２、±１８、・・・の各点において、周
期的に５ｉｎｕｃ＝ｏとなることを示している。

尚、実際には静磁場強度が１．５Ｔのとき、サンプリン
グ周波数ｆｓ−５０ｋＨ７、且つ化学シフト周波数へｆ
　共２２４Ｈｚなので、１及びｍの値は、例えば、ｌ１
１−１．１　＝　１１６として、サンプリング周波数ｆ
ｓ＝　５１．９７ｋｌｌｚに設定している。

第２図（ｂ）は、この発明の一実施例に従って、時系列
Ｇ２（ｕ＋δ、ｖ）の時間シフト量δを１／２ｆｓとし
た場合のサンプリング点ｎを示す説明図である。この場
合、時間シフト量δを、サンプリング（計算）点ｎの間
隔１／「ｓの半分即ち｜■２ｆｓとしたので、全ての計
算点に対応する時間ｕ＝ｎ／ｆｓにおいて、５ｉｎ（ｕ
＋δ）ｃ≠０ 且つ、ｊａｎ（ｕ＋δ）ｃ≠Ｏ となる。従って、ステップ（Ｓ６）における各化学シフ
ト像ｒ０、ｆ１の計算において零除算を含むことはない
。

尚、上記実施例では第１、第２の画像画、（に、ｙ）、
ｌ１１２（ｘ、ｙ）を絶対値表示としたが、位相歪を補
正して実数表示としてもよい。

又、水及び脂肪の化学シフ１〜像「０、ｆ１の計算に絶
対値演算を用いたが、ｅｘｐ（ｊにδ）を乗算して位相
補正してもよい。

又、被検体の薄い断層面に対して２次元フーリエ変換法
を用いた場合について説明したが、厚い体積に対して３
次元フーリエ変換法を用い、体積イメージングを行う場
合に適用しても、同等の効果が得られることは言うまで
もない。

更に、水の化学シフト像ｆ。及び脂肪の化学シフト像ｆ
１を加算することにより、水及び脂肪の合成画像が構成
できるため、化学シフトアーチファクトのないプロトン
画像が得られる。

［発明の効果］ 以上のようにこの発明によれば、サンプリング周波数ｆ
ｓをｆｓ＝　２ｌΔｆ／ｍに設定するステップと、差画
像Ｆｉ２（ｘ、ｙ）に所定の演算を施した後、フーリエ
変換して時間シフト量δを持つ時系列Ｇ２（＋ｕδ、ｖ
）を計算するステップと、和画像ｇ１（ｘ、ｙ）及び時
系列Ｇ２に所定の演算を施した後フーリエ逆変換して得
られる画像から、２成分の化学シフト像を計算するステ
ップとを設け、近似計算を不要としたので、化学シフト
像にアーチファクトを生じることのない核磁気共鳴映像
法が得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の動作を示すフローチャー
ト図、第２図（ａ）は時間シフト量が零のときのサンプ
リング点を示す説明図、第２［ｇ（ｂ）はこの発明の一
実施例におけるサンプリング点を示す説明図、第３図は
一般的な核磁気共鳴画像装置を一部側面図で示すブロッ
ク図、第４図は一般的な核磁気共鳴映像法を説明するた
めのパルスシーケンス図、第５図は従来の化学シフト像
の取得動作を示すフローチャート図、第６図（ａ）〜（
ｃ）は一般的な化学シフト画像を示す説明図であり、第
６図（、）は傾斜磁場Ｃｘが正極性の場合の第１の画像
、第６図（ｂ）は傾斜磁場Ｇ×が負極性の場合に観測さ
れる画像、第６図（ｃ）は第６図（ｂ）の画像を反転し
て得られる第２の画像をそれぞれ示している。 ８・・・受信信号　　　　Ｉｓ・・・サンプリング周波
数ｎ・・・サンプリング点（計算点） δ・・・時間シフト量　　Δｆ・・・化学シフト周波数
Ｃ・・・化学シフト角周波数 ｍ１（ｘ、ｙ）−第１の画像　ｍ２（ｘ、ｙ）・・・第
２の画像ｇ１（ｘ、ｙ）・・・和画像　　　ｇ２（ｘ、
ｙ）・・・差画像ｆ、・・・水の化学シフト像 ｆ、・・・脂肪の化学シフト像 Ｇｘ・・・周波数エンコード用傾斜磁場Ｇｘ０・・・周
波数エンコード用傾斜磁場の大きさＧＶ・・・位相エン
コード用の傾斜磁場Ｖ・・・位相エンコード用の傾斜磁
場座標Ｇ２（ｕ＋δ、ｖ）・・・時系列 ア・フーリエ変換の演算子 ヂト・・フーリエ逆変換の演算子 （Ｓｌ）・・・第１のステップ　（Ｓｌ）・・・第２の
ステップ（Ｓ３）・・・第３のステップ　（Ｓ４）・・
・第４のステップ（Ｓ５）・・第５のステップ　（Ｓ６
）・・・第６のステップ尚、図中、同一符号は同−又は
相当部分を示す。 躬２図 ｓ （ｂ） 范５図 漉６図 （ａ）　　　　　　　　　（ｂ） （Ｃ） し ｆ

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. （１）化学シフト周波数Δｆを有する２成分の化学シフ
   ト像ｆ＿０、ｆ＿１を得る核磁気共鳴映像法において、
   任意の整数ｍ、ｌ及び所定のサンプリング点ｎに対して
   、受信信号のサンプリング周波数ｆｓを、ｆｓ＝２ｌΔ
   ｆ／ｍ 且つ、ｍｎ／ｌ：整数 に設定する第１のステップと、 周波数エンコード用の傾斜磁場を正極性として、フーリ
   エ変換により第１の画像ｍ＿１を得る第２のステップと
   、 前記傾斜磁場を負極性として、フーリエ変換により第２
   の画像ｍ＿２を得る第３のステップと、前記第１及び第
   ２の画像ｍ＿１、ｍ＿２の和画像ｇ＿１及び差画像ｇ＿
   ２を計算する第４のステップと、前記差画像ｇ＿２に所
   定の演算を施した後フーリエ変換して、時間シフト量δ
   を持つ時系列Ｇ＿２を計算する第５のステップと、 前記和画像ｇ＿１及び前記時系列Ｇ＿２に所定の演算を
   施した後フーリエ逆変換して得られた画像から、前記２
   成分の化学シフト像ｆ＿０及びｆ＿１を計算する第６の
   ステップと、 を備えたことを特徴とする核磁気共鳴映像法。
2. （２）第２及び第３のステップにおいて、第１及び第２
   の画像ｍ＿１、ｍ＿２は、絶対値表示により求められる
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の核磁気共
   鳴映像法。
3. （３）第２及び第３のステップにおいて、第１及び第２
   の画像ｍ＿１、ｍ＿２は、位相補正後の実数表示により
   求められることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の核磁気共鳴映像法。
4. （４）第５のステップにおいて、時間シフト量δは、１
   ／２ｆｓに設定されたことを特徴とする特許請求の範囲
   第１項乃至第３項のいずれかに記載の核磁気共鳴映像法
   。
5. （５）フーリエ変換法として、２次元フーリエ変換法を
   用いたことを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第４
   項のいずれかに記載の核磁気共鳴映像法。
6. （６）第５のステップにおいて、周波数エンコード座標
   をＸ、位相エンコード座標をＹ、第１の画像をｍ＿１（
   ｘ、ｙ）、第２の画像をｍ＿２（ｘ、ｙ）として、差画
   像ｇ＿２（ｘ、ｙ）のフーリエ変換で得られた時系列Ｇ
   ＿２（ｕ、ｖ）に対して時間シフト量δを持つ時系列Ｇ
   ＿２（ｕ＋δ、ｖ）は、 Ｇ＿２（ｕ＋δ、ｖ）＝■［ｇ＿２（ｘ、ｙ）ｅｘｐ（
   −ｊｘδ）］但し、ｇ＿２（ｘ、ｙ）［ｍ＿１（ｘ、ｙ
   ）−ｍ＿２（ｘ、ｙ）］／２から計算されることを特徴
   とする特許請求の範囲第５項記載の核磁気共鳴映像法。
7. （７）第６のステップにおいて、２成分の化学シフト像
   ｆ＿０、ｆ＿１は、化学シフト角周波数をｃとして、ｆ
   ＿０（ｘ、ｙ）＝ｇ＿１（ｘ、ｙ） −｜■＾−＾１［Ｇ＿２（ｕ＋δ、ｖ）／ｊ・ｔａｎ（
   ｕ＋δ）ｃ］｜ｆ＿１（ｘ、ｙ）＝｜■＾−＾１［Ｇ＿
   ２（ｕ＋δ、ｖ）／ｊ・ｓｉｎ（ｕ＋δ）ｃ］｜から計
   算されることを特徴とする特許請求の範囲第５項又は第
   ６項記載の核磁気共鳴映像法。
8. （８）第６のステップにおいて、２成分の化学シフト像
   ｆ＿０、ｆ＿１は、 ｆ＿０（ｘ、ｙ）＝ｇ＿１（ｘ、ｙ）−ｅｘｐ（ｊｘδ
   ）■＾−＾１［Ｇ＿２（ｕ＋δ、ｖ）／ｊ・ｔａｎ（ｕ
   ＋δ）ｃ］ ｆ＿１（ｘ、ｙ）＝ｅｘｐ（ｊｘδ）■＾−＾１［Ｇ＿
   ２（ｕ＋δ、ｖ）／ｊ−ｓｉｎ（ｕ＋δ）ｃ］ から計算されることを特徴とする特許請求の範囲第５項
   乃至第７項のいずれかに記載の核磁気共鳴映像法。
9. （９）第６のステップにおいて、フーリエ逆変換は、任
   意の整数ｎに対して、 ｕ＝ｎ／ｆｓ で表わされる計算点ｕにおいて、離散的に行なわれるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第８項のいず
   れかに記載の核磁気共鳴映像法。
10. （１０）フーリエ変換法として、３次元フーリエ変換法
    を用いたことを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第
    ４項のいずれかに記載の核磁気共鳴映像法。
11. （１１）第６のステップにおいて、２成分の化学シフト
    像を合成したプロトン画像を得ることを特徴とする特許
    請求の範囲第１項乃至第１０項のいずれかに記載の核磁
    気共鳴映像法。