JP2004008809A - 磁気共鳴診断装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】静磁場内に載置された被検体に高周波磁場を印加した後,磁気共鳴信号を収集し、磁気共鳴信号に基づいてスペクトルを観測する磁気共鳴診断装置において、スペクトルからスペクトルピークを検出し、スペクトルピークの化学シフト値に基づいて化合物を判別し、スペクトルを化合物の名称と共に表示する。
【選択図】 図12
Description
(第1実施形態)
図1は第1実施形態磁気共鳴診断装置の構成図である。主磁石10は主磁石電源11から電流供給を受けて主磁場(静磁場)を発生する。X、Y、Zの3組のコイルからなる勾配コイル系12は勾配コイル電源13から電流供給を受けてX、Y、Zの各軸方向に独立に線形の勾配磁場を生成する。複数のシムコイルを含むシムコイル系14はシムコイル電源15から電流供給を受けて磁場不均一性の補正磁場を発生する。多核種の磁気共鳴信号の信号検出可能なようにチューニング可能に構成された高周波プローブ(RFコイル)16は、送信器17から高周波電流の供給を受けて高周波磁場(RFパルス)を印加する。受信器18は、被検体からの磁気共鳴信号を高周波プローブ16を介して受信し、増幅及び検波する。また多核種に対応するために複数系統の送受信系を具備するものも考えられる。シーケンスコントローラ19は、勾配コイル電源13、送信器17、受信器18を制御して後述するパルスシーケンスを実行する。CPU/メモリ20は、磁気共鳴信号に基づいて13Cのスペクトルの観測や化学シフトイメージングを可能とする。なお、13C表示標識化合物を口くう投与するケースを考えると、被検体を設置する図示しない寝台として、被検体の横臥姿勢を維持する負担を軽減するために、被検体の横臥姿勢を保持する適当な窪みを備えた寝台や、寝台が長手軸に関して傾斜する構造を有する寝台を採用することが好ましい。
λ:分配係数
ここで、図5に示すように非代謝の13C標識化合物が動脈から脳組織へ一方向のみに移行すると仮定すると、(1)式は(2)式に簡易化される。
dS(t)/dt=F(Ca(τ)dτ)…(2)
この指標から13C標識化合物が脳へ取り込まれる経路、つまり血液の供給系統における障害の有無を診断することが可能となる。
V:13C標識化合物が可逆的に取り込まれた体積
また、非代謝の13C標識化合物として13COを用いる場合、13COを吸入させることによって生成される13CO−ヘモグロビンによるスペクトルを観測することにより血管内のヘモグロビン量を推定することができる。従って、吸入からの13CO−ヘモグロビンスペクトルの変化を観測することで血液量又は血液循環を把握することが可能となる。この際に定量性を向上させるために静脈血採血により血液中の非代謝の13C標識化合物濃度を観測することが有効である。また、呼気中の標識化合物濃度をクロマトグラフィを初めとした分析装置によって観測することも定量性を高める上で非常に有用である。
第2実施形態は、磁気共鳴現象を利用して被検体内部の形態画像及び化学シフト画像を観測することの可能な磁気共鳴診断装置に係り、特に観測対象領域の中央を化学シフト画像の単位領域の中心と一致させることを可能とする磁気共鳴診断装置に関する。
第3実施形態は、磁気共鳴現象を利用して被検体の代謝物・化合物のスペクトルあるいは代謝物画像を観測する磁気共鳴診断装置に関する。
本実施形態は、磁気共鳴現象を利用して被検体の代謝物・化合物のスペクトルあるいは代謝物画像を観測する際に、これら観測値から診断に有効なパラメータ値を抽出し、かつ、診断に供することを特徴とする磁気共鳴診断装置に関する。
図23は第5実施形態による磁気共鳴診断装置の構成図であり、図1と同じ部分には同符号を付して説明は省略する。第5実施形態では、静磁場内の載置された被検体に高周波磁場を印加し、データ収集期間に被検体からの磁気共鳴信号を繰り返しサンプリングし、磁気共鳴信号に基づいてスペクトルを得る磁気共鳴診断装置であり、特にシーケンスコントローラ30の制御により、データ収集期間(サンプリング期間)中において、異なるサンプリング点の間(サンプリングインターバル)に磁場不均一性の影響を実質的にキャンセルするようなスピンを再結像させる高周波磁場(180°RFパルス)を印加することを特徴とする。
但し、ΔB0 :磁場不均一性
これは、観測される線幅に等しいため、磁場不均一性が大きくなると減衰時定数が小さくなりスペクトル線幅が広幅化されることを意味する。
τ:第2以降の180゜パルスの時間間隔
ここで、τは基本的にはサンプリング時間と等しいが、前述したように種々のデータサンプリング法を用いることにより必ずしも一致しない場合が生じる。
Claims (9)
- 静磁場内に載置された被検体に高周波磁場を印加した後,磁気共鳴信号を収集し、前記磁気共鳴信号に基づいてスペクトルを観測する磁気共鳴診断装置において、
前記スペクトルからスペクトルピークを検出する手段と、
前記スペクトルピークの化学シフト値に基づいて化合物を判別する手段と、
前記スペクトルを前記化合物の名称と共に表示する手段とを具備することを特徴とする磁気共鳴診断装置。 - 磁場分布に基づいて前記化学シフト値を補正する手段をさらに備えることを特徴とする請求項1記載の磁気共鳴診断装置。
- 基準物質の周波数と、観測された前記基準物質の周波数との差に基づいて化学シフトのずれを補正する手段をさらに備えることを特徴とする請求項1記載の磁気共鳴診断装置。
- 静磁場中におかれた被検体に高周波磁場を印加した後、磁気共鳴信号を収集し、前記磁気共鳴信号に基づいてスペクトルを観測する磁気共鳴診断装置において、
前記スペクトルから複数のスペクトルピークを検出する手段と、
前記スペクトルピーク各々の化合物を化学シフト値に基づいて判別する手段と、
スペクトルピーク面積、スペクトルピーク高、スペクトルピーク幅の少なくとも1つを化合物毎に算出する手段と、前記スペクトルピーク面積、前記スペクトルピーク高、前記スペクトルピーク幅の少なくとも1つに基づいて化合物濃度、緩和時間、拡散係数の少なくとも1つを推定する手段と、
前記化合物濃度、前記緩和時間、前記拡散係数の少なくとも1つの時間的変化を表すパラメータを化合物毎に算出する手段とを具備することを特徴とする磁気共鳴診断装置。 - 前記パラメータは前記化合物濃度、前記緩和時間、前記拡散係数の少なくとも1つの増加時定数、減衰時定数、最大傾斜の少なくとも1つであることを特徴とする請求項4記載の磁気共鳴診断装置。
- 前記パラメータは前記化合物濃度、前記緩和時間、前記拡散係数の少なくとも1つの立ち上がり及び立ち下がり傾斜の最大値と最小値の少なくとも一方であることを特徴とする請求項4記載の磁気共鳴診断装置。
- 静磁場中におかれた被検体に高周波磁場を印加した後、磁気共鳴信号を収集し、前記磁気共鳴信号に基づいてスペクトルを観測する磁気共鳴診断装置において、
前記スペクトルに含まれるスペクトルピークのスペクトルピーク面積、スペクトルピーク高、スペクトルピーク幅の少なくとも1つを算出する手段と、
前記スペクトルピーク面積、前記スペクトルピーク高、前記スペクトルピーク幅の少なくとも1つに基づいて化合物濃度、緩和時間、拡散係数の少なくとも1つを推定する手段と、
前記化合物濃度、前記緩和時間、前記拡散係数の少なくとも1つの時間的変化を表すパラメータを算出する手段とを具備することを特徴とする磁気共鳴診断装置。 - 前記パラメータは前記化合物濃度、前記緩和時間、前記拡散係数の少なくとも1つの増加時定数、減衰時定数、最大傾斜の少なくとも1つであることを特徴とする請求項7記載の磁気共鳴診断装置。
- 前記パラメータは前記化合物濃度、前記緩和時間、前記拡散係数の少なくとも1つの立ち上がり及び立ち下がり傾斜の最大値と最小値の少なくとも一方であることを特徴とする請求項7記載の磁気共鳴診断装置。
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JP2003344628A JP2004008809A (ja) | 2003-10-02 | 2003-10-02 | 磁気共鳴診断装置 |
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JP2005071057A Division JP3898722B2 (ja) | 2005-03-14 | 2005-03-14 | 磁気共鳴診断装置 |
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JP (1) | JP2004008809A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005319305A (ja) * | 2004-05-10 | 2005-11-17 | General Electric Co <Ge> | 磁気共鳴スペクトロスコピーを用いて神経変性疾患を検出及び監視するための方法及びシステム |
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2003
- 2003-10-02 JP JP2003344628A patent/JP2004008809A/ja active Pending
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JP2005319305A (ja) * | 2004-05-10 | 2005-11-17 | General Electric Co <Ge> | 磁気共鳴スペクトロスコピーを用いて神経変性疾患を検出及び監視するための方法及びシステム |
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