JP2006026311A - Two-dimensional magnetic resonance imaging method, three-dimensional magnetic resonance imaging method and magnetic resonance imaging program - Google Patents

Two-dimensional magnetic resonance imaging method, three-dimensional magnetic resonance imaging method and magnetic resonance imaging program Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a two-dimensional magnetic resonance imaging method capable of acquiring magnetic resonance information necessary for imaging in a short period of time without lowering spatial resolution. <P>SOLUTION: A plurality of different lines aligned on a measurement cross section whose image is intended to be acquired are excited by selectively exciting a plane non-parallel to the measurement cross section and observing signals emitted by the excited respective lines, so that one-dimensional resonance information of the plurality of different lines is acquired while avoiding the overlapping of the excitation planes. The image of the measurement cross section is formed by the one-dimensional resonance information of the acquired plurality of lines. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、空間分解能を低下させることなく画像化に必要な磁気共鳴情報を短時間で取得することができる2次元磁気共鳴イメージング方法、および、これを用いた3次元磁気共鳴イメージング方法、磁気共鳴イメージングプログラムに関する。   The present invention provides a two-dimensional magnetic resonance imaging method capable of acquiring magnetic resonance information necessary for imaging in a short time without reducing spatial resolution, a three-dimensional magnetic resonance imaging method using the same, and magnetic resonance It relates to an imaging program.

これまで主に医療分野で発展してきたMRI(Magnetic Resonance Imaging)は、生体に対して非侵襲的な測定方法であることを特徴とする。MRIは、多くの場合、生体内の水(プロトン)の二次元あるいは三次元的分布を画像化する技術である。そのため、もっぱら画像診断に利用されている。   MRI (Magnetic Resonance Imaging), which has been developed mainly in the medical field so far, is characterized by being a noninvasive measurement method for a living body. In many cases, MRI is a technique for imaging a two-dimensional or three-dimensional distribution of water (protons) in a living body. Therefore, it is used exclusively for image diagnosis.

生きたままの植物について、内部の水分布やその水移動を探るのに決定的な手法を欠いていた植物学の分野にも、この手法は応用が可能である。この際、空間分解能が高く、良好な画質の像を得るには、描画の対象となる範囲を表現するために必要な画素数を増す必要がある。ところが、画素数が増すにつれ、各画素に応じて膨大な測定時間を要し、このことが医療現場や、研究などの技術に応用する際の制限となることが多い。   This technique can also be applied to the field of botany, which lacked a decisive method for exploring the internal water distribution and water movement of living plants. At this time, in order to obtain an image with high spatial resolution and good image quality, it is necessary to increase the number of pixels necessary for expressing a range to be drawn. However, as the number of pixels increases, an enormous amount of measurement time is required for each pixel, and this often becomes a limitation when applied to a medical field or a technology such as research.

従来の画像化法では2次元SE法(Spin Echo method)が一般的に用いられる。2次元SE法は画像化法の基本とも言うべき手法である。図20に2次元SE法のパルスシーケンスを示す。2次元SE法は、まず90°パルスを用いて磁化をXY平面に倒す。このとき同時にZ方向に勾配磁場をかけ、Z方向のスライス部位を選択的に励起する。その後、XY平面に展開した磁化にY軸から勾配磁場をかける(位相エンコード)。このとき同時にX軸方向にリフォーカス勾配磁場をかけ、正常なエコー信号を生じさせる。その後、180°パルスにより展開した磁化を再結合させ、同時にX軸方向に位置情報を得る勾配磁場をかける。得られた情報をフーリエ変換することで2次元の画像を得ることができる。図21に示すように、2次元SE法では、位置情報(画像)はXとYの2つの勾配磁場を用いた面として捉えられる。   In a conventional imaging method, a two-dimensional SE method (Spin Echo method) is generally used. The two-dimensional SE method is a technique that should be called the basis of the imaging method. FIG. 20 shows a two-dimensional SE method pulse sequence. In the two-dimensional SE method, first, magnetization is inclined to the XY plane using a 90 ° pulse. At the same time, a gradient magnetic field is applied in the Z direction to selectively excite the slice region in the Z direction. Thereafter, a gradient magnetic field is applied to the magnetization developed on the XY plane from the Y axis (phase encoding). At the same time, a refocus gradient magnetic field is applied in the X-axis direction to generate a normal echo signal. Thereafter, the magnetic field developed by the 180 ° pulse is recombined, and at the same time, a gradient magnetic field for obtaining positional information in the X-axis direction is applied. A two-dimensional image can be obtained by Fourier transforming the obtained information. As shown in FIG. 21, in the two-dimensional SE method, position information (image) is captured as a plane using two gradient magnetic fields of X and Y.

2次元SE法において、測定時間(AT:acquisition time)は、一般的にAT=TR*Np*Av で与えられる(TR:繰り返し時間(repetition time)、Np:位相エンコードステップ数、Av:積算回数)。したがって、この3つのパラメータのうちのどれかを少なくすれば、撮像時間の短縮が可能である。しかし、繰り返し時間TRを極端に短縮すると、測定対象によっては十分な信号を得づらくなる。また、位相エンコードステップ数Npは画像分解能を決定する重要なパラメータであるから、Npの短縮は結果として画像分解能の低下を意味する。積算回数Avは、S/N比を向上させるために同じ信号を複数回取得する場合の回数である。同じ信号を2回取れば単純に測定時間は2倍となる(通常積算回数は4〜16回)。測定時間を短縮するため積算回数を少なくすることは一般によく取られる方法である。しかし、部位による磁化率の違いが顕著に見られる生体試料では、S/N比の低下が著しく、積算回数を少なくするとノイズの影響を強く受けてしまう。 In the two-dimensional SE method, the measurement time (AT) is generally given by AT = TR * N p * A v (TR: repetition time, N p : number of phase encoding steps, A v : Integration count). Therefore, if any of these three parameters is reduced, the imaging time can be shortened. However, if the repetition time TR is extremely shortened, it is difficult to obtain a sufficient signal depending on the measurement target. Further, since the phase encoding step number N p is an important parameter for determining the image resolution, shortening N p means a decrease in the image resolution as a result. Integration number A v is a number in the case of obtaining a plurality of times the same signal in order to improve the S / N ratio. If the same signal is taken twice, the measurement time is simply doubled (normally, the number of integrations is 4 to 16 times). In order to shorten the measurement time, it is a common method to reduce the number of integrations. However, in a biological sample in which a difference in magnetic susceptibility is noticeable depending on the part, the S / N ratio is remarkably reduced, and if the number of integration is reduced, it is strongly influenced by noise.

画像化にかかる時間を短縮する方法はいくつか考案され、すでに実用化されているものもある(非特許文献1〜21)。しかし、いずれも画像自体にかなりの妥協(劣化)を強いるものである。特に試料自体が小さいものの測定を試みた場合、細かい組織の解析をするうえで空間分解能の優劣が大きな問題となる。このことが短時間で起こる生体内の水動態の変化を調査する際の大きな障害となっていた。   Several methods for shortening the time required for imaging have been devised, and some have already been put into practical use (Non-Patent Documents 1 to 21). However, both impose a considerable compromise (deterioration) on the image itself. In particular, when a measurement of a small sample is attempted, the superiority or inferiority of the spatial resolution becomes a big problem in analyzing a fine tissue. This has been a major obstacle in investigating changes in water dynamics in vivo that occur in a short time.

Purcell EM, Torrey HC, Pound RV. Phys Rev 69:37, 1946Purcell EM, Torrey HC, Pound RV. Phys Rev 69:37, 1946 Bloch F, Hansen WW, Packard ME. Phys Rev 69:127, 1946Bloch F, Hansen WW, Packard ME.Phys Rev 69: 127, 1946 Hahn EL. Phys Rev 80:580, 1950Hahn EL.Phys Rev 80: 580, 1950 Lauterbur PC. Nature 242:190, 1973Lauterbur PC. Nature 242: 190, 1973 Damadian R. US patent 3789832, 1972Damadian R. US patent 3789832, 1972 Kumar A, Welti D, Ernst RR. J Magn Reson 18:69, 1975Kumar A, Welti D, Ernst RR. J Magn Reson 18:69, 1975 Manfield P, Pykett LL. J Magn Reson 29:355, 1978Manfield P, Pykett LL. J Magn Reson 29: 355, 1978 Hounsfield GN Brit J Radiol 46:1016, 1973Hounsfield GN Brit J Radiol 46: 1016, 1973 R. Damadian: Science, 171, 1151, 1971.R. Damadian: Science, 171, 1151, 1971. W.A. EdelsteJn et al. : Phys. Mad. Biol.. 25. 751. 1980.W.A.EdelsteJn et al .: Phys. Mad. Biol .. 25. 751. 1980. AoN. Garroway, et al.: JoPhys. C, 7, L458, 1974.AoN. Garroway, et al .: JoPhys. C, 7, L458, 1974. P. Mansfield, et al.. Phys. E, 9, 271, 1976.P. Mansfield, et al .. Phys. E, 9, 271, 1976. P. Mansfield, et al.: Brit. J. Radiol.,51, 921, 1978.P. Mansfield, et al .: Brit. J. Radiol., 51, 921, 1978. P. Mansfield: J. Phys. C, 10, L55, 1977.P. Mansfield: J. Phys. C, 10, L55, 1977. W.S. Hinshaw: Phys. Letters, 48A, 87, 1974.W.S.Hinshaw: Phys. Letters, 48A, 87, 1974. W.S. Hinshaw: J. Appl. Phys., 47, 3709, 1976.W.S.Hinshaw: J. Appl.Phys., 47, 3709, 1976. W.S. Hinshaw, et al. : Nature, 270, 722, 1977.W.S.Hinshaw, et al .: Nature, 270, 722, 1977. W.S. Hinshaw,et al.: Brit. jr. Radiol.,51, 273, 1978.W.S.Hinshaw, et al .: Brit. Jr. Radiol., 51, 273, 1978. W.S. Hinshaw,et al.: Brit. J. Radiol., 52, 36, 1979.W.S.Hinshaw, et al .: Brit. J. Radiol., 52, 36, 1979. P.Mansfield, P.R.Harvey.: Magnetic Resonance in Medicine. 29(6). 1993. 746-758.P. Mansfield, P.R.Harvey .: Magnetic Resonance in Medicine. 29 (6). 1993. 746-758. 石田信昭・狩野広美・小川秀次郎 分析化学、Vol41、 561-566、 1992Nobuaki Ishida, Hiromi Kano, Shujiro Ogawa Analytical Chemistry, Vol 41, 561-566, 1992

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、空間分解能を低下させないで画像化に必要な磁気共鳴情報を短時間で取得することが可能な2次元磁気共鳴イメージング方法、3次元磁気共鳴イメージング方法、および、磁気共鳴イメージングプログラムを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above, and a two-dimensional magnetic resonance imaging method and three-dimensional magnetic resonance capable of acquiring magnetic resonance information necessary for imaging in a short time without reducing the spatial resolution. It is an object to provide an imaging method and a magnetic resonance imaging program.

本発明者らは、上記課題を解決するため、鋭意研究の結果、従来から画像化前のキャリブレーション目的で用いられている1次元測定法に着目し、1次元測定法において励起面を調整して1次元磁気共鳴情報を取得することにより、画像を取得しようとする測定断面上に並ぶ複数のラインの1次元磁気共鳴情報を短時間で測定することが可能となることを見出し、本発明に想到した。   In order to solve the above problems, the present inventors have focused on the one-dimensional measurement method that has been used for the purpose of calibration before imaging as a result of intensive research and adjusted the excitation surface in the one-dimensional measurement method. By acquiring one-dimensional magnetic resonance information, it has been found that it is possible to measure one-dimensional magnetic resonance information of a plurality of lines arranged on a measurement section from which an image is to be acquired in a short time. I came up with it.

すなわち、本発明は下記の通りである。
〔1〕 測定対象物の断面の画像を取得するための2次元磁気共鳴イメージング方法であって、
画像を取得しようとする測定断面上に並ぶ複数の異なるラインについて、1次元測定法を用いて、各ラインの1次元磁気共鳴情報を取得する1次元磁気共鳴情報取得工程と、
前記複数のラインの1次元磁気共鳴情報から、前記測定断面の画像を形成する画像形成工程と、を含み、
前記1次元磁気共鳴情報取得工程において、
前記測定断面と非平行で、かつ、1次元磁気共鳴情報を取得しようとするライン上で前記測定断面と交わる平面を選択励起することによって、各ラインを励起し、励起された各ラインの発する信号を観測することによって、
励起面の重複を回避しながら複数の異なるラインの1次元磁気共鳴情報を測定することを特徴とする、2次元磁気共鳴イメージング方法。
That is, the present invention is as follows.
[1] A two-dimensional magnetic resonance imaging method for obtaining an image of a cross section of a measurement object,
A one-dimensional magnetic resonance information acquisition step of acquiring one-dimensional magnetic resonance information of each line using a one-dimensional measurement method for a plurality of different lines arranged on a measurement cross section to acquire an image;
Forming an image of the measurement cross section from one-dimensional magnetic resonance information of the plurality of lines, and
In the one-dimensional magnetic resonance information acquisition step,
Each line is excited by selectively exciting a plane that is non-parallel to the measurement cross section and intersects the measurement cross section on a line from which one-dimensional magnetic resonance information is to be acquired, and a signal emitted from each excited line. By observing
A two-dimensional magnetic resonance imaging method characterized by measuring one-dimensional magnetic resonance information of a plurality of different lines while avoiding overlapping of excitation surfaces.

〔2〕 前記1次元磁気共鳴情報取得工程において、
前記測定断面と非平行で、かつ、1次元磁気共鳴情報を取得しようとするライン上で前記測定断面と交わる第1の平面を選択励起するとともに、
前記測定断面および前記第1の平面と非平行で、かつ、前記1次元磁気共鳴情報を取得しようとするライン上で前記測定断面および前記第1の平面と交わる第2の平面を選択励起し、
前記第1の平面と第2の平面との交線部分の磁気共鳴情報を、当該ラインの1次元磁気共鳴情報として取得することを特徴とする、〔1〕に記載の2次元磁気共鳴イメージング方法。
[2] In the one-dimensional magnetic resonance information acquisition step,
Selectively exciting a first plane that is non-parallel to the measurement cross section and intersects the measurement cross section on a line from which one-dimensional magnetic resonance information is to be acquired;
Selectively exciting a second plane that is non-parallel to the measurement section and the first plane and intersects the measurement section and the first plane on a line from which the one-dimensional magnetic resonance information is to be acquired;
2. The two-dimensional magnetic resonance imaging method according to [1], wherein magnetic resonance information of an intersection line portion between the first plane and the second plane is acquired as one-dimensional magnetic resonance information of the line. .

〔3〕 前記第1の平面を、90°パルスおよび前記第1の平面に直交する勾配磁場によって励起するととともに、
前記第2の平面を、180°パルスおよび前記第2の平面に直交する勾配磁場によって励起することを特徴とする、〔2〕に記載の2次元磁気共鳴イメージング方法。
[3] Exciting the first plane by a 90 ° pulse and a gradient magnetic field orthogonal to the first plane,
The two-dimensional magnetic resonance imaging method according to [2], wherein the second plane is excited by a 180 ° pulse and a gradient magnetic field orthogonal to the second plane.

〔4〕 前記1次元磁気共鳴情報は、プロトン核の磁気共鳴情報であることを特徴とする、〔1〕〜〔3〕のいずれか一項に記載の2次元磁気共鳴イメージング方法。 [4] The two-dimensional magnetic resonance imaging method according to any one of [1] to [3], wherein the one-dimensional magnetic resonance information is magnetic resonance information of proton nuclei.

〔5〕 前記1次元磁気共鳴情報取得工程において、マルチプレーン法により、前記各ラインの1次元磁気共鳴情報を取得することを特徴とする、〔1〕〜〔4〕のいずれか一項に記載の2次元磁気共鳴イメージング方法。 [5] The one-dimensional magnetic resonance information acquisition step of acquiring one-dimensional magnetic resonance information of each line by a multi-plane method, according to any one of [1] to [4] 2D magnetic resonance imaging method.

〔6〕 〔1〕〜〔5〕のいずれか一項に記載の2次元磁気共鳴イメージング方法を用いて、前記測定対象物について複数の断面の画像を取得し、
取得した複数の断面の画像から、前記測定対象物の3次元磁気共鳴情報を形成することを特徴とする、3次元磁気共鳴イメージング方法。
[6] Using the two-dimensional magnetic resonance imaging method according to any one of [1] to [5], acquiring images of a plurality of cross sections for the measurement object,
3. A three-dimensional magnetic resonance imaging method, wherein three-dimensional magnetic resonance information of the measurement object is formed from a plurality of acquired cross-sectional images.

〔7〕 〔1〕〜〔6〕のいずれか一項に記載された方法をコンピュータで実行させることを特徴とする、磁気共鳴イメージングプログラム。 [7] A magnetic resonance imaging program that causes a computer to execute the method according to any one of [1] to [6].

本発明によれば、励起面の重複を回避しながら複数の異なるラインの1次元磁気共鳴情報を測定するため、T1緩和時間を待たずに、すぐに次のラインを励起することが可能となる。このため、空間分解能を低下させないで、撮像時間を大幅に短縮することが可能となる。   According to the present invention, since the one-dimensional magnetic resonance information of a plurality of different lines is measured while avoiding overlapping of excitation planes, the next line can be excited immediately without waiting for the T1 relaxation time. . For this reason, it is possible to greatly shorten the imaging time without reducing the spatial resolution.

また、得られた複数の1次元磁気共鳴情報をそのまま利用して画像を形成することができるため、作像処理時間を短縮できる。   In addition, since an image can be formed using the obtained one-dimensional magnetic resonance information as it is, the image forming processing time can be shortened.

以下に、本発明の実施形態について図面に基づいて詳細に説明する。まず、本発明の概要について説明し、その後、具体的な実施の形態を示しながら、本発明の構成および処理等について詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. First, the outline of the present invention will be described, and then the configuration, processing, and the like of the present invention will be described in detail while showing specific embodiments.

(本発明の概要)
図1は、本発明の2次元磁気共鳴イメージング方法の概要を説明するためのフローチャートである。本発明の2次元磁気共鳴イメージング方法は、測定対象物の断面の画像を取得するための方法であって、本発明者らが開発した新規な1次元測定法を用いて、測定断面上に並ぶ複数の異なるライン上の1次元磁気共鳴情報を取得した後(ステップS10)、取得した1次元磁気共鳴情報を用いて測定断面の画像を形成するものである(ステップS20)。
(Outline of the present invention)
FIG. 1 is a flowchart for explaining the outline of the two-dimensional magnetic resonance imaging method of the present invention. The two-dimensional magnetic resonance imaging method of the present invention is a method for acquiring an image of a cross section of a measurement object, and is arranged on a measurement cross section using a novel one-dimensional measurement method developed by the present inventors. After acquiring one-dimensional magnetic resonance information on a plurality of different lines (step S10), an image of a measurement cross section is formed using the acquired one-dimensional magnetic resonance information (step S20).

本発明において、2次元磁気共鳴イメージングの対象となる測定対象物は、核磁気共鳴現象を起こさせることができる原子核を有する物体である。通常は、人、動物、植物等が測定対象物となる。   In the present invention, a measurement object to be subjected to two-dimensional magnetic resonance imaging is an object having an atomic nucleus capable of causing a nuclear magnetic resonance phenomenon. Usually, people, animals, plants, and the like are the measurement objects.

一般的に用いられている2次元SE法等の2次元測定法が、位置情報を面で捉えるのに対し、本発明で用いる1次元測定法は、位置情報を線(ライン)として捉える測定方法である。1次元測定法では、位相エンコードを用いないので、2次元測定法と比較して非常に短い測定時間で1次元磁気共鳴情報を得ることができる。例えば、観測核が1Hの場合、通常、数秒から数十秒で測定が可能である。 The two-dimensional measurement method such as the two-dimensional SE method that is generally used captures position information in a plane, whereas the one-dimensional measurement method used in the present invention captures position information as a line. It is. Since the one-dimensional measurement method does not use phase encoding, one-dimensional magnetic resonance information can be obtained in a very short measurement time compared to the two-dimensional measurement method. For example, when the observation nucleus is 1 H, the measurement can usually be performed in several seconds to several tens of seconds.

以下、代表的なスピン系列であるスピンエコー法を例にして、1次元測定法について説明する。図2は、1次元スピンエコー法のパルスシーケンスの一例である。スピンエコー法の場合、最初の90°選択励起パルスとZ軸勾配磁場の組合せで、Z=0の平面(第1の平面)が選択的に励起され、次の180°選択励起パルスとY軸勾配磁場でY=0の平面(第2の平面)が選択的に励起される。従って、最終的にスピンエコーを結んで観測されるのは、Z=0(第1の平面)とY=0(第2の平面)の交線部分となる。ここでスピンエコー信号観測時にX軸勾配磁場をかければ、Z=0とY=0の交線部分のX方向の1次元磁気共鳴情報が得られる。選択励起される平面(以下、励起面と言う場合がある)は、実際には若干の厚みを有しており、この厚みは印加する勾配磁場の強さによって決まり、強い勾配磁場を用いるほど励起面を薄くできる。1次元スピンエコー法では、スピンエコー信号を発する領域は、図3に示すような、第1の平面と第2の平面とが重なりあった棒状の領域となる。空間分解能を向上させるためには、強い勾配磁場を用いることによって、この棒状の励起領域の断面を絞り込めばよい。この棒状領域の断面の大きさは、測定条件によって異なるが、通常、縦・横ともに10μm〜500μm程度である。   Hereinafter, a one-dimensional measurement method will be described by taking a spin echo method as a typical spin sequence as an example. FIG. 2 is an example of a pulse sequence of the one-dimensional spin echo method. In the case of the spin echo method, a combination of the first 90 ° selective excitation pulse and the Z axis gradient magnetic field selectively excites the Z = 0 plane (first plane), and the next 180 ° selective excitation pulse and the Y axis. A plane of Y = 0 (second plane) is selectively excited by the gradient magnetic field. Therefore, what is finally observed with a spin echo formed is an intersection portion of Z = 0 (first plane) and Y = 0 (second plane). Here, if an X-axis gradient magnetic field is applied at the time of observing the spin echo signal, one-dimensional magnetic resonance information in the X direction of the intersection line portion of Z = 0 and Y = 0 can be obtained. The plane to be selectively excited (hereinafter sometimes referred to as the excitation plane) actually has a slight thickness, and this thickness is determined by the strength of the gradient magnetic field to be applied. The surface can be made thin. In the one-dimensional spin echo method, a region that emits a spin echo signal is a rod-like region in which the first plane and the second plane overlap as shown in FIG. In order to improve the spatial resolution, the cross section of the rod-like excitation region may be narrowed down by using a strong gradient magnetic field. The size of the cross section of this rod-shaped region varies depending on the measurement conditions, but is usually about 10 μm to 500 μm in both the vertical and horizontal directions.

本発明者らが開発した1次元測定法の特徴は、測定断面上に並ぶ各ラインの1次元磁気共鳴情報を測定する際、測定断面と非平行で、かつ、1次元磁気共鳴情報を取得しようとするライン上で前記測定断面と交わる平面を選択励起することによって各ラインを励起することによって、励起面の重複を回避しながら複数の異なるラインの1次元磁気共鳴情報を測定する点にある。例えば、上述のスピンエコー法は、2つの平面(Z=0、Y=0)を選択励起する測定方法であるが、本発明者らが開発した1次元測定法をスピンエコー法に適用する場合は、測定断面と非平行な2つの異なる平面を選択励起する。   The feature of the one-dimensional measurement method developed by the present inventors is that when measuring the one-dimensional magnetic resonance information of each line arranged on the measurement section, the one-dimensional magnetic resonance information is acquired in parallel with the measurement section. By exciting each line by selectively exciting a plane that intersects the measurement cross section on the line, the one-dimensional magnetic resonance information of a plurality of different lines is measured while avoiding overlapping of excitation planes. For example, the above-described spin echo method is a measurement method that selectively excites two planes (Z = 0, Y = 0), but the one-dimensional measurement method developed by the present inventors is applied to the spin echo method. Selectively excites two different planes that are non-parallel to the measurement cross section.

本発明者らが開発した1次元測定法と従来技術の違いについて、スピンエコー法によってZ=0平面の断面のイメージングを行う場合を例にして、説明する。1次元測定法によって1次元磁気共鳴情報を取得するラインは、図4に示すように、測定断面(Z=0)上に並ぶ複数のラインX1〜Xnである。図4では、ラインX1〜Xnは、測定断面上において、一定の間隔で平行に並んでいる。 The difference between the one-dimensional measurement method developed by the present inventors and the prior art will be described by taking as an example the case of imaging the cross section of the Z = 0 plane by the spin echo method. As shown in FIG. 4, the lines for acquiring the one-dimensional magnetic resonance information by the one-dimensional measurement method are a plurality of lines X 1 to X n arranged on the measurement cross section (Z = 0). In FIG. 4, the lines X 1 to X n are arranged in parallel at regular intervals on the measurement cross section.

従来の1次元測定法では、まずラインX1について1次元磁気共鳴情報を取得するため、図5−1に示すように、測定断面と同一面である第1の平面A1(Z=0)、および、測定断面と直交する第2の平面B1(Y=n1:n1は実数)を選択励起し、第1の平面A1と第2の平面B1の交線部分であるラインX1の発するスピンエコー信号を観測する。そして、次のラインX2についても同様に、図5−2に示すように、測定断面と同一面である第1の平面A2(Z=0)、および、測定断面と直交する第2の平面B2(Y=n2:n2は実数)を選択励起して、第1の平面A2と第2の平面B2の交線部分であるラインX2の発するスピンエコー信号を観測する。 In the conventional one-dimensional measurement method, firstly, one-dimensional magnetic resonance information is acquired for the line X 1 , and as shown in FIG. 5A, the first plane A 1 (Z = 0) that is the same plane as the measurement cross section. , And a second plane B 1 (Y = n 1, where n 1 is a real number) orthogonal to the measurement cross section is selectively excited, and is a line that is an intersection of the first plane A 1 and the second plane B 1 observing the spin echo signal emitted by the X 1. Similarly, for the next line X 2 , as shown in FIG. 5B, the first plane A 2 (Z = 0) which is the same plane as the measurement cross section and the second plane orthogonal to the measurement cross section. The plane B 2 (Y = n 2 : n 2 is a real number) is selectively excited to observe a spin echo signal emitted from the line X 2 that is the intersection of the first plane A 2 and the second plane B 2. .

しかし、ここで注意すべきことは、一度励起した面を再び励起するには、T1緩和時間を待つ必要があることである。従来の1次元測定法では、各ラインの1次元磁気共鳴情報を測定する度に、第1の平面であるZ=0平面を繰り返し励起していた。このため、次のラインを測定する前に、前回のラインの測定の際に励起されたZ=0平面上の原子核を基底の安定な状態に戻さなくてはならないため、毎回T1緩和時間待つことになり、このことが測定時間の長時間化の原因となっていた。   However, it should be noted that it is necessary to wait for the T1 relaxation time in order to excite the surface once excited. In the conventional one-dimensional measurement method, the Z = 0 plane which is the first plane is repeatedly excited every time one-dimensional magnetic resonance information of each line is measured. For this reason, before measuring the next line, the nuclei on the Z = 0 plane excited during the measurement of the previous line must be returned to the stable state of the base. This has caused a long measurement time.

これに対し、本発明者らが開発した新規な1次元測定法によれば、測定断面と非平行な平面を選択励起することにより、励起面の重複を回避しながら複数の異なるラインの1次元磁気共鳴情報を測定することが可能である。このため、次のラインを測定する前にT1時間待つ必要がなくなり、測定時間を大幅に短縮することができる。   On the other hand, according to the novel one-dimensional measurement method developed by the present inventors, a plane that is not parallel to the measurement cross section is selectively excited, so that one-dimensional of a plurality of different lines is avoided while avoiding overlapping of excitation planes. It is possible to measure magnetic resonance information. For this reason, it is not necessary to wait for T1 time before measuring the next line, and the measurement time can be greatly shortened.

図6−1〜図6−3を参照しながら、本発明者らが開発した新規な1次元測定法について説明する。まず、ラインX1について1次元磁気共鳴情報を取得するため、図6−1に示すように、測定断面と非平行で、かつ、ラインX1上で測定断面と交わる第1の平面A1、および、測定断面および第1の平面A1と非平行で、かつ、ラインX1で測定断面および第1の平面A1と交わる第2の平面B1を選択励起する。そして、第1の平面A1と第2の平面B1の交線部分であるラインX1が発するスピンエコー信号を観測する。ここで、第1の平面A1は、90°パルスを照射する際、第1の平面A1に対して垂直方向の勾配磁場を印加することによって選択励起することができる。また、第2の平面B1は、180°パルスを照射する際、第2の平面B1に対して垂直方向の勾配磁場を印加することによって選択励起することができる。 A novel one-dimensional measurement method developed by the present inventors will be described with reference to FIGS. First, since the line X 1 to obtain a one-dimensional magnetic resonance information, as shown in Figure 6-1, the measurement cross-section and a non-parallel, and the first plane A 1 intersects with the measurement section on line X 1, and the measurement section and the first plane a 1 and non-parallel, and to selectively excite the second plane B 1 intersecting the plane a 1 measurement section and the first in line X 1. Then, the spin echo signal emitted from the line X 1 that is the intersection of the first plane A 1 and the second plane B 1 is observed. Here, the first plane A 1 can be selectively excited by applying a gradient magnetic field perpendicular to the first plane A 1 when the 90 ° pulse is irradiated. Further, the second plane B 1 can be selectively excited by applying a gradient magnetic field perpendicular to the second plane B 1 when irradiating the 180 ° pulse.

次いで、ラインX2についても1次元磁気共鳴情報を取得する。すなわち、図6−2に示すように、測定断面と非平行で、かつ、ラインX2上で測定断面と交わる第1の平面A2、および、測定断面および第1の平面A2と非平行で、かつ、ラインX2で測定断面および第1の平面A2と交わる第2の平面B2を選択励起する。そして、第1の平面A2と第2の平面B2の交線部分であるラインX2が発するスピンエコー信号を観測する。励起平面を、第1の平面A1から第1の平面A2に平行移動し、かつ、第2の平面B1からB2に平行移動するには、RF周波数を変えるだけでよい。すなわち、90°パルスの周波数を、第1の平面A2に対応する共鳴周波数に変えるとともに、180°パルスの周波数を、第2の平面B2に対応する共鳴周波数に変えることで、励起平面を平行移動することができる。 Then, also obtains one-dimensional magnetic resonance information about line X 2. That is, as shown in Figure 6-2, the measurement cross-section and a non-parallel, and the first plane A 2 which intersects the measuring section on line X 2, and the measurement section and the first plane A 2 nonparallel in, and, to selectively excite the second plane B 2 intersecting the measuring section and the first plane a 2 on line X 2. Then, the spin echo signal emitted from the line X 2 that is the intersection of the first plane A 2 and the second plane B 2 is observed. To translate the excitation plane from the first plane A 1 to the first plane A 2 and to translate from the second plane B 1 to B 2 , it is only necessary to change the RF frequency. That is, the excitation plane is changed by changing the frequency of the 90 ° pulse to the resonance frequency corresponding to the first plane A 2 and changing the frequency of the 180 ° pulse to the resonance frequency corresponding to the second plane B 2. It can be translated.

以降、同様にして、RF周波数を変えながら、図6−3に示すように、ラインXnについても、測定断面と非平行で、かつ、ラインXn上で測定断面と交わる第1の平面Anおよび第2の平面Bnを選択励起し、各ラインの発するスピンエコー信号を観測する。 Thereafter, in the same manner, while changing the RF frequency, as shown in FIG. 6-3, the line X n is also non-parallel to the measurement cross section and intersects the measurement cross section on the line X n. n and the second plane B n are selectively excited, and the spin echo signal emitted from each line is observed.

このように、測定断面と非平行な平面を選択励起することによって、各ラインの測定時に生じる励起面の重複を回避することが可能となる。本発明者らが開発した1次元測定法によれば、異なるラインの測定において、励起面(第1の平面Aと第2の平面B)が、まったく重ならないので、T1緩和時間を待たずに、すぐに次のラインを励起することが可能となり、測定時間を短縮することができる。   In this way, by selectively exciting a plane that is not parallel to the measurement cross section, it is possible to avoid overlap of excitation planes that occur during measurement of each line. According to the one-dimensional measurement method developed by the present inventors, the excitation planes (the first plane A and the second plane B) do not overlap at all in the measurement of different lines. Therefore, without waiting for the T1 relaxation time. The next line can be excited immediately and the measurement time can be shortened.

かくして得られた各ラインX1〜Xnのスピンエコー信号をフーリエ変換することによって、各ラインX1〜Xnの1次元磁気共鳴情報を得る。そして、各ラインX1〜Xnの1次元磁気共鳴情報を、測定断面上における各ラインの位置と対応付けて並べることにより、測定断面の画像を形成することができる。 The thus spin echo signals of the respective lines X 1 to X n obtained by performing a Fourier transform, to obtain a one-dimensional magnetic resonance information of each line X 1 to X n. An image of the measurement cross section can be formed by arranging the one-dimensional magnetic resonance information of each line X 1 to X n in association with the position of each line on the measurement cross section.

本発明者らが開発した1次元測定法は、選択励起パルスを用いるパルスシーケンスには全て適用可能である。すなわち、線形傾斜磁場をかけた状態で周波数にある特定の幅を持たせたRFパルスを印加するパルスシーケンスであれば、特に限定なく適用することができる。したがって、上述のスピンエコー法の他、例えば、グラジェントエコー法、スティミュレーテッドエコー法等にも適用できる。グラジェントエコー法およびスティミュレーテッドエコー法は、スピンエコー法と異なり、90°選択励起パルスのみのシークエンスであるが、90°選択励起パルスで、測定断面と非平行な平面を選択励起し、励起された平面と測定断面の交線部分の発する信号を観測することにより、励起面の重複を回避しながら複数の異なるラインの1次元磁気共鳴情報を測定することができる。   The one-dimensional measurement method developed by the present inventors can be applied to all pulse sequences using selective excitation pulses. That is, any pulse sequence that applies an RF pulse having a specific width in frequency with a linear gradient magnetic field applied can be applied without particular limitation. Therefore, in addition to the above-described spin echo method, for example, it can be applied to a gradient echo method, a stimulated echo method, and the like. Unlike the spin echo method, the gradient echo method and the stimulated echo method are sequences of only a 90 ° selective excitation pulse, but the 90 ° selective excitation pulse selectively excites a plane non-parallel to the measurement cross section, By observing a signal emitted from the intersection of the excited plane and the measurement cross section, it is possible to measure one-dimensional magnetic resonance information of a plurality of different lines while avoiding overlapping of the excitation planes.

また、本発明者らが開発した1次元測定法と、多断層法(マルチプレーン法)と組み合わせることによって、多数の測定ラインをほぼ同時に測定することも可能になり、測定時間をより高速化できる。図7にマルチプレーン法のパルスシーケンスの概念図を示す。マルチプレーン法によれば、1つ目のラインの励起が終了し、磁化の回復を待つTRの間に次のラインを励起することによって、ほぼ同時に多数のラインの1次元磁気共鳴情報を取得することができる。マルチプレーン法は、例えばXY平面の2次元イメージをZ軸方向に数枚から数十枚をほぼ同時に計測する際などに用いられていた手法であり、従来の1次元測定法では、前述のように励起面の重複があったため、マルチプレーン法を適用できなかった。しかし、本発明者らが開発した1次元測定法によれば、励起面の重複を回避することができるため、マルチプレーン法との併用が可能となる。   In addition, by combining the one-dimensional measurement method developed by the present inventors and the multi-fault method (multi-plane method), it becomes possible to measure a large number of measurement lines almost simultaneously, and the measurement time can be further increased. . FIG. 7 shows a conceptual diagram of a pulse sequence of the multiplane method. According to the multi-plane method, the excitation of the first line is completed, and the next line is excited during TR waiting for the recovery of magnetization, thereby acquiring one-dimensional magnetic resonance information of a large number of lines almost simultaneously. be able to. The multi-plane method is a method used when, for example, measuring several to several tens of images in the Z-axis direction almost simultaneously in a two-dimensional image on the XY plane. In the conventional one-dimensional measurement method, as described above, The multiplane method could not be applied because of the overlap of excitation planes. However, according to the one-dimensional measurement method developed by the present inventors, it is possible to avoid the overlap of the excitation planes, so that it can be used in combination with the multiplane method.

また、本発明の2次元磁気共鳴イメージング方法を用いて、測定対象物について複数の断面の画像を取得し、取得した複数の断面の画像を組み合わせて、測定対象物の3次元磁気共鳴イメージングを行うこともできる。   Also, using the two-dimensional magnetic resonance imaging method of the present invention, a plurality of cross-sectional images are acquired for the measurement object, and the three-dimensional magnetic resonance imaging of the measurement object is performed by combining the acquired plurality of cross-sectional images. You can also.

以上説明したように、本発明者らが開発した1次元測定法を用いることにより、撮像時間を大幅に短縮することができる。このため、従来は事実上測定困難であった核種を観測核とした2次元イメージングが可能となる。従来の方法では測定時間が長かったため、観測核は測定時間の比較的短いプロトン核が主流であった。しかし、本発明では高速測定が可能であるため、観測核は、核磁気共鳴現象を起こす原子核であれば特に限定されず、プロトン核の他、例えば、11B、13C、14N、15N、17O、19F、31P、33S、129Xe等を観測核とした測定が可能となる。このため、測定対象となる生体内物質の幅が広がり、各種疾患に対する診断・治療に役立つ。また、時間分解能を改善することができるため、例えば、生体内での代謝動態をリアルタイムでイメージングすることも可能となる。 As described above, by using the one-dimensional measurement method developed by the present inventors, the imaging time can be greatly shortened. For this reason, it is possible to perform two-dimensional imaging using an nuclide that is difficult to measure in the past as an observation nucleus. Since the measurement time was long in the conventional method, the observation nuclei were mainly proton nuclei with a relatively short measurement time. However, since high-speed measurement is possible in the present invention, the observation nucleus is not particularly limited as long as it is an atomic nucleus that causes a nuclear magnetic resonance phenomenon. In addition to proton nuclei, for example, 11 B, 13 C, 14 N, 15 N , 17 O, 19 F, 31 P, 33 S, 129 Xe and the like can be measured. For this reason, the range of the in-vivo substance used as a measuring object spreads and it is useful for the diagnosis and treatment with respect to various diseases. In addition, since the time resolution can be improved, for example, it is possible to image in vivo metabolic dynamics in real time.

また、本発明者らが開発した1次元測定法を用いることにより、画像解析に要する処理時間を短縮することが可能となる。従来の2次元測定法では、得られた信号からZ=0断面の画像を形成するに際し、観測した信号をX軸およびY軸ともにフーリエ変換する必要があったが、本発明によれば、各ラインについて観測した信号をX軸のみにフーリエ変換して得たデータを、そのまま画像解析に利用することができる。すなわち、本発明の方法は、2次元測定法と比較して、フーリエ変換処理が一軸少なくて済むので、作像処理に要する処理時間を短縮できる。   Further, by using the one-dimensional measurement method developed by the present inventors, it is possible to shorten the processing time required for image analysis. In the conventional two-dimensional measurement method, when forming an image of the Z = 0 cross section from the obtained signal, it is necessary to Fourier transform the observed signal for both the X axis and the Y axis. Data obtained by Fourier transforming the signal observed for the line only to the X axis can be used for image analysis as it is. That is, the method of the present invention can reduce the processing time required for the image forming process because the Fourier transform process is uniaxially less than the two-dimensional measurement method.

(実施の形態1)
実施の形態1は、スピンエコー法によって測定断面Z=0上の各ラインの1次元磁気共鳴情報を取得し、測定断面Z=0の2次元磁気共鳴イメージングを行う実施例である。
(Embodiment 1)
The first embodiment is an example in which one-dimensional magnetic resonance information of each line on the measurement section Z = 0 is acquired by the spin echo method, and two-dimensional magnetic resonance imaging of the measurement section Z = 0 is performed.

実施の形態1では、測定断面Z=0上において一定のピッチでX軸方向に平行に並ぶ各ラインy=an(anは実数)について、1ラインづつ1次元磁気共鳴情報を測定していく。図8は、ラインy=anを測定する場合に励起される平面の模式図である。実施の形態1は、測定断面Z=0に対して45°傾いた平面Z+Y=an、および、90°傾いた平面Y=anを励起することによって、ラインy=anの1次元磁気共鳴情報を取得することを特徴とする。ここで、Z+Y=an平面は、90°パルスとZY勾配磁場の組合せによって励起することができ、Y=an平面は、180°パルスとY軸勾配磁場の組合せによって励起することができる。 In the first embodiment, the measurement section Z = 0 on the constant of each line y = a n arranged in parallel with the X-axis direction at a pitch (a n is a real number), by measuring the line by line one-dimensional magnetic resonance information Go. Figure 8 is a schematic diagram of a plane which is excited when measuring line y = a n. Embodiment 1, the measurement section Z = 0 45 ° with respect to inclined planes Z + Y = a n, and, by exciting the plane Y = a n inclined 90 °, 1-dimensional magnetic line y = a n Resonance information is acquired. Here, Z + Y = a n planes, can be excited by a combination of the 90 ° pulse and ZY gradient magnetic field, Y = a n plane can be excited by the combination of the 180 ° pulse and the Y-axis gradient magnetic field.

1次元磁気共鳴情報は、公知のMRI装置を用いて取得することができる。1次元磁気共鳴測定に用いるMRI装置(図示せず)は、制御装置30によって制御されている。図9は、MRI装置を制御するための制御装置30の構成を示す図である。制御装置30は、CPUを含む制御部301と、メモリ302と、表示部303と、入力部304と、フーリエ変換部305と、作像部306と、CD−ROMドライブユニット307と、ディスクユニット308と、を備え、これらは、それぞれシステムバスAを介して接続されている。   One-dimensional magnetic resonance information can be acquired using a known MRI apparatus. An MRI apparatus (not shown) used for one-dimensional magnetic resonance measurement is controlled by a control device 30. FIG. 9 is a diagram showing a configuration of a control device 30 for controlling the MRI apparatus. The control device 30 includes a control unit 301 including a CPU, a memory 302, a display unit 303, an input unit 304, a Fourier transform unit 305, an image forming unit 306, a CD-ROM drive unit 307, and a disk unit 308. Are connected via a system bus A.

制御部301は、MRI装置の動作を制御して、本発明者らが開発した1次元測定法に基づくパルスシーケンスを実行させる。メモリ302は、RAM,ROM等のメモリを含み、制御部301が実行すべきプログラム、および、測定の過程で得られた必要な情報を記憶する。表示部303は、CRTやLCD(液晶表示パネル)等で構成され、ユーザに対して、パルスシーケンスの設定画面、測定断面の画像等、各種画面を表示する。入力部304は、キーボード、マウス等で構成され、ユーザが、パルスシーケンスの測定条件等の各種情報の入力を行うために使用する。フーリエ変換部305は、MRI装置で観測した各ラインの発する信号をフーリエ変換して各ラインの1次元磁気共鳴情報に変換する。作像部306は、各ラインの1次元磁気共鳴情報から測定断面の画像を形成する。   The control unit 301 controls the operation of the MRI apparatus to execute a pulse sequence based on the one-dimensional measurement method developed by the present inventors. The memory 302 includes a memory such as a RAM and a ROM, and stores a program to be executed by the control unit 301 and necessary information obtained in the measurement process. The display unit 303 includes a CRT, an LCD (liquid crystal display panel), and the like, and displays various screens such as a pulse sequence setting screen and a measurement cross-section image to the user. The input unit 304 includes a keyboard, a mouse, and the like, and is used by the user to input various information such as pulse sequence measurement conditions. The Fourier transform unit 305 performs Fourier transform on the signal generated by each line observed by the MRI apparatus and converts the signal into one-dimensional magnetic resonance information of each line. The image forming unit 306 forms an image of the measurement cross section from the one-dimensional magnetic resonance information of each line.

また、図示のCD−ROM40には、本実施の形態の磁気共鳴イメージングプログラムを記述したプログラムが格納されている。まず、CD−ROMドライブユニット305にセットされたCD−ROM40からプログラムがディスクユニット306にインストールされる。そして、MRI制御装置を立ち上げるときにディスクユニット106から読み出されたプログラムが、メモリ302に格納される。この状態で、制御部301(CPU)は、メモリ302に格納されたプログラムにしたがって、測定対象物に印加する静磁場および勾配磁場の制御、および、照射する電磁波の制御を行い、MRI装置に本発明者らが開発した1次元測定法に基づくパルスシーケンスを実行させる。   The illustrated CD-ROM 40 stores a program describing the magnetic resonance imaging program of the present embodiment. First, a program is installed in the disk unit 306 from the CD-ROM 40 set in the CD-ROM drive unit 305. A program read from the disk unit 106 when the MRI control apparatus is started up is stored in the memory 302. In this state, the control unit 301 (CPU) controls the static magnetic field and the gradient magnetic field applied to the measurement object and the electromagnetic wave to be irradiated according to the program stored in the memory 302, and controls the MRI apparatus. A pulse sequence based on the one-dimensional measurement method developed by the inventors is executed.

なお、本実施の形態においては、CD−ROM40にて本発明の磁気共鳴イメージングプログラムを提供しているが、このプログラムの記録媒体は、これに限定されることなく、システムを構成するコンピュータに応じて、たとえば、フレキシブルディスク等の磁気ディスク,光磁気ディスク,磁気テープ等の他の記録媒体を用いることも可能である。   In the present embodiment, the magnetic resonance imaging program of the present invention is provided by the CD-ROM 40. However, the recording medium of this program is not limited to this, and depends on the computer constituting the system. For example, it is also possible to use other recording media such as a magnetic disk such as a flexible disk, a magneto-optical disk, and a magnetic tape.

次に本実施の形態の処理について説明する。まず、撮影前に、ユーザは、入力部304から、各種測定条件を設定する。実施の形態1では、観測核はプロトン核であり、測定条件は下記の通りに設定した。なお、下記に示す測定条件の設定値は、あくまで一例であり、測定目的に応じて、設定値を適宜調整することができることは言うまでもない。   Next, the processing of this embodiment will be described. First, before photographing, the user sets various measurement conditions from the input unit 304. In the first embodiment, the observation nucleus is a proton nucleus, and the measurement conditions are set as follows. It should be noted that the setting values of the measurement conditions shown below are merely examples, and it is needless to say that the setting values can be adjusted as appropriate according to the measurement purpose.

観測核の90°パルス幅:48 [us]
パルスのアッテネータ値
周波数の変調を行うdomain:x_domain
周波数の変調を行うoffset:x_offset
選択励起パルスのパルス幅:1000[us]
選択励起パルスのアッテネータ値:23.1[dB]
180°パルスの定義:17.1[dB]
180°パルスの移動:可能に設定
RFパルスの変調1ppmあたりの移動距離:0.25[mm]
選択励起パルスの関数:ガウス関数
スライスの高さ方向を指定・移動可能:5[ppm]
X軸磁場勾配のリフォーカス値(grad_1):29.5[%]
Z軸磁場勾配(選択励起)のリフォーカス値(grad_2):11[%], 0[%]→60[%] : 0.1[%];
Z軸磁場勾配のリフォーカス値(grad_3):-6[%]
Y軸磁場勾配(選択励起)のリフォーカス値(grad_4):-3.5[%]
指定時間(grad_recover時間):0.3[ms]
T2時間およびその制限値:0.2[ms], 0.1[ms] →300[s] : 0.1[ms]
測定開始までの待ち時間:1.0[s]
緩和時間およびその制限値:1.0[s], 0.1[s] →300[s] : 0.1[s]
90 ° pulse width of observation nucleus: 48 [us]
Modulation of pulse attenuator value frequency domain: x_domain
Offset for frequency modulation: x_offset
Pulse width of selective excitation pulse: 1000 [us]
Attenuator value of selective excitation pulse: 23.1 [dB]
Definition of 180 ° pulse: 17.1 [dB]
180 ° pulse movement: Possible setting RF pulse modulation Movement distance per 1ppm: 0.25 [mm]
Selective excitation pulse function: Gaussian function slice height direction can be specified and moved: 5 [ppm]
X-axis magnetic field gradient refocus value (grad_1): 29.5 [%]
Z-axis magnetic field gradient (selective excitation) refocus value (grad_2): 11 [%], 0 [%] → 60 [%]: 0.1 [%];
Z axis magnetic field gradient refocus value (grad_3): -6 [%]
Y axis magnetic field gradient (selective excitation) refocus value (grad_4): -3.5 [%]
Specified time (grad_recover time): 0.3 [ms]
T2 time and its limit values: 0.2 [ms], 0.1 [ms] → 300 [s]: 0.1 [ms]
Waiting time to start measurement: 1.0 [s]
Relaxation time and its limit values: 1.0 [s], 0.1 [s] → 300 [s]: 0.1 [s]

測定条件を定義した後、y=a1、y=a2、y=a3、・・・y=anの順に、各ラインの1次元磁気共鳴情報を取得していく。図10は、各ラインの1次元磁気共鳴情報測定のパルスシーケンスを実行するためのフローチャートである。まず、測定開始まで所定の待ち時間を待つ(ステップS111)。 After defining the measurement conditions, y = a 1, y = a 2, y = a 3, in the order of ··· y = a n, we obtain the one-dimensional magnetic resonance information of each line. FIG. 10 is a flowchart for executing a pulse sequence for measuring one-dimensional magnetic resonance information of each line. First, a predetermined waiting time is waited until the measurement is started (step S111).

次いで、90°パルスとZY勾配磁場でZ+Y=an平面を励起する。まず、Z軸勾配磁場をgrad2で印加し、100μsec待った後(ステップS121)、Y軸勾配磁場をgrad2で印加し、grad_recover待ち(ステップS122)、選択励起パルス(90°パルス)を印加する(ステップS123)。ここで、選択励起パルスのRF周波数は、Z+Y=an平面を励起するために所定の共鳴周波数に設定されている。ついで、Z軸勾配磁場を切り、100μsec待った後(ステップS124)、Y軸勾配磁場を切り、T2時間待つ(ステップS125)。 Then, to excite the Z + Y = a n plane 90 ° pulse and ZY gradient fields. First, a Z-axis gradient magnetic field is applied at grad2, waits for 100 μsec (step S121), a Y-axis gradient magnetic field is applied at grad2, waits for grad_recover (step S122), and a selective excitation pulse (90 ° pulse) is applied (step) S123). Here, RF frequency of the selected excitation pulses is set to a predetermined resonant frequency to excite the Z + Y = a n plane. Next, after turning off the Z-axis gradient magnetic field and waiting for 100 μsec (step S124), the Y-axis gradient magnetic field is turned off and waiting for T2 time (step S125).

Z+Y=an平面を励起した後、正常なスピンエコー信号を得るため、リフォーカス勾配磁場をかける。X軸勾配磁場をgrad1で、Y軸勾配磁場をgrad4で、Z軸勾配磁場をgrad3で印加し、信号取り込み時間の半分の時間待つ(ステップS131)。次いで、X,Y,Z軸勾配磁場を切り、grad_recover時間待つ(ステップS132)。 After exciting the Z + Y = a n plane, in order to obtain a normal spin echo signal, applying a refocusing gradient field. The X-axis gradient magnetic field is applied at grad1, the Y-axis gradient magnetic field is applied at grad4, the Z-axis gradient magnetic field is applied at grad3, and a half of the signal acquisition time is awaited (step S131). Next, the X, Y, and Z axis gradient magnetic fields are turned off, and a grad_recover time is awaited (step S132).

リフォーカス勾配磁場をかけた後、180°パルスとY軸勾配磁場でY=an平面を励起する。まず、Y軸勾配磁場をgrad2で印加して、grad_recover時間待ち(ステップS141)、選択励起パルス(90°パルス)を印加する(ステップS142)。ここで照射する選択励起パルスのRF周波数は、Y=an平面を励起するために所定の共鳴周波数に設定されている。ついで、Y軸勾配磁場を切り、T2時間待つ(ステップS143)。そして、grad_recover時間待つ(ステップS144)。 After applying the refocus gradient field to excite Y = a n plane 180 ° pulse and Y-axis gradient magnetic field. First, a Y-axis gradient magnetic field is applied at grad2, waits for grad_recover time (step S141), and a selective excitation pulse (90 ° pulse) is applied (step S142). RF frequency of the selected excitation pulses for irradiating here is set to a predetermined resonant frequency to excite the Y = a n plane. Next, the Y-axis gradient magnetic field is turned off, and the process waits for T2 time (step S143). Then, it waits for grad_recover time (step S144).

Z+Y=an平面およびY=an平面を励起した後、2つの平面の交線部分となるy=a1が発するスピンエコー信号を観測する。まず、データを取り込むためX軸勾配磁場をかけ、40μsec待つ(ステップS151)。そして、y=anの発するスピンエコー信号を取り込み、X軸勾配磁場をきる(ステップS152)。 After exciting the Z + Y = a n plane and Y = a n plane, y = a 1 as the intersection section of the two planes observes spin echo signals emanating. First, in order to capture data, an X-axis gradient magnetic field is applied, and 40 μsec is waited (step S151). Then, captures the spin echo signals generated by the y = a n, wear X-axis gradient magnetic field (step S152).

このように、測定断面Z=0上の各ラインのスピンエコー信号を、y=a1、y=a2、y=a3、・・・y=anの順に取得していく。測定ラインを1ピッチずらして、次のラインを測定するには、選択励起のRF周波数を変化させればよい。各ラインのピッチ(スライス厚)は、適宜設定することができるが、本実施の形態では、0.5mmに設定されている。 Thus, the spin echo signals for each line on the measurement cross-section Z = 0, y = a 1 , y = a 2, y = a 3, will get in the order of ··· y = a n. To measure the next line by shifting the measurement line by one pitch, the RF frequency of selective excitation may be changed. The pitch (slice thickness) of each line can be set as appropriate, but is set to 0.5 mm in the present embodiment.

フーリエ変換部305は、観測した各ラインのスピンエコー信号をフーリエ変換し、各ラインの1次元磁気共鳴情報として、メモリ302に保存する。   The Fourier transform unit 305 performs Fourier transform on the observed spin echo signal of each line and stores it in the memory 302 as one-dimensional magnetic resonance information of each line.

作像部306は、メモリ302から各ラインの1次元磁気共鳴情報を読み出し、各ラインの位置と各ラインの1次元磁気共鳴情報とを対応付けて並べることにより、測定断面(Z=0)の画像を形成する。得られた画像は、表示部303に表示され、ユーザが確認することができる。   The image forming unit 306 reads the one-dimensional magnetic resonance information of each line from the memory 302 and arranges the position of each line and the one-dimensional magnetic resonance information of each line in association with each other, thereby arranging the measurement cross section (Z = 0). Form an image. The obtained image is displayed on the display unit 303 and can be confirmed by the user.

以上説明したように、実施の形態1は、測定断面に対して、90°パルスを45°傾け、180°パルスを90°傾けることにより、励起面の重複を回避しながら複数の異なるラインの1次元磁気共鳴情報測定を可能としている。   As described above, in the first embodiment, the 90 ° pulse is inclined by 45 ° and the 180 ° pulse is inclined by 90 ° with respect to the measurement cross section, thereby avoiding the overlap of excitation planes. Dimensional magnetic resonance information measurement is possible.

(実施の形態2)
実施の形態2は、実施の形態1の応用例であり、90°パルスおよび180°パルスをそれぞれ45°傾けて、Z=0の断面画像を取得する実施例である。なお、実施の形態2において、パルスシーケンス以外の構成および処理については、実施の形態1の2次元磁気共鳴イメージング方法と同様であるので、説明を省略する。
(Embodiment 2)
The second embodiment is an application example of the first embodiment, and is an example in which a 90 ° pulse and a 180 ° pulse are respectively inclined by 45 ° to acquire a cross-sectional image of Z = 0. In the second embodiment, since the configuration and processing other than the pulse sequence are the same as those in the two-dimensional magnetic resonance imaging method of the first embodiment, the description thereof is omitted.

図11は、実施の形態2で励起される平面の模式図である。実施の形態2では、測定断面Z=0に対して45°傾いた平面Z+Y=an、および、45°傾いた平面Z−Y=anを励起することによって、測定断面Z=0上の各ラインy=anの1次元磁気共鳴情報を取得することを特徴とする。ここで、Z+Y=an平面は、90°パルスとZY勾配磁場の組合せによって励起することができ、Y=an平面は、180°パルスとZY勾配磁場の組合せによって励起することができる。 FIG. 11 is a schematic diagram of a plane excited in the second embodiment. In the second embodiment, the measurement section Z + 45 ° inclined plane Z with respect to = 0 Y = a n, and, by exciting the plane Z-Y = a n inclined 45 °, on the measurement cross-section Z = 0 and obtaining the 1-dimensional magnetic resonance information for each line y = a n. Here, Z + Y = a n planes, can be excited by a combination of the 90 ° pulse and ZY gradient magnetic field, Y = a n plane can be excited by the combination of the 180 ° pulse and ZY gradient fields.

図12は、実施の形態2において1次元磁気共鳴情報の測定に用いるパルスシーケンスである。また、図13は、実施の形態2のパルスシーケンスを実行するためのフローチャートである。実施の形態1と同様にして、まず、測定開始まで所定の待ち時間を待ち、(ステップS111)、90°パルスでZ+Y=an平面を励起し(ステップS121〜125)、リフォーカス勾配磁場をかける(ステップS131〜132)。 FIG. 12 shows a pulse sequence used for measuring one-dimensional magnetic resonance information in the second embodiment. FIG. 13 is a flowchart for executing the pulse sequence of the second embodiment. In the same manner as the first embodiment, firstly, waits for a predetermined waiting time until the start of the measurement (step S 111), exciting the Z + Y = a n plane 90 ° pulse (step S121~125), a refocusing gradient (Steps S131 to 132).

実施の形態2では、リフォーカス勾配磁場をかけた後、以下のように、180°パルスでZ−Y=an平面を励起する。まず、Y軸勾配磁場をgrad2で印加し、100μsec待ち(ステップS201)、Z軸勾配磁場を−grad2で印加し、grad_recover時間待ち(ステップS202)、選択励起パルス(180°パルス)を印加する(ステップS203)。次いで、Y軸勾配磁場を切り、100μsec待った後(ステップS204)、Z軸勾配磁場を切って、T2時間待つ(ステップS205)。そして、grad_recover時間待つ(ステップS206)。 In the second embodiment, after applying the refocus gradient field, as it follows, to excite the Z-Y = a n plane 180 ° pulse. First, a Y-axis gradient magnetic field is applied at grad2, waits for 100 μsec (step S201), a Z-axis gradient magnetic field is applied at −grad2, waits for grad_recover time (step S202), and a selective excitation pulse (180 ° pulse) is applied ( Step S203). Next, after turning off the Y-axis gradient magnetic field and waiting for 100 μsec (step S204), the Z-axis gradient magnetic field is turned off and waiting for T2 time (step S205). Then, it waits for grad_recover time (step S206).

Z+Y=an平面およびZ−Y=an平面を励起した後、実施の形態1と同様にして、2つの平面の交線部分となるy=a1が発するスピンエコー信号を観測する(ステップS151、152)。 After exciting the Z + Y = a n plane and Z-Y = a n plane, in the same manner as in the first embodiment, y = a 1 as the intersection section of the two planes observes spin echo signals emanating (step S151, 152).

このようにして、測定断面Z=0上の各ラインの1次元磁気共鳴情報を、y=a1、y=a2、y=a3、・・・y=anの順に取得していくことができる。 In this way, the one-dimensional magnetic resonance information for each line on the measurement cross-section Z = 0, y = a 1 , y = a 2, y = a 3, will get in the order of ··· y = a n be able to.

以上説明したように、実施の形態2は、測定断面に対して、90°パルスおよび180°パルスをそれぞれ45°傾けることにより、励起面の重複を回避しながら複数の異なるラインの1次元磁気共鳴情報測定を可能としている。   As described above, in the second embodiment, the 90 ° pulse and the 180 ° pulse are inclined by 45 ° with respect to the measurement cross section, thereby avoiding the overlap of the excitation planes and performing one-dimensional magnetic resonance of a plurality of different lines. Information measurement is possible.

(実施の形態3)
実施の形態3は、90°パルスおよび180°パルスをそれぞれ45°傾けて、Y=0の断面の画像を取得する実施例である。なお、実施の形態3において、測定断面およびパルスシーケンス以外の構成および処理については、実施の形態1の2次元磁気共鳴イメージング方法と同様であるので、説明を省略する。
(Embodiment 3)
The third embodiment is an example in which a 90 ° pulse and a 180 ° pulse are inclined 45 °, respectively, and an image of a cross section of Y = 0 is acquired. In the third embodiment, since the configuration and processing other than the measurement cross section and the pulse sequence are the same as those in the two-dimensional magnetic resonance imaging method of the first embodiment, description thereof will be omitted.

図14は、実施の形態3で励起される平面の模式図である。実施の形態3では、測定断面Y=0上において一定のピッチでX軸方向に平行に並ぶ各ラインz=an(anは実数)について、測定断面Y=0に対してそれぞれ45°傾いた平面Z+Y=anおよび平面Z−Y=anを励起することによって、1次元磁気共鳴情報を取得することを特徴とする。ここで、Z+Y=an平面は、90°パルスとZY勾配磁場の組合せによって励起することができ、Z−Y=an平面は、180°パルスとZY勾配磁場の組合せによって励起することができる。 FIG. 14 is a schematic diagram of a plane excited in the third embodiment. In the third embodiment, the measurement cross-section Y = 0 on the constant of each line arranged parallel to the X-axis direction at a pitch z = a n (a n is a real number), 45 ° respectively inclined with respect to the measured cross-section Y = 0 by exciting the plane Z + Y = a n and the plane Z-Y = a n was, and obtains one-dimensional magnetic resonance information. Here, Z + Y = a n planes, can be excited by a combination of the 90 ° pulse and ZY gradient magnetic field, ZY = a n plane can be excited by the combination of the 180 ° pulse and ZY gradient .

図15は、実施の形態3において1次元磁気共鳴情報の測定に用いるパルスシーケンスである。また、図16は、実施の形態3のパルスシーケンスを実行するためのフローチャートである。   FIG. 15 shows a pulse sequence used for measuring one-dimensional magnetic resonance information in the third embodiment. FIG. 16 is a flowchart for executing the pulse sequence of the third embodiment.

実施の形態1と同様にして、まず、測定開始まで所定の待ち時間を待ち、(ステップS111)、90°パルスでZ+Y=an平面を励起し(ステップS121〜125)、リフォーカス勾配磁場をかける(ステップS131〜132)。 In the same manner as the first embodiment, firstly, waits for a predetermined waiting time until the start of the measurement (step S 111), exciting the Z + Y = a n plane 90 ° pulse (step S121~125), a refocusing gradient (Steps S131 to 132).

実施の形態3では、リフォーカス勾配磁場をかけた後、以下のように、180°パルスでZ−Y=an平面を励起する。まず、Y軸勾配磁場を-grad2で印加し、100μsec待ち(ステップS301)、Z軸勾配磁場をgrad2で印加し、grad_recover時間待ち(ステップS302)、選択励起パルス(180°パルス)を印加する(ステップS303)。次いで、Y軸勾配磁場を切り、100μsec待った後(ステップS304)、Z軸勾配磁場を切って、T2時間待つ(ステップS305)。そして、grad_recover時間待つ(ステップS306)。 In the third embodiment, after applying the refocus gradient field, as it follows, to excite the Z-Y = a n plane 180 ° pulse. First, a Y-axis gradient magnetic field is applied at -grad2, waits for 100 μsec (step S301), a Z-axis gradient magnetic field is applied at grad2, waits for grad_recover time (step S302), and a selective excitation pulse (180 ° pulse) is applied ( Step S303). Next, after turning off the Y-axis gradient magnetic field and waiting for 100 μsec (step S304), the Z-axis gradient magnetic field is turned off and waiting for T2 time (step S305). Then, it waits for grad_recover time (step S306).

Z+Y=an平面およびZ−Y=an平面を励起した後、実施の形態1と同様にして、2つの平面の交線部分となるz=anが発するスピンエコー信号を観測する(ステップS151、152)。 After exciting the Z + Y = a n plane and Z-Y = a n plane, in the same manner as in the first embodiment, z = a n which is a intersection section of the two planes observes spin echo signals emanating (step S151, 152).

このようにして、測定断面Y=0上の各ラインの1次元磁気共鳴情報を、z=a1、z=a2、z=a3、・・・z=anの順に取得していくことができる。 In this way, the one-dimensional magnetic resonance information for each line on the measurement cross-section Y = 0, z = a 1 , z = a 2, z = a 3, will get in the order of ··· z = a n be able to.

以上説明したように、実施の形態3は、測定断面Y=0の場合についても、励起面の重複を回避しながら複数の異なるラインの1次元磁気共鳴情報測定を可能としている。   As described above, the third embodiment enables one-dimensional magnetic resonance information measurement of a plurality of different lines while avoiding overlapping of excitation planes even when the measurement cross section Y = 0.

(実施の形態4)
実施の形態4は、実施の形態2の応用例であり、マルチプレーン法により、測定断面Z=0上の各ラインy=an(anは実数)の1次元磁気共鳴情報をほぼ同時に測定する実施例である。実施の形態4において、マルチプレーン法を用いる以外の構成および処理については、実施の形態2の2次元磁気共鳴イメージング方法と同様であるので、説明を省略する。
(Embodiment 4)
Embodiment 4 is an example of application of the second embodiment, the multi-plane method, substantially simultaneously measures the one-dimensional magnetic resonance information measuring section Z = 0 on the line y = a n of (a n is a real number) This is an example. In the fourth embodiment, the configuration and processing other than using the multi-plane method are the same as those in the two-dimensional magnetic resonance imaging method of the second embodiment, and thus the description thereof is omitted.

図17は、実施の形態4のパルスシーケンスを実行するためのフローチャートである。実施の形態4では、マルチプレーン法を適用することにより、測定断面Z=0上の各ラインy=a1、y=a2、y=a3、・・・y=anの1次元磁気共鳴情報を、連続的に測定することを特徴とする。 FIG. 17 is a flowchart for executing the pulse sequence of the fourth embodiment. In the fourth embodiment, by applying the multi-plane method, measuring cross the line y = a 1 on Z = 0, y = a 2 , y = a 3, 1 -dimensional magnetic ··· y = a n The resonance information is continuously measured.

まず、測定開始まで所定の待ち時間を待つ(ステップS111)。   First, a predetermined waiting time is waited until the measurement is started (step S111).

実施の形態4では、周波数を変調しながら選択励起パルスを印加して、Z+Y=an平面を連続的に励起する。まず、Z軸勾配磁場をgrad2で印加し、100μsec待った後(ステップS401)、Y軸勾配磁場をgrad2で印加し、grad_recover待ち(ステップS402)、周波数を変調しながら選択励起パルス(90°パルス)を印加する(ステップS403)。周波数を変調しながら選択励起パルスを印加することにより、Z+Y=a1、Z+Y=a2、・・・、Z+Y=an平面をほぼ同時に励起することができる。ここでは、例えば、周波数を−20ppmから1ppmステップで変調するよう設定する。ついで、Z軸勾配磁場を切り、100μsec待った後(ステップS404)、Y軸勾配磁場を切り、T2時間待つ(ステップS405)。 In the fourth embodiment, by applying a selected excitation pulse with modulation frequency, continuously exciting the Z + Y = a n plane. First, a Z-axis gradient magnetic field is applied at grad2, waits for 100 μsec (step S401), a Y-axis gradient magnetic field is applied at grad2, waits for grad_recover (step S402), and a selective excitation pulse (90 ° pulse) is modulated while modulating the frequency. Is applied (step S403). By applying a selected excitation pulse with modulation frequency, Z + Y = a 1, Z + Y = a 2, ···, it is possible to substantially simultaneously excite Z + Y = a n plane. Here, for example, the frequency is set to be modulated in steps of −20 ppm to 1 ppm. Next, after turning off the Z-axis gradient magnetic field and waiting for 100 μsec (step S404), the Y-axis gradient magnetic field is turned off and waiting for T2 time (step S405).

Z+Y=an平面を連続的に励起した後、実施の形態2と同様に、リフォーカス勾配磁場をかけ(ステップS131〜132)、180°パルスでZ−Y=an平面を励起し(ステップS201〜206)、Z+Y=an平面およびZ−Y=an平面の交線部分となるy=anが発するスピンエコー信号を観測する(ステップS151、152)。 After continuously excites the Z + Y = a n plane, as in the second embodiment, applying a refocusing gradient (step S131~132), to excite the Z-Y = a n plane 180 ° pulse (step S201~206), Z + Y = a n plane and Z-Y = a n a intersection section of the plane y = a n observes spin echo signals emanating (step S151,152).

このように、マルチプレーン法を用いたパルスシークエンスにより、測定断面Z=0上の各ラインy=a1、y=a2、y=a3、・・・y=anの1次元磁気共鳴情報を、一気に取得することができる。 Thus, the pulse sequence using a multi-plane method, measuring cross the line y = a 1 on Z = 0, y = a 2 , y = a 3, 1 -dimensional magnetic resonance ··· y = a n Information can be acquired at once.

以上説明したように、実施の形態4は、マルチプレーン法を適用することにより、測定断面上の複数の異なるラインの1次元磁気共鳴情報測定をほぼ同時に測定することができるため、測定時間をより短縮することができる。   As described above, the fourth embodiment can measure the one-dimensional magnetic resonance information of a plurality of different lines on the measurement cross section almost simultaneously by applying the multi-plane method. It can be shortened.

(実施の形態5)
実施の形態5は、実施の形態3の応用例であり、マルチプレーン法により、測定断面Y=0上の各ラインz=an(anは実数)の1次元磁気共鳴情報をほぼ同時に測定する実施例である。実施の形態5において、マルチプレーン法を用いる以外の構成および処理については、実施の形態3の2次元磁気共鳴イメージング方法と同様であるので、説明を省略する。
(Embodiment 5)
The fifth embodiment is an application example of the third embodiment, the multi-plane method, substantially simultaneously measures the one-dimensional magnetic resonance information measuring section Y = 0 on each line z = a n of (a n is a real number) This is an example. In the fifth embodiment, the configuration and processing other than using the multi-plane method are the same as those in the two-dimensional magnetic resonance imaging method of the third embodiment, and thus the description thereof is omitted.

図18は、実施の形態5のパルスシーケンスを実行するためのフローチャートである。実施の形態5では、マルチプレーン法を適用することにより、測定断面Y=0上の各ラインz=a1、z=a2、z=a3、・・・z=anの1次元磁気共鳴情報を、連続的に測定することを特徴とする。 FIG. 18 is a flowchart for executing the pulse sequence of the fifth embodiment. In the fifth embodiment, by applying the multi-plane method, the measurement cross-section Y = 0 the on line z = a 1, z = a 2, z = a 3, 1 -dimensional magnetic ··· z = a n The resonance information is continuously measured.

まず、測定開始まで所定の待ち時間を待つ(ステップS111)。   First, a predetermined waiting time is waited until the measurement is started (step S111).

そして、実施の形態4と同様に、周波数を変調しながら選択励起パルスを印加して、Z+Y=an平面を連続的に励起する(ステップS401〜405)。 Then, as in the fourth embodiment, by applying a selected excitation pulse with modulation frequency, continuously exciting the Z + Y = a n planes (step S401~405).

Z+Y=an平面を連続的に励起した後、実施の形態3と同様に、リフォーカス勾配磁場をかけ(ステップS131〜132)、180°パルスでZ−Y=an平面を励起し(ステップS301〜306)、Z+Y=an平面およびZ−Y=an平面の交線部分となるy=anが発するスピンエコー信号を観測する(ステップS151、152)。 After continuously excites the Z + Y = a n plane, as in the third embodiment, applying a refocusing gradient (step S131~132), to excite the Z-Y = a n plane 180 ° pulse (step S301~306), Z + Y = a n plane and Z-Y = a n a intersection section of the plane y = a n observes spin echo signals emanating (step S151,152).

このように、マルチプレーン法を用いたパルスシークエンスにより、測定断面Y=0上の各ラインz=a1、z=a2、z=a3、・・・z=anの1次元磁気共鳴情報を、一気に取得することができる。 Thus, the pulse sequence using a multi-plane method, measuring cross the line z = a 1 on Y = 0, z = a 2 , z = a 3, 1 -dimensional magnetic resonance ··· z = a n Information can be acquired at once.

以上説明したように、実施の形態5は、測定断面Y=0の場合についても、マルチプレーン法を適用することにより、測定断面Y=0の場合についても、測定時間の短縮を可能としている。   As described above, in the fifth embodiment, the measurement time can be shortened even when the measurement cross section Y = 0 and by applying the multi-plane method to the measurement cross section Y = 0.

以上、本発明の2次元磁気共鳴イメージング方法の実施の形態の一例を示したが、測定断面およびパルスシークエンスは、これらの実施の形態に限定されるものではない。   As mentioned above, although the example of embodiment of the two-dimensional magnetic resonance imaging method of this invention was shown, a measurement cross section and a pulse sequence are not limited to these embodiment.

すなわち、測定断面は、Z=0、Y=0に限定されず、平面状である限り、あらゆる断面を測定することができ、例えば、Z=1やX+Y+Z=3平面などについても、本発明による2次元イメージングが可能である。   That is, the measurement cross section is not limited to Z = 0 and Y = 0, and any cross section can be measured as long as it is planar. For example, Z = 1, X + Y + Z = 3 plane, etc. Two-dimensional imaging is possible.

また、RF周波数と勾配磁場の組合せにより、あらゆる平面を選択励起することが可能であるため、パルスシークエンスについて、様々なバリエーションが考えられる。例えば、90°パルスにZY勾配磁場をかける時、Y軸方向の勾配磁場強度をZ軸方向の勾配磁場強度の半分にすれば、Z+(Y/2)=an平面を選択励起できる。このとき、Y軸方向の勾配磁場強度は半分になり、Y軸方向への選択幅(励起面のY軸方向の厚み)は2倍になる。180°パルスについても同様の操作が可能である。 Moreover, since various planes can be selectively excited by a combination of the RF frequency and the gradient magnetic field, various variations can be considered for the pulse sequence. For example, when making a ZY gradient magnetic field in the 90 ° pulse, if the gradient magnetic field strength in the Y-axis direction to half of the gradient magnetic field strength in the Z-axis direction can selectively excite the Z + (Y / 2) = a n plane. At this time, the gradient magnetic field intensity in the Y-axis direction is halved, and the selection width in the Y-axis direction (the thickness of the excitation surface in the Y-axis direction) is doubled. The same operation is possible for the 180 ° pulse.

以下、実施例に基づき、本発明について、さらに詳細に説明する。なお、本発明は下記実施例に限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on examples. In addition, this invention is not limited to the following Example.

<実施例1>
実施の形態2で説明したパルスシーケンスを用いて、1次元測定法により1次元磁気共鳴情報を取得し、2次元磁気共鳴イメージングを行った。測定装置、測定試料、測定条件は下記の通りである。実施例1において測定に要した時間は22秒であった。
<Example 1>
Using the pulse sequence described in Embodiment 2, one-dimensional magnetic resonance information was acquired by a one-dimensional measurement method, and two-dimensional magnetic resonance imaging was performed. The measurement apparatus, measurement sample, and measurement conditions are as follows. The time required for the measurement in Example 1 was 22 seconds.

(a)測定装置日本電子株式会社製 JNM-ECA500WB
イメージング用プローブ DOTY製 20mm用プローブ
(b)測定試料Phantom CuSO4 水溶液
(c)測定条件
FOV=20*20
測定ポイント数:256
スライス厚:0.5mm
RG (レシーバゲイン)=36
TE(エコータイム)=0.2msec
TR(繰り返し時間)=5sec
90°パルス=49μsec
積算回数:2回
(a) Measuring device JNM-ECA500WB manufactured by JEOL Ltd.
Imaging probe DOTY 20mm probe
(b) Measurement sample Phantom CuSO 4 aqueous solution
(c) Measurement conditions
FOV = 20 * 20
Number of measurement points: 256
Slice thickness: 0.5mm
RG (receiver gain) = 36
TE (echo time) = 0.2msec
TR (repetition time) = 5 sec
90 ° pulse = 49μsec
Integration count: 2 times

<実施例2>
実施の形態4で説明したパルスシーケンスを用いて、マルチプレーン法を適用した1次元測定法により1次元磁気共鳴情報を取得し、2次元磁気共鳴イメージングを行った。測定条件は下記の通りである。測定装置、測定試料は、実施例1と同じものを使用した。実施例2において測定に要した時間は20秒であった。測定結果を図19−1に示す。図19−1の上図は、得られた断面画像であり、下図は、前記断面画像におけるA−A´ライン上のシグナル強度である。
<Example 2>
Using the pulse sequence described in the fourth embodiment, one-dimensional magnetic resonance information was acquired by a one-dimensional measurement method using a multiplane method, and two-dimensional magnetic resonance imaging was performed. The measurement conditions are as follows. The same measurement apparatus and measurement sample as in Example 1 were used. The time required for the measurement in Example 2 was 20 seconds. The measurement results are shown in FIG. The upper figure of FIG. 19-1 is the obtained cross-sectional image, and the lower figure is the signal intensity on the AA ′ line in the cross-sectional image.

FOV=20*20
測定ポイント数:256
スライス厚:0.5mm
RG(レシーバゲイン)=36
TE(エコータイム)=0.2msec
TR(繰り返し時間)=約5sec
90°パルス=49μsec
積算回数:2回
FOV = 20 * 20
Number of measurement points: 256
Slice thickness: 0.5mm
RG (receiver gain) = 36
TE (echo time) = 0.2msec
TR (repetition time) = about 5 seconds
90 ° pulse = 49μsec
Integration count: 2 times

<比較例1>
2次元SE法により、2次元磁気共鳴イメージングを行った。測定条件は下記の通りである。測定装置、測定試料は、実施例1と同じものを使用した。実施例2において測定に要した時間は42分45秒であった。測定結果を図19−2に示す。図19−2の上図は、得られた断面画像であり、下図は、前記断面画像から、画像解析ソフト(Scion Image By Scion Corporation URL: http://www.scioncorp.com/index.htm)を用いて解析したB−B´ライン上のシグナル強度である。
<Comparative Example 1>
Two-dimensional magnetic resonance imaging was performed by the two-dimensional SE method. The measurement conditions are as follows. The same measurement apparatus and measurement sample as in Example 1 were used. The time required for the measurement in Example 2 was 42 minutes 45 seconds. The measurement results are shown in Fig. 19-2. The upper figure of FIG. 19-2 is the obtained cross-sectional image, and the lower figure is an image analysis software (Scion Image By Scion Corporation URL: http://www.scioncorp.com/index.htm) from the cross-sectional image. Is the signal intensity on the BB ′ line analyzed using.

FOV=20*20
測定ポイント数:256*256(2次元)
スライス厚:0.5mm
RG(レシーバゲイン)=36
TE(エコータイム)=0.2msec
TR(繰り返し時間)=5sec
90°パルス=49μsec
積算回数:2回
FOV = 20 * 20
Number of measurement points: 256 * 256 (2D)
Slice thickness: 0.5mm
RG (receiver gain) = 36
TE (echo time) = 0.2msec
TR (repetition time) = 5 sec
90 ° pulse = 49μsec
Integration count: 2 times

実施例1および2により、2次元SE法を用いた比較例1と比較して、100分の1以下の測定時間で撮像することができた。また、実施例1および2において、1次元測定法を用いて得られたシグナルは、比較例1の2次元画像から抽出されたシグナルとまったく遜色のない結果となった。図19−1と図19−2を比較すると、1次元測定法と2次元SE法では、シグナル強度の差がわずかに見られる。これは、比較例1は、X軸およびY軸ともにフーリエ変換を行った後に解析されるのに対し、実施例2ではX軸のみにフーリエ変換をして得られるデータを即シグナル解析に利用できることに起因すると考えられる。すなわち、比較例1では、フーリエ変換を1軸多く行っているためにデータに差が出ていると考えられる。したがって、比較例1のように、2次元SE法によって画像を得てからのシグナル強度を解析するよりも、本発明のように、1次元測定法によって直接シグナル強度を解析する方が、正確なデータを取得できると考えられる。   In Examples 1 and 2, it was possible to capture an image with a measurement time of 1/100 or less compared to Comparative Example 1 using the two-dimensional SE method. In Examples 1 and 2, the signal obtained using the one-dimensional measurement method was completely inferior to the signal extracted from the two-dimensional image of Comparative Example 1. When comparing FIG. 19-1 and FIG. 19-2, a slight difference in signal intensity is seen between the one-dimensional measurement method and the two-dimensional SE method. This is because Comparative Example 1 is analyzed after performing Fourier transform on both the X axis and Y axis, whereas in Example 2, data obtained by performing Fourier transform only on the X axis can be used for immediate signal analysis. It is thought to be caused by. That is, in Comparative Example 1, it is considered that there is a difference in data because Fourier transformation is performed by one axis. Therefore, it is more accurate to directly analyze the signal intensity by the one-dimensional measurement method as in the present invention than to analyze the signal intensity after obtaining the image by the two-dimensional SE method as in Comparative Example 1. It is thought that data can be acquired.

以上のように、本発明にかかる核磁気イメージング方法は、空間分解能を低下させないで画像化に必要な磁気共鳴情報を短時間で取得することができるため、医療現場や研究等、測定スピードが要求される分野で幅広く利用することができる。   As described above, the nuclear magnetic imaging method according to the present invention can acquire magnetic resonance information necessary for imaging in a short time without lowering the spatial resolution, and therefore requires a measurement speed in the medical field or research. Can be widely used in various fields.

本発明の2次元磁気共鳴イメージング方法の概要を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the outline | summary of the two-dimensional magnetic resonance imaging method of this invention. 1次元スピンエコー法のパルスシーケンスである。It is a pulse sequence of the one-dimensional spin echo method. 1次元スピンエコー法による励起面および信号観測領域を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the excitation surface and signal observation area | region by a one-dimensional spin echo method. 1次元磁気共鳴情報を取得するラインの一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the line which acquires 1-dimensional magnetic resonance information. 従来の1次元測定法によるラインX1の励起時の状態を示す模式図である。Is a schematic view showing a state when the excitation of the line X 1 by a conventional one-dimensional measurement. 従来の1次元測定法によるラインX2の励起時の状態を示す模式図である。Is a schematic view showing a state when the excitation of the line X 2 by the conventional one-dimensional measurement. 本発明の1次元測定法によるラインX1の励起時の状態を示す模式図である。Is a schematic view showing a state when the excitation of the line X 1 by 1-dimensional measurement method of the present invention. 本発明の1次元測定法によるラインX2の励起時の状態を示す模式図である。Is a schematic view showing a state when the excitation of the line X 2 by a one-dimensional measurement method of the present invention. 本発明の1次元測定法によるラインXnの励起時の状態を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the state at the time of the excitation of the line Xn by the one-dimensional measuring method of this invention. マルチプレーン法のパルスシーケンスの概念図である。It is a conceptual diagram of the pulse sequence of a multiplane method. 実施の形態1で励起される平面の模式図である。3 is a schematic diagram of a plane excited in the first embodiment. FIG. MRI装置を制御する制御装置30の構成図である。It is a block diagram of the control apparatus 30 which controls an MRI apparatus. 実施の形態1のパルスシーケンスを実行するためのフローチャートである。3 is a flowchart for executing the pulse sequence of the first embodiment. 実施の形態2で励起される平面の模式図である。6 is a schematic diagram of a plane excited in the second embodiment. FIG. 実施の形態2において1次元磁気共鳴情報の測定に用いるパルスシーケンスである。6 is a pulse sequence used for measurement of one-dimensional magnetic resonance information in the second embodiment. 実施の形態2のパルスシーケンスを実行するためのフローチャートである。6 is a flowchart for executing a pulse sequence according to the second embodiment. 実施の形態3で励起される平面の模式図である。FIG. 10 is a schematic diagram of a plane excited in the third embodiment. 実施の形態3において1次元磁気共鳴情報の測定に用いるパルスシーケンスである。6 is a pulse sequence used for measuring one-dimensional magnetic resonance information in the third embodiment. 実施の形態3のパルスシーケンスを実行するためのフローチャートである。10 is a flowchart for executing the pulse sequence of the third embodiment. 実施の形態4のパルスシーケンスを実行するためのフローチャートである。10 is a flowchart for executing the pulse sequence of the fourth embodiment. 実施の形態5のパルスシーケンスを実行するためのフローチャートである。10 is a flowchart for executing the pulse sequence of the fifth embodiment. 実施例2によって得られた断面画像および当該断面画像におけるA−A´ライン上のシグナル強度を示す図表である。It is a table | surface which shows the signal strength on the AA 'line in the cross-sectional image obtained by Example 2, and the said cross-sectional image. 比較例1によって得られた断面画像および当該断面画像におけるB−B´ライン上のシグナル強度を示す図表である。It is a graph which shows the signal strength on the BB 'line in the cross-sectional image obtained by the comparative example 1, and the said cross-sectional image. 2次元SE法のパルスシーケンスである。It is a pulse sequence of the two-dimensional SE method. 2次元SE法の概念図である。It is a conceptual diagram of two-dimensional SE method.

Claims (7)

測定対象物の断面の画像を取得するための2次元磁気共鳴イメージング方法であって、
画像を取得しようとする測定断面上に並ぶ複数の異なるラインについて、1次元測定法を用いて、各ラインの1次元磁気共鳴情報を取得する1次元磁気共鳴情報取得工程と、
前記複数のラインの1次元磁気共鳴情報から、前記測定断面の画像を形成する画像形成工程と、を含み、
前記1次元磁気共鳴情報取得工程において、
前記測定断面と非平行で、かつ、1次元磁気共鳴情報を取得しようとするライン上で前記測定断面と交わる平面を選択励起することによって、各ラインを励起し、励起された各ラインの発する信号を観測することによって、
励起面の重複を回避しながら複数の異なるラインの1次元磁気共鳴情報を測定することを特徴とする、2次元磁気共鳴イメージング方法。
A two-dimensional magnetic resonance imaging method for obtaining a cross-sectional image of a measurement object,
A one-dimensional magnetic resonance information acquisition step of acquiring one-dimensional magnetic resonance information of each line using a one-dimensional measurement method for a plurality of different lines arranged on a measurement cross section to acquire an image;
Forming an image of the measurement cross section from one-dimensional magnetic resonance information of the plurality of lines, and
In the one-dimensional magnetic resonance information acquisition step,
Each line is excited by selectively exciting a plane that is non-parallel to the measurement section and intersects the measurement section on a line from which one-dimensional magnetic resonance information is to be acquired, and a signal generated by each excited line By observing
A two-dimensional magnetic resonance imaging method characterized by measuring one-dimensional magnetic resonance information of a plurality of different lines while avoiding overlapping of excitation surfaces.
前記1次元磁気共鳴情報取得工程において、
前記測定断面と非平行で、かつ、1次元磁気共鳴情報を取得しようとするライン上で前記測定断面と交わる第1の平面を選択励起するとともに、
前記測定断面および前記第1の平面と非平行で、かつ、前記1次元磁気共鳴情報を取得しようとするライン上で前記測定断面および前記第1の平面と交わる第2の平面を選択励起し、
前記第1の平面と第2の平面との交線部分の磁気共鳴情報を、当該ラインの1次元磁気共鳴情報として取得することを特徴とする、請求項1に記載の2次元磁気共鳴イメージング方法。
In the one-dimensional magnetic resonance information acquisition step,
Selectively exciting a first plane that is non-parallel to the measurement cross section and intersects the measurement cross section on a line from which one-dimensional magnetic resonance information is to be acquired;
Selectively exciting a second plane that is non-parallel to the measurement section and the first plane and intersects the measurement section and the first plane on a line from which the one-dimensional magnetic resonance information is to be acquired;
2. The two-dimensional magnetic resonance imaging method according to claim 1, wherein magnetic resonance information of an intersection line portion between the first plane and the second plane is acquired as one-dimensional magnetic resonance information of the line. .
前記第1の平面を、90°パルスおよび前記第1の平面に直交する勾配磁場によって励起するとともに、
前記第2の平面を、180°パルスおよび前記第2の平面に直交する勾配磁場によって励起することを特徴とする、請求項2に記載の2次元磁気共鳴イメージング方法。
Exciting the first plane with a 90 ° pulse and a gradient magnetic field orthogonal to the first plane;
The two-dimensional magnetic resonance imaging method according to claim 2, wherein the second plane is excited by a 180 ° pulse and a gradient magnetic field orthogonal to the second plane.
前記1次元磁気共鳴情報は、プロトン核の磁気共鳴情報であることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一項に記載の2次元磁気共鳴イメージング方法。   The two-dimensional magnetic resonance imaging method according to claim 1, wherein the one-dimensional magnetic resonance information is magnetic resonance information of proton nuclei. 前記1次元磁気共鳴情報取得工程において、マルチプレーン法により、前記各ラインの1次元磁気共鳴情報を取得することを特徴とする、請求項1〜4のいずれか一項に記載の2次元磁気共鳴イメージング方法。   5. The two-dimensional magnetic resonance according to claim 1, wherein, in the one-dimensional magnetic resonance information acquisition step, the one-dimensional magnetic resonance information of each line is acquired by a multi-plane method. Imaging method. 請求項1〜5のいずれか一項に記載の2次元磁気共鳴イメージング方法を用いて、前記測定対象物について複数の断面の画像を取得し、
取得した複数の断面の画像から、前記測定対象物の3次元磁気共鳴情報を形成することを特徴とする、3次元磁気共鳴イメージング方法。
Using the two-dimensional magnetic resonance imaging method according to any one of claims 1 to 5, acquiring images of a plurality of cross sections for the measurement object,
3. A three-dimensional magnetic resonance imaging method, wherein three-dimensional magnetic resonance information of the measurement object is formed from a plurality of acquired cross-sectional images.
請求項1〜6のいずれか一項に記載された方法をコンピュータで実行させることを特徴とする、磁気共鳴イメージングプログラム。   A magnetic resonance imaging program that causes a computer to execute the method according to claim 1.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2009082178A (en) * 2007-09-27 2009-04-23 Hitachi Ltd Magnetic resonance device
JP2015093138A (en) * 2013-11-14 2015-05-18 株式会社東芝 Magnetic resonance imaging apparatus, and abnormality detection program

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