JP2545872B2 - Ｎｍｒ信号採取法 - Google Patents
Ｎｍｒ信号採取法Info
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- JP2545872B2 JP2545872B2 JP62217447A JP21744787A JP2545872B2 JP 2545872 B2 JP2545872 B2 JP 2545872B2 JP 62217447 A JP62217447 A JP 62217447A JP 21744787 A JP21744787 A JP 21744787A JP 2545872 B2 JP2545872 B2 JP 2545872B2
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- pulse
- gradient magnetic
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Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、MRI（核磁気共鳴映像法）やNMRスペクト
ロスコピーにおけるNMR信号採取法に関する。
ロスコピーにおけるNMR信号採取法に関する。
一般に、NMR信号を採取する場合、RF（ラジオ周波
数）励起パルスの反復時間TRは縦方向磁化の緩和時間に
より制限され、ある時間より短くすることができない。
そのため、特に、位相コーディング量を変えて画素数に
対応する回数の励起・信号採取を繰り返す必要のあるMR
Iでは、データ収集に非常に長い時間（数分〜数10分）
がかかり、問題である。 そこで、従来よりFLASH法（第２図にそのパルスシー
ケンスを示す）やFISP法（第３図にそのパルスシーケン
スを示す）などの高速採取法が提案されている（たとえ
ば、A.Schwenk;Progress in NMR Spectroscopy,17（198
5）69−140,Pergamon Press）。 これらはいずれも緩和時間に対して反復時間TRを短く
したものであるが、一般に、このように反復時間TRを短
くすると核スピンは動的平衡状態に達し、第４図に示す
ようにFID信号の中点Ｍに対する鏡像関係がみられる。
この状態はSSFP（Stedy State Free Percession）と呼
ばれる。このようなRFパルスの直前でのFID信号の増強
は、反復時間TRが長いときは観測されないが、反復時間
TRを短くしていったときにには無視できないものとな
る。そこで、FLASH法では、第２図に示すように３方向
の傾斜磁場Gz、Gy、Gxのパルス的な印加によるスポイラ
パルスＰによって強制的に位相を拡散させRFパルス直前
の信号を不要信号として消去している。また、FISP法で
は第３図に示すようにNMR信号の発生後に位相コーディ
ング用傾斜磁場Gy及び周波数コーディング用傾斜磁場Gx
を符号を変えて印加し、これにより位相を揃えなおし、
次のRFパルスによる励起に備えるようにしている。
数）励起パルスの反復時間TRは縦方向磁化の緩和時間に
より制限され、ある時間より短くすることができない。
そのため、特に、位相コーディング量を変えて画素数に
対応する回数の励起・信号採取を繰り返す必要のあるMR
Iでは、データ収集に非常に長い時間（数分〜数10分）
がかかり、問題である。 そこで、従来よりFLASH法（第２図にそのパルスシー
ケンスを示す）やFISP法（第３図にそのパルスシーケン
スを示す）などの高速採取法が提案されている（たとえ
ば、A.Schwenk;Progress in NMR Spectroscopy,17（198
5）69−140,Pergamon Press）。 これらはいずれも緩和時間に対して反復時間TRを短く
したものであるが、一般に、このように反復時間TRを短
くすると核スピンは動的平衡状態に達し、第４図に示す
ようにFID信号の中点Ｍに対する鏡像関係がみられる。
この状態はSSFP（Stedy State Free Percession）と呼
ばれる。このようなRFパルスの直前でのFID信号の増強
は、反復時間TRが長いときは観測されないが、反復時間
TRを短くしていったときにには無視できないものとな
る。そこで、FLASH法では、第２図に示すように３方向
の傾斜磁場Gz、Gy、Gxのパルス的な印加によるスポイラ
パルスＰによって強制的に位相を拡散させRFパルス直前
の信号を不要信号として消去している。また、FISP法で
は第３図に示すようにNMR信号の発生後に位相コーディ
ング用傾斜磁場Gy及び周波数コーディング用傾斜磁場Gx
を符号を変えて印加し、これにより位相を揃えなおし、
次のRFパルスによる励起に備えるようにしている。
しかしながら、上記のFLASH法やFISP法などの高速採
取法では、１回の励起で１回の信号採取しか行えず、信
号採取の時間的効率はそれほど高められない。 この発明は、励起パルス直前NMR信号をも積極的に採
取することによって、１回の励起パルスに対して２回信
号を発生させて信号採取の時間的効率を高め、より高速
の信号採取を可能とする、NMR信号採取法を提供するこ
とを目的とする。
取法では、１回の励起で１回の信号採取しか行えず、信
号採取の時間的効率はそれほど高められない。 この発明は、励起パルス直前NMR信号をも積極的に採
取することによって、１回の励起パルスに対して２回信
号を発生させて信号採取の時間的効率を高め、より高速
の信号採取を可能とする、NMR信号採取法を提供するこ
とを目的とする。
この発明によるNMR信号採取法は、反復して印加する
励起パルスの反復時間を緩和時間に対して短くして核ス
ピンの動的平衡状態を現出せしめ、スライス選択用傾斜
磁場パルスを各励起パルスと同時に与え引き続いて極性
を変えて反対極性に同量だけ与えるとともに、このスラ
イス選択用傾斜磁場パルスの波形が励起パルス間の中点
に対して実質的に鏡像関係を保つよう、該中点からつぎ
の励起パルスの間において上記中点に対して上記と対称
な波形でスライス選択用傾斜磁場パルスを与え、各励起
パルスの直後に位相コーディング用傾斜磁場パルスを与
えた後上記の中点前に該位相コーディング用傾斜磁場パ
ルスを反対極性に同量だけ与え、この位相コーディグ用
傾斜磁場パルスの波形が上記中点に対して実質的に鏡像
関係を保つよう、該中点からつぎの励起パルスの間にお
いて該中点に対して上記と対称な波形で位相コーディン
グ用傾斜磁場パルスを与え、各励起パルスの直後に周波
数コーディング用傾斜磁場パルスを与えた後極性を反転
させて中点までの間にNMR信号を発生させその後その極
性を再反転させ、この周波数コーディング用傾斜磁場パ
ルスの波形およびNMR信号が上記中点に対して実質的に
鏡像関係を保つよう、該中点からつぎの励起パルスの間
において該中点に対して上記と対称な波形で極性が反転
および再反転する周波数コーディング用傾斜磁場パルス
を与えてNMR信号を発生させることを特徴とする。
励起パルスの反復時間を緩和時間に対して短くして核ス
ピンの動的平衡状態を現出せしめ、スライス選択用傾斜
磁場パルスを各励起パルスと同時に与え引き続いて極性
を変えて反対極性に同量だけ与えるとともに、このスラ
イス選択用傾斜磁場パルスの波形が励起パルス間の中点
に対して実質的に鏡像関係を保つよう、該中点からつぎ
の励起パルスの間において上記中点に対して上記と対称
な波形でスライス選択用傾斜磁場パルスを与え、各励起
パルスの直後に位相コーディング用傾斜磁場パルスを与
えた後上記の中点前に該位相コーディング用傾斜磁場パ
ルスを反対極性に同量だけ与え、この位相コーディグ用
傾斜磁場パルスの波形が上記中点に対して実質的に鏡像
関係を保つよう、該中点からつぎの励起パルスの間にお
いて該中点に対して上記と対称な波形で位相コーディン
グ用傾斜磁場パルスを与え、各励起パルスの直後に周波
数コーディング用傾斜磁場パルスを与えた後極性を反転
させて中点までの間にNMR信号を発生させその後その極
性を再反転させ、この周波数コーディング用傾斜磁場パ
ルスの波形およびNMR信号が上記中点に対して実質的に
鏡像関係を保つよう、該中点からつぎの励起パルスの間
において該中点に対して上記と対称な波形で極性が反転
および再反転する周波数コーディング用傾斜磁場パルス
を与えてNMR信号を発生させることを特徴とする。
励起パルスを、その反復時間を緩和時間に対して短く
して、反復印加することにより、核スピンの動的平衡状
態が現出させられる。スライス選択用、位相コーディン
グ用、および周波数コーディング用の核傾斜磁場パルス
は、その形状が、励起パルスの間において、その中点に
対して実質的に鏡像関係を保つように中点に対して対称
とされる。RFパルス励起時にはFID信号の位相が一致す
るので、周波数コーディング用傾斜磁場が上記のように
鏡像関係を保って加えられることにより、つまり、周波
数コーディング用傾斜磁場パルスが各励起パルスの直後
に一極性に与えられた後極性が反転させられその後再反
転させられて元の極性とされ、さらに中点からつぎの励
起パルスの間において中点に対して上記と対称な波形で
周波数コーディング用傾斜磁場パルスの極性が反転およ
び再反転させられることにより、励起パルスから中点ま
での間にNMR信号が発生するとともに、中点の後つぎの
励起パルスの間にNMR信号が発生する。 したがって、１回の励起パルスにより２回の信号発生
及び信号採取を行なうことができ、単位時間あたりの信
号採取効率を向上させることができる。 位相コーディング用傾斜磁場のパルスについては完全
に鏡像関係とせず、信号発生・採取毎に位相コーディン
グ量を変化させれば、１回の励起で２つの異なる位相コ
ーディング量のデータを採取できるので、MRIの高速な
データ採取が実現できる。
して、反復印加することにより、核スピンの動的平衡状
態が現出させられる。スライス選択用、位相コーディン
グ用、および周波数コーディング用の核傾斜磁場パルス
は、その形状が、励起パルスの間において、その中点に
対して実質的に鏡像関係を保つように中点に対して対称
とされる。RFパルス励起時にはFID信号の位相が一致す
るので、周波数コーディング用傾斜磁場が上記のように
鏡像関係を保って加えられることにより、つまり、周波
数コーディング用傾斜磁場パルスが各励起パルスの直後
に一極性に与えられた後極性が反転させられその後再反
転させられて元の極性とされ、さらに中点からつぎの励
起パルスの間において中点に対して上記と対称な波形で
周波数コーディング用傾斜磁場パルスの極性が反転およ
び再反転させられることにより、励起パルスから中点ま
での間にNMR信号が発生するとともに、中点の後つぎの
励起パルスの間にNMR信号が発生する。 したがって、１回の励起パルスにより２回の信号発生
及び信号採取を行なうことができ、単位時間あたりの信
号採取効率を向上させることができる。 位相コーディング用傾斜磁場のパルスについては完全
に鏡像関係とせず、信号発生・採取毎に位相コーディン
グ量を変化させれば、１回の励起で２つの異なる位相コ
ーディング量のデータを採取できるので、MRIの高速な
データ採取が実現できる。
第１図は、この発明を２次元フーリエ変換法によるMR
Iに適用した一実施例にかかるNMR信号採取法のパルスシ
ーケンスを示す。この図に示すように、90゜パルス等の
RF励起パルスが反復時間TRで反復して与えられるが、こ
の反復時間TRを緩和時間に対して短くすることによりSS
FP（第４図参照）を現出せしめる。各傾斜磁場パルス
は、励起パルスの間の中点Ｍに対して実質的に鏡像関係
を保つように与えられる。 まず、スライス選択用の、Ｚ方向に磁場強度が傾斜し
ている傾斜磁場Gzは、RFパルス印加と同時に与えられる
とともに、これによって乱されたスピンの位相を再び揃
えるために引き続いて反対極性に同量だけ与えられる。
次のRFパルス印加直前においては、中点Ｍに対して対称
にこれらの極性の異なる傾斜磁場Gzが与えられる。 Ｙ方向の位置情報を位相にコーディングするための、
Ｙ方向に磁場強度が傾斜している傾斜磁場Gyは、RFパル
ス印加の後加えられるが、中点Ｍの直前において反対極
性に同量だけ印加されて位相が戻される。この傾斜磁場
Gyのパルスについても中点Ｍについて鏡像関係を保つよ
う、中点Ｍの後次のRFパルスまでの間、中点Ｍに関して
対称に印加される。なお、後述するようにこの傾斜磁場
Gyについては対称性は完全なものでなくてもよく、中点
Ｍの前後でその強度を多少変化させ、位相コーディング
量を変化させるようにしてもよい。 Ｘ方向の位置情報を周波数にコーディングするため
の、Ｘ方向に磁場強度が傾斜している傾斜磁場Gxは、エ
コー信号が発生する時点で印加される必要があるが、そ
れに先だって位相をばらばらにするために反対極性に印
加される。エコー信号の発生後の傾斜磁場Gxの印加によ
る位相の乱れを戻すため、中点Ｍの直前に再び反対極性
の傾斜磁場Gxが加えられる。このようなシーケンスの傾
斜磁場Gxのパルスも、中点Ｍについて対称に印加され
る。 NMR信号は、RFパルス印加の後に加えられる傾斜磁場G
xによって一旦ばらばらにされたスピンの位相が反対極
性の傾斜磁場Gxの印加量が同量になったときに揃ってく
ることにより、エコー信号として発生する。FID信号の
位相は、RFパルスの印加によって揃えられるので、上記
のように傾斜磁場Gxを中点Ｍに対して対称に加えること
により、エコー信号もまた中点Ｍに対して対称に発生す
る。 したがって、エコー信号発生時点でサンプリングパル
スを発生することにより、１回のRF励起パルスあたり２
回のデータ収集を行なうことができる。ここで、RFパル
ス間で２回印加される位相コーディング用傾斜磁場Gyの
コーディグ量を同じにすれば、同一のデータが１回の励
起によって２回得られ、SSFPにあるNMR信号を漏れなく
採取でき、S/N比を向上できる。これに対して、中点Ｍ
の前後で位相コーディング用傾斜磁場Gyの強度を変化さ
せ、エコー信号発生・データ採取の１回毎に位相コーデ
ィングを進めて行けば、１回の励起に対して２つの異な
る位相コーディング量のデータを得ることができるた
め、データ収集時間を半減できる。 なお、上記の実施例では２次元フーリエ変換法による
MRIについて説明したが、これ以外のMRIについても適用
可能であるとともに、MRIでなくNMRスペクトロスコピー
についても適用して効果を上げることができる
Iに適用した一実施例にかかるNMR信号採取法のパルスシ
ーケンスを示す。この図に示すように、90゜パルス等の
RF励起パルスが反復時間TRで反復して与えられるが、こ
の反復時間TRを緩和時間に対して短くすることによりSS
FP（第４図参照）を現出せしめる。各傾斜磁場パルス
は、励起パルスの間の中点Ｍに対して実質的に鏡像関係
を保つように与えられる。 まず、スライス選択用の、Ｚ方向に磁場強度が傾斜し
ている傾斜磁場Gzは、RFパルス印加と同時に与えられる
とともに、これによって乱されたスピンの位相を再び揃
えるために引き続いて反対極性に同量だけ与えられる。
次のRFパルス印加直前においては、中点Ｍに対して対称
にこれらの極性の異なる傾斜磁場Gzが与えられる。 Ｙ方向の位置情報を位相にコーディングするための、
Ｙ方向に磁場強度が傾斜している傾斜磁場Gyは、RFパル
ス印加の後加えられるが、中点Ｍの直前において反対極
性に同量だけ印加されて位相が戻される。この傾斜磁場
Gyのパルスについても中点Ｍについて鏡像関係を保つよ
う、中点Ｍの後次のRFパルスまでの間、中点Ｍに関して
対称に印加される。なお、後述するようにこの傾斜磁場
Gyについては対称性は完全なものでなくてもよく、中点
Ｍの前後でその強度を多少変化させ、位相コーディング
量を変化させるようにしてもよい。 Ｘ方向の位置情報を周波数にコーディングするため
の、Ｘ方向に磁場強度が傾斜している傾斜磁場Gxは、エ
コー信号が発生する時点で印加される必要があるが、そ
れに先だって位相をばらばらにするために反対極性に印
加される。エコー信号の発生後の傾斜磁場Gxの印加によ
る位相の乱れを戻すため、中点Ｍの直前に再び反対極性
の傾斜磁場Gxが加えられる。このようなシーケンスの傾
斜磁場Gxのパルスも、中点Ｍについて対称に印加され
る。 NMR信号は、RFパルス印加の後に加えられる傾斜磁場G
xによって一旦ばらばらにされたスピンの位相が反対極
性の傾斜磁場Gxの印加量が同量になったときに揃ってく
ることにより、エコー信号として発生する。FID信号の
位相は、RFパルスの印加によって揃えられるので、上記
のように傾斜磁場Gxを中点Ｍに対して対称に加えること
により、エコー信号もまた中点Ｍに対して対称に発生す
る。 したがって、エコー信号発生時点でサンプリングパル
スを発生することにより、１回のRF励起パルスあたり２
回のデータ収集を行なうことができる。ここで、RFパル
ス間で２回印加される位相コーディング用傾斜磁場Gyの
コーディグ量を同じにすれば、同一のデータが１回の励
起によって２回得られ、SSFPにあるNMR信号を漏れなく
採取でき、S/N比を向上できる。これに対して、中点Ｍ
の前後で位相コーディング用傾斜磁場Gyの強度を変化さ
せ、エコー信号発生・データ採取の１回毎に位相コーデ
ィングを進めて行けば、１回の励起に対して２つの異な
る位相コーディング量のデータを得ることができるた
め、データ収集時間を半減できる。 なお、上記の実施例では２次元フーリエ変換法による
MRIについて説明したが、これ以外のMRIについても適用
可能であるとともに、MRIでなくNMRスペクトロスコピー
についても適用して効果を上げることができる
この発明のNMR信号採取法によれば、１回の励起あた
り２回の信号発生・採取を実現できるので、単位時間あ
たりの信号採取効率が向上する。核スピンの動的平衡状
態にあるNMR信号を漏れなく採取することができるた
め、各傾斜磁場パルスの形状を励起パルス間の中点に対
して完全な鏡像関係に保てばS/N比を高めることがで
き、位相コーディング用傾斜磁場のパルスのみは完全な
鏡像関係とせず信号発生・採取毎に位相コーディング量
を変化させれば、１回の励起で２つの異なる位相コーデ
ィング量のデータを採取できるので、MRIのデータ採取
時間を半減できる。
り２回の信号発生・採取を実現できるので、単位時間あ
たりの信号採取効率が向上する。核スピンの動的平衡状
態にあるNMR信号を漏れなく採取することができるた
め、各傾斜磁場パルスの形状を励起パルス間の中点に対
して完全な鏡像関係に保てばS/N比を高めることがで
き、位相コーディング用傾斜磁場のパルスのみは完全な
鏡像関係とせず信号発生・採取毎に位相コーディング量
を変化させれば、１回の励起で２つの異なる位相コーデ
ィング量のデータを採取できるので、MRIのデータ採取
時間を半減できる。
第１図はこの発明の一実施例のパルスシーケンスを示す
タイムチャート、第２図及び第３図は従来例のパルスシ
ーケンスを示すタイムチャート、第４図はSSFPを説明す
るためのタイムチャートである。 TR……反復時間、Ｍ……励起パルス間の中点、Gx、Gy、
Gz……傾斜磁場、Ｐ……スポイラパルス。
タイムチャート、第２図及び第３図は従来例のパルスシ
ーケンスを示すタイムチャート、第４図はSSFPを説明す
るためのタイムチャートである。 TR……反復時間、Ｍ……励起パルス間の中点、Gx、Gy、
Gz……傾斜磁場、Ｐ……スポイラパルス。
Claims (2)
- 【請求項１】反復して印加する励起パルスの反復時間を
緩和時間に対して短くして核スピンの動的平衡状態を現
出せしめ、スライス選択用傾斜磁場パルスを各励起パル
スと同時に与え引き続いて極性を変えて反対極性に同量
だけ与えるとともに、このスライス選択用傾斜磁場パル
スの波形が励起パルス間の中点に対して実質的に鏡像関
係を保つよう、該中点からつぎの励起パルスの間におい
て上記中点に対して上記と対称な波形でスライス選択用
傾斜磁場パルスを与え、各励起パルスの直後に位相コー
ディング用傾斜磁場パルスを与えた後上記の中点前に該
位相コーディング用傾斜磁場パルスを反対極性に同量だ
け与え、この位相コーディング用傾斜磁場パルスの波形
が上記中点に対して実質的に鏡像関係を保つよう、該中
点からつぎの励起パルスの間において該中点に対して上
記と対称な波形で位相コーディング用傾斜磁場パルスを
与え、各励起パルスの直後に周波数コーディング用傾斜
磁場パルスを与えた後極性を反転させて中点までの間に
NMR信号を発生させその後その極性を再反転させ、この
周波数コーディング用傾斜磁場パルスの波形およびNMR
信号が上記中点に対して実質的に鏡像関係を保つよう、
該中点からつぎの励起パルスの間において該中点に対し
て上記と対称な波形で極性が反転および再反転する周波
数コーディング用傾斜磁場パルスを与えてNMR信号を発
生させることを特徴とするNMR信号採取法。 - 【請求項２】位相コーディング用傾斜磁場パルスのみは
鏡像関係から多少ずらし、位相コーディング量を信号発
生毎に変化させることを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載のNMR信号採取法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62217447A JP2545872B2 (ja) | 1987-08-31 | 1987-08-31 | Ｎｍｒ信号採取法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62217447A JP2545872B2 (ja) | 1987-08-31 | 1987-08-31 | Ｎｍｒ信号採取法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6462140A JPS6462140A (en) | 1989-03-08 |
| JP2545872B2 true JP2545872B2 (ja) | 1996-10-23 |
Family
ID=16704381
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62217447A Expired - Lifetime JP2545872B2 (ja) | 1987-08-31 | 1987-08-31 | Ｎｍｒ信号採取法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2545872B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2677147B2 (ja) * | 1992-11-30 | 1997-11-17 | 株式会社島津製作所 | Ｍｒイメージング装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60149953A (ja) * | 1984-01-17 | 1985-08-07 | Hitachi Ltd | 核磁気共鳴を用いた検査装置 |
| JPS61239150A (ja) * | 1985-04-16 | 1986-10-24 | Yokogawa Electric Corp | 核磁気共鳴撮像装置 |
-
1987
- 1987-08-31 JP JP62217447A patent/JP2545872B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6462140A (en) | 1989-03-08 |
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