JP2671264B2 - 核磁気共鳴検査装置において流れを計測するための装置 - Google Patents
核磁気共鳴検査装置において流れを計測するための装置Info
- Publication number
- JP2671264B2 JP2671264B2 JP63115969A JP11596988A JP2671264B2 JP 2671264 B2 JP2671264 B2 JP 2671264B2 JP 63115969 A JP63115969 A JP 63115969A JP 11596988 A JP11596988 A JP 11596988A JP 2671264 B2 JP2671264 B2 JP 2671264B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- excitation
- subject
- moving part
- fall
- slice
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
- G01F1/704—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow using marked regions or existing inhomogeneities within the fluid stream, e.g. statistically occurring variations in a fluid parameter
- G01F1/708—Measuring the time taken to traverse a fixed distance
- G01F1/716—Measuring the time taken to traverse a fixed distance using electron paramagnetic resonance [EPR] or nuclear magnetic resonance [NMR]
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
- G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
- G01R33/44—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance using nuclear magnetic resonance [NMR]
- G01R33/48—NMR imaging systems
- G01R33/54—Signal processing systems, e.g. using pulse sequences ; Generation or control of pulse sequences; Operator console
- G01R33/56—Image enhancement or correction, e.g. subtraction or averaging techniques, e.g. improvement of signal-to-noise ratio and resolution
- G01R33/563—Image enhancement or correction, e.g. subtraction or averaging techniques, e.g. improvement of signal-to-noise ratio and resolution of moving material, e.g. flow contrast angiography
- G01R33/56308—Characterization of motion or flow; Dynamic imaging
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Vascular Medicine (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)
- Indicating Or Recording The Presence, Absence, Or Direction Of Movement (AREA)
- Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 発明の属する技術分野 本発明は、核磁気共鳴（Nuclear Magnetic Resonanc
e）検査装置において流れを測定するための装置に関す
る。
e）検査装置において流れを測定するための装置に関す
る。
このタイプの検査装置はかなり以前から物理的測定の
ために実施されている。また、数年前から医学の分野で
もこのような検査が行われるようになっている。実際、
最近になってNMRが被検体の内部の検査のための主要な
方法であることがはっきりと認識された。すなわち、NM
Rは外傷をまったく作らないため痛くない。初期にはNMR
法により被検体の構成、解剖学的構造、それに固定部分
についての知識を得ていたが、今や被検体の運動部分の
性質に関して知る必要性が生じてきている。例えば人体
では心臓内の血の流れの分布を知る必要性が極めて大き
い。
ために実施されている。また、数年前から医学の分野で
もこのような検査が行われるようになっている。実際、
最近になってNMRが被検体の内部の検査のための主要な
方法であることがはっきりと認識された。すなわち、NM
Rは外傷をまったく作らないため痛くない。初期にはNMR
法により被検体の構成、解剖学的構造、それに固定部分
についての知識を得ていたが、今や被検体の運動部分の
性質に関して知る必要性が生じてきている。例えば人体
では心臓内の血の流れの分布を知る必要性が極めて大き
い。
従来の技術 NMRの実験で流れを測定する様々な方法が知られてい
る。特に、1984年11月９日に出願されたヨーロッパ特許
出願第84 307746.2号には、NMRで得られた像の中の運動
に対する感度を小さくする方法が記載されている。この
場合、流れは連続した相補的な２つのデータを得ること
によって表示される。第１回目のデータ採取の際には測
定中の可動部分の運動の効果が補償されない。すなわ
ち、得られたデータでは結局のところ身体の固定部分し
か考慮されていない。第２回目のデータ採取の際にはNM
R信号の中で運動部分の速度の効果が補償されて、運動
部分がこの信号に寄与するようにする。第２回目のデー
タ採取が終わったときに得られたデータを第１回目のデ
ータ採取が終わったときに得られたデータと比較するこ
とにより、運動部分のみに関するデータを得る。この方
法の欠点はデータ採取が２回必要なことである。さら
に、１回のデータ採取ごとに実験を同期させる必要があ
る。この理由については後に説明する。これは、研究す
る運動現象がある程度静的なものであることを暗に仮定
していることを意味する。研究する現象が周期的に静的
になるというこの仮定は、周期が長いほど不当なものに
なる。２回のデータ採取に既に長時間かかり、この２回
のデータ採取後にデータが得られる場合がまさしくこれ
に相当する。
る。特に、1984年11月９日に出願されたヨーロッパ特許
出願第84 307746.2号には、NMRで得られた像の中の運動
に対する感度を小さくする方法が記載されている。この
場合、流れは連続した相補的な２つのデータを得ること
によって表示される。第１回目のデータ採取の際には測
定中の可動部分の運動の効果が補償されない。すなわ
ち、得られたデータでは結局のところ身体の固定部分し
か考慮されていない。第２回目のデータ採取の際にはNM
R信号の中で運動部分の速度の効果が補償されて、運動
部分がこの信号に寄与するようにする。第２回目のデー
タ採取が終わったときに得られたデータを第１回目のデ
ータ採取が終わったときに得られたデータと比較するこ
とにより、運動部分のみに関するデータを得る。この方
法の欠点はデータ採取が２回必要なことである。さら
に、１回のデータ採取ごとに実験を同期させる必要があ
る。この理由については後に説明する。これは、研究す
る運動現象がある程度静的なものであることを暗に仮定
していることを意味する。研究する現象が周期的に静的
になるというこの仮定は、周期が長いほど不当なものに
なる。２回のデータ採取に既に長時間かかり、この２回
のデータ採取後にデータが得られる場合がまさしくこれ
に相当する。
別の方法が、カナダ国のケベック州モントリオールで
1987年の８月19〜22日に開催されたSMRM第５回NMR医用
イメージング会議（SMRM's Fifth Congress on NMR med
ical imaging）でドイツ診断病院（Deltsche Klinik Fu
r Diagnostik）のゲー．ビールケ（B.BIELKE）、エス．
マインドゥル（S.MEINDL）、ヴェー．ファウ．ゼーレン
（W.V.SEELEN）、ペー．ファンネンシュティール（P.PF
ANNENSTIEL）により発表された（第１巻、76〜77ペー
ジ）。この方法は、「複数のエコーを用いた直交励起に
よる層状体積流の量的評価（Quantitative assessment
of laminar volume flow by orthogonal excitation wi
th multiple echoes）」と呼ばれている。この方法によ
ると、身体の所定の切片にある原子核の磁気モーメント
を励起させる。磁気モーメントは倒されるが、各励起実
験ごとにこのようにして倒された磁気モーメントが続い
て励起される。この励起はスピンエコーと呼ばれてお
り、極めて周波数帯域が広いという特徴がある。すなわ
ち、このスピンエコー励起の効果は所定の切片にとどま
っている陽子（固定された陽子）に限られることはな
く、この切片を離れた陽子（運動中の陽子）にも及んで
いる。切片を選択するためには、いわゆる選択コード化
勾配法が用いられる。公知の方法によれば、信号検出の
際には読み出し勾配法が用いられる。上記の方法では、
この読み出し勾配は選択勾配と同じ方向を向いていると
いう特徴がある。このことから直ちに、測定の瞬間には
運動部分がNMR信号に対して共鳴の中心周波数からずれ
た周波数で寄与することがわかる。周波数のこのずれ
は、与えられた勾配の大きさ（これはわかっている）
と、切片内に励起の際に存在していた関係する陽子間の
距離とを表す。ある意味では、これら陽子が移動した距
離が測定される。実験周期が決まっている場合には、こ
の距離から問題となっている陽子の速度が導出される。
実際は、切片の像はこの切片に垂直な平面に投影され
る。すなわち、投影像は線のようになる。運動部分は、
この線に対する局所的彎曲部として現れる。像は、いわ
ゆる位相コード化法、すなわち2DFT法として知られるイ
メージング法により得ることが好ましい。このイメージ
ング法では、励起−測定の操作が複数回試みられる。第
２回目のコード化勾配は、各操作ごとに、励起パルスと
スピンエコーパルスの間に与えられる。この勾配の値は
実験の間を通じて操作ごとに変化する。表示された像
は、この位相コード化勾配軸と読み出し軸（この場合、
選択軸線と等しい）とを含む平面上に投影することによ
り得られた像である。
1987年の８月19〜22日に開催されたSMRM第５回NMR医用
イメージング会議（SMRM's Fifth Congress on NMR med
ical imaging）でドイツ診断病院（Deltsche Klinik Fu
r Diagnostik）のゲー．ビールケ（B.BIELKE）、エス．
マインドゥル（S.MEINDL）、ヴェー．ファウ．ゼーレン
（W.V.SEELEN）、ペー．ファンネンシュティール（P.PF
ANNENSTIEL）により発表された（第１巻、76〜77ペー
ジ）。この方法は、「複数のエコーを用いた直交励起に
よる層状体積流の量的評価（Quantitative assessment
of laminar volume flow by orthogonal excitation wi
th multiple echoes）」と呼ばれている。この方法によ
ると、身体の所定の切片にある原子核の磁気モーメント
を励起させる。磁気モーメントは倒されるが、各励起実
験ごとにこのようにして倒された磁気モーメントが続い
て励起される。この励起はスピンエコーと呼ばれてお
り、極めて周波数帯域が広いという特徴がある。すなわ
ち、このスピンエコー励起の効果は所定の切片にとどま
っている陽子（固定された陽子）に限られることはな
く、この切片を離れた陽子（運動中の陽子）にも及んで
いる。切片を選択するためには、いわゆる選択コード化
勾配法が用いられる。公知の方法によれば、信号検出の
際には読み出し勾配法が用いられる。上記の方法では、
この読み出し勾配は選択勾配と同じ方向を向いていると
いう特徴がある。このことから直ちに、測定の瞬間には
運動部分がNMR信号に対して共鳴の中心周波数からずれ
た周波数で寄与することがわかる。周波数のこのずれ
は、与えられた勾配の大きさ（これはわかっている）
と、切片内に励起の際に存在していた関係する陽子間の
距離とを表す。ある意味では、これら陽子が移動した距
離が測定される。実験周期が決まっている場合には、こ
の距離から問題となっている陽子の速度が導出される。
実際は、切片の像はこの切片に垂直な平面に投影され
る。すなわち、投影像は線のようになる。運動部分は、
この線に対する局所的彎曲部として現れる。像は、いわ
ゆる位相コード化法、すなわち2DFT法として知られるイ
メージング法により得ることが好ましい。このイメージ
ング法では、励起−測定の操作が複数回試みられる。第
２回目のコード化勾配は、各操作ごとに、励起パルスと
スピンエコーパルスの間に与えられる。この勾配の値は
実験の間を通じて操作ごとに変化する。表示された像
は、この位相コード化勾配軸と読み出し軸（この場合、
選択軸線と等しい）とを含む平面上に投影することによ
り得られた像である。
発明が解決しようとする課題 この最後に説明した方法には重大な欠点が１つある。
すなわち、得られたデータが動的であるため、まさに表
示しようとする現象にとっては不都合である。実際、直
線に対する彎曲は、先に説明したように、運動部分の速
度に依存する。例えば医学では、この彎曲は、動脈、静
脈、または、心臓内の血を表すことがある。ところで、
流体の速度分布は連続的である。流体管（すなわち、流
れが発生する管）の壁面では流速はほとんどゼロであ
り、この管の中心で流速が最大になる。この結果、直線
に対する彎曲はほぼ放物線状になる。この放物線の両端
部は投影された線に載る。すなわち、これら両端部は流
速が小さい部分を表す。実際の人体のある切片の像にお
いては、例えばこのような流体管の直径が約1cm、すな
わち身体の直径の約30分の１であると考えることができ
る。像は投影像であるため、彎曲部分においては、速度
が小さな運動部分の軌跡と、（投影のために）問題とな
っている流体管の両側に対して垂直に位置する固定部分
の軌跡とが混ざっているのがわかる。ところで、固体部
分の軌跡は運動部分の軌跡よりも約30倍（実際には30−
１＝29倍）はっきりとしている。結局のところ、運動部
分は見ることができない。これら運動部分に関するデー
タは固定部分の信号に対するノイズのようになって現れ
る。
すなわち、得られたデータが動的であるため、まさに表
示しようとする現象にとっては不都合である。実際、直
線に対する彎曲は、先に説明したように、運動部分の速
度に依存する。例えば医学では、この彎曲は、動脈、静
脈、または、心臓内の血を表すことがある。ところで、
流体の速度分布は連続的である。流体管（すなわち、流
れが発生する管）の壁面では流速はほとんどゼロであ
り、この管の中心で流速が最大になる。この結果、直線
に対する彎曲はほぼ放物線状になる。この放物線の両端
部は投影された線に載る。すなわち、これら両端部は流
速が小さい部分を表す。実際の人体のある切片の像にお
いては、例えばこのような流体管の直径が約1cm、すな
わち身体の直径の約30分の１であると考えることができ
る。像は投影像であるため、彎曲部分においては、速度
が小さな運動部分の軌跡と、（投影のために）問題とな
っている流体管の両側に対して垂直に位置する固定部分
の軌跡とが混ざっているのがわかる。ところで、固体部
分の軌跡は運動部分の軌跡よりも約30倍（実際には30−
１＝29倍）はっきりとしている。結局のところ、運動部
分は見ることができない。これら運動部分に関するデー
タは固定部分の信号に対するノイズのようになって現れ
る。
課題を解決するための手段 本発明では上記の欠点を改良して、データ採取が１回
のみ必要であり、固定部分の像を除去して運動部分の表
示に有効なダイナミックレンジを向上させることのでき
る運動部分の流れの測定方法を提供する。本質的に、本
発明では、身体の所定の切片に位置する粒子の磁気モー
メントを好ましくは90゜倒すことによりこの切片を励起
する。この場合、粒子が固定されているか運動状態であ
るかは関係ない。操作中にスピンエコー型の励起を起こ
すことにより励起された磁気モーメントの自由歳差信号
の位相の分散を反転させる。この分散は、NMR装置の配
向磁場の不均一性に起因する。上記の励起はこのため反
転性であると言われる。上記の従来の第２の方法とは異
なり、本発明では、この反転励起は周波数帯域が過度に
広くはなく通常の帯域幅であるという特徴を有する。さ
らに、この反転励起は選択勾配と同じ勾配のもとで共鳴
の中心周波数からはずれた周波数で与えられ、前もって
励起した切片に隣接した切片に存在している粒子のみ位
相が有効に反転される。この結果、受信の際には、再生
されたNMR信号は前もって励起させた切片を離れた粒子
にしか関係しない。この切片を離れなかった固定粒子は
NMR信号に寄与しない。この結果、受信された信号のダ
イナミックレンジを用いて流れの様子をよりよく表示す
ることができる。上記の従来の方法では反転パルスを広
い周波数帯域にすることはできず単一の周波数である。
反転パルスは選択勾配がないときに加えられる。これは
結局同じことである。最終的に、本発明では、読み出し
の際に身体に選択を行うのに用いた勾配と同じ方向の磁
場勾配を身体に印加する。各実験ごとに位相コード化勾
配の大きさも変えて像の表示に有効な一連の測定を行
う。
のみ必要であり、固定部分の像を除去して運動部分の表
示に有効なダイナミックレンジを向上させることのでき
る運動部分の流れの測定方法を提供する。本質的に、本
発明では、身体の所定の切片に位置する粒子の磁気モー
メントを好ましくは90゜倒すことによりこの切片を励起
する。この場合、粒子が固定されているか運動状態であ
るかは関係ない。操作中にスピンエコー型の励起を起こ
すことにより励起された磁気モーメントの自由歳差信号
の位相の分散を反転させる。この分散は、NMR装置の配
向磁場の不均一性に起因する。上記の励起はこのため反
転性であると言われる。上記の従来の第２の方法とは異
なり、本発明では、この反転励起は周波数帯域が過度に
広くはなく通常の帯域幅であるという特徴を有する。さ
らに、この反転励起は選択勾配と同じ勾配のもとで共鳴
の中心周波数からはずれた周波数で与えられ、前もって
励起した切片に隣接した切片に存在している粒子のみ位
相が有効に反転される。この結果、受信の際には、再生
されたNMR信号は前もって励起させた切片を離れた粒子
にしか関係しない。この切片を離れなかった固定粒子は
NMR信号に寄与しない。この結果、受信された信号のダ
イナミックレンジを用いて流れの様子をよりよく表示す
ることができる。上記の従来の方法では反転パルスを広
い周波数帯域にすることはできず単一の周波数である。
反転パルスは選択勾配がないときに加えられる。これは
結局同じことである。最終的に、本発明では、読み出し
の際に身体に選択を行うのに用いた勾配と同じ方向の磁
場勾配を身体に印加する。各実験ごとに位相コード化勾
配の大きさも変えて像の表示に有効な一連の測定を行
う。
本発明は、核磁気共鳴（NMR）検査装置において流れ
を計測するための装置であって、運動部分を有する被検
体に配向磁場を与える手段、この被検体の少なくとも１
つの切片を選択的に励起して、この切片内に位置する前
記被検体の運動部分の磁気モーメントの向きを転倒させ
る励起手段、この転倒励起の結果として現れる共鳴信号
を検出する手段、及び、この共鳴信号を処理して、前記
運動部分に関する流れのデータを採取する処理手段を具
備し、前記励起手段は、転倒励起の後ではあるが共鳴信
号検出の前に、転倒励起により選択的に励起された前記
被検体の切片に隣接する少なくとも１つの切片に対して
作用が空間的に限定される少なくとも１つの反転励起を
行う装置に関係している。
を計測するための装置であって、運動部分を有する被検
体に配向磁場を与える手段、この被検体の少なくとも１
つの切片を選択的に励起して、この切片内に位置する前
記被検体の運動部分の磁気モーメントの向きを転倒させ
る励起手段、この転倒励起の結果として現れる共鳴信号
を検出する手段、及び、この共鳴信号を処理して、前記
運動部分に関する流れのデータを採取する処理手段を具
備し、前記励起手段は、転倒励起の後ではあるが共鳴信
号検出の前に、転倒励起により選択的に励起された前記
被検体の切片に隣接する少なくとも１つの切片に対して
作用が空間的に限定される少なくとも１つの反転励起を
行う装置に関係している。
そして、本発明の重要な特徴に従うと、このNMR流れ
計測装置において、前記励起手段は、少なくとも２つの
近隣する切片に同時に空間的に限定される作用を及ぼす
少なくとも１つの反転励起を行い、これらの近隣切片
は、転倒励起により選択的に励起される前記被検体の少
なくとも１つの切片に対して、その両側に隣接している
装置が提供される。
計測装置において、前記励起手段は、少なくとも２つの
近隣する切片に同時に空間的に限定される作用を及ぼす
少なくとも１つの反転励起を行い、これらの近隣切片
は、転倒励起により選択的に励起される前記被検体の少
なくとも１つの切片に対して、その両側に隣接している
装置が提供される。
また、本発明の別の重要な特徴に従うと、前記NMR流
れ計測装置において、前記励起手段は、前記被検体の少
なくとも２つの近隣する切片に同時に限定される転倒励
起を行うと共に、この転倒励起を受けるこれらの近隣切
片に隣接する少なくとも１つの空間領域に対して作用が
限定される反転励起を行う装置が提供される。
れ計測装置において、前記励起手段は、前記被検体の少
なくとも２つの近隣する切片に同時に限定される転倒励
起を行うと共に、この転倒励起を受けるこれらの近隣切
片に隣接する少なくとも１つの空間領域に対して作用が
限定される反転励起を行う装置が提供される。
を特徴とする装置が提供される。
そして、本発明のさらに別の重要な特徴に従うと、前
記励起手段は、転倒励起が作用を及ぼす空間的領域を、
反転励起が作用を及ぼす空間的領域に、一部侵入させる
ようにする装置が提供される。
記励起手段は、転倒励起が作用を及ぼす空間的領域を、
反転励起が作用を及ぼす空間的領域に、一部侵入させる
ようにする装置が提供される。
本発明は、添付の図面を参照した以下の説明によりさ
らによく理解できよう。図面は単に例を示したものであ
って、本発明を限定することはない。
らによく理解できよう。図面は単に例を示したものであ
って、本発明を限定することはない。
実施例 第１図は、本発明の方法の実施に使用可能なNMR装置
の図である。この装置は、配向磁場と呼ばれる連続で均
一で強力な磁場B0を身体２にかけるための手段１を主構
成要素として備えている。一日この装置内に入ると、身
体２には、勾配コイル３により磁場勾配磁場と呼ばれる
付加磁場をイメージング法で知られている方法に従って
一時的にかけることができる。この場合、一連の励起操
作の間、アンテナ４を通して加えられるラジオ周波数の
電磁波により身体が励起される。アンテナ４は例えば４
つの放射導体５〜８を備えており、各放射導体には発振
回路９から電力が供給される。この発振回路９にはカプ
ラ10を介してラジオ周波数の励起発生装置11が接続され
ている。励起が終わると、アンテナ４は減衰信号を測定
するのに利用することができる。NMR信号とも呼ばれる
この減衰信号は、デュープレクサ12を介してレシーバ13
に到達する。レシーバは処理手段14に接続されている。
この処理手段は身体の望みの部分の像を表示するディス
プレイ手段15に接続することができる。これらの要素は
すべてシーケンサ16により制御される。本NMR装置はさ
らに他のロジスティクス手段、例えば患者のからだを検
査用空間に入れるための台17を備えている。しかし、こ
のようなロジスティクス手段は本発明には関係がない。
の図である。この装置は、配向磁場と呼ばれる連続で均
一で強力な磁場B0を身体２にかけるための手段１を主構
成要素として備えている。一日この装置内に入ると、身
体２には、勾配コイル３により磁場勾配磁場と呼ばれる
付加磁場をイメージング法で知られている方法に従って
一時的にかけることができる。この場合、一連の励起操
作の間、アンテナ４を通して加えられるラジオ周波数の
電磁波により身体が励起される。アンテナ４は例えば４
つの放射導体５〜８を備えており、各放射導体には発振
回路９から電力が供給される。この発振回路９にはカプ
ラ10を介してラジオ周波数の励起発生装置11が接続され
ている。励起が終わると、アンテナ４は減衰信号を測定
するのに利用することができる。NMR信号とも呼ばれる
この減衰信号は、デュープレクサ12を介してレシーバ13
に到達する。レシーバは処理手段14に接続されている。
この処理手段は身体の望みの部分の像を表示するディス
プレイ手段15に接続することができる。これらの要素は
すべてシーケンサ16により制御される。本NMR装置はさ
らに他のロジスティクス手段、例えば患者のからだを検
査用空間に入れるための台17を備えている。しかし、こ
のようなロジスティクス手段は本発明には関係がない。
第２図ａと第２図ｄは、それぞれ、本発明の一連のNM
R実験のうちの１回の実験の間に身体に加えられる信号
とこの身体が受信する信号のタイムチャートである。本
発明では、第2a図に示した励起は主としてスピンエコー
と呼ばれる励起である。この励起には、スピンエコー励
起の目的で、身体の検査する領域に位置する粒子の磁気
モーメントの方向を90゜倒す第１の励起18が含まれてい
る。この励起にはさらに、やはりスピンエコーと呼ばれ
る第２の反転励起19を含んでいる。この第２の励起は、
転倒励起18と磁場B0の効果により自由歳差運動をしてい
る磁気モーメント方向を180゜変化させることを目的と
する。配向磁場B0が不均一であるために問題となってい
る領域で励起された各粒子の磁気モーメントの歳差運動
の方向や位相が分散するが、反転励起によりこの分散が
反転される。このようにして、第2d図に示したように、
NMR信号Ｓは転倒励起18の後に極めて急速に減衰するが
エコー時間Teの後に再び現れる。このエコー時間Teは転
倒励起18を加える時刻から反転励起19を加える時刻まで
の時間の２倍に等しい。
R実験のうちの１回の実験の間に身体に加えられる信号
とこの身体が受信する信号のタイムチャートである。本
発明では、第2a図に示した励起は主としてスピンエコー
と呼ばれる励起である。この励起には、スピンエコー励
起の目的で、身体の検査する領域に位置する粒子の磁気
モーメントの方向を90゜倒す第１の励起18が含まれてい
る。この励起にはさらに、やはりスピンエコーと呼ばれ
る第２の反転励起19を含んでいる。この第２の励起は、
転倒励起18と磁場B0の効果により自由歳差運動をしてい
る磁気モーメント方向を180゜変化させることを目的と
する。配向磁場B0が不均一であるために問題となってい
る領域で励起された各粒子の磁気モーメントの歳差運動
の方向や位相が分散するが、反転励起によりこの分散が
反転される。このようにして、第2d図に示したように、
NMR信号Ｓは転倒励起18の後に極めて急速に減衰するが
エコー時間Teの後に再び現れる。このエコー時間Teは転
倒励起18を加える時刻から反転励起19を加える時刻まで
の時間の２倍に等しい。
身体の問題となっている領域、すなわち切片を厳密に
特定するために、転倒励起18と同時に選択勾配パルス20
を印加する（第２図ｂ）。説明を簡単にするため、この
実施例における勾配は第１図において配向磁場と同一直
線上にある軸線Ｚに沿った磁場勾配であるとする。この
ようにすると、身体２の限られた横断部分に共鳴信号を
発生させることができることが知られている。選択勾配
により位相がずれるため、パルス20の後には従来と同様
に同じ軸線に沿って位相の再コード化パルス21を続け
る。反転パルス19を印加する瞬間に、やはりＺ軸に沿っ
た方向の勾配パルス22を印加する。このパルス22を本発
明の方法に従って反転パルス19と組み合わせることによ
り、検査する切片の隣の切片をいかにして選択すること
ができるかを後に説明する。
特定するために、転倒励起18と同時に選択勾配パルス20
を印加する（第２図ｂ）。説明を簡単にするため、この
実施例における勾配は第１図において配向磁場と同一直
線上にある軸線Ｚに沿った磁場勾配であるとする。この
ようにすると、身体２の限られた横断部分に共鳴信号を
発生させることができることが知られている。選択勾配
により位相がずれるため、パルス20の後には従来と同様
に同じ軸線に沿って位相の再コード化パルス21を続け
る。反転パルス19を印加する瞬間に、やはりＺ軸に沿っ
た方向の勾配パルス22を印加する。このパルス22を本発
明の方法に従って反転パルス19と組み合わせることによ
り、検査する切片の隣の切片をいかにして選択すること
ができるかを後に説明する。
信号の測定は読み出しパルスと呼ばれる勾配パルス23
を用いて行う。この実施例の場合、勾配パルス23はやは
りＺ軸方向、すなわち、切片を選択するための軸線の方
向に勾配がつけられている。読み出し用の勾配パルスに
よりNMR信号を読み出す瞬間に発生する位相のずれを補
償するために、転倒パルスと反転パルスの間に予備コー
ド化パルスと呼ばれる公知の連続パルス24を印加する。
読み出し軸が選択軸と同一の方向であるということは、
受信されたNMR信号が実際に、切片にもともと存在して
いた粒子の共鳴信号からの寄与のこの切片の平面に平行
な方向に沿った投影に対応していることを意味する。上
記の軸線に垂直に、すなわちこの実施例ではＹ軸に沿っ
て位相コード化パルスと呼ばれるパルス25を印加するこ
とにより、一連の測定を行うことができる。このパルス
25の振幅は実験１回ごとに異なる。この一連の測定を行
うことにより、投影像を再構成することができる。この
像の再構成には2DFTイメージングと呼ばれる方法が用い
られる。
を用いて行う。この実施例の場合、勾配パルス23はやは
りＺ軸方向、すなわち、切片を選択するための軸線の方
向に勾配がつけられている。読み出し用の勾配パルスに
よりNMR信号を読み出す瞬間に発生する位相のずれを補
償するために、転倒パルスと反転パルスの間に予備コー
ド化パルスと呼ばれる公知の連続パルス24を印加する。
読み出し軸が選択軸と同一の方向であるということは、
受信されたNMR信号が実際に、切片にもともと存在して
いた粒子の共鳴信号からの寄与のこの切片の平面に平行
な方向に沿った投影に対応していることを意味する。上
記の軸線に垂直に、すなわちこの実施例ではＹ軸に沿っ
て位相コード化パルスと呼ばれるパルス25を印加するこ
とにより、一連の測定を行うことができる。このパルス
25の振幅は実験１回ごとに異なる。この一連の測定を行
うことにより、投影像を再構成することができる。この
像の再構成には2DFTイメージングと呼ばれる方法が用い
られる。
第３図ａ〜ｅと第４図は本発明の特徴を示す図であ
る。第４図には、身体２の概略が図示されており、その
中でも特にＺ軸にほぼ垂直で互いに隣り合った３つの切
片26〜28が描かれている。転倒励起EBと反転励起ERが印
加されているときに勾配があると局所的に共鳴条件が変
化することが知られている。結果、共鳴周波数ｆは、Ｚ
軸すなわち勾配を設ける軸に沿って切片の横軸方向で変
化する。従来と同じように、第３図ａに示した励起18の
スペクトル38は切片26の中の粒子の磁気モーメントのみ
を90゜転倒させる。この切片の外側に存在している粒子
の磁気モーメントは倒されない。この励起のスペクトル
を長方形のパルスで表示したのは単に概略を示すためで
ある。この表示では、転倒角度と、問題となっている局
所条件で所望の転倒を起こさせるスペクトル成分の係数
の間に直線近似が用いられている。一般にはこの直線近
似は誤りである。しかし、説明のためにはこのような表
示を用いるほうが簡単である。さらに、切片の中に位置
する粒子の磁気モーメントを90゜倒し、しかもこの切片
の外側に位置する粒子の磁気モーメントは倒さないため
の正確なスペクトル図を描く方法が知られている。
る。第４図には、身体２の概略が図示されており、その
中でも特にＺ軸にほぼ垂直で互いに隣り合った３つの切
片26〜28が描かれている。転倒励起EBと反転励起ERが印
加されているときに勾配があると局所的に共鳴条件が変
化することが知られている。結果、共鳴周波数ｆは、Ｚ
軸すなわち勾配を設ける軸に沿って切片の横軸方向で変
化する。従来と同じように、第３図ａに示した励起18の
スペクトル38は切片26の中の粒子の磁気モーメントのみ
を90゜転倒させる。この切片の外側に存在している粒子
の磁気モーメントは倒されない。この励起のスペクトル
を長方形のパルスで表示したのは単に概略を示すためで
ある。この表示では、転倒角度と、問題となっている局
所条件で所望の転倒を起こさせるスペクトル成分の係数
の間に直線近似が用いられている。一般にはこの直線近
似は誤りである。しかし、説明のためにはこのような表
示を用いるほうが簡単である。さらに、切片の中に位置
する粒子の磁気モーメントを90゜倒し、しかもこの切片
の外側に位置する粒子の磁気モーメントは倒さないため
の正確なスペクトル図を描く方法が知られている。
第３図ｂは本発明の本質の概略図である。実際、転倒
励起と同じ勾配があるときに反転励起を加えると単に周
波数がずれるだけで、この反転励起を与えたときに既に
最初の転倒励起が起こってしまっている切片26に隣接す
る切片27に到達した粒子の磁気モーメントの歳差運動の
位相の分散しか反転されない。換言すれば、（選択勾配
が各回ごとに同じ大きさであれば）反転励起19のスペク
トル39は励起18のスペクトル38に隣接する。第２図ｄを
検討すると、エコー時間Te後に再び現れる可能性のある
唯一のNMR信号は可動粒子のNMR信号であることがわか
る。固定粒子に関する信号は再び現れることはない。す
なわち固定粒子の信号はゼロのままにとどまる。この結
果、固定粒子のNMR信号に対する可動粒子のNMR信号の相
対的ダイナミックレンジは無限大になる。先に説明した
従来の第２の方法では、この相対的ダイナミックレンジ
は可動粒子に関するNMR信号にとって不都合なものであ
った。
励起と同じ勾配があるときに反転励起を加えると単に周
波数がずれるだけで、この反転励起を与えたときに既に
最初の転倒励起が起こってしまっている切片26に隣接す
る切片27に到達した粒子の磁気モーメントの歳差運動の
位相の分散しか反転されない。換言すれば、（選択勾配
が各回ごとに同じ大きさであれば）反転励起19のスペク
トル39は励起18のスペクトル38に隣接する。第２図ｄを
検討すると、エコー時間Te後に再び現れる可能性のある
唯一のNMR信号は可動粒子のNMR信号であることがわか
る。固定粒子に関する信号は再び現れることはない。す
なわち固定粒子の信号はゼロのままにとどまる。この結
果、固定粒子のNMR信号に対する可動粒子のNMR信号の相
対的ダイナミックレンジは無限大になる。先に説明した
従来の第２の方法では、この相対的ダイナミックレンジ
は可動粒子に関するNMR信号にとって不都合なものであ
った。
変形例として、スペクトル39を有するパルス19をスペ
クトル40、41を有する反転パルスで置換する（第３図
ｃ）。これは、実際には、切片26を去り、反転励起パル
スを印加した瞬間にこの切片26の右側（27）または左側
（28）に侵入している可動粒子に注目することを意味す
る。しかし、別の方法を考えることもできる。切片１つ
のみに効果を及ぼす転倒励起と、磁気モーメントが倒さ
れたこの切片の両側に効果を及ぼす反転励起とを用いる
よりも、近接した２つの切片27と28に位置する粒子の磁
気モーメントを転倒させ（第３図ｄに示したEBの42と4
3）、スペクトル44（第３図ｅ）をもつ反転励起を用い
て両側がそれぞれ２つの切片27、28に隣接する切片26に
のみ位相の分散の反転を起こさせるほうが好ましい。近
接した２つの切片27、28に対してスペクトル成分42、45
が他方の切片の位相とは逆の位相のスペクトルを選択す
ることにより、励起した粒子の侵入方向を認識できるよ
うにすることも可能である。
クトル40、41を有する反転パルスで置換する（第３図
ｃ）。これは、実際には、切片26を去り、反転励起パル
スを印加した瞬間にこの切片26の右側（27）または左側
（28）に侵入している可動粒子に注目することを意味す
る。しかし、別の方法を考えることもできる。切片１つ
のみに効果を及ぼす転倒励起と、磁気モーメントが倒さ
れたこの切片の両側に効果を及ぼす反転励起とを用いる
よりも、近接した２つの切片27と28に位置する粒子の磁
気モーメントを転倒させ（第３図ｄに示したEBの42と4
3）、スペクトル44（第３図ｅ）をもつ反転励起を用い
て両側がそれぞれ２つの切片27、28に隣接する切片26に
のみ位相の分散の反転を起こさせるほうが好ましい。近
接した２つの切片27、28に対してスペクトル成分42、45
が他方の切片の位相とは逆の位相のスペクトルを選択す
ることにより、励起した粒子の侵入方向を認識できるよ
うにすることも可能である。
さらに、身体の運動部分の像を形成することを目的と
するのであれば別の方法も可能である。この場合、第５
図ａのスペクトルを有する転倒励起を用いることが好ま
しい。選択勾配を加えるときにこのような転倒励起を用
いると、近接した複数の切片で同時に共鳴を起こさせる
ことができる。例えばここでは、転倒励起には（大まか
に言って）８つの周波数領域46〜53に限定された転倒ス
ペクトルが含まれているため、近接した８つの切片で起
こることを同時に検査できる。このとき、第５図ｂに示
した対応する反転励起スペクトルは転倒励起のスペクト
ルの間に位置する。反転励起スペクトルは、図示の実施
例では９つの周波数領域54〜62を有する。
するのであれば別の方法も可能である。この場合、第５
図ａのスペクトルを有する転倒励起を用いることが好ま
しい。選択勾配を加えるときにこのような転倒励起を用
いると、近接した複数の切片で同時に共鳴を起こさせる
ことができる。例えばここでは、転倒励起には（大まか
に言って）８つの周波数領域46〜53に限定された転倒ス
ペクトルが含まれているため、近接した８つの切片で起
こることを同時に検査できる。このとき、第５図ｂに示
した対応する反転励起スペクトルは転倒励起のスペクト
ルの間に位置する。反転励起スペクトルは、図示の実施
例では９つの周波数領域54〜62を有する。
第６図は、このようにして得られた像を第５図ａと第
５図ｂの直下に示した図である。実際、読み出し勾配が
選択勾配と同じ軸に位置しているため、励起の周波数領
域と身体２の実際の切片の間には密接な対応関係があ
る。第６図にはさらに像を表示するためのＹ軸とＺ軸も
示されている。Ｙ軸は位相コード化の勾配に対応するか
らであり、Ｚ軸は選択勾配と読み出し勾配の両方に対応
するからである。第６図は２本の流体管63と64（第４
図）が通過している位置で身体２をこのようなＹ−Ｚ平
面に沿って切断した断面図である。図面を簡潔にするた
め、流体管64には特徴的な屈折部65が設けられている。
さらに、流体管64は、長手方向に沿って一定の性質を備
えている。流体管63では像の左から右に向かって流れが
層流から乱流へと変化している。
５図ｂの直下に示した図である。実際、読み出し勾配が
選択勾配と同じ軸に位置しているため、励起の周波数領
域と身体２の実際の切片の間には密接な対応関係があ
る。第６図にはさらに像を表示するためのＹ軸とＺ軸も
示されている。Ｙ軸は位相コード化の勾配に対応するか
らであり、Ｚ軸は選択勾配と読み出し勾配の両方に対応
するからである。第６図は２本の流体管63と64（第４
図）が通過している位置で身体２をこのようなＹ−Ｚ平
面に沿って切断した断面図である。図面を簡潔にするた
め、流体管64には特徴的な屈折部65が設けられている。
さらに、流体管64は、長手方向に沿って一定の性質を備
えている。流体管63では像の左から右に向かって流れが
層流から乱流へと変化している。
像を局在させることをまず思い起こす必要がある。粒
子は、１つの切断領域中に存在しているとき、例えばス
ペクトル46の下に位置しているときに励起されたが、こ
れら粒子には時間Te/2後に反転パルスが印加される。す
ると粒子はスペクトル55/（または方向によっては54）
にほぼ対応する切片に位置した。これら粒子からのNMR
信号が時間Te後に測定されるとともに、該粒子はスペク
トル領域55に対応する実際の領域に対してほぼ対称にず
れる。すなわち、これら粒子は大まかに言って切片47の
下に位置する。転倒励起を起こさせたときに切片47の下
に位置する粒子は切片46のほぼ下に位置しているときに
流体管64内でNMR信号が測定されるとはいえ、像の切片
数が十分多くしかも切片が十分に薄いとこの効果はほと
んどない。流れが層流であれば、全粒子がほぼ同じ速度
で移動する。流体管64内ではＺ軸に沿って狭い範囲に粒
子が分配される。これに対して流れが乱流のときには流
体管63の右側では粒子がより広い範囲にわたって分配さ
れる。従って、そこでは信号はコントラストが悪い。切
片の両側にこの分配状態が及んでいる。
子は、１つの切断領域中に存在しているとき、例えばス
ペクトル46の下に位置しているときに励起されたが、こ
れら粒子には時間Te/2後に反転パルスが印加される。す
ると粒子はスペクトル55/（または方向によっては54）
にほぼ対応する切片に位置した。これら粒子からのNMR
信号が時間Te後に測定されるとともに、該粒子はスペク
トル領域55に対応する実際の領域に対してほぼ対称にず
れる。すなわち、これら粒子は大まかに言って切片47の
下に位置する。転倒励起を起こさせたときに切片47の下
に位置する粒子は切片46のほぼ下に位置しているときに
流体管64内でNMR信号が測定されるとはいえ、像の切片
数が十分多くしかも切片が十分に薄いとこの効果はほと
んどない。流れが層流であれば、全粒子がほぼ同じ速度
で移動する。流体管64内ではＺ軸に沿って狭い範囲に粒
子が分配される。これに対して流れが乱流のときには流
体管63の右側では粒子がより広い範囲にわたって分配さ
れる。従って、そこでは信号はコントラストが悪い。切
片の両側にこの分配状態が及んでいる。
切片の厚さは予測される速度の範囲の関数として変化
する。例えば公称速度1m/s、すなわち1mm/1msだと、エ
コー時間Teを40msにすると反転パルスが印加される切片
の厚さは20mmとなる。実際、反転励起を起こさせるとき
には、公称速度で運動している最も速い粒子はほぼ20mm
の距離を移動しているであろう。これに対して最も遅い
粒子は磁気モーメントが転倒された切片の位置からほと
んど移動していないであろう。エコー時間Teの後に、こ
れら粒子は流れが強い乱流であれば反転パルスを印加し
た切片の厚さのほぼ２倍の厚さにわたって分布してい
る。
する。例えば公称速度1m/s、すなわち1mm/1msだと、エ
コー時間Teを40msにすると反転パルスが印加される切片
の厚さは20mmとなる。実際、反転励起を起こさせるとき
には、公称速度で運動している最も速い粒子はほぼ20mm
の距離を移動しているであろう。これに対して最も遅い
粒子は磁気モーメントが転倒された切片の位置からほと
んど移動していないであろう。エコー時間Teの後に、こ
れら粒子は流れが強い乱流であれば反転パルスを印加し
た切片の厚さのほぼ２倍の厚さにわたって分布してい
る。
上記の実施例では、エコー時間を40msにすると各実験
の間の繰り返し時間Trを約100msにすることができる。
この時間は短く、運動現象を測定するのに適している。
実際、頻繁に同期させることが容易であり、正常な心臓
の１サイクルである平均750msの間に７回まで連続した
データ取得を行って心臓のこの１サイクルでの異なった
７つの流れの状態を知ることが期待できる。このように
繰り返し時間が短い結果、平均約500msであるスピン格
子緩和時間T1と比べて短いこの時間の間に磁気モーメン
トがあまり多くはもとの方向に戻らない。しかし、戻り
が少ないのは固定部分の磁気モーメントに対してだけで
ある。切片で常に新しくなっている可動部分の磁気モー
メントに対しては無関係である。これは好ましいことで
ある。というのは、固定部分に対する可動部分の表示の
コントラストがさらに向上するからである。
の間の繰り返し時間Trを約100msにすることができる。
この時間は短く、運動現象を測定するのに適している。
実際、頻繁に同期させることが容易であり、正常な心臓
の１サイクルである平均750msの間に７回まで連続した
データ取得を行って心臓のこの１サイクルでの異なった
７つの流れの状態を知ることが期待できる。このように
繰り返し時間が短い結果、平均約500msであるスピン格
子緩和時間T1と比べて短いこの時間の間に磁気モーメン
トがあまり多くはもとの方向に戻らない。しかし、戻り
が少ないのは固定部分の磁気モーメントに対してだけで
ある。切片で常に新しくなっている可動部分の磁気モー
メントに対しては無関係である。これは好ましいことで
ある。というのは、固定部分に対する可動部分の表示の
コントラストがさらに向上するからである。
しかし、この方法は全領域でうまくいくわけではな
い。実際、心臓では血だけでなく心筋も運動する。この
結果、繰り返し時間Trをあまり短くしすぎるとスピン格
子緩和時間T1の差がわからなくなってしまう。しかも、
残念なことに、血と心筋は緩和時間T1の値が似通ってい
る。さらに、可動部分の像には多くのものを見ることが
できるが血に関する像と心筋に関する像とを区別できな
い。この結果、結論として、この区別を可能にするため
には他の点に関しては無駄なことであるが繰り返し時間
を長くする必要がある。このため、この方法の利点をす
べくは利用することができない。
い。実際、心臓では血だけでなく心筋も運動する。この
結果、繰り返し時間Trをあまり短くしすぎるとスピン格
子緩和時間T1の差がわからなくなってしまう。しかも、
残念なことに、血と心筋は緩和時間T1の値が似通ってい
る。さらに、可動部分の像には多くのものを見ることが
できるが血に関する像と心筋に関する像とを区別できな
い。この結果、結論として、この区別を可能にするため
には他の点に関しては無駄なことであるが繰り返し時間
を長くする必要がある。このため、この方法の利点をす
べくは利用することができない。
本発明では、転倒励起と反転励起が作用する領域をも
はや完全には分離しないことにより血と心筋の識別の問
題を解決する。それどころか逆に、両者をわずかに混合
する。第７図は、転倒励起が、反転励起のための周波数
領域68にわずかに侵入した２つのスペクトル領域66、67
を備える状態を示している。この結果、これらスペクト
ルに共通する部分（周波数の範囲が第７図に69、70で示
されている）に対応する実際の位置にある固定粒子すな
わち陽子はNMR信号に寄与するため、検査する身体の構
造が明らかになる。この方法を用いると、相対的ダイナ
ミックレンジが小さくなるが像の見やすさが向上する。
転倒切片または反転切片の平面に像を形成する際にこれ
は特に注目すべきことである。この場合、読み出し勾配
は選択勾配と位相コード化勾配に対して垂直である。得
られた像は従来と同じであり、投影像ではない。さら
に、心筋がある一方向に収縮し、血がこの方向と垂直な
方向に押し出されるときには、表示された運動において
心筋に属する部分と血に属する部分の認識が可能である
ことがわかっている。すると、検査者は、場合に応じて
血流の欠陥や筋収縮の欠陥を診断することが可能にな
る。先に指摘したように、固定部分の像は、この固定部
分の像に対する可動部分の像の相対的ダイナミックレン
ジを狭くさせる。従って、範囲69と70の幅を適当に選択
することが重要である。このためには２つの異なった方
法が可能である。すなわち、転倒パルスのスペクトルを
（第７図ａの矢印の方向に）互いに近づけるか、あるい
は、反転励起のスペクトルを逆に広くする。転倒切片と
反転切片の従来の像では、心筋と血の区別は自動的にな
された。すなわち、選択的勾配が血の流れに平行であれ
ば筋肉は転倒切片内に残り、欠は反転切片に加わる。
はや完全には分離しないことにより血と心筋の識別の問
題を解決する。それどころか逆に、両者をわずかに混合
する。第７図は、転倒励起が、反転励起のための周波数
領域68にわずかに侵入した２つのスペクトル領域66、67
を備える状態を示している。この結果、これらスペクト
ルに共通する部分（周波数の範囲が第７図に69、70で示
されている）に対応する実際の位置にある固定粒子すな
わち陽子はNMR信号に寄与するため、検査する身体の構
造が明らかになる。この方法を用いると、相対的ダイナ
ミックレンジが小さくなるが像の見やすさが向上する。
転倒切片または反転切片の平面に像を形成する際にこれ
は特に注目すべきことである。この場合、読み出し勾配
は選択勾配と位相コード化勾配に対して垂直である。得
られた像は従来と同じであり、投影像ではない。さら
に、心筋がある一方向に収縮し、血がこの方向と垂直な
方向に押し出されるときには、表示された運動において
心筋に属する部分と血に属する部分の認識が可能である
ことがわかっている。すると、検査者は、場合に応じて
血流の欠陥や筋収縮の欠陥を診断することが可能にな
る。先に指摘したように、固定部分の像は、この固定部
分の像に対する可動部分の像の相対的ダイナミックレン
ジを狭くさせる。従って、範囲69と70の幅を適当に選択
することが重要である。このためには２つの異なった方
法が可能である。すなわち、転倒パルスのスペクトルを
（第７図ａの矢印の方向に）互いに近づけるか、あるい
は、反転励起のスペクトルを逆に広くする。転倒切片と
反転切片の従来の像では、心筋と血の区別は自動的にな
された。すなわち、選択的勾配が血の流れに平行であれ
ば筋肉は転倒切片内に残り、欠は反転切片に加わる。
第３図、第５図、第７図の概略スペクトル図に対応す
るラジオ周波数の電磁波による励起の過渡的包絡線がど
のようにして決定されるかを以下に説明する。スペクト
ル38と39に関しては、現在のNMRイメージング技術、特
に複数切断（mluti−ple−slice）法と呼ばれる技術を
用いることにより、対応する励起を起こさせることがで
きる。スペクトル44を有する反転励起についても同様で
ある。周波数をずらすことのみが必要とされる。スペク
トルが40と41にある反転励起は、経験的に、または、19
85年９月６日に出願されたヨーロッパ特許出願第85 40
1,746号に記載された方法を用いて決定することができ
る。1986年７月11日に出願されたフランス国特許出願第
86 10179号に記載された励起パルスの決定法を用いるこ
とも好ましい。この後者の方法ではラジオ周波数の励起
パルスを定義するのに新しいアプローチがなされてい
る。この発明の詳細には立ち入らないが、最適な励起を
実現できることがわかっている。この励起をここでは直
接に特殊例として挙げる。以下の第１表には、スペクト
ル40、41を有する転倒励起の過渡的包絡線の数値が示さ
れている。第２表と第３表の数値（第３表の数値は規格
化されていない）は、それぞれスペクトル43、42とスペ
クトル45、42の転倒励起を表す。第８図は、スペクトル
45、42に対応する励起曲線の様子を示すタイムチャート
である。像の質をあまり低下させることなく、このよう
にして決定された過渡的包絡線から±５％ずらすことが
できる。過渡的包絡線は、使用するNMR装置の基本共鳴
周波数f0と等しい周波数で振動する励起信号の振幅を変
調するのに用いる。
るラジオ周波数の電磁波による励起の過渡的包絡線がど
のようにして決定されるかを以下に説明する。スペクト
ル38と39に関しては、現在のNMRイメージング技術、特
に複数切断（mluti−ple−slice）法と呼ばれる技術を
用いることにより、対応する励起を起こさせることがで
きる。スペクトル44を有する反転励起についても同様で
ある。周波数をずらすことのみが必要とされる。スペク
トルが40と41にある反転励起は、経験的に、または、19
85年９月６日に出願されたヨーロッパ特許出願第85 40
1,746号に記載された方法を用いて決定することができ
る。1986年７月11日に出願されたフランス国特許出願第
86 10179号に記載された励起パルスの決定法を用いるこ
とも好ましい。この後者の方法ではラジオ周波数の励起
パルスを定義するのに新しいアプローチがなされてい
る。この発明の詳細には立ち入らないが、最適な励起を
実現できることがわかっている。この励起をここでは直
接に特殊例として挙げる。以下の第１表には、スペクト
ル40、41を有する転倒励起の過渡的包絡線の数値が示さ
れている。第２表と第３表の数値（第３表の数値は規格
化されていない）は、それぞれスペクトル43、42とスペ
クトル45、42の転倒励起を表す。第８図は、スペクトル
45、42に対応する励起曲線の様子を示すタイムチャート
である。像の質をあまり低下させることなく、このよう
にして決定された過渡的包絡線から±５％ずらすことが
できる。過渡的包絡線は、使用するNMR装置の基本共鳴
周波数f0と等しい周波数で振動する励起信号の振幅を変
調するのに用いる。
第１図は、本発明の方法を実施するための装置の概略図
である。 第２図ａ〜ｂは、本発明の方法を実施する際に現れる信
号のタイムチャートである。 第３図は、検査する身体に加えられる励起スペクトルの
概略図である。 第４図は、流体管を有する身体の概略図である。 第５図ａと第５図ｂは、本発明の方法の変形例である複
数切断法を示す図である。 第６図は、この変形例を実施した場合の流れの像を示す
図である。 第７図ａと第７図ｂは、像を見やすくするために上記の
スペクトルを変形した場合のスペクトル図である。 第８図は、第３図と第５図のスペクトルの１つに対応す
るラジオ周波数の励起の包絡線のうちの１つの時間変化
を示すチャートである。 （主な参照番号） １……磁場手段、２……身体、 ３……勾配コイル、４……アンテナ、 ５、６、７、８……放射導体、 ９……発振回路、10……カプラ、 11……励起発生装置、12……デュープレクサ、 13……レシーバ、14……処理手段、 15……ディスプレイ手段、 16……シーケンサ、 18、EB……転倒励起、 19、EB……反転励起、 26、27、28……切片、 63、64……流体管
である。 第２図ａ〜ｂは、本発明の方法を実施する際に現れる信
号のタイムチャートである。 第３図は、検査する身体に加えられる励起スペクトルの
概略図である。 第４図は、流体管を有する身体の概略図である。 第５図ａと第５図ｂは、本発明の方法の変形例である複
数切断法を示す図である。 第６図は、この変形例を実施した場合の流れの像を示す
図である。 第７図ａと第７図ｂは、像を見やすくするために上記の
スペクトルを変形した場合のスペクトル図である。 第８図は、第３図と第５図のスペクトルの１つに対応す
るラジオ周波数の励起の包絡線のうちの１つの時間変化
を示すチャートである。 （主な参照番号） １……磁場手段、２……身体、 ３……勾配コイル、４……アンテナ、 ５、６、７、８……放射導体、 ９……発振回路、10……カプラ、 11……励起発生装置、12……デュープレクサ、 13……レシーバ、14……処理手段、 15……ディスプレイ手段、 16……シーケンサ、 18、EB……転倒励起、 19、EB……反転励起、 26、27、28……切片、 63、64……流体管
Claims (9)
- 【請求項１】核磁気共鳴検査装置において流れを計測す
るための装置であって、 運動部分を有する被検体（２）に配向磁場（B0）を与え
る手段（１）、 この被検体の少なくとも１つの切片を選択的に励起して
（18）、この切片内に位置する前記被検体の運動部分の
磁気モーメントの向きを転倒させる励起手段（４〜1
1）、 この転倒励起の結果として現れる共鳴信号を検出する手
段（4,12,13）、 及び、 この共鳴信号を処理して、前記運動部分に関する流れの
データを採取する処理手段（14） を具備し、 前記励起手段は、転倒励起の後ではあるが共鳴信号検出
の前に、転倒励起により選択的に励起された前記被検体
の切片に隣接する少なくとも１つの切片に対して作用が
空間的に限定される少なくとも１つの反転励起（19）を
行う 装置において、 前記励起手段は、少なくとも２つの近隣する切片（27,2
8）に同時に空間的に限定される作用を及ぼす少なくと
も１つの反転励起（40,41）を行い、これらの近隣切片
は、転倒励起（38）により選択的に励起される前記被検
体の少なくとも１つの切片（26）に対して、その両側に
隣接している（図3a,3c） ことを特徴とする装置。 - 【請求項２】核磁気共鳴検査装置において流れを計測す
るための装置であって、 運動部分を有する被検体（２）に配向磁場（B0）を与え
る手段（１）、 この被検体の少なくとも１つの切片（38）を選択的に励
起して（18）、この切片内に位置する前記被検体の運動
部分の磁気モーメントの向きを転倒させる励起手段（４
〜11）、 この転倒励起の結果として現れる共鳴信号を検出する手
段（4,12,13）、 及び、 この共鳴信号を処理して、前記運動部分に関する流れの
データを採取する処理手段（14） を具備し、 前記励起手段は、転倒励起の後ではあるが共鳴信号検出
の前に、転倒励起により選択的に励起された前記被検体
の切片に隣接する少なくとも１つの切片に対して作用が
空間的に限定される少なくとも１つの反転励起（19）を
行う 装置において、 前記励起手段は、前記被検体の少なくとも２つの近隣す
る切片（27,28）に同時に限定される転倒励起（42,43）
を行うと共に、この転倒励起を受けるこれらの近隣切片
に隣接する少なくとも１つの空間領域（26）に対して作
用が限定される反転励起（44）を行う（図3d,3e） ことを特徴とする装置。 - 【請求項３】２つの近隣切片への転倒励起を反対位相
（42,45）で行って、検出された共鳴信号において前記
運動部分の運動方向を識別するようにすることを特徴と
する請求項２に記載の装置。 - 【請求項４】転倒励起は、複数の切片から成る第１組の
切片に同時作用が限定される励起（46〜53）を含み（図
5a）、対応する反転励起は、転倒されたこれらの切片の
間に挟まれる複数の切片から成る第２組の切片の同時励
起を含む（図5b）ことを特徴とする請求項１又は２に記
載の装置。 - 【請求項５】前記処理手段は、流れのデータを表示する
表示手段（15）を備えることを特徴とする請求項１〜３
の何れか１項に記載の装置。 - 【請求項６】核磁気共鳴検査装置において流れを計測す
るための装置であって、 運動部分を有する被検体（２）に配向磁場（B0）を与え
る手段（１）、 この被検体の少なくとも１つの切片（38）を選択的に励
起して（18）、この切片内に位置する前記被検体の運動
部分の磁気モーメントの向きを転倒させる励起手段（４
〜11）、 この転倒励起の結果として現れる共鳴信号を検出する手
段（4,12,13）、 及び、 この共鳴信号を処理して、前記運動部分に関する流れの
データを採取する処理手段（14） を具備し、 前記励起手段は、転倒励起の後ではあるが共鳴信号検出
の前に、転倒励起により選択的に励起された前記被検体
の切片に隣接する少なくとも１つの切片に対して作用が
空間的に限定される少なくとも１つの反転励起（19）を
行う 装置において、 前記励起手段は、転倒励起が作用を及ぼす空間的領域
（66,67）を、反転励起が作用を及ぼす空間的領域（6
8）に、一部分侵入させるようにする（図７）ことを特
徴とする装置。 - 【請求項７】反転励起は、第８図に示された過渡的包絡
線を備え、その振幅の時間変化の値は、ほぼ第３表に示
された値であることを特徴とする請求項１に記載の装
置。 - 【請求項８】転倒励起は、過渡的包絡線を備え、その振
幅の時間変化の値は、ほぼ第２表に示された値であるこ
とを特徴とする請求項２に記載の装置。 - 【請求項９】転倒励起は、過渡的包絡線を備え、その振
幅の時間変化の値は、ほぼ第１表に示された値であるこ
とを特徴とする請求項２に記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8706650A FR2615286B1 (fr) | 1987-05-12 | 1987-05-12 | Procede de mesure des flux dans une experimentation de resonance magnetique nucleaire |
| FR876650 | 1987-05-12 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6452447A JPS6452447A (en) | 1989-02-28 |
| JP2671264B2 true JP2671264B2 (ja) | 1997-10-29 |
Family
ID=9351008
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63115969A Expired - Lifetime JP2671264B2 (ja) | 1987-05-12 | 1988-05-12 | 核磁気共鳴検査装置において流れを計測するための装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US4922202A (ja) |
| EP (1) | EP0291387A1 (ja) |
| JP (1) | JP2671264B2 (ja) |
| FR (1) | FR2615286B1 (ja) |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5194809A (en) * | 1990-06-30 | 1993-03-16 | Lew Hyok S | Nmr-scope |
| JP2957237B2 (ja) * | 1990-06-22 | 1999-10-04 | 株式会社東芝 | 磁気共鳴イメージング装置 |
| US5154178A (en) * | 1990-10-09 | 1992-10-13 | Sri International | Method and apparatus for obtaining in-vivo nmr data from a moving subject |
| GB9200606D0 (en) * | 1992-01-13 | 1992-03-11 | British Tech Group | Method of and apparatus for obtaining spatial nmr information |
| US5685305A (en) * | 1994-08-05 | 1997-11-11 | The United States Of America As Represented By The Department Of Health And Human Services | Method and system for MRI detection of abnormal blood flow |
| WO2002061457A2 (en) * | 2001-01-30 | 2002-08-08 | Decharms R Christopher | Methods for physiological monitoring, training, exercise and regulation |
| US20020103429A1 (en) * | 2001-01-30 | 2002-08-01 | Decharms R. Christopher | Methods for physiological monitoring, training, exercise and regulation |
| US20050283053A1 (en) * | 2002-01-30 | 2005-12-22 | Decharms Richard C | Methods for physiological monitoring, training, exercise and regulation |
| US20040092809A1 (en) * | 2002-07-26 | 2004-05-13 | Neurion Inc. | Methods for measurement and analysis of brain activity |
| US20050033154A1 (en) * | 2003-06-03 | 2005-02-10 | Decharms Richard Christopher | Methods for measurement of magnetic resonance signal perturbations |
| EP1814630A4 (en) * | 2004-11-15 | 2008-05-07 | Christopher Decharms | APPLICATIONS FOR NERVE BEND STIMULATION BY LIGHT |
| US7372263B2 (en) | 2005-11-23 | 2008-05-13 | Baker Hughes Incorporated | Apparatus and method for measuring cased hole fluid flow with NMR |
| US20110028827A1 (en) * | 2009-07-28 | 2011-02-03 | Ranganatha Sitaram | Spatiotemporal pattern classification of brain states |
| CN102141603B (zh) * | 2010-01-28 | 2013-07-31 | 西门子(深圳)磁共振有限公司 | 一种平面回波成像方法和系统 |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4599565A (en) * | 1981-12-15 | 1986-07-08 | The Regents Of The University Of Calif. | Method and apparatus for rapid NMR imaging using multi-dimensional reconstruction techniques |
| US4565968A (en) * | 1983-02-16 | 1986-01-21 | Albert Macovski | Blood vessel projection imaging system using nuclear magnetic resonance |
| US4551680A (en) * | 1983-04-21 | 1985-11-05 | Albert Macovski | Selective region NMR projection imaging system |
| US4532473A (en) * | 1983-05-18 | 1985-07-30 | General Electric Company | NMR method for measuring and imaging fluid flow |
| US4574240A (en) * | 1983-07-19 | 1986-03-04 | The Regents Of The University Of California | Method for flow measurement using nuclear magnetic resonance |
| US4602641A (en) * | 1983-08-15 | 1986-07-29 | The Regents Of The University Of California | Method and apparatus for NMR detection and imaging of flowing fluid nuclei |
| US4683431A (en) * | 1985-08-16 | 1987-07-28 | Picker International, Inc. | Magnetic resonance imaging of high velocity flows |
| JPH0643910B2 (ja) * | 1985-10-31 | 1994-06-08 | 株式会社島津製作所 | Ｎｍｒイメ−ジング装置による流体計測法 |
| DE3605990A1 (de) * | 1986-02-25 | 1987-09-03 | Spectrospin Ag | Verfahren zum bestimmen fliessenden materials mittels nmr-tomographie |
| JPS6363448A (ja) * | 1986-09-04 | 1988-03-19 | 株式会社東芝 | 磁気共鳴映像装置 |
| US4710717A (en) * | 1986-12-29 | 1987-12-01 | General Electric Company | Method for fast scan cine NMR imaging |
-
1987
- 1987-05-12 FR FR8706650A patent/FR2615286B1/fr not_active Expired
-
1988
- 1988-05-03 EP EP88401070A patent/EP0291387A1/fr not_active Withdrawn
- 1988-05-11 US US07/192,526 patent/US4922202A/en not_active Expired - Fee Related
- 1988-05-12 JP JP63115969A patent/JP2671264B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1989
- 1989-11-08 US US07/433,598 patent/US4983917A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4922202A (en) | 1990-05-01 |
| FR2615286A1 (fr) | 1988-11-18 |
| EP0291387A1 (fr) | 1988-11-17 |
| US4983917A (en) | 1991-01-08 |
| JPS6452447A (en) | 1989-02-28 |
| FR2615286B1 (fr) | 1989-10-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4297637A (en) | Method and apparatus for mapping lines of nuclear density within an object using nuclear magnetic resonance | |
| JP2671264B2 (ja) | 核磁気共鳴検査装置において流れを計測するための装置 | |
| EP0098426B1 (en) | Method of eliminating effects of spurious free induction decay nmr signal caused by imperfect 180 degrees rf pulses | |
| EP0233906B1 (en) | Magnetic resonance imaging of high velocity flows | |
| US4689560A (en) | Low R.F. dosage magnetic resonance imaging of high velocity flows | |
| JPH0213571B2 (ja) | ||
| JP2009000538A (ja) | Ｎｍｒイメージング操作中に誘導される渦電流の測定及び補償のための装置 | |
| JPH0263437A (ja) | ３次元核磁気共鳴造影図を作る方法と装置 | |
| EP0056691A1 (en) | Nuclear magnetic resonance detection method and apparatus | |
| US4520828A (en) | Nuclear magnetic resonance method and apparatus | |
| JPH0622935A (ja) | くし形励起及びフーリエ速度符号化を用いた多点流体流れ定量測定方法 | |
| WO1998053336A1 (en) | Magnetic resonance method and apparatus for determining or imaging longitudinal spin relaxation time or producing images which substantially reflect longitudinal spin relaxation time contrast | |
| JPS62243544A (ja) | 流動物質を核磁気共鳴断層撮影により測定する装置 | |
| US5010300A (en) | Multi-axis pre-saturated spin echo phase encoded spectroscopy | |
| US20030109781A1 (en) | Sequence preconditioning for ultra-fast magnetic resonance imaging | |
| JP3808601B2 (ja) | 磁気共鳴診断装置 | |
| US4947837A (en) | Method of blood flow imaging | |
| JP2625492B2 (ja) | 核スピン断層撮影装置 | |
| JPS6346146A (ja) | 磁気共鳴測定装置 | |
| JPH01113033A (ja) | 核磁気分布決定方法 | |
| US4429277A (en) | Nuclear magnetic resonance apparatus utilizing multiple magnetic fields | |
| Yongbi et al. | Quantification of signal selection efficiency, extra volume suppression and contamination for ISIS, STEAM and PRESS localized 1H NMR spectroscopy using an EEC localization test object | |
| GB2167564A (en) | Method of mapping the nuclear magnetic properties of an object to be examined | |
| US5317262A (en) | Single shot magnetic resonance method to measure diffusion, flow and/or motion | |
| JPH0365971B2 (ja) |