JP2696994B2 - Ｍｒイメージング装置 - Google Patents
Ｍｒイメージング装置Info
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- JP2696994B2 JP2696994B2 JP63247897A JP24789788A JP2696994B2 JP 2696994 B2 JP2696994 B2 JP 2696994B2 JP 63247897 A JP63247897 A JP 63247897A JP 24789788 A JP24789788 A JP 24789788A JP 2696994 B2 JP2696994 B2 JP 2696994B2
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Description
この発明は、核磁気共鳴を利用してイメージングを行
なうMRイメージング装置に関し、とくに超音波診断装置
のＭモード画像と同じようなモーショントレース像を得
るMRモーショントレースイメージング法を行なうのに好
適なMRイメージング装置に関する。
なうMRイメージング装置に関し、とくに超音波診断装置
のＭモード画像と同じようなモーショントレース像を得
るMRモーショントレースイメージング法を行なうのに好
適なMRイメージング装置に関する。
超音波診断装置では、Ｍモード走査によりラインの空
間情報を縦軸に、時間経過情報を横軸に表わしたＭモー
ド画像を得ることができ、これから臓器動態の診断に重
要な情報を得ることができるので、このＭモード法が広
く用いられている。しかし、超音波ビームの制約により
観察部位が限られる。 そこで、MRイメージング装置を用いて同様の画像を得
ることが考えられる。MRイメージング装置は、周知の通
り、静磁場を発生するマグネットや、領域（スライス）
選択用傾斜磁場、読み出し用傾斜磁場および位相エンコ
ード用傾斜磁場をそれぞれ発生する傾斜磁場発生用の電
源やコイル、RF励起用のRFパルスを発生するRF送信器
と、NMR信号を受信する受信コイル・受信器、受信したN
MR信号を検波・サンプリング・A/D変換してデータ収集
する装置、パルスシーケンスを制御するコンピュータな
どを含んで構成される。このコンピュータなどによって
制御されるパルスシーケンスを工夫することによって、
種々のイメージング法が実現されている。 このMRイメージング装置で同様のモーショントレース
像を得ることができれば、超音波Ｍモード法に比べて部
位選択の制約が全くなく、また形態情報に優れたMR画像
を直接位置決めのための画像として使用できるという利
点が得られる。そのための方法として、スライス選択励
起の後、180゜スピンエコーリフォーカスパルスを選択
されたスライス面と直交した断面にかけて、ライン空間
を選択するクロス励起スピンエコー法が知られている。
間情報を縦軸に、時間経過情報を横軸に表わしたＭモー
ド画像を得ることができ、これから臓器動態の診断に重
要な情報を得ることができるので、このＭモード法が広
く用いられている。しかし、超音波ビームの制約により
観察部位が限られる。 そこで、MRイメージング装置を用いて同様の画像を得
ることが考えられる。MRイメージング装置は、周知の通
り、静磁場を発生するマグネットや、領域（スライス）
選択用傾斜磁場、読み出し用傾斜磁場および位相エンコ
ード用傾斜磁場をそれぞれ発生する傾斜磁場発生用の電
源やコイル、RF励起用のRFパルスを発生するRF送信器
と、NMR信号を受信する受信コイル・受信器、受信したN
MR信号を検波・サンプリング・A/D変換してデータ収集
する装置、パルスシーケンスを制御するコンピュータな
どを含んで構成される。このコンピュータなどによって
制御されるパルスシーケンスを工夫することによって、
種々のイメージング法が実現されている。 このMRイメージング装置で同様のモーショントレース
像を得ることができれば、超音波Ｍモード法に比べて部
位選択の制約が全くなく、また形態情報に優れたMR画像
を直接位置決めのための画像として使用できるという利
点が得られる。そのための方法として、スライス選択励
起の後、180゜スピンエコーリフォーカスパルスを選択
されたスライス面と直交した断面にかけて、ライン空間
を選択するクロス励起スピンエコー法が知られている。
しかしながら、このようなクロス励起スピンエコー法
では、180゜パルスを必要とするためエコーディレイ（T
E）がどうしても長くなり、時間分解能を上げるために
繰り返し時間（TR）を短くすると、T2緩和によるS/N比
の劣化が問題となる。また、180゜パルスを多数回繰り
返し照射することになるので、生体に対する電磁照射の
安全性も問題となる。 この発明は、T2緩和の影響によるS/N比の劣化を抑
え、短いTRで時間分解能の高いモーショントレース像を
得ることができる、MRイメージング装置を提供すること
を目的とする。
では、180゜パルスを必要とするためエコーディレイ（T
E）がどうしても長くなり、時間分解能を上げるために
繰り返し時間（TR）を短くすると、T2緩和によるS/N比
の劣化が問題となる。また、180゜パルスを多数回繰り
返し照射することになるので、生体に対する電磁照射の
安全性も問題となる。 この発明は、T2緩和の影響によるS/N比の劣化を抑
え、短いTRで時間分解能の高いモーショントレース像を
得ることができる、MRイメージング装置を提供すること
を目的とする。
上記目的を達成するため、この発明によるMRイメージ
ング装置においては、静磁場を発生する手段と、領域選
択用傾斜磁場、読み出し用傾斜磁場および位相エンコー
ド用傾斜磁場をそれぞれ発生するする傾斜磁場発生手段
と、RFパルスを発生するRF送信手段と、NMR信号を受信
する受信手段と、受信したNMR信号を検波・サンプリン
グ・A/D変換してデータ収集するデータ収集手段と、上
記の傾斜磁場発生手段、RF送信手段、受信手段およびデ
ータ収集手段を制御して、関心ライン空間が間に挟まれ
るような２つの領域が励起されて横磁化状態となるよう
に所定波形のRFパルスを領域選択用傾斜磁場とともに印
加し、その直後にスポイラーパルスに与えてこれらの横
磁化状態の領域を疑似飽和状態とするプリサチュレート
期間と、これに続き、上記２つの領域を横切り且つ上記
関心ライン空間が含まれるようなスライス面が選択励起
されるようRFパルスと領域選択用傾斜磁場とを印加し、
その後発生するNMR信号を、上記関心ライン空間と同方
向に磁場強度が傾斜している周波数エンコード用傾斜磁
場をかけながら受信しデータ取得する期間とを有するパ
ルスシーケンスを繰り返して行わせ、各回のパルスシー
ケンスで得られたデータを１次元フーリエ変換して１次
元情報を得、この１次元情報を時間経過方向に並べさせ
る制御手段とが備えられることが特徴となっている。
ング装置においては、静磁場を発生する手段と、領域選
択用傾斜磁場、読み出し用傾斜磁場および位相エンコー
ド用傾斜磁場をそれぞれ発生するする傾斜磁場発生手段
と、RFパルスを発生するRF送信手段と、NMR信号を受信
する受信手段と、受信したNMR信号を検波・サンプリン
グ・A/D変換してデータ収集するデータ収集手段と、上
記の傾斜磁場発生手段、RF送信手段、受信手段およびデ
ータ収集手段を制御して、関心ライン空間が間に挟まれ
るような２つの領域が励起されて横磁化状態となるよう
に所定波形のRFパルスを領域選択用傾斜磁場とともに印
加し、その直後にスポイラーパルスに与えてこれらの横
磁化状態の領域を疑似飽和状態とするプリサチュレート
期間と、これに続き、上記２つの領域を横切り且つ上記
関心ライン空間が含まれるようなスライス面が選択励起
されるようRFパルスと領域選択用傾斜磁場とを印加し、
その後発生するNMR信号を、上記関心ライン空間と同方
向に磁場強度が傾斜している周波数エンコード用傾斜磁
場をかけながら受信しデータ取得する期間とを有するパ
ルスシーケンスを繰り返して行わせ、各回のパルスシー
ケンスで得られたデータを１次元フーリエ変換して１次
元情報を得、この１次元情報を時間経過方向に並べさせ
る制御手段とが備えられることが特徴となっている。
所定波形のRFパルスを領域選択用傾斜磁場とともに印
加して、関心ライン空間が間に挟まれるような２つの領
域を直接励起する（直接デュアル帯域励起法という）。
これにより、この２つの領域が横磁化状態にされる。そ
の直後にスポイラーパルスが与えられるので、これらの
領域は疑似飽和状態とされる。この２つの疑似飽和状態
とされた領域以外の領域のみが定常縦磁化を有すること
になる。このようにしてプリサチュレートが行なわれ
る。 このプリサチュレート期間に続き、通常のスライス選
択励起法によるパルスシーケンスが行なわれる。ただ
し、位相エンコードは行なわず、上記の関心ライン空間
と同方向の周波数エンコードのみ行なう。すなわち、RF
パルスとスライス選択用傾斜磁場との同時印加により、
上記２つの領域を横切り且つ上記関心ライン空間が含ま
れるようなスライス面の選択励起を行なう。すると、定
常縦磁化を有する領域とこのスライス面との交差した領
域つまり上記の関心ライン空間のみからNMR信号を発生
することになる。このNMR信号に関心ライン空間と同方
向の周波数エンコードをかけてデータ収集し、このデー
タを１次元フーリエ変換すれば、上記関心ライン空間の
１次元情報が再現される。 このようなパルスシーケンスによりある時間での関心
ライン空間の１次元情報が得られるので、このパルスシ
ーケンスを繰り返して時間毎に上記１次元情報を多数
得、これらを時間経過方向に並べれば、モーショントレ
ース像を得ることができる。
加して、関心ライン空間が間に挟まれるような２つの領
域を直接励起する（直接デュアル帯域励起法という）。
これにより、この２つの領域が横磁化状態にされる。そ
の直後にスポイラーパルスが与えられるので、これらの
領域は疑似飽和状態とされる。この２つの疑似飽和状態
とされた領域以外の領域のみが定常縦磁化を有すること
になる。このようにしてプリサチュレートが行なわれ
る。 このプリサチュレート期間に続き、通常のスライス選
択励起法によるパルスシーケンスが行なわれる。ただ
し、位相エンコードは行なわず、上記の関心ライン空間
と同方向の周波数エンコードのみ行なう。すなわち、RF
パルスとスライス選択用傾斜磁場との同時印加により、
上記２つの領域を横切り且つ上記関心ライン空間が含ま
れるようなスライス面の選択励起を行なう。すると、定
常縦磁化を有する領域とこのスライス面との交差した領
域つまり上記の関心ライン空間のみからNMR信号を発生
することになる。このNMR信号に関心ライン空間と同方
向の周波数エンコードをかけてデータ収集し、このデー
タを１次元フーリエ変換すれば、上記関心ライン空間の
１次元情報が再現される。 このようなパルスシーケンスによりある時間での関心
ライン空間の１次元情報が得られるので、このパルスシ
ーケンスを繰り返して時間毎に上記１次元情報を多数
得、これらを時間経過方向に並べれば、モーショントレ
ース像を得ることができる。
つぎにこの発明の一実施例について図面を参照しなが
ら説明する。第１図はこの発明の一実施例にかかるパル
スシーケンスを示すもので、まず最初の期間Ａで直接デ
ュアル帯域励起法により、RFパルス１とGyパルス８とを
加えて、第２図に示すようにＹ方向に分離した２つの領
域11、12を同時に励起する。この直接デュアル帯域励起
法に用いるRFパルス１の波形は次のようにして求められ
る。説明を簡易化するため、rect関数を次のように定義
する。 すると、第３図に示すようなｘ方向に分離した２つの
領域（斜線部）を表わす関数ｆ（ｘ）は、 ｆ(ｘ)＝ rect｛(ｘ＋α/2)／β｝＋rect｛(ｘ−α/2)／β｝ となる。この式で表わされる帯域を満足させる時間関
数をＦ（ｔ）とすると、 の関係が得られる。、式より式のフーリエ積分を
実行すると、 Ｆ（ｔ）＝2cos（παｔ）・sin（πβｔ）／πｔ が得られ、この時間関数Ｆ（ｔ）で表わされた波形のRF
パルス１をＹ方向の傾斜磁場Gy8とともに印加すること
により、Ｙ方向に分離した２つの領域11、12を同時励起
し、これらを同時に横磁化状態にできる。 その直後の期間ＢでGz、Gx、Gyのスポイラーパルス
４、６、９を与えると、これらの領域11、12の横磁化ス
ピンを疑似飽和状態とすることができる。これにより領
域11、12以外の領域のみが定常縦磁化ベクトルを有する
ことになる。こうして領域11、12のプリサチュレートが
終了する。 続く期間C,Dで通常のフィールドエコーシーケンスを
行なう。ただし、Ｙ方向の位相エンコードは行なわず、
Ｘ方向の周波数エンコードのみ行なう。すなわち、まず
期間Ｃで小フリップ角α゜のRF励起パルスを加えるとと
もに、Ｚ方向のスライス選択用傾斜磁場Gzを印加する。
これにより第２図の領域13のみが選択的に励起される。
期間ＤでＸ方向の読み出し用傾斜磁場Gxを反転させると
ともに、エコー信号３の発生するときもこの傾斜磁場Gx
を加えてＸ方向の周波数エンコードを行なう。エコー信
号は縦磁化が定常状態となっている領域つまりプリサチ
ュレート領域11、12以外の領域で、かつ選択励起された
領域13からのみ発生するから、結局ライン空間14のみか
らエコー信号が得られる。 このエコー信号からデータを収集し、このデータを１
次元フーリエ変換すれば、ライン領域14のライン方向つ
まりＸ方向の１次元情報が得られる。 ライン領域14をたとえば第４図（ａ）で示すMR断層像
上でＡ−Ｂのように設定し、このようなパルスシーケン
スを繰り返し、得られた１次元情報を縦軸に（Ａ−Ｂを
縦軸に）とり、横軸の時間軸方向に並べることにより第
４図（ｂ）のようなモーショントレース像が得られる。
すなわち、この第４図（ｂ）の画像はラインＡ−Ｂの１
次元空間情報を時間トレースした画像となる。 MRイメージング装置では、被検体に対するX,Y,Zの方
向の設定は自由であるから、希望の部位のライン空間情
報を時間トレースした画像を任意に得ることができる。
また、上記では180゜パルスを必要としないため、エコ
ーディレイ（TE）を短くでき、繰り返し時間（TR）を短
くしてもT2緩和によるS/N比の劣化を抑えることができ
る。さらに小フリップ角のRFパルスを使用することによ
ってT1未緩和による定常磁化ベクトルの減少によるS/N
比の劣化も抑えることができる。これらによって、TRの
短い撮像が可能となり、モーショントレース像の時間分
解能を向上させることができる。さらに、180゜パルス
が不要のため、高周波電磁照射の量も少なく、人体に対
する安全性を高めることができる。
ら説明する。第１図はこの発明の一実施例にかかるパル
スシーケンスを示すもので、まず最初の期間Ａで直接デ
ュアル帯域励起法により、RFパルス１とGyパルス８とを
加えて、第２図に示すようにＹ方向に分離した２つの領
域11、12を同時に励起する。この直接デュアル帯域励起
法に用いるRFパルス１の波形は次のようにして求められ
る。説明を簡易化するため、rect関数を次のように定義
する。 すると、第３図に示すようなｘ方向に分離した２つの
領域（斜線部）を表わす関数ｆ（ｘ）は、 ｆ(ｘ)＝ rect｛(ｘ＋α/2)／β｝＋rect｛(ｘ−α/2)／β｝ となる。この式で表わされる帯域を満足させる時間関
数をＦ（ｔ）とすると、 の関係が得られる。、式より式のフーリエ積分を
実行すると、 Ｆ（ｔ）＝2cos（παｔ）・sin（πβｔ）／πｔ が得られ、この時間関数Ｆ（ｔ）で表わされた波形のRF
パルス１をＹ方向の傾斜磁場Gy8とともに印加すること
により、Ｙ方向に分離した２つの領域11、12を同時励起
し、これらを同時に横磁化状態にできる。 その直後の期間ＢでGz、Gx、Gyのスポイラーパルス
４、６、９を与えると、これらの領域11、12の横磁化ス
ピンを疑似飽和状態とすることができる。これにより領
域11、12以外の領域のみが定常縦磁化ベクトルを有する
ことになる。こうして領域11、12のプリサチュレートが
終了する。 続く期間C,Dで通常のフィールドエコーシーケンスを
行なう。ただし、Ｙ方向の位相エンコードは行なわず、
Ｘ方向の周波数エンコードのみ行なう。すなわち、まず
期間Ｃで小フリップ角α゜のRF励起パルスを加えるとと
もに、Ｚ方向のスライス選択用傾斜磁場Gzを印加する。
これにより第２図の領域13のみが選択的に励起される。
期間ＤでＸ方向の読み出し用傾斜磁場Gxを反転させると
ともに、エコー信号３の発生するときもこの傾斜磁場Gx
を加えてＸ方向の周波数エンコードを行なう。エコー信
号は縦磁化が定常状態となっている領域つまりプリサチ
ュレート領域11、12以外の領域で、かつ選択励起された
領域13からのみ発生するから、結局ライン空間14のみか
らエコー信号が得られる。 このエコー信号からデータを収集し、このデータを１
次元フーリエ変換すれば、ライン領域14のライン方向つ
まりＸ方向の１次元情報が得られる。 ライン領域14をたとえば第４図（ａ）で示すMR断層像
上でＡ−Ｂのように設定し、このようなパルスシーケン
スを繰り返し、得られた１次元情報を縦軸に（Ａ−Ｂを
縦軸に）とり、横軸の時間軸方向に並べることにより第
４図（ｂ）のようなモーショントレース像が得られる。
すなわち、この第４図（ｂ）の画像はラインＡ−Ｂの１
次元空間情報を時間トレースした画像となる。 MRイメージング装置では、被検体に対するX,Y,Zの方
向の設定は自由であるから、希望の部位のライン空間情
報を時間トレースした画像を任意に得ることができる。
また、上記では180゜パルスを必要としないため、エコ
ーディレイ（TE）を短くでき、繰り返し時間（TR）を短
くしてもT2緩和によるS/N比の劣化を抑えることができ
る。さらに小フリップ角のRFパルスを使用することによ
ってT1未緩和による定常磁化ベクトルの減少によるS/N
比の劣化も抑えることができる。これらによって、TRの
短い撮像が可能となり、モーショントレース像の時間分
解能を向上させることができる。さらに、180゜パルス
が不要のため、高周波電磁照射の量も少なく、人体に対
する安全性を高めることができる。
この発明のMRイメージング装置によれば、MRモーショ
ントレースイメージング法を実行して任意の関心ライン
空間に関するモーショントレース像を得ることでき、部
位選択の制限がまったくない。さらに、形態情報に優れ
たMR断層像を用いて関心ライン空間の直接の位置決めが
できる。また、時間分解能を上げても信号のS/N比が劣
化しにくく、高周波電磁照射量が少なく人体に対する安
全性が高い。
ントレースイメージング法を実行して任意の関心ライン
空間に関するモーショントレース像を得ることでき、部
位選択の制限がまったくない。さらに、形態情報に優れ
たMR断層像を用いて関心ライン空間の直接の位置決めが
できる。また、時間分解能を上げても信号のS/N比が劣
化しにくく、高周波電磁照射量が少なく人体に対する安
全性が高い。
第１図はこの発明の一実施例にかかるパルスシーケンス
を示すタイムチャート、第２図は各空間領域の位置関係
を示す模式図、第３図はｘ方向に離れた２つの帯域を示
す図、第４図（ａ）はMR断面像での関心ライン空間を示
す図、第４図（ｂ）は第４図（ａ）で示された関心ライ
ン空間でのモーショントレース像を表わす図である。 RF……高周波信号（励起パルス及びエコー信号）、Gz、
Gx、Gy……傾斜磁場、１……直接デュアル帯域励起用パ
ルス、２……α゜パルス、３……エコー信号、４、６、
９……スポイラーパルス、５……スライス選択用傾斜磁
場、７……読み出し用（周波数エンコード用）傾斜磁
場、８……直接デュアル帯域励起用傾斜磁場。
を示すタイムチャート、第２図は各空間領域の位置関係
を示す模式図、第３図はｘ方向に離れた２つの帯域を示
す図、第４図（ａ）はMR断面像での関心ライン空間を示
す図、第４図（ｂ）は第４図（ａ）で示された関心ライ
ン空間でのモーショントレース像を表わす図である。 RF……高周波信号（励起パルス及びエコー信号）、Gz、
Gx、Gy……傾斜磁場、１……直接デュアル帯域励起用パ
ルス、２……α゜パルス、３……エコー信号、４、６、
９……スポイラーパルス、５……スライス選択用傾斜磁
場、７……読み出し用（周波数エンコード用）傾斜磁
場、８……直接デュアル帯域励起用傾斜磁場。
Claims (1)
- 【請求項１】静磁場を発生する手段と、領域選択用傾斜
磁場、読み出し用傾斜磁場および位相エンコード用傾斜
磁場をそれぞれ発生するする傾斜磁場発生手段と、RFパ
ルスを発生するRF送信手段と、NMR信号を受信する受信
手段と、受信したNMR信号を検波・サンプリング・A/D変
換してデータ収集するデータ収集手段と、上記の傾斜磁
場発生手段、RF送信手段、受信手段およびデータ収集手
段を制御して、関心ライン空間が間に挟まれるような２
つの領域が励起されて横磁化状態となるように所定波形
のRFパルスを領域選択用傾斜磁場とともに印加し、その
直後にスポイラーパルスに与えてこれらの横磁化状態の
領域を疑似飽和状態とするプリサチュレート期間と、こ
れに続き、上記２つの領域を横切り且つ上記関心ライン
空間が含まれるようなスライス面が選択励起されるよう
RFパルスと領域選択用傾斜磁場とを印加し、その後発生
するNMR信号を、上記関心ライン空間と同方向に磁場強
度が傾斜している周波数エンコード用傾斜磁場をかけな
がら受信しデータ取得する期間とを有するパルスシーケ
ンスを繰り返して行わせ、各回のパルスシーケンスで得
られたデータを１次元フーリエ変換して１次元情報を
得、この１次元情報を時間経過方向に並べさせる制御手
段とを有することを特徴とするMRイメージング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63247897A JP2696994B2 (ja) | 1988-09-30 | 1988-09-30 | Ｍｒイメージング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63247897A JP2696994B2 (ja) | 1988-09-30 | 1988-09-30 | Ｍｒイメージング装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0295349A JPH0295349A (ja) | 1990-04-06 |
| JP2696994B2 true JP2696994B2 (ja) | 1998-01-14 |
Family
ID=17170192
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63247897A Expired - Lifetime JP2696994B2 (ja) | 1988-09-30 | 1988-09-30 | Ｍｒイメージング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2696994B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6043656A (en) * | 1998-11-23 | 2000-03-28 | General Electric Company | Method for compensating an MRI system for residual magnetization |
-
1988
- 1988-09-30 JP JP63247897A patent/JP2696994B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0295349A (ja) | 1990-04-06 |
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