JP3025289B2 - 定常自由歳差磁気共鳴影像装置 - Google Patents

定常自由歳差磁気共鳴影像装置

Info

Publication number
JP3025289B2
JP3025289B2 JP02219903A JP21990390A JP3025289B2 JP 3025289 B2 JP3025289 B2 JP 3025289B2 JP 02219903 A JP02219903 A JP 02219903A JP 21990390 A JP21990390 A JP 21990390A JP 3025289 B2 JP3025289 B2 JP 3025289B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
magnetic resonance
period
gradient
imaging apparatus
resonance imaging
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 - Fee Related
Application number
JP02219903A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0392136A (ja
Inventor
ベイカー トゥイグ ドナルド
Original Assignee
フィリップス エレクトロニクス ノース アメリカ コーポレイション
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by フィリップス エレクトロニクス ノース アメリカ コーポレイション filed Critical フィリップス エレクトロニクス ノース アメリカ コーポレイション
Publication of JPH0392136A publication Critical patent/JPH0392136A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3025289B2 publication Critical patent/JP3025289B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/44Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance using nuclear magnetic resonance [NMR]
    • G01R33/48NMR imaging systems
    • G01R33/54Signal processing systems, e.g. using pulse sequences ; Generation or control of pulse sequences; Operator console
    • G01R33/56Image enhancement or correction, e.g. subtraction or averaging techniques, e.g. improvement of signal-to-noise ratio and resolution
    • G01R33/561Image enhancement or correction, e.g. subtraction or averaging techniques, e.g. improvement of signal-to-noise ratio and resolution by reduction of the scanning time, i.e. fast acquiring systems, e.g. using echo-planar pulse sequences
    • G01R33/5613Generating steady state signals, e.g. low flip angle sequences [FLASH]
    • G01R33/5614Generating steady state signals, e.g. low flip angle sequences [FLASH] using a fully balanced steady-state free precession [bSSFP] pulse sequence, e.g. trueFISP
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/44Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance using nuclear magnetic resonance [NMR]
    • G01R33/48NMR imaging systems
    • G01R33/4818MR characterised by data acquisition along a specific k-space trajectory or by the temporal order of k-space coverage, e.g. centric or segmented coverage of k-space
    • G01R33/4824MR characterised by data acquisition along a specific k-space trajectory or by the temporal order of k-space coverage, e.g. centric or segmented coverage of k-space using a non-Cartesian trajectory
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/44Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance using nuclear magnetic resonance [NMR]
    • G01R33/48NMR imaging systems
    • G01R33/54Signal processing systems, e.g. using pulse sequences ; Generation or control of pulse sequences; Operator console
    • G01R33/56Image enhancement or correction, e.g. subtraction or averaging techniques, e.g. improvement of signal-to-noise ratio and resolution
    • G01R33/561Image enhancement or correction, e.g. subtraction or averaging techniques, e.g. improvement of signal-to-noise ratio and resolution by reduction of the scanning time, i.e. fast acquiring systems, e.g. using echo-planar pulse sequences
    • G01R33/5615Echo train techniques involving acquiring plural, differently encoded, echo signals after one RF excitation, e.g. using gradient refocusing in echo planar imaging [EPI], RF refocusing in rapid acquisition with relaxation enhancement [RARE] or using both RF and gradient refocusing in gradient and spin echo imaging [GRASE]
    • G01R33/5616Echo train techniques involving acquiring plural, differently encoded, echo signals after one RF excitation, e.g. using gradient refocusing in echo planar imaging [EPI], RF refocusing in rapid acquisition with relaxation enhancement [RARE] or using both RF and gradient refocusing in gradient and spin echo imaging [GRASE] using gradient refocusing, e.g. EPI

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は通常問題の物体の長手方向及び/又は横方向
緩和時定数と同じ大きさのオーダの典型的な期間を有す
る周期又はサブ周期を有する走査シーケンスを用いる磁
気共鳴信号の収集により比較的高速の画像収集を行なう
ことのできる方法に係る。本発明は又2つ又はそれ以上
のサブ周期又はモードからなる走査シーケンスに係る。
医学的診断磁気共鳴影像(MRI)装置の生産性を増す
要望はMRI検査の期間を減少させる為の多くの高速走査
技術の開発をもたらした。典型的に走査シーケンスの各
周期は問題の物体の長手方向緩和時定数T1のオーダでの
期間TRを有し、各周期は、TR及びT1の公知の関数として
信号対雑音比に対し本質的に最適化されれ角度α(パル
スにより生じた磁気フリップ角度)を特徴とするRF励起
パルスを有する。各RF励起パルスにより励起された歳差
核共鳴スピンは次のRF励起パルスの前に無視できる程度
まで緩和しないので、勾配エコーがシーケンス中に励起
される定常自由歳差スピンアンサンブルが形成されるよ
うな連続的周期間に相互作用を生じる。典型的高速影像
方法は、ピーファンデルモレイン他「高速磁界エコー影
像:概要及び対比計算」マグネティック リゾナンス
イメージング6巻,335−368頁,1988年に記載されてい
る。一方典型的高速影像技術は、励起パルス間の一定期
間TRを使用し、切分型周期励起(SPEX)と称される単一
ではないインターパルス周期を有する種々のクラスのシ
ーケンスは定常スピンアンサンブルを形成すると考えら
れた。タブリュー サティン「切分型周期励起(SPE
X);低域磁化率アーティファクトを有する高速影像」
エスエムアールアイ 1988年:6周年ミーティングプログ
ラム及びアブストラクト203号及びエス パッツ他「ミ
ッシングパルス定常自由歳差」、医学における磁気共鳴
10,194−209頁(1989年)は期間T及び2Tの2つの異な
るインターパルス周期を有するシーケンスを提案した。
収集された磁気共鳴信号から形成された画像は核磁化
スピン密度の空間分布を表わすことは従来の磁気共鳴影
像で公知である。空間における各点でのスピン密度は、
横及び/又は長手方向緩和のような異なる特性を有する
物理的に異なるスピン集団からの貢献の組合せでよい。
従って、画像での反対の領域は、物理的に異なる集団か
らの貢献をエンファシス又はディエンファシスすること
により変えられる。このエンファシス又はディエンシフ
ァシスは、エコーが励起された時の励起パルスの後の時
間TEのようなシーケンスの種々のパラメータによる重み
付けである。集団の相対的ラーモア周波数,集団の流れ
又は拡散又は集団の他の励起されたスピン系への結合の
度合いのような物理的特性を強調する他の重み付けを試
みることは可能である。更に別々重み付けさた画像間の
比較は別のタイプのコントラストエンファシス又はディ
エンファシスを提供する可能性がある。
リー及びチョーにより医学における磁気共鳴8,142−1
50頁(1988年)及びレッドパス及びジョーンズ医学にお
ける磁気共鳴6,224頁(1988年)で提案された本質的に
同じ技術はその時同じに従来の「単一モード」定常自由
歳差シーケンスでの自由誘導消滅(FID)信号及び「協
調されたコントラスト」エコー信号からの2つの別な画
像を発生する。しかし、この組の画像用の重み付けの範
囲は、比較的制限され、通常かかる特別に明らかなパラ
メータへの依存を実質的に隔離するに十分な適応性を許
容しない。
本発明の目的は広く調整可能な重み付けを有する画像
の高速同時取得の方法及び該方法を実行する手段を提供
することである。
前記及び他の目的は、エコーが選択的に励起される離
間した画像変換ローブを有するK−空間(空間周波数空
間)での定常自由歳差関数を特徴とする磁気共鳴エコー
信号を発生するようシーケンスが選ばれる磁気共鳴影像
方法により達成される。
ローブは異なる重み付けの画像のシフトされた空間フ
ーリェ変換又は空間周波数分布を表わす。各シーケンス
は、K−空間での適切な走査により異なって選択された
変換ローブからの時間的に離間した複数のエコーを励起
するよう構成される。実際、4つの別なローブは都合良
く同じ周期で走査される。
定常自由歳差スピンアンサンブルは、各シーケンスが
各期間TA及びTBの少なくとも2つのサブ周期及び各RF励
起パルス角度α及びαを有する多重モードシーケン
スの結果である。2つのサブ周期は、夫々のサブ周期に
亘る一定のベクトル勾配積分KA及びKBを有し、積分K
Aは、サブ周期中にk=0からk=KAまでのk−空間内
の移動に対応し、積分KBは、サブ周期中にk=0からk
=KBまでのk−空間内の移動に対応する。多重モードに
より、2つのサブ周期はそれらのパルス角度,期間及び
勾配積分のうちの少なくとも1つにおいて異なることを
意味する。これらの移動の経路は、問題の変換ローブを
通るように向けられた時間的に離間した走査を含むよう
構成され、各走査は走査された変換ローブにおけるコヒ
ーレンスを誘導することにより勾配エコーの励起に対応
する。
複数の異なるローブからの勾配エコーが各周期中時間
的に離間して励起されるので、各ローブからのエコーは
異なる重み付けの複数画像が同時に取得できるよう別々
に収集される。シーケンスの多重モード面は、広域範囲
に亘って重み付け型を選択し、関心のある特別なパラメ
ータへの存在を実際的に分離する柔軟性を与える。
以下、図面と共に本発明による実施例を説明する。
本発明の他の目的及び特長は望ましい実施例の図面を
参照した詳細な説明により明らかとなろう。
ここで要旨の一般的背景は本「プラクティカルNMRイ
メージング」,エム・エー フォスター及びジェー・エ
ム・エス・ハッチンソン−編集者、アイアールエルプレ
ス1987年で知られている。本発明はMR断層写真装置の説
明で始めることで最も理解される。
第1図に概略的に示すMR断層写真装置は4つのコイル
1からなる均一安定磁界を発生する装置からなる。この
磁界は直角XYZ座標系のZ方向に延在する。コイル1は
Z軸に関して同心円的に位置し、球面2上に配置され
る。検査されるべき患者20はこれらのコイル内に位置す
る。
Z方向に延在し、この方向に線形に変化する勾配磁界
GZを発生する為、望ましくは同じ球面上に配置される4
つのコイル3が設けられる。Z方向にも延在するが、そ
の強度は、変化がX方向に延在する勾配として説明され
るX方向に線形に変化する勾配磁界GXを発生する4つの
コイル7も設けられる。Z方向に延在し、Y方向に勾配
を有する勾配磁界は、コイル7と同じ構造を有するが、
それに関して90゜回転されるよう配置される4つのコイ
ル5により発生される。これらの4つのコイルのうち2
つだけが第1図に示される。勾配磁界GZ,GY,及びGXを夫
々発生する3つのコイル系3,5及び7の各々が球面2に
関して対称的に配置されるので、同時に直角座標装置の
原点である球の中心の磁界強度は、コイル系1の均一安
定磁界によってのみ決定される。
座標系の面Z=0に関して対称的に配置され、実質的
に均一であり、X方向、即ち均一安定磁界の方向に関し
て垂直に延在するRF磁界を発生するよう構成されるRFコ
イル11が設けられる。RFコイルは、各RFパルス中、RF発
生器からRF変調された電流を受ける。各RFパルスに続い
て、RFコイル11は検査領域内で発生されたスピン共鳴信
号を受けるのに役立つ。しかし、別なRF受信コイルを代
わりに用いてもよい。
第2図は上記MR断層写真装置の簡略系統を示す。スイ
ッチ装置12を介して、RFコイル11は、一方でRF発生器4
に、他方でRF受信器6に接続される。
RF発生器4は、その周波数がディジタル的に制御さ
れ、コイル1により発生した磁界強度で励起されるべき
核のラーモア周波数に等しい周波数で発振を生ずるRF発
振器4からなる。公知の如く、ラーモア周波数fは式f
=cBに応じて計算される。ここで、Bは均一安定磁界で
の磁束密度であり、cは磁気回転比であり;例えば陽子
に対し、この比は42.56MHz/Tになる。発振器4の出力は
混合段43の入力に接続される。混合段43は、その出力が
ディジタルメモリー45に接続されるディジタル・アナロ
グ変換器44からの第2の入力信号を受ける。パルスエン
ベローブ信号を表わす一連のディジタルデータワードは
制御装置15の制御下でのメモリーから読まれる。
混合段43は、エンベロープ信号で変調された搬送波発
振がその出力に現われるようそれに印加された入力信号
を処理する。混合段43の出力RFパルス信号は、制御装置
15により制御されるスイッチ46を介して、その出力がス
イッチ装置12に接続されるRF電力増幅器47に印加され
る。後者の装置は制御装置15により制御される。
受信器6は、スイッチ装置に接続され、RFコイル11に
誘起されたエコー信号を受けるRF増幅器60からなり;ス
イッチ装置は次に適切なスイッチ位置になければならな
い。増幅器60は制御装置15により制御されるミュート入
力からなり、それを介して、それはその利得が実質的に
零になるよう阻止されうる。増幅器の出力は2つの乗算
混合段61及び62の第1の入力に接続され、そのいずれも
がその入力信号の積に対応する出力信号を供給する。混
合段61及び62の第2の入力は発振器40の周波数を有する
信号を受け、2つの入力には90゜の位相差がある。この
位相シフトは、その出力が混合段62の入力に接続され、
その入力が混合段61の入力及び発振器40の出力に接続さ
れる90゜位相シフター48により生成される。
混合段61及び62の出力信号発振器40により供給された
周波数を全てのより高い周波数と共に抑圧し、それ以下
の周波数成分を導く低減フィルタ63及び64を介して、各
アナログ・ディジタル変換器65,66に印加する。これら
の変換器は、直角復調器を形成する回路61…64のアナロ
グ信号をメモリー14に印加されるディジタルデータワー
ドに変換する。メモリーと同様アナログ・ディジタル変
換器65及び66は、制御装置15により阻止され、リリース
されうるクロックパルス発生器16から、制御リード線を
介して、そのクロックパルスを受け、これによりRFコイ
ル11により供給され、低周波数域に変換された信号は、
制御装置15により画成される測定間隔中にだけメモリー
14での蓄積用の一連のディジタルデータワードに変換さ
れうる。
メモリー14内に蓄積されたデータワード又はサンプリ
ング値は、そこから検査領域のスライスに核磁化の空間
分布を決め、適切な表示装置、たとえばモニター18に決
められた分布を出力する演算装置に印加される。発生器
23,25及び27は、制御装置15により制御された時間的変
化を有する電流を3つのコイル系3,5及び7に供給す
る。
本発明では、RF励起パルス及び勾配波形変化は、高速
画像目的用に励起パルス間の時間が、問題の長手方向及
び/又は横方向緩和時定数T1,T2と同じ大きさのオーダ
である周期のシーケンスに印加される。更に、各周期は
複数のサブ周期を特徴とし、それぞれは、励起RFパルス
と次の間隔とを有し、その間隔中に、励起された核磁化
スピンは各点で多少緩和すると共に、瞬時勾配磁界によ
る影響を受ける点で瞬時長手方向磁界に比例する瞬時ラ
ーモア周波数で歳差運動する。種々の勾配GX,GY及びGZ
はベクトル勾配の直交成分として記述可能である。各サ
ブ周期中ベクトル勾配に亘る瞬時時間積分は空間的周波
数空間またはK−空間として知られるフーリェ変換空間
内の移動を表わす。本発明は、各周期に少なくとも2つ
の異なるサブ周期からなるシーケンスを特徴とし、ここ
で各サブ周期に亘るベクトル勾配の積分は次の周期にお
ける積分と同じである。従って、シーケンスでの各順次
の周期における同じサブ周期に対するK−空間での移動
は同じ端点を有す。
各異なるベクトル勾配積分KA及びKBを有する一組のサ
ブ周期を有するデュアルモードシーケンスでは、そのサ
ブ周期及び先行サブ周期「A」に励起された核磁化スピ
ンの結合効果によるサブ周期「B」の中の瞬時磁気共鳴
信号SB(t)は下式になる: SB(t)=WB0F(k(t)+WB1F(k(t)−KA))+ WB2F(k(t)+KA)+WB3F(k(t)−KB)+ WB4F(k(t)−(KB−KA))+ WB5F(k(t)−(KA+KB)) ここでK(t)は瞬時横方向ベクトル勾配積分であ
り、F(K)はその関数としての画像の2次元フーリェ
変換である。WB1からWB5はαAB,TA,T1及びT2のスカ
ラー関数であり、後者の2つは夫々スピン集団での物質
の長手方向及び横方向緩和時定数である。
従って、前記説明はK=0,KA,−KA,KB,KB−KA及びKB
+KAに中心を有する異なって重み付けされた画像変換ロ
ーブに対応することは明らかである。SA(t)用表現
が、対称を考慮して、付加的に約−KB及びKA−KBに中心
が置かれた変換ローブを有することが期待されるので、
定常自由歳差スピンアンサンブルは,K=0に中心を有す
る通常の主変換ローブ及び次の点:±KA,±KB,KA±KB
びKA+KBを含むK−空間での種々の別な点で程中心を有
する複数の別な離間した画像変換ローブによって表され
ることに注意すべきである。K=0からこれらの別な点
へのベクトルの大きさが画像変換に存在する最大の空間
周波数より一層大きく選ばれる場合、変換ローブは十分
に分別され、K−空間で別々に走査されうる。
第3図はK−空間の一部に、隣りの象限にあり、同じ
大きさを有するよう選択されたKA及びKBから生じる定常
自由歳差スピンアンサンブルでの種々のローブ「F」を
示す。第3図において、K−空間の2組の移動は夫々勾
配磁界及びRF磁界の変化の2つのサブ周期により生成さ
れることを示す。シーケンスの基本的周期は2つのサブ
周期を含んで第4図に示される。長さTAの第1のサブ周
期に、通常90゜より小さく、例えば切截されたSINC形状
であるフリップ角度を有し、RF励起パルスが時間tAe
スライス選択勾配GZの存在下にあるRF励起パルスがあ
る。該励起パルスに続いて、時間間隔tA1からtA5中K=
0からK=KAのK−空間に第1の移動がある。TAより大
きい長さTBの第2のサブ周期において、第1のRFパルス
とコヒーレントであるフリップ角度α(通常90゜より
小さい)の第2のRF励起パルスの後、スライス選択勾配
GZの存在下で、時間間隔tB1からtB7中K=0からK=KB
までのK−空間に第2の移動がある。第1のサブ周期で
は、K−空間の移動はK=0及びK=KAに中心がある変
換ローブFを順次通り、一方第2のサブ周期では、K−
空間の移動はK=0,K=KA+KB及びK=KBに中心が変換
ローブFを順次通る。
第1のサブ周期において、時間間隔tA1中、スライス
選択勾配GZは負のリフェージングパルスを有し、読取り
勾配GXは負の準備パルスを有し、位相エンコーディング
勾配GYはシーケンス毎に異なる大きさの正又は負のパル
スを有する。tA1中のGX及びGYでのパルスはK=0から
点70までのK−空間に移動を起こす。その点はK=0に
中心を有する主要変換ローブFを通る走査の開始点であ
る。tA2中、正のパルスは、RF磁界エコーSA101が受信器
6で検出され及び従来のスピン−ワープシーケンスと同
じ方法でそのサンプルがメモリー14に蓄積される。その
時間中点72までのK−空間における移動によりこの走査
を達成するよう勾配GXを読取るのる印加される。しか
し、そのような従来のシーケンスに対して、tA3中、負
のパルスはGXに印加され、正のパルスはGYに印加され、
これによりこれらのパルスの積分は点72から点74までの
K−空間に移動を生じさせる。点74は点70がK=0に対
して位置すると同じ位置にK=KAに対して位置する。次
に、tA3中、点76までの走査移動を達成するよう、読取
り勾配GXが再び印加され、磁界エコーSA(KA)は検出さ
れ、そのサンプルはメモリー14に収集される。その後、
tA5中、GZはディフェージング負パルスを有し、一方、G
X(tA1中と同じ)での負パルス及びGY(tA1中に印加さ
れたものと逆)での位相ディエンコーディングパルスは
次のサブ周期の用意に点76からK=KAまでの移動を生ず
る。
第2のサブ周期において、tB1及びtB2中の種々の勾配
信号は、夫々K=0に中心を有する主変換ローブ及び磁
界エコー信号SB(0)の収集を介して同じ走査を生ずる
tA1及びtA2中の信号と同じである。しかし、tB3中、パ
ルスは点72から点78までのK−空間に移動を作成するよ
うにGX及びGYに印加され、点78は、点70がK=0に関す
ると同じ位置にK=KA+KBに対してある。次に、t
B4中、読取り勾配GXは再び印加され、点80までの走査移
動はエコー信号SB(KA+KB)の時間サンプルが収集され
るその期間中に作成される。その後、tB5中、パルスはG
X及びGYに印加され、点80から点82までのK−空間に移
動を生じさせる。後者の点も、点70がK=0に対して位
置するのでK=KBに対して同じ位置にある。時間間隔t
B6において、読取り勾配GXの適用により、K−空間での
移動は、エコー信号SB(KB)時間サンプルが収集される
期間中点84に生成される。最後に、次の周期の用意用に
KBまでのK−空間に移動を生成するようtA5中に印加さ
れたパルスと同一のtB7中の勾配パルスが印加される。
tA1及びtB1間の位相エンコーディング勾配パルス及び
tA5及びtB7間の逆位相ディエンコーディング勾配パルス
は、K=0,KA,KA+KB及びKBに中心を有する変換ローブ
Fを介して並列走査の収集を達成するよう周期毎に変化
することに注意すべきである。スライス選択勾配GZにお
いて、種々の負のパルスはGZが各サブ周期に亘って零に
統合するよう種々の正のパルスを平衡するよう選択され
る。各周期に対し、GX及びGYは夫々第1のサブ周期での
ベクトルKAのKX及びKY及び第2のサブ周期でのベクトル
KBのKX及びKY成分に統合する。
多重モード定常自由歳差はNの異なるサブ周期を有す
る基本周期に一般化され、それぞれはシーケンスの各順
次の周期でのサブ周期に亘って一定勾配積分を有する。
多数の変形はシーケンス詳細で可能である。例えば、シ
ーケンスは分光影像適用での使用の為形成され、例えば
ここでRF励起パルスは水抑圧陽子乳酸塩影像用に形成さ
れる。シーケンスは、図示の如く2次元スライス選択用
でもよく、或いは体積取得は2つの位相エンコーディン
グ勾配及び1つの読取り勾配と共に使用されうる。
本発明は、多重スライス影像及び離散フーリェ変換又
は投影再生のような影像再現の異なる方法と共に使用さ
れうる。別に可能な変形は、各サブシーケンス内でエコ
ー平面影像技術の勾配を速やかに変化させ、1つ又はそ
れ以上の画像変換ローブの一群の並列走査の収集を各サ
ブシーケンス内で可能にすることである。
RFパルス角度、サブ周期期間及び勾配積分は、T2又は
T1感度の範囲で一組の画像を理論的又は経験的に選択さ
れる。更に、流れ又は拡散に敏感な勾配波形を用いるこ
とにより、複数の流れ又は拡散感知画像は恐らく異なる
方向に感度を有して得られる。
第5図及び第6図は、対応するK−空間移動及びrf及
び勾配信号の時間ダイヤグラムであり、それによりrf信
号、SA(KA)及びSB(KB)は、拡散感度を生じるよう一
対の画像変換ローブから収集されうる。ここで、KB及び
KAは共にKA>KBのKX軸上にあり;αA,TA及びαB,TBは夫
々等しい。更に、TAは間隔が夫々期間中、間隔TAe及びT
B1からTB5に等しい間隔tAe及びtA1からtA5からなる。定
常自由歳差スピンアンサンブルは、K=0,KB,KA−KB
びKAに中心を有する適切な変換ローブFを特徴とする。
サブ周期は、各間隔TA3及びTB3中のGX信号においてのみ
異なり、GXは、(KB及びKA−KBに中心を有するローブF
を介してスキャンを生じる)サブ周期「A」でのTA1−t
A4に亘って一定に保たれ、サブ周期「B」でのtB3に亘
って零である。その結果、tA4中、約KAに中心を有する
変換ローブFはエコー信号SA(KA)を発生するよう走査
され、一方tA5中、約KBに中心を有する変換ローブFは
エコー信号SB(KB)を発生するよう走査される。S
a(KA)及びSB(KB)が同じエコー時間TEを有し、勾配
履歴でのみ異なるので、それから形成された影像は、ex
p(−bAD)及びexp(−bBD)の形の各減衰率でのみ異な
る。ここでDは拡散定数bA及びbBは、理論的かつ経験的
かのいずれかで決定されるサブ周期依存性拡散感度であ
る。SA(KA)及びSB(KB)の別な収集から形成された影
像の画素基準による画素上の自然対数間の差は、各画素
での拡散定数に比例する。
本発明の目的は達成され、更にここに特に説明された
所望の実施例の詳細の幾多の変更,追加及び削除は本発
明の意図する精神及び範囲内で可能であることは明らか
である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明が使用される核磁気共鳴断層写真装置を
示す図、 第2図はかかる装置のブロック系統図、 第3図は本発明の原理に従う第1の図解シーケンスによ
るK−空間移動の系統図、 第4図は第3図のK−空間移動を発生する本発明に従う
第1の図解シーケンス用のRFおよび勾配信号時間的ダイ
ヤグラム図、 第5図は本発明の原理に従う第2の図解シーケンスによ
るK−空間移動の系統図、 第6図は第5図なK−空間移動を発生する本発明の原理
に従う第2の図解シーケンス用のRF及び勾配信号の時間
的ダイヤグラム図である。 1,3,5,7……コイル、2……球面、4……RF発生器、6
……RF受信器、11……RFコイル、12……切換え装置、14
……メモリー、15……制御装置、16……クロックパルス
発生器、18……モニター、20……患者、23,25,27……発
生器、40……発振器、43,61,62……混合段、44……ディ
ジタル・アナログ変換器、45……ディジタルメモリー、
46……スイッチ、47……RF電力増幅器、48……90゜位相
シフター、60……RF増幅器、64……低減フィルター、6
5,66……アナログ・ディジタル変換器。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−281635(JP,A) 特開 昭61−239150(JP,A) 特開 昭64−62140(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) A61B 5/055

Claims (15)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】実質的に均一な静止磁界を検査領域に印加
    する主磁石手段と、 RF磁気パルスを該検査領域に印加するRF送信コイル手段
    と、 相互に直交した勾配方向を備え、上記均一な静止磁界と
    平行に向けられた勾配磁界を上記検査領域に印加する勾
    配コイル手段と、 複数の周期のシーケンスで該RF送信コイル手段及び該勾
    配コイル手段を制御する制御手段と、 該周期で励起された磁気共鳴エコー信号を検出するRF検
    出コイル手段と、 該検出された磁気共鳴エコー信号を影像表示に処理する
    処理手段とを有し、 該周期は、該周期の該シーケンスによって励起される磁
    気共鳴エコー信号が得られる定常自由歳差スピンアンサ
    ンブルを生成するよう選択され、上記定常自由歳差スピ
    ンアンサンブルは種々の重みを付けられた画像に対応す
    るk−空間内で離間した複数の画像変換ローブを生じさ
    せる、磁気共鳴影像装置において、 該周期は、広範囲で調節可能な重みを付けられた画像を
    取得するため、該画像変換ローブの中の異なる画像変換
    ローブ毎に別個のエコー信号を励起するように選択さ
    れ、 各周期は、RF励起パルス角度、期間及び勾配積分を有す
    る第1のサブ周期及び第2のサブ周期を含み、 該第1のサブ周期と該第2のサブ周期は、上記勾配積
    分、RF励起パルス角度及び期間の少なくとも一つが異な
    り、 上記第2のサブ周期の期間は上記第1のサブ周期の期間
    の2倍とは一致しないことを特徴とする、磁気共鳴影像
    装置。
  2. 【請求項2】各周期は該画像変換ローブの中の少なくと
    も3個の異なる画像変換ローブ毎に別個のエコー信号を
    励起する請求項1記載の磁気共鳴影像装置。
  3. 【請求項3】各周期は該画像変換ローブの中の少なくと
    も4個の異なる画像変換ローブ毎に別個のエコー信号を
    励起する請求項1記載の磁気共鳴影像装置。
  4. 【請求項4】2個の該別個のエコー信号は同一のサブ周
    期で励起される請求項1記載の磁気共鳴影像装置。
  5. 【請求項5】2個の該別個のエコー信号は別のサブ周期
    で励起される請求項1記載の磁気共鳴影像装置。
  6. 【請求項6】少なくとも3個の該別個のエコー信号は同
    一のサブ周期で励起される請求項2記載の磁気共鳴影像
    装置。
  7. 【請求項7】該検出された磁気共鳴エコー信号を、該画
    像変換ローブの中の少なくとも2個の異なる画像変換ロ
    ーブ毎に対応した少なくとも2個の別々の組に収集する
    よう構成されている請求項1記載の磁気共鳴影像装置。
  8. 【請求項8】該画像変換ローブの中の該少なくとも3個
    の異なる画像変換ローブは、異なる重みが付けられた画
    像に対応する請求項2記載の磁気共鳴影像装置。
  9. 【請求項9】該異なる重みが付けられた画像は、流れ、
    拡散及び緩和の中の1個の物理的パラメータだけに関し
    て相異する請求項1記載の磁気共鳴影像装置。
  10. 【請求項10】実質的に均一な静止磁界を検査領域に印
    加する主磁石手段と、 RF磁気パルスを該検査領域に印可するRF送信コイル手段
    と、 相互に直交した勾配方向を備え、上記均一な静止磁界と
    平行に向けられた勾配磁界を上記検査領域に印加する勾
    配コイル手段と、 複数の周期のシーケンスで該RF送信コイル手段及び該勾
    配コイル手段を制御する制御手段と、 該周期で励起された磁気共鳴エコー信号を検出するRF検
    出コイル手段と、 該検出された磁気共鳴エコー信号を影像表示に処理する
    処理手段とを有する、磁気共鳴影像装置において、 該周期は第1の周期及び第2の周期を含み、 上記第1の周期は、 上記検査領域の一部で第1の緩和磁気共鳴スピンを励起
    する第1のRFパルスを発生する段階と、 k−空間においてk=0を近似する第1の走査とk=KA
    を近似する第2の走査を含む第1の経路に沿ってk=0
    からk=KAまで勾配磁界の時間積分が行われるように、
    上記第1の磁気共鳴スピンを励起する第1の変動勾配磁
    界を印加する段階とを有し、 上記第2の周期は、 該励起された第1の緩和磁気共鳴スピンが無視できる程
    度に減衰する前に、上記検査領域の上記一部で第2の緩
    和磁気共鳴スピンを励起する第2のRFパルスを発生する
    段階と、 k−空間においてk=0を近似する第3の走査とk=KB
    を近似する第4の走査を含む第2の経路に沿ってk=0
    からk=KBまで勾配磁界の時間積分が行われるように、
    上記第2の磁気共鳴スピンを励起する第2の変動勾配磁
    界を印加する段階とを有し、 上記第2の緩和磁気共鳴スピンが無視できる程度に減衰
    する前に上記第1の周期の上記第1のRFパルスを発生す
    る段階が繰り返され、 上記第1の周期及び上記第2の周期の上記の全ての段階
    が順番に複数回に亘って繰り返し行われるように上記周
    期が選択されることを特徴とする磁気共鳴影像装置。
  11. 【請求項11】該第1の経路と該第2の経路の中の少な
    くとも一方の経路は、走査中にkがKA±KBの大きさをと
    る走査を含む請求項10記載の磁気共鳴影像装置。
  12. 【請求項12】KA及びKBは、KA、KB及びKA±KBの大きさ
    が上記検査領域の上記一部に存在することが期待される
    最大空間周波数よりも大きくなるように選択される請求
    項10記載の磁気共鳴影像装置。
  13. 【請求項13】該第1の経路と該第2の経路の中の少な
    くとも一方の経路は、走査中にkがKA±KBの大きさを近
    似する大きさをとる走査を含む請求項12記載の磁気共鳴
    影像装置。
  14. 【請求項14】KA及びKBはk−空間内の軸に関して対称
    的に配置されている請求項10記載の磁気共鳴影像装置。
  15. 【請求項15】KA及びKBはk−空間内の同一軸に配置さ
    れている請求項10記載の磁気共鳴影像装置。
JP02219903A 1989-08-24 1990-08-21 定常自由歳差磁気共鳴影像装置 Expired - Fee Related JP3025289B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US398,112 1989-08-24
US07/398,112 US4982161A (en) 1989-08-24 1989-08-24 Multimode magnetic resonance fast imaging method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0392136A JPH0392136A (ja) 1991-04-17
JP3025289B2 true JP3025289B2 (ja) 2000-03-27

Family

ID=23574031

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP02219903A Expired - Fee Related JP3025289B2 (ja) 1989-08-24 1990-08-21 定常自由歳差磁気共鳴影像装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US4982161A (ja)
EP (1) EP0414318B1 (ja)
JP (1) JP3025289B2 (ja)
DE (1) DE69029827T2 (ja)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5151655A (en) * 1990-02-23 1992-09-29 Baylor Research Institute Magnetic resonance imaging using a back-to-back pulse sequence
JPH03268742A (ja) * 1990-03-19 1991-11-29 Hitachi Ltd イメージング装置
DE69226897T2 (de) * 1991-05-08 1999-02-11 Toshiba Kawasaki Kk Verfahren und Vorrichtung für schnelle Bildgebung mittels magnetischer Resonanz
US5245282A (en) * 1991-06-28 1993-09-14 University Of Virginia Alumni Patents Foundation Three-dimensional magnetic resonance imaging
US5170122A (en) * 1991-07-25 1992-12-08 General Electric NMR imaging using flow compensated SSFP pulse sequences
JP3153574B2 (ja) * 1991-08-23 2001-04-09 株式会社東芝 磁気共鳴映像装置
US5260656A (en) * 1992-03-31 1993-11-09 Bruker Instruments, Inc. Method for improving the resolution of solid-state NMR multiple-pulse imaging systems
US5303705A (en) * 1992-05-01 1994-04-19 Nenov Valeriy I Evoked 23NA MR imaging of sodium currents in the brain
EP0576712A1 (de) * 1992-07-03 1994-01-05 Siemens Aktiengesellschaft Pulssequenz zur schnellen Bildgebung in der Kernspintomographie
US5327088A (en) * 1992-07-31 1994-07-05 The University Of Michigan Multiplexed echo trains in nuclear magnetic resonance
JP3496898B2 (ja) * 1995-03-03 2004-02-16 株式会社日立メディコ 核磁気共鳴撮影装置
US6064203A (en) * 1997-05-20 2000-05-16 The Johns Hopkins University Method and apparatus for determining or imaging longitudinal spin relaxation time or producing images which substantially reflect longitudinal spin relaxation time contrast
DE19903029B4 (de) * 1999-01-26 2005-10-06 Siemens Ag Magnetresonanz-Bildgebungsverfahren
US6690961B1 (en) 2000-05-12 2004-02-10 Toshiba America Mri, Inc. Apparatus and method for transition between fluoro-mode and diagnostic mode magnetic resonance imaging
SE0302114D0 (sv) * 2003-07-21 2003-07-21 Cellavision Ab Sätt att urskilja en objektkontur
WO2008109783A2 (en) 2007-03-06 2008-09-12 The Regents Of The University Of California Detecting spin perturbations using magnetic resonance imaging
US20100239435A1 (en) * 2009-03-17 2010-09-23 Le Kevin D System and method for magnetic coupling jet with air control
JP5611882B2 (ja) * 2010-05-31 2014-10-22 株式会社東芝 磁気共鳴イメージング装置
JP5925529B2 (ja) * 2011-03-31 2016-05-25 株式会社東芝 磁気共鳴イメージング装置

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4549140A (en) * 1983-06-03 1985-10-22 General Electric Company Method utilizing combined, interleaved pulse sequences for reducing motion artifacts in computed T1,T2 and M0 NMR imaging
US4567893A (en) * 1984-11-21 1986-02-04 General Electric Company Method of eliminating breathing artifacts in NMR imaging
US4564017A (en) * 1984-11-21 1986-01-14 General Electric Company Method and apparatus for respiration monitoring with an NMR scanner
US4678996A (en) * 1985-05-07 1987-07-07 Picker International, Inc. Magnetic resonance imaging method
JP2644744B2 (ja) * 1987-02-04 1997-08-25 株式会社日立製作所 Nmrスペクトロスコピックイメージング装置
GB8702951D0 (en) * 1987-02-10 1987-03-18 Surrey Medical Imaging Systems Nmr imaging
US4780675A (en) * 1987-08-14 1988-10-25 Picker International, Inc. Conjugate symmetry magnetic resonance imaging
US4912413A (en) * 1987-08-14 1990-03-27 Picker International, Inc. Conjugate symmetry magnetic resonance imaging
US4851779A (en) * 1987-08-14 1989-07-25 Picker International, Inc. Three dimensional volume imaging with conjugate symmetrization
FR2623907A1 (fr) * 1987-11-27 1989-06-02 Thomson Cgr Procede d'acquisition rapide d'images tridimensionnelles par experimentation rmn
US4857846A (en) * 1988-03-31 1989-08-15 The Regents Of The University Of California Rapid MRI using multiple receivers producing multiply phase-encoded data derived from a single NMR response
US4937526A (en) * 1988-11-23 1990-06-26 Mayo Foundation For Medical Education And Research Adaptive method for reducing motion and flow artifacts in NMR images

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0392136A (ja) 1991-04-17
EP0414318A3 (en) 1992-06-03
US4982161A (en) 1991-01-01
DE69029827T2 (de) 1997-07-24
EP0414318B1 (en) 1997-01-29
EP0414318A2 (en) 1991-02-27
DE69029827D1 (de) 1997-03-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3025289B2 (ja) 定常自由歳差磁気共鳴影像装置
US6630828B1 (en) Rapid acquisition magnetic resonance imaging using radial projections
US4748410A (en) Rapid NMR imaging system
US4794337A (en) Method and apparatus for magnetic resonance analysis of nuclear distribution
US5652516A (en) Spectroscopic magnetic resonance imaging using spiral trajectories
JPH0420618B2 (ja)
US4847559A (en) Spatial separation of spectral components
JP2005205206A (ja) 脂肪水分離磁気共鳴イメージング方法、及び定常自由歳差運動を用いたシステム
EP3234624B1 (en) Spin echo mr imaging
US20050240095A1 (en) Variable flip angle, sar-reduced state free precession mri acquisition
US9159145B2 (en) Fast dual contrast MR imaging
US4902973A (en) Separation of spectral components
WO2014195454A1 (en) Mr imaging with enhanced susceptibility contrast
US4820984A (en) MR tomography method and MR tomography apparatus for performing the method
US4697149A (en) NMR flow imaging using a composite excitation field and magnetic field gradient sequence
JPS62137044A (ja) 磁気共鳴断層写真法およびその装置
EP3640662A1 (en) Magnetic resonance imaging using motion-compensated image reconstruction
EP3736593A1 (en) Dual echo steady state mr imaging using bipolar diffusion gradients
EP0109517B1 (en) Nuclear magnetic resonance diagnostic apparatus
US11815577B2 (en) Parallel MR imaging using wave-encoding
JPS63194646A (ja) 磁気共振断層写真検査方法と装置
JPS633847A (ja) 核磁気共鳴トモグラフィ方法と装置
JP2000237163A (ja) 磁気共鳴イメージング装置
EP3730962A1 (en) Parallel mr imaging using wave-encoding
JP3332951B2 (ja) 磁気共鳴イメージング装置

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees