JP3144220B2 - Mrイメージング装置 - Google Patents
Mrイメージング装置Info
- Publication number
- JP3144220B2 JP3144220B2 JP14254794A JP14254794A JP3144220B2 JP 3144220 B2 JP3144220 B2 JP 3144220B2 JP 14254794 A JP14254794 A JP 14254794A JP 14254794 A JP14254794 A JP 14254794A JP 3144220 B2 JP3144220 B2 JP 3144220B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic field
- signal
- pulse
- gradient magnetic
- frequency
- 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
Links
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 title claims description 26
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- 238000001208 nuclear magnetic resonance pulse sequence Methods 0.000 claims description 10
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims description 6
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 24
- 238000000034 method Methods 0.000 description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 9
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 8
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 6
- 238000005481 NMR spectroscopy Methods 0.000 description 5
- 238000009774 resonance method Methods 0.000 description 4
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 description 3
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 2
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/05—Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves
- A61B5/055—Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves involving electronic [EMR] or nuclear [NMR] magnetic resonance, e.g. magnetic resonance imaging
-
- 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
- G01R33/28—Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64
- G01R33/32—Excitation or detection systems, e.g. using radio frequency signals
- G01R33/36—Electrical details, e.g. matching or coupling of the coil to the receiver
- G01R33/3607—RF waveform generators, e.g. frequency generators, amplitude-, frequency- or phase modulators or shifters, pulse programmers, digital to analog converters for the RF signal, means for filtering or attenuating of the RF signal
-
- 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]
- G01R33/446—Multifrequency selective RF pulses, e.g. multinuclear acquisition mode
-
- 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
- G01R33/5605—Image enhancement or correction, e.g. subtraction or averaging techniques, e.g. improvement of signal-to-noise ratio and resolution by transferring coherence or polarization from a spin species to another, e.g. creating magnetization transfer contrast [MTC], polarization transfer using nuclear Overhauser enhancement [NOE]
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Vascular Medicine (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Surgery (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、NMR(核磁気共
鳴)現象を利用してイメージングを行うMRイメージン
グ装置に関する。
鳴)現象を利用してイメージングを行うMRイメージン
グ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】MRイメージング装置は、原子核の共鳴
現象を利用し、生体内各組織におけるスピンの緩和時間
差を捉えて画像化するもので、緩和時間差を表わす優れ
たコントラストの画像を得ることができることから医療
の形態診断の分野においてきわめて有用なものとなって
いる。NMRパラメータとしては、通常、プロトン密度
ρと2つの緩和時間T1、T2が主に利用されている。
現象を利用し、生体内各組織におけるスピンの緩和時間
差を捉えて画像化するもので、緩和時間差を表わす優れ
たコントラストの画像を得ることができることから医療
の形態診断の分野においてきわめて有用なものとなって
いる。NMRパラメータとしては、通常、プロトン密度
ρと2つの緩和時間T1、T2が主に利用されている。
【0003】ところで、このMRイメージング装置にお
いて、近年、MT(magnetizationtransfer)効果によ
るコントラスト改善法が知られるようになってきた。こ
れは生体組織中の自由水のプロトンと、膜や蛋白質など
の巨大分子のプロトンおよびその周囲にあってその運動
が制限されている水のプロトン(ここでは説明の便宜
上、結合水と称する)との相互作用を捉えて画像のコン
トラストとするもので、MTの大きさによりつくられる
画像のコントラストはMTC(magnetization transfer
contrast)と呼ばれている。このMT効果は、単に画
像のコントラストの改善のみならず、組織性状を反映す
るものとして、医学的な診断に役立つことが期待されて
いる。
いて、近年、MT(magnetizationtransfer)効果によ
るコントラスト改善法が知られるようになってきた。こ
れは生体組織中の自由水のプロトンと、膜や蛋白質など
の巨大分子のプロトンおよびその周囲にあってその運動
が制限されている水のプロトン(ここでは説明の便宜
上、結合水と称する)との相互作用を捉えて画像のコン
トラストとするもので、MTの大きさによりつくられる
画像のコントラストはMTC(magnetization transfer
contrast)と呼ばれている。このMT効果は、単に画
像のコントラストの改善のみならず、組織性状を反映す
るものとして、医学的な診断に役立つことが期待されて
いる。
【0004】このMTC法は、グラジェントエコー法や
スピンエコー法などの撮像シーケンスにMTCパルスと
して付加する励起RFパルスの搬送波の周波数が自由水
の共鳴周波数に一致するOn Resonance法と、搬送波の周
波数が水の共鳴周波数と異なるOff Resonance法とに分
けられる。従来では、この励起RFパルスとして、搬送
波の包絡線(変調波)が、On Resonance法では図5に示
すような2項パルス(Binomial Pulse)となっているも
のが用いられ、Off Resonance法ではガウス波形(図示
しない)となっているものが用いられる。
スピンエコー法などの撮像シーケンスにMTCパルスと
して付加する励起RFパルスの搬送波の周波数が自由水
の共鳴周波数に一致するOn Resonance法と、搬送波の周
波数が水の共鳴周波数と異なるOff Resonance法とに分
けられる。従来では、この励起RFパルスとして、搬送
波の包絡線(変調波)が、On Resonance法では図5に示
すような2項パルス(Binomial Pulse)となっているも
のが用いられ、Off Resonance法ではガウス波形(図示
しない)となっているものが用いられる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ようにOn Resonance MTC法において包絡線が2項パ
ルスとなっているMTCパルスを用いた場合には、MT
効果によるコントラストが十分に得られないという問題
がある。すなわち、包絡線が2項パルスとなっているM
TCパルスの場合、その励起周波数特性は図6に示すよ
うに自由水の共鳴周波数ω0近傍における非励起周波数
帯域が狭いため、MTCパルスによって結合水だけでな
く自由水も励起されることとなり、その結果、結合水の
含有率が高い組織や部位のみならず自由水の含有率が高
い組織や部位においても信号の低下が著しく、MT効果
によるコントラストが得られない。また、図6に示すよ
うに励起周波数帯域が必要以上に広くて効率が悪いた
め、S.A.R.(電磁波照射による温度上昇を示す指
標)が大きくなるという問題もある。
ようにOn Resonance MTC法において包絡線が2項パ
ルスとなっているMTCパルスを用いた場合には、MT
効果によるコントラストが十分に得られないという問題
がある。すなわち、包絡線が2項パルスとなっているM
TCパルスの場合、その励起周波数特性は図6に示すよ
うに自由水の共鳴周波数ω0近傍における非励起周波数
帯域が狭いため、MTCパルスによって結合水だけでな
く自由水も励起されることとなり、その結果、結合水の
含有率が高い組織や部位のみならず自由水の含有率が高
い組織や部位においても信号の低下が著しく、MT効果
によるコントラストが得られない。また、図6に示すよ
うに励起周波数帯域が必要以上に広くて効率が悪いた
め、S.A.R.(電磁波照射による温度上昇を示す指
標)が大きくなるという問題もある。
【0006】この発明は上記に鑑み、MTCパルスの波
形(包絡線)を工夫することによって、MT効果による
十分な画像のコントラストを得るとともに、S.A.
R.の低減をもはかることができるように改善したMR
イメージング装置を提供することを目的とする。
形(包絡線)を工夫することによって、MT効果による
十分な画像のコントラストを得るとともに、S.A.
R.の低減をもはかることができるように改善したMR
イメージング装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、この発明によるMRイメージング装置においては、
MTCパルスの包絡線が F(t)=A{cos(ωt)-cos(εωt)}/t なる関数F(t)となるように、自由水の共鳴周波数に
実質的に一致する周波数の搬送信号を振幅変調すること
が特徴となっている。
め、この発明によるMRイメージング装置においては、
MTCパルスの包絡線が F(t)=A{cos(ωt)-cos(εωt)}/t なる関数F(t)となるように、自由水の共鳴周波数に
実質的に一致する周波数の搬送信号を振幅変調すること
が特徴となっている。
【0008】また、上記の関数F(t)の代わりに G(t)=A{sin(ωt)-sin(εωt)}/t なる関数G(t)を用いてもよい。
【0009】さらに、上記の関数F(t)またはG
(t)に所定の窓関数を乗じたものが包絡線となるよう
振幅変調してもよい。
(t)に所定の窓関数を乗じたものが包絡線となるよう
振幅変調してもよい。
【0010】
【作用】MTCパルスの包絡線が F(t)=A{cos(ωt)-cos(εωt)}/t または G(t)=A{sin(ωt)-sin(εωt)}/t となっていると、このMTCパルスの励起周波数特性
は、広い非励起周波数帯域の前後に狭い励起周波数帯域
を有するようなものとなる。そのため、自由水の共鳴周
波数近傍における非励起周波数帯域を広くして、このM
TCパルスによっては自由水の励起が行なわれないよう
にし、自由水の含有率が高い組織や部位においても信号
が低下することを防ぐことができる。その結果、MT効
果による画像のコントラストを十分大きなものとするこ
とができる。さらに、励起周波数帯域は狭いので、S.
A.R.を低減することができる。
は、広い非励起周波数帯域の前後に狭い励起周波数帯域
を有するようなものとなる。そのため、自由水の共鳴周
波数近傍における非励起周波数帯域を広くして、このM
TCパルスによっては自由水の励起が行なわれないよう
にし、自由水の含有率が高い組織や部位においても信号
が低下することを防ぐことができる。その結果、MT効
果による画像のコントラストを十分大きなものとするこ
とができる。さらに、励起周波数帯域は狭いので、S.
A.R.を低減することができる。
【0011】上記の関数F(t)またはG(t)に所定
の窓関数(たとえばハミング窓)を乗じたものが包絡線
となるように、自由水の共鳴周波数に実質的に一致する
周波数の搬送信号を振幅変調することによりMTCパル
スを得れば、パルスの時間的な打ち切りによる励起特性
のひずみを改善でき、より実際的な包絡線波形のMTC
パルスとなる。
の窓関数(たとえばハミング窓)を乗じたものが包絡線
となるように、自由水の共鳴周波数に実質的に一致する
周波数の搬送信号を振幅変調することによりMTCパル
スを得れば、パルスの時間的な打ち切りによる励起特性
のひずみを改善でき、より実際的な包絡線波形のMTC
パルスとなる。
【0012】
【実施例】以下、この発明の好ましい一実施例について
図面を参照しながら詳細に説明する。この発明の一実施
例にかかるMRイメージング装置では、包絡線の波形が
たとえば図1に示すようになっているMTCパルスを用
いる。このMRイメージング装置は図3に示すように構
成されている。MTCパルスは図4に示すように通常の
撮像シーケンスに先立って与えられる。
図面を参照しながら詳細に説明する。この発明の一実施
例にかかるMRイメージング装置では、包絡線の波形が
たとえば図1に示すようになっているMTCパルスを用
いる。このMRイメージング装置は図3に示すように構
成されている。MTCパルスは図4に示すように通常の
撮像シーケンスに先立って与えられる。
【0013】まず、このMRイメージング装置の構成を
説明すると、図3において、マグネットアセンブリ11
には、静磁場を発生するための主マグネットと、この静
磁場に重畳する傾斜磁場を発生する傾斜磁場コイルが含
まれる。傾斜磁場は、傾斜磁場コイルにより、X、Y、
Zの3軸方向に磁場強度がそれぞれ傾斜するものとして
発生させられる。これら3軸方向の傾斜磁場の1つを選
択し、あるいはそれらを組み合わせて、後述のスライス
選択用傾斜磁場Gs、読み出し及び周波数エンコード用
傾斜磁場Gr、位相エンコード用傾斜磁場Gpが任意の
方向のものとされる。
説明すると、図3において、マグネットアセンブリ11
には、静磁場を発生するための主マグネットと、この静
磁場に重畳する傾斜磁場を発生する傾斜磁場コイルが含
まれる。傾斜磁場は、傾斜磁場コイルにより、X、Y、
Zの3軸方向に磁場強度がそれぞれ傾斜するものとして
発生させられる。これら3軸方向の傾斜磁場の1つを選
択し、あるいはそれらを組み合わせて、後述のスライス
選択用傾斜磁場Gs、読み出し及び周波数エンコード用
傾斜磁場Gr、位相エンコード用傾斜磁場Gpが任意の
方向のものとされる。
【0014】この静磁場及び傾斜磁場が加えられる空間
には図示しない被検体が配置される。この被検体には、
RFパルスを被検体に照射するとともにこの被検体で発
生したNMR信号を受信するためのRFコイル12が取
り付けられている。
には図示しない被検体が配置される。この被検体には、
RFパルスを被検体に照射するとともにこの被検体で発
生したNMR信号を受信するためのRFコイル12が取
り付けられている。
【0015】マグネットアセンブリ11の傾斜磁場コイ
ルに加えられる傾斜磁場用電流は磁場制御回路21によ
って制御され、図4に示すような波形のパルスとされた
各傾斜磁場Gs、Gp、Grが発生するようにされる。
そのパルス波形の各々は波形発生回路53で発生されて
磁場制御回路21に与えられる。この傾斜磁場の各パル
ス波形に関する情報は、あらかじめコンピュータ51か
ら波形発生回路53にセットされる。
ルに加えられる傾斜磁場用電流は磁場制御回路21によ
って制御され、図4に示すような波形のパルスとされた
各傾斜磁場Gs、Gp、Grが発生するようにされる。
そのパルス波形の各々は波形発生回路53で発生されて
磁場制御回路21に与えられる。この傾斜磁場の各パル
ス波形に関する情報は、あらかじめコンピュータ51か
ら波形発生回路53にセットされる。
【0016】RF発振回路31で発生したRF信号は振
幅変調回路32に送られ、これが搬送波となり、波形発
生回路53から送られてくる波形信号に応じて振幅変調
される。この振幅変調後のRF信号は、RF電力増幅器
33を経て増幅された後、RFコイル12に加えられ
る。このRF発振回路31の発振周波数はコンピュータ
51によって制御される。上記の変調信号の波形に関す
る情報はコンピュータ51から波形発生回路53にあら
かじめ与えられる。波形発生回路53やRF発振回路3
1のタイミングはシーケンスコントローラ52により定
められる。
幅変調回路32に送られ、これが搬送波となり、波形発
生回路53から送られてくる波形信号に応じて振幅変調
される。この振幅変調後のRF信号は、RF電力増幅器
33を経て増幅された後、RFコイル12に加えられ
る。このRF発振回路31の発振周波数はコンピュータ
51によって制御される。上記の変調信号の波形に関す
る情報はコンピュータ51から波形発生回路53にあら
かじめ与えられる。波形発生回路53やRF発振回路3
1のタイミングはシーケンスコントローラ52により定
められる。
【0017】RFコイル12によって受信されたNMR
信号は前置増幅器41を経て位相検波回路42に送られ
て位相検波される。この位相検波のためのリファレンス
信号として上記のRF発振回路31からのRF信号が送
られている。位相検波によって得られた信号は、シーケ
ンスコントローラ52によって制御されたA/D変換器
43により所定のサンプリングタイミングでサンプルさ
れ、デジタルデータに変換される。A/D変換器43か
ら得られたデータはコンピュータ51に取り込まれる。
コンピュータ51は、収集したデジタルデータから画像
を再構成する処理などを行なう。またこのコンピュータ
51は、種々の撮像スキャンを構成するパルスシーケン
スに応じて、上記の通り、シーケンスコントローラ52
や波形発生回路53に必要なデータをセットするととも
に、RF発振回路31を制御してその周波数を定め、ま
た前置増幅器41や位相検波回路42を制御してこれら
のゲインなどを定め、さらにA/D変換器43をコント
ロールする。
信号は前置増幅器41を経て位相検波回路42に送られ
て位相検波される。この位相検波のためのリファレンス
信号として上記のRF発振回路31からのRF信号が送
られている。位相検波によって得られた信号は、シーケ
ンスコントローラ52によって制御されたA/D変換器
43により所定のサンプリングタイミングでサンプルさ
れ、デジタルデータに変換される。A/D変換器43か
ら得られたデータはコンピュータ51に取り込まれる。
コンピュータ51は、収集したデジタルデータから画像
を再構成する処理などを行なう。またこのコンピュータ
51は、種々の撮像スキャンを構成するパルスシーケン
スに応じて、上記の通り、シーケンスコントローラ52
や波形発生回路53に必要なデータをセットするととも
に、RF発振回路31を制御してその周波数を定め、ま
た前置増幅器41や位相検波回路42を制御してこれら
のゲインなどを定め、さらにA/D変換器43をコント
ロールする。
【0018】このようなMRイメージング装置におい
て、コンピュータ51及びシーケンスコントローラ52
の制御の下にたとえば図4に示すようなMTC法による
撮像スキャンが行なわれる。この図4に示す例では、撮
像スキャンを構成するパルスシーケンスとしてグラジェ
ントエコー法が採用されている。すなわち、励起パルス
(90°パルス)61を印加すると同時にスライス選択
用傾斜磁場Gsのパルスを加え、その後、読み出し及び
周波数エンコード用傾斜磁場Grのパルスを加えるとと
もにスイッチングさせて、エコー信号62を発生させ
る。このエコー信号62の発生前に位相エンコード用傾
斜磁場Gpのパルスを加える。このようなパルスシーケ
ンスを位相エンコード用傾斜磁場Gpのパルスの大きさ
を少しずつ変化させながら、画像マトリクスに対応した
数だけ繰り返すことにより撮像スキャンが行なわれる。
て、コンピュータ51及びシーケンスコントローラ52
の制御の下にたとえば図4に示すようなMTC法による
撮像スキャンが行なわれる。この図4に示す例では、撮
像スキャンを構成するパルスシーケンスとしてグラジェ
ントエコー法が採用されている。すなわち、励起パルス
(90°パルス)61を印加すると同時にスライス選択
用傾斜磁場Gsのパルスを加え、その後、読み出し及び
周波数エンコード用傾斜磁場Grのパルスを加えるとと
もにスイッチングさせて、エコー信号62を発生させ
る。このエコー信号62の発生前に位相エンコード用傾
斜磁場Gpのパルスを加える。このようなパルスシーケ
ンスを位相エンコード用傾斜磁場Gpのパルスの大きさ
を少しずつ変化させながら、画像マトリクスに対応した
数だけ繰り返すことにより撮像スキャンが行なわれる。
【0019】このような撮像スキャンの各々の繰り返し
期間の先頭でMTCパルス63を非選択で付加する。こ
のMTCパルス63は、包絡線がたとえば図1に示すよ
うなものとなっている。すなわち、自由水の共鳴周波数
をω0とすると、RF発振回路31からの搬送波信号の
周波数がω0となるようにされ、波形発生回路53から
振幅変調回路32に与えられる変調信号の波形が図1に
示すような波形とされる。
期間の先頭でMTCパルス63を非選択で付加する。こ
のMTCパルス63は、包絡線がたとえば図1に示すよ
うなものとなっている。すなわち、自由水の共鳴周波数
をω0とすると、RF発振回路31からの搬送波信号の
周波数がω0となるようにされ、波形発生回路53から
振幅変調回路32に与えられる変調信号の波形が図1に
示すような波形とされる。
【0020】このような変調信号の波形を得るために、
コンピュータ51はまず、つぎに示す関数F(t)また
はG(t)を求める。 F(t)=A{cos(ωt)-cos(εωt)}/t G(t)=A{sin(ωt)-sin(εωt)}/t ここで、パラメータε、ωの値については、静磁場強度
および所望の励起周波数帯域と非励起周波数帯域に応じ
て定める。またAについてはフリップアングルの設定に
よって決定する。なお、これらの2つの関数F(t)と
G(t)とはフーリエ変換による簡単な近似によって
も、あるいはBlochの方程式に基づくシミュレーシ
ョンによっても、励起周波数特性においてほぼ同等のも
のであることは容易にわかる。そして、これらの関数に
おいてωtを適当な範囲に限定し、εとωの値を適宜定
めた上で、適宜な窓関数(たとえばハミング窓)を乗じ
て、波形データを求める。この波形データがあらかじめ
波形発生回路53に与えられている。
コンピュータ51はまず、つぎに示す関数F(t)また
はG(t)を求める。 F(t)=A{cos(ωt)-cos(εωt)}/t G(t)=A{sin(ωt)-sin(εωt)}/t ここで、パラメータε、ωの値については、静磁場強度
および所望の励起周波数帯域と非励起周波数帯域に応じ
て定める。またAについてはフリップアングルの設定に
よって決定する。なお、これらの2つの関数F(t)と
G(t)とはフーリエ変換による簡単な近似によって
も、あるいはBlochの方程式に基づくシミュレーシ
ョンによっても、励起周波数特性においてほぼ同等のも
のであることは容易にわかる。そして、これらの関数に
おいてωtを適当な範囲に限定し、εとωの値を適宜定
めた上で、適宜な窓関数(たとえばハミング窓)を乗じ
て、波形データを求める。この波形データがあらかじめ
波形発生回路53に与えられている。
【0021】この実施例では、上記の関数G(t)を用
い、 −4π≦ωt≦4π、ε=2、ω=2π(2kHz) とし、窓関数として 1−0.49cos(ωt) のハミング窓を用いてこれを乗じることにより、関数H
(t)を求めた。この関数H(t)によって表わされる
波形は図1のようになった。包絡線がこの関数H(t)
で表わされるようなものとなるよう周波数ω0の搬送波
信号を振幅変調することによって得たMTCパルスの励
起周波数特性は、Blochの方程式に基づくシミュレ
ーションによれば図2のようになり、自由水の共鳴周波
数ω0の近傍の非励起周波数帯域の幅は約2kHz、励
起周波数帯域の半値幅は約2kHzとなった。
い、 −4π≦ωt≦4π、ε=2、ω=2π(2kHz) とし、窓関数として 1−0.49cos(ωt) のハミング窓を用いてこれを乗じることにより、関数H
(t)を求めた。この関数H(t)によって表わされる
波形は図1のようになった。包絡線がこの関数H(t)
で表わされるようなものとなるよう周波数ω0の搬送波
信号を振幅変調することによって得たMTCパルスの励
起周波数特性は、Blochの方程式に基づくシミュレ
ーションによれば図2のようになり、自由水の共鳴周波
数ω0の近傍の非励起周波数帯域の幅は約2kHz、励
起周波数帯域の半値幅は約2kHzとなった。
【0022】したがって、このようなMTCパルス63
を与えることによって、撮像シーケンスに先立って結合
水の含有率の高い組織・部位のみを励起し、自由水の励
起が行なわれないようにできるため、自由水の含有率が
高い組織や部位においても信号が低下することを防ぎな
がら、結合水の含有率の高い組織・部位におけるMT効
果に起因する信号の低下をもたらすことができ、MT効
果による画像のコントラストを十分大きなものとするこ
とができた。また、上記の通り、励起周波数帯域を狭く
できたので、S.A.R.を低減することができた。
を与えることによって、撮像シーケンスに先立って結合
水の含有率の高い組織・部位のみを励起し、自由水の励
起が行なわれないようにできるため、自由水の含有率が
高い組織や部位においても信号が低下することを防ぎな
がら、結合水の含有率の高い組織・部位におけるMT効
果に起因する信号の低下をもたらすことができ、MT効
果による画像のコントラストを十分大きなものとするこ
とができた。また、上記の通り、励起周波数帯域を狭く
できたので、S.A.R.を低減することができた。
【0023】なお、上記の関数F(t)、G(t)にお
けるωtの範囲やε、ωの値は一例であって種々に定め
得る。また上記の実施例では撮像スキャンとしてグラジ
ェントエコー法に基づくパルスシーケンスを例示した
が、他にスピンエコー法などのあらゆる種類の撮像用パ
ルスシーケンスを採用できる。
けるωtの範囲やε、ωの値は一例であって種々に定め
得る。また上記の実施例では撮像スキャンとしてグラジ
ェントエコー法に基づくパルスシーケンスを例示した
が、他にスピンエコー法などのあらゆる種類の撮像用パ
ルスシーケンスを採用できる。
【0024】
【発明の効果】以上実施例について説明したように、こ
の発明のMRイメージング装置によれば、MT効果によ
るコントラストを十分大きなものとした画像を得ること
ができるとともに、S.A.R.を低減することができ
る。
の発明のMRイメージング装置によれば、MT効果によ
るコントラストを十分大きなものとした画像を得ること
ができるとともに、S.A.R.を低減することができ
る。
【図1】この発明の一実施例にかかるMTCパルスの包
絡線の波形を示すグラフ。
絡線の波形を示すグラフ。
【図2】図1の包絡線を持つMTCパルスの励起周波数
特性を表わすグラフ。
特性を表わすグラフ。
【図3】同実施例にかかるMRイメージング装置のブロ
ック図。
ック図。
【図4】同実施例のパルスシーケンスを示すタイムチャ
ート。
ート。
【図5】従来のMTCパルスの包絡線の波形を示すグラ
フ。
フ。
【図6】図5の包絡線を持つMTCパルスの励起周波数
特性を表わすグラフ。
特性を表わすグラフ。
11 マグネットアセンブリ 12 RFコイル 21 磁場制御回路 31 RF発振回路 32 振幅変調回路 33 RF電力増幅器 41 前置増幅器 42 位相検波回路 43 A/D変換器 51 コンピュータ 52 シーケンスコントローラ 53 波形発生回路 61 励起パルス 62 エコー信号 63 MTCパルス
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平6−296600(JP,A) 米国特許5682891(US,A) 欧州特許出願公開686855(EP,A 1) R.A.Jones & T.E.S outhon,”Improving the Contrast in Ra pid Imaging Sequen ces with Pulsed Ma gnetization Transf er Contrast”,J.Ma g.Res.(1992),Vol.97,N o.1,p171−176 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) A61B 5/055 JICSTファイル(JOIS)
Claims (2)
- 【請求項1】 静磁場を発生する手段と、スライス選択
用、読み出し用及び位相エンコード用の各々の傾斜磁場
を発生する手段と、RF信号を照射する手段と、NMR
信号を受信する手段と、受信したNMR信号からデータ
を収集する手段と、これらを制御して位相エンコード用
傾斜磁場を変化させてパルスシーケンスを繰り返すとと
もに、この各パルスシーケンスにおいて、搬送信号の周
波数が自由水の共鳴周波数に実質的に一致し、その包絡
線が F(t)=A{cos(ωt)-cos(εωt)}/t で表わされる関数F(t)となるように振幅変調された
RF信号の照射が付加されるように上記の傾斜磁場発生
手段およびRF信号照射手段をコントロールする手段と
を備えることを特徴とするMRイメージング装置。 - 【請求項2】 静磁場を発生する手段と、スライス選択
用、読み出し用及び位相エンコード用の各々の傾斜磁場
を発生する手段と、RF信号を照射する手段と、NMR
信号を受信する手段と、受信したNMR信号からデータ
を収集する手段と、これらを制御して位相エンコード用
傾斜磁場を変化させてパルスシーケンスを繰り返すとと
もに、この各パルスシーケンスにおいて、搬送信号の周
波数が自由水の共鳴周波数に実質的に一致し、その包絡
線が G(t)=A{sin(ωt)-sin(εωt)}/t で表わされる関数G(t)となるように振幅変調された
RF信号の照射が付加されるように上記の傾斜磁場発生
手段およびRF信号照射手段をコントロールする手段と
を備えることを特徴とするMRイメージング装置。
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14254794A JP3144220B2 (ja) | 1994-05-31 | 1994-05-31 | Mrイメージング装置 |
US08/450,956 US5682891A (en) | 1994-05-31 | 1995-05-23 | MR imaging apparatus using a devised MTC pulse waveform |
KR1019950013038A KR0145381B1 (ko) | 1994-05-31 | 1995-05-24 | 자기공명 영상장치 |
CN95105263A CN1116079A (zh) | 1994-05-31 | 1995-05-25 | 磁共振成像装置 |
EP95108081A EP0686855B1 (en) | 1994-05-31 | 1995-05-26 | MR imaging apparatus |
DE69523982T DE69523982T2 (de) | 1994-05-31 | 1995-05-26 | Apparat zur Bilderzeugung mittels magnetischer Resonanz |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14254794A JP3144220B2 (ja) | 1994-05-31 | 1994-05-31 | Mrイメージング装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07323018A JPH07323018A (ja) | 1995-12-12 |
JP3144220B2 true JP3144220B2 (ja) | 2001-03-12 |
Family
ID=15317893
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14254794A Expired - Fee Related JP3144220B2 (ja) | 1994-05-31 | 1994-05-31 | Mrイメージング装置 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5682891A (ja) |
EP (1) | EP0686855B1 (ja) |
JP (1) | JP3144220B2 (ja) |
KR (1) | KR0145381B1 (ja) |
CN (1) | CN1116079A (ja) |
DE (1) | DE69523982T2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100533167C (zh) * | 2003-12-18 | 2009-08-26 | 西门子公司 | 确定磁共振系统调制转换函数方法、仿真条纹结构和装置 |
CN101339232B (zh) * | 2008-08-13 | 2012-05-23 | 宁波鑫高益磁材有限公司 | 一种用于磁共振成像系统中射频脉冲的合成方法 |
Families Citing this family (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6023634A (en) * | 1995-03-20 | 2000-02-08 | Kabushiki Kaisha Toshiba | MR imaging using mutual interaction between different kinds of pools of nuclear spins |
DE19543891C1 (de) * | 1995-11-24 | 1997-06-05 | Siemens Ag | Verfahren zur Bildgewinnung mittels der magnetischen Resonanz |
US7254437B2 (en) | 1998-04-17 | 2007-08-07 | Kabushiki Kaisha Toshiba | MR imaging providing tissue/blood contrast image |
JP3732365B2 (ja) * | 1999-09-08 | 2006-01-05 | ジーイー横河メディカルシステム株式会社 | スピン励起方法および装置並びに磁気共鳴撮像装置 |
DE19962845C2 (de) * | 1999-12-24 | 2003-03-27 | Forschungszentrum Juelich Gmbh | Verfahren zur Untersuchung eines Objekts mittels Erfassung des Ortsfrequenzraumes |
US6979999B2 (en) * | 2004-02-26 | 2005-12-27 | General Electric Company | Method and system of mapping oxygen concentration across a region-of-interest |
CN101283287B (zh) * | 2005-10-11 | 2013-03-06 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | 采用集成电子器件的rf天线 |
AT504060B1 (de) * | 2006-07-24 | 2010-03-15 | Univ Graz Tech | Vorrichtung zur magnetischen induktionstomografie |
US7336145B1 (en) * | 2006-11-15 | 2008-02-26 | Siemens Aktiengesellschaft | Method for designing RF excitation pulses in magnetic resonance tomography |
JP5348870B2 (ja) * | 2006-11-24 | 2013-11-20 | 株式会社東芝 | Mri装置 |
US8457711B2 (en) * | 2007-02-01 | 2013-06-04 | Beth Israel Deaconess Medical Center, Inc. | Magnetic resonance imaging of coronary venous structures |
DE102009008795B4 (de) * | 2009-02-13 | 2010-12-30 | Inselspital-Stiftung | Verfahren zur Bestimmung der Magnetisierungstransferkonstante mit Spin Echo Bildgebungssequenzen |
EP2515132A1 (en) * | 2011-04-22 | 2012-10-24 | Eidgenössische Technische Hochschule (ETH) | Dynamic field camera arrangement for magnetic resonance applications and methods for operating the same |
CN105785296A (zh) * | 2016-03-10 | 2016-07-20 | 哈尔滨医科大学 | 一种基于1H-19F-23Na原子核的多通道三维核磁共振成像方法 |
CN105842641A (zh) * | 2016-03-10 | 2016-08-10 | 哈尔滨医科大学 | 一种基于1h-19f-31p原子核的多通道三维核磁共振成像方法 |
CN105928965B (zh) * | 2016-05-11 | 2017-09-15 | 中国科学院武汉物理与数学研究所 | 一种核磁共振谱采样截断伪峰的抑制方法 |
DE102017207631B4 (de) * | 2017-05-05 | 2019-06-06 | Siemens Healthcare Gmbh | Vorrichtung und Verfahren für eine asymmetrische Busschnittstelle einer Lokalspule |
DE102018201810A1 (de) * | 2018-02-06 | 2019-08-08 | Siemens Healthcare Gmbh | Multischicht-Bildgebung mit Binomialpulsen |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5050609B1 (en) * | 1987-10-04 | 1999-11-02 | Us Health | Magnetization transfer contrast and proton relaxation and use thereof in magnetic resonance imaging |
US5250898A (en) * | 1991-08-09 | 1993-10-05 | Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University | Method and means for magnetic resonance imaging and spectroscopy using pulsed saturation transfer contrast |
US5202631A (en) * | 1991-08-09 | 1993-04-13 | Steven E. Harms | Magnetic resonance imaging techniques utilizing multiple shaped radiofrequency pulse sequences |
US5270652A (en) * | 1992-05-20 | 1993-12-14 | North American Philips Corporation | MR method and apparatus employing magnetization transfer contrast inducing fat-selective RF pulse |
JP2737608B2 (ja) * | 1993-07-31 | 1998-04-08 | 株式会社島津製作所 | Mrイメージング装置 |
-
1994
- 1994-05-31 JP JP14254794A patent/JP3144220B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1995
- 1995-05-23 US US08/450,956 patent/US5682891A/en not_active Expired - Fee Related
- 1995-05-24 KR KR1019950013038A patent/KR0145381B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1995-05-25 CN CN95105263A patent/CN1116079A/zh active Pending
- 1995-05-26 EP EP95108081A patent/EP0686855B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-05-26 DE DE69523982T patent/DE69523982T2/de not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
R.A.Jones & T.E.Southon,"Improving the Contrast in Rapid Imaging Sequences with Pulsed Magnetization Transfer Contrast",J.Mag.Res.(1992),Vol.97,No.1,p171−176 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100533167C (zh) * | 2003-12-18 | 2009-08-26 | 西门子公司 | 确定磁共振系统调制转换函数方法、仿真条纹结构和装置 |
CN101339232B (zh) * | 2008-08-13 | 2012-05-23 | 宁波鑫高益磁材有限公司 | 一种用于磁共振成像系统中射频脉冲的合成方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE69523982T2 (de) | 2002-04-04 |
EP0686855A1 (en) | 1995-12-13 |
EP0686855B1 (en) | 2001-11-21 |
KR950030992A (ko) | 1995-12-18 |
US5682891A (en) | 1997-11-04 |
DE69523982D1 (de) | 2002-01-03 |
CN1116079A (zh) | 1996-02-07 |
KR0145381B1 (ko) | 1998-07-01 |
JPH07323018A (ja) | 1995-12-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3144220B2 (ja) | Mrイメージング装置 | |
JP2737608B2 (ja) | Mrイメージング装置 | |
US4307343A (en) | Moving gradient zeugmatography | |
JP4145789B2 (ja) | 励起アンテナシステムを備える磁気共鳴装置 | |
JPH0956694A (ja) | Mrイメージング装置 | |
JPH06500947A (ja) | Nmrシステム及び別々に収集された1組のnmr信号から像を発生する方法 | |
JPH05300895A (ja) | Mri装置における核スピンの選択励起方法 | |
JP3668076B2 (ja) | Mri装置 | |
USRE32712E (en) | Moving gradient zeugmatography | |
JPH04246327A (ja) | ダイナミックmrイメージング法 | |
JP3307114B2 (ja) | Mrイメージング装置 | |
JPH07323019A (ja) | Mrイメージング装置 | |
JPH07323020A (ja) | Mrイメージング装置 | |
JP3205061B2 (ja) | 磁気共鳴イメージング装置 | |
JP3246019B2 (ja) | Mrイメージング装置 | |
JPH08215170A (ja) | Mrイメージング装置 | |
JP2000175882A (ja) | Mrイメージング装置 | |
JP3003709B2 (ja) | 核磁気共鳴イメージング装置 | |
JPH09108196A (ja) | Mri装置およびmrイメージング方法 | |
JPH07136147A (ja) | Mrイメージング装置 | |
JP3127932B2 (ja) | Mri装置 | |
JP3478867B2 (ja) | 磁気共鳴イメージング装置 | |
JP2002306448A (ja) | Mrイメージング装置 | |
JP2677147B2 (ja) | Mrイメージング装置 | |
JPH11216124A (ja) | 核磁気共鳴検査装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |