JP3154917B2

JP3154917B2 - 磁気共鳴診断装置

Info

Publication number: JP3154917B2
Application number: JP08209995A
Authority: JP
Inventors: 英宏渡邉
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1995-03-15
Filing date: 1995-03-15
Publication date: 2001-04-09
Anticipated expiration: 2016-04-09
Also published as: JPH08252236A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、分極移動法であるＩＮ
ＥＰＴ（Insensitive Nuclei Enhanced by Polarizatio
n Transfer）法やＤＥＰＴ法（Distortionless Enhance
ment by Polarization Transfer ）を実行可能な磁気共
鳴診断装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】磁気共鳴診断装置は、水分子の¹Ｈを検
出することによって、生体内の水の分布を非侵襲に画像
化することができる装置であり、臨床的に広く使われて
いる診断装置である。しかし、現状の水分布の画像で
は、形態学的な情報しか得ることができない。

【０００３】これに対し例えば代謝物の¹Ｈ、¹³Ｃある
いは³¹Ｐを検出することによって、生体内の代謝情報を
得ることができるため、多核種のＮＭＲ（Nuclear Magn
eticResonance）の研究が数多くなされている。このう
ちで近年注目を集めているのが、¹³Ｃ−ＮＭＲである。
¹³Ｃは天然存在比が1.1 パーセントと低いために13Ｃ標
識物質投与後の代謝の様子を追跡することが可能で、¹
Ｈや³¹Ｐとは異なる代謝情報を得ることができるためで
ある。

【０００４】しかし、この¹³Ｃ−ＮＭＲには検出感度が
低いという問題があり、分析用のＮＭＲ装置においてデ
カップリングや、分極移動といったＳ／Ｎ向上のための
方法が開発されてきた。後者の分極移動法としては、G.
A.Morris等がJournal of theAmerican Chemical Societ
y vol.101,p.760(1979)で発表したＩＮＥＰＴ（Insensi
tive Nuclei Enhanced by Polarozation Transfer）、
D.M.Doddrell等がJournal of Magnetic Resonance vol.
48,p.323(1982)で発表したＤＥＰＴ（Distortionless E
nhancement by Polarization Transfer ）がある。

【０００５】まず、ＩＮＥＰＴについて説明する。シー
ケンスは図５４に示す通りである。図内のＪは ¹Ｈと¹³
Ｃのスピン結合定数を示す。まず ¹Ｈに対してｘ軸に関
して９０゜パルス（励起パルス）を印加し、 ¹Ｈの磁化
スピンを倒す。この９０゜パルスの１／４Ｊ経過後に、
¹Ｈに対してｙ軸に関して１８０゜パルス（再結像パル
ス）と、¹³Ｃに対して１８０゜パルス（反転パルス）と
を同時に印加する。なお、Ｊは、 ¹Ｈと¹³Ｃのスピン結
合定数である。また、上記文献にも記述されている通
り、本明細書及び図面において、１／４Ｊとは、１／
（４・Ｊ）を意味し、１／２Ｊとは、１／（２・Ｊ）を
意味し、その他同様に、ｎ／２Ｊとは、ｎ／（２・Ｊ）
を意味する表記である。この ¹Ｈに対する１８０゜パル
スは、化学シフトと磁場不均一性とのリフォーカスの役
割を持ち、同時に印加される¹³Ｃの１８０゜パルスによ
り、時刻ｔａにおいて¹³Ｃに結合した ¹Ｈである ¹Ｈ｛
¹³Ｃ｝と、¹²Ｃに結合した ¹Ｈ｛¹²Ｃ｝はそれぞれ図５
５のような方向を向く。この後、 ¹Ｈに対してｙ軸に関
して９０゜パルスと、¹³Ｃに対して９０゜パルスとを同
時に印加することによって、 ¹Ｈの磁化が¹³Ｃに移行
（分極移動）する。この後、データを収集することによ
り図５６のようなスペクトルデータを得ることができ
る。

【０００６】図１の場合には多重線が得られるが、Ｓ／
Ｎをさらに向上させるためにデカップリングを行う方法
が図５７、図５８、図５９に示す方法である。図５７の
方法は、13Ｃに対して９０゜パルス印加後、△ｔ経過
後、デカップリングおよびデータ収集を行う方法であ
る。但し、この方法では化学シフト及び磁場不均一性に
より位相が進むため１次の大きな位相補正が必要とな
る。これを改良したの方法が図５８、図５９の方法であ
る。化合物ＣＨの場合、この様にＩＮＥＰＴシーケンス
後に¹Ｈに対して１８０゜パルス、¹³Ｃに対して１８０
゜パルスを印加することにより大きな位相補正の必要の
無いスペクトルを得ることができる（図５８）。同様に
化合物ＣＨの場合、図５９のシーケンスにおいても大き
な位相補正の必要の無いスペクトルを得ることができ
る。

【０００７】このＩＮＥＰＴから、¹Ｈに対する１８０
゜パルスを除いた図６０のようなシーケンスによっても
分極移動を生起させることができる。しかし、この方法
では¹Ｈの化学シフトをリフォーカスすることができな
いため分極移動を効果的に行うことができず、増強効果
が¹Ｈの化学シフトのｓｉｎ関数になりＳ／Ｎ損が生ず
るという問題があった。

【０００８】次にＤＥＰＴシーケンスを図６１に示す。
この方法でも、分極移動によりＳ／Ｎを向上させること
ができる。また、この方法では、¹Ｈに対しｙ軸に関し
てフリップ角度θのＲＦパルスを印加することによりＣ
Ｈｎの編集を行うことができる。

【０００９】これらの分析用ＮＭＲ装置で開発されてき
た方法を生体（インビボ）に応用するには、限定された
部位からの信号のみを得るために関心領域を局所化する
ことが必要である。これに対し、W.P.Aue 等が、局所化
法であるＶＳＥシーケンス（J.Magn.Reson.56,p.350(19
84) ）とＤＥＰＴシーケンスの組み合わせにより局所領
域からの信号を観測する方法を発表した（J.Magn.Reso
n.48,323(1982) ）。このシーケンスを図６２に示す。
この方法では、¹Ｈ磁化の分極移動による磁化の増強効
果の他に、¹³Ｃ側で局所化を行わなわずに¹Ｈ側で行う
ことにより化学シフトの位置ずれを１／４にすることが
できるという特徴を持つ。しかし、この方法ではＶＳＥ
のＲＦパルスを通常の臨床機では発生できないという問
題があった。また、ＶＳＥ以降に¹Ｈの縦磁化の回復の
ため局所領域以外の信号も増強され、局所化特性が劣化
するという問題があった。

【００１０】プリパルスに飽和パルスを用いる上記の方
法に対し、局所励起パルスを用いる方法が幾つか発明さ
れている。図６３はM.Saner 等が発明した方法（Abstra
ct of 1990 annual meeting of Society of Magnetic R
esonance in Medicine p.1068 ）であり、図６４はボム
スドルフ等が発明した方法（特開平3-41928 号広報）で
ある。しかし、これらの方法では図６０の分極移動シー
ケンスの際に記したように、¹Ｈの化学シフトがリフォ
ーカスできないため磁化移行の効率が¹Ｈの化学シフト
のｓｉｎ関数となり、効率が悪くなるという問題があっ
た。また、Yeung 等はＤＥＰＴの¹Ｈに最初に印加する
第１の９０゜パルスを選択励起パルスとする方法（J.Ma
gn.Reson.vol.83,p.183(1989) ）を発明した（図６
５）。しかし、この方法では１次元方向のみの局所化で
あり、２次元あるいは３次元の局所化を行うには選択飽
和パルス等が必要であるという問題があった。

【００１１】また、D.G.Norris等はR.J.Ordidge 等が発
明したＩＳＩＳ（J.Magn.Reson.vol.66,283(1986) ）を
用いて１次元の局所化を行う方法を発表した（J.Magn.R
eson.vol.78,p.362(1988) ）。これは、ＩＮＥＰＴシー
ケンスの前にＩＳＩＳシーケンスを印加することにより
１次元の局所化を行う方法である。しかし、この方法で
は１次元の局所化に２回のデータ収集が必要のため３次
元に応用すると８回のデータ収集が必要となり、観測時
間が長くなるという問題があった。かつこれに加えて、
ＩＳＩＳパルスがプリパルスであるため縦磁化の回復に
よる局所化特性が劣化するという問題があった。

【００１２】ところで、¹Ｈ観測法の１つに、G.Bodenh
ausen 等がChemical Physics Letters Vol.69 p.189 (1
980)で発表したＨＳＱＣ（Hetronuclear Single-Quantu
m-Coherence ）法がある。この方法を図６６を用いて簡
単に説明する。まず、水の¹Ｈ信号を除去するためにＣ
ＨＥＳＳパルス等の水信号抑圧パルスを印加する。次
に、シーケンス内のブロックＡで示したＩＮＥＰＴ（In
sensitive Nuclei Enhanced by Polarization Transfe
r）パルス列で¹Ｈの磁化を¹³Ｃに移行し、¹³Ｃスピン
の１量子遷移をつくる。この後のｔ１期間で¹³Ｃの化学
シフトが展開する。ＪC-H による展開はｔ１期間の中央
で印加する¹Ｈの１８０゜パルスでリフォーカスされ、
ｔ１期間では¹³Ｃの化学シフトのみが展開する。この後
に印加するブロックＢの逆ＩＮＥＰＴパルス列により¹³
Ｃ化学シフトの情報が付与された磁化が¹Ｈ側に移行
し、ｔ２期間でデータを収集する。ｔ１の長さを何通り
か変化させ、２次元データＳ（ｔ１，ｔ２）を収集す
る。得られたデータを２次元フーリエ変換することによ
り、¹Ｈの化学シフト軸ω1H、¹³Ｃの化学シフト軸ω13
C の分布ρ（ω1H，ω13C ）が得られる（図６７）。こ
の方法により、¹Ｈ磁化を利用して感度良く観測するこ
とができるとともに、13Ｃ化学シフトを利用して良好に
スペクトルを分離することができる。

【００１３】また、水信号の抑圧法に関して、上記の方
法とは別に信号が１／２となるという欠点を有するもの
の、勾配磁場により遷移を選択し、水信号を除去すると
いう方法がある。ＨＳＱＣ法に関しては、J.Ruiz-Cabel
lo等が勾配磁場により水信号を消去する方法をJournal
of Magnetic Resonance vol.100,p.282 (1992)に述べて
いる。このシーケンスを図６８に示す。Ｇsel は遷移選
択のための勾配磁場であり、これにより¹³Ｃに結合した
¹Ｈのみが選択され、水信号は選択されない。つまり、
¹³Ｃに結合した¹Ｈのみの信号となる。

【００１４】以上のように、ＨＳＱＣ法に関しては２つ
の方法が提案されている。しかしながら、検査のために
は部位からの信号を取得する、すなわち局所化が必要で
あるが、上記の方法では局所領域からの信号を取得でき
ないという問題があった。

【００１５】また、後者の勾配磁場を利用したＨＳＱＣ
法では上記のように全ての遷移を選択することができな
いため、信号強度が１／２となるという問題があった。

【００１６】ところで、この¹Ｈ観測法の最大の問題は
水信号の除去であるが、この方法には水信号を疑似飽和
する水信号抑圧法や水以外の¹Ｈを選択励起する方法が
あった。しかし、これらの方法では水¹Ｈ近傍の化学シ
フトを持つ¹Ｈ、例えば１位のグルコース等の信号を飽
和するあるいはこれらの信号を励起できないという問題
があった。

【００１７】これらの方法に対して、L.Mulller は、¹
Ｈと¹³Ｃのスピン結合のＪ結合を利用して水信号等の¹³
Ｃとスピン結合していない¹Ｈを除去する方法を考案し
た（Journal of American Chemical Socioety,vol.101,
p.4481 (1979) ）。また、D.Bruhwiler 等はＪ結合と勾
配磁場によるディフェーズを利用して水信号等を除去す
る方法を考案した（Journal of Magnetic Resonance,vo
l.69,p.546 (1986) ）。図６９にL.Mulller の方法を、
図７０にD.Bruhwiler 等の方法を示す。

【００１８】これら両方法共にＨＭＱＣ（Heteronuclea
r Multiple Quantum Coherence）法と言われる方法であ
る。ｔ１期間を経て¹³Ｃの化学シフトの情報を付与する
方法でｔ１の長さを変化させて信号Ｓ（ｔ１，ｔ２）を
収集する。この得られたＳ（ｔ１，ｔ２）を２次元フー
リエ変換することにより、¹Ｈの化学シフト軸と¹³Ｃの
化学シフト軸とを持つ２次元スペクトルが得られる。水
信号除去に対応するのが図６９ではブロックＡであり、
図７０ではブロックＢとなる。両方法とも時刻ｔａにお
いて1 Ｈ｛13Ｃ｝と水¹Ｈや¹Ｈ｛¹²Ｃ｝等のそれ以外
の¹Ｈは図７１のような方向を向く。図６９の方法で
は、この後に９０゜ｘ（¹Ｈ）パルスを印加して水¹Ｈ
と¹Ｈ｛¹²Ｃ｝とをＺ軸に戻し、¹Ｈ｛¹³Ｃ｝のみを観
測する。これに対し、図７０では９０゜ｙ（¹Ｈ）パル
スを印加して¹Ｈ｛¹³Ｃ｝を縦２スピンオーダーの状態
にした後、勾配磁場を印加して水¹Ｈと¹Ｈ｛¹²Ｃ｝を
ディフェーズする。この後、９０゜−ｙ（¹Ｈ）パルス
を印加して¹Ｈ｛¹³Ｃ｝のみを観測する。図６９、図７
０のＪは上記の¹Ｈと¹³Ｃのスピン結合定数である。ま
た、図７０のτは任意の長さに設定して良い。

【００１９】化学分析用に開発されてきたこれらの方法
を検査に応用するには特定部位からの信号を取得する、
すなわち局所化が必要である。しかし、上記の方法では
局所領域からの信号を取得できないという問題があっ
た。

【００２０】ところで、¹³Ｃを用いた診断方法として、
¹³Ｃ標識物質を投与後の¹³Ｃスペクトルの変化をとらえ
るという方法が考えられる。図７２に１位の炭素を¹³Ｃ
に標識したグルコースをサルに静注投与後のサル脳のス
ペクトルの時間変化を示す。このスペクトルの面積が各
代謝物質の量に比例した値となり、この値を算出して各
代謝物の量の時間変化をとらえることができる（図７
３）。これによって代謝速度等がわかり、代謝診断が可
能となる。

【００２１】上記のようなスペクトルの面積はカーブフ
ィッティング等の手法を用いて求めることができる。こ
の方法は各時間におけるスペクトルを取り出し、各時間
のスペクトル毎にカーブフィッティング等のスペクトル
処理を行い、代謝物の時間変化を求めるという方法であ
る。

【００２２】しかし、¹³Ｃ−ＭＲＳのＳ／Ｎの低さ、代
謝物量の少なさ等によりスペクトル処理精度が低いとい
う問題があった。

【００２３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ＩＮ
ＥＰＴ、ＤＥＰＴ、ＨＳＱＣ、Ｊ結合を利用した水信号
の除去等の手法において、多次元の局所化を高精度で簡
易に実現できる磁気共鳴診断装置を提供することであ
る。

【００２４】

【００２５】

【００２６】本発明の他の目的は、時系列データがある
場合に従来の方法と比較してさらに処理精度を向上させ
得る磁気共鳴診断装置を提供することである。

【００２７】

【課題を解決するための手段】本発明は、分極移動を利
用したＨＳＱＣ等で、従来同時に印加されていた第１の
核種に対するＲＦパルスと第２の核種に対するＲＦパル
スとを、別時間に印加するものである。

【００２８】

【００２９】

【００３０】

【００３１】

【００３２】

【００３３】

【００３４】また、本発明は、スペクトラムの収集を時
間的に繰り返すことにより代謝物の時間変化を検査する
磁気共鳴診断装置において、異なる時間に収集した複数
のスペクトラムを時間軸に沿って連続して得られる波形
を、中心周波数と半値幅と位相とをスペクトラム間で共
通のパラメータとし、且つスペクトラム面積をスペクト
ラム間での変動パラメータとしたモデル式を用いてカー
ブフィッティングを行うことを特徴とする。

【００３５】

【作用】本発明によれば、従来同時に印加されていた第
１の核種に対するＲＦパルスと第２の核種に対するＲＦ
パルスとを、別時間に印加するので、第１の核種に対す
るＲＦパルスをスライス選択用パルスとして用いること
ができ、これにより多次元の局所化を高精度にしかも簡
易に実現できるようになる。

【００３６】

【００３７】

【００３８】

【００３９】

【００４０】

【００４１】また、本発明によれば、スペクトラムデー
タ量の増加に対してパラメータ数の増加はスペクトラム
面積のみであるから、従来と比較して処理精度を向上さ
せることができる。

【００４２】

【実施例】以下、本発明に係る磁気共鳴診断装置の好ま
しい実施例を図面を参照して説明する。なお、ここで
は、濃縮スピンと希釈スピンの例として、¹Ｈと、¹Ｈ
とスピン結合している希釈スピンである他の核種とし
て、¹³Ｃを例に説明する。他の核種としては、¹³Ｃの代
わりに、例えば¹⁵Ｎであってもよい。

【００４３】図１は、第１実施例の磁気共鳴診断装置の
構成図である。同図において、静磁場磁石１とその内側
に設けられた勾配コイル２及びシムコイル４により、図
示しない被検体に一様な静磁場と、静磁場と同一方向で
互いに直交するｘ、ｙ，ｚ３軸の各方向に線形傾斜磁場
分布を持つ勾配磁場が印加される。勾配コイル２は、勾
配コイル電源５により駆動され、シムコイル３はシムコ
イル電源６により駆動される。勾配コイル２の内側に設
けられた送受信コイルとしてのプローブ４は、¹Ｈに対
するＲＦパルスの送受信および¹³Ｃに対するＲＦパルス
の送信が可能であれば良く、¹Ｈ専用プローブと¹³Ｃ専
用プローブとを別々に設けても良いし、二重同調として
同一のコイルとしても兼用させても良い。プローブ４で
受信された磁気共鳴信号は¹³Ｃ受信部９で検波された
後、データ収集部１１に転送され、ここでＡ／Ｄ変換さ
れてから計算機システム１０に送られ、データ処理がな
される。送信部７，８、受信部９およびプローブ４は、
¹Ｈとスピン結合した他の核種（¹³Ｃ）の共鳴周波数で
ＲＦパルスを送信可能であり、かつ¹Ｈの共鳴周波数で
磁気共鳴信号を受信可能であるように構成される。

【００４４】以上の勾配コイル電源５、シムコイル電源
６、13Ｃ受信部９およびデータ収集部１１は、全てシー
ケンス制御部１０によって制御され、またシーケンス制
御部１０は計算機システム１２によって制御される。計
算機システム１２はコンソール１３からの指令により制
御される。データ収集部１１から計算機システム１２に
入力された磁気共鳴信号は、フーリエ変換等が行われ、
それに基づいて被検体内の所望原子核の密度分布の画像
データが再構成される。この画像データは画像ディスプ
レイ１４に送られ、画像として表示される。

【００４５】本実施例では、¹³Ｃに対して選択的に印加
されるＲＦパルスを、¹Ｈのスライス選択パルス及びス
ライス勾配磁場とは同時には印加しないことを特徴とし
ている。これは、¹³Ｃに対して選択的に印加されるＲＦ
パルスと勾配磁場とを同時に印加すると、¹³Ｃの１８０
゜反転特性あるいは９０゜励起特性がスライス勾配磁場
により劣化し、編集損あるいは磁化移行損が生ずるた
め、Ｓ／Ｎ損を引き起こすという理由による。

【００４６】図２にスライス選択励起パルスを２軸に用
いて、他の軸に関しては選択飽和パルスをプリパルスと
して用いる場合のパルスシーケンスを示す。図２の例で
は、まずｚ軸方向に関して特定のスライス領域以外の領
域が、プリパルスとしての選択飽和パルスにより疑似飽
和される。これによりｚ軸方向に関して特定のスライス
領域が局所化される。

【００４７】このプリパルスの後に、ＩＮＥＰＴのパル
ス列が実行される。まず、¹Ｈに対する９０゜パルス
（励起パルス）が、周波数調整され、スライス選択励起
パルスとしてスライス勾配磁場Ｇx の存在下で印加され
る。これによりｘ軸方向に関する局所化がなされる。次
に¹Ｈの９０゜パルスの中心から、１／４Ｊ経過後に、
¹Ｈに対して１８０゜パルス（再結像パルス）と、¹³Ｃ
に対して１８０゜パルス（反転パルス）とが同時に印加
される。

【００４８】これら１８０゜パルスから１／４Ｊ経過後
に、¹Ｈに対して２番目の９０゜パルス（励起パルス）
が周波数調整され、スライス選択励起パルスとしてスラ
イス勾配磁場Ｇy の存在下で印加される。これによりｙ
軸方向に関する局所化がなされ、上記ｚ、ｘ軸と併せ
て、３次元の領域限定が実現される。

【００４９】そして、この後に、¹³Ｃに対して９０゜パ
ルスが印加され、これにより局所領域内の¹Ｈの磁化ス
ピンが¹³Ｃに移行した状態で磁気共鳴信号が得られる。
この際、¹³Ｃに対する最後の９０゜パルスは、被検体の
全領域の¹³Ｃを倒すため、全領域からの¹³Ｃそのものの
信号がプローブ４に誘起される。しかし、局所化領域か
ら磁化移行される分に関する縦緩和時間Ｔ1 は、¹Ｈの
Ｔ1 であるのに対し、全領域からの¹³Ｃ信号は¹³ＣのＴ
1 となることと、Ｔ1 （¹Ｈ）よりもＴ1 （¹³Ｃ）が長
いことより、局所領域外の信号は局所領域内の信号と比
較して小さくなる。このため、特性の良い局所化信号を
得ることができる。

【００５０】ＩＮＥＰＴの¹Ｈに対する１番目の９０゜
パルス（励起パルス）の位相を反転させ、すなわち¹Ｈ
に対して−ｘ軸方向に関して１番目の９０゜パルスを印
加し、これに同様のシーケンスを続けて、分極移動より
生ずる信号は、¹Ｈの９０゜パルスの位相を反転しない
で得た信号に対して、１８０゜反転する。これに対し¹³
Ｃそのものの信号の位相は、¹Ｈの９０゜パルスの位相
反転／非反転に関わらず、同位相として保存されるた
め、¹Ｈの９０゜パルスの位相反転／非反転で得た両信
号の差分をとることにより、局所化領域からのみの信号
を得ることができる。これは、図３に示すようにＩＮＥ
ＰＴの¹Ｈにかける最後の９０゜パルス（励起パルス）
の位相の反転によっても、同様に、分極移動による移行
した磁化の位相を反転することが可能であり、差分によ
って局所化特性を向上させることができる。

【００５１】従来の方法では３軸方向全て選択飽和パル
スにより局所化を行うため、選択飽和パルスとＩＮＥＰ
Ｔの第１番目の¹Ｈの９０゜パルスとの時間間隔が開い
てしまい、縦磁化が回復してしまうという問題があっ
た。これに対し、この図２、図３に示したシーケンスで
は、１軸方向のみ選択飽和を行うために従来の方法と比
較して縦磁化の回復が少なく、従来の方法と比べて局所
化特性が向上する。また、¹Ｈに対する１８０゜パルス
の印加により化学シフトのリフォーカスが行えるため磁
化効率が劣化しない。また、¹Ｈにかける９０゜パルス
（励起パルス）の位相に伴う２回のシーケンスの走行に
より、局所化が可能なため観測時間が長くならない。

【００５２】なお、図３には遷移経路（コヒーレンス経
路）の選択のため、スライス領域選択のための勾配磁場
以外に、 1Ｈに対する１８０゜パルス（再結像パルス）
の前後で強度の時間積分が同一の遷移経路選択用の勾配
磁場Ｇadd を印加している。これにより、 1Ｈに対する
最初の９０°パルスを受けずに、再結像パルス及び２番
目の９０パルスのみの影響を受けた所望のスライス領域
以外からの信号の発生を排除することができる。このＧ
add は、方向依存性を持たず、Ｇｘ，Ｇｙ，Ｇｚのいず
れでも良く、またＧｘ，Ｇｙ，Ｇｚのうち任意の２方向
を組み合わせても、Ｇｘ，Ｇｙ，Ｇｚの３方向を組み合
わせてもよい。また、この実施例のように所望の領域外
の信号を除去するための遷移経路選択の勾配磁場Ｇadd
の印加は以下に説明する実施例においても必要である。

【００５３】第１実施例の変形例を図４に示す。この方
法では、選択飽和を用いないで、残りの１軸（この場合
はｚ軸）をエンコードを行うことにより各部位の信号を
得ることができる。また、従来の技術で説明した図５
７、図５８、図５９のようにデカップリングを行う方法
も応用することが可能である。これを図５７を応用した
例を図５に、図５８を応用した例を図６に示す。また、
これらのデカップリングパルスを印加する方法では９０
゜（¹³Ｃ）パルス印加にともなう¹³Ｃそのものの信号は
時間間隔Δの設定により、局所化外の信号を消去するこ
とが可能である。

【００５４】この第１実施例では、パルス間隔を１／４
Ｊ（Ｊは¹Ｈと¹³Ｃのスピン結合定数）としているが、
測定対象内のＣとＨの結合がＣＨの結合のみあるいはＣ
Ｈ₂の結合のみあるいはＣＨ₃の結合のみの場合にはこ
の間隔は（１＋２ｎ）／４Ｊ（ｎは整数）としてもよ
い。

【００５５】しかし、例えばＣＨ₃の結合ではＪが125
Hz、ＣＨ₂の結合では160 Hzというように、測定対象の
Ｊは数種類のことがしばしばであり、上記パルス間隔を
例えば３／４Ｊあるいは５／４Ｊというように長く設定
すると、ＣＨ₂に最適なパルス間隔とＣＨ₃に最適なパ
ルス間隔の差が大きくなり磁化移行の効率が悪くなる。
この理由により、パルス間隔はできるだけ短く設定する
方が効率的であり、すなわち１／４Ｊとするのが良い。
この場合、例えばＪ＝160Hz の場合、１／４Ｊ＝１．６
ms となり、第１実施例では最初の９０゜パルス（1
Ｈ）の選択励起パルス幅が制約され、システムによって
は第１実施例を実現できないこともある。

【００５６】このような選択励起パルス幅の制約を受け
ない方法を図７（ａ），（ｂ）に示す。図７（ａ）のよ
うに１８０゜（13Ｃ）パルスをエコー生成時刻よりも１
／４Ｊ前、あるいは図７（ｂ）のように第１の９０゜（
¹Ｈ）パルスのピーク時刻よりも１／４Ｊ後に印加する
ことにより、時刻ｔａにおける¹³Ｃに結合した¹Ｈ（こ
れを¹Ｈ｛¹³Ｃ｝と記す）と、¹²Ｃに結合した¹Ｈ（こ
れを¹Ｈ｛¹²Ｃ｝と記す）の磁化を図５５のようにする
ことが可能となり、このため分極移動を生起することが
できる。従来のＩＮＥＰＴシーケンスでは¹Ｈのパルス
間隔は１／４Ｊと制約されていたが、本方法では１８０
゜（¹³Ｃ）パルスの印加時刻を¹Ｈのエコー生成時刻あ
るいは第１の９０゜（¹Ｈ）パルスを基準として設定す
ることが可能なため、¹Ｈのエコー時間すなわち¹Ｈの
パルス間隔を任意の長さに設定することができる。この
ため、¹Ｈの選択励起パルスの幅を自由に設定すること
が可能となる。

【００５７】次に、これらの方法を局所化に応用した一
つの例を図８に示す。この方法では、上に説明したよう
に¹Ｈのパルスの間隔τを任意に設定できるため、選択
励起パルスの幅は問題にならず、実現に当たってハード
の制約を受けることはない。１／４Ｊ＝１．６ ms の場
合でも、第１の選択励起パルスの幅は３ ms とすること
ができ、臨床機において十分に実現可能である。また、
第１実施例で述べたように¹Ｈの第１番目のパルスの９
０゜x （¹Ｈ）パルスの位相あるいは¹Ｈの第３番目の
パルスの９０゜y （¹Ｈ）パルスの位相を反転させて得
られる信号の差分により局所化特性をさらに向上させる
ことも第１実施例と同様に可能である。

【００５８】図９には、図４に示した方法と同様に遷移
経路選択のための勾配磁場パルスＧadd を印加して局所
化特性を向上させるシーケンスを示す。ここで注意すべ
きは、勾配磁場パルスＧadd をＲＦパルスと重ならない
ように位置設定することが必要な点にある。

【００５９】第１実施例においてもデカップリングを行
うための図５７、図５８、図５９で説明した従来の方法
と組み合わせて用いることが可能である。これらのデカ
ップリングを行うためのシーケンスを図１０、図１１、
図１２に示す。

【００６０】臨床機の制約がさらに厳しく、つまり選択
励起パルスの幅を３ ms よりも長くしなければならない
という制約がある場合、図１３のシーケンスが好まし
い。このシーケンスでは最後の９０゜y （¹Ｈ）パルス
をハードパルスとしてそれよりも１／４Ｊ前に１８０゜
（¹³Ｃ）パルスを印加する方法を用いているため、選択
励起パルスの幅を任意に設定でき、パルス幅の制約を受
けることは無い。また、この方法においてもかっこ内に
示した遷移経路選択のための勾配磁場Ｇadd を印加して
局所化特性を向上させることができる。

【００６１】上述したように、ＩＮＥＰＴによる分極移
動を起こすには、ＩＮＥＰＴの最後のＲＦパルス、すな
わち９０゜y （¹Ｈ）を印加する時点で¹Ｈ｛¹²Ｃ｝と
¹Ｈ｛¹³Ｃ｝とが図５５のような方向を向いていれば良
く、つまり、９０゜y （¹Ｈ）パルスの印加時点で化学
シフトがリフォーカスされておれば良い。これを用いた
１例を図１４に示す。図１４に対する図６４に示した従
来例との違いは図６４ではエコーを最後の９０゜
（¹Ｈ）パルスの１／２Ｊ前の時刻ｔｅで集めているの
に対し、図１４ではエコーを時刻ｔａで集めている点で
あり、このため、本実施例では¹Ｈの化学シフトのリフ
ォーカスの役割をする１８０゜（¹³Ｃ）パルスの印加が
可能となり、¹Ｈの全ての化学シフトに対して分極移動
の効率を最大にすることができる。また、図１４に示す
実施例を用いることにより、臨床機の制約がさらに厳し
くつまり選択励起パルスの幅を３ ms よりも長くしなけ
ればならないという制約がある場合にも３次元の局所化
が可能となる。

【００６２】次にＤＥＰＴパルスシーケンスの改良につ
いて説明する。従来、ＤＥＰＴを局所化に利用した場
合、前述の通り図６５のように第１番目のパルスである
９０゜x （¹Ｈ）のみを選択励起パルスにできるため、
１次元の選択のみが可能で２次元以上の領域限定を行う
には選択飽和パルスやＩＳＩＳパルスをＤＥＰＴパルス
の前に印加しなければならないという問題があった。こ
こでは、２次元以上の領域限定（局所化）を実現する。
このシーケンスは、図１５、図１６に示されている。図
１５の方法は９０゜（¹³Ｃ）パルスを¹Ｈのエコー生成
の１／２Ｊ前に印加する方法であり、¹Ｈの２つのパル
スの印加時刻と¹³Ｃの印加時刻をずらすことが可能とな
る。図１６の方法では、９０゜（¹³Ｃ）パルスの印加時
刻は図１５の方法と同様であるが、１８０゜（¹³Ｃ）パ
ルスの印加時刻をθ±ｙの印加時刻とずらすことによ
り、¹Ｈの３つのパルスの印加時刻と¹³Ｃの印加時刻と
をずらすことが可能となる。また、いずれの方法におい
てもτは任意の長さに設定可能で、図１６のτc の長さ
も任意に設定することができる。

【００６３】図１５や図１６の方法を用いて局所化する
具体的なシーケンスを図１７、図１８に示す。いずれ
も、¹ＨにかけるＲＦパルスのうち、適当な３つをスラ
イス選択パルスとして、勾配磁場の存在下で印加する。
このとき、図１５や図１６のように、スライス選択パル
スとした¹ＨのＲＦパルスに対して、異なるタイミング
で¹³ＣへのＲＦパルスが印加されるように、¹³ＣのＲＦ
パルスのタイミングをずらす。図１７、図１８には、遷
移選択のための勾配磁場Ｇadd を印加して局所化特性を
向上させることも併記している。Ｇadd １、Ｇadd ２、
Ｇadd ３はいずれか１つを採用してもよいし、あるいは
全てを用いてもよい。

【００６４】図１８の方法はＩＮＥＰＴの局所化におい
て説明した方法（図１４）と同様に、θy （1 Ｈ）パル
スにおいて¹Ｈのエコーを集める方法であり、この方法
により３次元の局所励起化が可能となる。また、両方法
共に¹Ｈの最後のθｙパルスの位相を反転させる、すな
わちθｙとθ−ｙとすることにより分極移動による信号
の位相を反転することができ、これらの信号の差分をと
ることにより、９０゜（¹³Ｃ）により生ずる¹³Ｃそのも
のの信号を除去することが可能である。つまり、この方
法を用いて局所化特性を向上させることができる。

【００６５】次に、図１６の方法を用いて局所化する方
法を、図２０に示す。この方法では、¹³Ｃ側のリフォー
カスのためにθ±y （¹Ｈ）パルスにおいて印加するＧ
ｚスライス勾配磁場と同等のリフェーズ効果を持つＧｚ
勾配磁場を１８０゜（¹³Ｃ）パルスの後に印加する必要
がある。図１９に示すレールトビーテルヴァンスタ
ベレ等の特開平２−４６８２６号公報の発明では、デー
タ収集期にデカップリングパルスを印加していない。彼
らの方法で得られるデータではＪ結合によりスペクトル
がスプリットするため、複数のピークが混在する生体か
らのスペクトルでは非常に煩雑になるという欠点があ
る。これに対し、図２０の方法ではデカップリングパル
スを印加するため、Ｊ結合によりスプリットしたピーク
が集まり、編集が用意になるという長所を持つ。また、
従来の図１９の方法では、遷移選択の勾配磁場パルスを
印加していないため、領域外からの信号の混入がある。
例えば、ｘ方向の領域選択は受けず、Ｇｙスライスの¹
Ｈの第２番目のパルスとＧｚスライス¹Ｈの第３番目の
パルスによる信号、すなわちｙ平面に平行な平面ととｚ
平面に平行な平面との交差領域からの信号が全て観測信
号となる。これに対し、今回発明の図２０の方法では、
遷移選択のための勾配磁場パルスＧadd １、Ｇadd ２の
印加のにより、所望の領域からの信号を得ることが可能
であり、局所化特性を向上させることが可能となる。Ｇ
add １、Ｇadd ２はどちらか一方を印加しても良いし、
両方を印加することも可能である。また、それぞれのＧ
add にはＧｘ，Ｇｙ，Ｇｚのいずれを用いても良く、ま
た複数の勾配磁場パルスを用いても良い。

【００６６】また、１次元の場合であるが、９０゜（¹
Ｈ）選択励起パルスと１８０゜（¹Ｈ）パルスとの時間
間隔が１／２Ｊであり、臨床機の制約から９０゜選択励
起パルスと１８０゜の期間にスライス勾配磁場のリフォ
ーカスを印加できない場合の発明を図２１に示す。リフ
ォーカス勾配磁場は１８０゜x （¹Ｈ）パルスとθy（
¹Ｈ）パルスの間に印加すれば良く、かつ¹³Ｃ側のリフ
ォーカスのため１８０゜（¹³Ｃ）パルスの後にも印加す
る必要がある。

【００６７】図２２（ａ），（ｂ）、図２３（ａ），
（ｂ）には、J.M.Bulsing 等がJournal of Magnetic Re
sonance,vol.56,p.167,(1984) において発表したＰＯＭ
ＭＩＥ法を３次元局所化に応用した実施例を示す。第３
番目の９０゜ｘ（¹Ｈ）パルスの時点で¹Ｈのエコー信
号を生成することで、¹Ｈの高周波磁場と¹³Ｃの高周波
磁場との印加時間を分離することができるため、図１８
で示したような３つの¹Ｈの高周波磁場でエコーを生成
する方法を本方法に応用する実施例も可能である。

【００６８】図２４には局所励起ＤＥＰＴ法の第２実施
例のシーケンスを示す。

【００６９】第２実施例は、ＨＳＱＣ（Hetronuclear S
ingle-Quantum-Coherence ）法における局所励起化に関
する。図２５は、第２実施例による磁気共鳴診断装置の
構成図である。図１と同じ部分には同符号を付して説明
は省略する。勾配コイル電源５、シムコイル電源６、受
信部９，１６、およびデータ収集部１１は、全てシーケ
ンス制御部１５によって制御され、後述するような改良
されたパルスシーケンスを実行する。

【００７０】次に局所励起方法について説明する。局所
励起化は全て、¹ＨのＲＦパルスで実行することを特徴
の１つとする。これは、¹³Ｃでは化学シフトによる位置
ずれが問題となるのに対し、¹Ｈでは位置ずれの影響が
小さいためである。

【００７１】また、¹³Ｃの高周波磁場パルス（ＲＦパル
ス）は¹Ｈのスライス選択パルスおよびスライス勾配磁
場とは同時には印加しないことを特徴の１つとしてい
る。これは、同時に印加すると、¹³Ｃの１８０゜反転特
性あるいは９０゜励起特性が勾配磁場により劣化し、編
集損あるいは磁化移行損が生ずるため、Ｓ／Ｎ損を引き
起こすという理由による。

【００７２】図２６に、従来例で説明したパルスシーケ
ンスにスライス選択パルスを用いる場合のシーケンスを
示す。このシーケンスでは、まずｙ，ｚ方向の選択を行
うために関心領域外の選択飽和を行う。次に、水信号抑
圧パルスを印加する。この後に、¹Ｈに９０゜選択励起
パルス（この例ではｘ方向の選択）を印加する。これに
より局所領域からの信号を得ることができる。データ収
集の期間のデカップリングパルスは印加してもしなくて
もよい。図２６の下段かっこ内には、¹Ｈスピンが展開
している期間中の遷移経路選択のための勾配磁場Ｇadd
を併記している。

【００７３】次にこの方式でｔ１期間の中央の１８０゜
パルス（反転パルス）を選択励起パルスとした方法を図
２７に示す。この場合は、勾配磁場による遷移の選択が
必要となり、図２７に示すように選択励起する方向と同
じ方向の勾配磁場を印加する。また、このｙ勾配磁場の
大きさは、¹³Ｃの１量子のみを選択できるように設定す
る。すなわち、１８０゜選択励起パルスの中心を境とし
てこれ以前のＧｙの勾配磁場強度の時間積分をＧ1 、以
後のＧｙのそれをＧ2 、９０゜y （¹Ｈ）パルスと１８
０゜（¹Ｈ）パルスの間のＧｙをそれをＧ3 とした時、
この実施例の場合ではＧ1 ：Ｇ2 ：Ｇ3 を約１：１：−
１としている。この比率は、Jesus Ruiz-Cabello等がJo
urnal of Magnetic Resonance,vol.100,p.282-p.302,19
92に示した方法を用いて設定すれば良い。

【００７４】¹³Ｃの最初の９０°パルスから¹Ｈの反転
パルス（反転スライス選択パルス）までの区間１、¹Ｈ
の反転パルスから¹³Ｃの２回目の９０°パルスまでの区
間２、¹³Ｃの２回目の９０°パルスから¹³Ｃの２回目の
１８０°パルス（反転パルス）までの区間３、¹³Ｃの２
回目の１８０°パルスからデータ収集までの区間４の各
々の期間に印加する、スライス勾配磁場と同軸の勾配磁
場に関する強度の時間積分Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４を、Ｇ1 ＋Ｇ2 ＋４Ｇ3 −４・Ｇ４＝０ …（１）Ｇ1 ＋Ｇ2 −４Ｇ3 ＋４・Ｇ４＝０ …（２）のいずれか一方の式を満たすように設定すれば、¹³Ｃの
１量子遷移経路を選択できる。

【００７５】図２６、図２７において、パルス間隔を１
／４Ｊ（Ｊは¹Ｈと¹³Ｃのスピン結合定数）としている
が、測定対象内のＣとＨの結合がＣＨの結合のみあるい
はＣＨ₂の結合のみあるいはＣＨ₃の結合のみの場合に
はこの間隔は（１＋２ｎ）／４Ｊ（ｎは整数）としても
よい。

【００７６】しかし、例えばＣＨ₃の結合ではＪが125
Hz、ＣＨ₂の結合では160 Hzというように、測定対象の
Ｊは数種類のことがしばしばであり、上記パルス間隔を
例えば３／４Ｊあるいは５／４Ｊというように長く設定
すると、ＣＨ₂でのパルス間隔とＣＨ₃でのパルス間隔
の差が大きくなり磁化移行の効率が悪くなる。この理由
により、パルス間隔はできるだけ短く設定する方が効率
的であり、すなわち１／４Ｊとするのが良い。この場
合、第１の方法では最初の９０゜パルス（¹Ｈ）の選択
励起パルスの幅が制約され、システムによっては第一の
方法を実現できないことも有り得る。

【００７７】選択励起パルス幅の制約の無い方法が、以
下から述べる方法である。

【００７８】この方法の中心となる技術が、図２９
（ａ），（ｂ）に示す１／２Ｊよりも長い¹Ｈのエコー
時間の設定が可能なＩＮＥＰＴ法の改良である。図２８
にはＩＮＥＰＴシーケンスを示し、ＩＮＥＰＴシーケン
スのの時刻ａにおける¹Ｈ｛¹²Ｃ｝（¹²Ｃに結合した¹
Ｈ）と¹Ｈ｛¹³Ｃ｝（¹³Ｃに結合した¹Ｈ）の様子を図
３０に示す。この図３０のスピンの状態で９０゜-y（¹
Ｈ）パルス，９０゜x （¹³Ｃ）パルスを印加して分極移
動を起こすことができる。図２９のシーケンスにおいて
も、これは成り立つ。つまり、図２９の時刻ａの時点に
おいても¹Ｈ｛¹²Ｃ｝と¹Ｈ｛¹³Ｃ｝とは、図３０に示
す様になり、続く９０゜-y（¹Ｈ）パルス，９０゜x （
¹³Ｃ）パルスの印加により分極移動を起こすことができ
る。

【００７９】この方法を用いた具体的シーケンスを図３
１に示す。図３１のシーケンスでブロックＡの範囲が変
形されたＩＮＥＰＴによる分極移動である。分極移動ま
でのエコー時間が従来の１／２Ｊではなく、任意のτと
設定することが可能であり、ブロックＡのように選択励
起パルスを印加することが可能となる。

【００８０】図３１に示す方法ではブロックＡ内で２軸
方向の選択励起を行う。９０゜パルスのリフォーカス勾
配磁場は、１８０゜y （¹Ｈ）パルスと１８０゜
（¹³Ｃ）パルスとの間に印加する。分極移動後のｔ１期
間内での１８０゜パルスで３軸目の選択励起を行う。ま
た、ｔ１期間内で遷移の選択を行う。ｔ１期間後に逆Ｉ
ＮＥＰＴを行い、¹Ｈ側に磁化を戻す。

【００８１】図３２には局所励起化の別の実施例を示し
た。本方法では１８０゜（¹³Ｃ）パルスを９０゜x （¹
Ｈ）パルスと１８０゜y （¹Ｈ）パルスの間に印加し、
９０゜選択励起パルスのリフォーカス勾配磁場を１８０
゜y （¹Ｈ）パルスと９０゜-y（¹Ｈ）パルスの間に印
加している。この方法でも分極移動局所励起化を行うこ
とができる。

【００８２】図３１、図３２に示した実施例では、逆Ｉ
ＮＥＰＴの際に１８０゜（¹Ｈ）パルス、１８０゜（¹³
Ｃ）パルスを印加している。これらのパルスの役割は、
化学シフトおよび磁場不均一性のリフォーカスであり、
印加は必ずしも必要ではない。ただし、データ収集期に
デカップリングを行う際には９０゜y （¹Ｈ）パルス印
加から１／２Ｊ後からデカップリングを行わねばならな
い。このシーケンスを図３３に示す。これは図３２の変
形例であるが、図３１の場合でも同様に変更することが
できる。

【００８３】図３３において、¹³Ｃの１量子遷移経路を
選択するために、¹³Ｃの最初の９０°パルスから¹Ｈの
再結像パルス（再結像スライス選択パルス）までの区間
１、1 Ｈの再結像パルスから13Ｃの２回目の９０°パル
スまでの区間２、13Ｃの２回目の９０°パルスからデー
タ収集までの区間３の各々の期間に印加する、スライス
勾配磁場と同方向の勾配磁場に関する強度の時間積分Ｇ
１、Ｇ２、Ｇ３を、Ｇ1 ＋Ｇ2 ＋４Ｇ3 ＝０ …（３）Ｇ1 ＋Ｇ2 −４Ｇ3 ＝０ …（４）のいずれか一方の式を満たすように設定すれば、¹³Ｃの
１量子遷移経路を選択できる。

【００８４】ＨＳＱＣ法では図示の通り複数の¹ＨのＲ
Ｆパルスを有している。この性質を利用して選択励起パ
ルスを様々組み合わせて局所励起化を行うことが可能で
ある。

【００８５】これに関し、図３４には局所励起化の別の
実施例を示した。この方法では、¹³Ｃに結合した¹Ｈス
ピンをｚ軸に戻して¹³Ｃに分極を起こさせる役割をする
９０゜-y（¹Ｈ）パルスと分極を起こした¹³Ｃを観測す
るための９０゜x （¹³Ｃ）を同時刻に印加する必要の無
い性質を利用している。つまり、上記説明した９０゜-y
（¹Ｈ）パルスで選択励起を行い、９０゜x （¹³Ｃ）は
同時刻には印加しない。この後のｔ１期間で、２軸目の
選択励起を行い、¹Ｈ磁化に戻す際の９０゜y（¹Ｈ）
パルスで３軸目の選択励起を行う。

【００８６】図３５には選択励起特性の良い９０゜（¹
Ｈ）パルスのみで選択励起を行うシーケンスを示した。

【００８７】次に勾配磁場により遷移を選択した場合、
全ての遷移を選択することができないため信号強度が１
／２となるという問題を解決するシーケンスを説明す
る。このシーケンスを図３６に示す。ＨＳＱＣの基本シ
ーケンスは従来の方法と同様であるが、遷移選択のため
の勾配磁場の印加方法が異なる。図３６に示すようにｔ
１期間内の１８０゜（¹Ｈ）パルスの前後で、同じ大き
さの勾配磁場を反転させて印加する、すなわち前後で勾
配磁場強度と印加時間の積を１：−１とすることにより
全ての遷移を選択することが可能となる。この原理を図
３６のシーケンスの遷移の様子を示した図３７を用いて
説明する。ただし、ＩＳ系とし、ＮＭＲの慣例に従い、
¹Ｈ，¹³ＣをそれぞれＩ，Ｓとおいている。

【００８８】まず、分極移動後にＳ+ とＳ- の遷移が展
開する。この際に、図３６に示す反転させた勾配磁場を
印加することによりＳ+ ，Ｓ- の両方、つまり全ての遷
移がリフォーカスされる。これに対し、Ｈ₂Ｏの¹Ｈの
ようにＳスピンと結合していないスピンはこの遷移選択
勾配磁場ではディフェーズされる。この結果、ＩＳスピ
ンのみ選択することができる。

【００８９】図３６の方法において逆ＩＮＥＰＴで¹³Ｃ
から¹Ｈに磁化を戻す際の９０゜y（¹Ｈ）パルスより
生ずる水¹Ｈ等を消去するためのシーケンスを図３８に
示した。これは、¹Ｈ｛¹³Ｃ｝を縦２スピンオーダーに
その他の信号を横磁化にした状態でディフェーズ勾配磁
場を印加し、その後に９０゜（¹Ｈ）パルスを印加して
¹Ｈ｛¹³Ｃ｝のみを観測することを含む。

【００９０】また、上記の方法において、A.G.Palmer等
の方法（Journal of Magnetic Resonance vol.93,p.151
〜p.170(1991) ）を用いてさらに感度を上げることが可
能である。図３６のシーケンスでA.G.Palmer等の方法を
追加したシーケンスを図３９に示す。この方法では、逆
ＩＮＥＰＴの後にブロックＢのシーケンスを印加するこ
とにより感度をさらに２^1/2倍向上させることができ
る。なお、図３６、図３８、図３９に示した方法は磁気
共鳴診断装置のみならず分析用の磁気共鳴分光装置にお
いても同様に用いることができ、同様に感度を向上させ
ることができる。

【００９１】次に上記方法を局所励起化に応用したシー
ケンスを図４０、図４１に示す。特に図４１の場合、遷
移を選択するｔ１期間内の１８０゜（¹Ｈ）パルスで選
択励起を行い、遷移のための勾配磁場Ｇｘは、この１８
０゜（¹Ｈ）パルスの前後で、時間積分Ｇ1 ：Ｇ2 ＝
１：−１のようになる。

【００９２】以上の方法は全て勾配磁場を用いて水信号
の除去を行う方法であるが、水信号抑圧や水信号以外の
選択励起等において局所励起するという方法もある。計
測前に印加するプリパルスとして水信号抑圧を用いた場
合のシーケンスの１例を図４２に示す。

【００９３】また、ｔ１期間ではＳの１量子遷移が展開
するのでこれを検出することが可能である。図４３に
は、Ｓ／Ｎ向上のためにｔ１期間においてもデータを収
集するシーケンスを示した。このｔ１期間のデータ収集
は以上までに説明した全てのシーケンスで可能である。
これら各所で収集したデータを、加算平均等適当な信号
処理を処して取り扱えばＳ／Ｎ向上に寄与する可能性が
ある。この加算処理には２次元データρ（ω¹Ｈ，ω¹³
C ）のω¹³C 方向に投影を行ない、ρ１（ω¹³C）と
し、ｔ１期間にデータ収集して構成したρ２（ω¹³C ）
と加算するという方法を用いればよい。ｔ１期間のデー
タポイント数は各エンコード毎に変化することと、この
データポイント数と全エンコード数とは一般的に一致し
ないことより、ρ１（ω¹³C ）とρ２（ω¹³C ）とは単
純には加算できない。このため、０フィリング等の処理
によりポイント数を合わせることが必要となる。

【００９４】第３実施例は局所領域からの信号取得が可
能な異核種間のＪ結合を利用する水信号除去法の改良に
関する。

【００９５】図４４は、第３実施例による磁気共鳴診断
装置の構成図である。なお、図２５と同じ部分には同符
号を付して説明は省略する。勾配コイル電源５、シムコ
イル電源６、¹Ｈ送信部７、¹³Ｃ送信部８、¹Ｈ受信部
１６及びデータ収集部１１は、全てシーケンス制御部１
７によって制御され後述するパルスシーケンスが実行さ
れる。

【００９６】次に局所励起を行う方法について説明す
る。本実施例では、局所励起化は全て ¹ＨのＲＦパルス
で行なうことを特徴の１つとする。この特徴により、¹³
Ｃでは化学シフトによる位置ずれが問題となるのに対
し、¹Ｈでは位置ずれの影響が小さくなるという効果が
生じる。

【００９７】また、¹³Ｃの高周波磁場パルス（ＲＦパル
ス）は¹Ｈのスライス選択励起パルスおよびスライス勾
配磁場とは同時には印加しないことを特徴の１つとして
いる。同時に印加すると、¹³Ｃの１８０゜反転特性ある
いは９０゜励起特性が勾配磁場により劣化し、編集損が
生ずるため、Ｓ／Ｎ損を引き起こすという問題を生じす
るが、この問題をこの特徴は解決する。

【００９８】図４５は局所領域からの¹Ｈ｛¹³Ｃ｝信号
のみを取得するためのシーケンスを示す。このシーケン
スでは、選択飽和パルスをプリパルスとして用いること
で、関心領域外の信号を疑似飽和し、局所化を可能とす
る。また、９０゜パルス（励起パルス）の不完全性から
若干残る水信号に関しては、図４５の通り第１の９０゜
ｘ（¹Ｈ）パルスの位相を反転させて、同じシーケンス
を再度実行し、得られた両信号の差分をとることにより
除去することが可能である。また、図６９のように図４
５のパルス列の後ろにデータ収集パルス列を追加して２
次元データを収集することも可能である。

【００９９】図４５の下段かっこ内には遷移経路の選択
のための勾配磁場Ｇadd を併記している。

【０１００】図４６、図４７にスライス選択励起による
局所化を実現するシーケンスを示す。図４６は２次元の
局所化であり、３次元の局所化を行うにはプリパルスと
して選択飽和を用いる、あるいは１次元はエンコードに
よって分離するという方法を用いれば良い。また、図４
６のかっこ内には遷移経路選択の勾配磁場Ｇadd を併記
した。Ｇadd の印加により、遷移経路が選択されるた
め、局所化特性が向上する。Ｇadd にはＧｘ，Ｇｙ，Ｇ
ｚのいずれかの勾配磁場を用いれば良く、このうちの１
つの勾配磁場を用いても良いし、複数の勾配磁場を用い
ても良い。

【０１０１】また、図４６、図４７では¹³Ｃデカップリ
ングパルスは印加していないが、最後の９０゜（¹Ｈ）
パルスの１／２Ｊの後に¹³Ｃデカップリングパルスを印
加しながらデータ収集する方法や、１／４Ｊ後に１８０
゜（¹Ｈ）パルスと１８０゜（¹³Ｃ）パルスとを印加し
てそれから１／４Ｊ後に印加する方法等を用いても良
い。

【０１０２】図４６、図４７において、パルス間隔を１
／４Ｊ（Ｊは¹Ｈと¹³Ｃのスピン結合定数）としてい
る。これは¹Ｈから¹³Ｃへの磁化移行の効率が最大とな
るためである。ただし、この間隔は（１＋２ｎ）／４Ｊ
（ｎは整数）としてもよい。

【０１０３】しかし、例えばＣＨ₃の結合ではＪが125
Hz、ＣＨ₂の結合では160 Hzというように、測定対象の
Ｊは数種類のことがしばしばであり、上記パルス間隔を
例えば３／４Ｊあるいは５／４Ｊというように長く設定
すると、ＣＨ₂でのパルス間隔とＣＨ₃でのパルス間隔
の差が大きくなり磁化移行の効率が悪くなる。この理由
により、パルス間隔はできるだけ短く設定する方が効率
的であり、１／４Ｊとするのが良い。この場合、第１の
方法では最初の９０゜パルス（¹Ｈ）の選択励起パルス
幅が制約され、システムによっては第１の方法を実現で
きないことも有り得る。

【０１０４】選択励起パルス幅の制約から解放され得る
シーケンスを図４８、図４９、図５０に示す。これらの
シーケンスでは最後の９０゜（¹Ｈ）パルスを印加しな
い場合、時刻ｔａにおいて¹Ｈ｛¹³Ｃ｝と水1 Ｈ等が図
７１のような方向を向いていれば良いという性質を利用
している。つまり、１８０゜（13Ｃ）パルスを第１の９
０゜ｘ（¹Ｈ）パルスの１／４Ｊ後に印加することによ
り、図７１のような方向を向き、τの長さには依存しな
い。このためτは任意の長さに設定して良く、スライス
選択励起パルスの幅を自由に設定できる。デカップリン
グに関しても図４６、図４７の場合と同様にすることが
可能である。また、図４８、図４９、図５０では１８０
゜（¹³Ｃ）パルスを９０゜ｘ（¹Ｈ）パルスから１／４
Ｊ後に印加しているが、この代わりに時刻ｔａから１／
４Ｊ前の時刻に１８０゜（¹³Ｃ）パルスを印加しても良
い。

【０１０５】本実施例によれば、¹Ｈの第１の９０°パ
ルスから１／４Ｊ経過後と、¹Ｈの第２の９０°パルス
の１／４Ｊ前との一方のタイミングで¹³Ｃに対して反転
パルスを印加し、第１の９０°パルスと第２の９０°パ
ルスとの少なくとも一方をスライス選択励起パルスとし
てスライス勾配磁場の存在下で印加することで、急峻な
磁場スイッチングの要求による装置に対する過度の負荷
を解消しながら、異核種間のＪ結合を利用した水信号の
除去法において局所化できる。

【０１０６】第４実施例は時系列データ解析の際にデー
タ処理精度を向上させるための方法に関する。

【０１０７】図５１は、本実施例に関わる磁気共鳴診断
装置の構成図である。同図において、図２５と同じ部分
には同符号を付して説明は省略する。勾配コイル電源
５、シムコイル電源６、送信部７，８、受信部９，１６
及びデータ収集部１２は、全てシーケンス制御部１９に
よって制御され、スペクトルデータを収集するためのパ
ルスシーケンスが時間的に繰り返し実行される。これに
より異なる時間に収集した複数のスペクトルデータが獲
得される。計算機システム１８はプローブ４から受信部
９，１６及びデータ収集部１１を介して送られる磁気共
鳴信号をフーリエ変換し、スペクトルを求める。このス
ペクトルは画像ディスプレイ１４に送られ表示される。

【０１０８】次に、スペクトル処理精度を向上させる方
法に関して説明する。なお、以下に述べる方法は時系列
で複数のスペクトルがある場合に適用可能であり、¹³Ｃ
−ＭＲＳに限定される方法では無く、かつ磁気共鳴診断
装置に限定される方法ではない。

【０１０９】まず、スペクトルの成分が１つの場合を考
える。図５２（ａ）乃至（ｅ）に異なる時間に収集した
スペクトルを示す。これらのスペクトルの時系列データ
に対し、従来では例えばｔ＝ｔ１のスペクトルを取り出
してきて、カーブフィッティング行っていた。これに対
し、本実施例では、異なる時間に収集した複数のスペク
トルを時間軸に沿って連結して得られる波形に対して、
カーブフィッティングする点に特徴を有する。

【０１１０】カーブフィッティングにおいて各時間のス
ペクトルρ（ω，ｔｉ）は次のモデル式（１）で表せ
る。

【０１１１】 ρ（ω，ｔｉ）＝［Ｒｅ＋ｉＩｍ］exp （ｉφ） …（１）但し、Ｒｅ＝Ａ／T2^*／[(ω−ω₀)2＋(1／T2^*)2］Ｉｍ＝Ａ( ω−ω₀) ／[(ω−ω₀)2＋(1／T2^*)2］である。

【０１１２】このモデル式において未知数は、スペクト
ル面積Ａ，半値幅の逆数Ｔ２^*，化学シフトω₀，位相
φである。ここで重要なことは、半値幅の逆数Ｔ２^*，
化学シフトω₀，位相φは全てのスペクトル間で共通の
パラメータであり、スペクトル間で変動するパラメー
タ、つまり時間ｔの関数とみなせるのは、代謝物の量を
示すスペクトル面積Ａのみであるということである。す
なわち、パラメータは、Ａ（ｔｉ），Ｔ２^*，ω₀，φ
となる。これにより、ｎ個のスペクトルデータを集めて
きて、カーブフィッティングを行うことにより、パラメ
ータの数は４×ｎとはならずに３＋ｎとなる。こうする
ことにより処理データのポイント数は増えるが、パラメ
ータはデータポイント数に対して（３＋ｎ）／（４×
ｎ）倍としかならないため、スペクトル処理精度が増大
する。

【０１１３】上記のように処理を行うには、まず図５３
にしめすように、各時刻のスペクトルを時間軸に沿って
連結する。すなわち、各時刻の実部と虚部を１列に並べ
る。この全体波形に、上記の各時刻の式に基づきモデル
式を設定すれば良い。このもとで、修正Marquardt 法の
ような非線形最小二乗法の手法を用いてカーブフィッテ
ィングを行えば各パラメータを求めることができる。こ
のようにして求めたスペクトル面積は時間の関数として
表示される。

【０１１４】図５２に示した場合では、ｔ＝０ではスペ
クトルのピーク高さはノイズ以下である。このため、ｔ
＝０をデータ処理のために配列すると処理精度が悪くな
る。これを解決するために、ピーク高さがノイズ以下あ
るいはしきい値以下の場合、このスペクトルデータは配
列に加えないという条件を設ける方法も考えられる。

【０１１５】この他に、各時刻のスペクトルを全て足し
合わせる方法も提供する。この方法で上記のモデル式に
よりカーブフィッティングを行う。この結果、Ｔ２^*，
ω₀，φが求められ、これを固定して各時刻のパラメー
タ数１のカーブフィッティングを行い、Ａ（ｔ）を求め
れば良い。

【０１１６】さらに、Ａ（ｔ）に制限を設ける方法も提
供する。Ａ（ｔ）は図７３のような曲線を描き、Ａ
（ｔ）＝ｆ（ｔ）というような関数に設定できる。上記
モデル式のＡの部分をｆ（ｔ）とおくことによりＡ
（ｔ）に制限を加え、処理精度を向上させる。

【０１１７】上述の実施例では、１成分系の場合を述べ
たがこれは多成分系の場合でも同様にしてモデル式をた
て、カーブフィッティングを行うことができる。この場
合でも、パラメーターはＡｉ（ｔ），ω₀ｉ，Ｔ２
^*ｉ，φｉ（ｉはスペクトルの各成分を示す。）となり
時刻ｔの関数となるのはＡｉのみである。また、位相は
φｉ＝ａ( ω−ω₀) ＋ｂ（ａ，ｂは定数）と表せるの
でこれをモデル式に加えても良い。

【０１１８】

【発明の効果】本発明によれば、従来同時に印加されて
いた第１の核種に対するＲＦパルスと第２の核種に対す
るＲＦパルスとを、別時間に印加するので、第１の核種
に対するＲＦパルスをスライス選択用パルスとして用い
ることができ、これにより多次元の局所化を高精度にし
かも簡易に実現できるようになる。

【０１１９】

【０１２０】

【０１２１】

【０１２２】また、本発明によれば、スペクトラムデー
タ量の増加に対してパラメータ数の増加はスペクトラム
面積のみであるから、従来と比較して処理精度を向上さ
せることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例に係る磁気共鳴診断装置の概略的な
構成図。

【図２】３次元局所ＩＮＥＰＴ法のシーケンスを示す
図。

【図３】３次元局所ＩＮＥＰＴ法の他のシーケンスを示
す図。

【図４】２次元局所ＩＮＥＰＴと１次元エンコードによ
り３次元の局所領域からの信号を得るためのシーケンス
を示す図。

【図５】図２の方法においてデカップリングパルスを印
加する場合のシーケンスを示す図。

【図６】図２の方法においてデカップリングパルスを印
加する場合の別のシーケンスを示す図。

【図７】１／２Ｊよりも長い1 Ｈのエコー時間の設定が
可能なＩＮＥＰＴを変形したシーケンスを示す図。

【図８】図７のシーケンスを３次元の局所励起化に応用
したシーケンスを示す図。

【図９】図８のシーケンスに遷移経路選択のための勾配
磁場パルスを印加したシーケンスを示す図。

【図１０】図９のシーケンスにデカップリングパルスを
印加する場合のシーケンスを示す図。

【図１１】図９のシーケンスにデカップリングパルスを
印加する場合のシーケンスを示す図。

【図１２】図９のシーケンスにデカップリングパルスを
印加する場合のシーケンスを示す図。

【図１３】選択励起パルスの幅を約１／２Ｊ以上にしな
ければならない場合の２次元局所励起ＩＮＥＰＴのシー
ケンスを示す図。

【図１４】選択励起パルスの幅を約１／２Ｊ以上にしな
ければならない場合の２次元局所励起ＩＮＥＰＴの他の
シーケンスを示す図。

【図１５】１／Ｊよりも長い1 Ｈのエコー時間の設定が
可能なＤＥＰＴのシーケンスを示す図。

【図１６】１／Ｊよりも長い1 Ｈのエコー時間の設定が
可能なＰＯＭＭＩＥのシーケンスを示す図。

【図１７】図１５の方法を２次元の局所励起化に応用し
たシーケンスを示す図。

【図１８】図１５の方法を３次元の局所励起化に応用し
た他のシーケンスを示す図。

【図１９】ＤＥＰＴシーケンスを３次元局所励起化に応
用した従来のシーケンスを示す図。

【図２０】図１５の方法を３次元の局所励起化に応用し
たシーケンスを示す図。

【図２１】臨床機の制約により従来の図６５の方法を実
現できない場合に対処できるシーケンスを示す図。

【図２２】ＰＯＭＭＩＥ法を３次元の局所化に応用した
シーケンスを示す図。

【図２３】ＰＯＭＭＩＥ法を３次元の局所化に応用した
他のシーケンスを示す図。

【図２４】ＤＥＰＴシーケンスの局所励起化において、
選択励起パルスの幅の制約を受けない他のシーケンスを
示す図。

【図２５】第２実施例による磁気共鳴診断装置の概略的
な構成図。

【図２６】３次元の局所領域からの信号を得るための改
良されたＨＳＱＣ法のシーケンスの第１例を示す図。

【図２７】３次元の局所領域からの信号を得るための改
良されたＨＳＱＣ法のシーケンスの第２例を示す図。

【図２８】従来のＩＮＥＰＴシーケンスを示す図。

【図２９】改良されたＩＮＥＰＴシーケンスを示す図。

【図３０】図２８、図２９のシーケンスの時刻ａにおけ
る12Ｃ結合1 Ｈおよび13Ｃ結合1Ｈの様子を示した図。

【図３１】３次元の局所領域からの信号を得るための改
良されたＨＳＱＣ法のシーケンスの第３例を示す図。

【図３２】３次元の局所領域からの信号を得るための改
良されたＨＳＱＣ法のシーケンスの第４例を示す図。

【図３３】３次元の局所領域からの信号を得るための改
良されたＨＳＱＣ法のシーケンスの第５例を示す図。

【図３４】３次元の局所領域からの信号を得るための改
良されたＨＳＱＣ法のシーケンスの第６例を示す図。

【図３５】３次元の局所領域からの信号を得るための改
良されたＨＳＱＣ法のシーケンスの第７例を示す図。

【図３６】信号損の無い勾配磁場を利用して遷移を選択
するＨＳＱＣ法のシーケンスを示す図。

【図３７】図３６のシーケンスにおける遷移の様子を示
した図。

【図３８】勾配磁場を利用して遷移を選択する信号損の
無い改良されたＨＳＱＣ法のシーケンスの第１例を示す
図。

【図３９】勾配磁場を利用して遷移を選択する信号損の
無い改良されたＨＳＱＣ法のシーケンスの第２例を示す
図。

【図４０】３次元の局所領域からの信号を得ることがで
き、かつ勾配磁場を利用して遷移を選択する信号損の無
い改良されたＨＳＱＣ法のシーケンスの第１例を示す
図。

【図４１】３次元の局所領域からの信号を得ることがで
き、かつ勾配磁場を利用して遷移を選択する信号損の無
い改良されたＨＳＱＣ法のシーケンスの第２例を示す
図。

【図４２】３次元の局所領域からの信号を得ることがで
き、かつ勾配磁場を利用して遷移を選択する信号損の無
い改良されたＨＳＱＣ法のシーケンスの第３例を示す
図。

【図４３】３次元の局所領域からの信号を得ることがで
き、かつＳ／Ｎを向上させることの可能なＨＳＱＣ法の
シーケンスを示す図。

【図４４】第３実施例による磁気共鳴診断装置の概略的
な構成図。

【図４５】局所化にプリパルスとして選択飽和を採用し
た場合のシーケンスを示す図。

【図４６】２次元局所化に1 Ｈの励起パルスをスライス
選択励起パルスとして用いた場合のシーケンスを示す
図。

【図４７】３次元局所化に1 Ｈの励起パルスをスライス
選択励起パルスとして用いた場合のシーケンスを示す
図。

【図４８】1 Ｈのスライス選択パルスの幅の制約から解
放し、３次元局所化に1 ＨのＲＦパルスをスライス選択
パルスとして用いた場合のシーケンスの一例を示す図。

【図４９】1 Ｈのスライス選択励起パルスの幅の制約か
ら解放し、３次元局所化に1 Ｈの励起パルスをスライス
選択励起パルスとして用いた場合のシーケンスの一例を
示す図。

【図５０】1 Ｈのスライス選択パルスの幅の制約から解
放し、３次元局所化に1 ＨのＲＦパルスをスライス選択
パルスとして用いた場合のシーケンスの他の例を示す
図。

【図５１】第４実施例による磁気共鳴診断装置の概略的
な構成図。

【図５２】１成分のスペクトルの時系列データを示す
図。

【図５３】異なる時刻に収集したスペクトルを連結した
全体波形を示す図。

【図５４】分極移動法の１例であるＩＮＥＰＴ法のシー
ケンスを示す図。

【図５５】図５４のＩＮＥＰＴシーケンスの時刻ｔａに
おける13Ｃ結合1 Ｈとそれ以外の1 Ｈの様子を示す図。

【図５６】ＩＮＥＰＴシーケンスによって得られるスペ
クトルの１例を示す図。

【図５７】ＩＮＥＰＴシーケンスにデカップリングパル
スを加えたシーケンスの１例を示す図。

【図５８】ＩＮＥＰＴシーケンスにデカップリングパル
スを加えたシーケンスの１例を示す図。

【図５９】ＩＮＥＰＴシーケンスにデカップリングパル
スを加えたシーケンスの１例を示す図。

【図６０】1 Ｈの化学シフトのリフォーカスを行わない
分極移動のシーケンスの１例を示す図。

【図６１】分極移動法の１例であるＤＥＰＴ法のシーケ
ンスを示す図。

【図６２】局所化法の１つであるＶＳＥ法を用いたＤＥ
ＰＴシーケンスを示す図。

【図６３】図６０の方法を２次元の局所励起化に応用し
た従来例を示す図。

【図６４】図６０の方法を３次元の局所励起化に応用し
た従来例を示す図。

【図６５】図６１のＤＥＰＴ法で１次元の局所励起化に
応用した従来例を示す図。

【図６６】従来のＨＳＱＣ法のシーケンスを示す図。

【図６７】1 Ｈと13Ｃの２次元相関スペクトルの１例を
示す図。

【図６８】従来の勾配磁場を利用して遷移選択するＨＳ
ＱＣ法のシーケンスを示す図。

【図６９】従来の水1 Ｈ、あるいは12Ｃに結合した1 Ｈ
を除去するためのパルス列を有するＨＭＱＣ法のシーケ
ンスを示す図。

【図７０】従来の水1 Ｈ、あるいは12Ｃに結合した1 Ｈ
を除去するためのパルス列を有するＨＭＱＣ法のシーケ
ンスを示す図。

【図７１】図６９、図７０のシーケンスの時刻ｔａにお
ける13Ｃに結合した1 Ｈと12Ｃに結合した1 Ｈの磁化の
様子を示した図。

【図７２】スペクトルの時系列データを示す図。

【図７３】図７２の時系列スペクトルデータから、ある
１つの成分に関して時間とスペクトルの面積あるいはピ
ーク高さとの関係をプロットした図。

【符号の説明】

１…静磁場磁石、２…勾配コイル、３…シム
コイル、４…プローブ（¹Ｈ，¹³Ｃ）、５…
勾配コイル電源、６…シムコイル電源、７…¹Ｈ
送信部、８…¹³Ｃ送信部、９…¹³Ｃ受信部、
１０…シーケンス制御部、１１…データ収集
部、１２…計算器システム、１３…コンソール、
１４…画像ディスプレイ。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の核種にそれぞれの共鳴周波数に相
当する高周波磁場を印加することが可能な磁気共鳴診断
装置において、第１の核種に対して第１のＲＦパルス、
第２のＲＦパルスおよび第３のＲＦパルスをこの順に印
加し、第２の核種に対して第４のＲＦパルス、第５のＲ
Ｆパルスをこの順に印加することにより、前記第１の核
種のスピンから前記第２の核種のスピンへの分極移動を
起こさせる手段と、前記分極移動による第２の核種の磁
気共鳴信号を生成し収集する手段とを具備し、前記第４のＲＦパルスは、前記第１のＲＦパルスと前記
第３のＲＦパルスとの間に前記第２のＲＦパルスと異な
るタイミングで印加される反転パルスであり、かつ前記
第５のＲＦパルスは前記第３のＲＦパルスと同時又は前
記第３のＲＦパルス以降に印加されることを特徴とする
磁気共鳴診断装置。
【請求項２】前記第１のＲＦパルス、前記第２のＲＦ
パルス、および前記第３のＲＦパルスのうち少なくとも
一つは、スライス勾配磁場と共に印加されるスライス選
択パルスであることを特徴とする請求項１記載の磁気共
鳴診断装置。
【請求項３】複数の核種にそれぞれの共鳴周波数に相
当する高周波磁場を印加することが可能な磁気共鳴診断
装置において、第１の核種に対して第１のＲＦパルス、
第２のＲＦパルス、および第３のＲＦパルスをこの順に
印加し、第２の核種に対して第４のＲＦパルス、第５の
ＲＦパルスをこの順に印加することにより、第１の核種
のスピンから第２の核種のスピンへの分極移動を起こさ
せる手段と、前記分極移動の後に前記第２の核種に対し
て第６のＲＦパルスを、前記第１の核種に対して少なく
とも第７のＲＦパルスを印加することにより、前記分極
移動を起こした第２の核種のスピンから前記第１の核種
のスピンに分極移動を戻す手段と、前記分極移動による
前記第１の核種から磁気共鳴信号を生成し収集する手段
とを具備し、前記第４のＲＦパルスは前記第１のＲＦパルスと前記第
３のＲＦパルスとの間に前記第２のＲＦパルスと異なる
タイミングで印加される反転パルスであり、前記第５の
ＲＦパルスは前記第３のＲＦパルスと同時又は前記第３
のＲＦパルス以降に印加され、前記第７のＲＦパルスは
前記第６のＲＦパルスと同時又は前記第６のＲＦパルス
以降に印加されることを特徴とする磁気共鳴診断装置。
【請求項４】前記第１のＲＦパルス、前記第２のＲＦ
パルス、前記第３のＲＦパルス、および前記第７のＲＦ
パルスのうち、少なくとも一つは、スライス勾配磁場と
共に印加されるスライス選択パルスであることを特徴と
する請求項３記載の磁気共鳴診断装置。
【請求項５】前記第５のＲＦパルスと前記第６のＲＦ
パルスとの間に、前記第１の核種に対するＲＦパルスを
印加することを特徴とする請求項３記載の磁気共鳴診断
装置。
【請求項６】複数の核種にそれぞれの共鳴周波数に相
当する高周波磁場を印加することが可能な磁気共鳴診断
装置において、第１の核種に対して第１のＲＦパルス、
第２のＲＦパルス、および第３のＲＦパルスをこの順に
印加し、第２の核種に対して第４のＲＦパルスを印加す
る手段と、前記第２の核種のスピンとスピン結合してい
る前記第１の核種のスピンから磁気共鳴信号を生成し、
収集する手段とを具備し、前記第４のＲＦパルスは、前記第１のＲＦパルスと前記
第３のＲＦパルスとの間に前記第２のＲＦパルスと異な
るタイミングで印加される反転パルスであり、前記第３
のＲＦパルスは、前記第２の核種のスピンとスピン結合
している第１の核種のスピン以外の第１の核種のスピン
を縦磁化に戻すための位相で印加されることを特徴とす
る磁気共鳴診断装置。
【請求項７】前記第１のＲＦパルス、前記第２のＲＦ
パルス、および前記第３のＲＦパルスのうち、少なくと
も一つは、スライス勾配磁場と共に印加されるスライス
選択パルスであることを特徴とする請求項６記載の磁気
共鳴診断装置。
【請求項８】前記第２のＲＦパルスは、再結像パルス
であることを特徴とする請求項１、３または６記載の磁
気共鳴診断装置。
【請求項９】前記第１の核種のスピンと前記第２の核
種のスピンとの間のスピン結合のスピン結合定数をＪと
すると、前記第４のＲＦパルスは、前記第１のＲＦパル
スの印加から、１／（４・Ｊ）の時間後に印加されるこ
とを特徴とする請求項１、３または６記載の磁気共鳴診
断装置。
【請求項１０】前記第１の核種のスピンと前記第２の
核種のスピンとの間のスピン結合のスピン結合定数をＪ
とすると、前記第４のＲＦパルスは、前記第３のＲＦパ
ルスの印加よりも、１／（４・Ｊ）の時間前に印加され
ることを特徴とする請求項１、３または５記載の磁気共
鳴診断装置。
【請求項１１】複数の核種にそれぞれの共鳴周波数に
相当する高周波磁場を印加することが可能な磁気共鳴診
断装置において、第１の核種に対して第１のＲＦパル
ス、第２のＲＦパルス、第３のＲＦパルス、および第４
のＲＦパルスをこの順に印加し、第２の核種に対して第
５のＲＦパルスを印加する手段と、前記第３のＲＦパル
スと前記第４のＲＦパルスとの間にデフェーズのための
勾配磁場パルスを印加する手段と、前記第２の核種のス
ピンとスピン結合している第１の核種から磁気共鳴信号
を生成し収集する手段とを具備し、前記第５のＲＦパルスは、前記第１のＲＦパルスと前記
第３のＲＦパルスとの間に前記第２のＲＦパルスと異な
るタイミングで印加される反転パルスであり、前記第３
のＲＦパルスは、前記第２の核種のスピンとスピン結合
している第１の核種のスピンを縦磁化に戻すための位相
で印加されることを特徴とする磁気共鳴診断装置。
【請求項１２】前記第１のＲＦパルス、前記第２のＲ
Ｆパルス、前記第３のＲＦパルス、および前記第４のＲ
Ｆパルスのうち、少なくとも一つは、スライス勾配磁場
とともに印加されるスライス選択パルスであることを特
徴とする請求項１１記載の磁気共鳴診断装置。
【請求項１３】前記第２のＲＦパルスは、再結像パル
スであることを特徴とする請求項１１記載の磁気共鳴診
断装置。
【請求項１４】前記第１の核種のスピンと前記第２の
核種のスピンの間のスピン結合のスピン結合定数をＪと
すると、前記第５のＲＦパルスは、前記第１のＲＦパル
スの印加から、１／（４・Ｊ）の時間後に印加されるこ
とを特徴とする請求項１１項記載の磁気共鳴診断装置。
【請求項１５】前記第１の核種のスピンと前記第２の
核種のスピンとの間のスピン結合のスピン結合定数をＪ
とすると、前記第５のＲＦパルスは、前記第３のＲＦパ
ルスの印加よりも、１／（４・Ｊ）の時間前に印加され
ることを特徴とする請求項１１記載の磁気共鳴診断装
置。
【請求項１６】複数の核種にそれぞれの共鳴周波数に
相当する高周波磁場を印加することが可能な磁気共鳴診
断装置において、第１の核種に対して第１のＲＦパル
ス、第２のＲＦパルス、および第３のＲＦパルスをこの
順に印加し、第２の核種に対して第４のＲＦパルス、第
５のＲＦパルスをこの順に印加することにより、前記第
１の核種のスピンから前記第２の核種のスピンへの分極
移動を起こさせる手段と、前記第１のＲＦパルス、第２のＲＦパルス、および第３
のＲＦパルスとともにスライス選択用第１の勾配磁場パ
ルス、スライス選択用第２の勾配磁場パルス、およびス
ライス選択用第３の勾配磁場パルスをそれぞれ印加する
手段と、前記分極移動を起こされた前記第２の核種から磁気共鳴
信号を生成し、収集する手段とを具備し、前記第４のＲＦパルスは、前記第２のＲＦパルスと前記
第３のＲＦパルスとの間に印加される励起パルスであ
り、前記第５のＲＦパルスは、前記第３のＲＦパルスと
同時又は前記第３のＲＦパルス以降に印加される再結像
パルスであり、前記スライス選択用第１の勾配磁場パルスと前記スライ
ス選択用第２の勾配磁場パルスとの間に遷移経路選択用
第１の勾配磁場パルスを印加し、この遷移経路選択用第
１の勾配磁場パルスと同軸であって、しかも時間積分の
等価な遷移経路選択用第２の勾配磁場パルスを、前記ス
ライス選択用第２の勾配磁場パルスと前記スライス選択
用第３の勾配磁場パルスとの間に印加することを特徴と
する磁気共鳴診断装置。
【請求項１７】複数の核種にそれぞれの共鳴周波数に
相当する高周波磁場を印加することが可能な磁気共鳴診
断装置において、第１の核種に対して少なくとも第１の
ＲＦパルス、第２のＲＦパルス、および第３のＲＦパル
スをこの順に印加し、第２の核種に対して少なくとも第
４のＲＦパルス、第５のＲＦパルスをこの順に印加する
ことにより、前記第１の核種のスピンから前記第２の核
種のスピンへの分極移動を起こさせる手段と、前記分極
移動を起こされた第２の核種から磁気共鳴信号を生成
し、収集する手段とを具備し、前記第４のＲＦパルスは、前記第２のＲＦパルスと前記
第３のＲＦパルスとの間に印加される励起パルスであ
り、前記第５のＲＦパルスは、前記第３のＲＦパルスと
同時又は前記第３のＲＦパルス以降に印加される再結像
パルスであり、前記第１のＲＦパルスと前記第２のＲＦ
パルスの間と前記第４のＲＦパルスと前記第３のＲＦパ
ルスの間と前記第５のＲＦパルス以降とにそれぞれ時間
積分の等しい勾配磁場パルスを印加する特徴とする磁気
共鳴診断装置。
【請求項１８】前記第１のＲＦパルス、第２のＲＦパ
ルス、および第３のＲＦパルスのうち、少なくとも一つ
はスライス勾配磁場と共に印加されるスライス選択パル
スであることを特徴とする請求項１６又は１７記載の磁
気共鳴診断装置。
【請求項１９】前記第１の核種のスピンと前記第２の
核種のスピンとの間のスピン結合のスピン結合定数をＪ
とすると、前記第４のＲＦパルスは、前記第３のＲＦパ
ルスの印加よりも、１／（２・Ｊ）の時間前に印加され
ることを特徴とする請求項１６又は１７記載の磁気共鳴
診断装置。
【請求項２０】複数の核種にそれぞれの共鳴周波数に
相当する高周波磁場を印加することが可能な磁気共鳴診
断装置において、第１の核種に対して少なくとも第１の
ＲＦパルス、および第２のＲＦパルスをこの順に印加
し、第２の核種に対して少なくとも第３のＲＦパルスを
前記第２のＲＦパルスと同時又は前記第２のＲＦパルス
以降に印加することにより、第１の核種のスピンから第
２の核種のスピンへの分極移動を起こさせる手段と、前記分極移動の後に、前記第１の核種に対して少なくと
も第１軸に関するスライス選択パルスとして印加される
再結像パルスと、前記第２の核種に対して少なくとも第
４のＲＦパルスをこの順に印加し、前記第１の核種に対
して第５のＲＦパルスを前記第４のＲＦパルスと同時又
は前記第４のＲＦパルス以降に印加することによって、
前記分極移動を起こした前記第２の核種のスピンから、
前記第１の核種のスピンに分極移動を戻す手段と、前記
分極移動の戻った第１の核種から磁気共鳴信号を生成し
収集する手段と、前記再結像パルスと共にスライスを選択し且つ前記第２
の核種とスピン結合している第１の核種のスピン以外の
第１の核種からの磁気共鳴信号を抑圧するための前記第
１軸に関する勾配磁場パルスを印加する手段とを具備す
ることを特徴とする磁気共鳴診断装置。
【請求項２１】前記第３のＲＦパルスと前記再結像Ｒ
Ｆパルスの中心までの期間に印加される前記勾配磁場パ
ルスの時間積分値をＧ１、前記再結像パルスの中心から
前記第４のＲＦパルスまでの期間に印加される前記勾配
磁場パルスの時間積分値をＧ２、前記第５のＲＦパルス
以降に印加される前記勾配磁場パルスの時間積分値をＧ
３とすると、Ｇ１＋Ｇ２＋４・Ｇ３＝０Ｇ１＋Ｇ２−４・Ｇ３＝０のいずれか一方の式を満たすように前記勾配磁場パルス
を印加することを特徴とする請求項２０に記載の磁気共
鳴診断装置。
【請求項２２】スペクトルの収集を時間的に繰り返すこ
とにより代謝物の時間変化を検査する磁気共鳴診断装置
において、異なる時間に収集した複数のスペクトルを時間軸に沿っ
て連結して得られる波形を、中心周波数と半値幅と位相
とをスペクトル間で共通のパラメータとし、且つスペク
トル面積をスペクトル間での変動パラメータとしたモデ
ル式を用いてカーブフィッティングを行うこととを特徴
とする磁気共鳴診断装置。
【請求項２３】前記モデル式はスペクトル各成分間の位
相を周波数に対して０次と１次の関数として含むことを
特徴とする請求項２２記載の磁気共鳴診断装置。
【請求項２４】前記モデル式は前記スペクトル面積を時
間関数として規定することを特徴とする請求項２２又は
請求項２３記載の磁気共鳴診断装置。
【請求項２５】前記スペクトル面積の時間的変化を表示
することを特徴とした請求項２２、請求項２３、請求項
２４のいずれか１項に記載の磁気共鳴診断装置。