JP3173612B2 - 磁気共鳴分光法および映像法における、またはそれに関連する改良 - Google Patents
磁気共鳴分光法および映像法における、またはそれに関連する改良Info
- Publication number
- JP3173612B2 JP3173612B2 JP51343291A JP51343291A JP3173612B2 JP 3173612 B2 JP3173612 B2 JP 3173612B2 JP 51343291 A JP51343291 A JP 51343291A JP 51343291 A JP51343291 A JP 51343291A JP 3173612 B2 JP3173612 B2 JP 3173612B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sample
- pulse
- electromagnetic
- magnetization
- adjustment
- 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
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
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［技術分野］ 本発明は磁化調整装置に関するものであり、さらに詳
しくはサンプルからの信号の限定に関するものである。
しくはサンプルからの信号の限定に関するものである。
［背景技術］ 核磁気共鳴分光法および映像法と電子スピン共鳴分光
法および映像法は医療検査に広く用いられている技術で
あり、どちらの技術の場合にも特定関心容積への「視
野」の限定が重要となる。既知の限定技術には、周波数
選択電磁パルスの印加中に勾配磁場B0を加える（従って
共鳴周波数をサンプル中の位置の関数とする）ことによ
ってサンプルを通じたスピンのスライスを選択するもの
がある（Garroway,A.M.、Grannell,P.K.、およびMansfi
eld,P.、J.Phys.1C.7、L457［1974年］）。しかし、ス
ライス位置は化学シフト（原子核がおかれた磁場に対し
て原子および分子の電子が与える影響）や他の共鳴相殺
効果によって左右されるため、サンプルに化学シフトの
異なる種（例えば水と脂肪）が含まれる場合には限定精
度が下がってしまう（信号を発する水の領域は信号を発
する脂肪の領域と比較してわずかにシフトする）。
法および映像法は医療検査に広く用いられている技術で
あり、どちらの技術の場合にも特定関心容積への「視
野」の限定が重要となる。既知の限定技術には、周波数
選択電磁パルスの印加中に勾配磁場B0を加える（従って
共鳴周波数をサンプル中の位置の関数とする）ことによ
ってサンプルを通じたスピンのスライスを選択するもの
がある（Garroway,A.M.、Grannell,P.K.、およびMansfi
eld,P.、J.Phys.1C.7、L457［1974年］）。しかし、ス
ライス位置は化学シフト（原子核がおかれた磁場に対し
て原子および分子の電子が与える影響）や他の共鳴相殺
効果によって左右されるため、サンプルに化学シフトの
異なる種（例えば水と脂肪）が含まれる場合には限定精
度が下がってしまう（信号を発する水の領域は信号を発
する脂肪の領域と比較してわずかにシフトする）。
共鳴周波数は約1000倍に達するが、場合によっては信
号が広いスペクトル範囲にまたがる電子スピン共鳴技術
（電子常磁性共鳴ともをばれる）にもこれと同様の問題
が見られる。
号が広いスペクトル範囲にまたがる電子スピン共鳴技術
（電子常磁性共鳴ともをばれる）にもこれと同様の問題
が見られる。
核磁気共鳴も電子スピン共鳴も電磁励起パルスによっ
てそれそれの磁気双極性の共鳴を生じさせるが、周知の
通り核磁気共鳴の場合にはこの励起パルスは高周波であ
る。
てそれそれの磁気双極性の共鳴を生じさせるが、周知の
通り核磁気共鳴の場合にはこの励起パルスは高周波であ
る。
位相エンコード技術は、映像内の位置を限定するため
に利用される（Kumar Ａほか［1975年］、核磁気共鳴
フーリエズーマトグラフィ、J.Magn.Reson.第18号69−8
3ページ;Edelstein W.A.ほか［1980年］、スピン−ロ
ーズ核磁気共鳴映像法とヒト全身映像法へのその応用、
Phys.Med.Biol.第25号751−６ページを参照）が、この
技術で用いられるパルス系列を略図にしたものが添付の
図面の図１である。この図から明らかなように、ｚ方向
に対して直角なスライスへの限定は、ｚ方向の勾配（グ
ラジエント）Gzと、スライスのスピンをｙ−ｚ平面へフ
リップするための90゜電磁パルスを加えることによって
達成する。ｘ方向については、ｘ方向の勾配Gxの印加中
にサンプルから放出される電磁FID（自由誘導減衰）信
号をサンプリングすることによって限定する。また、ｙ
方向の限定は、位相エンコードを利用し、測定電磁パル
スは用いずに、設定時間中に勾配Gyを加えることによっ
て達成する。核スピンのｘ−ｙ平面における回転の位相
は、この勾配を加えている間に、それらがおかれている
磁場に応じた量だけ変化する。磁場が強いサンプル部分
のスピンは位相が早くなる傾向があり、磁場が弱いサン
プル部分のスピンには位相が遅くなる傾向がある。この
増進または遅れの量は、磁場の強さと持続時間によって
決定され、増進または遅れな当然、サンプル中の他のス
ピンと相関する。このため、Gyを加えた後では、スピン
の位相がサンプル中の位置の関数となる。このプロセス
全体を大きさの異なる勾配で反復し（通常は356回）、
その結果をまとめてフーリエ変換を行うと、限定された
情報が映像の形で得られる。信号を左右するものは反復
中のスピン間の相対的位相だけであり、化学シフトは毎
回同じであることから、位相エンコード方向の化学シフ
トの影響はなくなる。
に利用される（Kumar Ａほか［1975年］、核磁気共鳴
フーリエズーマトグラフィ、J.Magn.Reson.第18号69−8
3ページ;Edelstein W.A.ほか［1980年］、スピン−ロ
ーズ核磁気共鳴映像法とヒト全身映像法へのその応用、
Phys.Med.Biol.第25号751−６ページを参照）が、この
技術で用いられるパルス系列を略図にしたものが添付の
図面の図１である。この図から明らかなように、ｚ方向
に対して直角なスライスへの限定は、ｚ方向の勾配（グ
ラジエント）Gzと、スライスのスピンをｙ−ｚ平面へフ
リップするための90゜電磁パルスを加えることによって
達成する。ｘ方向については、ｘ方向の勾配Gxの印加中
にサンプルから放出される電磁FID（自由誘導減衰）信
号をサンプリングすることによって限定する。また、ｙ
方向の限定は、位相エンコードを利用し、測定電磁パル
スは用いずに、設定時間中に勾配Gyを加えることによっ
て達成する。核スピンのｘ−ｙ平面における回転の位相
は、この勾配を加えている間に、それらがおかれている
磁場に応じた量だけ変化する。磁場が強いサンプル部分
のスピンは位相が早くなる傾向があり、磁場が弱いサン
プル部分のスピンには位相が遅くなる傾向がある。この
増進または遅れの量は、磁場の強さと持続時間によって
決定され、増進または遅れな当然、サンプル中の他のス
ピンと相関する。このため、Gyを加えた後では、スピン
の位相がサンプル中の位置の関数となる。このプロセス
全体を大きさの異なる勾配で反復し（通常は356回）、
その結果をまとめてフーリエ変換を行うと、限定された
情報が映像の形で得られる。信号を左右するものは反復
中のスピン間の相対的位相だけであり、化学シフトは毎
回同じであることから、位相エンコード方向の化学シフ
トの影響はなくなる。
これと同様に、位相エンコードの利用によるｘ方向の
限定も可能であるが、256×256回の反復が必要となるた
め、走査時間が数時間にも及び、完全に静止させておけ
るサンプル以外には不適当である。
限定も可能であるが、256×256回の反復が必要となるた
め、走査時間が数時間にも及び、完全に静止させておけ
るサンプル以外には不適当である。
分光法の場合には、各方向の反復数が８または16回に
減らせるため、限定技術として３つすべての方向にフー
リエ位相エンコードが利用できるが、解像度は落ちる
（T.R.Brown、B.M.Kincaid、およびK.Ugurbil、Proc.Na
tl.Acad.Sci.79、3523［1982年］）。さらに、空間的情
報を再構成するために３次元フーリエ変換が必要とな
る。
減らせるため、限定技術として３つすべての方向にフー
リエ位相エンコードが利用できるが、解像度は落ちる
（T.R.Brown、B.M.Kincaid、およびK.Ugurbil、Proc.Na
tl.Acad.Sci.79、3523［1982年］）。さらに、空間的情
報を再構成するために３次元フーリエ変換が必要とな
る。
［発明の概要］ 本発明では、信号を取り出す１つまたは複数のサンプ
ル限定領域の限定に位相調整が利用でき、従って化学シ
フトまたはその他のスピン共鳴周波数の影響が防止でき
る上、位相エンコードを利用する従来技術で必要とされ
た複数の読み出し（すなわち、ｘ軸を問い合わせるパル
スとそれに続くデータ取得の組み合わせ）が不要な技術
を実現する装置を提供する。この技術を称してPhase E
ncoded Selection Technique（位相変調選択技術）す
なわちPESTと呼ぶことにする。本発明では、従って、周
波数選択電磁パルスと勾配磁場の組み合わせではなく、
読み値が得られるサンプル領域の限定に位相調整を利用
する。空間的選択性は、１回の読み出しを行う前に調整
サイクルを何度も繰り返すことによって調節できる。
ル限定領域の限定に位相調整が利用でき、従って化学シ
フトまたはその他のスピン共鳴周波数の影響が防止でき
る上、位相エンコードを利用する従来技術で必要とされ
た複数の読み出し（すなわち、ｘ軸を問い合わせるパル
スとそれに続くデータ取得の組み合わせ）が不要な技術
を実現する装置を提供する。この技術を称してPhase E
ncoded Selection Technique（位相変調選択技術）す
なわちPESTと呼ぶことにする。本発明では、従って、周
波数選択電磁パルスと勾配磁場の組み合わせではなく、
読み値が得られるサンプル領域の限定に位相調整を利用
する。空間的選択性は、１回の読み出しを行う前に調整
サイクルを何度も繰り返すことによって調節できる。
従って本発明は、磁気共鳴用のサンプルにおける磁化
調整装置であって、前記サンプル内でスピンをB0方向か
らフリップさせるために、前記サンプルに第１の電磁調
整パルスを印加する手段と、前記サンプル内の１方向に
位相の位置変化を与えるために、所定の強度と持続時間
を有する位相エンコード勾配磁場パルスを前記サンプル
に印加する手段と、その後、前記B0方向に前記スピンを
戻すために、第２の電磁調整パルスをサンプルに印加す
る手段とを有し、その結果、前記位相エンコード勾配磁
場パルスが印加されている間にもたらされた前記位相の
変化は、前記B0軸に沿った磁化の所定の空間変位とな
り、所定の限定サンプル領域から１回のデータ取得で共
鳴信号が得られるようにする磁化調整装置を提供する。
調整装置であって、前記サンプル内でスピンをB0方向か
らフリップさせるために、前記サンプルに第１の電磁調
整パルスを印加する手段と、前記サンプル内の１方向に
位相の位置変化を与えるために、所定の強度と持続時間
を有する位相エンコード勾配磁場パルスを前記サンプル
に印加する手段と、その後、前記B0方向に前記スピンを
戻すために、第２の電磁調整パルスをサンプルに印加す
る手段とを有し、その結果、前記位相エンコード勾配磁
場パルスが印加されている間にもたらされた前記位相の
変化は、前記B0軸に沿った磁化の所定の空間変位とな
り、所定の限定サンプル領域から１回のデータ取得で共
鳴信号が得られるようにする磁化調整装置を提供する。
本発明によれば、共鳴信号が１回のデータ取得によっ
て得られる１つまたは複数の限定サンプル領域を限定す
るために、スライス選択勾配磁場がない場合にサンプル
に電磁調整パルスを順次印加することと、サンプルに位
相エンコード勾配磁場を加えることにより磁気共鳴のた
めにサンプル内の磁化が位相される。
て得られる１つまたは複数の限定サンプル領域を限定す
るために、スライス選択勾配磁場がない場合にサンプル
に電磁調整パルスを順次印加することと、サンプルに位
相エンコード勾配磁場を加えることにより磁気共鳴のた
めにサンプル内の磁化が位相される。
更に上記のように１つまたは複数の限定サンプル領域
を限定するために、共鳴信号の中間読み出しを直ちに行
わずに、第１及び第２の電磁調整パルスと位相エンコー
ド勾配磁場パルスの１つまたはそれ以上のエピソードで
あって前記エピソードの後に共鳴信号を得るための１回
のデータ取得が続く前記エピソードをさらに印加するこ
とも可能である。この装置を用いれば、スピンをB0方向
に戻すための電磁パルスがその後に続く位相調整勾配の
後にパルスを再収束させることを含むことができる。電
磁パルスには、特定の位相を有するスピン群に作用する
よう選択した位相をもたせることができる。再収束パル
スは、スピンをB0軸からフリップさせる電磁パルスとそ
れらを戻す電磁パルスのちょうど中間で印加することが
望ましい。化学シフトやその他の結果を左右するスピン
共鳴周波数相殺効果は、このタイミングによって軽減さ
れる。また、この系列に続いて、各スピンの横方向の残
留成分を位相ずれさせるための無効化勾配磁場を加える
ことができる。また、再収束パルスの印加中に勾配磁場
が低くなるかゼロになるのであれば、２つの「フリッ
プ」電磁パルス間の時間を通じて勾配磁場を徐々に変化
させても構わない。
を限定するために、共鳴信号の中間読み出しを直ちに行
わずに、第１及び第２の電磁調整パルスと位相エンコー
ド勾配磁場パルスの１つまたはそれ以上のエピソードで
あって前記エピソードの後に共鳴信号を得るための１回
のデータ取得が続く前記エピソードをさらに印加するこ
とも可能である。この装置を用いれば、スピンをB0方向
に戻すための電磁パルスがその後に続く位相調整勾配の
後にパルスを再収束させることを含むことができる。電
磁パルスには、特定の位相を有するスピン群に作用する
よう選択した位相をもたせることができる。再収束パル
スは、スピンをB0軸からフリップさせる電磁パルスとそ
れらを戻す電磁パルスのちょうど中間で印加することが
望ましい。化学シフトやその他の結果を左右するスピン
共鳴周波数相殺効果は、このタイミングによって軽減さ
れる。また、この系列に続いて、各スピンの横方向の残
留成分を位相ずれさせるための無効化勾配磁場を加える
ことができる。また、再収束パルスの印加中に勾配磁場
が低くなるかゼロになるのであれば、２つの「フリッ
プ」電磁パルス間の時間を通じて勾配磁場を徐々に変化
させても構わない。
上記の調整段階が終了したら、電磁読み出しパルスを
印加し、FID共鳴信号を検出する。
印加し、FID共鳴信号を検出する。
それぞれ読み出しを行うが、調整エピソードが異なる
複数のPEST系列（例えば位相サイクリング）を実行し、
その結果（検出信号）をつなぎ合わせれば器械の性能
（器械故障の限定またはそれに対する耐性など）が改善
される。
複数のPEST系列（例えば位相サイクリング）を実行し、
その結果（検出信号）をつなぎ合わせれば器械の性能
（器械故障の限定またはそれに対する耐性など）が改善
される。
また、目的とする種類の走査を実現するため、PEST系
列と他の技術、例えば映像化または局所分光系列を組み
合わせることもできる。
列と他の技術、例えば映像化または局所分光系列を組み
合わせることもできる。
本発明は、映像装置と分光装置の両方に応用でき、既
存の磁気共鳴制御装置の適切な再プログラミンクや専用
ハード配線制御装置の利用によって実行できる。
存の磁気共鳴制御装置の適切な再プログラミンクや専用
ハード配線制御装置の利用によって実行できる。
［図面の簡単な説明］ 以下では、添付の図面に従って本発明について詳しく
説明するが、本発明がこの実施例に限定されるものでは
ない。
説明するが、本発明がこの実施例に限定されるものでは
ない。
図１は、先行技術の映像法について示した図であり、 図２は、本発明の１つの実施例によるパルス系列を示
した図であり、 図３は、図２の調整系列の利用によって得られる走査
結果を示した図であり、 図４−６は、本発明の調整系列のさまざまな反復によ
る限定結果を示した図であり、 図７は、本発明の別の実施例で用いられる電磁パルス
系列の略図である。
した図であり、 図３は、図２の調整系列の利用によって得られる走査
結果を示した図であり、 図４−６は、本発明の調整系列のさまざまな反復によ
る限定結果を示した図であり、 図７は、本発明の別の実施例で用いられる電磁パルス
系列の略図である。
［発明を実施するための最良の形態］ 図２は、基本となるPESTパルス系列について示したも
のである。この系列を構成するのは、まず、基準回転フ
レームのｘ軸に対して０゜の位相を有し、ｘ−ｙ平面へ
スピンをフリップする第１電磁パルス90xであり、これ
に位相エンコード勾配Geが続く。この位相エンコード勾
配の方向は、目的とする限定に応じて選択する。90xパ
ルスから時間Ｔの間隔をおいて、ｘ軸に対して＋90゜の
位相を有し、（化学シフトとB0異質性によって位相ずれ
する傾向がある）スピンを180゜フリップすることによ
ってスピンを再収束または再位相調整する再収束パルス
180yが続く。
のである。この系列を構成するのは、まず、基準回転フ
レームのｘ軸に対して０゜の位相を有し、ｘ−ｙ平面へ
スピンをフリップする第１電磁パルス90xであり、これ
に位相エンコード勾配Geが続く。この位相エンコード勾
配の方向は、目的とする限定に応じて選択する。90xパ
ルスから時間Ｔの間隔をおいて、ｘ軸に対して＋90゜の
位相を有し、（化学シフトとB0異質性によって位相ずれ
する傾向がある）スピンを180゜フリップすることによ
ってスピンを再収束または再位相調整する再収束パルス
180yが続く。
この場合、とくに注意すべき点として、２πの倍数の
位相差は互いに区別できず、従って位相調整勾配が十分
に急であれば、位相が２πだけ異なる複数の別個の領域
が存在することになり、そこから得られる信号が結果に
利用できる。
位相差は互いに区別できず、従って位相調整勾配が十分
に急であれば、位相が２πだけ異なる複数の別個の領域
が存在することになり、そこから得られる信号が結果に
利用できる。
ここからさらに時間Ｔの間隔をおいて（ｘ軸に対して
φの位相を有する）90φ−ｘ電磁パルスによってスピン
がｚ方向へ戻るが、その際にはスピンの位相がφから徐
々に広がり、ｚ軸へ戻る磁化成分Mzが減少する。そこで
このMzの変化を読み取る。続いて無効化勾配パルスGsに
よってスピンの横方向の残留成分を位相ずれさせる。共
鳴信号を発する１つまたは複数の領域をもっと鮮明にま
たはもった正確に限定したい場合には、必要に応じてパ
ルスまたは勾配を調整し、この系列を繰り返す。続いて
90゜ｘ電磁パルスを印加し、その結果生じるFID共鳴信
号を検出する。
φの位相を有する）90φ−ｘ電磁パルスによってスピン
がｚ方向へ戻るが、その際にはスピンの位相がφから徐
々に広がり、ｚ軸へ戻る磁化成分Mzが減少する。そこで
このMzの変化を読み取る。続いて無効化勾配パルスGsに
よってスピンの横方向の残留成分を位相ずれさせる。共
鳴信号を発する１つまたは複数の領域をもっと鮮明にま
たはもった正確に限定したい場合には、必要に応じてパ
ルスまたは勾配を調整し、この系列を繰り返す。続いて
90゜ｘ電磁パルスを印加し、その結果生じるFID共鳴信
号を検出する。
従来の位相エンコード技術とは異なり、得られる信号
は極大Mzを有する１つまたは複数の領域に限定されるた
め、空間情報の解読にフーリエ変換は不要である。
は極大Mzを有する１つまたは複数の領域に限定されるた
め、空間情報の解読にフーリエ変換は不要である。
電磁パルスの印加中には勾配を印加しない点に注目す
る。このためサンプル全体のスピンが処理される。位相
エンコード効果は、Mzを位置に対して正弦的に変調する
はずであり、従ってこれを繰り返せば１つの領域に限定
された目的応答が得られる。図４−６は、反復数を増や
すことによっていかにグラフが鮮明にできるかを示した
ものである。調整系列を望ましい回数だけ反復した後、
例えば90゜電磁パルスを印加して共鳴信号を得、自由誘
導減衰を検出する。図３は、１回の調整エピソードとそ
れに続く信号を読み取るための映像化系列によって得ら
れる核磁気共鳴スキャンについて示した図である。これ
は上記の技術を利用して得られる１つの選択像であり、
像の上面がオイルで、底へ向かって水になるファントム
を用い、上記の技術を利用して縦ストライプを選択した
ものである。像の表示の際に利用される読み出し勾配を
原因とする化学シフトアーチファクトが像内に見られる
ものの、スライスの選択を原因とする化学シフトは見ら
れなかった。
る。このためサンプル全体のスピンが処理される。位相
エンコード効果は、Mzを位置に対して正弦的に変調する
はずであり、従ってこれを繰り返せば１つの領域に限定
された目的応答が得られる。図４−６は、反復数を増や
すことによっていかにグラフが鮮明にできるかを示した
ものである。調整系列を望ましい回数だけ反復した後、
例えば90゜電磁パルスを印加して共鳴信号を得、自由誘
導減衰を検出する。図３は、１回の調整エピソードとそ
れに続く信号を読み取るための映像化系列によって得ら
れる核磁気共鳴スキャンについて示した図である。これ
は上記の技術を利用して得られる１つの選択像であり、
像の上面がオイルで、底へ向かって水になるファントム
を用い、上記の技術を利用して縦ストライプを選択した
ものである。像の表示の際に利用される読み出し勾配を
原因とする化学シフトアーチファクトが像内に見られる
ものの、スライスの選択を原因とする化学シフトは見ら
れなかった。
調整系列はこれ以外のものも利用でき、少ない反復数
で限定化を改善することが可能である。例えば、図７に
示すような45x−180y−45x−φ系列を利用すれば、前述
した系列のような＋M0〜−M0の範囲でではなく、−M0〜
０の範囲でMzが正弦的に変調する。これは、事実上、正
弦変調よりも限定化に優れた負の（正弦平方）関数であ
り、１回の45180−45系列で２回の90−180−90系列と同
じ効果が得られるため、必要な反復数が半分で済み、実
行しやすくなる。このような系列には、位相と振幅の点
から、 45x 180y 45x−φ 135x 180y 135x−φ 225x 180y 225x−φ 135x 180y 45x−φ などさまざまなものが挙げられる。
で限定化を改善することが可能である。例えば、図７に
示すような45x−180y−45x−φ系列を利用すれば、前述
した系列のような＋M0〜−M0の範囲でではなく、−M0〜
０の範囲でMzが正弦的に変調する。これは、事実上、正
弦変調よりも限定化に優れた負の（正弦平方）関数であ
り、１回の45180−45系列で２回の90−180−90系列と同
じ効果が得られるため、必要な反復数が半分で済み、実
行しやすくなる。このような系列には、位相と振幅の点
から、 45x 180y 45x−φ 135x 180y 135x−φ 225x 180y 225x−φ 135x 180y 45x−φ などさまざまなものが挙げられる。
45−180−45系列とその関連系列は負の（正弦平方）M
z応答を導き、13518045系列とその関連系列は、緩和T1
の影響を受けにくいと考えられる正の（正弦平方）応答
を導く。これに対し、45−180−45系列はフリップ角の
誤差による影響を受けにくいと考えられ、これらの誤差
を部分的に自己補正する。
z応答を導き、13518045系列とその関連系列は、緩和T1
の影響を受けにくいと考えられる正の（正弦平方）応答
を導く。これに対し、45−180−45系列はフリップ角の
誤差による影響を受けにくいと考えられ、これらの誤差
を部分的に自己補正する。
90x−180y−90φ−ｘパルス系列の効果は、以下の通
り算出される。
り算出される。
緩和を無視し、正確な90゜および180゜パルスを利用
した場合、Ｎ回の調整エピソードが定常状態のスピンシ
ステムに与える影響（磁化M0）は、以下の公式によって
正確に表される。
した場合、Ｎ回の調整エピソードが定常状態のスピンシ
ステムに与える影響（磁化M0）は、以下の公式によって
正確に表される。
ここでｒは位置ベクトル、φはパルス系列で限定され
る位相角、また、ｋ（ｐ）＝ｒ∫GE（ｐ）dtである。次
の［２］と［３］の方程式は、それぞれ極大（Mz（r1）
＝M0）とゼロ（Mz（r2）＝０）応答の状態を表す（ｍは
自然数）。
る位相角、また、ｋ（ｐ）＝ｒ∫GE（ｐ）dtである。次
の［２］と［３］の方程式は、それぞれ極大（Mz（r1）
＝M0）とゼロ（Mz（r2）＝０）応答の状態を表す（ｍは
自然数）。
φ（ｐ）＋ｋ（ｐ）・r1＝ｍπ （すべてのｐについて） ［２］ φ（ｐ）＋ｋ（ｐ）・r2＝π/2＋ｍπ （少なくとも１つのｐについて） ［３］ ［２］の方程式の１つの解は、周期的な１次元M
z（ｒ）応答（Ｎは偶数；周期＝π・ｋ（Ｎ）;r1＝０の
ときに１つの極大）に相当し、以下の数式によって表さ
れる。
z（ｒ）応答（Ｎは偶数；周期＝π・ｋ（Ｎ）;r1＝０の
ときに１つの極大）に相当し、以下の数式によって表さ
れる。
この解の場合には、選択されたスライスのグラフはす
べてプラスであり、FWHMが≦π・2k（１）の正弦平方関
数となる傾向があり、Ｎの増加にともなって徐々に狭く
なる。サイドローブはエピソード数Ｎ＝10でも小さい
が、必要であればエピソードの追加によって最小限に抑
えることができる。スライス位置は、［２］の方程式に
示す通り、φ（ｐ）によって決定される。
べてプラスであり、FWHMが≦π・2k（１）の正弦平方関
数となる傾向があり、Ｎの増加にともなって徐々に狭く
なる。サイドローブはエピソード数Ｎ＝10でも小さい
が、必要であればエピソードの追加によって最小限に抑
えることができる。スライス位置は、［２］の方程式に
示す通り、φ（ｐ）によって決定される。
反復エピソードに含まれる勾配は必ずしも同じ位相調
整勾配に限られず、限定化の様式を変えるために大きさ
および／または方向を変えても構わない。同様に、リタ
ーンパルスの位相が異なっていても構わない。また、選
択領域を交差させ、主としてその交差領域から信号が得
られるよう勾配の方向を別々にすることもできる。
整勾配に限られず、限定化の様式を変えるために大きさ
および／または方向を変えても構わない。同様に、リタ
ーンパルスの位相が異なっていても構わない。また、選
択領域を交差させ、主としてその交差領域から信号が得
られるよう勾配の方向を別々にすることもできる。
［産業上の利用性］ 上記から明らかな通り、PESTは化学シフト限定化誤差
のないシングルショットのB0勾配限定法であり、本発明
の磁化調整装置はこのPESTを実現するものである。この
技術は、特に化学シフト範囲の広い原子核を対象とする
核磁気共鳴装置に応用できる。高周波の強度要件は、CS
Iと周波数選択法の中間に相当する。励起が周期的であ
るため、複数のデータ取得を利用した位相循環多重容積
配列が可能である。核磁気共鳴限定映像を利用して容積
を選択し、それをソフトウェアの制御下におくこともで
きる。
のないシングルショットのB0勾配限定法であり、本発明
の磁化調整装置はこのPESTを実現するものである。この
技術は、特に化学シフト範囲の広い原子核を対象とする
核磁気共鳴装置に応用できる。高周波の強度要件は、CS
Iと周波数選択法の中間に相当する。励起が周期的であ
るため、複数のデータ取得を利用した位相循環多重容積
配列が可能である。核磁気共鳴限定映像を利用して容積
を選択し、それをソフトウェアの制御下におくこともで
きる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 シャープ ジョナサン コーナウ 英国 レスター エル イー ２ ２ アール ビー ギルフォード ロード 18 (56)参考文献 特開 昭62−97544（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) A61B 5/055
Claims (9)
- 【請求項１】磁気共鳴用のサンプルにおける磁化調整装
置であって、 前記サンプル内でスピンドルをB0方向からフリップさせ
るために、前記サンプルに第１の電磁調整パルスを印加
する手段と、 前記サンプル内の１方向に位相の位置変化を与えるため
に、所定の強度と持続時間を有する位相エンコード勾配
磁場パルスを前記サンプルに印加する手段と、 その後、前記B0方向に前記スピンを戻すために、第２の
電磁調整パルスをサンプルに印加する手段とを有し、 その結果、前記位相エンコード勾配磁場パルスが印加さ
れている間にもたらされた前記位相の変化は、前記B0軸
に沿った磁化の所定の空間変位となり、所定の限定サン
プル領域から１回のデータ取得で共鳴信号が得られるよ
うにする磁化調整装置。 - 【請求項２】前記第１及び第２の電磁調整パルスが非選
択的である請求項１に記載の磁化調整装置。 - 【請求項３】前記共鳴信号の中間読み出しを直ちに行わ
ずに、第１及び第２の電磁調整パルスと位相エンコード
勾配磁場パルスの１つ又はそれ以上のエピソードであっ
て前記エピソードの後に共鳴信号を得るための１回のデ
ータ取得が続く前記エピソードをさらに印加し、その結
果、前記限定サンプル領域がより厳密に限定される請求
項１に記載の磁化調整装置。 - 【請求項４】共鳴信号が得られる前記サンプルの領域を
さらに限定するために、反復エピソード中の位相エンコ
ード勾配の方向と大きさのうちの少なくとも１つが異な
る請求項３に記載の磁化調整装置。 - 【請求項５】前記サンプルに再収束電磁パルスを印加す
る手段を有する請求項１に記載の磁化調整装置。 - 【請求項６】前記スピンを前記B0磁場方向からプリップ
させる前記第１の電磁調整パルスと、前記スピンを前記
B0磁場方向に戻す前記第２の電磁調整パルスとの間の間
隔を、前記再収束電磁パルスが等分する請求項５に記載
の磁化調整装置。 - 【請求項７】スピンの横方向の残留成分を位相ずれさせ
るために、前記スピンが前記B0方向に戻った後で、勾配
磁場を印加する手段を有する請求項１に記載の磁化調整
装置。 - 【請求項８】目的とする限定化に応じて、前記第１及び
第２の電磁調整パルスの位相が選択される請求項１に記
載の磁化調整装置。 - 【請求項９】前記位相エンコード勾配が磁化成分Mzを|M
0|から０までの範囲内で変調するよう前記電磁調整パル
スの振幅が選択される請求項１に記載の磁化調整装置。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB9016989.7 | 1990-08-02 | ||
| GB9016989A GB2249632B (en) | 1990-08-02 | 1990-08-02 | Improvements in,or relating to magnetic resonance spectroscopy and imaging |
| PCT/GB1991/001247 WO1992002828A1 (en) | 1990-08-02 | 1991-07-25 | Improvements in, or relating to magnetic resonance spectroscopy and imaging |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06503727A JPH06503727A (ja) | 1994-04-28 |
| JP3173612B2 true JP3173612B2 (ja) | 2001-06-04 |
Family
ID=10680073
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP51343291A Expired - Fee Related JP3173612B2 (ja) | 1990-08-02 | 1991-07-25 | 磁気共鳴分光法および映像法における、またはそれに関連する改良 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5347217A (ja) |
| EP (1) | EP0541636B1 (ja) |
| JP (1) | JP3173612B2 (ja) |
| DE (1) | DE69127365T2 (ja) |
| GB (1) | GB2249632B (ja) |
| IL (1) | IL99005A (ja) |
| WO (1) | WO1992002828A1 (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5502397A (en) * | 1992-11-12 | 1996-03-26 | Advanced Micro Devices, Inc. | Integrated circuit testing apparatus and method |
| US5446384A (en) * | 1993-12-27 | 1995-08-29 | General Electric Company | Simultaneous imaging of multiple spectroscopic components with magnetic resonance |
| US5614826A (en) * | 1995-08-18 | 1997-03-25 | Emory University | Methods for prepulsing in nuclear magnetic resonance pulse sequencing |
| US7009395B2 (en) * | 2002-05-15 | 2006-03-07 | General Electric Company | Method for MRI with steady-state free precession pulse sequences |
| US7620440B2 (en) * | 2002-05-17 | 2009-11-17 | Case Western Reserve University | Direct temporal encoding of spatial information |
| JP4739943B2 (ja) * | 2005-12-26 | 2011-08-03 | ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー | Ｒｆパルス印加方法およびｍｒｉ装置 |
| JP5449805B2 (ja) * | 2008-04-25 | 2014-03-19 | 株式会社東芝 | 磁気共鳴イメージング装置 |
| TWI395966B (zh) * | 2009-01-17 | 2013-05-11 | Univ Nat Taiwan | 時域核磁共振造影的方法及其裝置 |
| WO2013155606A1 (en) * | 2012-04-19 | 2013-10-24 | National Research Council Of Canada | Method for b0 field correction in magnetic resonance |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2105853B (en) * | 1981-09-09 | 1985-08-21 | Nat Res Dev | Spatially selective nmr |
| EP0076054B1 (en) * | 1981-09-21 | 1986-06-04 | Peter Mansfield | Nuclear magnetic resonance methods |
| DE3209264A1 (de) * | 1982-03-13 | 1983-09-22 | Bruker Medizintechnik Gmbh, 7512 Rheinstetten | Verfahren zum messen der magnetischen kernresonanz fuer die nmr-tomographie |
| US4563647A (en) * | 1982-06-09 | 1986-01-07 | Picker International Limited | Nuclear magnetic resonance methods and apparatus |
| US4689566A (en) * | 1985-07-17 | 1987-08-25 | Advanced Nmr Systems, Inc. | NMR phase encoding using phase varying rf pulses |
| NL8601002A (nl) * | 1986-04-21 | 1987-11-16 | Philips Nv | Werkwijze en inrichting voor het bepalen van een kernmagnetisatieverdeling in deel van een lichaam. |
| IL79076A (en) * | 1986-06-10 | 1989-10-31 | Elscint Ltd | Restricted volume imaging |
| US4947119A (en) * | 1988-06-21 | 1990-08-07 | University Of Minnesota | Magnetic resonance imaging and spectroscopy methods |
| GB8827833D0 (en) * | 1988-11-29 | 1988-12-29 | Briand J | Magnetic resonance signal acquisition methods |
| DE4037381C2 (de) * | 1990-11-23 | 1995-03-09 | Bruker Medizintech | Verfahren zum Anregen einer Probe für die NMR-Tomographie |
-
1990
- 1990-08-02 GB GB9016989A patent/GB2249632B/en not_active Expired - Fee Related
-
1991
- 1991-07-25 WO PCT/GB1991/001247 patent/WO1992002828A1/en active IP Right Grant
- 1991-07-25 DE DE69127365T patent/DE69127365T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1991-07-25 US US07/966,158 patent/US5347217A/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-07-25 EP EP91913918A patent/EP0541636B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-07-25 JP JP51343291A patent/JP3173612B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1991-07-30 IL IL9900591A patent/IL99005A/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06503727A (ja) | 1994-04-28 |
| EP0541636A1 (en) | 1993-05-19 |
| EP0541636B1 (en) | 1997-08-20 |
| GB2249632A (en) | 1992-05-13 |
| GB2249632B (en) | 1994-09-07 |
| GB9016989D0 (en) | 1990-09-19 |
| IL99005A0 (en) | 1992-07-15 |
| DE69127365T2 (de) | 1997-12-18 |
| WO1992002828A1 (en) | 1992-02-20 |
| IL99005A (en) | 1994-04-12 |
| US5347217A (en) | 1994-09-13 |
| DE69127365D1 (de) | 1997-09-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7706857B2 (en) | Methods and apparatus for mapping internal and bulk motion of an object with phase labeling in magnetic resonance imaging | |
| US5402067A (en) | Apparatus and method for rare echo imaging using k-space spiral coverage | |
| US5942897A (en) | Magnetic resonance imaging apparatus | |
| US8072215B2 (en) | Magnetic resonance device and method | |
| US5758646A (en) | Magnetic resonance imaging method with pulse sequence optimization and device for such method | |
| US5561370A (en) | Artefact suppression in GRASE Mr imaging | |
| US5652516A (en) | Spectroscopic magnetic resonance imaging using spiral trajectories | |
| EP1636604B1 (en) | Isotropic imaging of vessels with fat suppression | |
| EP0496501B1 (en) | Magnetic resonance imaging of short T2 species with improved contrast | |
| US4549139A (en) | Method of accurate and rapid NMR imaging of computed T1 and spin density | |
| US10247798B2 (en) | Simultaneous multi-slice MRI measurement | |
| US4731583A (en) | Method for reduction of MR image artifacts due to flowing nuclei by gradient moment nulling | |
| US7109711B2 (en) | MRI method and apparatus with elimination of the ambiguity artifact | |
| US7233818B1 (en) | Methods and apparatus for mapping internal and bulk motion of an object with phase labeling in magnetic resonance imaging | |
| JP3173612B2 (ja) | 磁気共鳴分光法および映像法における、またはそれに関連する改良 | |
| US4855679A (en) | Magnetic resonance studies of restricted volumes | |
| EP3640662A1 (en) | Magnetic resonance imaging using motion-compensated image reconstruction | |
| US7620440B2 (en) | Direct temporal encoding of spatial information | |
| US7148687B2 (en) | Method for the acquisition of moving objects through nuclear magnetic resonance tomography | |
| WO1995034242A1 (en) | Magnetic resonance imaging method with pulse sequence optimisation and device for such method | |
| US20220155396A1 (en) | Parallel mr imaging using wave-encoding | |
| Loecher et al. | k-Space | |
| Pauly et al. | Magnetic resonance imaging of short T2 species with improved contrast | |
| Pauly et al. | Magnetic resonance imaging of short T2 species |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |