JP3212119B2 - 磁気共鳴分光装置 - Google Patents
磁気共鳴分光装置Info
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- JP3212119B2 JP3212119B2 JP00839292A JP839292A JP3212119B2 JP 3212119 B2 JP3212119 B2 JP 3212119B2 JP 00839292 A JP00839292 A JP 00839292A JP 839292 A JP839292 A JP 839292A JP 3212119 B2 JP3212119 B2 JP 3212119B2
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- 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
- G01R33/483—NMR imaging systems with selection of signals or spectra from particular regions of the volume, e.g. in vivo spectroscopy
- G01R33/4833—NMR imaging systems with selection of signals or spectra from particular regions of the volume, e.g. in vivo spectroscopy using spatially selective excitation of the volume of interest, e.g. selecting non-orthogonal or inclined slices
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、複数のシーケンスが均
一安定磁界の存在下で検査領域に印加され、各シーケン
スは第３のＲＦパルスの後と同様第２と第３のＲＦパル
スの間にある少なくとも３つの、望ましくは９０°ＲＦ
パルスからなり、第３のＲＦパルスに続いて生じるスピ
ン共鳴信号は二重量子コヒーレンスにより専ら決定され
るように振幅及び期間を有する勾配磁界が印加される磁
気共鳴分光方法に係る。本発明は又この方法を実施する
装置に係る。
一安定磁界の存在下で検査領域に印加され、各シーケン
スは第３のＲＦパルスの後と同様第２と第３のＲＦパル
スの間にある少なくとも３つの、望ましくは９０°ＲＦ
パルスからなり、第３のＲＦパルスに続いて生じるスピ
ン共鳴信号は二重量子コヒーレンスにより専ら決定され
るように振幅及び期間を有する勾配磁界が印加される磁
気共鳴分光方法に係る。本発明は又この方法を実施する
装置に係る。
【０００２】
【従来の技術】この種の方法は、ＳＭＲＭアブストラク
ト（サンフランシスコ、２１２（１９８８年））及び化
学、物理、レター６９（１９８０年）、５６７−５７０
頁から知られている。既知の方法によれば、勾配磁界は
最後のＲＦパルスの前及び後でスイッチオン及びオフさ
れる。最後のパルスの後のこの磁界に亘る時間積分はこ
のパルスの前の対応する積分の正確に２倍になる。二重
量子コヒーレンスだけがスピン共鳴信号に影響すること
が達成される。単一量子コヒーレンス、特に水結合陽子
から生じる信号は強く抑圧される。
ト（サンフランシスコ、２１２（１９８８年））及び化
学、物理、レター６９（１９８０年）、５６７−５７０
頁から知られている。既知の方法によれば、勾配磁界は
最後のＲＦパルスの前及び後でスイッチオン及びオフさ
れる。最後のパルスの後のこの磁界に亘る時間積分はこ
のパルスの前の対応する積分の正確に２倍になる。二重
量子コヒーレンスだけがスピン共鳴信号に影響すること
が達成される。単一量子コヒーレンス、特に水結合陽子
から生じる信号は強く抑圧される。
【０００３】引用のＳＭＲＭ出版では、この方法は乳酸
又は乳酸塩の濃度を脂肪又は脂質の濃度とは独立に決め
るよう用いられる。脂肪及び乳酸に結合される陽子のラ
ーモア周波数は互いに非常に接近している。これらの２
つの成分の分離を可能にするために、公知の方法により
二次元周波数スペクトルが発生される。この為に、第２
及び第３のＲＦパルス間のいわゆる展開時間は段階的に
変化し、得られたスピン共鳴信号は二次元フーリエ変換
によりそれから二次元周波数スペクトルを得るのに用い
られ、脂肪及び乳酸は該スペクトルで適切に分離可能で
ある。
又は乳酸塩の濃度を脂肪又は脂質の濃度とは独立に決め
るよう用いられる。脂肪及び乳酸に結合される陽子のラ
ーモア周波数は互いに非常に接近している。これらの２
つの成分の分離を可能にするために、公知の方法により
二次元周波数スペクトルが発生される。この為に、第２
及び第３のＲＦパルス間のいわゆる展開時間は段階的に
変化し、得られたスピン共鳴信号は二次元フーリエ変換
によりそれから二次元周波数スペクトルを得るのに用い
られ、脂肪及び乳酸は該スペクトルで適切に分離可能で
ある。
【０００４】二次元周波数スペクトルは、非常に長い全
測定期間を要するが、検査領域での動きに敏感である。
従って、一次元周波数スペクトルの脂肪濃度から独立の
乳酸成分の決定を実行することは価値がある。乳酸に結
合される陽子の１つの周波数成分が水結合陽子のラーモ
ア周波数のすぐ近くに位置し、乳酸の他の周波数成分は
二重量子スペクトルに含まれる脂肪成分に直接に隣接す
る事実によりこれは妨害される。
測定期間を要するが、検査領域での動きに敏感である。
従って、一次元周波数スペクトルの脂肪濃度から独立の
乳酸成分の決定を実行することは価値がある。乳酸に結
合される陽子の１つの周波数成分が水結合陽子のラーモ
ア周波数のすぐ近くに位置し、乳酸の他の周波数成分は
二重量子スペクトルに含まれる脂肪成分に直接に隣接す
る事実によりこれは妨害される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、一方
で周波数スペクトルで乳酸塩成分と実質的に一致する脂
質成分が実質的に減少し、他方で核磁化の空間分布が同
時に少なくとも一次元で決定されうるよう前記の種類の
方法を考えることである。
で周波数スペクトルで乳酸塩成分と実質的に一致する脂
質成分が実質的に減少し、他方で核磁化の空間分布が同
時に少なくとも一次元で決定されうるよう前記の種類の
方法を考えることである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本目的は、３つのＲＦパ
ルスの間に、少なくとも１つの勾配磁界が印加され、こ
れらの勾配磁界の少なくとも１つに亘る時間積分がシー
ケンスの繰返し中に変化され、第２のＲＦパルスは、乳
酸塩成分に結合される成分の核磁化を励起するが、脂質
成分に結合される成分の核磁化を励起しないように乳酸
塩成分の近くの乳酸成分を減少するために周波数選択的
である本発明により達成される。
ルスの間に、少なくとも１つの勾配磁界が印加され、こ
れらの勾配磁界の少なくとも１つに亘る時間積分がシー
ケンスの繰返し中に変化され、第２のＲＦパルスは、乳
酸塩成分に結合される成分の核磁化を励起するが、脂質
成分に結合される成分の核磁化を励起しないように乳酸
塩成分の近くの乳酸成分を減少するために周波数選択的
である本発明により達成される。
【０００７】本発明は下記の考慮に基づいている。上記
の方法のシーケンス中、特に第１のＲＦパルスから時間
的に決められた距離（１／２Ｔ）、又はその奇数倍に位
置する時、第２のＲＦパルスは二重量子遷移を励起し
え、Ｊはスカラ結合定数である。かかる二重量子遷移自
体は測定可能スピン共鳴信号を起こさないが、第３のＲ
Ｆパルスは二重量子遷移を測定可能な信号を供給する状
態にする。第２のＲＦパルスが、乳酸塩成分に結合され
た成分によりむしろ脂質成分に結合された素子により
「見」られないよう、周波数選択される時、脂質成分を
妨害する二重量子状態はまったく励起されない。従っ
て、二重量子スペクトルにおいて、乳酸の低周波数成分
と実質的に合致する脂質成分は実質的に抑圧され、乳酸
濃度は脂肪含有に影響されないで実質的に決定されう
る。
の方法のシーケンス中、特に第１のＲＦパルスから時間
的に決められた距離（１／２Ｔ）、又はその奇数倍に位
置する時、第２のＲＦパルスは二重量子遷移を励起し
え、Ｊはスカラ結合定数である。かかる二重量子遷移自
体は測定可能スピン共鳴信号を起こさないが、第３のＲ
Ｆパルスは二重量子遷移を測定可能な信号を供給する状
態にする。第２のＲＦパルスが、乳酸塩成分に結合され
た成分によりむしろ脂質成分に結合された素子により
「見」られないよう、周波数選択される時、脂質成分を
妨害する二重量子状態はまったく励起されない。従っ
て、二重量子スペクトルにおいて、乳酸の低周波数成分
と実質的に合致する脂質成分は実質的に抑圧され、乳酸
濃度は脂肪含有に影響されないで実質的に決定されう
る。
【０００８】その時間積分がシーケンスの繰返し時に変
化する少なくとも１つの勾配磁界が３つのＲＦパルス間
に印加されるので、位相符号化が達成され（この勾配の
時間積分に関してフーリエ変換の後）、核磁化分布が少
なくとも一次元で空間的に決められるのを可能にする。
化する少なくとも１つの勾配磁界が３つのＲＦパルス間
に印加されるので、位相符号化が達成され（この勾配の
時間積分に関してフーリエ変換の後）、核磁化分布が少
なくとも一次元で空間的に決められるのを可能にする。
【０００９】第２のＲＦパルスが「ハード」パルス、即
ち周波数選択的でないパルスである場合、特に励起され
た核スピンのスピンベクトルに関して第１の２つのＲＦ
パルスの関連位相位置が重要になる。シーケンスは勾配
磁界のスイッチングオン及びオフにより渦電流により生
じる位置依存位相シフトに非常に敏感である。例えば、
第１のＲＦパルスがスライス選択的である場合、かかる
シーケンスは検査にはおそらく用いられない。
ち周波数選択的でないパルスである場合、特に励起され
た核スピンのスピンベクトルに関して第１の２つのＲＦ
パルスの関連位相位置が重要になる。シーケンスは勾配
磁界のスイッチングオン及びオフにより渦電流により生
じる位置依存位相シフトに非常に敏感である。例えば、
第１のＲＦパルスがスライス選択的である場合、かかる
シーケンスは検査にはおそらく用いられない。
【００１０】第２のＲＦパルスが周波数選択的であるの
で、第１の２つのＲＦパルス間の位相関係及び励起され
た核磁化のスピンベクトルは重要ではない。従って、例
えば第１のＲＦパルス中、又は第１と第２のＲＦパルス
間で、勾配磁界はアーティファクトを生じないで印加さ
れうる。従って、このシーケンスは検査に対して非常に
確実で、又適切である。
で、第１の２つのＲＦパルス間の位相関係及び励起され
た核磁化のスピンベクトルは重要ではない。従って、例
えば第１のＲＦパルス中、又は第１と第２のＲＦパルス
間で、勾配磁界はアーティファクトを生じないで印加さ
れうる。従って、このシーケンスは検査に対して非常に
確実で、又適切である。
【００１１】従って、本発明の更なる実施例では、位相
符号化に寄与する勾配は第１と第２のＲＦパルス間に印
加される。振幅又は間隔に関して変化される１つ，２つ
又は３つの勾配磁界がシーケンスの繰返し中に印加され
るかどうかに依存して、核磁化の空間分布の一次元、二
次元又は三次元映像が得られる。この為に、シーケンス
に関して受けたスピン共鳴信号は、時間に関するフーリ
エ変換を受けるばかりか、勾配磁界の時間積分に関して
夫々一次元、二次元又は三次元フーリエ変換を受けなけ
ればならない。
符号化に寄与する勾配は第１と第２のＲＦパルス間に印
加される。振幅又は間隔に関して変化される１つ，２つ
又は３つの勾配磁界がシーケンスの繰返し中に印加され
るかどうかに依存して、核磁化の空間分布の一次元、二
次元又は三次元映像が得られる。この為に、シーケンス
に関して受けたスピン共鳴信号は、時間に関するフーリ
エ変換を受けるばかりか、勾配磁界の時間積分に関して
夫々一次元、二次元又は三次元フーリエ変換を受けなけ
ればならない。
【００１２】第１のＲＦパルスはスライス選択的でよ
い。核磁化分布の映像は１つのスライスに限る。この勾
配磁界に含まれる渦電流は、既に記述の如く第２のＲＦ
パルスが周波数選択的であるのでアーティファクトを生
じない。
い。核磁化分布の映像は１つのスライスに限る。この勾
配磁界に含まれる渦電流は、既に記述の如く第２のＲＦ
パルスが周波数選択的であるのでアーティファクトを生
じない。
【００１３】
【実施例】本発明を以下図面を参照して詳細に説明す
る。
る。
【００１４】図１に概略的に示す磁気共鳴検査装置は、
４つのコイル１からなり、その強度が十分の数テスラか
ら数テスラまでの大きさのオーダである均一安定磁界を
発生するのに役立つ装置からなる。この磁界はデカルト
座標系のｚ方向に延在する。ｚ軸に同心的に配置される
コイル１は球形面２に位置される。検査さるべき患者２
０はこれらのコイル内に配置される。
４つのコイル１からなり、その強度が十分の数テスラか
ら数テスラまでの大きさのオーダである均一安定磁界を
発生するのに役立つ装置からなる。この磁界はデカルト
座標系のｚ方向に延在する。ｚ軸に同心的に配置される
コイル１は球形面２に位置される。検査さるべき患者２
０はこれらのコイル内に配置される。
【００１５】ｚ方向に延在し、この方法に直線的に変化
する磁界Ｇz を発生するため、４つのコイル３は望まし
くは同じ球形面に配置される。Ｚ方向にも延在するが、
その勾配がｘ方向に延在する勾配磁界Ｇx （即ち、その
強度が一方向に直線的に変化する磁界）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方向の勾
配を有する勾配磁界Ｇy はコイル７と同一でよいが、そ
れに関して空間で９０°オフセットされるように配置さ
れる４つのコイル５で発生される。これらの４つのコイ
ルのうち２つだけが図１に示される。
する磁界Ｇz を発生するため、４つのコイル３は望まし
くは同じ球形面に配置される。Ｚ方向にも延在するが、
その勾配がｘ方向に延在する勾配磁界Ｇx （即ち、その
強度が一方向に直線的に変化する磁界）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方向の勾
配を有する勾配磁界Ｇy はコイル７と同一でよいが、そ
れに関して空間で９０°オフセットされるように配置さ
れる４つのコイル５で発生される。これらの４つのコイ
ルのうち２つだけが図１に示される。
【００１６】勾配磁界Ｇz ，Ｇy ，Ｇx を発生する３つ
のコイル系３．５及び７の夫々が球形面２に対して対称
的に配置されるので、同時に該デカルトｘ−ｙ−ｚ座標
系の原点である球中央の磁界強度は、コイル系１の安定
均一磁界により専ら決定される。
のコイル系３．５及び７の夫々が球形面２に対して対称
的に配置されるので、同時に該デカルトｘ−ｙ−ｚ座標
系の原点である球中央の磁界強度は、コイル系１の安定
均一磁界により専ら決定される。
【００１７】更に、ＲＦコイル１１は座標系の面ｚ＝０
に対して対称的に配置され、それがｘ方向、即ち安定均
一磁界の方向に垂直に延在する本質的に均一のＲＦ磁界
を発生するようにＲＦコイルは構成される。各ＲＦパル
ス中、ＲＦコイルはＲＦ発生器からのＲＦ、通常振幅変
調された電流を受ける。各サブシーケンスの３つのＲＦ
パルスに続いて、ＲＦコイル１１は検査領域で発生され
るスピン共鳴信号を受けるのに役立つ。しかし、代わり
に別なＲＦ受信コイルが用いられうる。
に対して対称的に配置され、それがｘ方向、即ち安定均
一磁界の方向に垂直に延在する本質的に均一のＲＦ磁界
を発生するようにＲＦコイルは構成される。各ＲＦパル
ス中、ＲＦコイルはＲＦ発生器からのＲＦ、通常振幅変
調された電流を受ける。各サブシーケンスの３つのＲＦ
パルスに続いて、ＲＦコイル１１は検査領域で発生され
るスピン共鳴信号を受けるのに役立つ。しかし、代わり
に別なＲＦ受信コイルが用いられうる。
【００１８】図２は上記の磁気共鳴検査装置の簡略ブロ
ック図を示す。切換装置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。
ック図を示す。切換装置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。
【００１９】ＲＦ発生器４は、その周波数が制御ユニッ
ト１５によりディジタル的に制御されうるＲＦ発振器４
０からなり、この発振器はコイル１により発生される磁
界強度で励起されるべき核のラーモア周波数の近傍の周
波数の発振を発生する。既知の如く、ラーモア周波数ｆ
はｆ＝ｃＢとして計算され、ここでＢは均一安定磁界の
磁気誘導であり、ｃは、例えば陽子に対して４２．５６
ＭＨｚ／Ｔに達する磁気回転比である。発振器４０の出
力は混合段４３の入力に接続される。混合段４３は出力
がディジタルメモリ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。エンベロ
ープ信号を示す一連のディジタルデータワードは制御装
置１５の制御下でメモリから読出される。
ト１５によりディジタル的に制御されうるＲＦ発振器４
０からなり、この発振器はコイル１により発生される磁
界強度で励起されるべき核のラーモア周波数の近傍の周
波数の発振を発生する。既知の如く、ラーモア周波数ｆ
はｆ＝ｃＢとして計算され、ここでＢは均一安定磁界の
磁気誘導であり、ｃは、例えば陽子に対して４２．５６
ＭＨｚ／Ｔに達する磁気回転比である。発振器４０の出
力は混合段４３の入力に接続される。混合段４３は出力
がディジタルメモリ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。エンベロ
ープ信号を示す一連のディジタルデータワードは制御装
置１５の制御下でメモリから読出される。
【００２０】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生じるように、それに印加さ
れる入力信号を処理する。混合段４３の出力信号は、制
御装置１５により制御されるスイッチ４６を介して、出
力が切換装置１２に接続されるＲＦ電力増幅器４７に印
加される。後者の装置も制御装置１５により制御され
る。
た搬送波発振がその出力に生じるように、それに印加さ
れる入力信号を処理する。混合段４３の出力信号は、制
御装置１５により制御されるスイッチ４６を介して、出
力が切換装置１２に接続されるＲＦ電力増幅器４７に印
加される。後者の装置も制御装置１５により制御され
る。
【００２１】電流発生器２３，２５及び２７は、時間的
変化が制御装置１５により制御されうる電流を夫々勾配
コイル系３，５及び７に供給する。
変化が制御装置１５により制御されうる電流を夫々勾配
コイル系３，５及び７に供給する。
【００２２】受信器６は、切換装置に接続されるＲＦコ
イル１１に毎回誘導されるエコー信号を受けるＲＦ増幅
器６０からなり；この為に切換装置は対応する位置にあ
るべきである。増幅器６０は制御装置１５により制御さ
れるミューティング入力からなり、それを介して利得が
実質的にゼロ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、その各々は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つの入力の信号の
間には９０°の位相シフトがある。この位相シフトは、
出力が混合段６２の入力に接続され、入力が混合段６１
の入力と、発振器４０の出力に接続される９０°位相シ
フタ４８により発生される。
イル１１に毎回誘導されるエコー信号を受けるＲＦ増幅
器６０からなり；この為に切換装置は対応する位置にあ
るべきである。増幅器６０は制御装置１５により制御さ
れるミューティング入力からなり、それを介して利得が
実質的にゼロ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、その各々は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つの入力の信号の
間には９０°の位相シフトがある。この位相シフトは、
出力が混合段６２の入力に接続され、入力が混合段６１
の入力と、発振器４０の出力に接続される９０°位相シ
フタ４８により発生される。
【００２３】混合段６１及び６２の出力信号は、発振器
４０により供給される周波数と同様全ての高い周波数を
抑圧し、低周波数成分を導く低域通過フィルタ６３及び
６４を介して各アナログディジタル変換器６５，６６に
印加される。アナログディジタル変換器は、直交復調器
からなる回路６１…６４のアナログ信号をメモリ１４に
印加されるディジタルデータワードに変換する。アナロ
グディジタル変換器６５及び６６及びメモリ１４は、制
御リードを介して制御装置１５により阻止され、イネー
ブルされうるクロックパルス発生器１６からのクロック
パルスを受け、これによりＲＦコイル１１により供給さ
れ低域周波数範囲に転置された信号が制御装置により規
定された測定間隔中だけメモリ１４に蓄積する一連のデ
ィジタルデータワードに変換されうる。
４０により供給される周波数と同様全ての高い周波数を
抑圧し、低周波数成分を導く低域通過フィルタ６３及び
６４を介して各アナログディジタル変換器６５，６６に
印加される。アナログディジタル変換器は、直交復調器
からなる回路６１…６４のアナログ信号をメモリ１４に
印加されるディジタルデータワードに変換する。アナロ
グディジタル変換器６５及び６６及びメモリ１４は、制
御リードを介して制御装置１５により阻止され、イネー
ブルされうるクロックパルス発生器１６からのクロック
パルスを受け、これによりＲＦコイル１１により供給さ
れ低域周波数範囲に転置された信号が制御装置により規
定された測定間隔中だけメモリ１４に蓄積する一連のデ
ィジタルデータワードに変換されうる。
【００２４】メモリ１４に蓄積されたデータワード又は
サンプリング値はコンピュータ１７に印加される。サン
プリング値は、３つのパラメータ、即ち：スピン共鳴信
号内の時間的位置、スピン共鳴信号が受信されるシーケ
ンスの第１と第２のＲＦパルス間に印加された第１の勾
配磁界の大きさ、同じ時間間隔中に印加された第２の勾
配磁界の大きさにより規定される。コンピュータ１７で
実行されたこれらの３つのパラメータに関する三次元フ
ーリエ変換を介して、検査さるべき対象内のスライスに
対して、核磁化の二次元空間分布が得られ、この積層内
の各領域に対して核磁化のスペクトル分布が得られる。
従って得られた分布は適切な表示ユニット、例えばモニ
タ１８に印加されうる。
サンプリング値はコンピュータ１７に印加される。サン
プリング値は、３つのパラメータ、即ち：スピン共鳴信
号内の時間的位置、スピン共鳴信号が受信されるシーケ
ンスの第１と第２のＲＦパルス間に印加された第１の勾
配磁界の大きさ、同じ時間間隔中に印加された第２の勾
配磁界の大きさにより規定される。コンピュータ１７で
実行されたこれらの３つのパラメータに関する三次元フ
ーリエ変換を介して、検査さるべき対象内のスライスに
対して、核磁化の二次元空間分布が得られ、この積層内
の各領域に対して核磁化のスペクトル分布が得られる。
従って得られた分布は適切な表示ユニット、例えばモニ
タ１８に印加されうる。
【００２５】図３は（ｐｐｍでの）ＴＭＳ（テトラメチ
ルシラン）のラーモア周波数からの偏移を示す周波数ス
ケールでの乳酸の診断検出に対し本質的に重要である成
分の位置を示す。ＴＭＳのラーモア周波数はゼロになる
よう決められる。図３は、まずゼロ点以上の脂肪分子の
ＣＨ3 基から生じるラインＬ2 を示す。この基は略１．
４ｐｐｍで周波数ラインＬ1 を有するＣＨ2 基に結合さ
れる。Ｌ1 とＬ2 間の破線はこのスカラ結合を表わす。
適切な励起の場合に、ラインＬ1 を伴う分子基は二重量
子遷移を示し；ラインＬ2 に対してかかる遷移を発生す
ることは可能ではない。従ってこのラインＬ2 は、二重
量子スペクトルでは消失し、これにより図３では単に破
線で示される。
ルシラン）のラーモア周波数からの偏移を示す周波数ス
ケールでの乳酸の診断検出に対し本質的に重要である成
分の位置を示す。ＴＭＳのラーモア周波数はゼロになる
よう決められる。図３は、まずゼロ点以上の脂肪分子の
ＣＨ3 基から生じるラインＬ2 を示す。この基は略１．
４ｐｐｍで周波数ラインＬ1 を有するＣＨ2 基に結合さ
れる。Ｌ1 とＬ2 間の破線はこのスカラ結合を表わす。
適切な励起の場合に、ラインＬ1 を伴う分子基は二重量
子遷移を示し；ラインＬ2 に対してかかる遷移を発生す
ることは可能ではない。従ってこのラインＬ2 は、二重
量子スペクトルでは消失し、これにより図３では単に破
線で示される。
【００２６】ラインＬ1 の直ぐ近辺では、乳酸塩のＣＨ
3 基から生じる（略１．３３ｐｐｍに）ラインＭ1 が位
置する。スカラ結合は、ラーモア周波数が４．１ｐｐｍ
に位置する乳酸分子のこのＣＨ3 基とＣＨ基の間に存在
する。両周波数ラインは二重量子スペクトルに現われ
る。水結合陽子の周波数ラインＷは略４．７ｐｐｍに位
置する。これらの陽子はそれ自体二重量子状態になり得
ず、これは何故周波数ラインＷは破線が破線で表わされ
うるかであり、しかし、生物学的組織の強度が全ての他
の成分より１０の乗数である水成分はこのラインは充分
に抑制されえず、これによりこの線は二重量子スペクト
ルに現われる。脂肪分子の分子基から生じる更なるライ
ンＬ3及びＬ4 が示される。
3 基から生じる（略１．３３ｐｐｍに）ラインＭ1 が位
置する。スカラ結合は、ラーモア周波数が４．１ｐｐｍ
に位置する乳酸分子のこのＣＨ3 基とＣＨ基の間に存在
する。両周波数ラインは二重量子スペクトルに現われ
る。水結合陽子の周波数ラインＷは略４．７ｐｐｍに位
置する。これらの陽子はそれ自体二重量子状態になり得
ず、これは何故周波数ラインＷは破線が破線で表わされ
うるかであり、しかし、生物学的組織の強度が全ての他
の成分より１０の乗数である水成分はこのラインは充分
に抑制されえず、これによりこの線は二重量子スペクト
ルに現われる。脂肪分子の分子基から生じる更なるライ
ンＬ3及びＬ4 が示される。
【００２７】前記の種類の方法により例えば１０００の
係数で抑制される時でさえ、生物学的組織の小成分Ｗ
は、二重量子スペクトルの近傍の乳酸成分Ｍ2がそれか
ら分離されえないほど非常に強い。乳酸成分Ｍ1 は、検
査領域が例えば筋肉組織での如く実質的に脂肪成分を含
む時別な測定が再び不可能であるほど、脂肪成分Ｌ1 の
近くに位置する。従って、成分Ｍ1 の測定からの乳酸含
有の明確な決定は、周波数に関して直ぐ近くにある脂肪
成分Ｌ1 が強く抑制される時だけ可能である。
係数で抑制される時でさえ、生物学的組織の小成分Ｗ
は、二重量子スペクトルの近傍の乳酸成分Ｍ2がそれか
ら分離されえないほど非常に強い。乳酸成分Ｍ1 は、検
査領域が例えば筋肉組織での如く実質的に脂肪成分を含
む時別な測定が再び不可能であるほど、脂肪成分Ｌ1 の
近くに位置する。従って、成分Ｍ1 の測定からの乳酸含
有の明確な決定は、周波数に関して直ぐ近くにある脂肪
成分Ｌ1 が強く抑制される時だけ可能である。
【００２８】かかる抑制はその時間的変化が図４に示さ
れるシーケンスによって達成される。図４の第１のライ
ンはＲＦコイル１１により発生された磁気ＲＦパルスの
時間的位置を示す。第２，第３及び第４のラインは、勾
配コイル７，５及び３により発生される勾配磁界の時間
的位置を示し、その勾配Ｇx ，Ｇy 及びＧz は夫々ｘ方
向、ｙ方向及びｚ方向に延在する。第５のラインは生じ
るスピン共鳴信号を示す。この信号の検出時、制御ユニ
ット１５は、クロックパルス発生器１６をイネーブル
し、これによりＲＦコイル１１により供給され、低域周
波数範囲に変換されたスピン共鳴信号がメモリ１４に蓄
積される一連のディジタルデータワードに変換され、そ
の後、それらはフーリエ変換を受ける。
れるシーケンスによって達成される。図４の第１のライ
ンはＲＦコイル１１により発生された磁気ＲＦパルスの
時間的位置を示す。第２，第３及び第４のラインは、勾
配コイル７，５及び３により発生される勾配磁界の時間
的位置を示し、その勾配Ｇx ，Ｇy 及びＧz は夫々ｘ方
向、ｙ方向及びｚ方向に延在する。第５のラインは生じ
るスピン共鳴信号を示す。この信号の検出時、制御ユニ
ット１５は、クロックパルス発生器１６をイネーブル
し、これによりＲＦコイル１１により供給され、低域周
波数範囲に変換されたスピン共鳴信号がメモリ１４に蓄
積される一連のディジタルデータワードに変換され、そ
の後、それらはフーリエ変換を受ける。
【００２９】第１のＲＦパルスＨＦ1 はスライス選択的
９０°ＲＦパルスであり、このパルス中、ｘ方向に延在
する勾配を有する勾配磁界Ｇ1 が印加される。その結
果、図３に示す周波数成分の核磁化は、ｘ軸に垂直に延
在し、ＲＦパルスＨＦ1 の帯域幅及び勾配Ｇ1 の大きさ
に依存する厚さを有するスライスに励起される。ｘ方向
に延在する代わりに勾配Ｇはｙ方向又はｚ方向にも延在
する。次に核磁化は夫々ｙ軸及びｚ軸に垂直に延在する
スライスで励起される。
９０°ＲＦパルスであり、このパルス中、ｘ方向に延在
する勾配を有する勾配磁界Ｇ1 が印加される。その結
果、図３に示す周波数成分の核磁化は、ｘ軸に垂直に延
在し、ＲＦパルスＨＦ1 の帯域幅及び勾配Ｇ1 の大きさ
に依存する厚さを有するスライスに励起される。ｘ方向
に延在する代わりに勾配Ｇはｙ方向又はｚ方向にも延在
する。次に核磁化は夫々ｙ軸及びｚ軸に垂直に延在する
スライスで励起される。
【００３０】第１のＲＦパルスＨＦ1 からの時間的距離
Ｔ１で第２のＲＦパルスＨＦ2 が発生される。Ｔ１は、
値１／２Ｊ又はそのｎ倍に対応し、ここでＪは乳酸又は
脂肪のスカラ結合定数であり、ｎは奇数である。ｎ＝１
に対し、Ｔ１は略６８ｍｓになる。
Ｔ１で第２のＲＦパルスＨＦ2 が発生される。Ｔ１は、
値１／２Ｊ又はそのｎ倍に対応し、ここでＪは乳酸又は
脂肪のスカラ結合定数であり、ｎは奇数である。ｎ＝１
に対し、Ｔ１は略６８ｍｓになる。
【００３１】第２のＲＦパルスＨＦ2 は検出さるべき乳
酸塩成分Ｍ1 に結合される成分Ｍ2 に対して９０°パル
ス及び脂質成分Ｌ2 に対して（及びＬ1 及びＭ1 に対し
ても）０°パルスとして作用する周波数選択ＲＦパルス
であり、即ちこれらの成分はそれにより影響されない。
その結果、このパルスは二重量子状態での（Ｍ1 へのス
カラ結合のため）乳酸成分Ｍ1 及びＭ2 だけを表わす
が、脂質成分Ｌ1 を表わさない。
酸塩成分Ｍ1 に結合される成分Ｍ2 に対して９０°パル
ス及び脂質成分Ｌ2 に対して（及びＬ1 及びＭ1 に対し
ても）０°パルスとして作用する周波数選択ＲＦパルス
であり、即ちこれらの成分はそれにより影響されない。
その結果、このパルスは二重量子状態での（Ｍ1 へのス
カラ結合のため）乳酸成分Ｍ1 及びＭ2 だけを表わす
が、脂質成分Ｌ1 を表わさない。
【００３２】図５は第２の周波数選択的ＲＦパルスＨＦ
2 を示す。これはいわゆる二項ＲＦパルスである。既知
の如く、二項ＲＦパルスは（核磁化がかかるサブパルス
により停止状態から回転される角度である）関連フリッ
プ角度が二項係数として互いに関係する一連のサブパル
スからなる。
2 を示す。これはいわゆる二項ＲＦパルスである。既知
の如く、二項ＲＦパルスは（核磁化がかかるサブパルス
により停止状態から回転される角度である）関連フリッ
プ角度が二項係数として互いに関係する一連のサブパル
スからなる。
【００３３】２つの順次のサブパルス間の時間的距離は
周波数が励起さるべき周波数と抑制さるべき周波数内の
差に対応する発振がその位相を正確にゼロ又はこの時間
間隔の内その奇数倍だけ変化するように選ばれる。この
サブパルスの中央周波数は２つの該周波数の１つと一致
する。
周波数が励起さるべき周波数と抑制さるべき周波数内の
差に対応する発振がその位相を正確にゼロ又はこの時間
間隔の内その奇数倍だけ変化するように選ばれる。この
サブパルスの中央周波数は２つの該周波数の１つと一致
する。
【００３４】図５は４つのサブパルスＨＦ21…ＨＦ24か
らなる１，３- ，３，１- ＲＦパルスとしての周波数選
択的ＲＦパルスＨＦ2 を示す。これらのＲＦパルスの夫
々の中央周波数は脂肪成分Ｌ2 のラーモア周波数に対応
する。第２のサブパルスＨＦ 22及び第４のサブパルスＨ
Ｆ24はサブパルスＨＦ21及びＨＦ23に夫々対向する位相
位置を有する。毎回２つの順次のサブパルス間の時間的
距離は１／２ｄｆになり、ここでｄｆはＭ2 とＬ2 との
間の差の周波数である。均一安定磁界の磁束密度が２Ｔ
になるのに対し、略１．９ｍｓの距離がサブパルス間に
生じる。第１のサブパルスＨＦ21及び最後のサブパルス
ＨＦ24は毎回１１．２５°のフリップ角度を有し、ＲＦ
パルスＨＦ22及びＨＦ23のフリップ角度は３倍大きい。
ラーモア周波数が（例えば、Ｌ2 に対するような）サブ
パルスの中央周波数に対応する核スピンに対して、ＲＦ
パルスＨＦ21及びＨＦ24又はＨＦ22及びＨＦ23の効果は
互いに相殺する。しかし、成分Ｍ2 に対して、パルスＨ
Ｆ21…ＨＦ24の効果は加算され、この成分に対して、個
々のサブパルスにリンクされたフリップ角度が加算さ
れ、９０°ＲＦパルスの効果が得られる。
らなる１，３- ，３，１- ＲＦパルスとしての周波数選
択的ＲＦパルスＨＦ2 を示す。これらのＲＦパルスの夫
々の中央周波数は脂肪成分Ｌ2 のラーモア周波数に対応
する。第２のサブパルスＨＦ 22及び第４のサブパルスＨ
Ｆ24はサブパルスＨＦ21及びＨＦ23に夫々対向する位相
位置を有する。毎回２つの順次のサブパルス間の時間的
距離は１／２ｄｆになり、ここでｄｆはＭ2 とＬ2 との
間の差の周波数である。均一安定磁界の磁束密度が２Ｔ
になるのに対し、略１．９ｍｓの距離がサブパルス間に
生じる。第１のサブパルスＨＦ21及び最後のサブパルス
ＨＦ24は毎回１１．２５°のフリップ角度を有し、ＲＦ
パルスＨＦ22及びＨＦ23のフリップ角度は３倍大きい。
ラーモア周波数が（例えば、Ｌ2 に対するような）サブ
パルスの中央周波数に対応する核スピンに対して、ＲＦ
パルスＨＦ21及びＨＦ24又はＨＦ22及びＨＦ23の効果は
互いに相殺する。しかし、成分Ｍ2 に対して、パルスＨ
Ｆ21…ＨＦ24の効果は加算され、この成分に対して、個
々のサブパルスにリンクされたフリップ角度が加算さ
れ、９０°ＲＦパルスの効果が得られる。
【００３５】サブパルスＨＦ22及びＨＦ24はサブパルス
ＨＦ21及びＨＦ23と同じ位相装置を有してもよい。その
場合に、これらのサブパルスの中央周波数は成分Ｍ2 の
周波数と一致すべきである。
ＨＦ21及びＨＦ23と同じ位相装置を有してもよい。その
場合に、これらのサブパルスの中央周波数は成分Ｍ2 の
周波数と一致すべきである。
【００３６】第２のＲＦパルスＨＦ2 の後に時間Ｔ２の
距離に第３のＲＦパルスＨＦ3 が続く。後者のパルス
は、それらがスピン共鳴信号を発生するが、それに貢献
する状態においてＨＦ2 により生じる二重量子遷移を生
じるのに役立つ。ＲＦパルスＨＦ3 はハード（広帯域）
パルスでよいが、望ましくは周波数選択的パルスであ
り、即ちこれにより、それは周波数成分Ｍ2 に対して９
０°パルスとして作用する。従って乳酸塩信号の大きさ
は倍増される。
距離に第３のＲＦパルスＨＦ3 が続く。後者のパルス
は、それらがスピン共鳴信号を発生するが、それに貢献
する状態においてＨＦ2 により生じる二重量子遷移を生
じるのに役立つ。ＲＦパルスＨＦ3 はハード（広帯域）
パルスでよいが、望ましくは周波数選択的パルスであ
り、即ちこれにより、それは周波数成分Ｍ2 に対して９
０°パルスとして作用する。従って乳酸塩信号の大きさ
は倍増される。
【００３７】パルスＨＦ3 は、図４に示す如くＭ2 に対
する９０°パルス及びＬ2 に対する０°パルスとして作
用するＨＦ2 と同じ様に時間的に変化してよい。第２の
ＲＦパルスＨＦ2 と第３のＲＦパルスＨＦ3 の間の途中
に１８０°ＲＦパルスＨＦ0 が設けられうる。このパル
スは、スピン共鳴信号の大きさが増すように再集束効果
を有する。
する９０°パルス及びＬ2 に対する０°パルスとして作
用するＨＦ2 と同じ様に時間的に変化してよい。第２の
ＲＦパルスＨＦ2 と第３のＲＦパルスＨＦ3 の間の途中
に１８０°ＲＦパルスＨＦ0 が設けられうる。このパル
スは、スピン共鳴信号の大きさが増すように再集束効果
を有する。
【００３８】特別なステップとかとられない場合、第３
のＲＦパルスＨＦ3の後、単一量子コヒーレンスは観測
できる状態で生じた二重量子コヒーレンスに加えて観測
される。これらの単一量子コヒーレンスは抑制され、そ
こでＲＦパルスＨＦ3 の後と同様ＲＦパルスＨＦ2 とＨ
Ｆ3 の間に勾配磁界Ｇ2 ，Ｇ3 及びＧ4 が印加され、そ
の勾配は同じ方向及び反対方向に夫々延在する。ＲＦパ
ルスＨＦ2とＨＦ3 の間で、勾配磁界は、夫々１８０°
ＲＦパルスＨＦ0 の前及び後で作用し、逆の符号である
２つの部分Ｇ2 及びＧ3 に分割される。Ｇ2 及びＧ3 に
亘る時間積分は同じ絶対値を有するか、他の細分割も実
行可能である。勾配磁界Ｇ4 は図４に示すシーケンスに
対してＧ2 と同じ符号を有さなければならず、Ｇ4 に亘
る時間積分はＧ2 とＧ3 の量の和に亘る時間積分の２倍
大きくなければならない。
のＲＦパルスＨＦ3の後、単一量子コヒーレンスは観測
できる状態で生じた二重量子コヒーレンスに加えて観測
される。これらの単一量子コヒーレンスは抑制され、そ
こでＲＦパルスＨＦ3 の後と同様ＲＦパルスＨＦ2 とＨ
Ｆ3 の間に勾配磁界Ｇ2 ，Ｇ3 及びＧ4 が印加され、そ
の勾配は同じ方向及び反対方向に夫々延在する。ＲＦパ
ルスＨＦ2とＨＦ3 の間で、勾配磁界は、夫々１８０°
ＲＦパルスＨＦ0 の前及び後で作用し、逆の符号である
２つの部分Ｇ2 及びＧ3 に分割される。Ｇ2 及びＧ3 に
亘る時間積分は同じ絶対値を有するか、他の細分割も実
行可能である。勾配磁界Ｇ4 は図４に示すシーケンスに
対してＧ2 と同じ符号を有さなければならず、Ｇ4 に亘
る時間積分はＧ2 とＧ3 の量の和に亘る時間積分の２倍
大きくなければならない。
【００３９】ＨＦ1 が省かれ、ＨＦ3 がＨＦ2 と同じ時
間的変化を有する時、これらの勾配は逆の符号を有す
る。その場合、ＨＦ2 とＨＦ3 の間の間隔の関連勾配磁
界に亘る時間積分の量はＨＦ3 の後勾配磁界に亘る時間
積分の量の半分に等しくなければならない。
間的変化を有する時、これらの勾配は逆の符号を有す
る。その場合、ＨＦ2 とＨＦ3 の間の間隔の関連勾配磁
界に亘る時間積分の量はＨＦ3 の後勾配磁界に亘る時間
積分の量の半分に等しくなければならない。
【００４０】パルスＨＦ3 は、それがＭ2 に対する９０
°パルス及びＭ1 に対する１８０°パルスとして作用す
るよう周波数選択的でありうる。成分Ｍ1 の周波数の回
りの第３のＲＦパルスＨＦ3 のフリップ角度は急に変化
しえないので、第３のＲＦパルスも周波数に関してＭ1
近くの脂肪成分Ｌ1 及びＬ2 に対して１８０°パルスと
して作用する。従って、脂肪成分Ｌ2 は９０°パルスを
「見」ずむしろ１８０°パルスを見、これにより、脂肪
成分の二重量子コヒーレンス状態が観測できる量子コヒ
ーレンス状態で生じない。
°パルス及びＭ1 に対する１８０°パルスとして作用す
るよう周波数選択的でありうる。成分Ｍ1 の周波数の回
りの第３のＲＦパルスＨＦ3 のフリップ角度は急に変化
しえないので、第３のＲＦパルスも周波数に関してＭ1
近くの脂肪成分Ｌ1 及びＬ2 に対して１８０°パルスと
して作用する。従って、脂肪成分Ｌ2 は９０°パルスを
「見」ずむしろ１８０°パルスを見、これにより、脂肪
成分の二重量子コヒーレンス状態が観測できる量子コヒ
ーレンス状態で生じない。
【００４１】この場合に、再集束を生じる１８０°ＲＦ
パルスＨＦ0 はＨＦ2 とＨＦ3 の間の途中に位置しない
が、第２のパルスと第３のパルスＨＦ3 の間のそれと同
じ時間的距離に第１のＲＦパルスが続かなければならな
い。ＨＦ2 とＨＦ3 の間に印加される勾配磁界に亘る時
間積分は、同じ符号を有し、第３のＲＦパルスＨＦ3 の
後時間積分の半分になるべきである。
パルスＨＦ0 はＨＦ2 とＨＦ3 の間の途中に位置しない
が、第２のパルスと第３のパルスＨＦ3 の間のそれと同
じ時間的距離に第１のＲＦパルスが続かなければならな
い。ＨＦ2 とＨＦ3 の間に印加される勾配磁界に亘る時
間積分は、同じ符号を有し、第３のＲＦパルスＨＦ3 の
後時間積分の半分になるべきである。
【００４２】図６はＭ2 に対し９０°パルス及びＭ1 に
対し１８０°パルスとして作用するＲＦパルスＨＦ3 を
示す。ＲＦパルスＨＦ3 は（中途の）「ハード」及び広
帯域９０°サブパルスＨＦ32が生じる間の２つの同一４
５°サブパルスＨＦ31及びＨＦ32からなる。２つのサブ
パルスＨＦ31及びＨＦ33間の時間ｄＴの距離に対して、
式ｄＴＲ＝ｎ／２ｄｆが成り立ち、ここでｎは偶数であ
り、ｄｆは成分Ｍ1 及びＭ2 のラーモア周波数間の周波
数差（２Ｔの安定磁界に対して略２３５Ｈｚ）であるサ
ブパルスＨＦ31とＨＦ33の中心周波数が乳酸成分Ｍ1 の
ラーモア周波数と一致する時、全てのサブパルスは同じ
位相位置を有すべきである。次にサブパルスＨＦ31及び
ＨＦ33の効果は、乳酸成分Ｍ2に対して互いに補償し、
乳酸成分Ｍ1 に対し加算され、これにより後者の成分が
９０°パルスとしてこれらの２つのサブパルスを経験す
る。更に、サブパルスＨＦ32は図３の該成分及び他の全
ての成分に作用する。従ってＲＦパルスＨＦ3 は、成分
Ｍ2 に対して９０°パルスとして及び成分Ｍ2 に対して
１８０°パルスとして作用し、これによりスピン共鳴信
号の二重量子遷移Ｍ1 の振幅が２倍とされる。
対し１８０°パルスとして作用するＲＦパルスＨＦ3 を
示す。ＲＦパルスＨＦ3 は（中途の）「ハード」及び広
帯域９０°サブパルスＨＦ32が生じる間の２つの同一４
５°サブパルスＨＦ31及びＨＦ32からなる。２つのサブ
パルスＨＦ31及びＨＦ33間の時間ｄＴの距離に対して、
式ｄＴＲ＝ｎ／２ｄｆが成り立ち、ここでｎは偶数であ
り、ｄｆは成分Ｍ1 及びＭ2 のラーモア周波数間の周波
数差（２Ｔの安定磁界に対して略２３５Ｈｚ）であるサ
ブパルスＨＦ31とＨＦ33の中心周波数が乳酸成分Ｍ1 の
ラーモア周波数と一致する時、全てのサブパルスは同じ
位相位置を有すべきである。次にサブパルスＨＦ31及び
ＨＦ33の効果は、乳酸成分Ｍ2に対して互いに補償し、
乳酸成分Ｍ1 に対し加算され、これにより後者の成分が
９０°パルスとしてこれらの２つのサブパルスを経験す
る。更に、サブパルスＨＦ32は図３の該成分及び他の全
ての成分に作用する。従ってＲＦパルスＨＦ3 は、成分
Ｍ2 に対して９０°パルスとして及び成分Ｍ2 に対して
１８０°パルスとして作用し、これによりスピン共鳴信
号の二重量子遷移Ｍ1 の振幅が２倍とされる。
【００４３】サブパルスＨＦ31及びＨＦ33の中心周波数
を周波数成分Ｍ2 （略４．１ｐｐｍ）に対応するよう選
ぶことも可能である。その場合、サブパルスＨＦ31の位
相は、９０°だけサブパルスＨＦ32の位相を進ませ、Ｈ
Ｆ32の位相を遅らすべきである。
を周波数成分Ｍ2 （略４．１ｐｐｍ）に対応するよう選
ぶことも可能である。その場合、サブパルスＨＦ31の位
相は、９０°だけサブパルスＨＦ32の位相を進ませ、Ｈ
Ｆ32の位相を遅らすべきである。
【００４４】Ｍ2 とＭ1 の間のＨＦ3 のフリップ角度の
周波数依存性は９０°から１８０°まで余弦的に変化す
る。従って、周波数に関してＭ1 に比較的に近い脂肪成
分Ｌ 1 及びＬ2 に対するフリップ角度は実質的に１８０
°である。成分Ｌ2 が９０°パルスを「見」ないことを
確実にするため、脂肪を成分Ｌ1 に対するかかる二重量
子遷移が、無視出来るほど小さい程度にそれらが観測さ
れうる単一量子状態になる。
周波数依存性は９０°から１８０°まで余弦的に変化す
る。従って、周波数に関してＭ1 に比較的に近い脂肪成
分Ｌ 1 及びＬ2 に対するフリップ角度は実質的に１８０
°である。成分Ｌ2 が９０°パルスを「見」ないことを
確実にするため、脂肪を成分Ｌ1 に対するかかる二重量
子遷移が、無視出来るほど小さい程度にそれらが観測さ
れうる単一量子状態になる。
【００４５】第３のＲＦパルスＨＦ3 により二重量子状
態から単一量子状態に変化する核スピン装置は、第３の
ＲＦパルスの後時間間隔Ｔ３＝（２ｍ＋１）／２Ｊをそ
の最大値にするスピン共鳴信号を発生する。ここでｍは
ゼロより小さくない整数である。その時点で、図４の第
５のラインに示したスピン共鳴信号のサンプリングは始
まり、即ち制御ユニット１５（図２）は次にパルス発生
器１６をイネーブルし、これによりスピン共鳴信号がデ
ィジタル化され、蓄積される。
態から単一量子状態に変化する核スピン装置は、第３の
ＲＦパルスの後時間間隔Ｔ３＝（２ｍ＋１）／２Ｊをそ
の最大値にするスピン共鳴信号を発生する。ここでｍは
ゼロより小さくない整数である。その時点で、図４の第
５のラインに示したスピン共鳴信号のサンプリングは始
まり、即ち制御ユニット１５（図２）は次にパルス発生
器１６をイネーブルし、これによりスピン共鳴信号がデ
ィジタル化され、蓄積される。
【００４６】空間表示を得るために、ｙ方向及びｚ方向
に夫々、即ちＨＦ1及びＧ1 で励起されたスライスに垂
直に延在する勾配を有する勾配磁界Ｇ5 及びＧ6 が発生
され、勾配Ｇ5 又は勾配Ｇ6 のいずれかが、１つのシー
ケンスから他に変化され、これによりスピン共鳴信号Ｓ
（ｔ，Ｇ5 ，Ｇ6 ）はスピン共鳴信号内の関連サンプリ
ング値の時間的位置ｔと同様、パラメータＧ5 及びＧ6
に依存する。これらの値が該３つのパラメータに関して
三重フーリエ変換を受ける時、位置の関数として励起さ
れたスライスの核磁化を示すデータセットが得られ、各
点ｙ，ｚに対して、核磁化のスペクトル分布が得られ
る。
に夫々、即ちＨＦ1及びＧ1 で励起されたスライスに垂
直に延在する勾配を有する勾配磁界Ｇ5 及びＧ6 が発生
され、勾配Ｇ5 又は勾配Ｇ6 のいずれかが、１つのシー
ケンスから他に変化され、これによりスピン共鳴信号Ｓ
（ｔ，Ｇ5 ，Ｇ6 ）はスピン共鳴信号内の関連サンプリ
ング値の時間的位置ｔと同様、パラメータＧ5 及びＧ6
に依存する。これらの値が該３つのパラメータに関して
三重フーリエ変換を受ける時、位置の関数として励起さ
れたスライスの核磁化を示すデータセットが得られ、各
点ｙ，ｚに対して、核磁化のスペクトル分布が得られ
る。
【００４７】勾配磁界Ｇ5 ，Ｇ6 が本実施例での如く、
ＲＦパルスＨＦ0 ，ＨＦ2 及びＨＦ 3 以前に発生する
時、ＨＦ2 ，ＨＦ3 及びＨＦ0 で発生される望ましくな
いＦＩＤ信号は勾配Ｇ5 及びＧ6 で影響されない。従っ
て生じたエラーはフーリエ変換の後影像の中心に生じ
る。このエラーは、例えば各第２のシーケンス中、第１
のＲＦパルスの位相又は受信する位相が反転される適切
な位相周期により影像の角にシフトされうる。
ＲＦパルスＨＦ0 ，ＨＦ2 及びＨＦ 3 以前に発生する
時、ＨＦ2 ，ＨＦ3 及びＨＦ0 で発生される望ましくな
いＦＩＤ信号は勾配Ｇ5 及びＧ6 で影響されない。従っ
て生じたエラーはフーリエ変換の後影像の中心に生じ
る。このエラーは、例えば各第２のシーケンス中、第１
のＲＦパルスの位相又は受信する位相が反転される適切
な位相周期により影像の角にシフトされうる。
【００４８】図４は２次元分光影像用シーケンスを示
す。しかし、その代わり、勾配Ｇ5 又はＧ6 の１つ（及
び順次のシーケンス中のその変化）が不要になりうる一
次元影像も可能である。その場合、ＨＦ0 はスペクトル
分布がｙ方向又はｚ方向に延在するマトリップに沿って
再生されうることを確実にする為スライス選択的でなけ
ればならない。
す。しかし、その代わり、勾配Ｇ5 又はＧ6 の１つ（及
び順次のシーケンス中のその変化）が不要になりうる一
次元影像も可能である。その場合、ＨＦ0 はスペクトル
分布がｙ方向又はｚ方向に延在するマトリップに沿って
再生されうることを確実にする為スライス選択的でなけ
ればならない。
【００４９】スペクトル分布に加えて、三次元様の核磁
化の空間分布を決めることも可能である。その場合、Ｈ
Ｆ1 はハード（非スライス選択的）ＲＦパルスであり、
ＨＦ 1 及びＨＦ2 間にｘ方向に延在する勾配Ｇx からな
る別な勾配磁界が印加されなければならず、該勾配は１
つのシーケンスから他に変化される。次に望ましい分布
は４倍フーリエ変換により発生される。
化の空間分布を決めることも可能である。その場合、Ｈ
Ｆ1 はハード（非スライス選択的）ＲＦパルスであり、
ＨＦ 1 及びＨＦ2 間にｘ方向に延在する勾配Ｇx からな
る別な勾配磁界が印加されなければならず、該勾配は１
つのシーケンスから他に変化される。次に望ましい分布
は４倍フーリエ変換により発生される。
【図１】本発明が用いられる磁気共鳴断層撮像装置を示
す。
す。
【図２】かかる装置のブロック図を示す。
【図３】脂肪、水及び乳酸の関連スペクトル成分を含む
周波数図を示す。
周波数図を示す。
【図４】本発明によるシーケンスの信号の時間的変化を
示す。
示す。
【図５】第２のＲＦパルスの時間的変化を示す。
【図６】第３のＲＦパルスの時間的変化を示す。
１ コイル ２ 球形面 ３，５，７ コイル系 ４ ＲＦ発生器 ６ ＲＦ受信器 １１ ＲＦコイル １２ 切換装置 １４ メモリ １５ 制御ユニット １６ パルス発生器 １７ コンピュータ １８ モニタ ２０ 患者 ２３，２５，２７ 電流発生器 ４０ ＲＦ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 ４６ スイッチ ４８ ９０°位相シフタ ６０ ＲＦ増幅器 ６３，６４ 低域フィルタ ６５，６６ アナログディジタル変換器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (73)特許権者 590000248 Ｇｒｏｅｎｅｗｏｕｄｓｅｗｅｇ １, 5621 ＢＡ Ｅｉｎｄｈｏｖｅｎ， Ｔ ｈｅ Ｎｅｔｈｅｒｌａｎｄｓ (72)発明者 ペーター ボシゲル スイス国 5400 エネットバーデン レ ベルグシュトラーセ 73番地 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) A61B 5/055
Claims (8)
- 【請求項１】 複数のシーケンスが均一安定磁界の存在
下で検査領域に印加され、各シーケンスは第３のＲＦパ
ルスの後と同様第２と第３のＲＦパルスの間にある少な
くとも３つの、９０°ＲＦパルスからなり、第３のＲＦ
パルスに続いて生じるスピン共鳴信号が二重量子コヒー
レンスにより専ら決定されるように、振幅及び期間を有
する勾配磁界（Ｇx ）が印加される磁気共鳴分光装置で
あって、３つのＲＦパルスの間に、少なくとも１つの勾
配磁界（Ｇ5 ，Ｇ0 ）が印加され、これらの勾配磁界の
少なくとも１つに亘る時間積分がシーケンスの繰返し中
に変化され、第２のＲＦパルス（ＨＦ2 ）は、乳酸塩成
分（Ｍ1 ）に結合される成分（Ｍ2 ）の核磁化を励起す
るが、脂質成分（Ｌ1 ）に結合される成分（Ｌ2）の核
磁化を励起しないように乳酸塩成分（Ｍ1 ）の近くの脂
質成分（Ｌ1 ）を減少するために周波数選択的であるこ
とを特徴とする磁気共鳴分光装置。 - 【請求項２】 位相符号化に作用する勾配（Ｇ5 ，Ｇ
6 ）は第１及び第２のＲＦパルス間に印加されることを
特徴とする請求項１記載の磁気共鳴分光装置。 - 【請求項３】 １８０°パルス（ＨＦ0 ）が第２のＲＦ
パルス（ＨＦ2 ）及び第３のＲＦパルス（ＨＦ3 ）間に
印加されることを特徴とする請求項１又は２記載の磁気
共鳴分光装置。 - 【請求項４】 第２と第３のＲＦパルス間の間隔（Ｔ
２）間に、対向する勾配を有する勾配磁界が１８０°パ
ルス（ＨＦ0 ）前及び後に発生し、これらの勾配磁界に
亘る時間積分の絶対値の和は、第３のＲＦパルスの後に
発生し、その勾配が同じ方向、及び反対の方向に夫々延
在する勾配磁界に亘る時間積分の半分に達することを特
徴とする請求項３記載の磁気共鳴分光装置。 - 【請求項５】 第３のＲＦパルス（ＨＦ3 ）は、乳酸塩
成分（Ｍ）に結合される成分（Ｍ2 ）に対する９０°パ
ルスとして及び脂質成分（Ｌ1 ）に結合される成分（Ｌ
2 ）に対する０°パルスとして作用するように周波数選
択的であり、第２のＲＦパルス（ＨＦ2 ）の後に先ず印
加される勾配磁界（Ｇ2 ）の勾配は第３のＲＦパルスの
後に印加される勾配磁界の勾配（Ｇ4 ）と同じ極性を有
することを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか一
項記載の磁気共鳴分光装置。 - 【請求項６】 第１のＲＦパルスの後に、第３のＲＦパ
ルス（ＨＦ3 ）と第２のＲＦパルス（ＨＦ2 ）からの時
間（Ｔ２）の距離に位置する１８０°パルス（ＨＦ0 ）
が発生され、第２のＲＦパルス（ＨＦ2 ）の後先ず印加
される勾配磁界の勾配（Ｇ2 ）は第３のＲＦパルス（Ｈ
Ｆ3 ）の後に印加される勾配磁界の勾配（Ｇ4 ）に関し
て反対方向に延在し、第３のＲＦパルス（ＨＦ3 ）は、
乳酸塩成分（Ｍ1 ）に結合される成分（Ｍ2 ）に対する
９０°パルス及び乳酸塩成分（Ｍ1 ）に対する１８０°
パルスとして作用するように周波数選択的であることを
特徴とする請求項１又は２記載の磁気共鳴分光装置。 - 【請求項７】 第１のＲＦパルス（ＨＦ1 ）及び／又は
１８０°パルスはスライス選択的であることを特徴とす
る請求項１乃至６のうちいずれか一項記載の磁気共鳴分
光装置。 - 【請求項８】 均一安定磁界を発生する磁石（１）と、
ＲＦ信号を発生し、スピン共鳴信号を受けるＲＦコイル
系（１１）と、少なくとも３つのＲＦパルス（ＨＦ1 ，
…，ＨＦ3 ）からなり、その第２のパルス（ＨＦ2 ）
は、乳酸塩（Ｍ2 ）に対して９０°パルス及び脂質成分
（Ｌ2 ）に対して０°パルスとして作用するように周波
数選択的であるシーケンスを発生するＲＦ送信器（４）
と、第３のＲＦパルス（ＨＦ3 ）の後毎回生じるスピン
共鳴信号を受けるＲＦ受信器（６）と、スペクトル及び
スピン共鳴信号から核磁化分布を決定する手段とからな
ることを特徴とする請求項１乃至７のうちいずれか一項
記載の装置。
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