JP3377113B2 - 磁気共鳴画像化方法及び装置 - Google Patents
磁気共鳴画像化方法及び装置Info
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- JP3377113B2 JP3377113B2 JP18558993A JP18558993A JP3377113B2 JP 3377113 B2 JP3377113 B2 JP 3377113B2 JP 18558993 A JP18558993 A JP 18558993A JP 18558993 A JP18558993 A JP 18558993A JP 3377113 B2 JP3377113 B2 JP 3377113B2
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- 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
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、略一様な静止主磁場中
に置かれた物体の画像化を行う磁気共鳴画像化方法に関
する。
に置かれた物体の画像化を行う磁気共鳴画像化方法に関
する。
【０００２】更に詳述すると、本発明は上記のような方
法であって、前記物体の少なくとも一部における核双極
子モーメントを励起するための励起無線周波パルス（Ｒ
Ｆパルス）を印加する過程と、この励起された部分にお
いて位置依存性の磁気共鳴信号を発生させるために上記
励起ＲＦパルスに続き複数の再フォーカスＲＦパルス
と、スイッチされた勾配磁場とを印加する過程と、を有
する少なくとも一つの測定系列（シーケンス）を含むよ
うな方法に関する。上記のようなＲＦパルスの系列はス
ピン・エコー系列として既知であり、上記再フォーカス
ＲＦパルスに続く複数の核磁気共鳴エコー信号（ＮＭＲ
信号）を発生させる。また、本発明は上記のような方法
を用いて磁気共鳴画像化を行う磁気共鳴画像化装置にも
関する。
法であって、前記物体の少なくとも一部における核双極
子モーメントを励起するための励起無線周波パルス（Ｒ
Ｆパルス）を印加する過程と、この励起された部分にお
いて位置依存性の磁気共鳴信号を発生させるために上記
励起ＲＦパルスに続き複数の再フォーカスＲＦパルス
と、スイッチされた勾配磁場とを印加する過程と、を有
する少なくとも一つの測定系列（シーケンス）を含むよ
うな方法に関する。上記のようなＲＦパルスの系列はス
ピン・エコー系列として既知であり、上記再フォーカス
ＲＦパルスに続く複数の核磁気共鳴エコー信号（ＮＭＲ
信号）を発生させる。また、本発明は上記のような方法
を用いて磁気共鳴画像化を行う磁気共鳴画像化装置にも
関する。
【０００３】
【従来の技術】上述したような画像化方法及び装置はヨ
ーロッパ特許出願公開第0309720号から既知である。こ
の既知の方法においては、スイッチされた勾配磁場が位
置情報をＮＭＲ信号中にコード化（符号化）するために
印加される。これら勾配磁場は、スライス選択勾配、位
相符号化勾配及び読出勾配を有する。上記ヨーロッパ特
許出願公開第0309720号に述べられているように、勾配
磁場のスイッチングは当該装置中に渦電流を発生させ、
このような渦電流はそれら自身の磁場をさせると共に供
給される磁場を妨害する。この結果、検査すべき物体の
歳差運動する核スピンの位相に影響し、再生画像中のア
ーチファクト（欠陥）の原因となる。このような欠陥
は、局部的な低コントラスト、画像中の局部的な信号の
欠落叉は画像中のゴーストとして現れる。既知の方法及
び装置においては、渦電流のスピン・エコー系列への影
響はＲＦパルスの間の短期間内に補助コイルを励磁して
主磁場を変化させることにより低減されている。この場
合、上記補助コイルにより発生される磁場の強度は勾配
磁場の中の一つの強度に比例させられる。
ーロッパ特許出願公開第0309720号から既知である。こ
の既知の方法においては、スイッチされた勾配磁場が位
置情報をＮＭＲ信号中にコード化（符号化）するために
印加される。これら勾配磁場は、スライス選択勾配、位
相符号化勾配及び読出勾配を有する。上記ヨーロッパ特
許出願公開第0309720号に述べられているように、勾配
磁場のスイッチングは当該装置中に渦電流を発生させ、
このような渦電流はそれら自身の磁場をさせると共に供
給される磁場を妨害する。この結果、検査すべき物体の
歳差運動する核スピンの位相に影響し、再生画像中のア
ーチファクト（欠陥）の原因となる。このような欠陥
は、局部的な低コントラスト、画像中の局部的な信号の
欠落叉は画像中のゴーストとして現れる。既知の方法及
び装置においては、渦電流のスピン・エコー系列への影
響はＲＦパルスの間の短期間内に補助コイルを励磁して
主磁場を変化させることにより低減されている。この場
合、上記補助コイルにより発生される磁場の強度は勾配
磁場の中の一つの強度に比例させられる。
【０００４】既知の方法の不利な点は、当該磁気共鳴画
像化（ＭＲＩ）装置に補助コイルを設ける必要があると
いう点にある。また、他の欠点は主磁場の変更が一つの
勾配磁場に関係し、容積全体に対して印加され、渦電流
の影響としての空間的変化に調整されていないという点
にある。
像化（ＭＲＩ）装置に補助コイルを設ける必要があると
いう点にある。また、他の欠点は主磁場の変更が一つの
勾配磁場に関係し、容積全体に対して印加され、渦電流
の影響としての空間的変化に調整されていないという点
にある。
【０００５】
【発明の目的及び概要】本発明の目的は、本明細書の冒
頭で述べたような磁気共鳴画像化方法であって、ＲＦパ
ルスにおける位相歪等の、装置に起因する渦電流及びそ
の他の障害の影響を、追加のコイルを設けることなく、
且つ上記のような影響の空間的変化を考慮に入れて、低
減することができるような方法を提供することにある。
頭で述べたような磁気共鳴画像化方法であって、ＲＦパ
ルスにおける位相歪等の、装置に起因する渦電流及びそ
の他の障害の影響を、追加のコイルを設けることなく、
且つ上記のような影響の空間的変化を考慮に入れて、低
減することができるような方法を提供することにある。
【０００６】この目的を達成するため、本発明による方
法は、励起ＲＦパルスと、再フォーカスＲＦパルスと、
スイッチされる勾配磁場とを有する準備シーケンスを印
加すると共に、この準備シーケンスにおいて発生される
磁気共鳴信号を測定し、測定シーケンスにおいては、最
初の再フォーカスＲＦパルスまでの初期段階と、この初
期段階に続く収集段階とを、前記準備シーケンスにおい
て測定された磁気共鳴信号から決定されるパラメータに
基づいて相互に調整することを特徴としている。この場
合、シーケンスの初期段階、即ちセットアップ段階、は
ＮＭＲ信号の発生及び収集に先行する部分であり、それ
より後の段階は収集段階と呼ぶ。測定シーケンスのこれ
らの何れかの段階における調整は、勾配磁場及びＲＦパ
ルスを殆ど任意の強度で且つ大きな柔軟性をもって発生
するＭＲＩ装置の能力を利用してなされる。本発明の方
法は、このような備わっている性能を使用する。準備シ
ーケンスにおいては磁気共鳴信号への妨害の影響が決定
され、これにより測定シーケンスにおいては比較を行う
ことができる。渦電流及びＲＦパルス発生手段における
歪のような妨害の影響は収集段階では一定であるから、
調整は初期段階のみで必要となる。しかしながら、初期
段階はそのままとして収集段階を同様の効果でもって調
整するか、叉はこれら両段階に調整を分散させることも
可能である。準備シーケンスは測定シーケンスとは同一
である必要はない。準備シーケンスと測定シーケンスと
の間の差は、これらの差が渦電流やＲＦパルスの歪のよ
うな妨害に結果として寄与しない限り許容することがで
きる。
法は、励起ＲＦパルスと、再フォーカスＲＦパルスと、
スイッチされる勾配磁場とを有する準備シーケンスを印
加すると共に、この準備シーケンスにおいて発生される
磁気共鳴信号を測定し、測定シーケンスにおいては、最
初の再フォーカスＲＦパルスまでの初期段階と、この初
期段階に続く収集段階とを、前記準備シーケンスにおい
て測定された磁気共鳴信号から決定されるパラメータに
基づいて相互に調整することを特徴としている。この場
合、シーケンスの初期段階、即ちセットアップ段階、は
ＮＭＲ信号の発生及び収集に先行する部分であり、それ
より後の段階は収集段階と呼ぶ。測定シーケンスのこれ
らの何れかの段階における調整は、勾配磁場及びＲＦパ
ルスを殆ど任意の強度で且つ大きな柔軟性をもって発生
するＭＲＩ装置の能力を利用してなされる。本発明の方
法は、このような備わっている性能を使用する。準備シ
ーケンスにおいては磁気共鳴信号への妨害の影響が決定
され、これにより測定シーケンスにおいては比較を行う
ことができる。渦電流及びＲＦパルス発生手段における
歪のような妨害の影響は収集段階では一定であるから、
調整は初期段階のみで必要となる。しかしながら、初期
段階はそのままとして収集段階を同様の効果でもって調
整するか、叉はこれら両段階に調整を分散させることも
可能である。準備シーケンスは測定シーケンスとは同一
である必要はない。準備シーケンスと測定シーケンスと
の間の差は、これらの差が渦電流やＲＦパルスの歪のよ
うな妨害に結果として寄与しない限り許容することがで
きる。
【０００７】本発明による方法は、測定シーケンスの初
期段階において補償勾配磁場を前記準備シーケンスにお
ける磁気共鳴信号の時間位置に基づいて調整された大き
さで印加するか、叉は前記収集段階を準備シーケンスに
おける磁気共鳴信号の時間位置に基づいて読出勾配の大
きさを適応化させることにより調整するか、の少なくと
も何れか一方を実施することを特徴としている。
期段階において補償勾配磁場を前記準備シーケンスにお
ける磁気共鳴信号の時間位置に基づいて調整された大き
さで印加するか、叉は前記収集段階を準備シーケンスに
おける磁気共鳴信号の時間位置に基づいて読出勾配の大
きさを適応化させることにより調整するか、の少なくと
も何れか一方を実施することを特徴としている。
【０００８】上記読出勾配はスピン・エコー信号の周波
数符号化をもたらし、補償読出勾配は最初の再フォーカ
スＲＦパルスに先行して非位相化を導入する。例えば渦
電流等の主妨害効果は、歳差運動するスピンの位相の変
化であり、これは選択された部分の全体において同じで
ある。調整された補償読出勾配磁場、叉は調整された読
出勾配、は歳差運動するスピンに対して付加的な位相差
をもたらし、この位相差は妨害により生じた位相差と大
きさが殆ど同じで反対である。妨害の結果は、再フォー
カスＲＦパルス後の再整列が、妨害が無い場合と比較し
て、異なる時間で且つ異なる向きで発生するということ
である。準備シーケンスにおけるスピン・エコー信号の
時間位置は調整の大きさ決定するための好適な基本情報
となる。既に存在する勾配コイルを使用するので、当該
ＭＲＩ装置は補助コイルを必要としない。勾配磁場の大
きさとは、勾配磁場の持続時間にわたる合計強度を云
い、矩形の勾配パルスの場合は強度と時間長との積であ
る。補償勾配の大きさを調整することは、物体の選択さ
れた位置における核双極子モーメントに対する妨害の実
際の影響が用いられるという利点を有している。
数符号化をもたらし、補償読出勾配は最初の再フォーカ
スＲＦパルスに先行して非位相化を導入する。例えば渦
電流等の主妨害効果は、歳差運動するスピンの位相の変
化であり、これは選択された部分の全体において同じで
ある。調整された補償読出勾配磁場、叉は調整された読
出勾配、は歳差運動するスピンに対して付加的な位相差
をもたらし、この位相差は妨害により生じた位相差と大
きさが殆ど同じで反対である。妨害の結果は、再フォー
カスＲＦパルス後の再整列が、妨害が無い場合と比較し
て、異なる時間で且つ異なる向きで発生するということ
である。準備シーケンスにおけるスピン・エコー信号の
時間位置は調整の大きさ決定するための好適な基本情報
となる。既に存在する勾配コイルを使用するので、当該
ＭＲＩ装置は補助コイルを必要としない。勾配磁場の大
きさとは、勾配磁場の持続時間にわたる合計強度を云
い、矩形の勾配パルスの場合は強度と時間長との積であ
る。補償勾配の大きさを調整することは、物体の選択さ
れた位置における核双極子モーメントに対する妨害の実
際の影響が用いられるという利点を有している。
【０００９】本発明による方法の一実施例は、前記準備
シーケンスが少なくとも第１及び第２の磁気共鳴信号を
発生するために印加され、測定シーケンスにおける補償
勾配磁場と読出勾配の大きさと、準備シーケンスにおけ
る対応する補償勾配磁場と対応する読出勾配の大きさと
の間の累積された差が、前記第１及び第２の磁気共鳴信
号の間の期間の公称期間からのずれに比例することを特
徴としている。もし妨害が補償勾配磁場と読出磁場との
相対的な大きさに影響する場合は、これに起因するスピ
ン・エコー信号の発生時点の差を同一のシーケンスにお
ける異なるスピン・エコー信号間の時間長を決定するこ
とにより測定することが可能である。歳差運動するスピ
ンへ影響する位相差は磁場の大きさに比例するから、検
出された時間差に比例して調整された補償勾配によって
適切な補償を行うことが可能である。
シーケンスが少なくとも第１及び第２の磁気共鳴信号を
発生するために印加され、測定シーケンスにおける補償
勾配磁場と読出勾配の大きさと、準備シーケンスにおけ
る対応する補償勾配磁場と対応する読出勾配の大きさと
の間の累積された差が、前記第１及び第２の磁気共鳴信
号の間の期間の公称期間からのずれに比例することを特
徴としている。もし妨害が補償勾配磁場と読出磁場との
相対的な大きさに影響する場合は、これに起因するスピ
ン・エコー信号の発生時点の差を同一のシーケンスにお
ける異なるスピン・エコー信号間の時間長を決定するこ
とにより測定することが可能である。歳差運動するスピ
ンへ影響する位相差は磁場の大きさに比例するから、検
出された時間差に比例して調整された補償勾配によって
適切な補償を行うことが可能である。
【００１０】上記実施例は、更に、前記第１及び第２の
磁気共鳴信号の間の期間が所定の関数に基づく適合操作
か、叉は相関アルゴリズムを用いて決定されることを特
徴とするようにしてもよい。通常、スピン・エコー信号
は短い時間を隔てた多数のサンプルとして測定される。
このようなサンプリング間隔よりも大幅によい精度での
２つのスピン・エコー信号の相対位置の満足のゆく決定
は、これらのサンプルの多数を用いた適合操作か、叉は
測定されたスピン・エコー信号の両者の全サンプルか叉
はそれらの大部分を用いて相関解析を行うことによって
達成することができる。ノイズ等によってスピン・エコ
ー信号の中心部のサンプルが充分な変化を示さないよう
な場合は、信号の位置を良好に合わせるには上記相関法
が好ましい。
磁気共鳴信号の間の期間が所定の関数に基づく適合操作
か、叉は相関アルゴリズムを用いて決定されることを特
徴とするようにしてもよい。通常、スピン・エコー信号
は短い時間を隔てた多数のサンプルとして測定される。
このようなサンプリング間隔よりも大幅によい精度での
２つのスピン・エコー信号の相対位置の満足のゆく決定
は、これらのサンプルの多数を用いた適合操作か、叉は
測定されたスピン・エコー信号の両者の全サンプルか叉
はそれらの大部分を用いて相関解析を行うことによって
達成することができる。ノイズ等によってスピン・エコ
ー信号の中心部のサンプルが充分な変化を示さないよう
な場合は、信号の位置を良好に合わせるには上記相関法
が好ましい。
【００１１】本発明による方法の他の実施例は、測定シ
ーケンスにおける初期段階の収集段階に対する調整の量
が、準備シーケンスにおける磁気共鳴信号の位相に依存
することを特徴としている。この方法によれば、物体の
一部における歳差運動するスピンの位相に総合的に影響
する妨害の補償を可能にする。このような妨害には、例
えば、ＲＦパルス発生系列における位相歪、叉は物体か
らスライスを選択するために印加される勾配磁場のズ
レ、即ち例えば渦電流によるズレ等である。位置及び位
相の両者の例を同時に適用することも可能であり、これ
によればＮＭＲ信号の位置及びＮＭＲ信号の位相の両方
に基づいて調整された測定シーケンスが得られる。
ーケンスにおける初期段階の収集段階に対する調整の量
が、準備シーケンスにおける磁気共鳴信号の位相に依存
することを特徴としている。この方法によれば、物体の
一部における歳差運動するスピンの位相に総合的に影響
する妨害の補償を可能にする。このような妨害には、例
えば、ＲＦパルス発生系列における位相歪、叉は物体か
らスライスを選択するために印加される勾配磁場のズ
レ、即ち例えば渦電流によるズレ等である。位置及び位
相の両者の例を同時に適用することも可能であり、これ
によればＮＭＲ信号の位置及びＮＭＲ信号の位相の両方
に基づいて調整された測定シーケンスが得られる。
【００１２】上記実施例は、更に、前記準備シーケンス
が少なくとも第１及び第２の磁気共鳴信号を発生するた
めに印加され、前記調整の量がこれら第１及び第２の磁
気共鳴信号の間の位相差に比例することを特徴とするよ
うにしてもよい。この方法によれば、必要とされる補正
が妨害の大きさに対して線形な場合には正確な補償を行
うことができる。
が少なくとも第１及び第２の磁気共鳴信号を発生するた
めに印加され、前記調整の量がこれら第１及び第２の磁
気共鳴信号の間の位相差に比例することを特徴とするよ
うにしてもよい。この方法によれば、必要とされる補正
が妨害の大きさに対して線形な場合には正確な補償を行
うことができる。
【００１３】本発明による方法の他の実施例において
は、前述したスイッチされる勾配磁場がＲＦパルスと同
時に印加されるスライス選択勾配を有している。スライ
スの厚み方向の磁場の強度の変化に対してスピンを再配
列するために、励起ＲＦパルスより後であって最初の再
フォーカスＲＦパルスより前の期間において再位相化パ
ルスを印加する。この実施例は、測定シーケンスの初期
段階が再位相化スライス選択の大きさを適応化させるこ
とにより調整されることを特徴としている。この実施例
においては、付加的な補償勾配磁場は必要ない。
は、前述したスイッチされる勾配磁場がＲＦパルスと同
時に印加されるスライス選択勾配を有している。スライ
スの厚み方向の磁場の強度の変化に対してスピンを再配
列するために、励起ＲＦパルスより後であって最初の再
フォーカスＲＦパルスより前の期間において再位相化パ
ルスを印加する。この実施例は、測定シーケンスの初期
段階が再位相化スライス選択の大きさを適応化させるこ
とにより調整されることを特徴としている。この実施例
においては、付加的な補償勾配磁場は必要ない。
【００１４】本発明による方法の他の実施例は、測定シ
ーケンスにおいて、前記初期段階が励起ＲＦパルスの位
相を適応化するか叉は再フォーカスＲＦパルスの位相を
適応化することによって調整されることを特徴としてい
る。この方法は再位相化スライス選択勾配の調整の他の
例となる。特に選択されたスライスが中心からずれてい
る場合は、スライス選択勾配における妨害を補正するよ
りも、当該スライス用の励起ＲＦパルス叉は再フォーカ
スパルスを調整する方が簡単である。この方法によれ
ば、例えばＲＦパルス発生系列の不完全さによるＲＦパ
ルスの位相歪の場合の補正も可能になる。
ーケンスにおいて、前記初期段階が励起ＲＦパルスの位
相を適応化するか叉は再フォーカスＲＦパルスの位相を
適応化することによって調整されることを特徴としてい
る。この方法は再位相化スライス選択勾配の調整の他の
例となる。特に選択されたスライスが中心からずれてい
る場合は、スライス選択勾配における妨害を補正するよ
りも、当該スライス用の励起ＲＦパルス叉は再フォーカ
スパルスを調整する方が簡単である。この方法によれ
ば、例えばＲＦパルス発生系列の不完全さによるＲＦパ
ルスの位相歪の場合の補正も可能になる。
【００１５】本発明による方法の他の実施例は、前記物
体の少なくとも２つの異なるスライスが選択され、測定
シーケンスの初期段階及び収集段階がこれらの選択され
たスライスの各々について調整されることを特徴として
いる。この実施例においては、数個のスライスが画像化
され、補償が各スライスについて個々に最適化される。
この方法は、妨害が物体の異なる位置では異なる影響を
もつことを考慮している。
体の少なくとも２つの異なるスライスが選択され、測定
シーケンスの初期段階及び収集段階がこれらの選択され
たスライスの各々について調整されることを特徴として
いる。この実施例においては、数個のスライスが画像化
され、補償が各スライスについて個々に最適化される。
この方法は、妨害が物体の異なる位置では異なる影響を
もつことを考慮している。
【００１６】本発明による方法は上述したような方法を
実施する装置にも関する。本発明によるこの装置は、略
一様な静止主磁場中に置かれた物体の画像化を行う磁気
共鳴画像化装置であって、前記主磁場を形成する手段
と、この主磁場に重畳された勾配磁場を発生する手段
と、前記主磁場中に置かれた物体に向けてＲＦパルスを
照射する手段と、前記勾配磁場と前記ＲＦパルスとの発
生を制御するための制御手段と、ＲＦパルスとスイッチ
される勾配磁場とのシーケンスにより発生される磁気共
鳴信号を受信及びサンプルする手段とを有し、前記制御
手段が、前記物体の少なくとも一部における核双極子モ
ーメントを励起するための励起ＲＦパルスを印加し、こ
の励起された一部において位置依存性の磁気共鳴信号を
発生させるために前記励起ＲＦパルスに続く複数の再フ
ォーカスＲＦパルスとスイッチされる勾配磁場を印加す
る、ように構成されている磁気共鳴画像化装置である。
そして、この装置は前記制御手段が、励起ＲＦパルス
と、再フォーカスＲＦパルスと、スイッチされる勾配磁
場とを有する準備シーケンスを印加すると共に、この準
備シーケンスにおいて発生される磁気共鳴信号を測定
し、測定シーケンスにおいては、最初の再フォーカスＲ
Ｆパルスまでの初期段階と、この初期段階に続く収集段
階とを、前記準備シーケンスにおいて測定された磁気共
鳴信号から決定されるパラメータに基づいて相互に調整
する、ように構成されていることを特徴としている。
実施する装置にも関する。本発明によるこの装置は、略
一様な静止主磁場中に置かれた物体の画像化を行う磁気
共鳴画像化装置であって、前記主磁場を形成する手段
と、この主磁場に重畳された勾配磁場を発生する手段
と、前記主磁場中に置かれた物体に向けてＲＦパルスを
照射する手段と、前記勾配磁場と前記ＲＦパルスとの発
生を制御するための制御手段と、ＲＦパルスとスイッチ
される勾配磁場とのシーケンスにより発生される磁気共
鳴信号を受信及びサンプルする手段とを有し、前記制御
手段が、前記物体の少なくとも一部における核双極子モ
ーメントを励起するための励起ＲＦパルスを印加し、こ
の励起された一部において位置依存性の磁気共鳴信号を
発生させるために前記励起ＲＦパルスに続く複数の再フ
ォーカスＲＦパルスとスイッチされる勾配磁場を印加す
る、ように構成されている磁気共鳴画像化装置である。
そして、この装置は前記制御手段が、励起ＲＦパルス
と、再フォーカスＲＦパルスと、スイッチされる勾配磁
場とを有する準備シーケンスを印加すると共に、この準
備シーケンスにおいて発生される磁気共鳴信号を測定
し、測定シーケンスにおいては、最初の再フォーカスＲ
Ｆパルスまでの初期段階と、この初期段階に続く収集段
階とを、前記準備シーケンスにおいて測定された磁気共
鳴信号から決定されるパラメータに基づいて相互に調整
する、ように構成されていることを特徴としている。
【００１７】
【実施例】図１には、本発明による磁気共鳴画像化装置
１が概念的に示されている。この装置は一様な静止主磁
場を発生するための一連の主磁気コイル２と、付加的な
磁場を制御可能な強度で且つ選択された方向に勾配を持
つ形で重畳するための数組の勾配コイル３、４及び５と
を有している。従来のように、上記主磁場の方向はｚ方
向として示し、この方向に垂直な２つの方向をｘ及びｙ
方向として示す。前記勾配コイルは電源１１を介して励
磁される。当該装置は、更に、無線周波（ＲＦ）パルス
を物体、即ち人体７に放射するための放射手段６を有
し、該放射手段は上記ＲＦパルスを発生及び変調するた
めの変調手段８に結合されている。また、当該装置には
前記ＮＭＲ信号を受信するための手段が設けられるが、
この手段は上記放射手段６と同一でも叉は別のものであ
ってもよい。図に示すように、放射手段と受信手段とが
同一の場合は送信／受信スイッチ９が、受信された信号
を放射すべきパルスから分離するために配置される。受
信されたＮＭＲ信号は受信及び復調手段１０に入力され
る。前記放射手段６、変調手段８並びに勾配コイル３、
４及び５用の電源１１は、制御システム１２により所定
のシーケンスのＲＦパルス及び勾配パルスを発生するよ
うに制御される。前記復調手段１０は例えば電子計算機
等のデータ処理装置１４に結合され、受信された信号を
例えば表示ユニット１５上で視認できるような画像に変
換する。
１が概念的に示されている。この装置は一様な静止主磁
場を発生するための一連の主磁気コイル２と、付加的な
磁場を制御可能な強度で且つ選択された方向に勾配を持
つ形で重畳するための数組の勾配コイル３、４及び５と
を有している。従来のように、上記主磁場の方向はｚ方
向として示し、この方向に垂直な２つの方向をｘ及びｙ
方向として示す。前記勾配コイルは電源１１を介して励
磁される。当該装置は、更に、無線周波（ＲＦ）パルス
を物体、即ち人体７に放射するための放射手段６を有
し、該放射手段は上記ＲＦパルスを発生及び変調するた
めの変調手段８に結合されている。また、当該装置には
前記ＮＭＲ信号を受信するための手段が設けられるが、
この手段は上記放射手段６と同一でも叉は別のものであ
ってもよい。図に示すように、放射手段と受信手段とが
同一の場合は送信／受信スイッチ９が、受信された信号
を放射すべきパルスから分離するために配置される。受
信されたＮＭＲ信号は受信及び復調手段１０に入力され
る。前記放射手段６、変調手段８並びに勾配コイル３、
４及び５用の電源１１は、制御システム１２により所定
のシーケンスのＲＦパルス及び勾配パルスを発生するよ
うに制御される。前記復調手段１０は例えば電子計算機
等のデータ処理装置１４に結合され、受信された信号を
例えば表示ユニット１５上で視認できるような画像に変
換する。
【００１８】当該磁気共鳴画像化装置１が前記主磁場中
に物体、即ち人体７、を置いた状態で動作状態にされた
場合、上記物体中の僅かの余剰の核双極子モーメント
（核スピン）が磁場の方向に整列される。平衡状態で
は、このことは物体７の物質中の正味の磁化Ｍ0を磁場
に平行に向けさせることになる。装置１においては、上
記の巨視的な磁化Ｍ0が、核のラーモア周波数に等しい
周波数のＲＦパルスを上記物体に向けて照射することに
より操作され、これにより前記核双極子モーメントを励
起状態にし且つ磁化Ｍ0を再指向させる。適切なＲＦパ
ルスを印加することにより上記の巨視的な磁化の回転が
得られるが、その回転角はフリップ角と呼ばれる。勾配
磁場を印加することによる磁場中への変化の意図的な導
入は、磁化の振る舞いに局部的に影響を与える。ＲＦパ
ルスの印加後、上記磁化の変化は磁場中で熱平衡状態に
戻ろうとし、その過程で放射を行う。うまく選択された
ＲＦパルス及び勾配磁場パルスはこの放射をＮＭＲ信号
として放射させ、これら信号が例えば水素核のような特
定の核の密度及びそれが発生した物質についての情報を
もたらす。上記の放射信号の解析及びこの解析結果の画
像としての提示により、前記物体、即ち人体７、の内部
構造についての情報に接することができる。磁気共鳴画
像化（ＭＲＩ）及びＭＲＩ装置についてのこれ以上の詳
細な説明は、ＩＲＬプレスにより1987年に発行され、M.
A.Foster及びJ.M.S.Hutchinsonにより編集された「実用
ＮＭＲ画像化」なるタイトルの本等の本主題に関する文
献を参照されたい。
に物体、即ち人体７、を置いた状態で動作状態にされた
場合、上記物体中の僅かの余剰の核双極子モーメント
（核スピン）が磁場の方向に整列される。平衡状態で
は、このことは物体７の物質中の正味の磁化Ｍ0を磁場
に平行に向けさせることになる。装置１においては、上
記の巨視的な磁化Ｍ0が、核のラーモア周波数に等しい
周波数のＲＦパルスを上記物体に向けて照射することに
より操作され、これにより前記核双極子モーメントを励
起状態にし且つ磁化Ｍ0を再指向させる。適切なＲＦパ
ルスを印加することにより上記の巨視的な磁化の回転が
得られるが、その回転角はフリップ角と呼ばれる。勾配
磁場を印加することによる磁場中への変化の意図的な導
入は、磁化の振る舞いに局部的に影響を与える。ＲＦパ
ルスの印加後、上記磁化の変化は磁場中で熱平衡状態に
戻ろうとし、その過程で放射を行う。うまく選択された
ＲＦパルス及び勾配磁場パルスはこの放射をＮＭＲ信号
として放射させ、これら信号が例えば水素核のような特
定の核の密度及びそれが発生した物質についての情報を
もたらす。上記の放射信号の解析及びこの解析結果の画
像としての提示により、前記物体、即ち人体７、の内部
構造についての情報に接することができる。磁気共鳴画
像化（ＭＲＩ）及びＭＲＩ装置についてのこれ以上の詳
細な説明は、ＩＲＬプレスにより1987年に発行され、M.
A.Foster及びJ.M.S.Hutchinsonにより編集された「実用
ＮＭＲ画像化」なるタイトルの本等の本主題に関する文
献を参照されたい。
【００１９】図２は、単一の励起パルスに続いて多数の
スピン・エコーＮＭＲ信号を得るためのＲＦパルスと磁
場勾配とのシーケンスを示している。一番上の線ＲＦに
は、当該シーケンスの開始がフリップ角αの励起ＲＦパ
ルス２１で示され、該パルスには期間τ1後にフリップ
角βを持つ最初の再フォーカスＲＦパルス２２が続いて
いる。通常、上記α及びβの値は各々９０度及び180度
である。上記励起ＲＦパルス２１に続いて、一番下の線
ＮＭＲに示した自由誘導減衰（ＦＩＤ）的な磁気共鳴信
号６１が発生され、該信号は個々の歳差運動核磁気双極
子モーメントが磁場の局部的な変化により位相コヒーレ
ンスを失うと急激に消滅する。上記の再フォーカスＲＦ
パルス２２は、これらの個々の磁気双極子モーメントの
方向を局部的な磁場に影響を与えることなく反転する。
結果として、非位相化(dephasing)が再位相化(rephasin
g)に反転され、その結果等しい期間τ1後にＮＭＲスピ
ン・エコー信号６２が発生する。このスピン・エコー信
号６２の後、双極子モーメントは再び非位相化する。通
常180度であるフリップ角βi（ｉ＝３、…、６）の再フ
ォーカスＲＦパルス２３、２４、２５及び２６の繰り返
しが、非位相化のその後の反転を行なわせ、ＮＭＲスピ
ン・エコー信号６３、６４、６５及び６６を繰り返し発
生させる。通常、あるスピン・エコー信号と次の再フォ
ーカスＲＦパルスとの間の間隔τ2、τ3、τ4及びτ5は
長さが等しくなるように選択される。
スピン・エコーＮＭＲ信号を得るためのＲＦパルスと磁
場勾配とのシーケンスを示している。一番上の線ＲＦに
は、当該シーケンスの開始がフリップ角αの励起ＲＦパ
ルス２１で示され、該パルスには期間τ1後にフリップ
角βを持つ最初の再フォーカスＲＦパルス２２が続いて
いる。通常、上記α及びβの値は各々９０度及び180度
である。上記励起ＲＦパルス２１に続いて、一番下の線
ＮＭＲに示した自由誘導減衰（ＦＩＤ）的な磁気共鳴信
号６１が発生され、該信号は個々の歳差運動核磁気双極
子モーメントが磁場の局部的な変化により位相コヒーレ
ンスを失うと急激に消滅する。上記の再フォーカスＲＦ
パルス２２は、これらの個々の磁気双極子モーメントの
方向を局部的な磁場に影響を与えることなく反転する。
結果として、非位相化(dephasing)が再位相化(rephasin
g)に反転され、その結果等しい期間τ1後にＮＭＲスピ
ン・エコー信号６２が発生する。このスピン・エコー信
号６２の後、双極子モーメントは再び非位相化する。通
常180度であるフリップ角βi（ｉ＝３、…、６）の再フ
ォーカスＲＦパルス２３、２４、２５及び２６の繰り返
しが、非位相化のその後の反転を行なわせ、ＮＭＲスピ
ン・エコー信号６３、６４、６５及び６６を繰り返し発
生させる。通常、あるスピン・エコー信号と次の再フォ
ーカスＲＦパルスとの間の間隔τ2、τ3、τ4及びτ5は
長さが等しくなるように選択される。
【００２０】前記ＲＦパルスの影響は、例えばこれらＲ
Ｆパルスと同時にスライス選択勾配を印加することによ
り、物体７の一部に対して選択的とされるが、このよう
な選択勾配が図では上から２番目の線Ｇsに示されてい
る。符号３１で示すように、このようなスライス選択勾
配は先ず励起ＲＦパルス２１の間に印加される。この最
初の勾配３１による非位相化は反対の勾配３１’により
補償される。また、再フォーカスＲＦパルス２２〜２６
の印加の間にはスライス選択勾配３２〜３６がオン状態
とされる。また、選択されたスライス内での位置決定の
ために当該選択スライス内に勾配方向を持つ位相符号化
勾配パルス４２、４３、４４、４５及び４６（上から３
番目の線Ｇp上に示す）が、ＲＦパルスとＮＭＲスピン
・エコー信号６２、６３、６４、６５及び６６との間で
印加される。更に、前記選択スライス内にあるが上記位
相符号化磁場の勾配方向とは垂直な勾配方向を持つ周波
数符号化叉は読出勾配５２、５３、５４、５５及び５６
（上から４番目の線Ｇr上に示す）が、スピン・エコー
信号の発生の間にオン状態にされる。上記位相符号化勾
配の非位相化効果はスピン・エコー信号の発生の後に他
の勾配パルス４２’、４３’、４４’、４５’を、それ
らに先行する勾配パルス４２、４３、４４、４５と同一
の大きさであるが反対の勾配方向で、印加することによ
り除去される。また、読出勾配パルス５２、５３、５
４、５５及び５６の非位相化効果は再フォーカスＲＦパ
ルスにより補償される。励起ＲＦパルス２１と最初の再
フォーカスＲＦパルス２２との間で印加される補償読出
勾配５１は、読出方向におけるスピンの最初の非位相化
をもたらす。この補償読出勾配５１は、読出勾配５２、
５３、５４、５５及び５６の半分の大きさを有してい
る。
Ｆパルスと同時にスライス選択勾配を印加することによ
り、物体７の一部に対して選択的とされるが、このよう
な選択勾配が図では上から２番目の線Ｇsに示されてい
る。符号３１で示すように、このようなスライス選択勾
配は先ず励起ＲＦパルス２１の間に印加される。この最
初の勾配３１による非位相化は反対の勾配３１’により
補償される。また、再フォーカスＲＦパルス２２〜２６
の印加の間にはスライス選択勾配３２〜３６がオン状態
とされる。また、選択されたスライス内での位置決定の
ために当該選択スライス内に勾配方向を持つ位相符号化
勾配パルス４２、４３、４４、４５及び４６（上から３
番目の線Ｇp上に示す）が、ＲＦパルスとＮＭＲスピン
・エコー信号６２、６３、６４、６５及び６６との間で
印加される。更に、前記選択スライス内にあるが上記位
相符号化磁場の勾配方向とは垂直な勾配方向を持つ周波
数符号化叉は読出勾配５２、５３、５４、５５及び５６
（上から４番目の線Ｇr上に示す）が、スピン・エコー
信号の発生の間にオン状態にされる。上記位相符号化勾
配の非位相化効果はスピン・エコー信号の発生の後に他
の勾配パルス４２’、４３’、４４’、４５’を、それ
らに先行する勾配パルス４２、４３、４４、４５と同一
の大きさであるが反対の勾配方向で、印加することによ
り除去される。また、読出勾配パルス５２、５３、５
４、５５及び５６の非位相化効果は再フォーカスＲＦパ
ルスにより補償される。励起ＲＦパルス２１と最初の再
フォーカスＲＦパルス２２との間で印加される補償読出
勾配５１は、読出方向におけるスピンの最初の非位相化
をもたらす。この補償読出勾配５１は、読出勾配５２、
５３、５４、５５及び５６の半分の大きさを有してい
る。
【００２１】スピン・エコー信号の発生の間に、該信号
は図２にサンプリング列７２、７３、７４、７５及び７
６で示すように幾度も（通常２５６回）サンプルされ
る。直交位相検出(quadrature detection)により、各サ
ンプルは同相の及び９０度位相のずれた信号を発生す
る、言い換えると、各サンプルは複素ＮＭＲ信号値の実
部及び虚部成分をもたらす。
は図２にサンプリング列７２、７３、７４、７５及び７
６で示すように幾度も（通常２５６回）サンプルされ
る。直交位相検出(quadrature detection)により、各サ
ンプルは同相の及び９０度位相のずれた信号を発生す
る、言い換えると、各サンプルは複素ＮＭＲ信号値の実
部及び虚部成分をもたらす。
【００２２】上述したように、如何なる妨害もない場合
は、最初のスピン・エコー信号の最大値の時間的位置は
最初の再フォーカスＲＦパルス２２から期間τ1後とな
り、この期間は励起ＲＦパルス２１と最初の再フォーカ
スＲＦパルスとの間の期間と等しい。しかしながら、例
えば渦電流等による付加的な及び妨害するような勾配磁
場が存在すると、公称の勾配の大きさの間にずれが生じ
る。例えば、励起ＲＦパルス２１と最初の再フォーカス
ＲＦパルス２２との間の読出方向Ｇrにおける勾配の合
計した大きさは、再フォーカスＲＦパルス２２とその後
の期間τ1の終わりとの間の読出勾配５２の大きさとは
等しくない。この結果、最初のスピン・エコー信号６２
は位置がずれる。
は、最初のスピン・エコー信号の最大値の時間的位置は
最初の再フォーカスＲＦパルス２２から期間τ1後とな
り、この期間は励起ＲＦパルス２１と最初の再フォーカ
スＲＦパルスとの間の期間と等しい。しかしながら、例
えば渦電流等による付加的な及び妨害するような勾配磁
場が存在すると、公称の勾配の大きさの間にずれが生じ
る。例えば、励起ＲＦパルス２１と最初の再フォーカス
ＲＦパルス２２との間の読出方向Ｇrにおける勾配の合
計した大きさは、再フォーカスＲＦパルス２２とその後
の期間τ1の終わりとの間の読出勾配５２の大きさとは
等しくない。この結果、最初のスピン・エコー信号６２
は位置がずれる。
【００２３】スピン・エコー信号の位置のずれは、該信
号の位置を測定して公称時間τ1と比較することにより
決定することができる。このようにして、補償読出勾配
５１の立ち上がり及び立ち下がり縁及び読出勾配５２の
立ち上がり縁の渦電流の影響が考慮に入れられる。しか
しながら、他の渦電流は読出勾配５２、５３、…の各立
ち下がり縁に関係しているから、これらが次のスピン・
エコー信号に影響する。したがって、最初の２つのスピ
ン・エコー信号６２及び６３の間の期間を測定し、これ
を期間２τ2と比較して、妨害のより完全な判定及びよ
り良い補償が得られるようにする。
号の位置を測定して公称時間τ1と比較することにより
決定することができる。このようにして、補償読出勾配
５１の立ち上がり及び立ち下がり縁及び読出勾配５２の
立ち上がり縁の渦電流の影響が考慮に入れられる。しか
しながら、他の渦電流は読出勾配５２、５３、…の各立
ち下がり縁に関係しているから、これらが次のスピン・
エコー信号に影響する。したがって、最初の２つのスピ
ン・エコー信号６２及び６３の間の期間を測定し、これ
を期間２τ2と比較して、妨害のより完全な判定及びよ
り良い補償が得られるようにする。
【００２４】上記のことが図３のａに示され、該図には
準備シーケンスが示され、２番目のＮＭＲ信号６３の発
生までは図２に示したシーケンスの最初の部分と概ね同
じである。図から分かるように、ＮＭＲ信号162及び163
の各位置は明らかにずれている。時間長は別として、こ
の準備シーケンスと測定シーケンスとの間の差は位相符
号化勾配パルスＧpが無いことである。この差は位相符
号化勾配がＲＦパルスの間では正味の貢献度を有してい
ないから無視できる程度の影響のものに過ぎず、全ての
妨害は反対の符号の勾配パルスにより補償される。スピ
ン・エコー信号の位置を決定するため、当該信号の公称
位置の周辺の多数のサンプル172及び173の振幅、即ち複
素サンプル値の絶対値、に例えば放物線のような曲線を
合わせる。かくして、サンプル番号で表されたスピン・
エコー信号の最大値の位置ｐ1及びｐ2が、２つのサンプ
ルの間の間隔ｄｔの小部分であるような精度で得られ
る。
準備シーケンスが示され、２番目のＮＭＲ信号６３の発
生までは図２に示したシーケンスの最初の部分と概ね同
じである。図から分かるように、ＮＭＲ信号162及び163
の各位置は明らかにずれている。時間長は別として、こ
の準備シーケンスと測定シーケンスとの間の差は位相符
号化勾配パルスＧpが無いことである。この差は位相符
号化勾配がＲＦパルスの間では正味の貢献度を有してい
ないから無視できる程度の影響のものに過ぎず、全ての
妨害は反対の符号の勾配パルスにより補償される。スピ
ン・エコー信号の位置を決定するため、当該信号の公称
位置の周辺の多数のサンプル172及び173の振幅、即ち複
素サンプル値の絶対値、に例えば放物線のような曲線を
合わせる。かくして、サンプル番号で表されたスピン・
エコー信号の最大値の位置ｐ1及びｐ2が、２つのサンプ
ルの間の間隔ｄｔの小部分であるような精度で得られ
る。
【００２５】これらの位置は、（各）測定シーケンスに
おける最初の再フォーカスＲＦパルス222に先行する補
償読出勾配251の大きさを調整するために使用され、そ
の一部が図３のｂに示されている。なお、図示の部分に
続く再フォーカスＲＦパルス、勾配パルス及びスピン・
エコー信号の更なるシーケンスとで全体の測定シーケン
スが完成する。図３のｂに部分的に示したシーケンスは
図２に示したものと補償読出勾配251の大きさを除いて
同一であり、図における同一の各要素の詳細な説明は省
略する。補償読出勾配251の大きさは、その強度をΔＧ
rc＝1/2（ｐ1−ｐ2）・ＳＧr・dt/Ｔrcなる量だけ変化
させることにより調整され、ここでΔＧrは強度の変化
を、Ｔrcは当該補償読出勾配の長さを、ＳＧrは読出勾
配の強度を、（ｐ1−ｐ2）は各信号のサンプル番号で表
されたＮＭＲ信号間の時間差を、叉dtはサンプリング期
間の長さを各々表している。当該パラメータは補償読出
勾配の強度自体ではなくて時間積分された値であるか
ら、所定の量と等価な大きさの変化を、本発明の範囲内
で選択することもできる。例えば、補償読出勾配の長さ
をΔＴrc＝1/2（ｐ1−ｐ2）・dt・ＳＧr/Ｇrcだけ変化
させることもできる。測定シーケンスにおいて補償読出
勾配251の大きさを変更したのち、読出勾配パルスの大
きさの間の不整合さが補正され、ＮＭＲ信号262、263等
が時間的に予定された位置に現れるようになる。
おける最初の再フォーカスＲＦパルス222に先行する補
償読出勾配251の大きさを調整するために使用され、そ
の一部が図３のｂに示されている。なお、図示の部分に
続く再フォーカスＲＦパルス、勾配パルス及びスピン・
エコー信号の更なるシーケンスとで全体の測定シーケン
スが完成する。図３のｂに部分的に示したシーケンスは
図２に示したものと補償読出勾配251の大きさを除いて
同一であり、図における同一の各要素の詳細な説明は省
略する。補償読出勾配251の大きさは、その強度をΔＧ
rc＝1/2（ｐ1−ｐ2）・ＳＧr・dt/Ｔrcなる量だけ変化
させることにより調整され、ここでΔＧrは強度の変化
を、Ｔrcは当該補償読出勾配の長さを、ＳＧrは読出勾
配の強度を、（ｐ1−ｐ2）は各信号のサンプル番号で表
されたＮＭＲ信号間の時間差を、叉dtはサンプリング期
間の長さを各々表している。当該パラメータは補償読出
勾配の強度自体ではなくて時間積分された値であるか
ら、所定の量と等価な大きさの変化を、本発明の範囲内
で選択することもできる。例えば、補償読出勾配の長さ
をΔＴrc＝1/2（ｐ1−ｐ2）・dt・ＳＧr/Ｇrcだけ変化
させることもできる。測定シーケンスにおいて補償読出
勾配251の大きさを変更したのち、読出勾配パルスの大
きさの間の不整合さが補正され、ＮＭＲ信号262、263等
が時間的に予定された位置に現れるようになる。
【００２６】２つのスピン・エコー信号の間の時間長を
決定するための前記曲線合わせの代わりとなるものは、
測定された２つのスピン・エコー信号の２組のサンプル
の間の相関関係をこれら両者間の予想された時間長の関
数として算出する方法である。予想された時間長を変化
させることにより、上記２つのサンプル組が最大の重な
りを呈する場合に当該相関関数は最大となり、これに対
応する時間長が前記２つのパルスの間の間隔となる。こ
の方法は、全てのサンプル叉はその多くの部分が位置決
定に寄与するという利点を有している。これによれば、
各サンプルの中央部だけでは信頼性のある情報を提供す
るには不十分である場合、例えばノイズに影響される場
合等に有利となる。
決定するための前記曲線合わせの代わりとなるものは、
測定された２つのスピン・エコー信号の２組のサンプル
の間の相関関係をこれら両者間の予想された時間長の関
数として算出する方法である。予想された時間長を変化
させることにより、上記２つのサンプル組が最大の重な
りを呈する場合に当該相関関数は最大となり、これに対
応する時間長が前記２つのパルスの間の間隔となる。こ
の方法は、全てのサンプル叉はその多くの部分が位置決
定に寄与するという利点を有している。これによれば、
各サンプルの中央部だけでは信頼性のある情報を提供す
るには不十分である場合、例えばノイズに影響される場
合等に有利となる。
【００２７】前記準備シーケンスにおいては、所望のス
ピン・エコー信号の不所望に刺激されたエコーとの干渉
に起因する悪影響を防止すべく注意が払われねばならな
い。このことは、選択方向において非位相化を行うか、
叉は指示されたタイミングからのずれを意図的に与える
ことによって、励起ＲＦパルスと最初の再フォーカスＲ
Ｆパルスとの間の公称勾配の大きさが再フォーカスＲＦ
パルス間の大きさの半分となる条件からずらすことのよ
り実施することができる。後者の場合、前記の刺激され
たエコーと所望のエコーとは一致しない。
ピン・エコー信号の不所望に刺激されたエコーとの干渉
に起因する悪影響を防止すべく注意が払われねばならな
い。このことは、選択方向において非位相化を行うか、
叉は指示されたタイミングからのずれを意図的に与える
ことによって、励起ＲＦパルスと最初の再フォーカスＲ
Ｆパルスとの間の公称勾配の大きさが再フォーカスＲＦ
パルス間の大きさの半分となる条件からずらすことのよ
り実施することができる。後者の場合、前記の刺激され
たエコーと所望のエコーとは一致しない。
【００２８】渦電流の読出方向における上述した影響と
同様に、渦電流及び他の妨害が信号に対してスライス選
択方向にも影響する。この方向の影響はＮＭＲ信号の位
相に現れる。図３のｂに示すように、上記妨害は測定シ
ーケンスにおいて励起ＲＦパルス221と最初の再フォー
カスＲＦパルス222との間における付加的な勾配パルス
により補償することができる。これらのＲＦパルスの間
には、既に、スライス選択再位相化パルス231'が存在す
るから、上記の付加的なパルスはこの再位相化パルス23
1'をΔＧrephなる量だけ調整することにより印加するこ
とができる。この量ΔＧrephは、前記準備シーケンスに
おけるＮＭＲ信号162及び163の中心における各位相φ1
及びφ2の差（φ2−φ1）に比例する。読出方向の位置
ずれの補正は、読出勾配方向における中心のずれた検出
の場合に必要となるであろう。上記補正ΔＧrephはΔＧ
reph＝1/2（φ1−φ2）／（Ｔreph・２πγｚoff）で与
えられ、ここでΔＧrephは再位相化パルス231'の強度の
変化を、Ｔrephは長さを、（φ1−φ2）は位相差を、γ
は励起された核スピンの磁気回転比を、またｚoffは選
択されたスライスの当該スライスに垂直な方向の中心か
らずれた位置を各々表している。なお、上記と同様な効
果を得るには、再位相化パルス231'の長さを変えること
もできる。
同様に、渦電流及び他の妨害が信号に対してスライス選
択方向にも影響する。この方向の影響はＮＭＲ信号の位
相に現れる。図３のｂに示すように、上記妨害は測定シ
ーケンスにおいて励起ＲＦパルス221と最初の再フォー
カスＲＦパルス222との間における付加的な勾配パルス
により補償することができる。これらのＲＦパルスの間
には、既に、スライス選択再位相化パルス231'が存在す
るから、上記の付加的なパルスはこの再位相化パルス23
1'をΔＧrephなる量だけ調整することにより印加するこ
とができる。この量ΔＧrephは、前記準備シーケンスに
おけるＮＭＲ信号162及び163の中心における各位相φ1
及びφ2の差（φ2−φ1）に比例する。読出方向の位置
ずれの補正は、読出勾配方向における中心のずれた検出
の場合に必要となるであろう。上記補正ΔＧrephはΔＧ
reph＝1/2（φ1−φ2）／（Ｔreph・２πγｚoff）で与
えられ、ここでΔＧrephは再位相化パルス231'の強度の
変化を、Ｔrephは長さを、（φ1−φ2）は位相差を、γ
は励起された核スピンの磁気回転比を、またｚoffは選
択されたスライスの当該スライスに垂直な方向の中心か
らずれた位置を各々表している。なお、上記と同様な効
果を得るには、再位相化パルス231'の長さを変えること
もできる。
【００２９】スライス選択再位相化パルス231'の調整に
代えて、測定シーケンスにおいて励起ＲＦパルス221の
位相を次の数１なる式で示す量だけ調整することによっ
ても同様の補償効果を達成することが可能である。
代えて、測定シーケンスにおいて励起ＲＦパルス221の
位相を次の数１なる式で示す量だけ調整することによっ
ても同様の補償効果を達成することが可能である。
【数１】
このＲＦパルス位相の調整は、物体を複数のスライスの
２次元画像で画像化する場合に好適である。この場合、
上記スライスの厚さ方向の位相変化はあまり重要ではな
い。当該ＲＦ連鎖における位相歪及びスライス選択勾配
のずれという２つの可能性のある妨害の原因は、異なる
中心からずれた位置を持つ測定により解きほぐすことが
できる。
２次元画像で画像化する場合に好適である。この場合、
上記スライスの厚さ方向の位相変化はあまり重要ではな
い。当該ＲＦ連鎖における位相歪及びスライス選択勾配
のずれという２つの可能性のある妨害の原因は、異なる
中心からずれた位置を持つ測定により解きほぐすことが
できる。
【００３０】例えばＲＦパルスの周波数及び／叉は選択
勾配Ｇsの値を交代させるスピン・エコー系列を発生さ
せることにより物体の数個のスライスを同時に測定する
場合には、上述した方法が各スライスの別個の最適補償
を可能にする。この場合、短い準備シーケンスによる調
整値を決定する所定の手順が、選択された各スライスに
対して繰り返される。
勾配Ｇsの値を交代させるスピン・エコー系列を発生さ
せることにより物体の数個のスライスを同時に測定する
場合には、上述した方法が各スライスの別個の最適補償
を可能にする。この場合、短い準備シーケンスによる調
整値を決定する所定の手順が、選択された各スライスに
対して繰り返される。
【００３１】選択されたスライスにおける１以上の２次
元測定の代わりに、物体の一部を３次元で画像化するこ
とも可能である。その場合は、前記スライス選択勾配Ｇ
sが物体の厚い部分を選択するように調整されるか、叉
は該勾配を省略する。上記勾配磁場に加えて、第１の位
相符号化磁場Ｇp及び読出勾配磁場Ｇrの勾配方向に対し
て垂直な勾配方向を持つ第２の位相符号化勾配磁場
Ｇp’が印加される。これが図４に示され、この図にお
いてはスライス選択勾配Ｇsが位相符号化勾配Ｇp’の第
２の系列により補足される。図示したシーケンスは図２
に示したシーケンスと略同様であるから詳細な説明はこ
こでは省略する。第１の位相符号化磁場Ｇpのように、
第２の勾配符号化磁場はＲＦパルスに続く勾配パルス38
2、383、384、385、386とスピン・エコー信号に続く補
償勾配パルス382'、383'、384'、385'との系列として印
加される。第１及び第２の位相符号化勾配パルスの大き
さを変化させる方法は、２つの方向における全ての必要
とされる位相符号化勾配の組み合わせが存在する限り、
自由に選択することができる。
元測定の代わりに、物体の一部を３次元で画像化するこ
とも可能である。その場合は、前記スライス選択勾配Ｇ
sが物体の厚い部分を選択するように調整されるか、叉
は該勾配を省略する。上記勾配磁場に加えて、第１の位
相符号化磁場Ｇp及び読出勾配磁場Ｇrの勾配方向に対し
て垂直な勾配方向を持つ第２の位相符号化勾配磁場
Ｇp’が印加される。これが図４に示され、この図にお
いてはスライス選択勾配Ｇsが位相符号化勾配Ｇp’の第
２の系列により補足される。図示したシーケンスは図２
に示したシーケンスと略同様であるから詳細な説明はこ
こでは省略する。第１の位相符号化磁場Ｇpのように、
第２の勾配符号化磁場はＲＦパルスに続く勾配パルス38
2、383、384、385、386とスピン・エコー信号に続く補
償勾配パルス382'、383'、384'、385'との系列として印
加される。第１及び第２の位相符号化勾配パルスの大き
さを変化させる方法は、２つの方向における全ての必要
とされる位相符号化勾配の組み合わせが存在する限り、
自由に選択することができる。
【００３２】図３のａ及びｂを参照して２次元の場合を
説明したのと同様の方法で、準備シーケンスにおいてス
ピン・エコー信号の位置及び位相の差（図示略）を決定
すべきである。図４に交差ハッチングを付したように、
３次元の場合は補償勾配磁場は補償読出勾配351の強度
の調整と、再位相化スライス選択勾配331'の調整として
印加される。また、励起ＲＦパルス321の位相は、妨害
磁場の影響に無関係に、ＮＭＲ信号の位相が画像化され
るべき領域の中心に同調するように調整することができ
る。
説明したのと同様の方法で、準備シーケンスにおいてス
ピン・エコー信号の位置及び位相の差（図示略）を決定
すべきである。図４に交差ハッチングを付したように、
３次元の場合は補償勾配磁場は補償読出勾配351の強度
の調整と、再位相化スライス選択勾配331'の調整として
印加される。また、励起ＲＦパルス321の位相は、妨害
磁場の影響に無関係に、ＮＭＲ信号の位相が画像化され
るべき領域の中心に同調するように調整することができ
る。
【図１】 図１は、本発明による磁気共鳴画像化方法に
適した磁気共鳴画像化装置を概念的に示すブロック図、
適した磁気共鳴画像化装置を概念的に示すブロック図、
【図２】 図２は、励起ＲＦパルス、複数の再フォーカ
スＲＦパルス、勾配磁場及びスピン・エコーの発生を含
むシーケンスを示すタイムチャート、
スＲＦパルス、勾配磁場及びスピン・エコーの発生を含
むシーケンスを示すタイムチャート、
【図３】 図３は、本発明による方法の第１実施例にお
ける準備シーケンス及び測定シーケンスをａ及びｂに各
々示すタイムチャートで、これら両シーケンスは共に励
起ＲＦパルス、複数の再フォーカスＲＦパルス、勾配磁
場及びスピン・エコー信号を含む、
ける準備シーケンス及び測定シーケンスをａ及びｂに各
々示すタイムチャートで、これら両シーケンスは共に励
起ＲＦパルス、複数の再フォーカスＲＦパルス、勾配磁
場及びスピン・エコー信号を含む、
【図４】 図４は、３次元画像化法の初期段階における
調整された勾配磁場を含む測定シーケンスのタイムチャ
ートである。
調整された勾配磁場を含む測定シーケンスのタイムチャ
ートである。
21、121、221…励起ＲＦパルス、
22〜26、122〜123、222〜223…再フォーカスＲＦパル
ス、 31〜36、131〜133、231〜234…スライス選択勾配、 52〜56、152〜153、252〜253…読出勾配、 62〜66、162〜163、262〜263…スピン・エコー信号。
ス、 31〜36、131〜133、231〜234…スライス選択勾配、 52〜56、152〜153、252〜253…読出勾配、 62〜66、162〜163、262〜263…スピン・エコー信号。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 ペーター ファン デア メウレン
オランダ国 5621 ベーアー アインド
ーフェン フルーネヴァウツウェッハ
１
(72)発明者 ゲリット ヘンドリック ファン イペ
ーレン
オランダ国 5621 ベーアー アインド
ーフェン フルーネヴァウツウェッハ
１
(56)参考文献 特開 平３−280935（ＪＰ，Ａ)
特開 昭64−86959（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
A61B 5/055
Claims (8)
- 【請求項１】略一様な静止主磁場中に置かれた物体の画
像化を行う磁気共鳴画像化装置であって、当該装置が、 前記主磁場を形成する手段と、 前記主磁場に重畳される、スイッチされる勾配磁場を発
生する手段と、 前記主磁場中に置かれた物体に向けてＲＦパルスを照射
する手段と、 前記勾配磁場と前記ＲＦパルスとの発生を制御する制御
手段と、 前記ＲＦパルスとスイッチされる勾配磁場とのシーケン
スにより発生される磁気共鳴信号を受信及びサンプルす
る手段と、を有し、 前記制御手段が、前記物体の少なくとも一部における核
双極子モーメントを励起するための励起ＲＦパルスと、
前記励起された一部において位置依存性の磁気共鳴信号
を発生させるための前記励起ＲＦパルスに続く複数の再
フォーカスＲＦパルス及びスイッチされる勾配磁場と、
を有する測定シーケンスを生成するように構成されてい
る磁気共鳴画像化装置において、前記制御手段が更に、 励起ＲＦパルスと、再フォーカスＲＦパルスと、スイッ
チされる勾配磁場と、 を有する準備シーケンスを生成し、 前記準備シーケンスにおいて発生される磁気共鳴信号を
測定し、 前記準備シーケンスにおいて発生された前記磁気共鳴信
号に依存して前記励起ＲＦパルスの位相及び／又は前記
再フォーカスＲＦパルスの位相を適応化することによ
り、前記測定シーケンスにおいて、最初の再フォーカス
ＲＦパルスまでの初期段階及び／又は該初期段階に続く
収集段階を調整するように、構成されていることを特徴
とする磁気共鳴画像化装置。 - 【請求項２】請求項１に記載の磁気共鳴画像化装置にお
いて、 前記スイッチされる勾配磁場が磁気共鳴信号の発生中に
印加される読出勾配を有し、 前記制御手段が、前記測定シーケンスの前記初期段階に
おいて、前記準備シーケンスにおける磁気共鳴信号の時
間位置に依存して調整された大きさをもつ補償勾配磁場
を印加し、及び／又は前記準備シーケンスにおける磁気
共鳴信号の時間位置に依存して前記読出勾配の大きさを
適応化させることにより前記収集段階を調整するように
構成されていることを特徴とする磁気共鳴画像化装置。 - 【請求項３】請求項２に記載の磁気共鳴画像化装置にお
いて、 前記制御手段が、少なくとも第１及び第２の磁気共鳴信
号を発生させるために前記準備シーケンスを印加するよ
うに構成されており、 前記測定シーケンスにおける前記補償勾配磁場及び読出
勾配の大きさと、前記準備シーケンスにおける対応する
補償勾配磁場及び対応する読出勾配の大きさとの間の累
積された差が、前記第１及び第２の磁気共鳴信号の間の
期間の公称期間からのずれに比例することを特徴とする
磁気共鳴画像化装置。 - 【請求項４】請求項３に記載の磁気共鳴画像化装置にお
いて、 前記制御手段が、所定の関数に基づく適合操作か、又は
相関アルゴリズムを用いて、前記第１及び第２の磁気共
鳴信号の間の期間を決定するように構成されていること
を特徴とする磁気共鳴画像化装置。 - 【請求項５】 請求項１ないし請求項４の何れか一項に
記載の磁気共鳴画像化装置において、 前記制御手段が、前記準備シーケンスにおける磁気共鳴
信号の位相に依存して、測定シーケンスにおいて前記収
集段階に対して前記初期段階を調整するように構成され
ていることを特徴とする磁気共鳴画像化装置。 - 【請求項６】請求項５に記載の磁気共鳴画像化装置にお
いて、 前記制御手段が、少なくとも第１及び第２の磁気共鳴信
号を発生させるために前記準備シーケンスを印加するよ
うに構成され、前記調整の量が、前記第１及び第２の磁
気共鳴信号の間の位相差に比例することを特徴とする磁
気共鳴画像化装置。 - 【請求項７】請求項５又は請求項６に記載の磁気共鳴画
像化装置において、 前記スイッチされる勾配磁場がＲＦパルスと同時に印加
されるスライス選択勾配を有し、 前記制御手段が、前記励起ＲＦパルスと最初の再フォー
カスＲＦパルスとの間の期間に再位相化スライス選択勾
配を印加し、該再位相化スライス選択勾配の大きさを適
応化することによって前記測定シーケンスの前記初期段
階を調整するように構成されていることを特徴とする磁
気共鳴画像化装置。 - 【請求項８】 請求項１乃至請求項８の何れか一項に記
載の磁気共鳴画像化装置において、 ＲＦパルスとスイッチされる勾配磁場とを有する複数の
シーケンスが印加され、 前記制御手段が、前記物体の少なくとも２つの異なるス
ライスを選択し、該選択されたスライスの各々につい
て、前記測定シーケンスの前記初期段階又は前記収集段
階を調整するように構成されていることを特徴とする磁
気共鳴画像化装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP92201926 | 1992-06-29 | ||
| NL92201926.0 | 1992-06-29 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0654827A JPH0654827A (ja) | 1994-03-01 |
| JP3377113B2 true JP3377113B2 (ja) | 2003-02-17 |
Family
ID=8210731
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18558993A Expired - Fee Related JP3377113B2 (ja) | 1992-06-29 | 1993-06-28 | 磁気共鳴画像化方法及び装置 |
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|---|---|---|---|---|
| JPH06217959A (ja) * | 1993-01-26 | 1994-08-09 | Toshiba Corp | 磁気共鳴イメージングにおける位相エンコード量調整法 |
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| JP3688773B2 (ja) * | 1995-10-31 | 2005-08-31 | 株式会社東芝 | Ｍｒｉ装置 |
| JP3384944B2 (ja) * | 1996-07-11 | 2003-03-10 | ジーイー横河メディカルシステム株式会社 | Ｍｒｉ装置 |
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| JP3679892B2 (ja) * | 1997-04-10 | 2005-08-03 | 株式会社東芝 | 磁気共鳴イメージング装置 |
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