JP3402647B2 - Magnetic resonance imaging - Google Patents

Magnetic resonance imaging

Info

Publication number
JP3402647B2
JP3402647B2 JP05440593A JP5440593A JP3402647B2 JP 3402647 B2 JP3402647 B2 JP 3402647B2 JP 05440593 A JP05440593 A JP 05440593A JP 5440593 A JP5440593 A JP 5440593A JP 3402647 B2 JP3402647 B2 JP 3402647B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
magnetic field
phase
magnetic resonance
pulse
subject
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 - Lifetime
Application number
JP05440593A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH06261875A (en
Inventor
省一 金山
重英 久原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP05440593A priority Critical patent/JP3402647B2/en
Publication of JPH06261875A publication Critical patent/JPH06261875A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3402647B2 publication Critical patent/JP3402647B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、磁気共鳴映像装置に関
するものであり、特に、被検体内の特定原子核の空間的
分布を高速に映像化する磁気共鳴映像装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a magnetic resonance imaging apparatus, and more particularly to a magnetic resonance imaging apparatus which visualizes the spatial distribution of specific atomic nuclei in a subject at high speed.

【0002】[0002]

【従来の技術】磁気共鳴映像法は、固有の磁気モ−メン
トを持つ核スピンの集団が一様な静磁場中におかれたと
きに、特定の周波数で回転する高周波磁場のエネルギ−
を共鳴的に吸収する現象を利用して、物質の化学的及び
物理的な微視的情報を映像化するものである。この磁気
共鳴映像法では、被検体内の存在する特定原子核の空間
的分布のフーリエデータを磁気共鳴信号として得ること
ができる。
2. Description of the Related Art Magnetic resonance imaging is the energy of a high-frequency magnetic field rotating at a specific frequency when a group of nuclear spins having an inherent magnetic moment is placed in a uniform static magnetic field.
It utilizes the phenomenon of resonant absorption to visualize the chemical and physical microscopic information of a substance. In this magnetic resonance imaging method, Fourier data of the spatial distribution of specific atomic nuclei present in the subject can be obtained as a magnetic resonance signal.

【0003】上述の磁気共鳴映像法では、プロトンの映
像化が一般的であるが、水分子が他のプロトンを含む分
子よりも圧倒的に多いため、大部分が水分子の映像とな
る。しかし、これまでの生体のNMR分析やMRスペク
トロスコピーにおける研究結果から、異なる化学シフト
を持つ物質に関する情報が生体の機序解明や疾病診断に
有用であり、空間分布と併せて化学シフト情報を得る映
像法が種々提案されている。
In the above-mentioned magnetic resonance imaging method, imaging of protons is generally performed, but most of them are images of water molecules because water molecules are overwhelmingly larger than molecules containing other protons. However, from the results of previous NMR analysis and MR spectroscopy of living organisms, information on substances with different chemical shifts is useful for elucidating the mechanism of living organisms and diagnosing diseases, and obtaining chemical shift information together with spatial distribution. Various imaging methods have been proposed.

【0004】例えば、勾配磁場パルスのタイミングを異
ならせた2つのパルスシーケンスによって、2種の化学
シフト核種に関する空間分布を分離して得る方法が提案
されている(Radiology, 153, 189, 1984 )。しかしな
がら、この方法では、静磁場の不均一性の影響を受け易
く、生体で良好な化学シフトの分離映像を得ることは難
しいという問題があった。
For example, a method has been proposed in which the spatial distributions of two chemical shift nuclides are obtained separately by two pulse sequences with different timings of gradient magnetic field pulses (Radiology, 153, 189, 1984). However, this method has a problem that it is easily affected by the inhomogeneity of the static magnetic field, and it is difficult to obtain a good separated image of a chemical shift in a living body.

【0005】また、他の方法として、2種の化学シフト
核種を帯域的に区別し、かつ π/2の位相差をもって励
起するようにパルス幅、帯域及び位相が制御された複合
高周波磁場パルスを印加し、それぞれの核種の映像を実
数部及び虚数部に分離して得る方法が知られている(特
開昭63−84545号公報)。しかしながら、この方
法では、断面の選択に180°選択パルスを使用するた
め、断面の選択特性(スライス特性)が良くないという
問題があった。
As another method, a composite high frequency magnetic field pulse whose pulse width, band and phase are controlled so as to distinguish two chemical shift nuclides band-wise and to excite with a phase difference of π / 2. A method is known in which the image of each nuclide is applied and separated into a real part and an imaginary part to obtain (Japanese Patent Laid-Open No. 63-84545). However, this method has a problem that the selection characteristic (slice characteristic) of the cross section is not good because the 180 ° selection pulse is used to select the cross section.

【0006】また、磁気共鳴映像装置において多断面を
映像化する方法として、従来より良く知られているマル
チスライス法や、高周波磁場に複合パルスを利用して多
断面を同時に励起し、かつその際に各断面の核スピンの
位相差を前述の複合高周波磁場パルスにより可変して位
相エンコード方向に多断面の映像を同時に得る方法(特
開平4−20618号公報)が提案されている。しかし
ながら、これらの方法はいずれも、多断面を高速に映像
化したり、同一時間内により多くの断面を映像化するに
は制約が大きいという問題があった。
Further, as a method of imaging multiple cross sections in a magnetic resonance imaging apparatus, the multi slice method, which is well known in the prior art, or multiple cross sections are simultaneously excited by using a composite pulse in a high frequency magnetic field, and at that time Another method is proposed (Japanese Patent Laid-Open No. 20618/1992), in which the phase difference of nuclear spins in each cross section is varied by the above-mentioned composite high frequency magnetic field pulse to simultaneously obtain multi-section images in the phase encoding direction. However, all of these methods have a problem that there is a large limitation in visualizing multiple cross sections at high speed or visualizing more cross sections in the same time.

【0007】ところで、磁気共鳴映像装置において撮像
する際に、励起パルスの特性や受信信号処理時の検波に
おける参照波と信号の位相差等のシステム誤差に起因す
る位相誤差があると、画質が劣化してしまう。そこで、
このような位相誤差を補正するため、位相エンコード量
がゼロの時の位相値から位相誤差の補正を行う方法(特
開平4−49419号公報)が提案されている。
By the way, when there is a phase error due to a system error such as a characteristic of an excitation pulse or a phase difference between a reference wave and a signal in the detection at the time of processing a received signal when an image is picked up by a magnetic resonance imaging apparatus, the image quality deteriorates Resulting in. Therefore,
In order to correct such a phase error, a method (Japanese Patent Laid-Open No. 4-49419) for correcting the phase error from the phase value when the phase encode amount is zero has been proposed.

【0008】また、磁気共鳴映像装置において高速に映
像化する方法として知られているRARE法によるを基本と
する高速スピンエコー法やエコープラナ−法、超高速フ
ーリエ法、分割スキャン法等、一回の核スピンの励起中
に複数のエコー信号を収集する方法では、前記位相誤差
やシステムやパルスシーケンスの誤差に起因するデータ
収集時のサンプリング誤差等があると著しく画質が劣化
する。これらの高速化方法では、1度に発生させるエコ
ー信号毎に前記位相誤差やシステムやパルスシーケンス
の誤差に起因するデータ収集時のサンプリング誤差が異
なるため、上述の位相誤差の補正方法では、十分な画質
改善が期待できなかった。そこで、あらかじめ所定のパ
ルスシーケンスで位相エンコード勾配磁場を印加しない
パルスシーケンスを実行することで得られるエコー信号
列から前記位相誤差値とサンプリングポイントのずれを
検出して補正する方法(特開昭64−86958号公報
等)が知られている。しかしながら、これらの補正法で
は、各エコー信号のピークポイントを各データの代表点
とみなして補正を行っているため、各エコー信号内での
位相誤差あるいは各エコー信号間での位相変動について
は補正することができなかった。事実、このような各サ
ンプリング毎の微小な位相誤差は画質劣化の重要な原因
の1つであることが知られている。
Further, a high-speed spin echo method, an echo planar method, an ultra-fast Fourier method, a divided scan method, etc. based on the RARE method, which is known as a method for high-speed imaging in a magnetic resonance imaging apparatus, In the method of collecting a plurality of echo signals during excitation of nuclear spins, the image quality remarkably deteriorates if there is a sampling error at the time of data acquisition due to the phase error or the error of the system or the pulse sequence. In these speed-up methods, the sampling error at the time of data collection due to the phase error or the error of the system or the pulse sequence is different for each echo signal generated at one time. Therefore, the above-described phase error correction method is sufficient. The image quality could not be expected to improve. Therefore, a method of detecting and correcting the deviation between the phase error value and the sampling point from the echo signal sequence obtained by executing a pulse sequence in which a phase encoding gradient magnetic field is not applied in advance with a predetermined pulse sequence (Japanese Patent Laid-Open No. 64-64- No. 869558) are known. However, in these correction methods, since the peak point of each echo signal is regarded as the representative point of each data for correction, the phase error in each echo signal or the phase variation between each echo signal is corrected. I couldn't. In fact, it is known that such a minute phase error at each sampling is one of the important causes of image quality deterioration.

【0009】また、近年、磁気共鳴診断装置は、特に、
高周波磁場の送信部及び受信部のディジタル化等により
高周波磁場や受信信号の振幅、周波数、位相の精度や制
御能力の向上に伴い、振幅、周波数、位相、情報を有効
に利用することが可能になってきた。
In recent years, the magnetic resonance diagnostic apparatus is
Amplification, frequency, phase, and accuracy of high-frequency magnetic fields and received signals can be improved by digitization of high-frequency magnetic field transmitters and receivers, enabling effective use of amplitude, frequency, phase, and information. It's coming.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来の
磁気共鳴映像装置においては、高速に多くの断面を映像
化できない、あるいは、異なる2種の化学シフト核種の
分離映像を精度良く映像化できないという問題点があっ
た。
As described above, in the conventional magnetic resonance imaging apparatus, many cross sections cannot be imaged at high speed, or a separated image of two different chemical shift nuclides can be imaged accurately. There was a problem that it could not be done.

【0011】そこで、本発明は、磁気共鳴映像装置にお
ける上記問題点を解決すべく、異なる2種の化学シフト
核種の分離映像を精度良く映像化する磁気共鳴映像装
置、及び高速に多断面を映像化する磁気共鳴映像装置を
提供することを目的とする。
In order to solve the above problems in the magnetic resonance imaging apparatus, the present invention provides a magnetic resonance imaging apparatus which accurately images separated images of two different chemical shift nuclides, and a high-speed multi-section imaging. It is an object of the present invention to provide a magnetic resonance imaging apparatus that can be realized.

【0012】[0012]

【0013】[0013]

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】上記従来の課題を解決す
るために、第1発明は、一様な静磁場中に置かれた被検
体に高周波磁場及び勾配磁場を所定のパルスシ−ケンス
に従って印加し、被検体内から発生する磁気共鳴信号を
検出して映像化する磁気共鳴映像装置において、前記被
検体に対して2種類の異なる中心周波数を持つ高周波磁
場を位相差π/2として合成された複合高周波磁場パル
スを印加する手段と、この手段により前記複合高周波磁
場パルスを印加することによって前記被検体内から発生
する磁気共鳴信号を直交位相検波して収集する手段と、
この手段により収集された磁気共鳴信号をフーリエ変換
し、実数部と虚数部とからなるデータを算出する手段
と、この手段により得られたデータのうち、実数部及び
虚数部の各々ついて画像化する手段と、を備えることを
特徴とする。
In order to solve the above conventional problems, the first invention applies a high frequency magnetic field and a gradient magnetic field to a subject placed in a uniform static magnetic field in accordance with a predetermined pulse sequence. Then, in a magnetic resonance imaging apparatus for detecting and imaging a magnetic resonance signal generated from the inside of a subject, a high frequency magnetic field having two different center frequencies is synthesized for the subject with a phase difference of π / 2. Means for applying a composite high frequency magnetic field pulse, and means for quadrature phase detecting and collecting a magnetic resonance signal generated from within the subject by applying the composite high frequency magnetic field pulse by this means,
Means for Fourier-transforming the magnetic resonance signals collected by this means to calculate data consisting of a real number part and an imaginary number part, and of the data obtained by this means, each of the real number part and the imaginary number part is imaged. Means and are provided.

【0015】[0015]

【0016】[0016]

【0017】[0017]

【作用】本発明によれば、異なる2断面又は異なる2核
種がπ/2の位相差をもって同時に励起され、従来の1
断面又は1核種を映像化するに要すると同じ時間で、異
なる2断面又は異なる2核種を同時にそれぞれ実数部と
虚数部に映像化することができる。
According to the present invention, two different cross sections or two different nuclides are simultaneously excited with a phase difference of π / 2.
Two different cross sections or two different nuclides can be simultaneously imaged in the real and imaginary parts, respectively, in the same time required to image the cross section or one nuclide.

【0018】[0018]

【0019】[0019]

【実施例】以下、本発明を図面に従って説明する。 [第1発明]図1は、本発明の一実施例に係る磁気共鳴
診断装置の構成を示す図である。同図において、静磁場
磁石1、磁場均一性調整コイル3及び勾配磁場生成コイ
ル5はそれぞれ励磁用電源2、磁場均一性調整コイル用
電源4及び勾配磁場生成コイル用電源6にて駆動され
る。これらにより被検体7には一様な静磁場とそれと同
一方向で互いに直交する3方向に線形傾斜磁場分布を持
つ勾配磁場が印加される。送信部10から高周波信号が
プロ−ブ9に送られ、被検体7に高周波磁場が印加され
る。ここでプロ−ブ9は送受信両用でも、あるいは送受
信別々に設けてもよい。プロ−ブ9で受信された磁気共
鳴信号は受信部11で直交位相検波された後デ−タ収集
部13に転送されA/D変換後、電子計算機14に送ら
れる。以上、励磁用電源2、磁場均一性調整コイル用電
源4、勾配磁場生成コイル用電源6、送信部10、受信
部11、デ−タ収集部13はすべてシステムコントロ−
ラ12によって制御されている。システムコントロ−ラ
12及び電子計算機14はコンソ−ル15により制御さ
れており、電子計算機14ではデ−タ収集部13から送
られた磁気共鳴信号に基づいて画像再構成処理を行い、
画像デ−タを得る。得られた画像は画像デイスプレイ1
6に表示される。本発明における被検体7内のスライス
面内の画像デ−タを収集するためのパルスシ−ケンス
は、システムコントロ−ラ12によって制御される。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to the drawings. [First Invention] FIG. 1 is a view showing the arrangement of a magnetic resonance diagnostic apparatus according to an embodiment of the present invention. In the figure, the static magnetic field magnet 1, the magnetic field homogeneity adjustment coil 3 and the gradient magnetic field generation coil 5 are driven by an excitation power supply 2, a magnetic field homogeneity adjustment coil power supply 4 and a gradient magnetic field generation coil power supply 6, respectively. As a result, a uniform static magnetic field and a gradient magnetic field having a linear gradient magnetic field distribution in three directions which are orthogonal to each other in the same direction are applied to the subject 7. A high frequency signal is sent from the transmitter 10 to the probe 9, and a high frequency magnetic field is applied to the subject 7. Here, the probe 9 may be used for both transmission and reception, or may be provided separately for transmission and reception. The magnetic resonance signal received by the probe 9 is quadrature-phase detected by the receiving unit 11, transferred to the data collecting unit 13, A / D converted, and then sent to the electronic computer 14. As described above, the excitation power supply 2, the magnetic field uniformity adjustment coil power supply 4, the gradient magnetic field generation coil power supply 6, the transmitter 10, the receiver 11, and the data collector 13 are all system controllers.
It is controlled by LA 12. The system controller 12 and the electronic computer 14 are controlled by the console 15, and the electronic computer 14 performs image reconstruction processing based on the magnetic resonance signal sent from the data collection unit 13,
Obtain image data. The image obtained is the image display 1
6 is displayed. The pulse sequence for acquiring the image data in the slice plane in the subject 7 in the present invention is controlled by the system controller 12.

【0020】なお、本発明においては、高周波磁場や収
集する信号の位相情報を精度良く発生及び検出するため
に送信部10及び受信部11をディジタル化することが
望ましい。
In the present invention, it is desirable to digitize the transmitting section 10 and the receiving section 11 in order to accurately generate and detect the phase information of the high frequency magnetic field and the signal to be collected.

【0021】次に、本発明の一実施例に係るパルスシー
ケンスについて説明する。図2は、本実施例における2
断面同時画像化のパルスシーケンスを示す図である。同
図において、RFは高周波磁場、Gs ,Gr ,Ge はそ
れぞれスライス、読み出し(リード)、位相エンコード
の各方向の勾配磁場、Sig(Re ),Sig(Im
は、直交位相検波後のエコー信号である。また、H1x,
1yは高周波磁場の印加する方向(位相)を示す。
Next, a pulse sequence according to an embodiment of the present invention will be described. FIG. 2 shows the number 2 in this embodiment.
It is a figure which shows the pulse sequence of cross-section simultaneous imaging. In the figure, RF is a high-frequency magnetic field, G s , G r , and G e are slice, read (read), and gradient magnetic fields in each direction of phase encoding, Sig (R e ), Sig (I m ), respectively.
Is an echo signal after quadrature detection. Also, H 1x ,
H 1y indicates the direction (phase) in which the high frequency magnetic field is applied.

【0022】本実施例において、高周波磁場パルスとし
て同時に2つの断面を互いの断面の核スピンがπ/2の
位相差をもって励起されるようなパルス幅、帯域及び位
相が制御された複合パルスを利用する。図3(a)に示
すように、スライス勾配磁場を被検体に印加したときに
はスライス方向に沿って磁気共鳴周波数が僅かに異な
る。ここで、本実施例で用いる高周波磁場パルスは、異
なる2つの断面を同時に励起するために、中心周波数が
1 で所定の帯域を持つ成分と中心周波数がf2で所定
の帯域を持つ成分で構成される複合高周波磁場パルスで
ある。このとき、前記f1 とf2 の位相差がπ/2とな
るようにする。スライス勾配磁場Gs が印加されている
状態で、上述の複合高周波磁場パルスを印加すると、図
3(a)に示す断面Aと断面Bの核スピンが同時に励起
される。このとき、複合高周波磁場パルスの位相がf1
とf2 の周波数成分の位相がπ/2だけ異なっているた
めに断面Aと断面Bの核スピンの励起される方向が回転
座標上でπ/2だけずれる。例えば、参照周波数に対し
てf1 の位相を0(H1x)とし、f2 の位相をπ/2
(H1y)とすると、断面Aの核スピンは回転座標系で
y’方向に励起され、断面Bの核スピンは回転座標系で
X’方向に励起される。
In this embodiment, as the high frequency magnetic field pulse, a composite pulse whose pulse width, band and phase are controlled so that nuclear spins in two cross sections are excited with a phase difference of π / 2 at the same time is used. To do. As shown in FIG. 3A, when a slice gradient magnetic field is applied to the subject, the magnetic resonance frequencies slightly differ along the slice direction. Here, the high frequency magnetic field pulse used in this embodiment is composed of a component having a center frequency f 1 and a predetermined band and a component having a center frequency f 2 and a predetermined band in order to simultaneously excite two different cross sections. It is a composite high frequency magnetic field pulse. At this time, the phase difference between f1 and f2 is set to π / 2. When the above-mentioned composite high frequency magnetic field pulse is applied in the state where the slice gradient magnetic field Gs is applied, the nuclear spins of the cross section A and the cross section B shown in FIG. 3A are simultaneously excited. At this time, the phase of the composite high frequency magnetic field pulse is f 1
Since the phases of the frequency components of and f 2 are different by π / 2, the excited directions of the nuclear spins of the cross section A and the cross section B are deviated by π / 2 on the rotational coordinate. For example, the phase of f 1 is 0 (H 1x ) with respect to the reference frequency, and the phase of f 2 is π / 2.
(H 1y ), the nuclear spins of the cross section A are excited in the y ′ direction in the rotating coordinate system, and the nuclear spins of the cross section B are excited in the X ′ direction in the rotating coordinate system.

【0023】このように励起した核スピンをスピンエコ
ー法と同様に読み出し勾配磁場Gr、位相エンコード勾
配磁場Ge 、高周波磁場 RF を図2に示すような所定の
順序で印加してデータを収集する。このとき、図2に示
したように、スピンエコー法で使用する180゜高周波
磁場パルスも前述したような複合パルスを用いる。
As in the spin echo method, the excited nuclear spins are applied with a read gradient magnetic field Gr, a phase encode gradient magnetic field Ge and a high frequency magnetic field RF in a predetermined order as shown in FIG. 2 to collect data. At this time, as shown in FIG. 2, the 180 ° high frequency magnetic field pulse used in the spin echo method also uses the composite pulse as described above.

【0024】このようにして収集したデータを直交位相
検波した後、複素フーリエ変換して画像を再構成する。
このとき、複合高周波磁場パルスによって励起された2
断面の画像が、図3(b)に示すように実数部及び虚数
部に分離して同時に画像化される。画像再構成の際、プ
ローブ9、送信部10、受信部11等において高周波磁
場や信号に位相誤差を生じる場合には、画像再構成の際
に補正処理をすることもできる。
After the quadrature phase detection of the data thus collected, the complex Fourier transform is performed to reconstruct the image.
At this time, 2 excited by the composite high frequency magnetic field pulse
The image of the cross section is separated into a real number part and an imaginary number part as shown in FIG. When a phase error occurs in the high-frequency magnetic field or the signal in the probe 9, the transmission unit 10, the reception unit 11 and the like during image reconstruction, it is possible to perform correction processing during image reconstruction.

【0025】図4は、本発明の第2の実施例におけるパ
ルスシーケンスを示す図である。これは、本発明をグラ
ジェントエコー法のパルスシーケンスに適用した例で、
励起パルスにフリップ角α°の複合高周波磁場パルスを
使用する。
FIG. 4 is a diagram showing a pulse sequence in the second embodiment of the present invention. This is an example of applying the present invention to a pulse sequence of the gradient echo method,
A composite high frequency magnetic field pulse with a flip angle α ° is used for the excitation pulse.

【0026】さらに、マルチスライスのパルスシーケン
スに適用することにより、従来と同一時間で2倍の断面
を撮像することができ、あるいは同じ断面数であれば半
分の撮像時間で多断面の画像を得ることができる。
Further, by applying it to a multi-slice pulse sequence, it is possible to image a double section in the same time as in the conventional case, or if the number of sections is the same, a multi-section image can be obtained in half the imaging time. be able to.

【0027】次に、本発明の第3の実施例について図5
乃至図8に従って説明する。図5は、本発明の第3の実
施例におけるパルスシーケンスを示す図である。本実施
例においては、まず、図5に示すように、所望の領域を
選択的に励起する90°選択励起パルス及びスライス勾
配磁場を印加した後、被検体内の2種類の化学シフト核
種のスピンを同時に、かつ、同位相で回転するようにパ
ルス幅及び帯域が制御された180°高周波磁場パルス
を順次印加するとともに、読みだし勾配磁場Gr 、位相
エンコード勾配磁場Ge を所定の順序で印加してデータ
を収集する。この時収集される信号は、図6に示すよう
に、異なる2つの化学シフト核種のスピンM1 ,M2
(例えば、プロトンにおける水と脂肪)が同位相とな
り、この信号から再構成される第1の画像は、前記2つ
の化学シフト核種の画像が同符号で重なり合ったものと
なる。次に、図7に示すように、所望の領域を選択的に
励起する90°選択励起パルスと、被検体内の2種類の
化学シフト核種のスピンを帯域的に区別し、かつ、πの
位相差をもって同時に回転するようにパルス幅、帯域及
び位相が制御された180°高周波磁場パルスを順次印
加するとともに、読み出し勾配磁場Gr 、位相エンコー
ド勾配磁場Ge を所定の順序で印加してデータを収集す
る。このとき収集される信号は、図8に示すように、異
なる2つの化学シフト核種のスピンM1 ,M2 の位相は
逆位相となり、この信号から再構成される第2の画像
は、前記2つの化学シフト核種の画像が互いに異なる符
号で重なり合ったものとなる。これらの第1と第2の画
像の加算画像及び減算画像から前記異なる2つの化学シ
フト核種の画像を分離して得ることができる。
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
8 to FIG. FIG. 5 is a diagram showing a pulse sequence in the third embodiment of the present invention. In this example, first, as shown in FIG. 5, after applying a 90 ° selective excitation pulse and a slice gradient magnetic field that selectively excite a desired region, spins of two types of chemical shift nuclides in a subject are applied. Simultaneously and simultaneously, a 180 ° high-frequency magnetic field pulse whose pulse width and band are controlled to rotate in the same phase is sequentially applied, and a read gradient magnetic field Gr and a phase encode gradient magnetic field G e are applied in a predetermined order. To collect data. The signals collected at this time are, as shown in FIG. 6, spins M 1 and M 2 of two different chemical shift nuclides.
(For example, water and fat in proton) have the same phase, and the first image reconstructed from this signal is the image of the two chemical shift nuclides overlapped with the same sign. Next, as shown in FIG. 7, the 90 ° selective excitation pulse that selectively excites a desired region and the spins of the two types of chemical shift nuclides in the subject are band-wise distinguished, and the π position is determined. pulse width so as to rotate simultaneously with the phase difference, with the band and the phase is sequentially applied to 180 ° radio-frequency magnetic field pulse is controlled, collecting data by applying the readout gradient magnetic field G r, the phase encoding gradient field Ge in a predetermined order To do. In the signal collected at this time, as shown in FIG. 8, the phases of spins M 1 and M 2 of two different chemical shift nuclides are opposite to each other, and the second image reconstructed from this signal is The images of the chemical shift nuclides are overlapped with different signs. Images of the two different chemical shift nuclides can be separately obtained from the addition image and the subtraction image of the first and second images.

【0028】次に、第4の実施例について説明する。第
4の実施例においては、まず、図9に示すように所望の
領域を選択的に励起する90°選択励起パルス及びスラ
イス勾配磁場を印加した後、被検体内の2種類の化学シ
フト核種のスピンM1 ,M2 (例えば、プロトンにおけ
る水と脂肪)を帯域的に区別し、かつ、π/2の位相差
をもって同時に回転するようにパルス幅、帯域及び位相
が制御された180°高周波磁場パルスを順次印加する
とともに、読み出し勾配磁場Gr 、位相エンコード勾配
磁場Ge を所定の順序で印加してデータを収集する。こ
のとき収集される信号は、図10に示すように、異なる
2つの化学シフト核種のスピンM1 ,M2 の位相がπ/
2異なり、この信号から再構成される画像は、前記2つ
の化学シフト核種をそれぞれ実数部と虚数部に分離して
得ることができる。
Next, a fourth embodiment will be described. In the fourth embodiment, first, as shown in FIG. 9, a 90 ° selective excitation pulse for selectively exciting a desired region and a slice gradient magnetic field are applied, and then two types of chemical shift nuclides in the subject are detected. A 180 ° high-frequency magnetic field in which the pulse width, the band, and the phase are controlled so that the spins M 1 and M 2 (for example, water and fat in protons) are band-wise distinguished and are simultaneously rotated with a phase difference of π / 2. The pulses are sequentially applied, and the read gradient magnetic field G r and the phase encode gradient magnetic field G e are applied in a predetermined order to collect data. As shown in FIG. 10, the signals collected at this time have the phases of the spins M 1 and M 2 of two different chemical shift nuclides of π /
Two differently, an image reconstructed from this signal can be obtained by separating the two chemical shift nuclides into a real part and an imaginary part, respectively.

【0029】従って、本発明によれば、スピンエコー法
と同様に静磁場の不均一性による位相分散の影響がない
状態で信号の収集が可能であり、化学シフト核種の分離
精度の高い画像を得ることができる。
Therefore, according to the present invention, as in the spin echo method, it is possible to collect signals without the influence of phase dispersion due to inhomogeneity of the static magnetic field, and to obtain an image with high separation accuracy of chemical shift nuclides. Obtainable.

【0030】本発明は上記以外にも主旨を逸脱しない範
囲で種々変形して実施することが可能である。例えば、
本発明はエコープラナー法等種々の映像化法に適用する
ことが可能であり、高速の多断面映像化や高速の水脂肪
分離映像化等を行うことができる。 [第2発明]第2発明に係る磁気共鳴診断装置の構成
は、第1発明の図1で示したものと同じである。
The present invention can be variously modified and implemented without departing from the scope of the invention in addition to the above. For example,
The present invention can be applied to various imaging methods such as the echo planar method, and can perform high-speed multi-sectional imaging, high-speed water-fat separation imaging, and the like. [Second Invention] The magnetic resonance diagnostic apparatus according to the second invention has the same configuration as that shown in FIG. 1 of the first invention.

【0031】図6は、本発明に係る第1の実施例のパル
スシーケンスを示す図である。図2(a)は、典型的な
エコープラナー法のパルスシーケンスである。SIGNALは
その際に観測されるエコー信号を示す。同図において、
第1発明と同じものには、同じ符号又は略号を用いた。
FIG. 6 is a diagram showing a pulse sequence of the first embodiment according to the present invention. FIG. 2A shows a pulse sequence of a typical echo planar method. SIGNAL indicates an echo signal observed at that time. In the figure,
The same symbols or abbreviations are used for the same elements as the first invention.

【0032】本実施例においては、このシーケンス(ス
キャン)を実行(STEP 6)して画像を得る場合に、この
シーケンス以外に、図1(b)に示す位相エンコ−ド勾
配磁場の印加しないパルスシーケンス(プリスキャン)
を実行してデータを収集する(STEP 1)。このプリスキ
ャンデータの収集には、予め定められたファントム又は
被検体自体を利用する。
In the present embodiment, when this sequence (scan) is executed (STEP 6) to obtain an image, in addition to this sequence, the pulse without the phase encoding gradient magnetic field shown in FIG. 1B is applied. Sequence (prescan)
To collect data (STEP 1). A predetermined phantom or the subject itself is used for collecting the prescan data.

【0033】このプリスキャンデータ及びスキャンデー
タの処理の手順を図12及び図13に示す。以下、図1
2及び図13に従って説明する。まずはじめに、プリス
キャンデータの各エコー信号毎にピーク位置とそのピー
ク位置での位相値を算出する(STEP 2)。このピーク位
置データからエコー信号の中心に信号のピーク位置がく
るように各エコー信号のデータの再配列及び補間処理を
行う。更にその位相値を用いてエコー信号のピーク位置
で位相がゼロになるように、エコー信号の各データに対
して位相補正処理を行う(STEP 3)。次に、上記プリス
キャン補正データを各エコー信号毎に読み出し勾配磁場
方向に1次元フーリエ変換する(STEP 4)。このプリス
キャンフーリエデータから各データ点毎に位相値を算出
し、位相補正マップを算出する(STEP 5)。
The procedure of processing the pre-scan data and the scan data is shown in FIGS. Below, Figure 1
2 and FIG. 13. First, the peak position and the phase value at the peak position are calculated for each echo signal of the prescan data (STEP 2). Data of each echo signal is rearranged and interpolation processing is performed so that the peak position of the signal comes from the peak position data to the center of the echo signal. Further, using the phase value, phase correction processing is performed on each data of the echo signal so that the phase becomes zero at the peak position of the echo signal (STEP 3). Next, the prescan correction data is subjected to one-dimensional Fourier transform in the readout gradient magnetic field direction for each echo signal (STEP 4). The phase value is calculated for each data point from the prescan Fourier data, and the phase correction map is calculated (STEP 5).

【0034】次に、STEP 6の図1(a)の所定の映像化
パルスシーケンスで得られたデータを、STEP 2で算出し
たプリスキャンデータの各エコー信号毎にピーク位置と
そのピーク位置での位相値を用いて、各エコー信号のデ
ータの再配列及び補間処理と位相補正処理を行う(STEP
7)。次に、上記スキャン補正データを各エコー信号毎
に読み出し勾配磁場方向に1次元フーリエ変換する(ST
EP 8)。さらに、このスキャンフーリエデータを、各デ
ータ点毎にSTEP 5で算出した位相補正マップを用いて位
相補正する(STEP 9)。
Next, the data obtained by the predetermined imaging pulse sequence of FIG. 1 (a) of STEP 6 is converted into a peak position for each echo signal of the prescan data calculated in STEP 2 and a peak position at that peak position. Performs rearrangement of data of each echo signal, interpolation processing and phase correction processing using the phase value (STEP
7). Next, the scan correction data is read for each echo signal and one-dimensional Fourier transformed in the gradient magnetic field direction (ST
EP 8). Further, this scan Fourier data is phase-corrected for each data point using the phase correction map calculated in STEP 5 (STEP 9).

【0035】次に、前記位相補正したスキャンフーリエ
データの位相エンコード勾配磁場方向に関して、読み出
し周波数のゼロ成分ラインの信号のピーク位置とそのピ
ーク位置での位相値を算出する(STEP 10 )。そして、
その算出したピーク位置と位相値から各読み出し周波数
ライン毎にデータの再配列及び補間処理と位相補正処理
を行う(STEP 11 )。最後に、上記スキャン補正データ
を各読み出し周波数ライン毎に位相エンコード勾配磁場
方向に1次元フーリエ変換して(STEP 12 )、画像を再
構成する。
Next, with respect to the phase-encoded gradient magnetic field direction of the phase-corrected scan Fourier data, the peak position of the signal of the zero component line of the read frequency and the phase value at that peak position are calculated (STEP 10). And
Based on the calculated peak position and phase value, data rearrangement, interpolation processing and phase correction processing are performed for each read frequency line (STEP 11). Finally, the scan correction data is one-dimensionally Fourier-transformed in the phase-encoding gradient magnetic field direction for each readout frequency line (STEP 12) to reconstruct an image.

【0036】本発明は上記以外にも主旨を逸脱しない範
囲で種々変形して実施することが可能である。例えば、
本発明は図11(a)に示す高速スピンエコー法、同図
(b)及び(c)に示す分割スキャン法をはじめ、これ
らの撮像法を応用した3次元映像化法等、一回の核スピ
ンの励起中に複数のエコー信号を収集する撮影法に種々
適用可能である。このとき、プリスキャンデータは、所
定の画像を得るためのスキャンと同じデータ量でも良い
し、それより少ないデータでも適時補間等の処理と組み
合わせて適用することが可能である。
The present invention can be variously modified and carried out within the scope not departing from the gist other than the above. For example,
The present invention includes a high-speed spin echo method shown in FIG. 11 (a), a divided scan method shown in FIGS. 11 (b) and 11 (c), and a three-dimensional imaging method to which these imaging methods are applied. It can be variously applied to an imaging method for collecting a plurality of echo signals during spin excitation. At this time, the pre-scan data may have the same data amount as the scan for obtaining a predetermined image, or even smaller data can be applied in combination with processing such as timely interpolation.

【0037】[0037]

【発明の効果】本発明によれば、2断面又は2核種の映
像化に要する時間を短縮することができる。
According to the present invention, it is possible to shorten the time required for imaging two cross sections or two nuclides.

【0038】[0038]

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明の一実施例に係る磁気共鳴診断装置の
構成を示す図。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a magnetic resonance diagnostic apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】 第1発明の第1の実施例における2断面同時
画像化のパルスシーケンスを示す図。
FIG. 2 is a diagram showing a pulse sequence for simultaneous imaging of two sections in the first embodiment of the first invention.

【図3】 2断面同時映像化の原理を示す図。FIG. 3 is a diagram showing a principle of simultaneous imaging of two sections.

【図4】 第1発明の第2の実施例における2断面同時
映像化のパルスシーケンスを示す図。
FIG. 4 is a diagram showing a pulse sequence for two-section simultaneous imaging in the second embodiment of the first invention.

【図5】 第1発明の第3の実施例における化学シフト
核種分離画像化の第1のパルスシーケンスを示す図。
FIG. 5 is a diagram showing a first pulse sequence for chemical shift nuclide separation imaging in the third embodiment of the first invention.

【図6】 図5における化学シフト核種のスピンの位相
変化を示す図。
6 is a diagram showing a phase change of spins of the chemical shift nuclide in FIG.

【図7】 第1発明の第3の実施例における化学シフト
核種分離画像化の第2のパルスシーケンスを示す図。
FIG. 7 is a diagram showing a second pulse sequence for chemical shift nuclide separation imaging in the third embodiment of the first invention.

【図8】 図7における化学シフト核種のスピンの位相
変化を示す図。
8 is a diagram showing a phase change of spins of the chemical shift nuclide in FIG.

【図9】 第1発明の第4の実施例に係る化学シフト核
種分離画像化のパルスシーケンスを示す図。
FIG. 9 is a diagram showing a pulse sequence for chemical shift nuclide separation imaging according to the fourth embodiment of the first invention.

【図10】 図9における化学シフト核種のスピンの位
相変化を示す図。
FIG. 10 is a diagram showing a phase change of spins of the chemical shift nuclide in FIG. 9.

【図11】 第2発明に係る一実施例におけるパルスシ
ーケンスを示す図。
FIG. 11 is a diagram showing a pulse sequence in one embodiment according to the second invention.

【図12】 エコープラナー法におけるパルスシーケン
ス及びプリスキャンパルスシーケンスを示す図。
FIG. 12 is a diagram showing a pulse sequence and a prescan pulse sequence in the echo planar method.

【図13】 第2発明の一実施例に係る補正処理の手順
を示す図。
FIG. 13 is a diagram showing a procedure of a correction process according to an embodiment of the second invention.

【図14】 他の実施例を説明するためのパルスシーケ
ンスを示す図。
FIG. 14 is a diagram showing a pulse sequence for explaining another embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…静磁場磁石 2…励磁用電源 3…磁場均一性調整コイル 4…磁場均一性調整コイル用電源 5…勾配磁場生成コイル 6…勾配磁場生成コイル用電源 7…被検体 8…寝台 9…プロ−ブ 10…送信部 11…受信部 12…システムコントロ−ラ 13…デ−タ収集部 14…電子計算機 15…コンソ−ル 16…映像ディスプレイ 1 ... Static magnetic field magnet 2 ... Excitation power supply 3. Magnetic field uniformity adjusting coil 4 ... Power supply for magnetic field uniformity adjustment coil 5 ... Gradient magnetic field generation coil 6 ... Power supply for gradient magnetic field generation coil 7 ... Subject 8 ... Sleeper 9 ... Probe 10 ... Transmission unit 11 ... Receiver 12 ... System controller 13 ... Data collection unit 14 ... Computer 15 ... Consol 16 ... Video display

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−5732(JP,A) 特開 昭63−317143(JP,A) 特開 昭63−84545(JP,A) 特開 平4−15039(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) A61B 5/055 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-63-5732 (JP, A) JP-A-63-317143 (JP, A) JP-A-63-84545 (JP, A) JP-A-4- 15039 (JP, A) (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) A61B 5/055

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 一様な静磁場中に置かれた被検体に高周
波磁場及び勾配磁場を所定のパルスシ−ケンスに従って
印加し、被検体内から発生する磁気共鳴信号を検出して
映像化する磁気共鳴映像装置において、 前記被検体に対して2種類の異なる中心周波数を持つ高
周波磁場を位相差π/2として合成された複合高周波磁
場パルスを印加する手段と、 この手段により前記複合高周波磁場パルスを印加するこ
とによって前記被検体内から発生する磁気共鳴信号を直
交位相検波して収集する手段と、 この手段により収集された磁気共鳴信号をフーリエ変換
し、実数部と虚数部とからなるデータを算出する手段
と、 この手段により得られたデータのうち、実数部及び虚数
部の各々ついて画像化する手段と、 を備えることを特徴とする磁気共鳴映像装置。
1. A magnetic field which applies a high-frequency magnetic field and a gradient magnetic field to a subject placed in a uniform static magnetic field according to a predetermined pulse sequence, and detects a magnetic resonance signal generated from the inside of the subject to visualize the magnetic field. In the resonance imaging apparatus, means for applying a composite high-frequency magnetic field pulse synthesized with a high-frequency magnetic field having two different center frequencies to each other with a phase difference of π / 2 to the subject, and this means for applying the composite high-frequency magnetic field pulse A means for quadrature-phase detecting and collecting a magnetic resonance signal generated from the inside of the subject by applying, and a Fourier transform of the magnetic resonance signal collected by this means to calculate data consisting of a real part and an imaginary part. And a means for imaging the real part and the imaginary part of the data obtained by this means, respectively. .
【請求項2】 画像化された実数部及び虚数部の画像は
それぞれ異なる断面の画像であることを特徴とする請求
項1記載の磁気共鳴映像装置。
2. The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1, wherein the imaged images of the real part and the imaginary part are images of different cross sections.
【請求項3】 画像化された実数部及び虚数部の画像は
それぞれ異なる化学シフト核種の画像であることを特徴
とする請求項1記載の磁気共鳴映像装置。
3. The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1, wherein the imaged real part and imaginary part images are images of different chemical shift nuclides.
JP05440593A 1993-03-15 1993-03-15 Magnetic resonance imaging Expired - Lifetime JP3402647B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP05440593A JP3402647B2 (en) 1993-03-15 1993-03-15 Magnetic resonance imaging

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP05440593A JP3402647B2 (en) 1993-03-15 1993-03-15 Magnetic resonance imaging

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002136483A Division JP3585899B2 (en) 2002-05-13 2002-05-13 Magnetic resonance imaging

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH06261875A JPH06261875A (en) 1994-09-20
JP3402647B2 true JP3402647B2 (en) 2003-05-06

Family

ID=12969794

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP05440593A Expired - Lifetime JP3402647B2 (en) 1993-03-15 1993-03-15 Magnetic resonance imaging

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3402647B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5718148B2 (en) * 2011-05-18 2015-05-13 株式会社日立メディコ Magnetic resonance imaging apparatus and dual slice measurement method
JP6608435B2 (en) * 2014-09-18 2019-11-20 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェ Method for suppressing sideband in MRI system, computer program, RF pulse generator, MRI system including the RF pulse generator

Also Published As

Publication number Publication date
JPH06261875A (en) 1994-09-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7375520B2 (en) Method for spectrally selective B1 insensitive T2 preparation contrast enhancement for high field magnetic resonance imaging
JP3734086B2 (en) Nuclear magnetic resonance imaging system
US5825185A (en) Method for magnetic resonance spin echo scan calibration and reconstruction
JP3529446B2 (en) Correction method of read gradient magnetic field polarity in EPI and GRASE MRI
EP2496954B1 (en) Mr imaging using navigators
Lerski et al. V. Multi-center trial with protocols and prototype test objects for the assessment of MRI equipment
EP0949512A2 (en) Magnetic field shimming
US20070182410A1 (en) Coil sensitivity estimation for parallel imaging
CN104685368A (en) Metal resistant mr imaging reference scan
JP5914488B2 (en) Magnetic resonance imaging of chemical species
US6933720B2 (en) Sequence preconditioning for ultra-fast magnetic resonance imaging
US6111411A (en) RF power calibration for an MRI system using multiple axis projections
US5043665A (en) Magnetic resonance imaging system
US6853190B2 (en) Method and apparatus for magnetic resonance imaging with simultaneous measurement of two neighboring slices
US6025718A (en) RF power calibration for an MRI system using local coils
JP2002511330A (en) Recovering from lack of signal resulting from magnetic field inhomogeneity in magnetic resonance echo planar imaging
JP3173612B2 (en) Improvements in or related to magnetic resonance spectroscopy and imaging
JP3175939B2 (en) Magnetic resonance imaging
JP3402647B2 (en) Magnetic resonance imaging
JP3585899B2 (en) Magnetic resonance imaging
CN110730912A (en) Parallel multi-slice MR imaging
US6313629B1 (en) Prescan calibration of spatially dependent data errors in single echo sequences
JP3359938B2 (en) Magnetic resonance imaging
WO2012143540A1 (en) Determining positions of a magnetic field probe in a magnetic resonance measurement
JP3137380B2 (en) Magnetic resonance imaging equipment

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080229

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090228

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100228

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100228

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110228

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120229

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130228

Year of fee payment: 10