JP3449782B2 - 磁気共鳴イメージング装置 - Google Patents
磁気共鳴イメージング装置Info
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- JP3449782B2 JP3449782B2 JP08616594A JP8616594A JP3449782B2 JP 3449782 B2 JP3449782 B2 JP 3449782B2 JP 08616594 A JP08616594 A JP 08616594A JP 8616594 A JP8616594 A JP 8616594A JP 3449782 B2 JP3449782 B2 JP 3449782B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は磁気共鳴イメージング方
法、特に、測定の対象としない不要な物質からの信号を
消去する方法に関する。
法、特に、測定の対象としない不要な物質からの信号を
消去する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】磁気共鳴スペクトル画像(MRSI:Magnetic
Resonance Spectroscopic Imaging)法では、代謝に関
連する様々な物質からの信号を分離し画像化することが
できる。例えば、生体内の1Ｈ化合物を対象にＭＲＳＩ
を行う場合、1Ｈの多くが水や脂肪に含まれているた
め、微量な代謝物質からの信号を検出するには、水や脂
肪などの不要な物質からの信号を消去する必要がある。
この方法の一つとして、特開昭60−168041号公報に記載
のＣＨＥＳＳ(Chemical Shift selective)法を利用した
信号の消去方法が知られている。
Resonance Spectroscopic Imaging)法では、代謝に関
連する様々な物質からの信号を分離し画像化することが
できる。例えば、生体内の1Ｈ化合物を対象にＭＲＳＩ
を行う場合、1Ｈの多くが水や脂肪に含まれているた
め、微量な代謝物質からの信号を検出するには、水や脂
肪などの不要な物質からの信号を消去する必要がある。
この方法の一つとして、特開昭60−168041号公報に記載
のＣＨＥＳＳ(Chemical Shift selective)法を利用した
信号の消去方法が知られている。
【０００３】図１に消去方法のパルスシーケンス例を示
す。まず、励起帯域を制限した高周波パルスＲＦ(ＳＩ
ＮＣ波形等)を照射し、信号を発生する物質に含まれて
いるスピンだけを選択的に励起する。その直後にスポイ
ル用傾斜磁場Ｇｓとして、傾斜磁場Ｇｘ，ＧｙおよびＧ
ｚのうちいずれかを印加することにより、核スピンの位
相を乱して物質の磁化だけを消去し、信号が生じないよ
うにする。次に、磁気共鳴スペクトル，磁気共鳴スペク
トル画像，磁気共鳴画像のいずれかの測定を行い、信号
が消去されたスペクトルあるいは画像を得ていた。
す。まず、励起帯域を制限した高周波パルスＲＦ(ＳＩ
ＮＣ波形等)を照射し、信号を発生する物質に含まれて
いるスピンだけを選択的に励起する。その直後にスポイ
ル用傾斜磁場Ｇｓとして、傾斜磁場Ｇｘ，ＧｙおよびＧ
ｚのうちいずれかを印加することにより、核スピンの位
相を乱して物質の磁化だけを消去し、信号が生じないよ
うにする。次に、磁気共鳴スペクトル，磁気共鳴スペク
トル画像，磁気共鳴画像のいずれかの測定を行い、信号
が消去されたスペクトルあるいは画像を得ていた。
【０００４】また従来は、測定の実施前に、測定の対象
とする物質が存在する領域の静磁場均一度を優先的に向
上させた静磁場分布を求めておき、静磁場分布下で測定
の対象としない不要な物質からの信号の消去を行い、消
去後、測定を行っていた。
とする物質が存在する領域の静磁場均一度を優先的に向
上させた静磁場分布を求めておき、静磁場分布下で測定
の対象としない不要な物質からの信号の消去を行い、消
去後、測定を行っていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】前述した測定の対象と
しない不要な物質からの信号の消去方法では、高周波パ
ルスの照射量に空間的な不均一がある場合、不要な物質
に含まれるスピンの励起状態に不均一が起こり、信号の
消去が不十分となる領域が生じてしまうという問題があ
った。
しない不要な物質からの信号の消去方法では、高周波パ
ルスの照射量に空間的な不均一がある場合、不要な物質
に含まれるスピンの励起状態に不均一が起こり、信号の
消去が不十分となる領域が生じてしまうという問題があ
った。
【０００６】通常の励起では、図２（ａ）のように、巨
視的磁化Ｍ0(物質に含まれる全てのスピンを有する磁気
モーメントのベクトル和）の回転角θ(フリップ角)を９
０°(あるいは９０°の奇数倍)とする。この時、スポイ
ル用傾斜磁場による磁化の消去効果が最大となる。しか
し、不均一がある場合には、場所によって、図２(ｂ)
（ｃ）のようにフリップ角が９０°（あるいは９０°の
奇数倍）からずれてしまい、磁化の消去が十分に行えな
くなる。
視的磁化Ｍ0(物質に含まれる全てのスピンを有する磁気
モーメントのベクトル和）の回転角θ(フリップ角)を９
０°(あるいは９０°の奇数倍)とする。この時、スポイ
ル用傾斜磁場による磁化の消去効果が最大となる。しか
し、不均一がある場合には、場所によって、図２(ｂ)
（ｃ）のようにフリップ角が９０°（あるいは９０°の
奇数倍）からずれてしまい、磁化の消去が十分に行えな
くなる。
【０００７】また、測定の実施前に、図３に示すよう
に、測定の対象とする物質が存在する領域Ｉの静磁場均
一度を優先的に向上させた静磁場分布を求めておき、静
磁場分布下で測定の対象としない不要な物質からの信号
の消去を行っていたため、不要な物質が存在する領域II
が領域Ｉと異なる場合など、領域IIの静磁場均一度が最
良とならず、信号のピーク幅の拡大やピークの分裂など
が生じ、信号の消去が困難になるという問題があった。
に、測定の対象とする物質が存在する領域Ｉの静磁場均
一度を優先的に向上させた静磁場分布を求めておき、静
磁場分布下で測定の対象としない不要な物質からの信号
の消去を行っていたため、不要な物質が存在する領域II
が領域Ｉと異なる場合など、領域IIの静磁場均一度が最
良とならず、信号のピーク幅の拡大やピークの分裂など
が生じ、信号の消去が困難になるという問題があった。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の第１の特徴は、
静磁場および傾斜磁場が印加される空間に置かれた被検
体に、高周波パルスを照射することにより、前記被検体
中の核スピンを励起し、これにより生じる磁気共鳴信号
を計測し、磁気共鳴スペクトル，磁気共鳴スペクトル画
像，磁気共鳴画像のいずれかの測定を行う磁気共鳴イメ
ージング装置において、異なるフリップ角を有する複数
の高周波パルスの照射とスポイル用傾斜磁場の印加を所
定のシーケンスに従い実行することにある。なお、フリ
ップ角は、前記高周波パルスの振幅あるいは印加時間を
調整することにより変化させることができる。
静磁場および傾斜磁場が印加される空間に置かれた被検
体に、高周波パルスを照射することにより、前記被検体
中の核スピンを励起し、これにより生じる磁気共鳴信号
を計測し、磁気共鳴スペクトル，磁気共鳴スペクトル画
像，磁気共鳴画像のいずれかの測定を行う磁気共鳴イメ
ージング装置において、異なるフリップ角を有する複数
の高周波パルスの照射とスポイル用傾斜磁場の印加を所
定のシーケンスに従い実行することにある。なお、フリ
ップ角は、前記高周波パルスの振幅あるいは印加時間を
調整することにより変化させることができる。
【０００９】本発明の第２の特徴は、さらに前記静磁場
の均一度を変化させるシムコイルを備え、前記測定前
に、第一の物質が存在する領域の静磁場均一度を優先的
に向上させた第一の静磁場分布と、第二の物質が存在す
る領域の静磁場均一度を優先的に向上させた第二の静磁
場分布を求め、前記第二の静磁場分布下で前記第二の物
質の磁化を消去し、消去後に前記第一の静磁場分布下で
前記測定を行うことにある。
の均一度を変化させるシムコイルを備え、前記測定前
に、第一の物質が存在する領域の静磁場均一度を優先的
に向上させた第一の静磁場分布と、第二の物質が存在す
る領域の静磁場均一度を優先的に向上させた第二の静磁
場分布を求め、前記第二の静磁場分布下で前記第二の物
質の磁化を消去し、消去後に前記第一の静磁場分布下で
前記測定を行うことにある。
【００１０】
【作用】第１の方法によれば、図４のように、第１の高
周波パルスの照射による励起ではフリップ角が９０°
（あるいは９０°の奇数倍）からずれ、第１のスポイル
用傾斜磁場による磁化の消去が完全に行えなかった領域
ＢおよびＣの核スピンに対し、フリップ角が９０°（あ
るいは９０°の奇数倍）に近づくように振幅あるいは印
加時間を調整した第２，第３，・・・，第ｎの高周波パ
ルスと該高周波パルスの各照射直後にスポイル用傾斜磁
場を印加することにより、磁化の消去効果を向上させ、
不要な物質からの信号の発生を抑えることが可能にな
る。
周波パルスの照射による励起ではフリップ角が９０°
（あるいは９０°の奇数倍）からずれ、第１のスポイル
用傾斜磁場による磁化の消去が完全に行えなかった領域
ＢおよびＣの核スピンに対し、フリップ角が９０°（あ
るいは９０°の奇数倍）に近づくように振幅あるいは印
加時間を調整した第２，第３，・・・，第ｎの高周波パ
ルスと該高周波パルスの各照射直後にスポイル用傾斜磁
場を印加することにより、磁化の消去効果を向上させ、
不要な物質からの信号の発生を抑えることが可能にな
る。
【００１１】第２の方法の特徴によれば、測定の実施前
に、測定の対象としない不要な物質が存在する領域の静
磁場均一度を優先的に向上させた静磁場分布を求めてお
き、その静磁場分布下で上記不要な物質からの信号の消
去を行うことにより、不要な物質からの信号のピーク幅
の拡大やピークの分裂などを抑えることができ、その信
号の消去が容易になる。
に、測定の対象としない不要な物質が存在する領域の静
磁場均一度を優先的に向上させた静磁場分布を求めてお
き、その静磁場分布下で上記不要な物質からの信号の消
去を行うことにより、不要な物質からの信号のピーク幅
の拡大やピークの分裂などを抑えることができ、その信
号の消去が容易になる。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の実施例を図を用いて説明す
る。図５に、本発明が適用される磁気共鳴イメージング
装置の構成例を示す。被検体１を静磁場発生マグネット
２により生成される静磁場および傾斜磁場発生コイル３
により生成される傾斜磁場が印加される空間に配置す
る。静磁場の均一度は、複数のチャンネルからなるシム
コイル１１の各コイルに流す電流を変化させることによ
り調整できる。被検体１に対し、プローブ４により生成
される高周波パルスを照射し磁気共鳴現象を生じさせ、
被検体１から発生する磁気共鳴信号をプローブ４により
検出する。計算機５を用いて、信号から画像情報を生成
し、ディスプレイ６に表示させる。シムコイル１１の駆
動用電源部１２，傾斜磁場発生コイル３の駆動用電源部
７，送信器８および受信器９は、シーケンス制御装置１
０により制御される。また必要に応じて、記憶媒体１３
に測定条件を記憶させる。
る。図５に、本発明が適用される磁気共鳴イメージング
装置の構成例を示す。被検体１を静磁場発生マグネット
２により生成される静磁場および傾斜磁場発生コイル３
により生成される傾斜磁場が印加される空間に配置す
る。静磁場の均一度は、複数のチャンネルからなるシム
コイル１１の各コイルに流す電流を変化させることによ
り調整できる。被検体１に対し、プローブ４により生成
される高周波パルスを照射し磁気共鳴現象を生じさせ、
被検体１から発生する磁気共鳴信号をプローブ４により
検出する。計算機５を用いて、信号から画像情報を生成
し、ディスプレイ６に表示させる。シムコイル１１の駆
動用電源部１２，傾斜磁場発生コイル３の駆動用電源部
７，送信器８および受信器９は、シーケンス制御装置１
０により制御される。また必要に応じて、記憶媒体１３
に測定条件を記憶させる。
【００１３】（第１の実施例）図６は、第１の実施例を
示すパルスシーケンスである。以下、このシーケンスの
作用について説明する。励起帯域を制限した第１の高周
波パルスＲＦ1 を照射し、測定対象としない不要な物質
に含まれている核スピンだけを選択的に励起する。照射
の直後に、第１のスポイル用傾斜磁場Ｇｓ1 として、傾
斜磁場Ｇｘ，ＧｙおよびＧｚのいずれかを印加し、核ス
ピンの磁化を消去させる。
示すパルスシーケンスである。以下、このシーケンスの
作用について説明する。励起帯域を制限した第１の高周
波パルスＲＦ1 を照射し、測定対象としない不要な物質
に含まれている核スピンだけを選択的に励起する。照射
の直後に、第１のスポイル用傾斜磁場Ｇｓ1 として、傾
斜磁場Ｇｘ，ＧｙおよびＧｚのいずれかを印加し、核ス
ピンの磁化を消去させる。
【００１４】ＲＦ1 の振幅および印加時間は、励起直後
に発生する磁気共鳴信号が最大となるように決定され、
フリップ角が９０°(あるいは９０°の奇数倍）の時、
Ｇｓ1による磁化の消去効果が最大となる。しかし、Ｒ
Ｆ1 の照射量に空間的な不均一がある場合、フリップ角
が場所によって９０°（あるいは９０°の奇数倍）から
ずれてしまい、磁化の消去が十分に行えなくなる。
に発生する磁気共鳴信号が最大となるように決定され、
フリップ角が９０°(あるいは９０°の奇数倍）の時、
Ｇｓ1による磁化の消去効果が最大となる。しかし、Ｒ
Ｆ1 の照射量に空間的な不均一がある場合、フリップ角
が場所によって９０°（あるいは９０°の奇数倍）から
ずれてしまい、磁化の消去が十分に行えなくなる。
【００１５】そこで、消去が十分に行えなかった磁化を
有する核スピンのフリップ角が、９０°（あるいは９０
°の奇数倍）になるようにフリップ角を調整した第２の
高周波パルスＲＦ2を照射する。照射の直後に、第２の
スポイル用傾斜磁場Ｇｓ2として、傾斜磁場Ｇｘ，Ｇｙ
およびＧｚのうちいずれかを印加し、核スピンの磁化を
消去させる。なお、フリップ角の調整は、消去後に計測
した不要な物質からの信号が最小となるように、ＲＦ2
の振幅あるいは印加時間を変更することにより行う。
有する核スピンのフリップ角が、９０°（あるいは９０
°の奇数倍）になるようにフリップ角を調整した第２の
高周波パルスＲＦ2を照射する。照射の直後に、第２の
スポイル用傾斜磁場Ｇｓ2として、傾斜磁場Ｇｘ，Ｇｙ
およびＧｚのうちいずれかを印加し、核スピンの磁化を
消去させる。なお、フリップ角の調整は、消去後に計測
した不要な物質からの信号が最小となるように、ＲＦ2
の振幅あるいは印加時間を変更することにより行う。
【００１６】上記のＲＦ2およびＧｓ2の印加によって
も、消去が十分に行えなかった磁化がある場合には、磁
化の消去が十分に行えるまで、第３，第４，・・・，第
ｎの高周波パルスおよび第３，第４，・・・，第ｎのス
ポイル用傾斜磁場を繰返し印加する。上記磁化の消去が
十分に行えた後、磁気共鳴スペクトル，磁気共鳴スペク
トル画像，磁気共鳴画像のいずれかの測定を行い、信号
が消去されたスペクトルあるいは画像を得る。
も、消去が十分に行えなかった磁化がある場合には、磁
化の消去が十分に行えるまで、第３，第４，・・・，第
ｎの高周波パルスおよび第３，第４，・・・，第ｎのス
ポイル用傾斜磁場を繰返し印加する。上記磁化の消去が
十分に行えた後、磁気共鳴スペクトル，磁気共鳴スペク
トル画像，磁気共鳴画像のいずれかの測定を行い、信号
が消去されたスペクトルあるいは画像を得る。
【００１７】（第２の実施例）以下に、第２の実施例の
工程を示す。
工程を示す。
【００１８】〔工程１〕図５のシムコイル１１の各シム
コイルに流す電流値を変化させることにより、測定対象
とする物質が存在する領域の静磁場均一度を優先的に向
上させた静磁場分布Ｓ1 と、測定対象としない不要な物
質が存在する領域の静磁場均一度を優先的に向上させた
静磁場分布Ｓ2を求め、Ｓ1 での各電流値およびＳ2での
各電流値を、それぞれ図５の記憶媒体１３に記憶する。
コイルに流す電流値を変化させることにより、測定対象
とする物質が存在する領域の静磁場均一度を優先的に向
上させた静磁場分布Ｓ1 と、測定対象としない不要な物
質が存在する領域の静磁場均一度を優先的に向上させた
静磁場分布Ｓ2を求め、Ｓ1 での各電流値およびＳ2での
各電流値を、それぞれ図５の記憶媒体１３に記憶する。
【００１９】〔工程２〕Ｓ2の静磁場分布下で、不要な
物質からの信号の消去を行う。
物質からの信号の消去を行う。
【００２０】〔工程３〕消去後、Ｓ1 の静磁場分布下
で、磁気共鳴スペクトル，磁気共鳴スペクトル画像，磁
気共鳴画像のいずれかの測定を行う。
で、磁気共鳴スペクトル，磁気共鳴スペクトル画像，磁
気共鳴画像のいずれかの測定を行う。
【００２１】以上の工程に従って測定を行えば、不要な
信号のピーク幅の拡大やピークの分裂などを抑えること
ができ、不要信号の消去が容易になる。
信号のピーク幅の拡大やピークの分裂などを抑えること
ができ、不要信号の消去が容易になる。
【００２２】実施例では、選択励起用の高周波パルスと
して、ＣＨＥＳＳパルスを用いた場合について述べた
が、ジャーナル オブ マグネティック レゾナンス(J
ournalof Ｍagnetic Resonance）第５５巻，第２８３−
３００頁（１９８３年）に記載の二項式パルスを用いた
場合にも、同様の効果を得ることができる。
して、ＣＨＥＳＳパルスを用いた場合について述べた
が、ジャーナル オブ マグネティック レゾナンス(J
ournalof Ｍagnetic Resonance）第５５巻，第２８３−
３００頁（１９８３年）に記載の二項式パルスを用いた
場合にも、同様の効果を得ることができる。
【００２３】
【発明の効果】本発明によれば、不要な物質からの信号
を消去する効果の高い磁気共鳴イメージング方法を提供
することができる。
を消去する効果の高い磁気共鳴イメージング方法を提供
することができる。
【図１】従来の不要信号の消去方法の説明図。
【図２】励起時の磁化の説明図。
【図３】測定対象物質と測定対象としない不要な物質の
位置関係の説明図。
位置関係の説明図。
【図４】複数パルス照射時の磁化の説明図。
【図５】本発明が実施される磁気共鳴イメージング装置
のブロック図。
のブロック図。
【図６】実施例１の不要信号の消去方法の説明図。
ＲＦ…高周波パルス、Ｇｘ…傾斜磁場、Ｇｙ…傾斜磁
場、Ｇｚ…傾斜磁場、Ｇｓ…スポイル用傾斜磁場、ＲＦ
1…第１の高周波パルス、ＲＦ2…第２の高周波パルス、
ＲＦｎ…第ｎの高周波パルス、Ｇｓ1 …第１のスポイル
用傾斜磁場、Ｇｓ2…第２のスポイル用傾斜磁場、Ｇｓ
ｎ…第ｎのスポイル用傾斜磁場。
場、Ｇｚ…傾斜磁場、Ｇｓ…スポイル用傾斜磁場、ＲＦ
1…第１の高周波パルス、ＲＦ2…第２の高周波パルス、
ＲＦｎ…第ｎの高周波パルス、Ｇｓ1 …第１のスポイル
用傾斜磁場、Ｇｓ2…第２のスポイル用傾斜磁場、Ｇｓ
ｎ…第ｎのスポイル用傾斜磁場。
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フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平６−114026（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−189342（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−309078（ＪＰ，Ａ)
特開 昭63−143043（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−314425（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−208133（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−246329（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
A61B 5/055
Claims (2)
- 【請求項１】 静磁場および傾斜磁場が印加される空間
に置かれた被検体に、高周波パルスを照射することによ
り、前記被検体中の核スピンを励起し、これにより生じ
る磁気共鳴信号を計測し、磁気共鳴スペクトル，磁気共
鳴スペクトル画像，磁気共鳴画像のいずれかの測定を行
う磁気共鳴イメージング装置において、前記高周波パル
ス照射と該高周波パルス照射直後のスポイル用傾斜磁場
の印加とを対にして、この対を複数連続して印加して、
不要な物質に含まれる核スピンからの信号を抑制するに
際し、前記スポイル用傾斜磁場の印加後に計測される不
要な物質に含まれる核スピンからの信号が最小となるよ
うに、前記各高周波パルスのフリップ角が調整されて印
加されることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。 - 【請求項２】 請求項１において、さらに前記静磁場の
均一度を変化させるシムコイルを備え、前記測定前に、
第一の物質が存在する領域の静磁場均一度を優先的に向
上させた第一の静磁場分布と、第二の物質が存在する領
域の静磁場均一度を優先的に向上させた第二の静磁場分
布を求め、前記第二の静磁場分布下で前記第二の物質の
磁化を消去し、消去後に前記第一の静磁場分布下で前記
測定を行う磁気共鳴イメージング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08616594A JP3449782B2 (ja) | 1994-04-25 | 1994-04-25 | 磁気共鳴イメージング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08616594A JP3449782B2 (ja) | 1994-04-25 | 1994-04-25 | 磁気共鳴イメージング装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07289534A JPH07289534A (ja) | 1995-11-07 |
| JP3449782B2 true JP3449782B2 (ja) | 2003-09-22 |
Family
ID=13879146
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08616594A Expired - Fee Related JP3449782B2 (ja) | 1994-04-25 | 1994-04-25 | 磁気共鳴イメージング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3449782B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8040134B2 (en) | 2006-10-06 | 2011-10-18 | Hitachi Medical Corporation | Magnetic resonance imaging device configured to suppress signals from fat by excluding effect of non-uniformity of irradiated magnetic field |
| JP5398149B2 (ja) * | 2007-03-27 | 2014-01-29 | 株式会社東芝 | 磁気共鳴イメージング装置 |
| JP5127291B2 (ja) * | 2007-04-27 | 2013-01-23 | 株式会社日立メディコ | 核磁気共鳴撮影装置 |
| JP5132681B2 (ja) * | 2007-07-02 | 2013-01-30 | 株式会社日立メディコ | 磁気共鳴イメージング装置及び磁気共鳴イメージング方法 |
-
1994
- 1994-04-25 JP JP08616594A patent/JP3449782B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07289534A (ja) | 1995-11-07 |
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