JP3485972B2 - Magnetic resonance diagnostic equipment - Google Patents

Magnetic resonance diagnostic equipment

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JP3485972B2
JP3485972B2 JP21298194A JP21298194A JP3485972B2 JP 3485972 B2 JP3485972 B2 JP 3485972B2 JP 21298194 A JP21298194 A JP 21298194A JP 21298194 A JP21298194 A JP 21298194A JP 3485972 B2 JP3485972 B2 JP 3485972B2
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decoupling
pulse
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sequence
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Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は磁気共鳴診断装置に係
り、特にデカップリングパルスを印加する方法、及び13
CにJ結合した 1Hを観測する方法に関する。
The present invention relates relates to a magnetic resonance diagnosis apparatus, the method in particular applies a decoupling pulse, and 13
It relates to a method of observing 1 H J-bonded to C.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、医用診断装置の開発が進められる
中で、磁気共鳴診断装置が多く用いられている。磁気共
鳴診断装置は、生体内の水分布を画像化することができ
るだけでなく、代謝物の分布を画像化することもできる
装置である。代謝物画像化により、生体内の代謝の状態
を診断することができ、疾病の早期診断につながる可能
性がある。
2. Description of the Related Art In recent years, magnetic resonance diagnostic devices have been widely used as medical diagnostic devices have been developed. The magnetic resonance diagnostic apparatus is an apparatus that can image not only the distribution of water in the living body but also the distribution of metabolites. By imaging metabolites, the metabolic state in the living body can be diagnosed, which may lead to early diagnosis of diseases.

【0003】通常の代謝物画像化では、図15に示すM
RSI(Magnetic Resonance SpectroscopicImaging)
シーケンスを用いる。このシーケンスでは、生体内の空
間2次元の代謝物の分布を画像化することができる。各
画素、すなわち各ボクセルごとに図16に示すようなス
ペクトルが得られる。スペクトルのそれぞれのピークが
各代謝物に対応し、ピークの面積が代謝物量に関係した
物理量を示す。つまり、カーブフィッティング等のスペ
クトル処理によりピーク面積を求め、この分布を出すこ
とにより代謝物分布を画像化することができる。
In normal metabolite imaging, M shown in FIG.
RSI (Magnetic Resonance Spectroscopic Imaging)
Use a sequence. With this sequence, the distribution of spatial two-dimensional metabolites in the living body can be imaged. A spectrum as shown in FIG. 16 is obtained for each pixel, that is, for each voxel. Each peak of the spectrum corresponds to each metabolite, and the area of the peak indicates a physical quantity related to the amount of metabolite. That is, the metabolite distribution can be imaged by determining the peak area by spectral processing such as curve fitting and then generating this distribution.

【0004】代謝物のスペクトロスコピーにおいて、ス
ピンスピン結合等による他の核とのカップリングが存在
する場合には、上記とは若干状況が異なる。たとえば、
図17のシーケンスでデータ収集した場合のエタノール
13Cスペクトルのモデル図を図18に示す。図18に
は、7本のピークが現れているが、これは7種類の物質
がある訳ではない。1つの13Cから右側、すなわち高周
波側の3本のピークが現れ、別の13Cから低周波側の4
本のピークが現れる。つまり、ここでは、スペクトル上
に2つの13Cしかないにもかかわらず、それぞれのピー
クが 1Hとの結合により分離するため、S/Nの低下が
生ずる。
In the spectroscopy of metabolites, the situation is slightly different from the above when there is a coupling with another nucleus due to spin-spin coupling or the like. For example,
FIG. 18 shows a model diagram of the 13 C spectrum of ethanol when data was collected in the sequence of FIG. Although seven peaks appear in FIG. 18, this does not mean that there are seven kinds of substances. Three peaks on the right side of one 13 C, that is, on the high frequency side, appear, and from another 13 C, four peaks on the low frequency side appear.
The peak of the book appears. In other words, here, although there are only two 13 C in the spectrum, the respective peaks are separated by the bond with 1 H, so that the S / N is lowered.

【0005】これを解消する方法が、デカップリング法
である。この時のシーケンスを図19に示す。上記シー
ケンスとの違いは、1HのRF印加の有無にある。デー
タ収集時に、1HのRFを印加することにより 1Hと13
Cと磁気的な結合を切ることができるため、図20のよ
うに2本のピークとなり、S/Nが向上する。つまり、
例えば、13Cと 1Hのように、カップリングが存在する
場合には、WALTZのようなデカップリングパルスを
印加する必要がある。
The decoupling method is a method for solving this problem. The sequence at this time is shown in FIG. The difference from the above sequence is the presence or absence of 1 H RF application. At the time of data collection, by applying 1 H RF, 1 H and 13
Since it is possible to break the magnetic coupling with C, there are two peaks as shown in FIG. 20, and the S / N is improved. That is,
For example, if there is a coupling such as 13 C and 1 H, it is necessary to apply a decoupling pulse such as WALTZ.

【0006】このような核種の画像化の場合、シーケン
スは例えば、図21のように、通常のMRSIシーケン
ス(図15)にデカップリングパルスを付加したものと
なる。しかし、この場合、デカップリングパルス印加の
ため、RFの生体への印加量の制限を規定したSAR
(Surface Absorption Ratio)が問題となる。この問題
を解決するのに容易に考えられる方法は、デカップリン
グパルスのパワーを下げる等の方法である。しかし、こ
の方法では、デカップリングが不完全となるため、S/
N良いスペクトルを得ることはできない。
In the case of such nuclide imaging, the sequence is, for example, as shown in FIG. 21, a normal MRSI sequence (FIG. 15) to which a decoupling pulse is added. However, in this case, since the decoupling pulse is applied, the SAR that regulates the amount of RF applied to the living body is specified.
(Surface Absorption Ratio) becomes a problem. An easily conceivable method for solving this problem is to reduce the power of the decoupling pulse. However, in this method, decoupling is incomplete, so S /
N No good spectrum can be obtained.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】上記に示したように、
デカップリングパルスを必要とする代謝物画像化法にお
いて、通常のMRSIシーケンスにデカップリングパル
スを付加したシーケンスでは、RF印加量がデカップリ
ングパルスの分だけ増加するため、SAR基準を越えて
しまうという問題があった。また、SAR基準を越えな
いように、デカップリングパルスの印加量を小さくする
という方法では、不完全なデカップリングのためにスペ
クトルのS/N等が劣化するという問題があった。
DISCLOSURE OF THE INVENTION Problems to be Solved by the Invention As shown above,
In a metabolite imaging method that requires a decoupling pulse, in a sequence in which the decoupling pulse is added to a normal MRSI sequence, the RF application amount increases by the amount of the decoupling pulse, so that the SAR standard is exceeded. was there. Further, the method of reducing the application amount of the decoupling pulse so as not to exceed the SAR standard has a problem that the S / N of the spectrum is deteriorated due to incomplete decoupling.

【0008】この発明はこのような従来の課題を解決す
るためになされたもので、その目的とするところは、S
/Nを劣化させることなくデカップリングパルスの印加
量を減少させることの可能な磁気共鳴診断装置を提供す
ることにある。
The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and the purpose thereof is S
Another object of the present invention is to provide a magnetic resonance diagnostic apparatus capable of reducing the amount of decoupling pulse applied without degrading / N.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本願請求項1に記載の発明は、生体内の特定の代謝
物のスペクトルを収集する際に、該代謝物と化学的に結
合される他の代謝物に係るRFパルスをデカップリング
パルストして印加し、他の代謝物の影響を抑制するパル
スシーケンスを用いて代謝物を画像化する磁気共鳴診断
装置において、前記特定の代謝物のスペクトルを収集す
る際に、空間周波数上の低周波領域のデータの収集時の
みデカップリングパルスを印加する手段を有することが
特徴である。
In order to achieve the above-mentioned object, the invention according to claim 1 of the present invention is such that when a spectrum of a specific metabolite in a living body is collected, it is chemically bound to the metabolite. In a magnetic resonance diagnostic apparatus for imaging a metabolite using a pulse sequence for decoupling and applying an RF pulse related to another metabolite, the metabolite is imaged using the pulse sequence. It is characterized by having a means for applying a decoupling pulse only when collecting data in the low frequency region on the spatial frequency when collecting the spectrum.

【0010】また、本願請求項2に記載の発明は、請求
項1に記載の発明において、更に、前記デカップリング
パルスが印加された低周波領域のデータと、デカップリ
ングパルスが印加されない高周波領域のデータとを周期
的に切換えて収集する手段と、該収集された各データを
並べ換えて再構成する手段と、を有することを特徴とす
る。
The invention according to claim 2 of the present application is the same as the invention according to claim 1, further comprising data of a low frequency region to which the decoupling pulse is applied and a high frequency region to which the decoupling pulse is not applied. The present invention is characterized by having a unit for periodically switching and collecting data and a unit for rearranging and reconstructing each of the collected data.

【0011】[0011]

【作用】上記の如く構成された、本願請求項1,2に記
載の発明によれば、デカップリングパルスの全照射量が
少なくなり、照射量の時間平均も少なくなるため、SA
R基準を越えることなく安全にデカップリングパルスを
照射する代謝物画像化を行うことができる。
According to the inventions of claims 1 and 2 configured as described above, the total dose of the decoupling pulse is reduced and the time average of the dose is also reduced.
It is possible to safely perform metabolite imaging by irradiating a decoupling pulse without exceeding the R standard.

【0012】[0012]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図1は、本発明の第1実施例に係わる磁気共鳴診
断装置の構成を示すブロック図である。同図において、
静磁場磁石1とその内側に設けられた勾配コイル2及び
シムコイル4により、図示しない被検体に一様な静磁場
とそれと同一方向で互いに直交するx、y、z三方向に
線形傾斜磁場分布を持つ勾配磁場が印加される。勾配コ
イル2は、勾配コイル電源5により駆動され、シムコイ
ル4はシムコイル電源6により駆動される。勾配コイル
2の内側に設けられたプローブ3は、送信部7から高周
波信号が供給されることによって被検体に高周波磁場を
印加し、被検体からの磁気共鳴信号を受信する。プロー
ブ3は送受両用でも、送受別々に設けても良い。プロー
ブ3で受信された磁気共鳴信号は受信部8で検波された
後、データ収集部9に転送され、ここでA/D変換され
てから計算機システム10に送られ、データ処理がなさ
れる。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a magnetic resonance diagnostic apparatus according to the first embodiment of the present invention. In the figure,
A static magnetic field magnet 1 and a gradient coil 2 and a shim coil 4 provided inside the static magnetic field magnet 1 provide a uniform static magnetic field to a subject (not shown) and a linear gradient magnetic field distribution in three directions x, y, and z orthogonal to each other in the same direction. The gradient magnetic field possessed is applied. The gradient coil 2 is driven by a gradient coil power supply 5, and the shim coil 4 is driven by a shim coil power supply 6. The probe 3 provided inside the gradient coil 2 applies a high-frequency magnetic field to the subject by being supplied with the high-frequency signal from the transmitter 7, and receives a magnetic resonance signal from the subject. The probe 3 may be used for both transmission and reception, or may be separately provided for transmission and reception. The magnetic resonance signal received by the probe 3 is detected by the receiver 8 and then transferred to the data collector 9 where it is A / D converted and then sent to the computer system 10 for data processing.

【0013】以上の勾配コイル電源5、シムコイル電源
6、受信部8およびデータ収集部9は、全てシーケンス
制御部12によって制御され、またシーケンス制御部1
2は計算機システム10によって制御される。データ収
集部9から計算機システム10に入力された磁気共鳴信
号は、フーリエ変換等が行われ、それに基づいて被検体
内の所望原子核の密度分布の画像データが再構成され
る。この画像データは画像ディスプレイ13に送られ、
画像として表示される。
The above gradient coil power supply 5, shim coil power supply 6, receiver 8 and data collector 9 are all controlled by the sequence controller 12, and the sequence controller 1 is also included.
2 is controlled by the computer system 10. The magnetic resonance signal input from the data collection unit 9 to the computer system 10 is subjected to Fourier transform or the like, and image data of the density distribution of desired nuclei in the subject is reconstructed based on the Fourier transform. This image data is sent to the image display 13,
It is displayed as an image.

【0014】例えば13Cのようにデカップリングパルス
を必要とする代謝物画像化において、RF印加量をでき
るだけ小さくするために、本発明では、空間周波数の低
周波領域のみでデカップリングパルスを印加し、高周波
領域では印加しない。図2、図3に、空間周波数の空
間、いわゆるk空間を示す。図2の領域aではデカップ
リングパルスを印加する。この時、印加するデカップリ
ングパルスは、WALTのようなパルス列であっても良
いし、連続高周波であっても良い。
In the metabolite imaging which requires a decoupling pulse such as 13 C, in order to make the RF application amount as small as possible, in the present invention, the decoupling pulse is applied only in the low frequency region of the spatial frequency. , Not applied in the high frequency range. 2 and 3 show a space of spatial frequencies, that is, a so-called k space. A decoupling pulse is applied in the region a of FIG. At this time, the decoupling pulse to be applied may be a pulse train such as WALT or a continuous high frequency.

【0015】これに対し、領域bではデカップリングパ
ルスを印加しない。実空間、つまり3次元空間のスペク
トルの分布で、k空間の低周波領域の信号が支配的とな
り、これに比べて高周波領域の信号の寄与は小さいか
ら、本方法で、収集したデータを用いて再構成すれば、
デカップリング効果が十分にある。すなわちS/Nの良
いスペクトルを得ることができる。
On the other hand, the decoupling pulse is not applied in the region b. In the spectrum distribution of the real space, that is, the three-dimensional space, the signal in the low frequency region of the k space becomes dominant, and the contribution of the signal in the high frequency region is small compared to this, so using the data collected by this method, If reconfigured,
There is a sufficient decoupling effect. That is, a spectrum with good S / N can be obtained.

【0016】k空間の限定領域のみをデータ収集する方
法に関しては、University of Calfornia San Francisc
o のA.A.Maudssley 等が、Society of Magnetic Resona
ncein Medicine の1991年の大会(大会予行集 p.186)
にて、述べている。彼等の発明ではk空間の他の領域の
データは収集しないため、ギプスリンギングの影響を受
け易くなる。これに対し、本発明の方法では、k空間の
全領域のデータを収集するため、ギプスリンギングの影
響が小さくなるのである。
For a method of collecting data only in a limited area of k-space, see University of Calfornia San Francisc.
o AAMaudssley et al., Society of Magnetic Resona
ncein Medicine 1991 Convention (Meeting Reprint p.186)
, Said. Since their invention does not collect data in other regions of k-space, they are susceptible to cast ringing. On the other hand, in the method of the present invention, since the data of the entire region of the k-space is collected, the influence of cast ringing is reduced.

【0017】また、この方法を用いることによって、ま
ずデカップリングパルス照射量の和を小さくすることが
できる。SARでは、照射量の和だけではなくて、ある
特定の時間平均も問題となってくるから、エンコードの
印加手順も従来の方法とは変えねばならない。照射量の
時間平均をなるべく小さくすれば良いから、両領域の点
が同数の場合には、一例として、空間周波数の低周波領
域のデータ収集と高周波領域のデータ収集を交互に行え
ば良い。しかし、必ずしも、低周波領域の点と高周波領
域の点とが同数とは限らないので、この場合には次のよ
うにする。
By using this method, first, the sum of the doses of decoupling pulses can be reduced. In SAR, not only the sum of irradiation doses but also a specific time average becomes a problem. Therefore, the encoding application procedure must be changed from the conventional method. Since it is sufficient to make the time average of the irradiation amount as small as possible, when the number of points in both regions is the same, data collection in the low frequency region and data collection in the high frequency region of the spatial frequency may be alternately performed, for example. However, the number of points in the low frequency region and the number of points in the high frequency region are not necessarily the same, and in this case, the following is performed.

【0018】即ち、低周波領域の点が少ない場合には、
まず低周波領域の点と高周波領域の点とを交互にデータ
収集して、その後高周波領域の点をデータ収集すれば良
い。低周波領域の点が多い場合には、交互にはできない
ため、低周波領域の点の数と高周波領域の点の数の比か
ら、データ収集方式を決定する。例えば、2:1であれ
ば、低周波領域のデータを2回収集した後、高周波領域
のデータを1回収集する。このような方法で、データ収
集した後、データの並べ換えを行い、再構成してスペク
トルの分布を得る。これらの結果、本発明の方法によっ
てSARを越えることなく、デカップリング効果が十分
なスペクトル分布を得ることができる。上記の手順を図
4にフローチャート図で示した。
That is, when there are few points in the low frequency region,
First, data in the low frequency region and data in the high frequency region may be alternately collected, and then data in the high frequency region may be collected. If there are many points in the low-frequency region, they cannot be alternated, so the data acquisition method is determined from the ratio of the number of points in the low-frequency region and the number of points in the high-frequency region. For example, in the case of 2: 1, data in the low frequency region is collected twice and then data in the high frequency region is collected once. After the data is collected by such a method, the data is rearranged and reconstructed to obtain the spectrum distribution. As a result, the method of the present invention makes it possible to obtain a spectral distribution with a sufficient decoupling effect without exceeding the SAR. The above procedure is shown in the flow chart of FIG.

【0019】ここでは、デカップリングを行うパルス列
とデカップリングを行わないパルス列とを交互にデータ
収集する方法を示したが、RFの印加量がSARの基準
を越えないようにするのが目的であるから、必ずしも交
互にとる必要はない。例えば、デカップリング有りのパ
ルス列を2回続けた後に、デカップリングパルス無しの
パルス列を1回印加するという方法等、組み合わせの数
多くある。実際に照射するRFパルスのパワー印加時
間、繰り返しの時間から、デカップリングパルス有りの
パルス列と無しのパルス列の印加順番を設計し、シーケ
ンスを作成する。
Here, a method of alternately collecting data of a pulse train for decoupling and a pulse train for no decoupling is shown, but the purpose is to prevent the RF application amount from exceeding the SAR standard. Therefore, it is not always necessary to take them alternately. For example, there are many combinations such as a method in which a pulse train with decoupling is continued twice and then a pulse train without decoupling pulse is applied once. The application sequence of the pulse train with the decoupling pulse and the pulse train without the decoupling pulse is designed based on the power application time of the RF pulse to be actually irradiated and the repetition time to create a sequence.

【0020】本発明の方法は、デカップリングパルスの
印加するk空間上の領域と、k空間のデータ収集の順番
とを規定したものだから、シーケンスにはよらない。つ
まり、図5のようにFIDでデータ収集するMRSIシ
ーケンスでも良いし、図6のようにSE(スピンエコ
ー)でデータ収集するMRSIシーケンスでも良い。
Since the method of the present invention defines the region on the k space to which the decoupling pulse is applied and the order of data collection in the k space, it does not depend on the sequence. That is, the MRSI sequence for collecting data by FID as shown in FIG. 5 or the MRSI sequence for collecting data as SE (spin echo) as shown in FIG. 6 may be used.

【0021】SARの問題を解決する第2の実施例は、
エンコード毎にデカップリングパルスの印加時間を変え
るという方法である。例えば、図7(a)に示すよう
に、低周波領域では(ここでは、0エンコードを示し
た)デカップリングパルスの印加時間を長くする。これ
に対し、図7(b)に示すように、高周波領域ではデカ
ップリングの印加時間を短くする。k空間の低周波領域
では、エンコードによるディフェーズが小さいから、観
測信号のT2 * が長い。このため、デカップリングを効
果的にするために、デカップリングパルスの印加時間を
長くする必要がある。一方、高周波領域では、エンコー
ドによるディフェーズが大きいから、観測信号のT2 *
が短い。このため、デカップリングパルスを長く印加す
る必要がなく、印加時間を短くすることができる。
A second embodiment for solving the SAR problem is as follows.
This is a method of changing the application time of the decoupling pulse for each encoding. For example, as shown in FIG. 7A, the application time of the decoupling pulse (here, 0 encoding is shown) is lengthened in the low frequency region. On the other hand, as shown in FIG. 7B, the decoupling application time is shortened in the high frequency region. In the low frequency region of the k-space, the dephase due to encoding is small, so T2 * of the observed signal is long. Therefore, in order to make the decoupling effective, it is necessary to lengthen the application time of the decoupling pulse. On the other hand, in the high frequency region, since the dephase due to encoding is large, T 2 * of the observed signal
Is short. Therefore, it is not necessary to apply the decoupling pulse for a long time, and the application time can be shortened.

【0022】k空間とデカップリングパルスの印加時間
との関係を上記のようにして、例えば実施例1で述べた
ようなデータ収集順番にすれば、RF印加量の総和は小
さくなり、時間平均も小さくすることができる。
If the relationship between the k-space and the application time of the decoupling pulse is set as described above and the data collection order as described in the first embodiment is adopted, the total RF application amount becomes small and the time average is also obtained. Can be made smaller.

【0023】第3の実施例は、デカップリングパルスの
パワーを、従来のように時間的に一定にするのではなく
て、時間の関数とするという例である。デカップリング
パルスのパワーは一定とするのが基本である。しかし、
90°RFパルス印加後、FIDはT2 * で減衰してい
くので、全ての信号がスペクトルの構成に同等に寄与す
るわけではない。
The third embodiment is an example in which the power of the decoupling pulse is a function of time, rather than being made constant in time as in the conventional case. Basically, the power of the decoupling pulse is constant. But,
After the 90 ° RF pulse is applied, the FID is attenuated at T 2 * , so not all signals contribute equally to the spectral composition.

【0024】図5のFID信号において、生成直後のデ
ータがスペクトル生成に支配的となり、減衰していくに
つれ、スペクトルへの寄与が小さくなる。つまり、FI
D生成直後には、十分なデカップリングが必要なのに対
し、減衰していくにつれデカップリングパルスを弱くし
ていっても構わない。
In the FID signal of FIG. 5, the data immediately after generation becomes dominant in the spectrum generation, and as it attenuates, the contribution to the spectrum becomes smaller. That is, FI
Immediately after D is generated, sufficient decoupling is required, but the decoupling pulse may be weakened as it is attenuated.

【0025】以上のことを考慮すると、デカップリング
パルスは時間的に小さくすれば良く、例えば、パワーを
指数関数で減衰させるという方法が考えられる。このと
き、MRSIのシーケンスは、図8のようになる。
In consideration of the above, the decoupling pulse may be made small in time. For example, a method of attenuating the power with an exponential function can be considered. At this time, the MRSI sequence is as shown in FIG.

【0026】このように、デカップリングパルスのパワ
ーを時間制御するためには、図1の磁気共鳴診断装置の
ブロック図において、計算機システム10で時間変化す
るRF駆動波形を生成し、シーケンス制御部12に送ら
れ、送信部7に送られる。
As described above, in order to control the power of the decoupling pulse with time, in the block diagram of the magnetic resonance diagnostic apparatus of FIG. 1, the computer system 10 generates an RF drive waveform which changes with time, and the sequence controller 12 To the transmitter 7.

【0027】第4の実施例は、第1から第3の実施例を
組み合わせた方法である。つまり、k空間の領域でデカ
ップリングパルスの印加時間の長短を決め、かつ印加す
るか否かを決め、かつ、デカップリングパルスの強度の
時間変化もつけ加える。これらにより、SAR基準を越
えることなく、デカップリングを効果的に行うことが可
能となる。
The fourth embodiment is a method combining the first to third embodiments. That is, the length of the application time of the decoupling pulse is determined in the k-space region, whether or not to apply the decoupling pulse is determined, and the time change of the intensity of the decoupling pulse is also added. These allow effective decoupling without exceeding the SAR standard.

【0028】第5の実施例では、デカップリング方法お
よびデータ収集方法は、第1の実施例で示した方法を用
いる。すなわち、k空間の低周波領域のみでデカップリ
ングを行い、デカップリングを行うパルス列と、行わな
いパルス列とを交互にデータ収集する。データ収集後、
k空間上での並べ換えを行う。これ以降の処理が、第1
の実施例とは異なり、並べ換えを行った後、k空間上で
窓関数処理をする。この時のk空間上での重み付けの様
子を図9に示した。窓関数は、良く知られている、指数
関数、ハミング、ハニング、あるいはガウス関数といっ
た関数を用いる。窓関数を用いることにより、k空間上
でのデカップリングパルスを印加する高周波領域と、デ
カップリングパルスを印加する低周波領域とのつながり
が滑らかになる。この処理を行った後、再構成をして、
スペクトル分布を求める。この処理を行うと、ギプスリ
ンギングのように波打ってボクセル間で干渉しあうこと
はなくなる。つまり、実空間でのボクセル間の干渉が滑
らかとなるのである。第5の実施例の手順を示すフロー
チャート図を図10に示した。
In the fifth embodiment, as the decoupling method and the data collection method, the method shown in the first embodiment is used. That is, decoupling is performed only in the low-frequency region of the k space, and a pulse train for decoupling and a pulse train for no decoupling are alternately collected. After collecting the data,
Rearrange in k space. The subsequent processing is the first
Different from the embodiment described above, after the rearrangement is performed, the window function processing is performed in the k space. The state of weighting in the k space at this time is shown in FIG. As the window function, a well-known function such as exponential function, Hamming, Hanning, or Gaussian function is used. By using the window function, the connection between the high frequency region to which the decoupling pulse is applied in the k space and the low frequency region to which the decoupling pulse is applied becomes smooth. After performing this process, reconfigure,
Obtain the spectral distribution. When this processing is performed, there is no possibility of waviness and interference between voxels as in cast ringing. That is, the interference between voxels in the real space becomes smooth. A flow chart showing the procedure of the fifth embodiment is shown in FIG.

【0029】この第5の実施例では、k空間上での窓関
数処理のみについて言及したが、NMR分析装置で通常
行われている、時間軸上での指数関数による窓関数処理
を同時に行っても良い。実時間上の窓関数処理は、デー
タ収集直後に行っても良いし、並び変えを行った後に行
っても良いし、あるいは、k空間上での窓関数処理を行
った後に行っても良い。
In the fifth embodiment, only the window function processing on the k-space is mentioned, but the window function processing by the exponential function on the time axis, which is usually performed by the NMR analyzer, is simultaneously performed. Is also good. The window function process in real time may be performed immediately after data collection, after the rearrangement, or after the window function process in the k space.

【0030】第6の実施例を説明するための図を図11
に示した。この実施例では、この図のように、デカップ
リングパルスのパワーをki(i=x,y,z)の関数
とする。考え方は、第1の実施例と同じであり、k空間
の低周波領域では十分なデカップリングパルスを印加
し、高周波領域に進につれてデカップリングパルスのパ
ワーを小さくしていく。データ収集には、例えばデカッ
プリングパルスのパワーを十分に印加するパルス列と小
さいパワーで印加するパルス列とを交互に印加するとい
う方法を用いる。データ収集後k空間上の並び変えを行
い、再構成を行う。
FIG. 11 is a diagram for explaining the sixth embodiment.
It was shown to. In this embodiment, the power of the decoupling pulse is a function of ki (i = x, y, z) as shown in this figure. The idea is the same as in the first embodiment, and a sufficient decoupling pulse is applied in the low frequency region of the k space, and the power of the decoupling pulse is reduced as the frequency advances to the high frequency region. For the data collection, for example, a method of alternately applying a pulse train that sufficiently applies the power of the decoupling pulse and a pulse train that applies a small power is used. After data collection, rearrangement is performed by rearranging in k-space.

【0031】第7の実施例は、上記方法をマルチスライ
スに応用したものである。基本的な考え方は、上記に示
した方法の考え方と同じであり、k空間の低周波領域で
はデカップリングパルスを印加し、高周波領域では印加
しないという考え方に基づく。シーケンスを図12に、
各スライス面(ここでは、3枚スライスの例を示した)
に対応する被検体を図13に示した。ここに示したよう
に、エンコードステップを各スライス面で変えることに
より、デカップリングパルスの照射量の時間平均を下げ
ることができる。この方法により、SARの問題を回避
することができる。
The seventh embodiment is an application of the above method to multi-slice. The basic idea is the same as the idea of the method described above, and is based on the idea that the decoupling pulse is applied in the low frequency region of the k space and not applied in the high frequency region. Figure 12 shows the sequence.
Each slice plane (here, an example of 3 slices is shown)
The subject corresponding to is shown in FIG. As shown here, the time average of the irradiation amount of the decoupling pulse can be lowered by changing the encoding step for each slice plane. By this method, the problem of SAR can be avoided.

【0032】マルチスライスMRSIの場合、第1の実
施例と組み合わせた例のみ述べたが、第2の実施例と組
み合わせて、つまり、高周波領域でデカップリングパル
スを印加しないのではなくて、印加時間を短くするとい
う方法を用いたり、あるいは、第3から第6の実施例に
示したデカップリングパルスの印加方法と組み合わせて
も良い。
In the case of multi-slice MRSI, only an example in which it is combined with the first embodiment has been described, but in combination with the second embodiment, that is, the decoupling pulse is not applied in the high frequency region, the application time May be used, or may be combined with the decoupling pulse application method shown in the third to sixth embodiments.

【0033】以上、デカップリングが必要な代謝物画像
化法について述べた。この核種に関しては、13C検出の
際の 1Hデカップリングだけに留まらない。例えば、 1
H検出の際の13Cデカップリングという例もある。これ
に関して、検出する核とデカップリングする核とを次の
表1にまとめた。
The metabolite imaging method requiring decoupling has been described above. This nuclide is not limited to 1 H decoupling during 13 C detection. For example, 1
There is also an example of 13 C decoupling during H detection. In this regard, the detected and decoupled nuclei are summarized in Table 1 below.

【0034】[0034]

【表1】 また、以上のデカップリングパルスの印加を説明したシ
ーケンスにおいて、エンコード勾配磁場が立ち下がった
直後から、デカップリングパルスを照射したシーケンス
を示したが、検出する核の共鳴周波数に合わせたRFの
印加時点から、デカップリングパルスを照射する方がデ
カップリングの効果が大きく、S/Nも向上する。ま
た、検出する核のRFの照射前からではなくて、照射時
から、デカップリングパルスを照射するため、RFの照
射量を少なくすることができる。この実施例を図14に
示す。このデカップリングの照射方法は、本発明で説明
した全ての実施例に対して適用できる。
[Table 1] Further, in the above-mentioned sequence for explaining the application of the decoupling pulse, the sequence in which the decoupling pulse is irradiated immediately after the encode gradient magnetic field has fallen is shown, but the time of applying the RF that matches the resonance frequency of the nucleus to be detected. Therefore, the irradiation of the decoupling pulse has a greater effect of the decoupling and the S / N is also improved. Further, since the decoupling pulse is applied not before the RF irradiation of the nucleus to be detected but before the irradiation, the RF irradiation amount can be reduced. This embodiment is shown in FIG. This decoupling irradiation method can be applied to all the embodiments described in the present invention.

【0035】以上、デカップリングが必要な代謝物画像
化法に関して、SAR基準を越えないようにするための
方法を示した。
The metabolite imaging method requiring decoupling has been described above as a method for preventing the SAR standard from being exceeded.

【0036】[0036]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
RFの照射量や時間平均値を上げることなく、すなわち
SAR基準を越えることなく、デカップリングパルスを
用いる代謝物画像化を行うことが可能となる。
As described above, according to the present invention,
It is possible to perform metabolite imaging using a decoupling pulse without increasing the RF irradiation dose or time average value, that is, without exceeding the SAR standard.

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

【図1】磁気共鳴診断装置の概略的な構成を示すブロッ
ク図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a magnetic resonance diagnostic apparatus.

【図2】k空間上で、デカップリングパルスを照射する
領域と非照射の領域を示した図である。
FIG. 2 is a diagram showing a region irradiated with a decoupling pulse and a region not irradiated with it in a k-space.

【図3】k空間上で、デカップリングパルスを照射する
領域と非照射の領域を示した図である。
FIG. 3 is a diagram showing a region to be irradiated with a decoupling pulse and a region not to be irradiated in the k space.

【図4】本発明の一実施例を説明するためのフローチャ
ート図である。
FIG. 4 is a flow chart diagram for explaining an embodiment of the present invention.

【図5】本発明の一実施例を説明するためのパルスシー
ケンス図である。
FIG. 5 is a pulse sequence diagram for explaining an embodiment of the present invention.

【図6】本発明の一実施例を説明するためのパルスシー
ケンス図である。
FIG. 6 is a pulse sequence diagram for explaining an embodiment of the present invention.

【図7】(a)はk空間上の低周波領域で照射するデカ
ップリングパルスを説明する図であり、(b)k空間上
で高周波領域で照射するデカップリングパルスを説明す
る図である。
FIG. 7A is a diagram illustrating a decoupling pulse emitted in a low frequency region on k space, and FIG. 7B is a diagram explaining a decoupling pulse emitted in a high frequency region on k space.

【図8】照射するデカップリングパルスの一実施例を示
す図である。
FIG. 8 is a diagram showing an example of a decoupling pulse for irradiation.

【図9】収集して並び換えたk空間上のデータに重み付
けする関数を示した図。
FIG. 9 is a diagram showing a function for weighting the collected and rearranged data on the k space.

【図10】k空間上で重み付けする際の、データ収集か
らの手順を示したフローチャートである。
FIG. 10 is a flowchart showing a procedure from data collection when weighting in k-space.

【図11】デカップリングパルスのパワーをk空間上で
換える際の関数を示した説明図である。
FIG. 11 is an explanatory diagram showing a function when the power of the decoupling pulse is changed in the k space.

【図12】マルチスライスMRSIの際のデカップリン
グパルスの照射を示したパルスシーケンス図である。
FIG. 12 is a pulse sequence diagram showing irradiation of a decoupling pulse in multi-slice MRSI.

【図13】図12のシーケンスで選択励起するスライス
面を示した図である。
13 is a diagram showing a slice plane that is selectively excited in the sequence of FIG.

【図14】本発明の一実施例を説明するためのパルスシ
ーケンス図である。
FIG. 14 is a pulse sequence diagram for explaining an example of the present invention.

【図15】従来におけるMRSIのパルスシーケンス図
である。
FIG. 15 is a conventional MRSI pulse sequence diagram.

【図16】MRSIシーケンスにより得られるスペクト
ル分布を示す説明図である。
FIG. 16 is an explanatory diagram showing a spectral distribution obtained by an MRSI sequence.

【図17】テカップリングパルスのないシーケンスで得
られるデータを示す説明図である。
FIG. 17 is an explanatory diagram showing data obtained in a sequence without a tecoupling pulse.

【図18】図17のシーケンスにより得られるスペクト
ルを示す説明図である。
FIG. 18 is an explanatory diagram showing a spectrum obtained by the sequence of FIG.

【図19】デカップリングパルスを照射するパルスシー
ケンス図である。
FIG. 19 is a pulse sequence diagram for irradiating a decoupling pulse.

【図20】図19のシーケンスにより得られるスペクト
ルを示す説明図である。
20 is an explanatory diagram showing a spectrum obtained by the sequence of FIG.

【図21】デカップリングパルスを照射する従来のMR
SIシーケンスである。
FIG. 21: Conventional MR irradiating a decoupling pulse
It is an SI sequence.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 静磁場磁石 2 勾配コイル 3 プローブ 4 シムコイル 5 勾配コイル 6 シムコイル電源 7 送信部 8 受信部 9 データ収集部 10 計算機システム 11 コンソール 12 シーケンス制御部 13 画像ディスプレイ 1 Static magnetic field magnet 2 gradient coil 3 probes 4 shim coils 5 gradient coils 6 shim coil power supply 7 Transmitter 8 Receiver 9 Data collection department 10 Computer system 11 consoles 12 Sequence control unit 13 image display

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−49612(JP,A) 特開 平6−63029(JP,A) 特開 平3−41928(JP,A) 特開 平4−174351(JP,A) 特開 昭64−29747(JP,A) 特開 昭61−142448(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) A61B 5/055 Continuation of the front page (56) Reference JP-A-5-49612 (JP, A) JP-A-6-63029 (JP, A) JP-A-3-41928 (JP, A) JP-A-4-174351 (JP , A) JP 64-29747 (JP, A) JP 61-142448 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) A61B 5/055

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 生体内の特定の代謝物のスペクトルを収
集する際に、該代謝物と化学的に結合される他の代謝物
に係るRFパルスをデカップリングパルスとして印加
し、他の代謝物の影響を抑制するパルスシーケンスを用
いて代謝物を画像化する磁気共鳴診断装置において、前
記特定の代謝物のスペクトルを収集する際に、空間周波
数上の低周波領域のデータの収集時のみデカップリング
パルスを印加する手段を有することを特徴とする磁気共
鳴診断装置。
1. When collecting a spectrum of a specific metabolite in a living body, an RF pulse relating to the other metabolite chemically bound to the metabolite is applied as a decoupling pulse to obtain another metabolite. In a magnetic resonance diagnostic apparatus that images a metabolite using a pulse sequence that suppresses the influence of the above, when collecting the spectrum of the specific metabolite, decoupling is performed only when data in a low frequency region on the spatial frequency is collected. A magnetic resonance diagnostic apparatus comprising means for applying a pulse.
【請求項2】 前記デカップリングパルスが印加された
低周波領域のデータと、デカップリングパルスが印加さ
れない高周波領域のデータとを周期的に切換えて収集す
る手段と、該収集された各データを並べ換えて再構成す
る手段と、を有する請求項1記載の磁気共鳴診断装置。
2. A unit for periodically switching and collecting data in the low frequency region to which the decoupling pulse is applied and data in the high frequency region to which the decoupling pulse is not applied, and rearranging each of the collected data. 2. The magnetic resonance diagnostic apparatus according to claim 1, further comprising:
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