JP5054134B2 - 磁気共鳴装置 - Google Patents
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Description
[数1]
2G1−2G2−G3=0
の条件を満たすように設定されている。これにより、第4の作用効果として、勾配磁場パルスによる所望のコヒーレンス経路を選択できるので、高周波磁場パルスの強度の変動など、システム不安定性に対するロバスト性が向上する。
[数2]
2G1−2G2−G3=0
の条件を満たすように設定されている。これにより、上述した第4の作用効果を享受できる。
[数3]
−2τ+2tmq1−2tmq2=0
の条件を満たす時間間隔τ、tmq1及びtmq2でそれぞれパルス印加を行う手段である。
[数4]
−2G1+2G2−G3=0
の条件を満たすように設定されている。これにより、前述した第4の作用効果を得ることができる。
[数5]
−2tmq1+2tmq2−2τ=0
の条件を満たす時間間隔τ、tmq1及びtmq2でそれぞれパルス印加を行う手段である。
[数6]
−2tmq1+2tmq2+2τ−2tprep=0
の条件を満たす時間間隔τ、tmq1及びtmq2でそれぞれパルス印加を行う手段であってもよい。
[数9]
p1G1t1+p2G2t2−G3t3=0 ……(3)
となる。図2の太線で示したコヒーレンス経路のみを選択するとすると、
[数10]
p1=+2、p2=−2 より、
2(G1tl−G2t2)−G3t3=0 ……(4)
であり、従って、例えば、G1t1:G2t2:G3t3=1:0:2と設定すれば、所望のコヒーレンス経路のみを選択することができ、水や化学シフトが3.0ppmのCrをディフェーズして、抑圧することができる。すなわち、システム不安定性に依存しないロバストな観測が可能となる。さらに、sel90°パルスの位相サイクルを実施することで、水あるいはCrのピークをさらに抑圧することが可能である。また、CHESSパルスのような水信号抑圧パルスをプリパルスとして印加してさらに水抑圧を行うことも可能である。
本発明の第2の実施形態を説明する。この実施形態は、上述した図2のパルスシーケンスを空間2次元に応用した例に関する。
本発明の第3の実施形態を説明する。この実施形態は空間3次元局所化のためのパルスシーケンスに関する。この基本となるパルス−シーケンスは図5〜7に示す。
図5のパルスシーケンスでは、まず90°パルスを印加する。これに続き、τ後に180°パルスを印加する。磁場不均一性は180°パルスよりτ後に再結像するが、180°パルスによりJHHカップリングした1Hは全て反転するため、JHHは展開する。従って、90°パルスより1/(4JHH)の後にGABA−3に周波数選択した高周波磁場パルスsel90°xを印加することにより、図2に示したパルスシーケンスで生成するのと同様に、高周波磁場パルスの位相に依存せずに効率良く多量子コヒーレンスを生成することができる。この後、tmq1の時間後に化学シフトおよび磁場不均一性を再結像するための180°パルスを印加し、さらにtmq2後にGABA−3に周波数選択した高周波磁場パルスsel90°xを再び印加する。この結果、多量子コヒーレンスから1量子コヒーレンスとなり磁気共鳴信号が観測可能となる。
[数11]
2τ+ta=1/(4JHH) ……(5)
とする。コヒーレンスの次数は図5に示したように、第1の180°パルスと第1のsel90°xの期間(τ、ta)では+1、第1のsel90°xと第2の180°パルスの期間(tmq1)では+2、第2の180°パルスと第2のsel90°xの期間(tmq2)では−2、第2のsel90°x以降の期間では−1である。従って、以下の式(6)が成り立つように時間間隔を設定すれば、化学シフトおよび磁場不均一性を再結像させることが可能となる。
ta+2tmq1−2tmq2−1/(4JHH)=0 ……(6)
このときの位相ダイアグラムを図5に示す。
[数13]
−2τ+2tmq1−2tmq2=0 ……(7)
となり、すなわち式(7)が成り立つように高周波磁場パルスの時間間隔を設定すれば化学シフトおよび磁場不均一性を再結像させることが可能となる。
図6のパルスシーケンスでは、多量子コヒーレンスから1量子コヒーレンスを生成した後に180°パルスを印加する。このパルスシーケンスでは、第2の180°パルスとデータ収集開始までの時間間隔よりも第2のsel90°x(x:RF位相)と第2の180°パルスの時間間隔を長く設定し、この差分をtcと定義する。このパルスシーケンスでは、第2のsel90°xパルスの印加までは図2のパルスシーケンスと同様である。これにより多量子コヒーレンスを生成する。
−1/(4JHH)−2tmq1+2tmq2+tc=0 ……(8)
あるいは、tc=1/(4JHH)−2τを用いて
[数15]
−2tmq1+2tmq2−2τ=0 ……(9)
を満たすように時間間隔を設定すればよい。
−2(G1t1−G2t2)−G3t3=0 ……(10)
(第3の例)
図7に示すパルスシーケンスでは、図6のパルスシーケンスとは逆に第2の180°パルスの印加後のデータ収集開始までの時間間隔よりも第2のsel90°xと第2の180°パルスの時間間隔を長く設定し、この差分をtcと定義する。このパルスシーケンスでは式(11)のように設定すれば化学シフトおよび磁場不均一性を再結像させることができる。
−1/(4JHH)−2tmq1+2tmq2−tc=0 ……(11)
あるいは、tc=1/(4JHH)−2τを用いて
[数18]
−2tmq1+2tmq2+2τ−1/(2JHH)=0 ……(12)
を満たすように時間間隔を設定すればよい。
[数19]
−2tmq1+2tmq2+2τ−2tprep=0 ……(13)
と表される。
本発明の第4の実施形態を図8〜10に基き説明する。この実施形態は空間3次元局所励起に関する。
図8のパルスシーケンスでは、まず90°パルス、180°パルスをスライス選択パルスとしてそれぞれi軸、j軸のスライス勾配磁場パルスを同時に印加する。これにより、i軸に直交したスライス面とj軸に直交したスライス面との交差領域のスラブ内の1Hのスピンが励起される。この選択されたスラブ内でJHHが展開する。これに続くGABA−3への選択照射パルスによりGABA−3とGABA−4の間の多量子コヒーレンスが生成される。続く180°スライスパルスによりk軸に直交したスライス面が選択され、上記のスラブと本スライスとの交差領域、すなわち3次元で局所化された領域内でGABA−3とGABA−4の2量子コヒーレンスの次数が「+2→−2」となる。
これに対して、図9および図10のパルスシーケンスでは、まず90°パルスをスライス選択パルスとしてi軸のスライス勾配磁場パルスを同時に印加する。これにより、i軸に直交したスライスが励起され、この選択されたスライス内でJHHが展開する。これに続くGABA−3への選択照射パルスによりGABA−3とGABA−4の間の多量子コヒーレンスが生成される。続く180°スライスパルスによりj軸に直交したスライス面が選択され、上記のスライスと本スライスとの交差領域、すなわち2次元で局所化されたスラブ内でGABA−3とGABA−4の2量子コヒーレンスの次数が「−2→+2」となる。
本発明の第5の実施形態を図11に説明する。この実施形態は前述したDANTEパルスの使用に関する。
2 勾配コイル
3 プローブ
4 シムコイル
5 勾配コイル電源
6 シムコイル電源
7 送信部
8 受信部
9 データ収集部
10 シーケンス制御部
11 計算機システム
12 コンソール
13 ディスプレイ
Claims (3)
- 静磁場中に置かれた被検体に存在する所望の水素原子核1Hの磁気共鳴信号を収集する磁気共鳴装置において、
前記水素原子核1Hの共鳴周波数帯域に相当する周波数帯域の第1の高周波磁場パルスを前記被検体に印加する第1の手段と、
前記第1の高周波磁場パルスの印加後に、前記所望の水素原子核1Hと同核種スピン−スピン結合を成す水素原子核1Hに第1の周波数選択照射パルスを印加してそれらの水素原子核1H間の多量子コヒーレンスを生成する第2の手段と、
前記多量子コヒーレンスの生成後に、前記共鳴周波数帯域に相当する周波数帯域の第2の高周波磁場パルスを前記被検体に印加する第3の手段と、
前記第2の高周波磁場パルスの印加後に、前記結合を成した水素原子核1Hに第2の周波数選択照射パルスを印加して前記所望の水素原子核1Hの1量子コヒーレンスを生成する第4の手段と、
前記1量子コヒーレンスの生成に拠って前記所望の水素原子核1Hの磁気共鳴信号を収集する第5の手段と
を備えたことを特徴とする磁気共鳴装置。 - 静磁場中に置かれた被検体に存在する所望の水素原子核1Hの磁気共鳴信号を収集する磁気共鳴装置において、
前記水素原子核1Hの共鳴周波数帯域に相当する周波数帯域の第1の高周波磁場パルス及び第2の高周波磁場パルスを順に前記被検体に印加する第1の手段と、
前記第1及び第2の高周波磁場パルスの印加後に、前記所望の水素原子核1Hと同核種スピン−スピン結合を成す水素原子核1Hに第1の周波数選択照射パルスを印加してそれらの水素原子核1H間の多量子コヒーレンスを生成する第2の手段と、
前記多量子コヒーレンスの生成後に、前記共鳴周波数帯域に相当する周波数帯域の第3の高周波磁場パルスを前記被検体に印加する第3の手段と、
前記第3の高周波磁場パルスの印加後に、前記結合を成した水素原子核1Hに第2の周波数選択照射パルスを印加して前記所望の水素原子核1Hの1量子コヒーレンスを生成する第4の手段と、
前記1量子コヒーレンスの生成に拠って前記所望の水素原子核1Hの磁気共鳴信号を収集する第5の手段と
を備えたことを特徴とする磁気共鳴装置。 - 静磁場中に置かれた被検体に存在する所望の水素原子核1Hの磁気共鳴信号を収集する磁気共鳴装置において、
前記水素原子核1Hの共鳴周波数帯域に相当する周波数帯域の第1の高周波磁場パルスを前記被検体に印加する第1の手段と、
前記第1の高周波磁場パルスの印加後に、前記所望の水素原子核1Hと同核種スピン−スピン結合を成す水素原子核1Hに第1の周波数選択照射パルスを印加してそれらの水素原子核1H間の多量子コヒーレンスを生成する第2の手段と、
前記多量子コヒーレンスの生成後に、前記共鳴周波数帯域に相当する周波数帯域の第2の高周波磁場パルスを前記被検体に印加する第3の手段と、
前記第2の高周波磁場パルスの印加後に、前記結合を成した水素原子核1Hに第2の周波数選択照射パルスを印加する第4の手段と、
前記第2の周波数選択照射パルスの印加後に、前記共鳴周波数帯域に相当する周波数帯域の第3の高周波磁場パルスを前記被検体に印加して前記所望の水素原子核1Hの1量子コヒーレンスを生成する第5の手段と、
前記1量子コヒーレンスの生成に拠って前記所望の水素原子核1Hの磁気共鳴信号を収集する第6の手段と
を備えたことを特徴とする磁気共鳴装置。
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