JPH01227745A - Chemical shift image forming method by nuclear magnetic resonance photographic device - Google Patents

Chemical shift image forming method by nuclear magnetic resonance photographic device

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JPH01227745A
JPH01227745A JP63053346A JP5334688A JPH01227745A JP H01227745 A JPH01227745 A JP H01227745A JP 63053346 A JP63053346 A JP 63053346A JP 5334688 A JP5334688 A JP 5334688A JP H01227745 A JPH01227745 A JP H01227745A
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scan
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fat
chemical shift
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Kazuya Hoshino
星野 和哉
Yuji Inoue
井上 勇二
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Abstract

PURPOSE:To shorten scanning time by reducing the number of views of either or both of scans by means of an inverse pulse to be executed with a shift before and after an inverse pulse impressing time at the time of a normal scan. CONSTITUTION:The normal scan to impress a 180 deg. pulse after a prescribed time to impress a 90 deg. pulse is executed by a designated view. Next, either or both of the scans to be impressed in shifting the impressing period of the 180 deg. pulse before and after the 180 deg. pulse of the normal scan are executed in a small number of views, and the chemical shift image of water and fat, in which a phase error due to a static magnetic field ununiformity is corrected, is operated and prepared.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、核磁気共鳴断層撮影装置の静磁場不均一によ
る位相エラーを補正しつつ水と脂肪の化□学シフトを分
離して表示する改良形デイクツ、ン法を用いる核磁気共
鳴断層撮影装置による化学シフトイメージ作成方法に関
する。
[Detailed Description of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention separates and displays chemical shifts of water and fat while correcting phase errors caused by static magnetic field inhomogeneity of a nuclear magnetic resonance tomography device. This invention relates to a method for creating chemical shift images using a nuclear magnetic resonance tomography apparatus using an improved Dixton method.

(従来の技術) 核磁気共鳴(以下NMRという)現象を用いて特定原子
核に注目した被検体の断層像を得るNMR−CT′は従
来から知られている。このNMR−CTめ原理の概要を
簡単に説明する。
(Prior Art) NMR-CT', which uses the nuclear magnetic resonance (hereinafter referred to as NMR) phenomenon to obtain a tomographic image of a subject focusing on a specific atomic nucleus, has been conventionally known. The outline of this NMR-CT principle will be briefly explained.

原子核は磁気を帯びた回転している独楽と見ることがで
きるが、それを例えばl軸方向の静磁場Hoの中におく
と、前記の原子核は次式で示す角速度ω0で歳差運動を
する。これをラーモアの歳差運動という。
An atomic nucleus can be seen as a spinning top that is magnetic, but if it is placed in a static magnetic field Ho in the l-axis direction, for example, the atomic nucleus will precess at an angular velocity ω0 as shown by the following equation. . This is called Larmor precession.

ω0−γHo   但し、γ:核磁気回転比今、静磁場
のあるZ軸に垂直な軸、例えばx軸に高周波コイルを配
置し、×y面内で回転する前記の角周波数ω0の高周波
回転磁場を印加すると磁気共鳴が起り、静磁場Hoのも
とでゼーマン分裂をしていた原子核の集団は共鳴条件を
満足する高周波磁場によって準位間の遷移を生じ、エネ
ルギー単位の高い方の単位に遷移する。ここで、核磁気
回転比γは原子核の種類によって異なるので共鳴周波数
によって当該原子核を特定り−ることができる。更にそ
の共鳴の強さを測定すれば、その原子核の存在量を知る
ことができる。共鳴後緩和時間と呼ばれる時定数で定ま
る時間の間に高い単位へ励起された原子核は低い準位へ
戻ってエネルギーの放射を行う。
ω0 - γHo However, γ: Nuclear gyromagnetic ratio Now, a high-frequency coil is arranged on an axis perpendicular to the Z-axis with a static magnetic field, for example, the x-axis, and the high-frequency rotating magnetic field with the above-mentioned angular frequency ω0 rotates in the xy plane. When applied, magnetic resonance occurs, and a population of atomic nuclei undergoing Zeeman splitting under the static magnetic field Ho undergoes a transition between levels due to the high-frequency magnetic field that satisfies the resonance condition, transitioning to a unit with a higher energy unit. do. Here, since the nuclear gyromagnetic ratio γ differs depending on the type of atomic nucleus, the atomic nucleus can be specified based on the resonance frequency. Furthermore, by measuring the strength of that resonance, we can determine the amount of that nucleus present. During a time determined by a time constant called the post-resonance relaxation time, the atomic nucleus excited to a higher level returns to a lower level and radiates energy.

このNMRの現象の観測方法の中パルス法について第6
図を参照しながら説明する。
Part 6 about the medium pulse method for observing this NMR phenomenon.
This will be explained with reference to the figures.

前述のように共鳴条件を満足り°る高周波パルス(Hl
)を静磁s<z軸)に垂直な(X軸)方向に印加すると
、第6図(イ)に示すにうに磁化ベクトルMは回転座標
系でω′−γH1の角周波数でzy面内で回転を始める
。今パルス幅をtoとするとHaからの回転角θは次式
で表わされる。
As mentioned above, a high frequency pulse (Hl
) is applied in the (X-axis) direction perpendicular to the static magnetism s<z-axis), the magnetization vector M changes in the zy-plane at an angular frequency of ω'-γH1 in the rotating coordinate system, as shown in Figure 6 (a). Start rotating. Now, if the pulse width is to, the rotation angle θ from Ha is expressed by the following equation.

θ=γH1to            ・・・(1)
(1)式においてθ−90°となるようなtoをもつパ
ルスを90’パルスと呼ぶ。この90’パルス直後では
磁化ベクトルMは第6図(ロ)のJこうにxy面をω0
で回転していることになり、例えばz軸においたコイル
に誘導起電力を生じる。しかし、この信号は時間と共に
減衰していくので、この信号を自由誘導減衰信号(以下
FID信号という)と呼ぶ。FED信号をフーリエ変換
すれば周波数領域での信号が得られる。次に第6図(ハ
)に示すように90’パルスからτ時間後θ−180°
になるようなパルス幅の第2のパルス(180°パルス
)を加えるとばらばらになっていた磁気モーメントがτ
時間後−y方向で再び焦点を合せて信号が観測される。
θ=γH1to...(1)
In equation (1), a pulse having to that is θ-90° is called a 90' pulse. Immediately after this 90' pulse, the magnetization vector M moves along the xy plane at ω0 as shown in Figure 6 (b).
This means that it is rotating, and an induced electromotive force is generated in the coil placed, for example, on the z-axis. However, since this signal attenuates over time, this signal is called a free induction attenuation signal (hereinafter referred to as an FID signal). A signal in the frequency domain can be obtained by Fourier transforming the FED signal. Next, as shown in Figure 6 (c), after τ time from the 90' pulse, θ-180°
When a second pulse (180° pulse) is added with a pulse width such that τ
After a time the signal is observed again with focus in the -y direction.

この信号をスピンエコー(以下SE倍信号いう)と呼ん
でいる。このSE倍信号強度を測定して所望の像を得る
ことができる。NMRの共鳴条件は レーγHo / 2π           ・・・(
2)で与えられる。ここで、νは共鳴周波数、ト1oは
静磁場の強さである。従って共鳴周波数は磁場の強さに
比例することが分る。このため静磁場に線形の磁場勾配
を重畳させて、位置によって異なる強さの磁場を与え、
共鳴周波数を変化させて位置情報を得るNMRイメージ
ングの方法がある。この内フーリエ変換法について説明
する。この手法=3= に用いる高周波磁場及び勾配磁場印加のパルスシーケン
スを第7図に示す。(イ)図において、X。
This signal is called a spin echo (hereinafter referred to as SE multiplied signal). A desired image can be obtained by measuring this SE multiplied signal intensity. The resonance condition of NMR is ray γHo / 2π...(
2) is given by Here, ν is the resonant frequency, and t1o is the strength of the static magnetic field. Therefore, it can be seen that the resonance frequency is proportional to the strength of the magnetic field. For this purpose, a linear magnetic field gradient is superimposed on the static magnetic field to give a magnetic field of different strength depending on the position.
There is an NMR imaging method that obtains position information by changing the resonance frequency. Of these, the Fourier transform method will be explained. FIG. 7 shows a pulse sequence for applying a high frequency magnetic field and a gradient magnetic field used in this method =3=. (a) In the figure, X.

y、z軸にそれぞれGx 、Gy 、Gzの勾配磁場を
与え、高周波磁場をX軸に印加する状態を示している。
A state is shown in which gradient magnetic fields of Gx, Gy, and Gz are applied to the y- and z-axes, respectively, and a high-frequency magnetic field is applied to the x-axis.

(ロ)図はそれぞれのm場を印加するタイミングを示す
図である。図においてRFは高周波の回転磁場で90°
パルスと180°パルスをz軸に印加する。Gxはリー
ド軸と呼ばれるX軸に印加する固定の勾配磁場、Gyは
ワープ軸と呼ばれるz軸に印加する時間によって振幅を
変化させる勾配磁場、Qzはスライス軸と呼ばれるz軸
に印加する固定の勾配磁場である。信号は1800パル
ス後のSE倍信号示している。期間は各軸に与える勾配
磁場の信号の時期を示すために設けである。期間1にお
いて90’パルスと勾配磁場G′l+によって2=0を
中心とする2軸に垂直な断811&影にお番プるスライ
ス面内のスピンが選択的に励起される。期間2のGX+
はスピンの位相を乱れさせて180’パルスで反転させ
るためのもので、デイフェーズ勾配と呼ばれる。
(B) The figure shows the timing of applying each m field. In the figure, RF is a high frequency rotating magnetic field at 90°.
Apply a pulse and a 180° pulse to the z-axis. Gx is a fixed gradient magnetic field applied to the X axis called the lead axis, Gy is a gradient magnetic field whose amplitude changes depending on time applied to the z axis called the warp axis, and Qz is a fixed gradient applied to the z axis called the slice axis. It is a magnetic field. The signal shows the SE multiplied signal after 1800 pulses. The period is provided to indicate the timing of the signal of the gradient magnetic field applied to each axis. In period 1, the 90' pulse and the gradient magnetic field G'l+ selectively excite the spins in the slice plane that lies in the cross section 811 and shadow perpendicular to the two axes centered on 2=0. GX+ in period 2
is for disturbing the phase of the spins and inverting them with a 180' pulse, and is called a day phase gradient.

Gl−はGz+によって乱れたスピンの位相を元に戻す
ためのものである。期間2では位相エンコード勾配Gy
nも印加する。これはy方向の位置に比例してスピンの
位相をずらしてやるためのもので、その強度は毎周期異
なるように制御される。
Gl- is for restoring the phase of spins disturbed by Gz+. In period 2, the phase encoding gradient Gy
n is also applied. This is to shift the phase of the spin in proportion to the position in the y direction, and its intensity is controlled to be different every cycle.

期間3において180°パルスを与えて再び磁気モーメ
ントを揃え、その後に現われるSE倍信号観察する。期
間、4のG×+は乱れた位相を揃え、SE倍信号生じさ
せるための勾配磁場で読み出し勾配といい、読み出し勾
配とデイフェーズ勾配の面積が等しくなったところにS
E倍信号現われる。
In period 3, a 180° pulse is applied to align the magnetic moments again, and the SE multiplied signal that appears thereafter is observed. G×+ in period 4 is a gradient magnetic field for aligning the disturbed phases and generating an SE multiplied signal, which is called a readout gradient, and S
E times signal appears.

このようなNMRイメージングにおいて、現在のイメー
ジングの主な対象核種である水素原子核のプロトンNM
Rについて考察する。
In such NMR imaging, protons NM of hydrogen nuclei, which are the main target nuclide of current imaging,
Consider R.

一般に物質中ではNMRの共鳴周波数νは外から加えた
静磁場Hoによる共鳴条件式である(2)式からずれる
場合が多い。このずれは金属物質中の原子核では極めて
大きくなるが、プロトンの場合でも、その共鳴周波数は
敏感に化学構造に依存して変化する。この原因の一つは
電子の軌道運動によって、ト1oと逆向きに生じる磁場
(反磁場)によるもので、電子ににる核の遮蔽効果と呼
ばれている。従って、共鳴周波数は、この遮蔽効果によ
る定数σを用いて、次式により与えられる。
Generally, in a substance, the resonance frequency ν of NMR often deviates from equation (2), which is the resonance conditional equation due to the externally applied static magnetic field Ho. This shift is extremely large in the case of atomic nuclei in metallic substances, but even in the case of protons, the resonance frequency changes sensitively depending on the chemical structure. One of the causes of this is due to the magnetic field (diamagnetic field) generated in the opposite direction to t1o due to the orbital motion of the electrons, which is called the shielding effect of the nucleus on the electrons. Therefore, the resonance frequency is given by the following equation using the constant σ due to this shielding effect.

ν=(γ/2π) t−to’ (1−σ)このような
共鳴周波数のずれを化学シフトと呼び、低磁場側に共鳴
が観測される。そして、この化学シフトの大きさは、化
学結合によって電子密度の分布や電子の軌道運動が変化
すると、異なってくる。そのため同じプロトンでも化合
物によって共鳴条件が異なっている。即ち、ト120中
のプロトンと脂肪中のプロトンとではラーモア周波数が
約3.5ppmずれる。この程度のずれでは、通常のイ
メージングによって両者を区別することはできない。
ν=(γ/2π) t-to' (1-σ) Such a shift in resonance frequency is called a chemical shift, and resonance is observed on the lower magnetic field side. The magnitude of this chemical shift changes as the distribution of electron density and orbital motion of electrons change due to chemical bonds. Therefore, the resonance conditions differ depending on the compound even for the same proton. That is, the Larmor frequency differs by about 3.5 ppm between the protons in the fat 120 and the protons in the fat. With this degree of deviation, it is not possible to distinguish between the two using normal imaging.

この両者の成分をイメージングする手法にディクソン法
がある。ディクソン法を第4図を参照して説明する。図
は第7図と同様なタイムシーケンスのチャートである。
The Dixon method is a method for imaging both components. The Dixon method will be explained with reference to FIG. The figure is a time sequence chart similar to FIG. 7.

図において、第7図と同等な部分には同一の符号を付し
である。
In the figure, parts equivalent to those in FIG. 7 are given the same reference numerals.

(イ)図は90’パルス1と180’パルス2との時間
間隔をToとした時にTe=TE/2に選んだスキャン
0の図である。ここで、TEは906パルスとSE信号
の間の時間間隔である。
(a) The figure is a diagram of scan 0 in which Te=TE/2 is selected, where To is the time interval between 90' pulse 1 and 180' pulse 2. Here, TE is the time interval between the 906 pulse and the SE signal.

この時、水と脂肪のそれぞれのプロトン成分の磁化ベク
トルは同位相になる。(ロ)図は90’パルス1との時
間間隔TaをTe −(TE/2) 十εにした180
°パルス4を印加した時のスキャン1の図である。この
時の水と脂肪の磁化ベクトルの位相は逆位相となる。励
起平面での磁化ベクトルの位相関係は第5図に示ず通り
である。図において、(イ)図はTa=TE/2にした
スキャンOの時の第4図の場合の水と脂肪、の位相関係
で、水と脂肪の磁化ベクトルは同位相となっている。
At this time, the magnetization vectors of the proton components of water and fat are in phase. (b) The figure shows 180 with the time interval Ta from 90' pulse 1 set to Te - (TE/2) 1 ε
It is a diagram of scan 1 when pulse 4 is applied. At this time, the phases of the magnetization vectors of water and fat are opposite to each other. The phase relationship of the magnetization vectors in the excitation plane is as shown in FIG. In the figure, (a) shows the phase relationship between water and fat in the case of FIG. 4 during scan O with Ta=TE/2, and the magnetization vectors of water and fat are in the same phase.

(ロ)図はTs=(TE/2)−εにした第4図(ロ)
のスキャン1の時の水と脂肪の位相関係で、逆位相にな
っている。ここで、εは水と脂肪の位相が逆位相になる
値で、磁場の強さが決まればきまる値である。例えば磁
場の強さがO: 3Tの時ε=5.6+ns、磁場の強
さが0.6Tの時ε=2.81118となる。
(B) Figure 4 (B) shows Ts = (TE/2) - ε.
The phase relationship between water and fat in scan 1 is opposite. Here, ε is a value at which the phases of water and fat are opposite to each other, and is determined by determining the strength of the magnetic field. For example, when the magnetic field strength is O:3T, ε=5.6+ns, and when the magnetic field strength is 0.6T, ε=2.81118.

このディクソン法では静磁場不均一による位相エラーが
混入しており、共鳴周波数の僅かな差の水と脂肪を分離
することは困難である。この位相エラーを除(ために改
良形ディクソン法が提唱されている。この方法を第3図
を参照して説明する。
This Dixon method contains a phase error due to static magnetic field inhomogeneity, and it is difficult to separate water and fat with a slight difference in resonance frequency. An improved Dixon method has been proposed to remove this phase error. This method will be explained with reference to FIG.

(イ)図は第4図のスキャン0と同じ90°パルス1と
180°パルス2を印加した図、(ロ)図は第4図のス
キャン1と同じ90°パルス1と1806パルス4を印
加したスキャン1の図である。(ハ)図は90’パルス
1と180’パルス5を印加したスキャン2の図で、1
8o6パルス5は90″パルスとの時間間隔を(TE/
2)’+εとしたパルスで、この場合も脂肪の磁化ベク
トルの位相は水と逆位相になる。
(A) Figure shows the same 90° pulse 1 and 180° pulse 2 as in scan 0 in Figure 4 applied, (B) Figure shows the same 90° pulse 1 and 1806 pulse 4 as in scan 1 in Figure 4 applied. 1 is a diagram of scan 1. (c) The figure is a diagram of scan 2 in which 90' pulse 1 and 180' pulse 5 were applied.
8o6 pulse 5 has a time interval of (TE/
2) With a pulse of '+ε, the phase of the magnetization vector of fat is also in the opposite phase to that of water.

今、スキャン0,1.2における画像データをSo 、
Sl、S2とし、水の振幅をW、脂肪の振幅をF9位相
オフセットをα、静磁場不均一によるエラーの位相をθ
とすると、 So = (W十F>  −eXp  (i α)  
   ・= (3)81 =  (W−F)−exp 
 (i  θ)  −exp  (i  a>・・・ 
(4) 82  =  (W−F)  −exp  (−i  
θ)・cxp(i  α)            ・
・・(5)となる。静磁場不均一による位相エラー〇を
求める。
Now, the image data in scans 0 and 1.2 are So,
Let Sl and S2 be the amplitude of water, F9 the amplitude of fat, α the phase offset, and θ the phase of the error due to static magnetic field inhomogeneity.
Then, So = (W1F> −eXp (i α)
・= (3)81 = (WF)-exp
(i θ) −exp (i a>...
(4) 82 = (WF) -exp (-i
θ)・cxp(i α)・
...(5). Find the phase error 〇 due to static magnetic field inhomogeneity.

(3)式を(4)式で除して 82 /81 =eXl)  (−i θ)/exp(
i θ)=eXp(−i2θ) 不均一補正エラーを消去し□た磁化ベクトルを83とす
ると 83 =St XeXD (土×−12θ)=’SIX
   2   ’t=C丁r3T= (W−F)exp
  (i α)     −(6)(3)式と(6)式
から (1/ 2 >−(So +83 > +t−W*”exp  (i (Z) =Wr’+i 
 ’w’l   ++ (7)(1/2)(So−83
> =F−eXI)  (i α)=Fr +i  −F+
   −(8)(7)式から   W−r 十 看 (8)式から   r=  Fv−+F−[’−このよ
うにして改良形ディクソン法は静磁場位相エラーと位相
オフセラj〜を消去することができる。
Dividing equation (3) by equation (4) gives 82/81 = eXl) (-i θ)/exp(
i θ) = eXp (-i2θ) If the magnetization vector after eliminating the non-uniformity correction error is 83, then 83 = St XeXD (Sat x -12θ) = 'SIX
2 't=Cdr3T= (W-F)exp
(i α) −(6) From equations (3) and (6), (1/2 > − (So +83 > +t−W*”exp (i (Z) = Wr'+i
'w'l ++ (7) (1/2) (So-83
>=F−eXI) (i α)=Fr +i −F+
-(8) From equation (7), W-r 10 From equation (8), r= Fv-+F-['-In this way, the improved Dixon method eliminates the static magnetic field phase error and the phase offset j~ Can be done.

(発明が解決しにうとする課題) ところで、改良形のディクソン法では、スキトンO,ス
キ17ン1.スキ11ン2の3スキヤンを行う必要があ
って、ただでさえスキャン時間の長いNMR−CTにお
いて318の時間を要J−ることは大ぎな問題である。
(Problem to be solved by the invention) By the way, in the improved Dixon method, Skiton O, Ski 17 and 1. It is a serious problem that it is necessary to perform three scans of 11 scans and 2 scans, which requires 318 hours in NMR-CT, which already takes a long scan time.

本発明は上記の問題点に鑑みてなされたもので、その目
的は、水と脂肪を分離し、静磁場不均一に起因する位相
エラーを消去するディクソン法の改良形において、スキ
ャン時間を短くすることのできる化学シフトイメージ作
成方法を実現することにある。
The present invention has been made in view of the above problems, and its purpose is to shorten the scan time in an improved version of the Dixon method that separates water and fat and eliminates phase errors caused by static magnetic field inhomogeneity. The objective is to realize a method for creating chemical shift images that can be used to create chemical shift images.

(課題を解決ザるための手段) 前記の課題を解決する本発明は、核磁気共鳴断層撮影装
置の静磁場不均一にJ:る位相−Lラーを補正しつつ水
と脂肪の化学シフトを分離して表示する改良形ディクソ
ン法を用いる核磁気共鳴断1iWI影装置による化学シ
フトイメージ作成方法において、正常スキャン時の反転
パルス印加時点の前と後にそれぞれずら「て行う反転パ
ルスによるスキャンのいずれか又は双方のビュー数を減
少させることを特徴とするものである。
(Means for Solving the Problems) The present invention solves the above-mentioned problems by correcting the phase -L error caused by the non-uniform static magnetic field of a nuclear magnetic resonance tomography apparatus, while correcting the chemical shift of water and fat. In a chemical shift image creation method using a nuclear magnetic resonance imaging 1iWI imager using an improved Dixon method that separates and displays, one of the scans using inversion pulses performed at different times before and after the application time of the inversion pulse during normal scanning. Or, it is characterized by reducing the number of views for both.

(作用) 90°パルス後TE/2時に180°パルスを印加する
正常スキャンを指定ビューで行い、次に180°パルス
の印加時期を前記の正規スキャンの180°パルスの前
後にずらせて印加するスキャンのいずれか又は双方を少
ないビュー数で行い、静磁場不均一による位相エラーを
補正した水と脂肪の化学シフト画像を短い時間で演粋し
て作成する。
(Operation) A normal scan in which a 180° pulse is applied at TE/2 after the 90° pulse is performed in a specified view, and then a scan in which the application timing of the 180° pulse is shifted before or after the 180° pulse of the normal scan. Either or both are performed with a small number of views, and chemical shift images of water and fat corrected for phase errors due to static magnetic field inhomogeneity are extracted and created in a short time.

(実施例) 以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

本発明のNMR−CTのハードウェアは通常のものと変
わりはない。第1図は本発明の方法に用いるRFパルス
のシーケンスの図で、(イ)は第3図と同様の改良形デ
ィクソン法のパルスシーグンスの図で、第3図と同一の
符号を用いである。
The hardware of the NMR-CT of the present invention is the same as usual. Figure 1 is a diagram of the RF pulse sequence used in the method of the present invention, and (a) is a diagram of the pulse sequence of the modified Dixon method similar to Figure 3, and the same symbols as in Figure 3 are used. be.

この改良形ディクソン法においては、既に説明したよう
にスキャン1とスキャン2は静磁場不均一エラー計算及
び補正のために用いられ、スキ1?ン0とスキャン1は
水と脂肪のそれぞれの成分を計算するために用いられて
いる。ここで、水−脂肪(スキャン1)のビュー数を水
+脂肪(スキャン0)のビュー数に対して70%〜80
%まで小さくしても画質の劣化は極めて少ないことが実
験的に確かめられている。スキレン1のピコ−数を減ら
したことにより水と脂肪の高空間周波数成分の分離度は
劣化するが、画像の持つ情報量の大部分は比較的低い空
間周波数に分布することと、スキャンOのスキャンデー
タから高周波成分が得られることによってスキャン1の
ビュー数を減らすことかできる。又、静磁場の不均一は
変化が緩やかであるため、静磁場不均一による位相エラ
ーの補正だけに用いるスキャン20どコー数は更に減少
させることができ、25%程度まで減少させても不具合
は生じない。第1図(ロ)は各スキャンの条件を示した
図で、スキャン0.1.2のワープ勾配のビュー数をそ
れぞれ256,192.64としたスキャン条件を示し
ている。リードのサンプリングは何れの場合も256と
しである。この場合のSE信号3のデータはそれぞれS
o 、 St 。
In this improved Dixon method, as already explained, scan 1 and scan 2 are used for static magnetic field inhomogeneity error calculation and correction, and the gap 1? Scan 0 and Scan 1 are used to calculate the respective water and fat components. Here, the number of views for water-fat (scan 1) is 70% to 80% of the number of views for water + fat (scan 0).
It has been experimentally confirmed that there is very little deterioration in image quality even when the value is reduced to %. By reducing the pico number of Skillen 1, the degree of separation of high spatial frequency components of water and fat deteriorates, but most of the information contained in the image is distributed in relatively low spatial frequencies, and the scan O By obtaining high frequency components from scan data, the number of views for scan 1 can be reduced. In addition, since the static magnetic field non-uniformity changes slowly, the number of scan lines used only for correcting phase errors due to static magnetic field non-uniformity can be further reduced, and even if it is reduced to about 25%, there will be no problems. Does not occur. FIG. 1(B) is a diagram showing the conditions of each scan, and shows the scan conditions in which the number of views of the warp gradient of scan 0.1.2 is 256 and 192.64, respectively. The lead sampling is 256 in both cases. In this case, the data of SE signal 3 is S
o, St.

S2である。It is S2.

第2図に本発明の方法実施のためのフローチャートを示
す。スキャンOの256ビユーのデータをフーリエ変a
する。スキャン1.スキャン2のデータはそれぞれフー
リエ変換後、ビュー数がスキャンOに比べて少ないので
、同一マトリクスの周波数平面を作るため周囲データ面
をOで埋めるゼロフィルをして画像再構成演棹を行う(
ステップ1)。スキャン2のデータS2をスキャン1の
データS1で割って、位相エラーeXp(−+ 2θ)
を出力する(ステップ2)。スキャン1のデータ$1に
位相エラーの平方根を乗じ、位相エラーを消去したデー
タS3を得る(ステップ3)。スキャン0のデータSo
とステップ3で得たデータS3の和と差の1/2から水
と脂肪の分離されたデータを得る(ステップ4)。この
データには位相オフセットエラーが含まれている。次に
水と脂肪の複素データの絶対値を取って、位相オフセッ
トエラーの含まれていないデータを得る(ステップ5)
。以上のフローチャートにおける計算は従来の改良形デ
ィクソン法において説明したので、ここでの説明は省略
する。
FIG. 2 shows a flowchart for implementing the method of the invention. The data of 256 views of scan O is subjected to Fourier transformation a
do. Scan 1. After the data of scan 2 has been Fourier transformed, the number of views is smaller than that of scan O, so in order to create a frequency plane of the same matrix, the surrounding data plane is zero-filled with O and image reconstruction is performed (
Step 1). Divide scan 2 data S2 by scan 1 data S1 to obtain phase error eXp(-+2θ)
(Step 2). The data $1 of scan 1 is multiplied by the square root of the phase error to obtain data S3 from which the phase error has been eliminated (step 3). Scan 0 data So
Separated data of water and fat is obtained from the sum and the difference of 1/2 of the data S3 obtained in step 3 (step 4). This data includes a phase offset error. Next, take the absolute values of the complex data of water and fat to obtain data that does not include phase offset errors (Step 5)
. The calculations in the above flowchart have been explained in the conventional improved Dixon method, so the explanation here will be omitted.

以上説明したように5本実施例の方法によれば、改良形
ディクソン法を用いて従来より短い時間で静磁場不均一
による位相エラーを補正して水と脂肪の分離をすること
ができる。
As explained above, according to the method of the fifth embodiment, water and fat can be separated by correcting the phase error caused by static magnetic field inhomogeneity in a shorter time than the conventional method using the improved Dixon method.

尚、本発明は上記の実施例に限定されるものではない。Note that the present invention is not limited to the above embodiments.

■スキャンOのビュー数は256に限るものではなくユ
ーザ指定のビュー数で良い。又、同様にスキャン1.ス
キャン2のビュー数もそれに応じて増減することができ
る。
(2) The number of views for scan O is not limited to 256, and may be the number of views specified by the user. Similarly, scan 1. The number of views for scan 2 can also be increased or decreased accordingly.

■この発明の方法はディクソン法と原理を同一にするす
べての水、脂肪分離画像の手法に適用することができる
■The method of this invention can be applied to all water and fat separation imaging techniques that have the same principle as the Dixon method.

■この実施例ではリード方向のサンプル数は減らさない
方法であったが、必要に応じて減らしてもよい。
(2) In this embodiment, the number of samples in the read direction was not reduced, but it may be reduced if necessary.

(発明の効果) 水−脂肪(スキャン1)のビュー数を水子脂肪(スキャ
ンO)のビュー数に対して70%〜80%まで小さくし
ても、既述の理由により画質の劣化は極めて少ないので
、スキャン1のビュー数を減らすことかできる。更に、
静磁場不均一による位相エラーは緩やかに変化するため
スキャン2を64〜32ビユーまで減らすことができる
(Effect of the invention) Even if the number of views for water-fat (scan 1) is reduced to 70% to 80% of the number of views for water-fat (scan O), the image quality deteriorates extremely for the reasons mentioned above. Since the number of views is small, the number of views for scan 1 can be reduced. Furthermore,
Since the phase error due to static magnetic field inhomogeneity changes slowly, scan 2 can be reduced to 64 to 32 views.

このことによってスキャン時間を短縮した改良形ディク
ソン法を用いることが可能になり、実用上の効果は大き
い。
This makes it possible to use the improved Dixon method with a shortened scan time, which has a great practical effect.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の方法の一実施例のRFパルスのシーケ
ンスの図、第2図は本発明の方法実施のフローチャート
、第3図は改良形ディクソン法のRFパルスのパルスシ
ーケンスの図、第4図はディクソン法のパルスシーケン
スの図、第5図はディクソン法による水と脂肪の位相の
説明図、第6図はNMR−CTのパルス法の原理説明図
、第7図はN M R−CTのパルスシーケンスを示ず
図である。 1・・・90″パルス   2・・・1806パルス3
・・・S、E信号 4・・・十εの180’パルス 5・・・−εの180°パルス 特許出願人 横河メディカルシステム株式会社16一 角) 1図 角化2 図 第3図 第4図 7e=TE/2     − (ロ)スキャン1 第5図 (イ) (ロ) スキャン1
1 is a diagram of the sequence of RF pulses of an embodiment of the method of the present invention; FIG. 2 is a flowchart for implementing the method of the present invention; FIG. 3 is a diagram of the pulse sequence of RF pulses of the modified Dixon method; Figure 4 is a diagram of the pulse sequence of the Dixon method, Figure 5 is an illustration of the phases of water and fat according to the Dixon method, Figure 6 is an illustration of the principle of the NMR-CT pulse method, and Figure 7 is an illustration of the NMR-CT pulse sequence. It is a figure which does not show the pulse sequence of CT. 1...90″ pulse 2...1806 pulse 3
... S, E signal 4 ... 180' pulse of 10 epsilon 5 ... 180° pulse of - epsilon Patent applicant Yokogawa Medical Systems Co., Ltd. 16) 1 Figure 3 Figure 4 Figure 7e=TE/2 - (B) Scan 1 Figure 5 (A) (B) Scan 1

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 核磁気共鳴断層撮影装置の静磁場不均一による位相エラ
ーを補正しつつ水と脂肪の化学シフトを分離して表示す
る改良形ディクソン法を用いる核磁気共鳴断層撮影装置
による化学シフトイメージ作成方法において、正常スキ
ャン時の反転パルス印加時点の前と後にそれぞれずらせ
て行う反転パルスによるスキャンのいずれか又は双方の
ビュー数を減少させることを特徴とする核磁気共鳴断層
撮影装置による化学シフトイメージ作成方法。
In a method for creating a chemical shift image using a nuclear magnetic resonance tomography device using an improved Dixon method that separates and displays chemical shifts of water and fat while correcting phase errors due to static magnetic field inhomogeneity of the nuclear magnetic resonance tomography device, 1. A method for creating a chemical shift image using a nuclear magnetic resonance tomography apparatus, characterized in that the number of views of one or both of the scans using the inversion pulses are decreased before and after the application of the inversion pulses during a normal scan, respectively.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6234549A (en) * 1985-08-07 1987-02-14 株式会社東芝 Magnetic resonance imaging method
JPS6272346A (en) * 1985-07-15 1987-04-02 シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト Formation of chemical shift image corrected in field non-uniformity information

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6272346A (en) * 1985-07-15 1987-04-02 シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト Formation of chemical shift image corrected in field non-uniformity information
JPS6234549A (en) * 1985-08-07 1987-02-14 株式会社東芝 Magnetic resonance imaging method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03231632A (en) * 1990-02-06 1991-10-15 Toshiba Corp Magnetic resonance imaging method

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