JPH02264881A - Mrスペクトロスコピー装置 - Google Patents

Mrスペクトロスコピー装置

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JPH02264881A
JPH02264881A JP1085385A JP8538589A JPH02264881A JP H02264881 A JPH02264881 A JP H02264881A JP 1085385 A JP1085385 A JP 1085385A JP 8538589 A JP8538589 A JP 8538589A JP H02264881 A JPH02264881 A JP H02264881A
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JP
Japan
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magnetic field
magnetic resonance
intensity
power
frequency
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Pending
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JP1085385A
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English (en)
Inventor
Satoshi Sugiura
聡 杉浦
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/44Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance using nuclear magnetic resonance [NMR]
    • G01R33/48NMR imaging systems
    • G01R33/58Calibration of imaging systems, e.g. using test probes, Phantoms; Calibration objects or fiducial markers such as active or passive RF coils surrounding an MR active material
    • G01R33/583Calibration of signal excitation or detection systems, e.g. for optimal RF excitation power or frequency
    • GPHYSICS
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    • G01R33/44Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance using nuclear magnetic resonance [NMR]
    • G01R33/48NMR imaging systems
    • G01R33/54Signal processing systems, e.g. using pulse sequences ; Generation or control of pulse sequences; Operator console
    • G01R33/56Image enhancement or correction, e.g. subtraction or averaging techniques, e.g. improvement of signal-to-noise ratio and resolution

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は、磁気共鳴現象を用いて被検体内の複数の化学
物質からスペクトルデータを得る磁気スペクトロスコピ
ー装置(以下、MRスペクトロスコピー装置と称する)
に関する。
(従来の技術) 被検体内における複数の化学物質について磁気共鳴現象
を用いたスペクトルデータを収集し又化学物質を強調し
た磁気共鳴像を得るため、被検体は−様な静磁場中に載
置される。この静磁場中には、定常的又はパルス的な傾
斜磁場が重畳される。この他に、前記静磁場に直角な方
向に−様な高周波磁場パルスを照射する必要がある。こ
こで、前記高周波磁場パルスとは、化学物質に磁気共鳴
を起こさせてスピン系磁気モーメントを静磁場に平行な
方向から所定の角度(以下、フリップ角度と称する)に
倒すパルスである。そして、前記傾斜磁場と高周波磁場
パルスとの組み合わせにより特定部位の”H,31P、
 19F、”Na、 13C等の化学物質のスペクトル
データを収集し又化学物質を強調した磁気共鳴像を得て
いる。
そして、S/N比が高い磁気共鳴像を得るには磁場共鳴
信号の強度が高いデータを収集することが必要である。
磁気共鳴信号の強度(以下、信号強度と称する)をSと
すると、Sは次の式で与えられることが知られている。
θ;フリップ角度 TR,パルス間隔(繰り返し時間) T1;スピンの緩和時間の時定数 この関係を第6図に示す。
各フリップ角度θ毎に、パルス間隔TRをスピンの緩和
時間の時定数T1で割った値TR/Tlによって、信号
強度Sが最大となる値TR/Tlが存在することを示し
ている。
次に、第6図を用いてデータの収集方法について説明す
る。
対象の化学物質を決めるとT1が決まる。そして、パル
スシーケンス等の条件によってTRを決めるとTR/T
lが決まる。一方、フリップ角度θは、RFパワーの設
定だけでは決まらず、被検体の属性(大きさ、形状)、
測定器の特性等の他の要因の影響をRFパワーが受けて
、そのスピンが発生する場所での発生磁場強度により決
まるため、このフリップ角度θを設定することは困難で
ある。このため、RFパワーの設定は勘に頼っていたの
で信号強度が最大となるRFパワーを設定することは困
難であった。
(発明が解決しようとする課題) 従来の装置は以上の様に構成されているので、各化学物
質毎に最適なRFパワーを設定していなかったので、磁
気共鳴像のS/N比が悪かった。
そこで、本発明の目的は、各化学物質毎に最適なRFパ
ワーの設定ができ、S/N比を向上させた磁気共鳴像を
得ることができるMRスペクトロスコピー装置を提供す
ることにある。
[発明の構成] (課題を解決するための手段) 本発明は、静磁場中に載置された被検体に高周波磁場パ
ルスを照射し、この被検体内の複数の化学物質から得ら
れる磁気共鳴信号に基づくスペクトルデータ又は磁気共
鳴像を得るMRスペクトロスコピー装置において、化学
物質を特定する化学物質特定手段と、高周波磁場パルス
の照射強度を変更する照射強度変更手段と、高周波磁場
パルスの照射強度を変更させて得られた複数のスペクト
ルデータに基づいて前記化学物質特定手段により特定さ
れた化学物質の磁気共鳴信号の強度が最大となる高周波
磁場パルスの照射強度を算出する制御手段とを備えたこ
とを特徴としている。
(作 用) 静磁場中に被検体を載置して、高周波磁場パルスを照射
して得られる磁気共鳴信号に基づいた第1回目のスペク
トルデータを得る。次に、この得られたスペクトルデー
タに基づいて化学物質特定手段により化学物質を特定す
る。その次に、制御手段は、照射強度変更手段により高
周波磁場パルスの照射強度を変更させ、この変更後の照
射強度に基づいて複数のスペクトルデータを得る。そし
て、これらの複数のスペクトルデータより化学物質特定
手段により特定された化学物質の磁気共鳴信号の強度が
最大となる高周波磁場パルスの照射強度を算出する。こ
の算出された照射強度を有する高周波磁場パルスで再び
照射して、この条件により再度撮影することにより化学
物質特定手段により特定された化学物質についてのS/
N比が高い磁気共鳴像を得ることができる。
(実施例) 本発明の一実施例について図面を参照して説明する。
第1図は本発明の一実施例のMRスペクトロスコピー装
置の概略全体構成図である。
1は静磁場中に載置された被検体、2はRFコイル2a
と送信器2bとを有する照射手段である高周波磁場パル
ス照射手段、4は被検体1からの磁気共鳴信号Bを受信
する受信器、5は前記RFコイル2aから照射する高周
波磁場パルスAの照射強度を変更する照射強度変更手段
であるRFパワー変更手段、60はシステムコントロー
ラ、7は表示手段、8は化学物質を特定するキーボード
マウス、トラックボール等の化学物質特定手段である。
システムコントローラ60は、RFパワーの設定値を記
憶するRFパワー記憶手段6aと、信号強度を読み取る
読み取り手段6cと、この読み取り手段6cにより読み
取られた信号強度を記憶する信号強度記憶手段6bと、
信号強度同士の比較を行う比較手段6dと、磁気共鳴信
号Bに基づいて演算処理する演算手段6eと、これらの
手段6a乃至6eを制御する中央制御手段6とから構成
されている。
この一実施例装置の作用について第2図のフローチャー
ト及び第3図乃至第6図を参照して説明する。
まず、被検体1を静磁場中に載置し、この被検体1に任
意のRFパワーの設定値に基づいた高周波磁場パルスA
を照射する。そして、被検体1内の各化学物質からの磁
気共鳴信号Bを受信器4が収集し、この収集した信号B
に基づいて中央制御手段6は、演算手段6eにフーリエ
変換させ、CRTモニタ等の表示手段7に第3図(a)
に示す様にスペクトルデータ8aを表示させる(STI
)。
第3図は横軸が周波数で、縦軸が信号強度を示している
次に、化学物質特定手段8の図示しない選択スイッチに
より第3図(b)に示すようにROr(関心領域)8b
を左右方向に動かして、スペクトルデータ8aのピーク
8cの内の一つを指定する。このピーク8Cは各化学物
質の磁気共鳴線を示しており、このROI8bでピーク
8cを指定することにより周波数f1が特定され、化学
物質が特定されたことになる(Sr1)。
更に、化学物質特定手段8の図示しない変更スイッチに
より照射強度変更手段5を動かしてRFコイル2aから
のRFパワーの設定値を最低(例えば、第4図に示すよ
うにRFパワー=2)とすると、中央制御手段6は、こ
のときのRFパワーの設定値(RFパワー=2)をRF
パワー記憶手段6aに記憶させる(Sr1)。
このステップ3で設定したRFパワーによりステップ1
と同様の手順により第4図に示すようにスペクトルデー
タ81aを得る。ここで、ステップ2で特定した化学物
質固有の周波数f1に対応するスペクトルデータ81a
のピークの値s1を制御手段6内の信号強度記憶手段6
bにRFパワーの設定値(RFパワー=2)に対応させ
て記憶させる(Sr1)。
中央制御手段6は、照射強度変更手段5を制御して所定
の増加分、例えば第4図に示すようにRFパワー=2だ
けRFパワーの設定値を増加させてRFパワー=4とさ
せる(Sr1)。そして、ステップ1と同様に第4図に
示すスペクトルデータ82aを表示手段7に表示させる
。次に、ステップ4と同様にスペクトルデータ82aの
周波数f1に対応するピークの値S2を読取り手段6c
により読取らせ、この値S2と前回得られたピークの値
S1とを比較手段6dにより比較させて(Sr1) 、
大きい方の値を信号強度記憶手段6bに記憶させる(S
r1)。
中央制御手段6は、設定されたRFパワーが上限かどう
か判断させ(Sr1) 、Noならばこの動作を設定さ
れたRFパワーの上限値、例えば、第4図に示すように
RFパワー=10まで行わせる。
そして、信号強度記憶手段6b内には、例えば、第5図
に示すように、ピークの最大値であるRFパワー=6で
信号強度S3が、記憶される。次に、中央制御手段6は
、照射強度変更手段5を信号強度記憶手段6bに記憶さ
れたピークの最大値S3に対応して記憶されたRFパワ
ーの設定値6と同じ設定値となるよう制御する(Sr1
)。
ステップ2で特定した化学物質についての磁気共鳴像を
得る本スキャンをする(Sr1)。
そして、ステップ2で特定した化学物質について、S/
N比が高い鮮明な磁気共鳴像を表示手段7に表示させる
ことができる(STIO)。
また、ステップ2で特定した化学物質以外の化学物質に
ついても以上のような手順により化学物質に対応した最
適のRFパワーを設定することができるので、特定した
化学物質毎にS/N比が高い鮮明な磁気共鳴像を得るこ
とができる。
更に、発生磁場強度すなわちフリップ角θは常に一定の
データが得られるので、複数のスペクトルデータ間の比
較ができる。
以上、一実施例について説明したが、本発明はこれに限
定されるものでなく、その要旨を変更しない範囲で種々
に変形実施が可能である。
例えば、スペクトルデータを横軸を周波数としたが横軸
を磁場強度で表してもよく、このときこの磁場強度を指
定することによって化学物質を特定してもよい。
また、信号強度の最大値の求め方は、他の方法を用いて
もよく、読取り手段により読み取られた値から選択した
ものとしたが、最小自乗法等の計算手法により求めても
よい。
[発明の効果] 本発明は、各化学物質毎に最適なRFパワー強度を選定
できるので、S/N比を向上させた磁気共鳴像を得るこ
とができるMRスペクトロスコピー装置を提供すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例のMRスペクトロスコピー装
置の概略構成図、第2図乃至第5図は一実施例装置の作
用を説明するための図で、第2図はフローチャート、第
3図(a)、第3図(b)及び第4図は表示手段に表示
されたスペクトルデータを示す図、第5図は信号強度と
RFパワーの設定値との関係を示す図、第6図は信号強
度を求める式の関係を表した図である。 1・・・被検体、 2・・・高周波磁場パルス照射手段(照射手段)、5・
・・RFパワー変更手段(照射強度変更手段)、6・・
・中央制御手段(制御手段)、 6a・・・RFパワー記憶手段(制御手段)、6b・・
・信号強度記憶手段(制御手段)、6C・・・読取り手
段(制御手段)、 6d・・・比較手段(制御手段)、 6e・・・演算手段(制御手段)、 60・・・システムコントローラ(制御手段)、8・・
・化学物質特定手段、 8a、 81a、 82a、 113a、 84a、 
85a・・・スペクトルデータ。 ”\   、J 、□−一。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 静磁場中に載置された被検体に照射手段から高周波磁場
    パルスを照射し、この被検体内の複数の化学物質から得
    られる磁気共鳴信号に基づくスペクトルデータ又は磁気
    共鳴像を得るMRスペクトロスコピー装置において、化
    学物質を特定する化学物質特定手段と、高周波磁場パル
    スの照射強度を変更する照射強度変更手段と、高周波磁
    場パルスの照射強度を変更させて得られた複数のスペク
    トルデータに基づいて前記化学物質特定手段により特定
    された化学物質の磁気共鳴信号の強度が最大となる高周
    波磁場パルスの照射強度を算出する制御手段とを備えた
    ことを特徴とするMRスペクトロスコピー装置。
JP1085385A 1989-04-04 1989-04-04 Mrスペクトロスコピー装置 Pending JPH02264881A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1085385A JPH02264881A (ja) 1989-04-04 1989-04-04 Mrスペクトロスコピー装置
EP19900106176 EP0391279A3 (en) 1989-04-04 1990-03-30 Method and apparatus for nuclear magnetic resonance spectroscopy with optimal rf power setting

Applications Claiming Priority (1)

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JP1085385A JPH02264881A (ja) 1989-04-04 1989-04-04 Mrスペクトロスコピー装置

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JPH02264881A true JPH02264881A (ja) 1990-10-29

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ID=13857274

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JP1085385A Pending JPH02264881A (ja) 1989-04-04 1989-04-04 Mrスペクトロスコピー装置

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EP0391279A3 (en) 1991-03-06
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