JPH0236846A - 磁気共鳴イメージング装置 - Google Patents

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（ＭＲ：ｍａｇｎｅｔｉｃ　ｒｅｓ
ｏｎａｎｃｅ）現象を利用して被検体（生体）の断層像
等の形態情報やスペクトロスコピイ等の機能情報を得る
磁気共鳴イメージング装置に関し、特に、脳表面構造の
抽出を行えるようにした磁気共鳴イメージング装置に関
する。

（従来の技術） 磁気共鳴現象は、静磁場中に置かれた零でないスピン及
び磁気モーメン１〜を持つ原子核が特定の周波数の電磁
波のみを共鳴的に吸収、放出する現象であり、この原子
核は下記式に示す角周波数ω０　（ωｏ＝２πν０　；
シ０−ラーモア周波数）で共鳴する。

ω０−γＨ。

ここで、γは原子核の種類に固有の磁気回転比であり、
Ｈｏは静磁場強度でおる。

以上の原理を利用して生体診断を行う装置は、上述の共
鳴吸収の後に誘起される上記と同じ周波数の電磁波を信
号処理して、原子核密度、縦緩和時間Ｔ１　、横緩和時
間Ｔ２　、流れ、化学シフト等の情報が反映された診断
情報例えば被検体の断層像等を無侵襲で得るようにして
いる。

そして、磁気共鳴による診断情報の収集は、静磁場中に
配置された被検体の全部位を励起し、かつ、信号収集す
ることができるものであるが、装置構成上の制約やイメ
ージング像の臨床上の要請から、実際の装置としては特
定部位に対する励起とその信号収集を行うようにしてい
る。

ここで、従来の磁気共鳴イメージング装置について第４
図を参照して説明する。

同図に示す磁気共鳴イメージング装置は、被検体Ｐを内
部に収容することができるようになっているマグネット
アッセンブリとして、常電導又は超電導方式による静磁
場コイル１と、磁気共鳴信号の誘起部位の位置情報付与
のための傾斜磁場を発生するための傾斜磁場発生コイル
２と、回転高周波磁場を送信すると共に誘起された磁気
共鳴信号（ＭＲ倍信号を検出するための送受信系である
表面コイル３とを有している。ここで、表面コイル３は
その穴部を被検体Ｐの頭部Ｐ　Ｈの側面部に臨み且つ近
接して配置されている。

また、静磁場コイル１が超電導方式であれば冷媒の供給
制御系を含むものであって主として静磁場電源の通電制
御を行う静磁場制御系４、Ｘ軸。

Ｙ軸、Ｚ軸傾斜磁場電源５．６，７、送信器８、受信器
９、後）ボするパルスシーケンスを実施するシーケンス
１０、これらを制御するとともに表面コイル３に近接す
る部位内の水分からの磁気共鳴信号を検出し、かつ、脂
肪分からの磁気共鳴信号を抑制しかつその表示を行わせ
る］ンピュータシステム１１、デイスプレィ１２等を備
えている。

このような構成を備えた従来の磁気共鳴イメーング装置
の作用について、第２図、第３図（ａ）、（ｂ）を参照
して説明する。

まず、第２図に示ずように表面コイル３の穴部を被検体
Ｐの頭部ＰＨの頂部に臨ませて近接配置し、この状態で
第３図に示すスピンエコー法（ＳＥ法）によるシーケン
スを実行する。すなわち、第３図（ａ）に示すように９
０度パルスと共に図示しないスライス部位決定傾斜磁場
（この場合はＸ軸）を印加する。この場合、第２図に示
すように頭部ＰＨの約半分か励起スライス部位になるよ
うに傾斜磁場の条件を設定する。そして、１８０度パル
ス及び図示しないエンコード用及び読み出し用傾斜磁場
（この場合はＹ、Ｚ軸〉を印加し、通常よりも時間を長
く例えば２５０ｍ５ｅｃ　（通常は１００ｍ５ｅＣ以下
である）に設定したエコー時間ｌｅにより、第３図（ｂ
）に示づ−ようにエコー信号を収集する。そして、通常
よりも時間を長く例えば２０００ｍ５ｅｃ　（通常はｉ
ｏｏｏｍｓｅｃ以下である。）に設定したエコーパルス
繰り返し時間’ｌ’−ｒにて上記のパルス系列を繰り返
し実行する。

以上のシーケンスを実行することにより、第２図に示す
頭部ＰＨの略半分が励起スライス部位として定まり、か
つ通常よりも時間を長く例えば２０００ｍ５ｅｃに設定
したエコーパルス繰り返し時間１’−ｒにより、水分は
そのＴｒの間で充分に回復するので、得られる信号強度
は大きい。また、通常よりも時間を長く例えば２５０ｍ
５ｅＣに設定した工］−時間１’−ｅにより、脂肪分か
らの信号は抑制されたちのとなる。

以上述べたシーケンスにより、デイスプレィ１２上には
、胴溝が他のものと重複なく抽出され、脳表面と病変部
との位置関係が明らかな診断情報を得ることができる。

このような方法は脳表面構造抽出撮影方法（Ｓｕｒｆａ
ｃｅ　Ａｎａｔｏｍｙ　５ｃａｎ、５ＡＳ）として知ら
れており、被検体の立体的な対象部位の診断情報を得る
のに有効である。

〈発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記脳表面構造抽出撮影方法により得ら
れる画像では胴溝に存在する脳を髄液（Ｃｅｒｅｂｒｏ
ｓｐｉｎａｌ　Ｆｌｕｉｄ；　Ｃ３Ｆ）が白く表示され
、該脳表面を実際に外部より観察する状態とは異なるコ
ントラストとなっている。

従って、治療を施す際、デイスプレィ１２に表示された
ものと実際の脳とは異なる印象を施術者に与え、このた
めに治療時間に長時間を要するとともに、正確な手術を
行い得ない場合も考えられる。

そこで本発明は、実際の脳表面状態とデイスプレィ等に
表示される脳表面状態との差か少ない磁気共鳴イメージ
ング装置の提供を特徴とする特許 ［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 上記目的を達成するための本発明の構成は、前述した磁
気共鳴イメージング装置において、前記表面コイルに近
接する部位内の水分からの磁気共鳴信号を検出し、かつ
、脂肪分からの磁気共鳴信号を抑制する制御手段と、得
られた磁気共鳴信号に基づき断層像を再構成する画像再
構成手段と、この画像再構成手段から出力される各画素
値の符号を反転する符号反転手段とを有するものとして
いる。

（作　用） 上記構成を備えた本発明の作用は、画像再構成手段から
出力される各画素値の符号を反転することで、実際の脳
表面状態とデイスプレィ等に表示される脳表面状態との
差が少ない画像を得ることができる。

（実施例） 以下、本発明について図面を参照して説明する。第１図
は一実施例としての磁気共鳴イメージング装置の構成を
示すブロック図である。尚、本実施例に示す磁気共鳴イ
メージング装置と前記第４図に示す磁気共鳴イメージン
グ装置とは、はぼ同様の構成からなるため、第４図にお
いて説明したものと同等のものについては同一の符号を
付して説明を省略し、ここではその主な相違点を説明す
る。

第１図に示す磁気共鳴イメージング装置と前記第４図に
示す磁気共鳴メージング装置との主な相違点は、コンピ
ュータシステム１１の後段に配置された符号反転手段１
３にある。また、本実施例ではコンピュータシステム１
１に上記符号反転手段を選択可能なキーボード１４が接
続されている。

本実施例においてコンピュータシステム１１は、本装置
各部の制御を行うとともに、表面コイル３に近接する部
位内の水分からの磁気共鳴信号を検出し、かつ、脂肪分
からの磁気共鳴信号を抑制する制御手段としての機能及
び検出信号に基づき画像再構成処理を行う画像再構成手
段として機能を備えてあり、符号反転手段１３は、この
画像再構成手段としてのコンピュータシステム１１から
送出される画像の各画素値の符号を反転させ、この符号
の反転された画像を後段に接続されるデイスプレィ１２
上に表示させるようにしている。

以上の構成を備えた磁気共鳴イメージング装置の作用、
効果について説明する。

第２図に示すように、表面コイル３はその穴部を被検体
Ｐの頭部ＰＨの頂部に臨み且つ近接して配置されており
、この状態で第３図に示すスピンエコー法（ＳＥ法）に
よるシーケンスを実行する。

すなわち、第３図（ａ）に示すように９０°パル又と共
に図示しないスライス部位決定用傾斜磁場（この場合は
Ｘ軸）を印加する。この場合、第２図に示すように、頭
部ＰＨの約半分が励起スライス部位になるように傾斜磁
場の条件を設定する。

そして、１８０°パルス及び図示しないエンコード用及
びリード用傾斜磁場くこの場合はＹ、Ｚ軸）を印加し、
通常よりも時間を長く例えば２５０ｍ５ｅｃ（通常は１
ｏｏｍｓｅｃ以下である。）に設定したエコー時間Ｔｅ
により、第３図（ｂ）に示すようにエコー信号を収集す
る。そして、通常よりも時間を長く例えば２０００ｍ５
ｅｃ　（通常１０００１００Ｏ以下である）に設定した
エコーパルス繰返し時間１−ｒにて上記のパルス系列を
繰返し実行する。

以上のシーケンスを実行することにより、第２図に示す
頭部ＰＨの約半分が励起スライス部位として定まり、且
つ通常よりも時間を長く例えば２０００ｍ５ｅｃに設定
したエコーパルス繰返し時間下ｒにより、水分はそのＴ
ｒの間で十分に回復するので、得られる信号強度は大き
い。また、通常よりも時間を長く例えば２５０ｍ５ｅＣ
に設定したエコー時間Ｔｅより、脂肪分からの信号は抑
制されたものとなる。

以上によれば、前述と同様に胴溝の水分からは信号が得
られるが、設置真下方向に高感度特性を有する表面コイ
ル３を用いていることで、脳室や基底核等の深い部分の
信号は抑制され、且つ通常よりも時間を長く設定したエ
コー時間Ｔｅにより、板間層や皮下脂肪等の表層構造か
らの主として脂肪分による信号も抑制されたものとなる
。

このような信号に基づき、画像再構成手段としてのコン
ピュータシステム１１において画像が再構成される。こ
こで、オペレータはデイスプレィ１２上に表示させよう
とする画像のポジティブ／ネガティブ表示の選択をキー
ボード１４上の図示しないスイッチを操作することで行
う。

ポジデイプを選択すると、前記＝１ンピュータシステム
１１から出力される画像はそのままデイスプレィ１２に
表示される。従ってこの場合、従来の表示画像と同様に
、脳を髄液が白となる。

他方、ネガティブを選択すると、コンピュータシステム
１１の後段に接続された前述した符号反転手段１３によ
り、出力される再構成画像の各画素値の符号が反転され
る。この結果、デイスプレィ１２においては、脳を髄液
が黒く表示され、該脳表面を実際に外部より観察する状
態と同様の立体的なコントラストとなり、実際の脳表面
状態との差が少ない画像となる。従って、このような表
示画像によれば、治療時間に長時間を要することもなく
、正確な手術を行うことができる。

このようにして、デイスプレィ１２上には胴溝が他のも
のと重複なく描出され、脳表面と病変との位置関係が明
らかで臨床上極めて有益な診断情報を呈示することがで
きる。

ところで、前記実施例ではスピンエコー法（ＳＥ法）に
よるシーケンスを示すが、これに限定されるものではな
く、例えば、インバージョンリカバリー法（ＩＲ法）を
適用するもの、脂肪分からの信号強度が両者とも同じに
なるインバージョンリカバリー法による像とスピンエコ
ー法による像とを１稈るようにし、このインバージョン
リカバリー法による像からスビンエ＝１−法による像を
引き、脂肪分からの信号を抑制するようにしたもの等も
適用できる。このようなシーケンスとした場合であって
も前記実施例と同様の効果を得ることができる。

尚、本発明は前記一実施例に限定されるものではなく、
その要旨の範囲内で様々に変形実施が可能である。例え
ば前記実施例では、デイスプレィに表示させる場合につ
いて説明したが、プリンタ等でプリントアウトする場合
も同様の効果を得ることができる。

［発明の効果］ 以上詳述した本発明によれば、実際の脳表面状態とデイ
スプレィ等に表示される脳表面状態との差が少ない磁気
共鳴イメージング装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例としての磁気共鳴イメージン
グ装置の構成を示すブロック図、第２図は表面コイルと
被検体頭部との位置関係を示す説明図、第３図（ａ）、
（ｂ＞はスピンエコー法によるパルスシーケンスを示す
それぞれタイミングチャート、第４図は従来の磁気共鳴
イメージング装置の構成を示すブロック図である。 ３・・・表面コイル、 １１・・・画像再構成手段、制御手段、１３・・・符号
反転手段、ＰＨ・・・被検体の頭部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 静磁場中に配置された被検体の頭部近傍に配置され、該
   被検体から誘起した磁気共鳴信号を検出する表面コイル
   を備え、該誘起部位の形態情報又は機能情報を生成する
   磁気共鳴イメージング装置において、前記表面コイルに
   近接する部位内の水分からの磁気共鳴信号を検出し、か
   つ、脂肪分からの磁気共鳴信号を抑制する制御手段と、
   得られた磁気共鳴信号に基づき画像を再構成する画像再
   構成手段と、この画像再構成手段から出力される各画素
   値の符号を反転する符号反転手段とを有することを特徴
   とする磁気共鳴イメージング装置。