JPH03149031A - 局所磁気共鳴スペクトル測定方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は被検体のｘ、　ｙ、　ｚ軸に沿って勾配磁場を
加えて被検体の一部領域を選択し、この部分の磁気共鳴
スペクトルを検−出するようにした局所磁気共鳴スペク
トル測定方法に関するものである。 〔従来の技術〕 核磁気共鳴を利用して被検体の一部領域からの情報を得
る手法は、従来各種考えられている。その中で被検体の
局部直方体領域から高分解鎌で磁気共鳴スペクトルを得
る手法にＩｓ　ｔ　ｓｍ　（Ｒ。 Ｊ、ＯＲＤＩＤＧＥ、Ａ−Ｃｏｎｎｅｌｙ、ａｎｄ　　
Ｊ、Ａ、Ｂ、ＬＯＨＭＡＮ、Ｊ、ｏｆ　　Ｍａｇｎｅ、
　Ｒｅｓ、　６６、２８３　（１９８６）　）がある。 この手法は第１１図に示すような被検体５０の各ｘ、　
ｙ、　ｚ軸に沿って強度が漸次変化する勾配磁場Ｇｘ、
Ｇｙ、Ｇｚを加え、これに第１０図（ａ）＝に示すよう
なある磁化励起周波数幅をもつ高周波パルスを選択パル
スとして照射する。例えばＸ軸方向について、周波数ｆ
ｘに選択域をもつｆｘ選択１８０”パルスを勾配磁場Ｇ
ｘと共に被検体に加えると、第１１図の斜線で示した領
域５１の磁化が１８０°励起される。次に、周波数ｆｙ
に選択域をもつｒｙ選択１８０°パルスを勾配磁場Ｇｙ
とともに、さらに周波数ｆｚに選択域をもつ「２選択１
８０°パルスを勾配Ｇｚとともに加える。 その後、９０°パルス３０で励起してエコー３１を検出
する。そして第１２１ｍに示すようにｘ、　ｙ。 Ｚ選択パルスをそれぞれＯＮ、ＯＦＦＩ、た８通りの組
み合わせによる選択励起を行ってそのときの自由減衰信
号（Ｆ　Ｉ　Ｄ）を補正係数を乗じて加減算することに
より目的とする領域以外のデータを切り取り、目的の領
域のスペクトルを得ることができる。 〔発明が解決すべき課題〕 しかしながら、このような従来の手法では、勾配磁場の
立ち上げに長時間がかかるとともに、目的とする局部領
域を選択する処理に長い時間が必要となり、磁化の横緩
和により正確なスペクトルが得られなかった。 本発明は上記課題を解決するためのもので、横緩和の影
響を受けず正確な局所スペクトルが得られる局所磁気共
鳴スペクトル測定方法を提供することを目的とする。 〔課題を解決するための手段〕 そのために本発明は、被検体にＸ、Ｙ％Ｚ軸方向に勾配
磁場を加え、目的とする局部領域を選択して核磁気共鳴
スペクトルを測定する方法において、Ｘ軸方向の目的の
領域を非選択域とする第１の選択パルスと、Ｙ軸方向の
目的の領域を非選択域とする第２の選択パルスと、Ｚ軸
方向の目的の領域を非選択域とする第３の選択パルスを
被検体に加えて目的とする局部領域以外の位置の磁化を
選択励起する段階、勾配磁場を加えて目的とす−る局部
領域以外の位置の磁化を擬似飽和させる段階、擬似飽和
後、目的とする局部領域の磁化を励起する段階、信号を
検出する段階からなることを特徴とする特 ＊作用〕 本発明は、被検体のＸ％Ｙ％Ｚ軸各方向に勾配磁場を加
え、Ｘ、Ｙ％Ｚ軸方向の各所定域を非選択域とする選択
パルスにより目的とする局部領域以外の位置の磁化を選
択励起し、その後勾配磁場を加えて目的とする局部領域
以外の位置の磁化を擬似飽和させた後、目的とする局部
領域の磁化を励起して信号を検出することにより、緩和
の影響を受けず正確な局所スペクトルが得られる。 〔実施例〕 以下、本発明の実施例を説明する。 第１図は本発明の局所磁気共鳴スペクトル測定方法を実
施する装置構成の一例を示す図、第２図は選択パルス変
調器を説明するための図、第３図はパルスシーケンスの
例を示す図、第４図は選択励起を説明するための図であ
る。図中、１はデータ処理計算機、２はタイミング制御
装置、３は勾配磁場電源、４は勾配磁場コイル、５は選
択パルス変調器、６．７．８は１？１波数シンセサイザ
、９はセレクタ、１０は送信機、ＩＩは受信機、１２は
整合切替え器、１３は磁気共鳴プローブ、２１゜２２は
選択域、２３は非選択域、３０は読み取りパルス、３１
は信号、４０は被検体、４１〜４Ｇ、４８はスポイリン
グされる領域、４７は信号を得る直方体領域である。 第１図において、データ処理計算機ｌによりタイミング
制御装置２を制御し、所定のタイミングで勾配磁場電源
３、勾配磁場コイル４を駆動して被検体４０のｘ、　ｙ
、　ｚ軸に沿って強度が漸次変化する勾配磁場を発生さ
せるとともに、周波数シンセサイザ６．７と選択パルス
変調器５で、後述するように２つの選択域をもつ選択パ
ルスを発生させ、セレクタ９、送信機ｌＯ、整合切替え
器１１を介して磁気共鳴プローブ１３に対して照射して
核磁気共鳴測定を行い、共鳴信号を整合切替え器１２を
介して、周波数シンセサイザ８からの信号に同期して受
信器１１で検出し、タイミング制御装置２を通してデー
タ処理計算機ｌにデータを取り込み、ここでデータ処理
して局所スペクトルが得られる。 選択パルス変調器５は、第２図（ａ）に示すように周波
数シンセサイザ６．７からの高周波信号ｆｌとｆ２を合
成し、矩形の周波数成分をもつ選択波形で変調する。変
調後のｆｌ＋ｆ２選択パルスは、第２図（ハ）に示すよ
うな２つの選択域２１１２２をもつとともに、ｆｌと１
２の真中に非選択域２３を持つようなパルスである。 まず、第３図（６）に示すように期間ＴＩにふいて、勾
配磁場Ｇｘｓを加えるとともにｆｘｌ＋ｆｘ２選択パル
ス２５を被検体４０に加える。ｆＸｌ＋ｆｘ２選択パル
ス２５は第４図（ａ）に示すように周波数ｆｘｌとｆｌ
２の真ん中に非選択域を有しおり、そのため被検体４０
は被選択域に対応したＸ軸に直交する横断面４０ｘ以外
の部分４１．４２の磁化が励起される。続いて、第３図
に示すようにｘ、　ｙ、　ｚ軸方向に勾配磁場Ｇｘｓｐ
、Ｇｙｓｐ％Ｇｚｓｐを加えることにより励起された磁
化の位相をばらばらにして擬似飽和させスポイルする。 次に、第３図に示すように期間Ｔ２において、勾配磁場
Ｇｙｓを加えるとともにｆｙｌ＋ｆｙ２選択パルス２６
を被検体４０に加える。ｆ３Ｆ１＋ｆｙ２選択パルス２
６も第４図υに示すように周波数ｆｙｌとｆｙ２の真ん
中に非選択域を有しており、そのため被検体４◎は被選
択域に対応したＹ軸に直−交する横断面４０ｙ以外の部
分４３．４４の磁化が励起され、続いて、第３図に示す
ようにｘ、　ｙ、　ｚ軸方向に勾配磁場Ｇｘｓｐ、Ｇｙ
ｓｐ％Ｇｚｓｐを加えることにより励起された磁化の位
相をばらばらにして擬似飽和させスポイルする。さらに
、期間Ｔ３において、勾配磁場Ｇｚｓを加えるとともに
ｆｚｌ＋ｆｚ２選択パルス２７を被検体４０に加える。 ｆｚｌ＋ｆｚ２選択パルス２７も第４図（ｅ）に示すよ
うに周波数ｆｚｌとｆｌ２の真ん中に非選択域を有しお
り、そのため被検体４０は被選択域に対応したＺ軸に直
交する横断面４０ｚ以外の部分４５．４６の磁化が励起
され、続いて、第３図に示すようにｘ、　ｙ、　ｚ軸方
向に勾配磁場Ｇｘｓｐ、Ｇｙｓｐ％Ｇｚｓｐを加えるこ
とにより励起された磁化の位相をばらばらにして擬似飽
和させスポイルする。その結果、第４図（６）に示すよ
うに目的とする直方体領域４７以外の領域４８は擬似飽
和しており、この状態で期間Ｔ４において読み取りパル
ス３０で励起することにより直方体領域４７における磁
化の信号３１が検出される。本実施例によれば、読み取
りパルス３０の照射前に目的外領域を擬似飽和している
ので、勾配磁場を立ち上げる時間と長時間が必要な選択
パルスが省略できるため、大幅に検出時間を短縮するこ
とかでき、また〈目的とする磁化は読み取りまで勤かさ
れないので緩和による信号の減衰を大幅に低下させ、感
度のよい検出を行うことができる。　　　　　 第５図は本発明の他の実施例を説明するための図である
。 本実施例においては第３図の場合のように選択パルス変
調器でｆｌと１２を合成することはしないで、ｆ１．ｆ
２をそれぞれ単独で選択パルスとして使用したものであ
る。これはｆｌ、ｆ２が接近した場合ムこれらを合成す
るとビートが生ずるので第２図（ハ）のようにきれいに
分離しないため、ｆｘ１．ｆｘ２、ｆｙ１．ｆｙ２、あ
るいはｆｚｌ、ｆｌ２をそれぞれ単独で使用し、非励起
域を除いて励起するようにしたものであり、第３１１Ｉ
の場合と同様の効果が得られる。 第６図は本発明の他の実施例を説明するための図である
。 本実施例においては、ｆｘｌ＋ｆｘ２ｍ択パルス、ｆｙ
ｌ＋ｆｙ２選択パルス、ｆｚｌ＋ｆｚ２選択パルスを勾
配磁場Ｇｘｓ、Ｇｙｓ、Ｇｚｓとともに加えて目的とす
る局部領域を除いて選択励起し、勾配磁場Ｇｘｓｐ％Ｇ
ｙｓｐ％（，ｚｓｐを読み取り用の励起パルスの直前に
加えて励起された磁化の位相をばらばらにして擬似飽和
させてスポイルし、読み取りパルス３０で励起して目的
とする局部領域のエコー３１を検出している。 第７図、第８図は本発明の他の実施例を示す図である。 第７図（ａ）、（社）、（６）はＸ％Ｙ％２方向の勾配
磁場を示しており、磁気共鳴装置においては各方向の磁
場強度の変化しない点Ｐ、Ｑ、Ｒがプローブの中央に固
定されるようになっている。本発明では勾配磁場コイル
を使用し、コイル電流を調整することにより磁場が変化
しない点を各軸に沿って移動することにより、第８図に
示すように磁場の変化しない点を目的とする局部領域に
くるようにして領域の選択を行う。磁場強度を変化させ
た点において目的とする局部領域を選択する場合に比し
て１／３の手順で測定可能である。擬似飽和させた磁化
は時間がかかるともとの状態に復帰してしまい信号とし
て検出されてしまうことがあるが、本実施例により短時
間の測定が可能となり、擬似飽和させた磁化が検出され
るのを防止できる。 ′Ｍ９１！Ｉは一つの選択パルスのみで目的とする局部
領域以外の磁化を励起するようにした実施例を示す図で
ある。 本実施例においては、各Ｘ、Ｙ、Ｚ方向に勾配磁場Ｇｘ
Ｂ、ＧｙＢ、ＧｚＢを加え、選択領域の共鳴周波数だけ
変化させないようにしてｆ１＋ｆ２Ｍ択パルスだけで励
起した後、目的とする局部領域以外の磁化を擬似飽和さ
せ、その後読み取りパルスで励起することにより選択領
域のスペクトルを得ることができる。 なお、上記各実施例において選択パルスは９０°パルス
、あるいはそれ以外のパルスでよく、また読み取りパル
スについても同様である。 また、勾配磁場Ｇｘｓｐ、Ｇｙｓｐ、（ｙｚｓｐによる
擬似飽和が不十分な場合、例えば緩和時間が短くて短時
間で磁化が熱平衡状態に戻ってしまうような場合には読
み取りパルスにより信号が検出されてしまう場合がある
ので、ｆｘｌ＋ｆｘ２、ｆｙｌ＋ｆｙ２、ｆｚｌ＋ｆｚ
２選択パルスの各位相を変化させて信号を積算し、平均
化することにより不十分な擬似飽和による成分を逓減化
して正しい局部領域のスペクトルを得ることができる。 ［発明の効果］ 以上のように本発明によれば、目的領域以外の磁化を擬
似飽和してから、目的領域を励起するようにしたので、
目的の磁化を励起してから信号を得るまでの時間を大幅
に短縮するとともに、目的とする磁化は勤かされないの
で横緩和の影響を受けず、正確な局所スペクトルを得る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１１１Ｉは本発明の局所磁気共鳴スペクトル測定方法
を実施する装置構成の一例を示す図、第２図は選択パル
ス変調器を説明するための図、第３図はパルスシーケン
スの例を示す図、第４図は選択励起を説明するための図
、第５図は高周波信号を合成しないで選択パルスを加え
るようにした本発明の他の実施例を説明するための図、
第６図は勾配磁場を読み取り用励起パルスの直前に加え
るよ−うにした実施例を示す図、第７図、第８１１Ｉは
磁場強度の変化しない点を目的とする局部領域とするよ
うにした実施例を説明するための図、第９図は１つの選
択パルスのみで励起して目的とする局部領域以外の磁化
を擬似飽和させるようにした実施例を示す図、第１０図
は従来のＩＳＩＳ法によるパルスシーケンスを示す図、
第１１図、ｍ１２図はＩＳＩＳ法を説明するための図で
ある。 １・・・データ処理計算機、２・・・タイミング制御装
置、３・・・勾配磁場電源、４・・・勾配磁場コイル、
５・・・選択パルス変調器、６．７．８・・・周波数シ
ンセサイザ、２１，２２−・選択域、２３−・・非選択
域、３０−・・読み取りパルス、３１−・・信号、４０
・・・被検体、４１〜４６．４８−・・スポイリングさ
れる領域、４７・・・信号を得る直方体領域。 出　　願　　人　　日本電子株式会社 代理人　弁理士　　蛭　川　昌　信（外６名）第１図 ｌ計算機１ １　タイミシし凭４０〒■　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　―μ」覧長鳴プ０す１ 第２図 ゜　ｌ■■　。 ／３１ａ１号 （１）時開　　　ＴＩ　　　Ｔ２　　　Ｔ３　　　Ｔ４
第５図 ｆｌｌ　　　ｔｕ−ｔ、、　　　ｔｙ、　　　　　　言
Ｚｌ　　　１２２　　　　　ゝ−１「１第６図 第１１図 Ｉｌｌ−ＩＩ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）被検体にＸ、Ｙ、Ｚ軸方向に勾配磁場を加え、目
   的とする局部領域を選択して核磁気共鳴スペクトルを測
   定する方法において、Ｘ軸方向の目的の領域を非選択域
   とする第１の選択パルスと、Ｙ軸方向の目的の領域を非
   選択域とする第２の選択パルスと、Ｚ軸方向の目的の領
   域を非選択域とする第３の選択パルスを被検体に加えて
   目的とする局部領域以外の位置の磁化を選択励起する段
   階、勾配磁場を加えて目的とする局部領域以外の位置の
   磁化を擬似飽和させる段階、擬似飽和後、目的とする局
   部領域の磁化を励起する段階、信号を検出する段階から
   なる局所磁気共鳴スペクトル測定方法。
2. （２）勾配磁場コイルの電流調整により磁場の変化しな
   い領域を移動させ、目的とする局部領域を勾配磁場の変
   化しない位置として選択することを特徴とする請求項１
   記載の局所磁気共鳴スペクトル測定方法。