JPH03176030A

JPH03176030A - 脂肪及び水分画像生成のための磁気共鳴断層撮影方法及び装置

Info

Publication number: JPH03176030A
Application number: JP2302292A
Authority: JP
Inventors: Jens D Jensen; イェンス　ディー　イェンゼン; Wolfgang Vollmann; ヴォルフガング　フォルマン
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1989-11-10
Filing date: 1990-11-07
Publication date: 1991-07-31
Also published as: EP0427343A3; EP0427343A2; DE3937428A1; US5187439A

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】本発明は、複数のシーケンスが安定磁界の存在下でスラ
イスに作用し、各シーケンスは少なくとも１つの第１Ｒ
Ｆパルスより成り、該パルスの後に位相エンコーディン
グ傾斜及び測定傾斜が続き、スライスで生成されたスピ
ン共鳴信号はその間に検出され、シーケンスの群が測定
傾斜及び／又は他のＲＦパルスの時間的位置で形成され
、該パルスは群によって異なり、スライス毎のシーケン
スの数は脂肪／水分の分離なしに同様の画像を生成する
のに必要なものの２倍の大きさであるような、少なくと
も１つのスライスの別々の脂肪及び水分画像を生成する
磁気共鳴影像方法に係る。

本発明はまた、磁気共鳴装置にも係る。この種の方法は
、雑誌「放射線学Ｊ　　１９８４年１５３巻１’　８９
−１９４頁のデイコンによる論文から知られている。シ
ーケンスにつきただ１つのＲＦパルスを必要とする型式
は欧州特許公開明細書第２２４３１０号で開示されてい
る。周知の方法に共通する側面は、各シーケンスは１回
繰り返され、シーケンスのＲＦパルス間の時間的距離又
は単一のＲＦパルスと測定傾斜間の時間的距離のみが変
化されるに過ぎないということである。かくて、２つの
群のシーケンスが形成される。各群でのシーケンスの数
は、画像（脂肪又は水分）が生成される位相エンコーデ
ィング傾斜の方向での画素の数（Ｎ）に対応する。２つ
の群からのスピン共鳴信号は同じ位相エンコーディング
傾斜につき毎回発生するが、これは１つの信号につき分
離さるべき成分のうちの１つ、例えば脂肪成分が他のス
ピン共鳴信号についてのそれと逆の位相位置を有すると
いう点で異なるにすぎない。従って、まず２つの群のシ
ーケンスがそれぞれの２次元フーリエ変換を受け、かく
て生成されたスライス画像が減算されることにおいて、
または、まず同じ位相エンコーディング傾斜で得られた
スピン共鳴信号間の差が形成されて、かくて得られた差
信号が２次元フーリエ変換を受けることにおいて、別々
の脂肪及び水分画像は生成されつる。

本発明の目的は、異なったアプローチを用いて別々の脂
肪及び水分画像を生成する方法を提供することである。

上記で開示された方法に基づいて、この目的は、位相エ
ンコーディング傾斜はシーケンスによりステップにおい
て異なり、１つのスライス選択的ＲＦパルス各回の位相
角はステップ毎に同じ量だけ変化をつけられており、脂
肪画像及び水分画像はかくて得られたスピン共鳴信号の
２次元フーリエ変換により形成される。

かくて、本発明によると位相エンコーディング傾斜はシ
ーケンスによりステップにおいて異なっており、他のシ
ーケンスと同じ位相エンコーディング傾斜を有するシー
ケンスはない。既知の方法によると、すべてのＲＦパル
スは同じ位相角を有するが、本発明による位相角はステ
ップ毎に異なっている。位相エンコーディング傾斜の方
向にＮ個の画素と測定傾斜の方向にＭ個（ここでは例え
ばＮ＝Ｍ＝２５６）の画素を含むスライスの別々の脂肪
又は水分画像を生成するためには、２Ｎ個のシーケンス
が連続して実行されなければならず、そのため（復調さ
れた）スピン共鳴信号の毎回０個の振幅値がディジタル
化されなければならない。

２Ｎ個のスピン共鳴信号はかくて、フーリエ変換を受け
るべき２Ｎ＊Ｍ個のデータの組を生成する。

このフーリエ変換は、２Ｎ＊Ｍ個の画素からなり毎回Ｎ
　＊　Ｍ　藺の画素を含む脂肪画像と水分画像で構成さ
れる「良画像」を生成する。

数個のスライスの脂肪又は水分画像を生成するための本
発明の一変形例では、各シーケンスでの毎回１つのＲＦ
パルスは、スライスがシーケンスにより同時に励起され
るように成形され、ＲＦパルスの位相はスライス毎に、
またシーケンス毎に変化をつけられている。

数個のスライスの別々の脂肪及び水分画像を生成するた
めの本発明による方法は、原則としてスライスの夫々に
ついて順次実行されつるが、これは時間的にインターリ
ーブされる方法（多重スライス）でなされるであろう。

しかし、本発明による方法によると、スライスは同時に
励起され、かくて３Ｄ法の場合に得られるような信号雑
音比についての信号平均化という利点をもたらす。従っ
て、Ｓ個のスライスにつき別々の脂肪及び水分画像を生
成するために、２ｓ＊Ｎ個のシーケンスが生成され、位
相エンコーディング傾斜はそこでシーケンスにより毎回
同じステップで変化する。シーケンスに関連するスピン
共鳴信号のサンプル化により生成されたサンプル値の２
次元フーリエ変換は、Ｓ個の脂肪画像とＳ個の水分画像
とから構成される単一の「良画像」を生成する。

実施例以下図面を参照しながら本発明の実施例を詳細に示す。

第１図に示される磁気共鳴検査装置は、数分の一テスラ
乃至数テスラに等しい強度をもちうる均一安定磁界を生
成する４つのコイルｌより成るシステムから成る。この
磁界はデカルト座標系の２方向に延在する。コイルはＺ
軸に対して同心円的に配置され、球面２上に設けられる
。検査さるべき患者２０はこれらコイル中に配置される
。

Ｚ方向に延び、この方向に線型的に変化する磁界Ｇｚを
生成する役割を果たす４つのコイル３は同じ球面上に配
置すると良い。Ｚ方向に延びるがその傾斜はＸ方向に延
在する傾斜磁界（即ち、その強度が一方向に線型的に変
化するような磁界）Ｇｘを生成する４つのコイル７も設
けられる。Ｚ方向に延びｙ方向に傾斜を有する傾斜磁界
ｃｙは、コイル７と同じ形状を有するがそれに対して９
００オフセツトされるように配置される４つのコイル５
により生成される。これら４つのコイルのうち２つのみ
が第１図に示されている。

傾斜磁界Ｇｚ、Ｇｙ、Ｇｘを生成するこれらコイル系３
，５．７の夫々は球面２について対称的に配置されてい
るため、球の中心−これは同時に当該ｘｙｚ座標系の原
点でもあるが−での磁界強度は、コイル系ｌの安定均一
磁界によってのみ決定される。さらに、ＲＦコイル１１
は座標系の面ｚ＝０について対称的に配置され、このコ
イルはＸ方向、即ち安定均一磁界の方向に直交に延びる
必然的に均一なＲＦ磁界を生成するように構成されてい
る。各ＲＦパルスの期間中、ＲＦコイルはＲＦ発生器か
らＲＦ変調電流を受ける。シーケンスに続いて、ＲＦコ
イル１１又は別個のＲＦ受信コイルは検査領域中で生成
されたスピン共鳴信号を受信する役割を果たす。

第２図はこの磁気共鳴検査装置の簡単化されたブロック
系統図である。スイッチング装置１２を介して、ＲＦコ
イル１１はその一方をＲＦ発生器４に、他方をＲＦ受信
器６に接続される。

ＲＦ発生器４は制御装置１５により周波数及び位相につ
いてディジタル的に制御されるＲＦ発振器４０より成り
、この発振器はコイル１により生成された磁界強度で励
起さるべき各ラーモア周波数に対応する周波数の発振を
なす。周知の如く、ラーモア周波数ｆはｆ−ｃＲ，’ｌ
τ算出六力。

こでＢは安定均一磁界での磁気誘導であり、Ｃは磁気回
転率であり、これは例えば陽子については４２　、　５
６　ＭＨｚ／　Ｔである。発振器４０の出力は混合段４
３の入力に接続される。混合段はディジタル−アナログ
変換器４４からの第２の入力信号を受信し、この変換器
の出力はディジタルメモリー４５に接続される。このメ
モリーは、夫々が一連のディジタルデータ言語の形をと
る多数のエンベロープ信号を記憶し、このディジタルデ
ータ言語の夫々は各シーケンスについて読み取られる。

混合段４３は、エンベロープ信号で変調された搬送波信
号がその出力で現れるように、そこに印加された入力信
号を処理する。混合段４３の出力信号は、制御装置１５
により制御されるスイッチ４６を介して、ＲＦ電力増幅
器４７に印加され、この増幅器の出力はスイッチング装
置１２に接続される。この装置はまた制御装置１５によ
り制御される。

受信器６はＲＦ増幅器６０より成り、この増幅器はスイ
ッチング装置に接続されＲＦコイル１１において誘導さ
れたスピン共鳴信号を受信する。

このためには、スイッチング装置が対応する位置を占め
ていなければならない。増幅器６０はミューティング入
力より成り、これは制御装置１５により制御され、これ
を介してそれが遮断され、利得は実質的にゼロとなる。

増幅器の出力は２つの乗算混合段６１及び６２の第１の
入力に接続され、その夫々はその入力信号の積に対応す
る出力信号を供給する。混合段６１及び６２の第２の入
力は発振器４０の周波数を有する信１号を受信し、この
２つの入力での信号間には９０°の位相ずれが存在する
。この位相ずれは９０’位相シフト器４８により生じ、
その出力は混合段６２の人力に接続され、またその入力
は混合段６１の入力及び発振器４０の出力に接続される
。

混合段６１及び６２の出力信号は、発振器４０により供
給された周波数及び全ての高周波数を抑制し低周波数成
分を伝送する低域フィルタ６３及び６４を介して、夫々
のアナログ−ディジタル変換器６５．６６に印加される
。、後者は、直角復調器を形成する回路６ト・−・６４
のアナログ信号をディジタルデータ言語に変換し、これ
はメモリー１４に印加される。アナログ−ディジタル変
換器６５及び６６、そしてメモリー１４はクロックパル
ス発生器１６からのクロックパルスを受信し、この発生
器は、制御線を介して制御装置１５により遮断及びイネ
ーブルされ、これによりＲＦコイル１１により供給され
低周波数領域に交差した信号は、制御装置１５により決
められた測定間隔中にのみ、メモリー１４に格納される
ように一連のディジタルデータ言語に変換される。

メモリー１４に格納されたデータ言語は、データフィー
ルドを形成し、そこからコンピュータ１７は２次元フー
リエ変換により良画像を計算し、その画像は各スライス
につき脂肪画像と水分画像とより成り、そのうちのある
画像は例えば適当なモニター１８に印加される。

第３図は、それにより本発明による方法が実行されるよ
うなシーケンスの時間変動を示す図であり　　　　憤Ｔ
　　／ｒＳ紬ｋＡ　　、！　−−−Ａ−”　−−ツ／ｒ
％　　Ｉ”３　　Ｔ’：’　　＋　＆　　＋１、−ｐ　
　ハ）ａｈ　Ｆｌｆｌ　ｆｈ位置を示す。第１のＲＦパ
ルスＨＦＩはスライス選択傾斜Ｇ、（第２の線）を伴い
、１つ又は（第１のＲＦパルスのエンベロープの適切な
時間変動がある場合には）幾つかのスライスが励起され
る。

第１のＲＦパルスの後、位相エンコーディング傾斜ＧＩ
、が生成され、これはシーケンスによって段階が変えら
れている（第３の線）。第３図の第４の線は測定傾斜Ｇ
、の時間変動を示す。３つの傾斜Ｇ、、Ｇｐ、Ｇ、は互
いに直交して延在する。

それらは３つの傾斜Ｇｘ、Ｇｙ、Ｇｚのうちのそれぞれ
１つと同一であるが、そうである必要はない。測定傾斜
Ｇ□は第１のＲＦパルスの後、及び第２のＲＦパルスの
前に、スイッチオン及びオフされる。

第２のＲＦパルスＨＦ　２は、第１のＲＦパルスＨＦ　
ｒ　と共にスピンエコー信号を生成する１８００パルス
である。このスピンエコー信号は、その第２ＲＦパルス
からの時間的距離が２つのＲＦパルスＨＦＩとＨＦ　を
間の時間的距離に等しいようｆｉｗｋ甫ア苓の晶−フ１
；・・ル岳會　笛９ＤＷパを書、７のり必傾斜磁界は再
びスイッチオンされ、即ちスピンエコー信号の最大が発
生する瞬間でのＲＦパルスＨＦ２の前の測定傾斜Ｇ□に
わたっての時間積分は、パルスＨＦ　ｔの後のこの傾斜
にわたっての時間積分と全く等しくなるようにする。か
かるシーケンスにより生成されたスピン共鳴信号ＭＲ（
スピンエコー信号）は、測定傾斜Ｇ□がスイッチオンさ
れている間にサンプル化される。この時間間隔中、制御
装置１５は発振器１６（第２図）をイネーブルし、スピ
ン共鳴信号は、Ｍ個のディジタルサンプル化された値の
形式でメモリー１４に格納される。

本発明による方法を実行するために、第３図に示される
シー・ケンスが乗算変調を伴って２Ｎ回繰り返され、こ
こでＮ（例えば２５Ｇ）は位相エンコーディング傾斜Ｇ
、の方向におけるスライス画像の画素の予定数である。

Ｎ＝２５６画素であるようなスライス画像については、
２Ｎ個のシーケンスがスライスにつき実行されなければ
ならず、従って１個の尺ライスにつき５１２個のシーケ
ンスが必要である。

上述の如く、シーケンスは同じように繰り返されず、変
形された形式で行われる。

ａ）すべての第２シーケンスについては、第２ＲＦパル
スの時間的位置はｄｔ／２だけシフトされ、２つのＲＦ
パルスＨＦＩ及びＨＦ２により生成されたスピンエコー
信号は、時間ｄｔの後にその最大を示す。この点につい
ては、＝］／（２ｄｆ）であり、ここでｄｆは脂肪結合
陽子と水分結合陽子との間のラーモア周波数の差である
（ｄｆはラーモア周波数ｆの約３．４ｐｐｍにあたる）
。

この変形はデイクソン手法にも含まれる。

ｂ）位相エンコーディング傾斜は（１スライスにつき）
２Ｎ個の大きなステップにより変化する。

従って、信号雑音比の改善のための全方法の多数回の繰
り返しを無視すると、他のシーケンスのそれに等しい位
相エンコーディング方法を有するシーケンスはない。そ
れと対照的に、デイクソン手法によると、同じ位相エン
コーディング傾斜を有する２つのシーケンスが各回につ
き存在する。

Ｃ）位相エンコーディング傾斜のステップ上の変化に応
答して、第１ＲＦパルスＨＦＩの位相は各回９０°の一
定値だけ変化させられる。それと対照的に、デイクソン
手法によると、ＲＦパルスの位相は全シーケンスにおい
て同じである。

明確さを期すため、第４図はＨＦ　ｌにより励起された
スライスにおける水分結合陽子（実線）及び脂肪結合陽
子（破線）の核磁化ベクトルの占める位置、即ち受信（
第３図における垂直な破線）の瞬間の各回におけるもの
である。位相エンコーディング傾斜の連続ステップｎ、
ｎ＋１．　　・・・ｎ＋３より成る４つのシーケンスが
示され、脂肪及び水分の核磁化ベクトルはｎ個目のステ
ップで同じ方向を有する、即ちＲＦパルスＨＦ　２は第
３図にある実線で示される時間的位置を有すると想定さ
れる。

位相エンコーディング傾斜の続くステップｎ＋１を有す
るシーケンスでは、スライスにおける水分結合陽子につ
いての各磁化ベクトルはステップｎ　１．−　Ｈ−ヘＹ
　Ｑ　ｎ　’　ＥＧ貴井；　ｈ　”’ｒ　Ｌｓス−ｎ＝
　１１１　膚４は水分に対して逆位相の位置を有する。

次のステップｎ＋２では、水分についての核磁化ベクト
ルはさらに９０°回転され、脂肪及び水分の核磁化ベク
トルは再び同じ位相位置を示す。次のステップｎ＋３で
は、２つの核磁化ベクトルは再び逆位相となり、水分の
核磁化ベクトルはステップｎ＋２に対してさらに９０°
回転される。

位相エンコーディング傾斜の後続のステップ（ｎ＋４等
）を有するシーケンスについては、核磁化ベクトルの同
じ位置がｎ等において生ずる。

水分の核磁化ベクトルの９０°のシフトは、発振器４０
により供給された信号の位相が制御装置１５により、位
相エンコーディング傾斜のあるステップから他のステッ
プへと９０’スイツチされるという点で達成され、発振
信号の周波数は励起されたスライスでの水分のラーモア
周波数に対応する。水分及び脂肪の核磁化ベクトルの交
互の順位相及び逆位相状態は、ステップｎ、ｎ＋２等に
より成るシーケンスについてはＲＦパルスＨＦ　２の拉
相エンコープＩンゲ傾斜は箪３（支）に宙婉により示さ
れた位置を有し、ステップｎ＋１．　　ｎ＋３等におい
ては第３図で破線により示された時間的位置を有すると
いう点で達成される。

２Ｎｌのシーケンスがこのようにして実行され、そこに
おいて、２Ｎ個のスピン共鳴信号が夫々の一連のＭ個の
ディジタルデータ言語に変換された後、毎回同じ位相エ
ンコーディング傾斜を有するＭｇＩのサンプル値と受信
間隔において同じ時間的位置を有する２Ｎ個のサンプル
値を含む二次元データフィールドが得られる。従って、
この時間的位置について、また位相エンコーディングに
ついて２次元フーリエ変換が実行されると、位相エンコ
ーディング傾斜の方向に２Ｎ個の画素と、測定傾斜の方
向にＭ個の画素とから成る第４ｂ図に示されるような長
画像が得られる。この長画像はスライスの脂肪画像と水
分画像とから成り、各画像はＮ＊Ｍ個の画素を含む。

第４ａ図と関連する第３図に示されるシーケンスにおい
ては、脂肪と水分との位相差は（ＨＦ。

に対しての）ＨＦ２の時間的位置の変化により生ずる。

しかし、ＨＦ２の時間的位置が常に同じであって、代わ
りに各第２のシーケンスにおいてスピンエコー信号と共
に生ずる測定傾斜Ｇ□が時間ｄｔだけシフトされると、
同じ結果が得られる。

従って、欧州公開明細書第２２４３１０号に詳細に示さ
れた如く、常に単一のＲＦパルスより成るシーケンスを
用いることも可能である。他方、２つ以上のＲＦパルス
より戊るシーケンス、例えば励起されたエコー信号を生
成する３つの９０°パルスを用いることもできる。その
場合には、第１ＲＦパルスの位相位置は一定に留まり、
代わりに第３のＲＦパルスのそれは変化し、この場合後
者のパルスはスライス選択的でなければならない。

以上の説明は単一のスライスの脂肪画像と水分画像の生
成方法を扱ってきた。しかし、数個のスライスのかかる
画像を得ることもしばしば必要となる。ここに示した方
法は原則としてこの目的のために数個のスライスについ
ても引続き応用可能であり、そのためにはＲＦパルスの
周波数を変えることが必要となるだけであろう。かかる
アプローチに伴う時間は、スライスを再度励起する前に
他のスライスが励起されるという多重スライス方法によ
り減少できよう。この方法はいわゆる２Ｄ法と呼ばれ、
これは信号雑音比に関しては３Ｄ法に劣るとして知られ
ている。

従って、より好ましい３Ｄ法への本発明の利用、即ちい
わゆるポンプｌ去（グローバー他、ＳＭＲＭ１９８８年
　２４１頁）について以下に述べる。

この方ｌ去によると、検査さるべきスライスのみが、あ
るシーケンスから他のシーケンスへと変化する異なった
位相でＲＦパルスにより同時に励起される。夫々が位相
エンコーディング傾斜の方向にｎ個の画素を有するスラ
イスの別の脂肪及び水分画像の形成については、２ｓ＊
Ｎ個のシーケンスかそこで生成され、位相エンコーディ
ング傾斜はまた２ｓ＊Ｎ個の等しいステップで変化され
る。かくて得られたスピン共鳴信号のディジタル化は、
２Ｄフーリエ変換を受ける２　ｓ　＊Ｎ＊Ｍ個のサンプ
ル又は振幅値より成るデータフィールドを生成する。こ
の変換の結果、Ｓ個のスライス画像から成る長画像が得
られる。ポンプ法はまた、数個の平行なスライスがたと
え直接に隣接していない場合でも、これらを害すること
なく応用可能である。

このポンプ法による脂肪／水分の分離は第３図に示され
るようなシーケンスを伴う。しかし、その代わりに、他
のシーケンスを用いることもできる。

少なくとも１つのスライス選択的ＲＦパルス、１つの位
相エンコーディング傾斜、そして１つの測定傾斜が関わ
る、ということが肝要である。

以下第５ａ図及び第５ｂ図を参照して示す方法は、例え
ば必ずしも隣接する必要のない２つのスライスについて
のそれぞれ脂肪及び水分画像を生成する役割を果たす。

この目的のため、位相エンコーディング傾斜は４Ｎステ
ツプにおいて（対応する数のシーケンスにおいて）変化
される。第５ａ図は８つの連続ステップｎ−・ｎ＋７に
おける２つのスライスでの核磁化を示し、１つのスライ
ス（ｑ＝１）の核磁化ベクトルは左の列に示され、他の
スライス（ｑ＝２）のそれは右の列に示されている。

ステップｎでは、脂肪及び水分の核磁化ベクトルは受信
時では両スライスにおいて同じ方向を指している（第３
図での破線）。しかし、次のステップｎ＋１では、水分
の核磁化は４５°　（−４５０）反時計回りに回転され
、脂肪成分は１３５゜（＋１３５°）時計回りに回転さ
れ、従って脂肪及び水分は逆位相である。しかし、第２
のスライスについては、水分は＋４５°回転され、脂肪
成分は一１３５°回転される。この位相回転は次のステ
ップ（ｎ＋２等）でも続き、各スライス及び２つの成分
のそれぞれにつき、位相回転は同じであり、従ってｎ＋
８ステツプの位相エンコーディング傾斜の後に、核磁化
ベクトルの方向は再び同じになる。

２つのスライス、とりわけ直接隣接していないスライス
の励起のため、原則として、スライス選択傾斜Ｇ、（第
３図の第２の線）の効果から得られる異なったラーモア
周波数に対応する発振周波数を有する２つのＲＦパルス
を生成することが必要となる。これら２つのＲＦパルス
の夫々はｌっのスライスを励起するのに適当な包絡線、
一般にｓ　ｉｎｃ関数とよばれるものを有するべきであ
る。

しかし、その発振周波数が当該ラーモア周波数間の中間
にあるような１つのＲＦパルスにより達成されえ、そご
で当該包絡線を、その周波数が当該ラーモア周波数間の
差の半分に対応するような発振で変調することが必要と
なる。この発振の位相位置は核磁化ベクトルの位相位置
を決定する。従って、かかるエンベロープ信号の８個は
メモリー４５に格納され、これら信号は、毎回これら８
個の信号のうちの１つがＲＦパルスＨＦ　＋の包絡線を
決定するように周期的に読み出され、このエンベロープ
信号と関連する２つのスライスにおける核磁化の位相位
置を調整するようにする。２つのスライスにおける脂肪
及び水分の交互の順位相及び逆位相の状態は、（第４ａ
図及び第４ｂ図を参照して説明した方法と同じように）
ステップｎ＋’ｌ、　　ｎ＋４．ｎ＋６等より成るシー
ケンスでは第２のＲＦパルスＨＦ　２は第３図で実線で
示される時間的位置を占め、中間のステップｎ　＋　１
−ｎ　十７等の間はそれは第３図で破線で示した時間的
位置にあるという点において達成される。

４Ｎ個のシーケンスが上述の方法で実行された後、２Ｄ
フーリエ変換により第５ｂ図の長画像に変換される４Ｎ
ＸＮ個のサンプル値から成るデータフィールドが得られ
、その長画像は２つのスライスの２つの脂肪画像Ｆｌ、
Ｆ２及び２つの水分画像Ｗｌ、Ｗ２とより戊り、２つの
水分画像は中心にある。

３つ以上のスライスの別の脂肪及び水分画像もまた形成
可能である。その場合、エンベロープ信号は通常さらに
複雑となる。２ｓ＊Ｎｉのシーケンスが実行されなけれ
ばならず、位相エンコーディング傾斜Ｇ、はシーケンス
によりｄＧ又はｃｌＧの整数倍に等しいステップで変化
しなければならない。種々のシーケンスについての位相
エンコーディング傾斜Ｇ、はここで以下を満たす。

Ｇ　ｐ　＝ｎ　＊　ｄ　Ｇ　＋　Ｇ　ｐ。　　　　　　
　　　　（１）ここで、Ｇｐ。は適当に選ばれた初期値
、例えばＧ、　−−Ｇ、、、／２であり、ｎは２Ｓ＊Ｎ
個の連続する整数のうちの１つである。ｄＧは以下を満
たす。

ｄＧ＝Ｇ、、、／　（２ｓ　ｘＮ）　　　　　　　　　
（２）ここで、Ｇ−エは所望の分解能を達成するのに必
要な傾斜である。

次に、種々のスライスにおいてＲＦパルスが占めるべき
位相位置は以下の式を満たす。

Ｐ＋＝ｎ＊１８０°　（ｑ＋ａ）／ｓ　　　　　＋３）
ここで、Ｐ＋は角度における位相位置である。ｑは１と
Ｓの間の整数であり、毎回１つのスライスの特徴を表す
。これらの数は検査さるべきスライスと順次関連させら
れ、低スライスについてはｑ＝１であり、高スライスに
ついてはｑ＝ｓ　（又はその逆）となる。しかし、代わ
りに、これらの数をスライスに対して無作為に割り当て
ることも可能である。このような無作為の割当ては連続
スライスにおけるＲＦ励起のランダム位相シーケンスに
対応するものであるが、これは非常に複雑なエンベロー
プ信号を必要とする。従って、通常は、検査さるべきス
ライスを昇順あるいは降順に番号付けすることがより実
際的である。

ｆｆ１ａはそれ自体ランダムに選ばれた定数である。

しかし、ａは好ましくは０．５間はその奇数陪であるこ
とが知られている。これは、ａの選択がことなる場合に
は、長画像における脂肪又は水分画像のうちの１つが分
割され、その１部分は上端に、他の部分は長画像の置端
に配置されるからである。

その上、ＲＦパルスの必要な時間変動を実現するには複
雑な包絡線を必要とする。

式（３）から、ＲＦ磁化の位相Ｐ１はステップ毎に（即
ちｎの＋１又は−Ｉの変化に際して）１８０（ｑ＋ａ）
／ｓだけ異なると思われる。第５ａ図に示される実施例
では、ｓ　＝　２　、　　ａ　＝　−３／　２であり、
４５°の変化が得られる。１つのスライスから別のＰｌ
まで、１８０°／Ｓだけ変化される（ｎは定数）。

種々のステップにおける第２のＲＦパルス又は傾斜磁界
のシフトは、脂肪と水分との間の相対的な位相位置Ｐ２
についての式から得られる。すなわち、Ｐ２　＝ｎ＊１８０°　＊ｂ／ｓ　　　　　　　　　　
　　（４）ここで、ｂは１からＳまでの範囲で選ばれ２
ｓＮのシーケンス全部につき一定である整数の係数であ
る。Ｐ２＝０°、３６０°、又は３６０°の倍数である
場合、時間におけるシフトはみられない。

ＨＦ２はかくて実線で示される時間的位置を占める。し
かし、Ｐ２が１８０°、５４０’、９０００等に対応す
る場合には、ＨＦ　２は第３図に示されるようにｄ　ｔ
／２だけシフトされなければならず、又は測定傾斜はｄ
ｔだけシフトされなければならない（ＲＦパルスＨＦ　
ｔの位置は一定である）。

第４ａ図及び第４ｂ図に示された実施例による単一のス
ライスの脂肪又は水分画像の形成については、ｂは値ｌ
のみをとり、ｓ＝１につき交互に００及び１８０°の位
相位置が得られ、そこに３６０°の整数倍を加えること
ができる。ｂがＳに等しいように選択された場合、数個
のスライスＳがあっても、同じことが適用できる。従っ
て、第５ａ図に示された実施例においては、ｂ＝２であ
る。ｂが１に等しいように選択されれば、変化の範囲は
広がることとなろう。位相差Ｐ２はそこで周期的に０°
、９０°、１８０°、２７０°の間を変化し、第２のＲ
ＦパルスＨＦ２は４つの連続シーケンスにおいて０．１
／（８ｄｆ）、ｌ／（４ｄｆ）、３／（８ｄｆ）だけシ
フトされなければならないであろう。

従って、ＨＦ２の時間ｄｔにおけるシフトについては、
以下が当てはまる。

ｄｔ＝ｎ’　＊ｂ／ｓ＊１　　（４ｄｆ）　　　　　（
５）ここで、ｎ′はできるだけ小さい整数であり、ｎと
ｎ′との間には以下の関係が存在する。

ｎ＝ｎ　　＋ｙ＊ｓ　　　　　　　　　　　　　（６）
ここでｙは適当に選ばれた整数である。ｄｔにつき、式
（５）から負の値が得られた場合には、ＨＦ。

とＨＦ２の間の距離はｄｔだけ減少する。ＨＦ２の代わ
りに測定傾斜Ｇ、が時間シフトされると、式（５）から
得られるｄｔの値は２倍になる。

上述の如く、３個のスライスについては、かかる方法は
スピン共鳴信号の２ｓＮＭ振幅値を有する２ｓＮスピン
共鳴信号を生成する。これらのディジタル化された値は
、同じ位相エンコーディング傾斜（Ｇｍ＝定数）につい
ての毎回Ｍ個の値とシーケンスにおける同じ時間的位置
（１＝定数）につき２ｓＮ個の値とより成るデータフィ
ールドを形成する。２Ｄフーリエ変換Ｆ（Ｇｍ、ｔ）は
かくて、一方向にＭ個の画素と他方向に２ｓＮ個の画素
とより成る長画像を生成する。それは２３個の脂肪画像
と水分画像とから成り、同じスライスの脂肪画像と水分
画像との間の距離は第５図に示された例では丁度Ｓ個の
画像となる。脂肪又は水分画像がともに干渉性のブロッ
クを形成するかどうかは、値ｂ（式４）に選択に依存す
る。ｂが１に選択されると、脂肪及び水分画像は交互に
連続するが、ｂ＝ｓの場合にはすべての脂肪又は水分画
像は干渉性のブロックを形成する。係数すはかくて、長
画像中の画像のブロックに同じ種類（脂肪又は水分）の
画像がどれだけ属するかを示す。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明が使用される磁気共鳴検査装置を示す図
、第２図はかかる装置のブロック系統図、第３図は本発明
による方ｌ去ががそれにより実行されるシーケンスの時
間変動を示す図、第４ａ図は単一スライスの励起の場合
の連続シーケンスにおける磁化ベクトルの位置を示す図
、第４ｂ図はそこで生成された長画像を示す図、第５ａ
図は２つのスライスの励起の場合の磁化の位置を示す図
、第５ｂ図はそこで生成された長画像を示す図である。１．３，５，７．１１　　コイル、１２　゛スイッチン
グ装置、１５゛−・制御装置、４０−ＲＦ発振器、４３
．６１．６２・−・混合段、４４　′−ディジタルアナ
ログ変換器、４５−・ディジタルメモリー　６０−・Ｒ
Ｆ増幅器、６５．６ローアナログーデイジタル変換器。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）複数のシーケンスが安定磁界の存在下でスライス
に作用し、各シーケンスは少なくとも１つの第１ＲＦパ
ルスより成り、該パルスの後に位相エンコーディング傾
斜及び測定傾斜が続き、スライスで生成されたスピン共
鳴信号はその間に検出され、シーケンスの群が測定傾斜
及び／又は他のＲＦパルスの時間的位置で形成され、該
パルスは群によって異なり、スライス毎のシーケンスの
数は脂肪／水分の分離なしに同様の画像を生成するのに
必要なものの２倍の大きさであるような、少なくとも１
つのスライスの別々の脂肪及び水分画像を生成する磁気
共鳴影像方法であって、位相エンコーディング傾斜（Ｇ
＿ｐ）はシーケンスによりステップにおいて異なり、１
つのスライス選択的ＲＦパルス（ＨＦ＿１）各回の位相
角（Ｐ＿１）はステップ毎に同じ量だけ変化をつけられ
ており、脂肪画像及び水分画像（Ｆ、Ｗ）はかくて得ら
れたスピン共鳴信号（ＭＲ）の２次元フーリエ変換によ
り形成されることを特徴とする磁気共鳴影像方法。
（２）第１のＲＦパルス（ＨＦ＿１）の位相位置はステ
ップによって例えば９０°だけ差がつけられており、測
定傾斜（Ｇ＿ｍ）及び／又は第２ＲＦパルス（ＨＦ＿２
）の第１ＲＦパルスからの時間的位置はステップにより
交互に増大したり減少したりすることを特徴とする単一
スライスの脂肪及び水分画像を形成するための請求項１
記載の方法。
（３）各シーケンスにおける１つのＲＦパルスは、スラ
イスがシーケンスにより同時に励起されるように成形さ
れ、ＲＦパルスの位相（Ｐ＿１）はスライス毎、及びシ
ーケンス毎に変化をつけられていることを特徴とする数
個のスライスの別々の脂肪及び水分画像を形成するため
の請求項１記載の方法。
（４）１つ又は複数のＲＦパルスは、ｑ個目のスライス
における及び位相エンコーディング傾斜（Ｇ＿ｐ）のｎ
個目のステップにおける核磁化の位相（Ｐ＿１）が、Ｐ＿１＝ｎ＊（ｑ＋ａ）＊１８０°／ｓを満たすように成形され、ｓはスライスの数で好ましく
は１／２の奇数倍に等しいことを特徴とする請求項３記
載の方法。
（５）位相エンコーディング傾斜（Ｇ＿ｐ）のステップ
毎に、第１ＲＦパルス（ＨＦ＿１）と測定傾斜（Ｇ＿ｍ
）及び／又はシーケンスの他のＲＦパルス（ＨＦ＿２）
との間の時間的距離は増大又は減少されることを特徴と
する請求項３又４記載の方法。
（６）均一で安定な磁界を生成する手段（１）と、傾斜
磁界を生成する手段（２３、２５、２７）と、ＲＦパル
スを生成する手段（４）とより成り、ＲＦパルス生成手
段（４）はＲＦパルスのうちの少なくとも１つ（ＨＦ＿
１）の位相位置（Ｐ＿１）がシーケンスによって異なる
ように構成されることを特徴とする請求項１記載の方法
を実行する磁気共鳴装置。
（７）ＲＦパルス生成手段は変調器（４３）より成り、
そこでＲＦ発振器（４０）の信号は、周期的な順序で読
み出された複数のエンベロープ信号を格納するエンベロ
ープメモリー（４５）からの信号により変調されること
を特徴とする請求項６記載の装置。