JPH03284241A - 核磁気共鳴断層撮影方法 - Google Patents
核磁気共鳴断層撮影方法Info
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- JPH03284241A JPH03284241A JP2087077A JP8707790A JPH03284241A JP H03284241 A JPH03284241 A JP H03284241A JP 2087077 A JP2087077 A JP 2087077A JP 8707790 A JP8707790 A JP 8707790A JP H03284241 A JPH03284241 A JP H03284241A
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- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims abstract description 42
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 32
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000001208 nuclear magnetic resonance pulse sequence Methods 0.000 claims description 12
- 238000003325 tomography Methods 0.000 claims description 12
- 238000002592 echocardiography Methods 0.000 abstract description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
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- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
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- Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
Ａ、産業上の利用分野
この発明は、核磁気共鳴断層撮影（ＭＲＩ）方法に係り
、特に、高周波磁場による被検体の組織加熱を考慮して
パルス系列を設定する技術に関する。
、特に、高周波磁場による被検体の組織加熱を考慮して
パルス系列を設定する技術に関する。
Ｂ、従来技術
ＭＲ■では被検体を高周波磁場中に曝すので、被検体に
電磁波エネルギが吸収されて、被検体組繊が加熱される
ことが知られている。ＭＲＩ時におけるいかなる組織の
加熱も人体の基礎化口（率を十分下回るべきとの考えに
基づき、局所的な比吸収率（局所最大吸収電力） Ｓ
Ａ Ｒ（ｓｐｅｃｉｆｉｃａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ ｒａ
ｔｅ ）が２Ｗ／ｋｇ以下になるように（ＦＤＡ勧告）
、励起パルス系列（繰り返し時間、スピン・エコー数、
スライス数）を設定している。
電磁波エネルギが吸収されて、被検体組繊が加熱される
ことが知られている。ＭＲＩ時におけるいかなる組織の
加熱も人体の基礎化口（率を十分下回るべきとの考えに
基づき、局所的な比吸収率（局所最大吸収電力） Ｓ
Ａ Ｒ（ｓｐｅｃｉｆｉｃａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ ｒａ
ｔｅ ）が２Ｗ／ｋｇ以下になるように（ＦＤＡ勧告）
、励起パルス系列（繰り返し時間、スピン・エコー数、
スライス数）を設定している。
局所ＳＡＲを求める手法としては、Ｂｏｔｔｏｍｌｅｙ
の式が知られている。後に詳しく説明するように、この
式は、ＳＡＲを、核磁気共鳴周波数、被検体（人体）の
半径、組織電気抵抗、組織比重、励起パルスと同一エネ
ルギ・同一最大振幅の矩形波送出時間、１秒間の励起パ
ルス数で表したものである。従来、この式に核磁気共鳴
周波数、被検体（人体）の半径、組織電気抵抗、組織比
重、励起パルスと同一エネルギ、同一最大振幅の矩形波
送出時間の各稙を当てはめて、ＳＡＲが２Ｗ／ｋｇ以下
になるように、１秒間の励起パルス数を設定し、これに
基づいて励起パルス系列を設定している。
の式が知られている。後に詳しく説明するように、この
式は、ＳＡＲを、核磁気共鳴周波数、被検体（人体）の
半径、組織電気抵抗、組織比重、励起パルスと同一エネ
ルギ・同一最大振幅の矩形波送出時間、１秒間の励起パ
ルス数で表したものである。従来、この式に核磁気共鳴
周波数、被検体（人体）の半径、組織電気抵抗、組織比
重、励起パルスと同一エネルギ、同一最大振幅の矩形波
送出時間の各稙を当てはめて、ＳＡＲが２Ｗ／ｋｇ以下
になるように、１秒間の励起パルス数を設定し、これに
基づいて励起パルス系列を設定している。
Ｃ１発明が解決しようとする課題
しかしながら、上述した従来例の場合、次のような問題
点がある。
点がある。
すなわち、従来例では、被検体の半径を撮像部位に応じ
た一定値を用いているが、被検体の半径は個々の被検体
によってバラツキがあるので、」−述ように被検体半径
として一定値を用いると、正確にＳＡＲを算出すること
ができない。そのため、従来例では、人体の安全を考慮
して、ＳＡＲの上限を２Ｗ／ｋｇよりもかなり低い値を
用いて、１秒間あたりの励起パルスの数を設定している
ので、励起パルスの繰り返し時間、スピン・エコー数、
スライス数が不必要に制限され、核磁気共鳴断層撮影装
置の性能が最大限に生かしきれないという問題点がある
。
た一定値を用いているが、被検体の半径は個々の被検体
によってバラツキがあるので、」−述ように被検体半径
として一定値を用いると、正確にＳＡＲを算出すること
ができない。そのため、従来例では、人体の安全を考慮
して、ＳＡＲの上限を２Ｗ／ｋｇよりもかなり低い値を
用いて、１秒間あたりの励起パルスの数を設定している
ので、励起パルスの繰り返し時間、スピン・エコー数、
スライス数が不必要に制限され、核磁気共鳴断層撮影装
置の性能が最大限に生かしきれないという問題点がある
。
この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであ
って、ＳＡＲの算出精度を高めることにより、人体にと
って安全であり、しかも、ＭＲＩに不必要な制限を加え
ることのない核磁気共鳴断層撮影方法を提供することを
目的としている。
って、ＳＡＲの算出精度を高めることにより、人体にと
って安全であり、しかも、ＭＲＩに不必要な制限を加え
ることのない核磁気共鳴断層撮影方法を提供することを
目的としている。
００課題を解決するだめの手段
この発明は、上記目的を達成するために次のような構成
を備えている。
を備えている。
即ち、この発明に係る核磁気共鳴断層撮影方法は、短時
間の核磁気共鳴断層撮影によって被検体の断層像を撮影
する第１数を限度として、励起パルス系列、第１処理過
程で得られた断層像に基づき被検体の半径を求める第２
数を限度として、励起パルス系列、第２処理過程で得ら
れた被検体の半径を、局所的な比吸収率（ＳＡＲ）を与
える次式にあてはめ、ＳＡＲ値が予め定められた値以下
となるような１秒間の励起パルス数（１／ｌ）を求める
第３数を限度として、励起パルス系列、ｓｔＴ ただし、Ｆは核磁気共鳴周波数 Ｒは被検体の半径 Ｐは組織電気抵抗 Ｓは組織比重 Ｔは励起パルスと同一エネルギ・同一 最大振幅の矩形波の送出時間 １／ｌは１秒間の励起パルス数 ｎは高周波吸収の周波数依存性を考慮 した補正係数 第３処理過程で求められた１秒間の励起パルス数を限度
として、励起パルス系列を設定する第４数を限度として
、励起パルス系列を備えたものである。
間の核磁気共鳴断層撮影によって被検体の断層像を撮影
する第１数を限度として、励起パルス系列、第１処理過
程で得られた断層像に基づき被検体の半径を求める第２
数を限度として、励起パルス系列、第２処理過程で得ら
れた被検体の半径を、局所的な比吸収率（ＳＡＲ）を与
える次式にあてはめ、ＳＡＲ値が予め定められた値以下
となるような１秒間の励起パルス数（１／ｌ）を求める
第３数を限度として、励起パルス系列、ｓｔＴ ただし、Ｆは核磁気共鳴周波数 Ｒは被検体の半径 Ｐは組織電気抵抗 Ｓは組織比重 Ｔは励起パルスと同一エネルギ・同一 最大振幅の矩形波の送出時間 １／ｌは１秒間の励起パルス数 ｎは高周波吸収の周波数依存性を考慮 した補正係数 第３処理過程で求められた１秒間の励起パルス数を限度
として、励起パルス系列を設定する第４数を限度として
、励起パルス系列を備えたものである。
８０作用
この発明によれば、個々の被検体について短時間の核磁
気共鳴断層撮影によって関心部位の断層像が撮影され、
その断層像に基づき個々の被検体の関心部位の半径が求
められ、これを上式に代入することによって、被検体に
とって熱的に十分安全である１秒間あたりの励起パルス
数が求められ、この励起パルス数を限度として、励起パ
ルス系列が設定される。
気共鳴断層撮影によって関心部位の断層像が撮影され、
その断層像に基づき個々の被検体の関心部位の半径が求
められ、これを上式に代入することによって、被検体に
とって熱的に十分安全である１秒間あたりの励起パルス
数が求められ、この励起パルス数を限度として、励起パ
ルス系列が設定される。
Ｆ、実施例
以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第１図は、この発明の一実施例に係る核磁気共鳴断層撮
影方法の手順を示したフローチャートである。以下、各
処理過程を順に説明する。
影方法の手順を示したフローチャートである。以下、各
処理過程を順に説明する。
第上処狸１週
短時間のスピン・エコー（ＳＥ）法により、被検体の関
心部位の粗い断層像を撮影する。ここでは、被検体に吸
収されるエネルギ量を極力少なくするために、例えば９
０°パルスと１８０°パルスの組合せからなる励起パル
スで１つスピン・エコーを発生させることによって、関
心部位の断層像を撮影している。
心部位の粗い断層像を撮影する。ここでは、被検体に吸
収されるエネルギ量を極力少なくするために、例えば９
０°パルスと１８０°パルスの組合せからなる励起パル
スで１つスピン・エコーを発生させることによって、関
心部位の断層像を撮影している。
第１処理道程
第２図に示すように、第１処理過程で得られた粗い断層
像Ａと同じ面積を持つ円Ｂを描き、その円Ｂの半径Ｒを
関心部位の半径とする。粗い断層像Ａから関心部位の半
径Ｒを求める手法は、このような例に限らず、例えば断
層像Ａの長軸ａと短軸すの平均値の半分を採用するよう
にしてもよい。
像Ａと同じ面積を持つ円Ｂを描き、その円Ｂの半径Ｒを
関心部位の半径とする。粗い断層像Ａから関心部位の半
径Ｒを求める手法は、このような例に限らず、例えば断
層像Ａの長軸ａと短軸すの平均値の半分を採用するよう
にしてもよい。
また、マルチスライス像を撮影する場合には、第１処理
過程で短時間のＳＥ法によって粗いマルチスライス像を
得て、各々の半径を求め、それらの平均値を関心部位の
半径として用いるようにしてもよい。
過程で短時間のＳＥ法によって粗いマルチスライス像を
得て、各々の半径を求め、それらの平均値を関心部位の
半径として用いるようにしてもよい。
第１処理道程
第２処理過程で求められた被検体の関心部位の半径Ｒを
、次に示すＢｏｔｔｏｍｌｅｙの式に代入し、ＳＡＲ値
が２ Ｗ ／ ｋ ｇ以下になるようなｌ／ｌ、 （１
秒間の励起パルス数）を求める。
、次に示すＢｏｔｔｏｍｌｅｙの式に代入し、ＳＡＲ値
が２ Ｗ ／ ｋ ｇ以下になるようなｌ／ｌ、 （１
秒間の励起パルス数）を求める。
ｓｔＴ
上式において、Ｆは核磁気共鳴周波数（Ｈｚ ）であり
、撮影に使用する装置の静磁場強度Ｈ０によって定まる
値である。すなわち、核磁気共鳴周波数Ｆは、Ｆ−（Ｔ
／２π）Ｈｏにより求めることができる。ここで、γは
磁気回転比とよばれる、核種固有の定数である。
、撮影に使用する装置の静磁場強度Ｈ０によって定まる
値である。すなわち、核磁気共鳴周波数Ｆは、Ｆ−（Ｔ
／２π）Ｈｏにより求めることができる。ここで、γは
磁気回転比とよばれる、核種固有の定数である。
Ｒは被検体の関心部位の半径であり、第２処理で得られ
た半径が代入される。
た半径が代入される。
Ｐは組織電気抵抗で、核磁気共鳴周波数Ｆが１０〜３０
ＭＨｚの場合、被検体にかかられず約１．６Ωｍの固定
値になる。
ＭＨｚの場合、被検体にかかられず約１．６Ωｍの固定
値になる。
Ｓは組織比重で、被検体にかかわらず約１０３ｋｇ／ｍ
３の固定値になる。
３の固定値になる。
Ｔは、第３図に示すように、励起パルスの５ＩＮＣ波形
の１つ分と同一エネルギ（同一面積）で同一最大振幅の
矩形波の送出時間であり、通常のパルスシーケンスでは
固定値になる。なお、９０゜パルスと１８００パルスと
では、パルス幅は等しいが、１８０°パルスの波高値（
ただし、電流値）は９０’パルスの２倍であるので、１
８０°パルスのエネルギは９０°パルスのそれに対して
４倍の大きさになる。
の１つ分と同一エネルギ（同一面積）で同一最大振幅の
矩形波の送出時間であり、通常のパルスシーケンスでは
固定値になる。なお、９０゜パルスと１８００パルスと
では、パルス幅は等しいが、１８０°パルスの波高値（
ただし、電流値）は９０’パルスの２倍であるので、１
８０°パルスのエネルギは９０°パルスのそれに対して
４倍の大きさになる。
１／ｌは１秒間に出力される励起パルス数であり、本処
理によって算出される値である。
理によって算出される値である。
ｎは、高周波吸収の周波数依存性を考慮した補正係数で
あって、核磁気共鳴周波数Ｆが３０ＭＨｚ未満ではｆｉ
ｎに、３０ＭＨｚ以上では０．７に設定される。
あって、核磁気共鳴周波数Ｆが３０ＭＨｚ未満ではｆｉ
ｎに、３０ＭＨｚ以上では０．７に設定される。
以下、具体例によって説明する。
いま、第２処理過程で求められた被検体の関心部位の半
径Ｒが０．１７ｍであり、また核磁気共鳴周波数が６３
．８ＭＨｚ、矩形波の送出時間Ｔが１．１ ｍ５ｅｃで
あったとして、前記Ｂｏｔｔｏｍｌｅｙの式にこれらを
代入すると、上述したようにＳＡＲが２Ｗ／ｋｇ以下で
あることから、次式の関係が成立する必要がある。
径Ｒが０．１７ｍであり、また核磁気共鳴周波数が６３
．８ＭＨｚ、矩形波の送出時間Ｔが１．１ ｍ５ｅｃで
あったとして、前記Ｂｏｔｔｏｍｌｅｙの式にこれらを
代入すると、上述したようにＳＡＲが２Ｗ／ｋｇ以下で
あることから、次式の関係が成立する必要がある。
１．６ ＸＩＯ″ Ｘｌ、Ｉ Ｘｌ０−３ｘＯ，７
ｘ （１／ｌ） パルスの場合、１秒間の励起パルスの数は最大６２個ま
でとなる。
ｘ （１／ｌ） パルスの場合、１秒間の励起パルスの数は最大６２個ま
でとなる。
第↓処理皇
第３処理部で求められた１秒間の励起パルス数を限度と
して、励起パルス系列（繰り返し時間ＴＲ、スピン・エ
コー数、スライス数）を設定する。
して、励起パルス系列（繰り返し時間ＴＲ、スピン・エ
コー数、スライス数）を設定する。
例えば、９０°パルスと１個の１８０°パルスの組合せ
からなる励起パルスで、１つのスピン・エコーを発生さ
せて断層像を撮影する場合、上述したように１８００パ
ルスのエネルギは、９０°パルスの４個分に相当するか
ら、１回の励起によって、被検体には等測的に５個の９
０°パルスが照射されることになる。したがって、繰り
返し時間をＴｌ＋、１秒あたりに同時に撮影するスライ
ス数をＮ々した場合、 （５／Ｔ、）ＸＮ≦６２（個／秒） の関係を満足する必要がある。いま、繰り返し時間ＴＲ
を０．５秒に設定すると、Ｎ≦６．２になり、このこと
から、１秒あたり６枚のスライス像が得られることがわ
かる。第４図は、１秒あたりに６枚のスライス像を撮影
する場合の励起パルス系列を示した模式図である。図中
、Ｐ、。は９０°パルス、ＰＩ３０は１８０°パルスで
ある。一方、３枚のスライス像でよい場合には、ＳＡＲ
の関係からは、繰り返し時間ＴＲを０，２５秒にまで短
くすることができる。
からなる励起パルスで、１つのスピン・エコーを発生さ
せて断層像を撮影する場合、上述したように１８００パ
ルスのエネルギは、９０°パルスの４個分に相当するか
ら、１回の励起によって、被検体には等測的に５個の９
０°パルスが照射されることになる。したがって、繰り
返し時間をＴｌ＋、１秒あたりに同時に撮影するスライ
ス数をＮ々した場合、 （５／Ｔ、）ＸＮ≦６２（個／秒） の関係を満足する必要がある。いま、繰り返し時間ＴＲ
を０．５秒に設定すると、Ｎ≦６．２になり、このこと
から、１秒あたり６枚のスライス像が得られることがわ
かる。第４図は、１秒あたりに６枚のスライス像を撮影
する場合の励起パルス系列を示した模式図である。図中
、Ｐ、。は９０°パルス、ＰＩ３０は１８０°パルスで
ある。一方、３枚のスライス像でよい場合には、ＳＡＲ
の関係からは、繰り返し時間ＴＲを０，２５秒にまで短
くすることができる。
また、９０″パルスと２個の１８０°パルスの組合せか
らなる励起パルスで、２つのスピン・エコーを発生させ
て断層像を撮影する場合、１回の励起によって被検体に
は、等測的に９個の９０°パルスが照射されることにな
る。したがって、繰り返し時間ＴＩ＋を０．５秒に設定
すると、Ｎ≦３．４になり、３枚のスライス像が得られ
ることが判る。また、６枚のスライス像を得ようとした
場合、繰り返し１ 時間ＴＲを１．０秒にまで長くする必要がある。
らなる励起パルスで、２つのスピン・エコーを発生させ
て断層像を撮影する場合、１回の励起によって被検体に
は、等測的に９個の９０°パルスが照射されることにな
る。したがって、繰り返し時間ＴＩ＋を０．５秒に設定
すると、Ｎ≦３．４になり、３枚のスライス像が得られ
ることが判る。また、６枚のスライス像を得ようとした
場合、繰り返し１ 時間ＴＲを１．０秒にまで長くする必要がある。
このように第４処理部では、第３処理部で求められた１
秒間の励起パルス数を越えない範囲で、所望の励起パル
ス系列が設定される。
秒間の励起パルス数を越えない範囲で、所望の励起パル
ス系列が設定される。
なお、上述の実施例ではスピンエコー法を例に採って説
明したが、この発明はこれに限定されず、例えば、Ｉ
Ｒ（Ｉｎｖｅｒｓｉｏｎ Ｒｅｃｏｖｅｒｙ）法などの
その手法にも適用できるものである。
明したが、この発明はこれに限定されず、例えば、Ｉ
Ｒ（Ｉｎｖｅｒｓｉｏｎ Ｒｅｃｏｖｅｒｙ）法などの
その手法にも適用できるものである。
Ｇ１発明の効果
以上の説明から明らかなように、この発明によれば、短
時間の核磁気共鳴断層撮影によって得られた断層像に基
づいて、被検体の関心部位の半径を個々に求め、これを
Ｂｏｔｔｏｍｌｅｙの式にあてはめているので、個々の
被検体に応した正確なＳＡＲを求めることができ、結果
として、被検体の安全性が十分確保され、しかも、不必
要に励起パルス系列を制限することもないので、使用さ
れる核磁気共鳴断層撮影装置のもつ性能を十分発揮する
ことができる。
時間の核磁気共鳴断層撮影によって得られた断層像に基
づいて、被検体の関心部位の半径を個々に求め、これを
Ｂｏｔｔｏｍｌｅｙの式にあてはめているので、個々の
被検体に応した正確なＳＡＲを求めることができ、結果
として、被検体の安全性が十分確保され、しかも、不必
要に励起パルス系列を制限することもないので、使用さ
れる核磁気共鳴断層撮影装置のもつ性能を十分発揮する
ことができる。
２
第１図はこの発明の一実施例に係る核磁気共鳴断層撮影
方法の処理手順を示したフローチャート、第２図は断層
像から被検体の関心部位の半径を求める処理の説明図、
第３図は励起パルスと同一エネルギ・同一最大振幅の矩
形波の送出時間の説明図、第４図はマルチスライス像を
得るためのパルス列の模式図である。
方法の処理手順を示したフローチャート、第２図は断層
像から被検体の関心部位の半径を求める処理の説明図、
第３図は励起パルスと同一エネルギ・同一最大振幅の矩
形波の送出時間の説明図、第４図はマルチスライス像を
得るためのパルス列の模式図である。
Claims (1)
- （１）短時間の核磁気共鳴断層撮影によって被検体の断
層像を撮影する第１処理過程と、第１処理過程で得られ
た断層像に基づき被検体の半径を求める第２処理過程と
、第２処理過程で得られた被検体の半径を、局所的な比
吸収率（ＳＡＲ）を与える次式にあてはめ、ＳＡＲ値が
予め定められた値以下となるような１秒間の励起パルス
数（１／ｔ）を求める第３処理過程と、 ＳＡＲ＝（６．８１×１０＾−＾１＾６Ｆ＾２Ｒ＾２／
ＰｓｔＴ）×ｎただし、Ｆは核磁気共鳴周波数 Ｒは被検体の半径 Ｐは組織電気抵抗 ｓは組織比重 Ｔは励起パルスと同一エネルギ・同一 最大振幅の矩形波の送出時間 １／ｔは１秒間の励起パルス数 ｎは高周波吸収の周波数依存性を考慮 した補正係数 第３処理過程で求められた１秒間の励起パルス数を限度
として、励起パルス系列を設定する第４処理過程とを備
えたことを特徴とする核磁気共鳴断層撮影方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2087077A JPH03284241A (ja) | 1990-03-30 | 1990-03-30 | 核磁気共鳴断層撮影方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2087077A JPH03284241A (ja) | 1990-03-30 | 1990-03-30 | 核磁気共鳴断層撮影方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03284241A true JPH03284241A (ja) | 1991-12-13 |
Family
ID=13904885
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2087077A Pending JPH03284241A (ja) | 1990-03-30 | 1990-03-30 | 核磁気共鳴断層撮影方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03284241A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10120578C1 (de) * | 2001-04-26 | 2002-09-19 | Siemens Ag | MR-Scanner mit einer Einstellvorrichtung zur patientenabhängigen Regelung der HF- und Magnetfelder |
| DE10150138A1 (de) * | 2001-10-11 | 2003-05-08 | Siemens Ag | Verfahren zur Magnetresonanz-Bildgebung |
| US6762605B2 (en) * | 2001-10-29 | 2004-07-13 | Siemens Aktiengesellschaft | Magnetic resonance imaging method and apparatus with adherence to SAR limits in a scan using data from a previous scan |
| WO2005001502A1 (en) * | 2003-06-30 | 2005-01-06 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Control of specific absorption rate (asr) in mri |
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| JP2010088872A (ja) * | 2008-09-09 | 2010-04-22 | Toshiba Corp | 磁気共鳴イメージング装置及び磁気共鳴イメージング方法 |
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-
1990
- 1990-03-30 JP JP2087077A patent/JPH03284241A/ja active Pending
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