JPH0337043A - 磁気共鳴影像方法 - Google Patents
磁気共鳴影像方法Info
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- JPH0337043A JPH0337043A JP2161177A JP16117790A JPH0337043A JP H0337043 A JPH0337043 A JP H0337043A JP 2161177 A JP2161177 A JP 2161177A JP 16117790 A JP16117790 A JP 16117790A JP H0337043 A JPH0337043 A JP H0337043A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
- G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
- G01R33/44—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance using nuclear magnetic resonance [NMR]
- G01R33/48—NMR imaging systems
- G01R33/4828—Resolving the MR signals of different chemical species, e.g. water-fat imaging
Landscapes
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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】
本発明は磁気共鳴影像方法に係る。西独公開特許第34
45689号は複数のシーケンスが均一安定磁界の存在
下の検査領域で作用する種類の方法を開示している。各
シーケンスは3つのrfパルスからなり、そのうちの1
つはスライス選択である勾配磁界(いわゆる位相エンコ
ーディング勾配)の振幅は−のシーケンスから他のシー
ケンスに変化される。かく得られた誘起されたエコー信
号は、2次元フーリエ変換を用いて、スライス選択rf
パルスで励起されたスライスでの該磁化分布を再構成す
るのに適している。かく得られた影像は水素結合陽子で
本質的に決められている。脂肪(脂質)又は乳酸塩に結
合された陽子は影像の効果を有するが、この効果は、こ
れらの成分の低濃度により非常に小さい。
45689号は複数のシーケンスが均一安定磁界の存在
下の検査領域で作用する種類の方法を開示している。各
シーケンスは3つのrfパルスからなり、そのうちの1
つはスライス選択である勾配磁界(いわゆる位相エンコ
ーディング勾配)の振幅は−のシーケンスから他のシー
ケンスに変化される。かく得られた誘起されたエコー信
号は、2次元フーリエ変換を用いて、スライス選択rf
パルスで励起されたスライスでの該磁化分布を再構成す
るのに適している。かく得られた影像は水素結合陽子で
本質的に決められている。脂肪(脂質)又は乳酸塩に結
合された陽子は影像の効果を有するが、この効果は、こ
れらの成分の低濃度により非常に小さい。
乳酸塩は腫瘍の重要な代謝物質であることか最近わかり
、これによりかかる腫瘍を判断するのに用いられつる。
、これによりかかる腫瘍を判断するのに用いられつる。
本発明の目的は、乳酸塩の空間分布を決めるのを可能に
する方法を提供することである。
する方法を提供することである。
この目的は下記の段階からなる方法により達成される:
a)3つのrfパルスからなり、少なくともその1つは
スライス選択的であり、第1及び第2のrfパルスの間
、且つ第3のrfパルスの後及びスピン共鳴信号の検出
の前に、毎回同じ時間積分で勾配磁界が印加され、第1
及び第2のrfパルス間の時間間隔が1/2Jになり、
ここで、Jは乳酸塩の結合定数である第1のシーケンス
を発生し、 b)別に2つの180°rfパルスが各第1及び第3の
rfパルスから毎回同じ間隔で発生さ−れる第1のシー
ケンスからずれる第2のシーケンスを発生し、1つの1
80°rfパルスは第1及び第2のrfパルス間の途中
に位置し、両180゜rfパルスは、2つの結合された
乳酸塩成分の1つだけが励起されるよう周波数選択的で
あり、C)各シーケンスで生じる誘起されたエコー信号
を検出し、 d)強度及び/又は方向に関して少なくとも1つの勾配
磁界Gyが変化する間段階a)からC)を繰り返し、 e)第1及び第2のシーケンス誘起されたエコー信号間
の差を形威し、 f)差からの励起されたスライス中の乳酸塩分布を再構
成する。
スライス選択的であり、第1及び第2のrfパルスの間
、且つ第3のrfパルスの後及びスピン共鳴信号の検出
の前に、毎回同じ時間積分で勾配磁界が印加され、第1
及び第2のrfパルス間の時間間隔が1/2Jになり、
ここで、Jは乳酸塩の結合定数である第1のシーケンス
を発生し、 b)別に2つの180°rfパルスが各第1及び第3の
rfパルスから毎回同じ間隔で発生さ−れる第1のシー
ケンスからずれる第2のシーケンスを発生し、1つの1
80°rfパルスは第1及び第2のrfパルス間の途中
に位置し、両180゜rfパルスは、2つの結合された
乳酸塩成分の1つだけが励起されるよう周波数選択的で
あり、C)各シーケンスで生じる誘起されたエコー信号
を検出し、 d)強度及び/又は方向に関して少なくとも1つの勾配
磁界Gyが変化する間段階a)からC)を繰り返し、 e)第1及び第2のシーケンス誘起されたエコー信号間
の差を形威し、 f)差からの励起されたスライス中の乳酸塩分布を再構
成する。
本発明は結合した脂質成分の共鳴線か互いに比較的近く
、2つの結合した乳酸塩成分の1つに近く位置し、別な
乳酸塩成分が水の共鳴線の近傍に位置するという事実を
利用する。rfパルスにより励起された(結合又は非結
合の)脂質成分は各シーケンスで発生した誘起されたエ
コー信号に貢献し、これにより、これらの成分の効果は
、差が第1及び第2のシーケンスの誘起された信号間で
形成される時、除去される。
、2つの結合した乳酸塩成分の1つに近く位置し、別な
乳酸塩成分が水の共鳴線の近傍に位置するという事実を
利用する。rfパルスにより励起された(結合又は非結
合の)脂質成分は各シーケンスで発生した誘起されたエ
コー信号に貢献し、これにより、これらの成分の効果は
、差が第1及び第2のシーケンスの誘起された信号間で
形成される時、除去される。
その周波数が水の周波数の近辺にある乳酸塩成分から他
の乳酸塩成分への分極遷移が防止される(例えば前者の
成分が水成分と共に前もって抑圧され、又は3つのrf
パルスのうち2つか周波数選択的であり、従って別な乳
酸塩成分のみを励起する)時、別な成分に対する励起エ
ネルギーは第1のシーケンス中消失しく分極遷移及び観
察されない)これによりこの乳酸塩成分は次に生じる誘
起されたエコー信号に影響しない。しかし、第2のシー
ケンス中、第1及び第2のrfパルス間の正確に真ん中
に位置する180°パルス及び3つのrfパルスのうち
の最後のパルスに続く180°rfパルスが、J結合に
より生じたこの乳酸塩成分の変調を再収束し、これによ
り第2のシーケンスでは、該乳酸塩成分は誘起されたエ
コー信号に貢献する。第1及び第2のシーケンスの誘起
されたエコー信号間の差が形成される時この乳酸塩成分
によってのみ実質的に決められる信号が得られる。
の乳酸塩成分への分極遷移が防止される(例えば前者の
成分が水成分と共に前もって抑圧され、又は3つのrf
パルスのうち2つか周波数選択的であり、従って別な乳
酸塩成分のみを励起する)時、別な成分に対する励起エ
ネルギーは第1のシーケンス中消失しく分極遷移及び観
察されない)これによりこの乳酸塩成分は次に生じる誘
起されたエコー信号に影響しない。しかし、第2のシー
ケンス中、第1及び第2のrfパルス間の正確に真ん中
に位置する180°パルス及び3つのrfパルスのうち
の最後のパルスに続く180°rfパルスが、J結合に
より生じたこの乳酸塩成分の変調を再収束し、これによ
り第2のシーケンスでは、該乳酸塩成分は誘起されたエ
コー信号に貢献する。第1及び第2のシーケンスの誘起
されたエコー信号間の差が形成される時この乳酸塩成分
によってのみ実質的に決められる信号が得られる。
方法を実施する装置は、均一安定磁界を発生する磁石と
、第1及び第2のシーケンスを繰り返し発生する手段と
、個々のシーケンス中に発生した誘起されたエコー信号
を検出する手段と、誘起されたエコー信号間に差を形成
し、その差から乳酸塩分布を再構成する手段とからなる
。
、第1及び第2のシーケンスを繰り返し発生する手段と
、個々のシーケンス中に発生した誘起されたエコー信号
を検出する手段と、誘起されたエコー信号間に差を形成
し、その差から乳酸塩分布を再構成する手段とからなる
。
以下図面と共に本発明による実施例を詳細に説明する。
第1図に系統的に示す磁気共鳴検査装置は、4つのコイ
ルlからなり、適切な強度の例えば4テスラの均一安定
磁界を発生するのに役立つ装置からなる。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軸と同心
円的に配置され、球面2に設けられつる。検査されるべ
き患者20はこれらのコイル円内に配置される。
ルlからなり、適切な強度の例えば4テスラの均一安定
磁界を発生するのに役立つ装置からなる。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軸と同心
円的に配置され、球面2に設けられつる。検査されるべ
き患者20はこれらのコイル円内に配置される。
X方向に延在し、この方向に線形に変化する磁界Gzを
発生する為、4つのコイル3が望ましくは同じ球面上に
配置される。更に、X方向にも延在するが、その勾配が
X方向に延在する勾配磁界(すなわち、その強度が一方
向に線形に変化する磁界)を発生する4つのコイル7が
設けられている。2方向に延在し、X方向に勾配を有す
る勾配磁界Gyは、コイル7と同じ形を有するがそれに
関して90°ずれるよう配置される4つのコイル5で発
生される。これらの4つのコイルの2つのみが第1図に
示される。
発生する為、4つのコイル3が望ましくは同じ球面上に
配置される。更に、X方向にも延在するが、その勾配が
X方向に延在する勾配磁界(すなわち、その強度が一方
向に線形に変化する磁界)を発生する4つのコイル7が
設けられている。2方向に延在し、X方向に勾配を有す
る勾配磁界Gyは、コイル7と同じ形を有するがそれに
関して90°ずれるよう配置される4つのコイル5で発
生される。これらの4つのコイルの2つのみが第1図に
示される。
勾配磁界Gz、Gy及びGxを発生する3つのコイル系
3,5及び7の各々が球面2に関して対称的に配置され
るので、球の中心により同時に該デカルトXYZ座標系
の原点にある。磁界強度は、専らコイル装置lの均一安
定磁界で決められる。
3,5及び7の各々が球面2に関して対称的に配置され
るので、球の中心により同時に該デカルトXYZ座標系
の原点にある。磁界強度は、専らコイル装置lの均一安
定磁界で決められる。
更に、rfコイル11は座標系の平面Z=0に関して対
称的に配置され、そのコイルは、X方向に延在し、すな
わち均一安定磁界の方向に垂直に延在するrf磁界を実
質的に発生するよう構成される。各rfパルス期間中、
rfコイルはrf発生器からrf変調された電流を受け
る。シーケンスに続いて、rfコイル11又は別なrf
受信コイルは、検査領域内で発生したスピン共鳴信号の
受信に使われる。
称的に配置され、そのコイルは、X方向に延在し、すな
わち均一安定磁界の方向に垂直に延在するrf磁界を実
質的に発生するよう構成される。各rfパルス期間中、
rfコイルはrf発生器からrf変調された電流を受け
る。シーケンスに続いて、rfコイル11又は別なrf
受信コイルは、検査領域内で発生したスピン共鳴信号の
受信に使われる。
第2図はこの磁気共鳴検査装置の簡略ブロック系統図を
示す、rfコイル!lは、スイッチング装置12を介し
て、一方でrf発生器4に、他方でrf受信器6に接続
される。
示す、rfコイル!lは、スイッチング装置12を介し
て、一方でrf発生器4に、他方でrf受信器6に接続
される。
rf発生器4はその周波数が制御装置15によりディジ
タル的に制御され、コイルlにより発生された磁界強度
で励起されるべき原子数のラーモア周波数に対応する周
波数の発振を発生するrf発振器40からなる。公知の
如く、ラーモア周波数fは弐f=cBに応じて計算され
る。ここで、Bは均一安定磁界での磁気誘導、Cは例え
ば陽子に対して42.56MHz/Tになる磁気回転比
である。発振器40の出力は混合段43の入力に接続さ
れる。混合段は、その出力がディジタルメモリー45に
接続されるディジタル・アナログ変換器44からの第2
の入力信号を受ける。エンベロープ信号を表す一連のデ
ィジタルデータワードは制御装置の制御下でメモリーか
ら読み出される。
タル的に制御され、コイルlにより発生された磁界強度
で励起されるべき原子数のラーモア周波数に対応する周
波数の発振を発生するrf発振器40からなる。公知の
如く、ラーモア周波数fは弐f=cBに応じて計算され
る。ここで、Bは均一安定磁界での磁気誘導、Cは例え
ば陽子に対して42.56MHz/Tになる磁気回転比
である。発振器40の出力は混合段43の入力に接続さ
れる。混合段は、その出力がディジタルメモリー45に
接続されるディジタル・アナログ変換器44からの第2
の入力信号を受ける。エンベロープ信号を表す一連のデ
ィジタルデータワードは制御装置の制御下でメモリーか
ら読み出される。
混合段43は、エンベロープ信号で変調された搬送波発
振がその出力に現れるようそれ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、その出力がスイッ
チ装置12に接続されるrf電力増幅器47に印加され
る。後者の装置は制御装置15によって制御される。
振がその出力に現れるようそれ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、その出力がスイッ
チ装置12に接続されるrf電力増幅器47に印加され
る。後者の装置は制御装置15によって制御される。
受信器6はスイッチング装置がその適切な位置にある場
合、スイッチング装置に接続され、rfコイルll内で
誘導されたスピン共鳴信号を受けるrf増幅器60から
なる。増幅器60は制御装置15により制御されるミュ
ーティング入力からなり、それを介して、利得が実質的
に零であるよう阻止されつる。増幅器の出力はその夫々
がその人力信号の積に対応する出力信号を供給する。2
つの乗算混合段61及び62の第1の入力に接続される
。混合段61及び62の第2の入力は発振器40の周波
数を有する信号を受け、90°の位相シフトは2つの入
力での信号の間に存在する。
合、スイッチング装置に接続され、rfコイルll内で
誘導されたスピン共鳴信号を受けるrf増幅器60から
なる。増幅器60は制御装置15により制御されるミュ
ーティング入力からなり、それを介して、利得が実質的
に零であるよう阻止されつる。増幅器の出力はその夫々
がその人力信号の積に対応する出力信号を供給する。2
つの乗算混合段61及び62の第1の入力に接続される
。混合段61及び62の第2の入力は発振器40の周波
数を有する信号を受け、90°の位相シフトは2つの入
力での信号の間に存在する。
この位相シフトは、その出力が混合段62の人力に接続
され、その入力が混合段61の入力と発振器40の出力
に接続される90°位相シフター48により実現される
。
され、その入力が混合段61の入力と発振器40の出力
に接続される90°位相シフター48により実現される
。
混合段61及び62の出力信号は、発振器40により供
給される周波数及び全てのそれより良い周波数を抑圧し
、それより低い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6
5.66に印加される。後者は直角復調器を形成する回
路61・・・64のアナログ信号をメモリー14に印加
されるディジタルデータワードに変換する。アナログ・
ディジタル変換器65及び66とメモリー14は、制御
リードを介して禁止され、制御装置15によりイネーブ
ルされつるクロスパルス発生器16からそのクロックパ
ルスを受け、これにより、rfコイル11により供給さ
れ、低周波数に転換された信号は制御装置15により画
成された測定間隔中だけ、メモリー14に蓄積する為の
一連のディジタルデータワードに変換される。
給される周波数及び全てのそれより良い周波数を抑圧し
、それより低い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6
5.66に印加される。後者は直角復調器を形成する回
路61・・・64のアナログ信号をメモリー14に印加
されるディジタルデータワードに変換する。アナログ・
ディジタル変換器65及び66とメモリー14は、制御
リードを介して禁止され、制御装置15によりイネーブ
ルされつるクロスパルス発生器16からそのクロックパ
ルスを受け、これにより、rfコイル11により供給さ
れ、低周波数に転換された信号は制御装置15により画
成された測定間隔中だけ、メモリー14に蓄積する為の
一連のディジタルデータワードに変換される。
メモリー14内に蓄積されたデータワードは適切な表示
ユニット、例えばモニター18へ供給する為そこから該
磁化のスペクトルを決定する演算装置17に印加される
。
ユニット、例えばモニター18へ供給する為そこから該
磁化のスペクトルを決定する演算装置17に印加される
。
第3図はTMS (テトラメチルシラン)のラーモア周
波数に標準化され、TMSのラーモア周波数に関する周
波数偏移を示す周波数尺度の診断検査用に実質的に重要
である成分の位置を示す。
波数に標準化され、TMSのラーモア周波数に関する周
波数偏移を示す周波数尺度の診断検査用に実質的に重要
である成分の位置を示す。
従って、TMSのラーモア周波敷写の点に位置され、水
のラーモア周波数Wは4.7ppmに位置される。乳酸
塩のCH,基の2つの結合された成分Ml及びM2は夫
々4.lppm及び1.3ppmに位置し、脂質の対応
する成分Ll及びL2は1.4及び1.9に位置する。
のラーモア周波数Wは4.7ppmに位置される。乳酸
塩のCH,基の2つの結合された成分Ml及びM2は夫
々4.lppm及び1.3ppmに位置し、脂質の対応
する成分Ll及びL2は1.4及び1.9に位置する。
シーケンスの時間の変化は、その第1の線がrfパルス
の時間の位置を示す第4図に従う。各シケンスは、望ま
しくは90°パルスである3つのrfパルスHFI、H
F2.HF3からなる。
の時間の位置を示す第4図に従う。各シケンスは、望ま
しくは90°パルスである3つのrfパルスHFI、H
F2.HF3からなる。
これらの3つのrfパルスの1つは、スライス選択、望
ましくは第1のrfパルスである。別な2つのパルスは
望ましくは周波数選択である。周波数選択rfパルスは
第3図に示すスペクトルの乳酸塩成分M2.脂質成分L
1、L2及びある非結合脂質成分のみが励起され、乳酸
塩成分Ml及び水成分Wは励起されないような狭帯域幅
を有する。
ましくは第1のrfパルスである。別な2つのパルスは
望ましくは周波数選択である。周波数選択rfパルスは
第3図に示すスペクトルの乳酸塩成分M2.脂質成分L
1、L2及びある非結合脂質成分のみが励起され、乳酸
塩成分Ml及び水成分Wは励起されないような狭帯域幅
を有する。
メモリー45から得られたエンベロープ信号の適切な整
形の結果として実質的に矩形であるこれらのrfパルス
の周波数スペクトルは第3の符号Fで表される。
形の結果として実質的に矩形であるこれらのrfパルス
の周波数スペクトルは第3の符号Fで表される。
該スペクトルの中心周波数が0.5ppmに位置し、ス
ペクトルが一1ppmから+2ppmに、すなわち励起
されるべき周波数成分(L1、 M2゜L2)に関して
非対称的に延在するようになる。
ペクトルが一1ppmから+2ppmに、すなわち励起
されるべき周波数成分(L1、 M2゜L2)に関して
非対称的に延在するようになる。
スペクトルか該成分に関して対称的に位置しない場合、
rfパルスの周波数帯域はより狭帯域であるべきで、そ
の期間は同じ上限周波数に対しより長くあるべきである
。
rfパルスの周波数帯域はより狭帯域であるべきで、そ
の期間は同じ上限周波数に対しより長くあるべきである
。
第4図に示すシーケンスでは、第1のrfパルスHFI
はスライス選択的であり、勾配磁界Gz2はその期間中
活性化される(第4図の第4の線)。rfパルスHF2
及びHF3は周波数選択的であり、励起スペクトルFを
有する(第3図)。
はスライス選択的であり、勾配磁界Gz2はその期間中
活性化される(第4図の第4の線)。rfパルスHF2
及びHF3は周波数選択的であり、励起スペクトルFを
有する(第3図)。
第1のrfパルスHFIは、スライス内のスペクトル領
域Fでの周波数成分だけでなく、外側に位置する。例え
ばW及びMlの周波数成分も励起するなかんずく成分W
及びMlによって影響されるこのrfパルスで発生され
たFID信号はシーケンスで後に発生する勾配磁界でデ
イフェーズされ、これにより、3つのrfパルスにより
発生された誘起エコー信号が生じる時点でW及びMlに
よりスピン共鳴信号になされた貢献は実質的に消失した
。第1のrfパルスの代わりに、第2又は第3のrfパ
ルスHF2及びHF3は夫々スライス選択に作られ得、
別な2つのパルスは周波数選択に作られる。しかし、ス
ライス選択rfパルスのF!D信号はより小さい範囲に
抑圧される。第1図に示す例は、そこでスライス選択r
fパルスが3つのパルスの11のパルスであり、従って
望ましいものである。
域Fでの周波数成分だけでなく、外側に位置する。例え
ばW及びMlの周波数成分も励起するなかんずく成分W
及びMlによって影響されるこのrfパルスで発生され
たFID信号はシーケンスで後に発生する勾配磁界でデ
イフェーズされ、これにより、3つのrfパルスにより
発生された誘起エコー信号が生じる時点でW及びMlに
よりスピン共鳴信号になされた貢献は実質的に消失した
。第1のrfパルスの代わりに、第2又は第3のrfパ
ルスHF2及びHF3は夫々スライス選択に作られ得、
別な2つのパルスは周波数選択に作られる。しかし、ス
ライス選択rfパルスのF!D信号はより小さい範囲に
抑圧される。第1図に示す例は、そこでスライス選択r
fパルスが3つのパルスの11のパルスであり、従って
望ましいものである。
第1のrfパルスはHFI及び第2のrfパルスHF2
間の時間の間隔はl/2Jである。ここて、Jは乳酸塩
のスカラ結合定数(略7H8)であり、これにより略6
8msの時間間隔が得られる。従って乳酸塩成分M2用
のJ結合により生じる2つの周波数成分は第2のrfパ
ルスHF2の時点て逆相になる。その結合定数Jは乳酸
塩の部分と略等しいので、同しことが脂質成分Ll及び
L2の対応する部分であてはまる。
間の時間の間隔はl/2Jである。ここて、Jは乳酸塩
のスカラ結合定数(略7H8)であり、これにより略6
8msの時間間隔が得られる。従って乳酸塩成分M2用
のJ結合により生じる2つの周波数成分は第2のrfパ
ルスHF2の時点て逆相になる。その結合定数Jは乳酸
塩の部分と略等しいので、同しことが脂質成分Ll及び
L2の対応する部分であてはまる。
第1及び第2のrfパルス間に印加された勾配磁界Gz
3の結果として、スライス内の核磁化は位置依存法で(
Z方向に)変化する。次に第2のrfパルスは観測され
つる信号を発生しないより高い量子状態の励起を部分的
に提供し、M2からMlへの磁化の遷移も提供する。脂
質基間の磁化は同様に遷移される。後者の場合はただ双
方向であるが、乳酸塩成分間の遷移はただ単方向であり
、成分Mlは第2のrfパルスを「見」ないので、遷移
はMlからM2に起こらない。従って第2のrfパルス
の後、磁化はM2で消失するかLl及びL2では消失し
ない。別な方法で、MlからM2の分極遷移が例えばあ
らかじめ水成分Wと共に成分Mlを抑圧することにより
起こらないことが確実な時、rfパルスHF2及びHF
3が周波数選択的である必要はもはやない。次にそれら
は第1のrfパルス(HF1)と同し方法でスライス選
択的でよい。
3の結果として、スライス内の核磁化は位置依存法で(
Z方向に)変化する。次に第2のrfパルスは観測され
つる信号を発生しないより高い量子状態の励起を部分的
に提供し、M2からMlへの磁化の遷移も提供する。脂
質基間の磁化は同様に遷移される。後者の場合はただ双
方向であるが、乳酸塩成分間の遷移はただ単方向であり
、成分Mlは第2のrfパルスを「見」ないので、遷移
はMlからM2に起こらない。従って第2のrfパルス
の後、磁化はM2で消失するかLl及びL2では消失し
ない。別な方法で、MlからM2の分極遷移が例えばあ
らかじめ水成分Wと共に成分Mlを抑圧することにより
起こらないことが確実な時、rfパルスHF2及びHF
3が周波数選択的である必要はもはやない。次にそれら
は第1のrfパルス(HF1)と同し方法でスライス選
択的でよい。
第3のrfパルスに続いてかっ、誘起されたエコー信号
の前に、勾配磁界Gz5が印加され、その勾配は磁界G
z3の勾配と同じ方向に延在し、その振幅及び期間は、
Gz3に関する時間積分がGz5の時間成分に正確に等
しくなるよう選ばれる。これは誘起されたエコー信号の
Gz3の効果を除去する。誘起されたエコー信号は、H
FI及びHF2間の時間間隔に対応するHF3からの時
間間隔て生じる。誘起されたエコー信号中、いわゆる測
定又は読取勾配Gx2が印加され、その勾配は、時間積
分がGx2に関する時間積分の半分である第1及び第2
のrfパルス間の読取勾配GXlに先行する(第4図の
第2の線参照)。
の前に、勾配磁界Gz5が印加され、その勾配は磁界G
z3の勾配と同じ方向に延在し、その振幅及び期間は、
Gz3に関する時間積分がGz5の時間成分に正確に等
しくなるよう選ばれる。これは誘起されたエコー信号の
Gz3の効果を除去する。誘起されたエコー信号は、H
FI及びHF2間の時間間隔に対応するHF3からの時
間間隔て生じる。誘起されたエコー信号中、いわゆる測
定又は読取勾配Gx2が印加され、その勾配は、時間積
分がGx2に関する時間積分の半分である第1及び第2
のrfパルス間の読取勾配GXlに先行する(第4図の
第2の線参照)。
第4図の第5番目の線から分かる如く、クロック発生器
16は誘起されたエコー信号の存在中にイネーブルされ
、これにより誘起されたエコー信号は、一連のディジタ
ルデータワードとしてメモリ14に蓄積される。誘起さ
れたエコー信号は成分M2を除いて、周波数領域F内の
全ての成分により影響される。
16は誘起されたエコー信号の存在中にイネーブルされ
、これにより誘起されたエコー信号は、一連のディジタ
ルデータワードとしてメモリ14に蓄積される。誘起さ
れたエコー信号は成分M2を除いて、周波数領域F内の
全ての成分により影響される。
適切な繰り返し時間の後、このシーケンスは繰り返えさ
れ、単なる差は、第1及び第2のrfパルス間の正確に
真中で、第4図の第1の線に破線で示される180°r
fパルスHF4が発生し、別な!80°rfパルスHF
5は第3のrfパルスHF3の後発生され、該パルスH
F5及びHF3間の時間間隔がHF4及びHF1間の時
間間隔に等しくなるということである。これらのパルス
は、成分Ml又はM2の一方だけか励起されるように周
波数選択的である。J結合の1又は両成分がこれらのパ
ルスを見るか否かにより、J結合により生じた変調は夫
々再収束されるか又は再収束されない。従って、J結合
による成分Ll及びL2の変調は第1のシーケンスにお
けると(HF4なしの)同じ様に起こる。しかし、乳酸
塩成分M2の周波数成分が第2のrfパルスHF2の時
点で同相である時、それらは通常の誘起されたエコーの
構成に貢献する。
れ、単なる差は、第1及び第2のrfパルス間の正確に
真中で、第4図の第1の線に破線で示される180°r
fパルスHF4が発生し、別な!80°rfパルスHF
5は第3のrfパルスHF3の後発生され、該パルスH
F5及びHF3間の時間間隔がHF4及びHF1間の時
間間隔に等しくなるということである。これらのパルス
は、成分Ml又はM2の一方だけか励起されるように周
波数選択的である。J結合の1又は両成分がこれらのパ
ルスを見るか否かにより、J結合により生じた変調は夫
々再収束されるか又は再収束されない。従って、J結合
による成分Ll及びL2の変調は第1のシーケンスにお
けると(HF4なしの)同じ様に起こる。しかし、乳酸
塩成分M2の周波数成分が第2のrfパルスHF2の時
点で同相である時、それらは通常の誘起されたエコーの
構成に貢献する。
M2だけが励起される時、例えばHF4がスペクトルF
を有する時、負の効果はGz3により実現されたリフエ
ージングが完全でない時に誘起されたエコー信号を生じ
る。この点で、成分Mlを励起しM2(及びL1、L2
)を励起しない周波数スペクトルはより魅力的である。
を有する時、負の効果はGz3により実現されたリフエ
ージングが完全でない時に誘起されたエコー信号を生じ
る。この点で、成分Mlを励起しM2(及びL1、L2
)を励起しない周波数スペクトルはより魅力的である。
水成分Wの別な望ましくない励起が所定の環境に起こっ
ても、かかる励起は比較的完全に抑圧され、これにより
後者の例は望ましいものである。
ても、かかる励起は比較的完全に抑圧され、これにより
後者の例は望ましいものである。
既に説明した如く、結合された脂質成分Ll。
L2及び領域F内の非結合成分は第1のシーケンスと全
く同様に第2のシーケンスでの誘起されたエコー信号に
影響する、しかし、第2のシーケンスでは乳酸塩成分M
2は第1のシーケンスと逆に誘起された。エコー信号が
互いに減算される時、差は乳酸塩成分M2によってのみ
決められる。
く同様に第2のシーケンスでの誘起されたエコー信号に
影響する、しかし、第2のシーケンスでは乳酸塩成分M
2は第1のシーケンスと逆に誘起された。エコー信号が
互いに減算される時、差は乳酸塩成分M2によってのみ
決められる。
従ってスライスでの乳酸塩分布は再生されつる。
この為に、2つのシーケンスは多数回繰り返され、毎回
読取勾配(G x、第2の線)に垂直に延在し、スライ
ス選択勾配(G z、第4の線)に垂直に、すなわちy
方向に延在する勾配磁界(Gy。
読取勾配(G x、第2の線)に垂直に延在し、スライ
ス選択勾配(G z、第4の線)に垂直に、すなわちy
方向に延在する勾配磁界(Gy。
第3の線)は振幅に関して変化される。全手続は信号対
雑音比を改善する為更に多数回繰り返されつる。
雑音比を改善する為更に多数回繰り返されつる。
励起されたスライスでの乳酸塩分布の再構成の為、種々
の可能性が在る。第1の影像は第1のシーケンスの誘起
されたエコー信号から形成され、第2の影像は第2のシ
ーケンスの誘起されたエコー信号から形成され、これら
の影像は互いに減算される。しかし、計算及び蓄積の見
地から、同じ位相エンコーディング勾配に関連した第1
及び第2のシーケンスの誘起されたエコー信号を互いか
ら直接に減算し、2次元フーリエ変換に形成された差信
号を受けることはさらに容易である。
の可能性が在る。第1の影像は第1のシーケンスの誘起
されたエコー信号から形成され、第2の影像は第2のシ
ーケンスの誘起されたエコー信号から形成され、これら
の影像は互いに減算される。しかし、計算及び蓄積の見
地から、同じ位相エンコーディング勾配に関連した第1
及び第2のシーケンスの誘起されたエコー信号を互いか
ら直接に減算し、2次元フーリエ変換に形成された差信
号を受けることはさらに容易である。
第3図の図表は水に結合された陽子の濃度例えば乳酸塩
成分M2に結合された陽子の濃度により十数倍高い為、
成分Wが人体内で顕著であることを示していない。周波
数選択パルスHF2及びHF3の周波数スペクトルが第
3図に示す理想的スペクトルに対応せず、水成分が非常
に減少した様に励起されるよう形成される時、誘起され
たエコー信号は後者の成分で実質的にさらに決定されう
る。この成分の実質的抑圧に対して、第1のrfパルス
はHFIの前及び/又は第2のrfパルスHF2及び第
3のrfパルスHF3の間に、水成分の共鳴線に夫々同
調され、励起された水成分をデイフェーズする勾配磁界
(Gzl又はGz4)が毎回後に続く周波数選択パルス
HF6又はHF7が各々発生され、これにより誘起され
たエコー信号への影響は大きく減少される。
成分M2に結合された陽子の濃度により十数倍高い為、
成分Wが人体内で顕著であることを示していない。周波
数選択パルスHF2及びHF3の周波数スペクトルが第
3図に示す理想的スペクトルに対応せず、水成分が非常
に減少した様に励起されるよう形成される時、誘起され
たエコー信号は後者の成分で実質的にさらに決定されう
る。この成分の実質的抑圧に対して、第1のrfパルス
はHFIの前及び/又は第2のrfパルスHF2及び第
3のrfパルスHF3の間に、水成分の共鳴線に夫々同
調され、励起された水成分をデイフェーズする勾配磁界
(Gzl又はGz4)が毎回後に続く周波数選択パルス
HF6又はHF7が各々発生され、これにより誘起され
たエコー信号への影響は大きく減少される。
本実施例では周波数選択rfパルスHF6及びHF7は
、その振幅比が二項係数の比に等しく、時間間隔又は中
心周波数が水成分の励起に関して最適化される数個のサ
ブパルスからなるいわゆる二項rfパルスである。しか
し、別なパルス、例えばいわゆるダンテ(DANTE)
パルスが代わりに用いられつる。
、その振幅比が二項係数の比に等しく、時間間隔又は中
心周波数が水成分の励起に関して最適化される数個のサ
ブパルスからなるいわゆる二項rfパルスである。しか
し、別なパルス、例えばいわゆるダンテ(DANTE)
パルスが代わりに用いられつる。
水成分Wが抑圧される時、乳酸塩成分Mlも通常抑圧さ
れる。分極遷移がもはやMl及びM2間で起こらないの
で、rfパルスHF2及びHF3はその場合には周波数
選択である必要はない。
れる。分極遷移がもはやMl及びM2間で起こらないの
で、rfパルスHF2及びHF3はその場合には周波数
選択である必要はない。
従って、それらの帯域幅もより広くてもよい。
しかし、信号処理を容易にする為、それらは、HFIと
同じ方法でスライス選択であるべきで、これは2方向に
延在する(’Gz2のような)勾配磁界やそれらの存在
発生されるべきであることを意味する。
同じ方法でスライス選択であるべきで、これは2方向に
延在する(’Gz2のような)勾配磁界やそれらの存在
発生されるべきであることを意味する。
第1図は本発明による方法が実施されうる磁気共鳴断層
影像装置を示す図、 第2図はかかる装置のブロック系統図、第3図は水、乳
酸塩及び脂質のスペクトル成分の位置を示す図、 第4図は本発明によるシーケンスの時間の変化を示す図
である。 1・・・コイル、2・パ・球面、3,5.7・・・コイ
ル系、4・・・rf発生器、6・・・rf受信器、11
・・・rfコイル、12・・・スイッチング装置、14
・・・メモリー15・・・制御装置、!6・・・クロッ
クパルス発生器、17・・・演算装置、18・・・モニ
ター 20・・・患者、40・・・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 46・・・ス
イッチ、47・・・rft力増幅器、48・・・シフタ
ー 60・・・rf増幅器、63゜64・・・低域フィ
ルタ、65.66・・・アナログ・ディジタル変換器。
影像装置を示す図、 第2図はかかる装置のブロック系統図、第3図は水、乳
酸塩及び脂質のスペクトル成分の位置を示す図、 第4図は本発明によるシーケンスの時間の変化を示す図
である。 1・・・コイル、2・パ・球面、3,5.7・・・コイ
ル系、4・・・rf発生器、6・・・rf受信器、11
・・・rfコイル、12・・・スイッチング装置、14
・・・メモリー15・・・制御装置、!6・・・クロッ
クパルス発生器、17・・・演算装置、18・・・モニ
ター 20・・・患者、40・・・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 46・・・ス
イッチ、47・・・rft力増幅器、48・・・シフタ
ー 60・・・rf増幅器、63゜64・・・低域フィ
ルタ、65.66・・・アナログ・ディジタル変換器。
Claims (6)
- (1)a)3つのrfパルスからなり、少なくともその
1つ(HF1)はスライス選択であり、第1及び第2の
rfパルス(HF2)の間、且つ第3のrfパルス(H
F3)の後及びスピン共鳴信号の検出の前に、毎回同じ
時間積分で勾配磁界(Gz3又は・・・Gz5)が印加
され、第1及び第2のrfパルス間の時間間隔が1/2
Jになり、ここでJは乳酸塩の結合定数である第1のシ
ーケンスを発生し、 b)別に2つの180°rfパルス(HF4、HF5)
が各第1及び第3のrfパルス(HF1及びHF3)か
ら毎回同じ間隔で発生される第1のシーケンスからずれ
る第2のシーケンスを発生し、1つの180°rfパル
スは第1(HF1)及び第2のrfパルス(HF2)間
の途中に位置し、両180゜rfパルス(HF4、HF
5)は、2つの結合された乳酸塩成分(M1又はM2)
の1つだけ励起されるよう周波数選択であり、c)各シ
ーケンスで生じる誘起されたエコー信号を検出し、 d)強度及び/又は方向に関して少なくとも1つの勾配
磁界Gyが変化する間段階a)からc)を繰り返し、 e)第1及び第2のシーケンスの誘起されたエコー信号
間の差を形成し、 f)差からの励起されたスライス中の乳酸塩分布を再構
成する 各段階が均一安定磁界の存在下で実行される磁気共鳴影
像方法。 - (2)3つのrfパルスのうちの第1のパルス(HF1
)はスライス選択であり、2つの続くrfパルス(HF
2及びHF3)は周波数選択であることを特徴とする請
求項1記載の方法。 - (3)接合された乳酸塩成分(M1、M2)の2つの1
80°rfパルス(HF4、HF5)は、水成分(W)
に近い成分(M1)だけを励起することを特徴とする請
求項1記載の方法。 - (4)各シーケンスで、第1のrfパルスより前及び/
又は第2及び第3のrfパルス間にディフェーズインク
に役立つ勾配磁界(Gz1又はGz4)が続く水結合陽
子だけを励起する選択的rfパルス(HF5又はHF6
)が発生されることを特徴とする請求項1又は2記載の
方法。 - (5)周波数選択パルス(HF2、HF3)の中央周波
数が係合した脂質と乳酸塩成分のラーモア周波数以下で
あることを特徴とする請求項2記載の方法。 - (6)均一安定磁界を発生する磁石と、第1及び第2シ
ーケンスを繰り返し発生する手段と、個々のシーケンス
中に発生した誘起されたエコー信号を検出する手段と、
誘起されたエコー信号間に差を形成し、その差から乳酸
塩分布を再構成する手段とからなる請求項1記載の方法
を実行する装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3920433.2 | 1989-06-22 | ||
DE3920433A DE3920433A1 (de) | 1989-06-22 | 1989-06-22 | Kernresonanzabbildungsverfahren |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0337043A true JPH0337043A (ja) | 1991-02-18 |
Family
ID=6383318
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2161177A Pending JPH0337043A (ja) | 1989-06-22 | 1990-06-19 | 磁気共鳴影像方法 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5121059A (ja) |
EP (1) | EP0404248A3 (ja) |
JP (1) | JPH0337043A (ja) |
DE (1) | DE3920433A1 (ja) |
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---|---|---|---|---|
US6173477B1 (en) | 1997-06-17 | 2001-01-16 | Sunstar Inc. | Grip member, toothbrush using the grip member and western tableware using the grip member |
JP2008508023A (ja) * | 2004-07-30 | 2008-03-21 | ジーイー・ヘルスケア・アクスイェ・セルスカプ | 腫瘍イメージングの方法 |
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US5317261A (en) * | 1991-05-27 | 1994-05-31 | U.S. Philips Corporation | Volume-selective magnetic resonance imaging method and device |
DE4232731C2 (de) * | 1992-06-16 | 2001-10-31 | Bruker Medizintech | NMR-Bildgebungsverfahren mit Einzelpunktaufnahme (SPI) und Meßsequenz |
US5677626A (en) * | 1993-04-27 | 1997-10-14 | Kabushiki Kaisha Toshiba | System for magnetic resonance imaging |
DE19750214C2 (de) * | 1997-11-13 | 1999-12-30 | Univ Ludwigs Albert | Verfahren zur Erzeugung kernspinspektroskopischer Signale durch räumliche Modulation von z-Magnetisierung |
JP4509336B2 (ja) * | 2000-08-31 | 2010-07-21 | 株式会社東芝 | 磁気共鳴装置 |
US6987997B1 (en) | 2003-06-18 | 2006-01-17 | General Electric Company | Method and apparatus for improved metabolite signal separation in MR spectroscopy |
JP3992674B2 (ja) * | 2003-09-25 | 2007-10-17 | ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー | 磁気共鳴撮影装置 |
US8970217B1 (en) | 2010-04-14 | 2015-03-03 | Hypres, Inc. | System and method for noise reduction in magnetic resonance imaging |
US9864033B1 (en) * | 2013-08-26 | 2018-01-09 | University Of New Brunswick | Free induction decay based magnetic resonance imaging methods |
US10901058B2 (en) | 2016-02-05 | 2021-01-26 | The Trustees Of The University Of Pennsylvania | Chemical exchange saturation transfer (CEST) imaging of lactate (LATEST) |
US11938200B2 (en) | 2016-02-05 | 2024-03-26 | The Trustees Of The University Of Pennsylvania | Non-nutritive sweeteners and polyols as imaging agents |
CN109187613B (zh) * | 2018-09-07 | 2019-10-18 | 厦门大学 | 一种测量特定氢核氢-氢耦合常数的核磁共振多维谱方法 |
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US4680546A (en) * | 1986-01-27 | 1987-07-14 | General Electric Company | Methods of, and pulse sequences for, the supression of undesired resonances by generation of quantum coherence in NMR imaging and spectroscopy |
US4703270A (en) * | 1986-04-18 | 1987-10-27 | The University Of British Columbia | Zero quantum NMR imaging and spectroscopy in a low homogeneity magnetic field |
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DE3804924A1 (de) * | 1988-02-17 | 1989-08-31 | Philips Patentverwaltung | Verfahren zur ermittlung der spektralen verteilung der kernmagnetisierung in einem begrenzten volumenbereich und anordnung zur durchfuehrung des verfahrens |
US4962357A (en) * | 1988-07-07 | 1990-10-09 | Sotak Christopher H | Two-dimensional method for spectral editing of NMR signals produced by metabolites containing coupled spins |
US5111819A (en) * | 1988-11-25 | 1992-05-12 | General Electric | Nmr imaging of metabolites using a multiple quantum excitation sequence |
-
1989
- 1989-06-22 DE DE3920433A patent/DE3920433A1/de not_active Withdrawn
-
1990
- 1990-06-13 US US07/539,408 patent/US5121059A/en not_active Expired - Fee Related
- 1990-06-18 EP EP19900201578 patent/EP0404248A3/de not_active Withdrawn
- 1990-06-19 JP JP2161177A patent/JPH0337043A/ja active Pending
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3920433A1 (de) | 1991-01-03 |
EP0404248A2 (de) | 1990-12-27 |
US5121059A (en) | 1992-06-09 |
EP0404248A3 (de) | 1991-08-14 |
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