JPH04307030A - ２次元核磁気共鳴分光用方法 - Google Patents
２次元核磁気共鳴分光用方法Info
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- JPH04307030A JPH04307030A JP3213360A JP21336091A JPH04307030A JP H04307030 A JPH04307030 A JP H04307030A JP 3213360 A JP3213360 A JP 3213360A JP 21336091 A JP21336091 A JP 21336091A JP H04307030 A JPH04307030 A JP H04307030A
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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]
- G01R33/46—NMR spectroscopy
- G01R33/4633—Sequences for multi-dimensional NMR
-
- G—PHYSICS
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- G01R33/44—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance using nuclear magnetic resonance [NMR]
- G01R33/48—NMR imaging systems
- G01R33/483—NMR imaging systems with selection of signals or spectra from particular regions of the volume, e.g. in vivo spectroscopy
- G01R33/4833—NMR imaging systems with selection of signals or spectra from particular regions of the volume, e.g. in vivo spectroscopy using spatially selective excitation of the volume of interest, e.g. selecting non-orthogonal or inclined slices
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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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、４つの高周波パルスか
らなり、検査領域に均一静止磁界と共に作用し、２つの
１８０°パルスを含み、その中間に第３のパルスがあり
、第１のパルスが先行し、他のパルスとの相対的距離と
等しいかそれより大きい第２のパルスからの距離がシー
ケンスの繰り返し中変化する度々繰り返されるシーケン
スで２次元核磁気共鳴分光用の方法に係る。
らなり、検査領域に均一静止磁界と共に作用し、２つの
１８０°パルスを含み、その中間に第３のパルスがあり
、第１のパルスが先行し、他のパルスとの相対的距離と
等しいかそれより大きい第２のパルスからの距離がシー
ケンスの繰り返し中変化する度々繰り返されるシーケン
スで２次元核磁気共鳴分光用の方法に係る。
【０００２】
【従来の技術】かかる方法は、「スーパＣＯＳＹ」の名
称で公知であり、なかんずくチャンドラクマー／サグラ
マニアンの本の、「高解像ＦＴＮＭＲの現代技術」春号
、１７７−１８１頁に記載されている。本出版物の図４
．４１によると、２つの１８０°パルスのように第１及
び第３のパルスは同相でコヒーレントである９０°パル
スであり；従ってこれらのパルス中、高周波磁界の搬送
波発振は所定の位相位置を有する。１８０°パルスが第
３のパルスから有するのと同じ第２の１８０°パルスか
らの時間距離を有する時点が低周波範囲に変換された後
展開する核磁気共鳴信号は、ディジタル化され、蓄積さ
れる。このシーケンスの更なる繰り返しの間、第１の高
周波パルスと第１の１８０°パルスとの間の距離は変化
する。
称で公知であり、なかんずくチャンドラクマー／サグラ
マニアンの本の、「高解像ＦＴＮＭＲの現代技術」春号
、１７７−１８１頁に記載されている。本出版物の図４
．４１によると、２つの１８０°パルスのように第１及
び第３のパルスは同相でコヒーレントである９０°パル
スであり；従ってこれらのパルス中、高周波磁界の搬送
波発振は所定の位相位置を有する。１８０°パルスが第
３のパルスから有するのと同じ第２の１８０°パルスか
らの時間距離を有する時点が低周波範囲に変換された後
展開する核磁気共鳴信号は、ディジタル化され、蓄積さ
れる。このシーケンスの更なる繰り返しの間、第１の高
周波パルスと第１の１８０°パルスとの間の距離は変化
する。
【０００３】得られた核磁気共鳴信号はそのデータが一
方で第２の１８０°パルスからの関連したサンプル値の
時間距離に依存し、他方で２つの第１の高周波数パルス
間の時間距離に依存する２次元セットのデータを構成す
る。２つの１８０°パルスのうちの一つから第３のパル
スの距離だけ毎回減少されたこれらの各変数を介して、
フーリエ変換が実行される場合、互いに結合された２つ
の分子群の周波数線が一方で対角線（対角頂点）に生じ
、他方でこの対角（交差頂点）に対称に生じる二次元ス
ペクトルが得られる。
方で第２の１８０°パルスからの関連したサンプル値の
時間距離に依存し、他方で２つの第１の高周波数パルス
間の時間距離に依存する２次元セットのデータを構成す
る。２つの１８０°パルスのうちの一つから第３のパル
スの距離だけ毎回減少されたこれらの各変数を介して、
フーリエ変換が実行される場合、互いに結合された２つ
の分子群の周波数線が一方で対角線（対角頂点）に生じ
、他方でこの対角（交差頂点）に対称に生じる二次元ス
ペクトルが得られる。
【０００４】例えば、グルタミン酸塩、グルタミン、タ
ウリン及びイノサイトのような人体にある種々のアミノ
酸は、この方法により、試験管内のわずかな濃縮により
実証されうる。人体での生体内検査では、一般に検査領
域のサブ体積のスペクトルだけが重要であり（局部化分
光）、更に検査領域で、その濃縮が関連したアミノ酸の
陽子の濃縮より数十倍大きい水に結合された陽子がある
ので、更なる問題が生じる。
ウリン及びイノサイトのような人体にある種々のアミノ
酸は、この方法により、試験管内のわずかな濃縮により
実証されうる。人体での生体内検査では、一般に検査領
域のサブ体積のスペクトルだけが重要であり（局部化分
光）、更に検査領域で、その濃縮が関連したアミノ酸の
陽子の濃縮より数十倍大きい水に結合された陽子がある
ので、更なる問題が生じる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】雑誌「医学での磁気共
鳴」６．３３４−３４３頁（１９８８年）から、その関
連した距離が変化する２つの９０°パルスの後のシーケ
ンスで、３つの１８０°パルスが勾配磁界により実現さ
れ、その勾配が互いに直角に延在する第２のパルスから
一定の距離に発生される局部相関分光（ＣＯＳＹ）のた
めの方法は既に公知である。次にエコー信号が処理され
る３つの層選択１８０°パルスの実際の「ＣＯＳＹ」シ
ーケンスへのこの「密着性」は、第１の励起パルスから
核磁気共鳴信号のサンプリングへの時間がその振幅が緩
和効果によりなかんずく大きく減少されるよう、かなり
長くされる欠点を有する。更に特に、方法は水抑圧が十
分でないので、生体内での陽子分光用の方法は用いられ
えない。
鳴」６．３３４−３４３頁（１９８８年）から、その関
連した距離が変化する２つの９０°パルスの後のシーケ
ンスで、３つの１８０°パルスが勾配磁界により実現さ
れ、その勾配が互いに直角に延在する第２のパルスから
一定の距離に発生される局部相関分光（ＣＯＳＹ）のた
めの方法は既に公知である。次にエコー信号が処理され
る３つの層選択１８０°パルスの実際の「ＣＯＳＹ」シ
ーケンスへのこの「密着性」は、第１の励起パルスから
核磁気共鳴信号のサンプリングへの時間がその振幅が緩
和効果によりなかんずく大きく減少されるよう、かなり
長くされる欠点を有する。更に特に、方法は水抑圧が十
分でないので、生体内での陽子分光用の方法は用いられ
えない。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は生体内での実験
で用いられうるような方法で前述の方法を実施すること
を目的とする。本発明によれば、４つのパルスのうち３
つ中その勾配が互いに垂直に延在する勾配磁界が作動し
第３の高周波パルスの前及び後でかかる期間及びかかる
勾配を有する勾配磁界は、第３のパルスの前のこれらの
勾配に亘る時間積分が第３のパルスの後と同じ値を有す
るよう作動することでこの目的は達成される。
で用いられうるような方法で前述の方法を実施すること
を目的とする。本発明によれば、４つのパルスのうち３
つ中その勾配が互いに垂直に延在する勾配磁界が作動し
第３の高周波パルスの前及び後でかかる期間及びかかる
勾配を有する勾配磁界は、第３のパルスの前のこれらの
勾配に亘る時間積分が第３のパルスの後と同じ値を有す
るよう作動することでこの目的は達成される。
【０００７】本発明によれば、４つの高周波パルスのう
ち３つは互いに相互に垂直な勾配で実現される。その結
果、これらの３つの層選択パルスに対して、位置依存位
相位置はかかる位相コヒーレンスが妨害されるよう得ら
れる。実際、本発明は、位相コヒーレンスがスーパＣＯ
ＳＹ法に対して必要でないという認識に基づいている。
ち３つは互いに相互に垂直な勾配で実現される。その結
果、これらの３つの層選択パルスに対して、位置依存位
相位置はかかる位相コヒーレンスが妨害されるよう得ら
れる。実際、本発明は、位相コヒーレンスがスーパＣＯ
ＳＹ法に対して必要でないという認識に基づいている。
【０００８】その核磁化が既に第１のパルスにより影響
された成分に対して、続く１８０°パルスにより勾配磁
界は第３のパルスの前及び後で実際に非作動である；な
かんずく実証さるべきアミノ酸はこれらの成分に属する
。反対に、その核磁化は方法が適切に実施される時、水
に結合された陽子がこれらの成分に属する一必然的に大
きい帯域幅の第３のパルスにより初めに励起される成分
、単に勾配磁界はそれらがそれによりディフェーズされ
、得られる核磁気共鳴信号へのその貢献がなくなるよう
このパルスの後で作動する。
された成分に対して、続く１８０°パルスにより勾配磁
界は第３のパルスの前及び後で実際に非作動である；な
かんずく実証さるべきアミノ酸はこれらの成分に属する
。反対に、その核磁化は方法が適切に実施される時、水
に結合された陽子がこれらの成分に属する一必然的に大
きい帯域幅の第３のパルスにより初めに励起される成分
、単に勾配磁界はそれらがそれによりディフェーズされ
、得られる核磁気共鳴信号へのその貢献がなくなるよう
このパルスの後で作動する。
【０００９】本発明の望ましい更なる実施例は、第１の
高周波パルスは、勾配磁界を伴なわず、水に供給された
陽子の核磁化を励起しないが、実証さるべき化合物に結
合された陽子の核磁化を励起する周波数選択パルスであ
り、第３の高周波パルスの前、中及び後にかかる勾配及
びかかる期間を有する少なくとも１つの勾配磁界が、第
３のパルスの中心で終了する時間間隔でこれらの勾配に
亘る時間積分が第３のパルスの中心で始まる時間間隔と
等しい大きさであるよう作動することを特徴とする。こ
の場合、水に結合された陽子の核磁化は、勾配磁界と共
に、水抑圧が第３のパルスの前及び後の全てで得られる
よう第１のパルスでも続く１８０°パルスでも励起され
ない。
高周波パルスは、勾配磁界を伴なわず、水に供給された
陽子の核磁化を励起しないが、実証さるべき化合物に結
合された陽子の核磁化を励起する周波数選択パルスであ
り、第３の高周波パルスの前、中及び後にかかる勾配及
びかかる期間を有する少なくとも１つの勾配磁界が、第
３のパルスの中心で終了する時間間隔でこれらの勾配に
亘る時間積分が第３のパルスの中心で始まる時間間隔と
等しい大きさであるよう作動することを特徴とする。こ
の場合、水に結合された陽子の核磁化は、勾配磁界と共
に、水抑圧が第３のパルスの前及び後の全てで得られる
よう第１のパルスでも続く１８０°パルスでも励起され
ない。
【００１０】本発明の更なる実施例は、２つの１８０°
高周波パルスの前及び後に、勾配磁界は、この磁界に亘
る時間積分が関連したパルスの前及び後に毎回等しい大
きさであるような勾配及び期間を有して作動することを
特徴とする。２つの１８０°パルスの前及び後で作動す
る勾配磁界により、一方で選択されたサブ体積の外の全
核磁化は（付加的に）ディフェーズされ、他方で、いわ
ゆるフリップ角が正確に１８０°でない場合、これらの
２つのパルスにより励起されうる核磁化がディフェーズ
される。
高周波パルスの前及び後に、勾配磁界は、この磁界に亘
る時間積分が関連したパルスの前及び後に毎回等しい大
きさであるような勾配及び期間を有して作動することを
特徴とする。２つの１８０°パルスの前及び後で作動す
る勾配磁界により、一方で選択されたサブ体積の外の全
核磁化は（付加的に）ディフェーズされ、他方で、いわ
ゆるフリップ角が正確に１８０°でない場合、これらの
２つのパルスにより励起されうる核磁化がディフェーズ
される。
【００１１】
【実施例】本発明を容易に実施するために、本発明を例
えば以下図面を参照して詳細に説明する。
えば以下図面を参照して詳細に説明する。
【００１２】図１で概略的に示された核磁気共鳴検査装
置は、数／１０Ｔから数Ｔのオーダでよい均一静止磁界
を発生する４つのコイル１からなる装置である。この磁
界は直交座標系のＺ方向に変化する。Ｚ軸に同心円に配
置されたコイルは球面２上に配置されうる。検査さるべ
き患者２０は、これらのコイルの内部に位置される。Ｚ
方向に延在し、この方向に直線的に変化する磁界Ｇｚを
発生するため、４つのコイル３は望ましくは同じ球面上
に配置される。更に、Ｚ方向にも延在する勾配磁界Ｇｘ
（即ち、強度が一方向に線形に変化する磁界）を発生し
、その勾配がｘ方向に延在する４つのコイル７が設けら
れる。ｚ方向に延在し、ｙ方向に勾配を有する勾配磁界
Ｇｙは、コイル７と同じ形状であり、９０°だけ後者に
対して相対的にずれた４つのコイル５により発生される
。これらの４つのコイルの２つだけが図１に示される。
置は、数／１０Ｔから数Ｔのオーダでよい均一静止磁界
を発生する４つのコイル１からなる装置である。この磁
界は直交座標系のＺ方向に変化する。Ｚ軸に同心円に配
置されたコイルは球面２上に配置されうる。検査さるべ
き患者２０は、これらのコイルの内部に位置される。Ｚ
方向に延在し、この方向に直線的に変化する磁界Ｇｚを
発生するため、４つのコイル３は望ましくは同じ球面上
に配置される。更に、Ｚ方向にも延在する勾配磁界Ｇｘ
（即ち、強度が一方向に線形に変化する磁界）を発生し
、その勾配がｘ方向に延在する４つのコイル７が設けら
れる。ｚ方向に延在し、ｙ方向に勾配を有する勾配磁界
Ｇｙは、コイル７と同じ形状であり、９０°だけ後者に
対して相対的にずれた４つのコイル５により発生される
。これらの４つのコイルの２つだけが図１に示される。
【００１３】勾配磁界Ｇｚ，Ｇｙ及びＨｘを発生する３
つのコイル配置３，５及び７の各々は球面２に対称的に
配置されるので、該直交ｘｙｚ座標系の座標原点を同時
に構成する球の中心の磁界強度はコイル配置１の静止均
一磁界によってのみ決定される。更に、高周波コイル１
１は、実質的に均一の高周波磁界がそれにより発生され
、ｘ方向に、即ち静止均一磁界の方向に直角に延在する
よう形成される座標系の面ｚ＝０に対称に配置される。 高周波変調電流は各高周波パルス中高周波発生器により
高周波コイルに供給されるシーケンスの後、高周波コイ
ル１１又は別な高周波受信コイルは検査領域に発生した
核磁気共鳴信号を受信するのに役立つ。
つのコイル配置３，５及び７の各々は球面２に対称的に
配置されるので、該直交ｘｙｚ座標系の座標原点を同時
に構成する球の中心の磁界強度はコイル配置１の静止均
一磁界によってのみ決定される。更に、高周波コイル１
１は、実質的に均一の高周波磁界がそれにより発生され
、ｘ方向に、即ち静止均一磁界の方向に直角に延在する
よう形成される座標系の面ｚ＝０に対称に配置される。 高周波変調電流は各高周波パルス中高周波発生器により
高周波コイルに供給されるシーケンスの後、高周波コイ
ル１１又は別な高周波受信コイルは検査領域に発生した
核磁気共鳴信号を受信するのに役立つ。
【００１４】図２はこの核磁気共鳴検査装置の簡略ブロ
ック回路図を示す。高周波コイル１１は、切換装置１２
を介して、一方で高周波発生器４に、他方で高周波受信
器６に接続される。
ック回路図を示す。高周波コイル１１は、切換装置１２
を介して、一方で高周波発生器４に、他方で高周波受信
器６に接続される。
【００１５】高周波発生器４は、その周波数が制御ユニ
ット１５によりディジタル的に制御されえ、コイル１に
より発生した磁界強度で励起さるべき原子核のラーモア
周波数に対応する周波数で発振を供給する高周波発振器
４０からなる。ラーモア周波数ｆは、公知の如く、ｆ＝
ＣＢにより、計算されうる：ここでＢは静止均一磁界の
磁気誘導であり、Ｃは、例えば陽子４２，５６ＭＨｚ／
Ｔ用の磁気回転比である。発振器４０の出力は混合段４
３の入力に接続される。第２の入力信号は出力がディジ
タルメモリ４５に接続されるディジタルアナログ変換器
４４から混合段に供給される。エンベロープ信号を表わ
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
メモリから読取られる。
ット１５によりディジタル的に制御されえ、コイル１に
より発生した磁界強度で励起さるべき原子核のラーモア
周波数に対応する周波数で発振を供給する高周波発振器
４０からなる。ラーモア周波数ｆは、公知の如く、ｆ＝
ＣＢにより、計算されうる：ここでＢは静止均一磁界の
磁気誘導であり、Ｃは、例えば陽子４２，５６ＭＨｚ／
Ｔ用の磁気回転比である。発振器４０の出力は混合段４
３の入力に接続される。第２の入力信号は出力がディジ
タルメモリ４５に接続されるディジタルアナログ変換器
４４から混合段に供給される。エンベロープ信号を表わ
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
メモリから読取られる。
【００１６】混合段４３は、エンベロープ信号により変
調された搬送波発振がその出力に生じるようにそれに供
給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により制御されたスイッチ４６を介して
その出力が切換装置１２に接続される高周波電力増幅器
４７に供給される。後者は制御装置１５によっても制御
される。
調された搬送波発振がその出力に生じるようにそれに供
給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により制御されたスイッチ４６を介して
その出力が切換装置１２に接続される高周波電力増幅器
４７に供給される。後者は制御装置１５によっても制御
される。
【００１７】受信器６は、切換装置１２に接続され、そ
れに高周波コイル１１に誘起された核磁気共鳴信号が供
給される高周波増幅器６０からなり、一方切換装置は対
応するスイッチング状態を有さなければならない。増幅
器６０は、制御装置１５により制御されるミュート入力
を有し、それを介して増幅が実際上ゼロになるようカッ
トオフされる。増幅器の出力は、毎回その入力信号の積
に対応する出力信号を供給する２つの逓倍混合段６１及
び６２の第１の入力に接続される。発振器４０の周波数
を有する信号は混合段６１及び６２の第２の入力に供給
され、一方、２つの入力の信号間に９０°の位相シフト
が発生する。この位相シフトは、その出力が混合段６２
の入力に接続され、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°位相シフト部４８に
より発生される。
れに高周波コイル１１に誘起された核磁気共鳴信号が供
給される高周波増幅器６０からなり、一方切換装置は対
応するスイッチング状態を有さなければならない。増幅
器６０は、制御装置１５により制御されるミュート入力
を有し、それを介して増幅が実際上ゼロになるようカッ
トオフされる。増幅器の出力は、毎回その入力信号の積
に対応する出力信号を供給する２つの逓倍混合段６１及
び６２の第１の入力に接続される。発振器４０の周波数
を有する信号は混合段６１及び６２の第２の入力に供給
され、一方、２つの入力の信号間に９０°の位相シフト
が発生する。この位相シフトは、その出力が混合段６２
の入力に接続され、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°位相シフト部４８に
より発生される。
【００１８】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この周波数を越える全
ての周波数を抑圧し、低周波成分を伝送する低域フィル
タ６３及び６４を介して夫々アナログディジタル変換器
６５及び６６に供給される。後者は、直角復調器を構成
する回路配置６１…６４のアナログ信号をディジタルデ
ータワードに変換し、これはメモリ１４に供給される。 メモリ１４同様アナログディジタル変換器６５及び６６
は、阻止され、開放されうるクロックパルス発生器１６
からのクロックパルスを各制御装置１５による制御リー
ドを介して受け、これにより高周波コイル１１により供
給され、低周波数範囲に変換された信号は一連のディジ
タルデータワードに変換されえ、制御装置１５により決
められた測定間隔でだけメモリ１４に蓄積されうる。
４０により供給された周波数及びこの周波数を越える全
ての周波数を抑圧し、低周波成分を伝送する低域フィル
タ６３及び６４を介して夫々アナログディジタル変換器
６５及び６６に供給される。後者は、直角復調器を構成
する回路配置６１…６４のアナログ信号をディジタルデ
ータワードに変換し、これはメモリ１４に供給される。 メモリ１４同様アナログディジタル変換器６５及び６６
は、阻止され、開放されうるクロックパルス発生器１６
からのクロックパルスを各制御装置１５による制御リー
ドを介して受け、これにより高周波コイル１１により供
給され、低周波数範囲に変換された信号は一連のディジ
タルデータワードに変換されえ、制御装置１５により決
められた測定間隔でだけメモリ１４に蓄積されうる。
【００１９】メモリ１４に蓄積されたデータワードは、
コンピュータ１７に供給され、該コンピュータはそれか
ら折返し離散的フーリエ変換により核磁化の２次元スペ
クトルを決定し、それを適切な表示ユニット、例えばモ
ニター１８に供給する。
コンピュータ１７に供給され、該コンピュータはそれか
ら折返し離散的フーリエ変換により核磁化の２次元スペ
クトルを決定し、それを適切な表示ユニット、例えばモ
ニター１８に供給する。
【００２０】勾配磁界Ｇｚ，Ｇｘ及びＧｘを発生するコ
イル配置３，５及び７は夫々その時間変化が制御ユニッ
ト１５で制御されうる電流でそれぞれの場合電流発生器
２３，２５及び２７により供給される。
イル配置３，５及び７は夫々その時間変化が制御ユニッ
ト１５で制御されうる電流でそれぞれの場合電流発生器
２３，２５及び２７により供給される。
【００２１】図３及び４において、夫々第１のラインは
スーパＣＯＳＹシーケンスの４つの高周波パルスＨＦ１
…ＨＦ４の時間位置を示す。励起パルスとして示される
高周波磁界の第１のパルスＨＦ１は９０°パルスである
。同パルスは、コヒーレンス伝送パルスとしても示され
る第３の高周波パルスＨＦ３に印加する。このコヒーレ
ンス伝送パルスは、実証されるべきアミノ酸の１つに結
合された陽子の核磁化だけでなく、水に結合された陽子
の核磁化にも影響する「ハード」パルス、即ち大きい帯
域幅のパルスである。第２及び第４のパルスＨＦ２及び
ＨＦ４は夫々１８０°パルスである。第３の高周波パル
スＨＦ３は３つの最終パルスが相対時間距離Ｔを有する
ようこれらの２つのパルスの間の正確に中間に位置する
。Ｔは１／４Ｊであり、ここでＪはスカラ結合定数（略
７Ｈｚ）であるが、更に短かくても、特に複素分子構造
でもよい。
スーパＣＯＳＹシーケンスの４つの高周波パルスＨＦ１
…ＨＦ４の時間位置を示す。励起パルスとして示される
高周波磁界の第１のパルスＨＦ１は９０°パルスである
。同パルスは、コヒーレンス伝送パルスとしても示され
る第３の高周波パルスＨＦ３に印加する。このコヒーレ
ンス伝送パルスは、実証されるべきアミノ酸の１つに結
合された陽子の核磁化だけでなく、水に結合された陽子
の核磁化にも影響する「ハード」パルス、即ち大きい帯
域幅のパルスである。第２及び第４のパルスＨＦ２及び
ＨＦ４は夫々１８０°パルスである。第３の高周波パル
スＨＦ３は３つの最終パルスが相対時間距離Ｔを有する
ようこれらの２つのパルスの間の正確に中間に位置する
。Ｔは１／４Ｊであり、ここでＪはスカラ結合定数（略
７Ｈｚ）であるが、更に短かくても、特に複素分子構造
でもよい。
【００２２】共鳴信号のサンプリングが始まる時点（夫
々図３と図４の第５行目）は、第４の高周波パルスＨＦ
４の中心から距離Ｔにある。該サンプリング時点に関連
したサンプル値の時間位置はｔ２ で示される。第２の
パルスＨＦ２からの第１のパルスＨＦ１の時間距離は最
後の３つのパルスＨＦ２…ＨＦ４間の時間距離より大き
く、ｔ１ ＋Ｔである。シーケンスの繰り返し中、この
距離は変化する。これらの繰り返し中に記録された核磁
気共鳴信号の個々のサンプル値は変数ｔ１ 及びｔ２
に依存する２次元セットのデータを構成する。これらの
パラメータに関するダブルフーリエ変換は所定の周波ス
ペクトルを生じる。
々図３と図４の第５行目）は、第４の高周波パルスＨＦ
４の中心から距離Ｔにある。該サンプリング時点に関連
したサンプル値の時間位置はｔ２ で示される。第２の
パルスＨＦ２からの第１のパルスＨＦ１の時間距離は最
後の３つのパルスＨＦ２…ＨＦ４間の時間距離より大き
く、ｔ１ ＋Ｔである。シーケンスの繰り返し中、この
距離は変化する。これらの繰り返し中に記録された核磁
気共鳴信号の個々のサンプル値は変数ｔ１ 及びｔ２
に依存する２次元セットのデータを構成する。これらの
パラメータに関するダブルフーリエ変換は所定の周波ス
ペクトルを生じる。
【００２３】図３に示すシーケンスの実施例では、水に
結合された陽子のラーモア周波数に正確に同調される「
ソフト」９０°パルス、即ち小さい帯域幅のパルスであ
るパルスＨＦ０が第１のパルスＨＦ１に続く。従って、
後者は水に結合された陽子の核磁化を励起するが、アミ
ノ酸に結合された陽子の核磁化は励起しない。この方法
で励起された核磁化は、勾配磁界Ｇｘによりディフェー
ズされ、従って、第４のパルスＨＦ４の後に展開する核
磁気共鳴信号に実際影響しない。
結合された陽子のラーモア周波数に正確に同調される「
ソフト」９０°パルス、即ち小さい帯域幅のパルスであ
るパルスＨＦ０が第１のパルスＨＦ１に続く。従って、
後者は水に結合された陽子の核磁化を励起するが、アミ
ノ酸に結合された陽子の核磁化は励起しない。この方法
で励起された核磁化は、勾配磁界Ｇｘによりディフェー
ズされ、従って、第４のパルスＨＦ４の後に展開する核
磁気共鳴信号に実際影響しない。
【００２４】図３に示すシーケンスの第１（ＨＦ１）、
第２（ＨＦ２）及び第４（ＨＦ４）のパルスは互いに直
角に３つの層の核磁化に影響する層選択パルスであり；
これらの３つの層の領域は分光的に評価されるサブ容積
を画成する。ＨＦ１，ＨＦ２及びＨＦ４の層選択は、こ
れらの３つのパルス中、勾配磁界が互いに直角に勾配、
例えばＧｘ，Ｇｙ，Ｇｚを有して作用するよう影響され
る。
第２（ＨＦ２）及び第４（ＨＦ４）のパルスは互いに直
角に３つの層の核磁化に影響する層選択パルスであり；
これらの３つの層の領域は分光的に評価されるサブ容積
を画成する。ＨＦ１，ＨＦ２及びＨＦ４の層選択は、こ
れらの３つのパルス中、勾配磁界が互いに直角に勾配、
例えばＧｘ，Ｇｙ，Ｇｚを有して作用するよう影響され
る。
【００２５】更に、パルスＨＦ２及びＨＦ４に割当てら
れた勾配磁界は、これらの勾配磁界に亘る時間積分がパ
ルスの後の如くパルスの前に正確に等しい大きさである
ような方法で望ましくは増した勾配を有するこれらのパ
ルスの前及び後で作動する。その結果、検査領域の選択
さたサブ容積の外の位置した部分の核硫化は更にディフ
ェーズされ、選択されたサブ容積のＨＦ２及びＨＦ４が
１８０°パルスとして正確に作用しないよう得られうる
成分が抑圧される。
れた勾配磁界は、これらの勾配磁界に亘る時間積分がパ
ルスの後の如くパルスの前に正確に等しい大きさである
ような方法で望ましくは増した勾配を有するこれらのパ
ルスの前及び後で作動する。その結果、検査領域の選択
さたサブ容積の外の位置した部分の核硫化は更にディフ
ェーズされ、選択されたサブ容積のＨＦ２及びＨＦ４が
１８０°パルスとして正確に作用しないよう得られうる
成分が抑圧される。
【００２６】第３の高周波パルスの前及び後に、勾配磁
界（Ｇｘ）はこの勾配磁界に亘る時間積分がパルスの後
と正確に同じパルスの前の値を有するような時間的変化
でスイッチオン及びオフされ、一方、図３の第２行目に
よれば、勾配の記号は変化する（第２行目の全行）。図
示のＨＦ３の時間の変化で、パルスＨＦ１及びＨＦ２に
より影響された勾配磁界の核磁化がコヒーレンス伝送パ
ルスＨＦ３の前に受ける位置依存ディフェージングはＨ
Ｆ３の後に始まるリフェージングにより補償される。し
かし、この勾配磁界は、ＨＦ３の数だけ作用しうるので
、この勾配磁界はＨＦ０によりすでに完全にディフェー
ズされない限り、大きい帯域幅のコヒーレンス伝送パル
スＨＦ３により最初に励起された例えば水の核磁化にデ
ィフェージング効果を有する。
界（Ｇｘ）はこの勾配磁界に亘る時間積分がパルスの後
と正確に同じパルスの前の値を有するような時間的変化
でスイッチオン及びオフされ、一方、図３の第２行目に
よれば、勾配の記号は変化する（第２行目の全行）。図
示のＨＦ３の時間の変化で、パルスＨＦ１及びＨＦ２に
より影響された勾配磁界の核磁化がコヒーレンス伝送パ
ルスＨＦ３の前に受ける位置依存ディフェージングはＨ
Ｆ３の後に始まるリフェージングにより補償される。し
かし、この勾配磁界は、ＨＦ３の数だけ作用しうるので
、この勾配磁界はＨＦ０によりすでに完全にディフェー
ズされない限り、大きい帯域幅のコヒーレンス伝送パル
スＨＦ３により最初に励起された例えば水の核磁化にデ
ィフェージング効果を有する。
【００２７】同時に、スペクトルは反射が抑圧されるコ
ヒーレンス伝送パスＨＦ３の前と後に勾配磁界Ｇｘによ
り不明瞭とされる。実際、他にこれらの勾配なしにスペ
クトルは、対角線（対角頂点）及びこの線のそばの頂点
だけでなく、それに垂直で対角線の頂点も含み、これは
周波数スペクトルのゼロ点で前記対角線と交差する。従
って、ＨＦ３の前及び後の勾配自体Ｇｘはこれらの「反
射」の１つを抑圧する。
ヒーレンス伝送パスＨＦ３の前と後に勾配磁界Ｇｘによ
り不明瞭とされる。実際、他にこれらの勾配なしにスペ
クトルは、対角線（対角頂点）及びこの線のそばの頂点
だけでなく、それに垂直で対角線の頂点も含み、これは
周波数スペクトルのゼロ点で前記対角線と交差する。従
って、ＨＦ３の前及び後の勾配自体Ｇｘはこれらの「反
射」の１つを抑圧する。
【００２８】第３の高周波パルスＨＦ３の前及び後の勾
配Ｇｘは反対の記号を有する必要はなく；これらの勾配
に亘る時間積分はコヒーレンス伝送パルスＨＦ３の前及
び後に互いに等しいことが必須であるだけである。従っ
て、これらの勾配は、図３に示す如く、ＨＦ３に続く勾
配を示す破線により同じ記号を有してもよい。２次元周
波数スペクトルの２つの「反射」の他方だけが抑圧され
る。
配Ｇｘは反対の記号を有する必要はなく；これらの勾配
に亘る時間積分はコヒーレンス伝送パルスＨＦ３の前及
び後に互いに等しいことが必須であるだけである。従っ
て、これらの勾配は、図３に示す如く、ＨＦ３に続く勾
配を示す破線により同じ記号を有してもよい。２次元周
波数スペクトルの２つの「反射」の他方だけが抑圧され
る。
【００２９】図４に示す局部化された２次元陽子分光学
用シーケンスの望ましい実施例では、最後の３つのパル
スＨＦ２…ＨＦ４は層選択パルスであり、一方第１のパ
ルスＨＦ１は層選択ではなく望ましくは周波数選択パル
スであり、その周波スペクトルは水と結合された陽子の
ラーモア周波数で消え、実証さるべきアミノ酸のラーモ
ア周波数で最大値を有する。望ましくは、４つのサブパ
ルスからなる二項（１３３１）パルスが関係し、サブパ
ルス内に作動する搬送波発振の周波数及びサブパルスの
時間距離が相応して選択される。従って、ＨＦ１は水と
結合された陽子の核磁化を励起しないので、図３のシー
ケンスでの如く水抑圧に対して、磁界により後者をディ
フェーズするためこれらの陽子の核磁化を励起する最も
先のパスしとて高周波パルスを選択することは必要でな
い。
用シーケンスの望ましい実施例では、最後の３つのパル
スＨＦ２…ＨＦ４は層選択パルスであり、一方第１のパ
ルスＨＦ１は層選択ではなく望ましくは周波数選択パル
スであり、その周波スペクトルは水と結合された陽子の
ラーモア周波数で消え、実証さるべきアミノ酸のラーモ
ア周波数で最大値を有する。望ましくは、４つのサブパ
ルスからなる二項（１３３１）パルスが関係し、サブパ
ルス内に作動する搬送波発振の周波数及びサブパルスの
時間距離が相応して選択される。従って、ＨＦ１は水と
結合された陽子の核磁化を励起しないので、図３のシー
ケンスでの如く水抑圧に対して、磁界により後者をディ
フェーズするためこれらの陽子の核磁化を励起する最も
先のパスしとて高周波パルスを選択することは必要でな
い。
【００３０】第２及び第４のパルスＨＦ２及びＨＦ４の
前、中及び後の勾配磁界Ｇｙ及びＧｚの時間変化は夫々
図３のシーケンスと同じである；しかし、この場合に、
勾配磁化Ｇｘは、パルスＨＦ３の前及び後だけでなく、
このパルス中も作動し、その結果、その厚さが帯域幅と
勾配の値に依存する層が画成される。パルスＨＦ３の前
及び後の勾配に亘る時間積分は同じ値だけでなく、同じ
記号を有さなければならず；図３のシーケンスでの如く
、これらの積分の反対の記号は可能ではない。既に述べ
た如く、コヒーレンス伝送パルスＨＦ３の前及び後で作
動する勾配磁界Ｇｘは、このパルスにより最初に励起さ
れた核磁化のディフェージングと、他の１つを画像する
よう配置された２つの周波数スペクトルの１つの抑圧と
を生じる。しかし、同じ結果はＣＯＳＹ又はスーパＣＯ
ＳＹ方法と共に通常の位相周期により達成されてもよく
、−シーケンスの他のパラメータは同じであり−、第１
のパルスとの位相位置に関連したコヒーレンス伝送パル
スの位相位置は、９０°だけ変えられ、核磁気共鳴信号
は加算又は減算されうる。両方の可能性（コヒーレンス
伝送パルス及び位相周期の前及び後の勾配磁界）は組合
せて用いられてもよい。
前、中及び後の勾配磁界Ｇｙ及びＧｚの時間変化は夫々
図３のシーケンスと同じである；しかし、この場合に、
勾配磁化Ｇｘは、パルスＨＦ３の前及び後だけでなく、
このパルス中も作動し、その結果、その厚さが帯域幅と
勾配の値に依存する層が画成される。パルスＨＦ３の前
及び後の勾配に亘る時間積分は同じ値だけでなく、同じ
記号を有さなければならず；図３のシーケンスでの如く
、これらの積分の反対の記号は可能ではない。既に述べ
た如く、コヒーレンス伝送パルスＨＦ３の前及び後で作
動する勾配磁界Ｇｘは、このパルスにより最初に励起さ
れた核磁化のディフェージングと、他の１つを画像する
よう配置された２つの周波数スペクトルの１つの抑圧と
を生じる。しかし、同じ結果はＣＯＳＹ又はスーパＣＯ
ＳＹ方法と共に通常の位相周期により達成されてもよく
、−シーケンスの他のパラメータは同じであり−、第１
のパルスとの位相位置に関連したコヒーレンス伝送パル
スの位相位置は、９０°だけ変えられ、核磁気共鳴信号
は加算又は減算されうる。両方の可能性（コヒーレンス
伝送パルス及び位相周期の前及び後の勾配磁界）は組合
せて用いられてもよい。
【図１】本発明による方法を実施する医学用核磁気共鳴
検査用装置を示す。
検査用装置を示す。
【図２】かかる装置のブロック回路図を示す。
【図３】本発明によるシーケンスの第１の実施例の高周
波パルスと勾配磁界の時間位置を示す。
波パルスと勾配磁界の時間位置を示す。
【図４】第２の望ましい実施例の時間の変化を示す。
１，３，５，７ コイル
２ 円形面
４ 高周波発生器
６ 高周波受信器
１１ 高周波コイル
１２ 切換装置
１５ 制御ユニット
１６ クロックパルス発生器
１７ コンピュータ
１８ モニター
２３，２５，２７ 電流発生器
４０ 高周波発振器
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
４６ スイッチ
４７ 高周波電源
６０ 増幅器
６３，６４ 低域フィルタ
Claims (5)
- 【請求項１】 ４つの高周波パルスからなり、検査領
域に均一静止磁界と共に作用し、２つの１８０°パルス
を含み、その中間に第３のパルスがあり、第１のパルス
が先行し、他のパルスとの相対的距離と等しいかそれよ
り大きい第２のパルスからの距離がシーケンスの繰り返
し中変化する度々繰り返されるシーケンスを有する２次
元核磁気共鳴分光用の方法であって、４つのパルスのう
ち３つ中、その勾配が互いに垂直に延在する勾配磁界が
作動し、第３の高周波パルス（ＨＦ３）の前及び後で、
かかる期間及びかかる勾配を有する勾配磁界（Ｇｘ）は
、第３のパルスの前のこれらの勾配に亘る時間積分が第
３のパルスの後と同じ値を有するよう作動することを特
徴とする方法。 - 【請求項２】 第１の高周波パルス（ＨＦ１）は、勾
配磁界を伴なわず水に結合された陽子の核磁化を励起し
ないが、実証さるべき化合物に結合された陽子の核磁化
を励起する周波選択パルスであり、第３の高周波パルス
（ＨＦ３）の前、中及び後にかかる勾配及びかかる期間
を有する少なくとも１つの勾配磁界（Ｇｘ）が、第３の
パルスの中心で終了する時間間隔でこれらの勾配に亘る
時間積分が第３のパルスの中心で始まる時間間隔と等し
い大きさであるよう作動することを特徴とする請求項１
記載の方法。 - 【請求項３】 第１の周波パルス（ＨＦ１）は勾配磁
界で実現され、このパルスに水に結合された陽子の核磁
化だけを励起す周波選択パルス（ＨＦ０）が先行し、そ
の後、第１のパルスの前に勾配磁界（Ｇｘ）はディフェ
ージング目的の為スイッチオン及びオフされ、第３のパ
ルス（ＨＦ３）中、勾配磁界がスイッチオンされること
を特徴とする請求項１記載の方法。 - 【請求項４】 ２つの１８０°高周波パルスの前及び
後に、勾配磁界は、この磁界に亘る時間積分が関連した
パルスの前及び後に毎回等しい大きさであるような勾配
及び期間を有して作動することを特徴とする請求項１乃
至３のうちいずれか一項記載の方法。 - 【請求項５】 均一静止磁界を発生する手段（１）と
、高周波パルスを発生し、それに応答して検査領域で発
生した核磁気共鳴信号を記録する高周波コイル配置（１
１）と、記録された核磁気共鳴信号からスペクトルを濾
波する処理ユニットと、勾配磁界を発生する勾配コイル
配置（３，５，７）と、高周波コイル配置と勾配コイル
配置を制御する制御ユニットとからなり、４つの高周波
パルスのうち３つにおいて、その勾配が互いに相互に垂
直に延在する一連の勾配磁界を発生するよう制御ユニッ
トが構成され、第３の高周波パルスの前及び後で、この
磁界に亘る時間積分が第３のパルスの後と同じ第３のパ
ルスの前の値を有するような期間及び勾配を有する勾配
磁界が作動することを特徴とする請求項１記載の方法を
実施する装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4027252A DE4027252A1 (de) | 1990-08-29 | 1990-08-29 | Verfahren fuer die zweidimensionale kernresonanzspektroskopie |
| DE40272524 | 1990-08-29 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04307030A true JPH04307030A (ja) | 1992-10-29 |
| JP3169640B2 JP3169640B2 (ja) | 2001-05-28 |
Family
ID=6413111
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21336091A Expired - Fee Related JP3169640B2 (ja) | 1990-08-29 | 1991-08-26 | ２次元核磁気共鳴分光用方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5243285A (ja) |
| EP (1) | EP0478030B1 (ja) |
| JP (1) | JP3169640B2 (ja) |
| DE (2) | DE4027252A1 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5317261A (en) * | 1991-05-27 | 1994-05-31 | U.S. Philips Corporation | Volume-selective magnetic resonance imaging method and device |
| US5712666A (en) | 1991-08-09 | 1998-01-27 | Canon Kabushiki Kaisha | Recording apparatus |
| US5532594A (en) * | 1994-04-06 | 1996-07-02 | Bruker Instruments, Inc. | Method for suppressing solvent resonance signals in NMR experiments |
| US5818230A (en) * | 1996-07-02 | 1998-10-06 | The Trustees Of Columbia University In The City Of New York | Nuclear magnetic resonance pulse sequence for acquiring a multiple-quantum filtered image |
| JP3875479B2 (ja) * | 2000-10-20 | 2007-01-31 | 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 |
| US8773126B2 (en) | 2007-09-07 | 2014-07-08 | Canon Kabushiki Kaisha | Nuclear magnetic resonance measuring method using an isotope-labeled compound |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| DE3632738A1 (de) * | 1986-09-26 | 1988-03-31 | Philips Patentverwaltung | Verfahren zum bestimmen der spektralen verteilung der kernmagnetisierung in einem begrenzten volumenbereich |
| US4789832A (en) * | 1987-01-14 | 1988-12-06 | Jeol Ltd. | Three-dimensional NMR spectroscopy |
| DE3724157A1 (de) * | 1987-07-22 | 1989-02-02 | Philips Patentverwaltung | Kernspinuntersuchungsverfahren |
| DE3725800A1 (de) * | 1987-08-04 | 1989-02-16 | Philips Patentverwaltung | Kernresonanz-spektroskopieverfahren |
| NL8701889A (nl) * | 1987-08-12 | 1989-03-01 | Philips Nv | Volume selektieve spektroscopie door middel van gerefokusseerde echo's. |
| DE3739856A1 (de) * | 1987-11-25 | 1989-06-08 | Philips Patentverwaltung | Kernresonanz-spektroskopieverfahren |
| GB8827833D0 (en) * | 1988-11-29 | 1988-12-29 | Briand J | Magnetic resonance signal acquisition methods |
| DE3912142A1 (de) * | 1989-04-13 | 1990-10-25 | Philips Patentverwaltung | Verfahren fuer die kohlenstoff-kernresonanz-spektroskopie und anordnung zur durchfuehrung des verfahrens |
| DE3925972A1 (de) * | 1989-08-05 | 1991-02-07 | Philips Patentverwaltung | Kernresonanz-spektroskopieverfahren und anordnung zur durchfuehrung des verfahrens |
| US5027072A (en) * | 1989-12-07 | 1991-06-25 | The University Of Akron | Alternate method of Fourier transform NMR data acquisition |
-
1990
- 1990-08-29 DE DE4027252A patent/DE4027252A1/de not_active Withdrawn
-
1991
- 1991-08-13 US US07/744,628 patent/US5243285A/en not_active Expired - Fee Related
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