JPH04354932A - 磁気共鳴分光装置 - Google Patents

磁気共鳴分光装置

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JPH04354932A
JPH04354932A JP4008392A JP839292A JPH04354932A JP H04354932 A JPH04354932 A JP H04354932A JP 4008392 A JP4008392 A JP 4008392A JP 839292 A JP839292 A JP 839292A JP H04354932 A JPH04354932 A JP H04354932A
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ペーター　ボシゲル
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    • 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
    • G01R33/483—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。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、複数のシーケンスが均
一安定磁界の存在下で検査領域に印加され、各シーケン
スは第３のＲＦパルスの後と同様第２と第３のＲＦパル
スの間にある少なくとも３つの、望ましくは９０°ＲＦ
パルスからなり、第３のＲＦパルスに続いて生じるスピ
ン共鳴信号は二重量子コヒーレンスにより専ら決定され
るように振幅及び期間を有する勾配磁界が印加される磁
気共鳴分光方法に係る。本発明は又この方法を実施する
装置に係る。
【０００２】
【従来の技術】この種の方法は、ＳＭＲＭアブストラク
ト（サンフランシスコ、２１２（１９８８年））及び化
学、物理、レター６９（１９８０年）、５６７−５７０
頁から知られている。既知の方法によれば、勾配磁界は
最後のＲＦパルスの前及び後でスイッチオン及びオフさ
れる。最後のパルスの後のこの磁界に亘る時間積分はこ
のパルスの前の対応する積分の正確に２倍になる。二重
量子コヒーレンスだけがスピン共鳴信号に影響すること
が達成される。単一量子コヒーレンス、特に水結合陽子
から生じる信号は強く抑圧される。
【０００３】引用のＳＭＲＭ出版では、この方法は乳酸
又は乳酸塩の濃度を脂肪又は脂質の濃度とは独立に決め
るよう用いられる。脂肪及び乳酸に結合される陽子のラ
ーモア周波数は互いに非常に接近している。これらの２
つの成分の分離を可能にするために、公知の方法により
二次元周波数スペクトルが発生される。この為に、第２
及び第３のＲＦパルス間のいわゆる展開時間は段階的に
変化し、得られたスピン共鳴信号は二次元フーリエ変換
によりそれから二次元周波数スペクトルを得るのに用い
られ、脂肪及び乳酸は該スペクトルで適切に分離可能で
ある。
【０００４】二次元周波数スペクトルは、非常に長い全
測定期間を要するが、検査領域での動きに敏感である。 従って、一次元周波数スペクトルの脂肪濃度から独立の
乳酸成分の決定を実行することは価値がある。乳酸に結
合される陽子の１つの周波数成分が水結合陽子のラーモ
ア周波数のすぐ近くに位置し、乳酸の他の周波数成分は
二重量子スペクトルに含まれる脂肪成分に直接に隣接す
る事実によりこれは妨害される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、一方
で周波数スペクトルで乳酸塩成分と実質的に一致する脂
質成分が実質的に減少し、他方で核磁化の空間分布が同
時に少なくとも一次元で決定されうるよう前記の種類の
方法を考えることである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本目的は、３つのＲＦパ
ルスの間に、少なくとも１つの勾配磁界が印加され、こ
れらの勾配磁界の少なくとも１つに亘る時間積分がシー
ケンスの繰返し中に変化され、第２のＲＦパルスは、乳
酸塩成分に結合される成分の核磁化を励起するが、脂質
成分に結合される成分の核磁化を励起しないように乳酸
塩成分の近くの乳酸成分を減少するために周波数選択的
である本発明により達成される。
【０００７】本発明は下記の考慮に基づいている。上記
の方法のシーケンス中、特に第１のＲＦパルスから時間
的に決められた距離（１／２Ｔ）、又はその奇数倍に位
置する時、第２のＲＦパルスは二重量子遷移を励起しえ
、Ｊはスカラ結合定数である。かかる二重量子遷移自体
は測定可能スピン共鳴信号を起こさないが、第３のＲＦ
パルスは二重量子遷移を測定可能な信号を供給する状態
にする。第２のＲＦパルスが、乳酸塩成分に結合された
成分によりむしろ脂質成分に結合された素子により「見
」られないよう、周波数選択される時、脂質成分を妨害
する二重量子状態はまったく励起されない。従って、二
重量子スペクトルにおいて、乳酸の低周波数成分と実質
的に合致する脂質成分は実質的に抑圧され、乳酸濃度は
脂肪含有に影響されないで実質的に決定されうる。
【０００８】その時間積分がシーケンスの繰返し時に変
化する少なくとも１つの勾配磁界が３つのＲＦパルス間
に印加されるので、位相符号化が達成され（この勾配の
時間積分に関してフーリエ変換の後）、核磁化分布が少
なくとも一次元で空間的に決められるのを可能にする。
【０００９】第２のＲＦパルスが「ハード」パルス、即
ち周波数選択的でないパルスである場合、特に励起され
た核スピンのスピンベクトルに関して第１の２つのＲＦ
パルスの関連位相位置が重要になる。シーケンスは勾配
磁界のスイッチングオン及びオフにより渦電流により生
じる位置依存位相シフトに非常に敏感である。例えば、
第１のＲＦパルスがスライス選択的である場合、かかる
シーケンスは検査にはおそらく用いられない。
【００１０】第２のＲＦパルスが周波数選択的であるの
で、第１の２つのＲＦパルス間の位相関係及び励起され
た核磁化のスピンベクトルは重要ではない。従って、例
えば第１のＲＦパルス中、又は第１と第２のＲＦパルス
間で、勾配磁界はアーティファクトを生じないで印加さ
れうる。従って、このシーケンスは検査に対して非常に
確実で、又適切である。
【００１１】従って、本発明の更なる実施例では、位相
符号化に寄与する勾配は第１と第２のＲＦパルス間に印
加される。振幅又は間隔に関して変化される１つ，２つ
又は３つの勾配磁界がシーケンスの繰返し中に印加され
るかどうかに依存して、核磁化の空間分布の一次元、二
次元又は三次元映像が得られる。この為に、シーケンス
に関して受けたスピン共鳴信号は、時間に関するフーリ
エ変換を受けるばかりか、勾配磁界の時間積分に関して
夫々一次元、二次元又は三次元フーリエ変換を受けなけ
ればならない。
【００１２】第１のＲＦパルスはスライス選択的でよい
。核磁化分布の映像は１つのスライスに限る。この勾配
磁界に含まれる渦電流は、既に記述の如く第２のＲＦパ
ルスが周波数選択的であるのでアーティファクトを生じ
ない。
【００１３】
【実施例】本発明を以下図面を参照して詳細に説明する
。
【００１４】図１に概略的に示す磁気共鳴検査装置は、
４つのコイル１からなり、その強度が十分の数テスラか
ら数テスラまでの大きさのオーダである均一安定磁界を
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ｚ方向に延在する。ｚ軸に同心的に配置される
コイル１は球形面２に位置される。検査さるべき患者２
０はこれらのコイル内に配置される。
【００１５】ｚ方向に延在し、この方法に直線的に変化
する磁界Ｇｚ　を発生するため、４つのコイル３は望ま
しくは同じ球形面に配置される。Ｚ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Ｇｘ　（即ち、
その強度が一方向に直線的に変化する磁界）を発生する
４つのコイル７も設けられる。ｚ方向に延在し、ｙ方向
の勾配を有する勾配磁界Ｇｙ　はコイル７と同一でよい
が、それに関して空間で９０°オフセットされるように
配置される４つのコイル５で発生される。これらの４つ
のコイルのうち２つだけが図１に示される。
【００１６】勾配磁界Ｇｚ　，Ｇｙ　，Ｇｘ　を発生す
る３つのコイル系３．５及び７の夫々が球形面２に対し
て対称的に配置されるので、同時に該デカルトｘ−ｙ−
ｚ座標系の原点である球中央の磁界強度は、コイル系１
の安定均一磁界により専ら決定される。
【００１７】更に、ＲＦコイル１１は座標系の面ｚ＝０
に対して対称的に配置され、それがｘ方向、即ち安定均
一磁界の方向に垂直に延在する本質的に均一のＲＦ磁界
を発生するようにＲＦコイルは構成される。各ＲＦパル
ス中、ＲＦコイルはＲＦ発生器からのＲＦ、通常振幅変
調された電流を受ける。各サブシーケンスの３つのＲＦ
パルスに続いて、ＲＦコイル１１は検査領域で発生され
るスピン共鳴信号を受けるのに役立つ。しかし、代わり
に別なＲＦ受信コイルが用いられうる。
【００１８】図２は上記の磁気共鳴検査装置の簡略ブロ
ック図を示す。切換装置１２を介して、ＲＦコイル１１
は一方でＲＦ発生器４に、他方でＲＦ受信器６に接続さ
れる。
【００１９】ＲＦ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うるＲＦ発振器４
０からなり、この発振器はコイル１により発生される磁
界強度で励起されるべき核のラーモア周波数の近傍の周
波数の発振を発生する。既知の如く、ラーモア周波数ｆ
はｆ＝ｃＢとして計算され、ここでＢは均一安定磁界の
磁気誘導であり、ｃは、例えば陽子に対して４２．５６
ＭＨｚ／Ｔに達す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４３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からの第２の入力信号を受ける。エンベロ
ープ信号を示す一連のディジタルデータワードは制御装
置１５の制御下でメモリから読出される。
【００２０】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生じるように、それに印加さ
れる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、出
力が切換装置１２に接続されるＲＦ電力増幅器４７に印
加される。後者の装置も制御装置１５により制御される
。
【００２１】電流発生器２３，２５及び２７は、時間的
変化が制御装置１５により制御されうる電流を夫々勾配
コイル系３，５及び７に供給する。
【００２２】受信器６は、切換装置に接続されるＲＦコ
イル１１に毎回誘導されるエコー信号を受けるＲＦ増幅
器６０からなり；この為に切換装置は対応する位置にあ
るべきである。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
実質的にゼロになるよう阻止されうる。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
、その各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４
０の周波数を有する信号を受け、２つの入力の信号の間
には９０°の位相シフトがある。この位相シフトは、出
力が混合段６２の入力に接続され、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４８により発生される。
【００２３】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と同様全ての高い周波数を
抑圧し、低周波数成分を導く低域通過フィルタ６３及び
６４を介して各アナログディジタル変換器６５，６６に
印加される。アナログディジタル変換器は、直交復調器
からなる回路６１…６４のアナログ信号をメモリ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及びメモリ１４は、制
御リードを介して制御装置１５により阻止され、イネー
ブルされうるクロックパルス発生器１６からのクロック
パルスを受け、これによりＲＦコイル１１により供給さ
れ低域周波数範囲に転置された信号が制御装置により規
定された測定間隔中だけメモリ１４に蓄積する一連のデ
ィジタルデータワードに変換されうる。
【００２４】メモリ１４に蓄積されたデータワード又は
サンプリング値はコンピュータ１７に印加される。サン
プリング値は、３つのパラメータ、即ち：スピン共鳴信
号内の時間的位置、スピン共鳴信号が受信されるシーケ
ンスの第１と第２のＲＦパルス間に印加された第１の勾
配磁界の大きさ、同じ時間間隔中に印加された第２の勾
配磁界の大きさにより規定される。コンピュータ１７で
実行されたこれらの３つのパラメータに関する三次元フ
ーリエ変換を介して、検査さるべき対象内のスライスに
対して、核磁化の二次元空間分布が得られ、この積層内
の各領域に対して核磁化のスペクトル分布が得られる。 従って得られた分布は適切な表示ユニット、例えばモニ
タ１８に印加されうる。
【００２５】図３は（ｐｐｍでの）ＴＭＳ（テトラメチ
ルシラン）のラーモア周波数からの偏移を示す周波数ス
ケールでの乳酸の診断検出に対し本質的に重要である成
分の位置を示す。ＴＭＳのラーモア周波数はゼロになる
よう決められる。図３は、まずゼロ点以上の脂肪分子の
ＣＨ３　基から生じるラインＬ２　を示す。この基は略
１．４ｐｐｍで周波数ラインＬ１　を有するＣＨ２　基
に結合される。Ｌ１　とＬ２　間の破線はこのスカラ結
合を表わす。 適切な励起の場合に、ラインＬ１　を伴う分子基は二重
量子遷移を示し；ラインＬ２　に対してかかる遷移を発
生することは可能ではない。従ってこのラインＬ２　は
、二重量子スペクトルでは消失し、これにより図３では
単に破線で示される。
【００２６】ラインＬ１　の直ぐ近辺では、乳酸塩のＣ
Ｈ３　基から生じる（略１．３３ｐｐｍに）ラインＭ１
　が位置する。スカラ結合は、ラーモア周波数が４．１
ｐｐｍに位置する乳酸分子のこのＣＨ３　基とＣＨ基の
間に存在する。両周波数ラインは二重量子スペクトルに
現われる。水結合陽子の周波数ラインＷは略４．７ｐｐ
ｍに位置する。これらの陽子はそれ自体二重量子状態に
なり得ず、これは何故周波数ラインＷは破線が破線で表
わされうるかであり、しかし、生物学的組織の強度が全
ての他の成分より１０の乗数である水成分はこのライン
は充分に抑制されえず、これによりこの線は二重量子ス
ペクトルに現われる。脂肪分子の分子基から生じる更な
るラインＬ３及びＬ４　が示される。
【００２７】前記の種類の方法により例えば１０００の
係数で抑制される時でさえ、生物学的組織の小成分Ｗは
、二重量子スペクトルの近傍の乳酸成分Ｍ２がそれから
分離されえないほど非常に強い。乳酸成分Ｍ１　は、検
査領域が例えば筋肉組織での如く実質的に脂肪成分を含
む時別な測定が再び不可能であるほど、脂肪成分Ｌ１　
の近くに位置する。従って、成分Ｍ１　の測定からの乳
酸含有の明確な決定は、周波数に関して直ぐ近くにある
脂肪成分Ｌ１　が強く抑制される時だけ可能である。
【００２８】かかる抑制はその時間的変化が図４に示さ
れるシーケンスによって達成される。図４の第１のライ
ンはＲＦコイル１１により発生された磁気ＲＦパルスの
時間的位置を示す。第２，第３及び第４のラインは、勾
配コイル７，５及び３により発生される勾配磁界の時間
的位置を示し、その勾配Ｇｘ　，Ｇｙ　及びＧｚ　は夫
々ｘ方向、ｙ方向及びｚ方向に延在する。第５のライン
は生じるスピン共鳴信号を示す。この信号の検出時、制
御ユニット１５は、クロックパルス発生器１６をイネー
ブルし、これによりＲＦコイル１１により供給され、低
域周波数範囲に変換されたスピン共鳴信号がメモリ１４
に蓄積される一連のディジタルデータワードに変換され
、その後、それらはフーリエ変換を受ける。
【００２９】第１のＲＦパルスＨＦ１　はスライス選択
的９０°ＲＦパルスであり、このパルス中、ｘ方向に延
在する勾配を有する勾配磁界Ｇ１　が印加される。その
結果、図３に示す周波数成分の核磁化は、ｘ軸に垂直に
延在し、ＲＦパルスＨＦ１　の帯域幅及び勾配Ｇ１　の
大きさに依存する厚さを有するスライスに励起される。 ｘ方向に延在する代わりに勾配Ｇはｙ方向又はｚ方向に
も延在する。次に核磁化は夫々ｙ軸及びｚ軸に垂直に延
在するスライスで励起される。
【００３０】第１のＲＦパルスＨＦ１　からの時間的距
離Ｔ１で第２のＲＦパルスＨＦ２　が発生される。Ｔ１
は、値１／２Ｊ又はそのｎ倍に対応し、ここでＪは乳酸
又は脂肪のスカラ結合定数であり、ｎは奇数である。ｎ
＝１に対し、Ｔ１は略６８ｍｓになる。
【００３１】第２のＲＦパルスＨＦ２　は検出さるべき
乳酸塩成分Ｍ１　に結合される成分Ｍ２　に対して９０
°パルス及び脂質成分Ｌ２　に対して（及びＬ１　及び
Ｍ１　に対しても）０°パルスとして作用する周波数選
択ＲＦパルスであり、即ちこれらの成分はそれにより影
響されない。 その結果、このパルスは二重量子状態での（Ｍ１　への
スカラ結合のため）乳酸成分Ｍ１　及びＭ２　だけを表
わすが、脂質成分Ｌ１　を表わさない。
【００３２】図５は第２の周波数選択的ＲＦパルスＨＦ
２　を示す。これはいわゆる二項ＲＦパルスである。既
知の如く、二項ＲＦパルスは（核磁化がかかるサブパル
スにより停止状態から回転される角度である）関連フリ
ップ角度が二項係数として互いに関係する一連のサブパ
ルスからなる。
【００３３】２つの順次のサブパルス間の時間的距離は
周波数が励起さるべき周波数と抑制さるべき周波数内の
差に対応する発振がその位相を正確にゼロ又はこの時間
間隔の内その奇数倍だけ変化するように選ばれる。この
サブパルスの中央周波数は２つの該周波数の１つと一致
する。
【００３４】図５は４つのサブパルスＨＦ２１…ＨＦ２
４からなる１，３−　，３，１−　ＲＦパルスとしての
周波数選択的ＲＦパルスＨＦ２　を示す。これらのＲＦ
パルスの夫々の中央周波数は脂肪成分Ｌ２　のラーモア
周波数に対応する。第２のサブパルスＨＦ２２及び第４
のサブパルスＨＦ２４はサブパルスＨＦ２１及びＨＦ２
３に夫々対向する位相位置を有する。毎回２つの順次の
サブパルス間の時間的距離は１／２ｄｆになり、ここで
ｄｆはＭ２　とＬ２　との間の差の周波数である。均一
安定磁界の磁束密度が２Ｔになるのに対し、略１．９ｍ
ｓの距離がサブパルス間に生じる。第１のサブパルスＨ
Ｆ２１及び最後のサブパルスＨＦ２４は毎回１１．２５
°のフリップ角度を有し、ＲＦパルスＨＦ２２及びＨＦ
２３のフリップ角度は３倍大きい。 ラーモア周波数が（例えば、Ｌ２　に対するような）サ
ブパルスの中央周波数に対応する核スピンに対して、Ｒ
ＦパルスＨＦ２１及びＨＦ２４又はＨＦ２２及びＨＦ２
３の効果は互いに相殺する。しかし、成分Ｍ２　に対し
て、パルスＨＦ２１…ＨＦ２４の効果は加算され、この
成分に対して、個々のサブパルスにリンクされたフリッ
プ角度が加算され、９０°ＲＦパルスの効果が得られる
。
【００３５】サブパルスＨＦ２２及びＨＦ２４はサブパ
ルスＨＦ２１及びＨＦ２３と同じ位相装置を有してもよ
い。その場合に、これらのサブパルスの中央周波数は成
分Ｍ２　の周波数と一致すべきである。
【００３６】第２のＲＦパルスＨＦ２　の後に時間Ｔ２
の距離に第３のＲＦパルスＨＦ３　が続く。後者のパル
スは、それらがスピン共鳴信号を発生するが、それに貢
献する状態においてＨＦ２　により生じる二重量子遷移
を生じるのに役立つ。ＲＦパルスＨＦ３　はハード（広
帯域）パルスでよいが、望ましくは周波数選択的パルス
であり、即ちこれにより、それは周波数成分Ｍ２　に対
して９０°パルスとして作用する。従って乳酸塩信号の
大きさは倍増される。
【００３７】パルスＨＦ３　は、図４に示す如くＭ２　
に対する９０°パルス及びＬ２　に対する０°パルスと
して作用するＨＦ２　と同じ様に時間的に変化してよい
。第２のＲＦパルスＨＦ２　と第３のＲＦパルスＨＦ３
　の間の途中に１８０°ＲＦパルスＨＦ０　が設けられ
うる。このパルスは、スピン共鳴信号の大きさが増すよ
うに再集束効果を有する。
【００３８】特別なステップとかとられない場合、第３
のＲＦパルスＨＦ３の後、単一量子コヒーレンスは観測
できる状態で生じた二重量子コヒーレンスに加えて観測
される。これらの単一量子コヒーレンスは抑制され、そ
こでＲＦパルスＨＦ３　の後と同様ＲＦパルスＨＦ２　
とＨＦ３　の間に勾配磁界Ｇ２　，Ｇ３　及びＧ４　が
印加され、その勾配は同じ方向及び反対方向に夫々延在
する。ＲＦパルスＨＦ２とＨＦ３　の間で、勾配磁界は
、夫々１８０°ＲＦパルスＨＦ０　の前及び後で作用し
、逆の符号である２つの部分Ｇ２　及びＧ３　に分割さ
れる。Ｇ２　及びＧ３　に亘る時間積分は同じ絶対値を
有するか、他の細分割も実行可能である。勾配磁界Ｇ４
　は図４に示すシーケンスに対してＧ２　と同じ符号を
有さなければならず、Ｇ４　に亘る時間積分はＧ２　と
Ｇ３　の量の和に亘る時間積分の２倍大きくなければな
らない。
【００３９】ＨＦ１　が省かれ、ＨＦ３　がＨＦ２　と
同じ時間的変化を有する時、これらの勾配は逆の符号を
有する。その場合、ＨＦ２　とＨＦ３　の間の間隔の関
連勾配磁界に亘る時間積分の量はＨＦ３　の後勾配磁界
に亘る時間積分の量の半分に等しくなければならない。
【００４０】パルスＨＦ３　は、それがＭ２　に対する
９０°パルス及びＭ１　に対する１８０°パルスとして
作用するよう周波数選択的でありうる。成分Ｍ１　の周
波数の回りの第３のＲＦパルスＨＦ３　のフリップ角度
は急に変化しえないので、第３のＲＦパルスも周波数に
関してＭ１　近くの脂肪成分Ｌ１　及びＬ２　に対して
１８０°パルスとして作用する。従って、脂肪成分Ｌ２
　は９０°パルスを「見」ずむしろ１８０°パルスを見
、これにより、脂肪成分の二重量子コヒーレンス状態が
観測できる量子コヒーレンス状態で生じない。
【００４１】この場合に、再集束を生じる１８０°ＲＦ
パルスＨＦ０　はＨＦ２　とＨＦ３　の間の途中に位置
しないが、第２のパルスと第３のパルスＨＦ３　の間の
それと同じ時間的距離に第１のＲＦパルスが続かなけれ
ばならない。ＨＦ２　とＨＦ３　の間に印加される勾配
磁界に亘る時間積分は、同じ符号を有し、第３のＲＦパ
ルスＨＦ３　の後時間積分の半分になるべきである。
【００４２】図６はＭ２　に対し９０°パルス及びＭ１
　に対し１８０°パルスとして作用するＲＦパルスＨＦ
３　を示す。ＲＦパルスＨＦ３　は（中途の）「ハード
」及び広帯域９０°サブパルスＨＦ３２が生じる間の２
つの同一４５°サブパルスＨＦ３１及びＨＦ３２からな
る。２つのサブパルスＨＦ３１及びＨＦ３３間の時間ｄ
Ｔの距離に対して、式ｄＴＲ＝ｎ／２ｄｆが成り立ち、
ここでｎは偶数であり、ｄｆは成分Ｍ１　及びＭ２　の
ラーモア周波数間の周波数差（２Ｔの安定磁界に対して
略２３５Ｈｚ）であるサブパルスＨＦ３１とＨＦ３３の
中心周波数が乳酸成分Ｍ１　のラーモア周波数と一致す
る時、全てのサブパルスは同じ位相位置を有すべきであ
る。次にサブパルスＨＦ３１及びＨＦ３３の効果は、乳
酸成分Ｍ２に対して互いに補償し、乳酸成分Ｍ１　に対
し加算され、これにより後者の成分が９０°パルスとし
てこれらの２つのサブパルスを経験する。更に、サブパ
ルスＨＦ３２は図３の該成分及び他の全ての成分に作用
する。従ってＲＦパルスＨＦ３　は、成分Ｍ２　に対し
て９０°パルスとして及び成分Ｍ２　に対して１８０°
パルスとして作用し、これによりスピン共鳴信号の二重
量子遷移Ｍ１　の振幅が２倍とされる。
【００４３】サブパルスＨＦ３１及びＨＦ３３の中心周
波数を周波数成分Ｍ２　（略４．１ｐｐｍ）に対応する
よう選ぶことも可能である。その場合、サブパルスＨＦ
３１の位相は、９０°だけサブパルスＨＦ３２の位相を
進ませ、ＨＦ３２の位相を遅らすべきである。
【００４４】Ｍ２　とＭ１　の間のＨＦ３　のフリップ
角度の周波数依存性は９０°から１８０°まで余弦的に
変化する。従って、周波数に関してＭ１　に比較的に近
い脂肪成分Ｌ１　及びＬ２　に対するフリップ角度は実
質的に１８０°である。成分Ｌ２　が９０°パルスを「
見」ないことを確実にするため、脂肪を成分Ｌ１　に対
するかかる二重量子遷移が、無視出来るほど小さい程度
にそれらが観測されうる単一量子状態になる。
【００４５】第３のＲＦパルスＨＦ３　により二重量子
状態から単一量子状態に変化する核スピン装置は、第３
のＲＦパルスの後時間間隔Ｔ３＝（２ｍ＋１）／２Ｊを
その最大値にするスピン共鳴信号を発生する。ここでｍ
はゼロより小さくない整数である。その時点で、図４の
第５のラインに示したスピン共鳴信号のサンプリングは
始まり、即ち制御ユニット１５（図２）は次にパルス発
生器１６をイネーブルし、これによりスピン共鳴信号が
ディジタル化され、蓄積される。
【００４６】空間表示を得るために、ｙ方向及びｚ方向
に夫々、即ちＨＦ１及びＧ１　で励起されたスライスに
垂直に延在する勾配を有する勾配磁界Ｇ５　及びＧ６　
が発生され、勾配Ｇ５　又は勾配Ｇ６　のいずれかが、
１つのシーケンスから他に変化され、これによりスピン
共鳴信号Ｓ（ｔ，Ｇ５　，Ｇ６　）はスピン共鳴信号内
の関連サンプリング値の時間的位置ｔと同様、パラメー
タＧ５　及びＧ６　に依存する。これらの値が該３つの
パラメータに関して三重フーリエ変換を受ける時、位置
の関数として励起されたスライスの核磁化を示すデータ
セットが得られ、各点ｙ，ｚに対して、核磁化のスペク
トル分布が得られる。
【００４７】勾配磁界Ｇ５　，Ｇ６　が本実施例での如
く、ＲＦパルスＨＦ０　，ＨＦ２　及びＨＦ３　以前に
発生する時、ＨＦ２　，ＨＦ３　及びＨＦ０　で発生さ
れる望ましくないＦＩＤ信号は勾配Ｇ５　及びＧ６　で
影響されない。従って生じたエラーはフーリエ変換の後
影像の中心に生じる。このエラーは、例えば各第２のシ
ーケンス中、第１のＲＦパルスの位相又は受信する位相
が反転される適切な位相周期により影像の角にシフトさ
れうる。
【００４８】図４は２次元分光影像用シーケンスを示す
。しかし、その代わり、勾配Ｇ５　又はＧ６　の１つ（
及び順次のシーケンス中のその変化）が不要になりうる
一次元影像も可能である。その場合、ＨＦ０　はスペク
トル分布がｙ方向又はｚ方向に延在するマトリップに沿
って再生されうることを確実にする為スライス選択的で
なければならない。
【００４９】スペクトル分布に加えて、三次元様の核磁
化の空間分布を決めることも可能である。その場合、Ｈ
Ｆ１　はハード（非スライス選択的）ＲＦパルスであり
、ＨＦ１　及びＨＦ２　間にｘ方向に延在する勾配Ｇｘ
　からなる別な勾配磁界が印加されなければならず、該
勾配は１つのシーケンスから他に変化される。次に望ま
しい分布は４倍フーリエ変換により発生される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が用いられる磁気共鳴断層撮像装置を示
す。
【図２】かかる装置のブロック図を示す。
【図３】脂肪、水及び乳酸の関連スペクトル成分を含む
周波数図を示す。
【図４】本発明によるシーケンスの信号の時間的変化を
示す。
【図５】第２のＲＦパルスの時間的変化を示す。
【図６】第３のＲＦパルスの時間的変化を示す。
【符号の説明】
１　　コイル ２　　球形面 ３，５，７　　コイル系 ４　　ＲＦ発生器 ６　　ＲＦ受信器 １１　　ＲＦコイル １２　　切換装置 １４　　メモリ １５　　制御ユニット １６　　パルス発生器 １７　　コンピュータ １８　　モニタ ２０　　患者 ２３，２５，２７　　電流発生器 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 ４６　　スイッチ ４８　　９０°位相シフタ ６０　　ＲＦ増幅器 ６３，６４　　低域フィルタ

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】　　複数のシーケンスが均一安定磁界の存
    在下で検査領域に印加され、各シーケンスは第３のＲＦ
    パルスの後と同様第２と第３のＲＦパルスの間にある少
    なくとも３つの、望ましくは９０°ＲＦパルスからなり
    、第３のＲＦパルスに続いて生じるスピン共鳴信号は二
    重量子コヒーレンスにより専ら決定されるように振幅及
    び期間を有する勾配磁界（Ｇｘ　）が印加される磁気共
    鳴分光方法であって、３つのＲＦパルスの間に、少なく
    とも１つの勾配磁界（Ｇ５　，Ｇ０　）が印加され、こ
    れらの勾配磁界の少なくとも１つに亘る時間積分がシー
    ケンスの繰返し中に変化され、第２のＲＦパルス（ＨＦ
    ２　）は、乳酸塩成分（Ｍ１　）に結合される成分（Ｍ
    ２　）の核磁化を励起するが、脂質成分（Ｌ１　）に結
    合される成分（Ｌ２　）の核磁化を励起しないように乳
    酸塩成分（Ｍ１　）の近くの脂質成分（Ｌ１　）を減少
    するために周波数選択的であることを特徴とする磁気共
    鳴分光方法。
  2. 【請求項２】　　位相符号化に作用する勾配（Ｇ５　，
    Ｇ６　）は第１及び第２のＲＦパルス間に印加されるこ
    とを特徴とする請求項１記載の磁気共鳴分光方法。
  3. 【請求項３】　　１８０°パルス（ＨＦ０　）が第２の
    ＲＦパルス（ＨＦ２　）及び第３のＲＦパルス（ＨＦ３
    　）間に印加されることを特徴とする請求項１又は２記
    載の磁気共鳴分光方法。
  4. 【請求項４】　　第２と第３のＲＦパルス間の間隔（Ｔ
    ２）間に、対向する勾配を有する勾配磁界が１８０°パ
    ルス（ＨＦ０　）前及び後に発生し、これらの勾配磁界
    に亘る時間積分の絶対値の和は、第３のＲＦパルスの後
    に発生し、その勾配が同じ方向、及び反対の方向に夫々
    延在する勾配磁界に亘る時間積分の半分に達することを
    特徴とする請求項３記載の磁気共鳴分光方法。
  5. 【請求項５】　　第３のＲＦパルス（ＨＦ３　）は、乳
    酸塩成分（Ｍ）に結合される成分（Ｍ２　）に対する９
    ０°パルスとして及び脂質成分（Ｌ１　）に結合される
    成分（Ｌ２　）に対する０°パルスとして作用するよう
    に周波数選択的であり、第２のＲＦパルス（ＨＦ２　）
    の後に先ず印加される勾配磁界（Ｇ２　）の勾配は第３
    のＲＦパルスの後に印加される勾配磁界の勾配（Ｇ４　
    ）と同じ極性を有することを特徴とする請求項１乃至４
    のうちいずれか一項記載の磁気共鳴分光方法。
  6. 【請求項６】　　第１のＲＦパルスの後に、第３のＲＦ
    パルス（ＨＦ３　）と第２のＲＦパルス（ＨＦ２　）か
    らの時間（Ｔ２）の距離に位置する１８０°パルス（Ｈ
    Ｆ０　）が発生され、第２のＲＦパルス（ＨＦ２　）の
    後先ず印加される勾配磁界の勾配（Ｇ２　）は第３のＲ
    Ｆパルス（ＨＦ３　）の後に印加される勾配磁界の勾配
    （Ｇ４　）に関して反対方向に延在し、第３のＲＦパル
    ス（ＨＦ３　）は、乳酸塩成分（Ｍ１　）に結合される
    成分（Ｍ２　）に対する９０°パルス及び乳酸塩成分（
    Ｍ１　）に対する１８０°パルスとして作用するように
    周波数選択的であることを特徴とする請求項１又は２記
    載の磁気共鳴分光方法。
  7. 【請求項７】　　第１のＲＦパルス（ＨＦ１　）及び／
    又は１８０°パルスはスライス選択的であることを特徴
    とする請求項１乃至６のうちいずれか一項記載の磁気共
    鳴分光方法。
  8. 【請求項８】　　均一安定磁界を発生する磁石（１）と
    、ＲＦ信号を発生し、スピン共鳴信号を受けるＲＦコイ
    ル系（１１）と、少なくとも３つのＲＦパルス（ＨＦ１
    　，…，ＨＦ３　）からなり、その第２のパルス（ＨＦ
    ２　）は、乳酸塩（Ｍ２　）に対して９０°パルス及び
    脂質成分（Ｌ２　）に対して０°パルスとして作用する
    ように周波数選択的であるシーケンスを発生するＲＦ送
    信器（４）と、第３のＲＦパルス（ＨＦ３　）の後毎回
    生じるスピン共鳴信号を受けるＲＦ受信器（６）と、ス
    ペクトル及びスピン共鳴信号から核磁化分布を決定する
    手段とからなることを特徴とする請求項１乃至７のうち
    いずれか一項記載の方法を実施する装置。
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