JPH0449418B2 - - Google Patents

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JPH0449418B2
JPH0449418B2 JP59113986A JP11398684A JPH0449418B2 JP H0449418 B2 JPH0449418 B2 JP H0449418B2 JP 59113986 A JP59113986 A JP 59113986A JP 11398684 A JP11398684 A JP 11398684A JP H0449418 B2 JPH0449418 B2 JP H0449418B2
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JP
Japan
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magnetic field
pulse
nop
nuclear
period
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP59113986A
Other languages
Japanese (ja)
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JPS6095338A (en
Inventor
Marinusu Yohanesu Fuan Ueien Korunerisu
Hendoriku Den Boefu Yohanesu
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koninklijke Philips NV
Original Assignee
Koninklijke Philips Electronics NV
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Publication date
Application filed by Koninklijke Philips Electronics NV filed Critical Koninklijke Philips Electronics NV
Publication of JPS6095338A publication Critical patent/JPS6095338A/en
Publication of JPH0449418B2 publication Critical patent/JPH0449418B2/ja
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N24/00Investigating or analyzing materials by the use of nuclear magnetic resonance, electron paramagnetic resonance or other spin effects
    • G01N24/08Investigating or analyzing materials by the use of nuclear magnetic resonance, electron paramagnetic resonance or other spin effects by using nuclear magnetic resonance

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は物体の領域内の核磁気分布を測定する
に当つて、一様な静磁界を発生させ、この静磁界
内に上記物体の領域をおき、a)高周波電磁パル
スを発生させて物体内の核の磁化を歳差運動さ
せ、これにより共鳴信号を発生させ、b)その後
で、準備期間の後、いくつかのサンプリング期間
に分かれている測定期間において、この共鳴信号
(FID信号)から周期的にいくつかの信号サンプ
ルを取り出し、c)その後で、毎回待ち時間の
後、上記段階a)及びb)を何回か(n′)繰り返
し、一群の信号サンプルを得、これから誘導され
た核磁化の分布像を求める核磁気分布測定方法に
関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION In measuring the nuclear magnetic distribution within a region of an object, the present invention generates a uniform static magnetic field, places the region of the object within this static magnetic field, and measures a) high-frequency electromagnetic b) generating a pulse to precess the magnetization of the nuclei in the object, thereby generating a resonance signal; b) subsequently, after a preparatory period, during a measurement period that is divided into several sampling periods, detecting this resonance; periodically take some signal samples from the signal (FID signal); c) then repeat steps a) and b) a number of times (n′), each time after a waiting period, to collect a group of signal samples; The present invention relates to a nuclear magnetic distribution measurement method for obtaining a distribution image of nuclear magnetization induced therefrom.

本発明はまた物体の領域内の核磁気分布を求め
るために、 a 一様な静磁界を発生させる手段と、 b 高周波電磁放射線を発生させる手段と、 c 勾配磁界を発生させる手段と、 d 項a)及びb)により規定された手段により
発生させられた共鳴信号をサンプリングするサ
ンプリング手段と、 e 上記サンプリング手段により与えられる信号
を処理し、核磁気分布を形成する処理手段と、 f 少なくとも項b)ないしe)で規定された手
段を制御し、いくつかの共鳴信号を発生させ、
条件づけ、サンプリングし、処理する制御手段
と、 を具える核磁気測定装置に関するものである。
The present invention also provides a means for generating a uniform static magnetic field, b) a means for generating high-frequency electromagnetic radiation, c) a means for generating a gradient magnetic field, and d) for determining the nuclear magnetic distribution within a region of an object. sampling means for sampling the resonance signal generated by the means specified in a) and b); e processing means for processing the signal provided by said sampling means to form a nuclear magnetic distribution; f at least the term b; controlling the means specified in ) to e) to generate some resonance signals;
Control means for conditioning, sampling and processing; and a nuclear magnetic measurement apparatus.

類似の方法(フーリエ ジユーマトグラフイ
(zeugmatography)とも呼ばれる)及び装置が
米国特許第4070611号から既知である。このよう
な方法によれば、検査すべき対象物に場の方向
が、例えば、デカルト座標系(x,y,z)のz
軸と一致する強い一様な静磁界B0をかける。而
してこの静磁界B0の対象物内に存在する核スピ
ンの僅かな分極を起こし、核スピンが静磁界B0
の方向を中心として歳差運動できるようにする。
静磁界B0をかけた後90゜とすると好適な高周波電
磁放射線のパルスを発生させる(角周波数ω=
γ・B0、ここでγは磁気回転比であり、B0は磁
界の強さである)。これは物体内に存在する核の
磁化方向を90゜回転させる。90゜パルスの終了後、
核スピンは静磁界B0の場の方向を中心として歳
差運動を行い出し、共鳴信号(FID信号)を発生
する。場の方向が磁界B0の方向と一致する勾配
磁界Gx,Gy,Gzを用いると、全磁界はB=B0
Gx・x+Gy・y+Gz・zとなり、強さが場所に
依存する。蓋し、勾配磁界Gx,Gy,Gzの強さは
夫々x,y及びz方向の勾配であるからである。
A similar method (also called Fourier zeugmatography) and device are known from US Pat. No. 4,070,611. According to such a method, the direction of the field on the object to be inspected is, for example, z in the Cartesian coordinate system (x, y, z).
Apply a strong uniform static magnetic field B 0 aligned with the axis. This causes a slight polarization of the nuclear spins existing in the object of this static magnetic field B 0 , and the nuclear spins become polarized by the static magnetic field B 0
Allows for precession around the direction of.
When the static magnetic field B 0 is applied and then set at 90°, a suitable pulse of high-frequency electromagnetic radiation is generated (angular frequency ω =
γ·B 0 , where γ is the gyromagnetic ratio and B 0 is the magnetic field strength). This rotates the magnetization direction of the nuclei within the object by 90 degrees. After the end of the 90° pulse,
The nuclear spins begin to precess around the direction of the static magnetic field B 0 and generate a resonance signal (FID signal). Using gradient magnetic fields G x , G y , G z whose field directions coincide with the direction of the magnetic field B 0 , the total magnetic field is B = B 0 +
G x・x + G y・y + G z・z, and the strength depends on the location. This is because the strengths of the gradient magnetic fields G x , G y , and G z are gradients in the x, y, and z directions, respectively.

90゜パルスの後、勾配磁界Gxを期間txだけかけ、
次に勾配磁界Gyを期間tyだけかける。従つて励起
された核スピンの歳差運動は場所に依存する態様
で影響を受ける。この準備期間(即ち、tx+ty
後、勾配磁界Gzをかけ、測定期間tzの後にlxn
Nz個の測定瞬間においてFID信号(実質的に全
核磁化の和である)を測定する。その際毎回tx
びty又はそのいずれか一方の値を異ならせる。こ
のようにして(Nz×m×l)個の信号サンプル
が得られるが、これはx,y,z空間内の物体の
一領域の核磁気分布に関する情報を含む。Nz
の信号サンプルのl×m組はメモリの(Nz×m
×l)個の記憶位置に蓄え、その後でFID信号の
サンプル値を3−Dフーリエ変換して核磁気分布
の像を得る。
After the 90° pulse, a gradient magnetic field G x is applied for a period t x ,
Next, a gradient magnetic field G y is applied for a period t y . The precession of the excited nuclear spins is therefore influenced in a location-dependent manner. This preparation period (i.e. t x + t y )
After that, a gradient magnetic field G z is applied and the measurement period t z is followed by l xn times.
The FID signal (which is essentially the sum of all nuclear magnetizations) is measured at N z measurement moments. At that time, the value of t x and/or t y is made different each time. In this way, (N z ×m × l) signal samples are obtained, which contain information about the nuclear magnetic distribution of a region of the object in x, y, z space. l × m sets of N z signal samples are stored in memory (N z × m
xl) memory locations, and then performs 3-D Fourier transform on the sample values of the FID signal to obtain an image of the nuclear magnetic distribution.

明らかに、代わりに選択励起を用いて2次元の
断層(方向は自由に選択できる)内だけの核スピ
ンのFID信号を発生させることもできる。この時
は、例えばFID信号は2次元フーリエ変換により
選択された断層のm×Nz個の点の核磁気分布の
像を得るのにm回発生させるだけで足りる。上述
したところから明らかなように、フーリエ ジユ
ーマトグラフイ法を用いると、核磁気分布の像を
形成するのに必要な時間は少なくとも数分もかか
る。このように長い測定期間はその間じつとして
いなければならない検査を受ける患者にとつて受
容し難い。
Obviously, selective excitation could alternatively be used to generate FID signals of nuclear spins only within a two-dimensional slice (direction freely selectable). At this time, for example, it is sufficient to generate the FID signal m times in order to obtain an image of the nuclear magnetic distribution at m×N z points on the selected cross section by two-dimensional Fourier transformation. As is clear from the above, when using the Fourier chromatography method, it takes at least several minutes to form an image of the nuclear magnetic distribution. Such a long measurement period is unacceptable to the patient undergoing the test, who must remain still during that period.

本発明の目的は、分解能が少なくとも現在の技
術水準、例えば、フーリエ ジユーマトグラフイ
で得られる分解能に等しく、それでいて核磁気分
布の像を形成するのに要する時間を相当に短くす
る方法と装置を提供するにある。
It is an object of the present invention to provide a method and a device whose resolution is at least equal to that obtainable in the state of the art, for example with Fourier chromatography, yet which considerably reduces the time required to form an image of the nuclear magnetic distribution. It is on offer.

本発明の別の目的は現在の技術水準で用いられ
るパルス系列により形成される像に対し強さの分
布が鮮明な核磁気分布像を形成できる方法と装置
を提供するにある。
Another object of the present invention is to provide a method and apparatus capable of forming a nuclear magnetic distribution image with a clear intensity distribution compared to an image formed by a pulse sequence used in the current state of the art.

この目的を達成するため、本発明方法はサンプ
リング信号の抽出後、高周波180゜パルスを発生さ
せて核スピンエコー信号を発生させ、勾配磁界に
より核磁化に課される影響(移相)を打ち消し、
その後で核スピンエコー信号が存在するように別
の高周波励起パルスを発生させることを特徴とす
る。
To achieve this objective, the method of the present invention generates a high-frequency 180° pulse after extraction of the sampling signal to generate a nuclear spin echo signal to cancel the influence (phase shift) imposed on the nuclear magnetization by the gradient magnetic field.
It is then characterized in that another high-frequency excitation pulse is generated such that a nuclear spin echo signal is present.

別の高周波励起パルスを用いる結果、順次の測
定サイクルでの核スピン共鳴信号の信号の強さに
重大な悪影響を及ぼすことなく測定サイクルが次
次に一層迅速に続くことになる。僅かな重要でな
い信号の損失が生じるが、発生させられた共鳴信
号は像の強さの分布が鮮明な方に導く他の情報を
含むことになる。この結果、別の高周波励起パル
スを用いると測定サイクルが短くなるだけでな
く、順次のパルス間での経過時間に依存する付加
的な像の情報を生ずる。
As a result of using another radio-frequency excitation pulse, the measurement cycles can continue more quickly from one to the other without significantly adversely affecting the signal strength of the nuclear spin resonance signal in successive measurement cycles. Although there will be a slight loss of insignificant signal, the generated resonance signal will contain other information leading to a sharper image intensity distribution. As a result, the use of separate high-frequency excitation pulses not only shortens the measurement cycle, but also produces additional image information that depends on the elapsed time between successive pulses.

この別の高周波励起パルスは殊に一様な静磁界
(B0場)及び励起されている勾配磁界の場の不均
等性又は他の入念に入つてきた不均等性による位
相のずれの効果が打ち消された時所望の結果を与
える。
This additional high-frequency excitation pulse is particularly sensitive to the effects of phase shifts due to field inhomogeneities or other carefully considered inhomogeneities of the uniform static magnetic field (B 0 field) and of the excited gradient field. Gives the desired result when canceled.

本方法では別の高周波励起パルスと次の測定サ
イクルの開始との間の待ち時間が高周波90゜励起
パルスと別の高周波励起パルスとの間に経過する
時間とほぼ同じ大きさである。これは(重大な信
号の損失を伴わずに)N・M・R像を形成するの
に必要ないくつかのサンプルをとるのに必要な全
時間が現在の技術水準に必要な全時間の3ないし
10倍短いことを意味する。
In this method, the waiting time between another high-frequency excitation pulse and the start of the next measurement cycle is approximately as large as the time that elapses between a high-frequency 90° excitation pulse and another high-frequency excitation pulse. This is three times the total time required to take the several samples needed to form an N-M-R image (without significant signal loss) as required by the current state of the art. No
That means it's 10 times shorter.

本発明方法を用いると、(既知の技術で)準備
期間中に断層を選択的に励起した後第1の勾配磁
界をかけ、測定期間中に勾配の方向か第1の勾配
磁界の勾配の方向に対し垂直に延在する異なる勾
配磁界をかけることにより物体の断層内の核スピ
ン密度分布を測定する。また本発明方法を用いる
と、既知の核スピン密度分布の決定方法と対照的
に、測定期間中に(定常な)勾配磁界をかけない
場合に位置に依存する核スピン共鳴スペクトル
(位置に依存する核スピン スペクトロスコピー)
を求めることもできる。例えば、選択性励起を用
い、(励起面内で2個の直交する方向を向いた勾
配方向を有する)2個の勾配磁界をかけることに
より、本発明は断層内の画素当たりの核スピン共
鳴の周波数スペクトル(化学シフト)を求めるこ
とを可能にする。断層内の画素の数は技術水準に
従つて選択することができる。
With the method of the invention, a first gradient field is applied after selectively exciting the fault (by known techniques) during the preparation period, and during the measurement period the direction of the gradient or the direction of the gradient of the first gradient field is The nuclear spin density distribution within the object's cross section is measured by applying different gradient magnetic fields extending perpendicular to the object. Furthermore, in contrast to known methods for determining the nuclear spin density distribution, the method of the present invention allows for position-dependent nuclear spin resonance spectra (position-dependent nuclear spin spectroscopy)
You can also ask for For example, by using selective excitation and applying two gradient magnetic fields (with two orthogonally oriented gradient directions in the excitation plane), the present invention can reduce the nuclear spin resonance per pixel in the slice. Allows to obtain frequency spectra (chemical shifts). The number of pixels in the section can be selected according to the state of the art.

既に述べたように、核磁気Mの歳差周波数はω
=γ・Bにより決まる。磁気回転比γは原子核が
「自由」であると考えられる限り、核の種類に依
存するだけである。しかし、通常は、原子核は自
由とは考えられない。蓋し、核は自己の周りの結
合電子により影響されるからである。これは所謂
化学シフトσとして明らかになる。束縛されてい
る核はω=γ・Bで共鳴せず、ω′=γ・B×(1
−σ)で共鳴する。核周波数ω′及び離調Δω=ω
−ω′=γ・B・σは磁界Bに比例する。一般に
σは非常に小さい(10-6から10-4のオーダーの大
きさである)。磁界Bの強さが十分である時、例
えば、1T以上である時、σの値が異なるため、
発生したスペクトル中で個々のピークが識別でき
る。そしてこれらのピークは各々が異なる化学結
合を有する核と関連する。例えは、生体内のリン
(31P)のスペクトルでは、ホスホクレアチン、
ATP及び無機的に結合されたリンと関連するピ
ークを識別できる(例えば、R.L.Nunnallyの
「Localized measurement of metabolism by
NMR methods」,The Proceedings of an
Internation−al Symposium on N.M.R.(ウエーク フオーレスト大学ボウマン−
グレイ医学校、ウインストン−サレム、ノース
カロライナ州、1981年10月1〜3日)第181〜184
頁所収参照)。これらのピークの大きさの相互関
係は組識の代謝状態に関する情報を含む。このよ
うなスペクトルを組識内又は検査対象物体の一部
内の位置の関数として描くと有益であることが判
明している。この目的で、測定期間中(従つて共
鳴信号のサンプリング時)に勾配磁界を活性化さ
せない時は、前記米国特許第4070611号に開示さ
れている方法及び装置を用いることができる。
As already mentioned, the precession frequency of nuclear magnetism M is ω
= Determined by γ・B. The gyromagnetic ratio γ depends only on the type of nucleus, as long as the nucleus is considered "free." However, atomic nuclei are not usually considered free. This is because the nucleus is influenced by the bonding electrons around itself. This becomes apparent as a so-called chemical shift σ. The bound nucleus does not resonate at ω=γ・B, and ω′=γ・B×(1
−σ). Nuclear frequency ω′ and detuning Δω=ω
-ω'=γ・B・σ is proportional to the magnetic field B. In general, σ is very small (on the order of magnitude of 10 -6 to 10 -4 ). When the strength of the magnetic field B is sufficient, for example, 1T or more, the value of σ is different, so
Individual peaks can be identified in the generated spectrum. Each of these peaks is associated with a nucleus having a different chemical bond. For example, in the spectrum of phosphorus (31P) in living organisms, phosphocreatine,
Peaks associated with ATP and inorganically bound phosphorus can be identified (e.g. RLNunnally's "Localized measurement of metabolism by
"NMR methods", The Proceedings of an
International Symposium on NMR (Wake Forest University Bowman)
Gray Medical School, Winston-Salem, North
Carolina, October 1-3, 1981) No. 181-184
(See page listing). The correlation of the magnitudes of these peaks contains information regarding the metabolic state of the tissue. It has proven useful to plot such spectra as a function of position within the tissue or part of the object under examination. For this purpose, the method and apparatus disclosed in the aforementioned US Pat. No. 4,070,611 can be used when the gradient field is not activated during the measurement period (and thus when sampling the resonance signal).

上述した所をスペクトルが2個の位置の座標
(例えば、x,y)の関数として求められる例に
基づいて説明する。第1の段階では、(z軸に対
し垂直な方向に厚さΔzを有する断層を選択的励
起により励起する。次に、準備期間中にx及びy
又はそのいずれか一方の勾配磁界を活性化する。
そして、測定期間中に発生している共鳴信号をサ
ンプリングする。
The above will be explained based on an example in which the spectrum is obtained as a function of the coordinates (eg, x, y) of two positions. In the first step, a fault with thickness Δz in the direction perpendicular to the z-axis is excited by selective excitation. Then, during a preparatory period, x and y
or activating either one of the gradient magnetic fields.
Then, the resonance signal occurring during the measurement period is sampled.

その結果、測定期間中は勾配磁界が活性化され
ず、測定すべき共鳴信号はイメージ周波数Kx
Ky及び時間tの関数となる。後述するように、
準備期間中に加えられる勾配磁界Gx及びGyによ
りイメージ周波数Kx,Kyが定まる。毎回強さ及
び持続時間又はその一方を変えて準備期間中に勾
配磁界Gx及びGyを活性化し測定サイクルを多数
回繰り返すと、一連の共鳴信号の信号サンプルが
時間の関数として各異なるイメージ周波数対
(Kx,Ky)に対して引き出される。このようにし
て3次元のマトリツクス(Kx,Ky,t)が信号
サンプルで満たされる。そして3次元データマト
リツクス(Kx,Ky,t)から3−Dフーリエ変
換(tと、Kxと、Kyへ)した後、(選択的に励起
された)2次元x−y面内の点(x,y)に周波
数スペクトルが見つかる。上述した方法は非常に
簡単に二次元の平面から三次元の容積に拡張でき
る。所定の容積を励起した後準備期間中に3個の
勾配磁界を活性化する。その後で(勾配磁界がな
い状態で)サンプリング時に周波数の組(Kx
Ky,Kz)に関連する時間信号を測定する。毎回
勾配磁界(Gx,Gy,Gz)の強さを変えて準備期
間(又は勾配磁界が活性化されている他の期間)
中に多数回測定を繰り返すことにより、四次元の
マトリツクス(Kx,Ky,Kz,t)を信号サンプ
ルで満たす。(t,Kx,Ky及びKzへ)4−Dフ
ーリエ変換した後前記容積内の各点(x,y,
z)に周波数スペクトルが得られる。前に述べた
ように被検体は順次の待ち時間、準備時間及び測
定時間においてずらしたり動かしたりすることが
できない。しかし上述した本発明に係る共鳴スペ
クトル分布を求める方法は(少なくとも既知のフ
ーリエ ジユーマトグラフイ技術で得られる分解
能と等しい分解能で)ローカルな核スピン共鳴ス
ペクトルの像を形成するのに要する時間を相当に
短縮できる。これは勿論利点である。
As a result, the gradient magnetic field is not activated during the measurement period, and the resonance signal to be measured is at the image frequency K x ,
It is a function of K y and time t. As mentioned later,
The image frequencies K x and K y are determined by the gradient magnetic fields G x and G y applied during the preparation period. By repeating the measurement cycle many times, activating the gradient fields G x and G y during the preparatory period, each time with varying strength and/or duration, a series of signal samples of the resonant signal are generated at each different image frequency as a function of time. is elicited for the pair (K x , K y ). In this way, a three-dimensional matrix (K x , K y , t) is filled with signal samples. Then, after 3-D Fourier transformation (to t, K x , and K y ) from the 3-dimensional data matrix (K A frequency spectrum is found at the point (x,y) within. The method described above can be very easily extended from a two-dimensional plane to a three-dimensional volume. Three gradient magnetic fields are activated during the preparation period after exciting the predetermined volume. Then (in the absence of gradient fields) during sampling the set of frequencies (K x ,
K y , K z ). The preparatory period (or other period during which the gradient field is activated) by changing the strength of the gradient magnetic field (G x , G y , G z ) each time.
By repeating the measurement many times during the test, a four-dimensional matrix (K x , K y , K z , t) is filled with signal samples. After a 4-D Fourier transform (to t, K x , K y and K z ) each point within said volume (x, y,
A frequency spectrum is obtained at z). As previously mentioned, the subject cannot be shifted or moved during the sequential waiting, preparation and measurement times. However, the method of determining the resonance spectral distribution according to the invention described above requires a considerable amount of time to form an image of the local nuclear spin resonance spectrum (at least with a resolution equal to that obtained by known Fourier chromatography techniques). It can be shortened to This is of course an advantage.

本発明方法の好適な一実施例は、別の高周波励
起パルスの後、期間T経過後、関連する勾配磁界
と共に高周波パルスの類似サイクルを完結させ、
少なくとも1個のパルス間隔において勾配磁界を
完結させ、この時第1のサイクル時の少なくとも
1個のパルス間隔を第2のサイクル時の対応する
パルス間隔と異ならせることを特徴とする。この
好適な実施例は従つてサンプリング信号をとる時
は、最後に形成される像において相当にコントラ
ストが鮮明になることが判明している。ブロツホ
方程式の定常解はこのコントラストの増大を生ず
る負の信号が第2のサイクル時の共鳴信号内に生
じ得ることを示している。
A preferred embodiment of the method according to the invention comprises, after another radio-frequency excitation pulse, completing a similar cycle of radio-frequency pulses with associated gradient fields after a period T;
The gradient magnetic field is completed in at least one pulse interval, characterized in that at least one pulse interval during the first cycle is different from the corresponding pulse interval during the second cycle. This preferred embodiment has therefore been found to provide significantly sharper contrast in the final image formed when sampling signals are taken. The steady-state solution to the Brodscho equation shows that a negative signal that causes this contrast increase can occur in the resonant signal during the second cycle.

本発明方法を実施する装置は制御手段が高周波
電磁放射線を発生させる手段に対する制御信号を
発生し、供給するための予めプログラムされたコ
ンピユータ手段を具え、上記制御信号が90゜及び
180゜励起パルスの調整自在のパルス列を発生で
き、最近に発生させられた2個の180゜励起パルス
の間に経過する期間が最近の180゜パルスとその次
の他の90゜励起パルスの間に経過する期間の2倍
になるように構成したことを特徴とする。この装
置が本発明方法を簡単に実行できるようにする。
そして、必要とあらば、(例えば、NMR像での
コントラストの変化を利用する時は)、被検体の
性質に適合させることができる。
Apparatus for carrying out the method of the invention includes preprogrammed computer means for generating and supplying control signals to the means for generating high frequency electromagnetic radiation, the control means comprising preprogrammed computer means for generating and supplying control signals to the means for generating high frequency electromagnetic radiation;
An adjustable pulse train of 180° excitation pulses can be generated such that the period of time that elapses between two recently generated 180° excitation pulses is the same as that between the most recent 180° pulse and the next other 90° excitation pulse. The feature is that the period is twice as long as the period that elapses. This device allows the method of the invention to be carried out easily.
If necessary, it can be adapted to the properties of the subject (for example, when using contrast changes in NMR images).

図面につき本発明を詳細に説明する。 The invention will be explained in detail with reference to the drawings.

第1図は人体20の領域内の核磁気分布を求め
るのに使用される装置15(第2図)の一部を形
成するコイル系10を示す。この領域は、例え
ば、厚さΔzを有し、図示した座標系(x,y,
z)のxy面内にある。y軸は紙面に垂直に上方
に延在する。コイル系10は場の方向がz軸に平
行である一様な静磁界B0と、場の方向がz軸と
平行で、勾配の方向が夫々x,y及びz軸と平行
である3個の勾配磁界Gx,Gy及びGzと、高周波
の磁界とを発生する。これを行うため、コイル系
10は静磁界を発生するための一組の主コイル1
を具える。主コイル1は、例えば、中心が図示し
たデカルト座標系x,y,zの原点0にある球面
2上に配置し、主コイル1の方向がz軸と一致す
る。
FIG. 1 shows a coil system 10 forming part of a device 15 (FIG. 2) used to determine the nuclear magnetic distribution in the region of a human body 20. FIG. This region has, for example, a thickness Δz and the illustrated coordinate system (x, y,
z) in the xy plane. The y-axis extends upward perpendicular to the plane of the paper. The coil system 10 has a uniform static magnetic field B 0 whose field direction is parallel to the z-axis, and three coils whose field direction is parallel to the z-axis and whose gradient directions are parallel to the x, y, and z axes, respectively. gradient magnetic fields G x , G y and G z and a high frequency magnetic field. To do this, the coil system 10 includes a set of main coils 1 for generating a static magnetic field.
Equipped with. The main coil 1 is arranged, for example, on a spherical surface 2 whose center is at the origin 0 of the illustrated Cartesian coordinate system x, y, z, and the direction of the main coil 1 coincides with the z-axis.

コイル系10はまた勾配磁界Gzを発生するた
めの4個のコイル3a,3bを具える。これを行
うため第1組のコイル3aは第2組のコイル3b
内を流れる電流と逆向きの電流で励磁する。これ
は図では○・と○×で示されているが、○・はコイル3
のその部分に流れ込む電流を意味し、○×はコイル
のその部分から流れ出す電流を意味する。
The coil system 10 also comprises four coils 3a, 3b for generating a gradient magnetic field Gz . To do this, the first set of coils 3a is replaced by the second set of coils 3b.
It is excited by a current in the opposite direction to the current flowing inside. This is indicated by ○・ and ○× in the figure, but ○ is the coil 3
○× means the current flowing into that part of the coil.

コイル系10はまた勾配磁界Gyを発生するた
めの4個の長方形コイル5(そのうち2個だけが
図示されている)又は、例えば、「ゴーレイコイ
ル」のような他の4個のコイルを具える。勾配磁
界Gxを発生するために4個のコイル7を用いる
が、これらのコイル7はコイル5と同じ形状を有
し、コイル5に対し、z軸を中心として90゜回転
させたものになつている。第1図にはまた高周波
電磁界を発生したり検出したりするためのコイル
11を示している。
The coil system 10 also comprises four rectangular coils 5 (of which only two are shown) or other four coils, for example "Golay coils", for generating the gradient field G y . . In order to generate the gradient magnetic field G ing. FIG. 1 also shows a coil 11 for generating and detecting high frequency electromagnetic fields.

第2図は本発明方法を実施するための装置15
を示す。装置15は第1図につき述べたコイル
1,3,5,7及び11と、夫々コイル1,3,
5及び7を励磁するための電流発生器17,1
9,21及び23と、コイル11を励磁するため
の高周波信号発生器25とを具える。装置15は
また高周波信号検出器27と、復調器28と、サ
ンプリング回路29と、A/D変換器のような処
理手段31と、メモリ33と、フーリエ変換を行
うための演算回路35と、サンプリング瞬時を制
御するための制御装置37と、表示装置43と、
機能と関係を後述する中央制御手段45とを具え
る。
FIG. 2 shows an apparatus 15 for carrying out the method of the invention.
shows. The device 15 includes the coils 1, 3, 5, 7 and 11 described with reference to FIG.
Current generator 17,1 for exciting 5 and 7
9, 21, and 23, and a high frequency signal generator 25 for exciting the coil 11. The device 15 also includes a high frequency signal detector 27, a demodulator 28, a sampling circuit 29, processing means 31 such as an A/D converter, a memory 33, an arithmetic circuit 35 for performing a Fourier transform, and a sampling circuit 29. A control device 37 for controlling the instant, a display device 43,
It also includes a central control means 45 whose functions and relationships will be described later.

装置15は後述するようにして人体20の領域
内の核磁気分布を求める方法を実施する。この方
法はそれ自体いくつかの段階に分割できる測定サ
イクルを周期的に反復することを含む。測定サイ
クル中人体内に存在する核スピンの一部が共鳴的
に励起される。この核スピンの共鳴励起は中央制
御装置45に電流発生器17を活性化することに
より得られるが、このため主コイル1が励磁さ
れ、所望の数の測定サイクル中励磁状態にとどま
る。このようにして一様な静磁界B0が発生する。
また、高周波発生器25を短時間スイツチオン
し、コイル11が高周波電磁界を発生するように
する。人体内の核スピンは印加された磁界により
共鳴的に励起させられる。励起された核磁気は一
様な磁界B0の方向に対して、例えば90゜の所定の
角度をとる(90゜高周波パルス)。どこのどの核ス
ピンが励起されるかは就中磁界B0の強さと、加
えるべき勾配磁界と高周波電磁界の角周波数ω0
とに依存する。蓋し、γは磁気回転比(自由な陽
子、例えば、H2O陽子ではγ/2π=42.576MHz/
T)として式ω0=γ・B0(1)を満足しなければな
らないからである。励起期間後、中央制御装置4
5が高周波発生器25をスイツチオフする。共鳴
励起は何時も各測定サイクルの開始時点に行われ
る。しかし、いくつかの動作方法では、測定サイ
クル中も高周波パルスが人体内に誘起される。こ
の場合これらの高周波パルスは、例えば、周期的
に発生させられる180゜高周波パルスから成るパル
ス列である。後者は「スピン エコー」と呼ばれ
る。スピン エコーについては就中雑誌
「Scientic American」1982年5月号にのつてい
るI.L.Pykettの「NMR in Medicin」と題する論
文に記載されている。
The device 15 implements a method for determining the nuclear magnetic distribution within the region of the human body 20 as described below. This method involves periodically repeating a measurement cycle that can itself be divided into several stages. During the measurement cycle a portion of the nuclear spins present in the human body are resonantly excited. This resonant excitation of the nuclear spins is obtained by activating the current generator 17 in the central control unit 45, so that the main coil 1 is energized and remains energized for the desired number of measurement cycles. In this way, a uniform static magnetic field B 0 is generated.
Also, the high frequency generator 25 is switched on for a short time so that the coil 11 generates a high frequency electromagnetic field. Nuclear spins within the human body are resonantly excited by an applied magnetic field. The excited nuclear magnetism assumes a predetermined angle, for example 90°, with respect to the direction of the uniform magnetic field B 0 (90° radio frequency pulse). Which nuclear spins are excited depends on the strength of the magnetic field B 0 and the angular frequency ω 0 of the gradient magnetic field and high-frequency electromagnetic field to be applied.
Depends on. γ is the gyromagnetic ratio (for free protons, e.g. H 2 O protons, γ/2π = 42.576MHz/
This is because the equation ω 0 =γ·B 0 (1) must be satisfied as T). After the excitation period, the central controller 4
5 switches off the high frequency generator 25. Resonant excitation always takes place at the beginning of each measurement cycle. However, in some operating methods, high frequency pulses are induced within the human body even during the measurement cycle. In this case, these high-frequency pulses are, for example, a pulse train consisting of periodically generated 180° high-frequency pulses. The latter is called a "spin echo." Spin echo is described in an article by ILPykett titled ``NMR in Medicine'' published in the May 1982 issue of the Chinese magazine ``Scientic American.''

次の段階において信号サンプルが集められる。
この目的で中央制御装置45の制御の下に夫々電
流発生器19,21及び23で発生させられた勾
配磁界を用いることができる。共鳴信号(FID信
号と称する)の検出は高周波検出器27、復調器
28、サンプリング回路29、A/D変換器31
及び制御装置37をスイツチオンすることにより
行われる。このFID信号は高周波励起パルスによ
り引き起こされる核磁気の磁界B0の場の方向を
中心とする歳差運動の結果として現れる。この核
磁気は検出コイルの中に誘導電圧を誘起するが、
その振幅は核磁気の強さの目安である。
In the next step signal samples are collected.
For this purpose, gradient magnetic fields generated by current generators 19, 21 and 23, respectively, under the control of central control unit 45 can be used. A resonance signal (referred to as an FID signal) is detected by a high frequency detector 27, a demodulator 28, a sampling circuit 29, and an A/D converter 31.
and by switching on the control device 37. This FID signal appears as a result of the precession around the field direction of the nuclear magnetic field B 0 caused by the radio-frequency excitation pulse. This nuclear magnetism induces an induced voltage in the detection coil,
Its amplitude is a measure of the strength of nuclear magnetism.

サンプリング回路29に由来するアナログのサ
ンプリングされたFID信号はA/D変換器31で
デイジタル化され、メモリ33に蓄えられる。瞬
時teで最後の信号サンプルがとられた後、中央制
御装置45が電流発生器19,21及び23と、
サンプリング回路29と、制御装置37と、A/
D変換器31とを止める。
The analog sampled FID signal originating from sampling circuit 29 is digitized by A/D converter 31 and stored in memory 33. After the last signal sample has been taken at the instant t e , the central controller 45 connects the current generators 19, 21 and 23 to
The sampling circuit 29, the control device 37, and the A/
The D converter 31 is stopped.

サンプリングされたFID信号はメモリ33内に
あり、そこに蓄えられ続ける。次に、次の測定サ
イクルが行われ、その間にFID信号が再び発生
し、サンプリングされ、メモリ33に蓄えられ
る。十分な数のFID信号が測定され終わつた時
(測定すべきFID信号の数は、例えば、所望の分
解能に依存する)、2−D又は3−Dフーリエ変
換(このどちらかはその影響下にFID信号が発生
させられ且つサンプリングされる勾配磁界の使用
に移存する)により画像を形成する。
The sampled FID signal is in memory 33 and continues to be stored there. Then, the next measurement cycle is performed, during which the FID signal is again generated, sampled and stored in memory 33. When a sufficient number of FID signals have been measured (the number of FID signals to be measured depends, for example, on the desired resolution), a 2-D or 3-D Fourier transform (either one under the influence of The FID signal is generated and sampled by using gradient magnetic fields) to form an image.

第3a図は当該技術の現在の水準による測定サ
イクルの一例を示す。これはまた第2図に示した
装置15につき説明する。
Figure 3a shows an example of a measurement cycle according to the current state of the art. This will also be explained with reference to the device 15 shown in FIG.

一様な静磁界B0を発生させる主コイル1を付
勢した後、高周波コイル11を用いて90゜パルス
P1を発生させる。これにより生ずる共鳴信号F
1はスピンエコー技術を用いる時は減衰すること
が許され、或る時間tv1の後高周波コイル11に
より180゜パルスP2が発生させられる。後述する
理由で期間tv1の一部において夫々カーブG1及
びG3で示した勾配磁界Gx及びGyを発生させる。
tv1に等しい長さの期間tv2の後180゜パルスP2
により生じたエコー共鳴信号F2はピーク値に達
する。所謂スピンエコー技術(180゜パルスP2)
を用いると、スピン核により生ずる共鳴信号内に
位相誤差が生ずるのが防がれる。このような位相
誤差は静磁界B0の不均一性により引き起こされ
る。エコー共鳴信号はカーブG2により示される
勾配磁界Gxの存在下にサンプリング時間tn後毎
回サンプリングされる。
After energizing the main coil 1 which generates a uniform static magnetic field B 0 , the high frequency coil 11 is used to generate a 90° pulse P1. The resonance signal F generated by this
1 is allowed to attenuate when using the spin echo technique, and after a certain time tv1 a 180° pulse P2 is generated by the high frequency coil 11. For reasons to be described later, gradient magnetic fields G x and G y shown by curves G1 and G3 are generated during a part of period tv1, respectively.
180° pulse P2 after a period tv2 of length equal to tv1
The echo resonance signal F2 generated by this reaches a peak value. So-called spin echo technology (180° pulse P2)
Using , phase errors in the resonance signal caused by the spin nuclei are avoided. Such a phase error is caused by the non-uniformity of the static magnetic field B 0 . The echo resonance signal is sampled after each sampling time t n in the presence of a gradient field G x as indicated by curve G2.

勾配磁界Gx内の点xでの磁気の位相角は次式
で与えられることが知られている。
It is known that the magnetic phase angle at point x in the gradient magnetic field G x is given by the following equation.

tγ・Gx・x・dτ 従つて、イメージ周波数Kxは次のように定義
できる。
t γ・G x・x・dτ Therefore, the image frequency K x can be defined as follows.

Kx=γ・∫tGx・Dτ 従つて、各サンプリング期間tn後対応する(異
なる)イメージ周波数Kxに関連する夫々の信号
サンプルが求まる。順次のイメージ周波数はイメ
ージ周波数差ΔKx=γ・∫tnGx・dτを呈する。明
らかに上述された測定サイクルが繰り返され、そ
の時サンプリングを行う前のしばらくの間勾配磁
界Gyが加えられていると、イメージ周波数対
(Kx,Ky)に関連する信号サンプルが得られる。
勾配磁界Gyがない場合はイメージ周波数(Kx
0)に関連する信号サンプルが得られる。イメー
ジ周波数の範囲が、−Kxn〜+Kxn及び−Kyn〜+
Kynであるイメージ周波数Kx,Kyのマトリツク
スに関連する一群の信号サンプルが集められた
時、この信号サンルの群から2−Dフーリエ変換
によりxy面内で核磁気の分布を求めることがで
きることが示される。ここで|Kxn|及び|Kyn
|はマトリツクス内で生ずる最高のイメージ周波
数である。従つて、核磁気の分布を求めるために
は−Kxnと+Kxnの間及び−Kynと+Kynの間のイ
メージ周波数に関連する信号サンプルを抽出する
ことが必要である。イメージ周波数Kyは Ky=γ∫ym tv1G3(τ)で求まる。
K x =γ·∫ t G x ·Dτ Therefore, after each sampling period t n the respective signal sample associated with the corresponding (different) image frequency K x is determined. The sequential image frequencies exhibit an image frequency difference ΔK x =γ·∫ tn G x ·dτ. Obviously, the measurement cycle described above is repeated, with the gradient field G y being applied for some time before sampling, and signal samples relating to the image frequency pair (K x , K y ) are obtained.
If there is no gradient magnetic field G y , the image frequency (K x ,
0) are obtained. The image frequency range is −K xn ~ +K xn and −K yn ~ +
When a group of signal samples related to a matrix of image frequencies K x and K y , which is K yn , is collected, the distribution of nuclear magnetism in the xy plane can be determined from this group of signal samples by 2-D Fourier transformation. Show what you can do. Here |K xn | and |K yn
| is the highest image frequency occurring within the matrix. Therefore, in order to determine the distribution of nuclear magnetism, it is necessary to extract signal samples associated with image frequencies between -K xn and +K xn and between -K yn and +K yn . The image frequency K y is determined by K y = γ∫ ym tv1 G 3 (τ).

従つて、これは測定サイクル中一定値を有する。
イメージ周波数Kxは勾配磁界G1及びG2によ
り定まる。これらの勾配磁界の強さと持続時間は
瞬時t0においてイメージ周波数対(0,Ky)に関
連する信号サンプルが抽出されるように互いに適
応させる。これは次式が成立することを意味す
る。
It therefore has a constant value during the measurement cycle.
The image frequency K x is determined by the gradient magnetic fields G1 and G2. The strength and duration of these gradient fields are adapted to each other such that at instant t 0 a signal sample associated with the image frequency pair (0, K y ) is extracted. This means that the following formula holds.

tv1γ・G1(τ)dτ=∫tv2γ・G2(τ)dτ 積分∫tv1γ・G1(τ)dτをこの積分が+Knに等し
いように調整すると、瞬時t=tsで抽出された第
1の信号サンプルがイメージ周波数対(−Kxn
Kyn)に関連する。パルスP1によりスタートし
た測定サイクルの時間Tが経過した後類似の測定
パルスP1′により次の測定サイクルがスタート
し、イメージ周波数対(Kx,Ky)に関連する新
しい信号サンプルの系列をとる。ここでこの測定
サイクル中Kxは可変であるが、Kyは一定であり、
パルスP1′とP2′の間の期間tv1′中に勾配磁
界G1′と、(各測定サイクル中強さが異なる)勾
配磁界G3′とが加えられるように予め定められ
ている。現在の技術水準では2個の測定サイクル
の開始点間の時間Tは0.5〜1秒に達する。この
時間を更に縮めようとすると次の測定サイクル中
に発生する核スピンエコー信号が犠性になる。蓋
し、励起された核スピンの相当部分はこの短縮さ
れた時間に対し、比較的長い緩和時間を有するか
らである。而して核スピンの中で主磁界B0の方
向に緩和した部分だけが次のスピンエコー信号に
寄与する。
tv1 γ・G 1 (τ)dτ=∫ tv2 γ・G 2 (τ)dτ Integral∫ tv1 γ・G 1 (τ)dτ Adjusted so that this integral is equal to +K n , the instant t=t s The first signal sample extracted at is the image frequency pair (−K xn ,
Related to Kyn ). After the time T of the measurement cycle started with pulse P1 has elapsed, a next measurement cycle is started with a similar measurement pulse P1' and a new sequence of signal samples associated with the image frequency pair (K x , K y ) is taken. Now during this measurement cycle K x is variable, but K y is constant,
It is predetermined that during the period tv1' between pulses P1' and P2', a gradient field G1' and a gradient field G3' (different in strength during each measurement cycle) are applied. In the state of the art, the time T between the starting points of two measuring cycles amounts to 0.5 to 1 second. Attempts to further reduce this time will come at the cost of nuclear spin echo signals generated during the next measurement cycle. This is because a significant portion of the capped and excited nuclear spins has a relatively long relaxation time with respect to this shortened time. Therefore, only the portion of the nuclear spin relaxed in the direction of the main magnetic field B 0 contributes to the next spin echo signal.

第3b図(第3b図の中で第3a図にも示した
パルスは全て対応する符号を付してある)に示し
たように、測定期間中に勾配磁界がない場合は
Kx,Kyと時間tの関数である信号サンプルがと
られる。第3b図に示した測定サイクルを用いる
と、三次元マトリツクス(Kx,Ky,t)の他の
行の後の一行が満たされ、3−Dフーリエ変換後
これからデータ(x,y,f)を含む3−Dマト
リツクスが導かれる。これは(x,y)位置に依
存する周波数スペクトル(f)である。
As shown in Figure 3b (all pulses in Figure 3b that are also shown in Figure 3a are given corresponding symbols), if there is no gradient magnetic field during the measurement period,
Signal samples are taken that are a function of K x , K y and time t. Using the measurement cycle shown in FIG . 3b, one row after the other rows of the three-dimensional matrix (K ) is derived. This is a frequency spectrum (f) that depends on the (x,y) position.

なお第4図及び第5図につき後述するように第
3a図及び第3b図に示す方法を実行するのに要
する時間は相当に短縮できる。
It should be noted that the time required to carry out the method shown in FIGS. 3a and 3b can be considerably reduced, as will be discussed below with respect to FIGS. 4 and 5.

第4図は本発明方法の測定サイクルを示す。こ
の測定サイクルは本質的には第3a図及び第3b
図に示した測定サイクルの一つと同じである。な
お簡明ならしめるため、第4図は勾配磁界を示さ
ず、関連する核スピンエコー信号だけを示してい
る。しかし、本発明方法では発生させられた核ス
ピンエコー信号F2のエコーの瞬時の後、時間t
2後高周波180゜パルスP3を発生させている。こ
れにより発生させられた核スピンエコー信号F3
の期間中にもう一つの高周波励起パルスP4を発
生させる。(ガウスパルス状の)高周波励起パル
スP4の重心をエコー信号のエコーの瞬時と一致
させて好適である。パルスP3及びP4は下記の
目的に役立つ。勾配磁界と他の(入念に誘導され
た)磁界の不均一性が補償されるならば、180゜パ
ルスP3は(エコーの瞬時に)同相で主磁界B0
に対し垂直方向に向いている核磁気の成分を入れ
る。この結果、核磁気のこれらの成分の方向は簡
単に別の高周波励起パルスP4により変えること
ができる。エコーの瞬時に核磁気の合成位相に対
する高周波励起パルスP4の位相は今同相である
核磁気の成分の方向の変化を定める。(選択性の)
電磁パルスP1の位相を0゜と仮定し、このパルス
P1をxパルスとして定義すると、高周波180゜パ
ルスP2は一般にxパルス若しくは−xパルス
(P1と同相又は逆相)又はyパルス若しくは−
yパルスとなる。しかし、異なる位相を有するパ
ルスを用いることもできる。
FIG. 4 shows the measurement cycle of the method of the invention. This measurement cycle essentially consists of Figures 3a and 3b.
This is the same as one of the measurement cycles shown in the figure. Note that for the sake of clarity, FIG. 4 does not show the gradient magnetic field, but only the associated nuclear spin echo signal. However, in the method of the invention, after the echo instant of the generated nuclear spin echo signal F2, a time t
After 2, a high frequency 180° pulse P3 is generated. Nuclear spin echo signal F3 generated by this
Another high frequency excitation pulse P4 is generated during the period. It is preferable that the center of gravity of the high-frequency excitation pulse P4 (in the form of a Gaussian pulse) coincides with the instant of the echo of the echo signal. Pulses P3 and P4 serve the following purpose. If inhomogeneities in the gradient field and other (carefully induced) fields are compensated for, the 180° pulse P3 is in phase (at the instant of echo) with the main field B 0
Insert the nuclear magnetic component that is oriented perpendicular to the As a result, the direction of these components of the nuclear magnetism can be easily changed by another high-frequency excitation pulse P4. The phase of the high-frequency excitation pulse P4 relative to the composite phase of the nuclear magnetism at the moment of the echo determines the change in direction of the components of the nuclear magnetism that are now in phase. (of selectivity)
Assuming that the phase of the electromagnetic pulse P1 is 0° and defining this pulse P1 as an x pulse, the high frequency 180° pulse P2 is generally an x pulse or -x pulse (in phase or opposite phase to P1), or a y pulse or -
It becomes a y pulse. However, pulses with different phases can also be used.

高周波180゜パルスP2がxパルスである場合
は、第2のエコー信号F3を−x180゜パルスP3
と共に発生させると好適である。こうすると第1
の核スピンエコー信号F2の強さと位相に悪影響
を及ぼす高周波磁界と静磁界B0の不均一性の効
果を補償することができる。この時2個の順次の
核スピンエコー信号F2及びF3は、例えば、こ
のパルスサイクルP1−P2−P3で、夫々−y
位相及び+y位相を有する。第2の核スピンエコ
ー信号F3中に、別の高周波90゜(選択性)励起パ
ルスP4を発生させるが、このパルスP4の位相
は核磁気が蒙る方向性の変化を定める。パルスP
4が−xパルスであれば、核磁気の垂直成分は回
転させられ、静磁界B0の(正のz軸の)方向を
向く。+xパルスの場合は、これらの垂直成分は
静磁界B0の方向の反対方向(負のz軸)の方に
向く。一般論として別の高周波励起パルスの位相
はエコーの瞬時において90゜だけ核磁気の合成位
相に対し進み又は遅れる。このようにして別の励
起パルスP4は垂直成分を回転させ、平衡位置に
入り又は静磁界B0の方向に逆らう。2個以上の
スピンエコー信号が発生させられたり、測定サイ
クルのスタート時に異なる位相を有する励起パル
スが用いられる時は、別の高周波励起パルスが核
磁気の垂直成分を回転させて静磁界B0の方向又
はその反対方向をとらせるのに必要な位相は簡単
に導ける。最後の結果は測定サイクル中に用いら
れるパルス系列と被検物の緩和時間T1及びT2
に依存する。第4図に示すような測定サイクルが
行われる時はこの測定サイクルの持続時間T1が
200msで済む。(選択性の)励起パルスP1(+
x90゜パルス)の後、tv1(=25ms)後、+xの
180゜パルスP2を印加する。その後で生ずるエコ
ー信号F2をサンプリングする。パルスP3は−
x180゜パルスであり、これはP2の後50ms後に続
く。従つて別の高周波励起パルスP4は25ms後
に続く必要がある。このパルスP4(+x,90゜
パルス)の後100msの待ち時間が続く。従つて、
測定サイクルの全持続時間は約200msである。こ
れは(第3a図及び第3b図の)現在の技術水準
による測定サイクルの500msから1秒の持続時間
Tよりも相当に短い。規則的な完全な核スピンエ
コー信号の発生後、(ダイナミツクな定常状態で
の)エコーの瞬時における信号の強さは次式のよ
うになることが計算される。
When the high frequency 180° pulse P2 is an x pulse, the second echo signal F3 is converted to a −x180° pulse P3.
It is preferable to generate this together. In this way, the first
can compensate for the effects of the inhomogeneity of the radio-frequency magnetic field and the static magnetic field B0 , which adversely affect the strength and phase of the nuclear spin echo signal F2. At this time, the two sequential nuclear spin echo signals F2 and F3 are, for example, −y
phase and +y phase. During the second nuclear spin echo signal F3, another high frequency 90° (selective) excitation pulse P4 is generated, the phase of which determines the directional change that the nuclear magnetism undergoes. Pulse P
If 4 is a −x pulse, the perpendicular component of the nuclear magnetism is rotated to point in the direction (of the positive z-axis) of the static magnetic field B 0 . For +x pulses, these vertical components are oriented in the opposite direction (negative z-axis) to the direction of the static magnetic field B 0 . In general terms, the phase of the further high-frequency excitation pulse leads or lags the nuclear magnetic composite phase by 90° at the instant of the echo. In this way, another excitation pulse P4 rotates the vertical component into an equilibrium position or against the direction of the static magnetic field B 0 . When more than one spin-echo signal is generated or when excitation pulses with different phases are used at the start of the measurement cycle, another high-frequency excitation pulse rotates the vertical component of the nuclear magnetism so that the static magnetic field B 0 The phase required to make the direction or its opposite direction is easily derived. The final result is the pulse sequence used during the measurement cycle and the relaxation times T1 and T2 of the specimen.
Depends on. When a measurement cycle as shown in Fig. 4 is performed, the duration T1 of this measurement cycle is
It only takes 200ms. (selective) excitation pulse P1(+
x90° pulse), after tv1 (=25ms), +x
Apply 180° pulse P2. The subsequent echo signal F2 is sampled. Pulse P3 is -
x180° pulse, which follows 50ms after P2. Another high-frequency excitation pulse P4 must therefore follow 25 ms later. After this pulse P4 (+x, 90° pulse), a waiting time of 100 ms follows. Therefore,
The total duration of the measurement cycle is approximately 200ms. This is considerably shorter than the duration T of 500 ms to 1 second of the measurement cycle according to the state of the art (FIGS. 3a and 3b). After generation of a regular complete nuclear spin echo signal, the signal strength at the instant of the echo (in dynamic steady state) is calculated to be:

S1=K・M0 {1−exp(−t4/T1)}exp(−2t1/T2)/1
−exp{−(t1+t2+t3)/T2}exp(−t4/T1) ここでM0は熱平衡における誘導された核磁気
であり、Kは測定器のパラメータを表す。この信
号の強さS1は別の励起パルスがない時に得られる
信号の強さS2と比較すべきである。時間t1後
90゜励起パルスの後に180゜パルスが続く。従つて、
この180゜パルスの後時間t1間エコー信号が現れ
る。180゜パルスと次の励起との間に時間t2が経
過する。この時間t2において磁界の不均一性が
あるため磁化の全ての構成分が位相をはずれると
仮定すると、エコーの瞬時における信号の強さS
2は次式で与えられる。
S 1 = K・M 0 {1−exp(−t4/T1)}exp(−2t1/T2)/1
-exp{-(t1+t2+t3)/T2}exp(-t4/T1) where M0 is the induced nuclear magnetism at thermal equilibrium and K represents the instrument parameters. This signal strength S 1 should be compared with the signal strength S 2 obtained in the absence of another excitation pulse. After time t1
A 90° excitation pulse is followed by a 180° pulse. Therefore,
After this 180° pulse, an echo signal appears for a time t1. A time t2 elapses between the 180° pulse and the next excitation. Assuming that at this time t2 all components of the magnetization are out of phase due to the inhomogeneity of the magnetic field, the signal strength S at the instant of the echo
2 is given by the following equation.

S2=KM0{1−2exp(−t2/T1)+exp(−(t1+
t2)/T1}・ exp(−2t1/T2) ここで2個の極端な場合につき信号の強さS1
S2を比較する。
S 2 = KM 0 {1-2exp(-t2/T1)+exp(-(t1+
t2)/T1}・exp(−2t 1 /T 2 ) Here, for the two extreme cases, the signal strength S 1 and
Compare S2 .

a (別の励起が用いられる時の)t4がT1よ
りずつと大きい場合は、次式が妥当する。
a If t4 (when another excitation is used) is larger than T1, then the following equation holds true.

S1≒KM0exp(−2t1/T2) 別の励起が用いられない時の類似した状況はt
2≫T1で特徴付けられる。
S 1 ≒ KM 0 exp (−2t1/T2) A similar situation when no other excitation is used is t
Characterized by 2≫T1.

この時S2につき次式が成立する。At this time, the following formula holds true for S 2 .

S2≒KM0exp(−2t1/T2) b ti≪T1,T2(i=1,2,3,4)の時
は異なる状況が生ずる。この時S1につき次式が
成立する。
A different situation occurs when S 2 ≈KM 0 exp (-2t1/T2) b t i <<T1, T2 (i=1, 2, 3, 4). At this time, the following formula holds true for S 1 .

S1≒KM0t4/(T1/T2)(t1+t2+t3)+t4 他方 S2≒KM0(t2−t1/T1) 下に説明のために数値例を挙げる。下記の値を
選ぶ。T1=T2=1000ms,t1=25ms,t2
=50ms,t3=25ms,t4=100ms。これは付加
的励起を用いる場合である。この場合S1
0.5KM0である。S2を求めるため下記の値を選ぶ。
t1=25ms,t2=175ms。従つて、付加的励
起を用いる場合と同じ繰り返し時間が得られる。
この時S2≒0.15KM0であることが見出されている
が、これはS1よりも相当に小さい。明らかに別の
励起パルスを用いる時は、像は核磁気の完全な緩
和の場合と正確に同じではない。しかし、実際に
は順次のサンプル間の待ち時間は著しい信号の損
失を生ずることなく相当に短くでき、核磁気の分
布に関する情報を豊富に含む像を与えることがで
きる。
S 1 ≒KM 0 t4/(T1/T2) (t1+t2+t3)+t4 On the other hand, S 2 ≒KM 0 (t2−t1/T1) A numerical example is given below for explanation. Select the value below. T1=T2=1000ms, t1=25ms, t2
=50ms, t3=25ms, t4=100ms. This is the case with additive excitation. In this case S 1
0.5KM 0 . Select the following values to find S 2 .
t1=25ms, t2=175ms. Therefore, the same repetition time is obtained as when using additional excitation.
It is then found that S 2 ≈0.15KM 0 , which is considerably smaller than S 1 . Obviously, when using a different excitation pulse, the image is not exactly the same as in the case of complete relaxation of the nuclear magnetism. However, in practice the waiting time between successive samples can be considerably shortened without significant signal loss, providing an image rich in information about the distribution of nuclear magnetism.

第5図は本発明方法の好適な変形例を示す。こ
の方法の測定サイクルは実質的に同じパルス系列
を有するが、パルス間のいくつかの時間間隔が異
なる2個のサイクルから成る。本例では第1と第
2のサイクル内の高周波90゜及び180゜パルスが第
4図の90゜及び180゜パルスに対応する。時間間隔tv
1′,tv2′,t2′,t3′もtv1,tv2,t2,
t3に夫々対応する。しかし、時間間隔t4′は
時間間隔t4よりも長い。ブロツホ方程式の定常
解から第2のサイクルで形成される核スピンエコ
ー信号内に負の信号が生じ、表示すべき対象物の
再構成すべきNMR像にコントラストの変化(異
なる強度分布)を生ずることを導くことができ
る。上述した測定時間の縮小(期間T1及びT1
1は合わせて第3a図又は第3b図の測定時間T
よりも短くなるように選ぶべきである)に加えて
NMR像内に他の情報を再生することができる。
この情報は順次のサイクルで用いられる時間間隔
に依存する。
FIG. 5 shows a preferred variant of the method of the invention. The measurement cycle of this method consists of two cycles with substantially the same pulse sequence, but with different time intervals between the pulses. In this example, the high frequency 90° and 180° pulses in the first and second cycles correspond to the 90° and 180° pulses in FIG. time interval tv
1', tv2', t2', t3' are also tv1, tv2, t2,
Each corresponds to t3. However, time interval t4' is longer than time interval t4. A negative signal arises in the nuclear spin echo signal formed in the second cycle from the steady-state solution of the Broduch equation, resulting in a change in contrast (different intensity distribution) in the NMR image to be reconstructed of the object to be displayed. can lead to. Reduction of the measurement time mentioned above (periods T1 and T1
1 is the measurement time T in Figure 3a or Figure 3b.
should be chosen to be shorter than ) in addition to
Other information can be reproduced within the NMR image.
This information depends on the time intervals used in successive cycles.

上述した例では90゜及び180゜励起パルスが用い
られていることも注意すべきである。明らかに測
定サイクルの開始時点のパルス(P1,P1′)
及び測定サイクルの終了時点の別の高周波パルス
(P4,P4′)において(選択励起を伴う又は伴
わない)他のパルス角度を使用することもでき
る。
It should also be noted that in the examples described above, 90° and 180° excitation pulses are used. Obviously the pulse at the beginning of the measurement cycle (P1, P1')
It is also possible to use other pulse angles (with or without selective excitation) and in another high-frequency pulse (P4, P4') at the end of the measurement cycle.

所定のパルス系列及び測定サイクルの関連する
時間間隔の選択/調整に当たつて予めプログラム
されたコンピユータ手段を用いると好適である。
装置15(第2図)の一実施例では中央制御装置
45がデータを制御するための入出力作業端末5
2とパルスプログラム発生器53(第6図参照)
とを有する予めプログラムされた計算機51を具
える。パルスプログラム発生器53の出力端子5
5をバス50(第2図参照)を介してコイル3
a,3b,5,7及び11のための電流発生器1
9,21,23及び25に接続する。明らかに出
力端子55を直接これらの電流発生器に接続する
こともできる。計算機(フイリツプス社タイプ
P857)は後に付録として与えるプログラムに従
つてプログラムを組むことができる。このプログ
ラムに基づいて計算機は作業端末52を介して入
力されるプログラム及び制御データによりパルス
プログラム発生器(ニコレツト社タイプ295B)
を制御する。このプログラムで使用される命令の
組(プログラムの第3列)はパルスプログラム発
生器53の命令の組である(命令JSAを除く。こ
れはスタートアドレスへのジヤンプを起こす)。
第4列の各項はパルスプログラム発生器53の出
力側に出力信号が存在する必要のある時間を定め
る。プログラムの第4列は(文字Sを除いて)16
進符号でパルスプログラム発生器53の出力側の
状態を示す。第5列は記憶位置のアドレスを述べ
る。第6列の記号Iは割り込みの存在を示す。こ
の割り込みはパルスプログラム発生器53の出力
側に出力されるべき符号の一部と共に付加的機能
をフエツチできる。この付加的機能は、例えば、
a)高周波信号発生器25に新しい波形(90゜パ
ルスの代わりに180゜パルスを用いる場合)をロー
ドすること、b)励起パルスの位相を反転するこ
と又はc)新しいパルス列の開始を示すことであ
る。付録に与えられたプログラムは90゜励起パル
スに対しては専ら+y又は−yパルスを用い、
180゜励起パルスに対しては専ら+x又は−xパル
スを用いる。
Preferably, pre-programmed computer means are used for selecting/adjusting a given pulse sequence and the associated time interval of the measurement cycle.
In one embodiment of the device 15 (FIG. 2), a central control device 45 has an input/output working terminal 5 for controlling data.
2 and pulse program generator 53 (see Figure 6)
It comprises a pre-programmed calculator 51 having the following. Output terminal 5 of pulse program generator 53
5 to the coil 3 via the bus 50 (see Figure 2).
Current generator 1 for a, 3b, 5, 7 and 11
9, 21, 23 and 25. Obviously, the output terminal 55 can also be connected directly to these current generators. Calculator (Philips type)
P857) can be programmed according to the program provided later as an appendix. Based on this program, the computer generates a pulse program generator (Nicolet Type 295B) using the program and control data input via the work terminal 52.
control. The set of instructions used in this program (third column of the program) is that of the pulse program generator 53 (excluding instruction JSA, which causes a jump to the start address).
Each term in the fourth column defines the time during which the output signal must be present at the output of the pulse program generator 53. The fourth column of the program (excluding the letter S) is 16
The state of the output side of the pulse program generator 53 is indicated by a decimal code. The fifth column states the address of the storage location. The symbol I in the sixth column indicates the presence of an interrupt. This interrupt can fetch additional functions as well as part of the code to be output to the output of the pulse program generator 53. This additional functionality includes, for example:
a) by loading the radio frequency signal generator 25 with a new waveform (when using 180° pulses instead of 90° pulses); b) by reversing the phase of the excitation pulse; or c) by indicating the start of a new pulse train. be. The program given in the appendix uses exclusively +y or -y pulses for 90° excitation pulses;
Exclusively +x or -x pulses are used for 180° excitation pulses.

以上測定期間中に定常勾配磁界が存在しないと
いう条件の下に第3b図につき核スピン共鳴スペ
クトルを求めることについて述べたが、測定期間
中に勾配磁界が存在する下で信号サンプルを取り
出す決定もできる。(例えば、準備期間中の)デ
イフエージング遅延(dephasing delay)τxによ
る励起の後勾配磁界をかけるのを遅らせ、その後
で第3の勾配磁界の存在下に信号サンプルを取り
出すために2個の勾配磁界を加えると、4−Dマ
トリツクス(Kx,Ky,Kz,t)を信号サンプル
で満たすこともできる。但し、上記デイフエージ
ング遅延τxは各測定サイクル毎に異なるものとす
る。こうすると4−Dフーリエ変換後、再びx,
y,zの関数として所望のスペクトルが見つか
る。
Although we have discussed obtaining the nuclear spin resonance spectrum in Figure 3b under the condition that no steady gradient magnetic field exists during the measurement period, it is also possible to decide to take out the signal sample under the presence of a gradient magnetic field during the measurement period. . Dephasing the application of the gradient field after excitation by a dephasing delay τ x (e.g. during the warm-up period) and then applying the two gradient fields to take the signal samples in the presence of a third gradient field. Applying a magnetic gradient field can also fill the 4-D matrix (K x , K y , K z , t) with signal samples. However, the dephasing delay τ x is different for each measurement cycle. In this way, after 4-D Fourier transform, x,
The desired spectrum is found as a function of y,z.

上述した例では、毎回フーリエ変換(Fourier
zeugmatography)により核磁気分布を求めてい
る。しかし、注意すべきことは本発明方法は
「Philips Technisch Tijdschrift」,41,第3号,
1983年,第73〜89頁に載つている所謂投影再構成
法に基づく方法もカバーすることである。
In the example above, each time the Fourier transform (Fourier
zeugmatography) to determine the nuclear magnetic distribution. However, it should be noted that the method of the present invention is
1983, pp. 73-89, a method based on the so-called projection reconstruction method is also covered.

付 録 PP0027:パルスプログラムの名称 831006:パルスプログラムの作成日 100 :マイクロ秒で表した滞在時間(=4
*D11) このパルスプログラムのヘツダは4個の高周波
パルス系列の符号化された記述を含む。最初の3
個は駆動された平衡技術を用いるNMR撮像で使
用されるものである。最後の一つは比較の目的で
使用され、駆動された平衡技術を用いない。この
最後の高周波パルス系列は普通飽和回復高周波パ
ルス系列として知られているものである。下記の
高周波パルス系列の一つから選択することができ
る。
Appendix PP0027: Name of pulse program 831006: Creation date of pulse program 100: Residence time expressed in microseconds (=4
*D11) The header of this pulse program contains a coded description of four high-frequency pulse sequences. first 3
These are those used in NMR imaging using driven equilibrium techniques. The last one is used for comparison purposes and does not use a driven balance technique. This last high frequency pulse sequence is commonly known as the saturation recovery high frequency pulse sequence. It is possible to select from one of the following high frequency pulse sequences:

(0) TZP 高周波パルス系列: P(90)−TAU−P(180)−2*TAU−P(180)−
TAU−P(リセツト)−(D0+44) (1) VZP 高周波パルス系列: P(90)−TAU−P(180)−2*TAU−P(180)−
TAU−P(リセツト)−P(180)−(D0+44) (2) VZP−VZP 高周波パルス系列: P(90)−TAU−P(180)−2*TAU−P(180)−
TAU−P(リセツト)−P(180)−(D10+44)−P
(90)−TAU−P(180)−2*TAU−P(180)−
TAU−P(リセツト)−P(180)−(D0+44) (3) 飽和回復高周波パルス系列: P(90)−TAU−P(180)−2*TAU−P(180)−
TAU−(D0+44) 0:パルスプログラムのスタートアドレス =0 TZP(リセツトサイクル), シーケンス時間=144+D0マイクロ秒の場合 =1 VZP(セツトサイクル), シーケンス時間=144+D0マイクロ秒の場合 =2 VZP−VZP(2*セツトサイクル), シーケンス時間=288+D0+D10マイクロ秒の
場合 =3 飽和回復,シーケンス時間=144+D0マイ
クロ秒の場合 * * * * * * * * * * * カウンタの値: 256 ;C1=エコー内の時間サンプルの数 終了 ; * * * * * * * * * * * 持続時間の値:(D0,D1,D2,……D14) 256M ;D0=T(P(90))−T(P((リ)セツ
ト))−44マイクロ秒 3M,9M,1M;持続時間1,2及び3 10M,6M ;持続時間4及び5 7M,1M,1.2M,8M;持続時間6,7,8及び
9 56M ;D10=T(P(90))−T(P((リ)セツ
ト))−44マイクロ秒 25U,19.53U;持続時間11,12 D12=.5*
D4/C1 3M,2M ;持続時間13,14 終了 ; * * * * * * * * * * * パルスメニユー 0 JUC D2 S8900E 7 ; TZPに対するスタート,波形発生器をリセツ
ト 1 JUC D2 S8900E 50 ; VZPに対するスタート,波形発生器をリセツ
ト 2 JUC D2 S8900E 94 ; VZP−VZPに対するスタート,波形発生器を
リセツト 3 JUC D2 S8900E 136 ; RHO−T2に対するスタート,波形発生器をリ
セツト 4 JUC D2 S8900E 178 ; VZP/TZPサイクルの調整をスタート 7 NOP D1 S00E0E ; 勾配磁界をスタート/ストツプ 8 NOP D13 S0000E ; 9 NOP D1 S00E0E ; 勾配磁界をスタート/ストツプ 10 NOP D1 S0000E ; 11 NOP D7 S00E0E ; 勾配磁界をスタート/ストツプ 12 NOP D3 S0000E ; 13 NOP D4 S0013E ; 90゜+/−Y高周波パルス 14 NOP D1 S00E0E ; 勾配磁界をスタート/ストツプ 15 NOP D3 S0000E ; 16 NOP D7 S00E0E ; 勾配磁界をスタート/ストツプ 17 NOP D6 S5000E ; 位相オールタネイト Y 18 NOP D1 S00E0E ; 勾配磁界をスタート/ストツプ 19 NOP D3 S0000E ; 20 NOP D7 S00E0E ; 勾配磁界をスタート/ストツプ 21 LD1 D5 S00F8E C1 ; 180゜+x高周波パルス,ループカウンタをロー
ド 22 NOP D1 S02E0A ; 勾配磁界をスタート/ストツプ 23 NOP D8 S0200A ; 24 NOP D1 S02E0A ; 勾配磁界をスタート/ストツプ 25 NOP D3 S02000 ; 26 JUC D7 S02E00 29 ; 勾配磁界をスタート/ストツプ 27 NOP D11 S00000 ; NS*T 滞在ループ 28 IJ1 D11 S00000 31 ; 29 NOP D11 S00001 ; サンプル パルスをADC 30 JUC D11 S00001 27 ; 31 NOP D1 S00E0E ; 勾配磁界をスタート/ストツプ 32 NOP D8 S0000E ; 33 NOP D1 S00E0E ; 勾配磁界をスタート/ストツプ 34 NOP D3 S0000E ; 35 NOP D7 S00E0E ; 勾配磁界をスタート/ストツプ 36 NOP D5 S00F8E ; 180゜+X高周波パルス 37 NOP D1 S00E3E ; 勾配磁界をスタート/ストツプ 38 NOP D9 S0000E ; 39 NOP D1 S00E0E ; 勾配磁界をスタート/ストツプ 40 NOP D3 S0000E ; 41 NOP D14 S00E0E ; 勾配磁界をスタート/ストツプ 42 NOP D4 S00F3E ; 90゜TZP(リセツト パルス) 43 NOP D1 S00E0E ; 勾配磁界をスタート/ストツプ 44 NOP D3 S0000E ; 45 NOP D7 S00E0E ; 勾配磁界をスタート/ストツプ 46 NOP D5 S0000E ; 高周波パルスなし 47 JSA D0 S0000E ; リサイクル 50 NOP D1 S00E0E ; 勾配磁界をスタート/ストツプ 51 NOP D13 S0000E ; 52 NOP D1 S00E0E ; 勾配磁界をスタート/ストツプ 53 NOP D1 S0000E ; 54 NOP D7 S00E0E ; 勾配磁界をスタート/ストツプ 55 NOP D3 S0000E ; 56 NOP D4 S0013E ; 90゜+/−Y高周波パルス 57 NOP D1 S00E0E ; 勾配磁界をスタート/ストツプ 58 NOP D3 S0000E ; 59 NOP D7 S00E0E ; 勾配磁界をスタート/ストツプ 60 NOP D6 S5000E ; 位相オールタネイト Y 61 NOP D1 S00E0E ; 勾配磁界をスタート/ストツプ 62 NOP D3 S0000E ; 63 NOP D7 S00E0E ; 勾配磁界をスタート/ストツプ 64 LD1 D5 S00F8E C1 ; 180゜+X高周波パルス,ループカウンタをロー
ド 65 NOP D1 S02E0A ; 勾配磁界をスタート/ストツプ 66 NOP D8 S0200A ; 67 NOP D1 S02E0A ; 勾配磁界をスタート/ストツプ 68 NOP D3 S02000 ; 69 JUC D7 S02E00 72 ; 勾配磁界をスタート/ストツプ 70 NOP D11 S00000 ; NS*T 滞在ループ 71 IJ1 D11 S00000 74 ; 72 NOP D11 S00001 ; サンプル パルスをADC 73 JUC D11 S00001 70 ; 74 NOP D1 S00E0E ; 勾配磁界をスタート/ストツプ 75 NOP D8 S0000E ; 76 NOP D1 S00E0E ; 勾配磁界をスタート/ストツプ 77 NOP D3 S0000E ; 78 NOP D7 S00E0E ; 勾配磁界をスタート/ストツプ 79 NOP D5 S00F8E ; 180゜+X高周波パルス 80 NOP D1 S00E0E ; 勾配磁界をスタート/ストツプ 81 NOP D9 S0000E ; 82 NOP D1 S00E0E ; 勾配磁界をスタート/ストツプ 83 NOP D3 S0000E ; 84 NOP D14 S00E0E ; 勾配磁界をスタート/ストツプ 85 NOP D4 S00F3E ; 90゜TZP(リセツト パルス) 86 NOP D1 S00E0E ; 勾配磁界をスタート/ストツプ 87 NOP D3 S0000E ; 88 NOP D7 S00E0E ; 勾配磁界をスタート/ストツプ 89 NOP D5 S0018E ; 180゜+Xパルス 90 JSA D0 S0000E ; リサイクル 94 NOP D1 S00E0E ; 勾配磁界をスタート/ストツプ 95 NOP D13 S0000E ; 96 NOP D1 S00E0E ; 勾配磁界をスタート/ストツプ 97 NOP D1 S0000E ; 98 NOP D7 S00E0E ; 勾配磁界をスタート/ストツプ 99 NOP D3 S0000E ; 100 NOP D4 S0013E ; 90゜+/−Y高周波パルス 101 NOP D1 S00E0E ; 勾配磁界をスタート/ストツプ 102 NOP D3 S0000E ; 103 NOP D7 S00E0E ; 勾配磁界をスタート/ストツプ 104 NOP D6 S5000E ; 位相オールタネイト Y 105 NOP D1 S00E0E ; 勾配磁界をスタート/ストツプ 106 NOP D3 S0000E ; 107 NOP D7 S00E0E ; 勾配磁界をスタート/ストツプ 108 LD1 D5 S00F8E C1 ; 180゜+X高周波パルス,ループカウンタをロー
ド 109 NOP D1 S02E0A ; 勾配磁界をスタート/ストツプ 110 NOP D8 S0200A ; 111 NOP D1 S02E0A ; 勾配磁界をスタート/ストツプ 112 NOP D3 S02000 ; 113 JUC D7 S02E00 116 ; 勾配磁界をスタート/ストツプ 114 NOP D11 S00000 ; NS*T 滞在ループ 115 IJ1 D11 S00000 118 ; 116 NOP D11 S00001 ; サンプル パルスをADC 117 JUC D11 S00001 114 ; 118 NOP D1 S00E0E ; 勾配磁界をスタート/ストツプ 119 NOP D8 S0000E ; 120 NOP D1 S00E0E ; 勾配磁界をスタート/ストツプ 121 NOP D3 S0000E 122 NOP D7 S00E0E ; 勾配磁界をスタート/ストツプ 123 NOP D5 S00F0E ; 180゜+X高周波パルス 124 NOP D1 S00E0E ; 勾配磁界をスタート/ストツプ 125 NOP D9 S0000E ; 126 NOP D1 S00E0E ; 勾配磁界をスタート/ストツプ 127 NOP D3 S0000E ; 128 NOP D14 S00E0E ; 勾配磁界をスタート/ストツプ 129 NOP D4 S00F3E ; 90゜TZP(リセツト パルス) 130 NOP D1 S00E0E ; 勾配磁界をスタート/ストツプ 131 NOP D3 S0000E ; 132 NOP D7 S00E0E ; 勾配磁界をスタート/ストツプ 133 NOP D5 S5018E ; 180゜+Xパルス,位相オールタネイト Y 134 JUC D10 S0000E 1 ; VZPサイクルに進む 136 NOP D1 S00E0E ; 勾配磁界をスタート/ストツプ 137 NOP D13 S0000E ; 138 NOP D1 S00E0E ; 勾配磁界をスタート/ストツプ 139 NOP D1 S0000E ; 140 NOP D7 S00E0E ; 勾配磁界をスタート/ストツプ 141 NOP D3 S0000E ; 142 NOP D4 S0013E ; 90゜+/−Y高周波パルス 143 NOP D1 S00E0E ; 勾配磁界をスタート/ストツプ 144 NOP D3 S0000E ; 145 NOP D7 S00E0E ; 勾配磁界をスタート/ストツプ 146 NOP D6 S5000E ; 位相オールタネイト Y 147 NOP D1 S00E0E ; 勾配磁界をスタート/ストツプ 148 NOP D3 S0000E ; 149 NOP D7 S00E0E ; 勾配磁界をスタート/ストツプ 150 LD1 D5 S00F8EC1 ; 180゜+X高周波パルス,ループカウンタをロー
ド 151 NOP D1 S02E0A ; 勾配磁界をスタート/ストツプ 152 NOP D8 S0200A ; 153 NOP D1 S02E0A ; 勾配磁界をスタート/ストツプ 154 NOP D3 S02000 ; 155 JUC D7 S02E00 158 ; 勾配磁界をスタート/ストツプ 156 NOP D11 S00000 ; NS*T 滞在ループ 157 IJ1 D11 S00000 160 ; 158 NOP D11 S00001 ; サンプル、パルスをADC 159 JUC D11 S00001 156 ; 160 NOP D1 S00E0E ; 勾配磁界をスタート/ストツプ 161 NOP D8 S0000E ; 162 NOP D1 S00E0E ; 勾配磁界をスタート/ストツプ 163 NOP D3 S0000E ; 164 NOP D7 S00E0E ; 勾配磁界をスタート/ストツプ 165 NOP D5 S00F8E ; 180゜+X高周波パルス 166 NOP D1 S00E0E ; 勾配磁界をスタート/ストツプ 167 NOP D9 S0000E ; 168 NOP D1 S00E0E ; 勾配磁界をスタート/ストツプ 169 NOP D3 S0000E ; 170 NOP D14 S00E0E ; 勾配磁界をスタート/ストツプ 171 NOP D4 S00F0E ; 高周波パルスなし 172 NOP D1 S00E0E ; 勾配磁界をスタート/ストツプ 173 NOP D3 S0000E ; 174 NOP D7 S00E0E ; 勾配磁界をスタート/ストツプ 175 NOP D5 S0000E ; 高周波パルスなし 176 JSA D0 S0000E ; リサイクル 178 NOP D1 S00E0E ; 勾配磁界をスタート/ストツプ 179 NOP D13 S0000E ; 180 NOP D1 S00E0E ; 勾配磁界をスタート/ストツプ 181 NOP D1 S0000E ; 182 NOP D7 S00E0E ; 勾配磁界をスタート/ストツプ 183 NOP D3 S0000E ; 184 NOP D4 S0013E ; 90゜+/−Y高周波パルス 185 NOP D1 S00E0E ; 勾配磁界をスタート/ストツプ 186 NOP D3 S0000E ; 187 NOP D7 S00E0E ; 勾配磁界をスタート/ストツプ 188 NOP D6 S5000E ; 位相オールタネイト Y 189 NOP D1 S00E0E ; 勾配磁界をスタート/ストツプ 190 NOP D3 S0000E ; 191 NOP D7 S00E0E ; 勾配磁界をスタート/ストツプ 192 LD1 D5 S00F8E C1 ; 180゜+X高周波パルス,ループカウンタをロー
ド 193 NOP D1 S02E0A ; 勾配磁界をスタート/ストツプ 194 NOP D8 S0200A ; 195 NOP D1 S02E0A ; 勾配磁界をスタート/ストツプ 196 NOP D3 S02002 ; 197 JUC D7 S02E02 200 ; 勾配磁界をスタート/ストツプ 198 NOP D11 S00002 ; NS*T 滞在ループ 199 IJ1 D11 S00002 202 ; 200 NOP D11 S00002 ; 201 JUC D11 S00002 198 ; 202 NOP D1 S00E0E ; 勾配磁界をスタート/ストツプ 203 NOP D8 S0000E ; 204 NOP D1 S00E0E ; 勾配磁界をスタート/ストツプ 205 NOP D3 S0000E ; 206 NOP D7 S00E0E ; 勾配磁界をスタート/ストツプ 207 NOP D5 S00F8E ; 180゜+X高周波パルス 208 NOP D1 S00E0E ; 勾配磁界をスタート/ストツプ 209 NOP D9 S0000E ; 210 NOP D1 S00E0E ; 勾配磁界をスタート/ストツプ 211 NOP D3 S0000E ; 212 LD1 D7 S00E0A C1 ; 勾配磁界をスタート/ストツプ 213 JUC D7 S00E08 215 ; 勾配磁界をスタート/ストツプ 214 IJ1 D11 S00E00 216 ; 215 JUC D12 S00E01 214 ; サンプル、パルスをADC 216 NOP D1 S00E0E ; 勾配磁界をスタート/ストツプ 217 NOP D3 S0000E ; 218 NOP D7 S00E0E ; 勾配磁界をスタート/ストツプ 219 JSA D0 S0000E ; リサイクル
(0) TZP high frequency pulse sequence: P(90)-TAU-P(180)-2*TAU-P(180)-
TAU-P (reset) - (D0 + 44) (1) VZP high frequency pulse sequence: P (90) - TAU - P (180) - 2 * TAU - P (180) -
TAU-P (reset)-P(180)-(D0+44) (2) VZP-VZP High frequency pulse sequence: P(90)-TAU-P(180)-2*TAU-P(180)-
TAU-P (reset)-P (180)-(D10+44)-P
(90)-TAU-P(180)-2*TAU-P(180)-
TAU-P (reset)-P(180)-(D0+44) (3) Saturation recovery high-frequency pulse sequence: P(90)-TAU-P(180)-2*TAU-P(180)-
TAU - (D0 + 44) 0: Start address of pulse program = 0 TZP (reset cycle), if sequence time = 144 + D0 microseconds = 1 VZP (set cycle), if sequence time = 144 + D0 microseconds = 2 VZP - VZP ( 2 * set cycle), sequence time = 288 + D0 + D10 microseconds = 3 saturation recovery, sequence time = 144 + D0 microseconds * * * * * * * * * * * * * Counter value: 256; C1 = time in echo End of number of samples; * * * * * * * * * * Duration value: (D0, D1, D2, ...D14) 256M; D0 = T (P (90)) - T ((Re) ) -44 microseconds 3M, 9M, 1M; Duration 1, 2 and 3 10M, 6M; Duration 4 and 5 7M, 1M, 1.2M, 8M; Duration 6, 7, 8 and 9 56M; D10=T(P(90))-T(P((re)set))-44 microseconds 25U, 19.53U; Duration 11, 12 D12=. 5*
D4/C1 3M, 2M; Duration 13, 14 End; * * * * * * * * * * * * Pulse menu 0 JUC D2 S8900E 7 ; Start for TZP, reset waveform generator 1 JUC D2 S8900E 50 ; For VZP Start, reset waveform generator 2 JUC D2 S8900E 94; Start for VZP-VZP, reset waveform generator 3 JUC D2 S8900E 136; Start for RHO-T2, reset waveform generator 4 JUC D2 S8900E 178; VZP/TZP Start cycle adjustment 7 NOP D1 S00E0E; Start/stop gradient magnetic field 8 NOP D13 S0000E; 9 NOP D1 S00E0E; Start/stop gradient magnetic field 10 NOP D1 S0000E; 11 NOP D7 S00E0E; Start/stop gradient magnetic field 12 NOP D3 S0000E; 13 NOP D4 S0013E; 90°+/-Y high frequency pulse 14 NOP D1 S00E0E; Start/stop gradient magnetic field 15 NOP D3 S0000E; 16 NOP D7 S00E0E; Start/stop gradient magnetic field 17 NOP D6 S5000E; Phase alternate Y 18 NOP D1 S00E0E ; Start/stop gradient magnetic field 19 NOP D3 S0000E ; 20 NOP D7 S00E0E ; Start/stop gradient magnetic field 21 LD1 D5 S00F8E C1 ; 180°+x high frequency pulse, load loop counter 22 NOP D1 S02E0A ; Gradient Start/stop magnetic field 23 NOP D8 S0200A; 24 NOP D1 S02E0A; Start/stop gradient magnetic field 25 NOP D3 S02000; 26 JUC D7 S02E00 29; Start/stop gradient magnetic field 27 NOP D11 S00000; NS*T stay loop 28 IJ1 D11 S00000 31 ; 29 NOP D11 S00001 ; Sample pulse to ADC 30 JUC D11 S00001 27 ; 31 NOP D1 S00E0E ; Start/stop gradient magnetic field 32 NOP D8 S0000E ; 33 NOP D1 S00E0E ; Start/stop gradient magnetic field 34 NOP D3 S0000E ; 35 NOP D7 S00E0E ; Start/stop gradient magnetic field 36 NOP D5 S00F8E ; 180° + NOP D3 S0000E ; 41 NOP D14 S00E0E ; Start/stop gradient magnetic field 42 NOP D4 S00F3E ; 90°TZP (reset pulse) 43 NOP D1 S00E0E ; Start/stop gradient magnetic field 44 NOP D3 S0000E; 45 NOP D7 S00E0E; gradient magnetic field 46 NOP D5 S0000E; No high-frequency pulse 47 JSA D0 S0000E; Recycle 50 NOP D1 S00E0E; Start/stop gradient magnetic field 51 NOP D13 S0000E; 52 NOP D1 S00E0E; Start/stop gradient magnetic field 53 NOP D1 S0000E; 54 NOP D7 S00E0E ; Start/stop gradient magnetic field 55 NOP D3 S0000E ; 56 NOP D4 S0013E ; 90° +/- Y high frequency pulse 57 NOP D1 S00E0E ; Start/stop gradient magnetic field 58 NOP D3 S0000E ; 59 NOP D7 S00E0E; Start/stop gradient magnetic field 60 NOP D6 S5000E; Phase alternate Y 61 NOP D1 S00E0E; Start/stop gradient magnetic field 62 NOP D3 S0000E; 63 NOP D7 S00E0E; Start/stop gradient magnetic field 64 LD1 D5 S00F8E C1; 180°+X High frequency pulse, load loop counter 65 NOP D1 S02E0A; Start/stop gradient magnetic field 66 NOP D8 S0200A; 67 NOP D1 S02E0A; Start/stop gradient magnetic field 68 NOP D3 S02000; 69 JUC D7 S02E00 72; Start/stop gradient magnetic field Stop 70 NOP D11 S00000; NS*T stay loop 71 IJ1 D11 S00000 74; 72 NOP D11 S00001; Sample pulse to ADC 73 JUC D11 S00001 70; 74 NOP D1 S00E0E; Start/stop gradient magnetic field 75 NOP D8 S0000E ;76 NOP D1 S00E0E ; Start/stop gradient magnetic field 77 NOP D3 S0000E ; 78 NOP D7 S00E0E ; Start/stop gradient magnetic field 79 NOP D5 S00F8E ; 180°+X high frequency pulse 80 NOP D1 S00E0E ; Start/stop gradient magnetic field 81 NOP D9 S0000E ; 82 NOP D1 S00E0E ; Start/stop gradient magnetic field 83 NOP D3 S0000E ; 84 NOP D14 S00E0E ; Start/stop gradient magnetic field 85 NOP D4 S00F3E ; 90°TZP (reset pulse) 86 NOP D1 S00E0E ; Start/stop gradient magnetic field Stop 87 NOP D3 S0000E; 88 NOP D7 S00E0E; Start/stop gradient magnetic field 89 NOP D5 S0018E; 180° + 6 NOPs D1 S00E0E ; Start/stop gradient magnetic field 97 NOP D1 S0000E ; 98 NOP D7 S00E0E ; Start/stop gradient magnetic field 99 NOP D3 S0000E ; 100 NOP D4 S0013E ; 90°+/-Y high frequency pulse 101 NOP D1 S00E0E ; Gradient magnetic field 102 NOP D3 S0000E; 103 NOP D7 S00E0E; Start/stop gradient magnetic field 104 NOP D6 S5000E; Phase alternate Y 105 NOP D1 S00E0E; Start/stop gradient magnetic field 106 NOP D3 S0000E; 107 NOP D7 S00E 0E; slope Start/stop magnetic field 108 LD1 D5 S00F8E C1 ; 180°+X high-frequency pulse, load loop counter 109 NOP D1 S02E0A ; Start/stop gradient magnetic field 110 NOP D8 S0200A ; 111 NOP D1 S02E0A ; Start/stop gradient magnetic field 112 NOP D3 S02000 ; 113 JUC D7 S02E00 116 ; Start/stop gradient magnetic field 114 NOP D11 S00000 ; NS*T stay loop 115 IJ1 D11 S00000 118 ; 116 NOP D11 S00001 ; Sample pulse to ADC 117 JUC D11 S00001 114; 118 NOP D1 S00E0E ; Start/stop gradient magnetic field 119 NOP D8 S0000E ; 120 NOP D1 S00E0E ; Start/stop gradient magnetic field 121 NOP D3 S0000E 122 NOP D7 S00E0E ; Start/stop gradient magnetic field 123 NOP D5 S00F0E ; 180°+X high frequency pulse 124 N OP D1 S00E0E ; Start/stop gradient magnetic field 125 NOP D9 S0000E ; 126 NOP D1 S00E0E ; Start/stop gradient magnetic field 127 NOP D3 S0000E ; 128 NOP D14 S00E0E ; Start/stop gradient magnetic field 129 NOP D4 S00F3E ; 90° TZP( 130 NOP D1 S00E0E ; Start/stop gradient magnetic field 131 NOP D3 S0000E ; 132 NOP D7 S00E0E ; Start/stop gradient magnetic field 133 NOP D5 S5018E ; 180°+X pulse, phase alternate Y 134 JUC D10 S0000E 1 ;VZP Go to cycle136 NOP D1 S00E0E; Start/Stop gradient field137 NOP D13 S0000E; 138 NOP D1 S00E0E; Start/Stop gradient field139 NOP D1 S0000E; 140 NOP D7 S00E0E; Start/Stop gradient field141 NOP D3 S0000 E ; 142 NOP D4 S0013E ; 90° +/-Y high frequency pulse 143 NOP D1 S00E0E ; Start/stop gradient magnetic field 144 NOP D3 S0000E ; 145 NOP D7 S00E0E ; Start/stop gradient magnetic field 146 NOP D6 S5000E ; Phase alternate Y 14 7 NOP D1 S00E0E ; Start/stop gradient magnetic field 148 NOP D3 S0000E ; 149 NOP D7 S00E0E ; Start/stop gradient magnetic field 150 LD1 D5 S00F8EC1 ; 180°+X high frequency pulse, load loop counter 151 NOP D1 S02E0A ; Start gradient magnetic field /stop 152 NOP D8 S0200A; 153 NOP D1 S02E0A; Start/stop gradient magnetic field 154 NOP D3 S02000; 155 JUC D7 S02E00 158; Start/stop gradient magnetic field 156 NOP D11 S00000; NS*T stay loop 157 IJ1 D11 S 00000 160 158 NOP D11 S00001 ; Sample, pulse to ADC 159 JUC D11 S00001 156 ; 160 NOP D1 S00E0E ; Start/stop gradient magnetic field 161 NOP D8 S0000E ; 162 NOP D1 S00E0E ; Start/stop gradient magnetic field 163 NOP D3 S00 00E; 164 NOP D7 S00E0E ; Start/stop gradient magnetic field 165 NOP D5 S00F8E ; 180°+X high frequency pulse 166 NOP D1 S00E0E ; Start/stop gradient magnetic field 167 NOP D9 S0000E ; 168 NOP D1 S00E0E ; Start/stop gradient magnetic field 169 NOP D3 S0000E ; 170 NOP D14 S00E0E ; Start/stop gradient magnetic field 171 NOP D4 S00F0E ; No high-frequency pulse 172 NOP D1 S00E0E ; Start/stop gradient magnetic field 173 NOP D3 S0000E ; 174 NOP D7 S00E0E ; Start/stop gradient magnetic field 175 NOP D5 S0000E; no high-frequency pulse 176 JSA D0 S0000E; recycle 178 NOP D1 S00E0E; start/stop gradient magnetic field 179 NOP D13 S0000E; 180 NOP D1 S00E0E; start/stop gradient magnetic field 181 NOP D1 S0000E; 182 NOP D7 S0 0E0E; slope Start/stop magnetic field 183 NOP D3 S0000E ; 184 NOP D4 S0013E ; 90° +/-Y high frequency pulse 185 NOP D1 S00E0E ; Start/stop gradient magnetic field 186 NOP D3 S0000E ; 187 NOP D7 S00E0E ; Start/stop gradient magnetic field 188 NOP D6 S5000E ; Phase alternate Y 189 NOP D1 S00E0E ; Start/stop gradient magnetic field 190 NOP D3 S0000E ; 191 NOP D7 S00E0E ; Start/stop gradient magnetic field 192 LD1 D5 S00F8E C1 ; 180°+X high frequency pulse, loop counter Load 193 NOP D1 S02E0A; Start/Stop gradient magnetic field 194 NOP D8 S0200A; 195 NOP D1 S02E0A; Start/Stop gradient magnetic field 196 NOP D3 S02002; 197 JUC D7 S02E02 200; Start/Stop gradient magnetic field 198 NOP D11 S000 02; NS*T Stay loop 199 IJ1 D11 S00002 202; 200 NOP D11 S00002; 201 JUC D11 S00002 198; 202 NOP D1 S00E0E; Start/stop gradient magnetic field 203 NOP D8 S0000E; 204 NOP D1 S00E0E; Start/stop gradient magnetic field 205 NOP D3 S0000E; 206 NOP D7 S00E0E; Start/stop gradient magnetic field 207 NOP D5 S00F8E; 180° + Start magnetic field /stop 211 NOP D3 S0000E; 212 LD1 D7 S00E0A C1; Start/stop gradient magnetic field 213 JUC D7 S00E08 215; Start/stop gradient magnetic field 214 IJ1 D11 S00E00 216; 215 JUC D12 S00E01 214; Sample, pulse ADC 216 NOP D1 S00E0E ; Start/stop gradient magnetic field 217 NOP D3 S0000E ; 218 NOP D7 S00E0E ; Start/stop gradient magnetic field 219 JSA D0 S0000E ; Recycle

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明方法を実施する装置のコイル系
の配置の略図、第2図は本発明方法を実施する装
置のブロツク図、第3a図及び第3b図は現在の
技術水準の簡単な例の時間線図、第4図は本発明
方法の一例の時間線図、第5図は本発明方法の好
適な一例の時間線図、第6図は本発明方法を実施
する装置の一部のブロツク図である。 1…主コイル(静磁界発生用)、2…主コイル
が置かれる球面、3…勾配磁界Gzを発生するた
めのコイル、5…勾配磁界Gyを発生するための
コイル、7…勾配磁界Gxを発生するためのコイ
ル、11…高周波磁界用のコイル、15…本発明
方法を実施するための装置、17,19,21,
23…コイルを励磁するための電流発生器、20
…人体、25…高周波信号発生器、27…高周波
信号検出器、28…復調器、29…サンプリング
回路、31…A/D変換器のような処理手段、3
3…メモリ、35…演算回路、37…制御装置、
43…表示装置、45…中央制御装置、50…バ
ス、51…予めプログラムされたコンピユータ、
52…入出力作業端末、53…パルスプログラム
発生器、55…出力端子。
Fig. 1 is a schematic diagram of the arrangement of the coil system of an apparatus for carrying out the method of the invention, Fig. 2 is a block diagram of the apparatus for carrying out the method of the invention, and Figs. 3a and 3b are simple examples of the current state of the art. 4 is a time diagram of an example of the method of the present invention, FIG. 5 is a time diagram of a preferred example of the method of the present invention, and FIG. 6 is a part of the apparatus for carrying out the method of the present invention. It is a block diagram. 1... Main coil (for static magnetic field generation), 2... Spherical surface on which the main coil is placed, 3... Coil for generating gradient magnetic field G z , 5... Coil for generating gradient magnetic field G y , 7... Gradient magnetic field Coil for generating G x , 11... Coil for high frequency magnetic field, 15... Device for implementing the method of the present invention, 17, 19, 21,
23... Current generator for exciting the coil, 20
... human body, 25 ... high frequency signal generator, 27 ... high frequency signal detector, 28 ... demodulator, 29 ... sampling circuit, 31 ... processing means such as A/D converter, 3
3...Memory, 35...Arithmetic circuit, 37...Control device,
43...Display device, 45...Central control unit, 50...Bus, 51...Pre-programmed computer,
52...I/O work terminal, 53...Pulse program generator, 55...Output terminal.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 物体の領域内の核磁気分布を測定するに当つ
て、一様な静磁界を発生させ、この静磁界内に上
記物体の領域をおき、 a 高周波電磁パルスを発生させて物体内の核の
磁化を歳差運動させ、これにより共鳴信号を発
生させ、 b その後で、準備期間の後、いくつかのサンプ
リング期間に分かれている測定期間において、
この共鳴信号(FID信号)から周期的にいくつ
かの信号サンプルを取り出し、 c その後で、毎回待ち時間の後、上記段階a)
及びb)を何回か(n′)繰り返し、一群の信号
サンプルを得、これから誘導された核磁化の分
布像を求める 核磁気分布測定方法において、 サンプリング信号の抽出後、高周波180゜パルス
を発生させて核スピンエコー信号を発生させ、勾
配磁界により核磁化に課される影響(移相)を打
ち消し、その後で核スピンエコー信号が存在する
ように別の高周波励起パルスを発生させること、
及び 前記別の高周波励起パルスの後、期間T経過
後、高周波励起パルスと関連する勾配磁界の類似
のサイクルを完結させ、第1のサイクル時の少な
くとも1個のパルス間隔を第2のサイクル時の対
応するパルス間隔と異ならせること、 を特徴とする核磁気分布測定方法。 2 前記の別の高周波励起パルスを核スピンエコ
ー信号の最大値が生ずる時に発生させることを特
徴とする特許請求の範囲第1項記載の核磁気分布
測定方法。 3 別の高周波励起パルスの位相をエコーの瞬時
において、核磁化の位相よりも90゜だけ進めるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第2項記載の核磁
気分布測定方法。 4 別の高周波励起パルスの位相をエコーの瞬時
において、核磁化の位相よりも90゜だけ遅らせる
ことを特徴とする特許請求の範囲第2項記載の核
磁気分布測定方法。 5 別の高周波励起パルスを90゜選択性励起パル
スとすることを特徴とする特許請求の範囲第3項
又は第4項記載の核磁気分布測定方法。 6 準備期間において、第1又は第1及び第2の
勾配磁界をかけ、その勾配の方向を互に垂直と
し、測定期間において勾配の方向がこの準備期間
に存在する勾配磁界の勾配の方向と垂直な方向に
延在する別の勾配磁界をかけ、準備期間時の少な
くとも1個の勾配磁界の強さの積分を段階a)及
びb)が繰り返される時毎回異なる値を有するよ
うにし、核スピン密度分布を信号サンプルの群か
らこれをフーリエ変換した後取出すことを特徴と
する特許請求の範囲第1項ないし第5項のいずれ
か一項に記載の核磁気分布測定方法。 7 準備期間において少なくとも1個の勾配磁界
をかけ、その準備期間における強さの積分が段階
a)及びb)が繰り返される時毎回異なる値を有
し、位置に依存する核スピン共鳴スペクトルを信
号サンプルの群からそのフーリエ変換後取出すこ
とを特徴とする特許請求の範囲第1項ないし第5
項のいずれか一項に記載の核磁気分布測定方法。 8 第1の高周波電磁パルスを発生させた後、勾
配磁界をかける前にデイフエージング期間を含
め、このデイフエージング期間を段階a)及び
b)が繰り返される時毎回異なる値を有するよう
にすることを特徴とする特許請求の範囲第7項記
載の核磁気分布測定方法。 9 第1の高周波電磁パルスを発生させるため
に、準備期間中に1個の選択性勾配磁界(選択性
励起)をかけ、2個又は3個の勾配磁界をかけ、
その勾配の方向を互に垂直とし、3次元又は4次
元フーリエ変換により、物体の断層又は容積内で
位置に依存する核共鳴スペクトルを得ることを特
徴とする特許請求の範囲第7項記載の核磁気分布
測定方法。 10 物体の領域内の核磁気分布を求めるため
に、 a 一様な静磁界を発生させる手段と、 b 高周波電磁放射線を発生させる手段と、 c 勾配磁界を発生させる手段と、 d 項a)及びb)により規定された手段により
発生させられた共鳴信号をサンプリングするサ
ンプリング手段と、 e 上記サンプリング手段により与えられる信号
を処理し、核磁気分布を形成する処理手段と、 f 少なくとも項b)ないしe)で規定された手
段を制御し、いくつかの共鳴信号を発生させ、
条件づけ、サンプリングし、処理する制御手段
と を具える核磁気分布測定装置において、制御手段
が高周波電磁放射線を発生させる手段に対する制
御信号を発生し、供給するための予めプログラム
されたコンピユータ手段を具え、上記制御信号が
90゜及び180゜励起パルスの調整自在のパルス列を
発生でき、最近に発生させられた2個の180゜励起
パルスの間に経過する期間が最近の180゜パルスと
その次の他の90゜励起パルスとの間に経過する期
間の2倍になるように構成したことを特徴とする
核磁気分布測定装置。
[Claims] 1. To measure the nuclear magnetic distribution within an area of an object, a uniform static magnetic field is generated, the area of the object is placed within this static magnetic field, and a) a high-frequency electromagnetic pulse is generated. to precess the magnetization of the nuclei in the object, thereby generating a resonant signal; b Then, after a preparatory period, in a measurement period that is divided into several sampling periods:
Periodically take several signal samples from this resonance signal (FID signal), c then each time after a waiting period, step a) above.
and b) several times (n') to obtain a group of signal samples, and in a nuclear magnetic distribution measurement method that obtains a distribution image of the nuclear magnetization induced from this, after extracting the sampling signal, a high frequency 180° pulse is generated. generating a nuclear spin echo signal to counteract the effect (phase shift) imposed on the nuclear magnetization by the gradient magnetic field, and then generating another radio frequency excitation pulse such that a nuclear spin echo signal is present;
and after said another RF excitation pulse, after a period of time T, a similar cycle of the RF excitation pulse and the associated gradient magnetic field is completed, reducing the at least one pulse interval during the first cycle to a time period T during the second cycle. A nuclear magnetic distribution measurement method characterized by making the pulse interval different from the corresponding pulse interval. 2. The nuclear magnetic distribution measuring method according to claim 1, characterized in that said another high-frequency excitation pulse is generated when the maximum value of the nuclear spin echo signal occurs. 3. The nuclear magnetic distribution measuring method according to claim 2, characterized in that the phase of another high-frequency excitation pulse is advanced by 90 degrees from the phase of nuclear magnetization at the instant of echo. 4. The method for measuring nuclear magnetic distribution according to claim 2, characterized in that the phase of another high-frequency excitation pulse is delayed by 90 degrees from the phase of nuclear magnetization at the instant of echo. 5. The method for measuring nuclear magnetic distribution according to claim 3 or 4, characterized in that the other high-frequency excitation pulse is a 90° selective excitation pulse. 6. During the preparation period, the first or first and second gradient magnetic fields are applied, the directions of the gradients are perpendicular to each other, and the direction of the gradient during the measurement period is perpendicular to the direction of the gradient of the gradient magnetic field that exists during this preparation period. applying another gradient magnetic field extending in a direction such that the integral of the strength of at least one gradient field during the preparation period has a different value each time steps a) and b) are repeated, and the nuclear spin density 6. The nuclear magnetic distribution measuring method according to claim 1, wherein the distribution is extracted from a group of signal samples after Fourier transformation. 7 Applying at least one gradient magnetic field in the preparatory period, the integral of the intensity of which in the preparatory period has a different value each time when steps a) and b) are repeated, and samples the position-dependent nuclear spin resonance spectrum as a signal. Claims 1 to 5 are characterized in that the method is extracted from the group after Fourier transformation.
The method for measuring nuclear magnetic distribution according to any one of paragraphs. 8 After generating the first high-frequency electromagnetic pulse and before applying the gradient magnetic field, including a dephasing period, which dephasing period has a different value each time steps a) and b) are repeated. The method for measuring nuclear magnetic distribution according to claim 7, characterized in that: 9 In order to generate the first high-frequency electromagnetic pulse, one selective gradient magnetic field (selective excitation) is applied during the preparation period, two or three gradient magnetic fields are applied,
The nucleus according to claim 7, wherein the directions of the gradients are perpendicular to each other, and a nuclear resonance spectrum that depends on the position within the cross section or volume of the object is obtained by three-dimensional or four-dimensional Fourier transformation. Magnetic distribution measurement method. 10 In order to determine the nuclear magnetic distribution within the region of an object, a means for generating a uniform static magnetic field, b a means for generating high-frequency electromagnetic radiation, c a means for generating a gradient magnetic field, d a) and sampling means for sampling the resonance signal generated by the means specified by b); e processing means for processing the signal provided by said sampling means to form a nuclear magnetic distribution; and f at least the terms b) or e. ) to generate some resonant signals,
a nuclear magnetic distribution measurement apparatus comprising control means for conditioning, sampling and processing, the control means comprising preprogrammed computer means for generating and supplying control signals to the means for generating high frequency electromagnetic radiation; , the above control signal is
Adjustable pulse trains of 90° and 180° excitation pulses can be generated, with the period elapsed between two recently generated 180° excitation pulses being the same as the most recent 180° pulse and the next 90° excitation. 1. A nuclear magnetic distribution measuring device characterized in that the period is twice as long as the period that elapses between pulses.
JP59113986A 1983-06-07 1984-06-05 Method and device for measuring nuclear magnetic distribution Granted JPS6095338A (en)

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NL8302017A NL8302017A (en) 1983-06-07 1983-06-07 METHOD AND APPARATUS FOR DETERMINING A NUCLEAR MAGNETIZATION DISTRIBUTION IN PART OF A BODY.
NL8302017 1983-06-07
NL8400991 1984-03-29

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JPS6095338A JPS6095338A (en) 1985-05-28
JPH0449418B2 true JPH0449418B2 (en) 1992-08-11

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5946546A (en) * 1982-09-09 1984-03-15 Yokogawa Hokushin Electric Corp Inspection method and apparatus by nuclear magnetic resonator

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5946546A (en) * 1982-09-09 1984-03-15 Yokogawa Hokushin Electric Corp Inspection method and apparatus by nuclear magnetic resonator
US4536712A (en) * 1982-09-09 1985-08-20 Yokogawa Hokushin Electric Corporation Method and apparatus for examination by nuclear magnetic resonance

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NL8302017A (en) 1985-01-02
JPS6095338A (en) 1985-05-28

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