JPH0473049A

JPH0473049A - Ｍｒイメージング装置

Info

Publication number: JPH0473049A
Application number: JP2186596A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Miura; 嘉章三浦
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 1990-07-13
Filing date: 1990-07-13
Publication date: 1992-03-09
Anticipated expiration: 2014-10-12
Also published as: JP2961826B2

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】【産業上の利用分野】

この発明は、核磁気共鳴（ＮＭＲ）を利用してイメージ
ングを行う方法に関する。

【従来の技術】

核磁気共鳴現象を利用して画像化を行うＭＲイメージン
グ法は、共鳴周波数が磁場強度に比例したものであるこ
とを利用して画像化を行うものである。すなわち、３軸
方向のそれぞれに磁場強度が傾斜している傾斜磁場を被
検体に対して印加できるようにする。第１軸方向の傾斜
磁場パルスをＲＦパルスと同時に印加することにより、
その軸方向の特定位置のみの励起を行って、その軸に直
角なスライス面の選択励起を行い、一定時間後にこの励
起された核スピンからＮＭＲ信号を発生させて、データ
収集する。第２軸方向の傾斜磁場パルスを加えることに
より、その軸方向の位置情報をＮＭＲ信号の周波数へエ
ンコードする。また、第３軸方向の伊斜磁場パルスを加
えることにより、その軸方向の位置情報をＮＭＲ信号位
相へエンコードする。そして、この撮像シーケンスを、
位相エンコード用の第３軸方向の傾斜磁場パルスの大き
さを変化させながら繰り返す。こうして収集したデータ
を２次元フーリエ変換することにより、２つの軸方向の
位置情報をデコードし、画像を再構成する。従来より、このＭＲイメージング法において、スライス
選択用の傾斜磁場のパルスをＲＦパルスと同時に印加し
た後、この傾斜磁場に関する第２のパルスを印加して、
第１のパルスによって乱された核スピンの位相を揃える
ようにしている。

【発明が解決しようとする課題】

しかしながら、従来では、位相を揃えるための第２の傾
斜磁場パルスの印加量を計算上求め、それにしたがって
第２の傾斜磁場パルスの印加量をコントロールしている
なめ、ハードウェアの精度などから、完全にスピンの位
相を揃えることができず、結果としてＮＭＲ信号の信号
量を減少させ、再構成画像のＳ　、／　Ｎ比を劣化させ
るという問題があった。この発明は、上記に鑑み、スライス選択用の傾斜磁場パ
ルスによって乱された核スピンの位相を完全に揃えるこ
とができ、それによってＮＭＲ信号量を増大させ、再構
成画像のＳ／Ｎ比を向上させるように改善した、ＭＲイ
メージング法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

上記の目的を達成するため、この発明によれば、ＲＦパ
ルス印加工程と、該工程と同時に行われる、スライス選
択のための第１軸方向の傾斜磁場の第１のパルスを印加
する工程と、この第１のパルスと反対の極性の該第１軸
方向の傾斜磁場の第２のパルスを印加する工程と、周波
数エンコードのための第２軸方向の傾斜磁場パルスを印
加する工程と、位相エンコードのための第３軸方向の傾
斜磁場パルスを印加する工程とを有する撮像シーケンス
を、上記第３軸方向の傾斜磁場パルスの大きさを変（ヒ
させながら繰り返すＭＲイメージング法において、上記
撮像シーケンスを開始する前に、該撮像シーケンスと同
一条件で、上記第１軸方向の傾斜磁場の第１のパルスと
第２のパルスとを調整した上で、上記の撮像シーケンス
を行うようにしたことが特徴となっている。

【作　　用］スライス選択のための第１軸方向の傾斜磁場の第１のパ
ルスを、ＲＦパルス印加と同時に印加することにより、
この第１軸方向に直角な特定のスライス面の選択的な励
起が行われる。そして、このときに乱された核スピンの位相は、第１軸
方向の傾斜磁場の、上記の第１のパルスとは極性が反対
の、第２のパルスによって揃えられるが、撮像シーケン
スを開始する前に、この撮像シーケンスと同一条件で、
第１の傾斜磁場パルスの印加量と、第２の傾斜磁場パル
スの印加量とが調整され、その後、撮像シーケンスが行
われる。したがって、個別的なハードウェアを前提にした実際の
撮像シーケンスにおいて、第１の傾斜磁場パルス印加に
よって乱された核スピンの位相が第２の傾斜磁場パルス
印加により完全に揃えられるように、両傾斜磁場パルス
の印加量を調整することが可能となる。このような調整か行われた後、撮像シーケンスか行われ
るため、個々のハードウェアごとにばらつきがあったと
しても、実際上、スライス選択用の第１の傾斜磁場パル
ス印加によって乱された核スピンの位相が第２の傾斜磁
場パルス印加により完全に揃えられることになり、ＮＭ
Ｒ信号量の増大、再構成画像のＳ　／　Ｎ比の向上を図
ることができる６【実　施　例】以下、この発明の一実施例について図面を参照しながら
詳細に説明する。第１図はこの発明の一実施例にかかる
ＭＲイメージング法を行うためのシステム構成例を示し
、第２図はその実施例のパフレスシーケシ・スを示すも
のて゛ある６説明の１１１σ序として先にシステム精成
について説明すると、第１図に示すように、被検体１１
に送信コイル１２と受信コイル１３とが取り付けられ、
これらか主マクネット１５及び傾斜コイル１４により形
成される静磁場及びそれに重畳して形成される傾斜磁場
内に配置される。傾斜コイル１４は、直交３軸の各方向
に磁場強度が傾斜している傾斜磁場をそれぞれ独立に発
生することができるように構成されている。直交３軸の
傾斜磁場は、それぞれスライス選択用傾斜磁場Ｇｓ、読
み出しく周波数エンコード）用傾斜磁場Ｇ　ｒ−位相エ
ンコード用傾斜磁場Ｇｐとする。傾斜コイル１４には傾
斜磁場Ｇｓ、Ｇｒ、Ｇｐの各電源２１．２２．２３から
電流が供給され、各方向の傾斜磁場が形成される。傾斜
コイル１４により所定の波形の各傾斜磁場パルスが形成
されるように、この傾斜磁場電源２１〜２３の供給電流
波形が傾斜磁場制御装置２４により制御されている。他方、送信コイル１２には、高周波電源３３がら送られ
るＲＦパルスが供給される。このＲＦパルスは、周波数
変換器３２において、シンセサイザ３４からのＲＦ正弦
波信号をキャリア信号として、ＲＦ波形発生器３１がら
の５ｉｎｃ波形でＡＭ変調したものを、高周波電源３３
により増幅したものである。被検体１１に送信コイル１２がらＲＦパルスを照射して
その核スピンを励起した後エコー時間だけ遅れて発生す
るＮＭＲ信号は受信コイル１３で受信される。この受信
ＮＭＲ信号は前置増幅器３５により増幅された後、直交
位相検波回路３６で検波され、次にＡ／Ｄ変換器３７で
デジタルデータに変換されてホストコンピュータ４１に
取り込まれる。この直交位相検波回路３６はＰＳＤ　（
ＰｈａｓｅＳｅｎｓｉｔｉｖｅ　Ｄｅｔｅｃｔｏｒ　）
方式の検波回路で、シンセサイザ３４から送られる参照
信号と受信信号とをミキシングすることによって２つの
信号の周波数の差を出力する回路を用いる。シーケンスコントローラ４２はホストコンピュータ４１
の制御下、傾斜磁場制御装置２４に各傾斜磁場パルスの
波形情報と発生タイミング情報を与え、ＲＦ波形発生器
３１にＲＦパルスの５ｉｎＣ波形情報及び発生タイミン
グ情報を与えるとともに、シンセサイザ３４にキャリア
信号の周波数（共鳴周波数に対応する）に関する情報を
送り、Ａ／Ｄ変換器３７のサンプルタイミングなどを制
御する。ホス）〜コンピュータ３２には、表示装置とキーボード
装置などの入力装置とを有するコンソール４３が接続さ
れている。ホストコンピュータ４１に取り込まれたデー
タはフーリエ変換されることにより画像が再構成され、
その画像がコンソール４３の表示装置に表示される。この実施例では、イメージングのためのパルスシーケン
スとして、第２図に示すように公知のフィールドエコー
法が採用されている。まず、フリラフ角α°のＲＦパル
ス５１を印加して核スピンをα゛倒すとき同時にスライ
ス選択用の傾斜磁場Ｇｓパルス５２を加える。これによ
り所定のスライス面内の核スピンのみが選択励起される
。このとき、Ｇｓパルス５２の斜線部（ＲＦパルス５１の
中心位置がら後の部分）は、選択励起されたスライス面
内の核ス、ピンの位相を乱す方向に働くため、このＧｓ
パルス５２に引き続いて反対極性のＧｓパルス５３を加
えて、位相を揃えるようにする。同時に、読み出しく周波数エンコード）用の傾斜磁場Ｇ
ｒのパルス５４と、位相エンコード用の傾斜磁場ｃｐの
パルス５６とを加え、その後、読み出し用の傾斜磁場Ｇ
ｒパルス５４を反転させたパルス５５を加える。すると
、ＲＦパルス５１の中心から時間Ｔｅの後、Ｇｒパルス
５４の印加量Ｇ　１−１とＧｒパルス５５の印加量Ｇｒ
２とが同じになって核スピンの位相が揃い、ＮＭＲ信号
５７が発生する。この撮像シーケンスを、位相エンコード用傾斜磁場Ｇｐ
を変化させながら繰り返すことにより画像再構成のため
に必要なデータの収集ができることは通常のフィールド
エコー法と同様である。この実施例では、このような通常のフィールドエコー法
に先だって、前処理としてっぎのような複数回のシーケ
ンスを行う。このシーケンスは、上記のフィールドエコ
ー法の１ラインのシーケンスと同様で、且つＧｓパルス
５３の波高値を変えるとともに位相エンコード量をゼロ
とする以外は、まったく同じ条件で行われる。そして、
このようにしてＧｓパルス５３の波高値を変化させて数
回シーケンスを繰り返し、その各々で得たＮＭＲ信号か
ら採取したデータが最大になるＧｓパルス５３の波高値
を求める。すると、ＲＦパルス５１の中心位置から後の
部分の印加量（斜線で示す）Ｇｓｌと、Ｇｓパルス５３
の印加量Ｇｓ２とが実質的に等しくなる。すなわち、ハ
ードウェアのばらつきなどに関わりなく、ＲＦパルス５
１の中心位置から後において、Ｓ　７　Ｇｓ（ｔ）　−Ｐｓ（ｔ）ｄ　ｔ　＝　０ただ
しγ；核磁気回転比Ｐｓ（ｔ）ニスライス選択用傾斜磁場の極性Ｇｓ（ｔ）
；スライス選択用傾斜磁場の波形が満たされるような、
傾斜磁場Ｇｓ（ｔ）の正・負の波形の波高値の調整がで
きることになり、Ｇｓパルス５２の斜線部により乱され
たスライス面内の核スピンの位相が反対極性のＧｓパル
ス５３により完全に揃えられて、最大のＮＭＲ信号が得
られるような状態へと調整されたことになる。したがって、このような調整が終わった後、上記の通常
のフィールドエコー法に基づく撮像シーケンスを行えは
、最大のＮＭＲ信号を得られ、良好なＳ／Ｎ比の画像を
再構成することができる。なお、上記の実施例ではＧｓパルス５３の波高値の方を
調整したか、Ｇｓパルス５２の波高値の方を調整するよ
うにしてもよい。また、撮像シーケンスとしてフィール
ドエコー法について説明したが、他の撮像シーケンスの
場合も同様に本発明を適用できる。

【発明の効果】

この発明のＭＲイメージング法によれは、実際の撮像シ
ーケンスを開始するに当たって、そのハードウェアにつ
いてスライス選択用の傾斜磁場パルス及びそれによって
乱された核スピンの位相を揃えるための傾斜磁場パルス
を調整し、その調整後撮像シーケンスを行うので、個々
のハードウェアによらず、あるいは各ハードウェアの時
々の状態によらず、つねに、スライス選択用の傾斜磁場
パルスによって乱された核スピンの位相を完全に揃える
ことかでき、最大のＮＭＲ信号を得て、良好なＳ７・′
Ｎ比の再構成画像を得ることがてきる６

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を適用するシステムのブロ
ック図、第２図は同実施例にかかるパルスシーケンスを
示すタイムチャートである。１１・・・被検体、１２・・・送信コイル、１３・・・
受信コイル、１４・・・傾斜コイル、１５・・・主マグ
ネット、２１・・・スライス選択用傾斜磁場電源、２２
１０．読み出し用傾斜磁場電源、２３・・・位相エンコ
ード用傾斜磁場電源、２４・・・傾斜磁場制御装置、３
１・・・ＲＦ波形発生器、３２・・・周波数変換器、３
３・・・高周波電源、３４・・・シンセサイザ、３５・
・・前置増幅器、３６・・・直交位相検波器、３７・・
・Ａ／Ｄ変換器、４１・・・ホストコンピュータ、４２
・・・シーケンスコントローラ、４３・・・コンソール
。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ＲＦパルス印加工程と、該工程と同時に行われる
、スライス選択のための第１軸方向の傾斜磁場の第１の
パルスを印加する工程と、この第１のパルスと反対の極
性の該第１軸方向の傾斜磁場の第２のパルスを印加する
工程と、周波数エンコードのための第２軸方向の傾斜磁
場パルスを印加する工程と、位相エンコードのための第
３軸方向の傾斜磁場パルスを印加する工程とを有する撮
像シーケンスを、上記第３軸方向の傾斜磁場パルスの大
きさを変化させながら繰り返すＭＲイメージング法にお
いて、上記撮像シーケンスを開始する前に、該撮像シー
ケンスと同一条件で、上記第１軸方向の傾斜磁場の第１
のパルスと第２のパルスとを調整した上で、上記の撮像
シーケンスを行うようにしたことを特徴とするＭＲイメ
ージング法。