JPH0479938A

JPH0479938A - 磁気共鳴信号収集方法

Info

Publication number: JPH0479938A
Application number: JP2190802A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Kanazawa; 仁金沢
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1990-07-20
Filing date: 1990-07-20
Publication date: 1992-03-13

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】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、磁気共鳴（Ｍ　Ｒ：　ｉａｇｎｅｔｔｃ　　
ｒｅｓ。

ｎａｎｃｅ　）現象を利用して被検体（生体）の形態情
報やスペクトロスコピー等の機能情報を得るＭＨＩ装置
（磁気共鳴イメージング装置）における磁気共鳴信号収
集方法に関する。

（従来の技術）磁気共鳴現象は、静磁場中に置かれた零でないスピン及
び磁気モーメントを持つ原子核が特定の周波数の電磁波
のみを共鳴的に吸収・放出する現象であり、この原子核
は下記式に示す角周波数ω０　（ωｏ−２πシＯｒ　　
Ｏｒラーモア周波数）ν で共鳴する。

ω０〜γＨＯここで、γは原子核の種類に固有の磁気回転比であり、
また、Ｈ，は静磁場強度である。

以上の原理を利用して生体診断を行う装置は、上述の共
鳴吸収の後に誘起される上記と同じ周波数の電磁波を信
号処理して、原子核密度、縦緩和時間Ｔ１．横緩和時間
Ｔ２．流れ、化学シフト等の情報が反映された診断情報
例えば被検体のスライス像等を無侵襲で得るようにして
いる。

そして、磁気共鳴による診断情報の収集は、静磁場中に
配置した被検体の全部位を励起し且つ信号収集すること
ができるものであるが、装置構成上の制約やイメージン
グ像の臨床上の要請から、実際の装置としては特定の部
位に対する励起とその信号収集とを行い、イメージジグ
するようにしている。

このような磁気共鳴イメージング法によれば、臨床上有
益な各種の診断画像を得ることができる。

例えば、被検体の水素原子核に関する通常の磁気共鳴イ
メージング画像は水画像と脂肪画像とか合わさったもの
となっているか、これを両者か分離されたものとするこ
とか試みられている。すなわち、第４図は、Ｄｉｘｏｎ
法と称されているものであり、第４図（ａ）は水成分と
脂肪成分とか合わさった和画像か得られる通常のシーケ
ンスであり、また、第４図（ｂ）は１８０’パルスの印
加タイミングを通常のシーケンスの場合よりもある時間
たけずらすことにより、水成分と脂肪成分との差画像か
得られる、シーケンスである。

しかし、Ｄｉｘｏｎ法は、磁場の不均一性が水と脂肪と
のケミカルシフト量と同量以上であると、水成分と脂肪
成分との分離はできない、という問題がある。

このような不具合を解消した方法とじてに示される方法
が提案されている。すなわち、第５図に示す方法は、１
８０°パルスの印加タイミングを通常よりもてたけ遅ら
せてＤｉｘｏｎ法と同じ差画像を得、１８０°パルスの
印加タイミングを通常のものとして和画像を得る。そし
て、１８０°パルスの印加タイミングを通常よりもτだ
け早めて磁場の不均一性を除去した差画像を得るもので
ある。

（発明が解決しようとする課題）上述のしたような水と脂肪の分離画像を得る二つの方法
は、撮影として通常の撮影を２回又は３回行うものであ
るから、撮影時間は通常の２倍又は３倍かかることにな
る。

このように上述した従来の方法では、撮影時間が長いこ
とから、撮影の最中の体動によるアーチファクトはさけ
られず、また、被検者を長時間にわたって拘束すること
になり、精神的苦痛を与えることになった。

そこで本発明は、短い撮影時間にて水と脂肪の分離画像
を得ることが可能な磁気共鳴信号収集方法を提供するこ
とにある。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）本発明は上記課題を解決し且つ目的を達成するために次
のような手段を講じた構成としている。

すなわち、請求項１にかかる発明は、被検体の水素原子
核に関する水画像及び脂肪画像のうち少なくとも一方を
得るために用いる水・脂肪の和画像及び水・脂肪の差画
像の再構成に供するデータを収集する方法において、水
分中の水素原子核の磁化スピンの位相と脂肪分中の水素
原子核の磁化スピンの位相との差が零及びπラジアンと
なる幾つかの瞬間のうちいずれか１つを含み且つ他の瞬
間を含まない期間についての磁気共鳴信号を収集するこ
とを、１回のデータ収集シーケンス中にあって複数回行
うことを特徴とする請求項２にかかる発明は、被検体の水素原子核に関する
水画像及び脂肪画像のうち少なくとも一方を得るために
用いる水・脂肪の和画像及び水・脂肪の差画像の再構成
に供するデータを収集する方法において、水分中の水素
原子核の磁化スピンの位相と脂肪分中の水素原子核の磁
化スピンの位相との差が零及びπラジアンとなる幾つか
の瞬間のうちいずれか１つを中心とする期間についての
磁気共鳴信号を収集することを、１回のデータ収集シー
ケンス中にあって複数回行うことを特徴とする。

（作用）請求項１又は２の発明によれば、１回のシーケンスで水
・脂肪の和画像の１ピ一ク信号と、差画像の１ピーク又
は２ピークとか同時に得られる。

従って、１回の撮影で和画像、差画像とが得られるから
、体動アーチファクトはさけられ、また、被検者の精神
的苦痛は少ない。

（実施例）以下本発明にかかる磁気共鳴信号収集方法の一実施例を
図面を参照して説明する。まず、本実施例方法を実行す
ることができる磁気共鳴イメージング装置の一例を第１
図を参照して説明する。

第１図に示すように、被検体Ｐを内部に収容することか
できるようになっているマグネットアッセンブリＭＡと
して、常電導又は超電導方式による静磁場コイル（永久
磁石を用いる構成であってもよい。）１と、磁気共鳴信
号の誘起部位の位置情報付与のための傾斜磁場を発生す
るためのＸ。

Ｙ、Ｚ軸の傾斜磁場発生コイル２と、回転高周波磁場を
送信すると共に誘起された磁気共鳴信号（Ｍ　Ｒ信号、
エコー信号やＦＩＤ信号）を検出するための送受信系で
ある例えば送信コイル及び受信コイルからなるプローブ
３とを有している。

そして、超電導方式であれば冷媒の供給制御系を含むも
のであって主として静磁場電源の通電制御を行う静磁場
制御系４、ＲＦパルスの送信制御を行う送信器５、誘起
ＭＲ倍信号受信制御を行う受信器６、ｘ、ｙ、ｚ軸の傾
斜磁場発生コイル２のそれぞれの励磁制御を行うＸ軸８
　Ｙ軸、Ｚ軸傾斜磁場電源７，８，９、データ収集のた
めのパルスシーケンスを実施することができるシーケン
サ１０、これらを制御すると共に検出信号の信号処理及
びその表示を行うコンピュータシステム１１、デイスプ
レィ１２により構成されている。

ここで、データ収集のためのパルスシーケンスしては、
送信器５を駆動し、プローブ３から回転磁場のＲＦパル
スを加えると共に傾斜磁場電源７゜８．９を駆動して傾
斜磁場発生コイル２からは傾斜磁場ＧＸ、ＧＹ　Ｇｚを
スライス用傾斜磁場（Ｇｓ　）　、位相エンコード用傾
斜磁場（ＧＥ　）　。

リード用傾斜磁場（ＧＲ）として加え、特定部位からの
信号をプローブ３で収集する。このシーケンスを所定回
数繰返して実行してデータ群を得、このデータ群により
画像を生成するようにしている。

第２図は水と脂肪の分離画像が得られる第１の実施例に
かかるシーケンスを示す図である。

９０″パルスにより被検体のあるスライス厚の体積の磁
化のみが選択励起された後、位相エンコード用傾斜磁場
Ｇｌ：により励起された磁化スピンの位相は、Ｙ軸方向
に対しである傾きをもった分布をする。

１８０’パルスによって磁化スピンの位相進みと位相遅
れとの関係は、逆になり、ＴＥ／２−π７６７８８秒後
に、水・脂肪内の水素原子核の磁化スピンの位相差は１
８０ａになる。この瞬間に、Ｘ軸方向に関しても磁化の
スピンの位相が揃うように図のように矩形波状の傾斜磁
場を発生させ、磁気共鳴信号（エコー信号）を収集する
。

さらに、１８０°パルスの印加後ＴＥ　／２秒後には、
水・脂肪内の水素原子の磁化スピンの位相差が００にな
る。この瞬間にＸ軸方向に関して位相が揃うように、上
述の１８０°揃いの場合と同様に矩形波状の傾斜磁場を
発生させ、磁気共鳴信号（エコー信号）を収集する。

このようにしてエンコード方向の分解能に応した回数骨
だけ第２図のシーケンスを実行し、各シーケンスにおい
て、位相差が１８０°のＭＲ倍信号エコー信号）より水
・脂肪の差画像、及び、位相差か０″のＭＲ倍信号エコ
ー信号）より水・脂肪の和画像が再構成される。水、脂
肪の分離画像を得るために、再構成された水・脂肪の差
画像。

和画像の和と差を求めれば良い。

なお、第１図におけるφｆは、励磁されたスライス内の
任意の点での水分中の水素原子の磁化のスピンを基準に
した脂肪中の水−素原子の磁化のスピンの位相を変化を
示しており、第１図におけるΔφｅは、エンコード方向
に平行な任意の直線上で単位長さだけ離れた２点での磁
化のスピンの位相ずれの変化を示しており、第１図にお
けるΔφｒは、リート方向に平行な任意の直線上で単位
長さたけ離れた２点での磁化のスピンの位相ずれの変化
を示している。

以上のように本実施例方法によれば、１回のシーケンス
て水・脂肪の和国像の１ピ一ク信号と、差画像の１ピー
ク又は２ピークとが同時に得られる。従って、１回の撮
影で和動像、差画像とが得られるから、体動アーチファ
クトはさけられ、また、被検者の精神的苦痛は少ない。

第３図は第２の実施例にかかるシーケンスを示す図であ
って、磁場の不均一性を除去した水と脂肪の分離画像が
得られるものである。この例における磁場の不均一性を
除去した差画像を得る手法は、第５図の手法を利用する
ものである。なお、１８０°パルスからＴｐ：／２＋π
／Δ７Ｈｏ秒後においても水・脂肪の位相差か１８０°
のＭＲ倍信号収集するようにしている。

本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明
の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施てきるもの
である。

［発明の効果］以上のように請求項１，２にかかる本発明によれば、１
回のシーケンスで水・脂肪の和国像の１ピ一ク信号と、
差画像の１ピーク又は２ピークとか同時に得られる。

よって、本発明によれば、１回の撮影で和国像差画像と
か得られるから、体動アーチファクトはさけられ、また
、被検者の精神的苦痛は少ないものとすることが可能な
磁気共鳴信号収集方法を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明が実行され得る磁気共鳴イメージング装
置の構成図、第２図及び第３図は本発明の第１．第２の
方法を示すパルスシーケンス図、第４図及び第５図は従
来例の方法を示すパルスシーケンス図である。ＭＡ・マグネットアッセンブリ、１・・・静磁場コイル
、２・・・傾斜磁場発生コイル、３・・・プローブ、４
・・・静磁場制御系、５・・・送信器、６・・・受信器
、７゜８゜・・傾斜磁場電源、０・・・シーケンサ、ンピュタシステム、２・・デイスプレィ。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）被検体の水素原子核に関する水画像及び脂肪画像
のうち少なくとも一方を得るために用いる水・脂肪の和
画像及び水・脂肪の差画像の再構成に供するデータを収
集する方法において、水分中の水素原子核の磁化スピン
の位相と脂肪分中の水素原子核の磁化スピンの位相との
差が零及びπラジアンとなる幾つかの瞬間のうちいずれ
か１つを含み且つ他の瞬間を含まない期間についての磁
気共鳴信号を収集することを、１回のデータ収集シーケ
ンス中にあって複数回行うことを特徴とする磁気共鳴信
号収集方法。
（２）被検体の水素原子核に関する水画像及び脂肪画像
のうち少なくとも一方を得るために用いる水・脂肪の和
画像及び水・脂肪の差画像の再構成に供するデータを収
集する方法において、水分中の水素原子核の磁化スピン
の位相と脂肪分中の水素原子核の磁化スピンの位相との
差が零及びπラジアンとなる幾つかの瞬間のうちいずれ
か１つを中心とする期間についての磁気共鳴信号を収集
することを、１回のデータ収集シーケンス中にあって複
数回行うことを特徴とする磁気共鳴信号収集方法。