JPH05176909A - 磁気共鳴映像方法及び装置 - Google Patents
磁気共鳴映像方法及び装置Info
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- JPH05176909A JPH05176909A JP4127008A JP12700892A JPH05176909A JP H05176909 A JPH05176909 A JP H05176909A JP 4127008 A JP4127008 A JP 4127008A JP 12700892 A JP12700892 A JP 12700892A JP H05176909 A JPH05176909 A JP H05176909A
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- Japan
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- magnetization
- nucleus
- pulse
- magnetic resonance
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
- G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
- G01R33/44—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance using nuclear magnetic resonance [NMR]
- G01R33/48—NMR imaging systems
- G01R33/483—NMR imaging systems with selection of signals or spectra from particular regions of the volume, e.g. in vivo spectroscopy
- G01R33/4833—NMR imaging systems with selection of signals or spectra from particular regions of the volume, e.g. in vivo spectroscopy using spatially selective excitation of the volume of interest, e.g. selecting non-orthogonal or inclined slices
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 体積選択で先行されるDEPTシーケンス又
は体積選択が分極転送中になされる変形DEPTシーケ
ンスのような体積選択MRI分極転送シーケンスは公知
である。これらのシーケンスはそこで生じるRF電磁パ
ルスの正確な調整が必要であり、それらはRF磁界の不
均質をむしろうけやすい欠点を有する。本発明はこれら
の欠点がない体積選択磁化転送シーケンスを提供するこ
とを目的とし、このために、体積選択はハルトマン ハ
ーン転送シーケンスと組合わされる。 【構成】 第1タイプの核及び第1タイプの核に結合さ
れる第2タイプの核を含み、磁化転送から抽出されるス
ペクトル情報を安定均一磁界内に配置される対象から体
積選択抽出する磁気共鳴映像方法であって、磁化転送は
異核ハルトマンハーン転送により実現され、少なくとも
1つのタイプの核のスペクトル情報は他のタイプの核の
転送された磁化から抽出されることを特徴とする。
は体積選択が分極転送中になされる変形DEPTシーケ
ンスのような体積選択MRI分極転送シーケンスは公知
である。これらのシーケンスはそこで生じるRF電磁パ
ルスの正確な調整が必要であり、それらはRF磁界の不
均質をむしろうけやすい欠点を有する。本発明はこれら
の欠点がない体積選択磁化転送シーケンスを提供するこ
とを目的とし、このために、体積選択はハルトマン ハ
ーン転送シーケンスと組合わされる。 【構成】 第1タイプの核及び第1タイプの核に結合さ
れる第2タイプの核を含み、磁化転送から抽出されるス
ペクトル情報を安定均一磁界内に配置される対象から体
積選択抽出する磁気共鳴映像方法であって、磁化転送は
異核ハルトマンハーン転送により実現され、少なくとも
1つのタイプの核のスペクトル情報は他のタイプの核の
転送された磁化から抽出されることを特徴とする。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、第1タイプの核及び第
1タイプの核に結合される第2タイプの核を含み、磁化
伝送から抽出されるスペクトル情報を安定均一磁界内に
配置される対象から体積選択抽出する磁気共鳴映像方法
に係る。本発明は又、第1タイプの核及び第1タイプの
核に結合される第2タイプの核とを含む対象からスペク
トル情報の体積選択抽出する磁気共鳴映像装置であっ
て、安定均一磁界を発生する手段と、安定磁界内に配置
された対象にRF電磁パルスを伝送する伝送手段と、安
定磁界に重畳された勾配磁界を発生する手段と、対象内
で発生された磁気共鳴信号用受信及び処理手段とよりな
り、処理手段はスペクトル情報が磁化転送から抽出され
るよう伝送手段でパルスを第1及び第2タイプの核に印
加するよう作動する磁気共鳴映像装置に係る。
1タイプの核に結合される第2タイプの核を含み、磁化
伝送から抽出されるスペクトル情報を安定均一磁界内に
配置される対象から体積選択抽出する磁気共鳴映像方法
に係る。本発明は又、第1タイプの核及び第1タイプの
核に結合される第2タイプの核とを含む対象からスペク
トル情報の体積選択抽出する磁気共鳴映像装置であっ
て、安定均一磁界を発生する手段と、安定磁界内に配置
された対象にRF電磁パルスを伝送する伝送手段と、安
定磁界に重畳された勾配磁界を発生する手段と、対象内
で発生された磁気共鳴信号用受信及び処理手段とよりな
り、処理手段はスペクトル情報が磁化転送から抽出され
るよう伝送手段でパルスを第1及び第2タイプの核に印
加するよう作動する磁気共鳴映像装置に係る。
【0002】
【従来の技術】この種の磁気共鳴映像方法及び装置は欧
州特許出願第347990号で公知である。引用の出願
は、対象の一部の体積選択が分極伝送シーケンスと一致
し、その3つのパルスが、第1のチャネルを介して第1
タイプの核に印加され、一方該3つのパルスと少なくと
も部分的に一致するその2つのパルスが第2のチャネル
を介して第2タイプの核に印加される体積選択分極転送
シーケンスを開示している。核は例えばCHn 系でのよ
うな陽子結合炭素原子である。体積選択はパルスの印加
中スライス選択勾配磁界の印加により達成される。
州特許出願第347990号で公知である。引用の出願
は、対象の一部の体積選択が分極伝送シーケンスと一致
し、その3つのパルスが、第1のチャネルを介して第1
タイプの核に印加され、一方該3つのパルスと少なくと
も部分的に一致するその2つのパルスが第2のチャネル
を介して第2タイプの核に印加される体積選択分極転送
シーケンスを開示している。核は例えばCHn 系でのよ
うな陽子結合炭素原子である。体積選択はパルスの印加
中スライス選択勾配磁界の印加により達成される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】かかる公知の方法が例
えばVSE(体積選択励起)のような体積選択で先行さ
れたいわゆるDEPTシーケンス(分極転送による無歪
みエンハンスメント)に関し改良を与えるが、公知のシ
ーケンスはまだ欠点を有する。これは転送効率が例えば
CHn 系の13Cと同様にパルス対陽子の励起角の正しい
調整に大きく依存する為である。パルスの正確なタイミ
ングは重要要因でもある。かかるシーケンスに対して、
陽子磁界及び13C磁界に対する異なるRF輪郭、いわゆ
るB1 輪郭を有する二重面コイルが屡々用いられる。後
者は調整を実際に追加的に難かしくする。生体内測定に
対して、磁化転送の効率は局部的B1 不均質により励起
角度変化により更に影響される。
えばVSE(体積選択励起)のような体積選択で先行さ
れたいわゆるDEPTシーケンス(分極転送による無歪
みエンハンスメント)に関し改良を与えるが、公知のシ
ーケンスはまだ欠点を有する。これは転送効率が例えば
CHn 系の13Cと同様にパルス対陽子の励起角の正しい
調整に大きく依存する為である。パルスの正確なタイミ
ングは重要要因でもある。かかるシーケンスに対して、
陽子磁界及び13C磁界に対する異なるRF輪郭、いわゆ
るB1 輪郭を有する二重面コイルが屡々用いられる。後
者は調整を実際に追加的に難かしくする。生体内測定に
対して、磁化転送の効率は局部的B1 不均質により励起
角度変化により更に影響される。
【0004】本発明の目的はかかる欠点を有さない方法
及び装置を提供することである。
及び装置を提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明による方法は磁化
転送は異核ハルトマン ハーン転送により実現され、少
なくとも1つのタイプの核のスペクトル情報は他のタイ
プの核の転送された磁化から抽出されることを特徴とす
る。かかる体積選択ハルトマン ハーンシーケンスにお
いて、局部横磁化は例えば陽子に、スピンロックされ、
他のタイプの核、例えば陽子結合13Cにスピンロックし
ている間RF電磁界が印加される。いわゆるハルトマン
ハーン転送又はクロス分極転送は下式のいわゆるハル
トマンハーン条件が満足される時達成される: γ’・B1 ’=γ”・B1 ” ここでγ’及びγ”は夫々第1及び第2タイプの核の磁
気回転比であり、B1 ’及びB1 ”は夫々第1及び第2
タイプの核のRF電磁界である。本発明によるシーケン
スは各RF電磁界の比だけが調整される必要があるの
で、より単純な調整を必要とする。その結果、生体測定
中に生じる如くRF電磁界での局部的不均質の意義は公
知の方法におけるよりずっと少ない。
転送は異核ハルトマン ハーン転送により実現され、少
なくとも1つのタイプの核のスペクトル情報は他のタイ
プの核の転送された磁化から抽出されることを特徴とす
る。かかる体積選択ハルトマン ハーンシーケンスにお
いて、局部横磁化は例えば陽子に、スピンロックされ、
他のタイプの核、例えば陽子結合13Cにスピンロックし
ている間RF電磁界が印加される。いわゆるハルトマン
ハーン転送又はクロス分極転送は下式のいわゆるハル
トマンハーン条件が満足される時達成される: γ’・B1 ’=γ”・B1 ” ここでγ’及びγ”は夫々第1及び第2タイプの核の磁
気回転比であり、B1 ’及びB1 ”は夫々第1及び第2
タイプの核のRF電磁界である。本発明によるシーケン
スは各RF電磁界の比だけが調整される必要があるの
で、より単純な調整を必要とする。その結果、生体測定
中に生じる如くRF電磁界での局部的不均質の意義は公
知の方法におけるよりずっと少ない。
【0006】ハルトマン ハーン転送は、アール アー
ル エルンスト、オックスフォードサイエンティフィッ
ク パブリケーションズ、1986年、185−191
頁の本「1及び2次元の核磁気共鳴の原則」にそれ自体
記述されていることが注目される。引用の本がハルトマ
ン ハーン実験自体が実験を実行するのに用いられるべ
き装置に関して厳しい必要性を課すことを除いて、他の
転送方法が液体に対して望ましいことも注目される。
ル エルンスト、オックスフォードサイエンティフィッ
ク パブリケーションズ、1986年、185−191
頁の本「1及び2次元の核磁気共鳴の原則」にそれ自体
記述されていることが注目される。引用の本がハルトマ
ン ハーン実験自体が実験を実行するのに用いられるべ
き装置に関して厳しい必要性を課すことを除いて、他の
転送方法が液体に対して望ましいことも注目される。
【0007】本発明による方法の例は、異核ハルトマン
ハーン転送は平衡の状態から対象の磁化を生じる為断
熱RF電磁パルスを第1のタイプの核に印加し、次にR
F電磁スピンロックパルスにより平衡の状態から生じた
磁化をスピンロックし、一方同時にクロス分極転送パル
スを第2のタイプの核に印加することにより実現される
ことを特徴とする。特に非均一感度模様を示す面コイル
が用いられる時、この例はコイルの感度範囲に関する励
起角度が所定の制限内でコイルの非均一感度模様から独
立であるので大きな利点を生じる。DEPTのような公
知のシーケンスの場合、磁化転送機構が核スピンの励起
角度に関して変化が非常に知覚可能であることが注目さ
れ;これは本発明による方法の場合ではない。
ハーン転送は平衡の状態から対象の磁化を生じる為断
熱RF電磁パルスを第1のタイプの核に印加し、次にR
F電磁スピンロックパルスにより平衡の状態から生じた
磁化をスピンロックし、一方同時にクロス分極転送パル
スを第2のタイプの核に印加することにより実現される
ことを特徴とする。特に非均一感度模様を示す面コイル
が用いられる時、この例はコイルの感度範囲に関する励
起角度が所定の制限内でコイルの非均一感度模様から独
立であるので大きな利点を生じる。DEPTのような公
知のシーケンスの場合、磁化転送機構が核スピンの励起
角度に関して変化が非常に知覚可能であることが注目さ
れ;これは本発明による方法の場合ではない。
【0008】本発明による方法の更なる例は体積選択は
面コイルにより実現されることを特徴とする。ハルトマ
ン ハーン条件は制限範囲でのみ満足される。局部範囲
の位置は磁界強度の変化で変化されうる。該例は比較的
短かいT1 又はT2 緩和時間を有する代謝の測定に特に
重要でありうる。かかる体積選択自体は米国特許第46
82107号に開示されている。
面コイルにより実現されることを特徴とする。ハルトマ
ン ハーン条件は制限範囲でのみ満足される。局部範囲
の位置は磁界強度の変化で変化されうる。該例は比較的
短かいT1 又はT2 緩和時間を有する代謝の測定に特に
重要でありうる。かかる体積選択自体は米国特許第46
82107号に開示されている。
【0009】本発明による方法の他の例はハルトマン
ハーン転送は、平衡の状態から対象体積の磁化を選択的
に得る為、体積選択パルス及び勾配シーケンスを第1タ
イプの核に印加し、RF電磁スピンロックパルスにより
平衡の状態から選択的に生じた磁化体積をスピンロック
し、一方同時にクロス分極伝送パルスを第2タイプの核
に印加することにより実現されることを特徴とする。局
在化は局在化用面コイルの使用と比較して改善される。
体積選択は例えばPRESS、ISIS又はSTEAM
シーケンスにより実現されえ、スピンロック磁界はエコ
ー形成の時点で印加される。
ハーン転送は、平衡の状態から対象体積の磁化を選択的
に得る為、体積選択パルス及び勾配シーケンスを第1タ
イプの核に印加し、RF電磁スピンロックパルスにより
平衡の状態から選択的に生じた磁化体積をスピンロック
し、一方同時にクロス分極伝送パルスを第2タイプの核
に印加することにより実現されることを特徴とする。局
在化は局在化用面コイルの使用と比較して改善される。
体積選択は例えばPRESS、ISIS又はSTEAM
シーケンスにより実現されえ、スピンロック磁界はエコ
ー形成の時点で印加される。
【0010】本発明による方法の他の例は体積選択パル
ス及び勾配シーケンスは局部スピンエコーシーケンスで
あり、位相符号化勾配はクロス分極伝送パルスの後、信
号取得の前に印加されることを特徴とする。局部スピン
エコーシーケンスを介して、バーは対象の一部として選
択され、エコー形成の時点で、スピンロック磁界が印加
される。バーは位相符号化により細分割され、フーリエ
変換の後、一組のスペクトルはバーから得られる。バー
は生体内動物又は人体の心臓を通って延在するよう選択
されうる。
ス及び勾配シーケンスは局部スピンエコーシーケンスで
あり、位相符号化勾配はクロス分極伝送パルスの後、信
号取得の前に印加されることを特徴とする。局部スピン
エコーシーケンスを介して、バーは対象の一部として選
択され、エコー形成の時点で、スピンロック磁界が印加
される。バーは位相符号化により細分割され、フーリエ
変換の後、一組のスペクトルはバーから得られる。バー
は生体内動物又は人体の心臓を通って延在するよう選択
されうる。
【0011】本発明による方法の他の例は単一二重同調
コイルがパルスを各核に印加するのに用いられることを
特徴とする。両磁界のB1 輪郭が同一であるので、ハル
トマン ハーン転送は比較的大きい体積に亘って達成さ
れうる。本発明による方法の他の例は、第1タイプの核
は陽子であり、陽子により第2タイプの核に転送された
磁化の信号取得が行なわれることを特徴とする。本発明
によるシーケンスは陽子核のような豊肩に存在する核か
らまれにだけ生じ、核の磁気回転比の比で与えられる
「利得」要因を用いる核への転送の使用と共に一般的に
用いられる。本例において、同じ転送機構が用いられる
が、測定は通常のチャネル即ち本例での陽子チャネル以
外のチャネルを介して行なわれる。しかし、生体内のよ
り小さい範囲に本来生じる核は例えば適切な信号強度を
達成するために注入又は経口投与により濃縮されるべき
である。例えば非有害グルコースが13C同位元素の濃縮
として生体内に印加される時、特に対象の脳でのその代
謝は追跡されうる。後者は放射性化合物、例えば放射性
変更グルコース化合物が対象に注入されるいわゆるPE
T(陽電子放出断層撮影)技術に関して大きい利点を提
供する。
コイルがパルスを各核に印加するのに用いられることを
特徴とする。両磁界のB1 輪郭が同一であるので、ハル
トマン ハーン転送は比較的大きい体積に亘って達成さ
れうる。本発明による方法の他の例は、第1タイプの核
は陽子であり、陽子により第2タイプの核に転送された
磁化の信号取得が行なわれることを特徴とする。本発明
によるシーケンスは陽子核のような豊肩に存在する核か
らまれにだけ生じ、核の磁気回転比の比で与えられる
「利得」要因を用いる核への転送の使用と共に一般的に
用いられる。本例において、同じ転送機構が用いられる
が、測定は通常のチャネル即ち本例での陽子チャネル以
外のチャネルを介して行なわれる。しかし、生体内のよ
り小さい範囲に本来生じる核は例えば適切な信号強度を
達成するために注入又は経口投与により濃縮されるべき
である。例えば非有害グルコースが13C同位元素の濃縮
として生体内に印加される時、特に対象の脳でのその代
謝は追跡されうる。後者は放射性化合物、例えば放射性
変更グルコース化合物が対象に注入されるいわゆるPE
T(陽電子放出断層撮影)技術に関して大きい利点を提
供する。
【0012】
【実施例】本発明を以下図面を参照して詳細に説明す
る。図1は本発明による装置1を概略的に示す。装置1
は磁気コイル2、抵抗性磁石又は起伝導磁石の場合、直
流電源3からなる。磁石コイル2及び直流電源3は安定
均一磁界を発生する手段を構成する。磁石コイル2が永
久磁石として構成される時、直流電源3は存在しない。
対象5は磁石コイル2内に配置されうる。対象5は例え
ばCは13C炭素同位元素であり、Hは 1H陽子である分
子のCHn 群において、互いに結合される第1タイプの
核及び第2のタイプの核の核スピンを含む。他のタイプ
の核も実行可能である。結合は結合定数 JCHsec-1 に
より表わされうる。磁石コイル2内に配置される生体人
間又は動物でよい対象5との装置1の動作中、(磁気モ
ーメントを有する核の)わずかに過剰の核スピンは平衡
の状態の安定磁界の方向に向けられる。巨視的観点か
ら、これは平衡磁化として考えられるべきである。装置
1は更にRF電磁パルスにより人体の磁気共鳴信号を発
生する手段6からなる。手段6は第1の送信/受信チャ
ネル7及び第2の送信/受信チャネル8からなる。第1
の送信/受信チャネル7は方向性結合器9を介してRF
電磁パルスの送信用及び磁気共鳴信号の受信用の第1の
コイル10に結合される。第1の送信/受信チャネルは
変調器11と、増幅器12と、増幅器13と、位相感知
検出器14と、搬送波信号を発生する発振器15とから
なる。変調器11は振幅及び/又は周波数及び/又は位
相変調器でよく、プログラム化手段18を含む処理手段
17に結合される処理コンピュータ16で制御される。
第1の送信/受信チャネル7を介して受信された磁気共
鳴信号は位相感知検出器14で復調され、復調された信
号はA/D変換器に印加される。サンプリング値20は
処理手段17に印加されうる。第2の送信/受信チャネ
ル8の構造は同一であり、方向性結合器21と、送信/
受信コイル22と、変調器23と、増幅器24と、増幅
器25と、位相感知検出器26と、発振器27とからな
る。位相感知検出器26はそれ自体が処理手段17に結
合されるA/D変換器28に結合される。装置1が第1
のタイプの核から第1のタイプの核に結合された第2の
タイプの核への磁化転送を実現するパルス及び勾配シー
ケンスを発生するのに用いられる時、発振器15は第1
のタイプの核のスピン共鳴に調整され、発振器27は第
2のタイプに核のスピン共鳴に調整される。コイル10
及び22は各核の各共振周波数に同調された単一二重同
調コイルでよい面コイル29で置換えられうる。後者の
場合、このコイルは2つのタイプの核の各共振周波数を
分離する通常の周波数分離フィルタを介して方向性結合
器9及び21に接続される。或いは、コイル10及び2
2は体積選択を可能にする二重同心円的に配置されたコ
イルで形成されてもよい。面コイルが使用される時、か
かるコイルは装置1内で置き換え可能である。装置1は
又安定磁界に重畳された勾配磁界を発生する手段30か
らなる。手段30は勾配磁界Gx を発生する勾配磁石コ
イル31と、勾配磁界Gy を発生する勾配磁石コイル3
2と、勾配磁界Gz を発生する勾配磁石コイル33と、
処理コンピュータ16で制御され、個別に起動自在であ
る勾配磁石コイル31,32及び33に通電するのに役
立つ電源34とからなる。図示の実施例において、勾配
磁石コイル31,32及び33は、勾配磁界Gx ,Gy
及びGz の磁界方向が、安定磁界の方向と一致し、勾配
方向が図1の3つの相互に垂直な軸x,y及びzで示さ
れる如く互いに垂直に延在するよう、空間に配置され
る。装置1は更に受信された共鳴信号から形成さるべき
スペクトルを表示する表示手段からなる。プログラム化
手段18は例えばフーリエ変換により例えば第2の送信
/受信チャネル8を介して得られたサンプリング値20
からスペクトルを決定するよう作動する。
る。図1は本発明による装置1を概略的に示す。装置1
は磁気コイル2、抵抗性磁石又は起伝導磁石の場合、直
流電源3からなる。磁石コイル2及び直流電源3は安定
均一磁界を発生する手段を構成する。磁石コイル2が永
久磁石として構成される時、直流電源3は存在しない。
対象5は磁石コイル2内に配置されうる。対象5は例え
ばCは13C炭素同位元素であり、Hは 1H陽子である分
子のCHn 群において、互いに結合される第1タイプの
核及び第2のタイプの核の核スピンを含む。他のタイプ
の核も実行可能である。結合は結合定数 JCHsec-1 に
より表わされうる。磁石コイル2内に配置される生体人
間又は動物でよい対象5との装置1の動作中、(磁気モ
ーメントを有する核の)わずかに過剰の核スピンは平衡
の状態の安定磁界の方向に向けられる。巨視的観点か
ら、これは平衡磁化として考えられるべきである。装置
1は更にRF電磁パルスにより人体の磁気共鳴信号を発
生する手段6からなる。手段6は第1の送信/受信チャ
ネル7及び第2の送信/受信チャネル8からなる。第1
の送信/受信チャネル7は方向性結合器9を介してRF
電磁パルスの送信用及び磁気共鳴信号の受信用の第1の
コイル10に結合される。第1の送信/受信チャネルは
変調器11と、増幅器12と、増幅器13と、位相感知
検出器14と、搬送波信号を発生する発振器15とから
なる。変調器11は振幅及び/又は周波数及び/又は位
相変調器でよく、プログラム化手段18を含む処理手段
17に結合される処理コンピュータ16で制御される。
第1の送信/受信チャネル7を介して受信された磁気共
鳴信号は位相感知検出器14で復調され、復調された信
号はA/D変換器に印加される。サンプリング値20は
処理手段17に印加されうる。第2の送信/受信チャネ
ル8の構造は同一であり、方向性結合器21と、送信/
受信コイル22と、変調器23と、増幅器24と、増幅
器25と、位相感知検出器26と、発振器27とからな
る。位相感知検出器26はそれ自体が処理手段17に結
合されるA/D変換器28に結合される。装置1が第1
のタイプの核から第1のタイプの核に結合された第2の
タイプの核への磁化転送を実現するパルス及び勾配シー
ケンスを発生するのに用いられる時、発振器15は第1
のタイプの核のスピン共鳴に調整され、発振器27は第
2のタイプに核のスピン共鳴に調整される。コイル10
及び22は各核の各共振周波数に同調された単一二重同
調コイルでよい面コイル29で置換えられうる。後者の
場合、このコイルは2つのタイプの核の各共振周波数を
分離する通常の周波数分離フィルタを介して方向性結合
器9及び21に接続される。或いは、コイル10及び2
2は体積選択を可能にする二重同心円的に配置されたコ
イルで形成されてもよい。面コイルが使用される時、か
かるコイルは装置1内で置き換え可能である。装置1は
又安定磁界に重畳された勾配磁界を発生する手段30か
らなる。手段30は勾配磁界Gx を発生する勾配磁石コ
イル31と、勾配磁界Gy を発生する勾配磁石コイル3
2と、勾配磁界Gz を発生する勾配磁石コイル33と、
処理コンピュータ16で制御され、個別に起動自在であ
る勾配磁石コイル31,32及び33に通電するのに役
立つ電源34とからなる。図示の実施例において、勾配
磁石コイル31,32及び33は、勾配磁界Gx ,Gy
及びGz の磁界方向が、安定磁界の方向と一致し、勾配
方向が図1の3つの相互に垂直な軸x,y及びzで示さ
れる如く互いに垂直に延在するよう、空間に配置され
る。装置1は更に受信された共鳴信号から形成さるべき
スペクトルを表示する表示手段からなる。プログラム化
手段18は例えばフーリエ変換により例えば第2の送信
/受信チャネル8を介して得られたサンプリング値20
からスペクトルを決定するよう作動する。
【0013】図2の(A)は時間tの関数として本発明
によるパルス及び勾配シーケンスsq1の第1例を示
し、体積選択は面コイルとして構成されるコイル10及
び22により実現される。例として、第1のタイプの核
は13C炭素同位元素に結合された結合陽子 1Hであると
する。コイル10及び22は同心円コイルでよく、コイ
ル10は送信/受信チャネル7に結合され、 1Hに同調
され、一方コイル22は送信/受信チャネル8に結合さ
れ、13Cに同調される。本発明により陽子チャネルであ
るチャネル7を介して、いわゆる90°断熱パルスの場
合、平衡陽子磁化体積選択を横状態にする断熱パルスP
1 が印加される。これは磁化Mで陽子座標系x’,y’
及びz’を回転して図2の(B)に示される。断熱パル
スの場合、陽子チャネルの変調器11は振幅/周波数変
調器である。図2の(C)は時間tの関数としての断熱
パルスの場合周波数の同時変化によるRF磁界B1 の変
化、ω0 +Δωからω0 への変化、即ち陽子共振周波数
ω0 の近くの周波数スイングΔωを示す。次に、陽子チ
ャネル7を介してスピンロックパルスP2 はプログラム
された手段18の制御下で対象5に印加される。スピン
ロックパルスP2 のB 1 磁界は磁化Mと同じ軸に沿って
向けられるべきである。スピンロックパルスP 2 中、ク
ロス分極転送パルスP3 は13Cチャネル8を介して対象
5に印加される。パルスP2 及びP3 の終了の後、共鳴
信号20は陽子チャネル7でサンプルされ、スペクトル
を得るようフーリエ変換を用いて処理手段17で処理さ
れる。転送により、陽子の磁気回転比とそれに結合され
た炭素同位元素の比により、即ち「利得」要因4により
強化された炭素磁化が観測される。この点で、いわゆる
ハルトマン ハーン状態が満足されることが重要であ
り、即ち本例において、B1 磁界は1:4として関係す
べきである。
によるパルス及び勾配シーケンスsq1の第1例を示
し、体積選択は面コイルとして構成されるコイル10及
び22により実現される。例として、第1のタイプの核
は13C炭素同位元素に結合された結合陽子 1Hであると
する。コイル10及び22は同心円コイルでよく、コイ
ル10は送信/受信チャネル7に結合され、 1Hに同調
され、一方コイル22は送信/受信チャネル8に結合さ
れ、13Cに同調される。本発明により陽子チャネルであ
るチャネル7を介して、いわゆる90°断熱パルスの場
合、平衡陽子磁化体積選択を横状態にする断熱パルスP
1 が印加される。これは磁化Mで陽子座標系x’,y’
及びz’を回転して図2の(B)に示される。断熱パル
スの場合、陽子チャネルの変調器11は振幅/周波数変
調器である。図2の(C)は時間tの関数としての断熱
パルスの場合周波数の同時変化によるRF磁界B1 の変
化、ω0 +Δωからω0 への変化、即ち陽子共振周波数
ω0 の近くの周波数スイングΔωを示す。次に、陽子チ
ャネル7を介してスピンロックパルスP2 はプログラム
された手段18の制御下で対象5に印加される。スピン
ロックパルスP2 のB 1 磁界は磁化Mと同じ軸に沿って
向けられるべきである。スピンロックパルスP 2 中、ク
ロス分極転送パルスP3 は13Cチャネル8を介して対象
5に印加される。パルスP2 及びP3 の終了の後、共鳴
信号20は陽子チャネル7でサンプルされ、スペクトル
を得るようフーリエ変換を用いて処理手段17で処理さ
れる。転送により、陽子の磁気回転比とそれに結合され
た炭素同位元素の比により、即ち「利得」要因4により
強化された炭素磁化が観測される。この点で、いわゆる
ハルトマン ハーン状態が満足されることが重要であ
り、即ち本例において、B1 磁界は1:4として関係す
べきである。
【0014】図2の(D)は 1H及び13C用安定磁界で
のエネルギーレベルのゼーマン分離を示し、スピンアッ
プ及びスピンダウンも又ここで概略的に示される。ハル
トマン ハーン転送状態は、エネルギー勾配が対応すべ
き、即ちスピンロックシステムはハルトマン ハーン状
態だけを受けるエネルギーを転送しうることを示す。そ
の場合転送は「滑らか」であり、この点で摂動項が液体
中にあるべきことに注意すべきである。関連した例にお
いて、この摂動項は 1Hと13Cの間のJ結合の形で存在
し、転送の速度はこの結合定数に正比例する、即ちクロ
ス分極転送に必要な時間はJ結合に反比例する。陽子−
炭素結合は比較的大きく(125−170Hz)、これ
により4乃至7ミリ秒のクロス分極転送で十分である。
のエネルギーレベルのゼーマン分離を示し、スピンアッ
プ及びスピンダウンも又ここで概略的に示される。ハル
トマン ハーン転送状態は、エネルギー勾配が対応すべ
き、即ちスピンロックシステムはハルトマン ハーン状
態だけを受けるエネルギーを転送しうることを示す。そ
の場合転送は「滑らか」であり、この点で摂動項が液体
中にあるべきことに注意すべきである。関連した例にお
いて、この摂動項は 1Hと13Cの間のJ結合の形で存在
し、転送の速度はこの結合定数に正比例する、即ちクロ
ス分極転送に必要な時間はJ結合に反比例する。陽子−
炭素結合は比較的大きく(125−170Hz)、これ
により4乃至7ミリ秒のクロス分極転送で十分である。
【0015】図2の(E)は時間tの関数として転送さ
れた横磁化Mの振舞いを示す。転送が振動的往復処理で
あることが分る。転送された磁化は時点t=t1 =1/
Jでの第1の最大値でサンプルされうる。絶対感知にお
いて、磁化は本来ある緩和により減少し;本例において
これは略300ミリ秒になる座標T1pの回転系での脂肪
の緩和である。例えばグリコーゲン結合を考える時、座
標の回転系の緩和は脂肪より略2番目に小さい大きさの
振幅である。その場合、信号取得は最適な結果を得る為
図2の(E)に示す如く第1の磁化ピーク前になされる
べきである。人体5において、グリコーゲンは特に筋組
織及び肝臓で生じ、対象でのエネルギー状態に関する指
標を与えうる。偏差グリコーゲン濃度は代謝性不調の場
合に見られる。
れた横磁化Mの振舞いを示す。転送が振動的往復処理で
あることが分る。転送された磁化は時点t=t1 =1/
Jでの第1の最大値でサンプルされうる。絶対感知にお
いて、磁化は本来ある緩和により減少し;本例において
これは略300ミリ秒になる座標T1pの回転系での脂肪
の緩和である。例えばグリコーゲン結合を考える時、座
標の回転系の緩和は脂肪より略2番目に小さい大きさの
振幅である。その場合、信号取得は最適な結果を得る為
図2の(E)に示す如く第1の磁化ピーク前になされる
べきである。人体5において、グリコーゲンは特に筋組
織及び肝臓で生じ、対象でのエネルギー状態に関する指
標を与えうる。偏差グリコーゲン濃度は代謝性不調の場
合に見られる。
【0016】図3は時間tの関数の如く本発明によるパ
ルス及び勾配シーケンスsq2の第2の例を示す。第1
のチャネル7、例えば陽子チャネル 1Hを介して、勾配
Gz を有する局部励起パルスP4 及び勾配Gx を有する
局部反転パルスP5 からなる局部スピンエコーシーケン
スが印加される。時点t=t1 で、スピンエコー信号S
Eの最大値で、スピンロックパルスP6 は対象5に印加
され、クロス分極転送パルスP7 はチャネル8、例えば
13Cチャネルを介して同時に印加される。その結果、バ
ーに局部化された転送共鳴信号FIDが得られる。スピ
ンロックの終了のすぐ後位相符号化勾配Gy の適用によ
り、バーの部分から共鳴信号が得られ、プログラムされ
た手段18によりそれからスペクトルを再構成すること
が可能である。
ルス及び勾配シーケンスsq2の第2の例を示す。第1
のチャネル7、例えば陽子チャネル 1Hを介して、勾配
Gz を有する局部励起パルスP4 及び勾配Gx を有する
局部反転パルスP5 からなる局部スピンエコーシーケン
スが印加される。時点t=t1 で、スピンエコー信号S
Eの最大値で、スピンロックパルスP6 は対象5に印加
され、クロス分極転送パルスP7 はチャネル8、例えば
13Cチャネルを介して同時に印加される。その結果、バ
ーに局部化された転送共鳴信号FIDが得られる。スピ
ンロックの終了のすぐ後位相符号化勾配Gy の適用によ
り、バーの部分から共鳴信号が得られ、プログラムされ
た手段18によりそれからスペクトルを再構成すること
が可能である。
【0017】他の例において、PRESS、ISIS又
はSTEAMのような体積選択パルス及び勾配シーケン
スは第1のタイプの核に先ず印加され、従って平衡から
磁化体積を選択的に生じる。次に、第2のタイプの核へ
のハルトマン ハーン転送がなされる。欧州特許出願第
106226号に記載の如くPRESSシーケンス及び
米国特許第4748409号に記載の如くSTEAMシ
ーケンスの場合、スピンロッキングは夫々体積選択エコ
ー共鳴信号又は誘起スピンエコー信号の最大値で印加さ
れる。励起パルスは空間的に選択的であり、非磁気勾配
は体積選択共鳴信号の発生中に印加される。磁気共鳴6
6のジャーナル、283−294頁(1986年)に記
載の如くISISシーケンスの場合、体積選択磁化はパ
ルス及び勾配組合せの8倍適用で得られる。ISIS励
起パルスは望ましくは断熱90°パルスであり、スピン
ロッキングはISIS励起パルスによりFID信号の発
生中に印加される。
はSTEAMのような体積選択パルス及び勾配シーケン
スは第1のタイプの核に先ず印加され、従って平衡から
磁化体積を選択的に生じる。次に、第2のタイプの核へ
のハルトマン ハーン転送がなされる。欧州特許出願第
106226号に記載の如くPRESSシーケンス及び
米国特許第4748409号に記載の如くSTEAMシ
ーケンスの場合、スピンロッキングは夫々体積選択エコ
ー共鳴信号又は誘起スピンエコー信号の最大値で印加さ
れる。励起パルスは空間的に選択的であり、非磁気勾配
は体積選択共鳴信号の発生中に印加される。磁気共鳴6
6のジャーナル、283−294頁(1986年)に記
載の如くISISシーケンスの場合、体積選択磁化はパ
ルス及び勾配組合せの8倍適用で得られる。ISIS励
起パルスは望ましくは断熱90°パルスであり、スピン
ロッキングはISIS励起パルスによりFID信号の発
生中に印加される。
【0018】ハルトマン ハーン転送の往復性により、
測定は通常のチャネルでないチャネルを介しても可能で
ある。しかし、陽子炭素結合の場合、例えばその代謝が
追跡さるべき対象5へのグルコースの注入又は経口投与
により炭素を実際に濃縮することが必要である。追加位
相符号化勾配は、分光映像用磁気共鳴信号を得る為、例
えばスピンロックパルスの後、信号取得の前に印加され
うる。後者の方法は放射性化合物を用いるPET(ポジ
トロン放出断層撮影)に代替できる。
測定は通常のチャネルでないチャネルを介しても可能で
ある。しかし、陽子炭素結合の場合、例えばその代謝が
追跡さるべき対象5へのグルコースの注入又は経口投与
により炭素を実際に濃縮することが必要である。追加位
相符号化勾配は、分光映像用磁気共鳴信号を得る為、例
えばスピンロックパルスの後、信号取得の前に印加され
うる。後者の方法は放射性化合物を用いるPET(ポジ
トロン放出断層撮影)に代替できる。
【図1】本発明による磁気共鳴映像装置を概略的に示す
図である。
図である。
【図2】(A)乃至(E)はその効果と同様本発明によ
るパルス及び勾配シーケンスの第1の例を示す図であ
る。
るパルス及び勾配シーケンスの第1の例を示す図であ
る。
【図3】本発明によるパルス及び勾配シーケンスの第2
の例を示す図である。
の例を示す図である。
1 装置 2 磁石コイル 3 直流電源 5 対象 6 磁気共鳴信号発生手段 7,8 送信/受信チャネル 9,21 方向性結合器 10 コイル 11,23 変調器 12,13,25 増幅器 14 検出器 15,27 発振器 16 処理コンピュータ 17 処理手段 18 プログラム化手段 20 サンプリング手段 22 送信/受信コイル 26 位相感度検出器 28 アナログディジタル変換器 29 面コイル 30 手段 31,32,33 勾配磁石コイル 34 電源 B1 RF磁界 G 勾配 M 磁化 p パルス x’,y’,z’ 座標系
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ルール ピエタ ファン ステイプル オランダ国 5621 ビーエー アインドー フェン フルーネヴァウツウエッハ 1番 地 (72)発明者 ヤン アントニ デン オランデ オランダ国 5621 ビーエー アインドー フェン フルーネヴァウツウエッハ 1番 地
Claims (11)
- 【請求項1】 第1タイプの核及び第1タイプの核に結
合される第2タイプの核を含み、磁化伝送から抽出され
るスペクトル情報を安定均一磁界内に配置される対象か
ら体積選択抽出する磁気共鳴映像方法であって、磁化転
送は異核ハルトマン ハーン転送により実現され、少な
くとも1つのタイプの核のスペクトル情報は他のタイプ
の核の転送された磁化から抽出されることを特徴とする
磁気共鳴映像方法。 - 【請求項2】 異核ハルトマン ハーン転送は平衡の状
態から対象の磁化を生じる為断熱RF電磁パルスを第1
のタイプの核に印加し、次にRF電磁スピンロックパル
スにより平衡の状態から生じた磁化をスピンロックし、
一方同時にクロス分極転送パルスを第2のタイプの核に
印加することにより実現されることを特徴とする請求項
1記載の磁気共鳴映像方法。 - 【請求項3】 体積選択は面コイルにより実現されるこ
とを特徴とする請求項1又は2記載の磁気共鳴映像方
法。 - 【請求項4】 ハルトマン ハーン転送は、平衡の状態
から対象体積の磁化を選択的に得る為、体積選択パルス
及び勾配シーケンスを第1タイプの核に印加し、RF電
磁スピンロックパルスにより平衡の状態から選択的に生
じた磁化体積をスピンロックし、一方同時にクロス分極
伝送パルスを第2タイプの核に印加することにより実現
されることを特徴とする請求項1記載の磁気共鳴映像方
法。 - 【請求項5】 体積選択パルス及び勾配シーケンスはP
RESSシーケンス、ISISシーケンス又はSTEA
Mシーケンスであることを特徴とする請求項4記載の磁
気共鳴映像方法。 - 【請求項6】 体積選択パルス及び勾配シーケンスは局
部スピンエコーシーケンスであり、位相符号化勾配はク
ロス分極伝送パルスの後、信号取得の前に印加されるこ
とを特徴とする請求項4記載の磁気共鳴映像方法。 - 【請求項7】 単一二重同調コイルがパルスを各核に印
加するのに用いられることを特徴とする請求項4,5又
は6記載の磁気共鳴映像方法。 - 【請求項8】 第1タイプの核は陽子であり、陽子によ
り第2タイプの核に転送された磁化の信号取得が行なわ
れることを特徴とする請求項1乃至7のうちいずれか一
項記載の磁気共鳴映像方法。 - 【請求項9】 第1タイプの核は陽子であり、第2タイ
プの核は対象で濃縮された炭素同位元素であり、濃縮さ
れた炭素同位元素により陽子に転送された磁化の信号取
得が行なわれることを特徴とする請求項1乃至7のうち
いずれか一項記載の磁気共鳴映像方法。 - 【請求項10】 炭素同位元素はグルコースの注入又は
経口投与で濃縮されることを特徴とする請求項9記載の
磁気共鳴映像方法。 - 【請求項11】 第1タイプの核及び第1タイプの核に
結合される第2タイプの核とを含む対象からスペクトル
情報を体積選択抽出する磁気共鳴映像装置であって、安
定均一磁界を発生する手段と、安定磁界内に配置された
対象にRF電磁パルスを伝送する伝送手段と、安定磁界
に重畳された勾配磁界を発生する手段と、対象内で発生
された磁気共鳴信号用受信及び処理手段とよりなり、処
理手段はスペクトル情報が磁化転送から抽出されるよう
伝送手段でパルスを第1及び第2タイプの核に印加する
よう作動し、プログラムされた手段はハルトマン ハー
ン転送により磁化を実現し、少なくとも1つのタイプの
核のスペクトル情報を他のタイプの核の転送された磁化
から抽出するよう作動することを特徴とする磁気共鳴映
像装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NL912012283 | 1991-05-23 | ||
EP91201228 | 1991-05-23 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05176909A true JPH05176909A (ja) | 1993-07-20 |
Family
ID=8207665
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4127008A Pending JPH05176909A (ja) | 1991-05-23 | 1992-05-20 | 磁気共鳴映像方法及び装置 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5283525A (ja) |
JP (1) | JPH05176909A (ja) |
DE (1) | DE69222804T2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014057833A (ja) * | 2012-08-23 | 2014-04-03 | Toshiba Corp | 磁気共鳴イメージング装置 |
WO2016179264A1 (en) * | 2015-05-04 | 2016-11-10 | Duke University | Magnetic resonance imaging (mri) systems and methods using adiabatic tip-down and matched adiabatic flip-back pulses |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB0022341D0 (en) * | 2000-09-12 | 2000-10-25 | Nycomed Imaging As | Method |
WO2009031716A1 (en) * | 2007-09-07 | 2009-03-12 | Kyoto University | Nuclear magnetic resonance measuring method |
DE102016202240A1 (de) * | 2016-02-15 | 2017-08-17 | Siemens Healthcare Gmbh | Magnetresonanz-bildgebung |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0155978B1 (en) * | 1984-03-29 | 1988-10-12 | Oxford Research Systems Limited | Method of operating a nuclear magnetic resonance spectrometer |
NL8801588A (nl) * | 1988-06-22 | 1990-01-16 | Philips Nv | Werkwijze en inrichting voor het volumeselectief bepalen van een nmr-spectrum door middel van selectieve polarisatieoverdracht-pulssequenties. |
US4922203A (en) * | 1989-01-31 | 1990-05-01 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Polarization transfer NMR imaging |
-
1992
- 1992-04-22 US US07/871,947 patent/US5283525A/en not_active Expired - Fee Related
- 1992-05-15 DE DE69222804T patent/DE69222804T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1992-05-20 JP JP4127008A patent/JPH05176909A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014057833A (ja) * | 2012-08-23 | 2014-04-03 | Toshiba Corp | 磁気共鳴イメージング装置 |
WO2016179264A1 (en) * | 2015-05-04 | 2016-11-10 | Duke University | Magnetic resonance imaging (mri) systems and methods using adiabatic tip-down and matched adiabatic flip-back pulses |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE69222804D1 (de) | 1997-11-27 |
US5283525A (en) | 1994-02-01 |
DE69222804T2 (de) | 1998-04-02 |
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