JPH0580213B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0580213B2
JPH0580213B2 JP59004816A JP481684A JPH0580213B2 JP H0580213 B2 JPH0580213 B2 JP H0580213B2 JP 59004816 A JP59004816 A JP 59004816A JP 481684 A JP481684 A JP 481684A JP H0580213 B2 JPH0580213 B2 JP H0580213B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
magnetic field
signal
frequency magnetic
inspected
gradient
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP59004816A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS60149953A (ja
Inventor
Shigeru Matsui
Etsuji Yamamoto
Hideki Shiono
Hideki Kono
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP59004816A priority Critical patent/JPS60149953A/ja
Publication of JPS60149953A publication Critical patent/JPS60149953A/ja
Publication of JPH0580213B2 publication Critical patent/JPH0580213B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/44Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance using nuclear magnetic resonance [NMR]
    • G01R33/48NMR imaging systems
    • G01R33/50NMR imaging systems based on the determination of relaxation times, e.g. T1 measurement by IR sequences; T2 measurement by multiple-echo sequences

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、核磁気共鳴(NMR)を用いた検査
対象内の核スピン密度等の測定装置に係り、特に
横緩和時間T2値の測定方法およびこれを応用し
たイメージング方法に関する。
〔発明の背景〕
従来、横緩和時間T2値の測定を行うにはハー
ン(E.L.Hahn,Phys.Rev80(4),580(1950)によ
るスピンエコー法が用いられてきた。しかしこの
方法によりT2値イメージングを行つた場合には、
データ処理過程においてデータ同志のサブトラク
シヨン演算が不可欠であるため、非常にSN比の
悪いイメージとなつてしまうという欠点があつ
た。これを改善するには、サブトラクシヨン演算
を必要としないデータ取得法を開発するか、ある
いは、サブトラクシヨン演算に供するデータその
もののSN比を著しく向上させる必要がある。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、信号の高速加算が可能となる
ステデイーステイトフリープリセツシヨン
(Steady−State Free Precession:SSFP)法を
用いることにより、データのSN比を著しく改善
し、SN比の良好なT2値の測定及びイメージング
を行い得る手法及び装置を提供することにある。
〔発明の概要〕
SSFP法は、例えばジヤーナル・オブ・アプラ
イド・フイジツクス(Journal of Applied
Physics)、Vol.47,No.8,August 1976,3709〜
3721頁に掲載されたヒンシヨウ(Hinshaw)の
論文に記載されている。その要点は、対象のスピ
ン緩和時間と比べて短い周期で高周波磁場パルス
を繰返し連続的に対象に印加し、繰返しにより対
象内のスピンの歳差運動の応答が定常状態
(steady state)になつたときその歳差運動によ
るスピン信号を計測するものである。更に上記文
献には振動する磁場勾配を併用することにより信
号を発生するスピンの位置の限定が可能であり、
つまりSSFP法を用いたNMRイメージングが可
能であることが示される。
SSFP法は従来T2値測定には用いられていなか
つた。しかし発明者は本方法における信号の理論
解析を行いT2測定が可能であることを初めて明
らかにした。SSFP法では通常第1図aに示すご
とく数msの時間間隔Tで連続的に幅τの強い高
周波パルスH1をスピン系に印加する。この際、
同図bの如く高周波パルスの直後及び直前に類似
の信号S+及びS-が表われる。従来のSSFP法で
は、S+信号の測定が行われる。
これに対し、本発明の特徴的な点は、各高周波
パルスの後の信号S+と各高周波パルスの前の信
号S-の両者を計測し、両者の比較によりT2の測
定を行うことにある。また本発明の別の特徴は、
各高周波パルスの前の信号S-のみを計測して
SSFP信号(正確にはほぼ時間Tの横緩和の影響
を受けたSSFP信号)を得る点にある。
理論解析の結果、上記の信号S+及びS-は種種
のNMRパラメータに依存し以下のように表わさ
れる。ただし説明の便宜上、式には検査対象内の
1点からの信号を示す。
S+=sinα〔1−E2cos(ΔωT)〕(1−E1)M0/〔1
−E2cos(ΔωT)〕(1−E1cosα)−E2〔E2−cos(Δ
ωT)〕(E1−cosα) S-=E2sinα〔cos(ΔωT)−E2〕(1−E1)M0/〔1
−E2cos(ΔωT)〕(1−E1cosα)−E2〔E2−cos(Δ
ωT)〕(E1−cosα) ここでE1=exp(−T/T1)(T1;縦緩和時
間)、E2=exp(−T/T2)であり、αは高周波パ
ルスによりスピン磁化ベクトルの回転角度α=
γH1τ(γ;核磁気回転比)、Δωは共鳴からのズ
レ、M0はスピンの熱平衡磁比を表わす。上記の
結果から信号比−(S-/S+)は −S-/S+=E2sinα〔E2−cos(ΔωT)〕/sinα〔1−
E2cos(ΔωT)〕 となることがわかる。Δω=±(2n+1)π/T
(n=0,1,2,…)という条件のもとでは−
(S-/S+)=e×p(−T/T2)となり、信号比の
対数をTに対してプロツトした直線の傾きから
T2を測定することができる。
実際の測定においては、Δω=±(2n+1)
π/T(n=0,1,2,…)の条件下でのみ測
定を行う訳ではないので、Δωについて次式で表
わされるような平均化を行つた信号比−(S-av
(S+av −(S-av/(S+av=∫-∞S-(Δω)d(Δ
ω)/∫-∞S+(Δω)d(Δω) が測定される。ここでf(Δω)は線形磁場勾配
を与えない場合のNMR吸収線形である。通常の
測定条件のもとではf(Δω)の半値幅がπ/T
に比べて十分広いため、上記の積分は簡単化さ
れ、 −(S-av/(S+av=exp(−2T/T2) となる。したがつて、対象が均一の場合には高周
波パルスの後の信号と前の信号との信号比を取る
ことによりT2の値を得ることができる。一方、
スピン信号の計測に読出し磁場勾配を併用し、各
位値からのスピン信号を識別する公知の方法を組
合せれば、対象内の各位置についてそれぞれ上記
の式に示す信号S+と信号S-が得られる。つまり
2枚の画像が得られる。画像の各画素位置につい
てS+とS-との比を取り、T2値の分布像を得るこ
とができる。
またT≪T1の条件下では信号比がαに依存し
ないことから、本方法によるT2の測定値は高周
波の不均一性に影響されないことも指摘しておき
たい。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の一実施例の構成及び動作の説明
を行う。
第2図に本装置のブロツクダイアグラムを示
す。本装置はCPU1−7の管理のもとにシーケン
サ1−2、送信系1−3、受信系1−4、静磁場
発生磁石1−5、磁場勾配発生系1−6、及び信
号処理系1−7に大別される。シーケンサー1−
2は本発明の方式に必要な種々の命令を各装置に
送る。命令に従つて、送信系1−3からは高周波
磁場(H1)が、磁場勾配発生系1−6からは
種々の磁場勾配の系列が、対象物体にまかれたコ
イルを通じてスピン系に印加される。それに対す
るスピン系の応答を同じく対象物体にまいたコイ
ルを通じて受信し、位相敏感検波(PSD)等を
行つた後信号処理系1−7に送る。信号処理系1
−7ではフーリエ変換及び像再構成等の処理を行
い。任意断面の信号強度分布、あるいは複数の信
号に適当な演算を行つて得られた分布を画像化し
表示する。
本発明では前述の第1図に示すような強度H1
幅τの高周波パルスを、T1よりも十分短くしか
もT2の約1/4倍程度の時間間隔Tで連続的にスピ
ン系に印加する。この際、例えばZ=Z0の面内の
信号のみを選択的に取得するためにZ方向に同図
dの如く、振動磁場勾配Gzを印加し、更に同図
cの如く選択した面内信号のXY平面内で種々の
方向への投影像を得るためにXY平面内回転磁場
勾配Gzyを印加する。この時、高周波パルス直後
と直前に定常的に表われる信号S+,S-を計測す
る。ただし、時間間隔Tでの繰返しにより、短時
間で多数回の信号計測が可能なので、磁場勾配
Gxyの各方向についてそれぞれ複数回ずつ計測を
行い、同一方向Gxyの下での信号S+,S-を独立に
加算する。加算されたS+,S-について各々フー
リエ変換、逆投影等のデータ処理を行う。得られ
た2枚の画像の比をとればTは既知であるので次
式を用いてT2値の画像を得ることができる。す
なわち T2=2T/ln(−S-/S+) 上例ではTをT2の約1/4倍としたが、実際の実
験では、より適切な時間にセツトすべきであり、
また複数のTを用いて測定を行なえばより正確な
T2値を求めることができる。
また上例では言及しなかつたが、実際の実験で
は高周波パルスの位相を次々と逆転させるのがよ
い。高周波パルスの位相を反転させれば、信号の
位相も次々と反転するので、これらの信号を減算
すれば信号の直流成分がキヤンセルされ、直流成
分にともなう画質の劣化を防ぐことができる。
T2値の測定を行う以外に、単にSSFP信号の測
定を行う場合には、通常測定される直後の信号
S+の代わりに直前の信号S-を測定するのが便利
であることも指摘しておきたい。理論解析の結果
からT≪T2という条件のもとではS+とS-は一致
することを示すことができるので、通常の生体系
ではTを数msに設定すれば実際上S+とS-はほぼ
同一の情報を含むことになる。通常の方法に従つ
てS+を測定するにはプローブ系のダンピングが
不可欠となるが、S-を測定すればそのようなダ
ンピングは全く必要なく、装置の構成、感度の点
からも非常に有利である。
〔発明の効果〕
以上説明した如く本発明によれば、SSFP法を
T2値測定に応用することにより、従来よりSN比
の優れたT2値の測定及びイメージングが可能と
なる。また、横緩和を反映した情報が高速に繰返
し計測されるので、従来並のSN比でよい場合に
は極めて短時間で計測が完了し、T2イメージン
グがより実用的なものとなる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の測定に用いるパルスシーケ
ンス、第2図は、本発明の一実施例を示すブロツ
クダイアグラムである。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 検査対象物が挿入され、一定方向の静磁場が
    印加された空間に磁場勾配を発生する磁場勾配発
    生手段、前記検査対象物に高周波磁場を印加する
    高周波磁場発生手段、前記検査対象物からのスピ
    ン応答信号を検出する信号検出手段、前記信号検
    出手段により入力された信号の演算処理を行う信
    号処理手段、及び前記磁場勾配発生手段、高周波
    磁場発生手段、信号検出手段及び信号処理手段の
    制御を行う制御手段を備えた核磁気共鳴信号を用
    いた検査装置において、前記制御手段の制御によ
    り、前記高周波磁場発生手段は前記検査対象物の
    スピンの緩和時間より短い周期で繰返し高周波磁
    場パルスを発生し、前記信号検出手段はそれぞれ
    投影用の磁場勾配の存在の下で前記高周波磁場パ
    ルスの各々の後に現れる第1のスピン応答信号と
    前に現れる第2スピン応答信号とを個別に入力
    し、上記信号処理手段は前記第1、第2のスピン
    応答信号の相互の関係から前記検査対象物のスピ
    ンの横緩和時間を導出することを特徴とする核磁
    気共鳴を用いた検査装置。 2 前記第1、第2のスピン応答信号は互いに横
    緩和による減衰が異なる信号であることを特徴と
    する特許請求の範囲第1項に記載の核磁気共鳴を
    用いた検査装置。 3 検査対象物が挿入され、一定方向の静磁場が
    印加された空間に磁場勾配を発生する傾斜磁場発
    生手段、前記検査対象物に高周波磁場を印加する
    高周波磁場発生手段、前記検査対象物からのスピ
    ン応答信号を検出する信号検出手段、前記信号検
    出手段により入力された信号の演算処理を行う信
    号処理手段、及び前記磁場勾配発生手段、高周波
    磁場発生手段、信号検出手段及び信号処理手段の
    制御を行う制御手段を備えた核磁気共鳴信号を用
    いた検査装置において、前記制御手段の制御によ
    り、前記高周波磁場発生手段は前記検査対象物の
    スピンの緩和時間より短い周期で繰返し高周波磁
    場パルスを発生し、前記信号検出手段はそれぞれ
    投影用の磁場勾配の存在の下で前記高周波磁場パ
    ルスの各々の後に現れる第1のスピン応答信号と
    前に現れる第2のスピン応答信号とを個別に入力
    し、上記信号処理手段は入力された前記第1、第
    2のスピン応答信号を個別に像再構成処理して前
    記第1のスピン応答信号を発するスピンの位置分
    布を示す第1の画像と、前記第2のスピン応答信
    号を発するスピンの位置分布を示す第2の画像と
    をそれぞれ得ることを特徴とする核磁気共鳴を用
    いた検査装置。 4 前記第1、第2のスピン応答信号は互いに横
    緩和による減衰が異なる信号であることを特徴と
    する特許請求の範囲第3項に記載の核磁気共鳴を
    用いた検査装置。 5 検査対象物が挿入され、一定方向の静磁場が
    印加された空間に傾斜磁場を印加する傾斜磁場発
    生手段、前記検査対象物に高周波磁場を印加する
    高周波磁場発生手段、前記検査対象物からのスピ
    ン応答信号を検出する信号検出手段、前記信号検
    出手段により入力された信号の演算処理を行う信
    号処理手段、及び前記傾斜磁場発生手段、高周波
    磁場発生手段、信号検出手段及び演算処理手段の
    制御を行う制御手段を備えた核磁気共鳴信号を用
    いた検査装置において、前記制御手段の制御によ
    り、前記高周波磁場発生手段は前記検査対象物の
    スピンの緩和時間より短い周期で繰返し高周波磁
    場パルスを発生し、前記信号検出手段は前記高周
    波磁場パルスの各々の前のに現れるスピン応答信
    号を計測して前記信号処理手段に入力することを
    特徴とする核磁気共鳴信号を用いた検査装置。
JP59004816A 1984-01-17 1984-01-17 核磁気共鳴を用いた検査装置 Granted JPS60149953A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59004816A JPS60149953A (ja) 1984-01-17 1984-01-17 核磁気共鳴を用いた検査装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59004816A JPS60149953A (ja) 1984-01-17 1984-01-17 核磁気共鳴を用いた検査装置

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5077877A Division JP2570957B2 (ja) 1993-04-05 1993-04-05 核磁気共鳴を用いた検査装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS60149953A JPS60149953A (ja) 1985-08-07
JPH0580213B2 true JPH0580213B2 (ja) 1993-11-08

Family

ID=11594253

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP59004816A Granted JPS60149953A (ja) 1984-01-17 1984-01-17 核磁気共鳴を用いた検査装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS60149953A (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2545872B2 (ja) * 1987-08-31 1996-10-23 株式会社島津製作所 Nmr信号採取法
FR2621693A1 (fr) * 1987-10-13 1989-04-14 Thomson Cgr Procede d'imagerie de mouvements intravoxels par rmn dans un corps
JP2677147B2 (ja) * 1992-11-30 1997-11-17 株式会社島津製作所 Mrイメージング装置
JP2570957B2 (ja) * 1993-04-05 1997-01-16 株式会社日立製作所 核磁気共鳴を用いた検査装置

Also Published As

Publication number Publication date
JPS60149953A (ja) 1985-08-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5539309A (en) Method and apparatus for sample monitoring
US4535290A (en) Method for measuring the nuclear magnetic resonance for NMR tomography
EP2230531B1 (en) Method for mapping of the radio frequeny field amplitude in a magnetic resonance imaging system using adiabatic pulses
JPS5946546A (ja) 核磁気共鳴による検査方法及び検査装置
US4553096A (en) Nuclear magnetic resonance method and apparatus
JP2853232B2 (ja) 核磁気共鳴を用いた流体イメージング装置
JPH11322A (ja) 磁気共鳴映像法(mri)における横方向緩和速度への可逆性寄与分測定方法
JPH01135340A (ja) Nmrにより身体内の体積素の運動を表示する装置
US4697148A (en) Process for the excitation of a sample for NMR tomography
JPH0357774B2 (ja)
JPH0580213B2 (ja)
US5317262A (en) Single shot magnetic resonance method to measure diffusion, flow and/or motion
JPH0454448B2 (ja)
JPH08266514A (ja) 核スピントモグラフィー装置における画像データの収集方法およびこの方法を実施するための核スピントモグラフィー装置
JPH08308809A (ja) 核磁気共鳴を用いた検査方法
US4703269A (en) Nuclear magnetic resonance imaging methods and apparatus
JPS6240658B2 (ja)
JPS6238146A (ja) 物体内の容積を選択励振する方法
GB2141826A (en) Nuclear magnetic resonance method and apparatus
JP2570957B2 (ja) 核磁気共鳴を用いた検査装置
JPH08215167A (ja) 空間磁場分布測定方法及び空間磁場分布測定装置
JP3156857B2 (ja) 核磁気共鳴を用いた検査装置
JPH11290289A (ja) 核磁気共鳴を用いた検査装置
JPS6218863B2 (ja)
JPH0311223B2 (ja)

Legal Events

Date Code Title Description
EXPY Cancellation because of completion of term