JPH06500947A - Ｎｍｒシステム及び別々に収集された１組のｎｍｒ信号から像を発生する方法 - Google Patents

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】 別々に制御される位相を持つバーストＲＦ励振パルスを有するＮＭＲパルス順序 発　明　の　背　景 この発明の分野は核磁気共鳴作像方法及び装置である。

更に具体的に云うと、この発明は、１回のノ５ルス順序（ｓｅＨｅｎｃｅ）で大 量の像データが収集されるスナ、ツブシヨツト形ＮＭＲ作像に関する。

磁気モーメントを持つあらゆる原子核は、それがおかれた磁界の方向と揃おうと する。然し、その時、原子核は、磁界の強度と特定の原子核種目の性質（その原 子核の磁気回転比γ）とに関係する固有の角周波数（ラーモア周波数）でこの方 向の周りに歳差運動をする。この現象を示す原子核はこの明細書では「スピンｊ と呼ばれる。

人間の組織の様な物質が一様な磁界（分極磁界Ｂ。）の作用を受けると、組織内 にあるスピンの個別の磁気モーメントはこの分極磁界と揃おうとするが、特性的 なラーモア周波数で無秩序にその周りに歳差運動をする。正味の磁気又は横方向 の平面（ｘ−ｙ平面）内の無秩序な向きを持つ磁気モーメントは互いに相殺する 。然し、この物質又は組織が、Ｘ−７平面内にあって、ラーモア周波数に近い磁 界（励振磁界Ｂ、）の作用を受けると、正味の整合したモーメントＭ　は！−３ ７平面内へ回転させ又は「傾け」で、Ｘ−ｙ平面内でラーモア周波数で回転する 正味の横方向の磁気モーメントＭ、を発生することができる。正味の磁気モーメ ントＭ　を傾ける程度、従って正味の横方向磁気モ〜メントＭ　の大きさは、主 に印加される励振磁界Ｊの時を 間の長さ及び大きさに関係する。

この現象の実用的な価値は、励振信号Ｂ１が終わった後に励振されたスピンによ って放出される信号にある。単純な装置では、励振されたスピンが受信コイルに 振動する正弦波信号を誘起する。この信号の周波数がラーモア周波数であり、そ の初期の振幅Ａｏは横方向磁気モーメントＭ。

の大きさによって決定される。放出信号の振幅Ａは時間ｔと共に指数関数的に減 衰する。

−を傘 Ａ＝Ａｌｌ　Ａｅ　／’Ｔ２ 零 減衰定数１／Ｔ　２は、磁界の均質性と、「スピン−スピン緩和ｊ定数又は「横 方向緩和」定数と呼ばれるＴ２に関係する。定数Ｔ２は、完全に均質な磁界内で 励振信号Ｂｌが除かれた後にスピンの整合した歳差運動が位相外れになる指数関 数的な速度に反比例する。

ＮＭＲ信号の振幅Ａに寄与する別の重要な因子はスピン−格子緩和過程と呼ばれ 、これは時定数Ｔ＋によって特徴づけられる。これは、正味の磁気モーメントＭ の磁気分極軸線（ｚ）に沿った平衡値への回復を示す。時定数Ｔ１はＴ２より長 く、医学的に関心のある大抵の物質では、ずつと長い。

この発明に特に関係のあるＮＭＲ測定は［パルス形ＮＭＲ測定」と呼ばれる。こ のＮＭＲ測定はＲＦ励振期間と信号放出期間とに分けられる。こう云う測定は循 環的に行なわれ、ＮＭＲＩＩＩ定を何回も繰返して、各サイクルの間、異なるデ ータを蓄積し、又は被検体内の異なる場所で同じ測定を行なう。大きさ、持続時 間及び方向が変化する１つ又は更に多くのＲＦ励振Ｂ！を印加する広い範囲の種 々の準備励振方法が知られている。こう云う励振パルスは狭い周波数スペクトル を持つことがあり（選択性励振パルス）又は成る範囲の共鳴周波数に亘って横方 向の磁化Ｍ、を発生する広い周波数スペクトルを持つこともある（非選択性励振 パルス）。従来、特定のＮＭＲ現象を活用する様に設計されていて、ＮＭＲ測定 過程の特定の問題を解決する励振方式がいっばいある。

ＮＭＲを利用して像を発生する時、被検体内の特定の場所からのＮＭＲ信号をめ る方法が用いられる。典形的には、作像しようとする領域（関心のある領域）が 、使われる特定の局在化方法によって変わるが、一連のＮＭＲ測定サイクルによ って走査される。その結果得られる１組の受信ＮＭＲ信号をディジタル化され、 処理されて、数多くある周知の再生方法の内の１つを用いて、像を再生（ｒｅｃ ａｎｓ１＋ｕｃＬ　）する。この様な走査を行なう為には、勿論、被検体内の特 定の場所からのＮＭＲ信号を引出すことが必要である。これが、分極磁界ＢＯと 同じ方向であるが、ｘ、ｙ。

Ｚ軸に沿って勾配を持つ磁界（Ｇ、Ｇ、Ｇ）を用いｌｌ ることによって達成される。各々のＮＭＲサイクルの間、こう云う勾配の強さを 制御することにより、スピン励振の空間的な分布を制御し、その結果得られるＮ ＭＲ信号の場所を確認することができる。

像を再生する為のＮＭＲデータは、数多く利用し得る方法の内の１つを用いて、 収集することができる。典形的には、こう云う方法は、逐次的にめる複数個のビ ュー（ｙｉｅｖ）で構成されたパルス順序を用いる。各々のビューは１つ又は更 に多くのＮＭＲ実験を含むことができ、その各々の実験が少なくともＲＦ励振パ ルスと、その結果得られるＮＭＲ信号に空間情報を符号化する為の磁界勾配パル スとを用いる。周知の様に、ＮＭＲ信号は自由誘導減衰（ＦＩＤ）又はスピン・ エコー信号であってよい。

医療用の像を作る為に現在用いられている大抵のＮＭＲ走査は、必要なデータを 収集するのに何分もか＼る。走査時間が短縮され＼ば、患者の処理量が増加し、 患者の快適さを改善し、動きによる人為効果（モーション・アーティファクト） を減らすことによって像の品質を改善するから、この走査時間を短縮することが 重要な問題である。合計の走査時間をかなり短縮する多数の方法が知られており 、これらは極く一般的に「速い１作像と呼ばれている。この様な公知の１つの方 法は、走査内の各々のパルス順序の繰返し時間をかなり短縮することにより、走 査時間を短縮する。

普通のパルス順序の繰返し時間ＴＲは、スピン−スピン緩和定数Ｔ２より長く、 各々の順序におけるＲＦ励振パルスの間に横方向の磁化が緩和する時間があるよ うになって（するが、速いパルス順序は繰返し時間ＴＲがずっと短かい。

これまでに知られているこの様な１つの速い、（ルス順序が“ＧＲＡＳＳ”であ り、それが米国特許第４．　６６５．　３６５号に記載されている。公知の別の 速いｔＺルス順序は、マグネティック・レゾナンス・イン・メデイスン誌４．第 ９頁乃至第２３頁（１９８７年）所載のＲ，Ｃ，ホークス及びＳ、バッフの論文 「定常状態の自由な歳差運動を用いた速いフーリエ作像」に記載されている“５ ＳＦＰ−ＥＣＨＯ”である。

走査時間を目立って短縮する２番目の方法は、１つより多くのＮＭＲ信号を収集 する様なパルス順序を用いることである。この様な１つのパルス順序がピータ・ マンスフイールドによって提案された（Ｊ、Ｐｈｙｓ、Ｃ，１０：Ｌ５５−Ｌ５ ８，１９７７年）エコ一平面形（ｅｃｈｏ−ｐｌｘａｇｒ　）パルス順序である 。標準的なパルス順序とは対照的に、エコ一平面形パルス順序は、各々のＲＦ励 振ノくルスに対して１組のＮＭＲ信号を発生する。こう云うＮＭＲ信号を別々に 位相符号化して、持続時間が２０乃至１００ミリ秒の１個のパルス順序で、６４ 個のビューからなる走査全体又は「スナップショット」を収集することができる 様にする。

エコ一平面形作像（ＥＰＩ）の利点はよく知られており、多数の異なるエコ一平 面形パルス順序が米国特許第４，６７８．９９６号、同第４．７３３．１８８号 、同第４．７１８．３６９号、同第４．３５５．２８２号、同第４．５８８．９ ４８号及び同第４．７５２，７３５号に記載されている。

各々のパルス順序の間に複数個のＮＭＲ信号を発生する別の速い作像方法は、Ｒ Ｆ励振パルスのバーストを用いる。

バースト内の各々のＲＦ励振パルスが小さいはじき角（ＩＩｉｐ　ｚｎｇｌｅ） を持ち、各々のＲＦ励振パルスが対応するスピン・エコーＮＭＲ信号を発生する 。このバーストＲＦ励振順序は、ＥＰＩ順序で必要であった超高速の勾配の切換 えに伴う渦電流及び雑音の問題を避けている点で、ＥＰＩ順序に対する改良であ る。然し、バースト内の各々のＲＦ励振パルスのはじき角が小さい為、その結果 得られるＮＭＲスピン・エコー信号の信号対雑音比（ＳＮＲ）も非常に低い。実 際、従来のバースト励振パルス順序のＳＮＲは、Ｎをバースト中のＲＦ励振パル スの数として、ＥＰＩパルス順序の場合の１／Ｎである。例えば、各々のパルス に対するはじき角が１．５６である６４パルスのバーストでは、ＳＮＲは対応す るＥＰＩパルス順序のＳＮＨの債か１７６４である。この為、こう云うデータか ら再生された像の診断に於ける有用性が著しく低下する。

発明の要約 この発明は、収集された信号のＳＮＲを目立って改善した改良されたＮＭＲバー スト励振パルス順序を提供する。

具体的に云うと、バースト内の別々のＲＦ励振パルスのはじき角及び位相を制御 することにより、収集されたＮＭＲ信号のＳＮＲは、対応するＥＰＩパルス順序 の１７ＩＮ倍の値に増加することができる。こうして別々に収集されたＮＭＲ信 号の位相及び大きさを、対応するＲＦ励振パルスの位相及びはじき角を帳消しに する様な分だけ調節してから、像の再生に使う。

１組のバースト・パルスは、勾配磁界パルスによって隔てられた−続きの硬い（ ｈｘｒｄ）　ＲＦ部分パルス（ｓｕｂｐａｌｓｅ）と云うモデルで表わすことが できる。理想的な１組のバースト・パルスは、全部の磁化（ＭＯ）を横方向平面 内に傾為、Ｎ個の別々の振幅の等しいＮＭＲエコー信号を呼戻すことができる。

所望の横方向磁化は次の様に表わすことがこ＼でＡ　（ｚ）及びＢ　（ｚ）は、 ジャーナル・オブ・１１　Ｉｆ マグネティック・レゾナンス誌、８１．４３．１９８９年及びプロシーディング ズ■　ＳＭＲＭ、第６５３頁、１９８８年に記載されている前向きシナール・ル ・ルー変換によって発生される多項式であり、 である。励振パルスでは、多項式Ａ。（Ｚ）の係数は実質的にデルタ関数を形成 し、この為横方向の磁化Ｍ　は主にに！ 多項式Ｂ　（ｚ）によって決定される。Ｂ　（ｚ）の係数Ｑ　ｎ が、所望のＮＭＲエコー信号の振幅及び位相に比例する。

従って、多項式Ｂ　（ｚ）の係数が比較的一定の大きさ及び任意の位相を持つ様 に、こう云う係数を計算することにより、理想的な１組のバースト・パルスを達 成することができ、多項式自体は、複素２平面内の単位円に沿って評価した時、 一定の大きさを持つ。

この発明の全般的な目的は、バースト励振パルス順序を用いて収集されたＮＭＲ 信号のＳＮＲを改善することである。バースト内の各々のパルスのはじき角及び 位相を別々に制御することにより、この結果得られるＮＭＲ信号のＳＮＲは、対 応するＥＰＩパルス順序のＳＮＲの１／Ｎから１／（Ｎへと増加する。例えば、 ６４パルスのバーストでは、これはＳＮＲが８倍改善されることになる。

この発明の上記並びにその他の目的及び利点は、以下の説明から明らかになろう 。以下の説明は、図面に例として示したこの発明の好ましい実施例を参照するが 、この実施例は必ずしもこの発明の範囲全体を表わすものではなく、この発明の 範囲を解釈するに当たっては、請求の範囲を参照されたい。

図面の簡単な説明 第１図はこの発明を用いたＮＭＲ装置のブロック図である。

第２図は第１図のＮＭＲ装置の一部分を構成するトランシーバのブロック図であ る。

第３図はこの発明を実施する為に第１図のＮＭＲ装置によって実行されるパルス 順序のグラフである。

第４図は第３図のパルス順序を用いて収集されたＮＭＲ信号に対して行なわれる 調節を説明する為に使われるベクトル線図である。

発明の詳細な説明 最初に第１図について説明すると、この発明を用０た好ましいＮＭＲ装置の主な 部品がブロック図として示されており、この装置はゼネラル・エレクトリック・ カンノ々ニーから、“Ｓ　Ｉ　ＧＮＡ”の商品名で販売されているものである。

装置の全体的な動作は、全体を１００で示したホスト・コンピュータ・システム によって制御されるが、このシステムは主コンピユータ１０１（例えばデータ・ ゼネラルＭＶ７８００）を含む。コンピュータにはインターフェース１０２が付 設され、これを介して複数個のコンピュータ周辺装置及びＮＭＲ装厘のその他の 部品が結合されて０る。

コンピュータ周辺装置の中には磁気テープ駆動装置１０４があり、これは主コン ピユータの指示のもとに、患者データ及び像をテープに記録する為に利用するこ とができる。

処理済み患者データは１１０で示した像ディスク記憶装置に記憶することもでき る。像プロセッサ１０８の機能は、拡大、像の比較、グレースケールの調節及び 実時間のデータ表示の様な対話形の像の表示の操作を行なうことである。

コンピュータ・システムが、１１２に示したディスク・データ記憶装置を利用し て、生データ（即ち、像を構成する前のデータ）を記憶する手段を備えている。

オペレータ・コンソール１１６もインターフェース１０２を介してコンピュータ に結合され、患者の検査に関するデータ、並び１こ較正、走査の開始及び終了の 様なＮＭＲ装置の正しい作動に必要なその他のデータを入力する手段をオペレー タに提供する。オペレータ・コンソールは、ディスク又は磁気テープに記憶され た像を表示する為にも使われる。

コンピュータ・システム１００が、システム制御装置１１８及び勾配増幅器装置 １２８を介して、ＮＭＲ装置に対する制御作用を行使する。コンピューター００ は周知の様に、リンク１０３を介してシステム制御装置１１８と連絡する。シス テム制御装置１１８が、パルス制御モジュール（ＰＣＭ）１２０、配列プロセッ サー０６、無線周波トランシーバ１２２、状態及び制御モジュール（ＳＣＭ）１ ２４、及び部品を付勢する為に必要な全体を１２６で示した電源の様な幾つかの 部分的な装置を含む。ＰＣＭ　１２０が主コンピユータ−０１から供給された制 御信号を利用して、勾配コイルの励振を制御するディジタル波形、並びにＲＦ励 振パルスを変調する為にトランシーバ−２２で用いられるＲＦ包結線波形の様な ディジタル・タイミング及び制御信号を発生する。勾配波形が、全体的にＧ　、 Ｇ　。

Ｇ　増幅器１３０，１３２，１３４で構成された勾配増幅蓋装置１２８に印加さ れる。各々の増幅器１３０，１３２゜１３４を利用して、全体を１３６で示した 集成体の中にある対応する勾配コイルを励磁する。付勢された時、勾配コイルが 、主分極磁界と同じ方向に磁界の磁界勾配Ｇア。

Ｇ、Ｇ　を発生するが、勾配はデカルト座標系の互いに！　Ｉ 直交するＸ−、Ｙ−及びＺ−軸の方向を向いている。即ち、主磁石（図面に示し てない）によって発生される磁界が２軸の方向であって、それをＢａと呼ぶこと にし、Ｚ軸の方向の合１ｆ−ａｉＦＩＢ　ト呼フト、Ｇ　＝ａＢ　／ｉ３ｘ、Ｇ 。

に　！　！ ＝ａＢ　／ａｙ、Ｇ　＝ａＢ　／ａｚであり、任意の点窓　ＩＩ （ｘ、ｙ、ｚ）の磁界はＢ　（ｘ、ｙ、ｚ）　＝Ｂｏ＋Ｇ、　Ｘ＋Ｇ　Ｙ＋Ｇ　 Ｚで表わされる。

７　ｇ 勾配磁界が、トランシーバ１２２、ＲＦ増幅器１２３及びＲＦコイル１３８によ って発生される無線周波パルスと組合さって、検査している患者の領域から出て くるＮＭＲ信号に空間情報を符号化する為に利用される。パルス制御モジュール １２０によって発生される波形及び制御信号を、ＲＦ搬送波の変調及びモードの 制御の為に、トランシーバ装置１２２で利用する。送信モードでは、送信器が制 御信号に従って変調された無線周波波形をＲＦ電力増幅器１２３に対して供給し 、この増幅器が主磁石集成体１４６の中にあるＲＦコイル１３８を付勢する。患 者の中の励振された原子核によって放射されるＮＭＲ信号が、送信に使ったのと 同じ又は異なるＲＦコイルによって感知され、前置増幅器１３９によって増幅さ れる。トランシーバ１２２の受信器部分でＮＭＲ信号が増幅され、復調され、フ ィルタ作用にかけられ、ディジタル化される。処理済みのＮＭＲ信号が、専用の 一方向リンク１０５を介して、処理の為に配列プロセッサ１０６に送られる。

ＰＣＭ　１２０及びＳＣＭ　１２４は独立の装置であり、その両方が主コンピユ ータ１０１、患者位置ぎめ装置１５２の様な周辺装置と連絡すると共に、相互に も直列通信リンク１０３を介して連絡する。ＰＣＭ　１２０及びＳＣＭ１２４は 何れも、主コンピユータ１０１からの指令を処理する為の１６ビツトのマイクロ プロセッサ（例えばインテル８０２８６）で夫々構成されている。ＳＣＭ　１２ ４が患者揺台の位置、並びに可動の患者整合灯ファン・ビーム（図面に示してな い）の位置に関する情報を収集する手段を含んでいる。この情報を主コンピユー タ１０１で利用して、像の表示及び再生パラメータを修正する。ＳＣＭ１２４は 、患者輸送及び整合装置の作動の様な機能をも開始する。

勾配コイル集成体１３６とＲＦ送信及び受信コイル１３８とが、分極磁界を発生 する為に用いられる磁石の中孔の中に取付けられている。磁石は、患者整合装置 １４８を含む主磁石集成体の一部分を構成する。シム電源１４０を利用して、主 磁石に付設されて、分極磁界の非均質性を補正する為に使われるシム・コイルを 付勢する。抵抗性磁石の場合、主磁石電源１４２を利用して、磁石を連続的に付 勢する。超厚電磁石の場合、主電源１４２は、磁石によって発生される分極磁界 を正しい動作時の強度に持ってくる為に利用され、その後切離される。永久磁石 の場合、電源１４２を必要としない。患者整合装置１４８が患者揺台及び輸送装 置１５０と患者位置ぎめ装置１５２と組合さって作用する。外部の源からの干渉 を最小限に抑える為、主磁石集成体、勾配コイル集成体、ＲＦ送信及び受信コイ ル、並びに患者取扱装置で構成されたＮＭＲ装置の部品は、全体を１４４で示し たＲＦ遮蔽室の中に封入されている。

第１図及び第２図について具体的に説明すると、トランシーバ１２２が、コイル １３８Ａに電力増幅器１２３を通じてＲＦ励振磁界Ｂ１を発生する部品と、その 結果コイル１３８Ｂに誘起されたＮＭＲ信号を受取る部品とを含む。

ＲＦ励振磁界の基本又は搬送波周波数が周波数合成器２００の制御のもとに発生 される。この合成器は、主コンピユータ１０１から通信リンク１０３を介して１ 組のディジタル信号（ＣＦ）を受取る。こう云うディジタル信号は、出力２０１ に発生されるＲＦ搬送波信号の周波数と位相を示す。指示されたＲＦ搬送波が変 調器２０２に印加され、そこで、ＰＣＭ　１２０から母線１０３を介して受取っ た信号Ｒ（ｔ）に応答して変調される。信号Ｒ（ｔ）は発生すべきＲＦ励振パル スの包絡線、従ってその帯域幅を定める。

所望の包絡線を表わす一連の記憶されているディジタル値を逐次的に読出すこと により、これがＰＣＭ　１２０で発生される。こう云う記憶されているディジタ ル値は、任意の所望のＲＦパルスの包絡線を発生することができるように、コン ピュータ１００によって変更することができる。

線２０５を介して出力されるＲＦ励振パルスの大きさが、通信リンク１０３を介 して主コンピユータ１０１からディジタル信号ＴＡを受取る送信減衰器回路２０ ６によって減衰させられる。減衰させられたＲＦ励振パルスが電力増幅器１２３ に印加され、この増幅器がＲＦ送信コイル１３８Ａを駆動する。トランシーバ１ ２２のこの部分について更に詳しいことは、米国特許第４．９５２．８７７号を 参照されたい。

この発明を実施する為、後で更に詳しく説明する様に、一連のＲＦ励振パルスが 発生される。このバースト中の各々のＲＦパルスの振幅及び持続時間が信号Ｒ（ ｔ）によって制御される。信号Ｒ（ｔ）は、ＲＦ搬送波が発生される時に繰出さ れて、１組の等間隔で持続時間の等しいＲＦ励振ハルスを発生する。バースト中 の各々のパルスのＲＦの位相が、信号ＣＦによって別々に制御される。

更に第１図及び第２図の説明を続けると、被検体によって発生されたＮＭＲ信号 が受信コイル１３８Ｂによって拾われ、受信器２０７の久方に印加される。受信 器２０７がＮＭＲ信号を増幅し、主コンピユータ１０１からリンクＩ０３を介し て受取ったディジタル減衰信号（ＲＡ）によって決定された分だけ減衰させられ る。受信器２０７は、ＰＣＭ　１２０から線２１１を介して送られる信号によっ てターンオン及びターンオフされ、行なわれる特定の収集で必要な期間に亘って のみ、ＮＭＲ信号が収集される様にする。

受信したＮＭＲ信号はラーモア周波数又は大体ラーモア周波数であり、好ましい 実施例では、それが約６３．８６ＭＨ１である。この高周波信号が復調器２０８ で、２段階の過程で復調される。復調器は、最初にＮＭＲ信号を線２０１の搬送 波信号と混合し、次にその結果得られた差信号を線２０４の２．　５　ＭＢ２の 基準信号と混合する。こうして線２１２に出る復調されたＮＭＲ信号は１２５　 ｋＨ！の帯域幅を持ち、１８７．　５　ｋＨｔの周波数を中心とする。

復調されたＮＭＲ信号がアナログ・ディジタル（八／Ｄ）変換器２０９の入力に 印加される。この変換器がこのアナログ信号を２５０　ｋｉｔの速度で標本化し てディジタル化する。Ａ／Ｄ変換器２０９の出力が、受取ったディジタル信号に 対応する１６ビツトの同相（１）の値及び１６ビツトの直角位相（Ｑ）の値を発 生するディジタル直角検波器２１０に印加される。こうして得られた受信ＮＭＲ 信号のディジタル化されたＩ及びＱの値のストリームが母線１０５を介して配列 プロセッサに出力され、そこで像を再生する為に用いられる。

受信ＮＭＲ信号に含まれている位相情報を保存する為、送信器部分にある変調器 ２０２も受信器部分にある復調器２０８も、共通の信号で作動される。具体的に 云うと、周波数合成器２００の出力２０１の搬送波信号と基準周波数発生器２０ ３の出力２０４の２．　５　Ｍｕｇの基準信号が、変調及び復調の両方の過程で 用いられる。こうして位相の一貫性が保たれ、受信されて復調されたＮＭＲ信号 の位相変化が、励振されたスピンによって発生された位相変化を正確に示す。２ ．　５　ＭＨＩの基準信号並びに５，１０及び６０ＭＨ！の基準信号が、共通の １０ＭＨｒのクロック信号から基準周波数発生器２０３によって発生され、後に 述べた３つの基準信号は、出力２０１に搬送波信号を発生する為に周波数合成器 ２００で用いられる。受信器について９　更に詳しいことは、米国特許第４．９ ９２．７３６号を参照されたい。

この発明の好ましい実施例を用いたパルス順序が第３図に示されている。このパ ルス順序は、晩いエコーのＴ２加重スピン捩れ形作像の為の９パルスのバースト を用いる。

各々のパルス順序は９行のＮＭＲデータを収集することができる様にし、この為 、このパルス順序を２８回繰返すこ１　とにより、２５６Ｘ２５６画素の像が収 集される。２．　０’　ＯＯミリ秒のパルス繰返し速度（Ｔｒ）を用いると、こ の為１分未満の内に、像に対する全てのデータを収集することができる。

このパルス順序は、ＧＸ続出し勾配２６０の存在のもとに発生される９個のパル ス２５０−２５８で構成されたＲＦ励振バーストによって特徴づけられる。ＲＦ パルス２５０−２５８は選択性であって、対応する一連のＧ　スライ！ ス選択勾配パルス２６１がその負の位相戻しローブと共に発生されて、選択され たｘ−ｙ平面内にあるスライス内に横方向の磁化（Ｍ　）を発生する。

ｊ ９個１組のＮＭＲエコー侶号２７５〜２８３が選択性１８０’ＲＦエコー・パル ス２６６によって呼出される。９個のＮＭＲエコー信号は、この収集される各々 のＮＭＲエコー信号２７５−２８３を周波数符号化するＧ　続出し勾！ 配２６６の存在のもとに別々に収集される。ＲＦエコー・パルス２６６は選択性 であって、普通の様にＧ　スライス選択勾配パルス２６７の存在のもとに発生さ れる。

相次ぐＲＦ励振パルス２５０−２５８の間に１組のＧ。

位相符号化パルス２６８が発生されて、収集されるＮＭＲエコー信号に、ｙ軸に 沿った空間情報を符号化する。エコー・パルス２６６より後、そしてデータ収集 が開始される順序では９個の別々のＮＭＲエコー信号が収集されて、ｋ−空間デ ータ配列内の９行のデータが得られる。東３図のパルス順序を２８回実行して、 ｋ−空間の全てのデータを発生する。位相符号化Ｇ　勾配パルス２６８，２６９ は、各々のパルス順序の後、異なるレベルにインクレメントしじき角（すなわち 単動）及びＲＦ位相を別々に制御することにより、収集されたＮＭＲエコー信号 のＳＮＲを目立つて改善することができるというのがこの発明の考えである。

その結果、ＳＮＲは、対応するＥＰＩパルス順序のＳＮＲの１／Ｎの値から、１ ／（Ｎの値まで改善することができる。Ｎ＝９である第３図の好ましいパルス順 序では、これはＳＮＲが３倍改善されることになる。

こう云う考えを第３図のパルス順序に適用して、ＲＦ励振バーストの間、トラン シーバ−２２（第２図）は、下記の９つの選択性ＲＦ励振パルスを発生する様に 作動される。

パルス　はじき角　ＲＦ位相 この代わりに、下記の９つの選択性ＲＦ励振パルスを用いても同じ様な結果を達 成することができる。

パルス　はじき角　ＲＦ位相 受信器側では、ＮＭＲエコー信号２７５−２８３が逆の順序で受信される。言換 えれば、最初のＮＭＲエコー信号２７５を発生する為に焦点合せをし直した横方 向の磁化は、バースト内のＪ［のＲＦパルス２５８によって横平面内へ傾けられ 、最後のＮＭＲエコー信号２８３は、最初のＲＦ励振パルス２５０によって発生 された横方向磁化に帰因するものである。従って、この発明に従って収集された ＮＭＲエコー信号データを用いて像を再生する前に、データを発生するのに使わ れた異なる位相及びはじき角を補償する様に、データの位相及び振幅を調節しな ければならない。

第４図について具体的に説明すると、この調節は、ＮＭＲエコー信号の収集され た同相及び直角位相の値Ｎ、及びＱ、）によって形成されたベクトルＭ１を回転 させて、それに対応するＲＦ励振パルスによって磁化に加えられた位相角を帳消 しにする。例えば、最後のＮＭＲエコー信号２８３から収集されたデータ点を＋ ４５°回転させて、それに対応するＲＦ励振パルス２５０の一４５°の位相角を 帳消しにする。同様に、ベクトルＭｔの大きさは、各々のＲＦ励振パルスに対し てはじき角が異なることを反映する様に調節される。この様にして回転させ及び 倍率を定めて得られたベクトルＭ　を同相及び直角位相の値（１２及びＱ２）と してデータ配列に戻し、その後、それらを像再生過程に使う。好ましい実施例で は、像の再生は、２５６Ｘ２５６の調節済みの複素ＮＭＲデータ配列に２次元フ ーリエ変換を実施することによって行なわれる。

この発明は、バースト順序内のＲＦ励振パルスのはじき角及びＲＦ位相を別々に 制御して、収集されたデータのＳＮＲをかなり改善することができることを教示 するものである。然し、収集されたデータから像を再生する前に、それが大幅に 変化する位相及び異なるはじき角を持つＲＦ励振パルスから発生されたことを反 映する様に、その位相及び振幅を調節しなければならない。

時間（ｍｓ） フロントページの続き （５１）　Ｉｎｔ、　Ｃ１，５識別記号　庁内整理番号９１１８−２　Ｊ Ｉ ＧＯＩＮ　２４１０８　Ｎ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. １．別々に収集された１組のＮＭＲ信号から像を発生するＮＭＲ装置に於て、複 数個の別々のＮＭＲ信号を収集する為のバースト励振パルス順序が、何れも別々 に制御されるＲＦ位相を持つ一連の別々のＲＦ励振パルスで構成されたＲＦ励振 バーストを発生し、ＲＦ励振バーストの間、読出し磁界勾配を発生して、それぞ れ１つずつ前記ＲＦ励振パルスに対応する一連の別々のＮＭＲ信号を発生させ、 該ＮＭＲ信号が発生する間、読出し磁界勾配を発生し、前記一連の中の各々のＮ ＭＲ信号を別々に収集し、収集された各々のＮＭＲ信号の位相を、それに対応す るＲＦ励振パルスの位相によって決定される量だけ調節し、調節済みのＮＭＲ信 号から像を再生することを含んでいるＮＭＲ装置。
2. ２．前記バースト中の各々のＲＦ励振パルスのはじき角が別々に制御され、前記 収集された各々のＮＭＲ信号の振幅がそれに対応するＲＦ励振パルスのはじき角 によって決定された量だけ調節される請求項１記載のＮＭＲ装置。
3. ３．各々の前記ＲＦ励振バーストが９個の別々のＲＦ励振パルスを持ち、９個か らなる前記一連の別々のＮＭＲ信号が発生される請求項１記載のＮＭＲ装置。
4. ４．相次いで発生される前記ＲＦ励振パルスのＲＦ位相が略−４５°，−４５° ，１８°，０°，−１３０°，１８０°，１８°，１３５°及び−４５°である 請求項３記載のＮＭＲ装置。
5. ５．前記一連のＮＭＲ信号がＲＦエコー・パルスによって発生されるエコー信号 である請求項１記載のＮＭＲ装置。
6. ６．相次いで発生される前記ＲＦ励振パルスのＲＦ位相が実費的に４５°，−４ ５°，１６２°，８９°，１３０°，８９°，１６２°，−４５°及び４５°で ある請求項３記載のＮＭＲ装置。