JPH0687849B2 - 核磁化のスペクトル分布を決定する方法と装置 - Google Patents

核磁化のスペクトル分布を決定する方法と装置

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JPH0687849B2
JPH0687849B2 JP62038993A JP3899387A JPH0687849B2 JP H0687849 B2 JPH0687849 B2 JP H0687849B2 JP 62038993 A JP62038993 A JP 62038993A JP 3899387 A JP3899387 A JP 3899387A JP H0687849 B2 JPH0687849 B2 JP H0687849B2
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グリーム・コリン・マクキノン
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エヌ・ベ−・フイリツプス・フル−イランペンフアブリケン
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    • 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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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は限られた容積内の核磁化のスペクトル分布を決
定する方法に関連し、ここで定常、一様磁場の存在の下
で、３つの高周波パルスは磁気勾配磁場（magnetic gra
dient field）と共に毎回検査ゾーン（examination zon
e）に作用し、磁気勾配磁場の勾配の方向は１つのパル
スから他のパルスまで90゜変化しており、検査ゾーンに
発生された誘導エコーパルス（stimulated echo signa
l）はサンプルされかつ処理され、そしてまた本発明は
この方法を実行する装置にも関連している。
この種の方法は雑誌J.Magn.Reson.64（1985）、pp.479
〜486、特にp.486から本来既知であるが、但しそれは核
磁化のスペクトル分布の決定についてではなく、むしろ
容積内の拡散係数の決定について結び付けられている。
磁気勾配磁場と共に毎回検査ゾーンで作用する３つの高
周波パルスは３つの相互に垂直な層で核磁化を励起す
る。なかんずく誘導エコー信号は３つの層が交叉する限
られた容積要素内でこのように発生されている。よく知
られているように、誘導エコー信号は３つの連続高周波
パルスのケースで起こり、この信号の時間中心と第３高
周波パルスの中心との間の距離は最初の２つの高周波パ
ルスの中心間の距離に対応している。
さらに、雑誌J.Magn.Reson.56（1984）、pp.350〜354か
ら、選択容積励起（selective volume excitation）法
はよく知られており、ここで相互に垂直な勾配を持つ３
つの磁気勾配磁場は３つの連続する時間間隔の間で活性
化されている。これら３つの各時間間隔の間に、２つの
狭帯域45゜高周波パルスと１つの広帯域90゜高周波パル
スが発生される。その結果、その厚さが45゜パルスの帯
域幅によって決定される３つのお互いに垂直な層での核
磁化はｚ方向に維持され、一方、その層の外側ではｘ−
ｙ平面に対し傾斜し、ここで引続いて３つの時間間隔で
印加された磁気勾配磁場の影響の下で磁化は急速に位相
が外れる（dephase）。従って、１つあるいはそれ以上
の高周波パルスが引続いて検査ゾーンに作用すると、３
つの層の交叉点に位置する容積要素のみがこのように発
生されたスピン共鳴信号に寄与しよう。
本発明の目的は検査ゾーンにおける核磁化のスペクトル
分布に決定する簡単な方法を与えることである。
示された種類の方法を基づいて、３つの高周波パルスの
間ならびに第３高周波パルスと誘導エコー信号の間で各
時間間隔の間に磁気勾配磁場が活性化され、第１高周波
パルスのあと、および第３高周波パルスのあとの時間間
隔で発生された磁気勾配磁場の勾配は同方向に延び、か
つ条件I1＝I3が満足され、ここでI1とI3は第１高周波パ
ルスのあと、および第３高周波パルスのあとそれぞれの
間隔で勾配にわたる時間積分（time integral）を示
し、第２高周波パルスのあとの間隔の間で活性化された
勾配磁場の勾配は第１および第３の間隔のあとの間隔の
間で活性化された勾配磁場の勾配に垂直に延びており、
ならびに／あるいは条件I1＝I2/nが満足されており、こ
こでI2は第２高周波パルスのあとで活性化された勾配磁
場の勾配にわたる時間積分を示し、ｎはその絶対値が１
および２から偏っている正あるいは負の数であり、誘導
エコー信号のサンプル値はフーリエ変換ユニットに印加
されていると言うことでこの目的は達成される。
本発明に従って、活性化された各勾配磁場と共に３つの
高周波パルスによって核磁化は３つの相互に垂直な層で
励起される。誘導エコー信号はこれら３つの層が交叉し
ている領域によってのみ供給される。フーリエ変換によ
って得られたこのエコー信号のスペクトルは３つの層の
交叉点の領域で核磁化のスペクトル分布を示している。
３つの層の交叉点の領域であるが、一部分はまたこの領
域の外側の層で、誘導エコー信号が発生されるだけでな
く、さらにスピン共鳴信号が発生される。例えば、３つ
の高周波パルスの各々は自由誘導減衰（free induction
decay）を生じ、これはいわゆるFID信号にリンクさ
れ、FID信号は高周波パルスのあとですぐ起こり、かつ
励起された各時間で全ての層における核磁化に依存して
いる。さらに、種々のスピンエコー信号がまた起こり、
少なくともその若干は３つの層の２つの交叉領域（すな
わちまた励起されるべき容積要素の外側）における核磁
化に依存している。これらの信号は、誘導エコー信号が
起こり、そして測定結果を誤らせる多少なりとも活性に
なる。何故ならばそれらは３つの層によって決定された
容積の外側の核磁化に主として依存するからである。従
って、誘導エコー信号を除いたすべての信号を抑制する
ことは重要である。
この目的で、３つの高周波パルスの間および第３高周波
パルスと誘導エコー信号の出現の間の３つの間隔の各々
の間で、磁気勾配磁場が活性化されたり非活性化され
る。従って、磁気勾配磁場の勾配の方向の核磁化の位相
は位置に依存する。これらの磁気勾配磁場の勾配の継続
期間、大きさ、および方向は、このように導かれた位相
外れという理由で、核磁化が誘導エコー信号を除いて種
々のスピン共鳴信号に寄与しないように選ばれている。
磁気勾配磁場は第２および第３高周波パルスの間の間隔
の間で誘導エコー信号に何の効果も及ぼさず、かつ第１
高周波パルスのあとで磁気勾配磁場は第３高周波パルス
のあとで（同じ方向、継続期間および振幅を有する）磁
気勾配磁場と比べてそのような信号に反対の効果を有し
ているという事実が利用されている。従って、第１高周
波パルスのあとの磁気勾配磁場にわたる時間積分は第３
高周波パルスのあとの対応積分に等しい場合、誘導エコ
ー信号には効果は無いであろうが、しかし３つのFID信
号とスピンエコー信号の一部分はすでに抑制されていよ
う。残留スピンエコー信号は第２高周波パルスのあとの
間隔の間で活性である磁気勾配磁場の方向、継続期間お
よび強度の適当な選択によってまた抑制することができ
る。この勾配磁場の勾配が第１および第３高周波パルス
のあとの間隔の間で活性である勾配磁場の勾配の方向以
外の方向に延びる場合、ならびに／あるいは条件I1＝I2
が満足される場合がこのケースである。
３つの高周波パルスは同じフリップ角（flip angle）を
持たねばならず、好ましくはすべての３つの高周波パル
スはいわゆる90゜パルスである。
励起された層内およびそれに垂直な核磁化は高周波パル
スの間に磁気勾配磁場の影響の下で位相外れになること
が知られている。そのような位相外れは高周波パルスの
あとで磁気勾配磁場の極性を判定することにより既知の
やり方（例えばPhys.Med.Biol.、第25巻、1980年、pp.7
51〜756、特に第１図を見よ）で除くことができ、高周
波パルスの中心とこの勾配磁場の非活性化の瞬間との間
の磁気勾配磁場にわたる時間積分は０でなくてはならな
い。
しかし、３つの相互に垂直な層が本発明による方法を用
いて励起される場合、位相外れは完全に除去できないか
ら、形成された誘導エコー信号は比較的弱いかあるいは
比較的劣った信号対雑音比を持つことになることが見出
されている。説明された位相外れあるいは信号対雑音比
の悪化は本発明による方法の別形で少なくとも実質的に
除くことができ、第１および第３高周波パルスの間に活
性化された磁気勾配磁場の極性は第１および第３高周波
パルスのあとでそれぞれ反転され、第２高周波パルスの
前で勾配磁場は第２高周波パルスの間にこの磁場に反対
の極性で活性化され、かつ高周波パルスの間に活性化さ
れた各勾配磁場の時間積変動は第１あるいは第３高周波
パルスの中心と関連勾配磁場の活性化の瞬間と第２高周
波パルスの中心との間の時間積分が０であるように選ば
れている。
本発明による方法のこの形は、第１および第３（90゜）
高周波パルスが核磁化のベクトルを縦方向（すなわちｚ
方向）から横断方向（すなわちｘ−ｙ平面）に傾け、一
方、第２高周波パルスが核磁化を横断方向から縦方向に
鏡像関係で傾けるという事実の認識に基づいている。従
って、第２パルスと関連磁気勾配磁場は各関連磁気勾配
磁場を持つ第１および第３高周波パルスの時間で鏡像で
なくてはならない。このことは本発明による方法の別形
によって保証されている。
本発明に従う方法を実行する装置は、一様、定常磁場を
発生する磁石、定常磁場に対し垂直に延びる高周波磁場
を発生する高周波コイルシステム、高周波コイルシステ
ムに電力を与える高周波発生器、定常磁場の方向に延
び、かつ異なった方向に延びている勾配を有する磁場を
発生する勾配コイルシステム、勾配コイルに電力を与え
る発生器、高周波発生器や他の発電器を制御する制御ユ
ニット、および誘導エコー信号を処理する演算装置を具
え、かつ 磁気勾配磁場が３つの高周波パルスの間ならびに第３高
周波パルスと誘導エコー信号の生起の瞬間との間の間隔
の間で活性化されるように制御ユニットがプログラムさ
れ、第１高周波パルスのあと、および第３高周波パルス
のあとの間隔の間で活性化された勾配磁場の勾配は同じ
方向に延びかつ条件I1＝I3が満足され、ここでI1とI3は
第１高周波パルスのあとおよび第３高周波パルスのあと
の間隔の間の勾配にわたる時間積分を示し、第２高周波
パルスのあとの間隔の間で活性化された勾配磁場の勾配
は第１間隔のあとおよび第３間隔のあとで活性化された
勾配磁場の勾配に対し垂直に延び、ならびに／あるいは
I1＝I2が満足され、ここでI2は第２高周波パルスのあと
の磁気勾配磁場にわたる時間積分であり、ｎはその絶対
値が１および２から偏っている正あるいは負の数であ
り、演算ユニットはフーリエ変換を実行するように構成
されていることを特徴としている。
本発明を図面を参照して以下詳細に説明する。
第１図に線図的に示されている磁気共鳴映像装置は、４
つのコイル１からなる定常、一様磁場を発生する装置を
具え、磁場の強度はＴの10分のいくつからいくつかのＴ
になっている。この磁場はカルテシアン座標系のｚ方向
に延びている。コイル１はｚ軸に対して同心的に配列さ
れ、球面２上に位置されている。検査されるべき患者20
はこれらのコイルの内側に配置されている。
ｚ方向に延びかつこの方向に線形的に変化している磁場
Gzを発生するために、４つのコイル３が備えられ、これ
らは同じ球面上に配列されるのが好ましい。磁気勾配磁
場Gx（すなわちその強度が一方向に線形的に変化してい
る磁場）を発生する４つのコイル７がまた備えられ、こ
れはまたｚ方向に延びているが、しかしその勾配はｘ方
向に延びている。ｚ方向に延び、かつｙ方向に勾配を有
する磁気勾配磁場Gyは４つのコイル５によって発生さ
れ、これはコイル７と同等であるが、それに対して空間
90゜オフセットするように配列されている。これらの４
つのコイルの２つのみが第１図に示されている。
磁気勾配磁場Gz,GyおよびGxを発生する３つのコイルシ
ステム3,5,7各々は球面２に対して対称的に配列されて
いるから、球の中心（座標xyzの上述のカルテシアン系
の原点を形成している）における磁場強度はコイルシス
テム１の定常、一様磁場によってのみ決定されている。
さらに、高周波コイル11は座標系のｚ＝０平面に対して
対称的に配列され、このコイルはｘ方向に、換言すれば
定常、一様磁場の方向に対して垂直に延びている本質的
に一様な高周波磁場を発生するように構成されている。
各高周波パルスの間で、高周波変調電流が高周波発生器
によって高周波コイルに印加されている。３つの高周波
パルスのあと、高周波コイル11は検査ゾーンに形成され
た誘導エコー信号の受信に役立っている。しかし、別の
高周波受信コイルが代案として利用できる。
第２図は上述の磁気共鳴映像装置の簡単化されたブロッ
ク線図を示している。スイッチング装置12を介して、高
周波コイル11は一方の側では高周波発生器４に、そして
他方の側では高周波受信器６に接続されている。
高周波発生器４は可変周波数高周波発振器40を含み、こ
れはコイル１によって生成された磁場強度に対して励起
されるべき核のラーマー周波数に等しい周波数を有する
振動を生成する。よく知られているように、ラーマー周
波数ｆは関係式ｆ＝CBから計算でき、ここでＢは定常、
一様磁場の磁気誘導であり、ｃは磁気回転比であり、こ
れは例えばプロトンに対して42.56MHz/Tとなっている。
発振器40の出力は混合ステージ43の入力に接続されてい
る。混合ステージ43はその出力がデジタルメモリ45に接
続されているデジタル／アナログ変換器44から第２入力
信号を受信する。制御装置15の制御の下で、エンベロー
プ信号を形成する一連のデジタルデータ語はメモリから
読取られる。
混合ステージ43はそこに印加された入力信号を処理する
から、エンベロープ信号によって変調されたキャリア振
動はその出力に現れる。制御装置15によって制御される
スイッチ46を介して、混合ステージ43の出力信号はその
出力がスイッチング装置12に接続されている高周波電力
増幅器47に印加されている。この装置（12）はまた制御
装置15によって制御されている。
受信器６はスイッチング装置12に接続され、かつ高周波
コイル11に誘導された誘導エコー信号を受信する高周波
増幅器60を含んでいる。この目的で、スイッチング装置
12は適当なスイッチング位置を占めねばならぬ。増幅器
60は制御装置15によって制御されるスケルチ入力を含
み、それはその利得が実質的に０になるように増幅器を
ブロックするのに使用できる。この増幅器の出力は２つ
の乗算混合ステージ（multiplying mixing stage）61と
62の第１入力に接続され、その各々はそれらの入力信号
の積に対応する出力信号を提供する。混合ステージ61と
62の第２入力は発振器40の周波数を有する信号を受信
し、90゜の位相推移が２つの入力の信号の間に起る。こ
の位相推移は90゜移相器48によって生成され、その（48
の）出力は混合ステージ62の入力に接続され、その（48
の）入力は発振器40の出力と共に混合ステージ61の入力
にも接続されている。
混合ステージ61と62の出力信号は、発振器40によって供
給された周波数ならびに発振器周波数より高いすべての
周波数を遮断し、かつ低い周波数成分を導通する低域通
過フィルタ63と64を介して、各アナログ対ディジタル変
換器65,66にそれぞれ印加される。後者は直交復調器を
形成する回路61…64のアナログ信号をメモリ14に印加さ
れるディジタルデータ語に変換する。アナログ対ディジ
タル変換器65と66はメモリ14と共にクロックパルス発生
器16（これは制御線を介してブロックしたりエネーブル
できる）から制御回路15によってクロックパルスを受信
できるから、高周波コイル11によって供給され、かつ低
周波領域に置換される信号は、制御装置15によって規定
されている測定間隔の間でのみメモリ14に蓄積するディ
ジタルデータ語に変換できる。
３つのコイルシステム3,5,7はその時間変動が制御ユニ
ット15によって制御できる電流を持つ電流発生器23,25
および27によって電力が与えられている。メモリ14に蓄
積されたデータ語とサンプリング値は演算装置17に印加
され、この演算装置17は離散フーリエ変換を用いて、そ
こから核磁化のスペクトル分布を決定し、かつ例えばモ
ニタ18のような適当な表示装置を介してこのように決定
された分布を出力する。
第３図は本発明による方法を実行するために第２図に示
された回路によって受信されたかあるいは発生された種
々の信号の時間変動を示している。第１のラインは高周
波発生器４の出力信号の時間変動を示している。第２、
第３、第４のラインは磁気勾配磁場Gx,Gy,Gzの時間変動
をそれぞれ示し、これらはそれぞれコイルシステム7,5,
3および発生器27,25,23によって発生されている。第５
のラインは低域通過フィルタ63,64の１つの信号の時間
変動を示している。
本発明による方法は８つの連続時間間隔t1…t8を含んで
いる。間隔t1,t3,t5の間で、毎回高周波パルス、好まし
くは90゜高周波パルスが発生され、スイッチ46が閉成さ
れ、かつスイッチ12は第２図に示されていない位置を占
める。各高周波パルスの中心周波数は発振器40の周波数
によって決定される。この周波数はコイル１によって発
生された定常、一様磁場の所定の磁場強度で励起される
べき核のラーマー周波数に対応しなければならない。高
周波パルスの帯域幅およびそれらの時間変動はメモリ45
に蓄積されたエンベロープ信号の時間変動に依存してい
る。
第１の時間間隔t1の間、磁気勾配磁場Gxは全高周波パル
ス間で一定であるように活性化される。ｘ軸に対して垂
直に延び、かつその厚さが高周波パルスの帯域幅および
磁気勾配磁場の勾配の大きさによって決定されている層
内で第１高周波パルスは核磁化を励起することでそれは
達成されている。高周波パルスのあと、磁気勾配磁場の
極性は反転され、磁気勾配磁場Gxは時間間隔t1内でなお
非活性化されている。磁気勾配磁場の時間変動は、この
勾配磁場にわたる時間積分が高周波パルスの中心と非活
性化の瞬時との間で０であるように選ばれている。励起
された層内の核磁化の位相位置がｘ座標に無関係である
ことがこのように達成されている。
同様に、核磁化は磁気勾配磁場Gzの活性化により第５間
隔t5の間にｚ方向に垂直な層で励起される。磁気勾配磁
場Gyが第１間隔t1あるいは第５間隔t5の間の勾配磁場Gx
あるいはGzと同様に第３間隔t3の間で同じ時間変動を有
するものとすると、３つの高周波パルスによって励起さ
れた層の交叉点の領域における核磁化は一部分位相外れ
となろう。第３図の第３ラインから分るように、時間間
隔t3における第２高周波パルスに先立って、ｙ方向に延
びている勾配を有する磁気勾配磁場Gyは第１高周波パル
スによって励起され、かつｘ軸に垂直に延びている層内
の核磁化がｙ方向で位相外れになるように活性化される
ことでそのような位相外れは回避される。
第２高周波パルスの間にこの磁場はその直前に対して逆
の極性を有するようにこの勾配磁場の極性が反転される
から、かつ活性化の瞬時と第２高周波パルスの間でこの
磁場にわたる時間積分が０であるように磁気勾配磁場の
時間変動が選ばれているから、そのような位相外れは再
び除去される。第７時間間隔t7の間に起り、かつ３つの
層の交叉点の領域における核磁化によってのみ決定され
る誘導エコー信号の信号対雑音比をこれは改善する。
第７時間間隔t7の間に誘導エコー信号が現れ、これは３
つの層の交叉点の領域における核磁化によってのみ決定
される。スイッチ12を介して受信器６に適用するために
（ここでメモリ14に蓄積するために一連のディジタルサ
ンプリング値に変換されている）この信号はコイル11に
よって電気信号に変換されており、そのあと演算装置17
のフーリエ変換が続いている。クロック発生器16は時間
間隔t7の間でのみクロックパルスを発生し、従ってこの
時間間隔の間で起るサンプリング値のみが蓄積できる。
誘導エコー信号の中心と第３高周波パルスの中心との間
の距離は、最初の２つの高周波パルスの中心間の時間の
距離に対応している。
第１、第２、第３高周波パルスのあと、すなわち関連高
周波パルスと組合された磁気勾配磁場の非活性化のあと
の時間間隔t2,t4,t6の間に、すべての別のタイプのスピ
ン共鳴信号を抑制するために磁気勾配磁場が発生され
る。時間間隔t2の間にその時間積分が０より偏っている
磁気勾配磁場が発生される。この磁場の勾配は任意の方
向に延びるであろう。本発明では、勾配はｘ方向に延び
るものと仮定されている。第３高周波パルスのあとの時
間間隔t6の間で、磁気勾配磁場が発生され、その勾配は
時間間隔t2の間に活性化された磁気勾配磁場の勾配と同
じ方向に延び、かつその時間積分は時間間隔t2の間に活
性化された磁気勾配磁場にわたる時間積分に対応してい
る。第２高周波パルスと第３高周波パルスの間の時間間
隔t4の間で磁気勾配磁場が活性化され、その勾配は時間
間隔t2とt6の間に活性化された磁気勾配磁場の勾配と同
じ方向および同じ極性を有している。しかし、この磁気
勾配磁場にわたる時間積分は時間間隔t2とt6に対する対
応積分より３倍大きい。
時間間隔t2,t4,t6の間で活性化された３つの磁気勾配磁
場の各々は原理上かなりの位相外れ、すなわち位相推移
を起し、これは関連する時間間隔の間の磁気勾配磁場に
わたる時間積分に比例している。さらに、位相推移はま
たカルテシアン座標系の原点から距離ｘに比例してい
る。時間間隔t2,t4,t6の間に活性化された磁気勾配磁場
によって生じた位相外れは今後それぞれI1,I2,I3と規定
されよう。I1とI3は等しく、I2はI1あるいはI3より３倍
大きいと仮定されている。
以下の表は種々のタイプのスピン共鳴信号について種々
の位相外れの発生の効果を例示している。記号STEは誘
導エコー信号を示し、SEはスピンエコー信号を示し、FI
DはFID信号を示している。括弧間に示された数字は各信
号に対する関連高周波パルスを示している。
SRE （1,2,3）:I1−I3 SE （1,2） :I1−I2−I3 SE （1,3） :I1＋I2−I3 SE （2,3） :I2−I3 SE （1,2,3）:I1−I2＋I3 FID （１） :I1＋I2＋I3 FID （２） :I2＋I3 FID （３） :I3 誘導エコー信号に対する位相推移が０であることは明ら
かであろう。何故ならば、第１および第２高周波パルス
のあとの磁気勾配磁場による位相外れはこの信号と逆で
ありかつ等しいからである。すべての他のスピン共鳴信
号に対してI3の所与の値では位相外れは０から偏ってい
ることが分る。従って、これらの信号は適当な位相外れ
の場合、すなわち条件dxI1＞２π/cが満足される場合に
抑制される。ここで、dxはｘ軸に垂直に延びる層の厚
さ、すなわち勾配が第２時間間隔あるいは第６時間間隔
の間に垂直に延びている層の厚さであり、ｃは磁気回転
比である。
この表は条件I1あるいはI3＝−3 I2が満足される場合に
同様に良い結果が得られることをまた示している。破線
で示されているように、ｘ方向の勾配は時間間隔t4の間
に負の極性をまた有している。他方、もし条件I2＝I3あ
るいはI2＝−I3が満足されるなら信号SE（2,3）あるい
はFID（２）がまた位相外れにならぬことが分る。もしI
2が2 I3に等しいか、あるいはもしI2が−2 I3に等しい
なら信号SE（1,2）あるいはSE（1,2,3）は抑制されぬこ
とも分る。I2が０でないから、信号SE（1,3）が抑制さ
れることを保証するために、時間間隔t4の間で勾配が時
間間隔t2あるいはt6の間の勾配に対して同方向かあるい
は反対方向に延びる場合にI2の絶対値はI1あるいI3の絶
対値の少なくとも３倍大きくなくてはならぬと言う条件
を満足する必要がある。
しかし、時間間隔t4の間、その勾配が時間間隔t2あるい
はt6の間に勾配に対して同方向か反対方向に延びない磁
気勾配磁場を活性化することにより他のスピン共鳴信号
を抑制することは代案として可能である。時間間隔t4の
間に活性化された磁気勾配磁場の勾配が、例えばｙ方向
あるいはｚ方向に延びるなら、I2の依存するすべての信
号は抑制できる。第３高周波パルスによって発生され、
かつ第２高周波パルスと第３高周波パルスの間に磁気勾
配磁場から無関係な（誘導エコー信号STEと同様に）信
号FID（３）は時間間隔t6に活性化された磁気勾配磁場
によって抑制される。
このようにして、これらの場合に勾配コイル７のための
発生器27は時間間隔t4の間に非活性のままであり、そし
てその代わりに発生器23あるいは25は磁気勾配磁場Gyあ
るいはGzを発生でき、かつ、この時間間隔の間でこの磁
場にわたる時間積分の絶対値が時間間隔t2あるいはt6に
対するこの値に対応するようにその時間変動は比例して
いる。
（要 約） 本発明は限られた容積内の核磁化のスペクトル分布を決
定する方法に関連している。この目的で、３つの連続高
周波パルスによる３つの相互に垂直な層で核磁化は励起
されている。３つの層の交叉点の領域で発生された誘導
エコー信号はフリーエ変換を受けている。３つの高周波
パルスによって付加的に発生されたスピン共鳴信号は、
磁気勾配磁場が高周波パルスの間、および最後の高周波
パルスと誘導エコー信号の間の３つの間隔の間で活性化
されるよう抑制されている。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明による方法を実行する磁気共鳴映像装置
を示し、 第２図はそのような装置のブロック図を示し、 第３図は本発明による方法の実行の間の種々の信号の時
間変動を示している。 １……コイル（システム） ２……球面 3,5,7……コイル（システム） ４……高周波発生器、６……（高周波）受信器 11……高周波コイル、12……スイッチング装置 14……メモリ、15……制御装置 16……クロックパルス発生器 17……演算装置、18……モニタ 20……患者 23,25,27……電流発生器 40……可変周波高周波発振器 43……混合ステージ、44……D/A変換器 45……ディジタルメモリ、46……スイッチ 47……高周波電力増幅器、48……90゜移相器 60……高周波増幅器 61,62……乗算混合ステージ 63,64……低域通過フィルタ 65,66……A/D変換器

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】限られた容積内の核磁化のスペクトル分布
    を決定する方法であって、ここで定常、一様磁場の存在
    の下で、毎回磁気勾配磁場と共に、３つの高周波パルス
    が検査ゾーンに作用し、磁気勾配磁場の勾配の方向が１
    つのパルスから他のパルスまで90゜変化しており、検査
    ゾーンに発生された誘導エコー信号がサンプルされかつ
    処理されるものにおいて、 ３つの高周波パルスの間ならびに第３高周波パルスと誘
    導エコー信号の間で各時間間隔の間に磁気勾配磁場が活
    性化され、第１高周波パルスのあとおよび第３高周波パ
    ルスのあとの時間間隔（t2）で発生された磁気勾配磁場
    の勾配が同方向に延び、かつ条件I1＝I3が満足され、こ
    こでI1とI3はそれぞれ第１高周波パルスのあと（t2）お
    よび第３高周波パルスのあと（t6）のそれぞれ間隔で勾
    配にわたる時間積分を示し、第２高周波パルスのあとの
    間隔（t4）の間に活性化された磁気勾配磁場の勾配は第
    １および第３の間隔のあとの間隔の間でそれぞれ活性化
    された磁気勾配磁場の勾配に垂直に延びており、ならび
    に／あるいは条件I1＝I2/nが満足され、ここでI2は第２
    高周波パルスのあとで活性化された勾配磁場の勾配にわ
    たる時間積分を示し、ｎはその絶対値が１および２から
    偏っている正あるいは負の数であり、誘導エコー信号が
    フーリエ変換ユニット（14,17）に印加されていること
    を特徴とする方法。
  2. 【請求項２】３つの高周波パルスが90゜高周波パルスで
    あることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の方
    法。
  3. 【請求項３】ｎの絶対値が３より大きいか３に等しいこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の方法。
  4. 【請求項４】第１および第３高周波パルスの間でそれぞ
    れ活性化された磁気勾配磁場（GxおよびGz）の極性が第
    １および第３高周波パルスのあとでそれぞれ反転され、 第２高周波パルスの間に磁気勾配磁場（Gy）が第２高周
    波パルスの間のこの磁場の極性に反対の極性で活性化さ
    れ、かつ 高周波パルスの間に活性化された各勾配磁場の時間変動
    が、第１あるいは第３高周波パルスの中心と関連勾配磁
    場の非活性化の瞬時との間、あるいは勾配磁場の活性化
    の瞬間と第２高周波パルスの中心との間で時間積分が０
    であるように選ばれていること、 を特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第３項のいず
    れか１つに記載の方法。
  5. 【請求項５】限られた容積内の各磁化のスペクトル分布
    を決定する方法であって、ここで定常、一様磁場の存在
    の下で、毎回磁気勾配磁場と共に、３つの高周波パルス
    が検査ゾーンに作用し、磁気勾配磁場の勾配の方向が１
    つのパルスから他のパルスまで90゜変化しており、検査
    ゾーンに発生された誘導エコー信号がサンプルされかつ
    処理されるものにおいて、 ３つの高周波パルスの間ならびに第３高周波パルスと誘
    導エコー信号の間で各時間間隔の間に磁気勾配磁場が活
    性化され、第１高周波パルスのあとおよび第３高周波パ
    ルスのあとの時間間隔（t2）で発生された磁気勾配磁場
    の勾配が同方向に延び、かつ条件I1＝I3が満足され、こ
    こでI1とI3はそれぞれ第１高周波パルスのあと（t2）お
    よび第３高周波パルスのあと（t6）それぞれの間隔で勾
    配にわたる時間積分を示し、第２高周波パルスのあとの
    間隔（t4）の間に活性化された磁気勾配磁場の勾配は第
    １および第３の間隔のあとの間隔の間でそれぞれ活性化
    された磁気勾配磁場の勾配に垂直に延びており、ならび
    に／あるいは条件I1＝I2/nが満足され、ここでI2は第２
    高周波パルスのあとで活性化された勾配磁場の勾配にわ
    たる時間積分を示し、ｎはその絶対値が１および２から
    偏っている正あるいは負の数であり、誘導エコー信号が
    フーリエ変換ユニット（14,17）に印加されていること
    を特徴とする方法を実行する装置であって、 一様、定常磁場を発生する磁石、 定常磁場に対し垂直に延びる高周波磁場を発生する高周
    波コイルシステム、 高周波コイルシステムに電力を与える高周波発生器、 定常磁場の方向に延び、かつ異なる方向に延びている勾
    配を有する磁場を発生する勾配コイルシステム、 勾配コイルに電力を与える発生器、 高周波発生器および他の発生器を制御する制御ユニッ
    ト、および 誘導エコー信号を処理する演算装置、 を具えるものにおいて、 制御ユニットは３つの高周波パルスの間ならびに第３高
    周波パルスと誘導エコー信号の生起の瞬間との間の間隔
    の間で磁気勾配磁場が活性化されるようにプログラムさ
    れ、第１高周波パルスのあとおよび第３高周波パルスの
    あとの間隔の間で活性化された勾配磁場の勾配は同方向
    に延びかつ条件I1＝I3が満足され、ここでI1とI3は第１
    高周波パルスのあとおよび第３高周波パルスそれぞれの
    あとの間隔の間の勾配にわたる時間積分を示し、第２高
    周波パルスのあとの時間間隔の間で活性化された勾配磁
    場の勾配は第１間隔のあとおよび第３間隔のあとでそれ
    ぞれ活性化された勾配磁場の勾配に対し垂直に延び、な
    らびに／あるいは条件I1＝I2/nが満足され、ここでI2は
    第２高周波パルスのあとの磁気勾配磁場にわたる時間積
    分であり、ｎはその絶対値が１および２から偏っている
    正あるいは負の数であり、演算ユニットはフーリエ変換
    を実行するように構成されていることを特徴とする装
    置。
JP62038993A 1986-02-21 1987-02-21 核磁化のスペクトル分布を決定する方法と装置 Expired - Lifetime JPH0687849B2 (ja)

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DE3616749.5 1986-05-17
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