JPH08252231A - 磁気共鳴診断装置 - Google Patents
磁気共鳴診断装置Info
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- JPH08252231A JPH08252231A JP7055642A JP5564295A JPH08252231A JP H08252231 A JPH08252231 A JP H08252231A JP 7055642 A JP7055642 A JP 7055642A JP 5564295 A JP5564295 A JP 5564295A JP H08252231 A JPH08252231 A JP H08252231A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明の目的は、生体内の温度分布あるいは脳
の機能を非侵襲・高感度かつ正確に画像化することがで
きる磁気共鳴診断装置を提供する。 【構成】静磁場中に載置された被検体に高周波パルスを
印加して対象核種を励起し、対象核種から発生した磁気
共鳴信号を観測する磁気共鳴診断装置において、高周波
パルス印加後、読み出し勾配磁場の反転により磁気共鳴
信号を収集する手段と、磁気共鳴信号に基づいて状態変
化前の第１の位相情報と、状態変化後の第２の位相情報
とを得、状態変化前から状態変化後の磁場変化を観測
し、磁場変化に基づいて第２の位相情報を補正し、第１
の位相情報と補正された第２の位相情報とに基づいて状
態変化分布を取得する取得手段２０とを具備する。
の機能を非侵襲・高感度かつ正確に画像化することがで
きる磁気共鳴診断装置を提供する。 【構成】静磁場中に載置された被検体に高周波パルスを
印加して対象核種を励起し、対象核種から発生した磁気
共鳴信号を観測する磁気共鳴診断装置において、高周波
パルス印加後、読み出し勾配磁場の反転により磁気共鳴
信号を収集する手段と、磁気共鳴信号に基づいて状態変
化前の第１の位相情報と、状態変化後の第２の位相情報
とを得、状態変化前から状態変化後の磁場変化を観測
し、磁場変化に基づいて第２の位相情報を補正し、第１
の位相情報と補正された第２の位相情報とに基づいて状
態変化分布を取得する取得手段２０とを具備する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、磁気共鳴現象を利用し
て生体内部の温度分布あるいは脳機能の活性化分布を非
侵襲的かつ高速に画像化することのできる磁気共鳴診断
装置に関する。
て生体内部の温度分布あるいは脳機能の活性化分布を非
侵襲的かつ高速に画像化することのできる磁気共鳴診断
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】体温計測、組織温度計測、ハイパーサー
ミアなど広い領域において生体内部の温度分布を非侵襲
的に測定する方法の開発が強く望まれている。これは、
生体内温度が多くの生理機能を反映した物理量であるた
め、血行障害をはじめ腫瘍などの診断、あるいは負荷試
験（加温）による体内温度変化のモニタに有用である理
由による。
ミアなど広い領域において生体内部の温度分布を非侵襲
的に測定する方法の開発が強く望まれている。これは、
生体内温度が多くの生理機能を反映した物理量であるた
め、血行障害をはじめ腫瘍などの診断、あるいは負荷試
験（加温）による体内温度変化のモニタに有用である理
由による。
【０００３】最近、化学シフト（特に水プロトン）を用
いた温度計測法が提案されており、温度変化に伴う化学
シフトの変化を位相画像に基づいて観測する提案が成さ
れている。しかし、化学シフトの温度依存性が非常に小
さいため、静磁場のわずかな変動等によって温度計測値
に誤差が混入する可能性があった。
いた温度計測法が提案されており、温度変化に伴う化学
シフトの変化を位相画像に基づいて観測する提案が成さ
れている。しかし、化学シフトの温度依存性が非常に小
さいため、静磁場のわずかな変動等によって温度計測値
に誤差が混入する可能性があった。
【０００４】一方、脳に関する解剖学的な研究は古くか
ら行われているものの、生理学的な研究はいまなお発展
の途上であり、脳の機能について不明な点が多い。脳機
能の解明のために動物の脳に電極等を設置し、誘発電位
を観測するなどの実験がこれまで一般に行われきた。
ら行われているものの、生理学的な研究はいまなお発展
の途上であり、脳の機能について不明な点が多い。脳機
能の解明のために動物の脳に電極等を設置し、誘発電位
を観測するなどの実験がこれまで一般に行われきた。
【０００５】また、体表面における微小磁場をＳＱＵＩ
Ｄ（超電導量子干渉素子）を用いた磁束計で観測し、活
動部位（電流ダイポール源）を推定する方法が研究され
ている。これまでの研究で、この方法を用いて活動部位
を単一電流ダイポール源として推定・表示できることが
報告されている。しかし、脳の活動部位はそれぞれの感
覚野における広がりを持っているため、単一の電流ダイ
ポール源からだけでは脳の機能を細かに把握することが
困難である。また、反面、複数電流ダイポールを一意に
算出することが数学的に不可能であるとも言われてい
る。
Ｄ（超電導量子干渉素子）を用いた磁束計で観測し、活
動部位（電流ダイポール源）を推定する方法が研究され
ている。これまでの研究で、この方法を用いて活動部位
を単一電流ダイポール源として推定・表示できることが
報告されている。しかし、脳の活動部位はそれぞれの感
覚野における広がりを持っているため、単一の電流ダイ
ポール源からだけでは脳の機能を細かに把握することが
困難である。また、反面、複数電流ダイポールを一意に
算出することが数学的に不可能であるとも言われてい
る。
【０００６】これに対して最近、ＭＲＩを用いて脳の活
動を画像化する試みがなされている。これは、血液中の
ヘモグロビンが酸素と結合している状態では反磁性を示
すのに対して、酸素と切り離された状態では常磁性を示
す性質を利用している。脳の活動が活発になると、多く
の酸素が必要となるため酸素と結合したヘモグロビンが
活性化された部位に供給される。このような部位では、
局所的な磁場の不均一性が変化するため磁場の不均一性
を反映したＴ2*強調画像を撮像するパルスシーケンスを
走行することによって、画像強度の変化から脳の発火部
位（活性化部位）を把握することができる。これまでに
光刺激による第１〜５視覚野あるいは音刺激による第１
・２聴覚野の発火部位の画像化が主に報告されている。
したがって、Ｔ2*強調画像の位相情報が刺激によって変
化することから位相画像によって脳機能を画像化するこ
とができる。
動を画像化する試みがなされている。これは、血液中の
ヘモグロビンが酸素と結合している状態では反磁性を示
すのに対して、酸素と切り離された状態では常磁性を示
す性質を利用している。脳の活動が活発になると、多く
の酸素が必要となるため酸素と結合したヘモグロビンが
活性化された部位に供給される。このような部位では、
局所的な磁場の不均一性が変化するため磁場の不均一性
を反映したＴ2*強調画像を撮像するパルスシーケンスを
走行することによって、画像強度の変化から脳の発火部
位（活性化部位）を把握することができる。これまでに
光刺激による第１〜５視覚野あるいは音刺激による第１
・２聴覚野の発火部位の画像化が主に報告されている。
したがって、Ｔ2*強調画像の位相情報が刺激によって変
化することから位相画像によって脳機能を画像化するこ
とができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】このように、温度分布
画像、脳機能画像を位相画像を基に得ようとする場合
に、静磁場のわずかな変動によって生じる磁場不均一性
の変化（位相変化）のために温度分布、機能画像に誤差
が重畳し、誤った画像を収集かつ診断する可能性があっ
た。本発明はこのような点に鑑み、正確な温度分布、脳
機能画像を計測するための手段を備えた磁気共鳴診断装
置を提供することを目的とする。
画像、脳機能画像を位相画像を基に得ようとする場合
に、静磁場のわずかな変動によって生じる磁場不均一性
の変化（位相変化）のために温度分布、機能画像に誤差
が重畳し、誤った画像を収集かつ診断する可能性があっ
た。本発明はこのような点に鑑み、正確な温度分布、脳
機能画像を計測するための手段を備えた磁気共鳴診断装
置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、静磁場中に載
置された被検体に高周波パルスを印加して対象核種を励
起し、前記対象核種から発生した磁気共鳴信号を観測す
る磁気共鳴診断装置において、前記高周波パルス印加
後、読み出し勾配磁場の反転により磁気共鳴信号を収集
する手段と、前記磁気共鳴信号に基づいて状態変化前の
第１の位相情報と、状態変化後の第２の位相情報とを得
る手段と、状態変化前から状態変化後の磁場変化を観測
する観測手段と、前記磁場変化に基づいて前記第２の位
相情報を補正する補正手段と、前記第１の位相情報と、
前記補正された第２の位相情報とに基づいて状態変化分
布を取得する取得手段とを具備する。
置された被検体に高周波パルスを印加して対象核種を励
起し、前記対象核種から発生した磁気共鳴信号を観測す
る磁気共鳴診断装置において、前記高周波パルス印加
後、読み出し勾配磁場の反転により磁気共鳴信号を収集
する手段と、前記磁気共鳴信号に基づいて状態変化前の
第１の位相情報と、状態変化後の第２の位相情報とを得
る手段と、状態変化前から状態変化後の磁場変化を観測
する観測手段と、前記磁場変化に基づいて前記第２の位
相情報を補正する補正手段と、前記第１の位相情報と、
前記補正された第２の位相情報とに基づいて状態変化分
布を取得する取得手段とを具備する。
【０００９】
【作用】本発明によれば、状態変化前から状態変化後の
磁場変化を観測し、状態変化前の位相情報と、磁場変化
に基づいて補正した状態変化後の位相情報とに基づいて
状態変化分布が取得される。これにより、静磁場の変動
等に起因する磁場変化によって生じる位相誤差が補正さ
れて、状態変化情報の位置ずれが軽減される。
磁場変化を観測し、状態変化前の位相情報と、磁場変化
に基づいて補正した状態変化後の位相情報とに基づいて
状態変化分布が取得される。これにより、静磁場の変動
等に起因する磁場変化によって生じる位相誤差が補正さ
れて、状態変化情報の位置ずれが軽減される。
【００１０】
【実施例】以下、図面を参照して本発明による磁気共鳴
診断装置の好ましい実施例を図面を参照して説明する。
図１は本実施例による温度計測、脳機能画像化を実現す
る磁気共鳴診断装置のブロック図である。
診断装置の好ましい実施例を図面を参照して説明する。
図１は本実施例による温度計測、脳機能画像化を実現す
る磁気共鳴診断装置のブロック図である。
【００１１】主磁石１０は、主磁石電源１１から電流供
給を受けて、主磁場（静磁場）を発生する。勾配コイル
系１２はＸ、Ｙ、Ｚの３組の勾配コイルから構成され
る。各勾配コイルはそれぞれ、勾配コイル電源１３から
それぞれ独立に電流供給を受けてＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸に関
する線形の勾配磁場分布を持つ勾配磁場を発生する。複
数のシムコイルを含むシムコイル系１４は、シムコイル
電源１５から電流供給を受けて磁場分布を均一に補正す
る。多核種の磁気共鳴信号を検出可能にチューニング可
能な高周波プローブ（ＲＦコイル）１６は、送信時には
送信器１７に接続され、受信時には受信器１８に接続さ
れる。送信器１７は、高周波磁場（ＲＦパルス）を被検
体に印加するために、高周波プローブ１６に高周波電流
を供給する。受信器１８は、高周波プローブ１６を介し
て被検体からの磁気共鳴信号を受信する。シーケンスコ
ントローラ１９は、勾配コイル電源１３、シムコイル電
源１５、送信器１７、受信器１８を制御して、図２、図
３に示すパルスシーケンスを実行する。ＣＰＵ／メモリ
２０は、磁気共鳴信号に基づいて状態変化前の位相情報
と、状態変化後の位相情報とを求め、磁気共鳴信号の位
相変化に基づいて状態変化前から状態変化後の磁場変化
を観測し、磁場変化に基づいて状態変化後の位相情報を
補正し、状態変化前の位相情報と、補正された状態変化
後の位相情報とに基づいて状態変化情報を取得する。こ
こでいう状態変化とは、温度変化や、視覚刺激や痛覚刺
激等の生理学的刺激による活性変化のことをいう。ま
た、状態変化情報とは温度分布や、活性化分布をいう。
給を受けて、主磁場（静磁場）を発生する。勾配コイル
系１２はＸ、Ｙ、Ｚの３組の勾配コイルから構成され
る。各勾配コイルはそれぞれ、勾配コイル電源１３から
それぞれ独立に電流供給を受けてＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸に関
する線形の勾配磁場分布を持つ勾配磁場を発生する。複
数のシムコイルを含むシムコイル系１４は、シムコイル
電源１５から電流供給を受けて磁場分布を均一に補正す
る。多核種の磁気共鳴信号を検出可能にチューニング可
能な高周波プローブ（ＲＦコイル）１６は、送信時には
送信器１７に接続され、受信時には受信器１８に接続さ
れる。送信器１７は、高周波磁場（ＲＦパルス）を被検
体に印加するために、高周波プローブ１６に高周波電流
を供給する。受信器１８は、高周波プローブ１６を介し
て被検体からの磁気共鳴信号を受信する。シーケンスコ
ントローラ１９は、勾配コイル電源１３、シムコイル電
源１５、送信器１７、受信器１８を制御して、図２、図
３に示すパルスシーケンスを実行する。ＣＰＵ／メモリ
２０は、磁気共鳴信号に基づいて状態変化前の位相情報
と、状態変化後の位相情報とを求め、磁気共鳴信号の位
相変化に基づいて状態変化前から状態変化後の磁場変化
を観測し、磁場変化に基づいて状態変化後の位相情報を
補正し、状態変化前の位相情報と、補正された状態変化
後の位相情報とに基づいて状態変化情報を取得する。こ
こでいう状態変化とは、温度変化や、視覚刺激や痛覚刺
激等の生理学的刺激による活性変化のことをいう。ま
た、状態変化情報とは温度分布や、活性化分布をいう。
【００１２】温度変化は、温熱療法のためのハイパーサ
ーミアや高温加熱治療装置等の加温装置２１により生
じ、また生理学的刺激は刺激発生装置２２により生じ
る。まず、化学シフトから温度値を推定できる原理を説
明する。温度（ブラウン運動）に依存する水素結合強度
は、原子核の遮蔽定数、つまり化学シフトに影響を及ぼ
す。このため、水素結合したＯＨ基の化学シフトを測定
することによって温度を知ることができる。純水、メタ
ノール（ＣＨ3 ＯＨ；ＯＨ基とＣＨ3 基間のシフト
量）、エチレングリコール（ＯＨ−ＣＨ2 −ＣＨ2 −Ｏ
Ｈ；ＯＨ基とＣＨ2 間のシフト量）のＯＨ基の化学シフ
トは温度に比例する（−０．０１ｐｐｍ／゜Ｃ）こと
が、Ｊ．Ｃ．Ｈｉｎｄｍａｎ(J.Chem.Phys.44,4582,196
6)、Ａ．Ｌ．Ｖａｎ Ｇｅｅｔ(Anal.Chem.40-14,2227,
1968 Anal.Chem.42-6,679,1970) によって実験的に確認
されている。また、この温度依存性が組織によらないこ
とが報告されている。そのため、化学シフト情報と温度
との関係を予め測定しておくことによって温度を算出す
ることが可能となる。
ーミアや高温加熱治療装置等の加温装置２１により生
じ、また生理学的刺激は刺激発生装置２２により生じ
る。まず、化学シフトから温度値を推定できる原理を説
明する。温度（ブラウン運動）に依存する水素結合強度
は、原子核の遮蔽定数、つまり化学シフトに影響を及ぼ
す。このため、水素結合したＯＨ基の化学シフトを測定
することによって温度を知ることができる。純水、メタ
ノール（ＣＨ3 ＯＨ；ＯＨ基とＣＨ3 基間のシフト
量）、エチレングリコール（ＯＨ−ＣＨ2 −ＣＨ2 −Ｏ
Ｈ；ＯＨ基とＣＨ2 間のシフト量）のＯＨ基の化学シフ
トは温度に比例する（−０．０１ｐｐｍ／゜Ｃ）こと
が、Ｊ．Ｃ．Ｈｉｎｄｍａｎ(J.Chem.Phys.44,4582,196
6)、Ａ．Ｌ．Ｖａｎ Ｇｅｅｔ(Anal.Chem.40-14,2227,
1968 Anal.Chem.42-6,679,1970) によって実験的に確認
されている。また、この温度依存性が組織によらないこ
とが報告されている。そのため、化学シフト情報と温度
との関係を予め測定しておくことによって温度を算出す
ることが可能となる。
【００１３】いま、各位置における静磁場の不均一性Δ
Ｂ0 は、式（１）のように磁石固有の不均一性、並びに
サンプルの帯磁率・形状が異なることに起因して誘起さ
れる成分δＢ0 と、温度に依存した化学シフト磁場ＢC
（Ｔ（ｒ））の和となる。
Ｂ0 は、式（１）のように磁石固有の不均一性、並びに
サンプルの帯磁率・形状が異なることに起因して誘起さ
れる成分δＢ0 と、温度に依存した化学シフト磁場ＢC
（Ｔ（ｒ））の和となる。
【００１４】 △Ｂ0 （Ｔ（ｒ））＝δＢ0 （ｒ）＋ＢC （Ｔ（ｒ）） …（１） 但し、ｒ：位置ベクトル Ｔ（ｒ）：空間的な温度分布 ここで、△Ｂ0 （Ｔ（ｒ））とδＢ0 （ｒ）が経時的に
変動しないと仮定すると、（２）式で与えられるよう
に、温度変化を起こす前の温度Ｔ0 における静磁場分布
ΔＢ0 （Ｔ（ｒ））と、温度変化後Ｔに得られる静磁場
分布ΔＢ0 （Ｔ0（ｒ））との差をとることによって、
温度変化に伴う化学シフト磁場の変化のみを抽出するこ
とができる。
変動しないと仮定すると、（２）式で与えられるよう
に、温度変化を起こす前の温度Ｔ0 における静磁場分布
ΔＢ0 （Ｔ（ｒ））と、温度変化後Ｔに得られる静磁場
分布ΔＢ0 （Ｔ0（ｒ））との差をとることによって、
温度変化に伴う化学シフト磁場の変化のみを抽出するこ
とができる。
【００１５】 ΔＢ0 （Ｔ（ｒ））−ΔＢ0 （Ｔ0 （ｒ）） ＝ＢC （Ｔ（ｒ））−ＢC （Ｔ0 （ｒ）） ＝ΔＢC （Ｔ（ｒ）） ＝αＴ（ｒ） …（２） 但し、α：化学シフトの温度依存性定数（化学シフトか
ら温度への換算定数） 従って、温度変化前後の磁場分布の変化を測定すること
により、化学シフトのを求め、これから温度依存性に基
づいて温度変化を算出することができる。一方、脳機能
画像も刺激に伴う血流変化によって磁場分布が変化する
ため、これに比例した化学シフト磁場が得られる。
ら温度への換算定数） 従って、温度変化前後の磁場分布の変化を測定すること
により、化学シフトのを求め、これから温度依存性に基
づいて温度変化を算出することができる。一方、脳機能
画像も刺激に伴う血流変化によって磁場分布が変化する
ため、これに比例した化学シフト磁場が得られる。
【００１６】このような磁場分布は、周知の通り、図２
のような勾配磁場反転によりエコーを収集するグラディ
エントエコーPhase Mapping パルスシーケンス、図３
（ａ）のような高周波パルス（ＲＦパルス）印加後、読
み出し勾配磁場の反転により複数のエコーを収集するエ
コープラナーイメージング（ＥＰＩ）Phase Mapping パ
ルスシーケンスを用いて求めることができる。図３
（ｂ）は、一般的なグラディエントエコーパルスシーケ
ンスを示す。図３（ａ）は、Phase Mapping を可能とす
るように、９０°パルスから１８０°パルスまでの期間
と、１８０°パルスからエコー収集までの期間を△τだ
け不均等として化学シフトを位相エンコード化するよう
改良されている。ここでは、基本的なパルスシーケンス
を示したが、スピンエコーあるいは多重エコーを用いた
パルスシーケンス、同様の概念を用いて３次元分布を観
測すること等応用パルスシーケンスも考えられる。
のような勾配磁場反転によりエコーを収集するグラディ
エントエコーPhase Mapping パルスシーケンス、図３
（ａ）のような高周波パルス（ＲＦパルス）印加後、読
み出し勾配磁場の反転により複数のエコーを収集するエ
コープラナーイメージング（ＥＰＩ）Phase Mapping パ
ルスシーケンスを用いて求めることができる。図３
（ｂ）は、一般的なグラディエントエコーパルスシーケ
ンスを示す。図３（ａ）は、Phase Mapping を可能とす
るように、９０°パルスから１８０°パルスまでの期間
と、１８０°パルスからエコー収集までの期間を△τだ
け不均等として化学シフトを位相エンコード化するよう
改良されている。ここでは、基本的なパルスシーケンス
を示したが、スピンエコーあるいは多重エコーを用いた
パルスシーケンス、同様の概念を用いて３次元分布を観
測すること等応用パルスシーケンスも考えられる。
【００１７】位相差Δθ（Ｔ（ｒ））は、温度変化前の
位相θ（Ｔ（ｒ））と、温度変化後の位相θ（Ｔ0
（ｒ））との差異として、（３）式で定義される。 Δθ（Ｔ（ｒ））＝θ（Ｔ（ｒ））−θ（Ｔ0 （ｒ）） ＝γαΔＴ（ｒ）τ …（３） 但し、τ：磁場分布エンコード時間 これらのパルスシーケンスを用いて、温度変化前後、あ
るいは刺激等の負荷印加前後の位相分布画像の差から温
度分布画像、脳機能画像をそれぞれ得ることができる。
位相θ（Ｔ（ｒ））と、温度変化後の位相θ（Ｔ0
（ｒ））との差異として、（３）式で定義される。 Δθ（Ｔ（ｒ））＝θ（Ｔ（ｒ））−θ（Ｔ0 （ｒ）） ＝γαΔＴ（ｒ）τ …（３） 但し、τ：磁場分布エンコード時間 これらのパルスシーケンスを用いて、温度変化前後、あ
るいは刺激等の負荷印加前後の位相分布画像の差から温
度分布画像、脳機能画像をそれぞれ得ることができる。
【００１８】しかし、温度変化あるいは刺激による磁場
の変化が０．０１ｐｐｍオーダと微小なため、パルスシ
ーケンス実行中に静磁場が少しでも変動すると化学シフ
トを変化させ、真の生理学情報（温度に応じた化学シフ
ト）を得ることができない。特に、ＥＰＩの場合には、
各データ観測時間における静磁場の揺らぎが位相画像に
及ぼす影響が大きいため、加算平均処理を行う等の必要
があった。
の変化が０．０１ｐｐｍオーダと微小なため、パルスシ
ーケンス実行中に静磁場が少しでも変動すると化学シフ
トを変化させ、真の生理学情報（温度に応じた化学シフ
ト）を得ることができない。特に、ＥＰＩの場合には、
各データ観測時間における静磁場の揺らぎが位相画像に
及ぼす影響が大きいため、加算平均処理を行う等の必要
があった。
【００１９】被検体内の温度依存性を示さず、温度変化
に対して安定的な組織（例えば脂肪）から磁場変動検出
専用の検出コイル（又は高周波プローブ１６）で検出し
た磁場共鳴信号、又は専用の検出コイル（又は高周波プ
ローブ１６）内に設置した温度依存性を示さず、温度変
化に対して安定的ない基準物質（例えば脂肪）を封入し
たファントムから専用の検出コイル（又は高周波プロー
ブ１６）で検出した磁気共鳴信号の位相情報に基づい
て、上記静磁場の変動を検出することができる。また複
数の検出器を各所に配置することで磁場の空間的分布を
検出することができる。
に対して安定的な組織（例えば脂肪）から磁場変動検出
専用の検出コイル（又は高周波プローブ１６）で検出し
た磁場共鳴信号、又は専用の検出コイル（又は高周波プ
ローブ１６）内に設置した温度依存性を示さず、温度変
化に対して安定的ない基準物質（例えば脂肪）を封入し
たファントムから専用の検出コイル（又は高周波プロー
ブ１６）で検出した磁気共鳴信号の位相情報に基づい
て、上記静磁場の変動を検出することができる。また複
数の検出器を各所に配置することで磁場の空間的分布を
検出することができる。
【００２０】また、より具体的な方法として、被検体内
の温度変化等の影響を受けない領域の位相情報を収集
し、温度変化前後あるいは刺激等の負荷印加前後のこれ
らの領域の位相変化から外的要因による磁場の変化を検
知することができる。
の温度変化等の影響を受けない領域の位相情報を収集
し、温度変化前後あるいは刺激等の負荷印加前後のこれ
らの領域の位相変化から外的要因による磁場の変化を検
知することができる。
【００２１】ここで、この外的要因による磁場の変化を
検知する領域としては、温度分布画像を収集するとき
は、温度依存性が少ない脂肪組織の領域が、また脳機能
画像収集のときは、血流の影響を受けない毛細管が周囲
にない領域が選定される。また、対象領域内にそのよう
な部分が存在しない場合には被検体近傍に温度依存性や
刺激負荷依存性を示さない基準物質（例えば脂肪）を封
入したファントムを設置することで同様の結果を得るこ
とができる。
検知する領域としては、温度分布画像を収集するとき
は、温度依存性が少ない脂肪組織の領域が、また脳機能
画像収集のときは、血流の影響を受けない毛細管が周囲
にない領域が選定される。また、対象領域内にそのよう
な部分が存在しない場合には被検体近傍に温度依存性や
刺激負荷依存性を示さない基準物質（例えば脂肪）を封
入したファントムを設置することで同様の結果を得るこ
とができる。
【００２２】静磁場の変動、あるいは勾配磁場の立ち上
がりの再現性が悪い等に起因する勾配磁場効果の変動に
よる影響は、図３に示すような超高速パルスシーケンス
で特に顕著となる。このような変動は真の分布に線形あ
るいは低次成分の誤差分布が重畳したものとなって観測
される場合が多く、そのような場合には、先ほど述べた
ような温度依存性を持たない領域のプロトンの位相から
その誤差分布成分を算出し、この分布を除去することが
可能となる。したがって、温度変化に対応した真の位相
差Δθ（Ｔ（ｒ））trueは、（４）式で与えられる。
がりの再現性が悪い等に起因する勾配磁場効果の変動に
よる影響は、図３に示すような超高速パルスシーケンス
で特に顕著となる。このような変動は真の分布に線形あ
るいは低次成分の誤差分布が重畳したものとなって観測
される場合が多く、そのような場合には、先ほど述べた
ような温度依存性を持たない領域のプロトンの位相から
その誤差分布成分を算出し、この分布を除去することが
可能となる。したがって、温度変化に対応した真の位相
差Δθ（Ｔ（ｒ））trueは、（４）式で与えられる。
【００２３】 Δθ（Ｔ（ｒ））true ＝Δθ（Ｔ（ｒ））m −Δθ（Ｔ（ｒ））e …（４） 但し、Δθ（Ｔ（ｒ））true：温度変化に対応した位相
差 Δθ（Ｔ（ｒ））m ：観測位相差 Δθ（Ｔ（ｒ））e ：静磁場変動等による位相差 また、集束超音波等を用いた腫瘍の治療装置における温
度分布を観測する場合のように温度変化する領域が限定
されている場合には、図４のように温度依存性を示す物
質領域内の分布から上記誤差分布を算出することが可能
になる。勿論、被検体周囲に温度依存性を示さない、あ
るいは示す物質を基準ファントムとして設置して同様の
分布算出を行っても良い。
差 Δθ（Ｔ（ｒ））m ：観測位相差 Δθ（Ｔ（ｒ））e ：静磁場変動等による位相差 また、集束超音波等を用いた腫瘍の治療装置における温
度分布を観測する場合のように温度変化する領域が限定
されている場合には、図４のように温度依存性を示す物
質領域内の分布から上記誤差分布を算出することが可能
になる。勿論、被検体周囲に温度依存性を示さない、あ
るいは示す物質を基準ファントムとして設置して同様の
分布算出を行っても良い。
【００２４】上記補正後に（２）式に基づいて温度分布
に換算することができ、これを表示することも可能であ
る。これらの方法は、磁場分布の変化が低次成分で近似
可能な場合にのみ真の生理学的な分布を得ることができ
るが、そのような場合以外でも、どの程度の誤差が得ら
れた画像に含まれているかの目安になるため、誤診断を
招く恐れがないという効果を生じる。本発明は上述した
実施例に限定されることなく種々変形して実施可能であ
る。
に換算することができ、これを表示することも可能であ
る。これらの方法は、磁場分布の変化が低次成分で近似
可能な場合にのみ真の生理学的な分布を得ることができ
るが、そのような場合以外でも、どの程度の誤差が得ら
れた画像に含まれているかの目安になるため、誤診断を
招く恐れがないという効果を生じる。本発明は上述した
実施例に限定されることなく種々変形して実施可能であ
る。
【００２５】
【発明の効果】本発明によれば、状態変化前から状態変
化後の磁場変化を観測し、状態変化前の位相情報と、磁
場変化に基づいて補正した状態変化後の位相情報とに基
づいて状態変化分布が取得される。これにより、静磁場
の変動等に起因する磁場変化によって生じる位相誤差が
補正されて、状態変化情報の位置ずれが軽減される。
化後の磁場変化を観測し、状態変化前の位相情報と、磁
場変化に基づいて補正した状態変化後の位相情報とに基
づいて状態変化分布が取得される。これにより、静磁場
の変動等に起因する磁場変化によって生じる位相誤差が
補正されて、状態変化情報の位置ずれが軽減される。
【図１】本発明の一実施例による磁気共鳴診断装置の構
成を示すブロック図。
成を示すブロック図。
【図２】グラディエントエコーPhase Mapping のパルス
シーケンスを示す図。
シーケンスを示す図。
【図３】ＥＰＩPhase Mapping のパルスシーケンスを示
す図。
す図。
【図４】局所加温における位相変化検出の１例を示す
図。
図。
１０…主磁石、 １１…主磁石電源、１
２…勾配コイル系、 １３…勾配コイル電源、
１４…シムコイル系、 １５…シムコイル電
源、１６…高周波プローブ、 １７…送信器、１
８…受信器、 １９…シーケンスコント
ローラ、２０…ＣＰＵ／メモリ、 ２１…加温装
置、２２…刺激発生装置。
２…勾配コイル系、 １３…勾配コイル電源、
１４…シムコイル系、 １５…シムコイル電
源、１６…高周波プローブ、 １７…送信器、１
８…受信器、 １９…シーケンスコント
ローラ、２０…ＣＰＵ／メモリ、 ２１…加温装
置、２２…刺激発生装置。
Claims (6)
- 【請求項１】静磁場中に載置された被検体に高周波パル
スを印加して対象核種を励起し、前記対象核種から発生
した磁気共鳴信号を観測する磁気共鳴診断装置におい
て、 前記高周波パルス印加後、読み出し勾配磁場の反転によ
り磁気共鳴信号を収集する手段と、 前記磁気共鳴信号に基づいて状態変化前の第１の位相情
報と、状態変化後の第２の位相情報とを得る手段と、 状態変化前から状態変化後の磁場変化を観測する観測手
段と、 前記磁場変化に基づいて前記第２の位相情報を補正する
補正手段と、 前記第１の位相情報と、前記補正された第２の位相情報
とに基づいて状態変化分布を取得する取得手段とを具備
することを特徴とする磁気共鳴診断装置。 - 【請求項２】前記観測手段は、状態変化の安定的な組織
からの磁気共鳴信号に基づいて状態変化前後の位相変化
を前記磁場変化として観測することを特徴とする請求項
１記載の磁気共鳴診断装置。 - 【請求項３】前記観測手段は、状態変化の安定的な領域
からの磁気共鳴信号に基づいて状態変化前後の位相変化
を前記磁場変化として観測し、 前記取得手段は、化学シフトの状態依存性に基づいて、
第１の位相情報と前記補正された第２の位相情報との位
相差を状態変化レベルに換算することを特徴とする請求
項１記載の磁気共鳴診断装置。 - 【請求項４】前記観測手段は、状態変化の安定的な基準
物質を封入したファントムからの磁気共鳴信号に基づい
て状態変化前後の位相変化を前記磁場変化として観測す
ることを特徴とする請求項１記載の磁気共鳴診断装置。 - 【請求項５】前記観測手段は、状態変化の安定的な基準
物質を封入したファントムからの磁気共鳴信号に基づい
て状態変化前後の位相変化を前記磁場変化として観測
し、 前記取得手段は、化学シフトの状態依存性に基づいて、
前記第１の位相情報と前記補正された第２の位相情報と
の位相差を状態変化レベルに換算することを特徴とする
請求項１記載の磁気共鳴診断装置。 - 【請求項６】前記状態変化は温度変化又は生理学的刺激
による変化であることを特徴とする請求項１記載の磁気
共鳴診断装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05564295A JP3519486B2 (ja) | 1995-03-15 | 1995-03-15 | 磁気共鳴診断装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05564295A JP3519486B2 (ja) | 1995-03-15 | 1995-03-15 | 磁気共鳴診断装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08252231A true JPH08252231A (ja) | 1996-10-01 |
| JP3519486B2 JP3519486B2 (ja) | 2004-04-12 |
Family
ID=13004471
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05564295A Expired - Fee Related JP3519486B2 (ja) | 1995-03-15 | 1995-03-15 | 磁気共鳴診断装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3519486B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999065391A1 (fr) * | 1998-06-16 | 1999-12-23 | Hitachi Medical Corporation | Dispositif d'imagerie par resonance magnetique |
| WO2000032107A1 (fr) * | 1998-12-03 | 2000-06-08 | Hitachi Medical Corporation | Dispositif de diagnostic par imagerie a resonance magnetique |
| WO2001017428A1 (fr) * | 1999-09-09 | 2001-03-15 | Hitachi Medical Corporation | Dispositif d'imagerie par resonance magnetique et procede associe |
| JP2002511312A (ja) * | 1998-04-09 | 2002-04-16 | ナイコムド イメージング エーエス | 生理学的パラメータを調べるための診断撮像における粒子状造影剤の使用 |
| WO2005004718A1 (ja) * | 2003-07-11 | 2005-01-20 | Foundation For Biomedical Research And Innovation | 磁気共鳴断層画像法による自己参照型・体動追従型の非侵襲体内温度分布計測方法及びその装置 |
| JP2008508070A (ja) * | 2004-08-02 | 2008-03-21 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 位相マッピングと、位相基準として用いる基準媒体が関係するｍｒｉ温度測定 |
| US9207299B2 (en) | 2006-02-28 | 2015-12-08 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Magnetic resonance imaging system and magnetic resonance imaging apparatus |
-
1995
- 1995-03-15 JP JP05564295A patent/JP3519486B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002511312A (ja) * | 1998-04-09 | 2002-04-16 | ナイコムド イメージング エーエス | 生理学的パラメータを調べるための診断撮像における粒子状造影剤の使用 |
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| JP2001145609A (ja) * | 1999-09-09 | 2001-05-29 | Hitachi Medical Corp | 磁気共鳴イメージング装置 |
| JP4526648B2 (ja) * | 1999-09-09 | 2010-08-18 | 株式会社日立メディコ | 磁気共鳴イメージング装置 |
| WO2005004718A1 (ja) * | 2003-07-11 | 2005-01-20 | Foundation For Biomedical Research And Innovation | 磁気共鳴断層画像法による自己参照型・体動追従型の非侵襲体内温度分布計測方法及びその装置 |
| JP2008508070A (ja) * | 2004-08-02 | 2008-03-21 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 位相マッピングと、位相基準として用いる基準媒体が関係するｍｒｉ温度測定 |
| US9207299B2 (en) | 2006-02-28 | 2015-12-08 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Magnetic resonance imaging system and magnetic resonance imaging apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3519486B2 (ja) | 2004-04-12 |
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