JPH08266514A - 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 - Google Patents

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

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JPH08266514A
JPH08266514A JP8074954A JP7495496A JPH08266514A JP H08266514 A JPH08266514 A JP H08266514A JP 8074954 A JP8074954 A JP 8074954A JP 7495496 A JP7495496 A JP 7495496A JP H08266514 A JPH08266514 A JP H08266514A
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    • G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 核スピン励起第１の高周波パルスＲＦ１n
の照射、核スピンリフェーズのための時間間隔τ1後の
第２の高周波パルスＲＦ１nの照射、周波数エンコード
勾配Ｇx下での第２の高周波パルス後の時間間隔τ2後の
核磁気共鳴信号Ｓnの読み出し、時間間隔τ3後の次のシ
ーケンスの第１高周波パルスＲＦ１n+1の照射というシ
ーケンスをＮ回繰り返す、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を、磁場の不均一性が悪
い場合でも短い測定時間において良好な結果が得られる
ように改良する。 【解決手段】 パルスシーケンスを、ｎ−１番目のシー
ケンスの第２高周波パルスＲＦ２n-1および後続のｎ番
目のシーケンスの第１高周波パルスから生じる核磁気共
鳴信号Ｓn 1，Ｓn 2がオーバラップしないように構成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、 ａ）核スピンを
励起するための第１の高周波パルスＲＦ１nの照射、 ｂ）核スピンのリフェーズのための第１の時間間隔τ1
後の第２の高周波パルスＲＦ２nの照射、 ｃ）周波数エンコード勾配Ｇx下での前記第２の高周波
パルスに後の時間間隔τ2後の核共鳴信号Ｓnの読み出
し、 ｄ）次のシーケンスの第１の高周波パルスＲＦ１n+1の
照射までの時間間隔τ3の待機という上記シーケンスを
Ｎ回繰り返す、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であって、ただしその都度ｎ番目の
シーケンスの第１の高周波パルスＲＦ１nと、その都度
後続のｎ＋１番目のシーケンスの第１の高周波パルスＲ
Ｆ１n+1との間の繰り返し時間は、被検体の縦緩和およ
び横緩和時間より短いという方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】この形式の方法は例えば、ヨーロッパ特
許出願公告第０３９４５０４号公報並びに論文 S. Patz
et al 著“Missing Pulse Steady−State Free Perces
sion”in Medicine 10, １９４ないし２０９頁（１９８
９年）に記載されている。このシーケンスでは、測定の
ために評価された核磁気共鳴信号がスピンエコー信号と
して生じ、即ちその前にデフェーズ化されたスピンが高
周波パルスによって再びリフェーズされかつこれにより
信号を送出する。この形式の信号収集は、高速の画像収
集シーケンスに対して広く普及している勾配エコー技術
に比して、それが磁場不均一性に対して影響を受け難い
という利点を有している。
【０００３】この公知のパルスシーケンスでは、第１の
高周波パルスと第２の高周波パルスとの間の時間間隔、
第２の高周波パルスと読み出しフェーズとの間の時間間
隔および読み出しフェーズと次のシーケンスの第１の高
周波パルスとの間の時間間隔はそれぞれ同じである。こ
れにより読み出し時点において、それぞれのシーケンス
における励起およびリフォーカシングに基づいた核磁気
共鳴信号（所謂１次エコー）のみならず、先行するシー
ケンスの励起ないしリフォーカシングからの核磁気共鳴
信号も生じる。即ち、それぞれの測定された信号は複数
の核磁気共鳴信号の重畳を表している。これにより、所
謂“バンディング”アーチファクトを来す干渉が生じる
おそれがある。
【０００４】縦緩和時間および横緩和時間より短い時間
の後のシーケンス繰り返しによって、シーケンスは非常
に迅速に経過する。磁化に関して、複数の励起後、平衡
（定常）状態が生じる。この効果は所謂ＦＬＡＳＨシー
ケンス（例えばヨーロッパ特許出願公告第０１９１４３
１号公報から公知である）およびＦＩＳＰシーケンス
（例えば米国特許第４７６９６０３号明細書）において
も使用される。２つのシーケンスでは、測定信号として
勾配エコーが評価される。しかし勾配エコーシーケンス
は磁化率効果または例えば渦電流のような時間に依存し
た効果に依存している。これら効果は、例えば幾何学的
歪みおよび強度歪みのようなアーチファクトを来すかま
たは最悪の場合には信号消失を来すことがある。
【０００５】上述のＦＬＡＳＨシーケンスおよびＦＩＳ
Ｐシーケンスは、ＦＬＡＳＨシーケンスでは次の励起の
前に、その前に設定された勾配エンコードのリフェーズ
が行われないという点で相異している。それ故に、イン
コヒーレントな定常状態が生じる。 ＦＩＳＰシーケン
スでは、核磁気共鳴信号の読み出しおよび次の励起の開
始の前に少なくとも位相エンコード勾配が再びリセット
される。これによりコヒーレントな定常状態が生じる。
ＦＬＡＳＨ法では、非干渉性を例えば励起パルスの位相
回転または統計学的に変動する振幅を有する強い勾配に
よって繰り返し毎に強制的に惹き起こすことができる。
【０００６】ヨーロッパ特許出願公開第０２０４５６９
号公報から、９０゜励起パルスの後に、１８０゜パルス
を用いた多重のリフォーカシングによってスピンエコー
信号列が発生されるパルスシーケンスが公知である。不
完全な１８０゜パルスに基因するアーチファクトを分離
するために、第１の１８０゜パルスと第２の１８０゜パ
ルスとの間の時間間隔は、９０゜励起パルスと第１の１
８０゜パルスとの間の時間間隔の２倍の長さに等しくな
いように選択される。
【０００７】論文“Suppresson of Artefacts due to I
mperfect Pulses in Multiple EchoFourier Imaging”
（I. H. Duijn 著,ＳＭＲＭ Abstracts 1984）におい
て、１８０゜パルスにより複数の連続するリフォーカシ
ングが行われるシーケンスにおいて、それぞれに対応す
る層選択勾配を種々の長さに選択することによって、ア
ーチファクトを抑圧することが提案される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、均一
性が良好でない磁場においても、短い測定時間において
良好な結果をもたらすパルスシーケンスおよび装置を提
供することである。更に、本発明の課題は、複数の核磁
気共鳴信号の重畳によって生じるアーチファクトを回避
することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この課題は本発明により
シーケンスの方法については請求項１の特徴部分に記載
の通り、パルスシーケンスを、ｎ−１番目のシーケンス
の第２の高周波パルスＲＦ２n-1および後続のｎ番目の
シーケンスの第１の高周波パルスＲＦ１nから生じる核
磁気共鳴信号Ｓn 1，Ｓn 2がオーバラップしないように、
構成したことによって解決され、またシーケンスを発生
するための装置においては、基本磁場磁石と、勾配増幅
器から給電される勾配コイルと、少なくとも１つの高周
波アンテナに接続されている送受信ユニットと、制御ユ
ニットとを備えた、請求項１から１６までのいずれか１
項記載の方法を実施するための核スピントモグラフィー
装置において、請求項１７記載のように、前記制御ユニ
ットは次のステップを制御する、即ちａ）前記送受信ユ
ニットが、前記高周波アンテナが第１の高周波パルスＲ
Ｆ１nを送出するように制御され、ｂ）時間間隔τ1の
後、前記送受信ユニットが、前記高周波アンテナが第２
の高周波パルスＲＦ２nを送出するように制御され、
ｃ）時間間隔τ2の後、前記勾配増幅器が制御されかつ
核磁気共鳴信号Ｓnが受信され、ｄ）時間間隔τ1および
τ2とは異なっている時間間隔τ3の後、前記送受信ユニ
ットが、前記高周波アンテナが次のシーケンスの第１の
高周波パルスＲＦ１n+1を送出するように制御され、
ｅ）前記シーケンスはＮ回繰り返されるようにしたこと
によって、または請求項１８に記載のように、前記制御
ユニットは次のステップを制御する、即ちａ）前記送受
信ユニットが、前記高周波アンテナが第１の高周波パル
スＲＦ１nを送出するように制御され、ｂ）時間間隔τ1
の後、前記送受信ユニットが、前記高周波アンテナが第
２の高周波パルスＲＦ２nを送出するように制御され、
ｃ）時間間隔τ2の後、前記勾配増幅器が制御されかつ
核磁気共鳴信号Ｓnが受信され、ｄ）次のシーケンス繰
り返しの前に、前記勾配増幅器は、勾配Ｇnが核スピン
の位相可干渉性を破壊するように制御され、ｅ）前記高
周波信号の受信後の時間間隔τ3後、前記送受信ユニッ
トは、前記高周波アンテナが次のシーケンスの第１の高
周波パルスを送出するように制御され、ｆ）前記シーケ
ンスはＮ回繰り返されるようにしたことによって解決さ
れる。
【００１０】本発明の有利な実施例はその他の請求項に
記載されている。
【００１１】
【発明の実施の態様】次に本発明を図示の実施例につき
図面を用いて詳細に説明する。
【００１２】図１には、核スピントモグラフィー装置の
基本構成要素が略示されている。磁石電流供給部１１か
ら給電されるコイル１ないし４は、基本磁場Ｂ0を生成
する。この磁場内で、医療診断の適用において、患者５
の検査すべき身体が存在している。更に、座標系６によ
る方向ｘ，ｙおよびｚの独立した、相互に垂直である磁
場成分を生成するために用いられる勾配（グラジェン
ト）コイルが設けられている。図１において、分かり易
くする理由から、勾配コイル７および８しか図示されて
いない。これらコイルは、ｘ勾配の生成のために、対向
する、同形式の勾配コイル対とともに用いられるもので
ある。同形式の、図示されていないｙ勾配コイルは、身
体５に対して平行にかつ身体の上側および下側に位置
し、ｚ勾配磁場に対するコイルは頭頂部と足の先を結ぶ
身体の長手軸線を横断する方向に位置している。
【００１３】装置は更に、核磁気共鳴信号を生成しかつ
受信するために用いられる高周波アンテナ９を含んでい
る。勾配コイルは勾配増幅器１２によって給電される。
高周波アンテナ９は信号増幅器１４を介して画像計算機
１７に結合され、画像計算機には、イメージを出力する
ためにモニタ１８が接続されている。信号増幅器１４お
よび高周波送信機１５は、信号の生成および受信のため
の送受信ユニット１６を形成する。切換スイッチ１９に
より、送信作動および受信作動の切換が可能である。
【００１４】勾配増幅器１２、送受信ユニット１６およ
び画像計算機１７は、制御ユニット２０によって制御さ
れる。
【００１５】図２には、本発明の実施例としての第１の
パルスシーケンスが図示されている。その際層選択勾配
Ｇz1nの作用下で第１の周波数選択高周波パルスＲＦ１n
が照射されかつこれにより被検体内に１つの層が励起さ
れる。それから勾配Ｇx1nによって、以下にリード・ア
ウト方向とも称するｘ方向において核スピンがプリフェ
ーズ化される。続いて、同様に、層選択勾配Ｇz2nの作
用下で照射されかつ第１の高周波パルスＲＦ１nと同じ
層に作用する第２の周波数選択高周波パルスＲＦ２nが
続く。２つの高周波パルスＲＦ１nおよびＲＦ２n間の間
隔はτ1である。
【００１６】第１の層選択勾配Ｇz1nは例えば第１の高
周波パルスＲＦ１nの前に投入されかつ第２の層選択勾
配Ｇz2nは例えば第２の高周波パルスＲＦ２n後に遮断さ
れる。このことは、層選択勾配Ｇz1nおよびＧz2nにおい
て破線で示されている。これにより、それぞれの層選択
勾配によって惹き起される、核スピンのデフェーズ化が
再び取り消されることになり、その際高周波パルスＲＦ
２n後の層選択勾配の一部がその反転する作用に基づい
て、先行する層選択勾配Ｇz1nと反対方向に作用するこ
とを考慮すべきである。
【００１７】第２の高周波パルスＲＦ２nの後に、第１
の位相エンコード勾配Ｇy1nが投入される。
【００１８】第２の高周波パルスＲＦ２nの反転作用に
よって、第１の高周波パルスＲＦ１nによって励起され
た核磁気共鳴信号が再びリフェーズされ、その結果スピ
ンエコーの形の核磁気共鳴信号Ｓnが生じる。この核磁
気共鳴信号Ｓnは、読み出し勾配Ｇx2nの作用下で標本化
され、標本値はデジタル化されかつ公知の方法で生デー
タマトリクスに転送される。核磁気共鳴信号は、ｘ方向
においては読み出し勾配Ｇx2nによってエンコードされ
かつｙ方向において位相エンコード勾配Ｇy1nによって
エンコードされる。
【００１９】第２の高周波パルスＲＦ２と核磁気共鳴信
号Ｓとの間の時間間隔τ2は、第１の高周波パルスＲＦ
１nおよび第２の高周波パルスＲＦ２n間の時間間隔τ1
に等しい。
【００２０】核磁気共鳴信号Ｓnの読み出し後、位相エ
ンコード勾配Ｇy1nと同じ振幅・時間・面積を有する
が、これとは反対方向である位相エンコード勾配Ｇy2n
が投入される。これにより核スピンの位相エンコードは
再び零にリセットされる。
【００２１】核磁気共鳴信号Ｓの待ち時間τ3後、次の
パルスシーケンスの第１の高周波パルスＲＦ１n+1が続
く。図示のパルスシーケンスはＮ回繰り返され、その際
位相エンコード勾配Ｇy1n，Ｇy2nの値は段階的に歩進切
り換えられ、このことは図２のｃ）における階段表示に
よって表されている。
【００２２】後続のシーケンスの第１の高周波パルスＲ
Ｆ１n+1の照射は、励起された核スピンが緩和される前
に行われる。これにより、数回のシーケンス繰り返しの
後に、核磁化の定常状態が生じる。それ故にここに使用
の定常状態シーケンスに対して、フリップ角α１，α２
は、冒頭に述べたＦＩＳＰシーケンスの場合と類似し
て、著しく低く選択される。その際最適なフリップ角
は、繰り返し時間が短ければ短い程、小さくなる。実施
例において生じている、コヒーレントな定常状態の場合
に対して、例えば２つの高周波パルスＲＦ１およびＲＦ
２に対してそれぞれ６０゜のフリップ角が選択された。
スピンエコーの発生のために必要である反転のために、
１８０゜のフリップ角を有する高周波パルスは必ずしも
必要でないことが考慮される。むしろそれぞれの高周波
パルスは、Woessner の分割モデルに従って（１９６１
年の Journal of Chemical ３４の第２０５７頁に記載
されている）存在するスピン磁化を位相に関して３つの
要素に分割する。即ち、一部は位相が反転され、一部は
位相は変わらずとどまりかつ一部は磁化が勾配によって
影響を受けることがないｚ位置に移行される。
【００２３】図２に図示のパルスシーケンスは冒頭に述
べた形式の公知技術とは実質的に、τ3がτ1，τ2とは
等しくない（この場合は大きい）ということによって相
異している。これにより、１次エコーおよび２次エコー
の重畳としての核磁気共鳴信号が生じることが回避され
る。このことを次に図３および図４を用いて説明する。
【００２４】図３において、τ1＝τ2＝τ3を有する公
知のパルスシーケンスに対するエコー発生が示されてい
る。このパルスシーケンスは文献において“ミッシング
・パルス”シーケンスとも表される。というのは、同じ
間隔の高周波パルス列において、それぞれ３番目の高周
波パルスが欠落しかつそのために信号が読み出されるか
らである。第２の高周波パルスＲＦ２nによるリフォー
カシングと結び付いた第１の高周波パルスＲＦ１nによ
る励起が主に核磁気共鳴信号Ｓnの形成に役立つ。この
信号成分は１次エコーと称されかつ、図３において時間
軸ａによって示されているように、第１の高周波パルス
ＲＦ１nによる励起後エコー時間２τの経過後に生じ
る。
【００２５】しかし１次エコーに、先行のシーケンスに
基因する別の信号成分が重畳される。例えば所属のシー
ケンスの第１の高周波パルスＲＦ１nによるリフォーカ
シングと結び付いた先行するシーケンスにおける第２の
高周波パルスＲＦ２n-1が同様にエコー信号を発生し、
これは２次エコーと称されかつ核磁気共鳴信号Ｓnにお
いて上述の１次エコーと一致する。図３における時間軸
ｂによって示されているように、高周波パルスＲＦ２
n-1による励起と核磁気共鳴信号Ｓnとの間のエコー時間
はＴＥ＝４τである。図３において時間軸ｃには、更に
別の信号成分が図示されている。これは、高周波パルス
ＲＦ２n-1による励起と、高周波パルスＲＦ２n-1による
リフォーカシングによって生じるものである。ここでは
励起と信号との間のエコー時間ＴＥは、ＴＥ＝８τであ
る。
【００２６】原理的に先行するすべてのシーケンスは現
シーケンスに作用する。しかしエコー時間が長くなれば
なる程、Ｔ１ないしＴ２の低減に基づいて、信号成分は
小さくなる。一般に、現シーケンスｎからの１次エコー
信号に対して付加的に、先行するシーケンスｎ−１から
の２次エコー信号を考慮することで十分である。
【００２７】図４には、本発明の実施例による、τ3が
τ1およびτ2に比して変化されている例が示されてい
る。図示の例では、τ3はτ1およびτ2より短い。図４
において分かり易くするために、１次エコー信号は上付
きの添字“１”が付されておりかつ２次エコー信号は上
付きの添字“２”によって表されている。図４におい
て、分かり易くする理由から、第１の１次エコーのみが
図示されている。その理由は、これだけが評価されるか
らである。
【００２８】図４において時間軸ａに、高周波パルスＲ
Ｆ１nによる励起と、高周波パルスＲＦ２nによるリフォ
ーカシングによる第１の１次エコーの発生が図示されて
いる。時間軸ｂには、先行するシーケンスからの高周波
パルスＲＦ２n-1による励起と、現シーケンスからの高
周波パルスＲＦ１nによるリフォーカシングに基づいた
２次エコーの発生が図示されている。その際、ここでは
２次エコーおよび１次エコーがもはや一致していないこ
とが分かる。
【００２９】時間軸ｃには、高周波パルスＲＦ２n-1に
よる励起と、高周波パルスＲＦ２n-1によるリフォーカ
シングとに基づいた別の１次エコーの発生が図示されて
いる。確かにこの１次エコーはこの場合も、現シーケン
スにおいて励起された第１の１次エコーＳn 1と一致す
る。しかしこの１次エコーは２倍以上に長いエコー時間
に基づいて、分離された２次エコーより著しく僅かな振
幅を有しているので、アーチファクトを来すおそれは著
しく小さくなる。その他の終了したシーケンスの信号作
用は完全に無視することができる。
【００３０】パルスシーケンスの別の実施例が図５に示
されている。ここにおいて、高周波パルスＲＦ１，ＲＦ
２は層選択勾配の作用下で照射されず、従って層選択性
ではない。ｚ方向における位置分解のために、核磁気共
鳴信号の読み出しの前に、ｙ方向における位相エンコー
ドに対して付加的に、ｚ方向における位相エンコードも
行われ、この場合位相エンコード勾配Ｇz1が使用され
る。エンコード勾配Ｇy1と同様に、この位相エンコード
勾配も複数のステップにおいて歩進的に切り換えられな
ければならず、その際ステップ数はｚ方向における所望
の分解能に依存している。ｙ方向における位相エンコー
ドのように、ｚ方向における位相エンコードも、核磁気
共鳴信号Ｓnの読み出し後、位相エンコード勾配Ｇz1と
は反対方向である位相エンコード勾配Ｇz2によって再び
リセットされる。
【００３１】このシーケンスの別の特殊性は、図５の
ｂ）に図示されている。即ち、ｘ方向における勾配Ｇx
はここでは持続的に加えられた状態になっている。この
勾配は例えば、測定期間中に直ちに影響することはない
磁場不均一性と考えることもできる。高周波パルスＲＦ
１ないしＲＦ３が連続的に作用する勾配Ｇxによってｘ
方向における層選択性になるのを妨げるために、これら
は比較的広帯域である必要がある。
【００３２】それ故にこのシーケンスは、不均一な場に
おける画像形成に特に適している。しかも３方向すべて
の空間方向において不均一の場合も構わない。読み出し
勾配として使用される、ｘ方向における不均一性は、一
義的な位置・周波数対応を有してさえすればよい。位相
エンコード勾配Ｇy，Ｇzの方向において、磁場不均一性
は周知のように歪みを招来しない。その理由は、この場
合位相エンコードステップ当たりの位相差のみが重要で
ありかつ従って不均一性に基因する時間的に一定な位相
誤差は除去されるからである。
【００３３】図２の実施例との別の差異は、図５のａ）
に示されているように、順次連続する高周波パルスが相
互に異なった位相位置を有する、例えば５１゜だけ回転
されているという点にある。このことは図５のａ）で
は、高周波パルスＲＦの上に示されている位相“θ”に
よって表されている。ＦＬＡＳＨ法においても公知であ
るこの技術は、“高周波スポイリング”と称される。こ
れによりインコヒーレントな定常状態が得られ、一方図
２に示された実施例においてはコヒーレントな定常状態
が生じる。コヒーレントな定常状態およびインコヒーレ
ント定常状態により、異なったコントラスト、ひいては
異なった診断上のデータ内容を有する画像が得られるこ
とになる。
【００３４】インコヒーレントな定常状態を得するため
の別の手法によれば、それぞれのシーケンスの前に、図
８のｂ）に破線で示されているように、強い勾配パルス
Ｇspが挿入される。“勾配スポイラー”（Gradienten-
Spoiler）と称されるこのパルスは、シーケンス毎に変
化する振幅を有しかつ先行するシーケンスからの位相可
干渉性を破壊する。この技術はそれ自体公知でありかつ
“勾配スポイリング”と称される。
【００３５】インコヒーレントな定常状態の場合、第１
および第２の高周波パルスＲＦ１，ＲＦ２に対するそれ
ぞれ３０゜のフリップ角が有利であることが認められて
いる。
【００３６】図６には、本発明の実施例としての別のパ
ルスシーケンスが図示されている。その際２次エコーの
デフェージングは、核磁気共鳴信号Ｓのアクイジション
後、まだ存在している励起の可干渉性を破壊する勾配Ｇ
Dをｘ方向に投入することによって実現される。それ故
に、後続のシーケンスにおいて、高周波信号ＲＦ１n，
ＲＦ２nまたはそれ以前の高周波信号に基因する信号が
生じる可能性はない。これにより、干渉する信号重畳が
発生することなく、間隔τ1，τ2，τ3を同じに設定す
ることができる。
【００３７】その他は、図６のパルスシーケンスは、図
２のパルスシーケンスに相応する。
【００３８】干渉する信号重畳を回避するための別の手
法によれば、高周波パルスＲＦ１，ＲＦ２に対して所謂
Ｃｈｉｒｐ−Ｐｕｌｓｅが使用される。この形式のパル
スシーケンスは図７に示されている。図８には、第１の
高周波パルスＲＦ１nの周波数が時間間隔２ｔにおいて
第１の周波数ｆ0から周波数ｆ1にリニヤに高められるこ
とが示されている。信号Ｓに対するリフェージング条件
は、第２の高周波パルスＲＦ２ｎ（リフォーカシングパ
ルス）の周波数が同様に周波数ｆ0から周波数ｆ1にリニ
ヤに高められる（ただし半分の時間間隔ｔにおいて）と
きにだけ満たされる。そこで図７において時間軸ａを考
察すれば、高周波パルスＲＦ１nを用いた励起が信号Ｓn
に対する高周波パルスＲＦ２nとともにリフォーカシン
グ条件を満足する。高周波パルスＲＦ２n-1を用いた励
起および高周波パルスＲＦ１nによるリフォーカシング
に基づいて、従来のパルス形状の場合、図７における時
間軸ｂに破線で示されているように、２次エコーが生じ
る可能性がある。しかし図示のＣｈｉｒｐ−Ｐｕｌｓｅ
を使用した場合、リフォーカシング条件は満たされず、
即ち２次エコーは生じない。
【００３９】図９に示された本発明の実施例では、画像
形成のために、１次エコーのみならず、２次エコーおよ
び多重リフォーカシングされたエコーも評価される。図
示の例において、τ1＝τ2＝２／３τ3が選択された。
これにより、図９のａ）に図示されているように、繰り
返し期間ＴＲにおいて５つのエコー信号Ｓが生じる。種
々様々なエコーパスはａないしｅによって表されてい
る。パスａは高周波パルスＲＦ１nおよびＲＦ２nに基づ
いた１次エコーＳ１nの発生を示している。パスｂは高
周波パルスＲＦ１n-1およびＲＦ１nに基づいた２次エコ
ーＳ２nの発生を示している。パスｃは２重にリフォー
カシングされた信号Ｓ３nの発生を表しており、その際
高周波パルスＲＦ１nによる信号Ｓ１n-1がもう一度リフ
ォーカシングされる。パスｄは２重にリフォーカシング
された信号Ｓ４nの発生を表しており、その際高周波パ
ルスＲＦ２nによる信号Ｓ２n-1がもう一度リフォーカシ
ングされる。更にパスｅは３重にリフォーカシングされ
た信号Ｓ５nの発生を表しており、その際高周波パルス
ＲＦ２n-1による信号Ｓ３n-2がもう一度リフォーカシン
グされる。即ちこれにより、図９のｂ）において繰り返
し期間ＴＲに対して図示されているように、全部で５つ
の時間的に分離された信号Ｓ１nないしＳ５nが生じる。
これらの信号は種々異なった振幅を有している。
【００４０】このようにして得られた５つの信号Ｓは例
えば、平均化、ひいては雑音改善のために用いることが
できる。このためにこれらの信号は、図９のｄ）におい
て略示されているように、すべて同じ方法で位相エンコ
ードされる。しかし、例えば概観目的のスキャンに対し
て、それぞれの信号に種々異なった位相エンコードを行
って、それにより測定時間を節約することもできる。と
いうのは、ｋ空間は５倍迅速に捕捉されるからである。
対応する位相エンコードスキーマが図９のｃ）に略示さ
れている。勿論、組み合わせた形式も可能であり、即ち
繰り返しフェーズ内に、例えば２回の位相エンコードス
テップを実施し、その際その都度２つないし３つの信号
が平均化される。
【００４１】本発明のパルスシーケンスは、特別なコス
トなしに、場の不均一性に対して比較的影響を受け難い
高速な画像形成を可能にするものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の核スピントモグラフィー装置の構成の概
略図である。
【図２】本発明の第１の実施例としてのパルスシーケン
スを示す線図である。
【図３】公知のパルスシーケンスにおける核スピンエコ
ー信号の重畳を説明するための時間線図である。
【図４】エコー分離を説明するための時間線図である。
【図５】３次元のデータセットを収集するためのパルス
シーケンスの別の実施例を示す線図である。
【図６】所望しない核磁気共鳴信号を勾配によってディ
フェーズするように構成されたパルスシーケンスを表す
線図である。
【図７】所謂“ｃｈｉｒｐ”パルスを示す線図である。
【図８】所謂“ｃｈｉｒｐ”パルスを示す線図である。
【図９】１次エコーのみならず、２次エコーおよび多重
にリフォーカシングされたエコーが評価される、本発明
の実施例を説明する線図である。
【符号の説明】
１〜４ 基本磁場磁石、 ７，８ 勾配コイル、 ９
高周波アンテナ、 １２ 勾配増幅器、 １６ 送受信
ユニット、 ２０ 制御ユニット

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ａ）核スピンを励起するための第１の高
    周波パルス（ＲＦ１n）の照射、 ｂ）核スピンのリフェーズのための第１の時間間隔τ1
    後の第２の高周波パルス（ＲＦ２n）の照射、 ｃ）周波数エンコード勾配（Ｇx）下での前記第２の高
    周波パルスに後の時間間隔τ2後の核磁気共鳴信号
    （Ｓn）の読み出し、 ｄ）次のシーケンスの第１の高周波パルス（ＲＦ
    １n+1）の照射までの時間間隔τ3の待機という上記シー
    ケンスをＮ回繰り返す、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であって、ただしその都度
    ｎ番目のシーケンスの第１の高周波パルス（ＲＦ１n）
    と、その都度後続のｎ＋１番目のシーケンスの第１の高
    周波パルス（ＲＦ１n+1）との間の繰り返し時間は、被
    検体の縦緩和および横緩和時間（Ｔ１，Ｔ２）より短い
    という方法において、前記パルスシーケンスは、ｎ−１
    番目のシーケンスの第２の高周波パルス（ＲＦ２n-1）
    および後続のｎ番目のシーケンスの第１の高周波パルス
    （ＲＦ１n）から生じる核磁気共鳴信号（Ｓn 1，Ｓn 2）
    がオーバラップしないように、構成されていることを特
    徴とする核スピントモグラフィー装置における画像デー
    タ収集方法。
  2. 【請求項２】 核磁気共鳴信号（Ｓn 1，Ｓn 2）のオーバ
    ラップは、τ3がτ1，τ2とは異なっているようにして
    回避される請求項１記載の核スピントモグラフィー装置
    における画像データ収集方法。
  3. 【請求項３】 時間間隔τ3は時間間隔τ1，τ2より長
    い請求項２記載の核スピントモグラフィー装置における
    画像データ収集方法。
  4. 【請求項４】 τ1＝τ2＝２／３τ3である請求項１か
    ら３までのいずれか１項記載の核スピントモグラフィー
    装置における画像データ収集方法。
  5. 【請求項５】 それぞれの繰り返し期間ＴＲにおいて生
    じた核磁気共鳴信号Ｓは同じ方法で位相エンコードされ
    かつ画像再構成のために平均化される請求項４記載の核
    スピントモグラフィー装置における画像データ収集方
    法。
  6. 【請求項６】 それぞれの繰り返し期間ＴＲにおいて生
    じた核磁気共鳴信号Ｓは異なった方法で位相コード化さ
    れ、その結果ｋ空間の種々の断面が検出される請求項４
    記載の核スピントモグラフィー装置における画像データ
    収集方法。
  7. 【請求項７】 それぞれのシーケンス（ｎ）の期間、ｎ
    番目のシーケンスにおける核磁気共鳴信号Ｓnの読み出
    し後に存在する位相可干渉性を破壊する勾配（ＧD）が
    加えられる請求項１から３までのいずれか１項記載の核
    スピントモグラフィー装置における画像データ収集方
    法。
  8. 【請求項８】 勾配（ＧD）として、システム中に存在
    する磁場不均一性が使用される請求項７記載の核スピン
    トモグラフィー装置における画像データ収集方法。
  9. 【請求項９】 システム中に存在する磁場不均一性は読
    み出し勾配（Ｇx）として使用される請求項１から８ま
    でのいずれか１項記載の核スピントモグラフィー装置に
    おける画像データ収集方法。
  10. 【請求項１０】 すべての高周波パルス（ＲＦ１n，Ｒ
    Ｆ２n）はＣｈｉｒｐｐｕｌｓｅであり、その際それぞ
    れの第１の高周波パルス（ＲＦ１n）の周波数は時間間
    隔ｔ１においてｆ0からｆ1に高められかつ第２の高周波
    パルス（ＲＦ２n）の周波数は時間間隔ｔ２＝ｔ１／２
    においてｆ0からｆ1に高められる請求項１から３までの
    いずれか１項記載の核スピントモグラフィー装置におけ
    る画像データ収集方法。
  11. 【請求項１１】 核磁気共鳴信号（Ｓn）の読み出しの
    前に、シーケンス毎に交番する第１の位相エンコード勾
    配（Ｇy1）が加えられる請求項１から１０までのいずれ
    か１項記載の核スピントモグラフィー装置における画像
    データ収集方法。
  12. 【請求項１２】 核磁気共鳴信号（Ｓn）の読み出しの
    後に、第１の位相エンコード勾配（Ｇy1）とは反対の第
    ２の位相エンコード勾配（Ｇy2）が加えられる請求項１
    １記載の核スピントモグラフィー装置における画像デー
    タ収集方法。
  13. 【請求項１３】 すべての高周波パルス（ＲＦ１，ＲＦ
    ２）は周波数選択性でありかつ層選択勾配（Ｇz）の作
    用下で照射される請求項１から１２までのいずれか１項
    記載の核スピントモグラフィー装置における画像データ
    収集方法。
  14. 【請求項１４】 位相エンコード勾配（Ｇy，Ｇz）は相
    互に垂直である２つの方向において加えられる請求項１
    から１３までのいずれか１項記載の核スピントモグラフ
    ィー装置における画像データ収集方法。
  15. 【請求項１５】 高周波パルス（ＲＦ１nないしＲＦ
    ２n）の位相位置は高周波パルス（ＲＦ）毎に変化する
    請求項１から１４までのいずれか１項記載の核スピント
    モグラフィー装置における画像データ収集方法。
  16. 【請求項１６】 それぞれの高周波パルス（ＲＦ１nな
    いしＲＦ３n）の前に、核スピンの位相可干渉性を破壊
    するための、振幅、時間、面積が変化するスポイラー勾
    配（ＧSp）が加えられる請求項１から１４までのいずれ
    か１項記載の核スピントモグラフィー装置における画像
    データ収集方法。
  17. 【請求項１７】 基本磁場磁石（１−４）と、勾配増幅
    器（１２）から給電される勾配コイル（７，８）と、少
    なくとも１つの高周波アンテナ（９）に接続されている
    送受信ユニット（１６）と、制御ユニット（２０）とを
    備えた、請求項１から１６までのいずれか１項記載の方
    法を実施するための核スピントモグラフィー装置におい
    て、前記制御ユニットは次のステップを制御する、即ち ａ）前記送受信ユニット（１６）が、前記高周波アンテ
    ナ（９）が第１の高周波パルス（ＲＦ１n）を送出する
    ように制御され、 ｂ）時間間隔τ1の後、前記送受信ユニット（１６）
    が、前記高周波アンテナ（９）が第２の高周波パルス
    （ＲＦ２n）を送出するように制御され、 ｃ）時間間隔τ2の後、前記勾配増幅器（１２）が制御
    されかつ核磁気共鳴信号（Ｓn）が受信され、 ｄ）時間間隔τ1およびτ2とは異なっている時間間隔τ
    3の後、前記送受信ユニット（１６）が、前記高周波ア
    ンテナ（９）が次のシーケンスの第１の高周波パルス
    （ＲＦ１n+1）を送出するように制御され、 ｅ）前記シーケンスはＮ回繰り返されることを特徴とす
    る核スピントモグラフィー装置。
  18. 【請求項１８】 基本磁場磁石（１−４）と、勾配増幅
    器（１２）から給電される勾配コイル（７，８）と、少
    なくとも１つの高周波アンテナ（９）に接続されている
    送受信ユニット（１６）と、制御ユニット（２０）とを
    備えた、請求項１から１６までのいずれか１項記載の方
    法を実施するための核スピントモグラフィー装置におい
    て、前記制御ユニットは次のステップを制御する、即ち ａ）前記送受信ユニット（１６）が、前記高周波アンテ
    ナ（９）が第１の高周波パルス（ＲＦ１n）を送出する
    ように制御され、 ｂ）時間間隔τ1の後、前記送受信ユニット（１６）
    が、前記高周波アンテナ（９）が第２の高周波パルス
    （ＲＦ２n）を送出するように制御され、 ｃ）時間間隔τ2の後、前記勾配増幅器（１２）が制御
    されかつ核磁気共鳴信号（Ｓn）が受信され、 ｄ）次のシーケンス繰り返しの前に、前記勾配増幅器
    （１２）は、勾配（Ｇn）が核スピンの位相可干渉性を
    破壊するように制御され、 ｅ）前記高周波信号の受信後の時間間隔τ3後、前記送
    受信ユニットは、前記高周波アンテナが次のシーケンス
    の第１の高周波パルスを送出するように制御され、 ｆ）前記シーケンスはＮ回繰り返されることを特徴とす
    る核スピントモグラフィー装置。
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