JPH11206735A

JPH11206735A - 磁気共鳴測定方法及び装置

Info

Publication number: JPH11206735A
Application number: JP10012697A
Authority: JP
Inventors: Yoshitaka Bito; 良孝尾藤; Tomotsugu Hirata; 智嗣平田
Original assignee: Hitachi Medical Corp
Current assignee: Hitachi Healthcare Manufacturing Ltd
Priority date: 1998-01-26
Filing date: 1998-01-26
Publication date: 1999-08-03
Anticipated expiration: 2018-01-26
Also published as: JP3702399B2

Abstract

(57)【要約】【課題】傾斜磁場を使用しないで、かつ測定対象を回
転しないで、磁気共鳴信号に空間情報を付加する磁気共
鳴計測方法及び装置を提供する。【解決手段】送信コイルと受信コイルを兼用するコイ
ル２を、回転自由に支持された中空の円筒体１に配設
し、その円筒体１を機械的な駆動機構７により円筒軸周
りに回転させるように高周波磁場コイルを形成し、高周
波磁場コイルを測定対象周りに回転させながら、高周波
磁場を発生させて測定対象を励起するとともに磁気共鳴
信号を受信し、励起時の回転角と受信時の回転角の組合
せで磁気共鳴信号に空間情報を付加する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気共鳴測定方法
及び磁気共鳴装置に関し、特に高周波磁場コイルにより
測定部位の位置情報である空間情報を磁気共鳴信号に付
加するに好適な高周波磁場コイルに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、磁気共鳴装置は、高周波磁場コ
イルに高周波電流を通電して高周波磁場を発生させ、こ
れにより測定対象に磁気共鳴現象を誘起するとともに、
傾斜磁場コイルにより測定対象に傾斜磁場を印加して磁
気共鳴信号に空間情報を付加し、その磁気共鳴信号を高
周波磁場コイルを用いて検出し、検出した磁気共鳴信号
を用いて画像の再構成を行うものである。

【０００３】すなわち、磁気共鳴信号に空間の位置情報
に相当する空間情報を付加する方法としては、従来、直
交する３軸方向の傾斜磁場を印加する方法が主流である
（例えば、「ＮＭＲ医学」の第３章、日本磁気共鳴医学
会編、丸善、1991年）。そして、高周波磁場コイルは、
極端にSNR（信号対雑音比）を上げる場合や領域選択ス
ペクトルを得る場合を除いて、空間的に均一な高周波磁
場の発生分布および感度分布が得られるように設計され
る。

【０００４】一方、上述のように空間情報の付加を傾斜
磁場により行う方法の他に、空間情報の付加を高周波磁
場により行う方法として、ジャーナルオブマグネチック
レゾナンス誌、シリーズＡ、107号、40-49頁、1994年に
記述されている方法がある。この方法では、空間的に不
均一な高周波磁場を発生するためのシングルターンの高
周波磁場コイルと、信号検出用に通常の鞍型コイルを組
み合わせ、シングルターンコイルに近いほど発生する高
周波磁場が強くなることを利用して、シングルターンコ
イルからの距離情報を磁気共鳴信号に付加し、シングル
ターンコイルと直交する方向でのプロファイルを再構成
している。また、２次元画像については、測定対象を回
転して各方向で得られたプロファイルから再構成してい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】傾斜磁場を用いて磁気
共鳴信号に空間情報を付加する方法によると、傾斜磁場
を駆動するために強力な駆動装置が必要となるため、使
用電力が多く、かつ傾斜磁場コイルを駆動する際に発生
する騒音が問題となる。

【０００６】一方、シングルターンコイルを用いて高周
波磁場により空間情報を付加する方法では、測定対象を
回転させなければ２次元の画像が得られないから、測定
対象が人体の場合には負担がかかるという問題点があ
る。

【０００７】本発明は、傾斜磁場を使用しないで、かつ
測定対象を回転しないで、磁気共鳴信号に空間情報を付
加する磁気共鳴計測方法及び磁気共鳴装置を提供するこ
とを課題とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題は、指向性（不
均一な感度分布）を有する送信コイルを測定対象周りに
回転させて高周波磁場を発生し、かつ指向性を有する受
信コイルを測定対象周りに回転させて磁気共鳴信号を受
信し、送信コイルの励起時の回転角と受信コイルの受信
時の回転角の組合せで磁気共鳴信号に空間情報を付加す
ることにより、解決することができる。

【０００９】すなわち、指向性を有する高周波磁場を任
意の角度位置で印加して測定対象を励起し、これにより
発生する磁気共鳴信号を、受信コイルを回転させなが
ら、その回転角度位置に対応づけて受信することによ
り、１次元の空間情報を付加した磁気共鳴信号が得られ
る。この操作を、高周波磁場を印加する角度位置をずら
しながら１回転することにより、２次元の空間情報を付
加した磁気共鳴信号が得られる。その結果、傾斜磁場を
使用しないで、かつ測定対象を回転しないで、磁気共鳴
信号に空間情報を付加することができるから、傾斜磁場
の電力や、傾斜磁場が発生する騒音を抑えることがで
き、かつ測定対象を回転することに伴う問題を解決でき
る。また、送信コイルと受信コイルは、同一のコイルを
兼用することができる。

【００１０】送信コイル及び受信コイルを回転させる装
置は、次のように構成することがでる。まず、送信コイ
ルと受信コイルを、回転自由に支持された中空の円筒体
に配設し、その円筒体を軸周りに回転させる機械的な駆
動機構を備えることにより実現できる。この場合におい
て、送信コイルを複数設ければ、複雑な強度分布の高周
波磁場を形成することができ、また受信コイルを複数設
ければ、所望の感度分布を形成することができる。

【００１１】一方、機械的な回転機構に代えて、送信コ
イルと受信コイルを、中空の円筒体の周方向に沿って角
度位置をずらして配列されたそれぞれ複数の単位コイル
と、高周波電流を流す単位コイルを選択するスイッチ手
段とを備えた電気的な回転機構を用いることができる。
つまり、スイッチ手段により、高周波電流を流す単位コ
イルを順次選択することにより、送信コイルが発生する
高周波磁場の回転角を変化させることができる。同様
に、磁気共鳴信号を受信する単位コイルを順次選択する
ことにより、受信コイルの受信回転角を変化させること
ができる。これによれば、機械的な回転駆動手段が不要
になる。

【００１２】上記のいずれの場合においても、周知の高
周波磁場コイルのように、送信コイルと受信コイルを同
一のコイルで形成することができる。そして、高周波磁
場コイルを機械的または電気的に回転しながら、磁気共
鳴信号を計測し、高周波磁場強度の空間的な不均一性か
ら逆変換を施して磁気共鳴信号の空間情報を得て、画像
を再構成することが可能となる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。（第１実施の形態）図１に、本発明の特徴に係る高周波
磁場コイルの第１実施の形態の概略図を示す。図におい
て、高周波磁場コイル１３は、中空の円筒体に形成され
た非導電性のボビン１の表面部にコイル２を配設して形
成されている。ボビン１は、図示していない手段により
回転自由に支承され、かつ内部空間に測定対象を配置可
能な中空状に形成されている。コイル２は、ボビン１の
表面部に軸方向に沿って長く配設されたループ状の導線
３と、その導線３のループの両端部に挿入されたコンデ
ンサ４とから形成されている。このコンデンサ４の容量
を調整することにより、コイル２の共振周波数が調整さ
れる。このコイル２に高周波電流を供給し、あるいはコ
イル２に流れる高周波電流（磁気共鳴信号）を取り出す
ため、ボビン１の一端部に導電性の１対のリング５ａ、
５ｂが取付けられている。これらのリング５ａ、５ｂに
導線３の両端が接続され、かつこれらのリング５ａ、５
ｂに外部引出導線６（６ａ、６ｂ）が接触させて設けら
れている。また、ボビン１の端部の内周面に回転シャフ
ト７が係合されており、回転シャフト７を図示矢印の方
向に回転して、ボビン１を測定対象周りに回転するよう
に形成されている。ボビン１と回転シャフト７の係合
は、例えば、歯車を用いて実現できる。また、コイル２
の図示幅Ｗは、強い指向性を持った高周波磁場分布を形
成して分解能を高める観点から、同様に、強い指向性を
持った受信感度分布を形成して分解能を高める観点か
ら、狭くすることが好ましい。

【００１４】図２に、図１のように形成された高周波磁
場コイルを適用した磁気共鳴装置の全体構成図を示す。
図において、図１と同一の構成部品には、同一の符号を
付して説明を省略する。図２に示すように、静磁場Ｈ０
を発生する静磁場発生磁石１１により形成された磁場内
に測定対象１２が置かれる。高周波磁場コイル１３は、
図１に示したものと同一のものであり、高周波磁場の発
生と測定対象１２から生じる磁気共鳴信号を検出するた
めのものである。高周波磁場コイル１３は、回転シャフ
ト７を介して高周波磁場コイル回転装置２４に連結され
ている。計算機１８は、各磁場の発生タイミングおよび
強度の制御と測定された磁気共鳴信号に基づいて画像再
構成等のデータ演算処理を行うものであり、その結果に
基づいて必要なデータがディスプレイ１９に表示され
る。

【００１５】なお、図２において、ｘ方向、ｙ方向およ
びｚ方向の傾斜磁場をそれぞれ発生させるための傾斜磁
場コイル１４、１５、１６と、各傾斜磁場発生コイル１
４、１５、１６に電流を供給するための傾斜磁場駆動装
置１７が示されているが、傾斜磁場を用いない計測方法
のみを実施する場合には不要である。また、図２では、
高周波磁場コイル回転装置２４を磁石の外部に配置して
いるが、これは通常のステッピングモーターが強磁場中
で正確に動作しないためである。これを例えば超音波モ
ーターなどの他の駆動装置に変えれば、磁場中に置くこ
とも可能となる。

【００１６】次に、図１，２の実施の形態の動作概要を
説明する。まず、測定対象１２の核スピンを励起する高
周波磁場Ｈ１は、シンセサイザ２０により発生させた高
周波を変調装置２１で波形整形、電力増幅し、外部引出
導線６を通じて高周波磁場コイル１３のコイル２に電流
を供給して発生させる。そして、高周波磁場コイル回転
装置２４で発生させた駆動力をシャフト７を通じて高周
波磁場コイル１３に伝達して回転させる。これにより、
強い指向性の空間分布を有する高周波磁場Ｈ１が高周波
磁場コイル１３の回転に伴って、測定対象１２の周りを
回転する。なお、回転角、回転するタイミングなどは計
算機１８に予めプログラムされ、撮影シーケンスに沿っ
て制御される。

【００１７】一方、測定対象１２から発生される磁気共
鳴信号は、受信コイルを兼ねる高周波磁場コイル１３に
より受信され、外部引出導線６を通じて増幅器２２で増
幅、検波装置２３で検波された後、計算機１８に入力さ
れる。計算機１８は演算後、演算結果をディスプレイ１
９に表現する。なお、計算機１８は予めプログラムされ
たタイミング、強度で各装置が動作するように制御を行
う。このプログラムの内、特に高周波磁場、必要な場合
の傾斜磁場、信号受信のタイミングや強度を記述したも
のはパルスシーケンスと呼ばれている。

【００１８】ここで、図３に示した測定シーケンスに基
づいて、本発明の特徴である高周波磁場コイル１３を用
いて磁気共鳴信号に空間情報を付加する測定方法の一例
について説明する。まず、高周波磁場コイル１３の回転
角を任意の初期角度に設定し、これに高周波磁場パルス
３１を印加して、測定対象に磁気共鳴現象を誘起させ
る。次に、高周波磁場コイル１３の回転角を図示実線の
ように変化させながら１回転させ、これに対応した磁気
共鳴信号３２を取得する。得られた磁気共鳴信号のデー
タの内、データ取得の際に回転角を変化させたデータか
ら、励起位置を１つ固定したときのプロファイルを再構
成することにより、１次元のプロファイルが得られる。
上記の操作を、高周波磁場パルス３１を印加するときの
高周波磁場コイル１３の回転角を、図示破線のように順
次変化させて１回転するまで複数回繰り返す。これによ
り、２次元のプロファイルが得られる。

【００１９】この様子を図４を用いて説明する。図４
（ａ）は、図１のボビン１の軸方向からみた高周波磁場
コイル１３の回転角と、磁場強度及び受信感度の空間分
布との関係を示している。図において、符号４１、４
２、４３は高周波磁場コイル１３の回転角位置に対応す
る送信コイルとしての高周波磁場分布又は受信コイルと
しての感度分布を示している。それらから明らかなよう
に、高周波磁場コイル１３の磁場分布と感度分布は、い
ずれもコイル面に垂直な方向に強い指向性を有してい
る。同図（ｂ）は、励起時の高周波磁場の感度分布を示
している。例えば、曲線４４は、高周波磁場コイル１３
を回転角位置４１のときに励起し、かつ回転角位置４１
のときに磁気共鳴信号のデータ取得を行ったときの感度
分布である。同様に、曲線４５，４６は、高周波磁場コ
イル１３を回転角位置４１のときに励起し、回転角位置
４２，４３のときに磁気共鳴信号のデータ取得を行った
ときの感度分布である。つまり、一の回転角位置で励起
した後、回転角位置を変化させながら受信すると、感度
分布が異なることを利用して、磁気共鳴信号に空間情報
を付加することができる。したがって、図４のような感
度分布を用いて計測データを逆変換すれば、一の励起位
置におけるプロファイル（１次元）が作成できる。そし
て、次の励起時に高周波磁場コイル１３を所定角度回転
させて、高周波磁場の空間分布が異なる同様の計測デー
タを得て、前記１次元のプロファイルに逆変換を施すこ
とにより、２次元の画像を再構成することができる。

【００２０】上述したように、本実施の形態を用いた計
測方法によれば、傾斜磁場を使用することなく画像を測
定することが可能となる。これにより、省電力化および
低騒音化も可能となる。なお、傾斜磁場を有する磁気共
鳴装置を用いる場合は、励起高周波磁場パルス３１の印
加と共に、ｚ方向にスライス傾斜磁場を印加すること
で、ｚ方向の選択励起が可能となり、３次元の画像を計
測することができる。

【００２１】ここで、図１に示した高周波磁場コイルの
変形例について説明する。図１に示した高周波磁場コイ
ル１３は、本発明の本質的な特徴である送信コイルの磁
場分布と受信コイルの受信感度分布を回転させる機構に
ついて概念的に示したものであり、図に示した以外の機
構を採用できることは言うまでもない。例えば、図に示
したコイル２は１個の１重のループで示したが、図５に
示すように複数のループにすると、感度を向上すること
ができる。また、回転軸方向に複数のコイルを配置し、
ダイオード等を用いて選択して高周波電流を流す機構を
付加することにより、軸方向における高周波磁場の分布
を変化させることも可能になる。

【００２２】また、図１ではコンデンサ２がループの中
に入る構成となっているが、この構成に限らない。

【００２３】また、図１の高周波磁場コイル１３は送受
信を同一のコイル２で行うものであるが、送受信を別々
のコイルに分けても良い。これにより、送信時の高周波
磁場の空間分布と受信時の高周波磁場の感度分布を異な
らせることが可能となる。

【００２４】また、測定対象との接触を抑えるようにボ
ビン１の周りに筐体を設けても良い。また、回転量を
正確に制御するためにシャフト７の先端に歯車を設け、
ボビン１の内側にその歯車と噛み合う溝などを切っても
よい。なお、高周波磁場コイルを回転させる方法はこれ
に限らないことは言うまでもない。また、ボビン１上の
リング５ａ，５ｂにより導線３と導線６ａ，６ｂとを接
続しているが、このリング５ａ，５ｂはコンデンサとし
て作用する。この影響を減少させるためには、リング５
ａ，５ｂを図６に示すように、ボビン１からはずして独
立した小さなボビン８上に配置し、リングの大きさを減
少させることができる。

【００２５】（第２実施の形態）図７に、本発明の特徴
に係る高周波磁場コイルの第２実施の形態の概略構成図
を示す。同図において、高周波磁場コイル１３’は、中
空の円筒体に形成された非導電性のボビン１の表面部の
全周にわたって複数の単位コイル２’を配設して形成さ
れている。ボビン１は、内部空間に測定対象を配置可能
な中空に形成され、図示していない装置本体に固定して
設けられている。単位コイル２’は、ボビン１の表面部
に軸方向に沿って配設されたループ状の導線３’と、そ
の導線３’のループの両端部に挿入されたコンデンサ
４’とから形成されている。このコンデンサ４’の容量
を調整することにより、単位コイル２’の共振周波数が
調整される。この単位コイル２’に高周波電流を供給
し、あるいは単位コイル２’に流れる高周波電流（磁気
共鳴信号）を取り出すため、各単位コイル２’はスイッ
チング回路９を介して導線６ａ，６ｂに接続されてい
る。各スイッチング回路９は、制御線１０を介して計算
機１８から送られてくる制御信号に応じて開閉されるよ
うになっている。なお、図では簡略化のため、導線３’
と導線６の接続および制御線１０の一部を省略して示し
ている。

【００２６】このように形成された高周波磁場コイル１
３’は、スイッチング回路９を用いて、どのコイルに電
流を流すかを選択することにより、高周波磁場分布及び
受信感度分布を電気的に回転するようにしたものであ
る。通常、スイッチング回路９としてはＰＩＮダイオー
ドを用い、ダイオードへの通電で回路のオンオフを決定
している。なお、このスイッチング回路９自体の構成に
ついては、例えば「ＮＭＲ医学」磁気共鳴医学会編、丸
善、１９９１年の４章に詳述されている。このようにし
て、単位コイル２’を１つづつ順番に選択していけば、
電気的に高周波磁場コイル１３’を回転することが可能
となる。

【００２７】なお、図７では、高周波磁場コイルを複数
の単位コイル２’で円筒状に構成し、該複数のコイルの
一部のコイルを選択し、選択したコイルにのみ高周波電
流を通電する機構を概略的に示したもので、この構成に
限らないことは言うまでもない。例えば、図に示した個
数、縦横比のコイルでなくてもよい。また、図では送受
信を同一の高周波磁場コイルで行う構成であるが、送受
信で別々の高周波磁場コイルを用いる構成であっても良
い。これにより、送信時の高周波磁場の空間分布と受信
時の高周波磁場の感度分布を異ならせることが可能とな
る。また、図では円筒の軸方向には一列のコイルしかな
いが、複数の列からなっていても良い。これにより軸方
向の高周波磁場の空間分布も変化させることが可能とな
る。また、図１に示した機械的な回転機構を付加しても
良い。これにより、複数のコイルのピッチで決まってい
る高周波磁場の空間分布の回転精度を、さらに細かく制
御可能となる。

【００２８】図８に、図７の高周波磁場コイル１３’を
用いた磁気共鳴装置の全体構成図を示す。図２との相違
点は、図２中の高周波磁場コイル回転装置２４およびシ
ャフト７がなく、その代わりにスイッチング回路９を制
御するためのコイル選択信号２５が付加される点であ
る。

【００２９】本装置の動作の概要における相違点は、図
２では所望の高周波磁場Ｈ１の空間分布が得られるよう
に、高周波磁場コイル１３を高周波磁場コイル回転装置
２４で発生させた駆動力をシャフト６を通じて伝達して
回転させていたが、本実施の形態では、計算機１８から
スイッチング回路９を制御するコイル選択信号２５が出
力される点が異なる。なお、選択するコイル、通電する
タイミング等は計算機１８に予めプログラムされ、制御
される。なお、図では傾斜磁場コイルおよび傾斜磁場駆
動装置が記載されているが、傾斜磁場を用いない計測方
法のみを実施する装置では、これらは必要ないのは、前
記実施の形態の場合と同様である。

【００３０】（第３の実施の形態）図９に、本発明の高
周波磁場コイルを用いた測定方法の他の実施の形態の測
定シーケンスを示す。まず、高周波磁場パルス３１を印
加し、測定対象に磁気共鳴現象を誘起する。次に、傾斜
磁場コイルを用いて、高周波コイル１３，１３’の円筒
軸方向（ｚ方向）にディフェーズ傾斜磁場３３を印加
し、次いでリフェーズ傾斜磁場３４を反転しながら繰返
し印加し、その反転に同期させて高周波磁場コイルの回
転角を変化させて、磁気共鳴信号３２の計測を繰り返
す。ここで、ｚ方向の傾斜磁場３４は、いわゆるリード
アウト磁場として機能する。この操作を、高周波磁場パ
ルスを印加して励起するときの高周波磁場コイルの回転
角を変化させて繰り返す。取得された磁気共鳴信号のデ
ータを、まずｚ方向にフーリエ変換してｚ方向のプロフ
ァイルを得る。次に、得られたデータの内、データ取得
の際に回転角を変化させて得られたデータから、励起角
度位置を１つ固定したときのプロファイルを再構成す
る。最後に、高周波磁場コイルを励起時に回転させた場
合の高周波磁場の空間分布を用いて、得られたプロファ
イルに逆変換を施し、画像を再構成する。これにより３
次元画像が得られる。この方法によれば、ｚ方向の傾斜
磁場３３、３４のみを使うことになるが、ｘ，ｙ方向の
傾斜磁場は用いないことから、傾斜磁場コイルを駆動す
るのに要する電力の低減、騒音の抑制が可能となる。

【００３１】（第４の実施の形態）図１０に、本発明の
高周波磁場コイル１３，１３’を用いた磁気共鳴測定方
法の他の実施の形態の測定シーケンスを示す。図示のよ
うに、励起用の高周波磁場パルス３１を印加し、測定対
象に磁気共鳴現象を誘起する。次に、励起用の高周波磁
場パルス３１よりもパルス幅の狭い高周波磁場パルス３
５を所定の量（回数）印加した後、磁気共鳴信号３２の
データ取得を行う。この操作を、高周波磁場コイルの回
転角を変化させて繰り返す。取得されたデータの内、高
周波磁場パルス３５の印加量を変化させたデータから、
高周波磁場コイルの回転角を固定したときに発生される
高周波磁場および感度に応じたプロファイルを再構成す
る。さらに、高周波磁場コイルを回転させた場合の高周
波磁場および感度の空間分布（図４）を用いて、得られ
たプロファイルに逆変換を施し、画像を再構成する。

【００３２】なお、高周波磁場パルス３５の印加量（印
加回数）を変化させて得られたデータからプロファイル
を再構成する処理についてはジャーナルオブマグネチッ
クレゾナンス誌、シリーズＡ、１０７号、４０−４９
頁、１９９４年に詳述されている。この方法によれば、
傾斜磁場を使用することなく２次元画像を測定すること
が可能となる。これにより、省電力化および低騒音化も
可能となる。なお、コイルの回転角の設定方法として、
順序通りに設定する場合、高周波磁場コイル回転装置へ
の負荷の低減とプログラミングの簡略化が可能となる。
また、なるべく励起領域が重ならないようにとびとびに
設定する場合、磁化の回復が早くなりＳＮＲの向上が可
能となる。

【００３３】（第５の実施の形態）図１１に、本発明の
高周波磁場コイル１３，１３’を用いた測定方法の他の
実施の形態の測定シーケンスを示す。図示のように、励
起用の高周波磁場パルス３１を印加し、測定対象に磁気
共鳴現象を誘起する。次に、ｚ方向にディフェーズ傾斜
磁場３３を印加し、リフェーズ傾斜磁場３４を反転印加
しながら、高周波磁場パルス３１よりも幅の狭い高周波
磁場パルス３５を所定の量印加し、磁気共鳴信号３２の
計測を繰り返し行う。この操作を、高周波磁場コイルの
回転角を、図中に点線で示したように、変化させて繰り
返す。取得されたデータを、まず、ｚ方向にフーリエ変
換してｚ方向のプロファイルを得る。次に、高周波磁場
パルス３５の印加量を変化させたときに得られたデータ
から、高周波磁場コイルの回転角を固定したときに発生
される高周波磁場および感度に応じたプロファイルを再
構成する。さらに、高周波磁場コイルを回転させた場合
の高周波磁場および感度の空間分布（図４）を用いて、
得られたプロファイルに逆変換を施し、画像を再構成す
る。この方法によれば、ｚ方向の傾斜磁場３３、３４の
みを使うことになり、ｘ、ｙ方向の傾斜磁場を駆動する
のに要する電力の低減、騒音の抑制が可能となる。

【００３４】（第６の実施の形態）図１２に、本発明の
高周波磁場コイルを用いた測定方法の他の実施の形態の
測定シーケンスを示す。この測定法は、人体を測定対象
としたときの皮下脂肪からの信号を飽和させる技術に、
本発明の高周波磁場コイルを用いたもので、通常の画像
の測定方法の前処理として行うものである。まず、図示
のように、傾斜磁場コイルを回転しながら励起用の高周
波磁場パルス３１を印加する。これにより測定対象の
内、円筒状の領域を選択的に励起する。この後、ディフ
ェーズ傾斜磁場３３を印加し、通常の撮影シーケンスで
ある測定シーケンス４０を実行して、測定対象の所望の
観測平面の２次元画像を得る。つまり、通常の測定シー
ケンス４０は、図１３に示すように、励起用の高周波磁
場パルス３１とｚ方向のスライス選択傾斜磁場３６の印
加により、観測したい平面内の核スピンを選択的に励起
する。次いで、位相エンコード傾斜磁場３７を印加して
ｙ方向の空間情報を付与すると同時に、ｘ方向のディフ
ェーズ傾斜磁場３３とリフェーズ傾斜磁場３４を順次印
加してｘ方向の空間情報を付与して磁気共鳴信号３２の
計測を行う。この操作を、位相エンコード傾斜磁場３７
の強度を変えながら複数回実行し、得られる磁気共鳴信
号３２に基づいて２次元画像を得る。

【００３５】このような本発明に係る測定シーケンスに
よれば、皮下脂肪からの信号を飽和させる場合に、傾斜
磁場の高速なスイッチングを行うことなく選択飽和が可
能となる。すなわち、従来、皮下脂肪からの信号を飽和
する技術しては、スライス傾斜磁場を印加しながら飽和
パルスを印加する操作を、数回繰り返す方法が行われて
いた。この場合、全体の撮影時間を短縮するために、強
力な傾斜磁場を高速にスイッチングすることが行われて
いたが、図１２の実施の形態によれば、皮下脂肪からの
信号を飽和させるために傾斜磁場を高速でスイッチング
する必要がない。そのため、傾斜磁場駆動に要する電力
の低減、騒音の抑制が可能となる。

【００３６】また、従来、円筒状の領域を選択するため
に板状の選択領域で近似していたのが、本方法により円
筒状の領域を正確に選択可能となる。なお、図７に示し
た電気的な回転を行う高周波磁場コイル１３’を用いた
場合は、図１２に示した傾斜磁場コイルの回転角は階段
状に変化する。

【００３７】上述した本発明に係る高周波磁場コイルを
用いた磁気共鳴測定方法は、上記の実施の形態に限られ
るものではなく、例えば、励起用の高周波磁場パルスだ
けでなく、反転高周波磁場パルスを加える方法にも適用
できる。

【００３８】

【発明の効果】以上の説明したように、本発明によれ
ば、傾斜磁場を使用しない測定方法もしくは傾斜磁場駆
動に要する電力の低減および騒音の抑制が可能な測定方
法又は装置を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る高周波磁場コイルの一実施の形態
の概略構成図である。

【図２】図１の高周波磁場コイルを適用してなる磁気共
鳴装置の一実施の形態の全体構成図である。

【図３】図２の磁気共鳴装置を用いた磁気共鳴測定法の
一実施の形態の測定シーケンスを示す図である。

【図４】図１の高周波磁場コイルを回転させたときに得
られる高周波磁場分布と感度分布を表す図である。

【図５】図１の高周波磁場コイルの変形例を示す図であ
る。

【図６】図１の高周波磁場コイルの他の変形例を示す図
である。

【図７】本発明に係る高周波磁場コイルの他の一実施の
形態の概略構成図である。

【図８】図８の高周波磁場コイルを適用してなる磁気共
鳴装置の一実施の形態の全体構成図である。

【図９】図８の磁気共鳴装置を用いた磁気共鳴測定法の
一実施の形態の測定シーケンスを示す図である。

【図１０】本発明に係る磁気共鳴装置を用いた測定法の
他の実施の形態の測定シーケンスを示す図である。

【図１１】本発明に係る磁気共鳴装置を用いた測定法の
更に他の実施の形態の測定シーケンスを示す図である。

【図１２】本発明に係る磁気共鳴装置を皮下脂肪からの
信号を飽和させる測定法に適用した実施の形態の測定シ
ーケンスを示す図である。

【図１３】図１２の通常の測定シーケンスを示す図であ
る。

【符号の説明】

１ボビン２コイル３導線４コンデンサ５、５ａ、５ｂリング６、６ａ、６ｂ外部引出導線７回転シャフト８ボビン９スイッチング回路１０制御線１１静磁場発生磁石１２測定対象１３、１３’ 高周波磁場コイル１４、１５、１６傾斜磁場コイル１７傾斜磁場駆動装置１８計算機１９ディスプレイ２０シンセサイザ２１変調装置２２増幅器２３検波装置２４高周波磁場コイル回転装置３１励起高周波磁場パルス３２磁気共鳴信号３３ディフェーズ傾斜磁場３４リフェーズ傾斜磁場３５高周波磁場パルス

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】静磁場内に測定対象を置き、該測定対象
に高周波磁場を印加して励起させ、該測定対象から発生
する磁気共鳴信号を受信して前記測定対象の状態を計測
する磁気共鳴測定方法において、指向性を有する送信コ
イルを前記測定対象周りに回転させて前記高周波磁場を
発生し、指向性を有する受信コイルを前記測定対象周り
に回転させて前記磁気共鳴信号を受信し、送信コイルの
励起時の回転角と前記受信コイルの受信時の回転角の組
合せにより、前記磁気共鳴信号に前記空間情報を付加す
ることを特徴とする磁気共鳴測定方法。
【請求項２】請求項１に記載の磁気共鳴測定方法にお
いて、前記送信コイルと前記受信コイルは、同一のコイ
ルを兼用することを特徴とする磁気共鳴測定方法。
【請求項３】測定対象に静磁場を印加する静磁場発生
手段と、前記測定対象に高周波磁場を印加する送信コイ
ルと、前記測定対象から発生する磁気共鳴信号を受信す
る受信コイルと、該受信コイルにより受信される磁気共
鳴信号に基づいて前記測定対象の状態を計測する磁気共
鳴装置において、前記送信コイルと前記受信コイルを前
記測定対象周りに回転させる回転駆動手段を備えること
を特徴とする磁気共鳴装置。
【請求項４】請求項３に記載の磁気共鳴装置におい
て、前記送信コイルと前記受信コイルは、回転自由に支
持された中空の円筒体に配設されてなり、前記回転駆動
手段は、前記円筒体を該円筒体の軸周りに回転させる駆
動機構を備えてなることを特徴とする磁気共鳴装置。
【請求項５】測定対象に静磁場を印加する静磁場発生
手段と、前記測定対象に高周波磁場を印加する送信コイ
ルと、前記測定対象から発生する磁気共鳴信号を受信す
る受信コイルと、該受信コイルにより受信される磁気共
鳴信号に基づいて前記測定対象の状態を計測する磁気共
鳴装置において、前記送信コイルと前記受信コイルは、
中空の円筒体の周方向に沿って角度位置をずらして配列
されたそれぞれ複数の単位コイルと、高周波電流を通流
させる単位コイルを選択するスイッチ手段とを備えてな
ることを特徴とする磁気共鳴装置。
【請求項６】請求項４又は５に記載の磁気共鳴装置に
おいて、前記送信コイルと前記受信コイルは、同一のコ
イルを兼用してなることを特徴とする磁気共鳴装置。
【請求項７】測定対象に静磁場を印加する静磁場磁石
と、前記測定対象に高周波磁場を印加するするとともに
前記測定対象から発生する磁気共鳴信号を受信する高周
波磁場コイルと、該高周波磁場コイルにより受信される
磁気共鳴信号に基づいて前記測定対象の画像を再構成す
る計算機とを備えた磁気共鳴装置において、前記高周波
磁場コイルを、前記測定対象を配置可能な内部空間を有
する円筒体にコイルを配設して形成し、該円筒体を該円
筒体の軸周りに回転させる回転駆動手段を設け、前記計
算機は、前記高周波磁場コイルの励起時の回転角と受信
時の回転角の組合せにより前記磁気共鳴信号の前記空間
情報を認識することを特徴とする磁気共鳴装置。
【請求項８】測定対象に静磁場を印加する静磁場磁石
と、前記測定対象に高周波磁場を印加するするとともに
前記測定対象から発生する磁気共鳴信号を受信する高周
波磁場コイルと、該高周波磁場コイルにより受信される
磁気共鳴信号に基づいて前記測定対象の画像を再構成す
る計算機とを備え、前記高周波磁場コイルは、前記測定
対象を配置可能な内部空間を有する円筒体にコイルを配
設して形成され、該円筒体を該円筒体の軸周りに回転さ
せる回転駆動手段を設けてなる磁気共鳴装置を用いた磁
気共鳴計測方法において、前記高周波磁場コイルと前記
回転駆動手段とを制御して、前記高周波磁場コイルの任
意の回転角位置で高周波磁場を印加して前記測定対象を
励起するとともに、前記高周波コイルを回転させて回転
角に対応させて前記磁気共鳴信号を受信する操作を、前
記高周波磁場を印加する回転角位置を変えながら繰り返
して行い、前記高周波磁場コイルの励起時の回転角と受
信時の回転角の組合せにより前記磁気共鳴信号の前記空
間情報を認識することを特徴とする磁気共鳴計測方法。
【請求項９】測定対象に静磁場を印加する静磁場発生
手段と、前記測定対象に高周波磁場を印加して前記測定
対象を励起するとともに、前記測定対象から発生する磁
気共鳴信号を受信する高周波磁場コイルと、該高周波磁
場コイルにより受信される磁気共鳴信号に基づいて前記
測定対象の状態を計測する磁気共鳴装置を用いた磁気共
鳴計測方法において、前記高周波磁場コイルは、中空の
円筒体の周方向に沿って角度位置をずらして配列された
複数の単位コイルと、該各単位コイルを選択して高周波
電流を通流させるスイッチ手段とを備えてなり、前記ス
イッチ手段を制御して、前記単位コイルの任意の角度位
置の単位コイルに高周波電流を流して前記測定対象を励
起するとともに、前記単位コイルを切り替えながら前記
磁気共鳴信号を受信する操作を、前記高周波電流を通流
する単位コイルを切り替えながら繰り返して行い、励起
時の単位コイルの角度位置と受信時の単位コイルの角度
位置の組合せにより前記磁気共鳴信号の前記空間情報を
認識することを特徴とする磁気共鳴計測方法。
【請求項１０】静磁場内に測定対象を置き、該測定対
象に高周波磁場コイルにより高周波磁場を印加して励起
させるとともに、該測定対象から発生する磁気共鳴信号
を前記高周波磁場コイルにより受信して前記測定対象の
状態を計測する磁気共鳴測定方法において、前記高周波
磁場コイルを回転させて任意の回転角位置で励起させた
後、該高周波磁場コイルの回転軸方向の傾斜磁場を周期
的に反転しながら印加し、該印加周期に合わせて前記高
周波磁場コイルを回転させながら磁気共鳴信号を受信す
る操作を、前記励起の回転角位置を変更して繰返し実行
して計測することをことを特徴とする磁気共鳴測定方
法。
【請求項１１】静磁場内に測定対象を置き、該測定対
象に高周波磁場コイルにより高周波磁場を印加して励起
させるとともに、該測定対象から発生する磁気共鳴信号
を前記高周波磁場コイルにより受信して前記測定対象の
状態を計測する磁気共鳴測定方法において、前記高周波
磁場コイルを回転させて任意の回転角位置で第１の幅の
高周波磁場パルスを印加して励起させた後、第１の幅よ
りも狭い第２の幅の高周波磁場パルスを複数回印加しな
がら磁気共鳴信号を受信する操作を、前記高周波磁場コ
イルの回転角位置を変更して繰返し実行して計測するこ
とをことを特徴とする磁気共鳴測定方法。
【請求項１２】静磁場内に測定対象を置き、該測定対
象に高周波磁場コイルにより高周波磁場を印加して励起
させるとともに、該測定対象から発生する磁気共鳴信号
を前記高周波磁場コイルにより受信して前記測定対象の
状態を計測する磁気共鳴測定方法において、前記高周波
磁場コイルを回転させて任意の回転角位置で第１の幅の
高周波磁場パルスを印加して励起させた後、該高周波磁
場コイルの回転軸方向の傾斜磁場を周期的に反転しなが
ら印加し、該印加周期に合わせて第１の幅よりも狭い第
２の幅の高周波磁場パルスを印加して磁気共鳴信号を受
信する操作を、前記高周波磁場コイルの回転角位置を変
更しながら繰返し実行して計測することをことを特徴と
する磁気共鳴測定方法。
【請求項１３】静磁場内に測定対象を置き、該測定対
象に高周波磁場コイルにより高周波磁場を印加して励起
させるとともに、該測定対象から発生する磁気共鳴信号
を前記高周波磁場コイルにより受信して前記測定対象の
状態を計測する磁気共鳴測定方法において、前記高周波
磁場コイルを回転させながら高周波磁場パルスを印加し
た後、３軸方向の傾斜磁場を一定期間印加して皮下脂肪
からの磁気共鳴信号を飽和させた後、通常の撮影シーケ
ンスを実行することをことを特徴とする磁気共鳴測定方
法。