JPH11267110A - 磁気共鳴イメ―ジング方法および装置 - Google Patents
磁気共鳴イメ―ジング方法および装置Info
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- JPH11267110A JPH11267110A JP11017858A JP1785899A JPH11267110A JP H11267110 A JPH11267110 A JP H11267110A JP 11017858 A JP11017858 A JP 11017858A JP 1785899 A JP1785899 A JP 1785899A JP H11267110 A JPH11267110 A JP H11267110A
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- G01R33/44—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance using nuclear magnetic resonance [NMR]
- G01R33/48—NMR imaging systems
- G01R33/54—Signal processing systems, e.g. using pulse sequences ; Generation or control of pulse sequences; Operator console
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- G—PHYSICS
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- G01R33/28—Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64
- G01R33/281—Means for the use of in vitro contrast agents
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- G01R33/48—NMR imaging systems
- G01R33/483—NMR imaging systems with selection of signals or spectra from particular regions of the volume, e.g. in vivo spectroscopy
- G01R33/485—NMR imaging systems with selection of signals or spectra from particular regions of the volume, e.g. in vivo spectroscopy based on chemical shift information [CSI] or spectroscopic imaging, e.g. to acquire the spatial distributions of metabolites
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 筋肉組織、脂質組織および血液を含む３つの
成分を有するサンプルを磁気共鳴イメージングして、血
液と筋肉組織との間のコントラストを示す像を作成し且
つ脂質組織の像を抑圧する方法および装置を提供する。 【解決手段】 サンプルをほぼ一様な磁界内に配置し
て、筋肉組織、脂質組織および血液の縦磁化を前記磁界
の縦方向に方向付けし、第１の反転パルスを印加して、
前記３つの成分のうちの少なくとも２つの成分の縦磁化
を反転させ、第２の反転パルスを印加して、脂質組織の
縦磁化を反転させ、１つ以上の検出用ＲＦパルスを印加
して、血液の縦磁化の残りの量を測定し、筋肉組織およ
び脂質組織の縦磁化がほぼゼロであるときに前記サンプ
ルの像を取得する。一実施態様では第１および第２の反
転パルスがそれぞれスライス選択性および化学シフト選
択性反転パルスである。別の実施態様では、第１および
第２の反転パルスが共に化学シフト選択性反転パルスで
ある。
成分を有するサンプルを磁気共鳴イメージングして、血
液と筋肉組織との間のコントラストを示す像を作成し且
つ脂質組織の像を抑圧する方法および装置を提供する。 【解決手段】 サンプルをほぼ一様な磁界内に配置し
て、筋肉組織、脂質組織および血液の縦磁化を前記磁界
の縦方向に方向付けし、第１の反転パルスを印加して、
前記３つの成分のうちの少なくとも２つの成分の縦磁化
を反転させ、第２の反転パルスを印加して、脂質組織の
縦磁化を反転させ、１つ以上の検出用ＲＦパルスを印加
して、血液の縦磁化の残りの量を測定し、筋肉組織およ
び脂質組織の縦磁化がほぼゼロであるときに前記サンプ
ルの像を取得する。一実施態様では第１および第２の反
転パルスがそれぞれスライス選択性および化学シフト選
択性反転パルスである。別の実施態様では、第１および
第２の反転パルスが共に化学シフト選択性反転パルスで
ある。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は一般に血管の医用イ
メージングに関するものであり、更に詳しくはこのよう
なイメージングを実行するために磁気共鳴を使用するこ
とに関するものである。
メージングに関するものであり、更に詳しくはこのよう
なイメージングを実行するために磁気共鳴を使用するこ
とに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】血管造影すなわち血管構造のイメージン
グは医学的診断および治療手順に非常に有用である。Ｘ
線血管造影法では、液体のＸ線造影剤を患者の中に注入
するために侵襲性器具が使用される。造影剤が患者内に
ある間、造影剤で強調された一連のＸ線像が求められ
る。
グは医学的診断および治療手順に非常に有用である。Ｘ
線血管造影法では、液体のＸ線造影剤を患者の中に注入
するために侵襲性器具が使用される。造影剤が患者内に
ある間、造影剤で強調された一連のＸ線像が求められ
る。
【０００３】Ｘ線血管造影法は、患者にとって不快な副
作用などの幾つかの危険を伴う。従来のＸ線透視検査装
置がＸ線被爆量を最小にするように設計されているが、
手順によっては時間が非常に長くなって、累積Ｘ線被爆
量がかなりのものになることがある。随伴する医療スタ
ッフがこれらの医学的手順に常に参加するので、彼らの
長時間被爆も更に重大な問題である。従って、これらの
手順の間にＸ線被爆量を低減し又は無くすことが望まし
い。
作用などの幾つかの危険を伴う。従来のＸ線透視検査装
置がＸ線被爆量を最小にするように設計されているが、
手順によっては時間が非常に長くなって、累積Ｘ線被爆
量がかなりのものになることがある。随伴する医療スタ
ッフがこれらの医学的手順に常に参加するので、彼らの
長時間被爆も更に重大な問題である。従って、これらの
手順の間にＸ線被爆量を低減し又は無くすことが望まし
い。
【０００４】Ｘ線血管造影法は、典型的には、単一の二
次元投影像を作成する。視野内の物体の深さに関する情
報はオペレータには得られない。この情報は診断および
治療手順の間に得ることがしばしば望ましい。
次元投影像を作成する。視野内の物体の深さに関する情
報はオペレータには得られない。この情報は診断および
治療手順の間に得ることがしばしば望ましい。
【０００５】血管構造のイメージングのための磁気共鳴
（ＭＲ）イメージング手順が近年利用できるようになっ
た。このようなＭＲ血管造影法は様々な方法で実行され
ており、それらは全て２つの基本的な現象の１つを利用
している。第１の現象は、血液が患者の１つの領域から
別の領域へ移動するときにスピンの縦磁化に変化が起こ
ることから生じる。この現象を使用する方法は、イン・
フロー（ｉｎ−ｆｌｏｗ）またはタイム・オブ・フライ
ト（ｔｉｍｅ−ｏｆ−ｆｌｉｇｈｔ）法として知られて
いる。普通に使用されているタイム・オブ・フライト法
はタイム・オブ・フライト血管造影法である。この方法
では、関心のある領域が比較的短い繰返し時間ＴＲおよ
び比較的強い励起無線周波（ＲＦ）パルスによりイメー
ジングされる。これにより、視野内のＭＲスピンが飽和
状態になり、弱いＭＲ応答信号を与える。しかし、視野
内に流入する血液は、完全に緩和された状態で入る。こ
の結果、この血液は飽和状態になるまでに比較的強いＭ
Ｒ応答信号を与える。タイム・オブ・フライト法による
血管検出の性質のため、血管を取り巻く不動の組織は完
全に抑圧することが出来ない。更に、動きの遅い血液お
よびイメージング対象容積内に長時間留まる血液は飽和
して、イメージングされなくなる。
（ＭＲ）イメージング手順が近年利用できるようになっ
た。このようなＭＲ血管造影法は様々な方法で実行され
ており、それらは全て２つの基本的な現象の１つを利用
している。第１の現象は、血液が患者の１つの領域から
別の領域へ移動するときにスピンの縦磁化に変化が起こ
ることから生じる。この現象を使用する方法は、イン・
フロー（ｉｎ−ｆｌｏｗ）またはタイム・オブ・フライ
ト（ｔｉｍｅ−ｏｆ−ｆｌｉｇｈｔ）法として知られて
いる。普通に使用されているタイム・オブ・フライト法
はタイム・オブ・フライト血管造影法である。この方法
では、関心のある領域が比較的短い繰返し時間ＴＲおよ
び比較的強い励起無線周波（ＲＦ）パルスによりイメー
ジングされる。これにより、視野内のＭＲスピンが飽和
状態になり、弱いＭＲ応答信号を与える。しかし、視野
内に流入する血液は、完全に緩和された状態で入る。こ
の結果、この血液は飽和状態になるまでに比較的強いＭ
Ｒ応答信号を与える。タイム・オブ・フライト法による
血管検出の性質のため、血管を取り巻く不動の組織は完
全に抑圧することが出来ない。更に、動きの遅い血液お
よびイメージング対象容積内に長時間留まる血液は飽和
して、イメージングされなくなる。
【０００６】別の形式のＭＲ血管造影法は横スピン磁化
における位相シフトの誘起に基づくものである。これら
の位相シフトは速度に正比例し、流れ符号化（ｆｌｏｗ
−ｅｎｃｏｄｉｎｇ）磁界勾配パルスによって誘起され
る。位相検知ＭＲ血管造影法はこれらの位相シフトを利
用して、画素（ｐｉｘｅｌ）強度が血液の速度の関数で
ある像を作成するものである。位相検知ＭＲ血管造影法
は複雑な幾何形状の血管内のゆっくりとした流れを容易
に検出することが出来るが、視野内にある動きのある組
織をも検出する。その結果として、心臓の位相検知ＭＲ
血管造影像は、動いている心筋によるアーティファクト
および心室内の動いている血液プールによるアーティフ
ァクトを有する。
における位相シフトの誘起に基づくものである。これら
の位相シフトは速度に正比例し、流れ符号化（ｆｌｏｗ
−ｅｎｃｏｄｉｎｇ）磁界勾配パルスによって誘起され
る。位相検知ＭＲ血管造影法はこれらの位相シフトを利
用して、画素（ｐｉｘｅｌ）強度が血液の速度の関数で
ある像を作成するものである。位相検知ＭＲ血管造影法
は複雑な幾何形状の血管内のゆっくりとした流れを容易
に検出することが出来るが、視野内にある動きのある組
織をも検出する。その結果として、心臓の位相検知ＭＲ
血管造影像は、動いている心筋によるアーティファクト
および心室内の動いている血液プールによるアーティフ
ァクトを有する。
【０００７】血管造影像を作成するための侵襲性器具を
使用するＭＲ法が米国特許第５，４４７，１５６号明細
書に示されている。別の侵襲性ＭＲ法が米国特許第５，
４７９，９２５号明細書に示されている。１つの非侵襲
性ＭＲ法がが速度および速度の検出に依存する。その方
法は米国特許第５，４６９，０５９号明細書に記載され
ている。
使用するＭＲ法が米国特許第５，４４７，１５６号明細
書に示されている。別の侵襲性ＭＲ法が米国特許第５，
４７９，９２５号明細書に示されている。１つの非侵襲
性ＭＲ法がが速度および速度の検出に依存する。その方
法は米国特許第５，４６９，０５９号明細書に記載され
ている。
【０００８】ＭＲイメージングには、サンプルのＴ１を
測定するための反転回復パルスを使用することが出来
る。サンプルのＴ１は、ＲＦパルスにより縦磁化を乱し
た後に縦磁化がその平衡値に戻るまでの時間である。近
年、通常の軟組織ＭＲイメージングでＴ１コントラスト
を与えるために反転回復法が使用されている。高分解能
およびイメージングの両用途では、ＲＦパルスによりサ
ンプル内の核のスピン磁化が反転される。次いで、縦磁
化の量を測定するために、典型的には９０°のフリップ
角度を持つ検出用ＲＦパルスが、反転パルスから所定の
時間後に印加される。縦磁化の量は、検出用ＲＦパルス
に応答して形成された像内の信号強度から測定すること
が出来る。多数の所定の遅延時間で検出用ＲＦパルスを
印加することによって、反転後のスピン磁化の定常状態
への指数関数的な戻りを量的に測定することができ、ま
たサンプルのＴ１を決定することが出来る。
測定するための反転回復パルスを使用することが出来
る。サンプルのＴ１は、ＲＦパルスにより縦磁化を乱し
た後に縦磁化がその平衡値に戻るまでの時間である。近
年、通常の軟組織ＭＲイメージングでＴ１コントラスト
を与えるために反転回復法が使用されている。高分解能
およびイメージングの両用途では、ＲＦパルスによりサ
ンプル内の核のスピン磁化が反転される。次いで、縦磁
化の量を測定するために、典型的には９０°のフリップ
角度を持つ検出用ＲＦパルスが、反転パルスから所定の
時間後に印加される。縦磁化の量は、検出用ＲＦパルス
に応答して形成された像内の信号強度から測定すること
が出来る。多数の所定の遅延時間で検出用ＲＦパルスを
印加することによって、反転後のスピン磁化の定常状態
への指数関数的な戻りを量的に測定することができ、ま
たサンプルのＴ１を決定することが出来る。
【０００９】通常のＭＲイメージングにおいて所定の組
織を抑圧するためにスライス選択性反転パルスが使用さ
れている。例えば、解剖学的構造の断面像を得るため
に、データ取得の前にスライス選択性反転パルスを印加
して、脂質を抑圧しながら筋肉が比較的影響を受けない
ようにするか、またはその逆を行うようにしている。ま
た、所定の組織を抑圧するために化学シフト選択性反転
パルスも使用されている。しかしながら、これらの２つ
の方法は血管造影像を得るために一緒に使用されてい
ず、また血管像または心臓の像を得るために２つの化学
シフト選択性反転パルスが一緒に使用されることはなか
った。
織を抑圧するためにスライス選択性反転パルスが使用さ
れている。例えば、解剖学的構造の断面像を得るため
に、データ取得の前にスライス選択性反転パルスを印加
して、脂質を抑圧しながら筋肉が比較的影響を受けない
ようにするか、またはその逆を行うようにしている。ま
た、所定の組織を抑圧するために化学シフト選択性反転
パルスも使用されている。しかしながら、これらの２つ
の方法は血管造影像を得るために一緒に使用されてい
ず、また血管像または心臓の像を得るために２つの化学
シフト選択性反転パルスが一緒に使用されることはなか
った。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、環状
動脈などの非侵襲性ＭＲイメージング方法および装置を
提供することである。本発明の別の目的は、化学シフト
選択性反転パルスを使用して、環状動脈などの非侵襲性
ＭＲイメージング方法および装置を提供することであ
る。本発明の更に別の目的は、スライス選択性反転パル
スおよび化学シフト選択性反転パルスを使用して、環状
動脈などの非侵襲性ＭＲイメージング方法および装置を
提供することである。
動脈などの非侵襲性ＭＲイメージング方法および装置を
提供することである。本発明の別の目的は、化学シフト
選択性反転パルスを使用して、環状動脈などの非侵襲性
ＭＲイメージング方法および装置を提供することであ
る。本発明の更に別の目的は、スライス選択性反転パル
スおよび化学シフト選択性反転パルスを使用して、環状
動脈などの非侵襲性ＭＲイメージング方法および装置を
提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、患者の心臓の
磁気共鳴イメージングして、心筋層（筋肉）組織および
脂質組織を抑圧しながら心室内および環状血管内の血液
を示す像を作成する方法および装置を提供する。随意選
択による第１のステップとして、この方法は、ガドリニ
ウムまたは同様なＭＲ造影剤を含む化合物を血液にドー
プすることによって、血液を造影剤で処理する。次いで
被検体をほぼ一様な磁界内に配置して、心筋層組織、脂
質組織および血液の縦磁化を前記磁界の方向に方向付け
する。該方法は２つの逐次的な反転パルスの後に一連の
検出用ＲＦパルスを使用する。反転パルスは、所定の成
分の縦磁化を１８０°回転させる無線周波（ＲＦ）パル
スである。検出用ＲＦパルスは、所定の成分の縦磁化を
９０°回転させるＲＦパルスである。第１の反転パルス
が被検体に印加される。第１の反転パルスは心筋層、脂
質および血液成分のうちの少なくとも２つの成分の縦磁
化を反転させる。第２の反転パルスが、脂質組織の縦磁
化を反転させるために印加される。最後に、１つ以上の
検出用ＲＦパルスが、血液の縦磁化の残りの量を測定す
るために印加される。縦磁化の量は、検出用ＲＦパルス
に応答して取得された１つ以上の像内の信号強度として
表示される。
磁気共鳴イメージングして、心筋層（筋肉）組織および
脂質組織を抑圧しながら心室内および環状血管内の血液
を示す像を作成する方法および装置を提供する。随意選
択による第１のステップとして、この方法は、ガドリニ
ウムまたは同様なＭＲ造影剤を含む化合物を血液にドー
プすることによって、血液を造影剤で処理する。次いで
被検体をほぼ一様な磁界内に配置して、心筋層組織、脂
質組織および血液の縦磁化を前記磁界の方向に方向付け
する。該方法は２つの逐次的な反転パルスの後に一連の
検出用ＲＦパルスを使用する。反転パルスは、所定の成
分の縦磁化を１８０°回転させる無線周波（ＲＦ）パル
スである。検出用ＲＦパルスは、所定の成分の縦磁化を
９０°回転させるＲＦパルスである。第１の反転パルス
が被検体に印加される。第１の反転パルスは心筋層、脂
質および血液成分のうちの少なくとも２つの成分の縦磁
化を反転させる。第２の反転パルスが、脂質組織の縦磁
化を反転させるために印加される。最後に、１つ以上の
検出用ＲＦパルスが、血液の縦磁化の残りの量を測定す
るために印加される。縦磁化の量は、検出用ＲＦパルス
に応答して取得された１つ以上の像内の信号強度として
表示される。
【００１２】本発明の一態様では、第１の反転パルス
は、心筋層組織、脂質組織および血液の縦磁化を反転さ
せるスライス選択性反転パルスである。本発明の別の態
様では、第１の反転パルスは、血液および筋肉組織の縦
磁化を反転させる第１の化学シフト選択性反転パルスで
ある。両態様では、少なくとも２つの成分が第１の反転
パルスによって反転される。両態様では、第２の反転パ
ルスは、像取得操作が開始されるときに脂質および心筋
層組織の縦磁化の両方がゼロになり且つ血液の磁化が正
常な平衡状態に近づいている状態になるようにタイミン
グが取られる。
は、心筋層組織、脂質組織および血液の縦磁化を反転さ
せるスライス選択性反転パルスである。本発明の別の態
様では、第１の反転パルスは、血液および筋肉組織の縦
磁化を反転させる第１の化学シフト選択性反転パルスで
ある。両態様では、少なくとも２つの成分が第１の反転
パルスによって反転される。両態様では、第２の反転パ
ルスは、像取得操作が開始されるときに脂質および心筋
層組織の縦磁化の両方がゼロになり且つ血液の磁化が正
常な平衡状態に近づいている状態になるようにタイミン
グが取られる。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明の新規と考えられる特徴は
特許請求の範囲に具体的に記載してあるが、本発明自体
の構成、作用並びにその他の目的および利点は、添付の
図面を参照した以下の説明から最も良く理解されよう。
特許請求の範囲に具体的に記載してあるが、本発明自体
の構成、作用並びにその他の目的および利点は、添付の
図面を参照した以下の説明から最も良く理解されよう。
【００１４】図１において、被検体１００が支持テーブ
ル１１０上に置かれて、磁石ハウジング１２０内に収容
された磁石１２５によって発生された均一な磁界内に配
置される。磁石１２５および磁石ハウジング１２０は円
筒対称性を有し、患者被検体１００の位置が現れるよう
に半部を断面で示されている。被検体１００の関心のあ
る領域は、磁石１２５の中孔のほぼ中央に位置決めされ
る。被検体１００は１組の円筒形磁界勾配コイル１３０
によって囲まれており、磁界勾配コイル１３０は所定の
ＭＲパルス系列（後述する）に従った所定の時間に所定
の強度の磁界勾配を作成する。磁界勾配コイル１３０は
３つの直交方向に磁界勾配を作成する。少なくとも１つ
の外部無線周波（ＲＦ）コイル１４０（図１にはただ１
つしか示していない）がまた被検体１００の関心のある
領域を取り囲む。図１において、ＲＦコイル１４０は円
筒形であり、被検体全体を囲むのに充分な直径を持つ。
代替実施態様では、他の形状、例えば、頭部や四肢をイ
メージングするための一層小さい円筒を使用することが
出来る。面コイルのような非円筒形外部無線周波（Ｒ
Ｆ）コイルも使用することが出来る。外部ＲＦコイル１
４０は所定の時間に所定の周波数の充分な電力で無線周
波エネルギを被検体１００に照射して、当業者に周知の
ように被検体１００の一群の核磁気スピン（以後、「ス
ピン」と呼ぶ）を章動させる。外部ＲＦコイル１４０は
また、希望により、章動によって発生されたＭＲ応答信
号を検出する受信コイルとして使用することも出来る。
ル１１０上に置かれて、磁石ハウジング１２０内に収容
された磁石１２５によって発生された均一な磁界内に配
置される。磁石１２５および磁石ハウジング１２０は円
筒対称性を有し、患者被検体１００の位置が現れるよう
に半部を断面で示されている。被検体１００の関心のあ
る領域は、磁石１２５の中孔のほぼ中央に位置決めされ
る。被検体１００は１組の円筒形磁界勾配コイル１３０
によって囲まれており、磁界勾配コイル１３０は所定の
ＭＲパルス系列（後述する）に従った所定の時間に所定
の強度の磁界勾配を作成する。磁界勾配コイル１３０は
３つの直交方向に磁界勾配を作成する。少なくとも１つ
の外部無線周波（ＲＦ）コイル１４０（図１にはただ１
つしか示していない）がまた被検体１００の関心のある
領域を取り囲む。図１において、ＲＦコイル１４０は円
筒形であり、被検体全体を囲むのに充分な直径を持つ。
代替実施態様では、他の形状、例えば、頭部や四肢をイ
メージングするための一層小さい円筒を使用することが
出来る。面コイルのような非円筒形外部無線周波（Ｒ
Ｆ）コイルも使用することが出来る。外部ＲＦコイル１
４０は所定の時間に所定の周波数の充分な電力で無線周
波エネルギを被検体１００に照射して、当業者に周知の
ように被検体１００の一群の核磁気スピン（以後、「ス
ピン」と呼ぶ）を章動させる。外部ＲＦコイル１４０は
また、希望により、章動によって発生されたＭＲ応答信
号を検出する受信コイルとして使用することも出来る。
【００１５】スピンの章動により、スピンはラーモア周
波数で共鳴する。各々のスピンについてのラーモア周波
数は、スピンが受ける磁界の強度に正比例する。この磁
界強度は、磁石１２５により発生される静磁界と磁界勾
配コイル１３０によって発生される局部磁界との和であ
る。
波数で共鳴する。各々のスピンについてのラーモア周波
数は、スピンが受ける磁界の強度に正比例する。この磁
界強度は、磁石１２５により発生される静磁界と磁界勾
配コイル１３０によって発生される局部磁界との和であ
る。
【００１６】図２は、本発明を使用するのに適した磁気
共鳴（ＭＲ）イメージング・システムの主要構成部品を
示す簡略ブロック図である。このシステムは汎用ミニコ
ンピュータ２を有し、これはディスク記憶装置２ａおよ
びインターフェイス装置２ｂに機能的に結合されてい
る。無線周波（ＲＦ）送信器３、信号平均化装置４並び
に勾配電源５ａ、５ｂおよび５ｃが全て、インターフェ
イス装置２ｂを介してコンピュータ２に結合されてい
る。勾配電源５ａ、５ｂおよび５ｃは磁界勾配コイル１
３０−１、１３０−２および１３０−３をそれぞれ付勢
して、イメージング対象の被検体に対してＸ、Ｙおよび
Ｚ方向にそれぞれ磁界勾配Ｇｘ、ＧｙおよびＧｚを作成
する。ＲＦ送信器３はコンピュータ２からのパルス包絡
線でゲート駆動されて、被検体からＭＲ応答信号を励起
するために必要な変調を持つＲＦパルスを発生する。Ｒ
Ｆパルスは、ＲＦ電力増幅器６内で、イメージング方法
に応じて１００ワットから数キロワットまで変化するレ
ベルに増幅されて、ＲＦコイル１４０に印加される。希
望により、ＲＦコイル１４０は別々の送信コイル１４０
−１および受信コイル１４０−２であってよい。全身用
イメージングにおけるような大きなサンプル容積につい
ては一層高い電力レベルが必要であり、またより大きい
ＭＲ周波数帯域幅を励起するには短い持続時間のパルス
が必要である。
共鳴（ＭＲ）イメージング・システムの主要構成部品を
示す簡略ブロック図である。このシステムは汎用ミニコ
ンピュータ２を有し、これはディスク記憶装置２ａおよ
びインターフェイス装置２ｂに機能的に結合されてい
る。無線周波（ＲＦ）送信器３、信号平均化装置４並び
に勾配電源５ａ、５ｂおよび５ｃが全て、インターフェ
イス装置２ｂを介してコンピュータ２に結合されてい
る。勾配電源５ａ、５ｂおよび５ｃは磁界勾配コイル１
３０−１、１３０−２および１３０−３をそれぞれ付勢
して、イメージング対象の被検体に対してＸ、Ｙおよび
Ｚ方向にそれぞれ磁界勾配Ｇｘ、ＧｙおよびＧｚを作成
する。ＲＦ送信器３はコンピュータ２からのパルス包絡
線でゲート駆動されて、被検体からＭＲ応答信号を励起
するために必要な変調を持つＲＦパルスを発生する。Ｒ
Ｆパルスは、ＲＦ電力増幅器６内で、イメージング方法
に応じて１００ワットから数キロワットまで変化するレ
ベルに増幅されて、ＲＦコイル１４０に印加される。希
望により、ＲＦコイル１４０は別々の送信コイル１４０
−１および受信コイル１４０−２であってよい。全身用
イメージングにおけるような大きなサンプル容積につい
ては一層高い電力レベルが必要であり、またより大きい
ＭＲ周波数帯域幅を励起するには短い持続時間のパルス
が必要である。
【００１７】ＭＲ応答信号は、受信コイル１４０−２に
よって検知され、低ノイズ前置増幅器９によって増幅さ
れた後、更に増幅、検出およびフィルタリングのために
受信器１０に送られる。次いで信号はディジタル化され
て、信号平均化装置４によって平均化され且つコンピュ
ータ２によって処理される。前置増幅器９および受信器
１０は、能動ゲート作用または受動フィルタリングによ
って送信の際のＲＦパルス保護される。
よって検知され、低ノイズ前置増幅器９によって増幅さ
れた後、更に増幅、検出およびフィルタリングのために
受信器１０に送られる。次いで信号はディジタル化され
て、信号平均化装置４によって平均化され且つコンピュ
ータ２によって処理される。前置増幅器９および受信器
１０は、能動ゲート作用または受動フィルタリングによ
って送信の際のＲＦパルス保護される。
【００１８】コンピュータ２は、ＭＲパルスについての
ゲート駆動および包絡線変調を行い、前置増幅器および
ＲＦ電力増幅器についてのブランキングを行い、且つ勾
配電源に対する電圧波形を作成する。コンピュータはま
た、フーリエ変換、像再構成、データ・フィルタリン
グ、イメージング表示および記憶機能のようなデータ処
理も行う（これらは全て通常のものであって、本発明の
範囲外である）。
ゲート駆動および包絡線変調を行い、前置増幅器および
ＲＦ電力増幅器についてのブランキングを行い、且つ勾
配電源に対する電圧波形を作成する。コンピュータはま
た、フーリエ変換、像再構成、データ・フィルタリン
グ、イメージング表示および記憶機能のようなデータ処
理も行う（これらは全て通常のものであって、本発明の
範囲外である）。
【００１９】希望により、送信コイル１４０−１および
受信コイル１４０−２は単一のＲＦコイル１４０で構成
してよい。この代わりに、電気的に直交する２つの別々
のコイルを使用してもよい。後者の構成では、パルス送
信中に受信器にＲＦパルスが入り込むのを低減する利点
がある。いずれの場合でも、これらのコイルは、磁石１
２５によって発生される静磁界Ｂ０の方向に対して直交
する。磁石、ＲＦコイル、勾配コイルおよびイメージン
グ対象の被検体は、ＲＦ遮蔽されたケージ内の囲いによ
ってシステムの残りの構成部品から隔離される。
受信コイル１４０−２は単一のＲＦコイル１４０で構成
してよい。この代わりに、電気的に直交する２つの別々
のコイルを使用してもよい。後者の構成では、パルス送
信中に受信器にＲＦパルスが入り込むのを低減する利点
がある。いずれの場合でも、これらのコイルは、磁石１
２５によって発生される静磁界Ｂ０の方向に対して直交
する。磁石、ＲＦコイル、勾配コイルおよびイメージン
グ対象の被検体は、ＲＦ遮蔽されたケージ内の囲いによ
ってシステムの残りの構成部品から隔離される。
【００２０】磁界勾配コイル１３０−１、１３０−２お
よび１３０−３は、サンプル容積に対して単調で線形で
ある磁界勾配Ｇｘ、ＧｙおよびＧｚをそれぞれ作成する
のに必要である。多値勾配磁界により、ＭＲ応答信号デ
ータにエイリアシングとして知られている劣化が生じ、
これは重大な像アーティファクトを招く。非線形勾配に
より、像に幾何学的歪みが生じる。
よび１３０−３は、サンプル容積に対して単調で線形で
ある磁界勾配Ｇｘ、ＧｙおよびＧｚをそれぞれ作成する
のに必要である。多値勾配磁界により、ＭＲ応答信号デ
ータにエイリアシングとして知られている劣化が生じ、
これは重大な像アーティファクトを招く。非線形勾配に
より、像に幾何学的歪みが生じる。
【００２１】図３に概略的に示されているように、磁石
アセンブリ１２５は、静磁界Ｂ０を典型的には軸方向ま
たはデカルト座標系のＺ方向に発生する中心の円筒形中
孔１２５ａを持つ。図１のコイル１３０−１、１３０−
２および１３０−３のような１組のコイルが入力接続部
１３０ａを介して電気信号を受けて、中孔１２５ａの容
積内に少なくとも１つの勾配磁界を作成する。中孔１２
５ａ内にはまたＲＦコイル１４０も配置されていて、こ
れは少なくとも１つの入力ケーブルを介してＲＦエネル
ギを受けて、ＲＦ磁界Ｂ１を典型的にはＸＹ平面内に形
成する。
アセンブリ１２５は、静磁界Ｂ０を典型的には軸方向ま
たはデカルト座標系のＺ方向に発生する中心の円筒形中
孔１２５ａを持つ。図１のコイル１３０−１、１３０−
２および１３０−３のような１組のコイルが入力接続部
１３０ａを介して電気信号を受けて、中孔１２５ａの容
積内に少なくとも１つの勾配磁界を作成する。中孔１２
５ａ内にはまたＲＦコイル１４０も配置されていて、こ
れは少なくとも１つの入力ケーブルを介してＲＦエネル
ギを受けて、ＲＦ磁界Ｂ１を典型的にはＸＹ平面内に形
成する。
【００２２】ここで図４を参照すると、スピンのラーモ
ア周波数が示されており、これは磁界勾配が印加された
ときスピンの位置にほぼ比例する。磁界勾配コイル（図
１の１３０）の中心点３００に位置するスピンはラーモ
ア周波数ｆ0 で歳差運動する。点３００における特定の
タイプの核スピンのラーモア周波数ｆ0 は磁石（図１の
１２５）によって発生される静磁界によって決定され
る。点３０１に位置するスピンのラーモア周波数ｆ
1 は、静磁界と、磁界勾配コイル（図１の１３０）によ
ってその位置に作られる磁界との和によって決定され
る。勾配コイル応答３２０はほぼ線形（直線）であるの
で、スピンのラーモア周波数は位置にほぼ比例する。ラ
ーモア周波数と位置とのこの関係はＭＲ像を作成するた
めに使用される。
ア周波数が示されており、これは磁界勾配が印加された
ときスピンの位置にほぼ比例する。磁界勾配コイル（図
１の１３０）の中心点３００に位置するスピンはラーモ
ア周波数ｆ0 で歳差運動する。点３００における特定の
タイプの核スピンのラーモア周波数ｆ0 は磁石（図１の
１２５）によって発生される静磁界によって決定され
る。点３０１に位置するスピンのラーモア周波数ｆ
1 は、静磁界と、磁界勾配コイル（図１の１３０）によ
ってその位置に作られる磁界との和によって決定され
る。勾配コイル応答３２０はほぼ線形（直線）であるの
で、スピンのラーモア周波数は位置にほぼ比例する。ラ
ーモア周波数と位置とのこの関係はＭＲ像を作成するた
めに使用される。
【００２３】ＲＦおよび磁界勾配パルスに応答して発生
されたＭＲ応答信号は外部ＲＦコイル１４０または代わ
りの受信コイルによって検出される。現在好ましいＭＲ
パルス系列およびそのタイミングが図５に示されてい
る。
されたＭＲ応答信号は外部ＲＦコイル１４０または代わ
りの受信コイルによって検出される。現在好ましいＭＲ
パルス系列およびそのタイミングが図５に示されてい
る。
【００２４】イメージングの前に、被検体の血液が、キ
レート化ガドリニウム化合物、典型的にはＧｄ−ＤＴＰ
Ａのような適当な造影剤（コントラスト増強剤）で処理
される。被検体１００の心臓サイクルがＥＣＧモニタ
（図示していない）によって監視される。ＥＣＧモニタ
は、図５に示されているＲ波のようなＲ波を検出する。
Ｒ波の検出から所定の時間後、ＭＲスキャナはスライス
選択性反転パルスを印加し、続いて化学シフト選択性反
転パルスを印加する。反転パルスは、静磁界Ｂ０に揃っ
ている核の磁気モーメントの方向を反転させる。反転パ
ルスの印加時、核スピンが方向を反転して、それらの磁
気モーメントが一時的にＢ０の方向とは反対の方向に揃
う。スライス選択勾配が第１の反転パルスと同時に印加
される。この方法では、第１すなわちスライス選択性の
パルスが、指定されたスライス内の血液、脂質組織およ
び心筋層組織を含む全ての物質について磁化を反転させ
る。その後の第２すなわち化学シフト選択性のパルス
が、脂質のみのスピン磁化を反転させる。これらの２つ
の反転パルスのタイミングは、脂質および心筋層組織に
縦磁化がイメージング系列の始めにほぼゼロになるよう
に選ばれる。血液は心筋層組織とは異なるＴ１を持って
いるので、特に血液がＧｄ−ＤＴＰＡのようなＴ１緩和
剤と混合されている場合、血液から生じる信号は完全に
抑圧されることはない。さらに、血管が反転スライスに
殆ど直交する向きであるとき、反転してない血液がイメ
ージング系列の開始前にイメージング平面に入り、血液
についてより強度の大きい信号を生じさせる。
レート化ガドリニウム化合物、典型的にはＧｄ−ＤＴＰ
Ａのような適当な造影剤（コントラスト増強剤）で処理
される。被検体１００の心臓サイクルがＥＣＧモニタ
（図示していない）によって監視される。ＥＣＧモニタ
は、図５に示されているＲ波のようなＲ波を検出する。
Ｒ波の検出から所定の時間後、ＭＲスキャナはスライス
選択性反転パルスを印加し、続いて化学シフト選択性反
転パルスを印加する。反転パルスは、静磁界Ｂ０に揃っ
ている核の磁気モーメントの方向を反転させる。反転パ
ルスの印加時、核スピンが方向を反転して、それらの磁
気モーメントが一時的にＢ０の方向とは反対の方向に揃
う。スライス選択勾配が第１の反転パルスと同時に印加
される。この方法では、第１すなわちスライス選択性の
パルスが、指定されたスライス内の血液、脂質組織およ
び心筋層組織を含む全ての物質について磁化を反転させ
る。その後の第２すなわち化学シフト選択性のパルス
が、脂質のみのスピン磁化を反転させる。これらの２つ
の反転パルスのタイミングは、脂質および心筋層組織に
縦磁化がイメージング系列の始めにほぼゼロになるよう
に選ばれる。血液は心筋層組織とは異なるＴ１を持って
いるので、特に血液がＧｄ−ＤＴＰＡのようなＴ１緩和
剤と混合されている場合、血液から生じる信号は完全に
抑圧されることはない。さらに、血管が反転スライスに
殆ど直交する向きであるとき、反転してない血液がイメ
ージング系列の開始前にイメージング平面に入り、血液
についてより強度の大きい信号を生じさせる。
【００２５】図６は、血液、心筋層および脂質に反転パ
ルスを印加した後の縦スピン磁化の平衡への異なる戻り
速度を例示する。図６に示されているように、ドープさ
れた血液は３つの物質のうちで最も速く平衡状態へ戻
る。脂質は中間の戻り速度を持ち、心筋層は最も遅い戻
り速度を持つ。これらの平衡への戻り速度の相違をスラ
イス選択性反転パルスおよび化学シフト選択性反転パル
スと組み合わせて使用することにより、心筋層に対して
血液の高コントラスト像が作成される。
ルスを印加した後の縦スピン磁化の平衡への異なる戻り
速度を例示する。図６に示されているように、ドープさ
れた血液は３つの物質のうちで最も速く平衡状態へ戻
る。脂質は中間の戻り速度を持ち、心筋層は最も遅い戻
り速度を持つ。これらの平衡への戻り速度の相違をスラ
イス選択性反転パルスおよび化学シフト選択性反転パル
スと組み合わせて使用することにより、心筋層に対して
血液の高コントラスト像が作成される。
【００２６】図７には、被検体１００に印加されたとき
のスライス選択性および化学シフト選択性パルス系列の
効果が示されている。再び、ＥＣＧモニタが被検体１０
０のＲ波を検出する。第１の反転パルスがスライス内の
心筋層、脂肪およびＧｄ−ＤＴＰＡ血液の磁化を反転さ
せる。血液の磁化はその平衡状態へ急速に戻る一方、心
筋層の磁化はゆっくりと戻る。第２の化学シフト選択性
反転パルスが脂質の磁化を反転させるが、血液または心
筋層の磁化は反転させない。第２の化学シフト選択性反
転パルスは、脂質および心筋層がイメージング系列部分
の間にほぼゼロの縦磁化を持つようにタイミングが定め
られる。イメージング系列部分は、第２の化学シフト選
択性反転パルスの後で且つ脂質および心筋層の磁化ほぼ
ゼロになるときに生じるように選択される。ここで、イ
メージングの時に、血液の磁化が非常に強くなることに
注意されたい。イメージング系列は１つ尾上の検出用Ｒ
Ｆパルスを含み、その回転角度は特定の実施態様に応じ
て大体２０°乃至９０°の範囲にあってよい。血液が平
衡状態またはその近くにあり且つ心筋層および脂質がほ
ぼゼロであるので、検出用ＲＦパルスの後の受信信号は
心筋層および脂質に対して血液の高コントラスト像を構
成する。
のスライス選択性および化学シフト選択性パルス系列の
効果が示されている。再び、ＥＣＧモニタが被検体１０
０のＲ波を検出する。第１の反転パルスがスライス内の
心筋層、脂肪およびＧｄ−ＤＴＰＡ血液の磁化を反転さ
せる。血液の磁化はその平衡状態へ急速に戻る一方、心
筋層の磁化はゆっくりと戻る。第２の化学シフト選択性
反転パルスが脂質の磁化を反転させるが、血液または心
筋層の磁化は反転させない。第２の化学シフト選択性反
転パルスは、脂質および心筋層がイメージング系列部分
の間にほぼゼロの縦磁化を持つようにタイミングが定め
られる。イメージング系列部分は、第２の化学シフト選
択性反転パルスの後で且つ脂質および心筋層の磁化ほぼ
ゼロになるときに生じるように選択される。ここで、イ
メージングの時に、血液の磁化が非常に強くなることに
注意されたい。イメージング系列は１つ尾上の検出用Ｒ
Ｆパルスを含み、その回転角度は特定の実施態様に応じ
て大体２０°乃至９０°の範囲にあってよい。血液が平
衡状態またはその近くにあり且つ心筋層および脂質がほ
ぼゼロであるので、検出用ＲＦパルスの後の受信信号は
心筋層および脂質に対して血液の高コントラスト像を構
成する。
【００２７】本発明の方法はまた、１つ以上の反転パル
スを、１８０°より小さく且つ９０°より大きいＲＦパ
ルスで置き換え、その後、残留する横磁化を位相はずれ
（ｄｅｐｈａｓｅ）させるために１つ以上の勾配パルス
を印加することを含む。ＲＦパルスとイメージング系列
との間の遅延時間は、磁化のゼロがイメージング系列の
間に生じるように対応的に短縮される。
スを、１８０°より小さく且つ９０°より大きいＲＦパ
ルスで置き換え、その後、残留する横磁化を位相はずれ
（ｄｅｐｈａｓｅ）させるために１つ以上の勾配パルス
を印加することを含む。ＲＦパルスとイメージング系列
との間の遅延時間は、磁化のゼロがイメージング系列の
間に生じるように対応的に短縮される。
【００２８】ガドリニウムがドープされていない場合、
１．５テスラにおける血液のＴ１は１２００ｍｓであ
る。３倍量のＧｄ−ＤＴＰＡの場合、血液のＴ１は３０
０ｍｓに低減される。心筋層のＴ１もまた、幾分かのＧ
ｄ−ＤＴＰＡが筋肉によって保持されるので、Ｇｄ−Ｄ
ＴＰＡの注入後に幾分か低減する。一旦血液プールＧｄ
剤の人体への使用が承認されると、心筋層のＴ１に悪影
響を与えることなく更にまた血液のＴ１を低減すること
が可能である。
１．５テスラにおける血液のＴ１は１２００ｍｓであ
る。３倍量のＧｄ−ＤＴＰＡの場合、血液のＴ１は３０
０ｍｓに低減される。心筋層のＴ１もまた、幾分かのＧ
ｄ−ＤＴＰＡが筋肉によって保持されるので、Ｇｄ−Ｄ
ＴＰＡの注入後に幾分か低減する。一旦血液プールＧｄ
剤の人体への使用が承認されると、心筋層のＴ１に悪影
響を与えることなく更にまた血液のＴ１を低減すること
が可能である。
【００２９】急速に印加できるイメージング系列が最も
有用であるが、殆どのイメージング系列を使用すること
が出来る。上記の基本的な方法に加えて、様々な変形も
可能である。これらの変形には例として次のものが挙げ
られる。
有用であるが、殆どのイメージング系列を使用すること
が出来る。上記の基本的な方法に加えて、様々な変形も
可能である。これらの変形には例として次のものが挙げ
られる。
【００３０】Ａ）スライス選択性反転とイメージング系
列との間の、例えば心臓の動きを補償するために、イメ
ージング・スライスよりも大きいスライスを反転させる
こと。 Ｂ）スライス選択性反転とイメージング系列との間の、
例えば心臓の動きを補償するために、イメージング・ス
ライスからずれたスライスを反転させること。
列との間の、例えば心臓の動きを補償するために、イメ
ージング・スライスよりも大きいスライスを反転させる
こと。 Ｂ）スライス選択性反転とイメージング系列との間の、
例えば心臓の動きを補償するために、イメージング・ス
ライスからずれたスライスを反転させること。
【００３１】Ｃ）主としてイメージング平面内にある血
管におけるタイム・オブ・フライト効果を考慮するため
に、イメージング・スライスと一致するよりもむしろイ
メージング・スライスに対して直交するスライスを反転
させること。 Ｄ）主としてイメージング平面内にある血管におけるタ
イム・オブ・フライト効果を考慮するために、イメージ
ング・スライスに対して直交する複数の平行なスライス
またはスラブを反転させること。
管におけるタイム・オブ・フライト効果を考慮するため
に、イメージング・スライスと一致するよりもむしろイ
メージング・スライスに対して直交するスライスを反転
させること。 Ｄ）主としてイメージング平面内にある血管におけるタ
イム・オブ・フライト効果を考慮するために、イメージ
ング・スライスに対して直交する複数の平行なスライス
またはスラブを反転させること。
【００３２】Ｅ）複数の血管中に残されている任意のギ
ャップを除去するために複数のずらしたスラブにより上
記Ｄを複数回行うこと。 Ｆ）スペクトル的および空間的に同時に選択性である反
転パルスを利用すること。 Ｇ）冠状動脈をイメージングするために本発明を使用す
ること。
ャップを除去するために複数のずらしたスラブにより上
記Ｄを複数回行うこと。 Ｆ）スペクトル的および空間的に同時に選択性である反
転パルスを利用すること。 Ｇ）冠状動脈をイメージングするために本発明を使用す
ること。
【００３３】Ｈ）心臓をイメージングしながら、ストレ
ス剤と共に本発明を使用すること。 Ｉ）頚部、腹部および四肢における血管造影イメージン
グのために本発明を使用すること。 Ｊ）血液のＴ１を下げるために造影剤を使用しまたは使
用しないで本発明を適用すること。
ス剤と共に本発明を使用すること。 Ｉ）頚部、腹部および四肢における血管造影イメージン
グのために本発明を使用すること。 Ｊ）血液のＴ１を下げるために造影剤を使用しまたは使
用しないで本発明を適用すること。
【００３４】Ｋ）血液よりもむしろ脂質または心筋層か
らの信号のみを含む像を生じるように別の遅延時間を選
択すること。
らの信号のみを含む像を生じるように別の遅延時間を選
択すること。
【００３５】本発明の第２の実施態様が図８および図９
に示されている。本発明の第２の実施態様では、２つの
化学シフト選択性パルスが印加される。第１の化学シフ
ト選択性パルスは水のスピン磁化を反転させる。結果と
して、そのパルスは血液および心筋層の両方について磁
化を反転させる。第２の化学シフト選択性パルスは脂質
組織のスピン磁化を反転させる。この反転パルスのタイ
ミングは、イメージング系列の始めに脂質および心筋層
の縦磁化をほぼゼロにするように選ばれる。しかし、血
液が心筋層とは異なるＴ１を持っているので、血液から
生じる信号は、特に血液がＧｄ−ＤＴＰＡのようなＴ１
緩和剤と混合されている場合は完全に抑圧されない。こ
こで、血液および心筋層組織が図６に示されているよう
に反転パルスに応答することを思い出されたい。図示の
ように、血液波最も速い応答を持ち、心筋層は最も遅い
応答を持つ。真の縦磁化は反転パルス後、破線で示され
ているように負になる。イメージングは、磁化が実線で
示されているように正である時間の間に生じ得る。図９
に示されているように、第１の化学シフト選択性パルス
は心筋層およびＧｄ−ＤＴＰＡをドープした血液の両方
の磁化を反転させる。血液の磁化はその平衡状態へ急速
に戻る一方、心筋層の磁化はゆっくりと戻る。第２の反
転パルスは、脂質および心筋層がイメージング系列部分
の間にほぼゼロの縦磁化を持つようにタイミングが定め
られる。そのイメージングの時に、血液の磁化が非常に
強くなる。血液が平衡状態またはその近くにあり且つ心
筋層および脂質がほぼゼロであるので、検出用ＲＦパル
スの後の受信信号は心筋層および脂質に対して血液の高
コントラスト像を構成する。第１の実施態様について指
摘したように、ガドリニウムのドーピングは、イメージ
ング操作における血液のＴ１応答を増強することが出来
る。
に示されている。本発明の第２の実施態様では、２つの
化学シフト選択性パルスが印加される。第１の化学シフ
ト選択性パルスは水のスピン磁化を反転させる。結果と
して、そのパルスは血液および心筋層の両方について磁
化を反転させる。第２の化学シフト選択性パルスは脂質
組織のスピン磁化を反転させる。この反転パルスのタイ
ミングは、イメージング系列の始めに脂質および心筋層
の縦磁化をほぼゼロにするように選ばれる。しかし、血
液が心筋層とは異なるＴ１を持っているので、血液から
生じる信号は、特に血液がＧｄ−ＤＴＰＡのようなＴ１
緩和剤と混合されている場合は完全に抑圧されない。こ
こで、血液および心筋層組織が図６に示されているよう
に反転パルスに応答することを思い出されたい。図示の
ように、血液波最も速い応答を持ち、心筋層は最も遅い
応答を持つ。真の縦磁化は反転パルス後、破線で示され
ているように負になる。イメージングは、磁化が実線で
示されているように正である時間の間に生じ得る。図９
に示されているように、第１の化学シフト選択性パルス
は心筋層およびＧｄ−ＤＴＰＡをドープした血液の両方
の磁化を反転させる。血液の磁化はその平衡状態へ急速
に戻る一方、心筋層の磁化はゆっくりと戻る。第２の反
転パルスは、脂質および心筋層がイメージング系列部分
の間にほぼゼロの縦磁化を持つようにタイミングが定め
られる。そのイメージングの時に、血液の磁化が非常に
強くなる。血液が平衡状態またはその近くにあり且つ心
筋層および脂質がほぼゼロであるので、検出用ＲＦパル
スの後の受信信号は心筋層および脂質に対して血液の高
コントラスト像を構成する。第１の実施態様について指
摘したように、ガドリニウムのドーピングは、イメージ
ング操作における血液のＴ１応答を増強することが出来
る。
【００３６】本発明の方法はまた、１つ以上の反転パル
スを、１８０°より小さく且つ９０°より大きいＲＦパ
ルスで置き換え、その後、残留する横磁化を位相はずれ
させるために１つ以上の勾配パルスを印加することを含
む。ＲＦパルスとイメージング系列との間の遅延時間
は、磁化のゼロ化がイメージング系列の間に生じるよう
に対応的に短縮される。
スを、１８０°より小さく且つ９０°より大きいＲＦパ
ルスで置き換え、その後、残留する横磁化を位相はずれ
させるために１つ以上の勾配パルスを印加することを含
む。ＲＦパルスとイメージング系列との間の遅延時間
は、磁化のゼロ化がイメージング系列の間に生じるよう
に対応的に短縮される。
【００３７】急速に時間領域像符号化空間を横切るイメ
ージング系列が最も有用と思われるが、殆どのイメージ
ング系列を使用することが出来る。本発明の方法は幾つ
かの変形が可能である。これらの変形には次のものが挙
げられる。
ージング系列が最も有用と思われるが、殆どのイメージ
ング系列を使用することが出来る。本発明の方法は幾つ
かの変形が可能である。これらの変形には次のものが挙
げられる。
【００３８】Ａ）空間選択性および化学シフト選択性で
ある反転パルスの使用。 Ｂ）他のタイプの組織の抑圧のための付加的な反転パル
スの使用。 Ｃ）動き（モーション）に起因するアーティファクトを
最小にするために位相符号化順序およびナビゲータ・エ
コーのようなモーション補償方式の組み込み。 Ｄ）３つの空間的次元へのパルス系列の拡張。
ある反転パルスの使用。 Ｂ）他のタイプの組織の抑圧のための付加的な反転パル
スの使用。 Ｃ）動き（モーション）に起因するアーティファクトを
最小にするために位相符号化順序およびナビゲータ・エ
コーのようなモーション補償方式の組み込み。 Ｄ）３つの空間的次元へのパルス系列の拡張。
【００３９】Ｅ）薄いスライスよりもむしろ投影の像取
得。 Ｆ）造影剤の注入を使用した潅流イメージングのための
系列の適応。 Ｇ）心臓トリガ無しの系列の使用（定常流状態で有
用）。 Ｈ）心臓ストレスを誘起する物質または活動と関連した
系列の使用。 Ｉ）エコー・プレーナ・イメージング系列の使用。
得。 Ｆ）造影剤の注入を使用した潅流イメージングのための
系列の適応。 Ｇ）心臓トリガ無しの系列の使用（定常流状態で有
用）。 Ｈ）心臓ストレスを誘起する物質または活動と関連した
系列の使用。 Ｉ）エコー・プレーナ・イメージング系列の使用。
【００４０】Ｊ）セグメント化高速勾配エコー系列の使
用。 Ｋ）像内の付加的な不所望な組織を抑圧するための付加
的な反転パルスの組み込みによるこれらの方法の拡張。 Ｌ）１つ以上の反転パルスのフリップ角度の変更に続
く、残留する横磁化を位相はずれさせるための１つ以上
の勾配パルスの印加、および反転パルスのゼロ化特性を
維持するための反転後の遅延時間の短縮。
用。 Ｋ）像内の付加的な不所望な組織を抑圧するための付加
的な反転パルスの組み込みによるこれらの方法の拡張。 Ｌ）１つ以上の反転パルスのフリップ角度の変更に続
く、残留する横磁化を位相はずれさせるための１つ以上
の勾配パルスの印加、および反転パルスのゼロ化特性を
維持するための反転後の遅延時間の短縮。
【００４１】本発明を特定の好ましい実施態様を、これ
らの実施態様の種々の変形と共に説明したが、当業者に
は特許請求の範囲に記載された本発明の真の精神および
範囲から逸脱せずに更に種々の変形、追加および変更を
なし得ることが理解されよう。
らの実施態様の種々の変形と共に説明したが、当業者に
は特許請求の範囲に記載された本発明の真の精神および
範囲から逸脱せずに更に種々の変形、追加および変更を
なし得ることが理解されよう。
【図１】非侵襲性ＭＲ冠状動脈イメージング操作を受け
る患者を示す斜視図である。
る患者を示す斜視図である。
【図２】本発明を使用するのに適したＭＲイメージング
・システムの簡略ブロック図である。
・システムの簡略ブロック図である。
【図３】図１の磁石アセンブリのより詳細な斜視図であ
る。
る。
【図４】印加された磁界勾配の存在下での１つの軸に沿
ったＭＲ共鳴対位置のグラフである。
ったＭＲ共鳴対位置のグラフである。
【図５】本発明の第１の実施態様のための選択性ＲＦパ
ルス、磁界勾配パルスおよびイメージング・パルスの間
の関係を示すタイミング図である。
ルス、磁界勾配パルスおよびイメージング・パルスの間
の関係を示すタイミング図である。
【図６】反転パルスに応答した心筋層、脂質および血液
の相対回復速度を示す。
の相対回復速度を示す。
【図７】スライス選択性および化学シフト選択性反転パ
ルスを印加する本発明の第１の実施態様を示すグラフで
ある。
ルスを印加する本発明の第１の実施態様を示すグラフで
ある。
【図８】本発明の第２の実施態様のためのＲＦパルス、
磁界勾配パルスおよびイメージング・パルスの間の関係
を示すタイミング図である。
磁界勾配パルスおよびイメージング・パルスの間の関係
を示すタイミング図である。
【図９】図８に示された２つの化学シフト反転パルスを
受けた血液、心筋層および脂質についての相対回復時間
を示すグラフである。
受けた血液、心筋層および脂質についての相対回復時間
を示すグラフである。
２ 汎用ミニコンピュータ ２ａ ディスク記憶装置 ２ｂ インターフェイス装置 ３ 無線周波（ＲＦ）送信器 ４ 信号平均化装置 ５ａ、５ｂ、５ｃ 勾配電源 ６ ＲＦ電力増幅器 ９ 前置増幅器 １０ 受信器 １００ 被検体 １１０ 支持テーブル １２０ 磁石ハウジング １２５ 磁石 １３０ 磁界勾配 １４０ 無線周波（ＲＦ）コイル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 エリカ・シュナイダー アメリカ合衆国、ニューヨーク州、レック スフォード、ロード・アイランド・コー ト、１番
Claims (32)
- 【請求項１】 筋肉組織、脂質組織および血液を含む３
つの成分を有するサンプルを磁気共鳴イメージングし
て、血液と筋肉組織との間のコントラストを示す像を作
成し且つ脂質組織の像を抑圧する方法において、 前記サンプルをほぼ一様な磁界内に配置して、筋肉組
織、脂質組織および血液の縦磁化を前記磁界の縦方向に
方向付けするステップ、 第１の反転パルスを印加して、前記３つの成分のうちの
少なくとも２つの成分の縦磁化を反転させるステップ、 第２の反転パルスを印加して、脂質組織の縦磁化を反転
させるステップ、 １つ以上の検出用ＲＦパルスを印加して、血液の縦磁化
の残りの量を測定するステップ、並びに筋肉組織および
脂質組織の縦磁化がほぼゼロであるときに前記サンプル
の像を取得するステップを有していることを特徴とする
前記方法。 - 【請求項２】 前記第１の反転パルスを印加する前記ス
テップの前に造影剤が注入される請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 前記第１の反転パルスが、筋肉組織、脂
質組織および血液の縦磁化を反転させるスライス選択性
反転パルスである請求項１記載の方法。 - 【請求項４】 前記第１の反転パルスが、血液および筋
肉組織の縦磁化を反転させる第１の化学シフト選択性反
転パルスである請求項１記載の方法。 - 【請求項５】 筋肉組織、脂質組織および血液を有する
被検体を磁気共鳴イメージングして、血液と筋肉組織と
の間のコントラストを示す像を作成し且つ脂質組織の像
を抑圧する方法において、 前記サンプルをほぼ一様な縦方向磁界内に配置して、筋
肉組織、脂質組織および血液の縦磁化を前記磁界の縦方
向に方向付けするステップ、 第１の反転パルスを印加して、前記被検体の所定のスラ
イス内の筋肉組織、脂質組織および血液の縦磁化を反転
させるステップ、 化学シフト選択性である第２の反転パルスを印加して、
脂質組織の縦磁化を反転させるステップ、 １つ以上の検出用ＲＦパルスを印加して、血液の縦磁化
の残りの量を測定するステップ、並びに筋肉組織および
脂質組織の縦磁化がほぼゼロであるときに前記被検体の
像を取得するステップを有していることを特徴とする前
記方法。 - 【請求項６】 前記第１の反転パルスを印加する前記ス
テップの前に造影剤が注入される請求項５記載の方法。 - 【請求項７】 前記検出用ＲＦパルスが、筋肉組織、脂
質組織および血液の縦磁化を９０°回転させる請求項５
記載の方法。 - 【請求項８】 前記第１の反転パルスから所定の時間後
に前記第２の反転パルスを印加して、筋肉組織の縦磁化
がゼロに戻るのとほぼ同時に脂質組織の縦磁化がゼロに
戻るようにする請求項５記載の方法。 - 【請求項９】 更に、前記被検体の心臓サイクルを監視
するステップ、およびＲ波の検出から所定の時間後に第
１のスライス選択性パルスを印加するステップを含んで
いる請求項５記載の方法。 - 【請求項１０】 スライス選択性パルスが前記被検体内
の血液の流れの方向に対して横切る向きに方向付けされ
ている請求項５記載の方法。 - 【請求項１１】 血液がガドリニウムで処理されている
請求項５記載の方法。 - 【請求項１２】 筋肉および脂質の縦磁化がほぼゼロに
なる時に無線周波（ＲＦ）イメージング・パルスが前記
被検体に印加される請求項５記載の方法。 - 【請求項１３】 更に、前記被検体内の血液の像を表示
装置上に作成するステップを含んでいる請求項１２記載
の方法。 - 【請求項１４】 脂質組織の像が抑圧される請求項１３
記載の方法。 - 【請求項１５】 前記の最後の２つのステップがエコー
・プレーナ・イメージング・パルス系列を有している請
求項５記載の方法。 - 【請求項１６】 前記の最後の２つのステップがセグメ
ント化高速勾配エコー・イメージング・パルス系列を有
している請求項５記載の方法。 - 【請求項１７】 前記の１つ以上の反転パルスが、１８
０°より小さく且つ９０°より大きいＲＦパルスで置き
換えられ、その後、残留する横磁化を位相はずれさせる
ために１つ以上の勾配パルスが印加され、この場合、前
記ＲＦパルスとイメージング系列との間の遅延時間は、
磁化のゼロ化がイメージング系列の間に生じるように対
応的に短縮される請求項１記載の方法。 - 【請求項１８】 筋肉組織、脂質組織および血液を有す
る被検体を磁気共鳴イメージングして、血液と筋肉組織
との間のコントラストを示す像を作成し且つ脂質組織の
像を抑圧する方法において、 前記サンプルをほぼ一様な縦方向磁界内に配置して、筋
肉組織、脂質組織および血液の縦磁化を前記磁界の縦方
向に方向付けするステップ、 第１の化学シフト選択性反転パルスを印加して、血液お
よび筋肉組織の縦磁化を反転させるステップ、 第２の化学シフト選択性反転パルスを印加して、脂質組
織の縦磁化を反転させるステップ、 １つ以上の検出用ＲＦパルスを印加して、血液の縦磁化
の残りの量を測定するステップ、並びに筋肉組織および
脂質組織の縦磁化がほぼゼロであるときに前記被検体の
像を取得するステップを有していることを特徴とする前
記方法。 - 【請求項１９】 更に、血液を造影剤で処理するステッ
プを含んでいる請求項１８記載の方法。 - 【請求項２０】 前記検出用ＲＦパルスが、筋肉組織、
脂質組織および血液の縦磁化を９０°回転させる請求項
１８記載の方法。 - 【請求項２１】 前記第１の反転パルスから所定の時間
後に前記第２の反転パルスを印加して、筋肉組織の縦磁
化がゼロに戻るのとほぼ同時に脂質組織の縦磁化がゼロ
に戻るようにする請求項１８記載の方法。 - 【請求項２２】 更に、前記被検体の心臓サイクルを監
視するステップ、およびＲ波の検出から所定の時間後に
第１のスライス選択性パルスを印加するステップを含ん
でいる請求項１８記載の方法。 - 【請求項２３】 スライス選択性パルスが前記被検体内
の血液の流れの方向に対して横切る向きに方向付けされ
ている請求項１８記載の方法。 - 【請求項２４】 血液がガドリニウムで処理されている
請求項１８記載の方法。 - 【請求項２５】 筋肉および脂質の縦磁化がほぼゼロに
なる時に無線周波（ＲＦ）イメージング・パルスが前記
被検体に印加される請求項１８記載の方法。 - 【請求項２６】 更に、前記被検体内の血液の像を表示
装置上に作成するステップを含んでいる請求項２５記載
の方法。 - 【請求項２７】 脂質組織の像が抑圧される請求項２６
記載の方法。 - 【請求項２８】 前記の最後の２つのステップがエコー
・プレーナ・イメージング・パルス系列を有している請
求項１８記載の方法。 - 【請求項２９】 前記の最後の２つのステップがセグメ
ント化高速勾配エコー・イメージング・パルス系列を有
している請求項１８記載の方法。 - 【請求項３０】 筋肉組織、脂質組織および血液を含む
３つの成分を有するサンプルを磁気共鳴イメージングし
て、血液と筋肉組織との間のコントラストを示す像を作
成し且つ脂質組織の像を抑圧する装置において、 前記サンプルをほぼ一様な磁界内に配置して、筋肉組
織、脂質組織および血液の縦磁化を前記磁界の縦方向に
方向付けする手段、 第１の反転パルスを印加して、前記３つの成分のうちの
少なくとも２つの成分の縦磁化を反転させる手段、 第２の反転パルスを印加して、脂質組織の縦磁化を反転
させる手段、 １つ以上の検出用ＲＦパルスを印加して、血液の縦磁化
の残りの量を測定する手段、並びに筋肉組織および脂質
組織の縦磁化がほぼゼロであるときに前記サンプルの像
を取得する手段を有していることを特徴とする前記装
置。 - 【請求項３１】 筋肉組織、脂質組織および血液を有す
る被検体を磁気共鳴イメージングして、血液と筋肉組織
との間のコントラストを示す像を作成し且つ脂質組織の
像を抑圧する装置において、 前記サンプルをほぼ一様な縦方向磁界内に配置して、筋
肉組織、脂質組織および血液の縦磁化を前記磁界の縦方
向に方向付けする手段、 第１の反転パルスを印加して、前記被検体の所定のスラ
イス内の筋肉組織、脂質組織および血液の縦磁化を反転
させる手段、 化学シフト選択性である第２の反転パルスを印加して、
脂質組織の縦磁化を反転させる手段、 １つ以上の検出用ＲＦパルスを印加して、血液の縦磁化
の残りの量を測定する手段、並びに筋肉組織および脂質
組織の縦磁化がほぼゼロであるときに前記被検体の像を
取得する手段を有していることを特徴とする前記装置。 - 【請求項３２】 筋肉組織、脂質組織および血液を有す
る被検体を磁気共鳴イメージングして、血液と筋肉組織
との間のコントラストを示す像を作成し且つ脂質組織の
像を抑圧する装置において、 前記サンプルをほぼ一様な縦方向磁界内に配置して、筋
肉組織、脂質組織および血液の縦磁化を前記磁界の縦方
向に方向付けする手段、 第１の化学シフト選択性反転パルスを印加して、血液お
よび筋肉組織の縦磁化を反転させる手段、 第２の化学シフト選択性反転パルスを印加して、脂質組
織の縦磁化を反転させる手段、 １つ以上の検出用ＲＦパルスを印加して、血液の縦磁化
の残りの量を測定する手段、並びに筋肉組織および脂質
組織の縦磁化がほぼゼロであるときに前記被検体の像を
取得する手段を有していることを特徴とする前記装置。
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|---|---|---|---|
| US09/016,569 US5999839A (en) | 1998-01-30 | 1998-01-30 | Arterial MRI with chemical-shift nulling |
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-
1999
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- 1999-01-29 DE DE19903626A patent/DE19903626A1/de not_active Withdrawn
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