JPH11267113A - 磁気共鳴スペクトロスコピ―・イメ―ジング方法及び装置 - Google Patents
磁気共鳴スペクトロスコピ―・イメ―ジング方法及び装置Info
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- JPH11267113A JPH11267113A JP11037963A JP3796399A JPH11267113A JP H11267113 A JPH11267113 A JP H11267113A JP 11037963 A JP11037963 A JP 11037963A JP 3796399 A JP3796399 A JP 3796399A JP H11267113 A JPH11267113 A JP H11267113A
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- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
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- G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
- G01R33/44—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance using nuclear magnetic resonance [NMR]
- 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
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 プロトン磁気共鳴スペクトロスコピーにおけ
る化学シフト誤差を減少させる。 【解決手段】 ＰＲＥＳＳのような領域励起パルス・シ
ーケンスと極めて高い選択性の領域外飽和パルスとを印
加して、領域を、励起シーケンスに関連した位置ずれ誤
差の存在しない関心領域に制限する。結果として得られ
る領域は、極めて高い選択性の飽和パルスの極く微小な
化学シフト位置ずれによってのみ限定されるものとな
る。
る化学シフト誤差を減少させる。 【解決手段】 ＰＲＥＳＳのような領域励起パルス・シ
ーケンスと極めて高い選択性の領域外飽和パルスとを印
加して、領域を、励起シーケンスに関連した位置ずれ誤
差の存在しない関心領域に制限する。結果として得られ
る領域は、極めて高い選択性の飽和パルスの極く微小な
化学シフト位置ずれによってのみ限定されるものとな
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は一般的には、磁気共
鳴スペクトロスコピーに関し、より具体的には、化学シ
フト誤差が減少したボリューム・スペクトロスコピーに
関する。
鳴スペクトロスコピーに関し、より具体的には、化学シ
フト誤差が減少したボリューム・スペクトロスコピーに
関する。
【０００２】
【従来の技術】ボリューム局在化磁気共鳴スペクトロス
コピーは、脳内の拡散的化学変化をもたらす異常の検出
に特に有用なルーチン的な臨床ツールとなっている。関
心領域（volume of interest）内のスピンを直接励起し
て、３次元の選択を実現する手法としては、誘導エコー
の利用及びカー・パーセル（Carr-Purcell）エコーの利
用を含めて様々なものが知られている。これらの手法
は、１回の走査で局在化されたスペクトルを取得するも
のである。例えば、ポイント分解スペクトロスコピー
（ＰＲＥＳＳ：point resolved spectroscopy ；米国特
許第４，４８０，２２８を参照されたい。）は、各々が
周波数選択性である３つのパルス・シーケンスを用いて
いる。
コピーは、脳内の拡散的化学変化をもたらす異常の検出
に特に有用なルーチン的な臨床ツールとなっている。関
心領域（volume of interest）内のスピンを直接励起し
て、３次元の選択を実現する手法としては、誘導エコー
の利用及びカー・パーセル（Carr-Purcell）エコーの利
用を含めて様々なものが知られている。これらの手法
は、１回の走査で局在化されたスペクトルを取得するも
のである。例えば、ポイント分解スペクトロスコピー
（ＰＲＥＳＳ：point resolved spectroscopy ；米国特
許第４，４８０，２２８を参照されたい。）は、各々が
周波数選択性である３つのパルス・シーケンスを用いて
いる。
【０００３】プロトン磁気共鳴スペクトロスコピー・イ
メージング（ＭＲＳＩ）の多くの重要な臨床的応用は、
限定された励起領域の位相エンコーディング(pahase en
coding) に基づいている。典型的には、領域の励起は、
ＰＲＥＳＳを用いて行われており、この方法は、２重の
スピン・エコーの形態で３つの直交するスライスを利用
して、特定の関心領域を選択している。残念なことに、
この手法の１つの弱点は、化学シフト周波数の範囲
（１．５Ｔにおいてプロトンの場合で２００Ｈｚを上回
る）が、殆どの励起パルス（１０００Ｈｚ〜２０００Ｈ
ｚ）の限定された帯域幅に対して小さいものではないと
いうことである。その結果、送信器の周波数以外の周波
数では化学シフト周波数のために関心領域の位置ずれ
（misregistration ）が起こる。このことを図１に示
す。化学シフト誤差は、ＲＦプロファイルの遷移帯域部
分（ｆ）によって励起される信号について最大の難点を
生ずる。関心のある化学シフト周波数と共通の通過帯域
の部分（ｃ）を除いては、各々の共鳴が異なって励起さ
れてしまう。従って、ＰＲＥＳＳ領域をＭＲＳＩによっ
て分解すると、化学レベルが組織レベル、すなわちＴ１
及びＴ２に依存するばかりでなく、関心領域内での位置
にも依存することになる。唯一の例外は、共通通過帯域
［ＲＦ通過帯域（ａ）−化学シフト誤差（ｄ）」の限度
内にある場合である。遷移帯域内では、誤差の大きさは
化学シフト誤差及び遷移帯域の形状に依存する。評価尺
度（figure of merit ）の１つに、遷移帯域の９０％に
わたる所望の化学シフトの両極における励起の差、すな
わち、最大誤差＝（化学シフト帯域幅）×（遷移帯域の
傾き）がある。これは、遷移帯域が比較的直線的であ
り、また励起がピーク値の５％から９５％まで増大する
範囲の遷移帯域を傾斜が表しているものと仮定してい
る。これらの値は、ＰＲＥＳＳで用いられる９０°励起
については４０％を上回り、再収束（リフォーカシン
グ）パルスについては６０％を上回る可能性がある。
メージング（ＭＲＳＩ）の多くの重要な臨床的応用は、
限定された励起領域の位相エンコーディング(pahase en
coding) に基づいている。典型的には、領域の励起は、
ＰＲＥＳＳを用いて行われており、この方法は、２重の
スピン・エコーの形態で３つの直交するスライスを利用
して、特定の関心領域を選択している。残念なことに、
この手法の１つの弱点は、化学シフト周波数の範囲
（１．５Ｔにおいてプロトンの場合で２００Ｈｚを上回
る）が、殆どの励起パルス（１０００Ｈｚ〜２０００Ｈ
ｚ）の限定された帯域幅に対して小さいものではないと
いうことである。その結果、送信器の周波数以外の周波
数では化学シフト周波数のために関心領域の位置ずれ
（misregistration ）が起こる。このことを図１に示
す。化学シフト誤差は、ＲＦプロファイルの遷移帯域部
分（ｆ）によって励起される信号について最大の難点を
生ずる。関心のある化学シフト周波数と共通の通過帯域
の部分（ｃ）を除いては、各々の共鳴が異なって励起さ
れてしまう。従って、ＰＲＥＳＳ領域をＭＲＳＩによっ
て分解すると、化学レベルが組織レベル、すなわちＴ１
及びＴ２に依存するばかりでなく、関心領域内での位置
にも依存することになる。唯一の例外は、共通通過帯域
［ＲＦ通過帯域（ａ）−化学シフト誤差（ｄ）」の限度
内にある場合である。遷移帯域内では、誤差の大きさは
化学シフト誤差及び遷移帯域の形状に依存する。評価尺
度（figure of merit ）の１つに、遷移帯域の９０％に
わたる所望の化学シフトの両極における励起の差、すな
わち、最大誤差＝（化学シフト帯域幅）×（遷移帯域の
傾き）がある。これは、遷移帯域が比較的直線的であ
り、また励起がピーク値の５％から９５％まで増大する
範囲の遷移帯域を傾斜が表しているものと仮定してい
る。これらの値は、ＰＲＥＳＳで用いられる９０°励起
については４０％を上回り、再収束（リフォーカシン
グ）パルスについては６０％を上回る可能性がある。
【０００４】ＭＲＳＩの限局的（focal ）応用での組織
レベル及びピーク比の測定における空間依存的な変化の
不確定性を減少させるためには、選択度百分率（これは
［通過帯域／（通過帯域＋遷移帯域）］×１００として
定義される）を最大化すると共に、化学シフト誤差百分
率（これは［化学シフト帯域幅／有効ＲＦ帯域幅」×１
００として定義される）を最小化することが重要であ
る。典型的な臨床用スキャナの０．２ガウス程度のＢ1
磁場では、１．５Ｔにおいて３．４ｐｐｍの化学シフト
範囲について、選択度を５９％よりも高くすると共に化
学シフト誤差を２０％未満として、ＰＲＥＳＳに要求さ
れる再集束パルスを設計することは困難である。
レベル及びピーク比の測定における空間依存的な変化の
不確定性を減少させるためには、選択度百分率（これは
［通過帯域／（通過帯域＋遷移帯域）］×１００として
定義される）を最大化すると共に、化学シフト誤差百分
率（これは［化学シフト帯域幅／有効ＲＦ帯域幅」×１
００として定義される）を最小化することが重要であ
る。典型的な臨床用スキャナの０．２ガウス程度のＢ1
磁場では、１．５Ｔにおいて３．４ｐｐｍの化学シフト
範囲について、選択度を５９％よりも高くすると共に化
学シフト誤差を２０％未満として、ＰＲＥＳＳに要求さ
れる再集束パルスを設計することは困難である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】限局的(focal) ＭＲＳ
Ｉ応用における選択度は、遷移帯域幅及び化学シフトの
両方によって制限されるので、実際の選択度を、ＭＲＳ
Ｉ選択度百分率＝［（通過帯域−化学シフト誤差）／
（通過帯域＋遷移帯域＋化学シフト誤差）］×１００と
して定義すると便利である。この定義によれば、上述の
ような典型的な選択度は、再集束パルスの場合には僅か
４６％に留まり、典型的な９０°励起の場合には約５２
％となる。選択度が５０％未満である場合には、この選
択度部分より外側で分解されるボクセルは、無視する
か、又は励起プロファイルについて補正するかしなけれ
ばならない。しかしながら、最終的には、これらの補正
及び付随する仮定を回避するために、限局的ＭＲＳＩ選
択度を向上させることが好ましい。
Ｉ応用における選択度は、遷移帯域幅及び化学シフトの
両方によって制限されるので、実際の選択度を、ＭＲＳ
Ｉ選択度百分率＝［（通過帯域−化学シフト誤差）／
（通過帯域＋遷移帯域＋化学シフト誤差）］×１００と
して定義すると便利である。この定義によれば、上述の
ような典型的な選択度は、再集束パルスの場合には僅か
４６％に留まり、典型的な９０°励起の場合には約５２
％となる。選択度が５０％未満である場合には、この選
択度部分より外側で分解されるボクセルは、無視する
か、又は励起プロファイルについて補正するかしなけれ
ばならない。しかしながら、最終的には、これらの補正
及び付随する仮定を回避するために、限局的ＭＲＳＩ選
択度を向上させることが好ましい。
【０００６】米国特許第５，５３７，０３９号では、事
実上この問題を取り扱っていて、位相符号化周波数を歪
ませてスライス選択の位置ずれを整合させている。これ
は、各々の位相符号化増分に対して、展開時間符号化
（evolution time encoding ）を加えることにより達成
されている。スペクトロスコピー・イメージング用とし
ての短所の可能性としては、展開時間符号化が結合スピ
ンに対して及ぼす影響、及び関心領域より外側の脂質等
の大信号を励起してしまうことによる影響がある。
実上この問題を取り扱っていて、位相符号化周波数を歪
ませてスライス選択の位置ずれを整合させている。これ
は、各々の位相符号化増分に対して、展開時間符号化
（evolution time encoding ）を加えることにより達成
されている。スペクトロスコピー・イメージング用とし
ての短所の可能性としては、展開時間符号化が結合スピ
ンに対して及ぼす影響、及び関心領域より外側の脂質等
の大信号を励起してしまうことによる影響がある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、ＰＲＥ
ＳＳのような領域励起を、極めて高い選択性の領域外(o
ut of volume) 飽和パルスと組み合わせて、関心領域よ
り外側からの信号を抑制すると共に、この領域内での化
学シフト誤差を最小化する。関心領域の両側で極めて高
い選択性の飽和帯域を用いることにより、関心のある位
置／周波数帯域より外側でのＰＲＥＳＳ励起及びこれに
付随する化学シフトが除去される。次いで、関心領域か
ら信号が検出される。
ＳＳのような領域励起を、極めて高い選択性の領域外(o
ut of volume) 飽和パルスと組み合わせて、関心領域よ
り外側からの信号を抑制すると共に、この領域内での化
学シフト誤差を最小化する。関心領域の両側で極めて高
い選択性の飽和帯域を用いることにより、関心のある位
置／周波数帯域より外側でのＰＲＥＳＳ励起及びこれに
付随する化学シフトが除去される。次いで、関心領域か
ら信号が検出される。
【０００８】本発明、並びに本発明の目的及び特徴は、
図面と併せて以下の詳細な記載及び特許請求の範囲から
より容易に明らかとなろう。
図面と併せて以下の詳細な記載及び特許請求の範囲から
より容易に明らかとなろう。
【０００９】
【発明の実施の形態】ここで、図面について説明する。
図２（Ａ）は、ＭＲＩシステムのコイル装置を部分的に
断面で示す斜視図であり、図２（Ｂ）〜図２（Ｄ）は、
図２（Ａ）の装置内で発生させることのできる磁場勾配
を示す図である。この装置は、"Proceedings of the IE
EE" 誌、第７１巻、第３号、１９９３年３月、第３３８
頁〜第３５０頁に所載のHinshaw 及びLentによる論文
「ＮＭＲイメージング入門：Bloch 方程式からイメージ
ング方程式まで（An Introduction to NMR Imaging: Fr
omthe Bloch Equation to the Imaging Equation ）」
で議論されている。簡単に述べると、コイル対１０を含
んでいる磁石によって、一様な静磁場Ｂ0 が発生され
る。円筒１２上に巻回することの可能な複合的な勾配コ
イル・セットによって、勾配磁場Ｇ（ｘ）が発生され
る。ＲＦ磁場Ｂ1 が、ＲＦコイル１４によって発生され
る。被検サンプルが、ＲＦコイル１４の内部にＺ軸に沿
って配置される。
図２（Ａ）は、ＭＲＩシステムのコイル装置を部分的に
断面で示す斜視図であり、図２（Ｂ）〜図２（Ｄ）は、
図２（Ａ）の装置内で発生させることのできる磁場勾配
を示す図である。この装置は、"Proceedings of the IE
EE" 誌、第７１巻、第３号、１９９３年３月、第３３８
頁〜第３５０頁に所載のHinshaw 及びLentによる論文
「ＮＭＲイメージング入門：Bloch 方程式からイメージ
ング方程式まで（An Introduction to NMR Imaging: Fr
omthe Bloch Equation to the Imaging Equation ）」
で議論されている。簡単に述べると、コイル対１０を含
んでいる磁石によって、一様な静磁場Ｂ0 が発生され
る。円筒１２上に巻回することの可能な複合的な勾配コ
イル・セットによって、勾配磁場Ｇ（ｘ）が発生され
る。ＲＦ磁場Ｂ1 が、ＲＦコイル１４によって発生され
る。被検サンプルが、ＲＦコイル１４の内部にＺ軸に沿
って配置される。
【００１０】図２（Ｂ）では、Ｘ勾配磁場が示されてお
り、Ｘ勾配磁場は、静磁場Ｂ0 に垂直で且つＸ軸に沿っ
て距離と共に直線的に変化するが、Ｙ軸又はＺ軸に沿っ
て距離と共に変化することはない。図２（Ｃ）及び図２
（Ｄ）はそれぞれ、Ｙ勾配磁場及びＺ勾配磁場について
の同様の図である。図３は、ＮＭＲ装置の機能ブロック
図である。コンピュータ２０が、ＭＲＩ装置の動作をプ
ログラム制御すると共に、ＭＲＩ装置から検出されるＦ
ＩＤ（自由誘導減衰）信号を処理する。勾配磁場は勾配
増幅器２２によってエネルギを与えられ、また、ラーモ
ア周波数のＢ1 磁場を発生するためのＲＦコイル２６は
送信器２４によって制御される。選択された核が励起さ
れた後に、ＲＦコイル２６を用いてＦＩＤ信号が検出さ
れ、このＦＩＤ信号は、受信器２８へ伝送された後に、
ディジタイザ３０を介してコンピュータ２０で処理され
る。
り、Ｘ勾配磁場は、静磁場Ｂ0 に垂直で且つＸ軸に沿っ
て距離と共に直線的に変化するが、Ｙ軸又はＺ軸に沿っ
て距離と共に変化することはない。図２（Ｃ）及び図２
（Ｄ）はそれぞれ、Ｙ勾配磁場及びＺ勾配磁場について
の同様の図である。図３は、ＮＭＲ装置の機能ブロック
図である。コンピュータ２０が、ＭＲＩ装置の動作をプ
ログラム制御すると共に、ＭＲＩ装置から検出されるＦ
ＩＤ（自由誘導減衰）信号を処理する。勾配磁場は勾配
増幅器２２によってエネルギを与えられ、また、ラーモ
ア周波数のＢ1 磁場を発生するためのＲＦコイル２６は
送信器２４によって制御される。選択された核が励起さ
れた後に、ＲＦコイル２６を用いてＦＩＤ信号が検出さ
れ、このＦＩＤ信号は、受信器２８へ伝送された後に、
ディジタイザ３０を介してコンピュータ２０で処理され
る。
【００１１】本発明によれば、ＰＲＥＳＳのような領域
励起パルスを、領域外飽和パルスと組み合わせて、関心
領域より外側からの緩和信号回復を抑制する。１９９６
年７月１５日に出願された米国特許出願第０８／６８
３，５８９号、「ＮＭＲ測定シーケンスのための実時間
ＲＦパルス構成（Real Time RF Pulse Construction fo
r NMR Measurement Sequences ）」には、このような領
域外飽和パルスを構成する方法を開示している。
励起パルスを、領域外飽和パルスと組み合わせて、関心
領域より外側からの緩和信号回復を抑制する。１９９６
年７月１５日に出願された米国特許出願第０８／６８
３，５８９号、「ＮＭＲ測定シーケンスのための実時間
ＲＦパルス構成（Real Time RF Pulse Construction fo
r NMR Measurement Sequences ）」には、このような領
域外飽和パルスを構成する方法を開示している。
【００１２】この米国特許出願に記載されているよう
に、ＮＭＲパルス・シーケンスのためのＲＦパルスは、
逆ＳＬＲ変換法を用いてＮＭＲシステムにおいて設計さ
れる。ＳＬＲ変換に必要な多項式は、重み付き最小平均
自乗（ＷＬＭＳ：weighted least mean squares ）法を
用いて算出され、この方法では、初期重み関数が、ＮＭ
Ｒシステムのオペレータによって入力される所望のパル
ス・プロファイルと共に用いられる。オペレータはま
た、ＷＬＭＳ法に対する入力として位相プロファイルを
指定することもできる。より詳しく述べると、所望のパ
ルス・プロファイルｄｅｓ（ω）が入力され、重み関数
Ｗ（ω）が算出され、これら所望のパルス・プロファイ
ルｄｅｓ（ω）及び重み関数Ｗ（ω）を入力とする重み
付き最小平均自乗法を用いて一組のＳＬＲ多項式が算出
され、これらのＳＬＲ多項式を逆ＳＬＲ法において用い
て、ＲＦパルス波形Ｒ（ｔ）を発生させる。ＲＦパルス
を用いる走査の前にオペレータによって指定されている
ＲＦパルス・プロファイルに応答して、ＭＲＩシステム
内でＲＦパルスを発生させることができる。
に、ＮＭＲパルス・シーケンスのためのＲＦパルスは、
逆ＳＬＲ変換法を用いてＮＭＲシステムにおいて設計さ
れる。ＳＬＲ変換に必要な多項式は、重み付き最小平均
自乗（ＷＬＭＳ：weighted least mean squares ）法を
用いて算出され、この方法では、初期重み関数が、ＮＭ
Ｒシステムのオペレータによって入力される所望のパル
ス・プロファイルと共に用いられる。オペレータはま
た、ＷＬＭＳ法に対する入力として位相プロファイルを
指定することもできる。より詳しく述べると、所望のパ
ルス・プロファイルｄｅｓ（ω）が入力され、重み関数
Ｗ（ω）が算出され、これら所望のパルス・プロファイ
ルｄｅｓ（ω）及び重み関数Ｗ（ω）を入力とする重み
付き最小平均自乗法を用いて一組のＳＬＲ多項式が算出
され、これらのＳＬＲ多項式を逆ＳＬＲ法において用い
て、ＲＦパルス波形Ｒ（ｔ）を発生させる。ＲＦパルス
を用いる走査の前にオペレータによって指定されている
ＲＦパルス・プロファイルに応答して、ＭＲＩシステム
内でＲＦパルスを発生させることができる。
【００１３】励起の大きさを周波数の関数として指定す
ることに加えて、ＲＦパルス・プロファイル指定はま
た、位相指定を含むことができる。このような場合に
は、位相指定もまた重み付き最小平均自乗法の入力とな
り、この重み付き最小平均自乗法を１回又はそれよりも
多い回数繰り返すと、所望の大きさ指定を満たすことが
できる。
ることに加えて、ＲＦパルス・プロファイル指定はま
た、位相指定を含むことができる。このような場合に
は、位相指定もまた重み付き最小平均自乗法の入力とな
り、この重み付き最小平均自乗法を１回又はそれよりも
多い回数繰り返すと、所望の大きさ指定を満たすことが
できる。
【００１４】遷移帯域幅が極めて小さいことに加えて、
これらの飽和パルスは、極めて大きな有効ＲＦ帯域幅を
有しており、従って、極めて小さな化学シフト誤差しか
有さない。これらの飽和パルスを用いると、最大９９％
のＭＲＳＩ選択度百分率で、局在化された領域を画定す
ることが可能になる。領域外飽和のみを用いて領域を画
定することに関連する問題点は、一旦所望の領域が全体
の励起領域よりも大幅に小さくなると、選択度が低下
し、飽和した信号の比較的穏やかな緩和回復ですら関心
領域内の結果を損なう可能性があるということである。
これらの飽和パルスは、極めて大きな有効ＲＦ帯域幅を
有しており、従って、極めて小さな化学シフト誤差しか
有さない。これらの飽和パルスを用いると、最大９９％
のＭＲＳＩ選択度百分率で、局在化された領域を画定す
ることが可能になる。領域外飽和のみを用いて領域を画
定することに関連する問題点は、一旦所望の領域が全体
の励起領域よりも大幅に小さくなると、選択度が低下
し、飽和した信号の比較的穏やかな緩和回復ですら関心
領域内の結果を損なう可能性があるということである。
【００１５】本発明は、ＰＲＥＳＳと、極めて高い選択
性の領域外飽和パルスとの組み合わせを用いて、選択度
を向上させると共に、限局的ＭＲＳＩにおける化学シフ
ト誤差を大幅に減少させる。この概念を図４に示す。こ
の方法では、極めて高い選択性の飽和帯域（ｇ）を用い
て、共通通過帯域（ｃ）より外側のＰＲＥＳＳ励起領域
を除去する。関心領域がそのＭＲＳＩ選択度百分率につ
いて極めて高い選択性の飽和帯域にのみ依存するよう
に、新たな規定部（ｊ）が関心領域を制限する。飽和帯
域の作用量を全遷移帯域（ｆ）に制限することにより、
飽和帯域の幅を制約することができ、飽和信号の緩和回
復に関連した問題が最小限に抑えられる。図５は、従来
の１０ｃｍのＲx ＰＲＥＳＳ領域と、極めて高い選択性
のＰＲＥＳＳ領域を用いた場合の１０ｃｍのＲx とを対
比して、１ｃｍ単位のＭＲＳＩ分解能における影響を示
している。
性の領域外飽和パルスとの組み合わせを用いて、選択度
を向上させると共に、限局的ＭＲＳＩにおける化学シフ
ト誤差を大幅に減少させる。この概念を図４に示す。こ
の方法では、極めて高い選択性の飽和帯域（ｇ）を用い
て、共通通過帯域（ｃ）より外側のＰＲＥＳＳ励起領域
を除去する。関心領域がそのＭＲＳＩ選択度百分率につ
いて極めて高い選択性の飽和帯域にのみ依存するよう
に、新たな規定部（ｊ）が関心領域を制限する。飽和帯
域の作用量を全遷移帯域（ｆ）に制限することにより、
飽和帯域の幅を制約することができ、飽和信号の緩和回
復に関連した問題が最小限に抑えられる。図５は、従来
の１０ｃｍのＲx ＰＲＥＳＳ領域と、極めて高い選択性
のＰＲＥＳＳ領域を用いた場合の１０ｃｍのＲx とを対
比して、１ｃｍ単位のＭＲＳＩ分解能における影響を示
している。
【００１６】以上、領域励起を領域外飽和パルスと組み
合わせて関心領域より外側からの緩和信号回復を抑制す
ることにより、磁気共鳴スペクトロスコピー・イメージ
ングにおける化学シフト誤差を最小化する方法について
述べた。特定の実施例を参照して本発明を記載したが、
この記載は発明を説明するためのものであって、発明を
限定するものと解釈してはならない。特許請求の範囲に
よって画定される本発明の要旨及び範囲から逸脱しない
様々な改変及び応用が、当業者には想到されよう。
合わせて関心領域より外側からの緩和信号回復を抑制す
ることにより、磁気共鳴スペクトロスコピー・イメージ
ングにおける化学シフト誤差を最小化する方法について
述べた。特定の実施例を参照して本発明を記載したが、
この記載は発明を説明するためのものであって、発明を
限定するものと解釈してはならない。特許請求の範囲に
よって画定される本発明の要旨及び範囲から逸脱しない
様々な改変及び応用が、当業者には想到されよう。
【図１】磁気共鳴スペクトロスコピー・イメージングに
おける選択されたスライスにおける化学シフトによる誤
差を示す図である。
おける選択されたスライスにおける化学シフトによる誤
差を示す図である。
【図２】従来のＭＲＩ装置の構成（Ａ）及びこのＭＲＩ
装置において発生される磁場（Ｂ〜Ｄ）を示す図であ
る。
装置において発生される磁場（Ｂ〜Ｄ）を示す図であ
る。
【図３】ＭＲＩ及びスペクトロスコピー用装置の機能ブ
ロック図である。
ロック図である。
【図４】本発明に従って飽和パルスを用いることにより
化学シフト誤差を減少させる領域励起を示す図である。
化学シフト誤差を減少させる領域励起を示す図である。
【図５】本発明を用いた向上したＭＲＳＩ分解能を示す
図である。
図である。
１０ コイル対 １２ 円筒 １４ ＲＦコイル ２０ コンピュータ ２２ 勾配増幅器 ２４ 送信器 ２６ ＲＦコイル ２８ 受信器 ３０ ディジタイザ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ナパポン・セイラスタ アメリカ合衆国、カリフォルニア州、モー ガン・ヒル、ジャクソン・オークス・ドラ イブ、16645番 (72)発明者 ジェイムズ・エス・トロップ アメリカ合衆国、カリフォルニア州、バー クリー、キャニオン・ロード、37番 (72)発明者 パトリック・エル・ル・ル フランス、91120、パライシーネ、アヴェ ニュー・ド・ジェネラル・ルクレール、 129番
Claims (18)
- 【請求項１】 化学シフト誤差を減少させる磁気共鳴ス
ペクトロスコピー・イメージング方法であって、 （ａ）磁場内にイメージング対象の物体を置く工程と、 （ｂ）関心領域より外側の周波数に対して極めて高い選
択性の領域外飽和パルスを印加し、これにより該関心領
域より外側からの信号のあらゆる後続の発生を抑制する
工程と、 （ｃ）前記関心領域が、すべての所望の化学シフト周波
数に共通の通過帯域により励起されるように、前記関心
領域よりも大きなスライス又は領域を選択的に励起する
パルス・シーケンスを印加する工程と、 （ｄ）化学シフト不感受性の関心領域から信号を検出す
る工程と、を備えている磁気共鳴スペクトロスコピー・
イメージング方法。 - 【請求項２】 前記関心領域は、１次元又は多次元の位
相符号化により更に分解される請求項１に記載の磁気共
鳴スペクトロスコピー・イメージング方法。 - 【請求項３】 前記関心領域は、位相符号化及び周波数
符号化により更に分解される請求項１に記載の磁気共鳴
スペクトロスコピー・イメージング方法。 - 【請求項４】 前記工程（ｃ）は、ポイント分解スペク
トロスコピー（ＰＲＥＳＳ）を含んでいる請求項１に記
載の磁気共鳴スペクトロスコピー・イメージング方法。 - 【請求項５】 前記工程（ｃ）は、誘導エコー取得モー
ド（ＳＴＥＡＭ）を含んでいる請求項１に記載の磁気共
鳴スペクトロスコピー・イメージング方法。 - 【請求項６】 前記工程（ｃ）は、１次元スライス選択
を含んでいる請求項１に記載の磁気共鳴スペクトロスコ
ピー・イメージング方法。 - 【請求項７】 前記工程（ｃ）は、２次元スライス選択
を含んでいる請求項１に記載の磁気共鳴スペクトロスコ
ピー・イメージング方法。 - 【請求項８】 前記工程（ｂ）は、 （ｉ）所望のパルス・プロファイルを示すデータｄｅｓ
（ω）を入力する工程と、 （ii）初期重み関数Ｗ（ω）を算出する工程と、 （iii ）重み付き最小平均自乗法と、前記所望のパルス
・プロファイルｄｅｓ（ω）と、前記初期重み関数Ｗ
（ω）とを用いて、一組のＳＬＲ多項式を算出する工程
と、 （iv）算出された前記ＳＬＲ多項式を用いて逆ＳＲＬ変
換を実行することにより、ＲＦパルス包絡線Ｒ（ｔ）を
発生させる工程と、を含んでいる請求項２に記載の磁気
共鳴スペクトロスコピー・イメージング方法。 - 【請求項９】 前記工程（ｃ）は、 （ｉ）所望のパルス・プロファイルを示すデータｄｅｓ
（ω）を入力する工程と、 （ii）初期重み関数Ｗ（ω）を算出する工程と、 （iii ）重み付き最小平均自乗法と、前記所望のパルス
・プロファイルｄｅｓ（ω）と、前記初期重み関数Ｗ
（ω）とを用いて、一組のＳＬＲ多項式を算出する工程
と、 （iv）算出された前記ＳＬＲ多項式を用いて逆ＳＲＬ変
換を実行することにより、ＲＦパルス包絡線Ｒ（ｔ）を
発生させる工程と、を含んでいる請求項１に記載の磁気
共鳴スペクトロスコピー・イメージング方法。 - 【請求項１０】 前記工程（ｃ）は、ポイント分解スペ
クトロスコピー（ＰＲＥＳＳ）を含んでいる請求項２に
記載の磁気共鳴スペクトロスコピー・イメージング方
法。 - 【請求項１１】 前記工程（ｃ）は、誘導エコー取得モ
ード（ＳＴＥＡＭ）を含んでいる請求項２に記載の磁気
共鳴スペクトロスコピー・イメージング方法。 - 【請求項１２】 前記工程（ｃ）は、１次元スライス選
択を含んでいる請求項２に記載の磁気共鳴スペクトロス
コピー・イメージング方法。 - 【請求項１３】 前記工程（ｃ）は、２次元スライス選
択を含んでいる請求項２に記載の磁気共鳴スペクトロス
コピー・イメージング方法。 - 【請求項１４】 前記工程（ｃ）は、ポイント分解スペ
クトロスコピー（ＰＲＥＳＳ）を含んでいる請求項３に
記載の磁気共鳴スペクトロスコピー・イメージング方
法。 - 【請求項１５】 前記工程（ｃ）は、誘導エコー収集モ
ード（ＳＴＥＡＭ）を含んでいる請求項３に記載の磁気
共鳴スペクトロスコピー・イメージング方法。 - 【請求項１６】 前記工程（ｃ）は、１次元スライス選
択を含んでいる請求項３に記載の磁気共鳴スペクトロス
コピー・イメージング方法。 - 【請求項１７】 前記工程（ｃ）は、２次元スライス選
択を含んでいる請求項３に記載の磁気共鳴スペクトロス
コピー・イメージング方法。 - 【請求項１８】 化学シフト誤差を減少させる磁気共鳴
スペクトロスコピー・イメージング装置であって、 （ａ）磁場内にイメージング対象の物体を載置させる手
段と、 （ｂ）関心領域より外側の周波数に対して極めて高い選
択性の領域外飽和パルスを印加し、これにより該関心領
域より外側からの信号のあらゆる後続の発生を抑制する
手段と、 （ｃ）前記関心領域が、すべての所望の化学シフト周波
数に共通の通過帯域により励起されるように、前記関心
領域よりも大きなスライス又は領域を選択的に励起する
パルス・シーケンスを印加する手段と、 （ｄ）化学シフト不感受性の関心領域から信号を検出す
る手段と、を備えている磁気共鳴スペクトロスコピー・
イメージング装置。
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| US09/026,037 US6137290A (en) | 1998-02-19 | 1998-02-19 | Magnetic resonance spectroscopic imaging having reduced chemical shift error |
| US09/026037 | 1998-02-19 |
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-
1999
- 1999-02-16 IL IL12854899A patent/IL128548A0/xx unknown
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- 1999-02-18 DE DE19906859A patent/DE19906859B4/de not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2002017704A (ja) * | 2000-06-30 | 2002-01-22 | Toshiba Corp | 磁気共鳴診断装置 |
| JP4537542B2 (ja) * | 2000-06-30 | 2010-09-01 | 株式会社東芝 | 磁気共鳴診断装置 |
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