JPH1156808A

JPH1156808A - 磁気共鳴装置

Info

Publication number: JPH1156808A
Application number: JP9228196A
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: 1997-08-25
Filing date: 1997-08-25
Publication date: 1999-03-02
Anticipated expiration: 2017-08-25
Also published as: JP3588690B2

Abstract

(57)【要約】【課題】スペクトロスコピックイメージングおよび拡
散スペクトロスコピックイメージングの高精度かつ高速
測定が可能な磁気共鳴装置を提供すること。【解決手段】高周波磁場パルス２１、２２の印加と同
時にスライス傾斜磁場２４、２５を印加して、測定対象
内の線状の領域にある核スピンを励起する。前記領域か
ら生じた信号を振動傾斜磁場２６を印加して計測し、ケ
ミカルシフト情報と空間情報の二つを同時に取得する。
線状に励起される領域を変更することで他の方向の空間
情報を取得し、ケミカルシフトと空間情報とからなる画
像を得る。線状領域の選択的励起と振動傾斜磁場によ
り、従来必要とされていた位相エンコード傾斜磁場が不
要となり、体動アーティファクトを低減できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は磁気共鳴装置に関す
る。特にスペクトロスコピックイメージングおよび拡散
スペクトロスコピックイメージングに関する。

【０００２】

【従来の技術】磁気共鳴装置は、静磁場中に置かれた測
定対象に特定周波数の高周波磁場を照射して磁気共鳴現
象を誘起し、測定対象の物理的化学的情報を取得する装
置である。現在、広く普及している磁気共鳴イメージン
グ（MRI、 Magnetic ResonanceImaging）は、主として
水分子中の水素原子核の磁気共鳴現象を用い、組織によ
って異なる水素原子核密度や緩和時間の差などを画像化
する方法である。これに対し、スペクトロスコピックイ
メージングとは、分子の化学結合の違いによる磁気共鳴
周波数の差異（ケミカルシフト）を元に分子毎に磁気共
鳴信号を分離し、これを画像化する方法である。対象と
する原子核としては1H、31P、13C、17Fなどがある。ス
ペクトロスコピックイメージングによって代謝物質の濃
度分布が得られるため、通常の磁気共鳴イメージングよ
りも早くかつ詳細な診断が可能になると期待されてい
る。また、磁気共鳴イメージングに水分子の拡散情報を
付与したイメージング技術として拡散イメージングが提
案されている。これは分子拡散が激しい領域の信号を強
く減衰させるように強力な傾斜磁場を印加する手段を加
えたもので、拡散を強調した画像や拡散係数を測定する
ことが可能となる。これにより、脳虚血などの早期診断
が可能になると期待されている。また、スペクトロスコ
ピックイメージングと拡散イメージングとを組み合わ
せ、代謝物質毎の分子拡散情報を得る拡散スペクトロス
コピックイメージングも提案されている。

【０００３】スペクトロスコピックイメージングの撮像
技術として、最も広く使用されているのは3D-CSI (ケミ
カルシフトイメージング：Chemical Shift Imaging) と
呼ばれている方法である。この方法は、高周波磁場によ
る核スピンの励起後、２方向に位相エンコード傾斜磁場
を印加して磁気共鳴信号に空間情報を付与し、繰り返し
計測により画像化を行う方法である。この方法には、２
方向に繰り返し計測を行うことから、計測時間が長くか
かるという問題がある。この問題を解決するために、振
動傾斜磁場を使用する方法が特開昭６１ー１３１４３に
提案されている。この方法はEPSI (エコープラナーイメ
ージング：Echo Planar SpectroscopicImaging) と呼ば
れ、高周波磁場による励起後、第１の方向に位相エンコ
ード傾斜磁場を印加し、その後、第１の方向とは異なる
第２の方向に振動傾斜磁場を印加しながらデータの取得
を行う方法である。これにより、位相エンコード傾斜磁
場の繰り返しは１方向ですみ、計測時間の大幅な短縮が
図れる。これらの方法では、測定対象の動き、例えば拍
動、呼吸、脳脊髄液流などの体動や、静磁場と傾斜磁場
の時間変動によって、位相エンコード方向にアーティフ
ァクトが生じるという問題があった。

【０００４】拡散イメージングの撮像技術として広く使
用されているのはスッテジコウ−タナー（Stejskal-Tan
ner）のパルスシーケンス（ジャーナル・オブ・ケミカ
ルフィジックス：The Journal of Chemical Physics
誌、４２号、２８８頁、１９６５年発行）を基礎とした
ものである。この方法は高周波磁場による核スピンの励
起の後、互いに補償する二つ以上の傾斜磁場を印加する
ものである。ここで「互いに補償する」という意味は、
もし分子が移動していなければ核スピンの位相を回転さ
せる影響を相殺するということである。拡散があると位
相回転の影響を完全に相殺することはできず、傾斜磁場
の印加強度・時間に応じた割合で信号強度が減衰する。
ここで、拡散による信号減衰を生じさせるために印加す
る傾斜磁場は拡散傾斜磁場と呼ばれている。拡散情報を
画像化する方法は、Ｄ．レビハン（D. LeBihan）らによ
ってラジオロジー（Radiology）誌、１６１号、４０１
頁、１９８６年発行に報告されている。この方法では、
核スピンの励起後、第１の方向に位相エンコード傾斜磁
場を印加し、第２の方向にリードアウト傾斜磁場を印加
して２方向の空間情報を信号に付与し、位相エンコード
傾斜磁場を変化させながら計測を繰り返す方法である。
この方法では測定対象の動きなどによって、位相エンコ
ード方向にアーティファクトが生じるという問題があっ
た。これを解決するために、振動傾斜磁場を用いて２方
向の空間情報を同時に取得し、高速に拡散イメージング
を行う方法が、Ｒ．タナー（R. Turner）らによってラ
ジオロジー誌、１７７巻、４０７頁、１９９０年発行に
報告されている。また、Ｈ．グッドジャアトソン（H. G
udbjartsson）らによって励起領域を線状に制限し、こ
の線状の領域を変化させて計測を繰り返す方法がマグネ
チック・レゾネンス・イン・メジソン（Magnetic Reson
ance in Medicine）誌、３６巻、５０９頁、１９９６年
発行に報告されている。

【０００５】拡散スペクトロスコピックイメージングに
ついては、3D-CSIに拡散傾斜磁場を付加した方法やEPSI
に拡散傾斜磁場を付加した方法が提案されている。前者
については、ジャーナル・オブ・マグネチック・レゾネ
ンス、シリーズＢ誌（Journal of Magnetic Resonanc
e、 Series B誌）、１０２巻、２２２頁、１９９３年発
行に報告されている。後者については特開平７ー１８４
８７５に報告されている。これらの方法においても、測
定対象の動きにより位相エンコード方向にアーティファ
クトが発生することが問題となっていた。特に位相エン
コード傾斜磁場よりもはるかに強力な拡散傾斜磁場が印
加されるため、この拡散傾斜磁場印加中の体動は致命的
な画質劣化を引き起こしていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、位
相エンコード傾斜磁場を使用していることから、測定対
象の動きが画質劣化を引き起こしやすいと言う欠点を有
していた。これは測定対象の拍動や呼吸による動き、脳
脊髄液流などの流れなどの体動によって、設定と異なる
位相エンコード傾斜磁場が印加された状態と同等とな
り、画像上で位相エンコード方向に流れのようなアーテ
ィファクトが生じるというものであった。特に拡散スペ
クトロスコピックイメージングでは、位相エンコード傾
斜磁場よりもはるかに強力な拡散傾斜磁場を印加するこ
とから、この拡散傾斜磁場印加中の測定対象の体動は致
命的な画質劣化を引き起こしていた。

【０００７】本発明の目的は、測定対象の体動によるア
ーティファクトを除去し、スペクトロスコピックイメー
ジングおよび拡散スペクトロスコピックイメージングの
高精度化および高速化が可能な磁気共鳴装置を提供する
ことにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明では、高周波磁場
印加によって励起する領域を線状に制限し、その領域か
ら生じる信号に振動傾斜磁場を用いてケミカルシフト情
報と空間情報とを付与する。この線状の領域を繰り返し
計測毎に変化させて画像化を行う。本発明によれば、従
来必要であった位相エンコード傾斜磁場が不必要とな
り、体動によるアーティファクトを除去することが可能
となる。また、不必要な領域からの信号混入を防ぐため
に領域外の信号を抑圧する手段を使用する場合、線状の
領域に応じて抑圧する領域を設定可能なことから、従来
より詳細な抑圧領域の設定が可能になる。また、従来フ
ーリエ変換に伴うアーティファクトを低減するために位
相エンコード方向に余分な回数の計測を行っていたが、
これを除くことが可能となり、高速化が可能となる。ま
た、２方向に位相エンコード傾斜磁場を繰り返し印加す
る方法と比較すると、振動傾斜磁場を用いることにより
１方向分の繰り返し計測を省略できることから格段の高
速化が図れる。

【０００９】線状の領域を選択するための手段としては
次の方法がある。所定の方向に第１の傾斜磁場を印加す
ると共に第１の高周波磁場を印加して所定の方向に制限
された面状の領域を選択し、所定の時間後に所定の方向
とは異なる方向に第２の傾斜磁場を印加すると共に第２
の高周波磁場を印加してこの異なる方向に制限された面
状の領域を選択し、この結果二つの面状の領域の交わっ
た線状の領域を選択する。ケミカルシフト情報と空間情
報とを付与する振動傾斜磁場は第１および第２の傾斜磁
場の方向と異なる第３の方向に印加する。線状の領域を
繰り返し計測毎に変化させる手段としては、第１および
第２の高周波磁場の周波数のいずれか一方もしくは両方
を変化させる方法がある。

【００１０】また、線状の領域を選択するための他の手
段としては次の方法がある。第１の高周波磁場と共に所
定の方向に第１の傾斜磁場と上記方向とは異なる方向に
第２傾斜磁場を印加してこれらにより制限された面状の
領域を選択し、所定の時間後に第２の高周波磁場と共に
前記第１の傾斜磁場の方向同様に第３の傾斜磁場と前記
第２の傾斜磁場の方向同様に第４傾斜磁場を印加してこ
れらにより制限された面状の領域を選択し、この結果二
つの面状の領域の交わった線状の領域を選択する。ケミ
カルシフト情報と空間情報とを付与する振動傾斜磁場は
第１および第２の傾斜磁場の方向と異なる第３の方向に
印加する。線状の領域を繰り返し計測毎に変化させる手
段としては、第１および第２の高周波磁場の周波数のい
ずれか一方もしくは両方を変化させる方法がある。

【００１１】また、上記の方法に、３方向Ｇｘ、Ｇｙ、
Ｇｚの少なくともの１方向に前記第１の高周波磁場と前
記第２高周波磁場との間に第１の拡散傾斜磁場の印加
し、同様の方向に前記第２の高周波磁場と前記振動傾斜
磁場との間に第２の拡散傾斜磁場を印加して分子拡散情
報を得ることができる。このような体動に影響されやす
い拡散傾斜磁場を加えても、本発明では体動によるアー
ティファクトを除去することが可能となる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づいて説明する。

【００１３】図４は本発明にかかる磁気共鳴装置の概略
構成図である。図４において、１は静磁場H0を発生する
磁石、２は測定対象、３は高周波磁場の発生と測定対象
２から生じる磁気共鳴信号の検出のためのコイル、４、
５、６はそれぞれｘ方向、ｙ方向およびｚ方向の傾斜磁
場を発生させるための傾斜磁場コイルである。７は上記
各傾斜磁場発生コイル４、５、６に電流を供給するため
のコイル駆動装置である。８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データの演算を行うため
の計算機、９は計算機８での演算結果を表示するための
ディスプレイである。

【００１４】次に本装置の動作の概要を説明する。測定
対象２の核スピンを励起する高周波磁場H1は、シンセサ
イザ１０により発生させた高周波を変調装置１１で波形
整形、電力増幅し、コイル３に電流を供給することによ
り発生させる。コイル駆動装置７から電流を供給された
傾斜磁場発生コイル４、５、６は傾斜磁場を発生し、測
定物体２からの磁気共鳴信号を変調する。該変調信号は
コイル３により受信され、増幅器１２で増幅、検波装置
１３で検波された後、計算機８に入力される。計算機８
は演算後、演算結果をディスプレイ９で表現する。な
お、計算機８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、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。

【００１５】次に本発明の第一の実施例について説明す
る。

【００１６】本発明にかかるパルスシーケンスを図１に
示す。ｚ方向のスライス傾斜磁場２４の印加とともに周
波数f0の励起高周波磁場パルス２１を印加し、z方向の
所定のスライス内に核磁気共鳴現象を誘起する。励起高
周波磁場パルスとしては典型的にはπ／２−パルスが用
いられる。次にy方向のスライス傾斜磁場２５の印加と
ともに周波数fnの反転高周波磁場パルス２２を印加する
ことでy方向の所定のスライス内の磁化を反転する。反
転高周波磁場パルスとしては典型的にはπ−パルスが用
いられる。励起および反転される領域の模式図を図２に
示す。横軸はｚ方向、縦軸はｙ方向を表し、ｘ方向は紙
面に垂直な方向である。領域３１はｚ方向のスライス傾
斜磁場２４の印加とともに周波数f0の励起高周波磁場パ
ルス２１を印加することで核スピンが励起されるスライ
スを表し、領域３２はy方向のスライス傾斜磁場２５の
印加とともに周波数fnの反転高周波磁場パルス２２を印
加することで核スピンが反転されるスライスを表してい
る。この結果、エコー２３を生じさせる核スピンの存在
するのはｘ方向に線状となる領域３３のみとなる。領域
３３は、反転高周波磁場パルス２２の周波数fnを変える
ことにより、ｙ方向に変化される。領域３３から発生し
たエコー２３は、x方向に振動リードアウト傾斜磁場２
６を印加しながらＡＤサンプリングされ、データとして
格納される。このとき、エコー２３は振動リードアウト
傾斜磁場により、x方向とケミカルシフト方向の両方の
情報が付与された複数のエコーで構成される。格納され
たデータは各エコー毎および時間方向にフーリエ変換さ
れ、x方向とケミカルシフト方向の情報が分離および再
構成される。y方向の情報は、既に説明したとおり反転
高周波磁場の周波数を変化して励起領域３３を変化させ
て得られる。こうしてケミカルシフト、ｘ方向、および
ｙ方向の情報からなるケミカルシフトイメージが得られ
る。

【００１７】なお、振動傾斜磁場を用いた場合のケミカ
ルシフト情報と空間情報の分離方法については、特開昭
６１ー１３１４３に詳述されている。

【００１８】なお、図１のパルスシーケンスでは説明の
簡略化のために水信号や脂肪信号を抑圧し、目的とする
分子のみの信号を取得するためのプリパレーションパル
スを省略した。プリパレーションパルスとして、例え
ば、水信号を抑圧するためには水のケミカルシフトにあ
わせた狭帯域の高周波磁場を印加するCHESS (ケミカル
・シフト・ソレクテブ・サプレション：Chemical shift
Selective Suppression) 法、脂肪信号を抑圧するため
には脂肪領域にあたるスライスを選択的に励起するOVS
(アウター・ボリュウム・サプレション：Outer Volume
Suppression) 法などを用いても良い。なお、CHESS法に
ついては特開昭６０ー１６８０４１、OVS法については
マグネチック・レゾナンス・イン・メジソン誌、１０
巻、３１５頁、１９９２年発行に詳述されている。

【００１９】また、図１ではｚ方向を励起高周波磁場パ
ルスによるスライス方向、ｙ方向を反転高周波磁場パル
スによるスライス方向、ｘ方向を振動傾斜磁場の印加方
向に設定しているが、この方向に限らないのは言うまで
もない。例えば、それぞれの方向の役割を入れ替えても
良いし、軸に沿った方向ではなく、例えば４５度傾いた
方向などでも良い。また、これら三つの方向は直交する
３方向である必要もない。例えば、励起高周波磁場パル
スと反転高周波磁場パルスによる二つのスライスが直交
しなくても良く、この場合、エコーを生じさせる領域は
平行四辺形の断面をもつ線状の領域となる。

【００２０】また、図１の振動傾斜磁場の波形をサイン
波にしても良い。これにより傾斜磁場の立ち上がりによ
って生じる渦電流を軽減可能となり、渦電流によるアー
ティファクトを低減できる。

【００２１】また、領域３３の変更方法であるが、繰り
返し計測毎に、隣り合う順番に計測する方法と隣り合わ
ないように計測する方法とがある。前者の場合、例えば
L1、L2、L3、...の順番で計測を行うことになり、周波
数fnを一定のステップで変更していけば良くプログラム
が簡単に作成できるという利点を持つ。後者の場合、例
えばL1、L(N/2+1)、L2、L(N/2+2)、...と計測すること
になり、スライス選択の不完全性から生じる影響を低減
することが可能となる。

【００２２】比較のため、図３に従来法のパルスシーケ
ンスを示す。従来法ではｙ方向の空間情報を付与するた
めに位相エンコード傾斜磁場２７が必要であった。この
ため、測定対象の動き、例えば拍動や呼吸による動き、
脳脊髄液流などの流れ、などにより、本来設定された位
相エンコード傾斜磁場とは異なる量の位相エンコード傾
斜磁場が印加されたのと同等となり、画像上で位相エン
コード方向に流れのようなアーティファクトが発生する
ことがあった。本方法では、位相エンコード傾斜磁場が
不要なことから、体動によるアーティファクトが発生し
ないという利点を有する。

【００２３】また、従来法ではｙ方向に実際に必要なピ
クセル数が数個であったとしても、フーリエ変換によっ
て生じるアーティファクトを軽減するために１６あるい
はそれ以上の回数の計測が必要とされていた。本方法に
よれば、実際に必要な領域のみを計測すれば良く、計測
回数の低減が図れる。なお、本方法では励起領域が従来
法と比較して小さくなることから、SNR (シグナル・ツ
ウ・ノイズ比：Signalto Noise Ratio) が低下する。こ
れを抑えるために、信号の加算回数を増加させるなどの
操作をしても良い。

【００２４】また、従来法でプリパレーションパルスと
してOVS法を用いた場合、数箇所のスライスを抑圧する
必要があり、また細かな形状の抑圧は不可能であった。
この様子の模式図を図５（１）に示す。ハッチングを施
した円周は人体頭部を横断像で撮像した場合の皮下脂肪
を表している。２本の平行線は抑圧する領域を示してい
る。脂肪信号が混入しないように抑圧するには円周に沿
うようにスライスを設定し抑圧する必要があるが、プリ
パレーションパルスの長さの制限から数スライスが限度
である。図では８スライスの場合を示しているが、内側
に抑圧領域がはみだし、信号が失われることが判る。図
５（２）に、本方法の場合のOVS法による抑圧スライス
を示す。点線は各計測で励起される領域を示している。
本方法ではｙ方向とｚ方向には既に励起領域が制限され
ていることから、OVS法による抑圧スライスとしてはｘ
方向を主として考えれば良くなり、２、３回程度の抑圧
で十分な効果を得ることができる。また、ｙ方向の励起
領域が変化する度に抑圧領域を変化させることが可能な
ため、抑圧領域のより細かな設定が可能となる。図５
（２）では抑圧領域が内部にはみでる量が減少している
ことが判る。なお、本発明において抑圧効果を高めるた
めに、励起領域外のスライスを抑圧しておいても良いの
は言うまでもない。

【００２５】次に本発明の第２の実施例について説明す
る。本実施例は拡散スペクトロスコピックイメージング
に関するものである。

【００２６】図６に本発明にかかるパルスシーケンスを
示す。図１に示したパルスシーケンスとの相違点は、分
子拡散を強調した画像を取得するために、拡散傾斜磁場
２８が印加されていることにある。この二つの拡散傾斜
磁場は強度の時間積分が等しくなるように調整されてい
る。これにより、分子拡散が弱い場合にはエコー２３が
大きく、また分子拡散が激しい場合にはエコー２３が小
さくなる。予め設定された強度で拡散傾斜磁場を印加す
ることにより、分子拡散を強調した画像が取得でき、ま
たこの設定値を様々に変化させて信号変化率から分子の
拡散係数を計算することができる。

【００２７】本方法によれば、従来必要であった位相エ
ンコード傾斜磁場を印加する必要がなくなる。従来法で
は、測定対象の動きによって位相エンコード方向にアー
ティファクトが発生することがあった。特に、分子拡散
を強調するために強力な拡散傾斜磁場が印加されている
ため、測定対象の動きによるアーティファクトは通常の
スペクトロスコピックイメージングと比較して、極端に
大きかった。すなわち、拡散傾斜磁場印加中に拍動や呼
吸、組織液の流動などの体動があると位相エンコード磁
場印加による位相変化よりもはるかに大きな位相差が加
わり、画像が位相エンコード方向に乱れるというアーテ
ィファクトが生じていた。このため、拡散強調画像や拡
散係数が正確に計測できないなどの問題があったが、本
方法によりこのアーティファクトを除去可能となり、正
確な拡散強調画像および拡散係数が測定可能となった。

【００２８】なお、図６では拡散傾斜磁場を３方向に印
加しているが、これに限らない。例えばある特定の方向
の拡散係数を計測したい場合には、その方向の拡散傾斜
磁場を印加すればよい。また、スライス方向およびリー
ドアウト方向などのｘ、ｙ、ｚ方向の役割は第１の実施
例同様変更可能であること、プリパレーションパルスが
使用可能なこと、などは言うまでもない。また、振動傾
斜磁場２３の印加に先だって信号を取得し、その信号の
位相および強度に応じて、エコー２３を計測して得られ
たデータの位相および強度を補正した後、再構成演算を
行っても良い。特に信号加算時には、本補正により各信
号の位相をそろえることが可能となり、SNRが最良とな
る。なお、補正方法の詳細についてはジャーナル・オブ
・マグネチック・レゾネンス、シリーズＢ誌、１０２
巻、２２２頁、１９９３年発行に報告されている。

【００２９】また、渦電流を抑制するために、振動傾斜
磁場の波形をサイン波とすること、拡散傾斜磁場の波形
をサイン波とすることなどが適用可能である。また、渦
電流によって発生する静磁場不均一を抑制するために、
傾斜磁場のオフセットまたはシムコイルに流す電流値を
修正してもよい。また、拡散傾斜磁場の形状をバイポー
ラーにすることで拡散時間の短い分子を撮影しやすくす
ることも可能である。

【００３０】次に本発明の第３の実施例について説明す
る。本実施例は第１の実施例とは異なるスライスの励起
方法を示すものである。

【００３１】図７に本発明にかかるパルスシーケンスを
示す。図１に示したパルスシーケンスとの相違点は、励
起高周波磁場パルス２１の周波数と各スライス傾斜磁場
２４、２５の印加方向である。図８に各パルスによる励
起スライスを示す。横軸はｚ方向、縦軸はｙ方向を表
し、ｘ方向は紙面に垂直な方向である。領域３１はｚ方
向のスライス傾斜磁場２４の印加とともに周波数fnの励
起高周波磁場パルス２１を印加することで核スピンが励
起されるスライスを表し、領域３２はy方向のスライス
傾斜磁場２５の印加とともに周波数fnの反転高周波磁場
パルス２２を印加することで核スピンが反転されるスラ
イスを表している。この結果、エコー２３を生じさせる
核スピンの存在するのはｘ方向に線状となる領域３３の
みとなる。領域３３は、励起高周波磁場パルス２１の周
波数fnと反転高周波磁場パルス２２の周波数fnを変える
ことにより、ｙ方向に変化される。図２との相違点は領
域３３の断面が菱形に変わった点と、高周波磁場パルス
の周波数fnを変化させることにより領域３１、３２が各
計測において重ならない点である。励起領域が菱形にな
るため、励起される各スピンの存在比は半分となり、SN
Rも半分に低下する。しかし、領域３１、３２が各計測
において重ならないために各計測間の待ち時間を極端に
短縮することが可能となる。例えば第１の実施例では、
領域３１が常に一定だったため、励起された核スピンが
回復するまで１秒から数秒の待ち時間が必要であった。
この第２の実施例によればこの待ち時間を短縮し、例え
ば数十から数百ミリ秒間隔で計測を繰り返すことが可能
となる。このため計測時間を極端に短縮することが可能
となる。また、短縮された時間を信号積算に使用してSN
Rを向上することも可能となる。

【００３２】なお、図７ではｘ、ｙ、ｚの各方向が担う
役割が決まっているが、第１の実施例同様、これに限る
ものではない。また、図７ではプリパレーションパルス
を省略しているが、使用可能なことは言うまでもない。
また、図８では各パルスにより励起される領域３１、３
２が直交するように書かれているが、この限りではな
い。例えばこれら二つの領域が斜めに交わるようにする
ことも可能である。また、励起高周波磁場パルスの周波
数と反転高周波磁場パルスの周波数を同じfnとして説明
したが、それぞれ異なる周波数であっても良い。図８で
はｚ方向の中心が計測されているが、この二つの周波数
を異ならせることでｚ方向の中心以外のスライスを計測
可能にできる。また、領域３３の変更方法として、各計
測毎に隣り合うように設定する方法と隣り合わないよう
に設定する方法を使用可能なことは言うまでもない。ま
た、図１１に示すように、拡散傾斜磁場を付加して、拡
散スペクトロスコピックイメージングに拡張可能なこと
は言うまでもない。この場合にも、上で説明したシーケ
ンスの変形、及び第２の実施例で示したシーケンスの変
形などが適用可能である。

【００３３】次に第４の実施例について説明する。本実
施例は空間方向３次元のスペクトロスコピックイメージ
ングに関するものである。

【００３４】図９に本発明にかかるパルスシーケンスを
示す。図１に示したパルスシーケンスとの相違点は、励
起高周波磁場パルス２１の周波数である。図１０に各パ
ルスによる励起スライスを示す。横軸はｚ方向、縦軸は
ｙ方向を表し、ｘ方向は紙面に垂直な方向である。領域
３１はｚ方向のスライス傾斜磁場２４の印加とともに周
波数fmの励起高周波磁場パルス２１を印加することで核
スピンが励起されるスライスを表し、領域３２はy方向
のスライス傾斜磁場２５の印加とともに周波数fnの反転
高周波磁場パルス２２を印加することで核スピンが反転
されるスライスを表している。この結果、エコー２３を
生じさせる核スピンの存在するのはｘ方向に線状となる
領域３３のみとなる。領域３３は、励起高周波磁場パル
ス２１の周波数fmと反転高周波磁場パルス２２の周波数
fnを変えることにより、ｙ、ｚ方向に変化される。これ
により、ｘ、ｙ、ｚの各方向とケミカルシフト方向とか
らなる画像が得られる。

【００３５】なお、図９ではｘ、ｙ、ｚの各方向が担う
役割が決まっているが、第１の実施例同様、これに限る
ものではない。また、図９ではプリパレーションパルス
を省略しているが、使用可能なことは言うまでもない。
また、図１０では各パルスにより励起される領域３１、
３２が同一の幅で書かれているが、この限りではない。
例えば一方向のみ幅を広くして、励起領域３３が長方形
をしていても良い。また、領域３１、３２は直交してい
なくても良い。また、領域３３の変更方法として、各計
測毎に隣り合うように設定する方法と隣り合わないよう
に設定する方法を使用可能なことは言うまでもない。ま
た、図１２に示すように、拡散傾斜磁場を付加して、拡
散スペクトロスコピックイメージングに拡張可能なこと
は言うまでもない。この場合にも、上で説明したシーケ
ンスの変形、及び第２の実施例で示したシーケンスの変
形などが適用可能である。

【００３６】なお、各実施例のパルスシーケンスでは、
励起高周波磁場パルスと反転高周波磁場パルスとからな
るスピンエコー系のパルスシーケンスを基本としていた
が、これに限るものではない。例えば、STEAM (ステミ
ュレイテッド・エコー収集形態：Stimulated Echo Acqu
isition Mode) 法のように３つの励起高周波磁場パルス
よりなるパルスシーケンスを用いても良い。この場合に
も振動傾斜磁場の方向に線状となる領域を励起高周波磁
場により励起すればよい。特にSTEAM法は、拡散スペク
トロスコピックイメージングに好適で、拡散強調を行い
やすくなると言う利点を持つ。STEAMについては例えば
ジャーナル・オブ・マグネチック・レゾネンス誌、７２
巻、５０２頁、１９８７年に記述されている。また、１
回の高周波磁場の印加で様々な形状の領域を選択する方
法である選択励起パルスを用いて、線状の領域を選択励
起しても良い。選択励起パルスについては例えばマグネ
チック・レゾレンス・イン・メジソン誌、３７巻、３７
８頁、１９９７年に記述されている。

【００３７】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よればスペクトロスコピックイメージングおよび拡散ス
ペクトロスコピックイメージングにおける体動アーティ
ファクトを除去し、高精度かつ高速な測定が可能な磁気
共鳴装置を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第一の実施例のパルスシーケンスを示す図であ
る。

【図２】第１の実施例のパルスシーケンスにより励起さ
れる領域を示す図である。

【図３】従来法のパルスシーケンスを示す図である。

【図４】本発明を実施する際に用いられる装置構成の一
例を示す図である。

【図５】OVS法で抑圧するスライスを従来法（１）と本
発明の方法（２）で比較した図である。

【図６】第２の実施例のパルスシーケンスを示す図であ
る。

【図７】第３の実施例のパルスシーケンスを示す図であ
る。

【図８】第３の実施例のパルスシーケンスにより励起さ
れる領域を示す図である。

【図９】第４の実施例のパルスシーケンスを示す図であ
る。

【図１０】第４の実施例のパルスシーケンスにより励起
される領域を示す図である。

【図１１】第３の実施例のパルスシーケンスに拡散傾斜
磁場を付加した図である。

【図１２】第４の実施例のパルスシーケンスに拡散傾斜
磁場を付加した図である。

【符号の説明】

１静磁場発生用磁石２測定対象３高周波磁場発生および信号検出用コイル４、５、６傾斜磁場コイル７コイル駆動装置８計算機９ＣＲＴディスプレイ１０シンセサイザ１１変調装置１２増幅機１３検波装置２１励起高周波磁場パルス２２反転高周波磁場パルス２３エコー２４、２５スライス傾斜磁場２６振動傾斜磁場２７位相エンコード傾斜磁場２８拡散傾斜磁場３１励起高周波磁場パルスによる励起スライス３２反転高周波磁場パルスによる励起スライス３３二つの高周波磁場パルスにより励起される線状の
領域

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】静磁場、傾斜磁場および高周波磁場の各
磁場発生手段と、検査対象からの磁気共鳴信号を検出す
る信号検出手段と、前記信号検出手段の検出信号の演算
を行なう計算機および前記計算機による演算結果の出力
手段を有する測定装置において、測定対象内の線状の領
域に存在する核スピンを励起するための高周波磁場と傾
斜磁場を印加する第１印加手段と、前記線状の領域から
の磁気共鳴信号にケミカルシフト情報と空間情報とを付
与するための振動する傾斜磁場を印加する第２印加手段
とを備えることを特徴とする磁気共鳴装置。
【請求項２】前記第１印加手段は、第１の高周波磁場
と共に所定の方向に第１の傾斜磁場を印加し、所定の時
間後に第２の高周波磁場と共に上記方向とは異なる方向
に第２の傾斜磁場を印加することを特徴とする請求項１
記載の磁気共鳴装置。
【請求項３】前記第１印加手段は、第１の高周波磁場
と共に所定の方向に第１の傾斜磁場と上記方向とは異な
る方向に第２傾斜磁場を印加し、所定の時間後に第２の
高周波磁場と共に前記第１の傾斜磁場の方向同様に第３
の傾斜磁場と前記第２の傾斜磁場の方向同様に第４傾斜
磁場を印加することを特徴とする請求項１記載の磁気共
鳴装置。
【請求項４】前記第２印加手段は、第１の傾斜磁場の
方向と第２の傾斜磁場の方向とは異なる方向に前記振動
する傾斜磁場を印加することを特徴とする請求項２また
は３記載の磁気共鳴装置。
【請求項５】線状の領域を変化させて、繰り返し計測
を行う手段を備えることを特徴とする請求項１記載の磁
気共鳴装置。
【請求項６】各計測における線状の領域が隣り合うよ
うに変化させて、繰り返し計測を行う手段を備えること
を特徴とする請求項５記載の磁気共鳴装置。
【請求項７】各計測における線状の領域が隣り合わな
いように変化させて、繰り返し計測を行う手段を備える
ことを特徴とする請求項５記載の磁気共鳴装置。
【請求項８】静磁場、傾斜磁場および高周波磁場の各
磁場発生手段と、検査対象からの磁気共鳴信号を検出す
る信号検出手段と、前記信号検出手段の検出信号の演算
を行なう計算機および前記計算機による演算結果の出力
手段を有する測定装置において、測定対象内の線状の領
域に存在する核スピンを励起するための高周波磁場と傾
斜磁場を印加する第１印加手段と、前記線状の領域から
の磁気共鳴信号に分子拡散による信号減衰を生じせしめ
るための拡散傾斜磁場を印加する第２印加手段と、前記
線状の領域からの磁気共鳴信号にケミカルシフト情報と
空間情報とを付与するための振動する傾斜磁場を印加す
る第３印加手段とを備えることを特徴とする磁気共鳴装
置。
【請求項９】前記第１印加手段は、第１の高周波磁場
と共に所定の方向に第１の傾斜磁場を印加し、所定の時
間後に第２の高周波磁場と共に上記方向とは異なる方向
に第２の傾斜磁場を印加することを特徴とする請求項８
記載の磁気共鳴装置。
【請求項１０】前記第１印加手段は、第１の高周波磁
場と共に所定の方向に第１の傾斜磁場と上記方向とは異
なる方向に第２傾斜磁場を印加し、所定の時間後に第２
の高周波磁場と共に前記第１の傾斜磁場の方向同様に第
３の傾斜磁場と前記第２の傾斜磁場の方向同様に第４傾
斜磁場を印加することを特徴とする請求項８記載の磁気
共鳴装置。
【請求項１１】前記第２印加手段は、少なくとも１方
向に前記第１の高周波磁場と前記第２高周波磁場との間
に第１の拡散傾斜磁場の印加し、同様の方向に前記第２
の高周波磁場と前記振動傾斜磁場との間に第２の拡散傾
斜磁場を印加することを特徴とする請求項９または１０
記載の磁気共鳴装置。
【請求項１２】前記第３印加手段は、前記第１の傾斜
磁場の方向と前記第２の傾斜磁場の方向とは異なる方向
に前記振動傾斜磁場を印加することを特徴とする請求項
９または１０記載の磁気共鳴装置。
【請求項１３】線状の領域を変化させて、繰り返し計
測を行う手段を備えることを特徴とする請求項８記載の
磁気共鳴装置。
【請求項１４】静磁場、傾斜磁場および高周波磁場の
各磁場発生手段と、検査対象からの磁気共鳴信号を検出
する信号検出手段と、前記信号検出手段の検出信号の演
算を行なう計算機および前記計算機による演算結果の出
力手段を有する測定装置において、測定対象内の線状の
領域に存在する核スピンを励起するための高周波磁場と
傾斜磁場を印加する手段と、前記線状の領域からの磁気
共鳴信号にケミカルシフト情報と空間情報とを付与する
ための振動する傾斜磁場を印加する手段と、前記線状の
領域に応じて前記磁気共鳴信号を抑圧する領域を設定す
る手段とを備えることを特徴とする磁気共鳴装置。