JPS59105548A - 核磁気共鳴による検査方法及び検査装置 - Google Patents
核磁気共鳴による検査方法及び検査装置Info
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- JPS59105548A JPS59105548A JP57216054A JP21605482A JPS59105548A JP S59105548 A JPS59105548 A JP S59105548A JP 57216054 A JP57216054 A JP 57216054A JP 21605482 A JP21605482 A JP 21605482A JP S59105548 A JPS59105548 A JP S59105548A
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- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
- 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
- G01R33/4833—NMR imaging systems with selection of signals or spectra from particular regions of the volume, e.g. in vivo spectroscopy using spatially selective excitation of the volume of interest, e.g. selecting non-orthogonal or inclined slices
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、核磁気共鳴（ｎｕｅｌｓａｒ ｒｎａｇｎ＠
ｔｌｃ ｒｅｓｎｎａｎｃｅ）（以下これをｒＮＭＲＪ
と略称する）現象を利用して、被検体内における特定原
子核分布等を被検体外部より知るようにした核磁気共鳴
による検査方法及び検査装置に関するものである。
ｔｌｃ ｒｅｓｎｎａｎｃｅ）（以下これをｒＮＭＲＪ
と略称する）現象を利用して、被検体内における特定原
子核分布等を被検体外部より知るようにした核磁気共鳴
による検査方法及び検査装置に関するものである。
本発明の説明に先だって、はじめにＮＭＲの原理につい
て概略を説明する。
て概略を説明する。
原子核は、陽子と中性子とからなっておシ、これらは全
体として、核スピン角運動量子で回転しているとみなさ
れる。
体として、核スピン角運動量子で回転しているとみなさ
れる。
第１図は、水素の原子核（１Ｈ）を示したもので、（イ
）に示すように１個の陽子Ｐからなり、スピン量子ａ１
／２で表わされる回転をしている。ここで陽子Ｐは、幹
）に示すように正の電荷・＋をも′つているので、原子
核の回転に従い、磁気モーメン）ＩＪが生ず石。すなわ
ち、一つ一つの水素の原子核は、それぞれ一つ一つの小
さな磁石とみなせる０第２図社、この点を模式的に示し
た説明図で、鉄のような強磁性体では、この微小磁石の
方向が（４） ０）に示すように揃っており、全体として磁化が観測さ
れる。これに対して、水素等の場合、微小磁石の方向（
磁気モーメントの向き）は（ロ））に示すようにランダ
ムであって、全体として磁化は見られない。
）に示すように１個の陽子Ｐからなり、スピン量子ａ１
／２で表わされる回転をしている。ここで陽子Ｐは、幹
）に示すように正の電荷・＋をも′つているので、原子
核の回転に従い、磁気モーメン）ＩＪが生ず石。すなわ
ち、一つ一つの水素の原子核は、それぞれ一つ一つの小
さな磁石とみなせる０第２図社、この点を模式的に示し
た説明図で、鉄のような強磁性体では、この微小磁石の
方向が（４） ０）に示すように揃っており、全体として磁化が観測さ
れる。これに対して、水素等の場合、微小磁石の方向（
磁気モーメントの向き）は（ロ））に示すようにランダ
ムであって、全体として磁化は見られない。
ここで、このような物質に、２方向の静磁場ＨＯを印加
す′ると、各原子核がＨＯの方向に揃う（核のエネルギ
準位が２方向に量子化される）。
す′ると、各原子核がＨＯの方向に揃う（核のエネルギ
準位が２方向に量子化される）。
第５図（イ）は、水素原子核についてこの様子を示した
ものである。水素原子核のスピン量子数け１／２でめる
から、第３図幹）に示すように、−１７２と＋１７２
の２つの準位に分かれる０２つのエネルギー準位間のエ
ネルギー差ΔＥは、（１）式で表わされる。
ものである。水素原子核のスピン量子数け１／２でめる
から、第３図幹）に示すように、−１７２と＋１７２
の２つの準位に分かれる０２つのエネルギー準位間のエ
ネルギー差ΔＥは、（１）式で表わされる。
ΔＥ＝γｈａＯ（１）
ただし、γ：磁気回転比
ｔ＋＝＝ｈ／２π
ｈニブランク定数
ここで各原子核には、静磁場幅によって、賃×屯
なる力が加わるので、原子核は２軸のまわシを、（２）
式で示すような角速度ωで歳差運動する。
式で示すような角速度ωで歳差運動する。
ω＝γＨＱ （ラーモア角速度）（２）この状態の系に
角速度ｆｉ＋に対応する周波数の電磁波（通常ラジオ波
）を印加すると、共鳴がおζシ、原子核は（１）式で示
されるエネルギー差ΔＥに相当するエネルギー全吸収し
て、高い方のエネルギー準位に遷移する。核スピン角運
動量を持つ原子いて 核が数種類混在しセυ、各原子核によって磁気回転比γ
が異なるため、共鳴する周波数が異なり、したがって特
定の原子核の共鳴のみをとりだすことができる。また、
その共鳴の強さを測定すれば、原子核の存在量も知るこ
とができる。また、共鳴後、緩和時間と呼ばれる時定数
で定まる時間の後に、高い準位へ励起された原子核は、
低い準位へもどる。この緩和時間のうち、特にＴ１と呼
ばれるスピン−格子間緩和時間（縦緩和時間）は、各化
合物の結合の仕方に依存している時定数でｓｂ、正常組
織と悪性腫瘍とでは、値が大きく異なることが知られて
いる。
角速度ｆｉ＋に対応する周波数の電磁波（通常ラジオ波
）を印加すると、共鳴がおζシ、原子核は（１）式で示
されるエネルギー差ΔＥに相当するエネルギー全吸収し
て、高い方のエネルギー準位に遷移する。核スピン角運
動量を持つ原子いて 核が数種類混在しセυ、各原子核によって磁気回転比γ
が異なるため、共鳴する周波数が異なり、したがって特
定の原子核の共鳴のみをとりだすことができる。また、
その共鳴の強さを測定すれば、原子核の存在量も知るこ
とができる。また、共鳴後、緩和時間と呼ばれる時定数
で定まる時間の後に、高い準位へ励起された原子核は、
低い準位へもどる。この緩和時間のうち、特にＴ１と呼
ばれるスピン−格子間緩和時間（縦緩和時間）は、各化
合物の結合の仕方に依存している時定数でｓｂ、正常組
織と悪性腫瘍とでは、値が大きく異なることが知られて
いる。
とこでは、水素原子核（１Ｈ）について説明したが、こ
の他にも核スピン角運動量をもつ原子核で同様の測定を
行なうことが可能であり、水素原子核以外に、リン原子
核（３１ｐ）、炭素原子核（１５ｃ ）、ナトリウム原
子核（２５Ｎ、）、フッ素原子核（１９Ｆ）、酸素原子
核（” Ｏ）等に適用可能である。
の他にも核スピン角運動量をもつ原子核で同様の測定を
行なうことが可能であり、水素原子核以外に、リン原子
核（３１ｐ）、炭素原子核（１５ｃ ）、ナトリウム原
子核（２５Ｎ、）、フッ素原子核（１９Ｆ）、酸素原子
核（” Ｏ）等に適用可能である。
このように、ＮＭＲによって、特定原子核の存在量およ
びその緩和時間を測定することができるので、物質内の
特定内の特定原子核についての種々の化学的情報を得る
ことにより、被検体内の種々の検査を行なうことができ
る。
びその緩和時間を測定することができるので、物質内の
特定内の特定原子核についての種々の化学的情報を得る
ことにより、被検体内の種々の検査を行なうことができ
る。
従来より、このようなＮＭＲを利用した検査装置として
、Ｘ線ＣＴと同様な原理で、被検体の仮想輪切す部分の
プロトンを励起し、各プロジェクシロンに対応するＮＭ
Ｒ共鳴信号を、被検体の数多くの方向について求め、被
検体の各位置におけるＮＭＲ共鳴信号強度を再構成法に
よって求めるものがある。
、Ｘ線ＣＴと同様な原理で、被検体の仮想輪切す部分の
プロトンを励起し、各プロジェクシロンに対応するＮＭ
Ｒ共鳴信号を、被検体の数多くの方向について求め、被
検体の各位置におけるＮＭＲ共鳴信号強度を再構成法に
よって求めるものがある。
第４図は、このような従来装置における検査手法の一例
を説明するための動作波形図でるる。
を説明するための動作波形図でるる。
（７）
被検体に、はじめに第４図←）に示すように２勾配磁場
Ｇｚ＋と、０）に示すように細い周波数スペクトル（ｆ
）のＲＦパルス（９０°パルス）を印加スる。この場合
、ラーモア角速度ω＝γ（ＨＯ＋ΔＧｚ）となる面だけ
のプロトンが励起され、磁化Ｍを第５図０）に示すより
な０で回転する回転座標系上に示せば、ｙ′軸方向に９
０°向きｔ変えたものとなる。続いて、第４図（ハ）、
に）に示すように！勾配磁場Ｇｘとｙ勾配磁場Ｇｙを加
え、これによって２次元勾配磁場を作り、に）に示すよ
うなＮＭＲ共鳴信号を検出する。ここで、磁化Ｍは第５
図（ロ）に示すように、磁場の不均一性によって、ｘＩ
、、１面内で矢印方向に次第に分散していくので、やか
てＮＭＲ共鳴信号は減少し、第４図（ホ）に示すように
−ｒ時間経過して無くなる。
Ｇｚ＋と、０）に示すように細い周波数スペクトル（ｆ
）のＲＦパルス（９０°パルス）を印加スる。この場合
、ラーモア角速度ω＝γ（ＨＯ＋ΔＧｚ）となる面だけ
のプロトンが励起され、磁化Ｍを第５図０）に示すより
な０で回転する回転座標系上に示せば、ｙ′軸方向に９
０°向きｔ変えたものとなる。続いて、第４図（ハ）、
に）に示すように！勾配磁場Ｇｘとｙ勾配磁場Ｇｙを加
え、これによって２次元勾配磁場を作り、に）に示すよ
うなＮＭＲ共鳴信号を検出する。ここで、磁化Ｍは第５
図（ロ）に示すように、磁場の不均一性によって、ｘＩ
、、１面内で矢印方向に次第に分散していくので、やか
てＮＭＲ共鳴信号は減少し、第４図（ホ）に示すように
−ｒ時間経過して無くなる。
このようにして得られたＮＭＲ共鳴信号をフーリエ変換
すれば、Ｘ勾配磁場ＧＸ、Ｆ勾配磁場Ｇｙにより合成さ
れた勾配磁場と直角方向のプロジェクシーンとなる。
すれば、Ｘ勾配磁場ＧＸ、Ｆ勾配磁場Ｇｙにより合成さ
れた勾配磁場と直角方向のプロジェクシーンとなる。
以下、同じようにして、所定の時間τＩたけ待って、次
のシーケンスを縁り返す。各シーケンスに（８） おいては、Ｇｘ、Ｇｙを少しずつ変える。これによって
、各プロジェクシ璽ンに対応するＮＭＲ共鳴信号を被検
体の数多くの方向について求めることができるＯ 仁のような動作をなす従来装置においては、第４図にお
いて、ＮＭＲ共鳴信号が無くなるまでの時間では、１０
〜２０ｍ５であるが、次のシーケンに移る例えば１２Ｂ
プロジエクシ曽ンで再構成するものとすれば、その測定
には少なくとも２分以上の長い時間を必要とする。
のシーケンスを縁り返す。各シーケンスに（８） おいては、Ｇｘ、Ｇｙを少しずつ変える。これによって
、各プロジェクシ璽ンに対応するＮＭＲ共鳴信号を被検
体の数多くの方向について求めることができるＯ 仁のような動作をなす従来装置においては、第４図にお
いて、ＮＭＲ共鳴信号が無くなるまでの時間では、１０
〜２０ｍ５であるが、次のシーケンに移る例えば１２Ｂ
プロジエクシ曽ンで再構成するものとすれば、その測定
には少なくとも２分以上の長い時間を必要とする。
ここにおいて、本発明は、従来の手法及び装置における
このような欠点を除去することを目的になされたもので
ある。
このような欠点を除去することを目的になされたもので
ある。
本発明に係る方法は、１回の励起シーケンス内で勾配磁
場を反転させることによって拡散した磁化Ｍを集合させ
、エコーをつくり、複数のプｐジェクシ１ンデータを得
るようにした点に特徴がある。
場を反転させることによって拡散した磁化Ｍを集合させ
、エコーをつくり、複数のプｐジェクシ１ンデータを得
るようにした点に特徴がある。
第６図は本発明の手法を実現するための装置の一実施例
の構成を示すブロック図である。図において、１は一様
靜磁場ＩＩｏ（この磁場の方向を２方向とする）を発生
させるための静磁場用コイル、２はとの静磁場用コイル
１０制御回路で、例えば直流安定化電源を含んでいる。
の構成を示すブロック図である。図において、１は一様
靜磁場ＩＩｏ（この磁場の方向を２方向とする）を発生
させるための静磁場用コイル、２はとの静磁場用コイル
１０制御回路で、例えば直流安定化電源を含んでいる。
静磁場用コイル１によって発生する磁束の密度１（Ｑは
、０．１’ｌ’程度であシ、また均一度は１０−４以上
であることが望ましい。
、０．１’ｌ’程度であシ、また均一度は１０−４以上
であることが望ましい。
３は勾配磁場用コイルを総括的に示したもの、４はこの
勾配磁場用コイル３の制御回路である。
勾配磁場用コイル３の制御回路である。
第７図０）は勾配磁場用コイル３の一例を示す構成図で
、２勾配磁場用コイル３１．ｙ 勾配磁場用コイル５２
，５５、図示してないがｙ勾配磁場用コイル５２、ＳＳ
と同じ形でろって、９０°回転して設置されるＸ勾配磁
場用コイルを含んでいる。この勾配磁場用コイル５は、
一様靜磁場）ＩＱと同一方向磁場で、Ｘ＊ Ｙ＋ Ｋ
軸方向にそれぞれ直息勾配をもつ磁場を発生する。６
０ｉｔ、制御回路４のコントローラである。
、２勾配磁場用コイル３１．ｙ 勾配磁場用コイル５２
，５５、図示してないがｙ勾配磁場用コイル５２、ＳＳ
と同じ形でろって、９０°回転して設置されるＸ勾配磁
場用コイルを含んでいる。この勾配磁場用コイル５は、
一様靜磁場）ＩＱと同一方向磁場で、Ｘ＊ Ｙ＋ Ｋ
軸方向にそれぞれ直息勾配をもつ磁場を発生する。６
０ｉｔ、制御回路４のコントローラである。
５は被検体に細い周波数スペクトルｆのＲＦパルスを電
磁波として与える励磁コイルで、その構成を第７図−）
に示す。
磁波として与える励磁コイルで、その構成を第７図−）
に示す。
６は測定しようとする原子核のＮＭＲ共鳴条件に対応す
る周波数（例えばプロトンでは、 ４２ 、６ＭＨｚ／
Ｔ ）の信号を発生する発振器で、その出力は、コント
ローラ６０からの信号によって開閉が制御されるゲート
回路６１、パワーアンプ６２１に介して励磁コイル５に
印加されている。７ｉｊ被検体におけるＮＭＲ共鳴信号
を検出するための検出コイルで、その構成は第７図（ロ
）に示す励磁コイルと同じで、励磁コイル５に対し−ｃ
９［１°回転して設置されている。なお、この検出コイ
ルは、被検体にできるだけ近接して設置されることが望
ましいが、必要に応じて、励磁コイルと兼用させてもよ
い。
る周波数（例えばプロトンでは、 ４２ 、６ＭＨｚ／
Ｔ ）の信号を発生する発振器で、その出力は、コント
ローラ６０からの信号によって開閉が制御されるゲート
回路６１、パワーアンプ６２１に介して励磁コイル５に
印加されている。７ｉｊ被検体におけるＮＭＲ共鳴信号
を検出するための検出コイルで、その構成は第７図（ロ
）に示す励磁コイルと同じで、励磁コイル５に対し−ｃ
９［１°回転して設置されている。なお、この検出コイ
ルは、被検体にできるだけ近接して設置されることが望
ましいが、必要に応じて、励磁コイルと兼用させてもよ
い。
７１は検出コイル７から得られるＮＭＲ共鳴信号（Ｆ
Ｉ ｐ ：ｆｒｅｅ Ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ ｄｅｃａｙ
）を増幅する増幅器、７２は位相検波回路、７３は位
相検波された増幅器７１からの波形信号を記載するウェ
ーブメモリ回路で、Ａ／Ｄ変換器を含んでいる。８はウ
ェーブメモリ回路７５からの信号を例えば光ファイバで
構成される伝送路７４を介して入力し、所定の信号処理
を施しく１１） て断層像を得るコンピュータ、９は得られた断層像を表
示するテレビジ璽ンモニターのような表示器である。
Ｉ ｐ ：ｆｒｅｅ Ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ ｄｅｃａｙ
）を増幅する増幅器、７２は位相検波回路、７３は位
相検波された増幅器７１からの波形信号を記載するウェ
ーブメモリ回路で、Ａ／Ｄ変換器を含んでいる。８はウ
ェーブメモリ回路７５からの信号を例えば光ファイバで
構成される伝送路７４を介して入力し、所定の信号処理
を施しく１１） て断層像を得るコンピュータ、９は得られた断層像を表
示するテレビジ璽ンモニターのような表示器である。
このように構成した装置の動作を、次に第８図及び第９
図を参照しながら説明する。
図を参照しながら説明する。
まず、はじめに、制御回路２は静磁場用コイル１に電流
を流し、被検体（被検体は各コイルの円筒内に設置され
る）に静磁場Ｈｏを与えた状態とする。この状態におい
て、コントローラ６０は、はじめに制御回路４を介して
２勾配磁場用コイル３１に電流を流し、第８図（ロ）に
示す２勾配磁場ａＸを与える。また、Ｇｚが与えられて
いる下で、ゲート回路６１を開とし、発振器６からの信
号を増幅器６２を介して励磁コイル５に印加し、＠８図
０）に示すように細いスペクトルを持った９０°パルス
で被検体の１面分選択励起する。
を流し、被検体（被検体は各コイルの円筒内に設置され
る）に静磁場Ｈｏを与えた状態とする。この状態におい
て、コントローラ６０は、はじめに制御回路４を介して
２勾配磁場用コイル３１に電流を流し、第８図（ロ）に
示す２勾配磁場ａＸを与える。また、Ｇｚが与えられて
いる下で、ゲート回路６１を開とし、発振器６からの信
号を増幅器６２を介して励磁コイル５に印加し、＠８図
０）に示すように細いスペクトルを持った９０°パルス
で被検体の１面分選択励起する。
この時点ｔ（１においては、磁化Ｍは第９図０）の回転
座標系に示すようにｙ／軸方向に９０°向きを変えたも
のとなる。続いて、Ｘ勾配磁場用コイル及びｙ勾配磁場
用コイル５２．５５に電流を流し、第８図（１２） （ハ）、に）に示すように所定の大きさの勾配磁場ＧＷ
１゜Ｇｙｌｌに印加し、この下で検出コイル７から得
られる第６図（ホ）に示すよりなＮＭＲ共鳴信号をデー
タＥ１として検出する。ＮＭＲ共鳴信号が検出されてい
る時点（例えばｔｌの時点）では、磁化Ｍは第９図（ロ
）に示すように、”＋４１’面内で破線矢印方向に次第
に分散していく途中にある。
座標系に示すようにｙ／軸方向に９０°向きを変えたも
のとなる。続いて、Ｘ勾配磁場用コイル及びｙ勾配磁場
用コイル５２．５５に電流を流し、第８図（１２） （ハ）、に）に示すように所定の大きさの勾配磁場ＧＷ
１゜Ｇｙｌｌに印加し、この下で検出コイル７から得
られる第６図（ホ）に示すよりなＮＭＲ共鳴信号をデー
タＥ１として検出する。ＮＭＲ共鳴信号が検出されてい
る時点（例えばｔｌの時点）では、磁化Ｍは第９図（ロ
）に示すように、”＋４１’面内で破線矢印方向に次第
に分散していく途中にある。
検出コイル７で検出されるＮＭＲ共鳴信号は、時間とと
もに次第ｙｃ減衰するもので、この信号は、増幅器７１
で増幅され、位相検波回路７２で位相検波され、ウェー
ブメモリ回路７５ｆｔ介してコンピュータ８に印加され
る。ここで、ＮＭＲ共鳴信号はフーリエ変換され、１プ
ロジエクシ璽ンの信号となる。
もに次第ｙｃ減衰するもので、この信号は、増幅器７１
で増幅され、位相検波回路７２で位相検波され、ウェー
ブメモリ回路７５ｆｔ介してコンピュータ８に印加され
る。ここで、ＮＭＲ共鳴信号はフーリエ変換され、１プ
ロジエクシ璽ンの信号となる。
ＮＭＲ共鳴信号が無くなるまでの１時間経過後、コント
ローラ６０は、制御回路４を介してＸ勾配磁場用コイル
及びｙ勾配磁場用コイル５２．３３に前回とは逆方向の
電流を流し、前回とは反転した大きさの等しい勾配磁場
−Ｇｘ＋、−Ｇｙｌを、槙８図（ハ）、に）に示すよう
に印加する。−Ｇｘｌ、−ｃｙｌを印加すると、磁界の
不均一性により拡散していた磁化Ｍが、その方向を反転
して、今度は第９図（ハ）に示すように集合し始め、Ｎ
ＭＲ共鳴信号（エコー信号）が第８図（ホ）に示すよう
に次第に強くなる。そして、このエコー信号は９０°パ
ルスを印加してから、２τ（−Ｇ” ｂ −ＧＶ １を
印加してからで）経過した時点（ｔ５）で、磁化Ｍが第
９図に）に示すように１１軸に揃い、最大となる。この
エコー信号は、データＥ１１として検出コイル７から検
出される。このデータＢ１１は、２τ時間の間、被検体
の状態が変らないものとすれば、はじめに検出したデー
タＥ、と時間軸に対して対称な信号波形となる。
ローラ６０は、制御回路４を介してＸ勾配磁場用コイル
及びｙ勾配磁場用コイル５２．３３に前回とは逆方向の
電流を流し、前回とは反転した大きさの等しい勾配磁場
−Ｇｘ＋、−Ｇｙｌを、槙８図（ハ）、に）に示すよう
に印加する。−Ｇｘｌ、−ｃｙｌを印加すると、磁界の
不均一性により拡散していた磁化Ｍが、その方向を反転
して、今度は第９図（ハ）に示すように集合し始め、Ｎ
ＭＲ共鳴信号（エコー信号）が第８図（ホ）に示すよう
に次第に強くなる。そして、このエコー信号は９０°パ
ルスを印加してから、２τ（−Ｇ” ｂ −ＧＶ １を
印加してからで）経過した時点（ｔ５）で、磁化Ｍが第
９図に）に示すように１１軸に揃い、最大となる。この
エコー信号は、データＥ１１として検出コイル７から検
出される。このデータＢ１１は、２τ時間の間、被検体
の状態が変らないものとすれば、はじめに検出したデー
タＥ、と時間軸に対して対称な信号波形となる。
以後、第８図（ハ）、に）に示すように、印加する勾に
、τ時間ごとにその極性を反転し、この下で得られる核
磁気共鳴信号を各プロジェクＶｗンのデータ（Ｅ２１
Ｅ２ ’ ）、 （Ｊ＋ Ｅ５ ’ ）・・・として検
出する。
、τ時間ごとにその極性を反転し、この下で得られる核
磁気共鳴信号を各プロジェクＶｗンのデータ（Ｅ２１
Ｅ２ ’ ）、 （Ｊ＋ Ｅ５ ’ ）・・・として検
出する。
ここで、第８図（ホ）に示すＮＭＲ共鳴信号（エコー信
号）の包絡線（破線で示す）は、横緩和時間で２で減衰
しており、このような動作は、 ＮＭＲ共鳴信号が得ら
ねている間、１回の励起シーケンスの中で繰り返して行
なうことが可能であり、ＮＭＲ共鳴信号が弱くなったら
、再び２勾配磁場の下で、９０゜パルスの電磁波を印加
して被検体を励起し、次のシーケンスに移ることができ
る。
号）の包絡線（破線で示す）は、横緩和時間で２で減衰
しており、このような動作は、 ＮＭＲ共鳴信号が得ら
ねている間、１回の励起シーケンスの中で繰り返して行
なうことが可能であり、ＮＭＲ共鳴信号が弱くなったら
、再び２勾配磁場の下で、９０゜パルスの電磁波を印加
して被検体を励起し、次のシーケンスに移ることができ
る。
コンビエータ８は、各プロジェクシ■ンのデータ（Ｋ１
＋ ”、１”Ｌ Ｅ２ｓ Ｅ２’ ＊ Ｅ５＊ Ｅ３’
・・・）のうち、一方のデータ、ｇ、、ｇ２．ｇ３・・
・をそれぞれフーリエ変換し、Ｘ１ｉＩＣＴと同様の公
知の手法（ｆｌｌｔｅｒｅｄ ｂａｃｋ ｐｒｏｊ＠ｃ
Ｌｌｏｎ）によって再構成演算を行ない、２次元の断層
像を得これを表示器９に表示する。
＋ ”、１”Ｌ Ｅ２ｓ Ｅ２’ ＊ Ｅ５＊ Ｅ３’
・・・）のうち、一方のデータ、ｇ、、ｇ２．ｇ３・・
・をそれぞれフーリエ変換し、Ｘ１ｉＩＣＴと同様の公
知の手法（ｆｌｌｔｅｒｅｄ ｂａｃｋ ｐｒｏｊ＠ｃ
Ｌｌｏｎ）によって再構成演算を行ない、２次元の断層
像を得これを表示器９に表示する。
なお、コンビエータ８は、一方のデータＫｊ、 Ｅ２゜
ＥＳ・・・の他に、各プロジェクシ曹ンの他方のデータ
Ｅ１ｔ、 Ｅ２１．Ｅ、 ｔ・・・をも利用してもよい
。この場合、利用の仕方としては例えｄ次のようなもの
がδる（１） データＥ、（Ｅ２． Ｅ５．、、）と
データＥ１／（Ｅ２／、 Ｅイ・・・）との平均値を演
算し、これを１プロジエクシ璽ンのデータとして、再構
成演算を行ない、ひとつの断層像を得る。
ＥＳ・・・の他に、各プロジェクシ曹ンの他方のデータ
Ｅ１ｔ、 Ｅ２１．Ｅ、 ｔ・・・をも利用してもよい
。この場合、利用の仕方としては例えｄ次のようなもの
がδる（１） データＥ、（Ｅ２． Ｅ５．、、）と
データＥ１／（Ｅ２／、 Ｅイ・・・）との平均値を演
算し、これを１プロジエクシ璽ンのデータとして、再構
成演算を行ない、ひとつの断層像を得る。
ｔｉｉ） データＥ１． Ｅ２． Ｅ、 ・・・金利
用してプロトン密（１５） 度画像を得るとともに、データＥ１とデータＥ１１との
差信号を演算し、これを１プｐジエクシ璽ンのデータと
して再構成演算を行ない、Ｔ２と呼ばれる横緩和時間（
Ｔ２は近傍の電子核同志のスピンの相互作用に起因して
いる）に基づく１２画像の両方の画像を得る。
用してプロトン密（１５） 度画像を得るとともに、データＥ１とデータＥ１１との
差信号を演算し、これを１プｐジエクシ璽ンのデータと
して再構成演算を行ない、Ｔ２と呼ばれる横緩和時間（
Ｔ２は近傍の電子核同志のスピンの相互作用に起因して
いる）に基づく１２画像の両方の画像を得る。
０１１） 前記０１）において、プロトン密度画像と
１２画像とを合成して他の別の画像を得る。
１２画像とを合成して他の別の画像を得る。
これらの手法をとることによって、ＳＺＮ比を良好にし
、良質の画像を得ることができる。また、診断の目的に
応じて、これらの手法を選択することによシ、目的に適
した断層像を得ることができる。なお、ここでは２次元
像を得る場合でおるが、３次元像を得る場合にも同様の
手法が適用可能である。
、良質の画像を得ることができる。また、診断の目的に
応じて、これらの手法を選択することによシ、目的に適
した断層像を得ることができる。なお、ここでは２次元
像を得る場合でおるが、３次元像を得る場合にも同様の
手法が適用可能である。
第１０図は、２次元フーリエ変換法と呼ばれる手法に本
発明を適用した場合である。ここでは、第１０図（イ）
、（ロ）に示すように、２勾配磁場ＧＥの下で９０°パ
ルスを印加し、被検体を励起後、（ハ）、に）に示すよ
うに、所定時間での期間内で、Ｘ勾配磁場（１６） Ｇｘを所定時間ｔ、ｃ１印加し、続いてｙ勾配磁場ａｙ
を印加し、続いて次の所定時間イの期間内で、反転させ
たｙ勾配磁場−Ｇｙを印加し、続いて反転させたＸ勾配
磁場−Ｇｘを所定時間ｔ！１印加する。以後同じように
２での期間内において印加するＩ勾配磁場Ｇｘ、及びそ
の反転磁場−Ｇｘの印加時間ｔ工２＋ ｊ工５・・・を
少しずつ変える。そして、ｙ勾配磁場ＧＦ及びその反転
磁場−Ｇｙ を印加している下で、ＮＭＲ共鳴信号（エ
コー信号）をデータＥ、、 Ｆ！２． ｌｉ！５・・・
（Ｂ１／、 Ｅ２１゜Ｅ５′・・・）として検出する。
発明を適用した場合である。ここでは、第１０図（イ）
、（ロ）に示すように、２勾配磁場ＧＥの下で９０°パ
ルスを印加し、被検体を励起後、（ハ）、に）に示すよ
うに、所定時間での期間内で、Ｘ勾配磁場（１６） Ｇｘを所定時間ｔ、ｃ１印加し、続いてｙ勾配磁場ａｙ
を印加し、続いて次の所定時間イの期間内で、反転させ
たｙ勾配磁場−Ｇｙを印加し、続いて反転させたＸ勾配
磁場−Ｇｘを所定時間ｔ！１印加する。以後同じように
２での期間内において印加するＩ勾配磁場Ｇｘ、及びそ
の反転磁場−Ｇｘの印加時間ｔ工２＋ ｊ工５・・・を
少しずつ変える。そして、ｙ勾配磁場ＧＦ及びその反転
磁場−Ｇｙ を印加している下で、ＮＭＲ共鳴信号（エ
コー信号）をデータＥ、、 Ｆ！２． ｌｉ！５・・・
（Ｂ１／、 Ｅ２１゜Ｅ５′・・・）として検出する。
なお、ここでは２次元フーリエ変換法と呼ばれる手法に
適用したものでるるか、５次元フーリエ変換法にも同様
にして適用できる。
適用したものでるるか、５次元フーリエ変換法にも同様
にして適用できる。
第１１図は本発明に係る手法の他の例を示す動作波形図
である。この実施例では本発明をスピンワープ法と呼ば
れている手法に適用した場合であって、第１０図に示し
た手法において、Ｘ勾配磁場Ｇｘの大きさを１回の励起
シーケンス内においてＧｘｌ。
である。この実施例では本発明をスピンワープ法と呼ば
れている手法に適用した場合であって、第１０図に示し
た手法において、Ｘ勾配磁場Ｇｘの大きさを１回の励起
シーケンス内においてＧｘｌ。
−Ｇｘｌ、 Ｇ！２．−Ｇｘ２ Ａえるとともに、この
Ｘ勾配磁場を印加している所定時間ｔｘの期間、同時に
第１１図に）に示すようにｙ勾配磁場−Ｇｙ′を印加す
る点が異なっている。この場合、核磁気共鳴信号は、第
１１図（ホ）に示す通りとなり、勾配磁場＋ＧＦ＋−Ｇ
Ｆを印加←Ｍしている下でのＮＭＲ信号を、データＥ１
゜Ｅ１’（Ｅ２．Ｅ２’、 Ｅ５．Ｅ、’・・・）とし
て検出する。
Ｘ勾配磁場を印加している所定時間ｔｘの期間、同時に
第１１図に）に示すようにｙ勾配磁場−Ｇｙ′を印加す
る点が異なっている。この場合、核磁気共鳴信号は、第
１１図（ホ）に示す通りとなり、勾配磁場＋ＧＦ＋−Ｇ
Ｆを印加←Ｍしている下でのＮＭＲ信号を、データＥ１
゜Ｅ１’（Ｅ２．Ｅ２’、 Ｅ５．Ｅ、’・・・）とし
て検出する。
第１２図に示す手法は、第８図又は第１０図又は第１１
図に示す手法において、９ｏ０パルスを被検体ニ印加す
る前（τ″時間前）に、第１２図ピ）に示すように１８
０°パルスの電磁波を印加するようにしたものである。
図に示す手法において、９ｏ０パルスを被検体ニ印加す
る前（τ″時間前）に、第１２図ピ）に示すように１８
０°パルスの電磁波を印加するようにしたものである。
こζで、１８０°パルスを印加してから、９０°パルス
を印加するまでの時間？−“は、１８００パルスによっ
て方向が１８０°反転した磁化Ｍが、もとに戻るまでの
時間が必要である。この手法によればτ“時間のＴ、の
緩和によｊ５ 、ＮＭＲ信号の強度が変り、これからＴ
１画像を得ることができる。
を印加するまでの時間？−“は、１８００パルスによっ
て方向が１８０°反転した磁化Ｍが、もとに戻るまでの
時間が必要である。この手法によればτ“時間のＴ、の
緩和によｊ５ 、ＮＭＲ信号の強度が変り、これからＴ
１画像を得ることができる。
以上説明したように、本発明に係る手法は、被検体１に
９０°パルスの電磁波で励起後、印加する勾配磁場の極
性を正転１反転を繰り返すことによってエコー信号を作
シ、９０°パルスによる１回の励起（１回の励起シーケ
ンスに対応）で複数個のデータを得ることができるよう
にしたもので、短時間で、被検体の特定原子核分布等に
関連する断層像を得ることができる。また、被検体から
、２τの期間内において２個のデータＥ１（Ｅ２．Ｅ、
・・・）、帽’（Ｅ２’＋Ｅ、Ｉ・・・）を得ることが
できるので、これらの各信号を利用することによって、
Ｓ／Ｎ比が良好で、分解能の良い断層像を得ることが
できる。
９０°パルスの電磁波で励起後、印加する勾配磁場の極
性を正転１反転を繰り返すことによってエコー信号を作
シ、９０°パルスによる１回の励起（１回の励起シーケ
ンスに対応）で複数個のデータを得ることができるよう
にしたもので、短時間で、被検体の特定原子核分布等に
関連する断層像を得ることができる。また、被検体から
、２τの期間内において２個のデータＥ１（Ｅ２．Ｅ、
・・・）、帽’（Ｅ２’＋Ｅ、Ｉ・・・）を得ることが
できるので、これらの各信号を利用することによって、
Ｓ／Ｎ比が良好で、分解能の良い断層像を得ることが
できる。
第１図は核磁気モーメントを説明するための説明図、第
２図は核磁気モーメントの配列について説明するための
説明図、第３図は静磁場による核磁気モーメントの整列
について説明するための図、第４図は従来の手法の一例
を説明するだめの動作波形図、第５図は第４図の手法に
よる磁化Ｍの方向を説明するだめの説明図、第６図は本
発明に係る手法を実現するための装置の一例を示すブロ
ック図、第７図（イ）は第６図装置に用いられている勾
配磁場コイルの一例を示す構成図、仲）は同じく励磁コ
イルの構成図、第８図は本発明に係る手法のひとつを説
明するだめの動作波形図、第９図は本（１９） 発明の手法によるそれぞれの時点での磁化Ｍの方向を回
転座標系上に示し・た説明図、第１０図は本発明に係る
手法において、他のパルス系列を使用し動作波形図であ
る。 １・・・静磁場用コイル、２・・・静磁場用コイル制御
回路、３・・・勾配磁場用コイル、５・・・励磁コイル
、６０・・・コントローラ、７・・・検出コイル、８・
・・コンビ、−タ□ （２１） −２５０−（２０）
２図は核磁気モーメントの配列について説明するための
説明図、第３図は静磁場による核磁気モーメントの整列
について説明するための図、第４図は従来の手法の一例
を説明するだめの動作波形図、第５図は第４図の手法に
よる磁化Ｍの方向を説明するだめの説明図、第６図は本
発明に係る手法を実現するための装置の一例を示すブロ
ック図、第７図（イ）は第６図装置に用いられている勾
配磁場コイルの一例を示す構成図、仲）は同じく励磁コ
イルの構成図、第８図は本発明に係る手法のひとつを説
明するだめの動作波形図、第９図は本（１９） 発明の手法によるそれぞれの時点での磁化Ｍの方向を回
転座標系上に示し・た説明図、第１０図は本発明に係る
手法において、他のパルス系列を使用し動作波形図であ
る。 １・・・静磁場用コイル、２・・・静磁場用コイル制御
回路、３・・・勾配磁場用コイル、５・・・励磁コイル
、６０・・・コントローラ、７・・・検出コイル、８・
・・コンビ、−タ□ （２１） −２５０−（２０）
Claims (8)
- （１）被検体に一様静磁場を与えるとともに被検体に核
磁気共鳴を誘起させ石側波数の電磁波を印加し、更に前
記被検体に２種以上の勾配磁場を与え、被検体からの核
磁気共鳴信号を得るようにした検査方法において、 はじめ１ｃ９Ｇ°パルスの電磁波を被検体に印加して被
検体を励起後、勾配磁場を印加し、その極性を反転させ
る動作を複数回繰シ返し、勾配磁場を印加している下で
被検体からの核磁気共鳴信号を検出することを特徴とす
る核磁気共鳴による検査方法。 - （２）勾配磁場として、Ｘ勾配磁場、Ｘ勾配磁場を同時
に印加し、この下で被検体からの核磁気共鳴信号を検出
するようにし、１回の励起シーケンス中において前記Ｘ
勾配磁場及びＸ勾配磁場の大きさを少しづつ変えるよう
にした特許請求の範囲第１項記載の核磁気共鳴による検
査方法。 - （３）勾配磁場として、Ｘ勾配磁場を印加後、次にＸ勾
配磁場を印加し、この下で被検体からの核磁気共鳴信号
を検出するようにし、１回の励起シーケンス中において
前記Ｘ勾配磁場の印加時間又は大きさを少しづつ変える
ようにした特許請求の範囲第１項記載の核磁気共鳴によ
る検査方法。 - （４） 勾配磁場として、Ｘ勾配磁場、Ｘ勾配磁場を
同時に印加後、次にＸ勾配磁場のみ印加し、この下で被
検体からの核磁気共鳴信号を検出するようにし、１回の
励起シーケンス中において前記Ｘ勾配磁場の印加時間又
は大きさを少しづつ変えるようにした特許請求の範囲第
１項記載の核磁気共鳴による検査方法。 - （５） 正転した勾配磁場を印加している下で得られ
るデータと、反転した勾配磁場を印加している下で得ら
れるデータとの平均値を演算し、これを１プロジエクシ
曹ンのデータとす７１＋ｆｆ！ｆ許請求の範囲第１項記
載の核磁気共鳴による検査方法。 - （６） 正転した勾配磁場を印加している下で得られ
ゐ複数個のデータを利用してプロトン密度画像を得ると
ともに、前記複数個のデータと、反転した勾配磁場を印
加している下で得られる複数個のデータとを利用して１
２画像を得るようにした特許請求の範囲第１項記載の核
磁気共鳴による検査方法。 - （７）被検体に一様静磁場を与えるとともに被検体に核
磁気共鳴を誘起させる周波数の電磁波を印加し、更に前
記被検体に２種以上の勾配磁場を与え、被検体からの核
磁気共鳴信号を得るようにした検査方法において、 前記被検体に印加する電磁波として、はじめに１８０°
パルスを印加し、所定時間経過後９０６パルスを印加し
被検体を励起後、勾配磁場を印加するとともにその極性
を反転させる動作を複数回繰り返し、勾配磁場を印加し
ている下で得られる複数個の核磁気共鳴信号に基づくデ
ータを演算処理し、Ｔ１画像を得ることを特徴とする核
磁気共鳴による検査方法。 - （８） 被検体に一様静磁場を与える静磁場形成手段
、前記被検体に該被検体の２軸方向、Ｘ軸方向及びＹ軸
方向にそれぞれ勾配をもつ磁場を発生する勾配磁場発生
手段、前記被検体にパルス状の電磁波を印加するための
励振手段、との励振手段に与える信号を制御する制御手
段、前記被検体からの核磁気共鳴信号を検知する手段、
この検知手段からのデータを演算処理して特定原子核分
布に関連する断層像を得る演算手段を具備し、 前記勾配磁場発生手段及び制御手段は、９０゜パルスの
電磁波を被検体に印加して被検体を励起後、勾配磁場を
印加するとともにその極性を反転させる動作を複数回繰
り返し、演算手段は勾配磁場を印加している下で得られ
る核磁気共鳴信号に基づく複数個のデータを演算処理す
る動作をなすことを特徴とする核磁気共鳴による検査装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57216054A JPS59105548A (ja) | 1982-12-09 | 1982-12-09 | 核磁気共鳴による検査方法及び検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57216054A JPS59105548A (ja) | 1982-12-09 | 1982-12-09 | 核磁気共鳴による検査方法及び検査装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59105548A true JPS59105548A (ja) | 1984-06-18 |
| JPS6249577B2 JPS6249577B2 (ja) | 1987-10-20 |
Family
ID=16682557
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57216054A Granted JPS59105548A (ja) | 1982-12-09 | 1982-12-09 | 核磁気共鳴による検査方法及び検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59105548A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63119745A (ja) * | 1986-08-06 | 1988-05-24 | ザ− ボ−ド オブ トラステイ−ズ オブ ザ リ−ランド スタンフオ−ド ジユニア ユニバ−シテイ | 迅速ｎｍｒ像形成方法及び装置 |
| JPS63214246A (ja) * | 1986-12-03 | 1988-09-06 | アドバンスト エヌエムアール システムズ インコーポレーテッド | 核磁気共鳴信号を用い、対象物から高速度で影像情報を得る装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5381288A (en) * | 1976-12-15 | 1978-07-18 | Nat Res Dev | Nuclear magnetic resonance method |
-
1982
- 1982-12-09 JP JP57216054A patent/JPS59105548A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5381288A (en) * | 1976-12-15 | 1978-07-18 | Nat Res Dev | Nuclear magnetic resonance method |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63119745A (ja) * | 1986-08-06 | 1988-05-24 | ザ− ボ−ド オブ トラステイ−ズ オブ ザ リ−ランド スタンフオ−ド ジユニア ユニバ−シテイ | 迅速ｎｍｒ像形成方法及び装置 |
| JPS63214246A (ja) * | 1986-12-03 | 1988-09-06 | アドバンスト エヌエムアール システムズ インコーポレーテッド | 核磁気共鳴信号を用い、対象物から高速度で影像情報を得る装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6249577B2 (ja) | 1987-10-20 |
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