JPS5957146A - 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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- JPS5957146A JPS5957146A JP57168179A JP16817982A JPS5957146A JP S5957146 A JPS5957146 A JP S5957146A JP 57168179 A JP57168179 A JP 57168179A JP 16817982 A JP16817982 A JP 16817982A JP S5957146 A JPS5957146 A JP S5957146A
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- gradient magnetic
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- pulse
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- G—PHYSICS
- 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
- G01R33/4818—MR characterised by data acquisition along a specific k-space trajectory or by the temporal order of k-space coverage, e.g. centric or segmented coverage of k-space
- G01R33/482—MR characterised by data acquisition along a specific k-space trajectory or by the temporal order of k-space coverage, e.g. centric or segmented coverage of k-space using a Cartesian trajectory
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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ｔｉｎ気共鳴（ｎｕｃｌｅａｒ ｒｎａｇ
ｎｅｔｌｃ ｒｅｓｏｎａｎｃｅ）（以下これをｌ−Ｎ
ＭＲＪ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ＩＩりによる検査方法及び検査装置に関するもので
ある。
ｎｅｔｌｃ ｒｅｓｏｎａｎｃｅ）（以下これをｌ−Ｎ
ＭＲＪ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ＩＩり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ｆで回転しでいるとみなさ
れる。
体として、核スピン角運動量ｆで回転しでいるとみなさ
れる。
第１図は、水素の原子核（’１■）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／−触子
数十で表わされる回転をしている。ここで陽子Ｐは、（
ロ）に示すように正の電荷ｅ＋をもっているので、原子
核の回転に従い、磁気モーメン、 −＋ ７％ 生ずる
。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。
イ）に示すように１個の陽子Ｐからなり、スピ／−触子
数十で表わされる回転をしている。ここで陽子Ｐは、（
ロ）に示すように正の電荷ｅ＋をもっているので、原子
核の回転に従い、磁気モーメン、 −＋ ７％ 生ずる
。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。
第２図は、この点を模式的に示した説明図で、鉄のよう
な強（み性体では、この微小磁石の方向が（イ）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。
な強（み性体では、この微小磁石の方向が（イ）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ＩＩ。
を印加すると、各原子核がＩＩｏの方向に揃う（核のエ
ネルギー準位がＺ方向に団子化される）。
ネルギー準位がＺ方向に団子化される）。
第３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。水ぶ原子核のスピン厳子数は十であるから
、第３図（ロ）に示すように、−＋と＋十の２つの・準
位に分かれる。２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。水ぶ原子核のスピン厳子数は十であるから
、第３図（ロ）に示すように、−＋と＋十の２つの・準
位に分かれる。２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二γπＩＴｏ ・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（１また
だし、 γ ：磁気回転比 ■＝ｈ／２ｒｒ： ｈニゲランク定数 ここで各原子核には、静磁場Ｈｏによって、ＩＩ Ｘ
Ｉ（Ｑ なる力が加わるので、原子核はＺ軸のまわりを、（２）
式で示すような角速度ωで歳差運動する。
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（１また
だし、 γ ：磁気回転比 ■＝ｈ／２ｒｒ： ｈニゲランク定数 ここで各原子核には、静磁場Ｈｏによって、ＩＩ Ｘ
Ｉ（Ｑ なる力が加わるので、原子核はＺ軸のまわりを、（２）
式で示すような角速度ωで歳差運動する。
ω＝γＩｌｏ （ラーモア角速度）・・・・・・・・・
・・・（２）この状態の系に角速度ωに対応する周波数
の遊磁波（通常ラジオ波）を印加すると、共鳴がおこり
、原子ｉ９は（１）ｒ（−で示されるエネルギー差ΔＥ
に相当するエネルギーを吸収して、高い方のエネルギー
０位に＋ｌｉ’ＴｇｒＡ。ｊ弯スＬ−／ 角ｊｉｌ １
ｌｉｔ」ｉｊ＋ヲ持ツＭ 子核が数（・Ｒハ１イ１イ、
在していても、各原子核に上って磁気回転比γが異なる
ため、共１１１する周波数が異なり、したがって１１〒
定のハ；（子核の共１１１ｂのみをとりだすことができ
る。凍だ、その共鳴の強さを測定すれば、原子核のイｒ
在：１′ｒも知ることができる。又、共（１１後、緩和
時間と呼ばれる時定数で定まる時間の後に１高い準位へ
励起された原子核は、低い準位へ戻る。この緩和時間の
うち、特にＴ１と呼ばれるスピン−格子間緩第１］時開
（縦緩和時間）は、各化合物の結合の仕方に依存してい
る時定数であり、正常１１１織と悪性腫１ｊｊｉとでは
、値が大きく異なることが知られている。
・・・（２）この状態の系に角速度ωに対応する周波数
の遊磁波（通常ラジオ波）を印加すると、共鳴がおこり
、原子ｉ９は（１）ｒ（−で示されるエネルギー差ΔＥ
に相当するエネルギーを吸収して、高い方のエネルギー
０位に＋ｌｉ’ＴｇｒＡ。ｊ弯スＬ−／ 角ｊｉｌ １
ｌｉｔ」ｉｊ＋ヲ持ツＭ 子核が数（・Ｒハ１イ１イ、
在していても、各原子核に上って磁気回転比γが異なる
ため、共１１１する周波数が異なり、したがって１１〒
定のハ；（子核の共１１１ｂのみをとりだすことができ
る。凍だ、その共鳴の強さを測定すれば、原子核のイｒ
在：１′ｒも知ることができる。又、共（１１後、緩和
時間と呼ばれる時定数で定まる時間の後に１高い準位へ
励起された原子核は、低い準位へ戻る。この緩和時間の
うち、特にＴ１と呼ばれるスピン−格子間緩第１］時開
（縦緩和時間）は、各化合物の結合の仕方に依存してい
る時定数であり、正常１１１織と悪性腫１ｊｊｉとでは
、値が大きく異なることが知られている。
ここでは、水素１「１１、子１ｍ （’ Ｈ）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＞ビ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（” Ｐ ） 、炭素原子核（１３
Ｃ）、ナトリウ” ｌ−１ｔ’ −Ｐ ｊ％ （Ｎａ
）、フッ素原子核（１９Ｆ ）、酸塁原子核（１７０）
″り・に適用ｆｉＪ能である。
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＞ビ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（” Ｐ ） 、炭素原子核（１３
Ｃ）、ナトリウ” ｌ−１ｔ’ −Ｐ ｊ％ （Ｎａ
）、フッ素原子核（１９Ｆ ）、酸塁原子核（１７０）
″り・に適用ｆｉＪ能である。
このように、Ｎ１１１１Ｌによって、特定１１１℃子核
の存在；１ｉおよびその壽、長和時間を測定することが
できるので、物′Ｉ′（内の１．’？定原子核について
のＴｉ１ｉ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。
の存在；１ｉおよびその壽、長和時間を測定することが
できるので、物′Ｉ′（内の１．’？定原子核について
のＴｉ１ｉ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、この上うなＮＭｎを利用した検査装置がある
。
。
；ｐ、 ４１７は、従来装置における検査手法の一例を
説明するだめのＨ！＋１１作波形図である。
説明するだめのＨ！＋１１作波形図である。
被検体に、ｉ’ｔ）磁場ｎｏを印加した状態とし、この
下で、けじめに、２Ｔ’、４図（ロ）に示すように２勾
配磁場Ｇｚ４と、（イ）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）を印加する。
下で、けじめに、２Ｔ’、４図（ロ）に示すように２勾
配磁場Ｇｚ４と、（イ）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）を印加する。
このＩ！′５今、第５１・′／ｌ（イ）に示すように被
検体Ｊｌ１１において、ラーモア角速度ω”” ｒ （
ｎｏ＋ΔＧｙ、 ）となるＳｚ面だけのプロトンが励起
される。ＩｔＦパルス（９００パルス）を印加した直後
は、第４図（ホ）に示ずようにＮＭＩζ共鳴信号が検出
されるが、これは緩和時間′ｒ２でずぐ減衰する。しか
し、緩和時間ＴＩはその１：、７間が長く、引続き飽和
している。続いて、第４図（ハ）、（イ）に示すように
、ｙ勾−配磁場ＧｙとＲＦパルス（１８０°）を印加し
、これによって第５図（ロ）に宗すようにｓｙ面を励起
する。その結果Ｓｚ部面上ラインΔｙを除＜Ｓｙ面は１
８０°パルスにより飽和する。しかしラインΔｙは９０
°−１８０°パルス列で励起されているため、ＮＭｒｔ
共鳴信号（スピンエコー）を発生する。
検体Ｊｌ１１において、ラーモア角速度ω”” ｒ （
ｎｏ＋ΔＧｙ、 ）となるＳｚ面だけのプロトンが励起
される。ＩｔＦパルス（９００パルス）を印加した直後
は、第４図（ホ）に示ずようにＮＭＩζ共鳴信号が検出
されるが、これは緩和時間′ｒ２でずぐ減衰する。しか
し、緩和時間ＴＩはその１：、７間が長く、引続き飽和
している。続いて、第４図（ハ）、（イ）に示すように
、ｙ勾−配磁場ＧｙとＲＦパルス（１８０°）を印加し
、これによって第５図（ロ）に宗すようにｓｙ面を励起
する。その結果Ｓｚ部面上ラインΔｙを除＜Ｓｙ面は１
８０°パルスにより飽和する。しかしラインΔｙは９０
°−１８０°パルス列で励起されているため、ＮＭｒｔ
共鳴信号（スピンエコー）を発生する。
続いて、第４図（ホ）に示すようにＮＭＲ共鳴信号（ス
ピンエコー）が最大となる点でＸ勾配磁場Ｇｘを第４図
に）に示すように印加し、この下でスピンエコーをデー
タとして検出する。このデータをフーリエ変換すること
Ｋよって、第５図（ロ）に示すラインΔγ上のＸ軸方向
のプロトン密度分布を知るようにしている。以後、ｙ勾
配磁場ｃｙの大きさを変えることによってΔｙの位Ｗｔ
を少しずつ変え（これをライン走査という）、前記した
シーケンスを複数回縁り返し、Ｓｚ面全全面２次元デー
タを得ることができる。
ピンエコー）が最大となる点でＸ勾配磁場Ｇｘを第４図
に）に示すように印加し、この下でスピンエコーをデー
タとして検出する。このデータをフーリエ変換すること
Ｋよって、第５図（ロ）に示すラインΔγ上のＸ軸方向
のプロトン密度分布を知るようにしている。以後、ｙ勾
配磁場ｃｙの大きさを変えることによってΔｙの位Ｗｔ
を少しずつ変え（これをライン走査という）、前記した
シーケンスを複数回縁り返し、Ｓｚ面全全面２次元デー
タを得ることができる。
このような動作をなす従来の装置においては、第５図（
イ）において、８２面は９０°パルスによって選歌励起
されてお秒、ライン走査のだめの次のシーケンスは、８
２面の磁化Ｍが、ｆ７和時間Ｔ、により熱平衡状態へ戻
るまで、約１８待だなければならず、それだけ時間がか
かるという欠点がある。
イ）において、８２面は９０°パルスによって選歌励起
されてお秒、ライン走査のだめの次のシーケンスは、８
２面の磁化Ｍが、ｆ７和時間Ｔ、により熱平衡状態へ戻
るまで、約１８待だなければならず、それだけ時間がか
かるという欠点がある。
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、磁化Ｍが緩和時間ＴＩにより熱平
衡状態（Ｍ７５ｆＺ’軸方向を向く）になるまで待たず
、パルス系列を用いて、磁化ＭをＺ’ Ｉｔ’１１方向
へ強制的に向けるようにした点に特徴がある。
衡状態（Ｍ７５ｆＺ’軸方向を向く）になるまで待たず
、パルス系列を用いて、磁化ＭをＺ’ Ｉｔ’１１方向
へ強制的に向け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だ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
静磁場＋１．（この磁場の方向を２方向とする）を発生
させるだめの静磁場用コイル、２はこの静磁場用コイル
１の制御回路で、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
静磁場＋１．（この磁場の方向を２方向とする）を発生
させるだめの静磁場用コイル、２はこの静磁場用コイル
１の制御回路で、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Ｈｏは、
０．１Ｔ程度であり、また均一度は１０ 以上である
ことが望ましい。
０．１Ｔ程度であり、また均一度は１０ 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３０制（【子回路である。
勾配磁場用コイル３０制（【子回路である。
第７１）１（イ）は勾配磁場用コイル３の一例を示す：
ｌ？’Ｊ成図ｆＳ Ｚ勾配磁」ハ用コイル５１．ｙ勾配
４１ｉｒ場用コイル３２，５５、図示してないがｙ勾配
磁」：う用コイル５２、５５と同じ形であって、９０°
回転して設置ｄされるＸ勾配（１察」す用コイルを含ん
でいる。この勾配磁場用コイル３は、一様静６Ｈ’Ｍ
ＩＩＱと同一方向磁場で、ｘ＋３’＋”・部方向にそれ
ぞれ直線勾配をもつ（１ｕ場に発生する。６０はｊｉ＋
制御回路４のコントローラでちる１、 ５は被検体に４１（１いｙ、５１波数スペクトルｆの＋
ｔＦ］：ルスを’ｈ（ｉｌｌ、’Ｇ波として力える励磁
コイルで、その４１′・構成を第７図（ロ）に示す、。
ｌ？’Ｊ成図ｆＳ Ｚ勾配磁」ハ用コイル５１．ｙ勾配
４１ｉｒ場用コイル３２，５５、図示してないがｙ勾配
磁」：う用コイル５２、５５と同じ形であって、９０°
回転して設置ｄされるＸ勾配（１察」す用コイルを含ん
でいる。この勾配磁場用コイル３は、一様静６Ｈ’Ｍ
ＩＩＱと同一方向磁場で、ｘ＋３’＋”・部方向にそれ
ぞれ直線勾配をもつ（１ｕ場に発生する。６０はｊｉ＋
制御回路４のコントローラでちる１、 ５は被検体に４１（１いｙ、５１波数スペクトルｆの＋
ｔＦ］：ルスを’ｈ（ｉｌｌ、’Ｇ波として力える励磁
コイルで、その４１′・構成を第７図（ロ）に示す、。
６は測定しようとする原子核のＮＭＲ共ＩＩｑ条件に対
応する周波数（例えばプロトンでは、４２．６Ｍ１ｌｚ
／Ｔ）の４３−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６２を介して励磁コイル５
に印加されている。７は被検体におけるＮｈｉＴζ共１
１１）信号を検出するための演出コイルで、その構成は
＠７図（ロ）に示す励磁コイルと同じで、励磁コイル５
に対して９０°回転して設置１（さｈている。なお、こ
の検出コイルは、１）シ検体にできるだけ近接して設問
されることが車重しいが、必妥に応じて、励磁コイルと
４１〔用させてもよい。
応する周波数（例えばプロトンでは、４２．６Ｍ１ｌｚ
／Ｔ）の４３−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６２を介して励磁コイル５
に印加されている。７は被検体におけるＮｈｉＴζ共１
１１）信号を検出するための演出コイルで、その構成は
＠７図（ロ）に示す励磁コイルと同じで、励磁コイル５
に対して９０°回転して設置１（さｈている。なお、こ
の検出コイルは、１）シ検体にできるだけ近接して設問
されることが車重しいが、必妥に応じて、励磁コイルと
４１〔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（ＦＩ
Ｄ ： ｆｒｅｅ １ｎｄｕｃｔｉｏｎ ｄｅｃａｙ）
を増幅する増幅ン：÷、７２は位相検波回路、７３は位
相検波された増幅器７１力）らの波形信号を記憶するウ
ェーブメモリ回路で、ＶＤ変換器を含んでいる。８はウ
ェーブメモリ回１路７５からのイ、１号を例えば光フ丁
イノ（で構成される伝送路７４を介して入力し、所定の
信号処理を施して断層像を得るコンビーータ、９は得ら
れた断層像を表示するテレビジョンモニターのような表
示器である。
Ｄ ： ｆｒｅｅ １ｎｄｕｃｔｉｏｎ ｄｅｃａｙ）
を増幅する増幅ン：÷、７２は位相検波回路、７３は位
相検波された増幅器７１力）らの波形信号を記憶するウ
ェーブメモリ回路で、ＶＤ変換器を含んでいる。８はウ
ェーブメモリ回１路７５からのイ、１号を例えば光フ丁
イノ（で構成される伝送路７４を介して入力し、所定の
信号処理を施して断層像を得るコンビーータ、９は得ら
れた断層像を表示するテレビジョ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図第９図及
び第１０図を参照しながら説明する。
び第１０図を参照しながら説明する。
まず、ｌＩ：］：しめに、制制御絡路は静磁場用コイル
１に電流を流し、被検体（被検体は各コイルの１」筒内
に設置〜される）に静磁場１１０を与えた状態と−ｔる
。この状態において、コントローラ６０は、はじめＫ
ｆｆｔ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８１ズ仲）に示すように２勾配磁場Ｇｚ＋
を与える。又、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、第８図（イ）に示すように
３４１１いスペクトルを持った９０°パルスで、彼倹体
の１面を励起する。これによって、被検体ｌＴ１１は、
第９図（イ）に図示づるＳｘ面が励起され、第８図（ホ
）に示すように、このＳｘ面のＮＭＲ共鳴信号が検出さ
れる。
１に電流を流し、被検体（被検体は各コイルの１」筒内
に設置〜される）に静磁場１１０を与えた状態と−ｔる
。この状態において、コントローラ６０は、はじめＫ
ｆｆｔ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８１ズ仲）に示すように２勾配磁場Ｇｚ＋
を与える。又、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、第８図（イ）に示すように
３４１１いスペクトルを持った９０°パルスで、彼倹体
の１面を励起する。これによって、被検体ｌＴ１１は、
第９図（イ）に図示づるＳｘ面が励起され、第８図（ホ
）に示すように、このＳｘ面のＮＭＲ共鳴信号が検出さ
れる。
又、この時点ｔ。においてけ、磁化Ｍは第１０図（イ）
の回転座標系に示すようにｙ′軸方向Ｋ ９０°向きを
変える。この磁化Ｍは、やがて第１０図（ロ）に示すよ
うに破線矢印方向に次第に分散して行くので、ＮＭｒｌ
共鳴信号もやがて消滅する。このＮＭＲ共鳴信号が無く
なるまでの７１時間経過した時点ｔ１で、コントローラ
６０は、Ｘ勾配磁場用コイルに電流を流し、’、１＜
８図（ハ）に示すようにＸ勾配磁場Ｇｙｃを与えるとと
もに、ゲート回路６１を開とし、励磁コイル５に電流を
流し、今度は第８図（イ）に示すように１８００パルス
を印加し、第９図（ロ）に示すように２軸に平行なＳｘ
面を励起する。これによって、同図において、Ｓｘ面と
Ｓｘ面とが交差するラインＬから、第８図（ホ）Ｋ示す
ようにＮＭＲ共１１ｒｙ信号（エコー４６号）が検出さ
れ、これが次第に大きくなる。そして、エコー信号が最
大となる時点ｔ２で、第８図に）に示すようにｙ勾配磁
場Ｇｙを印加し、この下で、エコー信号を第８図（ホ）
に示すようにデータＥ１として検出する。
の回転座標系に示すようにｙ′軸方向Ｋ ９０°向きを
変える。この磁化Ｍは、やがて第１０図（ロ）に示すよ
うに破線矢印方向に次第に分散して行くので、ＮＭｒｌ
共鳴信号もやがて消滅する。このＮＭＲ共鳴信号が無く
なるまでの７１時間経過した時点ｔ１で、コントローラ
６０は、Ｘ勾配磁場用コイルに電流を流し、’、１＜
８図（ハ）に示すようにＸ勾配磁場Ｇｙｃを与えるとと
もに、ゲート回路６１を開とし、励磁コイル５に電流を
流し、今度は第８図（イ）に示すように１８００パルス
を印加し、第９図（ロ）に示すように２軸に平行なＳｘ
面を励起する。これによって、同図において、Ｓｘ面と
Ｓｘ面とが交差するラインＬから、第８図（ホ）Ｋ示す
ようにＮＭＲ共１１ｒｙ信号（エコー４６号）が検出さ
れ、これが次第に大きくなる。そして、エコー信号が最
大となる時点ｔ２で、第８図に）に示すようにｙ勾配磁
場Ｇｙを印加し、この下で、エコー信号を第８図（ホ）
に示すようにデータＥ１として検出する。
このデータＥ１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７５を介し
てコンピュータ８に印加される。ここでデータＥ、はフ
ーリエ変換され、ラインＬ上のプロトン密ＩＷ分布を得
る。
路７２で位相検波され、ウェーブメモリ回路７５を介し
てコンピュータ８に印加される。ここでデータＥ、はフ
ーリエ変換され、ラインＬ上のプロトン密ＩＷ分布を得
る。
エコー信号が最大となった時点ｔ２からエコー（ｉ号が
無くなるまでのτ２時間経過した時点ｔ３で、今度は第
８図（イ）及び（ロ）に示すようｄ、コントローラ６０
は、Ｚ勾配磁場用コイルｓ［：ｒｌｊ流を流し、２勾配
磁場Ｇｚ＋を与えるとともに、ゲート回路６１を開とし
、励磁コイル５に電流を流して、１８０°−ｘ’パルス
（１８０°−ｘｌは発振器６からの信号の位相を反転し
たもの）を印加し、Ｆ−Ｍいてｙ勾配磁場Ｑｙ＋ １
勾配磁場Ｇｘを順次印加する。これによって、被検体Ｈ
ＢにおいてラインＩ、の部分を除＜Ｓｘ面への履歴を逆
行さぜる。そうすると、第８図（ホ）に示すように、ラ
インＩ７の部分を除＜３２面からのＮＭＩＬ共鳴＠号（
エコー信号）、が表われる。このエコー信号は、１８０
°−Ｘ′パルスを印加してから、１時間経過後、ｔ４の
時点でＪｄ：太となる。この時点ｔ４で、ゲート回路Ａ
１を開とし、（’＋Ｚ十の下で励磁コイル５にｉｉｉ、
流を流し、今度は第８図（イ）に示すように９０°ノく
ルスを印加し、磁化Ｍを７１軸方向に強制的に向ける。
無くなるまでのτ２時間経過した時点ｔ３で、今度は第
８図（イ）及び（ロ）に示すようｄ、コントローラ６０
は、Ｚ勾配磁場用コイルｓ［：ｒｌｊ流を流し、２勾配
磁場Ｇｚ＋を与えるとともに、ゲート回路６１を開とし
、励磁コイル５に電流を流して、１８０°−ｘ’パルス
（１８０°−ｘｌは発振器６からの信号の位相を反転し
たもの）を印加し、Ｆ−Ｍいてｙ勾配磁場Ｑｙ＋ １
勾配磁場Ｇｘを順次印加する。これによって、被検体Ｈ
ＢにおいてラインＩ、の部分を除＜Ｓｘ面への履歴を逆
行さぜる。そうすると、第８図（ホ）に示すように、ラ
インＩ７の部分を除＜３２面からのＮＭＩＬ共鳴＠号（
エコー信号）、が表われる。このエコー信号は、１８０
°−Ｘ′パルスを印加してから、１時間経過後、ｔ４の
時点でＪｄ：太となる。この時点ｔ４で、ゲート回路Ａ
１を開とし、（’＋Ｚ十の下で励磁コイル５にｉｉｉ、
流を流し、今度は第８図（イ）に示すように９０°ノく
ルスを印加し、磁化Ｍを７１軸方向に強制的に向ける。
この時点ｔ３では、磁化Ｍは、第１０１菌（／今に示す
ように一緩和時間Ｔ、のために７．ｌ軸に一致せず、少
し分散した１ノミリ、）１にある。
ように一緩和時間Ｔ、のために７．ｌ軸に一致せず、少
し分散した１ノミリ、）１にある。
この状態から少しの時間τｌ経過後、緩和によって（；
°Ｇ化Ｍけ、７．ｌ軸に一致する。ここで、ｔ４の時点
から、磁化Ｍがｙ、’ ｉｌ＋に一致するまでの時間τ
′は、ｔ４の時点では６１ｉ化Ｍが、′輔から僅かに分
散しているだけであるところから、緩和時間Ｔ、に比較
して十分短かくてよい。
°Ｇ化Ｍけ、７．ｌ軸に一致する。ここで、ｔ４の時点
から、磁化Ｍがｙ、’ ｉｌ＋に一致するまでの時間τ
′は、ｔ４の時点では６１ｉ化Ｍが、′輔から僅かに分
散しているだけであるところから、緩和時間Ｔ、に比較
して十分短かくてよい。
τ′経過した時点で、第１回目のシーケンス力く終了し
、以後、同様のシーケンスを符１り返す。各シーケンス
では、ｙ勾配機１ハＧｙの大きさを変え、ラインＬの部
分を走査し、ＳＺ面全全面２次元データを利る。
、以後、同様のシーケンスを符１り返す。各シーケンス
では、ｙ勾配機１ハＧｙの大きさを変え、ラインＬの部
分を走査し、ＳＺ面全全面２次元データを利る。
コンピュータ８は、各シーケンスにおいて、ｙ勾配磁場
を印加している下に得られる各ラインＬ部分からのエコ
ー信号をデータＥｌ 、 Ｅ７・・・として入力し、こ
れら街フーリエ変１啓し、Ｓｘ面の断層像を得、これを
表示器９に表示する。
を印加している下に得られる各ラインＬ部分からのエコ
ー信号をデータＥｌ 、 Ｅ７・・・として入力し、こ
れら街フーリエ変１啓し、Ｓｘ面の断層像を得、これを
表示器９に表示する。
なお、上記ではコンピュータ８け、各シーケンスにおい
て、はじめに出力されるラインＬ部分からのエコー信号
のデータＥｌ ＋ Ｅ２・・・だけを利用するものであ
るが、各シーケンスにおいて、はじめに出力されるエコ
ー信号のデータ＋（１、Ｅ２・・・と、続いて出力され
るエコー信−号のデータｐ：、’ 、 ｈ：２’ ・
・・との両方を利用してもよい。
て、はじめに出力されるラインＬ部分からのエコー信号
のデータＥｌ ＋ Ｅ２・・・だけを利用するものであ
るが、各シーケンスにおいて、はじめに出力されるエコ
ー信号のデータ＋（１、Ｅ２・・・と、続いて出力され
るエコー信−号のデータｐ：、’ 、 ｈ：２’ ・
・・との両方を利用してもよい。
この場合、利用の仕方としては例えば次のようなものが
ある。
ある。
（ｉ） はじめに出力されるエコー信号（第１データ
と呼ぶ）と続いて出力されるエコー信号のｌキ間゛１１
１１を反転した信号（第２のデータと呼ぶ）との平均値
を演１γし、これをひとつのラインのデータとする。
と呼ぶ）と続いて出力されるエコー信号のｌキ間゛１１
１１を反転した信号（第２のデータと呼ぶ）との平均値
を演１γし、これをひとつのラインのデータとする。
（１１） 複数のノーケンスの第１のデータと第２の
データとのいくつかを平均し、これをひとつのデータと
する。
データとのいくつかを平均し、これをひとつのデータと
する。
（ｉｉｉ） 第１のデータを利用してプロトン密度画
像を得るとともに、２ｎ ’のデータと第２のデータと
の差信号を演算し、この差信号のデータを７１１用して
、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＜ Ｔｚ両
画像両方を得る。
像を得るとともに、２ｎ ’のデータと第２のデータと
の差信号を演算し、この差信号のデータを７１１用して
、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＜ Ｔｚ両
画像両方を得る。
（ｉｖ） 前記ｆｉｉｉ）において、プロトン密度画
像とＴ２両像とを合成して、他の別の画像を得る。
像とＴ２両像とを合成して、他の別の画像を得る。
これらの手法をとることによって、Ｓ／Ｎ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り、目的に適
した断層像全書ることができる。
、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り、目的に適
した断層像全書ることができる。
なお、上記の４Ｂ２明においては、被検体に印加する電
磁波のパルス系列として、第８図（イ）に示すように、
（９０°）→（１８０°）→（１８０°−ｙ′）→（９
０°）のパルス系列の場合を説、明したが、これに代え
て、（９０°）→（１８０°）→（１８０°−ｙ′）→
（９０°−ｙ′）の電磁波のパルス系列を使用するよう
にしてもよい。
磁波のパルス系列として、第８図（イ）に示すように、
（９０°）→（１８０°）→（１８０°−ｙ′）→（９
０°）のパルス系列の場合を説、明したが、これに代え
て、（９０°）→（１８０°）→（１８０°−ｙ′）→
（９０°−ｙ′）の電磁波のパルス系列を使用するよう
にしてもよい。
ここで、１８０°ｙ′パルスは、発振器６からの信号の
位相を９０°遅れさせたものであり、９０°−Ｘ’パル
スは、発振器６からの信号の位相を１８０°遅れさせた
ものを表わしている。
位相を９０°遅れさせたものであり、９０°−Ｘ’パル
スは、発振器６からの信号の位相を１８０°遅れさせた
ものを表わしている。
第１１図は本発明の手法の池の変形例を示す動作波形図
である。この手法の第８図のものと異なる点は、第１１
図に）に示すように、ｙ勾配磁場Ｇｙを印′加するタイ
ミングを変えたもので、第１１図（ホ）に示すようにエ
コー信号の全体をデータとして取り出すことができる。
である。この手法の第８図のものと異なる点は、第１１
図に）に示すように、ｙ勾配磁場Ｇｙを印′加するタイ
ミングを変えたもので、第１１図（ホ）に示すようにエ
コー信号の全体をデータとして取り出すことができる。
なお、第８図及び第１１図に示す手法において、９０°
パルスを被検体に印加する前（τ〃時間前）に、Ｘ勾配
磁ｇ４Ｇｘを印加している下で、１８０°パルスを印加
するようにしてもよい。ここで１８ｏ０パルスを印加し
、てから９０’パルスを印加するまでの時間τ〃は、１
８０°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〃間のＴｌの緩和によりＮＭＲ信号の強度が変り
、これからＴ１両像を得ることができる。
パルスを被検体に印加する前（τ〃時間前）に、Ｘ勾配
磁ｇ４Ｇｘを印加している下で、１８０°パルスを印加
するようにしてもよい。ここで１８ｏ０パルスを印加し
、てから９０’パルスを印加するまでの時間τ〃は、１
８０°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〃間のＴｌの緩和によりＮＭＲ信号の強度が変り
、これからＴ１両像を得ることができる。
以′Ｊ：説明したようＫ、本発明に係る手法は、少’ｊ
（、トモ４４…のパルス（９０°パルス、１８０°パ
ルス。
（、トモ４４…のパルス（９０°パルス、１８０°パ
ルス。
１８０°パルス、９ｏ０ハルス）の系列を使用するもの
であって、磁化Ｍの向へを強制的に変え、短時間で、磁
化Ｍを熱平衡状態へ戻すようにしたことから、短時間で
、被検体内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。
であって、磁化Ｍの向へを強制的に変え、短時間で、磁
化Ｍを熱平衡状態へ戻すようにしたことから、短時間で
、被検体内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。
又、被検体からはふたつのデータＥｌ、Ｅｌ’ ・・
・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。
・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（ｆυ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、喝による核磁気モーメント
の整列について説１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の方向を説明するための説明図、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）は筆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、（ロ）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
ひとつを説明するための動作波形図、第９図は印加する
電磁波パルスによる励起面を示す説明図、第１０図は本
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１１図は本発明の手法の
他の例を示す動作波形図である。 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・
・・コンピュータ。 代理人 弁理士 小浜イ５（助 平 ＩＩ！ｌ Ｃイ） ζ口）第 ２
図 （イ） Ｃ
口）芽 ３ 図 （イ） （
Ｏ）第 ４ 図］ 第 ｆ 図
２図は核（ｆυ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、喝による核磁気モーメント
の整列について説１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の方向を説明するための説明図、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）は筆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、（ロ）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
ひとつを説明するための動作波形図、第９図は印加する
電磁波パルスによる励起面を示す説明図、第１０図は本
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１１図は本発明の手法の
他の例を示す動作波形図である。 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・
・・コンピュータ。 代理人 弁理士 小浜イ５（助 平 ＩＩ！ｌ Ｃイ） ζ口）第 ２
図 （イ） Ｃ
口）芽 ３ 図 （イ） （
Ｏ）第 ４ 図］ 第 ｆ 図
Claims (2)
- （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る周波数の電磁波を印加し、更に前
記被検体に２軸方向勾配磁場ＧＺ、Ｘ軸方向勾配磁場Ｇ
ｘ及びＹ軸方向勾配磁場Ｇｙをそれぞれ互いに重ならな
いように順次印加し前記被検体からの核磁気共鳴信号（
１鼎俄信号）の放射部分を特定し、Ｘ軸勾配磁場Ｇｘ又
はＹ軸勾配磁：ＩＡＧｙを印加している下に得られる前
記被検体の特定部分からのＮＭＲ信号を７ｙ工変換する
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、（９０’ ）→（
１ａｎ’ ）→（１８０’−ｘ’）→（９０’）のパル
ス系列を用いるようにし、仁のパルス系列を所定間隔で
繰り返すことを特徴とする核磁気共鳴による検査方法。 - （２）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２軸方向勾配磁場Ｇｚ、 Ｘ軸方向勾配磁場
Ｇｘ及びＹ軸方向勾配磁場Ｇｙをそれぞれ互いに重なら
ないように順次印加し前記被検体からの核磁気共鳴信号
の放射部分を特定する磁場発生手段、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、前記被検体か
らの核磁気共鳴信号（ＮＭＲ信号）を検知する手段、こ
の検知手段からの信号を入力するとともに所定の演算を
行なって断層像を得る演算手段を具備し、 前記制御手段は、前記励振手段を介して被検体に所定時
間間隔で（９０°）→（１８０° ）→（１８０°−Ｘ
′）→（９０’）の電磁波パルスを順次繰り返して印加
する動作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 |
|---|---|---|---|
| JP57168179A JPS5957146A (ja) | 1982-09-27 | 1982-09-27 | 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 |
|---|---|---|---|
| JP57168179A JPS5957146A (ja) | 1982-09-27 | 1982-09-27 | 核磁気共鳴による検査方法及び検査装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5957146A true JPS5957146A (ja) | 1984-04-02 |
| JPS6218863B2 JPS6218863B2 (ja) | 1987-04-24 |
Family
ID=15863249
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57168179A Granted JPS5957146A (ja) | 1982-09-27 | 1982-09-27 | 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) | JPS5957146A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59192947A (ja) * | 1983-04-15 | 1984-11-01 | Hitachi Ltd | 核磁気共鳴を用いた検査装置 |
| JPS6179146A (ja) * | 1984-09-27 | 1986-04-22 | Yokogawa Hokushin Electric Corp | Ｎｍｒ画像装置 |
| JPH02289233A (ja) * | 1990-04-13 | 1990-11-29 | Hitachi Ltd | 核磁気共鳴を用いた検査装置 |
-
1982
- 1982-09-27 JP JP57168179A patent/JPS5957146A/ja active Granted
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59192947A (ja) * | 1983-04-15 | 1984-11-01 | Hitachi Ltd | 核磁気共鳴を用いた検査装置 |
| JPS6179146A (ja) * | 1984-09-27 | 1986-04-22 | Yokogawa Hokushin Electric Corp | Ｎｍｒ画像装置 |
| JPH0315454B2 (ja) * | 1984-09-27 | 1991-03-01 | Yokogawa Electric Corp | |
| JPH02289233A (ja) * | 1990-04-13 | 1990-11-29 | Hitachi Ltd | 核磁気共鳴を用いた検査装置 |
| JPH0570456B2 (ja) * | 1990-04-13 | 1993-10-05 | Hitachi Ltd |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6218863B2 (ja) | 1987-04-24 |
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