JPS5963551A - 位相交互変更によりnmrイメ−ジングにおける誘導減衰の影響を克服する方法 - Google Patents
位相交互変更によりnmrイメ−ジングにおける誘導減衰の影響を克服する方法Info
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- JPS5963551A JPS5963551A JP58120124A JP12012483A JPS5963551A JP S5963551 A JPS5963551 A JP S5963551A JP 58120124 A JP58120124 A JP 58120124A JP 12012483 A JP12012483 A JP 12012483A JP S5963551 A JPS5963551 A JP S5963551A
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- G01R33/44—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance using nuclear magnetic resonance [NMR]
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- G—PHYSICS
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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】
この発明は核磁気共鳴(N M R)方法に関り゛る。
更に具体的に云えば、この発明は不完全な180°無線
周波(R・F)パルスか原因で生ずる疑似自由誘導減衰
(トI D ) N M R信号の影響をなくした改良
されたN M Rイメージングブj法に関りる。
周波(R・F)パルスか原因で生ずる疑似自由誘導減衰
(トI D ) N M R信号の影響をなくした改良
されたN M Rイメージングブj法に関りる。
N M Rイメージング方i人は、イメージング・リン
ゾルの選ばれた領域内にある核スピンからのNM Rイ
メージング情報を得る為に、パルス形磁界勾配とパルス
形RF 磁界の組合Uを利用している。
ゾルの選ばれた領域内にある核スピンからのNM Rイ
メージング情報を得る為に、パルス形磁界勾配とパルス
形RF 磁界の組合Uを利用している。
イメージング・リンゾルは静磁界r3 oの中に位置ぎ
めりるのが典型的Cある。磁界B oの効果は、正味の
磁気モーメントを持つ核スピンを分極して、多数のスピ
ンが磁界と整合し、相加わって正味の磁化Mを発生づる
ことである。個別の分極した核スピン、従って磁化Mが
、次の式で表わされる周波数ωC共鳴りる(磁界Boの
軸線の周りに歳差連動をづる)。
めりるのが典型的Cある。磁界B oの効果は、正味の
磁気モーメントを持つ核スピンを分極して、多数のスピ
ンが磁界と整合し、相加わって正味の磁化Mを発生づる
ことである。個別の分極した核スピン、従って磁化Mが
、次の式で表わされる周波数ωC共鳴りる(磁界Boの
軸線の周りに歳差連動をづる)。
ω=γBo (1)こ八〇
゛γは磁気回転比(各々のN M Rfli]位几索に
対しく=定)ぐある。後C史に訂しく説明りるが、空間
情報をN M tり信号に符号化づる為に磁界勾配が必
要である。成るイメージング容積に沿った磁界勾配が1
)′L置の関数で゛あれば、周波数ωも同じである。実
際、イメージング勾配が直線的Cあれば、周波数スペク
トルは、勾配の方向に沿ったN M R信号の分イ[J
の1次元投影である。
゛γは磁気回転比(各々のN M Rfli]位几索に
対しく=定)ぐある。後C史に訂しく説明りるが、空間
情報をN M tり信号に符号化づる為に磁界勾配が必
要である。成るイメージング容積に沿った磁界勾配が1
)′L置の関数で゛あれば、周波数ωも同じである。実
際、イメージング勾配が直線的Cあれば、周波数スペク
トルは、勾配の方向に沿ったN M R信号の分イ[J
の1次元投影である。
1λF磁界パルスが、核スピンを共鳴状態に励起−りる
のに使われる磁界Boに灼して直交する向きに差し向1
)られる。JI−鳴状態を1いるのに心髄な1<1:パ
ルスの周波数は、式(1)によって表わされた共鳴周波
数と同じ(・ある。普通便われる2種類のRF磁界パル
スは90°及び180°パルスである。90°R[:パ
ルスは、実験至の基準フレームに対し、磁界13 oの
方向の周りに共鳴周波数ωで回転り−る基準フレーム+
nで、磁化Mを印加されたR1−磁界ベクトルによって
定められた軸線の周りに90’回転させる。この為、磁
界Boの方向がデカルト座標系の7軸の正の方向である
と仮定りれば、RF 90 ’パルスはBoに沿った磁
化Mを例えばX軸及びY軸によって定められた横方向平
面へと回転心μる1、同様に、180’RFパルスはB
oに沿った磁化Mを磁界Boの軸線の周りに180’(
、・例えばZ軸の正の方向から7軸の負の方向へ)回転
させる。
のに使われる磁界Boに灼して直交する向きに差し向1
)られる。JI−鳴状態を1いるのに心髄な1<1:パ
ルスの周波数は、式(1)によって表わされた共鳴周波
数と同じ(・ある。普通便われる2種類のRF磁界パル
スは90°及び180°パルスである。90°R[:パ
ルスは、実験至の基準フレームに対し、磁界13 oの
方向の周りに共鳴周波数ωで回転り−る基準フレーム+
nで、磁化Mを印加されたR1−磁界ベクトルによって
定められた軸線の周りに90’回転させる。この為、磁
界Boの方向がデカルト座標系の7軸の正の方向である
と仮定りれば、RF 90 ’パルスはBoに沿った磁
化Mを例えばX軸及びY軸によって定められた横方向平
面へと回転心μる1、同様に、180’RFパルスはB
oに沿った磁化Mを磁界Boの軸線の周りに180’(
、・例えばZ軸の正の方向から7軸の負の方向へ)回転
させる。
横方向平面まC90°まC゛回転るか、或いは磁化Mが
横方向平面内のベタ1〜ル成分を持つ様な他の成る角度
だけ回転した核スピンは、トIDNMR信号を発生し、
これはRト励磁が終了した時に観測し得る。FID信号
は、横方向平面に沿って感知能力を持つ様に配置されl
ζ受信コイルによつC検出することが出来る。核スピン
が静磁界Soの方向から180°反転した揚台、NMR
F I D信号は観測されない。これは、この状態では
磁化Mが受信コイルの平面内の成分を持たないからであ
る。理想的な180°IR[:パルスの場合はこうなる
/J′X、実際に1ε30°パルスが理想的であること
は滅多にイ1く、事実1全ての揚台、小さな疑似[−1
1つが180°パルスの直後に発生ずる。
横方向平面内のベタ1〜ル成分を持つ様な他の成る角度
だけ回転した核スピンは、トIDNMR信号を発生し、
これはRト励磁が終了した時に観測し得る。FID信号
は、横方向平面に沿って感知能力を持つ様に配置されl
ζ受信コイルによつC検出することが出来る。核スピン
が静磁界Soの方向から180°反転した揚台、NMR
F I D信号は観測されない。これは、この状態では
磁化Mが受信コイルの平面内の成分を持たないからであ
る。理想的な180°IR[:パルスの場合はこうなる
/J′X、実際に1ε30°パルスが理想的であること
は滅多にイ1く、事実1全ての揚台、小さな疑似[−1
1つが180°パルスの直後に発生ずる。
この[lDか光生りるのは、180°R1−パルスか正
111「に1ε30°でない為でd9る9、これが例え
ば160°に設定され−(いるとすると、前に励起され
(いなかったスピンが20°R1−パルスが印加された
場合と同じことになって、疑似1−:I D信号が起る
。成る揚台には、イメージング・リンプルを照射づる為
に使われるR[発信二1イルが非均質の磁界を発生し、
この為、イメージング・リンプルの一部分は正確な18
0°パルスを受取らず、従つC横方向串面内のF ]
l)成分にN’I(Jる。成るNMR手法(ま選択性1
80°1欠1−パルスを利用し°C1核スピンをイメー
ジング・°リンプルの平面状部分内で180°反転しな
がら、この部分の外側のスピンには実際に影響がない様
にづ−る。この場合、180°RFパルスによつ−(’
rB択的に反転された核スピンの平面状部分に接りる領
域は、実際に90°[<1−パルスを受け、従って大き
なFllつを発生づる。
111「に1ε30°でない為でd9る9、これが例え
ば160°に設定され−(いるとすると、前に励起され
(いなかったスピンが20°R1−パルスが印加された
場合と同じことになって、疑似1−:I D信号が起る
。成る揚台には、イメージング・リンプルを照射づる為
に使われるR[発信二1イルが非均質の磁界を発生し、
この為、イメージング・リンプルの一部分は正確な18
0°パルスを受取らず、従つC横方向串面内のF ]
l)成分にN’I(Jる。成るNMR手法(ま選択性1
80°1欠1−パルスを利用し°C1核スピンをイメー
ジング・°リンプルの平面状部分内で180°反転しな
がら、この部分の外側のスピンには実際に影響がない様
にづ−る。この場合、180°RFパルスによつ−(’
rB択的に反転された核スピンの平面状部分に接りる領
域は、実際に90°[<1−パルスを受け、従って大き
なFllつを発生づる。
N M t<像に対り一6180’R1パルスの不完全
さの影響は非常に重大になることがある。疑似1:ID
信号が十分長く持続づると、それかイメージングの為の
空間祝号化情報を含む所望のNMR信舅と相加わる。疑
似F I D (6月は異なっIこ空間的な符蝿化を持
つCいるから、これか再生像(こアークファクトを生J
−・る。選択性180°パルスの場合、疑似信号は選択
性180”Il+−パルスを使いbのになら<L <
”Jることがある。
さの影響は非常に重大になることがある。疑似1:ID
信号が十分長く持続づると、それかイメージングの為の
空間祝号化情報を含む所望のNMR信舅と相加わる。疑
似F I D (6月は異なっIこ空間的な符蝿化を持
つCいるから、これか再生像(こアークファクトを生J
−・る。選択性180°パルスの場合、疑似信号は選択
性180”Il+−パルスを使いbのになら<L <
”Jることがある。
この発明のN M Rパルス順序は、不完全な180°
l又「パルスが原因C生り゛る疑似(−IONMR信号
の影響をなく1゜90°パルス又は1ε30’パルスの
何れかの位相を交h−に変えて、所望の信号を解析づる
8)、疑似1= F D信号が相殺りる様にりることが
出来る。この発明をNMRイメージング方払について説
明づるか、この発明の用途はそれに限られ41い。この
発明は不完全な180°RFパルスが原因で生ずる疑似
FID信号が望ましくない効果を発生する様なこの他の
NM R7“ノ法に適用(jることが出来る。この様な
1つのグツ法は、局部N IVI R分光法に選択性1
80’R1−パルスを使うことCある。別の)”j法は
、局部血流測定に選択性180’RI−パルスを使うこ
とひある。この発明は、1982414月す目に出願さ
れた係属中の米国特i1T出願通し香号第136 J
+ 229>jに記載され−でいる様な3次元N M
+<イメージング方法にb適用りることか出来る。
l又「パルスが原因C生り゛る疑似(−IONMR信号
の影響をなく1゜90°パルス又は1ε30’パルスの
何れかの位相を交h−に変えて、所望の信号を解析づる
8)、疑似1= F D信号が相殺りる様にりることが
出来る。この発明をNMRイメージング方払について説
明づるか、この発明の用途はそれに限られ41い。この
発明は不完全な180°RFパルスが原因で生ずる疑似
FID信号が望ましくない効果を発生する様なこの他の
NM R7“ノ法に適用(jることが出来る。この様な
1つのグツ法は、局部N IVI R分光法に選択性1
80’R1−パルスを使うことCある。別の)”j法は
、局部血流測定に選択性180’RI−パルスを使うこ
とひある。この発明は、1982414月す目に出願さ
れた係属中の米国特i1T出願通し香号第136 J
+ 229>jに記載され−でいる様な3次元N M
+<イメージング方法にb適用りることか出来る。
不完全な180” Rトパルスが1京囚C゛生り゛る疑
(1メ1−11つ N M f<信号の影響が、連続的
/よN M I<パルス順序で選択性90’R[パルス
の位相を交Hに変え、交万のN M R信号を滅紳り−
ることによって克服される。90°RFパルスによって
発生される所望のN M R信号は強められるが180
゜RFパルスにJ、つC発生される疑似F I D信号
は相殺される。
(1メ1−11つ N M f<信号の影響が、連続的
/よN M I<パルス順序で選択性90’R[パルス
の位相を交Hに変え、交万のN M R信号を滅紳り−
ることによって克服される。90°RFパルスによって
発生される所望のN M R信号は強められるが180
゜RFパルスにJ、つC発生される疑似F I D信号
は相殺される。
疑似F I D信号の影響を除く別の方法は、相次りN
M Rハルス順1¥r180°1([Eバ/l/ 7
. (7)位相を交−qに変え、相次ぐN M R信号
を加算することCある。この場合、疑似F I D信号
が移相によって相殺されるが、所望のN M R(2号
は強められる。
M Rハルス順1¥r180°1([Eバ/l/ 7
. (7)位相を交−qに変え、相次ぐN M R信号
を加算することCある。この場合、疑似F I D信号
が移相によって相殺されるが、所望のN M R(2号
は強められる。
この発明の目的は、不完全な180’R1−パルスが原
因で生ずる疑似トID NMR(言号の影響をなくす
改良されたN M Rh法を提供りること(ある。
因で生ずる疑似トID NMR(言号の影響をなくす
改良されたN M Rh法を提供りること(ある。
この発明の別の目的は、不完全な180°RFパルスが
原因で住する疑似FID NMR情号による像のアー
ブフ、・iり1〜をなく1改良されjこNM1犬イメー
ジング・パルス順序を11を供づることである。
原因で住する疑似FID NMR情号による像のアー
ブフ、・iり1〜をなく1改良されjこNM1犬イメー
ジング・パルス順序を11を供づることである。
この発明(こ特すど考えられる特徴は特許請求の範(l
Ilに具体的(こ記載しであるが、この発明自体の構成
、作用並ひにその為の日的及0利魚は、以下図面につい
て説明する所から最もよく理解されよう、。
Ilに具体的(こ記載しであるが、この発明自体の構成
、作用並ひにその為の日的及0利魚は、以下図面につい
て説明する所から最もよく理解されよう、。
このざを明にJ、っC発/1?されるN M Rイメー
ジング・パルス順序は、最初に第1図を参照づれば一番
判り易い。第1図は、j′カルト座標系の7軸の正の方
向を向く均質な静磁界Boの中に配置されたイメージン
グ・IJシンブル00を示り。Z@はリンゲル100の
長軸又は円筒軸106と一致Jる様(ご選ばれCいる。
ジング・パルス順序は、最初に第1図を参照づれば一番
判り易い。第1図は、j′カルト座標系の7軸の正の方
向を向く均質な静磁界Boの中に配置されたイメージン
グ・IJシンブル00を示り。Z@はリンゲル100の
長軸又は円筒軸106と一致Jる様(ご選ばれCいる。
座標系の原点はイメージング・→ノンプルの中心にどる
が、これは、後C説明りる様な選択性励起方法(ごよ−
>−’C選択される平面状薄)1又(よイメージング容
積105〕の中心でもある。例えば部分10 bに対応
りる1個の51L血状画像は、第33図、第5)図及び
第7図に示すパルス順序の何れか1つを使っ(寄られる
空間情報を用いC再生りることか出来る。これらの各々
のパルス順序は後C゛訂しく説明する。典型的に(ま3
1L面状薄1: 10 E〕の厚さΔ7 GJ約2乃至
15ミリCある。
が、これは、後C説明りる様な選択性励起方法(ごよ−
>−’C選択される平面状薄)1又(よイメージング容
積105〕の中心でもある。例えば部分10 bに対応
りる1個の51L血状画像は、第33図、第5)図及び
第7図に示すパルス順序の何れか1つを使っ(寄られる
空間情報を用いC再生りることか出来る。これらの各々
のパルス順序は後C゛訂しく説明する。典型的に(ま3
1L面状薄1: 10 E〕の厚さΔ7 GJ約2乃至
15ミリCある。
第2図はリンプル100(第1図)内の部分105に氾
応するN M R部分像105aを概略的に示り−0こ
の場合、」リンゾルは、典型的には水分が大きい生体の
組織を模擬して水を充たしたびんに選ばれCいる。(i
105 aは水を充たしたびんの薄片105内の陽子
(水素の原子核)の分イ1iを表わしてJjす、従っ(
、一様な陽子の分布を示している。
応するN M R部分像105aを概略的に示り−0こ
の場合、」リンゾルは、典型的には水分が大きい生体の
組織を模擬して水を充たしたびんに選ばれCいる。(i
105 aは水を充たしたびんの薄片105内の陽子
(水素の原子核)の分イ1iを表わしてJjす、従っ(
、一様な陽子の分布を示している。
第3図のAC示したN M Rパルス順序を使うことに
よっC得られたイメージング情報から構成された像10
5aは、(第3図の期間3の間に発生ずる)不完全な1
80 RFパルスが原因C生じた疑似FID NMR
信号(第3図のI(IJ間4の間にgE生りる)に起因
りるしまのアーチファクi〜12を持つCいる。第3図
に示すパルス順序は2次元フーリエ変換イメージング方
法の1例である。アーヂファク(・がImy=O(第1
図)に沿つCいる。
よっC得られたイメージング情報から構成された像10
5aは、(第3図の期間3の間に発生ずる)不完全な1
80 RFパルスが原因C生じた疑似FID NMR
信号(第3図のI(IJ間4の間にgE生りる)に起因
りるしまのアーチファクi〜12を持つCいる。第3図
に示すパルス順序は2次元フーリエ変換イメージング方
法の1例である。アーヂファク(・がImy=O(第1
図)に沿つCいる。
こ・で yは(1麦ri■しく説明りる)位相符号化勾
配の方向である。
配の方向である。
第7図は多重角反投影再生形N M F<イメージング
ノ)法を承り。この方法では、(イメージング容積の外
側η゛夕1する)疑似FID信号を所望のNMR信号と
共、にイメージング勾配(後で訂しく説明りる)の方向
に投影り−ることがI車内(゛、像のアーヂファクトが
生ずる。この場合、疑似[−1Dが、(M号対雑音比、
並びにそれに伴って再生像の品質に劣化を招く。
ノ)法を承り。この方法では、(イメージング容積の外
側η゛夕1する)疑似FID信号を所望のNMR信号と
共、にイメージング勾配(後で訂しく説明りる)の方向
に投影り−ることがI車内(゛、像のアーヂファクトが
生ずる。この場合、疑似[−1Dが、(M号対雑音比、
並びにそれに伴って再生像の品質に劣化を招く。
この発明が更によく理解される様に、最初に第3図に示
すパルス順序Aを説明する。このパルス順序Cは、こ1
C説明りる他のパルス順序(し同じであるが、イメージ
ング・リンプルが静16界[3,の中(、、X位if”
f さ’めされる。この為、静磁界はNMRパルス順序
を;jXづ全(の図面−C省略されCいる。史に、各々
のパルス順序C′、N M R(、:7号の空間的な位
置を定める為に磁界勾配が必要である。
すパルス順序Aを説明する。このパルス順序Cは、こ1
C説明りる他のパルス順序(し同じであるが、イメージ
ング・リンプルが静16界[3,の中(、、X位if”
f さ’めされる。この為、静磁界はNMRパルス順序
を;jXづ全(の図面−C省略されCいる。史に、各々
のパルス順序C′、N M R(、:7号の空間的な位
置を定める為に磁界勾配が必要である。
典型的には、3つのこういう勾配が必要−Cある。。
Gx (t)−θ13o/aX−(2)Gy (t)−
a[−3o /aV (3)Gz (t
)−θl:3o/aZ (4>勾配Gx
、Gy 、G)はイメージング容積105)(第1図)
全体にねたつ(一定であるか、ぞの大きさは肋間依存性
を持つのが典型的である。これらの勾配に関連した磁界
を夫々 bx、by、I+7(表わづ、、即ら、イメー
ジング容積内で、bx =Gx (t) x
(5)by −Gy (t) V
(6)bz =Gz (j) Z
(7)平面状部分1
0 b <第1図)の核スピンの選釈は、第3図の横軸
に示す期間1の間に1]なわれる。
a[−3o /aV (3)Gz (t
)−θl:3o/aZ (4>勾配Gx
、Gy 、G)はイメージング容積105)(第1図)
全体にねたつ(一定であるか、ぞの大きさは肋間依存性
を持つのが典型的である。これらの勾配に関連した磁界
を夫々 bx、by、I+7(表わづ、、即ら、イメー
ジング容積内で、bx =Gx (t) x
(5)by −Gy (t) V
(6)bz =Gz (j) Z
(7)平面状部分1
0 b <第1図)の核スピンの選釈は、第3図の横軸
に示す期間1の間に1]なわれる。
この期間(′正の)社界勾配Gノを印加して、イメージ
ング・リンゾル100が勾配Gzと静磁界B。
ング・リンゾル100が勾配Gzと静磁界B。
とて構成されたZ 1k11方向の合口1磁界の作用を
受ける様にりる。人体期間1の中点で、その磁界強度が
式(1)によって予IIIされる様な平面状部分105
(第1図)にある核スピンを選択的に励起する様に選ば
れた周波数成分を持つ)ハ択性90°Rトパルス′c′
1ナンブ、ルが照Nされる。領1105の外側の核スピ
ンはこのRFパルスの影響を実質的に交番Jないま・C
いる。従って、’JO°RF−パルスが1)バ択性j
Fあることは明らかCある。
受ける様にりる。人体期間1の中点で、その磁界強度が
式(1)によって予IIIされる様な平面状部分105
(第1図)にある核スピンを選択的に励起する様に選ば
れた周波数成分を持つ)ハ択性90°Rトパルス′c′
1ナンブ、ルが照Nされる。領1105の外側の核スピ
ンはこのRFパルスの影響を実質的に交番Jないま・C
いる。従って、’JO°RF−パルスが1)バ択性j
Fあることは明らかCある。
期間1の終りに、平面状部分105内の核スピンが横り
向平面に回転しており、それらは同じ周波数′C歳差運
動をするが、期間1の1埼半の間のGzの位相外し効果
により、Hいに位相がずれCいる。期間1の正の勾配G
7に夕=i して次の様な関係 f2 diGz = 1/2.r+ dtGz
(8)を持つ負の勾配Gz (位相戻しパルス)を印
加することにより、核スピンの位相戻しが?:Jなわれ
る、。
向平面に回転しており、それらは同じ周波数′C歳差運
動をするが、期間1の1埼半の間のGzの位相外し効果
により、Hいに位相がずれCいる。期間1の正の勾配G
7に夕=i して次の様な関係 f2 diGz = 1/2.r+ dtGz
(8)を持つ負の勾配Gz (位相戻しパルス)を印
加することにより、核スピンの位相戻しが?:Jなわれ
る、。
こ)C10は勾配G7の波形の期間2にわたる時間積分
Cあり、flは勾配Gzの波形の期間1にわたるII;
’I間積分Cある。
Cあり、flは勾配Gzの波形の期間1にわたるII;
’I間積分Cある。
期間2に伯の勾配Glを印加りるのと同時に、ny個の
¥どなる振幅(破線(・小り)の内の1つを持つ位相?
6’ D化勾配Gyを印加り−る。勾配Gyが、Y@h
向のリンプル104の全長にわたり、2πの整数イ8だ
()、核スピンの向きに捩れを導入づることにより、Y
軸Iノ向に空間情報を符号化する。
¥どなる振幅(破線(・小り)の内の1つを持つ位相?
6’ D化勾配Gyを印加り−る。勾配Gyが、Y@h
向のリンプル104の全長にわたり、2πの整数イ8だ
()、核スピンの向きに捩れを導入づることにより、Y
軸Iノ向に空間情報を符号化する。
最初の位相符号化勾配を印加した後、核スピンは1ター
ンの′B旋に捩れる。勾配Gyの相異なる各々の振幅に
より、捩れ(位相荀帰化)の程度が異なる。勾配G y
の振幅の数11yは、再g:像がY’jqh方向に持つ
画素の数に等しくなる様に選ぶ。第3図のパルス順序は
、勾配Gyのny f161の相異なる振幅に対して繰
返しく、期間4及び5にny個のN M l(スピン・
工=1−信号を発生Jる。実際には、信号対雑音比を改
善づる為に、勾配Gyを進める前に、信号は何回か平均
化りる。典型的にはnyは128又は256 ′cある
。
ンの′B旋に捩れる。勾配Gyの相異なる各々の振幅に
より、捩れ(位相荀帰化)の程度が異なる。勾配G y
の振幅の数11yは、再g:像がY’jqh方向に持つ
画素の数に等しくなる様に選ぶ。第3図のパルス順序は
、勾配Gyのny f161の相異なる振幅に対して繰
返しく、期間4及び5にny個のN M l(スピン・
工=1−信号を発生Jる。実際には、信号対雑音比を改
善づる為に、勾配Gyを進める前に、信号は何回か平均
化りる。典型的にはnyは128又は256 ′cある
。
やはり期間2に、正の磁界勾配O×が印加されて、核ス
ピンをX ’I’tl+ h向に予定量だ(〕位相外れ
さゼる。期間3に印加される180°R)Tパルスが核
スピンの位相外れのh向を逆転し、この為、核スピンが
再び位相戻しをしU、NMRスピン・工X1−信号(期
間4及び5)を発生り−る。このスピン・エコー1−仁
号は、イメージング勾配G×が一定C゛ある時に観測J
ることが出来る。位相外し勾配及び1ε30” l<
1−パルスかないと、NMR信号は期間2の終り並びに
期間3の初め近くの成る時点で発生する。この様なN
M R信号から有用な空間情報を得るのは回動である。
ピンをX ’I’tl+ h向に予定量だ(〕位相外れ
さゼる。期間3に印加される180°R)Tパルスが核
スピンの位相外れのh向を逆転し、この為、核スピンが
再び位相戻しをしU、NMRスピン・工X1−信号(期
間4及び5)を発生り−る。このスピン・エコー1−仁
号は、イメージング勾配G×が一定C゛ある時に観測J
ることが出来る。位相外し勾配及び1ε30” l<
1−パルスかないと、NMR信号は期間2の終り並びに
期間3の初め近くの成る時点で発生する。この様なN
M R信号から有用な空間情報を得るのは回動である。
これは、イメージング勾配Gxが過渡的ぐあっC1その
正確な強度が判らない有限の期間があるから−Cある。
正確な強度が判らない有限の期間があるから−Cある。
その結束前られる空間情報は歪みがひどく、使うことが
出来ないのが普通である。
出来ないのが普通である。
期間3の180°RFパルスが〈選択性90゜[くFパ
ルスを印加してから時間τa (τaは90°及び18
0’RFパルスの平均印加時の間の期間であり、典型的
には約5ミリ秒である)後に、(勾配巻わj)の電流が
落むくのを祐っ為の0゜1乃’fi11ミリ秒の短い期
間の後に)印加される。
ルスを印加してから時間τa (τaは90°及び18
0’RFパルスの平均印加時の間の期間であり、典型的
には約5ミリ秒である)後に、(勾配巻わj)の電流が
落むくのを祐っ為の0゜1乃’fi11ミリ秒の短い期
間の後に)印加される。
期間2及び1の勾配O×は次の関係を充l〔り様に薫ぽ
れる。
れる。
、/’20X (IL= Je Gx dt
(9)こ・l’ J’ 、、 iJ勾配G×
の波形の期間2にわたる時間積分(あり、/’4は勾配
Gxの波形の期間4にわlこる時間相分(ある。この時
、スピン・1. ] −信号は2つのスピン・−LI−
信相成分の合成ぐある。2つの信号成分の内の1番目(
J、静磁界B。
(9)こ・l’ J’ 、、 iJ勾配G×
の波形の期間2にわたる時間積分(あり、/’4は勾配
Gxの波形の期間4にわlこる時間相分(ある。この時
、スピン・1. ] −信号は2つのスピン・−LI−
信相成分の合成ぐある。2つの信号成分の内の1番目(
J、静磁界B。
の固有の非均質性によっ(位相外れした核スピンの位相
b3シによるものである。スピンが位相戻しによっC1
180’ Rl−パルスを印加しくがら期間τa後にス
ピン・エコー信号を発生りる。2番目のスピン・−[」
−信号成分は期間2に(勾配G×にJ、って)位相外れ
した核スピンの友転によるもの−Cあり、この核スピン
も位相戻しにJ:って、式(9)の条件が充たされ)ば
、180°R1−Tパルスを印加し゛(かう期間τa後
にスピン・1:1−信号を光生りる。静磁界Boの非均
質性の影響を克服づるヅノ払が、1982年2月3日に
出願された係属中の米[工、]特特出出願し番弓第3/
15.4/14号に記載され−(いる。
b3シによるものである。スピンが位相戻しによっC1
180’ Rl−パルスを印加しくがら期間τa後にス
ピン・エコー信号を発生りる。2番目のスピン・−[」
−信号成分は期間2に(勾配G×にJ、って)位相外れ
した核スピンの友転によるもの−Cあり、この核スピン
も位相戻しにJ:って、式(9)の条件が充たされ)ば
、180°R1−Tパルスを印加し゛(かう期間τa後
にスピン・1:1−信号を光生りる。静磁界Boの非均
質性の影響を克服づるヅノ払が、1982年2月3日に
出願された係属中の米[工、]特特出出願し番弓第3/
15.4/14号に記載され−(いる。
磁界勾配G×が期間2′C′は正弦の正の半分とし−C
示されCいるが、式(9)を充/j L’ば、任意の形
であ・)(、J、い。例えは、勾配G×はカラス形又は
矩形にづることが出来る。
示されCいるが、式(9)を充/j L’ば、任意の形
であ・)(、J、い。例えは、勾配G×はカラス形又は
矩形にづることが出来る。
X軸ブノ向の空間的な弁別を1−Jなう為、期間4及び
5の核スピン・エコーは、イメージング勾配0×の存イ
[の下に、この期間の間、1)×回(直角に)標本化さ
れる。こ)−C1)×は典型的にはnyに等しく、画像
がX11111方向に持つ画素の数に等しい。公知の不
連続2次元ツーり土変換方法による解析により、イメー
ジング部分105がn)<・ny個の画素に分割され、
これらを使って第1図の像105 aの様な像を内生り
ることか出来る。
5の核スピン・エコーは、イメージング勾配0×の存イ
[の下に、この期間の間、1)×回(直角に)標本化さ
れる。こ)−C1)×は典型的にはnyに等しく、画像
がX11111方向に持つ画素の数に等しい。公知の不
連続2次元ツーり土変換方法による解析により、イメー
ジング部分105がn)<・ny個の画素に分割され、
これらを使って第1図の像105 aの様な像を内生り
ることか出来る。
時間目盛の1例が第3図の横軸と平行に示されている。
期間4及び5のNMRスピン・1]−信号は、期間33
に印加された不完全な180°F?、 Fパルスが原因
で生じた疑似F I D信号による分をし含んでいるこ
と(こン」息されlこい。疑似F I D信ン4は明1
jjl Jに180’R1−パルスを印加した直後に発
生し、スピン・に−1−信号を標本化りる期間4及び1
〕(こまで゛(図;1、の様(こ)及7Sことかある。
に印加された不完全な180°F?、 Fパルスが原因
で生じた疑似F I D信号による分をし含んでいるこ
と(こン」息されlこい。疑似F I D信ン4は明1
jjl Jに180’R1−パルスを印加した直後に発
生し、スピン・に−1−信号を標本化りる期間4及び1
〕(こまで゛(図;1、の様(こ)及7Sことかある。
疑似F11)信号が第2図に小したしまのアーチノアク
1〜12の原因で・ある。
1〜12の原因で・ある。
(第33図の13に示iJ様な)パルス順序の相次ぐ印
加の際、00”Rf−パルスの位相を180°変えれば
、疑似FID(lの影響をなくすことか出来る。この結
果、90’パルスによるスピン・土−1−信号も(図示
の様tこ)移相し、これ(こ対して期間4−5及び4.
a−5aの(180°パルスによる)疑似E I l)
信号は影響を受りない。この為、交互の90°1犬1ニ
パルスによつC発生されたスピン・丁丁1−信号を減筒
りれば、それらは強め合う。
加の際、00”Rf−パルスの位相を180°変えれば
、疑似FID(lの影響をなくすことか出来る。この結
果、90’パルスによるスピン・土−1−信号も(図示
の様tこ)移相し、これ(こ対して期間4−5及び4.
a−5aの(180°パルスによる)疑似E I l)
信号は影響を受りない。この為、交互の90°1犬1ニ
パルスによつC発生されたスピン・丁丁1−信号を減筒
りれば、それらは強め合う。
180°1((−パルスによる疑似1:I 1)信号が
あるどりれば、それは相次ぐ順序で変わらずにおり、減
算された時、相殺する。この減算は、所望のスピン・U
l−el−信号に直流Aフセツ1〜がある場合、それを
除くという別の利点もある1、直流オフレットは、装置
の電子回路によつUNMRスピン・エニー1−信号に重
畳される小さい電圧(マイクロボルト程度)Cあり、余
分の、像のアーチファク1−の)S;ミ因になる。
あるどりれば、それは相次ぐ順序で変わらずにおり、減
算された時、相殺する。この減算は、所望のスピン・U
l−el−信号に直流Aフセツ1〜がある場合、それを
除くという別の利点もある1、直流オフレットは、装置
の電子回路によつUNMRスピン・エニー1−信号に重
畳される小さい電圧(マイクロボルト程度)Cあり、余
分の、像のアーチファク1−の)S;ミ因になる。
90’RI−パルスの位相を変える方法は、 第4a図
乃至第4C図を参照づれば一番判り易い。
乃至第4C図を参照づれば一番判り易い。
第4a図は普通の・撤幅変調器に印加されるf<F 1
1111送波及びガウス形パルスを示しでいる。この結
束前られる90°RI−パルスはカラス形の包絡線を持
っている。第4b図は第4a図と同様であるが、1<1
−搬送波が第4a図の搬送波に対して180゜位相がず
れている。この結果、夫々の90’RFパルスし同じく
nいに位相がリーれている。従って、第4a図の90’
パルスが第3図の期間1に印加され、第4b図の90’
RFパルスが次のパルス順序の期間1aに印加される場
合、イの結束前られるスピン・1]−信号も位相かり゛
れCいる。期間3及び3aに印hOされた180°RF
パルスが原因ひ生ずる疑似F I D信号は影響を受り
ない。
1111送波及びガウス形パルスを示しでいる。この結
束前られる90°RI−パルスはカラス形の包絡線を持
っている。第4b図は第4a図と同様であるが、1<1
−搬送波が第4a図の搬送波に対して180゜位相がず
れている。この結果、夫々の90’RFパルスし同じく
nいに位相がリーれている。従って、第4a図の90’
パルスが第3図の期間1に印加され、第4b図の90’
RFパルスが次のパルス順序の期間1aに印加される場
合、イの結束前られるスピン・1]−信号も位相かり゛
れCいる。期間3及び3aに印hOされた180°RF
パルスが原因ひ生ずる疑似F I D信号は影響を受り
ない。
こ−うしC1交!Lのスピン・二[−1−信シづを減曹
りればそれらは引)め合゛うが、疑似[:I[つ仁月は
相殺される1、同様(こ、直流A−ルットは位相交番に
よつ(影響を・・ンリイfいの(・、相殺される。
りればそれらは引)め合゛うが、疑似[:I[つ仁月は
相殺される1、同様(こ、直流A−ルットは位相交番に
よつ(影響を・・ンリイfいの(・、相殺される。
第7IC図はf1′/相交番形90°1<「パルスを光
41−りる別の方法を承り。この場合、第4a図に承り
1くト搬送波の位相は一定に保ら、ハウス形パルスの極
性を反転りる。この為、第4a図の9〕0°パルスは第
4C図に小タパルスに対しC180′位相がずれている
。
41−りる別の方法を承り。この場合、第4a図に承り
1くト搬送波の位相は一定に保ら、ハウス形パルスの極
性を反転りる。この為、第4a図の9〕0°パルスは第
4C図に小タパルスに対しC180′位相がずれている
。
疑似F I D仏L)の影響をなくυ別の方法では、期
間3及び3aに印加される180°1<1−パルスを移
送りることにより、第5図の相次ぐ期間4−5及び4a
’75aに於りる疑似信号の位相を交ノjに変えること
が出来る。即ら、】6a図に示!、1180°[で1−
パルスが期間3に印加され、次のパルス順序ひ、180
°t< rコパルスを第6b図に承り様に180’移相
りれば、この結果1!1られるF 11)信号はηiい
に180°位相がずれCいる。従って、相次ぐスピン・
−1−:I−信号を1ull N tノた時、それらは
強め含゛〕が、F I D信号は相殺される。第6a図
及び第6b図に示り180”RFパルスは選択f1℃あ
っ−(b非選択性であってもよい。この場合、直流Aル
ッ1〜は相殺されないのC1別の手段によって除かな【
)ればならないことに注意され1こい。期間3及び3
F+の位相交番形180°R1:バルス及び位相反転(
:ID信号を別とづれば、第5′)図は第3+図と、同
じである。
間3及び3aに印加される180°1<1−パルスを移
送りることにより、第5図の相次ぐ期間4−5及び4a
’75aに於りる疑似信号の位相を交ノjに変えること
が出来る。即ら、】6a図に示!、1180°[で1−
パルスが期間3に印加され、次のパルス順序ひ、180
°t< rコパルスを第6b図に承り様に180’移相
りれば、この結果1!1られるF 11)信号はηiい
に180°位相がずれCいる。従って、相次ぐスピン・
−1−:I−信号を1ull N tノた時、それらは
強め含゛〕が、F I D信号は相殺される。第6a図
及び第6b図に示り180”RFパルスは選択f1℃あ
っ−(b非選択性であってもよい。この場合、直流Aル
ッ1〜は相殺されないのC1別の手段によって除かな【
)ればならないことに注意され1こい。期間3及び3
F+の位相交番形180°R1:バルス及び位相反転(
:ID信号を別とづれば、第5′)図は第3+図と、同
じである。
90°RFパルスかカラス形パルスによって振幅変調さ
れる場合を説明し/jが、この他の周波数選択性パルス
を用いてしよい。例えば、RF搬送波は、tを肋間、b
を定数としく、波形(sir+bt)/btをドJつ1
11号によつ℃振幅変調りることか出来る。この時、部
分105(第1図)の断面形は矩形にイする。カラス形
変調R1−パルスでは、部分105は刀ウス形の断面形
になる。
れる場合を説明し/jが、この他の周波数選択性パルス
を用いてしよい。例えば、RF搬送波は、tを肋間、b
を定数としく、波形(sir+bt)/btをドJつ1
11号によつ℃振幅変調りることか出来る。この時、部
分105(第1図)の断面形は矩形にイする。カラス形
変調R1−パルスでは、部分105は刀ウス形の断面形
になる。
第7図は多重角度投影形再生によつCイメージング・テ
ークをIUる為に使われるN M Iペバルス順序を示
り−0このパルス順序で、疑似FID NM[く信号
の影響を除く態様は第3図又は第5図の揚合ど同様Cあ
る。即ら、ε)0°1<1−パルスを移相しC交!1の
スピン・土−]−信号を減忰りるか、又は1ε30°1
クトバルスの位相交番によりスピン・上]−信号を加瞳
りることは、前に説明した通りで゛ある。
ークをIUる為に使われるN M Iペバルス順序を示
り−0このパルス順序で、疑似FID NM[く信号
の影響を除く態様は第3図又は第5図の揚合ど同様Cあ
る。即ら、ε)0°1<1−パルスを移相しC交!1の
スピン・土−]−信号を減忰りるか、又は1ε30°1
クトバルスの位相交番によりスピン・上]−信号を加瞳
りることは、前に説明した通りで゛ある。
第7図のパルス順序では、勾配0×及びGyの波形の時
間積分は次の様にjパばれる。
間積分は次の様にjパばれる。
f2Gx(It−・J4GxdL (12)
f2Gy dj=、/゛、+ Gy tH(13)これ
によつC1朋間33に於りる180’Rトバルスの平均
印加時から期間τa後に核スピンの位相戻しがtiなわ
れることが保証される3、この様にして、期間55のス
ピン・エコーに対重る静磁界の固有の非均質性の影響が
、実質的に前に第3図について説明しIこ様に克服され
る。期間2a及び4aの勾配G×及びGyの間にも同様
41関係がひ右する。
f2Gy dj=、/゛、+ Gy tH(13)これ
によつC1朋間33に於りる180’Rトバルスの平均
印加時から期間τa後に核スピンの位相戻しがtiなわ
れることが保証される3、この様にして、期間55のス
ピン・エコーに対重る静磁界の固有の非均質性の影響が
、実質的に前に第3図について説明しIこ様に克服され
る。期間2a及び4aの勾配G×及びGyの間にも同様
41関係がひ右する。
第7図のパルス順序を用いたイメージング情報は、人々
X ili+及びY軸の方向に向りたイメージング勾配
Gx及びGyの存在の下に、期間4−5及び4a−5a
のスピン・−■」−信用を観測づることによ−)−CI
E4られる。勾配G×及びGyの人きさは、1個の投影
角度ひあるOの各々の値に対し、1111間4−5及び
4a−5aでは一定である。然し、投影角度が変わると
、勾配の新しい大きさはG×=すCOSθ及びGy =
(+ sinθによって決められる。こ)(θは、期間
4−5〕又は4a−5aの間の1回の投影の角、度であ
り、0は定数である。勾配磁界Gx及びGyの和である
磁界勾配の存在の■Zに、スピン・土]−信号を観81
11づる。磁界勾配Gx及びayのベクトル加輝により
、イメージング串面内の角度θの所に合成半径方向磁界
が発生される。この平面全体からの空間情報が半径方向
勾配の方向に符号化される。平面状部分105全体をイ
メージングするのに十分な情報をvノる為、例えば1°
間隔C′投影角度θを変えC1180゜の円弧の少なく
とも180回の投影から空間データを収集づることによ
り、多重投影が行なわれる。
X ili+及びY軸の方向に向りたイメージング勾配
Gx及びGyの存在の下に、期間4−5及び4a−5a
のスピン・−■」−信用を観測づることによ−)−CI
E4られる。勾配G×及びGyの人きさは、1個の投影
角度ひあるOの各々の値に対し、1111間4−5及び
4a−5aでは一定である。然し、投影角度が変わると
、勾配の新しい大きさはG×=すCOSθ及びGy =
(+ sinθによって決められる。こ)(θは、期間
4−5〕又は4a−5aの間の1回の投影の角、度であ
り、0は定数である。勾配磁界Gx及びGyの和である
磁界勾配の存在の■Zに、スピン・土]−信号を観81
11づる。磁界勾配Gx及びayのベクトル加輝により
、イメージング串面内の角度θの所に合成半径方向磁界
が発生される。この平面全体からの空間情報が半径方向
勾配の方向に符号化される。平面状部分105全体をイ
メージングするのに十分な情報をvノる為、例えば1°
間隔C′投影角度θを変えC1180゜の円弧の少なく
とも180回の投影から空間データを収集づることによ
り、多重投影が行なわれる。
各々の投影に対応り−る信号のフーリエ変換により、そ
の方向に於けるN M R信号の空間分布が得られる。
の方向に於けるN M R信号の空間分布が得られる。
it算機式UI層1最影像を再生りるのに使われる様な
公知のi1粋機11」牛アルゴリスを用いC1全−Cの
投影か1う画像が再生される。
公知のi1粋機11」牛アルゴリスを用いC1全−Cの
投影か1う画像が再生される。
第8図はこ)に説明したこの発明のN M Rパルス順
序(ご用いるの(ご通し/、lN M Rイメージング
装置の上な部品の簡略ブ「1ツク図である。装置全体を
400で示しであるが、これは汎用ミーーー1ンピ:l
−タ401を用い、これがディスク記憶装置403及び
インターフ1イス装置4055に機能的に結合され(い
る。[又1発イ1;器402.(らLj ill均化装
置404、×、y、 z勾配コイル41(5,41E
3、/120を夫々イ]勢りる為の勾配電源40(5,
40ε3.410が、インターフェイス装置405を介
しCミニコンビコータ401に結合される。
序(ご用いるの(ご通し/、lN M Rイメージング
装置の上な部品の簡略ブ「1ツク図である。装置全体を
400で示しであるが、これは汎用ミーーー1ンピ:l
−タ401を用い、これがディスク記憶装置403及び
インターフ1イス装置4055に機能的に結合され(い
る。[又1発イ1;器402.(らLj ill均化装
置404、×、y、 z勾配コイル41(5,41E
3、/120を夫々イ]勢りる為の勾配電源40(5,
40ε3.410が、インターフェイス装置405を介
しCミニコンビコータ401に結合される。
(<F光イ8器402がミニmlノビ−1−夕401か
らのパルス包絡線によってグー1〜され、被検体の共鳴
状態を励起りるのに必要な変調を槓つ1又トパルスを光
牛りる。1<1パルスが、イメージング方法に応じ(,
100ワツ[−から数キロワラl−まで変化するレベル
ま−r、RF電力増幅器412で増幅され、発イム:」
イル424に印+111される。全身のイメージングの
様な人さ41リンプル様式に対し、jl及びに人さ1.
K N M 8周波数帯域幅を励起するのに持続時間の
短いパルスが必要な場合、高い電ノルベルが必要Cある
。
らのパルス包絡線によってグー1〜され、被検体の共鳴
状態を励起りるのに必要な変調を槓つ1又トパルスを光
牛りる。1<1パルスが、イメージング方法に応じ(,
100ワツ[−から数キロワラl−まで変化するレベル
ま−r、RF電力増幅器412で増幅され、発イム:」
イル424に印+111される。全身のイメージングの
様な人さ41リンプル様式に対し、jl及びに人さ1.
K N M 8周波数帯域幅を励起するのに持続時間の
短いパルスが必要な場合、高い電ノルベルが必要Cある
。
N M R信号が受信コイル426によって感知され、
(Lt雑音前置増幅器422によっC増幅され、更に増
幅、検出並、ひにろ波作用を行な・う為に、受(3器4
14に印加される。次に信号がディジタル化され、信号
平均化装置404によつC平均化作用を受り、ミニ〕−
1ンビJ−夕401によって処理される。nfI置増置
型幅器7122受信器414は、弁償の間、能動形ゲー
ト作用又は受動形フィルタ作用により、R「パルスから
保護される。
(Lt雑音前置増幅器422によっC増幅され、更に増
幅、検出並、ひにろ波作用を行な・う為に、受(3器4
14に印加される。次に信号がディジタル化され、信号
平均化装置404によつC平均化作用を受り、ミニ〕−
1ンビJ−夕401によって処理される。nfI置増置
型幅器7122受信器414は、弁償の間、能動形ゲー
ト作用又は受動形フィルタ作用により、R「パルスから
保護される。
ミニτ1ンビ」−夕401が、N M Rパルスに対り
るゲート及び包絡線変調、前置増幅器及びRF電力増幅
器に対りる消去作用、及び勾配電源に対する電圧波形を
供給する。史にミニコンビ」−一タは、フーリエ変換、
像の再生、データのろ波作用、像の表示、及び記憶機能
の様なデータ処理をも行な′う(これlう仝(は、ミー
二1ンビ」−夕によって鵡通に?jなわれる動性(あり
、従っCその)幾重だりを)小へた)。
るゲート及び包絡線変調、前置増幅器及びRF電力増幅
器に対りる消去作用、及び勾配電源に対する電圧波形を
供給する。史にミニコンビ」−一タは、フーリエ変換、
像の再生、データのろ波作用、像の表示、及び記憶機能
の様なデータ処理をも行な′う(これlう仝(は、ミー
二1ンビ」−夕によって鵡通に?jなわれる動性(あり
、従っCその)幾重だりを)小へた)。
希望にj、っ(は、発イ、T1及び受信RF lイルは
1flailの一コイルC侶成りることか出来る。この
代り(こ、電気的にj直交りる2゛つの別々のlイルを
用いてもJ、い。1殺者は、パルス光イ5−の間、・受
信機に対りるr< +−パルスが少なくなるという利点
がある。何れの場合も、コイルの磁界は磁凸42ε3(
第8図)によっ0発−しされる静磁界[3oのlJ向と
直交づる。
1flailの一コイルC侶成りることか出来る。この
代り(こ、電気的にj直交りる2゛つの別々のlイルを
用いてもJ、い。1殺者は、パルス光イ5−の間、・受
信機に対りるr< +−パルスが少なくなるという利点
がある。何れの場合も、コイルの磁界は磁凸42ε3(
第8図)によっ0発−しされる静磁界[3oのlJ向と
直交づる。
]イルはPI−シールド・ケージに1・j入づること(
Jより、装置の他の部分から隔離される。!11!型的
な3つのRl−:Tlイルの設81が第9a図、第9b
図及び第9C図に示されでいる。これらの何れの]イル
も、X鯉1方向のF< F f4i界を光生りる。第g
b図及び第9C図に示すニ1イルの設訓は、リンプル
室のIli+lt線が主磁界13o (第1図)と平行
である様な磁気的な形状の場合に適し−Cいる。第9a
図に示づ一設泪は、1Jンプル室の軸線が主磁界Bo
(図に示して41い)に対して垂直である様な形状に
適用し寄る。
Jより、装置の他の部分から隔離される。!11!型的
な3つのRl−:Tlイルの設81が第9a図、第9b
図及び第9C図に示されでいる。これらの何れの]イル
も、X鯉1方向のF< F f4i界を光生りる。第g
b図及び第9C図に示すニ1イルの設訓は、リンプル
室のIli+lt線が主磁界13o (第1図)と平行
である様な磁気的な形状の場合に適し−Cいる。第9a
図に示づ一設泪は、1Jンプル室の軸線が主磁界Bo
(図に示して41い)に対して垂直である様な形状に
適用し寄る。
人々勾配Gx 、Gy及びGzを発生りる為に、磁界勾
配コイル416.418.420(第8図)か必要Cあ
る。こ)C−説明したイメージング・パルス順序では、
勾配はリンプル容積にわたつC単調C面線的で・なりれ
ばならない。単調で41い勾配磁界はN M R信号デ
ルりにアリアシングと呼ばれる劣化を招き、こ、の結果
像に箸しいアーチファク1゛か生ずる。直線的でない勾
配は像の幾何学的な歪みを招く。
配コイル416.418.420(第8図)か必要Cあ
る。こ)C−説明したイメージング・パルス順序では、
勾配はリンプル容積にわたつC単調C面線的で・なりれ
ばならない。単調で41い勾配磁界はN M R信号デ
ルりにアリアシングと呼ばれる劣化を招き、こ、の結果
像に箸しいアーチファク1゛か生ずる。直線的でない勾
配は像の幾何学的な歪みを招く。
4ノンプル至の軸線か主磁界BOと平(:jである様な
磁石形状(こヌ4して適しlこ勾配コイルの設占1が、
第10a図及び第10b図に示されCいる。各々の勾配
Gx、Gyが、第10a図に示1組300及び302の
様な一組の二1イルによってB生される。第10a図に
示1コイルの絹は勾配Gxを発生する。勾配Gyを発生
りる」イルの相は、勾配G×を発生する二lイルに対し
、→ノンプル室の円筒t111線106(第1図)の周
りに90”回転している。Z軸方向の勾配は、第101
)図に示リコイル/l 00及び402の様な1対のコ
イルによ−)で発生される。
磁石形状(こヌ4して適しlこ勾配コイルの設占1が、
第10a図及び第10b図に示されCいる。各々の勾配
Gx、Gyが、第10a図に示1組300及び302の
様な一組の二1イルによってB生される。第10a図に
示1コイルの絹は勾配Gxを発生する。勾配Gyを発生
りる」イルの相は、勾配G×を発生する二lイルに対し
、→ノンプル室の円筒t111線106(第1図)の周
りに90”回転している。Z軸方向の勾配は、第101
)図に示リコイル/l 00及び402の様な1対のコ
イルによ−)で発生される。
以上説明した1すi力目ら、この5を明のN M Rパ
ルス順序が、不完全な180” RI−パルスによって
光41される疑似El+)(,1尼の影BIをなくリー
改良され/;= N fVI r<プノ’(人とイfる
ことは明らかである−)。この発明をN M Rイメー
ジングに用いると、疑似1−11〕信シうにJ、る像の
アーチファクトをむくり改良されたN M Rパルス順
序か15ノられる。
ルス順序が、不完全な180” RI−パルスによって
光41される疑似El+)(,1尼の影BIをなくリー
改良され/;= N fVI r<プノ’(人とイfる
ことは明らかである−)。この発明をN M Rイメー
ジングに用いると、疑似1−11〕信シうにJ、る像の
アーチファクトをむくり改良されたN M Rパルス順
序か15ノられる。
この発明を特定の実施例及び例についC説明しく来たが
、当業名にtit、以、1−説明しlこ所から、この他
の変更かノzえられよう。従って、この発明は、特許請
求の範1111の記載に定められる範囲内ぐ、こ)に具
体的に説明しIζ以外の形C実施t+ることか出来るこ
とを承知されたい。
、当業名にtit、以、1−説明しlこ所から、この他
の変更かノzえられよう。従って、この発明は、特許請
求の範1111の記載に定められる範囲内ぐ、こ)に具
体的に説明しIζ以外の形C実施t+ることか出来るこ
とを承知されたい。
第1図は静磁界の中に配置されでいて、選択的なん1ノ
起によつC平面状イメージング容積が限定されたN M
Rイメージング・リンプルを示す図、第2図は不完全
な180°RFパルスの結果としC12次几フーり土変
換イメージング力仏で光生りるしまのアーチフッ7クト
を承りN M R像を概略的に承り図、第3図は2次元
フーリl−変換N M Rイメージング順序を承しCお
り、この発明を利用しC疑似FID信号の影響を除く動
作の説明に使われ−Cいる。第4a図乃至第4C図はカ
ラス形包絡線を持っていて、この発明に使うことが出来
る位相交番形90’RF、・パルスを承り。第5図は第
Ω図と同様であるか、疑似F I D信号の影響をなく
づ為に位相交番形180’RFパルスを用いたパルス順
序を承り。第(3a図乃至第6 b図は疑似「ID i
、j号の影響をなくづ為にこの弁明で役立つ位相交番形
180’RFパルスを小り。第7図は多重角度投°゛影
丙午形N M f<イメージング・パルス順序にこの発
明を用いた場合を示づパルス順序を示(。 第8図は第3図、第5図及び第7図に示ツNMRパルス
順序を発生ずるのに適したNMRイメージング装置の主
な部品の簡略ブし+)り図、第9a図はリーンプル案か
静磁界に対し−C垂直である様な形状の場合に使われる
R F =+イルの設計を承り図、第5)11図及び第
5)0図はリンゾル室の軸線が静磁界と平<1で’ある
様な磁気的な形状の場合に通したR 1丁:lイルの設
甜を示り図、第10a図は勾配G×及びGyを光生りる
のに適し/、=2絹の=iイルを示1図、第1011図
は勾配Gzを光生りるのに適した二1イルの形を承り一
図て゛ある。 100:イメージング・リンゾル 105 :イメー・ジング容積 特許出願人 ゼネラル・ルクトリック)Jンバニイ 代理人 (7G30)生 沼 徳 二 図面のir’ M’ <内容に変更なし106ハ! 下 +05 100 f続ネ山i1−’r;薯(方式) 1 事イ!1の表小 田■1りとうイll’ln旧(偵fr’+ 2012/
l シJ2 発明の名i;h ζ3. ン1ii1.をりる者 事イ′1どの関係 出願人 住 所 )′メリカ合衆国、123oε)、−コー−
1−り州、代表者 リムソン・t\ルフゴット 4、代即人 住 所 107東宗都港)メ赤j々1丁目17′1番
14月第33!′)興和ヒル 4階
起によつC平面状イメージング容積が限定されたN M
Rイメージング・リンプルを示す図、第2図は不完全
な180°RFパルスの結果としC12次几フーり土変
換イメージング力仏で光生りるしまのアーチフッ7クト
を承りN M R像を概略的に承り図、第3図は2次元
フーリl−変換N M Rイメージング順序を承しCお
り、この発明を利用しC疑似FID信号の影響を除く動
作の説明に使われ−Cいる。第4a図乃至第4C図はカ
ラス形包絡線を持っていて、この発明に使うことが出来
る位相交番形90’RF、・パルスを承り。第5図は第
Ω図と同様であるか、疑似F I D信号の影響をなく
づ為に位相交番形180’RFパルスを用いたパルス順
序を承り。第(3a図乃至第6 b図は疑似「ID i
、j号の影響をなくづ為にこの弁明で役立つ位相交番形
180’RFパルスを小り。第7図は多重角度投°゛影
丙午形N M f<イメージング・パルス順序にこの発
明を用いた場合を示づパルス順序を示(。 第8図は第3図、第5図及び第7図に示ツNMRパルス
順序を発生ずるのに適したNMRイメージング装置の主
な部品の簡略ブし+)り図、第9a図はリーンプル案か
静磁界に対し−C垂直である様な形状の場合に使われる
R F =+イルの設計を承り図、第5)11図及び第
5)0図はリンゾル室の軸線が静磁界と平<1で’ある
様な磁気的な形状の場合に通したR 1丁:lイルの設
甜を示り図、第10a図は勾配G×及びGyを光生りる
のに適し/、=2絹の=iイルを示1図、第1011図
は勾配Gzを光生りるのに適した二1イルの形を承り一
図て゛ある。 100:イメージング・リンゾル 105 :イメー・ジング容積 特許出願人 ゼネラル・ルクトリック)Jンバニイ 代理人 (7G30)生 沼 徳 二 図面のir’ M’ <内容に変更なし106ハ! 下 +05 100 f続ネ山i1−’r;薯(方式) 1 事イ!1の表小 田■1りとうイll’ln旧(偵fr’+ 2012/
l シJ2 発明の名i;h ζ3. ン1ii1.をりる者 事イ′1どの関係 出願人 住 所 )′メリカ合衆国、123oε)、−コー−
1−り州、代表者 リムソン・t\ルフゴット 4、代即人 住 所 107東宗都港)メ赤j々1丁目17′1番
14月第33!′)興和ヒル 4階
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1)疑似1工IDNMR信号及び所望のNMRスピン・
I ]−(ム号の間の干渉を避りる様に、不完全な18
0°RFパルスによって発生された疑似FIDNMR信
号の影響を克服する方法に於て、a)NMRイメージン
グ・ナンブルの第1の軸線に沿っC静磁界を保ら、b)
第1の予定の期間の間、前記サンプルを第1のRFパル
スで照射して、該サンプル内の第1の複数個の核スピン
を励起し、C)第2の期間の間、前記イメージング・リ
ンプルを180’RFパルスで照射し、この詩該180
°RFパルスの固有の不完全さにより、前記イメージン
グ・サンプル内の第2の複数個の核スピンが前記静磁界
の方向に対し′r:180°以外の角度だU向きを変え
、最後に記載した核スピンは、前記180’RFパルス
が終了した時、疑似F“It) NMR信号を発生し
、d)前記180°RFパルスを印加した後の第3の予
定の期間に、前記第1の複数個のスピンによって発生さ
れる第1の成分並びに前記第2の複数個の核スピンによ
、って発生される第2の成分で椙成されたNMR信号を
標本化し、C)交互の前記第1のRlニバルスの位相を
変えながら、前記静磁界を保つ工程a)から前記標本“
化する■稈d)まで繰返して、前記第1の複数個の核ス
ピンによって発生される対応り゛るNM、R信号に18
0°の移相を発生しC1交互の標本化されたNMR信号
を減算した時、前記疑似FID信号が相殺される様にす
る工程を有り−るノコ法。 2)疑似FIDNMR信号ど所望のNMRスピン・エコ
ー信号との干渉を避ける様に疑似FTD NMR信号
の影響を克服°する方法に於て、a)NMRイメージン
グ・サンプルの第1の軸線に沿って静磁界を保ち、b)
第1の予定の期間の間、第1の磁界勾配パルスの存在の
下に前記イメージング・サンプルを選択性1<Fパルス
で照1 tることにより、前記イメージング・リンプル
の平面状部分に市る第1の複数個の核スピンを選択的(
ご励起し、C)第2の予定の1111間の間、前記イメ
ージング・リンゾルの第2の軸線に沿っC少なくとも1
つの位相外し磁界勾配パルスを印+1+1 シー(、前
記励起された核スピンの位相外しを起し、d)第3の期
間の間、前記イメージング・サンプルを180’R1”
パルスで照射しC1前記励起された核スピンの位相戻し
を開始し、この萌、前記180’r<Fパルスの固有の
不完全心により前記イメージング・リンプル内の第2の
複数個の核スピンは前記静磁界の方向に対し一]180
’以外の角度Iどり向きを変え、最後に記載しlこ核ス
ピンが前記静磁界の方向に対して横方向の正味の核磁化
成分を1じ、該成分が、前記180°1(1:パルスが
終了した時、疑似f」I l) N M R信号を発
化し、C)第4の予定の期間の間、前記位相外し勾配と
同じ方向を持つ少な(とも1つのイメージング勾配を印
加して、前記励起されl〔核スピンの位相戻しによっC
核スピン・工]−信号が発生される様(こし、[)前記
イメージング勾配の存在の下に前記スピン・工”’
lz号を標本化し、g)交Hの選択性1又[パルスの位
相を180°変えながら、第1の複数個の核スピンを選
択的tこ励起りる前記T稈0)から前記スピン・工:1
−信号を標本化づる」−稈f)まC゛を繰返して、対応
りるスピン・土コー信号に180°の移相を発生して、
交Hのスピン・エフ1−信号を゛減算した簡、前記スピ
ン・土]−信号(よヴ1)められ口つ前記疑似1− I
D信号が相殺される様にする1程を逐次的に含む方法
。 3)疑似トID NMR信号と所望のNMRスピン・
1]−信号の間の干渉を避ける様に、不完全な180°
1()−パルスによって発生された疑似FID NM
R信号の影響を克服Jる方法に於て、a)NMRイメー
ジング・サンプルの第1の軸線(こ沿って静磁界を保ら
、b>第1の予定の別間の間、前記サンプルを第1のR
Fパルスて照射して該リンプル内の第1の複数個の核ス
ピンを励起し、C)第2の期間の間、前記イメージング
・リーンプルを180°R「パルスで照射し、この時該
180”RIパルスの固りの不完全さにより、前記イメ
ージング・(」ンブル内の第2の複数個の核スピンif
前記6γ1磁界のy)向(こ対し゛(180°以外の角
度lピリ向きを変え、最1ヤ1こ記載した核スピンが、
前記180 ” l(Fハ)’v スi)<柊′rりる
時、疑似E ]t) N M R信号を発生し、d)
前記180°1で10パルスを印加した後の第3の予定
の111J間に、前記第1の複数個のスピンによって発
生される第1の成分及び前記第2の複数個の核スピンに
よっ′C梵生される第2の成分で構成されたN M l
−<信号を標本化し、0)交りの180”R)−パルス
の位相を変えながら、前記静磁界を保つ工程a)から前
記標本化りる]二程d)までを繰返して、前記第20)
複数個の核スピン(こよって発生されるFIDNM R
信号に180°の移相を発生し−(、標本化されたN
M R信号を加幹した時、前記疑似F I l)信号が
相殺りる様に1Jる]−程を逐次的(こ含む方法。 4)疑似f:l D N M F<信号と所望のN
M Rスピン・工]−信号との干渉を避りる様に、疑似
FID NMR信号の影響を克服(る方法に於て、a
)NMRイメージング・1ナンブルの第1の軸線に沿つ
(静磁界を保ら、b)第1の予定の期間の間、第1の磁
界勾配パルスの存在の下に前記イメージング・リンプル
を選択性IR[:パルスC照射りることにより、前記イ
メージング・サンプルの平面状部分にある第1の複数個
の核スピン選択的に励起し、C)第2の予定のWj間の
間、前記イメージング・リーンプルの第2の+111線
に沿って少なくとも1つの位相外し磁界勾配パルスを印
加して前記励起されlこ核スピンの位相外しを起し、d
)第3の期間の間、前記イメージング・リンプルを18
0”R1−パルス(゛照射して、前記励起された核スピ
ンの位相戻しを開始し、この時前記180°R「パルス
の固有の不完全さにより、前記イメージング・リンプル
内の第2の複数個の核スピンは前記静t!に界の方向に
対しU180°以外の角度だけ向きを変え、最後に記載
した核スピンは前記静磁界の方向に罰して横方向の正味
の核磁化成分を発生し、該成分が、前記180″R[:
パルスが終了した時、疑似FIDNMR信号を発生し、
C〉第4の予定の期間の間、前記位相外し勾配とItj
lし方向を持つ少なくとも1つのイメージング勾配を印
加しC1前記励起された核スピンの位相戻しによって核
スピン・]−コー信号が発生される様にし、[)前記イ
メージング勾Plcの存右の下に前記スピン・]]−信
号を標本化し、g)交互の180°IRトバルスの位相
を18o°変えながら、前記静磁界を保つ工程a)から
前記イメージング・→ノンプルを180’RFパルスで
照射づる1稈d)まぐを繰返して、対応する疑似1−I
O(言号に180°の移相を生ずる様にしC1相次ぐ
スピン・」−コー信号を加算した時、前記スピン・工]
−信号が強められ且つ前記疑似F I l)信号が相殺
される様にづる工程を逐次的に含む方試。 5)特許請求の範囲1)、2)、3)又は4)に記載し
た方法に於て、前記工程C)の位相外しは、前記静磁界
の固有の非均質性によって誘起される核スピンの位相外
しの伯に起るものであり、前記工程d)の第3の期間は
前記選択性RFパルスの平均発生時点から期間でa後に
起って、前記励起された核スピンの位相戻しを開始し、
前記工程e)のイメージング勾配は前記180°RFパ
ルスから前記期間τa後に等しい3g1間後に印加され
、最後に記載した位相外し勾配によって位相外れした核
スピンの位相戻しによって発生される核スピン・J、:
1−が、前記静磁界の固イjの非均質性によって位相外
れした核スピンの位相戻しによって生ずる核スピン・・
上」−の発生と一致し、これら核スピン・土コーが複合
N M Rスピン・に1−信号を発生づ−る方法。 6)特許請求の範囲1)乃至4)のいずれか1項に記載
しi=方法に於て、前記選択↑うI< Fパルスが90
’RFパルスで構成される方法。 7)特許請求の範囲1)乃至4)のいずれか1項に記載
した方法に於て、前記周波数選択性パルスが、bを定数
、tを時間とし−C1<sin bt/bt)によって
表わされる信号によっC変調された搬送波で構成される
方法。 8)特許請求の範囲1)乃至4)のいずれか1項に記載
した方法に於て、前記90’Rf−パルスが刀つス形1
辰幅変調歴送波′C−構成されるノ“ノ法。 9 ) ’l’r ff’l請求の範囲1)乃j、 /
1. )のい覆゛れか11rJに記載しにノj法に於(
、前記ゝ11而状部分が前記リンプルの第1の軸線に対
して直交方向にある方法。 10 ) ’I’ll i、71品木の範囲1)乃″t
4)のいずれか1項に記載した方法に於C1前記第2の
期間に印加される位相外し勾配が、LLいに直交しCい
(前記平面状部分ど同一平面内にある2つの成分位相外
し勾配のべ91ヘル加粋による合成位相外し勾配C′あ
り、該合成位相外し勾配が予定の方向を持っている方法
。 11)特許請求の範囲10)に記載した方法に於C1前
記イメージング勾配が、rjいに直交していて前記平面
状部分と同一平面内(こある2つの成分位相戻し勾配の
ベクトル加算による合成位相戻し勾配であり、前記成分
位相戻し勾配は前記平面状薄板部分の中で前記成分位相
外し勾配と夫々同じ方向を持ら、該成分位相戻し勾配は
前記合成位相外し勾配と同じ予定の方向を持つ−Cいる
方法。 12、特許請求の範囲11)にhd載した方法に於て、
前記合成イi′l相戻し勾配か、前記複合N M r<
スピン・エコ」−信号を標本化りる工程の間、一定の振
幅を持つ様に選ばれている方法。 13 ) !I’f iiT請求の範囲12)に3.−
載した方法に於(、合成位相外し勾配及び合成位相戻し
勾配の相異なる方向に対しC1前記静磁界を保つ■稈a
)から1)jj記標本・化りるJ稈[)までの順序を繰
返す工程を含み、こうして前記平面状/g根部分内の少
なくとし180°の円弧を14t+分的にカバーする(
某(こした力?人。 14)特許請求の範囲1)乃至4)のいずれか1項に記
載した1〕法によつC,前記工程C)の第2の1ilJ
間に印加される位相外し勾配が、前記平面状部分と同一
平面内にある互いに直交覆る第1及び第2の勾配のベク
トル加算の合成(゛あり、第1の直交勾配は核スピン情
報をその方向に位相符号化りる為に振幅が調節自在であ
る方法。 15)特許請求の範囲14)に記載した方法に於て、前
記イメージング勾配は前記第2の直交成分と同じ方向を
ト−)様に選ばれCいるh法。 16 ) 4ji F、’l請求の範囲1/I)に記載
しlこ方法に於−(、前記イメージング勾配は1)j1
記N M Rスピン・」゛−J−信弓を標本化づる工程
C)の間、一定の振幅を1.1つ様に選ばれ(いるh法
。 17)特g′f請求の範囲16)に記載したh法に於(
、前記第1の直交勾配の相異なる振幅に対しで、前記静
磁界を保つ工程a)から、前記繰返り工程り)まCの順
序を繰返り[稈を○む方法。 18)特許請求の範囲1)乃、14)のいずれか1項に
記載したh法に於(、前記合成位相外し勾配の波形の0
11記第1の期間にわたる時間積分か、前記合成イメー
ジング勾配の波形の前記期間τdに等しい期間にわたる
時間積分に等しくなる様に選ばれでいるツノ法。 19)特5′F請求の範囲1)乃至4)のいずれか1項
に記載し/j方法に於て、前記第2の直交勾配の波形の
時間積分が、前記]工程f)の位相戻し勾配の波形の前
記1す」間τaに等しい期間にわたる時間積分に等しく
なる様に選ばれている62人。 2、特許請求の範囲1)乃乍4)のいずれか1項に記載
した方法に於(、前記180°[−パルスが選択性18
0°RFパルスC構成されている 方 ン人 。
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