JPS5975037A - 液体流量測定方法およびその装置 - Google Patents
液体流量測定方法およびその装置Info
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- JPS5975037A JPS5975037A JP58171046A JP17104683A JPS5975037A JP S5975037 A JPS5975037 A JP S5975037A JP 58171046 A JP58171046 A JP 58171046A JP 17104683 A JP17104683 A JP 17104683A JP S5975037 A JPS5975037 A JP S5975037A
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- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N24/00—Investigating or analyzing materials by the use of nuclear magnetic resonance, electron paramagnetic resonance or other spin effects
- G01N24/08—Investigating or analyzing materials by the use of nuclear magnetic resonance, electron paramagnetic resonance or other spin effects by using nuclear magnetic resonance
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- G—PHYSICS
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- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
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- G01F1/708—Measuring the time taken to traverse a fixed distance
- G01F1/716—Measuring the time taken to traverse a fixed distance using electron paramagnetic resonance [EPR] or nuclear magnetic resonance [NMR]
-
- 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
- G01R33/54—Signal processing systems, e.g. using pulse sequences ; Generation or control of pulse sequences; Operator console
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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（ＮＭＲ）技術を使って、体の所
定領域内の体液流量を測定するだめの方法およびその装
置に関する。
定領域内の体液流量を測定するだめの方法およびその装
置に関する。
ＮＭＲ技術は、例年もの間物質の化学分析のため利用さ
れている。更に最近になって、ＮＭＲ技術は、所定量の
体の所定横断面スライス又は容積の分布、すなわち所定
原子核例えば水素原子核、又はＮＭＲスピン緩和時定数
の密度を表示する像を得るのに使用されている。このよ
うにして得られる分布はコンピユータ化されたトモグラ
フィーシステムによって得られるＸ−線減衰分布と別の
重要性を有するが、これに類似するものである。ある用
−途では、このＮＭＲ技術は体内の所定領域内の液体流
量、例えば人体の所定の静脈および動脈内の血流に関す
る附加情報を得るのに有効である。
れている。更に最近になって、ＮＭＲ技術は、所定量の
体の所定横断面スライス又は容積の分布、すなわち所定
原子核例えば水素原子核、又はＮＭＲスピン緩和時定数
の密度を表示する像を得るのに使用されている。このよ
うにして得られる分布はコンピユータ化されたトモグラ
フィーシステムによって得られるＸ−線減衰分布と別の
重要性を有するが、これに類似するものである。ある用
−途では、このＮＭＲ技術は体内の所定領域内の液体流
量、例えば人体の所定の静脈および動脈内の血流に関す
る附加情報を得るのに有効である。
本発明の目的は、ＮＭＲ技術およびこの方法を実施する
よう配された装置を使って、体の所定領域内の液体流量
を測定する方法を提供するにある。
よう配された装置を使って、体の所定領域内の液体流量
を測定する方法を提供するにある。
本発明によれば、体の所定領域内に所定の原子核を含む
液体の流量を測定する方法において、上記領域を含む上
記体のスライス（４階内で上記原子核を選択的に核磁気
共鳴させ、その後上記領域を流れている又は流れた液体
の共鳴と上記スライス（４３１の残部の共鳴に位相差が
生じるよう上記液体流に平行な方向に勾配（−Ｇｚ’）
を有する磁界を印加し、自由誘導崩壊信号を測定し、上
記液体からの信号と上記スライスの上記残部からの信号
の位相差を上記領域を通る上記液体の流量に関連させる
ことから成る方法が提供される。
液体の流量を測定する方法において、上記領域を含む上
記体のスライス（４階内で上記原子核を選択的に核磁気
共鳴させ、その後上記領域を流れている又は流れた液体
の共鳴と上記スライス（４３１の残部の共鳴に位相差が
生じるよう上記液体流に平行な方向に勾配（−Ｇｚ’）
を有する磁界を印加し、自由誘導崩壊信号を測定し、上
記液体からの信号と上記スライスの上記残部からの信号
の位相差を上記領域を通る上記液体の流量に関連させる
ことから成る方法が提供される。
本発明の特定の方法によれば、ＲＦパルスと共に上記液
体の流れに平行な方向に勾配を有する第１磁界を印加す
ることによって上記スライスを選択的に励起し、その後
の上記磁界は、上記スライスの上記残部に共鳴を生じさ
せて再位相化するのに充分な大きさを有する。
体の流れに平行な方向に勾配を有する第１磁界を印加す
ることによって上記スライスを選択的に励起し、その後
の上記磁界は、上記スライスの上記残部に共鳴を生じさ
せて再位相化するのに充分な大きさを有する。
又本発明によれば、体の所定領域内の所定原子核を含む
流体の流量を測定する装置において、上記領域を含む上
記体のスライス内で上記原子核の核磁気共鳴を選択的に
励起させる手段（１゜７．９）と、その後上記液体の流
れに平行な方法に勾配を有する磁界（−ＧＺ’）を印加
する手段（７）と、自由誘導崩壊信号を測定する手段（
９）と、上記液体からの信号と上記スライス０Ｊの残部
からの信号の位相差を上記領域を通る流れの流量に関連
させる手段（３７，３９）から成ることを特徴とする装
置が提供される。
流体の流量を測定する装置において、上記領域を含む上
記体のスライス内で上記原子核の核磁気共鳴を選択的に
励起させる手段（１゜７．９）と、その後上記液体の流
れに平行な方法に勾配を有する磁界（−ＧＺ’）を印加
する手段（７）と、自由誘導崩壊信号を測定する手段（
９）と、上記液体からの信号と上記スライス０Ｊの残部
からの信号の位相差を上記領域を通る流れの流量に関連
させる手段（３７，３９）から成ることを特徴とする装
置が提供される。
以下添附図面に示した実施例によって、本発明に係る方
法および装置について述べる。
法および装置について述べる。
本方法は、英国特許第１，５７８，９１０号および２．
０５６，０７８号明細書に記載の装置と実質的に同じ装
置を用いて実施される。この装置は、磁界勾配とＲＦパ
ルスのシーケンスを生じさせ、その結果得られる信号を
後述するように分析するよう正しくプログラム化される
。
０５６，０７８号明細書に記載の装置と実質的に同じ装
置を用いて実施される。この装置は、磁界勾配とＲＦパ
ルスのシーケンスを生じさせ、その結果得られる信号を
後述するように分析するよう正しくプログラム化される
。
本発明を理解するのに必要な限υ、このような装置の本
質的特徴について述べる。
質的特徴について述べる。
この装置は、第１コイルシステムヲ含ミ、３つの直交す
る方向、例えばＸ、ＹおよびＺ方向のうちの一つ以上の
方向に勾配が生じるよう検査すべき体に対して所定方向
（通常２方向と称される）に磁界を印加する。
る方向、例えばＸ、ＹおよびＺ方向のうちの一つ以上の
方向に勾配が生じるよう検査すべき体に対して所定方向
（通常２方向と称される）に磁界を印加する。
第１図について述べると、第１コイルシステムは、Ｚ方
向に定常均一磁界を発生できるコイル１と、Ｘ方向に磁
界勾配を発生できるコイル６と、Ｙ方向に磁界勾配を発
生できるコイル５と、Ｚ方向に磁界勾配を発生できるコ
イル７とから成る。
向に定常均一磁界を発生できるコイル１と、Ｘ方向に磁
界勾配を発生できるコイル６と、Ｙ方向に磁界勾配を発
生できるコイル５と、Ｚ方向に磁界勾配を発生できるコ
イル７とから成る。
更ニこの装置は、第２コイルシステム９を含み、第１コ
イルシステムによって発生される定常均一磁界の方向に
直角な平面内の検査すべき体内にＲＦ磁界を発生できか
つ、Ｚ方向以外のスピンベクトル成分によって核磁気共
鳴して励起した被検体内の原子核から生じるＲＦ磁界を
検出できる。
イルシステムによって発生される定常均一磁界の方向に
直角な平面内の検査すべき体内にＲＦ磁界を発生できか
つ、Ｚ方向以外のスピンベクトル成分によって核磁気共
鳴して励起した被検体内の原子核から生じるＲＦ磁界を
検出できる。
図中ＲＦ磁界印加および検出兼用のため一対のコイル９
しか示してないが、状況によってはＲＦ磁界検出のため
別々のコイルを用いることが好ましい場合もある。
しか示してないが、状況によってはＲＦ磁界検出のため
別々のコイルを用いることが好ましい場合もある。
各種コイル１．３．５．７および９はそれぞれドライブ
アンプ１１．１２．、１３．１５．１７および１９によ
り駆動され、各アンプは制御回路２１，２３゜２５およ
び２７にそれぞれ制御されている。これらの回路は、Ｎ
ＭＲ技術および他のコイル誘導磁界を使った装置に経験
を有する者には周知である。
アンプ１１．１２．、１３．１５．１７および１９によ
り駆動され、各アンプは制御回路２１，２３゜２５およ
び２７にそれぞれ制御されている。これらの回路は、Ｎ
ＭＲ技術および他のコイル誘導磁界を使った装置に経験
を有する者には周知である。
回路２１．２３．２５および２７は、中央処理制御ユニ
ット２９に制御され、ユニット２９は本装置およびデイ
ヌプレイ３３に指令を与えるため入力および他の周辺機
器６１と連動する。
ット２９に制御され、ユニット２９は本装置およびデイ
ヌプレイ３３に指令を与えるため入力および他の周辺機
器６１と連動する。
コイル９によって検出されるＮＭＲ信号は、アンプ３５
を介して信号処理システム３７に印加される。この信号
処理システムは信号を正して較正しかつ修整するように
なっているが、本質的には処理制御ユニット２９に信号
を伝える。ユニット２９では、デイヌプレイへ信号を送
って検査してでる体内のＮＭＲ，量の分布を表示する像
を発生するため信号を処理する。
を介して信号処理システム３７に印加される。この信号
処理システムは信号を正して較正しかつ修整するように
なっているが、本質的には処理制御ユニット２９に信号
を伝える。ユニット２９では、デイヌプレイへ信号を送
って検査してでる体内のＮＭＲ，量の分布を表示する像
を発生するため信号を処理する。
信号処理システムは、説明の都合士別に示しであるが、
ユニット２９の一部とすることもできる。
ユニット２９の一部とすることもできる。
本装置は磁界測定およびエラー信号回路３９も含む。こ
の回路３９は磁界グローブＸ、、Ｘ２゜Ｙｌ、およびＹ
ｌからアンプ４１を介して信号を受信し・これらプロー
ブは第２図に示すようにスライス４３に対する所定位置
に、例えば検査すべき体のＺ方向に直角に配置され、印
加磁界をモニタする。
の回路３９は磁界グローブＸ、、Ｘ２゜Ｙｌ、およびＹ
ｌからアンプ４１を介して信号を受信し・これらプロー
ブは第２図に示すようにスライス４３に対する所定位置
に、例えば検査すべき体のＺ方向に直角に配置され、印
加磁界をモニタする。
本の近傍には、所定量の水を含む容器４５が、後述する
理由により置かれておシ、この容器は水がスライス４３
の平面内に置かれるよう位置決めされている。
理由により置かれておシ、この容器は水がスライス４３
の平面内に置かれるよう位置決めされている。
次に第３図を参照する。本装置の作動中、第１コイルシ
ステム１によって検査中の体に対してＺ方向に定常均一
磁界Ｂｏが印加され、この磁界は体内の原子核の磁気配
列の平衡軸を例えば正のＺ方向に沿って定め検査中一定
数に保持されるＬ次に２方向に沿って磁界勾配を有する
附加磁界Ｇｚを、ＲＦ磁界パルス（Ｂ１（９０°）と搬
灼と共に体に印加する。ＲＦ磁界の周波数は体のスライ
ス４３内の水素原子核、例えばプロトンが好ましく励起
されるようにラーモア周波数に選択される。スライスは
一連の血管が貫通する実質的に固体の領域を含み、容器
４５内水内のプロトンも励起される。Ｒ，Ｆパルスの積
分値は励起されたプロトンのスピンをＸ−Ｙ平面に傾斜
するのに充分な値であり、従って９０°パルスと称され
、次にスピンはＺ軸のまわ９でＸ−Ｙ平面にて歳差運動
する。
ステム１によって検査中の体に対してＺ方向に定常均一
磁界Ｂｏが印加され、この磁界は体内の原子核の磁気配
列の平衡軸を例えば正のＺ方向に沿って定め検査中一定
数に保持されるＬ次に２方向に沿って磁界勾配を有する
附加磁界Ｇｚを、ＲＦ磁界パルス（Ｂ１（９０°）と搬
灼と共に体に印加する。ＲＦ磁界の周波数は体のスライ
ス４３内の水素原子核、例えばプロトンが好ましく励起
されるようにラーモア周波数に選択される。スライスは
一連の血管が貫通する実質的に固体の領域を含み、容器
４５内水内のプロトンも励起される。Ｒ，Ｆパルスの積
分値は励起されたプロトンのスピンをＸ−Ｙ平面に傾斜
するのに充分な値であり、従って９０°パルスと称され
、次にスピンはＺ軸のまわ９でＸ−Ｙ平面にて歳差運動
する。
次に勾配磁界Ｇｚを消し、逆方向に勾配を有する磁界−
〇ｚ’を置き換える。これによって、ＲＦパルスＢｔ（
９０°）、Ｂｏおよび勾配磁界Ｇｚｃ７）組合わせおよ
びこれをスライスで生じていぐ勾配によって生じていた
位相ずれによって選択的に励起されていたスピンが回位
相合わせされる。
〇ｚ’を置き換える。これによって、ＲＦパルスＢｔ（
９０°）、Ｂｏおよび勾配磁界Ｇｚｃ７）組合わせおよ
びこれをスライスで生じていぐ勾配によって生じていた
位相ずれによって選択的に励起されていたスピンが回位
相合わせされる。
−ＧＺ’の大きさは、例えば上記英国特許第１．５７ａ
９１０号明細書に述べられているように勾配がスイッチ
オフされるときにスピンの位相が再び合うような値に調
節される。しかしながらＺ方向に流れ成分を有するスラ
イス内の血液からの励叩スピンは、勾配磁界Ｇｚと−Ｇ
ｚ′との間にスライス中の血液流量に応じた量だけスラ
イス中で移動するか、スライスから離れる。
９１０号明細書に述べられているように勾配がスイッチ
オフされるときにスピンの位相が再び合うような値に調
節される。しかしながらＺ方向に流れ成分を有するスラ
イス内の血液からの励叩スピンは、勾配磁界Ｇｚと−Ｇ
ｚ′との間にスライス中の血液流量に応じた量だけスラ
イス中で移動するか、スライスから離れる。
従って、再位相化勾配磁界−〇ｚ′はスライヌ内の血流
からのスピンおよび実質的に静的な物質すなわちスライ
ス４３中および容器４５内のスピンのＺ方向軸のまわり
のＸ−Ｙ平面上の歳差運動の位相差を生じさせるのに有
効であり、この位相差方向は勾配磁界−Ｇｚ’上の再位
相化勾配方向に対する流れ方向に関連している。
からのスピンおよび実質的に静的な物質すなわちスライ
ス４３中および容器４５内のスピンのＺ方向軸のまわり
のＸ−Ｙ平面上の歳差運動の位相差を生じさせるのに有
効であり、この位相差方向は勾配磁界−Ｇｚ’上の再位
相化勾配方向に対する流れ方向に関連している。
次にＸ−Ｙ平面で歳差運動するスピンにより第２コイル
システムに誘導させる信号すなわち自由誘導崩壊（Ｆ、
１． Ｄ）信号を記録する。この信号は、スライスお
よび容器内の固定物質からの寄与分とスライスを流れる
血液からの位相シフトした寄与分を含む複合信号とな９
、位相シフトψの大きさは式 ％式％ ここで は水素プロトンのラーモア定数、１−Ｇｚ′１
は再位相化勾配磁界−Ｇｚ′の大きさ、νはスライス中
を流れる血液の流速、見は勾配磁界Ｇｚと−Ｇｚ′を印
加する間の時間、ｔｐは再位相化勾配磁界−Ｇｚ’の実
効幅である。
システムに誘導させる信号すなわち自由誘導崩壊（Ｆ、
１． Ｄ）信号を記録する。この信号は、スライスお
よび容器内の固定物質からの寄与分とスライスを流れる
血液からの位相シフトした寄与分を含む複合信号とな９
、位相シフトψの大きさは式 ％式％ ここで は水素プロトンのラーモア定数、１−Ｇｚ′１
は再位相化勾配磁界−Ｇｚ′の大きさ、νはスライス中
を流れる血液の流速、見は勾配磁界Ｇｚと−Ｇｚ′を印
加する間の時間、ｔｐは再位相化勾配磁界−Ｇｚ’の実
効幅である。
固定物質からの信号の一部は、容器４５内に含まれる水
から生じるのでこの固定水分からの信号を基準信号とし
て使用し、この基準信号から位相シフトφを測定する。
から生じるのでこの固定水分からの信号を基準信号とし
て使用し、この基準信号から位相シフトφを測定する。
水の容積、従って容器内のプロトンのスピン密度および
水内のプロトンのスピン格子緩和時間は既知の値である
ので、勾配磁界の印加時間Ｊの値を変えて連続して測定
すれば他の変数、例えばプロトン密度および緩和時定数
Ｔ１およびＴ２を確定するのに充分なデータを得ること
ができる。
水内のプロトンのスピン格子緩和時間は既知の値である
ので、勾配磁界の印加時間Ｊの値を変えて連続して測定
すれば他の変数、例えばプロトン密度および緩和時定数
Ｔ１およびＴ２を確定するのに充分なデータを得ること
ができる。
この流量を測定するだめの方法は特に高速流量の測定に
対して好ましいが、時間１の値を長くすれば比較的遅い
流れの流量の測定にも通す。
対して好ましいが、時間１の値を長くすれば比較的遅い
流れの流量の測定にも通す。
父上記方法は、水素原子核を含む液体の流量の測定に関
するが、この方法は几Ｆパルス周波数を正しく選択すれ
ば、磁気スピンを有する他の原子核、例えば３１ｐを含
む液体の流速することにも適用できる。
するが、この方法は几Ｆパルス周波数を正しく選択すれ
ば、磁気スピンを有する他の原子核、例えば３１ｐを含
む液体の流速することにも適用できる。
第１図および第２図は本発明に係る装置を示す概略図で
、第３図は本発明で使用される磁界シーケンスを示す図
である。
、第３図は本発明で使用される磁界シーケンスを示す図
である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１）体の所定領域内に所定の、−原子核を含む液体の
流ｉｔ測測定る方法において、上記領域を含む上記体の
スライス（ｌ１９内で上記原子核を選択的に核磁気共鳴
させ、その後上記領域を流れている又は流れた液体の共
鳴と上記スライス（４′３の残部の共鳴に位相差が生じ
るよう上記液体流に平行な方向に勾配（−ＧＺ′）を有
する磁界を印加し、自由誘導崩壊信号を測定し、上記液
体からの信号と上′記ヌライヌの上記残部からの信号の
位相差を上記領域を通る上記液体の流量に関連させるこ
とから成る方法。 （２） 几１゛パルヌ（Ｂ＋（９０’））と共に上流
液体の流れに平行な方向に第１磁界（Ｇｚ ）を印加し
、上記の後の磁界（−Ｇｚ’）が上記スライス３３の上
記残部に共鳴を生じさせて回位相合わせするのに充分な
大きさを有する特許請求の範囲第１項記載の方法。 （３）既知の核磁気共鳴粒子を有する上記原子核を含む
物質（４つが上記スライス（４９と共に励起し、上記ス
ライスの上記残部からの上記信号に対応する位相の基準
信号源として作動する特許請求の範囲第１項又は第２項
記載の方法。 （４）上記関連化が上記領域を通る上記液体の流れの方
向を測定することを含む特許請求の範囲第１〜３項のい
ずれかに記載の方法。 （５）上記励起からその後の上記信号による核磁気共鳴
に関連した量を測定するため磁界を印加するまでの間の
時間（１）の値を変えて上記方法を繰返す特許請求の範
囲第１〜４項のいずれかに記載の方法。 （６）体の所定領域内の所定原子核を含む流体の流量を
測定する装置において、上記領域を含む上記体のスライ
ス内で上記原子核の核磁気共鳴を選択的に励起させる手
段（１，７，９）と、その後上記液体の流れに平行な方
法に勾配を有する磁界（−Ｇｚ’）を印加する手段（７
）と、自由誘導崩壊信号を測定する手段（９）と、上記
液体からの信号と上記スフ４フ０階の残部からの信号の
位相差を上記領域を通る流れの流量に関連させる手段（
３７，３９）から成ることを特徴とする装置。 （力 上記励起手段（’１，７，９）がＲＦ’パルス（
’Ｂ＋（９ｏ°））と共に上記液体流に平行な方向に勾
配を有する第１磁界（Ｇｚ）を印加する手段（７゜９）
を含み、その後磁界を印加する手段（７）が上記スライ
ス０りの残部に共鳴を生じさせて回位相合わせさせるの
に充分大きな磁界（−Ｇｚ’）を印加する手段とから成
る特許請求の範囲第５項記載の装置。 （８）既知の核磁気共鳴特性を存する上記原子核を含む
材料（ハ）が上記スライス（４３１に隣接されている特
許請求の範囲第５項又は６項記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB8226539 | 1982-09-17 | ||
| GB8226539 | 1982-09-17 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5975037A true JPS5975037A (ja) | 1984-04-27 |
| JPH0685766B2 JPH0685766B2 (ja) | 1994-11-02 |
Family
ID=10532982
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58171046A Expired - Lifetime JPH0685766B2 (ja) | 1982-09-17 | 1983-09-16 | 流体流速測定装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4607221A (ja) |
| EP (1) | EP0106472B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0685766B2 (ja) |
| DE (1) | DE3378656D1 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61119253A (ja) * | 1984-03-10 | 1986-06-06 | ゼネラル・エレクトリツク・カンパニイ | 磁気共鳴作像方法 |
| JPS6264350A (ja) * | 1985-08-09 | 1987-03-23 | ゼネラル・エレクトリツク・カンパニイ | 被検体の動きに関連するデ−タを収集する方法と装置 |
| JPS62243544A (ja) * | 1986-02-25 | 1987-10-24 | スペクトロスピン・ア−・ゲ− | 流動物質を核磁気共鳴断層撮影により測定する装置 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0634785B2 (ja) * | 1988-02-05 | 1994-05-11 | 株式会社日立メディコ | 核磁気共鳴イメージング装置 |
| US6272370B1 (en) | 1998-08-07 | 2001-08-07 | The Regents Of University Of Minnesota | MR-visible medical device for neurological interventions using nonlinear magnetic stereotaxis and a method imaging |
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Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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