JPS60146140A - Method and apparatus of inspection using nuclear magnetic resonance - Google Patents

Method and apparatus of inspection using nuclear magnetic resonance

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JPS60146140A
JPS60146140A JP59002387A JP238784A JPS60146140A JP S60146140 A JPS60146140 A JP S60146140A JP 59002387 A JP59002387 A JP 59002387A JP 238784 A JP238784 A JP 238784A JP S60146140 A JPS60146140 A JP S60146140A
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Japan
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pulse
nuclear magnetic
magnetic resonance
magnetic field
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JP59002387A
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Japanese (ja)
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Hideto Iwaoka
秀人 岩岡
Sunao Sugiyama
直 杉山
Hiroyuki Matsuura
裕之 松浦
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Yokogawa Electric Corp
Original Assignee
Yokogawa Hokushin Electric Corp
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/44Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance using nuclear magnetic resonance [NMR]
    • G01R33/48NMR imaging systems
    • G01R33/54Signal processing systems, e.g. using pulse sequences ; Generation or control of pulse sequences; Operator console
    • G01R33/56Image enhancement or correction, e.g. subtraction or averaging techniques, e.g. improvement of signal-to-noise ratio and resolution
    • G01R33/565Correction of image distortions, e.g. due to magnetic field inhomogeneities

Abstract

PURPOSE:To form a method and an apparatus of inspection using nuclear magnetic resonance, by suppressing extra signals by homogenity spoil pulses in nuclear magnetic resonance (NMR). CONSTITUTION:A 90 deg. (x) pulse is imparted in order to give NMR to the atomic nucleus of a body to be inspected. TS1 time after this, a 180 deg. (y) pulse is applied. Before and after the 180 deg. (y) pulse, homogenity spoil pulses are applied at GX, GY and GZ as shown by (a) and (b) in the waveform. By the pulse (b), each magnetization can suppress the yield of a signal A when the 180 deg. (y) pulse is not accurate. When TS2 time have elapsed after the application of 180 deg. (y) pulse, the NMR signal 5 becomes the maximum. After TS3 time a 180 deg. (y) pulse is further supplied. A homogenity spoil pulse is applied to GX, GY and GZ as shown by (c). Thus extra signals caused by the inaccuracy of the 180 deg. pulses can be suppressed, and only the necessary NMR signal can be generated.

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の属する分野] 本発明は、核磁気共鳴(nuclear mag++c
tiGresonance ) (以下これをf’ N
 M RJと略称Jる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field to which the invention pertains] The present invention relates to nuclear magnetic resonance (nuclear mag++c
tiGresonance) (hereinafter referred to as f'N
Abbreviated as M RJ.

)現象を利用して、被検体内にi13 LJる特定原子
核分布等を被検体外部より知るようにしIこ核磁気」先
鳴による検査方法及びその装置に関するものであり、特
に、医療用装置に適するN M R画像装置の改良に関
する。
) phenomenon, the distribution of specific atomic nuclei inside the subject can be known from outside the subject. This invention relates to improvements in suitable NMR imagers.

U従来技術フ まず初めに、N M Rの原理についてその概略を31
明する。
First of all, let us give an overview of the principle of NMR.
I will clarify.

原子核は、陽子と中性子とからなってJ3す、これらは
全体として、核スピン角運動ff1lで回転していると
みなされる。
The atomic nucleus consists of protons and neutrons, which are considered to be rotating as a whole with a nuclear spin angular motion ff1l.

第1図は、水素の原子核(H)を示しICもので、(イ
)に示づように1個の陽子pからなり、スピン量子数1
/2で表される回転をしている。
Figure 1 shows the hydrogen atomic nucleus (H), which is an IC type, and as shown in (a), it consists of one proton p, and the spin quantum number is 1.
It has a rotation expressed as /2.

ここで、陽子pは、(ロ)に示すように正の電荷e+を
持っているので、原子核の回転に従い磁気モーメントi
が生ずる。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じる。
Here, since the proton p has a positive charge e+ as shown in (b), the magnetic moment i follows the rotation of the atomic nucleus.
occurs. In other words, each hydrogen nucleus can be thought of as a small magnet.

第2図は、この点を模式的に示した説明図で、鉄のよう
な強磁性体では、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、水素等の場合は、微小磁石の方向く磁気モーメ
ン1−の向き)は(1コ)に示ずようにランダムであっ
て、金体として磁化はみられない。
Figure 2 is an explanatory diagram that schematically shows this point. In a ferromagnetic material such as iron, the directions of these micromagnets are aligned as shown in (a), and magnetization is observed as a whole. . On the other hand, in the case of hydrogen, etc., the direction of the micromagnet (or the direction of the magnetic moment 1-) is random as shown in (1), and no magnetization is observed as a metal body.

ここで、この様な物質に、Z 7′J向の静磁場110
を印加すると、各原子核がH6の方向に揃う。すなわら
、核のエネルギー準位が7方向に17>1化される。
Here, a static magnetic field 110 in the Z 7'J direction is applied to such a substance.
When is applied, each atomic nucleus aligns in the direction of H6. In other words, the energy level of the nucleus is set to 17>1 in seven directions.

第3図(イ)は水素原子核についてこの様子を示しIこ
ものである。水素原子核のスピン量子数(よ1/2であ
るから、第3図(1」)に示づJ、うに、−1/2と+
 1/2の2つのエネルギーfit;位に分かれる。2
つのエネルギー4(位置のJネル1゛′−差ΔFは、(
1)式で表される。
Figure 3 (a) shows this situation for hydrogen nuclei. Since the spin quantum number of the hydrogen nucleus is 1/2, J, uni, -1/2 and + as shown in Figure 3 (1)
It is divided into two energy levels of 1/2. 2
energy 4 (position J 1''-difference ΔF is (
1) It is expressed by the formula.

Δ[−γFL l−1o ・・・(1)ただし、γは磁
気回転比 九−h/2yc hはブランク定数 ここで各原子核には、静磁場1−10にJ、つ−C1μ
XH。
Δ[-γFL l-1o ... (1) where γ is the gyromagnetic ratio 9-h/2ych h is the blank constant where each nucleus has a static magnetic field of 1-10 J, and -C1μ
XH.

なる力が加わるので、原子核は2軸の回りを(2)式で
示すような角速度ωで歳差運動する。
As a result of this force, the atomic nucleus precesses around two axes at an angular velocity ω as shown in equation (2).

ω−γhl o (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電磁波(通常ラ
ジオ波)を印加すると、共鳴が起り、原子核は(1)式
で示されるエネルギー差へEに相当するエネルギーを吸
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核が数種類混在していても、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、従って特定の原子核の共鳴のみを取りだす
ことができる。また、その共鳴の強さを測定すれば、原
子核の存在間も知ることができる。また、高い準位へ励
起された原子核は、共鳴後、緩和時間と叶ばれる時定数
で定まる時間の後に、低い単位へ戻る。
ω-γhl o (Larmor angular velocity)...(2) When electromagnetic waves (usually radio waves) with a frequency corresponding to the angular velocity ω are applied to the system in this state, resonance occurs, and the atomic nucleus has the energy shown by equation (1). It absorbs energy corresponding to the difference E and transitions to a higher energy level.Even if several types of nuclei with nuclear spin angular momentum are mixed, each nucleus has a different gyromagnetic ratio γ, so The resonance frequencies are different, so it is possible to extract only the resonance of a specific atomic nucleus.Also, by measuring the strength of the resonance, it is possible to know the existence of the nucleus.Also, it is possible to determine the existence of the nucleus by measuring the strength of the resonance. After resonance, the nucleus returns to a lower unit after a time determined by the relaxation time and the realized time constant.

この緩和時間は、スピン−格子緩和時間(縦緩和時間)
T+と、スピン−スピン緩和時間(横緩和時間>T2と
に分類され、この緩和時間を観測することにより物質分
布のデータを得ることができる。一般に固体では、スピ
ンは結晶格子の上に決まった位置でほぼ固定されている
ので、スピン同士の相互作用が起りやすい。従って、緩
和時間T2は短く、核磁気共鳴で1qだ1ネルギーtJ
1、まずスピン系にゆきわたってから格子系に移ってゆ
く。従って、時間T1はT2に比べてハしく人込い。こ
れに対して、液体では分子が自由に運動しているので、
スピン同士と、スピンと分子系(格子)とのエネルギー
交換の起り易さは同程度である。従って、時間−「、と
T2は番よぼ等しい11「口こ1.にる。特に時間“「
1は、各化合物の結合の仕方に依存し−Cいる時定数で
あり、正常組織と悪性11・F瘍どでは、値が大きく異
なることが知られCいる。
This relaxation time is the spin-lattice relaxation time (longitudinal relaxation time)
It is classified into T+ and spin-spin relaxation time (transverse relaxation time>T2), and data on material distribution can be obtained by observing this relaxation time.In general, in a solid, spin is determined on the crystal lattice. Since the positions are almost fixed, interactions between spins are likely to occur.Therefore, the relaxation time T2 is short, and in nuclear magnetic resonance, 1q equals 1 energy tJ
1. First, we move to spin systems and then to lattice systems. Therefore, the crowd was much larger at time T1 than at time T2. On the other hand, in a liquid, molecules move freely, so
The ease of energy exchange between spins and between spins and the molecular system (lattice) is about the same. Therefore, time - ", and T2 are equal in number to 11". In particular, time ""
1 is a time constant that depends on the way each compound binds, and it is known that the value differs greatly between normal tissue and malignant 11F tumor.

ここでは、水素原子核(’l−1)につい゛(説明した
が、この他にも核スピン角運動mを1)゛つ原子核で同
様の測定を行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< C>、ナト
リウム原子核(Na)、フッ素原子核(’F)、酸素原
子核(0)等に適用ii1能である。
Here, we have explained the hydrogen nucleus ('l-1), but in addition to this, it is possible to perform similar measurements with a nucleus with a nuclear spin angular motion m of 1.
It is applicable to phosphorus nucleus (''P), carbon nucleus <C>, sodium nucleus (Na), fluorine nucleus ('F), oxygen nucleus (0), etc.

このように、NMRによって、特定原子核の存在■及び
その緩和時間を測定することができるので、物質内の特
定原子核について種々の化学的情報を得ることにより、
被検体内に種々の検査を行うことができる。
In this way, by using NMR, it is possible to measure the presence of a specific atomic nucleus and its relaxation time, so by obtaining various chemical information about a specific atomic nucleus within a substance,
Various tests can be performed within the subject.

従来より、このようなNMRを利用した検査装置として
、X線C王と同様の原理で、被検体の仮想輪切り部分の
101ヘンを励起し、各プロジェクションに対応するN
MR共鳴信号を、被検体の数多くの方向についてめ、被
検体の各位置におけるN M II共鳴信号強度を再構
成法によってめるものがある。
Conventionally, as an inspection device using such NMR, based on the same principle as the X-ray C-ray, 101 hens of a virtual cross section of the subject are excited, and the NMR corresponding to each projection is excited.
There is a method in which MR resonance signals are measured in many directions of the subject and the N M II resonance signal intensity at each position of the subject is determined by a reconstruction method.

第4図は、特にスピンエコー法を採る2次元段Jlヨ再
H8ノ戊法 (P rojection −Recon
structtonmetl+od) (以下2次元P
R法という)が適用された従来装置の検査手段の一例を
説明するための動作波形図である。
Figure 4 shows the two-dimensional stage Jl Yore H8 no Recon method, which uses the spin echo method.
structtonmetl+od) (hereinafter two-dimensional P
FIG. 2 is an operation waveform diagram for explaining an example of an inspection means of a conventional apparatus to which the R method is applied.

被検体に、初めに第4図(ロ)に示すように2勾配磁場
Gzと、(イ)に示すように狭い周波数スペクトルfの
RFパルス(9o6パルス)を印加する。これにより同
図(ホ)に示すようなNMR共鳴信号が発生ずる。この
N M R共鳴信23が無くなるまでのTs+時間が経
過しに時180°パルスを加える。分散した磁化Mはこ
れにより再び集合しはじめ、(ホ)に示ずようにNMR
信y3は次第に大きくなる。この信号をスピンエコー1
5号と呼ぶ。
First, a two-gradient magnetic field Gz as shown in FIG. 4(B) and an RF pulse (9o6 pulse) with a narrow frequency spectrum f as shown in FIG. 4(B) are applied to the subject. As a result, an NMR resonance signal as shown in FIG. 5(e) is generated. When Ts+time has elapsed until this NMR resonance signal 23 disappears, a 180° pulse is applied. As a result, the dispersed magnetization M begins to gather again, and as shown in (e), the NMR
Faith y3 gradually increases. Spin echo 1
Call it No. 5.

180°パルスを印加してから、丁s 21+−S間経
過後にスピンエコー信号は最大となる。その後1−53
期間の間、同図の(ハ)及び(ニ)に示り−J、うに勾
配磁場Gx、Gyを印加し、信号を1qる。この信号に
ツーり主変換等の処理を/7[!i 1ことにJ、り断
面画像を再構成するためのブ1コ°ジ1クシ]ン・デー
タを得ることができる。
After the 180° pulse is applied, the spin echo signal reaches its maximum after a time period of 21+-S has elapsed. Then 1-53
During the period, the gradient magnetic fields Gx and Gy shown in (c) and (d) of the same figure are applied, and the signal is increased by 1q. Perform processing such as main conversion on this signal /7 [! In particular, it is possible to obtain block data for reconstructing cross-sectional images.

TS3期間後は、所定の時間’r dだLJ持つ−(次
のシーケンスに移り、上述ど同様の動作を繰返り−8こ
のようにして行われる各シーケンスに、13い(はGx
、Gyを少しずつ変え、被検1木の数多くの方向の11
」ジエクション・データを11する。このようにして、
当該断面の面データをめることができる。
After the TS3 period, LJ is held for a predetermined period of time.
, Gy little by little, 11 in many directions of one tree under test.
”The extraction data is 11. In this way,
The surface data of the relevant cross section can be stored.

ところで、この様な装置においては、次のような問題点
がある。
However, such a device has the following problems.

■180°パルスがわずかでも不正urであると、構成
分が生じ、第4図の(ボ)に示すJ:うな余分な信号へ
が生ずる。
(2) If the 180° pulse has even a slight irregularity, a component will occur, resulting in an extra signal like J: shown in (Bo) in FIG. 4.

■複数の面を順次励起するいわゆるマルチスライス方式
において、ビュー(view)間の相関があるとき、磁
化ベタ1〜ルの動ぎの乱れや正しくない信号が生ずる。
(2) In the so-called multi-slice method in which a plurality of planes are sequentially excited, when there is a correlation between views, disturbances in the movement of magnetized planes and incorrect signals occur.

■期間TS3が終了したとき、スライス面境界の磁化ベ
クトルはl軸の負方向に向き、回復時間Tdを十分長く
しないど熱平衡状態に戻らず、不十分な回復時間1−d
の場合には次のシーケンスで得られる(i号が小さくな
ってしまう。
■When the period TS3 ends, the magnetization vector at the boundary of the slice plane is directed in the negative direction of the l axis, and the thermal equilibrium state is not returned unless the recovery time Td is made sufficiently long, resulting in an insufficient recovery time 1-d.
In this case, the following sequence is obtained (i becomes smaller).

[発明の目的] 本発明の目的は、この様な点に鑑み、N M R信号に
おいて余分な信号の発生を抑え、必要な信号のみが発生
J゛るようにした、スピン・1コー法による2次元P 
R法の核磁気共鳴による検査方法及びその装置を提供で
ることにある。
[Object of the Invention] In view of the above points, the object of the present invention is to provide a spin-one-cow method that suppresses the generation of unnecessary signals in the NMR signal and generates only the necessary signals. 2D P
It is an object of the present invention to provide an inspection method using R-method nuclear magnetic resonance and an apparatus therefor.

[発明の概要] この様な「1的を達成J゛るための本発明は、被検体の
組織を構成する原子の原子核に核磁気」ξ鳴を与えるた
めの第1の90°パルスを印加Jる」二枚ど、この第1
の90°パルスの印加から Ts+時間経過した後に第
1の180°パルスを110記IJ:(1核に印加する
工程と、この第1の1806パルスより1−52時間経
過後に前記原子核に勾配磁場を印加しこれにより生ずる
核磁気共鳴信りを測定する工程ど、前記核磁気共鳴信号
の測定の開始115点J、リ−1“53時間経過した後
に第2の1806パルスを印加Jる工程と、この第2の
180°パルスの印加後1d時間の経過を待ってから次
の工程に移るようにしIこ待ち時間とを含むシーケンス
を繰返づとともに、前記核磁気共鳴信号に基づき被検体
の相様に関連する画像を再椙成する工程とからなり、前
記第1の1806パルスの前後および(また(よ)第2
の180”パルスにおいてはX、yおJ、びZの磁場勾
配方向でホモジニティ・スポイル・パルスを印加するよ
うにしたものである。
[Summary of the Invention] The present invention for achieving the first objective is to apply a first 90° pulse to impart a nuclear magnetic sound to the nuclei of atoms constituting the tissue of the subject. J-ru” two pieces, this first one.
After Ts + time has elapsed since the application of the 90° pulse, the first 180° pulse is applied to 110 IJ: a step of applying a second 1806 pulse after 53 hours have elapsed from the start point 115 of the measurement of the nuclear magnetic resonance signal; , wait for 1 d time to pass after applying this second 180° pulse, and then proceed to the next step. 1806 pulses before and after the first 1806 pulse and (also) the second 1806 pulse.
In the 180'' pulse, homogeneity spoil pulses are applied in the X, y, J, and Z magnetic field gradient directions.

[実施例] 以下図面を用いて本発明の詳細な説明り゛る。第5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。同図において、1は一様静磁場
Ho (この場合の方向を7方向どJ−る。)を発生さ
μるた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10−4以上であるこ
とが望ましい。
[Example] The present invention will be described in detail below with reference to the drawings. FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of a device for implementing the method of the present invention. In the figure, 1 is a static magnetic field coil for generating a uniform static magnetic field Ho (in this case, in 7 directions), and 2 is this static magnetic field coil 1.
The control circuit includes, for example, a DC stabilized power supply. The density Ho of the magnetic flux generated by the static magnetic field coil 1 is 0
.. It is desirable that the uniformity is about 1T and the uniformity is 10-4 or more.

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。
Reference numeral 3 generally indicates a gradient magnetic field coil, and 4 indicates a control circuit for this gradient magnetic field coil 3.

第6図(イ)は勾配磁場用コイル3の一例を示寸構成図
で、Z勾配磁場用コイル31、y勾配磁場用コイル32
.33、図示してはいないがy勾配磁場用コイル32.
33と同じ形であって、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。
FIG. 6(a) is a dimensional configuration diagram of an example of the gradient magnetic field coil 3, in which the Z gradient magnetic field coil 31, the Y gradient magnetic field coil 32 are shown.
.. 33. Although not shown, a y-gradient magnetic field coil 32.
It has the same shape as 33 and includes an X-gradient magnetic field coil that is rotated by 90°.

この勾配磁場用コイルは、一様静磁場Hoと同一方向で
、x、y、z軸方向に(れぞれu′1線勾配をもつla
場を発生づる。制御回路4は二1ント1−1−ラ20(
詳細は後述する)によって制υ11される。
This gradient magnetic field coil is arranged in the same direction as the uniform static magnetic field Ho in the x, y, and z axes directions (la
Create a place. The control circuit 4 has a 21st part 1-1-ra 20 (
(details will be described later) is controlled by υ11.

5は被検体に狭い周波数スペク1ヘルrの1([」パル
スを電磁波として与える励磁=1イルで、その構成を第
6図(ロ)に示す。
5 is an excitation = 1 il which gives a narrow frequency spectrum 1 Hz pulse as an electromagnetic wave to the subject, and its configuration is shown in FIG. 6 (b).

6は測定しようとする原子核のN M R共鳴条イ′1
に対応づる周波数(例えばプロ1−ンで(よ、42 、
 (iMl−12/T)の信号を発りニする発振器(・
、その出)jは、コントローラ20からの信号によって
開閉が制御されるゲート回路30(訂細を後述づる)更
にパワーアンプ7を介して励磁コイル5に印加されてい
る。8は被(う)体に83 kノるN M l(ハ鳴信
号を検出するための検出コイルで、ぞの構成は第6図(
ロ)に示づ励磁コイルと同じで゛、励磁コイル5に対し
て906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【プ接近して設置されることが
望ましいが必要に応じC1励磁コイルと兼用させてもよ
い。
6 is the NMR resonance line '1 of the atomic nucleus to be measured.
Frequencies corresponding to
(iMl-12/T) oscillator (・
, and its output)j are applied to the excitation coil 5 via a gate circuit 30 (details will be described later) whose opening and closing are controlled by signals from the controller 20, and a power amplifier 7. 8 is a detection coil for detecting a 83 kN noise signal on the subject; its configuration is shown in Figure 6 (
It is the same as the excitation coil shown in b), and is installed at 906 rotations with respect to the excitation coil 5. Note that this detection coil is preferably installed as close as possible to the subject, but may also be used as the C1 excitation coil if necessary.

9は検出コイル8から得られるN M l(、Jt嗅倍
信号増幅する増幅器、10は位相検波回路、11は位相
検波された増幅器9がらの波形信号を記憶するウェーブ
メモリ回路11からの信号を例えば光ファイバで構成さ
れる伝送路12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ピュータ、14は得られたIi層像
を表示するテレビジョンモニタのような表示器である。
9 is an amplifier for amplifying the N M l (, Jt olfactory multiplier signal obtained from the detection coil 8, 10 is a phase detection circuit, and 11 is a signal from a wave memory circuit 11 that stores the phase-detected waveform signal from the amplifier 9. For example, a computer receives the input via a transmission line 12 made up of an optical fiber and performs predetermined signal processing to obtain a tomographic image, and 14 is a display device such as a television monitor that displays the obtained Ii layer image. .

また、コントローラ20からコンピュータ13へは、信
号線21により、必要な情報が伝送される。
Further, necessary information is transmitted from the controller 20 to the computer 13 via a signal line 21.

コントローラ20は、勾配磁場Gz、Gx。The controller 20 generates gradient magnetic fields Gz and Gx.

Gy及びRF変調信号を制御するために必要な信号(ア
リ−ログ信号)及びRFパルスの送信やNMR信号の受
信に必要な制御信号(ディジタル信号)を出力Jること
ができるように構成されたものである。
It was configured to be able to output signals necessary for controlling Gy and RF modulation signals (alley-log signals) and control signals (digital signals) necessary for transmitting RF pulses and receiving NMR signals. It is something.

ゲート回路30は、発振器6がらのR「信号を受け、こ
れに対して90°ずっ位相の異なる4種の信号を作り、
コントローラ20の指示に基づき4種の内のいずれか一
方を選択し、これを更にRF変調信号で変調して励磁コ
イル5用の駆動信号を得るものである。
The gate circuit 30 receives the R signal from the oscillator 6, and generates four types of signals with 90° different phases in response to the R signal.
One of the four types is selected based on instructions from the controller 20, and this is further modulated with an RF modulation signal to obtain a drive signal for the exciting coil 5.

このように構成された本発明の具首の動1リ−を第7図
を参照して次に説明する。
The bow movement 1 of the present invention constructed in this way will now be described with reference to FIG. 7.

1)従来ど同様に90’xパルス(このパルスは狭い周
波数スペクトラムになるように例えばQalJSS関数
で変調することにより1jJる。)を印加し、第7図の
〈イ)に示すように、これJ:す1−51時間後に 1
80°yパルスを加える。ここで、906や180°の
添字X + 3’はRFパルスの位相を示し、Xと y
どは90’異なる位相どした。
1) As before, apply a 90'x pulse (this pulse is modulated by, for example, the QalJSS function so that it has a narrow frequency spectrum), and as shown in Fig. 7 (a), this J: 1-51 hours later 1
Apply 80°y pulse. Here, the subscript X + 3' of 906 or 180° indicates the phase of the RF pulse, and X and y
The phase difference was 90'.

この180’ yパルスの前後にJ、5いて、り17図
の(エコ)ないしく二)の波形中にa及び【ンで承りよ
うに、Gx、Gy及びGzで小モジニーン−r・スポイ
ル・パルスを加える。
There are J and 5 before and after this 180' y pulse, and as shown in the waveforms (eco) and 2) in Figure 17, there are small modinines, r, spoil, and Add pulse.

1806yパルス印加■テの磁化IVHよ、スライス面
中央(90°パルス印加により磁化Mが止しく410’
回転する部分)、スライス面境界(90°パルス印加時
Mがθ°回転し、また180°パルスIIJ jJII
 I+ijにはG2=Oとなっているため180°回転
づる部分)及びスライス面外(90°パルス印加では影
響を受(〕ず、1806パルスによって磁化Mの方向が
反転する部分)での各磁化Mの方向は、それぞれ第7図
のくべ)ないしくチ)に示すようになっている。
1806y pulse application ■Te magnetization IVH, center of slice plane (90° pulse application stops magnetization M and 410'
rotating part), slice plane boundary (when 90° pulse is applied, M rotates θ°, and 180° pulse IIJ jJII
I+ij has G2=O, so the part rotates 180°) and the magnetization outside the slice plane (the part that is not affected by the application of a 90° pulse and the direction of magnetization M is reversed by the 1806 pulse) The directions of M are as shown in sections a) and c) of Fig. 7, respectively.

この180°yパルス印加直後に加えるパルスbにより
、各磁化Mは図示のようになり、180″yパルスが不
正確な場合に生じる信号A(同図(ホ)の点線で示され
るような信号で、これが長く残るとエコー信号の観測に
影響する)の発生を抑えることができる。
By applying pulse b immediately after applying this 180°y pulse, each magnetization M becomes as shown in the figure, and the signal A (as shown by the dotted line in the same figure (e)) that occurs when the 180''y pulse is inaccurate (If this remains for a long time, it will affect the observation of echo signals) can be suppressed.

なお、bのパルス印加のみによる場合磁化ベタ1ヘルが
乱れるため、180°yパルスの直前に第7図の(ロ)
〜(ニ)に示すようにaのようなパルスを印加する。こ
のa及びbのパルスは対で用いることになり、aとbと
はGx、Gy 、Gzそれぞれにおいて、強度と時間の
積が等しくなっている。
Note that if only the pulse b is applied, the magnetization plane 1H will be disturbed, so just before the 180°y pulse, (b) in Figure 7 will be generated.
As shown in ~(d), pulses like a are applied. The pulses a and b are used in pairs, and the products of intensity and time of a and b are equal in each of Gx, Gy, and Gz.

2)180°yパルス印加後T52時間経過したときN
MR信号は最大となり、その後のTS3区間においてG
x、Gyを印加しながらNMR信丹を観測する。
2) When T52 hours have passed after applying the 180°y pulse, N
The MR signal reaches its maximum, and G in the subsequent TS3 section.
Observe NMR Shintan while applying x and Gy.

丁、53期間の終りの時点で番よ、図示のJ、うに、ス
ライス境界」二の磁化ベクトルは下(/l1lllnh
向)向きの円錐上に分イ11シており、他方スライス1
01外は一トを向いている。
At the end of the 53rd period, the two magnetization vectors at the slice boundary are below (/l1lllnh
11 slices are sliced on the cone facing
Outside 01 is facing Ito.

3)Ts3区間の後180°yパルスを印加し、図示の
ようにスライス境界及びスライス面外の磁化へり1〜ル
を上に向【プる。これにJ、す、9.iiいl’ dで
スライス境界の磁化ベクトル番よ熱平衡状ta:、に近
イ」く。スライス面外の磁化ベクトルは熱I iρ1状
態に近い状態になる。
3) After the Ts3 interval, apply a 180°y pulse to move the slice boundary and the magnetization edges 1 to 1 outside the slice plane upward as shown. To this, J, Su, 9. iii) The magnetization vector at the slice boundary approaches the thermal equilibrium state ta:. The magnetization vector outside the slice plane is in a state close to the thermal I iρ1 state.

4)次にGx、Gy及びGzに対し−C第7図の(ロ)
〜(ニ)にCで示すようにホー[ジニアr・スポイル・
パルスをhl G)る。これは、yicw間の相関をな
くし、かつ180’ yパルスが不11確(゛あっても
それに起因する信号を直ちに小ざくりる識さがある。
4) Next, for Gx, Gy and Gz -C (b) in Figure 7
~ (d) As shown by C, ho[zinnia r spoiled
Pulse hl G). This eliminates the correlation between the yicws, and even if the 180' y pulse is uncertain, it immediately reduces the signal caused by it.

5)その後16時間待って次のyicwのシークンスに
移る。
5) Then wait 16 hours and move on to the next yicw sequence.

以上のようにして、180°パルスの不正141°さに
につて生じる余分な信号の発生を押え、必要なNM R
信号のみを発生さけることができる。
In this manner, the generation of extra signals caused by the incorrect 141° of the 180° pulse is suppressed, and the necessary NMR
Only the signal can be avoided.

なお、第7図の実施例に限定されることなく、本発明は
以下に列挙するような他の実施例をもとり得る。
Note that the present invention is not limited to the embodiment shown in FIG. 7, and may include other embodiments as listed below.

1)第7図に示したR Fパルス系列は(90°X。1) The RF pulse sequence shown in Figure 7 is (90°X.

1’sI ・ 180’ y、丁S2.TS3. 18
0°y・Td) であるが、RFパルスの位相はこれに
限lうず、例えば(90°え、 ’l’−5,、180
°−ヶ、Ts2 、1−53 、 180° −x 、
−1’d) の系列でもよい。
1'sI・180'y, ding S2. TS3. 18
0°y・Td), but the phase of the RF pulse is limited to this. For example, (90°, 'l'-5,, 180
°-months, Ts2, 1-53, 180°-x,
-1'd) may be used.

2)第7図の実施例ではTS3の区間内しかGxとGy
をかりていないが、これに限定されるものではなく、第
8図に示すようにTSIやTS2の区間内にもGxとG
yをか【プてもよい。ただし、この場合法の関係が成立
ザる必要がある。
2) In the embodiment of FIG. 7, Gx and Gy are only within the section of TS3.
Although not limited to this, as shown in Figure 8, Gx and G
You may also write y. However, in this case, a legal relationship must be established.

Qx+Xim+=CIX2Xim2 g’/I XT、ro+ =gV2 X1m2更に、次
の関係 gX2″Qx QV 2 =QV が成立する時は、エコー信号全体(1’ S 2および
Ta3の区間)をサンプリングし!こりJることができ
る。また、TS+および1−52を短くすることもでき
る。
Qx+Xim+=CIX2Xim2 g'/I XT, ro+ = gV2 Also, TS+ and 1-52 can be shortened.

3)2次元PR法に限らず、フーリエ法やスピンワープ
法にも適用可能である。
3) It is applicable not only to the two-dimensional PR method but also to the Fourier method and the spin warp method.

4)第7図に示ずシーケンスの前に1+(0°パルスを
加えるいわゆるインバージニ」シリカバ91人を適用す
ることもできる。
4) It is also possible to apply a so-called invirgini silica 91 which adds a 1+(0° pulse) before the sequence, which is not shown in FIG.

5〉シーケンス中の180°パルスを33発パルスとす
ることもできる。例えば、180°Xの代りに90°x
、180°7,90°X Sg:た180°つの代りに
90’ y、1806x、 90°yどすることしでき
る。
5> It is also possible to set the 180° pulse in the sequence to 33 pulses. For example, instead of 180°X, 90°x
, 180°7, 90°X Sg: Instead of 180°, 90'y, 1806x, 90°y etc.

これにより特に面外の磁化ベタ1−ルがjl(、TFに
反転するので、それによる余分なit号X5+a化ヘク
1−ルの乱れが減少する。
As a result, in particular, the out-of-plane magnetized hexagonal is reversed to jl(, TF, so that the disturbance of the extra it number X5 + a-formed hexagonal) is reduced.

6)丁dの待時間の間に他の面を励起し、その情報をも
集めるようにして〈マルチスライス法)、見掛(プ上^
速なイメージングを行なうことかぐきる。
6) During the waiting time of d, other planes are excited and their information is also collected (multi-slice method), and the apparent
It is possible to perform fast imaging.

以上説明したように、本発明によれば、スポイルパルス
により磁化ベクトルの構成分がなくなり、余分な信号が
減少し、また、view間の相関が減少し、磁化ベクト
ルの乱れがなくなって余分4T信丹の発生を防ぐことが
できる。
As explained above, according to the present invention, components of the magnetization vector are eliminated by the spoil pulse, redundant signals are reduced, correlation between views is reduced, disturbance of the magnetization vector is eliminated, and the extra 4T signal is removed. It can prevent the occurrence of redness.

また、第2の180°パルスによりスライス境界の磁化
ベクトルは上を向き、これにより短いTdで熱平衡状態
に近付けることができる。また、この場合不十分なTa
でも次のシーケンスでは大きな信号が得られるという効
果を奏する。
In addition, the second 180° pulse causes the magnetization vector at the slice boundary to point upward, thereby making it possible to approach a thermal equilibrium state with a short Td. Also, in this case, insufficient Ta
However, the effect is that a large signal can be obtained in the next sequence.

また、3光パルスを用いることにより、正確にベクトル
が回転するから余分な信号が出にくく、必要な信号は大
きいものが得られる。
Furthermore, by using three optical pulses, the vector rotates accurately, so unnecessary signals are less likely to be generated, and the necessary large signal can be obtained.

更にまた、マルチスライスとすることにより、1枚の画
像だ(〕を採取する時間と同じ時間で多くの画像を採取
することができ、見掛は上のイメージング時間を減少す
ることができる。また上記のようなスポイルパルスや第
2のi ao’パルスあるいは3発パルスを用いている
から、磁化ベクトルの動きが正確で、フルナスライス時
にもベクトルが正しく動く。
Furthermore, by using multi-slice, many images can be acquired in the same time as it takes to acquire one image ( ), which apparently reduces the imaging time. Since the spoil pulse, the second i ao' pulse, or three pulses as described above are used, the movement of the magnetization vector is accurate, and the vector moves correctly even during the full-nare slice.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は水素原子のスピンを説明りる図、第2図は水素
原子の磁気モーメン1へを模式化した図、第3図【よ水
素原子の原子核が磁場のh向に揃う状態を説明づる図、
第4図はN M Rによる検査パルス波形の一例を示ず
図、第5図は本発明の実施例装置の構成図、第6図は磁
場用コイルの一例を示す構造図、m7図は本発明に係る
シーケンスをM2明づ−るための動作波形J3よび磁化
ベタ1−ルの図、第8図は本発明の他の実施例を示−リ
動作波形図である。 110.静磁場用コイル、2,4.、、Iイ長呪制。 御回路、351.勾配磁場用コイル、511.励磁コイ
ル、6610発振器、880.検出:1イル、10、、
、位相検波回路、11.、、つ]−ブメモリ回路、13
.、、コンピュータ、20.、。 コントローラ、30.、、ゲート回路。
Figure 1 is a diagram explaining the spin of a hydrogen atom, Figure 2 is a schematic diagram of the magnetic moment of a hydrogen atom being 1, and Figure 3 is a diagram explaining the state in which the nucleus of a hydrogen atom is aligned in the h direction of the magnetic field. Zuru diagram,
Fig. 4 is a diagram that does not show an example of the test pulse waveform by NMR, Fig. 5 is a configuration diagram of an embodiment of the device of the present invention, Fig. 6 is a structural diagram showing an example of a magnetic field coil, and Fig. m7 is a diagram of the present invention. FIG. 8 is an operation waveform diagram showing another embodiment of the present invention. 110. Static magnetic field coil, 2, 4. ,, Long spell system. control circuit, 351. Gradient magnetic field coil, 511. Excitation coil, 6610 oscillator, 880. Detection: 1il, 10,...
, phase detection circuit, 11. ,, one]-bu memory circuit, 13
.. ,,computer,20. ,. controller, 30. ,,gate circuit.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)被検体の組織を描成する原子の原子核に核磁気共
鳴を与えるための第1の90°パルスを印加する■稈と
、この第1の90’パルスの印加からTS1時間経過し
た後に第1の180°パルスを前記原子核に印加する工
程と、この第1の180°パルスよりTS2時間経過後
に前記原子核に勾配磁場を印加しこれにより生ずる核磁
気)L鳴ft号を測定する工程と、前記核磁気共鳴信号
の測定の開始時点よりT53時間経過した後に第2の 
180°パルスを印加する工程と、この第2の180°
パルスの印加後Td時間の経過を持つ−Cから次の1稈
に移るようにした持ち時間とを含むシータンスを繰返す
とともに、前記核磁気共鳴信号に基づき被検体の組織に
関連する画像を再構成Jる■稈とからなり、前記第1の
180°パルスの前後J3J、び(または)第2ノ18
0°l< )Lt スニ43 b’ TはX、り’J3
にび2の磁場勾配方向でホモジニティ・スポイル・パル
スを印加するようにした核磁気共鳴による検査方法。
(1) Applying the first 90° pulse to give nuclear magnetic resonance to the nucleus of the atom that describes the tissue of the subject, and after TS1 hours have passed from the application of this first 90' pulse. a step of applying a first 180° pulse to the atomic nucleus; and a step of applying a gradient magnetic field to the atomic nucleus after TS2 hours have elapsed from the first 180° pulse and measuring the resulting nuclear magnetic resonance (ft). , after T53 hours have elapsed from the start of the measurement of the nuclear magnetic resonance signal, the second
applying a 180° pulse and this second 180° pulse;
While repeating the thetance including the elapsed time Td after the application of the pulse -C to move to the next one culm, an image related to the tissue of the subject is reconstructed based on the nuclear magnetic resonance signal. J3J, and (or) the second 180° pulse before and after the first 180° pulse.
0°l< )Lt Suni43 b' T is X, ri'J3
An inspection method using nuclear magnetic resonance in which a homogeneity spoil pulse is applied in the direction of the magnetic field gradient of Nibi-2.
(2)前記第1および第2の180°パルスは、共に同
一の位相であってかつその180°パルスとは位相が9
0°ことなる2つの90’パルスをその前後に備えたパ
ルスであることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
の核磁気共鳴による検査方法。
(2) The first and second 180° pulses have the same phase and are 9 in phase with respect to the 180° pulse.
2. The nuclear magnetic resonance inspection method according to claim 1, wherein the pulse is provided with two 90' pulses before and after the two 90' pulses, which differ by 0°.
(3)前記待ち時間Tdの間に別のスライス面を励起す
るにうにしてマルヂスライスを行ない得るようにしたこ
とを特徴とする特許請求の範囲第1Jn記載の核磁気共
鳴による検査方法。 (4−)被検体の組織を描成する原子の原子核に核磁気
共鳴を与えるための高周波パルスを印加する手段と、前
記原子核に勾配磁場を与える磁場印加手段と、前記原子
核に生ずる核磁気共鳴信号を測定する手段を備えた核磁
気共鳴による検査装置において、前記高周波パルスを印
加する手段は第1の90’パルスを印加した後所定の時
間後に第1の180°パルスおよび更にこれより所定の
時間の後に第2の180°パルスを印加り−るとJLに
、第2の180°パルス印加後所定の時間だりi41−
、) ”(次のシーケンスへ移行できるように4−る手
段4!−含み、tIFJ記磁場印加手段は第1の180
°パルスから所定の時間後に勾配磁場を与えるように(
111成されるど共に前記第1の180°パルスの前後
及び(または)第2の1806パルスの後においてX、
y及びlの勾配磁場方向で小モジニテイ・スポイル・パ
ルスを印加するように構成され、前記核磁気」L鳴仏号
を測定する手段は前記勾配磁場がLjえられたときに生
ずる核磁気共鳴信号を測定し被検1本の組織に関連する
画像の再構成に用いるように構成されlここtを特徴と
する核磁気共鳴による検査% f/!/。
(3) The nuclear magnetic resonance examination method according to claim 1Jn, characterized in that the multi-slice can be performed by exciting another slice plane during the waiting time Td. (4-) means for applying a high-frequency pulse for imparting nuclear magnetic resonance to the atomic nucleus of an atom that depicts the tissue of the subject; a magnetic field applying means for imparting a gradient magnetic field to the atomic nucleus; and nuclear magnetic resonance occurring in the atomic nucleus. In a nuclear magnetic resonance inspection apparatus equipped with a means for measuring a signal, the means for applying a high-frequency pulse applies a first 90' pulse and then, after a predetermined time, a first 180° pulse and further a predetermined pulse from this. If a second 180° pulse is applied after a predetermined time after the application of the second 180° pulse, the i41-
, ) ” (Includes 4 means 4!- for transitioning to the next sequence, and the tIFJ magnetic field applying means is the first 180
°To apply a gradient magnetic field a predetermined time after the pulse (
111 before and after the first 180° pulse and/or after the second 1806 pulse,
The means for measuring the nuclear magnetic field is configured to apply a small magnitude spoil pulse in the gradient magnetic field directions of y and l, and the means for measuring the nuclear magnetic field is configured to apply a nuclear magnetic resonance signal generated when the gradient magnetic field is applied to Lj. An examination by nuclear magnetic resonance configured to measure and use for reconstructing images related to a single tissue under examination and characterized by %f/! /.
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