JPS61205852A - Nmrイメ−ジング装置 - Google Patents

Nmrイメ−ジング装置

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Publication number
JPS61205852A
JPS61205852A JP60045990A JP4599085A JPS61205852A JP S61205852 A JPS61205852 A JP S61205852A JP 60045990 A JP60045990 A JP 60045990A JP 4599085 A JP4599085 A JP 4599085A JP S61205852 A JPS61205852 A JP S61205852A
Authority
JP
Japan
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magnetic field
gradient magnetic
pulse
nmr
signal
Prior art date
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Pending
Application number
JP60045990A
Other languages
English (en)
Inventor
Souichi Nagai
壮市 永井
Hidejiro Ogawa
小川 秀次郎
Masahiro Umeda
梅田 雅宏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jeol Ltd
Original Assignee
Jeol Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Jeol Ltd filed Critical Jeol Ltd
Priority to JP60045990A priority Critical patent/JPS61205852A/ja
Publication of JPS61205852A publication Critical patent/JPS61205852A/ja
Pending legal-status Critical Current

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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
    • G01R33/483NMR imaging systems with selection of signals or spectra from particular regions of the volume, e.g. in vivo spectroscopy
    • G01R33/485NMR imaging systems with selection of signals or spectra from particular regions of the volume, e.g. in vivo spectroscopy based on chemical shift information [CSI] or spectroscopic imaging, e.g. to acquire the spatial distributions of metabolites

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)

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。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、被検体内部の任意部位からのNMR信号を選
択的に検出し、それに基づいて被検体の任意面の特定観
測核のNMRイメージを表示するようにしたNMRイメ
ージング装置に関する。
[従来の技術] 第4図は従来の被検体の任意部位からの特定観測核のN
MRに基づくスピンエコー信号を検出するための、被検
体に対するRFパルスと勾配磁場の印加シーケンスの一
例を示しており、第4図(a)は被検体に印加されるR
Fパルス、第4図(b)、(c)、(d)は夫々被検体
に印加されるZ方向勾配磁場、X方向勾配磁場、Y方向
勾配・ 磁場、第4図(e)はRFパルス照射後に被検
体から得られるエコー信号を示している。まず、被検体
には2方向の勾配磁場が印加されている状態で観測核の
磁化を90°回転させる強度とパルス幅を有したRFパ
ルスが印加され、Z方向の所望の平面部分が選択的に励
起、すなわち、Z方向を向いていた観測核の磁化は、X
−Y平面に倒される。その後、2方向に負の勾配磁場を
印加すると同時にX方向、Y方向にも勾配磁場を印加し
て、励起された核スピンの位相がずらされる。なお、こ
の時、X方向の勾配磁場は、次々と勾配の方向が反転さ
せられている。そして、最初の90°パルスを印加して
から所定時間経過後に、観測核の磁化を180°回転さ
せる強度と幅を有したRFパルスが被検体に印加され、
位相がずれた核スピンの位相もどしが行われ、それによ
ってスピンエコー信号を得るようにしている。この信号
は被検 ・体の特定平面における観測核のNMRに基づ
いたもので、このエコー信号は検出され、そしてこの検
出信号はコンピュータに送られて、既に良く知られたフ
ーリエ変換処理等を含むイメージングのための信号処理
が施される。
このように、上述したRFパルスと勾配磁場の印加にお
いては、90°RFパルスによって、例えば、周波数ω
0付近を励起するようにしているが、この時、勾配磁場
が印加されているために被検体の7方向(静磁場の方向
)の位置によって観測核の共鳴周波数が異なることにな
る。そのため、観測核の共鳴周波数がω0に相当する面
だけが選択的に励起され、この面における観測核のNM
Rに基づくスピンエコー信号を後に続<RFパルスと勾
配磁場によって発生させて検出し、画像化している。
[発明が解決しようとする問題点] 上述したNMRイメージングにおいて、画像化しようと
する観測核のNMR信号の中にケミカルシフトの異なる
信号が複数存在している場合、例えば、第5図に示すよ
うに、ケミカルシフトにより観測核のNMR信号に81
と82の2つの信号が出現し、それらの信号の間にΔω
の周波数差がある場合、信号S1と信号S2とでは選択
90゜RFパルスによってZ方向にΔωに相当する分だ
けずれた面が励起され、更に、両信号に基づく画像がX
−Y平面(静磁場の方向に垂直な平面)においてΔωだ
けずれて画像化されることになる。
この画像におけるずれは被検体に印加する静磁場の強度
が弱い場合には、極めて僅かであり、問題とならないが
、静磁場の強度が強くなるに従ってずれが大きくなり、
2つの像が部分的に重なると像の観察に支障を来たすこ
とになる。
本発明は、上述した点に鑑みてなされたもので、その目
的は、ケミカルシフトの異なる信号を発する被検体につ
いてイメージングを行うに当り、特定のケミカルシフト
信号を発する観測核のNMRのみに基づく、NMR信号
の空間分布像を得ることのできるNMRイメージング装
置を提供することである。
[問題点を解決するための手段] 本発明に基づ<NMRイメージング装置は、被検体に一
様静磁場を印加する手段と、該被検体に核磁気共鳴を生
じさせるためにRFパルスを印加する手段と、該被検体
に勾配磁場を印加するための手段と、該被検体に対する
該RFパルス、勾配磁場の印加タイミングを制御する制
御手段と、該被検体からのスピンエコー信号を検出する
手段と、該スピンエコー信号に基づいて該被検体任意面
のNMR信号分布像を表示する手段とを備えており、該
制御手段は、被検体に対し、勾配磁場を印加しない状態
で、ある特定のケミカルシフト信号を発する観測核のみ
を選択的に励起する90″RFパルスを印加し、その後
、被検体の所定面における該励起された観測核のNMR
に基づくスピンエコー信号を選択的に検出するため、該
被検体に勾配磁場と選択的180°RFパルスを印加す
るよう特徴づけられている。
[作用] 被検体には、最初に、ある特定のケミカルシフト信号を
発する観測核のみを選択的にZ方向からX−Y平面に倒
すための90°RFパルスが印加される。その後、該被
検体に勾配磁場を印加することによって、該X−Y平面
に倒された観測核のスピンの位相がずらされると共に、
その前段階あるいは後段階で、被検体のZ方向の特定部
位の観測核を選択的に励起する180″RFパルスが2
方向の勾配磁場と共に印加される。この180゜RFパ
ルスによって例えば共鳴周波数ω0付近の観測核が励起
され、その後、所定の時間経過して発生するスピンエコ
ー信号が検出される。なお、180°RFパルス印加時
に、励起される観測核は、特定のケミカルシフトを発す
る観測核のみでなく、それ以外のケミカルシフト信号を
発する観測核も励起される。しかしこの望ましくない観
測核のベクトルは該180°パルスによって一7方向に
傾けられ、検出コイルの方向であるX−Y平面にその成
分を持たないことから、検出される信号は初期に90°
RFパルスによって励起され、X−Y平面に倒された特
定ケミカルシフト信号を発する観測核に基づくものだけ
となる。従って、検出コイルに検出された信号について
フーリエ変換処理等のイメージング処理を施せば、特定
ケミカルシフト信号を発する観測核のみに基づいたNM
R信号の空間分布像を得ることができる。
[実施例] 以下本発明の一実施例を添附図面に基づいて詳述する。
第1図において、1は内部に被検体が挿入されるコイル
ブロックであるが、該コイルブロック1は静磁場発生コ
イル、Z方向勾配磁場発生コイル。
X方向勾配磁場発生コイル、Y方向勾配磁場発生コイル
、RFコイル等より構成されており、該静磁場発生コイ
ルには静磁場電源2から励磁電流が供給されている。該
2方向勾配磁場発生コイルには、Z方向勾配磁場電源3
からの勾配磁場電流がゲート回路4を介して供給され、
該X方向勾配磁場発生コイルには、X方向勾配磁場電源
5からの勾配磁場電流がゲート回路6を介して供給され
、該Y方向勾配磁場発生コイルには、Y方向勾配磁場電
源7からの勾配磁場電流がゲート回路8を介して供給さ
れ、更に、RFコイルには、RF発振器9からの高周波
がゲート10を介して供給される。尚、各ゲート回路4
,6,8.10は、供給される信号の開閉のみならず、
信号の強度や極性をも制御し得るように構成されている
該RFコイルへの高周波の印加により発生したNMR信
号は該RFコイルよって検出されるが、該検出されたN
MR信号はゲート回路11を介して復調器12に供給さ
れる。該ゲート回路4.6゜8.10.11は、夫々制
御回路13によってその開閉が制御される。該復調器1
2によって復調された信号は、A−D変換器14によっ
てディジタル信号に変換された侵コンピュータ15に供
給される。該コンピュータ15による信号処理に基づき
得られた画像信号は表示装置16に供給される。
上述した如ぎ構成において、コイルブロック1中の被検
体には、RF磁場、各勾配磁場が印加されるが、それら
は制御回路13からの指令に基づいて開閉する各ゲート
回路によって印加のタイミング及び強度が決められる。
さて、第2図は本発明に基づいて被検体に印加されるR
Fパルス、各勾配磁場、スピンエコー信号の一例を示し
ている。
まず、被検体には第2図(a)に示す如き90°RFパ
ルスP1が照射されるよう、ゲート回路10が制御され
るが、この時、各勾配磁場電源3゜5.7からの電流が
各勾配磁場コイルに印加されないよう、各ゲート回路4
.6.8は閉じられている。この90’パルスは特定の
ケミカルシフト信号、例えば第5図に示す信号S1を発
する観測核のみ、そのベクトルがX−Y平面に倒される
強度と幅を有したものである。該90”パルス印加後、
ゲート回路4が制御され、所定時間、Z勾配磁場電源3
からの励磁電流がコイルユニット1内のZ方向勾配磁場
コイルに供給され、第2図(1))に示すZ方向勾配磁
場が被検体に印加される。更に、この2方向勾配磁場が
被検体に印加されている状態で、ゲート回路10が開け
られ、被検体には180°RFパルスP2が印加される
。このパルスP2によって被検体の2方向の特定位置の
観測核が励起され(観測核のベクトルが180°傾けら
れ)、結果として、被検体の7方向の所望断′ 面が切
出されることになる。該切出された所望断面の観測核に
は、制御回路13からの制御信号に基づくゲート回路6
.8の開閉により、第2図(c)、(d)に示すX方向
およびY方向勾配磁場が印加される。この両方向の勾配
磁場によって所望平面の観測核スピンの位相はずらされ
る。その後、該観測核にはゲート回路10の制御によっ
て第2図(a)に示す180”RFパルスP3が印加さ
れ、そのベクトルが180°傾けられる。
該180°RFパルスP3の印加時点から所定時間経過
した後、X−Y平面に倒されている観測核からはエコー
信号が発生し、この信号はコイルユニット1内の検出コ
イルによって検出される。
さて、上述した観測核の振舞いの説明は、最初に90°
RFパルスP1によってX−Y平面に倒された特定ケミ
カルシフト信号SLを発する観測核についてであるが、
第5図に示すケミカルシフト信号S2を発する観測核に
ついては、そのベクトルは最初の90°RFパルスによ
ってはX−Y平面に倒されず、依然としてZ方向に向い
ている。
従って、その後に印加される180°RFパルスP2 
、P3によってもそのベクトルは常に7方向を向いてお
り、信号の検出方向であるX−Y方向にはそのベクトル
成分を有しないことから1.検出コイルには、前述した
ケミカルシフト信号S1を発する観測核のNMRに基づ
くスピンエコー信号のみが検出されることになる。
該コイルユニット1内の検出コイルによって検出される
信号の内、所望の期間に得られたエコー信号のみが復調
器12によって復調されるように制御回路13の指令に
よってゲート回路11が制御される。該復調された信号
はA−D変換器14によってディジタル信号に変換され
た後、コンピュータ15に供給される。該コンピュータ
15において、得られた信号はフーリエ変換処理等を含
むイメージング処理が施され、その結果得られた被検体
の切出された平面のNMR信号の分布像は、表示装置1
6によって表示される。
このように、表示されるNMR信号の空間分布像は、特
定のケミカルシフト信号を発する観測核にのみ基づくも
のであり、表示装置には単一の像が表示されることにな
る。なお、本発明は上述した実施例に限定されず幾多の
変形が可能である。
例えば、勾配磁場を印加しない状態で90°パルスを印
加した後に、被検体の特定平面のNMR信号を得るため
に該被検体に印加される勾配磁場およびRFパルスの種
類、印加タイミングについては、第2図に示した例に限
定されない。例えば、第3図に示す如く、90°RFパ
ルスPIを印加した後、X方向とY方向の勾配磁場を印
加し、そのmzZ方向勾配m@を印加した状態で180
゜パルスP4を印加し、被写体の特定平面からの共鳴信
号を検出するようにしても良い。なお、第3図において
、(a>、(b)、(c)、(d>。
(e)は、夫々、RFパルス、Z方向勾配磁場。
X方向勾配磁場、Y方向勾配磁場、スピンエコー信号を
示している。
[効果] 以上詳述した如く、本発明においては、被写体の特定平
面のNMRに基づくスピンエコー信号を検出するための
勾配磁場とRFパルスの印加に先立って、特定のケミカ
ルシフト信号を発する観測核のみを励起する90°RF
パルスを印加するようにしているため、該特定のケミカ
ルシフト信号を発する観測核のみのNMR信号の空間分
布像を得ることが可能となり、従来の如く、複数の像が
重なることがないため、正確に被検体の任意面のNMR
像の観察を行うことができる。
【図面の簡単な説明】 第1図は本発明の一実施例であるNMRイメージング装
置を示す図、第2図および第3図は本発明に基づいて被
検体に印加されるRFパルスと勾配磁場を示す図、第4
図は従来のNMRイメージングにおいて被検体に印加さ
れるRFパルスと勾配磁場を示す図、第5図はケミカル
シフト信号を示す図である。 1・・・コイルユニット  2・・・静磁場電源3.5
.7・・・勾配磁場電源

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)被検体に一様静磁場を印加する手段と、該被検体
    に核磁気共鳴を生じさせるためにRFパルスを印加する
    手段と、該被検体に勾配磁場を印加するための手段と、
    該被検体に対する該RFパルス、勾配磁場の印加タイミ
    ングを制御する制御手段と、該被検体からのスピンエコ
    ー信号を検出する手段と、該スピンエコー信号に基づい
    て該被検体任意面のNMR信号分布像を表示する手段と
    を備えており、該制御手段は、被検体に対し、勾配磁場
    を印加しない状態で、ある特定のケミカルシフト信号を
    発する観測核のみを選択的に励起する90°RFパルス
    を印加し、その後、被検体の所定面における該励起され
    た観測核のNMRに基づくスピンエコー信号を選択的に
    検出するため、該被検体に勾配磁場と選択的180°パ
    ルスを印加するよう特徴づけられているNMRイメージ
    ング装置。
  2. (2)該被検体の所定面における該励起された観測核の
    NMRに基づくスピンエコー信号を選択的に検出するた
    めの、勾配磁場とRFパルスの印加は、Z方向の勾配磁
    場が印加されている状態で、180°パルスが印加され
    、その後、X方向とY方向の勾配磁場が印加された後に
    、Y方向の磁場が印加された状態で180°パルスが印
    加される特許請求の範囲第1項記載のNMRイメージン
    グ装置。
  3. (3)該被検体の所定面における該励起された化合物の
    観測核のNMRに基づくスピンエコー信号を選択的に検
    出するための、勾配磁場とRFパルスの印加は、X方向
    とY方向の勾配磁場が印加され、その後、Z方向の勾配
    磁場が印加された状態で180°パルスが印加される特
    許請求の範囲第1項記載のNMRイメージング装置。
JP60045990A 1985-03-08 1985-03-08 Nmrイメ−ジング装置 Pending JPS61205852A (ja)

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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60168041A (ja) * 1983-12-14 1985-08-31 ゼネラル・エレクトリツク・カンパニイ Nmr作像方法と装置
JPS6135339A (ja) * 1984-07-02 1986-02-19 ゼネラル・エレクトリツク・カンパニイ 化学シフト・スペクトルを求める方法と装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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