JPS61205853A - 核磁気共鳴を用いた検査装置 - Google Patents

核磁気共鳴を用いた検査装置

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JPS61205853A
JPS61205853A JP60046552A JP4655285A JPS61205853A JP S61205853 A JPS61205853 A JP S61205853A JP 60046552 A JP60046552 A JP 60046552A JP 4655285 A JP4655285 A JP 4655285A JP S61205853 A JPS61205853 A JP S61205853A
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謙介 関原
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小野寺 尚
Hideki Shiono
塩野 英己
Hideki Kono
秀樹 河野
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、核磁気共鳴(NMR)を用いて物体を無侵襲
で計測する装置に係り、特に生体のケミカルシフトに関
する情報の体内分布を高速測定するに好適な手法及び装
置に関する。
〔発明の背景〕
最近、磁場勾配を等間隔で同期的に連続反転する高速ケ
ミカルシフトイメージング法が開発された(松井茂他、
第23回NMR討論会要旨集pp263−266、鳴子
、 1984入この方法において。
ケミカルシフト軸の帯域は上記磁場勾配の反転周期の逆
数により規定される。前記の方法をより一般的に適用可
能にするには、このケミカルシフト軸の帯域は可能な限
り広げ得ることが必要であるため、より短い磁場勾配の
反転周期が要求される。
しかしながら、単に上記の反転周期を短くしたのでは、
有限な磁場勾配のスイッチング時間によって、最終的に
得られるケミカルシフトを識別したNMR画像の空間分
解能が低下する。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、正負で強度の異なる磁場勾配を非等間
隔に連続反転することにより、上記空間分解能の低下を
まねくことなくケミカルシフト軸の帯域を広げるための
測定手段を提供することにある。
〔発明の概要〕
NMRイメージングにおいては、静磁場に3方向の勾配
をそれぞれ生じさせるために3種の磁場勾配G* 、G
v 、Gzを用いる。松井らによる従来の方法では第1
図に示すように信号観測の状態でこの磁場勾配のうちの
ひとつ例えば、G8を一定間隔2τで反転する。この際
得られるスピンエコートレイン信号を第2図に示すよう
にデータ処理後2次元フーリエ変換することによりケミ
カルシフト情報(t6)  とX軸に関する位置情報(
t8)を−挙に得ようとするものである。他のY軸、Z
軸に関する位置情報は、マウズレイ(Maudslay
)らがジャーナル・オブ・マグネティック・レゾナンス
(Journal of Magnetic Re5o
nance)  誌第51巻(1983) 147頁に
示した方法と同様にGv、G工をパルス的に印加して位
相エンコーディングを行う(第1図G工t atを参照
)。従来法においては、第2図に示すt、軸の最小時間
単位が磁場勾配の反転周期である4τとなっているため
、t、軸のフーリエ変換に相当するケミカルシフト軸の
帯域は1/(4τ)となる、この帯域は、磁場強度が高
い場合あるいは”P等のような広いケミカルシフト分布
を持つ核種に対しては特に広く設定する必要がある。本
発明の方法においては、第3図に示すように、反転磁場
勾配の負強度を正強度のn倍に設定し、(2τ−2τ/
 n )のように連続反転する。このようにして得られ
たエコートレイン信号を第2図に示すと同様に、奇数番
目と偶数番目のエコーを個別に並べかえる。
この時1s軸の最小時間単位は磁場勾配反転の周期であ
る2 (n+1)  τ/nとなり、nを大きくするこ
とで最小2τまで縮めることが可能である。
この結果本方法により、画像の空間分解能を犠牲にする
ことなく、ケミカルシフト軸の帯域を最高従来の2倍広
げることが可能となる。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の実施例の構成及び動作の説明を行う。第
4図に本装置のブロックダイアフラムを示す6本装置は
CPUI 1の管理のもとに動作するシーケンサ12、
送信系13、受信系14.磁場勾配発生系16、及び信
号処理系17と静磁場発生磁石15から成る。シーケン
サは本発明の方式に必要な種々の命令を各装置に送る。
送信系は高周波発振器131、変調、器132.高周波
増幅器133を含み、命令に従って振幅変調された高周
波パルスが高周波コイル134に供給されることにより
高周波磁場(Hl)が対象物体20に印加される。磁場
勾配発生系は、X、 y、Zの3方向に巻かれた勾配磁
場コイル160と、それぞれのコイルのドライバー16
1とから成すシーケンサの命令に従って上記3方向の磁
場勾配G8゜Gv、G、を対象物体20に印加する。こ
れらの磁場印加に対する応答は前述のコイル134を通
じて受信系14にて受信される。受信系は、増幅器14
1、位相検波器142、A/D変換器143を有し、シ
ーケンサ12の命令によるタイミングでサンプリングさ
れたデータが信号処理系に送られる。信号処理系17で
は、フーリエ変換及び像再構成等の処理を行い、任意断
面の信号強度分布、あるいは複数の信号に適当な演算を
行って得られた分布を画像化し、例えばCRTディスプ
レイ171に表示する。
本方法を実施するには、松井らの述べた方法と同様にデ
ータ処理手法として、多次元フーリエ変換を適用する方
法及び投影再構成を適用する方法の2種類があるが、本
例では多次元フーリエ変換による方法を取り上げ、2次
元面のケミカルシフトイメージングを行う場合について
述べる。
第3図に示したパルスシーケンスは3次元物体のケミカ
ルシフトイメージングを行うためのものであるので、2
次元物体に対しては良く知られているように、例えばZ
方向の磁場勾配G7と帯域制限高周波パルスにより対象
面を選択励起する必要がある。更に、得られたエコート
レイン信号を第2図のようにデータ処理する際には、反
転磁場勾配が正の強度を持つ状態で観測される奇数番目
のエコーのみから成るデータを用いる。エコートレイン
信号のサンプリング間隔は一定であるので、偶数番目の
エコーのみから成るデータは、奇数番目のものに対して
同一の空間分解能で(1/ n )の視野幅をもつ画像
を与える。しかしながら、奇数番目のエコーデータの信
号帯域に相当するフィルターを通して信号を受信し、奇
数番目のエコーデータのみを用いてデータ処理するのが
実際的である。この際、偶数番目のエコーデータは上記
フィルターにより真の信号波形を与えない。
また、第3図のパルスシーケンスにおいて、時刻2 τ
e+2 t N (1+−)  (N=O,l、 2゜
・・・・・・)でスピン位置に対する反転磁場勾配の効
果が常にゼロとなるよう磁場勾配の反転タイミングを微
調する必要がある。しかしながら1本方法において受信
器のフィルターを奇数番目のエコーの帯域に設定した場
合には、偶数番目のエコーについて上記の微調を行うの
は実際上困難であり、便宜的に奇数番目のエコーについ
てのみ微調を行えばよい。
3次元フーリエ変換等の更に詳細なデータ処理に関して
は、松井らによりすでに述べられているのでここでは省
略する。
〔発明の効果〕
以上のようにして得られる奇数番目のエコーデータを用
いることによって、有限の磁場勾配のスイッチング時間
に起因する画像の空間分解能の更なる低下を供うことな
くケミカルシフト軸の帯域を従来に比べ2n/(n+1
)倍に拡大することが可能となる。このことにより、松
井らによる高速ケミカルシフトイメージング法の適用性
を著しく拡張することができる。
【図面の簡単な説明】

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、所定の静磁場、複数の勾配磁場及び高周波磁場を対
    象物に印加して該対象物の核スピン信号を計測する検査
    装置において、前記対象物の印加される磁場勾配のうち
    のひとつもしくは複数を非等強度、非等間隔で連続的に
    反転させるシーケンス制御手段を有し、前記対象物のケ
    ミカルシフト情報と空間情報とを同時に得ることを特徴
    とする核磁気共鳴を用いた検査装置。
JP60046552A 1985-03-11 1985-03-11 核磁気共鳴を用いた検査装置 Expired - Lifetime JPH0811112B2 (ja)

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US4689568A (en) 1987-08-25
JPH0811112B2 (ja) 1996-02-07

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