JPS62231640A - 磁気共鳴イメ−ジング装置 - Google Patents

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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は磁気共鳴（Ｍｒｔ　：　ｍａｇｎｅｔｉｃ　ｒ
ｅｓｏｎａｎｃｅ〜以下ｒＭＲｊと称する）現象を用い
て被検体中に存在するある特定原子核のスピン密度及び
緩和時間時定数等の情報に反映された画像を得る磁気共
鳴イメージング装置に関するものである。

（従来の技術） 例えば診断用磁気共鳴イメージング装置では、被検体の
特定−における断層像を得ろために、第４図に示すよう
に被検体Ｐに対して図示Ｚ軸方向に沿う非常に均一な静
磁場【−１゜を作用させ、さらに一対の傾斜磁場コイル
ｌ　Ａ、　’Ｉ　Ｂにより上記静磁場■］。に線形磁場
勾配Ｇｚを付加する。静磁場［１ｏに対して特定原子核
は次式で示される角周波数ω。て共鳴ずろ。

ω。＝γ弓Ｉ。　　　　　　・・・（１）この（１）式
においてγは磁気回転比であり、原子核の種類に固有の
らのである。そこでさらに、特定の原子核のみ共鳴さＵ
る角周波数ω。の回転磁場Ｈｃをプローブヘッド内に設
けられた一対の送信コイル２Ａ、２Ｂを介して被検体Ｐ
に作用させる。このようにすると、上記線形磁場勾配Ｇ
ｚによりＺ軸方向について選択設定される図示ｘ−ｙ平
面部分についてのみ選択的に作用し、断層像を得る特定
のスライス部分Ｓ（平面状の部分であるが現実にはある
厚みを持つ）のみにＭＲ現象が生ずる。このＭｒ（現象
は上記プローブヘッド内に設けられた一対の受信コイル
３Ａ、３Ｂを介して自由誘導減衰（Ｆ　Ｉ　Ｄ　：　ｆ
ｒｅｅ　１ｎｄｕｃｔｉｏｎ　ｄｅｃａｙ）信号（以下
ｒ　ＦＩＤ信号」と称する）として観測され、この信号
をフーリエ変換することにより、特定原子核スピンの回
転周波数について単一のスペクトルが得られる。断［像
をＣＴ像として得るためには、スライス部分Ｓのｘ−ｙ
平面内において、Ｘ方向、ｙ方向の各々に対して位置情
報を持つようなＦ［Ｄ信号発生させる必要がある。ここ
で、周波数と位相の情報を利用する。第５図（ａ）に示
すように、スライス分Ｓを励起してＭｒ（現象を生じさ
せた後、ｙ軸方向に直線的な傾斜を持つ線形磁場勾配ｃ
ｙを一様な静磁場１［ｏに重畳する。この時、（２）式
に示すような線形的な位相の差をｙ軸方向に生ずる（位
相エンコーディング）。

φＹ＝γ・ＧＹ”Ｙ・τ−ωｙ・τ　　・・・（２）さ
らに、Ｘ軸方向に直線的な傾斜を持つ線形磁場勾配ＧＫ
を一様な静磁場Ｈｏに重畳しなからＭＲ倍信号検出する
と、（３）式に示すような周波数の線形的な差がＸ軸方
向に生ずる。

（ＩＪＸ＝７０Ｇｘ−Ｘ　　　　　　　　　＝（３）こ
のようにして得られるＭＲ倍信号、（２）式に示される
φｙを変化させなから１回収集すると、Ｆ（ｔ、ｎ）＝
　Ｌ　Ｌ　Ｊ’　（（ｌｃ）Ｘ、φｙ）ｅｊ（ｃ′ｘ−
ｔφ７°１）ｄωｘｄφ２　　　　　　・・・（４）で
示されるような信号が得られる（第５図（ｂ））。

尚、ρ（ωＸ・φｙ）は信号の周波数スペクトラムであ
る。この信号に対して２次元のフーリエ変換を行なうと
、ρ（ωＸ・φｙ）が求まり、ＣＴｖ＆を合成すること
ができろ。

第６図は磁気共鳴イメージング装置におけるパルスシー
ケンスを示すタイミング図である。同図において（ａ）
は励起ＲＦ　（ｒａｄｆｏｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）パルス
の印加タイミング、（ｂ）乃至（ｄ）は傾斜磁場Ｇの印
加タイミングであり、それぞれ（ｂ）はスライス方向、
（Ｃ）は読み出し方向、（ｄ）はエンコード方向への印
加タイミングである。位相エンコーディング法であるた
め、傾斜磁場強度を線形的に順次変化させている。また
、（ｅ）はエコー信号の発生タイミングである。このよ
うなパルスシーケンスによれば励起される平面は第７図
（ａ）に示すように、被検体Ｐの所定スライス面Ｓの全
域となり、このスライス而Ｓ全域よりのＭｒｌ信号が収
集され、Ｍｒ（像の再構成に供されることになる。そし
て、傾斜磁場の方向は変化させず、励起ｒｔＦパルスの
搬送周波数を「。、［８＋Δｆ、ｆｏ＋２Δｒ、・・・
、　ｆ＋ｎΔｒというように順次変化させることにより
、第７図（ｂ）においてＳ、、Ｓ、、Ｓ、で示すように
、被検体Ｐの体軸（Ｚ軸）に沿ってスライス面を移動さ
せ、連続する複数枚のＭｒｔ像を構成することができる
。この手法をマルチスライス法と称する。　ところで、
診断目的部位が例えば心臓等である場合、この心臓を複
数方向より見たＭｒｌ像を得るのが診断上極めて有効と
されている。

しかしながら、従来のマルチスライス法により１′５ら
れるのは平行多スライスのＭＲ像であり、全て同一方向
（第７図（１１）ではＺ軸方向）より見たものであるた
め、上記のように複数方向より見たＭＲ像を得るには、
撮影方向（傾斜磁場の印加方向）を変えて痕数回の撮影
（データ収集）行なう必要がある。このため撮影の回数
分だけ、撮影に要する時間が長くなるという問題点があ
る。

上述したように、従来のマルチスライス法により、診断
目的部位を多方向より見たＭＲ像を得るには、撮影時間
が長くなるという問題点がある。

本発明はかかる事情に鑑みて成されたものであり、その
目的とするところは、診断目的部位の多方向よりのＭｆ
ｌ像を得るための撮影時間の短縮を図った磁気共鳴イメ
ージング装置を提供すること本発明は、励起ＲＦパルス
の搬送周波数を一定とし、且つ、傾斜磁場の印加方向を
スライス面毎に変化させることにより直交３袖のうちの
一軸を含むスライス面であって該軸を中心に回転するス
ライス面の所定回転角度毎の磁気共鳴信号収集制御を行
うシステムコントローラと、収集された磁気共鳴信号を
基に該スライス面の所定回転角度毎の磁気共鳴像を構成
する画像作成部とを有することを特徴としている。

（作　用） 従来のように、傾斜磁場の印加方向を一定とし、励起Ｒ
Ｆパルスの搬送周波数を変化させてマルチスライスする
のではなく、本発明においては、励起ＦｔＦパルスの搬
送周波数を一定とし、傾斜磁場の印加方向をスライス面
毎に変化させることでマルチスライスを行うようにして
いる。かかるシーケンスにおいてスライス面は直交３軸
のうちの１軸を中心に回転することになる。このため、
スライス面の所定回転角度毎に該スライス面より生ずる
Ｍｌ”を信号を収集し、このＭｒｔ信号を基に構成され
るＭｌ”を像は、被検体における診断目的部位の多方向
よりのＭｌ’を像となる。しかも、従来のマルチスライ
スと異なり、スライス面を回転するようにしているため
、上記多方向よりのＭｒｔ像構成のためのＭＲ信号収集
は１回のデータ収集期間にて行うことができ、撮影時間
を大幅に短縮することができる。

（実施例） 以下、本発明を実施例により具体的に説明する。

第１図は本発明の一実施例たる磁気共鳴イメージング装
置のブロック図であり、Ｐは被検体、１はこの被検体Ｐ
に静磁場１−１　ｏを作用させる静磁場発生部、２は被
検体Ｐに励起ｒｔＦパルスを与える励起ＲＦパルス送信
部、３は静磁場Ｈ８に重畳される傾斜磁場を発生ずる傾
斜磁場発生部、４はＭＲ倍信号収集する信号収集部であ
る。この静磁場発生部ｌ、励起ＲＦパルス発生部２、傾
斜磁場発生部３及び信号収集部２は、システムコントロ
ーラ７の制御下にある。

具体的にこのシステムコントローラ７は、励起ｒｌＦパ
ルス送信部２より被検体Ｐ向って送信される励起ＲＦパ
ルスの搬送周波数を一定に保ちつつ、面記傾斜磁場発生
部３によって印加される傾斜磁場の向き（印加方向）を
スライス面毎に変化させることにより、直交３軸（Ｘ軸
、ｙ軸、２軸）のうちの１軸を含むスライス面であって
該軸を中心に回転するスライス面の所定回転角度毎のＭ
Ｒ信号収集制御を行う。また、５は収集された磁気共鳴
信号を基に該スライス面の所定回転角度毎のＭｒｌ像を
構成する画像作成部であり、６はこの画像作成部５によ
り構成されたＭＲ像を可視化する画像表示部である。

次に、上記構成による実施例装置の作用について説明ず
ろ。

直交３軸に対応する傾斜磁場ＧＸ、Ｇｙ、Ｇｚの組み合
わせで任−２き方向にスライシングできるのは周知であ
る。スライス方向に印加される傾斜磁場Ｇｓは励起Ｒ１
？パルスに重畳されることになる。

本実施例装置においてこのスライス方向の傾斜磁場Ｇｓ
を、Ｚ軸（ここでは被検体Ｐの体軸に対応する）を中心
に回転させている。このとき、励起ＩＩＦパルスの搬送
周波数は変化させない。ＧＳはＧｘとＧＹとの関係より
次式で表わされる。

Ｇ　ｓ　＝　Ｇ　ｘｃｏｓθ＋Ｇ　ＶＣＯ５θ　　、、
（５）Ｏは回転角度であり、θ。、θ。±（３６０°／
ｎ）、０±（３６０°／ｎ）Ｘ２．・・・・・のように
変化させる。

第２図は被検体Ｐを体軸方向より見た場合のＧｓ変化を
示したものである。マルチスライス敗ｎに対して３６０
°／ｎ置きに、Ｘ軸を中心にスライス面を回転さＵ・、
各回転角度毎のスライス面のＭＩＮ信号を信号収集部４
により収集し、収集したＭｒＬ信号を基に画像作成部５
において構成されるＭｌｌ象は、第３図８１、Ｓ２、Ｓ
３、Ｓ、で示ずような複数スライス面の画像となる。し
かも、このような画像を得るための情報収集は、１回の
スキャンにより、換言すれば１回のデータ収集期内に行
うことができ、従来のように撮影方向を変えて複数回の
データ収集を行う必要がないので、円筒状に３次元的な
情報を速やかに得ることができる・このように本実施例
装置にあっては、励起磁場の印加方向をスライス面毎に
変化させることにより、直交３軸のうちの一軸（Ｚ軸）
を含むスライス面であって該軸を中心に回転するスライ
ス面の所定回転角度広のＭＲ信号収集制御を行うシステ
ムコントローラ７と、収集されたＭＲ倍信号基に該スラ
イス面の所定回転角度毎のＭＲ像を構成する画像作成部
５とを有するものであるから、被検体Ｐにおける診断目
的部位の他方向よりのＭＲ像を速やかに得ることができ
る。

以上本発明の一実施例について説明したが、本発明は上
記実施例に限定されるものではなく、種々の変形実施が
可能であるのはいうまでもない。

例えば、上記実施例ではＺ軸を体軸とし、このＺ軸を中
心にスライス面を回転させるしのについて説明したが、
このＺ袖は被検体Ｐの任怠方向に設定することができる
。

〔発明の効果〕

以上詳述したように本発明によれば、被検体の診断目的
部位の他方向よりのＭＲ像を得るための撮影時間の短縮
を図った磁気共鳴イメージング装置を堤供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例装置のブロック図、第２図及
び第３図は本実施例装置の作用を説明するためのもので
あり、第２図はスライス方向の傾斜磁場Ｇｓ変化の説明
図、第３図はスライス面の回転の説明図、第４図は磁気
共鳴イメージング装置の原理的構成を示す説明図、第５
図（ａ）、（ｂ）は磁気共鳴現象により周波数スペクト
ラムを得る原理説明図、第６図は磁気共鳴イメージング
装置におけるパルスシーケンスを示すタイミング図、第
７図（ａ）、（ｂ）は従来装置のスライス面の説明図で
ある。 ５・・・・・・画（＆　作成Ｋ　、７・・・・・システ
ムコントローラ、Ｐ・・・・・・被検体。 矛１図 ； Ｓ・　　牙２図 第３図 １Ａ （０’） 矛７ （ｂ） 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 静磁場中に被検体を配置し、この静磁場に傾斜磁場を重
   畳し、かつ、励起ＲＦパルスを印加することにより被検
   体の予定スライス面に磁気共鳴現象を生ぜしめ、該スラ
   イス面よりの磁気共鳴信号を基に該スライス面の磁気共
   鳴像を得る磁気共鳴イメージング装置において、前記励
   起ＲＦパルスの搬送周波数を一定とし、且つ、傾斜磁場
   の印加方向をスライス面毎に変化させることにより、直
   交３軸のうちの一軸を含むスライス面であって該軸を中
   心に回転するスライス面の所定回転角度毎の磁気共鳴信
   号収集制御を行うシステムコントローラと、得られた磁
   気共鳴信号を基に該スライス面の所定回転角度毎の磁気
   共鳴像を構成する画像作成部とを有することを特徴とす
   る磁気共鳴イメージング装置。