JPS62284640A - 核磁気共鳴を用いた検査方法 - Google Patents
核磁気共鳴を用いた検査方法Info
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- JPS62284640A JPS62284640A JP61127928A JP12792886A JPS62284640A JP S62284640 A JPS62284640 A JP S62284640A JP 61127928 A JP61127928 A JP 61127928A JP 12792886 A JP12792886 A JP 12792886A JP S62284640 A JPS62284640 A JP S62284640A
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
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- G01R33/44—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance using nuclear magnetic resonance [NMR]
- G01R33/48—NMR imaging systems
- G01R33/4818—MR characterised by data acquisition along a specific k-space trajectory or by the temporal order of k-space coverage, e.g. centric or segmented coverage of k-space
- G01R33/482—MR characterised by data acquisition along a specific k-space trajectory or by the temporal order of k-space coverage, e.g. centric or segmented coverage of k-space using a Cartesian trajectory
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- G—PHYSICS
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- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
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- 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】
３、発明の詳細な説明
〔産業上の利用分野〕
本発明は核磁気共鳴（以下、ｒＮＭＲＪという）を用い
た検査方法および装置に関し、特に限られた測定時間内
に、視覚上液も８Ｎ比の高い画像を形成するのに好適な
ＮＭＲ，ｆ：用いた検査方法に関する。
た検査方法および装置に関し、特に限られた測定時間内
に、視覚上液も８Ｎ比の高い画像を形成するのに好適な
ＮＭＲ，ｆ：用いた検査方法に関する。
従来１人体の頭部、腹部などの内部構造を非破壊的に検
査する装置として、Ｘ線ＣＴや超音波撮像装置が広く利
用されて来ている。近年、核磁気共鳴現象を用いて同様
の検査を行う試みが成功し、Ｘ２腺ＣＴや超音波撮像装
置では得られない情報を取得できることが明らかになっ
て来た。核磁気共鳴現象金剛いた倹食装置においては、
検査物体からの信号を物体谷部に対応させて分離・識別
する必要がある。その１つに、検査物体に傾斜磁場全印
加し、物体各部の置かれた静磁場を異ならせ、これによ
り各部の共鳴周波数あるいはフェーズ・エンコード量を
異ならせることで位置の情報を得る方法がある。
査する装置として、Ｘ線ＣＴや超音波撮像装置が広く利
用されて来ている。近年、核磁気共鳴現象を用いて同様
の検査を行う試みが成功し、Ｘ２腺ＣＴや超音波撮像装
置では得られない情報を取得できることが明らかになっ
て来た。核磁気共鳴現象金剛いた倹食装置においては、
検査物体からの信号を物体谷部に対応させて分離・識別
する必要がある。その１つに、検査物体に傾斜磁場全印
加し、物体各部の置かれた静磁場を異ならせ、これによ
り各部の共鳴周波数あるいはフェーズ・エンコード量を
異ならせることで位置の情報を得る方法がある。
その基本原理については、（ジャーナル・オプ嗜マグネ
チック・レゾナンス（Ｊｏｕｒｎａｌ ｒ）ｆＭａｇｎ
ｅｔｉｃ ｌ’Ｌｅｓｏｎａｎｃｅ）誌、第１８巻（１
９７５）、第６９〜８３頁）にあるいは、フィジックス
・イン・メゾシン・アンド・バイオロジー（ｐｈｙｓｉ
ｃｓｉｎ ＭｅｄｉＣｉｎｅ＆Ｂｉｏ１ｏｇＹ）誌、第
２５巻（１９８０）。
チック・レゾナンス（Ｊｏｕｒｎａｌ ｒ）ｆＭａｇｎ
ｅｔｉｃ ｌ’Ｌｅｓｏｎａｎｃｅ）誌、第１８巻（１
９７５）、第６９〜８３頁）にあるいは、フィジックス
・イン・メゾシン・アンド・バイオロジー（ｐｈｙｓｉ
ｃｓｉｎ ＭｅｄｉＣｉｎｅ＆Ｂｉｏ１ｏｇＹ）誌、第
２５巻（１９８０）。
第７５１〜７５６頁に記載されているのでここでは省略
する。
する。
このようなイメージングでは、画質を向上させるために
信号の加算がしばしば用いられている。
信号の加算がしばしば用いられている。
すなわち、１枚の画像を再構成するのに必要な信号全体
を繰り返し測定し、信号のＳＮ比を向上させるのである
。測定毎に検出される雑音が相関を持たないならば、Ｓ
Ｎ比は測定回数の０．５乗で向上する。
を繰り返し測定し、信号のＳＮ比を向上させるのである
。測定毎に検出される雑音が相関を持たないならば、Ｓ
Ｎ比は測定回数の０．５乗で向上する。
しかし、加算回数の増加に比例して測定時間が長くなり
、被験者の苦痛が増すのみならず、被験者の動きによる
画質劣化が無視し得なくなるという問題があった。
、被験者の苦痛が増すのみならず、被験者の動きによる
画質劣化が無視し得なくなるという問題があった。
本発明の目的は、無闇に測定時間を長くすることなしに
、画質全向上させることにある。
、画質全向上させることにある。
上記目的は、従来法とは異なり、信号加算を画像再構成
に必要な信号全体に渡って行うのではなく、その一部に
ついて行うことにより達成される。
に必要な信号全体に渡って行うのではなく、その一部に
ついて行うことにより達成される。
以下、本発明の動作原理について詳細に説明する。
まず、２次元面をイメージングする場合を例にとって、
通常よく用いられるフーリエイメージング法の原理と１
本発明をこの方法に適用した場合について述べる。
通常よく用いられるフーリエイメージング法の原理と１
本発明をこの方法に適用した場合について述べる。
第１図は２次元の変形スピンワープ法を実施するための
照射パルスと％ ｘ、 Ｘ方向の傾斜磁場と核スピン
からの信号のタイミングを示すものである。ここでは、
Ｘ１面に平行なある断面を選択するものとしている。図
においてＲＦは上記照射パルスｅ、Ｇ、およびＧヨはそ
れぞれｙおよびＸ方向の傾斜磁場を示している。また、
Ｓは核スピンからの信号を示している。
照射パルスと％ ｘ、 Ｘ方向の傾斜磁場と核スピン
からの信号のタイミングを示すものである。ここでは、
Ｘ１面に平行なある断面を選択するものとしている。図
においてＲＦは上記照射パルスｅ、Ｇ、およびＧヨはそ
れぞれｙおよびＸ方向の傾斜磁場を示している。また、
Ｓは核スピンからの信号を示している。
まず、９０’Ｒ，Ｆパルスを照射し、試料内の核スピン
ｉ９０’倒す。その直後に、上記傾斜磁場Ｇ、ｔ一時間
ｔ８だけ印加する。このＧ８はスピン位相にＸ方向の位
置情報をエンコードするための傾斜磁場であり、エンコ
ード磁場と呼ばれる。次に１８０６ＲＦパルスを照射す
る。信号の観測はＧアを印加しながら行う。
ｉ９０’倒す。その直後に、上記傾斜磁場Ｇ、ｔ一時間
ｔ８だけ印加する。このＧ８はスピン位相にＸ方向の位
置情報をエンコードするための傾斜磁場であり、エンコ
ード磁場と呼ばれる。次に１８０６ＲＦパルスを照射す
る。信号の観測はＧアを印加しながら行う。
このような計測を、エンコード磁場Ｇ８の大きさを変化
させて行った結果得られる２次元信号５（ＯＸ、ｔア）
は、前記選択断面の核スピン分布ρ（ｘ、ｙ）との間に
・ Ｓ （Ｇ、 Ｔｙ ）＝ｆｆｐ （Ｘ？ ｙ） ｅｘｐ
ｃ−ｊ ｒ （Ｇ、 ｘｔｘ ＋Ｇｙ ｙｔｙ））・・
・・・・（１） の関係がある。（１）式からも分かるように、選択断面
の核スピン分布ρ（Ｘ、ｙ）は８（Ｇヨ、ｔ、）を２次
元逆フーリエ変換することにより求まる。
させて行った結果得られる２次元信号５（ＯＸ、ｔア）
は、前記選択断面の核スピン分布ρ（ｘ、ｙ）との間に
・ Ｓ （Ｇ、 Ｔｙ ）＝ｆｆｐ （Ｘ？ ｙ） ｅｘｐ
ｃ−ｊ ｒ （Ｇ、 ｘｔｘ ＋Ｇｙ ｙｔｙ））・・
・・・・（１） の関係がある。（１）式からも分かるように、選択断面
の核スピン分布ρ（Ｘ、ｙ）は８（Ｇヨ、ｔ、）を２次
元逆フーリエ変換することにより求まる。
以上がフーリエイメージング法の原理である。
ところで、（１）式においてＧｇは測定毎に変化させら
れ、通常１２８〜２５６通りの値を有する。
れ、通常１２８〜２５６通りの値を有する。
すなわち、１画像を再構成するのに１２８〜２５６回信
号を測定する必要がある。従って、信号ｆｎ回加算する
とすれば、全部で１２８〜２５６回の測定に要する時間
のｎ倍の測定時間が必要になる。
号を測定する必要がある。従って、信号ｆｎ回加算する
とすれば、全部で１２８〜２５６回の測定に要する時間
のｎ倍の測定時間が必要になる。
加算？しない場合の測定時間は２〜４分程度であるので
、例えばｎ ＝ ４とすれば８〜１６分の時間を要し、
無視しえない影響を与えることになる。
、例えばｎ ＝ ４とすれば８〜１６分の時間を要し、
無視しえない影響を与えることになる。
そこで、特定の範囲の０８に対してのみ、計測を複数回
くりかえし、得られる信号を加算することが考えられる
。すなわち、Ｇ８の最大イ直ヲＧ！□その値の変更の刻
みを４０％値の変更回数’ｋＮとした時、ＧｇはＧ□か
ら一〇□＋ΔＧまで変化し、次式が成立している。
くりかえし、得られる信号を加算することが考えられる
。すなわち、Ｇ８の最大イ直ヲＧ！□その値の変更の刻
みを４０％値の変更回数’ｋＮとした時、ＧｇはＧ□か
ら一〇□＋ΔＧまで変化し、次式が成立している。
０１１に＝Ｇ＊＋ａ−ΔＧ（ｋ−１） ・・・
・・・（２）ここで、ｋはＧ。の値の変更の順番を表わ
し、Ｇｇにはに番目の０８の振幅であり、また１＜ｋく
Ｎが成立している。さて、ｋがＮ／２に近けれ−ばＧｇ
にの値はゼロに近く、すなわちＧｆｋの絶対値が小さい
。このような条件で得られる信号は、画像では低周波の
空間周波数成分を与える。一方、ｋがＮ／２から離れ、
１あるいはＮに近づけばＧｇには±０１１１１１に近づ
き絶対値は大きな値となる。
・・・（２）ここで、ｋはＧ。の値の変更の順番を表わ
し、Ｇｇにはに番目の０８の振幅であり、また１＜ｋく
Ｎが成立している。さて、ｋがＮ／２に近けれ−ばＧｇ
にの値はゼロに近く、すなわちＧｆｋの絶対値が小さい
。このような条件で得られる信号は、画像では低周波の
空間周波数成分を与える。一方、ｋがＮ／２から離れ、
１あるいはＮに近づけばＧｇには±０１１１１１に近づ
き絶対値は大きな値となる。
このような条件で得られる信号は、画像では高周波の空
間周波数成分を与える。従って、同じＧ！の値による計
測をくりかえし、信号の加算を行うことを、ある範囲の
ｋに対してのみ行うことにより、特定の空間周波数成分
の８Ｎ比を向上させることができる。すなわち、像再構
成を行う時には加算された信号を加算回数で割った値に
して用いるため、雑音は（加算回数）の−０，５乗で減
少し、８Ｎ比が向上する。加算すべきｋの範囲および回
数は、対象物体の性質および視覚特性で決める必要があ
る。いずれにしても全てのｋについて加算するのではな
いため、従来法に比べて著しく時間を短縮することが可
能である。
間周波数成分を与える。従って、同じＧ！の値による計
測をくりかえし、信号の加算を行うことを、ある範囲の
ｋに対してのみ行うことにより、特定の空間周波数成分
の８Ｎ比を向上させることができる。すなわち、像再構
成を行う時には加算された信号を加算回数で割った値に
して用いるため、雑音は（加算回数）の−０，５乗で減
少し、８Ｎ比が向上する。加算すべきｋの範囲および回
数は、対象物体の性質および視覚特性で決める必要があ
る。いずれにしても全てのｋについて加算するのではな
いため、従来法に比べて著しく時間を短縮することが可
能である。
第２図に本発明の一実施例である検査装置の構成図を示
す。図において、１は計算機、２は高周波パルス発生器
、３は電力増幅器、４は高周波磁場を発生させると同時
に対象物体１６から生ずる信号を検出するためのコイル
、５は増幅器、６は検波器、７は信号処理装置である。
す。図において、１は計算機、２は高周波パルス発生器
、３は電力増幅器、４は高周波磁場を発生させると同時
に対象物体１６から生ずる信号を検出するためのコイル
、５は増幅器、６は検波器、７は信号処理装置である。
また、８，９および１０はそれぞれ２方向およびこれに
直角の方向の傾斜磁場を発生させるコイル、１１，１２
゜１３はそれぞれ上記コイル８． ９． １０を駆動す
る電源部である。
直角の方向の傾斜磁場を発生させるコイル、１１，１２
゜１３はそれぞれ上記コイル８． ９． １０を駆動す
る電源部である。
計算機１は各装置に種々の命令？一定のタイミングで出
力する機能をも有するものである。高周波パルス発生器
２の出力は電力増幅器３で増幅され、上記コイル４を励
磁する。該コイル４は前述の如く受信コイルを兼ねてお
り、受信された信号成分は増幅器５ｔ−通り検波器６で
検波後、計算機１に入力され信号処理後ディスプレイ７
で画像に変換される。
力する機能をも有するものである。高周波パルス発生器
２の出力は電力増幅器３で増幅され、上記コイル４を励
磁する。該コイル４は前述の如く受信コイルを兼ねてお
り、受信された信号成分は増幅器５ｔ−通り検波器６で
検波後、計算機１に入力され信号処理後ディスプレイ７
で画像に変換される。
なお、静磁場の発生は電源１５により駆動されるコイル
１４で行う。検査対象物体である人体１６はペッド１７
上に＋ｄｌｌされ、上記ペッド１７は支持台１８上を移
動可能なように構成されている。
１４で行う。検査対象物体である人体１６はペッド１７
上に＋ｄｌｌされ、上記ペッド１７は支持台１８上を移
動可能なように構成されている。
第３図は、本発明の実施例において、各０８の値に対す
る計測のくり返えし回数（計測信号の加算回ａ）のパタ
ーンの１例？示す。すなわち、横軸は第１図のシーケン
スの０８の値の変更回数（式（２）におけるｋ）を示し
、縦軸は計測のくりかえしの回数（加算回数）を示す。
る計測のくり返えし回数（計測信号の加算回ａ）のパタ
ーンの１例？示す。すなわち、横軸は第１図のシーケン
スの０８の値の変更回数（式（２）におけるｋ）を示し
、縦軸は計測のくりかえしの回数（加算回数）を示す。
この例ではＧ８の振幅として２５６通りの振幅を準備し
、ｋ＝１、すなわちＧ８の最大の振幅Ｇ□からに＝３３
までは、それぞれ１回ずつ第１図のシーケンスを用いて
ｊ＠次計測を行い、に＝３４からに＝６５まではそれぞ
れのＧヨの振幅にて２回ずつ計測を行ってその加算平均
をとる。以下図の通り計測くり返し回数を変化させ、Ｇ
！の振幅の絶対数が小さい範囲（９８＜ｋ≦１６０）で
は４回の計測をくり返えす。ｋが２５６に近づくにつれ
（Ｇ、の値が−Ｇ！、に近づくにつれ）計測くり返し回
数を再度減らしてゆく。このように合計６４０回の計測
をくり返えし、それぞれ同じＧ。
、ｋ＝１、すなわちＧ８の最大の振幅Ｇ□からに＝３３
までは、それぞれ１回ずつ第１図のシーケンスを用いて
ｊ＠次計測を行い、に＝３４からに＝６５まではそれぞ
れのＧヨの振幅にて２回ずつ計測を行ってその加算平均
をとる。以下図の通り計測くり返し回数を変化させ、Ｇ
！の振幅の絶対数が小さい範囲（９８＜ｋ≦１６０）で
は４回の計測をくり返えす。ｋが２５６に近づくにつれ
（Ｇ、の値が−Ｇ！、に近づくにつれ）計測くり返し回
数を再度減らしてゆく。このように合計６４０回の計測
をくり返えし、それぞれ同じＧ。
での計測信号の加算平均をとることにより、Ｇ８の絶対
値が小さな範囲、すなわち空間周波数領域における低周
波数成分での雑音を減らすことかで西る。
値が小さな範囲、すなわち空間周波数領域における低周
波数成分での雑音を減らすことかで西る。
第４図は各Ｇ□の値に対する計測のくり返えし回数のパ
ターンの他の例を示し、得られる像の空間周波数領域に
おける中程度の周波数の雑音成分を主に減少させるため
％ＧＸの振幅が中程度の場合の計測くり返し回数（加算
回数）を主に多くした例である。
ターンの他の例を示し、得られる像の空間周波数領域に
おける中程度の周波数の雑音成分を主に減少させるため
％ＧＸの振幅が中程度の場合の計測くり返し回数（加算
回数）を主に多くした例である。
なお、以上の説明では、エンコード磁場Ｇ、の振幅を変
化させて計測をくり返すフーリエイメージング法を例に
とったが、フーリエイメージング法ではＧ８の、印加時
間ｔＩ＠次変比変化ても原理的には全く同じであり、こ
の場合にも本発明を適用して所望の周波数領域の雑音成
分を低減させることが可能である。
化させて計測をくり返すフーリエイメージング法を例に
とったが、フーリエイメージング法ではＧ８の、印加時
間ｔＩ＠次変比変化ても原理的には全く同じであり、こ
の場合にも本発明を適用して所望の周波数領域の雑音成
分を低減させることが可能である。
以上述べた如く１本発明によれば、静磁場、傾斜磁場お
よび高周波磁場内におけるＮＭＲ現象を利用する検査装
置において、特定の範囲のエンコード磁場に対する測定
のみを加算することにより、測定時間を適切な長さに保
ったまま画質を向上さ、せるのに効果がある。
よび高周波磁場内におけるＮＭＲ現象を利用する検査装
置において、特定の範囲のエンコード磁場に対する測定
のみを加算することにより、測定時間を適切な長さに保
ったまま画質を向上さ、せるのに効果がある。
第１図は２次元フーリエイメージング法のパルスシーケ
ンス？示す図、第２図は本発明を実施するためのイメー
ジング装置の構成を示す図、第３図および第４図は測定
順番と加算回数との関係の例をそれぞれ示す図である。 代理人 弁理士 小川勝勇 １ ゛、＼ ’！／ 凹 ’ｉｚ 固
ンス？示す図、第２図は本発明を実施するためのイメー
ジング装置の構成を示す図、第３図および第４図は測定
順番と加算回数との関係の例をそれぞれ示す図である。 代理人 弁理士 小川勝勇 １ ゛、＼ ’！／ 凹 ’ｉｚ 固
Claims (1)
- １、静磁場、傾斜磁場および高周波磁場の各磁場発生手
段と、検査対象からの核磁気共鳴信号を検出する信号検
出手段と、該信号検出手段の検出信号の演算を行う計算
機および該計算機による演算結果の出力手段を有し、前
記検査対象の直交座標点における核スピン情報をフーリ
エイメージング法により計測する如く構成された核磁気
共鳴装置を用いた検査方法において、特定の範囲のエン
コード磁場に対応する信号を加算平均することを特徴と
する核磁気共鳴を用いた検査方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61127928A JPH0685768B2 (ja) | 1986-06-04 | 1986-06-04 | 核磁気共鳴を用いた検査方法 |
| DE19873718344 DE3718344A1 (de) | 1986-06-04 | 1987-06-01 | Abbildungsverfahren fuer magnetische kernresonanz |
| US07/056,951 US4740749A (en) | 1986-06-04 | 1987-06-03 | NMR imaging method |
| GB8712965A GB2193320B (en) | 1986-06-04 | 1987-06-03 | Nmr imaging method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61127928A JPH0685768B2 (ja) | 1986-06-04 | 1986-06-04 | 核磁気共鳴を用いた検査方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62284640A true JPS62284640A (ja) | 1987-12-10 |
| JPH0685768B2 JPH0685768B2 (ja) | 1994-11-02 |
Family
ID=14972098
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61127928A Expired - Fee Related JPH0685768B2 (ja) | 1986-06-04 | 1986-06-04 | 核磁気共鳴を用いた検査方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4740749A (ja) |
| JP (1) | JPH0685768B2 (ja) |
| DE (1) | DE3718344A1 (ja) |
| GB (1) | GB2193320B (ja) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3637998A1 (de) * | 1986-11-07 | 1988-05-11 | Max Planck Gesellschaft | Verfahren zur schnellen akquisition von spinresonanzdaten fuer eine ortsaufgeloeste untersuchung eines objekts |
| US5124649A (en) * | 1987-06-02 | 1992-06-23 | Picker International, Inc. | Magnetic resonance imaging with selective phase encoding averaging |
| US4780675A (en) * | 1987-08-14 | 1988-10-25 | Picker International, Inc. | Conjugate symmetry magnetic resonance imaging |
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