JPS6240658B2 - - Google Patents

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JPS6240658B2
JPS6240658B2 JP57193155A JP19315582A JPS6240658B2 JP S6240658 B2 JPS6240658 B2 JP S6240658B2 JP 57193155 A JP57193155 A JP 57193155A JP 19315582 A JP19315582 A JP 19315582A JP S6240658 B2 JPS6240658 B2 JP S6240658B2
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JP
Japan
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magnetic field
gradient magnetic
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subject
time
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JP57193155A
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JPS5983041A (en
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Hideto Iwaoka
Kenji Fujino
Sunao Sugyama
Hiroyuki Matsura
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YOKOKAWA DENKI KK
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YOKOKAWA DENKI KK
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    • 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
    • G01R33/4833NMR imaging systems with selection of signals or spectra from particular regions of the volume, e.g. in vivo spectroscopy using spatially selective excitation of the volume of interest, e.g. selecting non-orthogonal or inclined slices

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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、核磁気共鳴(nuclear magnetic
resonance)(以下これを「NMR」と略称する)
現象を利用して、被検体内における特定原子核分
布等を被検体外部より知るようにした核磁気共鳴
による検査方法及び検査装置に関するものであ
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to nuclear magnetic resonance
resonance) (hereinafter abbreviated as "NMR")
The present invention relates to an inspection method and apparatus using nuclear magnetic resonance that utilizes phenomena to determine the distribution of specific atomic nuclei within a subject from outside the subject.

本発明の説明に先だつて、はじめにNMRの原
理について概略を説明する。
Before explaining the present invention, the principle of NMR will first be briefly explained.

原子核は、陽子と中性子とからなつており、こ
れらは全体として、核スピン角運動量I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 momentum I.

第1図は、水素の原子核( 1H)を示したもの
で、イに示すように1個の陽子Pからなり、スピ
ン量子数1/2で表わされる回転をしている。ここ
で陽子Pは、ロに示すように正の電荷e+をもつて
いるので、原子核の回転に従い、磁気モーメント
μ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せる。
Figure 1 shows a hydrogen nucleus ( 1 H), which consists of one proton P, as shown in A, and rotates as expressed by the spin quantum number 1/2. Here, since the proton P has a positive charge e + as shown in (b), a magnetic moment μ is generated as the atomic nucleus rotates. 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
イに示すように揃つており、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、微小磁
石の方向(磁気モーメントの向き)はロに示すよ
うにランダムであつて、全体として磁化は見られ
ない。
Figure 2 is an explanatory diagram schematically showing 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 or the like, the direction of the micromagnets (the direction of the magnetic moment) is random as shown in (b), and no magnetization is observed as a whole.

ここで、このような物質に、Z方向の静磁場
H0を印加すると、各原子核がH0の方向に揃う
(核のエネルギ準位がZ方向に量子化される)。
Here, a static magnetic field in the Z direction is applied to such a material.
When H 0 is applied, each atomic nucleus is aligned in the direction of H 0 (the energy level of the nucleus is quantized in the Z direction).

第3図イは、水素原子核についてこの様子を示
したものである。水素原子核のスピン量子数は1/
2であるから、第3図ロに示すように、−1/2と+
1/2の2つの準位に分かれる。2つのエネルギー
準位間のエネルギー差ΔEは、(1)式で表わされ
る。
Figure 3A shows this situation for a hydrogen nucleus. The spin quantum number of hydrogen nucleus is 1/
2, so as shown in Figure 3B, -1/2 and +
Divided into two levels: 1/2. The energy difference ΔE between two energy levels is expressed by equation (1).

ΔE=γ〓H0 ……(1) ただし、γ:磁気回転比 〓=h/2π h=ブランク定数 ここで各原子核には、静磁場H0によつて、 μ×H0 なる力が加わるので、原子核はZ軸のまわりを、
(2)式で示すような角速度ωで歳差運動する。
ΔE=γ〓H 0 ...(1) where γ: gyromagnetic ratio=h/2π h=blank constant Here, a force of μ×H 0 is applied to each atomic nucleus by the static magnetic field H 0 Therefore, the nucleus moves around the Z axis,
It precesses at an angular velocity ω as shown in equation (2).

ω=γH0(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、共鳴がおこ
り、原子核は(1)式で示されるエネルギー差ΔE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、各原子核によつて
磁気回転比γが異なるため、共鳴する周波数が異
なり、したがつて特定の原子核の共鳴のみをとり
だすことができる。また、その共鳴の強さを測定
すれば、原子核の存在量も知ることができる。ま
た、共鳴後、緩和時間と呼ばれる時定数で定まる
時間の後に高い準位へ励起された原子核は、低い
準位へもどる。この緩和時間のうち、特にT1
呼ばれるスピン―格子間緩和時間(縦緩和時間)
は、各化合物の結合の仕方に依存している時定数
であり、正常組織と悪性腫瘍とでは、値が大きく
異なることが知られている。
ω = γH 0 (Larmor angular velocity) ...(2) When an electromagnetic wave (usually a radio wave) with a frequency corresponding to the angular velocity ω is applied to a system in this state, resonance occurs and the atomic nucleus has an energy difference shown by equation (1). It absorbs energy corresponding to ΔE and transitions to a higher energy level. Even if several types of atomic nuclei with nuclear spin angular momentum coexist, each nucleus has a different gyromagnetic ratio γ, so the resonant frequencies differ, and therefore only the resonance of a specific atomic nucleus can be extracted. Furthermore, by measuring the strength of the resonance, it is possible to determine the amount of nuclei present. Further, after resonance, the atomic nucleus excited to a higher level returns to a lower level after a time determined by a time constant called relaxation time. Of this relaxation time, especially the spin-interstitial relaxation time (longitudinal relaxation time) called T1
is a time constant that depends on the way each compound binds, and it is known that the value differs greatly between normal tissues and malignant tumors.

ここでは、水素原子核( 1H)について説明し
たが、この他にも核スピン角運動量をもつ原子核
で同様の測定を行なうことが可能であり、水素原
子核以外に、リン原子核( 31P)、炭素原子核(
13C)、ナトリウム原子核( 23Na)、フツ素原子核
19F)、酸素原子核( 17O)等に適用可能であ
る。
Here, we have explained hydrogen nuclei ( 1 H), but it is possible to perform similar measurements with other atomic nuclei that have nuclear spin angular momentum. Nucleus (
13 C), sodium nuclei ( 23 Na), fluorine nuclei ( 19 F), oxygen nuclei ( 17 O), etc.

このように、NMRによつて、特定原子核の存
在量およ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の種々の化学
的情報を得ることにより、被検体内の種々の検査
を行なうことができる。
In this way, NMR can measure the abundance of specific atomic nuclei and their relaxation times, so by obtaining various chemical information about specific atomic nuclei within a substance, it is possible to conduct various tests within a subject. can be done.

従来より、このようなNMRを利用した検査装
置として、X線CTと同様な原理で、被検体の仮
想輪切り部分のプロトンを励起し、各プロジエク
シヨンに対応するNMR共鳴信号を、被検体の数
多くの方向について求め、被検体の各位置におけ
るNMR共鳴信号強度を再構成法によつて求める
ものがある。
Conventionally, inspection equipment using NMR excites protons in a virtual cross-section of the subject using the same principle as X-ray CT, and generates NMR resonance signals corresponding to each protrusion of the subject. There is a method that calculates the NMR resonance signal intensity at each position of the object using a reconstruction method.

第4図は、このような従来装置における検査手
法の一例を説明するための動作波形図である。
FIG. 4 is an operational waveform diagram for explaining an example of an inspection method in such a conventional device.

被検体に、はじめに第4図ロに示すようにZ勾
配磁場Gzと、イに示すように細い周波数スペク
トルのRFパルス(90゜パルス)を印加する。
この場合、ラーモア角速度ω=γ(H0+ΔGz)
となる面だけのプロトンが励起され、磁化Mを第
5図に示すようなωで回転する回転座標系上に示
せば、図示するようにy′軸方向に90゜向きを変え
たものとなる。続いて、第4図ハに示すようにx
軸方向勾配磁場Gxを所定の時間txだけ加え、こ
れによつて磁化Mの位相を(3)式に示すようにx軸
方向に目盛付する。
First, a Z gradient magnetic field Gz as shown in Figure 4 (b) and an RF pulse (90° pulse) with a narrow frequency spectrum as shown in (a) are applied to the subject.
In this case, Larmor angular velocity ω = γ (H 0 + ΔGz)
If only the protons on the plane are excited, and the magnetization M is expressed on a rotating coordinate system rotating at ω as shown in Figure 5, the direction will be changed by 90 degrees in the y' axis direction as shown in the figure. . Next, as shown in Figure 4 C, x
An axial gradient magnetic field Gx is applied for a predetermined time tx, thereby gradating the phase of the magnetization M in the x-axis direction as shown in equation (3).

γLx∫txdt・Gx=2πh ……(3) ただし、 γ:磁気回転比 Lx:x方向の被検体長さ n:整数(n=−N′/2 N/2+1,…,−1, 0,+1,…,N/2−1) N:x方向の分割数 続いて、第4図ニに示すようにy軸方向勾配磁
場Gyを印加し、この下で第4図ホに示すように
NMR共鳴信号を検出する。y軸方向は、ラーモ
ア角速度で目盛付けを行なう。ここで、磁化M
は、第5図ロに示すように磁場の不均一性によつ
て、x′,y′面内で矢印方向に次第に分散してゆく
ので、やがて、NMR共鳴信号は減少し、第4図
ホに示すようにτ時間経過して無くなる。
γLx∫txdt・Gx=2πh ...(3) However, γ: Magnetic rotation ratio Lx: Length of object in x direction n: Integer (n=-N'/2 N/2+1,...,-1, 0, +1,...,N/2-1) N: Number of divisions in the x direction Next, as shown in Figure 4D, a y-axis gradient magnetic field Gy is applied, and under this, as shown in Figure 4E,
Detect NMR resonance signals. The y-axis direction is scaled using Larmor angular velocity. Here, magnetization M
As shown in Figure 5 (b), due to the inhomogeneity of the magnetic field, the NMR resonance signal gradually decreases in the direction of the arrow in the x', y' plane, and the As shown in , it disappears after τ time has elapsed.

以下、熱平衡状態に戻るまでτ′時間待つて、
次のシーケンスを繰り返す。この際、x軸方向勾
配磁場Gxを印加する所定時間txは、(3)式で決ま
る値でN回繰り返される。そして、N回のシーケ
ンスで得られたNMR共鳴信号を2次元フーリエ
変換することによつて、面内のプロトン密度画像
を得ることができる。
Hereafter, wait for τ′ time until the state returns to thermal equilibrium,
Repeat the following sequence. At this time, the predetermined time tx for applying the x-axis direction gradient magnetic field Gx is repeated N times with a value determined by equation (3). Then, by performing two-dimensional Fourier transform on the NMR resonance signals obtained in the sequence N times, an in-plane proton density image can be obtained.

このような動作をなす従来装置においては、第
4図において、NMR共鳴信号が無くなるまでの
時間τは、10〜20mSであるが、次のシーケンス
に移るまでの所定時間τ′は、緩和時間T1のため
1sec程度は必要となる。それ故に、x軸方向の分
割数Nを例えば100程度とすれば、その測定に少
なくとも2分以上の長い時間を必要とする。
In the conventional device that operates in this way, the time τ until the NMR resonance signal disappears is 10 to 20 mS as shown in FIG. for 1
Approximately 1 sec is required. Therefore, if the number of divisions N in the x-axis direction is, for example, about 100, the measurement requires a long time of at least 2 minutes.

ここにおいて、本発明は、従来の手法及び装置
におけるこのような欠点を除去することを目的に
なされたものである。
The present invention has therefore been made to obviate such drawbacks in conventional methods and devices.

本発明に係る方法は、被検体に印加する電磁波
として、(90゜)→(180゜)n(nは1,2,3
…)のパルス系列でエコー信号列を作り、各エコ
ー信号を利用して画像を再構成するようにした点
に特徴がある。
In the method according to the present invention, the electromagnetic waves applied to the subject are (90°) → (180°) n (n is 1, 2, 3
The feature is that an echo signal train is created using a pulse sequence of (...), and the image is reconstructed using each echo signal.

第6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ツク図である。図にお
いて、1は一様静磁場H0(この磁場の方向をZ
方向とする)を発生させ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によつて発生する磁束の密度H0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。
FIG. 6 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 uniform static magnetic field H 0 (the direction of this magnetic field is Z
2 is a control circuit for the static magnetic field coil 1, which includes, for example, a DC stabilized power supply. It is desirable that the density H 0 of the magnetic flux generated by the static magnetic field coil 1 is about 0.1 T, and that 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。
3 shows a general overview of gradient magnetic field coils;
4 is a control circuit for this gradient magnetic field coil 3.

第7図イは勾配磁場用コイル3の一例を示す構
成図で、z勾配磁場用コイル31,y勾配磁場用
コイル32,33、図示してないがy勾配磁場用
コイル32,33と同じ形であつて、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。
この勾配磁場用コイル3は、一様静磁場H0と同
一方向磁場で、x,y,z軸方向にそれぞれ直線
勾配をもつ磁場を発生する。60は制御回路4の
コントローラである。
FIG. 7A is a configuration diagram showing an example of the gradient magnetic field coil 3, in which the z gradient magnetic field coil 31, the y gradient magnetic field coils 32, 33, although not shown, have the same shape as the y gradient magnetic field coils 32, 33. and includes an x-gradient magnetic field coil that is rotated by 90°.
This gradient magnetic field coil 3 is a magnetic field in the same direction as the uniform static magnetic field H 0 and generates a magnetic field having linear gradients in the x-, y-, and z-axis directions, respectively. 60 is a controller of the control circuit 4.

5は被検体に細い周波数スペクトルのRFパ
ルスを電磁波として与える励磁コイルで、その構
成を第7図ロに示す。
Reference numeral 5 denotes an excitation coil that provides an RF pulse with a narrow frequency spectrum as an electromagnetic wave to the subject, and its configuration is shown in FIG. 7B.

6は測定しようとする原子核のNMR共鳴条件
に対応する周波数(例えばプロトンでは、4.26M
Hz/T)の信号を発生する発振器で、その出力
は、コントローラ60からの信号によつて開閉が
制御されるゲート回路61、パワーアンプ62を
介して励磁コイル5に印加されている。7は被検
体におけるNMR共鳴信号を検出するための検出
コイルで、その構成は第7図ロに示す励磁コイル
と同じで、励磁コイル5に対して90゜回転して設
置されている。なお、この検出コイルは、被検体
にできるだけ近接して設置されることが望ましい
が、必要に応じて、励磁コイルと兼用させてもよ
い。
6 is the frequency corresponding to the NMR resonance condition of the atomic nucleus to be measured (for example, 4.26M for protons)
Hz/T), and its output is applied to the exciting coil 5 via a gate circuit 61 whose opening/closing is controlled by a signal from a controller 60 and a power amplifier 62. Reference numeral 7 denotes a detection coil for detecting an NMR resonance signal in the subject, and its configuration is the same as the excitation coil shown in FIG. Although it is desirable that this detection coil be installed as close as possible to the subject, it may also be used as an excitation coil if necessary.

71は検出コイル7から得られるNMR共鳴信
号(FID:free induction decay)を増巾する増
巾器、72は位相検波回路、73は位相検波され
た増巾器71からの波形信号を記憶するウエーブ
メモリ回路で、A/D変換器を含んでいる。8は
ウエーブメモリ回路73からの信号を例えば光フ
アイバで構成される伝送路74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ユー
タ、9は得られた断層像を表示するテレビジヨン
モニターのような表示器である。
71 is an amplifier that amplifies the NMR resonance signal (FID: free induction decay) obtained from the detection coil 7, 72 is a phase detection circuit, and 73 is a wave that stores the phase-detected waveform signal from the amplifier 71. A memory circuit that includes an A/D converter. 8 inputs the signal from the wave memory circuit 73 via a transmission line 74 made of, for example, an optical fiber;
A computer performs predetermined signal processing to obtain a tomographic image, and 9 is a display device such as a television monitor that displays the obtained tomographic image.

このように構成した装置の動作を、次に第8図
及び第9図を参照しながら説明する。
The operation of the apparatus configured as described above will now be described with reference to FIGS. 8 and 9.

まず、はじめに、制御回路2は静磁場用コイル
1に電流を流し、被検体(被検体は各コイルの円
筒内に設置される)に静磁場H0を与えた状態と
する。この状態において、コントローラ60は、
はじめに制御回路4を介してz勾配磁場用コイル
31に電流を流し、第8図ロに示すようにz勾配
磁場Gzを与える。また、Gzが与えられている下
で、ゲート回路61を開とし、発振器6からの信
号を増巾器62を介して励磁コイル5に印加し、
第8図イに示すように細いスペクトルを持つた90
゜パルスで、被検体の1面を励起する。
First, the control circuit 2 applies a current to the static magnetic field coil 1 to apply a static magnetic field H 0 to the subject (the subject is placed within the cylinder of each coil). In this state, the controller 60
First, a current is applied to the z-gradient magnetic field coil 31 via the control circuit 4 to provide a z-gradient magnetic field Gz as shown in FIG. 8B. Also, while Gz is being given, the gate circuit 61 is opened and the signal from the oscillator 6 is applied to the excitation coil 5 via the amplifier 62,
90 has a narrow spectrum as shown in Figure 8 A.
゜Excite one side of the object with a pulse.

この時点t0においては、磁化Mは第9図イの回
転座標系に示すようにy′軸方向に90゜向きを変え
る。続いて、x勾配磁場用コイル32に所定の時
間tx1だけ電流を流し、第8図ハに示すように所
定の大きさのx軸方向勾配磁場Gxを所定時間tx1
だけ印加する。これによつて磁化Mの位相を(3)式
に示すようにx軸方向に目盛付する。続いて、第
8図ニに示すようにy軸方向勾配磁場Gyを所定
時間ty1だけ印加し、この下で、第8図ホに示す
ように検出コイル7によつてNMR共鳴信号をデ
ータE1として検出する。ここで、NMR共鳴信号
が検出されている時点(例えばt1の時点)では、
磁化Mは、第9図ロに示すように破線矢印方向に
次第に分散してゆく途中にあるので、検出コイル
7で検出されるNMR共鳴信号は、時間とともに
次第に減衰する。この信号は、増巾器71で増巾
され、位相検波回路72で位相検波され、ウエー
ブメモリ回路73を介してコンピユータ8に印加
される。なお、y軸方向はラーモア周波数で目盛
付される。
At this time t 0 , the magnetization M changes direction by 90° in the y'-axis direction as shown in the rotating coordinate system of FIG. 9A. Next, a current is applied to the x-gradient magnetic field coil 32 for a predetermined time tx1 , and as shown in FIG.
Apply only As a result, the phase of magnetization M is graduated in the x-axis direction as shown in equation (3). Subsequently, as shown in FIG. 8 D, a y-axis gradient magnetic field Gy is applied for a predetermined time ty 1 , and under this, the NMR resonance signal is converted into data E by the detection coil 7 as shown in FIG. 8 E. Detected as 1 . Here, at the time when the NMR resonance signal is detected (e.g. at time t 1 ),
Since the magnetization M is gradually dispersing in the direction of the dashed arrow as shown in FIG. 9B, the NMR resonance signal detected by the detection coil 7 gradually attenuates with time. This signal is amplified by an amplifier 71, phase detected by a phase detection circuit 72, and applied to the computer 8 via a wave memory circuit 73. Note that the y-axis direction is scaled using the Larmor frequency.

90゜パルスを印加してから所定の時間τ経過
後、コントローラ60は、再びz勾配磁場用コイ
ル31に電流を流し、第8図ロに示すようにz勾
配磁場Gzを与えるとともに、ゲート回路61を
開とし、励磁コイル5に電流を流し、今度は第8
図イに示すように180゜x′パルスを印加し、被検
体の同一面を励起する。続いて、第8図ニに示す
ようにy勾配磁場用コイルに電流を流し、前回と
同様の大きさの磁場Gyを所定時間ty1だけ印加
し、続いて、第8図ハに示すようにx勾配磁場用
コイルに前回と同様に所定時間tx1だけ電流を流
し、第8図ハに示すように、x軸方向勾配磁場
Gxを所定時間tx1だけ印加させる。
After a predetermined time τ has passed since the application of the 90° pulse, the controller 60 causes current to flow through the z-gradient magnetic field coil 31 again to apply a z-gradient magnetic field Gz as shown in FIG. is opened, current is applied to the excitation coil 5, and this time the 8th
As shown in Figure A, a 180°x' pulse is applied to excite the same surface of the subject. Next, as shown in Fig. 8D, a current is passed through the y gradient magnetic field coil, and a magnetic field Gy of the same magnitude as the previous time is applied for a predetermined time ty 1 , and then as shown in Fig. 8C. As before, a current is applied to the x-gradient magnetic field coil for a predetermined time tx 1 , and the gradient magnetic field in the x-axis direction is generated as shown in Figure 8 (c).
Gx is applied for a predetermined time tx 1 .

180゜x′パルスを印加すると、分散した磁化M
は第9図ハに示すように再び集合し始め、検出コ
イル7からは、第8図ホに示すように次第に増大
するNMR共鳴信号(この信号をエコー信号と呼
ぶ)がデータE1′として検出される。180゜x′パル
スを印加してから、τ時間経過後、エコー信号は
第8図ホに示すように最大となる。このエコー信
号はτ時間の間、被検体の状態が変らないものと
すれば、はじめに出力されたNMR共鳴信号と時
間軸に対して対称な信号波形となる。
When a 180°x′ pulse is applied, the dispersed magnetization M
begins to gather again as shown in Fig. 9C, and an NMR resonance signal (this signal is called an echo signal) that gradually increases as shown in Fig. 8E is detected from the detection coil 7 as data E1 '. be done. After a time τ has elapsed since the application of the 180°x' pulse, the echo signal reaches its maximum as shown in FIG. 8E. This echo signal has a signal waveform that is symmetrical to the initially output NMR resonance signal with respect to the time axis, assuming that the state of the subject does not change during the time τ.

180゜x′パルスを印加してから、τ時間経過
後、エコー信号が最大となり、この時点で、x勾
配磁場Gxを第8図ハに示すようにtx2だけ印加す
る。続いて、第8図ニに示すようにy勾配磁場
Gyを与え、この下で第8図ホに示すように、検
出コイル7によつてNMR共鳴信号をデータE2
して検出する。更に、180゜x′パルスを印加して
から2τ時間経過後、第8図ロに示すようにz勾
配磁場Gzを与えている下で、今度は、第8図イ
に示すように、180゜−x′パルス(180゜−xパル
スは発振器6からの信号の位相を反転したもの)
を印加する。続いて、第8図ニに示すようにy勾
配磁場Gyを前回と同様に与え、続いて、第8図
ハに示すようにx勾配磁場Gxをtx2だけ印加す
る。
After a time τ has elapsed since the application of the 180° x' pulse, the echo signal reaches its maximum, and at this point, the x gradient magnetic field Gx is applied by tx 2 as shown in FIG. 8C. Next, as shown in Figure 8 D, the y gradient magnetic field is
Gy is applied thereto, and under this, the NMR resonance signal is detected as data E2 by the detection coil 7, as shown in FIG. 8E. Furthermore, after 2τ time has passed after applying the 180° -x' pulse (180° -x pulse is the signal from oscillator 6 with the phase reversed)
Apply. Subsequently, as shown in FIG. 8D, a y gradient magnetic field Gy is applied in the same manner as before, and then an x gradient magnetic field Gx of tx 2 is applied as shown in FIG. 8C.

180゜−x′パルスを印加すると、分散した磁化
Mは、第9図ニに示すように再び集合し始め、検
出コイル7からは、第8図ホに示すように、Gy
が与えられる下で次第に増大するエコー信号が検
出され、これをデータE2′として検出する。
When a 180°-x' pulse is applied, the dispersed magnetization M begins to gather again as shown in FIG. 9D, and from the detection coil 7, as shown in FIG.
An echo signal that gradually increases under the given conditions is detected, and this is detected as data E 2 '.

180゜−x′パルスを印加してから、τ時間経過
後、エコー信号が最大となり、この時点で、x勾
配磁場Gxを第8図ハに示すように今度はtx3だけ
印加する。続いて、第8図ニに示すようにy勾配
磁場Gyを与え、この下で第8図ホに示すよう
に、検出コイル7によつてNMR共鳴信号をデー
タE3として検出する。
After a time .tau. has elapsed since the application of the 180.degree . Subsequently, as shown in FIG. 8D, a y gradient magnetic field Gy is applied, and under this, the NMR resonance signal is detected as data E3 by the detection coil 7, as shown in FIG. 8E.

以後、同じようにして180゜x′パルスと180゜−
x′パルスの電磁波を2τの周期で交互に印加する
とともに、この180゜x′パルス,180゜−x′パルス
を印加する前後のτ時間において印加するx勾配
磁場Gxの印加時間をtx1,tx2,tx3…のように少
しずつ変え、y勾配磁場Gyを印加している下で
得られる各データE1,E2,E3…(又はE1′,
E2′,E3′…)のN個をひとつのグループとして順
次検出する。
After that, in the same way, 180°x′ pulse and 180°−
Electromagnetic waves of x' pulses are applied alternately with a period of 2τ, and the application time of the x gradient magnetic field Gx is tx 1 , Each data E 1 , E 2 , E 3 ... (or E 1 ′,
E 2 ', E 3 '...) are sequentially detected as one group.

NMR共鳴信号(エコー信号)の包絡線(第8
図ホの破線)は横緩和時間T2で減衰しており、
このような動作は、NMR共鳴信号が得られてい
る間、1シーケンスの中で繰り返して行なうこと
が可能であり、NMR共鳴信号が弱くなつたら、
再びz勾配磁場の下で、90゜パルスの電磁波を印
加して励起させ、次のシーケンスに移る。
Envelope of NMR resonance signal (echo signal) (8th
The dashed line in Figure E) is attenuated by the transverse relaxation time T 2 ,
Such operations can be repeated in one sequence while the NMR resonance signal is being obtained, and when the NMR resonance signal becomes weak,
Apply a 90° pulse of electromagnetic waves again under the z-gradient magnetic field to excite it, and move on to the next sequence.

コンピユータ8は、180゜x′パルス,180゜−
x′パルスを印加する前後において得られるNMR
共鳴信号のデータE1,E2,E3…及びエコー信号
のデータE1′,E2′,E3′…を入力し、例えばデー
タE1,E2,E3…のN個をひとつのグループとし
て、2次元フーリエ変換演算を行ない、画像を
得、これを表示器9に表示する。
Computer 8 has 180°x′ pulse, 180°−
NMR obtained before and after applying x′ pulse
Input resonance signal data E 1 , E 2 , E 3 ... and echo signal data E 1 ′, E 2 ′, E 3 ′ ..., and for example, combine N pieces of data E 1 , E 2 , E 3 ... into one As a group, a two-dimensional Fourier transform operation is performed to obtain an image, which is displayed on the display 9.

なお、上記ではコンピユータ8は、エコー信号
に基ずくデータE1′,E2′,E3′…を利用しないこ
とを想定したものであるが、これらのデータをも
利用するようにしてもよい。この場合、利用の仕
方としては例えば次のようなものがある。
Note that although it is assumed in the above that the computer 8 does not use the data E 1 ′, E 2 ′, E 3 ′, etc. based on the echo signals, it is also possible to use these data. . In this case, the usage may be as follows, for example.

(i) データE1(E2,E3…)とデータE1′(E2′,
E3′…)の平均値を演算し、これをひとつのデ
ータとして、2次元フーリエ変換演算を行な
い、ひとつの断層像を得る。
(i) Data E 1 (E 2 , E 3 …) and data E 1 ′ (E 2 ′,
E 3 ′...) is calculated, and using this as one data, a two-dimensional Fourier transform calculation is performed to obtain one tomographic image.

(ii) エコー信号の包絡線は、緩和時間T2で減衰
していることから、データE1(E2,E3…)を
利用してプロトン密度画像を得るとともに、デ
ータE1′(E2′,E3′…)を利用してT2画像(T2
は近傍の電子核同志のスピンの相互作用に起因
している)を得る。
(ii) Since the envelope of the echo signal is attenuated by the relaxation time T 2 , the proton density image is obtained using the data E 1 (E 2 , E 3 …), and the data E 1 ′ (E 2 ′, E 3 ′…) to create T 2 image (T 2
is caused by the interaction of the spins of nearby electron nuclei).

(iii) 180゜x′パルス,180゜−x′パルスの前後にお
いて与えるx勾配磁場Gxを加えている時間
tx1,tx2,tx3…=txとすべて等しくし、1シー
ケンス中の各データの全部又はいくつかを平均
し、1データとする。この場合、高速性は失な
われるが、S/N比が著しく向上する。
(iii) Time during which the x gradient magnetic field Gx is applied before and after the 180°x′ pulse and the 180°−x′ pulse
tx 1 , tx 2 , tx 3 . . . are all equal to tx, and all or some of each data in one sequence is averaged to form one data. In this case, high speed is lost, but the S/N ratio is significantly improved.

これらの手法をとることによつて、S/N比を
良好にし、良質の画像を得ることができる。また
検査目的に応じて、こらの手法を選択することに
より、目的に適した断層像を得ることができる。
By adopting these methods, it is possible to improve the S/N ratio and obtain high-quality images. Furthermore, by selecting one of these methods depending on the purpose of the examination, a tomographic image suitable for the purpose can be obtained.

なお、上記の説明では、被検体に印加する電磁
波のパルス系列として、(90゜)→(180゜x′)→
(180゜−x′)→(180゜x′)→(180゜−x′)…の
場合を説明したが、これに代えて、(90゜)→
(180゜y′)→(180゜y′)→(180゜−y′)…のパ
ルス系列を使用してもよい。
In addition, in the above explanation, the pulse sequence of electromagnetic waves applied to the subject is (90°) → (180°x') →
We have explained the case of (180°−x′) → (180°x′) → (180°−x′)…, but instead of this, (90°) →
A pulse sequence of (180°y')→(180°y')→(180°−y')... may also be used.

なお、第8図の例において、ホに示すNMR共
鳴信号(エコー信号)のピーク振巾A(包絡線に
対応)は、 A∝exp(−t/T)(tはt0からの時間) で減衰する。したがつて、全測定時間が緩和時間
T2より十分短かければその影響は問題とならな
い。全測定時間が比較的長い場合(測定時間が
T2より十分短かくない場合)、このままではプロ
トン密度画像にT2が影響して好ましくない。こ
の場合、次のような手法をとることによつて、
T2の影響のないプロトン密度画像を得ることが
できる。すなわち、第8図ホにおいて、データ
EnとデータEn′の場合のtは、それぞれ、2(n
−1)τ,2(n−1)τ+τであるから、2つ
のデータEn,En′をフーリエ変換し、周波数軸上
(プロジエクシヨンn上)の各点のT2を上式から
得る。そして、Enをt=0に外挿して、T2の減
衰による影響を除去したプロトン密度だけのデー
タを得ることができる。
In the example of Fig . 8, the peak amplitude A (corresponding to the envelope) of the NMR resonance signal (echo signal) shown in ) attenuates. Therefore, the total measurement time is the relaxation time
If it is sufficiently shorter than T 2 , this effect will not be a problem. If the total measurement time is relatively long (the measurement time is
(If the length is not sufficiently shorter than T 2 ), T 2 will affect the proton density image if left as is, which is undesirable. In this case, by taking the following method,
Proton density images without the influence of T2 can be obtained. That is, in Fig. 8 E, the data
t in the case of En and data En' is 2(n
-1) τ, 2(n-1) τ+τ, so the two data En, En' are Fourier transformed and T 2 of each point on the frequency axis (on the projection n) is obtained from the above equation. Then, by extrapolating En to t=0, it is possible to obtain data on only the proton density from which the influence of T 2 attenuation has been removed.

第10図は、(90゜)→(180゜y′)→(180゜
−y′)→(180゜y′)→(180゜−y′)…のパルス
系列を使用した場合、第8図に示す各時点t0
t1,t2,t3における磁化Mの向きを示したもので
ある。
Figure 10 shows that when using the pulse sequence of (90°) → (180°y′) → (180°−y′) → (180°y′) → (180°−y′)... Each time point t 0 shown in the figure,
It shows the direction of magnetization M at t 1 , t 2 , and t 3 .

ここで、180゜y′パルスは、発振器6からの信
号の位相を90゜遅れさせたものを表わしている。
Here, the 180° y' pulse represents the signal from the oscillator 6 whose phase is delayed by 90°.

第11図及び第12図は、本発明に係る手法の
他の例を示す動作波形図である。
FIGS. 11 and 12 are operation waveform diagrams showing other examples of the method according to the present invention.

第11図は、3次元フーリエ変換法と呼ばれる
手法に本発明を適用した場合である。ここでは、
第11図ロ,ハ,ニに示すように、(180゜x′),
(180゜−x′)パルスの前後において、z勾配磁場
Gz,x勾配磁場Gx,y勾配磁場Gyをそれぞれ重
ならないように所定の時間tz1,tz2…,tx1,tx2
…,ty1,ty2…を制御して、印加するようにした
ものである。また、被検体に印加する電磁波とし
て、第11図イに示すように矩形波状のパルス信
号を使用している。
FIG. 11 shows a case where the present invention is applied to a method called a three-dimensional Fourier transform method. here,
As shown in Figure 11 b, c, and d, (180°x'),
(180°−x′) Before and after the pulse, the z gradient magnetic field
Gz, x gradient magnetic field Gx, and y gradient magnetic field Gy for a predetermined time tz 1 , tz 2 ..., tx 1 , tx 2 so that they do not overlap, respectively.
..., ty 1 , ty 2 ... are controlled and applied. Further, as the electromagnetic waves applied to the subject, a rectangular wave pulse signal is used as shown in FIG. 11A.

第12図に示す手法は、第8図又は第11図に
示す手法において、90゜パルスを被検体に印加す
る前(τ″時間前)に、第12図イに示すように
180゜パルスの電磁波を印加するようにしたもの
である。ここで、180゜パルスを印加してから、
90゜パルスを印加するまでの時間τ″は、180゜パ
ルスによつて方向が180゜反転した磁化Mが、も
とに戻るまでの時間が必要である。この手法によ
れば、τ″時間のT1緩和により、NMR信号の強度
が変り、これからT1画像を得ることができる。
The method shown in Fig. 12 differs from the method shown in Fig. 8 or Fig. 11 in that, before applying the 90° pulse to the subject (τ'' time), as shown in Fig. 12 A,
It applies a 180° pulse of electromagnetic waves. Here, after applying a 180° pulse,
The time τ'' required to apply the 90° pulse is the time required for the magnetization M, whose direction has been reversed by 180° due to the 180° pulse, to return to its original state. According to this method, the time τ'' Due to the T 1 relaxation of , the intensity of the NMR signal changes, and a T 1 image can be obtained from this.

なお、上記の各実施例において、第8図におい
てはx勾配磁場Gx、第11図においてはx勾配
磁場とz勾配磁場Gzを印加している時間tx1
tx2,…tz1,tz2,…を制御することによつて、被
検体を位相で目盛付けしたが、これに代えて、勾
配磁場を印加する時間を一定とし、(3)式を満足す
るようにこれらの勾配磁場Gx,Gzを制御しても
よい。
In each of the above embodiments, the x gradient magnetic field Gx is applied in FIG. 8, and the x gradient magnetic field and the z gradient magnetic field Gz are applied in FIG .
By controlling tx 2 , tz 1 , tz 2 , . These gradient magnetic fields Gx and Gz may be controlled so as to.

第13図は、第8図の例において、x勾配磁場
Gxを印加している印加時間txを一定とし、その
大きさをGx1,Gx2,Gx3…と変えた場合の動作波
形図である。なお、ここではx勾配磁場Gxの印
加と同時に極性が反対のy勾配磁場Gy−を印加
するようにし、磁化Mを分散させてからGy+を印
加するようにしてS/Nが良好なスピンエコー信
号を得るようにしている。
FIG. 13 shows the x gradient magnetic field in the example of FIG.
It is an operation waveform diagram when the application time tx during which Gx is applied is constant and the magnitude is changed as Gx 1 , Gx 2 , Gx 3 . . . In this case, a y-gradient magnetic field Gy- with the opposite polarity is applied at the same time as the x-gradient magnetic field Gx is applied, and Gy + is applied after magnetization M is dispersed to obtain a spin echo with a good S/N. I'm trying to get a signal.

以上説明したように、本発明に係る手法は、被
検体を90゜パルスの電磁波で励起後、(180゜x′)
→(180゜−x′)又は(180゜y′)→(180゜−
y′)のパルス系列を複数回繰り返し、90゜パルス
による1回の励起(1回のシーケンスに対応)で
複数個のデータを得ることができるようにしたも
ので、短時間で、被検体の特定原子核分布等に関
連する断層像を得ることができる。また、被検体
から(180゜)パルスの印加の前後において2個
のデータE1(E2,E3…)E1′(E2′,E3′…)を得
ることができるので、これらの各信号を利用する
ことによつて、S/N比が良好で、分解能の良い
断層像を得ることができる。
As explained above, in the method according to the present invention, after exciting the subject with a 90° pulse of electromagnetic waves,
→(180°−x′) or (180°y′)→(180°−
By repeating the pulse sequence of It is possible to obtain tomographic images related to specific nuclear distribution, etc. In addition, two pieces of data E 1 (E 2 , E 3 ...) E 1 ′ (E 2 ′, E 3 ′ ...) can be obtained before and after applying the (180°) pulse from the subject. By using each signal, a tomographic image with a good S/N ratio and high resolution can be obtained.

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

第1図は核磁気モーメントを説明するための説
明図、第2図は核磁気モーメントの配列について
説明するための説明図、第3図は静磁場による核
磁気モーメントの整列について説明するための
図、第4図は従来の手法の一例を説明するための
動作波形図、第5図は第4図の手法による磁化M
の方向を説明するための説明図、第6図は本発明
に係る手法を実現するための装置の一例を示すブ
ロツク図、第7図イは第6図装置に用いられてい
る勾配磁場コイルの一例を示す構成図、ロは同じ
く励磁コイルの構成図、第8図は本発明に係る手
法のひとつを説明するための動作波形図、第9図
は本発明の手法によるそれぞれの時点での磁化M
の方向を回転座標系上に示した説明図、第10図
は本発明に係る手法において、他のパルス系列を
使用した場合のそれぞれの時点での磁化Mの方向
を示した説明図、第11図〜第13図は本発明の
手法の他の例を示す動作波形図である。 1…静磁場用コイル、2…静磁場用コイル制御
回路、3…勾配磁場用コイル、5…励磁コイル、
60…コントローラ、7…検出コイル、8…コン
ピユータ。
Figure 1 is an explanatory diagram for explaining the nuclear magnetic moment, Figure 2 is an explanatory diagram for explaining the arrangement of nuclear magnetic moments, and Figure 3 is an explanatory diagram for explaining the arrangement of nuclear magnetic moments by a static magnetic field. , Fig. 4 is an operation waveform diagram for explaining an example of the conventional method, and Fig. 5 shows magnetization M by the method of Fig. 4.
FIG. 6 is a block diagram showing an example of a device for realizing the method according to the present invention, and FIG. 7A shows a gradient magnetic field coil used in the device shown in FIG. A configuration diagram showing an example, B is a configuration diagram of the excitation coil, FIG. 8 is an operation waveform diagram for explaining one of the methods according to the present invention, and FIG. 9 is magnetization at each time point according to the method of the present invention. M
FIG. 10 is an explanatory diagram showing the direction of magnetization M on a rotating coordinate system in the method according to the present invention, and FIG. 1 to 13 are operation waveform diagrams showing other examples of the method of the present invention. 1... Coil for static magnetic field, 2... Coil control circuit for static magnetic field, 3... Coil for gradient magnetic field, 5... Excitation coil,
60...Controller, 7...Detection coil, 8...Computer.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 被検体に一様静磁場を与えるとともに被検体
に核磁気共鳴を誘起させる周波数の電磁波を印加
し、被検体からの核磁気共鳴信号(NMR信号)
を得、所定の演算処理を行なつて被検体内におけ
る特定原子核分布を知るようにした検査方法であ
つて、次の各工程から成ることを特徴とする核磁
気共鳴による検査方法。 (i) 被検体に90゜パルスの電磁波とz勾配磁場と
を同時に印加し被検体を励起する工程。 (ii) (i)の工程の後において所定大きさのx勾配磁
場Gxを所定時間txだけ印加する工程。 (iii) (ii)の工程に続いて所定大きさのy勾配磁場
Gyを所定時間ty印加しその下で第1のNMR信
号を検出する工程。 (iv) 前記(i)の工程において90゜パルスの電磁波を
印加してから所定時間経過した時点で180゜パ
ルスの電磁波を印加する工程。 (v) (iv)の工程に続いて前記(iii)の工程で印加したと
同じ大きさのy勾配磁場Gyを同じ時間tyだけ
印加しその下で第2のNMR信号(エコー信
号)を検出する工程。 (vi) (v)の工程に続いて前記(ii)の工程で印加したと
同じ大きさのx勾配磁場Gxを同じ時間txだけ
印加する工程。 (vii) 前記第2のNMR信号が最大となつた時点で
x勾配磁場Gxとy勾配磁場Gyの印加時間tx,
tyをそれぞれ変えて前記(ii)以降の工程に戻る工
程。 2 (180゜)パルスを印加する前後において得
られるNMR信号とエコー信号に基ずく各データ
En,En′をそれぞれフーリエ変換し、周波数軸上
の各点のT2を得、Enをt=0に外挿してT2によ
る減衰の影響を除去したデータを得るようにした
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。 3 (180゜)パルスを印加する前後において得
られるNMR信号とエコー信号に基ずく各データ
の平均値を演算し、これをひとつのデータとする
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。 4 NMR信号に基ずくデータを利用してプロト
ン密度画像を得るとともに、エコー信号に基ずく
データを利用してT2画像を得るようにした特許
請求の範囲第1項記載の核磁気共鳴による検査方
法。 5 (180゜)パルスを印加する前後において被
検体に与えるx勾配磁場Gxの印加時間又は大き
さを1シーケンス中においてそれぞれ等しくし、
1シーケンス中に得られる各データの全部又はい
くつかを平均し1データ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。 6 被検体に一様静磁場を与えるとともに被検体
に核磁気共鳴を誘起させる周波数の電磁波を印加
し、被検体からの核磁気共鳴信号(NMR信号)
を得、所定の演算処理を行なつて被検体内におけ
る特定原子核分布を知るようにした検査方法であ
つて、 次の各工程から成ることを特徴とする核磁気共
鳴による検査方法。 (i) 被検体に90゜パルスの電磁波を印加し被検体
を励起する工程。 (ii) (i)の工程の後において所定大きさのz勾配磁
場Gzを所定の時間tzだけ印加する工程。 (iii) (ii)の工程に続いて所定の大きさのx勾配磁場
Gxを所定時間txだけ印加する工程。 (iv) (iii)の工程に続いて所定大きさのy勾配磁場
Gyを所定時間ty印加しその下で第1のNMR信
号を検出する工程。 (v) 前記(i)の工程において90゜パルスの電磁波を
印加してから所定時間経過した時点で180゜パ
ルスの電磁波を印加する工程。 (vi) (v)の工程に続いて前記(iv)の工程で印加したと
同じ大きさのy勾配磁場Gyを同じ時間tyだけ
印加しその下で第2のNMR信号(エコー信
号)を検出する工程。 (vii) (vi)の工程に続いて前記(iii)の工程で印加した

同じ大きさのx勾配磁場Gxを同じ時間txだけ
印加する工程。 (viii) (vii)の工程に続いて前記(ii)の工程で印加し
たと
同じ大きさのz勾配磁場Gzを同じ時間tzだけ
印加する工程。 (ix) 前記第2のNMR信号が最大となつた時点で
z勾配磁場Gzとx勾配磁場Gxとy勾配磁場Gy
の各印加時間tz,tx,tyをそれぞれ変えて前記
(ii)以降の工程に戻る工程。 7 被検体に一様静磁場を与える静磁場形成手
段、前記被検体に2種以上の勾配磁場を印加する
勾配磁場発生手段、前記被検体にパルス状の電磁
波を印加するための励振手段、この励振手段に与
える信号を制御する制御手段、前記被検体からの
核磁気共鳴信号を検知する手段、この検知手段か
らの信号を処理するとともに所定の演算を行なつ
て断層像を得る演算手段を具備し、 前記制御手段は、前記勾配磁場発生手段及び励
振手段を介して次のような(i)〜(vii)の各工程を行な
わせることを特徴とする核磁気共鳴による検査装
置。 (i) 被検体に90゜パルスの電磁波とz勾配磁場と
を同時に印加し被検体を励起する工程。 (ii) 所定大きさのx勾配磁場Gxを所定時間txだ
け印加する工程。 (iii) 所定大きさのy勾配磁場Gyを所定時間ty印
加しその下で第1のNMR信号を検出する工
程。 (iv) 前記(i)の工程において90゜パルスの電磁波を
印加してから所定時間経過した時点で180゜パ
ルスの電磁波を印加する工程。 (v) 前記(iii)の工程で印加したと同じ大きさのy勾
配磁場Gyを同じ時間tyだけ印加しその下で第
2のNMR信号(エコー信号)を検出する工
程。 (vi) 前記(ii)の工程で印加したと同じ大きさのx勾
配磁場Gxを同じ時間txだけ印加する工程。 (vii) 前記第2のNMR信号が最大となつた時点で
x勾配磁場Gxとy軸勾配磁場Gyの印加時間
tx,tyをそれぞれ変えて前記(ii)以降の工程に戻
る工程。
[Claims] 1. Applying a uniform static magnetic field to the subject and applying electromagnetic waves at a frequency that induces nuclear magnetic resonance in the subject, thereby generating a nuclear magnetic resonance signal (NMR signal) from the subject.
1. An inspection method using nuclear magnetic resonance, in which the distribution of specific atomic nuclei within a subject is known by performing predetermined arithmetic processing on the obtained nuclear magnetic resonance. (i) A process in which a 90° pulse electromagnetic wave and a z-gradient magnetic field are simultaneously applied to the subject to excite the subject. (ii) After the step (i), a step of applying an x gradient magnetic field Gx of a predetermined magnitude for a predetermined time tx. (iii) Following step (ii), a y-gradient magnetic field of a predetermined magnitude is applied.
A step of applying Gy for a predetermined time ty and detecting the first NMR signal under that. (iv) A step of applying a 180° pulse electromagnetic wave after a predetermined time has elapsed after applying the 90° pulse electromagnetic wave in step (i) above. (v) Following step (iv), apply a y-gradient magnetic field Gy of the same magnitude as that applied in step (iii) for the same time ty, and then detect the second NMR signal (echo signal). The process of doing. (vi) Following step (v), a step of applying an x gradient magnetic field Gx of the same magnitude as that applied in step (ii) for the same time tx. (vii) The application time tx of the x gradient magnetic field Gx and the y gradient magnetic field Gy at the time when the second NMR signal reaches the maximum,
The step of changing ty and returning to the steps after (ii) above. 2 Data based on NMR signals and echo signals obtained before and after applying a (180°) pulse
Claims that Fourier transform En and En', obtain T 2 at each point on the frequency axis, and extrapolate En to t=0 to obtain data from which the influence of attenuation due to T 2 has been removed. 2. The method for testing by nuclear magnetic resonance according to item 1. 3. By nuclear magnetic resonance according to claim 1, in which the average value of each data based on the NMR signal and echo signal obtained before and after applying the (180°) pulse is calculated, and this is treated as one data. Inspection method. 4. An examination by nuclear magnetic resonance according to claim 1, wherein a proton density image is obtained using data based on NMR signals, and a T2 image is obtained using data based on echo signals. Method. 5 (180°) The application time or magnitude of the x gradient magnetic field Gx applied to the subject before and after applying the pulse is made equal in one sequence, and
2. The nuclear magnetic resonance examination method according to claim 1, wherein all or some of each data obtained during one sequence is averaged to form one data. 6 Apply a uniform static magnetic field to the subject and apply electromagnetic waves with a frequency that induces nuclear magnetic resonance in the subject, and collect nuclear magnetic resonance signals (NMR signals) from the subject.
1. An inspection method using nuclear magnetic resonance, which obtains the following information and performs predetermined arithmetic processing to determine the distribution of specific atomic nuclei within a subject, which method is characterized by comprising the following steps: (i) A process in which a 90° pulse of electromagnetic waves is applied to the subject to excite the subject. (ii) After the step (i), a step of applying a z gradient magnetic field Gz of a predetermined magnitude for a predetermined time tz. (iii) Following step (ii), an x gradient magnetic field of a predetermined magnitude is applied.
A process in which Gx is applied for a predetermined time tx. (iv) Following step (iii), a y-gradient magnetic field of a predetermined magnitude is applied.
A step of applying Gy for a predetermined time ty and detecting the first NMR signal under that. (v) A step of applying a 180° pulse electromagnetic wave after a predetermined time has elapsed after applying the 90° pulse electromagnetic wave in step (i) above. (vi) Following step (v), apply a y-gradient magnetic field Gy of the same magnitude as that applied in step (iv) for the same time ty, and then detect the second NMR signal (echo signal). The process of doing. (vii) Following step (vi), a step of applying an x gradient magnetic field Gx of the same magnitude as that applied in step (iii) for the same time tx. (viii) Following step (vii), a step of applying a z gradient magnetic field Gz of the same magnitude as that applied in step (ii) for the same time tz. (ix) At the time when the second NMR signal reaches its maximum, the z gradient magnetic field Gz, the x gradient magnetic field Gx, and the y gradient magnetic field Gy
By changing the application times tz, tx, and ty of
(ii) Return to subsequent steps. 7 static magnetic field forming means for applying a uniform static magnetic field to the subject; gradient magnetic field generating means for applying two or more types of gradient magnetic fields to the subject; excitation means for applying pulsed electromagnetic waves to the subject; A control means for controlling a signal given to the excitation means, a means for detecting a nuclear magnetic resonance signal from the subject, and a calculation means for processing the signal from the detection means and performing a predetermined calculation to obtain a tomographic image. An inspection apparatus using nuclear magnetic resonance, wherein the control means causes each of the following steps (i) to (vii) to be performed via the gradient magnetic field generation means and the excitation means. (i) A process in which a 90° pulse electromagnetic wave and a z-gradient magnetic field are simultaneously applied to the subject to excite the subject. (ii) A step of applying an x-gradient magnetic field Gx of a predetermined magnitude for a predetermined time tx. (iii) A step of applying a y-gradient magnetic field Gy of a predetermined magnitude for a predetermined time ty and detecting the first NMR signal thereunder. (iv) A step of applying a 180° pulse electromagnetic wave after a predetermined time has elapsed after applying the 90° pulse electromagnetic wave in step (i) above. (v) A step of applying a y-gradient magnetic field Gy of the same magnitude as that applied in step (iii) for the same time ty and detecting a second NMR signal (echo signal) thereunder. (vi) A step of applying an x gradient magnetic field Gx of the same magnitude as that applied in step (ii) for the same time tx. (vii) The application time of the x-gradient magnetic field Gx and the y-axis gradient magnetic field Gy at the time when the second NMR signal reaches the maximum
A step of changing tx and ty and returning to the steps after (ii) above.
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