JPS633847A - 核磁気共鳴トモグラフィ方法と装置 - 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】 本発明は核磁気共鳴トモグラフィの方法に関するもので
あって、ここで均等定常磁場の存在の下で、多数のシー
ケンスが検査領域に作用し、各シーケンスは！−高周波
パルスの生成、シーケンスからシーケンスにわたって値
あるいは方向を変化する勾配を有する少なくとも１つの
勾配磁場のスイッチングオン、およびこの勾配磁場の作
用の間あるいはそのあとで核磁気共鳴エコー信号の記録
を含んでいる。

そのような方法は、雑誌ｒＰｈｙｓ０Ｍｅｄ、Ｂｉｏｌ
、　Ｊ、第２５巻、頁７５１〜７５６から知られている
。

しばしばスピンウォープ映像法（ｓｐｉｎ　ｗａｒｐ　
ｉｍａｇｉｎｇｍｅｔｈｏｄ）として示されている既知
の方法はフーリエ映像法（Ｆｏｕｒｉｅｒ　ｉｍａｇｉ
ｎｇ　ｍｅｔｈｏｄ）の変形を表わし、ここで準備段（
ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ　ｓｔａｇｅ）あるいは符号代
役において、勾配磁場がスイッチされ、勾配はシーケン
スからシーケンスにわたって可変である。空間分解能（
ｓｐａｔｉａｌ　ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ）による検査領
域の平面あるいは層における核磁化分布の決定は勾配値
のこの変化によってのみ可能となる。

フーリエ映像法のほかに、いわゆる投影復元法（ｐｒｏ
ｊｅｃｔｉｏｎ　ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｍｅ
ｔｈｏｄ）がよく知られており、ここで勾配磁場の勾配
の方向はシーケンスからシーケンスにわたって変化され
るが、その値は一定のままである。したがって、核磁化
分布は２次元領域の位置の関数としての分解能によって
また決定できる。

既知の方法において、検査領域の層の核磁化分布が得ら
れる核磁気共鳴信号を記録するために要求された測定時
間は、高周波パルスがお互に非常に小さい距離で続くこ
とで可成り減少できると知られている。しかし、このこ
とは、シーケンスの初めにおいて前のシーケンスによっ
て励起されたスピン核はまだ平衡状態に達していないこ
とを意味している。核磁気共鳴信号の前のシーケンスの
投影を抑制するために（これは検査領域におけるすぐ次
のシーケンスによって生成されるのだが）、次のシーケ
ンスの高周波パルスのすぐ前の勾配磁場の印加によって
検査領域における核磁化を位ト目外しくｄｅｐｈａｓｅ
）することが知られている。

しかしその結果、人為構造（ａｒｔｅｆａｃｔｓ）が得
られ、これは最後のシーケンスで生成された核磁化によ
るものだが、しかし関連シーケンス（ｒｅｌｅｖａｎｔ
ｓｅｑｕｅｎｃｅ）に先立つものである。復元層（ｒｅ
ｃｏｎｓ−ｔｒｕｃｔｅｄ　１ａｙｅｒ）の映像の輝線
として現われるこの人為構造は高周波パルスのフリップ
角（ｆｌｉｐ　ａｎｇｌｅ）が大きくなるにつれてさら
に強く顕著となり、層中の核磁化の核緩和時間は長くな
り、シーケンスの期間は短くなる。

本発明はシーケンスの短い期間で人為構造から大いに自
由である映像が得られるように、冒頭の記事で述べられ
たような方法を実行することを目的としている。

本発明によると、核磁気共鳴信号の記録のあとで、シー
ケンスの間で能動なすべての勾配磁場にわたる時間積分
（ｔｉｍｅ　ｉｎｔｅｇｒａｌ）がすべてのシーケンス
に対して等しくかつ０と異なる方向と値とを有する少な
くとも１つの勾配磁場が印加されることでこの目的を達
成される。

本発明は、核磁気共鳴信号として自由誘導減衰（ｆｒｅ
ｅ　１ｎｄｕｃｔｉｏｎ　ｄｅｃａｙ：いわゆるＦＩＤ
信号）によって得られた信号のみならず、また２つの連
続シーケンスの高周波パルスの協働によって得られたい
わゆるスピンエコー信号およびまた３つの連続シーケン
スの高周波パルスの協働によって得られた誘導エコー信
号（ｓｔｉｍｕｌａｔｅｄ　ｅｃｈｏ　ｓｉｇｎａｌ）
が生起できると言う事実の認識に基礎を置いている。

このスピンエコー信号と誘導エコー信号はＦＩＤ信号の
位相位置から偏位した位相位置を有する成分を持ってい
る。しかし、これらの成分は本発明の勾配磁場による時
間変化によって抑制されている。

さらにこれらの信号はＦＩＤ信号と同じ位相位置を有す
る成分を持っている。もし本発明に従って１つのシーケ
ンスの間で能動な勾配磁場にわたる時間積分が（層の検
査のための）すべてのシーケンスに対して等しくかつＯ
と異なるなら、補償されると言う理由で、これらの成分
は抑制されない。

本発明は多次元フーリエ映像法および投影復元法の双方
で使用することができる。

各シーケンスは、高周波パルスと第１勾配磁場が検査領
域に作用する選択段（ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ　ｓｔａｇｅ
）と、シーケンスからシーケンスにわたる可変勾配値を
有する第２勾配磁場が検査領域に作用する準備段、およ
び第３勾配磁場が検査領域に作用し、次いで生成された
核磁気共鳴信号が記録される読取り段（ｒｅａｄｉｎｇ
　ｓｔａｇｅ）を順次具えるフーリエ映像法においてミ
本発明による実施例で読取り段が別の段を伴ない、ここ
で第２勾配磁場にわたる時間積分が１つのシーケンスの
間ですべてのシーケンスに対して同じ値（好ましくは０
である）を有するように第２勾配磁場がスイッチされる
ことが保証されている。

各シーケンスが、高周波パルスと第１勾配磁場が検査領
域に作用する選択段、およびすべてのシーケンスに対し
て同じ振幅であるが、しかしシーケンスからシーケンス
にわたって可変である方向を有する別の勾配磁場がスイ
ッチされ、かつ検査領域で生成された核磁気共鳴信号が
記録される読取り段を順次具えるフーリエ映像法におい
て、本発明による実施例で、読取り役のあとで勾配磁場
がスイッチオン、オフされ、その方向は読取り段で能動
な勾配磁場の方向に反対であり、かつその値は第２勾配
磁場にわたる時間積分がすべてのシーケンスに対して０
であるように選ばれることが保証されている。

本発明による別の実施例の２つのケースで、読取り段に
続く段において、すべてのシーケンスに対して等しい位
相位置を有する第１勾配磁場がスイッチオン、オフされ
ることが有利である。この実施例は投影復元法に特に重
要である。フーリエ映像法では、第１勾配磁場の代わり
に、別の段において読取り段で能動な勾配磁場がまた適
当な態様でスイッチできる。

均等定常磁場を生成する手段と、高周波パルスを生成す
る手段と、シーケンスからシーケンスにわたって可変な
値と方向を有する少なくとも１つの勾配磁場を生成する
手段、および核磁気共鳴信号を記録する手段とを具える
特許請求の範囲第１項に記載の方法を実行する装置は、
１つあるいは次数の勾配磁場を生成する手段が、１つの
シーケンスの間で能動なすべての勾配磁場にわたる時間
積分がすべてのシーケンスに対して等しくかつ０と異な
るような態様で制御手段によって制御されることを特徴
としている。

本発明を容易に実行するこめに、添付図面を参照しなが
らさらに詳しく説明する。

第１図に示された核磁気共鳴信号トモグラフィ装置は、
例えば２Ｔである均等定常磁場を生成する４つのコイル
１を含む装置を具えている。この磁場はカルテシアンｘ
ｙｚ座標系の２方向に延在している。Ｚ軸に同心的に配
列されたコイル１は球面２上に備えることができる。検
査すべき患者２０はこれらコイルの内側に置かれている
。

２方向に延在し、かつこの方向に線形的に変化する磁場
Ｇ２を生成する４つのコイル３は同じ球面上に配列され
るのが好ましい。さらに４つのコイル７が備えられ、こ
れはＺ方向にまた延在するが、しかしその勾配はＸ方向
に延在する勾配磁場Ｇ、（すなわちその強さが１つの方
向に線形的に変化する磁場）を生成する。２方向に延在
し、かつＸ方向の勾配を有する勾配磁場Ｇ、はコイル７
と同じ構造の４つのコイル５によって生成されているが
、しかしそれらがこれらのコイルに対して９０°だけシ
フトするように配列されている。これらの４つのコイル
のうちの２つだけが第１図に示されている。勾配磁場Ｇ
、＋’　ｃ、、Ｇ、を生成する３つのコイル装置３．　
５．　７の各々が球面２に対称に配列されているから、
カルテシアン座標系の座標原点を同時に構成している球
の中心における磁場の強さはコイル装置１の定常均等磁
場によってのみ決定される。

さらに、高周波コイル１１が座標系のｚ＝０平面に対称
に配列され、これはＸ方向に延在しており、すなわち定
常均等磁場の方向に直角に延在している実質的に均等な
高周波磁場がそれによって生成されるように形成されて
いる。各高周波パルスの間に、高周波発生器によって高
周波コイルに高周波変調電流が供給される。各高周波パ
ルスのあとで、高周波コイル１１は検査領域において生
成された核磁気共鳴信号を受信するために利用される。

しかしその代わりに、別の高周波受信コイルもまた使用
できる。

第２図はこの核磁気共鳴トモグラフィ装置の簡単化され
たブロック回路線図を示している。高周波コイル１１は
切替え装置１２に通して、−方では高周波発生器４に、
他方では高周波受信器６に接続されている。

高周波発生器４は、その周波数でディジタル的に制御で
き、かつコイル１によって生成された磁場の強さで励起
されるべき原子核のラーマ−周波数に等しい周波数を有
する振動を持っている高周波発生器４０を具えている。

よく知られているように、ラーマ−周波数ｆは関係式ｆ
＝ｃＢによって計算され、ここでＢは定常均等磁場の磁
気誘導であり、Ｃは磁気回転比であり、これは例えばプ
ロトンに対して４２．５６　！、ｌＨｚ／Ｔなる値を持
っている。発振器４０の出力は混合器段４３の入力に接
続されている。

第２人力信号は、その出力がディジタルメモリ４５に接
続されているディジタル対アナログ変換器４４によって
混合器段４３の入力に供給されている。エンベロープ信
号を表わすディジタルデータ語のシーケンスは制御装置
１５の制御の下でこのメモリから読取られている。

混合器段４３は、エンベロープ信号で変調されたキャリ
ア振動がその出力に現われるように、それに供給された
入力信号を処理する。混合器段４３の出力信号は制御装
置１５によって制御されたスイッチ４６を通って高周波
電力増幅器４７に供給され、その出力は切替え装置１２
に接続されている。後者はまた制御装置１５によって制
御されている。

受信器６は高周波増幅器６０を具え、これは切替え装置
１２に接続され、かつそれに高周波コイル１１に透起さ
れた誘導エコー信号が供給され、この場合い、切替え装
置１２は対応するスイッチング状態を持たねばならない
。増幅器６０はミューティング（ｍｕｔｉｎｇ）回路入
力を有し、これは制御装置１５によって制御され、かつ
それを通して増幅度が実質的に０であるようにカットオ
フできる。増幅器６０の出力は２つの乗算混合器段（ｍ
ｕｌｔｉｃａｔｉｖｅ　ｍｉｘｅｒｓｔａｇｅ）　６１
．６２の第１人力に接続され、これはそれらの入力信号
の積に対応する出力信号を毎回供給する。発振器４０の
周波数を有する信号は混合器段６１、６２の第２人力に
供給され、９０°の位を目シフトがこの２つの入力にお
ける信号間に存在する。

この位相シフトは位相シフト部材４８を用いて生成され
、その出力は混合器段６２の人力に接続され、その入力
は混合器段６１の人力および発振器４０の出力に接続さ
れる。

混合器段６１．６２の出力信号は、発振器４０によって
伝えられた周波数およびそれ以上のすべての周波数を抑
制し、かつ低周波成分を通過する低域通過フィルタ６３
．６４を通してアナログ対ディジタル変換器６５．６６
それぞれに供給される。後者は直角復調器（ｑｕａｄｒ
ａｔｕｒｅ　ｄｅｍｏｄｕｌａｔｏｒ）を構成する回路
６１・・・６４のアナログ信号をメモリ１４に供給され
ているディジタルデータ語に変換する。アナログ対ディ
ジタル変換器６５．６６およびメモリ１４はクロックパ
ルス発生器１６からそれらのクロックパルスを受信し、
これは制御装置１５によって制御線を通しブロックした
りオープンすることができるので、制御装置１５によっ
て規定された測定間隔においてのみ、高周波コイル１１
によって供給され、かつ低周波領域に変換された信号は
一連のディジタル語に変換され、かつメモリ１４に蓄積
することができる。

メモリ１４に蓄積されたデータ語とサンプル値はそれぞ
れ計算機１７に供給され、これはそれから検査領域の層
中の核磁化の空間分布を決定し、かつ例えばモニタ１８
のような適当な表示装置にその決定された分布を伝える
。３つのコイル装置３，５゜７とその時間変化が制御装
置１５によって制御できる電流を持つ電流発生器２３．
２５．２７によって毎回供電されている。

第３図は高周波コイル１１および勾配磁場コイル３．５
．７によって生成された信号の時間変化を２次元フーリ
エ法で示しており、すなわち時点ｔ＝ｔｏで始まり、時
点１＝１４で終るシーケンスに対してのみ実質的に示し
ている。ｔｏから１．の時間間隔で、コイル３によって
生成された勾配磁場Ｇ２はスイッチオンされ（第３図の
第２ライン）、−方勾配磁場Ｇ２が定常値に達した場合
に高周波パルスＨＦが生成されている（第３図の第１ラ
イン）。

引続いて、勾配磁場Ｇ２の極性は反転され、そのあとこ
の磁場はまずスイッチオフされ、勾配磁場Ｇ２にわたる
時間積分が高周波パルスＨＦの中心からスイッチングオ
フ時点まで丁度０であるようにこの時間変化が選ばれて
いる。このようにして、勾配磁場Ｇ２に関連し、かつＺ
軸に直角に延在している高周波パルスによって励起され
た層の中の核磁化が２方向に無関係な位相位置を有する
ことが達成される。

高周波パルスのあとで、コイル５と電流発生器２５によ
って生成された勾配磁場Ｇ、は１＝１　、からｔ＝ｔ２
の時間間隔でスイッチオン、オフされ（第３図の第３ラ
イン）、−方、破線で示されたように、この磁場の勾配
はシーケンスからシーケンスにわたって変化する。さら
に、間１’％　ｊ　＋　−ｊ　２において、勾配磁場Ｇ
、は第１極性でまずスイッチオンされ、次にこれは時点
１＝１２において勾配磁場Ｇ８が定常値に達するまで切
替えられる（第３図の第４ライン）。

勾配磁場Ｇ、は１＝１３なる時点まで一定なままである
。この時間間隔で核磁気共鳴信号が生起し、これは勾配
磁場Ｇイにわたる時間積分が０である時点でその最大値
に達する。この信号は時間間隔ｔ２からｔ３までで記録
され、言い換えれば、制御装置１５はクロックパルス発
生器１６に対するエネーブル信号を生成し、従って高周
波コイル１１によって供給され、かつ低周波領域に変換
された信号は一連のディジタルデータ語に変換でき、か
つメモリ１４に蓄積できる。引続いて、磁場Ｇ、はまた
スイッチオフされる。

これまで説明した限り、第３図に示された方法は、例え
ば、前述の雑誌、ＰｈｙｓｏＭｅｄ、Ｂｉｏｌ、第２５
巻、頁７５１−７５６から既知である。

本発明によると、核磁気共鳴信号を記録したあと、勾配
磁場Ｇｙは再びスイッチオンされ、すなわち時間間隔１
．−１２におけるものとは反対の極性でスイッチオンさ
れる。勾配磁場の期間と強さは、磁場Ｇｙの勾配にわた
る時間積分が１つのシーケンスに対して丁度Ｏであるよ
うに選ばれている。

同時に、勾配磁場Ｇｒ、は層の中で励起された核磁化が
位相外れであるようにスイッチオン、オフされる。

時点１＝１．で、すなわち時点１＝１０のあと約３（ｊ
ｍｓで、次のシーケンスが続き、勾配磁場Ｇ２　（第２
ライン）および勾配磁場Ｇ、　　（第４ライン）の高周
波パルスＨＦ　（第１ライン）の時間変化は不変のまま
である。勾配磁場Ｇｙ　（第３ライン）のみが時間間隔
１．−１２で変化しているが、しかしこの変化は時間間
隔１．−１．における磁場Ｇｙに反対の等量の変化によ
って補償されている。

前述の時間変化によって、各シーケンスにおいて、読取
り役（ｔｚ−ｔ３）のあとの励起核磁化は毎回同じ程度
位相外れとなっている。と言うのは、１つのシーケンス
の間の勾配磁場にわたる時間積分がすべてのシーケンス
に対して等しいからである。

この測定の効果は第５図を参照してさらに説明される。

第５図の第１ラインはいくつかの連続シーケンスの高周
波パルスＨＦの時間変化を図式的に示している。２つの
高周波パルス間の距離、すなわち１つのシーケンスの期
間は約３９　ｍｓである。

誘導エコー信号は３つの連続高周波パルスによって生成
できることが知られている。すべての３つのパルスがフ
リップ角９０°を有する場合、すなわち核磁化が毎回９
０°の各パルスによってトリガーされる場合に最大信号
が得られる。しかし、高周波パルスがもっと小さいフリ
ップ角を有する場合にもまた誘導エコー信号が得られる
。誘導エコー信号は３つの高周波パルスの３番目からの
時間距離でその最大値を有し、これは最初の２つの高周
波パルス間の時間距離に対応している。従って、ライン
２で示されたように、誘導エコー信号ＳＴＥは３つの第
１高周波パルスによって生成され、この信号の最大値は
第４高周波パルスの生起と一致している。コイル１によ
って生成された定常磁界の不均等性の影響の下で、核磁
化は第４高周波パルスのあとで位相外れとなり、従って
信号振幅は時間と共に減少する。それに対して、エコー
信号の位相は第４高周波パルスの前に位相戻りとなり（
ｉｎ　ｒｅｐｈａｓｅｄ）　、−方、その振幅は増大す
る。

よく知られたように、２つの連続高周波パルスニヨって
、第２パルスが１８０°パルスでない場合に、スピンエ
コー信号がまた生成できる。第３ラインはこれらの信号
の時間変化を示し、これは第２高周波パルスと第３高周
波パルスの協働から得られる。第２゛高周波パルスはＦ
ＩＤ信号を生成し、これは第２高周波パルスのあとの時
間間隔Ｔ２０の定常磁界の不均等性の影響の下で位相外
れとなる。

第３高周波パルスのあとで、スピンエコー信号が起こり
、これは第４高周波パルスの間にまたその最大値に達し
、かつこのパルスの前に位相戻り成分（ｒｅｐｈａｓｉ
ｎｇ　ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ）およびこのノくルスのあと
で位相外れ成分（ｄｅｐｈａｓｉｎｇ　ｃｏｍｐｏｎｅ
ｎｔ）を有する。

最も強い核磁気共鳴信号は個々の高周波パルスのすぐあ
とで起こるＦＩＤ信号によって得られる。

第５図には第４高周波パルスに関連するＦＩＤ信号が示
されている。定常磁場の不均等性の影響の下で、この高
周波パルスのあとの時間間隔Ｔ４０でそれは位相外れと
なる。

ライン２，３．４上には最初の３つのパルスの協働によ
って生成された誘導エコー信号ＳＴＥ、のみが示されて
いるとは言え、第２および第３高周波パルスの協働によ
って生成されたスピンエコー信号と第４高周波パルスに
よって生成されたＦＩＤ信号が示されており、さらに多
数の付加核磁気共鳴信号が第１ライン上に示された高周
波パルスによって生成されることは評価されなくてはな
らない。

−例として示された各高周波パルスはＦＩＤ信号を生成
し、そして第２高周波パルスから第４高周波パルスはま
た誘導エコー信号の生成を導き、−方、例えば、２つの
第１パルスはまたスピンエコー信号を生成する。しかし
説明を複雑にしないために、これらの付加信号は示され
ていない。

第５ラインには読取り段のあとの時間間隔１３−１゜で
起こり、かつ位相外れの勾配磁場Ｇ（本質的には磁場Ｇ
、）の時間変化が示されている。３つの第１パルスによ
って生成された核磁化あるいはそれから生じた誘導エコ
ー信号は位相外れ勾配磁場の効果を何回か受けることが
それから分かる。このようにして、第３高周波パルスの
あとの時間間隔Ｔ３０で読取り役に起こる誘導エコー信
号ＳＴＨの位相戻り成分は、第１高周波パルスと第２高
周波パルスそれぞれのあとで、時間間隔ＴＩＯと時間間
隔Ｔ２０それぞれで位相外れ勾配磁場の効果をこうむっ
ている。しかしよく知られているように、第２高周波パ
ルスと第３高周波パルスの間で起こる勾配磁場は全く何
の効果も持たないから、時間間隔ＴＩＯの勾配磁場のみ
が能動である。その結果、誘導エコー信号の位相戻り成
分は抑制される。これに反して、時間間隔ＴＩＯ，Ｔ２
Ｏ，Ｔ２Ｏの間に生成された位相外れ勾配磁場は、第４
高周波パルスのあとの時間間隔Ｔ４０で読取り役に起こ
る誘導エコー信号ＳＴＨの位相外れ成分に作用する。し
かしよく知られているように、第１高周波パルスと第２
高周波パルスの間で誘導エコー信号に生起する勾配磁場
の影響は、第３高周波パルスのあとであるが、しかし誘
導エコー信号のサンプリングの前の時間間隔で起こる勾
配磁場によって補償することができるから、誘導エコー
信号ＳＴＨの位相外れ成分はく時間間＠Ｔ４０で）時間
間隔ＴＩＯとＴ２Ｏにおける位相外れ勾配磁場によって
影響されないままである。

時間間隔Ｔ３０における読取り段で生起するスピンエコ
ー信号ＳＩＥの位相戻り成分は時間間隔Ｔ２０における
勾配磁場によって影響され、かつ、そのようにして位相
外れとなる。これに反し、時間間隔Ｔ２０とＴ２Ｏで生
起する勾配磁場は時間間隔Ｔ４０の読取り段で生起する
スピンエコー信号の位相外れ成分に作用する。それらは
同じ時間積分を有し、かつ１つの勾配磁場（さ前に起こ
り、かつ他の勾配磁場は関連スピンエコー信号を生成す
る最後の２つのパルスのあとで起るから、位相外れ成分
に対するその効果は補償される。従って、誘導エコー信
号の位相外れ成分と同様に、後者の成分は位相外れに役
立つ勾配磁場によって実質的に影響されないままである
。それは第４高周波パルスによって生成されたＦＩＤ信
号に重畳され、従って、すべての３つの信号は同じ位相
位置を有すると言う理由で、大きな信号あるいは良好な
信号対雑音比が得られるからである。

従って、本発明は、シーケンスのそのように小さい時間
距離によって、前の高周波パルスによって生成された核
磁化がなお部分的に能動であり、それから生じた情報が
各シーケンスの高周波パルスから得られる情報に付加さ
れるようにすると言う事実を利用している。

第４図は投影復元法に対する本発明によるシーケンスを
示している。高周波パルスおよび勾配磁場Ｇ２の時間変
化は第３図に示された方法におけるこれらの信号の時間
変化に実質的に対応している。（時間間隔ｔ。−ｔｌ　
における）高周波パルスのあとで、勾配磁場Ｇｙとまず
第１極性でスイッチオンされ、次いでこれは時点１＝１
２においてこの磁界が定常値に達するように切替えられ
る。勾配磁場Ｇ、はそれに応じ時間と共に変化するが、
しかしそれは−般に異なる振幅で変化する。勾配磁場Ｇ
、とＧ、は時間間隔１２−１３で一定のままであり、か
つこの時間間隔で核磁気共鳴信号は記録され（すなわち
、第２図のクロックパルス発生器１６はエネーブルされ
る）。これまで説明された限り、この方法もまた既知で
ある。しかし読取り段のあと、勾配磁場Ｇ、とＧｙの極
性は再び切替えられ、そのあと、これらの磁場はスイッ
チオフされ、これらの磁場の時間変化は、これらの磁場
の各々にわたる時間積分が１つのシーケンスの間で０で
あるように比例されている。同時に、時間間隔１３−１
４において、位相外れの勾配磁場Ｇ２は再びスイッチオ
ン、オフされる。

次のシーケンスで、高周波パルスと勾配磁場Ｇ２は前と
同様な時間変化をする。しかし破線で示されたように、
次のこのシーケンスでは勾配磁場Ｇｙの勾配は変化しく
例えば減少し）、そして勾配磁場Ｇ、の勾配は反対方向
に変化する（この例では増大されている）。これら２つ
の磁場の変化はこれら２つの磁場から生じた勾配磁場の
勾配の量が（少なくとも読取り段１．−１．で）−定の
ままであり、−方、その方向がシーケンスからシーケン
スにわたって変化するようなよ（知られた態様で起る。

またこのケースでは、スピンエコー及び誘導エコー信号
の位相戻り成分は、各シーケンスに対して勾配磁場にわ
たる時間積分が一定値を有し、−方、位相外れ成分が個
々の高周波パルスのＦｌｆ）信号に正しい位相関係が重
畳されると言う事実によって抑制されている。

既に述べられたように、２つのシーケンスの間の時間距
離は３Ｑ　ｍｓであり、−方、第１シーケンスの終りで
、このシーケンスの前に存在し、かつＺ方向に延在する
核磁化は検査領域においてまだ完全には復元されない。

従って、このシーケンスに続く第２シーケンスにおいて
、核磁化共鳴信号は小さく、かつそれはシーケンスから
シーケンスにわたって減少する。しかし約２０から３０
のシーケンスのあとで、定常状態が達成され、それから
核磁化共鳴信号の振幅は最早や実質的に減少しない。も
し復元（ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔ　１ｏｎ）のエコー信
号が使われるのみならくこれは定常状態が達成されたあ
と記録されるのだが）、何の偽情報（ｆａｌｓｉｆｉｃ
−ａｔｉｏｎ）も得られない。そこで信号対雑音比は高
周波パルスのスリップ角に依存している。最良の信号対
雑音比は、もしスリップ角αに対してａ＝　ａｒｃ　ｃ
ｏｓ（ｅｘｐ（−ｔｒ／Ｔυなる関係式が保持されるな
らば得られ、ここでＴ。

は縦緩和時間であり、ｔｒはシーケンスの周期である。

しかし−般には、最適なコントラストは太きなフリップ
角においてのみ得られる。従って、−般に上の式から得
られるものより大きなフリップ角が使用されるが、それ
は明らかに９０″より小さい。

（要　約） 本発明は核磁気共鳴トモグラフィ方法に関するものであ
って、それにより検査領域において生成された核磁気共
鳴信号が記録される読取り段のあとの各シーケンスで、
すべての勾配磁場にわたる時間積分が各シーケンスで等
しくかつ０と異なっているように勾配磁場はスイッチオ
ン及びスイッチオフされている。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明が使用できる核磁気共鳴トモグラフィ装
置を示し、 第２図はそのような装置のブロック回路線図を示し、 第３図はフーリエシーケンスにおける種々の信号の時間
変化を示し、 第４図は投影復元シーケンスにおけるこれらの信号の時
間変化を示し、 第５図は本発明の詳細な説明する種々の信号の時間線図
を示している。 １・・・コイル（装置）　　　２・・・球面３、　５．
　７・・・コイル（装置） ４・・・高周波発生器　　　６・・・（高周波）受信器
１１・・・高周波コイル　　　１２・・・切替え装置１
４・・・メモリ１５・・・制御装置 １６・・・クロックパルス発生器 １７・・・計算機 １８・・・モニタあるいは表示装置 ２０・・・患者 ２３、２５．２７・・・電流発生器 ４０・・・高周波発生器あるいは発振器４３・・・混合
器段　　　　　４４・・・Ｄ／Ａ変換器４５・・・ディ
ジタルメモリ　４６・・・スイッチ４７・・・高周波電
力増幅器 ４８・・・位相シフト部材（９０°移相器）６０・・・
高周波増幅器 ６１、６２・・・（乗算）混合器段 ６３、６４・・・低域通過フィルタ ６５、６６・・・Ａ／Ｄ変換器 特許出願人　　　エヌ・ペー・フィリップス・フルーイ
ランペンファブリケン

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、核磁気共鳴トモグラフィの方法であって、ここで均
   等定常磁場の存在の下で多数のシーケンスが検査領域に
   作用し、各シーケンスは単一高周波パルスの生成、シー
   ケンスからシーケンスにわたって値あるいは方向に従っ
   て変化する勾配を有する少なくとも１つの勾配磁場のス
   イッチングオン、およびこの勾配磁場の作用の間あるい
   はあとの核磁気共鳴信号の記録を含む方法において、 核磁気共鳴信号の記録のあとで、このような方向と値を
   有する少なくとも１つの勾配磁場が印加され、１つのシ
   ーケンスの間で能動なすべての勾配磁場にわたる時間積
   分がすべてのシーケンスに対して等しくかつ０と異なる
   ことを特徴とする方法。 ２、各シーケンスが、 高周波パルスと第１勾配磁場が検査領域に作用する選択
   段と シーケンスからシーケンスにわたって変化する勾配値を
   有する第２勾配磁場が検査領域に作用する準備段、およ
   び 第３勾配磁場が検査領域に作用し、次いで 生成された核磁気共鳴信号が記録される読取り段、 を順次具える方法において、 読取り段は別の段（ｔ＿３−ｔ＿４）を伴ない、その間
   に第２勾配磁場（Ｇ＿ｙ）にわたる時間積分がすべての
   シーケンスの１つのシーケンスで好ましくは０である同
   じ値を有するように第２勾配磁場（Ｇ＿ｙ）がスイッチ
   されることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の
   方法。 ３、各シーケンスが、 高周波パルスと第１勾配磁場が検査領域に作用する選択
   段、および すべてのシーケンスに対して等しい振幅を有するが、し
   かしシーケンスからシーケンスにわたって可変である方
   向を有する別の勾配磁場がスイッチされ、かつ検査領域
   で生成された核磁気共鳴信号が記録される読取り段、を
   具える方法において、 読取り段のあとで、勾配磁場（Ｇ＿ｘ、Ｇ＿ｙ）がスイ
   ッチオフ、オンされ、その方向は読取り段で能動な勾配
   磁場の方向に反対であり、かつその値は第２勾配磁場に
   わたる時間積分がすべてのシーケンスに対して０である
   ように選ばれること、 を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ４、読取り段に続く段において、第１勾配磁場（Ｇ＿ｚ
   ）がすべてのシーケンスに対して等しい位相位置でスイ
   ッチオン、オフされることを特徴とする特許請求の範囲
   第２項もしくは第３項に記載の方法。 ５、特許請求の範囲第１項の方法を実行する装置であっ
   て、 均等定常磁場を生成する手段と、 高周波パルスを生成する手段と、 シーケンスからシーケンスにわたって可変な値あるいは
   勾配方向を有する少なくとも１つの勾配磁場を生成する
   手段、および核磁気共鳴信号を記録する手段、 を具える装置において、 １つあるいは複数の勾配磁場を生成する手段（３、５、
   ７；２３、２５、２７）が、１つのシーケンスの間で能
   動なすべての勾配磁場にわたる時間積分がすべてのシー
   ケンスに対して等しくかつ０から異なるような態様で制
   御手段（１５）によって制御されること、 を特徴とする装置。