JPS6346146A

JPS6346146A - 磁気共鳴測定装置

Info

Publication number: JPS6346146A
Application number: JP61190777A
Authority: JP
Inventors: 政利塙
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1986-08-13
Filing date: 1986-08-13
Publication date: 1988-02-27
Also published as: DE3722443A1; US4737714A; DE3722443C2; JPH0432653B2

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１ユ磁気共鳴（）ＩＲ：　ｍａｇｎｅｔｉｃ　ｒ
ｅｓｏｎａｎｃｅ）現象を用いて被検体中に存在する特
定原子核のスピン密度及び化学シフト等の情報を１ｑる
磁気共鳴測定装置に関する。

（従来の技術）例えば従来の診断用磁気共ｐ工測定装置では、第６図に
示す被検体Ｐの所定部位ｌｊＳの断Ｕを得るようにして
いるが、その選択位置Ｓ内の局所的部位Ｓ１のＭＲ信号
のみを抽出して磁気回転分光分析に基づく共鳴周波数を
以って診断に供するという要請が強まっている。

かかる局所的部位のみの〜１Ｒ信丹を検出するための方
法として例えば以下の２種類の方法か用いられていた。

その１つは第７図に示すように、静磁場ＢＯ中に局所的
に均一磁場部分Ｂｏ’　を生じさせ、その部分のみにＭ
Ｒｍｌを起させてＭＲ倍信号検出するＴＭＲ（Ｔｏｐｉ
ｃａｌ　）Ｉａｇｎｅｔｉｃ　Ｒｅ５ｏｎａｎｃｅ）法
である。

他の１つはサーフェイスコイル法と呼ばれるものであり
、これは被検体の目的部位表面にサーフェイスコイルを
配置し、そのコイルから得られる受信ＭＲ倍信号第８図
に示すように深さ方向りとＸ軸との関係において中心部
Ｄ１が最も強く、周辺が弱くなるという現象が生ずるの
で、その中心領域のＭＲ倍信号得ることによって目的を
達成しようとするものである。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら上記従来法にはそれぞれ問題がおる。即ち
、ＴＭＲ法では静磁場の分布を変えるためにコイルの電
流範囲を変えたり、被検体の位置を変えたりしなければ
ならず、複雑化は免れないという問題があり、サーフェ
イスコイル法では被検体の表面及びその近傍の信号の受
信には効果があるが、深い部位には適用できないという
問題がある。

［発明の構成］（問題点を解決するための手段）そこで本発明では前記問題点を解決するために、所定ス
ライス面における局所部位の磁気共鳴信号を取り込み、
この信号に基づいて磁気回転共鳴分光分析を行なう磁気
共鳴測定装置において、選択部位令こおけるｘ、ｙ軸の
一方の軸方向について、局所部位を含む帯域を挟む領域
を９０’パルスで選択励起した後にその領域の横磁化成
分を消去し、前記Ｘ、ｙ軸の他方の軸方向について局所
部位を含む帯域を挟む領域を９０’パルスで選択励起し
た後にその領域の横磁化成分を消去し、しかる後、Ｚ軸
方向にあける局所部位を含む帯域を励起して局所部位の
データを得る制御手段を設けている。

（作　用）先ず、磁化をＸ軸方向又はｙ軸方向の一方の軸方向に倒
すための９０″ＲＦパルスを付加すると共にスライス用
勾配磁場を与える際に局所部位を除く他の領域を選択的
に励起した後その横磁化成分を消去し、次に他方の軸方
向に磁化を倒す９０’ＲＦパルスとスライス用勾配磁場
を与えるに際して他方の軸方向における局所部位を除く
池の領域を選択励起した後その＠磁化成分を消去し、し
かる後Ｘ軸方向の励起に際して局所部位からの信号をデ
ータとして収集できるようになる。

（実施例）第１図は本発明の一実施例磁気共鳴測定装置のブロック
構成図である。

マグネットアセンブリ１は、この内部に挿入された被検
体に一定強度の主磁場を印加する静磁場コイル２と、被
検体にＸ方向、ｙ方向及び２方向の勾配磁場を印加する
勾配コイル３と、原子核のスピンを励起するための高周
波パルスを与える励起コイル４と、被検体内からの磁気
共鳴信号を検出するための検出コイル５とを備えている
。

データ処理計算機１１は、表示装置１２と、制御手段た
るコントローラ１３とに接続される。コントローラ１３
は、勾配！ｉ場制御回路１４とゲート回路１７とに接続
される。勾配磁場制御回路１５は、勾配コイル２に接続
される。高周波発振器１６は、ゲート回路１７に接続さ
れる。ゲート回路１７は電力増幅器１８に接続される。

電力増幅器１８は励起コイル４に接続される。検出コイ
ル５はプリアンプ１つに接続される。プリアンプ１９は
位相検波回路２０に接続される。位相検波回路２０は波
形メモリ２１に接続される。波形メモリ２１はデータ処
理計算機１１に接続される。

コントローラ１３は、磁気共鳴信号の観測データを収集
するためのタイミング信号を発生し、勾配磁場駆動回路
１４及びゲート回路１７の動作を制御する。これにより
、コントローラ１３は、勾配磁場Ｇｘ、Ｇｙ、Ｇｚヤ高
周波パルスＲＦの発生シーケンスを制御する。

勾配磁場制御回路１４は、勾配コイル３の電流を制御し
、被検体に勾配磁場を印加する。

静磁場制御回路１５は、静磁場コイル２の供給電流を制
御し、被検体に静磁場Ｈａを印加する。

高周波パルス１６はコントローラ１３により周波数を制
御された高周波信号を発生する。ゲート回路１７は、コ
ントローラ１３からのタイミング信号により、高周波発
売器１６の出力した高周波信号を変調し、高周波パルス
を生成する。電力増幅器１８は、ゲート回路１７の出力
した高周波パルスを電力増幅し、励起コイル４に供給す
る。

プリアンプ１つは、検出コイル５からの磁気共鳴信号を
増幅する。位相検波回路２０は、この増幅された磁気共
鳴信号を位相検波する。波形メモリ２１は、位相検波さ
れた波形信号を記憶する。

データ処理計算機１１は、コントローラ１３の動作の制
御、コントローラ１３からの時間情報の受信及び波形メ
モリ２１からの読出しを行い、観測された磁気共鳴によ
る信号処理を行う。また、データ処理計算機１１は、操
作者に対する操作の指示を、表示装置１２に表示するこ
ともできる。

前記高周波信号は、例えば局所部位の中心周波数ｔ”ｏ
の他そのｆｏを挟む異なる周波数ｆ１゜ｆ２．ｆ３．ｆ
４であり、コントローラ１３によりその周波数が選択さ
れ、ゲート回路１７によりそれらの帯域が制御されるよ
うになっている。

また、勾配磁場信号ＧＸ、ＧＶは所定の強度の信号を出
力した後、続けて急激に高くなる強度の信号を出力する
ようになっている。

次に第２図乃至第５図を参照して前記装置の動作を説明
する。ここで第２図は前記装置に用いられるパルスシー
ケンスの一例を示す図であり、第３図、第４図、第５図
はそれぞれ被検体のスキャンフォーマットを示す図であ
る。

先ず、被検体の特定位置における断層像を得るために、
静磁場制御回路１５を介して静磁場コイル２に電流を流
して図示ｚ軸方向に均一な静磁場Ｈａを与える。これに
より磁化が２軸方向に向う。

次に磁化の向きとスライス位置を特定するための信号を
付加するわけであるが、以下の説明では便宜上回転座標
系ｘ’　、ｙ’　、ｚ’を対象とする。

磁化を回転座標系において−Ｘ′方向に９０”倒すため
にｙ′方向に選択励起パルスＲＦを印加する。このとき
同時にｙ軸方向にスライス用勾配ｔａ場Ｇｙを付与する
。前記選択励起パルスＲＦは周波数の異なる２つのキャ
リアｆ１．ｆ２を含んでいる。即ち、第３図において、
被検体Ｐの中央部に目的とする局所部位があると仮定し
た場合、その局所部位を含む領域を励起するための特定
周波数の中心がｆｏであれば、それを挟む両側領域３１
．３２　（第３図における上下のハツチング部分）を選
択するための２つの周波数ｆ１．ｆ２を含むＲＦパルス
とすればよい。ｆｌ、ｆ２は共に中心周波数を示してお
り、幅はΔｆ１．Δｆ２によって決められる。このよう
に、所望の領域を選択するために異なる周波数を使用す
ればよいことは次式（１）から明らかである。

ｆｏ＝γ／２π・Ｂｏ　　　　　・・・（１）（γは磁
気回転比）また、上記勾配磁場ＧＶは通常の強さを有するスライス
用磁場をある時間τ１だけ加えた後にスライス終了後は
より大きな強度のｔａ場を所定時間τ２加える。後半の
磁場はスポイラ−３Ｐと称されるものであり、これによ
り横磁化成分が分散し、横方向成分が消えることになる
。

ここでｙ方向の各領ｔｉＪ３１　、３２のスライス厚Δ
ｔｌ、Δｔ２は次式（２）、（３）によって決まる。

Δｔ１＝Δｆｌ／γＧＶ　　　　　・・・（２）Δｔ、
２＝Δｆ２／γＧｙ　　　　・・・（３）次に上記同様
の原理に基づいて第４図に示す図示左右領域３３．３４
の励起について説明する。

回転座標系において磁化をｙ′方向に９０°倒すために
ｙ′方向に９０″Ｒ「パルスを加え、同時にスライス用
勾配磁場Ｇｘを加える。この場合、前記同様目標部位を
含む中心周波数ｔｏを挟む如き異なる２つの周波数’ｈ
、ｆａ（帯域が△ｔ３゜Δｉａ）を有するＲＦパルスを
用いると共に、勾配磁場Ｇｘは前半τ１が通常のスライ
ス用磁場強度、後半τ２が大きな強度（スポイラ−３Ｐ
）となるようにすることは君うまでもない。従って、一
旦励起された領域３３．３４が最終的には消失している
ことになる。

最後に、第５図に示すように、所定時間経過後に中心周
波数ｆｏ　　（帯域Δｆｏ　）を含む９０’ＲＦパルス
を２軸に加えて図示中央領域３５を励起すると共に勾配
磁場ＧＺを加える。その後再結像用勾配磁場−ＧＺを加
えることによりエコー信号を再結像することかできる。

このとき、他の領域は前記工程で磁化を消失されている
ので局所部位Ｓ１のデータのみを収集することができる
。

収集は検出コイル５によって行われ、プリアンプ１９を
介して伝送され位相検波回路２０によってスペクトルの
分析が行われる。その後計算機１１で画像が再構成され
る。

以上のようにして局所部位の所望厚みのデータを収集す
ることが可能となる。特に本発明方式では９０’　ＲＦ
パルスのみを使用し、１８０″ＲＦパルスを使用しない
のでシーケンスが簡便であるという利点も有し、ｔ２の
短い核に対してＳ　／　Ｎを劣化させずに信号収集でき
る。

本発明は前記実施例に限定されず、種々の変形実施が可
能である。

例えば前記実施例では先ずｙ′軸方向にスライスを行い
、次にＸ′軸方向についてスライスを行うこととしたが
、この順序を逆にしても結果は同じである。

また、局所部位を中心位置と仮定してその中心周波数ｆ
ｏとしたが、これに限らず中心から外れた位置を局所部
位として選ぶようにしてそれに応じてその中心周波数を
異なった周波数とすることができる。

［発明の効果］以上詳述した本発明によれば容易に局所部位のデータを
収集することができる。

【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図は
そのパルスシーケンスの一例を示す説明図、第３図乃至
第５図はその動作説明のためのスキャンフォーマット図
、第６図は局所部位のデータ収集説明図、第７図は従来
のＴＭＲ法の説明図、第８図は同じ〈従来のサーフェイ
スコイル法の説明図である。２・・・静Ｉａ場コイル、３・・・勾配コイル、４・・
・励起コイル、５・・・検出コイル、１３・・・コント
ローラ（制御手段）。代理人　弁理士　三　　澤　　正　　義普

Claims

【特許請求の範囲】

（１）所定スライス面における局所部位の磁気共鳴信号
を取り込み、この信号に基づいて磁気回転共鳴分光分析
を行なう磁気共鳴測定装置において、スライス面におけ
るｘ、ｙ軸の一方の軸方向について、局所部位を含む帯
域を挟む領域を９０゜パスルで選択励起した後にその領
域の横磁化成分を消去し、前記ｘ、ｙ軸の他方の軸方向
について局所部位を含む帯域を挟む領域を９０゜パルス
で選択励起した後にその領域の横磁化成分を消去し、し
かる後、Ｚ軸方向における局所部位を含む帯域を励起し
て局所部位のデータを得る制御手段を有することを特徴
とする磁気共鳴測定装置。
（２）前記選択励起は局所部位を含む帯域を挟む異なる
複数の周波数信号によって行うものである特許請求の範
囲第１項記載の磁気共鳴測定装置。
（３）前記励起消去は、勾配磁場における終了時の磁場
強度を急激に高めることによって行う特許請求の範囲第
１項又は第２項記載の磁気共鳴測定装置。