JPS6357040A

JPS6357040A - 磁気共鳴映像装置

Info

Publication number: JPS6357040A
Application number: JP61199951A
Authority: JP
Inventors: 重英久原
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1986-08-28
Filing date: 1986-08-28
Publication date: 1988-03-11

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）この発明は磁気共鳴（以下ｒＮＭＲＪと称する〉現象を
利用して生（水内各組織の特定原子核密度分布を被検体
タト部より無浸９に測定し、医学的診断のための゛貴報
な僻る診［折用ＮＭＲ装罫に関するものである。

（従来の技術）磁気共鳴映像法（ＭＲＩ）は既に良く知られているよう
に固有のスピンとこれに付随する核磁気能率の集団が強
度Ｈｏの一様な静磁場中に置かれたときに、静磁場の方
向と垂直な面内でωＣ＝γＨｏ　（γは磁気回転比と呼
ばれ、原子核の種類の固有の定数でおる）で決まる角速
度で回転する高周波磁界のエネルギーを共鳴的に吸収す
ることを利用して、分子の化学的および物理的な微視的
情報を得ることを可能とする手法でおる。このＵＮＩ気
共鳴映像法を用いて、被検体内の特定原子核（例えば水
および脂肪中の水素原子核）の空間的分布を映像化する
方法としてはローターバー（Ｌａｕｔｅｒｂｕｒ）によ
る投影再構成法、クマ（ＫＵＩｎａｒ）ウエルチ（−ｅ
１℃ｉ）、エルンスト（Ｅｒｎｓｔ）等によるフーリエ
法、およびこれの変形でおるハチソン（Ｈｕｔｃｈｓｏ
ｎ）等によるスピン・ワープ法等が４藁６れている。

このような磁気共ｆ’Ｄ映像装置において、多、咳（重
の信号を映像化する場合、第２図に示すタイムチャート
の２３のタイミングで、まず第１の核種（例えば水素原
子核）を第１の核種に対する共鳴周波数ω１にて励起し
、その信号を検出、映像の構成を行う。次に、タイムチ
ャート２４のタイミングで第２の核種（例えば１３Ｃ）
を第２の核種に対する共鳴周波数ω２で励起し、信号検
出、映像構成を行う。この様な手順を順次続けてゆく事
で多核種の映像化が行われる。このときのパルスシーケ
ンスをざらに詳しく示したものが第３図でおる。第３図
に）もしくはυの一連のパルスシーケンスが第２図の１
つの核に対する励起および観測のまとまり（例えば２３
）を示している。第３図のに）および（ハ）はそれぞれ
自由誘導減衰（ＦＩＤ）信号による観測およびエコー信
号による観測を示している。

観測に必要な時間はＴ■で表わす。Ｓ／Ｎを良くするた
め、適当な回数積算する必要がおるが、そのくり返し時
間はＴＲで表わす。このＴＲは対応する核種のｗｃ緩和
時間Ｔ１よりも長い必要がある。

観測は目的に応じてに）もしくは（ハ）を用いて行う。

この様なシーケンスを行い、第２図に従゛つて多核種の
ＮＭＲ信号を映像化する場合、時間がかかるという欠点
がある。また、縦緩和時間Ｔ１の長い、したがってＴＲ
の長い核種を含む観測の場合、ざらに観測時間が長くな
るという欠点もある。

（発明が解決しようとする問題点）このように従来の装置にあっては多核種のＮ１（Ｒ信号
を映像化する場合に長時間を要するという問題があった
。

この発明は上記欠点を解決するめに成されたもので、被
検体内の多核種のＮＭＲ信号を迅速に映像化することの
できる磁気共鳴映像装置を提供するものである。

（発明の構成）（問題点を解決するための手段）上記目的を達成するためこの発明では、１つの核種の観
測が終り、縦緩和が完了するまでの時間を利用し、この
時間内に励起および観測か終了する様な第２の核種を選
び、それに対応する共鳴周波数にて第２の核種の励起お
よび観測を行うようにしたものである。

（作　用）このような構成によると、１つの核種の観測が終り、縦
緩和が完了するまでの時間が他の核種の観測に利用され
るので、同一被検体から多核種のＮＭＲ信号をとり映像
化する場合も、迅速に映像化が可能である。又、Ｔ１の
長い核種を含む場合も、その信号観測終了から縦緩和完
了までの時間を、他の核種の観測に当てるため、観測時
間の増大に対する影響を少なくする事ができる。

（実施例）第１図は本発明の一実施例に係る磁気共鳴映像装置の（
育成を示すブロック図である。同図において、静磁場生
成コイル２は励磁用電源３からの通電により励磁される
ことによって、被検体く生体）１の■像領域において一
様な静磁場を発生する。

一方、パルスシーケンサ４の制御によりＲＦパルス発生
・送信８５５から矩形状、ガウス状あるいは５ｉｎｃ状
等に変調されたＲＦパルスが出力され、デュプレクサ７
を介してコイル８に印力Ｕされる。これによって、被検
体１内において磁気共鳴を誘起させるだめの高周波磁場
（回転磁界）が形成される。この回転磁界の印加によっ
て生じる横磁化が、コイル８の両端に磁気共鳴信号とし
て誘起される。

なお、この例では回転磁界発生のための送信コイルと、
磁気共鳴信号受信のための受信コイルに、単一のコイル
８を共用している。

コイル８に誘起された磁気共鳴信号は、デュプレクサ７
を介して後述する受信部６に取り込まれ、ディジタル化
されたのち電子計算機１５によって処理され、その結果
が表示器７によって映像として表示される。なお、電子
計算機１５はインターフェース１６を介してパルスシー
ケンサ４の制御も行う。

被検体１内のスライス面の決定、位相エンコード（被検
体１内の位置情報の、磁気共鳴信号の位相への変換）は
、勾配磁場をスイッチングさせてパルス的に印加するこ
とによって行われる。この勾配磁場のスイッチングのタ
イミングは、パルスシーケンサ４によって制御される。

一方、勾配磁場の強度、パルス形状は、勾配滋場コント
ローラ１７によってａｌｌｌ　ｍされる。すなわち、勾
配磁場コントローラ１７によってＸ、ｙおよび２方向の
磁場勾配に対応する電力増幅器１８．１９．２０を制御
し、これらの電力増幅器１８．１９．２０により勾配磁
場生成コイル２１を駆動することによって、所定の強度
、時間変化を有する勾配磁場を被検体１の搬像領域近傍
に生成する。

ＲＦパルス発生・送信部５および受信部６は第４図に示
すように多チャンネル構成となっている。

すなわちＲＦパルス発生・送信部５は互いに異なる共鳴
角周波数のＲＦパルスを発生する複数個のＲＦパルス発
生器４７１　、４７２　、−、４７ｎを有し、その出力
をそれぞれ４位相切換器４８１　、４８２．・・・。

４８ｎ、ｆ＋Δｆ変調器４９１　、４９２　、　”、　
４９ｎおよび増幅器５０１　、　ｓｏ２．・・・、５０
ｎを介してデュプレクサ／プローブ５７１　、５７２．
・・・、５７ｎに供給するよう構成されている。

一方、受信部６はデュプレクサ／プローブ５７１゜巨７
２．・・・、５７ｎからの信号を増幅する複数のＲＦ増
幅器５１１　、５１２　、・・・、５１ｎと、その出力
を位相検波しビデオ帯域の信号とする直交位相検波のよ
うな位相敏感検波回路５２１　、５２２．・・・、５２
自と、その出力を増幅するビデオ増幅器５３１　、５３
２．・・・。

５３ｎと更にこのビデオ増幅器の出力をディジタル信号
に変換するＡ／Ｄ変換器５５１　、５５２．・・・。

５５ｎと、そしてインターフェース５６１．５６２．・
・・。

５６ｎとから構成されている。

第５図は、本発明の装置に係る観測のタイムチャートで
あり、以下同図を参照して本発明の詳細な説明する。

まず、第１の核種に対してその共鳴角周波数ω１にて励
起・観測をＴｗ１５８の間に行う。尚、励起・観測の方
法については従来と同様の方法を用いることができるの
で詳しい説明は省略づ”る。

この核は、その後ＴＲ１ＴＷｌの間は、縦緩和が完了し
ておらず、次の励起・観測はできない。

そこで、その間に励起・観測の終了する第２の核種を選
びその共鳴角周波数ω２によって、第２の核種の励起・
観測をＴｗ２５９の間で行う。このような核種の組合せ
を多数作って観測を行うことで全体の観測時間を短縮す
ることができ、迅速な多核種ＮＭＲ信号の映像化が可能
である。

尚、本発明は上記の実施例以外に種々の変形実施が可能
である。例えば送・受信部は必ずしも第４図に示す構成
でなくても良く、多核種に対応する共鳴周波数で送・受
信できるものであればどんなものでも良い。又、第５図
に示すタイムチャートは２核種の組合せであるが、同様
の原理で可能な限り組み合せの数を増してシーケンスを
組むこともできる。

［発明の効果］以上説明したように本発明によると、多核種のＮ　Ｍ　
Ｒ信号をとり映像化する場合において、１つの核種の観
測が終わり、縦緩和が完了するまでの空き時間を使って
他の核種の観測が行われるので、従来に比べて迅速に多
核種のＮＭＲ信号の映像化を行うことができる。またＴ
１の長い核種を含む場合も、その信号観測終了から縦緩
和完了までの時間を、他の核種の観測に当てるため、観
測時間の増大に対する影響を少なくすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
多核種観測時のタイムチャート、第３図は、第２図のよ
り詳細なパルスシーケンスを示す図、第４図は第１図に
おける送・受信系のより詳細な構成図、第５図は本発明
に係る多核種観測時のタイムチャートを示す。１・・・被検体　　　　　　２・・・静磁場用コイル３
・・・励磁用電源　　　　４・・・パルスシーケンサ５
・・・ＲＦパルス発生・送信部６・・・受信部　　　　　　７・・・表示器８・・・プ
ローブコイル　　１５・・・電子計算機１６・・・Ｔ１
０　　　１７・・・勾配磁場コントローラ１８、１９．
２０・・・増幅器　　２１・・・勾配ｌａ場用コイル２
２・・・シムコイル代理人　弁理士　則　近　憲　右同　　　　竹　花　喜久男第　　１　図ム８　　　　　　　　　　　　　本− ′Ｗ＆４図

Claims

【特許請求の範囲】

被検体に一様な静磁場を印加すると共に、勾配磁場をス
イッチングさせてパルス的に印加し被検体内から多核種
の共鳴信号を検出して映像化する磁気共鳴映像装置にお
いて、第１の核を励起し、ＮＭＲ信号を観測した後、こ
の第１の核種の縦緩和が完了するまでの時間内に励起・
観測の可能な第２の核種を励起・観測することにより全
体の観測時間を短縮する事を特徴とした磁気共鳴映像装
置。