JP2616358B2 - Mrイメージング装置 - Google Patents

Mrイメージング装置

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JP2616358B2
JP2616358B2 JP4286803A JP28680392A JP2616358B2 JP 2616358 B2 JP2616358 B2 JP 2616358B2 JP 4286803 A JP4286803 A JP 4286803A JP 28680392 A JP28680392 A JP 28680392A JP 2616358 B2 JP2616358 B2 JP 2616358B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、核磁気共鳴(NM
R)を利用してイメージングを行なうMRイメージング
装置に関する。
【0002】
【従来の技術】MRイメージング装置において、パルス
シーケンスが種々に工夫されており、その中で、高速ス
ピンエコー法は、従来のスピンエコー法と比べて画質を
ほとんど劣化させずに撮像時間を短縮するものとして知
られている。この高速スピンエコー法では、図3に示す
ように、1回の章動RFパルス(90°パルス)を加え
た後、スライス選択用傾斜磁場Gsのパルスとともに印
加し、その後リードアウト用傾斜磁場Grのディフェー
ズパルス4を加え、さらにリフォーカスRFパルス(1
80°パルス)をGsパルスとともに加え、位相エンコ
ード用傾斜磁場Gpのパルスを加えるとともに傾斜磁場
Grのリフェーズパルス5を加えてエコー信号を発生さ
せる。このリフォーカスRFパルスを、Gsパルス、G
pパルス、リフェーズGrパルス5とともに複数回与え
て複数個のエコー信号を生じさせ、生データ空間領域の
複数ライン(複数位相エンコード量)のデータを収集す
る。このように1回の章動RFパルスと複数のリフォー
カスRFパルスを用いることにより複数ラインのデータ
を収集でき、章動RFパルスの繰り返し回数を減少させ
ることにより撮像時間を1/エコー数に短縮することが
できる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、さらな
る撮像時間の短縮を図るためにはある一定時間(約30
0ms)内にできるだけ多くのエコー信号を発生させる
必要があり、そうするとエコー間隔(180°パルスの
間隔)を短縮しなければならないことになって、必然的
にデータサンプリング間隔も短縮しなければならずS/
N比の劣化を招く結果となるという問題がある。
【0004】この発明は、上記に鑑み、高速スピンエコ
ー法を行なう場合、マルチエコーの各エコーの信号強度
を大きくすることによってデータサンプリング間隔の短
縮に伴うS/N比の劣化を補うようにし、これによって
撮像時間をさらに短縮できるようにしたMRイメージン
グ装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、この発明によるMRイメージング装置では、1個の
章動RFパルスとそれに続く複数のリフォーカスRFパ
ルスとを、それらの位相が順次逆になり、かつ複数のリ
フォーカスRFパルスの時間間隔が最初の章動RFパル
スとそれに続く最初のリフォーカスRFパルスとの時間
間隔の2倍となるように、被検体に照射する手段と、こ
れらのRFパルスと同時にスライス選択用傾斜磁場パル
スを印加する手段と、上記リフォーカスRFパルスの各
々の間隔内でのみ、リードアウト用傾斜磁場に関して、
その間隔の中央の時点で時間方向に波形が対称形となる
よう1極性のディフェーズパルス、他極性のリフェーズ
パルス、1極性のリフェーズパルスを順に印加して、上
記の中央の時点で1回だけ信号を発生させるリードアウ
ト傾斜磁場印加手段と、上記リフォーカスRFパルスの
各々の間隔内でのみ、信号発生前にそれぞれの信号ごと
に異なる積分値の位相エンコード用傾斜磁場パルスを印
加するとともに信号発生後に上記と同じ積分値で極性の
異なるリワインド用パルスを位相エンコード用傾斜磁場
を用いて印加する手段とが備えられることが特徴となっ
ている。
【0006】
【作用】章動RFパルスを与え、それに続いてリフォー
カスRFパルスを与えた後、リードアウト用傾斜磁場の
ディフェーズパルス、リフェーズパルスを順次印加する
と、90゜倒されさらに180゜反転させられた磁化に
よる信号(スピンエコー信号)が生じる。また、励起R
Fの不完全性により90゜パルスでは倒れず180゜パ
ルスで初めて90゜倒れた磁化による信号(グラジェン
トエコー信号)も、リードアウト用傾斜磁場のディフェ
ーズパルス、リフェーズパルスの順次の印加により発生
する。そこで、これらが重なり信号強度が大きくなる。
そのため、データサンプリング間隔を短縮してS/N比
が劣化しても、それを補うだけの信号強度が得られるた
め、エコー間隔を短くしてより高速な撮像を行なうこと
が可能となる。さらに、リードアウト用傾斜磁場は1極
性のディフェーズパルス、他極性のリフェーズパルス、
1極性のリフェーズパルスの順で印加され、その波形が
時間方向に対称形になっているので、被検体のリードア
ウト方向の動きに影響されないデータが得られ、動きに
起因するアーティファクトのない画像を得ることができ
る。
【0007】
【実施例】以下、この発明の好ましい一実施例について
図面を参照しながら詳細に説明する。図1はこの発明の
一実施例にかかるMRイメージング装置で行なう高速ス
ピンエコー法のパルスシーケンスを示すタイムチャート
であり、図2は同実施例にかかるMRイメージング装置
の構成を示すブロック図である。
【0008】図1の高速スピンエコー法のパルスシーケ
ンスでは、1個の90゜パルスとそれに続く複数個の1
80゜パルスを順次印加する際、RFパルスの位相をX
方向のプラス、マイナス、プラス、…、という順序(あ
るいはその逆)で互いに逆になるよう位相制御してい
る。そしてこれらのRFパルスの印加と同時にスライス
選択用傾斜磁場Gsパルスを加える。リードアウト方向
の傾斜磁場Grのパルス及び位相エンコード用傾斜磁場
Gpのパルスは、180゜パルスと180゜パルスとの
間で加えられる。Gpについては、信号発生の前に、そ
の信号ごとに積分値を違えて与えるとともに、信号発生
の後、つぎの180゜パルスの前で、位相エンコードの
影響を除くため、同一の積分値で反対極性のリワインド
用パルスを与える。
【0009】Grパルスは、180°−180°間隔内
で、ディフェーズパルス1、リフェーズパルス2、リワ
インドパルス3として順次加えられる。この場合、18
0°−180°間隔は非常に短くすることを考えている
ので、この間隔内では静磁場の不均一による位相シフト
は無視できる。そこで、位相シフトは上記のGrパルス
1、2、3によって起こされることになる。つまり、9
0°パルスを印加してから最初に180°パルスを印加
するまでの間、従来(図3)と違って、Grパルスは加
えられないので、ディフェーズされることはなく、18
0°パルスの後で加えられるディフェーズパルス1によ
って位相シフトが起こる。
【0010】この位相シフトは図1の最下段のようにな
り、ここで実線は180°パルスによって180°倒れ
るスピンエコーの磁化の位相変化を、1点鎖線は180
°パルスの不完全性によって90°倒れるグラジェント
エコーの磁化の位相変化を、それぞれ示す。すなわち、
90°パルスによって90°倒れた磁化が最初の180
°パルスによって180°倒されることによってスピン
エコーの磁化となる。他方、RFパルスの不完全性によ
り、90°パルス印加によっても倒れずに残る磁化があ
り、これが180°パルスで90°しか倒れないことに
よりグラジェントエコーの磁化と同様の存在となる。
【0011】これらが180°パルスの後で加えられる
ディフェーズパルス1によって初めてディフェーズされ
位相が変化するので、図1に示すように、スピンエコー
の磁化もグラジェントエコーの磁化も一致して変化する
ことになり、両者が一致した時点で揃ってともにエコー
信号を発生し、これらが加え合わされて信号強度が大き
くなる。
【0012】ちなみに従来(図3)では、90°パルス
によって90°倒された磁化が、90°パルスの後のデ
ィフェーズパルス4によってディフェーズされてその位
相が図3最下段の実線のように変化する。これは180
°パルスによって反転され、リフェーズパルス5により
位相を揃えさせられてエコー信号を発生する。他方、1
80°パルスの不完全性によって90°倒れた磁化につ
いてはリフェーズパルス5により位相が変化させられる
ので、1点鎖線のように変化する。このように従来では
スピンエコーとグラジェントエコーの位相が異なり、エ
コー信号として互いに加え合わされることなく、グラジ
ェントエコーは高周波成分のアーティファクトとなるだ
けである(このアーティファクトを除くためにはスポイ
ルグラジェントなどを使用する)。
【0013】そして、図1のパルスシーケンスでは、エ
コー信号発生の後、リフェーズパルス2に続いてリワイ
ンドパルス3が印加されるため、スピンエコーの磁化も
グラジェントエコーの磁化も元に戻される。そこで、2
番目の180°パルスを加えた後も同様の位相ダイアグ
ラムとなり、同じ動作が繰り返される。
【0014】このようにエコーを発生させる傾斜磁場パ
ルスの組み合わせを、180°−180°間でのみ完結
させて、他の時間領域に依存させていないため、どのよ
うな経路を通った磁化についてもリフェーズパルス2の
中心でエコーが発生するようにでき、信号強度が高ま
る。
【0015】さらに、RFパルスの位相を順次逆極性と
しているので、どのような経路を通った磁化の位相も逆
符号とならないようにでき、それらのエコー信号が互い
に加え合わせられて信号強度が大きくなるようにでき
る。
【0016】つぎにこのようなパルスシーケンスを行な
うMRイメージング装置の構成について図2を参照しな
がら説明する。主マグネット11中にはGzコイル1
2、Gyコイル13、Gxコイル14が配置されてお
り、これらに矢印に示すように電流を流すことによっ
て、X、Y、Zの3方向の傾斜磁場Gx、Gy、Gzが
発生させられる。上記のGs、Gr、Gpはこれら傾斜
磁場Gx、Gy、Gzのいずれか1つを用いるか、ある
いはそれらを組み合わせて所望の方向の傾斜磁場とした
ものを用いる。なお、主マグネット11は磁束がZ方向
に向いている静磁場を発生するものである。これらGz
コイル12、Gyコイル13、Gxコイル14には傾斜
磁場電源22より電流が流される。それらの電流波形は
波形発生器21により与えられる。
【0017】静磁場および傾斜磁場が印加される空間中
に図示しない被検体が挿入され、その被検体に図示しな
い送信アンテナと受信アンテナとが取り付けられる。送
信アンテナには送信パワーアンプ26から励起RFパル
スが供給される。この励起RFパルスは、変調回路25
において、信号発生器23からのRF信号を波形発生器
24からの信号で変調したものである。受信アンテナで
受信されたNMR信号はプリアンプ27を通って検波回
路28に送られ、信号発生器23からの信号を参照信号
として位相検波され、さらにA/D変換器29でサンプ
リングされデジタルデータに変換されてコンピュータ2
0に取り込まれる。
【0018】コンピュータ20は、このデータを処理す
ることにより画像再構成してMR画像を得る。また、コ
ンピュータ20は波形発生器21から発生する各傾斜磁
場の波形とそのタイミングとをコントロールするととも
に、波形発生器24からのRFパルス波形とそのタイミ
ングとをコントロールし、さらに信号発生器23を制御
してRFパルスの周波数を共鳴周波数に一致させること
により、図1のパルスシーケンスが行なわれるようにす
る。
【0019】上記の図1のパルスシーケンスによって収
集されたデータは、コンピュータ20によって2次元フ
ーリエ変換され、画像が再構成される。この画像を適宜
な画像表示装置(図示しない)で表示する。
【0020】
【発明の効果】以上説明したように、この発明のMRイ
メージング装置によれば、信号強度を大きくできるの
で、S/N比の劣化なくデータサンプリング間隔を短縮
してエコー間隔を短くでき、高速スピンエコー法をより
高速に行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例におけるパルスシーケンス
を示すタイムチャート。
【図2】同実施例の構成を示すブロック図。
【図3】従来例のパルスシーケンスを示すタイムチャー
ト。
【符号の説明】
1、4 ディフェーズパルス 2、5 リフェーズパルス 3 リワインドパルス RF 高周波励起パルス Gs スライス選択用傾斜磁場 Gr リードアウト用傾斜磁場 Gp 位相エンコード用傾斜磁場 11 主マグネット 12〜14 傾斜磁場発生用コイル 20 コンピュータ 21 傾斜磁場用波形発生器 22 傾斜磁場電源 23 信号発生器 24 RF励起用波形発生器 25 変調回路 26 送信パワーアンプ 27 プリアンプ 28 検波回路 29 A/D変換器

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 1個の章動RFパルスとそれに続く複数
    のリフォーカスRFパルスとを、それらの位相が順次逆
    になり、かつ複数のリフォーカスRFパルスの時間間隔
    が最初の章動RFパルスとそれに続く最初のリフォーカ
    スRFパルスとの時間間隔の2倍となるように、被検体
    に照射する手段と、これらのRFパルスと同時にスライ
    ス選択用傾斜磁場パルスを印加する手段と、上記リフォ
    ーカスRFパルスの各々の間隔内でのみ、リードアウト
    用傾斜磁場に関して、その間隔の中央の時点で時間方向
    に波形が対称形となるよう1極性のディフェーズパル
    ス、他極性のリフェーズパルス、1極性のリフェーズパ
    ルスを順に印加して、上記の中央の時点で1回だけ信号
    を発生させるリードアウト傾斜磁場印加手段と、上記リ
    フォーカスRFパルスの各々の間隔内でのみ、信号発生
    前にそれぞれの信号ごとに異なる積分値の位相エンコー
    ド用傾斜磁場パルスを印加するとともに信号発生後に上
    記と同じ積分値で極性の異なるリワインド用パルスを位
    相エンコード用傾斜磁場を用いて印加する手段とを備え
    ることを特徴とするMRイメージング装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH0763455B2 (ja) * 1986-03-31 1995-07-12 株式会社東芝 磁気共鳴映像装置
JPH03284242A (ja) * 1990-03-30 1991-12-13 Toshiba Corp 磁気共鳴イメージング方法

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