JP3246130B2 - Mrイメージング装置 - Google Patents
Mrイメージング装置Info
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- JP3246130B2 JP3246130B2 JP26989193A JP26989193A JP3246130B2 JP 3246130 B2 JP3246130 B2 JP 3246130B2 JP 26989193 A JP26989193 A JP 26989193A JP 26989193 A JP26989193 A JP 26989193A JP 3246130 B2 JP3246130 B2 JP 3246130B2
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- Japan
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- magnetic field
- gradient magnetic
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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、NMR(核磁気共
鳴)現象を利用してイメージングを行うMRイメージン
グ装置に関する。
鳴)現象を利用してイメージングを行うMRイメージン
グ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】MRイメージング装置では、RFパルス
のキャリア周波数の中心周波数を、被検体に対する撮像
シーケンスを開始する前に調整する必要がある。RFパ
ルスのキャリア周波数は共鳴周波数とする必要があるか
らであるが、この共鳴周波数は被検体、そこでの検査対
象とする物質(水、脂肪等)及び磁場の強度によって変
わるものであるからである。そこで、従来では、実際に
被検体に対する撮像シーケンスに先立って調整用パルス
シーケンスを行なう。この調整用パルスシーケンスはス
ピンエコー法によるもので、実際に測定を行なうMRイ
メージング装置に対して被検体を配置した上で、この調
整用パルスシーケンスを1回の繰り返し時間で走らせ
る。そして収集されたデータをフーリエ変換して画像モ
ニター装置の画面に1ラインのデータとして表示し、操
作者が、この表示データ上で中心周波数を合わせたい物
質の信号点を推定し、この推定された点の周波数を中心
周波数として設定する。
のキャリア周波数の中心周波数を、被検体に対する撮像
シーケンスを開始する前に調整する必要がある。RFパ
ルスのキャリア周波数は共鳴周波数とする必要があるか
らであるが、この共鳴周波数は被検体、そこでの検査対
象とする物質(水、脂肪等)及び磁場の強度によって変
わるものであるからである。そこで、従来では、実際に
被検体に対する撮像シーケンスに先立って調整用パルス
シーケンスを行なう。この調整用パルスシーケンスはス
ピンエコー法によるもので、実際に測定を行なうMRイ
メージング装置に対して被検体を配置した上で、この調
整用パルスシーケンスを1回の繰り返し時間で走らせ
る。そして収集されたデータをフーリエ変換して画像モ
ニター装置の画面に1ラインのデータとして表示し、操
作者が、この表示データ上で中心周波数を合わせたい物
質の信号点を推定し、この推定された点の周波数を中心
周波数として設定する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ように画像モニター装置の画面上に1ラインのデータを
表示し、これを操作者が観察して信号点を推定するとい
うのでは、所望の物質のピーク点を検索し難い事態がし
ばしば生じるという問題がある。また、DCオフセット
成分も測定データに含まれてくるので、本来の検索した
い物質のピークが検出しにくくなり、結果として中心周
波数を最適なものに調整することが容易にできないこと
も問題である。さらに、実際には1回の測定では済まな
い場合も多く、数回の撮像を行なって微調整を行なわざ
るを得ず、そのため時間効率が悪いものとなっている。
ように画像モニター装置の画面上に1ラインのデータを
表示し、これを操作者が観察して信号点を推定するとい
うのでは、所望の物質のピーク点を検索し難い事態がし
ばしば生じるという問題がある。また、DCオフセット
成分も測定データに含まれてくるので、本来の検索した
い物質のピークが検出しにくくなり、結果として中心周
波数を最適なものに調整することが容易にできないこと
も問題である。さらに、実際には1回の測定では済まな
い場合も多く、数回の撮像を行なって微調整を行なわざ
るを得ず、そのため時間効率が悪いものとなっている。
【0004】この発明は、上記に鑑み、所望の物質に合
わせた中心周波数の調整が容易に行なえるように改善し
たMRイメージング装置を提供することを目的とする。
わせた中心周波数の調整が容易に行なえるように改善し
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イメージング装置においては、
撮像用パルスシーケンスに先立って行なう調整用パルス
シーケンスとして、180°パルス−90°パルス−1
80°パルスのパルス系列を用いる反転回復法によるパ
ルスシーケンスを採用し、その最初の180°パルスか
ら90°パルスまでの時間を、所望の物質以外の物質か
らの信号が小さくなるような時間に定めることが特徴と
なっている。
め、この発明によるMRイメージング装置においては、
撮像用パルスシーケンスに先立って行なう調整用パルス
シーケンスとして、180°パルス−90°パルス−1
80°パルスのパルス系列を用いる反転回復法によるパ
ルスシーケンスを採用し、その最初の180°パルスか
ら90°パルスまでの時間を、所望の物質以外の物質か
らの信号が小さくなるような時間に定めることが特徴と
なっている。
【0006】
【作用】180°パルス−90°パルス−180°パル
スのパルス系列を用いた反転回復法によるパルスシーケ
ンスでは、最初の180°パルスで反転させられたスピ
ン系が回復してくる状態を90°パルスで読み出すもの
であるため、そこで得られる信号強度は、その最初の1
80°パルスから90°パルスまでの時間に応じて変化
する。そして、脂肪や水などの回復時間の異なる物質で
は、それに応じて信号強度の変化特性も変化する。その
ため、最初の180°パルスから90°パルスまでの時
間を調整することにより、所望の物質の信号強度を強調
し、それ以外の物質の信号強度を抑圧することが可能で
ある。これにより所望の物質からの信号強度を強調して
データを収集することができ、このデータにはその物質
以外の物質からの信号が抑圧されているため、このデー
タをフーリエ変換して得た周波数スペクトルのピークは
所望の物質からの信号成分に対応したものとなり、所望
の物質からの信号成分に対応したピークを検出すること
が容易になり、自動的にその物質についての共鳴周波数
の算出を正確に行なうことができ、中心周波数の自動調
整が可能となる。
スのパルス系列を用いた反転回復法によるパルスシーケ
ンスでは、最初の180°パルスで反転させられたスピ
ン系が回復してくる状態を90°パルスで読み出すもの
であるため、そこで得られる信号強度は、その最初の1
80°パルスから90°パルスまでの時間に応じて変化
する。そして、脂肪や水などの回復時間の異なる物質で
は、それに応じて信号強度の変化特性も変化する。その
ため、最初の180°パルスから90°パルスまでの時
間を調整することにより、所望の物質の信号強度を強調
し、それ以外の物質の信号強度を抑圧することが可能で
ある。これにより所望の物質からの信号強度を強調して
データを収集することができ、このデータにはその物質
以外の物質からの信号が抑圧されているため、このデー
タをフーリエ変換して得た周波数スペクトルのピークは
所望の物質からの信号成分に対応したものとなり、所望
の物質からの信号成分に対応したピークを検出すること
が容易になり、自動的にその物質についての共鳴周波数
の算出を正確に行なうことができ、中心周波数の自動調
整が可能となる。
【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。この発明の一実施
例にかかるMRイメージング装置は図1に示すように構
成されている。この図1において、マグネットアセンブ
リ11には、静磁場を発生するための主マグネットと、
この静磁場に重畳する傾斜磁場を発生する傾斜磁場コイ
ルが含まれる。傾斜磁場は、傾斜磁場コイルにより、
X、Y、Zの3軸方向に磁場強度がそれぞれ傾斜するも
のとして発生させられる。これら3軸方向の傾斜磁場の
1つを選択し、あるいはそれらを組み合わせて、後述の
スライス選択用傾斜磁場、読み出し(及び周波数エンコ
ード)用傾斜磁場、位相エンコード用傾斜磁場とされ
る。ここでは後述のようにZ方向の傾斜磁場Gzをスラ
イス選択用傾斜磁場とし、X方向の傾斜磁場Gxを読み
出し用傾斜磁場、Y方向の傾斜磁場Gyを位相エンコー
ド用傾斜磁場としている。
図面を参照しながら詳細に説明する。この発明の一実施
例にかかるMRイメージング装置は図1に示すように構
成されている。この図1において、マグネットアセンブ
リ11には、静磁場を発生するための主マグネットと、
この静磁場に重畳する傾斜磁場を発生する傾斜磁場コイ
ルが含まれる。傾斜磁場は、傾斜磁場コイルにより、
X、Y、Zの3軸方向に磁場強度がそれぞれ傾斜するも
のとして発生させられる。これら3軸方向の傾斜磁場の
1つを選択し、あるいはそれらを組み合わせて、後述の
スライス選択用傾斜磁場、読み出し(及び周波数エンコ
ード)用傾斜磁場、位相エンコード用傾斜磁場とされ
る。ここでは後述のようにZ方向の傾斜磁場Gzをスラ
イス選択用傾斜磁場とし、X方向の傾斜磁場Gxを読み
出し用傾斜磁場、Y方向の傾斜磁場Gyを位相エンコー
ド用傾斜磁場としている。
【0008】この静磁場及び傾斜磁場が加えられる空間
には図示しない被検体が配置される。この被検体には、
励起RFパルスを被検体に照射するとともにこの被検体
で発生したNMR信号を受信するためのRFコイル12
が取り付けられている。
には図示しない被検体が配置される。この被検体には、
励起RFパルスを被検体に照射するとともにこの被検体
で発生したNMR信号を受信するためのRFコイル12
が取り付けられている。
【0009】マグネットアセンブリ11の傾斜磁場コイ
ルに加えられる傾斜磁場用電流は磁場制御回路21によ
って制御され、所定の波形のパルスとされた各傾斜磁場
Gz、Gy、Gxが発生するようにされる。RF発振回
路31からのRF信号は位相シフタ32を通り振幅変調
回路33に送られる。この振幅変調回路33では、RF
発振回路31からのRF信号をキャリアとしてシーケン
スコントローラ52から送られる波形に基づく振幅変調
が行なわれる。そして、振幅変調後のRF信号はRF電
力増幅器34を経てRFコイル12に加えられる。各傾
斜磁場の波形及び振幅変調波形ないしこれらのタイミン
グはシーケンスコントローラ52により定められる。す
なわち、シーケンスコントローラ52は、これらの波形
及びシーケンスを記憶しており、コンピュータ51で所
望のシーケンスが指定されるとそれに基づいて磁場制御
回路21や振幅変調回路33等を制御してそのパルスシ
ーケンスが実行されるようにする。
ルに加えられる傾斜磁場用電流は磁場制御回路21によ
って制御され、所定の波形のパルスとされた各傾斜磁場
Gz、Gy、Gxが発生するようにされる。RF発振回
路31からのRF信号は位相シフタ32を通り振幅変調
回路33に送られる。この振幅変調回路33では、RF
発振回路31からのRF信号をキャリアとしてシーケン
スコントローラ52から送られる波形に基づく振幅変調
が行なわれる。そして、振幅変調後のRF信号はRF電
力増幅器34を経てRFコイル12に加えられる。各傾
斜磁場の波形及び振幅変調波形ないしこれらのタイミン
グはシーケンスコントローラ52により定められる。す
なわち、シーケンスコントローラ52は、これらの波形
及びシーケンスを記憶しており、コンピュータ51で所
望のシーケンスが指定されるとそれに基づいて磁場制御
回路21や振幅変調回路33等を制御してそのパルスシ
ーケンスが実行されるようにする。
【0010】このパルスシーケンスにおいて被検体から
エコー信号が発生させられる。このエコー信号はRFコ
イル12によって受信され、前置増幅器41を経て位相
検波回路42に送られて位相検波される。この位相検波
のためのリファレンス信号として上記のRF発振回路3
1からのRF信号が送られている。位相検波によって得
られた信号は、シーケンスコントローラ52によって制
御されたA/D変換器43により所定のサンプリングタ
イミングでサンプルされ、デジタルデータに変換され
る。このデータはコンピュータ51に取り込まれる。コ
ンピュータ51は、収集したデジタルデータから画像を
再構成する処理などを行なうとともに、シーケンスコン
トローラ52を制御する。
エコー信号が発生させられる。このエコー信号はRFコ
イル12によって受信され、前置増幅器41を経て位相
検波回路42に送られて位相検波される。この位相検波
のためのリファレンス信号として上記のRF発振回路3
1からのRF信号が送られている。位相検波によって得
られた信号は、シーケンスコントローラ52によって制
御されたA/D変換器43により所定のサンプリングタ
イミングでサンプルされ、デジタルデータに変換され
る。このデータはコンピュータ51に取り込まれる。コ
ンピュータ51は、収集したデジタルデータから画像を
再構成する処理などを行なうとともに、シーケンスコン
トローラ52を制御する。
【0011】撮像用パルスシーケンスとしてはスピンエ
コー法や、飽和回復法あるいは反転回復法などに基づく
ものを行なうことができ、これらがシーケンスコントロ
ーラ52に記憶されている。またシーケンスコントロー
ラ52には、反転回復法による調整用パルスシーケンス
が記憶されていて、上記の撮像用パルスシーケンスを実
行して実際の被検体についての撮像を行なうことに先立
って、この調整用パルスシーケンスが行なわれるように
なっている。
コー法や、飽和回復法あるいは反転回復法などに基づく
ものを行なうことができ、これらがシーケンスコントロ
ーラ52に記憶されている。またシーケンスコントロー
ラ52には、反転回復法による調整用パルスシーケンス
が記憶されていて、上記の撮像用パルスシーケンスを実
行して実際の被検体についての撮像を行なうことに先立
って、この調整用パルスシーケンスが行なわれるように
なっている。
【0012】すなわち、この調整用パルスシーケンスは
図2に示すように180°パルス−90°パルス−18
0°パルスのパルス系列を用いる反転回復法によるもの
で、まず180°パルスをスライス選択用傾斜磁場Gx
のパルスとともに印加して、所望のスライスについてス
ピン系を反転させ、つぎに90°パルスを、その後18
0°パルスを、スライス選択用傾斜磁場Gxのパルスと
ともに順次加えてエコー信号を発生させる。位相エンコ
ード用傾斜磁場Gy及び読み出し用傾斜磁場Gxは印加
しない。このエコー信号をサンプリングしてA/D変換
しデータを収集する。
図2に示すように180°パルス−90°パルス−18
0°パルスのパルス系列を用いる反転回復法によるもの
で、まず180°パルスをスライス選択用傾斜磁場Gx
のパルスとともに印加して、所望のスライスについてス
ピン系を反転させ、つぎに90°パルスを、その後18
0°パルスを、スライス選択用傾斜磁場Gxのパルスと
ともに順次加えてエコー信号を発生させる。位相エンコ
ード用傾斜磁場Gy及び読み出し用傾斜磁場Gxは印加
しない。このエコー信号をサンプリングしてA/D変換
しデータを収集する。
【0013】これを、90°パルスのキャリアの位相
を、位相シフタ32で反転させて偶数回繰り返し、得ら
れた偶数ラインのデータを加算する。加算後のデータは
フーリエ変換され、図4のような周波数スペクトルとさ
れる。
を、位相シフタ32で反転させて偶数回繰り返し、得ら
れた偶数ラインのデータを加算する。加算後のデータは
フーリエ変換され、図4のような周波数スペクトルとさ
れる。
【0014】ここで、人体が被検体の場合、その水成分
と脂肪成分とでは回復時間が異なるため、最初の180
°パルスと90°パルスとの間の時間TIを調整する。
すなわち、この反転回復法は180°パルスで反転した
スピン系の回復状態を90°パルスで読み出すものであ
るため、時間TIを変化させると、図3に示すように信
号強度が変化する。そして、水と脂肪とでは回復時間が
異なるので、水からの信号に関してはカーブAのように
なり、脂肪からの信号についてはカーブBのようになる
(なお点線は信号強度の絶対値を表わす)。そこで、水
に合わせて中心周波数を調整する場合は時間TIをTI
fとし脂肪からの信号を抑え、脂肪に合わせて中心周波
数を調整する場合は時間TIをTIwとして水からの信
号を抑える。
と脂肪成分とでは回復時間が異なるため、最初の180
°パルスと90°パルスとの間の時間TIを調整する。
すなわち、この反転回復法は180°パルスで反転した
スピン系の回復状態を90°パルスで読み出すものであ
るため、時間TIを変化させると、図3に示すように信
号強度が変化する。そして、水と脂肪とでは回復時間が
異なるので、水からの信号に関してはカーブAのように
なり、脂肪からの信号についてはカーブBのようになる
(なお点線は信号強度の絶対値を表わす)。そこで、水
に合わせて中心周波数を調整する場合は時間TIをTI
fとし脂肪からの信号を抑え、脂肪に合わせて中心周波
数を調整する場合は時間TIをTIwとして水からの信
号を抑える。
【0015】このように時間TIが設定された反転回復
法による調整用パルスシーケンスでデータを得る場合、
そのデータでは、中心周波数を合わせたい物質以外の物
質からの信号成分が抑圧されることになるので、これを
フーリエ変換して周波数スペクトルを求めると、図4の
ようになり、中心周波数を合わせたい物質のピークPが
明確に現われる。また、上記のようにパルスシーケンス
を偶数回繰り返し、その奇数番目と偶数番目とで90°
パルスの位相を反転し、得られたデータを加算している
ため、データに含まれるDC成分は互いに相殺されて除
去され、DC成分の影響がない。
法による調整用パルスシーケンスでデータを得る場合、
そのデータでは、中心周波数を合わせたい物質以外の物
質からの信号成分が抑圧されることになるので、これを
フーリエ変換して周波数スペクトルを求めると、図4の
ようになり、中心周波数を合わせたい物質のピークPが
明確に現われる。また、上記のようにパルスシーケンス
を偶数回繰り返し、その奇数番目と偶数番目とで90°
パルスの位相を反転し、得られたデータを加算している
ため、データに含まれるDC成分は互いに相殺されて除
去され、DC成分の影響がない。
【0016】そこで、所望の物質に対応したピークは正
確且つ容易に検出し得ることとなり、撮像パラメータに
基づいて共鳴周波数を算出することができる。こうして
求めた周波数は自動的に中心周波数として設定される。
その後、被検体についての撮像パルスシーケンスを行な
えば、キャリアの中心周波数が測定対象とする物質の共
鳴周波数に調整されているため、その物質についての良
好な撮像が可能となる。また、パルスシーケンスの繰り
返し時間を最低2回繰り返すだけでデータ収集は終了す
るので、時間効率も向上する。
確且つ容易に検出し得ることとなり、撮像パラメータに
基づいて共鳴周波数を算出することができる。こうして
求めた周波数は自動的に中心周波数として設定される。
その後、被検体についての撮像パルスシーケンスを行な
えば、キャリアの中心周波数が測定対象とする物質の共
鳴周波数に調整されているため、その物質についての良
好な撮像が可能となる。また、パルスシーケンスの繰り
返し時間を最低2回繰り返すだけでデータ収集は終了す
るので、時間効率も向上する。
【0017】なお、上記の実施例では90°パルスの位
相を反転させて偶数回の繰り返しを行なっているが、1
回の繰り返しのみでもDCオフセットを推定してDC成
分を除去することは可能であり、これにより最大点を求
めて周波数を算出することができる。
相を反転させて偶数回の繰り返しを行なっているが、1
回の繰り返しのみでもDCオフセットを推定してDC成
分を除去することは可能であり、これにより最大点を求
めて周波数を算出することができる。
【0018】
【発明の効果】以上実施例について説明したように、こ
の発明のMRイメージング装置によれば、被検体ごとに
所望の物質に合わせた中心周波数調整を自動的に行なう
ことができる。また、合わせようとする物質以外の物質
からの信号成分がデータに現われないことから、周波数
算出は正確にできる。さらに時間効率も向上する。
の発明のMRイメージング装置によれば、被検体ごとに
所望の物質に合わせた中心周波数調整を自動的に行なう
ことができる。また、合わせようとする物質以外の物質
からの信号成分がデータに現われないことから、周波数
算出は正確にできる。さらに時間効率も向上する。
【図1】この発明の一実施例にかかるMRイメージング
装置のブロック図。
装置のブロック図。
【図2】同実施例のパルスシーケンスを示すタイムチャ
ート。
ート。
【図3】同実施例における信号強度を示すグラフ。
【図4】同実施例における周波数スペクトルを示すグラ
フ。
フ。
11 マグネットアセンブリ 12 RFコイル 21 磁場制御回路 31 RF発振回路 32 位相シフタ 33 振幅変調回路 34 RF電力増幅器 41 前置増幅器 42 位相検波回路 43 A/D変換器 51 コンピュータ 52 シーケンスコントローラ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) A61B 5/055
Claims (1)
- 【請求項1】 励起RFパルスを加える手段と、スライ
ス選択用傾斜磁場パルスを印加する手段と、位相エンコ
ード用傾斜磁場パルスを印加する手段と、読み出し用傾
斜磁場パルスを印加する手段と、各エコー信号を受信
し、位相検波した後サンプリングしてA/D変換してデ
ータを収集する手段と、これら各手段を制御し、撮像用
パルスシーケンスを行なうとともに、この撮像用パルス
シーケンスに先立って、最初の180°パルスから90
°パルスまでの時間を、所望の物質以外の物質からの信
号が小さくなるような時間に定めた、180°パルス−
90°パルス−180°パルスのパルス系列を用いる反
転回復法による調整用パルスシーケンスを行なう制御手
段とを有することを特徴とするMRイメージング装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26989193A JP3246130B2 (ja) | 1993-09-30 | 1993-09-30 | Mrイメージング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26989193A JP3246130B2 (ja) | 1993-09-30 | 1993-09-30 | Mrイメージング装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0795971A JPH0795971A (ja) | 1995-04-11 |
JP3246130B2 true JP3246130B2 (ja) | 2002-01-15 |
Family
ID=17478662
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP26989193A Expired - Fee Related JP3246130B2 (ja) | 1993-09-30 | 1993-09-30 | Mrイメージング装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3246130B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102639055B (zh) | 2010-10-19 | 2015-01-07 | 株式会社东芝 | 磁共振成像装置以及磁共振成像方法 |
DE102015206053B4 (de) * | 2015-04-02 | 2016-10-20 | Siemens Healthcare Gmbh | MR-Frequenzjustage unter Anwendung eines Inversionspulses |
DE102015207352B4 (de) | 2015-04-22 | 2018-08-16 | Siemens Healthcare Gmbh | Quantitative T1-Bestimmung bei einer MR-Bildgebung |
EP3588120B1 (en) * | 2018-06-26 | 2021-02-24 | Bruker BioSpin GmbH | System and method for improved signal detection in nmr spectroscopy |
-
1993
- 1993-09-30 JP JP26989193A patent/JP3246130B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0795971A (ja) | 1995-04-11 |
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JPH0318452B2 (ja) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |