JP3402647B2 - 磁気共鳴映像装置 - Google Patents
磁気共鳴映像装置Info
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- JP3402647B2 JP3402647B2 JP05440593A JP5440593A JP3402647B2 JP 3402647 B2 JP3402647 B2 JP 3402647B2 JP 05440593 A JP05440593 A JP 05440593A JP 5440593 A JP5440593 A JP 5440593A JP 3402647 B2 JP3402647 B2 JP 3402647B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、磁気共鳴映像装置に関
するものであり、特に、被検体内の特定原子核の空間的
分布を高速に映像化する磁気共鳴映像装置に関する。
するものであり、特に、被検体内の特定原子核の空間的
分布を高速に映像化する磁気共鳴映像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】磁気共鳴映像法は、固有の磁気モ−メン
トを持つ核スピンの集団が一様な静磁場中におかれたと
きに、特定の周波数で回転する高周波磁場のエネルギ−
を共鳴的に吸収する現象を利用して、物質の化学的及び
物理的な微視的情報を映像化するものである。この磁気
共鳴映像法では、被検体内の存在する特定原子核の空間
的分布のフーリエデータを磁気共鳴信号として得ること
ができる。
トを持つ核スピンの集団が一様な静磁場中におかれたと
きに、特定の周波数で回転する高周波磁場のエネルギ−
を共鳴的に吸収する現象を利用して、物質の化学的及び
物理的な微視的情報を映像化するものである。この磁気
共鳴映像法では、被検体内の存在する特定原子核の空間
的分布のフーリエデータを磁気共鳴信号として得ること
ができる。
【０００３】上述の磁気共鳴映像法では、プロトンの映
像化が一般的であるが、水分子が他のプロトンを含む分
子よりも圧倒的に多いため、大部分が水分子の映像とな
る。しかし、これまでの生体のＮＭＲ分析やＭＲスペク
トロスコピーにおける研究結果から、異なる化学シフト
を持つ物質に関する情報が生体の機序解明や疾病診断に
有用であり、空間分布と併せて化学シフト情報を得る映
像法が種々提案されている。
像化が一般的であるが、水分子が他のプロトンを含む分
子よりも圧倒的に多いため、大部分が水分子の映像とな
る。しかし、これまでの生体のＮＭＲ分析やＭＲスペク
トロスコピーにおける研究結果から、異なる化学シフト
を持つ物質に関する情報が生体の機序解明や疾病診断に
有用であり、空間分布と併せて化学シフト情報を得る映
像法が種々提案されている。
【０００４】例えば、勾配磁場パルスのタイミングを異
ならせた２つのパルスシーケンスによって、２種の化学
シフト核種に関する空間分布を分離して得る方法が提案
されている（Radiology, 153, 189, 1984 ）。しかしな
がら、この方法では、静磁場の不均一性の影響を受け易
く、生体で良好な化学シフトの分離映像を得ることは難
しいという問題があった。
ならせた２つのパルスシーケンスによって、２種の化学
シフト核種に関する空間分布を分離して得る方法が提案
されている（Radiology, 153, 189, 1984 ）。しかしな
がら、この方法では、静磁場の不均一性の影響を受け易
く、生体で良好な化学シフトの分離映像を得ることは難
しいという問題があった。
【０００５】また、他の方法として、２種の化学シフト
核種を帯域的に区別し、かつ π/2の位相差をもって励
起するようにパルス幅、帯域及び位相が制御された複合
高周波磁場パルスを印加し、それぞれの核種の映像を実
数部及び虚数部に分離して得る方法が知られている（特
開昭６３−８４５４５号公報）。しかしながら、この方
法では、断面の選択に１８０°選択パルスを使用するた
め、断面の選択特性（スライス特性）が良くないという
問題があった。
核種を帯域的に区別し、かつ π/2の位相差をもって励
起するようにパルス幅、帯域及び位相が制御された複合
高周波磁場パルスを印加し、それぞれの核種の映像を実
数部及び虚数部に分離して得る方法が知られている（特
開昭６３−８４５４５号公報）。しかしながら、この方
法では、断面の選択に１８０°選択パルスを使用するた
め、断面の選択特性（スライス特性）が良くないという
問題があった。
【０００６】また、磁気共鳴映像装置において多断面を
映像化する方法として、従来より良く知られているマル
チスライス法や、高周波磁場に複合パルスを利用して多
断面を同時に励起し、かつその際に各断面の核スピンの
位相差を前述の複合高周波磁場パルスにより可変して位
相エンコード方向に多断面の映像を同時に得る方法（特
開平４−２０６１８号公報）が提案されている。しかし
ながら、これらの方法はいずれも、多断面を高速に映像
化したり、同一時間内により多くの断面を映像化するに
は制約が大きいという問題があった。
映像化する方法として、従来より良く知られているマル
チスライス法や、高周波磁場に複合パルスを利用して多
断面を同時に励起し、かつその際に各断面の核スピンの
位相差を前述の複合高周波磁場パルスにより可変して位
相エンコード方向に多断面の映像を同時に得る方法（特
開平４−２０６１８号公報）が提案されている。しかし
ながら、これらの方法はいずれも、多断面を高速に映像
化したり、同一時間内により多くの断面を映像化するに
は制約が大きいという問題があった。
【０００７】ところで、磁気共鳴映像装置において撮像
する際に、励起パルスの特性や受信信号処理時の検波に
おける参照波と信号の位相差等のシステム誤差に起因す
る位相誤差があると、画質が劣化してしまう。そこで、
このような位相誤差を補正するため、位相エンコード量
がゼロの時の位相値から位相誤差の補正を行う方法（特
開平４−４９４１９号公報）が提案されている。
する際に、励起パルスの特性や受信信号処理時の検波に
おける参照波と信号の位相差等のシステム誤差に起因す
る位相誤差があると、画質が劣化してしまう。そこで、
このような位相誤差を補正するため、位相エンコード量
がゼロの時の位相値から位相誤差の補正を行う方法（特
開平４−４９４１９号公報）が提案されている。
【０００８】また、磁気共鳴映像装置において高速に映
像化する方法として知られているRARE法によるを基本と
する高速スピンエコー法やエコープラナ−法、超高速フ
ーリエ法、分割スキャン法等、一回の核スピンの励起中
に複数のエコー信号を収集する方法では、前記位相誤差
やシステムやパルスシーケンスの誤差に起因するデータ
収集時のサンプリング誤差等があると著しく画質が劣化
する。これらの高速化方法では、１度に発生させるエコ
ー信号毎に前記位相誤差やシステムやパルスシーケンス
の誤差に起因するデータ収集時のサンプリング誤差が異
なるため、上述の位相誤差の補正方法では、十分な画質
改善が期待できなかった。そこで、あらかじめ所定のパ
ルスシーケンスで位相エンコード勾配磁場を印加しない
パルスシーケンスを実行することで得られるエコー信号
列から前記位相誤差値とサンプリングポイントのずれを
検出して補正する方法（特開昭６４−８６９５８号公報
等）が知られている。しかしながら、これらの補正法で
は、各エコー信号のピークポイントを各データの代表点
とみなして補正を行っているため、各エコー信号内での
位相誤差あるいは各エコー信号間での位相変動について
は補正することができなかった。事実、このような各サ
ンプリング毎の微小な位相誤差は画質劣化の重要な原因
の１つであることが知られている。
像化する方法として知られているRARE法によるを基本と
する高速スピンエコー法やエコープラナ−法、超高速フ
ーリエ法、分割スキャン法等、一回の核スピンの励起中
に複数のエコー信号を収集する方法では、前記位相誤差
やシステムやパルスシーケンスの誤差に起因するデータ
収集時のサンプリング誤差等があると著しく画質が劣化
する。これらの高速化方法では、１度に発生させるエコ
ー信号毎に前記位相誤差やシステムやパルスシーケンス
の誤差に起因するデータ収集時のサンプリング誤差が異
なるため、上述の位相誤差の補正方法では、十分な画質
改善が期待できなかった。そこで、あらかじめ所定のパ
ルスシーケンスで位相エンコード勾配磁場を印加しない
パルスシーケンスを実行することで得られるエコー信号
列から前記位相誤差値とサンプリングポイントのずれを
検出して補正する方法（特開昭６４−８６９５８号公報
等）が知られている。しかしながら、これらの補正法で
は、各エコー信号のピークポイントを各データの代表点
とみなして補正を行っているため、各エコー信号内での
位相誤差あるいは各エコー信号間での位相変動について
は補正することができなかった。事実、このような各サ
ンプリング毎の微小な位相誤差は画質劣化の重要な原因
の１つであることが知られている。
【０００９】また、近年、磁気共鳴診断装置は、特に、
高周波磁場の送信部及び受信部のディジタル化等により
高周波磁場や受信信号の振幅、周波数、位相の精度や制
御能力の向上に伴い、振幅、周波数、位相、情報を有効
に利用することが可能になってきた。
高周波磁場の送信部及び受信部のディジタル化等により
高周波磁場や受信信号の振幅、周波数、位相の精度や制
御能力の向上に伴い、振幅、周波数、位相、情報を有効
に利用することが可能になってきた。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来の
磁気共鳴映像装置においては、高速に多くの断面を映像
化できない、あるいは、異なる２種の化学シフト核種の
分離映像を精度良く映像化できないという問題点があっ
た。
磁気共鳴映像装置においては、高速に多くの断面を映像
化できない、あるいは、異なる２種の化学シフト核種の
分離映像を精度良く映像化できないという問題点があっ
た。
【００１１】そこで、本発明は、磁気共鳴映像装置にお
ける上記問題点を解決すべく、異なる２種の化学シフト
核種の分離映像を精度良く映像化する磁気共鳴映像装
置、及び高速に多断面を映像化する磁気共鳴映像装置を
提供することを目的とする。
ける上記問題点を解決すべく、異なる２種の化学シフト
核種の分離映像を精度良く映像化する磁気共鳴映像装
置、及び高速に多断面を映像化する磁気共鳴映像装置を
提供することを目的とする。
【００１２】
【００１３】
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記従来の課題を解決す
るために、第１発明は、一様な静磁場中に置かれた被検
体に高周波磁場及び勾配磁場を所定のパルスシ−ケンス
に従って印加し、被検体内から発生する磁気共鳴信号を
検出して映像化する磁気共鳴映像装置において、前記被
検体に対して２種類の異なる中心周波数を持つ高周波磁
場を位相差π／２として合成された複合高周波磁場パル
スを印加する手段と、この手段により前記複合高周波磁
場パルスを印加することによって前記被検体内から発生
する磁気共鳴信号を直交位相検波して収集する手段と、
この手段により収集された磁気共鳴信号をフーリエ変換
し、実数部と虚数部とからなるデータを算出する手段
と、この手段により得られたデータのうち、実数部及び
虚数部の各々ついて画像化する手段と、を備えることを
特徴とする。
るために、第１発明は、一様な静磁場中に置かれた被検
体に高周波磁場及び勾配磁場を所定のパルスシ−ケンス
に従って印加し、被検体内から発生する磁気共鳴信号を
検出して映像化する磁気共鳴映像装置において、前記被
検体に対して２種類の異なる中心周波数を持つ高周波磁
場を位相差π／２として合成された複合高周波磁場パル
スを印加する手段と、この手段により前記複合高周波磁
場パルスを印加することによって前記被検体内から発生
する磁気共鳴信号を直交位相検波して収集する手段と、
この手段により収集された磁気共鳴信号をフーリエ変換
し、実数部と虚数部とからなるデータを算出する手段
と、この手段により得られたデータのうち、実数部及び
虚数部の各々ついて画像化する手段と、を備えることを
特徴とする。
【００１５】
【００１６】
【００１７】
【作用】本発明によれば、異なる２断面又は異なる２核
種がπ／２の位相差をもって同時に励起され、従来の１
断面又は１核種を映像化するに要すると同じ時間で、異
なる２断面又は異なる２核種を同時にそれぞれ実数部と
虚数部に映像化することができる。
種がπ／２の位相差をもって同時に励起され、従来の１
断面又は１核種を映像化するに要すると同じ時間で、異
なる２断面又は異なる２核種を同時にそれぞれ実数部と
虚数部に映像化することができる。
【００１８】
【００１９】
【実施例】以下、本発明を図面に従って説明する。
［第１発明］図１は、本発明の一実施例に係る磁気共鳴
診断装置の構成を示す図である。同図において、静磁場
磁石１、磁場均一性調整コイル３及び勾配磁場生成コイ
ル５はそれぞれ励磁用電源２、磁場均一性調整コイル用
電源４及び勾配磁場生成コイル用電源６にて駆動され
る。これらにより被検体７には一様な静磁場とそれと同
一方向で互いに直交する３方向に線形傾斜磁場分布を持
つ勾配磁場が印加される。送信部１０から高周波信号が
プロ−ブ９に送られ、被検体７に高周波磁場が印加され
る。ここでプロ−ブ９は送受信両用でも、あるいは送受
信別々に設けてもよい。プロ−ブ９で受信された磁気共
鳴信号は受信部１１で直交位相検波された後デ−タ収集
部１３に転送されＡ／Ｄ変換後、電子計算機１４に送ら
れる。以上、励磁用電源２、磁場均一性調整コイル用電
源４、勾配磁場生成コイル用電源６、送信部１０、受信
部１１、デ−タ収集部１３はすべてシステムコントロ−
ラ１２によって制御されている。システムコントロ−ラ
１２及び電子計算機１４はコンソ−ル１５により制御さ
れており、電子計算機１４ではデ−タ収集部１３から送
られた磁気共鳴信号に基づいて画像再構成処理を行い、
画像デ−タを得る。得られた画像は画像デイスプレイ１
６に表示される。本発明における被検体７内のスライス
面内の画像デ−タを収集するためのパルスシ−ケンス
は、システムコントロ−ラ１２によって制御される。
診断装置の構成を示す図である。同図において、静磁場
磁石１、磁場均一性調整コイル３及び勾配磁場生成コイ
ル５はそれぞれ励磁用電源２、磁場均一性調整コイル用
電源４及び勾配磁場生成コイル用電源６にて駆動され
る。これらにより被検体７には一様な静磁場とそれと同
一方向で互いに直交する３方向に線形傾斜磁場分布を持
つ勾配磁場が印加される。送信部１０から高周波信号が
プロ−ブ９に送られ、被検体７に高周波磁場が印加され
る。ここでプロ−ブ９は送受信両用でも、あるいは送受
信別々に設けてもよい。プロ−ブ９で受信された磁気共
鳴信号は受信部１１で直交位相検波された後デ−タ収集
部１３に転送されＡ／Ｄ変換後、電子計算機１４に送ら
れる。以上、励磁用電源２、磁場均一性調整コイル用電
源４、勾配磁場生成コイル用電源６、送信部１０、受信
部１１、デ−タ収集部１３はすべてシステムコントロ−
ラ１２によって制御されている。システムコントロ−ラ
１２及び電子計算機１４はコンソ−ル１５により制御さ
れており、電子計算機１４ではデ−タ収集部１３から送
られた磁気共鳴信号に基づいて画像再構成処理を行い、
画像デ−タを得る。得られた画像は画像デイスプレイ１
６に表示される。本発明における被検体７内のスライス
面内の画像デ−タを収集するためのパルスシ−ケンス
は、システムコントロ−ラ１２によって制御される。
【００２０】なお、本発明においては、高周波磁場や収
集する信号の位相情報を精度良く発生及び検出するため
に送信部１０及び受信部１１をディジタル化することが
望ましい。
集する信号の位相情報を精度良く発生及び検出するため
に送信部１０及び受信部１１をディジタル化することが
望ましい。
【００２１】次に、本発明の一実施例に係るパルスシー
ケンスについて説明する。図２は、本実施例における２
断面同時画像化のパルスシーケンスを示す図である。同
図において、ＲＦは高周波磁場、Ｇs ，Ｇr ，Ｇe はそ
れぞれスライス、読み出し（リード）、位相エンコード
の各方向の勾配磁場、Ｓｉｇ（Ｒe ），Ｓｉｇ（Ｉm ）
は、直交位相検波後のエコー信号である。また、Ｈ1x,
Ｈ1yは高周波磁場の印加する方向（位相）を示す。
ケンスについて説明する。図２は、本実施例における２
断面同時画像化のパルスシーケンスを示す図である。同
図において、ＲＦは高周波磁場、Ｇs ，Ｇr ，Ｇe はそ
れぞれスライス、読み出し（リード）、位相エンコード
の各方向の勾配磁場、Ｓｉｇ（Ｒe ），Ｓｉｇ（Ｉm ）
は、直交位相検波後のエコー信号である。また、Ｈ1x,
Ｈ1yは高周波磁場の印加する方向（位相）を示す。
【００２２】本実施例において、高周波磁場パルスとし
て同時に２つの断面を互いの断面の核スピンがπ／２の
位相差をもって励起されるようなパルス幅、帯域及び位
相が制御された複合パルスを利用する。図３（ａ）に示
すように、スライス勾配磁場を被検体に印加したときに
はスライス方向に沿って磁気共鳴周波数が僅かに異な
る。ここで、本実施例で用いる高周波磁場パルスは、異
なる２つの断面を同時に励起するために、中心周波数が
ｆ1 で所定の帯域を持つ成分と中心周波数がｆ2で所定
の帯域を持つ成分で構成される複合高周波磁場パルスで
ある。このとき、前記ｆ1 とｆ2 の位相差がπ／２とな
るようにする。スライス勾配磁場Ｇs が印加されている
状態で、上述の複合高周波磁場パルスを印加すると、図
３（ａ）に示す断面Ａと断面Ｂの核スピンが同時に励起
される。このとき、複合高周波磁場パルスの位相がｆ1
とｆ2 の周波数成分の位相がπ／２だけ異なっているた
めに断面Ａと断面Ｂの核スピンの励起される方向が回転
座標上でπ／２だけずれる。例えば、参照周波数に対し
てｆ1 の位相を０（Ｈ1x）とし、ｆ2 の位相をπ／２
（Ｈ1y）とすると、断面Ａの核スピンは回転座標系で
ｙ’方向に励起され、断面Ｂの核スピンは回転座標系で
Ｘ’方向に励起される。
て同時に２つの断面を互いの断面の核スピンがπ／２の
位相差をもって励起されるようなパルス幅、帯域及び位
相が制御された複合パルスを利用する。図３（ａ）に示
すように、スライス勾配磁場を被検体に印加したときに
はスライス方向に沿って磁気共鳴周波数が僅かに異な
る。ここで、本実施例で用いる高周波磁場パルスは、異
なる２つの断面を同時に励起するために、中心周波数が
ｆ1 で所定の帯域を持つ成分と中心周波数がｆ2で所定
の帯域を持つ成分で構成される複合高周波磁場パルスで
ある。このとき、前記ｆ1 とｆ2 の位相差がπ／２とな
るようにする。スライス勾配磁場Ｇs が印加されている
状態で、上述の複合高周波磁場パルスを印加すると、図
３（ａ）に示す断面Ａと断面Ｂの核スピンが同時に励起
される。このとき、複合高周波磁場パルスの位相がｆ1
とｆ2 の周波数成分の位相がπ／２だけ異なっているた
めに断面Ａと断面Ｂの核スピンの励起される方向が回転
座標上でπ／２だけずれる。例えば、参照周波数に対し
てｆ1 の位相を０（Ｈ1x）とし、ｆ2 の位相をπ／２
（Ｈ1y）とすると、断面Ａの核スピンは回転座標系で
ｙ’方向に励起され、断面Ｂの核スピンは回転座標系で
Ｘ’方向に励起される。
【００２３】このように励起した核スピンをスピンエコ
ー法と同様に読み出し勾配磁場Ｇr、位相エンコード勾
配磁場Ｇe 、高周波磁場 RF を図２に示すような所定の
順序で印加してデータを収集する。このとき、図２に示
したように、スピンエコー法で使用する１８０゜高周波
磁場パルスも前述したような複合パルスを用いる。
ー法と同様に読み出し勾配磁場Ｇr、位相エンコード勾
配磁場Ｇe 、高周波磁場 RF を図２に示すような所定の
順序で印加してデータを収集する。このとき、図２に示
したように、スピンエコー法で使用する１８０゜高周波
磁場パルスも前述したような複合パルスを用いる。
【００２４】このようにして収集したデータを直交位相
検波した後、複素フーリエ変換して画像を再構成する。
このとき、複合高周波磁場パルスによって励起された２
断面の画像が、図３（ｂ）に示すように実数部及び虚数
部に分離して同時に画像化される。画像再構成の際、プ
ローブ９、送信部１０、受信部１１等において高周波磁
場や信号に位相誤差を生じる場合には、画像再構成の際
に補正処理をすることもできる。
検波した後、複素フーリエ変換して画像を再構成する。
このとき、複合高周波磁場パルスによって励起された２
断面の画像が、図３（ｂ）に示すように実数部及び虚数
部に分離して同時に画像化される。画像再構成の際、プ
ローブ９、送信部１０、受信部１１等において高周波磁
場や信号に位相誤差を生じる場合には、画像再構成の際
に補正処理をすることもできる。
【００２５】図４は、本発明の第２の実施例におけるパ
ルスシーケンスを示す図である。これは、本発明をグラ
ジェントエコー法のパルスシーケンスに適用した例で、
励起パルスにフリップ角α°の複合高周波磁場パルスを
使用する。
ルスシーケンスを示す図である。これは、本発明をグラ
ジェントエコー法のパルスシーケンスに適用した例で、
励起パルスにフリップ角α°の複合高周波磁場パルスを
使用する。
【００２６】さらに、マルチスライスのパルスシーケン
スに適用することにより、従来と同一時間で２倍の断面
を撮像することができ、あるいは同じ断面数であれば半
分の撮像時間で多断面の画像を得ることができる。
スに適用することにより、従来と同一時間で２倍の断面
を撮像することができ、あるいは同じ断面数であれば半
分の撮像時間で多断面の画像を得ることができる。
【００２７】次に、本発明の第３の実施例について図５
乃至図８に従って説明する。図５は、本発明の第３の実
施例におけるパルスシーケンスを示す図である。本実施
例においては、まず、図５に示すように、所望の領域を
選択的に励起する９０°選択励起パルス及びスライス勾
配磁場を印加した後、被検体内の２種類の化学シフト核
種のスピンを同時に、かつ、同位相で回転するようにパ
ルス幅及び帯域が制御された１８０°高周波磁場パルス
を順次印加するとともに、読みだし勾配磁場Ｇr 、位相
エンコード勾配磁場Ｇe を所定の順序で印加してデータ
を収集する。この時収集される信号は、図６に示すよう
に、異なる２つの化学シフト核種のスピンＭ1 ，Ｍ2
（例えば、プロトンにおける水と脂肪）が同位相とな
り、この信号から再構成される第１の画像は、前記２つ
の化学シフト核種の画像が同符号で重なり合ったものと
なる。次に、図７に示すように、所望の領域を選択的に
励起する９０°選択励起パルスと、被検体内の２種類の
化学シフト核種のスピンを帯域的に区別し、かつ、πの
位相差をもって同時に回転するようにパルス幅、帯域及
び位相が制御された１８０°高周波磁場パルスを順次印
加するとともに、読み出し勾配磁場Ｇr 、位相エンコー
ド勾配磁場Ｇe を所定の順序で印加してデータを収集す
る。このとき収集される信号は、図８に示すように、異
なる２つの化学シフト核種のスピンＭ1 ，Ｍ2 の位相は
逆位相となり、この信号から再構成される第２の画像
は、前記２つの化学シフト核種の画像が互いに異なる符
号で重なり合ったものとなる。これらの第１と第２の画
像の加算画像及び減算画像から前記異なる２つの化学シ
フト核種の画像を分離して得ることができる。
乃至図８に従って説明する。図５は、本発明の第３の実
施例におけるパルスシーケンスを示す図である。本実施
例においては、まず、図５に示すように、所望の領域を
選択的に励起する９０°選択励起パルス及びスライス勾
配磁場を印加した後、被検体内の２種類の化学シフト核
種のスピンを同時に、かつ、同位相で回転するようにパ
ルス幅及び帯域が制御された１８０°高周波磁場パルス
を順次印加するとともに、読みだし勾配磁場Ｇr 、位相
エンコード勾配磁場Ｇe を所定の順序で印加してデータ
を収集する。この時収集される信号は、図６に示すよう
に、異なる２つの化学シフト核種のスピンＭ1 ，Ｍ2
（例えば、プロトンにおける水と脂肪）が同位相とな
り、この信号から再構成される第１の画像は、前記２つ
の化学シフト核種の画像が同符号で重なり合ったものと
なる。次に、図７に示すように、所望の領域を選択的に
励起する９０°選択励起パルスと、被検体内の２種類の
化学シフト核種のスピンを帯域的に区別し、かつ、πの
位相差をもって同時に回転するようにパルス幅、帯域及
び位相が制御された１８０°高周波磁場パルスを順次印
加するとともに、読み出し勾配磁場Ｇr 、位相エンコー
ド勾配磁場Ｇe を所定の順序で印加してデータを収集す
る。このとき収集される信号は、図８に示すように、異
なる２つの化学シフト核種のスピンＭ1 ，Ｍ2 の位相は
逆位相となり、この信号から再構成される第２の画像
は、前記２つの化学シフト核種の画像が互いに異なる符
号で重なり合ったものとなる。これらの第１と第２の画
像の加算画像及び減算画像から前記異なる２つの化学シ
フト核種の画像を分離して得ることができる。
【００２８】次に、第４の実施例について説明する。第
４の実施例においては、まず、図９に示すように所望の
領域を選択的に励起する９０°選択励起パルス及びスラ
イス勾配磁場を印加した後、被検体内の２種類の化学シ
フト核種のスピンＭ1 ，Ｍ2 （例えば、プロトンにおけ
る水と脂肪）を帯域的に区別し、かつ、π／２の位相差
をもって同時に回転するようにパルス幅、帯域及び位相
が制御された１８０°高周波磁場パルスを順次印加する
とともに、読み出し勾配磁場Ｇr 、位相エンコード勾配
磁場Ｇe を所定の順序で印加してデータを収集する。こ
のとき収集される信号は、図１０に示すように、異なる
２つの化学シフト核種のスピンＭ1 ，Ｍ2 の位相がπ／
２異なり、この信号から再構成される画像は、前記２つ
の化学シフト核種をそれぞれ実数部と虚数部に分離して
得ることができる。
４の実施例においては、まず、図９に示すように所望の
領域を選択的に励起する９０°選択励起パルス及びスラ
イス勾配磁場を印加した後、被検体内の２種類の化学シ
フト核種のスピンＭ1 ，Ｍ2 （例えば、プロトンにおけ
る水と脂肪）を帯域的に区別し、かつ、π／２の位相差
をもって同時に回転するようにパルス幅、帯域及び位相
が制御された１８０°高周波磁場パルスを順次印加する
とともに、読み出し勾配磁場Ｇr 、位相エンコード勾配
磁場Ｇe を所定の順序で印加してデータを収集する。こ
のとき収集される信号は、図１０に示すように、異なる
２つの化学シフト核種のスピンＭ1 ，Ｍ2 の位相がπ／
２異なり、この信号から再構成される画像は、前記２つ
の化学シフト核種をそれぞれ実数部と虚数部に分離して
得ることができる。
【００２９】従って、本発明によれば、スピンエコー法
と同様に静磁場の不均一性による位相分散の影響がない
状態で信号の収集が可能であり、化学シフト核種の分離
精度の高い画像を得ることができる。
と同様に静磁場の不均一性による位相分散の影響がない
状態で信号の収集が可能であり、化学シフト核種の分離
精度の高い画像を得ることができる。
【００３０】本発明は上記以外にも主旨を逸脱しない範
囲で種々変形して実施することが可能である。例えば、
本発明はエコープラナー法等種々の映像化法に適用する
ことが可能であり、高速の多断面映像化や高速の水脂肪
分離映像化等を行うことができる。 ［第２発明］第２発明に係る磁気共鳴診断装置の構成
は、第１発明の図１で示したものと同じである。
囲で種々変形して実施することが可能である。例えば、
本発明はエコープラナー法等種々の映像化法に適用する
ことが可能であり、高速の多断面映像化や高速の水脂肪
分離映像化等を行うことができる。 ［第２発明］第２発明に係る磁気共鳴診断装置の構成
は、第１発明の図１で示したものと同じである。
【００３１】図６は、本発明に係る第１の実施例のパル
スシーケンスを示す図である。図２（ａ）は、典型的な
エコープラナー法のパルスシーケンスである。SIGNALは
その際に観測されるエコー信号を示す。同図において、
第１発明と同じものには、同じ符号又は略号を用いた。
スシーケンスを示す図である。図２（ａ）は、典型的な
エコープラナー法のパルスシーケンスである。SIGNALは
その際に観測されるエコー信号を示す。同図において、
第１発明と同じものには、同じ符号又は略号を用いた。
【００３２】本実施例においては、このシーケンス（ス
キャン）を実行（STEP 6）して画像を得る場合に、この
シーケンス以外に、図１（ｂ）に示す位相エンコ−ド勾
配磁場の印加しないパルスシーケンス（プリスキャン）
を実行してデータを収集する（STEP 1）。このプリスキ
ャンデータの収集には、予め定められたファントム又は
被検体自体を利用する。
キャン）を実行（STEP 6）して画像を得る場合に、この
シーケンス以外に、図１（ｂ）に示す位相エンコ−ド勾
配磁場の印加しないパルスシーケンス（プリスキャン）
を実行してデータを収集する（STEP 1）。このプリスキ
ャンデータの収集には、予め定められたファントム又は
被検体自体を利用する。
【００３３】このプリスキャンデータ及びスキャンデー
タの処理の手順を図１２及び図１３に示す。以下、図１
２及び図１３に従って説明する。まずはじめに、プリス
キャンデータの各エコー信号毎にピーク位置とそのピー
ク位置での位相値を算出する（STEP 2）。このピーク位
置データからエコー信号の中心に信号のピーク位置がく
るように各エコー信号のデータの再配列及び補間処理を
行う。更にその位相値を用いてエコー信号のピーク位置
で位相がゼロになるように、エコー信号の各データに対
して位相補正処理を行う（STEP 3）。次に、上記プリス
キャン補正データを各エコー信号毎に読み出し勾配磁場
方向に１次元フーリエ変換する（STEP 4）。このプリス
キャンフーリエデータから各データ点毎に位相値を算出
し、位相補正マップを算出する（STEP 5）。
タの処理の手順を図１２及び図１３に示す。以下、図１
２及び図１３に従って説明する。まずはじめに、プリス
キャンデータの各エコー信号毎にピーク位置とそのピー
ク位置での位相値を算出する（STEP 2）。このピーク位
置データからエコー信号の中心に信号のピーク位置がく
るように各エコー信号のデータの再配列及び補間処理を
行う。更にその位相値を用いてエコー信号のピーク位置
で位相がゼロになるように、エコー信号の各データに対
して位相補正処理を行う（STEP 3）。次に、上記プリス
キャン補正データを各エコー信号毎に読み出し勾配磁場
方向に１次元フーリエ変換する（STEP 4）。このプリス
キャンフーリエデータから各データ点毎に位相値を算出
し、位相補正マップを算出する（STEP 5）。
【００３４】次に、STEP 6の図１（ａ）の所定の映像化
パルスシーケンスで得られたデータを、STEP 2で算出し
たプリスキャンデータの各エコー信号毎にピーク位置と
そのピーク位置での位相値を用いて、各エコー信号のデ
ータの再配列及び補間処理と位相補正処理を行う（STEP
7）。次に、上記スキャン補正データを各エコー信号毎
に読み出し勾配磁場方向に１次元フーリエ変換する（ST
EP 8）。さらに、このスキャンフーリエデータを、各デ
ータ点毎にSTEP 5で算出した位相補正マップを用いて位
相補正する（STEP 9）。
パルスシーケンスで得られたデータを、STEP 2で算出し
たプリスキャンデータの各エコー信号毎にピーク位置と
そのピーク位置での位相値を用いて、各エコー信号のデ
ータの再配列及び補間処理と位相補正処理を行う（STEP
7）。次に、上記スキャン補正データを各エコー信号毎
に読み出し勾配磁場方向に１次元フーリエ変換する（ST
EP 8）。さらに、このスキャンフーリエデータを、各デ
ータ点毎にSTEP 5で算出した位相補正マップを用いて位
相補正する（STEP 9）。
【００３５】次に、前記位相補正したスキャンフーリエ
データの位相エンコード勾配磁場方向に関して、読み出
し周波数のゼロ成分ラインの信号のピーク位置とそのピ
ーク位置での位相値を算出する（STEP 10 ）。そして、
その算出したピーク位置と位相値から各読み出し周波数
ライン毎にデータの再配列及び補間処理と位相補正処理
を行う（STEP 11 ）。最後に、上記スキャン補正データ
を各読み出し周波数ライン毎に位相エンコード勾配磁場
方向に１次元フーリエ変換して（STEP 12 ）、画像を再
構成する。
データの位相エンコード勾配磁場方向に関して、読み出
し周波数のゼロ成分ラインの信号のピーク位置とそのピ
ーク位置での位相値を算出する（STEP 10 ）。そして、
その算出したピーク位置と位相値から各読み出し周波数
ライン毎にデータの再配列及び補間処理と位相補正処理
を行う（STEP 11 ）。最後に、上記スキャン補正データ
を各読み出し周波数ライン毎に位相エンコード勾配磁場
方向に１次元フーリエ変換して（STEP 12 ）、画像を再
構成する。
【００３６】本発明は上記以外にも主旨を逸脱しない範
囲で種々変形して実施することが可能である。例えば、
本発明は図１１（ａ）に示す高速スピンエコー法、同図
（ｂ）及び（ｃ）に示す分割スキャン法をはじめ、これ
らの撮像法を応用した３次元映像化法等、一回の核スピ
ンの励起中に複数のエコー信号を収集する撮影法に種々
適用可能である。このとき、プリスキャンデータは、所
定の画像を得るためのスキャンと同じデータ量でも良い
し、それより少ないデータでも適時補間等の処理と組み
合わせて適用することが可能である。
囲で種々変形して実施することが可能である。例えば、
本発明は図１１（ａ）に示す高速スピンエコー法、同図
（ｂ）及び（ｃ）に示す分割スキャン法をはじめ、これ
らの撮像法を応用した３次元映像化法等、一回の核スピ
ンの励起中に複数のエコー信号を収集する撮影法に種々
適用可能である。このとき、プリスキャンデータは、所
定の画像を得るためのスキャンと同じデータ量でも良い
し、それより少ないデータでも適時補間等の処理と組み
合わせて適用することが可能である。
【００３７】
【発明の効果】本発明によれば、２断面又は２核種の映
像化に要する時間を短縮することができる。
像化に要する時間を短縮することができる。
【００３８】
【図１】 本発明の一実施例に係る磁気共鳴診断装置の
構成を示す図。
構成を示す図。
【図２】 第１発明の第１の実施例における２断面同時
画像化のパルスシーケンスを示す図。
画像化のパルスシーケンスを示す図。
【図３】 ２断面同時映像化の原理を示す図。
【図４】 第１発明の第２の実施例における２断面同時
映像化のパルスシーケンスを示す図。
映像化のパルスシーケンスを示す図。
【図５】 第１発明の第３の実施例における化学シフト
核種分離画像化の第１のパルスシーケンスを示す図。
核種分離画像化の第１のパルスシーケンスを示す図。
【図６】 図５における化学シフト核種のスピンの位相
変化を示す図。
変化を示す図。
【図７】 第１発明の第３の実施例における化学シフト
核種分離画像化の第２のパルスシーケンスを示す図。
核種分離画像化の第２のパルスシーケンスを示す図。
【図８】 図７における化学シフト核種のスピンの位相
変化を示す図。
変化を示す図。
【図９】 第１発明の第４の実施例に係る化学シフト核
種分離画像化のパルスシーケンスを示す図。
種分離画像化のパルスシーケンスを示す図。
【図１０】 図９における化学シフト核種のスピンの位
相変化を示す図。
相変化を示す図。
【図１１】 第２発明に係る一実施例におけるパルスシ
ーケンスを示す図。
ーケンスを示す図。
【図１２】 エコープラナー法におけるパルスシーケン
ス及びプリスキャンパルスシーケンスを示す図。
ス及びプリスキャンパルスシーケンスを示す図。
【図１３】 第２発明の一実施例に係る補正処理の手順
を示す図。
を示す図。
【図１４】 他の実施例を説明するためのパルスシーケ
ンスを示す図。
ンスを示す図。
１…静磁場磁石
２…励磁用電源
３…磁場均一性調整コイル
４…磁場均一性調整コイル用電源
５…勾配磁場生成コイル
６…勾配磁場生成コイル用電源
７…被検体
８…寝台
９…プロ−ブ
１０…送信部
１１…受信部
１２…システムコントロ−ラ
１３…デ−タ収集部
１４…電子計算機
１５…コンソ−ル
１６…映像ディスプレイ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 昭63−5732（ＪＰ，Ａ)
特開 昭63−317143（ＪＰ，Ａ)
特開 昭63−84545（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−15039（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
A61B 5/055
Claims (3)
- 【請求項１】 一様な静磁場中に置かれた被検体に高周
波磁場及び勾配磁場を所定のパルスシ−ケンスに従って
印加し、被検体内から発生する磁気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、 前記被検体に対して２種類の異なる中心周波数を持つ高
周波磁場を位相差π／２として合成された複合高周波磁
場パルスを印加する手段と、 この手段により前記複合高周波磁場パルスを印加するこ
とによって前記被検体内から発生する磁気共鳴信号を直
交位相検波して収集する手段と、 この手段により収集された磁気共鳴信号をフーリエ変換
し、実数部と虚数部とからなるデータを算出する手段
と、 この手段により得られたデータのうち、実数部及び虚数
部の各々ついて画像化する手段と、 を備えることを特徴とする磁気共鳴映像装置。 - 【請求項２】 画像化された実数部及び虚数部の画像は
それぞれ異なる断面の画像であることを特徴とする請求
項１記載の磁気共鳴映像装置。 - 【請求項３】 画像化された実数部及び虚数部の画像は
それぞれ異なる化学シフト核種の画像であることを特徴
とする請求項１記載の磁気共鳴映像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05440593A JP3402647B2 (ja) | 1993-03-15 | 1993-03-15 | 磁気共鳴映像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05440593A JP3402647B2 (ja) | 1993-03-15 | 1993-03-15 | 磁気共鳴映像装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002136483A Division JP3585899B2 (ja) | 2002-05-13 | 2002-05-13 | 磁気共鳴映像装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06261875A JPH06261875A (ja) | 1994-09-20 |
| JP3402647B2 true JP3402647B2 (ja) | 2003-05-06 |
Family
ID=12969794
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05440593A Expired - Lifetime JP3402647B2 (ja) | 1993-03-15 | 1993-03-15 | 磁気共鳴映像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3402647B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5718148B2 (ja) * | 2011-05-18 | 2015-05-13 | 株式会社日立メディコ | 磁気共鳴イメージング装置及びＤｕａｌＳｌｉｃｅ計測方法 |
| EP3194998B1 (en) * | 2014-09-18 | 2023-06-28 | Koninklijke Philips N.V. | Method of generating multi-band rf pulses |
-
1993
- 1993-03-15 JP JP05440593A patent/JP3402647B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06261875A (ja) | 1994-09-20 |
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