JPH01303137A - 水，脂肪分離ｍｒｉ装置 - Google Patents
水，脂肪分離ｍｒｉ装置Info
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- JPH01303137A JPH01303137A JP63134261A JP13426188A JPH01303137A JP H01303137 A JPH01303137 A JP H01303137A JP 63134261 A JP63134261 A JP 63134261A JP 13426188 A JP13426188 A JP 13426188A JP H01303137 A JPH01303137 A JP H01303137A
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- RGCLLPNLLBQHPF-HJWRWDBZSA-N phosphamidon Chemical compound CCN(CC)C(=O)C(\Cl)=C(/C)OP(=O)(OC)OC RGCLLPNLLBQHPF-HJWRWDBZSA-N 0.000 description 1
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
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- G01R33/48—NMR imaging systems
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- G—PHYSICS
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- G01R33/44—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance using nuclear magnetic resonance [NMR]
- G01R33/48—NMR imaging systems
- G01R33/483—NMR imaging systems with selection of signals or spectra from particular regions of the volume, e.g. in vivo spectroscopy
- G01R33/485—NMR imaging systems with selection of signals or spectra from particular regions of the volume, e.g. in vivo spectroscopy based on chemical shift information [CSI] or spectroscopic imaging, e.g. to acquire the spatial distributions of metabolites
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、ケミカルシフトを利用して体内の水と脂肪の
分離像を得るＭＲＩ （Ｍａｇｎｅｔｉｃ ｆｔｅｓｏ
ｎａｎｃｅ ＩｍａΩｉｎｇ）における水と脂肪の分離
イメージング方法に関し、更に詳しくは、水と脂肪の分
離を正確に行った定量性のあるＭＲＩにおける水、脂肪
分離イメージング方法に関する。
分離像を得るＭＲＩ （Ｍａｇｎｅｔｉｃ ｆｔｅｓｏ
ｎａｎｃｅ ＩｍａΩｉｎｇ）における水と脂肪の分離
イメージング方法に関し、更に詳しくは、水と脂肪の分
離を正確に行った定量性のあるＭＲＩにおける水、脂肪
分離イメージング方法に関する。
（従来の技術）
ＭＲＩにおいて、２成分の分子構造の違いにより同一核
種の共鳴周波数がずれるケミカルシフトを利用して、体
内の同−Ｉ！ｌｉ層面を、水のみのプロトン画１象と脂
肪のみのプロトン画像に分離して表示する分離イメージ
ングがある。
種の共鳴周波数がずれるケミカルシフトを利用して、体
内の同−Ｉ！ｌｉ層面を、水のみのプロトン画１象と脂
肪のみのプロトン画像に分離して表示する分離イメージ
ングがある。
始めに、水と脂肪の分離イメージンク方法の１つである
従来例のデイクソン法を第４図及び第５図を用いて説明
する。第４図の従来例のデイクソン法のパルスシーゲン
スを表す図である。第４図において、ｔは時間軸であり
、９０°パルスの印加タイミングを１＝０とする。以後
の説明において、静磁場方向（水平とする）を２軸とし
、垂直方向をＹ軸、Ｚ軸に垂直な水平方向（右手系）を
Ｘ軸とする。ＲＦはＺ軸方向に向いたプロトンの磁化ベ
クトルを、これと垂直な方向に所定角回転させるラーモ
ア周波数のＲＦ （Ｒａｄｉｏ−Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ
）波であり、回転角に応じて９０″パルス、１８０°パ
ルスと呼ぶ。ＳＥは時刻０における９０゛パルス印加後
、ＸＹ平面内に静磁場不均一によってばらけな磁化ベク
トルの位相を、１８０°パルスで反転して再び収束した
時に観測されるスピンエコー信号である。まず、１８０
°パルスの印加タイミングを、９０°パルスからスピン
エコーが得られるまでの時間Ｔ５の中間の時刻ｔ＝Ｔｅ
／２としなＳ。スキャンを行う。次に、９０°パルス印
加後Ｔ８／２からε早い時刻ｔ＝Ｔ、／２−εにおいて
１８０ｍパルスを印加するＳ１スキャンを行う、Ｓ１
スキャンもスピンエコーが得られる時間は、Ｓ０スキャ
ンと同じｔ ＝Ｔ、である。
従来例のデイクソン法を第４図及び第５図を用いて説明
する。第４図の従来例のデイクソン法のパルスシーゲン
スを表す図である。第４図において、ｔは時間軸であり
、９０°パルスの印加タイミングを１＝０とする。以後
の説明において、静磁場方向（水平とする）を２軸とし
、垂直方向をＹ軸、Ｚ軸に垂直な水平方向（右手系）を
Ｘ軸とする。ＲＦはＺ軸方向に向いたプロトンの磁化ベ
クトルを、これと垂直な方向に所定角回転させるラーモ
ア周波数のＲＦ （Ｒａｄｉｏ−Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ
）波であり、回転角に応じて９０″パルス、１８０°パ
ルスと呼ぶ。ＳＥは時刻０における９０゛パルス印加後
、ＸＹ平面内に静磁場不均一によってばらけな磁化ベク
トルの位相を、１８０°パルスで反転して再び収束した
時に観測されるスピンエコー信号である。まず、１８０
°パルスの印加タイミングを、９０°パルスからスピン
エコーが得られるまでの時間Ｔ５の中間の時刻ｔ＝Ｔｅ
／２としなＳ。スキャンを行う。次に、９０°パルス印
加後Ｔ８／２からε早い時刻ｔ＝Ｔ、／２−εにおいて
１８０ｍパルスを印加するＳ１スキャンを行う、Ｓ１
スキャンもスピンエコーが得られる時間は、Ｓ０スキャ
ンと同じｔ ＝Ｔ、である。
ここで、前記εは次式を満たす。
ε＝ □ ・・・ （１）４ ・
σ ・ ｆ σ：水脂肪のケミカルシフト量 ｆ：プロトンの共鳴周波数 εは水を基準にした脂肪磁化ベクトルの位相ずれ周期、
即ちケミカルシフトの周期１／（σ・ｆ）の１７４に相
当する。水と脂肪中のプロトンの共鳴周波数の差、すな
わちケミカルシフトσは、約３．５ｐｉ）ｌである。従
って、静磁場強度が０．５７（’Ｈのラーモア周波数ｆ
＝２１．３８Ｈ７）の時、εは約３、５ｎｓｅｃ と
なる。
σ ・ ｆ σ：水脂肪のケミカルシフト量 ｆ：プロトンの共鳴周波数 εは水を基準にした脂肪磁化ベクトルの位相ずれ周期、
即ちケミカルシフトの周期１／（σ・ｆ）の１７４に相
当する。水と脂肪中のプロトンの共鳴周波数の差、すな
わちケミカルシフトσは、約３．５ｐｉ）ｌである。従
って、静磁場強度が０．５７（’Ｈのラーモア周波数ｆ
＝２１．３８Ｈ７）の時、εは約３、５ｎｓｅｃ と
なる。
第５図ｆａＬ （ｂ）はＳｏ、Ｓｔス−’Ｆキャンおけ
る水と脂肪の磁化ベクトルの位相関係を表す図である。
る水と脂肪の磁化ベクトルの位相関係を表す図である。
第５図において、記号は第４図と同様に用いており、Ｘ
’−’／’座標は水の磁化ベクトルの回転速度でＺ軸の
回りを回転する座標系である。第５図（ａ）のＳ、スキ
ャンにおいて、１＝０、即ち９０゜パルス印加時は、両
ベクトルの位相は揃っている。
’−’／’座標は水の磁化ベクトルの回転速度でＺ軸の
回りを回転する座標系である。第５図（ａ）のＳ、スキ
ャンにおいて、１＝０、即ち９０゜パルス印加時は、両
ベクトルの位相は揃っている。
時刻ｔ＝Ｔ、／２ｔでは、ケミカルシフトによって水と
脂肪の磁化ベクトルの位相のずれψ（−πくψ≦π）が
生じている。両ベクトルの位相は、Ｙ。
脂肪の磁化ベクトルの位相のずれψ（−πくψ≦π）が
生じている。両ベクトルの位相は、Ｙ。
軸方向からの１８０°パルスで、Ｖ°軸の回りに位相が
反転される。この後、脂肪の磁化ベクトルは、１８０°
パルス印加までと同じ量だけ回転し、時刻Ｔ６で水の磁
化ベクトルと位相が一致する。第５図（ｂ）の８１スキ
ャンでは、時刻ｔ＝Ｔ、／２ｔ−εで１８０°パルスが
印加される。これはＳ０スキャン時より時間でε、位相
ずれの角度でπ／２早い。
反転される。この後、脂肪の磁化ベクトルは、１８０°
パルス印加までと同じ量だけ回転し、時刻Ｔ６で水の磁
化ベクトルと位相が一致する。第５図（ｂ）の８１スキ
ャンでは、時刻ｔ＝Ｔ、／２ｔ−εで１８０°パルスが
印加される。これはＳ０スキャン時より時間でε、位相
ずれの角度でπ／２早い。
１８０″パルスによって位相が反転された後、スピンエ
コーが得られるまでの時間は、９０°パルスから１８０
°パルスまでの時間よりも２ε長い、この分だけ脂肪の
磁化ベクトルが余計に回転するため、ｔ ” Ｔ Ｅで
水と脂肪の磁化ベクトルが１８０°の位相ずれを生じる
。
コーが得られるまでの時間は、９０°パルスから１８０
°パルスまでの時間よりも２ε長い、この分だけ脂肪の
磁化ベクトルが余計に回転するため、ｔ ” Ｔ Ｅで
水と脂肪の磁化ベクトルが１８０°の位相ずれを生じる
。
以下、このようにして得られたローデータから分離像を
得るための信号処理の方法を説明する。
得るための信号処理の方法を説明する。
各スキャンによって得られるローデータを画像再構成し
た画像データは、 ５０＝Ｗ十Ｆ ・・・（２）
Ｓ、＝Ｗ−Ｆ ・・
・ （３）になる、ここで、Ｗ（≧０）は水のプロトン
密度、Ｆ（≧０）は脂肪のプロトン密度である。そこで
、ｗ＝ （ｓ、＋Ｓ＋ ）／２ ・・・（
４）Ｆ＝ （ｓ、 −３ｔ ） ／２ −＜
５ ）をデータマトリックスの各ピクセル毎に計算する
ことによって、水と脂肪を分離した画像を得ることがで
きる。
た画像データは、 ５０＝Ｗ十Ｆ ・・・（２）
Ｓ、＝Ｗ−Ｆ ・・
・ （３）になる、ここで、Ｗ（≧０）は水のプロトン
密度、Ｆ（≧０）は脂肪のプロトン密度である。そこで
、ｗ＝ （ｓ、＋Ｓ＋ ）／２ ・・・（
４）Ｆ＝ （ｓ、 −３ｔ ） ／２ −＜
５ ）をデータマトリックスの各ピクセル毎に計算する
ことによって、水と脂肪を分離した画像を得ることがで
きる。
しかし、各スキャンデータには、受信系などで生しる装
置固有のＯ次位相オフセット及び、Ｓｌスキャンデータ
に含まれるＲＦパルスの中心周波数のラーモア周波数か
らのずれや、前記静磁場不均一による位相のずれがある
ため、実際の画像データは次式のようになる。
置固有のＯ次位相オフセット及び、Ｓｌスキャンデータ
に含まれるＲＦパルスの中心周波数のラーモア周波数か
らのずれや、前記静磁場不均一による位相のずれがある
ため、実際の画像データは次式のようになる。
Ｓ０＝ （Ｗ＋ Ｆ ） ＥＸＰ（ｉ ａｏ ）
−（６）Ｓ ＋ ＝（Ｗ Ｆ ） ＥＸＰ （１（
ａｏ ” ２θ））・・・（７） ここで、１２＝ １であり、ＥＸＰ（ｉα。）は装置固
有の位相オフセット成分、ＥＸＰ（ｉ２θ）は、静磁場
不均一等はよる位相ずれ成分であり、Ｓ１データのみに
含まれる。このような位相ずれ成分があると、式（４）
、 （５）の分離がうまく行かずシェーディング等の水
と脂肪の分離エラーが生じる。
−（６）Ｓ ＋ ＝（Ｗ Ｆ ） ＥＸＰ （１（
ａｏ ” ２θ））・・・（７） ここで、１２＝ １であり、ＥＸＰ（ｉα。）は装置固
有の位相オフセット成分、ＥＸＰ（ｉ２θ）は、静磁場
不均一等はよる位相ずれ成分であり、Ｓ１データのみに
含まれる。このような位相ずれ成分があると、式（４）
、 （５）の分離がうまく行かずシェーディング等の水
と脂肪の分離エラーが生じる。
そこで、従来では均一な水ファントムを用いて予め磁場
不均一分布ＥＸＰ（ｉθ）を測定し、この情報を用いて
Ｓ１スキャンの位相ずれ成分を除去して補正していた。
不均一分布ＥＸＰ（ｉθ）を測定し、この情報を用いて
Ｓ１スキャンの位相ずれ成分を除去して補正していた。
ス、別の方法ではＳｏと８１の画像データの絶対値像
ｌ Ｓｏ ｌ ＝ （Ｓｏ Ｘ３ｏ” ）”” ＝Ｗ
十Ｆ・・・（８） ｌ Ｓ＋ ｌ ＝ （ｓ＋ ＸＳ、°） ｌ／２ ＝
ｌ Ｗ Ｆ １・・・（９） をとり、位相ずれ成分を取り除いた後、この絶対値デー
タを用いた水と脂肪の分離像を得ていた。
十Ｆ・・・（８） ｌ Ｓ＋ ｌ ＝ （ｓ＋ ＸＳ、°） ｌ／２ ＝
ｌ Ｗ Ｆ １・・・（９） をとり、位相ずれ成分を取り除いた後、この絶対値デー
タを用いた水と脂肪の分離像を得ていた。
（発明が解決しようとする課題）
しかし、上記のような補正方法においては以下の問題点
がある。まず、水ファントムを用いる方法においては、
水と人体の組織成分の相違による透磁率、反磁界の変化
等のため、ファントム測定時と被検体撮影時との磁場分
布状態が異なる。従って、正確な補正ができず、分離エ
ラーが完全には除去できない。又、位相ずれの範囲が±
πを越えると、位相飛びを起こし、補正が困誼になると
いう制約もある。次に絶対値像を用いる方法では、ＩＷ
−Ｆｌとなるため、水と脂肪のどちらが多いのかという
情報が失われる。このため、式（８）と（９）の和と差
の１７２の計算結果は、どちらが水でどちらが脂肪かと
いう同定ができず定量性に欠ける。
がある。まず、水ファントムを用いる方法においては、
水と人体の組織成分の相違による透磁率、反磁界の変化
等のため、ファントム測定時と被検体撮影時との磁場分
布状態が異なる。従って、正確な補正ができず、分離エ
ラーが完全には除去できない。又、位相ずれの範囲が±
πを越えると、位相飛びを起こし、補正が困誼になると
いう制約もある。次に絶対値像を用いる方法では、ＩＷ
−Ｆｌとなるため、水と脂肪のどちらが多いのかという
情報が失われる。このため、式（８）と（９）の和と差
の１７２の計算結果は、どちらが水でどちらが脂肪かと
いう同定ができず定量性に欠ける。
本発明は、前記問題点を解消し、磁場不均一などによる
分離エラーを除去し、且つ、定量性のあるＭＲＩにおけ
る水、脂肪分離イメージング方法を提供することにある
。
分離エラーを除去し、且つ、定量性のあるＭＲＩにおけ
る水、脂肪分離イメージング方法を提供することにある
。
（課題を解決するための手段）
前記スピンエコー信号受信時に水と脂肪の磁化ベクトル
の位相が一致したＳｏスキャンと、前記磁化ベクトルの
位相が１８０°異なるＳｌスキャンと、前記磁化ベクト
ルの位相が９０°異なるＳ２スキャンとを行い、前記Ｓ
１及びＳ２スキャンの画像データから水と脂肪の量的な
差異を演算し、前記Ｓ０及びＳｌスキャンの絶対＠像か
ら水と脂肪の分離像を得ることを特徴とする。
の位相が一致したＳｏスキャンと、前記磁化ベクトルの
位相が１８０°異なるＳｌスキャンと、前記磁化ベクト
ルの位相が９０°異なるＳ２スキャンとを行い、前記Ｓ
１及びＳ２スキャンの画像データから水と脂肪の量的な
差異を演算し、前記Ｓ０及びＳｌスキャンの絶対＠像か
ら水と脂肪の分離像を得ることを特徴とする。
（作用）
Ｓｏ及びＳ、スキャンの絶対＠像を用いるため磁場不均
一などに起因した位相ずれによる分離エラーが生じない
。なおかつ、Ｓｌ及びＳ２スキャンの画像データから、
静磁場不均一による位相項を収り除くと共に、水と脂肪
の量的な差異を演算することができ、絶対値データから
求めた分離像に対して、水と脂肪成分の同定を行うこと
ができる。
一などに起因した位相ずれによる分離エラーが生じない
。なおかつ、Ｓｌ及びＳ２スキャンの画像データから、
静磁場不均一による位相項を収り除くと共に、水と脂肪
の量的な差異を演算することができ、絶対値データから
求めた分離像に対して、水と脂肪成分の同定を行うこと
ができる。
（実施例）
以下、図面を参照して本発明について詳細に説明する。
第１図は本ｖ４発明の一実施例のパルスシーケンスを表
す図である。第１図において、記号ＲＦ、ＳＥは第４図
と同様な意味で用いている。
す図である。第１図において、記号ＲＦ、ＳＥは第４図
と同様な意味で用いている。
第１図において、Ｓｏ及びＳ２．スキャンは各々、従来
のデイクソン法のＳ。及びＳ、のスキャンシークンスと
同様である。即ち、Ｓ０スキャンは、水と脂肪の磁化ベ
クトルの位相がｔ＝ＴＥで一致するようにｔ＝ＴＥ／２
において １８０°パルスを印加する。Ｓ２スキャンは
位相がｔ＝ＴＥで１８０゜すれるようにＳｏスキャン時
がらε遅れた時刻ｔ＝Ｔ、／２＋εにおいて １８０°
パルスを印加する。
のデイクソン法のＳ。及びＳ、のスキャンシークンスと
同様である。即ち、Ｓ０スキャンは、水と脂肪の磁化ベ
クトルの位相がｔ＝ＴＥで一致するようにｔ＝ＴＥ／２
において １８０°パルスを印加する。Ｓ２スキャンは
位相がｔ＝ＴＥで１８０゜すれるようにＳｏスキャン時
がらε遅れた時刻ｔ＝Ｔ、／２＋εにおいて １８０°
パルスを印加する。
従来と異なる点は、Ｓｏ及びＳ２スキャンの他にＳ、ス
キャンを行うことにある。この８１スキャンは、Ｓ０ス
キャン時がらε／２早いｔ＝Ｔ、／２−ε／２において
１８０°パルスを印加する。このＳ１スキャンでは、
９０°パルスから１８０°パルス間と１８０°パルスか
らＳＥ間の時間差はεとなる。従って、時刻Ｔ６での水
と脂肪の磁化ベクトルの位相ずれは、Ｓ２スキャン時の
１／２の９０°となる。
キャンを行うことにある。この８１スキャンは、Ｓ０ス
キャン時がらε／２早いｔ＝Ｔ、／２−ε／２において
１８０°パルスを印加する。このＳ１スキャンでは、
９０°パルスから１８０°パルス間と１８０°パルスか
らＳＥ間の時間差はεとなる。従って、時刻Ｔ６での水
と脂肪の磁化ベクトルの位相ずれは、Ｓ２スキャン時の
１／２の９０°となる。
各スキャンデータを画像再構成した画像データは、Ｓｏ
＝ （Ｗ＋Ｆ）ＥＸＰ（ｉ ａ ａ ン
−（１０）Ｓ、 ＝ （Ｗ＋ｉ Ｆ） ＥＸ
Ｐ（ｉ （α。７８月・・・（１１） Ｓ、 −（Ｗ−Ｆ ） ＥＸＰ（ｉ （ａ。−２０））
・・・（１２） となる。
＝ （Ｗ＋Ｆ）ＥＸＰ（ｉ ａ ａ ン
−（１０）Ｓ、 ＝ （Ｗ＋ｉ Ｆ） ＥＸ
Ｐ（ｉ （α。７８月・・・（１１） Ｓ、 −（Ｗ−Ｆ ） ＥＸＰ（ｉ （ａ。−２０））
・・・（１２） となる。
上式中の記号ｗ ＋ Ｆ ＋ １１ ａ ｏ ＋ θ
は式（６Ｌ（７＞と同様に用いている。
は式（６Ｌ（７＞と同様に用いている。
次に、これらのデータを用いて分Ｈ＠を作る方法を第２
図のフローチャートを用いて説明する。
図のフローチャートを用いて説明する。
以後の計算は、データマトリックスの各ビクセル毎に行
う。始めに、システム固有のＯ次位和項ＥＸＰ（ｉα０
）を収り除くために、Ｓｏの画像データの位相項を Ａｒｃｔａｎ（Ｒｅ（Ｓ ｏ ） ／ ＩＩＩ （Ｓ
ｏ ））から求める。Ｒｅ（Ｓ、 ）はＳｏの実数部ｌ
ｌｌ１（Ｓｏ）はＳｏの虚数部である。
う。始めに、システム固有のＯ次位和項ＥＸＰ（ｉα０
）を収り除くために、Ｓｏの画像データの位相項を Ａｒｃｔａｎ（Ｒｅ（Ｓ ｏ ） ／ ＩＩＩ （Ｓ
ｏ ））から求める。Ｒｅ（Ｓ、 ）はＳｏの実数部ｌ
ｌｌ１（Ｓｏ）はＳｏの虚数部である。
次に、ここで求めたＥＸＰ（ｉα。）からＳｏ、Ｓｌ及
びＳ２の画像データに各々ＥＸＰ（−ｉα。）を掛ける
。この結果、各画１象データはＳ、 ＝Ｗ十Ｆ
・−（１３）Ｓ、＝ （Ｗ＋１Ｆ）
ＥＸＰ （ｉθ） −（１４）３ ２ ＝ （
Ｗ−Ｆ） ＥＸＰ （−２ｉ θ ） ・
・・ （ｌ ５ ）となる。
びＳ２の画像データに各々ＥＸＰ（−ｉα。）を掛ける
。この結果、各画１象データはＳ、 ＝Ｗ十Ｆ
・−（１３）Ｓ、＝ （Ｗ＋１Ｆ）
ＥＸＰ （ｉθ） −（１４）３ ２ ＝ （
Ｗ−Ｆ） ＥＸＰ （−２ｉ θ ） ・
・・ （ｌ ５ ）となる。
次に、水と脂肪のどちらが量的に多いがを求めるために
、Ｓ、として次式を計算する。
、Ｓ、として次式を計算する。
Ｓ、＝Ｓ、 ｘＳ、 ｘｓ２
＝ （Ｗ＋１Ｆ）２ ｘ （Ｗ−Ｆ）ｘＥＸＰ
（ｉ θ）ｘＥＸＰ （ｉ θ）ｘＥＸＰ （
２ｉ θ）−（Ｗ−Ｆ）２ ・ ＜Ｗ＋Ｆ） ″ ＋２ｉＦ−Ｗ・ （Ｗ−Ｆ） ・・・（
１６）このＳ、は、静磁場不均一による位相ずれ成分Ｅ
ＸＰ（ｉθ）が除去されていると同時に、式（１６）の
実数部は常に０以上であるため、Ｓ、の位相の正負、即
ち虚数部の符号が水と脂肪の量的な差異に対応している
。
（ｉ θ）ｘＥＸＰ （ｉ θ）ｘＥＸＰ （
２ｉ θ）−（Ｗ−Ｆ）２ ・ ＜Ｗ＋Ｆ） ″ ＋２ｉＦ−Ｗ・ （Ｗ−Ｆ） ・・・（
１６）このＳ、は、静磁場不均一による位相ずれ成分Ｅ
ＸＰ（ｉθ）が除去されていると同時に、式（１６）の
実数部は常に０以上であるため、Ｓ、の位相の正負、即
ち虚数部の符号が水と脂肪の量的な差異に対応している
。
次に、Ｓｏと８２の画像データの絶対値像ｌ Ｓｏ ｌ
＝ （Ｓｏ ｘ３０” ）”’ ＝Ｗ＋Ｆ・・・（１
７） ｌ Ｓ２ ｌ ＝ （５２ＸＳ２°）””＝ｊＷ−Ｆｊ
・・・（１８） を計算する。そして、水と脂肪を分離するなめ、Ａ＝
（ｌ Ｓｏ ｌ ＋Ｉ Ｓ、ｉ ン ／２
・・・ （１９）Ｂ＝ （ｌ ｓ、 ｌ−ｌ
Ｓ、 ｌ ）／２ ・・・（２０）を計算する。
＝ （Ｓｏ ｘ３０” ）”’ ＝Ｗ＋Ｆ・・・（１
７） ｌ Ｓ２ ｌ ＝ （５２ＸＳ２°）””＝ｊＷ−Ｆｊ
・・・（１８） を計算する。そして、水と脂肪を分離するなめ、Ａ＝
（ｌ Ｓｏ ｌ ＋Ｉ Ｓ、ｉ ン ／２
・・・ （１９）Ｂ＝ （ｌ ｓ、 ｌ−ｌ
Ｓ、 ｌ ）／２ ・・・（２０）を計算する。
最後に、式（１９）と（２０）のどちらが水でどちらが
脂肪かを同定するなめに、Ｓ、データの位相を求める。
脂肪かを同定するなめに、Ｓ、データの位相を求める。
虚数部の符号か正、即ちＷ＞Ｆのときは、： Ｗ Ｆ
ｌ ＝Ｗ Ｆとなり、Ａが水、Ｂが脂肪になる。虚
数部の符号が負、即ちＷ＜Ｆのときは、ｌ Ｗ−Ｆ ｌ
＝Ｆ−Ｗであるから、Ａか水、Ｂが脂肪となる。ここ
で、人体内で水成分を含まない脂肪成分はないことから
、式（１６）の虚数部が０の場合は、Ｆ＝Ｏと判断する
ことができる。最後に、このようにして得られた水成分
の画１象データと脂肪成分の画１象データを基に、水と
脂肪の分離画像を表示する。
ｌ ＝Ｗ Ｆとなり、Ａが水、Ｂが脂肪になる。虚
数部の符号が負、即ちＷ＜Ｆのときは、ｌ Ｗ−Ｆ ｌ
＝Ｆ−Ｗであるから、Ａか水、Ｂが脂肪となる。ここ
で、人体内で水成分を含まない脂肪成分はないことから
、式（１６）の虚数部が０の場合は、Ｆ＝Ｏと判断する
ことができる。最後に、このようにして得られた水成分
の画１象データと脂肪成分の画１象データを基に、水と
脂肪の分離画像を表示する。
このように、本実施例の分離イメージング方法では、Ｓ
１スキャンの画１象データの２乗と８２スキャンの画像
データの積を計算することにより、静磁場不均一等によ
る位相ずれ成分が除去すると共に、虚数部の符号から水
と脂肪の量的な差異を知ることができる。この結果から
絶対値データから得た分離像に対して水と脂肪成分の同
定を行っている。従って、Ｓｔの静磁場不均一等による
位相ずれ成分が除去できる絶対値像を用いながらも、定
量的な情報を失わない分離像が得られる。
１スキャンの画１象データの２乗と８２スキャンの画像
データの積を計算することにより、静磁場不均一等によ
る位相ずれ成分が除去すると共に、虚数部の符号から水
と脂肪の量的な差異を知ることができる。この結果から
絶対値データから得た分離像に対して水と脂肪成分の同
定を行っている。従って、Ｓｔの静磁場不均一等による
位相ずれ成分が除去できる絶対値像を用いながらも、定
量的な情報を失わない分離像が得られる。
尚、本発明は上記実施例に限定するものではなく、請求
項請求の範囲内で種々の変形が可能である。
項請求の範囲内で種々の変形が可能である。
第３図（ａ）、 ｆｂ）、 （ｃ）は本願発明の他の実
施例のパルスシーケンスを表す図である。第３図におけ
る記号は、第１図と同様に用いている。上記実施例では
、Ｓ１スキャンはε／２早＜１８０°パルスを印加しＳ
２スキャンはＳ０スキャン時よりもε遅く１８０°パル
スを印加した。この逆に第３図（ａ）のように、Ｓ１ス
キャンはε／２遅く、ｔ＝Ｔ、／２＋−ε／２で１８０
°パルスを印加し、Ｓ２スキャンはε早く、ｔ ＝Ｔ
Ｅ ／２−εで１８０°パルスを印加しても良い。この
場合式（１１）、 ＋１２）、 （１６）は各々、Ｓ、
＝ （Ｗ −ｉ Ｆ ） ＥＸＰ（ｉ （ａ。−θ）
）・・・（２１） Ｓ ２−（Ｗ Ｆ ） ＥＸＰ （１（αｏ＋２θ）
）・・・（２２） Ｓ、＝（Ｗ−Ｆ）２・（Ｗ＋Ｆ） 一２ｉＦ−Ｗ・（Ｗ−Ｆ） ・・・（２３）となり、
Ｓ、の虚数部の符号が式（１６）と逆になる。
施例のパルスシーケンスを表す図である。第３図におけ
る記号は、第１図と同様に用いている。上記実施例では
、Ｓ１スキャンはε／２早＜１８０°パルスを印加しＳ
２スキャンはＳ０スキャン時よりもε遅く１８０°パル
スを印加した。この逆に第３図（ａ）のように、Ｓ１ス
キャンはε／２遅く、ｔ＝Ｔ、／２＋−ε／２で１８０
°パルスを印加し、Ｓ２スキャンはε早く、ｔ ＝Ｔ
Ｅ ／２−εで１８０°パルスを印加しても良い。この
場合式（１１）、 ＋１２）、 （１６）は各々、Ｓ、
＝ （Ｗ −ｉ Ｆ ） ＥＸＰ（ｉ （ａ。−θ）
）・・・（２１） Ｓ ２−（Ｗ Ｆ ） ＥＸＰ （１（αｏ＋２θ）
）・・・（２２） Ｓ、＝（Ｗ−Ｆ）２・（Ｗ＋Ｆ） 一２ｉＦ−Ｗ・（Ｗ−Ｆ） ・・・（２３）となり、
Ｓ、の虚数部の符号が式（１６）と逆になる。
更に、第３図（ｂ）のように１８０゛パルスの印加タイ
ミングを各々、Ｓ、スキャンはＳ０スキャン時よりもε
／２遅いし＝’ｒ、／２＋ε／２とし、Ｓ２スキャンは
ε遅いｔ＝Ｔ、／２＋εとしても良い。又は、第３図（
Ｃ）のようにＳｔ、３２スキャン共にＴＩ：／２から各
々ε／２．２ εＳｏＳ１スキャンりも早いｔ＝Ｔ、／
２＋ε／２、ｔ”Ｔａ／２＋εとしても艮い。この場合
Ｓ、として各々、 ３３ ＝３ｉ −３＋ ｘＳ＋ ／Ｓ２−（Ｗ＋Ｆ）’
±２ｉＦ−Ｗ／（Ｗ−Ｆ）・・・（２４）を計算する。
ミングを各々、Ｓ、スキャンはＳ０スキャン時よりもε
／２遅いし＝’ｒ、／２＋ε／２とし、Ｓ２スキャンは
ε遅いｔ＝Ｔ、／２＋εとしても良い。又は、第３図（
Ｃ）のようにＳｔ、３２スキャン共にＴＩ：／２から各
々ε／２．２ εＳｏＳ１スキャンりも早いｔ＝Ｔ、／
２＋ε／２、ｔ”Ｔａ／２＋εとしても艮い。この場合
Ｓ、として各々、 ３３ ＝３ｉ −３＋ ｘＳ＋ ／Ｓ２−（Ｗ＋Ｆ）’
±２ｉＦ−Ｗ／（Ｗ−Ｆ）・・・（２４）を計算する。
式（２４）において、虚数部の符号子は、第３図（ｂ）
の時は一１第３図ｆｃ）の時は十になる。
の時は一１第３図ｆｃ）の時は十になる。
Ｗ＝Ｆの時は、式（２４）が発散してしまうため、場合
分けが必要になる。式（２４）も静磁場不均一等による
位相ずれ成分か除去されていると同時に、虚数部の符号
から水と脂肪の量的な差異を知ることができる。ス、ス
キャン時間短縮のため、Ｓ１Ｓ２スキャンのいずれか一
方、又は双方共、Ｓ。
分けが必要になる。式（２４）も静磁場不均一等による
位相ずれ成分か除去されていると同時に、虚数部の符号
から水と脂肪の量的な差異を知ることができる。ス、ス
キャン時間短縮のため、Ｓ１Ｓ２スキャンのいずれか一
方、又は双方共、Ｓ。
スキャンのデータ数よりも少ないデータマトリックス数
でデータ収集し、画像再構成時に残りの領域にゼロフィ
ルを行い、画像データを得ても良い。
でデータ収集し、画像再構成時に残りの領域にゼロフィ
ルを行い、画像データを得ても良い。
（発明の効果）
以上の説明の通り、本発明のＭＲＩにおける水。
脂肪分離イメージング方法によれば、以下の効果が得ら
れる。即ち、 （１）Ｓ、及びＳ２スキャンの画像データから、静磁場
不均一等による位相ずれ成分が除去すると同時に、その
計算結果の位相から水と脂肪の量的な差異を知ることが
できる。この結果から８０及びＳ、スキャンの結果から
得られる絶対値像を用いた分離像に対して水と脂肪成分
の同定が正確に行える。従って、絶対値データを用いな
がらも、正確な水と脂肪の分離が行えることができ、定
量的な情報を失わない分離画像を得ることができる。
れる。即ち、 （１）Ｓ、及びＳ２スキャンの画像データから、静磁場
不均一等による位相ずれ成分が除去すると同時に、その
計算結果の位相から水と脂肪の量的な差異を知ることが
できる。この結果から８０及びＳ、スキャンの結果から
得られる絶対値像を用いた分離像に対して水と脂肪成分
の同定が正確に行える。従って、絶対値データを用いな
がらも、正確な水と脂肪の分離が行えることができ、定
量的な情報を失わない分離画像を得ることができる。
（２）Ｓ、及びＳ１スキャンの絶対値像を用いるため、
装置固有の０次位相オフセット、及びＲＦパルスの中心
周波数のラーモア周波数からのずれや、前記静磁場不均
一等による位相ずれが除去できる。
装置固有の０次位相オフセット、及びＲＦパルスの中心
周波数のラーモア周波数からのずれや、前記静磁場不均
一等による位相ずれが除去できる。
この時、位相ずれの範囲が±πを越えても影響を受けな
いため、補正できる位相ずれの範囲に制約を受けない。
いため、補正できる位相ずれの範囲に制約を受けない。
この結果、シェーディング等の水と脂肪の分離エラーが
除去でき、分離画像の画質を向上することができる。
除去でき、分離画像の画質を向上することができる。
第１図は本願発明の一実施例のパルスシーケンスを表す
図、第２図は本願発明の一実施例の動作を表すフローチ
ャート、第３図（ａ）、 （ｂ）、 ［Ｃ）は本願発明
の他の実施例のパルスシーケンスを表す図、第４図は従
来例のデイクソン法のパルスシーケンスを表ず図、第５
図は従来例のデイクソン法における水と脂肪の磁化ベク
トルの位相関係を表す図である。
図、第２図は本願発明の一実施例の動作を表すフローチ
ャート、第３図（ａ）、 （ｂ）、 ［Ｃ）は本願発明
の他の実施例のパルスシーケンスを表す図、第４図は従
来例のデイクソン法のパルスシーケンスを表ず図、第５
図は従来例のデイクソン法における水と脂肪の磁化ベク
トルの位相関係を表す図である。
Claims (7)
- （１）Ｚ軸方向に略一様な静磁場を印加し、この静磁場
中の被検体にＺ軸に垂直な方向から９０°のＲＦパルス
を印加し、所定の時間後に１８０°のＲＦパルスを印加
して、被検体からのスピンエコー信号を受信するＳＥ法
を用いたＭＲＩにおける水、脂肪分離イメージング方法
において、前記スピンエコー信号受信時に水と脂肪の磁
化ベクトルの位相が一致したＳ＿０スキャンと、前記磁
化ベクトルの位相が１８０°異なるＳ＿１スキャンと、
前記磁化ベクトルの位相が９０°異なるＳ＿２スキャン
とを行い、前記Ｓ＿１及びＳ＿２スキャンの画像データ
から水と脂肪の量的な差異を演算し、前記Ｓ＿０及びＳ
＿１スキャンの絶対値像から水と脂肪の分離像を得るこ
とを特徴とするＭＲＩにおける水、脂肪分離イメージン
グ方法。 - （２）前記Ｓ＿０スキャンの画像データの結果の位相か
ら、装置固有の０次位相オフセット量を求め、これに応
じて各画像データに補正を施すことを特徴とする請求項
（１）記載のＭＲＩにおける水、脂肪分離イメージング
方法。 - （３）前記水と脂肪の量的な差異から、Ｓ＿０及びＳ＿
１スキャンの絶対値像の和の１／２と差の１／２に対し
て、どちらが水成分でどちらが脂肪成分かを同定するこ
とを特徴とする請求項（１）又は（２）記載のＭＲＩに
おける水、脂肪分離イメージング方法。 - （４）前記Ｓ＿１のＳ＿２スキャンのいずれか一方、又
は双方は、Ｓ＿０スキャンのデータ数よりも少ないデー
タマトリックス数でデータ収集を行い、画像再構成時に
残りの領域にゼロフィルを行うことを特徴とする請求項
（１）、（２）又は（３）記載のＭＲＩにおける水、脂
肪分離イメージング方法。 - （５）前記Ｓ＿１及びＳ＿２スキャンは、１８０°のＲ
Ｆパルスの印加タイミングを、Ｓ＿０スキャン時よりも
Ｓ＿１スキャンではε、Ｓ＿２スキャンではε／２、各
々早く又は遅くすることを特徴とする請求項（１）、（
２）、（３）又は（４）記載のＭＲＩにおける水、脂肪
分離イメージング方法。但し、εは次式を満たす。 ε＝（１）／（４・σ・ｆ） σ：水と脂肪のケミカルシフト量 ｆ：プロトンの共鳴周波数 - （６）前記Ｓ＿１及びＳ＿２スキャンは、１８０°のＲ
Ｆパルスの印加タイミングを、Ｓ＿０スキャン時よりも
Ｓ＿１スキャンでε早くした時はＳ＿２スキャンではε
／２遅らせ、Ｓ＿１スキャンでε遅らせた時はＳ＿２ス
キャンではε／２早くすることを特徴とする請求項（５
）記載のＭＲＩにおける水、脂肪分離イメージング方法
。 - （７）前記Ｓ＿１及びＳ＿２スキャンの結果から、Ｓ＿
１スキャンの画像データの２乗とＳ＿２スキャンの画像
データの積を計算し、この計算結果の位相から水と脂肪
の量的な差異を求めることを特徴とする請求項（６）記
載のＭＲＩにおける水、脂肪分離イメージング方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63134261A JPH01303137A (ja) | 1988-05-31 | 1988-05-31 | 水，脂肪分離ｍｒｉ装置 |
| US07/613,760 US5134372A (en) | 1988-05-31 | 1989-05-31 | Imaging method of water/fat separation in mri |
| EP89906470A EP0417284B1 (en) | 1988-05-31 | 1989-05-31 | Separative imaging method for water and fat by mri |
| DE68927053T DE68927053T2 (de) | 1988-05-31 | 1989-05-31 | Separates mri-abbildungsverfahren für wasser bzw. fettgewebe |
| PCT/JP1989/000542 WO1989011822A1 (en) | 1988-05-31 | 1989-05-31 | Separative imaging method for water and fat by mri |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63134261A JPH01303137A (ja) | 1988-05-31 | 1988-05-31 | 水，脂肪分離ｍｒｉ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01303137A true JPH01303137A (ja) | 1989-12-07 |
| JPH0370965B2 JPH0370965B2 (ja) | 1991-11-11 |
Family
ID=15124162
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63134261A Granted JPH01303137A (ja) | 1988-05-31 | 1988-05-31 | 水，脂肪分離ｍｒｉ装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5134372A (ja) |
| EP (1) | EP0417284B1 (ja) |
| JP (1) | JPH01303137A (ja) |
| DE (1) | DE68927053T2 (ja) |
| WO (1) | WO1989011822A1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03231632A (ja) * | 1990-02-06 | 1991-10-15 | Toshiba Corp | 磁気共鳴イメージング方法 |
| CN106324537A (zh) * | 2016-08-12 | 2017-01-11 | 江亲瑜 | 一种超快速分段式单次激发水脂分离方法 |
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|---|---|---|---|---|
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| US5144235A (en) * | 1990-08-10 | 1992-09-01 | General Electric Company | Method of decomposing nmr images by chemical species |
| US5706813A (en) * | 1992-03-09 | 1998-01-13 | University Of Washington | Focal neurographic magnetic resonance imaging system |
| EP0630481B1 (en) * | 1992-03-09 | 1999-06-30 | University Of Washington | Image neurography and diffusion anisotropy imaging |
| US5321359A (en) * | 1993-03-29 | 1994-06-14 | General Electric Company | Selective imaging among three or more chemical species |
| US5594336A (en) * | 1995-06-02 | 1997-01-14 | Picker International, Inc. | Three point technique using spin and gradient echoes for water/fat separation |
| US5510713A (en) * | 1995-06-30 | 1996-04-23 | General Electric Company | Technique for selective fat saturation in MR imaging |
| US5627469A (en) * | 1995-07-31 | 1997-05-06 | Advanced Mammography Systems, Inc. | Separation of fat and water magnetic resonance images |
| US5909119A (en) * | 1995-08-18 | 1999-06-01 | Toshiba America Mri, Inc. | Method and apparatus for providing separate fat and water MRI images in a single acquisition scan |
| US6091243A (en) * | 1997-11-13 | 2000-07-18 | The University Of British Columbia | Water-fat imaging with direct phase encoding (DPE) |
| NO311111B1 (no) * | 1998-04-03 | 2001-10-08 | Geir H Soerland | Metode for bestemmelse av mengden av fett og vann i en biologisk pröve |
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| NO20002853D0 (no) * | 2000-06-02 | 2000-06-02 | Geir H Soerland | Metode for bestemmelse av mengden av fett/vann i et multikomponent system |
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| DE102004022687B4 (de) * | 2004-05-05 | 2012-01-05 | Bruker Biospin Gmbh | Time-Domain-Verfahren zum quantitativen Bestimmen des Gehalts zumindest einer Komponente einer Probe mittels eines niedrigauflösenden Kernresonanz-Pulsspektrometers |
| US8861828B2 (en) | 2009-11-26 | 2014-10-14 | Brainlab Ag | Shift compensation in medical image processing |
| DE102010043956B4 (de) * | 2010-11-16 | 2012-08-02 | Siemens Aktiengesellschaft | Erfassung von MR-Daten in einem vorbestimmten dreidimensionalen Volumenabschnitt unter Vermeidung von Einfaltungs- und Bandartefakten |
| JP5979327B2 (ja) * | 2016-01-04 | 2016-08-24 | 株式会社日立製作所 | 磁気共鳴イメージング装置、その作動方法及び時系列画像作成プログラム |
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-
1988
- 1988-05-31 JP JP63134261A patent/JPH01303137A/ja active Granted
-
1989
- 1989-05-31 WO PCT/JP1989/000542 patent/WO1989011822A1/ja active IP Right Grant
- 1989-05-31 US US07/613,760 patent/US5134372A/en not_active Expired - Fee Related
- 1989-05-31 EP EP89906470A patent/EP0417284B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1989-05-31 DE DE68927053T patent/DE68927053T2/de not_active Expired - Fee Related
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| DE68927053D1 (de) | 1996-10-02 |
| EP0417284A1 (en) | 1991-03-20 |
| EP0417284A4 (en) | 1991-10-09 |
| JPH0370965B2 (ja) | 1991-11-11 |
| US5134372A (en) | 1992-07-28 |
| WO1989011822A1 (en) | 1989-12-14 |
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