JPH0390131A

JPH0390131A - 磁気共鳴分光装置

Info

Publication number: JPH0390131A
Application number: JP2205949A
Authority: JP
Inventors: Graeme Mckinnon; グラーム　マキノン
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1989-08-05
Filing date: 1990-08-02
Publication date: 1991-04-16
Anticipated expiration: 2015-03-15
Also published as: US5111143A; JP3021006B2; EP0412602A2; EP0412602A3; EP0412602B1; DE3925972A1; DE59010626D1

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】本発明は各シーケンスが少なくとも３つのＲＦパルスか
らなり、第１の２つのＲＦパルス間の距離はスカラ結合
定数の２倍の逆数値に等しく、パルス間又は後で、第３
のＲＦパルスの後に生じるスピン共鳴信号が専らダブル
量子コヒーレンスにより決められるよう振幅及び期間を
有する勾配磁界が用いられる複数のシーケンスが均一安
定磁界の存在下で検出領域に作用する磁気共鳴分光方法
に係る。

この種の方法は、デイ−、エム、フリーマン他、ニスエ
ムアール抜粋（サンフランシスコ）　、２１２（１９８
８年）及びエイ、パックス他、ケミカル。

フィジックス、レターズ、６９．５６７　、　　（１９
８０年）に説明されている。この公知の方法によると、
勾配磁界は最後のＲＦパルスの前又は後でスイッチオン
又はオフされる。最後のパルスの後、この、ｌｌ界に亘
る時間積分はこのパルスの前の対応する積分の２倍に正
確に等しい。従って、ダブル量子コヒーレンスだけがス
ピン共鳴信号に影響することが達成される。シングル量
子コヒーレンス、明らかに水結合陽子から生じる信号は
強く抑圧される。

フリーマン他による出版物では、この方法は脂肪又は脂
質の濃度に独立して乳酸塩の濃度を決めるのに用いられ
る。脂肪、及び乳酸塩に結合された陽子のラーモア周波
数は互いに非常に近い。これらの２つの成分の分離を可
能にする為、二次元周波数スベクトクは公知の方法で発
生される。このために、第２及び第３の高周波パルス間
のいわゆる追加時間は段階で変化し、従って得られたス
ピン共鳴信号は、二次元周波数スペクトルを得る為、二
次元フーリエ変換され、ここで脂肪及び乳酸塩は適切に
互いに分離されうる。

二次元周波数スペクトルは、非常に長い全体測定期間を
要し、検査領域での動きに影響を受ける。

従って、脂肪濃度に独立して一次元周波数スベクトルで
の乳酸塩濃度を決めつるのに役立つ。これは、乳酸塩結
合陽子の一つの周波数成分が水結合陽子のラーモア周波
数のすぐ近辺に位置し、乳酸塩の他の周波数成分がダブ
ル量子スペクトルにも存在する脂肪成分にすぐ隣接する
事実で束縛される。

従って、本発明の目的は周波数スペクトルでの乳酸塩成
分と実質的に一致する脂質成分が実質的に減少されるよ
う上記の種類の方法を提供することである。

この目的は、乳酸塩成分の領域で脂質成分を減少させる
よう第２及び／又は第３のＲＦパルスはそれが、乳酸塩
成分に結合された成分用の９０゜パルスとして、又、脂
質成分に結合された成分用の００パルス又は１８０°パ
ルスとして作用するよう周波数選択的である本発明によ
り達成される。

本発明は下記の考察を基にしている。上記の方法で用い
られるシーケンスでは、ダブル量子遷移は第２のＲＦパ
ルスにより励起されつる。かかるダブル量子遷移自体は
測定可能なスピン共鳴信号を生じないが、第３のＲＦパ
ルスは、測定可能な信号を供給する状態でこのダブル量
子遷移を生じる。第２及び／又は第３のＲＦパルスは、
脂質成分に結合きれた成分がこのパルスを「見」ないが
、乳酸塩成分に結合された成分がこのパルスを見るよう
周波数選択される場合、脂質成分に干渉するダブル量子
状態は励起されず、及び／又はそれらが、これらの３つ
のＲＦパルスの結果として生じるスビ共鳴信号に測定可
能に貢献する状態にならない。従って、ダブル量子スペ
クトルでは、脂質から生じ又乳酸塩の低周波数成分とし
て実質的に整合する周波数成分は高い割合で抑圧され、
これにより乳酸塩１１度は脂肪内容により影響されない
で、実質的に決められうる。

望ましい例では、第３のＲＦパルスは、高周波数乳酸塩
成分用の９０°パルスとして、又、それに結合された乳
酸塩成分用の１８０　’パルスとして作用する。従って
、ダブル量子スペクトルでの脂質成分が抑圧されるばか
りでなく、同時に、スペクトルでの乳酸塩成分の振幅が
増される。

人体の医学検査に対し、分光的にカバーされるべき体積
を選択することが重要である。本発明による別な例では
、これは、体積選択用に、各サブシーケンスは、３つの
ＲＦパルスに続いて、１８０°パルスとして作用し、各
勾配磁界により伴なわれる３つの別なＲＦパルスからな
り、３つの１８００パルス用に印加された勾配磁界の勾
配は互いに関して垂直に延在することで実現される。

別な方法は、体積選択用に、第２のパルスの前に続いて
発生される高周波パルスである第１のＲＦパルス、及び
１８０°高周波パルスであり、第３のパルスに続く第４
のＲＦパルスは、その勾配が互いに関して垂直に延在す
る勾配磁界に伴なわれることを特徴とする。

医学診断の為、代謝産物、明らかに乳酸塩の空間分布を
決めることが増々大切になる。これは空間乳酸塩分布の
決定用に第３のＲＦパルスの後に、望ましくは１８０°
パルスとして考えられ、勾配磁界により伴われる第４の
ＲＦパルスが発生され、第３及び第４の高周波パルス間
で、それらの勾配が互いに関して、そして第４のＲＦパ
ルス中に印加された勾配に関して垂直に延在し、シーケ
ンスの繰り返し時に、第３及び第４の高周波パルス間に
印加された２つの勾配磁界の少なくとも一つの勾配の時
間積分が変化する別な例で可能である。

この方法を実施する装置は、均一安定磁界を発生する磁
石とＲＦ信号を発生し、スピン共鳴信号を受信するＲＦ
コイル系と、各々少なくとも３つのＲＦパルスからなり
、第２のＲＦパルス又は、その第３のＲＦパルスが、乳
酸塩成分用の９０゜パルスとして、また脂肪成分用のＯ
ｏパルス又は１８０　’パルスとして作用するよう周波
数選択的であるシーケンスを発生するＲＦ送信器と、第
３のＲＦパルスの後毎回発生するスピン共鳴信号を受信
するＲＦ受信器と、スピン共鳴信号のスペクトルを決め
る手段とからなることを特徴とする。

以下図面と共に本発明による実施例を詳細に説明する。

第１図に示す磁気共鳴検査装置は、十分の数Ｔから数Ｔ
の大きさのオーダである均一安定磁界を発生する４個の
コイルｌからなる装置を含む、この磁界は直交座標系の
Ｘ方向に延在する。コイル１はＺ軸に関して同心円的に
配置され、球面２上に設けられる。検査さるべき患者２
０はこれらのコイル内に配置される。

Ｘ方向に延在し、この方法に直線的に変化する磁界Ｇｚ
を発生する為に、望ましくは同じ球面上に配置された４
つのコイル３が設けられる。更に、Ｘ方向に延在する勾
配磁界Ｇｘ（即ち、その強度が一方向に線形変化する磁
界）を発生する４個のコイル７が設けられ、その勾配は
Ｘ方向に延在する。Ｘ方向に延在しＹ方向に勾配を有す
る勾配磁界ＧＶはコイル７に等しいが、役者に関し空間
的に９０°ずれるよう配置された４個のコイル５により
発生される。これらの４個のコイルのうち２個だけが第
１図に示される。

勾配磁界Ｇｚ、Ｇｙ、Ｇｘを発生する３個のコイル装置
３．５及び７の夫々は球面２に関し対称的に配置される
ので、該直交ｘ−ｙ−ｚｒｇｌ標系の座標を同時になす
球の中心の磁界強度はコイル系ｌの均一安定磁界によっ
てのみ決定される。

更に、ＲＦコイルは座標系の面Ｚ＝０に関し対称的に配
置され、そのコイルはＸ方向、すなわち均一安定磁界の
方向に垂直な方向に延在する本質的に均一なＲＦ磁界を
発生するよう構成される。

各ＲＦパルス中、ＲＦコイルはＲＦ、通常ＲＦ発生器よ
りの振幅変調された電流を受ける。各サブシーケンスの
３つのＲＦパルスに続き、ＲＦコイル１１は検査領域内
に発生したスピン共鳴信号を受けるのに役立つ。しかし
、その代わりに、別なＲＦ受信コイルを用いてもよい。

第２図は磁気共鳴検査装置の簡略ブロック系統図を示す
。ＲＦコイル１１は切換え装ａ１２を介して、一方では
ＲＦ発生器４に、他方ではＲＦ受信器６に接続される。

ＲＦ発生器４は、制御装置１５によりその周波数がディ
ジタル的に制御され、コイルｌにより発生された磁界強
度で励起されるべき原子核のラーモア周波数の範囲内の
周波数の発振を発生するＲＦ発振器４０よりなる。公知
の如く、ラーモア周波数ｆは、式ｆ＝ｃＢにより計算さ
れる。ここで、Ｂは均一安定磁界の磁気誘導であり、Ｃ
は磁気回転比であり１例えば陽子に対し４２．５６ＭＨ
ｚ／Ｔに達する。発振器４０の出力は混合段４３の−の
入力に接続される。混合段４３はその出力がディジタル
記憶装置４５に接続されたディジタル・アナログ変換器
４４からの第２の入力信号を受ける。

制御装置１５の制御により、エンベロープ信号を表わす
一連のディジタルデータワードは記憶装置から読出され
る。混合段４３は、エンベロープ信号で変調された搬送
波発振がその出力に現われるよう、それに印加された入
力信号を処理する。混合段４３の出力信号は、制御装置
　１５により制御されるスイッチ４６を介して、その出
力が切換え装置１２に接続されるＲＦ電力増幅器４７に
印加される。後者の装置はまた制御袋（ｔｔＳにより制
御される。

受信器６は、切換え装置に接続され、切換え装置が対応
する位置を占める場合、ＲＦコイルｌｌ内に毎回誘起さ
れた蓄積エコー信号を受ける高周波増幅器６０からなる
。増幅器６０は、制御装置１５により制御されるミュー
ト入力からなり、それを介して利得が本質的に零になる
ように阻止されうる。増幅器の出力は、２つの逓倍混合
段６１及び６２の第１の入力に接続され、それぞれはそ
の入力信号の積に対応する出力信号を供給する混合段６
１及び６２の第２の入力は発振器４０の周波数を有し、
２つの入力の信号の間に存在する９０°位相シフトを有
する信号を受ける。この位相シフトは９０°位相シック
４８により得られ、その出力は混合段６２の入力に接続
され、その入力は、混合段６１の入力と、発振器４０の
出力に接続される。

混合段６１及び６２の出力信号は全ての高い周波数と共
に発振器４０により印加された周波数を抑制し、低周波
数成分を導く低域フィルタ６３及び　６４を介して、各
アナログ・ディジタル変換器６５．６６に印加される。

後者は、直交復調器を構成する回路６１・・・６４のア
ナログ信号を記憶装置１４に印加されるディジタルデー
タワードに変換する。アナログディジタル変換器６５及
び６５と記憶装置１４は制御装置１５により制御す＋ド
を介して阻止され、イネーブルされうるクロックパルス
発生器１６からのそれらのクロックパルスを受け、これ
により、ＲＦコイル１１により供給され、低周波は範囲
に移された信号が、制御装置により決められた測定間隔
中のみ記憶装置１４に記憶される。一連のディジタルデ
ータワードに変換されつる。記憶装置１４に記憶された
データワード又は、サンプリング値は演算装置１７に供
給される。該装置は離散的フーリエ変換によりそれから
核磁化のスペクトル分布を決め、決められた分布を適当
な表示ユニット、例えばモニター１８に出力する。

勾配コイル系３．５．及び７は、その時間的変化が制御
ユニット１５により制御されつる電流を電流発生器２３
．２５及び２７から夫々受ける。

第３図は（ｐｐｍで’）ＴＭＳ　（テトラメチルシラン
）のラーモア周波数に関する偏移を表わす周波数スケー
ル上の乳酸臨床検出用に重要な成分の位置を示す。従っ
て、ＴＭＳのラーモア周波数は零に位置するよう決めら
れる。第３図は、零点の上に、脂肪分子のＣＨｓ基から
生じる線り、を示す。この基は１８１．４ｐｐｍで周波
数線り、を示すＣＭ、基に結合される。このスカラ結合
は、Ｌ。

及びＬ＊ＩＷＩの破線でシンボル的に表わされる。適切
に励起される場合、線り、に関係する分子基はダブル量
子遷移を示し、一方線り、に対し、かかる遷移は発生さ
れない。従って、線り、はダブル量子スペクトルでは消
失し、第３図に破線によってのみ表わされる。

線Ｌ１のすぐ近辺に乳酸塩のＣＨｓ基から生ずる（略１
．３３ｐｐｍで）線Ｍｌが示される。このＣＨｓ基はス
カラ状で乳酸塩分子のＣＭ基に結合され、後者のラーモ
ア周波数は４．１ｐｐｍに位置する。画周波数はタプル
量子スペクトルに現われる。

水結合陽子の周波数線Ｗは略４．７ｐｐｍに位置する。

これらの陽子自体はダブル量子状態をとりえず、これは
周波数線Ｗが破線で示されるが、生物組織でのその強度
が他の全ての成分より数十倍大きい水成分は充分に抑圧
されえず、従ってこの線もダブル量子のスペクトルに現
われる。脂肪分子の分子基から生ずる別な線り、及びＬ
４も示される。

生物組織の水成分Ｗが更に非常に強い上記種類の方法に
より、例えばｔｏｏｏの要因で抑圧された時でさえ、ダ
ブル量子スペクトルの隣接乳酸塩成分Ｍ、はそれから分
離されえない。乳酸塩成分Ｍｌは脂肪成分Ｌｉに非常に
近くに位置するので検査領域が実質的脂肪内容、例えば
筋肉組織を有する時、別な測定は不可能である。従って
、成分Ｍ。

の測定からの乳酸塩内容の不明確な決定は、その周波数
が成分Ｍ、の測定に非常に近い脂肪成分り、が強く抑圧
される場合のみ可能である。

この抑圧は、その時間的変化が第４図で示されるシーケ
ンスにより実現される。第４図の第１の線はＲＦコイル
１１により発生した磁気ＲＦパルスの時間的位置を示す
。第２、第３及び第４の線は、勾配コイル７．５及び３
により発生される勾配磁界の時間的位置を示し、その勾
配Ｇｘ、Ｇｙ。

及びＧｚは夫々Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向に延在する。

第４の線はスピン共鳴信号の発生を示す。

この信号が検出される時、制御ユニット１５は、ＲＦコ
イルｉｔにより供給され、低周波数範囲に移送されたス
ピン共鳴信号が記憶装置１４内に記憶されつる一連のデ
ィジタルデータワードに変換され、その後それらはフー
リエ変換されるよう、クロックパルス発生器１６をイネ
ーブルする。

第１のＲＦパルスＨＦ、は、第３図に示す周波数成分を
励起する９０°パルスである。第２のＲＦパルスＨＦ、
は少なくとも４．１ｐｐｍに位置する乳酸塩成分Ｍ、用
の９０°パルスであり、又成分Ｗ及びり、にも作用する
。パルスＨＦ、からの時間的なその距離は１／２Ｊにな
り、ここで、Ｊは乳酸塩又は脂肪のスカラ結合定数であ
り、６８ｍ５の時間的距離が得られる。パルスＨＦ、及
びＨＦ、間の途中に、再収束を行ない、スピン共鳴信号
の振幅を増す１８０’ＲＦパルスＨＦ、が位置する。Ｒ
ＦパルスＨＦ、はＨＦ、と同じ位相位置を有する。しか
しそれは、ＨＦ　ｒに関して９０゜１８００又は２７０
°だけ位相シフトされる。

第２の９０°ＲＦパルスＨＦ、は、第１のＲＦパルスＨ
Ｆ、により励起されたスピンの一部に対するダブル量子
遷移を生じる。次の第３のＲＦパルスＨＦ、はそれらが
測定可能なスピン共鳴信号を発生しつる状態にこれらの
ダブル量子遷移をもたらす。第２及び第３のＲＦパルス
間及び第３のＲＦパルスのすぐ後に、勾配磁界Ｇｘが印
加され、パルスＨＦの後のこの勾配磁界に亘る時間積分
の絶対値はパルスＨＦ、及びパルスＨＦ、間のこの磁界
に亘る時間積分の２倍に丁度等しい。勾配磁界の符号は
同じか反対である。この場合、ダブル量子遷移での勾配
磁界Ｇｘの効果が補償される。

全ての別な遷移、例えば、水のシングル量子遷移も抑圧
される。

乳酸塩成分Ｍ、にすぐ隣接する脂肪成分り、の抑圧の為
、互いに結合して用いられもする種々の可能性が存在す
る。

ａ）　第２のＲＦパルスは周波数選択がされ、これによ
りダブル量子状態で乳酸塩成分Ｍ、、Ｍ、は生じるが、
脂肪成分Ｌ１は生じない。これは４、１ｐｐｍの周波数
（すなわちＭ、に結合された乳酸塩成分Ｍ、の周波数）
用の９０°ＲＦパルスとして作用し、１ｐｐｍの周波数
、すなわちり。

に結合された脂肪成分Ｌ２の周波数を励起しない周波数
選択ＲＦパルスにより達成される。一般的に、かかる周
波数パルスはり、に隣る成分Ｌ１及びＭ、用に所定の励
起を発生する。しかしり、の励起は、Ｌ、が励起されな
い限りダブル量子遷移は生じさせない。Ｍ、の励起はタ
プル量子遷移の構成を支持するが、その目的の為には必
要でなく、それはＭ、のみを励起するに十分である。

ｂ）　第３のＲＦパルスが第２のＲＦパルスに対し上記
と同様に周波数選択的である場合、脂肪成分り、のかか
るダブル量子遷移は２それらがスピン共鳴信号を生じる
か、又はそれに貢献するかの状態にはしない。しかし下
記の代替を用いることがより魅力的である、第３のＲＦ
パルスＭ！は、成分Ｍｔ　　（４，１ｐｐｒｎ）の周波
数用の９０°パルスとして作用するが、Ｍｌ　　（１，
３３ｐｐｍ）の周波数用の１８０°パルスとしては作用
しないように考えられる。この場合には、核磁化の第２
の成分Ｍ、はダブル量子状態からシングルコヒーレンス
状態にされ、ここで観測さるべきスピン共鳴信号にも貢
献する。従ってＭ、での信号の振幅は倍増される。ＭＩ
近辺の第３のＲＦパルスのフリップ角度は球に変りえな
いので、第３のＲＦパルスはその周波数がＭｌのパルス
に近辺にある脂肪成分Ｌ１及びＬ！用の１８０°パルス
として実質的に作用する。脂肪成分Ｌ１は従って９０°
パルスを「見」ないが、１８００パルスを見るので、ダ
ブル量子コヒーレンス状態は（観測可能な）量子コヒー
レンス状態にはしない。

上記ａ）及びｂ）項で説明した可能性は個々に適用され
た、望ましくは２つの可能性が組合わされる。

ａ）項に応じた脂肪成分の抑圧用に必要とされた周波数
選択ＲＦパルスＨＦ、は、第５図に示される。それは、
いわゆる二項ＲＦパルスに係る。

公知の如く、二項高周波パルスは、（核磁化がかかるサ
ブパルスにより停止状態から回動される角度である）そ
の関連したフリップ角度が二項係数と同じ方法で互いに
関連する一連のサブパルスからなる。２つの順次のサブ
パルス間の時間的距離は、その周波数が励起さるべき周
波数及び抑圧さるべき周波数間の差に対応する発振が、
正確に１８０　’又は時間のこの期間中その奇数倍だけ
その位相を変えるよう選ばれる。このサブパルスの中心
周波数は前述の周波数の一つと一致する。

従って、第５図は４つのサブパルスＨＦｓ＋・・・ＨＦ
□からなる１、−３，３，−ＩＲＦパルスとしてのＲＦ
パルスＨＦ、を示す。各これらのＲＦパルスの中心周波
数はり、の脂肪成分のラーモア周波数に対応し、すなわ
ち略１ｐｐｍに位置する。

第１のサブパルスＨＦ、、及び第３のサブパルスＨＦ１
ｌは第１の９０’パルスＨＦ、と同じ位相位置を有する
。第２及び第４のサブパルスＨＦ２！及びＨＦ、、は夫
々前者のサブパルスに関して逆の位相位置を有する。毎
回２つの連続ＲＦパルス間の時間的距離は（２ｄｆ）−
’になる。ここで、ｄｆはＭ、及びり２間の差の周波数
てあり、２Ｔの均一安定磁界の磁束密度に対し略１．９
ｍｓの距離はサブパルス間で得られる。第１及び最後の
サブパルスは毎回１１．２５９のフリップ角度を有し、
ＲＦパルスＨＦｍｔ及びＨＦ　＊　３のフリップ角度は
３倍大きい。そのラーモア周波数が（例えばり、用のよ
うな）サブパルスの中心周波数に対応する核スピンに対
し、ＲＦパルスＨＦ□ＴＨＦ１４１　又はＨＦ＊ｓ。

ＨＦ　＊　３の効果は互いに相殺する。しかし、成分Ｍ
、に対し、パルスＨＦ□・・・ＨＦ□の効果は、個別の
サブパルスに関連したクリップ角度がこの成分に対し加
算され、９０’ＲＦパルスの効果が得られるよう合算さ
れる。従って、成分り、に結合した成分り、が励起され
ないので、第２のＲＦパルスは成分Ｌ＋用のダブル量子
遷移を生じないで、Ｌ＋はダブル量子スペクトルで抑圧
される。

サブパルスＨＦ＊を及びＨＦ２４もサブパルスＨＦｈ及
びＨＦ、１又はＲＦパルスＨＦ、と同じ位相位置を占め
る。その場合にはこれらのサブパルスの中心周波数は成
分Ｍ、の周波数で一致しなければならない。

第６図はｂ）項で述べた状態を満足するＲＦパルスＨＦ
、の例を示す。ＲＦパルスＨＦ２は、その間が「ハード
」である２つの同一４５°サブパルスＨＦ、、及びＨＦ
５ｓからなり、広帯域９０°サブパルスＨＦＩ！は中央
に位置する。２つのサブパルスＨＦ５ｉ及びＨＦ５ｓの
間の時間ｄｔにおける距離に対し、式ｄｔ＝ｎ／（２ｄ
ｆ）は適用可能である。ここでｎは整数の正の奇数であ
り、ｄｆは成分Ｍ１及びＭ、のラーモア周波数間の周波
数差（２Ｔの安定磁界に対し略２３ＪＨｚ）である。

サブパルスＨＦ、及びＨＦ、、の中心周波数が乳酸塩成
分Ｍｌのラーモア周波数と一致する場合、全てのサブパ
ルスＨＦ　、・・・ＨＦ　３２はＲＦパルスＨＦ１及び
ＨＦ　ｏと同じ位相位置を有さなければならない。サブ
パルスＨＦ３．及びＨＦ　ｓ　ｓの効果は互いに乳酸塩
成分Ｍ、を補償し、後者が９０°パルスとしてこれらの
２つのサブパルスを受けるよう乳酸塩成分Ｍｉ用に合算
される。加えて、サブパルスＨＦ３２は第３図のこの成
分及び他の全ての成・分に作用する。従って、ＲＦパル
スＨＦ、は成分Ｍ、用　９０°パルス及び成分Ｍ１用１
８０　’パルスとして作用し、ｂ）項で述べた如く、ス
ピン共鳴信号のダブル量子遷移Ｍ、の強度は倍増される
。

周波数成分Ｍｔ　　（４，１１）Ｐｍ）に関してサブパ
ルスＨＦ、・・・ＨＦ、１中心周波数を選ぶことも可能
である。この場合には、サブパルスＨＦ、の位相は９０
°だけＲＦパルスＨＦ、の位相を進めなければならず、
ＨＦ５２の位相は９０°だけ遅れなければならずＨＦ３
＊の位相はＨＦ、のそれと同じでなければならない。

Ｍ、及びＭ１間のＨｌのフリップ角度の周波数依存性は
余弦的に９０°から１８０°に変わる。

従って、フリップ角度はその周波数が比較的Ｍ。

に近い脂肪成分Ｌ＋及びＬ２に対し略１８０°である。

成分Ｌ！は９０°パルスを「見」ないので、脂肪成分り
、でのダブル量子遷移が無視出来る程度に小さいとして
も、それらが観測されうるシングル量子状態になる。

第３のＲＦパルスＨＦ、によりダブル量子状態からシン
グル量子状態にもたらされた核スピン系は第３ＲＦパル
スＨＦ、の後、時点（２ｎ＋１）／（２Ｊ）（ここでｎ
は零より大きいか等しい整数である）でその最大値にな
るスピン共鳴信号を発生する。その時点で、第４図の第
５の線に示したスピン共鳴信号のサンプリングが始まり
、すなわち制御ユニット１５はアナログ信号がディジタ
ル化され蓄積されるようクロックパルス発生器１６をイ
ネーブルにし、その後それらはフーリエ変換を受け、そ
れからダブル量子スペクトルが得られる。このスペクト
ルでは、水の線は少なくとも係数　１０００より小さく
、脂肪成分り、の強度は略５００より低い係数である。

サブシーケンスの実行中、ＲＦパルスＨＦ、及びＨＦ、
間の時間の距離は、できるだけ小さくなければならず、
不所望のスペクトル成分を抑圧するように用いられた勾
配磁界のその間をスイッチオン又はオフできるのには十
分大きい。

臨床適用では、その制限された部分、例えば、人間の器
官又はその一部を除いて、検査領域全体を通して乳酸塩
内容を決めることは通常必要ではない。従って、分光的
に検査されるべき体積を選ぶことは必要である。このた
めに選択用に必要なパルスが分光検査の前又はその間に
発生する励起方法が知られている。しかし、分光実験は
それにより逆に影響する。

本発明によれば、選択は３つのスライス選択！８０°Ｒ
Ｆパルス）（Ｆ４　、ＨＦｓ及びＨＦ、を用いて、第３
のＲＦパルスの後に起こり、その各々は第４図に示す如
く３つの勾配磁界Ｇ　Ｘ＋　Ｇ　ｙ。

及びＧｚの一つを伴なう。従って、容積は、その寸法が
ＲＦパルスＨＦ、・・・ＨＦ、の帯域幅やこれらのパル
ス中勾配磁界の強度に依存するよう選択される。選択用
に必要とされる１８０　ｃ′パルスＨＦ４・・・ＨＦ、
からなるサブシーケンスは、ＲＦパルスＨＦ、の後及び
スピン共鳴信号がその最大値に達する前に作用する。こ
のサブシーケンス及びパルスＨＦ、間の時間の距離は少
なくとも２ｄにならなければならない。ここで、ｄはＲ
ＦパルスＨＦ２及びＨＦ、間の距離である。サブシーケ
ンスは、第３のＲＦパルスの後、時点２ｄで始まり、時
点（２ｎ＋１）／　（２Ｊ）で終る間隔中心に位置すべ
きである。選択された容積素子に関して、３つのスライ
ス選択ＲＦパルスＨＦ、・・・ＨＦ、は、その時間的位
置が、ＲＦパルス間の同じ距離に対し、第２の１８０°
ＲＦパルス（ＨＦ２）のそれに対応し、スピン−スピン
相互動作及び量子コヒーレンスに影響せずに、容積素子
の核磁化を再収束するシングル１８０°パルスとして作
用する。

第７図は別な容積選択シーケンスを示す。第４図に示す
それに本質的に対応し３つのＲＦパルスＨＦ、・・・Ｈ
Ｆ、の代わりに、勾配磁界（Ｇｚ）を伴なうシングルＲ
ＦパルスＨＦ、’だけが発生される；加えてＲＦパルス
ＨＦ　＋及びＨＦ　ｏも勾配磁界によりスライス選択的
とされる。３つのＲＦパルスＨＦＩ　、ＨＦ６及びＨＦ
、’を伴なう勾配磁界の勾配は互いに垂直に延在する。

第８図は、乳酸塩映像、すなわち検査領域のスライスの
乳酸塩へ空間分布の決定を可能にする変更シーケンスを
示す。各シーケンスは、シーケンスが繰り返される時間
で同じ変化を示す４つのＲＦパルスＨＦ、、ＨＦ、、Ｈ
ＦＩ及びＨＦ、からなる。この変化は、第４図に示すも
のに対応するが、代わりに２つのＲＦパルスＨＦ　を又
はＨＦ。

の一つは周波数選択ではない、これらのパルスの後に１
８０°パルスと考えられる別なＲＦパルスＨＦ４／が続
く。その時間的な位置は例えば、第４図に示すシーケン
スのＲＦパルスＨＦ、の位置に対応する。ＨＦ、及びＨ
Ｆ、間で勾配磁界Ｇｚはスイッチオン及びオフされ、Ｈ
Ｆ、の後で、同じ勾配磁界がスイッチオン及びオフされ
るシングル量子コヒーレンスが再び抑圧され、ＨＦ、の
後のこの勾配磁界に亘る時間積分の絶対値は、ＨＦ。

及びＨＦ、間のそれの２倍に等しい。

勾配磁界（Ｃ；ｘ、Ｇｙ）がＨＦ、及びＨＦ。

間でスイッチオンされる位相エコーディング目的の為こ
れらの勾配磁界の各々に亘る時間積分は、シーケンスの
繰り返し中、例えば毎回１２８ステツプで変化され、こ
れにより全体で１２８　Ｘ１２８繰り返し必要とされる
。パルスＨＦ　４　’により再収束されたスピン共鳴信
号はディジタル化され、蓄積され、二次元フーリエ変換
を受け、それから乳酸塩分布の映像は、勾配磁界と関連
してＲＦパルスＨＦ　４により決められたスライスで得
られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施するに適した磁気共鳴断層撮影装
置を示す図、第２図はかかる装置のブロック系統図、第３図は脂肪、
水及び乳酸塩の関連したスペクトルを含む周波数スペク
トル図、第４図は第１の体積選択シーケンスの信号の時間的変化
を示す図、第５図は第２のＲＦパルスの時間的変化を示す図、第６図は第３のＲＦパルスの時間的変化を示す図、第７図は別な体積シーケンスの信号の時間的変化を示す
図、第８図は乳酸塩映像シーケンスを示す図である。１．３．５，７．１１・・・コイル、２・・・球面、４
・・・ＲＦ発生器、６・・・ＲＦ受信器、１２・・・切
換え装置、１４．４５・・・記憶装置、１５・・・制御
装置、１６・・・クロックパルス発生器、１７・・・演
算装置、１８・・・モニター　２０・・・患者、２３．
２５．２７・・・電流発生器、４０・・・発振器、４３
．６１．６２・・・混合段、４４・・・ディジタル・ア
ナログ変換器、４６・・・スイッチ、４７・・・ＲＦ電
力増幅器、４８・・・９０６位相シフタ、６０・・・増
幅器、６７．６４・・・低域フィルタ、６５．６６・・
・アナログ・ディジタル変換器。Ｘ　　　　　＞Ｃコ　　　　　−コ Σ ＝

Claims

【特許請求の範囲】

（１）各シーケンスは少なくとも、３つのＲＦパルス（
ＨＦ＿１…ＨＦ＿２）からなり、第１の２つのＲＦパル
ス（ＨＦ＿１〜ＨＦ＿２）間の距離はスカラ結合定数（
Ｊ）の２倍の逆数に等しく、パルス間又は後で、第３の
ＲＦパルスの後に生じるスピン共鳴信号が専らダブル量
子コヒーレンスにより決められるよう振幅及び期間を有
する勾配磁界（Ｇ＿ｘ）が用いられる複数のシーケンス
が均一の安定磁界の存在下で検査領域に作用する磁気共
鳴分光方法であって、乳酸塩成分（Ｍ＿１）の領域で脂
質成分（Ｌ＿１）を減少させるよう第２及び／又は第３
のＲＦパルス（ＨＦ＿２，ＨＦ＿３）は、それが、乳酸
塩成分（Ｍ＿１）に接合された成分（Ｍ＿２）用の９０
°パルスとして、又、脂質成分（Ｌ＿１）に結合された
成分（Ｌ＿２）用の０°パルス又は１８０°パルスとし
て作用するよう周波数選択的であることを特徴とする磁
気共鳴分光方法。
（２）周波数選択的でないＲＦパルス（ＨＦ＿１）は９
０°パルスであることを特徴とする請求項１記載の磁気
共鳴分光方法。
（３）１８０°パルス（ＨＦ＿２）は、第１及び第２の
ＲＦパルス（ＨＦ＿１，ＨＦ＿２）間の真ん中で発生さ
れることを特徴とする請求項１又は２記載の方法。
（４）第２のＲＦパルス（ＨＦ＿２）は、４．１ｐｐｍ
で９０°パルスとして作用し１ｐｐｍで有効でない二項
ＲＦパルスであることを特徴とする請求項１乃至３のう
ちいずれか一項記載の方法。
（５）第３のＲＦパルスは、高周波数乳酸塩成分用の９
０°パルスとして、又、それに結合された乳酸塩成分用
の１８０°パルスとして作用することを特徴とする請求
項１乃至４のうちいずれか一項記載の方法。
（６）第３のＲＦパルス（ＨＦ＿２）は３つのサブパル
スからなり、そのうちの第２のものは広帯域９０°パル
ス（ＨＦ＿３＿２）であり、第１及び第３のパルスは４
．１ｐｐｍで有効効果でなく１．３３ｐｐｍで９０°パ
ルスとして作用する二項４５°パルス（ＨＦ＿３＿１，
ＨＦ＿２＿３）であることを特徴とする請求項１乃至５
のうちいずれか一項記載の方法。
（７）体積選択用に、第１のＲＦパルス（ＨＦ＿１）、
第２のＲＦパルスの前に発生した次のＲＦパルス（ＨＦ
＿０）及び望ましくは１８０°ＲＦパルスとして考えら
れ、第３のパルスに続く第４のＲＦパルス（ＨＦ＿４’
）は、その勾配が垂直に互いに関して延在する勾配磁界
（Ｇ＿ｘ、Ｇ＿ｙ、Ｇ＿ｚ）により用いられることを特
徴とする請求項３乃至６のうちいずれか一項記載の方法
。
（８）空間乳酸塩分布の決定用に第３のＲＦパルス（Ｈ
Ｆ＿３）の後に、望ましくは１８０°パルスとして考え
られ、勾配磁界（Ｇ＿ｚ）により伴われる第４のＲＦパ
ルス（ＨＦ＿４’）が発生され、第３の及び第４の高周
波パルスの間でそれらの勾配が互いに関して、そして第
４のＲＦパルス（ＨＦ＿４’）中に印加された勾配に関
して垂直に延在し、シーケンスの繰り返し時に第３及び
第４の高周波パルス間に印加された２つの勾配磁界の少
なくとも一つの勾配の時間積分が変化することを特徴と
する請求項１乃至６のうちいずれか一項記載の方法。
（９）体積選択用に、各サブシーケンスは３つのＲＦパ
ルス（ＨＦ＿１…ＨＦ＿２）に続いて、１８０°パルス
として作用し、各勾配磁界（Ｇ＿ｘ，Ｇ＿ｙ，Ｇ＿ｚ）
により伴なわれる３つの別なＲＦパルス（ＨＦ＿４…Ｈ
Ｆ＿■）からなり、３つの１８０°パルス用に印加され
た勾配磁界の勾配は互いに関して垂直に延在することを
特徴とする請求項１乃至６のうちいずれか一項記載の方
法。
（１０）均一安定磁界を発生する磁石（１）と、ＲＦ信
号を発生し、スピン共鳴信号を受信するＲＦコイル系（
１１）と、各々少なくとも、３つのＲＦパルス（ＨＦ＿
１…ＨＦ＿３）からなり、第２のＲＦパルス（ＨＦ＿２
）又はその第３のＲＦパルス（ＨＦ＿３）が乳酸塩成分
（Ｍ＿２）用の９０°パルスとして、また脂肪成分（Ｌ
＿２）用の０°パルス又は１８０°パルスとして作用す
る周波数選択的であるシーケンスを発生するＲＦ送信器
（４）と、第３のＲＦパルス（ＨＦ＿３）の後毎回発生
するスピン共鳴信号を受信するＲＦ受信器（６）と、ス
ピン共鳴信号のスペクトルを決める手段（１７）とから
なることを特徴とする、請求項１乃至９のうちいずれか
一項記載の方法を実施する装置。