JPH05300895A - Ｍｒｉ装置における核スピンの選択励起方法 - Google Patents
Ｍｒｉ装置における核スピンの選択励起方法Info
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- JPH05300895A JPH05300895A JP3213165A JP21316591A JPH05300895A JP H05300895 A JPH05300895 A JP H05300895A JP 3213165 A JP3213165 A JP 3213165A JP 21316591 A JP21316591 A JP 21316591A JP H05300895 A JPH05300895 A JP H05300895A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】静磁場発生磁石により生成される強い均一な静
磁場の領域から外れた所に位置する被検体中の核スピン
から発生する信号によるアーチファクトをなくすと共
に、撮像計測以外のパルスシーケンスをなくし、スルー
プットを向上する。 【構成】静磁場内に被検体１を位置させ、第１ステップ
として静磁場Ｂとスライス方向傾斜磁場Ｇs1を印加する
と共に、周波数がｆ1 の第１の高周波パルス１０２を照
射する。この時、被検体１０のスライス面３１，３２内
の核スピンが励起される。次に、第２ステップとして、
静磁場Ｂとスライス方向傾斜磁場Ｇs2を印加の下に、周
波数がｆ2 の第２の高周波パルス１０６を照射する。こ
れにより、スライス面３１，３３内の核スピンが励起さ
れる。ＮＭＲ信号は結果として、スライス面３１からの
みとなる。 【効果】アーチファクトをなくすステップは、従来のよ
うに、撮像計測のパルスシーケンス前や繰返しの間に行
う必要がなくなるので、スループットが向上できる。
磁場の領域から外れた所に位置する被検体中の核スピン
から発生する信号によるアーチファクトをなくすと共
に、撮像計測以外のパルスシーケンスをなくし、スルー
プットを向上する。 【構成】静磁場内に被検体１を位置させ、第１ステップ
として静磁場Ｂとスライス方向傾斜磁場Ｇs1を印加する
と共に、周波数がｆ1 の第１の高周波パルス１０２を照
射する。この時、被検体１０のスライス面３１，３２内
の核スピンが励起される。次に、第２ステップとして、
静磁場Ｂとスライス方向傾斜磁場Ｇs2を印加の下に、周
波数がｆ2 の第２の高周波パルス１０６を照射する。こ
れにより、スライス面３１，３３内の核スピンが励起さ
れる。ＮＭＲ信号は結果として、スライス面３１からの
みとなる。 【効果】アーチファクトをなくすステップは、従来のよ
うに、撮像計測のパルスシーケンス前や繰返しの間に行
う必要がなくなるので、スループットが向上できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、核磁気共鳴（ＮＭＲ）
現象を用いて被検体の断層像を得るＭＲＩ装置に用いる
被検体内の核スピンの選択励起方法に関するものであ
る。より詳しくは、均一な静磁場空間領域外に位置する
被検体部分からの信号がスライス面内の信号に混入して
生ずるアーチファクトを除去する方法に関するものであ
る。
現象を用いて被検体の断層像を得るＭＲＩ装置に用いる
被検体内の核スピンの選択励起方法に関するものであ
る。より詳しくは、均一な静磁場空間領域外に位置する
被検体部分からの信号がスライス面内の信号に混入して
生ずるアーチファクトを除去する方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】ＭＲＩ装置においては、検査対象物から
のＮＭＲ信号を対象物体内の各位置に対応した信号へ分
離して識別する必要がある。そのための手法として、対
象物体各部の置かれた磁場強度を異ならせ、これによ
り、対象物体内の核スピンの共鳴周波数や位相推移量を
異ならせて検出信号へ位置の情報を付与して取り出すこ
とが行われている。さて、ＭＲＩ装置は人体の任意方向
の断層像を得るため、直径３０〜５０cmもの広い球空間
領域を０.０５〜２ テスラもの強さで、かつ均一度が数
十ppm の静磁場を発生する静磁場発生用磁石を用いてい
る。しかしながら、上記３０〜５０cmの球空間の均一磁
場領域内を外れた空間では、磁場強度は均一領域内とは
異なり低下あるいは上昇しているとともに、均一でもな
いものである。
のＮＭＲ信号を対象物体内の各位置に対応した信号へ分
離して識別する必要がある。そのための手法として、対
象物体各部の置かれた磁場強度を異ならせ、これによ
り、対象物体内の核スピンの共鳴周波数や位相推移量を
異ならせて検出信号へ位置の情報を付与して取り出すこ
とが行われている。さて、ＭＲＩ装置は人体の任意方向
の断層像を得るため、直径３０〜５０cmもの広い球空間
領域を０.０５〜２ テスラもの強さで、かつ均一度が数
十ppm の静磁場を発生する静磁場発生用磁石を用いてい
る。しかしながら、上記３０〜５０cmの球空間の均一磁
場領域内を外れた空間では、磁場強度は均一領域内とは
異なり低下あるいは上昇しているとともに、均一でもな
いものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前述のように、静磁場
発生用磁石内の均一磁場空間は直径３０〜５０cmの球空
間にしか存在しないため、被検体を撮像のために静磁場
発生用磁石の空間内に入れると、被検体のある部分は均
一磁場空間領域からはみ出すことになる。この状態で撮
像のためのパルスシーケンスを実行すると、撮像面、即
ち被検体のスライス面内の核スピンを選択励起したとき
に、スライス面内だけでなく、均一磁場空間外の被検体
のある面内の核スピンも同時に選択励起され、そこの部
分からの信号がスライス面内からの信号と同時に検出さ
れ、その信号が再構成画像上にアーチファクトとして現
われ、断層像の画質を低下させるという問題があった。
発生用磁石内の均一磁場空間は直径３０〜５０cmの球空
間にしか存在しないため、被検体を撮像のために静磁場
発生用磁石の空間内に入れると、被検体のある部分は均
一磁場空間領域からはみ出すことになる。この状態で撮
像のためのパルスシーケンスを実行すると、撮像面、即
ち被検体のスライス面内の核スピンを選択励起したとき
に、スライス面内だけでなく、均一磁場空間外の被検体
のある面内の核スピンも同時に選択励起され、そこの部
分からの信号がスライス面内からの信号と同時に検出さ
れ、その信号が再構成画像上にアーチファクトとして現
われ、断層像の画質を低下させるという問題があった。
【０００４】この問題の存在の認識及び解決方法の１つ
は、既に特開昭63−109847号公報にて開示されている。
したがって、アーチファクトが発生する原因及びその解
決手法の詳細な説明はここで省略するが、前記公報に開
示されたその解決手法には次のような改善すべき点が内
在していた。すなわち、ＭＲＩ装置は、被検体の任意方
向の断層像を非侵襲的に得られるという非常に優れた点
を有する反面、撮像時間が長いという問題がある。とこ
ろが、前記公報にて開示された技術は、本来の撮像のた
めのパルスシーケンスの他に、アーチファクト除去のた
めのパルスシーケンス部分を付け加えなければならず、
撮像時間が更に長くなるものであった。その長くなる時
間そのものは、通常１スライス面の撮像の計測に対し、
１０〜２０ｍｓのオーダーであるが、ＭＲＩ装置で良く
使われるマルチスライス計測法にこの手法を適用する
と、スライス数の減少を来たすことになる。その減少の
割合は、撮像のパルスシーケンス法にもよるが、ほぼ２
０％〜４０％になる。そのため、所望のスライス数の断
層像を得るために、１回の計測で終了せずに２回計測し
なければならなくなり、患者処理能力（スループット）
が低下するものであった。
は、既に特開昭63−109847号公報にて開示されている。
したがって、アーチファクトが発生する原因及びその解
決手法の詳細な説明はここで省略するが、前記公報に開
示されたその解決手法には次のような改善すべき点が内
在していた。すなわち、ＭＲＩ装置は、被検体の任意方
向の断層像を非侵襲的に得られるという非常に優れた点
を有する反面、撮像時間が長いという問題がある。とこ
ろが、前記公報にて開示された技術は、本来の撮像のた
めのパルスシーケンスの他に、アーチファクト除去のた
めのパルスシーケンス部分を付け加えなければならず、
撮像時間が更に長くなるものであった。その長くなる時
間そのものは、通常１スライス面の撮像の計測に対し、
１０〜２０ｍｓのオーダーであるが、ＭＲＩ装置で良く
使われるマルチスライス計測法にこの手法を適用する
と、スライス数の減少を来たすことになる。その減少の
割合は、撮像のパルスシーケンス法にもよるが、ほぼ２
０％〜４０％になる。そのため、所望のスライス数の断
層像を得るために、１回の計測で終了せずに２回計測し
なければならなくなり、患者処理能力（スループット）
が低下するものであった。
【０００５】第２点目として、上記公報に記載の手法で
は、撮像のためのパルスシーケンスに先立って、傾斜磁
場を印加せずに、均一な静磁場領域外の被検体部分の核
スピンを励起するのであるが、その部分は通常の撮像ス
ライス面よりもボリュームが大きいため、高周波パルス
用パワーアンプにとってより多くの負荷となる。したが
って、高出力のパワーアンプが必要となるものであっ
た。また、アーチファクト発生部分の励起のためには、
スライス面の励起よりも、周波数帯域幅を１０倍以上に
も広くする必要があり、この面でも改善が望まれるもの
であった。
は、撮像のためのパルスシーケンスに先立って、傾斜磁
場を印加せずに、均一な静磁場領域外の被検体部分の核
スピンを励起するのであるが、その部分は通常の撮像ス
ライス面よりもボリュームが大きいため、高周波パルス
用パワーアンプにとってより多くの負荷となる。したが
って、高出力のパワーアンプが必要となるものであっ
た。また、アーチファクト発生部分の励起のためには、
スライス面の励起よりも、周波数帯域幅を１０倍以上に
も広くする必要があり、この面でも改善が望まれるもの
であった。
【０００６】本発明は、上記に鑑みて成されたもので、
その目的とするところは、新規なＭＲイメージングのス
ライス面の選択励起方法を提供すること、そしてその選
択励起手法をＭＲＩ装置へ適用して、前述のアーチファ
クトの発生防止を計れるとともに、スループットの良
い、かつ、高周波パルス発生用パワーアンプを大型化す
る必要のない技術を提供することにある。
その目的とするところは、新規なＭＲイメージングのス
ライス面の選択励起方法を提供すること、そしてその選
択励起手法をＭＲＩ装置へ適用して、前述のアーチファ
クトの発生防止を計れるとともに、スループットの良
い、かつ、高周波パルス発生用パワーアンプを大型化す
る必要のない技術を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、ＭＲＩ装置におけるスライス面の選択励
起を、被検体に対し所定方向へ第１の勾配磁場を印加す
るとともに、前記被検体の所定目的部位の磁場強度に対
応する磁気共鳴周波数の第１の高周波パルスで前記被検
体の所定目的部位の核スピンを励起する第１のステップ
と、この第１のステップの後に、前記所定方向へ前記第
１の勾配磁場とは異なる第２の勾配磁場を印加するとと
もに、前記第１のステップで励起された前記所定目的部
位の核スピンを第２の高周波パルスを照射して更に励起
する第２のステップとで行うようにしたものである。
成するために、ＭＲＩ装置におけるスライス面の選択励
起を、被検体に対し所定方向へ第１の勾配磁場を印加す
るとともに、前記被検体の所定目的部位の磁場強度に対
応する磁気共鳴周波数の第１の高周波パルスで前記被検
体の所定目的部位の核スピンを励起する第１のステップ
と、この第１のステップの後に、前記所定方向へ前記第
１の勾配磁場とは異なる第２の勾配磁場を印加するとと
もに、前記第１のステップで励起された前記所定目的部
位の核スピンを第２の高周波パルスを照射して更に励起
する第２のステップとで行うようにしたものである。
【０００８】そして、上記第１のステップと第２のステ
ップとを包含するスライス選択方法を実施するに際し、
第１の高周波パルスと第２の高周波パルスとは、スライ
ス面の設定に応じて、異なる周波数とするか、または同
一周波数とするものである。更に、第１のステップで照
射する第１の高周波パルスと、第２のステップで照射す
る第２の高周波パルスとの各スライス選択領域の少なく
とも一部が重畳するようにしたものである。
ップとを包含するスライス選択方法を実施するに際し、
第１の高周波パルスと第２の高周波パルスとは、スライ
ス面の設定に応じて、異なる周波数とするか、または同
一周波数とするものである。更に、第１のステップで照
射する第１の高周波パルスと、第２のステップで照射す
る第２の高周波パルスとの各スライス選択領域の少なく
とも一部が重畳するようにしたものである。
【０００９】
【作用】上記核スピンの選択励起方法のうち、請求項１
に記載の方法では、被検体に対し所定方向へ第１の勾配
磁場を印加し、被検体の所定目的部位の磁場強度に対応
する磁気共鳴周波数の第１の高周波パルスで前記目的部
位内の核スピンを励起する。これを第１ステップとす
る。この時、第１の勾配磁場が端部で、リニアリティを
有した部分とラップしていると、その端部でも第１の高
周波パルス印加による核スピンの励起が起こる。その勾
配磁場の端部に対応する被検体内の核スピンの励起に対
し、何の処置をすることもなく、第２のステップを実行
する。第２のステップでは、第１のステップの第１の勾
配磁場とは異なる第２の勾配磁場を印加した状態で、第
１のステップで励起した所定目的部位の核スピンを第２
の高周波パルスで更に励起する。すると、第２の勾配磁
場も端部では、リニアリティを有した部分にラップする
ため、当然、第２の高周波パルス印加により、所定目的
部位以外に核スピンが励起される部分が生ずる。しかし
ながら、その部分は第１のステップの部分とは異なった
ものとなる。したがって、第１のステップと第２のステ
ップとの双方で励起された核スピンがＮＭＲ信号を発生
するようにすれば、アーチファクトは生じなくなる。
に記載の方法では、被検体に対し所定方向へ第１の勾配
磁場を印加し、被検体の所定目的部位の磁場強度に対応
する磁気共鳴周波数の第１の高周波パルスで前記目的部
位内の核スピンを励起する。これを第１ステップとす
る。この時、第１の勾配磁場が端部で、リニアリティを
有した部分とラップしていると、その端部でも第１の高
周波パルス印加による核スピンの励起が起こる。その勾
配磁場の端部に対応する被検体内の核スピンの励起に対
し、何の処置をすることもなく、第２のステップを実行
する。第２のステップでは、第１のステップの第１の勾
配磁場とは異なる第２の勾配磁場を印加した状態で、第
１のステップで励起した所定目的部位の核スピンを第２
の高周波パルスで更に励起する。すると、第２の勾配磁
場も端部では、リニアリティを有した部分にラップする
ため、当然、第２の高周波パルス印加により、所定目的
部位以外に核スピンが励起される部分が生ずる。しかし
ながら、その部分は第１のステップの部分とは異なった
ものとなる。したがって、第１のステップと第２のステ
ップとの双方で励起された核スピンがＮＭＲ信号を発生
するようにすれば、アーチファクトは生じなくなる。
【００１０】第１の高周波パルスと第２の高周波パルス
の周波数は、勾配磁場により、また目的部位に応じて変
更するが、ある特定部位では同一にすることもあり得
る。また、第１の高周波パルスと第２の高周波パルスの
核スピン励起のための周波数帯域を、それらの少なくと
も一部が重畳するようにすれば、その重畳部における核
スピンのみが、ＮＭＲ信号生成の励起がされる。
の周波数は、勾配磁場により、また目的部位に応じて変
更するが、ある特定部位では同一にすることもあり得
る。また、第１の高周波パルスと第２の高周波パルスの
核スピン励起のための周波数帯域を、それらの少なくと
も一部が重畳するようにすれば、その重畳部における核
スピンのみが、ＮＭＲ信号生成の励起がされる。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１乃至図５を用
いて説明する。図５はＭＲＩ装置の概略構成図である。
ＭＲＩ装置は、静磁場発生磁石１０と、中央処理装置
（ＣＰＵ）１１と、シーケンサ１２と、送信系１３と、
磁場勾配発生系１４と、信号処理系１６とから構成され
ている。静磁場発生磁石１０は、永久磁石方式，常電導
方式あるいは超電導方式等が用いられるが、被検体１を
収容し得る空間内の所定領域に強い均一な静磁場を発生
させるもの、シーケンサ１２はＣＰＵ１１の制御により
動作し、被検体１から断層画像データを得る種々の命令
を送信系１３，磁場勾配発生系１４，受信系１５へ送る
ものである。
いて説明する。図５はＭＲＩ装置の概略構成図である。
ＭＲＩ装置は、静磁場発生磁石１０と、中央処理装置
（ＣＰＵ）１１と、シーケンサ１２と、送信系１３と、
磁場勾配発生系１４と、信号処理系１６とから構成され
ている。静磁場発生磁石１０は、永久磁石方式，常電導
方式あるいは超電導方式等が用いられるが、被検体１を
収容し得る空間内の所定領域に強い均一な静磁場を発生
させるもの、シーケンサ１２はＣＰＵ１１の制御により
動作し、被検体１から断層画像データを得る種々の命令
を送信系１３，磁場勾配発生系１４，受信系１５へ送る
ものである。
【００１２】送信系１３は、高周波発振器１７と、変調
器１８と、高周波増幅器１９及び送信側の高周波コイル
２０ａとから成り、高周波発振器１７から出力された高
周波パルスを前記シーケンサ１２の命令に従って変調器
１８で振幅変調し、この振幅変調された高周波パルスを
高周波増幅器１９で増幅した後に、静磁場空間内の被検
体１に近接して配置された高周波コイル２０ａに供給し
て、高周波コイル20ａから電磁波を被検体１へ照射する
ものである。
器１８と、高周波増幅器１９及び送信側の高周波コイル
２０ａとから成り、高周波発振器１７から出力された高
周波パルスを前記シーケンサ１２の命令に従って変調器
１８で振幅変調し、この振幅変調された高周波パルスを
高周波増幅器１９で増幅した後に、静磁場空間内の被検
体１に近接して配置された高周波コイル２０ａに供給し
て、高周波コイル20ａから電磁波を被検体１へ照射する
ものである。
【００１３】磁場勾配発生系１４は、Ｘ，Ｙ，Ｚの三軸
方向に巻かれた傾斜磁場コイル２１と、傾斜磁場コイル
２１のＸ，Ｙ，Ｚ方向のそれぞれのコイルを駆動する傾
斜磁場電源２２とから成り、前記シーケンサ１２からの
命令により、それぞれのコイルの傾斜磁場電源を起動さ
せることにより、Ｘ，Ｙ，Ｚの三軸方向へ傾斜磁場
Ｇx，Ｇy，Ｇzを発生するものである。これらの傾斜磁
場Ｇx，Ｇy，Ｇzは被検体１へ印加され、スライス面の
設定、被検体１内の核スピンへの位置情報の付与を行
う。
方向に巻かれた傾斜磁場コイル２１と、傾斜磁場コイル
２１のＸ，Ｙ，Ｚ方向のそれぞれのコイルを駆動する傾
斜磁場電源２２とから成り、前記シーケンサ１２からの
命令により、それぞれのコイルの傾斜磁場電源を起動さ
せることにより、Ｘ，Ｙ，Ｚの三軸方向へ傾斜磁場
Ｇx，Ｇy，Ｇzを発生するものである。これらの傾斜磁
場Ｇx，Ｇy，Ｇzは被検体１へ印加され、スライス面の
設定、被検体１内の核スピンへの位置情報の付与を行
う。
【００１４】受信系１５は、受信側の高周波コイル２０
ｂと、増幅器２３と、直交位相検波器２４と、Ａ／Ｄ変
換器２５とから成り、前記送信側の高周波コイル２０ａ
から照射された電磁波により励起された被検体１内の核
スピンの応答電磁波（ＮＭＲ信号）を、静磁場空間内の
被検体１に近接して配置された受信側の高周波コイル２
０ｂで検出し、その検出信号を増幅器２３で増幅した後
に、その信号を前記高周波発振器１７の出力信号により
制御される直交位相検波器２４で、波形成形した２系列
の信号に変換し、それらの信号をシーケンサ１２の命令
によるタイミングでディジタル信号に変換して、信号処
理系１６へ出力するものである。
ｂと、増幅器２３と、直交位相検波器２４と、Ａ／Ｄ変
換器２５とから成り、前記送信側の高周波コイル２０ａ
から照射された電磁波により励起された被検体１内の核
スピンの応答電磁波（ＮＭＲ信号）を、静磁場空間内の
被検体１に近接して配置された受信側の高周波コイル２
０ｂで検出し、その検出信号を増幅器２３で増幅した後
に、その信号を前記高周波発振器１７の出力信号により
制御される直交位相検波器２４で、波形成形した２系列
の信号に変換し、それらの信号をシーケンサ１２の命令
によるタイミングでディジタル信号に変換して、信号処
理系１６へ出力するものである。
【００１５】そして、信号処理系１６は、ＣＰＵ１１
と、磁気ディスク装置２７や磁気テープ装置２９等の記
録装置と、ＣＲＴ等のディスプレイ装置２８とから成
り、前記CPU１１で受信系１５からの信号に対しフーリ
エ変換，補正係数計算，画像再構成等の処理を行い、被
検体１のスライス面内の原子核密度分布の画像、例えば
水素原子核（プロトン）密度分布像や、核スピンの挙動
（緩和時間）を示すＴ1 強調像やＴ2 強調像等の画像を
ディスプレイ装置２８へ表示するとともに、画像データ
を記録装置へ記録するものである。
と、磁気ディスク装置２７や磁気テープ装置２９等の記
録装置と、ＣＲＴ等のディスプレイ装置２８とから成
り、前記CPU１１で受信系１５からの信号に対しフーリ
エ変換，補正係数計算，画像再構成等の処理を行い、被
検体１のスライス面内の原子核密度分布の画像、例えば
水素原子核（プロトン）密度分布像や、核スピンの挙動
（緩和時間）を示すＴ1 強調像やＴ2 強調像等の画像を
ディスプレイ装置２８へ表示するとともに、画像データ
を記録装置へ記録するものである。
【００１６】次に、上記の如き構成のＭＲＩ装置におけ
る核スピンの選択励起のためのパルスシーケンスを、本
発明の特徴点を含め、２次元フーリエ変換法の代表例で
あるスピンエコー法（以下、ＳＥ法と記す。）を一例に
挙げて説明する。図１は、そのパルスシーケンスを示し
ている。図１において、横軸は時間、縦軸は磁場強度及
び信号強度を表わしている。そして、図１の（ａ）は送
信側の高周波コイル２０ａから被検体１へ照射される高
周波磁場（以下、ＲＦパルスと記す。）、（ｂ）は、前
述のＸ，Ｙ，Ｚの三軸方向の１つに対して印加され、か
つ、静磁場発生用磁石１０が発生する強く均一な静磁場
と重畳され、静磁場空間領域内に勾配磁場を発生する傾
斜磁場Ｇs で、通常はこの傾斜磁場Ｇs は被検体１の撮
像位置、即ちスライス面を設定する方向へ印加するの
で、スライス方向傾斜磁場と称すもの、（ｃ）はスライ
ス面内において直交する二軸の１つに対して印加される
傾斜磁場Ｇp で、図１に示すシーケンスを繰り返す度
に、その強さがステップ状に順次変更される、通常、位
相エンコード傾斜磁場と称すもの、（ｄ）はスライス面
内において、前記位相エンコード傾斜磁場Ｇp 印加方向
と直交する方向へ印加される傾斜磁場Ｇf で、前記位相
エンコード傾斜磁場Ｇp が被検体１内の核スピンに対し
位相情報を付与して核スピンの位置識別を行おうとする
のに対し、この傾斜磁場Ｇf は核スピンに対し周波数情
報を付与して、核スピンの位置識別を行おうとするもの
であるので、通常、周波数エンコード傾斜磁場、又はＮ
ＭＲ信号（エコー信号）の検出時に印加するので、リー
ドアウト方向傾斜磁場とも称されるもの、そして、
（ｅ）は核スピンが励起状態から定常状態へ戻る時に高
周波コイル２０ｂで検出される高周波信号、即ちＮＭＲ
信号（スピンエコー信号）である。
る核スピンの選択励起のためのパルスシーケンスを、本
発明の特徴点を含め、２次元フーリエ変換法の代表例で
あるスピンエコー法（以下、ＳＥ法と記す。）を一例に
挙げて説明する。図１は、そのパルスシーケンスを示し
ている。図１において、横軸は時間、縦軸は磁場強度及
び信号強度を表わしている。そして、図１の（ａ）は送
信側の高周波コイル２０ａから被検体１へ照射される高
周波磁場（以下、ＲＦパルスと記す。）、（ｂ）は、前
述のＸ，Ｙ，Ｚの三軸方向の１つに対して印加され、か
つ、静磁場発生用磁石１０が発生する強く均一な静磁場
と重畳され、静磁場空間領域内に勾配磁場を発生する傾
斜磁場Ｇs で、通常はこの傾斜磁場Ｇs は被検体１の撮
像位置、即ちスライス面を設定する方向へ印加するの
で、スライス方向傾斜磁場と称すもの、（ｃ）はスライ
ス面内において直交する二軸の１つに対して印加される
傾斜磁場Ｇp で、図１に示すシーケンスを繰り返す度
に、その強さがステップ状に順次変更される、通常、位
相エンコード傾斜磁場と称すもの、（ｄ）はスライス面
内において、前記位相エンコード傾斜磁場Ｇp 印加方向
と直交する方向へ印加される傾斜磁場Ｇf で、前記位相
エンコード傾斜磁場Ｇp が被検体１内の核スピンに対し
位相情報を付与して核スピンの位置識別を行おうとする
のに対し、この傾斜磁場Ｇf は核スピンに対し周波数情
報を付与して、核スピンの位置識別を行おうとするもの
であるので、通常、周波数エンコード傾斜磁場、又はＮ
ＭＲ信号（エコー信号）の検出時に印加するので、リー
ドアウト方向傾斜磁場とも称されるもの、そして、
（ｅ）は核スピンが励起状態から定常状態へ戻る時に高
周波コイル２０ｂで検出される高周波信号、即ちＮＭＲ
信号（スピンエコー信号）である。
【００１７】次に、本発明における被検体１内の核スピ
ンの選択励起の原理を図２乃至図３により説明する。図
２は静磁場発生用磁石１０において発生される静磁場強
度の分布の一例を示している。図２において、横軸は磁
場空間内の距離、縦軸は静磁場強度Ｂを示している。Ｍ
ＲＩ装置では、静磁場発生用磁石１０の内部の磁場空間
に、ある点、例えば、その磁場空間のほぼ中心を原点０
としてその原点０から半径ｒ内の空間に、ある方向にほ
ぼ均一で強い静磁場強度Ｂ0 の領域を形成する。そし
て、前記原点０から距離ｒの球空間領域外では静磁場強
度ＢはＢ0 より低下又は大きくなっている。本発明のＭ
ＲＩ装置では、このような静磁場空間内に被検体１を配
置して、例えば図１に示すＳＥ法パルスシーケンスを実
行するのである。図１において、先ず、被検体１のスラ
イス位置を設定するためのスライス方向傾斜磁場Ｇs1１
０１を印加するとともに、所定の厚みを有したスライス
面内の核スピンを９０°励起する所定帯域幅の９０°Ｒ
Ｆパルス１０２を印加する。
ンの選択励起の原理を図２乃至図３により説明する。図
２は静磁場発生用磁石１０において発生される静磁場強
度の分布の一例を示している。図２において、横軸は磁
場空間内の距離、縦軸は静磁場強度Ｂを示している。Ｍ
ＲＩ装置では、静磁場発生用磁石１０の内部の磁場空間
に、ある点、例えば、その磁場空間のほぼ中心を原点０
としてその原点０から半径ｒ内の空間に、ある方向にほ
ぼ均一で強い静磁場強度Ｂ0 の領域を形成する。そし
て、前記原点０から距離ｒの球空間領域外では静磁場強
度ＢはＢ0 より低下又は大きくなっている。本発明のＭ
ＲＩ装置では、このような静磁場空間内に被検体１を配
置して、例えば図１に示すＳＥ法パルスシーケンスを実
行するのである。図１において、先ず、被検体１のスラ
イス位置を設定するためのスライス方向傾斜磁場Ｇs1１
０１を印加するとともに、所定の厚みを有したスライス
面内の核スピンを９０°励起する所定帯域幅の９０°Ｒ
Ｆパルス１０２を印加する。
【００１８】スライス方向傾斜磁場Ｇs1１０１は、スラ
イス方向傾斜磁場コイルによって発生される傾きがＧs1
の傾斜磁場と静磁場発生用磁石１０によって発生される
静磁場Ｂと重畳される。その場合に、図３（ｃ）に示す
被検体１の断層像を得ようとする位置、即ち、スライス
面３１に対応する位置ｘ1 における磁場は、（Ｂ＋Ｇs1
・ｘ1)で表わされる。その位置ｘ1 における核スピンの
ラーモア周波数ｆ1 は、次の式(1）で表わされる。 ｆ1＝γ・(Ｂ＋Ｇs1・ｘ1)／２π …(1) ここに、γは対象とする核種の磁気回転比である。
イス方向傾斜磁場コイルによって発生される傾きがＧs1
の傾斜磁場と静磁場発生用磁石１０によって発生される
静磁場Ｂと重畳される。その場合に、図３（ｃ）に示す
被検体１の断層像を得ようとする位置、即ち、スライス
面３１に対応する位置ｘ1 における磁場は、（Ｂ＋Ｇs1
・ｘ1)で表わされる。その位置ｘ1 における核スピンの
ラーモア周波数ｆ1 は、次の式(1）で表わされる。 ｆ1＝γ・(Ｂ＋Ｇs1・ｘ1)／２π …(1) ここに、γは対象とする核種の磁気回転比である。
【００１９】したがって、上記のＧs1の傾斜磁場印加と
ともに印加する第１の高周波パルス、即ち９０°ＲＦパ
ルス１０２の周波数はｆ1 とされる。この周波数ｆ1 の
90°ＲＦパルス１０２と、静磁場Ｂと傾斜磁場Ｇs1１０
１とが重畳された第１の勾配磁場とを印加すると、図３
（ａ）に示すように、位置ｘ1 の他に、均一な静磁場領
域、即ち、リニアリティを有した勾配磁場の外の位置ｘ
2 の面内の核スピンも励起される。これは、図２に示す
ように静磁場Ｂが原点０より半径ｒの球空間を外れる
と、磁場強度が次第に弱くなっているから、静磁場Ｂへ
Ｇs1の傾斜磁場を重畳した場合、図４に示すようにリニ
アリティを有した勾配磁場部分と曲線で示した磁場部分
とが形成され、周波数ｆ1 に対応する位置がｘ1 とｘ2
の２個所できるためである。以上が本発明の第１のステ
ップに対応する。９０°ＲＦパルス１０２の印加がなく
なると、励起された核スピンは、横緩和及び縦緩和を経
て元の状態へ戻る。
ともに印加する第１の高周波パルス、即ち９０°ＲＦパ
ルス１０２の周波数はｆ1 とされる。この周波数ｆ1 の
90°ＲＦパルス１０２と、静磁場Ｂと傾斜磁場Ｇs1１０
１とが重畳された第１の勾配磁場とを印加すると、図３
（ａ）に示すように、位置ｘ1 の他に、均一な静磁場領
域、即ち、リニアリティを有した勾配磁場の外の位置ｘ
2 の面内の核スピンも励起される。これは、図２に示す
ように静磁場Ｂが原点０より半径ｒの球空間を外れる
と、磁場強度が次第に弱くなっているから、静磁場Ｂへ
Ｇs1の傾斜磁場を重畳した場合、図４に示すようにリニ
アリティを有した勾配磁場部分と曲線で示した磁場部分
とが形成され、周波数ｆ1 に対応する位置がｘ1 とｘ2
の２個所できるためである。以上が本発明の第１のステ
ップに対応する。９０°ＲＦパルス１０２の印加がなく
なると、励起された核スピンは、横緩和及び縦緩和を経
て元の状態へ戻る。
【００２０】ＳＥ法では、９０°ＲＦパルス１０２とス
ライス方向傾斜磁場Ｇs1１０１の印加終了後、前記励起
した核スピンに位置識別情報を付与するために、スライ
ス面内の直交する二方向に対し傾斜磁場を与える。この
うちの１つが位相エンコード傾斜磁場Ｇp １０３であ
り、これは前記第１のステップで励起した核スピンに、
位置に対応した位相差を与えるものである。そして、も
う１つは、位相エンコード方向に直交する方向への周波
数エンコード傾斜磁場Ｇf １０４であり、これは核スピ
ンを信号読出し方向へ位置に応じた位相偏位(dephase）
を与えておいて、信号読出し時に信号のピークがある時
点に生ずるようにしているものである。ＭＲＩ装置で
は、断層像の画素数の縦横に対し１２８×１２８，２５
６×２５６のように設定するが、その場合、位相エンコ
ード方向には、１２８通り、又は２５６通りの異なった
傾斜磁場を印加して、図１に示すパルスシーケンスを行
う。図１の位相エンコード傾斜磁場Ｇp １０３のステッ
プはそれを示している。
ライス方向傾斜磁場Ｇs1１０１の印加終了後、前記励起
した核スピンに位置識別情報を付与するために、スライ
ス面内の直交する二方向に対し傾斜磁場を与える。この
うちの１つが位相エンコード傾斜磁場Ｇp １０３であ
り、これは前記第１のステップで励起した核スピンに、
位置に対応した位相差を与えるものである。そして、も
う１つは、位相エンコード方向に直交する方向への周波
数エンコード傾斜磁場Ｇf １０４であり、これは核スピ
ンを信号読出し方向へ位置に応じた位相偏位(dephase）
を与えておいて、信号読出し時に信号のピークがある時
点に生ずるようにしているものである。ＭＲＩ装置で
は、断層像の画素数の縦横に対し１２８×１２８，２５
６×２５６のように設定するが、その場合、位相エンコ
ード方向には、１２８通り、又は２５６通りの異なった
傾斜磁場を印加して、図１に示すパルスシーケンスを行
う。図１の位相エンコード傾斜磁場Ｇp １０３のステッ
プはそれを示している。
【００２１】このようにして、第１のステップで励起し
た被検体１内の核スピンへ一方向の位置情報を付与した
時点で、傾斜磁場Ｇp １０３，Ｇf １０４を解除し、次
に、本発明の特徴とする第２のステップへ移行する。こ
の第２のステップはＳＥ法では、核スピンを更に１８０
°励起する段階で行われる。ＳＥ法はＦＩＤ信号ではな
くスピンエコー信号を検出する。そのために、９０°励
起され、傾斜磁場Ｇp１０３，Ｇf １０４の印加により
与えられた位相情報を有した核スピンが収束（rephase)
する信号（スピンエコー信号）を得るために、９０°励
起され、傾斜磁場Ｇp １０３，Ｇf １０４の印加情報を
持った核スピンを更に１８０°励起する。
た被検体１内の核スピンへ一方向の位置情報を付与した
時点で、傾斜磁場Ｇp １０３，Ｇf １０４を解除し、次
に、本発明の特徴とする第２のステップへ移行する。こ
の第２のステップはＳＥ法では、核スピンを更に１８０
°励起する段階で行われる。ＳＥ法はＦＩＤ信号ではな
くスピンエコー信号を検出する。そのために、９０°励
起され、傾斜磁場Ｇp１０３，Ｇf １０４の印加により
与えられた位相情報を有した核スピンが収束（rephase)
する信号（スピンエコー信号）を得るために、９０°励
起され、傾斜磁場Ｇp １０３，Ｇf １０４の印加情報を
持った核スピンを更に１８０°励起する。
【００２２】この時、１８０°励起される核スピンを、
被検体１のスライス面３１内のみのものとするために、
スライス方向傾斜磁場Ｇs １０５と１８０°ＲＦパルス
106を同時に印加する。従来の方法は、この時の傾斜磁
場Ｇs は前記第１のステップで印加したものと同一の傾
斜とし、そのため１８０°ＲＦパルスの周波数も第１の
ステップと同一としていた。しかし、この方法では、位
置ｘ1 とｘ2 との双方の位置に対応する被検体１内のス
ライス面３１及び３２の核スピンが１８０°更に励起さ
れ、信号読出し時に、スライス面３２からの信号がアー
チファクトとなる。そこで、本発明は、スライス面３１
内の核スピンのみがスピンエコー信号を発生し得るよう
に、選択的に励起するのである。
被検体１のスライス面３１内のみのものとするために、
スライス方向傾斜磁場Ｇs １０５と１８０°ＲＦパルス
106を同時に印加する。従来の方法は、この時の傾斜磁
場Ｇs は前記第１のステップで印加したものと同一の傾
斜とし、そのため１８０°ＲＦパルスの周波数も第１の
ステップと同一としていた。しかし、この方法では、位
置ｘ1 とｘ2 との双方の位置に対応する被検体１内のス
ライス面３１及び３２の核スピンが１８０°更に励起さ
れ、信号読出し時に、スライス面３２からの信号がアー
チファクトとなる。そこで、本発明は、スライス面３１
内の核スピンのみがスピンエコー信号を発生し得るよう
に、選択的に励起するのである。
【００２３】このために、第２のステップでは、スライ
ス方向傾斜磁場Ｇs を第１のステップにおける値Ｇs1と
は異なるＧs2なる傾きで与える。すると、この時の勾配
磁場による位置ｘ1 の磁場強度は、静磁場はＢであるの
で、（Ｂ＋Ｇs2・ｘ1)で表わされる。この磁場強度にお
けるラーモア周波数ｆ2 は ｆ2＝γ・(Ｂ＋Ｇs2・ｘ1)／２π …(2) で表わされるので、１８０°ＲＦパルス１０６の周波数
もｆ2 とする。このｆ2 なる周波数の１８０°ＲＦパル
ス１０６をスライス方向傾斜磁場Ｇs2１０５と静磁場Ｂ
の印加の下に照射すると、前述の第１のステップ時と同
様の理由から、図３（ｂ）に示すように、位置ｘ1 と位
置ｘ3 とに対応する被検体１内のスライス面３１と３３
の内部の核スピンが１８０°励起される。スライス面３
１内の核スピンは第１のステップの選択励起によって、
９０°励起されているので、累計で２７０°励起され
る。一方、スライス面３３内の核スピンは、第１のステ
ップでは励起されていないので、静磁場方向に対し逆向
き（１８０°）に励起されるにすぎない。以上が第２の
ステップである。
ス方向傾斜磁場Ｇs を第１のステップにおける値Ｇs1と
は異なるＧs2なる傾きで与える。すると、この時の勾配
磁場による位置ｘ1 の磁場強度は、静磁場はＢであるの
で、（Ｂ＋Ｇs2・ｘ1)で表わされる。この磁場強度にお
けるラーモア周波数ｆ2 は ｆ2＝γ・(Ｂ＋Ｇs2・ｘ1)／２π …(2) で表わされるので、１８０°ＲＦパルス１０６の周波数
もｆ2 とする。このｆ2 なる周波数の１８０°ＲＦパル
ス１０６をスライス方向傾斜磁場Ｇs2１０５と静磁場Ｂ
の印加の下に照射すると、前述の第１のステップ時と同
様の理由から、図３（ｂ）に示すように、位置ｘ1 と位
置ｘ3 とに対応する被検体１内のスライス面３１と３３
の内部の核スピンが１８０°励起される。スライス面３
１内の核スピンは第１のステップの選択励起によって、
９０°励起されているので、累計で２７０°励起され
る。一方、スライス面３３内の核スピンは、第１のステ
ップでは励起されていないので、静磁場方向に対し逆向
き（１８０°）に励起されるにすぎない。以上が第２の
ステップである。
【００２４】ここで、本実施例におけるスライス方向傾
斜磁場Ｇs2１０５の印加について少し説明を付け加えて
おく。通常、ＳＥ法等では、前記第１のステップにおけ
るスライス選択励起時に、スライス方向傾斜磁場Ｇs1を
９０°ＲＦパルス照射後に反転して、スライス厚間の傾
斜磁場の差による核スピンの位相ずれを補正する（reph
ase)ことが行われるが、本実施例では、それを第２のス
テップに付け加えて行うようにしている。すなわち、ス
ライス選択のためだけなら、スライス方向傾斜磁場Ｇs2
１０５は１８０°ＲＦパルス１０６の照射期間だけ印加
すれば良いが、本実施例では１８０°ＲＦパルス１０６
の照射終了後Δｔ時間だけ余分に印加して、前記位相ず
れを補正している。時間Δｔの設定は、計算及びそれを
実験的に補正することで行えるものである。この方法を
採用すると、従来方法における第１のステップ時のスラ
イス方向傾斜磁場の反転をする必要がなくなり、パルス
シーケンスの単純化，装置構成の簡略化が計れる。
斜磁場Ｇs2１０５の印加について少し説明を付け加えて
おく。通常、ＳＥ法等では、前記第１のステップにおけ
るスライス選択励起時に、スライス方向傾斜磁場Ｇs1を
９０°ＲＦパルス照射後に反転して、スライス厚間の傾
斜磁場の差による核スピンの位相ずれを補正する（reph
ase)ことが行われるが、本実施例では、それを第２のス
テップに付け加えて行うようにしている。すなわち、ス
ライス選択のためだけなら、スライス方向傾斜磁場Ｇs2
１０５は１８０°ＲＦパルス１０６の照射期間だけ印加
すれば良いが、本実施例では１８０°ＲＦパルス１０６
の照射終了後Δｔ時間だけ余分に印加して、前記位相ず
れを補正している。時間Δｔの設定は、計算及びそれを
実験的に補正することで行えるものである。この方法を
採用すると、従来方法における第１のステップ時のスラ
イス方向傾斜磁場の反転をする必要がなくなり、パルス
シーケンスの単純化，装置構成の簡略化が計れる。
【００２５】第１のステップと第２のステップとの選択
励起により、被検体１のスライス面内の核スピンは次の
ように励起されたことになる。すなわち、スライス面３
１内は２７０°、スライス面３２内は９０°、スライス
面３３内は１８０°である。第２のステップ終了後、Ｓ
Ｅ法では周波数エンコード傾斜磁場Ｇf １０７を印加し
た状態でＮＭＲ信号、即ち、スピンエコー信号１０８を
検出する。この時に検出される信号は、スライス面３１
内の核スピンの回転による信号で、９０°励起された後
にディフェーズ（dephase)したものが、１８０°励起に
よってリフェーズ（rephase)することによる信号のた
め、スピンエコー信号と呼ばれている。スライス面３２
及び３３からは信号は検出されない。何故ならば、スラ
イス面３２内の核スピンは９０°励起のみを受け、１８
０°励起を受けていないのでエコー信号とならず、図１
の傾斜磁場Ｇf の１０４，１０７によってディフェーズ
されて、事実上信号が消失するため、また、スライス面
３３内の１８０°励起された核スピンからは信号が出な
いためである。
励起により、被検体１のスライス面内の核スピンは次の
ように励起されたことになる。すなわち、スライス面３
１内は２７０°、スライス面３２内は９０°、スライス
面３３内は１８０°である。第２のステップ終了後、Ｓ
Ｅ法では周波数エンコード傾斜磁場Ｇf １０７を印加し
た状態でＮＭＲ信号、即ち、スピンエコー信号１０８を
検出する。この時に検出される信号は、スライス面３１
内の核スピンの回転による信号で、９０°励起された後
にディフェーズ（dephase)したものが、１８０°励起に
よってリフェーズ（rephase)することによる信号のた
め、スピンエコー信号と呼ばれている。スライス面３２
及び３３からは信号は検出されない。何故ならば、スラ
イス面３２内の核スピンは９０°励起のみを受け、１８
０°励起を受けていないのでエコー信号とならず、図１
の傾斜磁場Ｇf の１０４，１０７によってディフェーズ
されて、事実上信号が消失するため、また、スライス面
３３内の１８０°励起された核スピンからは信号が出な
いためである。
【００２６】スピンエコー信号読取り時の周波数エンコ
ード傾斜磁場Ｇf は、撮像視野を周波数エンコード方向
にＮ個の画素で表示するとすると、撮像視野の両端にお
ける核スピンの回転が相対的にＮ周期の差を持つように
するものである。これにより、周波数エンコード方向の
核スピンの位置の識別を周波数によって行わしめる。前
記スピンエコー信号は、周波数エンコード傾斜磁場Ｇf
を印加すると、FID信号を合わせた波形として現われ、
そのピーク値は、位相エンコード時に印加した周波数エ
ンコード傾斜磁場の印加時間をｔf とすると、読出しの
ための周波数エンコード傾斜磁場Ｇf を印加後ｔf 時間
経過後に生ずる。このエコー信号は受信側の高周波コイ
ル２０ｂで検出され、増幅器２３で増幅され直交位相検
波器２４へ入力される。
ード傾斜磁場Ｇf は、撮像視野を周波数エンコード方向
にＮ個の画素で表示するとすると、撮像視野の両端にお
ける核スピンの回転が相対的にＮ周期の差を持つように
するものである。これにより、周波数エンコード方向の
核スピンの位置の識別を周波数によって行わしめる。前
記スピンエコー信号は、周波数エンコード傾斜磁場Ｇf
を印加すると、FID信号を合わせた波形として現われ、
そのピーク値は、位相エンコード時に印加した周波数エ
ンコード傾斜磁場の印加時間をｔf とすると、読出しの
ための周波数エンコード傾斜磁場Ｇf を印加後ｔf 時間
経過後に生ずる。このエコー信号は受信側の高周波コイ
ル２０ｂで検出され、増幅器２３で増幅され直交位相検
波器２４へ入力される。
【００２７】直交位相検波器２４は高周波発振器１７の
出力信号に同期制御され、入力した高周波信号を波形整
形するとともに、sin 成分とcos 成分との２系統の信号
に分離して出力する。これらの２系統の信号はＡ／Ｄ変
換器２５へ入力する。Ａ／Ｄ変換器２５は入力した２系
統の信号を、シーケンサ１２の命令に従ってサンプリン
グし、２系統のディジタル信号に変換して出力する。こ
れらの出力された２系統のディジタル信号はＣＰＵ１１
へ入力され、ＣＰＵ１１でフーリエ変換の実部データ，
虚部データとして用いられるが、一旦、ＣＰＵ１１内の
図示を省略したメモリデバイスへ記憶される。ＳＥ法に
よる２次元イメージングは、図１に示すパルスシーケン
スを、位相エンコード量を１ステップずつ変更しながら
上記動作を繰り返して行い、スピンエコー信号を取り込
む。そして、それらのデータを用いて、２次元フーリエ
変換を行って画像を再構成し、ディスプレイ装置２８へ
画像を表示する。
出力信号に同期制御され、入力した高周波信号を波形整
形するとともに、sin 成分とcos 成分との２系統の信号
に分離して出力する。これらの２系統の信号はＡ／Ｄ変
換器２５へ入力する。Ａ／Ｄ変換器２５は入力した２系
統の信号を、シーケンサ１２の命令に従ってサンプリン
グし、２系統のディジタル信号に変換して出力する。こ
れらの出力された２系統のディジタル信号はＣＰＵ１１
へ入力され、ＣＰＵ１１でフーリエ変換の実部データ，
虚部データとして用いられるが、一旦、ＣＰＵ１１内の
図示を省略したメモリデバイスへ記憶される。ＳＥ法に
よる２次元イメージングは、図１に示すパルスシーケン
スを、位相エンコード量を１ステップずつ変更しながら
上記動作を繰り返して行い、スピンエコー信号を取り込
む。そして、それらのデータを用いて、２次元フーリエ
変換を行って画像を再構成し、ディスプレイ装置２８へ
画像を表示する。
【００２８】本発明は上記したような第１のステップと
第２のステップにより、特定の部分の核スピンを選択的
に励起するものであるが、ここで、２次元イメージング
の場合は、スライス厚が当然関係してくるものである。
従来方式での第１ステップ，第２ステップの選択励起
は、スライス方向傾斜磁場とＲＦパルスの周波数とが同
一に設定されるので、当然、ＲＦパルスの周波数帯域幅
も所望のスライス厚となる同一帯域幅とされる。しかし
ながら、本発明では、第１のステップと第２のステップ
とで、スライス方向傾斜磁場が異なるので、９０°ＲＦ
パルス（第１の高周波パルス）と１８０°ＲＦパルス
（第２の高周波パルス）の帯域幅に注意する必要があ
る。
第２のステップにより、特定の部分の核スピンを選択的
に励起するものであるが、ここで、２次元イメージング
の場合は、スライス厚が当然関係してくるものである。
従来方式での第１ステップ，第２ステップの選択励起
は、スライス方向傾斜磁場とＲＦパルスの周波数とが同
一に設定されるので、当然、ＲＦパルスの周波数帯域幅
も所望のスライス厚となる同一帯域幅とされる。しかし
ながら、本発明では、第１のステップと第２のステップ
とで、スライス方向傾斜磁場が異なるので、９０°ＲＦ
パルス（第１の高周波パルス）と１８０°ＲＦパルス
（第２の高周波パルス）の帯域幅に注意する必要があ
る。
【００２９】本発明は実施に際し、第１の高周波パルス
と第２の高周波パルスとの帯域幅を所望のスライス厚に
対応する方法で説明したが、次のような帯域幅の設定方
法を採用できる。それは、第１の高周波パルス又は第２
の高周波パルスの一方の周波数帯域幅を所望のスライス
厚が得られるように設定し、他方は勾配磁場がリニアリ
ティを有する範囲内で、それよりも広い帯域幅とする。
この場合、２つの周波数帯域幅が重畳する部分のみがエ
コー信号の発生のための励起を受ける。一例として、ス
ライス方向傾斜磁場の傾斜が大きい方をスライス厚設定
の帯域幅のＲＦパルスに対応させることができる。な
お、その他に図４に示すように、第１の高周波パルスと
第２の高周波パルスとが一部ずつ重畳するようにしても
良い。これらの方法によれば、スライス厚の設定の自由
度を増すことができる。
と第２の高周波パルスとの帯域幅を所望のスライス厚に
対応する方法で説明したが、次のような帯域幅の設定方
法を採用できる。それは、第１の高周波パルス又は第２
の高周波パルスの一方の周波数帯域幅を所望のスライス
厚が得られるように設定し、他方は勾配磁場がリニアリ
ティを有する範囲内で、それよりも広い帯域幅とする。
この場合、２つの周波数帯域幅が重畳する部分のみがエ
コー信号の発生のための励起を受ける。一例として、ス
ライス方向傾斜磁場の傾斜が大きい方をスライス厚設定
の帯域幅のＲＦパルスに対応させることができる。な
お、その他に図４に示すように、第１の高周波パルスと
第２の高周波パルスとが一部ずつ重畳するようにしても
良い。これらの方法によれば、スライス厚の設定の自由
度を増すことができる。
【００３０】次に、第１の高周波パルスと第２の高周波
パルスの周波数について、説明を付け加える。本発明を
上記ＳＥ法に適用した例では、９０°ＲＦパルスと１８
０°ＲＦパルスとは異なる周波数としたが、同一周波数
を使用する場合もあり得る。通常、傾斜磁場は、２つの
コイルに逆方向に電流を流して形成するもので、一方向
では「プラス」、他方向に「マイナス」の磁場を形成
し、その中間では「零」となる。この傾斜磁場を静磁場
へ重畳する場合、傾斜磁場の「零」点は均一な静磁場Ｂ
0 の中心に合致させられる。傾斜磁場の強度を変えて
も、この原則は変らないので、結局、傾斜磁場の「零」
点の磁場強度は、均一な静磁場Ｂ0 である。したがっ
て、その位置に対応する被検体内のスライス面の核スピ
ンを励起するには、スライス方向傾斜磁場強度を変化し
ても、第１の高周波パルスと第２の高周波パルスとは同
一周波数でなければならない。
パルスの周波数について、説明を付け加える。本発明を
上記ＳＥ法に適用した例では、９０°ＲＦパルスと１８
０°ＲＦパルスとは異なる周波数としたが、同一周波数
を使用する場合もあり得る。通常、傾斜磁場は、２つの
コイルに逆方向に電流を流して形成するもので、一方向
では「プラス」、他方向に「マイナス」の磁場を形成
し、その中間では「零」となる。この傾斜磁場を静磁場
へ重畳する場合、傾斜磁場の「零」点は均一な静磁場Ｂ
0 の中心に合致させられる。傾斜磁場の強度を変えて
も、この原則は変らないので、結局、傾斜磁場の「零」
点の磁場強度は、均一な静磁場Ｂ0 である。したがっ
て、その位置に対応する被検体内のスライス面の核スピ
ンを励起するには、スライス方向傾斜磁場強度を変化し
ても、第１の高周波パルスと第２の高周波パルスとは同
一周波数でなければならない。
【００３１】以上、本発明をＳＥ法に適用した例を参考
にして説明したが、本発明は、ＳＥ法以外のパルスシー
ケンスでも適用できる。例えば、１８０°−９０°−１
８０°パルス系列を有する反転回復法（Inversion Reco
very法：ＩＲ法）にも適用できる。
にして説明したが、本発明は、ＳＥ法以外のパルスシー
ケンスでも適用できる。例えば、１８０°−９０°−１
８０°パルス系列を有する反転回復法（Inversion Reco
very法：ＩＲ法）にも適用できる。
【００３２】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば次の
ような効果が得られる。すなわち、請求項１によれば、
第１のステップと第２のステップとで勾配磁場の傾斜を
変えて被検体の同一スライス部の核スピンを励起するた
め、静磁場の均一領域を外れた所の核スピンは第１のス
テップ、または第２のステップとで同一部位が重畳して
励起されることがないので、アーチファクトが生じなく
なる。そして、本発明のこの方法では、静磁場の均一領
域外の核スピンの励起のために付加的パルスシーケンス
を実行する必要がなく、撮像のためのパルスシーケンス
のＲＦパルス照射として行うので、従来方法に比較して
撮像時間が大幅に短縮できる。更に、本発明の方法で
は、静磁場の均一領域外の大きなボリュウム部の核スピ
ンを励起することはないため、ＲＦパルス用のパワーア
ンプも小型のもので良くなる。請求項２によれば、第１
のステップと第２のステップとの各高周波パルスの周波
数を異らせて任意のスライス面を選択励起できる。ま
た、請求項３によれば、ある特定のスライス面に対して
は、第１のステップと第２のステップの各高周波パルス
の周波数を同一にすることができる。請求項４によれ
ば、第１のステップと第２のステップの各高周波パルス
の周波数帯域幅の重複部分のみがスライス厚となるの
で、スライス厚設定の自由度を増すことができる。
ような効果が得られる。すなわち、請求項１によれば、
第１のステップと第２のステップとで勾配磁場の傾斜を
変えて被検体の同一スライス部の核スピンを励起するた
め、静磁場の均一領域を外れた所の核スピンは第１のス
テップ、または第２のステップとで同一部位が重畳して
励起されることがないので、アーチファクトが生じなく
なる。そして、本発明のこの方法では、静磁場の均一領
域外の核スピンの励起のために付加的パルスシーケンス
を実行する必要がなく、撮像のためのパルスシーケンス
のＲＦパルス照射として行うので、従来方法に比較して
撮像時間が大幅に短縮できる。更に、本発明の方法で
は、静磁場の均一領域外の大きなボリュウム部の核スピ
ンを励起することはないため、ＲＦパルス用のパワーア
ンプも小型のもので良くなる。請求項２によれば、第１
のステップと第２のステップとの各高周波パルスの周波
数を異らせて任意のスライス面を選択励起できる。ま
た、請求項３によれば、ある特定のスライス面に対して
は、第１のステップと第２のステップの各高周波パルス
の周波数を同一にすることができる。請求項４によれ
ば、第１のステップと第２のステップの各高周波パルス
の周波数帯域幅の重複部分のみがスライス厚となるの
で、スライス厚設定の自由度を増すことができる。
【図１】本発明の核スピンの選択励起方法をスピンエコ
ー法のパルスシーケンスに適用した一例の図。
ー法のパルスシーケンスに適用した一例の図。
【図２】静磁場発生磁石において形成される静磁場を説
明する図。
明する図。
【図３】本発明の原理を説明する図。
【図４】本発明のその他の実施例におけるスライス厚設
定の説明図。
定の説明図。
【図５】ＭＲＩ装置の概略構成図。
１０１ スライス対向傾斜磁場 １０５ スライス対向傾斜磁場 １０２ 第１の高周波パルス（９０°ＲＦパルス） １０３ 位相エンコード傾斜磁場 １０４ 周波数エンコード傾斜磁場 １０７ 周波数エンコード傾斜磁場 １０６ 第２の高周波パルス（１８０°ＲＦパルス） １０８ スピンエコー信号
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 9118−2Ｊ Ｇ０１Ｎ 24/04 Ｌ 9118−2Ｊ 24/08 Ｙ
Claims (4)
- 【請求項１】被検体に対し所定方向へ第１の勾配磁場を
印加するとともに、前記被検体の所定位置の磁場強度に
対応する磁気共鳴周波数の第１の高周波パルスで前記被
検体の所定位置の核スピンを励起する第１のステップ
と、この第１のステップの後に、前記所定方向へ前記第
１の勾配磁場とは異なる第２の勾配磁場を印加するとと
もに、前記第１のステップで励起された前記所定目的部
位の核スピンを第２の高周波パルスを照射して更に励起
する第２のステップとを含むＭＲＩ装置における核スピ
ンの選択励起方法。 - 【請求項２】第１の勾配磁場印加の下で照射する第１の
高周波パルスと、第２の勾配磁場印加の下で照射する第
２の高周波パルスとで、周波数が異なることを特徴とす
る請求項１記載のＭＲＩ装置における核スピンの選択励
起方法。 - 【請求項３】第１の勾配磁場印加の下で照射する第１の
高周波パルスと、第２の勾配磁場印加の下で照射する第
２の高周波パルスとで、周波数が同一であることを特徴
とする請求項１記載のＭＲＩ装置における核スピンの選
択励起方法。 - 【請求項４】第１の勾配磁場印加の下で照射する第１の
高周波パルスと第２の勾配磁場印加の下で照射する第２
の高周波パルスとの各スライス選択領域の少なくとも一
部を重畳させることを特徴とする請求項１乃至３に記載
のＭＲＩ装置における核スピンの選択励起方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3213165A JPH05300895A (ja) | 1991-07-31 | 1991-07-31 | Ｍｒｉ装置における核スピンの選択励起方法 |
| DE4224237A DE4224237C2 (de) | 1991-07-31 | 1992-07-22 | Verfahren und Vorrichtung zur selektiven Anregung eines Schnittbereichs bei der Bildgebung mittels NMR |
| US08/209,486 US5386190A (en) | 1991-07-31 | 1994-03-14 | Selective excitation method of nuclear spins in magnetic resonance imaging and MRI apparatus using the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3213165A JPH05300895A (ja) | 1991-07-31 | 1991-07-31 | Ｍｒｉ装置における核スピンの選択励起方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05300895A true JPH05300895A (ja) | 1993-11-16 |
Family
ID=16634639
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3213165A Pending JPH05300895A (ja) | 1991-07-31 | 1991-07-31 | Ｍｒｉ装置における核スピンの選択励起方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5386190A (ja) |
| JP (1) | JPH05300895A (ja) |
| DE (1) | DE4224237C2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005040612A (ja) * | 2003-07-24 | 2005-02-17 | Siemens Ag | スピンエコーシーケンスを用いた磁気共鳴断層撮影における周辺の妨害信号の回避方法および磁気共鳴断層撮影装置 |
| JP2005124637A (ja) * | 2003-10-21 | 2005-05-19 | Toshiba Corp | 磁気共鳴イメージング装置及び傾斜磁場制御方法 |
| JP2009106785A (ja) * | 2009-01-19 | 2009-05-21 | Toshiba Corp | 磁気共鳴イメージング装置及び傾斜磁場制御方法 |
| JP2009254915A (ja) * | 2009-08-12 | 2009-11-05 | Toshiba Corp | 磁気共鳴イメージング装置 |
| WO2010120829A3 (en) * | 2009-04-14 | 2011-01-06 | The Board Of Trustees Of The Univerisity Of Illinois | Method for reducing cusp artifacts in magnetic resonance imaging |
| JP2016097291A (ja) * | 2014-11-26 | 2016-05-30 | 株式会社東芝 | 磁気共鳴イメージング装置 |
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| DE19542964A1 (de) * | 1995-11-17 | 1997-05-22 | Siemens Ag | Pulssequenz für Kernspintomographiegeräte mit kleinem Homogenitätsvolumen |
| DE19616388A1 (de) * | 1996-04-24 | 1997-11-06 | Siemens Ag | Pulssequenz zur Selektion mehrerer Schichten in einem Kernspintomographiegerät |
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| DE19928110A1 (de) * | 1999-06-19 | 2000-12-21 | Philips Corp Intellectual Pty | MR-Verfahren |
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1991
- 1991-07-31 JP JP3213165A patent/JPH05300895A/ja active Pending
-
1992
- 1992-07-22 DE DE4224237A patent/DE4224237C2/de not_active Expired - Fee Related
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1994
- 1994-03-14 US US08/209,486 patent/US5386190A/en not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
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| US5386190A (en) | 1995-01-31 |
| DE4224237C2 (de) | 1998-06-10 |
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