JPH05504490A - 核磁気共鳴イメージング方法 - Google Patents

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】 核磁気共鳴イメージング方法 本発明は、ＮＭＲイメージング方法に関し、固体対象からＮＭＲイメージング情 報を得る方法における特定の応用を有する。

固体材料のＮＭＲイメージングは液体及び重液体材料のＮＭＲイメージングとは 同じレベルの高級度で発展してきていない。固体におけるＮＭＲイメージングに ついての主な難点は横断磁化の減衰の急激な速度の故に生じる。言い換えれば、 通常Ｔ２で呼ばれる固有のスピン−スピン（ｓｐｉｎ−ｓｐｉｎ）緩和時間は短 い。対象の中に選択された核スピンの十分な立体局在化を生成するために、信号 減衰の速度を更に増加せしめる大きな磁場勾配を重ねなければならない。斯かる 状況においては、ｒｆ励起パルスの応用に従う装置の不動時間において信号の大 部分が失われる。また励起パルス自体は共鳴を励起するために大きな振幅を持つ 必要がある。更に、固体においては固有スピン−格子緩和時間Ｔ１がＴ２よりか なり長いため、実験を反復できる前に幾つかのＴｌのかなりの時間インターバル が経過しなければならない。

本発明の目的は１記の難点が克服される方法を提供することにある。

本発明によると、固体対象からＮＭＲイメージング情報を得る方法は、対象を静 磁場にかけ、正弦的に変化する磁気勾配場の存在下で対象に９０’ｒｆ励起パル スを適用して自由誘導信号の勾配エコーが勾配場の連続反転によって形成される ようにし、このように形成されたエコー信号を検出することを含んでいる。

励起パルスと正弦的に変化する勾配場の間の相関関係は、勾配場が励起パルスが 適用された瞬間は実質的にゼロとなるような相関関係となることが好ましい。

励起パルスは選択的パルスであることが好ましい。これはパルスシーケンスを含 み得る。

本発明を実施する上で、エコーピークの瞬間に付加的なｒｆバルスを適用するこ とができる。これらの付加的パルスはエコーピークの振幅を維持する働きをなす 。付加的パルスのｒｆ位相は励起パルスのｒｆ位相と直角位相であることが好ま しい。付加的パルスは非選択的であり得る。

本発明を更に深く理解するために、添付図面について言及するが、図面において 、 第１図は本発明を実施する実験の波形を線図で示している。

ここで第１図について説明すると、正弦形の時間依存磁気勾配基Ｇが示されてい る。正弦波形Ｇを生成するべく勾配コイルを駆動するのに必要な電力は、キャパ シタンスを組み込み、その結果得られるシステムを共鳴するように同調せしめる ことにより減らすことができる。波形Ｇのサイクル時間は２τでありこれは開始 点０から測定される瞬間τ及びその多重倍においてゼロを通過する。時間０にお いて９０°　ｒ（選択的励起パルスｐが適用される。パルスｐは対象における一 部において共鳴液を励起するために適当な周波数を有する。自由誘導減衰信号（ ｆｒｅｅ　１ｎｄｕｃｔｉｏｎ　ｄｅｃａｙ　ｓｉｇｎａｌ）Ｆが発生される。

信号Ｆが減衰する前に固体において得られる期間は極端に短い。この期間はパル スｐの直後に続く装置の「不動（ｄｅａｄ）Ｊ時間りによって更に減少する。信 号Ｆを検出するために装置を時間りにおいて用いることは可能でない。

勾配基Ｇの反復的反転の効果により、初期信号Ｆは瞬間２τ及びその多重倍にお けるピークを有すが漸次に減少するピークマグニチュードを有するエコー信号Ｅ のノーケンスとして再生される。

第１エコーＥ及び、勿論、後続のエコーは不動時間りの終りの後によく生じるこ とが判る。更に９０°パルスｐは勾配基Ｇの振幅がゼロにあるいはゼロの近くに ある時に生じるため、ｒｆパルスに必要な電力は最小となる。エコー信号Ｅの包 絡線は勾配基Ｇの方向における固体対象内の共鳴液のスピン密度分布に関する立 体的にコード化された情報を含んでいる。しかしながら、信号は、磁気勾配基Ｇ 及びそのマグニチュードの時間依存性を考慮に入れて例えば非直線的抽出によっ て復号化されなければならない。

連続エコーの振幅のピークは固有時間Ｔ２と共に減衰する。この減衰は固体にお いてはかなり速いが、減衰速貫はエコー信号Ｅを新しくする作用のある付加的な ｒｆ励起パルスを適用することにより遅くすることができる。これらの付加的パ ルスはエコーピークの時間に挿入され、先の励起パルスｐと直角位相のｒｆであ る。

付加的なパルスの適用によって不動時間の問題が生じ、各エコーの第２半部の一 部（又は大部分）を不明確にする。データ処理のために各エコーの第１半部のみ を集めることにより最適な結果が達成される。代替手順は、パルス分離が依然と してＴ２より短いかあるいはＴ２と略等しいことを条件として「ｆパルスを適用 して代替エコーと一致せしめることである。中間エコーがデータ収集に用いられ る。各検出されたエコーからのデータが加算されて信号／雑音化を改善する。

パルスがエコーのピークにおいて開始すると、パルスの振幅Ｂ１が、Ｘが堝勾配 Ｇの方向におけるサンプル次元である所のＧｘと比較して大きいことを条件とし て、磁化はスピン固定され、場勾配による横断磁化減衰はパルスの終りの後まで 生じない。双極相互作用による減衰を最小にするために、Ｂ１は双極局在場より も大きくなければならない。パルス長は回転基準フレームにおける固有スピン− 格子緩和時間である”ｌｐよりもかなり短くなるべきである。

場勾配の時間依存性に因る影響を取り除くためにエコー包絡線を復号化した後、 復号化された信号は通常の方法でフーリエ変換にかけられて想定された一定の直 線的磁場勾配におけるスピン−エコー包絡線から共鳴液の立体的分布を生成する 。

上記の方法によって得られたイメージング情報は磁気勾配基の方向における対象 における選択された核のスピン分布に関する。この場の連続サイクルにおける勾 配基の方向を変えることにより、対応の異なった方向に関するイメージング情報 を得ることができ、これにより完全な二次元イメージを投影再構成によって生成 することができる。イメージング情報の復号化は、エコー振幅包絡線の減衰を考 慮に入れる必要がある。このようにして、通常は一部よりもかなり短い横断磁化 の減衰時間台である時間においてこの二次元情報が獲得される。

補正書の翻訳文提出書 （特許法第１８４条の８） 平成　３年１２月２７日

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. １．対象を正磁場にかけること、正弦的に変化する磁気勾配場の存在下で上記対 象に９０°ｒｒ励起パルスを適用して、これにより自由誘導信号の勾配エコーが 勾配場の連続反転によって形成されるようにすること、及びこのように形成され たエコー信号を検出することを含むことを特徴とする固体対象からＮＭＲイメー ジング情報を得る方法。
2. ２．上記勾配場が上記励起パルスの適用の瞬間において実質的にゼロであること を特徴とする請求項１に記載の方法。
3. ３．上記励起パルスが選択的パルスであることを特徴とする前記請求項のどれか に記載の方法。
4. ４．付加的ｒｆパルスがエコーピークの瞬間に適用されることを特徴とする前記 請求項のどれか１つに記載の方法。
5. ５．上記付加的パルスのｒｆ位相が上記励起パルスのｒｆ位相と直角位相である ことを特徴とする請求項４に記載の方法。
6. ６．上記付加的ｒｆパルスが非選択的であることを特徴とする請求項４又は５に 記載の方法。
7. ７．上記の正弦的に変化する磁気勾配場の勾配方向がその連続サイクルにおいて 変化することを特徴とする前記請求項の任意の１つに記載の方法。