JPH07114763B2 - 核磁気共鳴を用いた検査装置 - Google Patents
核磁気共鳴を用いた検査装置Info
- Publication number
- JPH07114763B2 JPH07114763B2 JP61255655A JP25565586A JPH07114763B2 JP H07114763 B2 JPH07114763 B2 JP H07114763B2 JP 61255655 A JP61255655 A JP 61255655A JP 25565586 A JP25565586 A JP 25565586A JP H07114763 B2 JPH07114763 B2 JP H07114763B2
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- Japan
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- magnetic field
- magnetic resonance
- nuclear magnetic
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- nuclear
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、核磁気共鳴（以下、「NMR」という）を用い
た検査装置に関し、特にイメージングを高速で行なうこ
とが可能なNMRを用いた検査装置に関する。
た検査装置に関し、特にイメージングを高速で行なうこ
とが可能なNMRを用いた検査装置に関する。
従来、人体の頭部，腹部などの内部構造を非破壊的に検
査する装置として、Ｘ線CTや超音波撮像装置が広く利用
され来ている。近年、核磁気共鳴現像を用いて同様の検
査を行う試みが成功しＸ線CTや超音波撮像装置では得ら
れない情報を取得できることが明らかになつて来た。核
磁気共鳴現像を用いた検査装置においては、検査物体か
らの信号を物体各部に対応させて分離・識別する必要が
ある。その１つに、検査物体に傾斜磁場を印加し、物体
各部の置かれた静磁場を異ならせ、これにより各部の共
鳴周波数あるいはフエーズ・エンコード量を異ならせる
ことで位置の情報を得る方法がある。
査する装置として、Ｘ線CTや超音波撮像装置が広く利用
され来ている。近年、核磁気共鳴現像を用いて同様の検
査を行う試みが成功しＸ線CTや超音波撮像装置では得ら
れない情報を取得できることが明らかになつて来た。核
磁気共鳴現像を用いた検査装置においては、検査物体か
らの信号を物体各部に対応させて分離・識別する必要が
ある。その１つに、検査物体に傾斜磁場を印加し、物体
各部の置かれた静磁場を異ならせ、これにより各部の共
鳴周波数あるいはフエーズ・エンコード量を異ならせる
ことで位置の情報を得る方法がある。
その基本原理については、ジヤーナル・オブ・マグネテ
イツク・レゾナンス誌（J.Magn.Reson.）第18巻，第69
巻（1975年）に、あるいはフイジツクス・オブ・メデイ
シン・アンド・バイオロジー誌（Phys.Med.＆ Biol.）
第25巻，第751頁（1980年）に報告されている。
イツク・レゾナンス誌（J.Magn.Reson.）第18巻，第69
巻（1975年）に、あるいはフイジツクス・オブ・メデイ
シン・アンド・バイオロジー誌（Phys.Med.＆ Biol.）
第25巻，第751頁（1980年）に報告されている。
さて、最近これらの方法を応用した高速法が試みられて
いる。例えばフレーム（Frahm）らにより報告されたフ
ラツシユ法（ジヤーナル・オブ・コンピユータ・アシス
テド・トモグラフイ誌，第10巻，第363頁（1986年））
が代表例としてあげられる。
いる。例えばフレーム（Frahm）らにより報告されたフ
ラツシユ法（ジヤーナル・オブ・コンピユータ・アシス
テド・トモグラフイ誌，第10巻，第363頁（1986年））
が代表例としてあげられる。
上記従来技術は、化学シフトの影響について考慮されて
おらず、計測部位が、異なる化学シフトを有する物質の
混合物の場合、各々の位相が異なるため正確な濃度が描
出されないという問題があつた。
おらず、計測部位が、異なる化学シフトを有する物質の
混合物の場合、各々の位相が異なるため正確な濃度が描
出されないという問題があつた。
本発明の目的は、このような物質に対しても正確な濃度
を描出することにある。
を描出することにある。
上記目的は、化学シフトによる濃度変化が、２πの周期
関数であることを利用し、磁化を励起してから信号を計
測するまでの時間を２πの倍数に設定することにより、
達成される。
関数であることを利用し、磁化を励起してから信号を計
測するまでの時間を２πの倍数に設定することにより、
達成される。
すなわち、高周波磁場により横磁化を生成後、異なる化
学シフトを有する磁化は次式で示される位相差を生じ
る。
学シフトを有する磁化は次式で示される位相差を生じ
る。
θ＝ｒ（σｗ−σｆ）τ ……（１） ここで、γは核磁気回転比であり、τはパルス状の高周
波磁場の中心とエコー信号のピーク間の時間である。
波磁場の中心とエコー信号のピーク間の時間である。
また、σw,σｆは磁場の単位で表わした化学シフトであ
る。なお、化学シフトの数は、生体中の水素原子核に対
してほぼ２本と見なせるので、それをσｗとσｆで表わ
しており、前者は水分に対する値であり、後者は脂質に
対する値である。ところで、得られた画像は Ｓ（x,y）＝ρｗ（x,y）＋ρｆ（x,y）exp（ｊθ）……
（２） で与えられる。ここで、ρｗ（x,y），ρｆ（x,y）は各
々、水分および脂肪に対する濃度である。
る。なお、化学シフトの数は、生体中の水素原子核に対
してほぼ２本と見なせるので、それをσｗとσｆで表わ
しており、前者は水分に対する値であり、後者は脂質に
対する値である。ところで、得られた画像は Ｓ（x,y）＝ρｗ（x,y）＋ρｆ（x,y）exp（ｊθ）……
（２） で与えられる。ここで、ρｗ（x,y），ρｆ（x,y）は各
々、水分および脂肪に対する濃度である。
さて、（２）式において、θが２πの倍数であれば Ｓ（x,y）＝ρｗ（x,y）＋ρｆ（x,y） ……（３） となり、Ｓ（x,y）は正確に、水分に対する濃度と脂肪
に対する濃度との和を与える画像となる。
に対する濃度との和を与える画像となる。
以下、本発明を図を参照しながら説明する。
第１図に本発明で用いるパルスシーケンスを示す。
スリツプ角がαの高周波磁場を照射後、位相エンコード
用傾斜磁場Gxを印加し、次に信号読み出し用傾斜磁場Gy
を印加する。信号のサンプリングは、傾斜磁場Gyのもの
とで行なう。
用傾斜磁場Gxを印加し、次に信号読み出し用傾斜磁場Gy
を印加する。信号のサンプリングは、傾斜磁場Gyのもの
とで行なう。
なお、ここでは２次元面のイメージングを考えているた
め、スライス用の傾斜磁場は省略している。さて、フラ
ツシユ法においては、フリツプ角αをπ/2より小さく選
び、高周波磁場を照射して横磁化を生成した後でも、大
きな縦磁化が依然として残留していることが必要であ
る。この縦磁化は、次の計測までの待ち時間（通常は数
10ms以内）内に熱平衡磁化に向かつて増大し、次の計測
で横磁化を生じるもとになる。残留縦磁化が大きいため
に、この待ち時間が短かくても大きな横磁化を生じるこ
とがきるのが、フラツシユ法の大きな特長である。
め、スライス用の傾斜磁場は省略している。さて、フラ
ツシユ法においては、フリツプ角αをπ/2より小さく選
び、高周波磁場を照射して横磁化を生成した後でも、大
きな縦磁化が依然として残留していることが必要であ
る。この縦磁化は、次の計測までの待ち時間（通常は数
10ms以内）内に熱平衡磁化に向かつて増大し、次の計測
で横磁化を生じるもとになる。残留縦磁化が大きいため
に、この待ち時間が短かくても大きな横磁化を生じるこ
とがきるのが、フラツシユ法の大きな特長である。
しかし、従来のフラツシユ法においては、高周波磁場の
照射後、各化学シフトの位相差が次第に変化し、画像濃
度に誤差の生じることは前述した通りである。本発明
は、第１図に示すτを、丁度（１）式で与えられるθが
２πの倍数になるように設定することにより、この位相
差の悪影響を除去するものである。化学シフトとして
は、シフトが3.5ppm離れた水と脂質を考える。θ＝２π
とした時のτの計算例を第１表に示すが、静磁場の値に
反比例している。この表からも分かるように、0.5T程度
ではθ＝２πが適しているが、より高磁場になるとθ＝
４πあるいはθ＝６πに設定する必要が生じる。この値
は、計測時間と静磁場の値により決まるので、第１表を
参考にして計算できる。
照射後、各化学シフトの位相差が次第に変化し、画像濃
度に誤差の生じることは前述した通りである。本発明
は、第１図に示すτを、丁度（１）式で与えられるθが
２πの倍数になるように設定することにより、この位相
差の悪影響を除去するものである。化学シフトとして
は、シフトが3.5ppm離れた水と脂質を考える。θ＝２π
とした時のτの計算例を第１表に示すが、静磁場の値に
反比例している。この表からも分かるように、0.5T程度
ではθ＝２πが適しているが、より高磁場になるとθ＝
４πあるいはθ＝６πに設定する必要が生じる。この値
は、計測時間と静磁場の値により決まるので、第１表を
参考にして計算できる。
第２図は本発明の一実施例である検査装置の構成図であ
る。図において、１は計算機、２は高周波パルス発生
器、３は電力増幅器、４は高周波磁場を発生させると同
時に対象物体16から生ずる信号を検出するためのコイル
（rfコイル）、５は増幅器、６は検波器、７はデイスプ
レイ装置である。また、8,9および10はそれぞれｚ方向
およびこれに直角の方向の傾斜磁場を発生さるコイル
（傾斜磁場コイル）、11,12,13はそれぞれ上記コイル8,
9,10を駆動する電源部である。
る。図において、１は計算機、２は高周波パルス発生
器、３は電力増幅器、４は高周波磁場を発生させると同
時に対象物体16から生ずる信号を検出するためのコイル
（rfコイル）、５は増幅器、６は検波器、７はデイスプ
レイ装置である。また、8,9および10はそれぞれｚ方向
およびこれに直角の方向の傾斜磁場を発生さるコイル
（傾斜磁場コイル）、11,12,13はそれぞれ上記コイル8,
9,10を駆動する電源部である。
計算機１は各装置に種々の命令を一定のタイミングで出
力する機能をも有するものである。高周波パルス発生器
２の出力は電力増幅器３で増幅され、上記コイル４を励
磁する。該コイル４は前述の如く受信コイルを兼ねてお
り、受信された信号成分は増幅器５を通り検波器６で検
波後、計算機１に入力され信号処理後デイスプレイ装置
７で画像に変換される。
力する機能をも有するものである。高周波パルス発生器
２の出力は電力増幅器３で増幅され、上記コイル４を励
磁する。該コイル４は前述の如く受信コイルを兼ねてお
り、受信された信号成分は増幅器５を通り検波器６で検
波後、計算機１に入力され信号処理後デイスプレイ装置
７で画像に変換される。
なお、静磁場の発生は電源15により駆動される静磁場コ
イル14で行う。検査対象物体である人体16はベツド17上
に載置され、上記ベツド17は支持台18上を移動可能なよ
うに構成されている。
イル14で行う。検査対象物体である人体16はベツド17上
に載置され、上記ベツド17は支持台18上を移動可能なよ
うに構成されている。
本発明によれば、フラツシユ法を用いた場合に問題とな
る化学シフトによる位相差を簡単に除去できるので、定
量的なNMR画像を得るのに効果がある。
る化学シフトによる位相差を簡単に除去できるので、定
量的なNMR画像を得るのに効果がある。
第１図は本発明の実施例を説明するための図であり、第
２図は本発明で用いる装置の構成を示す。
２図は本発明で用いる装置の構成を示す。
Claims (2)
- 【請求項１】静磁場、傾斜磁場及び高周波磁場の各磁場
発生手段と、検査対象からの核磁気共鳴信号を検出する
信号検出手段と、該信号検出手段による検出信号の演算
処理を行なう計算機と、演算処理結果を出力する出力手
段とを有する核磁気共鳴を用いた検査装置において、前
記計算機は、さらに前記の各磁場の、発生の制御、及び
印加のタイミング制御を行ない、前記計算機による前記
高周波磁場の発生手段の制御により、前記高周波磁場の
発生手段は、90゜より小さなフリップ角に設定されたパ
ルス状高周波磁場を発生し磁化を励起し、前記計算機に
よる前記傾斜磁場の発生手段の制御により、前記傾斜磁
場の発生手段は、前記磁化が発生する核磁気共鳴信号を
読み出すために、極性の反転した区間を有する読み出し
用の傾斜磁場を発生し、前記計算機による前記傾斜磁場
の発生手段、及び前記パルス状高周波磁場の制御によ
り、前記パルス状高周波磁場の中心と前記核磁気共鳴信
号のピークとの間の時間間隔を、前記検査対象に含まれ
予め知られている２つの異なる化学シフトの差と前記時
間間隔と核磁気回転化との積がほぼ２πの整数倍となる
ように設定し、この設定条件下で発生する、前記化学シ
フトにそれぞれ対応する核磁気共鳴信号の位相差をほぼ
２πの整数倍として、前記の２つの異なる化学シフトに
よる位相差の影響をほぼ除去した前記検査対象の画像を
得ることを特徴とする核磁気共鳴を用いた検査装置。 - 【請求項２】前記化学シフトが水および脂質であること
を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の核磁気共鳴
を用いた検査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61255655A JPH07114763B2 (ja) | 1986-10-29 | 1986-10-29 | 核磁気共鳴を用いた検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61255655A JPH07114763B2 (ja) | 1986-10-29 | 1986-10-29 | 核磁気共鳴を用いた検査装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63109850A JPS63109850A (ja) | 1988-05-14 |
| JPH07114763B2 true JPH07114763B2 (ja) | 1995-12-13 |
Family
ID=17281770
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61255655A Expired - Lifetime JPH07114763B2 (ja) | 1986-10-29 | 1986-10-29 | 核磁気共鳴を用いた検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07114763B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0767443B2 (ja) * | 1990-02-06 | 1995-07-26 | 株式会社東芝 | 磁気共鳴イメージング方法 |
-
1986
- 1986-10-29 JP JP61255655A patent/JPH07114763B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63109850A (ja) | 1988-05-14 |
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