JPH07148139A

JPH07148139A - スピン格子緩和時間を測定する方法

Info

Publication number: JPH07148139A
Application number: JP6183831A
Authority: JP
Inventors: Charles L Dumoulin; チャールズ・ルシアン・ダモーリン
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1993-08-12
Filing date: 1994-08-05
Publication date: 1995-06-13
Also published as: US5387866A; DE4426774A1

Abstract

(57)【要約】【目的】磁気共鳴装置でパルスシーケンスを用いて、
サンプルの選ばれた部分のスピン格子緩和時間Ｔ₁を測
定する。【構成】スピン格子緩和時間は、一連の検出用無線周
波パルス１１０を用いて、最初に縦方向スピン磁化を反
転し、次にこの磁化の回復を検出することによって決定
される。反転用パルスはサンプル全体に印加されるが、
検出用パルス１３０はサンプルの選ばれた部分に印加さ
れる。各々の検出用パルスはサンプルの独特な場所に印
加され、こうして測定精度を高めると共に、１個の反転
用パルスの後に幾つもの検出用パルスを使うことが出来
る様にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の分野】この発明は核磁気共鳴分光法及び磁気共
鳴作像（ＭＲイメージング）の分野、更に具体的に云え
ば、縦方向スピン緩和時間の測定の分野に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、スピン−格子緩和時間の測定は、
解像度の高い核磁気共鳴（ＮＭＲ）分光法及び磁気共鳴
作像の分野で有用な手順である。こう云う手順では、サ
ンプル（又は被検体）を磁石の中に入れて、被検体の共
鳴する原子核又は「核スピン」により、縦方向スピン磁
化を発生させる。普通の手順では、縦方向スピン磁化を
１８０°章動させることの出来る無線周波パルスを被検
体に印加することによって、この磁化を反転させる。サ
ンプルの核スピンの磁化が反転した時、それが反転して
いない平衡状態に自発的に復帰する。平衡状態への復帰
は指数関数式に起こり、その半減期が核スピンの分子環
境の特性である。この半減期は縦方向スピン緩和時間Ｔ
1 と云う名前で表される場合が多い。

【０００３】平衡状態（又は完全に緩和した状態）に復
帰する際、縦方向磁化を直接的に検出することは出来な
い。しかし、標本化（ｓａｍｐｌｉｎｇ）無線周波（Ｒ
Ｆ）パルスを印加することにより、縦方向磁化の瞬時的
な量を測定することが出来る。この標本化ＲＦパルスが
縦方向磁化を横平面へ章動させ、こうして横方向スピン
磁化を作る。９０°の章動を行なわせることにより、最
大の横方向スピン磁化が発生される。縦方向磁化と異な
り、横方向スピン磁化はサンプルの近くに配置された受
信コイルに信号を誘起することが出来る。

【０００４】受信コイルに誘起された信号は、信号を発
生する原子核の局部的な環境について有意の情報を持っ
ている。この信号が均質磁界の中で収集されゝば、この
信号のスペクトル成分を分解して、相異なる分子（又は
ある分子の部分）にある原子核のポピュレーションから
相異なるピークが生ずる様な核磁気スペクトルを作るこ
とが出来る。個々のピークのＴ₁は、スペクトルにわた
ってかなり変わることがあり、分子構造に関する役に立
つ解析的な情報となり得る。

【０００５】横方向スピン磁化の空間分布を（ＭＲＩに
於ける様に）測定しようとする場合、選ばれた強度及び
持続時間を持つ磁界勾配パルスを使うことにより、横方
向スピン磁化を位相シフトさせることが出来る。この様
に勾配によって誘起された位相シフトが、磁石内でのス
ピン磁化の位置を符号化する。ＲＦ及び磁界勾配パルス
の順序を繰り返し、磁界勾配の強度のある集合に応答し
てＭＲ信号を収集することにより、スピン磁化の分布の
２次元又は３次元像を作ることが出来る。

【０００６】ＮＭＲ分光法及びＭＲ作像で従来利用し得
る方法を用いて、Ｔ₁を測定するには、長い収集時間を
要するのが典型的であった。これは、回復半減期を正確
に決定する為には、反転用パルスの後の幾つもの時点で
縦方向磁化を測定しなければならないからである。回復
過程の間、１個の標本化パルスしか使うことが出来な
い。これは、標本化パルスを印加すると、縦方向スピン
磁化が乱され、この為、この後の標本化パルスによって
発生される測定値の完全さが損なわれるからである。更
に、各々の標本化パルスの後に縦方向スピン磁化の完全
な回復が生じた時に、最善の結果が得られる。生体内の
用途では、完全な緩和の時間は１５００乃至５０００
ｍｓである。これは大抵の生体内Ｔ₁の値が３００乃至
１０００ｍｓであるからである。像の各々の画素に対す
るＴ₁の測定は１時間と云う長い検査時間を必要とする
ことがある。これは、各々の反転用パルスの後の幾つか
の標本化回数（典型的には４−８回）の各々に対し、
（典型的には２５６×２５６の解像度で）像を構成する
為の十分なデータを収集しなければならないからであ
る。

【０００７】ザ・ソサイエティ・オブ・マグネティック
・レゾナンス・イン・メディスン１９９２年第１１回年
次総会プロシーディングズ、第４３４頁所載のカンポー
他の論文に記載された生体内でのＴ₁測定の別の方法
は、一連のスライス選択性反転用パルスを用いる。こう
云うパルスが、収集されるＭＲ像の像平面に対して直交
して配置されるスライスを励振する。各々の反転スライ
スは独特な場所にあり、各々の反転用パルスは、作像パ
ルスシーケンスの横方向スピン磁化発生用パルスを印加
する前の独特な時刻に印加される。収集される像が均質
なＴ₁の比較的な大きな特徴物（例えば大きな骨格の筋
肉）を持つ場合、その結果得られる像は、検出用パルス
を印加する前の選ばれた時刻でのスピンの反転によって
夫々生じた一連の縞を持っている。その時、選ばれた像
の特徴物のＴ₁の値は、各々の反転遅延時間に対応する
各々の縞の画素強度を測定し、その結果を指数関数方程
式に当てはめて、その速度定数Ｔ₁を決定することによ
って、決めることが出来る。この方法は比較的早いが、
選ばれた血管内の血液の様な小さな特徴物のＴ₁の測定
には適していない。この方法は、動く血液のＴ₁の測定
にも余り適さない。これは、各々の選択的な反転用パル
スと検出用パルスの間の期間中の血液の動きにより、血
液の反転したスピンの塊の混合が起こるからである。

【０００８】

【発明の目的】この発明の目的は、核磁気共鳴スペクト
ル内の１つ又は更に多くのスペクトル・ピークの敏速な
縦方向スピン緩和時間Ｔ₁の測定が出来るシステムを提
供することである。この発明の別の目的は、生体内の選
ばれた組織の縦方向スピン緩和時間Ｔ₁を敏速に測定す
るシステムを提供することである。

【０００９】この発明の別の目的は、腎臓機能を評価す
る為に用いられるような動く血液の縦方向スピン緩和時
間Ｔ₁を測定する方法を提供することである。

【００１０】

【発明の要約】この発明では、核磁気共鳴（ＮＭＲ）分
光装置又は磁気共鳴作像（ＭＲＩ）装置のによって発生
される磁界の中に、サンプルを配置する。その後、この
発明の反転回復ＭＲパルスシーケンスを使って、サンプ
ルのＴ₁を測定する。このパルスシーケンスでは、空間
的に非選択性の反転用パルスを用いて、サンプルの選ば
れた部分の中にある全ての核スピンを反転する。反転用
パルスの後に一連の検出用パルスが続き、こう云う検出
用パルスが縦方向磁化を９０°章動させる。これらの検
出用パルスは空間的に選択性であり、サンプル内の相異
なる場所に印加される。こう云う検出用パルスはスライ
ス輪郭を持っている。サンプル内の全てのスピンの縦方
向スピン磁化が反転されていて、各々の検出用パルスが
サンプルの独特な部分に印加されるから、縦方向スピン
磁化が正確に標本化される。更に、縦方向スピン磁化の
標本化が、回復過程の間、従来の方法に於ける様に１回
ではなく、複数回（Ｎ回）行なわれる。この結果、全体
の走査時間が１／Ｎに短縮される。

【００１１】この発明の新規と考えられる特徴は特許請
求の範囲に具体的に記載してあるが、この発明自体の構
成、作用並びにその他の目的及び利点は、以下図面につ
いて説明する所から最もよく理解されよう。

【００１２】

【発明の詳しい説明】この発明の実施例では、核磁気共
鳴分光計又は磁気共鳴作像装置の磁石の中にサンプルが
配置される。その後、パルスシーケンス１００を加え、
データを解析する。図１は、こゝで説明する発明に使う
のに適した磁気共鳴（ＭＲ）作像装置の主な部品の簡略
ブロック図である。装置は汎用ミニコンピュータ２が、
ディスク記憶装置２ａ及びインターフェース装置２ｂに
機能的に結合されることによって構成される。無線周波
（ＲＦ）発信器３、信号平均装置４、及び勾配電源５
ａ、５ｂ、５ｃが何れもインターフェース装置２ｂを介
してコンピュータ２に結合される。勾配電源５ａ、５
ｂ、５ｃが、勾配コイル１２−１、１２−２、１２−３
を付勢して、磁界勾配Ｇ_X、Ｇ_Y、Ｇ_Zを作像しようと
する被検体にわたってＸ、Ｙ、Ｚ方向に夫々発生する。
ＲＦ発信器３はコンピュータ２からのパルス包絡線によ
ってゲートされて、被検体からのＭＲ応答信号を励振す
るのに必要な変調を持つＲＦパルスを発生する。ＲＦパ
ルスはＲＦ電力増幅器６により、作像方法によって変わ
るが１００ワットから数キロワットまで変化するレベル
まで増幅され、発信コイル１４−１に印加される。全身
用作像の様な大きなサンプル容積に対しては高い電力レ
ベルが必要であり、一層大きいＮＭＲ周波数帯域幅を励
振する為に持続時間の短いパルスが必要とされる。

【００１３】ＭＲ応答信号が受信コイル１４−２で感知
され、低雑音前置増幅器９で増幅され、受信器１０に送
られて更に増幅、検波及びろ波される。その後、信号が
ディジタル化されて、信号平均装置４によって平均さ
れ、コンピュータ２によって処理される。前置増幅器９
及び受信器１０は、能動形ゲート作用又は受動形フィル
タ作用により、送信の際のＲＦパルスから保護される。

【００１４】コンピュータ２が、ＭＲパルスに対するゲ
ート作用及び包絡線変調、前置増幅器及びＲＦ電力増幅
器の消去、及び勾配電源に対する電圧波形を供給する。
コンピュータは、フーリエ変換、像の再構成、データの
フィルタ作用、像の表示及び記憶の機能（これら全ては
普通のものであって、この発明の範囲外である）の様な
データ処理をも行なう。

【００１５】発信コイル１４−１及び受信ＲＦコイル１
４−２は、希望によっては、１個のコイルで構成しても
よい。この代わりに、電気的に直交する２つの別々のコ
イルを使ってもよい。後者の形式は、パルス発信の間、
受信器に対するＲＦパルスの侵入が減少すると云う利点
がある。何れの場合も、コイルは、磁石手段１１によっ
て発生される静磁界Ｂ₀の方向に対して直交している。
コイルは、ＲＦ遮蔽ケージに封入することにより、装置
の他の部分から隔離することが出来る。

【００１６】磁界勾配コイル１２−１、１２−２、１２
−３が、サンプル容積にわたって単調で直線的である勾
配Ｇ_X、Ｇ_Y、Ｇ_Zを夫々発生するのに必要である。幾
つもの値を持つ勾配磁界により、像の重大な人為効果を
招く、エイリアシングの名前で知られている劣化がＭＲ
応答信号データに生ずる。勾配が直線的でないと、像の
幾何学的な歪みが生ずる。

【００１７】図２に略図で示す磁石集成体１１が中心の
円筒形中孔１１ａを持ち、それが典型的には軸方向、又
はデカルト座標のＺ方向に静磁界Ｂ₀を発生する。図１
に示したコイル１２−１、１２−２、１２−３の様な１
組のコイル１２が、入力接続部１２ａを介して電気信号
を受取り、中孔１１ａの容積内に少なくとも１つの勾配
磁界を発生する。中孔１１ａの中にはＲＦコイル１４も
配置されており、これが少なくとも１つの入力ケーブル
１４ａを介してＲＦエネルギを受け取って、典型的には
Ｘ−Ｙ平面内にＲＦ磁界ｂ1 を発生する。

【００１８】図３はこの発明の第１の実施例で用いられ
る無線周波パルス及び磁界勾配パルスを示すパルスシー
ケンスの線図である。パルスシーケンス１００は非選択
性反転用ＲＦパルス１１０を持ち、これが磁気共鳴装置
の励振無線周波コイルの範囲内にある全てのスピン磁化
を実質的に反転する。この発明のこの実施例では、反転
用ＲＦパルス１１０は、磁界勾配パルスを同時に印加せ
ずに印加される。反転の容積を制限したい場合、周知の
形で、反転用パルスと同時に磁界勾配パルスを印加する
ことが出来る。

【００１９】反転用ＲＦパルス１１０を印加してから選
ばれた時間の後に、第１のサブシーケンス１２０ａを印
加する。サブシーケンス１２０ａは、スライス選択磁界
勾配パルス１４０の存在のもとに印加される検出用ＲＦ
パルス１３０を有する。検出用パルス１３０が被検体の
選ばれた部分内のスピン磁化を章動させる。章動の大き
さは、検出用ＲＦパルス１３０の持続時間と振幅を選ぶ
ことによって選択することが出来る。大抵は、９０°の
章動角で最大の横方向磁化が得られる。選ばれる部分の
場所及び寸法は、ＲＦパルス１３０の周波数と帯域幅、
並びにスライス選択磁界勾配パルス１４０の振幅を適当
に選ぶことによって調節することが出来る。この発明の
この実施例では、選ばれる部分は選ばれた厚さを持つ平
面状の形状を有する。別の実施例では、１９９２年７月
２８日に付与された米国特許第５，１３３，３５７号、
発明の名称「円筒形に局限したフーリエ速度符号化を用
いる血流の定量的な測定」に記載されている様に、円筒
の様な平面状でない形状を使うことが出来る。

【００２０】検出用ＲＦパルス１３０及びスライス選択
磁界勾配パルス１４０が印加された後、スライス再集束
磁界勾配パルス１５０が印加される。スライス再集束磁
界勾配パルス１５０は、被検体の選ばれた部分内にある
全ての横方向スピン磁化を、スライス選択磁界勾配パル
ス１４０の印加の後にほゞ同相にする様に選ばれた振幅
及び持続時間を持っている。この実施例では、スライス
再集束磁界勾配パルス１５０の振幅と持続時間の積は、
周知の様に、スライス選択磁界勾配パルス１４０の振幅
及び持続時間の積のほゞ半分に負の符号を付したものに
等しい。

【００２１】スライス再集束磁界勾配パルス１５０の
後、磁気共鳴装置の一部分であるデータ収集装置にデー
タ収集信号パルス１９０を送る。データ収集パルス１９
０の間にＭＲ信号がディジタル化される。サンプル内に
ある横方向スピン磁化から来るＭＲ信号は、ほゞ均質な
磁界の中で収集されるので、検出される各々のＭＲ信号
の周波数は、横方向磁化の化学シフトによって決定され
る。各々の信号源の化学シフトは、周知のように、収集
された信号データにフーリエ変換を適用することによっ
て決定することが出来る。

【００２２】サブシーケンス１２０ａを印加してから選
ばれた期間の後、第２のサブシーケンス１２０ｂを印加
する。サブシーケンス１２０ｂはサブシーケンス１２０
ａと実質的に同一であるが、検出用ＲＦパルス１３０
に、第１のサブシーケンス１２０ａで使われたものとは
異なる様に周波数オフセットが与えられている点が異な
る。サブシーケンス１２０ｂに於ける周波数オフセット
は、検出用ＲＦパルス１３０により、サンプルの内の、
第１のサブシーケンス１２０ａで励振されなかった選ば
れた部分が励振される様に選ばれている。サブシーケン
ス１２０ｂに応答して収集されたデータがそれ自身の場
所に記憶される。

【００２３】サブシーケンス１２０ｂから選ばれた期間
をおいて第３のサブシーケンス１２０ｃが続くと云う様
にして、複数個（Ｎ個）のサブシーケンスが印加され
る。各々のサブシーケンスの検出用ＲＦパルス１３０
は、サンプルの独特の部分を励振する。図３に示す実施
例では、各々のサブシーケンスの間の間隔は同じであ
る。別の実施例では、この間隔はオペレータが任意に選
ぶことが出来る。

【００２４】Ｎ個のサブシーケンスの検出用ＲＦパルス
１３０によって励振されるサンプルの部分の相対的な配
置が図４に示されている。この場合、サンプル２００が
サンプル管２１０の中に収まっている。検出用ＲＦパル
ス１３０がサブシーケンス１２０ａでは領域２２０ａ
に、サブシーケンス１２０ｂでは領域２２０ｂに、サブ
シーケンス１２０ｃでは領域２２０ｃにと云う様に印加
され、合計Ｎ個の領域に検出用パルス１３０が加えられ
る。

【００２５】パルスシーケンス１００が、Ｙをゼロより
大きい整数として、サンプルにＹ回印加される。Ｙが１
より大きい場合、ディジタル化された信号の信号対雑音
比は、周知様に、検出されたデータの信号を平均するこ
とによって高めることが出来る。Ｎ個のサブシーケンス
をＹ回繰り返したことに応答して、一旦データが収集さ
れたら、合計Ｎ個の核磁気共鳴スペクトルを作ることが
出来る。これが図５に示されている。この図には、第１
のスペクトル・ピーク３１０、第２のスペクトル・ピー
ク３２０及び第３のスペクトル・ピーク３３０が示され
ている。スペクトル・ピーク３１０、３２０、３３０
は、合計Ｎ個のスペクトルにおいて、第１のスペクトル
３００ａ、第２のスペクトル３００ｂ、第３のスペクト
ル３００ｃ等で検出される。各々のスペクトルが、サン
プルの相異なる選ばれた部分から生ずることに注意され
たい。

【００２６】Ｎ個のスペクトルのスペクトル・ピーク３
１０、３２０、３３０の強度が、夫々のサブシーケンス
の反転用ＲＦパルス（図３の１１０）と検出用ＲＦパル
ス（図３の１３０）との間の期間ｔの関数として変化す
る。１つの回復速度Ｔ₁を持つピークに対する信号強度
Ｉは次の式で表すことが出来る。Ｉ＝Ａ＋Ｂ×ｅｘｐ（−ｔ／Ｔ₁）（１）こゝでＡ及びＢは定数である。任意の所望のピークのＴ
₁、Ａ及びＢは、各々のサブシーケンスで得られたピー
クの強度に式（１）を当てはめることによって決定する
ことが出来る。これは、Ｗ．Ｈ．プレス社から出版され
たＨ．Ａ．チュコルスキー、Ｗ．Ｔ．ウエッテルリンク
及びＰ．Ｐ．フラナリの著書「ＦＯＲＴＲＡＮに於ける
数値処方（ＮｕｍｅｒｉｃａｌＲｅｃｉｐｅｓｉｎ
ＦＯＲＴＯＲＡＮ）」、第６７８頁乃至第６８３頁に
記載される様な非線形最小自乗最適化手順を用いて行な
うことが出来る。

【００２７】図５では、第１のスペクトル・ピーク３１
０は第２のスペクトル・ピーク３２０よりも回復が一層
急速であることが示されており、第２のスペクトル・ピ
ーク３２０は、第３のスペクトル・ピーク３３０よりも
回復が一層急速である。図６はこの発明の第２の実施例
を示す。図３について述べた実施例と同じく、図６のパ
ルスシーケンス４００は、反転用ＲＦパルス４１０の
後、複数個（Ｎ個）のサブシーケンス４２０ａ−４００
Ｎが続く。更に各々のパルスシーケンスは検出用ＲＦパ
ルス４３０、スライス選択磁界勾配パルス４４０、スラ
イス再集束磁界勾配パルス４５０、及びデータ収集信号
パルス４９０で構成される。パルスシーケンス１００の
場合と同じく、各々のサブシーケンスにある検出用ＲＦ
パルスは、サンプルの独特な部分を励振する様にする。

【００２８】検出用ＲＦパルス４３０及び空間的に選択
性すなわちスライス選択磁界勾配パルス４４０が印加さ
れた後、選ばれた振幅を持つ位相符号化磁界勾配パルス
４６０が印加される。この発明のこの実施例では、位相
符号化磁界勾配パルス４６０は、スライス選択磁界勾配
パルス４４０に対してほゞ直交する方向に印加され、希
望によっては、スライス再集束磁界勾配パルス４５０と
同時に印加することが出来る。判り易くする為、図６で
は、位相符号化磁界勾配パルス４６０及びスライス再集
束磁界勾配パルス４５０は同時ではない様に示してある
が、両方を同時に印加することは可能である。この発明
の別の実施例では、位相符号化磁界勾配パルス４６０
は、スライス選択磁界勾配パルス４４０とほゞ同じ方向
に印加することが出来る。

【００２９】検出用パルス４３０及びスライス選択磁界
勾配パルス４４０が印加された後、選ばれた振幅を持つ
読出し用位相外し磁界勾配パルス４７０が印加される。
読出し用位相外し磁界勾配パルス４７０は位相符号化磁
界勾配パルス４６０とほゞ直交する方向に印加される。
読出し用位相外し磁界勾配パルス４７０は、希望によっ
ては、スライス再集束磁界勾配パルス４５０又は位相符
号化磁界勾配パルス４６０と同時に印加することが出来
る。読出し用位相外し磁界勾配パルス４７０は、読出し
用位相外し磁界勾配の方向に沿った相異なる位置にある
横方向磁化が、読出し方向に於ける位置に比例する位相
シフトを持つ様にする。

【００３０】スライス再集束磁界勾配パルス４５０、位
相符号化磁界勾配パルス４６０及び読出し用位相外し磁
界勾配パルス４７０を印加した後、読出し磁界勾配パル
ス４８０が印加される。読出し磁界勾配パルス４８０は
読出し用位相外し磁界勾配パルス４７０と同じ方向に印
加されるが、反対の極性にする。読出し磁界勾配パルス
４８０の振幅及び持続時間は、ほゞ全ての横方向スピン
磁化が、読出し磁界勾配パルス４８０の間、選ばれた点
で同一の位相シフトを持つ様に選ばれる。

【００３１】パルスシーケンス４００は複数回（Ｙ回）
繰り返される。パルスシーケンス４００の毎回の繰り返
しでは、位相符号化磁界勾配パルス４６０に異なる振幅
を与える。しかし、パルスシーケンス４００の毎回の繰
り返しで、位相符号化磁界勾配パルス４６０の振幅は、
各々のサブシーケンス４２０ａ−４２０Ｎで同一であ
る。位相符号化磁界勾配パルス４６０が、検出されるＭ
Ｒ信号に、位相符号化磁界勾配の方向に沿った横方向ス
ピン磁化の位置に比例する位相シフトを生じさせる。位
相符号化磁界勾配パルス４６０の相異なる振幅に応答し
て収集されたデータをフーリエ変換して、周知の形で、
横方向スピン磁化を生ずる信号の（位相符号化勾配の方
向に於ける）位置を決めることが出来る。

【００３２】Ｎ個のサブシーケンスのＹ回の繰り返しに
応答して、一旦データが収集されたら、合計Ｎ個の磁気
共鳴像を構成することが出来る。これらのＮ個の像の画
素の強度は、各々のサブシーケンスの反転用ＲＦパルス
４１０と検出用ＲＦパルス４３０との間の期間ｔの関数
として変化する。１個の回復速度Ｔ₁を持つ画素に対す
る信号強度Ｉは式（１）で表すことが出来る。任意の所
望の画素のＴ₁、Ａ及びＢは、前に述べた様な非線形最
小自乗最適化手順を用いて、各々のサブシーケンスで得
られた画素の強度に式（１）を当てはめることによって
決定することが出来る。

【００３３】この発明の現在好ましいと考えられる実施
例のＴ₁測定システムを詳しく説明したが、当業者には
種々の変更が容易に考えられよう。従って、特許請求の
範囲は、この発明の範囲内に属するこの様な全ての変更
を包括することを承知されたい。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に使うのに適した磁気共鳴（ＭＲ）作
像装置の簡略ブロック図。

【図２】図１の磁石集成体の更に詳しい図。

【図３】核磁気共鳴スペクトルの選ばれたスペクトル成
分のＴ₁を敏速に測定する為に使うことが出来るこの発
明の第１の実施例を示した縦方向スピン緩和時間Ｔ₁パ
ルスシーケンスの線図。

【図４】この発明の第１の実施例から得られる走査平面
の形状を示す模式図。

【図５】核磁気共鳴スペクトルにあるスペクトル・ピー
クに対する縦方向スピン磁化の回復を示すスペクトル線
図。

【図６】磁気共鳴像内の被検体の選ばれた部分の縦方向
スピン緩和時間Ｔ₁を敏速に測定する為に使うことが出
来るこの発明の第２の実施例のパルスシーケンスの線
図。

【符号の説明】

１００パルスシーケンス１１０非選択性反転用ＲＦパルス１３０検出用ＲＦパルス１４０スライス選択磁界勾配パルス１５０スライス再集束磁界勾配パルス１９０データ収集信号パルス

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被検体のスピン格子緩和時間Ｔ₁を測定
する方法に於て、イ）前記被検体を磁界の中に配置して該被検体内の核ス
ピンの縦方向スピン磁化を発生し、ロ）空間的に非選択性の無線周波（ＲＦ）パルスを印加
して、前記核スピンの縦方向磁化を反転し、ハ）予定の周波数範囲を持つ空間的に選択性のＲＦパル
スを印加して、該周波数範囲によって限定された空間領
域の核スピンの選ばれた集団の縦方向磁化を横方向スピ
ン磁化に変換し、ニ）時刻ｎに、前記核スピンの選ばれた集団の横方向ス
ピン磁化によって発生された磁気共鳴信号を検出し、ホ）各回における空間的に選択性のＲＦパルスが相異な
る周波数範囲を持つようにして、前記段階ハ）乃至ニ）
を複数回（Ｎ回）繰り返して、相異なる空間領域からの
Ｎ個のＭＲ応答信号を検出し、その際、各回における検
出を空間的に非選択性のＲＦパルスの印加後からの相異
なる時刻ｎに行って、時間の次元で符号化し、ヘ）前記核スピンの集団の一部分を選び、ト）前記核スピンの集団の選ばれた部分に対し、時間の
関数としての前記選ばれた部分のＭＲ応答信号の指数関
数的回復速度であるスピン格子緩和時間Ｔ₁を決定する
段階を含む、スピン格子緩和時間Ｔ₁を測定する方法。
【請求項２】被検体のスピン格子緩和時間Ｔ₁を測定
する方法に於て、イ）被検体を磁界の中に配置して、該被検体内の核スピ
ンの縦方向スピン磁化を発生し、ロ）空間的に非選択性の無線周波（ＲＦ）パルスを印加
して、前記核スピンの縦方向磁化を反転し、ハ）予定の周波数範囲を持つ空間的に選択性のＲＦパル
スを印加して、該周波数範囲によって限定された空間領
域の核スピンの選ばれた集団の縦方向磁化を横方向スピ
ン磁化に変換し、ニ）位相符号化方向に於ける核スピンの位置に依存する
位相変化を核スピンに誘起する振幅ａを持つ位相符号化
磁界勾配パルスを印加し、ホ）読出し用位相外し磁界勾配パルスを印加して、前記
位相符号化方向に対してほゞ直行する読出し方向に於け
る核スピンの位置に依存する位相変化を核スピンに誘起
し、ヘ）磁気共鳴（ＭＲ）応答信号を検出する間、読出し磁
界勾配パルスを印加して、読出し方向に於ける核スピン
の位置に依存する位相変化を核スピンに誘起し、ト）時刻ｎに、位相符号化振幅ａの場合の、核スピンの
選ばれた集団の位相変化によって誘起された固有の位相
シフトを持つＭＲ応答信号を検出し、チ）各回における空間的に選択性のＲＦパルスが相異な
る周波数範囲を持つようにして、前記段階ハ）乃至ホ）
を複数回（Ｎ回）繰り返して、相異なる空間領域からの
Ｎ個のＭＲ応答信号を検出し、その際、各回における検
出を空間的に非選択性のＲＦパルスの印加後の相異なる
時刻ｎに行って、時間の次元で符号化し、リ）複数個（Ｐ個）の相異なる位相符号化勾配の振幅に
対して上記段階ロ）乃至チ）を繰り返して、検出された
ＭＲ応答信号を位相符号化方向に符号化し、ヌ）位相符号化方向及び読出し方向の次元を持つ空間領
域である核スピンの集団の一部分を選び、ル）前記核スピンの集団の選ばれた部分に関係するＭＲ
応答信号の部分の時間的変化を計算することによって、
前記核スピンの集団の選ばれた部分に対するスピン格子
緩和時間Ｔ₁を決定する段階を含む、スピン格子緩和時
間Ｔ₁を測定する方法。
【請求項３】複数個の空間的なＭＲ像が前記ＭＲ応答
信号から作られ、ｎ番目のＭＲ像は時刻ｎに検出された
ＭＲ応答信号から作られる請求項２記載の方法。