JPS60242844A - 核磁気共鳴による診断方法および装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、核磁気共鳴による診断方法に関する。

特に、核子〃気計Ｗ機トモクラフィ装置において、被検
体内における被観測元素の投影画像を得る方法に関する
。

〔従来の技術〕

従来の核る〃気共鳴計算機トモグラフィ装置では、被検
体の断層面の位置を決定するために、Ｘ線計算機トモグ
ラフィ装置等の、他の断層撮影装置を用いるか、技師の
経験により判断することが一般的である。すなわち、他
の断層撮影装置により得られた断層画像を基に、基準と
なる部位からの相対位置により見当をつける等の方法に
より、被検体の断層面の位置を決定している。しかし、
この方法では位置決めが正確に行えず、さらに、他の断
層撮影装置と組合せないと希望する断層面を正確に撮影
できない欠点があった。

また、位置決めのための走査を行うことのできる核磁気
共鳴による診断装置もあるが、所望の断層面と垂直方向
の断層面（サジタル面またはコロナル面など）について
の断層画像を用いているために、その垂直方向の断層面
にふくまれていない部分についての画像は得られず、位
置決めのためには不充分であった。

さらに、断層面を選択せずに被検体全体にわたって被観
測元素の原子核スピンを励起し、これにより透視画像を
得る方法もある。しかし、この方法では、励起されたス
ピンの回復を１ヒユーごとに待だなりればならず、時間
がかかり過きる欠点があった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は、核磁気共鳴による透視画像を高速で得るため
の方法を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の核磁気共鳴による診断方法は、被検体に対して
、主磁場と、この被検体の断層面を選択する選択磁場と
、この断層面の組織を構成する原子の原子核に核磁気共
鳴を与える高周波パルスと、上記原子核の核磁気共鳴の
信号を投影するための勾配磁場とを印加し、この各磁場
の印加により投影された核磁気共鳴の信号を観測し、こ
の信号から上記断層面について核磁気共鳴の応答を画像
に構成する演算を行う核磁気共鳴による診断方法におい
て、上記投影するための勾配磁場の強度は被検体の異な
る断層面に対して同一であるように設定し、上記演算は
複数の断層面の観測による信号から被検体の透視画像を
構成することを特徴とする。

また、本発明の核磁気共鳴による診断装置は、被検体に
対して主磁場を印加する手段と、この被検体の断層面を
選択する選択磁場を印加する手段と、この断層面の組織
を構成する原子の原子核に核磁気共鳴を与える高周波パ
ルスを印加する手段と、上記原子核の核磁気共鳴の信号
を投影するための勾配磁場を印加する手段と、この勾配
磁場を印加する手段により投影された核磁気共鳴の信号
を観測する手段と、この観測する手段の出力信号から上
記断層面について核磁気共鳴の応答を画像に構成する演
算を行う手段とを備えた核磁気共鳴による診断装置にお
いて、上記勾配磁場印加する手段は、勾配磁場の強度が
被検体の異なる断層面に対して同一であるように設定す
る手段を含み、上記演算を行う手段は複数の断層面の観
測による信号から被検体の透視画像を構成する手段を含
むことを特徴とする。

〔作用〕

本発明核磁気共鳴による診断方法は、同一の投影するた
めの勾配磁場の下で多数の断層面の核磁気共鳴による信
号を観測し、これにより、高速で被検体の透視画像を得
ることを特徴とする。

〔実施例の説明〕

第１図は本発明核磁気共鳴による診断方法を実施する核
磁気共鳴計算機トモグラフィ装置のブロック構成図であ
る。

マグネットアセンブリ１は、被検体に一定の磁場を印加
する静磁場コイル２と、原子核のスピンを励起するため
の高周波パルスを与える励磁コイル３と、被検体の断層
面を選択する選択ｉｆｆ場と核磁気共鳴信号の投影を行
うための勾配磁場とを印加する勾配コイル４と、被検体
内の核磁気共鳴による信号を検出する検出コイル５とを
備えている。

第１図では、これらのコイルの一部だけを示している。

制御劇算機１１はシーケンス記憶回路１２に接続される
。シーケンス記憶回路１２は勾配磁場駆動回路１３に接
続される。勾配磁場駆動回路１３は勾配コイル４に接続
される。静磁場電源１４は静磁場コイル２に接続される
。高周波発振器１５はゲート変調回路１６と位相検波回
路１９とに接続される。ゲート変調回路１６ば高周波電
力増幅器１７と位相検波回路１９とに接続される。高周
波電力増幅器１７は励磁コイル３に接続される。検出コ
イル５は前置増幅器１８に接続される。前置増幅器１８
は位相検波回路１９に接続される。位相検波回路１９は
データ記憶装置２０に接続される。データ記憶装置２０
はインクフェイス回路２１に接続される。インクフェイ
ス回路２１はデータ処理５１算８２２に接続される。デ
ータ処−理計算機２２は表示装置２３に接続される。

制御計算機１１は、本実施例装置の動作を制御する。ま
た、シーケンス記憶口！１２の内容を書き替えることに
より、種々の操作シーケンスを実現する。

シーケンス記憶回路１２は、核磁気共鳴信号の観測デー
タを収集するだめのタイミング信号を発生し、勾配磁場
駆動回路１３およびゲート変調回路１６の動作を制御す
る。これにより、シーケンス記憶回路１２は、勾配磁場
や高周波パルスの発生シーケンスを制御する。

勾配磁場駆動回路１３は、Ｘ軸、ｙ軸、Ｚ軸の各勾配コ
イル４に接続され、選択磁場および勾配磁場を被検体に
印加する。

高周波発振器１５とゲート変調回路１６と高周波電力増
幅器１７とは、マグネットアセンブリ１内に挿入された
被検体に対して、被検体の組織を構成する原子核に核磁
気共鳴を与えるために、高周波パルスを印加するように
構成されている。高周波発振器１５は高周波信号を発生
する。ゲート変調回路１６は、シーケンス記１．ａ回路
１２からのタイミング信号により高周波発振器１５の出
力した高周波信号を変調し、高周波パルスを生成する。

高周波電力増幅器１７は、ゲート変調回路１６の出力し
た高周波バ、ルスを電力増幅し、励磁コイル３に供給す
る。

前置増幅器１日と位相検波回路１９とは核磁気共鳴の信
号を収集する。前置増幅器１８は、検出コイル５で検出
された核磁気共鳴の信号を増幅する。位相検波回路１９
は、高周波発振回路１５の出力信号を参照し２て、前置
増幅器１８の出力を位相検波する。

これにより得られた観測データは、テーク記憶装置２０
に蓄えられる。

インタフェイス回路２１は、データ記憶装置２０に蓄え
られた観測データをデータ処理計算機２２に送る。デー
タ処理計算機２２は、観測データを演算処理し、表示装
置２３に画像表示する。

ここで、ｘ−ｙ断層面を得るための位置決めのために、
ｙ−ｚ面のＸ方向への透視画像を得る場合について説明
する。

第２図は被検体の断層面を示す図であり、第３図はその
側面図である。

２方向の各断層面に対して、Ｘ方向のみ一定の勾配磁場
により核磁気共鳴信号をエンコードする。

Ｘ方向の勾配磁場は「０」とする。これにより得られた
データを、フーリエ変換等の演算処理を行うことにより
、Ｘ方向の投影が得られる。さらに、２方向の断層面を
変えて観測を行い、ｙ−ｚ平面におけるＸ方向の透視像
が得られる。

第４図は°本発明方法の実施例のパルスシーケンスを示
すタイムチャートである。この例は、スピン・エコー法
による１ビユーのパルスシーケンスを示す。

２方向の勾配磁場は、被検体の断層面の指定に用いられ
るため、これを選択磁場Ｇｚと呼ぶことにする。選択磁
場Ｇｚと高周波パルス（９０°パルス）とによりスピン
を選択励起する。この後に、一定時間だけＸ方向の勾配
磁場ｃｙを印加し、さらに高周波パルス（１８０’　パ
ルス）を印加することにより、スピンを反転する。さら
に、再びＸ方向の勾配磁場ＧＶを印加して、エコー信号
を観測する。選択磁場Ｇｚを変化させて断層面を移動さ
せ、同じ値の勾配磁場Ｇｙを印加させながら同じ動作を
繰り返す。これにより、Ｘ方向の透視画像が得られる。

スピンの緩和には水の場合で１〜２秒かかるので、この
影響を考慮して、隣合う断層面を順番に観測しないこと
が望ましい。

本発明によれは、それぞれのビューで異なる位置を励起
することにより、スピンの回復を待つ必要がないために
、高速で透視画像が得られる。例えば、１ビユーの観測
に数十ｍｓかかり、断層面を２ＩＩ１１の間隔で２０Ｃ
Ｉ１１にわたり観測すると仮定すると、数秒で観測が終
了し、演算処理を並列に行うことにより、十秒たらずで
透視画像が得られる。場所決めのために一つの断層面の
画像を得るだけでも数十秒〜数分の時間を要することに
比較して、本発明の方法は極めて高速で透視画像を得る
ことが可能である。

以上の説明では、ｙ−ｚ面のＸ方向への透視画像を得る
場合について説明した。しかし、この方向は任意に選択
できる。すなわち、選択磁場としてｘ、ｙ、ｚ方向の単
独または合成により得られた磁場を用いることができ、
勾配磁場としてこれと垂直な方向の磁場を利用すること
ができる。

また、以上の説明ではスピン・エコー法のパルスシーケ
ンスについて述べたが、他のパルスシーケンスでも本発
明の実施が可能である。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明核磁気共鳴による透視画像
撮影方法により、高速で被検体の透視画像が得られる。

この透視画像により、診断に必要な断層面の位置の正確
な判断が可能となり、また、断層画像と透視画像を比較
することにより、全体に対する位置の見当を付けること
も可能となる効果がある。

さらに、透視画像には被検体の内部構造だけてなく、各
種の緩和やスピン密度等の情報が含まれており、これら
の情報を診断に利用できる優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明核磁気共鳴による診断方法を実施する核
磁気共鳴計算機トモグラフィ装置のブロック構成図。 第２図は被検体の断層面を示す図。 第３図は被検体の断層面の側面図。 第４図は本発明核磁気共鳴による診断方法の実施例のパ
ルスシーケンスを示すタイムチャート。 １・・・マグネットアセンブリ、２・・・静磁場コイル
、３・・・励磁コイル、４・・・勾配コイル、５・・・
検出コイル、１１・・・制御計算機、１２・・・シーケ
ンス記ｔｏ回路、１３・・・勾配磁場駆動回路、１４・
・・静磁場電源、１５・・・高周波発振器、１６・・・
ゲート変調回路、１７・・・高周波電力増幅器、１８・
・・前置増幅器、１９・・・位相検波回路、２０・・・
データ記憶装置、２１・・・インタフェイス回路、２２
・・・データ処理計算機、２３・・・表示装置。 特許出願人　代理人　、・ 弁理士井出直孝　１

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｆｉ＋　被検体に対して、主磁場と、 この被検体の断層面を選択する選択磁場と、この断層面
   の組織を構成する原子の原子核に核磁気共鳴を与える高
   周波パルスと、 上記原子核の核磁気共鳴の信号を投影するための勾配磁
   場とを印加し、 この各磁場の印加により投影された核磁気共鳴の信号を
   観測し、 この信号から上記断層面について核磁気共鳴の応答を画
   像に構成する演算を行う 核磁気共鳴による診断方法において、 Ｊ二記投影するための勾配磁場の強度は被検体の異なる
   断層面に対して同一であるように設定し、十記演算は複
   数の断層面の観測による信号から被検体の透視画像を構
   成する ことを特徴とする核磁気共鳴による診断方法。 （２）被検体に対して主磁場を印加する手段と、この被
   検体の断層面を選択する選択磁場を印加する手段と、 この断層面の組織を構成する原子の原子核に核磁気共鳴
   を与える高周波パルスを印加する手段と、上記原子核の
   核磁気共鳴の信号を投影するための勾配磁場を印加する
   手段と、 この勾配磁場を印加する手段により投影された核磁気共
   鳴の信号を観測する手段と、 この観測する手段の出力信号から上記断層面について核
   磁気共鳴の応答を画像に構成する演算を行う手段と を備えた核磁気共鳴による診断装置において、上記勾配
   磁場印加する手段は、勾配磁場の強度が被検体の異なる
   断層面に対して同一であるように設定する手段を含み、 上記演算を行う手段は複数の断層面の観測による信号か
   ら被検体の透視画像を構成する手段を含むことを特徴と
   する核磁気共鳴による診断装置。