JPS6044880A - チャ−プトラッキング方式を用いた核磁気共鳴イメ−ジング装置 - Google Patents
チャ−プトラッキング方式を用いた核磁気共鳴イメ−ジング装置Info
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- JPS6044880A JPS6044880A JP58153842A JP15384283A JPS6044880A JP S6044880 A JPS6044880 A JP S6044880A JP 58153842 A JP58153842 A JP 58153842A JP 15384283 A JP15384283 A JP 15384283A JP S6044880 A JPS6044880 A JP S6044880A
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- G—PHYSICS
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の属する分野］
本発明は、核磁気共鳴（ｎｕｃｌｅａｒｍａｇｎｅｔｉ
ｃ ｒｅｓｏｎａｎｃｅ 以下ＮＭＲと略称する）現象
を利用して被検体内における特定原子核分布等を被検体
外部より知るようにしたＮＭＲイメージング装置に関す
るものである。
ｃ ｒｅｓｏｎａｎｃｅ 以下ＮＭＲと略称する）現象
を利用して被検体内における特定原子核分布等を被検体
外部より知るようにしたＮＭＲイメージング装置に関す
るものである。
［従来技術］
従来からＮＭＲイメージング装置はよく知られている。
そして、データの採取や再構成の方式の違いによって、
例えば、磁場焦点法、投影復元法、フーリエ変換法、選
択励起法などに分類され、呼称されている。
例えば、磁場焦点法、投影復元法、フーリエ変換法、選
択励起法などに分類され、呼称されている。
しかしながら、これら各種の方式に基づ〈従来のＮＭＲ
イメージング装置では、いずれもデータ採取に時間がか
かるという問題があった。データの採取時間の短かさや
画質、Ｓ／への点などから注目されている方式（フーリ
エ変換法に屈し、ＫＥＷ法を拡張した面積弁方式）にお
いてさえも、３〜４分かかつて、励起とＦｒｙ（ｆｒｅ
ｅｉｎｄｔＪｃｔｉｏｎ ｄｅｃａｙ）信号の受信とを
数十回繰返している。Ｆｆ［）信号を受けている間摂動
磁界は一時的に固定され、被検物体に与えられる磁場は
、場所的にはその分布状態が異なるが時間的には変化し
ないようになっている。これは、ある場所のスピンの出
すＦＩＤ信号フーリエ変換で収束するための必要不可欠
の要件である。
イメージング装置では、いずれもデータ採取に時間がか
かるという問題があった。データの採取時間の短かさや
画質、Ｓ／への点などから注目されている方式（フーリ
エ変換法に屈し、ＫＥＷ法を拡張した面積弁方式）にお
いてさえも、３〜４分かかつて、励起とＦｒｙ（ｆｒｅ
ｅｉｎｄｔＪｃｔｉｏｎ ｄｅｃａｙ）信号の受信とを
数十回繰返している。Ｆｆ［）信号を受けている間摂動
磁界は一時的に固定され、被検物体に与えられる磁場は
、場所的にはその分布状態が異なるが時間的には変化し
ないようになっている。これは、ある場所のスピンの出
すＦＩＤ信号フーリエ変換で収束するための必要不可欠
の要件である。
それ故に、各スライスのデータセラ１−を得るための速
度をもはやこれ以上あげることはできない状態にある。
度をもはやこれ以上あげることはできない状態にある。
総合的なＳ／Ｎ＋信口の情報量という点からは、かけな
ければならない時間もしくは採取したデータを平均化な
どして改質しなければならない時間というのは決ってく
る可能性はあるにしろ、１回の試行で原理的には注目す
るスライスの中に含まれるすべてのスピンのＦＩＤ信号
を事後分離分析可能な形で収録したいという望みはあっ
てしかるべきである。
ければならない時間もしくは採取したデータを平均化な
どして改質しなければならない時間というのは決ってく
る可能性はあるにしろ、１回の試行で原理的には注目す
るスライスの中に含まれるすべてのスピンのＦＩＤ信号
を事後分離分析可能な形で収録したいという望みはあっ
てしかるべきである。
［発明の目的］
本発明の目的は、このような点に鑑み、各１１場毎に１
回のＦｒＤ信号の受信ですみ、再構成処理を施せば完全
な断層像となり得るようなデータセラ！−の得らるＮＭ
Ｒイメージング装置を提供することにある。
回のＦｒＤ信号の受信ですみ、再構成処理を施せば完全
な断層像となり得るようなデータセラ！−の得らるＮＭ
Ｒイメージング装置を提供することにある。
［発明の概要］
この様な目的を実現するために、本発明では、目的空間
内に分布するスピンの密度ないし性質に関する空間分布
のイメージを得るために、前記空間を必要充分に均一な
る基底磁界で満たした上で、第１の工程として前記空間
の全体あるいは一部のスピンを励起する所の一斉もしく
は選択励起の工程と、それに続く第２の工程として該受
信されたＦｒＤ信号の分析評価により前記イメージを再
構成する第３の工程とを有してなり、前記第２の工程に
いては目的とする被検体スピンの各局所の総べでにおけ
る共鳴周波数の時局推移が本質的に連続的に変化しつつ
も互いに他の局所における時間推移とは異なり、かつ前
記第３の工程のイメージの構成が各局所のスピンの共鳴
周波数の推移を実質的に追従する如きチャープ（Ｃｈｉ
ｒｐ）変換に基づくことを特徴とする。
内に分布するスピンの密度ないし性質に関する空間分布
のイメージを得るために、前記空間を必要充分に均一な
る基底磁界で満たした上で、第１の工程として前記空間
の全体あるいは一部のスピンを励起する所の一斉もしく
は選択励起の工程と、それに続く第２の工程として該受
信されたＦｒＤ信号の分析評価により前記イメージを再
構成する第３の工程とを有してなり、前記第２の工程に
いては目的とする被検体スピンの各局所の総べでにおけ
る共鳴周波数の時局推移が本質的に連続的に変化しつつ
も互いに他の局所における時間推移とは異なり、かつ前
記第３の工程のイメージの構成が各局所のスピンの共鳴
周波数の推移を実質的に追従する如きチャープ（Ｃｈｉ
ｒｐ）変換に基づくことを特徴とする。
［実施例］
以下図面を用いて本発明の詳細な説明する。まず、本発
明の原理について述べる。画像再構成という見地からフ
ーリエ変換を静的なものと考えるならば、それを更に１
次元展開して、チャープ変換に拡張するわ（゛）である
。つまり、ＦＩＤ信号を受信中に摂動磁界を各セルにと
って互いに異なる履歴となるように連続的に変化させる
。
明の原理について述べる。画像再構成という見地からフ
ーリエ変換を静的なものと考えるならば、それを更に１
次元展開して、チャープ変換に拡張するわ（゛）である
。つまり、ＦＩＤ信号を受信中に摂動磁界を各セルにと
って互いに異なる履歴となるように連続的に変化させる
。
このＦＩＤ信号を、もし、時間軸の圧縮ないし伸長（以
下単に圧伸という）を行なわない単なる高速フーリエ変
換（以下ＦＦＴと略称する）で収束させるとすると、摂
動のない磁界におけるスライスのデータ（面を励起して
始めたならばある線の投影データ、バルク全体を励起し
たのであればイの様な面の投影データとなる）を与える
ことになる。し・かじ、時間軸の変化率が摂ａｌｉ界と
主磁界の合計に等しいような変化率で変化したのを元に
戻すように時間軸の圧伸を局所毎に行なった後に、ＦＦ
Ｔにかけられるようにするならば、上述のような履歴の
摂動磁界を経験したスライスのデータが得られることに
なる。
下単に圧伸という）を行なわない単なる高速フーリエ変
換（以下ＦＦＴと略称する）で収束させるとすると、摂
動のない磁界におけるスライスのデータ（面を励起して
始めたならばある線の投影データ、バルク全体を励起し
たのであればイの様な面の投影データとなる）を与える
ことになる。し・かじ、時間軸の変化率が摂ａｌｉ界と
主磁界の合計に等しいような変化率で変化したのを元に
戻すように時間軸の圧伸を局所毎に行なった後に、ＦＦ
Ｔにかけられるようにするならば、上述のような履歴の
摂動磁界を経験したスライスのデータが得られることに
なる。
また、チャープ変換の方法は実質上無数にある。
従って、１回の試行で全セルのブータラ含むＦＩ’Ｄ信
号を得ること、および断層像を再構成し得ることが可能
であるということが分る。
号を得ること、および断層像を再構成し得ることが可能
であるということが分る。
また、１回の試行で待られる１枚の画像データのＳ／Ｎ
が悪い場合には、多数回試行して得たデータを平均化処
理することによって容易にＳ／Ｎを改善してゆくことが
できる。
が悪い場合には、多数回試行して得たデータを平均化処
理することによって容易にＳ／Ｎを改善してゆくことが
できる。
以下この様な原理に基づ〈実施例を順次示す。
まず、プロトンのＦＩＩ）信号を検出するための最も簡
素な構成例を第１図に示す。同図において、ＬｌはＲＦ
用と検出用を兼ね備えたコイル、ＯＳＣはＲ，Ｆ信号を
発生する発ｆｉ７ｅｓ、Ｂ Ｍ ｒはＯＳＣからの信号
を変調信号Ｓｍで変調する平衡型の変調器、ＲＡはコイ
ルＬ１で検出されたＦＩＤ信号を受信し増幅する受信増
幅器である。
素な構成例を第１図に示す。同図において、ＬｌはＲＦ
用と検出用を兼ね備えたコイル、ＯＳＣはＲ，Ｆ信号を
発生する発ｆｉ７ｅｓ、Ｂ Ｍ ｒはＯＳＣからの信号
を変調信号Ｓｍで変調する平衡型の変調器、ＲＡはコイ
ルＬ１で検出されたＦＩＤ信号を受信し増幅する受信増
幅器である。
：＋ −１’ ／Ｌ／ Ｌ ＋の巾に水を溜め、コイル
の軸とはｍ角な方向から静磁場Ｈ８を印加してお（。一
方、Ｏ２０の周波数ｆＯ５ｃをほぼγＨｏ （γは磁気
回転比）とし、これを変調器Ｂ Ｍ ＋にて第２図の（
イ）に示すような変調信号により変調した後コイルＬ＋
に印加する。この様にして９０’パルスのドライブをか
けた直後（第２図に示す時刻１０）から、現れるＦＩＤ
信丹０コイルＬ１で検出し、これを受信増幅器ＲＡにて
適宜増幅して第２図の（ロ）に示すようなＦＩＤ信号を
得る。
の軸とはｍ角な方向から静磁場Ｈ８を印加してお（。一
方、Ｏ２０の周波数ｆＯ５ｃをほぼγＨｏ （γは磁気
回転比）とし、これを変調器Ｂ Ｍ ＋にて第２図の（
イ）に示すような変調信号により変調した後コイルＬ＋
に印加する。この様にして９０’パルスのドライブをか
けた直後（第２図に示す時刻１０）から、現れるＦＩＤ
信丹０コイルＬ１で検出し、これを受信増幅器ＲＡにて
適宜増幅して第２図の（ロ）に示すようなＦＩＤ信号を
得る。
なお、コイルＬ１にはコンデンサＣ・１を並列に接続し
、Ｏ２０の周波数ｆに同調するように構成しである。
、Ｏ２０の周波数ｆに同調するように構成しである。
ここで、第３図のように、ＦＩＤ信号をｆ０＝γＨ０の
キャリヤで復調すると、位相が合ったときは第４図（イ
）のように単なる指数波形の信号がビデオアンプＶＡか
ら得られるが、第５図のようにｆｏ＆γト１ｏなる局部
発振でヘテロダインすると第４図（ロ）のように指数的
エンベロープを持つ振動（ビート）波形となる。
キャリヤで復調すると、位相が合ったときは第４図（イ
）のように単なる指数波形の信号がビデオアンプＶＡか
ら得られるが、第５図のようにｆｏ＆γト１ｏなる局部
発振でヘテロダインすると第４図（ロ）のように指数的
エンベロープを持つ振動（ビート）波形となる。
このような出力波形は、第６図に示すような、励起のと
ぎとＦＩＤのフェーズのときとでＨＯがそれぞれに異な
る場合にも生ずる。つまり、励起後のＦＩＤ区間中にＨ
ｏが変化すると、第４図の（ハ）のように、振幅の指数
関数的な減少とともに、その周波数が漸次変化するとい
う結果が得られる。
ぎとＦＩＤのフェーズのときとでＨＯがそれぞれに異な
る場合にも生ずる。つまり、励起後のＦＩＤ区間中にＨ
ｏが変化すると、第４図の（ハ）のように、振幅の指数
関数的な減少とともに、その周波数が漸次変化するとい
う結果が得られる。
そこで更に位相やディレーを合せた上で局部発振の周波
数をＨｏの変化にトラッキングさせれば、やはりまた復
調結果は単なる指数関数的な波形を得ることができる。
数をＨｏの変化にトラッキングさせれば、やはりまた復
調結果は単なる指数関数的な波形を得ることができる。
第７図は、上に述べたような、スピンの回転速度のチャ
ープに合せて局部発振を追従させるいわゆるチャープト
ラッキングを実施する場合の構成例であり、第４図の（
イ）の如き波形を得ることができる。これは、ポイント
・ツー・ポイント方式のイメージングの原型をあたえる
ものであることは明らかである。センシティブポイント
というものは、従来、八Ｈ（変化する摂動磁界）が零と
いう点を意味していたが、チャープトラッキング方式に
おいては局部発振が動いたのと同じ動き方をしたスピン
（すなわちＨｏ＋△Ｈ（ｔ））の位置がセンシティブポ
イントということになる。
ープに合せて局部発振を追従させるいわゆるチャープト
ラッキングを実施する場合の構成例であり、第４図の（
イ）の如き波形を得ることができる。これは、ポイント
・ツー・ポイント方式のイメージングの原型をあたえる
ものであることは明らかである。センシティブポイント
というものは、従来、八Ｈ（変化する摂動磁界）が零と
いう点を意味していたが、チャープトラッキング方式に
おいては局部発振が動いたのと同じ動き方をしたスピン
（すなわちＨｏ＋△Ｈ（ｔ））の位置がセンシティブポ
イントということになる。
しかし、ここではポイント・ツー・ポイントのイメージ
ングについては立入らないで、！ｉｉ像の再構成とデー
タセット入手の方式を問題とする。
ングについては立入らないで、！ｉｉ像の再構成とデー
タセット入手の方式を問題とする。
局部発振器と平衡変調器を第８図のように線を成すのに
必要なセルの数だけ用意すれば、力ずくで、もう１次元
だけ展開して投影データを入手することはできる。また
、第８図の代りに第９図のごと＜ＦＩＤ信号を受信増幅
したのち一旦波形記憶装置例えば磁気ディスクなどに収
容しておきこれを事後に何回も繰返し再生して、その代
わり局部発振器や平衡変調器やビデオアンプは１系統の
回路のみを用いて投影データを集めるということもでき
る。また、ＦＩＤ信号の原信号を直接収録するのは大変
であるから、その比帯域幅（静磁界Ｈｏと、摂動カムＨ
との比で決まり、通常大きくて１／１００程度）の小さ
いことに注目して、ヘテロゲインをして中間周波数にお
として収録するという手法（第１０図）が好ましい。
必要なセルの数だけ用意すれば、力ずくで、もう１次元
だけ展開して投影データを入手することはできる。また
、第８図の代りに第９図のごと＜ＦＩＤ信号を受信増幅
したのち一旦波形記憶装置例えば磁気ディスクなどに収
容しておきこれを事後に何回も繰返し再生して、その代
わり局部発振器や平衡変調器やビデオアンプは１系統の
回路のみを用いて投影データを集めるということもでき
る。また、ＦＩＤ信号の原信号を直接収録するのは大変
であるから、その比帯域幅（静磁界Ｈｏと、摂動カムＨ
との比で決まり、通常大きくて１／１００程度）の小さ
いことに注目して、ヘテロゲインをして中間周波数にお
として収録するという手法（第１０図）が好ましい。
ここで、９０″パルスの印加による励起にひきつづ＜Ｆ
ＩＤ信号の受信のシーケンスにおける前記趣旨にかなっ
た摂動磁界のあたえかたの一例を紹介する。この目的に
適うためには、ｘ、ｙに各独立な関数を与えれば良く（
注目するｘ、ｙ面内のスピンが選択的に励起されるよう
に最初に選択励起で励起が行なわれるとする）、例えば
、トｔｏ （Ｘ、 Ｖ、 ’ｊ）＝Ｈｏ。
ＩＤ信号の受信のシーケンスにおける前記趣旨にかなっ
た摂動磁界のあたえかたの一例を紹介する。この目的に
適うためには、ｘ、ｙに各独立な関数を与えれば良く（
注目するｘ、ｙ面内のスピンが選択的に励起されるよう
に最初に選択励起で励起が行なわれるとする）、例えば
、トｔｏ （Ｘ、 Ｖ、 ’ｊ）＝Ｈｏ。
＋ΔＨｍａｘ （ａｘｓ ’＋ ｎ （ωｘｉ）十ｂｙ
ｓ ｉ ｎ （ωｙｔ）） のような関数で与えればよい。上式において、Ｘとｙが
係数として含まれているが、これはｘ、ｙ各々の方向の
勾配として摂動磁界が存在することを意味する。Ｘに関
する項とｙに閏づるが１次独立ならば、また、ＦＩＤシ
ーケンス中に少なくとも何サイクルかは全工程をやりお
えるような摂動であれば、必ず目的にかなう。しかし、
１次独立たるべしとの要求は比較的ゆるいものである。
ｓ ｉ ｎ （ωｙｔ）） のような関数で与えればよい。上式において、Ｘとｙが
係数として含まれているが、これはｘ、ｙ各々の方向の
勾配として摂動磁界が存在することを意味する。Ｘに関
する項とｙに閏づるが１次独立ならば、また、ＦＩＤシ
ーケンス中に少なくとも何サイクルかは全工程をやりお
えるような摂動であれば、必ず目的にかなう。しかし、
１次独立たるべしとの要求は比較的ゆるいものである。
というのは、これらの摂動の関数それ白鳥が直交性を問
われるのではな（、それがもたらしたスピンの周波数の
変化つまり上式にγを掛けたものを角周波数とづるシニ
ュソイダル （ｓｉｎｕｓｏｉｄａｌ）波形の直交性が問題だからで
ある。ということは、摂動のｆや振幅が一致していても
僅かに位相がずれていれば信号と局部発振のチャープの
軌跡は異なり、乗積検波し積分しても、収束しないから
である。このことは、両者がよ（一致していなければ注
目するセルのデータが得られないことを意味し、また、
それゆえに分解能がよいであろうことは予測される。こ
の様な見地から上式に代えて、 トｔｏ （Ｘ、 ’／、 １：） −ト１ 。 Ｏ＋Δ
Ｈｍａｘ （ａｘ−ｓｉｎ （ωｔ＋φ）＋ｂｙ−ｃ、
ｏｓ（ωｔ＋φ）） でもよいことが分る。この式はある摂動状態の回転を意
味する。
われるのではな（、それがもたらしたスピンの周波数の
変化つまり上式にγを掛けたものを角周波数とづるシニ
ュソイダル （ｓｉｎｕｓｏｉｄａｌ）波形の直交性が問題だからで
ある。ということは、摂動のｆや振幅が一致していても
僅かに位相がずれていれば信号と局部発振のチャープの
軌跡は異なり、乗積検波し積分しても、収束しないから
である。このことは、両者がよ（一致していなければ注
目するセルのデータが得られないことを意味し、また、
それゆえに分解能がよいであろうことは予測される。こ
の様な見地から上式に代えて、 トｔｏ （Ｘ、 ’／、 １：） −ト１ 。 Ｏ＋Δ
Ｈｍａｘ （ａｘ−ｓｉｎ （ωｔ＋φ）＋ｂｙ−ｃ、
ｏｓ（ωｔ＋φ）） でもよいことが分る。この式はある摂動状態の回転を意
味する。
差動磁界の与えがたは、公知のごとくヘルムホルツ」イ
ルと酷似せるセットアツプにて両コイルに逆相の電流を
流せばよい（第１１図）。
ルと酷似せるセットアツプにて両コイルに逆相の電流を
流せばよい（第１１図）。
ただし、磁気はベクトルであるから、Ｚ方向成分のみに
注目してはいけない。特に、スピンは静磁場の各ベクト
ル成分ではなく、そのスカラー値−くマグニチュード）
によりその共鳴周波数が決定されることに注目しなけれ
ばならない。しかし、一般に、 １−１ｏｏ＞＞ Δ ト１ｍａｘ ｘ（ａｘ−ｓｉｎ（ωｔ＋φ） ＋ｂｙ−ｃｏｓ （ωｔ＋φ）） であるから、スピンの軸が狂うという状況を呈すること
はなく、また摂動としてまともに加法的に効果するのは
Ｈｏｏと同じ向きの軸の成分だけと見做して差支えない
（第１２図）。そこで、励起とＦＩＤ信号の受信とを時
時刻々と示づと第１３図のようになる。すなわち、始め
に被検体に第１３図の（イ）に示すように勾配磁場Ｇｚ
と、（ロ）に示すように周波数スペクトルｆ（＝ｆ。）
のＲＦパルス（９０°パルス）を印加する。続いて、（
イ）に示すようにＨｏｏ＋ΔＨの勾配磁場を加え、（ハ
）に示すようなＦＩＤ信号を検出する。
注目してはいけない。特に、スピンは静磁場の各ベクト
ル成分ではなく、そのスカラー値−くマグニチュード）
によりその共鳴周波数が決定されることに注目しなけれ
ばならない。しかし、一般に、 １−１ｏｏ＞＞ Δ ト１ｍａｘ ｘ（ａｘ−ｓｉｎ（ωｔ＋φ） ＋ｂｙ−ｃｏｓ （ωｔ＋φ）） であるから、スピンの軸が狂うという状況を呈すること
はなく、また摂動としてまともに加法的に効果するのは
Ｈｏｏと同じ向きの軸の成分だけと見做して差支えない
（第１２図）。そこで、励起とＦＩＤ信号の受信とを時
時刻々と示づと第１３図のようになる。すなわち、始め
に被検体に第１３図の（イ）に示すように勾配磁場Ｇｚ
と、（ロ）に示すように周波数スペクトルｆ（＝ｆ。）
のＲＦパルス（９０°パルス）を印加する。続いて、（
イ）に示すようにＨｏｏ＋ΔＨの勾配磁場を加え、（ハ
）に示すようなＦＩＤ信号を検出する。
このＦＩＤ信号をとにかくなんらかの形で記憶しておき
（ないし、多数回分を平均化して）、それをチャープト
ラッキング処理するわけである。同図（ニ）はその間の
磁場の摂動成分の色々な例を示寸。すなわち、選択励起
区間においてはａ−ｅはγＨｏ−ｆｏとなり励起される
面に含まれるが、そのほかのｆ、 ｇ、ｈ等ではそれよ
り外れるので励起されない。一方ＦＩＤ受信区間におい
ては、ａ、ｂ、ｄ等の如く位相が合っていても振幅が異
なるならばチャープの軌跡として異なり、干渉しない。
（ないし、多数回分を平均化して）、それをチャープト
ラッキング処理するわけである。同図（ニ）はその間の
磁場の摂動成分の色々な例を示寸。すなわち、選択励起
区間においてはａ−ｅはγＨｏ−ｆｏとなり励起される
面に含まれるが、そのほかのｆ、 ｇ、ｈ等ではそれよ
り外れるので励起されない。一方ＦＩＤ受信区間におい
ては、ａ、ｂ、ｄ等の如く位相が合っていても振幅が異
なるならばチャープの軌跡として異なり、干渉しない。
また、ｂとＣは位ｌａが異なっているので振幅が同じで
も干渉しない。ｅはｆに振幅などは合っているが位相が
異なっているので干渉しない。
も干渉しない。ｅはｆに振幅などは合っているが位相が
異なっているので干渉しない。
また、第１４図（ニ）、（ホ）に示す如くＨｏｏの静的
勾配の上に摂動分を重ねるときも事情は同じである。
勾配の上に摂動分を重ねるときも事情は同じである。
次に、チャープトラッキングによる投影データの獲得方
法について説明する。
法について説明する。
前述した局部発振をそのとおリチャープさせてポイント
・ツー・ポイント・データ１１ｍを行なうという手法を
中−フィルタ方式と考え、また第８図を用いて説明した
手法をフィルタバンク方式と考えるならば、以下に述べ
る方法は、ＦＦＴやＤＦＴに相当するスペクトラムアナ
リシス方式％式％ まず、最も基本的な事情として下記の条件１Ｈｏｏｌ＞
＞ｌΔＨｍａＸ ｘ （ａｘ −ｓ ｉ ｎ（ωｔ＋φ）＋ｂｙ−ｃｏｓ
（ωｔ＋φ））１ があるものとする。これは摂動であるための条件という
より実情である。それゆえに、周波数の変化を積分すれ
ば時間軸の変化が、時間軸の変化を微分すれば周波数の
変化がそれぞれ得られることとなる。すなわら、僅かな
チャープはそのチャープ関数形の積分に鑑み時間軸の圧
伸をすればチャープなしのＣＷに変換される。この様な
時間軸の修正をおこなったのちにＦＩＤ信号をスペクト
ラムアナリシスにかければ、そのようなチャープを経験
してきた部位の投影データが得られる。もちろん、その
ようなチャープとなる目的空間内のスピンのセルは１個
に限らない。多数のときはＦＦ下またはＤＦＴが大いに
役立つ。これを援用するとして、１試行のデチャープ処
理につづ＜ＤＦＴにである投影データを一斉に得んとす
るには、もともとのイメージング方式として、あるスラ
イス（例えばｘ−ｙ面内のスライス）を静止勾配磁場内
にて選択励起するならば、Ｘまたはｙ軸方向の各線分の
投影データを１つのチャープ関数に関して得るべ（、そ
の線分内ではチャープ関数が斉一していることが望まし
い。これは、連続関数による摂動を１つの次元のみ、す
なわちその線分に直交する向きのみにすればよいことを
意味する。
・ツー・ポイント・データ１１ｍを行なうという手法を
中−フィルタ方式と考え、また第８図を用いて説明した
手法をフィルタバンク方式と考えるならば、以下に述べ
る方法は、ＦＦＴやＤＦＴに相当するスペクトラムアナ
リシス方式％式％ まず、最も基本的な事情として下記の条件１Ｈｏｏｌ＞
＞ｌΔＨｍａＸ ｘ （ａｘ −ｓ ｉ ｎ（ωｔ＋φ）＋ｂｙ−ｃｏｓ
（ωｔ＋φ））１ があるものとする。これは摂動であるための条件という
より実情である。それゆえに、周波数の変化を積分すれ
ば時間軸の変化が、時間軸の変化を微分すれば周波数の
変化がそれぞれ得られることとなる。すなわら、僅かな
チャープはそのチャープ関数形の積分に鑑み時間軸の圧
伸をすればチャープなしのＣＷに変換される。この様な
時間軸の修正をおこなったのちにＦＩＤ信号をスペクト
ラムアナリシスにかければ、そのようなチャープを経験
してきた部位の投影データが得られる。もちろん、その
ようなチャープとなる目的空間内のスピンのセルは１個
に限らない。多数のときはＦＦ下またはＤＦＴが大いに
役立つ。これを援用するとして、１試行のデチャープ処
理につづ＜ＤＦＴにである投影データを一斉に得んとす
るには、もともとのイメージング方式として、あるスラ
イス（例えばｘ−ｙ面内のスライス）を静止勾配磁場内
にて選択励起するならば、Ｘまたはｙ軸方向の各線分の
投影データを１つのチャープ関数に関して得るべ（、そ
の線分内ではチャープ関数が斉一していることが望まし
い。これは、連続関数による摂動を１つの次元のみ、す
なわちその線分に直交する向きのみにすればよいことを
意味する。
チャープ関数が恒常的に零になる部位の線分に関しても
（この場合はデチャープの必要がないからＦｆＤ信号を
そのままＦＦＴでスペクトラム分析すればよい）矛盾や
ｆ！着を生ずることなく分析ができるようにするために
は、そこにあらかじめ静的な勾配がなくてはならない。
（この場合はデチャープの必要がないからＦｆＤ信号を
そのままＦＦＴでスペクトラム分析すればよい）矛盾や
ｆ！着を生ずることなく分析ができるようにするために
は、そこにあらかじめ静的な勾配がなくてはならない。
好ましくは全体として被検断面（スライス）内ではこの
静的な勾配が主力で、スピンのチャープをもたらす時変
的摂動成分はややそれより少ないことが望まれる。
静的な勾配が主力で、スピンのチャープをもたらす時変
的摂動成分はややそれより少ないことが望まれる。
基底となる勾配をチャープ関数が打消してしまうような
瞬間があると、そのとき全スピンが斉一して、ある周波
数にてＦＩＤ信号をもたらすため大きな振幅となり、受
信系のＤレンジや、続（演算処理上での困到さをもたら
しやすい。
瞬間があると、そのとき全スピンが斉一して、ある周波
数にてＦＩＤ信号をもたらすため大きな振幅となり、受
信系のＤレンジや、続（演算処理上での困到さをもたら
しやすい。
このようにしてチャープをある軸の方向のみの分布とし
ても、その振幅や位相が各線分の部位で異なれば、分解
能が得られる。
ても、その振幅や位相が各線分の部位で異なれば、分解
能が得られる。
この方式を要約すれば（座標軸の方向は一例を示すのみ
）、次のとおりである。
）、次のとおりである。
（１）ｘｙ而としての被検スライスを決定するのは、励
起時のＺ軸方向の静磁場の静的勾配による選択励起であ
る。
起時のＺ軸方向の静磁場の静的勾配による選択励起であ
る。
（２）上記スライス内のある線分の上の投影デー・夕を
最終的に分解ないし分析して各点のデータ（ビクセル値
）とするのはＦＦＴ／ＤＦＴ的な周波数スベクＩ・ラム
分析である。これを基本的に可能にするためこの様な線
分の方向に静磁場の静的な勾配が必要である。
最終的に分解ないし分析して各点のデータ（ビクセル値
）とするのはＦＦＴ／ＤＦＴ的な周波数スベクＩ・ラム
分析である。これを基本的に可能にするためこの様な線
分の方向に静磁場の静的な勾配が必要である。
（３）上記〈２）を各線分に独立に行ない得る如くに、
各線分にはその中では斉一し、その外側とそれに直交す
る方向には総べてことなるところの時系列連続ｌＩＱ数
としての動的摂動が必要であり、これの結果生ずるスピ
ンの周波数のチャープを各々に応じてデチャープ処理し
て均等時間率の時間軸上にあられされたデータとなし、
（２）の処理に引継ぐことが必要である。
各線分にはその中では斉一し、その外側とそれに直交す
る方向には総べてことなるところの時系列連続ｌＩＱ数
としての動的摂動が必要であり、これの結果生ずるスピ
ンの周波数のチャープを各々に応じてデチャープ処理し
て均等時間率の時間軸上にあられされたデータとなし、
（２）の処理に引継ぐことが必要である。
そこで、上記（３）のデチャープブＯセシングは具体的
には時間軸の圧伸により行なえばよいということになる
。これをタイムチャートで示すと第１４図のようになる
。すなわち、始めに被検体に第１４図の（イ）に示すよ
うに勾配磁場Ｇｚと、（ロ）に示すように周波数スペク
トルｆのＲＦパルス（９０４パルス）を印加する。続い
て、（イ）に示すようにｙ軸およびＸ軸方向の勾配磁場
Ｇｙ＋Ｇｘ（’ｔ）を加え、これによって２次元勾配磁
場を作り、（ハ）に示すようなＦＩＤ信号を検出する。
には時間軸の圧伸により行なえばよいということになる
。これをタイムチャートで示すと第１４図のようになる
。すなわち、始めに被検体に第１４図の（イ）に示すよ
うに勾配磁場Ｇｚと、（ロ）に示すように周波数スペク
トルｆのＲＦパルス（９０４パルス）を印加する。続い
て、（イ）に示すようにｙ軸およびＸ軸方向の勾配磁場
Ｇｙ＋Ｇｘ（’ｔ）を加え、これによって２次元勾配磁
場を作り、（ハ）に示すようなＦＩＤ信号を検出する。
これは、第１３図に示すものよりも、より実施容易であ
る。
る。
前記、時間軸の圧伸によるデチャーププロセシングはこ
れをコンピュータ内で波形データのならべかえないし案
分、内挿などにより行なうが、そのためには、まずデチ
ャープの前と後ろでの時間軸の対応表を作るところから
始めればよい。これは、第１５図にみられるように、ｔ
’＝ｔなる４５°の１本線を上下に僅かに摂動させる形
となる。すなわち、同図下方に示す如く圧伸すべき成分
とは磁界の摂動成分に相当Ｊ−ることに他ならない（点
線は結果としてもたらされるべき時間差を示ず）。ｔ′
とｔとは互いに他と単調な関係にあり、２価関数となる
ようなことはない。
れをコンピュータ内で波形データのならべかえないし案
分、内挿などにより行なうが、そのためには、まずデチ
ャープの前と後ろでの時間軸の対応表を作るところから
始めればよい。これは、第１５図にみられるように、ｔ
’＝ｔなる４５°の１本線を上下に僅かに摂動させる形
となる。すなわち、同図下方に示す如く圧伸すべき成分
とは磁界の摂動成分に相当Ｊ−ることに他ならない（点
線は結果としてもたらされるべき時間差を示ず）。ｔ′
とｔとは互いに他と単調な関係にあり、２価関数となる
ようなことはない。
［発明の効果］
以上説明したように、本発明によれば、１回の試行で、
全セルのデータを含み１枚の絵ができるはずのＦＩＤ信
号が得られ、チャープトラッキングで画像の再構成がで
きるようになった。
全セルのデータを含み１枚の絵ができるはずのＦＩＤ信
号が得られ、チャープトラッキングで画像の再構成がで
きるようになった。
第１図はＦＩＤ信号を検出するための簡単な構成例、第
２図は第１図における動作波形図、第３図は本発明に係
る装置の一実施例、第４図は得られるＦＩＤ信り波形図
、第５図ないし第１０図は本発明の他の実施例図、第１
１図は差動磁界の与え方を示す図、第１２図は摂動磁界
として作用する磁界成分を示すための図、第１３図およ
び第１４図は本発明の動作波形図、第１５図はデチャー
ププロセシングにおけるデチャープ前後の時間軸の対応
関係を示す図である。 Ｌ＋、、、コイル、Ｃ＋、、、コンデンサ、Ｏ２０，Ｏ
８Ｃ＋ 〜０８Ｏｎ’ 、、、発振器、ＢＭ、ＢＭ＋
〜ＢＭｎ ＋＋ 、、、平衡変調器、ＲΔ１５．受信増
幅器、ＶＡ、、”、ビデオアンプ。 第１図 ′！１２図 亮１４図 十〇 爪１５図
２図は第１図における動作波形図、第３図は本発明に係
る装置の一実施例、第４図は得られるＦＩＤ信り波形図
、第５図ないし第１０図は本発明の他の実施例図、第１
１図は差動磁界の与え方を示す図、第１２図は摂動磁界
として作用する磁界成分を示すための図、第１３図およ
び第１４図は本発明の動作波形図、第１５図はデチャー
ププロセシングにおけるデチャープ前後の時間軸の対応
関係を示す図である。 Ｌ＋、、、コイル、Ｃ＋、、、コンデンサ、Ｏ２０，Ｏ
８Ｃ＋ 〜０８Ｏｎ’ 、、、発振器、ＢＭ、ＢＭ＋
〜ＢＭｎ ＋＋ 、、、平衡変調器、ＲΔ１５．受信増
幅器、ＶＡ、、”、ビデオアンプ。 第１図 ′！１２図 亮１４図 十〇 爪１５図
Claims (1)
- 目的空間内に分布するスピンの密度ないし性質に関する
空間分布のイメージを得るために、前記空間を必要十分
に均一なる基底磁界で満した上で、第１の工程として前
記空間の全体あるいは一部らスピンを励起する所の一切
もしくは選択励起の工程とそれに続（第２の工程として
該励起されたスピンからのＦＩＤ信号を受信する工程と
、該受信されたＦＩＤ信丹０分析評価により前記イメー
ジを再構成する第３の工程とを有してなり、前期第２の
工程においては目的とする被検体スピンの各局所の総べ
てにおＩ−Ｊる共鳴周波数の時間推移が木質的に連続的
に変化しつつも互いに他の局所における時間推移とは異
なり、かつ前期第３の工程のイメージの再構成が各局所
のスピンの共鳴周波数の推移を実質的に追従する如きチ
ャープ変換に基づくことを特徴とするチャープトラッキ
ング方式を用いた核磁気共鳴イメージング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58153842A JPS6044880A (ja) | 1983-08-23 | 1983-08-23 | チャ−プトラッキング方式を用いた核磁気共鳴イメ−ジング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58153842A JPS6044880A (ja) | 1983-08-23 | 1983-08-23 | チャ−プトラッキング方式を用いた核磁気共鳴イメ−ジング装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6044880A true JPS6044880A (ja) | 1985-03-11 |
| JPH0261251B2 JPH0261251B2 (ja) | 1990-12-19 |
Family
ID=15571288
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58153842A Granted JPS6044880A (ja) | 1983-08-23 | 1983-08-23 | チャ−プトラッキング方式を用いた核磁気共鳴イメ−ジング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6044880A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62204700A (ja) * | 1986-03-05 | 1987-09-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電磁型電気・音響変換器 |
| WO1995003551A1 (en) * | 1993-07-26 | 1995-02-02 | The Government Of The United States Of America, Represented By The Secretary Of The Department Of Health And Human Services | Pulsed low frequency epr spectrometer and imager |
| CN105806928A (zh) * | 2016-03-04 | 2016-07-27 | 中国海洋石油总公司 | 一种静磁场核磁效应分析方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5630636A (en) * | 1979-08-20 | 1981-03-27 | Gen Electric | Conjugate recording method for movement inclination |
| JPS5811879A (ja) * | 1981-04-24 | 1983-01-22 | インデイアナ・ユニバ−シテイ・フアンデ−シヨン | 核磁気共鳴を用いた二次元的マツピング |
| JPS6069541A (ja) * | 1983-05-31 | 1985-04-20 | アルバ−ト マコフスキ− | 同時デ−タ収集式ｎｍｒ造影システム |
-
1983
- 1983-08-23 JP JP58153842A patent/JPS6044880A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5630636A (en) * | 1979-08-20 | 1981-03-27 | Gen Electric | Conjugate recording method for movement inclination |
| JPS5811879A (ja) * | 1981-04-24 | 1983-01-22 | インデイアナ・ユニバ−シテイ・フアンデ−シヨン | 核磁気共鳴を用いた二次元的マツピング |
| JPS6069541A (ja) * | 1983-05-31 | 1985-04-20 | アルバ−ト マコフスキ− | 同時デ−タ収集式ｎｍｒ造影システム |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62204700A (ja) * | 1986-03-05 | 1987-09-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電磁型電気・音響変換器 |
| JP2613372B2 (ja) * | 1986-03-05 | 1997-05-28 | 松下電器産業株式会社 | 電磁型電気・音響変換器 |
| WO1995003551A1 (en) * | 1993-07-26 | 1995-02-02 | The Government Of The United States Of America, Represented By The Secretary Of The Department Of Health And Human Services | Pulsed low frequency epr spectrometer and imager |
| US5502386A (en) * | 1993-07-26 | 1996-03-26 | The United States Of America As Represented By The Department Of Health And Human Services | Pulsed low frequency EPR spectrometer and imager |
| CN105806928A (zh) * | 2016-03-04 | 2016-07-27 | 中国海洋石油总公司 | 一种静磁场核磁效应分析方法 |
| CN105806928B (zh) * | 2016-03-04 | 2019-02-26 | 中国海洋石油集团有限公司 | 一种静磁场核磁效应分析方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0261251B2 (ja) | 1990-12-19 |
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