JPS63143043A - Region selective nuclear magnetic resonance data lead-out method - Google Patents
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- Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)
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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
「産業上の利用分野」
この発明は核磁気共鳴を利用して被検体に含まれる成分
の解析及び診断を行う核磁気共鳴診断装置を用いて被検
体の選択した領域から核磁気共鳴情報を導出する領域選
択核磁気共鳴情報導出方法。Detailed Description of the Invention: "Industrial Application Field" This invention applies to a nuclear magnetic resonance diagnostic apparatus that analyzes and diagnoses components contained in a subject using nuclear magnetic resonance. A region-selective nuclear magnetic resonance information derivation method for deriving nuclear magnetic resonance information from.
「従来の技術」
核磁気共鳴(以下NMRと記す)を利用して診断を行う
技術としては、NMRイメージング法が従来よく用いら
れている。但し、NMRイメージングが実用時間内で可
能な対象としては、水及び脂肪のプロトン(’H)、フ
ン素(”F) 、ナトリウム(!3Na)等の生体内に
大量に存在する物質に限られている。又通常の方法では
化学シフトの情報は取り出すことができない。"Prior Art" As a technique for performing diagnosis using nuclear magnetic resonance (hereinafter referred to as NMR), an NMR imaging method has been commonly used in the past. However, the objects for which NMR imaging can be performed within practical time are limited to substances that exist in large quantities in living organisms, such as water and fat protons ('H), fluorine ("F), and sodium (!3Na). Furthermore, chemical shift information cannot be extracted using conventional methods.
特殊なイメージング法として、化学シフト・イメージン
グがあるが、現段階では、水と脂肪とを分離できる程度
で、微量代謝物質やリン(”P)の高分解能スペクトル
を得ることは難しい。Chemical shift imaging is a special imaging method, but at present it is only capable of separating water and fat, and it is difficult to obtain high-resolution spectra of trace metabolites and phosphorus ("P").
一方、被検体の局所から高分解能スペクトルを得る方法
も色々と模索されている。一番最初に試みられたのはT
MR(Topical Magnetic Re5on
ance)と呼ばれる方法で、空間(被検体)内のある
局所領域のみを特定の磁場強度に設定し、その領域の核
スピンのみが核磁気共鳴を生ずる様に周波数を選んで高
周波電磁界パルス(以後RFパルスと記す)がかけられ
る。但し、このTMRの方法は、選択領域近傍の核スピ
ンからの信号が偽信号を作り出してしまう為に、高分解
スペクトルを得ることは難しい、又次に試みられた方法
は、サーフェス・コイルを用いて局所から情報を得る方
法で、これはコイルの形状、RFパルスの強度を適当に
制御することにより、局所から情報が得られるが、この
方法では被検体の表面からのみの信号しか取得できない
、サーフェス・コイルと傾斜磁場を組合わせたDRES
S(Depth Re5olve 5pectrosc
opy) という方法もあるが、選択領域が平面状にな
ってしまうこと、表面に近い程信号が強くなるという欠
点がある。実際に、直方体領域から選択的に信号を得る
ことができる方法には■−,p、 uらのVSE法(J
、 Magn、 Re5on、、 56 、350−3
54 (1984)、特開昭59−645号公@)、■
R0J、01JDIDGEらの1515法(J、Mag
n、Re5on、、 66.283−294(1986
)、)、■P、R。On the other hand, various methods are being explored to obtain high-resolution spectra from local areas of the subject. The first one tried was T.
MR (Topical Magnetic Re5on)
ance), a specific magnetic field strength is set only in a certain local region within the space (subject), and a high-frequency electromagnetic field pulse ( (hereinafter referred to as RF pulse) is applied. However, with this TMR method, it is difficult to obtain a high-resolution spectrum because signals from nuclear spins near the selected region create false signals, and the next method attempted uses a surface coil. This is a method of obtaining information from a local area by appropriately controlling the shape of the coil and the intensity of the RF pulse, but this method can only obtain signals from the surface of the object. DRES combining surface coil and gradient magnetic field
S (Depth Re5olve 5pectrosc
There is also a method called ``opy'', but it has the disadvantage that the selected area becomes planar and the signal becomes stronger closer to the surface. In fact, the VSE method (J
, Magn, Re5on,, 56, 350-3
54 (1984), JP-A No. 59-645 @), ■
R0J, 01J DIDGE et al.'s 1515 method (J, Mag
n, Re5on, 66.283-294 (1986
),),■P,R.
LIIYTENらの5PAR5法(J、 Magn、
Re5on、、67、148−155 (1986)
、”)及び■P、A、BOTTOM[、EYの局在化N
MR化学シフト分光法を実施する方法(特開昭59−1
07246号公報)などがある。5PAR5 method of LIIYTEN et al. (J, Magn.
Re5on, 67, 148-155 (1986)
,”) and ■P,A,BOTTOM[,EY localization N
Method of implementing MR chemical shift spectroscopy (JP-A-59-1
07246).
■のVSE法におけるパルスシーケンスは第10図に示
す通りで、非選択の90゛パルスとそれをはさむ選択4
5° +45°パルスの組(つまり、選tR90”パル
スの中心に非選択90°パルスが挿入されている)によ
って、ある一方向のスライスが選択され、内側のスピン
はZまたは−Z方向の成分を持つが、外側はスボイリン
グされる。つまりZ軸方向の静磁場を与え、これと同一
方向にあるがX軸に沿って強度が漸次変化しているX軸
(頃i゛ト磁場GXを被検体に与えた状態で、尖鋭な9
0°パルスを被検体に印加すると、この90゛パルスは
多くの周波数成分をもつため、被検体のX軸上の何れの
部分も特定のスピンは励起され、つまり非選択励起を行
う、一方45° +45°パルスはほぼ特定の周波数成
分のみしかないため、X軸上の特定の位置で断面した部
分(選択された部分)のみ先に励起され、つまり90°
倒されたスピンは更に90゛倒され、初期状態からはス
ピンは180°倒され(Z軸又は−Z軸方向)、非励起
状態になる。一方、傾斜磁場Gxは比較的長く印加され
ているため、選択された面(部分)以外の励起されたス
ピン(90°倒されたスピン)はその位置のGKの強度
に応じて回転し、つまりスピン軸が回転させ、全体とし
ては非選択部分は各スピンがバラバラに回転され、いわ
ゆるスポイリングされた状態となり、全体としては自由
誘導信号の合成値はゼロになる。The pulse sequence in the VSE method (①) is as shown in Figure 10, with a non-selected 90゜ pulse and a selected 4 pulse sandwiching it.
A slice in one direction is selected by a set of 5° +45° pulses (i.e., a non-selective 90° pulse is inserted in the center of the selected tR90" pulse), and the inner spins have components in the Z or -Z direction. In other words, a static magnetic field is applied in the Z-axis direction, and a magnetic field GX is applied to the X-axis (around the When given to the specimen, the sharp 9
When a 0° pulse is applied to a subject, since this 90° pulse has many frequency components, specific spins are excited in any part of the subject on the X axis, that is, non-selective excitation is performed. ° Since the +45° pulse has almost only specific frequency components, only the section cut at a specific position on the X-axis (selected section) is excited first, that is, 90°
The inverted spins are further inverted by 90 degrees, and from the initial state, the spins are inverted by 180 degrees (in the Z-axis or -Z-axis direction), and enter a non-excited state. On the other hand, since the gradient magnetic field Gx is applied for a relatively long time, the excited spins (spins tilted by 90°) other than the selected plane (portion) rotate according to the strength of GK at that position. The spin axis rotates, and each spin in the non-selected portion as a whole is rotated separately, resulting in a so-called spoiled state, and the combined value of the free induction signal as a whole becomes zero.
同様のことをY軸傾斜磁場、Z軸傾斜磁場について行う
と、これらX軸、Y軸、Z軸のそれぞれみスピンの方向
がZ軸又は−Z軸となり、その他の非選択部分のスピン
は全てスポイルされることになる。この後、90”励起
パルスを印加すれば選択部分からの自由誘導信号(以下
Fltl信号と記す)が観測される。If the same thing is done for the Y-axis gradient magnetic field and the Z-axis gradient magnetic field, the spin direction of each of these X-axis, Y-axis, and Z-axis will be the Z-axis or -Z-axis, and all other spins in the non-selected portion will be It will be spoiled. Thereafter, when a 90'' excitation pulse is applied, a free induction signal (hereinafter referred to as Fltl signal) from the selected portion is observed.
■のl5IS法におけるパルス・シーケンスは第11図
に示す通りである。これは■のVSHにおける部分選択
のシーケンスがX、Y、Z軸の選択180°パルスに変
更されている。つまりX軸傾斜磁場GKを印加中に18
0°パルスを与えてX軸上の選択した位置で垂直な断面
の特定のスピンを−Z軸方向に倒しく180度倒1、Y
軸、Z軸についても同様に行った後、90°励起パルス
を印加する。ただし、第12図に示すように、8回のシ
ーケンスを行い、OFFはスピンの反転を行わず(18
0”パルスを与えず)、ONはスピン反転を行うことを
示し、この8回のシーケンスで得られたFID信号を、
第12図中の信号加算係数で加算する。つまり第1回目
は90°パルスによる全体の励起のみを行い、その時の
FID信号を正とし、第2回目はX軸選択180°パル
スを与え、Y軸選択、Z軸選択の各180°パルスを与
えず、90゛励起パルスを与える(これは何れの回も与
える)、この時得られたFID信号を負とする。以下同
様にして8回のシーケンスで得られた8つのFID信号
を与えられた極性で加算することにより、非選択部分は
信号が互に打消されて出力されず、X軸。The pulse sequence in the 15IS method (2) is as shown in FIG. In this case, the partial selection sequence in VSH in (2) has been changed to a 180° pulse for selection of the X, Y, and Z axes. In other words, while applying the X-axis gradient magnetic field GK, 18
Give a 0° pulse to tilt a specific spin in a vertical cross section in the -Z axis direction at a selected position on the X axis.
After doing the same for the axis and the Z axis, a 90° excitation pulse is applied. However, as shown in Figure 12, the sequence is performed eight times, and the spin is not reversed (18
0'' pulse is not applied), ON indicates spin reversal, and the FID signal obtained in this 8-time sequence is
Addition is performed using the signal addition coefficient shown in FIG. In other words, the first time only excite the entire body with a 90° pulse, and the FID signal at that time is positive, and the second time, a 180° pulse is applied for X-axis selection, and each 180° pulse is applied for Y-axis selection and Z-axis selection. Instead, a 90° excitation pulse is applied (this is applied every time), and the FID signal obtained at this time is made negative. Thereafter, by adding the eight FID signals obtained in the eight sequences in the same manner with the given polarity, the signals in the non-selected portion cancel each other out and are not output, and the X-axis.
Y軸、Z軸の各選択した面と交差する部分(選択した部
分)のみのFID信号が加算出力される。なおこの方法
では、x、y、zのそれぞれの180゜パルスによるス
ピン回転角(flip angle) カ全テ180°
でなく任意の角度α、β、γでも、選択部分の外側から
の信号は全て打消されることが理論的に示されている。The FID signals of only the portions (selected portions) that intersect with the selected planes of the Y-axis and the Z-axis are added and output. In addition, in this method, the spin rotation angle (flip angle) by each 180° pulse of x, y, and z is 180°.
It has been theoretically shown that at any angle α, β, or γ, all signals from outside the selected portion are canceled.
■ の5PARSにおけるパルス・シーケンスは第13
図に示す通りであり、これは■のVSEを改良した形と
いえる。つまり、■のVSEの非選択90゜パルスとス
ライス選択における選択45° +45゜パルスとを分
離して、その間に非選択180°パルスを挿入している
。そしてこれらの3つのパルス間隔を等しくすることに
よって選択90°(45゜十45°)パルスの中心でス
ピンエコーが起こり、B、不均一性およびケミカルシフ
トによる位相のバラつきが修正される。なお非選択18
0°パルスの直前の傾斜磁場パルスGx1は、選択90
°パルスとともに印加されているスライス選択用傾斜磁
場パルスaXSの位相補償用である。■ The pulse sequence in 5PARS is the 13th
As shown in the figure, this can be said to be an improved version of the VSE shown in (3). That is, the non-selective 90° pulse of VSE in (2) and the selective 45° +45° pulse for slice selection are separated, and the non-selective 180° pulse is inserted between them. By making these three pulse intervals equal, a spin echo occurs at the center of the selected 90° (45°-45°) pulse, correcting for phase variations due to B, non-uniformity, and chemical shift. Note that non-selection 18
The gradient magnetic field pulse Gx1 immediately before the 0° pulse is selected from selection 90.
This is for phase compensation of the slice selection gradient magnetic field pulse aXS applied together with the ° pulse.
■ の5PAR3について更に詳述すると、非選択90
° Xパルスにより被検体の全体が励起され、その各励
起されたスピンは2差周波数差に応じて時間の経過と共
に位相差が住じる。180°yパルスが与えられると、
その各スピンの位相中心を中心としてその回転面内で各
スピンが入れ替えられ、それまで最も速く回転していた
ものが、最も遅いスピンの位置とされる。従ってこれら
90°Xパルスと180”31パルスとの時間間隔でか
経過した時、スピンの位相は最も揃いこの状態でX軸傾
斜Lfl th c x sを与えスライス選択90’
txパルスを印加すると選択された而(スライス面)の
スピンのみがZ軸又は−Z軸方向になり、その他の励起
スピンはG。により位相がバラバラにされる。■ To further elaborate on 5PAR3, non-selection 90
The entire subject is excited by the X pulse, and each of the excited spins has a phase difference over time in accordance with the two-difference frequency difference. When a 180°y pulse is given,
The spins are exchanged within the plane of rotation around the phase center of each spin, and the one that was rotating fastest until then becomes the position of the slowest spin. Therefore, when the time interval between these 90°
When a tx pulse is applied, only the spins on the selected plane (slice plane) become in the Z-axis or -Z-axis direction, and the other excited spins are in the G direction. The phase is scattered.
以下同様にしてY軸、Y軸についても行うと、選択され
た3つの面と交差する部分のみのスピンがY軸又は−Z
軸方向となり、90°励起パルスを与えるとこの選択さ
れた部分のみが励起される。If you do the same for the Y-axis and the Y-axis, the spin of only the part that intersects the three selected planes will be
This is in the axial direction, and when a 90° excitation pulse is applied, only this selected portion is excited.
■の特開昭59407246号に記載の方法には2種あ
り、その第1の方法のパルスシーケンスを第14図に示
す。この方法は第1の傾斜磁場G8下で、ある選択すべ
き面取外を飽和するような高周波パルスを印加し、つま
り見掛上スピンが見えない状態とし、次に、第2の傾斜
磁場Gア下で、90’選択パルスを印加し、飽和してい
ない面(選択した面)内のY軸の特定点と直交した面を
励起し、次に第3の傾斜磁場G、x下で、’180”選
択パルスを印加し、Y軸の特定点と直交した面のスピン
のみ、進みスピンと遅れスピンとの入れ替えを行い、3
つの選択した面の交点におけるスピンエコー信号が取り
出される。There are two methods described in JP-A-59407246 (1), and the pulse sequence of the first method is shown in FIG. This method involves applying a high-frequency pulse that saturates a certain selected area outside the chamfer under a first gradient magnetic field G8, in other words, making the spin apparently invisible, and then applying a high-frequency pulse that saturates a selected area outside the chamfer. Under A, a 90' selection pulse is applied to excite a plane perpendicular to a specific point on the Y axis in the unsaturated plane (selected plane), and then under a third gradient magnetic field G, x, '180'' selection pulse is applied, only the spins on the plane orthogonal to the specific point on the Y axis are replaced with leading spins and lagging spins, and 3
A spin echo signal at the intersection of the two selected planes is extracted.
■の第2の方法におけるパルスシーケンスを、第15図
に示す、この場合はまず、90°選択パルスによって、
選択されたスライス面内のスピンを励起する0次に18
0°選択パルスを繰り返して、他の選択されたスライス
内の選択部分以外のスピンをスポイルし、その後三つの
選択スライス面の交差部分(選択部分)からのスピンエ
コー信号が観測される。The pulse sequence in the second method of (2) is shown in FIG. 15. In this case, first, a 90° selection pulse is used to
0-order 18 to excite spins in the selected slice plane
The 0° selection pulse is repeated to spoil spins other than the selected portion in other selected slices, and then spin echo signals from the intersections (selected portions) of the three selected slice planes are observed.
これら従来の技術には、次のような問題点がある。 These conventional techniques have the following problems.
■のVS2法では、傾斜[場下で、非選択90”パルス
を印加させなければならず、そのためには、そのパルス
幅を十分短かくして、発生する周波数幅域を広げ、被検
体の全体からの傾斜磁場の各大きさと対応して励起され
なければならず、この幅狭の90°パルスを送信するた
め、送信機の出力も大きなものが必要となり、また被検
体、特に人体にもピーク値の高い高周波パワーが加えら
れることになり、望ましくない、更に非選択90°パル
スの印加から励起用90°パルスの印加までに縦緩和(
TI)が無視できない場合もある。またパルスに誤差が
あった場合、大きく影響を受ける。In the VS2 method (2), it is necessary to apply a non-selective 90" pulse in a gradient field. To do this, the pulse width must be short enough to widen the generated frequency range, and it is necessary to must be excited in response to each magnitude of the gradient magnetic field, and in order to transmit this narrow 90° pulse, the output of the transmitter also needs to be large, and the peak value also affects the subject, especially the human body. This results in the application of a high high frequency power of
TI) cannot be ignored in some cases. Also, if there is an error in the pulse, it will be greatly affected.
■の1515法では、各回で実際に観測されるFID信
号には、選択すべき部分以外から多くの信号が重畳され
、全体として大きなレベルの信号となっているため、こ
れをデジタル処理する前提としてのAD変換器としての
ダイナミックレンジの大きい高価なものを用いなければ
いけないが、それにも限度があるため、結果として得ら
れる選択領域からの信号のS/Nは、劣化する。In the 1515 method (2), the FID signal actually observed each time has many signals superimposed on it from areas other than the parts that should be selected, resulting in a signal with a high level as a whole. Although an expensive AD converter with a large dynamic range must be used as an AD converter, there is a limit to this, and the S/N ratio of the resulting signal from the selected area deteriorates.
■の5PAR3法では、他の従来法に比較して使用する
高周波パルスの数が多いため、第11図において最初の
90° Xパルスから、F+[l信号受信までの時間が
長くなり、スピンの緩和の影響を受け、FID信号が劣
化する。また、非選択パルス90’x。In the 5PAR3 method (2), the number of high-frequency pulses used is large compared to other conventional methods, so the time from the first 90° Under the influence of relaxation, the FID signal deteriorates. Also, a non-selection pulse 90'x.
180°yを多数用いているので、被検体に加えられる
高周波パワーも増大してしまうという欠点がある。また
複数のパルスの組合せであるため、各パルスの誤差は大
きな影響を受ける。Since a large number of 180°y angles are used, there is a drawback that the high frequency power applied to the subject also increases. Furthermore, since it is a combination of multiple pulses, the error of each pulse is greatly affected.
■の特開昭59−107246号に記載の第1の方法で
は、選ばれた平面以外全体を照射するように選ばれた周
波数成分を持つ強力な長い飽和高周波パルスを用いるた
め、被検体に吸収される高周波パワーも大きくなり、望
ましくない。また、第2の方法では、スピンエコー信号
を観測するために、第13図における最初の90°選択
性パルスから目的とするスピンエコー信号受信までの時
間に制限があり、これを短縮できない。さらにZ方向に
スボイリングが成されていないため、選択部分以外から
の信号が除去されない恐れがある。180°パルスの立
上り、立下りでは90゛パルス成分が生じ、正しい信号
を得難い。またT2の短い物質組織の成分が減衰してし
まい観測できない。The first method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-107246 uses a powerful long saturated high-frequency pulse with a frequency component selected to irradiate the entire surface other than the selected plane, so it is absorbed by the subject. The high frequency power generated also increases, which is undesirable. Furthermore, in the second method, in order to observe the spin echo signal, there is a limit to the time from the first 90° selective pulse in FIG. 13 to the reception of the desired spin echo signal, and this cannot be shortened. Furthermore, since no boiling is performed in the Z direction, there is a risk that signals from areas other than the selected portion may not be removed. A 90° pulse component occurs at the rise and fall of a 180° pulse, making it difficult to obtain a correct signal. In addition, components of the material structure with short T2 are attenuated and cannot be observed.
以上述べたように従来の領域選択核磁気共鳴分光法では
、いくつかの方法があるがスピン・エコーを用いる為に
T2の短い分子、組織の観測が不可能であったり、又、
パルス列で領域外を飽和する場合、各パルスの調整が難
しく、又パルス間の干渉が問題になっている。As mentioned above, conventional region-selective nuclear magnetic resonance spectroscopy has several methods, but because it uses spin echo, it is impossible to observe molecules and tissues with short T2, and
When saturating outside the region with a pulse train, it is difficult to adjust each pulse, and interference between pulses becomes a problem.
一方、核スピンの挙動を詳細に解析し、高周波電磁界パ
ルスを発生する送信系に直線性の良い増幅器を用い、帰
還機構を設けることにより、中心周波数領域は元に戻し
、その両側の核スピンをほとんど90°倒すソフトパル
スを設計することができた。このパルスを用いれば、調
整の必要なパルスは、このパルス1つだけになり、実用
上大変便利になる。On the other hand, by analyzing the behavior of nuclear spins in detail, using an amplifier with good linearity in the transmission system that generates high-frequency electromagnetic field pulses, and providing a feedback mechanism, the center frequency region can be restored to its original state, and the nuclear spins on both sides can be We were able to design a soft pulse that tilts the angle almost 90 degrees. If this pulse is used, only one pulse needs to be adjusted, making it very convenient in practice.
「問題点を解決する為の手段」
この発明では、あるタイミングで傾斜磁場をかけ、次い
でそのメモリーからRFパルス波形のデータを読み出し
、その読出し出力をDA変換器を介してアナログ信号に
変換して振幅変調器に変調信号として送る。このように
して得た高周波電磁界パルスによって特定の領域を除い
て核スピンが90°倒され、その後スボイリング・パル
スと呼ばれる傾斜磁場パルスを積分値が一致しない様に
加えることにより特定の領域を除いた部分の核スピンは
飽和される。最後に核スピンをある角度θ倒す包絡がな
めらかなパルス(ソフト・パルス)又は包絡が尖鋭なパ
ルス(ハード・パルス)を加えることにより、選択した
領域の核スピンの自由誘導減衰信号を得ることができる
。"Means for Solving the Problem" In this invention, a gradient magnetic field is applied at a certain timing, then RF pulse waveform data is read from the memory, and the read output is converted to an analog signal via a DA converter. Send it as a modulation signal to the amplitude modulator. The high-frequency electromagnetic field pulse obtained in this way tilts the nuclear spins by 90° except in a specific region, and then a gradient magnetic field pulse called a boiling pulse is applied so that the integral values do not match, thereby excluding the specific region. The nuclear spin of the part that is saturated is saturated. Finally, by adding a pulse with a smooth envelope (soft pulse) or a pulse with a sharp envelope (hard pulse) that tilts the nuclear spin by a certain angle θ, the free induction decay signal of the nuclear spin in the selected region can be obtained. can.
この発明によれば、T2 (横緩和)の短い分子や組織
も観測でき、又、信号の弱い部分を観測する場合に、ダ
イナミック・レンジが狭められることが無(、又パルス
が1つで済むので調整も容易である。According to this invention, it is possible to observe molecules and tissues with short T2 (transverse relaxation), and when observing weak signal areas, the dynamic range is not narrowed (and only one pulse is required). Therefore, adjustment is easy.
「実施例」
この発明では、読みとりパルスの前にかける飽和パルス
の波形が1つの重要な点になっている。Embodiment In this invention, one important point is the waveform of the saturation pulse applied before the read pulse.
そのいくつかの波形の例を第1図に示す。Examples of some of the waveforms are shown in FIG.
同図Aはコサイン変調5INC関数
f (t) =A−g(t) ・cos(:’πy 、
t) H5in(2πνit)/lここでジオはRFパ
ルスの搬送波周波数、g (L)は定量数。A in the same figure shows the cosine modulation 5INC function f (t) =A-g(t) ・cos(:'πy,
t) H5in(2πνit)/l where Geo is the carrier frequency of the RF pulse, and g (L) is the quantitative number.
同図Bはサイン変調5INC関数
f (L) =A−g(t) ・5in(2πν+ t
) ・5tn(2πνzt)/を同図Cは同図Bを改良
したもので、サイン変調5INC関数にGaussia
n型の窓関数をかけたもの、同図りはやはり同図Bを改
良したもので、5INC関数の振幅(高さ)及び幅(時
間幅)を適当に制御しておいてサイン変調をかけたもの
である。又飽和パルスは1331パルスの様に短かいハ
ードパルス列であっても良い、ここで“3“は波高値3
の負パルスを、“3”は波高値3の正パルスを表わす。Figure B shows the sine modulation 5INC function f (L) =A-g(t) ・5in(2πν+t
) ・5tn(2πνzt)/C in the same figure is an improved version of B in the same figure, and Gaussia is added to the sine modulation 5INC function.
This diagram, which is applied with an n-type window function, is also an improved version of Figure B, and the amplitude (height) and width (time width) of the 5INC function are appropriately controlled and sine modulation is applied. It is something. The saturation pulse may also be a short hard pulse train such as 1331 pulses, where "3" is the peak value 3.
"3" represents a positive pulse with a peak value of 3.
シ、=1.2シt = 900H2,13+secのサ
イン変j1!5INCパルス、傾斜磁場0.035 G
auss/cmを印加した場合の横磁化の分布を第2図
に示す。横軸はX座標で、x=10am近傍の±1備の
核スピンは元に戻り、それ以外は90°倒されている。si, = 1.2 sit = 900H2, 13+sec sine change j1!5 INC pulse, gradient magnetic field 0.035 G
FIG. 2 shows the distribution of transverse magnetization when auss/cm is applied. The horizontal axis is the X coordinate, and the nuclear spins of ±1 near x=10 am return to their original state, while the others are tilted by 90°.
この核スピンが元に戻る範囲(非励起範囲と記す)を制
御するのは、傾斜磁場を用いてもよく、又、RFパルス
波形で制御することもできる。即ち、傾斜磁場を強くす
れば、この非励起範囲は狭くなり、逆に弱くすれば、こ
の非励起範囲は広くなる。同様にサイン変調5INc関
数を用いた場合、シ、/ν2を小さくすれば(lに近づ
ければ)、この非励起範囲は狭くなり、逆に大きくすれ
ばこの範囲は広くなる。この範囲の位置は搬送波の周波
数を変えることにより、動かすことができる。なお前記
条件のサイン変調5INCパルスを高速フーリエ変換(
FFT)すれば第2図に近いものが簡単に求まるが、核
スピンの挙動は90°近辺で非線形になり、フーリエ変
換では誤差が生じてしまう。核スピンの挙動はBloc
k方程式に従うので、コンピュータ、シミュレーション
によって時間発展的に求め、最適波形を得るのがよい。The range in which the nuclear spin returns to its original state (referred to as the non-excited range) may be controlled by using a gradient magnetic field or by an RF pulse waveform. That is, if the gradient magnetic field is made stronger, this non-excited range becomes narrower, and conversely, if it is made weaker, this non-excited range becomes wider. Similarly, when a sine modulation 5INc function is used, the non-excitation range will become narrower if si,/v2 is made smaller (closer to l), and conversely, if it is made larger, this range becomes wider. The position within this range can be moved by changing the frequency of the carrier wave. Note that the sine-modulated 5 INC pulses under the above conditions were subjected to fast Fourier transform (
If you do FFT), you can easily find something similar to that shown in Figure 2, but the behavior of the nuclear spin becomes nonlinear around 90°, and Fourier transform causes errors. The behavior of nuclear spin is Bloc
Since it follows the k equation, it is best to obtain the optimal waveform by computing and simulating it over time.
第3図はこの発明の第1実施例を実現するパルス・シー
ケンスの1例を示す。前述した各種飽和パルスの何れか
をx、y、zの傾斜磁場Gつ、G、。FIG. 3 shows an example of a pulse sequence implementing the first embodiment of the invention. Apply any of the various saturation pulses described above to x, y, and z gradient magnetic fields G.
G3と共に印加し、各三つの選択された面(第2図中の
非励起範1ffl)と交差した6I域のみを非励起状態
とし、その他は核スピンを90°倒した励起状態とする
が、これらをスボイリング傾斜磁場パルスでスボイリン
グし、その後読みとりパルスを与えて自由誘導減衰信号
を前記交差領域から発生させ、その信号を検出し、検出
出力をデジタル信号に変換後、フーリエ変換によって選
択領域(交差領域)からの高分解化学シフトスペクトル
を得る。When applied together with G3, only the 6I region that intersects each of the three selected planes (non-excited range 1ffl in Figure 2) is made into a non-excited state, and the rest are made into an excited state with the nuclear spin tilted by 90 degrees. These are boiled with a boiling gradient magnetic field pulse, and then a reading pulse is given to generate a free induction decay signal from the intersection area, the signal is detected, the detection output is converted to a digital signal, and then Fourier transform is applied to the selected area (crossover area). Obtain high-resolution chemical shift spectra from regions).
以上の動作を第4図を参照して模式的に説明する。被検
体11として直方体のものを使用した場合で飽和パルス
Palと傾斜磁場G、とにより、第4図Aに示すように
X軸上の選択された位置でのX軸と垂直な断面(斜線を
施していない部分)12のみは核スピンは元に戻り、つ
まり非励起範囲となり、その両側の斜線を施した領域1
3.14の核スピンは90°倒される。その後、スボイ
リング傾斜磁場G、、、G□、G、3、を印加して斜線
領域13.14の各核スピンの位相をばらばらにし、こ
れらから発生する自由誘導信号の合成値がゼロになり、
つまり核スピンは飽和された状態、即ち、スポイリング
された状態になる。この時、選択された断面12は核ス
ピンが倒されていないためスボイリング傾斜磁場G、、
、、 G□+ G111の影響を受けない。The above operation will be schematically explained with reference to FIG. When a rectangular parallelepiped object is used as the object 11, the saturation pulse Pal and the gradient magnetic field G create a cross section perpendicular to the X-axis at a selected position on the X-axis (diagonal lines are indicated) as shown in FIG. The nuclear spin returns to its original state (unexcited area) 12 only, that is, it becomes a non-excited range, and the hatched area 1 on both sides of it returns to its original state.
The nuclear spin of 3.14 is flipped by 90°. After that, by applying a spooling gradient magnetic field G, , G□, G,3, the phase of each nuclear spin in the shaded area 13.14 is dispersed, and the composite value of the free induction signal generated from these becomes zero,
In other words, the nuclear spin is in a saturated state, that is, in a spoiled state. At this time, in the selected cross section 12, the nuclear spin is not inverted, so the sboiling gradient magnetic field G,
,, G□+ Not affected by G111.
次に飽和パルスP、と傾斜磁場G、とを印加すると、Y
軸上の所定位置でのY軸と垂直断面15のみが非励起範
囲となり、その両側の斜線を施した領域16.17は核
スピンが90゛倒される。Next, when a saturation pulse P and a gradient magnetic field G are applied, Y
Only the Y-axis and the perpendicular cross section 15 at a predetermined position on the axis are non-excited ranges, and the nuclear spins are tilted by 90° in the shaded regions 16 and 17 on both sides thereof.
第4図Bには先に選択された断面12の部分についての
み示している。ここでスボイリング傾斜磁場G。、G□
、G□を印加すると、斜線領域16゜17のみが核スピ
ンの位相がばらばらにされる。In FIG. 4B, only the previously selected section 12 is shown. Here, the Sboiling gradient magnetic field G. ,G□
, G□, the phases of the nuclear spins are scattered only in the shaded regions 16° and 17.
またその後、飽和パルスPs3と(填料磁場G2とを印
加して、Y軸上の所定位置でのZ軸と垂直断面18のみ
が非励起範囲となり、その両側の斜線を施した領域19
.20は核スピンが90°倒される0次にスボイリング
磁場G、、、G□、Goにより斜線領域19.20のみ
がスボイリングされる。Further, after that, by applying the saturation pulse Ps3 and the filler magnetic field G2, only the cross section 18 perpendicular to the Z axis at a predetermined position on the Y axis becomes a non-excited range, and the hatched area 19 on both sides thereof becomes a non-excited range.
.. In 20, only the shaded area 19.20 is skived by the zero-order skiboiling magnetic field G, , G□, Go in which the nuclear spin is tilted by 90 degrees.
以上の処理により選択された断面12,15゜18が互
に交差する領域18のみが核スピンが倒されていない状
態にあり、この状態で読取りパルスを被検体11に印加
すると領域18のみで核スピンが90°倒れ、領域18
からのみ自由誘導信号が発生する。Only the region 18 where the cross sections 12 and 15° 18 selected by the above process intersect each other is in a state in which the nuclear spins are not tilted, and when a read pulse is applied to the subject 11 in this state, the nuclear spin is only in the region 18. Spin tilts 90 degrees, area 18
A free induction signal is generated only from.
例えば、シ+=1.2シz=900Hz、s m5et
のサイン変調5INCパルスP 3++ P sz、
P ssと、0.07Gauss/cmの傾斜磁場G
w、 G v、 G zとをそれぞれ第3図に示したよ
うに印加すれば、−辺l]の立方体の領域18が選択さ
れる。このとき間に入れるスボイリング傾斜磁場パルス
cxy、 GYl、 czsは、第1のスポイリン
グパルス(Ps+の直後のもの)は、それぞれ0.5G
auss/cm、 4m5ecs第2のスボイリングパ
ルスCPstの直後のもの)は、0.6Gauss/c
Im、4 m5ecs第3のスボイリングパルスは0、
7 Gauss/as、4 m5ecとすれば良い。For example, s+=1.2 sz=900Hz, s m5et
sine-modulated 5INC pulses P 3++ P sz,
P ss and a gradient magnetic field G of 0.07 Gauss/cm
When w, Gv, and Gz are applied as shown in FIG. 3, a cubic region 18 with −side l] is selected. The spoiling gradient magnetic field pulses cxy, GYl, and czs inserted in between at this time are each 0.5G as the first spoiling pulse (the one immediately after Ps+).
auss/cm, 4 m5ecs immediately after the second boiling pulse CPst) is 0.6 Gauss/c
Im, 4 m5ecs third boiling pulse is 0,
7 Gauss/as, 4 m5ec.
方向の選択の順序は特に変えなくても良く、又、・最後
の読取りパルスの波形は矩形でも5ING波形でもGa
ussianでも良い。又読取りパルスが核スピンを倒
す角度は、縁返し時間によって最適値を求めるのが望ま
しいが、別に90°以外の角度でも良い、又読取りパル
スを90°倒すパルスとし、後に1800パルスを印加
してスピン・エコーを検出しても良い、読取りパルス以
後イメージングのシーケンスにして、選択した領域18
の位置及び範囲を確認してから高分解化学シフト・スペ
クトルを得ることもできる。即ち、この技術は、部分拡
大イメージング法としても使うことができる。There is no particular need to change the order of direction selection, and the waveform of the last read pulse may be rectangular or 5ING waveform.
It may be ussian. It is preferable to find the optimum value for the angle at which the read pulse tilts the nuclear spin depending on the edge-turning time, but an angle other than 90° may also be used. Spin echoes may be detected in the selected region 18 in the imaging sequence after the read pulse.
A high-resolution chemical shift spectrum can also be obtained after confirming the position and range of . That is, this technique can also be used as a partial magnification imaging method.
第5図にこの発明の第2実施例を実現するパルス・シー
ケンスの1例を示す、第3図における飽和パルスをX、
Y方向にかけ、スポイリング・傾斜磁場パルスで位相
を乱しておき、Z方向に傾斜磁場G8をかけ、同時に5
INC波形又はGaussian波形の様にスライス・
プロフィールのまとまった波形、つまり傾斜磁場G2と
対応し、Z軸方向におけるある範囲、例えば領域18の
みが選択励起される読取りパルスを印加する。この時領
域18からそのY軸上の各位置に応じた各周波数の自由
誘導信号が得られる。この後は前の方法と同様に検出信
号と、デジタル信号に変換して、フーリエ変換すること
により、高分解化学シフト・スペクトルを得ることがで
きる。読取りパルスには4m5ec。FIG. 5 shows an example of a pulse sequence for realizing the second embodiment of the present invention.
Apply a gradient magnetic field G8 in the Y direction, disturb the phase with spoiling/gradient magnetic field pulses, and apply a gradient magnetic field G8 in the Z direction.
Slice like INC waveform or Gaussian waveform.
A read pulse is applied that corresponds to a waveform with a unified profile, that is, the gradient magnetic field G2, and selectively excites only a certain range in the Z-axis direction, for example, region 18. At this time, free induction signals of each frequency are obtained from the region 18 according to each position on the Y axis. After this, as in the previous method, the detection signal is converted into a digital signal and subjected to Fourier transformation to obtain a high-resolution chemical shift spectrum. 4m5ec for read pulse.
7501(zの5INC波形を0.2 Gauss/c
mの傾斜磁場G。7501 (5 INC waveform of z 0.2 Gauss/c
m gradient magnetic field G.
と共に印加すると、約leaのスライス厚になるので、
前記条件にこのパルスを加えれば、やはり1−の立方体
の領域を選択することができる。この系列でもやはりス
ピン・エコーにすることもでき、又、部分拡大イメージ
ング法としても使用できる。If applied together, the slice thickness will be approximately lea, so
By adding this pulse to the above conditions, it is possible to select a 1-cubic area. This series can also be used as a spin echo, and can also be used as a partial magnification imaging method.
前述したこの二つの発明の方法共に、RFパルスの位相
と、データ収集の位相との組を複数作り、順番にまわす
フェーズサイクリング(phase cycl−ing
)技術を用いて平均化を行うことが望ましい。Both of the above-mentioned methods of the two inventions use phase cycling, in which a plurality of pairs of RF pulse phase and data acquisition phase are created and rotated in sequence.
) technique to perform the averaging.
又、このシーケンスでは化学シフトの情報の他に、スピ
ン結合の情報を得ることができ、このシーケンスに、デ
カップリング用高周波電磁界又はパルス列を与えること
により、NOE (核オーパーツ\ウザー効果)の情報
を得ることができる。180゜反転パルスを先にかけて
おけば、T+ (1111和)の情報を得ることがで
き、読取りパルス以後をCPMGパルス系列にすればT
2 (横緩和)の情報を得ることができる〔又、溶媒抑
圧パルスと共に用いて、微量物質の検出を行うこともで
きる。〕、この様にこの発明によれば、ある選択領域か
ら、種々の核磁気共鳴情報を取り出すことができる。ま
た第5図に示した方法を用いれば緩和待時間を利用して
別の領域を選択して上記の情報つまり高分解化学シフト
情報などを取出すこともできる。なお、実施例では、プ
ロトン(1H)の場合を念頭において例を述べてきたが
、これはIlp、 13C1’ ” F + ” 3N
a等地の核スピンについても同様に実施することがで
きる。In addition, in this sequence, information on spin coupling can be obtained in addition to information on chemical shifts, and by applying a high-frequency electromagnetic field or pulse train for decoupling to this sequence, it is possible to obtain information on NOE (nuclear overparts\Wouser effect). You can get information. If the 180° inversion pulse is applied first, it is possible to obtain the information of T+ (1111 sum), and if the CPMG pulse sequence is applied after the read pulse, the information of T+ (1111 sum) can be obtained.
2 (transverse relaxation) [Also, it can be used together with a solvent suppression pulse to detect trace substances. ] As described above, according to the present invention, various types of nuclear magnetic resonance information can be extracted from a certain selected area. Further, by using the method shown in FIG. 5, it is also possible to select another region using the relaxation waiting time and extract the above information, that is, high-resolution chemical shift information. In addition, in the examples, examples have been described with the case of proton (1H) in mind, but this is Ilp, 13C1' ``F + '' 3N
The same method can be applied to the nuclear spins of the a-isocenter.
飽和パルスとしては先に述べたように各種の形式のもの
を用いることができ、そのハードパルス列の例として1
331パルスを例示したが、その他にも中心の非励起領
域の狭いハードパルス列としては1551.1771,
15.4.5.41などを用いることができる。この最
後のパルス列15.4,5.41は第6図に示すように
、振幅が1の正パルスとその2τ後に、振幅5.4の負
パルスと、そのτ後に振幅5.4の正パルスと、その2
τ後に振幅lの負パルスとよりなる。パルス列のスペク
トラムは第7図に示すようになる。このようなハードパ
ルス列の飽和パルスを用いたこの発明のパルスシーケン
スの例を第3図のパルスシーケンスに適用した場合を第
8図に示す。As mentioned above, various types of saturation pulses can be used, and an example of the hard pulse train is 1.
331 pulse is shown as an example, but other hard pulse trains with a narrow central non-excitation region include 1551, 1771,
15.4.5.41 etc. can be used. This last pulse train 15.4, 5.41 is, as shown in Fig. 6, a positive pulse with an amplitude of 1, followed by a negative pulse with an amplitude of 5.4 2τ later, and a positive pulse with an amplitude of 5.4 after that τ. And part 2
After τ, a negative pulse of amplitude l occurs. The spectrum of the pulse train is shown in FIG. FIG. 8 shows a case where an example of the pulse sequence of the present invention using the saturation pulse of such a hard pulse train is applied to the pulse sequence of FIG. 3.
次にこの発明の方法を実施する装置例を第9図を参照し
て説明する。タイミング制御1部31からのロックタイ
ミングで電磁石電[32が駆動され、シムコイルを含む
主電磁石33を制御して、被検体に主静磁場を一定保持
する。タイミング制御部31からタイミング発生部34
が起動され、タイミング発生部34はRA?l 35を
読出して、飽和パルス波形や読取りパルス波形のデジタ
ル記憶を所定のタイミングで読出し、その読出されたデ
ジタル信号はDA変換器36でアナログ信号に変換され
る。このアナログ信号により振幅変調器37でシンセサ
イザ3日からの搬送波を振幅変調する。この変調出力は
、送信[39を、整合、切替器41を通じて送受信コイ
ル42へ供給されてRFパルスが放射される。シンセサ
イザ38はタイミング制御31により出力周波数が設定
され、シンセサイザ38から局部信号が受信機43にも
与えられ、送受信コイル42で受信された被検体からの
自由誘導信号(FID信号)は整合・切替器41を通じ
て受信機43で受信増幅される。このFID信号はタイ
ミング制御部31を通じてデータ処理計算機44で処理
される。タイミング制御部31はタイミング波形を傾斜
磁場用電流増幅器45へ供給し、その出力傾斜磁場コイ
ル46へ供給し、各種面選択のための傾斜磁場、スボイ
リング用傾斜磁場を被検体に所要のタイミングで印加す
る。Next, an example of an apparatus for carrying out the method of the present invention will be described with reference to FIG. The electromagnet 32 is driven at the lock timing from the timing control unit 1 31, and the main electromagnet 33 including the shim coil is controlled to maintain a constant main static magnetic field on the subject. From the timing control section 31 to the timing generation section 34
is activated, and the timing generator 34 outputs RA? 1 35, the digital storage of the saturation pulse waveform and the read pulse waveform is read out at a predetermined timing, and the read digital signal is converted into an analog signal by the DA converter 36. The amplitude modulator 37 amplitude-modulates the carrier wave from the synthesizer 3 using this analog signal. This modulated output is supplied to a transmitting/receiving coil 42 through a matching and switching device 41, and an RF pulse is emitted. The output frequency of the synthesizer 38 is set by the timing control 31, a local signal from the synthesizer 38 is also given to the receiver 43, and the free induction signal (FID signal) from the subject received by the transmitting/receiving coil 42 is sent to the matching/switching device. 41 and is received and amplified by a receiver 43. This FID signal is processed by the data processing computer 44 via the timing control section 31. The timing control unit 31 supplies the timing waveform to the gradient magnetic field current amplifier 45 and its output gradient magnetic field coil 46, and applies gradient magnetic fields for various plane selections and boiling gradient magnetic fields to the subject at the required timing. do.
「発明の効果」
以上述べた様に、この発明によれば、被検体内の任意の
位置の任意の大きさの直方体領域を選択して、生体にお
いて重要な役割を果たしているATP (アデノシン3
リン酸) 、PCr (クレアチン・リン酸)、乳酸の
様な微量代謝物質の高分解能化学シフト情報を得ること
ができ、生理学、臨床医学の研究及び診断に強力な道具
を提供する。"Effects of the Invention" As described above, according to the present invention, a rectangular parallelepiped region of any size at any position within the subject is selected, and ATP (adenosine 3), which plays an important role in the living body, is
It is possible to obtain high-resolution chemical shift information of trace metabolites such as phosphate (phosphocreatine), PCr (phosphocreatine), and lactic acid, providing a powerful tool for research and diagnosis in physiology and clinical medicine.
人体の様に細長い形状の被検体の領域選択スペクトロス
コピーを行う場合には、第3図に示した実施例では1方
向だけパルス波形を大きく変える効果が生じる。しかし
第5図に示した実施例では飽和パルスは1種類で済み、
最後の読取りパルスは通常のイメージングで用いる5I
NCパルスやガウシアンパルスを使用できるので実用的
である。When region-selective spectroscopy is performed on an elongated object such as a human body, the embodiment shown in FIG. 3 has the effect of greatly changing the pulse waveform in only one direction. However, in the embodiment shown in FIG. 5, only one type of saturation pulse is required.
The last read pulse is the 5I used in normal imaging.
It is practical because NC pulses and Gaussian pulses can be used.
第1図はこの発明で用いられる各種飽和パルスの例を示
す波形図、第2図は第1図Bのパルスと傾斜磁場とをか
けた状態の磁化分布を示す図、第3図はこの発明の第1
の実施例におけるパルスシーケンスの例を示す図、第4
図は第3図の各パルスの印加に対する応答の状態を示す
斜視図、第5図はこの発明の第2の実施例におけるパル
スシーケンスの例を示す図、第6図はハードパルス列に
よる飽和パルスの例を示す図、第7図は第6図のパルス
の周波数スペクトラムを示す図、第8図はハードパルス
列を飽和パルスとして用いたこの発明の例のパルスシー
ケンスを示す図、第9図はこの発明方法を実施する装置
の例を示すブロック図、第1O図は従来のVSE法のシ
ーケンスを示す図、第11図は従来のrsts法のシー
ケンスを示す図、第12図は従来の1SIS法のシーケ
ンスの実行順を示す図、第13図は従来の5PAR5法
のシーケンスを示す図、第14図は特開昭59−107
246号に記載の第1の方法のシーケンスを示す図、第
15図は特開昭59−107246号に記載の第2の方
法のシーケンスを示す図である。
矛 1 図
第2図
2173 図
第4図
才 5 図
オ 67
5.4
i7 図
才 8 図
9cf 90° 90’ 90”([2”
)[4Gx G G2
第11 Z
才12 記
矛13 図
7i714 図
第15 図Figure 1 is a waveform diagram showing examples of various saturation pulses used in this invention, Figure 2 is a diagram showing magnetization distribution when the pulse in Figure 1 B is applied with a gradient magnetic field, and Figure 3 is a diagram showing the invention. the first of
FIG. 4 shows an example of a pulse sequence in the embodiment of
The figure is a perspective view showing the state of response to the application of each pulse in Fig. 3, Fig. 5 is a view showing an example of the pulse sequence in the second embodiment of the present invention, and Fig. 6 is a diagram showing the state of response to the application of each pulse in Fig. 3. FIG. 7 is a diagram showing the frequency spectrum of the pulse in FIG. 6, FIG. 8 is a diagram showing a pulse sequence of an example of the present invention using a hard pulse train as a saturation pulse, and FIG. 9 is a diagram showing the pulse sequence of the invention. A block diagram showing an example of an apparatus for carrying out the method, FIG. 1O is a diagram showing the sequence of the conventional VSE method, FIG. 11 is a diagram showing the sequence of the conventional rsts method, and FIG. 12 is a diagram showing the sequence of the conventional 1SIS method. Figure 13 is a diagram showing the sequence of the conventional 5PAR5 method, and Figure 14 is a diagram showing the sequence of the conventional 5PAR5 method.
FIG. 15 is a diagram showing the sequence of the first method described in Japanese Patent Laid-Open No. 107246/1983. Spear 1 Figure 2 2173 Figure 4 Figure 5 Figure O 67 5.4 i7 Figure 8 Figure 9cf 90° 90'90"([2"
) [4Gx G G2 11th Z Sai12 Recording 13 Figure 7i714 Figure 15
Claims (2)
検体に照射し、その被検体の特定の核スピンを励起し、
その核磁気共鳴信号を検出して上記被検体に含まれる成
分の解析を行う核磁気共鳴診断装置において、 基本周波数の搬送波の中心周波数近傍の領域に共鳴周波
数を持つ核スピンに対しては高周波電磁界パルス印加後
元の状態に戻し、その領域の外側領域に共鳴周波数を持
つ核スピンに対しては上記高周波電磁界パルス印加後核
スピンを90°倒す高周波電磁界飽和パルスを強度が第
1の方向で傾斜した傾斜磁場と共に印加し、 次いで、上記第1の方向と交差する第2の方向で強度が
傾斜した傾斜磁場を印加して、上記飽和パルスを同時に
かけ、 さらに、上記第1及び第2の方向と異なる面で交差する
第3の方向で強度が傾斜した傾斜磁場を印加して、上記
飽和パルスを同時にかけ、 上記各飽和パルスと飽和パルスとの間及び最後の飽和パ
ルスの後に、それぞれ核スピンの位相を乱す第1、第2
、第3の方向の傾斜磁場を同時に印加し、 上記第1、第2、第3の各方向と直角な三つの面の交差
部の直方体領域内の核スピンを除いた核スピンの影響を
全て消し、 しかる後に、上記中心周波数の共鳴周波数を持つ核スピ
ンをある角度倒して励起する高周波電磁界パルスを印加
し、 上記直方体領域内にある核スピンのみからの自由誘導減
衰信号を取得する領域選択核磁気共鳴情報導出方法。(1) Place a subject in a static magnetic field, irradiate the subject with a high-frequency electromagnetic field, and excite specific nuclear spins of the subject,
In nuclear magnetic resonance diagnostic equipment that detects the nuclear magnetic resonance signal and analyzes the components contained in the above-mentioned object, high-frequency electromagnetic After applying the field pulse, the nuclear spins are returned to their original state, and for nuclear spins that have a resonant frequency in the region outside that region, a high-frequency electromagnetic field saturation pulse is applied that turns the nuclear spins by 90 degrees after applying the high-frequency electromagnetic field pulse, and the intensity is the first. The saturation pulse is simultaneously applied by applying a gradient magnetic field whose intensity is tilted in a second direction intersecting the first direction; Applying a gradient magnetic field having a gradient in strength in a third direction intersecting the second direction in a different plane, applying the saturation pulses simultaneously, and between each of the saturation pulses and after the last saturation pulse, The first and second waves disturb the phase of the nuclear spin, respectively.
, a gradient magnetic field in the third direction is applied simultaneously to eliminate all the effects of nuclear spins except for the nuclear spins in the rectangular parallelepiped region at the intersection of the three planes perpendicular to the first, second, and third directions. After that, a high-frequency electromagnetic field pulse is applied to excite the nuclear spins having the resonant frequency of the center frequency by tilting them at a certain angle, and a region selection is performed to obtain free induction decay signals only from the nuclear spins within the rectangular parallelepiped region. Nuclear magnetic resonance information derivation method.
検体に照射し、その被検体の特定の核スピンを励起し、
その核磁気共鳴信号を検出して、上記被検体に含まれる
成分の解析を行う核磁気共鳴診断装置において、 基本周波数の搬送波の中心周波数近傍の領域に共鳴周波
数を持つ核スピンに対しては高周波電磁界パルス印加後
、元の状態に戻し、その領域の外側領域に共鳴周波数を
持つ核スピンに対しては上記高周波電磁界パルス印加後
、核スピンを90°倒す高周波電磁界飽和パルスを、第
1の方向で強度が傾斜した傾斜磁場と共に印加し、 次いで、上記第1の方向と交差する第2の方向で強度が
傾斜した傾斜磁場を印加して上記飽和パルスを同時にか
け、 上記各飽和パルスの直後に、核スピンの位相を乱す第1
、第2、第3の方向の傾斜磁場を同時に印加し、 この第1、第2、第3の方向の傾斜磁場の2回目の印加
の後、上記第1及び第2の方向と異なる面で交差する第
3の方向で強度が変化する傾斜磁場を印加すると共に、
上記中心周波数の共鳴周波数を持つ核スピンをある角度
倒す高周波電磁界パルスを同時に印加し、 上記第1、第2、第3の各方向と直角な三つの面の交差
部の直方体領域内にある核スピンのみからの自由誘導減
衰信号を取得する領域選択核磁気共鳴情報導出方法。(2) Place a subject in a static magnetic field, irradiate the subject with a high-frequency electromagnetic field, and excite specific nuclear spins of the subject;
In nuclear magnetic resonance diagnostic equipment that detects the nuclear magnetic resonance signal and analyzes the components contained in the above-mentioned object, high-frequency After the electromagnetic field pulse is applied, the nuclear spins are returned to their original state, and for the nuclear spins that have a resonant frequency in the region outside that region, after the above-mentioned high-frequency electromagnetic field pulse is applied, a high-frequency electromagnetic field saturation pulse that tilts the nuclear spins by 90° is applied. The saturation pulses are applied together with a gradient magnetic field whose intensity is inclined in one direction, and then the saturation pulse is simultaneously applied by applying a gradient magnetic field whose intensity is inclined in a second direction that intersects the first direction, and each of the saturation pulses is Immediately after, the first wave that disturbs the phase of the nuclear spin
, gradient magnetic fields in the second and third directions are applied simultaneously, and after the second application of the gradient magnetic fields in the first, second and third directions, a surface different from the first and second directions is applied. Applying a gradient magnetic field whose strength changes in a third intersecting direction,
Simultaneously apply a high-frequency electromagnetic field pulse that tilts nuclear spins having a resonant frequency of the above center frequency at a certain angle, and within a rectangular parallelepiped area at the intersection of three planes perpendicular to each of the first, second, and third directions. A region-selective nuclear magnetic resonance information derivation method that obtains free induction decay signals only from nuclear spins.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61291106A JPS63143043A (en) | 1986-12-05 | 1986-12-05 | Region selective nuclear magnetic resonance data lead-out method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61291106A JPS63143043A (en) | 1986-12-05 | 1986-12-05 | Region selective nuclear magnetic resonance data lead-out method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63143043A true JPS63143043A (en) | 1988-06-15 |
Family
ID=17764528
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61291106A Pending JPS63143043A (en) | 1986-12-05 | 1986-12-05 | Region selective nuclear magnetic resonance data lead-out method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63143043A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6420833A (en) * | 1987-07-15 | 1989-01-24 | Toshiba Corp | Magnetic resonance measuring apparatus |
JPH01259849A (en) * | 1987-06-30 | 1989-10-17 | Natl Res Dev Corp | Removal of unnecessary signal of nmr system |
JPH01277545A (en) * | 1988-04-28 | 1989-11-08 | Toshiba Corp | Magnetic resonance imaging method |
-
1986
- 1986-12-05 JP JP61291106A patent/JPS63143043A/en active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPH01259849A (en) * | 1987-06-30 | 1989-10-17 | Natl Res Dev Corp | Removal of unnecessary signal of nmr system |
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JPH0462736B2 (en) * | 1987-07-15 | 1992-10-07 | Tokyo Shibaura Electric Co | |
JPH01277545A (en) * | 1988-04-28 | 1989-11-08 | Toshiba Corp | Magnetic resonance imaging method |
JPH0581135B2 (en) * | 1988-04-28 | 1993-11-11 | Tokyo Shibaura Electric Co |
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