JPS6384544A - Magnetic resonance imaging apparatus - Google Patents
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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。(57) [Abstract] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の目的］
（産業上の利用分野）
本発明は磁気共鳴映像装置に係り、特に被検体内の無機
リン（Ｐ ｉ）の化学シフトの変化を用いてｐＩ（の分
布を画像化する磁気共鳴映像装置に関する。Detailed Description of the Invention [Objective of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to a magnetic resonance imaging apparatus, and in particular, it uses changes in the chemical shift of inorganic phosphorus (P i) in a subject to determine pI ( The present invention relates to a magnetic resonance imaging device that images the distribution of
（従来の技術）
”Ｐ−ＮＭＲ分先においては、無機リン（Ｐｉ）とクレ
アチンリン酸（ＰＣｒ）の比、またはアデノシン三リン
酸（ＡＴＰ）の量、無機リンの化学シフト等を用いて生
体組織の代謝の様子を観測する研究がなされてきた。人
体内でのその対象部位は多岐にわたり、骨格筋、心臓、
腎臓。(Prior art) In P-NMR analysis, the ratio of inorganic phosphorus (Pi) to creatine phosphate (PCr), the amount of adenosine triphosphate (ATP), the chemical shift of inorganic phosphorus, etc. are used to determine the biological Research has been conducted to observe the state of tissue metabolism.The target areas in the human body are wide-ranging, including skeletal muscles, the heart,
kidney.
脳、目２体液（羊水、唾液、脳を髄液）等で代謝異常や
梗塞、薬物効果等が研究されている。現在のところ、こ
れらの研究はＴ Ｍ Ｒ（ＴｏｐｉｃａｌＭａｇｎｅｔ
Ｉｃ Ｉ？ａｓｏｎａｎｃｃ）法を用いた局所のスペ
クトルの測定に止どまっている。ところが、これらの研
究には種々の化学シフト種の空間分布を得ることが非常
に有用とされ、従来より種々の化学シフトイメージング
法が提案されている。Metabolic abnormalities, infarction, and drug effects are being studied in the brain, eyes, and other body fluids (amniotic fluid, saliva, and cerebrospinal fluid). Currently, these studies are based on TMR (Topical Magnet).
Ic I? The current method is limited to measuring local spectra using the asonancc) method. However, in these studies, it is considered very useful to obtain the spatial distribution of various chemical shift species, and various chemical shift imaging methods have been proposed.
しかしながら、実際には個々の化学シフト種の空間分布
のみでなく、化学シフト種のシフト変化（磁気共鳴ピー
クの位置変化）がｍ要な場合も多いと考えられる。例え
ば無機リンの磁気共鳴ピーク位置がその回りの微小環境
のｐＨによって敏感にシフトすることは知られているが
、具体的にｐＨの空間的分布を化学シフトイメージング
により画像化する方法は見出されていない。However, in reality, it is considered that not only the spatial distribution of individual chemical shift species but also the shift change (change in the position of the magnetic resonance peak) of the chemical shift species is required in many cases. For example, it is known that the magnetic resonance peak position of inorganic phosphorus shifts sensitively depending on the pH of the surrounding microenvironment, but no method has been found to specifically image the spatial distribution of pH using chemical shift imaging. Not yet.
（発明が解決しようとする問題点）
このように従来の技術では、生体内のｐＨの空間的分布
を画像化することはできなかった。(Problems to be Solved by the Invention) As described above, with the conventional techniques, it has not been possible to image the spatial distribution of pH within a living body.
本発明は被検体内より３ＩＰに関する良数の化学シフト
種の磁気共鳴信号を収集して、ｐＨの空間的分布を画像
化する磁気共鳴映像装置を提供することを目的とする。An object of the present invention is to provide a magnetic resonance imaging apparatus that collects magnetic resonance signals of a good number of chemical shift species related to 3IP from within a subject and images the spatial distribution of pH.
［発明の構成］
（問題点を解決するための手段）
本発明は、被検体内より収集された磁気共鳴信号から被
検体内の各空間要素に対応して３１Ｐ化学シフトスペク
トルにおける無機リンの磁気共鳴ピークと、ｐＨの変化
に対して敏感でない他の化学シフト種の磁気共鳴ピーク
を検出し、これら各磁気共鳴ピークのＮ波数に関する情
報（具体的には、例えばその各磁気共鳴ピークの周波数
の相対的な周波数差、あるいは各磁気共鳴ピークの周波
数の、 Ｐの励起に用いる基準周波数に対する周波数差
の比）から、各空間要素におけるｐＨを算出することを
特徴とするものである。[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) The present invention provides magnetic resonance signals of inorganic phosphorus in the 31P chemical shift spectrum corresponding to each spatial element within the subject from magnetic resonance signals collected from within the subject. Detect the resonance peaks and the magnetic resonance peaks of other chemical shift species that are not sensitive to changes in pH, and collect information about the N wavenumber of each of these magnetic resonance peaks (specifically, e.g., the frequency of each magnetic resonance peak). This method is characterized in that the pH in each spatial element is calculated from the relative frequency difference or the ratio of the frequency difference of each magnetic resonance peak frequency to a reference frequency used for excitation of P.
（作用）
無機リンの磁気共鳴ピークの位置（周波数）はその回り
の微小環境のｐＨによって敏感にシフトするのに対し、
他の化学シフト種、例えばＰＣｒの磁気共鳴ピークの位
置はｐＨの変化に対してほとんど変化しない。従って、
これらの磁気共鳴ピークの周波数の相対的な周波数差、
あるいは３１Ｐの励起に用いる基準周波数に対する周波
数差の比を求めれば、これらからｐＨを算出することが
できる。(Function) While the position (frequency) of the magnetic resonance peak of inorganic phosphorus shifts sensitively depending on the pH of the surrounding microenvironment,
The position of the magnetic resonance peak of other chemically shifted species, such as PCr, changes little with respect to changes in pH. Therefore,
the relative frequency difference between the frequencies of these magnetic resonance peaks,
Alternatively, pH can be calculated from the ratio of the frequency difference to the reference frequency used for excitation of 31P.
磁気共鳴ピークの周波数に関する情報からｐＨを算出す
る具体的な手段としては、例えばこれらの周波数の情報
とｐＨとの相対関係を予め記憶保持しておき、この相対
関係を用いて、実際に得られた周波数の情報からｐＨを
算出することができる。また、他の手段として被検体の
近傍に無機リンとｐＨの変化に対して敏感でない他の化
学シフトＦＭ（例えばＰＣｒ）を含むｐＨが既知のサン
プルを置き、そのサンプルより被検体からの磁気共鳴信
号と同時に磁気共鳴信号を収集し、この信号から検出さ
れる各磁気共鳴ピークの周波数に関する情報と、サンプ
ルの既知ｐＨとの相対関係を求め、この相対関係を用い
て、実際に得られた周波数の情報からｐＨを算出するこ
ともできる。As a specific means of calculating pH from information regarding the frequency of magnetic resonance peaks, for example, the relative relationship between information on these frequencies and pH is memorized and retained in advance, and this relative relationship is used to calculate the pH that is actually obtained. The pH can be calculated from the frequency information obtained. Another method is to place a sample with a known pH containing inorganic phosphorus and other chemical shift FM (e.g. PCr) that is not sensitive to changes in pH in the vicinity of the analyte, and use that sample to detect magnetic resonance from the analyte. A magnetic resonance signal is collected at the same time as the signal, information about the frequency of each magnetic resonance peak detected from this signal is determined, and the relative relationship between the known pH of the sample is determined, and this relative relationship is used to determine the actually obtained frequency. pH can also be calculated from this information.
（実施例）
第１図は本発明の一実施例に係る磁気共鳴映像装置の構
成を示す図である。(Embodiment) FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a magnetic resonance imaging apparatus according to an embodiment of the present invention.
同図において、静磁場生成コイル２は励磁用電源３から
の通電により励磁されることによって１被検体１（生体
）の撮１象領域において−様な静磁場を発生する。一方
、パルスシーケンサ４によって制御されるＲＦパルス発
生器５から矩形状、ガウス状あるいは５ｉｎｅ状等に変
調されたＲＦパルスが出力され、ＲＦ増幅器６により所
定レベルまで増幅された後、デュプレクサ７を介してコ
イル８に印加されることによって、被検体１内において
磁気共鳴を誘起させるための高周波磁場（回転磁界）が
形成される。この回転磁界の印加によって生じる横磁化
が、コイル８の両端に磁気共鳴信号として誘起される。In the figure, a static magnetic field generating coil 2 is excited by electricity supplied from an excitation power source 3, thereby generating a --like static magnetic field in an imaging region of a subject 1 (living body). On the other hand, an RF pulse modulated in a rectangular, Gaussian, or 5ine shape is output from an RF pulse generator 5 controlled by a pulse sequencer 4, and after being amplified to a predetermined level by an RF amplifier 6, it is outputted via a duplexer 7. By applying this to the coil 8, a high frequency magnetic field (rotating magnetic field) for inducing magnetic resonance within the subject 1 is formed. Transverse magnetization caused by the application of this rotating magnetic field is induced at both ends of the coil 8 as magnetic resonance signals.
なお、この例では回転磁界発生のための送信コイルと、
磁気共鳴信号受信のための受信コイルに、単一のコイル
８を共用している。In addition, in this example, a transmitting coil for generating a rotating magnetic field,
A single coil 8 is commonly used as a receiving coil for receiving magnetic resonance signals.
コイル８に誘起された磁気共鳴信号は、デュプレクサ７
を介してＲＦ増幅器９に入力され、所定レベルまで増幅
された後、直交位相検波のような位相敏感検波回路１０
によって検波され、ビデオ帯域の信号となる。この検波
回路１０の出力信号はビデオ増幅器１１により増幅され
、さらに低域通過フィルタ１２によって高域雑音成分が
除去される。低域通過フィルタ１２の出力信号はＡ／Ｄ
変換器１３によってディジタル１３号に変換された後、
インタフェース１４を介して電子計算機１５に取込まれ
、画像再構成用データとして蓄積される。なお、電子計
算機１５はインタフェース１６を介してパルスシーケン
サ４の制御も行なう。また、電子計算機１５では画像＋
Ｔｉ構成により得られたｐＨの空間分布を示す画像が得
られ、このｐＨ分布画像が表示装Ｗｊ２２で表示される
。The magnetic resonance signal induced in the coil 8 is transmitted to the duplexer 7
After being amplified to a predetermined level, it is input to an RF amplifier 9 via a phase sensitive detection circuit 10 such as quadrature phase detection.
is detected and becomes a video band signal. The output signal of this detection circuit 10 is amplified by a video amplifier 11, and furthermore, a low-pass filter 12 removes high-frequency noise components. The output signal of the low-pass filter 12 is an A/D
After being converted into digital No. 13 by the converter 13,
The data is taken into the electronic computer 15 via the interface 14 and stored as image reconstruction data. Note that the electronic computer 15 also controls the pulse sequencer 4 via the interface 16. In addition, on the computer 15, the image +
An image showing the spatial distribution of pH obtained by the Ti configuration is obtained, and this pH distribution image is displayed on the display device Wj22.
被検体１内のスライス面の決定１位相エンコード（被検
体１内の位置情報の、磁気共鳴信号の位相への変換）は
、勾配磁場をスイッチングさせてパルス的に印加するこ
とによって行なわれる。この勾配磁場のスイッチングの
タイミングは、パルスシーケンサ４によって制御される
。Determination of a slice plane within the subject 1 Phase encoding (conversion of positional information within the subject 1 into the phase of a magnetic resonance signal) is performed by switching and applying a gradient magnetic field in a pulsed manner. The switching timing of this gradient magnetic field is controlled by the pulse sequencer 4.
一方、勾配磁場の強度、パルス形状は、勾配磁場コント
ローラ１７によって制御される。すナワち１勾配磁場コ
ントローラ１７によってＸｒＶおよび２方向の勾配磁場
に対応する電力増幅器１８゜１９．２０を制御し、これ
らの電力増幅器１８゜１９．２０により勾配磁場生成コ
イル２１を駆動することによって、所定の強度１時間変
化を有する勾配磁場を被検体１の撮像領域近傍に生成す
る。On the other hand, the strength and pulse shape of the gradient magnetic field are controlled by a gradient magnetic field controller 17. By controlling power amplifiers 18° 19.20 corresponding to XrV and gradient magnetic fields in two directions by the Sunawachi 1 gradient magnetic field controller 17, and driving the gradient magnetic field generating coil 21 by these power amplifiers 18° 19.20. , a gradient magnetic field having a predetermined intensity change over one hour is generated in the vicinity of the imaging region of the subject 1.
第２図は本発明の一実施例における３１Ｐ化学シフトイ
メージングを３次元フーリエ変換によって得るためのパ
ルスシーケンスを示すタイミングチャートである。Ｇｚ
はスライス面を決定する２方向の勾配磁場であり、この
勾配磁場Ｇｚの印加とともに読出し用および位相エンコ
ード用のｘ、 ｙ方向の勾配磁場ＧＸ、Ｇｙをパルス
的に印加することによって、磁気共鳴信号Ｓ１ｇ、を収
集し、この磁気共鳴信号Ｓ１ｇ、から３次元のフーリエ
データを得る。FIG. 2 is a timing chart showing a pulse sequence for obtaining 31P chemical shift imaging by three-dimensional Fourier transformation in one embodiment of the present invention. Gz
is a gradient magnetic field in two directions that determines the slice plane, and by applying this gradient magnetic field Gz as well as pulsed gradient magnetic fields GX and Gy in the x and y directions for readout and phase encoding, the magnetic resonance signal is S1g, is collected, and three-dimensional Fourier data is obtained from this magnetic resonance signal S1g.
次に、本実施例におけるｐＨの空間分布を画像化する手
順について説明する。まず、第３図に示すようなｐＨと
無機リン（Ｐｉ）の化学シフトとの相対関係を示すｐＨ
−化学シフト曲線を求めておく。ここで、縦軸のＰｉの
化学シフトは、クレアチンリン酸（ＰＣｒ）に対するＰ
ｉの磁気共鳴ピークが、 Ｐの励起に用いる基準周波数
（ラーモア周波数）に対して持つ周波数差δＰＩ、
δＰｅｒの比δＰｉ／δＰｅｒを表わしたものである。Next, a procedure for imaging the spatial distribution of pH in this example will be explained. First, the pH value, which shows the relative relationship between pH and the chemical shift of inorganic phosphorus (Pi), as shown in Figure 3.
- Obtain a chemical shift curve. Here, the chemical shift of Pi on the vertical axis is P relative to phosphocreatine (PCr).
The frequency difference δPI that the magnetic resonance peak of i has with respect to the reference frequency (Larmor frequency) used for excitation of P,
It represents the ratio δPi/δPer of δPer.
このようなｐＨ−化学シフト曲線を求める一つの方法は
、まずＰＬとＰＣｒを含みｐＨの種々異なるｉｇｉ数の
サンプルを用意し、予めそのｐＨをｐＨメータ等で測定
しておく。その後、個々のサンプルの３ｉｐ化学シフト
スペクトルを第１図と同一構成の磁気共鳴映像装置によ
り得る。そして、この３１ｐ化学シフトスペクトルから
、」二足の周波数差の比δＰＩ／δＰＣｒに対して、そ
のサンプルのｐＨをプロットすることによって、第３図
のｐＨ−化学シフト曲線を作成する。One method for obtaining such a pH-chemical shift curve is to first prepare samples containing PL and PCr with various pH values, and measure the pH of the samples in advance using a pH meter or the like. Thereafter, a 3ip chemical shift spectrum of each sample is obtained using a magnetic resonance imaging apparatus having the same configuration as that in FIG. Then, from this 31p chemical shift spectrum, the pH-chemical shift curve shown in FIG. 3 is created by plotting the pH of the sample against the ratio of the two-legged frequency difference δPI/δPCr.
第４図は第１図の装置を用いて３１Ｐ化学シフトイメー
ジングによって得られたデータから、二次元スライス面
内の各空間要素におけるｐＨを求めるアルゴリズムの一
例を示したものである。まず、ある空間要素における３
１Ｐ化学シフトスペクトルデータよりＰｉおよびＰＣｒ
の磁気共鳴ピークを同定する（ステップ４１）。ＰＣｒ
やＡＴＰの磁気共鳴ピークは、ｐＨによってスペクトル
上の相対位置がほとんど変化しないため、それらの相対
的な周波数差をデータとして電子計算機１５内に持って
いれば、そのピーク位置の同定は容易であり、ＰＣｒに
対してＰｉの磁気共鳴ピークの変化する範囲も限られて
いることから、Ｐｉの同定も容易である。FIG. 4 shows an example of an algorithm for determining the pH in each spatial element within a two-dimensional slice plane from data obtained by 31P chemical shift imaging using the apparatus shown in FIG. First, 3 in a certain spatial element
Pi and PCr from 1P chemical shift spectrum data
identify the magnetic resonance peak of (step 41). PCr
The relative positions of the magnetic resonance peaks of ATP and ATP on the spectrum hardly change depending on the pH, so if the computer 15 has their relative frequency differences as data, it is easy to identify the peak positions. , Since the range in which the magnetic resonance peak of Pi changes with respect to PCr is also limited, identification of Pi is also easy.
次に、こうして同定されたＰｉとＰＣｒの磁気共鳴ピー
クの相対的な周波数差を求める（ステップ４２）。そし
て、この相対的な周波数差を、既に電子計算機１５内に
記憶されている第３図に示したと同様なｐＨ−化学シフ
ト曲線と比較することにより、ｐＨ値を求める（ステッ
プ４３）。但し、その場合のｐＨ−化学シフト曲線にお
ける縦軸はＰｉとＰＣｒの磁気共鳴ピークの相対的な周
波数差とする。Next, the relative frequency difference between the magnetic resonance peaks of Pi and PCr thus identified is determined (step 42). Then, the pH value is determined by comparing this relative frequency difference with a pH-chemical shift curve similar to that shown in FIG. 3, which is already stored in the electronic computer 15 (step 43). However, in this case, the vertical axis in the pH-chemical shift curve is the relative frequency difference between the magnetic resonance peaks of Pi and PCr.
なお、この周波数差の代わりに、この周波数差をノλ準
周波数で除したものをｐＨ値の算出に用いてもよい。そ
の場合、予め得ておくｐＨ−化学シフト曲線も縦軸に上
記の周波数差を基準周波数で除したものをとる必要があ
る。Note that instead of this frequency difference, this frequency difference divided by the λ quasi-frequency may be used to calculate the pH value. In that case, the pH-chemical shift curve obtained in advance must also have a value obtained by dividing the above frequency difference by the reference frequency on the vertical axis.
これらステップ４１〜４３の操作を二次元スライス面内
の全ての空間要素について行なうことにより、ｐＨの二
次元分布を求める。求められたｐＨの二次元分布を表示
装置２２で表示する際には、ｐＨ値に応じて濃度（輝度
）の異なる濃淡画像として表示してもよいし、ｐＨ−７
，０の中性値に対して酸性側とアルカリ性側とで色を異
ならせて表示してもよい。A two-dimensional distribution of pH is obtained by performing the operations in steps 41 to 43 for all spatial elements within the two-dimensional slice plane. When displaying the obtained two-dimensional pH distribution on the display device 22, it may be displayed as a grayscale image with different concentrations (brightness) depending on the pH value, or as a grayscale image with different concentrations (brightness) depending on the pH value,
, 0 may be displayed in different colors for the acidic side and the alkaline side.
第５図は３１Ｐ化学シフトイメージングによって得られ
たデータから、二次元スライス面内の各空間要素におけ
るｐＨを求めるアルゴリズムの他の一例を示したもので
あり、ステップ５１のＰｉおよびＰＣｒの磁気共鳴ピー
クの同定は、第４図の場合と同様である。この例では同
定されたＰｉおよびＰＣｒの磁気共鳴ピークが、３１Ｐ
の励起に用いる基準周波数（ラーモア周波数）に対して
持つ周波数差δＰＩ、 δＰＣｒの比δＰ１／δＰＣ
ｒを算出する（ステップ５２）。FIG. 5 shows another example of an algorithm for determining the pH in each spatial element within a two-dimensional slice plane from data obtained by 31P chemical shift imaging, and the magnetic resonance peaks of Pi and PCr in step 51 are shown in FIG. Identification is the same as in the case of FIG. In this example, the identified Pi and PCr magnetic resonance peaks are 31P
Frequency difference δPI with respect to the reference frequency (Larmor frequency) used for excitation, ratio of δPCr δP1/δPC
Calculate r (step 52).
次に、こうして求められた周波数差の比δＰＩ／δＰＣ
ｒと、既に電子計算機１５内に記憶されている第３図に
示したｐＨ−化学シフト曲線と比較することにより、ｐ
Ｈ値を求める（ステップ５３）。Next, the frequency difference ratio δPI/δPC thus obtained is
By comparing r with the pH-chemical shift curve shown in FIG. 3, which is already stored in the electronic computer 15, p
The H value is determined (step 53).
第５図のアルゴリズムを用いると、静磁場の不均一性に
対してδＰｌ、δＰＣ「が同じ割合だけ変化するため、
これらの比をとることにより静磁場不均一性の影響を受
けないｐＨ測定を行なうことができる。すなわち、静磁
場不均一性に対する補正を格別に行なうことなく、正確
なｐＨ測定が可能となる。When using the algorithm shown in Figure 5, δPl and δPC'' change by the same proportion due to the inhomogeneity of the static magnetic field, so
By taking these ratios, pH measurement can be performed without being affected by static magnetic field inhomogeneity. That is, accurate pH measurement is possible without special correction for static magnetic field non-uniformity.
なお、本発明は、次のように種々変形して実施ができる
。例えば実施例では第２図に示したパルスシーケンスを
用いて化学シフトイメージングを行なうと説明したが、
パルスシーケンスはこれに限定されない。Note that the present invention can be implemented with various modifications as follows. For example, in the example, it was explained that chemical shift imaging was performed using the pulse sequence shown in FIG.
The pulse sequence is not limited to this.
また、実施例ではｐＨとＰＣｒに対するＰＬの化学シフ
トとの相対関係を予め求めたが、被検体の近傍にＰＬと
ＰＣｒを含むｐＨの種々異なる１隻数のサンプルを置き
、そのサンプルがらの磁気共鳴信号を被検体からのイメ
ージングのための磁気共鳴信号と同時に収集し、その信
号がらＰＣｒに対するＰｉの化学シフトを求めてもよい
。In addition, in the example, the relative relationship between pH and the chemical shift of PL with respect to PCr was determined in advance. The signal may be collected simultaneously with the magnetic resonance signal for imaging from the subject, and the chemical shift of Pi relative to PCr may be determined from the signal.
また、ｐＨ−化学シフト曲線は中性付近がら酸性側およ
びアルカリ性側のある範囲にわたる領域では直線に近い
ことから、ｐＨ値がその範囲内にある２つのサンプルを
用い、直線近似によってｐＨと化学シフトとの関係を求
めてもよい。In addition, since the pH-chemical shift curve is close to a straight line in a range from near neutrality to acidic and alkaline sides, we used two samples with pH values within that range, and calculated the relationship between pH and chemical shift by linear approximation. You may also seek a relationship with
また、２つのサンプル１こよって１−多られた２点のデ
ータを次式にフィッティングさせてｐＨ−化学シフト曲
線を求めることもａ効である。Furthermore, it is also effective to fit the data of the two samples, which are increased by one, to the following equation to obtain the pH-chemical shift curve.
Ｓｈ ＝ ｌｃ／ （１＋ ｅ−ａ（ｘ−７°０））”
ｌ＋ｄここで、Ｓｈが化学シフト値、ＸがｐＨであり、
ｃ、ｄは第３図より決定される定数である。また、決め
られるパラメータはａ、ｎである。Sh = lc/ (1+ e-a(x-7°0))”
l+d where Sh is the chemical shift value, X is the pH,
c and d are constants determined from FIG. Further, the parameters that can be determined are a and n.
さらに、ｐＨの空間分布を得るアルゴリズムにおいて
３１Ｐ化学シフトイメージングより先に、全ての空間要
素についてＰｉとＰＣｒの磁気共鳴ピークを同定した後
、ｐＨ−化学シフト曲線を用いてｐＨを求めてもよい。Furthermore, in the algorithm to obtain the spatial distribution of pH,
Prior to 31P chemical shift imaging, after identifying the magnetic resonance peaks of Pi and PCr for all spatial elements, the pH may be determined using a pH-chemical shift curve.
［発明の効果］
本発明による磁気共鳴映像装置は、診断上付用な生体内
の空間的ｐＨ分布を求めることができる。[Effects of the Invention] The magnetic resonance imaging apparatus according to the present invention can determine the spatial pH distribution in a living body for use in diagnosis.
第１図は本発明の一実施例に係る磁気共鳴映像装置の構
成を示す図、第２図は同実施例における３１Ｐに関する
化学シフトイメージングに用いるパルスシーケンスを示
すタイミングチャート、第３図は本発明で用いるｐＨ−
化学シフト曲線の一例としてＰＣｒに対するＰｉの化学
シフトをｐＨに対してプロットして示す図、第４図およ
び第５図は本発明におけるｐＨの空間分布を求めるため
のアルゴリズムの例を示す図である。
１・・・被検体、２・・・静磁場コイル二３・・・励磁
用電源、４・・・パルスシーケンサ、５・・・ＲＦパル
ス発生器、６・・・ＲＦ電力増幅器、７・・・デュプレ
クサ、８・・・送受信コイル、９・・・ＲＦ増幅器、１
０・・・位相敏感検波回路、１１・・・ビデオ増幅器、
１２・・・低域通過フィルタ、１３・・・Ａ／Ｄ変換器
、１４・・・インタフェース、１５・・・電子計算機、
１６・・・インタフェース、１７・・・勾配磁場コント
ローラ、１８〜２００．・勾配磁場生成用電力増幅器、
２１・・・勾配磁場生成コイル。
出願人代理人 弁理士 鈴江武彦
第１図
第２図
ｐＨ
第３！ｉ！ａFIG. 1 is a diagram showing the configuration of a magnetic resonance imaging apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a timing chart showing a pulse sequence used for chemical shift imaging regarding 31P in the same embodiment, and FIG. 3 is a diagram showing the configuration of a magnetic resonance imaging apparatus according to an embodiment of the present invention. pH used in
As an example of a chemical shift curve, the chemical shift of Pi with respect to PCr is plotted against pH, and FIGS. 4 and 5 are diagrams showing examples of the algorithm for determining the spatial distribution of pH in the present invention. . DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Subject, 2... Static magnetic field coil 2, 3... Excitation power supply, 4... Pulse sequencer, 5... RF pulse generator, 6... RF power amplifier, 7...・Duplexer, 8... Transmitting/receiving coil, 9... RF amplifier, 1
0... Phase sensitive detection circuit, 11... Video amplifier,
12...Low pass filter, 13...A/D converter, 14...Interface, 15...Electronic computer,
16... Interface, 17... Gradient magnetic field controller, 18-200.・Power amplifier for gradient magnetic field generation,
21... Gradient magnetic field generation coil. Applicant's agent Patent attorney Takehiko Suzue Figure 1 Figure 2 pH Figure 3! i! a
Claims (5)
ト種の磁気共鳴信号を収集して映像化する磁気共鳴映像
装置において、前記磁気共鳴信号から被検体内の各空間
要素に対応して＾３＾１ｐ化学シフトスペクトルにおけ
る無機リンの磁気共鳴ピークと、ｐＨの変化に対して敏
感でない他の化学シフト種の磁気共鳴ピークを検出する
手段と、これら各磁気共鳴ピークの周波数に関する情報
から、前記各空間要素におけるｐＨを算出するｐＨ算出
手段と、この手段により算出されたｐＨの分布画像を表
示する手段とを備えたことを特徴とする磁気共鳴映像装
置。(1) In a magnetic resonance imaging device that collects and images magnetic resonance signals of a plurality of chemical shift species related to ^3^1p from within a subject, a magnetic resonance imaging device that collects magnetic resonance signals of a plurality of chemical shift species related to ^3^1p from within a subject and visualizes the magnetic resonance signals corresponds to each spatial element within the subject. From the means for detecting the magnetic resonance peak of inorganic phosphorus in the ^3^1p chemical shift spectrum and the magnetic resonance peaks of other chemical shift species that are not sensitive to changes in pH, and information regarding the frequency of each of these magnetic resonance peaks, A magnetic resonance imaging apparatus comprising: pH calculating means for calculating the pH in each of the spatial elements; and means for displaying a pH distribution image calculated by the means.
に関する情報として、これらの相対的な周波数差を求め
、この周波数差からｐＨを求めるものであることを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の磁気共鳴映像装置。(2) The pH calculating means obtains a relative frequency difference between the magnetic resonance peaks as information regarding the frequency of each of the magnetic resonance peaks, and calculates the pH from this frequency difference. The magnetic resonance imaging apparatus described in Section 1.
に関する情報として、これらの各磁気共鳴ピークの周波
数の、＾３＾１ｐの励起に用いる基準周波数に対する周
波数差の比を求め、これらの周波数差の比からｐＨを算
出するものであることを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載の磁気共鳴映像装置。(3) The pH calculation means calculates the ratio of the frequency difference between the frequency of each of these magnetic resonance peaks and the reference frequency used for excitation of ^3^1p as information regarding the frequency of each of the magnetic resonance peaks, and Claim 1, characterized in that pH is calculated from the ratio of differences.
The magnetic resonance imaging apparatus described in Section 1.
に関する情報とｐＨとの相対関係を予め記憶保持する手
段を有し、この相対関係を用いて、実際に得られた周波
数の情報からｐＨを算出するものであることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項、第２項または第３項記載の磁
気共鳴映像装置。(4) The pH calculation means has means for storing in advance the relative relationship between the information regarding the frequency of each magnetic resonance peak and the pH, and uses this relative relationship to calculate the pH value from the actually obtained frequency information. A magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1, 2, or 3, characterized in that the magnetic resonance imaging apparatus calculates .
敏感でない他の化学シフト種を含む、被検体の近傍に置
かれたｐＨが既知のサンプルより被検体からの磁気共鳴
信号と同時に磁気共鳴信号を収集し、この磁気共鳴信号
から検出される各磁気共鳴ピークの周波数に関する情報
と、既知ｐＨとの相対関係を求め、この相対関係を用い
て、実際に得られた周波数の情報からｐＨを算出するも
のであることを特徴とする特許請求の範囲第１項、第２
項または第３項記載の磁気共鳴映像装置。(5) The pH calculation means simultaneously detects the magnetic resonance signal from the analyte from a sample of known pH placed in the vicinity of the analyte, which contains inorganic phosphorus and other chemically shifted species that are not sensitive to changes in pH. Collect magnetic resonance signals, find the relative relationship between the frequency information of each magnetic resonance peak detected from the magnetic resonance signal and the known pH, and use this relative relationship to calculate the frequency information from the actually obtained frequency information. Claims 1 and 2 are characterized in that they calculate pH.
3. The magnetic resonance imaging apparatus according to item 3 or 3.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61231871A JPS6384544A (en) | 1986-09-30 | 1986-09-30 | Magnetic resonance imaging apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61231871A JPS6384544A (en) | 1986-09-30 | 1986-09-30 | Magnetic resonance imaging apparatus |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6384544A true JPS6384544A (en) | 1988-04-15 |
Family
ID=16930325
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61231871A Pending JPS6384544A (en) | 1986-09-30 | 1986-09-30 | Magnetic resonance imaging apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6384544A (en) |
Cited By (6)
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-
1986
- 1986-09-30 JP JP61231871A patent/JPS6384544A/en active Pending
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