JP2960124B2 - 均一安定磁界内に配置された対象の一部の核磁化分布を選択的に決定する方法 - Google Patents
均一安定磁界内に配置された対象の一部の核磁化分布を選択的に決定する方法Info
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- G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
- G01R33/44—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance using nuclear magnetic resonance [NMR]
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Description
【発明の詳細な説明】 本発明は共鳴信号は、rfパルスにより発生された２量
子コヒーレンスを選択するため均一磁界上に重畳される
少なくとも３つのrfパルスと２つの勾配磁界とからなる
２量子選択シーケンスにより発生され、均一安定磁界内
に設置された対象の一部の核磁化分布を選択的に決定す
る方法に係る。
子コヒーレンスを選択するため均一磁界上に重畳される
少なくとも３つのrfパルスと２つの勾配磁界とからなる
２量子選択シーケンスにより発生され、均一安定磁界内
に設置された対象の一部の核磁化分布を選択的に決定す
る方法に係る。
この種の方法は、エー・バックス他、ケミカルフィジ
ックス レターズ69巻,3号,1980年２月１日,567−570頁
の「パルス勾配磁界の使用によるNMR多重量子遷移の異
なるオーダの分離」論文で示される。引用文献の第569
頁の第２（ｄ）図は多重量子実験で２量子コヒーレンス
のみを可視しうる様にするパルス及び勾配シーケンスを
示している。シーケンスはXYZ座標系において90゜に亘
って磁化ベクトルを回転させるパルスである３つのrf電
磁90゜パルスからなる。単に２量子コヒーレンスのみを
可視しうる様にする為、第３の90゜パルスの両側で勾配
磁界が安定磁界に重畳され、これにより第３の90゜パル
スの後の勾配パルスの表面領域が第３の90゜パルスに先
行する勾配パルスの表面領域の２倍大きい。論理的理解
の為、該論文を参照する。二次元スペクトルは、なかん
ずく多重量子検出期間、すなわち第２及び第３の90゜パ
ルス間の時間間隔を変える間に得られた共鳴信号から決
められる。所定の代謝産物に関する情報を得ることが望
ましいビボMR測定に対し、この種の方法は、全測定時間
が時々長いので非常に適しているとはいえない。一次元
測定は実行されうるが、その場合には重要な情報は、明
らかに興味深い代謝産物のオーバラップが時々生じるの
で損なわれる。かかるオーバラップは、例えば水の結合
しない陽子を有する対象におけるアラニン及び乳酸塩の
ような結合陽子の場合に明らかに生じる。例えば、局部
的方法で測定されたと否とによらず乳酸塩スペクトルは
対象に関する重要な情報を供給する。例えば、乳酸塩は
筋肉仕事により放出され、乳酸塩濃度の差は健康組織及
び疫病組織間に存在する。癌腫も放射線及び／又は化学
治療の後乳酸塩濃度での差を示す。
ックス レターズ69巻,3号,1980年２月１日,567−570頁
の「パルス勾配磁界の使用によるNMR多重量子遷移の異
なるオーダの分離」論文で示される。引用文献の第569
頁の第２（ｄ）図は多重量子実験で２量子コヒーレンス
のみを可視しうる様にするパルス及び勾配シーケンスを
示している。シーケンスはXYZ座標系において90゜に亘
って磁化ベクトルを回転させるパルスである３つのrf電
磁90゜パルスからなる。単に２量子コヒーレンスのみを
可視しうる様にする為、第３の90゜パルスの両側で勾配
磁界が安定磁界に重畳され、これにより第３の90゜パル
スの後の勾配パルスの表面領域が第３の90゜パルスに先
行する勾配パルスの表面領域の２倍大きい。論理的理解
の為、該論文を参照する。二次元スペクトルは、なかん
ずく多重量子検出期間、すなわち第２及び第３の90゜パ
ルス間の時間間隔を変える間に得られた共鳴信号から決
められる。所定の代謝産物に関する情報を得ることが望
ましいビボMR測定に対し、この種の方法は、全測定時間
が時々長いので非常に適しているとはいえない。一次元
測定は実行されうるが、その場合には重要な情報は、明
らかに興味深い代謝産物のオーバラップが時々生じるの
で損なわれる。かかるオーバラップは、例えば水の結合
しない陽子を有する対象におけるアラニン及び乳酸塩の
ような結合陽子の場合に明らかに生じる。例えば、局部
的方法で測定されたと否とによらず乳酸塩スペクトルは
対象に関する重要な情報を供給する。例えば、乳酸塩は
筋肉仕事により放出され、乳酸塩濃度の差は健康組織及
び疫病組織間に存在する。癌腫も放射線及び／又は化学
治療の後乳酸塩濃度での差を示す。
本発明の目的は、全測定時間を減少させる間の対象で
の代謝産物を選択的に識別する方法を提供することであ
る。
の代謝産物を選択的に識別する方法を提供することであ
る。
これを達成する為、本発明による方法は２量子選択シ
ーケンスは、第２及び第３のrfパルス間の差と２つの勾
配の１つの異なる符号を同時に用いて、少なくもと２回
用いられ、２つの勾配に亘る時間積分は等しく、２量子
振動変調された信号を得るために合算される２つの異な
る共鳴信号を得る為、それから代謝産物に関連した信号
が時間差の適切な選択により選択されることを特徴とす
る。その結果、乳酸塩のような代謝産物のスペクトル
は、比較的短い時間内で測定されうる。時間差は、90゜
位相差が波された２量子コヒーレンス共鳴信号でのア
ラニン及び乳酸塩のような代謝産物間で生じるよう選ば
れ、これにより識別は可能である。
ーケンスは、第２及び第３のrfパルス間の差と２つの勾
配の１つの異なる符号を同時に用いて、少なくもと２回
用いられ、２つの勾配に亘る時間積分は等しく、２量子
振動変調された信号を得るために合算される２つの異な
る共鳴信号を得る為、それから代謝産物に関連した信号
が時間差の適切な選択により選択されることを特徴とす
る。その結果、乳酸塩のような代謝産物のスペクトル
は、比較的短い時間内で測定されうる。時間差は、90゜
位相差が波された２量子コヒーレンス共鳴信号でのア
ラニン及び乳酸塩のような代謝産物間で生じるよう選ば
れ、これにより識別は可能である。
エコー及びいわゆるアンチエコーを得る異なる極性の
勾配の使用は、「液体における二次元核磁気共鳴」、エ
イ・バックス，デーユーピー、アイエスビーエヌ 90−
277−1412−6,1985年なる本からそれ自体は公知であ
る。この方法は、この本の142頁に記載されている。し
かし、いわゆる高解像分光学を扱うこの本は、代謝産物
識別用のこのエコー及びアンチエコーの組み合わせに関
しては示していない。
勾配の使用は、「液体における二次元核磁気共鳴」、エ
イ・バックス，デーユーピー、アイエスビーエヌ 90−
277−1412−6,1985年なる本からそれ自体は公知であ
る。この方法は、この本の142頁に記載されている。し
かし、いわゆる高解像分光学を扱うこの本は、代謝産物
識別用のこのエコー及びアンチエコーの組み合わせに関
しては示していない。
本発明による方法の一実施例は、180゜再集束パルス
が第１及び第３のrfパルスの後に発生されることを特徴
とする。その結果、化学シフトによるディフェージング
が除去され、測定方法は、磁界不均一をより受けにくく
なる。
が第１及び第３のrfパルスの後に発生されることを特徴
とする。その結果、化学シフトによるディフェージング
が除去され、測定方法は、磁界不均一をより受けにくく
なる。
本発明による方法の別な例は、パルスの少なくとも一
つが対象のサブ容量の選択用にスライス選択になること
を特徴とする。従って、シーケンスは容量選択になりう
る。容量選択はそれ自体は公知であり、多くの出版物に
詳細に説明されている。スライス選択パルスは、位置依
存位相エンコーディング用の一つ又はそれ以上の勾配で
組み合わされうる。所望でないコヒーレンスの位置依存
ディフェージングを避ける為、望ましくは２量子コヒー
レンスの選択に用いられた勾配は局部化に対し同時には
用いられない。２量子選択シーケンスは、公知の容量選
択励起シーケンスに続いてもよい。
つが対象のサブ容量の選択用にスライス選択になること
を特徴とする。従って、シーケンスは容量選択になりう
る。容量選択はそれ自体は公知であり、多くの出版物に
詳細に説明されている。スライス選択パルスは、位置依
存位相エンコーディング用の一つ又はそれ以上の勾配で
組み合わされうる。所望でないコヒーレンスの位置依存
ディフェージングを避ける為、望ましくは２量子コヒー
レンスの選択に用いられた勾配は局部化に対し同時には
用いられない。２量子選択シーケンスは、公知の容量選
択励起シーケンスに続いてもよい。
以下図面と共に本発明をより詳細に説明する。
第１図は、本発明による磁気共鳴装置１を示し、装置
１は、送信／受信コイル４を介して対象５に対しrf電極
パルスを伝送し、rf電磁パルスにより対象５に発生する
各磁気共鳴信号を夫々受信する伝送手段２及び受信手段
３よりなり、対象は均一安定磁界に位置する。装置１は
均一磁界を発生する手段６からなる。手段６は磁気コイ
ル７及び抵抗磁石又は超伝導磁石の場合には、直流電源
８とからなる。装置１の動作中、磁気コイル７内に配置
された対象に対して（磁気モーメントを有する核の）該
スピンの僅かな過剰は、平衡の状態での均一磁界と同じ
方向に向けられる。巨視的観点から、これは平衡磁化で
ある磁化Ｍとして考えるべきである。装置１は更に送信
手段２及び受信手段３に結合された処理手段と、処理手
段９及び伝送手段２に結合された処理コンピュータ10と
（共鳴信号の検出）のその信号サンプリングの後受信手
段３で受信され、復調された共鳴信号からプログラムさ
れた手段12を用いて決められた該磁化分布を表示する表
示手段11とからなる。特に、送信手段２は、搬送波信号
を発生するrf発振器13と、搬送波信号の振幅及び／又は
位相又は周波数変調用の変調器14と、電力増幅器15と、
送信／受信コイル４に結合された方向性結合器16とから
なる。送信／受信コイル４は、対象全体を囲むコイル又
は対象５の一部を囲むコイル又は表面コイルでよい。rf
発振器13は処理手段９に結合され、変調器14は処理コン
ピュータ10に結合される。例えば、陽子のラーモア周波
数近辺の周波数内容を有する励起パルスが、プログラム
された手段12の制御下で、送信手段を介して対象５に印
加される時、磁気共鳴信号が発生され、それから陽子ス
ペクトルが、例えばフーリェ変換を用いるプログラムさ
れた手段12により決められうる。共鳴信号を受信する受
信手段３は、方向性結合器16と、受信及び復調ユニット
17とからなる。装置17は、出力信号が第１及び第２のA/
D変換器18,19によりサンプルされる例えば二重位相感知
検出器である。第１及び第２のA/D変換器18及び19は処
理手段９に結合される。別の送信コイル及び受信コイル
がある場合、方向性結合器16はない。装置は更に、均一
安定磁界に重畳される磁界勾配を発生する手段20を有す
る。手段20は、磁界勾配Gx,Gy及びGzを各発生する勾配
磁気コイル21,22及び23と、別々に制御可能な勾配磁気
コイル21,22及び23に通電する処理コンピュータにより
制御されうる電源24とからなる。図示の実施例では、勾
配磁石コイルの空間内の装置は、勾配磁界の磁界方向が
均一安定磁界の方向と一致し、勾配方向は３つの互いに
垂直な軸X,Y及びＺにより第１図に示す如く相互に垂直
に延在する。パルス及び勾配シーケンスが対象５に印加
される時、共鳴信号は、なかんずく分光学，位置依存分
光学及び分光映像用に用いられるうる。脳分光に対し、
いわゆるヘッドコイルが用いられ、他の部分に対して
は、表面コイルが用いられうる。
１は、送信／受信コイル４を介して対象５に対しrf電極
パルスを伝送し、rf電磁パルスにより対象５に発生する
各磁気共鳴信号を夫々受信する伝送手段２及び受信手段
３よりなり、対象は均一安定磁界に位置する。装置１は
均一磁界を発生する手段６からなる。手段６は磁気コイ
ル７及び抵抗磁石又は超伝導磁石の場合には、直流電源
８とからなる。装置１の動作中、磁気コイル７内に配置
された対象に対して（磁気モーメントを有する核の）該
スピンの僅かな過剰は、平衡の状態での均一磁界と同じ
方向に向けられる。巨視的観点から、これは平衡磁化で
ある磁化Ｍとして考えるべきである。装置１は更に送信
手段２及び受信手段３に結合された処理手段と、処理手
段９及び伝送手段２に結合された処理コンピュータ10と
（共鳴信号の検出）のその信号サンプリングの後受信手
段３で受信され、復調された共鳴信号からプログラムさ
れた手段12を用いて決められた該磁化分布を表示する表
示手段11とからなる。特に、送信手段２は、搬送波信号
を発生するrf発振器13と、搬送波信号の振幅及び／又は
位相又は周波数変調用の変調器14と、電力増幅器15と、
送信／受信コイル４に結合された方向性結合器16とから
なる。送信／受信コイル４は、対象全体を囲むコイル又
は対象５の一部を囲むコイル又は表面コイルでよい。rf
発振器13は処理手段９に結合され、変調器14は処理コン
ピュータ10に結合される。例えば、陽子のラーモア周波
数近辺の周波数内容を有する励起パルスが、プログラム
された手段12の制御下で、送信手段を介して対象５に印
加される時、磁気共鳴信号が発生され、それから陽子ス
ペクトルが、例えばフーリェ変換を用いるプログラムさ
れた手段12により決められうる。共鳴信号を受信する受
信手段３は、方向性結合器16と、受信及び復調ユニット
17とからなる。装置17は、出力信号が第１及び第２のA/
D変換器18,19によりサンプルされる例えば二重位相感知
検出器である。第１及び第２のA/D変換器18及び19は処
理手段９に結合される。別の送信コイル及び受信コイル
がある場合、方向性結合器16はない。装置は更に、均一
安定磁界に重畳される磁界勾配を発生する手段20を有す
る。手段20は、磁界勾配Gx,Gy及びGzを各発生する勾配
磁気コイル21,22及び23と、別々に制御可能な勾配磁気
コイル21,22及び23に通電する処理コンピュータにより
制御されうる電源24とからなる。図示の実施例では、勾
配磁石コイルの空間内の装置は、勾配磁界の磁界方向が
均一安定磁界の方向と一致し、勾配方向は３つの互いに
垂直な軸X,Y及びＺにより第１図に示す如く相互に垂直
に延在する。パルス及び勾配シーケンスが対象５に印加
される時、共鳴信号は、なかんずく分光学，位置依存分
光学及び分光映像用に用いられるうる。脳分光に対し、
いわゆるヘッドコイルが用いられ、他の部分に対して
は、表面コイルが用いられうる。
第２図は時間ｔの関数とした本発明による２量子選択
シーケンスを示し、符号t1からt7は多数の時点を示す。
本発明によるシーケンスは、弱いＪ結合を示す２量子選
択代謝産物を識別し、例えば乳酸塩及びアラニンの結合
陽子の識別と周波数スペクトル中オーバラップするよう
にされている。明らかにこれらの物質は水や所定の脂肪
の結合してない陽子の環境中に存在する。乳酸塩は分子
内の異なる位置にCH基及びCH3基を有する。異なる化学
環境により、CH基は、CH3基で受けた以外の磁界を効果
的に受け、異なる化学シフトとして明らかになる。CH3
基での陽子は、CH基での陽子に弱く結合され、スピンア
ップ及びスピンダウンが「分かり」、これによりCH3基
の陽子は各共振周波数ω０±πＪを有する。ここでω０
は水での陽子のラーモア周波数である。スペクトルで
は、乳酸塩のCH3基が二重項を示す。状況はスペクトル
では、四重項がより多数の結合により形成されるので、
CH基に関してより複雑である。アラニンも弱いＪ結合を
示す。結合定数Ｊは実質的に乳酸塩及びアラニンと同じ
である。乳酸塩及びアラニンの種々のスペクトルピーク
はオーバラップする。本発明により、Ｊ結合は乳酸塩及
びアラニンとして分子を識別するのに用いられる。結合
陽子に対し、多重量子コヒーレンスは、１量子コヒーレ
ンスが観測され、零量子又は２量子コヒーレンスが観測
されえない場合に発生されうる、１コヒーレンスは結合
されないスピンのままである。プログラムされた手段12
の制御下で、時点ｔ＝t1で、水のラーモア周波数で回転
する座標系Ｘ′,Y′,Z′で90゜に亘って対象αでの平衡
磁化を回転させる（横方向に向かせる）ようrf電磁90゜
パルスP1が発生される。平衡磁化がＺ軸に沿って（長手
方向に）向けられるよう、Ｚ′軸が静止X,Y,Z座標系の
Ｚ軸と一致するとする。パルス,P1は１量子コヒーレン
スを生じる。時点ｔ＝t2にて、rf電磁90゜パルスP2が発
生される。弱い結合スピンの場合には、零量子又は２量
子コヒーレンスが発生され又はさらに高い量子コヒーレ
ンスも発生される。１量子コヒーレンスのみが観測され
うる。時点ｔ＝t1及びｔ＝t2間の時間間隔taにおいて、
スピン系は条件付けられる。時点ｔ＝t2の後、スピン系
は、時点ｔ＝t3になるまで時間間隔tbにて展開される。
時点ｔ＝t3にて、第３のrfパルスP3が発生され、それに
より零量子及び２量子コヒーレンスは１量子コヒーレン
スの形で観測可能となる。時間間隔tcにて、共鳴信号は
受信手段３で受信される。共鳴信号のサンプリングの
後、処理手段９は更に説明される本発明による方法で選
択スペクトルを決める。２量子コヒーレンスだけを波
する為、時点ｔ＝t4及びｔ＝t5にて、各磁界勾配G1r及
びG2r（ｒ＝X,Y又はＺ）は、パルスP2及びP3間、又はパ
ルスP3の後に印加され、勾配パルスG2rは勾配パルスG1r
より２倍大きい表面領域を有する。最適信号を得る為、
180゜再集束パルスP4及びP5は、パルスP1及びP2間及び
パルスP3の後に発生される。従って、前記のシーケンス
が分かる。更に説明する為、バックスによる論文，又ソ
タックス他による論文，ジェーエムアール78,355−361
頁（1988年）を参照する。乳酸塩及びアラニンのような
分子が２量子周波数での差を基に識別されうることも注
目されるべきである。結合スピン系での２量子コヒーレ
ンスは系における化学シフトの合計を生じる。本発明に
よるシーケンスにより発生された２つの共鳴信号が結合
される度に、勾配パルスG1r又はG2rの符号は各シーケン
スで反転され；例えば第１のシーケンスは勾配パルスG1
r及びG2rで発生され、第２のシーケンスは勾配パルスG1
r′及びG2rで発生され、G1r′は、G1rからずれた極性を
有する。与えられた例では、各勾配G1r及びG1r′に亘る
時間積分は等しい。勾配G1r及びG1r′は等しい振幅を有
する２量子波共鳴信号は合算される。時間間隔tb用に
適正な期間を選ぶことにより、アラニンから得られる
波２量子信号が乳酸塩から得られる波２量子信号のい
ずれかが抑圧される。パルスP1からP5及び勾配G1r（G1
r′）及びG2rを含む、第２図に示す如きシーケンスを基
に、一方のシーケンスが横磁化成分Mx及びMyを発生する
ことが示される： Mxsinω２・tb及びMycosω2q・tb他のシーケンス
は横磁化成分Mx,Myを発生し： Mx−sinω2q・tb及びMycosω2q・tb ここで、ω2qは２量子周波数である。
シーケンスを示し、符号t1からt7は多数の時点を示す。
本発明によるシーケンスは、弱いＪ結合を示す２量子選
択代謝産物を識別し、例えば乳酸塩及びアラニンの結合
陽子の識別と周波数スペクトル中オーバラップするよう
にされている。明らかにこれらの物質は水や所定の脂肪
の結合してない陽子の環境中に存在する。乳酸塩は分子
内の異なる位置にCH基及びCH3基を有する。異なる化学
環境により、CH基は、CH3基で受けた以外の磁界を効果
的に受け、異なる化学シフトとして明らかになる。CH3
基での陽子は、CH基での陽子に弱く結合され、スピンア
ップ及びスピンダウンが「分かり」、これによりCH3基
の陽子は各共振周波数ω０±πＪを有する。ここでω０
は水での陽子のラーモア周波数である。スペクトルで
は、乳酸塩のCH3基が二重項を示す。状況はスペクトル
では、四重項がより多数の結合により形成されるので、
CH基に関してより複雑である。アラニンも弱いＪ結合を
示す。結合定数Ｊは実質的に乳酸塩及びアラニンと同じ
である。乳酸塩及びアラニンの種々のスペクトルピーク
はオーバラップする。本発明により、Ｊ結合は乳酸塩及
びアラニンとして分子を識別するのに用いられる。結合
陽子に対し、多重量子コヒーレンスは、１量子コヒーレ
ンスが観測され、零量子又は２量子コヒーレンスが観測
されえない場合に発生されうる、１コヒーレンスは結合
されないスピンのままである。プログラムされた手段12
の制御下で、時点ｔ＝t1で、水のラーモア周波数で回転
する座標系Ｘ′,Y′,Z′で90゜に亘って対象αでの平衡
磁化を回転させる（横方向に向かせる）ようrf電磁90゜
パルスP1が発生される。平衡磁化がＺ軸に沿って（長手
方向に）向けられるよう、Ｚ′軸が静止X,Y,Z座標系の
Ｚ軸と一致するとする。パルス,P1は１量子コヒーレン
スを生じる。時点ｔ＝t2にて、rf電磁90゜パルスP2が発
生される。弱い結合スピンの場合には、零量子又は２量
子コヒーレンスが発生され又はさらに高い量子コヒーレ
ンスも発生される。１量子コヒーレンスのみが観測され
うる。時点ｔ＝t1及びｔ＝t2間の時間間隔taにおいて、
スピン系は条件付けられる。時点ｔ＝t2の後、スピン系
は、時点ｔ＝t3になるまで時間間隔tbにて展開される。
時点ｔ＝t3にて、第３のrfパルスP3が発生され、それに
より零量子及び２量子コヒーレンスは１量子コヒーレン
スの形で観測可能となる。時間間隔tcにて、共鳴信号は
受信手段３で受信される。共鳴信号のサンプリングの
後、処理手段９は更に説明される本発明による方法で選
択スペクトルを決める。２量子コヒーレンスだけを波
する為、時点ｔ＝t4及びｔ＝t5にて、各磁界勾配G1r及
びG2r（ｒ＝X,Y又はＺ）は、パルスP2及びP3間、又はパ
ルスP3の後に印加され、勾配パルスG2rは勾配パルスG1r
より２倍大きい表面領域を有する。最適信号を得る為、
180゜再集束パルスP4及びP5は、パルスP1及びP2間及び
パルスP3の後に発生される。従って、前記のシーケンス
が分かる。更に説明する為、バックスによる論文，又ソ
タックス他による論文，ジェーエムアール78,355−361
頁（1988年）を参照する。乳酸塩及びアラニンのような
分子が２量子周波数での差を基に識別されうることも注
目されるべきである。結合スピン系での２量子コヒーレ
ンスは系における化学シフトの合計を生じる。本発明に
よるシーケンスにより発生された２つの共鳴信号が結合
される度に、勾配パルスG1r又はG2rの符号は各シーケン
スで反転され；例えば第１のシーケンスは勾配パルスG1
r及びG2rで発生され、第２のシーケンスは勾配パルスG1
r′及びG2rで発生され、G1r′は、G1rからずれた極性を
有する。与えられた例では、各勾配G1r及びG1r′に亘る
時間積分は等しい。勾配G1r及びG1r′は等しい振幅を有
する２量子波共鳴信号は合算される。時間間隔tb用に
適正な期間を選ぶことにより、アラニンから得られる
波２量子信号が乳酸塩から得られる波２量子信号のい
ずれかが抑圧される。パルスP1からP5及び勾配G1r（G1
r′）及びG2rを含む、第２図に示す如きシーケンスを基
に、一方のシーケンスが横磁化成分Mx及びMyを発生する
ことが示される： Mxsinω２・tb及びMycosω2q・tb他のシーケンス
は横磁化成分Mx,Myを発生し： Mx−sinω2q・tb及びMycosω2q・tb ここで、ω2qは２量子周波数である。
本発明により、各信号は合算され、これによりcos項
のみが残る。即ち、 Mycosω2q・tb 例えば、乳酸塩及びアラニンがある時、Myはcos項の
振幅変調された信号であり、その理由はω2qが乳酸塩及
びアラニンが違うからである。乳酸塩は下式のようにtb
を選ぶことにより選択的に測定される： |cosω2qA・tb|＝０及び|cosω2qL・tb| ＝１ ここで、ω2qAはアラニンの２量子周波数であり、ω
2qLは乳酸塩の２量子周波数である。アラニンは、下式
のようtbを選ぶことにより選択的に測定される： |cosω2qA・tb|＝１及び|cosω2qL・tb| ＝０ 展開間隔tbは２つのシーケンスで同じである。
のみが残る。即ち、 Mycosω2q・tb 例えば、乳酸塩及びアラニンがある時、Myはcos項の
振幅変調された信号であり、その理由はω2qが乳酸塩及
びアラニンが違うからである。乳酸塩は下式のようにtb
を選ぶことにより選択的に測定される： |cosω2qA・tb|＝０及び|cosω2qL・tb| ＝１ ここで、ω2qAはアラニンの２量子周波数であり、ω
2qLは乳酸塩の２量子周波数である。アラニンは、下式
のようtbを選ぶことにより選択的に測定される： |cosω2qA・tb|＝１及び|cosω2qL・tb| ＝０ 展開間隔tbは２つのシーケンスで同じである。
本方法は90゜より小さいパルス角度に対しても用いら
れ、180゜再集束パルスは省略されうることに注目すべ
きである。その場合には、得られた信号は最適ではな
い。時間間隔taは1/（2J）に等しくなるよう選ばれる。
実際、これは十分の数msになり、これにより信号縮小は
緩和により生じる。最適信号を得る為、実際1/（2J）よ
り小さい値はtaに対して選ばれる。更に、tbの選択は非
常に重大ではない。許可可能な信号対雑音比を達成する
為、実際、シーケンスを繰り返し、信号平均を通用する
ことは通常必要である。シーケンスの局部的使用を可能
にする為、例えば90゜パルスは第２図に示す如く、勾配
Gz,Gy及びGxによりスライス選択になりうる。或いは、
シーケンスは、例えばオウ他による論文、ジェーエムア
ール 56,350−354頁（1984年）に示される如く容量選
択励起シーケンスに続く。分光映像に対し、シーケンス
は公知の方法で位相コード勾配を有するよう拡張されう
る。
れ、180゜再集束パルスは省略されうることに注目すべ
きである。その場合には、得られた信号は最適ではな
い。時間間隔taは1/（2J）に等しくなるよう選ばれる。
実際、これは十分の数msになり、これにより信号縮小は
緩和により生じる。最適信号を得る為、実際1/（2J）よ
り小さい値はtaに対して選ばれる。更に、tbの選択は非
常に重大ではない。許可可能な信号対雑音比を達成する
為、実際、シーケンスを繰り返し、信号平均を通用する
ことは通常必要である。シーケンスの局部的使用を可能
にする為、例えば90゜パルスは第２図に示す如く、勾配
Gz,Gy及びGxによりスライス選択になりうる。或いは、
シーケンスは、例えばオウ他による論文、ジェーエムア
ール 56,350−354頁（1984年）に示される如く容量選
択励起シーケンスに続く。分光映像に対し、シーケンス
は公知の方法で位相コード勾配を有するよう拡張されう
る。
第１図は本発明による装置を概略的に示す図、第２図は
本発明による２量子選択シーケンスを示す図である。 １……磁気共鳴装置、２……送信手段、３……受信手
段、４……送信／受信コイル、５……対象、6,20……手
段、７……磁気コイル、８……直流電源、９……処理手
段、10……処理コンピュータ、11……表示手段、12……
プログラムされた手段、13……発振器、14……変調器、
15,24……電力増幅器、16……方向性結合器、17……復
調ユニット、18,19……AD変換器、21,22,23……勾配磁
気コイル。
本発明による２量子選択シーケンスを示す図である。 １……磁気共鳴装置、２……送信手段、３……受信手
段、４……送信／受信コイル、５……対象、6,20……手
段、７……磁気コイル、８……直流電源、９……処理手
段、10……処理コンピュータ、11……表示手段、12……
プログラムされた手段、13……発振器、14……変調器、
15,24……電力増幅器、16……方向性結合器、17……復
調ユニット、18,19……AD変換器、21,22,23……勾配磁
気コイル。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) A61B 5/055
Claims (6)
- 【請求項１】（ａ）均一安定磁界を発生する手段と、 （ｂ）磁気共鳴信号を発生するためにrf電磁放射を発生
する手段と、 （ｃ）磁気共鳴信号に影響を与えるための調整可能な勾
配方法を有し、均一磁界に重畳される少なくとも１つの
勾配磁界を発生する手段と、 （ｄ）共鳴信号を検出、増幅及びサンプルをするための
信号増幅器を含む検出連鎖と、 （ｅ）サンプルされた共鳴信号を処理するための処理手
段と、 （ｆ）上記（ｂ）乃至（ｅ）で特定される手段のうちの
少なくとも１つを制御するための制御手段とを含み、 rfパルスによって発生される２量子コヒーレンスを選択
するため少なくとも第１、第２及び第３のrfパルスと２
つの勾配磁界とを含む２量子選択シーケンスを発生する
よう配置された、対象の領域中の核磁化分布を決定する
磁気共鳴装置であって、 上記制御装置は、異なる共鳴信号を得るために第２のrf
パルスと第３のrfパルスとの間の同じ時間差を用いて２
量子選択シーケンスが２回発生されるよう配置され、 該２つの勾配磁界のうちの１つの勾配磁界の符号は該２
つの勾配磁界のうちの他の勾配磁界の符号とは異なり、
該２つの勾配磁界に亘る時間積分は等しく、 該異なる共鳴信号は２量子振幅変調された信号を得るた
めに合算され、該２量子振幅変調された信号からは、ろ
波された２量子コヒーレンス共鳴信号で選択された代謝
産物と更なる代謝産物との間に90゜の位相差が生ずるよ
う第２のrfパルスと第３のrfパルスとの間の時間差を選
ぶことによって代謝産物に関連する信号が選択されるこ
とを特徴とする装置。 - 【請求項２】時間差は、選択された代謝産物が乳酸塩で
あるよう選択されることを特徴とする請求項１記載の装
置。 - 【請求項３】上記制御手段は更に、時間差は、選択され
た代謝産物がアラニンであるよう選択されるよう配置さ
れることを特徴とする請求項１記載の装置。 - 【請求項４】上記制御手段は更に、rfパルスは90゜パル
スであるよう配置されることを特徴とする請求項1,2又
は３記載の装置。 - 【請求項５】上記制御手段は、180゜再集束パルスは第
１のrfパルス及び第３のrfパルスの後に発生されるよう
配置されることを特徴とする請求項1,2又は３記載の装
置。 - 【請求項６】上記制御手段は、rfパルスのうちの少なく
とも１つが対象のサブ容積の選択用にスライス選択にな
ることを特徴とする請求項１乃至５のうちいずれか一項
記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL8902003A NL8902003A (nl) | 1989-08-04 | 1989-08-04 | 2-quantum selectieve nmr sequentie voor het selectief bepalen van een kernmagnetisatieverdeling van een metaboliet. |
| NL8902003 | 1989-08-04 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0370543A JPH0370543A (ja) | 1991-03-26 |
| JP2960124B2 true JP2960124B2 (ja) | 1999-10-06 |
Family
ID=19855141
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2204963A Expired - Lifetime JP2960124B2 (ja) | 1989-08-04 | 1990-08-01 | 均一安定磁界内に配置された対象の一部の核磁化分布を選択的に決定する方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5081417A (ja) |
| EP (1) | EP0411710B1 (ja) |
| JP (1) | JP2960124B2 (ja) |
| DE (1) | DE69028746T2 (ja) |
| NL (1) | NL8902003A (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3914301A1 (de) * | 1989-04-29 | 1990-10-31 | Bruker Medizintech | Verfahren zur aufnahme von spinresoneanzspektren und zur spinresonanz-bildgebung |
| EP0422170B1 (de) * | 1989-04-29 | 1997-01-15 | University Of Queensland | Verfahren zur aufnahme von spinresonanzspektren |
| JP3951062B2 (ja) * | 1991-09-19 | 2007-08-01 | ジェネンテック・インコーポレーテッド | 少なくとも遊離のチオールとして存在するシステインを有する抗体フラグメントの大腸菌での発現、２官能性Ｆ（ａｂ’）２抗体の産生のための使用 |
| CA2490305A1 (en) * | 2002-07-11 | 2004-01-22 | Thomas A. Szyperski | A method of using g-matrix fourier transformation nuclear magnetic resonance (gft nmr) spectroscopy for rapid chemical shift assignment and secondary structure determination of proteins |
| US7920972B2 (en) | 2004-10-18 | 2011-04-05 | The Research Foundation Of State University Of New York | G-matrix Fourier transformation (GFT) nuclear magnetic resonance (NMR) experiments for resonance assignment and structure determination of organic molecules |
| EP2082218A2 (en) * | 2006-10-03 | 2009-07-29 | Oklahoma Medical Research Foundation | Metabolite detection using magnetic resonance |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60211343A (ja) * | 1984-04-05 | 1985-10-23 | Jeol Ltd | 核磁気共鳴測定方法 |
| US4680546A (en) * | 1986-01-27 | 1987-07-14 | General Electric Company | Methods of, and pulse sequences for, the supression of undesired resonances by generation of quantum coherence in NMR imaging and spectroscopy |
| US4703270A (en) * | 1986-04-18 | 1987-10-27 | The University Of British Columbia | Zero quantum NMR imaging and spectroscopy in a low homogeneity magnetic field |
| US4843321A (en) * | 1988-04-15 | 1989-06-27 | General Electric Company | Method for volume localized spectral editing of NMR signals produced by metabolites containing coupled spins |
| US4962357A (en) * | 1988-07-07 | 1990-10-09 | Sotak Christopher H | Two-dimensional method for spectral editing of NMR signals produced by metabolites containing coupled spins |
-
1989
- 1989-08-04 NL NL8902003A patent/NL8902003A/nl not_active Application Discontinuation
-
1990
- 1990-05-18 US US07/526,404 patent/US5081417A/en not_active Expired - Fee Related
- 1990-07-31 EP EP90202083A patent/EP0411710B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-07-31 DE DE69028746T patent/DE69028746T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1990-08-01 JP JP2204963A patent/JP2960124B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE69028746T2 (de) | 1997-04-03 |
| NL8902003A (nl) | 1991-03-01 |
| EP0411710B1 (en) | 1996-10-02 |
| EP0411710A1 (en) | 1991-02-06 |
| JPH0370543A (ja) | 1991-03-26 |
| US5081417A (en) | 1992-01-14 |
| DE69028746D1 (de) | 1996-11-07 |
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