JPS62142541A - 磁気共鳴断層撮影方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、多数のシーケンスの間、不変な均一磁場の存
在下で、この磁場に垂直に延在する高周波磁場ならびに
傾斜磁場を検査領域に加え、各シーケンスにおいて、先
ず第１高周波パルスを発生し、次いで共に少なくとも略
々等しいフリップ角を有する第２および第３高周波パル
スを発生し、第２および第３高周波パルス間の傾斜磁場
の時間積分を０にし、第３高周波パルス後の測定期間の
間生じるエコー信号を検査領域のイメージの発生に用い
るようにした磁気共鳴断面撮影方法およびこの方法を直
接実施するための装置に関するものである。

この種の方法は欧州特許出願公開公報０１４３６０２号
より知られている。３つの高周波パルスの夫々は９０’
のフリップ角を有する、すなわち核磁化がこれら高周波
パルスによりその都度９０°回転される。第２と第３高
周波パルス間の時間間隔は非常に小さいので、これ等の
高周波パルスは一緒に１つの１８０°パルスを形成し、
このため、第１高周波パルスと共に所謂エコースピン法
に適したパルスシーケンスが形成される（ここで使用さ
れる信号、パルス、期間等の間の時間間隔等という言葉
は、信号、パルス、期間等の時間的中心間の時間間隔等
を意味するものと理解され度い）。

脂肪結合水素プロトンのラーモア周波数が水結合水素プ
ロトンのラーモア周波数より僅かにづれていることは知
られている（略々３．３　ｐｐｍ＞。この僅かな相違に
よって、脂肪中ならびに水中の水素プロトンが公知の方
法で高周波パルスによる励起に基づいて励起される。し
たがって、次いで検出されるエコー信号は、検査領域の
脂肪分布に依存する成分ならびに検査領域の水分布に依
存する成分を含む。多くの場合、脂肪分布のみを表わす
イメージ（簡単のため以下これを「脂肪イメージ」と呼
ぶ）または水分布のみを表わすイメージ（以下これを「
水イメージ」と呼ぶ）を発生することが望ましい。

別個の脂肪イメージと水イメージを形成するための種々
の方法が知られている。

所謂ＣＨＥＳＳ法では、脂肪中に含まれる水素プロトン
だけ或いは水中に含まれる水素プロトンだけが励起され
るような狭い帯域を有する高周波パルスが用いられる。

これには、前記の周波数の差の逆数にくらべて長い持続
時間の高周波パルスを必要とする。ラーモア周波数、し
たがって前記の差も、不変な均一磁場の磁場強度に比例
するので、特に磁場の強さが小さい場合には比較的長い
持続時間を有する高周波パルスが必要となる。したがっ
て、この場合には、このような高周波パルスの開始とエ
コー信号の間に比較的長い時間が費やされる。このため
強められるエコー信号への弛緩作用の影響のため、この
方法は多くの場合不適当なものになる。

したがって、特に、低い磁場強度を用いる磁気共鳴断面
撮影装置では、ディクソン法（Ｄｉｘｓｏｎ　’　ｓｍ
ｅｔｈｏｄ）またはこれに関連した方法が用いられてい
る〔［ラジオロジー（Ｒａｄｉｏｌｏｇｙ）　Ｊ第１５
３巻（１９ｇ４年）　、１８９−１９４頁〕。これ等の
方法は、傾斜エコー信号内で傾斜エコーと所謂バーン（
Ｈａｈｎ）エコーとを時間的に分けることによって脂肪
イメージと水イメージ間に明確な位相を形成することに
基づくものである。この場合、通常の脂肪十水イメージ
以外に脂肪−水イメージを形成し、後の段階で、これか
ら純粋の脂肪イメージと純粋の水イメージをつくること
ができる。この種の方法の欠点は、脂肪イメージか水イ
メージだけがほしい場合でも先ず２つのイメージをつく
らねばならないこと、後からの純粋なイメージの計算は
もとの２つのイメージ間に位相誤差がないものと前提す
ることである。

′本発明の目的は、狭帯域高周波パルスを用いることな
くまた後の段階で混合イメージを重畳することなしに脂
肪イメージまたは水イメージを形成できる方法を供する
ことにある。

この目的は、冒頭に記載した種類の方法に基づいて次の
ようにすることによって達成される、すなわち、脂肪イ
メージまたは水イメージを別個に形成するために、第２
および第３高周波パルス間の時間間隔を、水結合水素プ
ロトンと脂肪結合水素プロトンのラーモア周波数の差の
逆数値の水分またはその奇数倍に等しくする。

水結合と脂肪結合水素プロトンのラーモア周波数の差は
、関係ラーモア周波数の略々３Ｊｐｐｍになる。不変な
均一磁場が例えばば２テスラであると、水素プロトンの
ラーモア周波数は略々８５ＭＨｚとなりまたラーモア周
波数間の差は略々２８１Ｈｚとなるので、逆数値の半分
は略々１，８ｍｓとなる。

本発明は、第３パルス後に生じるスピン共鳴信号は誘発
（ｓｔｉｍｕｌａｔｅｄ）エコー信号とスピンエコー信
号とより成るという事実の認識に基づくものである。誘
発エコー信号は第３高周波パルス後ｄｔ１の時間に生じ
るが、この場合このｄｔｌは第１と第２パルス間の間隔
である。この誘発エコー信号は、フリップ角のサインの
２乗に比例する振幅を有する。この信号は脂肪イメージ
と水イメージの和を含む。

スピンエコー信号は２つの成分を含み、その一方は、第
２高周波パルス後ｄｔ１−ｄｔ２の時期に現れ、他方は
、第３高周波パルス後ｄｔ１＋ｄｔ２の時期に現れる（
ｄｔ２は第２と第３パルスの時間間隔である）。

この２つのスピンエコー信号成分は、夫々第２と第３高
周波パルスのフリップ角に比例し且つ第２と第３高周波
パルスが同じフリップ角をもつ場合には誘発エコー信号
の振幅の正確に１７２になる振幅を有する。２つのスピ
ンエコー成分は脂肪と水の差のイメージを含む。したが
って、第３高周波パルス後の時期ｄｔｌに生じる合成エ
コー信号は、脂肪分布だけまたは水分布だけに依存する
。

イメージを形成するためには、傾斜磁場を前述のパルス
シーケンスの間または後に加えねばならないことは公知
である。本発明では、これは通常の方法で行われる。け
れども、第２と第３高周波パルス間の傾斜磁場の時間積
分は０であることが不可欠である。傾斜磁場は、例えば
前述の欧州特許出願公開公報に記載されているように、
公知の方法で切換えることができる。最適の信号対雑音
比は、本発明の一実施例において次のようにするだけで
得られる。すなわち、測定期間の時間的位置と傾斜磁場
の時間的変化とを、位相符号化に意図された任意の傾斜
磁場以外の傾斜磁場の第１と第３高周波パルス間の時間
積分がこれ等傾斜磁場の第３高周波パルスと測定期間の
間の時間積分と等しく且つ測定期間と第３高周波パルス
間の時間間隔が第２高周波パルスと第１高周波パルス間
の時間間隔に等しいように選ぶ。既に述べたように、第
２と第３高周波パルスは同じフリップ角をつくらねばな
らない。したがって、この点からはこれ等は同じでなけ
ればならない。けれども、これ等は、ラーモア周波数と
共に回転する座標系に関して異なる位相位置を占めるこ
ともてきる。既に述べたように、スピン共鳴信号の振幅
はフリップ角のサインの２乗に比例するので、本発明の
別の実施例では、第２ならびに第３パルスは９０°のフ
リップ角を有するようにされる。すなわちこの場合には
、他のすべてのフリップ角よりも大きなスピン共鳴信号
が生じる。同じことは、第１高周波パルスが９０°パル
スである時にも当嵌る。

本発明による高周波パルスのシーケンスは、検査領域に
おてる水分布だけかまたは脂肪分布だけに依存するスピ
ン共鳴信号を発生する。例えば、第２と第３高周波パル
スに対する周波数の時間平均が水のラーモア周波数に相
当すれば、スピン共鳴信号は検査領域の水分布にのみ依
存し、一方各高周波パルスの時間平均が脂肪結合水プロ
トンのラーモア周波数に相当すれば、スピン共鳴信号は
専ら脂肪分布に依存する。脂肪分布と水分布とを夫々表
わす２つの異なるイメージをこのようにして形成しよう
とすれば、このシーケンスを繰返すことが必要となる。

けれども、本発明の別の実施例によりシーケンスを次の
ように形成すれば両タイプの信号を受信することができ
る、すなわち、各シーケンスにおいて、第３高周波パル
スに続いて、更に、１８０゜パルスを発生させ、測定期
間の時間的位置および傾斜磁場の時間的変化を、位相符
号化に意図された任意の傾斜磁場以外の傾斜磁場の高周
波パルス後に経過する期間の時間積分が第１高周波パル
スと第３測定期間の間の１８０°高周波パルスとの間の
前記磁場の時間積分の値と等しくなるようにする。した
がって、このパルスシーケンス内では、第３パルス後の
時点ｄｔｌにおいて純粋な脂肪イメージまたは純粋の水
イメージが得られ、同じイメージが１８０　　°パルス
後ｄｔ３−ｄｔｌの期間に表れる。

この場合ｄｔ３は第３パルスと１８０°パルスとの間の
間隔である。けれども、１８０°パルス後、時間間隔ｄ
ｔ３＋ｃｌｔ１では他方の成分（水または脂肪）を有す
るイメージが形成される。

以上説明した本発明の方法を実施する装置は、不変な均
一磁場を発生する手段、この磁場に垂直に延在する高周
波磁場を発生する手段、傾斜磁場を発生する手段、第１
．第２および第３高周波パルスを発生する手段とを有し
、この場合第２および第３高周波パルスは同一で、これ
等のパルス間の時間間隔は水結合および脂肪結合水素プ
ロトンのラーモア周波数の差の逆数値の半分の奇数倍に
相当することを特徴とする。

以下に図面を参照して本発明を更に詳しく説明する。

第１図に模型的断面で示した磁気共鳴断層撮影装置は、
例えば２テスラの均一な不変磁場を発生する４つのコイ
ル１を有する。ｚ軸に対して同心的に置かれたこれ等の
コイルは、球面２上に配してもよい。検査される患者２
０はこれ等のコイルの内側に置かれる。

２方向に延在し且つこの方向に線形に変化する磁場Ｇ２
を発生ずるために、同じ球面」二に配されるのが好まし
い４つのコイル３が設けられる。更に、やはり２方向に
延在するがその勾配はＸ方向に延在する磁場Ｇ□を発生
ずる４つのコイル７も設けられる。Ｘ方向への勾配を有
し２方向に延在する磁場Ｇ、が４つのコイル５によって
発生され、このコイルはコイル７と同じでもよいが、コ
イル７に対して空間中で９０°ずらされている。第１図
には前記の４つのコイル５の２つだけが示されている。

傾斜磁場Ｇ、、ＧｙおよびＧ８を発生する３つのコイル
系３，５および７は球面２に関して対称に配されている
ので、同時にカーテシアンｘ、ｙ。

２座標系の原点を形成する球の中心の磁場の強さは、コ
イル系１の不変な均一磁場によってだけ決まる。

更に、高周波コイル１１が座標系の面２＝０に関して対
称に配され、Ｘ方向すなわち前記の不変の均一磁場に垂
直に延在する均一な高周波磁場を発生することができる
ように構成されている。この高周波コイルは、各高周波
パルスの間高周波発生器より高周波変調電流を受ける。

第２ａ図は磁気共鳴断層撮影装置の簡略化したブロック
回路図を示す。高周波コイル１１は、スイッチング装置
１２を経て、一方においては高周波発生器４にまた他方
においては高周波受信機６に接続される。

前記の高周波発生器４は高周波発振器４０を有し、この
高周波発振器は、コイル１で発生された磁場の強さに対
して水結合水素プロトンのラーモア周波数と同じ周波数
を有する。すなわち２テスラの磁場の強さにおいてはこ
の周波数は略々８５　ＭＨｚである。この発振器の出力
は、スイッチ４２を経てミクシング段４３の人力に接続
される。この接続はスイッチ４２の一方の位置で実現さ
れるが、他方の位置では（図面に示したように）発振器
の信号は可調節の移相器４１を経てミクシング段の入力
に接続される。このミクシング段イ３は、入力がデジタ
ルメモリ４５と接続されたデジタル−アナログ変換器４
４よりの第２人力位号も受ける。スイッチ４２も制御す
る制御装置１５の制御下で、エンベロープ信号を表わす
一連のサンプリング値がメモリ４５より読出される。

ミクシング段１７は、エンベロープ信号で変調されたキ
ャリヤ振動がその出力に表れるるように、これに加えら
れた入力信号を処理する。エンベロＧ −プ信号は、好ましくは、その帯域中が一方では脂肪と
結合された水素プロトンのまた他方では水と結合された
水素プロトンのラーモア周波数間の間隔よりも大きな振
幅変調信号が形成されるように選ばれる。ミクシング段
４３の出力信号は、制御装置１５によって制御されるス
イッチ４６を経て高周波電力増幅器４７に加えられ、こ
の増幅器の出力はスイッチング装置１２に接続される。

このスイッチング装置もまた制御装置１５によって制御
される。

受信機６は高周波増幅器６０を有し、この増幅器は、ス
イッチング装置１２に接続され、このスイッチング装置
がそれに応じて制御された時に、高周波コイル１１に誘
発されたスピン共鳴信号を受信する。高周波増幅器６０
は制御装置１５で制御されるミニ−ティング入力を有し
、この入力を経て、増幅器６０は利得が略々０となるよ
うにブロックされることができる。前記の増幅器６０の
出力は２つのマルチプライヤミクシング段６１と６２の
第１人力に接続され、これ等のミクシング段の夫々はそ
れ等の人力信号の積に相当する出力信号を供給する。前
記のミクシング段６１と６２の第２人力には発振器４０
の周波数を有する信号が加えられ、この場合、両方の人
力の信号の間には９０°の位相シフトがある。

この位相シフトは９０°移相器４８によって形成され、
この移相器の出力はミクシング段６２の入力に接続され
、その入力はミクシング段６１の入力と接続され、この
場合移相器４８は、可調節位相器４９を経て発振器４０
と接続されている。

ミクシング段６１と６２の出力信号は夫々低域フィルタ
明と６４を経て夫々のアナログ−デジタル変換器に接続
され、これ等の低域フィルタは、発振器周波数ならびに
この発振器周波数を越えるすべての周波数を抑止し、低
周波成分のみを通す。前記の変換器は、直交変調器を形
成する回路６１−−−６４のアナログ信号をデジタルデ
ータ語に変換し、このデータ語はメモリ１４に供給され
る。前記のアナロク〜デジタル変換器６５と６６および
メモリ１４はそのクロックパルスをクロックパルス発生
器１６より受ける。このクロックパルス発生器は制御線
を経て制御装置１５によりブロックされまたは可能化さ
れるので、高周波コイル１１より供給され且つ低周波レ
ンジに変えられた信号は、制御装置１５によって規定さ
れた測定時間の間だけ、メモリ１４に記憶するために一
連のデジタルデータ語に変換されることができる。ミク
シング段１７は、メモリ１４内の値に基づいて検査領域
内の核磁化の空間分布を定め、この定められた分布をデ
ィスプレイ・ユニ・ノド例えばモニタ１８に供給する。

３つのコイル系３゜５および７は、その時間的変化を制
御装置１５によって制御することができる夫々の電流を
有する電流発生器２３．２５および２７で付勢される。

第３図は磁気共鳴装置内の種々の信号の時間的変化を示
す。最初の線は高周波パルスのシーケンスを示し、一方
最後の線は時間軸を表わす。前記のシーケンスは３つの
高周波パルスより成り、これ等パルスの夫々は９０°フ
リツプ角を有する。ｔ＝ｔｏの時点における第１の９０
°高周波パルスの後には時間ｄｔｌの間隔をおいて時点
ｔ＝ｔｌで第２高周波パルスが続く。前記のｄｔｌＯ値
は、スピンエコーシーケンスにおける１８０°パルスと
その前の９０″パルス間の時間間隔に等しい。時点ｔ２
では第３の９０°高周波パルスが発生されるが、この高
周波パルスの第２高周波パルスからの時間間隔はｄｔ２
に相当する。各高周波パルスに対してスイッチ４２が閉
じられ、スイッチング装置１２は第２ａ図の図示位置で
ない位置を占める。

４番目の線は傾斜磁場Ｇ２の時間的変化を示す。

この磁場は第１高周波パルスの間働き、スピン共鳴が面
ｚ＝０に関して対称な層内にのみ励起されることを保証
する。傾斜磁場コイル３に対する電流発生器２３によっ
て供給される電流の時間的変化は、傾斜磁場の時間積分
がｔｏからｔｌの間で０となるように制御装置１５で制
御される。

第１高周波パルスの後、電流発生器２５は、コイル系５
がｔｏ−ｔｌ内の成る固定された期間の間その振幅が１
つのシーケンスから破線で示した他のシーケンスに変わ
る傾斜磁場Ｇｙを発生するように制御される。したがっ
て、この傾斜磁場が切られると、励起された層の個々の
点の核磁化は、線形にｙ座標に依存する位相位置をもつ
。この傾斜磁場は位相符号化に役立ち、スピン共鳴信号
に基づき核磁化の空間分布の再生（ｒｅｃｏｎｓｔｒｕ
ｃｔ　１ｏｎ）を可能にする。

５番目の線はスピン共鳴信号の時間的変化を示す。第１
高周波パルスの直後に生じる所謂ＦＩＤ信号に加えて、
別のスピン共鳴信号Ｂ１が生じる。この信号は誘発エコ
ー成分とスピンエコー成分より成る。

誘発エコー成分は、第３高周波パルスより第２と第１の
高周波パルス間の時間間隔ｄｔｌに相当する間隔にある
時点ｔ３すなわち時点ｊ２＋ｄｔｌでその最大値に達す
る。誘発エコー成分は水信号と脂肪信号の和に相当する
。水信号は、誘発エコーとして現われ且つ患者２０で象
徴される検査領域内に若し脂肪が存しないものとすれば
生じるのであろうエコー信号の成分と見なされる。同様
に、「脂肪信号」は、検査領域内に水が無ければ生じる
のであろう誘発エコー信号を表わす。

誘発エコー成分に加えて、時点ｔ３で生じるエコー信号
は更に２つのスピンエコー成分も有する。

一方のエコー成分はｔ３−ｄｔ２でその最大値に達し、
一方、他方の成分はｔ３＋ｄｔ２でその最大値に達する
。

したかって、２つの最大値は、誘発エコー成分の最大値
の両側に位置し、ここより夫々時間間隔ｄｔ２を有する
。両成分もやはり脂肪信号と水信号とより成る。けれど
もこの水信号は、キャリヤ振動の周波数が水結合水素プ
ロトンのラーモア周波数に等しいので、誘発エコー成分
中の水信号と同じ位相位置を有する。けれども、種々の
エコー成分内の脂肪信号は、種々の成分の最大値間の時
間間隔ならびに脂肪および水に対するラーモア周波数の
差に依存する位相位置を有する。ｎを奇数とし、ｄｆを
水結合水素プロトンと脂肪結合水素プロトンのラーモア
周波数の差とした場合 ｄｔ２　＝　０．５　ｎ／ｄｆ の関係が当嵌れば、２つのスピンエコー成分内の脂肪信
号の位相シフトは夫々正確に＋１８０　　°と一１８０
°になり、このため信号は互いに相殺し、時点ｔ３に生
じる合成エコー信号は純粋な水信号である。

したがって、６番目の線よりわかるように、純粋の本信
号を得るために、高周波コイル１１　（または別個の受
信コイル）内に誘起された合成エコー信号は、変調の後
、測定期間Ｍ１の間一連のデジタルサンプリング値に変
換され、このサンプリング値は、変更された傾斜磁場と
それに対応した時点に生じたエコー信号のサンプリング
とを有する別のシーケンスを用いた後にイメージを再構
築するのに用いられる。この測定期間の時間位置および
電流発生器２７によりコイル７に発生される傾斜磁場の
時間的変化は、第３高周波パルス後の傾斜磁場の時間積
分が測定時間の間、２つの高周波パルスの間のｔｏから
ｔｌの間数に働いたと同じ傾斜磁場の時間積分と同じ値
に達するように選ばれる。このような選択は、測定期間
Ｍ１が時点ｔ３に関して対称に位置し且つ前記の積分が
同じ時点で等しくなるようにするのが好ましい。この場
合に最適の信号対雑音比が得られる。

前述の純粋な水イメージ（または純粋な樹脂イメージ）
の形成が乱されることがないように次のようにすること
が大切である、すなわち、ｔｌとｔ２の間の期間傾斜磁
場がある場合には、この磁場は、磁場の時間積分が前記
のｔｌとｔ２の間の期間０となるように形成される（第
３図に破線で示す）。この磁場Ｇアの変化は、図示のシ
ーケンス後先ず対応したシーケンスによって隣接層より
エコー信号を得るべき場合に必要である（所謂多重スラ
イス技術）。すなわち、破線で示した磁場が、前のシー
ケンスによる隣接層（若しくは他の層）の共鳴励起を阻
止する。

以上のことから、これ迄説明した方法では、発振器で発
生された周波数が水結合水素プロトンのラーモア周波数
と等しいので、純粋の水イメージが生じることがわかる
であろう。発振器の周波数が脂肪結合水素プロトンのラ
ーモア周波数に相当すれば純粋な脂肪イメージが得られ
るであろうことは明らかであろう。したがって、純粋な
脂肪イメージまたは純粋な水イメージを任意に形成する
ことができるためには、発振器を一方の周波数から他方
の周波数に切換え可能とし、このためシーケンスがその
都度一方かまたは他方のキャリヤ周波数で行われるよう
にせねばならない。

けれども、ラーモア周波数と共に２軸のまわりを回転す
る座標系において高周波磁場の一緒に回転する成分を有
する位相位置を１８０　　°シフトすれば、発振器の周
波数を不変のままとすることができる。

第３パルスの位相逆転を行う１つの方法は、第２と第３
パルスの間で、ミクシング段４３の入力を、発振器４０
の出力から、この発振器の出力信号に対して１８０°シ
フトされた信号を有する移相器４１の出力に切換えるこ
とである。第３パルスに対する前述の１８０°反転を行
う別の方法は、エンベロープ信号の位相位置の反転であ
る。第２ｂ図によれば、例えば第２と第３高周波パルス
の間で（やはり制御装置１５で制御されるべき）スイッ
チ４２ａを、デジタル−アナログ変換器４４に続く位相
反転器４１ａの出力がミクシング段４３に接続される図
示の位置から、デジタル−アナログ変換器４４の出力が
直接ミクシング段４３に接続される図示しない位置に切
換えることによって実現することができる。

けれども、発振器の振動の周波数が水かまたは脂肪のラ
ーモア周波数に相当することは必ずしも必要ではない。

この周波数は異なる値を有してもよい。もっともその場
合には、第３高周波パルスの位相位置は第２高周波パル
スの位相位置に対して変えられねばならない、すなわち
、第２高周波パルスと第３高周波パルスの間の期間ａｔ
２において脂肪または水のラーモア周波数と発振器周波
数との差周波数を有する振動によってカバーされる位相
角だけ変えられねばならない。発振器の発振周波数が例
えば脂肪と水に対するラーモア周波数の中心に正確にあ
ると、位相位置は第２と第３高周波パルスの間で脂肪に
対しては−９０’または水に対しては＋９０°切換えら
れねばならない。したがってこの場合には、移相器４１
または４２による移相は＋９０＠かまたは一９０″に調
節されねばならない。

第４図は、時点ｔ２までは以上説明したシーケンスと同
様な延長したパルスシーケンスの実施例を示す。この実
施例では、第３高周波パルスよりの時間間隔ｄｔ３すな
わち時点ｔ４において別の高周波パルスが発生されるが
、この高周波パルスは１８０゜のフリップ角を有する。

このパルスに対するキャリヤ周波数が水結合水素プロト
ンのラーモア周波数に相当すると、時点ｔ３において、
第３図に関して既に説明したように専ら水分布によって
決まる第１エコー信号Ｂ１が現れる。時点ｔ５すなわち
１８０゜パルス後の期間ｄｔ３−［］ｔｌでは、やはり
純粋な水信号である別のエコー信号Ｂ２が現れる。１８
０°パルス後に期間ｄｔ３＋ｄｔｌ　において生じる時
点ｔ７では、専ら脂肪分布によって決まるエコー信号Ｅ
３が現れる。前記の３つのエコー信号Ｂｌ、　Ｂ２およ
びＢ３は、測定期間Ｍｌ、　Ｍ２およびＭ３（６番目の
線参照）の量測定傾斜磁場Ｇ、　　（第４図の２番目の
線参照）の存在下でサンプルされる。水信号（Ｅｌ、　
８２）と脂肪信号り８３）はかくして単一のシーケンス
によって取出すことができる。

エコー信号Ｂ１の評価を可能にするために測定傾斜磁場
Ｇ８の時間的変化および測定期間の時間的位置をどのよ
うに選択すべきかについては既に第１図に関して説明ず
みである。

第２エコー信号口２を受信することができるように、位
相符号化の役をする傾斜磁場Ｇｙを除いて、傾斜磁場は
所定の条件を満足せねばならない。傾斜磁場Ｇ２の積分
はし０とＬｌの間０でありまたこの傾斜磁場はシーケン
スの次の期間切換えられないので、傾斜磁場Ｇ８に対し
て次のことが当嵌まる、すなわち、ｔｏとｔｌの間の期
間および１８０°パルス（ｔ４）後の経過期間における
この傾斜磁場の時間積分の和は、エコー信号Ｉ３２を決
定する測定期間Ｍ２の間、第３高周波パルス（ｔ２）と
１８０°パルス（ｔ４）の間の期間のこの傾斜磁場の時
間積分と同じ値にならねばならない。時点ｔ＝ｔ５にお
いてこの条件が満足されまた測定期間Ｍ２（６番目の線
）がｔ５に関して対称ならば、最適の信号対雑音比がや
はり得られる。

第３エコー信号Ｂ３を受信することができるように、１
８０°パルス後の期間における傾斜磁場しの時間積分は
、測定期間Ｍ３の間、第１　（９０°）高周波パルスと
１８０°高周波パルス間すなわちｔｌからｔ４の期間の
間この傾斜磁場の時間積分と同じ値にならねばならない
。時点ｔ＝ｔ７においてこの条件が満足されまた測定期
間がこの時点に関して対称ならば、最適の状態がやはり
得られる。

第３図および４図に反し、第１と第２高周波パルスとの
間ならびに第３高周波パルスと１８０″ハルスとの間の
期間における傾斜磁場の時間積分が０でなければ、これ
等の積分は、信号８１．８２．　Ｂ３を最適に受信する
ことができるように次の条件を満足せねばならない。す
なわち、エコー信号Ｂ１の最適受信のためには、第１高
周波パルスより第２高周波パルス迄の傾斜磁場Ｇ２の時
間積分は、第３高周波パルスより測定期間Ｍ１の始まり
迄の時間積分と等しくなければならない。エコー信号Ｂ
２の最適受信のためには、第３高周波パルスより１８０
゜パルス塩の傾斜磁場Ｇ２の時間積分は、第１高周波パ
ルスより第２高周波パルス迄ト１８０″′パルスより測
定期間Ｍ２の始まり迄の時間積分の和に等しくなければ
ならない。エコー信号Ｂ３の最適受信のためには、第１
高周波パルスより１８０°パルス迄の傾斜磁場Ｇ２の時
間積分は、１８０°パルスより測定期間Ｍ３の始まり迄
の時間積分に等しくなければならない。

既に述べたように、第２と第３高周波パルスは、第３図
によって説明した方法ではフリップ角に関して同じでな
ければばならない。けれども、このフリップ角は、たと
えその値が最良の信号対雑音比を生ずるとしても、９０
″になる必要はない。けれども、第４図に示した延長シ
ーケンスでは、第２および第３高周波パルスのフリップ
角は９０°にならねばならない。

第４図に示した方法は、１８０°ノ１寸ルス後の２ｄｔ
３または４ｄｔ３．６ｄＬ３等の時間間隔において１つ
またはそれ以上の１８０°パルスを加え、かくして、専
ら水分布または専ら脂肪分布によって影響される別のエ
コー信号を形成するようにして更に延長することができ
る。けれども、１８０°パルス後の時間間隔ｄｔ３すな
わちＴ＝Ｔ６の時点では、第３エコー信号Ｅ３は初めの
２つのエコー信号Ｂ１およびＩＥ２のようにこの場合専
ら水分布により決まるので、１８０゜パルスは加えなく
てよい。

これ迄はｚ軸に垂直に延在する層のイメージの形成方法
を説明してきた。けれども、勾配の制御を交替すること
により、同じ方法を用いて他の方向の層イメージを公知
のようにして形成することもできる。

第３図および４図に関して説明した方法は所謂２次元フ
ーリエ変換法である。けれども、本発明は、個々のシー
ケンスにおいて、傾斜磁場Ｇｙ以外に傾斜磁場Ｇ２も位
相符号化のために１つのシーケンスから他のシーケンス
に変えられ３次元フーＩＪ工変換法にも用いることがで
きる。本発明はまた所謂投影再生（ｐｒｏｊ　ｅｃｔ　
１ｏｎ−ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔ　１ｏｎ）法にも用い
ることができる。この方法は、第３図に関して説明した
方法と次の点で相違する、すなわち、勾配の大きさを１
つのシーケンスから他のシーケンスに変える代わりに勾
配の方向が変えられ、一方勾配の大きさは一定に保たれ
る。この場合には位相符号化は生ぜずに寧ろ周波数符号
化が時前述の積分条件を満足せねばならない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を用いることのできる磁気共鳴検査装置
の模型的断面図、 第２ａ図はこのような装置のブロックダイヤグラム、 第２ｂ図は第２ａ図の変形実施例のブロックダイヤグラ
ム、 第３図は本発明による１シーケンス内の種々の信号の時
間的変化を示す線図、 第４図は変形シーケンス内における種々の信号の時間的
変化を示す線図である。 １・・・均一不変磁場コイル ３．５．７・・・傾斜磁場コイル ４・・・高周波発生器　　　６・・・高周波受信器１１
・・・高周波コイル　　　１４．４５・・・メモリ１５
・・・制御装置 １６・・・クロックパルス発生器 １７、４３．６１．６２・・・ミクシング段２３、２５
．２７・・・電流発生器　４０・・・発振器４１、４９
・・・可調節移送器　４１ａ・・・移相変換器４４、６
５．６６・・・デジタル−アナログ変換器４７・・・高
周波電力増幅器　４８・・・９０°位相器６０・・・高
周波増幅器　　　６３．６４・・・低域フィルタ特許出
願人　　エヌ・ベー・フィリップス・フルーイランペン
ファブリケン

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、多数のシーケンスの間、不変な均一磁場の存在下で
   、この磁場に垂直に延在する高周波磁場並びに傾斜磁場
   を検査領域に加え、各シーケンスにおいて、先ず第１高
   周波パルスを発生し、次いで共に少なくとも略々等しい
   フリップ角を有する第２および第３高周波パルスを発生
   し、第２および第３高周波パルス間の傾斜磁場の時間積
   分を０にし、第３高周波パルス後の測定期間の間生じる
   エコー信号を検査領域のイメージの発生に用いる磁気共
   鳴断層撮影方法において、脂肪イメージまたは水イメー
   ジを別個に形成するために、第２および第３高周波パル
   ス間の時間間隔を、水結合水素プロトンと脂肪結合水素
   プロトンのラーモア周波数の差の逆数値の半分またはそ
   の奇数倍に等しくしたことを特徴とする磁気共鳴断層撮
   影方法。 ２、測定期間の時間的位置と傾斜磁場の時間的変化とを
   、位相符号化に意図された任意の傾斜磁場以外の傾斜磁
   場の第１と第２高周波パルス間の時間積分がこれ等傾斜
   磁場の第３高周波パルスと測定期間の間の時間積分と等
   しく且つ測定期間と第３高周波パルス間の時間間隔が第
   ２高周波パルスと第１高周波パルス間の時間間隔に等し
   いように選んだ特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３、第２および第３パルスは夫々９０°のフリップ角を
   有する特許請求の範囲第１項または第２項記載の方法。 ４、各シーケンスにおいて、第３高周波パルスに続いて
   更に１８０°パルスを発生させ、測定期間の時間的位置
   および傾斜磁界の時間的変化を、位相符号化に意図され
   た任意の傾斜磁場以外の傾斜磁場の高周波パルス後に経
   過する期間の時間積分が第１高周波パルスと第３測定期
   間の間の１８０°高周波パルスとの間の前記磁場の時間
   積分の値と等しくなるようにした特許請求の範囲第３項
   記載の方法。 ５、第３測定期間の時間的位置と傾斜磁場の時間的変化
   を、第３測定期間と１８０°高周波パルス間の時間間隔
   が第１高周波パルスと第２高周波パルス間ならびに第３
   高周波パルスと１８０°高周波パルス間の時間間隔の和
   に等しいように選んだ特許請求の範囲第４項記載の方法
   。 ６、高周波パルスの時間平均値が水結合または脂肪結合
   水素プロトンのラーモア周波数に相当する特許請求の範
   囲第１項から第５項の何れかの１項記載の方法。 ７、第３高周波パルスの位相を、第２高周波パルスの位
   相に対して、第２および第３高周波パルス間の経過期間
   内の発振器周波数と脂肪または水のラーモア周波数との
   差周波数を有する振動とによってカバーされる角度だけ
   ずらす特許請求の範囲第１項より第６項の何れの１項記
   載の方法。 ８、不変な均一磁場を発生する手段、この磁場に垂直に
   延在する高周波磁場を発生する手段、傾斜磁場を発生す
   る手段、第１、第２および第３高周波パルスを発生する
   手段とを有し、第２および第３高周波パルスは同一で、
   これ等パルス間の時間間隔は水結合および脂肪結合水素
   プロトンのラーモア周波数の差の逆数値の半分の奇数倍
   に相当することを特徴とする磁気共鳴断層撮影装置。 ９、高周波パルスの発生手段は、ラーモア周波数を有す
   るキャリヤ振動を発生する発振器、エンベロープ信号を
   発生する発生器、および前記のキャリヤ振動とエンベロ
   ープ信号との積に相当する出力信号を供給するミクシン
   グ回路とを有する特許請求の範囲第８項記載の装置。 １０、第２と第３高周波パルスの間でエンベロープ信号
   またはキャリヤ振動の位相位置を切換える手段が設けら
   れた特許請求の範囲第９項記載の装置。 １１、発振器周波数は、脂肪結合水素プロトンのラーモ
   ア周波数から水結合水素プロトンのラーモア周波数に切
   換え可能な特許請求の範囲第８項記載の装置。 １２、高周波パルスの発生手段は、１８０°パルスが第
   ３高周波パルスの後に発生されるように構成された特許
   請求の範囲第８項から第１０項の何れかの１項記載の装
   置。