NL8802036A - Werkwijze voor hetronucleaire ontkoppeling in magnetische resonantiespectroscopie en inrichting voor het bepalen van een spectrum. - Google Patents
Werkwijze voor hetronucleaire ontkoppeling in magnetische resonantiespectroscopie en inrichting voor het bepalen van een spectrum. Download PDFInfo
- Publication number
- NL8802036A NL8802036A NL8802036A NL8802036A NL8802036A NL 8802036 A NL8802036 A NL 8802036A NL 8802036 A NL8802036 A NL 8802036A NL 8802036 A NL8802036 A NL 8802036A NL 8802036 A NL8802036 A NL 8802036A
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- core
- type
- magnetic resonance
- pulses
- frequency
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
- 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]
- G01R33/46—NMR spectroscopy
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
- 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]
- G01R33/48—NMR imaging systems
- G01R33/483—NMR imaging systems with selection of signals or spectra from particular regions of the volume, e.g. in vivo spectroscopy
- G01R33/4833—NMR imaging systems with selection of signals or spectra from particular regions of the volume, e.g. in vivo spectroscopy using spatially selective excitation of the volume of interest, e.g. selecting non-orthogonal or inclined slices
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)
Description
N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken te Eindhoven.
"Werkwijze voor heteronuclaire ontkoppeling in magnetische resonantie-spectroscopie en inrichting voor het bepalen van een spectrum".
De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voorheteronucleaire ontkoppeling in magnetische resonantiespectroscopie, inwelke werkwijze magnetische resonantiesignalen, die afkomstig zijn vaneen eerste type kern in een object, worden opgewekt ten minste dooraanstraling van het eerste type kern met een hoogfrequentelektromagnetische excitatiepuls, waarbij het eerste type kernmoleculair gekoppeld is met een tweede type kern in het object en tenminste gedurende signaalacquisitie van de magnetische resonantiesignaleneen pulstrein van inversiepulsen op het tweede type kern wordtaangestraald ter ontkoppeling van het eerste type kern van het tweedetype kern.
De uitvinding heeft verder betrekking op een inrichtingvoor het bepalen van een spectrum uit ten minste één magnetischresonantiesignaal, welke inrichting middelen voor het opwekken van eenstationair homogeen magnetisch veld, eerste zendmiddelen voor het zendenvan hoogfrequent elektromagnetisch excitatiepulsen ter excitatie van eeneerste type kern in een object, tweede zendmiddelen voor het zenden vaninversiepulsen naar een tweede type kern in het object, welk tweede typekern moleculair gekoppeld is met het eerste type kern, ter ontkoppelingvan het eerste type kern van het tweede type kern, ontvangstmiddelenvoor het ontvangen van resonantiesignalen van het object, middelen voorhet opwekken van ten minste één magnetische veldgradiënt,bemonsteringsmiddelen voor het bemonsteren van het magnetischeresonantiesignaal en weergeefmiddelen voor het weergeven van hetspectrum bevat, en voorts verwerkingsmiddelen bevat die zijn voorzienvan geprogrammeerde rekenmiddelen voor het bepalen van het spectrum uitmet de bemonsteringsmiddelen verkregen bemonsteringswaarden, waarbij degeprogrammeerde middelen er verder voor zijn ingericht om ten minstetijdens signaalacquisitie van de resonantiesignalen de tweedezendmiddelen aan te sturen voor het zenden van de inversiepulsen.
Een dergelijke werkwijze is bijzonder geschikt voortoepassing bij ruimtelijk gelocaliseerde spectroscopie of bij spectroscopische beeldvorming en kan onder meer worden toegepast bij in 1*5 *>1 - —«&r vivo C en J P spectroscopie.
Een dergelijke werkwijze is bekend uit het Amerikaanseoctrooischrift Nr. 4.470.014. Bij een dergelijke werkwijze Wordt eenobject in een stationair homogeen magnetisch veld geplaatst en wordenter verkrijging van magnetische resonantiesignalen van een eerste typekern, bijvoorbeeld een C isotoop, hoogfrequent elektromagnetischeexcitatiepulsen via eerste zendmiddelen op het object ingestraald meteen frequentieinhöud rond dé magnetische resonantiefrequentie van heteerste type kern. Het eerste type kern is moleculair gekoppeld met eentweede type kern, bijvoorbeeld 1H waterstof en afhankelijk van hetsoort molecuul kan het eerste type kern met één of met. meer danéén kern van het tweede type gekoppeld zijn. De wijze van koppelingin een molecuul heeft consequenties voor een met bijvoorbeeldFouriertransformatie uit de resonantiesignalen te vormen spectrum. Eenenkelvoudige koppeling zal in het spectrum een doublet geven in hetgeval het tweede type kern is, dat wil zeggen dat er tweeresonantiepieken voor het betreffende molecuul zullen zijn. Dit komtdoor een kernspin 1/2 van waterstof (spin op of spin neer), waardoor eendeel van de kernspinpopulatie van het tweede type kern in hetbetreffende molecuul een iets andere chemische omgeving zal ervaren daneen complementair daaraan nagenoeg gelijk deel. De magnetischeresonantiefrequentie van de delen zal daardoor iets verschillen. Eenmeervoudige koppeling zal aanleiding geven tot multipletten in hetspectrum. Ter verkrijging van een hogere resolutie en van een groteresignaalruisverhouding worden de kernen van het tweede type kern bij debekende werkwijze gedurende signaalacquisitie van de magnetischeresonantiesignalen via tweede zendmiddelen aangestraald met eenpulstrein van inversiepulsen met een frequentieinhöud rond demagnetische resonantiefrequentie van het tweede type kern. Deinversiepulsen zijn samengestelde pulsen met een variërend fasepatroon.Voor de voorwaarden waaronder ontkoppeling wordt bereikt van de kern vanhet eerste en tweede type kern wordt verwezen naar genoemd Amerikaansoctrooischrift. Het gevolg van de ontkoppeling is dat een doublet of eenmultiplet in een niet ontkoppeld spectrum als een enkelvoudigeresonantiepiek in het ontkoppelde spectrum te zien zal zijn, waarvan deintensiteit de som van intensiteiten van afzonderlijke pieken is. Het spectrum krijgt een hogere resolutie, dat wil zeggen dat verschillendemoleculen met het eerste type kern beter te onderscheiden zijn, en designaalruisverhouding is groter. Onder meer bij ruimtelijkgelokaliseerde spectroscopie, dat wil zeggen binnen het object wordt eenvolumedeel geselecteerd waarvan een spectrum wordt bepaald, is het vooreen goede ontkoppeling over het gehele van belang zijnde volume nodigdat de inversiepulsen homogeen zijn, dat wil zeggen binnen de zendspoeldient de sterkte van het hoogfrequent elektromagnetisch veld overalnagenoeg gelijk te zijn. Worden bijvoorbeeld tweede zendmiddelen die eenzendspoel om een hoofd van het object of die een zendspoel om het geheleobject bevatten dan zal aan genoemde homogeniteitseis in het algemeenwel voldaan zijn. Wordt bijvoorbeeld een oppervlaktespoel gebruikt, dieslechts locaal een veld levert van voldoende sterkte, dan zal in hetalgemeen niet aan het vereiste homogene gevoeligheidspatroon voldaanzijn. De inversiepulsen volgens de bekende werkwijze zijn dan niet goedgenoeg om een goede ontkoppeling over het gehele gevoeligheidsbereik vande spoel te verkrijgen. Zelfs bij kernen als fosfor waar bij relatieflage veldsterkte (1,5 T) de zeer geringe J P- H koppeling (5-10 Hzjeen dominante rol gaat spelen wat betreft resolutie van het spectrum, ishet vereist over een niet homogeen gevoeligheidspatroonpopulatieinversie te verkrijgen.
Met de uitvinding wordt onder meer beoogd te voorzien ineen werkwijze voor heteronucleaire ontkoppeling die extreem ongevoeligis voor inhomogeniteiten in het ontkoppelveld.
Een werkwijze volgens de uitvinding is er daartoegekenmerkt, dat de inversiepulsen pulsen zijn die zowel in amplitude alsin frequentie of fase zijn gemoduleerd. Hierdoor wordt een zeer goedeontkoppeling bereikt. Verder worden geen hoge eisen met betrekking totoptimalisering van de inversiepulsen gesteld. De in amplitude enfrequentie gemoduleerde pulsen worden ook wel adiabatisch snelledoorgangspulsen genoemd, via een frequentiezwaai wordt inversie bereikt.
Een uitvoeringsvorm van een werkwijze volgens deuitvinding is erdoor gekenmerkt, dat de modulatie in amplitude volgenseen sech-funktie verloopt en dat de modulatie in frequentie volgens eentanh-funktie verloopt. Dergelijke inversiepulsen blijken een optimaleontkoppeling te geven. Dergelijke pulsen worden wel hyperbolische secantfrequentie gemoduleerde inversiepulsen genoemd en zijn opzichzelf beschreven in het artikel "Selective spin inversion in nuclear magneticresonance and coherent opties through an exact solution of the Bloch-Riccati equation", van M.S. Silver e.a., in Physical Review A, Vol. 31,Nr. 4, apr. '85, blz. 2753-2755.
I Een uitvoeringsvorm van een werkwijze volgens de uitvinding is erdoor gekenmerkt, dat het pulsvermogen van deinversiepulsen boven een voorafbepaalde drempelwaarde ligt. Voor hetgehele gevoeligheidsgebied van de spoel moet voldaan zijn aan hetprincipe van de adiabatische doorgang. Gebleken is dat het ontkoppelveldaltijd 180° inversie geeft als de drempelwaarde hoog genoeg wordtgekozen. De drempelwaarde dient echter ook niet te hoog worden gekozen..Hoewel bij ^P-^H de zogenaamde J koppelingskonstanten klein genoegzijn om een relatief langzame herhalingsfrequentie van de inversiepulsentoe te laten zou toch bij een te groot pulsvermogen bij in vivospectroscopie een veiligheidsnorm overschreden kunnen worden. Zo geldtbijvoorbeeld voor locale spectroscopie een veiligheidsnorm van 4W/kg.
Een uitvoeringsvorm van een werkwijze volgens deuitvinding is erdoor gekenmerkt, dat het eerste type kern wordtaangestraald met een eerste oppervlaktespoel en dat het tweede type kernwordt aangestraald met een tweede oppervlaktespoel. Er wordtontkoppeling bereikt over het gehele gevoeligheidsbereik van de tweedeoppervlaktespoel.
Een uitvoeringsvorm van een werkwijze volgens deuitvinding is erdoor gekenmerkt, dat de magnetische resonantiesignalenworden geselecteerd uit een volumedeel van het object. Bij gebruik vaneen iocalisatieschema als ISIS voor selectie van het volumedeel metfrequentie gemoduleerde excitatiepulsen en inversiepulsen die met eenoppervlaktespoel worden aangestraald blijkt dé werkwijze volgens deuitvinding zowel ongevoelig te zijn voor inhomogeniteiten in het veldvoor het eerste als voor het tweede type kern. ISIS is op zichzelfbeschreven in het Amerikaans octrooischrift Nr. 4.714.883. Voor eengedetailleerde beschrijving van ISIS wordt naar het Amerikaansoctrooischrift Nr. 4.714.883 verwezen.
De uitvinding zal nader worden toegelicht aan de hand vaneen tekening, waarin fig. 1 een schematische weergave is van een inrichtingvolgens de uitvinding, fig. 2 een oppervlaktespoelenconfiguratie toont,fig. 3 een hyperbolische secant frequentie gemoduleerdeinversiepuls laat zien, fig. 4 een eerste uitvoeringsvorm van een heteronucleaireontkoppeling volgens de uitvinding laat zien, fig. 5A een tweede uitvoeringsvorm van een werkwijzevolgens de uitvinding toont, en fig. 5B een derde uitvoeringsvorm van een werkwijzevolgens de uitvinding toont.
In fig. 1 is schematisch een inrichting 1 volgens deuitvinding weergegeven. De inrichting 1 bevat magneetspoelen 2, en. inhet geval van weerstandsmagneten of supergeleidende magneten, eengelijkspanningsvoeding 3. De magneetspoelen 2 en degelijkspanningsvoeding 3 vormen middelen 4 voor het opwekken van eenstationair homogeen magnetisch veld, dat bijvoorbeeld een sterkte van1,5 Tesla kan hebben. Worden de magneetspoelen 2 als permanente magnetenuitgevoerd, dan ontbreekt de gelijkspanningsvoeding 3. Binnen demagneetspoelen 2 kan een object 5 worden geplaatst. Het object 5 kan eeneerste type kern bevatten dat met een tweede type kern moleculairgekoppeld is. Bij in vivo fosforspeetroscopie kan het objectbijvoorbeeld 2,3 diphosphoglycerate, phosphoethanolamine,phosphocholine, glycerophosphoethenolamine, glycerophosphocholine enalpha ATP bevatten, waarin 'P-kernen met één of met meer danéén proton gekoppeld zijn. De koppeling kan uitgedrukt worden meteen koppelingskonstant J sec"”'. Is de inrichting 1 in bedrijf en ishet object 5 binnen de magneetspoelen 2 geplaatst dan zal inevenwichtstoestand een geringe overmaat aan kernspins (van kernen meteen magnetisch moment) met het stationair homogeen magnetisch veld zijnmeegericht. Macroscopisch is dit op te vatten als een magnetisatie M,een evenwichtsmagnetisatie. De inrichting 1 bevat verder eerstezendmiddelen 6 voor het zenden van hoogfrequent elektromagnetischeexcitatiepulsen ter excitatie van een eerste type kern, bijvoorbeeld^P, in het object 5. De eerste zendmiddelen 6 bevatten een oscillator7 voor het opwekken van een draaggolfsignaal, een modulator 8 voor hetin amplitude en/of in fase of frequentie moduleren van hetdraaggolfsignaal, een versterker 9 en een richtingskoppeling 10 die met .een eerste spoel 11 voor het zenden van hoogfrequent elektromagnetische pulsen en voor het ontvangen van magnetische resonantiesignalen isgekoppeld. De spoel 11 kan een spoel zijn die het gehele object bevat,of een spoel die een gedeelte van het object bevat, of eenoppervlaktespoel. De oscillator 7 is gekoppeld met verwerkingsmiddeleni 12 en de modulator 8 is gekoppeld met een procescomputer 13, diegekoppeld is met de verwerkingsmiddelen 12. De verwerkingsmiddelen 12zijn voorzien van geprogrammeerde rekenmiddelen 14. Worden onderbesturing van de geprogrammeerde middelen via de eerste zendmiddelen 6excitatiepulsen op het object aangestraald met een freguentieinhoud die ··· , . o «* ligt rond de magnetische resonantie van bijvoorbeeld JIP als eerstetype kern dan zullen daardoor magnetische resonantiesignalen ontstaan.Bij 1,5 T zal dit een frequentiegebied rond 25 MHz zijn. De inrichting1 bevat ontvangstmiddelen 15 voor het ontvangen van de magnetischeresonantiesignalen van het object 5 die de oscillator 7, derichtingskoppeling 10 en de spoel 11 bevatten, en verder een versterker16, een demodulator 17 die bijvoorbeeld een fasegevoelige detektor is eneen A/D-omzetter (bemonsteringmiddelen) die signaalbemonstering uitvoertop het gedemoduleerde magnetische resonantiesignaal. Veelal vindtkwadratuurdetektie plaats. Dan is er nog een A/D-omzetter (hier nietgetoond). De A/D-omzetter levert digitale bemonsteringswaarden aan deverwerkingsmiddelen 12. Met de geprogrammeerde rekenmiddelen 14 wordtdoor middel van een Fouriertransformatiealgorithme uit debemonsteringswaarden een spectrum of een spectroscopisch beeld bepaald.De inrichting 1 bevat weergeefmiddelen 19 voor het weergeven van hetspectrum of van het spectroscopisch beeld. De inrichting 1 bevat verdertweede zendmiddelen 20 die een oscillator 21 voor het opwekken van eendraaggolfsignaal, een modulator 22 voor het in amplitude en infrequentie of fase moduleren van het draaggolfsignaal, een versterker 23en een spoel 24 bevatten. Via de tweede zendmiddelen 20 kunneninversiepulsen op het tweede type kern worden aangestraald terontkoppeling van het eerste en tweede type kern. De spoel 24 kan eenspoel die het gehele object bevat, of een spoel die een gedeelte van hetobject 5 bevat, of een oppervlaktespoel zijn. De inrichting 1 bevatvoorts middelen 25 voor het opwekken van op het stationair homogeenmagnetisch veld gesuperponeerde magnetische veldgradiênten. Demiddelen 25 bevatten gradiëntmagneetspoelen 26 voor het opwekken vaneen magnetische veldgradiënt Gx, gradiëntmagneetspoelen 27 voor het opwekken van een magnetische veldgradiënt Gy,gradiëntmagneetspoelen 28 voor het opwekken van een magnetischeveldgradiënt Gz en een door de procescomputer 13 aanstuurbarevoeding 29 voor het voeden van de gradiëntmagneetspoelen 26, 27 en 28,die afzonderlijk aanstuurbaar zijn. Bij de getoonde uitvoeringsvorm isde ruimtelijke opstelling van de gradiëntmagneetspoelen zodanig dat develdrichting van de magnetische veldgradiënten Gx, Gy en Gzsamenvalt met de richting van het stationair homogeen magnetisch veld endat de gradiëntrichtingen onderling loodrecht op elkaar staan, infig. 1 aangegeven met drie loodrecht op elkaar staande assen x, y en z.Voor een meer algemene beschrijving van een NMR-inrichting en eenalgemene beschrijving van de principes van NMR wordt verwezen naar hethandboek "Practical NMR Imaging" van M.A. Foster en J.M.S. Hutchinson,blz. 1-48, 1987 IRL Press Ltd.
In fig.. 2 wordt een oppervlaktespoeleneonfiguratiegetoond voor gebruik in de inrichting 1, waarin ëen oppervlaktespoel 11voor koppeling met de richtingskoppeling 10 en een oppervlaktespoel 24voor koppeling met de versterker 23 zijn weergegeven. Bijfosforspectroscopie is een oppervlaktespoel 11 toegepast met eendiameter van 14 cm voor aanstraling van het eerste type kern en is eenoppervlaktespoel 24 toegepast met een diameter van 16 cm vooraanstraling van het tweede type kern H met frequentie gemoduleerde 5 Λ Λ adiabatisch snelle doorgangspulsen ter ontkoppeling van J'P en H.
De spoelen 11 en 24 zijn concentrisch ten opzichte van elkaar inevenwijdige vlakken gepositioneerd op een afstand a van 3 cm. De spoel24 zal bij het meten van de resonantiesignalen 3 cm verder van hetobject verwijderd zijn dan de spoel 11 teneinde te vermijden dat ingebieden met een hoge flux vlak bij de spoel 24 geen te groothoogfrequent vermogen op het object wordt aangestraald.
Fig. 3 laat een hyperbolische secant frequentiegemoduleerde inversiepuls zien, dat wil zeggen een puls waarvan deamplitude Q als funktie van de tijd t voldoet aan Q=Q0sech(Bt) en defrequentiezwaai A<ü=-Mfltanh(flt) is, waarin Öq de maximumamplitude is,en μ en fl konstanten zijn. Een uitstekende ontkoppeling wordt bereiktmet inversiepulsen met een duur T van 8 msec overeenkomend met eerispectrale breedte van ca. 600 Hz rond een centrale resonantiefrequentiein een protonspectrum (10 ppm van 60 MHz bij een sterkte van het stationair homogeen magnetisch veld van 1,5 T). De inversie dient snelte zijn ten opzichte van de splitsing (bijvoorbeeld een doublet), tweeals vector op te vatten magnetisaties van het doublet zullen dan in eenmet de fosforresonantiefrequentie roterend coördinatenstelsel afwisseldi van elkaar af bewegen en naar elkaar toe bewegen, maar effektief nietdefaseren. Voor het ontkoppelveld B gelden de voorwaarden B>f2πJ)/gammaen B>(2ïï.bandbreedte protonspectrum)/gamma, waarin gamma degyroscopische verhouding van protonen is.
Fig. 4 laat een eerste uitvoeringsvorm van eenheteronucleaire ontkoppeling volgens de uitvinding zien, waarinresqnantiesignalen uit ruimtelijk gelocaliseerde spectroscopie wordenverkregen. Met een localisatieschema 1 wordt een volumedeel in hetobject 5 gelocaliseerd, bijvoorbeeld met een localisatieschema als hetgenoemde ISIS. ISIS combineert gradiënten Gx, Gy en Gz ingroepen van 8 resonantiesignalen. De gradiënten vallen samen metselectieve 180°-pulsen. Voor een uitgebreidere beschrijving van ISIS(Image-Selected in Vivo Spectroscopy) wordt verwezen naar genoemd
Amerikaans octrooischrift Nr. 4.714.883. De selectieve pulsen worden via * * 1de eerste zendmiddelen 6 aangestraald op bi]voorbeeld P. Vervolgens wordt met de eerste zendmiddelen 6 een excitatiepuls ex op het eerste type kern aangestraald als gevolg waarvan een magnetisch resonantiesignaal FID wordt gegenereerd. Met de bemonsteringsmiddelen
worden van de tijdstippei? t1 tot t2 bemonsteringen van het signaal FID
. i genomen. Volgens de ui^iLnding worden tijdens signaalbemonstering via detweede zendmiddelen 20 pulsen p1, p2, p3, ..,pn op het tweede type kernaangestraald die zowel in amplitude als in frequentie of fase zijngemoduleerd. Een sequentie seq is bijvoorbeeld 3 sec en de tijdsafstandt1-t2 bijvoorbeeld 256 msec en de pulsduur T 8 msec. Om een goedeontkoppeling te krijgen met genoemde oppervlaktespoelenconfiguratie iseen piekvermogen van het ontkoppelveld van meer dan 140 W nodig. Ditresulteert in een gemiddeld vermogen van 3,5 W wat binnen genoemdeveiligheidsgrens blijft. Weliswaar zouden ook tijdens localisatieontkoppelpulsen op het tweede type kern kunnen worden aangestraald omeen zogenaamd Nuclear Overhauser Effect (NOE) te bereiken, effectuerendin een nog wat sterker resonantiesignaal, maar dan zou in het gegevenvoorbeeld genoemde veiligheidsgrens voor in vivo spectroscopie wordenoverschreden. Om een voldoend grote signaalruisverhouding te krijgen dienen een groot aantal resonantiesignalen te worden gemiddeld, zowerden voor een in vivo lever spectrum 280 signalen gemiddeld. Worden ineen object meer afgezonderde gebieden gescanned zoals bijvoorbeeld eenkuit dan kan volumeselectie achterwege blijven.
In fig. 5A wordt een tweede uitvoeringsvorm van eenwerkwijze volgens de uitvinding getoond. Er wordt een acquisitieschemavoor spectroscopische beeldvorming getoond als funktie van de tijd t. Naeen excitatiepuls ex, die de magnetisatie M van bijvoorbeeld P overeen voorafbepaalde hoek draait, via de eerste zendmiddelen 6 en dieeen magnetisch resonantiesignaal FID genereert, worden gradiëntenGx, Gy en Gz aangezet met de middelen 25. De hoek kan 90° zijnof kleiner. Tijdens signaalacquisitie van t1 tot t2 worden via de tweedezendmiddelen 20 inversiepulsen p1, p2, p3, ...pn volgens de uitvindingop het tweede type kern aangestraald. Deze sequentie wordt herhaaldonder variatie van de sterkte van de gradiënten Gx, Gy en Gz,zodat kernspins in een volumedeel in fase worden gecodeerd zoals bijgewone beeldvormingssequenties. De fase op locaties langs een gradiëntvarieert, er is een fasecodering. Tijdens signaalacquisitie worden geengradiënten aangelegd zodat de spin precessiefrequentie alleen afhangtvan chemische verschuivingen. Het resonantiesignaal representeert dechemische verschuivingen. Na Fouriertransformatie wordenplaatsafhankelijke spectra verkregen. Wordt uit de spectra een bepaaldfrequentiegebied gelicht, bijvoorbeeld overeenkomend met PCr(fosforcreatine), en worden de waarden van de PCr spectraalpieken(oppervlakten onder de pieken) bepaald en bijvoorbeeld voor een plak vanvoxels (volumeelementen) als grijswaarden of als kleurtinten afgebeelddan wordt een spectroscopisch beeld verkregen. Ontkoppeling zorgt vooreen voldoend hoge-resolutie in de spectra om dergelijke beelden mogelijkte maken.
In fig. 5B wordt een derde uitvoeringsvorm van eenwerkwijze volgens de uitvinding getoond, grotendeels overeenkomend metde uitvoeringsvorm volgens fig. 5A. Gelijke symbolen en grootheden zijnop gelijke wijze aangegeven. Het acquisitieschema is gebaseerd op debekende spin-echo werkwijze, een 90° excitatiepuls ex, een 180°inversiepuls ip en een echoresonantiesignaal ec. De gradiënten wordentussen de pulsen ex en ip aangezet en de ontkoppelpulsen worden tijdenssignaalacquisitie aangestraald van t1 tot t2.
Claims (8)
1. Werkwijze voor heteronucleaire ontkoppeling in magnetische resonantiespectroscopie, in welke werkwijze magnetischeresonantiesignalen, die afkomstig zijn van een eerste type kern in eenobject, worden opgewekt ten minste door aanstraling van het eerste typekern met een hoogfrequent elektromagnetische excitatiepuls, waarbij heteerste type kern moleculair gekoppeld is met een tweede type kern in hetobject en ten minste gedurende signaalacquisitie van de magnetischeresonantiesignalen een pulstrein van inversiepulsen op het tweede typekern wordt aangestraald ter ontkoppeling van het eerste type kern vanhet tweede type kern, met het kenmerk, dat de inversiepulsen pulsen zijndie zowel in amplitude als in frequentie of fase zijn gemoduleerd,
2. Werkwijze volgens conclusie I, met het kenmerk, dat demodulatie in amplitude volgens een sech-funktie verloopt en dat demodulatie in frequentie volgens een tanh-funktie verloopt.
3. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat demodulatie in amplitude volgend een sech-funktie verloopt en dat demodulatie in fase volgens de integraal van een tanh-funktie verloopt,
4. Werkwijze volgens conclusie 1, 2 of 3, met het kenmerk,dat het pulsvermogen van de inversiepulsen boven een voorafbepaaldedrempelwaarde ligt.
5. Werkwijze volgens conclusie 1, 2, 3 of 4, met hetkenmerk, dat het eerste type kern een fosforisotoop is en dat hettweede type kern H waterstof is.
6. Werkwijze volgens conclusie 1, 2, 3, 4 of 5, met hetkenmerk, dat het eerste type kern wordt aangestraald met een eersteoppervlaktespoel en dat het tweede type kern wordt aangestraald met eentweede oppervlaktespoel.
7. Werkwijze volgens conclusie 1, 2, 3, 4, 5 of 6, met hetkenmerk, dat de magnetische resonantiesignalen worden geselecteerd uiteen volumedeel van het object.
8. Inrichting voor het bepalen van een spectrum uit tenminste één magnetisch resonantiesignaal, welke inrichting middelenvoor het opwekken van een stationair homogeen magnetisch veld, eerstezendmiddelen voor het zenden van hoogfrequent elektromagnetischexcitatiepulsen ter excitatie van een eerste type kern in een object,tweede zendmiddelen voor het zenden van inversiepulsen naar een tweedetype kern in het object, welk tweede type kern moleculair gekoppeld is met het eerste type kern, ter ontkoppeling van het eerste type kern vanhet tweede type kern, ontvangstmiddelen voor het ontvangen vanresonantiesignalen van het object, middelen voor het opwekken van tenminste één magnetische veldgradiënt, bemonsteringsmiddelen voorhet bemonsteren van het magnetische resonantiesignaal enweergeefmiddelen voor het weergeven van het spectrum bevat, en voortsverwerkingsmiddelen bevat die zijn voorzien van geprogrammeerderekenmiddelen voor het bepalen van het spectrum uit met debemonsteringsmiddelen verkregen bemonsteringswaarden, waarbij degeprogrammeerde middelen er verder voor zijn ingericht om ten minstetijdens signaalacquisitie van de resonantiesignalen de tweedezendmiddelen aan te sturen voor het zenden van de inversiepulsen, methet kenmerk, dat de geprogrammeerde middelen er voorts voor zijningericht om de tweede zendmiddelen zodanig aan te sturen dat deinversiepulsen pulsen zijn die zowel in amplitude als in frequentie offase zijn gemoduleerd.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NL8802036A NL8802036A (nl) | 1988-08-17 | 1988-08-17 | Werkwijze voor hetronucleaire ontkoppeling in magnetische resonantiespectroscopie en inrichting voor het bepalen van een spectrum. |
US07/358,326 US4959612A (en) | 1988-08-17 | 1989-05-26 | Method of heteronuclear decoupling in magnetic resonance spectroscopy, and device for determining a spectrum |
EP89202088A EP0359298A1 (en) | 1988-08-17 | 1989-08-15 | Method of heteronuclear decoupling in magnetic resonance spectroscopy, and device for determining a spectrum |
JP1210825A JPH02105045A (ja) | 1988-08-17 | 1989-08-17 | 磁気共鳴分光学での異核減結合方法およびスペクトル決定装置 |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NL8802036A NL8802036A (nl) | 1988-08-17 | 1988-08-17 | Werkwijze voor hetronucleaire ontkoppeling in magnetische resonantiespectroscopie en inrichting voor het bepalen van een spectrum. |
NL8802036 | 1988-08-17 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NL8802036A true NL8802036A (nl) | 1990-03-16 |
Family
ID=19852768
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NL8802036A NL8802036A (nl) | 1988-08-17 | 1988-08-17 | Werkwijze voor hetronucleaire ontkoppeling in magnetische resonantiespectroscopie en inrichting voor het bepalen van een spectrum. |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4959612A (nl) |
EP (1) | EP0359298A1 (nl) |
JP (1) | JPH02105045A (nl) |
NL (1) | NL8802036A (nl) |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3837317A1 (de) * | 1988-11-03 | 1990-05-10 | Philips Patentverwaltung | Kernresonanzspektroskopieverfahren und anordnung zur durchfuehrung des verfahrens |
US5117186A (en) * | 1990-10-16 | 1992-05-26 | Bruker Instruments, Inc. | Method for increasing resolution in two-dimensional solid-state nmr heteronuclear correlation spectra |
US5189370A (en) * | 1991-08-16 | 1993-02-23 | Siemens Aktiengesellschaft | Chemical shift imaging |
US5304930A (en) * | 1993-02-01 | 1994-04-19 | Panacea Medical Laboratories | Remotely positioned MRI system |
US6294914B1 (en) * | 1993-06-02 | 2001-09-25 | The Board Of Trustees Of The University Of Illinois | Method of enhancing an MRI signal |
US5581182A (en) * | 1995-07-19 | 1996-12-03 | Florida State University | Method and apparatus for broadband decoupling in nuclear magnetic resonance with chirp pulses |
DE602005027610D1 (de) * | 2004-12-20 | 2011-06-01 | Northrop Grumman Systems Corp | Nmr-gyroskop |
CN101228455A (zh) * | 2005-06-16 | 2008-07-23 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | 用于多核频谱学的低功率解耦合 |
US7948235B2 (en) * | 2006-04-11 | 2011-05-24 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Low power broadband spin decoupling |
US9069048B2 (en) | 2008-12-22 | 2015-06-30 | Koninklijke Philips N.V. | Broadband decoupling pulse trains with interleaved pauses for magnetic resonance spectroscopy |
AT512922B1 (de) | 2012-10-24 | 2013-12-15 | Ge Jenbacher Gmbh & Co Og | Verbrennungsmotor |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3348137A (en) * | 1964-04-24 | 1967-10-17 | Varian Associates | Spin decoupling in gyromagnetic resonance apparatus |
DE2833853C2 (de) * | 1978-08-02 | 1985-11-21 | Spectrospin AG, Fällanden, Zürich | Verfahren zur Aufnahme von Kernspinresonanzspektren und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
US4345207A (en) * | 1980-04-24 | 1982-08-17 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Method and apparatus for obtaining enhanced NMR signals |
US4443761A (en) * | 1981-06-16 | 1984-04-17 | National Research Development Corporation | NMR Spectroscopy |
DE3222901A1 (de) * | 1981-06-19 | 1983-01-13 | National Research Development Corp., London | Kernmagnetisches resonanz-spektroskopieverfahren |
US4470014A (en) * | 1982-03-26 | 1984-09-04 | National Research Development Corporation | NMR Spectroscopy |
US4629988A (en) * | 1984-07-02 | 1986-12-16 | General Electric Company | Method of imaging by depth-resolved surface coil spectroscopy |
US4682106A (en) * | 1985-03-21 | 1987-07-21 | General Electric Company | Methods of, and apparatus for, proton decoupling in nuclear magnetic resonance spectroscopy |
-
1988
- 1988-08-17 NL NL8802036A patent/NL8802036A/nl not_active Application Discontinuation
-
1989
- 1989-05-26 US US07/358,326 patent/US4959612A/en not_active Expired - Fee Related
- 1989-08-15 EP EP89202088A patent/EP0359298A1/en not_active Withdrawn
- 1989-08-17 JP JP1210825A patent/JPH02105045A/ja active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US4959612A (en) | 1990-09-25 |
JPH02105045A (ja) | 1990-04-17 |
EP0359298A1 (en) | 1990-03-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4680546A (en) | Methods of, and pulse sequences for, the supression of undesired resonances by generation of quantum coherence in NMR imaging and spectroscopy | |
US4973906A (en) | Flow compensated NMR fast pulse sequence | |
EP0543468B1 (en) | Magnetic resonance imaging method | |
US5450010A (en) | Magnetic resonance imaging method and apparatus employing eddy current compensation by modification of gradient size | |
Bottomley et al. | Two‐dimensional spatially selective spin inversion and spin‐echo refocusing with a single nuclear magnetic resonance pulse | |
EP0515197A1 (en) | Acquisition of multiple images in fast spin echo nmr scans | |
US5455512A (en) | Eddy current compensation in magnetic resonance imaging | |
EP0561628B1 (en) | Gradient moment nulling in a fast spin echo NMR pulse sequence | |
JPH0654828A (ja) | Nmrシステム | |
JPH05506392A (ja) | 複素数差処理をした磁気共鳴血管造影図の位相補正 | |
Zhong et al. | fMRI of auditory stimulation with intermolecular double‐quantum coherences (iDQCs) at 1.5 T | |
NL8802036A (nl) | Werkwijze voor hetronucleaire ontkoppeling in magnetische resonantiespectroscopie en inrichting voor het bepalen van een spectrum. | |
US4891595A (en) | Restricted volume imaging | |
Gutteridge et al. | Mapping the absolute value of M0 using dipolar field effects | |
US4954779A (en) | Correction for eddy current caused phase degradation | |
US5955883A (en) | Method of localized NMR spectroscopy for the measurment of overlapping signal from coupled spin systems | |
US4777439A (en) | Spatially localized spectroscopy | |
US4714885A (en) | Magnetic resonance imaging | |
US4920314A (en) | Magnetic resonance imaging system | |
EP1085340A2 (en) | Gradient magnetic field measurement method and mri apparatus | |
US4972147A (en) | Magnetic resonance method for obtaining selected spectra | |
US4855679A (en) | Magnetic resonance studies of restricted volumes | |
Butts et al. | Phase velocity mapping with a real time line scan technique | |
JP2960124B2 (ja) | 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 | |
EP0595391B1 (en) | Eddy current compensation in magnetic resonance imaging |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A1B | A search report has been drawn up | ||
BV | The patent application has lapsed |