JP3075746B2 - ３次元ｍｒｉ方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、３次元ＭＲＩ方法に
関し、さらに詳しくは、ＲＦ信号によって３次元エンコ
ードを行なう３次元ＭＲＩ方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】図６および図７に、従来の３次元ＭＲＩ
方法におけるパルスシーケンスを例示する。これらのパ
ルスシーケンスは、３次元エンコードを行うために、断
層面に垂直な方向のスライス勾配ＧSLICEに３次元エン
コード用勾配を挿入するものである。すなわち、図６の
パルスシーケンスでは、スライス勾配ＧSLICEのリフェ
ーズ勾配Ｒの後に３次元エンコード用勾配Ｅを挿入して
いる。また、図７のパルスシーケンスでは、リフェーズ
勾配Ｒに３次元エンコード用勾配Ｅを重畳している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記図６に示す従来の
パルスシーケンスでは、３次元エンコード用勾配Ｅの時
間だけエコー時間（ＴＥ）が長くなるため、ショートＴ
Ｅが困難になる問題点がある。一方、上記図７に示す従
来のパルスシーケンスでは、スライス勾配ＧSLICEの最
大振幅が大きくなるために、勾配アンプの負担が大きく
なる問題点がある。そこで、この発明の目的は、エコー
時間（ＴＥ）が長くなったり，勾配アンプの負担が増大
したりすることなく、３次元エンコードを行なうことが
出来るようにした３次元ＭＲＩ方法を提供することにあ
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この発明の３次元ＭＲＩ
方法は、断層面に垂直な方向の静磁場と勾配磁場とを重
畳した磁場を加えた状態で周波数帯域制限された波形の
ＲＦ信号を加えて前記断層面からのＮＭＲ信号を採取す
ることを、前記波形の中心をシフトしながら繰り返し、
３次元エンコードしたＮＭＲ信号群を得ることを構成上
の特徴とするものである。上記構成において、周波数帯
域制限された波形とは、例えばｓｉｎｃ波形やガウシア
ン波形などを挙げることが出来る。

【０００５】

【作用】周波数帯域制限されたＲＦ信号の波形をｇ(ｔ)
で表わし、そのフーリエ変換をＧ(ｆ)で表わすとき、前
記波形ｇ(ｔ)の中心をτだけシフトした波形ｇ(ｔ−τ)
のフーリエ変換は、Ｇ(ｆ)・ｅｘｐ［−ｊ２πτｆ］と
なる。すなわち、周波数帯域制限された波形の中心をシ
フトした波形のＲＦ信号は、断層面の厚さ方向に位相の
変化を付けるものである。これは３次元エンコードに外
ならないから、断層面に垂直な方向の勾配に３次元エン
コード用勾配を挿入する必要がなくなる。従って、エコ
ー時間（ＴＥ）が長くなったり，勾配アンプの負担が増
大したりすることを回避できるようになる。

【０００６】

【実施例】以下、図に示す実施例によりこの発明をさら
に詳細に説明する。なお、これによりこの発明が限定さ
れるものではない。図２は、この発明の３次元ＭＲＩ方
法を実施するＭＲＩ装置１を示すブロック図である。計
算機２は、操作卓１３からの指示に基づき、全体の作動
を制御する。

【０００７】シーケンスコントローラ３は、記憶してい
るシーケンスに基づいて、磁場駆動回路（勾配アンプを
含んでいる）４を作動させ、マグネットアセンブリ５の
静磁場コイル，勾配磁場コイルで静磁場，勾配磁場を発
生させる。また、変調回路７を制御し、ＲＦ発振回路６
で発生したＲＦ信号を所定の波形に変調して、ＲＦ電力
増幅器８からマグネットアセンブリ５の送信コイルに加
える。

【０００８】マグネットアセンブリ５の受信コイルで得
られたＮＭＲ信号は、前置増幅器９を介して位相検波器
１０に入力され、さらにＡＤ変換器１１を介して計算機
２に入力される。計算機２は、ＡＤ変換器１１から得た
ＮＭＲ信号のデータに基づき、イメ−ジを再構成し、表
示装置１２で表示する。

【０００９】この発明の３次元ＭＲＩ方法は、計算機２
およびシーケンスコントローラ３に記憶された手順によ
り実施される。図３は、この発明の３次元ＭＲＩ方法の
一実施例のフロー図である。

【００１０】ステップＳ１では、スライス枚数Ｎ，スラ
イス厚Ｓ，スライス勾配ＧS，ＲＦパルス幅Ｔよりシフ
ト量τnを設定する。すなわち、 ｎ＝Ｎ／２，…，０，…，−Ｎ／２＋１ τn＝ｎ／γ・ＧS・Ｓ （但し、Ｎ／γ・ＧS・Ｓ≦Ｔ が成立しなければならな
い。） ステップＳ２では、Ｎ／２をｎに代入する。

【００１１】ステップＳ３では、ＲＦ信号の中心をτn
だけシフトする。これについて、図４，図５を参照して
説明する。図４は、通常のｓｉｎｃ波形とその周波数帯
域を表わしている。この場合、スライス厚さ方向におけ
る位相の変化はない。図５は、ｓｉｎｃ波形の中心をτ
nだけシフトした波形を表わしている。シフトすること
によりパルス幅Ｔからはみ出した部分は反対側に折返し
ている。この中心をシフトしたｓｉｎｃ波形では、周波
数帯域は図４のｓｉｎｃ波形と同じであるが、スライス
厚さ方向に位相が変化している。すなわち、位相エンコ
ードが行なわれる。

【００１２】ステップＳ４では、中心をτnだけシフト
した波形のＲＦ信号を加えて２次元データを得る。図１
は、中心をτnだけシフトさせたＲＦ信号を加えて２Ｄ
データを得るパルスシーケンスを表わしている。Ｒはリ
フェーズ勾配である。

【００１３】ステップＳ５およびステップＳ６により、
シフト量を順に変えながら、ｎ＝−Ｎ／２＋１まで上記
ステップＳ３およびステップＳ４を繰り返す。これによ
り、３Ｄエンコードされたデータ群を得ることが出来
る。

【００１４】ステップＳ７では、得られたデータ群につ
いて３Ｄフーリエ変換を行なう。これにより３次元イメ
ージを生成することが出来る。ステップＳ８では、生成
された３次元イメ−ジを表示装置１２に出力する。

【００１５】上記実施例の３次元ＭＲＩ方法によれば、
スライス勾配ＧSLICEに３次元エンコード用勾配を挿入
する必要がないため、エコー時間（ＴＥ）が長くなら
ず，ショートＴＥが可能となる。また、勾配アンプの負
担が増加することもなくなる。

【００１６】なお、ＲＦ信号の中心のシフトによっても
たらされるスライス厚さ方向の位相変化量がリフェーズ
勾配量（リフェーズ勾配の面積）に等しくなるようにす
れば、リフェーズ勾配が不要となり、より短いショート
ＴＥが可能になる。通常、リフェーズ勾配量はスライス
勾配ＧSLICEの面積の半分程度となるので、その場合の
ＲＦ信号の中心のシフト量τｎ（ｎ＝Ｎ／２）はＴ／２
となる。しかし、実際のリフェーズ勾配量は、スライス
勾配の面積の半分より大きくなるので、その半分より大
きい部分についてはやはりリフェーズ勾配が必要であ
り、リフェーズ勾配を完全になくすことはできない。た
だし、リフェーズ勾配量を減らすことができるため、よ
り短いショートＴＥが可能となる。

【００１７】

【発明の効果】この発明の３次元ＭＲＩ方法によれば、
スライス勾配に３次元エンコード用勾配を挿入する必要
がなくなるため、エコー時間（ＴＥ）が長くならず、シ
ョートＴＥが可能となる。また、勾配アンブの負担が増
大することもなくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の３次元ＭＲＩ方法の一実施例のパル
スシーケンス図。

【図２】この発明の３次元ＭＲＩ方法を実施例するＭＲ
Ｉ装置の一例のブロック図。

【図３】この発明の３次元ＭＲＩ方法の一実施例のフロ
ー図。

【図４】通常のｓｉｎｃ波形の説明図。

【図５】中心をシフトさせたｓｉｎｃ波形の説明図。

【図６】従来の３次元ＭＲＩ方法の一例のパルスシーケ
ンス説明図。

【図７】従来の３次元ＭＲＩ方法の他の一例のパルスシ
ーケンス図。

【符号の説明】

１ ＭＲＩ装置 ２ 計算機 ３ シーケンスコントローラ ４ 磁場駆動回路 ５ マグネットアセンブリ ６ ＲＦ発振回路 ７ 変調回路 ８ ＲＦ電力増幅器

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 断層面に垂直な方向の静磁場と勾配磁場
   とを重畳した磁場を加えた状態で周波数帯域制限された
   波形のＲＦ信号を加えて前記断層面からのＮＭＲ信号を
   採取することを、前記波形の中心をシフトしながら繰り
   返し、３次元エンコードしたＮＭＲ信号群を得ることを
   特徴とする３次元ＭＲＩ方法。