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DE69222804T2 - Verfahren und Vorrichtung zur Bilderzeugung mittels magnetischer Resonanz - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Bilderzeugung mittels magnetischer Resonanz

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DE69222804T2
DE69222804T2 DE69222804T DE69222804T DE69222804T2 DE 69222804 T2 DE69222804 T2 DE 69222804T2 DE 69222804 T DE69222804 T DE 69222804T DE 69222804 T DE69222804 T DE 69222804T DE 69222804 T2 DE69222804 T2 DE 69222804T2
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pulse
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Jan Anthonie Nl-5656 Aa Eindhoven Den Hollander
Rudolf Mathias Johannes Nicolaas Nl-5656 Aa Eindhoven Lamerichs
Reurt Pieter Nl-5656 Aa Eindhoven Van Stapele
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Koninklijke Philips NV
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Koninklijke Philips Electronics NV
Philips Electronics NV
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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/44Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance using nuclear magnetic resonance [NMR]
    • G01R33/48NMR imaging systems
    • G01R33/483NMR imaging systems with selection of signals or spectra from particular regions of the volume, e.g. in vivo spectroscopy
    • G01R33/4833NMR 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

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Kernspinresonanz-Abbildungsverfahren für die volumenselektive Extraktion spektraler Information aus einem Objekt mit einem ersten Typ von Kernen und einem zweiten Typ von Kernen, der mit dem ersten Kerntyp gekoppelt ist, wobei das Objekt in einem statischen homogenen Magnetfeld angeordnet ist und die Spektrainformation aus der Magnetisierungsübertragung gewonnen wird.
  • Die Erfindung bezieht sich ebenfalls auf eine Kernspinresonanz- Abbildungsanordnung für die volumenselektive Extraktion von Spektralinformation aus einem Objekt mit einem ersten Kerntyp und einem zweiten Kerntyp, der mit dem ersten Kerntyp gekoppelt ist, wobei diese Anordnung Mittel zum Erzeugen eines statischen homogenen Magnetfelds, Transmittermittel zum Übertragen elektromagnetischer Hf- Impulse auf das Objekt im statischen Feld, Mittel zum Erzeugen von dem statischen Feld überlagerten Magnetfeldgradienten und Empfangs- und Bearbeitungsmittel für die im Objekt erzeugten Kernspinresonanzsignale enthält, wobei die Bearbeitungsmittel programmierte Mittel enthalten und zum Anlegen von Impulsen an den ersten und den zweiten Kerntyp mit Hilfe des Übertragungsmittels betriebbar sind, so daß die Spektralinformation aus Magnetisierungsübertragung gewonnen wird.
  • Ein Kernspinresonanz-Abbildungsverfahren und eine derartige Anordnung sind aus US 4 922 203 bekannt. Mit diesem Verfahren wird die Magnetisierungsübertragung derart verwirklicht, daß das Volumen mit der Kompoundmasse mit Hilfe des ersten Hf-Impulses einer ersten Frequenz zum Erregen von ¹H-Kernen in der Kompoundmasse erregt wird. Wenigstens ein Magnetfeld wird dabei im Volumen erzeugt, um die Antwort der ¹H-Kerne auf den ersten Impuls räumlich zu trennen. Danach wird das Volumen mit einem zweiten Hf-Impuls einer zweiten Frequenz und einer Phase erregt, die wirkungsvoll die Antwort eines ¹³C- gekoppelten ¹H vom ¹²C-gekoppelten ¹H unterscheidet und zu einem Zeitpunkt nach dem ersten Impuls zuführt, die das Umgekehrte der Koppelkonstante J ist. Volumenwahl wird durch Anwendung einer Oberflächenspule erhalten.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Volumenwahl der Spektralinformation zu verbessern.
  • Ein erfindungsgemäßes Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetisierungsübertragung mittels heteronuklearer Hartmann-Hahn-Übertragung verwirklicht wird, wobei die Spektralinformation wenigstens eines Kerntyps aus übertragener Magnetisierung des anderen Kerntyps gewonnen wird, die heteronukleare Hartmann-Hahn-Übertragung durch Anlegen eines volumenselektiven Impulses und einer Gradientenfolge an den ersten Kerntyp verwirklicht wird, um eine Magnetisierung des Objekts volumenselektiv aus einem Gleichgewichtszustand und durch anschließendes Spinblockieren der volumenselektiv aus dem Gleichgewichtszustand gebrachter Magnetisierung mit Hilfe eines elektromagnetischen Hf-Spinblockierungsimpulses zu bringen, während gleichzeitig ein Kreuzpolarisationsübertragungsimpuls an den zweiten Kerntyp gelegt wird. Volumenwahl kann beispielsweise mit Hilfe einer PRESS-, ISIS- oder STEAM-Folge verwirklicht werden, wobei das Spinblockierungsfeld zum Zeitpunkt der Echobildung angelegt wird. Die sog. Hartmann-Hahn-Übertragung oder Kreuzpolarisationsübertragung wird erhalten, wenn die sog. Hartmann-Hahn-Bedingung erfüllt wird:
  • γ'.B&sub1;' = γ".B&sub1;"
  • worin γ' und γ" die gyromagnetischen Verhältnisse der ersten bzw. zweiten Kerntypen und B&sub1;' und B&sub1;" die elektromagnetischen Hf-Felder am ersten bzw. am zweiten Kerntyp sind.
  • Es sei bemerkt, daß Hartmann-Hahn-Übertragung an sich im Buch "Principles of Nuclear Magnetic Resonance in One und Two Dimensions N, von R.R. Ernst e.a., Oxford Scientific Publications, 1986, S.185... 191 beschrieben wird. Neben der Tatsache, daß das erwähnte Buch beschreibt, daß der Hartmann-Hahn-Versuch an sich hohe Anforderungen hinsichtlich der zu verwendenden Anordnungen zum Durchführen des Versuchs stellt, sei ebenfalls bemerkt, daß andere Übertragungsverfahren für Flüssigkeiten bevorzugt werden.
  • Die Hartmann-Hahn-Ubertragung ist ebenfalls aus dem Artikel Nanalysis of Multiple-Pulse-Based Heteronuclear 3 cross Polarization in Liquids" von J. Zuiderweg, Journal of Magnetic Resonance, Vol 89, Oktober 1990, S.533...542 bekannt. In diesem Artikel wird ein Hartmann-Hahn-Versuch zum Erzeugen einer wirksamen heteronuklearen Kreuzpolarisation in Flüssigkeiten in einem großen Bereich von Hf-Feldfehlanpassungen in einem analytischen NMR-Spektrometer beschrieben.
  • Ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekenneeichnet, daß die volumenselektive Impuls- und Gradientenfolge eine geortete Spinechofolge ist, und daß ein Phasencodierungsgradient nach dem Kreuzpolarisationsübertragungsimpuls und vor der Signalerfassung angelegt wird. Über die geortete Spin-Echofolge wird darauf ein Balken als Teil des Objekts gewählt und wird zum Zeitpunkt der Echobildung ein Spinblockierungsfeld erzeugt. Der Balken wird durch die Phasencodierung unterteilt und nach der Fourier-Transformation wird eine Gruppe von Spektren aus dem Balken erhalten. Der Balken kann derart gewählt werden, daß er sich durch das Herz eines In-Vivo-Tieres oder eines menschlichen Objekts erstreckt.
  • Ein anderes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß eine einfache doppelabgestimmte Spule zum Anlegen von Impulsen an die betreffenden Kerne verwendet wird. Da die B&sub1;-Profile beider Felder gleich sind, kann Hartmann-Hahn-Übertragung in einem verhältnismäßig großen Volumen erfolgen.
  • Ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß der erste Kerntyp ein Proton ist, der zweite Kerntyp ein im Objekt eingereichertes Kohlenstoffisotop ist, wobei Signalerfassung der auf Protonen durch eingereicherte Kohlenstoffisotope übertragenen Magnetisierung erfolgt. Die erfindungsgemäße Folge wird im allgemeinen in Zusammenarbeit mit der Ausnutzung von Übertragung von einem überflüssig vorhandenen Kern wie einem Protonkern auf einen nur selten erscheinenden Kern unter Benutzung eines Verstärkungsfaktors verwendet, der aus dem Verhältnis der gyromagnetischen Verhältnisse der Kerne ableitbar ist. Im vorliegenden Beispiel wird derselbe Übertragungsmechanismus verwendet, aber Messung erfolgt über den Kanal anders als den üblichen Kanal, d.h. über den Protonkanal in diesem Beispiel. Jedoch muß dabei der Kern, der inhärent in viel geringerem Ausmaß in vivo erscheint, dabei angereichert werden, beispielsweise durch Einspritzung oder orale Verabreichung zum Erhalten einer geeigneten Signalstärke. Beispielsweise wenn die nichtgiftige Glukose in vivo als eine Anreicherung eines ¹³C- Isotops zugeführt wird, kann ihr Metabolismus insbesondere im Gehirn des Objekts verfolgt werden. Letztgenannter Vorgang bietet große Vorteile in bezug auf die sog. PET (Positron Emission Tomography) Techniken, wobei radionktive Kompoundmassen in das Objekt eingespritzt werden, beispielsweise radioaktive geänderte Glukose-Kompoundmassen.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen
  • Fig. 1 schematisch eine Kernspinresonanz-Abbildungsanordnung nach der Erfindung,
  • Fig. 2A bis 2E ein erstes Ausführungsbeispiel einer Impuls- und Gradientenfolge nach der Erfindung sowie seine Auswirkungen, und
  • Fig. 3 ein zweites Ausführungsbeispiel einer Impuls- und Gradientenfolge nach der Erfindung.
  • In Fig. 1 ist schematisch eine erfindungsgemäße Anordnung 1 dargestellt. Die Anordnung 1 enthält Magnetspulen 2 und bei Widerstandsmagneten oder supraleitenden Magneten eine Gleichspannungs-Leistungsversorgung 3. Die Magnetspulen 2 und die Gleichspannungs-Leistungsversorgung 3 bilden Mittel zum Erzeugen eines statischen homogenen Magnetfelds. Wenn die Magnetspulen 2 als Dauermagnete ausgeführt sind, fehlt die Gleichspannungs-Leistungsversorgung 3. Ein Objekt 5 kann in den Magnetspulen 2 angeordnet werden. Das Objekt 5 kann Kernspins eines ersten Kerntyps oder eines zweiten Kerntyps enthalten, die miteinander gekoppelt werden können, beispielsweise in einer CHn-Gruppe eines Moleküls, in dem C eine ¹³C-Kohlenstoffisotop und H ein ¹H-Proton ist. Andere Kerntypen sind ebenfalls möglich. Die Kopplung kann dabei mit einer Koppelkonstante JCHsec&supmin;¹ bezeichnet werden. Im Betrieb der Anordnung 1 mit dem Objekt 5, das ein in-vivo menschliches oder animalisches Objekt sein kann, das in den Magnetspulen 2 angebracht ist, wird ein geringer Überschuß von Kernspins (oder von Kernen mit einem Magnetmoment) in der Richtung des statischen Feldes in einem Gleichgewichtszustand gerichtet. Aus einem makroskopischen Blickpunkt her gesehen kann dies als eine Gleichgewichtsmagnetisierung betrachtet werden. Die Anordnung 1 enthält außerdem Mittel 6 zum Erzeugen von Kernspinresonanzsignalen im Körper mittels elektromagnetischer Hf-Impulse. Die Mittel 6 enthalten einen ersten Sender/Empfänger- Kanal 7 und einen zweiten Sender/Empfänger-Kanal 8. Der erste Sender/Empfänger- Kanal 7 ist über einen Richtkoppler 9 mit einer ersten Spule 10 für die Übertragung elektromagnetischer Hf-Impulse und für den Empfang von Kernspinresonanzsignalen gekoppelt. Der erste Sender/Empfänger-Kanal enthält einen Modulator 11, einen Verstärker 12, einen Verstärker 13, einen phasenempfindlichen Detektor 14 und einen Oszillator 15 zum Erzeugen eines Trägersignals. Der Modulator 11 kann ein Amplituden- und/Frequenz- und/oder Phasenmodulator sein und wird mit einem Prozeßrechner 16 gesteuert, der mit Bearbeitungsmitteln 17 gekoppelt ist, die programmierte Mittel 18 enthalten. Ein über den ersten Sender/Empfänger-Kanal 7 empfangenes Kernspinresonanzsignal wird im phasenempfindlichen Detektor 14 demoduliert und das demodulierte Signal gelangt an einen A/D-Wandler. Den Bearbeitungsmitteln 17 können Abtastwerte 20 zugeführt werden. Der Aufbau des zweiten Senderlempfänger-Kanals 8 ist gleich und enthält einen Richtkoppler 21, eine Sender/Empfänger-Spule 22, einen Modulator 23, einen Verstärker 24, einen Verstärker 25, einen phasenempfindlichen Detektor 26 und einen Oszillator 27. Der phasenempfindliche Detektor 26 ist mit einem A/D-Wandler 28 gekoppelt, der selbst mit den Bearbeitungsmitteln 17 gekoppelt ist. Wenn die Anordnung 1 zum Erzeugen von Impuls- und Gradientensequenzen zur Verwirklichung magnetischer Übertragung von einem ersten Kerntyp auf einen mit dem ersten Kerntyp gekoppelten zweiten Kerntyp benutzt wird, wird der Oszillator 15 auf die Kernspinresonanz des ersten Kerntyps eingestellt, und der Oszillator 27 wird auf die Kernspinresonanz des zweiten Kerntyps eingestellt. Die Spulen 10 und 22 können gegen eine Oberflächenspule 29 ausgetauscht werden, die eine auf die betreffenden Resonanzfrequenzen der betreffenden Kerne abgestimmte einfache doppelabgestimmte Spule sein. Im letztgenannten Fall wird diese Spule mit den Richtkopplern 9 und 21 über ein übliches Frequenztrennfilter zum Trennen der betreffenden Resonanzfrequenzen der beiden Kerntppen verbunden. Die Spulen 10 und 22 können auf andere Weise mit einer doppelten konzentrisch angeordneten Spule gebildet werden, die so Volumenwahl ermöglicht. Wenn Oberflächenspulen benutzt werden, werden diese Spulen in der Anordnung 1 verschiebbar sein. Die Anordnung 1 enthält ebenfalls Mittel 30 zum Erzeugen von dem statischen Feld überlagerten Magnetfeldgradienten. Die Mittel 30 enthalten Gradientenmagnetspulen 31 zum Erzeugen eines Magnetfeldgradienten Gx, Gradientenmagnetspulen 32 zum Erzeugen eines Magnetfeldgradienten Gy, Gradientenmagnetspulen 33 zum Erzeugen eines Magnetfeldgradienten Gz und eine Leistungsversorgung 34, die der Prozeßrechner 16 steuert und zur Leistungsversorgung der Gradientenmagnetspulen 31, 32 und 33 dient, die einzeln erregbar sind. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Gradientenmagnetspulen 31, 32 und 33 im Raum derart angeordnet, daß die Feldrichtung der Magnetfeldgradienten Gx, Gy und Gz mit der Richtung des statischen Feldes zusammenfällt, und daß die Gradientenrichtungen sich senkrecht zueinander erstrecken, wie mit drei gegenseitig senkrecht verlaufenden Achsen x, y und z in Fig. 1 angegeben ist. Die Anordnung 1 enthält außerdem Anzeigemittel zum Anzeigen der zu bildenden Spektren aus den empfangenen Resonanzsignalen. Die programmierten Mittel 18 sind zum Bestimmen, beispielsweise mittels einer Fourier-Transformation, von Spektren aus den Abtastwerten 20 betreibbar, die beispielsweise über den zweiten Sender/Empfänger-Kanal 8 erhalten werden.
  • In Fig. 2A ist ein erstes Ausführungsbeispiel einer Impuls- und Gradientensequenz sq1 nach der Erfindung abhängig von der Zeit t dargestellt, wobei Volumenwahl mit Hilfe der Spulen 10 und 22 verwirklicht wird, die als Oberflächenspulen ausgeführt sind. Beispielsweise sei angenommen, daß der erste Kerntyp ein mit einem ¹³C-Kohlenstoffisotop gekoppeltes gebundenes Proton ¹H ist. Die Spulen 10 und 22 können konzentrische Spulen sein, wobei die Spule 10 mit dem Sender/Empfänger-Kanal 7 gekoppelt und auf ¹H abgestimmt ist, während die Spule 22 mit dem Sender/Empfänger-Kanal 8 gekoppelt und auf ¹³C abgestimmt ist.
  • Erfindungsgemäß wird über den Kanal 7, d.h. den Protonkanal, ein adiabatischer Impuls p&sub1; zugeführt, der bei einem sog. 90º-adiabatischen Impuls, eine Gleichgewichtsprotonmagnetisierung volumenselektiv in einen Querzustand bringt. Dies ist in Fig. 2B in einem drehenden Protonkoordinatensystem x', y' und z' mit der Magnetisierung M dargestellt. Bei einem adiabatischen Impuls ist der Modulator 11 im Protonkanal ein Amplituden/Frequenz-Modulator. In Fig. 2C ist die Änderung des Hf- Feldes B&sub1; bei einem adiabatischen Impuls abhängig von der Zeit t mit gleichzeitiger Änderung der Frequenz dargestellt, die sich von ω&sub0;+Δω bis ω&sub0; ändert, d.h. mit einem Frequenzhub Δω um die Protonresonanzfrequenz ω&sub0;. Anschließend wird den Protonkanal 7 ein Spinverriegelungsimpuls p&sub2; dem Objekt 5 unter der Steuerung des programmierten Mittels 18 zugeführt. Das B&sub1;-Feld des Spinverriegelungsimpulses p&sub2; muß dabei entlang derselben Achse wie die Magnetisierung M gerichtet werden. Beim Spinblockierungsimpuls p&sub2; gelangt ein Kreuzpolarisationsübertragungsimpuls p&sub3; zum Objekt 5 über den ¹³C-Kanal 8. Nach Ablauf der Impulse p&sub2; und p&sub3; wird ein Resonanzsignal 20 im Protonkanal 7 abgetastet und im Bearbeitungsmittel 17 unter Anwendung der Fourier-Transformation zum Erhalten eines Spektrums bearbeitet.
  • Durch die Übertragung wird ein Kohlenstoffmagnetisierung festgestellt, die vom Verhältnis der gyromagnetischen Verhältnisse von Protonen und dem damit gekoppelten Kohlenstoffisotop verstärkt wurde, d.h. um den "Verstärkungs-"Faktor 4. In diesem Zusammenhang ist es wichtig, daß die sog. Hartmann-Hahn-Bedingung erfüllt wird, d.h. im vorliegenden Beispiel müssen die B&sub1;-Felder sich wie 1:4 verhalten.
  • In Fig. 2D ist die Zeeman-Aufspaltung von Energiepegeln im statischen Feld für ¹H und ¹³C dargestellt, wobei die Spinaufwärisbewegung und die Spinabwärtsbewegung schematisch darin dargestellt ist. Die Hartmann-Hahn- Übertragungsbedingung beinhaltet, daß die Energiegradienten miteinander übereinstimmen, d.h. das Spinverriegelungssystem kann Energie nur unter der Hartmann-Hahn- Bedingung übertragen. In diesem Fall ist die Übertragung "glatt", in diesem Zusammenhang sei bemerkt, daß in der Flüssigkeit ein Perturbationsterm vorhanden ist. Im betreffenden Beispiel ist dieser Perturbationsterm in Form einer J-Kopplung zwischen ¹H und ¹³C vorhanden, wobei die Geschwindigkeit der Übertragung dieser Koppeltkonstante proportional ist, d.h. die erforderliche Zeit für die Kreuzpolarisationsübertragung ist umgekehrt proportional der J-Kopplung. Proton- Kohlenstoffkopplungen sind verhältnismäßig groß (125... 170 Hz), so daß Zeitspannen der Kreuzpolarisationsübertragung zwischen 4 uns 7 ms ausreichen.
  • In Fig. 2E ist das Verhalten übertragener Quermagnetisierung M abhängig von der Zeit t dargestellt. Es zeigt sich, daß die Übertragung ein oszillierender Reziprokprozeß ist. Die übertragene Magnetisierung kann beim ersten Höchstwert zum Zeitpunkt t = t&sub1; = 1/J abgetastet werden. In absolutem Sinne fällt die Magnetisierung durch die Relaxation ab, die inhärent vorhanden ist; im vorliegenden Beispiel ist sie die Relaxation von Fett in einem drehen den System von Koordinaten T1 , zum Betrage von etwa 300 ms. Beispielsweise bei der Erwägung einer Glykogenkopplung beträgt die Relaxation im drehenden Koordinatensystem etwa zwei Größenordnungen kleiner als das von Fett. In diesem Fall müßte Signalerfassung vor der ersten Magnetisierungsspitze erfolgen, wie in Fig. 2E dargestellt, um ein optimales Ergebnis zu erhalten. In einem menschlichen Objekt 5 erscheint Glykogen insbesondere in Muskelgewebe und in der Leber und kann einen Hinweis auf die Energiebedingungen im Objekt liefern. Eine abweichende Glykogenkonzentration wird bei Stoffwechselungsunordnungen vorgefunden.
  • In Fig. 3 ist ein zweites Ausführungsbeispiel einer Impuls- und Gradientenfolge sq2 nach der Erfindung abhängig von der Zeit t dargestellt. Über den ersten Kanal 7, beispielsweise den Protonkanal ¹H, kommt eine geortete Spin-Echo- Sequenz an, die einen georteten Erregungsimpuls p4 mit einem Gradienten Gz enthält und ebenfalls einen georteten Inversionsimpuls p5 mit einem Gradienten Gx. Zum Zeitpunkt t = t&sub1; beim Höchstwert des Spin-Echo-Signals SE gelangt ein Spinverriegelungsimpuls p6 an das Objekt 5, wobei ein Kreuzpolarisationsübertragungsimpuls p7 gleichzeitig über den Kanal 8, beispielsweise den ¹³C-Kanal, zugeführt wird. Hierdurch wird ein übertragenes Resonanzsignal FID in einem Balken erhalten. Durch Anlegen eines Phasencodierungsgradienten Gy direkt nach der Beendung der Spinverriegelung werden Resonanzsignale aus Teile des Balkens erhalten, wobei es möglich ist, daraus Spektren mit Hilfe des programmierten Mittels 18 zu rekonstruieren.
  • In anderen Ausführungsbeispielen wird eine volumenselektive Impuls- und Gradientensequenz, wie z.B. PRESS, ISIS oder STEAM, zunächst an den ersten Kerntyp gelegt, und bringt so die Magnetisierung volumenselektiv aus dem Gleichgewicht. Anschließend erfolgt Hartmann-Hahn-Übertragung zum zweiten Kerntyp. Bei einer PRESS-Sequenz nach der Beschreibung in der europäischen Patentanmeldung Nr.0 106 226 und einer STEAM-Sequenz nach der Beschreibung in der amerikanischen Patentschrift 4 747 409 wird Spinverriegelung beim Höchstwert des volumenselektiven Echoresonanzsignals bzw. des stimulierten Spinechosignals angewandt. Die Erregerimpulse sind dabei räumlich selevtiv und es werden keine magnetischen Gradienten beim Erscheinen des volumenselektiven Resonanzsignals angelegt. Bei der ISIS-Sequenz nach der Beschreibung in der Journal of Magnetic Resonance 66, 283...294 (1986), wird volumenselektive Magnetisierung durch 8-fache Anwendung von Impuls- und Gradientenkombinationen erhalten. Der ISIS-Erregerimpuls ist dabei vorzugsweise ein adiabatischer 90º-Impuls und Spinverriegelung wird beim Erscheinen eines FID-Signals durch den ISIS-Erregerimpuls ausgeführt.
  • Durch die Reziprokart der Hartmann-Hahn-Übertragung ist auch Messung über den Kanal möglich, der nicht der übliche Kanal ist. Bei Proton- Kohlenstoffkopplung jedoch ist es dabei notwendig, den Kohlenstoff in der Praxis anzureichern, beispielsweise durch Einspritzung oder durch orale Verabreichung von Glykose an ein Objekt 5, dessen Stoflwechsel verfolgt werden kann. Zusätzliche Phasencodierungsgradienten können dabei ebenfalls angelegt werden, um magnetische Resonanzsignale für ein spektroskopisches Bild zu erhalten, beispielsweise nach den Spinverriegelungsimpulsen und vor der Signalerfassung. Letztgenanntes Verfahren kann eine Alternative zur PET (Positron Emission Tomography) sein, die radioaktive Kompoundmassen verwendet.

Claims (8)

1. Kernspinresonanz-Abbildungsverfahren für die volumenselektive Extraktion von Spektralinformation aus einem Objekt mit einem ersten Kerntyp und einem zweiten Kerntyp, der mit dem ersten Kerntyp gekoppelt ist, wobei das Objekt in einem statischen homogenen Magnetfeld angeordnet wird, und die Spektralinformation aus der Magnetisierungsübertragung gewonnen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetisierungsübertragung durch heteronukleare Hartmann-Hahn-Übertragung verwirklicht wird, die Spektralinformation wenigstens von einem Kerntyp aus übertragener Magnetisierung des anderen Kerntyps gewonnen wird, die heteronukleare Hartmann- Hahn-Übertragung durch Anlegen eines Hf-Impulses unter Erzeugung eines dem statischen Magnetfeld überlagerten Magnetfeldgradienten zum ersten Kerntyp und durch anschließendes Spinverriegeln der volumenselektiv aus dem Gleichgewichtszustand gebrachten Magnetisierung mit Hilfe eines elektromagnetischen Hf-Spinverriegelungsimpulses verwirklicht wird, während gleichzeitig ein Kreuzpolarisationsübertragungsimpuls dem zweiten Kerntyp zugeführt wird.
2. Kernspinresonanz-Abbildungsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die volumenselektive Impuls- und Gradientensequenz eine PRESS- Sequenz, eine ISIS-Sequenz oder eine STEAM-Sequenz ist.
3. Kernspinresonanz-Abbildungsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die volumenselektive Impuls- und Gradientensequenz eine geortete Spin-Echosequenz ist, und daß ein Phasencodierungsgradient nach dem Kreuzpolarisationsübertragungsimpuls und vor der Signalerfassung zugeführt wird.
4. Kernspinresonanz-Abbildungsverfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine einfache doppelabgestimmte Spule zum Zuführen von Impulsen zu den betreffenden Kernen verwendet wird.
5. Kernspinresonanz-Abbildungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Kerntyp ein Proton ist, und Signalerfassung der von Protonen auf den zweiten Kerntyp übertragenen Magnetisierung erfolgt.
6. Kernspinresonanz-Abbildungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Kerntyp ein Proton ist, der zweite Kerntyp ein im Objekt angereichertes Kohlenstoffisotop ist, und dabei Signalerfassung der von Protonen durch angereicherte Kohlenstoffisotope übertragenen Magnetisierung erfolgt.
7. Kernspinresonanz-Abbildungsverfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Kohlenstoffisotop durch Einspritzung oder durch orale Verabreichung von Glykose angereichert wird.
8. Kernspinresonanz-Abbildungsanlage für die volumenselektive Extraktion von Spektralinformation aus einem Objekt mit einem ersten Kerntyp und einem zweiten Kerntyp, der mit dem ersten Kerntyp gekoppelt ist, wobei die Anlage Mittel zum Erzeugen eines statischen homogenen Magnetfelds, Sendermittel zum Übersenden elektromagnetischer Hf-Impulse zu dem im statischen Feld angeordneten Objekt, Mittel zum Erzeugen dem statischen Feld überlagerter Magnetfeldgradienten und Empfangs- und Bearbeitungsmittel für die im Objekt erzeugten Magnetresonanzsignale enthält, wobei die Bearbeitungsmittel programmierte Mittel enthalten und zum Zuführen von Impulsen zu den ersten und den zweiten Kerntyp mit Hilfe der Sendermittel betreibbar sind, so daß die Spektralinformation durch Magnetisierungsübertragung gewonnen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die programmierte Mittel ebenfalls zum Verwirklichen der Magnetisierungsübertragung mit Hilfe der heteronuklearen Hartmann-Hahn-Übertragung betreibbar ist, um die Spektralinformation wenigstens eines Kerntyps aus übertragener Magnetisierung des anderen Kerntyps abzuleiten, und um die heteronukleare Hartmann- Hahn-Übertragung durch Anlegen eines Hf-Impulses unter Erzeugung eines dem statischen Magnetfeld überlagerten Magnetfeldgradienten zum ersten Kerntyp, um eine Magnetisierung des Objektes volumenselektiv aus einem Gleichgewichtszustand zu bringen, und durch anschließendes Spinverreigeln der volumenselektiv aus dem Gleichgewichtszustand mit Hilfe eines elektromagnetischen Hf- Spinverriegelungsimpulses gebrachten Magnetisierung, während gleichzeitig ein Kreuzpolarisationsübertrungsimpuls an den zweiten Kerntyp gelegt wird.
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB0022341D0 (en) * 2000-09-12 2000-10-25 Nycomed Imaging As Method
JP5328269B2 (ja) * 2007-09-07 2013-10-30 キヤノン株式会社 核磁気共鳴測定法
JP6222814B2 (ja) * 2012-08-23 2017-11-01 東芝メディカルシステムズ株式会社 磁気共鳴イメージング装置
US10551455B2 (en) * 2015-05-04 2020-02-04 Duke University Magnetic resonance imaging (MRI) systems and methods using adiabatic tip-down and matched adiabatic flip-back pulses
DE102016202240A1 (de) * 2016-02-15 2017-08-17 Siemens Healthcare Gmbh Magnetresonanz-bildgebung

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3474594D1 (en) * 1984-03-29 1988-11-17 Oxford Res Syst Method of operating a nuclear magnetic resonance spectrometer
NL8801588A (nl) * 1988-06-22 1990-01-16 Philips Nv Werkwijze en inrichting voor het volumeselectief bepalen van een nmr-spectrum door middel van selectieve polarisatieoverdracht-pulssequenties.
US4922203A (en) * 1989-01-31 1990-05-01 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Polarization transfer NMR imaging

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DE69222804D1 (de) 1997-11-27
JPH05176909A (ja) 1993-07-20
US5283525A (en) 1994-02-01

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