[发明专利]核磁共振成像装置以及核磁共振成像方法

说明书

技术领域

本发明涉及核磁共振成像装置以及核磁共振成像方法。

背景技术

核磁共振(NMR、Nuclear Magnetic Resonance)指的是，通过对在磁场中进行旋进运动的核自旋施加与旋进运动的拉莫尔(Larmor)频率相同频率的旋转磁场，在磁场和原子核之间产生共振的现象。

由于因共振而状态变化了的核自旋回到原始状态的弛豫特性因该核自旋的放置状况不同而不同，因而使测定对象物的结合结构、物理性质的确定成为可能。

更为具体地来说，例如，对在静磁场中(静磁场沿中心轴(Z轴)方向施加)与磁场并行或者反向并行的核自旋施加呈脉冲状共振的振動磁场，使自旋的方向变化为XY轴方向，然后测定自旋的方向复原的时间(弛豫时间)，由此进行测定对象物的结合结构、物理性质的确定。

另外，弛豫时间包括：纵向弛豫时间T₁，其为脉冲入射前的自旋的旋进运动的中心轴方向(Z轴方向)的成分的弛豫时间；以及横向弛豫时间T₂，其为与中心轴方向垂直的方向(XY轴方向)的成分的弛豫时间。

将该核自旋弛豫状态的测定结果图像化(成像)得到的即为MRI(Magnetic Resonance Image，磁共振图像)，利用纵向弛豫时间T₁以及/或者横向弛豫时间T₂将测定对象物的结合结构和物理性质图像化。

在此，在利用横向弛豫时间T₂进行成像的情况下，一般采用利用哈恩回波(Hahn echo)测定T₂的方法(专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开平10-277006号公报

发明内容

发明要解决的课题

然而，在利用哈恩回波测定T₂(T₂^H)来进行成像的情况下，T₂^H反映了测定对象物受到的静态噪声，因此根据测定对象物的结合状态、外部环境等不同，存在着T₂^H的值的差过小而难以利用MRI加以区别的问题。

具体来说，例如在以半导体基板为测定对象的情况下，测定对象物的电子密度的差越小则T₂^H的差越小，因此在通过MRI区别掺杂不同的杂质的半导体那样的物质的情况下，存在着难以区别的情况。

本发明正是鉴于上述课题而完成的，其目的在于提供一种能够对利用T₂^H无法区别的物质加以区别的核磁共振成像装置。

用于解决课题的方案

为了达成上述课题，本申请发明人经过锐意研究，结果发现以预定间隔对测定对象物(多重地)施加π脉冲的情况下的NMR信号的信号衰减常数T₂^L(广义横向弛豫时间)与测定对象物的自旋从外部环境受到的动态的噪声之间存在预定的关系。

并且发现通过以考虑了测定对象的核素从外部环境受到的噪声的预定的时间间隔对试样施加π脉冲信号来进行T₂^L的成像，提取反映外部环境的动态噪声而非静态噪声的弛豫特性，可实现能够将利用T₂^H无法区别的测定对象物明确地区别开的MRI，完成了本发明。

即，根据本发明的第一方式，得到一种核磁共振成像装置，其特征在于，具备：探针，能够在静态的梯度磁场中收纳试样；施加部，以预定的时间间隔2τ对所述试样多重地施加与所述试样的预定位置处的所述静态的梯度磁场对应的拉莫尔频率的π脉冲来作为多π脉冲；以及图像处理部，测量施加所述多π脉冲时来自所述试样的核磁共振(NMR)信号，并根据从施加所述多π脉冲经过了预定时间后的该NMR信号的强度的衰减曲线，求得横向弛豫时间(T₂^L)并进行其成像，所述NMR信号和所述横向弛豫时间(T₂^L)具有以下的式(1)所示的关系，所述π脉冲的预定的时间间隔2τ与所述试样的核自旋从外部环境受到的噪声的频率f由以下的式(2)表示，

[算式1]

W(t)：NMR信号强度

T₂^L：信号衰减常数(横向弛豫时间)

t：时间

f：核自旋受到的噪声的频率