JP2555233B2 - 核磁気共鳴装置 - Google Patents
核磁気共鳴装置Info
- Publication number
- JP2555233B2 JP2555233B2 JP3200255A JP20025591A JP2555233B2 JP 2555233 B2 JP2555233 B2 JP 2555233B2 JP 3200255 A JP3200255 A JP 3200255A JP 20025591 A JP20025591 A JP 20025591A JP 2555233 B2 JP2555233 B2 JP 2555233B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- frequency
- signal
- signals
- magnetic field
- magnetic resonance
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、被検体中の水素や燐等
からの核磁気共鳴（以下、「ＮＭＲ」という）信号を測
定し、核の密度分布や緩和時間分布等を映像化する核磁
気共鳴装置に関する。
からの核磁気共鳴（以下、「ＮＭＲ」という）信号を測
定し、核の密度分布や緩和時間分布等を映像化する核磁
気共鳴装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、核磁気共鳴装置（以下ＭＲ装置と
呼ぶ）においては、被検体（例えば、人）の関心部位を
取り巻く各種の頭部用コイルや腹部用コイル、心臓等の
動きの影響を受けにくい表面コイル等を用い被検体の検
査、撮像が行われてきた。
呼ぶ）においては、被検体（例えば、人）の関心部位を
取り巻く各種の頭部用コイルや腹部用コイル、心臓等の
動きの影響を受けにくい表面コイル等を用い被検体の検
査、撮像が行われてきた。
【０００３】上記表面コイルは、上記頭部用コイルや上
記腹部用コイルに比べ高感度であるが、視野が制限され
てしまい、脊椎等広範囲を検査する際には、上記表面コ
イルを移動させ、数回撮像せねばならず時間がかかると
いう問題が発生していた。
記腹部用コイルに比べ高感度であるが、視野が制限され
てしまい、脊椎等広範囲を検査する際には、上記表面コ
イルを移動させ、数回撮像せねばならず時間がかかると
いう問題が発生していた。
【０００４】これに対して、複数個の表面コイルを各表
面コイルが隣接する表面コイルと相互結合しないよう適
度にオ−バラップさせて配列し、上記各表面コイルで受
信されたＮＭＲ信号を合成することにより実質的に視野
を広くする方法がある。この方法の原理については、特
表平２−５００１７５、特公平２−１３４３２号、ある
いはマグネティックレゾナンスインメディスン（ｍａｇ
ｎｅｔｉｃｒｅｓｏｎａｎｃｅ ｉｎ ｍｅｄｉｃｉｎ
ｅ）１６巻１９２頁から２２５頁（１９９０年）に記載
してある。
面コイルが隣接する表面コイルと相互結合しないよう適
度にオ−バラップさせて配列し、上記各表面コイルで受
信されたＮＭＲ信号を合成することにより実質的に視野
を広くする方法がある。この方法の原理については、特
表平２−５００１７５、特公平２−１３４３２号、ある
いはマグネティックレゾナンスインメディスン（ｍａｇ
ｎｅｔｉｃｒｅｓｏｎａｎｃｅ ｉｎ ｍｅｄｉｃｉｎ
ｅ）１６巻１９２頁から２２５頁（１９９０年）に記載
してある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記、従来の技術にお
いて、プローブ出力を単に合成して検出すると信号雑音
比（Ｓ／Ｎ）が向上しないことから、Ｓ／Ｎを上げるた
めに図１に示した従来例のごとく複数個のプローブ出力
をそれぞれ独自に検出しなければならなかった。そのた
め複数個の信号処理系が必要となり装置が複雑、かつ大
型、高額になるという問題があった。またプローブ出力
を時系列的に分割して１つの信号処理系で処理した場合
にはこれらの問題は解決できるものの撮像時間が長くな
るという問題が生じる。本発明はこのように複数個のプ
ローブ出力信号から画像を合成するＭＲ装置において、
Ｓ／Ｎが向上する信号合成方式を提案し、これを用いた
構成の簡単なＭＲ装置を提供することを目的とするもの
である。
いて、プローブ出力を単に合成して検出すると信号雑音
比（Ｓ／Ｎ）が向上しないことから、Ｓ／Ｎを上げるた
めに図１に示した従来例のごとく複数個のプローブ出力
をそれぞれ独自に検出しなければならなかった。そのた
め複数個の信号処理系が必要となり装置が複雑、かつ大
型、高額になるという問題があった。またプローブ出力
を時系列的に分割して１つの信号処理系で処理した場合
にはこれらの問題は解決できるものの撮像時間が長くな
るという問題が生じる。本発明はこのように複数個のプ
ローブ出力信号から画像を合成するＭＲ装置において、
Ｓ／Ｎが向上する信号合成方式を提案し、これを用いた
構成の簡単なＭＲ装置を提供することを目的とするもの
である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する基本
的な特徴は、ＭＲ装置において、複数個の出力端を有す
る高周波プローブからの複数個の生体高周波信号を、各
々の出力に対応した複数個の増幅器で各々増幅後、該増
幅信号のそれぞれを周波数変換器により、互いに信号周
波数帯域が実質的に重ならない複数の周波数帯域の信号
に変換し、次に該それぞれの信号をそれぞれ帯域通過フ
ィルタによりフィルタリングし、その後該複数個の信号
を合成する手段を有することにある。
的な特徴は、ＭＲ装置において、複数個の出力端を有す
る高周波プローブからの複数個の生体高周波信号を、各
々の出力に対応した複数個の増幅器で各々増幅後、該増
幅信号のそれぞれを周波数変換器により、互いに信号周
波数帯域が実質的に重ならない複数の周波数帯域の信号
に変換し、次に該それぞれの信号をそれぞれ帯域通過フ
ィルタによりフィルタリングし、その後該複数個の信号
を合成する手段を有することにある。
【０００７】
【作用】互いに信号周波数帯域が実質的に重ならない複
数の周波数帯域の信号に変換したのち、該それぞれの信
号をそれぞれ帯域通過フィルタによりフィルタリング
し、その後該複数個の信号を合成する手段を有するので
信号とノイズの分離が確実に行え、信号合成後のＳ／Ｎ
が劣化しない。
数の周波数帯域の信号に変換したのち、該それぞれの信
号をそれぞれ帯域通過フィルタによりフィルタリング
し、その後該複数個の信号を合成する手段を有するので
信号とノイズの分離が確実に行え、信号合成後のＳ／Ｎ
が劣化しない。
【０００８】
【実施例】以下、本発明を図１に示した実施例を用いて
詳細に説明する。本実施例は、複数個の出力端を有する
高周波プローブからの第１の周波数帯域群にある生体の
高周波信号を、各々の出力に対応した複数個の増幅器で
増幅後、それぞれを周波数変換する第１の複数個の周波
数変換器により第２の周波数帯域群にそれぞれの信号周
波数帯域が互いに実質的に重ならないように下げ、次に
複数の帯域通過フィルタにより該第２の周波数帯域群の
信号のそれぞれをフィルタリングし、その後該複数個の
信号を合成する手段を設けている。また該第２の周波数
帯域群の複数個の信号のそれぞれの中心周波数の相互の
隔たりが、該第１の周波数帯域群の複数個の信号のそれ
ぞれの中心周波数の相互の隔たりに比べ大きくなるよう
に設定している。
詳細に説明する。本実施例は、複数個の出力端を有する
高周波プローブからの第１の周波数帯域群にある生体の
高周波信号を、各々の出力に対応した複数個の増幅器で
増幅後、それぞれを周波数変換する第１の複数個の周波
数変換器により第２の周波数帯域群にそれぞれの信号周
波数帯域が互いに実質的に重ならないように下げ、次に
複数の帯域通過フィルタにより該第２の周波数帯域群の
信号のそれぞれをフィルタリングし、その後該複数個の
信号を合成する手段を設けている。また該第２の周波数
帯域群の複数個の信号のそれぞれの中心周波数の相互の
隔たりが、該第１の周波数帯域群の複数個の信号のそれ
ぞれの中心周波数の相互の隔たりに比べ大きくなるよう
に設定している。
【０００９】図１は高周波プローブからの３個の出力信
号１−１〜１−３を同時に検出し合成する回路を示して
いる。ＭＲ装置の高周波プローブを構成するコイル１５
−１〜１５−３の出力信号１−１〜１−３は第１の信号
周波数をもち、これは生体原子核のラーモア周波数に正
確に一致する。ラーモア周波数はＭＲ装置の磁場強度と
生体中の注目している原子核で決まる。図２を用いてこ
れを説明する。垂直磁場方式のＭＲ装置を例にとると、
磁場強度は図示した静磁場（ｚ方向とする）の強度Ｈ０
と、静磁場と直交する方向ｘに強度分布をもつｚ方向磁
場を発生する傾斜磁場強度Ｈｇ（ｘ）の合成値である。
この時のラーモア周波数ｆは、
号１−１〜１−３を同時に検出し合成する回路を示して
いる。ＭＲ装置の高周波プローブを構成するコイル１５
−１〜１５−３の出力信号１−１〜１−３は第１の信号
周波数をもち、これは生体原子核のラーモア周波数に正
確に一致する。ラーモア周波数はＭＲ装置の磁場強度と
生体中の注目している原子核で決まる。図２を用いてこ
れを説明する。垂直磁場方式のＭＲ装置を例にとると、
磁場強度は図示した静磁場（ｚ方向とする）の強度Ｈ０
と、静磁場と直交する方向ｘに強度分布をもつｚ方向磁
場を発生する傾斜磁場強度Ｈｇ（ｘ）の合成値である。
この時のラーモア周波数ｆは、
【数１】 ｆ＝γ（Ｈｇ（ｘ）＋Ｈ０）／２π …（数１） である。γは原子核固有の磁気回転比でありプロトンで
は２６７ＭＨｚ／Ｔである。Ｈｇ（ｘ）は例えば視野中
心を０として傾きは一定であり、この傾きａは例えば
０．１ｍＴ／ｍ〜１０ｍＴ／ｍ（あるいは０．０１Ｇ／
ｃｍ〜１Ｇ／ｃｍ）程度である。ｘ方向の視野をＬとす
れば検出されるＭＲ信号の帯域Δｆは、
は２６７ＭＨｚ／Ｔである。Ｈｇ（ｘ）は例えば視野中
心を０として傾きは一定であり、この傾きａは例えば
０．１ｍＴ／ｍ〜１０ｍＴ／ｍ（あるいは０．０１Ｇ／
ｃｍ〜１Ｇ／ｃｍ）程度である。ｘ方向の視野をＬとす
れば検出されるＭＲ信号の帯域Δｆは、
【数２】 Δｆ＝γａＬ／２π …（数２） である。従って、例えば０．２Ｔの静磁場強度におい
て、比較的弱い傾斜磁場、例えば磁場強度０．５ｍＴ／
ｍを用いてプロトンを検出する場合、撮像視野を＋０．
３ｍ〜−０．３ｍ、計０．６ｍとすればＭＲ信号の周波
数は８．５ＭＨｚを中心として周波数帯域１２．７５ｋ
Ｈｚとなる。撮像視野を図２に示したようにコイル１５
−１〜１５−３の３個の表面コイルで等分して撮像する
場合、各コイルからの信号１−１〜１−３の中心周波数
は数（１）よりそれぞれ８．４９５７５ＭＨｚ、８．５
００００ＭＨｚ、８．５０４２５ＭＨｚである。また各
周波数帯域は数（２）より４．２５ｋＨｚである。すな
わち複数個のプローブの信号検出空間が異なるときには
対応する傾斜磁場強度がそれぞれ異なり検出する高周波
信号の周波数、第１の周波数、は各コイルで互いに僅か
に異なる。
て、比較的弱い傾斜磁場、例えば磁場強度０．５ｍＴ／
ｍを用いてプロトンを検出する場合、撮像視野を＋０．
３ｍ〜−０．３ｍ、計０．６ｍとすればＭＲ信号の周波
数は８．５ＭＨｚを中心として周波数帯域１２．７５ｋ
Ｈｚとなる。撮像視野を図２に示したようにコイル１５
−１〜１５−３の３個の表面コイルで等分して撮像する
場合、各コイルからの信号１−１〜１−３の中心周波数
は数（１）よりそれぞれ８．４９５７５ＭＨｚ、８．５
００００ＭＨｚ、８．５０４２５ＭＨｚである。また各
周波数帯域は数（２）より４．２５ｋＨｚである。すな
わち複数個のプローブの信号検出空間が異なるときには
対応する傾斜磁場強度がそれぞれ異なり検出する高周波
信号の周波数、第１の周波数、は各コイルで互いに僅か
に異なる。
【００１０】以上では垂直磁場方式について説明した
が、水平磁場方式の場合についても検出信号の周波数に
ついて同様の説明ができることはいうまでもない。
が、水平磁場方式の場合についても検出信号の周波数に
ついて同様の説明ができることはいうまでもない。
【００１１】図１に戻って、出力信号１−１〜１−３は
それぞれ増幅器２−１〜２−３で増幅される。典型的に
は増幅器のゲインは２０ｄＢから５０ｄＢ程度である。
増幅器の出力信号７−１〜７−３はそれぞれ第１の周波
数変換器３−１から３−３で第２の信号周波数の信号８
−１〜８−３に変換される。この第２の信号周波数は後
段の帯域通過フィルタの帯域と密接な関係を有し、本発
明ではこの周波数を、後述する該フィルタ帯域が容易に
取り扱える帯域になるように低い周波数にする。一例と
して高周波発生器１４の出力１２−１、１２−２、１２
−３の周波数をそれぞれ７．４００００ＭＨｚ、７．３
００００ＭＨｚ、７．２００００ＭＨｚとしこれらを周
波数変換器３−１から３−３の参照信号として入力する
とそれぞれ１．０９５７５ＭＨｚ、１．２００００ＭＨ
ｚ、１．３０４２５ＭＨｚの低周波信号が得られる。こ
の時に発生する約１６ＭＨｚの高調波は１ＭＨｚとは大
きく周波数が異なるので必要に応じて、良く知られたよ
うに低域通過フィルタ（図示していない）を用いて簡単
に除去できる。信号８−１から８−３の周波数帯域は、
信号１−１〜１−３の帯域に等しく数（２）より得られ
たように４．２５ｋＨｚである。しかしそれらの中心周
波数の差は第１の複数個の信号のそれぞれの中心周波数
の相互の隔たり（４．２５ｋＨｚ）に比べ１０４．２５
ｋＨｚと大きい。従ってそれぞれの信号に対して信号周
波数帯域以外の雑音を帯域通過フィルタ４−１から４−
３を用いて容易に除去できる。ここで雑音の除去は互い
に他の信号が存在する周波数帯域で除去できれば良いの
で、ゆるやかな特性の帯域フィルタ（１ＭＨｚにたいし
て１００ｋＨｚの分離でよい）を用いることが出来る。
帯域通過フィルタのＱ値は一般にｆ／Δｆで示される。
ここでｆは中心周波数、Δｆは周波数帯域である。本実
施例では、
それぞれ増幅器２−１〜２−３で増幅される。典型的に
は増幅器のゲインは２０ｄＢから５０ｄＢ程度である。
増幅器の出力信号７−１〜７−３はそれぞれ第１の周波
数変換器３−１から３−３で第２の信号周波数の信号８
−１〜８−３に変換される。この第２の信号周波数は後
段の帯域通過フィルタの帯域と密接な関係を有し、本発
明ではこの周波数を、後述する該フィルタ帯域が容易に
取り扱える帯域になるように低い周波数にする。一例と
して高周波発生器１４の出力１２−１、１２−２、１２
−３の周波数をそれぞれ７．４００００ＭＨｚ、７．３
００００ＭＨｚ、７．２００００ＭＨｚとしこれらを周
波数変換器３−１から３−３の参照信号として入力する
とそれぞれ１．０９５７５ＭＨｚ、１．２００００ＭＨ
ｚ、１．３０４２５ＭＨｚの低周波信号が得られる。こ
の時に発生する約１６ＭＨｚの高調波は１ＭＨｚとは大
きく周波数が異なるので必要に応じて、良く知られたよ
うに低域通過フィルタ（図示していない）を用いて簡単
に除去できる。信号８−１から８−３の周波数帯域は、
信号１−１〜１−３の帯域に等しく数（２）より得られ
たように４．２５ｋＨｚである。しかしそれらの中心周
波数の差は第１の複数個の信号のそれぞれの中心周波数
の相互の隔たり（４．２５ｋＨｚ）に比べ１０４．２５
ｋＨｚと大きい。従ってそれぞれの信号に対して信号周
波数帯域以外の雑音を帯域通過フィルタ４−１から４−
３を用いて容易に除去できる。ここで雑音の除去は互い
に他の信号が存在する周波数帯域で除去できれば良いの
で、ゆるやかな特性の帯域フィルタ（１ＭＨｚにたいし
て１００ｋＨｚの分離でよい）を用いることが出来る。
帯域通過フィルタのＱ値は一般にｆ／Δｆで示される。
ここでｆは中心周波数、Δｆは周波数帯域である。本実
施例では、
【数３】 Ｑ＝１ＭＨｚ／１０４．２５ｋＨｚ＝１０ …（数３） であり、例えば図３に示した帯域通過フィルタ回路のよ
うに一般に知られている技術で容易に作成できる。本実
施例では先に述べたように第２の周波数でのそれぞれの
信号の中心周波数の差が第１の複数個の信号のそれぞれ
の中心周波数の相互の隔たりに比べ十分大きいので、そ
れぞれの信号に対して信号周波数帯域以外の雑音を帯域
通過フィルタを用いて容易に除去できる。それぞれの中
心周波数の相互の隔たりが十分大きいので、数（３）で
与えられるＱ値が実現容易な値になっている。
うに一般に知られている技術で容易に作成できる。本実
施例では先に述べたように第２の周波数でのそれぞれの
信号の中心周波数の差が第１の複数個の信号のそれぞれ
の中心周波数の相互の隔たりに比べ十分大きいので、そ
れぞれの信号に対して信号周波数帯域以外の雑音を帯域
通過フィルタを用いて容易に除去できる。それぞれの中
心周波数の相互の隔たりが十分大きいので、数（３）で
与えられるＱ値が実現容易な値になっている。
【００１２】以上の説明で第２の周波数は約１ＭＨｚで
あったが、これは本発明の趣旨の範囲で変更でき、例え
ば２０ｋＨｚ程度まで下げることも可能である。この時
のフィルタはよりゆるやかなフィルタ特性で良く実現が
容易である。
あったが、これは本発明の趣旨の範囲で変更でき、例え
ば２０ｋＨｚ程度まで下げることも可能である。この時
のフィルタはよりゆるやかなフィルタ特性で良く実現が
容易である。
【００１３】再び図１に戻って説明する。帯域通過フィ
ルタ４−１から４−３によりフィルタリングされた第２
の周波数の信号９−１から９−３は、合成器６で合成さ
れる。この結果合成された信号１１は周波数帯域が約１
ＭＨｚから１．３ＭＨｚの信号となる。合成信号の周波
数あたりのノイズは十分に小さく信号合成によるノイズ
の増大は無い。これは合成される信号群９−１から９−
３が、既に帯域通過フィルタ群４−１から４−３により
おのおの不要領域のノイズ除去がされているためであ
る。
ルタ４−１から４−３によりフィルタリングされた第２
の周波数の信号９−１から９−３は、合成器６で合成さ
れる。この結果合成された信号１１は周波数帯域が約１
ＭＨｚから１．３ＭＨｚの信号となる。合成信号の周波
数あたりのノイズは十分に小さく信号合成によるノイズ
の増大は無い。これは合成される信号群９−１から９−
３が、既に帯域通過フィルタ群４−１から４−３により
おのおの不要領域のノイズ除去がされているためであ
る。
【００１４】すなわち、例えば、合成をアナログ的に行
っても信号のＳ／Ｎ比は良好である。従って、図には示
していないが、合成後の信号は１つのＡ／Ｄ変換器でア
ナログ／デジタル変換出来、そのデジタル信号は各種デ
ジタル信号処理されることが可能である。この場合、Ａ
／Ｄ変換器の数を従来例に比べて著しく削減でき装置が
小型化、低価格化できる。
っても信号のＳ／Ｎ比は良好である。従って、図には示
していないが、合成後の信号は１つのＡ／Ｄ変換器でア
ナログ／デジタル変換出来、そのデジタル信号は各種デ
ジタル信号処理されることが可能である。この場合、Ａ
／Ｄ変換器の数を従来例に比べて著しく削減でき装置が
小型化、低価格化できる。
【００１５】即ち、本実施例においてＡ／Ｄ変換器の個
数はコイル出力端の個数をｎとしたとき通常の検出でｎ
個未満でよい。また１つの出力にたいして実部と虚部に
それぞれ１個づつのＡ／Ｄ変換器が必要な直交位相検波
方式に本実施例の構成を用いた場合、Ａ／Ｄ変換器の個
数は２ｎ個未満でよい。
数はコイル出力端の個数をｎとしたとき通常の検出でｎ
個未満でよい。また１つの出力にたいして実部と虚部に
それぞれ１個づつのＡ／Ｄ変換器が必要な直交位相検波
方式に本実施例の構成を用いた場合、Ａ／Ｄ変換器の個
数は２ｎ個未満でよい。
【００１６】また該増幅後の信号を直ちにアナログデジ
タル変換すれば第１のフィルタリングにデジタルフィル
タの技術を利用できる。
タル変換すれば第１のフィルタリングにデジタルフィル
タの技術を利用できる。
【００１７】さらに該フィルタリングの後の該信号合成
のあと、合成された信号を更にフィルタリングする第２
のフィルタリング手段を有することにより信号成分を任
意に重み付けすることが出来、画像信号の合成の自由度
が増し均一な画像を得られる。この第２のフィルタリン
グ手段としてデジタルフィルタを用いることができる。
のあと、合成された信号を更にフィルタリングする第２
のフィルタリング手段を有することにより信号成分を任
意に重み付けすることが出来、画像信号の合成の自由度
が増し均一な画像を得られる。この第２のフィルタリン
グ手段としてデジタルフィルタを用いることができる。
【００１８】次にＭＲ装置の構造のブロック図、図４、
を用いて高周波発生器と帯域通過フィルタの制御方法を
説明する。被写体１６は静磁場発生部２３で動作される
磁石１９の作る静磁場中に配置される。また傾斜磁場コ
イル１８は傾斜磁場発生部２４により、励起高周波コイ
ル１７は励起高周波パルス発生部２１によりそれぞれ傾
斜磁場、高周波磁場を発生し、被写体に作用する。複数
個のコイルからなるコイル部１５は被写体からの高周波
磁場信号（ＭＲ信号）を受信する。この信号は図２の１
から１４でなる高周波信号処理合成部２０で処理合成さ
れその後信号処理部２２で画像処理や信号補正され表示
部２５でＭＲ画像（ＭＲＩやＭＲＳ、ＭＲＩＳなど）が
表示される。静磁場発生部２３、傾斜磁場発生部２４、
励起高周波パルス発生部２１、高周波信号処理合成部２
０、信号処理部２２、表示部２５は制御部２６で制御さ
れる。とくに制御部２６では傾斜磁場強度と高周波信号
処理時のパラメータを前述のように相互に最適化し制御
する。すなわち一般に傾斜磁場強度は本発明のフィルタ
以外の要因、例えば撮像シーケンスや撮像速度、視野に
より決定されるので、選択された傾斜磁場強度と視野に
したがって本発明で述べた高周波信号処理部のパラメー
タ、例えば帯域通過フィルタの帯域幅や中心周波数、高
周波発生器の信号周波数などを任意に設定することが可
能である。この場合フィルタには可変帯域のフィルタを
用いたり、フィルタを各チャンネルごとに複数個設けて
適宜切り替えても良い。
を用いて高周波発生器と帯域通過フィルタの制御方法を
説明する。被写体１６は静磁場発生部２３で動作される
磁石１９の作る静磁場中に配置される。また傾斜磁場コ
イル１８は傾斜磁場発生部２４により、励起高周波コイ
ル１７は励起高周波パルス発生部２１によりそれぞれ傾
斜磁場、高周波磁場を発生し、被写体に作用する。複数
個のコイルからなるコイル部１５は被写体からの高周波
磁場信号（ＭＲ信号）を受信する。この信号は図２の１
から１４でなる高周波信号処理合成部２０で処理合成さ
れその後信号処理部２２で画像処理や信号補正され表示
部２５でＭＲ画像（ＭＲＩやＭＲＳ、ＭＲＩＳなど）が
表示される。静磁場発生部２３、傾斜磁場発生部２４、
励起高周波パルス発生部２１、高周波信号処理合成部２
０、信号処理部２２、表示部２５は制御部２６で制御さ
れる。とくに制御部２６では傾斜磁場強度と高周波信号
処理時のパラメータを前述のように相互に最適化し制御
する。すなわち一般に傾斜磁場強度は本発明のフィルタ
以外の要因、例えば撮像シーケンスや撮像速度、視野に
より決定されるので、選択された傾斜磁場強度と視野に
したがって本発明で述べた高周波信号処理部のパラメー
タ、例えば帯域通過フィルタの帯域幅や中心周波数、高
周波発生器の信号周波数などを任意に設定することが可
能である。この場合フィルタには可変帯域のフィルタを
用いたり、フィルタを各チャンネルごとに複数個設けて
適宜切り替えても良い。
【００１９】本実施例で使われるコイルは例えばフェイ
ズドアレイコイルを用いることができる。また鞍型コイ
ル、バードケージコイル、スロッテドチューブレゾネー
タコイルなどに適用可能である。
ズドアレイコイルを用いることができる。また鞍型コイ
ル、バードケージコイル、スロッテドチューブレゾネー
タコイルなどに適用可能である。
【００２０】以上の説明では垂直磁場方式を例に採り、
説明したが水平磁場方式でも本発明が適用されることは
明らかである。また０．２Ｔの磁場強度で説明したが本
発明は他の磁場強度でも適用できる。傾斜磁場強度につ
いても実施例で記載した以外の強度についても適用でき
る。更にＭＲ装置の構成図は一実施例であり他の構成で
も本発明が適用できる。
説明したが水平磁場方式でも本発明が適用されることは
明らかである。また０．２Ｔの磁場強度で説明したが本
発明は他の磁場強度でも適用できる。傾斜磁場強度につ
いても実施例で記載した以外の強度についても適用でき
る。更にＭＲ装置の構成図は一実施例であり他の構成で
も本発明が適用できる。
【００２１】本実施例の効果は、低周波信号のそれぞれ
を複数の帯域通過フィルタによりフィルタリング処理す
る際、該複数個の信号のそれぞれの中心周波数の相互の
隔たりが大きいのでフィルタの特性が最適でなくとも信
号とノイズの分離が確実に行え、信号加算後のＳ／Ｎが
劣化しないことである。
を複数の帯域通過フィルタによりフィルタリング処理す
る際、該複数個の信号のそれぞれの中心周波数の相互の
隔たりが大きいのでフィルタの特性が最適でなくとも信
号とノイズの分離が確実に行え、信号加算後のＳ／Ｎが
劣化しないことである。
【００２２】次に第２の実施例を開示する。図５は本発
明をクォードラチャデテクション（ＱＤ）プローブの信
号合成に適用した一例である。
明をクォードラチャデテクション（ＱＤ）プローブの信
号合成に適用した一例である。
【００２３】ＱＤプローブのＡポート及びＢポートから
の出力は互いにほぼ９０度ずれている。これらの出力信
号はそれぞれ前置増幅器２−Ａ、２−Ｂで増幅されたあ
と、位相シフタ５−Ａと位相シフタ５−Ｂで相互の位相
が適当にずれるように微調整される。ここでＡとＢの出
力の周波数帯域は、ＭＲＩ画像の視野と傾斜磁場強度か
ら決まりともに等しい。これらの等しい周波数帯域の信
号のうち片方の出力、ここではＢの出力を発振器と混合
器及び帯域フィルタからなる周波数変換器３を用いて周
波数変換する。Ａポートの出力と周波数変換されたＢポ
ートの出力を、それぞれ信号帯域以外のノイズを除去す
る目的で帯域通過フィルタ４−Ａ、４−Ｂにそれぞれ通
し、加算器５６で信号合成する。合成は例えば抵抗合成
のような固定された重み付け合成で良い。合成後の信号
はＡＤ変換器によりサンプリング５８とＡＤ変換６０の
処理を受け、フーリエ変換器６２でフーリエ変換され
る。ＡポートとＢポートの信号はフーリエ変換後のデー
タでは異なる周波数帯域に現れるので容易に分離でき
る。ポートごとに分離されたデータ６４と６６はそれぞ
れの重み付け手段６８と７０により関数Ｇａ（ｋｚ）と
Ｇｂ（ｋｚ）で重み付けされる。更に合成器７２では、
Ｂデータについて位相シフトによりＡデータと同一の周
波数帯域に移動し、Ａデータと合成して画像データ７４
を得る。本方式では両ポートの信号が合成されたあとに
ＡＤ変換が行われるので検出系が単純でその規模も小さ
い。また直交位相検波の適用も容易であるなどの特徴を
持つ。 この方式のＱＤプローブは従来方式のＱＤプロ
ーブと異なりそれぞれのポートの信号をＡＤ変換後も周
波数的に分離した状態で有するため、ローデータ、また
は画像データ上での任意の重み付けや位相補正を個別に
行った後加算できる。従って均一な画像を容易に得るこ
とが出きる。
の出力は互いにほぼ９０度ずれている。これらの出力信
号はそれぞれ前置増幅器２−Ａ、２−Ｂで増幅されたあ
と、位相シフタ５−Ａと位相シフタ５−Ｂで相互の位相
が適当にずれるように微調整される。ここでＡとＢの出
力の周波数帯域は、ＭＲＩ画像の視野と傾斜磁場強度か
ら決まりともに等しい。これらの等しい周波数帯域の信
号のうち片方の出力、ここではＢの出力を発振器と混合
器及び帯域フィルタからなる周波数変換器３を用いて周
波数変換する。Ａポートの出力と周波数変換されたＢポ
ートの出力を、それぞれ信号帯域以外のノイズを除去す
る目的で帯域通過フィルタ４−Ａ、４−Ｂにそれぞれ通
し、加算器５６で信号合成する。合成は例えば抵抗合成
のような固定された重み付け合成で良い。合成後の信号
はＡＤ変換器によりサンプリング５８とＡＤ変換６０の
処理を受け、フーリエ変換器６２でフーリエ変換され
る。ＡポートとＢポートの信号はフーリエ変換後のデー
タでは異なる周波数帯域に現れるので容易に分離でき
る。ポートごとに分離されたデータ６４と６６はそれぞ
れの重み付け手段６８と７０により関数Ｇａ（ｋｚ）と
Ｇｂ（ｋｚ）で重み付けされる。更に合成器７２では、
Ｂデータについて位相シフトによりＡデータと同一の周
波数帯域に移動し、Ａデータと合成して画像データ７４
を得る。本方式では両ポートの信号が合成されたあとに
ＡＤ変換が行われるので検出系が単純でその規模も小さ
い。また直交位相検波の適用も容易であるなどの特徴を
持つ。 この方式のＱＤプローブは従来方式のＱＤプロ
ーブと異なりそれぞれのポートの信号をＡＤ変換後も周
波数的に分離した状態で有するため、ローデータ、また
は画像データ上での任意の重み付けや位相補正を個別に
行った後加算できる。従って均一な画像を容易に得るこ
とが出きる。
【００２４】
【発明の効果】本発明に依れば、複数個の出力端を有す
る高周波プローブからの複数個の生体高周波信号を用い
てＭＲ画像を得る核磁気共鳴装置において、該信号を互
いに信号周波数帯域が実質的に重ならない複数の周波数
帯域の信号に変換したのち、該それぞれの信号をそれぞ
れ帯域通過フィルタによりフィルタリングし、その後該
複数個の信号を合成する手段を有するので信号とノイズ
の分離が確実に行え、信号合成後のＳ／Ｎが劣化しな
い。
る高周波プローブからの複数個の生体高周波信号を用い
てＭＲ画像を得る核磁気共鳴装置において、該信号を互
いに信号周波数帯域が実質的に重ならない複数の周波数
帯域の信号に変換したのち、該それぞれの信号をそれぞ
れ帯域通過フィルタによりフィルタリングし、その後該
複数個の信号を合成する手段を有するので信号とノイズ
の分離が確実に行え、信号合成後のＳ／Ｎが劣化しな
い。
【図１】本発明の１実施例の主要部を示すブロック図。
【図２】実施例の各コイル出力の周波数を示す概念図。
【図３】実施例の帯域通過フィルタの回路図。
【図４】実施例の装置全体構成を示すブロック図。
【図５】本発明の別の実施例を示すブロック図。
１−１〜１−３…高周波プローブの出力、２−１〜２−
３…増幅器、３−１〜３−３…周波数変換器、４−１〜
４−３…帯域通過フィルタ、６…合成器。
３…増幅器、３−１〜３−３…周波数変換器、４−１〜
４−３…帯域通過フィルタ、６…合成器。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松永 良国 東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (56)参考文献 特開 平３−68342（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−500175（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−137614（ＪＰ，Ｕ)
Claims (9)
- 【請求項１】複数個の出力端を有する高周波プローブ
と、該高周波プローブからの複数の生体高周波信号を各
々増幅するために前記出力端にそれぞれ接続される増幅
器と、該増幅器の各々に接続され該増幅器による増幅信
号のそれぞれを互いに信号周波数帯域が実質的に重なら
ない複数の周波数帯域の信号に変換する周波数変換器
と、該周波数変換器にそれぞれ接続され該周波数変換器
の出力信号をフィルタリングする帯域通過フィルタと、
該帯域通過フィルタのそれぞれの出力信号を合成する信
号合成手段とを有する核磁気共鳴装置。 - 【請求項２】前記信号合成手段は信号をアナログ的に処
理するものであり、さらに前記信号合成手段の合成出力
をアナログデジタル変換するアナログデジタル変換器を
有することを特徴とする請求項１に記載の核磁気共鳴装
置。 - 【請求項３】前記高周波プローブの出力端の個数をｎと
したとき前記アナログデジタル変換器の個数がｎ未満で
あることを特徴とする請求項２に記載の核磁気共鳴装
置。 - 【請求項４】前記高周波プローブの出力端の個数をｎと
したとき前記アナログデジタル変換器の個数が２ｎ未満
である直交位相検波方式の高周波検出手段を有すること
を特徴とする請求項２に記載の核磁気共鳴装置。 - 【請求項５】複数個の出力端を有する高周波プローブ
と、該高周波プローブで得た第１の周波数帯域群にある
生体の複数の高周波信号を増幅するために前記出力端の
各々に接続された増幅器と、該増幅器のそれぞれに接続
され該増幅器のそれぞれの出力信号の信号周波数帯域が
互いに実質的に重ならない第２の周波数帯域群に周波数
変換する第１の周波数変換器と、該第１の周波数変換器
のそれぞれに接続され該第１の周波数変換器のそれぞれ
の出力をフィルタリングする帯域通過フィルタと、該帯
域通過フィルタのそれぞれの信号を合成する信号合成手
段を有することを特徴とする核磁気共鳴装置。 - 【請求項６】前記第１の周波数変換器のそれぞれの出力
信号の中心周波数の相互の隔たりが、前記第１の周波数
帯域群にある生体の複数の高周波信号のそれぞれの信号
の中心周波数の相互の隔たりより、大であることを特徴
とする請求項５に記載の核磁気共鳴装置。 - 【請求項７】さらに前記信号合成手段の出力信号をフィ
ルタリングするフィルタリング手段を有することを特徴
とする請求項５に記載の核磁気共鳴装置。 - 【請求項８】前記帯域通過フィルタのそれぞれ、もしく
は前記フィルタリング手段としてデジタルフィルタを用
いることを特徴とする請求項７に記載の核磁気共鳴装
置。 - 【請求項９】第１方向に静磁場が印加され、互いに直交
する第１、第２、及び第３方向をもつ３次元空間内にお
かれた被検体に、高周波磁場を照射し前記被検体から核
磁気共鳴信号を発生させ、前記核磁気共鳴信号を前記第
２方向と前記第３方向の直線高周波磁場検出コイルを組
み合わせて、前記第２方向と前記第３方向のなす平面上
の回転高周波磁場を検出する核磁気共鳴装置において、
前記第２方向と前記第３方向の直線高周波磁場検出コイ
ルの受信信号をそれぞれ増幅する増幅器と、該増幅器に
より増幅された前記第２方向又は前記第３方向の直線高
周波磁場検出コイルの受信信号を互いに異なる周波数帯
域の信号に周波数変換し、前記第２方向と前記第３方向
の直線高周波磁場検出コイルの受信信号に由来する信号
を合成する第１の信号合成手段と、該第１の信号合成手
段の出力をアナログデジタル変換する手段と、前記の互
いに異なる周波数帯域の信号をそれぞれ重み付け関数で
重み付けした後、前記第２方向又は前記第３方向の直線
高周波磁場検出コイルの受信信号に由来する信号を互い
に同一の周波数帯域の信号に周波数変換して、前記第２
方向と前記第３方向の直線高周波磁場検出コイルの受信
信号に由来する信号を合成する第２の信号合成手段とを
有する核磁気共鳴装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3200255A JP2555233B2 (ja) | 1991-08-09 | 1991-08-09 | 核磁気共鳴装置 |
| US07/793,456 US5280246A (en) | 1990-11-16 | 1991-11-18 | Nuclear magnetic resonance apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3200255A JP2555233B2 (ja) | 1991-08-09 | 1991-08-09 | 核磁気共鳴装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0542125A JPH0542125A (ja) | 1993-02-23 |
| JP2555233B2 true JP2555233B2 (ja) | 1996-11-20 |
Family
ID=16421334
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3200255A Expired - Fee Related JP2555233B2 (ja) | 1990-11-16 | 1991-08-09 | 核磁気共鳴装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2555233B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002143122A (ja) * | 2000-11-09 | 2002-05-21 | Toshiba Corp | 磁気共鳴イメージング装置及びｍｒ信号の収集処理方法 |
| JP2008522651A (ja) * | 2004-12-06 | 2008-07-03 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 磁気共鳴画像化スキャナにおける受信コイルを接続する方法及び装置 |
| US7400148B2 (en) | 2005-03-23 | 2008-07-15 | Kabushiki Kaisha Toshiba | MRI apparatus, signal selection method in MRI apparatus, and MRI method in magnetic resonance imaging apparatus |
| DE102010012395B4 (de) * | 2010-03-23 | 2014-04-30 | Siemens Aktiengesellschaft | Übertragungsverfahren für Magnetresonanzsignale mit zweifacher Frequenzumsetzung |
-
1991
- 1991-08-09 JP JP3200255A patent/JP2555233B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0542125A (ja) | 1993-02-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3399981B2 (ja) | 磁気共鳴イメージング装置 | |
| JP3825685B2 (ja) | 高周波コイルを使用した磁気共鳴映像装置 | |
| US5280246A (en) | Nuclear magnetic resonance apparatus | |
| US7319324B2 (en) | MRI method and apparatus using PPA image reconstruction | |
| JP4381378B2 (ja) | 磁気共鳴イメージング装置 | |
| JP4035219B2 (ja) | 核磁気共鳴システム | |
| WO2003092497A1 (fr) | Dispositif d'imagerie par resonance magnetique | |
| JPH05269111A (ja) | 磁気共鳴装置及び信号結合装置 | |
| JP4072879B2 (ja) | 核磁気共鳴撮影装置 | |
| JP2680235B2 (ja) | 核磁気共鳴装置用プローブ | |
| US5572130A (en) | Method and apparatus for the production of an NMR tomography image using an array of surface coils and multiplexers | |
| JP2555233B2 (ja) | 核磁気共鳴装置 | |
| US6853193B2 (en) | Simultaneous MR data acquisition with multiple mutually desensitized RF coils | |
| JP2005040464A (ja) | 磁気共鳴イメージング装置とその受信コイル | |
| JP2002248089A (ja) | 磁気共鳴イメージング装置および方法 | |
| JP3197262B2 (ja) | 磁気共鳴映像装置 | |
| JP2503821B2 (ja) | Ｎｍｒ信号処理方法および装置 | |
| JPH01207044A (ja) | 核磁気共鳴画像診断装置の受信装置 | |
| JP2564428B2 (ja) | 核磁気共鳴装置 | |
| JP3111045B2 (ja) | 磁気共鳴イメージング用ｒｆプローブ | |
| JPH06105824A (ja) | 磁気共鳴信号の処理装置およびその処理方法 | |
| JP2677104B2 (ja) | Ｍｒｉ装置の信号検出装置 | |
| JPH06254071A (ja) | 磁気共鳴映像装置及び磁気共鳴映像装置用プローブ | |
| JPH04212330A (ja) | 磁気共鳴映像装置 | |
| JP4502488B2 (ja) | 磁気共鳴撮影装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |