JP3335710B2 - Magnetic resonance imaging equipment - Google Patents

Magnetic resonance imaging equipment

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JP3335710B2
JP3335710B2 JP14485493A JP14485493A JP3335710B2 JP 3335710 B2 JP3335710 B2 JP 3335710B2 JP 14485493 A JP14485493 A JP 14485493A JP 14485493 A JP14485493 A JP 14485493A JP 3335710 B2 JP3335710 B2 JP 3335710B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、核磁気共鳴(以下、
NMRという)現象を利用して被検体の所望部位の断層
画像を得る磁気共鳴イメージング(以下、MRIとい
う)装置に関し、特に安全性を向上させたMRI装置に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a nuclear magnetic resonance (hereinafter, referred to as "nuclear magnetic resonance").
The present invention relates to a magnetic resonance imaging (hereinafter, referred to as MRI) apparatus for obtaining a tomographic image of a desired portion of a subject using a phenomenon (referred to as NMR), and particularly to an MRI apparatus with improved safety.

【0002】[0002]

【従来の技術】MRI装置は、静磁場に置かれた被検体
に高周波コイルにより電磁波を照射して生体組織を構成
する原子の原子核に核磁気共鳴を起こさせ、それによっ
て発生する磁気共鳴信号(以下、NMR信号という)を
受信コイルで受信し、受信されたNMR信号にフーリエ
変換を行なって画像に再構成するもので、被検体の任意
箇所における断層像を得るために広く利用されている。
2. Description of the Related Art An MRI apparatus irradiates a subject placed in a static magnetic field with an electromagnetic wave from a high-frequency coil to cause nuclear magnetic resonance in the nuclei of atoms constituting living tissue, and generates a magnetic resonance signal ( This is hereinafter referred to as an NMR signal) by a receiving coil, and Fourier transforms the received NMR signal to reconstruct an image, which is widely used to obtain a tomographic image at an arbitrary position of a subject.

【0003】このような磁気共鳴イメージング装置は、
図3に示すように被検体1に静磁場を与える静磁場発生
磁石2と、被検体1に傾斜磁場を与える磁場勾配発生系
3と、被検体1の生体組織を構成する原子の原子核に核
磁気共鳴を起こさせる高周波パルスを所定のパルスシー
ケンスで繰返し印加するシーケンサ7と、このシーケン
サ7からの高周波パルスにより被検体1の生体組織を構
成する原子の原子核に核磁気共鳴をおこさせるために高
周波磁場を照射する送信系4と、核磁気共鳴により放出
されるNMR信号を検出する受信系5と、この受信系5
で検出したNMR信号を用いて画像再構成演算を行う信
号処理系6とを備え、核磁気共鳴により放出されるNM
R信号の計測を繰返し行って断層像を得るようになって
いる。
[0003] Such a magnetic resonance imaging apparatus includes:
As shown in FIG. 3, a static magnetic field generating magnet 2 for applying a static magnetic field to the subject 1, a magnetic field gradient generating system 3 for applying a gradient magnetic field to the subject 1, and a nucleus in an atomic nucleus of a living tissue of the subject 1 A sequencer 7 for repeatedly applying a high-frequency pulse for causing magnetic resonance in a predetermined pulse sequence, and a high-frequency pulse for causing nuclear nuclei of atoms constituting the living tissue of the subject 1 to undergo nuclear magnetic resonance by the high-frequency pulse from the sequencer 7 A transmission system 4 for irradiating a magnetic field, a reception system 5 for detecting an NMR signal emitted by nuclear magnetic resonance, and a reception system 5
And a signal processing system 6 for performing an image reconstruction operation using the NMR signal detected by the NM.
The tomographic image is obtained by repeatedly measuring the R signal.

【0004】送信系4は、高周波発振器11と、変調器
12と、高周波増幅器13と、高周波コイル14とから
成り、高周波発振器11で発生された高周波パルスは、
変調器12で所定の周波数に変調された後、高周波増幅
器13で増幅されて高周波コイル14に印加される。こ
こで高周波コイル14による照射パワー、即ち電磁波の
出力が大きすぎると被検体1に悪影響を与える場合があ
り、その安全のための基準としてSAR(Specific Abs
orption Rate)(単位体重当りの照射パワー、w/kg)が
定められている。従って、従来のMRI装置では、高周
波増幅器13は、その最大能力で使用された場合でも照
射パワーがSARを越えないものを使用するか、または
高周波増幅器の能力を考慮に入れ、その出力がSARを
越えない程度の入力信号を増幅器に与えるように、ソフ
トウェアで制御する方法が採用されている。
The transmitting system 4 includes a high-frequency oscillator 11, a modulator 12, a high-frequency amplifier 13, and a high-frequency coil 14, and the high-frequency pulse generated by the high-frequency oscillator 11 is
After being modulated to a predetermined frequency by the modulator 12, it is amplified by the high frequency amplifier 13 and applied to the high frequency coil 14. Here, if the irradiation power by the high-frequency coil 14, that is, the output of the electromagnetic wave is too large, the subject 1 may be adversely affected, and SAR (Specific Abs) is used as a safety standard.
orption rate) (irradiation power per unit weight, w / kg). Therefore, in the conventional MRI apparatus, the high-frequency amplifier 13 uses one whose irradiation power does not exceed the SAR even when used at its maximum capacity, or the output of the high-frequency amplifier 13 A method of controlling by software is applied so that an input signal not exceeding the input signal is supplied to the amplifier.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、高周波
増幅器の最大能力自体をSARを越えないものに制限し
た場合には、MRI装置の計測の高機能化に対応するこ
とができない。又、ソフトウェアで高周波増幅器への入
力を制限する方法では、ソフトウェアのエラーあるいは
暴走があった場合にはSARを越えてしまうおそれがあ
り、安全性を確保することができない。
However, if the maximum capability of the high-frequency amplifier is limited to a value that does not exceed the SAR, it is not possible to cope with the high-performance measurement of the MRI apparatus. Further, in the method of limiting the input to the high-frequency amplifier by software, if there is a software error or runaway, the SAR may be exceeded, and safety cannot be ensured.

【0006】この発明は、このような従来の問題点を解
決するためになされたもので、MRI装置の高機能化に
対応すべく、比較的高い高周波増幅器の能力を維持した
状態でしかも安全性を高めたMRI装置を提供すること
を目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such a conventional problem. In order to cope with the enhancement of the function of an MRI apparatus, the safety of a high-frequency amplifier is maintained while maintaining a relatively high capability. It is an object of the present invention to provide an MRI apparatus having an improved MRI.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
る本発明のMRI装置は、静磁場内に置かれた被検体の
生体組織を構成する原子の原子核に核磁気共鳴を起こさ
せるために、高周波パルスを所定のパルスシーケンスで
印加するための高周波コイルと、高周波パルスを増幅す
るための高周波増幅器とを備えた磁気共鳴イメージング
装置において、高周波コイルの照射パワーが所定の値を
越えないように高周波増幅器から高周波コイルへの出力
を遮断する2系統の保護回路を備えたものである。第1
の保護回路は、高周波増幅器の出力パワーを検出し、検
出された出力パワーが予め設定された値を越えたときに
エラー信号を発生する比較器と、比較器からのエラー信
号によって高周波増幅器の高周波コイルへの出力を遮断
するスイッチ手段とから成るものである。また第2の保
護回路は、高周波増幅器の電源電流を検出し、検出され
た電源電流が予め設定された値を越えたときにエラー信
号を発生する比較器と、比較器からのエラー信号によっ
て高周波増幅器の高周波コイルへの出力を遮断するスイ
ッチ手段とから成るものである。
An MRI apparatus according to the present invention for achieving the above object is provided for causing nuclear magnetic resonance to occur in nuclei of atoms constituting a living tissue of a subject placed in a static magnetic field. In a magnetic resonance imaging apparatus including a high-frequency coil for applying a high-frequency pulse in a predetermined pulse sequence and a high-frequency amplifier for amplifying the high-frequency pulse, the irradiation power of the high-frequency coil must not exceed a predetermined value. It is provided with two protection circuits for interrupting the output from the high-frequency amplifier to the high-frequency coil. First
The protection circuit detects the output power of the high-frequency amplifier and generates an error signal when the detected output power exceeds a preset value. Switch means for interrupting the output to the coil . In addition, the second security
The protection circuit detects a power supply current of the high-frequency amplifier, and generates a error signal when the detected power supply current exceeds a preset value, and a high-frequency coil of the high-frequency amplifier based on the error signal from the comparator. Switch means for interrupting the output to the switch .

【0008】[0008]

【作用】高周波増幅器の保護回路は、電源電流を検知し
電圧に変換した値と、別の回路によって予め設定された
基準電圧とを比較器により比較し、電源電流に対応する
電圧値が基準電圧を越えた場合にはエラー信号を発生
し、スイッチ手段を介して高周波増幅器の電源及びバイ
アスON信号を遮断し、その動作を停止する。また高周
波増幅器の保護回路は、高周波増幅器の出力パワーを電
圧値に変換したものと、予め設定された基準の電圧値と
を比較器により比較し、出力パワーに対応する電圧値が
基準の電圧値を越えた場合にもエラー信号を発生し、ス
イッチ手段を介して同様に高周波増幅器の動作を停止す
る。これら電圧の基準値を適当に設定することにより、
照射パワーが安全基準SARを越えるのを防止すること
ができる。又、保護回路を、検出された出力パワーによ
り機能するものと、電源電流により機能するものと2系
統設けることにより、保護機能を確実にすることができ
る。
The protection circuit of the high-frequency amplifier compares the value obtained by detecting the power supply current and converting it into a voltage with a reference voltage set in advance by another circuit using a comparator, and determines that the voltage value corresponding to the power supply current is equal to the reference voltage. Is exceeded, an error signal is generated, the power supply of the high frequency amplifier and the bias ON signal are cut off via the switch means, and the operation is stopped. The protection circuit of the high-frequency amplifier compares the output power of the high-frequency amplifier into a voltage value with a predetermined reference voltage value using a comparator, and the voltage value corresponding to the output power is the reference voltage value. Also, an error signal is generated when the frequency exceeds the limit, and the operation of the high-frequency amplifier is similarly stopped via the switch means. By appropriately setting the reference values of these voltages,
It is possible to prevent the irradiation power from exceeding the safety standard SAR. Further, by providing two protection circuits, one that functions with the detected output power and one that functions with the power supply current, the protection function can be ensured.

【0009】[0009]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。本発明が適用される磁気共鳴イメージング
(MRI)装置は、その全体構成を図3のブロック図に
示すように、NMR現象を利用して被検体の断層像を得
るもので、静磁場発生磁石2と、磁場勾配発生系3と、
送信系4と、受信系5と、信号処理系6と、シーケンサ
7と、中央処理装置(CPU)8とを備えている。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. A magnetic resonance imaging (MRI) apparatus to which the present invention is applied obtains a tomographic image of a subject using an NMR phenomenon as shown in the block diagram of FIG. And a magnetic field gradient generating system 3,
It comprises a transmission system 4, a reception system 5, a signal processing system 6, a sequencer 7, and a central processing unit (CPU) 8.

【0010】静磁場発生磁石2は、被検体1の周りに任
意の方向に均一な静磁場を発生させるもので、被検体1
の周りにある広がりをもった空間に永久磁石方式又は常
電導方式或いは超電導方式の磁場発生手段が配置されて
いる。磁場勾配発生系3は、互に直交するデカルト座標
軸方向、即ちX、Y、Zの三軸方向に巻かれた傾斜磁場
コイル9と、それぞれの傾斜磁場コイルを駆動する傾斜
磁場電源10とからなり、後述のシーケンサ7からの命
令に従ってそれぞれのコイルの傾斜磁場電源10を駆動
することにより、X、Y、Zの三軸方向の傾斜磁場を被
検体1に印加するようになっている。この静磁場の加え
方により被検体1に対するスライス面を設定することが
できる。
The static magnetic field generating magnet 2 generates a uniform static magnetic field around the subject 1 in an arbitrary direction.
A permanent magnet type, a normal conduction type, or a superconducting type magnetic field generating means is disposed in a space having an expanse around. The magnetic field gradient generating system 3 includes a gradient magnetic field coil 9 wound in Cartesian coordinate axis directions orthogonal to each other, that is, three axes of X, Y, and Z, and a gradient magnetic field power supply 10 for driving each gradient magnetic field coil. By driving the gradient magnetic field power supplies 10 of the respective coils in accordance with a command from a sequencer 7 described later, X, Y, and Z gradient magnetic fields are applied to the subject 1. A slice plane for the subject 1 can be set by how to apply the static magnetic field.

【0011】送信系4は高周波パルスにより被検体1の
生体組織を構成する原子の原子核に核磁気共鳴を起こさ
せるために高周波磁場を照射するもので、高周波発振器
11と変調器12と高周波増幅器13と送信側の高周波
コイル14とから成り、高周波発振器11から出力され
た高周波パルスをシーケンサ7の命令に従って変調器1
2で振幅変調し、この振幅変調された高周波パルスを高
周波増幅器13で増幅した後に被検体1に近接して配置
された高周波コイル14に供給することにより、電磁波
が被検体1に照射されるようになっている。
The transmission system 4 irradiates a high-frequency magnetic field to cause nuclear magnetic resonance of the nuclei of the atoms constituting the living tissue of the subject 1 by high-frequency pulses. The high-frequency oscillator 11, the modulator 12, and the high-frequency amplifier 13 And a high-frequency coil 14 on the transmission side. The high-frequency pulse output from the high-frequency oscillator 11 is transmitted to the modulator 1 according to a command from the sequencer 7.
2, the amplitude-modulated high-frequency pulse is amplified by the high-frequency amplifier 13, and then supplied to the high-frequency coil 14 arranged close to the subject 1, so that the subject is irradiated with the electromagnetic wave. It has become.

【0012】受信系5は、被検体1の生体組織の原子核
の核磁気共鳴により放出されるエコー信号(NMR信
号)を検出するもので、受信側の高周波コイル15と増
幅器16と直交位相検波器17と、A/D変換器18と
から成り、送信側の高周波コイル14から照射された電
磁波による被検体1の応答の電磁波(NMR信号)は被
検体1に近接して配置された高周波コイル15で検出さ
れ、増幅器16及び直交位相検波器17を介してA/D
変換器18に入力してディジタル量に変換され、更にシ
ーケンサ7からの命令によるタイミングで直交位相検波
器17によりサンプリングされた二系列の収集データと
され、その信号が信号処理系6に送られるようになって
いる。
The receiving system 5 detects an echo signal (NMR signal) emitted by nuclear magnetic resonance of the nucleus of the living tissue of the subject 1, and includes a high-frequency coil 15 on the receiving side, an amplifier 16, a quadrature phase detector. 17 and an A / D converter 18, and an electromagnetic wave (NMR signal) of the response of the subject 1 due to the electromagnetic wave radiated from the high-frequency coil 14 on the transmitting side is transmitted to the high-frequency coil 15 disposed close to the subject 1. A / D via the amplifier 16 and the quadrature phase detector 17
The data is input to the converter 18, converted into a digital quantity, and further converted into two series of collected data sampled by the quadrature phase detector 17 at a timing according to a command from the sequencer 7, and the signal is sent to the signal processing system 6. It has become.

【0013】信号処理系6は、CPU8と、磁気ディス
ク19及び磁気テープ20等の記録装置と、CRT等の
ディスプレイ21、キーボード等の入力装置22とから
成り、CPU8でフーリエ変換、補正係数計算・像再構
成等の処理を行い、任意断面の信号強度分布或いは複数
の信号に適当な演算を行って得られた分布を画像化して
ディスプレイ21に断層像として表示するようになって
いる。尚、図3において、送信側及び受信側の高周波コ
イル14、15と傾斜磁場コイル9は、被検体1の周り
の空間に配置された静磁場発生磁石2の磁場空間内に配
置されている。
The signal processing system 6 comprises a CPU 8, a recording device such as a magnetic disk 19 and a magnetic tape 20, a display 21 such as a CRT, and an input device 22 such as a keyboard. Processing such as image reconstruction is performed, and a signal intensity distribution of an arbitrary cross section or a distribution obtained by performing an appropriate operation on a plurality of signals is imaged and displayed on the display 21 as a tomographic image. In FIG. 3, the high-frequency coils 14 and 15 on the transmission side and the reception side and the gradient magnetic field coil 9 are arranged in the magnetic field space of the static magnetic field generating magnet 2 arranged in the space around the subject 1.

【0014】シーケンサ7は被検体1の生体組織を構成
する原子の原子核に核磁気共鳴を起こさせる高周波パル
スをある所定のパルスシーケンスで繰返し印加するもの
で、CPU8の制御で動作し、被検体1の断層像のデー
タ収集に必要な種々の命令を、送信系4及び磁場勾配発
生系3並びに受信系5に送るようになっている。ここで
送信系4によって被検体1に印加される高周波パルス
が、安全基準SAR(Specific Absorption Rate)を越
えないために、このMRI装置は送信系4の高周波増幅
器13には、図1及び図2に示すように保護回路30が
設けられる。保護回路30は、高周波増幅器13の出力
パワーを検出し、検出された出力パワーが予め設定され
た値を越えたときにエラー信号を発生して高周波増幅器
13の高周波コイル14への出力を遮断する第1の系統
と、高周波増幅器の電源電流を検出し、検出された電源
電流が予め設定された値を越えたときにエラー信号を発
生して高周波増幅器13の高周波コイル14への出力を
遮断する第2の系統の2系統から成る。
The sequencer 7 repeatedly applies a high-frequency pulse for causing nuclear magnetic resonance to the nuclei of the atoms constituting the living tissue of the subject 1 in a predetermined pulse sequence. Various commands necessary for data collection of the tomographic image are transmitted to the transmission system 4, the magnetic field gradient generation system 3, and the reception system 5. Here, since the high-frequency pulse applied to the subject 1 by the transmission system 4 does not exceed the safety standard SAR (Specific Absorption Rate), this MRI apparatus includes the high-frequency amplifier 13 of the transmission system 4 shown in FIGS. A protection circuit 30 is provided as shown in FIG. The protection circuit 30 detects the output power of the high-frequency amplifier 13, generates an error signal when the detected output power exceeds a preset value, and cuts off the output of the high-frequency amplifier 13 to the high-frequency coil 14. The power supply current of the first system and the high-frequency amplifier is detected, and when the detected power supply current exceeds a preset value, an error signal is generated and the output of the high-frequency amplifier 13 to the high-frequency coil 14 is cut off. The second system is composed of two systems.

【0015】第1の系統の保護回路は、高周波増幅器1
3の出力を電圧に変換しアベレージングする整流器31
と、整流器31の出力と基準電圧とを比較し整流器31
の出力が基準電圧を越えたときにエラー信号を発生する
第1の比較器32と、第1の基準電圧発生回路33とを
備える。また第2の系統の保護回路は、その電源23の
電流を検出する検出器34と、検出器34で検出された
電流を電圧に変換する電流−電圧変換器35と、電流−
電圧変換器35の出力と基準電圧とを比較し電流−電圧
変換器35の出力が基準電圧を越えたときにエラー信号
を発生する第2の比較器36と、第2の基準電圧発生回
路37とを備えている。
The protection circuit of the first system is a high-frequency amplifier 1
Rectifier 31 which converts the output of 3 into a voltage and averages it
And the rectifier 31 compares the output of the rectifier 31 with the reference voltage.
And a first reference voltage generation circuit 33 that generates an error signal when the output of the first reference voltage exceeds a reference voltage. The protection circuit of the second system includes a detector 34 for detecting the current of the power supply 23, a current-voltage converter 35 for converting the current detected by the detector 34 to a voltage,
A second comparator for comparing the output of the voltage converter with the reference voltage and generating an error signal when the output of the current-to-voltage converter exceeds the reference voltage; and a second reference voltage generating circuit. And

【0016】検出器34としては公知のカレントトラン
ス等が用いられ、電源トランスの一次側あるいは二次側
の電流値又は電源23が安定化回路を備える場合にはそ
の出力の電流値のいずれを検出するようにしてもよい。
高周波増幅器の動作はパルス動作なので、電流−電圧変
換器35は、この電圧をアベレージングした電圧を出力
する。
As the detector 34, a known current transformer or the like is used, and it detects either the primary or secondary current value of the power transformer or the output current value when the power source 23 has a stabilizing circuit. You may make it.
Since the operation of the high-frequency amplifier is a pulse operation, the current-voltage converter 35 outputs a voltage obtained by averaging this voltage.

【0017】第1及び第2の比較器32、36の出力
(エラー信号)はともにオア回路38を介して高周波増
幅器13に入力されるともに、それぞれAC入力24と
電源23との間に設けられたスイッチ手段であるリレー
SSR1、SSR2に供給されリレーを駆動する。オア回
路38の出力は、スイッチ手段であるスイッチングトラ
ンジスタTRに入力される。スイッチングトランジスタ
TRは高周波増幅器13のバイアス信号制御用オペアン
プ25をスイッチングする。即ち、スイッチングトラン
ジスタTRのコレクタは、高周波増幅器13のバイアス
信号制御用オペアンプ25の(+)端子に接続されてお
り、スイッチングトランジスタTRがオンすることによ
り、コレクタ側がグランドGNDに落ちるとバイアス信
号制御用オペアンプ25の出力は0となり、バイアスO
N信号が遮断される。
The outputs (error signals) of the first and second comparators 32 and 36 are both input to the high-frequency amplifier 13 via an OR circuit 38 and provided between the AC input 24 and the power supply 23, respectively. It is supplied to the relays SSR1 and SSR2, which are the switching means, to drive the relays. The output of the OR circuit 38 is input to a switching transistor TR that is a switch. The switching transistor TR switches the operational amplifier 25 for controlling the bias signal of the high frequency amplifier 13. That is, the collector of the switching transistor TR is connected to the (+) terminal of the operational amplifier 25 for controlling the bias signal of the high-frequency amplifier 13, and when the switching transistor TR is turned on, the collector side drops to the ground GND. The output of the operational amplifier 25 becomes 0, and the bias O
The N signal is shut off.

【0018】尚、基準電圧発生回路33、37はそれぞ
れ高周波コイルからの照射パワーがSARを越えないよ
うな値に設定される。このような構成において、まず静
磁場発生磁石2及び磁場勾配発生系3により所定のスラ
イス面を設定して被検体1に0.02〜2テスラ程度の
静磁場が印加される。この時、被検体1中の原子の原子
核スピンは静磁場の強さによって決る周波数(ラーモア
周波数)で歳差運動を行なう。
The reference voltage generation circuits 33 and 37 are set to values such that the irradiation power from the high-frequency coil does not exceed SAR. In such a configuration, first, a predetermined slice plane is set by the static magnetic field generating magnet 2 and the magnetic field gradient generating system 3, and a static magnetic field of about 0.02 to 2 Tesla is applied to the subject 1. At this time, the nuclear spin of the atoms in the subject 1 precesses at a frequency (Larmor frequency) determined by the strength of the static magnetic field.

【0019】送信系4内の高周波コイル14によって計
測しようとする原子核のラーモア周波数に等しい周波数
の電磁波を印加し、その原子核に核磁気共鳴を起こさせ
る。この高周波磁場を打切るとスピンはそれぞれの状態
に応じた時定数でもとの低いエネルギー状態に戻り、こ
の時放出される電磁波(NMR信号)を高周波受信コイ
ル15で受信して増幅器16で増幅、波形整形した後、
A/D変換器18でデジタル化してCPU8に送る。C
PU8は、このデータを基に画像を再構成演算し、被検
体1の断層画像をディスプレイ21に表示する。
An electromagnetic wave having a frequency equal to the Larmor frequency of the nucleus to be measured is applied by the high-frequency coil 14 in the transmission system 4 to cause the nucleus to generate nuclear magnetic resonance. When the high-frequency magnetic field is discontinued, the spin returns to the original low energy state with a time constant corresponding to each state, and the electromagnetic waves (NMR signals) emitted at this time are received by the high-frequency receiving coil 15 and amplified by the amplifier 16. After shaping the waveform,
It is digitized by the A / D converter 18 and sent to the CPU 8. C
The PU 8 reconstructs an image based on the data and displays a tomographic image of the subject 1 on the display 21.

【0020】ここで、送信系4においては、高周波発振
器11から出力された高周波パルスをシーケンサ7の命
令に従って変調器12で振幅変調し、この振幅変調され
た高周波パルスを高周波増幅器13で増幅した後高周波
コイル14に供給するが、高周波増幅器13の保護回路
30は、その電源23の電流を検出し、それを電圧に変
換した値が第2の基準電圧発生回路37で設定された電
圧値より大きい場合には比較器36からエラー信号が出
される。このエラー信号によりリレーSSR2が作動
し、高周波増幅器13の電源を遮断する。また、エラー
信号がオア回路38を介してスイッチングトランジスタ
TRに入力されるとスイッチングトランジスタTRをオ
ンにする。これによりバイアス信号制御用オペアンプ2
5の出力は0となり、バイアスON信号が遮断される。
従って、高周波増幅器13が停止し所定値以上の電流が
高周波コイル14に供給されるのを防止する。
Here, in the transmission system 4, the high-frequency pulse output from the high-frequency oscillator 11 is amplitude-modulated by the modulator 12 in accordance with a command of the sequencer 7, and the amplitude-modulated high-frequency pulse is amplified by the high-frequency amplifier 13. The voltage is supplied to the high-frequency coil 14. The protection circuit 30 of the high-frequency amplifier 13 detects the current of the power supply 23, and a value obtained by converting the current into a voltage is larger than the voltage value set by the second reference voltage generation circuit 37. In this case, the comparator 36 outputs an error signal. The error signal activates the relay SSR2 to cut off the power supply of the high frequency amplifier 13. When an error signal is input to the switching transistor TR via the OR circuit 38, the switching transistor TR is turned on. Thereby, the operational amplifier 2 for controlling the bias signal
The output of 5 becomes 0, and the bias ON signal is cut off.
Therefore, the high-frequency amplifier 13 is stopped, and a current of a predetermined value or more is prevented from being supplied to the high-frequency coil 14.

【0021】また保護回路30は、高周波増幅器13の
出力を検出し、その電圧値が第1の基準電圧発生回路3
3で設定された電圧値よりも高い場合には比較器32か
らエラー信号が出される。このエラー信号によりリレー
SSR1が作動し、高周波増幅器13の電源を遮断す
る。また、エラー信号がオア回路38を介してスイッチ
ングトランジスタTRに入力されるとスイッチングトラ
ンジスタTRをオンにし、バイアスON信号を遮断す
る。これにより所定値以上の電流が高周波コイル14に
供給されるのを防止する。この場合、エラー信号によっ
て増幅器の動作を停止させると同時に、図示しない警告
灯や警告音等のアラームを動作させるようにすることも
可能である。
The protection circuit 30 detects the output of the high-frequency amplifier 13 and detects the voltage of the output from the first reference voltage generation circuit 3.
If the voltage value is higher than the voltage value set in step 3, an error signal is output from the comparator 32. The error signal activates the relay SSR1 to cut off the power supply of the high frequency amplifier 13. When an error signal is input to the switching transistor TR via the OR circuit 38, the switching transistor TR is turned on and the bias ON signal is cut off. This prevents a current equal to or greater than a predetermined value from being supplied to the high-frequency coil 14. In this case, it is possible to stop the operation of the amplifier by the error signal, and at the same time, activate an alarm such as a warning light or a warning sound (not shown).

【0022】このように電源電流が所定値を越えたとき
及び高周波増幅器出力が所定値を越えたときに、高周波
増幅器を停止するようにしたので、被検体へ照射する電
磁波パワーが安全基準SARを越えることがなくなり、
安全性を確保することができる。さらに保護回路として
2系統の保護回路を併用することにより動作を確実にし
安全性を向上させることができる。
As described above, when the power supply current exceeds a predetermined value and when the output of the high-frequency amplifier exceeds a predetermined value, the high-frequency amplifier is stopped, so that the power of the electromagnetic wave applied to the subject meets the safety standard SAR. Will not exceed
Safety can be ensured. Further, by using two protection circuits together as the protection circuit, the operation can be ensured and the safety can be improved.

【0023】尚、以上の実施例では保護回路から出され
るエラー信号により、電源の遮断と増幅器のバイアスO
N信号の遮断とをともに行うようにしているが、電源の
遮断或いはバイアスON信号の遮断のいずれかを行うよ
うにしてもよい。
In the above embodiment, the power supply is cut off and the bias O of the amplifier is controlled by the error signal output from the protection circuit.
Although the N signal is cut off together, either the power supply or the bias ON signal may be cut off.

【0024】[0024]

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明のMRI装置によれば、被検体へ電磁波を照射する高
周波コイルの高周波増幅器に照射パワーが所定値を越え
ないようにする保護回路を設けたので、被検体に安全基
準SARを越える電磁波が照射されるおそれがなく、M
RI装置の安全性を高めることができる。又、保護回路
として2系統の保護回路を用いた場合には更に安全性を
確実にできる。更に本発明のMRI装置によれば、高周
波増幅器の電源として能力の高いものを用いることがで
きるので計測の高機能化を図ることができる。
As is apparent from the above description, according to the MRI apparatus of the present invention, the protection circuit for preventing the irradiation power from exceeding a predetermined value in the high-frequency amplifier of the high-frequency coil for irradiating the subject with the electromagnetic wave. Is provided, there is no possibility that the subject is irradiated with electromagnetic waves exceeding the safety standard SAR, and M
The safety of the RI device can be improved. When two protection circuits are used as the protection circuit, the safety can be further ensured. Further, according to the MRI apparatus of the present invention, a high-performance power supply can be used as the power supply of the high-frequency amplifier, so that the measurement function can be enhanced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の磁気共鳴イメージング装置の保護回路
のブロック図。
FIG. 1 is a block diagram of a protection circuit of a magnetic resonance imaging apparatus according to the present invention.

【図2】本発明の磁気共鳴イメージング装置の送信系の
ブロック図。
FIG. 2 is a block diagram of a transmission system of the magnetic resonance imaging apparatus of the present invention.

【図3】本発明の磁気共鳴イメージング装置の全体構成
を示すブロック図。
FIG. 3 is a block diagram showing the overall configuration of the magnetic resonance imaging apparatus of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…被検体 2…磁場発生装置 3…磁場勾配発生系 4…送信系 5…受信系 6…信号処理系 7…シーケンサ 8…CPU 13…高周波増幅器 14…高周波コイル 23…高周波増幅器の電源 30…保護回路 32…第1の比較器 36…第2の比較器 SSR1、SSR2…リレー(スイッチ手段) TR…スイッチングトランジスタ(スイッチ手段) DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Subject 2 ... Magnetic field generator 3 ... Magnetic field gradient generation system 4 ... Transmission system 5 ... Reception system 6 ... Signal processing system 7 ... Sequencer 8 ... CPU 13 ... High frequency amplifier 14 ... High frequency coil 23 ... High frequency amplifier power supply 30 ... Protection circuit 32: First comparator 36: Second comparator SSR1, SSR2 ... Relay (switch means) TR: Switching transistor (switch means)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平1−185253(JP,A) 特開 平4−352943(JP,A) 特開 平5−237078(JP,A) 特開 平5−317287(JP,A) 実開 平4−104806(JP,U) 実開 平4−105712(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) A61B 5/055 G01R 33/20 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (56) References JP-A-1-185253 (JP, A) JP-A-4-352943 (JP, A) JP-A-5-237078 (JP, A) JP-A-5-37078 317287 (JP, A) JP-A-4-104806 (JP, U) JP-A-4-105712 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) A61B 5/055 G01R 33 / 20

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】静磁場内に置かれた被検体の生体組織を構
成する原子の原子核に核磁気共鳴を起こさせるために、
高周波パルスを所定のパルスシーケンスで印加するため
の高周波コイルと、前記高周波パルスを増幅するための
高周波増幅器とを備えた磁気共鳴イメージング装置にお
いて、前記高周波増幅器の出力パワーを検出し、検出された出
力パワーが予め設定された値を越えたときに高周波増幅
器の高周波コイルへの出力を遮断する第1の保護回路
と、前記高周波増幅器の電源電流を検出し、検出された
電源電流が予め設定された値を越えたときに高周波増幅
器の高周波コイルへの出力を遮断する第2の 保護回路と
を備えたことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
1. A method for causing nuclear magnetic resonance to occur in nuclei of atoms constituting a living tissue of a subject placed in a static magnetic field,
In a magnetic resonance imaging apparatus including a high-frequency coil for applying a high-frequency pulse in a predetermined pulse sequence, and a high-frequency amplifier for amplifying the high-frequency pulse, the output power of the high-frequency amplifier is detected.
High frequency amplification when force power exceeds a preset value
Protection circuit to cut off the output to the high-frequency coil of the heater
And the power supply current of the high-frequency amplifier is detected and detected.
High frequency amplification when the power supply current exceeds a preset value
A second protection circuit for interrupting output to a high-frequency coil of the device.
【請求項2】前記第2の保護回路は、高周波増幅器の電
源電流を検出し、検出された電源電流が予め設定された
値を越えたときにエラー信号を発生する比較器と、比較
器からのエラー信号によって高周波増幅器の高周波コイ
ルへの出力を遮断するスイッチ手段とから成ることを特
徴とする請求項1記載の磁気共鳴イメージング装置。
2. The power supply for a high-frequency amplifier according to claim 2, wherein :
Source current is detected and the detected power supply current is preset
A comparator that generates an error signal when the value is exceeded
High-frequency coil of high-frequency amplifier by error signal from
2. A magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1, further comprising: switch means for interrupting output to said controller.
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