JP4689816B2 - Mri装置 - Google Patents

Mri装置 Download PDF

Info

Publication number
JP4689816B2
JP4689816B2 JP2000370616A JP2000370616A JP4689816B2 JP 4689816 B2 JP4689816 B2 JP 4689816B2 JP 2000370616 A JP2000370616 A JP 2000370616A JP 2000370616 A JP2000370616 A JP 2000370616A JP 4689816 B2 JP4689816 B2 JP 4689816B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
coil
predetermined number
coils
mri apparatus
unit
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
Application number
JP2000370616A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2002177236A (ja
Inventor
大 吉田
孝至 石黒
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GE Medical Systems Global Technology Co LLC
Original Assignee
GE Medical Systems Global Technology Co LLC
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by GE Medical Systems Global Technology Co LLC filed Critical GE Medical Systems Global Technology Co LLC
Priority to JP2000370616A priority Critical patent/JP4689816B2/ja
Publication of JP2002177236A publication Critical patent/JP2002177236A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4689816B2 publication Critical patent/JP4689816B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、MRI装置に使用されるコイルに関し、特にコイルの向きを変えるMRIの応用分野において複数のコイルを使用して画像データを取得するMRI装置およびその画像取得方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
一般に、MRI装置で用いられる受信コイルが感度を持つ磁場の方向は、主磁場(B0)に垂直な面内に限定される。従って、超電導磁石、永久磁石等で発生された主磁場内に被検体を配置し、この被検体からの磁気信号を検出しようとする場合、受信コイルは、被検体周りでその主磁場と直交する面内に配置される。なお、コイルの形状は、感度(以下、「感度」とは、信号対雑音比(S/N)または信号強度をいう)上の問題と、被検体のMRI装置からの出し入れ、コイルの使いやすさなどを考慮して決定される。
【0003】
従来から、MRI装置で使用される受信コイルは、主磁場に直行する面内に固定されている。これは、コイルの向きが直交する面内から外れると、感度の低下をもたらし、あるいはコイル間の磁気結合が発生するなどの問題が生じるからである。
【0004】
図13は、MRI装置に用いられる従来のリストコイルの構成を示す図である。このリストコイルは、サドルコイルとソレノイドコイルとを用いたQD(Quadrature Detection)方式の受信コイルであり、主な撮像部位は手首である。なお、図13において、主磁場B0は、Z軸方向に向いている。
【0005】
図13(A)は、リストコイルの外観図である。図13(A)に示したリストコイルは、ケース116を有し、このケース116内に、図13(C)に示した形状をもつサドルコイル118とソレノイドコイル119との二つのコイルが、図13(B)に示すように、二つ組み合わされている。サドルコイル118は、感度領域を広くするために、対向する二つのループをつなぎ合わせた一つのコイルである。
【0006】
図13(A)に示したリストコイルは、通常、被検体が載置されるクレードル上に固定される。すなわち、リストコイルは、MRI装置の中心部にセットされる。この場合、撮像部位、すなわち手首部分は、受信コイルの中心部に位置するように配置される。その後、図示しない送信コイルから磁場が発生されると、撮像部位の水素原子などが励起され、その励起された磁場をサドルコイル118およびソレノイドコイル119によって検出する。
【0007】
サドルコイル118は、Y軸方向に感度をもち、ソレノイドコイル119は、X軸方向に感度をもつ(図13(C)参照)。したがって、サドルコイル118およびソレノイドコイル119は、ともに、主磁場B0(Z軸方向)に垂直な面内に感度をもつため、図示しない送信コイルによって励起された水素原子の磁場を検出することが可能となる。なお、サドルコイル118およびソレノイドコイル119によって検出された信号は、一方の信号に90度の位相シフトを加え、この位相シフトされた信号と他方の信号とが加算されて図示しない検波部に出力され、ノイズ軽減された検出信号として、その後画像データが生成される。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来のリストコイルを用いたMRI装置では、手首などの関節部を撮像する場合、被検体の動作にあわせて受信コイルを所望の方向に向ける必要があるが、この場合、各受信コイルの感度方向が主磁場B0に直交する面内、すなわち図13に示したX−Y面内から外れるため、受信コイルの感度が劣化するという問題点があった。たとえば、図13(A)に示したリストコイル全体を長手方向を軸に横転させると、サドルコイル118の感度方向はZ軸方向を向いて主磁場B0と同方向となることから、サドルコイル118が被検体からの磁場を検出できないという問題点があった。
【0009】
この発明は上記に鑑みてなされたものであって、コイルが動いた場合であっても、被検体の撮像を確実に行うことができるMRI装置およびその画像取得方法を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、第1の観点のMRI装置は、互いに直交する三方向に感度を持つ複数のコイルと、前記複数のコイルが入力する三つ以上のコイル入力の中から所定数のコイル入力を所定数のコイル出力として選択接続する選択接続手段と、前記選択接続手段によって選択接続された所定数のコイル出力からの検出信号に基づいて画像処理を行う画像処理手段とを備えることを特徴とする。
【0011】
この第1の観点のMRI装置によれば、選択接続手段が、互いに直交する三方向に感度を持つ複数のコイルが入力する三つ以上のコイル入力の中から所定数のコイル入力を所定数のコイル出力として選択接続し、画像処理手段が、前記選択接続手段によって選択接続された所定数のコイル出力からの検出信号に基づいて画像処理を、主磁場に対してコイルが動いた場合であっても行うようにしている。
【0012】
また、第2の観点のMRI装置は、上記の発明において、前記画像処理手段は、前記所定数のコイル出力毎の検出信号が示す単位画素値の二乗和に基づいて演算を行い、該演算結果から画像データを生成することを特徴とする。
【0013】
この第2の観点のMRI装置によれば、前記画像処理手段が、前記所定数のコイル出力毎の検出信号が示す単位画素値の二乗和に基づいて演算を行い、該演算結果から画像データを生成するようにしている。
【0014】
また、第3の観点のMRI装置は、上記の発明において、前記画像処理手段は、ノイズを除去する補正処理手段をさらに備えたことを特徴とする。
【0015】
この第3の観点のMRI装置によれば、補正処理手段が、前記三つ以上のコイル出力からの信号のノイズを除去するようにしている。
【0016】
また、第4の観点のMRI装置は、上記の発明において、前記三つ以上のコイル入力の数は、前記所定数のコイル出力の数を超えた数であることを特徴とする。
【0017】
この第4の観点のMRI装置によれば、前記三つ以上のコイル入力の数を、前記所定数のコイル出力の数を超えた数としている。
【0018】
また、第5の観点のMRI装置は、上記の発明において、前記三つ以上のコイル入力の数と前記所定数のコイル出力の数とは同一であることを特徴とする。
【0019】
この第5の観点のMRI装置によれば、前記三つ以上のコイル入力の数と前記所定数のコイル出力の数とを同一としている。
【0020】
また、第6の観点の請求項6にかかるMRI装置は、上記の発明において、前記選択接続手段によって選択接続された所定数のコイル出力の中から、感度が高い所定数のコイル出力の組み合わせを選択し、該選択した組み合わせのコイル出力に切替接続させる制御を前記選択接続手段に対して行う切替制御手段をさらに備えたことを特徴とする。
【0021】
この第6の観点のMRI装置によれば、切替制御手段が、前記選択接続手段によって選択接続された所定数のコイル出力の中から、感度が高い所定数のコイル出力の組み合わせを選択し、該選択した組み合わせのコイル出力に切替接続させる制御を前記選択接続手段に対して行うようにしている。
【0022】
また、第7の観点のMRI装置は、上記の発明において、前記切替制御手段が選択する所定数のコイル出力は、互いに直交する検出感度を有する二つのコイル出力を少なくとも含むことを特徴とする。
【0023】
この第7の観点のMRI装置によれば、前記切替制御手段が選択する所定数のコイル出力には、互いに直交する検出感度を有する二つのコイル出力を少なくとも含ませるようにしている。
【0024】
また、第8の観点のMRI装置は、上記の発明において、前記切替制御手段は、実検査時に、前記選択接続手段によって選択接続された所定数のコイル出力の中から、感度が高い所定数のコイルの組み合わせを選択し、該選択した組み合わせの所定数のコイル出力に切替接続させる制御を前記選択接続手段に対して繰り返し行うことを特徴とする。
【0025】
この第8の観点のMRI装置によれば、前記切替制御手段が、実検査時に、前記選択接続手段によって選択接続された所定数のコイル出力の中から、感度が高い所定数のコイルの組み合わせを選択し、該選択した組み合わせの所定数のコイル出力に切替接続させる制御を前記選択接続手段に対して繰り返し行うようにしている。
【0026】
また、第9の観点のMRI装置は、上記の発明において、前記選択接続手段によって選択される所定数の増幅手段をさらに備え、前記各増幅手段は、前記選択接続手段から出力された各検出信号を増幅することを特徴とする。
【0027】
この第9の観点のMRI装置によれば、前記選択接続手段によって選択される所定数の増幅手段が、前記選択接続手段から出力された各検出信号を増幅するようにしている。
【0028】
また、第10の観点のMRI装置は、上記の発明において、互いに直交する三方向に感度を持つ三つのコイルと、前記三つのコイルの中から二つのコイルを選択接続する選択接続手段と、前記選択接続手段によって選択接続された二つのコイルからの検出信号の一方に位相シフトを加える位相シフト手段と、前記位相シフト手段によって位相シフトが加えられた検出信号と前記選択接続手段から出力された一方の検出信号とを加算する加算手段と、前記選択接続手段によって選択接続される二つのコイルと前記位相シフト手段による位相シフトとの組み合わせの中から感度の高い組み合わせを選択し、この選択した二つのコイルに切替接続させる制御を前記選択接続手段に対して行うとともに、前記位相シフト手段の位相シフトを該選択した位相シフトに設定する切替制御手段とを備えたことを特徴とする。
【0029】
この第10の観点のMRI装置によれば、選択接続手段が、互いに直交する三方向に感度を持つ三つのコイルの中から二つのコイルを選択接続し、位相シフト手段が、前記選択接続手段によって選択接続された二つのコイルからの検出信号の一方に位相シフトを加え、加算手段が、前記位相シフト手段によって位相シフトが加えられた検出信号と前記選択接続手段から出力された一方の検出信号とを加算し、切替制御手段が、前記選択接続手段によって選択接続される二つのコイルと前記位相シフト手段による位相シフトとの組み合わせの中から感度の高い組み合わせを選択し、この選択した二つのコイルに切替接続させる制御を前記選択接続手段に対して行うとともに、前記位相シフト手段の位相シフトを該選択した位相シフトに設定するようにしている。
【0030】
また、第11の観点のMRI装置の画像取得方法は、互いに直交する三方向に感度を持つ複数のコイルの三つ以上のコイル入力の中から所定数のコイル入力を所定数のコイル出力として選択し、この選択された所定数のコイル出力からの検出信号をもとに画像処理を行って被検体の断層画像を生成するMRI装置の画像取得方法において、前記三つ以上のコイル入力の中から所定数のコイル入力を選択し、所定数のコイル出力として選択接続する選択接続工程と、前記選択接続工程によって選択接続された所定数のコイル出力の組み合わせの中から、高い感度の所定数のコイル出力の組み合わせを選択し、該選択した組み合わせの所定数のコイル出力に切替接続させる制御を行う切替接続制御工程と、前記切替接続制御工程によって選択接続された所定数のコイル出力からの検出信号に基づいて画像処理を行う画像処理工程とを含むことを特徴とする。
【0031】
この第11の観点のMRI装置の画像取得方法によれば、選択接続工程によって、三つ以上のコイル入力の中から所定数のコイル入力を選択し、所定数のコイル出力として選択接続し、切替接続制御工程によって、前記選択接続工程によって選択接続された所定数のコイル出力の組み合わせの中から、高い感度の所定数のコイル出力の組み合わせを選択し、該選択した組み合わせの所定数のコイル出力に切替接続させる制御を行い、画像処理工程によって、前記切替接続制御工程によって選択接続された所定数のコイル出力からの検出信号に基づいて画像処理を行うようにしている。
【0032】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかるMRI装置およびその画像取得方法の好適な実施の形態について詳細に説明する。
【0033】
(実施の形態1)
まず、この発明にかかる実施の形態1について説明する。図1は、この発明の実施の形態1であるMRI装置の全体構成を示す模式図である。図1において、このMRI装置は、大きくは、マグネット部101、テーブル部102、および制御処理部103から構成される。
【0034】
マグネット部101は、該マグネット部101の上部外側から中央内側に向けて順次、静磁場発生部4、勾配コイル部3、および送信コイル部2が配置されるとともに、下部外側から中央内側に向けて順次静磁場発生部4、勾配コイル部3、および送信コイル部2が配置され、それぞれ対向配置される。この対向配置された二つの送信コイル部2間には、被検体5が配置される空間が形成される。上下二つの勾配コイル部3は、勾配駆動部14を介してスキャンコントローラ部13に接続される。また、上下二つの送信コイル部2は、送信部15を介してスキャンコントローラ部13に接続される。
【0035】
テーブル部102には、上述した送信コイル部2間に形成された空間を移動するクレードル部6が設けられ、このクレードル部6上には、被検体5が載置される。クレードル部6は、マグネット部101の中心部に移動した際、被検体5の撮像部位がこの中心部に位置するように制御される。
【0036】
リストコイル1は、受信用のコイルであり、マグネット部101の中心近傍に配置される。このリストコイル1は、受信部7、検波部8、およびA/D変換部9を介して計算機10に接続される。計算機10は、操作部11および表示部12が接続されるとともに、スキャンコントローラ部13に接続される。スキャンコントローラ部13は、受信部7、RF発振部20、A/D変換部9、勾配駆動部14、および送信部15の各部を制御する。RF発振部20は、検波部8に接続される。
【0037】
図2は、図1に示したリストコイル1の詳細構成を示す斜視図である。図2(A)は、リストコイル1の外観図を示し、図2(B)は、リストコイル1の斜めからみた透視図を示している。図2に示すように、リストコイル1の外観形状は、立方体であり、この立方体の各側面には、それぞれ6つの穴1aが形成され、この穴1aによって形成された孔は、リストコイル1内部で連通している。
【0038】
各穴1aには、ループ状のコイル21〜26が配置されるとともに、リストコイル1の内部には、このコイル21〜26によって受信された信号をそれぞれ増幅するプリアンプ31〜36が配置される。
【0039】
図3は、制御処理部103の受信系の詳細構成を示すブロック図である。図3において、受信部7は、マルチプレクサ30と三つの受信部41〜43とを有する。上述したように、コイル21〜26は、それぞれプリアンプ31〜36を介して受信部7のマルチプレクサ30に接続される。マルチプレクサ30には、三つの受信部41〜43が出力側に接続され、コイル21〜26によって受信され、各プリアンプ31〜36によって増幅された信号は、選択されて三つの受信部41〜43に選択出力される。受信部41〜43は、入力された信号を検波部8に出力し、A/D変換部9を介して計算機10に出力される。
【0040】
ここで、このMRI装置による撮像動作の概要動作について説明する。まず、操作部11によって選択されたMRI装置の制御処理、すなわちコントロールソフトとしてのパルスシーケンスは、計算機10を介してスキャンコントローラ部13に通知される。スキャンコントローラ部13は、MRI装置全体の制御を司り、計算機10から通知される起動信号の入力によって起動し、上述したパルスシーケンスを逐次実行する。パルスシーケンスとしては、たとえば送信部15によってRF波形信号を送信コイル部2に出力し、その後、勾配駆動部14によって勾配波形信号を勾配コイル部3に出力し、その後、受信部4によってコイル21〜26によって受信されたRF波形信号を受信する。
【0041】
一方、実検査時には、被検体5がクレードル部6上に載置され、マグネット部101の中心付近においてクレードル部6とともに設置される。図2に示したリストコイル1は、被検体5の撮像部位すなわち手首部がコイル21〜26の中心に位置する様に配置され、この状態でマグネット部101の中心付近に設置される。
【0042】
被検体5がマグネット部101の中心付近に設置されると、実検査が開始される。この実検査処理について、図4に示すフローチャートを参照して説明する。図4において、まず、スキャンコントローラ部13は、実検査の開始に伴い、プリスキャン処理を行う(ステップS11)。このプリスキャン処理結果によって、スキャンコントローラ部13は、中心周波数や送信ゲインなどの調整を行う。また、スキャンコントローラ部13は、このプリスキャン処理結果をもとに、マルチプレクサ30が選択接続する6つのコイル21〜26のうちの三つのコイルを選択決定する。三つのコイルを選択するのは、受信部41の個数が三つだからである。この選択決定は、コイル21〜26からプリアンプ31〜36を介して出力される各検出信号をもとに検出信号レベルの高い三つの検出信号の組み合わせが選択されることになる。また、計算機10は、このプリスキャン処理結果をもとに、ノイズ補正処理をイメージデータに対して行う。
【0043】
その後、スキャンコントローラ部13は、本スキャン処理を行う(ステップS12)。すなわち、スキャンコントローラ部13は、被検体5のMRI画像を取得するためのパルスシーケンスを実行する。この本スキャン処理の結果をもとに取得されたデータをもとに、計算機10が画像処理を行うことになる。
【0044】
その後、被検体5あるいはリストコイル1を動かして再度、MRI画像を取得する再検査を行うか否かを判断し(ステップS13)、再検査を行う場合(ステップS13/Yes)には、ステップS11に移行して上述した処理を繰り返し、再検査を行わない場合(ステップS13/No)には、実検査の処理を終了する。
【0045】
ここで、図5に示すフローチャートを参照して、ステップS11のプリスキャン処理の詳細手順について説明する。まず、スキャンコントローラ部13は、各コイル21〜26が検出した6つのチャネルの各感度(ステップS21)、計算機10からその測定結果を受け付ける。この感度の測定は、まず、スキャンコントローラ部13がマルチプレクサ30に指示して、6つのコイル21〜26からの信号のうちの三つのコイル21〜23からの信号をそれぞれ受信部41〜43にそれぞれ選択出力する。
【0046】
その後、各受信部41〜43からの出力は、検波部8、A/D変換部9を介して計算機10に出力され、計算機10は、各コイル21〜23が検出した信号の感度を所定のプログラムによって演算し、その結果をスキャンコントローラ部13に出力する。その後、同様に、スキャンコントローラ部13は、6つのコイル21〜26からの信号のうちの三つのコイル24〜26からの信号をそれぞれ受信部41〜43にそれぞれ選択出力する。その後、各受信部41〜43からの出力は、検波部8、A/D変換部9を介して計算機10に出力され、計算機10は、各コイル24〜26が検出した信号の感度を所定のプログラムによって演算し、その結果をスキャンコントローラ部13に出力する。
【0047】
その後、スキャンコントローラ部13は、測定結果をもとに、感度の値が高かった三つのコイルを選択し(ステップS22)、マルチプレクサ30に対して、この選択した三つのコイルを各受信部41〜43に接続させる制御を行い(ステップS23)、さらに各チャネルのノイズデータの測定し(ステップS24)、ステップS11にリターンする。
【0048】
つぎに、図6に示すフローチャートを参照して、ステップS12に示した本スキャン処理の詳細処理手順について説明する。まず、スキャンコントローラ部13には、計算機10から指定されたパルスシーケンスがダウンロードされて、このパルスシーケンスが実行され、選択接続された三つの各コイルからの検出信号を受信し、取得する(ステップS31)。この一連のパルスシーケンス、すなわちスキャンが終了する(ステップS32)と、取得された検出信号は、各チャネル(接続されたコイルに対応するチャネル)の生データとして計算機10に転送される(ステップS33)。
【0049】
その後、計算機10では、転送された各チャネルの生データをもとに、画像の再構成処理(フーリエ変換処理)が行われ(ステップS34)、各チャネルのイメージデータを生成する(ステップS35)。その後、計算機10は、各コイルから生成された複数のイメージデータ上における同一位置の画素値の二乗和に基づいて演算を行い(ステップS36)、この演算結果をイメージデータの画素値(ピクセル値)として表示部12に表示出力し(ステップS37)、ステップS12にリターンする。
【0050】
なお計算機10は、ステップ36において二乗和に基づいて演算する場合、プリスキャン処理で測定された各チャネルのノイズデータ(ステップS24)を用いてノイズを除去する補正処理を行う。
【0051】
また、上述した実施の形態1では、6つのコイル21〜26と三つの受信部41〜43とを有したMRI装置を示したが、これに限らず、コイルの数が受信部の数を超えた数であればよい。なお、コイルの数と受信部の数とが同一の場合には、ステップS22,S23によるコイルの選択決定処理を行わなくてもよい。
【0052】
さらに、上述した実施の形態1において、マルチプレクサ30は、コイル21〜26の組み合わせを選択する場合、感度の高いものを選択するようにしているが、選択するコイル21〜26は、互いに直交する検出感度をもつコイルを選択するようにする。たとえば、二つのコイルを選択する場合、コイル21とコイル23との組み合わせを選択しないようにする。また、三つの受信部を有するので、互いに直交する検出感度をもつ三つのコイルはすべて前記受信部に選択接続可能となる。これによって、コイルが向きを変えた場合でも確実にMRI画像を得ることができる。
【0053】
この実施の形態1では、互いに直交し、三方向に感度を有する少なくとも三つのコイルを用い、S/Nの高いコイルが選択され、しかも選択されたコイルが検出した画素値の二乗和に基づいて演算するようにしているので、リストコイル1が主磁場に対して動いた場合や被検体5が動いた場合であっても、品質の良い画像を確実に得ることができる。
【0054】
(実施の形態2)
つぎに、この発明にかかる実施の形態2について説明する。図7は、この発明の実施の形態2のMRI装置に用いられるリストコイルの構成を示す図である。図7(A)は、リストコイルの外観図である。図7(A)に示したリストコイルは、ケース50を有し、このケース50内に、図7(C)に示した形状をもつ三つのコイル、すなわちサドルコイル51,52およびソレノイドコイル53が、図7(B)に示すように、組み合わされている。サドルコイル51は、Z軸方向に感度をもち、サドルコイル52は、Y軸方向に感度をもち、ソレノイドコイル53は、X軸方向に感度をもつ。なお、サドルコイル51,52は、感度領域を広くするために、対向する二つのループをつなぎ合わせた一つのコイルである。
【0055】
図8は、この発明の実施の形態2であるMRI装置の画像取得処理に関する構成を示すブロック図である。このMRI装置は、図7に示したリストコイルを用いている。図8において、受信部60は、図1に示した受信部7に対応し、マルチプレクサ61、位相シフタ62、コンバイナ63、およびプリアンプ64を有する。マルチプレクサ61は、3入力2出力のマルチプレクサであり、図7に示した三つのコイルであるサドルコイル51,52およびソレノイドコイル53を入力し、このうちの二つのコイルを選択出力する。その他の構成は、図1に示した構成と同じであり、同一構成部分には同一符号を付している。
【0056】
位相シフタ62は、マルチプレクサ61から出力された一方の出力を入力し、入力された信号に対して±90度の位相シフトを行ってコンバイナ63に出力する。コンバイナ63は、位相シフタ62から出力された信号とマルチプレクサ61から出力された他方の信号とを加算し、プリアンプ64に出力する。プリアンプ64は、コンバイナ63から出力された信号を増幅し、検波部8に出力する。この位相シフタ62による位相シフトを行うことよって、直交する二つのコイルから得られる信号のノイズ成分を抑制することができる。
【0057】
検波部8は、プリアンプ64から出力された信号に対して検波処理を行い、その検波出力をA/D変換部9に出力する。A/D変換部9は、入力された検波出力をディジタル信号に変換し、このディジタル信号を計算機10に出力する。計算機10は、このディジタル信号をもとにMRI画像を生成する画像処理を行うとともに、操作部11からの指示入力をもとにスキャンコントローラ部13に対して起動指示などを行う。スキャンコントローラ部13は、マルチプレクサ61、位相シフタ62、RF発振部20、およびA/D変換部9に接続され、これら各部を制御する。
【0058】
ここで、図9に示すフローチャートを参照して、この実施の形態2の動作処理について説明する。まず、スキャンコントローラ部13は、実検査の開始指示に伴い、プリスキャン処理を行う(ステップS41)。その後、図4に示した実施の形態1の本スキャン処理(ステップS12)と同じ処理を行う(ステップS42)。その後、被検体あるいはリストコイルを動かして再検査を行うか否かを判断し(ステップS43)、再検査を行う場合(ステップS43,Yes)には、ステップS41に移行し、上述した処理を繰り返し、再検査を行わない場合(ステップS43,No)には、本処理を終了する。
【0059】
図10は、図9に示したステップS41のプリスキャン処理の詳細処理手順を示すフローチャートである。図10において、まず、スキャンコントローラ部13は、サドルコイル51とサドルコイル52、サドルコイル52とソレノイドコイル53、サドルコイル51とソレノイドコイル53の各組み合わせによる感度を、位相シフタ62による位相シフトがそれぞれ+90度および−90度に対して測定させる(ステップS51)。すなわち、三つのコイルから二つを選択するすべての組み合わせと前記各組み合わせに二つの位相シフトを行った場合とにおける合計6つの感度測定を行う。なお、この二つの位相シフトを行うのは、感度方向が互いに直交する二つコイルの受信信号は90度の位相シフトを生じて、さらにプラスに位相シフトするかマイナスに位相シフトするかは、主磁場の向きに対する前記二つのコイルの位置関係が未確定であるため決定できず、位相シフトの向きの情報を得る必要があるためである。
【0060】
このステップS51の処理では、スキャンコントローラ部13が、計算機10から、各コイルおよび各位相シフトの組み合わせ順序を示した所定のパルスシーケンスをダウンロードし、このダウンロードした所定のパルスシーケンスをもとに、マルチプレクサ61、位相シフタ62、検波部8、A/D変換部9を制御することによって行われる。
【0061】
その後、スキャンコントローラは、各コイルと位相シフトとの組み合わせによる全ての測定結果を計算機10から受け付け、この測定結果をもとに、大きな感度が得られる各コイルと各位相シフトとの組み合わせの中から二つの組み合わせを選択決定する(ステップS52)。
【0062】
その後、スキャンコントローラ部13は、選択決定した各コイルと各位相シフトとの組み合わせをもとに、マルチプレクサ61および位相シフタ62に対して選択決定した内容を設定する(ステップS53)。
【0063】
さらに、スキャンコントローラ部13は、MRI装置の中心周波数の微調整およびRF送信ゲインの最適化などを行って(ステップS54)、ステップS41にリターンする。
【0064】
なお、上述した実施の形態2では、三つのコイルからの各信号がマルチプレクサに入力されるようにしているが、これに限らず、たとえば、図11に示すように、二つのコイル出力をもつバードケージコイル70を用い、このバードケージコイル70を、図12に示すように、二つのサドルコイル51,52の代わりに用いるようにしてもよい。
【0065】
図11に示すように、8エレメントのバードケージコイル70は、その外観が円筒形状をなし、リング部71,72および8つのエレメント部73を有する。リング71,72との間は、円周面に沿って、8つのエレメント部73が軸方向に接続されている。リング部71,72は、エレメント部73が接続される接続点間に共振用のキャパシタ76が配置される。
【0066】
リング部72上の90度位相シフトした位置に、信号取出口であるポート74,75が設けられる。ポート74,75から取り出される信号は、Y軸方向およびZ軸方向に感度をもつ。したがって、一つのコイルから、互いに直交する二つの感度方向をもった信号を取り出すことができる。なお、図11に示したバードケージコイル70は、ハイパスフィルタ型のバードケージコイルであるが、ローパスフィルタ型のバードケージコイルの場合には、各エレメント部73の中央部分にキャパシタが配置されることになる。
【0067】
この各ポート74,75からのコイル出力は、図12に示すように、マルチプレクサ61の三つのコイル入力のうちの二つのコイル入力に接続される。したがって、二つのコイル、すなわちバードケージコイル70とソレノイドコイル53とによって三つのコイル入力を得ることができるので、簡易な構成とすることができる。
【0068】
この実施の形態2によれば、互いに直交する方向に感度を有する最小限のコイルを用い、主磁場に対してコイルが動いた場合あるいは被検体が動いた場合であっても、位相シフタ62によってノイズ成分を抑制しつつ、感度が高い検出信号を得ることができるので、品質の高い画像を得ることができる。
【0069】
【発明の効果】
以上説明したように、第1の観点のMRI装置によれば、選択接続手段が、互いに直交する三方向に感度を持つ複数のコイルが入力する三つ以上のコイル入力の中から所定数のコイル入力を所定数のコイル出力として選択接続し、画像処理手段が、前記選択接続手段によって選択接続された所定数のコイル出力からの検出信号に基づいて画像処理を、主磁場に対してコイルが動いた場合であっても行うようにしているので、被検体に対して全周からの検出が可能となり、コイルあるいは被検体が動いた場合であっても、感度の高い検出信号を得ることができ、確実に品質の高い画像を得ることができるという効果を奏する。
【0070】
また、第2の観点のMRI装置によれば、前記画像処理手段が、前記所定数のコイル出力毎の検出信号が示す単位画素値の二乗和に基づいて演算を行い、該演算結果から画像データを生成するようにしているので、大きな信号成分をもつ画素が強調され、感度の高い画像を得ることができるという効果を奏する。
【0071】
また、第3の観点のMRI装置によれば、補正処理手段が、前記三つ以上のコイル出力からの信号のノイズを除去するようにしているので、感度が高くなり、品質のよい画像を得ることができるという効果を奏する。
【0072】
また、第4の観点のMRI装置によれば、前記三つ以上のコイル入力の数を、前記所定数のコイル出力の数を超えた数としているので、たとえば、検出信号を増幅する増幅器の数を最低限の数に減少させることができ、小型軽量化および省エネルギー化を促進するとともに、コイルの数を増幅器の数に比して増加させることができるため、コイルおよび増幅器の数を有効な範囲に自由に設定できるという柔軟なMRI装置を実現することができるという効果を奏する。
【0073】
また、第5の観点のMRI装置によれば、前記三つ以上のコイル入力の数と前記所定数のコイル出力の数とを同一としているので、コイルの数と、検出信号を増幅する増幅器の数とを、必要最小限の数とすることができ、コンパクトなMRI装置を実現することができるという効果を奏する。
【0074】
また、第6の観点のMRI装置によれば、切替制御手段が、前記選択接続手段によって選択接続された所定数のコイル出力の中から、感度が高い所定数のコイル出力の組み合わせを選択し、該選択した組み合わせのコイル出力に切替接続させる制御を前記選択接続手段に対して行うようにしているので、実検査前にコイルの向きを任意に配置しても、常に高い感度の検出信号を得ることができ、結果的に確実に、品質のよい画像を得ることができるという効果を奏する。
【0075】
また、第7の観点のMRI装置によれば、前記切替制御手段が選択する所定数のコイル出力には、互いに直交する検出感度を有する二つのコイル出力を少なくとも含ませるようにしているので、コイルの向きに関わらず、確実に品質のよい画像を得ることができるという効果を奏する。
【0076】
また、第8の観点のMRI装置によれば、前記切替制御手段が、実検査時に、前記選択接続手段によって選択接続された所定数のコイル出力の中から、感度が高い所定数のコイルの組み合わせを選択し、該選択した組み合わせの所定数のコイル出力に切替接続させる制御を前記選択接続手段に対して繰り返し行うようにしているので、実検査時に、感度の高いコイルの組み合わせを繰り返し選択できるため、実検査中にコイルを動かすことによって各コイルの感度に変化があった場合であっても、確実に品質のよい画像を得ることができるという効果を奏する。
【0077】
また、第9の観点のMRI装置によれば、前記選択接続手段によって選択される所定数の増幅手段が、前記選択接続手段から出力された各検出信号を増幅するようにしているので、微弱な検出信号を必要最小限の数の増幅器によって増幅することができるという効果を奏する。
【0078】
また、第10の観点のMRI装置によれば、選択接続手段が、互いに直交する三方向に感度を持つ三つのコイルの中から二つのコイルを選択接続し、位相シフト手段が、前記選択接続手段によって選択接続された二つのコイルからの検出信号の一方に位相シフトを加え、加算手段が、前記位相シフト手段によって位相シフトが加えられた検出信号と前記選択接続手段から出力された一方の検出信号とを加算し、切替制御手段が、前記選択接続手段によって選択接続される二つのコイルと前記位相シフト手段による位相シフトとの組み合わせの中から感度の高い組み合わせを選択し、この選択した二つのコイルに切替接続させる制御を前記選択接続手段に対して行うとともに、前記位相シフト手段の位相シフトを該選択した位相シフトに設定するようにしているので、ノイズが低減された感度の高い検出信号を得ることができ、この結果、品質のよい画像を確実に得ることができるという効果を奏する。
【0079】
また、第11の観点のMRI装置の画像取得方法によれば、選択接続工程によって、三つ以上のコイル入力の中から所定数のコイル入力を選択し、所定数のコイル出力として選択接続し、切替接続制御工程によって、前記選択接続工程によって選択接続された所定数のコイル出力の組み合わせの中から、高い感度の所定数のコイル出力の組み合わせを選択し、該選択した組み合わせの所定数のコイル出力に切替接続させる制御を行い、画像処理工程によって、前記切替接続制御工程によって選択接続された所定数のコイル出力からの検出信号に基づいて画像処理を行うようにしているので、被検体に対して全周からの検出が可能となり、コイルあるいは被検体が動いた場合であっても、感度の高い検出信号を得ることができ、確実に品質の高い画像を得ることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明にかかる実施の形態1であるMRI装置の概要構成を示す模式図である。
【図2】図1に示したリストコイルの詳細構成を示す斜視図である。
【図3】図1に示した制御処理部の詳細構成を示すブロック図である。
【図4】図1に示したMRI装置の画像取得処理手順を示す全体フローチャートである。
【図5】図4に示したプリスキャン処理の詳細処理手順を示すフローチャートである。
【図6】図4に示した本スキャン処理の詳細処理手順を示すフローチャートである。
【図7】この発明にかかる実施の形態2であるMRI装置のリストコイルの構成を示す図である。
【図8】この発明にかかる実施の形態2であるMRI装置の画像取得に関する構成を示すブロック図である。
【図9】図8に示したMRI装置の画像取得処理手順を示す全体フローチャートである。
【図10】図9に示したプリスキャン処理の詳細処理手順を示すフローチャートである。
【図11】コイルの一例を示す図である。
【図12】図11に示したコイルを用いたMRI装置の画像取得に関する構成を示す図である。
【図13】従来におけるリストコイルの一例を示す図である。
【符号の説明】
1 リストコイル
1a 穴
2 送信コイル部
3 勾配コイル部
4 静磁場発生部
5 被検体
6 クレードル部
7 受信部
8 検波部
9 A/D変換部
10 計算機
11 操作部
12 表示部
13 スキャンコントローラ部
14 勾配駆動部
15 送信部
21〜26 コイル
31〜36,64 プリアンプ
30,61 マルチプレクサ
41〜43,60 受信部
50 ケース
51,52 サドルコイル
53 ソレノイドコイル
62 位相シフタ
63 コンバイナ

Claims (11)

  1. 互いに直交する3方向のうちのいずれかの方向に感度を持つ4個以上の複数のコイルであって、前記3方向における各々の1方向に感度を持つ前記コイルが1個以上存在する複数のコイルと、
    前記複数のコイルに接続された4個以上のコイル入力の中から所定数を選択して、前記所定数のコイル入力と前記所定数のコイル出力とをそれぞれ接続する選択接続手段と、
    前記選択接続接手段によって接続された前記所定数のコイル出力へ送られる前記コイルの検出信号に基づいて画像処理を行う画像処理手段とを備えることを特徴とするMRI装置。
  2. 前記画像処理手段は、前記所定数のコイル出力毎の検出信号が示す単位画素値の二乗和に基づいて演算を行い、前記演算結果から画像データを生成することを特徴とする請求項1に記載のMRI装置。
  3. 前記画像処理手段は、ノイズを除去する補正処理手段を、さらに備えたことを特徴とする請求項1または2に記載のMRI装置。
  4. 前記所定数のコイル出力の数は、前記4個以上のコイル入力の数よりも少ないことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載のMRI装置。
  5. 前記4個以上のコイル入力の数と前記所定数のコイル出力の数とは同一であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載のMRI装置。
  6. 前記選択接続手段によって接続された前記所定数のコイル出力の中から、感度が高い所定数のコイル出力の組み合わせを選択し、前記選択した組み合わせのコイル出力に切替接続させる制御を前記選択接続手段に対して行う切替制御手段を、さらに備えたことを特徴とする請求項4に記載のMRI装置。
  7. 前記切替制御手段が選択する所定数のコイル出力は、互いに直交する検出感度を有する二つのコイル出力を、少なくとも含むことを特徴とする請求項6に記載のMRI装置。
  8. 前記切替制御手段は、実検査時に、前記選択接続手段によって接続された前記所定数のコイル出力の中から、感度が高い所定数のコイル出力の組み合わせを選択し、前記選択した組み合わせの所定数のコイル出力に切替接続させる制御を前記選択接続手段に対して繰り返し行うことを特徴とする請求項6または7に記載のMRI装置。
  9. 前記選択接続手段によって選択される所定数の増幅手段をさらに備え、前記各増幅手段は、前記選択接続手段から出力された各検出信号を増幅することを特徴とする請求項6〜8のいずれか一つに記載のMRI装置。
  10. 前記複数のコイルは、前記3方向における各々の1方向に感度を持つ前記コイルが2個ずつ存在して合計6個であることを特徴とする請求項1〜9のいずれか一つに記載のMRI装置。
  11. 前記コイル出力の所定数は3であることを特徴とする請求項1〜10のいずれか一つに記載のMRI装置。
JP2000370616A 2000-12-05 2000-12-05 Mri装置 Expired - Fee Related JP4689816B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000370616A JP4689816B2 (ja) 2000-12-05 2000-12-05 Mri装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000370616A JP4689816B2 (ja) 2000-12-05 2000-12-05 Mri装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2002177236A JP2002177236A (ja) 2002-06-25
JP4689816B2 true JP4689816B2 (ja) 2011-05-25

Family

ID=18840479

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000370616A Expired - Fee Related JP4689816B2 (ja) 2000-12-05 2000-12-05 Mri装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4689816B2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110133561A (zh) * 2019-07-01 2019-08-16 合肥工业大学 一种mri设备主磁体均匀度检测分析装置及其方法

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6724923B2 (en) * 2001-04-13 2004-04-20 Ge Medical Systems Global Technology Co., Llc Automatic coil selection of multi-receiver MR data using fast prescan data analysis
JP5174399B2 (ja) * 2007-08-22 2013-04-03 株式会社日立メディコ 磁気共鳴イメージング装置
JP5675057B2 (ja) * 2008-07-01 2015-02-25 株式会社東芝 磁気共鳴イメージング装置および受信経路切り替え方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110133561A (zh) * 2019-07-01 2019-08-16 合肥工业大学 一种mri设备主磁体均匀度检测分析装置及其方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP2002177236A (ja) 2002-06-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3018197B2 (ja) 磁気共鳴像形成システム
JP3825685B2 (ja) 高周波コイルを使用した磁気共鳴映像装置
CN102053233B (zh) 局部线圈装置中的mr信号传输
JP5085327B2 (ja) 磁気共鳴デバイス及び方法
JP5086796B2 (ja) 磁気共鳴撮像装置、磁気共鳴撮像保守装置、磁気共鳴撮像保守システムおよび磁気共鳴撮像装置検査方法
JP2003180659A (ja) 磁気共鳴撮像装置用のrfコイル系
US5510711A (en) Digital combination and correction of quadrature magnetic resonance receiver coils
JPH05269111A (ja) 磁気共鳴装置及び信号結合装置
US6696835B2 (en) Second-order static magnetic field correcting method and MRI apparatus
JPH0475636A (ja) 磁気共鳴イメージング装置
JP2008043436A (ja) 磁気共鳴診断装置
JP4689816B2 (ja) Mri装置
JPH0924036A (ja) 磁気共鳴イメージング装置
JP5180514B2 (ja) 磁気共鳴イメージング装置
JP2013541396A (ja) 処理方法及び処理装置
JP2680235B2 (ja) 核磁気共鳴装置用プローブ
JP2003033333A (ja) 磁気共鳴イメージング用rfコイル
JP2005152175A (ja) 磁気共鳴撮像装置および方法
JP3111045B2 (ja) 磁気共鳴イメージング用rfプローブ
US7173427B1 (en) Magnetic resonance imaging apparatus and magnetic resonance imaging method
JP2555233B2 (ja) 核磁気共鳴装置
JP2009165538A (ja) 磁気共鳴イメージング装置および操作コンソール
JP2503821B2 (ja) Nmr信号処理方法および装置
JP2007209658A (ja) 磁気共鳴撮像装置および撮像方法
JPH0549617A (ja) Mri装置の受信回路

Legal Events

Date Code Title Description
A625 Written request for application examination (by other person)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A625

Effective date: 20070702

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20100120

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100824

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20101119

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20110118

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20110217

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4689816

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140225

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140225

Year of fee payment: 3

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees