JPH0222650B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は核磁気共鳴装置に関し、特に測定対象
内の特定部位からの共鳴信号のみを選択的に取出
すことのできる装置に関するものである。

［従来技術］ 近時、ハツカネズミ、モルモツト等の動物につ
いて、体内の特定器官例えば肝臓、腎臓等の特定
臓器のみを核磁気共鳴測定することが行われてい
る。その場合、臓器を取出して測定するのではな
く、生きたままの状態で測定を行えることが望ま
れており、そのため、特定臓器が存在する部位の
表面に観測用コイルを取付け、このコイルを介し
て特定臓器からの共鳴信号を取出すサーフエスコ
イル法が開発されている。

このサーフエスコイル法は、例えば左側に正面
図、右側に側面図を示す第６図ａのような平面コ
イルを測定対象の表面に付け、このコイルが付け
られた表面近傍について測定を行うものである。
特定の臓器や限られた部位を測定するためには、
測定領域ができるだけ狭いことが望ましいが、サ
ーフエスコイルは片面コイルのためコイルから発
生する高周波磁場の強度は、コイル面Ｕから離れ
るに従つて減衰し例えば第６図ｂのような分布を
示す。

［発明が解決しようとする問題点］ このような分布では、表面近くのＡ部を測定す
る場合には測定領域が狭くできるものの、表面か
ら離れた、例えばＢ部を測定するような場合には
高周波磁場強度が等しいＣ部やＤ部も測定してし
まう結果となり、測定領域が広がつてしまうこと
は避けられなかつた。

本発明はこの点に鑑みてなされたものであり、
表面から離れた部位においても測定領域を狭くす
ることのできる核磁気共鳴装置を提供することを
目的としている。

［問題点を解決するための手段］ この目的を達成するため、本発明における核磁
気共鳴装置は、静磁界を発生する手段と、該静磁
界内に配置された測定対象を挟んで対向配置さ
れ、互いに反対方向から該測定対象に高周波磁界
を照射するための少なくとも１対のコイルと、該
対向配置されるコイルと直交配置され該コイルに
よつて挟まれる測定領域に高周波磁界を照射する
ためのサーフエスコイルと、該測定領域の前記対
向配置されるコイルに近い部分の磁化が飽和され
且つ該コイルから遠い中央部分の磁化は飽和され
ないような高周波パワーを有する飽和用高周波パ
ルスを前記対向配置されるコイルへ供給するため
の手段と、該飽和用高周波パルス照射後前記サー
フエスコイルに観測用高周波パルスを供給するた
めの手段と、観測用高周波パルス照射後前記サー
フエスコイルに誘起される自由誘導減衰信号を検
出する手段とを備えたことを特徴としている。

［実施例］ 以下、図面を用いて本発明の一実施例を詳説す
る。

第１図は本発明を実施した核磁気共鳴装置の一
例を示すブロツク図であり、図において１は静磁
界を発生するための磁石である。静磁界内には、
静磁界の方向（図におけるＺ方向）に対し直交す
る方向の高周波磁界を発生する３つの円形コイル
２，３，４が配置されている。この内コイル２，
３は中心軸を合わせて対向配置され、コイル４は
サーフエスコイルとしてこのコイル２，３に狭ま
れた領域に向けてコイル２，３と直交するように
配置される。

５は観測核の共鳴周波数の高周波を発生する発
振器で、該高周波はゲート６を介して高周波パル
スとして前記コイル２，３あるいはコイル４へ供
給されて試料に照射される。７は高周波パルスを
コイル２，３又は４へ切換えて送るための切換ス
イツチである。試料内で発生した核磁気共鳴によ
つてコイル４に誘起された共鳴信号は、ゲート８
を介して取出され復調回路９へ送られて復調され
る。復調により得られた自由誘導減衰信号（FID
信号）は、Ａ―Ｄ変換器１０を介してデジタル信
号に変換され、コンピユータ１１へ送られて記憶
された後、フーリエ変換等の処理を受ける。１２
は前記ゲート６，８のON―OFF、スイツチ７の
切換え、及びＡ―Ｄ変換器１０のサンプリングの
開始、停止を制御するタイミング制御回路であ
る。

上述の如き構成において、モルモツト等の動物
の臓器を測定する場合、第２図ａ，ｂに正面図及
び側面図を示すように、動物Ｅは測定すべき臓器
Ｆがコイル２，３の中心に来るようにコイル２，
３間に配置され、サーフエスコイル４はその臓器
Ｆに向けて体表面に取付けられる。

そして、ゲート６は第３図ａのタイミングで
ON―OFFされ、切換スイツチは第３図ｂのタイ
ミングで切換えられるため、十分な時間幅を持つ
た飽和パルスSPが先ずコイル２，３へ供給され、
次に観測用90゜パルスOPがサーフエスコイル４へ
供給される。この観測用パルス照射後サーフエス
コイル４に誘起された共鳴信号は、第３図ｃのタ
イミングで開かれるゲート８を介して取出されて
復調され、FID信号が得られる。

コイル２，３は同一方向に巻かれているが、通
電方向が逆になつているため、測定対象の臓器Ｆ
には飽和パルスSPによりコイル２，３が発生す
る高周波磁界が、第４図において斜線で示すよう
に丁度反対方向から照射されることになる。高周
波パルスの高周波パワー（高周波電力）は周知の
ように強度と時間幅で決定されるが、この飽和パ
ルスSPの高周波パワーは、第４図から分るよう
に、コイル２，３に近い斜線領域Ｇでは観測核の
磁化が飽和状態となり、且つコイル２，３から遠
い中央部分に配置されている測定対象の臓器Ｆは
飽和状態にならないような値に適切に設定されて
いる。

次いで、サーフエスコイル４から発生する観測
用90゜パルスOPによる磁界は、第４図から分るよ
うに測定対象の臓器Ｆを含む領域Ｈで観測核の磁
化90゜傾ける。ところが、この領域Ｈの内、コイ
ル２，３による飽和領域Ｇと重なる部分Hgの磁
化は既に飽和パルスSPにより飽和状態になつて
おり、90゜パルスによる影響を受けない。

従つて、観測用90゜パルス照射後にゲート８を
介して取出されるFID信号は、領域Ｈの内前記
Hg以外の部分即ち、飽和領域Ｇと重ならず臓器
Ｆが存在する限られた領域Hfに存在する観測核
の磁化からの情報に基づくものとなり、得られた
FID信号をフーリエ変換して得られる核磁気共鳴
スペクトルは、臓器Ｆの特性を表わすものとな
る。

尚、コイル２，３は上記例のように並列接続で
はなく直列接続するようにしても全く同様に実施
できる。ただし、コイル２，３から発生する高周
波磁界が互いに反対方向になるよう、巻回方向及
び通電方向には注意を払う必要があることは言う
までもない。

又、第５図に示すようにコイル２，３の隣にも
う１対のコイル２′，３′を配置し、その２対のコ
イルが発生する４つの飽和領域（斜線部分Ｇ）の
境界部分に測定臓器Ｆを配置し、更にその臓器Ｆ
を測定できるようにサーフエスコイル４を配置す
るようにすれば、測定領域を更に限定することが
可能である。

又、第３図ｄに示すように飽和パルスSPに続
けて選択パルスCPを付加し、この選択パルスCP
と観測用パルスOPに含まれる高周波の位相を90゜
ずつ規則的に又はランダムに変えて複数回の測定
を行い、得られるFID信号を積算するようにすれ
ば、不要領域の磁化成分の位相は測定領域の磁化
成分の位相と異なるため積算によりキヤンセルさ
れ、選択性がさらに向上する。その場合には、発
振器５から発生した高周波の位相を適宜選択でき
るような移相器を設ける必要があることは言うま
でもない。

［発明の効果］ 以上詳述した如く、本発明によれば、表面から
離れた部位を測定する場合であつても測定領域を
狭く限定することのできる核磁気共鳴装置が実現
される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成を示すブロツ
ク図、第２図は本発明におけるコイルと測定対象
の配置を説明するための図、第３図は第１図の装
置の動作を説明するためのタイミング図、第４図
及び第５図は飽和領域と測定領域を説明するため
の図、第６図はサーフエスコイルの形状及び発生
する磁界分布を示す図である。 １：磁石、２，３：円形コイル、４：サーフエ
スコイル、５：発振器、６，８：ゲート、７：切
換スイツチ、９：復調回路、１０：Ａ―Ｄ変換
器、１１：コンピユータ、１２：タイミング制御
回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 静磁界を発生する手段と、該静磁界内に配置
   された測定対象を挟んで対向配置され、互いに反
   対方向から該測定対象に高周波磁界を照射するた
   めの少なくとも１対のコイルと、該対向配置され
   るコイルと直交配置され該コイルによつて挟まれ
   る測定領域に高周波磁界を照射するためのサーフ
   エスコイルと、該測定領域の前記対向配置される
   コイルに近い部分の磁化が飽和され且つ該コイル
   から遠い中央部分の磁化は飽和されないような高
   周波パワーを有する飽和用高周波パルスを前記対
   向配置されるコイルへ供給するための手段と、該
   飽和用高周波パルス照射後前記サーフエスコイル
   に観測用高周波パルスを供給するための手段と、
   観測用高周波パルス照射後前記サーフエスコイル
   に誘起される自由誘導減衰信号を検出する手段と
   を備えた核磁気共鳴装置。