JPH02289233A - 核磁気共鳴を用いた検査装置 - Google Patents
核磁気共鳴を用いた検査装置Info
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- JPH02289233A JPH02289233A JP2096409A JP9640990A JPH02289233A JP H02289233 A JPH02289233 A JP H02289233A JP 2096409 A JP2096409 A JP 2096409A JP 9640990 A JP9640990 A JP 9640990A JP H02289233 A JPH02289233 A JP H02289233A
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- Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
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信号を用い、被検査体の断層像を撮
影する装置に係り、特に任意の方向の断層像を撮影する
のに好適な装置に関する。
影する装置に係り、特に任意の方向の断層像を撮影する
のに好適な装置に関する。
核磁場共鳴を用いて被検査体の断層像を撮影する装置（
以下、ＮＭＲ映像装置と呼ぶ。）において、断面を決定
する方法として１選択照射法（特開昭５ｌ−５３８８８
）が提案されている。この方法は断層像を撮影しようと
する断面内の核スピンのみ共鳴を起こさせるものである
。一般に上記のＮＭＲ映像装置は均一の静磁場を発生す
る手段と、その磁場強度に直交する特定の２３方向の傾
斜をそれぞれ印加する傾斜磁場発生手段を有する。
以下、ＮＭＲ映像装置と呼ぶ。）において、断面を決定
する方法として１選択照射法（特開昭５ｌ−５３８８８
）が提案されている。この方法は断層像を撮影しようと
する断面内の核スピンのみ共鳴を起こさせるものである
。一般に上記のＮＭＲ映像装置は均一の静磁場を発生す
る手段と、その磁場強度に直交する特定の２３方向の傾
斜をそれぞれ印加する傾斜磁場発生手段を有する。
上記の選択照射法では、そのうちひとつの傾斜磁場の印
加のもとである特定の周波数帯域を有する高周波磁場を
印加することにより、ある断面にそった核スピンのみを
共鳴させてる。一方、装置の形状から被検査体とくに人
体の挿入される方向は制限されており、したがって従来
の装置では被検査体について上記特定の３方向の断層像
しか得られなかった。
加のもとである特定の周波数帯域を有する高周波磁場を
印加することにより、ある断面にそった核スピンのみを
共鳴させてる。一方、装置の形状から被検査体とくに人
体の挿入される方向は制限されており、したがって従来
の装置では被検査体について上記特定の３方向の断層像
しか得られなかった。
本発明の目的は任意方向の断層像を撮影することが可能
な検査装置を提供することにある。
な検査装置を提供することにある。
上記の目的を達成するため１本発明は、特定の複数方向
に備えられた傾斜磁場発生手段を同時に用いて発生出力
の合成により撮影しようとする断面に直交する方向に傾
斜磁場を印加し、その状態で断面の大きさで定まる帯域
幅を持った高周波磁場を印加して上記断面にそった核ス
ピンのみを共鳴させることを特徴とする。本発明によれ
ば、挿入される被検査体の方向が制限されているにかか
わらず、その被検査体の任意方向の断面の撮影が可能と
なる。
に備えられた傾斜磁場発生手段を同時に用いて発生出力
の合成により撮影しようとする断面に直交する方向に傾
斜磁場を印加し、その状態で断面の大きさで定まる帯域
幅を持った高周波磁場を印加して上記断面にそった核ス
ピンのみを共鳴させることを特徴とする。本発明によれ
ば、挿入される被検査体の方向が制限されているにかか
わらず、その被検査体の任意方向の断面の撮影が可能と
なる。
以下実施例を用いて本発明の詳細な説明する。
第１図は本発明の詳細な説明するための図である。
核磁気共鳴法によれば、磁場強度Ｈｏ中にある核スピン
は、 ｆ、＝γＨｏ／２π なる周波数を持つ高周波磁場と共鳴を起こす。ここでγ
は磁気回転比と呼ばれ、物質に固有の定数である。いま
Ｈ６と同一方向で、強度が直線的に変化する傾斜磁場ｇ
、を重畳する。ここでｇは磁場の傾斜、ｒは距離である
。この状態での共鳴条件は、 Ｊ ＝ γ Ｈｏ／２ フＣ＋ γ ｇｒ／２ π
である。そこで、与える高周波磁場がｆ。を中心として
、布域＠２Δｆで帯域制限されているとすると、共鳴を
起こす範囲は ｒ＝２πΔＪ／γｇ で与えられる。第１図において、Ｚ方向（方向は図の右
方の座標系参照）に静磁場Ｈｏが印加されているものと
する。この状態で、Ｘ方向に磁場傾斜ｇｙを与え、高周
波磁場を印加すると、１０１に示される断面内の核スピ
ンのみが共鳴を起こす。
は、 ｆ、＝γＨｏ／２π なる周波数を持つ高周波磁場と共鳴を起こす。ここでγ
は磁気回転比と呼ばれ、物質に固有の定数である。いま
Ｈ６と同一方向で、強度が直線的に変化する傾斜磁場ｇ
、を重畳する。ここでｇは磁場の傾斜、ｒは距離である
。この状態での共鳴条件は、 Ｊ ＝ γ Ｈｏ／２ フＣ＋ γ ｇｒ／２ π
である。そこで、与える高周波磁場がｆ。を中心として
、布域＠２Δｆで帯域制限されているとすると、共鳴を
起こす範囲は ｒ＝２πΔＪ／γｇ で与えられる。第１図において、Ｚ方向（方向は図の右
方の座標系参照）に静磁場Ｈｏが印加されているものと
する。この状態で、Ｘ方向に磁場傾斜ｇｙを与え、高周
波磁場を印加すると、１０１に示される断面内の核スピ
ンのみが共鳴を起こす。
ここで断面の厚さｄは
ｄ＝４ πΔｆ／γｇｙ
で定まり、ｄを変化させるためにはΔｆあるいはｇｙを
変えれば良い。次に、Ｚ方向に磁場傾斜ｇ２を与え、高
周波磁場を印加すると、１０２で示される断面の核スピ
ンが共鳴を起こし、断面の大きさＱは、 Ｑ＝４ルΔｆ／γｇ２ となる。ここで、最初の高周波パルスで核スピンを９０
°倒し２次の高周波パルスで核スピンを１８０′倒し、
つまり９０’パルスの順に印加して得られるエコー信号
を計測すると、上記１０２の断面部分に関する情報が得
られる。ただし、９０’パルスから計測時点までの横緩
和時間Ｔ２に関する情報が含まれている。断面の厚さｄ
、大きとＱは帯域幅Δｆ、および傾斜ｇｙ、ｇｚで定め
られる。思上の説明では、ｙ軸に直交する断面を選択す
る場合について述べたが、最初に印加する傾斜磁場をＸ
方向とすれば、Ｘ軸に直交する面を選択することが可能
である。そこで、３方向より印加する傾斜磁場ｇｘ＋
ｇｙ＋ ｇｚを合成することにより、任意方向の断面を
選択することができる。
変えれば良い。次に、Ｚ方向に磁場傾斜ｇ２を与え、高
周波磁場を印加すると、１０２で示される断面の核スピ
ンが共鳴を起こし、断面の大きさＱは、 Ｑ＝４ルΔｆ／γｇ２ となる。ここで、最初の高周波パルスで核スピンを９０
°倒し２次の高周波パルスで核スピンを１８０′倒し、
つまり９０’パルスの順に印加して得られるエコー信号
を計測すると、上記１０２の断面部分に関する情報が得
られる。ただし、９０’パルスから計測時点までの横緩
和時間Ｔ２に関する情報が含まれている。断面の厚さｄ
、大きとＱは帯域幅Δｆ、および傾斜ｇｙ、ｇｚで定め
られる。思上の説明では、ｙ軸に直交する断面を選択す
る場合について述べたが、最初に印加する傾斜磁場をＸ
方向とすれば、Ｘ軸に直交する面を選択することが可能
である。そこで、３方向より印加する傾斜磁場ｇｘ＋
ｇｙ＋ ｇｚを合成することにより、任意方向の断面を
選択することができる。
第２図は本発明の一実施例を示すブロック図である。第
２図において２０１ａ〜２０１ｄは静磁場発生用磁石の
断面を示し、磁場の向きは紙面の左から右、あるいはこ
の逆である。２０２ａ〜２０２ｄ−２０３ａ〜２０３ｄ
はそれぞれＸおよびｙ方向の磁場傾斜を与える傾斜磁場
コイル、２０４ａおよび２０４ｂは２方向の磁場傾斜を
与える傾斜磁場コイルである。これらのコイルは傾斜磁
場コイル駆動回路２０５〜２０７に接続（図示せず）さ
れている。また２０８〜２１０はディジタルアナログ変
換器で、レジスタ２１１〜２１３の内容をアナログ信号
に変換する。
２図において２０１ａ〜２０１ｄは静磁場発生用磁石の
断面を示し、磁場の向きは紙面の左から右、あるいはこ
の逆である。２０２ａ〜２０２ｄ−２０３ａ〜２０３ｄ
はそれぞれＸおよびｙ方向の磁場傾斜を与える傾斜磁場
コイル、２０４ａおよび２０４ｂは２方向の磁場傾斜を
与える傾斜磁場コイルである。これらのコイルは傾斜磁
場コイル駆動回路２０５〜２０７に接続（図示せず）さ
れている。また２０８〜２１０はディジタルアナログ変
換器で、レジスタ２１１〜２１３の内容をアナログ信号
に変換する。
２１４ａ、２１４ｂは高周波磁場を発生する照射コイル
で、高周波電力増幅器２１５に接続（図示せず）されて
いる。また２１６は変調器、２１７は発振器、２１８は
ディジタルアナログ変換器、２１９はメモリである。２
１６〜２１９はいわゆるティラードパルスを発生する機
能を持つ。
で、高周波電力増幅器２１５に接続（図示せず）されて
いる。また２１６は変調器、２１７は発振器、２１８は
ディジタルアナログ変換器、２１９はメモリである。２
１６〜２１９はいわゆるティラードパルスを発生する機
能を持つ。
ティラードパルスとは、ｆｏを中心周波数として。
（ｆａ−Δｆ） 〜Ｃｆ、＋Δｆ）の帯域を持ったパル
スであり、簡単には、周波数ｆ０を持った発振器出力を
振幅変調することで得られる。すなわち。
スであり、簡単には、周波数ｆ０を持った発振器出力を
振幅変調することで得られる。すなわち。
発振器２１７の出力は、振幅変調しようとする波形で記
憶したメモリ２１９の内容を２１８でアナログ量に変換
した信号で、２１６により変調される。いま２１７の発
振周波数をＪｏ、２１９に核格されといる波形が２ｓｉ
ｎ（α・ｒｌ・Δ１）／（ｎ・Δｔ）なる形で表わされ
ており、メモリの読出し間隔Δｔをπ／（α・ｎ）とす
ると、（ｆｏ−α）〜（ｆ、十α）なる帯域を持ったテ
ィラードパルスを出力することが可能である。
憶したメモリ２１９の内容を２１８でアナログ量に変換
した信号で、２１６により変調される。いま２１７の発
振周波数をＪｏ、２１９に核格されといる波形が２ｓｉ
ｎ（α・ｒｌ・Δ１）／（ｎ・Δｔ）なる形で表わされ
ており、メモリの読出し間隔Δｔをπ／（α・ｎ）とす
ると、（ｆｏ−α）〜（ｆ、十α）なる帯域を持ったテ
ィラードパルスを出力することが可能である。
２２０ａ、２２０ｂは核磁気共鳴信号を計８１りする受
信用コイルで、前ｎ増幅器２２１に接続（図示せず）さ
れている。また２２２はアナログディジタル変換器であ
る。受信用コイル２２０ａ。
信用コイルで、前ｎ増幅器２２１に接続（図示せず）さ
れている。また２２２はアナログディジタル変換器であ
る。受信用コイル２２０ａ。
２２０ｂに誘起された核磁気共鳴信号は前置増幅器２２
１で増幅された後５２２２でディジタル量に変換され、
シーケンスコン１−ローラ２２３を経由して、ディジタ
ル計算機２２４に入力される。
１で増幅された後５２２２でディジタル量に変換され、
シーケンスコン１−ローラ２２３を経由して、ディジタ
ル計算機２２４に入力される。
２２５は操作卓であり、検査開始、検査条件の入力、結
果の表示などを行なう。
果の表示などを行なう。
第２図に示す装置の動作原理は次の通りである。
操作卓２２５より検査条件を入力すると、必要な情報が
ディジタル計算機２２４に転送される。計算機は断層像
を計測するシーケンス、すなわち、傾斜磁場の大きさと
印加時間、高周波磁場の印加時期、アナログディジタル
変換の開始等をコードとして作り出し、そのデータをシ
ーケンスコントローラ２２３に送る。コントローラ２２
３は計算機２２４が作り出したコード化されたシーケン
スを１つずつ解読し、必要に応じて、レジスタ２１１〜
２１３を介して傾斜場を印加し、メモリ２１９を起動し
てティラードパルスの発生を行なわせる。
ディジタル計算機２２４に転送される。計算機は断層像
を計測するシーケンス、すなわち、傾斜磁場の大きさと
印加時間、高周波磁場の印加時期、アナログディジタル
変換の開始等をコードとして作り出し、そのデータをシ
ーケンスコントローラ２２３に送る。コントローラ２２
３は計算機２２４が作り出したコード化されたシーケン
スを１つずつ解読し、必要に応じて、レジスタ２１１〜
２１３を介して傾斜場を印加し、メモリ２１９を起動し
てティラードパルスの発生を行なわせる。
以上の動作で、任意の断面の核スピンのみを共鳴される
ことができ、次に断面の像を計測する。
ことができ、次に断面の像を計測する。
断面の像を計測する方法として、投影−再構成法および
２次元フーリエ変換法がその代表的なものとして提案さ
れている。いずれの方法でも、傾斜磁場の振幅、印加時
期、印加時間、およびアナログディジタル変換開始の時
期によって実現可能である。このため、シーケンスコン
トローラ２２３で制御することにより、断層像を計算す
るに必要なデータを計測できる。計測されたデータは計
算機２２４で必要な処理、すなわち、フィルタリング、
フーリエ変換、逆投影のいずれかを行ない、断層像を再
構成した後、操作卓２２５内に組み込まれたデイスプレ
ィに表示される。
２次元フーリエ変換法がその代表的なものとして提案さ
れている。いずれの方法でも、傾斜磁場の振幅、印加時
期、印加時間、およびアナログディジタル変換開始の時
期によって実現可能である。このため、シーケンスコン
トローラ２２３で制御することにより、断層像を計算す
るに必要なデータを計測できる。計測されたデータは計
算機２２４で必要な処理、すなわち、フィルタリング、
フーリエ変換、逆投影のいずれかを行ない、断層像を再
構成した後、操作卓２２５内に組み込まれたデイスプレ
ィに表示される。
第３図はシーケンスコントローラ２２３を実現するため
の一実施例である。計算機（図示せず）で作成されたコ
ード化されたシーケンス３０１ａはメモリ３０１に格納
されている。３０２はタイミング発生回路で、計算機か
らの開始信号３０２ａにより、アドレスレジスタ３０３
の内容を順次進めながらメモリ３０１の内容を読み出す
。
の一実施例である。計算機（図示せず）で作成されたコ
ード化されたシーケンス３０１ａはメモリ３０１に格納
されている。３０２はタイミング発生回路で、計算機か
らの開始信号３０２ａにより、アドレスレジスタ３０３
の内容を順次進めながらメモリ３０１の内容を読み出す
。
３０４ばレジスタで、メモリ３０１から読み出したデー
タ３０１ｂを一時保持する。コード化されたシーケンス
は１つのデータを１６〜４８ビツトからなり、例えば上
位８ビツトが命令の種類、下位８〜４０ビツトが傾斜磁
場の振幅などのデータを表わしている。３０５はデコー
ダで、レジスタ３０４に保持されたデータの上位８ビツ
トを解読して、最大２５６種類の命令に分ける。デコー
ダ３０５の出力はそれぞれ、傾斜磁場、高周波磁場の印
加、アナログディジタル変換開始などの動作を行なわせ
る。３０６はレジスタで、傾斜磁場の振幅、シーケンス
を組むうえで必要な待ち時間等が、−時的に保持される
。３０７はメモリで、ディジタル量に変換された核磁気
共鳴信号３０７ａを一時的に記憶し、一連の計測が終了
すると、その内容は計算機に送られる。以上の動作によ
り、任意断層面の選択、核磁気共鳴信号の計測が制御さ
れる。
タ３０１ｂを一時保持する。コード化されたシーケンス
は１つのデータを１６〜４８ビツトからなり、例えば上
位８ビツトが命令の種類、下位８〜４０ビツトが傾斜磁
場の振幅などのデータを表わしている。３０５はデコー
ダで、レジスタ３０４に保持されたデータの上位８ビツ
トを解読して、最大２５６種類の命令に分ける。デコー
ダ３０５の出力はそれぞれ、傾斜磁場、高周波磁場の印
加、アナログディジタル変換開始などの動作を行なわせ
る。３０６はレジスタで、傾斜磁場の振幅、シーケンス
を組むうえで必要な待ち時間等が、−時的に保持される
。３０７はメモリで、ディジタル量に変換された核磁気
共鳴信号３０７ａを一時的に記憶し、一連の計測が終了
すると、その内容は計算機に送られる。以上の動作によ
り、任意断層面の選択、核磁気共鳴信号の計測が制御さ
れる。
以上１本発明によれば、断層像を撮影する任意の方向の
断面を設定し、その断面に直交する傾斜磁場を印加した
状態で、断面の大きさで定まる帯域幅を持った高周波磁
場を印加することにより、人体内の任意方向の断面内の
核スピンのみに共鳴を起こさせ、断面外の情報が混入せ
ず、画質の良い任意断層撮影が可能となる。
断面を設定し、その断面に直交する傾斜磁場を印加した
状態で、断面の大きさで定まる帯域幅を持った高周波磁
場を印加することにより、人体内の任意方向の断面内の
核スピンのみに共鳴を起こさせ、断面外の情報が混入せ
ず、画質の良い任意断層撮影が可能となる。
第１図は本発明の原理を示す図、第２図は本発明の一実
施例を示すブロック図、第３図は第２図で用いるシーケ
ンスコン１−ローラの構成を示す図である。 １０２・・・選択された断面、２０５〜２０７・・・傾
斜磁場コイル随動回路、２１５ ・高周波電力増幅側、
２１６・・・変調回路、２２１・・・前置増幅器、２２
３・・シーケンスコントローラ、２２４・・・ディジタ
ル計算機、３０１・・・メモリ。 →−−Ｈ ノ／グ
施例を示すブロック図、第３図は第２図で用いるシーケ
ンスコン１−ローラの構成を示す図である。 １０２・・・選択された断面、２０５〜２０７・・・傾
斜磁場コイル随動回路、２１５ ・高周波電力増幅側、
２１６・・・変調回路、２２１・・・前置増幅器、２２
３・・シーケンスコントローラ、２２４・・・ディジタ
ル計算機、３０１・・・メモリ。 →−−Ｈ ノ／グ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、被検査体が挿入される空間に一の方向のほぼ均一な
静磁場を発生する手段、前記一の方向に対してそれぞれ
特定の関係を有する複数の特定方向にそれぞれ磁場強度
の傾斜をつけるための複数の傾斜磁場発生手段及び、前
記被検体に高周波磁場を印加する手段を備え、得られる
核磁気共鳴信号から断層像を再構成する検査装置におい
て、上記複数の傾斜磁場発生手段を同時に用いてそれぞ
れの発生する傾斜磁場の合成により断面選択用の傾斜磁
場を発生し、前記断面選択用の傾斜磁場が発生している
状態で所定帯域幅の高周波磁場を印加して任意方向の断
面にそった核スピンを選択的に共鳴させる制御手段を有
することを特徴とする核磁気共鳴を用いた検査装置。 ２、前記制御手段は、少なくともそれぞれの傾斜磁場発
生手段の出力傾斜磁場の振幅を示すデータを含むコード
化されたシーケンスを格納したメモリと、メモリから読
出されたシーケンスのうち上記振幅を示すデータをそれ
ぞれアナログ信号に変換して各傾斜磁場発生 手段の駆動回路に供給する振幅制御信号発生部を有する
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の核磁気
共鳴を用いた検査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2096409A JPH02289233A (ja) | 1990-04-13 | 1990-04-13 | 核磁気共鳴を用いた検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2096409A JPH02289233A (ja) | 1990-04-13 | 1990-04-13 | 核磁気共鳴を用いた検査装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58065413A Division JPS59192947A (ja) | 1983-04-15 | 1983-04-15 | 核磁気共鳴を用いた検査装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02289233A true JPH02289233A (ja) | 1990-11-29 |
| JPH0570456B2 JPH0570456B2 (ja) | 1993-10-05 |
Family
ID=14164172
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2096409A Granted JPH02289233A (ja) | 1990-04-13 | 1990-04-13 | 核磁気共鳴を用いた検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02289233A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4834837B2 (ja) | 2004-04-30 | 2011-12-14 | 国立大学法人 千葉大学 | 精神神経疾患の治療薬 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5153888A (ja) * | 1974-09-11 | 1976-05-12 | Nat Res Dev | |
| JPS52127389A (en) * | 1976-04-14 | 1977-10-25 | Nat Res Dev | Apparatus and method of nuclear magnetic resonance |
| JPS54158988A (en) * | 1978-05-31 | 1979-12-15 | Makudonarudo Sutoraku Jieemusu | Method of picking up image information from body |
| JPS5848839A (ja) * | 1981-09-18 | 1983-03-22 | Hitachi Ltd | 核磁気共鳴を用いた検査装置 |
| JPS59645A (ja) * | 1982-03-13 | 1984-01-05 | ブル−カ−・メデイツインテヒニク・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツング | 核磁気共鳴の測定装置 |
| JPS5957146A (ja) * | 1982-09-27 | 1984-04-02 | Yokogawa Hokushin Electric Corp | 核磁気共鳴による検査方法及び検査装置 |
-
1990
- 1990-04-13 JP JP2096409A patent/JPH02289233A/ja active Granted
Patent Citations (6)
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|---|---|---|---|---|
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| JPS5848839A (ja) * | 1981-09-18 | 1983-03-22 | Hitachi Ltd | 核磁気共鳴を用いた検査装置 |
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| JPS5957146A (ja) * | 1982-09-27 | 1984-04-02 | Yokogawa Hokushin Electric Corp | 核磁気共鳴による検査方法及び検査装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0570456B2 (ja) | 1993-10-05 |
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