JPH0236260B2 - - Google Patents

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JPH0236260B2
JPH0236260B2 JP56147432A JP14743281A JPH0236260B2 JP H0236260 B2 JPH0236260 B2 JP H0236260B2 JP 56147432 A JP56147432 A JP 56147432A JP 14743281 A JP14743281 A JP 14743281A JP H0236260 B2 JPH0236260 B2 JP H0236260B2
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magnetic field
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nuclear
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JP56147432A
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JPS5848839A (ja
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Kensuke Sekihara
Etsuji Yamamoto
Hideki Kono
Shinji Yamamoto
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/44Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance using nuclear magnetic resonance [NMR]
    • G01R33/48NMR imaging systems
    • G01R33/483NMR imaging systems with selection of signals or spectra from particular regions of the volume, e.g. in vivo spectroscopy
    • G01R33/4833NMR imaging systems with selection of signals or spectra from particular regions of the volume, e.g. in vivo spectroscopy using spatially selective excitation of the volume of interest, e.g. selecting non-orthogonal or inclined slices

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  • Physics & Mathematics (AREA)
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  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は核磁気共鳴を用いた検査装置に関す
る。
従来、人体などの内部構造を非破壊的に検査す
る方法としては、X線CTや超音波撮像装置が広
く利用されて来ている。近年、これに更に核磁気
共鳴現象を利用し同様の検査を行う試みが成功
し、X線CTや超音波撮像装置では得られなかつ
た情報を取得できることが明らかになつて来た。
核磁気共鳴を用いた検査装置は、核磁気共鳴現
象を利用して対象物体中の核スピンの密度分布、
緩和時間分布等を非破壊的に求めることにより、
X線CTと同様の手法で対象物体の所望の検査部
位の断面像を構成出力するものである。このよう
な検査装置においても、X線CTと同様に対象物
体中のどの部位を検査するかを前もつて知る必要
がある。X線CTにおいては、精密な検査(本検
査)を行う前に、同じ装置により対象物体を計測
装置に対して、一次元的に移動させる等の方法で
通常のX線写真線に類似の像を得てこれを表示さ
せ、医師等がその像から検査部位を判断すること
が行われている。
本発明の目的は、核磁気共鳴を用いた検査装置
において、上述の如き対象物体の検査位置決定を
容易に行えるようにした検査装置を提供すること
にある。
本発明の上記目的は、静磁場、傾斜磁場および
高周波磁場の各磁場発生手段と、検査対象からの
核磁気共鳴信号を検出する信号検出手段と、前記
検出信号の演算を行う計算機および該計算機によ
る演算結果を表示する表示手段とを有する核磁気
共鳴を用いた検査装置において、前記表示手段に
3次元物体の核スピン分布の所定平面にそつた2
次元像を出力させ、該表示装置上の射影像に基づ
き入力した位置情報により前記傾斜磁場または静
磁場発生手段を制御するように構成することによ
つて達成される。
以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に
説明する。
第1図は本発明の実施例である核磁気共鳴を用
いた検査装置の概要を示す斜視図および座標系を
示す図である。核磁気共鳴現象を検出するには、
対象領域内で10-4程度以上の一様性を有する静磁
場H0を発生させ、その中に対象物体を保持する
必要があるが、電磁石1はこのような静磁場発生
用のものである。他に図には示されていないが、
高周波磁場発生用および検出用のコイルが電磁石
1内に設けられている。また、傾斜磁場発生用の
コイルも電磁石1の内側あるいは外側に設けられ
ている。
以下、検査手順を説明するが、ここでは人体を
対象物体とすることにする。人体2はベツド3上
に横たわつているものとする。
第1図において、X−Z断面の核スピン分布あ
るいは緩和時間分布の像を得るための断面の位置
決定のために、人体2のX−Y面への核スピン分
布の射影像を利用する場合を例にとる。
上述の如きX−Y面に分布した射影像を計測す
るには既に幾つかの方法が知られている。ここで
は、ジヤーナル・オブ・マグネテイツク・レゾナ
ンス(Journal of Magnetic Resonance)29、
P P353〜373(1978)に示されているP.
Mansfield氏提案のエコープラナー法を改良した
方法について述べる。
第2図にその計測シーケンスを示す。対象物体
である人体2全体に対して90゜パルスを印加し、
その直後から自由誘導信号の観測を開始する。
90゜パルスの幅Aは視野全体の核スピンを90゜倒す
ために十分せまいものでなければならない。Gy
GxはそれぞれY方向、X方向にかける傾斜磁場
の傾斜の大きさであり、Gyは90゜パルス直後かτ、
2τ、2τ……の時間幅で正負に切りかえられる。
Gxは観測時間内全体にわたつて定常的にかけら
れている。
前記文献にも示されている通り、自由誘導信号
のフーリエ変換された関数の抱絡線から核スピン
密度分布のX−Y面の射影像を再構成することが
できる。ここで、視野のX軸方向の距離をlxとす
ると、前記文献に示されている通り、 lxGx=Gy なる関係が成立することが必要である。
なお、前記文献に述べられている方法と上述の
本実施例の方法との相異は、本実施例では第1図
におけるZ方向の特定スライス面を選択するシー
ケンスを省略している点である。これは、前記
XY面への射影像が、この像を検査断面の位置決
定に用いるについて、以下のような利点を有する
ためである。すなわち、本実施例の方法によつて
得られる2次元像は、3次元核スピン分布のX−
Y面への射影データであり、この像の1点はZ方
向の核スピン信号の総和である。従つて、信号対
雑音比のきわめて高い像が得られるという利点が
ある。また、特定のZ断面像においては、Z方向
に分布を持つ人体臓器の場合Zの値の選び方によ
つて臓器形状が大きく変化してしまい、本検査の
断面決定のための情報としては不適当になるとい
う問題を回避することができるという点でも、本
実施例におけるZ方向の積分値を用いる方法が有
利である。
次に、上述の如くして得た射影像から検査断面
を決定する方法について、第3図に基づいて説明
する。第3図は本実施例装置の制御系を示すブロ
ツク図で、4は表示装置、5は計算機、6は傾斜
磁場コントローラそして7,8はX、Y方向の傾
斜磁場発生装置を示している。
表示装置4の画面には前記射影像が表示されて
いる。操作者は該画面上の射影像について、検査
を行おうとする断面(第1図のX−Yに垂直な断
面)をカーソル4A(第3図の画面内に破線で示
されている)によつて入力する。該入力は表示装
置4に直結した計算機5に送られ、計算機5にお
いて、前記断面の視野中心4Bから距離l、およ
びY軸(図の下方向き)となす角度θが計算され
る。
核磁気共鳴現象を利用する検査装置において
は、互いに直交する傾斜磁場の駆動電流値を調整
することにより、検査断面の向きを任意に選択す
ることができる。第3図に示した装置において
は、X、Y方向の傾斜磁場の大きさをそれぞれ
Gx、Gyとすると、これらを同時に印加したとき
の傾斜は =Gx+Gy となる。ここでは傾斜磁場を示すベクトル、ま
た、はそれぞれX、Y方向の単位ベクトルで
ある。従つて、前記Y軸となす角度がθの断面を
選ぶには tao -1(Gy/Gx)=θ となるようにGx、Gyを選択すればよい。すなわ
ち、計算機5で読み取つた前記角度θにより、傾
斜磁場駆動電流値を前記傾斜磁場コントローラ6
に伝え、X、Y方向の傾斜磁場発生装置7,8を
駆動すれば良い。また、視野中心4Bからの距離
がlの位置にある断面を検査断面として選択する
には次の手順による。すなわち、撮像装置として
は視野中心を通る断面を選択するように、傾斜磁
場、高周波磁場および受信系を調節しておく。そ
して、前記距離lに応じて、第1図のベツド3を
動かして、カーソルで示された前記所望の断面が
視野中心4Bを通るようにする。
これは次のような別の方法によることも可能で
ある。核磁気共鳴現象を利用する検査装置では、
検査断面の位置は検査対象に予め加えられた磁場
の強度Hと、これと直交する方向に加えられる高
周波磁場の周波数によつて決定される。上記磁場
の強度Hは一般に次のように表される。
H=HG+HO ここで、HGは傾斜磁場成分、HOは空間的に一
様な成分である。以下、第4図に基づいて説明を
続ける。第4図において、9が視野中心を通る断
面、10が視野中心から距離lだけ離れた位置に
ある検査を行いたい断面であるとする。前記それ
ぞれの断面における磁場の強度Hの値を、それぞ
れH1、H2とすると断面10を選択するには前記
高周波磁場の周波数f2をf2=rH2とすれば良い。
ここでrは核磁気回転比である。
あるいは、高周波磁場の周波数がf1(=rH1)と
なつている場合、すなわち、視野中心を通る断面
を選択するように高周波系が調節されている場合
には、該周波数を変えることなく、第4図の断面
10の位置でH=H1となるように、一様な磁場
HOを変化させても良い。
なお、上記実施例装置の説明においては、射影
像を取得するのにエコープラナー法を用いた例を
示したが、本発明はこれに限るものではない。
以上述べた如く、本発明によれば、静磁場、傾
斜磁場および高周波磁場の各磁場発生手段と、検
査対象からの核磁気共鳴信号を検出する信号検出
手段と、前記検出信号の演算を行う計算機および
該計算機による演算結果を表示する表示手段とを
有する核磁気共鳴を用いた検査装置において、前
記表示手段に3次元物体の核スピン分布の所定平
面にそつた2次元像を出力させ、該表示装置上の
射影像に基づき入力した位置情報により前記静磁
場または傾斜磁場発生手段を制御するようにした
ので、検査対象の検査位置決定をきわめて容易に
行うことを可能とした検査装置を実現するという
顕著な効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例装置の概要と座標系と
を示す図、第2図は射影像取得に用いる高周波磁
場と傾斜磁場のパルスシーケンスを示す図、第3
図は実施例装置の制御系を示すブロツク図、第4
図は磁場の調整方法を示す図である。 1:磁場発生用電磁石、2:人体、3:ベツ
ド、4:表示装置、5:計算機、6:傾斜磁場コ
ントローラ、7:X方向傾斜磁場発生装置、8:
Y方向傾斜磁場発生装置。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 所定の領域内に静磁場を発生する手段、該静
    磁場の強度に傾斜をつける傾斜磁場を発生する手
    段、前記領域内に高周波磁場を発生する手段、前
    記領域内に発生する核磁気共鳴信号を検出する信
    号検出手段、前記検出信号の演算により核スピン
    分布像を求める計算機、および前記像を表示する
    表示手段を有する核磁気共鳴を用いた検査装置に
    おいて、前記表示手段に表示された像から所望の
    位置情報を入力する入力手段を備え、かつ前記領
    域内におかれた3次元物体の核スピン分布の所定
    平面にそつた2次元像を前記表示手段に出力さ
    せ、前記入力手段から入力する位置情報により前
    記静磁場もしくは傾斜磁場発生手段を制御して次
    に得る前記所定方向の平面と異なる向きの断面像
    の位置を指定する制御手段を備えたことを特徴と
    する核磁気共鳴を用いた検査装置。
JP56147432A 1981-09-18 1981-09-18 核磁気共鳴を用いた検査装置 Granted JPS5848839A (ja)

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