JPH0246827A - 磁気共鳴イメージング装置 - Google Patents
磁気共鳴イメージング装置Info
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- JPH0246827A JPH0246827A JP63198018A JP19801888A JPH0246827A JP H0246827 A JPH0246827 A JP H0246827A JP 63198018 A JP63198018 A JP 63198018A JP 19801888 A JP19801888 A JP 19801888A JP H0246827 A JPH0246827 A JP H0246827A
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- Japan
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- gradient magnetic
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- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 9
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Landscapes
- 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】
「発明の目的」
（産業上の利用分野）
本発明は磁気共鳴イメージング装置に関し、特に安定し
た振幅を有する共振傾斜磁場の発生が可能であり、へ速
にて高い空間分解能を有する被検体の画像情報を収集可
能な磁気共鳴イメージング装置に関する。。
た振幅を有する共振傾斜磁場の発生が可能であり、へ速
にて高い空間分解能を有する被検体の画像情報を収集可
能な磁気共鳴イメージング装置に関する。。
（従来の技術）
磁気共鳴イメージング装ｆｉ！ｊ（ＭＲＩ）は次のよう
な方法で被検体の生理学的、解剖学的情報を（ηるもの
であるＩＩ Ｔなりち一様静磁場中に冒かれた被検体に
対し、スライシング用傾斜磁場を印加した状態で、励起
用無線周波磁場を印加し、磁場強度が所定の値をもち、
対象核種、例えばプロ！−ン、のラー−〔ア周波数が前
記励起用無線周波磁場の周波数に等しい断層内対象核種
を選択的に励起１Ｊることによりスライシングが行われ
る。ぞしてスピンの位置座標情報を後述の磁気共鳴信号
の位相にエンコードするため前記スライシング用傾斜磁
場に垂直に、また互いに直角をなづ２方向に傾斜磁場を
印加する。
な方法で被検体の生理学的、解剖学的情報を（ηるもの
であるＩＩ Ｔなりち一様静磁場中に冒かれた被検体に
対し、スライシング用傾斜磁場を印加した状態で、励起
用無線周波磁場を印加し、磁場強度が所定の値をもち、
対象核種、例えばプロ！−ン、のラー−〔ア周波数が前
記励起用無線周波磁場の周波数に等しい断層内対象核種
を選択的に励起１Ｊることによりスライシングが行われ
る。ぞしてスピンの位置座標情報を後述の磁気共鳴信号
の位相にエンコードするため前記スライシング用傾斜磁
場に垂直に、また互いに直角をなづ２方向に傾斜磁場を
印加する。
その後、スピンの静磁場方向への自由誘導減衰（ＦＩＤ
）により生じる？ｆｆ磁波放射を磁気共鳴（ＭＲ）ｆｉ
号として受信コイルで受信する。
）により生じる？ｆｆ磁波放射を磁気共鳴（ＭＲ）ｆｉ
号として受信コイルで受信する。
受ｆごされたＭｌで信号は、インタフェイス、中央情報
処理装置（ＣＰｔＪ）および記憶装置等から構成される
コンピュータ系で断層画像情報へと再構成され、また記
憶Ｗｈｉｆｆ内に格納される。さらに、断層画像情報は
モニタ上に表示され観察がなされ、被検体に関する生理
学的ならび解剖学的情報を与える。
処理装置（ＣＰｔＪ）および記憶装置等から構成される
コンピュータ系で断層画像情報へと再構成され、また記
憶Ｗｈｉｆｆ内に格納される。さらに、断層画像情報は
モニタ上に表示され観察がなされ、被検体に関する生理
学的ならび解剖学的情報を与える。
方ＭＲＩ、特に高速ＭＲＩにおいては被検体からのＭＲ
倍信号非常に高速に収集される。この信号は時間的に変
化するものとして収集・処理されるが、プロトンの被検
体内２次元的あるいは３次元的分布の情報を有するよう
に、この信号上にプロ（ヘン分布情報が１ン］−ド（空
間エンコード）されている必要がある。
倍信号非常に高速に収集される。この信号は時間的に変
化するものとして収集・処理されるが、プロトンの被検
体内２次元的あるいは３次元的分布の情報を有するよう
に、この信号上にプロ（ヘン分布情報が１ン］−ド（空
間エンコード）されている必要がある。
この空間エンコードを高速に行うための手段として印加
中の傾斜磁場の強度を所定の態様にて、例えばインダク
タンスとキャパシタンスとの共振現象を利用して時間に
対し正弦波的に変化させる方式、すなわち共振傾斜磁場
方式が知られている一般にこのような共成傾斜４ａ場と
しては次のような特性を有していることが要求される。
中の傾斜磁場の強度を所定の態様にて、例えばインダク
タンスとキャパシタンスとの共振現象を利用して時間に
対し正弦波的に変化させる方式、すなわち共振傾斜磁場
方式が知られている一般にこのような共成傾斜４ａ場と
しては次のような特性を有していることが要求される。
■ 波形の振幅が安定し時間的に変動しないこと■ 印
加開始時および印加終了時に過渡振動を起さず過渡特性
のすぐれていること −３よび、 ■ 大きな出力を有すること。
加開始時および印加終了時に過渡振動を起さず過渡特性
のすぐれていること −３よび、 ■ 大きな出力を有すること。
前記共振傾斜磁場法における傾斜磁場波形としてはさま
ざまな形のものが用いられてぎたが、Ｒｉｃｈａｒｄ
Ｒ，Ｒｚｅｄｚｉａｎその他によるＵＳ特許ＮＯ，４
６２８２６４４ま正弦波のみならず余弦波６Ｒ’、トぐ
きる点で持重的であり、また、傾斜磁場の出力を増加さ
せるために、第２図に示されるように例えば傾斜磁場コ
イル２ｂに並列にコンデン９３ｂを接続し傾斜磁場コイ
ル２ｂのインダクタンスと並列共振を起すように構成し
、増幅器４ｂ出力が小さなものでずむようになされてい
る。さらに、傾斜磁場印加開始時にあらかじめ］ンデン
リ３ｂに電荷を蓄えて４３ ＜ことにより、また、傾斜
磁場フィルに流れる電流が零のとき傾斜磁場印加を終了
するように設定することにより傾斜磁場印加開始時およ
び終了時の過渡特性をも向上するようになされている。
ざまな形のものが用いられてぎたが、Ｒｉｃｈａｒｄ
Ｒ，Ｒｚｅｄｚｉａｎその他によるＵＳ特許ＮＯ，４
６２８２６４４ま正弦波のみならず余弦波６Ｒ’、トぐ
きる点で持重的であり、また、傾斜磁場の出力を増加さ
せるために、第２図に示されるように例えば傾斜磁場コ
イル２ｂに並列にコンデン９３ｂを接続し傾斜磁場コイ
ル２ｂのインダクタンスと並列共振を起すように構成し
、増幅器４ｂ出力が小さなものでずむようになされてい
る。さらに、傾斜磁場印加開始時にあらかじめ］ンデン
リ３ｂに電荷を蓄えて４３ ＜ことにより、また、傾斜
磁場フィルに流れる電流が零のとき傾斜磁場印加を終了
するように設定することにより傾斜磁場印加開始時およ
び終了時の過渡特性をも向上するようになされている。
（発明が解決しようとする課題）
しかしながら上に述べた従来技術には次のような問題が
ある。すなわち、この方法では傾斜磁場として要求され
る前記特性■の実現ないし改良に対しては特に対策がと
られていない。したがって例えば温石変化等の原因によ
り共振回路のＱファクターが変動すれば、それにより共
振傾斜磁場の態様が所定のものから大きくずれたちのと
なってしまう。
ある。すなわち、この方法では傾斜磁場として要求され
る前記特性■の実現ないし改良に対しては特に対策がと
られていない。したがって例えば温石変化等の原因によ
り共振回路のＱファクターが変動すれば、それにより共
振傾斜磁場の態様が所定のものから大きくずれたちのと
なってしまう。
すなわら、例えばＱファクターは傾斜磁場コイル２ｂを
流れる電流と増幅器４ｂの出力電流の比という意味を右
するが、増幅器２ｂの出力電流値には上限があるから、
Ｑファクターが減少した場合傾斜！ａ場ココイルｂには
所期のものより小さな電流しか流れずしたがって十分な
傾斜磁場強度が得られなくなるという事態が生じる。
流れる電流と増幅器４ｂの出力電流の比という意味を右
するが、増幅器２ｂの出力電流値には上限があるから、
Ｑファクターが減少した場合傾斜！ａ場ココイルｂには
所期のものより小さな電流しか流れずしたがって十分な
傾斜磁場強度が得られなくなるという事態が生じる。
この場合、所期の空間エンコードは行われないから、正
確＜Ｉプロトン分布情報を得ることはできなくなる。
確＜Ｉプロトン分布情報を得ることはできなくなる。
本発明は従来ｔｇ、術におけるこのような問題を解決す
るためになされたものであり、安定した傾斜磁場強度の
変化態様を有し、高速にて高い空間分解能を有する被検
体スライス画像情報を収集７ｉ１能な磁気共鳴イメージ
ング装置を提供することを目的とする。
るためになされたものであり、安定した傾斜磁場強度の
変化態様を有し、高速にて高い空間分解能を有する被検
体スライス画像情報を収集７ｉ１能な磁気共鳴イメージ
ング装置を提供することを目的とする。
［発明の構成１
（課題を解決するｌｃめの手段）
本発明の磁気共鳴イメージング装置は上記目的を達成す
るために、傾斜磁場を発生する傾斜磁場コイルと、傾斜
磁場発生のための電力を供給する電力供給回路と、共振
傾斜磁場を発生するため傾斜磁場コイルに接続されるコ
ンデンサ回路と、傾斜磁場の強度を検出する傾斜Ｔ！ｉ
場強度検出手段と、傾斜磁場強度検出手段の検出結果を
入力し共振傾斜磁場の振幅が一定であるように電力供給
回路の供給電力をυ１１１１する供給電力制御手段等を
右するものである。。
るために、傾斜磁場を発生する傾斜磁場コイルと、傾斜
磁場発生のための電力を供給する電力供給回路と、共振
傾斜磁場を発生するため傾斜磁場コイルに接続されるコ
ンデンサ回路と、傾斜磁場の強度を検出する傾斜Ｔ！ｉ
場強度検出手段と、傾斜磁場強度検出手段の検出結果を
入力し共振傾斜磁場の振幅が一定であるように電力供給
回路の供給電力をυ１１１１する供給電力制御手段等を
右するものである。。
（作用）
傾斜磁場強度検出手段は傾斜磁場コイルと」ンデンサ回
路との共振により発生する共振傾斜磁場強度を測定・検
出し、供給電力制御手段はこの傾斜磁場強度検出手段か
らの信号にもとずぎ電力供給手段の供給する電力を制ｍ
＋−ｉる。すなわち共振傾斜磁場の振幅が増大傾向にあ
るとぎは電力供給手段の供給電力を減少させ、あるいは
共振傾斜磁場の振幅が減少傾向にあるときは電力供給手
段の供給電力を増加さけることによって結果的に共振傾
斜磁場の振幅を一定値に保つ。
路との共振により発生する共振傾斜磁場強度を測定・検
出し、供給電力制御手段はこの傾斜磁場強度検出手段か
らの信号にもとずぎ電力供給手段の供給する電力を制ｍ
＋−ｉる。すなわち共振傾斜磁場の振幅が増大傾向にあ
るとぎは電力供給手段の供給電力を減少させ、あるいは
共振傾斜磁場の振幅が減少傾向にあるときは電力供給手
段の供給電力を増加さけることによって結果的に共振傾
斜磁場の振幅を一定値に保つ。
（実施例）
以下図面を参照しつつ本発明の実施例について説明する
。
。
第１図に本発明の実施例のＭＲＩ装置における傾斜磁場
発生装ｄ１ａの構成を示Ｊ。
発生装ｄ１ａの構成を示Ｊ。
本実施例のＭＲＩ装置は、傾斜磁場発生装置１ａの他に
従来公知のように静磁場発生装置、ＲＦ−送信および受
信コイル、ＲＦ受（Ｍコイルを通じて受信されたＭＲ倍
信号入力し、ザンブリング、Ａ１０９ｍ、Ｑ速フーリエ
変換等の処理を行い、画像情報を再構成するインタフェ
イス、処理プログラムおよび再構成された画像情報等の
記憶を行う記憶装量ｄ３よびＭＲＩＭｉｅｆｆ全体の制
御を行うＣＰＵ等を有する。
従来公知のように静磁場発生装置、ＲＦ−送信および受
信コイル、ＲＦ受（Ｍコイルを通じて受信されたＭＲ倍
信号入力し、ザンブリング、Ａ１０９ｍ、Ｑ速フーリエ
変換等の処理を行い、画像情報を再構成するインタフェ
イス、処理プログラムおよび再構成された画像情報等の
記憶を行う記憶装量ｄ３よびＭＲＩＭｉｅｆｆ全体の制
御を行うＣＰＵ等を有する。
第１図に示されるように、本実施例における傾斜磁場発
生装ｅｉ１ａは、傾斜磁場コイル２ａ１傾斜１ａ−１１
ｕ二ｌイル２ａと共振を生じるためのコンデンサ３ａ、
入力信号ｖｉの電力増幅を行う増幅器４の ａ、傾斜磁ｄ＠ｌ印加聞始・終了用のスイッチ回路５ａ
、フィードバック要素６、電流検出用抵抗７′８を有す
る。
生装ｅｉ１ａは、傾斜磁場コイル２ａ１傾斜１ａ−１１
ｕ二ｌイル２ａと共振を生じるためのコンデンサ３ａ、
入力信号ｖｉの電力増幅を行う増幅器４の ａ、傾斜磁ｄ＠ｌ印加聞始・終了用のスイッチ回路５ａ
、フィードバック要素６、電流検出用抵抗７′８を有す
る。
ここで増幅器４、電流検出用抵抗７、フィードバック要
素６がそれぞれ特許請求の範囲で述べた電力供給回路、
傾斜磁場強度検出手段、供給電力ｉｌｌ ａ手段に相当
する。
素６がそれぞれ特許請求の範囲で述べた電力供給回路、
傾斜磁場強度検出手段、供給電力ｉｌｌ ａ手段に相当
する。
傾斜！Ｉｆｌ場］イル２ａにおける共振傾斜磁場梵（１
時、増幅器４ａには図示されない正弦波発生部からの正
弦波伏目が入力Ｆ４８ Ｖ ｉとして入力される。
時、増幅器４ａには図示されない正弦波発生部からの正
弦波伏目が入力Ｆ４８ Ｖ ｉとして入力される。
スイッチ回路りａにより傾斜磁場°コイル２ａと切り離
された状態にあるコンデンサ３ａに、所定の量の静電エ
ネギーが蓄えられた後、スイッチ回路５ａを閉じること
により、共振傾斜磁場の被検体への印加が開始される。
された状態にあるコンデンサ３ａに、所定の量の静電エ
ネギーが蓄えられた後、スイッチ回路５ａを閉じること
により、共振傾斜磁場の被検体への印加が開始される。
電流検出用抵抗７の値は、コンデンサ３ａのキャパシタ
ンスと傾斜磁場コイル２ａのインダクタンスによるＬＣ
並列共振回路のＱファクターを減少させ、傾斜磁場強度
を弱めることのないよう可能な限り低い値に設定される
。
ンスと傾斜磁場コイル２ａのインダクタンスによるＬＣ
並列共振回路のＱファクターを減少させ、傾斜磁場強度
を弱めることのないよう可能な限り低い値に設定される
。
本領斜＆ｆｉ場発生装ｅ１ａは、ネガｊイブフィードバ
ック法により傾斜磁場コイル２ａ中の電流変化振幅の安
定化を図る。
ック法により傾斜磁場コイル２ａ中の電流変化振幅の安
定化を図る。
すなわら、電流検出用抵抗７を通じて検出された傾斜磁
場コイル２ａを流れる電流に対応する信号はフィードバ
ック要素６においてゲインコントロールを受は増幅器４
ａにフィードバックされる。
場コイル２ａを流れる電流に対応する信号はフィードバ
ック要素６においてゲインコントロールを受は増幅器４
ａにフィードバックされる。
＃ｊ幅器４８に：おいて傾斜磁場コイル２ａを流れる電
流の振幅が基準の値を下回っていれば増幅器４ａの増幅
率は高められ、逆に検出された傾斜磁場コイル２ａを流
れるｉｆｆ流が基準の値を上回っていれば増幅率は低め
られ、したがって常に安定した振幅にて傾斜磁場コイル
２ａ中の電流が変化するように自動釣に調節がなされる
。
流の振幅が基準の値を下回っていれば増幅器４ａの増幅
率は高められ、逆に検出された傾斜磁場コイル２ａを流
れるｉｆｆ流が基準の値を上回っていれば増幅率は低め
られ、したがって常に安定した振幅にて傾斜磁場コイル
２ａ中の電流が変化するように自動釣に調節がなされる
。
したがって傾斜磁場コイル２ａは常に安定したシ幅の共
振傾斜磁場を発生するので、高分解能のＭＲ倍信号収集
することができる。
振傾斜磁場を発生するので、高分解能のＭＲ倍信号収集
することができる。
共振傾斜磁場の被検体への印加は、すべての共振エネル
ギーがコンデン＋１３ａに移動した時点でスイッチ回路
５ａを開くことによって終了される。
ギーがコンデン＋１３ａに移動した時点でスイッチ回路
５ａを開くことによって終了される。
本発明の実ＩＪｌ！ｉ態様としては上記されたところの
ものに限られないのであって、例えば傾斜磁場の変化振
幅の安定化を達成するための傾斜磁場コイル′Ｉｔｉ流
の検出方法としては上記検出用抵抗を用いるものの他に
種々の方法が可能であり、また傾斜磁場強度を直接測定
し、この測定結果にもとずさ増幅器の増幅率を傾斜１１
ｆ！強度変化の振幅が一定となるように調節するように
構成してもよい。
ものに限られないのであって、例えば傾斜磁場の変化振
幅の安定化を達成するための傾斜磁場コイル′Ｉｔｉ流
の検出方法としては上記検出用抵抗を用いるものの他に
種々の方法が可能であり、また傾斜磁場強度を直接測定
し、この測定結果にもとずさ増幅器の増幅率を傾斜１１
ｆ！強度変化の振幅が一定となるように調節するように
構成してもよい。
［発明の効′Ｘ！：１
安定した共振傾斜磁場が得られ、ｎ速に高い空間分解能
を有する磁気共ｌ＠伯号の収集が可能となり、戯影時間
の短縮化および断層画像の８分解能化が達成される。
を有する磁気共ｌ＠伯号の収集が可能となり、戯影時間
の短縮化および断層画像の８分解能化が達成される。
第１図は本発明の実施例の磁気共鳴イメージングＫｌに
Ｊ３ける傾斜磁場発生装置に対するブロック構成図、第
２図は従来技術の傾斜磁場発生装置に対するブロック構
成図である。 ｌａ、１ｂ−・・傾斜ｆａ、１２発生装置２ａ、２ｂ・
・・傾斜磁場コイル ３ａ 、３ｂ・・・コンデンサ ４ａ 、４ｂ・・・増幅器 ５ａ、５ｂ・・・スイッチ回路 ６・・・フィードバック要素 ７・・・電流検出用抵抗
Ｊ３ける傾斜磁場発生装置に対するブロック構成図、第
２図は従来技術の傾斜磁場発生装置に対するブロック構
成図である。 ｌａ、１ｂ−・・傾斜ｆａ、１２発生装置２ａ、２ｂ・
・・傾斜磁場コイル ３ａ 、３ｂ・・・コンデンサ ４ａ 、４ｂ・・・増幅器 ５ａ、５ｂ・・・スイッチ回路 ６・・・フィードバック要素 ７・・・電流検出用抵抗
Claims (1)
- 傾斜磁場を発生する傾斜磁場コイルと、傾斜磁場発生の
ための電力を供給する電力供給回路と、共振傾斜磁場を
発生するため傾斜磁場コイルに接続されるコンデンサ回
路と、傾斜磁場の強度を検出する傾斜磁場強度検出手段
と、傾斜磁場強度検出手段の検出結果を入力し共振傾斜
磁場の振幅が一定であるように電力供給回路の供給電力
を制御する供給電力制御手段等を有することを特徴とす
る磁気共鳴イメージング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63198018A JPH0246827A (ja) | 1988-08-10 | 1988-08-10 | 磁気共鳴イメージング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63198018A JPH0246827A (ja) | 1988-08-10 | 1988-08-10 | 磁気共鳴イメージング装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0246827A true JPH0246827A (ja) | 1990-02-16 |
| JPH0530462B2 JPH0530462B2 (ja) | 1993-05-10 |
Family
ID=16384148
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63198018A Granted JPH0246827A (ja) | 1988-08-10 | 1988-08-10 | 磁気共鳴イメージング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0246827A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2294436A1 (en) * | 2008-06-20 | 2011-03-16 | Irving Weinberg | Apparatus and method for decreasing bio-effects of magnetic gradient field gradients |
| US9411030B2 (en) | 2008-06-20 | 2016-08-09 | Weinberg Medical Physics Llc | Apparatus and method for decreasing bio-effects of magnetic gradient field gradients |
| US9612308B2 (en) | 2008-06-20 | 2017-04-04 | Weinberg Medical Physics Inc | Ultra-fast magnetic field for electron paramagnetic resonance imaging used in monitoring dose from proton or hadron therapy |
| US9726738B2 (en) | 2013-06-21 | 2017-08-08 | Weinberg Medical Physics Inc. | Energy-saving method of generating time-varying magnetic gradients for use in MRI |
-
1988
- 1988-08-10 JP JP63198018A patent/JPH0246827A/ja active Granted
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2294436A1 (en) * | 2008-06-20 | 2011-03-16 | Irving Weinberg | Apparatus and method for decreasing bio-effects of magnetic gradient field gradients |
| EP2294436A4 (en) * | 2008-06-20 | 2011-07-06 | Irving Weinberg | DEVICE AND METHOD FOR REDUCING THE BIO EFFECTS OF MAGNETIC FIELD GRADIENTS |
| US8154286B2 (en) | 2008-06-20 | 2012-04-10 | Irving Weinberg | Apparatus and method for decreasing bio-effects of magnetic fields |
| US9411030B2 (en) | 2008-06-20 | 2016-08-09 | Weinberg Medical Physics Llc | Apparatus and method for decreasing bio-effects of magnetic gradient field gradients |
| US9612308B2 (en) | 2008-06-20 | 2017-04-04 | Weinberg Medical Physics Inc | Ultra-fast magnetic field for electron paramagnetic resonance imaging used in monitoring dose from proton or hadron therapy |
| US9726738B2 (en) | 2013-06-21 | 2017-08-08 | Weinberg Medical Physics Inc. | Energy-saving method of generating time-varying magnetic gradients for use in MRI |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0530462B2 (ja) | 1993-05-10 |
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