JPH0295346A - Ｍｒ装置 - Google Patents
Ｍｒ装置Info
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- JPH0295346A JPH0295346A JP63247896A JP24789688A JPH0295346A JP H0295346 A JPH0295346 A JP H0295346A JP 63247896 A JP63247896 A JP 63247896A JP 24789688 A JP24789688 A JP 24789688A JP H0295346 A JPH0295346 A JP H0295346A
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- Japan
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- signal
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- 238000012545 processing Methods 0.000 abstract description 9
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 6
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract description 3
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 abstract description 3
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 description 11
- 238000005481 NMR spectroscopy Methods 0.000 description 9
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 6
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 6
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 description 3
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
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- 238000000264 spin echo pulse sequence Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
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
この発明は、ＭＲイメージング装置やＭＲスペクトロス
コピ装置などの核磁気共鳴を利用したＭＲ装置に関する
。
コピ装置などの核磁気共鳴を利用したＭＲ装置に関する
。
Ｍ、Ｒ装置では、従来より、ＮＭＲ，信号の一部を利用
して直流成分を算定したり、あるいは直流成分評価のた
めのブリ・シーケンスを行なって直流成分を評価したり
して、なんらかの手法で直流成分を検知することが行な
われている。ＭＲイメージング装置ではこの検出された
直流成分を得られたＮＭＲ信号から減算し、その後フー
リエ変換を行なうことにより画像の直流成分ノイズを除
去するようにしている。
して直流成分を算定したり、あるいは直流成分評価のた
めのブリ・シーケンスを行なって直流成分を評価したり
して、なんらかの手法で直流成分を検知することが行な
われている。ＭＲイメージング装置ではこの検出された
直流成分を得られたＮＭＲ信号から減算し、その後フー
リエ変換を行なうことにより画像の直流成分ノイズを除
去するようにしている。
しかしながら、直流成分ノイズの発生原因は、ＮＭＲ，
信号の検出回路系のゼロ調整ドリフトやデジタル空間フ
ィルタによる直流成分の変調等にあり、従来のいずれの
手法によっても検出誤差が発生し、直流成分ノイズを完
全に除去することを安定に行なうことは困難である。ま
た、Ｍ Ｒイメージング装置では、この直流成分ノイズ
は関心領域の中央に発生するため、この画像による診断
の信頼性を損なう原因になっている。 この発明は、データから完全に直流成分ノイズを除去す
るか、あるいは直流成分ノイズを最高周波数成分に変換
するとともに対信号比を減少させることができる、ＭＲ
装置を提供することを目的とする。
信号の検出回路系のゼロ調整ドリフトやデジタル空間フ
ィルタによる直流成分の変調等にあり、従来のいずれの
手法によっても検出誤差が発生し、直流成分ノイズを完
全に除去することを安定に行なうことは困難である。ま
た、Ｍ Ｒイメージング装置では、この直流成分ノイズ
は関心領域の中央に発生するため、この画像による診断
の信頼性を損なう原因になっている。 この発明は、データから完全に直流成分ノイズを除去す
るか、あるいは直流成分ノイズを最高周波数成分に変換
するとともに対信号比を減少させることができる、ＭＲ
装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、この発明によるＭＲ装置にお
いては、繰り返し時間で定義される単位シーケンスごと
に励起ＲＦパルスの搬送波位相を交互に反転する手段と
、単位シーケンスごとに検出された信号の極性を上記の
位相反転に応じて単位シーケンスごとに交互に反転する
手段と、該極性反転後の信号を加算する手段とを備える
ことが特徴となっている。
いては、繰り返し時間で定義される単位シーケンスごと
に励起ＲＦパルスの搬送波位相を交互に反転する手段と
、単位シーケンスごとに検出された信号の極性を上記の
位相反転に応じて単位シーケンスごとに交互に反転する
手段と、該極性反転後の信号を加算する手段とを備える
ことが特徴となっている。
励起ＲＦパルスの搬送波位相を反転させると、それにと
もなってＮＭＲ信号の極性も反転する。 これに対して、直流成分はＮＭＲ信号検出回路系のドリ
フト等が主な原因で生じるので、これとは無“関係に同
極性となる。 そこで、励起ＲＦパルスの搬送波位相を単位シーケンス
ごとに交互に反転させるとともに、それに応じて、検出
された信号（これには真のＮＭＲ信号と直流成分とが含
まれている）の極性も交互に反転させれば、真のＮＭＲ
信号のみが同極性となり、直流成分は反対極性となる。 その結果、これらを偶数個加算すれば、直流成分の完全
な除去が可能となる。 また、奇数個の加算では、直流成分は残るが、２個ずつ
で消去し最後の１つの信号に含まれていた直流成分だけ
であるから、対信号比は加算回数に比例して減少するこ
とになる。さらに、２次元フーリエ変換法により画像再
構成する場合は、位相エンコーディングごとにこの直流
成分の極性反転が起こり、そのため、フーリエ変換によ
って直流成分は最高周波数成分に変換されることになっ
て、再構成画像の一番外側になるので、画像診断に悪影
響を与えない。
もなってＮＭＲ信号の極性も反転する。 これに対して、直流成分はＮＭＲ信号検出回路系のドリ
フト等が主な原因で生じるので、これとは無“関係に同
極性となる。 そこで、励起ＲＦパルスの搬送波位相を単位シーケンス
ごとに交互に反転させるとともに、それに応じて、検出
された信号（これには真のＮＭＲ信号と直流成分とが含
まれている）の極性も交互に反転させれば、真のＮＭＲ
信号のみが同極性となり、直流成分は反対極性となる。 その結果、これらを偶数個加算すれば、直流成分の完全
な除去が可能となる。 また、奇数個の加算では、直流成分は残るが、２個ずつ
で消去し最後の１つの信号に含まれていた直流成分だけ
であるから、対信号比は加算回数に比例して減少するこ
とになる。さらに、２次元フーリエ変換法により画像再
構成する場合は、位相エンコーディングごとにこの直流
成分の極性反転が起こり、そのため、フーリエ変換によ
って直流成分は最高周波数成分に変換されることになっ
て、再構成画像の一番外側になるので、画像診断に悪影
響を与えない。
つぎにこの発明をＭＲイメージング装置に適用した一実
施例について図面を参照しながら説明する。第１図にお
いて、波形発生回路１１はスピンの磁化を所定角度α
（０くα＜１８０）だけ倒すようなＡＭ変調波形を発生
し、これが切換器１２により極性反転回路１３を経であ
るいはこれを経ずに直接Ｄ／Ａ変換回路１４に送られ、
アナログ信号とされた後、ＡＭ変調回路１５に送られる
。 これにより搬送波がＡＭ変調され、α°パルスとなって
パワーアンプ１６を経て送信コイル１７に送られ、この
送信コイル１７から人体等の被検体く図示しない）に照
射され、これを励起する。人体等の被検体で生じたＮＭ
Ｒ信号（エコー信号）は受信コイル１８によって受信さ
れ、検波回路１９で検波され、その後ローパスフィルタ
２０を経てＡ／Ｄ変換回路２１によりデジタル信号に変
換される。この信号は切換器２２により極性反転回路２
３を経であるいはこれを経ずに直接ホストコンピュータ
２４に取り込まれ、加算処理、直流成分処理あるいは高
速フーリエ変換（ＦＦＴ）等の処理を受ける。切換器１
２．２２は、切換制御回路２５によりラインシーケンス
（繰り返し時間ＴＲで定義される単位シーケンス）ごと
にその奇・偶に応じて切換制御される。 ここではα゛パルス搬送波位相反転はＡＭ変調波形の極
性反転によって行なうようにしている。 すなわち、ＡＭ変調波形の極性を反転しないときは第２
図Ａに示すように搬送波の位相が反転していない（０°
位相の）ＡＭ変調信号が得られるが、ＡＭ変調波形の極
性を反転すると第２図Ｂのように搬送波の位相が１８０
°反転したＡＭ変調信号が得られる。もちろん、ＡＭ変
調波形を反転させずに搬送波自体を位相シフターを用い
て反転させてもよいが、汎用の位相シフターが必要とな
る。 ここでは、極性反転だけなので、汎用の位相シフターを
用いない上記の構成によっている。 そこで、第３図に示すような一般的な２次元フーリエ変
換法によるフィールドエコーシーケンスを行なうことと
する。ここで示した１単位のシーケンスが繰り返し時間
ＴＲごとに繰り返される。 １単位のシーケンスで１ラインのデータが得られるので
、ラインシーケンスと呼ぶこともある。この励起ＲＦパ
ルスであるα°パルスの搬送波位相をラインシーケンス
ごとに奇数時にはＯ°位相、偶数時には１８０°位相と
反転させる。すると、スピンの縦磁化は第４図に示すよ
うに、奇数ライン時に０°位相搬送波のα°パルスによ
りＸ軸（＋）に向けてα （図では右方向）だけ倒され
、偶数ライン時に１８０°位相搬送波のα”パルスによ
りＸ軸り−）に向けて−α （図では左方向）だけ倒さ
れる。一方受信コイルは固定されておりＸ軸方向から受
信するようになっているので、奇数ライン時と偶数ライ
ン時とではエコー信号の位相が１８０°反転して観測さ
れる。 池方、直流成分はＮＭＲ信号検出回路系のドリフト等が
主な原因で生じるので、このようなスピンの位相とは無
関係であり、奇数ライン、偶数ラインとも同じ極性とな
る。そこで、信号成分をＳ。 直流成分をＤとすると、α°パルスの搬送波の位相反転
によりラインシーケンスごとにＳ＋Ｄ、 −８＋Ｄ。 Ｓ＋Ｔ）、、−６＋Ｄ、・・・のような信号がＡ／Ｄ変
換回路２１より得られることになる。この信号は切換器
２２及び極性反転回路２３により、Ｓ＋Ｄ、Ｓ−Ｄ、Ｓ
＋Ｄ、Ｓ−Ｄ。 ・・・と変換されてホストコンピュータ２４に送られる
。ホストコンピュータ２４ではこれらのデータにＮＥＸ
加算処理が行なわれる。ＮＥＸとは同じ位相エンコーデ
ィング量での励起回数を表わし、加算処理は次頁の式■
で示される。この加算処理の結果、次頁の表１のような
データが得られ、ＮＥＸを偶数として偶数加算した場合
は直流成分は完全に消失し、ＮＥＸを奇数として奇数加
算した場合は直流成分は１／ＮＥＸに減少するとともに
、位相エンコーディングごとに極性が反転している。 そのため、偶数加算の場合はそのまま２次元フーリエ変
換して直流成分ノイズのない画像を得ることができる。 また、奇数加算の場合は各データからの （−１＞”＊ （Ｄ／ＮＥＸ） ■の減算とい
う直流成分処理を行なうことにより直流分をほぼ除去し
た＠２次元フーリエ変換すると、この直流成分ノイズは
非常に小さいものになった上、位相エンコーディングご
とに極性が反転しているためフーリエ変換によって最も
高い周波数に変換され、画像上では関心領域の最も外側
に発生することになって診断の妨げとならない。 （ｍはライン番号、「ｌは位相エンコーディング番号）
表１ なお、上記では２次元フーリエ変換法によるフィールド
エコーシーケンスへ適用した場合について説明したが、
もちろんスピンエコーシーケンスへも適用できる。この
場合、９０°パルスの搬送波位相を反転することになる
（１８０°パルスの搬送波位相は変えない）。また、２
次元フーリエ変換法だけでなく、３次元フーリエ変換法
への拡張も容易である。 さらに、加算回数を多く必要とするＭ Ｒスペクトロス
コピ等の１次元フーリエ変換法にも適用可能であり、加
算回数の多い分だけ効果が大きい。 このようにＭＲイメージング装置だけでなく、ＭＲスペ
クトロスコピ装置にも適用できる。
施例について図面を参照しながら説明する。第１図にお
いて、波形発生回路１１はスピンの磁化を所定角度α
（０くα＜１８０）だけ倒すようなＡＭ変調波形を発生
し、これが切換器１２により極性反転回路１３を経であ
るいはこれを経ずに直接Ｄ／Ａ変換回路１４に送られ、
アナログ信号とされた後、ＡＭ変調回路１５に送られる
。 これにより搬送波がＡＭ変調され、α°パルスとなって
パワーアンプ１６を経て送信コイル１７に送られ、この
送信コイル１７から人体等の被検体く図示しない）に照
射され、これを励起する。人体等の被検体で生じたＮＭ
Ｒ信号（エコー信号）は受信コイル１８によって受信さ
れ、検波回路１９で検波され、その後ローパスフィルタ
２０を経てＡ／Ｄ変換回路２１によりデジタル信号に変
換される。この信号は切換器２２により極性反転回路２
３を経であるいはこれを経ずに直接ホストコンピュータ
２４に取り込まれ、加算処理、直流成分処理あるいは高
速フーリエ変換（ＦＦＴ）等の処理を受ける。切換器１
２．２２は、切換制御回路２５によりラインシーケンス
（繰り返し時間ＴＲで定義される単位シーケンス）ごと
にその奇・偶に応じて切換制御される。 ここではα゛パルス搬送波位相反転はＡＭ変調波形の極
性反転によって行なうようにしている。 すなわち、ＡＭ変調波形の極性を反転しないときは第２
図Ａに示すように搬送波の位相が反転していない（０°
位相の）ＡＭ変調信号が得られるが、ＡＭ変調波形の極
性を反転すると第２図Ｂのように搬送波の位相が１８０
°反転したＡＭ変調信号が得られる。もちろん、ＡＭ変
調波形を反転させずに搬送波自体を位相シフターを用い
て反転させてもよいが、汎用の位相シフターが必要とな
る。 ここでは、極性反転だけなので、汎用の位相シフターを
用いない上記の構成によっている。 そこで、第３図に示すような一般的な２次元フーリエ変
換法によるフィールドエコーシーケンスを行なうことと
する。ここで示した１単位のシーケンスが繰り返し時間
ＴＲごとに繰り返される。 １単位のシーケンスで１ラインのデータが得られるので
、ラインシーケンスと呼ぶこともある。この励起ＲＦパ
ルスであるα°パルスの搬送波位相をラインシーケンス
ごとに奇数時にはＯ°位相、偶数時には１８０°位相と
反転させる。すると、スピンの縦磁化は第４図に示すよ
うに、奇数ライン時に０°位相搬送波のα°パルスによ
りＸ軸（＋）に向けてα （図では右方向）だけ倒され
、偶数ライン時に１８０°位相搬送波のα”パルスによ
りＸ軸り−）に向けて−α （図では左方向）だけ倒さ
れる。一方受信コイルは固定されておりＸ軸方向から受
信するようになっているので、奇数ライン時と偶数ライ
ン時とではエコー信号の位相が１８０°反転して観測さ
れる。 池方、直流成分はＮＭＲ信号検出回路系のドリフト等が
主な原因で生じるので、このようなスピンの位相とは無
関係であり、奇数ライン、偶数ラインとも同じ極性とな
る。そこで、信号成分をＳ。 直流成分をＤとすると、α°パルスの搬送波の位相反転
によりラインシーケンスごとにＳ＋Ｄ、 −８＋Ｄ。 Ｓ＋Ｔ）、、−６＋Ｄ、・・・のような信号がＡ／Ｄ変
換回路２１より得られることになる。この信号は切換器
２２及び極性反転回路２３により、Ｓ＋Ｄ、Ｓ−Ｄ、Ｓ
＋Ｄ、Ｓ−Ｄ。 ・・・と変換されてホストコンピュータ２４に送られる
。ホストコンピュータ２４ではこれらのデータにＮＥＸ
加算処理が行なわれる。ＮＥＸとは同じ位相エンコーデ
ィング量での励起回数を表わし、加算処理は次頁の式■
で示される。この加算処理の結果、次頁の表１のような
データが得られ、ＮＥＸを偶数として偶数加算した場合
は直流成分は完全に消失し、ＮＥＸを奇数として奇数加
算した場合は直流成分は１／ＮＥＸに減少するとともに
、位相エンコーディングごとに極性が反転している。 そのため、偶数加算の場合はそのまま２次元フーリエ変
換して直流成分ノイズのない画像を得ることができる。 また、奇数加算の場合は各データからの （−１＞”＊ （Ｄ／ＮＥＸ） ■の減算とい
う直流成分処理を行なうことにより直流分をほぼ除去し
た＠２次元フーリエ変換すると、この直流成分ノイズは
非常に小さいものになった上、位相エンコーディングご
とに極性が反転しているためフーリエ変換によって最も
高い周波数に変換され、画像上では関心領域の最も外側
に発生することになって診断の妨げとならない。 （ｍはライン番号、「ｌは位相エンコーディング番号）
表１ なお、上記では２次元フーリエ変換法によるフィールド
エコーシーケンスへ適用した場合について説明したが、
もちろんスピンエコーシーケンスへも適用できる。この
場合、９０°パルスの搬送波位相を反転することになる
（１８０°パルスの搬送波位相は変えない）。また、２
次元フーリエ変換法だけでなく、３次元フーリエ変換法
への拡張も容易である。 さらに、加算回数を多く必要とするＭ Ｒスペクトロス
コピ等の１次元フーリエ変換法にも適用可能であり、加
算回数の多い分だけ効果が大きい。 このようにＭＲイメージング装置だけでなく、ＭＲスペ
クトロスコピ装置にも適用できる。
この発明のＭＲ装置によれば、直流成分ノイズを完全に
除去ができるか、あるいは残る場合でも加算回数に応じ
て対信号比を減少させることができる。そのため、ＭＲ
イメージング装置では、２次元フーリエ変換法の弱点で
ある直流成分ノイズを除去することができ、画像のノイ
ズを減少させて診断能力を高めることができる。とくに
、臨床においては信号のＳ／Ｎ比を高めるため信号の加
算回数を増すことがしばしば行なわれているが、加算回
数を増せば増すほどノイズ成分の少ない安定した画像が
得られる。しかも、画質改善のためにデジタルフィルタ
処理を行なう場合、直流成分ノイズがあるとかえってこ
の直流成分ノイズが強調されて関心領域の中央に発生す
る不都合があるものであるが、このように直流成分ノイ
ズを除去または非常に減少させることができるので、そ
の影響は少なく、もし発生したとしても関心領域の一番
外側となるため、画像診断に悪影響が及ぶことを心配す
ることなく自由に上記のデジタルフィルタ処理を行なう
ことができる。
除去ができるか、あるいは残る場合でも加算回数に応じ
て対信号比を減少させることができる。そのため、ＭＲ
イメージング装置では、２次元フーリエ変換法の弱点で
ある直流成分ノイズを除去することができ、画像のノイ
ズを減少させて診断能力を高めることができる。とくに
、臨床においては信号のＳ／Ｎ比を高めるため信号の加
算回数を増すことがしばしば行なわれているが、加算回
数を増せば増すほどノイズ成分の少ない安定した画像が
得られる。しかも、画質改善のためにデジタルフィルタ
処理を行なう場合、直流成分ノイズがあるとかえってこ
の直流成分ノイズが強調されて関心領域の中央に発生す
る不都合があるものであるが、このように直流成分ノイ
ズを除去または非常に減少させることができるので、そ
の影響は少なく、もし発生したとしても関心領域の一番
外側となるため、画像診断に悪影響が及ぶことを心配す
ることなく自由に上記のデジタルフィルタ処理を行なう
ことができる。
第１図はこの発明の一実施例のブロック図、第２図Ａ、
Ｂは搬送波の位相反転を説明するための波形図、第３図
はフィールドエコーシーケンスを示すタイムチャート、
第４図は励起時のスピンの動作を説明するための模式図
である。 １１・・・波形発生回路、１２．２２・・・切換機、１
３．２３・・・極性反転回路、１４・・・Ｄ／Ａ変換回
路、１５・・・ＡＭ変調回路、１６・・・パワーアンプ
、１７・・・送信コイル、１８・・・受信コイル、１９
・・・検波回路、２０・・・ローパスフィルタ、２１・
・・Ａ／Ｄ変換回路、２４・・・ホストコンピュータ、
２５・・・切換制御回路。
Ｂは搬送波の位相反転を説明するための波形図、第３図
はフィールドエコーシーケンスを示すタイムチャート、
第４図は励起時のスピンの動作を説明するための模式図
である。 １１・・・波形発生回路、１２．２２・・・切換機、１
３．２３・・・極性反転回路、１４・・・Ｄ／Ａ変換回
路、１５・・・ＡＭ変調回路、１６・・・パワーアンプ
、１７・・・送信コイル、１８・・・受信コイル、１９
・・・検波回路、２０・・・ローパスフィルタ、２１・
・・Ａ／Ｄ変換回路、２４・・・ホストコンピュータ、
２５・・・切換制御回路。
Claims (1)
- （１）繰り返し時間で定義される単位シーケンスごとに
励起ＲＦパルスの搬送波位相を交互に反転する手段と、
単位シーケンスごとに検出された信号の極性を上記の位
相反転に応じて単位シーケンスごとに交互に反転する手
段と、該極性反転後の信号を加算する手段とを備えるこ
とを特徴とするＭＲ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63247896A JPH0295346A (ja) | 1988-09-30 | 1988-09-30 | Ｍｒ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63247896A JPH0295346A (ja) | 1988-09-30 | 1988-09-30 | Ｍｒ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0295346A true JPH0295346A (ja) | 1990-04-06 |
Family
ID=17170179
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63247896A Pending JPH0295346A (ja) | 1988-09-30 | 1988-09-30 | Ｍｒ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0295346A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0531098A (ja) * | 1991-07-31 | 1993-02-09 | Shimadzu Corp | Ｍｒイメージング装置 |
| JPH06197882A (ja) * | 1992-12-31 | 1994-07-19 | Shimadzu Corp | Ｍｒイメージング装置 |
| JP2008080030A (ja) * | 2006-09-29 | 2008-04-10 | Hitachi Medical Corp | 磁気共鳴イメージング装置 |
| JP2009160342A (ja) * | 2008-01-10 | 2009-07-23 | Ge Medical Systems Global Technology Co Llc | 磁気共鳴イメージング装置、ｒｆパルスの送信方法およびプログラム |
| JP2014081382A (ja) * | 2013-12-02 | 2014-05-08 | Kyoto Univ | 測定装置及びデータ処理方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5963551A (ja) * | 1982-07-01 | 1984-04-11 | ゼネラル・エレクトリツク・カンパニイ | 位相交互変更によりｎｍｒイメ−ジングにおける誘導減衰の影響を克服する方法 |
| JPS62224336A (ja) * | 1986-03-27 | 1987-10-02 | 株式会社島津製作所 | Ｎｍｒ装置 |
| JPS6311141A (ja) * | 1986-07-02 | 1988-01-18 | 三菱電機株式会社 | Ｎｍｒ映像法 |
-
1988
- 1988-09-30 JP JP63247896A patent/JPH0295346A/ja active Pending
Patent Citations (3)
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