JPH03195539A

JPH03195539A - 磁気共鳴イメージング装置

Info

Publication number: JPH03195539A
Application number: JP1334771A
Authority: JP
Inventors: Motohisa Yokoi; 基尚横井; Masahiko Hatanaka; 畑中　雅彦
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1989-12-26
Filing date: 1989-12-26
Publication date: 1991-08-27

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。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的コ（産業上の利用分野）本発明は、磁気共鳴（Ｍ　Ｒ：　ｍａｇｎｅｔｉｃｒｅ
ｓｏｎａｎｃｅ　）現象を利用して被検体（生体）のス
ライス画像等の形態情報やスペクトロスコピー等の機能
情報を得る磁気共鳴イメージング装置に関する。

（従来の技術）磁気共鳴現象は、静磁場中に置かれた零でないスピン及
び磁気モーメントを持つ原子核が特定の周波数の電磁波
のみを共鳴的に吸収・放出する現象であり、この原子核
は下記式に示す角周波数ω０　（ω、−２πシＯ＋　　
　Ｄ　　；ラーモア周波数）ν で共鳴する。

ω０−γＨ。

ここで、γは原子核の種類に固有の磁気回転比であり、
また、Ｈ，は静磁場強度である。

以上の原理を利用して生体診断を行うこの種の磁気共鳴
イメージング装置は、上述の共鳴吸収の後に誘起される
上記と同じ周波数の電磁波を信号処理して、原子核密度
、縦緩和時間Ｔ５．横緩和時間Ｔ２．流れ、化学シフト
等の情報が反映された診断情報例えば被検体のスライス
像等を無侵襲で得るようにしている。

そして、磁気共鳴による診断情報の収集は、静磁場中に
配置した被検体の全部位を励起し且つ信号収集すること
ができるものであるが、装置構成上の制約や診断情報の
臨床上の要請から、実際の装置としては特定の部位に対
する励起とその信号収集とを行うようにしている。

この場合、イメージング対象とする特定部位は、一般に
ある厚さを持ったスライス部位であるのが通例であり、
このスライス部位からのエコー信号やＦＩＤ信号の磁気
共鳴信号（ＭＲ倍信号を多数回のデータエンコード過程
を実行することにより収集し、これらデータ群を、例え
ば２次元フーリエ変換法により画像再構成処理すること
により前記特定スライス部位の画像を生成するようにし
ている。

ここで、画質の良否の得失に大きく影響を与える要因と
して傾斜磁場の歪み特性について論及する。すなわち、
第２図（ａ）に示すように、傾斜磁場は、理想としては
強度・位置との直線性を示すべきであるが、実際は磁場
歪みδを持ち、非直線性を示すことになる。

ここで傾斜磁場の非直線性は、アンプ系の特性の他に渦
電流の作用が主な原因となっている。第３図は渦電流の
発生を示すガントリ断面図である。

超電導磁気共鳴イメージング装置であれば、第３図に示
すように、金属からなる二重円筒型静磁場コイル容器１
内にはヘリウム等の冷媒及び超電導コイル（共に図示し
ない）が収納され、また、該容器１の内空間には円筒型
傾斜磁場コイルユニット２が配置され、さらに、円筒型
傾斜磁場コイルユニット２の内空間には例えば全信用の
送受信コイルユニット３が配置されている。そして、送
受信コイルユニット３内には図示しない被検体が配置さ
れる。

以上の構成で、紙面の上下方向に静磁場が発生され、紙
面の３軸方向について傾斜磁場が発生され、励起高周波
磁場が発生され、これらが被検体に作用することにより
特定部位に磁気共鳴現象が生じ、磁気共鳴信号が誘起さ
れ、送受信コイル３により受信される。

ここで、傾斜磁場が図示矢印方向にパルス状に発生する
と、静磁場コイル容器１の壁に渦電流が発生し、これが
傾斜磁場に加わり、磁場の歪みとなる。すなわち、理想
特性アンプ系を想定した場合、該アンプ系がコイルに第
４図（ａ）に示す矩形傾斜磁場波形を与えたとすると、
第３図に示す渦電流が発生し、第４図（ｂ）に示す渦電
流によって発生する磁場が前記傾斜磁場波形に加わり、
被検体に第４図（ｃ）に示すように矩形波が歪んだ傾斜
磁場波形が作用することになる。

このよう渦電流歪みを抑制するため、従来から、アンプ
系に渦電流補償回路（ＥＣＣ回路）を組み込む構成が採
用されている。このＥＣＣ回路は、例えば第５図に示す
微分回路ＤＣとゲイン設定回路ＧＣとからなる回路であ
り、次のように作用する。すなわち、理想特性アンプ系
を想定した場合、該アンプ系には本来の入力（第６図（
ａ））にＥＣＣ回路による渦電流補償分（第６図（ｂ）
）を付加した第７図（ａ）に示す略矩形傾斜磁場波形を
与える。この場合、第７図（ｂ）に示すように渦電流に
よる傾斜磁場波形が発生し、該渦電流による傾斜磁場波
形が第７図（ａ）に示す斜磁場波形に加わることになる
。この結果、第７図（ａ）に示す略矩形傾斜磁場波形か
ら渦電流分による第７図（ｂ）に示す傾斜磁場波形分が
相殺され、被検体には第７図（ｃ）に示すように理想的
な矩形磁場波形が作用することになる。

（発明が解決しようとする課題）しかし、渦電流分布は空間的に線形でなく、従って、こ
のような線形的な補償により理想的な矩形波が得られる
のは、予め調整されたＰ　Ｊ−０の点（或いは原点と対
称な−Ｐ６−＋）の点を含めた２点）であり、その他の
所は、依然として歪みが残っている。さらに、この歪み
は、第２図（ａ）及び第８図（ａ）に示すように、原点
から離れるに従い大きくなるため、Ｐ　Ｊ−０を第２図
（ｂ）及び第８図（ｂ）に示すように原点の近傍に設定
すると、撮影領域が大きいときに、特に歪みが目立ち、
この歪みを均すために逆に第２図（ｃ）及び第８図（ｃ
）に示すように、ＰＪ−０の点を原点から離れた所に設
定すると、今度は逆に撮影領域が小さいときに歪みが目
立ち、従って、誤診を招く要因となっていた。

（発明が解決しようとする課題）従来の構成にあっては、１つのＥＣＣ回路を有している
のみであり、空間的歪み分布を固定しているため、撮影
領域等の撮影条件の変化に対応できないものとなってい
た。

そこで本発明の目的は、撮影条件の変化に対応して渦電
流歪みに対する補正を変化させ得る磁気共鳴イメージン
グ装置を提供することにある。

［発明の構成コ（課題を解決するための手段）本発明は上記課題を解決し且つ目的を達成するために次
のような手段を講じた構成としている。

すなわち、本発明は、静磁場発生手段、傾斜磁場発生手
段、励起用高周波磁場発生手段、及び磁気共鳴信号検出
手段を有してなる磁気共鳴イメージング装置において、
前記傾斜磁場発生手段は特性の異なる複数の渦電流補償
回路を含み、該渦電流補償回路の一つ又は組合せを撮影
条件により選定するための手段を具備したことを特徴と
する。

（作　用）このような構成によれば、撮影条件の変化に対応して特
性の異なる複数の渦電流補償回路のうち一つ又は組合せ
を選定することができ、実効のある渦電流歪みに対する
補償を行い得る。

（実施例）以下本発明にかかる磁気共鳴イメージング装置の一実施
例を第１図を参照して説明する。

コンソール１０は、撮影領域、イメージング法等の撮影
条件の設定指令や装置の制御指令を発するものであり、
該指令によりコンピュータ１１は起動される。コンピュ
ータ１１は設定された撮影条件に基づきシーケンサ１２
を起動する。シーケンサ１２は、図示しない送受信系及
び傾斜磁場系に対して指令を与える。傾斜磁場系は、調
節器１３、ＥＣＣ回路系１４．アンプ１５．コイル１６
からなり、これらはＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸チャンネル毎に備
わっている。

ここに、調節器１３は、シーケンサ１２から与えられる
傾斜磁場パルスの立上り特性を調節したリゲイン調整を
するものとなっている。ＥＣＣ回路系１４は、例えばリ
レーやアナログスイッチ等による切換スイッチ２１＋　
、２１２．２１３、〜２１゜と、特性の異なるＥＣＣ回
路２２．．２２２．２２３．〜，２２ゎと、ＥＣＣ制御
器２３とから構成されている。そして、ＥＣＣ制御器２
３は、コンピュータ１１からの撮影条件指令に基づき上
記切換スイッチ２１＋　、２１２．２１３、〜２１、の
内の一つをＯＮするものとなっている。

以上の構成によれば、撮影条件に応じて所望の特性を有
するＥＣＣ回路を選択することができるので、実効のあ
る渦電流歪みに対する補償を行い得る。

さらに、撮影条件の変化に対する傾斜角度の微調整を行
うために、ＥＣＣ回路の中に人力パルスのゲイン補正回
路を付加すれば、微調整をシーケンサ１２にて行わなく
てよく、便利である。

この場合、コンピュータ１１の撮影条に連動してＥＣＣ
制御器２３が動作することにより、渦電流に対する自動
補償系が構成されることになるが、コンソール１０に、
ＥＣＣ回路２２．．２２□。

２２３、〜２２．を切換え選定する切換手段を付設して
、手動操作型として構成することもできる。もちろん、
一つのＥＣＣ回路に限らず、複数のＥＣＣ回路を組合せ
るようにしてもよい。また、ＥＣＣ回路２２．．２２□
、２２３．〜，２２゜及びＥＣＣ制御器２３は、独立し
た回路系としているが、シーケンサ１２やアンプ１５の
中の一回路として含めても構わない。

この他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々や変形し
て実施できるものである。

［発明の効果］以上のように本発明における傾斜磁場発生手段は、特性
の異なる複数の渦電流補償回路を含み、該渦電流補償回
路の一つ又は組合せを撮影条件により選定するための手
段を具備したことにより、撮影条件の変化に対応して特
性の異なる複数の渦電流補償回路のうち一つ又は組合せ
を選定することができ、実効のある渦電流歪みに対する
補償を行い得る。

よって、本発明によれば、撮影条件の変化に対一応して
渦電流歪みに対する補償を行い得る磁気共鳴イメージン
グ装置を提供できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる磁気共鳴イメージング装置の一
実施例の構成を示すブロック図、第２図は傾斜磁場の非
直線性を示す図、第３図は渦電流の発生を模式的に示す
図、第４図は渦電流の発生と傾斜磁場の歪みとの関係を
示す波形図、第５図はＥＣＣ回路の一例を示す回路図、
第６図はＥＣＣ回路の作用を示す波形図、第７図はＥＣ
Ｃ回路を付加したことにより渦電流の影響が傾斜磁場に
及ばないことを示す波形図、第８図は撮影領域と磁場歪
み量との関係を示す特性図である。１０・・・コンソール、１１・・・コンピュータ、１２
・・・シーケンサ、１３・・・調節器、１４・・・ＥＣ
Ｃ回路系、１５・・・アンプ、１６・・・コイル、２１
１゜２１□、２１．、〜．２１゜・・・切換えスイッチ
、２２＋、２２゜＋　２２３　＋〜、２２゜・・・ＥＣ
Ｃ回路、２３・・・ＥＣＣ制御器。第４図第図（ａ）（ｂ）（ａ）（ｂ）（ｃ）２０

Claims

【特許請求の範囲】

静磁場発生手段、傾斜磁場発生手段、励起用高周波磁場
発生手段、及び磁気共鳴信号検出手段を有してなる磁気
共鳴イメージング装置において、前記傾斜磁場発生手段
は特性の異なる複数の渦電流補償回路を含み、該渦電流
補償回路の一つ又は組合せを撮影条件により選定するた
めの手段を具備したことを特徴とする磁気共鳴イメージ
ング装置。