JPH0375043A - 核磁気共鳴イメージング装置の高周波パルスの波形歪補償方法 - Google Patents

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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、核磁気共鳴を利用して被検体の所望の断層面
を映像化する核磁気共鳴イメージング装置（以下、ＭＲ
Ｉ装置と略す）において被検体に照射される高周波パル
スの改良をはかってなるＭＲＩ装置に関するものである
。

［従来の技術］ ＭＲＩ装置では被検体の特定原子核に共鳴する高周波パ
ルス（以下、ＲＦパルスと略す）を照射して励起し、共
鳴した原子核より放出される高周波信号（これをＮＭＲ
信号という）を検出し、これをもとに画像の再構成を行
なう、上記高周波パルスを照射する高周波送信系のブロ
ツク図を第２図に示す。特定原子核に共鳴する高周波信
号は高周波発振器１１７から出力され、被検体に照射す
るＲＦパルスはこの高周波信号を変調器１８により振幅
変調して生成するが、この振幅はメモリーｌに記憶され
ており、振幅のデータはデジタル−アナログ（Ｄ／Ａ）
変換器２によりＤ／Ａ変換され変調器１８に送られる。

一般にこの変調の振幅は断層面のスライス特性を良くす
るために第６図に示すような５ｉｎｃ関数（ｓ　ｉ　ｎ
　（ｘ）　／ｘ）の数波分が使われる（第６図の場合は
３波）。変調器１８により振幅変調されたＲＦパルスは
高周波増幅器１９で増幅され高周波送信コイル２０ａに
印加され、被検体に照射される。第４図は増幅器１９か
ら出力される歪のない正常なＲＦパルスの概略図である
。尚、高周波増幅器１９、高周波送信コイル２０ａ間に
挿入されているクロススとなり、受信時に送信コイルと
受信コイルの結合を防ぐ役割をしている。これにより送
受信間の干渉を無くせるため、良好な画像が得られる。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記のようにメモリーに記憶させた波形
が通常の５ｉｎｃ関数である場合には増幅器１９から照
射されるＲＦパルスの波形は５ｉｎｃ関数であるが、送
信コイル２０ａに直列に挿入されているクロスダイオー
ド３の順方向電圧のためにＤＣ成分がカットされ、実際
に照射される波形は第５図に示すようにＯレベル付近で
歪んだ波形となりスライス特性が悪くなり、規定のスラ
イス厚が得られなかったり、ギャップレスのマルチスラ
イスの撮像を行なった場合にはスライス間で干渉が発生
し画質の劣化が起こるというような問題がある。

本発明は、上述したような問題点を解消するためになさ
れたものであり、波形歪の無い、正常なＲＦパルス波形
を照射するＭＲＩ装置を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段〕 この問題を解決する手段として、予めクロスダイオード
によってカットされるＤＣオフセット成分を計測し、こ
れを第１図に示したようにメモリー内に記憶させたＲＦ
パルスの包絡線振幅のデータにデータの符号と同一符号
にして加えることとした。

［作用］ 本発明によれば、メモリーに記憶したＲＦパルスの包絡
線振幅（Ｓｉｎｃ関数）のデータに予めＤＣオフセット
成分が加えられて、変調器によってオフセット補償用Ｒ
Ｆパルスが形成され、増幅器によって送信用高周波コイ
ルに印加される。従って、クロスダイオードによってＤ
Ｃ成分がカットされても、実際に被検体に照射されるＲ
Ｆパルスの包絡線振幅は正常な５ｉｎｃ関数となり被検
体の断層面のスライス特性が改善される。

また、本発明はハードの変更を一切必要とせず、単にメ
モリーのデータにＤＣオフセットを加えるだけの変更だ
けで可能で、ＤＣオフセット成分の大きさの変更も容易
であるという特徴がある４ ［実施例コ 以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて詳細に説明
する。

第７図は本発明に係る核磁気共鳴イメージング装置の全
体構成図を示すブロック図である。この核磁気共鳴イメ
ージング装置は、核磁気共鳴（ＮＭＲ）現象を利用して
被検体６の断Ｍ画像を得るもので、静磁場発生磁石１０
と、中央処理装置（以下、ＣＰＵという）１１と、シー
ケンサ１２と送信系］３と、勾配磁場発生系１４と、受
信系１５と、信号処理系１６とからなる。

上記静磁場発生磁石１０Ｌよ、被検体６の周りにその体
軸と直交する方向に強く均一な静磁場を発生させるもの
で、上記被検体６の周りのある広がりをもった空間に永
久磁石方式又は常伝導方式あるいは超伝導方式の磁場発
生手段が配置されている。上記シーケンサ１２は、ＣＰ
Ｕｌｌの制御で動作し、被検体６の断層画像のデータ収
集に必要な種々の命令を送信系１３及び勾配磁場発生系
１４並びに受信系１５に送るものである６上記送信系１
３は、高周波発振器１７と変調器１８と高周波増幅器１
９と送信側の高周波コイル２０ａとからなり、上記高周
波発振器１７から出力された高周波信号をシーケンサ１
２の命令で出力された振幅の値で変調器１８により振幅
変調し、この振幅変調された高周波パルスを高周波増幅
器１９で増幅した後に被検体６に近接して配置された高
周波送信コイル２０ａに供給することにより、電磁波が
上記被検体６に照射されるようになっている。上記勾配
磁場発生系１４は、ｘ、　ｙ、　ｚの３軸方向に巻かれ
た傾斜磁場コイル２１とそれぞれのコイルを駆動する傾
斜磁場電源２２とからなり、Ｇｙ、Ｇｚを被検体６に印
加するようになっている。この傾斜磁場の加え方により
、被検体６に対するスライス面を設定することができる
。

上記受信系１５は、受信側の高周波コイル２０ｂと増幅
器２３と直交位相検波器２４とＡ／Ｄ変換器２５とから
なり、上記送信系の高周波コイル２０ａから照射された
電磁波による被検体６の応答の電磁波（ＮＭＲ信号）は
被検体６に近接して配置された高周波受信コイル２０ｂ
で検出され、増幅器２３及び直交位相検波器２４を介し
てＡ／Ｄ変換器２５に入力してデジタル量に変換され、
さらにシーケンサ１２からの命令によるタイミングで直
交位相検波器２４によりサンプリングされた２系統の収
集データとされ、その信号が信号処理系１６に送られる
ようになっている。二の信号処理系１６は、ＣＰＵＩＩ
と、磁気ディスク２６及び磁気テープ２７等の記録装置
と、ＣＲＴ等のデイスプレィ２８とからなり上記ＣＰＵ
ＩＩでフーリエ変換、補正係数計算、画像再構成等の処
理を行ない、任意断面の信号強度分布あるいは複数の信
号に適当な演算を行なって得られた分布を画像化してデ
イスプレィ２８に表示するようになっている。

尚、第７図において、送信側及び受信側の高周波コイル
２０ａ、２０ｂと傾斜磁場コイル２１は、被検体ｌの周
りの空間に配置された静磁場発生磁石１０の磁場空間内
に配置されている。

本発明に係るメモリー１に記憶されているオフセット補
償用ＲＦパルスの包絡線振幅は第１図に示すようにＤＣ
オフセット成分が通常の５ｉｎｃ関数の値に符号を同一
符号にして加えられている。この振幅で変調器１８によ
り変調をしたオフセット補償用ＲＦパルスを第３図に示
す、このＲＦパルスは高周波増幅器１９によって増幅さ
れクロスダイオード３を通り、高周波送信コイル２０ａ
に印加されるが、ＲＦパルスのＤＣオフセットは、クロ
スダイオード３によりカットされるため、被検体６に照
射されるＲＦパルスは正常な第４図に示すような５ｉｎ
ｃ関数の波形のパルスが照射されることになる。

なお、上記実施例では、コイルに直列に接続されたクロ
スダイオードの数が１個の場合を示したが、特にこの数
は規定されずダイオードの数に応じて、加えるＤＣオフ
セットの値を変化させ、照射される波形が５ｉｎｃ関数
となるように調整すればよい。また、被検体に照射する
ＲＦパルスの波形は５ｉｎｃ関数の場合だけでなく、ど
のような波形でも適用可能である。さらに、変調器１８
や増幅器１９のリニアリティが悪く非直線性特性をもつ
場合にはこれらを含めてＤＣオフセットとして加えるこ
とにより高周波送信系全体で発生するＲＦパルスの波形
歪の補償も可能である。

［発明の効果］ 以上述べたように本発明は、メモリーに記憶したＲＦパ
ルスの包結線振幅のデータにクロスダイオードによって
カットされるＤＣ成分を５ｉｎｃ関数の振幅の符号と同
符号にして予め４゜ 加えているため、実際に被検体に照射されるＲＦパルス
の包絡線振幅が正常な５ｉｎｃ関数となり被検体の断層
面のスライス特性が改善されるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はメモリーに記憶された本発明のＲＦパルスの包
絡線振幅の実施例図、第２図は本発明のＲＦパルスの送
信部の実施例図、第３図は本発明の増幅器により出力さ
れるＲＦパルスの概略図、第４図は本発明の照射される
ＲＦパルスの概略図、第５図は従来のＲＦパルスの照射
波形の概略図、第６図はメモリーに記憶された従来のＲ
Ｆパルスの包絡線振幅（Ｓｉｎｃｆｌ数）の概略図、第
７図は本発明のＭＲＩ装置の実施例図、である。 １・・・メモリー、２・・・Ｄ／Ａ変換器、３・・・ク
ロスダイオード、１７・・・高周波発振器、１８・・・
変調器、１９・・・高周波増幅器、２０ａ・・・高周波
送信＄３図 一一一一一一一一−１・−アトしフく、２１）Ｅ−一島
旭埴鷹Ｊ含コイル 茶乙図 アトし２ζ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 被検体に均一な静磁場を与える手段と、傾斜磁場を与え
   る手段と、前記被検体の組織を構成する原子の原子核に
   核磁気共鳴を起こさせるために高周波磁場を与える高周
   波パルス送信手段と、前記核磁気共鳴による信号を検出
   する核磁気共鳴信号検出手段と、該共鳴信号を用いて画
   像再構成演算を行なう演算手段と、より成る核磁気共鳴
   イメージング装置において、上記高周波パルス送信手段
   は高周波パルスの包絡線振幅のデータを記憶したメモリ
   ーと、該データをアナログ信号に変換するデジタル−ア
   ナログ（ＤＡ）変換器と、該アナログ信号で高周波信号
   を振幅変調し高周波パルスを生成する変調器と、該高周
   波パルスを増幅する高周波増幅器と、上記被検体に該高
   周波パルスを照射する高周波送信コイルと、より構成さ
   れ、上記メモリーに記憶された高周波パルスの包絡線振
   幅のデータは、照射される高周波パルスのクロスオーバ
   ー歪分を補償するデータの符号と同符号のＤＣオフセッ
   ト成分を持つことを特徴とする核磁気共鳴イメージング
   装置。