JPH04226638A - 核磁気共鳴検査装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、核磁気共鳴（ＮＭＲ
）を利用してイメージングを行うＭＲＩ装置やスペクト
ロスコピを行うＭＲＳ装置などの核磁気共鳴検査装置に
関し、とくに心臓の拍動に同期して被検者からの共鳴信
号データを採取する核磁気共鳴検査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】核磁気共鳴検査装置では、被検者の特定
領域を選択励起し、そこからのエコー信号を受信し、ス
ペクトロスコピを行ったり、特定のスライス面を選択励
起し、そのスライス面内の１軸方向の位置情報をエコー
信号の周波数に、他の軸方向の位置情報をエコー信号の
位相に、それぞれエンコードし、受信したエコー信号を
２次元フーリエ変換することにより上記の２軸方向の位
置情報をデコードして上記のスライス面での断層像を得
るというイメージングを行う。

【０００３】心臓付近の検査を行うとき、心臓の拍動に
より検査部位が大きく動くため、その拍動に同期して共
鳴信号データを採取する必要がある。そのため、いわゆ
る心電計を用いて心電波形を得る。すなわち、被検者の
体表面に電極を貼り付けて被検者の体電位変動を捉え、
これを増幅して心電波計を得る。その心電波形の任意の
点（一般にはＲ波）を基準としてトリガ信号を作り、こ
れに応じて共鳴信号データ採取シーケンスを開始する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、核磁気
共鳴検査装置では傾斜磁場をパルス状に発生して共鳴信
号データ採取シーケンスを行うことがあるため、その交
番磁界の影響を受けて体表面に貼り付けた電極に雑音が
混入し、Ｓ／Ｎ比の悪い心電波形しか得られず、心電波
形の特定の位相に正確に同期した共鳴信号データ採取シ
ーケンスを行えないという問題があった。

【０００５】この発明は、上記に鑑み、パルス状傾斜磁
場などの電磁波雑音に影響されずに、心臓の拍動に正確
に同期した共鳴信号データ採取シーケンスを行えるよう
に改善した、核磁気共鳴検査装置を提供することを目的
とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、この発明による核磁気共鳴検査装置においては、被
検者の表面に音響伝達手段を取り付け、被検者の心臓の
拍動による振動（音波）を捉え、これを伝達してきて電
気信号に変換し、この電気信号に応じて共鳴信号データ
採取シーケンスの開始タイミングを定める。心臓の動き
を音波として捉えるので、パルス状に変化する傾斜磁場
などの電磁波雑音の影響を受けることがまったく無くな
り、心臓の動きに正確に同期した共鳴信号データ採取シ
ーケンスを行える。

【０００７】

【実施例】以下、この発明の一実施例について図面を参
照しながら詳細に説明する。図１はこの発明の一実施例
にかかるＭＲＩ装置を示すもので、この図において、被
検者１１は主マグネット１５及び傾斜コイル１４により
形成される静磁場及びそれに重畳して形成される傾斜磁
場内に配置される。被検者１１には、励起用ＲＦ信号の
送信用とＮＭＲ信号の受信用とを兼ねるＲＦコイル１２
が取り付けられる。

【０００８】傾斜コイル１４は、直交３軸の各方向に磁
場強度が傾斜している傾斜磁場をそれぞれ独立に発生す
ることができるように構成されている。直交３軸の傾斜
磁場は、それぞれスライス選択用傾斜磁場Ｇｓ、読み出
し（周波数エンコード）用傾斜磁場Ｇｒ、位相エンコー
ド用傾斜磁場Ｇｐとする。傾斜コイル１４には傾斜磁場
Ｇｓ，Ｇｒ，Ｇｐの各電源２１、２２、２３から電流が
供給され、各方向の傾斜磁場が形成される。傾斜コイル
１４により所定の波形の各傾斜磁場パルスが形成される
ように、この傾斜磁場電源２１〜２３の供給電流波形が
傾斜磁場制御装置２４により制御されている。

【０００９】ＲＦコイル１２には、高周波電源３３から
送られるＲＦパルスが供給される。このＲＦパルスは、
周波数変換器３２において、シンセサイザ３４からのＲ
Ｆ正弦波信号をキャリア信号として、ＲＦ波形発生器３
１からのｓｉｎｃ波形でＡＭ変調したものを、高周波電
源３３により増幅したものである。

【００１０】被検者１１にＲＦコイル１２からＲＦパル
スを照射してその核スピンを励起した後発生するＮＭＲ
信号はＲＦコイル１２で受信される。この受信ＮＭＲ信
号は前置増幅器３５により増幅された後、直交位相検波
器３６で検波され、次にＡ／Ｄ変換器３７でデジタルデ
ータに変換されてホストコンピュータ４１に取り込まれ
る。この直交位相検波器３６はＰＳＤ（Ｐｈａｓｅ　Ｓ
ｅｎｓｉｔｉｖｅ　Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）方式の検波回路
で、シンセサイザ３４から送られる参照信号と受信信号
とをミキシングすることによって２つの信号の周波数の
差を出力する回路を用いる。

【００１１】シーケンスコントローラ４２はホストコン
ピュータ４１の制御下、傾斜磁場制御装置２４に各傾斜
磁場パルスの波形情報と発生タイミング情報を与え、Ｒ
Ｆ波形発生器３１にＲＦパルスのｓｉｎｃ波形情報及び
発生タイミング情報を与えるとともに、シンセサイザ３
４にキャリア信号の周波数（共鳴周波数に対応する）に
関する情報を送り、Ａ／Ｄ変換器３７のサンプルタイミ
ングなどを制御する。

【００１２】ホストコンピュータ４１には、表示装置と
キーボード装置などの入力装置とを有するコンソール４
３が接続されている。ホストコンピュータ４１に取り込
まれたデータは２次元フーリエ変換されることにより画
像が再構成され、その画像がコンソール４３の表示装置
に表示される。

【００１３】イメージングのためのパルスシーケンスと
しては、通常のスピンエコー法や、サチュレーションリ
カバリ法や、インバージョンリカバリ法などを使用する
ことができるが、その各ビューのパルスシーケンスの開
始タイミングを、心臓の動きに同期して行うようにする
。そのため、心拍検出器５３からの心臓の拍動を表す信
号がホストコンピュータ４１に送られ、トリガがかけら
れるようになっている。

【００１４】心拍検出器５３は、被検者１１の胸部の皮
膚表面に取り付けられたエアーバッグ５１と、それから
伸びているエアーパイプ５２とともに構成されている。 エアーバッグ５１とエアーパイプ５２は、心臓の動きを
振動（音波）として捉え、その音波を伝えるものである
。エアーパイプ５２の先端は圧力センサ５８に接続され
ており、その伝達された音波が電気信号に変換される。 この電気信号はまず初段の増幅器５９により増幅された
後、フィルタ６０に送られる。このフィルタ６０は心臓
の拍動による振動の周波数帯域のみを通過させるバンド
パスフィルタで、このフィルタ６０を経ることにより、
心臓の動きのみを表す信号が抽出できる。この信号は終
段の増幅器６１を経てホストコンピュータ４１に送られ
る。

【００１５】エアーバッグ５１は、たとえば図２、図３
に示すように構成されている。すなわち、ビニールなど
で作られた可撓性の円盤状ハウジング５４内に、同じく
ビニールなどで作られた円盤状空気袋５５を配置し、そ
の空気袋５５の中に円盤状のスポンジ５６を納めてなる
。このスポンジ５６により空気袋５５の空洞が維持され
る（空気袋５５がつぶれないようにされる）。この空気
袋５５にはビニールパイプなどのエアーパイプ５２が接
続されている。ハウジング５４の一面には粘着テープ５
７が設けられており、被検者１１の胸の心臓付近などの
皮膚の表面に貼り付けることができるようにされている
。

【００１６】上記のように心臓の拍動を音波として捉え
た電気信号がホストコンピュータ４１に送られ、ホスト
コンピュータ４１ではその波形の特定位相に応じてタイ
ミング信号が作られる。このタイミング信号に応じて共
鳴信号データ採取のためのパルスシーケンスが行われ、
心臓の拍動に正確に同期した撮像シーケンスが行われる
。

【００１７】ここで、心臓の拍動を検出するのに、エア
ーバッグ５１とエアーパイプ５２とを用いており、被検
者１１の身体内部の心臓の動きによる振動（音波）を圧
力センサ５８にまで送って、圧力センサ５８ではじめて
電気信号としているため、圧力センサ５８を含む心拍検
出器５３を被検者１１から離れた場所に配置することな
どにより、傾斜磁場や照射ＲＦ信号などに影響されるこ
となく、心臓の動きを確実に表す電気信号を得ることが
できる。その結果、正確な心拍同期撮像が可能となる。

【００１８】

【発明の効果】以上実施例について説明したように、こ
の発明の核磁気共鳴検査装置によれば、傾斜磁場や照射
ＲＦ信号などに影響されることなく、容易且つ確実に心
拍同期の撮像を行うことができる。また、被検者にはな
んら電気的な検出器が取り付けられることがないため、
きわめて安全である。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による核磁気共鳴検査装置の実施例の
ブロック図。

【図２】エアーバッグの横断面図。

【図３】エアーバッグの縦断面図。

【符号の説明】

１１　　　　　　　　　　　　　　被検者１２　　　　
　　　　　　　　　　ＲＦコイル１４　　　　　　　　
　　　　　　傾斜コイル１５　　　　　　　　　　　　
　　主マグネット２１　　　　　　　　　　　　　　ス
ライス選択用傾斜磁場電源２２　　　　　　　　　　　
　　　読み出し用傾斜磁場電源２３　　　　　　　　　
　　　　　位相エンコード用傾斜磁場電源２４　　　　
　　　　　　　　　　傾斜磁場制御装置３１　　　　　
　　　　　　　　　ＲＦ波形発生器３２　　　　　　　
　　　　　　　周波数変換器３３　　　　　　　　　　
　　　　高周波電源３４　　　　　　　　　　　　　　
シンセサイザ３５　　　　　　　　　　　　　　前置増
幅器３６　　　　　　　　　　　　　　直交位相検波器
３７　　　　　　　　　　　　　　Ａ／Ｄ変換器４１　
　　　　　　　　　　　　　ホストコンピュータ４２　
　　　　　　　　　　　　　シーケンスコントローラ４
３　　　　　　　　　　　　　　コンソール５１　　　
　　　　　　　　　　　エアーバッグ５２　　　　　　
　　　　　　　　エアーパイプ５３　　　　　　　　　
　　　　　心拍検出器５４　　　　　　　　　　　　　
　ハウジング５５　　　　　　　　　　　　　　空気袋
５６　　　　　　　　　　　　　　スポンジ５７　　　
　　　　　　　　　　　粘着テープ５８　　　　　　　
　　　　　　　圧力センサ５９、６１　　　　　　　　
増幅器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　静磁場を発生する手段と、各方向の傾
   斜磁場を発生する手段と、該静磁場及び傾斜磁場中に置
   かれた被検者にＲＦ信号を照射して励起する手段と、被
   検者からの共鳴信号を受信する手段と、被検者の表面に
   取り付けられた音響伝達手段と、該音響伝達手段によっ
   て伝えられた心臓の動きによる音響を電気信号に変換す
   る手段と、上記の傾斜磁場発生、ＲＦ信号照射及び信号
   受信についての一連のシーケンスからなる共鳴信号デー
   タ採取シーケンスを、上記の電気信号に応じて制御する
   手段とを備えることを特徴とする核磁気共鳴検査装置。