JPH04343834A - Ｍｒｉ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】本発明は、核磁気共鳴現象を利用
して被検体の所望の断層面を映像化するＭＲＩ装置にお
いて、静磁場内に不要な磁性体が持ち込まれることによ
り生ずる静磁場歪の発生を未然に防止する技術に関する
。

【０００２】

【従来の技術】ＭＲＩ装置では被検体の特定原子核の核
スピンに共鳴する高周波パルスを照射して核スピンを励
起し、共鳴した核スピンより放出される高周波信号（Ｎ
ＭＲ信号）を検出し、これをもとに画像の再構成を行な
う。

【０００３】上記ＮＭＲ信号の周波数は被検体の置かれ
た静磁場発生装置の磁場強度に依存し、例えば静磁場強
度が０．２Ｔ中での水素原子核（プロトン）の周波数は
８．５１４ＭＨｚである。画像を再構成するためには被
検体を磁場強度一定の静磁場内に設置し、Ｘ，Ｙ，Ｚの
３軸方向それぞれに傾斜磁場コイルを設置し、線形の傾
斜磁場Ｇｘ，Ｇｙ，Ｇｚを所定のシーケンスに則り被検
体に印加する。さらにこの静磁場、傾斜磁場と共に上記
高周波パルスを照射してＮＭＲ信号を受信する。この傾
斜磁場の加え方により、被検体の所望のスライス面の設
定が行なえる。また、ＭＲＩ装置では撮像シーケンスに
よって多様なＮＭＲ画像が得られるが、この場合も傾斜
磁場と高周波パルスの組合せによって、ＮＭＲ信号を性
質を特徴づけている。

【０００４】このようにＭＲＩ装置では、静磁場強度は
基本となるＮＭＲ信号の周波数で決定し、撮像視野内の
磁場勾配を傾斜磁場コイルで発生した傾斜磁場によって
線形に変化させＮＭＲ信号を得る。このため、被検体の
撮像視野内の静磁場は、均一であることが要求される。

【０００５】一般に静磁場発生装置は元となる静磁場発
生のために永久磁石や常電導コイル、超電導コイルを使
用し、さらに補正用のコイルや磁性体などを使用して、
静磁場不均一を補正し撮像視野内で静磁場が均一となる
ようにしている。これにより画像歪のない、良好な画像
が得られている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】被検体が撮像のために
静磁場発生装置内に置かれたときに、被検体の身に付け
ているものに磁性体が存在する場合にはこの磁性体によ
り静磁場の均一性が乱され、画像上には静磁場歪による
アーチファクトが現われ、画像の劣化が起こるというよ
うな問題がある。

【０００７】本発明は、被検体の身に付けた磁性体を検
出し、被検体が磁性体を身に付けたまま静磁場発生装置
に近づくことを未然に防ぐことを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】被検体に均一な静磁場を
与える静磁場発生手段と、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を行
なう画像再構成手段とを備えて成るＭＲＩ装置において
、前記静磁場発生手段が発生する静磁場内又は被検体を
寝載する寝台の受信コイル装着部に、被検体が身に付け
た磁性体を検出する磁気検出器を設けるとともに、前記
磁気検出器が操作者に認識可能な信号に変換して表示す
る表示器を設ける。

【０００９】

【作用】被検体が磁性体を身に付けたまま静磁場内に入
ると、磁性体により磁場が歪む。この磁場の歪みを検出
器により検出し、この検出した信号を表示器により表示
して、被検体が磁性体を身に付けていることを認識する
ことができる。

【００１０】

【実施例】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。図５は本発明に係るＭＲＩ装置の全体
構成を示すブロック図である。このＭＲＩ装置は、核磁
気共鳴（ＮＭＲ）現象を利用して被検体６の断層画像を
得るもので、静磁場発生磁石１０と、中央処理装置（以
下、ＣＰＵと称する）１１と、シーケンサ１２と、送信
系１３と、傾斜磁場発生計１４と、受信系１５と、信号
処理系１６とから成る。上記静磁場発生磁石１０は、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
がりを持った空間に永久磁石方式または常電導方式ある
いは超電導方式の磁場発生手段が配置されている。

【００１１】上記シーケンサ１２は、ＣＰＵ１１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及び傾斜磁場発生系１４並びに受
信系１５に送るものである。上記送信系１３は、高周波
発振器１７と、変調器１８と、高周波増幅器１９と、送
信用高周波コイル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１２の命令
で出力された振幅の値で変調器１８により振幅変調する
。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送信用高
周波コイル２０ａに供給することになる。電磁波が上記
被検体６に照射されるようになっている。

【００１５】上記傾斜磁場発生系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、上記シー
ケンサ１２からの命令にしたがってそれぞれのコイルの
傾斜磁場電源２２を駆動することにより、Ｘ，Ｙ，Ｚの
３軸方向の傾斜磁場Ｇｘ，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。

【００１６】上記受信系１５は、受信用高周波コイル２
０ｂ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、上記送信用高周波コイル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受信用高
周波コイル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。この信号処理系１
６は、ＣＰＵ１１と、磁気ディスク２６及び磁気テープ
２７等の記録装置と、ＣＲＴ等のディスプレイ２８とか
らなり、上記ＣＰＵ１１でフーリエ変換、補正係数計算
、画像再構成などの処理を行ない、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ィスプレイ２８に表示するように
なっている。

【００１７】なお、図５において、送信用及び受信用高
周波コイル２０ａ，２０ｂと傾斜コイル２１は、被検体
６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。図３は磁性体による静磁場の
変化を示す図であり、（ａ）は磁性体がない場合の静磁
場を示す図、（ｂ）は静磁場中に磁性体を置いた場合を
示す図である。図に示したように磁性体により磁場の分
布が変化することになる。

【００１８】図２は本発明に係る磁性体５を検出するホ
ール素子（磁気センサ）１の特徴を示す図である。ホー
ル素子１に磁場強度Ｂを印加し、この磁場の方向と直交
する方向Ｅ，Ｆに電流Ｉを流すと、この両者と直交する
方向の端子Ｇ，Ｈには電圧Ｖｈが発生し、これらの関係
は次式で表わせる。 Ｖｈ＝Ｒｈ×Ｉ×Ｂ／ｄ ここでｄはホール素子１の厚さ、Ｒｈはホース素子に固
有の値である。したがって、電流Ｉとホース素子の厚さ
ｄを一定にすれば、磁場強度Ｂが変化した場合は出力電
圧Ｖｈもそれに比例して変化することになる。

【００１９】図１は磁場強度変化検出回路のブロック図
である。ホール素子１で検出した電圧Ｖｈを増幅器２で
増幅した後、比較器３によって静磁場の変化が規定値を
超えたことを検出し、これを表示回路４によって磁性体
が存在することを知らせる。表示回路４での表示は、操
作者が認識できる信号、例えば光学的信号または音声信
号として行なわれるのが好ましい。そのための手段は公
知のものが数多くあるので省略する。

【００２０】図４は磁場強度検出のためのホール素子１
の設置例を示す。ホール素子１−１，１−２は被検体６
が乗せられる寝台９内で特に頭部用や腹部用のコイルが
据え付けられる位置の近傍に取り付けられている。静磁
場は静磁場発生磁石１０によって図に示すＢの方向つま
り垂直方向に発生している。ここでの静磁場Ｂは静磁場
発生磁石１０によって外部に洩れている漏洩磁場を利用
している。ホール素子１−１，１−２は寝台９に被検体
６を乗せた状態の撮像の準備段階で磁性体の検出を行な
う。このときに被検体６に磁性体が付随している場合に
は磁性体によって静磁場の強度が変化し、磁場強度変化
検出回路に酔って磁性体の存在を知らせることができる
。

【００２１】静磁場発生磁石１０内のホール素子１−３
は撮像位置の近傍に取り付けた例である。ホール素子１
−１，１−２の場合に検出できなかったときに被検体６
を撮像位置に設置した状態での磁性体の検出を行なうも
のであり、撮像直前で磁性体の有無を確認できる。

【００２２】上記例では撮像が開始された場合、傾斜磁
場が印加され、磁性体が無い状態でも磁場変化が起こる
。したがって撮像が開始されたときには上記の検出回路
の働きを停止する必要がある。

【００２３】ここでは、検出素子であるホール素子１の
設置位置を寝台９内のコイルの近傍や撮像視野の近傍に
固定した例を示したが、磁性体の検出が行なえる場所で
あれば良い。また、静磁場発生磁石１０は永久磁石方式
の他に、常電導、超電導方式などがあるが、ＭＲＩ装置
に使われるどのような方式の静磁場発生装置でも可能で
ある。さらにここでは、ホール素子１に印加する静磁場
を撮像のための静磁場発生装置の静磁場を利用したが、
磁性体検出用の静磁場を別に用意し、この静磁場内のホ
ール素子１を設置し、被検体をその磁場内に入れて静磁
場の変化を検出しても良い。

【００２４】

【発明の効果】以上述べたように本発明は、磁性体によ
る静磁場発生強度の変化をホール素子によって検出し、
電圧に変換、増幅後、比較回路で検知し、表示回路によ
って磁性体の存在を知らせる。磁性体を付けたまま撮像
を行なってしまった場合には、画像の歪みを見て磁性体
が存在していることを認識して、磁性体を取り外して再
度撮像を行なわなければならない。しかしながら本発明
によれば、磁性体が存在することが予め撮像の前にわか
るため、被検体から磁性体を外すことにより、磁性体に
よる静磁場の歪みを無くすことができるだけでなく、時
間の短縮を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の磁場強度変化検出回路の実施例図

【図
２】本発明に係る磁性体を検出するホール素子の特徴を
示す図

【図３】磁性体による静磁場の変化を示す図

【図４】磁
場強度検出のためのホール素子の設置例を示す図

【図５】本発明にかかるＭＲＩ装置の実施例を示す図

【符号の説明】

１　　　　　　ホール素子 ２　　　　　　増幅器 ３　　　　　　比較器 ４　　　　　　表示回路 ５　　　　　　磁性体 ６　　　　　　被検体 ９　　　　　　寝台 １０　　　　静磁場発生磁石 １１　　　　ＣＰＵ １２　　　　シーケンサ １３　　　　送信系 １４　　　　傾斜磁場発生系 １５　　　　受信系 １６　　　　信号処理系 １７　　　　高周波発振器 １８　　　　変調器 １９　　　　高周波増幅器 ２０ａ　　送信用高周波コイル ２０ｂ　　受信用高周波コイル ２１　　　　傾斜磁場コイル ２２　　　　傾斜磁場電源 ２３　　　　増幅器 ２４　　　　直交位相検波器 ２５　　　　Ａ／Ｄ変換器 ２６　　　　磁気ディスク ２７　　　　磁気テープ ２８　　　　ディスプレイ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被検体に均一な静磁場を与える静磁場発生
   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を行なう画像再構成手
   段とを備えて成るＭＲＩ装置において、前記静磁場発生
   手段が発生する静磁場内又は被検体を寝載する寝台の受
   信コイル装着部に、被検体が身に付けた磁性体を検出す
   る磁気検出器を設けるとともに、前記磁気検出器が操作
   者に認識可能な信号に変換して表示する表示器を設けた
   ことを特徴とするＭＲＩ装置。