JPH0479937A - 磁気共鳴イメージング装置 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、磁気共鳴（ＭＲ：　＋ｍａｇｎｅｔｉｃ　　
ｒｅｓ。

ｎａｎｃｅ　）現象を利用し画像を生成し得る磁気共鳴
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。−２πν０．ν０
　ニラ−モア周波数）で共鳴する。

ω〇−γＨＯ 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Ｔ１．横緩和時間
Ｔ２．流れ、化学シフト等の磁気共鳴パラメータが反映
された診断情報例えば被検者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
配置した被検者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イメージン
グ像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断層像（スライス像）を
生成するようにしている。また、断層像（スライス像）
の他に、位置決め画像としての用途等に好適な透視像（
スキャノ像）やアンギオ像をも得ることができる。

第６図に示すように、本装置は、被検者Ｐを内部に収容
することができるようになっているマグネットアッセン
ブリＭＡとして、常電導又は超電導方式による静磁場コ
イル（静磁場補正用シムコイルが付加されていることも
ある。）１と、磁気共鳴信号の誘起部位の位置情報付与
のための傾斜磁場を発生するためのｘ、ｙ、ｚ軸の傾斜
磁場発生コイル２と、回転高周波磁場を送信すると共に
誘起された磁気共鳴信号（ＭＲ倍信号を検出するための
送受信系である例えば送信コイル及び受信コイルからな
るＲＦコイル３とを内部に備えたガントリ４を有してい
る。このガントリ４の被検者導入空間内には、前記コイ
ル１，２．３により磁気共鳴現象を生じさせるための磁
場が発生されるようになっている。また、ガントリ４に
近接して寝台５か設置されている。この寝台５には被検
者Ｐを載置しつつガントリ４内に進退する天板６を有し
ている。

一方、本装置は、ＲＦパルスの送信制御を行う送信器７
、誘起ＭＲ倍信号受信制御を行う受信器８を備えており
、これらはＲＦコイル３に対して送信信号を与え、また
誘起ＭＲ倍信号収集するものとなっている。

また、本装置は、ｘ、ｙ、ｚ軸の傾斜磁場発生コイル２
のそれぞれの励磁制御を行う傾斜磁場電源９、スライス
画像生成のためのパルスシーケンスやスペクトロスコピ
ー生成のためのパルスシーケンスを実施することができ
るシーケンサ１０、これらを制御すると共に検出信号の
信号処理を行う再構成装置１１、再構成画像等の表示を
行うモニタ１２を有している。

また、第７図は、受信器８の詳細例を示すものであり、
プローブ３から信号を前置増幅する増幅器１３と、高周
波発振器１４と、前記増幅器１３の出力と高周波発振器
１４からの参照信号とによって位相検波する検波器１５
と、この検波器１５の出力をディジタル信号に変換する
Ａ／Ｄ変換器１６と、このＡ／Ｄ変換器１６の出力を再
構成装置１１に与えるためのインターフェース１７とか
ら構成されている。

このような装置において、シーケンサ１０により実施さ
れるシーケンスとしては、診断対象等の相違からスピン
エコー法等の通常速パルスシーケンス、フィールドエコ
ー法等の高速パルスシーケンス、第８図に示すようなエ
コーブレチー法等の超高速パルスシーケンスを適宜使用
するものとなっている。ここで、エコープレチー法等の
超高速パルスシーケンスは、リアルタイムイメージング
が実現されることから、その確立及び発展が図られてい
る。なお、第８図（ａ）は励起用ＲＦパルスの印加タイ
ミング、第８図（ｂ）は誘起したＲＦ倍信号収集タイミ
ング、第８図（ｃ）はＺ軸方向傾斜磁場パルスの印加タ
イミング、第８図（ｄ）はＸ軸方向傾斜磁場パルスの印
加タイミング、第８図（ｅ）はＹ軸方向傾斜磁場パルス
の印加タイミングをそれぞれ示した波形図である。

（発明が解決しようとする課題） しかし乍、超高速パルスシーケンスとフーリエ変換法と
の組合せに係るイメージングでは、次のような問題があ
ることが指摘されている。すなわち、スピン−スピン緩
和や磁場（静磁場）の不均一性が起因し、信号か時間的
に単調減衰してしまう。これがため、例えば、第９図に
示すように、丸太状のファントムＦを輪切リスライスし
た場合は、両端部で減衰による歪みが現れることになり
、正確な診断がなされない、という問題があった。

そこで本発明の目的は、超高速イメージングを行った場
合にあっても画像歪みの生じない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］ （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、被検者の特定領域に磁気共鳴現象
を生じせしめ、当該領域から磁気共鳴信号を収集して画
像再構成処理を行うことにより、前記領域についての画
像を得るようにした磁気共鳴イメージング装置において
、前記収集された信号の利得量を収集された信号毎に調
整する調整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、たとえ、スピンスピン緩和や
磁場（静磁場）の不均一性が起因して信号毎に異なって
減衰が現れたとしても、その減衰を利得量の調整によっ
て補償し得る。従って、超高速パルスシーケンスとフー
リエ変換法との組合せに係るイメージングを実行したと
しても、歪みの無い正確な画像が得られ、高精度診断が
行える。

（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
例の構成を、第６図及び第７図と同一部分には同一符号
を付した第１図を参照して説明する。すなわち、本実施
例にあっては、受信器の構成を変更したものであって、
第１図に示すように、検波器１５とＡ／Ｄ変換器１６と
の間に、例えば第２図に詳細回路を示すゲインコントロ
ール回路１８を介挿したものであり、この新規な構成に
より、プローブ３．検波系を介した収集された信号の利
得量を、収集された信号毎に調整するようにしている。

第２図にて一例として図示したゲインコントロール回路
１８は、増幅器ＡＭＰの帰還抵抗をインターフェース１
７からの制御信号の下で、図示においては１６段階の分
解能にて単調増減することにより、各信号毎に適宜の利
得量を付すようにしている。第２図においては、ＲＯは
入力抵抗器、ＶＲＩ　、ＶＨ２、ＶＨ３、ＶＨ２、ＶＨ
２。

ＶＨ２ＶＨ７ＶＨ２、ＶＨ２、ＶＲＩＯＶ　Ｒ１１，Ｖ
　Ｒ１２，Ｖ　Ｒ１３，Ｖ　Ｒ１４，Ｖ　Ｒ１５゜Ｖ　
Ｒ１Ｇは可変抵抗器、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４゜Ｒ５，
Ｒ６，Ｒ７，Ｒ８，Ｒ９，ＲＩＯ，Ｒ１１゜Ｒ１２，Ｒ
１３，Ｒ１４，Ｒ１’５．　ＲｌＢは抵抗器、ＳＷは帰
還抵抗を選定するのためスイッチであり、信号収集毎に
制御信号を受け、収集された信号毎に調整するようにし
ている。

以上の如く構成された本実施例によれば、磁場（静磁場
）の不均一性が認められる場合であって、例えば第８図
に係る超高速パルスシーケンスとフーリエ変換法との組
合せに係るイメージングを実行したことにより、上述の
磁場（静磁場）の不均一性及びスピン−スピン緩和に起
因して、信号が減衰してしまうことがあっても、信号収
集毎のＭＲ倍信号利得量を調整し、当該信号毎の減衰を
利得量の調整によって補償し得るので、例えば、第３図
に示すように、丸太状のファントムＦを輪切りスライス
した場合、両端部でも減衰による歪みが現れず、これに
より、通常の被検者のイメージングにあっても正確な画
像が得られる利点かある。

また、スイッチＳＷを切換え制御する信号に、被検者の
形態や撮影対象部位毎に利得量調整の内容を適宜選定す
るような情報を付与することにより、最適な画像生成に
寄与するものとなる。さらに、被検者の形態や撮影対象
部位の他に、実行されるシーケンス毎に利得量調整の内
容を適宜選定すると、より適切な画像化につながる。

次に第４図を参照して本発明の他の実施例を説明する。

前述した実施例が、信号毎の利得量を、アナログ段にあ
って段階の分解能にて単調増減により調整を行うものと
しているが、第４図に示す実施例は、信号毎の利得量を
、ディジタル段での信号毎の重み付けにより調整を行う
ものとしている点にある。

すなわち、Ａ／Ｄ変換器１６の出力に対して、重み付は
処理をする重み付は回路を設けており、該重み付は回路
は、乗算器１９と、係数メモリ２０とから構成されてい
る。この場合、係数メモリ２０には、時間的に単調減衰
した利得量に相当する補正データを保持しておくものと
し、当該係数メモリ２０に保持された補正データを、収
集された信号毎に乗算器１９により乗算によって付与す
ることにより、前述した実施例に相当する作用を得るこ
とができる。この例にあっても、係数メモリ２０から選
択する補正データを、被検者の形態毎、撮影対象部位毎
、シーケンス毎に選択することにより、より最適な画像
生成に寄与するものとなる。

第５図に示す例は、第１図の例に係るアナログ段にあっ
て段階の分解能にて単調増減により調整を行う構成と、
第４図の例に係るディジタル段での信号毎の重み付けに
より調整を行う構成とを併用したものである。

本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明
の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できるもの
である。

［発明の効果コ 以上のように本発明では、被検者の特定領域に磁気共鳴
現象を生じせしめ、当該領域から磁気共鳴信号を収集し
て画像再構成処理を行うことにより、前記領域について
の画像を得るようにした磁気共鳴イメージング装置にお
いて、前記収集された信号の利得量を収集された信号毎
に調整する調整手段を具備したことにより、たとえ、ス
ピンスピン緩和や磁場（静磁場）の不均一性か起因して
信号毎に異なって減衰か現れたとしても、その減衰を利
得量の調整によって補償し得る。従って、超高速パルス
シーケンスとフーリエ変換法との組合せに係るイメージ
ングを実行したとしても、歪みの無い正確な画像が得ら
れ、高精度診断が打入る。

よって本発明によれば、超高速イメージングを行った場
合にあっても画像歪みの生しない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受信器の回路図、第２図は第１図に
おけるゲインコントロール回路の一例を詳細に示す回路
図、第３図は同実施例の作用を示す図、第４図及び第５
図は本発明の他の実施例の構成を示す受信器の回路図、
第６図は磁気共鳴イメージング装置の構成を示す図、第
７図は従来例に係る受信器の回路図、第８図は超高速イ
メージングを実施するパルスシーケンスの波形図、第９
図は従来例の問題点を示す図である。 ＭＡ・・・マグネットアッセンブリ、１・・・静磁場コ
イル、２・・・傾斜磁場コイル、３・・・全身用ＲＦコ
イル、４・・・ガントリ、５・・・寝台、６・・・天板
、７・・・送信器、８・・・受信器、９・・・傾斜磁場
電源、１０・・・シーケンサ、１１・・・コンピュータ
システム、１２・・・モニタ、１３・・・増幅器、１４
・・・高周波発振器、１５・・・検波器、１６・・・Ａ
／Ｄ変換器、１７・・・インターフェース、１８・・・
ゲインコントロール回路、１９・・・乗算器、２０・・
・係数メモリ。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第 図 位置 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 被検者の特定領域に磁気共鳴現象を生じせしめ、当該領
   域から磁気共鳴信号を収集して画像再構成処理を行うこ
   とにより、前記領域についての画像を得るようにした磁
   気共鳴イメージング装置において、前記収集された信号
   の利得量を収集された信号毎に調整する調整手段を具備
   したことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。