JPH0529455B2 - - Google Patents

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JPH0529455B2
JPH0529455B2 JP58237085A JP23708583A JPH0529455B2 JP H0529455 B2 JPH0529455 B2 JP H0529455B2 JP 58237085 A JP58237085 A JP 58237085A JP 23708583 A JP23708583 A JP 23708583A JP H0529455 B2 JPH0529455 B2 JP H0529455B2
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memory
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Hiroyuki Matsura
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Yokogawa Electric Corp
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Yokogawa Electric Corp
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/28Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明に属する技術分野〕 本発明は、核磁気共鳴(nuclear magnetic
resonance,以下これを「NMR」と略称する)
現象を利用して、被検体内における特定原子核分
布等を被検体外部より知るようしたNMR装置に
おける波形発生装置の改良に関するものである。
〔従来技術〕
NMRは、原子核の磁気的性質を用いて、化学
的情報を得る方法である。つまり、静磁場中の原
子核を、高周波エネルギーで励起すると、共鳴現
象によつて発生する共鳴信号(以下NMR信号と
呼ぶ)からその原子の密度や、まわりとの結合状
態を知ることができる。この原理を用いたNMR
装置は、解剖学的情報と機能的情報を与える診断
装置として最近注目されているものである。
上記のようなNMR現象を用いた映像装置で
は、対象物の観測のために種々のアナログ信号波
形やデイジタル信号を発生する必要がある。例え
ばアナログ信号波形としてはNMR信号と空間的
位置情報とを対応させるためのx,y,z勾配磁
場信号や、高周波搬送波を変調するための変調パ
ルス信号などがあり、デジタル信号としては送信
装置へ送る送信ゲート制御信号、受信装置へ送る
受信ゲート信号やAD変換制御信号などがある。
第1図は従来のNMR装置用波形発生装置を示
すためのブロツク図である。1は波形発生装置で
そのx勾配磁場信号出力x1はx勾配ドライバ2
を介してx勾配磁場発生用コイル(以下x勾配コ
イルと呼ぶ。y,zについても同じ。)3に加え
られる。y勾配磁場信号出力y1はy勾配ドライ
バ4を介してy勾配コイル5に加えられる。z勾
配磁場信号出力z1はz勾配ドライバ6を介して
z勾配コイル7に加えられる。変調信号出力M1
は変調器8において高周波搬送波入力c1を変調
し、高周波被変調波は高周波パワーアンプ9を介
して励振コイル10に加えられる。高周波パワー
アンプ9のオンオフは送信ゲート制御信号S1に
よつて制御される。受信ゲート制御信号R1は受
信コイル11から検出されるNMR信号を増幅す
るプリアンプ12のオンオフを制御し、AD変換
制御信号T1は、検波器13からのNMR信号検
波出力をAD変換するAD変換回路14の動作を
制御する。15はデイジタル化されたNMR信号
を信号処理装置などへ出力するNMR信号出力端
子である。
従来の波形発生装置にはソフトウエア制御方式
と固定化ハードウエア方式とがある。ソフトウエ
ア制御方式は書込みなどに時間がかかるので高速
な制御ができないという欠点がある。また固定化
ハードウエア方式は例えばトリガ・パルスによつ
てハーバー・サイン波(半波の正弦波を1発だけ
出す波形)を発生する回路などがあるが、制御シ
ーケンスの変更やアナログ波形の変更、一部使用
などを行いにくくフレキシビリテイに欠けるとい
う欠点がある。
〔目的〕
本発明は上記の問題点を解消するためになされ
たもので、高速制御ができるとともに、制御シー
ケンスやアナログ波形の変更などが簡単に行え
る、フレキシビリテイに富んだNMR装置用波形
発生装置を実現することを目的とする。
〔発明の概要〕
本発明は同一の波形が繰返される区間と反復ご
とに変化する波形を含んだ区間を有する勾配磁場
信号および変調信号からなる複数の信号を発生す
るNMR装置用波形発生装置に係るもので、その
特徴とするところは 複数の信号において同一の波形が繰返される区
間と反復ごとに変化する波形を含んだ区間の波形
データをブロツク単位で記憶する複数の波形記憶
メモリと、 この波形記憶メモリにおける各ブロツクの読み
出し開始番地を記憶する開始アドレスモメリと、 前記読み出し開始番地に続いて各ブロツクから
読み出される読み出しステツプ数を記憶するブロ
ツク長メモリと、 前記各波形記憶メモリにおける各ブロツクの読
み出し開始番地から読み出しステツプ数続く番地
の各信号波形データを各番地ごとに同時に読み出
す読み出し制御回路と、 前記波形記憶メモリ、開始アドレスメモリおよ
びブロツク長メモリにコンピユータから送られる
各データを順次書込む書込み制御回路と、 前記波形記憶メモリの各番地から読み出される
波形データの存続時間をブロツクごとまたはステ
ツプごとに指定するタイム・メモリとを備え、 読み出し制御回路が各信号の反復ごとに前記各
波形記憶メモリの同一ブロツクから各波形データ
を読み出すことにより各信号が同一の波形を繰返
す区間を発生するとともに、各信号の反復ごとに
前記各波形メモリの異なるブロツクから各波形デ
ータを読み出すことにより反復ごとに変化する波
形を含んだ区間を発生して、各波形記憶メモリの
出力に基づく複数の信号の少なくともいずれか1
つは各信号の反復ごとに波形の一部が変化するよ
うに構成した点にある。
〔発明の実施例〕
以下図面を用いて本発明を詳しく説明する。
第2図は、本発明のNMR装置用波形発生装置
に関する参考例のブロツク図である。21はコン
ピユータから送られてくるデータを各メモリに書
き込む書込み制御回路、22,25,28,31
はこの書込み制御回路からx,y,z勾配信号お
よび変調信号の波形データをそれぞれ書き込まれ
る波形記憶メモリ、23,26,29,32はこ
の波形記憶メモリ22,25,28,31からの
波形データ出力をそれぞれ一時保持するラツチ回
路、24,27,30,33はこのラツチ回路2
3,26,29,32からの出力をそれぞれDA
変換するDA変換回路、x2,y2,z2,M2
は前記DA変換回路24,27,30,33から
出力されるそれぞれx,y,z勾配信号出力およ
び変調信号出力である。34,36,38は前記
書込み制御回路21から送受信回路制御信号すな
わちAD変換制御信号、送信ゲート制御信号、受
信ゲート制御信号のデータをそれぞれ書き込まれ
る波形記憶メモリ、35,37,39はこの波形
記憶メモリ34,36,38からのデータ出力を
一時保持するラツチ回路、T2,S2,R2はこ
のラツチ回路35,37,39から出力されるそ
れぞれAD変換制御信号、送信ゲート制御信号出
力、受信ゲート制御信号出力である。100は前
記波形記憶メモリ22,25,28,31,3
4,36,38からの読出し順序を記憶する順序
記憶メモリで、このうち104は前記の各波形記
憶メモリ22,25,28,31,34,36,
38の読み出し開始アドレスを記憶する開始アド
レスメモリ、105は前記読出し開始アドレスに
対応する出力ステツプ数(ひと区切り(1ブロツ
ク)の波形メモリ出力の長さ)を記憶するブロツ
ク長メモリである。106はこのブロツク長メモ
リ105および前記開始アドレスメモリ104に
コンピユータから送られてくるデータを書込む書
込み制御回路、103は初期値をコンピユータか
らロードされ前記メモリ104,105のアドレ
スを指定するメモリアドレスレジスタ、102は
コンピユータからのスタート指令を受けて前記メ
モリアドレスレジスタ103を順次増やしてゆ
き、前記開始アドレスメモリ104およびブロツ
ク長メモリ105の内容を読み出す読出し制御回
路、101はこの読出し制御回路102が行なう
読出し回数をコンピユータにより設定される出力
カウントレジスタ、41は前記読出し制御回路1
02からのスタート指令により前記の各波形記憶
メモリ22,25,28,31,34,36,3
8の内容を前記ラツチ回路23,26,29,3
2,35,37,39へ読み出す読出し制御回
路、40は書込み時にはコンピユータから書込み
開始アドレスをセツトされ読出し時には前記開始
アドレスメモリ104から読出し開始アドレスを
セツトされ、前記書込み/読出し制御回路21,
41から順次加算されて書込み/読出しアドレス
を指定するメモリアドレスレジスタ、42は前記
ブロツク長メモリ105から出力ステツプ数をセ
ツトされ1ブロツクの出力終了を前記読出し制御
回路41に知らせる出力カウントレジスタ、43
は前記コンピユータから1ステツプの時間長さ
(1ステツプ長)をセツトされて1ステツプ長の
パルスを発生する1ステツプ長パルス発生回路で
ある。
上記のような構成の回路についてその動作を以
下に説明する。
(イ) 書込み動作 書込み動作でコンピユータから送られてくるデ
ータをコンピユータが指定する各記憶メモリの指
定番地に書込む。
(イ−1) 波形記憶メモリへの書込み まずコンピユータがメモリアドレスレジスタ4
0に書込み開始アドレスをセツトする。書込み指
令とともにコンピユータから送られてきたデータ
は書込み制御回路21がひとつの波形記憶メモリ
(例えば波形記憶メモリ22)を選択し、メモリ
アドレスレジスタ40の示す番地に書込む。この
あと書込み制御回路21は自動的にメモリアドレ
スレジスタ40に1を加算して次の書込みに備え
たメモリアドレスにしておく。以下同様に送られ
てくるデータを順番に波形記憶メモリ22,2
5,28,31,34,36,38に書込んでゆ
く。
(イ−2) メモリ104,105への書込み まずコンピユータがメモリアドレスレジスタ1
03に書込み開始アドレスをセツトする。書込み
指令とともにコンピユータから送られてきたデー
タは書込み制御回路106がひとつの順序記憶メ
モリ(例えば開始アドレスメモリ104)を選択
し、メモリアドレスレジスタ103の示す番地に
書込む。このあと書込み制御回路106は自動的
にメモリアドレスレジスタ103に1を加算して
次の書込みに備えたメモリアドレスにしておく。
以下同様に送られてくるデータを順番に開始アド
レスメモリ104、ブロツク長メモリ105に書
込んでゆく。
(ロ) 読出し動作 読出し動作では以下に示すようにコンピユータ
からのスタート指令により各波形記憶メモリから
並列に読出す。
メモリアドレスレジスタ103の初期値をコ
ンピユータより設定する。これによりどのブロ
ツクから読出すかが決まる。
出力カウントレジスタ101の初期値をコン
ピユータより設定する。これにより何ブロツク
出力するかが決まる。
1ステツプ長パルス発生回路43の初期値を
コンピユータより設定する。これで1ステツプ
の時間長さが決まる。
コンピユータから読出し制御回路102にス
タート指令を送る。
読出し制御回路102はそのラツチ信号によ
りメモリ104,105の内容をそれぞれレジ
スタ40,42にロードする。
読出し制御回路102が読出し制御回路41
にスタート指令を送る。
読出し制御回路41はレジスタ40で示され
るアドレスにおける波形記憶メモリ22,2
5,28,31,34,36,38の内容を同
時に読出し、ラツチ回路23,26,29,3
2,35,37,39にラツチする。
読出し制御回路41はレジスタ40の内容に
1を加える。
出力カウントレジスタ42の終了(2)出力が終
了を示していれば読出し制御回路102はこれ
を検知しての動作に進む。
出力カウントレジスタ42の終了(2)出力が終
了を示していなければ、読出し制御回路41は
出力カウントレジスタ42から1差し引き、1
ステツプ長パルス発生回路43で指定される時
間だけ待つたのちの動作に戻る。
読出し制御回路102は、出力カウントレジ
スタ101の終了(1)信号が終了を示しているこ
とを検知するとの動作に進む。
終了(1)信号が終了を示していないならメモリ
アドレスメモリ103の内容に1を加える。
出力カウントレジスタ101の内容から1を
差し引く。
の動作へ戻る。
読出し制御回路102はラツチ回路23,2
6,29,32,35,37,39をクリヤ
し、動作を停止する。
第3図は上記のような読み出し動作により出力
される信号波形の一例を示したタイムチヤートで
ある。図に示すようにNMR装置では反復部分A
における波形と同様の波形を繰り返したものがし
ばしば用いられる。第4図は第3図の波形を発生
するためにコンピユータから書込まれた波形記憶
メモリ22,25,28,31の内容を示すため
にアドレス順に読み出したときのタイムチヤート
で示した説明図、第5図は同じく開始アドレスメ
モリ104およびブロツク長メモリ105の内容
を示す説明図である。すなわち第3図の区間T1
T4,T7……およびT3,T6,T9…は全く同一の波
形の繰返しなので波形記憶メモリ22,25,2
8,31のそれぞれアドレスa1およびa3で始まる
ブロツクに共通に記憶し、反復ごとに異なる区間
T2,T5,T8…の波形データのみを異なるアドレ
スa2,a4,a5,a6…に記憶することにより波形記
憶メモリ容量の節約をしている。第5図の開始ア
ドレスメモリ104およびブロツク長メモリ10
5にはそれぞれそのアドレスA1,A2,A3…の順
に読出し開始アドレスおよびこれに対応したブロ
ツク長(読出しステツプ数)が記憶されており、
第4図の波形記憶メモリの読出しの実行順を指定
することができる。
上記のような構成のNMR装置用波形発生装置
によれば、波形記憶メモリなどの専用ハードウエ
アを備えているので多数のデータを高速に読出し
出力できる。波形記憶メモリの内容は必要に応じ
て書き換えができるので、任意のアナログ・デイ
ジタル信号波形を出力することができる。また読
出し開始番地や読出しステツプ数を適当に与える
ことにより、信号波形の一部使用(実際に使われ
ることが多い)をすることも容易である。さらに
メモリ読出しの際にソフトウエアが介入しないの
でシーケンスの高速制御が可能である。
第6図は本発明に係るNMR装置用波形発生装
置の第1の実施例を示すブロツク図で、タイムメ
モリ107を追加することにより1ステツプのパ
ルス長をブロツクごとに変えられるようにしたも
のである。図において第2図と同一部分には同じ
符号を用いて説明を省略する。コンピユータから
書込み制御回路106を介してブロツク単位で1
ステツプパルス長のデータを書込む。読出し時に
タイムメモリ107の内容は読出し制御回路10
2により前記参考例の動作の時点で、1ステツ
プ長パルス発生回路43にロードされる。
第7図は本発明の第2の実施例を示すブロツク
図で、タイムメモリ44を追加することによりス
テツプごとに1ステツプのパルス長を変えられる
ようにしたものである。図において第2図と同一
部分には同じ符号を用いて説明を省略する。書込
み動作については前記参考例における波形記憶メ
モリの場合と同様にしてコンピユータからタイム
メモリ44に1ステツプ長のデータが書込まれ
る。同一の波形データを続けて出力したい場合に
はそれに応じてタイムメモリ44に書込む1ステ
ツプ長の数値を大きくしておけばよい。読出し動
作の場合には、前記参考例の読出し動作において
各波形メモリの内容を各ラツチ回路へラツチする
際(参考例の動作のタイミング)に、対応する
番地のタイムメモリのデータを1ステツプ長パル
ス発生回路43へ出力して1ステツプ長のパルス
を発生させる。
上記第1,第2の実施例の場合には参考例の場
合と異なり、同一の出力値が続く部分は1ステツ
プ長を長くしてステツプ数を減らせるので、波形
記憶メモリの使用量の節約となる。また信号波形
シーケンスの一部の時間を変更したい場合には、
タイムメモリの内容だけを変えることにより簡単
に実現できる。すなわち例えば第2の実施例で特
定のステツプの部分のみを長くしたい場合にはタ
イムメモリの対応する1ワードのみ書き換えれば
よい。タイムメモリを持たない回路でこれを実現
するには、前記特定のステツプ以後のデータ全部
(アナログ、デイジタル共)を書き換えねばなら
ないので大変である。また上記の各実施例によれ
ば、複数の信号に対応する複数の波形データに共
通の開始アドレスおよびブロツク長を用いること
により、複数の波形記憶メモリから並列な複数の
信号波形を互いに正確に同期させて出力すること
ができる。
また波形記憶メモリにおける特定の番地やブロ
ツクの複数の波形データを書換え、タイム・メモ
リによつてブロツクごとあるいはステツプごとに
存続時間を指定することにより、反復する複数の
信号波形の同期を保ちながら簡単に変更すること
ができる。
〔発明の効果〕
以上述べたように本発明によれば高速制御がで
きるとともに、制御シーケンスやアナログ波形の
変更などが簡単に行える、フレキシビリテイに富
んだNMR装置用波形発生装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のNMR装置用波形発生装置を示
すためのブロツク図、第2図は本発明のNMR装
置用波形発生装置に関する参考例のブロツク図、
第3図は第2図の装置の出力波形を示すタイムチ
ヤート、第4図および第5図は第2図の装置のメ
モリ内容を示すための説明図、第6図は本発明の
第1の実施例を示すブロツク図、第7図は本発明
の第2の実施例を示すブロツク図である。 21……書込み制御回路、22,25,28,
31,34,36,38……波形記憶メモリ、4
1……読出し制御回路、44,107……タイム
メモリ、x2,y2,z2……勾配磁場信号、M
2……変調信号、T2,S2,R2……送受信回
路制御信号、100……順序記憶メモリ、104
……開始アドレスメモリ、105……ブロツク長
メモリ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 同一の波形が繰返される区間と反復ごとに変
    化する波形を含んだ区間を有する勾配磁場信号お
    よび変調信号からなる複数の信号を発生する
    NMR装置用波形発生装置において、 複数の信号において同一の波形が繰返される区
    間と反復ごとに変化する波形を含んだ区間の波形
    データをブロツク単位で記憶する複数の波形記憶
    メモリと、 この波形記憶メモリにおける各ブロツクの読み
    出し開始番地を記憶する開始アドレスメモリと、 前記読み出し開始番地に続いて各ブロツクから
    読み出される読み出しステツプ数を記憶するブロ
    ツク長メモリと、 前記各波形記憶メモリにおける各ブロツクの読
    み出し開始番地から読み出しステツプ数続く番地
    の各信号波形データを各番地ごとに同時に読み出
    す読み出し制御回路と、 前記波形記憶メモリ、開始アドレスメモリおよ
    びブロツク長メモリにコンピユータから送られる
    各データを順次書込む書込み制御回路と、 前記波形記憶メモリの各番地から読み出される
    波形データの存続時間をブロツクごとまたはステ
    ツプごとに指定するタイム・メモリとを備え、 読み出し制御回路が各信号の反復ごとに前記各
    波形記憶メモリの同一ブロツクから各波形データ
    を読み出すことにより各信号が同一の波形を繰返
    す区間を発生するとともに、各信号の反復ごとに
    前記各波形メモリの異なるブロツクから各波形デ
    ータを読み出すことにより反復ごとに変化する波
    形を含んだ区間を発生して、各波形記憶メモリの
    出力に基づく複数の信号の少なくともいずれか1
    つは各信号の反復ごとに波形の一部が変化するよ
    うに構成したことを特徴とするNMR装置用波形
    発生装置。
JP58237085A 1983-12-15 1983-12-15 Νmr装置用波形発生装置 Granted JPS60128338A (ja)

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JPH0741032B2 (ja) * 1985-09-30 1995-05-10 株式会社島津製作所 Mri用波形発生装置
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