JPH053863A - Mri装置の制御装置 - Google Patents

Mri装置の制御装置

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JPH053863A
JPH053863A JP3187590A JP18759091A JPH053863A JP H053863 A JPH053863 A JP H053863A JP 3187590 A JP3187590 A JP 3187590A JP 18759091 A JP18759091 A JP 18759091A JP H053863 A JPH053863 A JP H053863A
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control voltage
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coil
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Satoshi Sugiura
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明の目的は、MR信号を効率良く収集する
ことを実現するためのMRI装置の制御装置を提供する
ことにある。 【構成】外部から与えられる電圧信号の値に応じて磁気
共鳴信号の検出特性が変化する信号検出手段を有するM
RI装置に適用されるものであって、電圧値が経時的に
変化する制御電圧を発生する制御電圧発生手段と、この
制御電圧発生手段より発生された前記制御電圧を前記信
号検出手段に供給したときの磁気共鳴信号の検出特性を
判定する判定手段と、この判定手段により前記磁気共鳴
信号の検出特性が最適値であると判定されたときの前記
制御電圧を前記信号検出手段に固定化して与える手段
と、を具備する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、磁気共鳴(以下「M
R」と称する)現象を用いて、生体である被検体中に存
在するある特定の原子核のスピン密度あるいは、緩和時
定数等の反映された画像を得るMRI装置(磁気共鳴イ
メージング装置)の制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】この種のMRI装置において、MR現象
により被検体より誘起される信号(これを「MR信号」
と呼ぶ)を検出する部分は、被検体の周囲に設置される
鞍型のコイルおよび、これとともに共振回路を構成する
コンデンサにより構成される。MR信号は非常に微弱で
あるため、信号を効率良く検出するには、Q(クォリテ
ィファクタ)の非常に大きな共振回路を必要とする。
【0003】
【発明が解決しようと課題】このため上記共振回路の共
振特性は鋭くなる。従って、共振回路の容量成分のわず
かな変化で、検出される信号の振幅すなわち、検出器の
感度が大きく変化する。一方、被検体と検出コイルとの
間には浮遊容量が存在し、これは被検体により異るた
め、被検体が変わる毎に上記コンデンサの静電容量を変
化させ、共振点に正確に同調させる必要がある。そこで
本発明の目的とするところは、MR信号を効率良く収集
することを実現するためのMRI装置の制御装置を提供
することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明のMRI装置の制
御装置は、外部から与えられる電圧信号の値に応じて磁
気共鳴信号の検出特性が変化する信号検出手段を有する
MRI装置に適用されるものであって、電圧値が経時的
に変化する制御電圧を発生する制御電圧発生手段と、こ
の制御電圧発生手段より発生された前記制御電圧を前記
信号検出手段に供給したときの磁気共鳴信号の検出特性
を判定する判定手段と、この判定手段により前記磁気共
鳴信号の検出特性が最適値であると判定されたときの前
記制御電圧を前記信号検出手段に固定化して与える手段
と、を具備する。
【0005】
【作用】本発明のMRI装置の制御装置によると、判定
手段により磁気共鳴信号の検出特性が最適値であると判
定されたときの制御電圧が、MRI装置の信号検出手段
に与えられるので、磁気共鳴信号を効率良く収集するこ
とを実現する。
【0006】
【実施例】図1に本発明の一実施例におけるシステム全
体の構成を示す。
【0007】図1において、1は送信コイルからなる送
信プローブヘッド、2は受信コイルからなる受信プロー
ブヘッドであり、これら送受信プローブヘッド1,2は
図示のように鞍形の送、受信コイルが互いに直交する方
向に配置された形のクロスコイル方式のプローブヘッド
を構成している。
【0008】尚、図示していないが、静磁場磁石や傾斜
磁場コイルが備わっており、これら、静磁場磁石による
静磁場、傾斜磁場コイル及びその制御系によるMR信号
の位置情報を付与するための線型傾斜磁場、プローブヘ
ッド1,2による高周波励起パルス(高周波磁場)がそ
れぞれ被検体に印加されることにより特定の部位にMR
現象が生じるようになっている。
【0009】上述した各磁場発生要素は、良く知られて
いるように、医用診断用の磁気共鳴装置つまり、この種
のMRI装置には一般に備っている要素である。送信同
調部3は特定周波数の高周波に同調し、送信部4の出力
に応動して被検体中の特定原子核に同調するような高周
波励起パルスを送信プローブヘッド1を介して電磁波と
して被検体に印加する。
【0010】また、傾斜磁場コイル及びプローブヘッド
1,2は、パルスシーケンスと称されるイメージング手
順に従って駆動される。そして、このパルスシーケンス
は、後述する計算機13に装備されている。被検体にお
けるMR信号は受信プローブヘッド2を介して受信同調
部5で受信し前置増幅器6で増幅して2個の位相検波器
7A,7Bに与える。これら位相検波器7A,7Bに
は、送信部4で発生した信号をもとに移相器8、90°
移相器9で生成した、MR信号と同じ周波数を有し且つ
位相が互いに90°異なる2種の参照波が与えられる。
位相検波器7A,7Bは受信したMR信号を上記参照波
でそれぞれ位相検波し、検波出力は増幅器10A,10
Bで各別に増幅し、各々ローパスフィルタ11A,11
Bを介してA/D(アナログ−ディジタル)変換器12
A,12Bでディジタル化し計算機13に入力してい
る。計算機13内では上記ディジタル化された2信号を
用いて所定の位相補正処理を行ないMRエコー信号デー
タとする。D/A(ディジタル−アナログ)変換器14
は計算機13の出力に応じた制御電圧vc を受信同調部
5に与える制御電圧発生器を構成している。図2は上述
の構成における受信同調部5およびその周辺の部分の詳
細に示すものである。
【0011】図2において、逆方向印加電圧によりその
静電容量が変化する可変容量ダイオード51とこの可変
容量ダイオード51のカソード側に直列に設けた大容量
のコンデンサ52とで形成される直列回路を図示のよう
に受信プローブヘッド2(コイル)に並列に設けてLC
の並列共振回路を構成する。ここでコンデンサ52の静
電容量を可変容量ダイオード51のそれに比べて充分に
大きく設定し、両者の直列合成容量はほとんど可変容量
ダイオード51で決定されるようにする。この場合、可
変容量ダイオード51とコンデンサ52の直列回路を可
変容量ダイオード51のアノード側を接地側として接続
するものとしたが、この直列回路を図示とは逆向きとし
てコンデンサ52側を接地側としてもよい。上記並列回
路にさらに並列に互いに逆並列接続した一対のダイオー
ドからなる逆並列ダイオード(交叉ダイオードと呼ばれ
ることもある)53を設ける。また、可変容量ダイオー
ド51とコンデンサ52の接続点は抵抗54を介してD
/A変換器14の出力側に接続され、D/A変換器14
からの制御電圧vc が与えられる。抵抗54としては高
周波の受信MR信号がD/A変換器6側へ流入するのを
阻止するため抵抗値の高いものを使用する。また、図示
の場合コンデンサ52により信号線はD/A変換器14
と直流的にしゃ断される。また、逆並列ダイオード53
は送信側から被検体に印加される大電力の高周波励起パ
ルスの受信側へのもれによる前置増幅器6の入力部の破
壊および可変容量ダイオード51より発生する歪を防ぐ
ものである。これら可変容量ダイオード51、コンデン
サ52、逆並列ダイオード53、抵抗54により受信同
調部5を構成している。可変容量ダイオード51に印加
する制御電圧vc はD/A変換器14より与えるが、こ
の電圧の設定は次のようにして行なう。
【0012】まず、被検体を送受信プローブヘッド1,
2内においた状態で、所定のチューニング用パルスシー
ケンスに従い、図示しない送信系を起動することによ
り、図4(a)に示すように高周波励起パルス(90°
パルスと180°パルス)を送信プローブヘッド1(コ
イル)に印加し、受信プローブヘッド1にMR信号を得
る。この時D/A変換器14の出力制御電圧vc は図4
(c)のように当初は最小値V0 に設定しておく。受信
プローブヘッド1に誘起されたMR信号は前置増幅器
6、位相検波器7A,7B等で増幅、検波されA/D変
換器12A,12Bを通して計算機13に入力される。
ここでサンプリングされた図4(b)のようなエコー信
号のピーク値をP0 とし、これを、計算機13内の記憶
装置に記録する。次に、D/A変換器14の出力制御電
圧vc を、V1 =V0 +ΔVに変化させ(V←V0 +Δ
V)、上述と同様にしてエコー信号を収集し、そのピー
ク値をP1 とする。さらに、順次V2 =V1 +ΔV,
…,Vn =Vn-1 +ΔVのように制御電圧を増加した時
のエコー信号のピーク値をP2 ,…,Pn とする。
【0013】ここで、最初の制御電圧vc =V0 が充分
に小さければ、これは可変容量ダイオード51の静電容
量を受信同調部5の共振条件を満足する値とするための
制御電圧(得ようとする制御電圧)vc =VR よりも小
さく、制御電圧vc を順次増加させることにより、共振
条件に近づき、エコー信号のピーク値は共鳴点に達する
まで単調に増加する。制御電圧vc =Vm を印加して、
エコー信号のピーク値Pm を得た時、この値を1つ前の
ピーク値Pm-1 と比較し、Pm >Pm-1 であるかぎり制
御電圧vc をΔV増加させるという操作を繰り返し、P
k <Pk-1 となるまで続ける。この時のピーク値Pk-1
に対応する制御電圧vc =Vk-1 が同調部の共振条件を
与える値であり、これを固定化する。以上の処理のフロ
ーチャートを図5に示す。
【0014】そして、撮影のためのパルスシーケンスの
実行により、断層像を得るための信号を収集する間、受
信同調部5の可変容量ダイオード51に、この操作で決
定した制御電圧vc を与えておく。つまり、制御電圧v
cを固定化しておく、被検体が変わる毎に、本来の信号
収集に先立って以上の操作を行うことにより、受信部の
同調は常に維持される。尚、撮影のためのパルスシーケ
ンスにおいては、送信系と、傾斜磁場コイル及びその制
御系とが起動される。前述したように、チューニングの
ためのパルスシーケンスでは、傾斜磁場コイル及びその
制御系は起動されず、送信系のみが起動され、90°パ
ルス及び180°パルスが被検体に送信される。
【0015】このようにした場合、被検体より得られる
MR信号を直接用いて制御を行うため、同調制御用の特
別な信号供給系を用意する必要がなく、また常に最適な
同調条件にて、MR信号を得ることができる。なお本発
明は上述し且つ図面に示す実施例にのみ限定されること
なく、その要旨を変更しない範囲で種々変形実施するこ
とができる。
【0016】例えば、図2に示したコンデンサ52に代
えてもう1つの可変容量ダイオードを、カソード同士が
接続される方向として直列接続し、同調の微調整を可能
としてもよく、もちろん、先に述べたように図2の可変
容量ダイオード51とコンデンサ52の直列回路を図示
とは逆向きとしてもよい。
【0017】また、上述の実施例では図1に示したよう
な鞍型の受信コイルを用いた場合について示したが、ル
ープコイル型の受信コイルを用いた場合においても上述
と全く同様の方式を適用することが可能である。
【0018】さらに、同実施例では送信コイル、受信コ
イルが互いに直交する形のクロスコイル方式を用いた場
合を示したが、図3に示すように、送信コイル、受信コ
イルを1つのコイルで兼ねて送受信プローブヘッド15
を構成したシングルコイル方式においても上述とほぼ同
様な実施が可能である。図3において、16は送信用電
力増幅部、17は誤動作防止用の逆並列ダイオード、1
8は同調用可変コンデンサ、19は補助コイルである。
【0019】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、MR信号
を効率良く収集することを実現するMRI装置の制御装
置を提供できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の全体の構成を示すブロック
図。
【図2】同実施例の要部構成を示す回路構成図。
【図3】本発明の他の実施例の要部構成を示す回路構成
図。
【図4】本発明の一実施例の作用を説明するための同調
制御のタイミングチャート。
【図5】同調制御のフローチャート。
【符号の説明】
1…送信プローブヘッド、2…受信プローブヘッド、3
…送信同調部、4…送信部、5…受信同調部、6…前置
増幅器、7A,7B…位相検波器、8…移相器、9…9
0°移相器、10A,10B…増幅器、11A,11B
…ローパスフィルタ、12A,12B…A/D変換器、
13…計算機、14…D/A変換器、15…送受信プロ
ーブヘッド、16…送信用電力増幅部、17,53…逆
並列ダイオード(交叉ダイオード)、18…可変コンデ
ンサ、19…補助コイル、51…可変容量ダイオード、
52…コンデンサ、5…抵抗。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 9118−2J G01N 24/04 N

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項1】 外部から与えられる電圧信号の値に応じ
    て磁気共鳴信号の検出特性が変化する信号検出手段を有
    するMRI装置に適用されるものであって、電圧値が経
    時的に変化する制御電圧を発生する制御電圧発生手段
    と、この制御電圧発生手段より発生された前記制御電圧
    を前記信号検出手段に供給したときの磁気共鳴信号の検
    出特性を判定する判定手段と、この判定手段により前記
    磁気共鳴信号の検出特性が最適値であると判定されたと
    きの前記制御電圧を前記信号検出手段に固定化して与え
    る手段と、を具備するMRI装置の制御装置。
JP3187590A 1991-07-26 1991-07-26 Mri装置の制御装置 Expired - Fee Related JPH0710254B2 (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010000425A (ko) * 2000-09-28 2001-01-05 김대진 트랙킹필터에 의한 엠알아이용 모뎀에서의알에프가변필터회로
JP2009139380A (ja) * 2007-12-04 2009-06-25 Commissariat A L'energie Atomique 核磁気共鳴用の励起および検出回路の調節方法、並びに当該方法を実行するように構成された励起および検出回路

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010000425A (ko) * 2000-09-28 2001-01-05 김대진 트랙킹필터에 의한 엠알아이용 모뎀에서의알에프가변필터회로
JP2009139380A (ja) * 2007-12-04 2009-06-25 Commissariat A L'energie Atomique 核磁気共鳴用の励起および検出回路の調節方法、並びに当該方法を実行するように構成された励起および検出回路

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