JPH06114031A - Mr device - Google Patents

Mr device

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Publication number
JPH06114031A
JPH06114031A JP4286802A JP28680292A JPH06114031A JP H06114031 A JPH06114031 A JP H06114031A JP 4286802 A JP4286802 A JP 4286802A JP 28680292 A JP28680292 A JP 28680292A JP H06114031 A JPH06114031 A JP H06114031A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
amplitude
waveform
signal
flip angle
magnetic field
Prior art date
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Pending
Application number
JP4286802A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshiaki Miura
嘉章 三浦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shimadzu Corp
Original Assignee
Shimadzu Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shimadzu Corp filed Critical Shimadzu Corp
Priority to JP4286802A priority Critical patent/JPH06114031A/en
Publication of JPH06114031A publication Critical patent/JPH06114031A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To accurately perform control even when the flip angle of an exciting nuclear spin is small. CONSTITUTION:A waveform of a full scale is generated in a D/A converter 82 and the carrier wave from a signal generator 7 is modulated in amplitude on the basis of the waveform by a multiplier 81 and subsequently attenuated by a digital attenuator 83 to be set to a predetermined amplitude value. An attenuation quantity setting register 84 stores the attenuation quantity of the digital attenuator 83 so that the amplitude value of an RF pulse corresponds to the flip angle of an excited nuclear spin and controls the digital attenuator 83 corresponding to the stored attenuation quantity.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、NMR(核磁気共
鳴)現象を利用してイメージングやスペクトロスコピな
どを行うMR装置に関し、とくにその送信系の改良に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an MR device for performing imaging, spectroscopy, etc. using the NMR (nuclear magnetic resonance) phenomenon, and more particularly to improvement of its transmission system.

【0002】[0002]

【従来の技術】MR装置では、スピンエコー法に代表さ
れるようにフリップ角の異なる複数個の励起RFパルス
を被検体に照射して核スピンを励起し、その後に発生す
るエコー信号を受信してデータ収集する。このようなパ
ルスシーケンスを実行するため、エンベロープの波形及
び振幅がフリップ角に対応したものとなるように振幅変
調された高周波信号をRFパルスとして発生する必要が
ある。
2. Description of the Related Art In an MR device, a nuclear spin is excited by irradiating a subject with a plurality of excitation RF pulses having different flip angles, as represented by a spin echo method, and receiving an echo signal generated thereafter. And collect data. In order to execute such a pulse sequence, it is necessary to generate a high-frequency signal as an RF pulse whose amplitude is modulated so that the waveform and the amplitude of the envelope correspond to the flip angle.

【0003】このRFパルスを送信する送信系は、従来
では図4のように構成されるのが普通である。すなわ
ち、信号発生器7に励起周波数と位相に関する情報を与
えてその周波数・位相の正弦波の高周波信号を発生し、
これを送信回路8に送る。他方、送信回路8のD/A変
換器82には、振幅値をも持つ波形情報が送られてきて
おり、このD/A変換器82で振幅までコントロールさ
れた波形が発生させられる。この波形の振幅値は主にフ
リップ角に対応しており、同じ波形でフリップ角が大き
くなるとその振幅のみが大きくなり、フリップ角が小さ
い場合には振幅が小さくなる。上記の高周波信号とこの
波形とが乗算器81で乗算されることにより、高周波信
号がその波形で振幅変調される。こうしてエンベロープ
がD/A変換器の波形となっている振幅変調波がRFパ
ルスとして出力されることになる。
Conventionally, a transmission system for transmitting this RF pulse is usually constructed as shown in FIG. That is, information about the excitation frequency and phase is given to the signal generator 7 to generate a sinusoidal high frequency signal of that frequency / phase,
This is sent to the transmission circuit 8. On the other hand, the waveform information having an amplitude value is also sent to the D / A converter 82 of the transmission circuit 8, and the D / A converter 82 generates a waveform whose amplitude is controlled. The amplitude value of this waveform mainly corresponds to the flip angle. With the same waveform, when the flip angle increases, only the amplitude increases, and when the flip angle is small, the amplitude decreases. The high frequency signal and the waveform are multiplied by the multiplier 81, whereby the high frequency signal is amplitude-modulated with the waveform. Thus, the amplitude-modulated wave whose envelope has the waveform of the D / A converter is output as an RF pulse.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来で
は、フリップ角が小さい場合のフリップ角の制御精度が
悪いという問題がある。
However, conventionally, there is a problem that the control accuracy of the flip angle is poor when the flip angle is small.

【0005】すなわち、従来のような、変調波の波形を
振幅も含めてコントロールし、その変調波で搬送波を振
幅変調するという回路では、小さなフリップ角に応じて
変調波の振幅値を小さくすると、変調回路(乗算器)の
ダイナミックレンジの小さい部分を使用することになる
ので、変調後の信号のエンベロープ波形の制御精度が悪
くなる。
That is, in the conventional circuit in which the waveform of the modulated wave is controlled including the amplitude and the carrier wave is amplitude-modulated by the modulated wave, if the amplitude value of the modulated wave is reduced in accordance with a small flip angle, Since the part having a small dynamic range of the modulation circuit (multiplier) is used, the control accuracy of the envelope waveform of the signal after modulation deteriorates.

【0006】そのため、従来では、小さいフリップ角の
RFパルスを使用するパルスシーケンスでは核スピンが
設計通りに制御できないこととなり、これが画質や信号
対雑音比等を劣化させていた。
Therefore, conventionally, the nuclear spin cannot be controlled as designed by the pulse sequence using the RF pulse having the small flip angle, which deteriorates the image quality and the signal-to-noise ratio.

【0007】この発明は、上記に鑑み、小さいフリップ
角に対応する振幅のRFパルスも精度高く発生できるよ
う改善した送信系を有するMR装置を提供することを目
的とする。
In view of the above, an object of the present invention is to provide an MR device having an improved transmission system so that an RF pulse having an amplitude corresponding to a small flip angle can be generated with high precision.

【0008】[0008]

【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MR装置においては、被検体が配置
される空間内に静磁場を印加する手段と、該空間内に所
定波形の傾斜磁場を印加する手段と、所定の周波数及び
位相となっている搬送波を、波形情報に応じた一定振幅
値の波形となっている変調波で変調する振幅変調手段
と、この振幅変調手段の出力を、振幅情報に応じて減衰
させる減衰手段と、この減衰後の信号を被検体に照射す
る手段と、被検体からのNMR信号を受信する手段とを
備えることが特徴となっている。
In order to achieve the above object, in the MR apparatus according to the present invention, a means for applying a static magnetic field in the space in which the subject is placed and a gradient of a predetermined waveform in the space. A means for applying a magnetic field, an amplitude modulation means for modulating a carrier wave having a predetermined frequency and phase with a modulation wave having a waveform of a constant amplitude value according to waveform information, and an output of the amplitude modulation means It is characterized in that it comprises an attenuating means for attenuating according to the amplitude information, a means for irradiating the subject with the attenuated signal, and a means for receiving an NMR signal from the subject.

【0009】[0009]

【作用】振幅変調した後の信号の振幅を、振幅情報に応
じて減衰させるようにしているので、変調波で搬送波を
振幅変調する際、その変調波の波形は、フリップ角に関
係なくフルスケールの波形とすることができる。そのた
め、フリップ角が小さな励起高周波信号を発生する場合
でもダイナミックレンジの大きな部分で振幅変調を行な
うことができるようになり、励起高周波信号のエンベロ
ープ波形の制御性が高まる。その結果、被検体の核スピ
ンを小さなフリップ角で励起する場合でも、正確なフリ
ップ角制御が可能となって、信号対雑音比が優れかつ画
質の良好なMR像を得ることができる。
[Function] Since the amplitude of the signal after the amplitude modulation is attenuated according to the amplitude information, when the carrier wave is amplitude-modulated by the modulation wave, the waveform of the modulation wave is full scale regardless of the flip angle. Can be a waveform of. Therefore, even when an excitation high frequency signal with a small flip angle is generated, amplitude modulation can be performed in a portion with a large dynamic range, and the controllability of the envelope waveform of the excitation high frequency signal is improved. As a result, even when the nuclear spins of the subject are excited with a small flip angle, accurate flip angle control can be performed, and an MR image with an excellent signal-to-noise ratio and good image quality can be obtained.

【0010】[0010]

【実施例】以下、この発明の好ましい一実施例について
図面を参照しながら詳細に説明する。図1は送信系のみ
を示し、MR装置の全体の構成は図3に示す通りであ
る。まずMR装置の全体の構成を説明すると、図3にお
いて、主マグネット1は静磁場を発生するためのもの
で、この静磁場に重畳するように傾斜磁場コイル2によ
って傾斜磁場が印加される。この静磁場及び傾斜磁場が
加えられる空間は被検体3が配置される検査空間となっ
ている。この被検体3には、励起RFパルスを被検体3
に照射するとともにこの被検体3で発生したNMR信号
を受信するためのRFコイル4が取り付けられている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT A preferred embodiment of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows only the transmission system, and the overall configuration of the MR device is as shown in FIG. First, the overall structure of the MR device will be described. In FIG. 3, the main magnet 1 is for generating a static magnetic field, and a gradient magnetic field is applied by the gradient magnetic field coil 2 so as to be superposed on this static magnetic field. The space to which the static magnetic field and the gradient magnetic field are applied is an examination space in which the subject 3 is placed. An excitation RF pulse is applied to the subject 3
An RF coil 4 for irradiating the subject and receiving an NMR signal generated in the subject 3 is attached.

【0011】傾斜磁場コイル2には傾斜磁場電源5が接
続され、傾斜磁場発生用電力が供給される。RFコイル
4には送信回路8から、振幅変調を受けたRFパルスが
供給される。すなわち、信号発生器7からの搬送波を送
信回路8において所定波形の変調波で振幅変調し、これ
をRFコイル4に送る。
A gradient magnetic field power source 5 is connected to the gradient magnetic field coil 2 and is supplied with gradient magnetic field generating power. An RF pulse subjected to amplitude modulation is supplied from the transmission circuit 8 to the RF coil 4. That is, the carrier wave from the signal generator 7 is amplitude-modulated in the transmitting circuit 8 by a modulating wave having a predetermined waveform and sent to the RF coil 4.

【0012】RFコイル4で受信した被検体3からのエ
コー信号は、プリアンプ9を経て受信回路10に送ら
れ、信号発生器7からの信号を参照信号として受信信号
の位相検波が行なわれる。検波された信号はA/D変換
器11によりサンプリングされデジタルデータに変換さ
れてコンピュータ6に取り込まれる。
The echo signal from the subject 3 received by the RF coil 4 is sent to the receiving circuit 10 via the preamplifier 9 and the received signal is phase-detected using the signal from the signal generator 7 as a reference signal. The detected signal is sampled by the A / D converter 11, converted into digital data, and taken into the computer 6.

【0013】コンピュータ6は、送信回路8における励
起RFパルスの変調波の波形及び振幅値を制御し、信号
発生器7の周波数及び位相を定め、A/D変換器11の
サンプリングタイミングを定める。また、傾斜磁場電源
5を制御して傾斜磁場パルスのタイミング、波形、強度
等を任意にプログラムする。さらに、収集したデジタル
データから画像を再構成する処理などを行なう。このコ
ンピュータ6に接続された画像表示装置12は再構成画
像などを表示する。
The computer 6 controls the waveform and amplitude value of the modulated wave of the excitation RF pulse in the transmission circuit 8, determines the frequency and phase of the signal generator 7, and determines the sampling timing of the A / D converter 11. Further, the gradient magnetic field power supply 5 is controlled to arbitrarily program the timing, waveform, intensity, etc. of the gradient magnetic field pulse. Further, processing for reconstructing an image from the collected digital data is performed. The image display device 12 connected to the computer 6 displays a reconstructed image and the like.

【0014】つぎに、RFパルス送信系(信号発生器7
と送信回路8の部分)を図1にしたがって説明する。信
号発生器7にはコンピュータ6から励起周波数及び位相
に関する情報が送られてきて、それに応じた周波数・位
相の正弦波の高周波が発生させられ、これが送信回路8
に送られる。送信回路8は、乗算器81と、D/A変換
器82と、デジタル減衰器83と、減衰量設定レジスタ
84と、制御回路85とから構成される。
Next, the RF pulse transmission system (signal generator 7
And a portion of the transmission circuit 8) will be described with reference to FIG. Information about the excitation frequency and the phase is sent from the computer 6 to the signal generator 7, and a high frequency sine wave having a frequency and a phase corresponding thereto is generated, and this is transmitted by the transmission circuit 8.
Sent to. The transmission circuit 8 includes a multiplier 81, a D / A converter 82, a digital attenuator 83, an attenuation amount setting register 84, and a control circuit 85.

【0015】このD/A変換器82にはコンピュータ6
からRFパルスのエンベロープの、振幅に関する情報を
含まない、波形のみの情報が送られてきており、これに
応じて一定振幅の波形が発生させられる。この波形は乗
算器81に変調波として送られ、信号発生器7から送ら
れる搬送波が振幅変調される。この乗算器81からの出
力信号のエンベロープは、一定振幅の波形となっている
ため、デジタル減衰器83でその振幅が変化させられ
る。
The D / A converter 82 includes a computer 6
The information of only the waveform of the envelope of the RF pulse, which does not include the information on the amplitude, is sent from the RF pulse envelope, and the waveform of the constant amplitude is generated accordingly. This waveform is sent to the multiplier 81 as a modulation wave, and the carrier wave sent from the signal generator 7 is amplitude-modulated. Since the envelope of the output signal from the multiplier 81 has a waveform of constant amplitude, the amplitude is changed by the digital attenuator 83.

【0016】そのため、コンピュータ6から、RFパル
スのエンベロープの、振幅に関する情報が制御回路85
に送られてきており、それに応じて減衰量設定レジスタ
84が制御される。この減衰量設定レジスタ84は、R
Fパルスの振幅値が励起される核スピンのフリップ角に
応じたものとなるように、デジタル減衰器83の減衰量
を記憶しておくもので、その記憶減衰量に応じてデジタ
ル減衰器83を制御する。
Therefore, the information on the amplitude of the envelope of the RF pulse is supplied from the computer 6 to the control circuit 85.
And the attenuation setting register 84 is controlled accordingly. This attenuation amount setting register 84 is
The attenuation amount of the digital attenuator 83 is stored so that the amplitude value of the F pulse corresponds to the flip angle of the excited nuclear spin. The digital attenuator 83 is stored in accordance with the stored attenuation amount. Control.

【0017】デジタル減衰器83としては、図2に示す
ように、減衰器21と、それを切り換える高速スイッチ
ング素子22、23とが多数アレイ状に配列された、い
わゆるプログラマブルアッテネータなどを使用できる。
高速スイッチング素子22、23はたとえばPINダイ
オードやGaAs素子などで構成する。この高速スイッ
チング素子22、23に、減衰量に対応して減衰量設定
レジスタ84から読み出された制御信号を与えてこれを
オン・オフさせることにより、数ナノ秒のスイッチング
速度で減衰量を可変することができる。
As the digital attenuator 83, a so-called programmable attenuator in which a large number of attenuators 21 and high speed switching elements 22 and 23 for switching the attenuators 21 are arranged as shown in FIG. 2 can be used.
The high speed switching elements 22 and 23 are composed of, for example, PIN diodes or GaAs elements. A control signal read from the attenuation amount setting register 84 corresponding to the attenuation amount is applied to the high-speed switching elements 22 and 23 to turn on / off the control signal, thereby varying the attenuation amount at a switching speed of several nanoseconds. can do.

【0018】このように乗算器81の出力を別途デジタ
ル減衰器83で減衰させて所望の振幅値を得るようにし
ているため、D/A変換器82から常にフルスケールの
波形を発生させ、乗算器81での乗算を常にフルスケー
ルで行なうことにより、ダイナミックレンジの大きな部
分で乗算を行なうことができるようになる。そのため、
小さなフリップ角の場合でも大きなフリップ角のときと
同様に高い精度でエンベロープが制御されたRFパルス
を得ることができて、被検体3での核スピンの正確なフ
リップ角制御ができ、フリップ角の不正確な励起による
画質の劣化及び信号対雑音比の劣化を防止できる。
As described above, since the output of the multiplier 81 is separately attenuated by the digital attenuator 83 to obtain a desired amplitude value, the D / A converter 82 always generates a full-scale waveform for multiplication. By always performing the multiplication in the device 81 at the full scale, it becomes possible to perform the multiplication in a portion having a large dynamic range. for that reason,
Even in the case of a small flip angle, an RF pulse whose envelope is controlled with high accuracy can be obtained as in the case of a large flip angle, and accurate flip angle control of nuclear spin in the subject 3 can be performed. It is possible to prevent deterioration of image quality and deterioration of signal-to-noise ratio due to incorrect excitation.

【0019】なお、この発明は、上記の実施例に限定さ
れることなく、デジタル減衰器83の具体的構成、その
具体的な制御系などは種々に構成できることはもちろん
である。
The present invention is not limited to the above embodiment, and it goes without saying that the concrete configuration of the digital attenuator 83, its concrete control system, etc. can be variously constructed.

【0020】[0020]

【発明の効果】この発明のMR装置によれば、被検体の
核スピンを励起する際のフリップ角の制御を、フリップ
角が小さい場合でも正確に行なうことができるようにな
るため、信号対雑音比が優れかつ画質の良好なMR像な
どを得ることができる。
According to the MR device of the present invention, it becomes possible to accurately control the flip angle when exciting the nuclear spins of the subject even when the flip angle is small. It is possible to obtain an MR image having an excellent ratio and good image quality.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明の一実施例にかかる送信系のブロック
図。
FIG. 1 is a block diagram of a transmission system according to an embodiment of the present invention.

【図2】同実施例のデジタル減衰器のブロック図。FIG. 2 is a block diagram of the digital attenuator of the same embodiment.

【図3】同実施例のMR装置の全体のブロック図。FIG. 3 is an overall block diagram of the MR device according to the embodiment.

【図4】従来例の送信系のブロック図。FIG. 4 is a block diagram of a transmission system of a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 主マグネット 2 傾斜磁場コイル 3 被検体 4 RFコイル 5 傾斜磁場電源 6 コンピュータ 7 信号発生器 8 送信回路 9 プリアンプ 10 受信回路 11 A/D変換器 12 画像表示装置 1 Main Magnet 2 Gradient Magnetic Field Coil 3 Subject 4 RF Coil 5 Gradient Magnetic Field Power Supply 6 Computer 7 Signal Generator 8 Transmitter Circuit 9 Preamplifier 10 Receiver Circuit 11 A / D Converter 12 Image Display Device

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被検体が配置される空間内に静磁場を印
加する手段と、該空間内に所定波形の傾斜磁場を印加す
る手段と、所定の周波数及び位相となっている搬送波
を、波形情報に応じた一定振幅値の波形となっている変
調波で変調する振幅変調手段と、この振幅変調手段の出
力を、振幅情報に応じて減衰させる減衰手段と、この減
衰後の信号を被検体に照射する手段と、被検体からのN
MR信号を受信する手段とを備えることを特徴とするM
R装置。
1. A means for applying a static magnetic field in a space in which an object is placed, a means for applying a gradient magnetic field having a predetermined waveform in the space, and a carrier wave having a predetermined frequency and phase Amplitude modulating means for modulating with a modulating wave having a waveform of a constant amplitude value according to the information, attenuating means for attenuating the output of the amplitude modulating means according to the amplitude information, and the signal after the attenuation. To irradiate the subject and N from the subject
And a means for receiving an MR signal.
R device.
JP4286802A 1992-09-30 1992-09-30 Mr device Pending JPH06114031A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4286802A JPH06114031A (en) 1992-09-30 1992-09-30 Mr device

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JP4286802A JPH06114031A (en) 1992-09-30 1992-09-30 Mr device

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JP (1) JPH06114031A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016024116A (en) * 2014-07-23 2016-02-08 株式会社 Jeol Resonance Magnetic resonance measurement device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016024116A (en) * 2014-07-23 2016-02-08 株式会社 Jeol Resonance Magnetic resonance measurement device

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