JPH0771552B2 - 核磁気共鳴装置 - Google Patents

核磁気共鳴装置

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JPH0771552B2
JPH0771552B2 JP3141228A JP14122891A JPH0771552B2 JP H0771552 B2 JPH0771552 B2 JP H0771552B2 JP 3141228 A JP3141228 A JP 3141228A JP 14122891 A JP14122891 A JP 14122891A JP H0771552 B2 JPH0771552 B2 JP H0771552B2
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JP
Japan
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magnetic resonance
signal
nuclear magnetic
low frequency
noise
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JP3141228A
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好男 町田
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Toshiba Corp
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】[発明の目的]
【0002】
【産業上の利用分野】本発明は、核磁気共鳴現象を利用
して、被検体中に存在する特定の原子核のスピン密度ま
たは緩和時間の分布を反映した画像を再構成する核磁気
共鳴装置に関するものである。
【0003】
【従来の技術】核磁気共鳴装置において、被検体内の特
定の原子核のスピン密度、緩和特定数等を反映した画像
を得る際に、まず核磁気共鳴信号が検出される。この信
号をF(t)とかくと、F(t)は基本的には次の数1
で表わすことができる。
【0004】
【数1】
【0005】ここで、p(ω),信号の周波数スペクト
ル(実数値関数) ω,角周波数 t,時間 しかしながら、実際に観測される信号F′(t)は、前
記F(t)に低周波のオフセットβ(t)が加わったも
のであり、次の数2及び数3で表わすことができる。
【0006】
【数2】
【0007】ここで、
【0008】
【数3】
【0009】ただし、δは小さな正数 Δ(ω)はオフセット成分(実数値関数) したがって、たとえば図2に示すような実数部及び図3
に示すような虚数部を有する信号F′(t)をフーリエ
変換すると、本来、図1に示すような、ノイズのない周
波数スペクトルP(ω)(プロジェクションデータとも
称する。)を得たいのであるが、低周波のオフセットβ
(t)が加わっているので、図4に示すように、周波数
スペクトルP′(ω)は、その中心部に凹凸を有する異
常波形となる。このような異常波形のプロジェクション
データをそのまま用いて、画像再構成をすると、図5に
示すように、画像中心を通る放射状のアーチファクトA
f が画像に生じてしまう。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】このようなアーチファ
クトAf の原因である低周波のオフセットが加わる原因
としては、ハードウェアの特性の時間的変動、あるい
は、電子計算機で処理する場合はデータの離散化の必要
があるが、その時のAD変換に際しての精度の悪さが考
えられる。しかしながら、この様な検出された信号F′
(t)がもつ低周波のオフセットノイズβ(t)を純粋
にハードウェア的に完全に取り除く事は非常に困難であ
る。
【0011】この発明は前記事情に鑑みてなされたもの
であり、低周波成分のノイズによるアーチファクトのな
い画像を表示することのできる核磁気共鳴装置を提供す
ることを目的とする。
【0012】 [発明の構成]
【0013】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
のこの発明の概要は、磁気共鳴現象により誘起される磁
気共鳴信号を、その共鳴周波数の位相が互いに90°異
なる2つの参照波で検波して、2信号に分離する検波手
段と、検波された信号をフーリエ変換し、前記信号をフ
ーリエ空間上において補間処理することにより低周波成
分のノイズを除去する補正手段と、補正手段により低周
波成分のノイズ除去された信号を再構成する再構成手
段とを有することを特徴とするものである。
【0014】
【作用】検出された核磁気共鳴信号に低周波オフセット
ノイズが含まれていても、データ処理の過程で自動的に
除去することができる。
【0015】
【実施例】先ず、この発明の原理について説明する。
【0016】検出された核磁気共鳴信号F′(t)に基
づき画像再構成をする処理手順には、たとえば、少なく
とも、(1) 核磁気共鳴信号F′(t)をフーリエ変換し
てプロジェクションデータを得、被検体の周囲の各方向
についての各プロジェクションデータをたとえばコンボ
リューション法によりフィルター処理して、フィルタを
かけたプロジェクションデータを得ること、及び(2)核
磁気共鳴信号F′(t)をフィルター処理した後、フー
リエ変換することによりフィルタをかけたプロジェクシ
ョンデータを得ることのいずれかを要する。
【0017】この発明においては、前記(1) の処理手順
を採用する場合、フーリエ変換後のプロジェクションデ
ータ中の低周波成分によるノイズを除去するものであ
り、前記(2) の処理手順を採用する場合、フーリエ変換
前の核磁気共鳴信号F′(t)中の低周波成分によるノ
イズを除去するものである。そして、前記(2) の処理手
順の場合、核磁気共鳴信号F′(t)から直ちに低周波
成分によるノイズを除去することができないので、フー
リエ変換により得られる周波数スペクトル中の凹凸部分
を与える核磁気共鳴信号F′(t)中の所定信号のみを
選んで、これをフーリエ変換し、図6に示すように、周
波数スペクトル中の凹凸部分の両側にある離散値データ
より補正量Δcを求め、この補正量Δcを逆フーリエ変
換して得た量β(t)を核磁気共鳴信号F′(t)から
差し引くと、低周波成分のオフセットのない核磁気共鳴
信号F(t)が求められることとなる。このことを、数
4で表現すると、次のようになる。すなわち、
【0018】
【数4】
【0019】ただし、kは回転角ω=0付近の整数であ
る。
【0020】次いで、数5で表わすと、
【0021】
【数5】
【0022】ただし、Nは離散的フーリエ変換のポイン
ト数である。
【0023】次に、前記原理を具体化したこの発明の一
実施例について図面を参照しながら説明する。
【0024】図7において、被検体1は、静磁場HO
に配置されると共に、静磁場HO と直交する磁場を誘起
するように捲回された送受信コイル2間に配置される。
同調器3は、送信系4で発生する電磁波から特定周波数
の電磁波を選択し、被検体1中の特定核種たとえばH′
に同調するように励起パルスを送受信コイル2に印加す
る。増幅器5は、送受信コイル2で受信した核磁気共鳴
信号を増幅し、2個の位相検波器6A,6Bに出力す
る。参照信号発生器7は、位相器7A及び90°位相変
換器7Bを有し、核磁気共鳴信号と同じ周波数を有する
と共に互いに位相が90°異なる2種の参照波を発生
し、参照信号それぞれが位相検波器6A,6Bに出力す
るように構成されている。2個の位相検波器6A,6B
それぞれは、核磁気共鳴信号を参照波で位相検波してア
ナログの2信号F′(t)(実数部と虚数部)に分離す
る。分離された2信号F′(t)は、増幅器8A,8B
で増幅され、ローパスフィルタ9A,9Bで高周波成分
を除去した後、A/D変換器10A,10Bでデジタル
化されてノイズ補正処理器11に入力される。ノイズ補
正処理器11は、前記デジタル化(離散値化)した信号
F′(t)からフィルタをかけたプロジェクションデー
タを得る際に低周波成分による影響を除去する演算装置
であり、信号F′(t)の処理手順がこの発明の原理説
明のところで示した(1) の手順であるときは、図8のフ
ローに従って低周波成分による影響を除去し、また、信
号F′(t)の処理手順がこの発明の原理説明のところ
で示した(2) の手順であるときは、図9のフローに従っ
て低周波成分による影響を除去する。すなわち、図8に
示すように、信号F′(t)をフーリエ変換し、得られ
るプロジェクションデータP′(ω)中の凹凸を与える
データの両側のデータ(図6中で示すP′nとP′n+
4 )により線型補間をすることにより補正量Δcを求
め、次いで前記プロジェクションデータP′(ω)中の
凹凸を与えるデータから前記補正量Δcを差し引いてプ
ロジェクションデータP(ω)の補正をし、この後、補
正後のプロジェクションデータP(ω)をたとえばコン
ボリューション法等によりフィルター処理し、フィルタ
をかけたプロジェクションデータを得る。また、前記
(2) の手順の場合、図9に示すように、信号F′(t)
のうち、信号F′(t)をフーリエ変換した後のプロジ
ェクションデータP′(ω)に凹凸を与えるデータ及び
その両側のデータ(図6におけるPn乃至Pn+4 )に
対応する信号F′(t)を選択し、これをフーリエ変換
してP′n乃至P′n+4 を求める。次いで、P′nと
P′n+4 とで線型補間することにより補正量Δcを求
め、この補正量Δcを用いて前記数5に従って信号F′
(t)の補正をすることにより低周波成分のノイズのな
い信号F(t)を求める。このF(t)をフィルター処
理し、フィルターをかけたF(t)をフーリエ積分する
ことによりフィルターをかけたプロジェクションデータ
を得る。
【0025】画像化処理装置12は、ノイズ補正処理器
11内で前記のいずれかの手順に従って求められた、フ
ィルターをかけたプロジェクションデータを入力し、こ
のデータに基づき画像再構成を行ない、特定原子核たと
えばH′のスピン密度、緩和時間等を反映した画像につ
いての映像信号を出力するように構成されている。
【0026】以上に詳述した構成によると、画像再構成
に必要なフィルタをかけたプロジェクションデータから
低周波のオフセット成分によるノイズを除去しているの
で、アーチファクトのない画像を再構成することができ
る。
【0027】以上、この発明の一実施例について詳述し
たが、この発明は前記実施例に限定されるものではな
く、この発明の要旨の範囲内で適宜に変形して実施する
ことができるのはいうまでもない。
【0028】この発明は、バックプロジェクション法以
外の種々の画像再構成法たとえば逐次近似法、フーリエ
変換法等を採用する核磁気共鳴装置に適用することがで
きる。
【0029】
【発明の効果】この発明によると、検出された核磁気共
鳴信号中に低周波オフセットが含まれていても、この低
周波オフセットによるノイズをデータ処理の過程で自動
的に除去し、アーチファクトのない良好な画像を表示す
ることのできる核磁気共鳴装置を提供することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】理想的な核磁気共鳴信号の周波数スペクトルP
(ω)を示す説明図
【図2】実測された核磁気共鳴信号を位相検波して得た
実数部の信号を示す説明図
【図3】実測された核磁気共鳴信号を位相検波して得た
虚数部の信号を示す説明図
【図4】位相検波後の信号をフーリエ変換して得た周波
数スペクトルP′(ω)を示す説明図
【図5】アーチファクトを有する画像を示す説明図
【図6】線型補間による補正量Δcの算出を示す説明図
【図7】本発明の一実施例を示すブロック図
【図8】ノイズ補正の処理手順を示すフロー図
【図9】ノイズ補正の処理手順を示すフロー図
【符号の説明】
1 被検体 2 送受信コイル 3 同調器 4 送信系 5 増幅器 6A,6B 位相検波器 7A 位相器 7B 90°位相変換器 8A,8B 増幅器 9A,9B ローパスフィルタ 10A,10B A/D変換器 11 ノイズ補正処理器 12 画像化処理装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G01N 24/02 530 Y

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 磁気共鳴現象により誘起される磁気共鳴
    信号を、その共鳴周波数の位相が互いに90°異なる2
    つの参照波で検波して、2信号に分離する検波手段と、
    検波された信号をフーリエ変換し、前記信号をフーリエ
    空間上において補間処理することにより低周波成分のノ
    イズを除去する補正手段と、補正手段により低周波成分
    のノイズ除去された信号を再構成する再構成手段とを
    有することを特徴とする核磁気共鳴イメージング装置。
JP3141228A 1991-05-17 1991-05-17 核磁気共鳴装置 Expired - Lifetime JPH0771552B2 (ja)

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JPS5938637A (ja) * 1982-08-28 1984-03-02 Toshiba Corp 核磁気共鳴装置
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