JPH0779948A - Magnetic resonance imaging apparatus - Google Patents

Magnetic resonance imaging apparatus

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JPH0779948A
JPH0779948A JP5252289A JP25228993A JPH0779948A JP H0779948 A JPH0779948 A JP H0779948A JP 5252289 A JP5252289 A JP 5252289A JP 25228993 A JP25228993 A JP 25228993A JP H0779948 A JPH0779948 A JP H0779948A
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coil
coils
magnetic resonance
magnetic field
subject
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JP5252289A
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Japanese (ja)
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Kazuya Okamoto
和也 岡本
Takuji Suzuki
琢治 鈴木
Kiyomi Mori
清巳 守
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To provide a magnetic resonance imaging apparatus which can image in a high S/N ratio a whole area which is desired to image in a high S/N ratio imaging method using a plurality of surface coils. CONSTITUTION:Either one of size, number, and arrangement of a plurality of surface coils 9 is determined by means for obtaining an SNR (signal-to-noise ratio) distribution of at least a desired area to be imaged. According to the method, in case of arranging the surface coils 9 so as to isotropically surround a subject 5, the coil width is reduced so that there are spaces between adjacent coils and an influence due to a coupling between the coils is eliminated just by reducing a Q value of coil without using means for eliminating an interaction even between the adjacent coils.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は磁気共鳴映像装置に係
り、特に画像のSNR(信号対ノイズ比)を向上させる
技術に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a magnetic resonance imaging apparatus, and more particularly to a technique for improving the SNR (signal to noise ratio) of an image.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、医用診断装置の開発が進められる
中で、磁気共鳴映像装置(MRI装置ともいう)が多く
用いられている。
2. Description of the Related Art In recent years, a magnetic resonance imaging apparatus (also referred to as an MRI apparatus) has been widely used as medical diagnostic apparatuses have been developed.

【0003】磁気共鳴映像装置は、よく知られているよ
うに、固有の磁気モーメントを持つ核の集団が一様な静
磁場中に置かれたときに、特定の周波数で回転する高周
波磁場のエネルギーを共鳴的に吸収する現象を利用し
て、物質の化学的及び物理的な微視的情報を映像化する
手法であり、1Hに関しては、静止あるいは遅い動きの
部位の撮像に対し、臨床的にも良質な画像を提供してい
る。
As is well known, a magnetic resonance imaging apparatus is an energy of a high frequency magnetic field rotating at a specific frequency when a group of nuclei having an intrinsic magnetic moment is placed in a uniform static magnetic field. Is a method of visualizing chemical and physical microscopic information of a substance by utilizing the phenomenon of resonance absorption, and 1H is clinically used for imaging a static or slow-moving part. Also provides good quality images.

【0004】しかし、近年動きの速い部位(心臓など)
に対して撮像を可能にする高速イメージング(映像化時
間〜50ms)や1H以外の核種(31P,19F,1
3C,23Nなど)のイメージングにおいてSNR(信
号対ノイズ比)の向上が重要な課題となっている。例え
ば、高速イメージングの場合、リアルタイムスキャン時
のフリップ角低下にともなうSNR低下及び勾配磁場の
増加にともなうSNRの低下が挙げられ、31Pのイメ
ージングに関しては、体内の存在量が1Hの10-4程度
ときわめて微量であることによるSNRの低下が挙げら
れる。
However, recently moving parts (heart, etc.)
High-speed imaging (imaging time ~ 50ms) and radionuclides other than 1H (31P, 19F, 1)
Improvement of SNR (signal-to-noise ratio) is an important issue in 3C, 23N, etc. imaging. For example, in the case of high-speed imaging, there is a decrease in SNR with a decrease in flip angle during real-time scanning and a decrease in SNR with an increase in gradient magnetic field. For 31P imaging, the abundance in the body is about 10-4 at 1H. The decrease in SNR due to the extremely small amount can be mentioned.

【0005】SNRを向上させる1つの手段として、例
えば特公平4−42937号公報(以下、従来例1とい
う)には、被検体の画像化すべき所望の領域に複数個の
表面コイル(この従来例1では1ターンコイル)を配置
し、これら複数個の表面コイルを介して被検体からの磁
気共鳴信号をそれぞれ検出し、検出された磁気共鳴信号
について各々画像化処理を行って複数系列の画像データ
を生成した後、同じ空間位置に対応する画素データどう
しを、各々の表面コイルが発生する高周波磁場の分布に
基づいてあらかじめ決定された重み関数を乗じて加算す
ることにより各画素のデータを作成し、それらを合成す
ることにより被検体の所望領域全体の高S/Nな画像を
得る技術が開示されている。
As one means for improving the SNR, for example, Japanese Patent Publication No. 4-42937 (hereinafter referred to as "conventional example 1") discloses a plurality of surface coils in a desired region of an object to be imaged (this conventional example). 1 turn coil) is arranged, the magnetic resonance signals from the subject are respectively detected via the plurality of surface coils, and the detected magnetic resonance signals are subjected to imaging processing to obtain a plurality of series of image data. After generating, the pixel data corresponding to the same spatial position are multiplied by a weighting function determined in advance based on the distribution of the high-frequency magnetic field generated by each surface coil and added to create the data of each pixel. , A technique for obtaining a high S / N image of the entire desired region of a subject by combining them is disclosed.

【0006】しかし、この従来例1に開示された内容は
所望の画像化領域に対し最適なコイル数、大きさ、配置
に関しては触れられていない。
However, the contents disclosed in the prior art example 1 do not refer to the optimum number of coils, size and arrangement for a desired imaging region.

【0007】また従来より、複数の表面コイルは少なく
とも隣接するコイル間のカップリングを0にするため、
一定面積重ね合わせる手法が用いられている。しかし、
この重ね合わせる面積はコイルの形状、複数のコイルが
平面配置か曲面配置かによってことなり、柔軟に対応で
きない。また被検体周囲を等方的に取り囲んで画像化す
る場合、隣接コイル間で重ね合わせる分大きなコイル径
が必要となり、この方法の特徴である表面コイル近傍の
SNR向上効果が薄れてしまう。
Conventionally, a plurality of surface coils have at least zero coupling between adjacent coils.
A method of overlapping a certain area is used. But,
This overlapping area depends on the shape of the coil and whether the plurality of coils are arranged in a plane or a curved surface, and cannot be flexibly dealt with. Further, when the surroundings of the subject are isotropically surrounded and imaged, a large coil diameter is required due to the overlapping between adjacent coils, and the SNR improving effect near the surface coil, which is a feature of this method, is diminished.

【0008】また、コイル数一定の条件で、6個の表面
コイルを用いて人頭部を取り囲むことを考えると、半径
25cmの円筒上を単に6等分しても12〜13cmの
幅のコイルが必要で重ね合わせによるデカップリングを
するにはさらに大きな幅が必要になる。通常頭部に対し
てSNR向上を目的に使用する表面コイル幅は8〜10
cmであり、同様のSNR向上効果を得るには8〜10
個の表面コイルが必要になり現実的でない。
Considering that a human head is surrounded by six surface coils under the condition of a constant number of coils, even if a cylinder having a radius of 25 cm is simply divided into six equal parts, a width of 12 to 13 cm is obtained. A coil is required, and a larger width is required for decoupling by superposition. The surface coil width used for the purpose of improving SNR is usually 8 to 10 with respect to the head.
cm is 8 to 10 to obtain a similar SNR improving effect.
This is not realistic because it requires individual surface coils.

【0009】更に、カップリングを0にする手法として
ブリッジ回路を用いる手法があるが、周方向に沿ってそ
の調整をするのは非常に煩雑である。
Further, there is a method of using a bridge circuit as a method of reducing the coupling to 0, but it is very complicated to adjust it along the circumferential direction.

【0010】また、昨今において、頭部は関心部位の中
でも他の部位に比べてMRI診断使用率が高い部位であ
り、高速画像化や高分解能化の要請もあり表面コイルの
使用が望まれる部位である。しかし従来の表面コイルの
ような1ターン型のものでは、コイル近傍で高SNRが
期待できるが、その形状・大きさから感度領域が限られ
てしまうため、高感度領域を広範囲に確保するためには
不向きなコイルであった。またMRIにおいて、高周波
コイルの発生する高周波磁場方向は静磁場の方向に対し
垂直でないと高SNRを期待できない。そのため頭頂部
などの、発生する高周波磁場方向が静磁場と平行になる
部位では使用できず(静磁場が垂直に発生する永久磁石
型のMRIを除く)、従来は顔面の起伏や呼吸などの制
約条件から、空間的に隙間のある円筒形のBirdca
ge型コイルや鞍型コイルなどが用いられてきた。
In recent years, the head is a part of the region of interest that has a higher utilization rate of MRI diagnosis than other regions, and there is a demand for high-speed imaging and high resolution, so that the use of a surface coil is desired. Is. However, in the one-turn type such as the conventional surface coil, a high SNR can be expected in the vicinity of the coil, but the sensitivity region is limited due to its shape and size. Was an unsuitable coil. In MRI, high SNR cannot be expected unless the direction of the high frequency magnetic field generated by the high frequency coil is perpendicular to the direction of the static magnetic field. For this reason, it cannot be used in parts such as the parietal region where the generated high-frequency magnetic field direction is parallel to the static magnetic field (except for permanent magnet type MRI where the static magnetic field is generated vertically), and conventionally there are restrictions such as facial undulations and respiration. From the conditions, a cylindrical Birdcca with a spatial gap
Ge type coils and saddle type coils have been used.

【0011】一方、近年SNRを向上させる手段のひと
つとして、米国特許4,825,162号、特願平2−
047814号公報(以下、従来例2という)のよう
に、被検体の画像化すべき所望の領域に複数個の表面コ
イルを配置し、これら複数個の表面コイルを介して被検
体からの磁気共鳴信号をそれぞれ検出し、検出された磁
気共鳴信号について各々画像化処理を行って複数系列の
画像データを生成した後、同じ空間位置に対応する画素
データ(単一複素信号もしくは一次元複素信号=スペク
トル信号)どうしを、各々の表面コイルが発生する高周
波磁場の分布に基づいて予め決められた重み関数を乗じ
て加算することで各画素データを合成し、所望領域のひ
とつの画像を生成することが行われている。これをマル
チ表面コイルと呼んでいる。これにより複数のコイルで
所望の領域の高SNR画像を得るための画像合成手段が
明らかにされている。
On the other hand, as one means for improving the SNR in recent years, US Pat. No. 4,825,162 and Japanese Patent Application No.
As disclosed in Japanese Patent No. 047814 (hereinafter referred to as Conventional Example 2), a plurality of surface coils are arranged in a desired region of a subject to be imaged, and a magnetic resonance signal from the subject is passed through the plurality of surface coils. Respectively, and each of the detected magnetic resonance signals is subjected to imaging processing to generate a plurality of series of image data, and then pixel data corresponding to the same spatial position (single complex signal or one-dimensional complex signal = spectrum signal ), Each pixel data is synthesized by multiplying each other by a predetermined weighting function based on the distribution of the high-frequency magnetic field generated by each surface coil, and adding, to generate one image of the desired area. It is being appreciated. This is called a multi-surface coil. As a result, an image synthesizing means for obtaining a high SNR image of a desired region with a plurality of coils has been clarified.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】このように、従来にお
ける磁気共鳴映像装置においては、所望の画像化領域に
対して、複数の表面コイルの最適なコイル数、大きさ、
配置を決定する方法については触れられていなかった。
As described above, in the conventional magnetic resonance imaging apparatus, the optimum number and size of the plurality of surface coils for the desired imaging region are
No mention was made of how to determine placement.

【0013】また、従来における高周波受信用のプロー
ブコイルは、その方向を常に静磁場に対して垂直に配置
しなければならないので、頭部コイルにおいてその方向
を調整するのが困難であるという欠点があった。
Further, in the conventional probe coil for high frequency reception, since its direction must be always arranged perpendicular to the static magnetic field, there is a drawback that it is difficult to adjust the direction in the head coil. there were.

【0014】この発明はこのような従来の課題を解決す
るためになされたものであり、その第1の目的は、所望
の画像化領域全体に対して高SNRな画像化が可能な磁
気共鳴映像装置を提供することである。
The present invention has been made in order to solve such a conventional problem, and a first object thereof is a magnetic resonance image capable of high SNR imaging for the entire desired imaging region. It is to provide a device.

【0015】また、第2の目的は、被検体頭部の画像を
撮影する際にプローブの方向を調整せずに高SNRな画
像化が可能な磁気共鳴映像装置を提供することである。
A second object is to provide a magnetic resonance imaging apparatus capable of high SNR imaging without adjusting the direction of the probe when capturing an image of the subject's head.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本願第1の発明は、一様な静磁場下に置かれた被検
体に所定のシーケンスで高周波磁場及び勾配磁場を印加
し、これによって発生する磁気共鳴信号を前記被検体に
近接配置された複数の表面コイルにて受信して磁気共鳴
画像を再構成する磁気共鳴映像装置において、前記複数
の表面コイルは互いに重なり合うことなく配設され、か
つ、他の表面コイルとの相互接合を低減する手段を有す
ることが特徴である。
In order to achieve the above object, the first invention of the present application applies a high frequency magnetic field and a gradient magnetic field in a predetermined sequence to a subject placed under a uniform static magnetic field. In a magnetic resonance imaging apparatus for reconstructing a magnetic resonance image by receiving a magnetic resonance signal generated by a plurality of surface coils arranged close to the subject, the plurality of surface coils are arranged without overlapping each other. In addition, it is characterized by having means for reducing mutual joining with other surface coils.

【0017】また、本願第2の発明は、一様な静磁場下
に置かれた被検体に所定のシーケンスで高周波磁場及び
勾配磁場を印加し、これによって発生する磁気共鳴信号
を前記被検体に近接配置された複数の表面コイルにて受
信して磁気共鳴画像を再構成する磁気共鳴映像装置にお
いて、前記表面コイルは、互いに直交する3軸方向の前
記磁気共鳴信号を収集し得る3個のコイルであり、各コ
イルを同一平面又は同一曲面上に配置して構成されたこ
とを特徴とする。
In the second invention of the present application, a high frequency magnetic field and a gradient magnetic field are applied in a predetermined sequence to a subject placed under a uniform static magnetic field, and a magnetic resonance signal generated thereby is applied to the subject. In a magnetic resonance imaging apparatus for reconstructing a magnetic resonance image by receiving by a plurality of surface coils arranged in close proximity, the surface coils are three coils capable of collecting the magnetic resonance signals in three axial directions orthogonal to each other. And each coil is arranged on the same plane or the same curved surface.

【0018】[0018]

【作用】上述の如く構成された本願第1の発明によれ
ば、複数の表面コイルの大きさ、数、配置のいずれか
を、少なくとも所望の画像化領域のSNR(信号対ノイ
ズ比)分布を求める手段から決定する。SNR分布を求
める手段は実験や計算機シミュレーションによる。S
(信号)は表面コイルの発生する高周波磁場分布に比例
し、N(ノイズ)は高周波磁場に起因する被検体由来の
誘導損失やコイルに生じる電界に起因する被検体由来の
誘電損失、コイル自身の損失(コイル線材の抵抗率に関
する損失、コンデンサの損失、放射ロス)の和として表
されるため、各々実験的あるいは計算機シミュレーショ
ンにより求める。
According to the first invention of the present application configured as described above, any one of the size, the number, and the arrangement of the plurality of surface coils can be obtained by determining at least the SNR (signal-to-noise ratio) distribution of a desired imaging region. Determine from the means of seeking. The means for obtaining the SNR distribution is based on experiments and computer simulations. S
(Signal) is proportional to the high frequency magnetic field distribution generated by the surface coil, and N (noise) is the inductive loss derived from the subject due to the high frequency magnetic field, the dielectric loss derived from the subject due to the electric field generated in the coil, and the coil itself. It is calculated as the sum of the losses (loss related to the resistivity of the coil wire, loss of the capacitor, and radiation loss), so it is obtained experimentally or by computer simulation.

【0019】また、この手法により、例えば被検体を等
方的に取り囲むように表面コイルを配置する場合、所望
の撮像領域内において∫v(SNR(r))dVが最大
になるようにコイル数一定の条件でコイルの幅を最適化
すると、隣接するコイル間に間隙が開くようにコイル幅
を小さくする必要があることが判明した。よって隣接す
るコイル間でも相互作用を0にする手段を用いず、コイ
ルのQ値を低減する程度で高SNRな画像を得ることが
可能である。これは、コイル間隙をあけることにより隣
接コイル間の相互結合が減少し、コイル同志の重ね合わ
せやブリッジ回路により相互結合を0にする必要がなく
なり、コイルのQ値を低減する程度で各表面コイルで干
渉の少ない画像を得られるようになるためである。
With this method, when the surface coil is arranged so as to surround the subject isotropically, for example, the number of coils is maximized so that ∫v (SNR (r)) dV is maximized in the desired imaging region. It has been found that when the coil width is optimized under certain conditions, it is necessary to reduce the coil width so that a gap is opened between adjacent coils. Therefore, it is possible to obtain a high SNR image by reducing the Q value of the coil without using a means for making the interaction between adjacent coils zero. This is because the mutual coupling between adjacent coils is reduced by opening the coil gap, and it is not necessary to set the mutual coupling to 0 due to the superposition of the coils and the bridge circuit. This is because the image with less interference can be obtained.

【0020】また、本願第2の発明は、頭部専用密着型
プローブに直交する複数個のコイルを具備し、それぞれ
から得られた信号を、位相と振幅重みをかけた後に足し
合わせることで疑似的に静磁場に対して直交するような
高周波磁場を持つコイルで受信したようにし、プローブ
の角度調整を行わずに常に高SNRの画像を得ることが
できるようにするものである。これにより、プローブコ
イルの方向を調整する煩雑さから開放されるのと、さら
に頭部専用密着型プローブコイルの方向を静磁場に対し
て垂直方向にしか向けることのできない部位についても
高SNRの撮像が可能となる。
The second invention of the present application comprises a plurality of coils orthogonal to the head-only contact-type probe, and the signals obtained from the coils are summed after applying the phase and amplitude weights. The coil having a high-frequency magnetic field that is orthogonal to the static magnetic field is received so that an image with a high SNR can always be obtained without adjusting the angle of the probe. As a result, the complexity of adjusting the direction of the probe coil is released, and high SNR imaging is performed even for a portion where the direction of the head-only contact probe coil can only be oriented in the direction perpendicular to the static magnetic field. Is possible.

【0021】[0021]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図1は本発明に係る磁気共鳴映像装置の概略的な
構成を示すブロック図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a magnetic resonance imaging apparatus according to the present invention.

【0022】同図において、静磁場磁石1は励磁用電源
2により励磁され、被検体5に一様な静磁場を印加す
る。勾配磁場生成コイル3はシーケンスコントローラ1
1によって制御される駆動回路4によって駆動され、寝
台6上の被検体5に対して、その磁場強度がX,Y,Z
方向に直線的に変化する勾配磁場Cx,Gy,Gzを印
加する。被検体5にはさらにシーケンスコントローラ1
1による制御下で、送信部7からの高周波パルスが送信
用コイル8に印加されることによって発生される高周波
磁場が印加される。
In the figure, the static magnetic field magnet 1 is excited by the excitation power source 2 and applies a uniform static magnetic field to the subject 5. The gradient magnetic field generating coil 3 is a sequence controller 1
The magnetic field strength is X, Y, Z with respect to the subject 5 on the bed 6 driven by the drive circuit 4 controlled by 1.
A gradient magnetic field Cx, Gy, Gz that linearly changes in the direction is applied. The subject 5 further includes a sequence controller 1
Under the control of 1, the high frequency magnetic field generated by applying the high frequency pulse from the transmission unit 7 to the transmission coil 8 is applied.

【0023】送信用コイル8の内側に被検体5に近接し
て信号検出用コイルであるマルチ表面コイル9が配置さ
れている。マルチ表面コイル9によって被検体5から受
信された磁気共鳴信号は直接受信部10へと導かれる。
受信部10に導かれた磁気共鳴信号は、増幅及び検波さ
れた後シーケンスコントローラ11の制御の下、データ
収集部12へと送られる。データ収集部12ではシーケ
ンスコントローラ11の制御下で入力された磁気共鳴信
号を収集し、A/D変換した後、電子計算機13に送
る。電子計算機13はコンソール14により制御され、
データ収集部12から入力された磁気共鳴信号の画像再
構成処理を行い、マルチ表面コイル9それぞれから得ら
れた画像データを重みづけ加算し、高SNR画像に合成
する。また、シーケンスコントローラ11の制御も行
う。電子計算機13により得られた画像データは画像デ
ィスプレイ15に伝達され画像が表示される。
Inside the transmission coil 8, a multi-surface coil 9 serving as a signal detection coil is arranged close to the subject 5. The magnetic resonance signal received from the subject 5 by the multi-surface coil 9 is directly guided to the receiving unit 10.
The magnetic resonance signal guided to the receiver 10 is amplified and detected, and then sent to the data collector 12 under the control of the sequence controller 11. The data collection unit 12 collects the magnetic resonance signals input under the control of the sequence controller 11, performs A / D conversion, and then sends the signals to the electronic computer 13. The electronic computer 13 is controlled by the console 14,
Image reconstruction processing of the magnetic resonance signal input from the data acquisition unit 12 is performed, and the image data obtained from each of the multi-surface coils 9 are weighted and added to be combined into a high SNR image. It also controls the sequence controller 11. The image data obtained by the electronic computer 13 is transmitted to the image display 15 and the image is displayed.

【0024】図2は本発明の第1実施例に係り、図1に
おける送信用コイル8及びマルチ表面コイル9の構成・
配置を示す概略図である。送信用コイル8は被検体5の
画像化すべき所望の領域に対して均一な高周波磁場を印
加する。マルチ表面コイル9a〜9fは図示のように被
検体を取り囲むように配置されている。そして、後述す
るようにこれら各マルチ表面コイル9a〜9fの大き
さ、数、配置の各条件は最適化の基本式から求められる
ことになる。
FIG. 2 relates to the first embodiment of the present invention, and is composed of the transmitting coil 8 and the multi-surface coil 9 shown in FIG.
It is a schematic diagram showing arrangement. The transmitting coil 8 applies a uniform high frequency magnetic field to a desired region of the subject 5 to be imaged. The multi-surface coils 9a to 9f are arranged so as to surround the subject as illustrated. Then, as will be described later, the conditions for the size, the number, and the arrangement of each of the multi-surface coils 9a to 9f are obtained from the basic optimization formula.

【0025】図3に図1におけるマルチ表面コイル9、
受信部10及びデータ収集部12の詳細を示す。マルチ
表面コイル9は6つの表面コイル9a〜9fからなり、
それぞれに対応してプリアンプ21a,…,21f、検
波回路(DET)22a,…,22f、ローパスフィル
タ(LPF)23a,…,23fからなる信号検出手段
が設けられている。図1に示すデータ収集部12では受
信部10から入力された磁気共鳴信号の検波信号をA/
D変換器によってディジタル信号に変換した後、電子計
算機13に取り込む。
FIG. 3 shows the multi-surface coil 9 shown in FIG.
Details of the receiving unit 10 and the data collecting unit 12 are shown. The multi-surface coil 9 is composed of six surface coils 9a to 9f,
, 21f, detection circuits (DET) 22a, ..., 22f, and low-pass filters (LPF) 23a ,. In the data collecting unit 12 shown in FIG. 1, the detection signal of the magnetic resonance signal input from the receiving unit 10 is
After being converted into a digital signal by the D converter, it is taken into the electronic calculator 13.

【0026】次に、所望の画像化領域のSNR(信号対
ノイズ比)分布を求める手段について述べる。
Next, the means for obtaining the SNR (signal-to-noise ratio) distribution of the desired imaging area will be described.

【0027】S(信号)は表面コイル9の発生する高周
波磁場分布に比例するため、簡単には表面コイル9に単
位電流を流して、Biot-Savart の法則により高周波磁場
分布を求める。被検体の誘電率や導電率の効果を考慮す
るためには、被検体の代表的な大きさを決め、解析的ま
たはアンテナの電磁界解析の手法を用いて計算する。ア
ンテナの電磁界解析の手法としてモーメント法、空間回
路網法などが知られている。もちろん被検体の画像化を
行い実験的に求めることもできる。
Since the S (signal) is proportional to the high frequency magnetic field distribution generated by the surface coil 9, a unit current is simply passed through the surface coil 9 to obtain the high frequency magnetic field distribution according to the Biot-Savart law. In order to consider the effects of the permittivity and the electrical conductivity of the subject, a typical size of the subject is determined and calculated using analytical or antenna electromagnetic field analysis techniques. The method of moment and the method of spatial network are known as the method of electromagnetic field analysis of an antenna. Of course, the subject can be imaged and experimentally obtained.

【0028】N(ノイズ)は各コイルの成分と、コイル
間のノイズの相関を表す成分に分けられる。まず、各コ
イルの成分は、高周波磁場に起因する被検体由来の誘導
損失やコイルに生じる電界に起因する被検体由来の誘電
損失、コイル自身の損失(コイル線材の抵抗率に関する
損失、コンデンサの損失、放射ロス)の和として表され
る。ここで、コイル自身のノイズは被検体がないときの
コイルのQ値、インダクタンスL、共鳴周波数ω0 より
次の(1)式から計算できる。
N (noise) is divided into a component of each coil and a component representing the correlation of noise between the coils. First, the components of each coil are the inductive loss from the subject due to the high frequency magnetic field, the dielectric loss from the subject due to the electric field generated in the coil, the loss of the coil itself (loss related to the resistivity of the coil wire, loss of the capacitor). , Radiation loss). Here, the noise of the coil itself can be calculated from the following equation (1) from the Q value of the coil when there is no object, the inductance L, and the resonance frequency ω 0 .

【0029】 r=Lω0 /Q …(1) 被検体由来の損失のうちコイルに生じる電界に起因する
誘電損失は、表面コイルが多数のコンデンサで分割され
ているような構成の場合、電解がコイルのコンデンサ部
に集中するため、一般に被検体は大きな損失を及ぼさな
い。よって考慮する必要がない。また、誘導損失はクー
ロン・ゲージにて次の(2)式により計算できる。
R = Lω 0 / Q (1) Of the losses originating from the subject, the dielectric loss due to the electric field generated in the coil is electrolysis in the case where the surface coil is divided by a large number of capacitors. Since it concentrates on the capacitor part of the coil, the subject generally does not suffer a large loss. Therefore, it is not necessary to consider it. The induced loss can be calculated using the Coulomb gauge according to the following equation (2).

【0030】[0030]

【数1】 ★コイルに生じる電界に起因する損失を無視する前提に
たてば、コイルに被検体を挿入したときのQload値とし
ないときのQunload値を実測して次の(3)式にて算出
する事もできる。
[Equation 1] ★ Assuming that the loss due to the electric field generated in the coil is ignored, the Qload value when the object is inserted in the coil and the Qunload value when it is not measured are measured and calculated by the following equation (3). You can also

【0031】 r=Lω0 ×(1/Qload−1/Qunload) …(3) 一方、コイル間のノイズの相関を表す成分において、ま
ずコイル自身のノイズについてはコイル間の相互結合
(相互インダクタンス)を実験あるいは計算機シミュレ
ーションにて求める。被検体由来の誘導損失についてノ
イズの相関を表す成分は次の(4)式によって計算でき
る。
R = Lω 0 × (1 / Qload−1 / Qunload) (3) On the other hand, in the component showing the correlation of the noise between the coils, first, regarding the noise of the coils themselves, the mutual coupling between coils (mutual inductance). Is obtained by experiment or computer simulation. The component representing the noise correlation for the induced loss derived from the subject can be calculated by the following equation (4).

【0032】[0032]

【数2】 ★実験的には例えば、従来例1(特公平4−42937
号公報)に開示されているような方法で実測できる。
[Equation 2] * Experimentally, for example, the conventional example 1 (Japanese Patent Publication No. 4-42937)
It can be measured by the method disclosed in Japanese Patent No.

【0033】そして、以上の結果をまとめると、次の
(1)式を計算することになる。
Then, by summarizing the above results, the following equation (1) is calculated.

【0034】[0034]

【数3】 SNR2 ={ΣΣki j 1xyi1xyj} /{ΣΣki j ijCOS(Δθij)} …(5) ここで、kiはi番目の表面コイル画像の重み関数を表
し、次の(6)式で表わされる。
SNR 2 = {ΣΣ k i k j B 1xyi B 1xyj } / {ΣΣ k i k j R ij COS (Δθ ij )} (5) where ki is the weighting function of the i-th surface coil image. This is represented by the following equation (6).

【0035】[0035]

【数4】 [ki t ∝[Rijcos(Δθij)]-1[B1xyit …(6) Rijはノイズ行列要素を表し、次の(7)式で表わさ
れる。
## EQU4 ## [k i ] t ∝ [R ij cos (Δθ ij )] -1 [B 1xyi ] t (6) Rij represents a noise matrix element and is expressed by the following equation (7).

【0036】[0036]

【数5】 ★ここで、Bは高周波磁場強度を示す。コイル自身のノ
イズはコイル間の相互結合がなければ別々のコイル間で
ノイズの相関が生じないため、ノイズ行列の対角要素に
組み込む。
[Equation 5] * Here, B shows the high frequency magnetic field strength. The noise of the coil itself is incorporated in the diagonal elements of the noise matrix because the correlation of noise does not occur between different coils unless mutual coupling between the coils occurs.

【0037】そのほか、複数の表面コイルで同時に得ら
れた画像から1枚の高SNRな画像を得る公知の方法で
実現される画像SNRを求める具体的な種々の方法を用
いることができる。
In addition, various concrete methods for obtaining the image SNR can be used, which are realized by a known method for obtaining one high SNR image from images obtained simultaneously by a plurality of surface coils.

【0038】次に、(5)式を用いて具体的に最適コイ
ル大きさ、数、配置を具体的に求めてみる。ここでは、
表面コイル数は6個に固定し、人頭部を想定した図4に
示す如く被検体5・表面コイル9の配置、及び次の表1
に示すようなコイル・ファントム形状について、所望領
域X−Y断面の画像SNRを計算した。
Next, the optimum coil size, number, and arrangement will be specifically determined using the equation (5). here,
The number of surface coils is fixed to six, and the arrangement of the subject 5 and the surface coils 9 as shown in FIG.
The image SNR of the desired area XY cross section was calculated for the coil / phantom shape as shown in FIG.

【0039】[0039]

【表1】 ★また、符号Sは高周波磁場分布をBiot-Savart の法則
より求め、Nは誘導損失について(2)式、(4)式を
コイルなどの大きさに比べ高周波の波長が十分長いとい
う仮定のもとに計算し、コイル自身のノイズは実測Q値
等から求めた。なお、コイル間の結合は完全にないとし
た。コイル幅を変えながらSNRの大きさを表す値 [∫v {SNR(r)}2 dv]1/2 …(8) を計算した結果を図5に示す。同図から明らかなよう
に、コイル幅130mm(隣り合うコイルどおしが隣接
して配置された状態)から50mm程度になるまで
(8)式の値が増大している。
[Table 1] ★ In addition, the symbol S is the high frequency magnetic field distribution obtained from Biot-Savart's law, and N is the assumption that the high frequency wavelength is sufficiently long in equations (2) and (4) for the induced loss compared to the size of the coil. And the noise of the coil itself was obtained from the measured Q value and the like. Note that the coupling between the coils was completely absent. FIG. 5 shows the result of calculation of the value [∫ v {SNR (r)} 2 dv] 1/2 (8) representing the magnitude of SNR while changing the coil width. As is clear from the figure, the value of equation (8) increases from a coil width of 130 mm (a state where adjacent coils are arranged adjacent to each other) to about 50 mm.

【0040】また、図6(a)は図4に示すY軸上のS
NR最大点(被検体の表面コイル最近接点)のSNRを
コイル幅に対してプロットした図、図6(b)はX線上
のSNR最大点(被検体の表面コイル最近接点)のSN
Rをコイル幅に対してプロットした図、そして、図6
(c)は画像中心(コイル中心)のSNRをコイル幅に
対してプロットした図である。図6(c)より、中心の
SNRは130mmの場合が最も大きいが、コイル幅が
約半分になってもSNRは10%程度しか小さくならな
い。これに対して、同図(a)のようにY軸上コイル近
傍のSNRはほぼコイル幅に反比例していることがわか
る。勿論、同図(b)のように間の開いたコイル間のS
NRは多少低下する。しかし、所望領域X−Y断面全体
のS/N向上効果、特に表面近傍のSNR向上効果を考
えると、画像全体のS/N均一性も考慮するとコイル幅
を50〜90mmの間に設定してコイル間に間隙が開く
ようにコイル幅を小さくしたほうがよいことがわかる。
Further, FIG. 6A shows S on the Y axis shown in FIG.
FIG. 6B is a diagram in which the SNR of the NR maximum point (the surface coil closest contact of the subject) is plotted against the coil width, and FIG. 6B shows the SN of the SNR maximum point (the surface coil closest contact of the subject) on the X-ray.
The figure which plotted R with respect to the coil width, and FIG.
(C) is a diagram in which the SNR at the image center (coil center) is plotted against the coil width. From FIG. 6C, the center SNR is the largest when it is 130 mm, but even if the coil width is reduced to about half, the SNR is reduced by only about 10%. On the other hand, it can be seen that the SNR near the coil on the Y-axis is almost inversely proportional to the coil width, as shown in FIG. Of course, the S between the open coils as shown in FIG.
NR is slightly lowered. However, considering the S / N improvement effect of the entire desired area XY cross section, particularly the SNR improvement effect in the vicinity of the surface, considering the S / N uniformity of the entire image, the coil width is set between 50 and 90 mm. It can be seen that it is better to reduce the coil width so that a gap is opened between the coils.

【0041】こうして、(5)式に基づいてコイル幅の
最適値を求めることができるのである。なお、ここで
は、コイル数を一定の条件で計算したが、他のパラメー
タを固定した計算も可能である。
In this way, the optimum value of the coil width can be obtained based on the equation (5). Although the number of coils is calculated here under a fixed condition, other parameters may be fixed.

【0042】一方、表面コイルを近接して配置する必要
が無くなるとコイル間の相互結合が少なくなり、従来は
必要であった隣接するコイル間を完全デカップリングす
る種々の手法が不要となり、コイルのQ値を低減する程
度で干渉の少ない画像が得られるようになる。つまり、
従来は互いに隣接し合う表面コイルとおしの磁気的なカ
ップリングを防止するために、隣接するコイルを重ね合
わせたり、コイル間にブリッジ回路を形成する等の対策
を行なっていたが、本実施例ではこの必要はなく、例え
ば表面コイルに対して従来例1(特公平4−42937
号公報)に記載されているような低入力インピーダンス
のプリアンプを用いる方法や従来例2(特願平2−47
814)に記載されているようなフィードバックアンプ
を用いる方法が利用してQ値を低減させれば良い。
On the other hand, when it is not necessary to arrange the surface coils close to each other, mutual coupling between the coils is reduced, and various techniques for completely decoupling between adjacent coils, which have been conventionally required, are not required, and the coil An image with less interference can be obtained by reducing the Q value. That is,
Conventionally, in order to prevent magnetic coupling between the surface coils adjacent to each other, measures have been taken such as stacking adjacent coils or forming a bridge circuit between the coils, but in this embodiment, This is not necessary. For example, in the case of the surface coil, the conventional example 1 (Japanese Patent Publication No.
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-47 and a method using a preamplifier having a low input impedance as described in Japanese Patent Publication No.
The method using a feedback amplifier as described in 814) may be used to reduce the Q value.

【0043】本実施例における画像化の手順について
は、従来例1及び従来例2に記載されているように、ほ
ぼ各々の表面コイルの高周波磁場分布に比例した関数を
重み関数とし、重み付け加算することにより高SNR画
像を得ることができる。本実施例では、例えば、図2の
表面コイル9a,…,9fの表面コイルのデータを用い
て、1枚の高SNR画像を合成できる。
As for the imaging procedure in this embodiment, as described in Conventional Example 1 and Conventional Example 2, a function proportional to the high frequency magnetic field distribution of each surface coil is used as a weighting function, and weighted addition is performed. As a result, a high SNR image can be obtained. In the present embodiment, for example, one high SNR image can be synthesized using the data of the surface coils of the surface coils 9a, ..., 9f in FIG.

【0044】高周波磁場分布は近似的に計算機シミュレ
ーションにより予め求めておくこともできるが、送信用
コイル8を使って得た画像と各表面コイル画像の比を取
って重み関数として用いた方がよい。その場合のブロッ
ク図を図7に示す。この例では送信用コイル8で受信も
できるように送受信時に信号の流れを切換えるデュプレ
クサ31を設置し、受信時の信号が受信部10に供給さ
れるように構成している。特に、送信コイル画像と各表
面コイル画像を同時に得る場合には従来例2に記載され
た方法を用いれば良い。
The high-frequency magnetic field distribution can be approximately obtained in advance by computer simulation, but it is better to use the ratio of the image obtained by using the transmitting coil 8 and each surface coil image as a weighting function. . FIG. 7 shows a block diagram in that case. In this example, a duplexer 31 that switches the flow of signals at the time of transmission and reception is installed so that the transmission coil 8 can also receive, and a signal at the time of reception is supplied to the receiving unit 10. Particularly, when the transmission coil image and each surface coil image are obtained at the same time, the method described in Conventional Example 2 may be used.

【0045】次に、本実施例の第2実施例について説明
する。本実施例においては図1に示したマルチ表面コイ
ルのかわりに頭部密着型マルチコイルを用いており、こ
のマルチコイルは図8に示すように3つのコイル41
x,41y,41zから構成されている。図9(a)〜
(c)は各コイル41x,41y,41zを分離した状
態を示す図である。図示のように、コイル41zは円形
状、コイル41y,42xはそれぞれ8の字状を成して
おり、図8に示す如くコイル41yと41xの長手方向
を直交させてコイル41z内に配置している。
Next, a second embodiment of this embodiment will be described. In this embodiment, a head-contact type multi-coil is used in place of the multi-surface coil shown in FIG. 1, and this multi-coil has three coils 41 as shown in FIG.
It is composed of x, 41y and 41z. 9 (a)-
(C) is a diagram showing a state where the coils 41x, 41y, 41z are separated. As shown in the figure, the coil 41z has a circular shape, and the coils 41y and 42x each have an 8-shape. As shown in FIG. 8, the coils 41y and 41x are arranged in the coil 41z with their longitudinal directions orthogonal to each other. There is.

【0046】これによって、コイル41x,41y,4
1zはそれぞれx軸、y軸、z軸方向の高周波磁場を検
出することができる。図10は、頭部密着型マルチコイ
ル41x,41y,41zにおいて検出される3方向の
高周波磁場が直交する様子を示す概略図である。
As a result, the coils 41x, 41y, 4
1z can detect high-frequency magnetic fields in the x-axis, y-axis, and z-axis directions, respectively. FIG. 10 is a schematic diagram showing how the high-frequency magnetic fields in the three directions detected by the head-contact type multi-coils 41x, 41y, 41z are orthogonal to each other.

【0047】図11は受信部10の詳細な構成図であ
り、コイル41x,41y,41zからの信号はプリア
ンプ42x,42y,42zでそれぞれ増幅され、位相
可変部43x,43y,43z、およびゲイン調整部4
4x,44y,44zでそれぞれのコイルの方向に応じ
て位相とゲインを調整される。調整後の信号は加算器4
8にて加算され、検波器45で検波され、フィルタ46
で不要な信号を除去され、データ収集部47へ送られ
る。
FIG. 11 is a detailed block diagram of the receiving section 10. The signals from the coils 41x, 41y, 41z are amplified by the preamplifiers 42x, 42y, 42z, respectively, and the phase varying sections 43x, 43y, 43z and the gain adjustment are performed. Part 4
The phase and gain are adjusted by 4x, 44y, and 44z according to the direction of each coil. The adjusted signal is the adder 4
8 is added, detected by the detector 45, and filtered by the filter 46.
Then, unnecessary signals are removed and sent to the data collection unit 47.

【0048】そして、図8に示した如く構成された頭部
密着形マルチコイル41x〜41zは、被検体頭部の任
意の位置に装着して用いるので、コイル装着位置の移動
にともなって最適なスライス面の画像化を行うのが望ま
しい。そのためには受信系のそれぞれのコイルの受信条
件(振幅・位相)を決定することが必要となる。コイル
の方向に応じた振幅、位相を設定する方法として、ひと
つは被検体へのコイル設定時に医師がコイルの位置情報
(方向・傾き)を入力し計算機において適切なスライス
面を選択し、振幅・位相を算出・設定後、画像化を行う
方法や、またはコイルを被検体の頭部表面に対し自在に
設定できるようなステージ・アーム等で固定後、このス
テージ・アームは予めコイル設定後の形状からその位置
情報を得られるようにしておき、この得られた位置情報
から計算機において適切なスライス面を選択し、上記同
様に画像化を行う方法があげられる。
Since the head-contact type multi-coils 41x to 41z configured as shown in FIG. 8 are mounted and used at arbitrary positions on the subject's head, they are optimal as the coil mounting position moves. It is desirable to image the sliced surface. For that purpose, it is necessary to determine the receiving condition (amplitude / phase) of each coil of the receiving system. One of the methods to set the amplitude and phase according to the coil direction is to input the coil position information (direction / inclination) and select the appropriate slice plane on the computer when setting the coil on the subject. After the phase is calculated and set, imaging is performed, or after the coil is fixed to the head surface of the subject with a stage arm that can be set freely, this stage arm has the shape after the coil is set in advance. There is a method in which the position information is obtained from the above, the appropriate slice plane is selected from the obtained position information in the computer, and imaging is performed in the same manner as above.

【0049】もしくは図12のように加算器48の前に
スイッチ49x〜49zをそれぞれ取付け、単独のコイ
ルから信号を受信し、それぞれの信号の振幅と位相を調
べれば良い。画像化は送信用コイル8を送受信に用いて
行ってもよい。しかし、その場合図13に示すように送
受信一様コイル50を用い、デュプレクサ31で送受信
信号を分離する必要がある。また受信時には頭部密着型
マルチコイル41と一様コイル50とのピンダイオード
等を用いた能動的なデカップリングを行うべきである。
Alternatively, as shown in FIG. 12, switches 49x to 49z may be attached in front of the adder 48, signals may be received from a single coil, and the amplitude and phase of each signal may be examined. Imaging may be performed using the transmitting coil 8 for transmission and reception. However, in that case, it is necessary to use the uniform transmission / reception coil 50 as shown in FIG. 13 and separate the transmission / reception signals by the duplexer 31. Further, at the time of reception, active decoupling between the head-contact type multi-coil 41 and the uniform coil 50 using a pin diode or the like should be performed.

【0050】角度から振幅、位相を算出する方法は、例
えば静磁場ベクトルB0 と各コイル41x〜41zの方
向の関係が図14に示されるようになったとき、それぞ
れの軸への射影角θx,θy,θzの正弦が振幅とな
り、各軸からの角度のずれが位相のずれとなる。
The method of calculating the amplitude and phase from the angle is, for example, when the relationship between the static magnetic field vector B 0 and the directions of the coils 41x to 41z is as shown in FIG. 14, the projection angle θx to each axis. , Θy, and θz are amplitudes, and an angle deviation from each axis is a phase deviation.

【0051】データ収集部12では、入力された磁気共
鳴信号の検波出力をサンプルホールドしてA/D変換器
でディジタル化することで、画像再構成用データの収集
を行う。
The data collecting section 12 collects image reconstruction data by sample-holding the detected output of the input magnetic resonance signal and digitizing it by the A / D converter.

【0052】ここでは受信したアナログ信号のまま重み
付け加算を行い、各コイルからの信号を処理したが、図
15に示すようにそれぞれのコイル41x〜41zから
の信号を増幅、検波、フィルタ処理し、データ収集部1
2でA/D変換し、従来例2に示されるように、電子計
算機13でそれぞれの画像について画像再構成を行っ
て、各画素毎に重み付け加算か、もしくは予め重み関数
を求めておいて畳み込み積分してから画像再構成したほ
うがより高SNRな画像が得られる。画素ごとの重み付
け加算をする場合、従来例2で述べられているように様
々な加算方法が考えられる。加算の最も単純な例とし
て、各画像データの同一位置に対応した各画素の絶対値
の二乗(パワー)の和の平方根をとる方法もある。
Here, the received analog signals are weighted and added as they are and the signals from the respective coils are processed. However, as shown in FIG. 15, the signals from the respective coils 41x to 41z are amplified, detected and filtered, Data collection unit 1
2, A / D conversion is performed, and as shown in Conventional Example 2, the image is reconstructed for each image by the computer 13, and weighted addition is performed for each pixel, or a weighting function is obtained in advance and convolution is performed. A higher SNR image can be obtained by performing image reconstruction after integration. In the case of weighted addition for each pixel, various addition methods can be considered as described in Conventional Example 2. As the simplest example of the addition, there is also a method of taking the square root of the sum of the squares (power) of the absolute value of each pixel corresponding to the same position in each image data.

【0053】このような場合、データ収集部12では、
それぞれのコイルから入力された磁気共鳴信号の検波出
力をサンプルホールドしてA/D変換器でディジタル化
し、それぞれのコイルに対応した画像再構成用データの
収集を行う。
In such a case, the data collection unit 12
The detection output of the magnetic resonance signal input from each coil is sampled and held, digitized by the A / D converter, and image reconstruction data corresponding to each coil is collected.

【0054】また一つのコイルの磁場方向が静磁場方向
に平行になると、そのコイルからの信号強度はきわめて
小さいか、もしくは信号が受信されなくなる。このよう
な場合そのまま加算すると雑音を多く含むことになる。
これに対して、信号強度、あるいは加算前の画像データ
にしきい値を設け、ある一定値より弱い信号については
雑音とみなし除去してもよい。
When the magnetic field direction of one coil becomes parallel to the static magnetic field direction, the signal strength from the coil is extremely small or no signal is received. In such a case, if it is added as it is, a lot of noise will be included.
On the other hand, a threshold value may be set for the signal strength or the image data before addition, and a signal weaker than a certain value may be regarded as noise and removed.

【0055】各コイルの等価回路は、例えば図16のよ
うにトラップ回路を配置してもよい。この場合、信号受
信時にはトラップ回路内のクロスダイオードD1がOF
F状態な為、トラップ回路はOFFとなる。送信時には
クロスダイオードD1がONになり、トラップ回路で共
振を起こし両端で高インピーダンスとなるのでコイルが
疑似的に開放状態となり、送信時の過大入力から受信系
を保護する。図17ではコンデンサC2を調整して共振
周波数を同調し、コンデンサC3でコイルの出力インピ
ーダンスを50Ωに整合させる例である。また、図18
のようにコイルの直後にプリアンプを配置してもよい。
またこのような微調整は容量可変ダイオードなどを用い
てもよい。
The equivalent circuit of each coil may be provided with a trap circuit as shown in FIG. In this case, when the signal is received, the cross diode D1 in the trap circuit is OF
Since it is in the F state, the trap circuit is turned off. During transmission, the cross diode D1 is turned on, causing resonance in the trap circuit and high impedance at both ends, so that the coil is artificially opened and protects the receiving system from excessive input during transmission. FIG. 17 shows an example in which the capacitor C2 is adjusted to tune the resonance frequency and the capacitor C3 matches the output impedance of the coil to 50Ω. In addition, FIG.
A preamplifier may be arranged immediately after the coil as shown in.
Further, such fine adjustment may use a variable capacitance diode or the like.

【0056】更に、各コイルはなるべく直交するように
配置されるが、残留カップリングも考えられる。これを
防ぐため従来例2に示されるようにQダンプを用いるな
どしてデカップリングを行ってもよい。
Further, although the coils are arranged so as to be orthogonal to each other, residual coupling is also conceivable. In order to prevent this, decoupling may be performed by using Q dump as shown in Conventional Example 2.

【0057】図19は本実施例の頭部密着形マルチコイ
ル41x〜41zを搭載したプローブ51を実際に被検
体5の頭部に装着した状態を示す説明図であり、同図
(a)では頭部前方部(大脳・前頭葉)など、同図
(b)では頭部中央部(大脳・中脳・脳幹部)など、同
図(c)では頭部後方部(小脳・延髄部)などを関心領
域とした場合である。
FIG. 19 is an explanatory view showing a state in which the probe 51 equipped with the head-contact type multi-coils 41x to 41z of this embodiment is actually mounted on the head of the subject 5, and FIG. The front part of the head (cerebrum / frontal lobe), the central part of the head (cerebrum, midbrain, brain stem), etc. in the same figure (b), the rear part of the head (cerebellar, medulla oblongata), etc. This is the case when the region of interest is set.

【0058】このように、本発明の第2実施例において
は、一つの平面又は曲面上に配置されたマルチコイルを
用いて被検体頭部でのデータ収集を行なっているので、
プローブ51を任意の方向から装着しても常に高SNR
の磁気共鳴画像を得ることができる。
As described above, in the second embodiment of the present invention, since data is collected at the subject's head by using the multi-coils arranged on one plane or curved surface,
High SNR even when the probe 51 is attached from any direction
The magnetic resonance image of can be obtained.

【0059】[0059]

【発明の効果】以上説明したように、本願第1の発明に
よれば所望の画像化領域に対し、最適なコイル数、大き
さ、配置を決定でき、特に被検体を取り囲むように複数
の表面コイルを配置する場合、隣接コイル間の完全デカ
ップリングを必要とせず高SNR画像化が可能となる。
As described above, according to the first invention of the present application, it is possible to determine the optimum number of coils, size, and arrangement for a desired imaging region, and in particular, a plurality of surfaces so as to surround the subject. When placing the coils, high SNR imaging is possible without the need for complete decoupling between adjacent coils.

【0060】また、本願第2の発明によれば、頭部密着
コイルの方向を静磁場に対して変化させてSNRを向上
させるように調整したりすることなく、常に高いSNR
で頭部を撮像する事ができる。
Further, according to the second invention of the present application, a high SNR is always maintained without adjusting the direction of the head-contact coil with respect to the static magnetic field so as to improve the SNR.
The head can be imaged with.

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

【図1】本発明に係る磁気共鳴映像装置の概略的な構成
を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a magnetic resonance imaging apparatus according to the present invention.

【図2】本発明の第1実施例に係る送信用コイル及び複
数の表面コイルの構成・配置を示す概略図である。
FIG. 2 is a schematic diagram showing the configuration and arrangement of a transmitting coil and a plurality of surface coils according to the first embodiment of the present invention.

【図3】複数の表面コイルと受信部の構成を示すブロッ
ク図である。
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a plurality of surface coils and a receiving unit.

【図4】被検体とマルチ表面コイルの配置の例を示す図
である。
FIG. 4 is a diagram showing an example of arrangement of a subject and a multi-surface coil.

【図5】被検体の所望断面のSNR二乗和の平方根とコ
イルの幅の関係を示す特性図である。
FIG. 5 is a characteristic diagram showing the relationship between the square root of the SNR sum of squares of the desired cross section of the subject and the width of the coil.

【図6】Y軸上、X軸上及びコイル中心の各点のSNR
とコイル幅の関係を示す特性図である。
FIG. 6 is an SNR at each point on the Y axis, the X axis, and the coil center.
It is a characteristic view which shows the relationship between and a coil width.

【図7】第1実施例の変形例に係る磁気共鳴映像装置の
構成を示すブロック図である。
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of a magnetic resonance imaging apparatus according to a modified example of the first embodiment.

【図8】本発明の第2実施例に係る頭部密着形マルチコ
イルを示す構成図である。
FIG. 8 is a configuration diagram showing a head-contact type multi-coil according to a second embodiment of the present invention.

【図9】頭部密着形マルチコイルの個々の構成図であ
る。
FIG. 9 is an individual configuration diagram of a head-contact type multi-coil.

【図10】3軸方向の高周波磁場を示す説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram showing a high-frequency magnetic field in three axis directions.

【図11】受信部の構成を示すブロック図である。FIG. 11 is a block diagram showing a configuration of a receiving unit.

【図12】受信部の他の構成を示すブロック図である。FIG. 12 is a block diagram showing another configuration of the receiving unit.

【図13】一様コイルで高周波信号の送受信を行なうと
きの送受信部の構成を示すブロック図である。
FIG. 13 is a block diagram showing a configuration of a transmission / reception unit when transmitting and receiving a high frequency signal with a uniform coil.

【図14】プローブコイルの方向軸x,y,zと静磁場
方向との関係を示す説明図である。
FIG. 14 is an explanatory diagram showing the relationship between the direction axes x, y, z of the probe coil and the static magnetic field direction.

【図15】受信部の更に他の構成を示すブロック図であ
る。
FIG. 15 is a block diagram showing still another configuration of the receiving unit.

【図16】トラップ回路の例を示す説明図である。FIG. 16 is an explanatory diagram showing an example of a trap circuit.

【図17】各コイルの等価回路を示す説明図である。FIG. 17 is an explanatory diagram showing an equivalent circuit of each coil.

【図18】各コイルの他の等価回路を示す説明図であ
る。
FIG. 18 is an explanatory diagram showing another equivalent circuit of each coil.

【図19】頭部密着形マルチコイルを被検体に装着した
状態を示す説明図である。
FIG. 19 is an explanatory diagram showing a state in which the head-contact type multi-coil is attached to the subject.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 静磁場磁石 2 励磁用電源 3 勾配磁場生成コイル 4 駆動回路 5 被検体 6 寝台 7 送信部 8 送信用コイル 9 マルチ表面コイル 10 受信部 11 シーケンスコントローラ 12 データ収集部 13 電子計算機 14 コンソール 15 画像ディスプレイ 21a〜21f プリアンプ 22a〜22f 検波器 23a〜23f ローパスフィルタ 31 デュプレクサ 41x,41y,41z 頭部密着形表面コイル 51 プローブ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Static magnetic field magnet 2 Excitation power supply 3 Gradient magnetic field generation coil 4 Driving circuit 5 Subject 6 Bed 7 Transmitter 8 Transmitter coil 9 Multi-surface coil 10 Receiver 11 Sequence controller 12 Data collector 13 Electronic calculator 14 Console 15 Image display 21a to 21f Preamplifier 22a to 22f Detector 23a to 23f Low-pass filter 31 Duplexer 41x, 41y, 41z Head-contact type surface coil 51 Probe

───────────────────────────────────────────────────── 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 8105−2J G01N 24/04 520 A ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Office reference number FI technical display location 8105-2J G01N 24/04 520 A

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 一様な静磁場下に置かれた被検体に所定
のシーケンスで高周波磁場及び勾配磁場を印加し、これ
によって発生する磁気共鳴信号を前記被検体に近接配置
された複数の表面コイルにて受信して磁気共鳴画像を再
構成する磁気共鳴映像装置において、 前記複数の表面コイルは互いに重なり合うことなく配設
され、かつ、他の表面コイルとの相互接合を低減する手
段を有することを特徴とする磁気共鳴映像装置。
1. A plurality of surfaces arranged in proximity to the subject by applying a high-frequency magnetic field and a gradient magnetic field in a predetermined sequence to the subject placed under a uniform static magnetic field and generating magnetic resonance signals thereby. In a magnetic resonance imaging apparatus that receives a coil and reconstructs a magnetic resonance image, the plurality of surface coils are arranged so as not to overlap each other, and have means for reducing mutual bonding with other surface coils. Magnetic resonance imaging apparatus characterized by.
【請求項2】 一様な静磁場下に置かれた被検体に所定
のシーケンスで高周波磁場及び勾配磁場を印加し、これ
によって発生する磁気共鳴信号を前記被検体に近接配置
された複数の表面コイルにて受信して磁気共鳴画像を再
構成する磁気共鳴映像装置において、 前記表面コイルは、互いに直交する3軸方向の前記磁気
共鳴信号を収集し得る3個のコイルであり、各コイルを
同一平面又は同一曲面上に配置して構成されたことを特
徴とする磁気共鳴映像装置。
2. A plurality of surfaces arranged in proximity to the subject by applying a high-frequency magnetic field and a gradient magnetic field in a predetermined sequence to the subject placed under a uniform static magnetic field and generating magnetic resonance signals thereby. In a magnetic resonance imaging apparatus for receiving a magnetic resonance image by a coil and reconstructing a magnetic resonance image, the surface coils are three coils capable of collecting the magnetic resonance signals in directions of three axes orthogonal to each other, and each coil is the same. A magnetic resonance imaging apparatus characterized by being arranged on a plane or on the same curved surface.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002102199A (en) * 2000-09-25 2002-04-09 Ge Medical Systems Global Technology Co Llc Method and device for receiving magnetic resonance signal and magnetic resonance imaging apparatus
JP2003180659A (en) * 2001-11-21 2003-07-02 Koninkl Philips Electronics Nv Rf coil system for magnetic resonance imaging device
JP2005525184A (en) * 2002-05-13 2005-08-25 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ Dynamic magnetic resonance imaging enhanced by prior information
JP2007509686A (en) * 2003-10-31 2007-04-19 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ Method for generating pseudo-random sequences
JP2009261700A (en) * 2008-04-25 2009-11-12 Ge Medical Systems Global Technology Co Llc Mri system
JP5179588B2 (en) * 2008-08-18 2013-04-10 株式会社日立メディコ High frequency coil and magnetic resonance imaging apparatus

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006054342A1 (en) * 2006-11-17 2008-05-21 RAPID Biomedizinische Geräte RAPID Biomedical GmbH Magnetic encoder with array of shielded quadrature coils

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL8801018A (en) * 1988-04-20 1989-11-16 Philips Nv MAGNETIC RESONANCE DEVICE WITH DISCONNECTED RF COILS.
US4825162A (en) * 1987-12-07 1989-04-25 General Electric Company Nuclear magnetic resonance (NMR) imaging with multiple surface coils
DE3905564A1 (en) * 1989-02-23 1990-09-06 Philips Patentverwaltung Arrangement for nuclear magnetic resonance (NMR, nuclear spin resonance) examination devices
US5208534A (en) * 1989-08-09 1993-05-04 Kabushiki Kaisha Toshiba Magnetic resonance imaging system
JP4042937B2 (en) * 1998-11-16 2008-02-06 リコーエレメックス株式会社 Supply control system

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002102199A (en) * 2000-09-25 2002-04-09 Ge Medical Systems Global Technology Co Llc Method and device for receiving magnetic resonance signal and magnetic resonance imaging apparatus
JP4502488B2 (en) * 2000-09-25 2010-07-14 ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー Magnetic resonance imaging device
JP2003180659A (en) * 2001-11-21 2003-07-02 Koninkl Philips Electronics Nv Rf coil system for magnetic resonance imaging device
JP2005525184A (en) * 2002-05-13 2005-08-25 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ Dynamic magnetic resonance imaging enhanced by prior information
JP4657710B2 (en) * 2002-05-13 2011-03-23 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ Dynamic magnetic resonance imaging enhanced by prior information
JP2007509686A (en) * 2003-10-31 2007-04-19 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ Method for generating pseudo-random sequences
JP4805835B2 (en) * 2003-10-31 2011-11-02 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ Method for generating pseudo-random sequences
JP2009261700A (en) * 2008-04-25 2009-11-12 Ge Medical Systems Global Technology Co Llc Mri system
JP5179588B2 (en) * 2008-08-18 2013-04-10 株式会社日立メディコ High frequency coil and magnetic resonance imaging apparatus
US8742759B2 (en) 2008-08-18 2014-06-03 Hitachi Medical Corporation High-frequency coil and magnetic resonance imaging device

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