JPH10201735A - 磁気共鳴イメージング装置 - Google Patents
磁気共鳴イメージング装置Info
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- JPH10201735A JPH10201735A JP9017640A JP1764097A JPH10201735A JP H10201735 A JPH10201735 A JP H10201735A JP 9017640 A JP9017640 A JP 9017640A JP 1764097 A JP1764097 A JP 1764097A JP H10201735 A JPH10201735 A JP H10201735A
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- gradient magnetic
- coil
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 磁気共鳴イメージング装置において、傾斜磁
場コイルの振動,騒音を、安価かつ容易に低減すること
を可能にする。 【解決手段】 傾斜磁場コイルに印加される電流波形の
スペクトル特性において強度が略0となる周波数fと、
傾斜磁場コイルの保持部材の固有振動数とを一致させ
る。これにより、傾斜磁場コイルに電流波形を印加した
ときに生じる電磁力による振動エネルギーの周波数が、
傾斜磁場コイルの保持部材の固有振動数と一致して共振
現象が発生することが回避され、傾斜磁場コイルにおけ
る振動,騒音を低減できる。
場コイルの振動,騒音を、安価かつ容易に低減すること
を可能にする。 【解決手段】 傾斜磁場コイルに印加される電流波形の
スペクトル特性において強度が略0となる周波数fと、
傾斜磁場コイルの保持部材の固有振動数とを一致させ
る。これにより、傾斜磁場コイルに電流波形を印加した
ときに生じる電磁力による振動エネルギーの周波数が、
傾斜磁場コイルの保持部材の固有振動数と一致して共振
現象が発生することが回避され、傾斜磁場コイルにおけ
る振動,騒音を低減できる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、核磁気共鳴(以
下、「NMR」と略記する)現象を利用して被検体(人
体)の所望部位の断層像を得る磁気共鳴イメージング装
置に関し、特に傾斜磁場コイルの駆動に伴って発生する
騒音,振動を低減し得る磁気共鳴イメージング装置に関
する。
下、「NMR」と略記する)現象を利用して被検体(人
体)の所望部位の断層像を得る磁気共鳴イメージング装
置に関し、特に傾斜磁場コイルの駆動に伴って発生する
騒音,振動を低減し得る磁気共鳴イメージング装置に関
する。
【0002】
【従来の技術】磁気共鳴イメージング装置は、NMR現
象を利用して被検体内の所望の検査部位における原子核
スピンの密度分布,緩和時間分布等を計測して、その計
測データから被検体の任意断面を画像表示するものであ
り、静磁場を発生させる静磁場発生磁石(静磁場発生手
段),傾斜磁場を発生させる傾斜磁場コイル(傾斜磁場
発生手段),被検体内の原子核にNMRを生じさせる電
磁波を照射する照射コイル,前記被検体内から生ずるN
MR信号を検出する受信コイル,前記NMR信号に基づ
いて画像再構成を行って二次元画像を作成する信号処理
系(信号処理手段)などから構成される。
象を利用して被検体内の所望の検査部位における原子核
スピンの密度分布,緩和時間分布等を計測して、その計
測データから被検体の任意断面を画像表示するものであ
り、静磁場を発生させる静磁場発生磁石(静磁場発生手
段),傾斜磁場を発生させる傾斜磁場コイル(傾斜磁場
発生手段),被検体内の原子核にNMRを生じさせる電
磁波を照射する照射コイル,前記被検体内から生ずるN
MR信号を検出する受信コイル,前記NMR信号に基づ
いて画像再構成を行って二次元画像を作成する信号処理
系(信号処理手段)などから構成される。
【0003】前記静磁場発生磁石の静磁場内に配置され
る傾斜磁場コイルには、イメージングの位置情報を付加
する傾斜磁場を発生するためにパルス状の電流が印加さ
れるが、静磁場内でパルス電流を流すことによって、電
磁力が傾斜磁場コイルに働くことになり、この電磁力が
傾斜磁場コイルを変形させようとし、振動,騒音が発生
する。
る傾斜磁場コイルには、イメージングの位置情報を付加
する傾斜磁場を発生するためにパルス状の電流が印加さ
れるが、静磁場内でパルス電流を流すことによって、電
磁力が傾斜磁場コイルに働くことになり、この電磁力が
傾斜磁場コイルを変形させようとし、振動,騒音が発生
する。
【0004】前記傾斜磁場コイルの駆動に伴って発生す
る振動,騒音を低減する方法としては、例えば、傾斜磁
場コイルの騒音を被検者の耳元に配置したマイクで検出
し、該検出した騒音と逆位相の音を前記被検者の耳元に
配置したスピーカから発生させ、更に、そのときの音響
エネルギーが最小になるようにスピーカ出力をコントロ
ールする方法があった。
る振動,騒音を低減する方法としては、例えば、傾斜磁
場コイルの騒音を被検者の耳元に配置したマイクで検出
し、該検出した騒音と逆位相の音を前記被検者の耳元に
配置したスピーカから発生させ、更に、そのときの音響
エネルギーが最小になるようにスピーカ出力をコントロ
ールする方法があった。
【0005】また、ガントリ部の外周を覆う化粧カバー
の内側に吸音材を設けて、傾斜磁場コイルの騒音を低減
すると共に、傾斜磁場コイルを保持する保持部材に制振
材料を用い、制振材料のダンピング特性を利用して振動
振幅の絶対値を軽減すると共に減衰時間を短くする方法
もあった。
の内側に吸音材を設けて、傾斜磁場コイルの騒音を低減
すると共に、傾斜磁場コイルを保持する保持部材に制振
材料を用い、制振材料のダンピング特性を利用して振動
振幅の絶対値を軽減すると共に減衰時間を短くする方法
もあった。
【0006】更に、一般的な消音技術として、圧電素子
を使用して装置振動を検出し、更に、その信号と逆位相
の振動を圧電素子で発生させることで、装置振動を打ち
消す方法があった(米国特許第5,022,272号参
照)。
を使用して装置振動を検出し、更に、その信号と逆位相
の振動を圧電素子で発生させることで、装置振動を打ち
消す方法があった(米国特許第5,022,272号参
照)。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかし、マイクとスピ
ーカとを用いて騒音を消音する方法の場合、被検者の耳
元に常に前記スピーカ,マイクを配置する必要があるた
め、被検者に違和感,不快感を与えてしまうという問題
があった。磁気共鳴イメージング装置では撮影部位が様
々に変化し、頭部以外が撮影部位となることもあるが、
消音のためにはたとえ頭部が撮影部位でない場合であっ
ても被検者の耳元にスピーカ,マイクを配置することが
要求されるため、常に耳元にスピーカ,マイクが存在す
ることで被検者に違和感,不快感を与える可能性があっ
たものである。
ーカとを用いて騒音を消音する方法の場合、被検者の耳
元に常に前記スピーカ,マイクを配置する必要があるた
め、被検者に違和感,不快感を与えてしまうという問題
があった。磁気共鳴イメージング装置では撮影部位が様
々に変化し、頭部以外が撮影部位となることもあるが、
消音のためにはたとえ頭部が撮影部位でない場合であっ
ても被検者の耳元にスピーカ,マイクを配置することが
要求されるため、常に耳元にスピーカ,マイクが存在す
ることで被検者に違和感,不快感を与える可能性があっ
たものである。
【0008】また、吸音材を化粧カバーに設ける方法の
場合、傾斜磁場コイルで発生する騒音を必要十分に減衰
させることが困難であるという問題があった。一方、傾
斜磁場コイルの保持部材に制振材料を用いる方法の場
合、一般には保持部材にゴム系の材料を混ぜることでダ
ンピング特性が得られるようにするが、保持部材にゴム
系の材料を混ぜることで保持部材の剛性が低下し、傾斜
磁場コイルの位置変位が大きくなってしまう。磁気共鳴
イメージング装置では、NMR信号の位相の精度要求か
ら、傾斜磁場コイルの位置変位量を数ミクロンから数十
ミクロンのオーダに抑える必要があるが、前述のように
して保持部材の剛性が低下すると、傾斜磁場コイルの位
置変位量が許容レベルを越えて大きくなってNMR信号
の位相精度が悪化し、画像劣化を生じさせてしまうとい
う問題があった。
場合、傾斜磁場コイルで発生する騒音を必要十分に減衰
させることが困難であるという問題があった。一方、傾
斜磁場コイルの保持部材に制振材料を用いる方法の場
合、一般には保持部材にゴム系の材料を混ぜることでダ
ンピング特性が得られるようにするが、保持部材にゴム
系の材料を混ぜることで保持部材の剛性が低下し、傾斜
磁場コイルの位置変位が大きくなってしまう。磁気共鳴
イメージング装置では、NMR信号の位相の精度要求か
ら、傾斜磁場コイルの位置変位量を数ミクロンから数十
ミクロンのオーダに抑える必要があるが、前述のように
して保持部材の剛性が低下すると、傾斜磁場コイルの位
置変位量が許容レベルを越えて大きくなってNMR信号
の位相精度が悪化し、画像劣化を生じさせてしまうとい
う問題があった。
【0009】また、圧電素子を用いる方法を磁気共鳴イ
メージング装置に適用した場合、複雑な変形パターンを
有する傾斜磁場コイルの変形を検出するためには、数多
くの振動検出用圧電素子が必要になると共に、装置振動
と逆位相の振動を発生させるための圧電素子の数も多く
必要となるため、コスト高になるという問題があると共
に、傾斜磁場コイルは円筒形であるため、該円筒形のコ
イルに対して単純に圧電素子で力を加えたのでは、逆に
変形を増幅させてしまう部分が生じる可能性があるとい
う問題もあった。
メージング装置に適用した場合、複雑な変形パターンを
有する傾斜磁場コイルの変形を検出するためには、数多
くの振動検出用圧電素子が必要になると共に、装置振動
と逆位相の振動を発生させるための圧電素子の数も多く
必要となるため、コスト高になるという問題があると共
に、傾斜磁場コイルは円筒形であるため、該円筒形のコ
イルに対して単純に圧電素子で力を加えたのでは、逆に
変形を増幅させてしまう部分が生じる可能性があるとい
う問題もあった。
【0010】そこで、本発明は、このような問題点に対
処し、傾斜磁場コイルの振動,騒音を、被検者に違和
感,不快感を与えることなく、また、画像劣化を招くこ
となく、然も、安価かつ容易に低減できる磁気共鳴イメ
ージング装置を提供することを目的とする。
処し、傾斜磁場コイルの振動,騒音を、被検者に違和
感,不快感を与えることなく、また、画像劣化を招くこ
となく、然も、安価かつ容易に低減できる磁気共鳴イメ
ージング装置を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明による磁気共鳴イメージング装置は、静磁場
を発生させる静磁場発生手段と、傾斜磁場を発生させる
傾斜磁場発生手段と、被検体内の原子核に核磁気共鳴を
生じさせる電磁波を照射する照射コイルと、前記被検体
内から生ずる核磁気共鳴信号を検出する受信コイルと、
該受信コイルで検出された核磁気共鳴信号に基づいて画
像再構成を行って二次元画像を作成する信号処理手段と
を含んで構成されると共に、前記傾斜磁場発生手段が、
傾斜磁場を発生させる傾斜磁場コイルと、該傾斜磁場コ
イルを保持する保持部材とから構成される磁気共鳴イメ
ージング装置において、前記傾斜磁場コイルに印加され
る電流波形の周波数成分のうちの前記保持部材の少なく
とも1つの固有振動数と一致する周波数成分の強度を略
0としたものである。
に、本発明による磁気共鳴イメージング装置は、静磁場
を発生させる静磁場発生手段と、傾斜磁場を発生させる
傾斜磁場発生手段と、被検体内の原子核に核磁気共鳴を
生じさせる電磁波を照射する照射コイルと、前記被検体
内から生ずる核磁気共鳴信号を検出する受信コイルと、
該受信コイルで検出された核磁気共鳴信号に基づいて画
像再構成を行って二次元画像を作成する信号処理手段と
を含んで構成されると共に、前記傾斜磁場発生手段が、
傾斜磁場を発生させる傾斜磁場コイルと、該傾斜磁場コ
イルを保持する保持部材とから構成される磁気共鳴イメ
ージング装置において、前記傾斜磁場コイルに印加され
る電流波形の周波数成分のうちの前記保持部材の少なく
とも1つの固有振動数と一致する周波数成分の強度を略
0としたものである。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて詳細に説明する。図1は本発明による磁
気共鳴イメージング装置を示すブロック図である。この
磁気共鳴イメージング装置は、NMR現象を利用して被
検体の断層像を得るもので、図1に示すように、静磁場
発生磁石30と、CPU31と、シーケンサ32と、照
射系33と、傾斜磁場発生系34と、受信系35と、信
号処理系36とを備えてなる。
図面に基づいて詳細に説明する。図1は本発明による磁
気共鳴イメージング装置を示すブロック図である。この
磁気共鳴イメージング装置は、NMR現象を利用して被
検体の断層像を得るもので、図1に示すように、静磁場
発生磁石30と、CPU31と、シーケンサ32と、照
射系33と、傾斜磁場発生系34と、受信系35と、信
号処理系36とを備えてなる。
【0013】前記静磁場発生磁石30は、被検体29の
周りにその体軸方向又は体軸と直交又は平行する方向に
均一な静磁場を発生させるもので、被検体29の周りの
ある広がりをもった空間に永久磁石方式又は常電導方式
或いは超伝導方式の磁場発生手段が配置されている。こ
の静磁場発生磁石30の内部には、前記照射系33の照
射コイル20及び前記受信系35の受信コイル10の
他、被検体29のスライス面等を設定するための傾斜磁
場発生系34の傾斜磁場コイル21が設置される。尚、
前記静磁場発生磁石30が本実施の形態における静磁場
発生手段に相当する。
周りにその体軸方向又は体軸と直交又は平行する方向に
均一な静磁場を発生させるもので、被検体29の周りの
ある広がりをもった空間に永久磁石方式又は常電導方式
或いは超伝導方式の磁場発生手段が配置されている。こ
の静磁場発生磁石30の内部には、前記照射系33の照
射コイル20及び前記受信系35の受信コイル10の
他、被検体29のスライス面等を設定するための傾斜磁
場発生系34の傾斜磁場コイル21が設置される。尚、
前記静磁場発生磁石30が本実施の形態における静磁場
発生手段に相当する。
【0014】前記CPU31は、予め定められたプログ
ラムに従ってシーケンサ32,照射系33,傾斜磁場発
生系34,受信系35,信号処理系36をそれぞれ制御
するものである。本実施の形態において、前記傾斜磁場
発生系34が傾斜磁場発生手段に相当し、信号処理系3
6が信号処理手段に相当する。
ラムに従ってシーケンサ32,照射系33,傾斜磁場発
生系34,受信系35,信号処理系36をそれぞれ制御
するものである。本実施の形態において、前記傾斜磁場
発生系34が傾斜磁場発生手段に相当し、信号処理系3
6が信号処理手段に相当する。
【0015】前記シーケンサ32は、CPU31からの
制御指令に基づいて動作するようになっており、被検体
29の断層画像のデータ収集に必要な種々の命令を照射
系33,傾斜磁場発生系34,受信系35に送るように
なっている。
制御指令に基づいて動作するようになっており、被検体
29の断層画像のデータ収集に必要な種々の命令を照射
系33,傾斜磁場発生系34,受信系35に送るように
なっている。
【0016】前記照射系33は、高周波発振器37と、
変調器38と、高周波増幅器39と、照射コイル20と
を有してなり、前記シーケンサ32の指令により高周波
発振器37からの高周波パルスを高周波増幅器39で増
幅して照射コイル20に供給することにより、該照射コ
イル20から所定のパルス状の電磁波を被検体29に照
射する。
変調器38と、高周波増幅器39と、照射コイル20と
を有してなり、前記シーケンサ32の指令により高周波
発振器37からの高周波パルスを高周波増幅器39で増
幅して照射コイル20に供給することにより、該照射コ
イル20から所定のパルス状の電磁波を被検体29に照
射する。
【0017】傾斜磁場発生系34は、3軸(X,Y,
Z)方向にそれぞれ巻かれた傾斜磁場コイル21と、シ
ーケンサ32によって制御されそれぞれの傾斜磁場コイ
ル21に電流波形を印加する傾斜磁場電源22とを有し
てなる。
Z)方向にそれぞれ巻かれた傾斜磁場コイル21と、シ
ーケンサ32によって制御されそれぞれの傾斜磁場コイ
ル21に電流波形を印加する傾斜磁場電源22とを有し
てなる。
【0018】そして、前記照射コイル20によって被検
体29に電磁波を照射し、3軸(X,Y,Z)方向の傾
斜磁場コイル21に電流をパルス状に流して、傾斜磁場
を発生させて被検体29に加えると、被検体29から電
磁波(NMR信号)が放射される。前記被検体29から
放射される電磁波(NMR信号)を、受信系35の受信
コイル10が検出することにより、被検体29の所定部
位の断層像を抽出する。このとき、傾斜磁場コイル21
による3軸方向の傾斜磁場の大きさに応じて被検体のス
ライス位置が決定される。
体29に電磁波を照射し、3軸(X,Y,Z)方向の傾
斜磁場コイル21に電流をパルス状に流して、傾斜磁場
を発生させて被検体29に加えると、被検体29から電
磁波(NMR信号)が放射される。前記被検体29から
放射される電磁波(NMR信号)を、受信系35の受信
コイル10が検出することにより、被検体29の所定部
位の断層像を抽出する。このとき、傾斜磁場コイル21
による3軸方向の傾斜磁場の大きさに応じて被検体のス
ライス位置が決定される。
【0019】前記受信系35は、前記受信コイル10
と、該受信コイル10に接続された増幅器23と、直交
位相検波器24と、A/D変換器25とを有してなり、
照射コイル20及び傾斜磁場コイル21による被検体2
9への電磁波の照射時に、該被検体29から放射される
電磁波(NMR信号)を受信コイル10が検出すると、
それを増幅器23,直交位相検波器24,A/D変換器
25を介してデジタル量に変換すると共に、シーケンサ
32からの指令によるタイミングで直交位相検波器24
によってサンプリングされた2系列の収集データとさ
れ、CPU31に送られるようになっている。
と、該受信コイル10に接続された増幅器23と、直交
位相検波器24と、A/D変換器25とを有してなり、
照射コイル20及び傾斜磁場コイル21による被検体2
9への電磁波の照射時に、該被検体29から放射される
電磁波(NMR信号)を受信コイル10が検出すると、
それを増幅器23,直交位相検波器24,A/D変換器
25を介してデジタル量に変換すると共に、シーケンサ
32からの指令によるタイミングで直交位相検波器24
によってサンプリングされた2系列の収集データとさ
れ、CPU31に送られるようになっている。
【0020】前記信号処理系36は、磁気ディスク26
などからなる内部記録装置及び光ディスク27などから
なる外部記録装置で構成される記録装置と、CRT28
などからなるディスプレイとを有してなり、受信系35
からのデータがCPU31に入力されると、該CPU3
1がフーリエ変換,補正係数計算,画像再構成等の処理
を実行して被検体29の所定部位の断層像(二次元画
像)を作成し、該断層像のデータが信号処理系36に送
られることにより被検体29の所定部位の断層像(二次
元画像)をディスプレイ上に表示すると共に、記録装置
に記録する。
などからなる内部記録装置及び光ディスク27などから
なる外部記録装置で構成される記録装置と、CRT28
などからなるディスプレイとを有してなり、受信系35
からのデータがCPU31に入力されると、該CPU3
1がフーリエ変換,補正係数計算,画像再構成等の処理
を実行して被検体29の所定部位の断層像(二次元画
像)を作成し、該断層像のデータが信号処理系36に送
られることにより被検体29の所定部位の断層像(二次
元画像)をディスプレイ上に表示すると共に、記録装置
に記録する。
【0021】図2は、上記構成の磁気共鳴イメージング
装置におけるスピンエコー法のパルスシーケンスを模式
的に示す図である。まず、90°パルスを印加した後、
エコータイムをTEとしたときのTE/2の時点で18
0°パルスを加える。上記90°パルスを加えた後、各
スピンはそれぞれに固有の速度でX−Y面内で回転を始
めるため、時間の経過と共に各スピン間に位相差が生じ
る。ここで、180°パルスが加わると、各スピンはX
軸に対称に反転し、その後も同じ速度で回転を続けるた
め図2に示す時刻TEでスピンは再び収束し、同図に示
すようにエコー信号(NMR信号)を形成する。
装置におけるスピンエコー法のパルスシーケンスを模式
的に示す図である。まず、90°パルスを印加した後、
エコータイムをTEとしたときのTE/2の時点で18
0°パルスを加える。上記90°パルスを加えた後、各
スピンはそれぞれに固有の速度でX−Y面内で回転を始
めるため、時間の経過と共に各スピン間に位相差が生じ
る。ここで、180°パルスが加わると、各スピンはX
軸に対称に反転し、その後も同じ速度で回転を続けるた
め図2に示す時刻TEでスピンは再び収束し、同図に示
すようにエコー信号(NMR信号)を形成する。
【0022】上記のようにしてエコー信号(NMR信
号)は形成されるが、断層面像を構成するためには信号
の空間的な分布を求める必要があり、このために線形の
傾斜磁場を用いる構成としてある。均一な静磁場に傾斜
磁場を重畳することで空間的な磁場勾配ができる一方、
スピンの回転周波数は磁場強度に比例するから、傾斜磁
場が加わった状態においては、各スピンの回転周波数は
空間的に異なることになり、この周波数を調べることに
よって各スピンの位置を知ることができるものである。
図2に示す位相エンコード傾斜磁場Gy及び周波数エン
コード傾斜磁場Gxは、上記の信号の空間的な分布を求
めるために用いられる。
号)は形成されるが、断層面像を構成するためには信号
の空間的な分布を求める必要があり、このために線形の
傾斜磁場を用いる構成としてある。均一な静磁場に傾斜
磁場を重畳することで空間的な磁場勾配ができる一方、
スピンの回転周波数は磁場強度に比例するから、傾斜磁
場が加わった状態においては、各スピンの回転周波数は
空間的に異なることになり、この周波数を調べることに
よって各スピンの位置を知ることができるものである。
図2に示す位相エンコード傾斜磁場Gy及び周波数エン
コード傾斜磁場Gxは、上記の信号の空間的な分布を求
めるために用いられる。
【0023】尚、図2に示すエコー信号(NMR信号)
の計測を繰り返し行うことで断層像が得られるものであ
り、図2では、1回の計測時間をTRとしてある。
の計測を繰り返し行うことで断層像が得られるものであ
り、図2では、1回の計測時間をTRとしてある。
【0024】ところで、前記傾斜磁場発生系34を構成
する傾斜磁場コイル21は、円筒形の保持部材に接着剤
などで固定されているが、静磁場発生磁石30による静
磁場内に配置される傾斜磁場コイル21に電流を流す
と、該傾斜磁場コイル21に対してそのコイルを変形さ
せようとする電磁力が働くことになり、これに伴って保
持部材が振動して騒音を発生する。
する傾斜磁場コイル21は、円筒形の保持部材に接着剤
などで固定されているが、静磁場発生磁石30による静
磁場内に配置される傾斜磁場コイル21に電流を流す
と、該傾斜磁場コイル21に対してそのコイルを変形さ
せようとする電磁力が働くことになり、これに伴って保
持部材が振動して騒音を発生する。
【0025】一般に、物体が外部からその物体の固有振
動数で作用を受けた場合、振動エネルギーが物体に蓄え
られて振動が増大する共振現象を生じることになる。図
3は、前記保持部材の円筒形状における振動モードの一
例を示すものであり、(a)の円筒形を原形として、
(b)はある固有振動数の振動モードで楕円形になり、
(c)は(b)と異なる固有振動数で丸みを帯びた三角
形の形状になった例を示す。この図3に示すように振動
モードの形状は固有振動数により変化することになる。
尚、固有振動数はシミュレーション又は実験で求めるこ
とができる。
動数で作用を受けた場合、振動エネルギーが物体に蓄え
られて振動が増大する共振現象を生じることになる。図
3は、前記保持部材の円筒形状における振動モードの一
例を示すものであり、(a)の円筒形を原形として、
(b)はある固有振動数の振動モードで楕円形になり、
(c)は(b)と異なる固有振動数で丸みを帯びた三角
形の形状になった例を示す。この図3に示すように振動
モードの形状は固有振動数により変化することになる。
尚、固有振動数はシミュレーション又は実験で求めるこ
とができる。
【0026】このように、傾斜磁場コイル21の保持部
材は、該傾斜磁場コイル21の駆動に応じた電磁力の発
生によって振動して騒音を発生することになり、かつ、
前記電磁力の発生周波数、即ち、印加電流の周波数が前
記保持部材の固有振動数に一致すると、前記共振現象に
よって振動が増大し、全体の騒音を増加させることにな
る。そこで、本発明に特徴的な構成として、傾斜磁場コ
イル21に印加するパルス電流の周波数成分のうち、前
記保持部材の固有振動数と一致する成分の強度を略0と
するようにしてある。
材は、該傾斜磁場コイル21の駆動に応じた電磁力の発
生によって振動して騒音を発生することになり、かつ、
前記電磁力の発生周波数、即ち、印加電流の周波数が前
記保持部材の固有振動数に一致すると、前記共振現象に
よって振動が増大し、全体の騒音を増加させることにな
る。そこで、本発明に特徴的な構成として、傾斜磁場コ
イル21に印加するパルス電流の周波数成分のうち、前
記保持部材の固有振動数と一致する成分の強度を略0と
するようにしてある。
【0027】前記傾斜磁場コイル21に印加される電流
波形は、図4(a)に示すように、矩形波に近い台形波
形となり、各3軸方向の傾斜磁場電流は、図2に示すよ
うに、計測時間TRの周期の中にいくつかのパルス電流
が存在し、広い範囲の周波数成分を持っている。尚、図
4(a)において、傾斜磁場コイル21に印加される電
流波形の周期をT、立ち上がり時間をtとして示してあ
り、この電流波形は、図2で示すパルスシーケンスのG
x,Gy,Gzに対応する。
波形は、図4(a)に示すように、矩形波に近い台形波
形となり、各3軸方向の傾斜磁場電流は、図2に示すよ
うに、計測時間TRの周期の中にいくつかのパルス電流
が存在し、広い範囲の周波数成分を持っている。尚、図
4(a)において、傾斜磁場コイル21に印加される電
流波形の周期をT、立ち上がり時間をtとして示してあ
り、この電流波形は、図2で示すパルスシーケンスのG
x,Gy,Gzに対応する。
【0028】図4(b)は、前記電流波形をフーリエ変
換して得られた各周波数成分毎の強度の特性(スペクト
ル)を示す図であり、前記電流波形の強度は、周波数0
Hzでピークをもち、周波数が大きくなるに従って増減
を繰り返しながら全体的に小さくなり、強度が略0とな
る周波数fが全周波数域の途中で複数存在することを示
す。従って、傾斜磁場コイル21の保持部材の固有振動
数に一致する周波数成分が略0の電流波形を傾斜磁場コ
イル21に印加させるよう構成することが可能であり、
かかる構成とすることで前記保持部材における共振現象
が減り、騒音を減少させることができる。
換して得られた各周波数成分毎の強度の特性(スペクト
ル)を示す図であり、前記電流波形の強度は、周波数0
Hzでピークをもち、周波数が大きくなるに従って増減
を繰り返しながら全体的に小さくなり、強度が略0とな
る周波数fが全周波数域の途中で複数存在することを示
す。従って、傾斜磁場コイル21の保持部材の固有振動
数に一致する周波数成分が略0の電流波形を傾斜磁場コ
イル21に印加させるよう構成することが可能であり、
かかる構成とすることで前記保持部材における共振現象
が減り、騒音を減少させることができる。
【0029】ここで、図2に示す計測周期TRと保持部
材の固有振動数とを一致させないことが必要であると共
に、エコープラナー法(EPI)の場合、エコー信号の
取り込みをする後半の周波数エンコード傾斜磁場(G
x)を、図2に示す1つの矩形波ではなく、連続した正
弦波又は正負の矩形波状の電流を印加するので、その周
波数も固有振動数と一致させない必要がある。
材の固有振動数とを一致させないことが必要であると共
に、エコープラナー法(EPI)の場合、エコー信号の
取り込みをする後半の周波数エンコード傾斜磁場(G
x)を、図2に示す1つの矩形波ではなく、連続した正
弦波又は正負の矩形波状の電流を印加するので、その周
波数も固有振動数と一致させない必要がある。
【0030】傾斜磁場コイル21に印加される電流波形
の周波数成分のうち、保持部材の固有振動数と一致する
成分の強度を略0とし、また、計測周期やエコープラナ
ー法における周波数エンコード傾斜磁場の駆動周波数と
固有振動数とを一致させない方法としては、以下の2つ
の方法がある。
の周波数成分のうち、保持部材の固有振動数と一致する
成分の強度を略0とし、また、計測周期やエコープラナ
ー法における周波数エンコード傾斜磁場の駆動周波数と
固有振動数とを一致させない方法としては、以下の2つ
の方法がある。
【0031】第1は、電流波形を変更する方法であり、
図1のシーケンサ32を制御し、電流波形の周波数成分
のうち、保持部材の固有振動数と同じ周波数成分の強度
が略0となるように調整する方法である。また、第2
は、電流波形を変更せずに、電流波形の周波数成分が略
0になる周波数が保持部材の固有振動数となるように、
保持部材の軸方向の長さや固定場所などの固有振動数に
関与するパラメータを変更する方法である。
図1のシーケンサ32を制御し、電流波形の周波数成分
のうち、保持部材の固有振動数と同じ周波数成分の強度
が略0となるように調整する方法である。また、第2
は、電流波形を変更せずに、電流波形の周波数成分が略
0になる周波数が保持部材の固有振動数となるように、
保持部材の軸方向の長さや固定場所などの固有振動数に
関与するパラメータを変更する方法である。
【0032】第2の方法の場合には、保持部材の変更が
必要となるのに対し、第1の方法では、ハードウェア構
成の変更が必要でないため、第1の方法の方が安価で容
易に騒音低減を果たせる。
必要となるのに対し、第1の方法では、ハードウェア構
成の変更が必要でないため、第1の方法の方が安価で容
易に騒音低減を果たせる。
【0033】尚、保持部材における複数の固有振動数そ
れぞれに一致する電流波形の周波数成分を全て略0にす
ることが好ましいが、前記固有振動数のうちの少なくと
も1つに一致する周波数成分が略0となるように構成す
ることで、騒音低減の効果が得られる。
れぞれに一致する電流波形の周波数成分を全て略0にす
ることが好ましいが、前記固有振動数のうちの少なくと
も1つに一致する周波数成分が略0となるように構成す
ることで、騒音低減の効果が得られる。
【0034】
【発明の効果】本発明は以上のように構成されたので、
傾斜磁場コイルに印加される電流波形の周波数成分のう
ちの保持部材の少なくとも1つの固有振動数と一致する
周波数成分の強度を略0とすることにより、傾斜磁場コ
イルに対する電流波形の印加によって生じる電磁力が、
保持部材の固有振動数と一致する振動エネルギーとなっ
て共振現象が発生することを防止でき、傾斜磁場コイル
の駆動に伴って発生する振動,騒音を低減できる。ま
た、スピーカ,マイクを被検者の耳元に配置するような
ことが必要でないため、被検者に違和感,不快感を与え
ることがなく、かつ、前記保持部材の剛性の低下による
画像劣化を回避でき、かつ、騒音低減のための構成が簡
便であるため大幅なコスト高を招くことがなく容易に騒
音を低減できる。
傾斜磁場コイルに印加される電流波形の周波数成分のう
ちの保持部材の少なくとも1つの固有振動数と一致する
周波数成分の強度を略0とすることにより、傾斜磁場コ
イルに対する電流波形の印加によって生じる電磁力が、
保持部材の固有振動数と一致する振動エネルギーとなっ
て共振現象が発生することを防止でき、傾斜磁場コイル
の駆動に伴って発生する振動,騒音を低減できる。ま
た、スピーカ,マイクを被検者の耳元に配置するような
ことが必要でないため、被検者に違和感,不快感を与え
ることがなく、かつ、前記保持部材の剛性の低下による
画像劣化を回避でき、かつ、騒音低減のための構成が簡
便であるため大幅なコスト高を招くことがなく容易に騒
音を低減できる。
【図1】本発明による磁気共鳴イメージング装置の実施
の形態を示すブロック図である。
の形態を示すブロック図である。
【図2】前記実施の形態におけるパルスシーケンスを模
式的に示すタイミングチャートである。
式的に示すタイミングチャートである。
【図3】前記実施の形態における傾斜磁場コイルの保持
部材の振動モードを示す保持部材の外観斜視図である。
部材の振動モードを示す保持部材の外観斜視図である。
【図4】前記実施の形態における傾斜磁場コイルに印加
される電流波形の特性を示す線図である。
される電流波形の特性を示す線図である。
10 受信コイル 20 照射コイル 21 傾斜磁場コイル 29 被検体 30 静磁場発生磁石 31 CPU 32 シーケンサ 33 照射系 34 傾斜磁場系 35 受信系 36 信号処理系
Claims (1)
- 【請求項1】 静磁場を発生させる静磁場発生手段と、
傾斜磁場を発生させる傾斜磁場発生手段と、被検体内の
原子核に核磁気共鳴を生じさせる電磁波を照射する照射
コイルと、前記被検体内から生ずる核磁気共鳴信号を検
出する受信コイルもしくは照射と受信を行なうRFコイ
ルと、該受信コイルで検出された核磁気共鳴信号に基づ
いて画像再構成を行って二次元画像を作成する信号処理
手段とを含んで構成されると共に、前記傾斜磁場発生手
段が、傾斜磁場を発生させる傾斜磁場コイルと、該傾斜
磁場コイルを保持する保持部材とから構成される磁気共
鳴イメージング装置において、 前記傾斜磁場コイルに印加される電流波形の周波数成分
のうちの前記保持部材の少なくとも1つの固有振動数と
一致する周波数成分の強度を略0としたことを特徴とす
る磁気共鳴イメージング装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9017640A JPH10201735A (ja) | 1997-01-17 | 1997-01-17 | 磁気共鳴イメージング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9017640A JPH10201735A (ja) | 1997-01-17 | 1997-01-17 | 磁気共鳴イメージング装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10201735A true JPH10201735A (ja) | 1998-08-04 |
Family
ID=11949470
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9017640A Pending JPH10201735A (ja) | 1997-01-17 | 1997-01-17 | 磁気共鳴イメージング装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10201735A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005270326A (ja) * | 2004-03-24 | 2005-10-06 | Toshiba Corp | 磁気共鳴イメージング装置 |
US7755359B2 (en) | 2004-05-31 | 2010-07-13 | Hitachi Medical Corporation | Magnetic resonance imaging apparatus with noise suppressing structure |
CN109414214A (zh) * | 2016-07-28 | 2019-03-01 | 株式会社日立制作所 | 磁共振成像装置 |
CN112826494A (zh) * | 2020-12-30 | 2021-05-25 | 上海联影医疗科技股份有限公司 | Mr设备振动和声学噪声消减方法、系统、装置及存储介质 |
-
1997
- 1997-01-17 JP JP9017640A patent/JPH10201735A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005270326A (ja) * | 2004-03-24 | 2005-10-06 | Toshiba Corp | 磁気共鳴イメージング装置 |
US7755359B2 (en) | 2004-05-31 | 2010-07-13 | Hitachi Medical Corporation | Magnetic resonance imaging apparatus with noise suppressing structure |
CN109414214A (zh) * | 2016-07-28 | 2019-03-01 | 株式会社日立制作所 | 磁共振成像装置 |
CN112826494A (zh) * | 2020-12-30 | 2021-05-25 | 上海联影医疗科技股份有限公司 | Mr设备振动和声学噪声消减方法、系统、装置及存储介质 |
CN112826494B (zh) * | 2020-12-30 | 2023-05-23 | 上海联影医疗科技股份有限公司 | Mr设备振动和声学噪声消减方法、系统、装置及存储介质 |
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