JPH1099291A - 核磁気共鳴検査装置 - Google Patents
核磁気共鳴検査装置Info
- Publication number
- JPH1099291A JPH1099291A JP8280298A JP28029896A JPH1099291A JP H1099291 A JPH1099291 A JP H1099291A JP 8280298 A JP8280298 A JP 8280298A JP 28029896 A JP28029896 A JP 28029896A JP H1099291 A JPH1099291 A JP H1099291A
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- JP
- Japan
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- image
- phase
- phase difference
- outputs
- magnetic field
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 位相検波の実部・虚部の２出力間の位相差が
９０°にならないことに起因する再構成画像のアーティ
ファクトやゴーストをなくす。 【解決手段】 位相検波回路３２からの実部出力と虚部
出力をＡ／Ｄ変換器３３でデジタルデータに変換し、位
相補正装置３４でそれらの値（振幅値）に対して補正関
数を作用させることにより、位相検波の実部・虚部の２
出力間の位相差が９０°になったようにする補正を施
す。
９０°にならないことに起因する再構成画像のアーティ
ファクトやゴーストをなくす。 【解決手段】 位相検波回路３２からの実部出力と虚部
出力をＡ／Ｄ変換器３３でデジタルデータに変換し、位
相補正装置３４でそれらの値（振幅値）に対して補正関
数を作用させることにより、位相検波の実部・虚部の２
出力間の位相差が９０°になったようにする補正を施
す。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、核磁気共鳴現象
（ＭＲ現象）を利用してイメージングやスペクトロスコ
ピー測定を行なう核磁気共鳴検査装置に関し、とくにそ
の共鳴信号受信系の位相検波部分の改良に関する。
（ＭＲ現象）を利用してイメージングやスペクトロスコ
ピー測定を行なう核磁気共鳴検査装置に関し、とくにそ
の共鳴信号受信系の位相検波部分の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】核磁気共鳴検査装置では、被検体（人
体）を静磁場中に配置し、その磁場強度に対応する共鳴
周波数に一致する周波数のＲＦ電力のパルス的な照射を
行なって被検体中の核スピンを励起する。その後、被検
体に生じるＮＭＲ信号を受信する。その際、ＮＭＲ信号
に位置情報を付加するため、Ｘ，Ｙ，Ｚの直交３軸の各
方向に磁場強度が傾斜している傾斜磁場Ｇｘ，Ｇｙ，Ｇ
ｚのパルスを発生させる。そして受信信号を位相検波・
Ａ／Ｄ変換してデータ収集し、このデータを画像再構成
演算処理することにより画像を再現する。
体）を静磁場中に配置し、その磁場強度に対応する共鳴
周波数に一致する周波数のＲＦ電力のパルス的な照射を
行なって被検体中の核スピンを励起する。その後、被検
体に生じるＮＭＲ信号を受信する。その際、ＮＭＲ信号
に位置情報を付加するため、Ｘ，Ｙ，Ｚの直交３軸の各
方向に磁場強度が傾斜している傾斜磁場Ｇｘ，Ｇｙ，Ｇ
ｚのパルスを発生させる。そして受信信号を位相検波・
Ａ／Ｄ変換してデータ収集し、このデータを画像再構成
演算処理することにより画像を再現する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、位相検
波の実部、虚部の２出力間の位相差はつねに９０°に保
たれている必要があるにもかかわらず、位相検波回路の
置かれた周囲環境の状況やその回路の経時変化・経年変
化等によりそのようにはつねに９０°に保つことがむづ
かしく、その結果、再構成画像上でアーティファクトや
ゴーストが生じることが不可避であるという問題があ
る。
波の実部、虚部の２出力間の位相差はつねに９０°に保
たれている必要があるにもかかわらず、位相検波回路の
置かれた周囲環境の状況やその回路の経時変化・経年変
化等によりそのようにはつねに９０°に保つことがむづ
かしく、その結果、再構成画像上でアーティファクトや
ゴーストが生じることが不可避であるという問題があ
る。
【０００４】この発明は、上記に鑑み、位相検波の実
部、虚部の２出力間の位相差が９０°にならないことに
起因する再構成画像のアーティファクトやゴーストをな
くすよう改善した核磁気共鳴検査装置を提供することを
目的とする。
部、虚部の２出力間の位相差が９０°にならないことに
起因する再構成画像のアーティファクトやゴーストをな
くすよう改善した核磁気共鳴検査装置を提供することを
目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、この発明による核磁気共鳴検査装置においては、静
磁場を発生する手段と、該静磁場に重畳するよう傾斜磁
場を発生する手段と、高周波信号を送信するＲＦ送信手
段と、共鳴信号を受信し、その受信信号を位相検波・Ａ
／Ｄ変換してデータを得る受信手段と、位相検波の実部
出力と虚部出力との間の位相差の９０°からのずれを求
めて補正する手段と、補正後のデータを処理して画像を
再構成する画像再構成手段とを備えることが特徴となっ
ている。
め、この発明による核磁気共鳴検査装置においては、静
磁場を発生する手段と、該静磁場に重畳するよう傾斜磁
場を発生する手段と、高周波信号を送信するＲＦ送信手
段と、共鳴信号を受信し、その受信信号を位相検波・Ａ
／Ｄ変換してデータを得る受信手段と、位相検波の実部
出力と虚部出力との間の位相差の９０°からのずれを求
めて補正する手段と、補正後のデータを処理して画像を
再構成する画像再構成手段とを備えることが特徴となっ
ている。
【０００６】位相検波の実部、虚部の２出力間の位相差
をつねに９０°に保つことはむづかしいが、その位相差
の９０°からのずれが求められ、それに応じて位相検波
出力を補正するため、再構成画像のアーティファクトや
ゴーストをなくすよう改善できる。
をつねに９０°に保つことはむづかしいが、その位相差
の９０°からのずれが求められ、それに応じて位相検波
出力を補正するため、再構成画像のアーティファクトや
ゴーストをなくすよう改善できる。
【０００７】位相検波の実部、虚部の２出力間の位相差
の９０°からのずれは、高周波キャリアを矩形波で振幅
変調した高周波信号をＲＦ送信手段から送信し、これを
受信手段で受信し、その受信信号を位相検波するという
位相差計測用パルスシーケンスを実行し、その位相検波
により得られた実部、虚部の２つの正弦波出力の振幅に
より算定するようにしてもよい。
の９０°からのずれは、高周波キャリアを矩形波で振幅
変調した高周波信号をＲＦ送信手段から送信し、これを
受信手段で受信し、その受信信号を位相検波するという
位相差計測用パルスシーケンスを実行し、その位相検波
により得られた実部、虚部の２つの正弦波出力の振幅に
より算定するようにしてもよい。
【０００８】さらに、上記のように算定された２出力間
の位相差の９０°からのずれの時系列データよりばらつ
き度を求めてそのずれの直線性を評価して補正関数を求
め、この補正関数を通常の撮像パルスシーケンスで得ら
れた位相検波の実部、虚部の２出力の振幅値に作用させ
て補正するようにしてもよい。
の位相差の９０°からのずれの時系列データよりばらつ
き度を求めてそのずれの直線性を評価して補正関数を求
め、この補正関数を通常の撮像パルスシーケンスで得ら
れた位相検波の実部、虚部の２出力の振幅値に作用させ
て補正するようにしてもよい。
【０００９】
【発明の実施の形態】つぎに、この発明の実施の形態に
ついて図面を参照しながら詳細に説明する。この発明に
かかる核磁気共鳴検査装置は図１のように構成されてお
り、主磁場マグネット１１から強力な静磁場が発生させ
られる。この静磁場空間に図示しない被検体が配置され
る。この静磁場に重畳する傾斜磁場が傾斜磁場発生用コ
イル（略して傾斜コイルという）１２から発生させられ
る。この傾斜磁場は直交３軸の各方向の磁場強度が傾斜
しているものである。送信コイル１３は、被検体に共鳴
周波数に一致する周波数のＲＦ信号を照射してその核ス
ピンを励起するものである。こうして核磁気共鳴現象が
引き起こされ、発生する共鳴信号が受信コイル１４によ
ってとらえられる。
ついて図面を参照しながら詳細に説明する。この発明に
かかる核磁気共鳴検査装置は図１のように構成されてお
り、主磁場マグネット１１から強力な静磁場が発生させ
られる。この静磁場空間に図示しない被検体が配置され
る。この静磁場に重畳する傾斜磁場が傾斜磁場発生用コ
イル（略して傾斜コイルという）１２から発生させられ
る。この傾斜磁場は直交３軸の各方向の磁場強度が傾斜
しているものである。送信コイル１３は、被検体に共鳴
周波数に一致する周波数のＲＦ信号を照射してその核ス
ピンを励起するものである。こうして核磁気共鳴現象が
引き起こされ、発生する共鳴信号が受信コイル１４によ
ってとらえられる。
【００１０】この核磁気共鳴検査装置の全体は、ホスト
コンピュータ２１とシーケンスコントローラ２２とによ
り制御されて撮像パルスシーケンスが実行される。撮像
パルスシーケンスに基づき、シーケンスコントローラ２
２から、直交３軸の各傾斜磁場のパルス波形が所定のタ
イミングで発生されられ、傾斜磁場電源２３に送られ、
その波形通りの励磁電流が傾斜コイル１２に流される。
コンピュータ２１とシーケンスコントローラ２２とによ
り制御されて撮像パルスシーケンスが実行される。撮像
パルスシーケンスに基づき、シーケンスコントローラ２
２から、直交３軸の各傾斜磁場のパルス波形が所定のタ
イミングで発生されられ、傾斜磁場電源２３に送られ、
その波形通りの励磁電流が傾斜コイル１２に流される。
【００１１】送信コイル１３からの送信ＲＦ信号は、高
周波のキャリア（搬送波）を所定の波形で振幅変調した
ものである。シーケンスコントローラ２２より周波数情
報および位相情報が与えられてその周波数・位相が制御
されている周波数シンセサイザ２４により高周波のキャ
リアが発生させられる。このキャリアはＡＭ変調器２７
において、シーケンスコントローラ２２から撮像パルス
シーケンスに基づいて所定のタイミングで発生させられ
た所定波形の信号により振幅変調され、高周波パワーア
ンプ２８を経て送信コイル１３に送られる。
周波のキャリア（搬送波）を所定の波形で振幅変調した
ものである。シーケンスコントローラ２２より周波数情
報および位相情報が与えられてその周波数・位相が制御
されている周波数シンセサイザ２４により高周波のキャ
リアが発生させられる。このキャリアはＡＭ変調器２７
において、シーケンスコントローラ２２から撮像パルス
シーケンスに基づいて所定のタイミングで発生させられ
た所定波形の信号により振幅変調され、高周波パワーア
ンプ２８を経て送信コイル１３に送られる。
【００１２】受信コイル１４によって受信された共鳴信
号は受信信号処理装置３１を経て前置増幅およびＤＣか
ら百数十ＫＨｚ程度の低い周波数帯域への周波数変換な
どの処理を受けた後、位相検波回路３２に送られる。こ
の位相検波回路３２では、入力信号に対して上記と同じ
帯域の参照信号を乗算する。これによってＤＣを中心と
した帯域に周波数情報と位相情報とを備えた実部および
虚部の２つの検波出力を得る。
号は受信信号処理装置３１を経て前置増幅およびＤＣか
ら百数十ＫＨｚ程度の低い周波数帯域への周波数変換な
どの処理を受けた後、位相検波回路３２に送られる。こ
の位相検波回路３２では、入力信号に対して上記と同じ
帯域の参照信号を乗算する。これによってＤＣを中心と
した帯域に周波数情報と位相情報とを備えた実部および
虚部の２つの検波出力を得る。
【００１３】位相検波のための参照信号は、シーケンス
コントローラ２２より周波数情報および位相情報が与え
られてその周波数・位相が制御されている周波数シンセ
サイザ２５により発生させられたものである。この参照
信号の周波数・位相が上記キャリアの周波数・位相と厳
密に一致するよう、２つの周波数シンセサイザ２４、２
５は基準クロック発生器２６からの基準クロックに同期
して動作している。
コントローラ２２より周波数情報および位相情報が与え
られてその周波数・位相が制御されている周波数シンセ
サイザ２５により発生させられたものである。この参照
信号の周波数・位相が上記キャリアの周波数・位相と厳
密に一致するよう、２つの周波数シンセサイザ２４、２
５は基準クロック発生器２６からの基準クロックに同期
して動作している。
【００１４】位相検波回路３２の実部および虚部の２つ
の検波出力はＡ／Ｄ変換器３３でデジタルデータに変換
される。このデジタルデータは位相補正装置３４で補正
関数を作用させられてその値（振幅値）が補正される。
その後、画像再構成装置３５に送られて、所定の画像フ
ィルタリング処理などを受けた後２次元フーリエ変換な
どの画像再構成アルゴリズムにより処理され、画像が再
構成される。再構成された画像のデータはホストコンピ
ュータ２１に取り込まれる。
の検波出力はＡ／Ｄ変換器３３でデジタルデータに変換
される。このデジタルデータは位相補正装置３４で補正
関数を作用させられてその値（振幅値）が補正される。
その後、画像再構成装置３５に送られて、所定の画像フ
ィルタリング処理などを受けた後２次元フーリエ変換な
どの画像再構成アルゴリズムにより処理され、画像が再
構成される。再構成された画像のデータはホストコンピ
ュータ２１に取り込まれる。
【００１５】位相検波回路３２の２つの検波出力は、信
号の周波数帯域において９０°の位相差を保っている必
要があるが、周囲環境や経時変化などでそのことを維持
することは実際上むづかしい。そこで、その９０°から
の位相差のずれを計測し、それに基づき補正関数を求め
て、その補正関数を作用させることにより補正する。
号の周波数帯域において９０°の位相差を保っている必
要があるが、周囲環境や経時変化などでそのことを維持
することは実際上むづかしい。そこで、その９０°から
の位相差のずれを計測し、それに基づき補正関数を求め
て、その補正関数を作用させることにより補正する。
【００１６】そのため、シーケンスコントローラ２２に
より位相差計測のための専用のパルスシーケンスが実行
されるようにする。このパルスシーケンスは、図２
（ａ）に示すように、矩形波で振幅変調したＲＦパルス
を送信コイル１３から送信し、これを受信コイル１４で
受信するというものである。Ａ／Ｄ変換器３３のサンプ
リングパルスは図２の（ｂ）のようにＲＦパルスに対応
して発生するものとなっている。
より位相差計測のための専用のパルスシーケンスが実行
されるようにする。このパルスシーケンスは、図２
（ａ）に示すように、矩形波で振幅変調したＲＦパルス
を送信コイル１３から送信し、これを受信コイル１４で
受信するというものである。Ａ／Ｄ変換器３３のサンプ
リングパルスは図２の（ｂ）のようにＲＦパルスに対応
して発生するものとなっている。
【００１７】このパルスシーケンスで、位相検波回路３
２からは、図３の実線イ、ロに示すような９０°位相差
のある２つの正弦波出力が得られるはずであるが、周囲
環境や経時変化などでそうはならず、点線ハに示すよう
に９０°からずれたものとなる。そのため、サンプリン
グしてＡ／Ｄ変換したデータは、四角印となるところ三
角印のように振幅値が変化したものとなる。そこで、こ
の振幅値（データの値）から位相のずれを算出すること
が可能となる。
２からは、図３の実線イ、ロに示すような９０°位相差
のある２つの正弦波出力が得られるはずであるが、周囲
環境や経時変化などでそうはならず、点線ハに示すよう
に９０°からずれたものとなる。そのため、サンプリン
グしてＡ／Ｄ変換したデータは、四角印となるところ三
角印のように振幅値が変化したものとなる。そこで、こ
の振幅値（データの値）から位相のずれを算出すること
が可能となる。
【００１８】この振幅値を用いた、９０°からの位相差
のずれをホストコンピュータ２１で求め、そのずれの時
系列的なデータを得る。すると、単に９０°からずれて
いるだけでなく、そのずれ量がばらついていることが分
かる。そこで、ずれ量のばらつき度を求めて直線性を評
価し、それに基づいて補正関数を求める。この補正関数
としては、直線性を高めるような最小２乗係数や１次関
数補正係数などが考えられる。直線性が高められること
により信号周波数帯域の全体で位相差の９０°からのず
れを良好に補正することができる。こうして求められた
補正関数はたとえばシーケンスコントローラ２２を介し
て位相補正装置３４に設定される。
のずれをホストコンピュータ２１で求め、そのずれの時
系列的なデータを得る。すると、単に９０°からずれて
いるだけでなく、そのずれ量がばらついていることが分
かる。そこで、ずれ量のばらつき度を求めて直線性を評
価し、それに基づいて補正関数を求める。この補正関数
としては、直線性を高めるような最小２乗係数や１次関
数補正係数などが考えられる。直線性が高められること
により信号周波数帯域の全体で位相差の９０°からのず
れを良好に補正することができる。こうして求められた
補正関数はたとえばシーケンスコントローラ２２を介し
て位相補正装置３４に設定される。
【００１９】この後、実際の撮像パルスシーケンスが行
われるため、そこで得られた位相検波出力は位相補正装
置３４で適正に補正され、位相検波回路３２の実部・虚
部の２出力間の位相差が９０°になったようにされて、
９０°の位相差を保てないことの補正がなされる。その
上で画像再構成装置３５によって画像再構成処理を受け
るため、位相検波の実部、虚部の２出力間の位相差が９
０°にならないことに起因する再構成画像のアーティフ
ァクトやゴーストをなくすことが可能となる。
われるため、そこで得られた位相検波出力は位相補正装
置３４で適正に補正され、位相検波回路３２の実部・虚
部の２出力間の位相差が９０°になったようにされて、
９０°の位相差を保てないことの補正がなされる。その
上で画像再構成装置３５によって画像再構成処理を受け
るため、位相検波の実部、虚部の２出力間の位相差が９
０°にならないことに起因する再構成画像のアーティフ
ァクトやゴーストをなくすことが可能となる。
【００２０】なお、上記の説明は一つの例についてのも
のであり、具体的な構成などはこの発明の趣旨を逸脱し
ない範囲で種々に変更できることはもちろんである。た
とえば、キャリアや参照信号を生成する回路構成は図示
のものに限定されない。また、位相検波回路３２の構成
やＡ／Ｄ変換器３３との関係なども上記以外のものとす
ることもできる。
のであり、具体的な構成などはこの発明の趣旨を逸脱し
ない範囲で種々に変更できることはもちろんである。た
とえば、キャリアや参照信号を生成する回路構成は図示
のものに限定されない。また、位相検波回路３２の構成
やＡ／Ｄ変換器３３との関係なども上記以外のものとす
ることもできる。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように、この発明の核磁気
共鳴検査装置によれば、位相検波の実部・虚部の２出力
間の位相差が９０°にならない場合、それを補正して、
そのことに起因する再構成画像のアーティファクトやゴ
ーストをなくすことができる。
共鳴検査装置によれば、位相検波の実部・虚部の２出力
間の位相差が９０°にならない場合、それを補正して、
そのことに起因する再構成画像のアーティファクトやゴ
ーストをなくすことができる。
【図１】この発明にかかる核磁気共鳴検査装置を示すブ
ロック図。
ロック図。
【図２】位相差計測用パルスシーケンスを表わすタイム
チャート。
チャート。
【図３】位相検波の実部・虚部の２出力の波形を表わす
タイムチャート。
タイムチャート。
１１ 主磁場マ
グネット １２ 傾斜コイ
ル １３ 送信コイ
ル １４ 受信コイ
ル ２１ ホストコ
ンピュータ ２２ シーケン
スコントローラ ２３ 傾斜磁場
電源 ２４、２５ 周波数シンセサイザ ２６ 基準クロ
ック発生器 ２７ ＡＭ変調
器 ２８ パワーア
ンプ ３１ 受信信号
処理装置 ３２ 位相検波
回路 ３３ Ａ／Ｄ変
換器 ３４ 位相補正
装置 ３５ 画像再構
成装置
グネット １２ 傾斜コイ
ル １３ 送信コイ
ル １４ 受信コイ
ル ２１ ホストコ
ンピュータ ２２ シーケン
スコントローラ ２３ 傾斜磁場
電源 ２４、２５ 周波数シンセサイザ ２６ 基準クロ
ック発生器 ２７ ＡＭ変調
器 ２８ パワーア
ンプ ３１ 受信信号
処理装置 ３２ 位相検波
回路 ３３ Ａ／Ｄ変
換器 ３４ 位相補正
装置 ３５ 画像再構
成装置
Claims (1)
- 【請求項１】 静磁場を発生する手段と、該静磁場に重
畳するよう傾斜磁場を発生する手段と、高周波信号を送
信するＲＦ送信手段と、共鳴信号を受信し、その受信信
号を位相検波・Ａ／Ｄ変換してデータを得る受信手段
と、位相検波の実部出力と虚部出力との間の位相差の９
０°からのずれを求めて補正する手段と、補正後のデー
タを処理して画像を再構成する画像再構成手段とを備え
ることを特徴とする核磁気共鳴検査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8280298A JPH1099291A (ja) | 1996-09-30 | 1996-09-30 | 核磁気共鳴検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8280298A JPH1099291A (ja) | 1996-09-30 | 1996-09-30 | 核磁気共鳴検査装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1099291A true JPH1099291A (ja) | 1998-04-21 |
Family
ID=17623044
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8280298A Pending JPH1099291A (ja) | 1996-09-30 | 1996-09-30 | 核磁気共鳴検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1099291A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016024110A (ja) * | 2014-07-23 | 2016-02-08 | 株式会社 Ｊｅｏｌ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ | 磁気共鳴測定装置 |
| WO2023089883A1 (ja) * | 2021-11-19 | 2023-05-25 | スミダコーポレーション株式会社 | 核磁気共鳴センシング装置および核磁気共鳴センシング方法 |
-
1996
- 1996-09-30 JP JP8280298A patent/JPH1099291A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016024110A (ja) * | 2014-07-23 | 2016-02-08 | 株式会社 Ｊｅｏｌ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ | 磁気共鳴測定装置 |
| WO2023089883A1 (ja) * | 2021-11-19 | 2023-05-25 | スミダコーポレーション株式会社 | 核磁気共鳴センシング装置および核磁気共鳴センシング方法 |
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