JPH11137534A

JPH11137534A - Ｍｒイメージング装置

Info

Publication number: JPH11137534A
Application number: JP9323779A
Authority: JP
Inventors: Akihiro Ishikawa; 亮宏石川; Masato Okazaki; 正人岡崎
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 1997-11-10
Filing date: 1997-11-10
Publication date: 1999-05-25

Abstract

(57)【要約】【課題】アレイコイルを用いて撮像する場合の合成画
像の感度の空間的不均一性をなくす。【解決手段】ホストコンピュータ２１およびシーケン
サ２２の制御の下で、複数の表面コイルを並べたアレイ
コイル１３をそのコイル配列方向に被検体１０に対して
相対的に移動させながら、傾斜磁場コイル１２から傾斜
磁場を発生させるとともにアレイコイル１３からＲＦ照
射を行い被検体１０において発生したＮＭＲ信号をアレ
イコイル１３で受信しプリアンプ２６、位相検波器２
７、Ａ／Ｄ変換器２８を経てデータを収集するという撮
像スキャンを行い、ホストコンピュータ２１においてそ
の移動の各位置で各コイルから得られたデータを用いて
各コイルごとに画像を再構成し、この再構成された各位
置・各コイルごとの画像を１つの画像に合成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ＮＭＲ（核磁気
共鳴）現象を利用してイメージングを行うＭＲイメージ
ング装置に関し、とくにアレイコイルを用いるＭＲイメ
ージング装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】アレイコイルは、複数の表面コイルを、
各々のコイルが隣接するもの同士で相互結合しない程度
にオーバーラップさせて配列したもので、このアレイコ
イルを用いることにより撮像視野を実質的に広くするこ
とができる（ＭａｇｎｅｔｉｃＲｅｓｏｎａｎｃｅｉ
ｎＭｅｄｉｃｉｎｅ，ｖｏｌ．１６，１９９０，ｐｐ
１９２−２２５）。すなわち、このアレイコイルを用い
る場合、各コイルごとにデータを得、その各コイルごと
のデータを用いて画像再構成処理を行い、各コイルごと
の画像を得る。そして、これらの画像を１つの画像に合
成することによって、実質的に広い視野の撮影画像を得
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来で
は、合成画像の感度が空間的に不均一になってしまうと
いう問題がある。これはアレイコイルを構成する各コイ
ルの感度特性を原因とするものである。各コイルの感度
はコイル中心付近が最も良好で、中心から遠ざかって周
辺にいくにしたがって感度低下するという、感度の空間
的な不均一性を有する。そのため、全コイルの各々から
の画像を合成した画像について、各コイルの端部（コイ
ルのオーバーラップ部分）において感度が低下する（図
４の（ニ）を参照）。

【０００４】この合成画像の感度の空間的不均一性を改
善するためには、輝度補正法などの画像補正処理を施せ
ばよいとも思われるが、このような処理を行うと逆にノ
イズ領域が持ち上がってしまうという悪影響が生じる。
また、この処理のためにかかる時間によって検査のスル
ープットが低下する問題もある。

【０００５】この発明は、上記に鑑み、ノイズなどが強
調されたりスループットが低下したりする問題を生じる
ことなしに、アレイコイルを用いて撮像を行ったときの
合成画像の感度の空間的不均一性を改善することができ
る、ＭＲイメージング装置を提供することを目的とす
る。

【０００６】

【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イメージング装置においては、
複数のＲＦコイルを並べたアレイコイルを介してＲＦパ
ルスを印加するＲＦ送信手段と、スライス選択用傾斜磁
場パルス、位相エンコード用傾斜磁場パルスおよび読み
出し用傾斜磁場パルスを印加する傾斜磁場パルス印加手
段と、アレイコイルを介してエコー信号を受信し、位相
検波した後サンプリングしてＡ／Ｄ変換してデータを得
る受信手段と、上記ＲＦ送信手段、傾斜磁場パルス印加
手段および受信手段を制御して撮像スキャンを行うとと
もに、アレイコイルをその配列方向に移動させたときの
各々の位置で各コイルから得られたデータを用いて各コ
イルごとに画像を再構成し、この再構成された各位置・
各コイルごとの画像を１つの画像に合成する手段とが備
えられることが特徴となっている。

【０００７】アレイコイルをそのコイル配列方向に被検
体に対して相対的に移動させながら撮像スキャンを行う
ので、各コイルにつき、位置ごとに画像を得ることがで
きる。そこで、前のコイル位置では感度が低い場所に、
つぎのコイル位置でコイル中心がくるようにする。こう
して、これら各位置ごとに画像を再構成し、これらの画
像を１つの画像に合成すれば感度が空間的に平均化する
ので、感度が空間的に不均一になることを改善すること
ができる。

【０００８】

【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ＭＲイメージング装置は、図１で示すように構成
されている。図１において主マグネット１１は強力な静
磁場を発生するもので、この静磁場中に被検体１０が配
置される。また、傾斜磁場コイル１２は、Ｘ，Ｙ，Ｚの
直交３軸方向に磁場強度が傾斜する３つの傾斜磁場Ｇ
ｘ、Ｇｙ、Ｇｚを、上記静磁場に重畳するようにして発
生するよう３組設けられている。被検体１０にはアレイ
コイル１３が取り付けられる。

【０００９】このアレイコイル１３は、たとえば図２に
示すように、４個の表面コイルａ，ｂ，ｃ，ｄをＸ方向
（横方向）に並べたものである。各コイルのサイズは、
横ｐ、縦ｑである。これらのコイルは、隣接するもの同
士の相互結合が最小となるような距離ｒだけ横方向にオ
ーバーラップさせてある。

【００１０】ホストコンピュータ２１はシステム全体の
制御を行い、シーケンサ２２はこのホストコンピュータ
２１の制御の下で、被検体の所望の断面での画像を再構
成するためのデータを収集するシーケンス（グラジェン
トエコー法やスピンエコー法など）を行うのに必要な種
々の命令を送信系、受信系および傾斜磁場発生系に送
る。傾斜磁場発生については、波形発生器１５からＧ
ｘ、Ｇｙ、Ｇｚに関する所定のパルス波形を所定のタイ
ミングで発生させて、傾斜磁場電源１６に送らせ、傾斜
磁場コイル１２からその波形・タイミングのＧｘ、Ｇ
ｙ、Ｇｚを発生させる。パルスシーケンスで用いるスラ
イス選択用傾斜磁場、読み出し用（周波数エンコード
用）傾斜磁場、位相エンコード用傾斜磁場は、これらＧ
ｘ、Ｇｙ、Ｇｚのいずれか１つを用い、あるいはいくつ
かずつを組み合わせて作られる。

【００１１】波形発生器１５は、シーケンサ２２の制御
の下でＲＦパルスの波形を所定のタイミングで発生して
振幅変調器２４に送る。この振幅変調器２４には、被検
体の共鳴周波数に相当する周波数のＲＦ信号が発生する
ようにホストコンピュータ２１によってセットされたＲ
Ｆ信号発生器２３からのＲＦ信号がキャリアとして送ら
れてきており、このキャリアが波形発生器１５からの波
形信号に応じて振幅変調される。この振幅変調器２４の
出力はＲＦパワーアンプ２５を経てアレイコイル１３に
送られる。こうして、アレイコイル１３から送信される
ＲＦパルスの波形とタイミングとがシーケンサ２２によ
って定められることにより、ＲＦパルス（９０°パルス
や１８０°パルスなど）が被検体１０に照射されること
になる。

【００１２】被検体１０から発生したＮＭＲ信号はアレ
イコイル１３で受信され、プリアンプ２６を経て位相検
波器２７に送られる。位相検波器２７には、送信ＲＦパ
ルスのキャリアとなっているＲＦ信号が、ＲＦ信号発生
器２３から送られてきており、この信号が参照信号とし
て用いられて位相検波が行われる。Ａ／Ｄ変換器２８
は、シーケンサ２２によってタイミング等が制御された
サンプリングパルス発生器２９からのサンプリングパル
スに応じて、位相検波器２７からの検波信号をサンプリ
ングし、デジタルデータに変換する。

【００１３】このプリアンプ２６、位相検波器２７、Ａ
／Ｄ変換器２８の系は、アレイコイル１３の各コイルご
とに設けられていて（合計４系統）、各コイルで受信し
た信号からのデジタルデータがそれぞれ得られる。これ
らのデジタルデータはホストコンピュータ２１に取り込
まれ、それぞれ独立して保管される。これらの各データ
はそれぞれ画像再構成装置３３によってフーリエ変換処
理され、各コイルごとに画像が得られる。これらの画像
はディスプレイ装置３２によって表示される。指示器３
１は、オペレータ等がホストコンピュータ２１に必要な
指示を与えるためのキーボードやマウスなどである。

【００１４】この例では、まず第１回目の撮像スキャン
では図３の（イ）に示すような位置にアレイコイル１３
を置いて４つの画像を得た後、図３の（ロ）に示すよう
にアレイコイル１３を−Ｘ方向（被検体１０の体軸方
向）に距離（ｐ−ｒ）／２だけ移動させて、第２回目の
撮像スキャンを行い、そこでも４つの画像を得る。ここ
では、移動距離は（ｐ−ｒ）／２としている。そのた
め、第１回目でオーバーラップ部分となっていた場所
に、第２回目では各コイルの中心位置がくることにな
る。

【００１５】このときの各コイルごとの画像の感度のＸ
方向プロファイル（信号強度のＸ方向分布）は図４のよ
うになる。この図４で（イ）は移動前、（ロ）は移動後
である。移動前においてオーバーラップ部となっていた
場所に、移動後の最高感度部分（コイル中心）が位置し
ていることが分かる。そのため、移動前で４個、移動後
で４個の画像が得られ、これら８個の画像を１つの画像
に合成したときの合成画像の感度のＸ方向プロファイル
は図４の（ハ）のようになって、感度が均一になる。

【００１６】ちなみに図４の（ニ）は、移動前（イ）で
の４つの画像のみを用いて画像合成したものの感度のＸ
方向プロファイルを参考までに示すものである。この図
４の（ニ）で示すように、オーバーラップ部で感度が低
下しており、感度が空間的に均一になっていない。図４
の（ハ）では、このオーバーラップ部での感度が低下を
補って感度の空間的均一性を得ているのである。

【００１７】なお、このアレイコイル１３の移動は、適
当な機構を用いて自動で行うようにしてもよいし、ある
いは手動でもよい。また、アレイコイル１３の移動距離
をもっと短くして、その移動ごとに撮像スキャンを行う
ようにしてもよい。Ｎ回撮像スキャンを行ったとすれ
ば、Ｎ×４個の画像が再構成され、これらが合成される
ことになる。アレイコイル１３を構成するコイルの数は
説明の便宜上４個としたが、これに限るわけではない。
コイルの数をＭとすると、一般にはＮ×Ｍの画像を得
て、これらを１つの画像に合成することになる。画像合
成方法は種々の方法をとることができる。

【００１８】その他、この発明の趣旨を逸脱しない範囲
で、具体的な構成などは種々に変更可能である。すなわ
ち、この発明が上記の発明の実施の形態に関する記述に
限定されないことはもちろんである。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように、この発明のＭＲイ
メージング装置によれば、アレイコイルを用いて撮像す
る場合の合成画像の感度の空間的不均一性を改善でき
る。その際、ノイズが強調されたりする不都合もない
し、特別な処理により時間がかかるということもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態にかかるＭＲイメージン
グ装置を示すブロック図。

【図２】同実施形態のアレイコイルを示す模式的な平面
図。

【図３】アレイコイルの被検体に対する位置関係を示す
模式的な側面図。

【図４】各画像の感度のＸ方向プロファイルを示すグラ
フ。

【符号の説明】

１０被検体１１静磁場発生用主マグネット１２傾斜磁場コイル１３アレイコイル１５波形発生器１６傾斜磁場電源２１ホストコンピュータ２２シーケンサ２３ＲＦ信号発生器２４振幅変調器２５ＲＦパワーアンプ２６プリアンプ２７位相検波器２８Ａ／Ｄ変換器２９サンプリングパルス発生器３１指示器３２ディスプレイ装置３３画像再構成装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数のＲＦコイルを並べたアレイコイル
を介してＲＦパルスを印加するＲＦ送信手段と、スライ
ス選択用傾斜磁場パルス、位相エンコード用傾斜磁場パ
ルスおよび読み出し用傾斜磁場パルスを印加する傾斜磁
場パルス印加手段と、アレイコイルを介してエコー信号
を受信し、位相検波した後サンプリングしてＡ／Ｄ変換
してデータを得る受信手段と、上記ＲＦ送信手段、傾斜
磁場パルス印加手段および受信手段を制御して撮像スキ
ャンを行うとともに、アレイコイルをその配列方向に移
動させたときの各々の位置で各コイルから得られたデー
タを用いて各コイルごとに画像を再構成し、この再構成
された各位置・各コイルごとの画像を１つの画像に合成
する手段とを備えることを特徴とするＭＲイメージング
装置。