JPS59192947A - 核磁気共鳴を用いた検査装置 - Google Patents
核磁気共鳴を用いた検査装置Info
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- JPS59192947A JPS59192947A JP58065413A JP6541383A JPS59192947A JP S59192947 A JPS59192947 A JP S59192947A JP 58065413 A JP58065413 A JP 58065413A JP 6541383 A JP6541383 A JP 6541383A JP S59192947 A JPS59192947 A JP S59192947A
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- cross
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N24/00—Investigating or analyzing materials by the use of nuclear magnetic resonance, electron paramagnetic resonance or other spin effects
- G01N24/08—Investigating or analyzing materials by the use of nuclear magnetic resonance, electron paramagnetic resonance or other spin effects by using nuclear magnetic resonance
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は核磁気共鳴装置を用い、被検査体の断層像を撮
影する装置に係り、特に任意の方向の断層像を撮影する
のに好適な装置に関する。
影する装置に係り、特に任意の方向の断層像を撮影する
のに好適な装置に関する。
核磁場共鳴を用いて被検査体の断層像を撮影する装置（
以下、ＮＭＲ映像装置と呼ぶ。）において、断面を決定
する方法として、選択照射法（特開昭５１−５３８８８
）が提案されている。この方法は断層像を撮影しよう
とする断面内の核スピンのみ共鳴を起こさせるもので、
断面が被検査体、例えば人体の体軸に直交している場合
には有効である。しかしながら、断面が体軸方向を向い
ている場合には、撮影しようとする断面の外側の核スピ
ンも共鳴を起こしてしまい、計測した信号から、断面の
外側の信号を区別することが不可能であるという欠点を
持っていた。
以下、ＮＭＲ映像装置と呼ぶ。）において、断面を決定
する方法として、選択照射法（特開昭５１−５３８８８
）が提案されている。この方法は断層像を撮影しよう
とする断面内の核スピンのみ共鳴を起こさせるもので、
断面が被検査体、例えば人体の体軸に直交している場合
には有効である。しかしながら、断面が体軸方向を向い
ている場合には、撮影しようとする断面の外側の核スピ
ンも共鳴を起こしてしまい、計測した信号から、断面の
外側の信号を区別することが不可能であるという欠点を
持っていた。
本発明の目的は被検査体内に有限の大きさを持った断面
内の核スピンのみに共鳴を起こさせ、任意方向の断層像
を撮影することが可能な検査装置を提供することにある
。
内の核スピンのみに共鳴を起こさせ、任意方向の断層像
を撮影することが可能な検査装置を提供することにある
。
上記の目的を達成するため、本発明は、撮影しようとす
る断面に平行（あるいは直交）する方向に傾斜磁場を印
加した状態で、断面の大きさで定まる帯域幅を持った高
周波磁場全印加し、次に前記断面に直交（あるいは平行
）する方向に傾斜磁場を印加した状態で、高周波磁場を
印加することを％徴とする。本発明によれば、限定され
た断面内のみの核スピンが共鳴を起こすことができ、任
意断面の撮影が可能となる。
る断面に平行（あるいは直交）する方向に傾斜磁場を印
加した状態で、断面の大きさで定まる帯域幅を持った高
周波磁場全印加し、次に前記断面に直交（あるいは平行
）する方向に傾斜磁場を印加した状態で、高周波磁場を
印加することを％徴とする。本発明によれば、限定され
た断面内のみの核スピンが共鳴を起こすことができ、任
意断面の撮影が可能となる。
以下実施例を用いて本発明の詳細な説明する。
第１図は本発明の詳細な説明するための図である。
核磁気共鳴法によれば、磁場強度Ｈｏ中にある核スピン
は、 ｆ、−γＨｏ ／ ２π ｊ なる周波数を持つ高周波磁場と共鳴
を起こす。ここでγは磁気回転比と呼ばれ、物質に固有
の定数である。いまＨｏと同一方向で、強度が直線的に
変化する傾斜磁場ｇｒを重畳する。ここでｇは磁場の傾
斜、ｒは距離である。この状態での共鳴条件は、 ｆ二γＨＯ／２π＋γｇｒ／２π である。そこで、与える高周波磁場がｆｏを中心として
、帯域幅２Δｆで帯域制限されているとすると、共鳴を
起こす範囲は ｒ＝２πΔｆ／γｇ で与えられる。第１図において、２方向（方向は図の右
方の座標系参照）に静磁場Ｈｏが印加されているものと
する。この状態で、Ｘ方向に磁場傾斜ｇ を与え、高周
波磁場を印加すると、１０１に示される断面内の核スピ
ンの４が共鳴を起こす。
は、 ｆ、−γＨｏ ／ ２π ｊ なる周波数を持つ高周波磁場と共鳴
を起こす。ここでγは磁気回転比と呼ばれ、物質に固有
の定数である。いまＨｏと同一方向で、強度が直線的に
変化する傾斜磁場ｇｒを重畳する。ここでｇは磁場の傾
斜、ｒは距離である。この状態での共鳴条件は、 ｆ二γＨＯ／２π＋γｇｒ／２π である。そこで、与える高周波磁場がｆｏを中心として
、帯域幅２Δｆで帯域制限されているとすると、共鳴を
起こす範囲は ｒ＝２πΔｆ／γｇ で与えられる。第１図において、２方向（方向は図の右
方の座標系参照）に静磁場Ｈｏが印加されているものと
する。この状態で、Ｘ方向に磁場傾斜ｇ を与え、高周
波磁場を印加すると、１０１に示される断面内の核スピ
ンの４が共鳴を起こす。
ここで断面の厚さｄは
ｄ＝４πΔｆ／ｒｇｙ
で定まり、ｄを変化させるためにはΔｆあるいはｇ を
変えれば良い。次に、２方向に磁場傾斜ｇ７を与え、高
周波磁場を印加すると、１０２で示される断面の核スピ
ンが共鳴を起こし、断面の大きさＬは、 ｔ＝４πΔｆ／γｇ７ を となる。ここで、最初の高周波パルスで核スピ漁１８０
°倒し、一定時間経過後人の高周波パルスで核スピンを
９０°倒した後、断面の信号を計測すると、縦緩和時間
Ｔ＋に関する情報が得られる。これに対して、９０°パ
ルス、１８０°パルスの順に印加すると、横緩オＵ時間
Ｔ２に関する情報が得られる。上に述べた説明では、傾
斜磁場をＸ方向、２方向の順に印加したが、Ｚ方向、Ｘ
方向の順に印加しても同様の結果が得られる。また断面
の厚さｄ１大きさｔは帯域幅Δｆ、および傾斜ｇ、ｇｚ で定められる。以上の説明では、ｙ軸に直交する断面を
選択する場合について述べたが、最初に印加する傾斜磁
場をＸ方向とすれば、ｙ軸に直交する而を選択すること
が可能である。一般には、３方向より印加する傾斜磁場
ｇｘ、ｇｙ、ｇ、を合成することにより、任意方向の断
面を選択することができる。
変えれば良い。次に、２方向に磁場傾斜ｇ７を与え、高
周波磁場を印加すると、１０２で示される断面の核スピ
ンが共鳴を起こし、断面の大きさＬは、 ｔ＝４πΔｆ／γｇ７ を となる。ここで、最初の高周波パルスで核スピ漁１８０
°倒し、一定時間経過後人の高周波パルスで核スピンを
９０°倒した後、断面の信号を計測すると、縦緩和時間
Ｔ＋に関する情報が得られる。これに対して、９０°パ
ルス、１８０°パルスの順に印加すると、横緩オＵ時間
Ｔ２に関する情報が得られる。上に述べた説明では、傾
斜磁場をＸ方向、２方向の順に印加したが、Ｚ方向、Ｘ
方向の順に印加しても同様の結果が得られる。また断面
の厚さｄ１大きさｔは帯域幅Δｆ、および傾斜ｇ、ｇｚ で定められる。以上の説明では、ｙ軸に直交する断面を
選択する場合について述べたが、最初に印加する傾斜磁
場をＸ方向とすれば、ｙ軸に直交する而を選択すること
が可能である。一般には、３方向より印加する傾斜磁場
ｇｘ、ｇｙ、ｇ、を合成することにより、任意方向の断
面を選択することができる。
第２図は本発明の一実施例を示すブロック図である。第
２図において２０１ａ〜２０１ｄは静磁場発生用磁石の
断面を示し、磁場の向きは紙面の左から石、あるいはこ
の逆である。２０２ａ〜２０２ｄ。
２図において２０１ａ〜２０１ｄは静磁場発生用磁石の
断面を示し、磁場の向きは紙面の左から石、あるいはこ
の逆である。２０２ａ〜２０２ｄ。
２０３ａ〜２０３ｄはそれぞれＸおよびＸ方向の磁場傾
斜を与える傾斜磁場コイル、２０４ａおよび２０４ｂｉ
”ｉＺ方向の磁場傾斜を与える傾斜磁場コイルである。
斜を与える傾斜磁場コイル、２０４ａおよび２０４ｂｉ
”ｉＺ方向の磁場傾斜を与える傾斜磁場コイルである。
これらのコイルは傾斜磁場コイル駆動回路２０５〜２０
７に接続（図示せず）されている。また２０８〜２１０
はディジタルアナログ変換器で、レジスフ２１１〜２１
３の内容をアナログ・１百号に変換する。
７に接続（図示せず）されている。また２０８〜２１０
はディジタルアナログ変換器で、レジスフ２１１〜２１
３の内容をアナログ・１百号に変換する。
２１４ａ、２１４ｂは＾周波磁場を発生する照射コイル
で、高周波電力増幅器２１５に接続（図示せず）されて
いる。また２１６は変調器、２１７は発振器、２１８は
ディジタルアナログ変換器、２１９はメモリである。２
１６〜２１９はいわゆるティラードパルスを発生する機
能を持つ。ティラードパルスとは、ｆｏｋ中心周波数と
して、（ｆｏ−Δｆ）〜（ｆｏ十Δｆ）の帯域を持った
パルスでるり、簡単には、周波数ｆｏを待った発搗器出
力金振幅変調することで得られる。すなわち、発掘器２
１７の出力は、振幅変調しようとする波形で記憶したメ
モリ２１９の内容を２１８でアナログ量に変換した信号
で、２１６により変調される。いま２１７の発振周波ｅ
！！、をｆ、・ ２１９に格納されている波形が２ｓｉ
ｎ（α・ｎ・Δｔ）／（ｎ・Δｔ）なる形で表わされて
おり、メモリの読出し間隔ｌ ｔ ｆ π／（ａ−ｎ）
とすると、（ｆＯ−α）〜（ｆＯ十α）なる帯域を持っ
たティラード／くルスを出力することが可能である。
で、高周波電力増幅器２１５に接続（図示せず）されて
いる。また２１６は変調器、２１７は発振器、２１８は
ディジタルアナログ変換器、２１９はメモリである。２
１６〜２１９はいわゆるティラードパルスを発生する機
能を持つ。ティラードパルスとは、ｆｏｋ中心周波数と
して、（ｆｏ−Δｆ）〜（ｆｏ十Δｆ）の帯域を持った
パルスでるり、簡単には、周波数ｆｏを待った発搗器出
力金振幅変調することで得られる。すなわち、発掘器２
１７の出力は、振幅変調しようとする波形で記憶したメ
モリ２１９の内容を２１８でアナログ量に変換した信号
で、２１６により変調される。いま２１７の発振周波ｅ
！！、をｆ、・ ２１９に格納されている波形が２ｓｉ
ｎ（α・ｎ・Δｔ）／（ｎ・Δｔ）なる形で表わされて
おり、メモリの読出し間隔ｌ ｔ ｆ π／（ａ−ｎ）
とすると、（ｆＯ−α）〜（ｆＯ十α）なる帯域を持っ
たティラード／くルスを出力することが可能である。
２２０ａ、２２０ｂは核磁気共鳴信号を計測する受信用
フィルで、前置増幅器２２１に接続（図示せず）されて
いる。また２２２はアナログディジタル変換器である。
フィルで、前置増幅器２２１に接続（図示せず）されて
いる。また２２２はアナログディジタル変換器である。
受信用コイル２２０ａ、２２０ｂに誘起された核磁気共
鳴信号は前置増幅器２２１で増幅された後、２２２でデ
ィジタル量に変換され、シーケンスコントローラ２２３
を経由して、ディジタル計算機２２４に入力される。２
２５は操作卓であり、検査開始、検査条件の入力、結果
の表示などを行なう。
鳴信号は前置増幅器２２１で増幅された後、２２２でデ
ィジタル量に変換され、シーケンスコントローラ２２３
を経由して、ディジタル計算機２２４に入力される。２
２５は操作卓であり、検査開始、検査条件の入力、結果
の表示などを行なう。
第２図に示す装置の動作原理は次の通りでおる。
操作卓２２５より検査条件を入力すると、必要な情報が
ディジタル計算機２２４に転送される。計算機は断層像
を計測するシーケンス、すなわち、傾斜磁場の大きさと
印加時間、高周波磁場の印加時期、アナログディジタル
変換の開始等をコートとして作り出し、そのデータをシ
ーケンスコントローラ２２３に送る。コントローラ２２
３は計算機２２４が作り出したコード化されたノーケン
スを１つずつ解読し、必要に応じて、レジスタ２１１〜
２１３を介して傾斜磁場を印加し、メモリ２１９を起動
してティラートノ＜ルスの発生を行なわせる。
ディジタル計算機２２４に転送される。計算機は断層像
を計測するシーケンス、すなわち、傾斜磁場の大きさと
印加時間、高周波磁場の印加時期、アナログディジタル
変換の開始等をコートとして作り出し、そのデータをシ
ーケンスコントローラ２２３に送る。コントローラ２２
３は計算機２２４が作り出したコード化されたノーケン
スを１つずつ解読し、必要に応じて、レジスタ２１１〜
２１３を介して傾斜磁場を印加し、メモリ２１９を起動
してティラートノ＜ルスの発生を行なわせる。
以上の動作で、任意の断面の核スピンのみを共鳴させる
ことができ、次に断面の像を計測する。
ことができ、次に断面の像を計測する。
断面の像を計測する方法として、投影−再構成法および
２次元フーリエ変換法がその代表的なものとして提案さ
れている。いずれの方法でも、傾斜磁場の振幅、印加時
期、印加時間、およびアナログディジタル変換開始の時
期によって天場可能である。このため、シーケンスコシ
トローラ２２３で制御することにより、断層像を計算す
るに必要なデータを計測できる。計測されたデータは計
算機２２４で必要な処理、すなわち、フィルタリング、
フーリエ変換、逆投影のいずれかを行ない、断層像を再
構成し／ζ後、操作卓２２５内に組み込まれたディスプ
レイに表示される。
２次元フーリエ変換法がその代表的なものとして提案さ
れている。いずれの方法でも、傾斜磁場の振幅、印加時
期、印加時間、およびアナログディジタル変換開始の時
期によって天場可能である。このため、シーケンスコシ
トローラ２２３で制御することにより、断層像を計算す
るに必要なデータを計測できる。計測されたデータは計
算機２２４で必要な処理、すなわち、フィルタリング、
フーリエ変換、逆投影のいずれかを行ない、断層像を再
構成し／ζ後、操作卓２２５内に組み込まれたディスプ
レイに表示される。
第３図はシーケンスコントローラ２２３を芙現するため
の一実施例である。計算機（図示せず）で作成されたコ
ード化された７−ケンス３０１ａはメモリ３０１に格納
されている。３０２はタイミング発生回路で、計算機か
らの開始信号３０２ａにより、アドレスレジスタ３０３
の内容を順次進めながらメモリ３０１の内容を読み出す
。３０４はレジスタで、メモリ３０１から読み出したデ
ータ３ｏｉｂ’ｉ＝一時保持する。コード化されたシー
ケンスは１つのデータが１６〜４８ピツトからなり、例
えば上位８ピツトが命令の種類、下位８〜４０ビツトが
傾斜磁場の振幅などのデータを表わしている。３０５は
デコーダで、レジスタ３０４に保持されたデータの上位
８ビツトを解読して、最大２５６種類の命令に分ける。
の一実施例である。計算機（図示せず）で作成されたコ
ード化された７−ケンス３０１ａはメモリ３０１に格納
されている。３０２はタイミング発生回路で、計算機か
らの開始信号３０２ａにより、アドレスレジスタ３０３
の内容を順次進めながらメモリ３０１の内容を読み出す
。３０４はレジスタで、メモリ３０１から読み出したデ
ータ３ｏｉｂ’ｉ＝一時保持する。コード化されたシー
ケンスは１つのデータが１６〜４８ピツトからなり、例
えば上位８ピツトが命令の種類、下位８〜４０ビツトが
傾斜磁場の振幅などのデータを表わしている。３０５は
デコーダで、レジスタ３０４に保持されたデータの上位
８ビツトを解読して、最大２５６種類の命令に分ける。
デコーダ３０５の出力はそれぞれ、傾斜磁場、高周波磁
場の印加、アナログディジタル変換開始などの動作を行
なわせる。３０６はレジスタで、傾斜磁場の振幅、ノー
ケンスを組むうえで必要な待ち時間等が、一時的に保持
される。３０７はメモリで、ディジタル縫に変換された
核磁気共鳴信号３０７ａを一時的に記憶し、一連の計測
が終了すると、その内容は計算機に送られる。以上の動
作により、任意断層面の選択、核磁気共鳴信号の計測が
制御される。
場の印加、アナログディジタル変換開始などの動作を行
なわせる。３０６はレジスタで、傾斜磁場の振幅、ノー
ケンスを組むうえで必要な待ち時間等が、一時的に保持
される。３０７はメモリで、ディジタル縫に変換された
核磁気共鳴信号３０７ａを一時的に記憶し、一連の計測
が終了すると、その内容は計算機に送られる。以上の動
作により、任意断層面の選択、核磁気共鳴信号の計測が
制御される。
以上、本発明によれば、断層像を撮影する任意の方向の
断面を設定し、その断面に直交（あるいは平行）する傾
斜磁場を印加した状態で、断面の大きさで定まる帯域幅
を持った高周波磁場全印加し、次に一定時間経過後、設
定した断面に平行（あるいは直交）な方向に傾斜磁場を
印加した状態で、前記条件を満足する高周波磁場を印加
することにより、人体内の任意方向の断面内の核スピン
のみに共鳴を起こさせ、断面外の情報が混入せず、画質
の良い任意断層撮影が可能となる。
断面を設定し、その断面に直交（あるいは平行）する傾
斜磁場を印加した状態で、断面の大きさで定まる帯域幅
を持った高周波磁場全印加し、次に一定時間経過後、設
定した断面に平行（あるいは直交）な方向に傾斜磁場を
印加した状態で、前記条件を満足する高周波磁場を印加
することにより、人体内の任意方向の断面内の核スピン
のみに共鳴を起こさせ、断面外の情報が混入せず、画質
の良い任意断層撮影が可能となる。
第１図は本発明の原理を示す図、第２図は本発明の一実
施例を示すブロック図、第３図は第２図で用いるシーケ
ンスコントローラの構成を示す図である。 １０２・・・選択された断面、２０５〜２０７・・・傾
斜磁場コイル駆動回路、２１５・・・高周波電力増幅器
、２１６・・・変調回路、２２１・・・前置増幅器、２
２３・・・シーケンスコントローラ、２２４・・・ディ
ジタル計算機、３０１・・・メモリ。 代理人 弁理士 高橋明夫 第 １ 図 ヒＬ千 第 ７［２１ 第 ３ 図
施例を示すブロック図、第３図は第２図で用いるシーケ
ンスコントローラの構成を示す図である。 １０２・・・選択された断面、２０５〜２０７・・・傾
斜磁場コイル駆動回路、２１５・・・高周波電力増幅器
、２１６・・・変調回路、２２１・・・前置増幅器、２
２３・・・シーケンスコントローラ、２２４・・・ディ
ジタル計算機、３０１・・・メモリ。 代理人 弁理士 高橋明夫 第 １ 図 ヒＬ千 第 ７［２１ 第 ３ 図
Claims (1)
- １、被検査体に対し、空間的にほぼ均一な静磁場、空間
的に磁場強度がほぼ直線的に変化する傾斜磁場、高周波
磁場を印加し、得られた核磁気共鳴信号から断層像を再
構成する検査装置において、上記被検査体内に１つの断
面を設定し、該断面に直交あるいは平行な方向のいずれ
か一方の方向に傾斜磁場を印加した状態で、上記断面内
の全ての原子核に共鳴を起こさせるに必要な帯域幅を持
った高周波磁場を印加する手段と、上記一方の方向に直
交する方向に傾斜磁場を印加した状態で、上記高周波磁
場を印加する手段と、上記断面内の核磁気共鳴信号を計
測する手段とからなることを特徴とする核磁気共鳴を用
いた農査装置６
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58065413A JPS59192947A (ja) | 1983-04-15 | 1983-04-15 | 核磁気共鳴を用いた検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58065413A JPS59192947A (ja) | 1983-04-15 | 1983-04-15 | 核磁気共鳴を用いた検査装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2096409A Division JPH02289233A (ja) | 1990-04-13 | 1990-04-13 | 核磁気共鳴を用いた検査装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59192947A true JPS59192947A (ja) | 1984-11-01 |
Family
ID=13286321
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58065413A Pending JPS59192947A (ja) | 1983-04-15 | 1983-04-15 | 核磁気共鳴を用いた検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59192947A (ja) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5153888A (ja) * | 1974-09-11 | 1976-05-12 | Nat Res Dev | |
| JPS52127389A (en) * | 1976-04-14 | 1977-10-25 | Nat Res Dev | Apparatus and method of nuclear magnetic resonance |
| JPS54158988A (en) * | 1978-05-31 | 1979-12-15 | Makudonarudo Sutoraku Jieemusu | Method of picking up image information from body |
| JPS59645A (ja) * | 1982-03-13 | 1984-01-05 | ブル−カ−・メデイツインテヒニク・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツング | 核磁気共鳴の測定装置 |
| JPS5957146A (ja) * | 1982-09-27 | 1984-04-02 | Yokogawa Hokushin Electric Corp | 核磁気共鳴による検査方法及び検査装置 |
-
1983
- 1983-04-15 JP JP58065413A patent/JPS59192947A/ja active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5153888A (ja) * | 1974-09-11 | 1976-05-12 | Nat Res Dev | |
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| JPS5957146A (ja) * | 1982-09-27 | 1984-04-02 | Yokogawa Hokushin Electric Corp | 核磁気共鳴による検査方法及び検査装置 |
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