JPS59230148A - Nmr imaging device - Google Patents

Nmr imaging device

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Publication number
JPS59230148A
JPS59230148A JP58105253A JP10525383A JPS59230148A JP S59230148 A JPS59230148 A JP S59230148A JP 58105253 A JP58105253 A JP 58105253A JP 10525383 A JP10525383 A JP 10525383A JP S59230148 A JPS59230148 A JP S59230148A
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JP
Japan
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magnetic field
static magnetic
value
signal
static
Prior art date
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Pending
Application number
JP58105253A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Munetaka Tsuda
宗孝 津田
Kazutoshi Higuchi
和俊 樋口
Kazuo Chitoku
千徳 一夫
Takeshi Miyajima
宮島 剛
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP58105253A priority Critical patent/JPS59230148A/en
Publication of JPS59230148A publication Critical patent/JPS59230148A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/28Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64
    • G01R33/38Systems for generation, homogenisation or stabilisation of the main or gradient magnetic field
    • G01R33/389Field stabilisation, e.g. by field measurements and control means or indirectly by current stabilisation

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)

Abstract

PURPOSE:To stabilize a static magnetic field and to obtain a distinct image by detecting a static magnetic field value in a prescribed period, and controlling a static magnetic field or a resonance frequency in accordance with a variation portion. CONSTITUTION:A static magnetic field value by an electrostatic field aircore electromagnet is detected by a probe 30 in a thermal balance waiting time of a body to be inspected 5 of a stop period in which X-Z inclined magnetic field coils are not excited by exciting power sources 7-9, processed by an RF receiver 26, a detector 27, etc., and a feedback signal corresponding to its variation portion is outputted from a feedback amplifier 28. By this output, an electromagnet 1 is brought to feedback control through a magnet power source 6, and a static magnetic field is stabilized. Accordingly, a projected output to the body to be inspected is not varied, an out-of-focus, etc. are not generated, and a distinct image is formed. In this regard, even when a resonance frequency is brought to feedback control, the same result is obtained.

Description

【発明の詳細な説明】 〔シロ明の利用分野〕 本発明は、核磁気共鳴装置に係シ、特に、核磁気共鳴現
象を用いて被検体より医学的に有効な診断情報すなわち
、生体の断層像を得るNMRイメージング装置に関する
[Detailed Description of the Invention] [Field of Application] The present invention relates to a nuclear magnetic resonance apparatus, and in particular, the present invention relates to a nuclear magnetic resonance apparatus, and in particular, to obtaining medically effective diagnostic information from a subject, that is, a cross-section of a living body, using a nuclear magnetic resonance phenomenon. The present invention relates to an NMR imaging device that obtains images.

〔発明の背景〕[Background of the invention]

核磁気共鳴(以下、NMFtと称する)は有機化合物の
構造解析や物性物理の研究に用いられ重要な分析機器の
一つになっている。最近このNMRの技術を利用して生
体断面の核スピン密度を撮像する試みが盛んに行なわれ
るようになりX線CTと対比できるようなNMR画像が
得られるようになった。とのNMRを用いた検査装置で
あるNMRイメージング装置では、静磁場H6に空間的
に異なった強度を持つ第2の磁場を加えることが一般的
である。この第2の磁場の印加法、NMR信号の処理の
仕方によυ、いくつかの方法がある。ここでは、XIC
Tと同じ手法で像再生するNMRイメージング装置(あ
るいはNMR−CTと称することもある)について概説
するっ 被検体に一様な磁場Hoの他に空間的勾配Gを持った静
磁場を加える。磁場HOの方向をZ軸とし、仮に勾配G
がX方向にある場合を考えると、X=Qでの静磁場の強
さをH,とすると、被検体に加えられる静磁場Hは H””Ho 十〇−X で与えられる。このときの共鳴周波数はω=γH−γH
a + rQ−x =ω0+γQ −x        ・・・(1)こと
で、ω0=γHo、γは核スピンの固有の磁気回転比 のようにXの1次関数となる。この被検体に対し共鳴ス
ペクトルの測定を行なうと周波数ωでの信号は第1図に
示すように対応するX=一定の平面内の核スピン集団か
らのものだけとなる。したがって測定されるスペクトル
P(ω)は核スピン密度関数ρ(x、y、z)を使って P(ωI=ffρ(x、 )’、 Z ) dyd! 
    −(2)または(1)式よシ、 P(ω。+γG−x)=ffρ(x、y、z)dydz
  −(3)と表わすことができる。いま、左辺を新た
にf (x)とおくと、 f <X)=ffp (x、 y、 z l dydz
       −(4)と書くことができる。この場合
測定される共鳴スペクトルはX軸に垂直方向への核スピ
ン密度の線積分すなわち投影となる。選択的に共鳴現象
を励起する方法を組合わせれば第2図に示すようにZ軸
の特定位置における信号のみを検出することができる。
Nuclear magnetic resonance (hereinafter referred to as NMFt) is used for structural analysis of organic compounds and research on condensed material physics, and has become one of the important analytical instruments. Recently, many attempts have been made to image the nuclear spin density of a biological cross section using this NMR technique, and it has become possible to obtain NMR images that can be compared with X-ray CT. In an NMR imaging apparatus, which is an inspection apparatus using NMR, it is common to add a second magnetic field having a spatially different intensity to the static magnetic field H6. There are several methods for applying this second magnetic field, depending on how the NMR signal is processed. Here, XIC
An overview of the NMR imaging apparatus (or sometimes referred to as NMR-CT) that reproduces images using the same method as T. In addition to a uniform magnetic field Ho, a static magnetic field with a spatial gradient G is applied to the subject. Let the direction of the magnetic field HO be the Z axis, and assume that the gradient G
is in the X direction, and if the strength of the static magnetic field at X=Q is H, then the static magnetic field H applied to the subject is given by H""Ho 10-X. The resonance frequency at this time is ω = γH - γH
a + rQ-x = ω0 + γQ -x (1) Therefore, ω0 = γHo, and γ becomes a linear function of X like the unique gyromagnetic ratio of the nuclear spin. When a resonance spectrum is measured for this object, the signal at frequency ω is only from the nuclear spin population in the corresponding plane where X=constant, as shown in FIG. Therefore, the measured spectrum P(ω) is calculated using the nuclear spin density function ρ(x, y, z) as P(ωI=ffρ(x, )', Z) dyd!
- According to equation (2) or (1), P(ω.+γG-x)=ffρ(x, y, z)dydz
−(3). Now, if we newly set the left side as f (x), f < X) = ffp (x, y, z l dydz
-(4) can be written. In this case, the measured resonance spectrum is a line integral or projection of the nuclear spin density in the direction perpendicular to the X-axis. If a method of selectively exciting a resonance phenomenon is combined, it is possible to detect only a signal at a specific position on the Z axis, as shown in FIG.

Z軸を中心に被検体を回転するか、磁場勾配ベクトルG
を回転させて各方向からの投影を求めることができる。
Rotate the object around the Z axis or change the magnetic field gradient vector G
can be rotated to obtain projections from each direction.

各方向からの投影から2次元分布を装置の表示画面に近
似的に復元するには第3図に示すように各投影の強度に
比例した量を投影の方向に沿って画面上に戻し、これを
すべての方向について加え合わせる方法である。この像
再構成法は逆投影法と呼ばれている。以上が断層像を得
るNMRイメージング装置の説明である。
To approximately restore the two-dimensional distribution on the display screen of the device from projections from each direction, as shown in Figure 3, an amount proportional to the intensity of each projection is returned onto the screen along the direction of projection. This is a method of adding together in all directions. This image reconstruction method is called a back projection method. The above is a description of the NMR imaging apparatus that obtains tomographic images.

ここで、HoとGについて少し詳しく述べることにする
。Hoが理想的に均一な磁場であれば、勾配Gを加えな
い被検体のNMR信号は核スピンが有する自然中で決ま
る共鳴スペクトルを示すことになる。実際にはHO自体
不均一成分を有している。この値は磁石の構造によって
左右されるが、100p前後であり、共鳴スペクトルは
勾配Gを加えなくても静磁場Hoの不均一を反映して、
ブロード化し100IFの広がシをもつことになる。
Here, we will discuss Ho and G in some detail. If Ho is an ideally uniform magnetic field, the NMR signal of the specimen to which no gradient G is applied will exhibit a resonance spectrum that is naturally determined by nuclear spins. Actually, HO itself has non-uniform components. This value depends on the structure of the magnet, but it is around 100p, and the resonance spectrum reflects the non-uniformity of the static magnetic field Ho even without adding the gradient G.
It becomes broad and has a spread of 100 IF.

静磁場Haの不均一が空間的に重複しなければ勾配G無
しで、被検体の各部の核スピン密度を求めることが可能
となり先に説明した逆投影法によらなくても断層像が得
られる。しかし、静磁場HOは同心円上に不均一が分布
するので、勾配Gを加えて空間的位置に対応した共鳴ス
ペクトルが得られなければならない。勾配Gの値として
は静磁場HOの不均一による空間的な重複を避けること
が最少限必要な値となる。実際には静磁場Hoの不均一
の数倍程度(数10011pH)に印加されている。
If the nonuniformity of the static magnetic field Ha does not overlap spatially, it is possible to determine the nuclear spin density of each part of the object without the gradient G, and a tomographic image can be obtained without using the back projection method described earlier. . However, since the static magnetic field HO is non-uniformly distributed on concentric circles, it is necessary to add a gradient G to obtain a resonance spectrum corresponding to the spatial position. The value of the gradient G is the minimum value necessary to avoid spatial overlap due to non-uniformity of the static magnetic field HO. In reality, it is applied at several times the non-uniformity of the static magnetic field Ho (several 10011 pH).

すなわち勾配Gの値としては静磁場Hoの0.1以下の
値である、静磁場I(0と勾配Gの2つの磁場を用いる
NMRイメージング装五も、その共鳴スペクトルの周波
数ωは静磁場)I oに太きく依存している。この静磁
場HOO値が何らかの影響で変化すると各投影が静磁場
H,の変化に応じて左右に移動することになる。ここで
先述の逆投影法で、各投影を表示画面上に加え合わせて
も復元像は、像にならないか、ピントのずれた像となっ
て医学的な診断画像としては不十分と言わなければなら
ない。
In other words, the value of the gradient G is the static magnetic field I, which is a value less than 0.1 of the static magnetic field Ho. It is heavily dependent on Io. If this static magnetic field HOO value changes due to some influence, each projection will move left and right in accordance with the change in the static magnetic field H. Even if each projection is added onto the display screen using the back projection method described above, the restored image will either not form an image or will be an out-of-focus image, making it insufficient as a medical diagnostic image. No.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明の目的は、磁場装置の発生磁場Hoを安定化する
ことのできるN M FLイメージング装置を提供する
ことにある。
An object of the present invention is to provide an N M FL imaging device that can stabilize the magnetic field Ho generated by the magnetic field device.

〔発明の概要〕 本発明は、投影データ収集時の傾斜磁場の印加されてい
ない時に静磁場H8を検出し、該検出された値の変化分
ΔHaを検出して、該変化分ΔHaが、零になるように
静磁場を与える磁場装置又は共鳴周波数ω0を制御する
ことによシ、磁場装置の発生磁場Hoを安定化しようと
いうものである。
[Summary of the Invention] The present invention detects a static magnetic field H8 when no gradient magnetic field is applied during projection data collection, detects a change ΔHa in the detected value, and detects a change ΔHa when the change ΔHa becomes zero. The idea is to stabilize the magnetic field Ho generated by the magnetic field device by controlling the magnetic field device that applies a static magnetic field or the resonance frequency ω0 so that

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

以下、本発明の実施例について説明する。 Examples of the present invention will be described below.

第4図には、本発明の一実施例が示されている。FIG. 4 shows an embodiment of the invention.

図において、静磁場H8を発生する磁場装置は均一度が
良くなるように4つのコイルからなる空芯電磁石1によ
って構成されている。この空芯電磁石1内にはX、Y、
Zの各方向に傾斜磁場を発生する3組のコイルの巻れて
いるボビン2が設けられている。このボビン2の内側に
共鳴を励起する照射コイル3と共qsi号を検出する受
信コイル4カ祐己置されている。この受信コイル4内で
、静磁場)(0の均一度の最も良好な空芯電磁石1の中
心に被検体5が設置される。空芯電磁石1には、磁石t
L源6が接続されている。
In the figure, the magnetic field device that generates the static magnetic field H8 is constituted by an air-core electromagnet 1 consisting of four coils so as to improve the uniformity. Inside this air core electromagnet 1, there are X, Y,
A bobbin 2 is provided in which three sets of coils are wound to generate gradient magnetic fields in each Z direction. Inside this bobbin 2, an irradiation coil 3 for exciting resonance and four receiving coils for detecting the qsi signal are arranged. Within this receiving coil 4, the subject 5 is installed at the center of the air-core electromagnet 1, which has the best homogeneity of static magnetic field (0).The air-core electromagnet 1 has a magnet t
An L source 6 is connected.

また、ボビン2に巻れているX傾斜磁場コイル、X傾斜
磁場コイル、Z傾斜磁場コイルには、それぞれ励磁電源
7,8.9が接続されている。この励磁電源7,8.9
は、それぞれインタフェイス12を介してコンピュータ
11に接続されている。
Furthermore, excitation power supplies 7, 8.9 are connected to the X gradient magnetic field coil, the X gradient magnetic field coil, and the Z gradient magnetic field coil wound on the bobbin 2, respectively. This excitation power supply 7, 8.9
are connected to the computer 11 via an interface 12, respectively.

一方、周波数シンセサイザ13には一高周波トランスミ
ッタ14と、RF送信器22が接続されている。この高
周波トランスミツf′14には、変調器15を介してF
LF電力増幅器16が接続されている。このRF電力増
幅器16には、照射コイル3が接続されている。
On the other hand, a high frequency transmitter 14 and an RF transmitter 22 are connected to the frequency synthesizer 13. This high frequency transmitter f'14 is connected to F'14 via a modulator 15.
An LF power amplifier 16 is connected. The irradiation coil 3 is connected to this RF power amplifier 16.

また、RF送信器22には、RF屯カ増幅器23と検波
器27が接続されている。このRF電力増幅器23には
、マツチング回路24が接続されておシ、このマツチン
グ回路24には、静磁場H,検出用のグローブ30が接
続されている。このマツチング回路24には、プリアン
プ25を介してRF受信器2Gが接続されておシ、この
RF受信器26には、検波器27を介してフィードバッ
クアンプ28が接続されている。このフィードバックア
ンプ28は磁石電源6に接続されている。
Furthermore, an RF transmitter amplifier 23 and a wave detector 27 are connected to the RF transmitter 22 . A matching circuit 24 is connected to the RF power amplifier 23, and a static magnetic field H and a globe 30 for detection are connected to the matching circuit 24. An RF receiver 2G is connected to the matching circuit 24 via a preamplifier 25, and a feedback amplifier 28 is connected to the RF receiver 26 via a detector 27. This feedback amplifier 28 is connected to the magnet power supply 6.

また、受信コイル4には、グリアンプ17を介してRF
受信器18が接続されており、このRF受信器18には
、検波器19を介してオーディオアンプ20が接続され
ている。このオーディオアンプ20の出力は、A/D変
換器21によってテジタル信号に変換されてインタフェ
イス12を介してコンピュータ11に取り込れる。この
インクフェイス12には、ティスゲレイ29が、コンピ
ュータ11には操作卓10が接続されている。
In addition, the receiving coil 4 is connected to an RF
A receiver 18 is connected, and an audio amplifier 20 is connected to the RF receiver 18 via a detector 19. The output of the audio amplifier 20 is converted into a digital signal by an A/D converter 21 and input to the computer 11 via the interface 12. A tisgerei 29 is connected to the ink face 12, and an operation console 10 is connected to the computer 11.

このように構成されるものであるから、空芯電磁石1は
、磁石電源6によって1500ガウスに励磁されておシ
、ボビン2に巻れた傾斜磁場コイルは、X、Y、Zそれ
ぞれ1cn+6たpo、3ガウスの1吋の傾斜磁場を発
生ずるように励磁電源7,8゜9によって励磁される。
Since it is constructed in this way, the air core electromagnet 1 is excited by the magnet power supply 6 to 1500 Gauss, and the gradient magnetic field coil wound around the bobbin 2 has a power of 1cn+6 for each of X, Y, and Z. , 3 Gauss and 1 inch by an excitation power supply 7,8°9.

オペレーターである検査技師は操作卓10を操作して検
査を開始すると操作卓10のスイッチの変化に合わせて
コンピューター11は定められた一連の計測を行なうよ
うインクフェイス12内のシーケンスコントローラに仏
刊°を印加する。一連の計41[」には128等分され
た各方向からの投影データの収集と演算処理後の断層像
の表示までが含まれておシ、約2分の時間を要する。
When the inspection technician who is the operator starts the inspection by operating the console 10, the computer 11 instructs the sequence controller in the ink face 12 to perform a predetermined series of measurements in accordance with the changes in the switches on the console 10. Apply. The series of 41 ['' in total includes the collection of projection data from each direction divided into 128 equal parts and the display of a tomographic image after calculation processing, and takes about 2 minutes.

周波数シンセサイザー13は1500ガウスで水゛素核
が共鳴する6、38メガヘルツに設定されている。その
周波数安定度は1時間あた。!りlXl0−’−\ルソ
以下であり、一連の計測時間内の変動分は無視できるオ
ーダーである。6.38メガヘルツのラジオ波は、高周
波トランスミッタ14で照射用出力と検波用出力として
分割される。この照射用出力は、特定の周波数帯域を有
するように変調器15でガウシャン波に振幅変調され、
RF電力増幅器16でピーク時500ワットに増幅され
て照射コイル3に印加される。同時に傾斜磁場G−Zを
印加することによって、被検体5はラジオ波が有する周
波数帯域内の水素核スピンが共鳴状態に励起されること
になる。Z軸は被検体の体軸方向と一致させであるので
、z=一定の画像化する面が決定される。5ミリ秒後に
振幅が倍のラジオ波を照射コイル3に印加するとNM几
倍信号エコー信号の形となってさらに5ミリ秒後に受信
コイル4に誘起される。NMR侶号はグリアンプ17、
RF受信器18、検波器19、オーディオアンプ20に
よって±5ボルト程度の信号となる。サンプリングはN
MRM号の振幅最大点からA/D変換器21で256点
の離散的なデーターとしてインクフェイス12内のメモ
リー回路に1投影テ−クーとして格納される。サンプリ
ングに要する時間は同時に印加される投影方向を決定す
る傾斜磁場Gアアの値によって決められる。G、アの値
は±0.3ガウス/ cntであるから、測定空間40
anでの静磁場の変化は一6ガウスから+6ガウスとな
シ、水素核スピンの共鳴信号の帯域は±26キロヘルツ
である。26キロヘルツの信号をサンプリングするには
、20マイクロ秒間隔てA/D変換すれば良く、256
点では5ミリ秒のサンプリング時間である。共鳴信号の
S/N比を向上するため倍の振幅のラジオ波を複数回照
射するマルチエコーの1’1ill定法を用いても1つ
の投影データーの収集には、最初のラジオ波の照射から
A/D変換の終了までに要する時間は0.1秒以下であ
る。これに対し、次の投影チーターの収集には、被検体
の水素核スピンの縦緩和時間T1の物理量で決定される
1秒間程要は待つ必要がある。この時間内は傾斜磁場は
印加されておらず、核スピンの共II*栄件は空芯電磁
石lの発生磁場のみによって決定される。この待ち時間
になると、RF送信器22はインクフェイス12内のシ
ーケンスコントローラーの信号をトリガーとして、6.
38メガ−\ルッの矩形パルスに変調されたラジオ波を
出力する。パルス巾での矩形パルスは6.38メガヘル
ツを中心に1/τの周波数成分を含むことになる。ラジ
オ波はRFt力増力増幅器上310ワツトに増幅され、
マツチングボックス24を通して誤差信号検出用のグロ
ーブ30に共鳴エネルギーとして印加される。
The frequency synthesizer 13 is set at 6.38 MHz, at which hydrogen nuclei resonate at 1500 Gauss. Its frequency stability is per hour. ! is less than lXl0-'-\russo, and the variation within a series of measurement times is of the order of being negligible. The 6.38 MHz radio wave is divided by the high frequency transmitter 14 into an output for irradiation and an output for detection. This irradiation output is amplitude-modulated into a Gaussian wave by a modulator 15 so as to have a specific frequency band,
The power is amplified to 500 watts at the peak by the RF power amplifier 16 and applied to the irradiation coil 3. By simultaneously applying the gradient magnetic field G-Z, hydrogen nuclear spins within the frequency band of radio waves in the subject 5 are excited to a resonance state. Since the Z axis is aligned with the body axis direction of the subject, a surface to be imaged with z=constant is determined. When a radio wave with double the amplitude is applied to the irradiation coil 3 after 5 milliseconds, it becomes an NM multiplied signal echo signal and is induced in the receiving coil 4 after another 5 milliseconds. NMR number is Griamp 17,
The RF receiver 18, detector 19, and audio amplifier 20 generate a signal of approximately ±5 volts. Sampling is N
Starting from the maximum amplitude point of the MRM signal, the A/D converter 21 stores 256 points of discrete data in the memory circuit in the ink face 12 as one projection take. The time required for sampling is determined by the value of the simultaneously applied gradient magnetic field G which determines the projection direction. Since the values of G and A are ±0.3 Gauss/cnt, the measurement space is 40
The change in the static magnetic field at an is from -6 Gauss to +6 Gauss, and the band of the resonance signal of the hydrogen nuclear spin is ±26 kilohertz. To sample a 26 kHz signal, A/D conversion is performed at 20 microsecond intervals, which is 256 kHz.
At the point, the sampling time is 5 milliseconds. Even if the multi-echo 1'1ill method is used, in which radio waves with twice the amplitude are irradiated multiple times in order to improve the S/N ratio of the resonance signal, collecting one projection data requires A The time required to complete the /D conversion is 0.1 seconds or less. On the other hand, in order to collect the next projected cheater, it is necessary to wait for about 1 second, which is determined by the physical quantity of the longitudinal relaxation time T1 of the hydrogen nuclear spin of the object. During this time, no gradient magnetic field is applied, and the nuclear spin co-II* condition is determined only by the magnetic field generated by the air-core electromagnet l. When this waiting time is reached, the RF transmitter 22 uses the signal from the sequence controller in the ink face 12 as a trigger, and 6.
It outputs a radio wave modulated into a 38 megabyte rectangular pulse. A rectangular pulse in pulse width will contain a frequency component of 1/τ centered at 6.38 MHz. The radio waves were amplified to 310 watts on an RFt power amplifier,
The resonance energy is applied through the matching box 24 to the glove 30 for error signal detection.

グローブ内の試料の水素核の共鳴信号はラジオ波の矩形
パルスの後から観測され、再びマツチングボックス24
をへて、プリアンプ25、RF受信器26で増幅され、
検波器27で直流成分となる。
The resonance signal of the hydrogen nucleus of the sample in the globe is observed after the rectangular pulse of radio waves, and is again transferred to the matching box 24.
After that, it is amplified by a preamplifier 25 and an RF receiver 26,
The detector 27 converts it into a DC component.

この間に静磁場の値が多少変化して)10+ΔHになっ
たとき、共鳴周波数ωは、 ω−γ(Ha+ΔH1−γ−1−1.0+γ・Δ14=
ωθ+γ・ΔH となる。γ・ΔH=Δω0とおくと上式はω=ωθ+Δ
ω となる。検波器27は参照信号に6.38メガヘルツ(
にω0 )を用いるから、その出力ばΔωの成分が誤差
16号としてフィードバックアンプ28に出力きれるこ
とになる。フィードバックアンプ28の1」1力はΔω
が零になるように磁石電源6の出jJを′1111制御
する。1秒間の待ち時間中誤差信号の検出ン行ない、次
の投影データの計測が始まるとインタフェイス12内の
シーケンスコントローラーは一連のシーケンスを再び実
行すると共にフィードバックアンプ28の出力電圧を保
持するように働く。第1の投影から第128番目の投影
の測定まで、空芯電磁石10発生磁場を1500ガウス
の強度に保って検査が行なわれることになる。
During this period, when the value of the static magnetic field changes somewhat and becomes 10+ΔH, the resonant frequency ω becomes ω−γ(Ha+ΔH1−γ−1−1−1.0+γ・Δ14=
ωθ+γ・ΔH. If we set γ・ΔH=Δω0, the above formula becomes ω=ωθ+Δ
becomes ω. The detector 27 uses a reference signal of 6.38 MHz (
Since ω0 ) is used in the output, the component of Δω can be outputted to the feedback amplifier 28 as error No. 16. 1”1 power of feedback amplifier 28 is Δω
The output jJ of the magnet power supply 6 is controlled by '1111 so that the value becomes zero. During the one-second waiting period, the error signal is detected, and when the next projection data measurement begins, the sequence controller in the interface 12 executes the sequence again and works to maintain the output voltage of the feedback amplifier 28. . From the first projection to the measurement of the 128th projection, the inspection is performed while maintaining the magnetic field generated by the air-core electromagnet 10 at an intensity of 1500 Gauss.

第5図には、本実施例のタイムチャートが示されている
。すなわち、第5図で区間Aは被検体5のスピンを励起
する期間で第5図(4)に示す如く高周波磁界が印加さ
れている。区間A、Bで第5図σ3)に示す如くZ傾斜
磁場が加えられ、被検体5の撮像Ur面が決定される。
FIG. 5 shows a time chart of this embodiment. That is, in FIG. 5, section A is a period in which the spins of the subject 5 are excited, and a high frequency magnetic field is applied as shown in FIG. 5 (4). In sections A and B, a Z gradient magnetic field is applied as shown in FIG. 5 σ3), and the imaging Ur plane of the subject 5 is determined.

また、区間Cで第5図(C)に示す如<X、Yの傾斜磁
場が加えられ、受信コイル4より第5図(至)に示す如
きNMR信号が計測される。また、区間りは被検体5の
スピンが熱平衡に達するまでの待ち時間である。この区
間りにはRFt力増力増幅器上3第5図■に示す如きロ
ック用の高周波パワーが加えられる。このロック用NM
R信号はFLF受信器26によって第5図[F]に示す
如き信号が、検波器27によって第5図CG)に示す如
き信号が得られる。この検波器27の出力がフィードバ
ックアンプ28にわいて積分され第5図0に示す如き信
号として出力される。このフィードバックアンプ28の
出力が、前述した誤差信号Δωに対応する。なお区間A
BCの期間は検波器27の出力が第5図0に示す如く零
になるのでフィードバックアンプ28の出力が保持され
ることになる。
Further, in section C, a gradient magnetic field of <X, Y as shown in FIG. 5(C) is applied, and an NMR signal as shown in FIG. 5(to) is measured from the receiving coil 4. Further, the period is a waiting time until the spin of the subject 5 reaches thermal equilibrium. In this section, high frequency power for locking is applied to the RFt force amplification amplifier as shown in FIG. NM for this lock
As for the R signal, a signal as shown in FIG. 5 [F] is obtained by the FLF receiver 26, and a signal as shown in FIG. 5 (CG) is obtained by the detector 27. The output of this detector 27 is integrated by a feedback amplifier 28 and output as a signal as shown in FIG. 50. The output of this feedback amplifier 28 corresponds to the aforementioned error signal Δω. Furthermore, section A
During the BC period, the output of the detector 27 becomes zero as shown in FIG. 50, so the output of the feedback amplifier 28 is held.

したがって、本実施例によれば、水素核スピンの共鳴周
波数で静磁場H8を制御するため、磁石電源6や空芯電
磁石1のコイルの温度変化によるHaのドリフトを防ぐ
ことができる。
Therefore, according to this embodiment, since the static magnetic field H8 is controlled by the resonance frequency of the hydrogen nuclear spin, it is possible to prevent the drift of Ha due to temperature changes in the magnet power supply 6 and the coil of the air-core electromagnet 1.

また、本実施例によれば、検査中に磁性体が本検査装置
の近くを移動して空芯電磁石1の漏洩磁束を切ってもH
oの値を一定値に保つだめ、検査を中止する必要がない
Further, according to this embodiment, even if the magnetic body moves near the inspection device during inspection and cuts off the leakage magnetic flux of the air-core electromagnet 1, H
As long as the value of o is kept constant, there is no need to stop the test.

さらに、本実施例によれば、電源投入によって静磁場H
,を適正な値に設定する働きをするので検査技師に先だ
ってH8の値を調べる作業を省略することができる。
Furthermore, according to this embodiment, when the power is turned on, the static magnetic field H
, to an appropriate value, it is possible to omit the work of checking the value of H8 in advance of the laboratory technician.

なお、本実施例においては、誤差信号を磁石電源6にフ
ィードバックした場合について述べたが、周波数シンセ
サイザ13にフィードバックしても同じ効果が期待でき
る。
In this embodiment, a case has been described in which the error signal is fed back to the magnet power supply 6, but the same effect can be expected even if the error signal is fed back to the frequency synthesizer 13.

また、誤差信号検出用のグローブ内試料として、被検体
の測定核種と異なるフッ素核19pやリン核31P等を
用いても同じ効果が期待できるであろう。
Furthermore, the same effect can be expected even if a fluorine nucleus 19p, a phosphorus nucleus 31P, or the like different from the measurement nuclide of the subject is used as the sample in the glove for error signal detection.

この場合、周波数シンセサイザー13は水素核の共鳴周
波数6.38MH2を発振しているので、RFトランス
ミツター22でフッ素核の共鳴周波数6.00MH2,
リン核の共鳴周波数2.58MH2に周波数変換の機能
を追加しなければならないが、被検体の測定核種の水素
核の共鳴周波数と異なるため、検査用の照射コイル3、
受信コイル4と誤差検出用グローブ23のコイル間の干
渉が無く、RFシールドが不要である。
In this case, the frequency synthesizer 13 oscillates at the resonance frequency of 6.38 MH2 for hydrogen nuclei, so the RF transmitter 22 oscillates at the resonance frequency of 6.00 MH2 for fluorine nuclei.
A frequency conversion function must be added to the resonance frequency of the phosphorus nucleus, which is 2.58MH2, but since it is different from the resonance frequency of the hydrogen nucleus of the measurement nuclide in the test object, the irradiation coil 3 for inspection,
There is no interference between the receiving coil 4 and the coil of the error detection glove 23, and no RF shield is required.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように、本発明によれば、磁場装置の発生
磁場Hoを安定化することができる。
As explained above, according to the present invention, the magnetic field Ho generated by the magnetic field device can be stabilized.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図、第2図はNMRイメージングの説明図、第3図
は逆投影の説明図、第4図は本発明の実施例を示すブロ
ック図、第5図はタイムチャートである。 1・・・空芯電磁石、2・・・ボビン、3・・・照射コ
イル、4・・・受信コイル、5・・・被検体、6・・・
磁石電源、13・・・周波数シンセサイザ、24・・・
マツチング回路、30・・・グローブ。 代理人 弁理士 鵜沼辰之 $ 1 口 FREQL)ENCY 茅 2 囚 FREσuENCγ 茅 3 図 第 4 固
1 and 2 are explanatory diagrams of NMR imaging, FIG. 3 is an explanatory diagram of back projection, FIG. 4 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a time chart. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Air core electromagnet, 2... Bobbin, 3... Irradiation coil, 4... Receiving coil, 5... Subject, 6...
Magnet power supply, 13... Frequency synthesizer, 24...
Matching circuit, 30...Glove. Agent Patent attorney Tatsuyuki Unuma $ 1 FREQL)ENCY Kaya 2 Prisoner FREσuENCγ Kaya 3 Figure 4

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1、人体等の被測定物を挿脱自任に筒状に形成されるマ
グネットと、該マグネットによって形成される一定の空
間に均一な静磁場H6を発生する第1の磁場装置と、空
間的位置によって強度の異なる磁場(傾斜磁場)を発生
する第2の磁場装置とを備え、共鳴周波数ω0において
生じる核磁気共鳴を利用して被測定物の断層撮像を行う
NMRイメージング装置において、上記第2の磁場装置
が動作停止している間に上記静磁場HoO値を検出する
だめの検出手段と、該検出手段によって検出された静磁
場の値の変化分ΔHoを算出する算出手段と、該算出手
段のqH3値ΔHaが零によるように上記第1の磁場装
置の静磁場H6あるいは上H己共鳴周波数ω0を制御す
る制御手段を設けたことを特徴とするNMRイメージン
グ装置。
1. A magnet formed in a cylindrical shape into which an object to be measured such as a human body can be inserted and removed at will, a first magnetic field device that generates a uniform static magnetic field H6 in a certain space formed by the magnet, and a spatial position. and a second magnetic field device that generates magnetic fields (gradient magnetic fields) with different strengths according to A detection means for detecting the static magnetic field HoO value while the magnetic field device is not operating, a calculation means for calculating a change ΔHo in the value of the static magnetic field detected by the detection means, and a calculation means for calculating the change ΔHo in the value of the static magnetic field detected by the detection means. An NMR imaging apparatus comprising: a control means for controlling the static magnetic field H6 or the upper magnetic field resonance frequency ω0 of the first magnetic field device so that the qH3 value ΔHa is zero.
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Cited By (1)

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CN107003258A (en) * 2014-10-17 2017-08-01 皇家飞利浦有限公司 The metal detector of spatial discrimination

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