JPS5938637A

JPS5938637A - 核磁気共鳴装置

Info

Publication number: JPS5938637A
Application number: JP57149776A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Machida; 好男町田
Original assignee: Toshiba Corp; Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1982-08-28
Filing date: 1982-08-28
Publication date: 1984-03-02
Also published as: JPH0380497B2; EP0104781A3; EP0104781B1; US4740750A; DE3380228D1; EP0104781A2

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。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の技術分野」本発明は、核磁気共鳴現象を利用して、イ皮検体中に存
在する特定の原子核のスピン密度または緩和時間の分亜
を反映１〜た画像を再（を成する核磁気共鳴装置に関す
るもので４）る。

〔発明の技術的ｔｆ　Ｒとその問題点〕核磁気共０（６
装置において、被検体内の特可の原子核のスピン密度、
緩和時定数青を反映した画１埃を得る際に、まず核磁気
共鳴信号が検出される。

この信号をＦ　（ｔ）とかくと、Ｆ（すＦＪ、基本的に
は次のｉｆ式で衆わすことかできる。

ここで、ｐ（ｏ→、信号の周波数スペクトル（実数値間
物ω、角周波数ｔ２時間しかしながら、実際に観測される信号Ｆ　ｔｔ）　＆よ
、前記Ｆ　（ｔ）に低周波のオフセットβ（１）が加わ
ったものであり、次の第２式で表わすことができる。

Ｆ　（ｔ、）　＝　Ｆ　（ｔ）十β（１）　　　　　　
　　　　　　・・・（２）ただし、δは小さな正数 Δ（至）はオフセット成分（実数値関数〕したがって、
たとえば第１図（Ｂ）　Ｋ示すような実敢１□１（Ｊ、
−よびＷｊｘ図（Ｃ）に示づ−よシｌρυ数部を有する
。Ｉｉｉｊ　Ｆ　（ｔ）　ｋフーリエ変換−！−ると、
本来、化１図（５）に示Ｊ−よＪ　’Ｉ−％ノー１ズの
ない１ｉＧＪ波奴ス波りトルＰ　（０＋）　（）０ロソ
エク／−３７ブ′−りども称する。）ｔ・（！またいの
であるが、１氏１劃波のオフセット７）（ｔ）　カ／Ｊ
ｌ＋υつ°Ｃいるので、・０１図ＩＤ）に／Ｊｅすよう
に、周波数スペクトルＰ　（６４）は、その中心部に凹
凸を有する異′、竹波形となる。このような異常波形の
ン０Ｏジエクションデータを−とのまま用いで、画像再
構成ｔすると、第１図［有］）にｉｊ：　’ｊように、
画像中心を］１ｎる放射１ノζリアーブーツノ゛り１・
Ａ４が画像に生じてしまう。

こりより、プアーナノアクトＡ４の原因である低同波（
Ｌ）、ｔフ七ソトが加わる原因としては、−・−ビワ上
１′の特性の時間的変動、おるいＱ」：、電子計ｎ機で
処理−Ｊる場合はフ゛〜夕の離散化の必袈がるるが、七
の時のＡ　Ｄ鋭撫に際しでの梢度の悪きが考えられる。

しかし在がら、この様な検出された信号１”　（Ｌ）が
もつ低ＩＩ！・ｊ波のメフセソトノイズβ（１）を純粋
に・・−ドウエア的に完全に取り除く事Ｑよ非常に困Ｖ
−１仁でるる。

〔元ψＪの目的ｊこの発明ぐよ前記事情に鑑み又／ｒされたものであり、
（Ｌｊ周波Ｉ戊勺のノイズにょる〕′−ナファノト（１
）ない画像を表示することのできる核磁気共１１１装置
１イをａｆｔ、　１１Ｌ：することを目Ｉ′白とする。

〔発明の概快〕

前記目的才達成するだめのとのプ１明の（ｉＣｔ要ｔ−
Ｌ、核磁気共１１％現象により誘起孕れる核磁気共鳴信
号を、その共鳴周波数の位相が互いＶＣ９０’異）よる
２つの参照波で検波して、２Ｉ！号に分と圧し、信号ω
ブ″ノクル化することｉｌこよシ、少なくとも’ｌ’＃
　＞ｉｌのノ東子核のスピン’ｊ（ｆ度および緩７（１
＋時間イ辷両１家化する咳磁気共１１〜装置において、
画像再構成に際して低周波成分〕・ｆズを除去するノイ
ズ補正処理器を具備し、・ｆ４られる画像中のアーチノ
ーＩ夕１・４１余去−ｆｙｊ。

ことを特徴とするもので々）る。

〔発明の実施例〕

先ず、この発明の原理について簡明する。

検出系れた核磁気共１１１信壮Ｆ′（ｔ）に基づき画像
再構ＩＪ’ｌ、をする処理手順にｉｌ、ｊｌ、たとえＶ
、１：、少なくとも、■核磁気共鳴信号Ｆ（リイ〔フー
リエ変換し−〔グロヅエク・／ヨンデータを得、被検体
の１．■囲の各方向に９いて（７，Ｉ竹〕９τ１ノエク
／−３７データをたとえばコノ″１？リュー　ンヨン法
によりフ・１ルター処理１．テ、フ１ルｌ　勿カケ７’
ξ、７°ロノｊニクノヨンｒ−夕＾：　’ｔ！７７）こ
と、および■核磁気共鳴信号Ｆ　（ｔ）をフィルター処
理した陵、フーリエ変換することによりフィルタ針かけ
たグ１１　Ｅり上クゾヨンデータ衾イ仔ることのいず一
シ〃・を要−ノーる。

この発明に督いて（１、前記■の処理手順全採用ｒる場
合、フーリエ−に換後のゾロジエク／ヨンデー・夕中の
低周波成分によるノイズを除去するものであり、前記■
の処理中＋＋ｍ　を採用する場合、フーリエ）、ｒ（１
換前の核磁気共鳴信号Ｆ　（ｔ）中の低同波成分（゛こ
よＱ）・ｆズ葡除去するものである。そして、前記■の
処１ｊロト順の場合、核磁気共鳴信号Ｆ（す〃・ら汎ら
に低周波成分によるノイズを除去することができないの
で、フーリエ変４実により得られる周波り又スーξクト
ル中の凹凸部分を与える核磁気共鳴信号Ｆ（０中の所ｙ
イ日号のみを選んで、これをフーリエ変換し、第２図に
示′すよ′）に、ｌ？ｉｌ　ｉ数スペクトル中の凹凸部
分の両側にある＊！ｅ　ｒｉ、ｋ　１１１′ｉテ”−ダ
よｊ）補正量ΔＣを求め、この補正ｊｔｉ：　Ａ　ｃを
】す！フーリエ変換（−１てイ；ｔた司β（１）を核磁
気共１１１クイ１丁月Ｆ（す７＋・らだし。

引くと、低ム゛Ｉ波成分のオフ−レットのない核（１ル
２気共鳴信号Ｆ　（ｔ）が求められることと〃る。こＣ
・ンことも：、数式で表現すると、次のようになる。す
ｌコゎち、Δ　ｃ　　（ｋ）＝　　Ｐ　（ｋ）−ＰＣ（
ｋ）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　・−（−
りただし、ｋにし回転角ω＝０付近の整数でのる。

ただし、Ｎは離散的フーリエ変換のポイント数でるる。

次ル・′（、前記原理を具体化したこり兄１」」の−実
施例について図面を参照しながら説明′する。

第３図に分いて、被検体１なよ、静磁」勅Ｉｔｏ内を゛
こ配置ぜれると共に、静磁場Ｈ９と直交〕−る磁ＪＪ、
ａを銹起するように捲回された送受１−コイル２間に配
置６される。同調語３Ｑよ、送信系４で発生−丈る＋ｈ
、磁彼〃−〇１１子尾周波θの′亀イ厳波を選択し、−
波４９！体ｌ中の′（ｙ定核種だとえｔ」゛「に同調す
るように励起パルスを送受信コイル２に印加すゐ。増幅
器５は、送受信コイル２で受＋６　した核磁気共鳴信号
を増幅し、２個の位相を美波潴ｂ　Ａ　＋　６　Ｂに出
力する。参照信号発生藩７ｔよ、移相器７Ａおよび９（
）０位相変換器７　Ｂを有し、核磁気共鳴（Ｍ号と同じ
同波数を有すると共に互い番′こ６γ相が９０°異なる
２種の参照波金発牛し、参照信号それぞれが位相検波器
６　Ａ、６　Ｂに出力するように１１１成されている。

２１１ｉ’ｉｌの位相検波器１５　Ａ　＋　Ｇ　Ｂそれ
ぞれは、核磁気共鳴信号を参照波で位相検波してアナロ
グの２信号Ｆ　（ｔ）　（実数部と虚数部）に分離する
。分離された２信号Ｆ　（ｔ）は、増幅器８Ａ、８Ｂで
増すＩＩＡされ、ロー／やスフイルタ９　Ａ、　、　９
　ｎで高１ｒ’ｉＪ波成分を除去した後、Ａ／Ｄ変挨器
１０Ａ、ＩＯＢでデジタル化びれでノイズ’ｒｉｌｆ止
処理器１１に人力される。ノイズ補正処理器１１＋よ、
前記デジタル化（離散値化）した信号ｒ’　（ｔ）　ａ
＞らフィルり金かけたグロゾエクションデークを得る際
に低周波成分による影響を除去する演！ｌ装置Ｃ心り、
信号Ｆ（ｔ）ｃ）処理手順がこの発明の原理説明のとこ
ろで示した■の手順であるときは、第４図のフローに従
って低周波成分による影響を１缶去し、また、４ｇ号Ｆ
　（ｔ）の処理手順がこの発＠１」の原理説明のところ
で示しだ■の手順であるときに１、第５図のフローに従
って低周波成分によるｇｐ＠’ｃ除去する。すなわち、
第４図にボすように、１６号Ｆ　（ｔ）　’ｒ：フーリ
エ夏換し、得られるグロノエクノヨンデータＰ（→中の
凹凸を与えるデータの両側のデータ（第２図中で示すＰ
ｎとＰｎ＋４）ＶＣより線型補間をすることによシ補正
凰ΔＣを求め、次いで前記グロノエクションアータＰ　
（ｉυ中の凹凸を与えるデータから前記補正液ΔＣを差
し引いてノロノエク／ヨンデータＰ　（ｚ＞）の補正を
し、この後、補正後りプロノエクンヨンデークＰ　（ｏ
；）をたとえばコン＋Ｊ？ＩＪ　ニー　ジョン法等によ
シフイルター処理シ、フィルタをかけたゾロノエクショ
ンプ′−夕を得る。また、前記■の手順の場合、第５図
に示すように、信号Ｆ　（ｔ）のうち、信号Ｆ　（ｔ）
をフーリエ変換した後のグロジエクンョンデータＰ　（
ｒｏ）に凹凸を与えるアークおよびその両１１すのデー
タ（第２図におけるＰｎ〜Ｐｌ＋４４）に対応゛３−る
信号Ｆ　（ｔ）を選択し、これをフーリエＡＬ　ｊＳ％
　Ｌ／　−ＣＰ　ＩＩ　〜Ｐ　ｎ＋４を求める。仄いで
、ＰｎとＰ　ｎ　＋４とで線型捕間することにより補正
量ΔＣを求め、こ・υ油止：６−Δｃｆ用いて前記第５
式に従って信号Ｆ　（ｔ）の前、ｉＥｒすることにより
低周波成分のノイ；（゛りない信号Ｆ　（ｔ）　を求め
る。このＦ　（ｔ）をフィルター処理！−７、フィルタ
一定かけたＦ　（ｔ）をフーリエ４Ｊｉ分すること＆（
よりフィルターをかけたグロジコーク／ヨンデータを肖
る。

画像化処理（々Ｊ？ｉ：　ｌ　２は、ノイズ補正処理器
ｌｌ内でｎＱ記（ついＪ“、１シかの手順に従って求め
られた、フィルターを〃）けたノ″ロノＪｌクションデ
ータを入力し、このフ′−りに基づき画像再１１噴成ケ
行ない、′ｉ′弓ヒ原子核たとえばＨ’のスピン密度、
緩４１１時間等を反映した画像につり一ビＣの映像信号
ケ出刃するように１．イ成きれている。

以Ｊｌ／こ詳述した１１′イ成によると、画１象再１１
・を成に必要な、フィルタ匍がりたグロノエクションｒ
−タフす・ら１戊周波のオフヒツト成分によるノイズを
除去゛シフ゛Ｃいろので、アーチファタトのない画像を
再構成することかで＠２）。

以」二、この発明の一実施ｆｌｕ　ｉ′ｃついて詳述し
たが、この発明は前記実Ｍｌｘ例ＶＣ限定されるものＱ
　（ＩＪ、’　ｆ（り、この発明の要旨の範囲内で適宜
に変形し゛Ｃ芙７ｉ！ｉ　−Ｊ−ることができるのはい
うまでもない。

この発明は、パンクグロソエク７０〕法以外の種々の画
体再溝成法たとえば逐次近似法、ノーリ工変換法等を採
用する核磁気共鳴装置に」１．弧用ノーることフ）ｌで
きる。

に発明の効オｂ］この発明Ｖこ上ると、検出された核磁気共；１（）信号
中に低ＩＰｄ波オフセットが含まれていでも、この低ｌ
ｒ’ｉｌ波オフヒツトにょるノイズをノ゛−タ処１哩の
過程で自動的に除去し、アーチンアクトのない良好な画
ｆ９を表示することのできる核磁気共鳴装置を提供する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図囚は理想的な核｛１長気共鳴１１」号のｌｔＪ波
数スペクトルＰ　（ｍ）　ｆ＜示す説明図、第１図（＋
３）は実測された核磁気共鳴信号全位相検波し一ｃ１：
１た実数部の１１，ｌｉ号を示す説明１凶、第１図Ｃ）
は実測された該磁気共鳴（ＨＷ号をｆｉ′Ｌ相検波して
得た虚数部の信号を示ず説りり図、う４Ｓ　Ｉ　ＩＭＩ
　（＋））　＆よ位相検波後の信号ケフーリエ変換して
１件た周波数スペクトルＰ（→を示すＩ兄四則、Ｆ、Ｔ
　１図（ｌｉ、）　（ｔｊ、アーナフノ′クトヲ有する
画像を示す説明図、；０２図６．’ｉ、　線！ｒ’ｉ捕
間ｔｉ’：　Ｊ、る補正油Δｃ（７）算出孕示ずｉｔ１
？、四回、Ｆｔ”ｙ　Ｊ図はこの発明の一実施１イ・０
を示→ゾロ、ツク１ネ１、並びに第４図および第５図に
［ノイス゛−ｔｌｉ　ｉＦ、の処理中側を示づ一フロー
図である。１Ｊ・・・、ノイス゛浦、正外１里器第　　１　図（Ａ）　Ｐｃ

Claims

【特許請求の範囲】

核磁気共鳴現象により誘起される核磁気共鳴信号を、そ
の共鳴同波数の位相が互いに９０°異なる２つの参照波
で４ｆｔｔ波して、２信号に分離し、信号をデジタル化
することにより、少なくとも特定の原子核のスピン゛１
°１７度および緩和時間を画像化する核磁気共鳴装置に
おいで、画像再溝成に際して低置波成分ノイズを除去す
るノイズ補正処理器を具１１：’ｔｔ　Ｌ、、・ｌ＋ら
れる画捜中のアーチファクトを除去することを特徴とす
る核磁気共鳴装置。