JPS60236637A - 核磁気共鳴による診断装置 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、核磁気共鳴による診断装置に関する。

特に、核磁気共鳴計算機トモグラフィ装置における、主
磁場強度の時間変動による画質の劣化を防止するための
手段に関する。

〔従来の技術〕

従来の核磁気共鳴による診断装置、例えば、核磁気共鳴
計算機トモグラフィ装置では、主磁場コイルを定電流に
より駆動して主磁場を発生させていた。しかし、主磁場
電源が変動したり、室温や主磁場コイルの温度の変化に
より、主磁場コイルの形状が変化し、主磁場強度が数十
ｐｐｍにねたって変化する。このために、診断画像にア
ーティファクトを生ずる場合があった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は、主磁場強度の変化によるアーティファクトの
発生を防止できる核磁気共鳴による診断装置を提供する
ことを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明核磁気共鳴による診断装置は、被検体に主磁場を
印加する手段と、この被検体の組織を構成する原子の原
子核に核磁気共鳴を与える高周波パルスを印加する手段
と、上記原子核の核磁気共鳴の信号を少なくとも一つの
方向に投影するための勾配磁場を印加する手段と、この
勾配磁場を印加する手段により投影された核磁気共鳴の
信号を観測する手段と、この観測する手段の出力信号か
　・ら共鳴エネルギに関する情報の分布を画像に構成す
る演算手段とを備えた核磁気共鳴による診断装置におい
て、上記勾配磁場を印加する手段は、１ビユーの期間に
勾配磁場を印加する時間と勾配磁場を印加しない時間と
を含むように構成され、この印加する期間に上記核磁気
共鳴の信号を観測する手段と、この印加しない期間に上
記主磁場強度を計測する手段とを含むことを特徴とする
。

〔作用〕

本発明核磁気共鳴による診断装置は、被検体の走査デー
タの観測と、主磁場強度の測定とを、１ビユーの間に行
い、主磁場強度やこ変動があってもこれを追従して補償
することができる。

〔実７ｉ！例〕 第１図は本発明実施例核磁気共鳴による診断装置のブロ
ック構成図である。この実施例は、本発明を核磁気共鳴
計算機トモグラフィ装置に用いた例である。

計算機１は、表示装置２と、シーケンス記憶回路４と、
高周波発振回路６と、アナログ・ディジタル変換器９と
、操作コンソール１２とに接続される。主磁場電源３は
マグネットアセンブリ１３に接続される。シーケンス記
憶回路４は、勾配磁場駆動回路５と、ゲート変調回路７
と、アナ口・グ・ディジタル変換器９とに接続ぎれる。

勾配磁場駆動回路５はマグネットアセンブリ１３に接続
される。

ゲート変調回路７は高周波電力増幅器８に接続される。

高周波電力増幅器８はマグネットアセンブリ１３に接続
される。高周波発振回路６は、ゲート変調回路７と位相
検波器１０とに接続される。マグネットアセンブリ１３
は前置増幅器１１に接続される。

前置増幅器１１は位相検波器ｌＯに接続される。位相検
波器１０はアナログ・ディジタル変換器９に接続される
。アナログ・ディジタル変換器９は計算機１に接続され
る。

マグネットアセンブリ１３は、内部に主磁場コイル、Ｘ
軸、ｙ軸、ｚ軸の各勾配コイル、高周波送信コイルおよ
び核磁気共鳴信号の受信用コイルが配置され、挿入され
た被検体に対して、主磁場と勾配磁場と高周波パルスと
を印加し、共鳴周波数や共鳴エネルギに関する情報を含
む核磁気共鳴信号を受信する。

クレードル１４は、被検体を載置してマグネットアセン
ブリ１３内に挿入する。

主磁場電源３は、マグネットアセンブリ１３内の主磁場
コイルに接続され、被検体に主磁場を印加する。

シーケンス記憶回路４は、核磁気共鳴信号の観測データ
を収集するためのタイミング信号を発生　−し、勾配磁
場駆動回路５、ゲート変調回路７およびアナログ・ディ
ジタル変換器９の動作を制御する。これにより、シーケ
ンス記憶回路４は、勾配磁場や高周波磁場の発生シーケ
ンスを制御する。

勾配磁場駆動回路５は、マグネットアセンブリ１３内の
Ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸の各勾配コイルに接続され、勾配磁場
を被検体に印加する。

高周波発振回路６とゲート変調回路７と高周波電力増幅
器８とは、被検体の組織を構成する原子の原子核に核磁
気共鳴を与える高周波パルスを、マグネットアセンブリ
１３内に挿入された被検体に対して印加するように構成
されている。

高周波発振回路６は高周波信号を発生する。ゲート変調
回路７は、シーケンス記憶回路４からのタイミング信号
１により高周波発振回路６の出力した高周波信号を変調
し、高周波パルスを生成する。

高周波電力増幅器８は、ゲート変調回路７の出力した高
周波パルスを電力増幅し、マグネットアセンブリ１３内
の高周波送信コイルに供給する。

アナ□ログ・ディジタル変換器９と位相検波器１０と前
置増幅器１１とは、核磁気共鳴信号を観測し、ディジタ
ルの観測データを収集する。前置増幅器１１は、マグネ
ットアセンブリ１３内の受信用コイルに接続され、核磁
気共鳴信号を増幅する。位相検波器１０は、高周波発振
回路６の出力信号を参照して、前置増幅器１１の出力を
位相検波する。アナログ・ディジタル変換器９は、位相
検波された核磁気共鳴信号をアナログ・ディジタル変換
する。

計算機１゛は、シーケンス記憶回路４の内容の書替えや
、主磁場電源３および高周波発振回路６の制御を行う。

シーケンス記憶回路４の内容を書き替えることにより、
種々の操作シーケンスを実現できる。さらに、計算機１
は観測データから共鳴エネルギに関する情報の分布を画
像に構成する演算を行う。

表示装置２は、計算機ｌの演算により得られた核磁気共
鳴原子の分布画像を表示する。

操作コンソール１２は、操作者からの入力を受けイ１け
る。

第２図は本発明実施例核磁気共鳴による診断装置のパル
スシーケンスの一例を示す図である。

２方向の勾配磁場Ｇｚとスピンを９０°回転させるため
の高周波パルス９０６×により、被検体の断層面のスピ
ンを選択励起する。これに続き、Ｘ方向の勾配磁場Ｇｘ
およびＸ方向の勾配磁場Ｇｙを印加し、断層面内の磁化
の方向を分散させる。この後に、磁化の方向を分散させ
るための勾配磁場と符号が反対で、その振幅の比率が一
定の勾配磁場ｇＸ＝Ｇ−ｓｉｎ　θ、ｇ、＝Ｇ−ｃｏｓ
　θを印加して、１回目のエコー信号１００を得る。こ
こでＧは主磁場強度であり、θはビュー角である。ここ
までは、通常の被検体の観測シーケンスである。

この後さらに一定時間が経過した後に、２回目のエコー
信号を観測するために、スピンを１８０６回転させるた
めの高周波パルス１８０°ｙを印加スる。この後υこ、
２回目のエコー信号が最大になる時刻ｔで、Ｘ方向の勾
配磁場ＧＫおよびＸ方向の勾配磁場ＧＶを「０」にし、
エコー信号２００を観測する。

第３図はエコー信号１００のフーリエスペクトルを示す
図である。

このフーリエスペクトルは、従来の観測データと同じ投
影データである。

第４図はエコー信号２００のフーリエスペクトルを示す
図である。

エコー信号２００のフーリエスペクト、ルの中心周波数
ω１をめることにより、 ｉｎ　＝　ｒ　Ｂ　−−−−（ｌン の関係から、主磁場強度をめることができる。

ここで、Ｔは磁気回転比であり、Ｂは磁気強度である。

こうしてめた主磁場強度を用いて、例えば、エコー信号
２００のデータを−ω１だけ周波数移動させる等により
、画像再構成データに補正を加えることができる。

磁場強度の変化が比較的緩やかな（数十秒で数ｐｐｍ程
度）場合には、全てのビューで主磁場強度計測用のシー
ケンスを行う必要はなく、適当な間隔のビューで主磁場
強度を計測し、他のビューにはその値を内挿して用いる
ことにより、被検体のデータを観測する時間を短縮する
ことができる。

上記の説明では、投影法のパルスシーケンスを用いる場
合について説明したが、他のどのようなパルスシーケン
不の走りｉ合でも、本発明奪実施できる。ただし、フー
リエ法（スピンワープ法）の場合には、ワープ量の大き
いビにでは信号□が小さくなるので、ワープ量の小さい
ビューを１走査中に適当に分散させ、そのビューでのみ
主磁場強度を計測し、他のビューへはその値を内挿して
用いることが望爽しい。

まん、上記の□説明では、西紀磁場を測定するためのエ
コーを発生させる方法として、１８ｏ＠パルスを用いた
例を“示した。ｔがし、この他の方法でも、勾配磁場を
測定するためのエコーを発生させて本発明を実施するこ
とができる。例えば、主磁場コイルの電流を反転させて
主磁場の向きを反転させる等の方′法により、本発明を
実施できる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明核磁気共鳴による診断装置
により、主磁場強度の時間的な変動の計測が可能になり
、主磁場強度の変動に起因するアーティファクトの発生
をおさえることが可能となる。

したがって、本発明は医療診断装置に応用する場合に得
られる情報が正確になり、表示画面は鮮明になる優れた
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例核磁気共鳴による診断装置のブロ
ック構成図。 第２図は本発明実施例核磁気共鳴による診断装置のパル
スシーケンスの一例を示す図。 第３図は１回目のエコー信号のフーリエスペクトルを示
す図。 第４図は２回目のエコー信号のフーリエスペクトルを示
す図。 １・・・計算機、２・・・表示装置、３・・・主磁場電
源、４・・・シーケンス記１．１回路、５・・・勾配磁
場駆動回路、６・・・高周波発振回路、７・・・ケート
変調回路、８・・・高周波電力増幅器、９・・・アナロ
グ・ディジタル変換器１，１０・・・位相検波器、１１
・・・前置増幅器、１２・・・操作コンソール、１３・
・・マグネットアセンブリ、１４・・・クレードル。 特許出願人　代理人 弁理士　井　出　直　孝

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１１被検体に主磁場を印加する手段と、この被検体の
   組織を構成する原子の原子核に核磁気共鳴を与える高周
   波パルスを印加する手段と、上記原子核の核磁気共鳴の
   信号を少なくとも一つの方向に投影するための勾配磁場
   を印加する手段と、 この勾配磁場を印加する手段により投影された核磁気共
   鳴の信号を観測する手段と、 この観測する手段の出力信号から共鳴エネルギに関する
   情報の分布を画像に構成する演算手段とを備えた核磁気
   共鳴による診断装置において、上記勾配磁場を印加する
   手段は、１ビユーの期間に勾配磁場を印加する時間と勾
   配磁場を印加しない時間とを含むように構成され、 この印加する期間に上記核磁気共鳴の信号を観測する手
   段と、 この印加しない期間に上記主磁場強度を計測する手段と を含むことを特徴とする核磁気共鳴による診断装置。