JPS60263842A - 核磁気共鳴装置 - 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】 ［発明の技術分野］ 本発明は、核磁気共鳴現象を用いて被検体中に存在する
ある特定の原子核のスピン密度又は緩和時間の分布を画
像化する装置に関するものである。

［発明の技術的背景とその問題点コ 核磁気共鳴装＠（よ、次の様な原理に基づいて被検体情
報の処理を行う。

被検体のある特定の原子核から誘起される核磁気共鳴信
号について、周波数と位相との情報を利用するためには
一様なる外部静！を場Ｈｏの他に２つの制御可能な外部
１ｔ１場（Ｈｐ、ＨＲ）を用いる必要がある。そこで、
先ずπ／２のパルスにより特定の原子核を励起した後、
１時間だ【プ外部ｖＡ場Ｈｐを一様な静磁場ＨＯに重畳
すると位相ずれが生ずる。この時の位相ずれ量φはＬ　
Ａ　ＲＭ　ＯＲの式より次式（１）であたえられる。

φ−γ・Ｈｐ・τ−ωｐ・τ・・・・・・ｆｌ）ここで
γはその原子核の核磁気回転比である。

さらに別の外部磁場１１［での強度分布に依存して核磁
気共鳴信号の周波数Ωの分布が変化し次式（２）で表わ
される。

Ω　−Ｙ　ｌ−１０＋　Ｙ　ト；　Ｒ−ω　Ｏ＋　ω　
・・・　・・・（２）装置内に配置された受信コイルに
誘起される核磁気共鳴信号は通常９０°位相の異なる参
照波（周波数１；Ｌωｏ）で位相検波（Ｑ　ｌ）　：　
ｑ　Ｕ　ａ　ｄ　ｒａｔｕｒｅ　ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）
した２チヤンネルの信号を用いる。このような２信号Ｆ
−Ｃ（１，φ＞、Ｆ−３（ｔ、φ〉を数式化すると次式
（３１，（４）のようになる。

ここで Ｐ（ω、φ）：信号の周波数スペクトラムω　：角周波
数 ｔ　：観測時間 φ　：位相ずれ量 八〇　：検波時の参照波と信号との位 相差からφを引いたもの このように、励起パルスの特性等により検波における参
照波の位相と共鳴位相とは必らずしも一致しないため上
記（３１，（４１式中に位相差へ〇が生じてしまう。と
ころで、特定の原子核のスピン密度。

緩和時間の分布の画像化は上式（２）のωｐ又はτを系
統的に変化させて２次元フーリエ変換を行えばよいから
通常は前記位相情報φ及び周波数情報ωをそのまま利用
できる筈であるが、上記位相差があるΔθがあるため目
的とする情報が得られないという問題がある。

［発明の目的］ 本発明は前記事情に鑑みてなされたものであり、被検体
の特定の原子核のスピン密度、緩和時間の画像化におい
て、核磁気共鳴信号に含まれる不要な位相差へ〇を除去
（）て目的とする位相情報φ。

周波数情報ωを得ることのできる核磁気共鳴装置を提供
することを目的とするものである。

［発明の′概要コ 前記目的を達成するために本発明は、核磁気共鳴現象に
より誘起される信号を用いて被検体内の特定の原子核の
スピン密度及び緩和時間を核磁気共鳴信号に含まれる周
波数情報と位相情報を使つて画像化づ−る装置において
、少なくとも、位相情報を加えずに核磁気共鳴信号を収
集し、装置固有の不要な位相差を算出する第１の位相補
正手段と、位相情報を加えながら核磁気共鳴信号を収集
し、全体の位相量から前記第１の位相補正手段での算出
結果を除去する補正を行う第２の位相補正手段を設けた
ことを特徴とするものである。

［発明の実施例１ 第１図は本発明の一実施例を示すブロック図である。

同図において１−１．’Ｌ−２は一様な静磁場１１０を
発生するための装嵌であり、２は位相情報φを与える外
部磁場Ｈｐを発生する装置、３は周波数情報ωを与える
外部磁場１−Ｉ　Ｒを発生する装置、４はｊス受信用の
高周波コイル系、５は直角二位相検波（ＱＤ：ｑｕａｄ
ｒａｔｕｒｅ　ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）を行うための検波
装置、６は送信器、７はΔ／Ｄ（アナログ・ディジタル
）変換装置、８は第１の位相補正を行う（位相補正工）
処理装＠（手段）、９は第２の位相補正を行う（位相補
正■）処理装置（手段）、１０は画像化処理装置、１１
は装置全体を管理−づる制御装置、Ｐは被検体である。

）入信器６からの発信周波数ωＯ低信号）ス受信コイル
４及び検波装置５へＩｊえられ、位相補正工処理装置３
　ｉ）ｒ　ｌらの補ｊ１位相角Δθは位相補正■処理装
置９へ′）えられるようになっている。

次に上記装置の動作を説明Ｊる。

一様な静磁場）−１０を被検体Ｐにかけながら送信器６
から）ス受信−］イル４を経由してパルスを印加づるど
核磁気共鳴信号が高周波コイル系４に誘起されるが、そ
の時外γ１］（磁場１」Ｒの発生装置３で外部磁場ＨＲ
を虫瞥しておく。この時、核磁気共鳴信号には位相情報
φ【、Ｌ）ってい４ヱい、４誘起された核磁気共鳴信″
Ｉう（３１、送信器６からの信号ωＯを用い一４検波装
置５で検波された後、Ａ／［）変換器７でディジタル信
号化される。このディジタル信号は位相補止■処理装置
６で処理され−Ｃ補正位相角へ〇が位相補正■処理Ｈｒ
ｆへ送られる。

ここで、第２図のフ【］−チャーｉ〜をも参照して位相
補正工の処理の訂細を説明する。

位相情報φ−０の核磁気共鳴信号Ｆ−ｃ（ｔ。

０）、Ｆ’−ｓ　（ｔ、ｏ）を収集するとそれぞれは、
−Ｖ記（３］ｉ４）式から下式（３）　−、［４）−で
与えられる。。

＝　Ｆｃ（ｔ、ｏ）ｃｏｓΔθ−Ｉｓ（ｔ、ｏ）ｓｉｎ
Δθ・・（３１−−、ｏ。

−Ｉｓ（ｔ：ｏ）ｓｉｎΔθ−ｒｃ（ｔ：ｏ）ｓｉｎ△
０−ｆ／Ｉ）　’となる。但し である。

ここで、観測時間ｔ＝Ｑを考えると、上式（６）よりφ
−〇なので １”ｓ（０：Ｏ）−〇・・・（７） となる。

上式（７）を式［３）　”　、　＋４１　”に代入ツる
ど△θが次式（８）によってめられる３、 へ〇−丁ａｎ−１［ビｓ　（０，０）／Ｆ’ｃ（０，０
）］−（８）ここで、Ｆ’ｃ（ｔｏｏｌとドｓ　（ｔ：
０）の絶対値ＩＦ−（ｔ：Ｏ）ｌをめると次式（９）ど
なる。

＝ｌｒ　（ｔｏｏ）　ｌ　・・・（９）この値は八〇に
依存しない。

さらに、ｔ　＝　Ｏの１１）、」１式（５）　、　（−
７）　、　（９）より１Ｆ−（ｔ　：Ｏ）　ｌ　＝Ｆ　
（ｔ　：Ｏ）　ｌは最大値をとるので、観測される核磁
気共鳴信号の１＝０の時刻はＩＦ’″（ｔｏｏ）＋２が
最大となる点を調べるとＪ：いことがわかる。

この様にして位相補正■が実行される。

次に外部磁場！＝ｉｐ発生系２で外部磁場Ｈｐも重畳し
て位相情報φが含まれる核磁気共鳴信号を誘起し、ディ
ジタル信号に変換−りる。この７”イジタル信丹は位相
補正ＩＩ処理装置９に送られ、前記位相補正手段〇を加
味した位相の補正処理が行われ、処理結果は画像作成デ
ータと１ノで画像化処理装置１１へ送られる。

ここで第３図の７１１−ヂｉ・−１〜をも参照して前記
位相補＋ＪＥ　Ｈの処Ｊｌｊの詳細について説明づる。

位相情報φが含まれ（いる核磁気ＪＬ鳴イ；−弓（上式
（３］　、　（４１＞を上式（５）、（６）で与えられ
る［−ｃ　（１：　：φ）ど「ｓ　（ｔ−：φ）で歴さ
直りど次式（Ｘ））　、（１１）どなる。

ＩＣ（１φ　）　ドＣ（し、　φ　）ＣＯＳ△　θ　＋
Ｆ’ｓ（Ｌ　φ　）ｓｉｎ△θ・・・００） ｌＳ（Ｉ　φ）−ＩＣ（Ｌ：φ）　Ｓｉｎ△／／４ｒ’
ｓ（ｔ：φ）ｓｉｎΔθ・べ（１） この［Ｃ（１φ）、Ｆｓ（ｔ　ψ）がめたい核磁気ｊｔ
鳴倍信号あり、−１ニ式（１０１，（＋＋）の八〇は位
相補１１１ｆの算出結果を当てることによって処理でさ
る。

前記位相情報φを変化させる時は外部磁場１１ｒ）の値
又は重管１］、１間を変化させて上記処理を繰り返ｌば
Ｊ：い。

本発明は前記実ｆＡｌｉ例に限定されず種々の変形実施
が可能である３、 例えば前記実施例では位相補正■及び位相補正■をそれ
ぞれ個別の処理手段を用いて処理したが、これを制御装
置１１内に計算手段を設（づて電子計算機による一括処
理どしてもよい。

［発明の効果］ 以上詳述しＩＣ本発明によれば、検波時の参照波と核磁
気共鳴信号の位相差のうち、不要な位相差分を検出、除
去−することができ、正しい位相情報を得ることのでき
る装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の−・実施例を示すブロック図、第２図
及び第３図はそれぞれ本発明の動作説明のためのフロー
ヂ１７−１−である。 ８・・・第１の位相補τ［手段、 ９・・・第２の位相補正手段、 第２図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 核磁気共鳴現象により誘起される信号を用いて被検体内
   の特定の原子核のスピン密度及び緩和時間を核磁気共鳴
   信号に含まれる周波数情報と位相情報を使って画像化す
   る装置において、少なくとも、位相情報を加えずに核磁
   気共鳴信号を収集ｌノ、装置固有の不要な位相差を算出
   する第１の位相補正手段と、位相情報を加えながら核磁
   気共鳴信号を収集し、全体の位相量から前記第１の位相
   補正手段での締出結果を除去する補正を行う第２の位相
   補正手段を設けたことを特徴とする核磁気共鳴装置。