JPS62181034A - 核磁気共鳴断層撮像装置 - 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、被検体中の対象原子核の密度分布等を核磁気
共鳴現象によって把握寸ろ核磁気」を鳴断層躍像装置（
以下、ＮＭＲ−ＣＴという）に関し、更に詳しくは、ス
キャンの各ビューにおける静磁場？ｔｉ源の出力の変動
量に対応して核磁気共鳴信号（以下、ＮＭＲ信号と言う
）の位相補正、又は、周波数のゆらぎ補正をするように
したＮＭＲ−０丁に関する。

（従来の技術） ＮＭＲ−ＣＴは、一様な静磁場Ｈ８を作る静磁場コイル
及び静ｌａ場ト４゜と同一方向磁場でｘ、ｙ。

２の各方向に夫々直線勾配をもつ磁場を作る勾配磁場コ
イルから成る磁石部、該磁石部で形成される磁場内に設
置する被検体に高周波パルス（高周波電磁波）を印加し
、被検体からのＮＭＲ信号を検出する送・受信部、該送
・受信部及び前記磁石部の動作を制御したり、検出デー
タの処理をして画像表示する制御・画像処理部等を右し
ている。

静磁場コイルは、ＮＭＲ−ＣＴが常伝導マグネット方式
の場合には、冷２Ｊｌ水を用いた温度制御系に」、って
温度制御された状態で、静磁場電源（主磁場電源）から
安定した直流電流の供給を受ける構成となっている（静
磁場電源はコントロール部の制御により交流を直流に変
換して出力する）。

以上の構成において、静磁場コイルにより所定の空間（
′ａ検体の設置箇所）に所定強度の静磁場が形成される
。一方、υノ１２１Ｉ−ｉｉ′！！７＠処理部の制御の
下テ、送・受信部は、スピン・エコー法（ＳｐｉｎＥＣ
ｈＯ法＝ＳＥ法）等による励起パルスシーケンス（９０
°パルス及び１８０’パルスを所定のタイミングで発生
するシーケンス）及びフーリエ変換法による勾配１ａＪ
ＩＡシーケンスを出力し、そのときのＮＭＲ信号を検出
する。又、制御・画像処理部は、上記シーケンスに従っ
て収集された多数のＮＭＲ信号、即ち、生データ（ｒａ
ｗ　ｄａｔａ）を用いて画像再構成処理をして断層画像
の表示を行う。

ところで、実際のＮＭＲ−ＣＴの静磁場コイルによる静
１ａＪＷには、冷却水、機器の設訂環境の温度変化等に
よって生じる比較的長い周期のドリフト（マグネット寸
法の変化に起因するドリフト）や静磁場電源のコントロ
ール部の周波数特性、電源ノイズ、外来ノイズ等によっ
て生じる比較的短い周期のドリフトがあることが知られ
ている。これらが存在Ｊると、画像が歪／Ｖだり、画像
にゴース１へがはいり画質の低下をＩＲ＜ことになる。

そこで、従来のＮＭＲ−ＣＴは、スＰヤン前やスｔＰン
中に静磁場強度を測定し、フィードバックをかけて静磁
場強度を補正する、いわゆる磁場［１ツク手段を備えて
いる。

（発明が解決しようとする問題点） しかし、従来のＮＭＲ−ＣＴにあっては、磁場ロック手
段によって補正されるのは、比較的良い周期のドリフト
のみであるため、比較的短い周期のドリフトによる画質
の低下を防ぐことができないという問題があった。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その
目的は、静磁場の比較的短い周期のドリフトによる画質
の低下を解決したＮ　Ｍ　Ｒ−ＣＴを提供することにあ
る。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成する本発明のＮＭＲ−ＣＴは、スキャン
の各ビューにおける静磁場電源の出力の変動量に対応し
てＮＭＲ信号の位相補正、又は、周波数のゆらぎ補正を
するようになっている。

（実施例） 以下、図面を参照し本発明について詳細に説明す゛る。

第１図は、本発明の一実施例を示す構成図である。マグ
ネットアセンブリ１は、内部に被検体を挿入するための
空間部分（孔）を有し、この空間部分を取巻くようにし
て、被検体に一定の静Ｆｉｉ場を印加する静磁場コイル
と、勾配磁場を発生するための勾配磁場コイル（勾配磁
場コイルは、Ｘ。

ｙ、Ｚの各軸のコイルを備えている）と、被検体内の原
子核のスピンを励起するための高周波パルスを与えるＲ
「送信コイルと、被検体からのＮＭＲ信号を検出する受
信コイル等が配置されている。

静磁場コイル、勾配磁場コイル、Ｒ、Ｆ送信コイル、及
び受信コイルは、静磁場電’６Ｑ　（主磁場電源）２、
勾配磁場駆動回路３、ＲＦ電力増幅器４及び前置増幅器
５夫々に接続されている。静磁場電源２の出力電圧は、
電圧測定回路６によって測定され計σ機（データ処理部
〉７に入力される。電圧測定回路６は、シーケンス記憶
回路８の制御の下にあり、スキャンの各ビューに同期し
た測定動作を行う。シーケンス記憶回路８は、計算機７
からの指令に従って任意のビューで、ゲート変調回路９
を操作（所定のタイミングによってＲＦ発振回路１０の
高周波出力信号を変調）し、ＳＲ法に駐づく高周波パル
ス信号をＲＦ電力増幅器４からＲＦ送信コイルに印加す
る。又、シーケンス記憶回路８は、フーリエ変換法に基
づくシーケンス信号によって勾配磁場駆動回路３、グー
１〜変調回路９及び△／Ｄ２換器１１を操作する。位相
検波器１２は、ＲＦ発振回路１０の出力を参照信号とし
、前置増幅器５の出力信号（受信コイルで検出されたＮ
ＭＲ信号）を位相検波してＡ／Ｄ変換器１１にＬｙえる
。Ａ／Ｄ変換器１１は、位相検波器１２を介して１１１
られるＮＭＲ信号をアナログ・ディジタル変換して計→
償７に入力する。ｌｉｔ　＊　ＩＲ７は、操作コンソー
ル１３との間で情報の授受や種々のスキャンシーケンス
を実現するために、シーケンス記憶回路１０の動作の切
酔えやメ［りの古ｒ）えをしたリ、Δ／Ｄ変換２Ｓ１１
及び電圧測定回路６からの各データを用いてＮＭＲ信号
の位相補正演→及び周波数のゆらぎ補正をすると共に、
画像再構成演ｃフをするようになっている。

次に、上記構成の動作について説明する。

先ず、計算機７における補正演τ）の原理について説明
する。今、シーケンス動作中、静ｌａ場１−１゜に比較
的短い周期の変動成分ΔＨｏ（ｔ）があった場合、９０
°パルスにより励起され１＝スピンの位相歪みΔθ及び
周波数のゆらぎΔω（［）は（１）式及び（２）式とな
る。

Δω（［）−γΔ１１０（ｔ）　　　　　　　　　　　
　（２）但し、γ・・・磁気回転比 τ・・・エコ一時間丁［の１７２（第２図参照）一方、
収集データ５１（ｔ）と補正データ５２（ｔ）との関係
は（３）式となる。

従って、静ｌａ場電源２の出力ミル信号の変動量、即ち
、静磁場の変動成分ΔＨＯ（ｔ　）を求めて静１君揚電
源の短期変動の影響を除くことがでさ゛る。

第２図は、ＳＥ法に基づくパルス系列でフーリエ変換法
に従ってデータ収集を１−るときの動作波形である。静
磁場電源２による均一な静ｔａ揚１−１８の下で、シー
ケンス記憶回路８は、勾配磁場駆動回路３及びグー１−
変調回路９を操作して、各勾配磁場及び高周波パルスを
発生すると共に、Ａ／Ｄ変換器１１を操作して位相検波
器１２で検波されたＮＭＲ信号をディジタル信号に変換
して５１舜機７に入力する。即ち、スライス勾配Ｇ２を
かけながら（第２図（ｂ））９０°パルスを印加する（
第２図〈ａ））。これにより、被検体の特定のスライス
面内のスピンだけが選択的に励起される。次に、スライ
ス時に生じたスピンの位相ずれを回復するためのリフェ
ーズ勾配Ｇｚ　　（第２図（ｂ））、後でエコー信号を
発生させるためのディフェーズ勾配Ｇ　（第２図（ｄ）
）及びワーブ勾配Ｇ。

（第２図（Ｃ））を印加後、全ての勾配を切って１８０
°パルスを印加する。これにより、スピンが反転し、そ
の後の読出し勾配Ｇｘの印加により（第２図（ｄ））ス
ピン・エコー信号が得られる（第２図（ｅ））。このス
ピン・エコー信号は、被検体のスピンからの信号強度（
スピン密度と緩　・和現蒙とにより決定される）の分布
を２次元フーリエ変換したものの１ラインに相当する。

ラインの選択はｙ勾配印加［Ａ、即ち、ｙ勾配磁場Ｇ、
の大きさと、その印加時開Ｔ、との積によって行ねれる
。以後、勾配Ｇｖを変えて、１記シーケンスを繰返すこ
とにより画像再構成に必要なシｆ−タが泪算機７に収集
される。

又、上記の動作中、計咋機７には電圧測定回路６の出力
信号、即Ｉう、スキャンの各ビュー亀の静磁ｊ易１８号
が入力される。計り機７９本法人力信シ）から静磁場の
変動成分Δ＋１０（ｔ）を求め、（１）式及び（２）式
に基づきスピンの位相歪みΔθ及び周波数のゆらぎΔω
（１）を算出するると共に、（３）式に基づき収集デー
タの補正演咋を行う。そして、補正演梓されたデータを
用いて再構成処理を行う。

これにより、静磁場電源２の短期変動の影響が除かれる
。

尚、本発明は、上記実施例に限定するものではなく、静
ｔａ場電源の出力の測定を電流信号どして取出すように
してもよい。又、励起パルスはＳＥ法でなく反転回復法
（Ｉｎｖｅｒｓｉｏｎ　ｌ１ｇｃｏｖｅｒｙ法：ＩＲ法
）であってもよい。更に、周波数のゆらぎΔω（１）に
関しては、読出し勾配Ｖａ場の大きさの関係でその影響
が無視できる場合には、（２）式にＪ、るｉ＋Ｉｉ正、
即ら、Δω（１）に関する補正を省略してもＪ：い。

（発明の効！！り 以上、説明の通り、本発明のＮ　Ｍ　Ｒ−Ｃ’ＴにＪ、
れば、スキャンの各ビューにお（Ｊる静磁鳴雷諒の出力
の変動（ａに月応してＮＭＩＩ仏８の位相？ｌ（Ｉ正、
又は、周波数のゆらぎ補正をするよ−）にしたため、静
磁場の比較的短い周期のドリフトによる画質の低下を防
ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を承り（ｌ、ｊ成因、第２
図は、本発明の一実施例にＪ３ける動作の説明図ある。 １・・・マグネットアセンブリ、２・・・静磁場電源、
３・・・勾配磁場駆動回路、４・・・ｆｌＦ’市力増幅
器、５・・・曲間増幅器、６・・・電圧測定回路、７・
・・計篩橢、８・・・シーケンス記憶回路、９・・・グ
ー１−変調回路、１０・・・［テ「発掘回路、１１・・
・Ａ／Ｄ変換器、１２・・・位相検波回路、１３・・・
操作コンソール。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 静磁場内に設置される被検体にフーリエ変換法に基づく
   シーケンスに従って勾配磁場及び高周波電磁波を印加し
   、核磁気共鳴現象に基づく被検体のスキャンデータを収
   集して画像を再構成する核磁気共鳴断層撮像装置におい
   て、 前記静磁場を作成する静磁場コイルに電力を供給する電
   源の出力電圧、又は、出力電流をスキャンの各ビューに
   同期して測定する手段と、該測定信号の変動量に対応し
   て核磁気共鳴信号の位相補正、又は、周波数のゆらぎ補
   正をする手段とを備えることを特徴とする核磁気共鳴断
   層撮像装置。