JPS62257052A - Ｍｒｉ装置の高周波励起コイル同調測定法 - 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 この発明は、ＭＲＩ装置（核磁気共鳴断層撮像！、Ｉ；
−コｒ１Ｌ）Ｉ−Ｆ−’ＩＩＡｋｒｗｚ／Ｐ１−ｆｉｒ
ＨｋｈＨｋｋｓ・＜ｉ＋＋−ノ１ｒ−ｈｒｍ調特性を測
定する方法の改良に関する。

従来の技術 ＭＲＩ装置において、高周波励起コイルの同調をとるこ
とは、高周波増幅器の電力伝送効率を高める１−できわ
めてｆｌ’である。

そのため従来では、ネットワークアナライザなどの１１
１１定器を用いて高周波励起コイルの同調特性を測定し
ていた。

発明が解決しようとする問題点 しかし、ネットワークアナライザなどの測定器を別個に
用意するのでは煩雑であるし、何よりこれらの測定器は
高価である。また、別個の測定器を用いるため、手間が
かかるとともに同調をとる作業に時間がかかるという問
題もある。

この発明は、ＭＲＩ装置自体が有する測定系を利用して
高速【Ｌつ簡単に高周波励起コイルの同調特性を測定で
きる方法を提供することを［１的とする。

問題点を解決するだめの手段 この発明によるＭ　ＨＩ　ｊｃ置の高周波励起コイル同
調Ｊｌｌｌ定法では、巾−周波数の高周波信号をキャリ
アとし、所定の周波数帯域に対応する５ＩＮＣ関数で該
キャリアを変調し、変調信号を高周波増幅器を経て高周
波励起コイルに送出し、該コイルからの反射波を受信増
幅器に入力し、この受信増幅器出力を位相検波器に導き
、」−記のキャリアとして用いた高周波信号によって位
相検波し、さらにフーリエ変換して周波数スペクトルを
観測する。

作　　　　用 所定の周波数帯域のみｒｌ」で他の帯域では「０」とな
っている周波数スペクトルを逆フーリエ変換すると、５
ＩＮＣ関数が得られる。したがってこの５ＩＮＣ関数で
単一周波数のキャリアを変調すると、変調信号の周波数
スペクトルは所定の周波数帯域のみ「１」で他の帯域で
は「０」となることになる。

そこでこのような周波数スペクトルを持つ変調４１１号
を高周波増幅して高周波励起コイルに送り込み、反射波
の周波数スペクトルを測定すれば、そのコイルの同調特
性を知ることができる。

他力、ＭＲＩ装置は、高周波励起されたスピンからの微
弱なＮＭＲ信号を受信してその周波数スペクトルを測定
することにより画像を再構成するものである。

したがって、反射波の周波数スペクトルの測定には、Ｍ
ＲＩ装置に備えられている測定系を利用することができ
、高価な測定器を別個に用意する必要もなく、また操作
も容易に行なえる。

実施例 第１図において、高周波発振器１は周波数ｆＯの１［゛
弦波信号を発生し、この信号がキャリアとして変調器２
に送られる。制御用コンピュータ３は第２図Ａのような
５ＩＮＣ関数に相当する信号を発生しており、この信号
が変３１器２に送られて、」二足のキャリアを変調する
。変調器２から出力される変調信号は第２図Ｂのように
なり、これが高周波電力増幅器４により′重力増幅され
た後、方向性結合器５を経て高周波励起コイル７に送り
込まれる。この高周波励起コイル７は、受信コイルおよ
び前置増幅器８とともにシールドルーム６内に置かれて
いる。

高Ｉ、＋４波励起コイル７の反射波は方向性結合器５を
経、さらに切換器９を経て増幅器１０に導か゛れ、増幅
された後位相検波器１１に送られる０反射波の波形は第
２図りのようになっている。これが高周波発振器１から
の周波数ｆｏの信号にもとついて位相検波され、第２図
Ｅのような信号が得られる。この信号がＡ／Ｄ変換器１
２でデジタル信号に変換された後演算用コンピュータ１
３に送られ、ここでフーリエ変換が行なわれて第２図Ｆ
のような周波数スペクルが得られる。

今、第３図Ａに示すような周波数スペクトルＰ（ω）、
つまり−ωＣからωＣの周波数帯域で「１１で　イ山の
シ１″；Ｆ礎でＩ＋ｒｎ＋）−かス、Ｉ−らか１．哨葡
数スペクトルを考える。これを逆フーリエ変換すると第
３図Ｂで示すような５ＩＮＣ閣数ｘ　（ｔ）が得られる
。

そこで、Ｊ＋一定したい周波数帯域に対応する５ＩＮＣ
関数を制御用コンピュータ３で計算し、このＳ　Ｉ　Ｎ
Ｃｒ５Ｏ数に相当する信号（第２図Ａ）で周波数ｆｏの
正弦波を変調すると、その変調信号（第２図Ｂ）の周波
数スペクトルは第２図Ｃに示すような、周波数ｆＯを中
心とし、−ωＣからωＣの周波数帯域でｒｌＪで、他の
帯域ではｒＱＪとなるようなものとなる。

第２図Ｃで示す周波数スペクトルを有する高周波信５′
ｉでコイル７を励起したのであるから、その反射波の周
波数スペクトル（第２図Ｆ）と比較すれば、コイル７の
同調特性を知ることができる。

すなわち、このコイル７が周波数ｆＯに同調し且つ効−
平ｉ良く電磁波の放射が行なわれているのであれば、第
２図Ｆのように周波数ｆｏで急峻な谷を形成する。同調
周波数がずれれば、谷の周波数がｆＯからずれ、マツチ
ングが悪ければ谷の落ち込みが少なくなる０周波数ｆｏ
で急峻な谷が形成されるようにコイル７を調整する（具
体的にはコイル７に接続される共振用の可変コンデンサ
を調整する）ことにより、同調の調整を行なうことがで
きる。

この場合、制御用コンピュータ３によって５ＩＮＣ関数
を計算するだけで、他は全て通常のＭＲ工装置の構成を
使用することができる。すなわち、通常ＭＲＩ装訝で断
層像を撮像する場合、高周波発振器ｌからの高周波信号
を制御用コンピュータ３から出力される所定の波形の信
号で変調することによって９０°パルスや１８０’パル
スを得て、これを励起コイル７に送り込む、このとき、
被検体である人体は強力な磁場中に置かれており、励起
コイル７から発した、その磁場に対応する周波数の電磁
波によりスピンが励起される。励起されたスピンから発
生するＮＭＲ信号は、傾斜磁場によって位置情報を付加
されて受信コイル８によって受信される。こうして受信
された信号は切換器９、増幅器１０を経て位相検波器１
１に送られて位相検波されその後Ａ／Ｄ変換器１２を経
て演算用コンピュータ１３に送られてフーリエ変換され
、周波数スペクトルに変換されることによって位置情報
の再現が行なわれる。

したがって、通常のＭＲＩ９ｉ？ｉの構成をほとんどそ
のまま利用して高１１胃波励起コイル７の同調特性の測
定ができる。

なお、高周波励起コイル７の反射波を取り出して受信系
に送るための方向性結合器５の代りに、ＶＳＷＲブリッ
ジ（電圧定在波比ブリッジ）を使用することもできる。

また、高周波励起コイル７の高周波電力増幅器４とのマ
ツチング度を単に相対的に求めるのでなく、５０Ωイン
ピーダンスに対するマツチング度をノ、（準にした評価
を行ないたい場合には、方向性結合器５（またはＶＳＷ
Ｒブリッジ）とコイル７との間に、該コイル７と５０Ω
終端器とを切換る！、ＩＪ換器を設ける。この場合、こ
の切換器を切換えて同一の変調信号を電力増幅した信号
をコイル７と５０Ω終端器とに交互に送って、それぞれ
の反射波を測定し、両者の比を求めればよい。

発明の効果 この発明のＭＲＩ装置の高周波励起コイル同調測定法に
よれば、ＭＲＩ！Ｉｅ置に元来備えられている構成を利
用することによって、簡単に高周波励起コイルの同ＷＲ
ｅ性を測定することができる。そのため、高価な測定器
を別途用意する必要がなく、簡便である。また手動、自
動による高周波励起コイルの同調の調整を容易に行なう
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例のブロック図、第２図Ａ−
Ｆは各部の波形図、第３図Ａ、　Ｂは５ＩＮＣ関数を説
明するための波形図である。 １・・・高周波発振器　　　　２・・・変調器３・・・
制御用コンピュータ　４・・・高周波電力増幅器５・・
・方向性結合器　　　　６・・・シールドルーム７・・
・高周波励起コイル ８・・・受信コイルおよび前置増幅器 ９・・・切換器　　　　　　　１０・・・ｌｆｙ幅器１
１・・・位相検波器　　　　１２・・・Ａ／Ｄ変換器１
３・・・演算用コンピュータ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）単一周波数の高周波信号をキャリアとし、所定の
   周波数帯域に対応するＳＩＮＣ関数で該キャリアを変調
   し、変調信号を高周波増幅器を経て高周波励起コイルに
   送出し、該コイルからの反射波を受信増幅器に入力し、
   この受信増幅器出力を位相検波器に導き、上記のキャリ
   アとして用いた高周波信号によって位相検波し、さらに
   フーリエ変換して周波数スペクトルを観測することを特
   徴とするＭＲＩ装置の高周波励起コイル同調測定法。