JPS6311144A - Ｍｒイメ−ジング装置 - 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、ＭＲイメージング装置に係り、特に複数個の
検出器のうち人体からの信号を得るために寄与していな
い検出器を非同調とすることで、信号検出に使用してい
る検出器を常に高感度とすることに好適なＭＲイメージ
ング装置に関する。

〔発明の背景及び従来技術〕

従来の装置については、ＮＭＲ映像法（パーチェイン拙
著、飯尾正宏監訳）第１２３頁から第１４５頁において
、そのシステムの概要、検出器の構成法が述べられてい
る。しかしながら、複数個の検出器を同時に有するＭＲ
イメージング装置の場合（頭部像、全身像を別々の検出
器によって撮影する装置は、複数個の検出器を有する。

）、使用しない側の検出器については回路の構成など何
ら配慮されておらず、種々の問題があった。

例えば、検出器として１頭部用コイルと全身用コイルを
有するＭＲイメージング装置の場合、頭部用コイルによ
って１人体頭部像を得るときには全身コイルはその取扱
が不便な為、頭部コイルの周りに配置される。さらに全
身コイルの同調回路は頭部コイルで検出する検出信号と
全く同じ周波数に同調されているため、両コイルに静電
的結合が生じた場合、全身コイルは非常に大きなインピ
ーダンスを有するため、頭部コイルの検出感度を劣化さ
せる原因となる。このような従来技術では、全身コイル
など、実際に信号検出に寄与していない検出コイルの同
調回路の一端を開放とし、低インピーダンス状態として
いたが、高周波的には機械的スイッチなどで、回路を開
放とすることば雅しく、問題があった。特に１人体の狭
い領域（眼窩、ＷＩ椎、を椎）のみを高感度に撮影する
ため用いられるサーフェイスコイルなどでは、コイルを
特定の位置に固定しないで使用することもあり、位置に
よっては、他の使用していない検出器と大きな分布容量
を形成し、静電的結合により、コイルのＱ　（ｑｕａｌ
ｉｔｙ　）値が変化し、サーフェイスコイルの検出感度
を著しく劣化させる原因となった。

また、上記した使用する検出器と使用しない検出器との
間の静電的結合を切るには、従来技術では静電シールド
を用いていたが、このようなシールドを設けると、シー
ルドと検出器の間に分布容量が形成され、コイル中を流
れる電流の位相に変化が生じ、返ってＳ／Ｎを劣化させ
る原因となった。さらに、静磁場強度の低いＮＭＲ装置
においてはこのようなシールドによって、エネルギーが
吸収され、信号強度を劣化させる原因となる１等の問題
があった。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、上述したようなシールドを用いず、使
用する検出器の置かれる位置によらないで常に一定の最
大感度で信号を検出することのできるＭＲイメージング
装置を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、人体各部位の断層像を得るため複数個の検出
器等を備えてなるＭＲイメージング装置において、検出
器のうち断層像を得るため使用する検出器のみを検出信
号に同調させその他の検出器は非同調とするようにして
常に一定の最大感度でＮＭＲ信号を検出できるようにし
たものである。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例について説明する。

第１図は１本発明に係るＭＲイメージング装置の基本原
理を示す検出系の概略説明図である。

ＭＲイメージング装置は、第１図に示すものの他、静磁
界を発生するための主磁石、画像化するための傾斜磁界
を作る傾斜磁場コイル及びその駆動電源、システム全体
の制御と得られたデータを画像化する計算を行なう計算
機、画像を表示するための画像表示装置から構成されて
なる。

図において、検出器１は、現在使用している検出コイル
であり、人体５の周囲を取り囲むか、特定部位を感度よ
くみるため人体表面に配置される。

増幅器６は、検出器１で得られた微弱な信号を増幅する
ためのものである。検出器２は、検出器１が使用されて
いる場合には信号検出に寄与していない検出器であり、
取扱い等の関係からそのまま主磁石内に配置されている
。したがって、検出器２は、浮遊容量７を介して検出器
１と静電的結合している。しかして、検出器１，２はコ
ンデンサとインダクタンス（検出コイル）よりなる並列
共振回路から構成されている。また、可変容量素子４は
検、出器２の同調周波数を変化させるためのもので、同
調周波数制御部３からの電気信号によって任意の値に設
定制御される。

一般にＮＭＲ現象で観測される信号は、主磁石により発
生される静磁場強度をＨｏとすると、次に示す共鳴周波
数ｆｏをもつ。

したがって、検出器１の同調周波数はｆｏに調整されて
いる。検出器２も検出器１と同じ核種の信号を観測する
のであればｆｏに調整しておくが、このとき検出器２は
非常に高いインピーダンスを有するので、浮遊容量７を
介して、検出器１の大きな負荷となり、検出器１の検出
感度を著しく劣化させる原因となる。そこで、周波数制
御部３からの電気信号により、可変容量素子４の容量を
変えることで、検出器２の同調周波数をｆｏから大きく
変化させ、検出器２を低インピーダンス状態とし、検出
器１の検出器２による影響を最小限に抑え、最大感度で
信号を検出する。

ＮＭＲの信号検出方式には、受信と送信の両方を１つの
コイルで行なうシングルコイル方式と信号と受信を別々
のコイルで行なうクロスコイル方式の２つが考えられる
１本実施例はいずれの方式にも適用可能であるが、ここ
では、クロスコイル方式の場合をとりあげ、受信コイル
としてサーフェイスコイルを用いる時の具体例について
説明する。

第２図にはクロスコイル方式を用いたサーフェイスコイ
ルによる撮影の説明図が示されている６図において、照
射コイル８は、ＮＭＲ信号を誘導するためのコイルでチ
ーモア周波数に等しい周波数の高周波磁場を照射する。

全身コイル９は全身の断層像を得るための受信コイル、
サーフェイスコイル１０は頭部表面の領域（たとえば、
眼窩。

耳、小脳など）の断層像を得るための受信コイルで、撮
影部位によって、ａ、ｂ、ｃのように置かれる位置が変
化する。送信器１２は照射コイルに電力を供給するため
の増幅器であり受信器１３゜１４は第１図にも示した。

信号を受信するための共振器（検出器）である、ここで
は全身コイル９と共振器１３が第１図の検出器１に対応
し、サーフェイスコイル１０と共振！ａ１４が、第１図
の検出器２に対応する。また、全身及び照射コイルは一
般に鞍形コイルで構成される。ファラデーシールド１６
は照射コイルと受信コイル（ここでは、サーフェイスコ
イル１ｏと全身コイル９）との静電結合を切るためのシ
ールドである。

さて、サーフェイスコイルは第２図に示すように、撮影
部位によって、ａ、ｂ、Ｑのようにｗかれる位置が変化
する。すると、使用しない側の検出器である全身コイル
９との浮遊容量が変化するので、サーフェイスコイル１
０は各々異なるＱ値を示し、信号感度にばらつきが生じ
１位置によっては非常に信号感度すなわちＱ値が５０％
以上も低下する。これを防ぐには、各々の位置によって
、全身コイルのインピーダンスが最小となる非同調周波
数（サーフェイスコイル１０のＱ値が最大となる周波数
）を測定しておき、計算機１５に記憶させる。そして、
ａ、ｂ、ｃ各々の位置の測定に合わせね最適の非同調周
波数となるように、それぞれの共振器（検出器１３．１
４）に電気信号を送出して、共振器（１３，１４）の可
変容量素子の値を変化させれば、常に一定の最大感度で
サーフェイスコイル１０による撮影ができる。

次に、本実施例における作用について説明する。

一般に検出器は人体からの微弱な信号を検出するため、
コンデンサとインダクタンス（検出コイルとなる。）か
ら成る並列共振回路から構成されており、その同調周波
数は人体からのＮＭＲ信号に、コンデンサの容量を調整
することで、同調されている。従って、信号検出に使用
していない検出器の同調周波数を可変容量素子を用いて
、ＮＭＲ信号から変化させることにより、低インピーダ
ンス状態とし、実際に信号検出に使用する検出器の感度
を劣化させることなく、ＮＭＲ信号を検出できるが、さ
らに、検出器のインピーダンスは、その置かれる位置に
よって、他の使用しない検出器と静電結合をし、大きく
変化するので、コイルのＱ値にもばらつきが生じる。し
たがって、検出器の位置により、前記した非同調点も変
化することになる。そこで、あらかじめ、最適非同調点
（使用する検出器のＱ値が最大となる同調周波数）を測
定しておき、計算機に記憶させ、使用する検出器の位置
により、使用しない側の検出器の非同調周波数を記憶し
た値に基づき、変化させる。

このような方式によれば、サーフェイスコイルのような
、患者測定部位により、ｆｉ！ｉかれる位置の変化する
コイルについて、他の使用しない側の検出塁の位置によ
らず、常に一定の最大感度で人体からの信号を測定でき
る。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、信号検出に使用
していない検出器の影響を受けず、常に一定の状態で、
感度よ＜ＮＭＲ信号を検出できる。

例えば、サーフェイスコイルを検出器として使用すると
きその置く位置によっては、周りに置かれた全身撮影用
の検出コイル（全身コイル）の影響で、同調回路の良さ
を示すＱ値が５０％以上も低下するが、本発明の方法に
よれば、Ｑ値を全く低下させずにサーフェイスコイルを
使用することが可能である。これにより、全身コイルな
ど、使用しないコイルの影響を取り除くため、その都度
コイルを取り外すなどの面倒な操作を行なわずに効率的
に撮影が行なえるという効果がある。さらに。

同調点をずらす際、他の使用しない検出器の位置により
、最適非同調点が存在する。そこで、あらかじめ最適非
同調点を測定しておき、計算機等の記憶手段に記憶させ
ておくことにより常に使用する検出器の感度を最大にし
てＮＭＲ信号を観測できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は１本発明に係るＭＲイメージング装置の一実施
例を示す説明図、第２図は、本実施例におけるサーフェ
イスコイルによる頭部表面の撮影方式を示す説明図であ
る。 １．２・・・検出器、３・・・同調周波数制御部、４・
・・可変容量素子、５・・・被測定物（人体）、６・・
・増幅器、７・・・浮遊容量、８・・・照射コイル、９
・・・全身コイル。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、人体各部位の断層像を得るため複数個の検出器等を
   備えてなるＭＲイメージング装置において、上記検出器
   のうち断層像を得るため使用する検出器のみを検出信号
   に同調させ、その他の検出器は非同調するようにしたこ
   とを特徴とするＭＲイメージング装置。 ２、特許請求の範囲第１項記載のＭＲイメージング装置
   において、上記非同調とされる検出器は、該検出器を構
   成する同調回路の同調周波数を電気信号により上記検出
   信号の周波数から変化させるようにしたことを特徴とす
   るＭＲイメージング装置。 ３、特許請求の範囲第１項、第２項記載のＭＲイメージ
   ング装置において、上記非同調とされる検出器の同調回
   路は、電気信号により非同調とするために可変容量素子
   を用いて制御できるようにしたことを特徴とするＭＲイ
   メージング装置。 ４、特許請求の範囲第１項、第２項記載のＭＲイメージ
   ング装置において、上記検出器を非同調とするための電
   気信号は、あらかじめ記憶手段に記憶され該記憶された
   値によつて使用する検出器の位置で最適非同調点となる
   ように設定制御されるようにしたことを特徴とするＭＲ
   イメージング装置。