JPS63229039A

JPS63229039A - 磁気共鳴イメ−ジング装置

Info

Publication number: JPS63229039A
Application number: JP62063262A
Authority: JP
Inventors: 三富　道夫
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1987-03-18
Filing date: 1987-03-18
Publication date: 1988-09-22
Also published as: DE3808995A1; DE3808995C2; US4862084A

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】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、磁気共鳴（Ｍ　Ｒ：　ｍａｇｎｅＮｃｒｅｓ
ｏｎａｎｃｅ　）現象を利用して被検者（生体）の特定
の部位における特定の原子核スピンの密度分布を、例え
ばコンピュータ断層（ＣＴ　：　ｃｏｍｐｕｔｅｄｔｏ
ｍｏｇｒａｐｈｙ　）法によるＣＴ像（ｃｏｍｐｕｔｅ
ｃｌｔｏｍｏｇｒａｍ）等の情報に生成する磁気共鳴イ
メージング装置に関し、特に、傾斜磁場発生用電源装置
の構成を改良した磁気共鳴イメージング装置に関する。

（従来の技術）たとえば医用診断用の磁気共鳴イメージング装置では、
被検者を載置する寝台と、静磁場発生装置と、Ｘ、Ｙ、
Ｚ軸各傾斜磁場を発生するための傾斜磁場発生コイルと
、回転磁場を送信すると共に誘起されたＭＲ倍信号検出
するための送受信コイルと、静磁場電源装置と、Ｘ軸傾
斜磁場電源装置と、Ｙ軸傾斜磁場電源装置と、Ｚ軸傾斜
磁場電源装置と、送受信コイルに送受信信号を授受する
送受信ユニットと、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸傾斜磁場電源装置及び
送受信ユニットを所望のパルスシーケンスにて駆動する
シーケンサと、これらを制御すると共に検出信号の信号
処理及びその表示を行うコンピュータシステムとにより
構成されている。

このような構成では、静磁場発生装置による一様静磁場
中に寝台上の被検者を配置すると共に、シーケンサの動
作によるパルスシーケンスにより送信ユニットを駆動し
て例えば送信コイルから回転磁場として９０度パルス及
び１８０度パルスを加えると共にＸ、Ｙ、Ｚ軸傾斜磁場
電源装置を各別に駆動してｘ、ｙ、ｚ軸傾斜磁場発生コ
イルからはＸ、Ｙ、Ｚ座標にて傾斜磁場ＧＸ　、　ＧＶ
　。

Ｇｚを加える。そうすると、被検者にはＭＲ現象が生じ
、誘起されたＭＲ倍信号受信コイルにより検出し、コン
ピュータシステムに取込んで画像再構成処理等の信号処
理を施すことにより、断層像等のイメージング情報を得
、映像表示等を行なうようにしている。

ここで、イメージング情報は、例えば患部等の関心を持
っている領域からのみ得られたものであれば、当該領域
の診断を適確に行なうことができるので、この種の生体
診断機器としては有益となる。これは、ＭＲ倍信号空間
情報を付与する傾斜磁場Ｇｘ　、Ｇｙ　、Ｇｚの特性如
何にかかっており、特に磁場の立上がり特性は極めて重
要である。従って、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸傾斜磁場電源装置の特
性そのものが上記磁場特性を決定する主要因として考え
ることがきる。以下、傾斜銀Ｓ電源装置について考察す
る。

第３図は、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸傾斜磁場電源装置の一つの構成
を示す回路図であり、電源＋Ｖ、−Ｖを受けて動作する
増幅器１にパルス信号を入力し、それを増幅してコイル
（負荷）２に与える構成としている。ここで、コイル２
はインピーダンスＺ（インダクタンス分Ｚρ；抵抗分Ｚ
ｒ）を有し、Ｖｉｎは入力電圧を示し、１口は出力電流
を示し、３は電流測定用のシャント抵抗を示している。

第３図に示す回路において、立上がり特性Ｔｒ及び電源
電圧Ｖは次の（１）式及び（２）式で示される。

ｒ＝　　（Ｚ　　ＩＩ／Ｚｒ　　）　　ｊ２ｎ（Ｖ／　　
（Ｖ　−Ｉｎ　　　・　Ｚｒ　　）　　）・・・・・・
（１）Ｖ−Ｚｊ２　（ｄｉ　／ｄｔ　）　＋Ｉｎ　−Ｚｒ　　
−（’ＺＪ上記（１１，（２）式で明らかなように、立
上がり特性Ｔｒは、コイル２のインピーダンス２と電源
電圧Ｖとにより決定される。また、入出力特性は、第４
図に示すように、入力電圧Ｖｉｎの立上がりに対して出
力電流ＩＯは遅れ時間Ｔｎを持つ。従って、３つの傾斜
磁場電源（増幅器１）に供給する電源電圧Ｖはそれぞれ
バラツキを有し、３つの傾斜磁場発生用のコイル２のイ
ンピーダンスＺはそれぞれ異なるので、３つの傾斜銀ｊ
ＪｔＧｘ　、　Ｇｙ　、　Ｇｚのそれぞれの立上がり特
性は異なったものとなり、空間情報の付与は正確に行な
えず、例えばチルト像やスリュー像は不正確なものとな
っていた。

（発明が解決しようとする問題点）以上のように従来の技術においては、３つの傾斜磁場Ｇ
ｘ　、ＧＶ　、Ｇ’ｌのそれぞれの立上がり特性は異な
ったものであり、このため空間情報の付与を正確に行う
ことができないという問題点があった。

そこで本発明の目的は、空間情報の付与を正確に行い、
正確な像形成を行なえるようにした磁気共鳴イメージン
グ装置を提供することにある。

［発明の構成］（問題点を解決するための手段）本発明は上記問題点を解決し且つ目的を達成するために
次のような手段を講じた構成としている。すなわち、本
発明は、一様静磁場中に配置した被検者に対し所定のパ
ルスシーケンスに従ってｘ、ｙ、ｚ軸方向傾斜磁場発生
コイル及び送信コイルを駆動することにより所定のＸ、
Ｙ、Ｚ軸方向傾斜磁場及び送信回転磁場を加えて磁気共
鳴現−〇− 象を生じせしめると共に誘起された磁気共鳴現象に基づ
く信号を検出して信号処理する磁気共鳴イメージング装
置において、前記Ｘ、Ｙ、Ｚ軸方向傾斜磁場発生コイル
を駆動するためのそれぞれの電源装置に、出力の立上が
り特性を調整するための調整手段を設けると共にこれら
調整手段を前記パルスシーケンスに対応して各別に制御
する制御手段を具備した構成にしである。

（作用）このような構成によれば、パルスシーケンスに対応して
ｘ、ｙ、ｚ軸傾斜磁場電源装置それぞれの出力の立上が
り特性を調整できるので、パルスシーケンスに対応して
３つの傾斜磁場Ｑｘ。

Ｇｙ、Ｇｚのそれぞれの立上がり特性を同一に設定し得
、このため空間情報の付与を正確に行うことができる。

（実施例）以下本発明にかかる磁気共鳴イメージング装置の一実施
例を第１図を参照して説明する。

第１図に示すように、本実施例の磁気共鳴イメージング
装置は、一様静磁場発生装置として常電導コイル１０と
、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸の各傾斜磁場を発生するための３つの傾
斜磁場発生コイル１１と、励起用回転磁場を送信すると
共に誘起されたＭＲ倍信号検出するための送受信コイル
１２とが本体内に配設され、これら磁場発生空間内には
被検者Ｐが配置される。

ここで、常電導コイル１０は静磁場電源装置１３により
電力供給を受ける。また、３つの傾斜磁場発生コイル１
１　（１１ｘ、１１ｙ、１１ｚ）は３つの傾斜磁場電源
装置１４　（１４ｘ、１４ｙ。

１４ｚ）により電力供給を受け、さらに送受信コイル１
２は送受信回路１５により送受信駆動されるようになっ
ている。また、３つの傾斜磁場電源装置１４　（１４ｘ
、１４ｙ、１４ｚ）は、それぞれ増幅器１４ａ　（１４
ｘａ、１４ｙａ、１４ｚａ）と、立上がり調整器１４ｂ
　（１４ｘｂ、　１４ｙｂ。

１４ｚｂ）とを備えており、立上がり調整器１４ｂ　（
１４ｘｂ、１４ｙｂ、１４ｚｂ）はパルスシーケンサ１
６により調整可能となっている。

ここで、傾斜磁場電源装置１４及び送受信回路１５はパ
ルスシーケンサ１６により駆動されるようになっている
。コンピュータシステム１７は、静磁場電源装置１３に
駆動指令を与え、パルスシーケンサ１６ヘパルスシーケ
ンス起動指令を与え、送受信回路７に送信駆動信号を与
えると共に受信したＭＲ倍信号取込んで例えば画像再構
成処理を施すことにより断層像等の情報を得、映像表示
等を行なうようになっている。

上記おいて、傾斜磁場電源装置１４は、増幅器１４ａと
立上がり調整器１４ｂとを有し、その具体的構成例とし
ては第２図に示す回路と、第５図に示す回路とがある。

なお、第２図及び第５図では第３図と同一部分には同一
符号を付してその説明は省略する。

先ず、第２図に示す構成を説明する。Ｍ２図において、
増幅器１に電源＋Ｖ、−Ｖを供給する装置として、定電
圧発生器４ａ、４ｂを用いる。この定電圧発生器４ａ、
４ｂは、交流電源を受け、直流安定化電圧を出力するも
のであり、また、外付は可変抵抗５ａ、６５ｂは、第１
図のシーケンサ１６により調整され、その出力値を可変
調整できるようになっている。そして、出力値を可変調
整できる定電圧発生器４ａ、４ｂからの安定電圧を受け
て動作する増幅器１に、シーケンサ１６からのパルスシ
ーケンス信号である入力電圧Ｖｉｎを入力し、それを増
幅して出力電流Ｉｏをコイル（負荷）２に与えるように
なる。

この構成による作用を第１図にて説明する。すなわち、
３つの傾斜磁場電源装置１４Ｘ、１４Ｖ。

１４Ｚのそれぞれの定電圧発生器４ａ、４ｂは、シーケ
ンサ１６によりそれぞれ調整することができるので、た
とえ３つの傾斜磁場発生コイル１１Ｘ、１１Ｖ、１１ｚ
のインピーダンスＺが異なったものであっても、３つの
出力電流Ｉｏはそれぞれ適宜に調整できることから、３
つの傾斜磁場Ｇｘ　、Ｇｙ　、Ｇｚも、そのそれぞれの
立上がり特性を調整することができる。よって、それぞ
れの調整の程度を変えることにより３つの傾斜磁場Ｇｘ
　、Ｇｙ　、Ｇｚは、その立上がり特性を同一と−ゴＯ
− することができ、空間情報の付与を正確に行なうことが
でき、例えば正確なチルト像やスリュー像を得ることが
できる。

次に、第５図に示す構成を説明する。第５図においては
、増幅器１の入力系に台形波発生器６を介挿する。この
台形波発生器６としては、例えば第６図に示すように、
矩形波入力を増幅する増幅回路６ａ、この増幅回路６ａ
の出力により出力電流値が調整される定電流回路６ｂ、
この定電流回路６ｂからの出力調整された電流を充放電
して所望の形状の台形波出力を得る積分回路６Ｃ及びそ
の外付可変コンデンサ６ｄから構成されたものを用いる
。そして、パルスシーケンスによる矩形波入力電圧Ｖｉ
ｎを台形波発生回路６に入力してその出力を得る。この
出力を入力信号ｉｎとして増幅器１に入力し、出力ＩＯ
を得て、これをコイル（負荷）２に与えるようにする。

この場合、第７図に示すように、入力信号ｉｎの立上が
り特性の遅れＴＲは、３つの傾斜磁場発生コイル１１Ｘ
。

１１Ｖ、１１Ｚにおいて最も立上がり特性の遅いものよ
り僅かに遅いものに設定する。この構成によれば、３つ
の傾斜磁１ＡＧｘ　、Ｇｙ　、Ｇｚは、その立上がり特
性を同一とすることができる。

本発明は上記実施例に限定されるものではなく、その要
旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できるものであ
る。

［発明の効果コ以上のように本発明によれば、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸方向傾斜磁
場発生コイルを駆動するためのそれぞれの電源装置に、
出力の立上がり特性を調整するための調整手段を設ける
と共にこれら調整手段を前記パルスシーケンスに対応し
て各別に制御する制御手段を具備した構成としたので、
パルスシーケンスに対応してｘ、ｙ、ｚ軸傾斜磁場電源
装置それぞれの出力の立上がり特性を調整できるので、
パルスシーケンスに対応して３つの傾斜磁場Ｇｘ。

Ｇｙ　、Ｇｚのそれぞれの立上がり特性を同一に設定し
得、このため空間情報の付与を正確に行うことができる
、という効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる１ｆ気共鳴イメージング装置の
一実施例の構成を示す回路図、第２図は同実施例におけ
る傾斜磁場電源装置の一構成例を示す回路図、第３図は
従来の傾斜磁場電源装置を示す回路図、第４図は第３図
に示す回路の問題点を説明する図、第５図は第１図にお
ける傾斜ｍｓ電源装置の他の構成例を示す回路図、第６
図は第５図における台形波発生回路の一構成例を示すブ
ロック図、第７図は第５図に示す回路の作用を説明する
図である。１・・・増幅器、２・・・コイル、４ａ、４ｂ・・・定
電圧発生器、６・・・台形波発生回路、１ｏ・・・常電
導コイル、１１・・・傾斜磁場発生コイル、１２・・・
送受信コイル、１３・・・ｌｊ１静磁場電源装置、１４
・・・傾斜磁場電ｍ装置、１４ａ・・・増幅器、１４ｂ
・・・立上がり調整器、１５・・・送受信回路、１６・
・・パルスシーケンサ、１７・・・コンピュータシステ
ム。出願人代理人　弁理士　鈴江武彦第１図第　６　図ｉｎ第４図第７図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）一様静磁場中に配置した被検者に対し所定のパル
スシーケンスに従ってＸ、Ｙ、Ｚ軸方向傾斜磁場発生コ
イル及び送信コイルを駆動することにより所定のＸ、Ｙ
、Ｚ軸方向傾斜磁場及び送信回転磁場を加えて磁気共鳴
現象を生じせしめると共に誘起された磁気共鳴現象に基
づく信号を検出して信号処理する磁気共鳴イメージング
装置において、前記Ｘ、Ｙ、Ｚ軸方向傾斜磁場発生コイ
ルを駆動するためのそれぞれの電源装置に、出力の立上
がり特性を調整するための調整手段を設けると共にこれ
ら調整手段を前記パルスシーケンスに対応して各別に制
御する制御手段を具備したことを特徴とする磁気共鳴イ
メージング装置。
（２）調整手段は、前記電源装置に内蔵した増幅器を駆
動する電源系として、出力調整可能な定電圧発生器を用
いたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の磁気
共鳴イメージング装置。
（３）調整手段は、前記電源装置に内蔵した増幅器の信
号入力系に、台形波発生器を介挿したことを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の磁気共鳴イメージング装置
。