JP3369243B2 - 磁気共鳴イメージング装置 - Google Patents
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Description
装置に用いられるプリ・サチュレーションを行う場合に
ついての改良装置に関する。
零でないスピンおよび磁気モーメントを持つ原子核が特
定の電磁波のみを共鳴的に吸収・放出する現象であり、
この原子核は下記式に示す角周波数ω0 (ω0 =2πν
0 ,ν0 ;ラーモア周波数)で共鳴する。 ω0 =γ・H0 ここで、γは原子核の種類に固有の磁気回転比であり、
また、H0 は静磁場強度である。以上の原理を利用して
生体診断を行う装置は、上述の共鳴吸収の後に誘起され
る上記と同じ周波数の電磁波を受信コイルで受信し信号
処理して、原子核密度,縦緩和時間T1 ,横緩和時間T
2 ,流れ,化学シフト等の情報が反映された診断情報、
例えば被検者のスライス像等を無侵襲で得るようにして
いる。そして、核磁気共鳴による診断情報の収集は、静
磁場中に配置した被検者の全部位を励起し、かつ信号収
集することができるものであるが、装置構成上の制約や
イメージング像の臨床上の要請から、実際の装置として
は特定の部位に対する励起とその信号収集とを行うよう
にしている。この場合、イメージング対象とする特定部
位は、一般にある厚さを持ったスライス部位であるのが
通例であり、このスライス部位からのエコー信号やFI
D信号の核磁気共鳴信号(NMR信号)を多数回のデー
タエンコード過程を実行することにより収集し、これら
データ群を、例えば2次元フーリエ変換法により画像再
構成処理することにより前記特定スライス部位の画像を
生成するようにしている。
いては、血流アーチファクトや体動アーチファクトを抑
制するためにプリ・サチュレーションが行われている。
これは、特開昭63ー122439に示されるように、
スライス部位の画像撮影に先立って前処理として行われ
るものであり、このスライス部位に平行に所定の厚みを
有しかつこのスライス部位に隣接する領域をπ/2パル
スで選択励起してこの領域の横磁化成分を消去すること
である。その他に、スライス部位に直交する面をプリ・
サチュレーションする方法もある。従来、プリ・サチュ
レーションを行う場合、傾斜磁場コイルと送信コイル、
または傾斜磁場コイルと送受信兼用コイルを用いて行っ
ている。近年では、送信コイルや送受信兼用コイルは機
能別化し、かつS/Nの向上のため小形化する傾向にあ
る。そして、頭部用コイルや膝用コイルなどの送受信兼
用コイルを用いる場合では、図3に示すように、送受信
兼用コイル1の上端部2および下端部3にプリ・サチュ
レーション用スライス4および5を、その間にデータ収
集用マルチスライス6を設定している。
この種の送信コイルや送受信兼用コイル、特に、送受信
兼用コイルでは、コイルが小型であるためコイルの励起
できる領域はその範囲が限られているいう欠点があっ
た。つまり、図3に示すように、これら送受信兼用コイ
ル1は小型であるためコイルの上端部2および下端部3
ではRFパルスによる励起効率は低下し、プリ・サチュ
レーションが十分に行われない、またコイルの上端部2
および下端部3をプリ・サチュレーション用に設定して
いるので画像撮影領域が狭くなる等の不具合があった。
あり、その目的は、送受信兼用コイルの励起領域に対し
て広い領域を自由にプリ・サチュレーションできて血流
アーチファクトや体動アーチファクトを十分に抑制する
ことのできる磁気共鳴イメージング装置を提供すること
にある。
に、本発明は、被検者が配置される空間に静磁場を発生
する静磁場発生手段と、前記静磁場に傾斜磁場を重畳す
る傾斜磁場コイルと、前記被検者の画像撮影のための電
磁波を照射する第1の高周波コイルと、前記被検者にお
いて、プリ・サチュレーションのための電磁波を照射す
る第2の高周波コイルと、前記第1の高周波コイルの電
磁波照射により選択励起された領域から収集されたNM
R信号を用いて画像再構成を行う画像処理手段とを備
え、前記傾斜磁場コイルによる傾斜磁場の重畳と前記第
2の高周波コイルによる電磁波の照射により、前記被検
者の任意の位置でのプリ・サチュレーション用の選択領
域の設定を行うことを特徴とするものである。
第1の高周波コイルと第2の高周波コイルとの間にデ・
カップリング機構を設けたことを特徴とする。また、こ
の磁気共鳴イメージング装置において、第2の高周波コ
イルとして第1の高周波コイルよりも大きいコイルを用
いたことを特徴とする。この磁気共鳴イメージング装置
において、第2の高周波コイルが全身(whole B
ody)用コイルであることを特徴とする。また、この
磁気共鳴イメージング装置において、第1の高周波コイ
ルは、前記被検体から前記電磁波に対する応答の検出を
行うことを特徴とする。
用コイルの他にプリ・サチュレーション用コイルが設け
られているので、送受信兼用コイルの励起領域に対して
広い領域を自由にプリ・サチュレーションできる。か
つ、これらコイルの間にデ・カップリング機構を設けた
ので、効率良くプリ・サチュレーションおよび画像撮影
ができる。また、プリ・サチュレーション用コイルとし
て撮影用の送信コイルまたは送受信兼用コイルよりも大
きいコイル、特に、全身(whole Body) 用コイルを用い
たので、プリ・サチュレーションの選択励起領域を広く
かつ有効に行えるようになる。
明する。図1は本発明の磁気共鳴イメージング装置のコ
イル部分の一実施例である。図1(a)は、その概略斜
視図であり、図1(b)は、その制御回路図である。図
1(a)において、符号1は、送受信兼用である膝用コ
イルであり、この膝用コイル1のほぼ全領域に渡って画
像撮影用マルチスライスが設定される。一方、全身(wh
ole Body) 用コイル7には、膝用コイル1の上端部2お
よび下端部3に隣接する位置にプリ・サチュレーション
用の選択励起領域8および9が設定されている。このよ
うにすれば、被検者の膝の膝用コイル1が設置されてい
る領域は画像撮影領域(画像撮影用マルチスライス)と
して設定できるとともに、これに隣接する領域に広くか
つ自由にプリ・サチュレーションする領域を設定でき
る。また送受信兼用である膝用コイル1にプリ・サチュ
レーション部を含めることによりS/N比を低下させる
こともない。このようにプリ・サチュレーション用には
全身用コイル7を用い、画像撮影用コイル1とは別のコ
イルを使用したのでプリ・サチュレーションが有効に行
われる。この場合、プリ・サチュレーションを行う際に
プリ・サチュレーション用の全身用コイル7と画像撮影
用送受信兼用コイル1とはデ・カップリングすることが
必要な場合があり、これを行うために画像撮影用送受信
兼用コイル1にはピンダイオード等によるデ・カップリ
ング機構を設ける。次に、図1(b)を参照しながらこ
れらコイルの制御について説明する。図1(b)におい
て、プリ・サチュレーションを行う際には、RFパルス
用アンプ10を通ったプリ・サチュレーション用RFパ
ルスは送信切換スイッチ11で切替えられて矢印Aで示
されるように全身用コイル7に送られ、図1(a)に示
される領域8および9を全身用コイル7によって選択励
起する。このとき、送受信兼用である膝用コイル1はピ
ンダイオード12を用いたデ・カップリング・コントロ
ール・ライン13によってプリ・サチュレーション用R
Fパルスに同期してデ・カップリング状態になり、RF
パルスによる励起の妨げにならないようにする。このプ
リ・サチュレーション行程が終り、画像撮影を行う場合
には、送信用RFパルスは送信切換スイッチ11でで切
替えられて矢印Bで示されるように送受信切換スイッチ
14に送られ、この送受信切換スイッチ14から膝用コ
イル1に送信され被検者の膝の画像撮影用マルチスライ
ス部位を励起する。この際には全身用コイル7のデ・カ
ップリング・コントロール・ライン(図示していない)
により全身用コイル7側が膝用コイル1の励起の妨げに
ならないよう制御する。このようにして得られる受信信
号は膝用コイル1から送受信切換スイッチ14が受信側
に切り替えられてここを通り、プリ・アンプ15を介し
て矢印Cで示されるように受信器へ送られて画像処理さ
れる。このようにプリ・サチュレーション用コイルとし
て、既存の全身(whole Body) 用コイル7を用いれば新
たなコイルを設置することなくプリ・サチュレーション
を行うことができ、かつプリ・サチュレーションを行う
領域を広くしかも自由に設定できるという利点がある。
置のコイル部分の別の実施例である。この実施例では、
画像撮影用送受信兼用コイル1の他にこれとほぼ同じ大
きさのプリ・サチュレーション用コイル16を別個に設
けたものである。このようにすると画像撮影用送受信兼
用コイル1の全域に渡って撮影用マルチスライス6を設
定できるとともにプリ・サチュレーション用コイル16
の範囲内でプリ・サチュレーションの領域17を任意に
選択できる。また、プリ・サチュレーション用コイル1
6の大きさを小さくすることで、プリ・サチュレーショ
ン用に使用されるRFパルス用パワーを小さく抑えるこ
とができ、撮影用マルチスライス6を増すことができ
る。また、画像撮影用コイル1がプリ・サチュレーショ
ン面を含む必要がなく、小形化しS/N比の向上が図れ
る。この方法は、特定の限られた部位のプリ・サチュレ
ーションに有効である。このように、画像撮影用コイル
の他にプリ・サチュレーション用コイルが設けられてい
るので、画像撮影用コイルは必要以上に大きくする必要
がなく、S/N比の向上が図れる。また、MRIアンギ
オ撮影において、飛行時間(Time OF Flig
ht) 法を用いた場合、励起スライス面を広い範囲で
自由に選択でき、かつ画像撮影用コイルを小形化するこ
とができるのでS/N比の向上を図ることができる。以
上説明したように、上記実施例による効果としては、主
に以下の4点にまとめられる。 (1)プリ・サチュレーション用に画像撮影用コイルと
は別のコイルを用いるので画像撮影用送受信コイルの励
起領域に対して広い領域を自由にプリ・サチュレーショ
ンできる。 (2)送信コイルまたは送受信兼用コイル自身をプリ・
サチュレーションに用いないので、画像撮影用領域(マ
ルチスライス)を減さないでよい。 (3)血流アーチファクトや体動アーチファクトを有効
に抑制するとともにプリ・サチュレーションの精度が向
上する。 (4)画像撮影用送受信コイルをプリ・サチュレーショ
ン用に大きくする必要がないので、S/N比を低下させ
ないでよい。 これらとともにプリ・サチュレーションを有効に行うこ
とによって血流や体動の影響を防止することができるの
でアベレージ数を減らすことができ、撮影時間の短縮に
もなるなどの効果がある。
プリ・サチュレーションできて、血流アーチファクトや
体動アーチファクトを十分に抑制することができる。
分の一実施例である。
分の別の実施例である。
Claims (4)
- 【請求項1】被検者が配置される空間に静磁場を発生す
る静磁場発生手段と、 前記静磁場に傾斜磁場を重畳する傾斜磁場コイルと、 前記被検者の画像撮影のための電磁波を照射する第1の
高周波コイルと、 前記被検者において、プリ・サチュレーションのための
電磁波を照射する第2の高周波コイルと、 前記第1の高周波コイルの電磁波照射により選択励起さ
れた領域から収集されたNMR信号を用いて画像再構成
を行う画像処理手段とを備え、 前記傾斜磁場コイルによる傾斜磁場の重畳と前記第2の
高周波コイルによる電磁波の照射により、前記被検者の
任意の位置でのプリ・サチュレーション用の選択領域の
設定を行うことを特徴とする磁気共鳴イメージング装
置。 - 【請求項2】前記第1の高周波コイルと第2の高周波コ
イルとの間にデ・カップリング機構を備えたことを特徴
とする請求項1記載の磁気共鳴イメージング装置。 - 【請求項3】前記第2の高周波コイルは、前記第1の高
周波コイルよりも大きいことを特徴とする請求項1記載
の磁気共鳴イメージング装置。 - 【請求項4】前記第2の高周波コイルは、ホールボディ
コイルであることを特徴とする請求項1記載の磁気共鳴
イメージング装置。
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