JPH0472585A - Mr device - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To collect only data obtained in situations where the phase detecting accuracy is high by receiving and phase detecting a RF pulse when it is transmitted, and repeating a sequence of a second-time excitation and data collection when it is judged that there is turbulence in phase. CONSTITUTION:A RF pulse radiated to an object 11 to be tested is subjected to phase detection through a changeover switch 53 by an orthogonal phase detector 36. The detected signal is digitized by an A/D converter 37 to be stored in a host computer 41, compared with data collected at the time when the phase is constant, and then the state of phase in a transmitting and receiving circuit system is monitored. When it is judged that there is turbulence in the phase, reception NMR data coming from a receiving coil 13 are abandoned, and the computer 41 directs repetition of a sequence of a second-time excitation and data collection to make it possible to collect data from NMR signals generated in situations where the phase is not turbulent. Thus, the phase artifact on the reconstructed image can be prevented.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention] 【産業上の利用分野】[Industrial application field]

この発明は、核磁気共鳴映像装置（ＭＲＩ装置）や核磁
気共鳴スペクトロスコピ装置（ＭＲ８Ｒ８装置どのＭＲ
装置に関する。This invention is applicable to nuclear magnetic resonance imaging devices (MRI devices), nuclear magnetic resonance spectroscopy devices (MR8R8 devices, etc.).
Regarding equipment.

【従来の技術】[Conventional technology]

ＭＨＩ装置やＭＲＳ装置などのＭＲ装置は、静磁場中に
配置された被検体にＲＦパルスを照射して被検体中の核
スピンに核磁気共鳴を起こさせ、その共鳴信号を受信す
るものである。 ＭＲＩ装置では、直交３軸の１軸方向の傾斜磁場を用い
てスライス面を選択励起するとともに、他の２軸方向の
傾斜磁場によりこの２軸の位置情報を周波数及び位相の
シフト量として共鳴信号にエンコードし、受信した共鳴
信号をフーリエ変換することによりこれら２軸の位置信
号をデコードして、上記のスライス面の画像を再構成す
る。 ＭＲ３装置では、受信した共鳴信号をフーリエ変換して
スペクトルを求める。 そこで、これらのＭ　Ｒ装置では、受信した共鳴信号の
位相検出精度が重要であり、高周波パルスの送受信回路
系で位相異常が生じると、ＭＨＩ装置では画像のアーテ
ィファクトを生じ、ＭＲＳ装置ではスペクトルの精度の
劣化がもたらされる。MR devices such as MHI devices and MRS devices irradiate an object placed in a static magnetic field with RF pulses to cause nuclear spins in the object to undergo nuclear magnetic resonance, and receive the resonance signal. . In an MRI apparatus, a slice plane is selectively excited using a gradient magnetic field in one direction of three orthogonal axes, and the position information of these two axes is converted into a frequency and phase shift amount to generate a resonance signal using gradient magnetic fields in two other axes. The two-axis position signals are decoded by Fourier transforming the received resonance signal, and the image of the slice plane is reconstructed. The MR3 apparatus performs Fourier transform on the received resonance signal to obtain a spectrum. Therefore, in these MR devices, the phase detection accuracy of the received resonance signal is important, and if a phase abnormality occurs in the high-frequency pulse transmitting/receiving circuit system, image artifacts will occur in the MHI device, and spectral accuracy will be affected in the MRS device. resulting in deterioration.

【発明が解決しようとする課題】[Problem to be solved by the invention]

しかしながら、実際には、高周波パルスの送受信回路系
のアース電位のゆらぎや外乱ノイズ、構成素子の不安定
性などから送信回路系と受信回路系との間における位相
関係の乱れが避けられず、それが原因となって画像やス
ペクトルの劣化が生じるという問題がある。 すなわち、ＭＲＩ装置では、前述の通り、画像再構成の
際の２軸の位置情報を周波数及び位相のシフト量として
共鳴信号にエンコードしており、送信回路系と受信回路
系との間で位相関係がつねに一定でないなら、位相シフ
ト量の検出が不正確となり、画像上、位相方向に位相乱
れアーティファクトが生じる。 才な、ＭＲ３装置では、位置情報を位相シフト量として
共鳴信号に付加することはないが、送信回路系と受信回
路系との間で位相関係が不安定であると、スペクトルの
精度が劣化する。 この発明は、上記に鑑み、受信したＮＭＲ信号の位相検
出精度を高めることができる、ＭＲ装置を提供すること
を目的とする。However, in reality, disturbances in the phase relationship between the transmitting circuit system and the receiving circuit system are unavoidable due to fluctuations in the ground potential of the high-frequency pulse transmitting/receiving circuit system, disturbance noise, instability of the constituent elements, etc. There is a problem in that this causes deterioration of images and spectra. In other words, as mentioned above, in an MRI apparatus, two-axis position information during image reconstruction is encoded into a resonance signal as frequency and phase shift amounts, and the phase relationship between the transmitting circuit system and the receiving circuit system is If it is not always constant, the amount of phase shift will be inaccurately detected, and a phase disturbance artifact will occur in the phase direction on the image. The sophisticated MR3 device does not add position information to the resonance signal as a phase shift amount, but if the phase relationship between the transmitting circuit system and the receiving circuit system is unstable, the accuracy of the spectrum will deteriorate. . In view of the above, an object of the present invention is to provide an MR apparatus that can improve the phase detection accuracy of a received NMR signal.

【課題を解決するための手段】[Means to solve the problem]

上記の目的を達成するなめ、この発明によるＭＲ装置に
おいては、静磁％発生手段と、該静磁場中に置かれた被
検体に対してＲＦパルスを送信するＲＦ送信手段と、被
検体から生じるＮ　Ｍ　Ｒ，信号を受信する受信手段と
、該受信されたＮ　Ｍ　Ｒ信号を位相検波する手段と、
上記の送信されたＲＦパルスを受信する手段と、該受信
されなＲＦパルスの位相検波出力を監視する手段とが備
えられることか特徴となっている。In order to achieve the above object, the MR apparatus according to the present invention includes a static magnetic field generating means, an RF transmitting means for transmitting RF pulses to a subject placed in the static magnetic field, and an RF pulse generated from the subject. receiving means for receiving the NMR signal; means for phase detecting the received NMR signal;
The present invention is characterized in that it includes means for receiving the transmitted RF pulse and means for monitoring the phase detection output of the unreceived RF pulse.

【作　　用】[For production]

被検体に送信されたＲＦパルスかそのまま受信され、位
相検波される。そのため、送信回路系と受信回路系との
間での位相関係が一定であれは、位相検波信号は、もと
の送信ＲＦパルスの波形と等しいものとなる。 そこで、被検体にＲＦパルスを送信するときに、このＲ
Ｆパルスを受信して位相検波して監視すれば、位相関係
が乱れたことを検出することができ、乱れていると判定
されるときにはそのときのデータは捨て去り、もう−度
励起・データ採取のシーケンスを繰り返すなどの対策を
とることができ、結果的に、位相検出精度の高い状態で
得たデータのみを収集することができる。The RF pulse transmitted to the subject is received as is and phase detected. Therefore, if the phase relationship between the transmitting circuit system and the receiving circuit system is constant, the phase detection signal will have the same waveform as the original transmitted RF pulse. Therefore, when transmitting RF pulses to the subject, this R
By receiving the F pulse, detecting the phase, and monitoring it, it is possible to detect that the phase relationship has been disrupted, and when it is determined that the phase relationship is disrupted, the data at that time is discarded and the excitation and data acquisition are repeated. Measures such as repeating the sequence can be taken, and as a result, only data obtained with high phase detection accuracy can be collected.

【実　施　例】【Example】

以下、この発明の一実施例について図面を参照しながら
詳細に説明する。第１図はこの発明をＭＨＩ装置に適用
しな一実施例を示すもので、この図において、被検体１
１に送信コイル１２と受信コイル１３とが取り付けられ
、これらが主マグネット１５及び傾斜コイル１４により
形成される靜磁堝及びそれに重畳して形成される傾斜磁
場内に配置される。傾斜コイル１４は、直交３軸の各方
向に磁場強度が傾斜している傾斜磁場をそれぞれ独立に
発生することができるように構成されている。直交３軸
の傾斜磁場は、それぞれスライス選択用傾斜磁場Ｇｓ−
読み出し用傾斜磁場Ｇｒ、位相エンコード用傾斜磁場Ｇ
ｐとする。傾斜コイル１４には傾斜磁場Ｇｓ、Ｇｒ、Ｇ
ｐの各電源２１．２２．２３から電流が供給され、各方
向の傾斜磁場が形成される。傾斜コイル１４により所定
の波形の各傾斜磁場が形成されるように、この傾斜磁場
電源２１〜２３の供給電流波形が傾斜磁場制復装置２４
により制御されている。 他方、送信コイル１２には、高周波電源３３から送られ
る高周波信号が供給される。二の高周波信号は、シンセ
サイザ３４からのキャリアとなる正弦波信号を周波数変
換器３２において、ＲＦ波形発生器３１からの５ｉｎｃ
波形でＡＭ変調したものである。 被検体１１に送信コイル１２からＲＦパルスを照射して
その核スピンを励起した後エコー時間たけ遅れて発生す
るＮ　Ｍ　Ｒ信号は受信コイル１３で受信される。この
受信ＮＭＲ信号は切換器５３を経て前置増幅器３５によ
り増幅された後、直交位相検波回路３６で検波され、次
にＡ／Ｄ変換器３７でデジタルデータに変換されてホス
トコンピュータ４１に取り込Ｊれる。この直交位相検波
回路３６はＰ　Ｓ　Ｄ　（Ｐｈａｓｅ　５ｅｎｓｉｔｉ
ｖｅ　Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）方式の検波回路で、シンセサ
イザ３４がら送られる参照信号と受信信号とをミキシン
グすることによって２つの信号の周波数の差を出力する
回路を用いる。 シーケンスコントローラ４２はホストコンピュータ４】
の制御下、傾斜磁場制御装置２４に各傾斜磁場の波形情
報と発生タイミング情報を与え、ＲＦ波形発生器３１に
ＲＦパルスの５ｉｎｃ波形情報及び発生タイミ〉グ情報
を与えるとともに、シンセサイザ３４にキャリア信号の
周波数（共鳴周波数に対応する）に関する情報を送り１
、へ／′Ｄ変換器３７のサンプルタイミングなどを制御
する。 ホストコンピュータ４１には、表示装置とキーホード装
置などの入力装置とを有するコンソール４３が接続され
ている。ホストコンピュータ４１に取り込まれたデータ
はフーリエ変換されることにより画像が再構成され、そ
の画像がコンソール４３の表示装置に表示される。 以上の構成は切換器５３を除いて通常のＭＲＩ装置の構
成と同様であるか、この実施例では、サーチコイル５１
と、減衰器５２とがさらに付加されている。このサーチ
コイル５１は、送信コイル１２から被検体１コに照射さ
れるＲＦパルスを直接検出するもので、送信コイル１２
の近傍に配置される。 上記のように送信コイル１２からＲＦパルスを被検体１
１に照射するとき、切換器５３が減衰器５２側に切り換
えられており、サーチコイル５１で検出されたＲＦパル
スは減衰器５２及び切換器５３を通って前置増幅器３５
に送られ、さらに直交位相検波器３６に送られて直交位
相検波される。 切換器５３はＮＭＲ信号が生じるときまでに受信コイル
１３側に切り換えられる。この場合、被検波信号はＲＦ
パルスそのものであるから、シンセサイザ３４から参照
信号として送られる正弦波信号と同一周波数となってお
り、そのため被検波信号と参照信号との位相差に応じた
ＤＣ出力が検波信号として得られる。 その結果、送信回路系と受信回路系との間で位相か一定
であれば、ＲＦ波形発生器３１で発生したものと同じ波
形の５ｉｎｃ波形が観測されることになるが、両回緒糸
の間で位相が乱れると５ｉｎｃ波形の波形や波高値が異
なるものとなる。そ二て、この検波信号をＡ／Ｄ変換器
３７でデジタルデータに変換してホストコンピュータ４
１に取り込み、あらかしめ位相か一定のときに収集して
おいたデータと比較することによって、送受信回路系の
位相が乱れたかどうかを監視する。これにより、ホスｌ
−コンピュータ４１において位相が乱れていると判定さ
れたときは、その後切換器５３を経て送られる受信コイ
ル１３からの受信ＮＭＲ信号より得たデータは捨て去っ
て、もう−度その位相の乱れたラインのスキャンをやり
直すようホストコンピュータ４１か指示する。 したがって、結果的に、位相が乱れていない状態で、発
生したＮＭＲ信号よりデータ収集することができ、再構
成画像上での位相アーティファクトを防止することがで
きる。 なお、上記では本発明をＭＲＩ装置に適用した実施例に
ついて説明したが、ＭＲ８装置に適用することもできる
ことはもちろんである。Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows an embodiment in which the present invention is not applied to an MHI device.
A transmitting coil 12 and a receiving coil 13 are attached to the main magnet 1, and these are placed in a silent field formed by a main magnet 15 and a gradient coil 14, and a gradient magnetic field formed superimposed thereon. The gradient coils 14 are configured to be able to independently generate gradient magnetic fields whose magnetic field strengths are gradient in each direction of three orthogonal axes. The gradient magnetic fields of the three orthogonal axes are respectively slice selection gradient magnetic fields Gs-
Gradient magnetic field Gr for reading, gradient magnetic field G for phase encoding
Let it be p. The gradient coil 14 has gradient magnetic fields Gs, Gr, and G.
A current is supplied from each power source 21, 22, 23 of p, and a gradient magnetic field in each direction is formed. The current waveforms supplied by the gradient magnetic field power supplies 21 to 23 are controlled by the gradient magnetic field control device 24 so that each gradient magnetic field with a predetermined waveform is formed by the gradient coil 14.
controlled by. On the other hand, the transmitting coil 12 is supplied with a high frequency signal sent from a high frequency power source 33. The second high-frequency signal is a sine wave signal as a carrier from the synthesizer 34, which is converted into a 5-inch signal from the RF waveform generator 31 in the frequency converter 32.
The waveform is AM modulated. After the subject 11 is irradiated with an RF pulse from the transmitting coil 12 to excite its nuclear spins, the NMR signal generated with a delay of an echo time is received by the receiving coil 13 . This received NMR signal passes through a switch 53 and is amplified by a preamplifier 35, then detected by a quadrature phase detection circuit 36, then converted into digital data by an A/D converter 37, and then imported into the host computer 41. J-reru. This quadrature phase detection circuit 36 has a PSD (Phase 5 intensity).
ve Detector) type detection circuit, which uses a circuit that mixes the reference signal sent from the synthesizer 34 and the received signal and outputs the difference in frequency between the two signals. The sequence controller 42 is the host computer 4]
Under the control of Send information about the frequency (corresponding to the resonant frequency) of 1
, to/' The sample timing of the D converter 37, etc. are controlled. A console 43 having a display device and an input device such as a key fob device is connected to the host computer 41 . The data taken into the host computer 41 is Fourier transformed to reconstruct an image, and the image is displayed on the display device of the console 43. The above configuration is the same as that of a normal MRI apparatus except for the switch 53, or in this embodiment, the search coil 51
and an attenuator 52 are further added. This search coil 51 directly detects the RF pulse irradiated from the transmitting coil 12 to one subject.
is placed near. As described above, the RF pulse is transmitted from the transmitting coil 12 to the subject 1.
1, the switch 53 is switched to the attenuator 52 side, and the RF pulse detected by the search coil 51 passes through the attenuator 52 and the switch 53 to the preamplifier 35.
The signal is then sent to a quadrature phase detector 36 for quadrature phase detection. The switch 53 is switched to the receiving coil 13 side by the time the NMR signal is generated. In this case, the test wave signal is RF
Since it is a pulse itself, it has the same frequency as the sine wave signal sent as a reference signal from the synthesizer 34, and therefore a DC output corresponding to the phase difference between the test wave signal and the reference signal can be obtained as a detection signal. As a result, if the phase is constant between the transmitting circuit system and the receiving circuit system, a 5-inch waveform, which is the same waveform as that generated by the RF waveform generator 31, will be observed. If the phase is disturbed between the two, the waveform and peak value of the 5-inch waveform will be different. Then, this detected signal is converted into digital data by the A/D converter 37 and sent to the host computer 4.
1 and compared with data collected when the phase was constant, it is possible to monitor whether the phase of the transmitting/receiving circuit system has been disturbed. This allows the host l
- When the computer 41 determines that the phase is disordered, the data obtained from the received NMR signal from the receiving coil 13 sent via the switch 53 is discarded, and the line with the phase disorder is again The host computer 41 instructs to redo the scan. Therefore, as a result, data can be collected from the generated NMR signal in a state where the phase is not disturbed, and phase artifacts on the reconstructed image can be prevented. Although the embodiment in which the present invention is applied to an MRI apparatus has been described above, it goes without saying that the present invention can also be applied to an MR8 apparatus.

【発明の効果】【Effect of the invention】

この発明のＭＲ装置によれば、受信したＮＭＲ信号から
位相検出精度の高い状態で得たデータを収集することが
できるため、画像のアーティファクトをなくシ、あるい
はスペクトルの精度を高めることかできる。According to the MR apparatus of the present invention, it is possible to collect data obtained from received NMR signals with high phase detection accuracy, so it is possible to eliminate image artifacts or improve spectral accuracy.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第１図はこの発明の一実施例のブロック図である。 １１・・・被検体、１２・・・送信コイル、１３・・・
受信コイル、１４・・・傾斜コイル、１５・・・主マグ
ネット、２１・・・スライス選択用傾斜磁場電源、２２
・・・読み出し用傾斜磁場電源、２３・・位相エンコー
ド用傾斜磁場電源、２４・・傾斜磁場制御装置、３１・
・ＲＦ波形発生器、３２・・周波数変換器、３３・・・
高周波電源、３４・・・シンセサイザ、３５・・・前置
増幅器、３６・・・直交位相検波器、３７・・・Ａ　ｙ
”　Ｄ変換器、４１・・・ホストコンピュータ、４２・
・・シーケンスコントローラ、４３・・・コンソール。FIG. 1 is a block diagram of one embodiment of the present invention. 11... Subject, 12... Transmission coil, 13...
Receiving coil, 14... Gradient coil, 15... Main magnet, 21... Gradient magnetic field power supply for slice selection, 22
... Gradient magnetic field power supply for readout, 23... Gradient magnetic field power supply for phase encoding, 24... Gradient magnetic field control device, 31.
・RF waveform generator, 32... Frequency converter, 33...
High frequency power supply, 34...Synthesizer, 35...Preamplifier, 36...Quadrature phase detector, 37...A y
"D converter, 41... host computer, 42...
...Sequence controller, 43...Console.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] （１）静磁場発生手段と、該静磁場中に置かれた被検体
に対してＲＦパルスを送信するＲＦ送信手段と、被検体
から生じるＮＭＲ信号を受信する受信手段と、該受信さ
れたＮＭＲ信号を位相検波する手段と、上記の送信され
たＲＦパルスを受信する手段と、該受信されたＲＦパル
スの位相検波出力を監視する手段とを備えることを特徴
とするＭＲ装置。(1) Static magnetic field generating means, RF transmitting means for transmitting RF pulses to a subject placed in the static magnetic field, receiving means for receiving NMR signals generated from the subject, and the received NMR signal. An MR apparatus comprising means for phase detecting a signal, means for receiving the transmitted RF pulse, and means for monitoring a phase detection output of the received RF pulse.