JPS60222043A - 核磁気共鳴による診断装置 - Google Patents
核磁気共鳴による診断装置Info
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- JPS60222043A JPS60222043A JP59079659A JP7965984A JPS60222043A JP S60222043 A JPS60222043 A JP S60222043A JP 59079659 A JP59079659 A JP 59079659A JP 7965984 A JP7965984 A JP 7965984A JP S60222043 A JPS60222043 A JP S60222043A
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- G01R33/44—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance using nuclear magnetic resonance [NMR]
- G01R33/48—NMR imaging systems
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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。
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、核磁気共鳴による診断装置に関する。
特に、核磁気共鳴計算機トモグラフィ装置における、主
磁場強度の時間変動による画質の劣化を防止するための
手段に関する。
磁場強度の時間変動による画質の劣化を防止するための
手段に関する。
従来の核磁気共鳴による診断装置、例えば、核磁気共鳴
計算機トモグラフィ装置では、主磁場コイルを定電流に
より駆動して主磁場を発生させていた。しかし、主磁場
電源が変動したり、室温や主磁場コイルの温度の変化に
より、主磁場コイルの形状が変化し、主磁場強度が数十
ｐｐｍにわたって変化する。このために、診断画像にア
ーティファクトを生ずる場合があった。
計算機トモグラフィ装置では、主磁場コイルを定電流に
より駆動して主磁場を発生させていた。しかし、主磁場
電源が変動したり、室温や主磁場コイルの温度の変化に
より、主磁場コイルの形状が変化し、主磁場強度が数十
ｐｐｍにわたって変化する。このために、診断画像にア
ーティファクトを生ずる場合があった。
本発明は、主磁場強度の変化によるアーティファクトの
発生を防止できる核磁気共鳴による診断装置を提供する
ことを目的とする。
発生を防止できる核磁気共鳴による診断装置を提供する
ことを目的とする。
本発明核磁気共鳴による診断装置は、被検体の近傍にあ
らかじめ性質のわかった物質を配置して磁場強度を測定
し、この測定値を基準にして、磁場強度の制御、演算値
の補正または位相検波器の基準周波数の制御を行うこと
を特徴とする。
らかじめ性質のわかった物質を配置して磁場強度を測定
し、この測定値を基準にして、磁場強度の制御、演算値
の補正または位相検波器の基準周波数の制御を行うこと
を特徴とする。
すなわち、本発明核磁気共鳴による診断装置の第一の発
明は、被検体に主磁場を印加する手段と、この被検体の
組織を構成する原子の原子核に核磁気共鳴を与える高周
波パルスを印加する手段と、上記原子核の核磁気共鳴の
信号を少なくとも一つの方向に投影するための勾配磁場
を印加する手段と、この勾配磁場を印加する手段により
投影された核磁気共鳴の信号を観測する手段と、この観
測する手段の出力信号から核磁気共鳴を起こした原子の
分布を画像に構成する演算手段とを備えた核磁気共鳴に
よる診断装置において、上記被検体の近傍に少な（とも
一つの投影方向についてその被検体と重ならない位置に
、あ・らかしめ性質のわかった所定の形状の特定物体が
配置され、上記観測する手段に観測されるその特定物体
の原子核の共鳴周波数から特定周波数を設定する手段を
備えたことを特徴とする。 ′ 本発明核磁気共鳴による診断装置の第二の発明は、磁場
を印加する手段が特定周波数に基づいて被検体に印加す
る磁場の強度を制御する手段を含むことを特徴とする。
明は、被検体に主磁場を印加する手段と、この被検体の
組織を構成する原子の原子核に核磁気共鳴を与える高周
波パルスを印加する手段と、上記原子核の核磁気共鳴の
信号を少なくとも一つの方向に投影するための勾配磁場
を印加する手段と、この勾配磁場を印加する手段により
投影された核磁気共鳴の信号を観測する手段と、この観
測する手段の出力信号から核磁気共鳴を起こした原子の
分布を画像に構成する演算手段とを備えた核磁気共鳴に
よる診断装置において、上記被検体の近傍に少な（とも
一つの投影方向についてその被検体と重ならない位置に
、あ・らかしめ性質のわかった所定の形状の特定物体が
配置され、上記観測する手段に観測されるその特定物体
の原子核の共鳴周波数から特定周波数を設定する手段を
備えたことを特徴とする。 ′ 本発明核磁気共鳴による診断装置の第二の発明は、磁場
を印加する手段が特定周波数に基づいて被検体に印加す
る磁場の強度を制御する手段を含むことを特徴とする。
本発明核磁気共鳴による診断装置の第三の発明は、観測
する手段が核磁気共鳴による信号を位相検波する手段を
含み、特定周波数に基づいてこの位相検波する手段の基
準周波数を制御する手段を備えたことを特徴とする。
する手段が核磁気共鳴による信号を位相検波する手段を
含み、特定周波数に基づいてこの位相検波する手段の基
準周波数を制御する手段を備えたことを特徴とする。
本発明核磁気共鳴による診断装置の第四の発明は、演算
手段が特定周波数に基づいて演算値を補正する手段を含
むことを特徴とする。
手段が特定周波数に基づいて演算値を補正する手段を含
むことを特徴とする。
第１図は本発明実施例核磁気共鳴による診断装置のブロ
ック構成図である。この実施例は、本発明を核磁気共鳴
計算機トモグラフィ装置に用いた例である。
ック構成図である。この実施例は、本発明を核磁気共鳴
計算機トモグラフィ装置に用いた例である。
計算機１は、表示装置２と、主磁場電源３と、シーケン
ス記憶回路４と、高周波発振回路６と、アナログ・ディ
ジクル変換器９と、操作コンソール１２とに接続される
。主磁場電源３はマグネットアセンブリ１３に接続され
る。シーケンス記憶回路４は、勾配磁場駆動回路５と、
ゲート変調回路７と、アナログ・ディジタル変換器９人
に接続される。勾配磁場駆動回路５はマグネットアセン
ブリ１３に接続される。ゲート変調回路７は高周波電力
増幅器８に接続される。高周波電力増幅器８はマグネッ
トアセンブリ１３に接続される。高周波発振回路６は、
ゲート変調回路７と位相検波器１０とに接続される。マ
グネットアセンブリ月３は前置増幅器１１に接続される
。前置増幅器１１は位相検波器１０に接続される。位相
検波器１０はアナログ・ディジタル変換器９に接続され
る。アナログ・ディジタル変換器９は計算機１に接続さ
れる。
ス記憶回路４と、高周波発振回路６と、アナログ・ディ
ジクル変換器９と、操作コンソール１２とに接続される
。主磁場電源３はマグネットアセンブリ１３に接続され
る。シーケンス記憶回路４は、勾配磁場駆動回路５と、
ゲート変調回路７と、アナログ・ディジタル変換器９人
に接続される。勾配磁場駆動回路５はマグネットアセン
ブリ１３に接続される。ゲート変調回路７は高周波電力
増幅器８に接続される。高周波電力増幅器８はマグネッ
トアセンブリ１３に接続される。高周波発振回路６は、
ゲート変調回路７と位相検波器１０とに接続される。マ
グネットアセンブリ月３は前置増幅器１１に接続される
。前置増幅器１１は位相検波器１０に接続される。位相
検波器１０はアナログ・ディジタル変換器９に接続され
る。アナログ・ディジタル変換器９は計算機１に接続さ
れる。
マグネットアセンブリ１３は、内部に主磁場コイル、Ｘ
軸、ｙ軸、ｚ軸の各勾配コイル、高周波送信コイルおよ
び核磁気共鳴信号の受信用コイルが配置され、挿入され
た被検体１００に対して、主磁場と勾配磁場と高周波ノ
５ルスとを印加し、共鳴周波数と共鳴エネルギレベルと
を含む核磁気共鳴信号を受信する。
軸、ｙ軸、ｚ軸の各勾配コイル、高周波送信コイルおよ
び核磁気共鳴信号の受信用コイルが配置され、挿入され
た被検体１００に対して、主磁場と勾配磁場と高周波ノ
５ルスとを印加し、共鳴周波数と共鳴エネルギレベルと
を含む核磁気共鳴信号を受信する。
クレードル１４は、被検体１００を載置してマグネット
アセノブ１月３−内に挿入する。また、クレードル１４
の下部には、水が充填されたパイプが取り付けられてい
る（図示せず）。このパイプ内の水は、本発明核磁気共
鳴による診断装置の第一の発明の一例であり、後で詳細
に説明する。
アセノブ１月３−内に挿入する。また、クレードル１４
の下部には、水が充填されたパイプが取り付けられてい
る（図示せず）。このパイプ内の水は、本発明核磁気共
鳴による診断装置の第一の発明の一例であり、後で詳細
に説明する。
主磁場電源３は、マグネットアセンブリ１３内の主磁場
コイルに接続され、被検体１００に主磁場を印加する。
コイルに接続され、被検体１００に主磁場を印加する。
また、主磁場電源３は計算機１の制御により主磁場の強
度を制御するが、これは、本発明核磁気共鳴による診断
装置の第二の発明の実施例であり、後で詳細に説明する
。
度を制御するが、これは、本発明核磁気共鳴による診断
装置の第二の発明の実施例であり、後で詳細に説明する
。
シーケンス記憶回路４は、核磁気共鳴エネルギレベルの
観測データを収集するためのタイミング信号を発生し、
勾配磁場駆動回路５、ゲート変調回路７およびアナログ
・ディジタル変換器９の動作を制御する。これにより、
シーケンス記憶回路４は、勾配磁場や高周波磁場の発生
シーケンスを制御する。
観測データを収集するためのタイミング信号を発生し、
勾配磁場駆動回路５、ゲート変調回路７およびアナログ
・ディジタル変換器９の動作を制御する。これにより、
シーケンス記憶回路４は、勾配磁場や高周波磁場の発生
シーケンスを制御する。
勾配磁場駆動回路５は、マグネソトアセンブリ１３内の
Ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸の各勾配コイルに接続され、勾配磁場
を被検体１００に印加する。
Ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸の各勾配コイルに接続され、勾配磁場
を被検体１００に印加する。
高周波発振回路６とゲート変調回路７と高周波電力増幅
器８とは、被検体１００の組織を構成する原子の原子核
に核磁気共鳴を与える高周波パルスを、マグネットアセ
ンブリ１３内に挿入された被検体１００に対して印加す
るように構成されている。
器８とは、被検体１００の組織を構成する原子の原子核
に核磁気共鳴を与える高周波パルスを、マグネットアセ
ンブリ１３内に挿入された被検体１００に対して印加す
るように構成されている。
高周波発振回路６は高周波信号を発生する。ゲート変調
回路７は、シーケンス記憶回路４からのタイミング信号
により高周波発振回路６の出力した高周波信号を変調し
、高周波パルスを生成する。
回路７は、シーケンス記憶回路４からのタイミング信号
により高周波発振回路６の出力した高周波信号を変調し
、高周波パルスを生成する。
高周波電力増幅器８は、ゲート変調回路７の出力した高
周波パルスを電力増幅し、マグネットアセンブリ１３内
の高周波送信コイルに供給する。
周波パルスを電力増幅し、マグネットアセンブリ１３内
の高周波送信コイルに供給する。
アナログ・ディジタル変換器９と位相検波器１０と前置
増幅器１１とは、核磁気共鳴信号を観測し、ディジタル
の観測データを収集する。前置増幅器１１は、マグネッ
トアセンブリ１３内の受信用コイルに接続され、核磁気
共鳴信号を増幅する。位相検波器１０は、高周波発振回
路６の出力信号を参照して、前置増幅器１１の出力を位
相検波する。アナログ・ディジタル変換器９は、位相検
波された核磁気共鳴信号をアナログ・ディジタル変換す
る。
増幅器１１とは、核磁気共鳴信号を観測し、ディジタル
の観測データを収集する。前置増幅器１１は、マグネッ
トアセンブリ１３内の受信用コイルに接続され、核磁気
共鳴信号を増幅する。位相検波器１０は、高周波発振回
路６の出力信号を参照して、前置増幅器１１の出力を位
相検波する。アナログ・ディジタル変換器９は、位相検
波された核磁気共鳴信号をアナログ・ディジタル変換す
る。
計算機１は、シーケンス記憶回路４の内容の書替えや、
主磁場電源３および高周波発振回路６の制御を行う。シ
ーケンス記憶回路４の内容を書き替えることにより、種
々の操作シーケンスを実現できる。さらに、計算機１は
観測データから共鳴エネルギレベルの分布を画像に構成
する演算を行う。この演算は、本発明核磁気共鳴による
診断装置の第三の発明であり、後で詳細に説明する。
主磁場電源３および高周波発振回路６の制御を行う。シ
ーケンス記憶回路４の内容を書き替えることにより、種
々の操作シーケンスを実現できる。さらに、計算機１は
観測データから共鳴エネルギレベルの分布を画像に構成
する演算を行う。この演算は、本発明核磁気共鳴による
診断装置の第三の発明であり、後で詳細に説明する。
表示装置２は、計算機ｌの演算により得られた核磁気共
鳴原子の分布画像を表示する。
鳴原子の分布画像を表示する。
操作コンソール１２は、操作者からの入力を受け付ける
。
。
本発明核磁気共鳴による診断装置の第一の発明は、被検
体の近傍に磁場強度計測用物質が配置されていることで
ある。
体の近傍に磁場強度計測用物質が配置されていることで
ある。
磁場強度計測用物質の配置される位置は、＋１） 被検
体１００の邪魔にならないこと、（２）被検体１００に
よる投影と磁場強度計測用物質による投影とが重ならな
いビューが少なくとも１つ存在すること、 （３） 可能な限り受信用コイルの近傍であること、（
４） 磁場が均一であること の条件が要求される。
体１００の邪魔にならないこと、（２）被検体１００に
よる投影と磁場強度計測用物質による投影とが重ならな
いビューが少なくとも１つ存在すること、 （３） 可能な限り受信用コイルの近傍であること、（
４） 磁場が均一であること の条件が要求される。
条件Ｔｌ）は診断装置としての当然の条件である。
条件（２）は主磁場強度の計測に必要な条件であり、全
てのビューで被検体１００による投影と磁場強度計測用
物質による投影とが重なる場合には、主磁場強度の計測
ができない。また、条件（３）および条件（４）は信号
雑音比を良好にするために必要な条件である。
てのビューで被検体１００による投影と磁場強度計測用
物質による投影とが重なる場合には、主磁場強度の計測
ができない。また、条件（３）および条件（４）は信号
雑音比を良好にするために必要な条件である。
したがって、実際の診断装置では、被検体１００の画像
を得るための領域以外でこれらの条件を満足する位置を
さがすか、クレードル１４の両側または下部に配置する
ことが望ましい。ただし、クレードル１４に取り付ける
場合には、クレードル１４の移動を考慮する必要がある
。すなわち、クレードル１４の移動に影響されずに一定
の核磁気共鳴信号を発生するために、磁場強度計測用物
質をクレードル１４の全長にわたって取り付けることが
必要である。また、クレードル１４の高さおよび左右の
位置も正確にわかっていることが必要である。
を得るための領域以外でこれらの条件を満足する位置を
さがすか、クレードル１４の両側または下部に配置する
ことが望ましい。ただし、クレードル１４に取り付ける
場合には、クレードル１４の移動を考慮する必要がある
。すなわち、クレードル１４の移動に影響されずに一定
の核磁気共鳴信号を発生するために、磁場強度計測用物
質をクレードル１４の全長にわたって取り付けることが
必要である。また、クレードル１４の高さおよび左右の
位置も正確にわかっていることが必要である。
第２図はクレードル１４の一例の要部断面図である。
クレードル１４の下部には、磁場強度計測用物質として
、パイプに充填された水２０が配置されている。パイプ
（すなわちパイプに充填された水２０）はクレードル１
４の全長にわたって配置されている。
、パイプに充填された水２０が配置されている。パイプ
（すなわちパイプに充填された水２０）はクレードル１
４の全長にわたって配置されている。
第３図は、被検体１００とパイプに充填された水２０と
による投影を示す説明図である。
による投影を示す説明図である。
第３図に示したように、１度の走査中に少なくとも１ビ
ユーは、被検体１００による投影とパイプに充填された
水２０による投影とが重ならないように、パイプに充填
された水２０が配置されている。
ユーは、被検体１００による投影とパイプに充填された
水２０による投影とが重ならないように、パイプに充填
された水２０が配置されている。
この例では、磁場強度計測用物質の断面形状は長方形で
あるが、これは、どのような形状でもかまわない。ただ
し、スピンワープ法で本装置を使用する場合には、磁場
強度計測用物質をワープ方向（磁気共鳴によるスピンの
ねじれの方向、第３図ではＸ方向）に厚くすると、ワー
プ量が増えるにつれて、そのビューの信号強度が急激に
減少する。このために、主磁場強度の計測に使用可能な
信号雑音比を有するビューの数が少なくなる。この反対
に薄くすると、主磁場強度を計測するための信号が全体
的に小さくなり、計測精度が減少する原因となる。した
がって、これらの両者の兼ね合いで、最適な磁場強度計
測用物質の厚さを決定する必要がある。
あるが、これは、どのような形状でもかまわない。ただ
し、スピンワープ法で本装置を使用する場合には、磁場
強度計測用物質をワープ方向（磁気共鳴によるスピンの
ねじれの方向、第３図ではＸ方向）に厚くすると、ワー
プ量が増えるにつれて、そのビューの信号強度が急激に
減少する。このために、主磁場強度の計測に使用可能な
信号雑音比を有するビューの数が少なくなる。この反対
に薄くすると、主磁場強度を計測するための信号が全体
的に小さくなり、計測精度が減少する原因となる。した
がって、これらの両者の兼ね合いで、最適な磁場強度計
測用物質の厚さを決定する必要がある。
また、以上の例では、磁場強度計測用物質としてパイプ
に充填された水２０を用いているが、あらかじめ性質の
わかった所定の形状の特定物質であれば、どのような物
質を用いても本発明を実施できる。
に充填された水２０を用いているが、あらかじめ性質の
わかった所定の形状の特定物質であれば、どのような物
質を用いても本発明を実施できる。
さらに、磁場強度計測用物質の個数は１個以上であれば
、何個でも良い。
、何個でも良い。
第４図は、一般的なスピンワープ飽和回復法による走査
の１ビユーのパルスシーケ・ンスのタイムチャートであ
る。
の１ビユーのパルスシーケ・ンスのタイムチャートであ
る。
時間１．では、２方向の勾配磁場Ｇｚにより一つの被検
体断層面を指定し、高周波パルスにより被検体内のスピ
ンを選択励起し、９０°回転させる。
体断層面を指定し、高周波パルスにより被検体内のスピ
ンを選択励起し、９０°回転させる。
続いて時間ｔ２では、Ｘ方向の勾配磁場Ｇｙによりスピ
ンの位相をｙ座標に応じてエンコードする。
ンの位相をｙ座標に応じてエンコードする。
時刻ｔ、では、Ｘ方向の勾配磁場により、Ｘ方向に周波
数エンコードされたスピンからのエコー信号の総和を受
信する。これに続くビューでは、時間ｔ２におけるＸ方
向の磁場Ｇｙの強度を変化させ、これにより観測するｙ
座標を移動させる。
数エンコードされたスピンからのエコー信号の総和を受
信する。これに続くビューでは、時間ｔ２におけるＸ方
向の磁場Ｇｙの強度を変化させ、これにより観測するｙ
座標を移動させる。
画像に構成する領域のｙ軸方向の一端から他端までの位
相エンコード量（ｙ軸方向の勾配磁場強度に対応する）
をワープ量と呼ぶ。このワープ量を、ビュー毎に２ｎπ
（ｎは整数）で変化させることにより、被検体の磁気共
鳴原子密度分布の２次元フーリエ変換量のＸ軸に平行な
成分を、時間軸の観測データとして直接に得ることがで
きる。
相エンコード量（ｙ軸方向の勾配磁場強度に対応する）
をワープ量と呼ぶ。このワープ量を、ビュー毎に２ｎπ
（ｎは整数）で変化させることにより、被検体の磁気共
鳴原子密度分布の２次元フーリエ変換量のＸ軸に平行な
成分を、時間軸の観測データとして直接に得ることがで
きる。
ワープ量が「０」のビューによる観測データの場合には
、その時間軸データをフーリエ逆変換することにより、
被検体および磁場強度計測用物質のＸ軸への投影が得ら
れる。
、その時間軸データをフーリエ逆変換することにより、
被検体および磁場強度計測用物質のＸ軸への投影が得ら
れる。
第５図は被検体および磁場強度計測用物質のＸ軸への投
影の一例を示す図である。
影の一例を示す図である。
この例では、磁場強度計測用物質が被検体の両側に配置
されており、このために、被検体の投影２００の両側に
磁場強度計測用物質の投影２０１．２０２が示されてい
る。
されており、このために、被検体の投影２００の両側に
磁場強度計測用物質の投影２０１．２０２が示されてい
る。
磁場強度計測用物質の位置およびＸ方向の勾配磁場Ｇｘ
の強度から、主磁場強度が変化していな６を場合の投影
２０１の中心周波数ωｔ Ｏ，’ｌ Ａと、投影２０２
の中心周波数ω２゜ｔｋとをめる。これらの値と、実際
に計測された中心周波数ω２゜１、ω２゜２とを比較す
ることにより、主磁場強度の変化をめることができる。
の強度から、主磁場強度が変化していな６を場合の投影
２０１の中心周波数ωｔ Ｏ，’ｌ Ａと、投影２０２
の中心周波数ω２゜ｔｋとをめる。これらの値と、実際
に計測された中心周波数ω２゜１、ω２゜２とを比較す
ることにより、主磁場強度の変化をめることができる。
すなわち、
Δω！０１ ”ωＺＯＩ −ωｚ Ｑ Ｉ Ａ ・−−
−−−−−（１）Δω２゜２−ω２゜２−ω２゜、 Ａ
−−−−−−＋２）とすると、主磁場強度の変化による
特定周波数の変移Δωは、 Δ、＝ノニ（Δ・２゜、・Δ・２．２）・−・・−（３
）である。磁気回転比をＴとすると、特定周波数の変移
Δωと主磁場強度の変化ΔＢとは、Δ（ｄ＝７ΔＢ −
・・−・−（４） の関係があり、これにより主磁場強度の変化を知ること
ができる。
−−−−−（１）Δω２゜２−ω２゜２−ω２゜、 Ａ
−−−−−−＋２）とすると、主磁場強度の変化による
特定周波数の変移Δωは、 Δ、＝ノニ（Δ・２゜、・Δ・２．２）・−・・−（３
）である。磁気回転比をＴとすると、特定周波数の変移
Δωと主磁場強度の変化ΔＢとは、Δ（ｄ＝７ΔＢ −
・・−・−（４） の関係があり、これにより主磁場強度の変化を知ること
ができる。
走査中における主磁場強度の変動を検出するためには、
ビュー毎に上述の計測を行うことが望ましい。しかし、
現実にはワープ量の大きいビューでは受信信号が小さく
なり、ビュー毎に計測を行うことが不可能となる。そこ
で、ワープ量の小さいビューを走査中に適当に分散させ
て、これを磁場強度計測ビューとし、−回の走査中に数
度の主磁場強度計測を行う。他のビューには内挿した値
を用いる。主磁場強度の変動はそれほど急激ではなく、
したがって、主磁場強度の計測は数度で充分である。磁
場強度計測ビューの間隔は等間隔でも不等間隔でもよい
。
ビュー毎に上述の計測を行うことが望ましい。しかし、
現実にはワープ量の大きいビューでは受信信号が小さく
なり、ビュー毎に計測を行うことが不可能となる。そこ
で、ワープ量の小さいビューを走査中に適当に分散させ
て、これを磁場強度計測ビューとし、−回の走査中に数
度の主磁場強度計測を行う。他のビューには内挿した値
を用いる。主磁場強度の変動はそれほど急激ではなく、
したがって、主磁場強度の計測は数度で充分である。磁
場強度計測ビューの間隔は等間隔でも不等間隔でもよい
。
一主磁場強度の計測値により、計算機１は主磁場電源３
を制御するか、または、データの補正を行う。主磁場電
源３を制御して主磁場強度を補正することが、本発明の
第二の発明である。
を制御するか、または、データの補正を行う。主磁場電
源３を制御して主磁場強度を補正することが、本発明の
第二の発明である。
次に、得られたデータの補正について説明する。
ここでは、基本的な補正法の例として投影法の場合につ
いて説明するが、この他にも、走査の方法に応じて種々
の補正法がある。
いて説明するが、この他にも、走査の方法に応じて種々
の補正法がある。
投影法の場合には、主磁場強度の変動は、観測データの
周波数のずれとして現れる。すなわち、主磁場強度の与
えるラモア周波数ω１と基準周波数ω。との間の周波数
差Δωとすると、Δω＝０の場合の観測データｆ（ｔ）
とΔω≠Ｏの場合の観測データｆ’（ｔ）とは、 ｆ’（ｔ） ＝ ｆ （ｔ） ｅｘｐ（ｊΔωｔ ）
−−−−Ｔ５）の関係がある。したがって、基準周波数
ω。を変化せさるか、または、（５）式に従って観測デ
ータを補正する方法が考えられる。前者が本発明の第三
の発明であり、後者が本発明の第四の発明である。
周波数のずれとして現れる。すなわち、主磁場強度の与
えるラモア周波数ω１と基準周波数ω。との間の周波数
差Δωとすると、Δω＝０の場合の観測データｆ（ｔ）
とΔω≠Ｏの場合の観測データｆ’（ｔ）とは、 ｆ’（ｔ） ＝ ｆ （ｔ） ｅｘｐ（ｊΔωｔ ）
−−−−Ｔ５）の関係がある。したがって、基準周波数
ω。を変化せさるか、または、（５）式に従って観測デ
ータを補正する方法が考えられる。前者が本発明の第三
の発明であり、後者が本発明の第四の発明である。
第６図は基準周波数ω。の変化を示す図である。
主磁場強度の変化にともないラモア周波数ω１が変化し
ており、第６図に矢印で示した磁場強度計測ビューのた
びに、基準周波数ω。をラモア周波数ω１に一致させて
いる。これにより、位相検波後の信号は主磁場強度の変
動の影響を受けない。
ており、第６図に矢印で示した磁場強度計測ビューのた
びに、基準周波数ω。をラモア周波数ω１に一致させて
いる。これにより、位相検波後の信号は主磁場強度の変
動の影響を受けない。
基準周波数ω。を変化させるためには、高周波発振回路
６の発振周波数を、磁場強度測定ヒユーで得られたラモ
ア周波数ω、と一致するように制御し、位相検波機１ｏ
の基準周波数を変化させる。
６の発振周波数を、磁場強度測定ヒユーで得られたラモ
ア周波数ω、と一致するように制御し、位相検波機１ｏ
の基準周波数を変化させる。
しかし、この補正方法だけでは基準周波数ω。
が磁場強度計測ビューのタイミングでしか補正できず、
基準周波数ω。の変化が階段状となる。このため、磁場
強度計測ビューを多数人れる必要が生じる。
基準周波数ω。の変化が階段状となる。このため、磁場
強度計測ビューを多数人れる必要が生じる。
第７図は観測データを補正を示す図である。
ラモア周波数ω１と基準周波数ω。との間の周波数差Δ
ωを用いて、観測データｆ’（ｔ）に次の補正を行う。
ωを用いて、観測データｆ’（ｔ）に次の補正を行う。
ｆ （ｔ） ＝ ｆ’（ｔ） ｅｘｐ（ｊΔωｔ ）
−−−−・・−（６）第（６）式は、ｆ４（ｔ）を−Δ
ωだけ周波数移動することに相当する。ある主磁場強度
の計測から次の計測までの間の磁場強度の変化に対して
は、適当な補間によりΔωを推定する必要がある。第７
図の例は線型補間の例であり、磁場計測ビューは、各区
間での推定誤差ε１ （ｉ＝１．２・−）がある範囲内
に納まるような間隔で挿入する必要がある。
−−−−・・−（６）第（６）式は、ｆ４（ｔ）を−Δ
ωだけ周波数移動することに相当する。ある主磁場強度
の計測から次の計測までの間の磁場強度の変化に対して
は、適当な補間によりΔωを推定する必要がある。第７
図の例は線型補間の例であり、磁場計測ビューは、各区
間での推定誤差ε１ （ｉ＝１．２・−）がある範囲内
に納まるような間隔で挿入する必要がある。
この場合の区間１のデータの補正は、第２の磁場計測ビ
ュー以降、すなわち区間２を走査している時点で可能と
なり、走査と０画像の再構成の並列動作が可能である。
ュー以降、すなわち区間２を走査している時点で可能と
なり、走査と０画像の再構成の並列動作が可能である。
観測データの補正は、単独で実施することもできるが、
Δωが大きくなるにしたがい、９０°パルスがスピンを
正確に９０°回転させることができなくなるので、基準
周波数ω。を変化させる方法と組み合わせて実施ずやこ
とが望ましい。
Δωが大きくなるにしたがい、９０°パルスがスピンを
正確に９０°回転させることができなくなるので、基準
周波数ω。を変化させる方法と組み合わせて実施ずやこ
とが望ましい。
以上の説明では、投影法による走査について説明したが
、本発明はフーリエ法にも適用可能である。核磁気共鳴
計算機トモグラフィ装置は、Ｘ線計算機トモグラフィ装
置と異なり、ツ動部分がない。このため、ビュ一番号と
ビュー角とに１対１の対応がありさえすれば、観測の順
序は任意に選択できる。そこで、磁場強度計測用物質の
投影が被検体の投影と重ならないビューを、１回の走査
中に分散させておき、このビューでのみ主磁場強度を計
測し、他のビューにはこの値を内挿して用いる。主磁場
強度を計測するビューの間隔は等間隔でも不等間隔でも
よい。磁場強度計測用物質の投影の中心周波数の基準値
は、ビュー角の違いにより差が生じるが、この差はビュ
ー角から簡華にめることができる。
、本発明はフーリエ法にも適用可能である。核磁気共鳴
計算機トモグラフィ装置は、Ｘ線計算機トモグラフィ装
置と異なり、ツ動部分がない。このため、ビュ一番号と
ビュー角とに１対１の対応がありさえすれば、観測の順
序は任意に選択できる。そこで、磁場強度計測用物質の
投影が被検体の投影と重ならないビューを、１回の走査
中に分散させておき、このビューでのみ主磁場強度を計
測し、他のビューにはこの値を内挿して用いる。主磁場
強度を計測するビューの間隔は等間隔でも不等間隔でも
よい。磁場強度計測用物質の投影の中心周波数の基準値
は、ビュー角の違いにより差が生じるが、この差はビュ
ー角から簡華にめることができる。
また、飽和回復法、反転回復法、ＦＩＤ法、スピンエコ
ー法等のパルスシーケンスに関わらず、本発明の実施が
可能である。
ー法等のパルスシーケンスに関わらず、本発明の実施が
可能である。
以上説明したように、本発！核磁気共鳴による診断装置
により、主磁場強度の時間的な変動の計測が可能になり
、主磁場強度の変動に起因するアーティファクトの発生
をおさえることが可能となる。また、主磁場強度の測定
は被検体の体動の影響を受けない。
により、主磁場強度の時間的な変動の計測が可能になり
、主磁場強度の変動に起因するアーティファクトの発生
をおさえることが可能となる。また、主磁場強度の測定
は被検体の体動の影響を受けない。
したがって、本発明は医療診断装置に応用する場合に優
れた効果がある。
れた効果がある。
第１図は本発明実施例核磁気共鳴による診断装置のブロ
ック構成図。 第２図はクレードルの要部断面図。 第３図は被検体とパイプに充填された水とによる投影を
示す説明図。 第４図はスピンワープ飽和回復法による走査のパルスシ
ーケンスのタイムチャート。 第５図は被検体および磁場強度計測用物質のＸ軸への投
影の一例を示す図である。 第６図は基準周波数ω。の変化を示す図。 第７図は観測データの補正を示す図。 １・・・計算機、２・・・表示装置、３・・・主磁場電
源、４・・・シーケンス記憶回路、５・・・勾配磁場駆
動回路、６・・・高周波発振回路、７・・・ゲート変調
回路、８・・・高周波電力増幅器、９・・・アナログ・
ディジタル変換器、１０・・・位相検波器、１１・・・
前置増幅器、１２・・・操作コンソール、１３・・・マ
グネットアセンブリ、１４・・・クレードル、２０・・
・パイプに充填された水。
ック構成図。 第２図はクレードルの要部断面図。 第３図は被検体とパイプに充填された水とによる投影を
示す説明図。 第４図はスピンワープ飽和回復法による走査のパルスシ
ーケンスのタイムチャート。 第５図は被検体および磁場強度計測用物質のＸ軸への投
影の一例を示す図である。 第６図は基準周波数ω。の変化を示す図。 第７図は観測データの補正を示す図。 １・・・計算機、２・・・表示装置、３・・・主磁場電
源、４・・・シーケンス記憶回路、５・・・勾配磁場駆
動回路、６・・・高周波発振回路、７・・・ゲート変調
回路、８・・・高周波電力増幅器、９・・・アナログ・
ディジタル変換器、１０・・・位相検波器、１１・・・
前置増幅器、１２・・・操作コンソール、１３・・・マ
グネットアセンブリ、１４・・・クレードル、２０・・
・パイプに充填された水。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ＋１１ 被検体に主磁場を印加する手段と、この被検体
の組織を構成する原子の原子核に核磁気共鳴を与える高
周波パルスを印加する手段と、上記原子核の核磁気共鳴
の信号を少なくとも一つの方向に投影するための勾配磁
場を印加する手段と、 この勾配磁場を印加する手段により投影された核磁気共
鳴の信号を観測する手段と、 この観測する手段の出力信号から画像を構成する演算手
段と を備えた核磁気共鳴による診断装置において、上記被検
体の近傍に少なくとも一つの投影方向についてその被検
体と重ならない位置に、あらかじめ性質のわかった所定
の形状の特定物体が配置され、 上記観測する手段に観測されるその特定物体の原子核の
共鳴周波数から特定周波数を設定する手段 を備えたことを特徴とする核磁気共鳴による診断装置。 （２）被検体に主磁場を印加する手段と、この被検体の
組織を構成する原子の原子核に核磁気共鳴を与える高周
波パルスを印加する手段と、上記原子核の核磁気共鳴の
信号を少なくとも一つの方向に投影するための勾配磁場
を印加する手。 段と、 この勾配磁場を印加する手段により投影された核磁気共
鳴の信号を観測する手段と、 この観測する手段の出力信号から画像を構成する演算手
段と を備えた核磁気共鳴による診断装置において、上記被検
体の近傍に少な（とも一つの投影方向についてその被検
体と重ならない位置に、あらかじめ性質のわかった所定
の形状の特定物体が配置され、 上記観測する手段に観測されるその特定物体の原子核の
共鳴周波数から特定周波数を設定する手段を備え、 上記磁場を印加する手段はこの特定周波数に基づいて上
記被検体に印加する磁場の強度を制御する手段を含む ことを特徴とする核磁気共鳴による診断装置。 （３）被検体に主磁場を印加する手段と、この被検体の
組織を構成する原子の原子核に核磁気共鳴を与える高周
波パルスを印加する手段と、上記原子核の核磁気共鳴の
信号を少なくとも一つの方向に投影するための勾配磁場
を印加する手段と、 この勾配磁場を印加する手段により投影された核磁気共
鳴の信号を観測する手段と、 この観測する手段の出力信号から画像を構成する演算手
段と を備えた核磁気共鳴による診断装置において、上記被検
体の近傍に少なくとも一つの投影方向についてその被検
体と重ならない位置に、あらかじめ性質のわ、かった所
定の形状の特定物体が配置され、 上記観測する手段に観測されるその特定物体の原子核の
共鳴周波数から特定周波数を設定する手段を備え、 上記観測する手段は核磁気共鳴による信号を位相検波す
る手段を含み、 上記特定周波数に基づいてこの位相検波する手段の基準
周波数を制御する手段を備えたことを特徴とする核磁気
共鳴による診断装置。 （４」 被検体に主磁場を印加する手段と、この被検体
の組織を構成する原子の原子核に核磁気共鳴を与える高
周波パルスを印加する手段と、上記原子核の核磁気共鳴
の信号を少な（とも一つの方向に投影するための勾配磁
場を印加する手段と、 この勾配磁場を印加する手段により投影された核磁気共
鳴の信号を観測する手段と、 この観測する手段の出力信号から画像を構成する演算手
段と を備えた核磁気共鳴による診断装置において、上記被検
体の近傍に少なくとも一つの投影方向についてその被検
体と重ならない位置に、あらかじめ性質のわかった所定
の形状０特定物体が配置され、 上記観測する手段に観測されるその特定物体の原子核の
共鳴周波数から特定周波数を設定する手段を備え、 上記演算手段はこの特定周波数に基づいて演算値を補正
する手段を含む ことを特徴とする核磁気共鳴による診断装置。 （５）特定物体は被検体を載置するクレードルに取り付
けられたパイプに充填された水である特許請求の範囲第
（１１項に記載の核磁気共鳴による診断装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59079659A JPS60222043A (ja) | 1984-04-20 | 1984-04-20 | 核磁気共鳴による診断装置 |
| GB08508746A GB2157832B (en) | 1984-04-20 | 1985-04-03 | Nuclear magnetic resonance imaging |
| US06/719,750 US4684889A (en) | 1984-04-20 | 1985-04-04 | NMR apparatus compensated for primary field changes |
| DE19853512437 DE3512437A1 (de) | 1984-04-20 | 1985-04-04 | Mit kernmagnetischer resonanz arbeitendes diagnosegeraet |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59079659A JPS60222043A (ja) | 1984-04-20 | 1984-04-20 | 核磁気共鳴による診断装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60222043A true JPS60222043A (ja) | 1985-11-06 |
Family
ID=13696272
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59079659A Pending JPS60222043A (ja) | 1984-04-20 | 1984-04-20 | 核磁気共鳴による診断装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4684889A (ja) |
| JP (1) | JPS60222043A (ja) |
| DE (1) | DE3512437A1 (ja) |
| GB (1) | GB2157832B (ja) |
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| JPS63137614U (ja) * | 1987-02-28 | 1988-09-09 | ||
| JPH01299543A (ja) * | 1988-05-27 | 1989-12-04 | Hitachi Ltd | 核磁気共鳴を用いた検査方法及び装置 |
| WO2005000116A1 (ja) * | 2003-06-30 | 2005-01-06 | Hitachi Medical Corporation | 磁気共鳴撮影装置 |
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- 1984-04-20 JP JP59079659A patent/JPS60222043A/ja active Pending
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- 1985-04-03 GB GB08508746A patent/GB2157832B/en not_active Expired
- 1985-04-04 DE DE19853512437 patent/DE3512437A1/de not_active Ceased
- 1985-04-04 US US06/719,750 patent/US4684889A/en not_active Expired - Fee Related
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| GB2157832B (en) | 1988-02-03 |
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