JPS6244231A - 診断用磁気共鳴イメ−ジング装置 - Google Patents

診断用磁気共鳴イメ−ジング装置

Info

Publication number
JPS6244231A
JPS6244231A JP60181851A JP18185185A JPS6244231A JP S6244231 A JPS6244231 A JP S6244231A JP 60181851 A JP60181851 A JP 60181851A JP 18185185 A JP18185185 A JP 18185185A JP S6244231 A JPS6244231 A JP S6244231A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
magnetic resonance
resonance imaging
imaging apparatus
diagnostic
signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP60181851A
Other languages
English (en)
Inventor
神保 昌夫
南條 幸夫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP60181851A priority Critical patent/JPS6244231A/ja
Priority to US06/897,311 priority patent/US4719424A/en
Priority to DE19863628224 priority patent/DE3628224A1/de
Publication of JPS6244231A publication Critical patent/JPS6244231A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)

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】 〔発明の技術分野〕 本発明は、原子核の電磁波に対する共鳴現象である磁気
共鳴(Magnetic Reasonance ;以
下MRと称する)を利用して被検体中の各組織に存在す
る特定の原子核による情報であるMR倍信号被検体の外
部で無侵襲に測定することによりイメージングを行なう
診断用磁気共鳴イメージング装置に関する。
〔発明の技術的背景〕
被検体の所望断層面に対して種々の投影方向より得られ
たX線吸収データ或いは磁気共鳴信号(MR倍信号等を
もとにコンピュータにより画像再構成処理して前記断層
面の画像を得るCT装置で、例えば被検体の腹部の断層
像を得る場合等において、被検体の呼吸等による臓器の
位置の動きは、得られた画像を不鮮明(ピントボケ)に
する主たる要因となる。特に診断用共鳴装置(以下、M
RIと称する)においては、プロジェクションデータ(
撮影断面に対する各投影方向の収集データ)の収集に数
分間必要なため、腹部や胸部等の撮影を行う場合、呼吸
等の影響による臓器のボケが著しい。
そこで、MRIに呼吸同期装置を組み合せ、例えば呼吸
曲線の呼吸時レベルに同期して被検者の撮影対象部位の
プロジェクションデータを収集し、この収集した各投影
方向からのプロジェクションデータをもとに画像再構成
を行うようにすれば、各プロジェクションデータは被検
者の臓器の動きの少い状態で収集したデータとなるので
、ボケの無い鮮明な再構成画像が得られることになる。
ところで、従来、呼吸装置としては被検体に微弱な高周
波電流を流し、呼吸によって変動する生体インピーダン
スから呼吸曲線を取り出すインピーダンス法を利用した
ものがある。
しかしながら、この方法では、MRIでデータ収集のた
めに印加するRF信号が誘導されてしまい、呼吸曲線に
ノイズとして混合するため、目的に適った方法とは言え
ない。更に、MRIで画像に与える重要な因子の一つと
して、情報収集のための励起の繰り返し時間T、Iの異
った(即ち、信号強度の違った)データを基に再構成す
ることが考えられるが、このことは、画像の不均一性と
して現れるため高度な医療診断にとって大きな障害とな
る。
ここでMR現象について説明しておく。即ち、多くの原
子核にはそれぞれに固有な回転、すなわち、スピンがあ
ってそのために角運動量を持っている。そして、核は負
荷を持っているので、スピンはその軸のまわりを流れる
電流に相当し、小さな磁場を発生する。従って、スピン
が零でない限り、核は磁気モーメント(磁気双極子)を
持つことになる。
通常、スピンを持つ核の磁気双極子は勝手な方向を向い
ているが、これを磁場の中に置くと磁気双極子が磁力線
の方向に配向する。水素の原子核である陽子(’H)の
ようにスピンが1/2の核では双極子に許される配向は
磁場に平行か逆平行(逆向き)かの2通りだけである。
二つの配向はエネルギがわずかに異なっており、これは
エネルギ準位のゼーマン***と呼ばれている。
原子核の集団が全体としてどのような磁気的ふるまいを
するかは巨視的磁化ベクトルMを定義することで知るこ
とができる。Mは測定しようとする試料の中で注目して
いる核の磁気モーメントすべてを加え合わせた正味の値
を表わす。外から磁場をかけなければ、巨視的磁化は当
然零であるが、試料に磁場を加えると核双極子は配向す
るから、磁場と平行な巨視的磁化が発生する。この方向
を習慣的にZ軸と定める。
回転している核はあたかも小さな「こま」がジャイロス
コープのようにふるまう。
回転しているジャイロスコープの軸を垂直から傾けると
、いわゆる「みそすり運動」即ち、一般に歳差運動と呼
ばれる運動をはじめるが、磁場中で回転している核の集
団に相当するのが巨視的な磁化ベクトルMであるから、
これをZ軸方向から傾けると、同じようにMはZ軸のま
わりに歳差運動をはじめる。
このMを傾ける方法としてはZ軸方向に与えた静磁場に
対して垂直なX、7面内にくるくると回転する非常に小
さな磁場を加えてやれば良く、実際には回転磁場は高周
波電源からコイルを通して試料に加える方法をとる。
ただし、加える高周波磁場の周波数が試料中の核の歳差
周波数と一敗するようにしなければならない。即ち、い
わゆる共鳴現象を起こさせるわけであり、このため、磁
気共鳴と呼ばれる。
量子力学的にみると核が集って出来た巨視的磁化が、平
衡位置から傾くことは、低いエネルギ単位から高いエネ
ルギ単位への遷移と同じことであり、高周波磁場の周波
数が二つのエネルギ単位間の磁気エネルギの差に等しい
時だけ遷移が起こる。
共鳴させる角周波数ω。はラモーア周波数とも呼ばれ、
外から加えた静磁場の強さとの間に簡単な数学的関係を
持つ。即ち、周波数ω。は磁場の強さHoに磁気回転比
γを乗じたものに等しい。
ここで磁気回転比Tとはスピンが零でない核それぞれに
固有の定数であり、例えば1テスラ(1万ガウス)の磁
場中の水素核(陽子)の共鳴周波数は42.57 MH
z、リン31  (”P)の共鳴周波数は1テスラの磁
場中で17.24 MHzといった具合である。これら
の共鳴周波数はいずれも電磁波スペクトル中の無線周波
数帯にあり、X線や可視光よりはるかに低いので生体中
の分子を切断すると云った力はない。従って、周波数を
適宜に選択し、特定の核種に同調させればその応答信号
を分離して観察できることになる。
MRIはこれを利用したもので、Z軸方向に与えた静磁
場中の試料に対し、更に線型磁場勾配を付加しておき、
そして磁化ベクトルMを傾けるために必要な回転磁場を
高周波パルスで与え、磁化ベクトルMを傾け、この高周
波パルスを加え終った後に受信コイルに発生する起電力
をMR倍信号して得て、この信号をフーリエ変換するこ
とにより空間情報を得てこれより画像再構成を行うよう
にしたものである。
具体的には診断用MRIにおいては、検査対象となる被
検体の特定位置の断層像を得るために第5図に示すよう
に被検体Pに図示Z方向に沿う非常に均一な静磁場H0
を作用させ、一対の傾斜磁場コイル21A、21Bによ
り静磁場H0に線型磁場勾配を付加する。静磁場H0に
対して特定の原子核は前述のラモーア周波数ω。で共鳴
するから、特定の原子核のみ共鳴させる角周波数で回転
磁場旧を一対の送信コイル22A、22Bを介して、前
記線型磁場勾配を利用して設定される図示X−Y平面内
について被検体Pに作用させ断層像を得る特定のスライ
ス部分E(平面状の部分であるが現実にはある厚みを持
っている)のみにMR現象を生ぜしめる。MR現象は一
対の受信コイル23A、23Bを介して自由誘導減衰(
FID: Free Induction Decay
)信号(FID信号)を含むMR倍信号して観測される
ので、この信号をフーリエ変換することにより特定の原
子核スピンの回転周波数についての単一のスペクトルが
得られる。断層像をCT像として得るためには、スライ
ス部分SのX−Y平面内の多方向についての投影像が必
要であるから、スライス部分Sを励起してMR現象を生
じさせた後、第6図に示すように磁場H0にX′軸方向
(X軸よりθ°回転させた座標系)に直線的な傾斜を持
つ線型磁場勾配GXYを作用させる。これにより被検体
P中のスライス部分S内の等磁場線Eは直線となり、そ
の線上の特定の原子核スピンの回転周波数は前述のラモ
ーア周波数の関係式で表わすことができる。
ここで説明の便宜上、等磁場線Eの各々(El〜En)
より信号り、〜D、(一種のFID信号)を生じると考
える。信号DI−D、、の振幅はそれぞれスライス部分
Eを貫く等磁場線E、−En上の原子核スピン密度に比
例することになる。ところが実際に観測されるFID信
号はD1〜D7をすべて加え合わせた合成FID信号と
なるので、この合成FID信号FIDをフーリエ変換す
ることにより、スライス部分SのX′軸への投影情報(
1次元像)PDが得られる。このX′軸をX−Y平面内
で回転させることにより、前述と同様にしてX−Y平面
内の各方向への投影情報が得られ、これらの投影情報即
ちプロジェクションデータに基づいて画像再構成処理を
行うことによってCT像を得ることができる。
このようにMRIは磁場を用いて共鳴を起し、その際に
得られる微弱なMR倍信号もとに画像再構成をするもの
であり、均質で安定した磁場を必要とすることから、磁
場を乱すような呼吸同期装置は使用できない。
〔発明の目的〕
本発明は上記事情に鑑みて成されたもので、非磁性体よ
りなる呼吸センサにより呼吸の状態を検出して被検体の
腹部や胸部の断層像および矢状、冠状断面(縦、横断面
)像等、呼吸運動の影響を受は易い断層部の像を画像の
ボケを生ずることなく鮮明な画像で表示で′きるように
した診断用磁気共鳴イメージング装置を提供することを
目的とする。
〔発明の概要〕
本発明は上記目的を達成するため磁気共鳴現象により誘
起され、受信コイルにより取り出される磁気共鳴信号に
基づいて特定原子核のスピン密度の多方向についての投
影情報を得、これら投影情報を画像化する診断用磁気共
鳴イメージング装置において、非磁性体よりなる体動検
出手段と、体動に応じた曲線に予めレベルを設定するレ
ベル設定手段と、このレベル設定手段による設定レベル
内にあるとき上記投影情報の情報収集のための励起開始
信号を発生する励起発生制御手段とを備えたことにあり
、体動の少ない範囲でのみ情報収集し、画像再構成を行
うことにより、ボケの少い断層像を得ることができる。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明す
る。
第1図、第2図において、1は非磁性体よりなる体動検
出手段、例えば呼吸センサであり、エアバック2と、エ
アバック2内の圧力変化を伝達するためのチューブ3と
、このチューブ3による圧力変化と心電信号を受信し、
選択するとともにA/D変換する選択型A/D変換回路
(以下A/DMPX)4とを備え、体動を直接検出する
とともにMR倍信号有害なノイズ源を除去している。5
は体動検出手段1に接続された同期コントロールユニッ
トであり、体動に応じた曲線に予めレベルを設定するレ
ベル設定手段6と、このレベル設定手段6による設定レ
ベル内にあるとき投影情報の情報収集のための励起開始
信号を発生する励起発生制御手段とを備えている。7は
同期コントロールユニット5に接続されたM RI I
J御用MRIシステムコントローラである。8はA/D
MPX4とレベル設定手段6からの信号とA/Bマーカ
信号を受信してMRIシステムコントローラ7を制御す
るコンパレータ信号とモノマルチ信号と心拍呼吸同期信
号を送信する演算制御回路である。9は演算制御回路8
からの心電信号と呼吸信号をD/A変換して表示装置1
0に入力するD/A変換回路、11は情報収集回数を選
択設定するモノマルチ信号を発進するモノマルチ、12
は例えば超音波診断装置(図示せず)の画像管面フリー
ジングを行なうDLY、13は心拍呼吸同期信号をMR
Iシステムコントローラに送信する論理積回路である。
上記のように構成された本発明の作用を第3図により説
明すると、レベル設定手段で表示装置10に表われる第
3図(a)の呼吸曲線と第3図(b)の心電波形を見な
がらコンパレータレベルの設定を行ない、演算制御回路
8内の励起発生制御手段により第3図(C)のコンパレ
ータ信号を得てMRIシステムコントローラ7に送信す
る。
コンパレータ信号の動作時のみ第3図 (d) (e)
で示すようにMR倍信号収集を行なう。この場合、第3
図ではMR倍信号収集方法として繰り返し時間TRを5
00m5としている。また、DLY12からの遅延信号
によって、超音波診断装置の画像即ち、超音波ビームを
被検体に発射し所定部位より反射する超音波エコーを受
信して得られる超音波像を所望時点で停止させることに
より磁気共鳴画像と対比して診断できる。また、モノマ
ルチ11の調節により情報収集回数を自由に選択して診
断できる。
情報収集方法として、第3図(e)にしめすようにコン
パレータ信号の動作している間連続して情報収集を行な
うゲート優先方法と、第3図(d)に示すようにMR倍
信号精度を考慮してコンパレータ信号の動作開始時には
MR倍信号収集のための励起のみに留め、前記繰り返し
時間T11の揃った情報収集を行なう回数優先方法とが
可能である。
両者を用いた場合の比較データをそれぞれ第4図(a>
 、 (b)に示して説明する。
MR信号■は下式で表され、繰り返し時間T。
を変えると同じT、の組織であっても信号の大きさが変
化することが示されている。
■″(1e −T I /TI) 但しT1は縦緩和時間である。
第4図(a)と(b)は共にT、Iが変化すると同じT
、の組織でもレベルが変っている。例えば同図(b)の
結果を見ると、T*=500〜900の間におけるT、
=1000の信号強度比は0.710.45 = 1.
56でほぼ1.6倍となる。したがって、通常、正常組
織のT、値は磁場強度H0に依存するが200〜l O
OOmsと考えられ、Tllを揃えることが大切である
ことが判る。
この発明は前記実施例に限定されるものではなく、この
発明の要旨の範囲内で種々の変形例を包含することは言
うまでもない。例えば、体動検出手段1として被検体へ
の苦痛をなくすため、非磁・性より成るサーミスタを用
いたり、または体幹部(胸部を含む)に巻きつけたHg
、 ZnC1等の非磁性導電物質のインピーダンスが体
動により変化することを検知する装置を用いてもよい。
また励起発生制御手段7として情報収集回数を選択でき
る手段を備えたものを用いてもよい。
〔発明の効果〕
本発明は被検体の腹部や胸部の断層像および矢状、冠状
断面(縦、横断面)像等、呼吸運動の影響を受は易い断
層像が体動の影響の少ない最良の画像として表示できる
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例である診断用磁気共鳴イメ
ージング装置の概要図、第2図は体動検出手段とレベル
設定手段と励起発生制御手段とを示すブロックダイヤグ
ラム、第3図(a)〜(e)はコンパレータ信号に関連
した情報収集状態を示すグラフ、第4図(a) (b)
は繰り返し時間T、とMR倍信号強度との関係を示すデ
ータ、第5図は診断用 MHIの一例の原理構成図、第
6図は磁気共鳴現象により情報を得る原理図である。 1・・・体動検出手段、6・・・レベル設定手段、7・
・・励起発生制御手段。 代理人 弁理士  則 近 憲 缶 周  大胡典男 第4図 (b)

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)磁気共鳴現象により誘起され、受信コイルにより
    取り出される磁気共鳴信号に基づいて特定原子核のスピ
    ン密度の多方向についての投影情報を得、これら投影情
    報を画像化する診断用磁気共鳴イメージング装置におい
    て、非磁性体よりなる体動検出手段と、体動に応じた曲
    線に予めレベルを設定するレベル設定手段と、このレベ
    ル設定手段による設定レベル内にあるとき上記投影情報
    の情報収集のための励起開始信号を発生する励起発生制
    御手段とを備えたことを特徴とする診断用磁気共鳴イメ
    ージング装置。
  2. (2)体動検出手段が非磁性体よりなるサーミスタを用
    いたことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の診断
    用磁気共鳴イメージング装置。
  3. (3)体動検出手段が、エアバックと、エアバック内の
    圧力変化を伝達するチューブと、このチューブにより伝
    達された圧力変化を電気信号に変換する変換手段とを備
    えたことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の診断
    用磁気共鳴イメージング装置。
  4. (4)体動検出手段が、体外に巻き付けた非磁性導電物
    質を備え、この非磁性導電物質のインピーダンスが体動
    により変化することを検出する装置を用いたことを特徴
    とする特許請求の範囲第1項記載の診断用磁気共鳴イメ
    ージング装置。
  5. (5)非磁性導電物質がHg又はZnClであることを
    特徴とする特許請求の範囲第1項又は第4項記載の診断
    用磁気共鳴イメージング装置。
  6. (6)励起発生制御手段が情報収集回数を選択する収集
    回数選択装置を備えたことを特徴とする特許請求の範囲
    第1項記載の診断用磁気共鳴イメージング装置。
  7. (7)励起発生制御手段が、所定期間内において第1の
    信号は励起するだけで情報収集は行わないように設定し
    たことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の診断用
    磁気共鳴イメージング装置。
  8. (8)レベル設定手段が、1以上のレベルを設定可能で
    あることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の診断
    用磁気共鳴イメージング装置。
JP60181851A 1985-08-21 1985-08-21 診断用磁気共鳴イメ−ジング装置 Pending JPS6244231A (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60181851A JPS6244231A (ja) 1985-08-21 1985-08-21 診断用磁気共鳴イメ−ジング装置
US06/897,311 US4719424A (en) 1985-08-21 1986-08-18 Magnetic resonance imaging system
DE19863628224 DE3628224A1 (de) 1985-08-21 1986-08-20 Magnetresonanz-abbildungssystem

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60181851A JPS6244231A (ja) 1985-08-21 1985-08-21 診断用磁気共鳴イメ−ジング装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS6244231A true JPS6244231A (ja) 1987-02-26

Family

ID=16107931

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP60181851A Pending JPS6244231A (ja) 1985-08-21 1985-08-21 診断用磁気共鳴イメ−ジング装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS6244231A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007301153A (ja) * 2006-05-11 2007-11-22 Ge Medical Systems Global Technology Co Llc 医用画像撮影装置
JP2009285283A (ja) * 2008-05-30 2009-12-10 Ge Medical Systems Global Technology Co Llc Mriシステム

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007301153A (ja) * 2006-05-11 2007-11-22 Ge Medical Systems Global Technology Co Llc 医用画像撮影装置
JP2009285283A (ja) * 2008-05-30 2009-12-10 Ge Medical Systems Global Technology Co Llc Mriシステム

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Young Nuclear magnetic resonance imaging
US6477398B1 (en) Resonant magnetic susceptibility imaging (ReMSI)
KR900007541B1 (ko) 핵자기 공명에 의한 혈관투영 영상형성 장치
JPS59155239A (ja) 診断用核磁気共鳴装置
JPH0595933A (ja) 核磁気共鳴イメージング方法
Bolas Basic MRI principles
JPH01299544A (ja) Mri撮像方法
JPH0436695B2 (ja)
JP4237974B2 (ja) 核スピントモグラフィ測定像の処理および表示装置
CN117008029A (zh) 利用双空间饱和脉冲以补偿空间饱和带中的化学位移置换的***和方法
US9625553B2 (en) Method and apparatus for acquiring B1 magnetic field information
JP2805405B2 (ja) 磁気共鳴イメージング装置
JPH0685769B2 (ja) 磁気共鳴イメージング装置
JP3514547B2 (ja) 磁気共鳴イメージング装置
Bottomley NMR in medicine
JP3137366B2 (ja) 磁気共鳴イメージング装置
JPS6244231A (ja) 診断用磁気共鳴イメ−ジング装置
Bottomley Nuclear magnetic resonance: Beyond physical imaging: A powerful new diagnostic tool that uses magnetic fields and radio waves creates pictures of the body's internal chemistry
JP3167038B2 (ja) 磁気共鳴イメージング装置
JP2000316830A (ja) 磁気共鳴イメージング方法及びそれを用いた磁気共鳴イメージング装置
JP3163125B2 (ja) Mri装置
JP3137380B2 (ja) 磁気共鳴イメージング装置
Bottomley et al. Head and body imaging by hydrogen nuclear magnetic resonance
JPH03231632A (ja) 磁気共鳴イメージング方法
JPH0581136B2 (ja)