JP2000308626A - 磁気共鳴イメージング装置 - Google Patents
磁気共鳴イメージング装置Info
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- Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】NMR信号の検波回路における位相精度の悪さに
起因する画像劣化を低減した磁気共鳴イメージング装置
を提供する。 【解決手段】受信コイル１４で検出したNMR信号を増幅
器１５で増幅し，前段ミキサ２２及び直交検波を行う検
波ミキサ２３a，２３bで検波した後，ADC１７でA／D変
換してCPU１で画像再構成する受信系において，高周波
発振器８からのLOC信号を直交位相分配器２４でπ／２
の位相差のある成分に分離した後、検波ミキサ２３a，
２３bに入力する前に直交位相分配器２４による誤差を
位相補正回路２６を通して位相誤差の補正を行う。位相
誤差は直交位相分配器２４の出力値を検波ミキサ２３b
にて比較し，その出力からCPU１で判断し，CPU１が位相
補正回路２６を制御する。
起因する画像劣化を低減した磁気共鳴イメージング装置
を提供する。 【解決手段】受信コイル１４で検出したNMR信号を増幅
器１５で増幅し，前段ミキサ２２及び直交検波を行う検
波ミキサ２３a，２３bで検波した後，ADC１７でA／D変
換してCPU１で画像再構成する受信系において，高周波
発振器８からのLOC信号を直交位相分配器２４でπ／２
の位相差のある成分に分離した後、検波ミキサ２３a，
２３bに入力する前に直交位相分配器２４による誤差を
位相補正回路２６を通して位相誤差の補正を行う。位相
誤差は直交位相分配器２４の出力値を検波ミキサ２３b
にて比較し，その出力からCPU１で判断し，CPU１が位相
補正回路２６を制御する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は，磁気共鳴イメージ
ング装置（以下，MRI装置という）に係り，特に，その
受信系の改良に関する。
ング装置（以下，MRI装置という）に係り，特に，その
受信系の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】図３に従来のMRI装置の受信系の詳細を
示す。図３において，受信コイル１４は被検体から放出
された核磁気共鳴（NMR）信号を検出する。受信コイル
１４で検出されたNMR信号は，増幅器１５で増幅された
後，前段ミキサ２２に入力される。この前段ミキサ２２
によって，画像情報として用いられるNMR信号は周波数
変換される。前段ミキサ２２からの出力は，中間周波数
である高周波成分と画像再構成に必要とされる低周波成
分とを含み，次段の検波ミキサ２３a，２３bによって検
波され，ローパスフィルタ２５a，２５bにより低周波成
分のみが取り出される。低周波成分からなるNMR信号
は，ADC１７a，１７bによってディジタル化され，CPU１
に入力され，CPU１でこのNMR信号を画像再構成し，被検
体の断層面の画像を得る。
示す。図３において，受信コイル１４は被検体から放出
された核磁気共鳴（NMR）信号を検出する。受信コイル
１４で検出されたNMR信号は，増幅器１５で増幅された
後，前段ミキサ２２に入力される。この前段ミキサ２２
によって，画像情報として用いられるNMR信号は周波数
変換される。前段ミキサ２２からの出力は，中間周波数
である高周波成分と画像再構成に必要とされる低周波成
分とを含み，次段の検波ミキサ２３a，２３bによって検
波され，ローパスフィルタ２５a，２５bにより低周波成
分のみが取り出される。低周波成分からなるNMR信号
は，ADC１７a，１７bによってディジタル化され，CPU１
に入力され，CPU１でこのNMR信号を画像再構成し，被検
体の断層面の画像を得る。
【０００３】上記において，検波ミキサ２３a，２３bに
は，高周波発振器８からの参照信号（以下，LOC信号と
いう）が入力されるが，直交検波を行うために両検波ミ
キサに入力されるLOC信号は直交位相分配器２４により
π／２の位相差を持たされている。これらのLOC信号は
直交位相分配器２４で位相変換される際に位相誤差を含
む場合があり，この位相誤差を補正するため位相補正回
路２６a，２６bを通った後に検波ミキサ２３a，２３bに
入力されている。位相補正回路２６a，２６bにはリアク
タンスLとコンデンサCから成るLC回路が使用されてお
り，一方の位相補正回路のみLC回路の中のコンデンサを
可変コンデンサとして，この可変コンデンサを手動で操
作して位相誤差の補正を行っていた。
は，高周波発振器８からの参照信号（以下，LOC信号と
いう）が入力されるが，直交検波を行うために両検波ミ
キサに入力されるLOC信号は直交位相分配器２４により
π／２の位相差を持たされている。これらのLOC信号は
直交位相分配器２４で位相変換される際に位相誤差を含
む場合があり，この位相誤差を補正するため位相補正回
路２６a，２６bを通った後に検波ミキサ２３a，２３bに
入力されている。位相補正回路２６a，２６bにはリアク
タンスLとコンデンサCから成るLC回路が使用されてお
り，一方の位相補正回路のみLC回路の中のコンデンサを
可変コンデンサとして，この可変コンデンサを手動で操
作して位相誤差の補正を行っていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし，従来の検波回
路では，直交位相分配器２４の位相誤差の補正をLC回路
の可変コンデンサにて手動で調整しなければならず，調
整を行う作業者の技量により，作業ばらつきがあり，補
正精度が大きく違うという問題があった。
路では，直交位相分配器２４の位相誤差の補正をLC回路
の可変コンデンサにて手動で調整しなければならず，調
整を行う作業者の技量により，作業ばらつきがあり，補
正精度が大きく違うという問題があった。
【０００５】そこで，本発明では，このような問題点に
鑑み，直交位相検波回路で用いる２つのLOC信号の位相
調整を自動化し，LOC信号の位相精度の悪さに起因する
画像劣化を低減したMRI装置を提供することを目的とす
る。
鑑み，直交位相検波回路で用いる２つのLOC信号の位相
調整を自動化し，LOC信号の位相精度の悪さに起因する
画像劣化を低減したMRI装置を提供することを目的とす
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め，本発明は，被検体から発する高周波の核磁気共鳴信
号（以下、NMR信号という）を実部情報として取り出す
第一回路と，前記NMR信号を虚部情報として取り出す第
二回路と，上記各回路への入力信号を，実部情報および
虚数情報に変換するための参照信号（以下LOC信号とい
う）を作るLOC回路と，上記第一回路および第二回路か
らのディジタル信号に基づいて画像処理を行う画像処理
手段とを備えた磁気共鳴イメージング装置において，前
記LOC回路は基準周波数信号を入力し，この基準周波数
信号の位相情報を保持したままの出力信号と，この出力
信号とπ／2だけ位相がずれた出力信号とを生成する直
交位相分配器と，前記位相差を微調整する位相補正回路
と，この位相補正回路の出力信号を前記第一回路のLOC
信号入力端又は前記第二回路のNMR信号入力ラインへ切
り換えて出力させる切換回路と，前記位相補正回路にお
ける位相差微調整指令及び前記切換回路の切換え信号を
出力する制御手段とを備えたものである。
め，本発明は，被検体から発する高周波の核磁気共鳴信
号（以下、NMR信号という）を実部情報として取り出す
第一回路と，前記NMR信号を虚部情報として取り出す第
二回路と，上記各回路への入力信号を，実部情報および
虚数情報に変換するための参照信号（以下LOC信号とい
う）を作るLOC回路と，上記第一回路および第二回路か
らのディジタル信号に基づいて画像処理を行う画像処理
手段とを備えた磁気共鳴イメージング装置において，前
記LOC回路は基準周波数信号を入力し，この基準周波数
信号の位相情報を保持したままの出力信号と，この出力
信号とπ／2だけ位相がずれた出力信号とを生成する直
交位相分配器と，前記位相差を微調整する位相補正回路
と，この位相補正回路の出力信号を前記第一回路のLOC
信号入力端又は前記第二回路のNMR信号入力ラインへ切
り換えて出力させる切換回路と，前記位相補正回路にお
ける位相差微調整指令及び前記切換回路の切換え信号を
出力する制御手段とを備えたものである。
【０００７】このように構成されたMRI装置では，直交
位相分配器のもつ位相誤差を，直流検波出力としてCPU
がとらえ，この位相誤差を最小にするために位相補正回
路の補正量をCPUが判断する。その結果，直交位相分配
器の位相誤差が補正され，位相精度の悪さに起因する断
層画像の劣化が大幅に改善される。
位相分配器のもつ位相誤差を，直流検波出力としてCPU
がとらえ，この位相誤差を最小にするために位相補正回
路の補正量をCPUが判断する。その結果，直交位相分配
器の位相誤差が補正され，位相精度の悪さに起因する断
層画像の劣化が大幅に改善される。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下，本発明の実施例を図面を参
照して説明する。図２は，本発明が適用されるMRI装置
の一例で，図２において，MRI装置は大別して，中央処
理装置（以下，CPUと略称する）１と，シーケンサ２
と，送信系３と，静磁場発生用磁石4と，受信系5と，信
号処理系６とから構成されている。
照して説明する。図２は，本発明が適用されるMRI装置
の一例で，図２において，MRI装置は大別して，中央処
理装置（以下，CPUと略称する）１と，シーケンサ２
と，送信系３と，静磁場発生用磁石4と，受信系5と，信
号処理系６とから構成されている。
【０００９】CPU１は，予め定められたプログラムに従
って，シーケンサ２，送信系３，受信系５，信号処理系
６を制御するようになっている。シーケンサ２は，CPU
１からの制御指令に基づいて動作し，被検体７の断層面
の画像のデータ収集に必要な種々の命令を送信系３，傾
斜磁場発生系２１，受信系５に送るようになっている。
って，シーケンサ２，送信系３，受信系５，信号処理系
６を制御するようになっている。シーケンサ２は，CPU
１からの制御指令に基づいて動作し，被検体７の断層面
の画像のデータ収集に必要な種々の命令を送信系３，傾
斜磁場発生系２１，受信系５に送るようになっている。
【００１０】送信系３は，高周波発振器８と，変調器９
と，高周波コイルとしての照射コイル１１とを備え，シ
ーケンサ２の指令により高周波発振器８からの基準高周
波パルスを変調器９で振幅変調し，この振幅変調された
高周波パルスを高周波増幅器１０を介して増幅して照射
コイル１１に供給することにより，所定のパルス状の電
磁波を被検体に照射するようになっている。
と，高周波コイルとしての照射コイル１１とを備え，シ
ーケンサ２の指令により高周波発振器８からの基準高周
波パルスを変調器９で振幅変調し，この振幅変調された
高周波パルスを高周波増幅器１０を介して増幅して照射
コイル１１に供給することにより，所定のパルス状の電
磁波を被検体に照射するようになっている。
【００１１】静磁場発生用磁石４は，被検体７の周りに
所定の方向に均一な静磁場を発生させるためのものであ
る。この静磁場発生用磁石４の内部には，照射コイル１
１と，傾斜磁場コイル１３と，受信コイル１４とが配置
されている。傾斜磁場コイル１３は傾斜磁場発生系２１
に含まれ，傾斜磁場電源１２より電流の供給を受け，シ
ーケンサ２の制御のもとに傾斜磁場を発生させる。受信
系５は，高周波コイルとして受信コイル１４と，受信コ
イル１４に接続された増幅器１５と，検波回路１６と，
アナログ・ディジタル変換器（以下，ADCという）１７
とを備え，被検体７からのNMR信号を受信コイル１４が
検出すると，そのNMR信号を増幅器１５，検波回路１
６，ADC１７を介してディジタル量に変換すると共に，
シーケンサ２からの指令によるタイミングでADC１７に
よってサンプリングされた収集データに変換して，CPU
１に送るようになっている。
所定の方向に均一な静磁場を発生させるためのものであ
る。この静磁場発生用磁石４の内部には，照射コイル１
１と，傾斜磁場コイル１３と，受信コイル１４とが配置
されている。傾斜磁場コイル１３は傾斜磁場発生系２１
に含まれ，傾斜磁場電源１２より電流の供給を受け，シ
ーケンサ２の制御のもとに傾斜磁場を発生させる。受信
系５は，高周波コイルとして受信コイル１４と，受信コ
イル１４に接続された増幅器１５と，検波回路１６と，
アナログ・ディジタル変換器（以下，ADCという）１７
とを備え，被検体７からのNMR信号を受信コイル１４が
検出すると，そのNMR信号を増幅器１５，検波回路１
６，ADC１７を介してディジタル量に変換すると共に，
シーケンサ２からの指令によるタイミングでADC１７に
よってサンプリングされた収集データに変換して，CPU
１に送るようになっている。
【００１２】信号処理系６は，磁気ディスク２０，光デ
ィスク１９などの外部記憶装置と，CRTなどからなるデ
ィスプレイ１８とを備え，受信系５からのデータがCPU
１に入力されると，CPU１が信号処理，画像再構成など
の処理を実行し，その結果である被検体７の所望の断層
面の画像をディスプレイ１８に表示すると共に，外部記
憶装置の磁気ディスク２０などに記憶するようになって
いる。
ィスク１９などの外部記憶装置と，CRTなどからなるデ
ィスプレイ１８とを備え，受信系５からのデータがCPU
１に入力されると，CPU１が信号処理，画像再構成など
の処理を実行し，その結果である被検体７の所望の断層
面の画像をディスプレイ１８に表示すると共に，外部記
憶装置の磁気ディスク２０などに記憶するようになって
いる。
【００１３】次に，本発明の要部である受信系５の詳細
を図１により説明する。図１において受信コイル１４は
被検体から放出されたNMR信号を検出する。受信コイル
１４で検出されたNMR信号は微弱な高周波信号であるの
で，高周波の増幅器１５で増幅された後，前段ミキサ２
２に入力される。この前段ミキサ２２によって，画像情
報として用いられるNMR信号は周波数変換される。前段
ミキサ２２からの出力には，中間周波数である高周波成
分と画像再構成に必要とされる低周波成分とが含まれ，
次段の検波ミキサ２３a，２３bによって検波され，ロー
パスフィルタ２５a，２５bにより低周波成分のみが取り
出される。
を図１により説明する。図１において受信コイル１４は
被検体から放出されたNMR信号を検出する。受信コイル
１４で検出されたNMR信号は微弱な高周波信号であるの
で，高周波の増幅器１５で増幅された後，前段ミキサ２
２に入力される。この前段ミキサ２２によって，画像情
報として用いられるNMR信号は周波数変換される。前段
ミキサ２２からの出力には，中間周波数である高周波成
分と画像再構成に必要とされる低周波成分とが含まれ，
次段の検波ミキサ２３a，２３bによって検波され，ロー
パスフィルタ２５a，２５bにより低周波成分のみが取り
出される。
【００１４】検波ミキサ２３a，２３bでは直交検波を行
うため，各々のミキサ２３a及び２３bへ入力される信号
の間には，π／２の位相差をもたせる。これらのLOC信
号は高周波発振器８で発生された基準高周波信号を直交
位相分配器２４を介して出力される相対的にπ／２の位
相差を有した２つの信号が用いられる。ここで，直交位
相分配器２４の出力であるπ／２の位相差をもつ２種類
のLOC信号は，位相誤差を含む場合があるので，本実施
例では，一方の検波ミキサ２３aに入力されるLOC信号の
み，位相補正回路２６にて位相の補正を行った後に検波
ミキサ２３aに入力される。位相補正回路２６は，CPU１
からの制御信号によって補正量が変化するように構成さ
れている。
うため，各々のミキサ２３a及び２３bへ入力される信号
の間には，π／２の位相差をもたせる。これらのLOC信
号は高周波発振器８で発生された基準高周波信号を直交
位相分配器２４を介して出力される相対的にπ／２の位
相差を有した２つの信号が用いられる。ここで，直交位
相分配器２４の出力であるπ／２の位相差をもつ２種類
のLOC信号は，位相誤差を含む場合があるので，本実施
例では，一方の検波ミキサ２３aに入力されるLOC信号の
み，位相補正回路２６にて位相の補正を行った後に検波
ミキサ２３aに入力される。位相補正回路２６は，CPU１
からの制御信号によって補正量が変化するように構成さ
れている。
【００１５】次に切換回路２７と検波ミキサ２３bとの
関係について説明する。通常計測時，切換回路２７は，
前段ミキサ２２の出力が検波ミキサ２３a，２３bのRF入
力端子に接続され，直交位相分配器２４の出力，若くは
位相補正回路２６の出力が検波ミキサ２３a，２３bのLO
C入力端子に接続されるように動作する。
関係について説明する。通常計測時，切換回路２７は，
前段ミキサ２２の出力が検波ミキサ２３a，２３bのRF入
力端子に接続され，直交位相分配器２４の出力，若くは
位相補正回路２６の出力が検波ミキサ２３a，２３bのLO
C入力端子に接続されるように動作する。
【００１６】一方，位相補正時には，切換回路２７の接
点切換え制御がCPU１からの指令によって行われ，位相
補正回路２６の出力は，検波ミキサ２３bのRF入力端子
に接続される。このように接続した状態で，位相補正回
路２６の補正量をゼロにした場合，直交位相分配器２４
の出力の双方が検波ミキサ２３bに入力される。このと
き，検波ミキサ２３bの出力には直交位相分配器２４の
二つの出力の位相とレベルに比例した直流検波出力と直
交位相分配器２４の入力周波数の２倍の周波数をもつ成
分との合成出力が現れる。このうち前記直交位相分配器
２４の入力周波数の２倍の周波数をもつ成分は，次段の
ローパスフィルタ２５bにより遮断され，前記直流検波
出力のみがADC１７bに入力される。ここで前記直流検波
出力のみがADC１７bに入力される。ここで前記直流検波
出力の値により直交位相分配器２４の位相誤差の量がCP
U１により判断され，位相補正量が決定される。この補
正量に応じた制御信号がCPU１より位相補正回路２６に
入力され，検波ミキサ２３aへ入力するLOC信号の位相誤
差はゼロとなる。
点切換え制御がCPU１からの指令によって行われ，位相
補正回路２６の出力は，検波ミキサ２３bのRF入力端子
に接続される。このように接続した状態で，位相補正回
路２６の補正量をゼロにした場合，直交位相分配器２４
の出力の双方が検波ミキサ２３bに入力される。このと
き，検波ミキサ２３bの出力には直交位相分配器２４の
二つの出力の位相とレベルに比例した直流検波出力と直
交位相分配器２４の入力周波数の２倍の周波数をもつ成
分との合成出力が現れる。このうち前記直交位相分配器
２４の入力周波数の２倍の周波数をもつ成分は，次段の
ローパスフィルタ２５bにより遮断され，前記直流検波
出力のみがADC１７bに入力される。ここで前記直流検波
出力のみがADC１７bに入力される。ここで前記直流検波
出力の値により直交位相分配器２４の位相誤差の量がCP
U１により判断され，位相補正量が決定される。この補
正量に応じた制御信号がCPU１より位相補正回路２６に
入力され，検波ミキサ２３aへ入力するLOC信号の位相誤
差はゼロとなる。
【００１７】
【発明の効果】以上説明した如く，本発明によるMRI装
置によれば，検波回路に入力するLOC信号の位相誤差を
精度良く，自動的に補正することができるので，検波回
路での位相精度の悪さに起因する画像劣化を大幅に低減
することができる。
置によれば，検波回路に入力するLOC信号の位相誤差を
精度良く，自動的に補正することができるので，検波回
路での位相精度の悪さに起因する画像劣化を大幅に低減
することができる。
【図１】本発明の要部である受信系の詳細を示す図
【図２】MRI装置の構成例
【図３】従来のMRI装置の送信系の構成例
１ CPU ５ 受信系 ８ 高周波発振器 １４ 受信コイル １５ 増幅器 １６ 検波回路 １７ ADC ２２ 前段ミキサ ２３a，２３b 検波ミキサ ２４ 直交位相分配器 ２５a，２５b ローパスフィルタ ２６，２６a，２６b 位相補正回路 ２７ 切換回路
Claims (1)
- 【請求項１】被検体から発する高周波の核磁気共鳴信号
の実部情報を取り出す第一回路と，前記NMR信号の虚部
情報を取り出す第二回路と，上記各回路への入力信号
を，実部情報および虚部情報に変換するための参照信号
を作るLOC回路と，上記第一回路および第二回路からの
ディジタル信号に基づいて画像処理を行う画像処理手段
とを備えた磁気共鳴イメージング装置において，前記LO
C回路は基準周波数信号を入力し，この基準周波数信号
の位相情報を保持したままの出力信号と，この出力信号
とπ／2だけ位相がずれた出力信号とを生成する直交位
相分配器と，前記位相差を微調整する位相補正回路と，
この位相補正回路の出力信号を前記第一回路のLOC信号
入力端又は前記第二回路のNMR信号入力ラインへ切り換
えて出力させる切換回路と，前記位相補正回路における
位相差微調整指令及び前記切換回路の切換え信号を出力
する制御手段とを備えたことを特徴とする磁気共鳴イメ
ージング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11121994A JP2000308626A (ja) | 1999-04-28 | 1999-04-28 | 磁気共鳴イメージング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11121994A JP2000308626A (ja) | 1999-04-28 | 1999-04-28 | 磁気共鳴イメージング装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000308626A true JP2000308626A (ja) | 2000-11-07 |
Family
ID=14824943
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11121994A Pending JP2000308626A (ja) | 1999-04-28 | 1999-04-28 | 磁気共鳴イメージング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000308626A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106226715A (zh) * | 2016-09-12 | 2016-12-14 | 厦门大学 | 磁共振数字接收系统 |
-
1999
- 1999-04-28 JP JP11121994A patent/JP2000308626A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106226715A (zh) * | 2016-09-12 | 2016-12-14 | 厦门大学 | 磁共振数字接收系统 |
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