JPH021492B2 - - Google Patents
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- JPH021492B2 JPH021492B2 JP58170736A JP17073683A JPH021492B2 JP H021492 B2 JPH021492 B2 JP H021492B2 JP 58170736 A JP58170736 A JP 58170736A JP 17073683 A JP17073683 A JP 17073683A JP H021492 B2 JPH021492 B2 JP H021492B2
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- Japan
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- coil
- nmr
- noise
- detection
- coils
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
- G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
- G01R33/28—Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64
- G01R33/32—Excitation or detection systems, e.g. using radio frequency signals
- G01R33/34—Constructional details, e.g. resonators, specially adapted to MR
- G01R33/34046—Volume type coils, e.g. bird-cage coils; Quadrature bird-cage coils; Circularly polarised coils
- G01R33/34069—Saddle coils
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
- G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
- G01R33/44—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance using nuclear magnetic resonance [NMR]
- G01R33/48—NMR imaging systems
- G01R33/54—Signal processing systems, e.g. using pulse sequences ; Generation or control of pulse sequences; Operator console
- G01R33/56—Image enhancement or correction, e.g. subtraction or averaging techniques, e.g. improvement of signal-to-noise ratio and resolution
- G01R33/565—Correction of image distortions, e.g. due to magnetic field inhomogeneities
- G01R33/5659—Correction of image distortions, e.g. due to magnetic field inhomogeneities caused by a distortion of the RF magnetic field, e.g. spatial inhomogeneities of the RF magnetic field
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の属する分野〕
本発明は、核磁気共鳴（nuclear magnetic
resonance：以下NMRと略称する）現象を利用
して被検体内における特定原子核分布等を被検体
外部より知るようにしたNMRイメージング装置
や、NMR分析計等の核磁気共鳴検査装置に関
し、詳しくは被検体から検出されるNMR信号の
Ｓ／Ｎ比の改善に関するものである。
resonance：以下NMRと略称する）現象を利用
して被検体内における特定原子核分布等を被検体
外部より知るようにしたNMRイメージング装置
や、NMR分析計等の核磁気共鳴検査装置に関
し、詳しくは被検体から検出されるNMR信号の
Ｓ／Ｎ比の改善に関するものである。
従来より、このようなNMR現象を利用した検
査装置として、Ｘ線CTと同様の原理で、被検体
の仮想輪切り部分のプロトンを励起し、各プロジ
エクシヨンに対応するNMR共鳴信号を被検体の
数多くの方向について求め、被検体の各位置にお
けるNMR共鳴信号強度を再構成法によつて求め
るようにした医用NMRイメージング装置があ
る。第１図は、この様な従来装置の一例を示す概
念的構成図である。図において、１は一様静磁場
H0（この場合の方向をＺ方向とする）を発生させ
るための静磁場用コイルで、制御回路２によつて
駆動され、被検体（被検体は各コイルの円筒内に
設置される）に静磁場H0を与える。この状態に
おいて、コントローラ６０は、初めに制御回路４
を介してＺ勾配磁場用コイル３に電流を流し、Ｚ
勾配磁場を与える。この情況下で、ゲート回路６
１を開とし、発振器６からの信号を増幅器６２を
介して励磁コイル５に印加し細いスペクトルを持
つた90゜パルスで被検体の一面を励起する。これ
によりNMR信号が発生し、この信号は検出コイ
ル７で検出され、増幅器７１で増幅されたのち位
相検波回路７２にて位相検波され、ウエーブメモ
リ回路７３に格納されてゆく。ウエーブメモリ回
路７３に入力されたNMR信号は続いてコンピユ
ータ８に導かれ、ここでそのNMR信号ををフー
リエ変換することによつて、各プロジエクシヨン
ごとの投影データを得る。
査装置として、Ｘ線CTと同様の原理で、被検体
の仮想輪切り部分のプロトンを励起し、各プロジ
エクシヨンに対応するNMR共鳴信号を被検体の
数多くの方向について求め、被検体の各位置にお
けるNMR共鳴信号強度を再構成法によつて求め
るようにした医用NMRイメージング装置があ
る。第１図は、この様な従来装置の一例を示す概
念的構成図である。図において、１は一様静磁場
H0（この場合の方向をＺ方向とする）を発生させ
るための静磁場用コイルで、制御回路２によつて
駆動され、被検体（被検体は各コイルの円筒内に
設置される）に静磁場H0を与える。この状態に
おいて、コントローラ６０は、初めに制御回路４
を介してＺ勾配磁場用コイル３に電流を流し、Ｚ
勾配磁場を与える。この情況下で、ゲート回路６
１を開とし、発振器６からの信号を増幅器６２を
介して励磁コイル５に印加し細いスペクトルを持
つた90゜パルスで被検体の一面を励起する。これ
によりNMR信号が発生し、この信号は検出コイ
ル７で検出され、増幅器７１で増幅されたのち位
相検波回路７２にて位相検波され、ウエーブメモ
リ回路７３に格納されてゆく。ウエーブメモリ回
路７３に入力されたNMR信号は続いてコンピユ
ータ８に導かれ、ここでそのNMR信号ををフー
リエ変換することによつて、各プロジエクシヨン
ごとの投影データを得る。
更に、コンピユータ８は、これらの投影データ
をもとにして仮想輪切り部分の断面画像を再構成
するとともに、その断面画像をテレビジヨンモニ
タ９に表示する。
をもとにして仮想輪切り部分の断面画像を再構成
するとともに、その断面画像をテレビジヨンモニ
タ９に表示する。
この場合、検出コイル７としては第２図に示す
ような鞍型の構造のコイルとなつている（以下こ
の様な形状のコイルを鞍型コイルと称す）。この
鞍型コイルは、主磁場H0の方向ｚに直交したｙ
軸方向のNMR信号成分のみを検出するようにな
つており、そのコイルの内部では比較的均一な受
信感度分布を持つということが知られている。
ような鞍型の構造のコイルとなつている（以下こ
の様な形状のコイルを鞍型コイルと称す）。この
鞍型コイルは、主磁場H0の方向ｚに直交したｙ
軸方向のNMR信号成分のみを検出するようにな
つており、そのコイルの内部では比較的均一な受
信感度分布を持つということが知られている。
ところで、この様な受信コイルに混入するノイ
ズとしては、外来ノイズと、コイルおよび被検体
からの雑音（熱雑音、渦電流損による雑音、被検
体が放射する外来ノイズなど）とがある。外来ノ
イズは適当なシールドを施すことによつて遮断す
ることができるが、上記被検体からの雑音の混入
を防止することは難しい。そこで、通常は得られ
たNMR信号を平均加算することでS/N比の向上
を図つている。
ズとしては、外来ノイズと、コイルおよび被検体
からの雑音（熱雑音、渦電流損による雑音、被検
体が放射する外来ノイズなど）とがある。外来ノ
イズは適当なシールドを施すことによつて遮断す
ることができるが、上記被検体からの雑音の混入
を防止することは難しい。そこで、通常は得られ
たNMR信号を平均加算することでS/N比の向上
を図つている。
しかしながら、NMRイメージング装置の普及
において、大きな障害の一つと考えられるのは、
イメージング時間がＸ線CTに比べて長くなると
いう点である。このことからも、NMR信号の平
均加算回数は少ない方が望ましい。
において、大きな障害の一つと考えられるのは、
イメージング時間がＸ線CTに比べて長くなると
いう点である。このことからも、NMR信号の平
均加算回数は少ない方が望ましい。
本発明は、この様な点に鑑み、従来のような平
均加算演算を行うことなく被検体から雑音の混入
しないNMR信号を受信することのできるNMR
イメージング装置を提供することにある。
均加算演算を行うことなく被検体から雑音の混入
しないNMR信号を受信することのできるNMR
イメージング装置を提供することにある。
このな目的を達成するための本発明は、２つの
受信コイルを例えば直交させて設置し、各々のコ
イルで検出されたNMR信号の差をとることによ
り、NMR信号に含まれる被検体からの雑音を低
減するようにしたことを特徴とする。
受信コイルを例えば直交させて設置し、各々のコ
イルで検出されたNMR信号の差をとることによ
り、NMR信号に含まれる被検体からの雑音を低
減するようにしたことを特徴とする。
以下図面を用いて本発明を詳しく説明する。第
３図は本発明に係る検出コイルの一実施例を示す
模式的構成図で、同図のイは分り易くするために
外側のコイル横にずらせて示した斜視図、ロは側
面図である。すなわち、２つの鞍型コイル７０
ａ，７０ｂを互いに直交させて配置し、それぞれ
ｘ、ｙ軸方向の磁束を検出するようになつてい
る。
３図は本発明に係る検出コイルの一実施例を示す
模式的構成図で、同図のイは分り易くするために
外側のコイル横にずらせて示した斜視図、ロは側
面図である。すなわち、２つの鞍型コイル７０
ａ，７０ｂを互いに直交させて配置し、それぞれ
ｘ、ｙ軸方向の磁束を検出するようになつてい
る。
この様な検出コイルの結線状態は第４図に示す
ようになつており、この２つのコイルで検出され
たNMR信号を突き合わせ、その信号の差をとつ
て、これを求めるべきNMR信号とする。各信号
の差を得る方法としては、第５図に示すように、
コイル７０ａと７０ｂの出力端A0，A1および
B0，B1を差動結線する方法、あるいは第６図に
示すようにそれぞれの信号をあらかじめ増幅器
AMP１，AMP２で増幅したあと引算器SUBで
その差をとる方法のいずれを採つてもよい。も
し、２つの検出コイルの感度が等しくない場合
は、第６図に示す方法が有効であり、各々の増幅
器の増幅度を調整して雑音を打ち消し合うように
することができる。
ようになつており、この２つのコイルで検出され
たNMR信号を突き合わせ、その信号の差をとつ
て、これを求めるべきNMR信号とする。各信号
の差を得る方法としては、第５図に示すように、
コイル７０ａと７０ｂの出力端A0，A1および
B0，B1を差動結線する方法、あるいは第６図に
示すようにそれぞれの信号をあらかじめ増幅器
AMP１，AMP２で増幅したあと引算器SUBで
その差をとる方法のいずれを採つてもよい。も
し、２つの検出コイルの感度が等しくない場合
は、第６図に示す方法が有効であり、各々の増幅
器の増幅度を調整して雑音を打ち消し合うように
することができる。
第７図は受信系の等価回路を示す図で、同図イ
は被検体が検出コイル内に入つていない場合を示
し、被検体が検出コイル内に入るとイの回路に抵
抗Ｒが加わり同図ロに示すような等価回路とな
る。図ロの回路において、コイル自体の抵抗ｒに
比べて一般にＲは充分に大きいと見なせるため、
熱雑音源はほぼＲだけに依るものと考えてよい。
この場合の熱雑音Ｅは、 Ｅ√4 （ｖ） (1) で与えられる。ここで、ｋはボルツマン定数（＝
1.38×10-23（Ｗ・s/K））、Ｔは絶対温度（Ｋ）、Ｂ
はバンド幅（S-1）である。
は被検体が検出コイル内に入つていない場合を示
し、被検体が検出コイル内に入るとイの回路に抵
抗Ｒが加わり同図ロに示すような等価回路とな
る。図ロの回路において、コイル自体の抵抗ｒに
比べて一般にＲは充分に大きいと見なせるため、
熱雑音源はほぼＲだけに依るものと考えてよい。
この場合の熱雑音Ｅは、 Ｅ√4 （ｖ） (1) で与えられる。ここで、ｋはボルツマン定数（＝
1.38×10-23（Ｗ・s/K））、Ｔは絶対温度（Ｋ）、Ｂ
はバンド幅（S-1）である。
第３図および第４図に示す２つの直交する検出
コイルに検出されるNMR信号をT1（ｔ）、T2
（ｔ）とおくと、 T1（ｔ） ＝∫∫∫f（ｘ、ｙ、ｚ、ｔ）dxydz・cos（ωt）
…(2) T2（ｔ） ＝∫∫∫f（ｘ、ｙ、ｚ、ｔ）dxdydz・sin（ωt）
…(3) となる。ここで、ｆ（ｘ、ｙ、ｚ、ｔ）点（ｘ、
ｙ、ｚ）からの時刻ｔにおけるNMR信号の強度
である。また、ωはその角周波数である。(2)、(3)
式の積分を改めてｍとおき、(1)式で決まる雑音を
ｎ（ｔ）とおけば、２つの直交する検出コイルに
検出される信号は、それぞれ、 S1（ｔ）＝mcos（ωt）＋ｎ（ｔ） …(4) S2（ｔ）＝msin（ωt）＋ｎ（ｔ） …(5) で与えられる。ここで、被検体からの燃雑音ｎ
（ｔ）は方向性を持たず、２つの検出コイルの感
度は等しいと仮定した。
コイルに検出されるNMR信号をT1（ｔ）、T2
（ｔ）とおくと、 T1（ｔ） ＝∫∫∫f（ｘ、ｙ、ｚ、ｔ）dxydz・cos（ωt）
…(2) T2（ｔ） ＝∫∫∫f（ｘ、ｙ、ｚ、ｔ）dxdydz・sin（ωt）
…(3) となる。ここで、ｆ（ｘ、ｙ、ｚ、ｔ）点（ｘ、
ｙ、ｚ）からの時刻ｔにおけるNMR信号の強度
である。また、ωはその角周波数である。(2)、(3)
式の積分を改めてｍとおき、(1)式で決まる雑音を
ｎ（ｔ）とおけば、２つの直交する検出コイルに
検出される信号は、それぞれ、 S1（ｔ）＝mcos（ωt）＋ｎ（ｔ） …(4) S2（ｔ）＝msin（ωt）＋ｎ（ｔ） …(5) で与えられる。ここで、被検体からの燃雑音ｎ
（ｔ）は方向性を持たず、２つの検出コイルの感
度は等しいと仮定した。
(4)、(5)式の差をとると、
S1（ｔ）−S2（ｔ）＝ｍ｛cos（ωt）−sin（ωt）｝
＝√２・ｍ・sin（ωt＋π/4） …(6)
となり、熱雑音を含まない純粋なNMR信号が得
られる。
られる。
ここでは、熱雑音の場合について説明したが、
被検体からの方向性を持たない雑音は総べて除去
できることも同様に説明できる。
被検体からの方向性を持たない雑音は総べて除去
できることも同様に説明できる。
なお、検出コイルの形状は前述のように鞍型に
限らず、第８図のような形状のものを用いてもよ
い。すなわち、平板状の四角型コイルを用い、同
図イのように２枚を平行配置するか、あるいは４
枚をｘ、ｙ平面に対して放射状になるように配置
したものであつてもよい。
限らず、第８図のような形状のものを用いてもよ
い。すなわち、平板状の四角型コイルを用い、同
図イのように２枚を平行配置するか、あるいは４
枚をｘ、ｙ平面に対して放射状になるように配置
したものであつてもよい。
ところで、検出コイルの配置は、ｘ軸およびｙ
軸方向の磁束をそれぞれ検出するものである。し
かし、検出コイルとしては、Ｚ軸方向の磁束を検
出するものと、ｘ又はｙ軸向の磁束を検出するも
のを組合せてもよい。
軸方向の磁束をそれぞれ検出するものである。し
かし、検出コイルとしては、Ｚ軸方向の磁束を検
出するものと、ｘ又はｙ軸向の磁束を検出するも
のを組合せてもよい。
ここで、NMR信号は、Ｚ軸方向の成分は持た
ないので、Ｚ軸方向の検出コイルには被検体から
のノイズ分だけが検出されることになる。つま
り、(5)式のS2（ｔ）の代にS2′（ｔ）と書けば、 S2′（ｔ）＝ｎ（ｔ） …(5)′ となる。
ないので、Ｚ軸方向の検出コイルには被検体から
のノイズ分だけが検出されることになる。つま
り、(5)式のS2（ｔ）の代にS2′（ｔ）と書けば、 S2′（ｔ）＝ｎ（ｔ） …(5)′ となる。
従つて、差をとつて、最終的に得られる信号
は、(6)式に代えて、 S1（ｔ）−S′（ｔ）＝ksin（ωt） …(6)′ となる。この様なコイルの構成例を第９図に示
す。すなわち、鞍型コイル７０ｂとソレノイド型
コイル７０ｄとを組合せたもので、主磁場の方向
がｚ軸方向の場合はソレノイド型コイル７０ｄが
ノイズのみを検出するコイルとなり、主磁場の方
向がｘ軸又はｙ軸方向の場合は鞍型コイルがノイ
ズのみを検出することとなる。
は、(6)式に代えて、 S1（ｔ）−S′（ｔ）＝ksin（ωt） …(6)′ となる。この様なコイルの構成例を第９図に示
す。すなわち、鞍型コイル７０ｂとソレノイド型
コイル７０ｄとを組合せたもので、主磁場の方向
がｚ軸方向の場合はソレノイド型コイル７０ｄが
ノイズのみを検出するコイルとなり、主磁場の方
向がｘ軸又はｙ軸方向の場合は鞍型コイルがノイ
ズのみを検出することとなる。
以上説明したように、本発明によれば、NMR
信号の検出コイルを２個設け、その各コイルから
の信号の差をとることによつて、被検体から発生
する雑音が除去されたNMR信号を得ることので
きるNMRイメージング装置を実現することがで
きる。
信号の検出コイルを２個設け、その各コイルから
の信号の差をとることによつて、被検体から発生
する雑音が除去されたNMR信号を得ることので
きるNMRイメージング装置を実現することがで
きる。
また、本発明では、従来の装置におけるような
NMR信号の加算平均回数を少なくすることがで
き、イメージング時間の短縮化が実現できるとい
う効果がある。
NMR信号の加算平均回数を少なくすることがで
き、イメージング時間の短縮化が実現できるとい
う効果がある。
第１図は従来のNMRイメージング装置の一例
を示す構成図、第２図は第１図装置における検出
コイルの構成を示す模式図、第３図は本発明に係
る検出コイルの模式的構成図、第４図は第３図の
コイルの電気的接続状態を示す図、第５図は２つ
のコイルの出力端の結線方式を示す図、第６図は
２つのコイルの出力端の結線方式の他の実施例を
示す図、第７図は検出コイル部分の等価回路を示
す、第８図および第９図は検出コイルの他の実施
例図である。 １…静磁場用コイル、２，４…制御回路、３…
ｚ勾配磁場用コイル、５…励磁コイル、６…発振
器、７…検出コイル、８…コンピユータ、９…テ
レビジヨンモニタ、６２，７１…増幅器、７２…
位相検波回路、７３…ウエーブメモリ回路。
を示す構成図、第２図は第１図装置における検出
コイルの構成を示す模式図、第３図は本発明に係
る検出コイルの模式的構成図、第４図は第３図の
コイルの電気的接続状態を示す図、第５図は２つ
のコイルの出力端の結線方式を示す図、第６図は
２つのコイルの出力端の結線方式の他の実施例を
示す図、第７図は検出コイル部分の等価回路を示
す、第８図および第９図は検出コイルの他の実施
例図である。 １…静磁場用コイル、２，４…制御回路、３…
ｚ勾配磁場用コイル、５…励磁コイル、６…発振
器、７…検出コイル、８…コンピユータ、９…テ
レビジヨンモニタ、６２，７１…増幅器、７２…
位相検波回路、７３…ウエーブメモリ回路。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 核磁気共鳴検査装置において、 主磁場に直交すると共に互いに直交する２つの
方向についてNMR信号をそれぞれ検出する２つ
の検出コイルを備え、各検出コイルで検出された
NMR信号の差をとることによりNMR信号に含
まれる被検体からの雑音を除去するように構成し
たことを特徴とする核磁気共鳴検査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58170736A JPS6061666A (ja) | 1983-09-16 | 1983-09-16 | 核磁気共鳴検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58170736A JPS6061666A (ja) | 1983-09-16 | 1983-09-16 | 核磁気共鳴検査装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6061666A JPS6061666A (ja) | 1985-04-09 |
| JPH021492B2 true JPH021492B2 (ja) | 1990-01-11 |
Family
ID=15910430
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58170736A Granted JPS6061666A (ja) | 1983-09-16 | 1983-09-16 | 核磁気共鳴検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6061666A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01315691A (ja) * | 1988-06-15 | 1989-12-20 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 立軸形ポンプ |
| JPH0592490U (ja) * | 1992-05-22 | 1993-12-17 | 株式会社クボタ | 立軸ポンプ |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4875665B2 (ja) * | 2008-06-19 | 2012-02-15 | パナソニック電工株式会社 | 遠隔検針システム |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58139053A (ja) * | 1982-02-13 | 1983-08-18 | Shimadzu Corp | 核磁気共鳴測定用装置 |
| JPS58193442A (ja) * | 1982-05-07 | 1983-11-11 | Hitachi Ltd | 核磁気共鳴を用いた検査装置 |
-
1983
- 1983-09-16 JP JP58170736A patent/JPS6061666A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01315691A (ja) * | 1988-06-15 | 1989-12-20 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 立軸形ポンプ |
| JPH0592490U (ja) * | 1992-05-22 | 1993-12-17 | 株式会社クボタ | 立軸ポンプ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6061666A (ja) | 1985-04-09 |
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