JPH0222653B2 - - Google Patents

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JPH0222653B2
JPH0222653B2 JP57170896A JP17089682A JPH0222653B2 JP H0222653 B2 JPH0222653 B2 JP H0222653B2 JP 57170896 A JP57170896 A JP 57170896A JP 17089682 A JP17089682 A JP 17089682A JP H0222653 B2 JPH0222653 B2 JP H0222653B2
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JP
Japan
Prior art keywords
top plate
sensing probe
nuclear material
magnetic field
coil
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP57170896A
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English (en)
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JPS5962037A (ja
Inventor
Masatoshi Hanawa
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
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
  • Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は核磁気共鳴(NMR:nuclear
magnetic resonance以下「NMR」と称する)
現象を用いて、被検体のある断面における特定の
原子核スピン密度の分布をいわゆるコンピユータ
断層法(CT:computed tomography)により
CT像(computed tomogram)として画像化す
るNMR−CT像(核磁気共鳴コンピユータ断層
装置)における天板の位置決め機構に関する。
〔背景技術とその問題点〕
例えば診断用NMR―CT装置では、被検体の
特定位置の断層像を得るために第1図に示すよう
に被検体Pに図示Z軸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1A,
1B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次式で示され
る角周波数ω0で共鳴する。
ω0=rH0 ……(1) (1)式においてrは磁気回転比であり、原子核の
種類に固有のものである。特定の原子核のみ共鳴
させる角周波数ω0で回転磁場H1を一対の送信コ
イル2A,2B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S(平面状の部分であるが現実にはある厚みを
もつている)のみにNMR現象を生ぜしめる。
NMR現象は一対の受信コイル3A,3Bを介し
て自由誘導減衰(FID:free induction decay)
信号(以下「FID信号」と称する)として観測さ
れ、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。そのためにス
ライス部分S励起してNMR現象を生じさせた
後、第2図に示すように磁場H0にX′軸方向(X
軸よりθ回転した座標系)に直線的な傾斜を持つ
線型磁場勾配GXYを作用させると、被検体のスラ
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(1)式によ
りあらわされる。ここで説明の便宜上等磁場線E
の各々(E1〜Enとする)より信号D1〜Dn(一種
のFID信号)を生ずると考える。信号D1〜Dnの
振幅はそれぞれスライス部分Sを貫く等磁場線
E1〜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
Dnをすべて加え合わせたもの(すなわち合成
FID信号)となるので、この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、これらの情報に基づいてCT像を
合成することができる。
ところで通常の診断用X線CT装置では、被検
体のスライス面にX線ビームを設定することは、
X線管と検出器が固定されており、両者の位置関
係が明確になつているため簡単に行うことができ
る。ところが上述した診断用NMR−CT装置で
は、目的のスライス面を切るために磁場内に簡単
に被検体を設定する方法がなかつた。
〔発明の目的〕
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、被
検体のスライス面を簡単にかつ正確に、装置内に
設定するようにした機能を有するNMR−CT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為に、NMR−
CT装置において、被検体を載置する天板の一部
に核磁気共鳴信号を受信することにより、そのス
ペクトルから位置を求め天板の位置合わせをする
ための検出器の役割りをする特定の原子核物質を
含むセンシングプローブを取付け、前記特定の原
子核物質の自由誘導減衰信号を検出することによ
り天板の位置決めを行うことを特徴とする。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の詳細を図面を用いて説明する。
第3図は横軸にZ方向の位置を縦軸にスライス面
を決定する為の線型勾配磁場GXYを静磁場H0に加
えた時の静磁場Hの値を示す。ここでは一例とし
て直線勾配磁場を作用させた場合を図示した。ス
ライス面に相当する位置をZ0として、その静磁場
の値をH0とすると、被検体内のスライス面の特
定の原子核の共鳴角周波数は前述した如くω0
rH0で表わされる。
次に第4図において、NMR―CT装置の寝台
1上に被検体が載置される天板2が移動可能に取
付けられている。この天板2の一部に特定の原子
核、例えば 1H, 19F, 13Cを含むセンシングプ
ローブ3が取付けられている。この状態におい
て、センシングプローブ3の位置が磁場内にある
場合の共鳴角周波数は前述した如く、Z方向の位
置によつて決つた値を示す。例えば断層像を得る
べきスライス面の位置Z0より第4図において左側
にセンシングプローブ3がある場合は、 ω0=rH01>rH0=ω0 ……(2) となる。また断層像を得るべきスライス面の位置
Z0にセンシングプローブ3がある場合は前記(1)式
となる。またスライス面の位置Z0より第4図にお
いて右側にセンシングプローブ3がある場合は、 ω2=rH02<rH0=ω0 ……(3) となる。即ちセンシングプローブ3はZ1の位置に
おいてはω1(>ω0),Z0の位置においてはω0,Z2
の位置においてはω2(<ω0)で表わされる共鳴角
周波数で共鳴する。
次にセンシングプローブ3内の特定の原子核を
励起してFID信号を物出する装置の構成例を示す
第5図において、送信系4は交差ダイオード5を
介してセンシングプローブ3内に配置されたサン
プルコイル6とサンプルコイル6に並列に接続さ
れた同調コンデンサ7とに接続される。サンプル
コイル6と同調コンデンサ7の他端は大地に接続
される。サンプルコイル6内にはセンシングプロ
ーブ3の特定な原子核物質8が配置される。交差
ダイオード5と互いに並列に接続されたサンプル
コイル6、同調コンデンサ7との中間部に受信系
9と交差ダイオード10が接続される。交差ダイ
オード10の他端は大地に接続される。
以上の構成において次にその作用を説明する。
送信系4より特定な原子核物質8内の核スピン
系を励起する為の高周波パルス電圧がセンシング
プローブ3内に配置されたサンプルコイル6へ印
加され、高周波磁場H1が特定な原子核物質8に
印加される。この時交差ダイオード10は低イン
ピーダンスとなり、受信系9へは高周波パルスは
入らない為、サンプルコイル6と同調コンデンサ
7にのみ高周波パルスが送られる。特定な原子核
物質8からのFID信号はサンプルコイル6により
検出され、受信系9へ送られる。この時交差ダイ
オード5は高インピーダンスとして働く為、受信
系9は送信系4の影響は受けない。このとき得る
核磁気共鳴信号は特定の原子核物質を含むセンシ
ングプローブからの信号で被検者からの信号では
ない。
次に、本発明に係る上述の装置を用いて天板2
の位置決めをする方法について説明する。送信系
4より、周波数ω0なる高周波電圧を時間幅t1のパ
ルス状でかけると、周知の如く、ω0近傍の角周
波数の成分が同時に生ずる。このW0はスライス
面の位置Z0より決定される(1)式の値であり、目的
位置を示している。この時、センシングプローブ
3が第3図のZ1,Z0,Z2の位置にあれば、それぞ
れ(2)式、(1)式、(3)式を満足する角周波数ωで共鳴
が生じる。従つて、FID信号を角周波数空間でみ
てみると、センシングプローブ3がZ1,Z0,Z2
位置にあつた時は、それぞれ第6図のa,b,c
に対応したスペクトルが得られる。従つて天板2
の位置をFID信号スペクトルが第6図bのグラフ
になるように設定することにより、センシングプ
ローブ3の位置をZ0の位置に設定することがで
き、天板2の任意の場所を目的の位置に設定する
ことが可能である。これは第4図上、天板2の任
意スライス面を寝台1の目的位置にまで移動させ
るためにセンシングプローブ3の寝台1上での位
置を決定することができるためである。即ちセン
シングプローブ3の位置をZ0に合わせた後に、す
でに分つている所定のスライス平面からセンシン
グプローブ3までの距離を移動させるために、傾
斜磁場上のH曲線から求まる共鳴周波数の受信位
置まで移動させる。
第7図は本発明の他の実施例を示すものであ
る。
上述のセンシングプローブ3のサンプルコイル
6は励起用コイルと受信用コイルとを兼用してい
たが、第7図に示したサンプルコイル6は受信用
コイルとしてのみの機能を持つ。互いに並列に接
続されたサンプルコイル6と同調コンデンサ7と
が受信系9に接続されている。従つて図示しない
励起用コイルにより励起された特定な原子核物質
8からのFID信号はサンプルコイル6により検出
され受信系9へ送られる。この実施例においては
サンプルコイル6の両端には高電圧が印加されな
い為、サンプルコイル6の製作及び取扱いが簡単
になる。センシングプローブ6の励起用コイルと
しては被検体Pの断層像を得る為に使用する励起
用コイル2A,2Bで兼用することは可能であ
る。
〔発明の効果〕
以上述べた如く、本発明によれば、被検体のス
ライス面を正確に設定してNMR―CT装置によ
り正確な診断情報を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は診断用NMR―CT装置の一例の原理
構成図、第2図は核磁気共鳴現象により投影情報
を得る原理図、第3図は第1図のZ軸と静磁場H
との関係を示すグラフ、第4図は診断用NMR―
CT装置の天板部分の概略図、第5図は原子核を
励起してFID信号を検出する装置の一実施例を示
す概略図、第6図a〜cは、第4のセンシングプ
ローブが第3図のZ1,Z0,Z2の位置にあつた時の
FID信号のスペクトル図、第7図は原子核を励起
してFID信号を検出する装置の他の実施例を示す
概略図である。 P……被検体、H0……静磁場、1A,1B…
…傾斜磁場コイル、H1……回転磁場、2A,2
B……送信コイル、3A,3B……受信コイル、
S……断面像を得るスライス部分、GXY……線型
勾配磁場、l……スライス部分Sの最大径、1…
…寝台、2……天板、3……センシングプロー
ブ、4……送信系、5……交差ダイオード、6…
…サンプルコイル、7……同調コンデンサ、8…
…原子核物質、9……受信系、10……交差ダイ
オード。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 核磁気共鳴により被検体のある断面上におけ
    る多方向についての線型磁場勾配に対応する自由
    誘導減衰信号を検出しこれらを離散フーリエ変換
    して特定原子核物質のスピン密度の多方向につい
    ての投影情報を得、これら投影情報に基づく画像
    再構成処理により当該断面における前記特定原子
    核物質のスピンの密度分布像を得る核磁気共鳴
    CT装置において、被検体を載置する天板の一部
    に設けられた第2の特定の原子核物質を含むセン
    シングプローブと、前記特定の原子核物質から検
    出される自由誘導減衰信号に基づき、天板上に載
    置した被検者の所望する第1の原子核スピンの分
    布像とセンシングプローブとの距離が所定値とな
    るよう前記天板を移動させるための駆動制御手段
    とを備えたことを特徴とする天板位置決め機構。 2 上記センシングプローブと励起用コイルと受
    信用コイルとから構成されることを特徴とする特
    許請求の範囲第1項記載の天板位置決め機構。 3 上記センシングプローブと受信用コイルのみ
    から構成されることを特徴とする特許請求の範囲
    第1項記載の天板の位置決め機構。
JP57170896A 1982-10-01 1982-10-01 核磁気共鳴ct装置の天板位置決め機構 Granted JPS5962037A (ja)

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JPS5962037A JPS5962037A (ja) 1984-04-09
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