JPH04212330A - Magnetic resonance video device - Google Patents
Magnetic resonance video deviceInfo
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- JPH04212330A JPH04212330A JP3059513A JP5951391A JPH04212330A JP H04212330 A JPH04212330 A JP H04212330A JP 3059513 A JP3059513 A JP 3059513A JP 5951391 A JP5951391 A JP 5951391A JP H04212330 A JPH04212330 A JP H04212330A
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Abstract
Description
【0001】0001
【産業上の利用分野】本発明は磁気共鳴映像装置に係り
、特に一様コイルとサーフェイスコイルを用いて高S/
N画像を取得する磁気共鳴映像装置に関する。[Industrial Field of Application] The present invention relates to a magnetic resonance imaging system, and particularly to a magnetic resonance imaging system using a uniform coil and a surface coil.
The present invention relates to a magnetic resonance imaging apparatus that acquires N images.
【0002】0002
【従来の技術】磁気共鳴映像装置は、 1Hの画像化に
関しては撮像時間が数分かかるとしても、ほぼ完成され
ていると考えられる。臨床的にも静止または遅い動きを
伴う部位の撮像においては、実用上ほとんど問題ない程
度に良質の画像を提供している。BACKGROUND OF THE INVENTION Magnetic resonance imaging apparatuses are considered to be almost complete in terms of 1H imaging, even though the imaging time takes several minutes. Clinically, it provides images of such high quality that there are almost no practical problems when imaging areas that are stationary or that move slowly.
【0003】しかし、近年、動きの早い部位(心臓など
)の撮像を可能とする高速イメージング(映像化時間〜
50ms程度)や、 1H以外の31P,19F,13
C,23N等の核種のイメージングへの要求が大きくな
っている。これらの場合、技術的にはS/Nの向上が大
きな課題となる。例えば、高速イメージングにおいては
撮像時間が短くなることによるS/Nの劣化があり、3
1Pに関しては体内存在量が 1Hの10−4程度と極
めて微量であることによるS/N不足が挙げられる。However, in recent years, high-speed imaging (imaging time ~
50ms), 31P, 19F, 13 other than 1H
There is a growing demand for imaging of nuclides such as C and 23N. In these cases, technically speaking, improving the S/N ratio is a major issue. For example, in high-speed imaging, there is a deterioration of S/N due to shortening of imaging time;
Regarding 1P, the S/N is insufficient due to the fact that the amount present in the body is extremely small, about 10-4 of 1H.
【0004】S/Nを良くするために、従来より磁気共
鳴信号の受信にサーフェイスコイルを用いることが行わ
れている。サーフェイスコイルは被検体の関心部位に密
着させて設置され、密着部位周辺の信号を高S/Nで検
出できるものであるが、密着部位周辺の画像しか得られ
ないという欠点があり、被検体の所定断面を全域にわた
って高S/Nで画像化することができない。In order to improve the S/N ratio, surface coils have been conventionally used for receiving magnetic resonance signals. Surface coils are placed in close contact with the area of interest of the subject and can detect signals around the area of close contact with a high S/N ratio, but they have the disadvantage that only images around the area of close contact can be obtained, and It is not possible to image a predetermined cross section with high S/N over the entire area.
【0005】一方、被検体の所望領域において静磁場に
垂直な面内で略均一な高周波磁場を発生する、いわゆる
一様コイル(例えば鞍型コイル、Slotted tu
be resonator、鳥かご型コイル等)を磁気
共鳴信号の受信に用いると、被検体の所望断面全体の画
像が得られる。この一様コイルをクォードラチャ受信方
式で使用すれば、画像全体でS/Nを21/2 倍向上
させることができる。しかし、一様コイルを用いて得ら
れる磁気共鳴信号のS/Nは、サーフェイスコイルを用
いた場合の密着部位周辺ほどの高いS/Nを得ることは
できない。On the other hand, so-called uniform coils (for example, saddle-shaped coils, slotted tuple coils) that generate a substantially uniform high-frequency magnetic field in a plane perpendicular to the static magnetic field in a desired region of the subject
When a resonator, birdcage coil, etc.) is used to receive magnetic resonance signals, an image of the entire desired cross section of the object can be obtained. If this uniform coil is used in a quadrature reception system, the S/N ratio for the entire image can be improved by 21/2 times. However, the S/N of a magnetic resonance signal obtained using a uniform coil cannot be as high as that around the close contact area when a surface coil is used.
【0006】以上のような問題を解決するため、例えば
米国特許4,825,162号明細書には、被検体の画
像化すべき所望の領域に複数個のサーフェイスコイルを
配置し、これら複数個のサーフェイスコイルを介して被
検体からの磁気共鳴信号をそれぞれ検出し、検出された
磁気共鳴信号について各々画像化処理を行なって複数系
列の画像データを生成した後、同じ空間位置に対応する
画素データ(単一複素信号または一次元複素信号=スペ
クトル信号)どうしを、各々のサーフェイスコイルが発
生する高周波磁場の分布に基づいて予め決められた重み
関数を乗じて加算することによって各画素のデータを作
り、所望領域の一つの画像を合成することにより、高S
/N画像を得る技術が開示されている。[0006] In order to solve the above problems, for example, US Pat. Each magnetic resonance signal from the subject is detected via a surface coil, and each detected magnetic resonance signal is subjected to imaging processing to generate multiple series of image data. After that, pixel data corresponding to the same spatial position ( Create data for each pixel by multiplying a single complex signal or one-dimensional complex signal (spectral signal) by a predetermined weighting function based on the distribution of the high-frequency magnetic field generated by each surface coil, By combining one image of the desired area, high S
A technique for obtaining /N images is disclosed.
【0007】また、この公知技術では一枚の画像を得る
のに要する時間内に、複数個のサーフェイスコイルによ
って磁気共鳴信号を同時に観測するため、サーフェイス
コイルが定常的に互いに干渉しないように、すなわち一
つのサーフェイスコイルに所定の周波数の高周波電流を
流しても、他のサーフェイスコイルには高周波電流が流
れないように、コイルの相互結合を防止するデカップリ
ング手段が設けられている。Furthermore, in this known technique, since magnetic resonance signals are observed simultaneously by a plurality of surface coils within the time required to obtain one image, it is necessary to prevent the surface coils from constantly interfering with each other. Decoupling means is provided to prevent mutual coupling of the coils so that even if a high frequency current of a predetermined frequency is passed through one surface coil, the high frequency current will not flow through other surface coils.
【0008】しかし、この公知技術では予め重み関数の
決定のために、各々のサーフェイスコイルが発生する高
周波磁場分布を求めておかなければならない。この高周
波磁場分布を計算機シミュレーションにより求めるとす
れば、被検体の構造、電気伝導率や誘電率を知る必要が
あり、実質的に不可能である。また、実験的に高周波磁
場分布を求めるには、予め例えば送信用として用いられ
る一様コイルを使って画像化すべき所望の領域全体につ
いての均一な画像を取得する必要があり、余分な時間を
必要とする。また、その時にはさらに各々のサーフェイ
スコイルをピンダイオードなどを用いたデカップリング
回路により能動的に所定の周波数について不感状態にし
ておく必要があり、回路が複雑になってしまう。However, in this known technique, in order to determine the weighting function, it is necessary to obtain the high-frequency magnetic field distribution generated by each surface coil in advance. If this high-frequency magnetic field distribution were to be determined by computer simulation, it would be virtually impossible to do so because it would be necessary to know the structure, electrical conductivity, and permittivity of the object to be examined. Additionally, in order to experimentally determine the high-frequency magnetic field distribution, it is necessary to obtain a uniform image of the entire desired area to be imaged using a uniform coil used for transmission, which requires extra time. shall be. Furthermore, in this case, it is necessary to actively make each surface coil insensitive to a predetermined frequency using a decoupling circuit using a pin diode or the like, which makes the circuit complicated.
【0009】また、被検体の関心領域を覆うように複数
個のサーフェイスコイルを配置した場合、得られる磁気
共鳴信号のS/Nは、コイル近傍では一様コイルをクォ
ードラチャ受信方式で使用した場合に比較して良くなる
が、被検体の中心、すなわちどのサーフェイスコイルか
らも最も遠い点におけるS/Nは、一様コイルをクォド
ラチャ受信方式で用いた場合と同等あるいはそれを上回
るという理論的確証はまだ得られていない。[0009] Furthermore, when a plurality of surface coils are arranged to cover the region of interest of the subject, the S/N of the obtained magnetic resonance signal is the same as when uniform coils are used near the coils in a quadrature reception method. However, there is no theoretical certainty that the S/N at the center of the object, that is, the point farthest from any surface coil, is equal to or better than that when a uniform coil is used in the quadrature reception method. Haven't gotten it yet.
【0010】0010
【発明が解決しようとする課題】上述したように、複数
個のサーフェイスコイル用いて同時に磁気共鳴信号を収
集し、得られた画像データを重み付け加算することによ
り高S/N画像を得る従来の技術においては、予め各々
のサーフェイスコイルが発生する高周波磁場分布に基づ
いて重み関数を決定しておかなければならず、そのため
に余分な時間を必要としたり、複雑な回路を必要とする
という問題があった。[Problems to be Solved by the Invention] As described above, the conventional technology obtains a high S/N image by simultaneously collecting magnetic resonance signals using a plurality of surface coils and weighting and adding the obtained image data. In this method, the weighting function must be determined in advance based on the high-frequency magnetic field distribution generated by each surface coil, which poses the problem of requiring extra time and complicated circuitry. Ta.
【0011】また、サーフェイスコイルを用いれば被検
体の密着部位周辺では高S/Nで画像化ができるが、密
着部位から離れるに従って急激にS/Nが低下する。[0011] Furthermore, if a surface coil is used, it is possible to image with a high S/N around the close contact area of the subject, but the S/N rapidly decreases as the distance from the close contact area increases.
【0012】一方、クォードラチャ受信方式を用いた一
様コイルを用いると、所望断面全体の画像が得られるが
、サーフェイスコイルを用いた場合の密着部位周辺のS
/Nには及ばない。On the other hand, when a uniform coil using a quadrature reception method is used, an image of the entire desired cross section can be obtained, but when a surface coil is used, the S
/N is not as good as that.
【0013】本発明の目的は、複数個のサーフェイスコ
イルを介して同時に磁気共鳴信号を検出し、得られた画
像データを重み付け加算することにより高S/N画像を
得る場合に、重み関数を求めるためのデータをサーフェ
イスコイルを介して磁気共鳴信号を検出する時間内に取
得することができる磁気共鳴映像装置を提供することに
ある。An object of the present invention is to find a weighting function when obtaining a high S/N image by simultaneously detecting magnetic resonance signals via a plurality of surface coils and weighting and adding the obtained image data. The object of the present invention is to provide a magnetic resonance imaging apparatus capable of acquiring data for detecting magnetic resonance signals through a surface coil within a time period of detecting magnetic resonance signals.
【0014】本発明の他の目的は、被検体の表面近傍で
はサーフェイスコイルを用いた場合と同等の高いS/N
が得られ、また被検体の深部でも少なくとも一様コイル
にクォードラチャ受信方式を適用した場合に実現される
のと同等のS/Nを達成できる磁気共鳴映像装置を提供
することにある。Another object of the present invention is to achieve high S/N near the surface of the subject, equivalent to that achieved when using a surface coil.
It is an object of the present invention to provide a magnetic resonance imaging apparatus which can achieve the same S/N ratio as that achieved when a quadrature reception method is applied to at least uniform coils even in the deep part of a subject.
【0015】[0015]
【課題を解決するための手段】本発明は、複数個のサー
フェイスコイルを介して磁気共鳴信号を検出するのと同
じ時間内に、従来では専ら送信用として用いられていた
一様コイルを介して磁気共鳴信号を検出し、これらサー
フェイスコイルおよび一様コイルを介して得られた磁気
共鳴信号に対してフーリエ変換を含む画像化処理を施し
て得られた複数チャネルの画像データを用いて、画像生
成に用いる重み関数を決定するのに必要なデータ、例え
ばサーフェイスコイルの高周波磁場分布を求めるように
したものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a method for detecting magnetic resonance signals via a uniform coil, which was conventionally used exclusively for transmission, in the same time as detecting magnetic resonance signals via a plurality of surface coils. Image generation is performed using multiple channels of image data obtained by detecting magnetic resonance signals and performing imaging processing including Fourier transform on the magnetic resonance signals obtained through these surface coils and uniform coils. The data necessary to determine the weighting function used for the calculation, for example, the high-frequency magnetic field distribution of the surface coil, is obtained.
【0016】また、本発明はインダクタンス素子および
キャパシタンス素子を梯子状に配設して一様コイルを構
成するとともに、これらインダクタンス素子およびキャ
パシタンス素子で囲まれた空間内に複数個のサーフェイ
スコイルを配置し、これら一様コイルとサーフェイスコ
イルとの相互結合を防止する手段と、一様コイルおよび
複数個のサーフェイスコイルをそれぞれ介して被検体か
らの複数チャネルの磁気共鳴信号を検出する信号検出手
段を備えたものである。Further, the present invention arranges inductance elements and capacitance elements in a ladder shape to constitute a uniform coil, and arranges a plurality of surface coils in a space surrounded by these inductance elements and capacitance elements. , a means for preventing mutual coupling between the uniform coil and the surface coil, and a signal detection means for detecting magnetic resonance signals of multiple channels from the subject through the uniform coil and the plurality of surface coils, respectively. It is something.
【0017】[0017]
【作用】このように複数個のサーフェイスコイルを介し
て磁気共鳴信号を検出するのと同じ時間内に、一様コイ
ルを介しても磁気共鳴信号を受信することにより、サー
フェイスコイルによる高S/N画像と共に、被検体の画
像化すべき所望の領域全体の均一な画像データが得られ
、これらの画像データを用いて各サーフェイスコイルの
高周波磁場分布が求まる。[Operation] By receiving magnetic resonance signals through a uniform coil within the same time as detecting magnetic resonance signals through multiple surface coils, the surface coil can achieve high S/N. Along with the image, uniform image data of the entire desired region of the subject to be imaged is obtained, and the high-frequency magnetic field distribution of each surface coil is determined using these image data.
【0018】従って、各チャネルの磁気共鳴信号に高周
波磁場分布に応じた重み関数を乗じた後、各画素毎にデ
ータを加算するか、または複数チャネルの磁気共鳴信号
と重み関数の逆フーリエ変換結果との複数チャネルの畳
み込み積分結果の加算合成結果をフーリエ変換すること
により、所望領域の高S/N画像が得られる。Therefore, after multiplying the magnetic resonance signal of each channel by a weighting function according to the high-frequency magnetic field distribution, the data is added for each pixel, or the results of inverse Fourier transform of the magnetic resonance signals of multiple channels and the weighting function are calculated. A high S/N image of a desired region can be obtained by Fourier transforming the summation result of the convolution integral results of a plurality of channels.
【0019】また、一様コイルを構成するインダクタン
ス素子およびキャパシタンス素子で囲まれた空間内に複
数個のサーフェイスコイルを一様コイルとの相互結合を
防止した状態で配置し、これら両コイルを用いて磁気共
鳴信号を検出することによって、被検体の表面近傍では
サーフェイスコイルを使用したときと同等の高S/Nが
達成され、また被検体の深部でも少なくともクォードラ
チャ受信方式を適用した一様コイルで実現されるのと同
等のS/Nが得られる。Furthermore, a plurality of surface coils are arranged in a space surrounded by the inductance element and the capacitance element constituting the uniform coil in a manner that prevents mutual coupling with the uniform coil, and these coils are used to By detecting magnetic resonance signals, a high S/N ratio equivalent to that achieved when using a surface coil near the surface of the object can be achieved, and even deep inside the object, at least a uniform coil using the quadrature reception method can be used. An S/N ratio equivalent to that achieved can be obtained.
【0020】[0020]
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図1は、本発明の一実施例に係る磁気共鳴映像装
置の構成を示すブロック図である。Embodiments Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a magnetic resonance imaging apparatus according to an embodiment of the present invention.
【0021】図1において、静磁場磁石1は励磁用電源
2により励磁され、被検体5に一様な静磁場を印加する
。勾配磁場コイル3はシステムコントローラ16によっ
て制御される駆動回路(駆動アンプ)4によって駆動さ
れ、寝台6上の被検体5(例えば人体)に対して、注目
する所望の断層面内の直交するX,Y方向及びこれらに
垂直なZ方向に磁場強度が直線的に変化する勾配磁場G
x,Gy,Gzを印加する。被検体5にはさらにシステ
ムコントローラ16による制御下で、送信部7からの高
周波信号がデュプレクサ8を介して送受信兼用コイルで
ある一様コイル9に印加されることによって発生される
高周波磁場が印加される。In FIG. 1, a static magnetic field magnet 1 is excited by an excitation power source 2, and applies a uniform static magnetic field to a subject 5. The gradient magnetic field coil 3 is driven by a drive circuit (drive amplifier) 4 controlled by a system controller 16, and is directed to a subject 5 (for example, a human body) on a bed 6 by an X, which is perpendicular to a desired tomographic plane of interest. Gradient magnetic field G whose magnetic field strength changes linearly in the Y direction and the Z direction perpendicular to these
Apply x, Gy, and Gz. Further, under the control of the system controller 16, the subject 5 is applied with a high-frequency magnetic field generated by applying a high-frequency signal from the transmitting section 7 via the duplexer 8 to the uniform coil 9, which is a coil for both transmitting and receiving purposes. Ru.
【0022】一様コイル9の内側に、被検体5に近接し
て信号検出用コイルであるマルチサーフェイスコイル1
0が配置されている。そして、一様コイル9とマルチサ
ーフェイスコイル10で、被検体5からの磁気共鳴信号
が受信される。一様コイル9で受信された磁気共鳴信号
はデュプレクサ8を介して受信部11に導かれ、マルチ
サーフェイスコイル10で受信された磁気共鳴信号は直
接、受信部11に導かれる。デュプレクサ8は、一様コ
イル9を送信と受信とに切り替えて使用するためのもの
であり、送信時には送信部7からの高周波信号を一様コ
イル9に伝達し、受信時には一様コイル9からの受信信
号を受信部11に導く働きをする。Inside the uniform coil 9, a multi-surface coil 1, which is a signal detection coil, is located close to the subject 5.
0 is placed. Magnetic resonance signals from the subject 5 are then received by the uniform coil 9 and the multi-surface coil 10. The magnetic resonance signal received by the uniform coil 9 is guided to the receiving section 11 via the duplexer 8, and the magnetic resonance signal received by the multi-surface coil 10 is directly guided to the receiving section 11. The duplexer 8 is used to switch the uniform coil 9 between transmission and reception, and transmits the high frequency signal from the transmitter 7 to the uniform coil 9 during transmission, and transmits the high frequency signal from the uniform coil 9 during reception. It functions to guide the received signal to the receiving section 11.
【0023】受信部11に入力された磁気共鳴信号は増
幅および検波された後、システムコントローラ16によ
る制御下で、データ収集部12に送られる。データ収集
部12では、受信部11を介して入力された磁気共鳴信
号をシステムコントローラ16の制御下で収集し、それ
をA/D変換した後、電子計算機13に画像再構成用デ
ータとして送る。The magnetic resonance signal input to the receiving section 11 is amplified and detected, and then sent to the data collecting section 12 under the control of the system controller 16. The data collection section 12 collects the magnetic resonance signals inputted through the reception section 11 under the control of the system controller 16, performs A/D conversion, and then sends the signals to the computer 13 as image reconstruction data.
【0024】電子計算機13はコンソール14により制
御され、データ収集部12から入力された画像再構成用
データについて2次元フーリエ変換を含む画像再構成処
理を行う。この画像再構成によって、マルチサーフェイ
スコイル10のコイル数に等しいチャネル数の画像デー
タを得た後、これらの画像データを重み付け加算して一
枚の画像に対応した画像データを合成する。また、電子
計算機13はシステムコントローラ16の制御をも行う
。電子計算機13により得られた画像データは画像ディ
スプレイ15に供給され、画像が表示される。The computer 13 is controlled by the console 14 and performs image reconstruction processing including two-dimensional Fourier transformation on the image reconstruction data input from the data collection section 12. Through this image reconstruction, image data of a channel number equal to the number of coils of the multi-surface coil 10 is obtained, and then these image data are weighted and added to synthesize image data corresponding to one image. Further, the electronic computer 13 also controls the system controller 16. Image data obtained by the electronic computer 13 is supplied to an image display 15, and the image is displayed.
【0025】図2は、一様コイル9およびマルチサーフ
ェイスコイル10の構成・配置を示す概略断面図である
。一様コイル9は被検体5の画像化すべき領域全体に対
して高周波磁場を印加し、さらに被検体5からの磁気共
鳴信号を受信検出するためのもので、被検体5を覆うよ
うに配置されている。一様コイル9は被検体5の画像化
すべき領域に均一な高周波磁場を印加することができる
コイルであり、具体的には例えば鞍型コイルや分布定数
型コイル、あるいはこれらのコイルを用いて構成される
クォードラチャ送受信コイルが使用される。マルチサー
フェイスコイル10は一様コイル9の内側に設けられ、
被検体5の画像化すべき所望の領域を取囲むように被検
体5に近接して配置された複数個(この例では6個)の
サーフェイスコイル10a〜10fからなる。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing the structure and arrangement of the uniform coil 9 and the multi-surface coil 10. The uniform coil 9 applies a high-frequency magnetic field to the entire region of the subject 5 to be imaged, and also receives and detects magnetic resonance signals from the subject 5, and is arranged to cover the subject 5. ing. The uniform coil 9 is a coil that can apply a uniform high-frequency magnetic field to the region to be imaged of the subject 5, and specifically, for example, a saddle-shaped coil, a distributed constant coil, or a configuration using these coils. A quadrature transmitter/receiver coil is used. The multi-surface coil 10 is provided inside the uniform coil 9,
It consists of a plurality of (six in this example) surface coils 10a to 10f arranged close to the subject 5 so as to surround a desired region of the subject 5 to be imaged.
【0026】図3に図1における受信部11の詳細を示
す。一様コイル9に対応してプリアンプ21、検波回路
(DET)22およびローパスフィルタ(LPF)から
なる第1の信号検出手段が設けられ、また各サーフェイ
スコイル10a〜10fに対応して、プリアンプ31a
〜31f、検波回路32a〜32fおよびローパスフィ
ルタ33a〜33fからなる第2の信号検出手段がそれ
ぞれ設けられている。すなわち、一様コイル9およびサ
ーフェイスコイル10a〜10fでそれぞれ受信された
磁気共鳴信号は、プリアンプ21および31a〜31f
で増幅され、さらに検波回路22および32a〜32f
により検波された後、ローパスフィルタ23および33
a〜33fで不要成分が除去されてから、データ収集部
12に入力される。FIG. 3 shows details of the receiving section 11 in FIG. 1. A first signal detection means consisting of a preamplifier 21, a detection circuit (DET) 22, and a low-pass filter (LPF) is provided corresponding to the uniform coil 9, and a preamplifier 31a is provided corresponding to each surface coil 10a to 10f.
-31f, detection circuits 32a-32f, and low-pass filters 33a-33f, respectively. That is, the magnetic resonance signals received by the uniform coil 9 and the surface coils 10a to 10f, respectively, are transmitted to the preamplifiers 21 and 31a to 31f.
and further amplified by the detection circuits 22 and 32a to 32f.
After being detected by the low-pass filters 23 and 33
After unnecessary components are removed in steps a to 33f, the data is input to the data collection unit 12.
【0027】データ収集部12では、受信部11から入
力された磁気共鳴信号の検波出力をサンプルホールドし
てA/D変換器によりディジタル化することによって、
画像再構成用データの収集を行う。このディジタル化さ
れた画像再構成用データが図1の電子計算機13に取込
まれる。データ収集部12におけるデータ収集方式とし
ては、取得すべき画像の帯域で決まるサンプリング時間
(Δtとする)毎に受信部11内の全てのローパスフィ
ルタ出力をサンプルホールドし、Δtの間に各サンプル
ホールド出力を走査してディジタル化する方式と、Δt
の間に各ローパスフィルタ出力を順次サンプルホールド
してディジタル化する方式とがあり、これらのいずれを
用いてもよい。The data acquisition section 12 samples and holds the detection output of the magnetic resonance signal input from the reception section 11 and digitizes it using an A/D converter.
Collect data for image reconstruction. This digitized image reconstruction data is taken into the electronic computer 13 in FIG. The data collection method in the data collection unit 12 is to sample and hold all the low-pass filter outputs in the reception unit 11 at every sampling time (denoted as Δt) determined by the band of the image to be acquired, and hold each sample during Δt. A method of scanning and digitizing the output, and Δt
There is a method in which the outputs of each low-pass filter are sequentially sampled and held in between and digitized, and any of these methods may be used.
【0028】一様コイル9とサーフェイスコイル10a
〜10fとは近接して配置される関係上、両コイル間の
デカップリングが必要となる。このデカップリングのた
め、例えばサーフェイスコイルとして図4に示す微分型
コイル40が用いられる。これは図5にその原理を示す
ように、2つの同形のリング状コイル41,42を同軸
かつ平行に配置し、互いに空間的に逆向きの電流が流れ
るように結線したものであり、従来よりスクイッド磁束
計で微分型コイルとして用いられているものと同様であ
る。この微分型コイル40と、その両端に接続されたキ
ャパシタンス素子43〜45からなる同調・整合回路と
により一つのサーフェイスコイルが構成される。同調・
整合回路は受信部11内のプリアンプに接続される。Uniform coil 9 and surface coil 10a
10f, decoupling between both coils is required. For this decoupling, for example, a differential coil 40 shown in FIG. 4 is used as a surface coil. As shown in FIG. 5, two ring-shaped coils 41 and 42 of the same shape are arranged coaxially and in parallel, and are connected so that currents flow in spatially opposite directions. It is similar to the one used as a differential type coil in a SQUID magnetometer. One surface coil is constituted by this differential coil 40 and a tuning/matching circuit consisting of capacitance elements 43 to 45 connected to both ends thereof. tuning·
The matching circuit is connected to a preamplifier in the receiving section 11.
【0029】このように構成された微分型コイルからな
るサーフェイスコイルでは、一様コイル9より発生され
る空間的に均一の高周波磁場B1 が鎖交したとき、両
コイル41,42に等しい誘導起電力が生じようとする
が、コイル41,42が上記のように結線されているた
め、両コイル41,42に誘導される起電力が打ち消し
合って、高周波電流は流れない。従って、このサーフェ
イスコイルは外側に配置される一様コイル9に対して常
時デカップリングされていることになる。但し、この場
合には一様コイル9の性質として微分型コイルからなる
サーフェイスコイルが配置された領域において空間的に
十分均一な高周波磁場を発生する必要がある。In the surface coil composed of the differential type coil constructed in this way, when the spatially uniform high-frequency magnetic field B1 generated by the uniform coil 9 interlinks, an induced electromotive force equal to that in both the coils 41 and 42 is generated. However, since the coils 41 and 42 are connected as described above, the electromotive forces induced in both the coils 41 and 42 cancel each other out, and no high-frequency current flows. Therefore, this surface coil is always decoupled from the uniform coil 9 disposed outside. However, in this case, as a property of the uniform coil 9, it is necessary to generate a spatially sufficiently uniform high frequency magnetic field in the area where the surface coil made of the differential type coil is arranged.
【0030】微分型コイルをサーフェイスコイルとして
用いた場合のS/Nについては、文献:Magn.Re
son.Med.3,590−603(1986)で検
討されている。すなわち、この微分型コイルからなるサ
ーフェイスコイルのS/Nは被検体からのノイズ成分が
支配的であれば、1ターンコイルからなる通常のサーフ
ェイスコイルの場合のS/Nと同等であるが、コイル自
身の高周波ロスが無視できない状況では、通常のサーフ
ェイスコイルのS/Nに対して劣るため、実際のコイル
の製作・配置には、サーフェイスコイルと被検体との距
離や、2つのコイル41,42の間隔を十分に検討する
必要がある。Regarding the S/N when a differential coil is used as a surface coil, see the document: Magn. Re
son. Med. 3, 590-603 (1986). In other words, if the noise component from the subject is dominant, the S/N of a surface coil made of this differential type coil is equivalent to the S/N of a normal surface coil made of a one-turn coil, but In situations where its own high frequency loss cannot be ignored, the S/N is inferior to that of a normal surface coil. Therefore, when manufacturing and arranging the actual coil, the distance between the surface coil and the subject and the distance between the two coils 41 and 42 must be adjusted. It is necessary to carefully consider the interval between
【0031】次に、サーフェイスコイル10a〜10f
として微分型コイルを用いた場合の隣接するサーフェイ
スコイル間のデカップリング法について、図6〜図9を
用いて説明する。図6および図7は、隣接する微分型コ
イルからなるサーフェイスコイル(図では10a,10
b)が平面的に配置された場合のデカップリング法を示
し、図8および図9はサーフェイスコイル10a,10
bが円周上に配置された場合のデカップリング法を示し
ている。Next, surface coils 10a to 10f
A decoupling method between adjacent surface coils when a differential type coil is used will be described with reference to FIGS. 6 to 9. 6 and 7 show surface coils (10a, 10a in the figure) consisting of adjacent differential coils.
b) shows a decoupling method when the surface coils 10a, 10
b shows a decoupling method when arranged on the circumference.
【0032】図6の場合は、2つの微分型サーフェイス
コイル10a,10bをコイルの囲む面積で決まる面積
Sだけ面内で重ねることにより、デカップリングを行っ
ている。1ターンのコイルについての同様なデカップリ
ング法は、例えば米国特許第4,825,162号明細
書に記載されている。図7ではコイル10a,10bを
軸方向(コイルで囲まれた面に垂直の方向)にずらせる
ことにより、デカップリングを行っている。図8は、図
6の方法を変形したものである。すなわち、微分コイル
型サーフェイスコイル10a,10bを湾曲させた上で
円周上に配置した場合、外周側のコイル41の重なり部
分の面積S′と、内周側のコイル42の重なり部分の面
積S″とが異なってしまうが、S″>S>S′の条件を
満たす特定の位置にコイル10a,10bを配置するこ
とにより、デカップリングが可能となる。図9は図7を
変形したもので、コイル41とコイル42が角度θで配
置されている場合である。この場合は、図のx,y方向
に一方の微分型サーフェイスコイル10bを調整するこ
とにより、デカップリングを実現できる。In the case of FIG. 6, decoupling is performed by overlapping two differential type surface coils 10a and 10b in a plane by an area S determined by the area surrounding the coils. A similar decoupling method for a single turn coil is described, for example, in US Pat. No. 4,825,162. In FIG. 7, decoupling is performed by shifting the coils 10a and 10b in the axial direction (direction perpendicular to the plane surrounded by the coils). FIG. 8 shows a modification of the method of FIG. That is, when the differential coil type surface coils 10a and 10b are curved and arranged on the circumference, the area S' of the overlapping part of the outer coil 41 and the area S of the overlapping part of the inner coil 42 are '' is different, but decoupling is possible by arranging the coils 10a and 10b at specific positions that satisfy the condition S''>S>S'. FIG. 9 is a modification of FIG. 7, in which the coil 41 and the coil 42 are arranged at an angle θ. In this case, decoupling can be achieved by adjusting one differential type surface coil 10b in the x and y directions in the figure.
【0033】これらのデカップリング法は、全て一方の
微分型コイルに電流が流れた時に発生する磁場のうち、
他方の微分型コイルに鎖交する磁場の総和が0になって
いる状態である。このように、種々の配置においてデカ
ップリングが可能であることが、微分型コイルを用いた
サーフェイスコイルのもう一つの特徴である。All of these decoupling methods reduce the magnetic field generated when current flows through one differential coil.
This is a state in which the sum of the magnetic fields interlinking with the other differential coil is zero. Another feature of the surface coil using a differential coil is that decoupling is possible in various arrangements.
【0034】次に、隣接していないサーフェイスコイル
間のデカップリング法について説明する。隣接していな
いサーフェイスコイル間のカップリングは、隣接したサ
ーフェイスコイル間のカップリングに比べて少ない。そ
こで、隣接していないサーフェイスコイル間には精密な
デカップリング法を用いず、見掛けのQを低くすること
によりカップリングの影響を抑えられることに着目して
、デカップリングを行えば十分である。具体的には、微
分型サーフェイスコイルの各々にQダンプ回路を付加す
ればよい。Next, a method of decoupling between non-adjacent surface coils will be explained. The coupling between non-adjacent surface coils is less than the coupling between adjacent surface coils. Therefore, it is sufficient to perform decoupling without using a precise decoupling method between non-adjacent surface coils, focusing on the fact that the influence of coupling can be suppressed by lowering the apparent Q. Specifically, a Q-dump circuit may be added to each differential type surface coil.
【0035】図10はQダンプ回路の具体例であり、コ
イル50はインダクタンスLとキャパシタンス素子ンス
Cで特定の周波数fo に共振しているとする。並列抵
抗Rp は共振状態におけるコイル50のインピーダン
スを示し、Q値を用いてRp =2πfo LQと表わ
される。FIG. 10 shows a specific example of a Q-dump circuit, and it is assumed that the coil 50 resonates at a specific frequency fo with an inductance L and a capacitance element C. The parallel resistance Rp indicates the impedance of the coil 50 in a resonant state, and is expressed as Rp = 2πfo LQ using the Q value.
【0036】このコイル50の両端にゲインK倍のアン
プ51の反転入力端子および非反転入力端子を接続し、
さらにアンプ51の出力端子と反転入力端子との間に帰
還抵抗52(抵抗値Rf とする)を接続して、アンプ
51の出力端子と非反転入力端子を外部接続端子とする
。
アンプ51は実際には、図3におけるプリアンプ31a
〜31fが用いられる。An inverting input terminal and a non-inverting input terminal of an amplifier 51 with a gain of K times are connected to both ends of this coil 50,
Further, a feedback resistor 52 (resistance value Rf) is connected between the output terminal of the amplifier 51 and the inverting input terminal, and the output terminal and the non-inverting input terminal of the amplifier 51 are used as external connection terminals. The amplifier 51 is actually the preamplifier 31a in FIG.
~31f is used.
【0037】図10のコイル50とアンプ51および帰
還抵抗52からなるQダンプ回路は図1に示す等価回路
で表わされる。図11の抵抗Rd は、Rd =Rf
/(K+1)で与えられる。The Q-dump circuit consisting of the coil 50, amplifier 51 and feedback resistor 52 shown in FIG. 10 is represented by the equivalent circuit shown in FIG. The resistance Rd in FIG. 11 is Rd = Rf
/(K+1).
【0038】従って、アンプ51のゲインKを十分に大
きくすれば、Rp >>Rd となり、両端のインピー
ダンスが低くなることによって、見掛けのQが低下する
ことになる。Therefore, if the gain K of the amplifier 51 is made sufficiently large, Rp>>Rd, and the impedance at both ends becomes low, resulting in a reduction in the apparent Q.
【0039】実際の微分型サーフェイスコイルの配置状
態によっては、隣接していないサーフェイスコイル間の
カップリングが十分小さいこともあり、その場合にはこ
の様なQダンプ回路は不要である。Depending on the actual arrangement of the differential type surface coils, the coupling between non-adjacent surface coils may be sufficiently small, in which case such a Q-dump circuit is unnecessary.
【0040】一様コイル9と各々のサーフェイスコイル
10a〜10fとの間、または隣接するサーフェイスコ
イル間のデカップリングがコイル形状や配置によって十
分にできない場合には、サーフェイスコイル10a〜1
0fの方にQダンプ回路を用いた方がよい。If sufficient decoupling is not possible between the uniform coil 9 and each of the surface coils 10a to 10f, or between adjacent surface coils due to the coil shape or arrangement, the surface coils 10a to 10f
It is better to use a Q dump circuit for 0f.
【0041】次に、本実施例における高S/N画像化の
手順を具体的に説明する。一例として二次元画像を得る
場合の画像化シーケンスを図12に示す。この画像化シ
ーケンスは、高周波磁場(高周波パルス)として90°
パルス−180°パルスを用いた公知のスピンエコー法
により二次元画像を得るためのパルスシーケンスであり
、Gsはスライス方向の勾配磁場、Grはリード方向の
勾配磁場、Geはエンコード方向の勾配磁場の印加タイ
ミングをそれぞれ示す。Next, the procedure for high S/N imaging in this embodiment will be specifically explained. As an example, an imaging sequence for obtaining a two-dimensional image is shown in FIG. This imaging sequence is applied as a 90° radiofrequency magnetic field (radiofrequency pulse).
This is a pulse sequence for obtaining a two-dimensional image by the known spin echo method using a -180° pulse, where Gs is a gradient magnetic field in the slice direction, Gr is a gradient magnetic field in the read direction, and Ge is a gradient magnetic field in the encode direction. The application timing is shown respectively.
【0042】図12のようにエンコード用勾配磁場Ge
の振幅を変えながら磁気共鳴信号を収集する。高周波パ
ルスの印加は一様コイル9を用いて行い、磁気共鳴信号
の受信は一様コイル9および全てのサーフェイスコイル
10a〜10f(マルチサーフェイスコイル10)を用
いて行う。各コイル9,10a〜10fを介して受信部
11で検出された磁気共鳴信号は、データ収集部12を
介して画像再構成用データとして電子計算機13に取り
込まれ、電子計算機13内で2次元フーリエ変換される
ことにより、画像再構成がなされる。この画像再構成に
よって、一様コイル9を介して得られた1チャネルの画
像データと各サーフェイスコイル10a〜10fを介し
て得られた複数チャネル(この例では6チャネル)の画
像データが得られる。そして、サーフェイスコイル10
a〜10を介して得られた6チャネルの画像データ、さ
らには一様コイル9を介して得られた1チャネルを加え
た合計7チャネルの画像データが、S/Nが最大となる
ように所定の重み関数により重み付け加算されることに
よって、一枚の画像の画像データが合成される。As shown in FIG. 12, the encoding gradient magnetic field Ge
Collect magnetic resonance signals while changing the amplitude of the Application of high-frequency pulses is performed using uniform coil 9, and reception of magnetic resonance signals is performed using uniform coil 9 and all surface coils 10a to 10f (multi-surface coil 10). The magnetic resonance signals detected by the receiving unit 11 via the coils 9, 10a to 10f are taken into the computer 13 as image reconstruction data via the data acquisition unit 12, and are processed using two-dimensional Fourier analysis within the computer 13. Image reconstruction is performed by the conversion. Through this image reconstruction, one channel of image data obtained via the uniform coil 9 and a plurality of channels (6 channels in this example) of image data obtained via each of the surface coils 10a to 10f are obtained. And surface coil 10
A total of 7 channels of image data, including 6 channels of image data obtained via a to 10 and 1 channel obtained via the uniform coil 9, are predetermined so that the S/N is maximized. The image data of one image is synthesized by weighted addition using the weighting function.
【0043】一般に、コイルで検出されるノイズは、ほ
とんど被検体5からの誘導的ノイズであると考えると、
上記の重み関数は[数1]〜[数3]で与えられる。Generally, considering that most of the noise detected by the coil is inductive noise from the subject 5,
The above weighting functions are given by [Equation 1] to [Equation 3].
【0044】但し、Rは画像上の位置(画素位置)を示
す位置ベクトル、rは被検体のある空間の位置を示すベ
クトル、ki (R)はi番目のサーフェイスコイルで
得られた画像データに対する重み関数、hi (R)は
i番目のサーフェイスコイルが発生する高周波磁場分布
、λ(R)はサーフェイスコイルの高周波磁場分布に起
因する、重み付け加算後の画像データの感度むらを補正
する補正関数、Ei (r)はi番目のサーフェイスコ
イルに単位高周波電流を流した時に発生する電場である
。なお、Hijの積分は被検体の全体について行われる
。[0044] However, R is a position vector indicating the position on the image (pixel position), r is a vector indicating the position of the subject in space, and ki (R) is the vector for the image data obtained with the i-th surface coil. The weighting function, hi (R), is the high-frequency magnetic field distribution generated by the i-th surface coil, and λ (R) is a correction function that corrects the sensitivity unevenness of the image data after weighted addition, which is caused by the high-frequency magnetic field distribution of the surface coil. Ei (r) is an electric field generated when a unit high-frequency current is passed through the i-th surface coil. Note that the integration of Hij is performed over the entire subject.
【0045】コイルのノイズとしては、コイル自身に起
因する高周波抵抗のノイズ、被検体に起因する誘電的ま
たは誘導的ノイズがあるが、コイルを被検体に装着した
状態では、被検体からのノイズが大部分を占めると考え
られる。コイル自身に起因するノイズが無視できない場
合には、この影響を行列[Hij]の対角要素を変更す
ることにより考慮すればよい。但し、実際上は[Hij
]の対角要素は非対角要素に比べ小さくなるため、簡単
のために[Hij]の非対角要素を0と置いた重み関数
を用いてもよい。Coil noise includes high-frequency resistance noise caused by the coil itself, and dielectric or inductive noise caused by the test object, but when the coil is attached to the test object, noise from the test object is generated. It is thought that this accounts for the majority. If the noise caused by the coil itself cannot be ignored, this influence can be taken into consideration by changing the diagonal elements of the matrix [Hij]. However, in practice [Hij
Since the diagonal elements of ] are smaller than the off-diagonal elements, a weighting function in which the off-diagonal elements of [Hij] are set to 0 may be used for simplicity.
【0046】重み関数k(R)を決定するには、各サー
フェイスコイル10a〜10fの高周波磁場分布h(R
)を求める必要がある。以下、これについて説明する。
h(r)には近似的にh(R)を代用することができる
。まず、一様コイル9およびサーフェイスコイル10a
〜10fを介してそれぞれ得られた画像データの位相補
正を行う。ここで、一様コイル9を用いて図13に示す
ような画像が得られたとする。図13で太線は一様コイ
ル9の位置、破線はサーフェイスコイル10aの位置を
それぞれ示す。To determine the weighting function k(R), the high frequency magnetic field distribution h(R) of each surface coil 10a to 10f is determined.
) is necessary. This will be explained below. h(R) can be approximately substituted for h(r). First, uniform coil 9 and surface coil 10a
Phase correction is performed on the image data obtained through ~10f. Here, it is assumed that an image as shown in FIG. 13 is obtained using the uniform coil 9. In FIG. 13, the thick line indicates the position of the uniform coil 9, and the broken line indicates the position of the surface coil 10a.
【0047】図13の一点鎖線A上における画像のヒス
トグラムを図14(a)に示し、またサーフェイスコイ
ル10aによって得られた画像の同じ位置に相当するヒ
ストグラムを図14(b)に示す。図14(a)(b)
において、横軸は位置を表わし、縦軸はそれぞれの画像
における信号強度ST ,SS を表わす。図14(b
)によれば、サーフェイスコイル10aによって得られ
た画像は、サーフェイスコイル10aの位置から離れる
に従って感度が落ちていることが分かる。なお、画像の
S/Nが悪い場合には、移動平均などの平滑化処理を適
宜行うことが望ましい。FIG. 14(a) shows a histogram of an image on the dashed line A in FIG. 13, and FIG. 14(b) shows a histogram corresponding to the same position of the image obtained by the surface coil 10a. Figure 14(a)(b)
, the horizontal axis represents the position, and the vertical axis represents the signal strength ST, SS in each image. Figure 14(b)
), it can be seen that the sensitivity of the image obtained by the surface coil 10a decreases as the distance from the surface coil 10a increases. Note that if the S/N of the image is poor, it is desirable to perform smoothing processing such as moving average as appropriate.
【0048】次に、被検体5の各部位の信号強度比ha
(=SS /ST )を求める。図14(a)(b)に
示した一点鎖線A上における画像のヒストグラムから、
この信号強度比ha を計算した結果を図14(c)に
示す。
元々信号源のない点や、緩和時間などの影響で信号が出
てこなかった点は、画像データが抜けてしまうので、補
間等の処理を行う。サーフェイスコイルが発生する高周
波磁場分布は直交関数で展開できるので、得られている
画像データを使って最小二乗法等により直交関数系の各
項の係数を決定するという方法を用いてもよい。これら
の方法により、サーフェイスコイル10aの画像化領域
全体にわたる、図14(d)にヒストグラムを示すよう
な高周波磁場分布ha(R)を求めることができる。Next, the signal intensity ratio ha of each part of the subject 5
(=SS/ST) is calculated. From the histogram of the image on the dashed line A shown in FIGS. 14(a) and (b),
The result of calculating this signal strength ratio ha is shown in FIG. 14(c). Since image data is missing at points where there is no signal source or where no signal appears due to relaxation time, etc., processing such as interpolation is performed. Since the high-frequency magnetic field distribution generated by the surface coil can be expanded by orthogonal functions, a method may be used in which the obtained image data is used to determine the coefficients of each term of the orthogonal function system by the method of least squares or the like. By these methods, it is possible to obtain the high-frequency magnetic field distribution ha(R) as shown in the histogram in FIG. 14(d) over the entire imaging region of the surface coil 10a.
【0049】なお、高周波磁場分布ha(R)として、
単純に図14(c)のヒストグラムのように被検体5の
部位の信号強度比ha(=SS /ST )をとったも
のを用いても構わない。[0049] Furthermore, as the high frequency magnetic field distribution ha(R),
A histogram obtained by simply calculating the signal intensity ratio ha (=SS/ST) of the region of the subject 5 may be used, as in the histogram shown in FIG. 14(c).
【0050】一方、一様コイル9を介して得られた画像
において、被検体5等の影響で一様コイル9の高周波磁
場分布が不均一になる場合には、前もって一様コイル9
の高周波磁場分布を求めておくことが必要である。On the other hand, in the image obtained through the uniform coil 9, if the high frequency magnetic field distribution of the uniform coil 9 becomes non-uniform due to the influence of the subject 5, etc., the uniform coil 9
It is necessary to obtain the high-frequency magnetic field distribution.
【0051】以上の説明では、各サーフェイスコイルか
ら得られた磁気共鳴信号の生データを画像再構成用デー
タとし、これをフーリエ変換した画像データを重み付け
加算することにより、所望領域の高S/Nの画像を得る
ようにしたが、次のような方法を用いることもできる。
すなわち、フーリエ変換前の各サーフェイスコイルから
の磁気共鳴信号の生データと、これらにそれぞれ対応す
る重み関数の逆フーリエ変換結果との畳み込み積分を行
い、得られた複数チャネルの畳み込み積分結果を加算合
成した後、フーリエ変換することによっても、同様に所
望領域の高S/N画像を得ることができる。In the above explanation, the raw data of the magnetic resonance signals obtained from each surface coil is used as the data for image reconstruction, and the image data obtained by Fourier transform is weighted and added to obtain a high S/N ratio in the desired area. The following method can also be used. That is, the raw data of the magnetic resonance signal from each surface coil before Fourier transformation is convolved with the inverse Fourier transform results of the weighting functions corresponding to these, and the obtained convolution integral results of multiple channels are summed and synthesized. After that, a high S/N image of a desired area can be similarly obtained by Fourier transform.
【0052】例えば2次元画像の場合についてi番目の
サーフェイスコイルによって得られる磁気共鳴信号の生
データをIfi(Kx,Ky)、フーリエ変換後の画像
データをIi (X,Y)、i番目の画像の重み関数を
ki (X,Y)、この重み関数ki (X,Y)の逆
フーリエ変換をkfi(Kx,Ky)とし、最終的に得
られる高S/N画像をI(X,Y)とすると、[数4]
に示すような関係が成り立つ。For example, in the case of a two-dimensional image, the raw data of the magnetic resonance signal obtained by the i-th surface coil is Ifi (Kx, Ky), the image data after Fourier transformation is Ii (X, Y), and the i-th image is The weighting function of ki (X, Y), the inverse Fourier transform of this weighting function ki (X, Y) is kfi (Kx, Ky), and the high S/N image finally obtained is I (X, Y). Then, [Math. 4]
The relationship shown in is established.
【0053】この[数4]に示されるように、磁気共鳴
信号の生データIfi(Kx,Ky)と、重み関数ki
(X,Y)の逆フーリエ変換kfi(Kx,Ky)と
の畳み込み積分結果を各サーフェイスコイルについて加
算したものが、最終的に得られる画像I(X,Y)の逆
フーリエ変換に相当することが分かる。従って、これを
フーリエ変換すれば、画像I(X,Y)が求まることに
なる。As shown in [Equation 4], the raw data Ifi (Kx, Ky) of the magnetic resonance signal and the weighting function ki
The inverse Fourier transform of (X, Y) The sum of the convolution integral results with kfi (Kx, Ky) for each surface coil corresponds to the inverse Fourier transform of the finally obtained image I(X, Y). I understand. Therefore, if this is Fourier transformed, the image I(X,Y) will be obtained.
【0054】以上の実施例では、サーフェイスコイルと
して微分型コイルを用い、かつその配置を工夫すること
により、各サーフェイスコイル10a〜10f間のデカ
ップリングを行ったが、デカップリング法は他に種々考
えられる。例えば、図15〜図17に示すようなデカッ
プリング回路を用いてもよい。図15(a)は2種類の
値のリアクタンス素子Z1 ,Z2 によるブリッジ回
路からなるデカップリング回路であり、その等価回路を
図15(b)に示す。端子a,b及び端子c,dは、そ
れぞれデカップリングすべき2つのサーフェイスコイル
10a,10bの両端に接続される。リアクタンス素子
Z1 ,Z2として、図16に示すようにキャパシタン
ス素子C1 ,C2 を用いるか、または図17に示す
ようにインダクタンス素子L1 ,L2 を用い、それ
らの値を調整することにより、カップリングの効果を打
ち消すことができる。In the above embodiment, the surface coils 10a to 10f were decoupled by using differential coils as the surface coils and devising their arrangement, but various other decoupling methods were considered. It will be done. For example, decoupling circuits as shown in FIGS. 15 to 17 may be used. FIG. 15(a) shows a decoupling circuit consisting of a bridge circuit using reactance elements Z1 and Z2 of two types of values, and an equivalent circuit thereof is shown in FIG. 15(b). Terminals a, b and terminals c, d are respectively connected to both ends of two surface coils 10a, 10b to be decoupled. As reactance elements Z1 and Z2, the coupling effect can be improved by using capacitance elements C1 and C2 as shown in FIG. 16 or by using inductance elements L1 and L2 as shown in FIG. 17 and adjusting their values. can be canceled out.
【0055】図18は、このようなブリッジ回路による
デカップリング回路を1ターンコイルからなるサーフェ
イスコイル10a,10b間のデカップリングに適用し
た例を示し、図19は図4に示したような微分型コイル
を用いたサーフェイスコイル10a,10b間のデカッ
プリングに適用した例を示している。FIG. 18 shows an example in which a decoupling circuit using such a bridge circuit is applied to decoupling between surface coils 10a and 10b consisting of one-turn coils, and FIG. An example in which a coil is applied to decoupling between surface coils 10a and 10b is shown.
【0056】また、図20〜図22には8の字型または
ループ状コイルからなるデカップリングコイル43〜4
5を用いた例を示す。図20は1ターンコイルからなる
サーフェイスコイル10a,10bにデカップリングコ
イル43がカップリングしている。これによりコイル1
0a,10bの一方に鎖交する磁束が0になるようにで
き、デカップリングが可能となる。図21および図22
は微分型コイルからなるサーフェイスコイル10a,1
0bにデカップリングコイル44,45をカップリング
させており、同様にしてデカップリングがなされる。FIGS. 20 to 22 also show decoupling coils 43 to 4 made of figure-8 or loop-shaped coils.
An example using 5 is shown below. In FIG. 20, a decoupling coil 43 is coupled to surface coils 10a and 10b each consisting of a one-turn coil. This allows coil 1
The magnetic flux interlinking to one of 0a and 10b can be set to 0, making decoupling possible. Figures 21 and 22
is a surface coil 10a, 1 consisting of a differential type coil.
Decoupling coils 44 and 45 are coupled to 0b, and decoupling is performed in the same manner.
【0057】ここに示したデカップリングコイル43,
44はバタフライ型コイルであり、それ自身が一様コイ
ル9とはデカップリング状態を実現できる。但し、図2
2の例では一様コイル9の発生する高周波磁場の向きに
よってはデカップリングコイル45が一様コイル9とカ
ップリングするため、適用に当たっては配置を考慮する
か、被検体から離すことが望まれる。[0057] The decoupling coil 43 shown here,
44 is a butterfly type coil, which itself can achieve a decoupled state with the uniform coil 9. However, Figure 2
In example 2, the decoupling coil 45 couples with the uniform coil 9 depending on the direction of the high-frequency magnetic field generated by the uniform coil 9, so it is desirable to consider the arrangement or to separate it from the subject when applying the decoupling coil 45.
【0058】先の実施例では、一様コイル9とサーフェ
イスコイル10a〜10f間のデカップリングを行うた
めに、微分型コイルをサーフェイスコイルとして用いた
が、通常のコイルを用いた場合、一様コイル9とのデカ
ップリングに図15〜図17に示したようなデカップリ
ング回路を用いても構わない。In the previous embodiment, a differential coil was used as the surface coil in order to decouple between the uniform coil 9 and the surface coils 10a to 10f. However, when a normal coil is used, the uniform coil For decoupling with 9, a decoupling circuit as shown in FIGS. 15 to 17 may be used.
【0059】次に、一様コイルおよびサーフェイスコイ
ルからなる高周波コイル部の他の実施例を説明する。図
23は一様コイルとして鳥かご型コイル61、サーフェ
イスコイルとして微分型コイル64をそれぞれ用いた例
を示している。ここで示した鳥かご型コイル61はハイ
パス型と呼ばれるもので、軸方向に平行で円周方向に所
定間隔で配列されたインダクタンス素子63と、隣接す
るインダクタンス素子ンス素子63間を接続するキャパ
シタンス素子62とから構成されている。すなわち、イ
ンダクタンス素子63とキャプスタン素子62が梯子状
に配設されることにより、鳥かご型コイル61が構成さ
れる。Next, another embodiment of the high frequency coil section consisting of a uniform coil and a surface coil will be described. FIG. 23 shows an example in which a birdcage type coil 61 is used as a uniform coil, and a differential type coil 64 is used as a surface coil. The birdcage-shaped coil 61 shown here is called a high-pass type, and includes inductance elements 63 arranged parallel to the axial direction and at predetermined intervals in the circumferential direction, and a capacitance element 62 connecting the adjacent inductance elements 63. It is composed of. That is, the birdcage-shaped coil 61 is configured by arranging the inductance element 63 and the capstan element 62 in a ladder shape.
【0060】一方、微分型コイル64は鳥かご型コイル
61を構成するインダクタンス素子63とキャパシタン
ス素子62とで囲まれた空間内に、鳥かご型コイル61
の半径方向に並べて配置された2つの導体ループからな
り、これら上下の導体ループを互いに逆向きに電流が流
れるようにキャパシタンス素子65で接続して構成され
る。このようにすると、二つの導体ループに鎖交する各
々の磁束が等しければその磁束変化に対して誘導起電力
を生じない。従って、鳥かご型コイル61と微分型コイ
ル64とのデカップリングが可能である。On the other hand, the differential coil 64 has a birdcage-shaped coil 61 in a space surrounded by an inductance element 63 and a capacitance element 62 that constitute the birdcage-shaped coil 61.
The upper and lower conductor loops are connected by a capacitance element 65 so that currents flow in opposite directions. In this way, if the respective magnetic fluxes interlinking with the two conductor loops are equal, no induced electromotive force is generated in response to changes in the magnetic fluxes. Therefore, decoupling between the birdcage coil 61 and the differential coil 64 is possible.
【0061】微分型コイル64の相互間についても、デ
カップリングを考慮することが望まれる。微分型コイル
64については、図24および図25に示されるように
隣接するコイル間に導電性板66を配置することによっ
て、カップリングする磁束を遮断することができる。こ
の導電性板66は導電性板66を挟んで両側のコイルが
対称となるような位置に配置されることが望ましく、ま
た面積が大きいほどデカップリング効果は大きい。It is desirable to consider decoupling between the differential coils 64 as well. Regarding the differential coil 64, coupling magnetic flux can be blocked by arranging a conductive plate 66 between adjacent coils as shown in FIGS. 24 and 25. This conductive plate 66 is desirably arranged at a position such that the coils on both sides of the conductive plate 66 are symmetrical, and the larger the area, the greater the decoupling effect.
【0062】次に、図24および図25で説明したデカ
ップリング法を実際に適用した例を図26〜図28に示
す。図26ではハイパス型の鳥かご型コイル61におけ
る軸方向に平行なインダクタンス素子(図23のインダ
クタンス素子63に相当する)を導電性板67で構成す
ることにより、導電性板67に微分型コイル64間のデ
カップリングの役割を兼ねさせている。Next, FIGS. 26 to 28 show examples in which the decoupling method explained in FIGS. 24 and 25 is actually applied. In FIG. 26, an axially parallel inductance element (corresponding to the inductance element 63 in FIG. 23) in a high-pass type birdcage coil 61 is configured with a conductive plate 67, so that the conductive plate 67 is connected to the differential coil 64. It also serves as a decoupling role.
【0063】図27および図28は、いずれもローパス
型の鳥かご型コイル71を用いた場合の例である。図2
7では、軸方向に平行なインダクタンス素子を導電性板
72で構成すると共に、これらの導電性板72の途中に
電極板73と誘電体板74とで構成されるキャパシタン
ス素子をそれぞれ挿入している。この場合、誘電体板7
4の厚みに相当する僅かな部分からでも磁束が漏れない
ように、電極板73の端部を誘電体板74の一部を覆う
ように折り曲げておくことが望ましい。図28は、軸に
平行なインダクタンス素子をそれぞれ2枚の導電性板7
5,76で構成し、各先端部が誘電体板74を挟んで対
向するようにしたものである。Both FIGS. 27 and 28 are examples in which a low-pass birdcage coil 71 is used. Figure 2
7, inductance elements parallel to the axial direction are constructed of conductive plates 72, and capacitance elements composed of electrode plates 73 and dielectric plates 74 are inserted in the middle of these conductive plates 72, respectively. . In this case, the dielectric plate 7
It is desirable to bend the end of the electrode plate 73 so as to cover a part of the dielectric plate 74 so that magnetic flux does not leak even from a small portion corresponding to the thickness of the electrode plate 74. In FIG. 28, two conductive plates 7 each have an inductance element parallel to the axis.
5 and 76, with the tip portions facing each other with a dielectric plate 74 in between.
【0064】図29は、図16で説明したデカップリン
グ回路を図23における隣り合う微分型コイル64間の
デカップリングに適用した例を示している。FIG. 29 shows an example in which the decoupling circuit described in FIG. 16 is applied to decoupling between adjacent differential coils 64 in FIG. 23.
【0065】なお、上述の方法で隣り合う微分型コイル
間のデカップリングが不十分な場合(例えば図26にお
ける導電性板66の幅をあまり大きくとれない場合)や
、隣り合っていない微分型コイル間のカップリングがあ
る場合、それらを抑えるために図10に示したようなQ
ダンプ回路を併用して、見掛けのQを低くすることが望
ましい。It should be noted that if the above method does not provide sufficient decoupling between adjacent differential coils (for example, if the width of the conductive plate 66 in FIG. 26 cannot be made very large), or if the decoupling between adjacent differential coils is If there is a coupling between
It is desirable to use a dump circuit in combination to lower the apparent Q.
【0066】図30〜図33に、鳥かご型コイルと微分
型コイルとからなる高周波コイル部の他の構成例を示す
。図30は、ハイパス型の鳥かご型コイル61において
軸方向に平行なインダクタンス素子を導電性板67で構
成するとともに、隣接する導電性板67の中央部間を円
周方向に沿った導電性板68により接続して、鳥かご型
コイル61のインダクタンス素子(導電性板67)とキ
ャパシタンス素子62とで囲まれた各空間を軸方向に二
つの空間に分割し、これらの各分割空間に微分型コイル
64をそれぞれ配置したものである。この場合、導電性
板67,68によって隣接する微分型コイル64間のデ
カップリングが行われることになる。FIGS. 30 to 33 show other configuration examples of the high frequency coil section consisting of a birdcage coil and a differential coil. FIG. 30 shows a high-pass type birdcage coil 61 in which an inductance element parallel to the axial direction is constituted by a conductive plate 67, and a conductive plate 68 extends between the center portions of adjacent conductive plates 67 along the circumferential direction. The space surrounded by the inductance element (conductive plate 67) and the capacitance element 62 of the birdcage coil 61 is divided into two spaces in the axial direction, and a differential coil 64 is connected to each of these divided spaces. are arranged respectively. In this case, the conductive plates 67 and 68 perform decoupling between adjacent differential coils 64.
【0067】図31は、ローパス型の鳥かご型コイル7
1について図30と同様の構成を適用した例であり、軸
方向に中央に配置されたキャパシタンス素子78の中心
に円環状導体板77を通すことによって、鳥かご型コイ
ル71のインダクタンス素子(導電性板72)とキャパ
シタンス素子78とで囲まれた各空間を軸方向に二つの
空間に分割し、各分割空間に微分型コイル64を配置し
ている。FIG. 31 shows a low-pass type birdcage coil 7.
This is an example in which a configuration similar to that shown in FIG. 30 is applied to No. 1, and the inductance element (conductive plate 72) and the capacitance element 78 is divided into two spaces in the axial direction, and a differential coil 64 is disposed in each divided space.
【0068】図32は、軸方向に3つ以上の微分型コイ
ル64を配置するために、軸方向において隣り合う微分
型コイル64間のデカップリングを各コイルの一部を重
ねることにより、互いに鎖交する磁束を零にすることで
行っている。なお、図15および図16で説明したよう
なデカップリング法を用いても、3つ以上の微分型コイ
ルを軸方向に配置することができる。FIG. 32 shows that in order to arrange three or more differential coils 64 in the axial direction, decoupling between the differential coils 64 adjacent to each other in the axial direction is achieved by overlapping a portion of each coil. This is done by reducing the intersecting magnetic flux to zero. Note that three or more differential coils can be arranged in the axial direction even if the decoupling method as described in FIGS. 15 and 16 is used.
【0069】図33は、サーフェイスコイルとして微分
型コイル64と8の字型コイル69を併用した例を示す
。微分型コイル64および8の字型コイル69のいずれ
も、鳥かご型コイル61とデカップリングが可能である
。また、両コイル64,69の間も互いに鎖交する磁束
の総和が零となるように配置できるので、図33に示す
ように両コイル64,69を円周方向に交互に配置する
ことにより、隣接するサーフェイスコイル間のデカップ
リングを容易に達成でき、鳥かご型コイル61の軸方向
に平行なインダクタンス素子63をデカップリングを兼
ねる板状のような形状とする必要もなくなる。FIG. 33 shows an example in which a differential coil 64 and a figure-eight coil 69 are used together as the surface coil. Both the differential coil 64 and the figure-of-eight coil 69 can be decoupled with the birdcage coil 61. Further, since the coils 64 and 69 can be arranged so that the sum of magnetic fluxes interlinking with each other becomes zero, by arranging the coils 64 and 69 alternately in the circumferential direction as shown in FIG. Decoupling between adjacent surface coils can be easily achieved, and there is no need to make the inductance element 63 parallel to the axial direction of the birdcage-shaped coil 61 into a plate-like shape that also serves as decoupling.
【0070】以上の実施例では、一様コイルとして鳥か
ご型コイルを用いたが、スロッテド・チューブ・リゾネ
ータも4つの間隙を持つので、この間隙を利用して微分
型コイル等からなるサーフェイスコイルを一様コイルと
近接して配置することが可能である。In the above embodiment, a birdcage type coil was used as the uniform coil, but since the slotted tube resonator also has four gaps, these gaps can be used to uniformly connect the surface coil made of the differential type coil, etc. It is possible to place the coil in close proximity to the other coils.
【0071】図34は、図23〜図29を用いて説明し
たように、一様コイル9として鳥かご型コイルを用い、
サーフェイスコイル10a〜19hとして微分型コイル
を用いた高周波コイル部の配置を示す図であり、一様コ
イル9を構成する鳥かご型コイルにおけるインダクタン
ス素子とキャパシタンス素子とで囲まれた空間内にサン
プリングコイル10a〜10hが配置されている。この
ようにすると、一様コイル9およびサンプリングコイル
10a〜10hの両者を被検体5に近接して配置でき、
被検体5の表面部でも深部でも高いS/Nの画像が得ら
れる。FIG. 34 shows that, as explained using FIGS. 23 to 29, a birdcage-shaped coil is used as the uniform coil 9,
It is a diagram showing the arrangement of a high-frequency coil section using differential coils as surface coils 10a to 19h, in which a sampling coil 10a is placed in a space surrounded by an inductance element and a capacitance element in a birdcage-shaped coil that constitutes a uniform coil 9. ~10h are arranged. In this way, both the uniform coil 9 and the sampling coils 10a to 10h can be placed close to the subject 5,
Images with a high S/N ratio can be obtained both on the surface and deep parts of the subject 5.
【0072】[0072]
【発明の効果】本発明によれば、複数のサーフェイスコ
イルで磁気共鳴信号を同時に検出し画像化のためのデー
タ収集をするのと同じ時間内に、従来は高周波磁場の送
信用のみに用いられていた一様コイルでも磁気共鳴信号
を検出して画像化のためのデータ収集を行うことにより
、各サーフェイスコイルによる高S/N画像データと共
に、被検体の画像化すべき所望の領域全体の均一な画像
データが得られ、これらの画像データを用いて各サーフ
ェイスコイルの高周波磁場分布を求めることが可能とな
る。[Effects of the Invention] According to the present invention, magnetic resonance signals can be simultaneously detected using a plurality of surface coils and data for imaging can be collected within the same time period, which was conventionally used only for transmitting high-frequency magnetic fields. By collecting data for imaging by detecting magnetic resonance signals even with uniform coils, it is possible to collect data for imaging using high S/N image data from each surface coil. Image data is obtained, and using these image data it is possible to determine the high frequency magnetic field distribution of each surface coil.
【0073】そして、この高周波磁場分布に基づいて決
められた重み関数を用いて各サーフェイスコイルから得
られた高S/N画像を重み付け加算するか、またはフー
リエ変換前の各サーフェイスコイルからの磁気共鳴信号
の生データと、これらにそれぞれ対応する重み関数の逆
フーリエ変換結果との畳み込み積分を行い、得られた複
数チャネルの畳み込み積分結果を加算合成した後、フー
リエ変換することによって、一枚の高S/画像を合成す
ることができる。[0073] Then, using a weighting function determined based on this high-frequency magnetic field distribution, the high S/N images obtained from each surface coil are weighted and summed, or the magnetic resonance images from each surface coil before Fourier transformation are Convolution integration is performed on the raw signal data and the inverse Fourier transform results of the weighting functions corresponding to these, and the obtained convolution integration results of multiple channels are added and synthesized, and then Fourier transform is performed to create a single high-resolution image. S/images can be synthesized.
【0074】また、単に重み付け加算して得られた画像
データが不均一な場合、各サーフェイスコイルにより得
られた高周波磁場分布により感度補正をすることによっ
て均一化することもできる。Furthermore, if the image data obtained simply by weighted addition is non-uniform, it can be made uniform by performing sensitivity correction using the high-frequency magnetic field distribution obtained by each surface coil.
【0075】さらに、本発明によれば一様コイルを構成
するインダクタンス素子およびキャパシタンス素子で囲
まれた空間内に小型化された複数個のサーフェイスコイ
ルを配置するとともに、両コイル間あるいはサーフェイ
スコイル間のデカップリングを行い、これら両コイルを
用いて磁気共鳴信号を検出することができる。これによ
り、被検体の表面近傍おいてはサーフェイスコイルを使
用したときと同等の高いS/Nを達成でき、被検体の深
部においても少なくともクォードラチャ受信方式を適用
した一様コイルで実現されるのと同等のS/Nを実現す
ることが可能となる。Further, according to the present invention, a plurality of miniaturized surface coils are arranged in a space surrounded by an inductance element and a capacitance element constituting a uniform coil, and a plurality of surface coils are arranged between the two coils or between the surface coils. With decoupling, both these coils can be used to detect magnetic resonance signals. As a result, near the surface of the object, it is possible to achieve a high S/N ratio equivalent to that achieved when using a surface coil, and even deep inside the object, it is possible to achieve at least the same high S/N ratio as when using a uniform coil using the quadrature reception method. It becomes possible to realize an S/N ratio equivalent to that of .
【0076】[0076]
【数1】[Math 1]
【0077】[0077]
【数2】[Math 2]
【0078】[0078]
【数3】[Math 3]
【0079】[0079]
【数4】[Math 4]
【図1】 本発明の一実施例に係る磁気共鳴映像装置
のブロック図[Fig. 1] Block diagram of a magnetic resonance imaging apparatus according to an embodiment of the present invention
【図2】 図1における被検体に対する一様コイルお
よびマルチサーフェイスコイルの配置例を示す概略断面
図[Figure 2] A schematic cross-sectional view showing an example of the arrangement of uniform coils and multi-surface coils for the subject in Figure 1.
【図3】 図1における受信部の詳細を示すブロッ
ク図[Figure 3] Block diagram showing details of the receiving section in Figure 1
【図4】 図3におけるサーフェイスコイルの具
体例を示す図[Figure 4] Diagram showing a specific example of the surface coil in Figure 3
【図5】 図4のサーフェイスコイルに用いられる微
分型コイルの原理を説明するための図[Figure 5] Diagram for explaining the principle of the differential coil used in the surface coil in Figure 4
【図6】 図4のサーフェイスコイルを用いた場合の
各サーフェイスコイル間のデカップリング法を示す図[Figure 6] Diagram showing the decoupling method between each surface coil when using the surface coil in Figure 4
【
図7】 図4のサーフェイスコイルを用いた場合の各
サーフェイスコイル間のデカップリング法の例を示す図
[
Figure 7: A diagram showing an example of the decoupling method between each surface coil when using the surface coils in Figure 4.
【図8】 図4のサーフェイスコイルを用いた場合の
各サーフェイスコイル間のデカップリング法の例を示す
図[Figure 8] Diagram showing an example of a decoupling method between each surface coil when the surface coils in Figure 4 are used.
【図9】 図4のサーフェイスコイルを用いた場合
の各サーフェイスコイル間のデカップリング法の例を示
す図[Figure 9] A diagram showing an example of a decoupling method between each surface coil when using the surface coils in Figure 4.
【図10】 デカップリングのためのQダンプ回
路の一例を示す図[Figure 10] Diagram showing an example of a Q dump circuit for decoupling
【図11】 図10の回路の等価回路を示す図[Figure 11] Diagram showing an equivalent circuit of the circuit in Figure 10
【図1
2】 同実施例における画像化のためのパルスシーケ
ンスを示す図[Figure 1
2] Diagram showing the pulse sequence for imaging in the same example
【図13】 同実施例における一様コイルを介して得
られた画像を示す図[Fig. 13] A diagram showing an image obtained through a uniform coil in the same example.
【図14】 同実施例におけるサーフェイスコイルが
発生する高周波磁場分布の求め方を説明するための図[Figure 14] Diagram for explaining how to obtain the high-frequency magnetic field distribution generated by the surface coil in the same example
【
図15】 キャパシタンス素子およびインダクタンス
素子を用いたサーフェイスコイル間のデカップリング法
の例を示す図[
Figure 15: Diagram showing an example of a decoupling method between surface coils using a capacitance element and an inductance element
【図16】 キャパシタンス素子およびインダクタン
ス素子を用いたサーフェイスコイル間のデカップリング
法の例を示す図[Figure 16] Diagram showing an example of a decoupling method between surface coils using a capacitance element and an inductance element
【図17】 キャパシタンス素子およびインダクタン
ス素子を用いたサーフェイスコイル間のデカップリング
法の例を示す図[Figure 17] Diagram showing an example of a decoupling method between surface coils using a capacitance element and an inductance element
【図18】 キャパシタンス素子およびインダクタン
ス素子を用いたサーフェイスコイル間のデカップリング
法の例を示す図[Figure 18] Diagram showing an example of a decoupling method between surface coils using a capacitance element and an inductance element
【図19】 キャパシタンス素子およびインダクタン
ス素子を用いたサーフェイスコイル間のデカップリング
法の例を示す図[Figure 19] Diagram showing an example of a decoupling method between surface coils using a capacitance element and an inductance element
【図20】 デカップリング用コイルを用いたサーフ
ェイスコイル間のデカップリング法の例を示す図[Figure 20] Diagram showing an example of a decoupling method between surface coils using a decoupling coil
【図2
1】 デカップリング用コイルを用いたサーフェイス
コイル間のデカップリング法の例を示す図[Figure 2
1] Diagram showing an example of a decoupling method between surface coils using a decoupling coil
【図22】デ
カップリング用コイルを用いたサーフェイスコイル間の
デカップリング法の例を示す図[Fig. 22] A diagram showing an example of a decoupling method between surface coils using a decoupling coil.
【図23】 ハイパス
型の鳥かご型コイルと微分型コイルを用いた高周波コイ
ル部の斜視図[Figure 23] A perspective view of a high-frequency coil section using a high-pass birdcage coil and a differential coil.
【図24】 図23における隣接する微分型コイル間
のデカップリング法を説明するための図[Figure 24] Diagram for explaining the decoupling method between adjacent differential coils in Figure 23
【図25】 図24のデカップリング原理を説明する
ための図[Figure 25] Diagram for explaining the decoupling principle in Figure 24
【図26】 図23のデカップリング法を適用した高
周波コイル部の斜視図[Figure 26] A perspective view of the high frequency coil section to which the decoupling method of Figure 23 is applied
【図27】 ローパス型の鳥かご型コイルの一部を示
す図[Figure 27] Diagram showing part of a low-pass birdcage coil
【図28】 ローパス型の鳥かご型コイルの一部を示
す図[Figure 28] Diagram showing part of a low-pass type birdcage coil
【図29】 図16のデカップリング回路を図23に
おける微分型コイル間のデカップリングに適用した例を
示す図29 is a diagram showing an example in which the decoupling circuit in FIG. 16 is applied to decoupling between the differential coils in FIG. 23;
【図30】 鳥かご型コイルと微分型コイルとからな
る高周波コイル部の他の構成例を示す図[Figure 30] A diagram showing another example of the configuration of the high frequency coil section consisting of a birdcage coil and a differential coil.
【図31】 鳥かご型コイルと微分型コイルとからな
る高周波コイル部の他の構成例を示す図[Fig. 31] A diagram showing another example of the configuration of a high-frequency coil section consisting of a birdcage coil and a differential coil.
【図32】 鳥かご型コイルと微分型コイルとからな
る高周波コイル部の他の構成例を示す図[Figure 32] A diagram showing another example of the configuration of the high frequency coil section consisting of a birdcage type coil and a differential type coil.
【図33】 鳥かご型コイルと微分型コイルとからな
る高周波コイル部の他の構成例を示す図[Figure 33] A diagram showing another example of the configuration of the high frequency coil section consisting of a birdcage type coil and a differential type coil.
【図34】 一様コイルとして鳥かご型コイルを用い
、マルチサーフェイスコイルして微分型コイルを用いた
高周波コイル部の配置を示す図。FIG. 34 is a diagram showing the arrangement of a high-frequency coil section using a birdcage-type coil as a uniform coil and a differential-type coil as a multi-surface coil.
1…静磁場磁石
3…勾配磁場生成コイル
5…被検体
7…送信部8…デュプレクサ
9…一様コイル10a〜
10f…サーフェイスコイル 11…受信部12…デ
ータ収集部 13
…電子計算機
40…微分型コイル
43〜45…デカップリングコイル
51…Qダンプ用アンプ
61,71…鳥かご型コイル
62…キャパシタンス素子 6
3…インダクタンス素子
64…微分型コイル
65,78…キャパシタンス素子
66〜68,72,77…導電性板 69…8の
字コイル1...Static magnetic field magnet
3... Gradient magnetic field generating coil 5... Subject
7... Transmission unit 8... Duplexer
9...Uniform coil 10a~
10f...Surface coil 11...Receiving section 12...Data collection section 13
...Electronic computer 40...Differential coil
43-45...Decoupling coil 51...Q dump amplifier
61, 71...Birdcage coil 62...Capacitance element 6
3...Inductance element 64...Differential coil
65, 78... Capacitance elements 66-68, 72, 77... Conductive plate 69... Figure-of-eight coil
Claims (8)
場パルスを印加する手段と、被検体の画像化すべき所望
領域において前記静磁場に垂直な面内でほぼ均一な高周
波磁場を発生するための一様コイルと、前記被検体に近
接して配置された複数個のサーフェイスコイルと、前記
一様コイルおよび複数個のサーフェイス用コイルをそれ
ぞれ介して被検体からの複数チャネルの磁気共鳴信号を
検出する信号検出手段と、前記複数チャネルの磁気共鳴
信号についてそれぞれフーリエ変換を含む画像化処理を
行ない、複数チャネルの画像データを生成する画像デー
タ生成手段と、前記複数チャネルの画像データを用いて
、少なくとも前記複数個のサーフェイスコイルの各々に
ついて画素位置の関数として定義される重み関数を決定
する重み関数決定手段と、前記重み関数を用いて、少な
くとも前記複数のサーフェイスコイルを介して得られた
画像データの同一空間位置に対応する画素データどうし
を重み付け加算することにより、前記所望領域の画像を
得る画像生成手段とを具備することを特徴とする磁気共
鳴映像装置。1. A means for applying a static magnetic field and a gradient magnetic field pulse to a subject, and generating a substantially uniform high-frequency magnetic field in a plane perpendicular to the static magnetic field in a desired region of the subject to be imaged. a plurality of surface coils disposed close to the subject; and a plurality of channels of magnetic resonance signals from the subject through the uniform coil and the plurality of surface coils, respectively. A signal detection means for detecting, an image data generation means for performing imaging processing including Fourier transform on each of the plurality of channels of magnetic resonance signals to generate plurality of channels of image data, and using the plurality of channels of image data, weighting function determining means for determining a weighting function defined as a function of pixel position for at least each of the plurality of surface coils; and image data obtained via at least the plurality of surface coils using the weighting function. 1. A magnetic resonance imaging apparatus comprising: image generating means for obtaining an image of the desired region by weighting and adding together pixel data corresponding to the same spatial position.
場パルスを印加する手段と、被検体の画像化すべき所望
領域において前記静磁場に垂直な面内でほぼ均一な高周
波磁場を発生するための一様コイルと、前記被検体に近
接して配置された複数個のサーフェイスコイルと、前記
一様コイルおよび複数個のサーフェイス用コイルをそれ
ぞれ介して被検体からの複数チャネルの磁気共鳴信号を
検出する信号検出手段と、前記複数チャネルの磁気共鳴
信号についてそれぞれフーリエ変換を含む画像化処理を
行ない、複数チャネルの画像データを生成する画像デー
タ生成手段と、前記複数チャネルの画像データを用いて
、少なくとも前記複数個のサーフェイスコイルの各々に
ついて画素位置の関数として定義される重み関数を決定
する重み関数決定手段と、前記複数チャネルの磁気共鳴
信号と前記重み関数の逆フーリエ変換結果との複数チャ
ネルの畳み込み積分を行い複数チャネル分の畳み込み積
分結果を得る畳み込み積分手段と、前記複数チャネル分
の畳み込み積分結果を加算合成する加算合成手段と、こ
の加算合成手段によって得られた加算合成結果をフーリ
エ変換することにより、前記所望領域の画像を生成する
画像生成手段とを具備することを特徴とする磁気共鳴映
像装置。2. Means for applying a static magnetic field and a gradient magnetic field pulse to a subject, and generating a substantially uniform high-frequency magnetic field in a plane perpendicular to the static magnetic field in a desired region of the subject to be imaged. a plurality of surface coils disposed close to the subject; and a plurality of channels of magnetic resonance signals from the subject through the uniform coil and the plurality of surface coils, respectively. A signal detection means for detecting, an image data generation means for performing imaging processing including Fourier transform on each of the plurality of channels of magnetic resonance signals to generate plurality of channels of image data, and using the plurality of channels of image data, weighting function determining means for determining a weighting function defined as a function of pixel position for at least each of the plurality of surface coils; a convolution integrating means for performing convolution integration and obtaining convolution integral results for a plurality of channels; an additive synthesizing means for adding and synthesizing the convolution integral results for the plurality of channels; and Fourier transforming the additive synthesis results obtained by the additive synthesizing means. A magnetic resonance imaging apparatus comprising: image generation means for generating an image of the desired region.
ルの画像データを用いて少なくとも前記複数個のサーフ
ェイスコイルの高周波磁場分布を求め、この高周波磁場
分布に依存して前記重み関数を決定することを特徴とす
る請求項1または2記載の磁気共鳴映像装置。3. The weighting function determining means determines a high-frequency magnetic field distribution of at least the plurality of surface coils using the image data of the plurality of channels, and determines the weighting function depending on the high-frequency magnetic field distribution. The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that:
なくとも隣接したコイル間の相互結合および前記複数個
のサーフェイスコイルの少なくとも一部と前記一様コイ
ルとの間の相互結合の少なくとも一つを防止する手段を
更に備えたことを特徴とする請求項1または2記載の磁
気共鳴映像装置。4. At least one of mutual coupling between at least adjacent coils among the plurality of surface coils and mutual coupling between at least a part of the plurality of surface coils and the uniform coil is prevented. The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1 or 2, further comprising means.
とも一部は、同一形状の一対のコイルを略同軸かつ略平
行に配置すると共に、これら一対のコイルを互いに逆向
きに電流が流れるように結線してなるものであることを
特徴とする請求項1、2、3または4記載の磁気共鳴映
像装置。5. At least some of the plurality of surface coils include a pair of coils having the same shape arranged substantially coaxially and substantially parallel, and connected so that current flows in opposite directions to each other. 5. The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1, 2, 3, or 4.
の所望領域に配置された複数個のサーフェイスコイルを
含み、これらのサーフェイスコイルを介して被検体から
の磁気共鳴信号を検出する信号検出手段と、前記複数個
のサーフェイスコイルのうち少なくとも隣接したコイル
間の相互結合を防止する結合防止手段とを具備し、前記
結合防止手段は、8の字形コイルまたはループ状コイル
が隣接したコイルに重ねて配置されていることを特徴と
する磁気共鳴映像装置。6. A method comprising: means for applying a static magnetic field to a subject; and a plurality of surface coils disposed in a desired area of the subject, and detecting magnetic resonance signals from the subject via these surface coils. It comprises a signal detection means, and a coupling prevention means for preventing mutual coupling between at least adjacent coils among the plurality of surface coils, and the coupling prevention means includes a figure-eight coil or a loop-shaped coil adjacent to each other. A magnetic resonance imaging device characterized in that the magnetic resonance imaging device is placed overlapping the .
磁場を印加する手段と、被検体の所望領域に配置された
複数個のサーフェイスコイルを含み、これらのサーフェ
イスコイルを介して被検体からの磁気共鳴信号を検出す
る信号検出手段と、前記複数個のサーフェイスコイルの
うち少なくとも隣接したコイル間の相互結合を防止する
結合防止手段とを具備し、前記サーフェイスコイルは同
軸上に配置された同形のコイルを逆向きに電流が流れる
ように接続した構造であり、前記結合防止手段は、隣接
するサーフェイスコイル各々の発生する高周波磁場のう
ち互いに鎖交する磁場の総和が0となるように構成され
ていることを特徴とする磁気共鳴映像装置。7. A method comprising means for applying a static magnetic field and a high-frequency magnetic field to the subject, and a plurality of surface coils disposed in a desired area of the subject, through which the magnetic field is transmitted from the subject. It comprises a signal detection means for detecting a magnetic resonance signal, and a coupling prevention means for preventing mutual coupling between at least adjacent coils among the plurality of surface coils, the surface coils being arranged on the same axis and having the same shape. The coils are connected so that current flows in opposite directions, and the coupling prevention means is configured so that the sum of mutually interlinking magnetic fields among the high-frequency magnetic fields generated by the adjacent surface coils becomes zero. A magnetic resonance imaging device characterized by:
場パルスを印加する手段と、被検体の画像化すべき所望
領域において前記静磁場に垂直な面内でほぼ均一な高周
波磁場を発生するための、インダクタンス素子およびキ
ャパシタンス素子からなる一様コイルと、前記被検体に
近接して前記一様コイルの前記インダクタンス素子およ
びキャパシタンス素子で囲まれた空間内に配置された複
数個のサーフェイスコイルと、前記一様コイルと前記サ
ーフェイスコイルとの相互結合を防止する結合防止手段
と、前記一様コイルおよび複数個のサーフェイスコイル
をそれぞれ介して被検体からの磁気共鳴信号を検出する
信号検出手段とを具備することを特徴とする磁気共鳴映
像装置。8. Means for applying a static magnetic field and a gradient magnetic field pulse to a subject, and generating a substantially uniform high-frequency magnetic field in a plane perpendicular to the static magnetic field in a desired region of the subject to be imaged. a uniform coil consisting of an inductance element and a capacitance element, and a plurality of surface coils disposed in a space surrounded by the inductance element and capacitance element of the uniform coil close to the subject; A coupling prevention means for preventing mutual coupling between the uniform coil and the surface coil, and a signal detection means for detecting magnetic resonance signals from the subject through the uniform coil and the plurality of surface coils, respectively. A magnetic resonance imaging device characterized by:
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1991
- 1991-02-28 JP JP03059513A patent/JP3135592B2/en not_active Expired - Fee Related
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