JPS6227932A - 核磁気共鳴画像化用の勾配磁界を発生する方法および装置 - Google Patents
核磁気共鳴画像化用の勾配磁界を発生する方法および装置Info
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- JPS6227932A JPS6227932A JP61175470A JP17547086A JPS6227932A JP S6227932 A JPS6227932 A JP S6227932A JP 61175470 A JP61175470 A JP 61175470A JP 17547086 A JP17547086 A JP 17547086A JP S6227932 A JPS6227932 A JP S6227932A
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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
- G01R33/02—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux
- G01R33/028—Electrodynamic magnetometers
-
- G—PHYSICS
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- G01R33/28—Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64
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-
- G—PHYSICS
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- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（揃 産業上の利用分野
本発明は核磁気共鳴画像化に関するものであり、より特
定すれば磁気共鳴画像化用の勾配磁界を発生する方法お
よび装置に関するものである。
定すれば磁気共鳴画像化用の勾配磁界を発生する方法お
よび装置に関するものである。
（ロ） 従来技術および解決しようとする問題点核磁気
共鳴画像化手続きは、医学的診断情報を非侵入的に発生
するのに利用される。そのような手続きの際、患者は大
きい環状磁石の開口部に位１ｎぎめされる。該磁石は強
力な静止した磁界を発生し、それによって患者の体内の
水素ならびに他の化学元素を該静磁界と整列させる。
共鳴画像化手続きは、医学的診断情報を非侵入的に発生
するのに利用される。そのような手続きの際、患者は大
きい環状磁石の開口部に位１ｎぎめされる。該磁石は強
力な静止した磁界を発生し、それによって患者の体内の
水素ならびに他の化学元素を該静磁界と整列させる。
診断情報を発生させようとする場合、一連の無線周波数
（Ｒ・Ｆ）パルスが静磁界に直交して印加される。これ
らのＲＦパルスは、当該化学元素の共振周波数に合わぜ
られる。現在受は入れられている手続きによる人間の診
断に対して、ＲＦパルスは、体内での高比率の水分のた
めに人間には１富にある水素の共振周波数に合わせられ
る。１（Ｆパルスは水素の分子管その磁気的整列位置か
ら無理に離して該分子を歳差させるすなわち「動揺させ
る」が、その運動は回転する頂点がその回転の終りに達
する場合の該頂点の運動に類似している。この分子の歳
差運動は感知され、自由誘導崩壊信号として周知の電気
信号を発生し、該信号は診断画像を発生する。
（Ｒ・Ｆ）パルスが静磁界に直交して印加される。これ
らのＲＦパルスは、当該化学元素の共振周波数に合わぜ
られる。現在受は入れられている手続きによる人間の診
断に対して、ＲＦパルスは、体内での高比率の水分のた
めに人間には１富にある水素の共振周波数に合わせられ
る。１（Ｆパルスは水素の分子管その磁気的整列位置か
ら無理に離して該分子を歳差させるすなわち「動揺させ
る」が、その運動は回転する頂点がその回転の終りに達
する場合の該頂点の運動に類似している。この分子の歳
差運動は感知され、自由誘導崩壊信号として周知の電気
信号を発生し、該信号は診断画像を発生する。
患者の断面の平面画像を発生するために、該平面におけ
る水素分子と他の領域におけるそれとの間で区別する必
要がある。勾配磁界は高い強さの靜磁界上に重畳されて
、この区別を行なう。
る水素分子と他の領域におけるそれとの間で区別する必
要がある。勾配磁界は高い強さの靜磁界上に重畳されて
、この区別を行なう。
勾配コイルも脈動して、靜磁界に直交する磁束を発生す
る。画像を発生するために、今日の標準二次元フーリエ
変換符号化技術は、ＦＬＦパルスの当該領域への印加と
調時した関係で勾配コイルによって発生された位相符号
化勾配磁界を利用する。符号化勾配が与えられると、該
領域内の磁気モーメントの遷移が監視される。この遷移
データが収集された後、二次元フーリエ変換再構プロセ
スが実施されて、被験者内の構造変化例の画像を形成す
る。
る。画像を発生するために、今日の標準二次元フーリエ
変換符号化技術は、ＦＬＦパルスの当該領域への印加と
調時した関係で勾配コイルによって発生された位相符号
化勾配磁界を利用する。符号化勾配が与えられると、該
領域内の磁気モーメントの遷移が監視される。この遷移
データが収集された後、二次元フーリエ変換再構プロセ
スが実施されて、被験者内の構造変化例の画像を形成す
る。
位相符号化勾配磁界は、典型的には、１ｍ５ｅｃから２
００ｍ−ｅｃまで持続するパルスの形式で与えられる。
００ｍ−ｅｃまで持続するパルスの形式で与えられる。
これらのパルスの大きさは、代表的には［Ｌ５から１０
ｍＴ−ｍ−１となっている。そのような勾配磁界パル
スは、靜磁界に挿入された円筒形に設置された勾配磁界
コイルによって発生される。これらの勾配磁界コイルは
適切な高電力電流源によって付勢される。
ｍＴ−ｍ−１となっている。そのような勾配磁界パル
スは、靜磁界に挿入された円筒形に設置された勾配磁界
コイルによって発生される。これらの勾配磁界コイルは
適切な高電力電流源によって付勢される。
周知の通り、勾配磁界コイルが付勢される場合、該コイ
ルが金属物体に近接して置かれていると、発生する磁界
は付勢電流波形に正確には対応しなくなる。この対応性
の不足は該金楓物体内で誘導されたうず電流の効果によ
るものである。うず電流の大きさは、うず電流が誘導さ
れている材料の量および導電率、この材料の勾配磁界コ
イルに対する近接性ならびにパルス磁界の大きさによっ
て左右される１時間に関してのうず電流減衰は、該うず
電流が誘導される材料の導電率によって支配的に判定さ
れる。
ルが金属物体に近接して置かれていると、発生する磁界
は付勢電流波形に正確には対応しなくなる。この対応性
の不足は該金楓物体内で誘導されたうず電流の効果によ
るものである。うず電流の大きさは、うず電流が誘導さ
れている材料の量および導電率、この材料の勾配磁界コ
イルに対する近接性ならびにパルス磁界の大きさによっ
て左右される１時間に関してのうず電流減衰は、該うず
電流が誘導される材料の導電率によって支配的に判定さ
れる。
うず電流は、勾配磁界を発生するのに利用される入力波
形に比較して、該磁界を「低域通過」フィルタする効果
を有している。核磁気共鳴画像化において、そのような
うず電流は、高品質診断走査を行なうことの妨げとなっ
ている。理想的には、勾配磁界波形は「オン」の場合は
実質的に平坦であシ、「オフ」の場合は平坦でゼロであ
ればよい。うず電流によって発生した磁界は、勾配コイ
ル付勢に対するこの理想的応答の鋭いエツジを丸めてし
まう。
形に比較して、該磁界を「低域通過」フィルタする効果
を有している。核磁気共鳴画像化において、そのような
うず電流は、高品質診断走査を行なうことの妨げとなっ
ている。理想的には、勾配磁界波形は「オン」の場合は
実質的に平坦であシ、「オフ」の場合は平坦でゼロであ
ればよい。うず電流によって発生した磁界は、勾配コイ
ル付勢に対するこの理想的応答の鋭いエツジを丸めてし
まう。
勾配コイルに対する付勢入力全変化させ、うず電流効果
に対して補正する諸提案がなされている。この変化は、
うず電流の効果を打消す量だけ入力信号に指数関数的に
重みづけすることによって完成される。波形入力は通常
、コンピュータによって発生されるので、ソフトウェア
技術を利用して適切な変化を発生することができる。こ
れらの変更を行なうために、うず電流の大きさを測定す
る方法が必要となシ、従って与えられた入力のプロフィ
ールに対する変更が設定される。
に対して補正する諸提案がなされている。この変化は、
うず電流の効果を打消す量だけ入力信号に指数関数的に
重みづけすることによって完成される。波形入力は通常
、コンピュータによって発生されるので、ソフトウェア
技術を利用して適切な変化を発生することができる。こ
れらの変更を行なうために、うず電流の大きさを測定す
る方法が必要となシ、従って与えられた入力のプロフィ
ールに対する変更が設定される。
核磁気共鳴画像化において利用さ扛る非常に多くの異な
る波形は、この問題についてのコンピュータ補正を、不
可能ではな１としても、困難にしている。一様な磁界内
に置かれた各種の金属成分は、種々の時定数を有するう
ず電流を発生する種々の導電率を有している。これらの
環境の下で、勾配磁界波形は、異なる時定数と大きさを
有する種々の指数関数の和となる。この複雑性のために
うず電流補正のコンピュータモデル化の作業を極めて困
難にしている。
る波形は、この問題についてのコンピュータ補正を、不
可能ではな１としても、困難にしている。一様な磁界内
に置かれた各種の金属成分は、種々の時定数を有するう
ず電流を発生する種々の導電率を有している。これらの
環境の下で、勾配磁界波形は、異なる時定数と大きさを
有する種々の指数関数の和となる。この複雑性のために
うず電流補正のコンピュータモデル化の作業を極めて困
難にしている。
（ハ）作用
とのうず電流効果問題を克服する代わｐの方法および装
置を提供することが本発明の目的である。
置を提供することが本発明の目的である。
従って、本発明は、所望の勾配磁界に対応する勾配付勢
プロフィールを有する磁界発生手段を付勢することによ
って勾配磁界を発生する段階と、この付勢によって生じ
た磁界を感知する段階と、および磁界発生手段の付勢化
プロフィールを、該付勢プロフィールを感知磁界に関連
する補正信号に結合することによって変更し、所望の勾
配磁界に非常に近似する磁界を発生する段階によって特
徴づけられる、核磁気共鳴画像化のだめの勾配磁界を発
生する方法を提供する。
プロフィールを有する磁界発生手段を付勢することによ
って勾配磁界を発生する段階と、この付勢によって生じ
た磁界を感知する段階と、および磁界発生手段の付勢化
プロフィールを、該付勢プロフィールを感知磁界に関連
する補正信号に結合することによって変更し、所望の勾
配磁界に非常に近似する磁界を発生する段階によって特
徴づけられる、核磁気共鳴画像化のだめの勾配磁界を発
生する方法を提供する。
本発明はさらに、勾配コイル付勢信号によって発生した
磁界を感知する手段と、該感知された磁界と所望の磁界
との間の差に関連する信号を発生する手段と、および該
コイル付勢信号に差の信号を加算して、勾配コイルの近
辺における金属物体の誘導うず電流効果を打消す変更コ
イル付勢信号を発生する手段、とを備えていることを特
徴とする、核磁気共鳴画像化のだめの勾配コイル付勢装
置を提供する。
磁界を感知する手段と、該感知された磁界と所望の磁界
との間の差に関連する信号を発生する手段と、および該
コイル付勢信号に差の信号を加算して、勾配コイルの近
辺における金属物体の誘導うず電流効果を打消す変更コ
イル付勢信号を発生する手段、とを備えていることを特
徴とする、核磁気共鳴画像化のだめの勾配コイル付勢装
置を提供する。
本発明はまた、一様な磁界を発生して被験者内の構造の
磁気モーメントを整列させる手段と、前記被験者内の当
該領域に、特定の大きさと方向を有する勾配磁界を与え
る手段と、摂動磁界 。
磁気モーメントを整列させる手段と、前記被験者内の当
該領域に、特定の大きさと方向を有する勾配磁界を与え
る手段と、摂動磁界 。
を発生して当該領域内の構造の磁気モーメント管新しい
方向に向ける手段と、および摂動段階の次の前記モーメ
ントを監視して前記領域の構造を認識する手段、とを備
える画像化装置であって、該装置において前記勾配磁界
を与える手段は、付勢プロフィールを受信する入力と、
前記プロフィールによって発生される勾配磁界波形知す
る手段と、前記感知勾配磁界を付勢プロフィールと比較
して、前記磁界と、当該領域の近くで誘導されたうず電
流によって生じたプロフィールとの間の差を表わす差の
信号を発生する手段と、および該層の信号を付勢プロフ
ィールに加算して、変更付勢信号を得て、付勢プロフィ
ールに対応する勾配磁界を発生する手段、とを備える付
勢回路を有することを特徴とする前記画像化装置を提供
する。
方向に向ける手段と、および摂動段階の次の前記モーメ
ントを監視して前記領域の構造を認識する手段、とを備
える画像化装置であって、該装置において前記勾配磁界
を与える手段は、付勢プロフィールを受信する入力と、
前記プロフィールによって発生される勾配磁界波形知す
る手段と、前記感知勾配磁界を付勢プロフィールと比較
して、前記磁界と、当該領域の近くで誘導されたうず電
流によって生じたプロフィールとの間の差を表わす差の
信号を発生する手段と、および該層の信号を付勢プロフ
ィールに加算して、変更付勢信号を得て、付勢プロフィ
ールに対応する勾配磁界を発生する手段、とを備える付
勢回路を有することを特徴とする前記画像化装置を提供
する。
そのような装置において、比較手段は、付勢プロフィー
ル入力に結合された同調可能回路と、前記同調可能回路
からの出力を感知勾配磁界に関する信号と比較する比較
器と、および前記同調可能回路出力から付勢プロフィー
ルを減算して前記差の信号を発生する手段、とを備えて
いる。
ル入力に結合された同調可能回路と、前記同調可能回路
からの出力を感知勾配磁界に関する信号と比較する比較
器と、および前記同調可能回路出力から付勢プロフィー
ルを減算して前記差の信号を発生する手段、とを備えて
いる。
前記同調可能回路は、並列で接続されて前記付勢プロフ
ィールを整形する複数の調整可能な抵抗器／コンデンサ
回路を備えており、従って前記同調可能回路からの出力
は感知信号を相殺している。＃記比較器は、共に加算で
きる２人力を有するオシロスコープを備えているが、前
記第１人力は感知信号に結合されそして前記第２人力は
前記同調可能回路からの出力に結合されている。
ィールを整形する複数の調整可能な抵抗器／コンデンサ
回路を備えており、従って前記同調可能回路からの出力
は感知信号を相殺している。＃記比較器は、共に加算で
きる２人力を有するオシロスコープを備えているが、前
記第１人力は感知信号に結合されそして前記第２人力は
前記同調可能回路からの出力に結合されている。
本発明はさらに、並列で接続され、共通信号入力と共通
整形出力を有する幾つかの調整可能抵抗器／コンデンサ
フィルタ回路と、前記共通整形出力を反転する手段と、
該反転整形出力を信号入力に加算して差の信号を発生す
る手段と、該層の信号を信号入力に加算して変更信号を
発生する手段と、および反転出力を監視して、前記調整
可能フィルタ回路の調整によって前記反転整形出力を生
ずる時点を表示して、信号入力によって発生した磁界の
うず電流ひずみによって生じた信号をモデル化する手段
、とを備えていることを特徴とする波形変更電子回路を
提供する。
整形出力を有する幾つかの調整可能抵抗器／コンデンサ
フィルタ回路と、前記共通整形出力を反転する手段と、
該反転整形出力を信号入力に加算して差の信号を発生す
る手段と、該層の信号を信号入力に加算して変更信号を
発生する手段と、および反転出力を監視して、前記調整
可能フィルタ回路の調整によって前記反転整形出力を生
ずる時点を表示して、信号入力によって発生した磁界の
うず電流ひずみによって生じた信号をモデル化する手段
、とを備えていることを特徴とする波形変更電子回路を
提供する。
に）実施例
次に本発明による方法および装置を、添付の図面を参照
して一例として説明する。
して一例として説明する。
第１図には、被験者の内部構造を判定する核磁気共鳴画
像化走査装置１０が示される。走査装置１０は、当該領
域にわたって高い強さの均一磁界を発生する大きい環状
磁石を囲むハウジング１２を有する。ハウジング１２内
に設置された１つ１ゾ上の勾配コイルによって、勾配磁
界が発生される。これらのコイルの形状ならびに位置ぎ
めは、勾配磁界がいずれの所望の方向にでも静磁界上に
重畳され得るようなものとなっている。
像化走査装置１０が示される。走査装置１０は、当該領
域にわたって高い強さの均一磁界を発生する大きい環状
磁石を囲むハウジング１２を有する。ハウジング１２内
に設置された１つ１ゾ上の勾配コイルによって、勾配磁
界が発生される。これらのコイルの形状ならびに位置ぎ
めは、勾配磁界がいずれの所望の方向にでも静磁界上に
重畳され得るようなものとなっている。
ハウジング１２は、被験者がその中に入れられて核磁気
共鳴走査される開口部１８を定めている。第１図は、環
状磁石の高い強さの磁界上に摂動磁界を重畳するＲＥ’
パルスコイル２０を示す０頭支持部２４を有する患者の
支持台２２は、患者の頭が頭支持部２４の上で支えられ
るように、コイル２０に関して位置ぎめされる。
共鳴走査される開口部１８を定めている。第１図は、環
状磁石の高い強さの磁界上に摂動磁界を重畳するＲＥ’
パルスコイル２０を示す０頭支持部２４を有する患者の
支持台２２は、患者の頭が頭支持部２４の上で支えられ
るように、コイル２０に関して位置ぎめされる。
コイル２０、患者の支持台２２および患者は、走査開口
部１８の中へ移動されて、核磁気共鳴画像化が行なわれ
る。
部１８の中へ移動されて、核磁気共鳴画像化が行なわれ
る。
第１図に示されるコイル２０はＲＦ磁界を発生し、被験
者の当該領域内に磁気モーメントを再整列させる。コイ
ル２０はまた、患者内の構造からの出力信号を測定する
。これらの信号は、高強度磁石、勾配コイルおよびパル
スコイル２０によって発生された磁界の組合わせに対す
る患者内の構造の応答によって発生される。走査装置１
０の後部から外部へ送信することによってコイル２０に
結合された回路はパルスコイル２０を付勢する。
者の当該領域内に磁気モーメントを再整列させる。コイ
ル２０はまた、患者内の構造からの出力信号を測定する
。これらの信号は、高強度磁石、勾配コイルおよびパル
スコイル２０によって発生された磁界の組合わせに対す
る患者内の構造の応答によって発生される。走査装置１
０の後部から外部へ送信することによってコイル２０に
結合された回路はパルスコイル２０を付勢する。
既知の磁気画像化技術によれば、勾配磁界は高い強さの
磁界に重畳されて、被験者の画像化に十分な情報を得る
。勾配磁界の方向と大きさはこの情報を得るために制御
される。適切な勾配コイルの構成は、「核磁気共鳴シス
テム」と称する、ヤング（ｙｏｎｇ）他への米国特許第
４．３５５，２８２号で例示されている。
磁界に重畳されて、被験者の画像化に十分な情報を得る
。勾配磁界の方向と大きさはこの情報を得るために制御
される。適切な勾配コイルの構成は、「核磁気共鳴シス
テム」と称する、ヤング（ｙｏｎｇ）他への米国特許第
４．３５５，２８２号で例示されている。
第４Ａ図は、患者の当該領域において符号化勾配磁界を
発生するために利用される付勢波形を示す。電子回路に
与えられて勾配磁界を付勢する場合、この信号は、理論
上では、所望の振幅と形状の磁界を発生し、磁気画像化
シーケンスを位相符号化する。しかし、パルスコイル２
０およびパルスコイルに結合した回路のような導電成分
が存在する場合、走査開口部１８内にうず電流が誘導さ
れる。該うず電流のために磁界の劣化を生じさせる。第
４Ｂ図は、第４Ａ図の入力付勢波形に類似しているがか
なりの点で異なる典型的勾配磁界を示す。
発生するために利用される付勢波形を示す。電子回路に
与えられて勾配磁界を付勢する場合、この信号は、理論
上では、所望の振幅と形状の磁界を発生し、磁気画像化
シーケンスを位相符号化する。しかし、パルスコイル２
０およびパルスコイルに結合した回路のような導電成分
が存在する場合、走査開口部１８内にうず電流が誘導さ
れる。該うず電流のために磁界の劣化を生じさせる。第
４Ｂ図は、第４Ａ図の入力付勢波形に類似しているがか
なりの点で異なる典型的勾配磁界を示す。
本発明によシ入力波形を変更し、変更入力を発生して勾
配磁界を付勢する。典型的な変更入力は第４Ｃ図で見ら
れる。この入力は、第４Ａ図で示された入力に類似した
出力磁界を発生する。この信号変更は、走査開口部１８
内のうず電流による磁界効果を感知し、そして入力波形
を変更することによって達成され、第４Ｄ図に見られる
ような出力磁界を発生する。
配磁界を付勢する。典型的な変更入力は第４Ｃ図で見ら
れる。この入力は、第４Ａ図で示された入力に類似した
出力磁界を発生する。この信号変更は、走査開口部１８
内のうず電流による磁界効果を感知し、そして入力波形
を変更することによって達成され、第４Ｄ図に見られる
ような出力磁界を発生する。
第２図には、入力波形（第４Ａ図）を変更する回路４０
が示される。入力５０における波形はコンピュータによ
って発生され、ディジタル／アナログ変換器（図示され
ていない）によってアナログ形式に変換される。Ｉ除波
形は、利用される特定の核磁気共鳴パルスシーケンスの
要件に適した振幅および持続時間を有する典型的な台形
となっている。
が示される。入力５０における波形はコンピュータによ
って発生され、ディジタル／アナログ変換器（図示され
ていない）によってアナログ形式に変換される。Ｉ除波
形は、利用される特定の核磁気共鳴パルスシーケンスの
要件に適した振幅および持続時間を有する典型的な台形
となっている。
入力５０はＮ＋１単位利得演算増幅器バッファ５２によ
って緩衝される。第２図はＮ＝３による回路を示す。Ｎ
バッファ５２は、抵抗器／コンデンサの組合わせからな
る低域フィルタ５４を駆動する。抵抗器８４ｒは可変で
あってフィルタ時定数の調整が可能である。該時定数は
うず電流効果によって発生されたそれを代表している。
って緩衝される。第２図はＮ＝３による回路を示す。Ｎ
バッファ５２は、抵抗器／コンデンサの組合わせからな
る低域フィルタ５４を駆動する。抵抗器８４ｒは可変で
あってフィルタ時定数の調整が可能である。該時定数は
うず電流効果によって発生されたそれを代表している。
可変利得増幅器バッファ５６は、０から１までの利得を
有して、フィルタ５４からの出力を増幅する。バッファ
出力５５は反転モードで接続されている加算演算増幅器
に結合される。可変利得増幅器５６は、加算出力におけ
る様々な時定数の重みづけを可能にする。調整可能抵抗
器／コンデンサ回路網はうず電流の効果を原波形にエミ
ュレートする（書変える）。
有して、フィルタ５４からの出力を増幅する。バッファ
出力５５は反転モードで接続されている加算演算増幅器
に結合される。可変利得増幅器５６は、加算出力におけ
る様々な時定数の重みづけを可能にする。調整可能抵抗
器／コンデンサ回路網はうず電流の効果を原波形にエミ
ュレートする（書変える）。
原台形入力はまた、勾配コイルを駆動する増幅器５２に
結合される（「直接出力」）。勾配Ｂｚ 磁界ｄｘ （またはＹｌまたはＺ）は、画像化電子回路
とコイル（勾配およびＲＦコイル）をその走査位置で有
する、中空部１８に置かれたさぐシコイル５７（第１図
）を利用して感知される。該さぐシコイル５７は、２０
副の直径で１０００巻きのワイヤを有する。さぐりコイ
ルからの出力は積分されて、磁界プロフィールを与える
。
結合される（「直接出力」）。勾配Ｂｚ 磁界ｄｘ （またはＹｌまたはＺ）は、画像化電子回路
とコイル（勾配およびＲＦコイル）をその走査位置で有
する、中空部１８に置かれたさぐシコイル５７（第１図
）を利用して感知される。該さぐシコイル５７は、２０
副の直径で１０００巻きのワイヤを有する。さぐりコイ
ルからの出力は積分されて、磁界プロフィールを与える
。
探りコイル出力を整形する適切な積分器６１は第５図に
示しである。該積分器は、フィードバック光ｔコンデン
サ６２によって共に結合される入力６３と出力６４を有
する演算増幅器６２を備えている。積分器出力６４は二
重チャネルオシロスコープ６７（第１図）の１チヤネル
への入力となっておシ、加算増幅器５８の加算出力５９
（第２図）は、このオシロスコープ６７の別のチャネル
への入力となっている。感度（利得）制御は、各入力に
対するオシロスコープ表示装置上で、実質上同じ振幅を
与えるように調整される。さぐりコイル５７からの入力
６３ｔｉ、単発マルチ７２を介して、オシロスコープ６
″７の掃引数をトリガするのに利用される。
示しである。該積分器は、フィードバック光ｔコンデン
サ６２によって共に結合される入力６３と出力６４を有
する演算増幅器６２を備えている。積分器出力６４は二
重チャネルオシロスコープ６７（第１図）の１チヤネル
への入力となっておシ、加算増幅器５８の加算出力５９
（第２図）は、このオシロスコープ６７の別のチャネル
への入力となっている。感度（利得）制御は、各入力に
対するオシロスコープ表示装置上で、実質上同じ振幅を
与えるように調整される。さぐりコイル５７からの入力
６３ｔｉ、単発マルチ７２を介して、オシロスコープ６
″７の掃引数をトリガするのに利用される。
オシロスコープが「加算」モードに置かれる場合、ＲＣ
回路５４および増幅器５６を手動で調整することによっ
て、表示装置を実質的に零の掃引線を与えるよう調整す
ることができる（加算増幅器出力５９は積分器出力６４
に対して反対の記号であるので）。この実質的零の出力
が一旦達成されると、回路は較正される。このことは、
回路４０からの加算出力５９が、未補正波形（第４Ｃ図
）によって発生された磁界（第４Ｂ図）をモデル化する
ことを意味する。
回路５４および増幅器５６を手動で調整することによっ
て、表示装置を実質的に零の掃引線を与えるよう調整す
ることができる（加算増幅器出力５９は積分器出力６４
に対して反対の記号であるので）。この実質的零の出力
が一旦達成されると、回路は較正される。このことは、
回路４０からの加算出力５９が、未補正波形（第４Ｃ図
）によって発生された磁界（第４Ｂ図）をモデル化する
ことを意味する。
該較正加算増幅器出力５９は、原増幅波形「直接出力」
と共に第２加算増幅器６６に与えられる。第１加算増幅
器５８からの出力は、原人力５０と反対の記号の信号で
あるので、これら２つの信号を加算することによって原
信号からＲｅフィルタ信号を減算して、パ差の信号を発
生する。次いでこの差の信号は、第３の加算増幅器６８
によって、原信号に加算される。この第５の加算増幅器
６８の出カフ０は、原人力波形（第４Ａ図）に実質的に
等しい磁界プロフィール（第４Ｄ図）を発生する波形（
第４Ｃ図）となっている。従って、回路４０を同調する
ために、「直接出力」が利用されて勾配コイルを駆動し
、走査装置１０を較正する。画像化が行なわれる場合、
増幅器６８からの「出力」７０と称する信号は、勾配コ
イルを駆動するのに利用される。走査装置１０は５つの
相互に直交する勾配磁界を発生するので、３つの較正テ
ストが必要とされる。
と共に第２加算増幅器６６に与えられる。第１加算増幅
器５８からの出力は、原人力５０と反対の記号の信号で
あるので、これら２つの信号を加算することによって原
信号からＲｅフィルタ信号を減算して、パ差の信号を発
生する。次いでこの差の信号は、第３の加算増幅器６８
によって、原信号に加算される。この第５の加算増幅器
６８の出カフ０は、原人力波形（第４Ａ図）に実質的に
等しい磁界プロフィール（第４Ｄ図）を発生する波形（
第４Ｃ図）となっている。従って、回路４０を同調する
ために、「直接出力」が利用されて勾配コイルを駆動し
、走査装置１０を較正する。画像化が行なわれる場合、
増幅器６８からの「出力」７０と称する信号は、勾配コ
イルを駆動するのに利用される。走査装置１０は５つの
相互に直交する勾配磁界を発生するので、３つの較正テ
ストが必要とされる。
第２図の回路はいずれの勾配波形に対しても補正を行な
い、そしてそれぞれの新規な勾配付勢信号に対する別々
のコンピュータモデル化手続きを行なう必要性を回避し
ている。本発明は特定して説明されてきたが、本発明に
は添付の特許請求の範囲の精神または範囲内に含まれる
すべての変更例および／ｌたは代替例が含まれ３υ ていることを意図するものである。
い、そしてそれぞれの新規な勾配付勢信号に対する別々
のコンピュータモデル化手続きを行なう必要性を回避し
ている。本発明は特定して説明されてきたが、本発明に
は添付の特許請求の範囲の精神または範囲内に含まれる
すべての変更例および／ｌたは代替例が含まれ３υ ていることを意図するものである。
第１図は核磁気共鳴画像化システムの斜視図、第２図は
勾配コイル付勢信号を発生する回路の概略図、第３図は
勾配コイル付勢によって発生される磁界を感知する際に
利用される回路、第４Ａ図と第４Ｂ図は磁界整形におけ
るうず電流を示す入力と出力の波形、第４Ｃ図と第４Ｄ
図はうず電流効果に対して補正する変更勾配コイル付勢
プロフィールを示す入力と出力の波形となっている。 図中、１０は核磁気共鳴画像化走査装置、１２はハウジ
ング、１８は開口部、２０はＲＦパルスコイル、２２は
患者支持台、２４は頭支持部、５７はさぐシコイル、お
よび６７は二重チャネルオシロスコープをそれぞれ示す
。 特許出願人 ピカー インターナショナル。 インコーポレイテッド
勾配コイル付勢信号を発生する回路の概略図、第３図は
勾配コイル付勢によって発生される磁界を感知する際に
利用される回路、第４Ａ図と第４Ｂ図は磁界整形におけ
るうず電流を示す入力と出力の波形、第４Ｃ図と第４Ｄ
図はうず電流効果に対して補正する変更勾配コイル付勢
プロフィールを示す入力と出力の波形となっている。 図中、１０は核磁気共鳴画像化走査装置、１２はハウジ
ング、１８は開口部、２０はＲＦパルスコイル、２２は
患者支持台、２４は頭支持部、５７はさぐシコイル、お
よび６７は二重チャネルオシロスコープをそれぞれ示す
。 特許出願人 ピカー インターナショナル。 インコーポレイテッド
Claims (11)
- （１）核磁気共鳴画像化用の勾配磁界を発生する方法で
あつて、所望の勾配磁界に対応する勾配付勢プロフィー
ルを有する磁界発生手段を付勢することによつて勾配磁
界を発生する段階と、この付勢によつて生じた磁界を感
知する段階と、および付勢プロフィールを感知磁界に関
連する補正信号と結合することによつて磁界発生手段の
付勢プロフィールを変更し、所望の勾配磁界に一層近似
する磁界を発生する段階、とから成ることを特徴とする
前記勾配磁界発生方法。 - （２）特許請求の範囲第１項記載の方法において、感知
段階は磁界発生手段を付勢することによつて発生する磁
界の測定を含んでおり、そして変更段階は勾配付勢プロ
フィールから測定磁界に関する信号を減算して差の信号
を得てそれを勾配付勢プロフィールに加算し、変更勾配
付勢プロフィールを発生することを特徴とする前記勾配
磁界発生方法。 - （３）特許請求の範囲第１項記載の方法において、感知
段階は前記勾配磁界に配置された電流搬送コイルの誘導
信号を測定することによつて実行され、そして補正信号
は該誘導信号を付勢プロフィールと比較することによつ
て得られることを特徴とする前記勾配磁界発生方法。 - （４）核磁気共鳴画像化のための勾配コイル付勢装置で
あつて、該装置は、勾配コイル付勢信号によつて発生し
た磁界を感知する手段（５７）と、感知された磁界と所
望の磁界との間の差に関する信号を発生する手段（５０
〜５６および５８〜６７）と、および該差の信号をコイ
ル付勢信号に加算して、勾配コイルの近辺における金属
物体の誘導うず電流効果を打消す変更コイル付勢信号を
発生する手段（６８）とを備えていることを特徴とする
前記勾配コイル付勢装置。 - （５）特許請求の範囲第４項記載の装置において、信号
を発生する前記手段（５０〜５６および５８〜６７）は
整形パルスを発生する同調可能回路（５０〜５６および
５８）と、該整形パルスを勾配磁界によつて発生した感
知パルスと比較する比較器（６７）と、および前記整形
パルスが前記同調可能回路（５０〜５６および５８）を
同調することによつて感知パルスと整合された後、前記
勾配コイル付勢信号から整形パルスを減算する加算増幅
器（６６）とを備えていることを特徴とする前記勾配コ
イル付勢装置。 - （６）画像化装置であつて、一様な磁界を発生して被験
者内の構造の磁気モーメントを整列させる手段（１８）
と、前記被験者内の当該領域に特定の大きさと方向の勾
配磁界を与える手段（１８）と、摂動磁界を発生して当
該領域内の構造の磁気モーメントを新らしい方向に向け
直す手段（２０）と、および摂動段階の次の前記モーメ
ントを監視して、前記領域の構造を認識する手段、とを
備える前記装置において、前記勾配磁界を与える手段は
、付勢プロフィールを受信する入力と、前記プロフィー
ルによつて発生した勾配磁界を感知する手段（５７）と
、前記感知勾配磁界を付勢プロフィールと比較して、前
記磁界と当該領域の近くで誘導されたうず電流によつて
生じたプロフィールとの間の差を表わす差の信号を発生
する手段（５０〜５６および５８〜６７）と、および該
差の信号を付勢プロフィールに加算して変更付勢信号を
得て、付勢プロフィールに対応する勾配磁界を発生する
手段（６８）、とから成る付勢回路（５０〜６８）を有
していることを特徴とする前記画像化装置。 - （７）特許請求の範囲第６項記載の装置において、前記
比較手段（５０〜５６および５９〜６７）は、付勢プロ
フィール入力に結合された同調可能回路（５０〜５６お
よび５８）と、前記同調可能回路からの出力を感知勾配
磁界に関する信号と比較する比較器（６７）と、および
前記同調可能回路出力から付勢プロフィールを減算し、
前記差の信号を発生する手段（６６）、とから成ること
を特徴とする前記画像化装置。 - （８）特許請求の範囲第７項記載の装置において、前記
同調可能回路（５０〜５６および５８）は、並列で接続
されて前記付勢プロフィールを整形する複数の調整可能
な抵抗器／コンデンサ回路（５４）を備え、従つて前記
同調可能回路（５０〜５６および５８）からの出力は感
知信号を打消すことを特徴とする前記画像化装置。 - （９）特許請求の範囲第８項記載の装置において、前記
比較器は共に加算できる２つの入力を有するオシロスコ
ープ（６７）を備えており、第１の前記入力は感知信号
に結合されそして第２の前記入力は前記同調可能回路か
らの出力に結合されていることを特徴とする前記画像化
装置。 - （１０）波形変更のための電子回路であつて、並列に接
続され、かつ、共通の信号入力と共通の整形出力を有す
る幾つかの調整可能抵抗器／コンデンサフィルタ回路（
５４）と、前記共通の整形出力を反転する手段（５８）
と、該反転整形出力を信号入力に加算して差の信号を発
生する手段（６６）と、該差の信号を信号入力に加算し
、変更信号を発生する手段（６８）と、および反転出力
を監視して、前記調整可能フィルタ回路（５４）の調整
によつて前記反転整形出力を生ずる時点を表示し、信号
入力によつて発生した磁界のうず電流ひずみによつて生
ずる信号をモデル化する手段（５７、６７）、とを備え
ていることを特徴とする前記波形変更電子回路。 - （１１）特許請求の範囲第１０項記載の回路であつて、
さらに各抵抗器／コンデンサ回路（５４）の出力に結合
されて整形出力を調整する、０と１の間で変化すること
のできる利得を有する調整可能増幅器（５６）を備えて
いることを特徴とする、前記波形変更電子回路。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/758,761 US4703275A (en) | 1985-07-25 | 1985-07-25 | Method and apparatus to compensate for eddy currents in magnetic resonance imaging |
| US758761 | 1992-03-10 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6227932A true JPS6227932A (ja) | 1987-02-05 |
| JP2883980B2 JP2883980B2 (ja) | 1999-04-19 |
Family
ID=25053014
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61175470A Expired - Fee Related JP2883980B2 (ja) | 1985-07-25 | 1986-07-25 | 核磁気共鳴画像化用の勾配磁界を発生する方法および装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4703275A (ja) |
| EP (1) | EP0215547B1 (ja) |
| JP (1) | JP2883980B2 (ja) |
| DE (1) | DE3671963D1 (ja) |
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| JPS63229039A (ja) * | 1987-03-18 | 1988-09-22 | 株式会社東芝 | 磁気共鳴イメ−ジング装置 |
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