JPS63275331A - 磁気共鳴イメ−ジング装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、磁気共鳴現象を利用して生体の断層像や化学
シフト像等の診断情報を（ワるようにした磁気共鳴イメ
ージング装置に関し、特にエコープラナ法等の超高速イ
メージングを実施する上で好適とした磁気共鳴イメージ
ング装置に関する。

（従来の技術） 被検者を診断するために用いる診断情報として断層像を
考えるとき、アキシャル面像、サジタル面像、コロナル
面像は、臨床上類゛繁に用いられるものである。これら
各面の像は第３図に示すように被検者Ｐの体軸方向をＺ
軸とすると、′被検者Ｐにおけるアキシャル面はｘ−ｙ
軸面であり、サジタル面はｙ−ｚ軸面であり、コロナル
而は×−２軸面である。

一般にＸ線ＣＴスキャナ装置は、被検者の体軸方向に対
して直角にＸ線源と検出器とを配置し、被検者を体軸方
向に侵かずつ移動してＸＩ！Ｊ曝躬を行えばアキシャル
面像をマルチスライスにて得ることができ、磁気共鳴イ
メージング装置は、単に磁場の発生シーケンスを変更す
るだけでアキシャル面像、サジタル面像、コロナル面像
をマルチスライスにて得ることができるものであり、こ
の点でも診断機器として有用な装置である。

また、医用磁気共鳴イメージング装置は、７Ｎ！磁石や
永久磁石による静磁場装置と、ｘ、ｙ、ｚ軸傾斜ｔａ場
コイルと、送受信コイルと、静磁場電源と、Ｘ、Ｙ、Ｚ
軸傾斜Ｍａｉｌ電源と、送受信器と、傾斜磁場及び送受
信信号の発生シーケンスを制御するシーケンサと、この
シーケンサ及び楼台等の付ａｔｉ器を含む全システムを
統括制御及び信号処理するコンピュータシステムとを備
えて構成されている。

そして、静磁場＠置により発生した静磁場中に被検者を
配置し、この被検者に対してＸ、Ｙ、Ｚ軸傾斜磁場コイ
ルにより発生したスライス用傾斜磁場、エンコード用傾
斜磁場、リード用傾斜磁場を印加し、さらに送受信コイ
ルにより発生した励起用高周波１１場を印加することに
より、当該被検者の特定部位に磁気共鳴現象を生じせし
め、これによって生じる磁気共鳴信号を同送受信コイル
により収集して送受信器を介してコンピュータシステム
に取込んで前記被検者の生体診断情報を得るようにして
いる。

ここで、送受信コイル及び送受信器は、例えば第４図に
示すように、送信により例えば９０’−１８０°パルス
系列の励起用高周波磁場を発生し、ＭＲ倍信号受信する
プローブとして機能する。また、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸傾斜磁場
コイルは、イメージング法の相違によりその発生シーケ
ンスは異なるものであるが、いずれも各磁場をスライス
用傾斜磁場、エンコード用傾斜磁場、リード用傾斜磁場
として被検者に印加して、検出信号に空間情報を付与す
るものとして機能している。

この第４図のシーケンスは、よく知られている９０’−
１８０°パルス系列による選択励起法の一例を示してお
り、また、各軸傾斜磁場の設定によりアキシャル面のス
ライス像を得る傾斜磁場シーケンスとなっている。すな
わち、静磁場を２軸方向に発生させ、同Ｚ軸方向に体軸
を合せて被検者を配置している状態にあって、Ｚ軸傾ｔ
［場コイルを励磁してＺ軸傾斜磁場をスライス用傾斜磁
場として被検者に作用させ且つ９０’選択パルスを印加
して、スライスを決定する。そしてＹ軸傾斜磁場コイル
を励磁してＹ軸傾斜磁場をエンコード用傾斜磁場として
被検者に切換えて作用させ、次に１８００選択パルスを
印加すると共にＸ軸傾斜磁場コイルを励磁してＸ軸傾斜
磁場をリード用傾斜磁場として被検者に切換えて作用さ
せ、上記スライスから誘起されてくるＭＲ倍信号エコー
として検出する。

このようなシーケンスでは、パルス磁場及び各傾斜磁場
を緩和時間等に塞づいてそれぞれ所定の時間間隔を置い
て印加するものであり、そして１回のエコー信号の検出
までに要する時間は上記時間ｒ１隔により決定されるも
のなので、単位時間に得ることができる信Ｍｆｆｉは僅
かである。そこで単位時間に多量の信号を得て古画質化
を図るための方法として（超）高速イメージングとして
エコー・プラナ法がある。この方法は、第２図に示すよ
うに（第２図は第４図と同じアキシャル面のイメージン
グを行うシーケンスである。）、比較的強い磁場のスラ
イス用傾斜磁場及び選択パルスを印加し、スライス面を
決定した後、リード用傾斜磁場を急峻に立上げ立下げを
伴って周期的に反転するようにして印加すると共に弱い
エンコード用傾斜磁場を印加することにより、多数のエ
コーを得るようにしたものである。

第４図に示す通常のイメージングを実施する場合、３つ
の傾斜磁場は同じ程度のものであるので、それぞれの傾
斜磁場′Ｒ１ＩＩも同じ程度のもの（一般には同−Ｖ装
置を３つ用意する。）でよい。

しかし乍、第２図に示す高速イメージングでは、リード
用傾斜磁場だけが高速反転するという、特殊なものであ
り、他の２つのものとは大きく異なっており、また、ア
キシャル面像、サジタル面像。

コロナル面像を任意に得ることも条件となるので、それ
ぞれの傾斜磁場電源は大容量且つ高速応答型のものが必
要となる。これは、第２図に示す通常イメージングのた
めのシーケンスの他に、第４図に示す高速イメージング
のためのシーケンスをも同一磁気共鳴イメージング装置
で実施できるように構成することを考えると、３つの傾
斜磁場電源の容品の増大化を招くことになり、また、３
つの傾斜…ｉ０電源を大容量且つ高速応答型のものを用
いた場合は、リード傾斜磁場以外に用いる２つの傾斜磁
場電源では全機能を使用しないために無駄となり、コス
トパフォーマンスでなく装置構成上、問題であった。

（発明が解決しようとする問題点） このように従来の磁気共鳴イメージング装置においては
、アキシャル面像、サジタル面像、コロナル面像をエコ
ープラナ法等の高速イメージングにより轡るためには３
つの傾斜磁場電源を、大容量且つ高速応答型のものを必
要とし、コスト上昇をはじめとして装置構成上の問題点
があった。

そこで本発明の目的は、傾斜磁場電源の大言量化を極力
抑制してアキシャル面像、サジタル面像。

コロナル面像をエコープラナ法等の高速イメージングに
より得ることができるようにした磁気共鳴イメージング
装置を提供することにある。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段〉 本発明は上記問題点を解決し且つ目的を達成するために
次のような手段を講じた構成としている。すなわち、本
発明は、静磁場中に配置した被検者に対してスライス用
傾斜ｔａｍ、エンコード用傾斜磁場、リード用傾斜磁場
及び励起用高周波磁場を印加して当該被検者の特定部位
に磁気共鳴現象を生じせしめ、これによって生じる磁気
共鳴信号を収集して前記被検者の生体診断情報を得るよ
うにした磁気共鳴イメージングＶ装置において、人寄（
至）且つ高速応答型の第１の傾斜ｍ場雷源、第２の傾斜
！１場電源、第３の傾斜磁場電源と、Ｘ軸傾斜磁場コイ
ル、Ｙ＠軸傾斜磁場コイルＺ軸傾斜磁場コイルと、前記
各傾斜磁場電源と前記各傾斜磁場コイルとを切換えて接
続する切換器とを備え、前記第１の傾斜磁場電源を前記
各傾斜磁場コイルの一つに接続してリード用傾斜磁場を
発生させるようにしたことを特徴とする。

（作用） このような構成によれば、エコープラナ法等の高速イメ
ージングによりアキシャル面像、サジタル面像、コロナ
ル面像を得ようとする場合、それぞれについて、リード
用傾１１！１場を発生すべきＸ軸傾斜磁場コイル、Ｙ軸
傾斜磁場コイル、２軸傾斜石場コイルの一つだけに大容
量且つ高速応答型の第１の傾斜磁場電源を接続し、他の
２つは第２、第３の傾斜磁場電源を接続してイメージン
グを実施することが可能となり、この場合、大容量且つ
高速応答型の傾斜磁場電源は１つだけで済むので、傾斜
磁場電源の人寄串化を抑制したものとなる。

（実施例） 以下本発明にかかる磁気共鳴イメージング装置の一実施
例を第１図を参照して説明する。第１図に示すように、
本実施例の磁気共鳴イメージング８＠は、静磁場装置と
して静磁場コイル１と、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸傾斜磁場コイル２
ｘ、２ｙ、２ｚと、送受信コイル３と、静磁場電＋１１
４と、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸傾斜磁場電源として大容量且つ高速
応答型の第１の傾斜磁場ｍ１ｉ５ａ　、小容量且つ通常
応答型の第２の傾斜磁場電源５ｂ、小容量且つ通常応答
型の第３の傾斜磁場電５！５Ｃと、図示しない送受信器
と、傾斜磁場及び送信信号の印加における駆動系の発生
シーケンスを制御するシーケンサ６と。

このシーケンサ６、受信系、及び図示しない寝台等の付
設機器の制御、信号処理を統轄するコンピュータシステ
ム７と、シーケンサ６からの切換指令に基づき大容量且
つ高速応答型の第１の傾斜磁場電源５ａ、小容量且つ通
常応答型の第２の傾斜磁Ｓ電１１！５ｂ　、小容量且つ
通常応答型の第３の傾斜磁場電ｗＡ５ｃとＸ、Ｙ、Ｚ軸
傾斜磁場コイル２ｘ、２ｙ、２ｚとを接続切換を行う切
換器８とを備えて構成されている。

以上の如く構成された本実施例装置の動作を第２図に示
す工、コーブラナ法を実施する場合について説明する。

すなわち、被検者Ｐを所定の磁場生成空間内に配置した
状態で、アキシャル面像の撮影を望み、その旨コンピュ
ータシステム７を動作させる。そうすると、シーケンサ
６は、Ｚ軸方向に第２図に示すスライス用傾斜磁場を発
生させ且つＸ軸方向に第２図に示すリード用傾斜磁場を
発生させ且つＹ軸方向に第２図に示すエンコード用傾斜
磁場を発生させるべく、しかもリード用傾斜磁場は大容
量且つ高速応答型の電源を必要とするから、Ｘ軸傾斜磁
場電源として大容量且つ高速応答型の第１の傾斜磁場１
！源５ａをＸ軸傾斜磁場コイル２×に接続するべく、ま
た、Ｙ軸傾斜磁場電源として小容量且つ通常応答型の第
２の傾斜磁場電源５ｂをＹ軸傾斜磁場コイル２ｙに接続
するべく、２輪傾斜磁場電源として小容量且つ通常応答
型の第３の傾斜磁場電源５ＣをＺ軸傾斜磁場コイル２ｚ
に接続するべく切換指令を与える。

以上により、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸傾斜磁場コイル２ｘ。

２ｙ、２ｚは、第２図に示す各傾斜磁場を発生すること
ができる構成となる。そして、シーケンサ６によりスラ
イス用傾斜磁場、エンコード用傾斜磁場、リード用傾斜
磁場を印加し、ざらに送受信コイル３により発生した励
起用高周波磁場を印加することにより、被検者Ｐの特定
部位に磁気共鳴現象を生じせしめ、これによって生じる
磁気共鳴信号を同送受信コイル３により収集して送受信
器を介してコンピュータシステム７に取込んで被検者Ｐ
の生体診断情報を得ることができるようになる。

一方、第３図におけるサジタル面像を撮影する場合は、
シーケンサ６は、Ｘ軸方向に第２図に示すスライス用傾
斜磁場を発生させ且つＹ軸方向に第２図に示すリード用
傾斜磁場を発生させ且つＺ軸方向に第２図に示すエンコ
ード用傾斜磁場を発生させるべく、しかもリード用傾斜
磁場は大容量且つ高速応答型の電源を必要とするから、
Ｙ軸傾斜磁場電源として大容量且つ高速応答型の第１の
傾斜磁場１！源５ａをＹ軸傾斜磁場コイル２ｙに接続す
るべく、また、Ｘ軸傾斜磁場電源として小容量且つ通常
応答型の第２の傾斜磁場電Ｍ５ｂをＸ軸傾斜磁場コイル
２ｘに接続するべく、２軸傾斜磁場電源として小容量且
つ通常応答型の第３の傾斜磁場１１５ｃをＺ軸傾斜磁場
コイル２ｚに接続するべく切換指令を与える。

さらに、コロナル面像の撮影を行う場合、シーケンサ６
は、Ｙ軸方向に第２図に示すスライス用傾斜磁場を発生
させ且つＺ軸方向に第２因に示すリード用傾斜磁場を発
生させ且つＸ軸方向に第２図に示すエンコード用傾斜磁
場を発生させるべく、しかもリード用傾斜磁場は大容量
且つ高速応答型の電源を必要とするから、２軸傾斜磁場
電源として大容量且つ高速応答型の第１の傾斜磁Ｓ電源
５ａを２軸傾斜磁場コイル２ｚに接続するべく、また、
Ｙ軸傾斜磁場電源として小容量且つ通常応答型の第２の
傾斜磁場１ｆ源５ｂをＹ軸傾斜磁場コイル２ｙに接続す
るべく、Ｘ軸傾斜磁場電源として小容量且つ通常応答型
の第３の傾斜磁場電源５ＣをＸ軸傾斜磁場コイル２ｘに
接続するべく切換指令を与える。

以上により高速イメージング法によりアキシャル面縁、
サジタル面増、コロナル面像を撮影することができ、こ
の場合、３つの傾斜磁場電源のうち１つだけ大容量且つ
高速応答型の１１５ａを用い且つ他の２つは小容量且つ
通常応答型の電源５ｂ、５ｃを用いて３つの異なる用途
の傾斜磁場を発生することができるので、傾斜磁場電源
はコストパフォーマンスである。

本発明は上記実施例に限定されるものではなく、例えば
、第２．第３の傾斜磁場Ｗｉ源５ｂ、５ｃはコスト低減
を図り得る同一のもの又は異なるものを用いてよい。も
ちろん、高速イメージングはエコープラナ法に限定され
るものではなく、さらに通常のイメージング法も実行す
ることができる。

この他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して
実施できるものである。

［発明の効果］ 以上のように本発明は、高速イメージングではリード用
傾斜磁場だけが特殊であることに着目して、大容量且つ
高速応答型の第１の傾斜磁場Ｎ源、第２の傾斜磁場Ｎ源
、第３の傾斜磁場Ｎ源と、Ｘ軸傾斜磁場フィル、Ｙ軸傾
斜磁場コイル、Ｚ軸傾斜磁場コイルと、前記各傾斜磁場
電源と前記各傾斜ｒｌｌココイルを切換えて接続する切
換器とを備え、前記第１の傾斜磁場電源を前記各傾斜磁
場コイルの一つに接続してリード用傾斜Ｅｎ楊を発生さ
せるようにしたちのであり、この構成によれば、エコー
プラナ法等の高速イメージングによりアキシャル面像、
サジタル面像、コロナル面縁を岬実つとする場合、それ
ぞれについて、リード用傾斜磁場を発生すべきＸ軸傾斜
磁場コイル、Ｙ軸傾斜磁場コイル、ｚ＋ｌｌ傾斜ｆｌｉ
１場コイルの一つだけに人寄出目つ高速応答型の第１の
傾斜磁場電源を接続し、他の２つは通常の小容用且つ通
常応答型の第２、第３の傾斜磁場電源を接続してイメー
ジングを実施することが可能となり、この場合、人寄吊
且つ高速応答型の傾斜磁場用源は１つだけで済むので、
傾斜磁場電源の大容量化を抑制したものとなる。

よって、本発明によれば、傾斜磁場電源の大容量化を（
（力抑制してアキシャル面像、サジタル面像、コロナル
面像をエコープラナ法等の高速イメージングにより１ｑ
ることができるようにした（ｄ気共鳴イメージング装置
を堤供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による磁気共鳴イメージング装置の一実
施例の構成を示す回路図、第２図は高速イメージングと
してエコープラナ法を実施するシーケンスを示す図、第
３図は被検者の撮影像を説明する図、第４図は通常イメ
ージングのシーケンスを示す図である。 １・・・静磁場コイル、２ｘ、２ｙ、２ｚ・・・傾斜Ｋ
ｌｌココイル３・・・送受信コイル、４・・・静磁場電
源、５ａ・・・大容看且つ高速応答型の第１の傾斜［１
場電源、５ｂ・・・小容吊且つ通常応答型の第２の傾斜
磁場電源、５Ｃ・・・小容吊且つ通常応答型の第３の傾
斜磁場電源、６・・・シーケンサ、７・・・コンピュー
タシステム、８・・・切換器。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第　１　図 ｍ１０のパルス！列−−子−−Ａ ユ　２　口 ＼、　　　＼、ｊ ゴ　３Ｔｊ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 静磁場中に配置した被検者に対してスライス用傾斜磁場
   、エンコード用傾斜磁場、リード用傾斜磁場及び励起用
   高周波磁場を印加して当該被検者の特定部位に磁気共鳴
   現象を生じせしめ、これによって生じる磁気共鳴信号を
   収集して前記被検者の生体診断情報を得るようにした磁
   気共鳴イメージング装置において、大容量且つ高速応答
   型の第１の傾斜磁場電源、第２の傾斜磁場電源、第３の
   傾斜磁場電源と、Ｘ軸傾斜磁場コイル、Ｙ軸傾斜磁場コ
   イル、Ｚ軸傾斜磁場コイルと、前記各傾斜磁場電源と前
   記各傾斜磁場コイルとを切換えて接続する切換器とを備
   え、前記第１の傾斜磁場電源を前記各傾斜磁場コイルの
   一つに接続してリード用傾斜磁場を発生させるようにし
   たことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。