JPS6351852A

JPS6351852A - 磁気共鳴イメ−ジング装置

Info

Publication number: JPS6351852A
Application number: JP61196261A
Authority: JP
Inventors: 日野　正章
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1986-08-21
Filing date: 1986-08-21
Publication date: 1988-03-04

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、磁気共鳴イメージング装置に関する。

（従来の技術）磁気共鳴イメージング装置により被検体の心臓や腹部を
対象とする倣形を行なう場合、そのｍｌ影タイミングを
被検体の心拍や呼吸に同期させることが良質なＭＲ両画
像得る上で必要となる。この場合に、従来にｄ３いては
倣形に必要な同明信号を（７るための心拍信号の伝送方
式としてテレメータ方式、被検体の呼吸信号の伝送方式
が採用されている。

すなわち、心拍信号の伝送方式としては、第３図に示す
ように磁気共鳴イメージング装置の架台２０内に臥床す
る被検体Ｍに心電波形収集用のリード線２１を取り付け
、このリード線２１を介して送られる心拍信号を架台２
０内に配置した送信部２２に取り付けたアンテナ２３に
より架台２０の外部に送信するとともに、送信された心
拍信号を受信部２４のアンテナ２５で受信し、これをこ
の装置のシステムコントローラ２６に送って照影用の同
期信号として利用するものである。

しかし、このような方式では、アンテナ２３を有する送
信部２２及びアンテナ２５を有する受信部２４が必要と
なり、特に架台２０の電波シールド効果が一般には大き
いので送信部２２のアンテナ２５の配置に特別の配慮が
必要で被検体倣形の際の操作性に影響を与えるという問
題がある。

尚、心拍信号の伝送方式としては第３図に示すほか、光
信号を利用した光通信方式も考えられるが、この場合に
もやはり光学系の存在のため操作性の点で問題が残る。

一方、被検体Ｍの呼吸信号の伝送方式としては第４図に
示すものをあげることができる。

この方式は、被検体Ｍの例えば腹部にエアバッグ２７を
巻き付け、このエアバッグ２７と架台２０の外部に配置
した圧力センサ２８とをエアパイプ２９で連通ずるとと
もに、エアバッグ２７及びエアパイプ２９を介して送ら
れてくる被検体Ｍの呼吸に伴うエア圧力の変動を圧力セ
ン１）−２８で検知し、これを呼吸信号としてシステム
コントローラ２６に送り倣形用の同期信号として用いる
ものである。

しかし、この場合にもエアパイプ２９の存在がこの装置
の操作性を低下させるという問題がある。

（発明が解決しようとする問題点）上述したように従来の倣形用同期信号を得る方式におい
ては、いずれも操作性の点で看過し１７ない問題点を包
含している。

そこで本発明は、被検体の撤影時における装置の操作性
に優れている磁気共鳴イメージング装置を提供すること
を目的とするものである。

Ｕ発明の構成］（問題点を解決するための手段）本発明の磁気共鳴イメージング装置は、被検体より得ら
れる心拍信号及び呼吸信号に対して所定周波数の変調を
行なう変調部、この変調部から出力される前記両信号の
変調信号及び被検体からのＭＲ信号及受信するプローブ
、前記プローブから出力されるＭＲ信号及び変調信号を
入力しこれらを分離覆−る第１の手段と分離された変調
信号から心拍信号、呼吸信号を得る第２の手段とを具備
した信号処理部を有し、得られた心拍信号、呼吸信号を
ｍｌ影同期信号として用いるようにしたものである。

（作　用）次に上記構成からなる装置の作用を説明する。

まず、架台内に臥床する被検体から心拍信号及び呼吸信
号を変調部に入力しこれら両信号に対し、それぞれ所定
周波数の変調をかける。

そして、変調部の両川力信号と被検体における磁気共鳴
環象に基＜　Ｍ　ＲＬ；号とを架台に設けられているプ
ロ−ブにより受信し、これら各信号を第１の手段に送出
する。

第１の手段に送られた前記各信号はここでＭＲ信号及両
変調信号とに分離され、このうちＭＲ信号及被検体の画
像形成に必要なＵ　Ｉ　Ｄ　（Ｆｒｅｅ　Ｉｎｄｕｃｔ
ｉｏｎ　Ｄｅｃａｙ＞信号として、以後の処理に供され
る。

一方、前記両変調信号は第２の手段に送られ、ここで心
拍信号と呼吸信号とに分離されてこれから両信号は被検
体の倣形を行なう際の倣形同期信号として用いられる。

（実施例）以下に本発明の実施例を第１図を参照して詳細に説明す
る。

同図中、１は磁気共鳴イメージング装置の架台であり、
この架台１の空胴部１ａに対して被検体Ｍを載置した寝
台２が水平方向に挿脱可能な状態で配置されている。

また、この装置は前記寝台２上に臥床した被検体Ｍを取
囲むように配置されこの被検体Ｍに磁気共鳴現象を誘起
させるためのコイル状のプローブ３と、前記被検体Ｍの
胸部に取り付は可能な心電波形収集用のリード線４と、
前記被検体Ｍの腹部に取り付は可能なエアバッグ５と、
このエアバッグ５にエアバイブロを介して連通している
圧力センサ７と、前記リード線４を介して送られる被検
体Ｍの心拍信号及び被検体Ｍの呼吸に基ってエアバッグ
５．エアバイブロ及び圧力センサ７により検知される呼
吸信号に対してそれぞれ後述するような所定周波数の変
調を行ない変調信号を前記プローブ３に向けてワイヤレ
スで送信する心拍信号変調部８Ａ及び呼吸信号変調部８
Ｂからなる変調部８と、前記プローブ３から出力される
被検体ＭからのＭＲ信号及前記変調信号との合成信号を
増幅するプリアンプ９と、このプリアンプ９の出力信号
を信号処理する信号処理部１１を有している。

この信＠処理部１１は、第２図＜ａ＞に示すように前記
プリアンプ９の出力信号を入力し、これをＭ　Ｒ信号と
変調信号に分離する第１の手段１２と、分離された変調
信号からさらに心拍信号及び呼吸信号を分離する第２の
手段１３とを有している。すなわち、第１の手段１２は
、プローブ３の共振周波数（ＭＲ信号及共鳴周波数）ｆ
ｏで前記プリアンプ９の出力信号を検波しＭＲ信号及み
を出力する第１の検波部１２△と、この共振周波数ｆｏ
と所定の関係にある周波数でプリアンプ９の出力信号を
検波し変調信号のみを出力する第２の検波部１２Ｂとを
有して構成されている。

また、前記第２の手段は、第２の検波部１２Ｂの出力信
号を入力し、これに対して所定周波数帯域のフィルタ処
理を行なって心拍信号を出力する第１のフィルタ１３Ａ
と、同じく前記出力信号を入力しこれに対して所定周波
数帯域のフィルタ処理を行なって呼吸信号を出ノＪする
第２のフィルタ１３Ｂとを有して構成されている。

ここて、前記変調部８の変調周波数及び第２の検波部１
２Ｂの検波周波数について言及すると、磁気共鳴イメー
ジング装置の受信系ではプローブ３を含めて、前記共振
周波数ｆｏを中心とする受信周波数の選択性（Ｑ）がお
る。

ずなわら、第２図に示ずようにプローブ３等の選択可能
な周波数帯域は、前記共振周波数ｆ○を中心として△ｆ
の範囲内でおる。一方、ＭＲ信号及周波数帯域は共振周
波数ｆｏを中心としてΔｆＳ（Δｆｓ＜△ｆ）の範囲内
である。そして、仮に前記変調周波数及び第２の検波部
１２Ｂの検波周波数が上述した△ｆｓの範囲内におると
、ＭＲ信号及心拍信号や呼吸信号が混在し、ＭＲ画像上
にアーチファクトが生じる原因となる。

以上のことから、前記変調周波数及び第２の検波部１２
Ｂの検波周波数として、共振周波数ｆ。

を中心とし、かつ、△ｆの帯域内で△ｆｓの帯域外にあ
る周波数ｆ１を用いる。

これら各周波数の具体例としては、共振周波数ｆ○とし
て９．３６ＭＨｚ、変調及び検波周波数ｆｌとして８Ｍ
Ｈｚを採用する。このとき、心拍信号の周波数は通常５
０〜６０１−１ｚであることから心拍信号変調部８Ａか
ら出力される変調信号の周波数は８ＭＨｚ±５０〜６０
Ｈｚとなる。また、呼吸信号の周波数は通常１〜２Ｈｚ
であることから呼吸信号変調部８Ｂから出力される変調
信号の周波数は８ＭＨｚ±１〜２Ｈｚとなる。

また、この場合には前記第１のフィルタ１３Ａとして５
０〜６０Ｈｚの信号を通過させるバイパスフィルタを、
第２のフィルタ１３Ｂとして１〜２Ｈｚの信号を通過さ
せるローパスフィルタを用いる。

次に、上記構成の装置の作用を説明する。

まず、架台１内に挿入される寝台２上に臥床した被検体
Ｍの胸部に対してリード線４を取り付けるとともに、腹
部にエアバッグ５を装着する。そして、被検体Ｍの心臓
の動きに伴う心拍信号をリード線４を介して心拍信号変
調部８Ａに取り込み周波数ｆ１で変調してこの変調信号
をワイヤレスでプローブ３に送信する。同時に、エアバ
ッグ５゜エアバイブロ及び圧力センサ７により検知され
る被検体Ｍの呼吸に伴う呼吸信号を呼吸信号変調部８Ｂ
に取り込み周波数ｆ１で変調してこの変調信号をワイヤ
レスでプローブ３に送信する。

また、被検体ＭからのＭＲ信号及プローブ３により受信
される。このＭＲ信号及び前記両度調信号はプローブ３
により合成され、プリアンプ９に送られて増幅された後
、信号処理部１１に送られる。そして、この合成信号は
第１の検波部１２Ａにａ３いて周波数ｆｏで検波され、
ＭＲ信号及分離出力される。このＭＲ信号及ＦＩＤ信号
としてＭＲ画像形成のための処理に供される。

一方、前記合成信号は第２の検波部１２Ｂにおいて周波
数ｆ１で検波され変調信号のみが分離出力される。この
変調信号は第２の手段１３の第１のフィルタ１３Ａにお
いてフィルタ処理され心拍信号のみが取り出される。同
時にこの変調信号は第２のフィルタ１３Ｂにおいてフィ
ルタ処理され、呼吸信号のみが取り出される。

これら心拍信号及び呼吸信号は、この装置の被　１１　
一検体撮影用の層形同期信号として用いられる。

本発明は上述した実施例に限定されるものではなく、そ
の要旨の範囲内で種々の変形か可能である。

例えば、上述した実施例ではＭＲ信号及変調信号との合
成信号を同時に信号処理部に送って処理する場合につい
て説明したが、この他、最初に変調信号のみを信号処理
部に送っで層形同期信号を得た後、この倣形同期信号に
よりＭＲ信号及発生タイミングを制御することももちろ
ん可能である。

「発明の効果］以上詳述した本発明によれば、心拍信号の送信のためア
ンテナが不要となり、かつ、呼吸信号検知用のエアパイ
プを架台外部に引き出す必要もないため、この装置の寝
台移動の際等における操作性の向上を図ることができる
磁気共鳴イメージング装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例装置の構成を示ずブロック図、
第２図（ａ）は同装置にｄ３ける信号処理＝　１２− 部のブロック図、第２図（ｂ）は同装置におけるプロー
ブの共振周波数と変調及び検波周波数との関係を示す特
性図、第３図は従来における心拍信号の送受信の状態を
示ず説明図、第４図は従来における呼吸信号の検知手段
を示す説明図でおる。１・・・架台、　３・・・プローブ、　８・・・変調部
、１１・・・信号処理部、　１２・・・第１の手段、１
３・・・第２の手段。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）被検体より得られる心拍信号及び呼吸信号に対し
て所定周波数の変調を行なう変調部と、この変調部から
出力される前記両信号の変調信号及び被検体からのＭＲ
信号を受信するプローブと、前記プローブから出力され
るＭＲ信号及び変調信号を入力しこれらを分離する第１
の手段と分離された変調信号から心拍信号、呼吸信号を
得る第２の手段を具備した信号処理部とを有し、得られ
た心拍信号、呼吸信号を撮影同期信号として用いるよう
にしたことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
（２）前記変調部は、前記プローブの共振周波数を中心
とする選択性を有する帯域内で、かつ、ＭＲ信号の周波
数帯域外にある周波数で心拍信号及び呼吸信号の変調を
行なうものである特許請求の範囲第１項記載の磁気共鳴
イメージング装置。
（３）前記第１の手段は、前記プローブの共振周波数で
このプローブの出力信号を検波する第１の検波部と、前
記変調部の変調周波数と同一の周波数でプローブの出力
信号を検波する第２の検波部を有するものである特許請
求の範囲第１項若しくは第２項記載の磁気共鳴イメージ
ング装置。
（４）前記第２の手段は、前記第２の検波部の出力信号
から心拍信号及び呼吸信号を得るフィルタである特許請
求の範囲第１項乃至第３項のいずれか１項に記載の磁気
共鳴イメージング装置。