JPS6382645A

JPS6382645A - Ｍｒｉ装置の多同調型クロスダイオ−ド

Info

Publication number: JPS6382645A
Application number: JP61229173A
Authority: JP
Inventors: 浩早川
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1986-09-27
Filing date: 1986-09-27
Publication date: 1988-04-13

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（Ｍ　Ｒ：　ｍａｇｎｅｔｉｃ　ｒｅ
ｓｏｎａｎ−ｃｅ以下ｒＭＲＪと称する）現像を用いて
、被検体のある断面における特定の原子核スピン密度の
分布をいわゆるコンピュータ断層法（ＣＴ　：　ｃｏｎ
ｐ−ｕｔｅｄ　ｔｏｓｏｇｒａｐｈｙ　）によりＣＴ像
（ｃｏｍｐｕｔｅｄ　ｔ−ｏｍｏｇｒａｍ　）として画
像化（ｉｍａｇｉｎｇ　）するＭＲＩ装２１１（磁気共
鳴イメージンク装置）におけるセンシングプローブの励
起と受信とのスイッチングとして用いられるクロスダイ
オードに関する。

（従来の技術）例えば診断用ＭＲＩ装置では、被検体の特定位置の断層
像を得るために第３図に示すように被検体Ｐに図示Ｚ軸
方向に沿う非常に均一な静磁場Ｈｏを作用させ、一対の
傾斜磁場コイルＩＡ、ＩＢにより静磁場Ｈ８に線型磁場
勾配を付加する。静磁場Ｈ８に対して特定の原子核は次
式で示される角周波数ω。て共鳴する。

ω。其ｒＨｏ　　　　　　　　・・・・（１）（１）式
においてｒは磁気回転比であり、原子核の種類に固有の
ものである。特定の原子核のみ共１Ｂさせる角周波数ω
。て回転磁場Ｈ１を一対の送信コイル２Ａ、２Ｂを介し
て、前記線型磁場勾配を利用して設定される図示ｘ−ｙ
ｙ面内について被検体Ｐに作用させ、断層像を得る特定
のスライス部分Ｓ（ｖ面状の部分であるか現実にはある
厚みをもっている）のみにＭＲ現象を生せしめる。

ＭＲ現象は一対の受信コイル３Ａ、３Ｂを介して自由誘
導減衰（Ｆ　Ｉ　Ｄ　：　ｆｒｅｅ　１ｎｄｕｃｔｉｏ
ｎ　ｄｅｃａｙ）信号（以丁ｒＦＩＤ信号」と称する）
として観測され、この信号をフーリエ変換することによ
り特定の原子核スピンの回転周波数についての単一のス
ペクトルか得られる。ＦＪｉ層像をＣＴ像として１１）
るためには、スライス部分Ｓのｘ−ｙｙ面内の多方向に
ついての投影像が必要である。そのためにスライス部分
Ｓを励起してＭＲ現象を生しさせた後、第４図に示すよ
うに磁場Ｈ８にＸ′軸方向（Ｘ軸より角度θ回転した座
標系）に直線的な傾斜を持つ線形磁場勾配Ｇ、ｙを作用
させると、被検体のスライス部分Ｓ内の等磁場線Ｅは直
線となり、その線上の特定の原子核スピンの回転周波数
は（１）式によりあられされる。ここで説明の便宜上等
磁場線Ｅの各々（Ｅ　Ｉ〜Ｅ７とする）より信号Ｄ１〜
Ｄ、（一種のＦＩＤ信号）を生ずると考える。Ｄ１〜Ｄ
、の振幅はそれぞれスライス部分Ｓを貫く等磁場線Ｅ、
〜Ｅｒｌ上の原子核スピン密度に比例することになる。

ところが実際に［１１０されるＦＩＤ信号はり、〜Ｄ、
をすべて加え合せたもの（すなわち合成ＦＩＤ信号）と
なるのて。

このＦＩＤ信号信号Ｄをフーリエ変換することによりス
ライス部分ＳのＸ“軸への投影情報（１次元像）ＰＤか
得られる。このＸ°袖をｘ−ｙ面内て回転させることに
より、前述と同様にしてｘ　−ｙｙ面内の各方向への投
影情報か得られ、これらの情報に基いてＣＴ像を合成す
ることかてきる。

以北のようなＭＲＩ装置は、目的のスライス面を切るた
め磁場内に簡単に被検体を設定するために、第６図に示
すように、被検体を載置する移動可能な天板２の一部に
特定の原子核物質（例えば１）（、１９Ｆ　、　Ｉｆｆ
Ｃ）を含むセンシングプローブ３を取付け、前記特定の
原子核物質の自由誘導減衰信号を検出することにより天
板２の位置決めを行なうようになっている。

センシングプローブ３内の特定の原子核を励起してＦＩ
Ｄ信号を検出する装置は第７図に示すようになっている
。第７図において、送信系４は交差ダイオード５を介し
てセンシングプローブ３内に配置されたサンプルコイル
６とサンプルコイル６に並列に接続された同調コンデン
サ７とに接続される。サンプルコイル６と同調コンデン
サ７の他端は大地に接続される。サンプルコイル６内に
はセンシングプローブ３の特定な原子核物質８か配置さ
れる。交差ダイオード５とｑいに並列に接続されたサン
プルコイル６、同調コンデンサ７との中間部に受信系９
と交差ダイオード１０か接続される。交差ダイオードｌ
Ｏの他端は大地に接続される。そして前記送信系４より
特定な原子核物質８内の核スピン系を励起する為の高周
波パルス電圧かセンシングプローブ３内に配置されたサ
ンプルコイル６へ印加され、高周波磁場Ｈ１か特定な原
子核物質８に印加される。この時交差ダイオードｌＯは
低インピーダンスとなり、受信系９へは高周波パルスは
入らない為、サンプルコイル６と同調コンデンサ７にの
み高周波パルスか送られる。特定な原子核物質８からの
ＦＩＤ信号はサンプルコイル６により検出され、受信系
９へ送られる。この時交差ダイオード５は高インピーダ
ンスとして働く為、受信系９は送信系４の影響は受ない
。

さてスライス面に相当する位置をＺ。とじ、第６図に於
てセンシングプローブ３がＺ。より左側にある場合は、（１）Ｉ　＝　ｒＨｏ＋）　ｒＨｏ　＝（ｒ）ｏ　　”
　”　”　”　（２）となり、又、センシングプローブ
３かＺ。より右側にある場合は、 ω２＝ｒＨｏ２（ｒＨｏ＝ω。−−−−（３）となる（
第８図参照）、即ちセンシングプローブ３は、第５図に
示すように２１の位とにおいてはω１　（〉ω。）、Ｚ
ｏの位置に於てはω。、Ｚ２の位置に於てはω２　（〈
ω。）で表わされる共鳴角周波数て共鳴する。

そこて以」二のような装置を用いて天板２の位置決めを
するには、送信系４より、周波数ω。なる高周波電圧を
時間幅ｔ１のパルス状でかけると、ω。近傍の角周波数
の成分か同時に生じ、ＦＩＤ信号を角周波数空間てみて
みると、センシングプローブ３かＺＩ、Ｚｏ　、Ｚ２　
、の位置にあるときは、それぞれ第８図の（ａ）、（ｂ
）、（ｃ）に対応したスペクトルかｌ’ｉられることか
ら、天板２の位置をＦＩＤ信ｔ）スペクトルか第６ＵＡ
（ｂ）のグラフになるように設定することにより、セン
シングプローブ３の位置をＺ。の位ｔに設定することか
てき、天板２の任意の場所を目的の位置に設定すること
かてきるようになっている。

（発明か解決しようとする問題点）以」−のような装置に於てクロスダイオード５゜ＩＯは
送受信兼用のスイッチング素子として用いられているか
、高周波て使用するとストレートキャパシターか効いて
きて、高周波の漏れが生じ、クロスダイオードとしての
役割りを果たさなくなるというｌＦ１ａがある。即ち、
ダイオードには第９図に示すように、タイオートに並列
にストレートキャパシター０５か存在し、このインピー
ダンスＺはｌ／（ω・Ｃ，）て表わされるのて周波数か
高くなるにつれて低インピーダンスとなり、ダイオード
をスイッチとして用いるとき高周波の漏れの現象として
表れ、スイッチ作用を妨げることとなる。これを防Ｉに
するためには、クロスダイオードに並列にＬとＣを入れ
て同調を取り、使用周波数てのインピーダンスを大きく
する・ＩＳか考えられるか、Ｌ、Ｃは本来狭帯域のもの
であり、スペクトロスコピーなとて多核種を測定すると
きは使用てきない。

本発明の］１的は、以−［−のような問題点を解決し、
周波数可変型多核種スペクトロスコピーなどのＭＲＩ装
置における高周波漏れのないスイッチ作用を得ることに
ある。

［発明の構成］（問題点を解決するための手段）Ｌ記目的を達成するため本発明は、直列につなげた複数
の並列共振回路をクロスダイオードに並列に設けた構成
とした。

（作用）本発明は上記の構成としたので、次のように作用する。

即ち、直列につなげたｎ個の並列共振回路をクロスダイ
オードに並列に設けると、このような回路のインピーダ
ンスは［ｉ＝１．２，３．　　・・・・、ｎ］となり、ω＝　
１　／　ｒ’［：”Ｃ−てインピーダンスＺを大きくす
ることかてきる。

そこて、本発明によれば、ストレートキャパシタＣ１が
存在する場合であっても、なる式を満足するように予めＣ１を調整し、設定するこ
とにより高いインピーダンスを得ることかてき、多核種
スペクトロコピーて使用する種々の」（鳴周波数ω１ω
２．ω３．・・・、ω０についてストレートキャパシタ
ー〇、による高周波の漏れのないスイッチ作用を得るこ
とかてきる。

又前述した（１）式からも分かるように、磁場Ｈ，か変
化するランバブルＭＲ１″！Ｓ　２１の場合についても
Ｃ１を上述のよう設定することによって同様な作用効果
か得られる。

（実施例）以下図示の実施例について説【！１する。

第１図に本ｆｆ１ｌＪＪに係る多回調型クロスダイオー
ドの一実施例を示す。

［：Ｚ示のものは、直列につなげた３つの並列共振回路
１１，１２．１３をクロスダイオード１４に対し並列に
設けである。クロスダイオード１４は第７図に於て説明
したクロスダイオード５及びｌＯに相当するものであり
、並列共振回路１１゜１２．１３は第７図の例で言えば
、両方のクロスタイオート５．ｌＯについてそれぞれ設
けることとなる。

このような回路のインピーダンスは −ω、’　　シ、１；、　　＋　　１［ｉ＝１．２．３］となり、ω＝ｌ／ＩＩ　てインピーダンスＺを大きくす
ることかできる。

そこて１本実施例ては、ストレートキャパシタＣ，が存
在する場合、なる式を満足するようにｒ・めＣ８を調整し、設定しで
ある。この場合のインピーダンスＺと核周波数ωとの関
係を第２図に示す。

以上から分かるように本実施例によれば第１ＩＡに示し
た回路の０１を上述のように設定することにより高いイ
ンピーダンスを得ることかてき、多核種スペクトロコピ
ーで使用する種々の共鳴周波数ω１．ω２．ωゴ、・・
・・についてストレートキャパシター〇、による高周波
の漏れのない送受信のスイッチ作用を得ることかできる
。

又前述した（１）式からも分かるように、磁場Ｈ，か変
化するランバブルＭＲＩ装置の場合についてもＣ１を−
１−述のよう設定することによって同様な作用効果か得
られる。

以」；末完ＩＪＪの一実施例について説ＩＪ１シたか、
未発ＩＪ１は」−記実施例に限定されるものではなく、
本発明の要旨の範囲内において適宜変形実施可能である
ことは汀うまてもない。

例えば」；記実施例は、３同調の場合について説！Ｊ１
シたが、３同調以」二の場合についても同様に本発明を
適用し得ることは言うまでもない。

［発明の効果］以上詳述したように本発明によれば、周波数可変型多核
種スペクトロスコピーなどのＭＲＩ装置における高周波
漏れのないスイッチ作用を得ることかできる。

又、磁場か変化するランバブルＭＲＩ装置の場合につい
ても高周波漏れのないスイッチ作用を得ることかてきる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る多回調型クロスタイオートの一実
施例を示す回路図、第２図は同」−作用説明図、第３図
は診断用ＭＲＩ装置の一例の原理構成図、第４図は核磁
気共鳴現象により投影情報を得る原理図、第５図は第３
図のＺ軸と静磁場Ｈとの関係を示すグラフ、第６図は診
断用ＰＪＲＴ装この天板部分の概略図、第７図は原ｒ−
核を励起してＦＩＤ信号を検出する装置の従来例を示す
概略図、第８図（ａ）（ｂ）（ｃ）はそれぞれ第６図に
於るセンシングプローブ３か第５図に於るＺｌ。２　、、２．の位置にあった時のＦＩＤ信号のスペクト
ル図、第９図はストレートキャパシタの説明図である。Ｐ・・・被検体、Ｈ，・・・静磁場、ＩＡ。ＩＢ・・・傾斜磁場コイル、Ｈ５・・・回転磁場、２Ａ
、２Ｂ・・・送信コイル、３Ａ、３Ｂ・・・受信コイル
、Ｓ・・・断面像を得るスライス部分、Ｇ）ｌＹ・・・
線型勾配磁場、Ｄ・・・スライス部分Ｓの最大径、ｌ・
・・寝台、２・・・天板、３・・・センシングプローブ
、４・・・送信系、５・・・交差ダイオード、６・・・
サンプルコイル、７・・・同調コンデンサ、８・・・原
ｆ−核物質、９・・・受信系、１１，１２．１３・・・
並列共振回路、１４・・・クロスダイオード。１Ａ第　　３　図

Claims

【特許請求の範囲】

励起用及び受信用コイルを備え、特定原子核物質を含む
センシングプローブの励起と受信とのスイッチングとし
てクロスダイオードを設けたものに於て、直列につなげ
た複数の並列共振回路を前記クロスダイオードに並列に
設けたことを特徴とするＭＲＩ装置の多同調型クロスダ
イオード。