JPS61154656A - Generation of motion signal and mri tomography apparatus forperforming the same - Google Patents
Generation of motion signal and mri tomography apparatus forperforming the sameInfo
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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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はMHI トモグラフィ装置で被検体の運動に
依存して運動信号を発生する方法に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for generating a motion signal in an MHI tomography device in dependence on the motion of a subject.
本発明はまたラーモア周波数を有する高周波磁界を発生
し、スピン共鳴信号を受け取るのに役立つ第1の高周波
コイル系を具備し、このような方法を実施する間断 ト
モグラフィ装置に関するものである。The invention also relates to an intermittent tomography apparatus implementing such a method, comprising a first radio-frequency coil system serving to generate a radio-frequency magnetic field having the Larmor frequency and to receive a spin resonance signal.
この種類のMHI トモグラフィ装置は既知である。MHI tomography devices of this type are known.
そして一般には、同じ高周波コイル系が高周波磁界を発
生するためにも、スピン共鳴信号を受け取るためにも使
用されている。ここで「高周波コイル系」という言葉を
使ったが、これは広く解釈されるべきものである。例え
ば、ドイツ国特許願第P3347597号に記載されて
いるような共振器も入れて理解しなければいけない。こ
うして、高周波磁界が発生させられるが、その周波数は
所謂ラーモア周波数の範囲に入る。ラーモア周波数はM
RI トモグラフィ装置で発生させられる静磁界の強
さに比例し、水素の場合は約42.5MHz/Tに達す
る。高周波磁界は被検体内の各スピンを励起する。従っ
て、この磁界が消えた後、高周波コイル系内に準エコー
としてスピン共鳴信号が誘起される。この信号はコンピ
ュータにより更に処理され、被検体内の核スピン密度及
び緩和時間Tl、 T2又はそのいずれか一方を求めら
れる。And generally, the same high-frequency coil system is used both for generating the high-frequency magnetic field and for receiving the spin resonance signal. Although the term "high-frequency coil system" is used here, it should be interpreted broadly. For example, a resonator such as that described in German Patent Application No. P3347597 must also be understood. In this way, a high frequency magnetic field is generated, the frequency of which falls within the so-called Larmor frequency range. Larmor frequency is M
It is proportional to the strength of the static magnetic field generated in the RI tomography device, reaching approximately 42.5 MHz/T for hydrogen. The high frequency magnetic field excites each spin within the subject. Therefore, after this magnetic field disappears, a spin resonance signal is induced in the high frequency coil system as a quasi-echo. This signal is further processed by a computer to determine the nuclear spin density and relaxation time Tl, T2, or both within the subject.
このようなMHI トモグラフィ装置による物体の検
査は何回も行われるが、核サイクルで高周波磁界が発生
させられ、共鳴信号がうけとられる。−個の共鳴信号が
受け取られた後高周波磁界を再び発生する前に比較的長
い時間が経過する(数100m5の大きさのオーダー)
。従って全検査時間も比較的長くなる。一般に1分以上
かかる。明らかに、このような長い時間の間に患者が運
動すること、特に、呼吸及び暎下運動することは避けら
れない。When an object is examined many times by such an MHI tomography device, a high frequency magnetic field is generated during the nuclear cycle and resonance signals are received. - A relatively long time elapses after the resonance signals are received before the high-frequency magnetic field is generated again (on the order of magnitude of several 100 m5)
. The total inspection time is therefore also relatively long. Generally it takes more than 1 minute. Obviously, it is unavoidable that the patient moves during such a long period of time, especially respiratory and swallowing movements.
しかしてこれらの運動は検査結果を誤りがちである。こ
の現象を避けるために、既知のMHI トモグラフィ
装置でも患者の運動を検出する運動検出器を具えている
が、このような運動検出器は熱的、空気的、機械的、電
気的又は光学的に動作するもので、患者に取り付けねば
ならない。そしてこうして発生させられる運動信号は別
個のチャネルを経て伝達しなければならない。それでも
こうして発生させられる運動信号は患者の運動により生
ずる動きまわるアーチファクトを相当減らせる。However, these movements tend to falsify test results. To avoid this phenomenon, known MHI tomography devices are also equipped with motion detectors to detect patient motion, but such motion detectors can be thermal, pneumatic, mechanical, electrical or optical. The device must be attached to the patient. The motion signals thus generated must then be transmitted via separate channels. Nevertheless, the motion signal thus generated can considerably reduce the moving artifacts caused by patient motion.
この点を考慮した一つの方法は患者の身体が再び定めら
れた位置をとることを運動信号が示した時だけ各サイク
ルを開始するものである(所謂トリガリング)。もう一
つの方法は、運動検出器からの運動信号如何にかかわら
ず、できれば一定の時間間隔でサイクルを完了させるも
ので、これは物体の運動時に生じた再生像からのスピン
共鳴信号を省く(所謂ゲーティング)。揄てられたサイ
クルはこの時同じ態様で繰り返さねばならない。One way to take this into account is to start each cycle only when the movement signal indicates that the patient's body will again assume a defined position (so-called triggering). Another method is to complete the cycle regardless of the motion signal from the motion detector, preferably at regular time intervals, which eliminates spin resonance signals from the reconstructed image that occur when the object is in motion (so-called gating). The cycle that has been messed with must now be repeated in the same manner.
両方の方法、即ち、ゲーティングとトリガリングを組み
合わせることもできる。It is also possible to combine both methods, ie gating and triggering.
本発明の目的は運動を簡単に検出する方法及びこの方法
を実施するためのMHI トモグラフィ装置を提供す
るにある。An object of the present invention is to provide a simple method for detecting motion and an MHI tomography device for implementing this method.
これを達成するために、冒頭に述べた種類の方法を拡張
し、検査時に、磁界が被検体に作用し、予じめ定められ
た共鳴周波数に同調させられている高周波コイル系のイ
ンピーダンスを共鳴周波数レンジで測定し、こうして形
成される測定信号から運動信号を導き出すことを特徴と
する。To achieve this, we extend the method of the type mentioned at the beginning, so that during an examination, a magnetic field acts on the subject and causes the impedance of a high-frequency coil system to resonate, which is tuned to a predetermined resonant frequency. It is characterized in that it measures in a frequency range and derives the motion signal from the measurement signal thus formed.
本発明は高周波コイル系のQ及び漂遊容量が、この高周
波コイル系の磁界内に位置する患者の全ての運動、例え
ば、呼吸、噺下、心拍及び嬬動運動に応答して変化する
ことを用いる。こうして、このコイル系のインピーダン
スが大きさ及び位相の点で変化する。本発明によれば、
検査時に少なくとも間隔をおいてこのインピーダンスを
測定し、これにより生ずる測定信号から、例えば、整流
により運動信号を導き出す。インピーダンスの各値が所
定の運動の相と関連する。The present invention utilizes the fact that the Q and stray capacitance of a radio frequency coil system changes in response to all movements of a patient located within the magnetic field of the radio frequency coil system, such as breathing, coughing, heartbeat, and jerking movements. . Thus, the impedance of this coil system changes in magnitude and phase. According to the invention,
This impedance is measured at least at intervals during the test, and a movement signal is derived from the resulting measurement signal, for example by rectification. Each value of impedance is associated with a given phase of motion.
2個の方法がこの方法を実施するために存在する。第1
の方法は高周波磁界を発生するためと、スピン共鳴信号
を受け取るためとに使用される高周波コイル系のインピ
ーダンスを測定するインピーダンス測定ユニットを具備
するMHI トモグラフィ装置に基づいている。この
方法はインピーダンス測定ユニットが被検体の検査時に
活性化され、こうして発生させられる測定信号が運動信
号として使用されることを特徴とする。Two methods exist to implement this method. 1st
The method is based on an MHI tomography device equipped with an impedance measurement unit for measuring the impedance of a high-frequency coil system used to generate a high-frequency magnetic field and to receive spin resonance signals. This method is characterized in that the impedance measuring unit is activated during the examination of the subject and the measuring signal thus generated is used as a motion signal.
注意すべきことは、MHI トモグラフィ装置の高周
波コイル系のインピーダンスを測定する必要があること
である。これは高周波コイル系の磁界内に患者を入れる
と高周波コイル系のQ又は適合度及び共鳴周波数に影響
するためである。それ故、高周波コイル系を自動的に適
合、即ち、再調整するための調整部材に作用するインピ
ーダンス測定ユニットを設ける。実際に検査を始めた後
は、インピーダンス測定ユニットはもはや活性化されな
い。これは運動信号を発生するために用いることもでき
る。It should be noted that it is necessary to measure the impedance of the high frequency coil system of the MHI tomography device. This is because placing a patient in the magnetic field of the high-frequency coil system affects the Q or conformity and resonance frequency of the high-frequency coil system. Therefore, an impedance measuring unit is provided which acts on the adjustment member for automatically adapting or readjusting the high-frequency coil system. After actually starting the test, the impedance measuring unit is no longer activated. This can also be used to generate motion signals.
第2の方法はMHI トモグラフィ装置が運動信号を
発生するために第2の高周波コイル系を具え、この第2
の高周波コイル系のインピーダンスをインピーダンス測
定ユニットで測定するものである。In a second method, the MHI tomography device comprises a second high-frequency coil system for generating motion signals, and this second
The impedance of the high-frequency coil system is measured using an impedance measurement unit.
第1の方法は一層簡単である。蓋し、−個の高周波コイ
ル系しか必要とせず、それに二重の機能を果たさせるか
らである。即ち、これは、一方では、高周波磁界を発生
し且つスピン共鳴信号を受け取るのに役立ち、他方では
、運動信号を発生するのに役立つ。しかし、第2の方法
は第2のコイル系を設け、物体の運動に相当良好に応答
するような構造にしている。また、こうすると全検査時
中連続して測定できる。特にその周波数をラーモア周波
数より相当にずらせている場合は、検査が運動信号の形
成により悪影響されることはない。The first method is simpler. This is because only one high-frequency coil system is required and it performs a dual function. That is, it serves on the one hand to generate high-frequency magnetic fields and to receive spin resonance signals, and on the other hand to generate motion signals. However, a second method provides a second coil system and is structured to respond much better to the motion of the object. In addition, this allows continuous measurement during the entire inspection. The examination is not adversely affected by the formation of motion signals, especially if the frequency is shifted considerably from the Larmor frequency.
図面につき本発明の詳細な説明する。The invention will be explained in detail with reference to the drawings.
第1図に示すように、MRI トモグラフィ装置は4
個のコイル1から成る電磁石を具え、共通の水平コイル
軸線の方向に延在する強い、一様な静磁界を発生させる
。寝台2にのって電磁石の内部にある患者3を高周波コ
イル4で取り囲む。この高周波コイル4は電磁石が発生
する主磁界に垂直に延在する高周波磁界をパルス状に発
生する。高周波磁界の周波数は主磁界の磁束密度に比例
し、電磁石の構造に依存して0.1Tないし4Tになる
。この比例定数は磁気回転比に対応する(約42.5M
)Iz/T)。As shown in Figure 1, the MRI tomography device has four
It comprises an electromagnet consisting of several coils 1, generating a strong, uniform static magnetic field extending in the direction of a common horizontal coil axis. A patient 3 on a bed 2 inside an electromagnet is surrounded by a high-frequency coil 4. This high frequency coil 4 generates a pulsed high frequency magnetic field that extends perpendicularly to the main magnetic field generated by the electromagnet. The frequency of the high-frequency magnetic field is proportional to the magnetic flux density of the main magnetic field and ranges from 0.1T to 4T depending on the structure of the electromagnet. This proportionality constant corresponds to the gyromagnetic ratio (approximately 42.5 M
)Iz/T).
こうして高周波コイルで囲まれる空間内では、高周波磁
界により核スピンが共鳴励起される。In this way, nuclear spins are resonantly excited by the high-frequency magnetic field in the space surrounded by the high-frequency coil.
MHI トモグラフィ装置はまた4個の勾配コイル5
を具える。これらの勾配コイル5は主磁界の方向に延在
しかつこの方向に線形に変化する磁界を発生する。MH
I トモグラフィ装置はまたやはり主磁界の方向に延
在するが、この方向に垂直な2個の方向に変化する磁界
を発生する別の勾配コイルを具える。これらの勾配コイ
ルを付勢すると、高周波磁界の発生に続いて高周波コイ
ル系4内に誘起される信号の位相が検査されつつある物
体領域内の核スピン密度に依存して変えられる。従って
、物体の2次元又は3次元領域内の核スピン密度は、原
理的には、このようなMHI トモグラフィ装置によ
り求まる。The MHI tomography device also has four gradient coils 5
Equipped with. These gradient coils 5 generate a magnetic field that extends in the direction of the main magnetic field and varies linearly in this direction. M.H.
The I tomography device also comprises further gradient coils which generate magnetic fields varying in two directions, again extending in the direction of the main magnetic field, but perpendicular to this direction. When these gradient coils are energized, the phase of the signal induced in the radio-frequency coil system 4 following the generation of the radio-frequency magnetic field is changed depending on the nuclear spin density in the object region being examined. Therefore, the nuclear spin density within a two-dimensional or three-dimensional region of an object can in principle be determined by such an MHI tomography device.
第2図は本発明による第1の実施例のブロック図を示す
。この高周波コイル系4は可変コンデンサ7を伴い、並
列共振回路を形成する。この並列共振回路は一方では接
地され、他方では別の可変コンデンサ8を介してスイッ
チ9に接続される。FIG. 2 shows a block diagram of a first embodiment according to the invention. This high frequency coil system 4 is accompanied by a variable capacitor 7 to form a parallel resonant circuit. This parallel resonant circuit is connected to ground on the one hand and to a switch 9 via another variable capacitor 8 on the other hand.
スイッチ9が図示した位置にある時は、回路網4゜7.
8が、搬送波周波数がスピン共鳴周波数に対応する高出
力高周波送信機10の電力を受け取る。When switch 9 is in the position shown, network 4°7.
8 receives the power of a high power radio frequency transmitter 10 whose carrier frequency corresponds to the spin resonance frequency.
スイッチ9が図示していない位置にある時は、受信機(
図示せず)の前置増幅器11が、可変コンデンサ7及び
8並びに高周波コイル4により形成される回路網に接続
され、前置増幅器11がスピン共鳴により高周波コイル
4内に誘起された信号を受け取る。When switch 9 is in a position not shown, the receiver (
A preamplifier 11 (not shown) is connected to the network formed by the variable capacitors 7 and 8 and the high-frequency coil 4, and the preamplifier 11 receives the signal induced in the high-frequency coil 4 by spin resonance.
スピン共鳴周波数では、前置増幅器11の入力インピー
ダンスと、高周波送信機lOの出力インピーダンスと、
回路網4.1.8のインピーダンスとが等しく、例えば
、50Ωである。患者3を入れた後、実際に検査を開始
する前に、コンデンサ7及び8を調整して、即ち、イン
ピーダンス測定装置(図示せず)を使って望むべくは自
動的にこの整合状態を調整する。しかし、コイル内で患
者が動く、即ち、呼吸、鳴子、心拍及び嬬動運動すると
、コイルの位置に依存してこの整合状態が変わる。At the spin resonance frequency, the input impedance of the preamplifier 11 and the output impedance of the high frequency transmitter IO,
The impedance of network 4.1.8 is equal, for example 50Ω. After introducing the patient 3 and before actually starting the test, capacitors 7 and 8 are adjusted, i.e. preferably automatically using an impedance measuring device (not shown) to adjust this matching condition. . However, as the patient moves within the coil, ie, breathes, clap, beats, and jerks, this alignment changes depending on the position of the coil.
蓋し、これによりコイル4のQ及び漂遊容量が影響され
、るからである。それ故、回路網4.7.8のインピー
ダンスの瞬時値は、検査されつつある物体の運動のその
時の相の目安であり、従って運動信号がこれから導ける
。This is because the Q and stray capacitance of the coil 4 are affected. The instantaneous value of the impedance of network 4.7.8 is therefore a measure of the current phase of the motion of the object being examined, and a motion signal can therefore be derived from this.
この目的で、送信機10とスイッチ9との間に反射率計
12を接続し、反射率計12の出力信号を反射測定レシ
ーバ13で処理する。レシーバ13の出力端子14に運
動信号が現われる。高周波送信機10と回路網4.7.
8が整合している限り、反射率計12の出力信号はほぼ
ゼロである。しかし、整合していない場合は、与えられ
た高周波電力の一部が反射される。この時反射率計の出
力端子は、振幅が反射ファクタ、即ち、不整合度に依存
する高周波信号を担う。この高周波信号は反射され、レ
シーバ13で増幅され、その後で出力端子14に現れる
。For this purpose, a reflectometer 12 is connected between the transmitter 10 and the switch 9 and the output signal of the reflectometer 12 is processed in a reflection measurement receiver 13 . A motion signal appears at the output terminal 14 of the receiver 13. High frequency transmitter 10 and circuitry 4.7.
As long as 8 is matched, the output signal of reflectometer 12 will be approximately zero. However, if they are not matched, a portion of the applied high frequency power will be reflected. The output of the reflectometer then carries a high-frequency signal whose amplitude depends on the reflection factor, ie the degree of mismatch. This high frequency signal is reflected and amplified by the receiver 13 and then appears at the output terminal 14.
次にこの信号は所定のインピーダンス、従って運動の所
定の相に対応するプリセット可能な2個のしきい値と比
較される。この2個のしきい値開に入る時は制御手順を
初期化するのに使用できる。This signal is then compared with two presettable thresholds corresponding to a predetermined impedance and thus to a predetermined phase of motion. The opening of these two thresholds can be used to initialize the control procedure.
第5図はこのようなMRI トモグラフィ装置により
行われる検査の代表的な時間線図である。期間Taにお
いて所謂90″′パルスが発生させられる。即ち、高周
波送信機10がスイッチ9を介して高周波コイル4に接
続され、検査されつつある物体の核磁化が主磁界の方向
に対し正確に90”傾けられる。FIG. 5 is a typical time diagram of an examination performed by such an MRI tomography apparatus. In the period Ta, a so-called 90″ pulse is generated, i.e. the high-frequency transmitter 10 is connected to the high-frequency coil 4 via the switch 9 so that the nuclear magnetization of the object being examined is exactly 90″ with respect to the direction of the main magnetic field. “It can be tilted.
次に、普通1個又は複数個の所謂180°パルスTbを
印加し、その後でコイル内に誘起される信号を受け取る
(期間Tc)。この時スイッチ9は図示したのと異なる
位置をとる。この手順の代表的な持続時間は約100m
5である。この手順自体の持続時間と比較して長い60
0m5の周期でこの手順を規則的に繰り返す。そして各
繰り返し時に勾配コイルの磁界を定められた態様で切り
換える。Next, usually one or more so-called 180° pulses Tb are applied, after which the signal induced in the coil is received (period Tc). At this time, the switch 9 assumes a position different from that shown. The typical duration of this procedure is approximately 100 m
It is 5. 60 long compared to the duration of the procedure itself
This procedure is repeated regularly with a period of 0 m5. The magnetic field of the gradient coil is then switched in a defined manner during each repetition.
第2図に示した装置では、コイル4が高周波送信機10
の電力を受け取る期間においてだけインピーダンス測定
ができる。それ故、第5図ではこれらは期間Ta及びT
bである。比較的密に続く期間Ta、01.Tcにおい
て患者の身体がほぼ同じ相にあると仮定すると、導出さ
れる運動信号により所謂ゲーティングを行なえる。運動
信号が所定の振幅範囲内にある時、即ち、患者の身体が
ほぼ一定の位置にある時、期間Tcにふいてコイル4に
誘致されたスピン共鳴信号を評価する。こうでない場合
は、誘起された信号を評価せず、(同じ勾配磁界を用い
て)測定を反復しなければならない。In the device shown in FIG. 2, the coil 4 is connected to the high frequency transmitter 10
Impedance measurement can be performed only during the period when the power is received. Therefore, in FIG. 5 these are the periods Ta and T
It is b. Relatively closely following periods Ta, 01. Assuming that the patient's body is in approximately the same phase at Tc, so-called gating can be performed using the derived motion signal. When the motion signal is within a predetermined amplitude range, that is, when the patient's body is in a substantially constant position, the spin resonance signal attracted to the coil 4 is evaluated during the period Tc. If this is not the case, the induced signal is not evaluated and the measurement has to be repeated (with the same gradient field).
第2図に示した実施例でトリがリング処理も行なわねば
ならない時は、1回の測定の最後のパルスTcの受信と
、次の測定の第1のパルスTaの送出との間で経過する
比較的長い期間においてインピーダンスを測定しなけれ
ばならない。それ故、高周波送信機10もこの期間にお
いてコイル4に信号を加えねばならない。しかしてこの
信号は、これらの測定がTcとTaの間の期間にふいて
生ずるスピン緩和に影響するのを避けるために、電力を
相当に下げたり、この期間内のよく定められた時間間隔
内で行うようにして加えねばならない。後者ではラーモ
ア周波数以外の周波数では測定が行われない場合は、期
間Ta及びTbと比較して相当に短い期間に測定を行う
。しかし、この場合は運動信号の発生が一層困難である
。蓋し、反射信号は相当に振幅が小さいか又は相当に短
い時間間隔内に形成しなければならないからである。In the embodiment shown in FIG. 2, when the bird also has to perform a ring process, the time elapses between the reception of the last pulse Tc of one measurement and the sending of the first pulse Ta of the next measurement. Impedance must be measured over a relatively long period of time. Therefore, the high frequency transmitter 10 must also apply a signal to the coil 4 during this period. However, in order to avoid these measurements from influencing the spin relaxation that occurs during the period between Tc and Ta, the lever signal must be powered down considerably or within well-defined time intervals within this period. You must add it as you would do in . In the latter case, if measurement is not performed at a frequency other than the Larmor frequency, the measurement is performed in a considerably shorter period than the periods Ta and Tb. However, in this case it is more difficult to generate a motion signal. However, the reflected signal must have a relatively small amplitude or be formed within a relatively short time interval.
前述したように、患者の運動はコイルのQとインダクタ
ンスに影響する。このため回路網7.8゜9の共鳴曲線
が一層高い又は低い周波数の方にシフトする。しかし、
インピーダンスと関連する運動の相との間には明確な関
係は存在しない。これは回路網4.7.8を測定周波数
(通常スピン共鳴周波数)に対し僅かに離調せしめるこ
とにより避けられる。この離調は回路網の3dB帯域幅
に対し僅かでなければならない。しかし、運動のどんな
相でも回路網4.7.8の共鳴周波数が測定周波数の下
又は上にいつもとどまるように大きくなければならない
。適当な離調の値は3dB帯域幅が300KHzで、ス
ピン共鳴周波数が、約85MHzである場合20KHz
である。As previously discussed, patient movement affects the coil's Q and inductance. This shifts the resonance curve of the network 7.8.9 towards higher or lower frequencies. but,
There is no clear relationship between impedance and the associated phase of motion. This can be avoided by slightly detuning the network 4.7.8 with respect to the measurement frequency (usually the spin resonance frequency). This detuning must be small relative to the 3 dB bandwidth of the network. However, it must be large so that the resonant frequency of the network 4.7.8 always remains below or above the measurement frequency during any phase of motion. A suitable detuning value is 20 KHz if the 3 dB bandwidth is 300 KHz and the spin resonance frequency is approximately 85 MHz.
It is.
第3図は本発明の別の実施例を示す。対応する部分には
対応する符号を付しである。スイッチ9は直接高周波送
信機lOに接続する。第2図に示したスイッチと対照的
に、このスイッチは3位置をとる。一つの位置では、高
周波送信機10の電力が回路網4.7.8に加えられる
。第2のスイッチ位置では、前置、増幅器11がこの回
路網に接続され、第3のスイッチ位置ではインピーダン
ス測定ユニットがこの回路網に接続される。インピーダ
ンス測定ユニットはもう一つの高周波発生器15と、こ
の高周波発生器15から給電されるインピーダンス測定
ブリッジ16から成る。FIG. 3 shows another embodiment of the invention. Corresponding parts are given corresponding symbols. Switch 9 connects directly to high frequency transmitter IO. In contrast to the switch shown in FIG. 2, this switch has three positions. In one position, the power of the radio frequency transmitter 10 is applied to the network 4.7.8. In the second switch position, the preamplifier 11 is connected to this network, and in the third switch position the impedance measuring unit is connected to this network. The impedance measuring unit consists of another high frequency generator 15 and an impedance measuring bridge 16 which is supplied with power from this high frequency generator 15.
インピーダンス測定ブリッジ16は、例えば、ホイート
ストンブリッジとして構成され、回路網4゜7.8のイ
ンピーダンスが高周波発生器15の周波数で整合をとる
のに必要な所定の基準インピーダンス、例えば、50Ω
に対する時平衡するように設計される。高周波発生器1
5の電力は高周波送信機10の電力よりも相当に低い。The impedance measuring bridge 16 is configured, for example, as a Wheatstone bridge and has a predetermined reference impedance, for example 50Ω, which is necessary for matching the impedance of the network 4°7.8 at the frequency of the high-frequency generator 15.
It is designed to be balanced when High frequency generator 1
The power of 5 is considerably lower than that of high frequency transmitter 10.
高周波発生器15の出。Output of high frequency generator 15.
力周波数は高周波送信機10の出力周波数からずらすが
、そのずれは回路網4,7.8の3dB帯域幅に比例し
て小さいと共に、被検体の領域内の核スピンがこれによ
り励起されない程度に大きくする。The force frequency is shifted from the output frequency of the high-frequency transmitter 10, but the shift is small in proportion to the 3 dB bandwidth of the network 4, 7.8, and to the extent that nuclear spins in the region of the object are not excited thereby. Enlarge.
こうすれば実際の検査がインピーダンス測定により影響
されることはない。回路網4.7.8の共鳴周波数を高
周波発生器15の測定周波数からずらすとまた有利であ
る。In this way, the actual test is not influenced by the impedance measurement. It is also advantageous to offset the resonant frequency of the network 4.7.8 from the measuring frequency of the high-frequency generator 15.
このような回路を用いると、期間TaとTbの間、Tb
とTcの間、TcとTaの間で何時もインピーダンス測
定ができる。即ち、高周波コイル4が磁界を発生したり
、共鳴信号がそこに誘起されたりしない時何時もインピ
ーダンス測定が行なえる。このため、インピーダンス測
定ユニットにより発生させられた運動信号をゲーティン
グのためだけでな(、トリガリングのためにも使用でき
る。When such a circuit is used, between periods Ta and Tb, Tb
Impedance measurement can be performed at any time between Tc and Tc, and between Tc and Ta. That is, impedance measurements can be carried out whenever the high frequency coil 4 does not generate a magnetic field or a resonant signal is induced therein. For this reason, the motion signal generated by the impedance measuring unit can be used not only for gating (but also for triggering).
インピーダンス測定ブリッジの出力端子に現れる信号は
通常更に処理(増幅、整流)を必要とする。この目的で
適当な処理装置が必要になる。しかし、破線で示したよ
うに、代わりにインピーダンス測定ブリッジ16の出力
信号を前置増幅器11又はその一部で増幅することもで
きる。その場合前置増幅器、インピーダンス測定ユニッ
ト15.16(検査の前に回路網4.7.8を平衡させ
ることと、検査時に運動信号を発生すること)及び高周
波コイル(運動の検出と、スピン共鳴信号の励起及び受
信)は二重の機能を果たす。The signal appearing at the output of the impedance measuring bridge usually requires further processing (amplification, rectification). Appropriate processing equipment is required for this purpose. However, as shown by the dashed line, the output signal of the impedance measuring bridge 16 can also be amplified by the preamplifier 11 or a part thereof instead. In that case, a preamplifier, an impedance measuring unit 15.16 (for balancing the network 4.7.8 before the test and for generating the motion signal during the test) and a high-frequency coil (for motion detection and spin resonance (excitation and reception of signals) serves a dual function.
第4図は第3図に示したインピーダンス測定ユニット
15.16の作り易い一実施例を示す。高周波発生器1
5(一方は接地する)が4個のインダクタンス17.1
8. iaa及び19を具える誘導性のRFブリッジ回
路に給電する。インダクタンス17と19は等しく、イ
ンダクタンス18と18a とも等しい。2個のインダ
クタンス17と19はまた永久的に磁気結合する。従っ
て、送信機が得られる。インダクタンス17と18の接
続点に抵抗20を接続する。抵抗20の他方の端子は接
地する。抵抗20の抵抗値はRPココイル4の基準イン
ピーダンス(50Ω)と対応させる。Figure 4 shows the impedance measurement unit shown in Figure 3.
An easy-to-make example of 15.16 will be shown. High frequency generator 1
5 (one is grounded) is 4 inductances 17.1
8. Power an inductive RF bridge circuit comprising iaa and 19. Inductances 17 and 19 are equal, and inductances 18 and 18a are also equal. The two inductances 17 and 19 are also permanently magnetically coupled. A transmitter is thus obtained. A resistor 20 is connected to the connection point between the inductances 17 and 18. The other terminal of resistor 20 is grounded. The resistance value of the resistor 20 is made to correspond to the reference impedance (50Ω) of the RP coil 4.
インダクタンス19と181の接続点をインピーダンス
が正確に高周波発生器15の周波数で整合をとるのに必
要な値(50Ω)である場合にインピーダンス測定をす
る時スイッチ9を介して回路網4,7゜8に接続する。The connection point between the inductances 19 and 181 is connected to the circuit network 4, 7° via the switch 9 when measuring the impedance when the impedance is exactly the value required to match the frequency of the high frequency generator 15 (50Ω). Connect to 8.
この時インダクタンスの両接続点には大きさが等しく、
逆相の電圧が現れる。従って、インダクタンスの中心タ
ップ21には電圧が生じない。整合していない状態では
、インダクタンスの両接続点に現れる電圧は等しくなく
、従って本質的にゼロと異なる電圧が中心タップ21に
現れる。この電圧は不整合の目安となる。At this time, both connection points of the inductance have the same size,
A voltage of opposite phase appears. Therefore, no voltage is generated at the center tap 21 of the inductance. In the unmatched condition, the voltages appearing at both junctions of the inductance are not equal and therefore a voltage different from essentially zero appears at the center tap 21. This voltage is a measure of mismatch.
これ迄は核スピンを励起するための高周波磁界を発生さ
せるコイルがまたスピン共鳴信号を受け取ることもする
ものと仮定してきた。しかし、本発明は磁界を励起する
ことと、スぐン共鳴信号を受け取ることを別々のコイル
で行う場合にも適用できる。この時第2図に示した実施
例を高周波磁界を発生させるのに必要なコイルと組合せ
て用い、第3図に示した実施例をスピン共鳴信号を受け
取ることを目的とするコイルと組合せて用いることがで
きる。So far, we have assumed that the coil that generates the high-frequency magnetic field to excite the nuclear spins also receives the spin resonance signal. However, the present invention can also be applied to a case where the excitation of the magnetic field and the reception of the resonance signal are performed using separate coils. At this time, the embodiment shown in Fig. 2 is used in combination with a coil necessary to generate a high-frequency magnetic field, and the embodiment shown in Fig. 3 is used in combination with a coil whose purpose is to receive a spin resonance signal. be able to.
またこれ迄はスピン共鳴信号の周波数に少なくとも近い
周波数でインピーダンス測定が行われるものと仮定して
きた。しかし、この測定は回路網4.7.8の共鳴周波
数の二次高周波の周波数で行うこともできる。蓋し、こ
の回路網のインピーダンスは二次共鳴周波数でも大きさ
や位相の点で著しく変化するからである。これはインピ
ーダンス測定が核スピンの励起に影響しないという利点
を与える。It has also been assumed up to now that the impedance measurement is performed at a frequency that is at least close to the frequency of the spin resonance signal. However, this measurement can also be carried out at a frequency of the second order of the resonant frequency of the network 4.7.8. However, the impedance of this network varies significantly in magnitude and phase even at the secondary resonant frequency. This gives the advantage that impedance measurements do not affect the excitation of nuclear spins.
これ迄述べてきた実施例の場合、高周波コイル系は一方
では核スピンを励起するのに役立ち、他方では運動信号
を形成するのに役立つものと仮定してきた。以下には運
動信号を形成するのに別個の高周波コイル系を設ける実
施例を説明する。In the embodiments described so far, it has been assumed that the radio-frequency coil system serves on the one hand to excite the nuclear spins and on the other hand to form a motion signal. In the following, an embodiment will be described in which a separate high-frequency coil system is provided for generating the motion signal.
第6図はこのような別個の高周波コイル系を具えるMH
I トモグラフィ装置の一部の断面図である。Figure 6 shows an MH equipped with such a separate high-frequency coil system.
I is a cross-sectional view of a part of the tomography device.
電磁石1(第1図)の自由開口に対応する円形領域30
の内側にドイツ国特許願第P3347597号に記載さ
れているような高周波に適した高周波コイル系4を設け
る。この二部から成るコイル系は上側ループ(これは図
面の面に垂直に延在する)の導体には下側ループの対応
する導体に対して逆方向に電流が流れるように給電する
。こうするとこのコイルにより発生させられる高周波磁
界がX方向の静磁界に垂直に延在するようになる。Circular area 30 corresponding to the free aperture of electromagnet 1 (FIG. 1)
Inside is provided a high frequency coil system 4 suitable for high frequencies as described in German Patent Application No. P3347597. This two-part coil system supplies current in the conductors of the upper loop (which extends perpendicular to the plane of the drawing) in the opposite direction to the corresponding conductors of the lower loop. In this way, the high frequency magnetic field generated by this coil extends perpendicularly to the static magnetic field in the X direction.
高周波コイル系4は図示しない態様で患者がのる寝台に
剛固に連続された中空円筒プラスチック本体31に取り
付ける。運動信号を発生するのに役立つ高周波コイル3
3は支持体32を介してプラスチック本体31に連結す
る。このコイルはy又は2方向に変位させることもでき
る。また患者には見えない態様でプラスチック本体に連
結することもできる。例えば、プラスチック本体の外側
に設ける。The high frequency coil system 4 is attached in a manner not shown to a hollow cylindrical plastic body 31 which is rigidly connected to the bed on which the patient rests. High frequency coil 3 that helps generate motion signals
3 is connected to the plastic body 31 via a support 32. This coil can also be displaced in the y or two directions. It can also be connected to the plastic body in a manner that is invisible to the patient. For example, it is provided on the outside of the plastic body.
このコイルは−巻き又は複数の巻回数を有し、これによ
り発生させられる磁界がX方向に延在するように配設す
る。高周波コイル系4を具備するプラスチック本体31
が患者の頭部の区域にあるとすると、コイル33はこれ
により発生させられる磁界が2方向、即ち、患者の寝台
の長手方向、言いかえれば、図面の面に垂直な方向に延
在するように配置する。This coil has one turn or a plurality of turns, and is arranged so that the magnetic field generated thereby extends in the X direction. Plastic body 31 with high frequency coil system 4
in the area of the patient's head, the coil 33 is arranged in such a way that the magnetic field generated by it extends in two directions, namely in the longitudinal direction of the patient's bed, in other words perpendicular to the plane of the drawing. Place it in
高周波コイル33により発生させられた磁界が高周波コ
イル系4により発生させられた磁界に対し本質的に垂直
に延在することだけが重要′である。It is only important that the magnetic field generated by the high-frequency coil 33 extends essentially perpendicular to the magnetic field generated by the high-frequency coil system 4.
これはこうすると高周波コイル系4と高周波コイル33
とが互いに高度に磁気的に結合することがなく、このた
め一方では高周波コイル系4により発生させられる磁界
が高周波コイル33が存在するため小さくなり、他方で
は高周波コイル系4により高周波コイル33内に誘起さ
れる信号も小さくなるからである。In this way, the high frequency coil system 4 and the high frequency coil 33
are not highly magnetically coupled to each other, and therefore, on the one hand, the magnetic field generated by the high-frequency coil system 4 becomes small due to the presence of the high-frequency coil 33, and on the other hand, the magnetic field generated by the high-frequency coil system 4 becomes small due to the presence of the high-frequency coil 33. This is because the induced signal also becomes smaller.
符号34は別の、できれば平坦なコイルを略式図示した
ものである。このコイルは患者の身体3の上に置かれて
おり、その磁界も本質的にX方向に向いている。このコ
イルはMHI トモグラフィ装置で、(核スピンの励
起のためではなく、)スピン共鳴信号の受信のためだけ
に用いられる表面コイルと同じ方法で作られる。プラス
チック本体に固定されるコイル33とは対照的に、この
ような表面コイルの構造は関連する用途に適合させるこ
とができる。この事実と、このコイルは運動をモニタす
べき領域の極く近傍を動ける事実とのため、本質的に高
い感度が得られる。それ故、このようなコイルは、例え
ば、呼吸運動のような比較的小さい動きからも有用な運
動信号を取り出せる。他方では、これらのコイルは検査
の前に患者の身体に取り付ける必要がある。Reference numeral 34 schematically represents another, preferably flat, coil. This coil is placed on the patient's body 3 and its magnetic field is also oriented essentially in the X direction. This coil is made in the same way as the surface coil used in the MHI tomography device only for the reception of spin resonance signals (rather than for the excitation of nuclear spins). In contrast to coils 33 that are fixed to the plastic body, the structure of such surface coils can be adapted to the relevant application. This fact, and the fact that the coil can move in close proximity to the area whose motion is to be monitored, provides an inherently high sensitivity. Such a coil is therefore able to extract useful motion signals even from relatively small movements, such as, for example, respiratory movements. On the other hand, these coils need to be attached to the patient's body before the examination.
第7図は運動信号を導き出すための回路を示す。FIG. 7 shows a circuit for deriving the motion signal.
この回路はインピーダンス測定ユニットを具えるが、こ
れは、例えば、インピーダンス測定ブリッジ35であり
、その−分岐には高周波発生器46を接続し、他の分岐
には変換回路網を介して高周波コイル33又は34を接
続する。高周波送信機の周波数は水素の場合の磁石の磁
界の強さに由来するラーモア周波数よりも相当に高くす
る。磁石の磁界の強さが、例えば、2Tの場合、ラーモ
ア周波数は約85M)lzであり、高周波送信機の周波
数はこの時100MHzと200MHzとの間にとらな
ければならず且つラーモア周波数の高周波と一致しては
ならない。このMHI トモグラフィ装置を水素以外
の元素、例えば、ナ) IJウム、リン又はフッ素の分
布を調べるためにも用いる場合は、2Tの時のナトリウ
ム、リン及びフッ素に対するラーモア周波数(それぞれ
、約68MHz 、 35M)lz及び80MHz )
の高周波とも一致してはならない。This circuit comprises an impedance measuring unit, for example an impedance measuring bridge 35, to which a high-frequency generator 46 is connected to one branch and a high-frequency coil 33 connected to the other branch via a conversion network. Or connect 34. The frequency of the radio frequency transmitter is significantly higher than the Larmor frequency, which is derived from the strength of the magnetic field of the magnet in the case of hydrogen. If the strength of the magnetic field of the magnet is, for example, 2T, the Larmor frequency is approximately 85Mz), and the frequency of the high-frequency transmitter must be between 100MHz and 200MHz, and the high frequency of the Larmor frequency and Must not match. If this MHI tomography device is also used to investigate the distribution of elements other than hydrogen, such as sodium, phosphorus, or fluorine, the Larmor frequencies for sodium, phosphorus, and fluorine at 2T (approximately 68 MHz, respectively) 35M)lz and 80MHz)
It must not coincide with the high frequency of
高周波コイルのインピーダンスを望むべくは50Ωの実
の抵抗に変換することは、一方では、高周波コイル33
(34)と並列に入っている並列共振回路37と直列に
接続される同調コンデンサ36により、他方ではトリマ
コンデンサ38により行われる。コイル33 (34)
の一端はこのトリマ38と、それに直列に入っている並
列共振回路39とを介してインピーダンス測定ブリッジ
35の一分岐に接続される。並列共振回路37及び39
はラーモア周波数に同調させられ、高周波送信機36の
周波数でのそれらの容量性のインピーダンスがコンデン
サ36及び38の容量よりも低く(少なくとも本質的に
高くない)なるように設計する。従って、直列枝路又は
並列枝路の容量性のインピーダンスはコンデンサ36及
び38の容量を変えることにより変えることができる。On the one hand, converting the impedance of the high-frequency coil into a real resistance of 50 Ω as desired, the high-frequency coil 33
(34) on the other hand by a tuning capacitor 36 connected in series with a parallel resonant circuit 37 in parallel, and on the other hand by a trimmer capacitor 38. Coil 33 (34)
One end is connected to one branch of the impedance measuring bridge 35 via this trimmer 38 and a parallel resonant circuit 39 connected in series thereto. Parallel resonant circuits 37 and 39
are tuned to the Larmor frequency and designed such that their capacitive impedance at the frequency of radio frequency transmitter 36 is lower (at least not substantially higher) than the capacitance of capacitors 36 and 38. Therefore, the capacitive impedance of the series or parallel branches can be varied by varying the capacitance of capacitors 36 and 38.
患者を入れた後、そして多分高周波コイル34を。After putting the patient in, and maybe the high frequency coil 34.
固定した後、検査を開始する前に、コンデンサ36及び
38を(できれば自動的に)調整し、高周波コイル33
(34)及び要素36.、、.39により形成される回
路網の入力抵抗が高周波送信機46の周波数で所定の値
、例えば、50Ωになるようにする。こうして上記人力
抵抗はインピーダンス測定ブリッジと整合させられる。After fixing and before starting the test, adjust the capacitors 36 and 38 (preferably automatically) and close the high frequency coil 33.
(34) and element 36. ,,. The input resistance of the network formed by 39 is such that it has a predetermined value at the frequency of the high-frequency transmitter 46, for example 50Ω. The human resistance is thus matched with the impedance measuring bridge.
次の検査中ずっと、インピーダンス測定ブリッジ35の
出力端子21は、整合状態で振幅が値ゼロ又は最小値を
有する測定信号を担う。Throughout the subsequent test, the output terminal 21 of the impedance measuring bridge 35 carries a measuring signal whose amplitude has the value zero or a minimum value in the matching state.
患者の運動、例えば、呼吸、唖下、心拍及び嬬動運動に
応答して、コイル33又は34のQ及び漂遊容量が変わ
り、斯くしてインピーダンス測定ブリッジ35に接続さ
れている回路網のインピーダンスが変わり、出力信号の
振幅が関連する運動の相に従って大きくなる。出力端子
21の信号は、好ましくは時定数が小さい回路で整流し
た後、運動信号として用いることができる。In response to patient movements, e.g. respiration, coughing, heartbeat and gag movements, the Q and stray capacitance of the coil 33 or 34 will change, thus changing the impedance of the network connected to the impedance measuring bridge 35. and the amplitude of the output signal increases according to the phase of the associated motion. The signal at the output terminal 21 can be used as a motion signal after being preferably rectified by a circuit with a small time constant.
一般に、高周波コイル系4で発生させられる磁界が運動
信号を発生するための高周波コイル33及び34内に電
圧を誘起するのを十分に防ぐことはできない。これは、
高周波コイル34の場合のように、高周波コイル系4に
対する位置が変わり得る時著しい。この結果、高周波コ
イル33又は34に接続されている回路に電流が流れ、
高周波コイル系4に負荷がかかり、高周波コイル系4に
より発生させられる磁界がひずむ。また、出力端子21
に現れる信号は誤りがちである。この事実は高周波コイ
ル系4に与えられる電力が高周波コイル33又は34に
与えられる電力よりも相当に大きい時を考慮に入れねば
ならない。これらの二つの効果は高周波コイル系4の周
波数でインピーダンスが高い共振回路37及び39によ
り小さくさせられる。In general, it is not possible to sufficiently prevent the magnetic field generated by the high-frequency coil system 4 from inducing voltages in the high-frequency coils 33 and 34 for generating motion signals. this is,
This is particularly the case when the position relative to the high-frequency coil system 4 can change, as in the case of the high-frequency coil 34. As a result, current flows through the circuit connected to the high frequency coil 33 or 34,
A load is applied to the high frequency coil system 4, and the magnetic field generated by the high frequency coil system 4 is distorted. In addition, the output terminal 21
The signals that appear on the surface are error-prone. This fact must be taken into account when the power applied to the high-frequency coil system 4 is considerably greater than the power applied to the high-frequency coils 33 or 34. These two effects are reduced by the resonant circuits 37 and 39, which have high impedance at the frequency of the high frequency coil system 4.
要素36及び37は高周波コイル33又は34が高周波
発生器46の周波数で並列共振状態で動作するようにす
る。しかし、直列に入っているトリマ38のため高周波
コイル33 (34)が直列共振状態で動作する時は、
並列共振回路)7と並列に接続されている直列枝路を省
くことができる。蓋し、この時既に形成されている直列
共振回路が高周波コイル系40周波数のような直列共振
周波数から離れている周波数で高いインピーダンスを有
するからである。Elements 36 and 37 cause the high frequency coil 33 or 34 to operate in parallel resonance at the frequency of the high frequency generator 46. However, when the high frequency coil 33 (34) operates in a series resonance state due to the trimmer 38 in series,
The series branch connected in parallel with the parallel resonant circuit) 7 can be omitted. This is because the series resonant circuit already formed at this time has high impedance at frequencies far from the series resonant frequency, such as the 40 frequency of the high frequency coil system.
運動信号を形成するための別個の高周波コイル系を具え
る実施例の利点は、患者の運動の状態が全検査時中ない
しほぼ全検査時中連続して求められることである。また
、高周波コイル33又は34により発生させられる磁界
が核スピンを励起することはない。蓋し、高周波送信機
の周波数がラーモア周波数から相当にずれているからで
ある。An advantage of the embodiment with a separate high-frequency coil system for generating the movement signal is that the state of movement of the patient is determined continuously during or almost during the entire examination. Further, the magnetic field generated by the high frequency coil 33 or 34 does not excite nuclear spins. This is because the frequency of the high-frequency transmitter deviates considerably from the Larmor frequency.
第1図はMHI トモグラフィ装置の略式長手方向断
面図、
第2図及び第3図は核スピンを励起し、共鳴信号も受け
取る高周波コイル系が運動信号を発生させるのにも用い
られる形式のMHI トモグラフィ装置の2個の実施
例のブロック図、
第4図は第3図に示した実施例で用いられるインピーダ
ンス測定回路の回路図、
第5図は高周波コイル系の動作を示す時間線図、第6図
は運動信号を形成するための別個の高周波コイル系を具
備するMHI トモグラフィ装置の断面図、
第7図はこのようなMHI トモグラフィ装置のため
のインピーダンス測定回路の回路図である。
■・・・コイル 2・・・寝台3・・・患者
4・・・高周波コイル5・・・勾配コイ
ル 7・・・可変コンデンサ8・・・可変コンデ
ンサ 9・・・スイッチ10・・・送信機
11・・・前置増幅器12・・・反射率計
13・・・反射測定レシーバ14・・・出力端子
15・・・高周波発生器16・・・インピーダンス
測定ブリッジ17〜19・・・インダクタンス
20・・・抵抗 21・・・中心タップ3
0・・・円形領域
31・・・中空円筒プラスチック本体
32・・・支持体
33・・・高周波コイル(運動信号用)34・・・別の
コイル
35・・・インピーダンス測定ブリッジ36・・・同調
コンデンサ 37・・・並列共振回路38・・・トリ
マ 39・・・並列共振回路46・・・高周
波発生器
特許出願人 エヌ・べ−・フィリップス・フルーイラ
ンペンファブリケンFigure 1 is a schematic longitudinal cross-sectional view of an MHI tomography device; Figures 2 and 3 are a type of MHI in which a high-frequency coil system that excites nuclear spins and also receives resonance signals is used to generate motion signals. Block diagrams of two embodiments of the tomography apparatus; FIG. 4 is a circuit diagram of an impedance measurement circuit used in the embodiment shown in FIG. 3; FIG. 5 is a time diagram showing the operation of the high-frequency coil system; FIG. 6 is a cross-sectional view of an MHI tomography device with a separate high-frequency coil system for generating the motion signal, and FIG. 7 is a circuit diagram of an impedance measuring circuit for such an MHI tomography device. ■ Coil 2 Bed 3 Patient 4 High frequency coil 5 Gradient coil 7 Variable capacitor 8 Variable capacitor 9 Switch 10 Transmitter
11... Preamplifier 12... Reflectance meter
13... Reflection measurement receiver 14... Output terminal
15...High frequency generator 16...Impedance measurement bridge 17-19...Inductance 20...Resistance 21...Center tap 3
0...Circular area 31...Hollow cylindrical plastic body 32...Support 33...High frequency coil (for motion signal) 34...Another coil 35...Impedance measurement bridge 36...Tuning Capacitor 37...Parallel resonant circuit 38...Trimmer 39...Parallel resonant circuit 46...High frequency generator patent applicant N.B.Philips Fluiranpenfabriken
Claims (1)
運動信号を発生する方法において、検査時に、磁界が被
検体(3)に作用し、予じめ定められた共鳴周波数に同
調させられている高周波コイル系(33;34)のイン
ピーダンスを共鳴周波数レンジで測定し、こうして形成
される測定信号から運動信号を導き出すことを特徴とす
る運動信号発生方法。 2、ラーモア周波数を有する高周波磁界を発生させ且つ
スピン共鳴信号を受け取るための第1の高周波コイル系
(4)を具える特許請求の範囲第1項記載の方法を実施
するためのMRIトモグラフィ装置において、運動信号
を発生するために第2の高周波コイル系(33;34)
を設け、そのインピーダンスをインピーダンス測定ユニ
ット(35;41)で測定するように構成したことを特
徴とするMRIトモグラフィ装置。 3、第2の高周波コイル系(33;34)をプロトンの
共鳴周波数から本質的にずれており、できればプロトン
の共鳴周波数より相当に高い共鳴周波数に同調させたこ
とを特徴とする特許請求の範囲第2項記載のMRIトモ
グラフィ装置。 4、第2の高周波コイル系(33;34)を、それによ
り発生させられる磁界が第1の高周波コイル系(4)の
磁界に対し、少なくともほぼ垂直に延在するように配設
したことを特徴とする特許請求の範囲第2項又は第3項
に記載のMRIトモグラフィ装置。 5、第2の高周波コイル系(33;34)をフィルタ装
置(36...39)内に入れ、この第2の高周波コイ
ル系が第1の高周波コイル系からできるだけ少量のエネ
ルギーしかとらないように構成したことを特徴とする特
許請求の範囲第2項ないし第4項のいずれか一項に記載
のMRIトモグラフィ装置。 6、スイッチング装置(43)を設け、これが第1の高
周波コイル系が磁界を発生させる時運動信号を抑圧する
ようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第2項ない
し第5項のいずれか一項に記載のMRIトモグラフィ装
置。 7、第2の高周波コイル系(33)を機械的に剛固に第
1の高周波コイル系に連結するか又は高々一面内で摺動
できるだけとしたことを特徴とする特許請求の範囲第2
項ないし第6項のいずれか一項に記載のMRIトモグラ
フィ装置。 8、第2の高周波コイル系(34)を第1の高周波コイ
ル系と独立に位置決めできるようにしたことを特徴とす
る特許請求の範囲第2項ないし第6項のいずれか一項に
記載のMRIトモグラフィ装置。 9、高周波磁界を発生させ且つスピン共鳴信号を受け取
るのに使用される高周波コイル系のインピーダンスを測
定するインピーダンス測定ユニットを具え、特許請求の
範囲第1項記載の方法を実施するMRIトモグラフィ装
置において、インピーダンス測定ユニット(12、15
、16;15、23)が被検体(3)の検査時に活性化
され、こうして発生させられる測定信号が運動信号とし
て使用されることを特徴とするMRIトモグラフィ装置
。 10、インピーダンス測定ユニットが、高周波コイル系
(4)により高周波磁界を発生させる時活性化されるよ
うにしたことを特徴とする特許請求の範囲第9項記載の
MRIトモグラフィ装置。 11、インピーダンス測定ユニット(12)を高周波コ
イル系(4)とこの高周波コイル系に給電する高周波発
生器(10)との間に接続される反射率計としたことを
特徴とする特許請求の範囲第10項記載のMRIトモグ
ラフィ装置。 12、高周波コイル系(4)を、スイッチング装置(9
)を介して、第1のスイッチ位置では高周波発生器(1
0)に接続し、第2のスイッチ位置ではスピン共鳴信号
を受け取る受信機の前置増幅器(11)に接続し、第3
のスイッチ位置ではインピーダンス測定装置(15、1
6)に接続し、検査時でもスイッチング装置が第3のス
イッチ位置にあり、インピーダンス測定装置(15、1
6)が高周波コイル系に結合されている時活性化される
ことを特徴とする特許請求の範囲第9項記載のMRIト
モグラフィ装置。 13、スピン共鳴信号からずれている周波数でインピー
ダンス測定を行うようにしたことを特徴とする特許請求
の範囲第12項又は第2項ないし第8項のいずれか一項
に記載のMRIトモグラフィ装置。 14、インピーダンス測定ユニットがスピン共鳴信号の
周波数よりも相当に高い高周波コイル系の第2の共鳴周
波数でインピーダンスを測定するようにしたことを特徴
とする特許請求の範囲第9項記載のMRIトモグラフィ
装置。 15、インピーダンス測定ユニットが高周波コイル系(
4;33、34)のインピーダンスを測定する測定周波
数が高周波コイル系の共振周波数から僅かにずれている
ことを特徴とする特許請求の範囲第2項又は第4項ない
し第14項のいずれか一項に記載のMRIトモグラフィ
装置。[Claims] 1. In a method of generating a motion signal depending on the motion of a subject in an MRI tomography apparatus, during an examination, a magnetic field acts on the subject (3) and generates a predetermined resonance. A method for generating a motion signal, characterized in that the impedance of a high-frequency coil system (33; 34) tuned to the frequency is measured in a resonant frequency range, and a motion signal is derived from the measurement signal thus formed. 2. MRI tomography apparatus for implementing the method according to claim 1, comprising a first high-frequency coil system (4) for generating a high-frequency magnetic field having the Larmor frequency and for receiving spin resonance signals. In order to generate a motion signal, a second high frequency coil system (33; 34) is installed.
An MRI tomography apparatus characterized in that an MRI tomography apparatus is provided with an impedance measuring unit (35; 41) to measure the impedance thereof. 3. Claims characterized in that the second high-frequency coil system (33; 34) is tuned to a resonant frequency essentially offset from the resonant frequency of the protons, preferably considerably higher than the resonant frequency of the protons. MRI tomography apparatus according to item 2. 4. The second high-frequency coil system (33; 34) is arranged such that the magnetic field generated thereby extends at least approximately perpendicular to the magnetic field of the first high-frequency coil system (4). An MRI tomography apparatus according to claim 2 or 3. 5. Place the second high-frequency coil system (33; 34) in the filter device (36...39) so that this second high-frequency coil system takes as little energy as possible from the first high-frequency coil system. An MRI tomography apparatus according to any one of claims 2 to 4, characterized in that the MRI tomography apparatus is configured as follows. 6. A switching device (43) is provided, which suppresses the motion signal when the first high-frequency coil system generates a magnetic field. MRI tomography apparatus according to item 1. 7. Claim 2, characterized in that the second high-frequency coil system (33) is mechanically and rigidly connected to the first high-frequency coil system, or is capable of sliding within at most one plane.
MRI tomography apparatus according to any one of Items 6 to 6. 8. The second high-frequency coil system (34) can be positioned independently of the first high-frequency coil system, as set forth in any one of claims 2 to 6. MRI tomography device. 9. An MRI tomography apparatus that implements the method according to claim 1, comprising an impedance measurement unit that measures the impedance of a high-frequency coil system used to generate a high-frequency magnetic field and receive a spin resonance signal. , impedance measurement unit (12, 15
, 16; 15, 23) is activated during the examination of the subject (3), and the measurement signal thus generated is used as a motion signal. 10. The MRI tomography apparatus according to claim 9, wherein the impedance measuring unit is activated when a high frequency magnetic field is generated by the high frequency coil system (4). 11. Claims characterized in that the impedance measuring unit (12) is a reflectance meter connected between a high frequency coil system (4) and a high frequency generator (10) that supplies power to this high frequency coil system. 11. MRI tomography apparatus according to item 10. 12. Connect the high frequency coil system (4) to the switching device (9).
), and in the first switch position the high-frequency generator (1
0), in the second switch position it is connected to the receiver preamplifier (11) which receives the spin resonance signal, and in the third
In the switch position, the impedance measuring device (15, 1
6), the switching device is in the third switch position even during inspection, and the impedance measuring device (15, 1
10. The MRI tomography apparatus according to claim 9, wherein 6) is activated when coupled to the high frequency coil system. 13. The MRI tomography apparatus according to claim 12 or any one of claims 2 to 8, characterized in that impedance measurement is performed at a frequency that deviates from the spin resonance signal. . 14. The MRI tomography according to claim 9, wherein the impedance measurement unit measures impedance at a second resonance frequency of a high-frequency coil system that is considerably higher than the frequency of the spin resonance signal. Device. 15. The impedance measurement unit is a high frequency coil system (
4; 33, 34), wherein the measurement frequency for measuring the impedance is slightly shifted from the resonance frequency of the high frequency coil system. MRI tomography apparatus according to section 1.
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-
1985
- 1985-12-18 JP JP60283181A patent/JPS61154656A/en active Granted
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US11035923B2 (en) | 2018-11-20 | 2021-06-15 | Canon Medical Systems Corporation | Magnetic resonance imaging apparatus |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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JPH0566811B2 (en) | 1993-09-22 |
DE3446717A1 (en) | 1986-06-26 |
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