JP3070949B2 - MR device - Google Patents
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Description
【産業上の利用分野】 この発明は、MR装置に関し、さらに詳しくは、臓器の
動きの情報を好適に得られるようにしたMR装置に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an MR apparatus, and more particularly, to an MR apparatus capable of suitably obtaining information on organ movement.
第５図は従来のMR装置の一例を示すブロック図であ
る。 このMR装置51において、計算機２は、操作卓13からの
指示に基づき、全体の作動を制御する。 シーケンスコントローラ３は、記憶しているシーケン
スに基づいて、磁場駆動回路４を作動させ、マグネット
アセンブリ５の静磁場コイル，勾配磁場コイルで静磁
場，勾配磁場を発生させる。また、ゲート変調回路７を
制御し、RF発振回路６で発生したRF信号を変調して、RF
電力増幅器８からマグネットアセンブリ５の送信コイル
に加える。 マグネットアセンブリ５の受信コイルで得られたNMR
信号は、前置増幅器９を介して位相検波器10に入力さ
れ、さらに、AD変換器11を介して、計算機２に入力され
る。 計算機２は、AD変換器11から得たNMR信号のデータに
基づき、画像データを算出し、表示装置12に画像を表示
する。 ECGゲートスキャンを行う場合は、電極18およびECGア
ンプ19によりECG信号を採取し、ローパスフィルタ61で
ノイズを除去し、トリガ検出回路62でＲ波を検出し、こ
のＲ波に基づいてシーケンスコントローラ３がスキャン
を行うようになっている。FIG. 5 is a block diagram showing an example of a conventional MR device. In the MR device 51, the computer 2 controls the entire operation based on an instruction from the console 13. The sequence controller 3 operates the magnetic field drive circuit 4 based on the stored sequence, and generates a static magnetic field and a gradient magnetic field using the static magnetic field coil and the gradient magnetic field coil of the magnet assembly 5. Further, it controls the gate modulation circuit 7 and modulates the RF signal generated by the RF oscillation circuit 6 to generate an RF signal.
The power is applied from the power amplifier 8 to the transmission coil of the magnet assembly 5. NMR obtained with the receiving coil of the magnet assembly 5
The signal is input to the phase detector 10 via the preamplifier 9 and further to the computer 2 via the AD converter 11. The computer 2 calculates image data based on the data of the NMR signal obtained from the AD converter 11 and displays the image on the display device 12. When performing an ECG gate scan, an ECG signal is collected by the electrode 18 and the ECG amplifier 19, noise is removed by a low-pass filter 61, an R wave is detected by a trigger detection circuit 62, and a sequence controller 3 is detected based on the R wave. Scans.
ECGゲートスキャンでは、Ｒ波を検出した後、1viewの
データ収集を行い、その終了後は待ち状態に入る。そし
て、次のＲ波を検出すると、次の1viewのデータ収集を
開始する。つまり、Ｒ波を検出する直前には勾配磁場が
かかっておらず、勾配磁場に起因するノイズがECG信号
に混入していない。このため、ローパスフィルタ61でノ
イズを除去する程度で十分である。 ところが、シネ・スキャンを行う場合、データ収集と
並行してＲ波を検出する必要があるため、勾配磁場に起
因するノイズがECG信号に混入し、ローパスフィルタ61
では十分にノイズを除去することが出来なくなる問題点
がある。 そこで、この発明の目的は、勾配磁場に起因するノイ
ズがECG信号（一般的には臓器の動きに基づく信号）に
混入しても十分にノイズを除去することが出来るように
したMR装置を提供することにある。In the ECG gate scan, 1-view data collection is performed after detecting an R wave, and after that, the apparatus enters a waiting state. Then, when the next R wave is detected, data collection of the next 1 view is started. That is, the gradient magnetic field is not applied immediately before the detection of the R wave, and noise caused by the gradient magnetic field is not mixed in the ECG signal. For this reason, it is sufficient that the low-pass filter 61 removes noise. However, when performing a cine scan, it is necessary to detect the R wave in parallel with the data collection, so that noise due to the gradient magnetic field is mixed into the ECG signal and the low-pass filter 61
However, there is a problem in that noise cannot be sufficiently removed. Therefore, an object of the present invention is to provide an MR apparatus capable of sufficiently removing noise caused by a gradient magnetic field even if the noise is mixed in an ECG signal (generally a signal based on the movement of an organ). Is to do.
この発明のMR装置は、臓器の動きの情報を得るため
に，臓器の動きに基づく信号を採取する手段を備えたMR
装置において、採取した臓器の動きに基づく信号Vi（t
i）に，次の演算 （但し、Trはスキャンの繰り返し時間） を施すノイズ除去演算手段を具備したことを構成上の特
徴とするものである。The MR apparatus according to the present invention is provided with an MR apparatus having a means for sampling a signal based on the movement of an organ in order to obtain information on the movement of the organ.
In the device, the signal Vi (t
i) has the following operation (Where, Tr is a scan repetition time).
勾配磁場をφ（ti）とすると、これがECGリードおよ
び被検体に鎖交してノイズVn（ti）を生じると考えられ
るから、 である。 臓器の動きに基づく信号Vi（ti）は、純粋の信号成分
Vs（ti）と上記ノイズVn（ti）の和であり、 Vi（ti）＝Vs（ti）＋Vn（ti） である。 このVi（ti）に対してノイズ除去演算手段で上記演算
を施すと、ノイズVn（ti）の項は、 となる。 ここで、Trはスキャンの繰り返し時間だから、 φ（to）＝φ（to−Tr） である。 従って、 となる。 すなわち、勾配磁場に起因するノイズの影響を除去す
ることが出来る。 尚、ワープ勾配に関しては、必ずしもφ（to）＝φ
（to−Tr）が成り立たないが、ワープ順序を適当に選ぶ
ことによりφ（to）≒φ（to−Tr）とすることは可能で
あり、実用上他の勾配と同等のノイズ除去性能を得るこ
とができる。Assuming that the gradient magnetic field is φ (ti), this is considered to cause noise Vn (ti) by interlinking the ECG lead and the subject. It is. The signal Vi (ti) based on the movement of the organ is a pure signal component
It is the sum of Vs (ti) and the noise Vn (ti), and Vi (ti) = Vs (ti) + Vn (ti). When the above operation is performed on this Vi (ti) by the noise elimination operation means, the term of the noise Vn (ti) becomes Becomes Here, since Tr is the scan repetition time, φ (to) = φ (to−Tr). Therefore, Becomes That is, the influence of noise caused by the gradient magnetic field can be eliminated. Note that the warp gradient is not necessarily φ (to) = φ
Although (to−Tr) does not hold, it is possible to make φ (to) ≒ φ (to−Tr) by appropriately selecting the warping order, and to obtain noise removal performance equivalent to other gradients in practical use. be able to.
以下、図に示す実施例に基づいてこの発明をさらに詳
しく説明する。なお、これによりこの発明が限定される
ものではない。 第１図は、この発明のMR装置の一実施例を示すブロッ
ク図である。 このMR装置１において、計算機２は、操作卓13からの
指示に基づき、全体の作動を制御する。 シーケンスコントローラ３は、記憶しているシーケン
スに基づいて、磁場駆動回路４を作動させ、マグネット
アセンブリ５の静磁場コイル，勾配磁場コイルで静磁
場，勾配磁場を発生させる。また、ゲート変調回路７を
制御し、RF発振回路６で発生したRF信号を変調して、RF
電力増幅器８からマグネットアセンブリ５の送信コイル
に加える。 マグネットアセンブリ５の受信コイルで得られたNMR
信号は、前置増幅器９を介して位相検波器10に入力さ
れ、さらに、AD変換器11を介して、計算機２に入力され
る。 計算機２は、AD変換器11から得たNMR信号のデータに
基づき、画像データを算出し、表示装置12に画像を表示
する。 電極18およびECGアンプ19は、非検体よりECG信号Vi
（ti）を採取する。 採取したECG信号Vi（ti）は、AD変換器21によりデジ
タル値に変換され、DSP22に入力される。 DSP22は、第２図（ａ）に示すように、デジタル値のE
CG信号Vi（ti）を、メモリ23に記憶する。 また、それと並行して、DSP22は、メモリ23に記憶し
たデータに基づいて、第２図（ｂ）に示すように、次の
演算 （但し、Trはスキャンの繰り返し時間） を施す。 但し、データが離散的であるため、実際には、 但し、Ｎ＝Tr/τ， τはサンプリング周期 なる演算を行う。 さらに、その演算後、DSP22は、第２図（ｃ）に示す
ように、Vo（to）のレベル判定によるＲ波の検出を行
う。 採取したECG信号Vi（ti）の例を第３図（ａ）に示
す。演算して得られたVo（to）の例を第３図（ｂ）に示
す。 この第３図（ａ）（ｂ）から理解されるように勾配磁
場に起因するノイズが好適に除去されているため、誤り
なくＲ波を検出できるようになる。 Ｒ波を検出すると、DSP22は、シーケンスコントロー
ラ３に通知する。 シーケンスコントローラ３は、勾配磁場がかかってい
てもＲ波のタイミングを的確に知ることが出来るから、
何ら支障なく、シネ・スキャンを実行できる。 他の実施例としては、上記ノイズ除去の演算をアナロ
グ回路により行うものが挙げられる。そのアナログ回路
の例を第４図に示す。 このアナログ回路32は、サンプリング時間τと同じ遅
延量をもつ遅延回路D1,D2,…,DWと加算器とにより構成
されている。Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the embodiment shown in the drawings. It should be noted that the present invention is not limited by this. FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of an MR apparatus according to the present invention. In the MR device 1, the computer 2 controls the entire operation based on an instruction from the console 13. The sequence controller 3 operates the magnetic field drive circuit 4 based on the stored sequence, and generates a static magnetic field and a gradient magnetic field using the static magnetic field coil and the gradient magnetic field coil of the magnet assembly 5. Further, it controls the gate modulation circuit 7 and modulates the RF signal generated by the RF oscillation circuit 6 to generate an RF signal.
The power is applied from the power amplifier 8 to the transmission coil of the magnet assembly 5. NMR obtained with the receiving coil of the magnet assembly 5
The signal is input to the phase detector 10 via the preamplifier 9 and further to the computer 2 via the AD converter 11. The computer 2 calculates image data based on the data of the NMR signal obtained from the AD converter 11 and displays the image on the display device 12. The electrode 18 and the ECG amplifier 19 apply the ECG signal Vi
(Ti) is collected. The collected ECG signal Vi (ti) is converted into a digital value by the AD converter 21 and input to the DSP 22. The DSP 22, as shown in FIG.
The CG signal Vi (ti) is stored in the memory 23. At the same time, the DSP 22 performs the next operation based on the data stored in the memory 23, as shown in FIG. (Where Tr is the scan repetition time). However, since the data is discrete, However, for N = Tr / τ, τ, the calculation which is the sampling period is performed. Further, after the calculation, the DSP 22 detects the R wave by determining the Vo (to) level as shown in FIG. 2 (c). FIG. 3A shows an example of the collected ECG signal Vi (ti). FIG. 3B shows an example of Vo (to) obtained by the calculation. As can be understood from FIGS. 3 (a) and 3 (b), since the noise caused by the gradient magnetic field is suitably removed, the R wave can be detected without error. Upon detecting the R wave, the DSP 22 notifies the sequence controller 3. Since the sequence controller 3 can accurately know the timing of the R wave even when a gradient magnetic field is applied,
Cine scan can be performed without any problems. As another embodiment, there is one in which the above-described operation of noise removal is performed by an analog circuit. FIG. 4 shows an example of the analog circuit. The analog circuit 32 includes delay circuits D1, D2,..., DW having the same delay amount as the sampling time τ, and an adder.
この発明のMR装置によれば、採取した臓器の動きに基
づく信号から、勾配磁場に起因するノイズの影響を好適
に除去できるようになる。このため、スキャン中にで
も、臓器の動きに基づく信号を採取できるようになり、
例えばシネ・スキャンを非常に安定に行えるようにな
る。ADVANTAGE OF THE INVENTION According to the MR apparatus of this invention, the influence of the noise resulting from a gradient magnetic field can be suitably removed from the signal based on the movement of the collected organ. For this reason, even during scanning, signals based on organ movements can be collected,
For example, cine scan can be performed very stably.
第１図はこの発明の一実施例のMR装置のブロック図、第
２図（ａ）（ｂ）（ｃ）は第１図に示すDSPの作動のフ
ローチャート、第３図（ａ）は採取したECG信号の例示
図、第３図（ｂ）は演算後のECG信号の例示図、第４図
はアナログ回路の一例の回路図、第５図は従来のMR装置
の一例のブロック図である。 （符号の説明） １……MR装置 ２……計算機 ３……シーケンスコントローラ ４……磁場駆動回路 ５……マグネットアセンブリ 18……電極 19……ECGアンプ 21……ADコンバータ 22……DSP 23……メモリ 32……アナログ回路。FIG. 1 is a block diagram of an MR apparatus according to an embodiment of the present invention, FIGS. 2 (a), 2 (b) and 2 (c) are flowcharts of the operation of the DSP shown in FIG. 1, and FIG. FIG. 3B is a diagram showing an example of an ECG signal after operation, FIG. 4 is a circuit diagram of an example of an analog circuit, and FIG. 5 is a block diagram of an example of a conventional MR device. (Explanation of reference numerals) 1 ... MR device 2 ... Computer 3 ... Sequence controller 4 ... Magnetic field drive circuit 5 ... Magnet assembly 18 ... Electrode 19 ... ECG amplifier 21 ... AD converter 22 ... DSP 23 ... … Memory 32 …… Analog circuit.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) A61B 5/055 H04B 1/10 - 1/14 H04B 15/00 - 15/06 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) A61B 5/055 H04B 1/10-1/14 H04B 15/00-15/06
Claims (1)
きに基づく信号を採取する手段を備えたMR装置におい
て、 採取した臓器の動きに基づく信号Vi（ti）に，次の演算 （但し、Trはスキャンの繰り返し時間） を施して，勾配磁場に起因するノイズを除去した信号Vo
（to）を得るノイズ除去演算手段を具備したことを特徴
とするMR装置。1. An MR apparatus comprising means for collecting a signal based on the motion of an organ in order to obtain information on the motion of the organ. (Where Tr is the scan repetition time) and the signal Vo from which noise due to the gradient magnetic field has been removed
An MR apparatus comprising a noise removal operation means for obtaining (to).
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