JPH0642877B2 - Probe coil device and MRI device - Google Patents
Probe coil device and MRI deviceInfo
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- JPH0642877B2 JPH0642877B2 JP1069234A JP6923489A JPH0642877B2 JP H0642877 B2 JPH0642877 B2 JP H0642877B2 JP 1069234 A JP1069234 A JP 1069234A JP 6923489 A JP6923489 A JP 6923489A JP H0642877 B2 JPH0642877 B2 JP H0642877B2
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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(MR:magnetic resonance)現象
を利用して被検体(生体)のスライス画像等の形態情報
やスペクトロスコピー等の機能情報を得るMRI装置の
プローブコイル装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Object of the Invention (Industrial field of application) The present invention utilizes a magnetic resonance (MR) phenomenon to obtain morphological information such as a slice image of a subject (living body) and spectroscopic information. The present invention relates to a probe coil device of an MRI device that obtains functional information such as scanning.
(従来の技術) 磁気共鳴現象は、静磁場中に置かれた零でないスピン及
び磁気モーメントを持つ原子核が特定の周波数の電磁波
のみを共鳴的に吸収・放出する現象であり、この原子核
は下記式に示す角周波数ω0(ω0=2πν0,ν0;
ラーモア周波数)で共鳴する。(Prior Art) A magnetic resonance phenomenon is a phenomenon in which an atomic nucleus having a non-zero spin and magnetic moment placed in a static magnetic field resonates and emits only an electromagnetic wave of a specific frequency. Angular frequency ω 0 (ω 0 = 2πν 0 , ν 0 ;
Resonance at Larmor frequency).
ω0=γH0 ここで、γは原子核の種類に固有の磁気回転比であり、
また、H0は静磁場強度である。ω 0 = γH 0 where γ is the gyromagnetic ratio peculiar to the type of nucleus,
H 0 is the static magnetic field strength.
以上の原理を利用して生体診断を行う装置は、上述の共
鳴吸収の後に誘起される上記と同じ周波数の電磁波を信
号処理して、原子核密度,縦緩和時間T1,横緩和時間
T2,流れ、化学シフト等の情報が反映された診断情報
例えば被検体のスライス像等を無侵襲で得るようにして
いる。The apparatus for performing biomedical diagnosis using the above principle performs signal processing on the electromagnetic wave of the same frequency as that induced after the above-mentioned resonance absorption to obtain nuclear density, longitudinal relaxation time T1, transverse relaxation time T2, flow, Diagnostic information reflecting information such as chemical shift, for example, a slice image of a subject is obtained non-invasively.
そして、磁気共鳴による診断情報の収集は、静磁場中に
配置した被検体の全部位を励起し且つ信号収集すること
ができるものであるが、装置構成上の制約やイメージン
グ像の臨床上の要請から、実際の装置としては特定の部
位に対する励起とその信号収集とを行うようにしてい
る。Further, the collection of diagnostic information by magnetic resonance is capable of exciting all the parts of the subject placed in a static magnetic field and collecting signals, but there are restrictions on the device configuration and clinical demands for imaging images. Therefore, in an actual device, excitation and signal acquisition of a specific site are performed.
この場合、イメージング対象とする特定部位は、一般に
ある厚さを持ったスライス部位であるのが通例であり、
このスライス部位からのエコー信号やFID信号の磁気
共鳴信号(MR信号)を多数回のデータエンコード過程
を実行することにより収集し、これらデータ群を、例え
ば2次元フーリエ変換法により画像再構成処理すること
により前記特定スライス部位の画像を生成するようにし
ている。In this case, the specific region to be imaged is generally a sliced region having a certain thickness,
Echo signals from this sliced part and magnetic resonance signals (MR signals) of FID signals are collected by executing a number of data encoding processes, and these data groups are subjected to image reconstruction processing by, for example, a two-dimensional Fourier transform method. Thus, the image of the specific slice region is generated.
(発明が解決しようとする課題) 以上のような磁気共鳴イメージング技法による生体診断
のための撮影法としてマルチスライス法がある。このマ
ルチスライス法は、一回のエンコードで複数部位を励起
し且つ当該励起部位からデータ収集するものであり、全
エンコードを終了したとき、つまり一回の撮影手順が終
了したときには、複数部位毎の再構成データ群が得ら
れ、これらにより複数部位のスライス画像を得ることが
できる、というものである。(Problems to be Solved by the Invention) There is a multi-slice method as an imaging method for biological diagnosis by the magnetic resonance imaging technique as described above. This multi-slice method excites a plurality of sites with one encoding and collects data from the excitation site, and when all encoding is completed, that is, when one imaging procedure is completed, A group of reconstructed data is obtained, and slice images of a plurality of parts can be obtained from them.
一般に、胴体等を始めとする比較的広い領域の中の複数
部位をマルチスライスする場合、広い領域に対処するた
め全身用コイルを受信コイルとして用いている。しか
し、全身的コイルを受信コイルとして用いていたので
は、S/Nを始めとする画質の特性面で向上はあまり期
待できないものであり、従って、この方法で得た画像
は、高精度診断用として用いるのではなく、位置確認や
概略診断用として用い、その後に、撮影部位に近接し且
つ感度特性の良い受信コイルとして表面コイルを用いて
所領域の高感度撮影を行うことがある。しかし乍、表面
コイルは局所領域の高感度撮影用のものであることか
ら、撮影領域としては形状等の制約から自ずと狭いもの
となっており、これがため、表面コイルを用いて広範囲
にわたる高感度マルチスライス法を実施することができ
ないものとなっている。Generally, when multi-slicing a plurality of parts in a relatively wide area such as a body, a whole body coil is used as a receiving coil in order to cope with the large area. However, if the whole-body coil is used as the receiving coil, improvement in image quality characteristics such as S / N cannot be expected so much. Therefore, the image obtained by this method is used for high-accuracy diagnosis. It may be used for position confirmation or general diagnosis, and thereafter, high-sensitivity imaging of a certain area may be performed by using a surface coil as a receiving coil close to the imaging site and having good sensitivity characteristics. However, since the surface coil is for high-sensitivity imaging of a local area, the imaging area is naturally narrow due to the shape and other restrictions. The slicing method cannot be carried out.
そこで本発明の目的は、広範囲にわたる高感度マルチス
ライス法の実施を可能とするMRI装置のプローブコイ
ル装置を提供することにある。Therefore, it is an object of the present invention to provide a probe coil device for an MRI apparatus that enables implementation of a high-sensitivity multi-slice method over a wide range.
[発明の構成] (課題を解決するための手段) 本発明は上記課題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、請求
項1に係る発明は、静磁場下に置かれた被検体に対して
磁気共鳴に基づく励起用磁場の送信及び誘起磁気共鳴信
号の受信のうち少なくとも一方を行うために用いるプロ
ーブコイル装置において、2次元的に並設した複数の単
位コイルと、この複数の単位コイルを並設した2次元面
上に配設された線状ファントムと、マルチスライス法を
実行するにあたってスライス部位に対応して当該単位コ
イルの一つ又は組合せを選択する制御手段とを具備した
ことを特徴とするものである。[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) The present invention has a structure in which the following means are provided in order to solve the above problems and achieve the object. That is, the invention according to claim 1 is a probe coil device used for performing at least one of transmission of an excitation magnetic field based on magnetic resonance and reception of an induced magnetic resonance signal with respect to a subject placed under a static magnetic field. In the above, a plurality of unit coils arranged two-dimensionally, a linear phantom arranged on a two-dimensional surface in which the plurality of unit coils are arranged side by side, and corresponding to a slice region when performing the multi-slice method And a control means for selecting one or a combination of the unit coils.
また、請求項2に係る発明は、被検体に印加する静磁場
を発生する静磁場発生手段と、 前記被検体に印加する傾斜磁場を発生する傾斜磁場発生
手段と、 前記被検体に印加する励起用磁場を発生する励起用磁場
発生手段と、 前記被検体をマルチスライスイメージングするため所定
のマルチスライスイメージング法に従うパルスシーケン
スを実行して前記傾斜磁場発生手段及び励起用磁場発生
手段をシーケンシャルに駆動制御するコントローラと、 前記被検体に近接して配置されるものであって、2次元
的に並設した複数の単位コイルと、誘起磁気共鳴信号の
受信に供すべき少なくとも一つのコイル手段として前記
複数の単位コイルのうち少なくとも一つを前記マルチス
ライスイメージング法に従うパルスシーケンスに連動し
て選択する選択手段とからなるプローブコイル装置と、 このプローブコイル装置の前記選択手段により選択され
た前記複数の単位コイルのうち少なくとも一つから得ら
れる磁気共鳴信号を収集する収集手段と、 この収集手段により収集された前記磁気共鳴信号に基づ
き前記被検体の磁気共鳴画像を生成する手段と、 を具備するMRI装置、である。In the invention according to claim 2, a static magnetic field generating means for generating a static magnetic field applied to the subject, a gradient magnetic field generating means for generating a gradient magnetic field applied to the subject, and an excitation applied to the subject Excitation magnetic field generating means for generating a magnetic field for use, and a sequential drive control of the gradient magnetic field generating means and the exciting magnetic field generating means by executing a pulse sequence according to a predetermined multi-slice imaging method for performing multi-slice imaging of the subject. Controller, a plurality of unit coils arranged in close proximity to the subject, and a plurality of unit coils arranged two-dimensionally, and the plurality of unit coils serving as at least one coil unit for receiving an induced magnetic resonance signal. A selector for selecting at least one of the unit coils in conjunction with a pulse sequence according to the multi-slice imaging method. A probe coil device including a step, a collecting device that collects a magnetic resonance signal obtained from at least one of the plurality of unit coils selected by the selecting device of the probe coil device, and a collecting device that collects the magnetic resonance signal. And a means for generating a magnetic resonance image of the subject based on the magnetic resonance signal.
さらに、請求項3に係る発明は、被検体に印加する静磁
場を発生する静磁場発生手段と、 前記被検体に印加する傾斜磁場を発生する傾斜磁場発生
手段と、 前記被検体に印加する励起用磁場を発生する励起用磁場
発生手段と、 前記被検体をマルチスライスイメージングするため所定
のマルチスライスイメージング法に従うパルスシーケン
スを実行して前記傾斜磁場発生手段及び励起用磁場発生
手段をシーケンシャルに駆動制御するコントローラと、 前記被検体に近接して配置されるものであって、2次元
的に並設した複数の単位コイルと、この複数の単位コイ
ルを並設した2次元面上に配設された線状ファントム
と、マルチスライスイメージング法を実行するにあたっ
てスライス部位に対応して当該単位コイルの一つ又は組
合せを前記マルチスライスイメージング法に従うパルス
シーケンスに連動して選択する選択手段とからなるプロ
ーブコイル装置と、 このプローブコイル装置の前記選択手段により選択され
た前記単位コイルの一つ又は組合せから得られる前記被
検体及び前記線状ファントムからの磁気共鳴信号を収集
する収集手段と、 この収集手段により収集された前記磁気共鳴信号に基づ
き前記被検体及び前記線状ファントムの磁気共鳴画像を
生成する手段と、 を具備するMRI装置、である。Further, the invention according to claim 3 is a static magnetic field generating means for generating a static magnetic field to be applied to the subject, a gradient magnetic field generating means for generating a gradient magnetic field to be applied to the subject, and an excitation applied to the subject. Excitation magnetic field generating means for generating a magnetic field for use, and a sequential drive control of the gradient magnetic field generating means and the exciting magnetic field generating means by executing a pulse sequence according to a predetermined multi-slice imaging method for performing multi-slice imaging of the subject. And a plurality of unit coils arranged in a two-dimensional array and a two-dimensional surface in which the plurality of unit coils are arranged in parallel. When performing a multi-slice imaging method with a linear phantom, one or a combination of the unit coils corresponding to the slice region A probe coil device comprising selection means for selecting in conjunction with a pulse sequence according to the slice imaging method, and the subject and the subject obtained from one or a combination of the unit coils selected by the selection means of the probe coil device. MRI comprising: collecting means for collecting magnetic resonance signals from the linear phantom; and means for generating magnetic resonance images of the subject and the linear phantom based on the magnetic resonance signals collected by the collecting means. Device.
(作用) このような構成を有する請求項1に係る発明によれば、
単位コイルの一つ又は組合せを、スライス部位に対応し
て選択することができるので、広範囲にわたる高感度マ
ルチスライス法を実施することができ、また、線状ファ
ントは画像上にマーカとして現れるので、この位置マー
カにより撮影部位と選択すべき単位コイルの一つ又は組
合せを対応させることができる。これにより、好適なる
マルチスライスイメージング法を実現できるものであ
る。(Operation) According to the invention of claim 1 having such a configuration,
Since one or a combination of unit coils can be selected corresponding to the slice site, a wide range of highly sensitive multi-slice methods can be performed, and since the linear phantom appears as a marker on the image, With this position marker, one or a combination of the imaging region and the unit coil to be selected can be associated. As a result, a suitable multi-slice imaging method can be realized.
上述した構成を有する請求項2に係る発明によれば、マ
ルチスライスイメージング法の実行に連動してそのスラ
イス部位に対応した単位コイルのうち少なくとも一つが
選択されるので、広範囲にわたって、適材適所のコイル
手段による高感度マルチスライス法が実現される。According to the invention of claim 2 having the above-mentioned configuration, at least one of the unit coils corresponding to the slice region is selected in association with the execution of the multi-slice imaging method, so that the coil in the right place in the right place can be selected over a wide range. A highly sensitive multi-slice method is realized by means.
上述した構成を有する請求項3に係る発明によれば、マ
ルチスライスイメージング法の実行に連動してそのスラ
イス部位に対応した単位コイルのうち少なくとも一つが
選択されるので、広範囲にわたって、適材適所のコイル
手段による高感度マルチスライス法が実現され、また、
線状ファントは画像上にマーカとして現れるので、この
位置マーカにより撮影部位と選択すべき単位コイルの一
つ又は組合せを対応させることができる。これにより、
好適なるマルチスライスイメージング法を実現できるも
のである。According to the third aspect of the invention having the above-mentioned configuration, at least one of the unit coils corresponding to the slice region is selected in conjunction with the execution of the multi-slice imaging method. A highly sensitive multi-slice method was realized by means of
Since the linear phantom appears as a marker on the image, the position marker can be associated with one or a combination of the imaging site and the unit coil to be selected. This allows
The preferred multi-slice imaging method can be realized.
(実施例) 以下本発明にかかるプローブコイル装置を、第1図〜第
3図を参照して説明する。(Example) A probe coil device according to the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 3.
第1図に示すように、本実施例のMRI装置は、磁気共
鳴信号の誘起部位の位置情報付与のためX,Y,Z軸方
向に沿う線形の傾斜磁場を発生するためのコイル,アン
プからなる傾斜磁場発生系1と、この傾斜磁場発生系1
を含み図示しない被検体Pを内部に収容することができ
るようになっているマグネットアッセンブリの主要素と
して図示しない常電導又は超電導方式による静磁場コイ
ル(永久磁石を用いる構成であってもよい。)と、励起
用磁場(RFパルス)を送信する図示しない埋め込み型
全身用コイルからなる送信系2とを有している。この埋
め込み型全身用コイルは、RFパルスの送信だけに限ら
ず誘起した磁気共鳴信号の受信も可能であるが、本実施
例では、当該コイルを、広い領域に渡っての励起を施す
ための送信用コイルとして用いる。As shown in FIG. 1, the MRI apparatus according to the present embodiment includes a coil and an amplifier for generating a linear gradient magnetic field along the X, Y, and Z axis directions in order to provide positional information on the induction site of a magnetic resonance signal. Gradient magnetic field generation system 1 and this gradient magnetic field generation system 1
(Not shown) as a main element of a magnet assembly capable of accommodating a subject P (not shown) therein, a static magnetic field coil (not shown) of a normal conducting or superconducting type (a permanent magnet may be used). And a transmission system 2 including an implantable whole body coil (not shown) for transmitting an excitation magnetic field (RF pulse). This implantable whole-body coil is capable of not only transmitting RF pulses but also receiving induced magnetic resonance signals, but in the present embodiment, the coil is used for excitation over a wide area. Used as a credit coil.
また、誘起MR信号の受信制御を行う受信器3を有し、
この受信器3は受信コイル4に接続されている。この受
信コイル4は、複数の小単位コイル4a1,4a2,4
a2と大コイル4bとを2次元的つまり平面的に並設し
てなり、また、当該コイル間には切換器4c1,4c
2,4c3,4c4が置かれ、当該小単位コイルの一つ
又はその組合せ、或いは大コイルの選択を、切換器4c
(4c1,4c2,4c3,4c4)を切換制御器5に
より制御することにより行うことができるものである。
この場合、第1図に示すように、大コイル4bは複数の
小単位コイル4a1,4a2,4a3,4a4の外側を
囲み且つこれら複数の小単位コイル4a1,4a2,4
a3,4a4と同一の2次元面上に配設されている。Further, it has a receiver 3 for controlling reception of the induced MR signal,
The receiver 3 is connected to the receiving coil 4. The receiving coil 4 includes a plurality of small unit coils 4a1, 4a2, 4
a2 and the large coil 4b are arranged two-dimensionally, that is, in a plane, and the switches 4c1 and 4c are provided between the coils.
2, 4c3, 4c4 are placed, and one of the small unit coils or a combination thereof or the selection of the large coil is selected by the switch 4c.
It can be performed by controlling (4c1, 4c2, 4c3, 4c4) by the switching controller 5.
In this case, as shown in FIG. 1, the large coil 4b surrounds the outer side of the plurality of small unit coils 4a1, 4a2, 4a3, 4a4 and the plurality of small unit coils 4a1, 4a2, 4a4.
It is arranged on the same two-dimensional surface as a3, 4a4.
第2図は切換器4cの詳細を示す図であり、PINダイ
オード4c1、コンデンサ4c2,4c3、チョークコ
イル4c4,4c5、電源4c6、スイッチ4c7から
なり、高周波信号帯域で端子間を切換スイッチングでき
る構成のものである。FIG. 2 is a diagram showing the details of the switching device 4c, which comprises a PIN diode 4c1, capacitors 4c2, 4c3, choke coils 4c4, 4c5, a power supply 4c6, and a switch 4c7, and is configured to switch between terminals in a high frequency signal band. It is a thing.
なお、受信コイル4は被検者を載置する天板の下に容易
に設置することができるように、マット状に形成される
ことが好ましく、これにより腰部の撮影に好適なものと
なり得る。The receiving coil 4 is preferably formed in a mat shape so that it can be easily installed under the top plate on which the subject is placed, which may be suitable for photographing the waist.
コントローラ6は、傾斜磁場発生系1,送信系2,受信
器3を制御して励起・データ収集のためのパルスシーケ
ンスを実行することができるようになっており、切換制
御器5に指令を与え、切換器4c(4c1,4c2,4
c3,4c4)の切換制御により、小単位コイル4a
1,4a2,4a2のいずれか一つの選択,組合せによ
る中単位コイル4a1,4a2の選択,組合せによる中
単位コイル4a2,4a3の選択,組合せによる中単位
コイル4a1,4a3の選択,大コイル4bの選択を行
うことができるようになっている。この選択動作は、マ
ルチスライス法を実行するに際し、スライス部位に対応
する位置のコイルが選択されるように、パルスシーケン
スに連動する構成となっている。The controller 6 can control the gradient magnetic field generation system 1, the transmission system 2, and the receiver 3 to execute a pulse sequence for excitation / data collection, and gives a command to the switching controller 5. , Switch 4c (4c1, 4c2, 4
c3, 4c4) switching control, small unit coil 4a
1, 4a2, 4a2, a combination of medium unit coils 4a1, 4a2, a combination of medium unit coils 4a2, 4a3, a combination of medium unit coils 4a1, 4a3, a large coil 4b To be able to do. This selection operation is configured to interlock with the pulse sequence so that the coil at the position corresponding to the slice region is selected when the multi-slice method is executed.
ホストコンピュータ7は、コントローラの上位制御器と
して機能すると共に再構成装置を内蔵し、受信器3によ
り収集したデータ郡に対してフーリエ変換処理等を施し
てスライス像を生成し、ディスプレイ8にて表示させる
ようになっている。The host computer 7 functions as a higher-order controller of the controller and has a built-in reconstruction device, performs Fourier transform processing on the data group collected by the receiver 3 to generate a slice image, and displays it on the display 8. It is designed to let you.
次に上記の如く構成された本実施例の作用を、第3図を
参照して説明する。すなわち、被検者Pの腰下(被検者
と天板との間)には受信コイル4が置かれ、この状態
で、マグネットアッセンブリ内の診断可能磁場空間上に
配置されている。Next, the operation of this embodiment configured as described above will be described with reference to FIG. That is, the receiving coil 4 is placed under the waist of the subject P (between the subject and the top plate), and in this state, the receiving coil 4 is placed in the diagnosable magnetic field space in the magnet assembly.
そして、コントローラ6を駆動してデータ収集のための
パルスシーケンスを実行する。これにより、傾斜磁場が
傾斜磁場発生系1から、励起用RFパルスが埋め込み型
全身用コイルから発生し、これに伴って誘起した磁気共
鳴信号を受信コイル4で収集する。このシーケンスを所
定回数繰返して実行してデータ群を得、このデータ群に
より画像を生成する。この場合、被検者Pのスライス位
置P1,P2,P3,P4,P5と、これに近接し且つ
奥行き方向に高い感度特性を有する表面コイルとして機
能すいる小単位コイルの一つ(C1,C2,C3,C
4,C5)又はその組合せ、或いは大コイルが選択され
るので、表面コイルを用いた広範囲にわたる高感度マル
チスライス法が実現される。また、大コイル4bを用い
た広範囲についての通常イメージングによる画像観察を
行うことができることから、適切なる位置に置かれた適
切なる小単位コイルを用いた好適なるマルチスライス法
を実現できるものである。Then, the controller 6 is driven to execute the pulse sequence for data collection. As a result, a gradient magnetic field is generated from the gradient magnetic field generation system 1 and an excitation RF pulse is generated from the implantable whole-body coil, and the magnetic resonance signal induced along with this is collected by the receiving coil 4. This sequence is repeated a predetermined number of times to obtain a data group, and an image is generated from this data group. In this case, the slice positions P1, P2, P3, P4, P5 of the subject P and one of the small unit coils (C1, C2) which are close to the slice positions and which function as a surface coil having high sensitivity characteristics in the depth direction. , C3, C
4, C5) or a combination thereof, or a large coil is selected, a wide range of highly sensitive multi-slice method using a surface coil is realized. Further, since it is possible to observe an image by normal imaging over a wide range using the large coil 4b, it is possible to realize a suitable multi-slice method using an appropriate small unit coil placed at an appropriate position.
上記の実施例では、スライス位置と選択すべきコイルと
の対応関係を、撮影に先だってオペーレタは認識し、そ
して、スライス位置と選択すべきコイルとが対応するよ
うに撮影条件として設定する必要があるが、この場合、
スライス位置が受信コイル4のどの位置であるかを知る
ことができるように、線状ファントムを組込んだ受信コ
イルを用いることができる。In the above embodiment, the operator needs to recognize the correspondence between the slice position and the coil to be selected prior to imaging, and set the imaging condition so that the slice position corresponds to the coil to be selected. But in this case
A reception coil incorporating a linear phantom can be used so that the position of the slice on the reception coil 4 can be known.
第4図は線状ファントムを組込んだ受信コイル9の構成
を示す図であり、単位コイルC1〜Cnにより形成され
る面に、ファントム溶液の入ったパイプ9a,9b,9
cを図示のように、コイル並設方向に2本のパイプ9
a,9b,9cを置き、パイプ9bをパイプ9a,9c
間に架け渡されるようにし、全体としてZ字形状に配置
したものとしている。FIG. 4 is a view showing the structure of a receiving coil 9 incorporating a linear phantom, in which the pipes 9a, 9b, 9 containing the phantom solution are formed on the surface formed by the unit coils C1 to Cn.
As shown in the drawing, c shows two pipes 9 arranged in the coil juxtaposition direction.
a, 9b, 9c are placed, and the pipe 9b is connected to the pipes 9a, 9c.
They are arranged in a Z shape as a whole so as to be bridged between them.
第5図は、第4図に示す線状ファントムを組込んだ受信
コイル9を用いてスライス撮影したときの表示例であ
り、画面8A状に被検者Pのある位置におけるスライス
像P′と、そのスライス部位におけるパイプ9a,9
b,9cの断面像9a′,9b′,9c′とが現れてい
る。ここで、画像上が測定でき、受信コイル9の縦寸
法Hと横寸法Lとは既知であるので、第6図(a)に示
すように、hはH×/Lにより求まる。ここで、h
は、受信コイル9の位置を示すことになるので、このh
に基づき、スライス位置と選択すべきコイルとの対応関
係を設定することができる。なお、この場合は、スライ
ス面がコイルの並設方向に直交面の場合であるが、斜行
する場合には、第6図(b)に示す等価図にてコイル位
置を示すhを算出することができる。FIG. 5 is a display example when slice imaging is performed using the receiving coil 9 incorporating the linear phantom shown in FIG. 4, and a slice image P ′ at a position of the subject P on the screen 8A is displayed. , The pipes 9a, 9 at the sliced portion
Cross-sectional images 9a ', 9b', 9c 'of b and 9c appear. Here, since the image can be measured and the vertical dimension H and the horizontal dimension L of the receiving coil 9 are known, as shown in FIG. 6A, h can be obtained by H × / L. Where h
Indicates the position of the receiving coil 9, so this h
Based on the above, the correspondence between the slice position and the coil to be selected can be set. In this case, the slice plane is a plane orthogonal to the direction in which the coils are arranged side by side. However, in the case of skewing, h indicating the coil position is calculated in the equivalent diagram shown in FIG. 6 (b). be able to.
次に、本実施例にかかる広範囲にわたる高感度マルチス
ライス法を実施することができる受信コイル4,9を用
いる臨床応用について、第7図及び第8図を参照して具
体的に説明する。すなわち、この臨床応用にかかるシー
ケンスは、水のプロトンスピンが脂肪のプロトンスピン
に対して180°つまり両スピンが反対方向を向くよう
にエコー時間TEを設定した(例えば静磁場H0=0.
5Tとしたときに、プロトンの共鳴周波数は21.3MH
zであってエコー時間TEを20.1msecとすると、水
の磁化と脂肪の磁化とが180°向く。ただし、エコー
時間TEを20.1±1.0msecは許容される範囲とす
る。)シーケンスであって、第7図に示すように、90
°−180°パルス系列のシーケンスであるスピンエコ
ー法の180°パルスつまり磁化を収束するための磁場
に代えて傾斜磁場の反転を行うフィールドエコー法によ
り磁気共鳴信号(スピンエコー信号)を収集するもので
ある。Next, a clinical application using the receiving coils 4 and 9 capable of implementing the wide-range high-sensitivity multi-slice method according to the present embodiment will be specifically described with reference to FIGS. 7 and 8. That is, in the sequence according to this clinical application, the echo time T E is set so that the proton spin of water is 180 ° with respect to the proton spin of fat, that is, both spins face in opposite directions (for example, static magnetic field H 0 = 0.
The resonance frequency of the proton is 21.3MH when it is set to 5T.
If z and the echo time T E is 20.1 msec, the magnetization of water and that of fat are oriented by 180 °. However, the echo time T E is set to an allowable range of 20.1 ± 1.0 msec. ) Sequence, as shown in FIG.
A magnetic resonance signal (spin echo signal) is collected by a field echo method in which a 180 ° pulse of the spin echo method, which is a sequence of a ° -180 ° pulse sequence, that is, a magnetic field for converging the magnetization is replaced with a gradient magnetic field inversion. Is.
そして、そのスライス厚さは比較的厚めの例えば15〜
40mm程度とし、エコー時間TEは、上述の設定基準に
従い例えば15〜30msec又は4〜10msecとし、パル
ス繰返し間隔TRは、水のプロトンスピンが回復する時
間として100〜500msecとし、磁化ベクトルのフリ
ップ角α°は水のプロトンを強調するべく10°〜40
°とし、流れによる位相シフトを零とするために図示斜
線部の傾斜磁場を追加したものとしている。The slice thickness is relatively thick, for example, 15 to
The echo time T E is set to about 40 mm, the echo time T E is set to 15 to 30 msec or 4 to 10 msec, and the pulse repetition interval T R is set to 100 to 500 msec as the time to recover the proton spins of the water. Angle α ° is 10 ° -40 ° to emphasize the protons of water.
And the gradient magnetic field in the shaded area is added to make the phase shift due to the flow zero.
なお、GSはスライス用傾斜磁場この場合はZ軸方向の
傾斜磁場、GRはリード用傾斜磁場であってこの場合は
X軸方向の傾斜磁場、GEはエンコード用傾斜磁場であ
ってこの場合はY軸方向の傾斜磁場である。Note that G S is a slice gradient magnetic field in this case, a Z gradient magnetic field, G R is a read gradient magnetic field in this case, an X axis gradient magnetic field, and G E is an encoding gradient magnetic field. In the case, the gradient magnetic field is in the Y-axis direction.
このような条件設定の下で、埋め込み型全身用コイルに
よりα°パルスを送信し且つ傾斜磁場発生系1からスラ
イス用傾斜磁場GSを加え、その後に反転したリード用
傾斜磁場GR及び強度可変の位相エンコード用傾斜磁場
GEを加え、エコー時間TEにて受信コイル4の単位コ
イルの一つ又は組合によりスライス部位からエコー信号
を収集する。これは所定回数繰返すことにより、ホスト
コンピュータ7にはデータ群が与えられ、このデータ群
により画像が生成され、ディスプレイ8に例えば第9図
に示すような表示つまり神経根の走行形態が良好に描出
された画像が現れるようになる。Under such a condition setting, the implantable whole-body coil transmits an α ° pulse, the gradient magnetic field G S for slice is applied from the gradient magnetic field generation system 1, and then the inverted read gradient magnetic field G R and the variable strength are applied. The phase-encoding gradient magnetic field G E is applied to collect an echo signal from the slice region by one or a combination of the unit coils of the receiving coil 4 at the echo time T E. By repeating this a predetermined number of times, a data group is given to the host computer 7, an image is generated from this data group, and a display such as that shown in FIG. The displayed image will appear.
以上の画像シーケンスによれば、比較的厚めとしている
スライス厚さ15〜40mm程度のスライス部位Sに対
し、該部位から得られるエコー信号は、100〜500
msecに設定したパルス繰返し間隔TRにより、水はその
TRの間でかなり回復するので、得られる信号強度は大
きい。また、上述の如く水の磁化と脂肪の磁化とが18
0°向くように設定したエコー時間TEにより、脂肪か
らの信号は抑制されたものとなる。さらに、スライス部
位を磁場中心に置くと共に受信コイル4の単位コイル又
は組合せが該部位の真下に置いているので、受信感度は
高い。According to the above image sequence, the echo signal obtained from the slice region S having a relatively thick slice thickness of about 15 to 40 mm is 100 to 500.
With the pulse repetition interval T R set to msec, the water will recover significantly during that T R , so the signal strength obtained is large. Further, as described above, the magnetization of water and the magnetization of fat are 18
The signal from fat is suppressed by the echo time T E set to face 0 °. Further, since the sliced part is placed in the center of the magnetic field and the unit coil or the combination of the receiving coil 4 is placed directly under the part, the receiving sensitivity is high.
以上によれば、腰部のスライス部位からの水からは信号
が得られるが、脂肪分からの信号は抑制されたものとな
る。よって、第9図に示すように、一つの画像上に神経
根の走行形態が良好に描出されたものとなる。According to the above, the signal is obtained from the water from the sliced part of the waist, but the signal from the fat is suppressed. Therefore, as shown in FIG. 9, the running form of the nerve root is well drawn on one image.
また、流れによる信号位相のずれを補償するように、図
示の斜線部の傾斜磁場を加えているので、脳脊髄液(C
SF)の流れによるアーチファクトは生じないものとな
る。従って、神経根を他の組織と明確に識別して観察す
ることがきるようになる。Further, since the gradient magnetic field in the hatched portion shown in the figure is applied so as to compensate the signal phase shift due to the flow, the cerebrospinal fluid (C
The artifact due to the flow of SF) will not occur. Therefore, the nerve roots can be clearly distinguished from other tissues for observation.
上記の場合、繰返し間隔TRが他のパルスシーケンス例
えばスピンエコーシーケンスよりも短くすることができ
るフィールドエコー法を用いているので、データ収集に
要する時間は短時間で済む。In the above case, since the repetition interval T R is using field echo method can be made shorter than the other pulse sequences such as spin echo sequence, the time required for data collection requires only a short time.
次に他の例について説明する。すなわち、この例で用い
るシーケンスは、脂肪の信号を抑制したものを主要とし
ているので、上述のシーケンスの他に第8図に示すよう
に、STIR(Short TIInvertion Recovery)シーケンス
において、脂肪からの信号を零にするTIを選定したも
のを適用することができる。また、極端にエコー時間T
Eの長いSE法例えばTR=1500〜3000msec、
TE=150〜400msecとしたものを適用できる。も
ちろん、スライス部位の配置や送受信コイルの配置等は
適宜選定することができるものである。Next, another example will be described. That is, since the sequence used in this example is mainly the one in which the fat signal is suppressed, as shown in FIG. 8 in addition to the above-described sequence, in the STIR (Short TI Invertion Recovery) sequence, the signal from fat is It is possible to apply a TI selected to be zero. Also, the echo time T is extremely
E long SE method, for example, T R = 1500~3000msec,
The one having T E = 150 to 400 msec can be applied. Of course, the arrangement of sliced portions, the arrangement of transmission / reception coils, and the like can be appropriately selected.
この他、本実施例にかかる広範囲にわたる高感度マルチ
スライス法を実施することができる特性を有する受信コ
イル4,9は、各種の臨床応用に利用できる。In addition, the receiving coils 4 and 9 according to the present embodiment, which have the characteristic of being able to carry out a wide range of highly sensitive multi-slice method, can be used for various clinical applications.
また、上記の例では、第1図及び第4図に示すコイルを
受信コイルとして用いる場合について説明しているが、
もちろん、送信コイルとして使用することができる。Further, in the above example, the case where the coil shown in FIGS. 1 and 4 is used as the receiving coil is explained.
Of course, it can be used as a transmission coil.
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。Besides, various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
[発明の効果] 以上のように、請求項1、2又は3に係る発明によれ
ば、高感度マルチスライスイメージング法の実施を可能
とするプローブコイル装置及びMRI装置を提供できる
ものである。[Advantages of the Invention] As described above, according to the invention according to claim 1, 2 or 3, it is possible to provide a probe coil device and an MRI device capable of performing the high-sensitivity multi-slice imaging method.
第1図は本発明の一実施例にかかるMRI装置のプロー
ブコイル装置を示す図、第2図同実施例における切換器
の詳細を示す回路図、第3図は同実施例の作用を示す
図、第4図は本発明の他の実施例を示す図、第5図及び
第6図は第4図に示す構成の作用を示す図、第7図及び
第8図は本発明のプローブコイル装置の臨床応用を示す
図、第9図は同臨床応用における生成画像を示す図であ
る。 1……傾斜磁場発生系、2……送信系、3……受信系、
4,9……受信コイル、5……切換制御器、6……コン
トローラ、7……ホストコンピュータ、8……ディスプ
レイ。FIG. 1 is a diagram showing a probe coil device of an MRI apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a circuit diagram showing details of a switching device in the same embodiment, and FIG. 3 is a diagram showing an operation of the same embodiment. FIG. 4 is a view showing another embodiment of the present invention, FIGS. 5 and 6 are views showing the operation of the configuration shown in FIG. 4, and FIGS. 7 and 8 are probe coil devices of the present invention. FIG. 9 is a diagram showing a clinical application of the above, and FIG. 9 is a diagram showing a generated image in the clinical application. 1 ... gradient magnetic field generation system, 2 ... transmission system, 3 ... reception system,
4, 9 ... Receiving coil, 5 ... Switching controller, 6 ... Controller, 7 ... Host computer, 8 ... Display.
Claims (3)
鳴に基づく励起用磁場の送信及び誘起磁気共鳴信号の受
信のうち少なくとも一方を行うために用いるプローブコ
イル装置において、2次元的に並設した複数の単位コイ
ルと、この複数の単位コイルを並設した2次元面上に配
設された線状ファントムと、マルチスライス法を実行す
るにあたってスライス部位に対応して当該単位コイルの
一つ又は組合せを選択する制御手段とを具備したことを
特徴とするMRI装置のプローブコイル装置。1. A two-dimensional probe coil device used for performing at least one of transmitting an excitation magnetic field based on magnetic resonance and receiving an induced magnetic resonance signal with respect to a subject placed under a static magnetic field. A plurality of unit coils arranged in parallel with each other, a linear phantom arranged on a two-dimensional surface in which the plurality of unit coils are arranged in parallel, A probe coil device for an MRI apparatus, comprising: a control means for selecting one or a combination.
発生手段と、 前記被検体に印加する傾斜磁場を発生する傾斜磁場発生
手段と、 前記被検体に印加する励起用磁場を発生する励起用磁場
発生手段と、 前記被検体をマルチスライスイメージングするため所定
のマルチスライスイメージング法に従うパルスシーケン
スを実行して前記傾斜磁場発生手段及び励起用磁場発生
手段をシーケンシャルに駆動制御するコントローラと、 前記被検体に近接して配置されるものであって、2次元
的に並設した複数の単位コイルと、誘起磁気共鳴信号の
受信に供すべき少なくとも一つのコイル手段として前記
複数の単位コイルのうち少なくとも一つを前記マルチス
ライスイメージング法に従うパルスシーケンスに連動し
て選択する選択手段とからなるプローブコイル装置と、 このプローブコイル装置の前記選択手段により選択され
た前記複数の単位コイルのうち少なくとも一つから得ら
れる磁気共鳴信号を収集する収集手段と、 この収集手段により収集された前記磁気共鳴信号に基づ
き前記被検体の磁気共鳴画像を生成する手段と、 を具備するMRI装置。2. A static magnetic field generating means for generating a static magnetic field to be applied to a subject, a gradient magnetic field generating means for generating a gradient magnetic field to be applied to the subject, and an exciting magnetic field to be applied to the subject. Excitation magnetic field generating means, a controller for sequentially driving and controlling the gradient magnetic field generating means and the exciting magnetic field generating means by executing a pulse sequence according to a predetermined multi-slice imaging method for performing multi-slice imaging of the subject, At least one of the plurality of unit coils, which are arranged close to the subject and are two-dimensionally arranged side by side, and at least one of the unit coils as at least one coil means to be used for receiving the induced magnetic resonance signal. A selection means for selecting one in conjunction with a pulse sequence according to the multi-slice imaging method. Probe coil device, collecting means for collecting a magnetic resonance signal obtained from at least one of the plurality of unit coils selected by the selecting means of the probe coil device, and the magnetic resonance signal collected by the collecting means And a unit for generating a magnetic resonance image of the subject based on the above.
発生手段と、 前記被検体に印加する傾斜磁場を発生する傾斜磁場発生
手段と、 前記被検体に印加する励起用磁場を発生する励起用磁場
発生手段と、 前記被検体をマルチスライスイメージングするため所定
のマルチスライスイメージング法に従うパルスシーケン
スを実行して前記傾斜磁場発生手段及び励起用磁場発生
手段をシーケンシャルに駆動制御するコントローラと、 前記被検体に近接して配置されるものであって、2次元
的に並設した複数の単位コイルと、この複数の単位コイ
ルを並設した2次元面上に配設された線状ファントム
と、マルチスライスイメージング法を実行するにあたっ
てスライス部位に対応して当該単位コイルの一つ又は組
合せを前記マルチスライスイメージング法に従うパルス
シーケンスに連動して選択する選択手段とからなるプロ
ーブコイル装置と、 このプローブコイル装置の前記選択手段により選択され
た前記単位コイルの一つ又は組合せから得られる前記被
検体及び前記線状ファントムからの磁気共鳴信号を収集
する収集手段と、 この収集手段により収集された前記磁気共鳴信号に基づ
き前記被検体及び前記線状ファントムの磁気共鳴画像を
生成する手段と、 を具備するMRI装置。3. A static magnetic field generating means for generating a static magnetic field to be applied to the subject, a gradient magnetic field generating means for generating a gradient magnetic field to be applied to the subject, and an exciting magnetic field to be applied to the subject. Excitation magnetic field generating means, a controller for sequentially driving and controlling the gradient magnetic field generating means and the excitation magnetic field generating means by executing a pulse sequence according to a predetermined multi-slice imaging method for performing multi-slice imaging of the subject, A plurality of unit coils arranged in a two-dimensional array, and a linear phantom arranged on a two-dimensional surface in which the plurality of unit coils are arranged in parallel, When executing the multi-slice imaging method, one or a combination of the unit coils is used in association with the slice region. Probe coil device comprising a selection means for selecting in conjunction with a pulse sequence according to the method of scanning, and the subject and the line obtained from one or a combination of the unit coils selected by the selection means of the probe coil device. Apparatus for collecting magnetic resonance signals from a linear phantom, and means for generating magnetic resonance images of the subject and the linear phantom based on the magnetic resonance signals collected by the collecting means. .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1069234A JPH0642877B2 (en) | 1989-03-23 | 1989-03-23 | Probe coil device and MRI device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1069234A JPH0642877B2 (en) | 1989-03-23 | 1989-03-23 | Probe coil device and MRI device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02249532A JPH02249532A (en) | 1990-10-05 |
| JPH0642877B2 true JPH0642877B2 (en) | 1994-06-08 |
Family
ID=13396846
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1069234A Expired - Lifetime JPH0642877B2 (en) | 1989-03-23 | 1989-03-23 | Probe coil device and MRI device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0642877B2 (en) |
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Family Cites Families (7)
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| JPS60176639A (en) * | 1984-02-22 | 1985-09-10 | 旭化成株式会社 | Phantom for measuring nmr-ct tomographic surface |
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| JPS62246356A (en) * | 1986-04-18 | 1987-10-27 | 株式会社日立製作所 | Inspection equipment using nuclear magnetic resonance |
| JPS63203147A (en) * | 1987-02-20 | 1988-08-23 | 株式会社東芝 | Magnetic resonance imaging apparatus |
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-
1989
- 1989-03-23 JP JP1069234A patent/JPH0642877B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| JPH02249532A (en) | 1990-10-05 |
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