JP2000023943A - 磁気共鳴方法及び装置 - Google Patents
磁気共鳴方法及び装置Info
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- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
- G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
- G01R33/44—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance using nuclear magnetic resonance [NMR]
- G01R33/48—NMR imaging systems
- G01R33/54—Signal processing systems, e.g. using pulse sequences ; Generation or control of pulse sequences; Operator console
- G01R33/56—Image enhancement or correction, e.g. subtraction or averaging techniques, e.g. improvement of signal-to-noise ratio and resolution
- G01R33/565—Correction of image distortions, e.g. due to magnetic field inhomogeneities
- G01R33/56572—Correction of image distortions, e.g. due to magnetic field inhomogeneities caused by a distortion of a gradient magnetic field, e.g. non-linearity of a gradient magnetic field
- G01R33/56581—Correction of image distortions, e.g. due to magnetic field inhomogeneities caused by a distortion of a gradient magnetic field, e.g. non-linearity of a gradient magnetic field due to Maxwell fields, i.e. concomitant fields
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、随伴傾斜による画質の劣化が削
減、除去される磁気共鳴方法の提供を目的とする。 【解決手段】 本発明によれば、磁気共鳴信号の受信時
の位相誤差の空間分布が全てのシーケンスに対し少なく
とも略同じになるように、核磁化の励起と磁気共鳴信号
の受信との間の時間間隔中に検査ゾーンに作用する磁界
に時間的変動が加えられる。
減、除去される磁気共鳴方法の提供を目的とする。 【解決手段】 本発明によれば、磁気共鳴信号の受信時
の位相誤差の空間分布が全てのシーケンスに対し少なく
とも略同じになるように、核磁化の励起と磁気共鳴信号
の受信との間の時間間隔中に検査ゾーンに作用する磁界
に時間的変動が加えられる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、数回繰り返される
シーケンスを伴なうＭＲ（磁気共鳴）方法に係わり、特
に、シーケンスの間に均一な安定磁界が存在する条件で
検査ゾーン内の核磁化が励起され、そのシーケンスの後
に磁気共鳴信号が検査ゾーンから受信され、位相誤差が
核磁化の励起と磁気共鳴信号の受信との間の時間間隔に
付随した随伴傾斜に起因して発生する、磁気共鳴方法に
関する。
シーケンスを伴なうＭＲ（磁気共鳴）方法に係わり、特
に、シーケンスの間に均一な安定磁界が存在する条件で
検査ゾーン内の核磁化が励起され、そのシーケンスの後
に磁気共鳴信号が検査ゾーンから受信され、位相誤差が
核磁化の励起と磁気共鳴信号の受信との間の時間間隔に
付随した随伴傾斜に起因して発生する、磁気共鳴方法に
関する。
【０００２】また、本発明は上記磁気共鳴方法を実施す
る装置に関する。
る装置に関する。
【０００３】
【従来の技術】国際公開特許第ＷＯ９８ ０２ ７５７
号には、いわゆる随伴傾斜(concomitant gradients) に
関連した磁気共鳴方法が記載されている。随伴傾斜と
は、安定磁界の方向と垂直に延在する磁界の傾斜を意味
する。マクスウェルの電磁方程式の結果として、随伴傾
斜が安定磁界の方向に延在する磁界成分の望ましい傾斜
と共に発生することは避けられない。このような随伴傾
斜は、均一、安定磁界の方向と垂直には延在しない平面
を有するスライス（冠状、矢状、若しくは、傾斜スライ
ス）が検査されるとき、或いは、スライスがＭＲＩ装置
の同心の外側にあるときに画像アーティファクトを生じ
させる。
号には、いわゆる随伴傾斜(concomitant gradients) に
関連した磁気共鳴方法が記載されている。随伴傾斜と
は、安定磁界の方向と垂直に延在する磁界の傾斜を意味
する。マクスウェルの電磁方程式の結果として、随伴傾
斜が安定磁界の方向に延在する磁界成分の望ましい傾斜
と共に発生することは避けられない。このような随伴傾
斜は、均一、安定磁界の方向と垂直には延在しない平面
を有するスライス（冠状、矢状、若しくは、傾斜スライ
ス）が検査されるとき、或いは、スライスがＭＲＩ装置
の同心の外側にあるときに画像アーティファクトを生じ
させる。
【０００４】随伴傾斜によって画質に加えられる影響は
安定磁界に対する随伴傾斜の大きさに依存する。強安定
磁界（０．５テスラ以上）の場合に、随伴傾斜が画質に
与える影響は、一般的に殆ど見分けられない。しかし、
安定磁界の強度が小さい場合、例えば、いわゆるオーバ
ーハウザー(Overhauser)映像方法で発生するような１５
ｍＴである場合、画質への悪影響は非常に顕著である。
安定磁界に対する随伴傾斜の大きさに依存する。強安定
磁界（０．５テスラ以上）の場合に、随伴傾斜が画質に
与える影響は、一般的に殆ど見分けられない。しかし、
安定磁界の強度が小さい場合、例えば、いわゆるオーバ
ーハウザー(Overhauser)映像方法で発生するような１５
ｍＴである場合、画質への悪影響は非常に顕著である。
【０００５】随伴傾斜によって生ずる位相誤差と画質へ
の影響を補償するため、従来の磁気共鳴装置は、５個の
付加コイルを利用し、これを用いて補正磁界が発生され
る。これらの付加コイルは、関連した磁気共鳴パルスシ
ーケンスに適合されるべきパルスを用いて制御される。
この解決法はかなり多数の付加的な手段を必要とする。
の影響を補償するため、従来の磁気共鳴装置は、５個の
付加コイルを利用し、これを用いて補正磁界が発生され
る。これらの付加コイルは、関連した磁気共鳴パルスシ
ーケンスに適合されるべきパルスを用いて制御される。
この解決法はかなり多数の付加的な手段を必要とする。
【０００６】引用文献：Proc. SMRM, London 1985, 103
7-1038に記載された別の解決法は、読み出し傾斜のため
の前置位相合わせ（プレフェージング）パルス及び位相
エンコーディングパルスを２個の部分に分離し、その２
個の部分の間で、１８０°ＲＦ（無線周波）パルスは検
査ゾーンに作用する。位相誤差は、読み出し傾斜が開始
された時点で零である。１８０°ＲＦパルスを各シーケ
ンスで使用しなければならない点が上記方法の欠点であ
る。
7-1038に記載された別の解決法は、読み出し傾斜のため
の前置位相合わせ（プレフェージング）パルス及び位相
エンコーディングパルスを２個の部分に分離し、その２
個の部分の間で、１８０°ＲＦ（無線周波）パルスは検
査ゾーンに作用する。位相誤差は、読み出し傾斜が開始
された時点で零である。１８０°ＲＦパルスを各シーケ
ンスで使用しなければならない点が上記方法の欠点であ
る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、少数
の付加的な手段だけを使用し、付加的な１８０°ＲＦパ
ルスを用いることなく、随伴傾斜が画質に与える影響を
低減することである。
の付加的な手段だけを使用し、付加的な１８０°ＲＦパ
ルスを用いることなく、随伴傾斜が画質に与える影響を
低減することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の磁気共鳴方法で
は、上記本発明の目的は、核磁化の励起と磁気共鳴信号
の受信の間の時間間隔中に検査ゾーンに作用する磁界の
時間的変動が、磁気共鳴信号の受信時の位相誤差の空間
分布を少なくとも実質的に全てのシーケンスに対し同一
に保つことにより達成される（この説明及び以下の説明
において、シーケンスとは、核磁化の信号励起と引き続
く磁気共鳴信号の受信を意味する）。
は、上記本発明の目的は、核磁化の励起と磁気共鳴信号
の受信の間の時間間隔中に検査ゾーンに作用する磁界の
時間的変動が、磁気共鳴信号の受信時の位相誤差の空間
分布を少なくとも実質的に全てのシーケンスに対し同一
に保つことにより達成される（この説明及び以下の説明
において、シーケンスとは、核磁化の信号励起と引き続
く磁気共鳴信号の受信を意味する）。
【０００９】本発明は、磁界強度、すなわち、各シーケ
ンスの核磁化の励起と磁気共鳴信号の受信との間の時間
間隔中における位相誤差が検査ゾーン内で、映像化のた
め必要とされる空間的エンコーディングに起因して、シ
ーケンス毎に変化するときに、磁気共鳴信号から形成さ
れた磁気共鳴画像がブラーを示すことを考慮する。時間
的変動が時間間隔中に検査ゾーンに作用する磁界の全体
に加えられ、その結果として、位相誤差の分布が全ての
シーケンスに対し少なくとも略均一な大きさにされると
き、磁気共鳴信号から再生された磁気共鳴画像はブラー
を含まなくなる。
ンスの核磁化の励起と磁気共鳴信号の受信との間の時間
間隔中における位相誤差が検査ゾーン内で、映像化のた
め必要とされる空間的エンコーディングに起因して、シ
ーケンス毎に変化するときに、磁気共鳴信号から形成さ
れた磁気共鳴画像がブラーを示すことを考慮する。時間
的変動が時間間隔中に検査ゾーンに作用する磁界の全体
に加えられ、その結果として、位相誤差の分布が全ての
シーケンスに対し少なくとも略均一な大きさにされると
き、磁気共鳴信号から再生された磁気共鳴画像はブラー
を含まなくなる。
【００１０】実際、位相誤差は、上記時間間隔に続いて
作用する随伴傾斜に起因して、すなわち、磁気共鳴信号
の受信中に時間的に変動し得るが、この変動は全ての磁
気共鳴信号に対し同一である。そのため、磁気共鳴画像
には殆ど歪みが生じない。ブラーが後段（すなわち、再
生中若しくは再生後に）で除去され得ないとしても、必
要に応じて、磁気共鳴信号の歪みは、請求項２に記載さ
れている発明によって、後段で補正することができる。
作用する随伴傾斜に起因して、すなわち、磁気共鳴信号
の受信中に時間的に変動し得るが、この変動は全ての磁
気共鳴信号に対し同一である。そのため、磁気共鳴画像
には殆ど歪みが生じない。ブラーが後段（すなわち、再
生中若しくは再生後に）で除去され得ないとしても、必
要に応じて、磁気共鳴信号の歪みは、請求項２に記載さ
れている発明によって、後段で補正することができる。
【００１１】請求項３に記載された本発明の好ましい形
態は、簡単に実施することができるような解決法に関係
し、好ましい形態が請求項４及び５に記載されている。
位相エンコーディングは、位相エンコーディング傾斜に
関する時間積分に線形的に依存し、一方、位相誤差は、
傾斜の２乗の時間積分に依存するという事実が利用され
る。傾斜の時間的変動は、一方で必要な位相エンコーデ
ィングが獲得され、他方で位相誤差が全てのシーケンス
に対し均一な大きさになるように構成することができ
る。
態は、簡単に実施することができるような解決法に関係
し、好ましい形態が請求項４及び５に記載されている。
位相エンコーディングは、位相エンコーディング傾斜に
関する時間積分に線形的に依存し、一方、位相誤差は、
傾斜の２乗の時間積分に依存するという事実が利用され
る。傾斜の時間的変動は、一方で必要な位相エンコーデ
ィングが獲得され、他方で位相誤差が全てのシーケンス
に対し均一な大きさになるように構成することができ
る。
【００１２】請求項４及び５には、傾斜の双極パルスを
使用することが提案される。この傾斜の双極パルスと
は、時間積分中に正値から負値に変化する極性を有する
傾斜を意味する。傾斜の双極パルスは、特に、ドイツ国
特許出願ＤＥ−ＰＳ ４０ ０４ １８５号明細書に記
載されている。しかし、この公知の方法では、双極傾斜
パルスは磁束補償のため使用される。特に、従来のパル
スシーケンスは全てのシーケンスで同じ時間的変動を含
むので、随伴傾斜の妨害性の影響を従来のパルスシーケ
ンスを用いて補正し得ない。
使用することが提案される。この傾斜の双極パルスと
は、時間積分中に正値から負値に変化する極性を有する
傾斜を意味する。傾斜の双極パルスは、特に、ドイツ国
特許出願ＤＥ−ＰＳ ４０ ０４ １８５号明細書に記
載されている。しかし、この公知の方法では、双極傾斜
パルスは磁束補償のため使用される。特に、従来のパル
スシーケンスは全てのシーケンスで同じ時間的変動を含
むので、随伴傾斜の妨害性の影響を従来のパルスシーケ
ンスを用いて補正し得ない。
【００１３】請求項６に記載された発明によれば、請求
項４及び５に記載された方法に対し、位相エンコーディ
ング傾斜及び読み出し傾斜が時間間隔中に重ならない点
で有利である。請求項７には、上記本発明の磁気共鳴方
法を実施する磁気共鳴装置が記載されている。
項４及び５に記載された方法に対し、位相エンコーディ
ング傾斜及び読み出し傾斜が時間間隔中に重ならない点
で有利である。請求項７には、上記本発明の磁気共鳴方
法を実施する磁気共鳴装置が記載されている。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
を詳細に説明する。図１に概略的に示されている磁気共
鳴装置は、例えば、４本のコイルにより構成され、ｚ方
向に延在し、望み通りに調節可能な強度を有する均一安
定磁界を発生する主界磁石１を含む。被検者２０は主界
磁石１の内側で検査を受ける。
を詳細に説明する。図１に概略的に示されている磁気共
鳴装置は、例えば、４本のコイルにより構成され、ｚ方
向に延在し、望み通りに調節可能な強度を有する均一安
定磁界を発生する主界磁石１を含む。被検者２０は主界
磁石１の内側で検査を受ける。
【００１５】４本のコイル３は、ｚ方向に延在し、ｚ方
向に直線的に変化し、傾斜Ｇz を有する磁界を発生させ
るため設けられる。さらに、４本のコイル７は、ｚ方向
に延在し、ｘ方向（図１では垂直方向）に直線的に変化
する傾斜Ｇx を有する磁界を発生させるため設けられ
る。コイル７と同じ構造を有する４本のコイル５により
発生されるｚ方向に延在する磁界は、傾斜Ｇy を有し、
ｙ方向（図１の紙面に垂直方向）に直線的に変化する。
コイルは相互に９０°ずつオフセットするように配置さ
れ、同図には２本のコイルだけが描かれている。以下の
説明では、傾斜コイルによって発生される磁界は、簡単
のため単に「傾斜」と呼ぶことがあり、また、磁界の機
能に従って、読み出し傾斜、位相エンコーディング傾
斜、或いは、スライス選択傾斜とも呼ぶ。３つのコイル
システム３、５及び７は、同心に関して対称になるよう
に配置されているので、同心での磁気誘導は、主界磁石
１の安定均一磁界だけによって決まる。
向に直線的に変化し、傾斜Ｇz を有する磁界を発生させ
るため設けられる。さらに、４本のコイル７は、ｚ方向
に延在し、ｘ方向（図１では垂直方向）に直線的に変化
する傾斜Ｇx を有する磁界を発生させるため設けられ
る。コイル７と同じ構造を有する４本のコイル５により
発生されるｚ方向に延在する磁界は、傾斜Ｇy を有し、
ｙ方向（図１の紙面に垂直方向）に直線的に変化する。
コイルは相互に９０°ずつオフセットするように配置さ
れ、同図には２本のコイルだけが描かれている。以下の
説明では、傾斜コイルによって発生される磁界は、簡単
のため単に「傾斜」と呼ぶことがあり、また、磁界の機
能に従って、読み出し傾斜、位相エンコーディング傾
斜、或いは、スライス選択傾斜とも呼ぶ。３つのコイル
システム３、５及び７は、同心に関して対称になるよう
に配置されているので、同心での磁気誘導は、主界磁石
１の安定均一磁界だけによって決まる。
【００１６】磁気共鳴装置には、ＲＦコイル１１が設け
られ、安定磁界の方向（すなわち、ｚ方向）と垂直な方
向に延在する本質的に均一なＲＦ磁界を発生する。図２
に示されるように、ＲＦコイル１１は、スイッチ８を介
して、送信器６若しくは受信器９に選択的に接続され得
る。図２に示されたスイッチ位置の場合、ＲＦコイル１
１は検査ゾーンに発生された磁気共鳴信号の受信のため
使用され得る。しかし、磁気共鳴信号の受信のため、好
ましくは、１個（以上）の別個のＲＦ受信器コイル（図
１には図示されない）が使用される。磁気共鳴信号は、
位相感応式に検出され、受信器９でデジタル化される。
られ、安定磁界の方向（すなわち、ｚ方向）と垂直な方
向に延在する本質的に均一なＲＦ磁界を発生する。図２
に示されるように、ＲＦコイル１１は、スイッチ８を介
して、送信器６若しくは受信器９に選択的に接続され得
る。図２に示されたスイッチ位置の場合、ＲＦコイル１
１は検査ゾーンに発生された磁気共鳴信号の受信のため
使用され得る。しかし、磁気共鳴信号の受信のため、好
ましくは、１個（以上）の別個のＲＦ受信器コイル（図
１には図示されない）が使用される。磁気共鳴信号は、
位相感応式に検出され、受信器９でデジタル化される。
【００１７】ＲＦパルスの時間的位置、帯域幅及び中心
周波数は、送信器６に作用する制御ユニット１２により
制御される。傾斜コイル３、５及び７の電流は、制御ユ
ニット１２により制御されるユニット３０、５０及び７
０により供給されるので、傾斜の時間的変動は制御ユニ
ットによって決められる。また、再生ユニット１３が設
けられ、低周波域に移されたデジタル化磁気共鳴信号を
処理し、場合によっては歪み除去処理後に、デジタル化
磁気共鳴信号からモニター１４に表示可能な磁気共鳴画
像を再生する。
周波数は、送信器６に作用する制御ユニット１２により
制御される。傾斜コイル３、５及び７の電流は、制御ユ
ニット１２により制御されるユニット３０、５０及び７
０により供給されるので、傾斜の時間的変動は制御ユニ
ットによって決められる。また、再生ユニット１３が設
けられ、低周波域に移されたデジタル化磁気共鳴信号を
処理し、場合によっては歪み除去処理後に、デジタル化
磁気共鳴信号からモニター１４に表示可能な磁気共鳴画
像を再生する。
【００１８】一般的な磁気共鳴方法は、磁束密度の絶対
値が本質的に磁界のｚ成分Ｂz によって決定されること
を前提としている。このｚ成分は以下の式（１）に従っ
て公知の方法で計算される。
値が本質的に磁界のｚ成分Ｂz によって決定されること
を前提としている。このｚ成分は以下の式（１）に従っ
て公知の方法で計算される。
【００１９】
【数１】
【００２０】式中、Ｂ0 は安定磁界の磁束密度を表し、
ｘ、ｙ及びｚは位置の座標値であり、Ｇx 、Ｇy 及びＧ
z は、夫々、ｘ、ｙ及びｚ方向の磁界の傾斜を表す。し
かし、ｘ及びｙ方向の成分Ｂx 及びＢy を生じる随伴傾
斜は無視される。したがって、磁束密度の正確な量は式
（２）のように計算される。
ｘ、ｙ及びｚは位置の座標値であり、Ｇx 、Ｇy 及びＧ
z は、夫々、ｘ、ｙ及びｚ方向の磁界の傾斜を表す。し
かし、ｘ及びｙ方向の成分Ｂx 及びＢy を生じる随伴傾
斜は無視される。したがって、磁束密度の正確な量は式
（２）のように計算される。
【００２１】
【数２】
【００２２】ｘ及びｙ方向の磁束密度Ｂx 及びＢy は、
夫々、以下の通り計算される。
夫々、以下の通り計算される。
【００２３】
【数３】
【００２４】一般的な磁気共鳴方法によれば、式（１）
だけが考慮されるので、核スピンの運動は正確に決定さ
れない。そのため、次の式（４）に示す時間依存性及び
位置依存性の誤差ΔΦが摂動核スピンの位相角の計算中
に発生する。
だけが考慮されるので、核スピンの運動は正確に決定さ
れない。そのため、次の式（４）に示す時間依存性及び
位置依存性の誤差ΔΦが摂動核スピンの位相角の計算中
に発生する。
【００２５】
【数４】
【００２６】式中、γは磁気回転定数（約４２．５ＭＨ
ｚ／Ｔ）である。成分Ｂx （ｘ，ｙ，ｚ，ｔ’）．．．
Ｂz （ｘ，ｙ，ｚ，ｔ’）は式（１）及び式（３）から
与えられる。この式はテーラー級数に展開することがで
きる。展開の基本項、すなわち、１次位相誤差はテーラ
ー展開から以下のように導出される。
ｚ／Ｔ）である。成分Ｂx （ｘ，ｙ，ｚ，ｔ’）．．．
Ｂz （ｘ，ｙ，ｚ，ｔ’）は式（１）及び式（３）から
与えられる。この式はテーラー級数に展開することがで
きる。展開の基本項、すなわち、１次位相誤差はテーラ
ー展開から以下のように導出される。
【００２７】
【数５】
【００２８】式中、ｇ（ｘ，ｙ，ｚ）は位置ｘ，ｙ，ｚ
の関数である。Ｇは、成分Ｇx 、Ｇy及びＧz により形
成された傾斜、例えば、位相エンコーディング傾斜を示
す。関数ｇ（ｘ，ｙ，ｚ）は１／Ｂ0 に比例する。位相
誤差が存在するため、再生された磁気共鳴画像の質は使
用される磁気共鳴方法に依存した影響をうける。この影
響は、アーティファクト、歪み及びブラーとして顕著に
なる。一般的な磁気共鳴の分野、すなわち、中間及び高
程度の安定磁界強度のレンジの場合、上記位相誤差の悪
影響は、この点に関する影響を受けやすい一部の磁気共
鳴方法（例えば、ＥＰＩ若しくはヘリカルＭＲＩ）に対
してのみ顕著である。非常に低い安定磁界強度の場合、
特に、いわゆるオーバーハウザー映像の場合、標準的な
方法も影響を受ける。位相誤差の時間依存性若しくはシ
ーケンス依存性変動と、その結果として生ずる磁気共鳴
画像のブラーは、特に知られているように、ΔΦ
1 （ｘ，ｙ，ｚ，ｔ）が全てのシーケンスに対し均一な
大きさになるように磁気共鳴シーケンスを修正すること
により回避される。
の関数である。Ｇは、成分Ｇx 、Ｇy及びＧz により形
成された傾斜、例えば、位相エンコーディング傾斜を示
す。関数ｇ（ｘ，ｙ，ｚ）は１／Ｂ0 に比例する。位相
誤差が存在するため、再生された磁気共鳴画像の質は使
用される磁気共鳴方法に依存した影響をうける。この影
響は、アーティファクト、歪み及びブラーとして顕著に
なる。一般的な磁気共鳴の分野、すなわち、中間及び高
程度の安定磁界強度のレンジの場合、上記位相誤差の悪
影響は、この点に関する影響を受けやすい一部の磁気共
鳴方法（例えば、ＥＰＩ若しくはヘリカルＭＲＩ）に対
してのみ顕著である。非常に低い安定磁界強度の場合、
特に、いわゆるオーバーハウザー映像の場合、標準的な
方法も影響を受ける。位相誤差の時間依存性若しくはシ
ーケンス依存性変動と、その結果として生ずる磁気共鳴
画像のブラーは、特に知られているように、ΔΦ
1 （ｘ，ｙ，ｚ，ｔ）が全てのシーケンスに対し均一な
大きさになるように磁気共鳴シーケンスを修正すること
により回避される。
【００２９】図３には、本発明による２ＤＦＴタイプの
シーケンスに対する修正が示されている。この修正で
は、いわゆるｋ−空間はライン状に走査される（各シー
ケンス中若しくは各位相エンコーディング段階中にｋ−
空間の１ラインが走査される）。図３の１番目の線と２
番目の線は、ＲＦパルスの時間的変動ＲＦと、スライス
選択傾斜の時間的変動Ｇs とを表す線である。図示され
るようなＲＦパルス及びスライス選択傾斜の時間的変動
ＲＦ及びＧs のために、核磁化がスライス選択傾斜Ｇs
の方向と垂直に延在するスライス内で励起される。３番
目の線は読み出し傾斜Ｇr の時間的変動を示す線であ
る。実際の読み出し傾斜Ｇr2よりも前にプレフェージン
グ（先行位相合わせ）傾斜Ｇr1が先行する。傾斜Ｇr1及
びＧr2は、互いに逆向きの極性を有し、Ｇr1に関する時
間積分はＧr2に関する時間積分の略半分に達する。
シーケンスに対する修正が示されている。この修正で
は、いわゆるｋ−空間はライン状に走査される（各シー
ケンス中若しくは各位相エンコーディング段階中にｋ−
空間の１ラインが走査される）。図３の１番目の線と２
番目の線は、ＲＦパルスの時間的変動ＲＦと、スライス
選択傾斜の時間的変動Ｇs とを表す線である。図示され
るようなＲＦパルス及びスライス選択傾斜の時間的変動
ＲＦ及びＧs のために、核磁化がスライス選択傾斜Ｇs
の方向と垂直に延在するスライス内で励起される。３番
目の線は読み出し傾斜Ｇr の時間的変動を示す線であ
る。実際の読み出し傾斜Ｇr2よりも前にプレフェージン
グ（先行位相合わせ）傾斜Ｇr1が先行する。傾斜Ｇr1及
びＧr2は、互いに逆向きの極性を有し、Ｇr1に関する時
間積分はＧr2に関する時間積分の略半分に達する。
【００３０】傾斜Ｇr1の終わりと傾斜Ｇr2の始めとの間
の時間間隔ｔ1 −ｔ2 の間に、第１の位相エンコーディ
ング傾斜Ｇp,n が公知の方法で発生され（インデックス
ｎはｎ番目のシーケンスに着目していることを表す）、
位相コーディング傾斜の振幅若しくは時間積分はシーケ
ンス毎に変化し、最大の正若しくは負の位相エンコーデ
ィング傾斜Ｇp,max は破線で示されている。次に、本発
明によれば、位相エンコーディング傾斜と同じ方向を有
し、時点ｔ2 で（若しくはそれより前に）終了する双極
傾斜パルスＧa,n が発生される。双極パルスは、順次に
正極性及び負極性（或いは、反対に負極性及び正極性）
を有し、双極傾斜パルスＧa,n に関する時間積分が零に
なるように釣り合わされる。かくして、双極傾斜パルス
Ｇa,n は位相エンコーディングに影響を与えない。
の時間間隔ｔ1 −ｔ2 の間に、第１の位相エンコーディ
ング傾斜Ｇp,n が公知の方法で発生され（インデックス
ｎはｎ番目のシーケンスに着目していることを表す）、
位相コーディング傾斜の振幅若しくは時間積分はシーケ
ンス毎に変化し、最大の正若しくは負の位相エンコーデ
ィング傾斜Ｇp,max は破線で示されている。次に、本発
明によれば、位相エンコーディング傾斜と同じ方向を有
し、時点ｔ2 で（若しくはそれより前に）終了する双極
傾斜パルスＧa,n が発生される。双極パルスは、順次に
正極性及び負極性（或いは、反対に負極性及び正極性）
を有し、双極傾斜パルスＧa,n に関する時間積分が零に
なるように釣り合わされる。かくして、双極傾斜パルス
Ｇa,n は位相エンコーディングに影響を与えない。
【００３１】傾斜Ｇp,n とＧa n により生成され、シー
ケンス毎に変化する位相誤差ΔΦ1は、図３に示された
変動の場合に式（５）に従って計算することにより次式
（６）のように表される。
ケンス毎に変化する位相誤差ΔΦ1は、図３に示された
変動の場合に式（５）に従って計算することにより次式
（６）のように表される。
【００３２】
【数６】
【００３３】傾斜Ｇp,n 及びＧa,n の振幅は、例えば、
次式（７）が満たされるように選択される。
次式（７）が満たされるように選択される。
【００３４】
【数７】
【００３５】本例で、Ｇp,n 及びＧa,n は振幅を表す。
上記の式（７）は、例えば、Ｇp,n が最大値Ｇp,max に
達する一つのシーケンスにおいて、Ｇa,n の振幅が値零
を有し、一方、Ｇp,n ＝０の場合に、Ｇa,n が最大値
（約０．７Ｇp,max ）に達することを意味する。式
（７）を式（６）に代入することによって、１次位相誤
差を表す式（８）が得られる。
上記の式（７）は、例えば、Ｇp,n が最大値Ｇp,max に
達する一つのシーケンスにおいて、Ｇa,n の振幅が値零
を有し、一方、Ｇp,n ＝０の場合に、Ｇa,n が最大値
（約０．７Ｇp,max ）に達することを意味する。式
（７）を式（６）に代入することによって、１次位相誤
差を表す式（８）が得られる。
【００３６】
【数８】
【００３７】したがって、位相誤差ΔΦ1 は、時点ｔ2
において全ての位相エンコーディング段階（若しくは、
全てのシーケンス）に対し同一である（但し、位置の関
数である）。傾斜Ｇp と傾斜Ｇr とが重なり合わないと
いう有利な状況において、（傾斜Ｇr2による）磁気共鳴
信号のサンプリングが始まる時点ｔ2 における全体的な
位相誤差は、全ての位相エンコーディング段階に対し同
一になる。本例の場合に、データサンプリングの時点ま
でに累積された位相誤差は、再生された磁気共鳴画像の
位相変調だけを生じさせ、これは、計算可能であり、乗
算を用いて簡単に補正することができる。読み出し傾斜
Ｇr によってサンプリング中に発生する残りの位相誤差
は、適切な方法を用いて除去可能な空間画像歪みを生ず
る。
において全ての位相エンコーディング段階（若しくは、
全てのシーケンス）に対し同一である（但し、位置の関
数である）。傾斜Ｇp と傾斜Ｇr とが重なり合わないと
いう有利な状況において、（傾斜Ｇr2による）磁気共鳴
信号のサンプリングが始まる時点ｔ2 における全体的な
位相誤差は、全ての位相エンコーディング段階に対し同
一になる。本例の場合に、データサンプリングの時点ま
でに累積された位相誤差は、再生された磁気共鳴画像の
位相変調だけを生じさせ、これは、計算可能であり、乗
算を用いて簡単に補正することができる。読み出し傾斜
Ｇr によってサンプリング中に発生する残りの位相誤差
は、適切な方法を用いて除去可能な空間画像歪みを生ず
る。
【００３８】双極パルスの形状、間隔、及び、開始時点
は、位相エンコーディング段階毎に変更することができ
る。双極パルスの二つの部分は、異なる形状、パルス及
び開始時点をもっても構わない。双極パルスは、図３に
示されるように、互いに別々に発生させてもよく、たと
えば、一方を位相エンコーディングパルスの前に発生さ
せ、他方を位相エンコーディングパルスの後に発生させ
てもよい。しかし、図４に示されるように、位相エンコ
ーディングパルスと双極パルスとを重ね合わせても構わ
ない。その場合、双極傾斜の振幅は以下の式（９）に従
って選択され得る。
は、位相エンコーディング段階毎に変更することができ
る。双極パルスの二つの部分は、異なる形状、パルス及
び開始時点をもっても構わない。双極パルスは、図３に
示されるように、互いに別々に発生させてもよく、たと
えば、一方を位相エンコーディングパルスの前に発生さ
せ、他方を位相エンコーディングパルスの後に発生させ
てもよい。しかし、図４に示されるように、位相エンコ
ーディングパルスと双極パルスとを重ね合わせても構わ
ない。その場合、双極傾斜の振幅は以下の式（９）に従
って選択され得る。
【００３９】
【数９】
【００４０】式中、正の根号は正の傾斜Ｇp,n の値に使
用され、負の根号は負の傾斜Ｇp,n の値に対し使用され
る必要がある。本例の場合、式（８）が１次位相誤差に
対し成立する。受信された磁気共鳴信号から一般的な方
法で磁気共鳴画像を再生した後、磁気共鳴画像内の歪み
が以下の１．〜３．の手順に従って除去される。 １．データサンプリング時間Ｔa （図３を参照のこと）
の間に累積された位相誤差ΔΦ（ｕ，ｖ）は、各画素
ｕ，ｖ（ｕ，ｖは傾斜Ｇr 及びＧp の方向と一致してい
ても構わない）に対し計算される。 ２．関数ｆは位相誤差から以下の式（１０）に従って計
算される。
用され、負の根号は負の傾斜Ｇp,n の値に対し使用され
る必要がある。本例の場合、式（８）が１次位相誤差に
対し成立する。受信された磁気共鳴信号から一般的な方
法で磁気共鳴画像を再生した後、磁気共鳴画像内の歪み
が以下の１．〜３．の手順に従って除去される。 １．データサンプリング時間Ｔa （図３を参照のこと）
の間に累積された位相誤差ΔΦ（ｕ，ｖ）は、各画素
ｕ，ｖ（ｕ，ｖは傾斜Ｇr 及びＧp の方向と一致してい
ても構わない）に対し計算される。 ２．関数ｆは位相誤差から以下の式（１０）に従って計
算される。
【００４１】
【数１０】
【００４２】式中、ｄは画素の直線的な寸法を表す。次
に、関数ｆは空間座標値ｕの関数として微分される（ｄ
ｆ／ｄｕ）。 ３．補正された磁気共鳴画像Ｉ（ｕ，ｖ）は、補正無し
の磁気共鳴画像Ｉ0 （ｕ，ｖ）から以下の式（１１）に
従って画素毎に導出される。
に、関数ｆは空間座標値ｕの関数として微分される（ｄ
ｆ／ｄｕ）。 ３．補正された磁気共鳴画像Ｉ（ｕ，ｖ）は、補正無し
の磁気共鳴画像Ｉ0 （ｕ，ｖ）から以下の式（１１）に
従って画素毎に導出される。
【００４３】
【数１１】
【００４４】本発明による方法は種々の磁気共鳴シーケ
ンスに対し使用することができる。本発明の実施例は、
傾斜エコーシーケンスとの組合せを含む。同様に、スピ
ンエコーシーケンスとの組合せも実現可能である。ま
た、本発明の方法は、区分されたＥＰＩシーケンスにお
ける位相誤差、すなわち、異なるプレフェージングパル
スによって生じた位相誤差の一部を補償するため使用可
能である。
ンスに対し使用することができる。本発明の実施例は、
傾斜エコーシーケンスとの組合せを含む。同様に、スピ
ンエコーシーケンスとの組合せも実現可能である。ま
た、本発明の方法は、区分されたＥＰＩシーケンスにお
ける位相誤差、すなわち、異なるプレフェージングパル
スによって生じた位相誤差の一部を補償するため使用可
能である。
【００４５】傾斜Ｇp 及びＧr の方向がｘｙ平面内にあ
るとき、位相エンコーディング傾斜の変動は双極傾斜を
読み出し傾斜の方向に拡張することによって補償され得
る。そのため、図３及び４に関して説明したような双極
傾斜パルスを用いて位相エンコーディング傾斜を修正す
る必要がない。他の傾斜Ｇr 及びＧs はシーケンス毎に
修正することができる。本質的には、全てのシーケンス
に対し、各体素（ボクセル）の位相誤差の大きさが均一
にされることだけが必要であり、異なる体素に対する位
相誤差の大きさは異なっていてもよい。
るとき、位相エンコーディング傾斜の変動は双極傾斜を
読み出し傾斜の方向に拡張することによって補償され得
る。そのため、図３及び４に関して説明したような双極
傾斜パルスを用いて位相エンコーディング傾斜を修正す
る必要がない。他の傾斜Ｇr 及びＧs はシーケンス毎に
修正することができる。本質的には、全てのシーケンス
に対し、各体素（ボクセル）の位相誤差の大きさが均一
にされることだけが必要であり、異なる体素に対する位
相誤差の大きさは異なっていてもよい。
【図１】本発明の方法を実施するため適する磁気共鳴装
置の構成図である。
置の構成図である。
【図２】本発明による磁気共鳴装置のブロック構成図で
ある。
ある。
【図３】第１のシーケンス中の種々の信号の時間的変動
を表す図である。
を表す図である。
【図４】修正された第１のシーケンスを表す図である。
１ 主界磁石 ３，５，７ コイル ６ 送信器 ８ スイッチ ９ 受信器 １１ ＲＦコイル １２ 制御ユニット １３ 再生ユニット １４ モニター ３０，５０，７０ 電流供給ユニット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 590000248 Ｇｒｏｅｎｅｗｏｕｄｓｅｗｅｇ １, 5621 ＢＡ Ｅｉｎｄｈｏｖｅｎ， Ｔｈ ｅ Ｎｅｔｈｅｒｌａｎｄｓ
Claims (7)
- 【請求項１】 均一な安定磁界が存在するときに検査ゾ
ーン内の核磁化が励起されるシーケンスが数回繰り返さ
れ、上記シーケンスの後に磁気共鳴信号が上記検査ゾー
ンから受信され、位相誤差が上記核磁化の励起と上記磁
気共鳴信号の受信との間の時間間隔における随伴傾斜に
起因して発生する磁気共鳴方法であって、 上記核磁化の励起と上記磁気共鳴信号の受信との間の時
間間隔中に上記検査ゾーン内で作用する上記磁界は、上
記磁気共鳴信号の受信時の上記位相誤差の空間分布が全
てのシーケンスに対し少なくとも略同一に保たれるよう
な時間的変動を受けることを特徴とする磁気共鳴方法。 - 【請求項２】 多数のシーケンスの上記磁気共鳴信号か
ら再生された磁気共鳴画像内の歪みが除去されることを
特徴とする請求項１記載の磁気共鳴方法。 - 【請求項３】 シーケンス毎に時間積分が修正された位
相エンコーディング傾斜が上記時間間隔に生成され、 上記位相エンコーディング傾斜若しくは別の傾斜は、傾
斜磁界の２乗に関する時間積分が上記時間間隔において
全てのシーケンスに対し略同じ大きさになるように時間
的変動を受けることを特徴とする請求項１記載の磁気共
鳴方法。 - 【請求項４】 上記傾斜磁界の双極パルスが位相エンコ
ーディングパルスの前及び／又は後に付加的に発生さ
れ、 上記双極パルスに関する時間積分は上記時間間隔中に零
であり、 上記位相エンコーディングパルスの２乗に関する時間平
均と上記双極パルスの２乗に関する時間平均は全てのシ
ーケンスに対し同一であることを特徴とする請求項３記
載の磁気共鳴方法。 - 【請求項５】 シーケンス毎に修正される双極パルスが
発生され、上記双極パルスの時間的変動は、 上記傾斜磁界の上記双極パルスの時間積分が着目中のシ
ーケンスに対し必要とされる位相エンコーディングと対
応し、 上記傾斜磁界の上記双極パルスの２乗の時間平均が全て
のシーケンスに対し均一な大きさになるように選択され
ることを特徴とする請求項３記載の磁気共鳴方法。 - 【請求項６】 上記位相エンコーディングの方向の傾斜
と読み出し方向の傾斜は時間的に重ならないことを特徴
とする請求項１記載の磁気共鳴方法。 - 【請求項７】 均一な安定磁界を発生させる主界磁石
と、 異なる方向に延在する傾斜を有する傾斜磁界を発生させ
る傾斜コイルシステムと、 少なくとも１個のＲＦパルスを用いて検査ゾーンのスラ
イスに核磁化を励起するＲＦコイルシステムと、 上記検査ゾーンで発生された磁気共鳴信号を受信する受
信器と、 上記傾斜コイルシステム及び上記ＲＦコイルシステムを
流れる電流を制御する制御ユニットとを有する磁気共鳴
装置であって、 上記制御ユニットは、上記磁気共鳴信号の受信時の位相
誤差の空間分布が全てのシーケンスに対し少なくとも略
同じになるよう、上記核磁化の励起と上記磁気共鳴信号
の受信との間の時間間隔に上記検査ゾーンに作用する磁
界に時間的変動を与えるようにプログラムされているこ
とを特徴とする、請求項１記載の方法を実施する磁気共
鳴装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19826864:5 | 1998-06-17 | ||
| DE19826864A DE19826864A1 (de) | 1998-06-17 | 1998-06-17 | MR-Verfahren |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000023943A true JP2000023943A (ja) | 2000-01-25 |
Family
ID=7871087
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11167159A Withdrawn JP2000023943A (ja) | 1998-06-17 | 1999-06-14 | 磁気共鳴方法及び装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6229309B1 (ja) |
| EP (1) | EP0965854B1 (ja) |
| JP (1) | JP2000023943A (ja) |
| DE (2) | DE19826864A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100458774B1 (ko) * | 2000-10-20 | 2004-12-03 | 지이 메디컬 시스템즈 글로발 테크놀러지 캄파니 엘엘씨 | 위상 오차 측정 방법 및 장치, 기록 매체 및 자기 공명 촬상 장치 |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7141973B2 (en) * | 2003-08-13 | 2006-11-28 | National Research Council Of Canada | Magnetic resonance experiments by spatial encoding using the RF transmission coil |
| JP2007529256A (ja) * | 2004-03-17 | 2007-10-25 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | Ｂ０オフセットについての動的シムセット較正方法及び装置 |
| DE102006006274B3 (de) * | 2006-02-10 | 2007-09-27 | Siemens Ag | Vefahren zur Korrektur von Bildartefakten |
| US20110200243A1 (en) * | 2008-10-20 | 2011-08-18 | Hitachi Medical Corporation | Magnetic resonance imaging apparatus and method |
| EP2773985A4 (en) | 2011-11-06 | 2015-05-06 | Mayo Foundation | PROCESS FOR CALIBRATION-FREE LOCAL RANK LOW ACTIVATION OF THE RECONSTRUCTION OF MAGNETIC RESONANCE IMAGES |
| WO2016180983A1 (en) * | 2015-05-13 | 2016-11-17 | Koninklijke Philips N.V. | Multi-echo mri with correction of concomitant gradient-induced phase errors |
| US11679254B2 (en) * | 2016-11-11 | 2023-06-20 | The General Hospital Corporation | System and method for using concomitant fields to control peripheral nerve stimulation (PNS) in MRI image encoding |
| CN112039094B (zh) * | 2020-08-17 | 2023-01-17 | 国网河南省电力公司封丘县供电公司 | 一种负序电压误差因子的分布式电源负序电压抑制方法 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3604280A1 (de) * | 1986-02-12 | 1987-08-13 | Philips Patentverwaltung | Verfahren zur bestimmung der raeumlichen und der spektralen verteilung der kernmagnetisierung in einem untersuchungsbereich und anordnung zur durchfuehrung des verfahrens |
| DE4004185C2 (de) | 1989-02-24 | 1997-08-07 | Siemens Ag | Verfahren zur Gewinnung von flußkompensierten, T¶2¶- gewichteten Bildern mittels der kernmagnetischen Resonanz |
| WO1998002757A2 (en) | 1996-07-12 | 1998-01-22 | Philips Electronics N.V. | Magnetic resonance apparatus |
| US5929638A (en) * | 1996-08-07 | 1999-07-27 | U.S. Philips Corporation | MR method and device for carrying out the method |
| DE19706703A1 (de) * | 1997-02-20 | 1998-08-27 | Philips Patentverwaltung | MR-Verfahren und MR-Anordnung zur Bestimmung der Position einer Mikrospule |
| US6043656A (en) * | 1998-11-23 | 2000-03-28 | General Electric Company | Method for compensating an MRI system for residual magnetization |
-
1998
- 1998-06-17 DE DE19826864A patent/DE19826864A1/de not_active Withdrawn
-
1999
- 1999-06-09 DE DE59912882T patent/DE59912882D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1999-06-09 EP EP99201833A patent/EP0965854B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1999-06-14 JP JP11167159A patent/JP2000023943A/ja not_active Withdrawn
- 1999-06-15 US US09/333,635 patent/US6229309B1/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100458774B1 (ko) * | 2000-10-20 | 2004-12-03 | 지이 메디컬 시스템즈 글로발 테크놀러지 캄파니 엘엘씨 | 위상 오차 측정 방법 및 장치, 기록 매체 및 자기 공명 촬상 장치 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0965854B1 (de) | 2005-12-07 |
| EP0965854A3 (de) | 2001-12-19 |
| DE19826864A1 (de) | 1999-12-23 |
| US6229309B1 (en) | 2001-05-08 |
| EP0965854A2 (de) | 1999-12-22 |
| DE59912882D1 (de) | 2006-01-12 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20070607 |