JP2001340317A - 核磁気共鳴を用いた検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】シム電流値計算の発散を避ける核磁気共鳴を用
いた検査装置を提供する。 【解決手段】シム電流値計算の繰り返し回数が予め与え
られた閾値を超えた場合（１０１），チャンネル毎に，
最小二乗法の計算サイクルの繰返しに於けるシム電流計
算値の振る舞いのパターンを分析し（１０２），計算対
象から除外されたチャンネル（１０３），収束パターン
（１０４）の場合は，何もしないで次のチャンネルの評
価に移る（１０８）。振る舞いのパターンが単調増加
（１０５），単調減少（１０６）の場合は，該当チャン
ネルのシム電流値を装置の制限値に設定し，このチャン
ネルを計算から除外して再計算を行う（１０９）。シム
電流計算値が交互に正負値となる振動パターンの場合
は，振動の振幅が最大となるチャンネルを計算から除外
して振動が起こらなくなるまで再計算を行う（１１
０）。 【効果】収束性の高いシミングができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は，任意の領域のシミ
ングに適した核磁気共鳴を用いた検査装置に係わる。

【０００２】

【従来の技術】静磁場強度の均一性向上処理（以下，シ
ミングという）を行うために，静磁場発生用磁石内には
通常，シムコイルと呼ばれる複数チャンネルの磁場発生
機構が内蔵されており，これらの発生する様々な特性の
シム磁場を静磁場コイルの発生する静磁場に重畳するこ
とにより，撮影領域の静磁場強度を均一にしている。

【０００３】超高速撮影法やスペクトロスコピックイメ
ージング等では，通常の撮影では問題にならないような
数ｐｐｍ程度以下の静磁場強度の不均一により，Ｓ／Ｎ
やスペクトル分解能が著しく劣化する。静磁場コイル内
の静磁場強度分布は磁石自身の特性，周辺の磁性体の影
響の他，検査対象自身の透磁率分布等によって歪められ
るため，このような撮影では静磁場中に検査対象が入っ
た状態で静磁場強度の均一性を向上させることが望まし
い。

【０００４】このような状況では，検査対象の核磁気共
鳴画像に含まれる位相情報等から検査対象内の静磁場強
度分布を求め，この静磁場強度分布を相殺するための付
加的な磁場をシムコイルから発生させる。付加的な磁場
を発生させるために各シムコイルに流すシム電流値は，
各シムコイルの電流−磁場特性行列と静磁場強度分布に
基づいて逆行列計算により求める。

【０００５】２枚の核磁気共鳴画像から位相画像を求
め，更に，静磁場強度分布を得る手法（以下，位相法と
いう）については，例えば，Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｍ
ａｇｎｅｔｉｃ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ，７７，ｐｐ．４
０−５２（１９８８）（従来技術（１））に記載されて
いるので，ここでは簡単に述べる。

【０００６】静磁場中に置かれた核スピンは歳差運動を
行っており，その周波数は静磁場強度に比例している。
従って，励起領域内に空間的な静磁場強度の不均一が存
在すると，高周波パルスによって励起された核スピン
は，その直後から様々な周波数で再差運動をすることに
なり，位相コヒーレンシーが失われていく。

【０００７】このような状態で得られた核磁気共鳴画像
には，静磁場強度の不均一を感受した時間に比例した位
相情報が与えられる。静磁場強度をＥ（ｘ，ｙ）とする
と，励起後から信号計測までの時間が異なる２枚の画像
Ｓ１，Ｓ２の画素値は，それぞれ（数１），（数２）で
与えられる。

【０００８】

【数１】 Ｓ１（ｘ，ｙ）＝ρ（ｘ，ｙ）ｅｘｐ｛ｉγＥ（ｘ，ｙ）ε１｝ …（数１）

【０００９】

【数２】 Ｓ２（ｘ，ｙ）＝ρ（ｘ，ｙ）ｅｘｐ｛ｉγＥ（ｘ，ｙ）ε２｝ …（数２） ε１，ε２は，画像Ｓ１，Ｓ２が静磁場強度の不均一を
感受した時間である。（数１），（数２）から静磁場強
度Ｅ（ｘ，ｙ）は，（数３）のごとく求められる。

【００１０】

【数３】 Ｅ（ｘ，ｙ）＝ ａｒｇ｛Ｓ２（ｘ，ｙ）／Ｓ１（ｘ，ｙ）｝／｛γ（ε２−ε１）｝…（数３） 画像Ｓ１，Ｓ２を撮影するパルスシーケンスとしては，
スピンエコー法やグラディエントエコー法等が用いられ
る。スピンエコー法の場合，励起高周波パルス印加直後
から位相コヒーレンシーが乱れ始めるが，反転高周波パ
ルスを印加することにより，このコヒーレンシーが回復
し始める。励起高周波パルス印加時刻と反転高周波パル
ス印加時刻との時間間隔をτ１，反転高周波パルス印加
時刻とエコー計測時刻との時間間隔をτ２で表すと，τ
１とτ２が等しい場合には静磁場強度不均一が位相に及
ぼす影響は完全に相殺される。

【００１１】このため，静磁場強度分布の計測にスピン
エコー法を用いる場合には，τ１とτ２が異なる非対称
スピンエコー法が用いられる。この場合，τ１とτ２と
の差が数１のε１あるいは数２のε２となる。

【００１２】シムコイルの電流−磁場特性行列の作成方
法と，逆行列計算を用いたシム電流値の計算アルゴリズ
ムの詳細については，Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｍａｇｎ
ｅｔｉｃ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ，８５，ｐｐ．２４４−
２５４（１９８９）（従来技術（２））に記載されてい
る。従来技術（２）では，静磁場強度分布を位相法では
なく共鳴周波数の空間分布から求めているが，位相法に
も適用可能である。以下，要点のみ説明する。

【００１３】（シム電流−磁場特性行列の作成方法）各
シムコイルのシム電流値を初期状態に設定し，基準とな
る静磁場強度分布を取得する。各シムコイルについて順
次シム電流値を変化させ，静磁場強度分布を取得する。
この静磁場強度分布と基準となる静磁場強度分布との差
分を取り，シム電流値の変化量で除することにより，各
シムコイルの電流−磁場特性が得られる。

【００１４】以上の過程を繰り返すことにより，全シム
コイルの電流−磁場特性を表す特性行列Ａが得られる。
ｊを画素番号，ｋをシムコイル番号とすると，Ａの
（ｊ，ｋ）成分は（数４）で表される。

【００１５】

【数４】 Ａ_jk＝δＢ_j／Ｉ_k …（数４） δＢ_jは，シムコイルｋのシム電流値の変化量Ｉ_kに対応
する，静磁場強度分布の変化量である。従って，Ａ
_jkは，ｊ番目の画素に於いてシムコイルｋのシム電流値
を単位量変化させた時の静磁場強度分布の変化量を表
す。

【００１６】（シム電流値の計算アルゴリズム）上記の
特性行列を用いれば，シムコイルkにシム電流値Ｉｋを
流した時のｊ番目の画素に於ける静磁場は，ΣＡ_jkＩ_k
と表すことができる。

【００１７】ある関心領域の静磁場強度分布を均一にす
るということは，関心領域の平均磁場〈Ｂ〉とｊ番目の
画素に於ける静磁場Ｂ_jとの偏差磁場ΔＢ_j＝Ｂ_j−
〈Ｂ〉を最小にするということである。シミングを行う
前の偏差磁場をΔＢ，シム電流値の初期値をＩ（０）と
すると，

【００１８】

【数５】 ＡΔＩ＝−ΔＢ …（数５） となるようなΔＩを求め，現在のシム電流値Ｉ（０）を
Ｉ（０）＋ΔＩに変更すれば，偏差磁場ΔＢは相殺され
る。ΔＩは，偏差磁場を最小にするためのシム電流値の
増加量であり，ｋ番目の要素がｋ番目のシム電流値の増
加量に相当するベクトルである。（数５）の行列方程式
を満たすΔＩを求めるためには，（数６）に示す行列演
算を行えば良い。（数６）に於いて，Ｔは転置行列，−
１は逆行列を示す。

【００１９】

【数６】 ΔＩ＝−（Ａ^TＡ）^-1Ａ^TΔＢ …（数６） これは，最小二乗法的な手法を用いて静磁場強度分布の
最適化を行うことになるので，上記の過程を繰り返し行
う場合もある。その場合は，Ｉ（０）＋ΔＩを新たな初
期値として上記の過程を繰り返す。

【００２０】人体等の被検体の影響で生じる静磁場強度
分布は，一般的なＭＲＩ装置に搭載されたシムコイルの
発生する磁場よりも高次の項を有する。このため，広い
領域全体にわたってシミングを行う場合には，高次の項
の除去は困難である。本スキャンで局所領域を撮影対象
とする場合は，シミング領域も局所領域に限定すること
ができる。被検体の影響で生じる静磁場強度分布は，十
分狭い領域内では緩やかな空間分布となり，シミングが
容易となる。

【００２１】以下では，局所領域に限定したシミングを
局所領域シミングという。従来技術（１）では「ＺＯＯ
Ｍ ＳＨＩＭ」という名称で局所領域シミングの効果が
述べられている。

【００２２】

【発明が解決しようとする課題】異なる特性の磁場を発
生する複数チャンネルのコイルで構成されているシムコ
イルに流す電流値の計算（以下，単に，シム電流値計算
という）は，従来技術の説明で述べたように，最小二乗
法的に行われるため，１回の計算では十分に収束しない
場合がある。このような場合には，「全てのシムチャン
ネルの計算値が予め与えられた基準値よりも小さい」と
いう収束条件を満たすまで，シム電流値計算を繰り返し
行う。

【００２３】局所領域シミングのシミング対象領域内で
は，シム磁場の高次項と低次項との直交性が保障されな
いため，シム電流値の繰り返し計算の過程で，複数チャ
ンネル間での競合が生じ，計算が発散する危険性が高く
なる。従来技術（１）では，このような領域の狭さの起
因するシム電流値計算の発散の危険性について対処がな
されていない。

【００２４】また従来技術では，局所シミング後の本ス
キャンで撮影領域外信号の抑圧を行う場合，信号の抑圧
を行う領域を別途選択しなければならないという問題が
あった。

【００２５】本発明の目的は，最小二乗法によるシム電
流値計算の発散に対処することが可能な核磁気共鳴を用
いた検査装置を提供すること，本発明の他の目的は，信
号の抑圧を行う領域の選択を，局所シミング領域の選択
と同時に行うことが可能な核磁気共鳴を用いた検査装置
を提供することにある。

【００２６】

【課題を解決するための手段】本発明による核磁気共鳴
を用いた検査装置では，最小二乗法によるシム電流値計
算に於いて以下に示す処理を行う。

【００２７】（ａ）最小二乗法によるシム電流値計算の
繰り返し回数が予め定めた閾値を超えた場合，最小二乗
法の計算サイクルの繰返しに於けるシム電流計算値の振
る舞いが交互に正負値となる振動パターンであるシムチ
ャンネルに対しては，振動の振幅が最大となるチャンネ
ルから順次除外していき，振動が起こらなくなるまで再
計算を行う。

【００２８】（ｂ）最小二乗法によるシム電流値計算の
繰り返し回数が閾値を超えた場合，最小二乗法の計算サ
イクルの繰返しに於けるシム電流計算値の振る舞いが単
調増加あるいは単調減少パターンであるシムチャンネル
に対しては，該当するチャンネルのシム電流値を装置の
制限値とし，このチャンネルを計算から除外した上で再
計算を行う。

【００２９】（ｃ）最小二乗法によるシム電流値計算の
繰り返し回数が閾値を超えた場合，最小二乗法の計算サ
イクルの繰返しに於けるシム電流計算値の振る舞いが収
束パターンあるいは計算から除外されたシムチャンネル
に対しては何もしない。

【００３０】最小二乗法によるシム電流値計算の繰り返
し回数が閾値を超えた場合，即ち，シム電流計算が収束
しない場合に考えられる要因のひとつは，シミング対象
領域内での複数チャネルの競合であり，もうひとつは装
置の制限値の過小設定である。前者の場合には，競合す
る複数チャンネルのシム電流値が振動するが，この振動
の振幅は高次のシムチャンネルほど大きくなる傾向があ
る。後者の場合には，該当チャンネルのシムコイルには
十分なシム電流値を流すことができないが，装置の制限
値を流すことが現状の装置に於ける最良の状態であると
考えられる。

【００３１】本発明による核磁気共鳴を用いた検査装置
によれば，最小二乗法によるシム電流値計算の繰り返し
回数が閾値を超えた場合，最小二乗法の計算サイクルの
繰返しに於けるシム電流計算値の振る舞いが交互の正負
値となる振動パターンであるシムチャンネルに対して
は，振動の振幅が最大となるチャンネルから順次除外し
ていくので，競合チャンネルの中で次数の高いシムチャ
ンネルを選択的に除外することができる。更に，振動が
起こらなくなるまで競合チャンネルの除外と再計算を繰
り返すので，シミング対象領域に最適なシムチャンネル
の組を選択し，シム電流値計算の収束性を向上させるこ
とができる。

【００３２】また，本発明による核磁気共鳴を用いた検
査装置によれば，最小二乗法によるシム電流値計算の繰
り返し回数が閾値を超えた場合，最小二乗法の計算サイ
クルの繰返しに於けるシム電流計算値の振る舞いが単調
増加あるいは単調減少パターンであるシムチャンネルに
対しては，該当するチャンネルのシム電流値を装置の制
限値（即ち，各シムコイルに流すことが可能な最大電
流）とし，このチャンネルを計算から除外した上で再計
算を行うので，装置の制限内では最良の状態を得ること
ができる。

【００３３】本発明による核磁気共鳴を用いた検査装置
は，局所領域シミングに引き続いて行う本スキャン（検
査対象のの撮影のためのスキャン）に於いて、撮影領域
外からの核磁気共鳴信号の抑圧を行う場合，信号の抑圧
を行う領域の選択を、局所領域シミングの対象領域の選
択と同時に行う。シミング後の本スキャンに於いて局所
領域の撮影を行う場合，撮影領域外からの信号の漏れ込
みを防ぐために撮影領域外信号の抑圧を行う必要があ
る。従来技術では信号の抑圧を行う領域を別途選択しな
ければならないが，本発明による核磁気共鳴を用いた検
査装置によれば，信号の抑圧を行う領域の選択を，局所
シミング領域の選択と同時に行うので検査の効率向上が
可能である。

【００３４】

【発明の実施の形態】以下，本発明の実施例を図面に基
づいて詳細に説明する。

【００３５】本発明の核磁気共鳴を用いた検査装置は，
永久磁石又は静磁場発生コイルを含む静磁場発生手段
と，傾斜磁場発生コイルを含む傾斜磁場発生手段と，高
周波発振器を含む高周波磁場発生手段と，異なる特性の
磁場を発生する複数チャンネルのコイルを含み，複数チ
ャンネルからなる付加的（シム）磁場発生手段と，静磁
場発生手段内に置かれた検査対象からの核磁気共鳴信号
を検出する受信器を含む信号検出手段と，核磁気共鳴信
号から得られた静磁場強度分布情報に基づき付加的（シ
ム）磁場発生コイルに流す電流値を最小二乗法により計
算する電流計算手段と，核磁気共鳴信号から得られる検
査対象の核磁気共鳴画像を表示するとともに，付加的磁
場発生手段により静磁場の強度の均一性向上処理（シミ
ング）を行う対象とする検査対象の領域を入力する表示
装置を有している。

【００３６】通常のＭＲＩ装置には，２次〜４次程度の
磁場を発生するシムコイルセットが搭載されているが，
人体の影響による静磁場の歪みは更に，高次の特性を有
するため，撮影領域が広い場合には十分なシミング効果
を得ることが難しい。しかし，高次歪みも領域を限定す
れば低次歪みとみなせるため，対象領域が小さいほど高
いシミング効果が期待できる。

【００３７】一方で，シミング領域を狭くすることによ
り，シム電流値の計算が発散しやすいという問題が生じ
る。これは，局所領域内では複数のシムコイルの発生す
る磁場特性の差が小さいため，シムチャンネル間で競合
が起こるためである。このような場合，低次シムチャン
ネルのみをシム電流値計算に用いることにより，シム電
流値の計算の発散を回避することも可能である。

【００３８】しかし，複数チャンネル間での競合等に起
因する計算の発散頻度はシミング領域の大きさにも依存
するため，必ずしもチャンネル数を減らす必要は無い。
次数の減少により静磁場均一度の補正効果が劣化する危
険も伴う。

【００３９】この問題に対処するため，本発明では，図
１に示す手順により最小二乗法によるシム電流値計算で
発生する発散に対応する。最小二乗法によるシム電流値
計算の繰り返し回数が予め与えられた閾値を超えた場合
（１０１），チャンネル毎に，最小二乗法の計算サイク
ルの繰返しに於けるシム電流計算値の振る舞いのパター
ンを分析し（１０２），パターンに応じて以下の処理を
行う。

【００４０】何らかの理由で計算対象から除外されたチ
ャンネル（１０３），収束パターン（１０４）の場合
は，何もしないで次のチャンネルの評価に移る（（処理
１）１０８）。

【００４１】単調増加パターン（１０５），単調減少パ
ターン（１０６）の場合は，ハードの制限値の過小設定
が原因であると考えられる。このような場合には，該当
チャンネルのシム電流値を装置の制限値に設定し，この
チャンネルを計算から除外した上で再計算を行う（（処
理２）１０９）。

【００４２】最小二乗法の計算サイクルの繰返しに於け
るシム電流計算値が交互に正負値となる振動パターンの
場合は，シミング対象領域内に於いて複数チャンネルの
競合が生じている可能性が大きい。この場合，競合する
全てのチャンネルのシム電流値が振動する。従って，振
動の振幅が最大となるチャンネルを計算から除外し，振
動が起こらなくなるまで再計算を行う（（処理３）１１
０）。

【００４３】チャンネル毎に，最小二乗法の計算サイク
ルの繰返しに於けるシム電流計算値の振る舞いのパター
ンを分析し，処理２，処理３を実行することにより，最
小二乗法によりシム電流値計算を最終的に収束させるこ
とができる。

【００４４】図２は本発明が適用される核磁気共鳴を用
いた検査装置の構成例を示す図である。図２に於いて，
検査対象２０３は，静磁場を発生するコイル２０１及び
傾斜磁場を発生するコイル２０２内に配置される。静磁
場を発生するコイル２０１は，静磁場電源２１９から電
流を供給され静磁場を発生する。シーケンサ２０４は，
傾斜磁場電源２０５，高周波発振器２０６に命令を送
り，静磁場，傾斜磁場，高周波パルスを検査対象２０３
に印加する。高周波パルスは，高周波変調器２０７，高
周波増幅器２０８を経て高周波送信器２０９により，検
査対象２０３に印加される。

【００４５】検査対象から発生したＭＲ（核磁気共鳴）
信号は受信器２１０によって受波され，増幅器２１１，
位相検波器２１２，ＡＤ変換器２１３を通ってＣＰＵ
（計算機）２１４に送られ，ここで信号処理が行われ，
検査対象に関する核磁気共鳴画像が得られ，核磁気共鳴
画像は表示装置２１８に表示される。必要に応じて，記
憶媒体２１５に信号や測定条件を記憶させることもでき
る。

【００４６】シムコイル２１６は，異なる特性の磁場を
発生する複数チャンネルのコイルで構成されている。各
チャンネルのコイルに流す電流の値（シム電流値）は，
シーケンサ２０４により決定され，図１に説明した手順
を含む，従来技術の最小二乗法による処理により決定さ
れる。シム電源２１７は，シーケンサ２０４の命令に従
い，シムコイル２１６に電流を流す。このシム電流値は
記憶媒体２１５に記憶させておくこともできる。シム電
源２１７自体にメモリを内蔵し，シム電流値を記憶させ
おくこともできる。シーケンサ２０４をシム電流計算手
段とする代わりに，シム電流計算手段として計算機２１
４を使用しても良い。

【００４７】シムコイル２１６のうち，１次のコイル
（Ｘ，Ｙ，Ｚチャンネル）は，傾斜磁場と干渉を起こす
可能性があるため，傾斜磁場を発生するコイル２０２と
シムコイル２１６の１次のコイルを一体化する場合もあ
る。また，シムコイル２１６の１次のコイルを用いる代
わりに，傾斜磁場のオフセットを用いることも可能であ
る。

【００４８】局所領域シミングを行う場合にも，従来の
スライスシミングと同様に静磁場強度分布を作成する。
静磁場強度分布は，例えば，従来技術の説明で述べた位
相法等により得られる。位相法では，非対称スピンエコ
ー法やグラディエントエコー法等のパルスシーケンスを
用いて撮影した核磁気共鳴画像から静磁場強度分布を得
るが，スライスシミングでは撮影対象全体を含む視野を
選択するのに対し，局所領域シミングの場合は任意領域
の静磁場強度分布を作成する必要がある。

【００４９】このような任意領域の静磁場強度分布を作
成するには２通りの方法が考えられる。第１の方法は，
核磁気共鳴画像を撮影する際にプリサチュレーションに
よりシミング対象領域外の信号を抑圧する方法である。
この場合，核磁気共鳴画像を撮影する部分のパルスシー
ケンスはスライスシミングと同じものを用いることがで
きる。但し，プリサチュレーションは核磁気共鳴画像の
位相成分に影響を与える可能性があり，シミングの精度
を劣化させる原因ともなり得る。

【００５０】第２の方法は，撮影対象全体を含む視野の
核磁気共鳴画像を取得し，この核磁気共鳴画像上で所望
の領域を切り出して静磁場強度分布を作成する方法であ
る。この場合，核磁気共鳴画像を撮影するパルスシーケ
ンスは，スライスシミングと同様に，非対称スピンエコ
ー法やグラディエントエコー法を用いることができる。
所望の領域の切り出しは，核磁気共鳴画像を表示する
表示装置の画面上でマウス等のユーザーインターフェー
スを用いて行うことができる。また，所望の領域は矩形
に限定されず，例えば，円形や楕円形等でも良い。同一
断面上に複数のシミング対象領域が存在する場合を想定
すると，第２の方法の方が汎用性が高い。

【００５１】図３は，本発明の実施例に於けるシミング
対象領域の選択方法を説明する図である。シミング領域
選択画面を用いたシミング領域の選択方法の例を図３に
基づいて説明する。局所領域シミングと視野全体のスラ
イスシミングでは，位置決め画像の撮影等の過程が異な
るので，両者は別々のシミングモードとして選択できる
ようにしておくと使い勝手が良い。

【００５２】図３に示すシミング領域選択画面でシミン
グ領域を選択を行う場合，シミングパラメータ設定タブ
３０１を開いてシミングモード選択部３０２から局所領
域シミングモードを選択する。スキャン後の画像と位置
決め画像の表示を切り替える，表示画像切り替えタブ３
０３で位置決め画像表示タブを選択する。位置決め画像
は２種類撮影することができ，位置決め画像方向選択部
３０４，３０６で画像方向を選択する。撮影した位置決
め画像は位置決め画像表示部３０５，３０７に表示す
る。位置決め画像は１種類でも良く，その場合は位置決
め画像方向選択部３０６から「ＯＦＦ」を選択する。

【００５３】位置決め画像表示部３０５に表示された第
１の位置決め画像上で，スライス位置表示カーソル３０
８を用いてシミング及び本スキャンの撮影スライス位置
を選択する。必要に応じて，更に，別方向で撮影した第
２の位置決め画像を位置決め画像表示部３０７に表示さ
せ，第１，第２の位置決め画像上でシミング，本スキャ
ンの撮影スライス位置を選択することもできる。

【００５４】シミングモード選択部３０２でスライスシ
ミングを選択した場合には，この段階で位置決めが終了
するので，選択したスライス位置に於いてシミング用の
パルスシーケンスを実行してシム電流値計算を行う。局
所領域シミングモードを選択した場合は，選択したスラ
イス位置に於いて，更に，第３の位置決め画像を撮影し
て画像表示部３１１上に表示する。マルチスライス画像
の場合は表示画像のスライス番号を，スライス番号表示
部３１０に表示し，隣接するスライス画像を表示する場
合には，スライス番号表示部３１０の左右の矢印をクリ
ックする。

【００５５】画像表示部３１１上に表示された第３の位
置決め画像上で，シミング，本スキャンの撮影領域を選
択する。撮影領域は複数個選択可能で，領域個数はシミ
ングパラメータ設定タブ３０１上の領域個数設定部３１
５で変更可能である。複数の撮影領域を選択する際に
は，領域番号表示部３１２に選択中の領域番号が表示さ
れる。

【００５６】また，画像表示部３１１に表示された位置
決め画像上に於いて，現在選択中の選択領域３１３と選
択中ではな領域と区別するために，領域を囲む線の太さ
や色を変えて表示する。視野設定部３１４ではシミン
グ，本スキャンの撮影領域の視野の設定を行い，複数個
の撮影領域を選択する場合は各撮影領域毎に視野の設定
を行うことができる。選択領域の視野は，マウス等を用
いて選択領域３１３をドラッグすることにより変更する
こともできる。

【００５７】視野設定部で視野を設定する場合には，選
択領域３１３の中心位置を固定して，視野だけが変更さ
れる。撮影領域を選択する際に用いる画像のスライス位
置は，スライス番号表示部３１０の左右の矢印をクリッ
クするか，位置決め画像３０５，３０７上のスライス位
置表示カーソル３０８，３０９をクリックすることによ
り変更可能である。複数個の撮影領域を選択した場合に
は，それぞれの領域毎に計算したシム電流値をメモリに
保存しておき，本スキャンに際して対応する領域のシム
電流値を読み出してセットする。

【００５８】図４は，本発明の実施例に於ける撮影領域
の選択方法を示す図である。図４に示すシ撮影領域選択
画面で撮影領域を選択を行う場合，撮影領域のパラメー
タは，本スキャンのパラメータ設定タブ４０３とも連動
している。本スキャンのパラメータ設定タブ４０３で
は，本スキャンに固有のパラメータの設定を行うことが
できる。例えば，パルスシーケンス選択部４０４では本
スキャンで用いるパルスシーケンスの種類を選択し，撮
影条件設定部４０７では本スキャンの撮影条件を設定す
る。

【００５９】また，本スキャンのパラメータ設定タブ４
０３では，位置決め画像の方向選択等，シミングパラメ
ータ設定タブと共通のパラメータの設定を行うこともで
きる。例えば，位置決め画像表示部４０５，４０６は，
位置決め画像表示部３０５，３０７と連動しており，い
ずれのパラメータ設定タブを開いている時でも，位置決
め画像表示部上で撮影スライス位置をスライス位置表示
カーソル３０８によって選択することができる。

【００６０】共通実行部４０２は，画像や撮影条件の保
存や呼び出し，被験者情報の登録や参照を行い，全ての
パラメータ設定タブで共有する。基本情報表示部４０１
には日付や患者名，スタディ名称が表示されており，基
本情報表示部４０１をクリックすると，予定されたスタ
ディ内容が表示される。また，必要に応じてスタディ内
容の更新を行うこともできる。

【００６１】シミング後の本スキャンでプリサチュレー
ションを行う場合には，信号抑圧領域を別途選択しなけ
ればならない。しかし，信号抑圧領域と局所領域シミン
グの対象領域とは相補的な関係にあるので，シミング対
象領域を選択した際に，対象領域外の信号領域を自動的
に信号抑圧領域とすれば，位置決めの手間が半減する。
本スキャンに於いて領域外信号の抑圧を行うかどうか
を，図３に示す信号抑圧モード選択部３１６で選択す
る。

【００６２】図５は，本発明の実施例に於ける信号抑圧
領域の選択方法を説明する図である。図５に示す信号抑
圧領域選択画面で信号抑圧領域の選択を行う場合，図３
に示す信号抑圧モード選択部３１６は，本スキャンのパ
ラメータ設定タブにも共通のパラメータである。図３に
示す信号抑圧モード選択部３１６で手動モードを選択し
た場合には，信号抑圧領域選択画面５０１の位置決め画
像５０２，５０３，５０４上でユーザーが信号抑圧領域
５０５，５０６，５０７を選択する。図３に示す信号抑
圧モード選択部３１６で自動モードを選択した場合，図
３に示す選択領域３１３を含まない領域を撮影信号抑圧
領域５０５，５０６，５０７として信号抑圧領域を自動
的に設定する。この自動的な設定に引き続いて，位置決
め画像５０２，５０３，５０４上で信号抑圧領域の微調
整を手動で行うことも可能である。

【００６３】図６は本発明の実施例における本スキャン
画像の表示例を示す図である。撮影領域の局所領域シミ
ングに引き続いて本スキャンが実行され，画像再構成が
終了すると，画像表示部６０１に本スキャン画像６０３
が表示される。画像表示部６０１に位置決め画像を再度
表示させたいときは，表示画像切り替えタブ６０２を切
り替える。図６に示す画像表示画面のように，本スキャ
ン画像がマルチスライス画像である場合には，スライス
番号表示部６０４に表示中のスライス番号が表示され，
スライス番号表示部６０４の左右の矢印をクリックする
ことにより，表示するスライスを変更することができ
る。

【００６４】

【発明の効果】本発明による核磁気共鳴を用いた検査装
置では，最小二乗法によるシム電流値計算が収束しない
場合，チャンネル毎に，最小二乗法の計算サイクルの繰
返しに於けるシム電流計算値の振る舞いをパターン分け
し，パターンに応じて異なる処理を行うので，任意の局
所領域を対象とするシミングを行う場合にも，最小二乗
法によるシム電流計算値の発散を回避でき，収束性の高
いシミングを行うことができる。結果，シム電流値の計
算精度が向上し，オートシミングの自由度が高くなる。
また，局所領域シミングの領域選択と本スキャンに於け
る信号抑圧領域の選択とを同時に行うので効率よく検査
を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に於いて，シム電流値計算で発
生する発散に対応する処理手順を示す図。

【図２】本発明が適用される核磁気共鳴を用いた検査装
置の構成例を示す図。

【図３】本発明の実施例に於けるシミング対象領域の選
択方法を説明する図。

【図４】本発明の実施例に於ける撮影領域の選択方法を
示す図。

【図５】本発明の実施例に於ける信号抑圧領域の選択方
法を説明する図。

【図６】本発明の実施例における本スキャン画像の表示
例を示す図。

【符号の説明】

２０１…静磁場発生コイル，２０２…傾斜磁場発生コイ
ル，２０３…検査対象，２０４…シーケンサ，２０５…
傾斜磁場電源，２０６…高周波発振器，２０７…高周波
変調器，２０８…高周波増幅器，２０９…高周波送信
器，２１０…受信器，２１１…増幅器，２１２…位相検
波器，２１３…AD変換器，２１４…ＣＰＵ，２１５…記
憶媒体，２１６…シムコイル，２１７…シム電源，２１
８…表示装置，３０１…シミングパラメータ設定タブ，
３０２…シミングモード選択部，３０３，６０２…表示
画像切り替えタブ，３０４，３０６…位置決め画像方向
選択部，３０５，３０７，４０５，４０６…位置決め画
像表示部，３０８，３０９…スライス位置表示カーソ
ル，３１０，６０４…スライス番号表示部，３１１，６
０１…画像表示部，３１２，４１３，５０８…領域番号
表示部，３１３，４１４…選択領域，３１４…視野設定
部，３１５…領域個数設定部，３１６…信号抑圧モード
選択部，４０１…基本情報表示部，４０２…共通実行
部，４０３…パラメータ設定タブ，４０４…パルスシー
ケンス選択部，４０７…撮影条件設定部，５０１…信号
抑圧領域選択画面，５０２，５０３，５０４…位置決め
画像，５０５，５０６，５０７…信号抑圧領域，６０３
…本スキャン画像。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】静磁場発生手段と，傾斜磁場発生手段と，
   高周波磁場発生手段と，複数チャンネルからなる付加的
   磁場発生手段と，前記静磁場発生手段内に置かれた検査
   対象からの核磁気共鳴信号を検出する信号検出手段と，
   前記核磁気共鳴信号から得られた静磁場強度分布情報に
   基づき前記付加的磁場発生手段に与える電流値を計算す
   る電流計算手段と，前記核磁気共鳴信号から得られる前
   記検査対象の核磁気共鳴画像を表示するとともに，前記
   付加的磁場発生手段により前記静磁場の強度の均一性向
   上処理を行う前記検査対象の領域を入力する表示装置と
   を有し，前記電流計算手段は，前記電流値を求める計算
   の繰り返し回数が予め定めた閾値を超えた場合，（１）
   前記電流値の計算値の振る舞いが交互に正負値となる振
   動パターンを示す場合には，前記振動パターンの振幅が
   最大となる前記チャンネルを前記電流値の計算対象から
   除外して，前記計算値の振動が起こらなくなるまで前記
   電流値の計算を行い，（２）前記振る舞いが単調増加パ
   ターン又は単調減少パターンを示す場合には，前記単調
   増加パターン又は前記単調減少パターンを示す前記チャ
   ンネルに与える前記電流値を，前記付加的磁場発生手段
   の制限値に設定して前記電流値の計算対象から除外し
   て，前記電流値の計算を行うことを特徴とする核磁気共
   鳴を用いた検査装置。
2. 【請求項２】請求項１に記載の装置に於いて，前記領域
   に於ける前記静磁場の強度の均一性向上処理に引き続い
   て行う本スキャンで前記検査対象の撮影領域外からの前
   記核磁気共鳴信号の抑圧を行う場合，前記核磁気共鳴信
   号の抑圧を行う領域の選択を，前記領域の選択と同時
   に，前記表示装置の表示画面で行うことを特徴とする核
   磁気共鳴を用いた検査装置。
3. 【請求項３】請求項２に記載の装置に於いて，前記検査
   対象の同一断面で複数の前記領域が選択可能であること
   を特徴とする核磁気共鳴を用いた検査装置。
4. 【請求項４】請求項２又は請求項３に記載の装置に於い
   て，前記領域以外の領域が自動的に選択されることを特
   徴とする核磁気共鳴を用いた検査装置。