JP2003111744A

JP2003111744A - 核磁気共鳴を用いた検査装置及び傾斜磁場波形の調整方法

Info

Publication number: JP2003111744A
Application number: JP2001305928A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Itagaki; 博幸板垣; Hisaaki Ochi; 久晃越智
Original assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Medical Corp
Current assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Healthcare Manufacturing Ltd
Priority date: 2001-10-02
Filing date: 2001-10-02
Publication date: 2003-04-15
Anticipated expiration: 2021-10-02
Also published as: JP3921369B2

Abstract

(57)【要約】【課題】画質向上を実現できる核磁気共鳴を用いた検
査装置を提供する。【解決手段】高周波磁場と共に直交する第１，第２，
第３方向の傾斜磁場を順次検査対象に印加して，又は，
高周波磁場と共に第２又は第３方向の傾斜磁場を検査対
象に印加して，所定領域の核磁化を励起状態にした後
に，予め設定される傾斜磁場波形Ｗ_Ｓをもつ第２又は第
３方向の傾斜磁場を印加して検査対象から発生する磁気
共鳴信号を検出し，傾斜磁場波形Ｗ_Ｓをもつ第２又は第
３方向の傾斜磁場により所定領域に実際に印加された傾
斜磁場波形Ｗ_Ｒを，先に検出された核磁気共鳴信号から
演算処理により導出し，傾斜磁場波形Ｗ_Ｓと傾斜磁場波
形Ｗ_Ｒとの差ΔＷを最小とする，第２又は第３方向の傾
斜磁場のための駆動電源の出力ゲインを求め，導出した
出力ゲインを駆動電源に設定する。【効果】傾斜磁場波形歪の検出し除去できＭＲＩ画像
の画質が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は，核磁気共鳴を用い
た検査装置（以下，ＭＲＩ）に使用される傾斜磁場の磁
場波形歪の計測方法，傾斜磁場波形の調整方法，核磁気
共鳴を用いた検査装置，及び核磁気共鳴を用いた検査方
法に関し，特に，傾斜磁場波形の歪に起因する画像のぼ
けや偽像を低減することが可能な核磁気共鳴を用いた検
査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】まず，ＭＲＩ画像の撮影時の高周波磁
場，傾斜磁場，Ａ／Ｄ変換器等の動作を規定するタイム
チャートであるシーケンスについて説明する。図１８
は，シーケンスの一例であり，高周波磁場ＲＦ，直交す
る３方向の傾斜磁場Ｇ_Ｘ，Ｇ_Ｙ，Ｇ _Ｚの印加のタイミン
グ，Ａ／Ｄ変換器の動作のタイミング，磁気共鳴信号
（以下，エコー信号）の発生のタイミングを示す。高周
波磁場ＲＦ，３方向の傾斜磁場Ｇ_Ｘ，Ｇ_Ｙ，Ｇ_Ｚの縦軸
は磁場強度を，信号の縦軸は信号強度を，Ａ／Ｄの縦軸
はサンプリングのＯＮ／ＯＦＦを示す。横軸はいずれも
時間を示す。図１８に示すように，高周波磁場，傾斜磁
場は，所定時間で所定の強度となるように，Ａ／Ｄ変換
器は所定の時間に信号サンプリングを開始／終了するよ
うに制御される。なお，傾斜磁場波形とは，一般に，傾
斜磁場強度の時間変化を意味し，図１８のシーケンスと
同様のタイムチャートで表現される。

【０００３】次に，傾斜磁場による位置情報の付与につ
いて説明する。核磁化の位相φ_ｒ（ｔ）は，磁場強度に
対する共鳴周波数の比例定数である磁気回転比γ，傾斜
磁場強度Ｇ_ｒ（ｔ），傾斜磁場磁場の中心からエコー信
号の発生位置までの距離Ｄ_ｒ，傾斜磁場の印加時間ｔを
用いて，（数１）により示される。なお，ｒ（＝Ｘ，
Ｙ）は撮影面内の方向を示し，（数２）で表わされるｋ
_ｒ（ｔ）は角周波数空間での座標を示す。（数１），
（数２）に於いて，積分範囲は傾斜磁場の印加時間であ
り，ｔ＝０〜ｔである。

【０００４】

【数１】 φ_ｒ（ｔ）＝∫γＧ_ｒ（ｔ）Ｄ_ｒｄｔ＝Ｄ_ｒｋ_ｒ（ｔ） …（数１）

【０００５】

【数２】ｋ_ｒ（ｔ）＝∫γＧ_ｒ（ｔ）ｄｔ＝φ_ｒ（ｔ）／Ｄ_ｒ …（数２）（数１）から，傾斜磁場強度Ｇ_ｒ（ｔ）及び傾斜磁場の
印加時間ｔが一定の条件下で，核磁化の位相φ_ｒ（ｔ）
は，距離Ｄ_ｒと単純な比例関係にある。

【０００６】傾斜磁場強度Ｇ_ｒ（ｔ）をＸ方向の傾斜磁
場強度Ｇ_Ｘ（時間により変化しない），傾斜磁場の印加
時間ｔをＡ／Ｄ変換器のサンプリングレートｔ_ａとす
る。距離Ｄ_ｒを傾斜磁場の中心からエコー信号の発生位
置までのＸ方向の距離の異なる２点，Ｐ１（Ｘ座標＝Ｘ
_ｐ１），Ｐ２（Ｘ座標＝Ｘ_ｐ２）に於ける核磁化の位相
は，（数３），（数４）となる。（数３），（数４）に
於いて，積分範囲は，ｔ＝ｔ〜（ｔ＋ｔ_ａ）である。

【０００７】

【数３】 φ_ｐ１（ｔ_ａ）＝∫γＧ_ＸＸ_ｐ１ｄｔ＝γＧ_ＸＸ_ｐ１ｔ_ａ … （数３）

【０００８】

【数４】 φ_ｐ２（ｔ_ａ）＝∫γＧ_ＸＸ_ｐ２ｄｔ＝γＧ_ＸＸ_ｐ２ｔ_ａ … （数４）（数３），（数４）から，エコー信号の発生位置は位相
量としてエンコードされていることが分かる。これとは
逆に，画像再構成処理では，位相量を位置情報に変換す
る信号処理を実行してＭＲＩ画像を再構成している。

【０００９】上述のように，ＭＲＩでは傾斜磁場により
位置情報を核磁化の位相にエンコードし，画像再構成時
に位相をデコードして，ＭＲＩ画像を作成する。デコー
ド処理では，傾斜磁場発生手段から予め定められた傾斜
磁場波形が出力されていることを前提にして，処理が実
行されている。

【００１０】しかし，傾斜磁場発生手段から実際に発生
されている傾斜磁場波形は，デコード処理で想定してい
る理想的な傾斜磁場波形と異なる場合が多く，両者のミ
スマッチがアーチファクトとしてＭＲＩ画像上に現れ
る。

【００１１】以下，ミスマッチの原因とＭＲＩ画像に及
ぼす影響を説明する。なお，デコード処理で前提（即
ち，傾斜磁場発生手段から予め定められた傾斜磁場波形
が出力されていると想定）としている傾斜磁場波形と，
傾斜磁場発生手段から実際に発生されている傾斜磁場波
形との差を，以下，傾斜磁場波形歪という。

【００１２】傾斜磁場波形歪の原因として２つが考えら
れる。第１の原因は，傾斜磁場駆動電源の駆動性能であ
る。傾斜磁場は傾斜磁場コイルに電流を流すことにより
発生される。傾斜磁場コイルの抵抗及びインダクタンス
に対し傾斜磁場駆動電源の駆動能力が不十分な場合，傾
斜磁場波形歪が生じる。

【００１３】第２の原因として，傾斜磁場の印加と共に
ＭＲＩ装置の表面に誘起される渦電流の影響が挙げられ
る。検査対象に印加される傾斜磁場は，傾斜磁場駆動電
源により傾斜磁場コイルから発生する磁場と，渦電流に
より生じる磁場との和である。即ち，傾斜磁場駆動電源
の駆動能力が十分であっても，渦電流により生じる磁場
の影響により，検査対象に印加される傾斜磁場波形に歪
が生じる場合もある。

【００１４】これらの原因により生じる傾斜磁場波形歪
の大きさは，装置毎に異なり，シーケンスにも依存す
る。従って，デコード処理を正確に実行できず，偽像の
発生，ぼけ等のアーチファクトが発生する。

【００１５】従来，傾斜磁場波形歪を低減する方法とし
て，２つの方法が用いられてきた。第１の方法は，傾斜
磁場駆動電源に内蔵されている複数のコンデンサの出力
ゲインを調整する方法である。具体的には，以下の手順
で調整が実行されている。まず，サーチコイルを撮影空
間内に設置し，傾斜磁場の印加による磁場変化をサーチ
コイルへの誘導電流として傾斜磁場波形を計測する。マ
ニュアル的に傾斜磁場駆動電源の出力ゲインを変更し傾
斜磁場波形をモニタする。目視下で傾斜磁場波形歪が最
小となる出力ゲインを判断し，その値を新たな出力ゲイ
ンとして設定する。

【００１６】第２の方法は，デコード処理に於いて，検
出されたエコー信号に対して補正処理を施し，傾斜磁場
波形歪の影響を低減する方法である（公知例，Ｊ．Ｍａ
ｇｎ．Ｒｅｓｏｎ．，１３２，１５０−１５３（１９９
８））。以下，第２の方法に関して説明する。第２の方
法の工程は，（１）傾斜磁場波形歪を計測するシーケン
ス（以下，単に傾斜磁場波形歪計測シーケンスという）
を実行する第１の工程，（２）（１）で検出されたデー
タを用いて傾斜磁場波形歪を導出し，検出されたデータ
を補正する第２の工程で構成される。

【００１７】図１９は，第１の工程の傾斜磁場波形歪計
測シーケンスの概要を説明する図である。図１９（Ａ）
は撮影面を説明する図，図１９（Ｂ）及び図１９（Ｃ）
は傾斜磁場波形歪計測シーケンスの概略を説明する図で
ある。図１９（Ａ）の撮影面に於いて，スライス方向は
Ｚ方向，位相エンコード方向はＹ方向，信号読み出し方
向はＸ方向に設定されている。図１９（Ｂ）及び図１９
（Ｃ）の傾斜磁場波形歪計測シーケンスでは，（１）撮
影シーケンスの信号読み出し方向に，傾斜磁場波形歪計
測シーケンスのスライス選択方向を一致させる，（２）
傾斜磁場波形歪を観察する領域は，スライス選択高周波
磁場の周波数を調整して傾斜磁場の中心から所定の距離
だけずらす。

【００１８】図１９（Ｂ）のシーケンスでは，信号読み
出し傾斜磁場（図１９ではＸ方向）を印加してエコー信
号を検出する。図１９（Ｃ）のシーケンスでは，信号読
み出し傾斜磁場を印加しなでＡ／Ｄ変換器を動作させ
る。

【００１９】図２０は，代表的な超高速撮影法であるＥ
ｃｈｏ−ｐｌａｎａｒＩｍａｇｉｎｇ（以下，ＥＰＩ
という）を用いる場合の，撮影シーケンス，傾斜磁場波
形歪計測シーケンスを示す。図２０（Ａ）は撮影シーケ
ンスを説明する図，図２０（Ｂ）は傾斜磁場波形歪計測
シーケンス（信号読み出し傾斜磁場の印加あり）を説明
する図，図２０（Ｃ）は傾斜磁場波形歪計測シーケンス
（信号読み出し傾斜磁場の印加なし）を説明する図であ
る。第２の工程である，データ処理手順について説明す
る。

【００２０】まず，図２０（Ｂ）のシーケンスで得た計
測データの位相マップＡを作成し，図２０（Ｃ）のシー
ケンスで得た計測データの位相マップＢを作成する，位
相マップＡ，Ｂの差を，（数５），（数６）によりΔφ
ｒ（ｔ）として求める。なお，ｒ（＝Ｘ，Ｙ）は撮影面
内の方向を示し，（数６）で表わされるｋ_ｒ（ｔ）は角
周波数空間での座標を示す。（数５），（数６）に於い
て，積分範囲は傾斜磁場の印加時間であり，ｔ＝０〜ｔ
である。

【００２１】

【数５】Ａ−Ｂ＝Δφ_ｒ（ｔ）＝∫γＧ_ｒ（ｔ）Ｄ_ｒｄｔ＝Ｄ_ｒｋ_ｒ（ｔ） …（数５）

【００２２】

【数６】ｋ_ｒ（ｔ）＝∫γＧ_ｒ（ｔ）ｄｔ＝Δφ_ｒ（ｔ）／Ｄ_ｒ …（数６）図２０（Ｃ）のシーケンスによる計測データから静磁場
不均一に起因する位相誤差を求め，図２０（Ｂ）のシー
ケンスによる計測データから静磁場不均一に起因する位
相誤差を除去すると，（数５），（数６）は，（数
１），（数２）に等価になる。

【００２３】ここで，Ｄ_ｒを既知量として，図２１
（Ａ）に示すように計測領域を設定する。図２０（Ｂ）
では，信号読み出し傾斜磁場はＸ方向であるから，ｒを
Ｘで置換できる。Δφ_ｒ（ｔ）は計測データとして実測
されているため，Δφ_ｒ（ｔ）をＤｒで割って，実測デ
ータの角周波数空間での座標ｋ_ｒ（ｔ）を導出できる。
一方，傾斜磁場波形歪のない理想的な装置系で計測した
場合の角周波数空間での座標ｋ_ｒｄ（ｔ）は，撮影条件
及び計測領域から解析的に求めることができる。理想的
な装置系で得られるｋ_ｒｄ（ｔ）と実測結果ｋ_ｒ（ｔ）
との差Δｋ_ｒ（ｔ）が，傾斜磁場波形歪に起因する誤差
成分である。図２０（Ｂ）では信号読み出し方向傾斜磁
場としてＸ方向の傾斜磁場が印加されているから，導出
される誤差成分はＸ方向成分Δｋ_Ｘ（ｔ）のみである。

【００２４】一般に，位相エンコード方向傾斜磁場と比
較し，信号読み出し傾斜磁場は高強度の磁場を印加する
ため，傾斜磁場波形歪の支配的な要因は信号読み出し傾
斜磁場の波形歪である。そのため，必要であれば，
Ｄ_ｒ’を既知量として，計測領域を図２１（Ｂ）に示す
ように設定し，図２０（Ｂ）及び図２０（Ｃ）に示すシ
ーケンスをそれぞれ，図２２（Ａ）及び図２２（Ｂ）に
示すシーケンスに置き換えて実行し，Ｙ方向の誤差成分
Δｋ_Ｙ（ｔ）を導出する。以上の手順により，Ｘ方向の
補正値Δｋ_Ｘ（ｔ）とＹ方向の補正値Δｋ_Ｙ（ｔ）とが
導出される。これらの補正値を用いて画像撮影時の角周
波数空間データを補正することにより，等価的に傾斜磁
場波形歪を補正できる。

【００２５】

【発明が解決しようとする課題】以上に説明したように
２つの方法が，傾斜磁場波形歪を除去する方法として用
いられている。デコード処理に於いて補正処理を施す第
２の方法は，比較的簡便に画質向上を実現できることが
知られているが，第２の方法は，既に傾斜磁場波形歪が
ある程度低減されている場合に，傾斜磁場波形を微調整
する方法として用いられる。従って，第１の方法等によ
り，傾斜磁場波形歪を可能な限り低減する技術が必須と
なる。磁場磁場波形歪は撮影法，撮影条件により変化す
るため，撮影法，撮影条件に応じてチューニングを施す
のが理想である。しかし，実際には，装置のメンテナン
ス時に，特定の撮影法，撮影条件に第１の方法を適用し
てチューニングを行なうに過ぎず，様々な撮影法，撮影
条件を用いる臨床の場では十分な傾斜磁場波形の調整効
果が得られない場合が生じるという問題があった。その
ため，チューニングパラメータをフレキシブルに変更
し，撮影法，撮影条件毎に最高の画質を実現することが
望まれていた。また，装置の据付調整，メンテナンスに
長時間を要するという問題があり，短時間化が望まれて
いた。

【００２６】本発明の目的は，傾斜磁場波形歪の計測方
法，傾斜磁場波形の調整方法を提供することにある。ま
た，本発明の他の目的は，傾斜磁場波形歪を除去し画質
向上を実現できる核磁気共鳴を用いた検査装置及び検査
装置方法を提供することにある。

【００２７】

【課題を解決するための手段】本発明の核磁気共鳴を用
いた検査装置の第１の構成では，（１）高周波磁場と共
に直交する第１，第２，第３方向の傾斜磁場が順次検査
対象に印加され，又は，高周波磁場と共に第２又は第３
方向の傾斜磁場が検査対象に印加され，所定領域の核磁
化が励起状態にされた後に，予め設定される傾斜磁場波
形Ｗ_Ｓをもつ第２又は第３方向の傾斜磁場が検査対象に
印加されて発生する磁気共鳴信号が検出され，（２）傾
斜磁場波形Ｗ_Ｓをもつ第２又は第３方向の傾斜磁場によ
り所定領域に実際に印加された傾斜磁場波形Ｗ_Ｒが，
（１）で検出された核磁気共鳴信号から演算処理により
導出され，傾斜磁場波形Ｗ_Ｓと傾斜磁場波形Ｗ_Ｒとの差
ΔＷを最小とする，第２又は第３方向の傾斜磁場のため
の駆動電源の出力ゲインが求められ，（３）（２）で導
出された出力ゲインが駆動電源に設定されること，の各
制御が行なわれる。

【００２８】本発明の核磁気共鳴を用いた検査装置の第
２の構成では，（１）高周波磁場と共に第１，第２，第
３方向の傾斜磁場が順次検査対象に印加され，又は，高
周波磁場と共に第２又は第３方向の傾斜磁場が検査対象
に印加され，所定領域の核磁化が励起状態にされた後
に，予め設定される第１の傾斜磁場波形Ｗ_Ｓ１をもつ第
２又は第３方向の傾斜磁場が検査対象に印加されて発生
する磁気共鳴信号が検出され，（２）第１の傾斜磁場波
形Ｗ_Ｓ１をもつ第２又は第３方向の傾斜磁場により所定
領域に実際に印加された傾斜磁場波形Ｗ_Ｒ１が，（１）
で検出された核磁気共鳴信号から演算処理により導出さ
れ，第１の傾斜磁場波形Ｗ_Ｓ０と傾斜磁場波形Ｗ_Ｒ１と
の差ΔＷ_ＳＲ１として得られる，第２又は第３方向の傾
斜磁場に関する第１の傾斜磁場波形歪を最小とする，第
２又は第３方向の傾斜磁場のための駆動電源の出力ゲイ
ンが求めあれ，（３）（２）で導出された出力ゲインが
駆動電源に設定されることにより，第２又は第３方向の
傾斜磁場の傾斜磁場波形が第１の傾斜磁場波形Ｗ_Ｓ１か
ら第２の傾斜磁場波形Ｗ_Ｓ２に変更され，（４）（１）
と同じ条件により所定領域の核磁化が励起状態にされた
後に，第２の傾斜磁場波形Ｗ_Ｓ２をもつ第２又は第３方
向の傾斜磁場が検査対象に印加されて発生する磁気共鳴
信号が検出され，（５）第２の傾斜磁場波形Ｗ_Ｓ２をも
つ第２又は第３方向の傾斜磁場により所定領域に実際に
印加された傾斜磁場波形Ｗ_Ｒ２が，（４）で検出された
核磁気共鳴信号から演算処理により導出され，第２の傾
斜磁場波形Ｗ_Ｓ２と所定領域に実際に印加された傾斜磁
場波形Ｗ_Ｒ２との差として得られる，所定領域に於ける
第２又は第３方向の傾斜磁場に関する第２の傾斜磁場波
形歪ΔＷ_２が求められ，画像の再構成に使用される核磁
気共鳴信号から第２の傾斜磁場波形歪ΔＷ_２を除去する
ための補正値が導出され，（６）画像の再構成に使用さ
れる磁気共鳴信号が（５）で導出した補正値で補正され
ること，の各制御が行なわれる。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下，本発明の実施例を図面を参
照して詳細に説明する。

【００３０】図１７は，本発明が適用されるＭＲＩ装置
の構成例を示す図である。１０１は静磁場を発生する磁
石，１０２は検査対象，１０３は検査対象１０２を搭載
するベッド，１０４は高周波磁場を発生させると共に検
査対象１０２から発生するエコー信号を検出する高周波
磁場コイル，１０８，１０９，１１０はそれぞれ，Ｘ方
向，Ｙ方向，Ｚ方向の傾斜磁場を発生させる傾斜磁場発
生コイルである。１０５，１０６，１０７はそれぞれ，
各傾斜磁場発生コイル１０８，１０９，１１０に電流を
供給するコイル駆動装置である。１１５は計測された核
磁気共鳴信号を処理し，画像再構成を実行する計算機，
１１６は計算機１１５の再構成画像を表示するＣＲＴデ
ィスプレイ，１１７は演算処理の途中のデータや最終結
果を格納するメモリである。１１９は，コイル駆動装
置，計算機，高周波磁場コイルを制御する手段であり，
パルスシーケンサである。

【００３１】次に，本発明に於けるＭＲＩ装置の，傾斜
磁場波形歪の除去に関する動作手順を説明する。動作手
順は，（１）所定領域での傾斜磁場波形を計測する傾斜
磁場波形歪計測シーケンスの実行，（２）（１）で検出
した計測データから傾斜磁場波形歪を抽出する演算処理
の実行，（３）（２）で抽出された傾斜磁場波形歪を用
いた傾斜磁場波形歪の補正の実行，に大別される。
（１）〜（３）を実現するのに必要な工程数は，傾斜磁
場駆動電源に代表される装置の条件に大きく依存する。
従って，以下に説明する動作手順は本発明の代表例であ
り，必ずしも記載された手順に限定されるものではな
い。

【００３２】図１は，本発明の実施例のＭＲＩ装置の傾
斜磁場波形歪の除去に関する代表的な動作手順を説明す
る図である。（工程１）まず，ＭＲＩ装置の撮影空間内に検査対象を
セットする。（工程２）磁場波形歪計測シーケンスを実行してエコー
信号を計測する。（工程３）工程２で計測されたエコー信号から検査対象
に実際に印加された第１の傾斜磁場波形を求め，予め設
定した第１の傾斜磁場波形と検査対象に実際に印加され
た第１の傾斜磁場波形との差を第１の傾斜磁場波形歪を
として求める。（工程４）次に，求められた第１の傾斜磁場波形歪を最
小とする傾斜磁場駆動電源の出力ゲイン（装置係数）を
求める。（工程５）工程４で得られた出力ゲイン（装置係数）を
傾斜磁場駆動電源に入力して設定する。（工程６）再度，磁場波形歪計測シーケンスを実行して
エコー信号を計測する。（工程７）工程６で計測されたエコー信号から検査対象
に実際に印加された傾斜磁場波形を求め，工程４により
設定された第１の傾斜磁場波形と検査対象に実際に印加
された傾斜磁場波形との差を第２の傾斜磁場波形歪とし
て求める。（工程８）傾斜磁場波形歪の補正の効果を検証する。こ
こで，補正の効果の検証は以下のように行なう。傾斜磁
場駆動電源の出力ゲインは有限個であるため，傾斜磁場
波形歪の補正が不可能な成分が存在し，結果として傾斜
磁場波形歪が残存する。そこで，代表的な撮影条件を用
いて残存する傾斜磁場波形歪の大きさを事前に調査して
おき，出力ゲイン調整による傾斜磁場波形歪の補正の目
標値を設定しておく。工程８で目標値と工程７の結果と
の比較を行なう。補正の効果を検証した結果，傾斜磁場
波形歪の補正の効果が十分でない（満足できるない）場
合は，求められた第２の傾斜磁場波形歪を最小とする傾
斜磁場駆動電源の出力ゲイン（装置係数）を求め，工程
５から工程７を実行して，補正の効果の検証を繰り返
す。傾斜磁場波形歪の補正の効果が十分である（満足で
きる）場合，残存する傾斜磁場波形歪はデコード処理に
於いて補正処理できる。（工程９）工程７で導出した第２の傾斜磁場波形歪のデ
ータを用いてデコード処理用の補正値を導出し，デコー
ド処理用の補正値をメモリに記憶保存する。（工程１０）画像撮影用のシーケンスを実行し，エコー
信号を計測する。工程９で求めたデコード処理用の補正
値を使用して，計測されたエコー信号のデータのデコー
ド処理を含む画像再構成処理を行なう。

【００３３】図１を参照して傾斜磁場波形歪の除去に関
する，ＭＲＩ装置の代表的な動作手順を説明したが，図
１に示す工程は，傾斜磁場波形歪に対する傾斜磁場駆動
電源の補正性能（補正限界），及び，傾斜磁場駆動電源
の安定性に依存する。例えば，傾斜磁場駆動電源の出力
ゲインの調整を高精度に行なうことが可能であり，残存
する傾斜磁場波形歪が極めて小さく，デコード処理に於
ける傾斜磁場波形歪の補正が不要である場合，ＭＲＩ装
置の動作手順は図２となる。

【００３４】図２は，本発明の実施例のＭＲＩ装置に於
いて，デコード処理に於ける傾斜磁場波形歪の補正が不
要である場合の動作手順を説明する図である。図２に示
す工程１から工程８は，図１に示す工程１から工程８と
同じであるので説明は省略する。デコード処理時の傾斜
磁場波形歪の補正が不要であるので，工程８の後に，図
１に示す工程１０を実行する。

【００３５】図３は，本発明の実施例のＭＲＩ装置に於
いて，傾斜磁場駆動電源の出力ゲイン調整を検査対象毎
に行なう必要がない場合の動作手順の一例を説明する図
である。この場合，傾斜磁場波形歪の除去は，簡略化で
きる。図３に示す工程２から工程１０の内容は，図１に
示す工程２から工程１０の内容と同じである。

【００３６】工程２と工程３を実行した後，工程８で出
力ゲイン調整による傾斜磁場波形歪の補正の目標値と比
較して傾斜磁場波形歪が大きいと判断された場合，工程
４から工程６を実行する。工程８で傾斜磁場波形歪が小
さいと判断された場合，工程９及び工程１０を実行す
る。

【００３７】以上，図１から図３を参照して，傾斜磁場
波形歪の除去に関する，本発明に於けるＭＲＩ装置の動
作手順を説明した。先に説明したように，ＭＲＩ装置の
動作手順は，（１）所定領域での傾斜磁場波形を計測す
る傾斜磁場波形歪計測シーケンスの実行，（２）（１）
で検出した計測データから傾斜磁場波形歪を抽出する演
算処理の実行，（３）（２）で抽出された傾斜磁場波形
歪を用いた傾斜磁場波形歪の補正の実行，に大別され
る。以下，これらを詳細に説明する。

【００３８】図４は，本発明の実施例に於ける傾斜磁場
波形歪の計測領域の一例を説明する図である。

【００３９】図５は，本発明の実施例に於ける計測シー
ケンスの一例を示す図であり，（Ａ）画像撮影用シーケ
ンス，（Ｂ）傾斜磁場波形歪計測シーケンス（信号読み
出し傾斜磁場の印加あり），（Ｃ）傾斜磁場波形歪計測
シーケンス（信号読み出し傾斜磁場の印加なし）を説明
する図である。

【００４０】図４に示す領域１の座標は（Ｘ，０，
０），領域２の座標は（−Ｘ，０，０）であり，領域
１，２の形状は直方体である。原点は傾斜磁場の中心で
あり，図５（Ａ）に示す画像撮影用シーケンスに於ける
信号読み出し傾斜磁場はＸ方向とする。ここで，図５
（Ａ）に示す画像撮影用シーケンスと，図５（Ｂ）及び
図５（Ｃ）に示す傾斜磁場波形歪計測シーケンスとの間
に，以下に説明する関連を持たせる。

【００４１】図５（Ａ）に示すｓｔｅｐＡ―２で印加
する信号読み出し傾斜磁場Ｇ_Ｘの波形と，図５（Ｂ）に
示すｓｔｅｐＢ―４で印加する信号読み出し傾斜磁場
Ｇ_Ｘの波形とを同一とする。少なくとも，図５（Ｂ）に
示すｓｔｅｐＢ―４に於けるＡ／Ｄ変換器の動作条件
と，図５（Ｃ）に示すｓｔｅｐＣ―４に於けるＡ／Ｄ
変換器の動作条件（サンプリングレート，サンプリング
ポイント数）を同じくする。

【００４２】ここで，ｆ_０を中心周波数，ｆ_ｄを傾斜磁
場の中心からの距離を反映する任意の周波数とする。図
５（Ｂ）に示すｓｔｅｐＢ―１，及び図５（Ｃ）に示
すｓｔｅｐＣ―１に於ける高周波磁場ＲＦの周波数ｆ
_ａは，図４に示す領域１に関するエコー信号の計測時に
は，ｆ_ａ＝ｆ_０＋ｆ_ｄ，図４に示す領域２に関するエコ
ー信号の計測時には，ｆ_ａ＝ｆ_０−ｆ_ｄとする。

【００４３】図４に示す領域１，領域２のそれぞれに関
して，図５（Ｂ）及び図５（Ｃ）に示す傾斜磁場波形歪
計測シーケンスを実行する。この傾斜磁場波形歪計測シ
ーケンスを図４に示す領域１，領域２に対して任意の順
序で適用する。傾斜磁場波形歪計測シーケンス（信号読
み出し傾斜磁場の印加あり）と傾斜磁場波形歪計測シー
ケンス（信号読み出し傾斜磁場の印加なし）の実行の順
序は任意とする。

【００４４】信号読み出し方向（Ｘ方向）に座標の異な
る２つの領域１，２を設定して，傾斜磁場波形歪を計測
し，信号読み出し方向の傾斜磁場の波形歪を計測した。
同様にして，位相エンコード方向（Ｙ方向）に関して
も，図６に示す領域３，４を設定して，図７に示す傾斜
磁場波形歪計測シーケンスを実行して，位相エンコード
傾斜磁場の波形歪を抽出できる。

【００４５】図７は，位相エンコード方向の傾斜磁場波
形歪計測シーケンスの一例を示す図であり，（Ａ）画像
撮影用シーケンス，（Ｂ）傾斜磁場波形歪計測シーケン
ス（位相エンコード傾斜磁場の印加あり），（Ｃ）傾斜
磁場波形歪計測シーケンス（位相エンコード傾斜磁場の
印加なし）を説明する図である。ここで，図７（Ａ）に
示す画像撮影用シーケンスと，図７（Ｂ）及び図７
（ｃ）に示す傾斜磁場波形歪計測シーケンスとの間に，
以下に説明する関連を持たせる。

【００４６】図７（Ａ）に示すｓｔｅｐＡ−２で印加
する位相エンコード傾斜磁場Ｇ_Ｙの波形と，図７（Ｂ）
に示すｓｔｅｐＢ−４で印加する位相エンコード傾斜
磁場Ｇ_Ｙの波形とを同一とする。少なくとも，図７
（Ｂ）に示すｓｔｅｐＢ−４に於けるＡ／Ｄ変換器の
動作条件と図７（Ｃ）に示すｓｔｅｐＣ−４に於ける
Ａ／Ｄ変換器の動作条件とを同じくする。ｆ_０を中心周
波数，ｆ_ｄを傾斜磁場の中心からの距離を反映する任意
の周波数とする。図７（Ｂ）に示すｓｔｅｐＢ−１，
及び図７（Ｃ）に示すｓｔｅｐＣ−１に於ける高周波
磁場ＲＦの周波数ｆ _ａは，図６に示す領域３に関するエ
コー信号の計測時には，ｆ_ａ＝ｆ_０＋ｆ_ｄ，図６に示す
領域４に関するエコー信号の計測時には，ｆ_ａ＝ｆ_０−
ｆ_ｄとする。

【００４７】なお，図４から図７を参照した以上の説明
では，傾斜磁場波形歪の計測部位を各方向で２つの領域
（Ｘ方向での領域１，２，Ｙ方向での領域３，４）とし
たが，本発明はこれら領域の数に限定されるものではな
い。例えば，図４，図６に示す２カ所，傾斜磁場の中心
の合計３カ所を一方向当たりの傾斜磁場波形歪の計測部
位としても良い。

【００４８】次に，図５に示す傾斜磁場波形歪計測シー
ケンスにより計測されたエコーデータから傾斜磁場波形
歪を抽出する信号処理の手順について説明する。傾斜磁
場波形歪の計測領域を領域１として傾斜磁場波形歪計測
シーケンスを実行し，信号読み出し傾斜磁場を印加して
計測されたデータの位相マップＡ，信号読み出し傾斜磁
場を印加せずに計測されたデータの位相マップＢを作成
する。位相マップＡと位相マップＢとの差をとり，（数
７）に示す位相差マップΔφｒ（ｔ）を作成する。（数
７）は（数５）と等価である。なお，ｒ（＝Ｘ，Ｙ）は
撮影面内の方向を示し，（数７）に於いて，積分範囲は
傾斜磁場の印加時間であり，ｔ＝０〜ｔである。

【００４９】

【数７】Ａ−Ｂ＝Δφ_ｒ（ｔ）＝∫γＧ_ｒ（ｔ）Ｄ_ｒｄｔ …（数７）（数７）の両辺を時間微分の後，近似を行なうと，（数
８）に示すように，傾斜磁場波形Ｇ_ｒ（ｔ）は，サンプ
リングポイント間に於ける位相差｛Δφｒ（ｔ＋ｔ_ａ）
−Δφｒ（ｔ）｝と比例定数Ｃ＝｛１／（γＤ
_ｒｔ_ａ）｝との積で示される。

【００５０】

【数８】Ｇ_ｒ（ｔ）＝｛１／（γＤ_ｒ）｝｛ｄ（Δφ_ｒ（ｔ））／ｄｔ｝＝｛１／（γＤ_ｒ）｝ｌｉｍ｛｛Δφ_ｒ（ｔ＋Δｔ）−Δφ_ｒ（ｔ）｝／Δｔ｝ ≒Ｃ｛Δφ_ｒ（ｔ＋ｔ_ａ）−Δφ_ｒ（ｔ）｝ …（数８）なお，（数８）に於いて，ｌｉｍは，Δｔ→０の極限値
を示し，Δｔ≒ｔ_ａの近似を行なっている。

【００５１】図８は，本発明の実施例に於ける，傾斜磁
場波形歪の実測結果例を示す図である。図８の横軸は時
間であり，縦軸は（数８）の比例定数Ｃを，Ｃ＝１とし
た場合のＧ_ｒ（ｔ）の値である。Ｇ_ｒ（ｔ）は，理想的
な場合一定値を示すべきであるが，現実には，図８に示
すように，Ｇｒ（ｔ）が時間的に変動しており，エコー
信号のデータの検出中に傾斜磁場波形歪が発生している
ことが分かる。

【００５２】次に，計測領域を領域２とし，計測領域を
領域１の場合と同様に，傾斜磁場波形歪の計測，及びデ
ータ処理を行なう。

【００５３】次に，計測領域を領域１として得られた傾
斜磁場波形データＧ_Ｘ１（ｔ）と，計測領域を領域２と
して得られた傾斜磁場波形データＧ_Ｘ２（ｔ）との平均
傾斜磁場波形データＧ_Ｘ１２（ｔ）を計算する。Ｇ
_Ｘ１２（ｔ）は傾斜磁場の中心に於ける傾斜磁場波形を
意味する。理想的な場合のＧ_Ｘ１２（ｔ）の値は０（ゼ
ロ）である。

【００５４】しかし，信号読み出し傾斜磁場の印加によ
る渦電流の発生に起因し，傾斜磁場の中心の位相が０以
外のオフセット値を示す場合がある。これは，静磁場の
変動と等価の現象が生じていることを示しており，受信
周波数ｆ_ｒの変更が必要となる。

【００５５】即ち，一般的には，受信周波数ｆ_ｒは傾斜
磁場の中心に於ける共鳴周波数ｆ_０に等しく設定されて
いる。しかし，ｆ_０は渦電流による変動前の静磁場に於
ける共鳴周波数であり，変動後の静磁場に於ける共鳴周
波数とは異なる。渦電流による変動の前後に於ける共鳴
周波数の差が大きい場合，ＥＰＩ等の撮影法では，再構
成画像に於ける検査対象の位置ずれや偽像発生の原因と
なる。なお，オフセット値は，単位時間当たりのオフセ
ット位相の変化から周波数に換算し，受信周波数のずれ
として換算できる。

【００５６】以上の説明したように，本発明によれば，
傾斜磁場波形歪，及び傾斜磁場の印加に起因する共鳴周
波数のゆらぎの計測が可能である。

【００５７】次に，以上で説明した手順で求めた傾斜磁
場波形歪を補正する技術について説明する。本発明に於
ける傾斜磁場波形歪を補正する技術は，外部からの制御
信号により傾斜磁場駆動電源に内蔵されるコンデンサの
出力ゲインを調整する方法と，デコード処理に於いて補
正処理を施す方法とに大別される。

【００５８】まず，外部からの制御信号により傾斜磁場
波形歪を低減する方法について説明する。まず，本発明
を実施するに当たり，傾斜磁場駆動電源の構成及び機能
として，コンデンサの出力ゲイン（装置係数）を複数有
し，かつコンデンサの出力ゲインの大きさは制御信号に
より変更可能であることが必須である。更に，複数のコ
ンデンサの個々の出力ゲインに関して，入力である制御
信号と，出力である傾斜磁場波形との伝達関数を，事前
に調査する必要がある。これらの条件を満足するＭＲＩ
装置に於ける，傾斜磁場波形歪の補正方法は，以下の通
りである。

【００５９】傾斜磁場波形歪を調整する前の制御信号を
Ｖ（Ｖ_１，Ｖ_２，…，Ｖ_ｎ），出力される傾斜磁場波形
をＧ_ｒ（ｔ）とする。なお，制御信号Ｖの各要素は，ｎ
個のコンデンサへの制御電流を表すこととする。ここ
で，傾斜磁場波形Ｇ_ｒ（ｔ）に於ける傾斜磁場波形歪Ｇ
_ｒｅ（ｔ）は，理想的な傾斜磁場波形Ｇ_ｒ０（ｔ）を用
いて，（数９）により示される。

【００６０】

【数９】Ｇ_ｒｅ（ｔ）＝Ｇ_ｒ（ｔ）―Ｇ_ｒ０（ｔ） …（数９）複数のコンデンサ個々の出力ゲインに関して，制御信号
と傾斜磁場波形の伝達関数が既知であるので，傾斜磁場
波形歪Ｇ_ｒｅ（ｔ）を出力するための制御信号Ｖ_ｅ（Ｖ
_１ｅ，Ｖ_２ｅ，…，Ｖ_ｎｅ）を導出できる。理想的な傾
斜磁場波形Ｇ_ｒ _０（ｔ）は，（数９）に示すように，Ｇ
_ｒ（ｔ）とＧ_ｒｅ（ｔ）の差であるので，傾斜磁場波形
歪の調整後の制御信号Ｖ_０（Ｖ_１０，Ｖ_２０，…，Ｖ
_ｎ０）を（数１０）により求めて装置係数として傾斜磁
場駆動電源に入力し設定すればよい。

【００６１】

【数１０】Ｖ_０（Ｖ_１０，Ｖ_２０，…，Ｖ_ｎ０）＝Ｖ（Ｖ_１，Ｖ_２，…，Ｖ_ｎ）＋Ｖ_ｅ（Ｖ_１ｅ，Ｖ_２ｅ，…，Ｖ_ｎｅ） …（数１０）また，渦電流に起因する静磁場オフセットに関しては，
先に説明したように，単位時間当たりのオフセット値の
変化から位相を周波数に換算し，受信周波数のずれとし
て換算できる。従って，その換算値を渦電流による変動
前の静磁場に於ける共鳴周波数ｆ_０に加算すれば良い。

【００６２】次に，デコード処理に於ける補正処理の概
要について説明する。デコード処理の詳細は，先に図１
９から図２２を参照して説明した通りである。即ち，傾
斜磁場波形歪計測シーケンスで得た計測データを角周波
数空間に配置し，理想的な装置系で計測された場合の角
周波数空間での座標ｋ_ｒｄ（ｔ）と実際の装置系で得ら
れるｋ_ｒ（ｔ）と比較して補正値（傾斜磁場波形歪に起
因する誤差成分）Δｋ _ｒ（ｔ）を求める（ｒ＝Ｘ，
Ｙ）。即ち，補正値Δｋ_Ｘ（ｔ）及びΔｋ_Ｙ（ｔ）を求
める。その後，画像撮影時の角周波数空間データを，Δ
ｋ_Ｘ（ｔ）及びΔｋ _Ｙ（ｔ）を用いて補正する。（数
８）に示す波形歪の抽出処理を用いて導出した傾斜磁場
波形Ｇ_ｒ（ｔ）は，（数６）に示す角周波数空間での座
標ｋ_ｒ（ｔ）と比例関係にあり，比例係数は，磁気回転
比γとサンプリングポイント間隔ｔ_ａにより決定され
る。磁気回転比γは検出対象とする核種に固有の定数で
あり，ｔ_ａは撮影条件により定められた値をもつ。従っ
て，上記の比例係数を用いて（数８）により得られたＧ
_ｒ（ｔ）をｋ_ｒ（ｔ）に変換することが可能である。補
間処理に関する具体的な手順を，図１１を用いて説明す
る。実際の計測データｋ_ｒ（ｔ）の角周波数空間上の軌
跡は，図５で示したシーケンスを用いて計測される傾斜
磁場波形から（数８）にしたがってｋ_ｘ方向の軌跡を導
出することが可能であり，同様に図７で示したシーケン
スを用いて計測される傾斜磁場波形からｋ_ｙ方向の軌跡
を導出することが可能である。実際の計測データｋ
_ｒ（ｔ）を，角周波数空間上にマッピングすると，その
サンプリングポイントは，図１２の白丸の様になる。理
想的な装置系でのデータｋ_ｒｄ（ｔ）に関しても，解析
的に角周波数空間上での軌跡を導出しマッピングするこ
とが可能であり，そのサンプリングポイントは図１２の
黒丸の様になる。

【００６３】補間処理の手順は，図１１に示す工程に従
って行われる。すなわち，理想的な装置系でのデータｋ
_ｒｄ（ｔ_ｎ）（ｔ_ｎは，変数ｔの範囲内の，任意のサン
プリングポイント）の導出に使用する，実際の計測デー
タｋ_ｒ（ｔ）に含まれるサンプリングポイントを決定す
る工程２１，工程２１で決定した各サンプリングポイン
トと実際の計測データｋ_ｒ（ｔ_ｎ）との距離を導出する
工程２２，工程２２で導出された距離に対応して，実際
の計測データｋ_ｒ（ｔ）の各サンプリングポイントに重
み付けを行い，重み値を要素とする配列を導出する工程
２３，前記配列と実際の計測データｋ_ｒ（ｔ）との積を
各サンプリングポイントに関して導出し，その総和を理
想的な装置系でのデータｋ_ｒｄ（ｔ_ｎ）とする工程２
４，工程２１から工程２４を理想的な装置系でのデータ
ｋ_ｒｄ（ｔ）の各サンプリングポイントに関して繰り返
す工程２５とから構成される。以下，各工程について説
明する。

【００６４】工程２１では，補間処理に使用するサンプ
リングポイントを決定する。例えば図１３に示すよう
に，実際の計測データｋ_ｒ（ｔ）の９ポイントを用いて
理想的な装置系でのデータｋ_ｒｄ（ｔ）の１ポイントを
導出する。なお，ｔ_ｎは補間処理により導出対象となる
サンプリングポイントの時間を表し，ｔ_ａはサンプリン
グレート，Ｔは位相エンコード方向に１ラインシフトす
る時間である。表記を簡略化するために，補間処理に用
いる実測データのサンプリングポイントをｋ_ｒ（ｔ_ｎ，
ｉ，ｊ）の様に表現することとする。ここで，ｉはサン
プリングポイントｋ_ｒ（ｔ_ｎ）のｋｘ座標を中心に，ｋ
ｘ方向に±ｉ点のサンプリングポイントを補間処理に適
用することを表し，ｊはｋ_ｒ（ｔ_ｎ）のｋｙ座標を中心
に，ｋｙ方向に±ｊ点のサンプリングポイントを補間処
理に適用することを表す。この表記を用いると，図１３
の例は，ｋ_ｒ（ｔ_ｎ，１，１）と表現される。

【００６５】工程２２では，ｋ_ｒ（ｔ_ｎ，ｉ，ｊ）の各
サンプリングポイントと，理想的な装置系でのデータｋ
_ｒｄ（ｔ_ｎ）との距離を計算する。補間計算に使用する
ｋ_ｒ（ｔ_ｎ，ｉ，ｊ），及びｋ_ｒｄ（ｔ_ｎ）の座標値は
総て既知であるので，距離の計算は容易である。この距
離は，既に述べたΔｋ_ｒ（ｔ），または補正値Δｋ
_Ｘ（ｔ）及びΔｋ_Ｙ（ｔ）と同等であり，理想的な装置
系でのデータｋ_ｒｄ（ｔ）との誤差を表している。

【００６６】工程２３では，工程２２で導出された距離
に対応して，ｋ_ｒ（ｔ_ｎ，ｉ，ｊ）のサンプリングポイ
ントに対する重み付けを行い，この重み値を要素とする
配列を導出する。この関数導出には，距離と重み値を対
応付ける重み関数を利用する。この重み関数はユーザが
独自に設定可能であり，例えば，図１４（Ａ）に示すＳ
ＩＮＣ関数の一部や，図１４（Ｂ）に示す一次直線と定
義する。ｋ_ｒｄ（ｔ_ｎ）とｋ_ｒ（ｔ_ｎ，ｉ，ｊ）の各サ
ンプリングポイントの距離に対応し，前記重み関数に従
って重み値が導出され，その重み値を要素とする配列Ｗ
_ｔｎ（ｉ，ｊ）が決定される。

【００６７】工程２４では，工程２３で求めた配列Ｗ
_ｔｎ（ｉ，ｊ）とｋ_ｒ（ｔ_ｎ，ｉ，ｊ）との積を各サン
プリングポイント毎に求め，その総和をｋ_ｒｄ（ｔ_ｎ）
とする。この処理は（数１１）により示される。（数１
１）に於いて、加算は補間処理に使用したサンプリング
ポイントの全てについて行う。

【００６８】

【数１１】ｋ_ｒｄ（ｔ_ｎ）＝ΣΣｋ_ｒ（ｔ_ｎ，ｉ，ｊ）Ｗ_ｔｎ（ｉ，ｊ） …（数１１）工程２５では，既に述べた工程２１から工程２４までの
処理をｋ_ｒｄ（ｔ_ｎ）の各サンプリングポイントに関し
て繰り返す。この際，ｋ_ｒｄ（ｔ_ｎ）の座標によって
は，上述した様にｋ_ｒ（ｔ_ｎ，ｉ，ｊ）を定義できない
場合がある。その場合は，定義可能なｋ_ｒ（ｔ_ｎ，ｉ，
ｊ）のみを用いて処理を行うものとする。或いは，ｋ_ｒ
（ｔ_ｎ，ｉ，ｊ）を定義できない場合は補間処理を中断
しても良い。

【００６９】なお，図１３に示した例では，ｋ
_ｒ（ｔ_ｎ）実測データを中心にその近傍各±１の矩形領
域内の計測データを用いて補間処理を行ったが，この距
離（図１３の場合±１）や形状（図１３の場合矩形）
は，今回例示した以外にも適用可能であることは言うま
でもない。

【００７０】なお，工程２１から工程２５の処理を施さ
れたデータは，デコード処理を施され再構成画像が作成
される（図１参照）。

【００７１】以上，本発明の，（１）傾斜磁場波形歪を
抽出するシーケンス，（２）（１）の計測データを用い
た傾斜磁場波形歪の抽出処理，（３）傾斜磁場波形歪の
補正処理，に関する代表的な例について説明した。この
他にも，本発明を様々の手順で利用できる。

【００７２】例えば，ＥＰＩ法の場合，位相エンコード
傾斜磁場の強度と比較し，信号読み出し傾斜磁場の強度
が著しく大きい。従って，画質に悪影響を及ぼす支配的
な要因を信号読み出し傾斜磁場の波形歪と見做し，信号
読み出し傾斜磁場に関してのみ，傾斜磁場波形歪の抽
出，及びその補償を実行することが可能である。位相エ
ンコード傾斜磁場の波形歪をゼロと見做すことにより，
位相エンコード傾斜磁場の波形歪を計測するシーケンス
の実行時間と波形歪を導出する処理に要する時間，及び
画像再構成時に於ける波形歪補正に要する時間を短縮で
きる。

【００７３】図１５（Ａ）は，本波形計測法により計測
された傾斜磁場波形を用いて，エコー信号サンプリング
期間中の傾斜磁場印加量の総和を，各エコー信号毎に導
出したものである。縦軸は傾斜磁場印加量の総和，横軸
はエコー番号である。なお，偶数番目と奇数番目の傾斜
磁場は極性が異なるが，本図においては絶対値化し極性
を揃えている。奇数番目エコー信号と偶数番目のエコー
信号とで，印加量の総和が０．６％程度異なること，奇
数エコー間及び偶数エコー信号間でも印加量の総和が
０．２〜０．３％程異なる事が分かる。そこで，各エコ
ー信号毎に傾斜磁場印加強度を微調整した。調整結果を
図１５（Ｂ）に示す。各エコー信号において，傾斜磁場
印加量の総和に関する誤差は０．１％未満にまで低減し
た。傾斜磁場波形に関しては，補間処理による補正のみ
適用した。その結果，ＥＰＩ特有の偽像の大幅な低減が
見られた。本発明により，傾斜磁場印加量の誤差により
生じる偽像が低減し，画質向上を実現できることを確認
した。

【００７４】また，代謝機能情報を画像化する従来技術
のディフュージョンシーケンスでは，図９に示すよう
に，高周波磁場ＲＦの前後に，ＭＰＧと呼ばれる高強度
の傾斜磁場を印加する。本発明を適用することにより，
ＭＰＧの印加により生じる渦電流を計測することも可能
である。なお，図９ではＭＰＧはＹ方向に印加されてい
るが，実際には，Ｘ，Ｙ，Ｚの３方向に独立に印加され
る。

【００７５】図１０は，ＭＰＧに起因する渦電流を計測
するシーケンスの一例を示す図であり，（Ａ）画像撮影
用シーケンス（ディフュージョンシーケンス），（Ｂ）
傾斜磁場波形歪計測シーケンス（ＭＰＧの印加あり），
（Ｃ）傾斜磁場波形歪計測シーケンス（ＭＰＧの印加な
し）を説明する図である。ここで，図１０（Ａ）に示す
画像撮影用シーケンスと，図１０（Ｂ）及び図１０
（ｃ）に示す渦電流計測シーケンスとの間に，以下に説
明する関連を持たせる。

【００７６】図１０（Ａ）に示すｓｔｅｐＡ−１で印
加するＭＰＧの磁場波形と，図１０（Ｂ）に示すｓｔｅ
ｐＢ−３で印加するＭＰＧの磁場波形とを同一とす
る。少なくとも，図１０（Ｂ）に示すｓｔｅｐＢ−４
に於けるＡ／Ｄ変換器の動作条件と図１０（Ｃ）に示す
ｓｔｅｐＣ−４に於けるＡ／Ｄ変換器の動作条件とを
同じくする。

【００７７】図４に示すように渦電流を観察する領域を
指定し，図１０（Ｂ）及び図１０（Ｃ）で得られる計測
データに対し，（数７）及び（数８）により示される信
号処理を実行することにより，Ｙ方向のＭＰＧの印加に
よってＸ方向に生じる渦電流を計測できる。渦電流を観
察する領域を変更して，Ｙ方向のＭＰＧの印加によって
Ｙ方向及びＺ方向に生じる渦電流を，容易に計測でき
る。例えば，Ｙ方向の渦電流を計測する場合は，渦電流
を観察する領域を図６に示すように指定すればよい。こ
の結果から，観察領域を変更して，Ｙ方向のＭＰＧの印
加によって生じる渦電流をベクトルとして計測可能であ
る。また，ＭＰＧを印加する方向をＸ方向，或いはＺ方
向に変更し，Ｘ方向のＭＰＧの印加によって生じる渦電
流ベクトル，Ｚ方向のＭＰＧの印加によって生じる渦電
流ベクトルを計測できることは言うまでもない。

【００７８】図１６は，Ｘ方向のＭＰＧを印加した後の
磁場変動を示すグラフであり，観察位置のＸ座標が−
Ｘ，０，＋Ｘの３領域でのグラフが描画されている。横
軸はＭＰＧパルス印加からの経過時間であり，縦軸はサ
ンプリングポイントの位相である。なお，図８の例で
は，縦軸はサンプリングポイント間の位相差なので，縦
軸の内容を傾斜磁場波形と表現している。図１６におい
ては，縦軸はサンプリングポイントの位相であること，
かつＭＰＧパルス印加の以降は傾斜磁場を印加していな
いことから，縦軸の内容を磁場変動と表現している。

【００７９】ＭＰＧパルスの影響がない場合のグラフ
は，３本のグラフは重なり，かつ時間変動のない一定値
となる。したがって，ＭＰＧパルスの影響により，Ｘ方
向の傾斜磁場に一次成分（Ｘ座標が＋Ｘ，０，−Ｘの位
置における位相変動が直線状になっている）とオフセッ
ト成分（Ｘ座標が０の位置に置いても磁場変動が存在す
る）が発生していること，それらの位相変動が経過時間
とともに一定値に収束していることが分かる。

【００８０】この計測結果に基づき，Ｘ方向の傾斜磁場
の印加による一次成分除去，及び，受信周波数の変更或
いは位相補正によるオフセット成分除去により，ＭＰＧ
印加に起因する磁場変動の影響を除去できることが分か
る。

【００８１】これと同様に，観察位置を変更することに
よりＸ方向のＭＰＧ印加時のＹ方向及びＺ方向での磁場
変動を計測可能であり，或いはＹ，Ｚ方向のＭＰＧ印加
時の各方向の磁場変動を計測することもできる。何れの
計測結果に対しても，既に述べた方法により磁場変動の
影響を除去する事ができ，ディフュージョン画像の高画
質化を達成可能である。

【００８２】本発明の核磁気共鳴を用いた検査方法の第
１の構成は，（１）高周波磁場と共に互いに直交する第
１，第２，第３方向の傾斜磁場を順次検査対象に印加し
て，又は，前記高周波磁場と共に前記第２又は第３方向
の傾斜磁場を前記検査対象に印加して，所定領域の核磁
化を励起状態にし，（２）予め設定される第１の傾斜磁
場波形Ｗ_Ｓ１をもつ前記第２又は第３方向の傾斜磁場を
印加して前記検査対象から発生する磁気共鳴信号を検出
し，（３）前記第１の傾斜磁場波形Ｗ_Ｓ１をもつ前記第
２又は第３方向の傾斜磁場により前記所定領域に実際に
印加された傾斜磁場波形Ｗ_Ｒ１を，（２）で検出された
前記核磁気共鳴信号から演算処理により導出し，前記第
１の傾斜磁場波形Ｗ_Ｓ０と前記傾斜磁場波形Ｗ_Ｒ１との
差ΔＷ_Ｓ _Ｒ１として得られる，前記第２又は第３方向の
傾斜磁場に関する第１の傾斜磁場波形歪を最小とする，
前記第２又は第３方向の傾斜磁場のための駆動電源の出
力ゲインを求め，（４）（３）で導出した前記出力ゲイ
ンを前記駆動電源に設定することにより，前記第２又は
第３方向の傾斜磁場の傾斜磁場波形を前記第１の傾斜磁
場波形Ｗ_Ｓ１から第２の傾斜磁場波形Ｗ_Ｓ２に変更し，
（５）（１）と同じ条件により前記所定領域の核磁化を
励起状態にした後に，前記第２の傾斜磁場波形Ｗ_Ｓ２を
もつ前記第２又は第３方向の傾斜磁場を印加して前記検
査対象から発生する前記磁気共鳴信号を検出し，（６）
前記第２の傾斜磁場波形Ｗ_Ｓ２をもつ前記第２又は第３
方向の傾斜磁場により前記所定領域に実際に印加された
傾斜磁場波形Ｗ_Ｒ２を，（５）で検出された前記核磁気
共鳴信号から演算処理により導出し，前記第２の傾斜磁
場波形Ｗ_Ｓ２と前記所定領域に実際に印加された傾斜磁
場波形Ｗ_Ｒ２との差として得られる，前記所定領域に於
ける前記第２又は第３方向の傾斜磁場に関する第２の傾
斜磁場波形歪ΔＷ_２を求め，前記画像の再構成に使用さ
れる前記核磁気共鳴信号から前記第２の傾斜磁場波形歪
ΔＷ_２を除去するための補正値を導出し，（７）前記画
像の再構成に使用される磁気共鳴信号を（６）で導出し
た前記補正値で補正する。

【００８３】本発明の核磁気共鳴を用いた検査方法の第
２の構成は，（１）前記高周波磁場と共に互いに直交す
る前記第１，第２，第３方向の傾斜磁場を順次検査対象
に印加して，又は，前記高周波磁場と共に前記第２又は
第３方向の傾斜磁場を前記検査対象に印加して，所定領
域の核磁化を励起状態にし，（２）予め設定される第１
の傾斜磁場波形Ｗ_Ｓ１をもつ前記第２又は第３方向の傾
斜磁場を印加して前記検査対象から発生する前記磁気共
鳴信号を検出し，（３）前記第１の傾斜磁場波形Ｗ_Ｓ１
をもつ前記第２又は第３方向の傾斜磁場により前記第１
の所定領域に実際に印加された傾斜磁場波形Ｗ
_Ｒ１１を，（１）で検出された前記核磁気共鳴信号から
演算処理により導出し，前記第１の傾斜磁場波形Ｗ_Ｓ１
と前記傾斜磁場波形Ｗ_Ｒ１１との差として得られる，前
記第１の所定領域に於ける前記第２又は第３方向の傾斜
磁場に関する第１の傾斜磁場波形歪ΔＷ_ＳＲ１を求め，
（４）（１）と同じ条件により，前記第１の所定領域と
磁場中心に関して対称の位置にある第２の所定領域の核
磁化を励起状態にした後に，前記第１の傾斜磁場波形Ｗ
_Ｓ１をもつ前記第２又は第３方向の傾斜磁場を印加して
前記検査対象から発生する前記磁気共鳴信号を検出し，
（５）前記第１の傾斜磁場波形Ｗ_Ｓ１をもつ前記第２方
向の傾斜磁場により前記第２の所定領域に実際に印加さ
れた傾斜磁場波形Ｗ_Ｒ _１２を，（３）で検出された前記
核磁気共鳴信号から演算処理により導出し，前記第１の
傾斜磁場波形Ｗ_Ｓ１と前記傾斜磁場波形Ｗ_Ｒ１２との差
として得られる，前記第２の所定領域に於ける前記第２
又は第３方向の傾斜磁場に関する第１の傾斜磁場波形歪
ΔＷ_ＳＲ２を求め，（６）（３）で導出した前記第１の
所定領域に於ける前記第２又は第３方向の傾斜磁場に関
する第１の傾斜磁場波形歪ΔＷ_Ｓ _Ｒ１の絶対値｜ΔＷ
_ＳＲ１｜と，（５）で導出した前記第２の所定領域に於
ける前記第２又は第３方向の傾斜磁場に関する第１の傾
斜磁場波形歪ΔＷ_ＳＲ２の絶対値｜ΔＷ_ＳＲ２｜との和
ΔＷ_１＝｜ΔＷ_ＳＲ１｜＋｜ΔＷ_ＳＲ２｜を最小とす
る，前記第２又は第３方向の傾斜磁場のための駆動電源
の出力ゲインを求め，（７）（６）で導出した前記出力
ゲインを前記駆動電源に設定することにより，前記第２
又は第３方向の傾斜磁場の傾斜磁場波形を前記第１の傾
斜磁場波形Ｗ_Ｓ１から第２の傾斜磁場波形Ｗ_Ｓ２に変更
し，（８）（１）と同じ条件により，第３の所定領域の
核磁化を励起状態にした後に，前記第２の傾斜磁場波形
Ｗ_Ｓ２をもつ前記第２又は第３方向の傾斜磁場を印加し
て前記検査対象から発生する前記磁気共鳴信号を検出
し，（９）前記第２の傾斜磁場波形Ｗ_Ｓ２をもつ前記第
２又は第３方向の傾斜磁場により前記第３の所定領域に
実際に印加された傾斜磁場波形Ｗ_Ｒ２３を，（８）で検
出された前記核磁気共鳴信号から演算処理により導出
し，前記第２の傾斜磁場波形Ｗ_Ｓ２と前記傾斜磁場波形
Ｗ_Ｒ２３との差として得られる，前記第３の所定領域に
於ける前記第２又は第３方向の傾斜磁場に関する第２の
傾斜磁場波形歪ΔＷ_ＳＲ３を求め，（１０）（１）と同
じ条件により，前記第３の所定領域と磁場中心に関して
対称の位置にある第４の所定領域の核磁化を励起状態に
した後に，前記第１の傾斜磁場波形Ｗ_Ｓ２をもつ前記第
２又は第３方向の傾斜磁場を印加して前記検査対象から
発生する前記磁気共鳴信号を検出し，（１１）前記第２
の傾斜磁場波形Ｗ_Ｓ２をもつ前記第２又は第３方向の傾
斜磁場により前記第４の所定領域に実際に印加された傾
斜磁場波形Ｗ_Ｒ２４を，（１０）で検出された前記核磁
気共鳴信号から演算処理により導出し，前記第２の傾斜
磁場波形Ｗ_Ｓ２と前記傾斜磁場波形Ｗ_Ｒ２４との差とし
て得られる，前記第４の所定領域に於ける前記第２又は
第３方向の傾斜磁場に関する第２の傾斜磁場波形歪ΔＷ
_ＳＲ４を求め，（１２）（９）で導出した前記第３の所
定領域に於ける前記第２又は第３方向の傾斜磁場に関す
る第２の傾斜磁場波形歪ΔＷ_ＳＲ３の絶対値｜ΔＷ
_ＳＲ３｜と，（１１）で導出した前記第４の所定領域に
於ける前記第２又は第３方向の傾斜磁場に関する第２の
傾斜磁場波形歪ΔＷ_ＳＲ４の絶対値｜ΔＷ_ＳＲ４｜との
和ΔＷ_２＝｜ΔＷ_ＳＲ３｜＋｜ΔＷ_ＳＲ４｜を最小とす
る送信及び受信周波数，及び補正値を導出し，（１３）
（１２）で求めた前記送信周波数をもつ前記高周波磁場
を前記検査対象に印加して，（１１）で求めた前記受信
周波数により前記画像の再構成に使用される磁気共鳴信
号を検出し，（１４）前記画像の再構成に使用される磁
気共鳴信号を（１２）で導出した前記補正値で補正す
る。

【００８４】第２の構成の核磁気共鳴を用いた検査方法
に於いて，前記第１の所定領域と前記第３の所定領域と
が同じ領域であり，前記第２の所定領域と前記第４の所
定領域とが同じ領域である。また，第２の構成の核磁気
共鳴を用いた検査方法に於いて，前記第１の傾斜磁場波
形Ｗ_Ｓ１と前記第１の領域の座標とから導出される，前
記第１の磁場波形Ｗ_Ｓ１の前記第１の領域に於ける傾斜
磁場波形Ｗ_Ｒ１１’と，前記第１の所定領域に実際に印
加された傾斜磁場波形Ｗ_Ｒ１１との差として，前記第１
の所定領域に於ける第１の傾斜磁場波形歪ΔＷ_ＳＲ１を
求め，前記第１の傾斜磁場波形Ｗ_Ｓ１と前記第２の領域
の座標とから導出される，前記第１の磁場波形Ｗ_Ｓ１の
前記第２の領域に於ける傾斜磁場波形Ｗ_Ｒ１２’と，前
記第２の所定領域に実際に印加された傾斜磁場波形Ｗ
_Ｒ１２との差として，前記第２の所定領域に於ける第１
の傾斜磁場波形歪ΔＷ_ＳＲ２を求め，前記第２の傾斜磁
場波形Ｗ_Ｓ２と前記第３の領域の座標とから導出され
る，前記第２の磁場波形Ｗ_Ｓ２の前記第３の領域に於け
る傾斜磁場波形Ｗ_Ｒ２３’と，前記第３の所定領域に実
際に印加された傾斜磁場波形Ｗ_Ｒ２３との差として，前
記第３の所定領域に於ける第２の傾斜磁場波形歪ΔＷ
_ＳＲ３を求め，前記第２の傾斜磁場波形Ｗ_２０と前記第
４の領域の座標とから導出される，前記第２の磁場波形
Ｗ_２０の前記第４の領域に於ける傾斜磁場波形
Ｗ_Ｒ２４’と，前記第４の所定領域に実際に印加された
傾斜磁場波形Ｗ_Ｒ２４との差として，前記第４の所定領
域に於ける第２の傾斜磁場波形歪ΔＷ_ＳＲ４を求める。

【００８５】

【発明の効果】以上の様に，本発明によれば傾斜磁場波
形歪を検出し除去することが可能である。その結果，Ｍ
ＲＩ画像の画質向上が実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例のＭＲＩ装置の傾斜磁場波形歪
の除去に関する動作手順を説明する図。

【図２】本発明の実施例のＭＲＩ装置に於いて，デコー
ド処理に於ける傾斜磁場波形歪の補正が不要である場合
の動作手順を説明する図。

【図３】図３は，本発明の実施例のＭＲＩ装置に於い
て，傾斜磁場駆動電源の出力ゲイン調整を検査対象毎に
行なう必要がない場合の動作手順の一例を説明する図。

【図４】本発明の実施例に於ける傾斜磁場波形歪の計測
領域の一例を説明する図。

【図５】本発明の実施例に於ける計測シーケンスの一例
を示す図であり，（Ａ）画像撮影用シーケンス，（Ｂ）
傾斜磁場波形歪計測シーケンス（信号読み出し傾斜磁場
の印加あり），（Ｃ）傾斜磁場波形歪計測シーケンス
（信号読み出し傾斜磁場の印加なし）を説明する図。

【図６】本発明の実施例に於ける傾斜磁場波形歪の計測
領域の一例を説明する図。

【図７】本発明の実施例に於ける計測シーケンスの例を
示す図であり，（Ａ）画像撮影用シーケンス，（Ｂ）傾
斜磁場波形歪計測シーケンス（位相エンコード傾斜磁場
の印加あり），（Ｃ）傾斜磁場波形歪計測シーケンス
（位相エンコード傾斜磁場の印加なし）を説明する図。

【図８】本発明の実施例に於ける傾斜磁場波形歪の実測
結果例を示す図。

【図９】従来技術のディフュージョンシーケンスの例を
示す図。

【図１０】本発明の実施例に於ける計測シーケンスの例
を示す図であり，（Ａ）画像撮影用シーケンス（ディフ
ュージョンシーケンス），（Ｂ）ＭＰＧに起因する渦電
流計測シーケンス（ＭＰＧの印加あり），（Ｃ）ＭＰＧ
に起因する渦電流計測シーケンス（ＭＰＧの印加なし）
を説明する図。

【図１１】本発明の実施例のＭＲＩ装置に於いて，補間
処理に於ける動作手順を説明する図。

【図１２】本発明の実施例に於ける，実際の装置での計
測データｋ_ｒ（ｔ）と理想的な系で計測されるデータｋ
_ｒｄ（ｔ）の，角周波数空間上の配置を説明する図。

【図１３】本発明の実施例に於ける，理想的な系で計測
されるデータ点ｋ_ｒｄ（ｔ_ｎ）の補間計算に適用する，
実際の装置での計測データｋ_ｒ（ｔ）の範囲の一例を示
す図。

【図１４】本発明の実施例に於ける，理想的な系で計測
されるデータ点ｋ_ｒｄ（ｔ_ｎ）と実際の装置での計測デ
ータｋ_ｒ（ｔ）との距離と，計測データｋ_ｒ（ｔ）の重
み値の対応を示す重み関数を示す図であり，（Ａ）はＳ
ＩＮＣ関数，（Ｂ）は一次関数の例を示す図。

【図１５】本発明の実施例に於ける傾斜磁場波形計測に
おいて，撮影シーケンスをＥＰＩシーケンスとした場合
の，信号取得期間中の傾斜磁場印加量の総和により本発
明の有効性を示す図であり，（Ａ）は補正前の傾斜磁場
印加量，（Ｂ）は補正後の傾斜磁場印加量を示す図。

【図１６】本発明の実施例に於ける傾斜磁場波形計測に
おいて，ｘ方向のＭＰＧパルスに起因するｘ方向の磁場
変動及びオフセット値の変動を計測した結果を示す図。

【図１７】本発明が適用されるＭＲＩ装置の構成例を示
す図。

【図１８】従来技術のＭＲＩ装置に於けるシーケンスの
一例を説明する図。

【図１９】従来技術のＭＲＩ装置に於ける，傾斜磁場波
形歪計測シーケンスの概要を説明する図であり，（Ａ）
は撮影面を説明する図，図１９（Ｂ）及び図１９（Ｃ）
は傾斜磁場波形歪計測シーケンスの概略を説明する図。

【図２０】従来技術のＥＰＩを用いるＭＲＩ装置に於け
る，（Ａ）撮影シーケンスを説明する図，（Ｂ）傾斜磁
場波形歪計測シーケンス（信号読み出し傾斜磁場の印加
あり）を説明する図，（Ｃ）傾斜磁場波形歪計測シーケ
ンス（信号読み出し傾斜磁場の印加なし）を説明する
図。

【図２１】従来技術のＭＲＩ装置に於ける計測領域を説
明する図。

【図２２】従来技術のＥＰＩを用いるＭＲＩ装置に於け
る，（Ａ）傾斜磁場波形歪計測シーケンス（信号読み出
し傾斜磁場の印加あり）を説明する図，（Ｂ）傾斜磁場
波形歪計測シーケンス（信号読み出し傾斜磁場の印加な
し）を説明する図。

【符号の説明】

１…工程１，２…工程２，３…工程３，４…工程４，５
…工程５，６…工程６，７…工程７，８…工程８，９…
工程９，１０…工程１０，１０１…静磁場発生磁石，１
０２…検査対象，１０３…ベッド，１０４…高周波磁場
コイル，１０５…Ｘ方向傾斜磁場用電源，１０６…Ｙ方
向傾斜磁場用電源，１０７…Ｚ方向傾斜磁場用電源，１
０８…Ｘ方向傾斜磁場コイル，１０９…Ｙ方向傾斜磁場
コイル，１１０…Ｚ方向傾斜磁場コイル，１１１…シン
セサイザ，１１２…変調装置，１１３…増幅器，１１４
…検波装置，１１５…計算機，１１６…ディスプレイ，
１１７…メモリ，１１９…制御手段。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者越智久晃東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地株式会社日立製作所中央研究所内Ｆターム(参考） 4C096 AB05 AB33 AD06 AD07 AD09 AD14 BA42 BB32 CB16 DC04

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】静磁場を発生する静磁場発生手段と，互い
に直交する第１，第２，及び第３方向の傾斜磁場を発生
する傾斜磁場発生手段と，高周波磁場を発生する高周波
磁場発生手段と，検査対象から発生する磁気共鳴信号を
検出する信号検出手段と，検出された前記磁気共鳴信号
から画像を再構成する画像再構成手段と，前記傾斜磁場
発生手段と前記高周波磁場発生手段と前記信号検出手段
と前記画像再構成手段を制御する制御手段とを有し，前
記制御手段は，（１）前記高周波磁場と共に前記第１，
第２，第３方向の傾斜磁場を順次前記検査対象に印加し
て，又は，前記高周波磁場と共に前記第２又は第３方向
の傾斜磁場を前記検査対象に印加して，所定領域の核磁
化を励起状態にした後に，予め設定される傾斜磁場波形
Ｗ_Ｓをもつ前記第２又は第３方向の傾斜磁場を印加して
前記検査対象から発生する前記磁気共鳴信号を検出する
こと，（２）前記傾斜磁場波形Ｗ_Ｓをもつ前記第２又は
第３方向の傾斜磁場により前記所定領域に実際に印加さ
れた傾斜磁場波形Ｗ_Ｒを，（１）で検出された前記核磁
気共鳴信号から演算処理により導出し，前記傾斜磁場波
形Ｗ_Ｓと前記傾斜磁場波形Ｗ_Ｒとの差ΔＷを最小とす
る，前記第２又は第３方向の傾斜磁場のための駆動電源
の出力ゲインを求めること，（３）（２）で導出した前
記出力ゲインを前記駆動電源に設定すること，の制御を
行なうことを特徴とする核磁気共鳴を用いた検査装置。
【請求項２】請求項１に記載の核磁気共鳴を用いた検査
装置に於いて，前記高周波磁場と前記第２又は第３方向
の傾斜磁場が同時に前記検査対象に印加され，前記所定
領域が前記検査対象の断層面の領域であることを特徴と
する核磁気共鳴を用いた検査装置。
【請求項３】請求項１に記載の核磁気共鳴を用いた検査
装置に於いて，前記高周波磁場と共に前記第１，第２，
第３方向の傾斜磁場が順次前記検査対象に同時に印加さ
れ，前記所定領域が前記検査対象の立方体又は直方体の
領域であることを特徴とする核磁気共鳴を用いた検査装
置。
【請求項４】請求項１に記載の核磁気共鳴を用いた検査
装置に於いて，前記第２方向の傾斜磁場が前記核磁気共
鳴信号の検出時に印加される信号読み出し傾斜磁場であ
り，前記第３方向の傾斜磁場が前記核磁気共鳴信号に位
相エンコードを付与する位相エンコード傾斜磁場である
ことを特徴とする核磁気共鳴を用いた検査装置。
【請求項５】静磁場を発生する静磁場発生手段と，互い
に直交する第１，第２，及び第３方向の傾斜磁場を発生
する傾斜磁場発生手段と，高周波磁場を発生する高周波
磁場発生手段と，検査対象から発生する磁気共鳴信号を
検出する信号検出手段と，検出された前記磁気共鳴信号
から画像を再構成する画像再構成手段と，前記傾斜磁場
発生手段と前記高周波磁場発生手段と前記信号検出手段
と前記画像再構成手段を制御する制御手段とを有し，前
記制御手段は，（１）前記高周波磁場と共に前記第１，
第２，第３方向の傾斜磁場を順次前記検査対象に印加し
て，又は，前記高周波磁場と共に前記第２又は第３方向
の傾斜磁場を前記検査対象に印加して，所定領域の核磁
化を励起状態にした後に，予め設定される第１の傾斜磁
場波形Ｗ _Ｓ１をもつ前記第２又は第３方向の傾斜磁場を
印加して前記検査対象から発生する前記磁気共鳴信号を
検出すること，（２）前記第１の傾斜磁場波形Ｗ_Ｓ１を
もつ前記第２又は第３方向の傾斜磁場により前記所定領
域に実際に印加された傾斜磁場波形Ｗ_Ｒ１を，（１）で
検出された前記核磁気共鳴信号から演算処理により導出
し，前記第１の傾斜磁場波形Ｗ_Ｓ０と前記傾斜磁場波形
Ｗ_Ｒ１との差ΔＷ_Ｓ _Ｒ１として得られる，前記第２又は
第３方向の傾斜磁場に関する第１の傾斜磁場波形歪を最
小とする，前記第２又は第３方向の傾斜磁場のための駆
動電源の出力ゲインを求めること，（３）（２）で導出
した前記出力ゲインを前記駆動電源に設定することによ
り，前記第２又は第３方向の傾斜磁場の傾斜磁場波形を
前記第１の傾斜磁場波形Ｗ_Ｓ１から第２の傾斜磁場波形
Ｗ_Ｓ２に変更すること，（４）（１）と同じ条件により
前記所定領域の核磁化を励起状態にした後に，前記第２
の傾斜磁場波形Ｗ_Ｓ２をもつ前記第２又は第３方向の傾
斜磁場を印加して前記検査対象から発生する前記磁気共
鳴信号を検出すること，（５）前記第２の傾斜磁場波形
Ｗ_Ｓ２をもつ前記第２又は第３方向の傾斜磁場により前
記所定領域に実際に印加された傾斜磁場波形Ｗ_Ｒ２を，
（４）で検出された前記核磁気共鳴信号から演算処理に
より導出し，前記第２の傾斜磁場波形Ｗ_Ｓ２と前記所定
領域に実際に印加された傾斜磁場波形Ｗ_Ｒ２との差とし
て得られる，前記所定領域に於ける前記第２又は第３方
向の傾斜磁場に関する第２の傾斜磁場波形歪ΔＷ_２を求
め，前記画像の再構成に使用される前記核磁気共鳴信号
から前記第２の傾斜磁場波形歪ΔＷ_２を除去するための
補正値を導出すること，（６）前記画像の再構成に使用
される前記磁気共鳴信号を（５）で導出した前記補正値
で補正すること，の制御を行なうことを特徴とする核磁
気共鳴を用いた検査装置。
【請求項６】請求項５に記載の核磁気共鳴を用いた検査
装置に於いて，前記高周波磁場と前記第２又は第３方向
の傾斜磁場が同時に前記検査対象に印加され，前記所定
領域が前記検査対象の断層面の領域であることを特徴と
する核磁気共鳴を用いた検査装置。
【請求項７】請求項５に記載の核磁気共鳴を用いた検査
装置に於いて，前記高周波磁場と共に前記第１，第２，
第３方向の傾斜磁場が順次前記検査対象に同時に印加さ
れ，前記所定領域が前記検査対象の立方体又は直方体の
領域であることを特徴とする核磁気共鳴を用いた検査装
置。
【請求項８】請求項５に記載の核磁気共鳴を用いた検査
装置に於いて，前記第２方向の傾斜磁場が前記核磁気共
鳴信号の検出時に印加される信号読み出し傾斜磁場であ
り，前記第３方向の傾斜磁場が前記核磁気共鳴信号に位
相エンコードを付与する位相エンコード傾斜磁場である
ことを特徴とする核磁気共鳴を用いた検査装置。
【請求項９】静磁場を発生する静磁場発生手段と，互い
に直交する第１，第２，及び第３方向の傾斜磁場を発生
する傾斜磁場発生手段と，高周波磁場を発生する高周波
磁場発生手段と，検査対象から発生する磁気共鳴信号を
検出する信号検出手段と，検出された前記磁気共鳴信号
から画像を再構成する画像再構成手段と，前記傾斜磁場
発生手段と前記高周波磁場発生手段と前記信号検出手段
と前記画像再構成手段を制御する制御手段とを有し，前
記制御手段は，（１）前記高周波磁場と共に前記第１，
第２，第３方向の傾斜磁場を順次前記検査対象に印加し
て，又は，前記高周波磁場と共に前記第２又は第３方向
の傾斜磁場を前記検査対象に印加して，所定領域の核磁
化を励起状態にした後に，予め設定される第１の傾斜磁
場波形Ｗ _Ｓ１をもつ前記第２又は第３方向の傾斜磁場を
印加して前記検査対象から発生する前記磁気共鳴信号を
検出すること，（２）前記第１の傾斜磁場波形Ｗ_Ｓ１を
もつ前記第２又は第３方向の傾斜磁場により前記第１の
所定領域に実際に印加された傾斜磁場波形Ｗ_Ｒ１１を，
（１）で検出された前記核磁気共鳴信号から演算処理に
より導出し，前記第１の傾斜磁場波形Ｗ_Ｓ１と前記傾斜
磁場波形Ｗ_Ｒ１１との差として得られる，前記第１の所
定領域に於ける前記第２又は第３方向の傾斜磁場に関す
る第１の傾斜磁場波形歪ΔＷ_ＳＲ１を求めること，
（３）（１）と同じ条件により，前記第１の所定領域と
磁場中心に関して対称の位置にある第２の所定領域の核
磁化を励起状態にした後に，前記第１の傾斜磁場波形Ｗ
_Ｓ１をもつ前記第２又は第３方向の傾斜磁場を印加して
前記検査対象から発生する前記磁気共鳴信号を検出する
こと，（４）前記第１の傾斜磁場波形Ｗ_Ｓ１をもつ前記
第２方向の傾斜磁場により前記第２の所定領域に実際に
印加された傾斜磁場波形Ｗ_Ｒ _１２を，（３）で検出され
た前記核磁気共鳴信号から演算処理により導出し，前記
第１の傾斜磁場波形Ｗ_Ｓ１と前記傾斜磁場波形Ｗ_Ｒ１２
との差として得られる，前記第２の所定領域に於ける前
記第２又は第３方向の傾斜磁場に関する第１の傾斜磁場
波形歪ΔＷ_ＳＲ２を求めること，（５）（２）で導出し
た前記第１の所定領域に於ける前記第２又は第３方向の
傾斜磁場に関する第１の傾斜磁場波形歪ΔＷ_ＳＲ１の絶
対値｜ΔＷ_ＳＲ１｜と，（４）で導出した前記第２の所
定領域に於ける前記第２又は第３方向の傾斜磁場に関す
る第１の傾斜磁場波形歪ΔＷ_ＳＲ _２の絶対値｜ΔＷ
_ＳＲ２｜との和ΔＷ_１＝｜ΔＷ_ＳＲ１｜＋｜ΔＷ_ＳＲ２
｜を最小とする，前記第２又は第３方向の傾斜磁場のた
めの駆動電源の出力ゲインを求めること，（６）（５）
で導出した前記出力ゲインを前記駆動電源に設定するこ
とにより，前記第２又は第３方向の傾斜磁場の傾斜磁場
波形を前記第１の傾斜磁場波形Ｗ_Ｓ１から第２の傾斜磁
場波形Ｗ_Ｓ２に変更すること，（７）（１）と同じ条件
により，第３の所定領域の核磁化を励起状態にした後
に，前記第２の傾斜磁場波形Ｗ_Ｓ２をもつ前記第２又は
第３方向の傾斜磁場を印加して前記検査対象から発生す
る前記磁気共鳴信号を検出すること，（８）前記第２の
傾斜磁場波形Ｗ_Ｓ２をもつ前記第２又は第３方向の傾斜
磁場により前記第３の所定領域に実際に印加された傾斜
磁場波形Ｗ_Ｒ２３を，（７）で検出された前記核磁気共
鳴信号から演算処理により導出し，前記第２の傾斜磁場
波形Ｗ_Ｓ２と前記傾斜磁場波形Ｗ_Ｒ２３との差として得
られる，前記第３の所定領域に於ける前記第２又は第３
方向の傾斜磁場に関する第２の傾斜磁場波形歪ΔＷ
_ＳＲ３を求めること，（９）（１）と同じ条件により，
前記第３の所定領域と磁場中心に関して対称の位置にあ
る第４の所定領域の核磁化を励起状態にした後に，前記
第１の傾斜磁場波形Ｗ _Ｓ２をもつ前記第２又は第３方向
の傾斜磁場を印加して前記検査対象から発生する前記磁
気共鳴信号を検出すること，（１０）前記第２の傾斜磁
場波形Ｗ_Ｓ２をもつ前記第２又は第３方向の傾斜磁場に
より前記第４の所定領域に実際に印加された傾斜磁場波
形Ｗ_Ｒ２４を，（９）で検出された前記核磁気共鳴信号
から演算処理により導出し，前記第２の傾斜磁場波形Ｗ
_Ｓ２と前記傾斜磁場波形Ｗ_Ｒ２４との差として得られ
る，前記第４の所定領域に於ける前記第２又は第３方向
の傾斜磁場に関する第２の傾斜磁場波形歪ΔＷ_ＳＲ４を
求めること，（１１）（８）で導出した前記第３の所定
領域に於ける前記第２又は第３方向の傾斜磁場に関する
第２の傾斜磁場波形歪ΔＷ_ＳＲ３の絶対値｜ΔＷ_ＳＲ３
｜と，（１０）で導出した前記第４の所定領域に於ける
前記第２又は第３方向の傾斜磁場に関する第２の傾斜磁
場波形歪ΔＷ_ＳＲ４の絶対値｜ΔＷ_ＳＲ４｜との和ΔＷ
_２＝｜ΔＷ_ＳＲ _３｜＋｜ΔＷ_ＳＲ４｜を最小とする送信
及び受信周波数，及び補正値を導出すること，（１２）
（１１）で求めた前記送信周波数をもつ前記高周波磁場
を前記検査対象に印加して，（１１）で求めた前記受信
周波数により前記画像の再構成に使用される前記磁気共
鳴信号を検出すること，（１３）前記画像の再構成に使
用される前記磁気共鳴信号を（１１）で導出した前記補
正値で補正すること，の制御を行なうことを特徴とする
核磁気共鳴を用いた検査装置。
【請求項１０】請求項９に記載の核磁気共鳴を用いた検
査装置に於いて，前記第１の所定領域と前記第３の所定
領域とが同じ領域であり，前記第２の所定領域と前記第
４の所定領域とが同じ領域であることを特徴とする核磁
気共鳴を用いた検査装置。
【請求項１１】請求項９に記載の核磁気共鳴を用いた検
査装置に於いて，前記高周波磁場と前記第１方向の傾斜
磁場が同時に前記検査対象に印加され，前記第１，第
２，第３，第４の所定領域が前記検査対象の断層面の領
域であることを特徴とする核磁気共鳴を用いた検査装
置。
【請求項１２】請求項９に記載の核磁気共鳴を用いた検
査装置に於いて，前記高周波磁場と共に前記第１，第
２，第３方向の傾斜磁場が順次前記検査対象に同時に印
加され，前記第１，第２，第３，第４の所定領域が前記
検査対象の立方体又は直方体の領域であることを特徴と
する核磁気共鳴を用いた検査装置。
【請求項１３】請求項９に記載の核磁気共鳴を用いた検
査装置に於いて，前記第１の傾斜磁場波形Ｗ_Ｓ１と前記
第１の領域の座標とから導出される，前記第１の磁場波
形Ｗ_Ｓ _１の前記第１の領域に於ける傾斜磁場波形Ｗ
_Ｒ１１’と，前記第１の所定領域に実際に印加された傾
斜磁場波形Ｗ_Ｒ１１との差として，前記第１の所定領域
に於ける第１の傾斜磁場波形歪ΔＷ_ＳＲ１を求め，前記
第１の傾斜磁場波形Ｗ_Ｓ１と前記第２の領域の座標とか
ら導出される，前記第１の磁場波形Ｗ_Ｓ１の前記第２の
領域に於ける傾斜磁場波形Ｗ_Ｒ１２’と，前記第２の所
定領域に実際に印加された傾斜磁場波形Ｗ_Ｒ１２との差
として，前記第２の所定領域に於ける第１の傾斜磁場波
形歪ΔＷ_ＳＲ２を求め，前記第２の傾斜磁場波形Ｗ_Ｓ２
と前記第３の領域の座標とから導出される，前記第２の
磁場波形Ｗ_Ｓ２の前記第３の領域に於ける傾斜磁場波形
Ｗ_Ｒ２３’と，前記第３の所定領域に実際に印加された
傾斜磁場波形Ｗ_Ｒ２３との差として，前記第３の所定領
域に於ける第２の傾斜磁場波形歪ΔＷ_ＳＲ３を求め，前
記第２の傾斜磁場波形Ｗ_２０と前記第４の領域の座標と
から導出される，前記第２の磁場波形Ｗ_２０の前記第４
の領域に於ける傾斜磁場波形Ｗ_Ｒ２４’と，前記第４の
所定領域に実際に印加された傾斜磁場波形Ｗ_Ｒ２４との
差として，前記第４の所定領域に於ける第２の傾斜磁場
波形歪ΔＷ_ＳＲ４を求めることを特徴とする核磁気共鳴
を用いた検査装置。
【請求項１４】請求項９に記載の核磁気共鳴を用いた検
査装置に於いて，前記第２方向の傾斜磁場が前記核磁気
共鳴信号の検出時に印加される信号読み出し傾斜磁場で
あり，前記第３方向の傾斜磁場が前記核磁気共鳴信号に
位相エンコードを付与する位相エンコード傾斜磁場であ
ることを特徴とする核磁気共鳴を用いた検査装置。
【請求項１５】静磁場を発生する静磁場発生手段と，互
いに直交する第１，第２，及び第３方向の傾斜磁場を発
生する傾斜磁場発生手段と，高周波磁場を発生する高周
波磁場発生手段と，検査対象から発生する磁気共鳴信号
を検出する信号検出手段と，検出された前記磁気共鳴信
号の演算処理を行なう演算処理手段と，前記演算処理の
結果を表示する表示手段と，前記傾斜磁場発生手段と前
記高周波磁場発生手段と前記信号検出手段と前記演算処
理手段とを制御する制御手段とを有し，前記制御手段
は，（１）前記高周波磁場と共に前記第１，第２，第３
方向の傾斜磁場を順次前記検査対象に印加して，又は，
前記高周波磁場と共に前記第２又は第３方向の傾斜磁場
を前記検査対象に印加して，所定領域の核磁化を励起状
態にした後に，予め設定される第１の傾斜磁場波形Ｗ
_Ｓ１をもつ前記第２又は第３方向の傾斜磁場を印加して
前記検査対象から発生する前記磁気共鳴信号を検出する
こと，（２）前記第１の傾斜磁場波形Ｗ_Ｓ１をもつ前記
第２又は第３方向の傾斜磁場により前記第１の所定領域
に実際に印加された傾斜磁場波形Ｗ_Ｒ１１を，（１）で
検出された前記核磁気共鳴信号から演算処理により導出
し，前記第１の傾斜磁場波形Ｗ_Ｓ１と前記傾斜磁場波形
Ｗ_Ｒ１１との差として得られる，前記第１の所定領域に
於ける前記第２又は第３方向の傾斜磁場に関する第１の
傾斜磁場波形歪ΔＷ _ＳＲ１を求めること，（３）（１）
と同じ条件により，前記第１の所定領域と磁場中心に関
して対称の位置にある第２の所定領域の核磁化を励起状
態にした後に，前記第１の傾斜磁場波形Ｗ_Ｓ１をもつ前
記第２又は第３方向の傾斜磁場を印加して前記検査対象
から発生する前記磁気共鳴信号を検出すること，（４）
前記第１の傾斜磁場波形Ｗ_Ｓ１をもつ前記第２方向の傾
斜磁場により前記第２の所定領域に実際に印加された傾
斜磁場波形Ｗ_Ｒ１２を，（３）で検出された前記核磁気
共鳴信号から演算処理により導出し，前記第１の傾斜磁
場波形Ｗ_Ｓ１と前記傾斜磁場波形Ｗ_Ｒ１２との差として
得られる，前記第２の所定領域に於ける前記第２又は第
３方向の傾斜磁場に関する第１の傾斜磁場波形歪ΔＷ
_ＳＲ２を求めること，（５）（２）で導出した前記第１
の所定領域に於ける前記第２又は第３方向の傾斜磁場に
関する第１の傾斜磁場波形歪ΔＷ_ＳＲ１の絶対値｜ΔＷ
_ＳＲ１｜と，（４）で導出した前記第２の所定領域に於
ける前記第２又は第３方向の傾斜磁場に関する第１の傾
斜磁場波形歪ΔＷ_ＳＲ２の絶対値｜ΔＷ_ＳＲ２｜との和
ΔＷ_１＝｜ΔＷ_ＳＲ１｜＋｜ΔＷ_ＳＲ２｜を最小とす
る，前記第２又は第３方向の傾斜磁場のための駆動電源
の出力ゲインを求めること，（６）（５）で導出した前
記出力ゲインを前記駆動電源に設定すること，の制御を
行ない（６）で導出した前記和ΔＷ_１が前記表示手段に
表示されることを特徴とする傾斜磁場波形歪の計測装
置。
【請求項１６】（１）前記高周波磁場と共に互いに直交
する前記第１，第２，第３方向の傾斜磁場を順次検査対
象に印加して，又は，前記高周波磁場と共に前記第２又
は第３方向の傾斜磁場を前記検査対象に印加して，所定
領域の核磁化を励起状態にし，（２）予め設定される第
１の傾斜磁場波形Ｗ_Ｓ１をもつ前記第２又は第３方向の
傾斜磁場を印加して前記検査対象から発生する前記磁気
共鳴信号を検出し，（３）前記第１の傾斜磁場波形Ｗ
_Ｓ１をもつ前記第２又は第３方向の傾斜磁場により前記
第１の所定領域に実際に印加された傾斜磁場波形Ｗ
_Ｒ１１を，（１）で検出された前記核磁気共鳴信号から
演算処理により導出し，前記第１の傾斜磁場波形Ｗ _Ｓ１
と前記傾斜磁場波形Ｗ_Ｒ１１との差として得られる，前
記第１の所定領域に於ける前記第２又は第３方向の傾斜
磁場に関する第１の傾斜磁場波形歪ΔＷ_ＳＲ _１を求め，
（４）（１）と同じ条件により，前記第１の所定領域と
磁場中心に関して対称の位置にある第２の所定領域の核
磁化を励起状態にした後に，前記第１の傾斜磁場波形Ｗ
_Ｓ１をもつ前記第２又は第３方向の傾斜磁場を印加して
前記検査対象から発生する前記磁気共鳴信号を検出し，
（５）前記第１の傾斜磁場波形Ｗ_Ｓ１をもつ前記第２方
向の傾斜磁場により前記第２の所定領域に実際に印加さ
れた傾斜磁場波形Ｗ_Ｒ１２を，（３）で検出された前記
核磁気共鳴信号から演算処理により導出し，前記第１の
傾斜磁場波形Ｗ_Ｓ１と前記傾斜磁場波形Ｗ_Ｒ１２との差
として得られる，前記第２の所定領域に於ける前記第２
又は第３方向の傾斜磁場に関する第１の傾斜磁場波形歪
ΔＷ_ＳＲ２を求め，（６）（３）で導出した前記第１の
所定領域に於ける前記第２又は第３方向の傾斜磁場に関
する第１の傾斜磁場波形歪ΔＷ_ＳＲ１の絶対値｜ΔＷ
_ＳＲ１｜と，（５）で導出した前記第２の所定領域に於
ける前記第２又は第３方向の傾斜磁場に関する第１の傾
斜磁場波形歪ΔＷ_ＳＲ２の絶対値｜ΔＷ_ＳＲ２｜との和
ΔＷ_１＝｜ΔＷ_ＳＲ１｜＋｜ΔＷ_ＳＲ２｜を求め，
（７）（６）で導出した前記和ΔＷ_１を表示する，こと
を特徴とする傾斜磁場波形歪の計測方法。
【請求項１７】（１）前記高周波磁場と共に互いに直交
する前記第１，第２，第３方向の傾斜磁場を順次検査対
象に印加して，又は，前記高周波磁場と共に前記第２又
は第３方向の傾斜磁場を前記検査対象に印加して，所定
領域の核磁化を励起状態にし，（２）予め設定される第
１の傾斜磁場波形Ｗ_Ｓ１をもつ前記第２又は第３方向の
傾斜磁場を印加して前記検査対象から発生する前記磁気
共鳴信号を検出し，（３）前記第１の傾斜磁場波形Ｗ
_Ｓ１をもつ前記第２又は第３方向の傾斜磁場により前記
第１の所定領域に実際に印加された傾斜磁場波形Ｗ
_Ｒ１１を，（１）で検出された前記核磁気共鳴信号から
演算処理により導出し，前記第１の傾斜磁場波形Ｗ_Ｓ１
と前記傾斜磁場波形Ｗ_Ｒ１１との差として得られる，前
記第１の所定領域に於ける前記第２又は第３方向の傾斜
磁場に関する第１の傾斜磁場波形歪ΔＷ_Ｓ _Ｒ１を求め，
（４）（１）と同じ条件により，前記第１の所定領域と
磁場中心に関して対称の位置にある第２の所定領域の核
磁化を励起状態にした後に，前記第１の傾斜磁場波形Ｗ
_Ｓ１をもつ前記第２又は第３方向の傾斜磁場を印加して
前記検査対象から発生する前記磁気共鳴信号を検出し，
（５）前記第１の傾斜磁場波形Ｗ_Ｓ１をもつ前記第２方
向の傾斜磁場により前記第２の所定領域に実際に印加さ
れた傾斜磁場波形Ｗ_Ｒ１２を，（３）で検出された前記
核磁気共鳴信号から演算処理により導出し，前記第１の
傾斜磁場波形Ｗ_Ｓ１と前記傾斜磁場波形Ｗ_Ｒ１ _２との差
として得られる，前記第２の所定領域に於ける前記第２
又は第３方向の傾斜磁場に関する第１の傾斜磁場波形歪
ΔＷ_ＳＲ２を求め，（６）（３）で導出した前記第１の
所定領域に於ける前記第２又は第３方向の傾斜磁場に関
する第１の傾斜磁場波形歪ΔＷ_ＳＲ１の絶対値｜ΔＷ
_ＳＲ１｜と，（５）で導出した前記第２の所定領域に於
ける前記第２又は第３方向の傾斜磁場に関する第１の傾
斜磁場波形歪ΔＷ_ＳＲ２の絶対値｜ΔＷ_ＳＲ２｜との和
ΔＷ_１＝｜ΔＷ_ＳＲ１｜＋｜ΔＷ_ＳＲ２｜を最小とす
る，前記第２又は第３方向の傾斜磁場のための駆動電源
の出力ゲインを求め，（７）（６）で導出した前記出力
ゲインを前記駆動電源に設定する，ことを特徴とする傾
斜磁場波形の調整方法。