JP2013146472A - Magnetic resonance imaging apparatus - Google Patents

Magnetic resonance imaging apparatus Download PDF

Info

Publication number
JP2013146472A
JP2013146472A JP2012010566A JP2012010566A JP2013146472A JP 2013146472 A JP2013146472 A JP 2013146472A JP 2012010566 A JP2012010566 A JP 2012010566A JP 2012010566 A JP2012010566 A JP 2012010566A JP 2013146472 A JP2013146472 A JP 2013146472A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
magnetic field
gradient magnetic
field pulse
pulse
phantom
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2012010566A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Naoya Sakaguchi
直哉 坂口
Hikari Hanada
光 花田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Healthcare Manufacturing Ltd
Original Assignee
Hitachi Medical Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Medical Corp filed Critical Hitachi Medical Corp
Priority to JP2012010566A priority Critical patent/JP2013146472A/en
Publication of JP2013146472A publication Critical patent/JP2013146472A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To facilitate an adjustment of amplitude of a gradient magnetic field pulse in an MRI apparatus.SOLUTION: A magnetic resonance imaging apparatus includes: a static magnetic field generating means that applies a static magnetic field to a subject placed in an imaging space; a gradient magnetic field generating means that applies a gradient magnetic field pulse to the subject; and a control means that transmits, to the gradient magnetic field generating means, a control signal for generating the gradient magnetic field pulse in the imaging space. The magnetic resonance imaging apparatus further includes an adjustment means that adjusts a gain for generating the gradient magnetic field pulse. The adjustment means adjusts the gain by measuring the dimension of a spherical phantom and comparing it with a case of a reference dimension.

Description

本発明は、磁気共鳴イメージング装置(以下、MRI装置という。)に係り、特に、その傾斜磁場パルス波形のゲインを調整する技術に関する。   The present invention relates to a magnetic resonance imaging apparatus (hereinafter referred to as an MRI apparatus), and more particularly to a technique for adjusting the gain of a gradient magnetic field pulse waveform.

MRI装置は、被検体、特に人体の組織を構成する原子核のスピンが発生するNMR信号を計測し、その頭部、腹部、四肢等の形態や機能を2次元的に或いは3次元的に画像化する装置である。撮影においては、被検体を静磁場内に配置した上で、特定の領域を選択して励起するために、スライス選択傾斜磁場パルス及び高周波磁場パルスを印加される。また、周波数あるいは位相エンコーディングのために、周波数及び位相エンコーディング傾斜磁場パルスが印加される。
特許文献1には、傾斜磁場パルスによって発生する渦電流(主に傾斜磁場コイルの背面に配置されたクライオスタットに発生する)によって誘起され、空間的に且つ時間的に変化する磁場を測定して補償する技術が開示されている。
一方、傾斜磁場パルスの波形を実測する手法に、非特許文献1記載の従来技術がある。これは、波形を測定するスライス傾斜磁場をテスト傾斜磁場として、所定の薄いスライスを励起後に、テスト傾斜磁場を撮影パラメータに従って印加して信号取得するシーケンスと、テスト傾斜磁場を印加せずに信号取得するレファレンスシーケンスとを実施し、これら2つのシーケンスで得られた信号間の演算によってテスト傾斜磁場(スライス傾斜磁場)の傾斜磁場出力波形を実測する方法である。
MRI equipment measures NMR signals generated by spins of the nuclei that make up the subject, especially human tissue, and visualizes the shape and function of the head, abdomen, limbs, etc. in two or three dimensions It is a device to do. In imaging, a slice selection gradient magnetic field pulse and a high-frequency magnetic field pulse are applied in order to select and excite a specific region after placing a subject in a static magnetic field. Also, frequency and phase encoding gradient magnetic field pulses are applied for frequency or phase encoding.
Patent Document 1 compensates by measuring a magnetic field that is induced by an eddy current generated by a gradient magnetic field pulse (mainly generated in a cryostat arranged on the back of the gradient coil) and changes in space and time. Techniques to do this are disclosed.
On the other hand, there is a conventional technique described in Non-Patent Document 1 as a method of actually measuring the waveform of a gradient magnetic field pulse. This is a sequence in which a slice gradient magnetic field for measuring the waveform is used as a test gradient magnetic field, a predetermined thin slice is excited, a test gradient magnetic field is applied according to imaging parameters, and a signal is acquired, and a signal is acquired without applying a test gradient magnetic field. This is a method of actually measuring a gradient magnetic field output waveform of a test gradient magnetic field (slice gradient magnetic field) by calculation between signals obtained by these two sequences.

特開平10-272120号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-272120

P.Latta et al/Magnetic Resonance Imaging 25(2007)1272-1276P. Latta et al / Magnetic Resonance Imaging 25 (2007) 1272-1276

しかしながら、本発明者は、上記従来技術を検討した結果、次のことに気がついた。すなわち、特許文献1記載のように、傾斜磁場パルスを用いた磁気共鳴イメージングにおいて、その発生する渦電流を正確に測定し補償することも重要であるが、そもそも傾斜磁場パルスのゲインが正確に調整されていなければ、シーケンサの意図する周波数エンコーディングあるいは位相エンコーディングやスライス選択やスライスエンコーディングが行なえない。MRI装置において、傾斜磁場パルスのゲインは、正確なスライス選択や、周波数あるいは位相エンコーディング等のために調整が必要とされるパラメータであり、調整がされていないと、所望と異なる場所が励起されたり、得られた画像が大きなサイズになったり小さなサイズになったりする。   However, as a result of studying the above prior art, the present inventor has noticed the following. That is, as described in Patent Document 1, in magnetic resonance imaging using gradient magnetic field pulses, it is also important to accurately measure and compensate for the generated eddy currents, but in the first place, the gain of the gradient magnetic field pulses is accurately adjusted. Otherwise, the sequencer's intended frequency encoding or phase encoding, slice selection and slice encoding cannot be performed. In the MRI system, the gain of the gradient magnetic field pulse is a parameter that needs to be adjusted for accurate slice selection, frequency or phase encoding, etc. The obtained image becomes a large size or a small size.

従来、傾斜磁場パルスの調整をする際に、薄板円筒状のファントムの4箇所の菱形の頂点となる位置に、アクリルの細い棒を配置したもの(相対するアクリルの棒の間隔が100mmのもの)を用いて、その向きを変えながら、X方向の傾斜磁場パルス、Y軸方向の傾斜磁場パルス、Z軸方向の傾斜磁場パルスのゲインを測定していた。このような方法では、3つの傾斜磁場パルスのゲインを測定する際に、薄板円筒状のファントムの配置される方向を変える必要があるため、特に、病院に搬入してからの工数がかかり面倒だった。   Conventionally, when adjusting the gradient magnetic field pulse, thin acrylic rods are arranged at the apexes of the four rhombuses of a thin cylindrical phantom (with a spacing of 100 mm between the opposing acrylic rods) The gain of the gradient magnetic field pulse in the X direction, the gradient magnetic field pulse in the Y-axis direction, and the gradient magnetic field pulse in the Z-axis direction was measured while changing the direction. In such a method, it is necessary to change the direction in which the thin cylindrical phantom is placed when measuring the gain of the three gradient magnetic field pulses. It was.

上記の課題を解決するために、本発明は、撮影空間に配置された被検体に静磁場を印加する静磁場発生手段と、前記被検体に傾斜磁場パルスを印加する傾斜磁場発生手段と、前記撮影空間に前記傾斜磁場パルスを発生させるための制御信号を前記傾斜磁場発生手段へ送信する制御手段とを備えたMRI装置において、
前記傾斜磁場パルスの発生のためのゲインを調整する調整手段を備え、該調整手段は、球状のファントムの大きさを測定して、前記MRI装置における基準の大きさの場合と比較することにより、調整する。
In order to solve the above problems, the present invention provides a static magnetic field generating means for applying a static magnetic field to a subject placed in an imaging space, a gradient magnetic field generating means for applying a gradient magnetic field pulse to the subject, In an MRI apparatus comprising a control means for transmitting a control signal for generating the gradient magnetic field pulse to the imaging space to the gradient magnetic field generation means,
An adjustment unit that adjusts a gain for generating the gradient magnetic field pulse, the adjustment unit measures the size of a spherical phantom, and compares it with a reference size in the MRI apparatus, adjust.

また、撮影空間に配置された被検体に静磁場を印加する静磁場発生手段と、前記被検体に傾斜磁場パルスを印加する傾斜磁場発生手段と、前記撮影空間に前記傾斜磁場パルスを発生させるための制御信号を前記傾斜磁場発生手段へ送信する制御手段とを備えたMRI装置において、前記傾斜磁場パルスの発生のためのゲインを調整する調整手段を備え、該調整手段は、前記傾斜磁場パルスの波形を、該傾斜磁場パルスの波形を印加した場合と印加しない場合に得られる信号間の演算によって実測して、それを傾斜磁場パルスの出力の設定値と比較することにより、調整する。   A static magnetic field generating means for applying a static magnetic field to a subject arranged in the imaging space; a gradient magnetic field generating means for applying a gradient magnetic field pulse to the subject; and for generating the gradient magnetic field pulse in the imaging space. And an adjustment means for adjusting a gain for generating the gradient magnetic field pulse, the adjustment means comprising: an adjustment means for adjusting the gain of the gradient magnetic field pulse; The waveform is adjusted by actually measuring the waveform obtained by calculating between the signals obtained when the waveform of the gradient magnetic field pulse is applied and when not applying it, and comparing it with the set value of the output of the gradient magnetic field pulse.

本発明によれば、MRI装置のおける傾斜磁場パルスの振幅の調整を、容易にすることができる。   According to the present invention, it is possible to easily adjust the amplitude of the gradient magnetic field pulse in the MRI apparatus.

本発明に係るMRI装置の一例の全体概要Overview of an example of an MRI apparatus according to the present invention (a)テンプレート画像と、(b)病院で球状ファントムを撮像した画像。(a) A template image and (b) an image of a spherical phantom imaged in a hospital. 実施例1の動作の流れを示すフローチャートFlowchart showing the operation flow of the first embodiment (a)テンプレート画像の歪み画像と、(b)病院で球状ファントムを撮像した画像図の歪み画像(a) Distorted image of the template image and (b) Distorted image of the image of the spherical phantom imaged at the hospital 球状ファントムを静磁場の中心と異なる位置に配置した図Diagram of spherical phantom placed at a position different from the center of the static magnetic field 傾斜磁場パルスの入力波形から出力波形へのデータの流れを示す図Diagram showing data flow from input waveform to output waveform of gradient magnetic field pulse 実施例2の動作の流れを示すフローチャートThe flowchart which shows the flow of operation | movement of Example 2. 傾斜磁場パルスの波形を示す図Diagram showing gradient pulse waveform

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
最初に、本発明に係るMRI装置の一例の全体概要を図1に基づいて説明する。図1は、本発明に係るMRI装置の一実施形態の全体構成を示すブロック図である。このMRI装置は、NMR現象を利用して被検体の断層画像を得るものである。図1に示すように、MRI装置は静磁場発生系2と傾斜磁場発生系3と、送信系5と、受信系6と、信号処理系7と、シーケンサ4を備えて構成される。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
First, an overall outline of an example of an MRI apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a block diagram showing an overall configuration of an embodiment of an MRI apparatus according to the present invention. This MRI apparatus obtains a tomographic image of a subject using an NMR phenomenon. As shown in FIG. 1, the MRI apparatus includes a static magnetic field generation system 2, a gradient magnetic field generation system 3, a transmission system 5, a reception system 6, a signal processing system 7, and a sequencer 4.

静磁場発生系2は、垂直磁場方式であれば、被検体1の周りの空間にその体軸と直交する方向に、水平磁場方式であれば、体軸方向に均等な静磁場を発生させるもので、被検体1の周りに永久磁石方式、常電導方式あるいは超電導方式の静磁場発生源が配置されている。   The static magnetic field generation system 2 generates a uniform static magnetic field in the direction perpendicular to the body axis in the space around the subject 1 if the vertical magnetic field method is used, and in the direction of the body axis if the horizontal magnetic field method is used. Thus, a permanent magnet type, normal conducting type or superconducting type static magnetic field generating source is arranged around the subject 1.

傾斜磁場発生系3は、MRI装置の座標系(静止座標系)であるX、Y、Zの3軸方向に傾斜磁場パルスを印加する傾斜磁場コイル9と、それぞれの傾斜磁場コイルを駆動する傾斜磁場電源10とから成り、後述のシーケンサ4からの命令に従ってそれぞれのコイルの傾斜磁場電源10を駆動することにより、X、Y、Zの3軸方向に傾斜磁場gxin、gyin、gzinを印加する。撮影時には、スライス面(撮影断面)に直交する方向にスライス方向傾斜磁場パルスを印加して被検体1に対するスライス面を設定し、そのスライス面に直交して且つ互いに直交する残りの2つの方向に位相エンコード方向傾斜磁場パルスと周波数エンコード方向傾斜磁場パルスを印加して、エコー信号にそれぞれの方向の位置情報をエンコードする。   The gradient magnetic field generation system 3 is a gradient magnetic field coil 9 that applies gradient magnetic field pulses in the three-axis directions of X, Y, and Z, which is the coordinate system (stationary coordinate system) of the MRI apparatus, and a gradient that drives each gradient magnetic field coil. The magnetic field power supply 10 is comprised, and the gradient magnetic field power supply 10 of each coil is driven in accordance with a command from the sequencer 4 to be described later, whereby gradient magnetic fields gxin, gyin, and gzin are applied in the X, Y, and Z axis directions. At the time of imaging, a slice direction gradient magnetic field pulse is applied in a direction orthogonal to the slice plane (imaging cross section) to set a slice plane for the subject 1, and in the remaining two directions orthogonal to the slice plane and orthogonal to each other A phase encoding direction gradient magnetic field pulse and a frequency encoding direction gradient magnetic field pulse are applied, and position information in each direction is encoded in the echo signal.

シーケンサ4は、高周波磁場パルスと傾斜磁場パルスをある所定のパルスシーケンスで繰り返し印加する制御手段で、ディジタル信号処理装置8の制御で動作し、被検体1の断層画像のデータ収集に必要な種々の命令を送信系5、傾斜磁場発生系3、および受信系6に送る。   The sequencer 4 is a control means that repeatedly applies a high-frequency magnetic field pulse and a gradient magnetic field pulse in a predetermined pulse sequence, operates under the control of the digital signal processing device 8, and performs various operations necessary for collecting tomographic image data of the subject 1. The command is sent to the transmission system 5, the gradient magnetic field generation system 3, and the reception system 6.

送信系5は、被検体1の生態組織を構成する原子の原子核スピンに核磁気共鳴を起こさせるために、被検体1に高周波磁場パルスを照射するもので、高周波発信器11と変調器12と高周波増幅器13と送信側の高周波コイル(送信コイル)14aとから成る。高周波発信器11から出力された高周波磁場パルスをシーケンサ4からの指令によるタイミングで変調器12により振幅変調し、この振幅変調された高周波磁場パルスを高周波増幅器13で増幅した後に被検体1に近接して配置された高周波コイル14aに供給することにより、高周波磁場パルスが被検体1に照射される。   The transmission system 5 irradiates the subject 1 with a high-frequency magnetic field pulse in order to cause nuclear magnetic resonance to occur in the nuclear spins of the atoms constituting the biological tissue of the subject 1, and the high-frequency transmitter 11 and the modulator 12 It comprises a high frequency amplifier 13 and a high frequency coil (transmission coil) 14a on the transmission side. The high-frequency magnetic field pulse output from the high-frequency transmitter 11 is amplitude-modulated by the modulator 12 at the timing according to the command from the sequencer 4, and the amplitude-modulated high-frequency magnetic field pulse is amplified by the high-frequency amplifier 13 and then close to the subject 1. Thus, the subject 1 is irradiated with a high-frequency magnetic field pulse.

受信系6は、被検体1の生体組織を構成する原子核スピンの核磁気共鳴により放出されるエコー信号(NMR信号)を検出するもので、受信側の高周波コイル(受信コイル)14bと信号増幅器15と直交位相検波器16と、A/D変換器17とから成る。送信側の高周波コイル14aから照射された電磁波によって誘起された被検体1の応答のNMR信号が被検体1に近接して配置された高周波コイル14bで検出され、信号増幅器15で増幅された後、シーケンサ4からの指令によるタイミングで直交位相検波器16により直交する二系統の信号に分割され、それぞれがA/D変換器17でディジタル量に変換されて、信号処理系7に送られる。   The receiving system 6 detects an echo signal (NMR signal) emitted by nuclear magnetic resonance of nuclear spins constituting the biological tissue of the subject 1, and receives a high-frequency coil (receiving coil) 14b on the receiving side and a signal amplifier 15 And a quadrature phase detector 16 and an A / D converter 17. After the NMR signal of the response of the subject 1 induced by the electromagnetic wave irradiated from the high frequency coil 14a on the transmission side is detected by the high frequency coil 14b arranged close to the subject 1 and amplified by the signal amplifier 15, The quadrature phase detector 16 divides the signal into two orthogonal signals at the timing according to the command from the sequencer 4, and each signal is converted into a digital quantity by the A / D converter 17 and sent to the signal processing system 7.

信号処理系7は、各種データ処理と処理結果の表示及び保存等を行うもので、光ディスク19、磁気ディスク18等の外部記憶装置と、CRT等からなるディスプレイ20とを有し、受信系6からのデータがディジタル信号処理装置8に入力されると、ディジタル信号処理装置8が信号処理、画像再構成等の処理を実行し、その結果である被検体1の断層画像をディスプレイ20に表示すると共に、外部記憶装置の磁気ディスク18等に記録する。   The signal processing system 7 performs various data processing and display and storage of processing results, and has an external storage device such as an optical disk 19 and a magnetic disk 18 and a display 20 composed of a CRT, etc. Are input to the digital signal processing device 8, the digital signal processing device 8 executes processing such as signal processing and image reconstruction, and displays the tomographic image of the subject 1 as a result on the display 20. Recording is performed on the magnetic disk 18 or the like of the external storage device.

操作部25は、MRI装置の各種制御情報や上記信号処理系7で行う処理の制御情報を入力するもので、トラックボール又はマウス23、及び、キーボード24から成る。この操作部25は、ディスプレイ20に近接して配置され、操作者がディスプレイ20を見ながら操作部25を通してインタラクティブにMRI装置の各種処理を制御する。   The operation unit 25 inputs various control information of the MRI apparatus and control information of processing performed in the signal processing system 7, and includes a trackball or mouse 23 and a keyboard 24. The operation unit 25 is disposed in the vicinity of the display 20, and an operator controls various processes of the MRI apparatus interactively through the operation unit 25 while looking at the display 20.

尚、図1において、送信側の高周波コイル14aと傾斜磁場コイル9は被検体1が挿入される静磁場発生系2の静磁場空間内に、垂直磁場方式であれば被検体1に対向して、水平磁場方式であれば被検体1を取り囲むようにして設置されている。また、受信側の高周波コイル14bは、被検体に対向して、或いは取り囲むように設置されている。   In FIG. 1, the high-frequency coil 14a and the gradient magnetic field coil 9 on the transmission side are opposed to the subject 1 in the static magnetic field space of the static magnetic field generation system 2 into which the subject 1 is inserted. If the horizontal magnetic field method is used, it is installed so as to surround the subject 1. The high-frequency coil 14b on the receiving side is installed so as to face or surround the subject.

現在MRI装置の撮像対象核種は、臨床で普及しているものとしては、被検体の主たる構成物質である水素原子核(プロトン)である。プロトン密度の空間分布や、励起状態の緩和時間の空間分布に関する情報を画像化することで、人体頭部、腹部、四肢等の形態または、機能を2次元もしくは3次元的に撮像する。   At present, the radionuclide to be imaged by the MRI apparatus is a hydrogen nucleus (proton) which is a main constituent material of the subject as being widely used clinically. By imaging information on the spatial distribution of proton density and the spatial distribution of relaxation time in the excited state, the form or function of the human head, abdomen, limbs, etc. is imaged two-dimensionally or three-dimensionally.

次に、本発明の実施例1を図2〜5を用い説明する。ただし、実施例1の概略は次のとおりである。すなわち、先ず、傾斜磁場パルスのゲインを正確に調整された初号機等において、球状ファントムを用いてテンプレート画像(図2(a))を得る。その後、MRI装置の各製品(2号機等以降のもの)を病院へ出荷する。そして、工場で初号機でテンプレート画像を得た時と同じ撮像条件で球状ファントムを撮像する。最後に、得られる画像(図2(b))上での球状ファントムの大きさをテンプレート画像と比較して、XYZ各方向への傾斜磁場パルスのゲインを計測する。   Next, Example 1 of the present invention will be described with reference to FIGS. However, the outline of Example 1 is as follows. That is, first, a template image (FIG. 2 (a)) is obtained using a spherical phantom in the first machine or the like in which the gain of the gradient magnetic field pulse is accurately adjusted. After that, each product of MRI equipment (after Unit 2 etc.) is shipped to the hospital. The spherical phantom is imaged under the same imaging conditions as when the template image was obtained with the first machine at the factory. Finally, the size of the spherical phantom on the obtained image (FIG. 2 (b)) is compared with the template image, and the gain of the gradient magnetic field pulse in each direction of XYZ is measured.

次に、図3は、実施例1の動作の流れを示すフローチャートである。ただし、図3のフローチャートはMRI装置を病院へ出荷した後の作業手順を表すフローチャートである。図3のフローチャートの各ステップを順に説明する。   Next, FIG. 3 is a flowchart illustrating the operation flow of the first embodiment. However, the flowchart of FIG. 3 is a flowchart showing a work procedure after the MRI apparatus is shipped to the hospital. Each step of the flowchart of FIG. 3 will be described in order.

(ステップ301)
作業者が、球状ファントムを、MRI装置の静磁場の中心に配置する。この配置は、手動により行なわれる。尚、ここで使用する球状ファントムは、工場内でテンプレート画像を得た時と同じものを用いる。
(Step 301)
An operator places a spherical phantom at the center of the static magnetic field of the MRI apparatus. This arrangement is performed manually. The spherical phantom used here is the same as that used when the template image was obtained in the factory.

(ステップ302)
次に、作業者は、MRI装置を用い、ステップ301で設置した球状ファントムを撮像する。ただし、ここでの撮像条件等は、工場内でテンプレート画像を取得した時の撮像条件と同じであるものとする。例えば、撮像シーケンスとしては、スピンエコー法を用いる。また、ステップ301でのファントムを設置する際の設置精度を高めるが、さらに本ステップにおける撮像のスライス厚を厚くすれば、球状ファントムの最も径の長いところが撮像した画像に含まれるようになると考えられる。
(Step 302)
Next, the operator images the spherical phantom installed in step 301 using the MRI apparatus. However, the imaging conditions and the like here are the same as the imaging conditions when the template image is acquired in the factory. For example, the spin echo method is used as the imaging sequence. In addition, although the installation accuracy when installing the phantom in step 301 is increased, if the imaging slice thickness in this step is further increased, the longest diameter of the spherical phantom will be included in the captured image. .

(ステップ303)
次に、ステップ302で得た画像と、テンプレート画像上に現れたファントムの大きさを比較する。ここで、より具体的にステップ302で得た画像上に現れたファントムと、テンプレート画像上に現れたファントムの大きさを比較する方法は次の2つがある。
(Step 303)
Next, the image obtained in step 302 is compared with the size of the phantom appearing on the template image. Here, more specifically, there are the following two methods for comparing the size of the phantom appearing on the image obtained in step 302 and the phantom appearing on the template image.

第1に、ステップ302で得た画像上に現れたファントムと、テンプレート画像上に表れたファントムのプロファイルを比較する方法である。より具体的には、ファントム画像のプロファイルの裾野幅に基づいて、ステップ302で得た画像上に現れたファントムと、テンプレート画像上に現れたファントムの大きさを比較する。   The first is a method of comparing the phantom profile appearing on the image obtained in step 302 with the phantom profile appearing on the template image. More specifically, the size of the phantom that appears on the image obtained in step 302 is compared with the size of the phantom that appears on the template image based on the skirt width of the profile of the phantom image.

第2に、ステップ302で得た画像上に表れたファントムの像と、テンプレート画像上に表れたファントムの像をそれぞれ2値化して領域抽出し、2つの円形のファントム像を重ね合わせてそのいずれかの拡大・縮小率を変え、差分画像の面積が変曲となる拡大・縮小率を求めることにより、2つのファントム像の大きさの違い(どちらが、とちらの何倍か)を比較する方法である。   Second, the phantom image that appears on the image obtained in step 302 and the phantom image that appears on the template image are binarized and extracted, and two circular phantom images are superimposed and either A method of comparing the difference in the size of two phantom images (which is several times larger) by changing the enlargement / reduction ratio and finding the enlargement / reduction ratio at which the area of the difference image becomes an inflection It is.

これらの方法により、実際にステップ202によりファントムを撮像して得た画像を基準にしたテンプレート画像の画像拡大・縮小率をRとするとき、最適なゲインの値(G0)は、撮像時のゲインの値(G)をRで割った値であれば良い。 By these methods, when the image enlargement / reduction ratio of the template image based on the image actually obtained by imaging the phantom in step 202 is R, the optimum gain value (G 0 ) is the value at the time of imaging. Any value may be used as long as the gain value (G) is divided by R.

この2つの方法で2つのファントム像の大きさの違いを比較する場合、2つのファントム像のエッジの部分の影響を受けやすい。特に垂直磁場方式の永久磁石方式のMRI装置では、磁場の均一度を一定に保つことが難しいため、得られる画像に歪み(図4)が生じる可能性が高い。しかしながら、得られたテンプレートの画像にも、同様の磁場の不均一による歪み情報が含まれているため、精度を高くゲインを得るために問題とならない。   When comparing the difference in the size of two phantom images using these two methods, it is easily affected by the edge portion of the two phantom images. In particular, in a vertical magnetic field type permanent magnet type MRI apparatus, it is difficult to keep the uniformity of the magnetic field constant, and therefore there is a high possibility that distortion (FIG. 4) will occur in the obtained image. However, since the obtained template image also includes distortion information due to similar magnetic field inhomogeneity, there is no problem in obtaining high gain with high accuracy.

(ステップ304)
X軸方向、Y軸方向、Z軸方向の3軸すべてについて、調整を行ったかを判断する。全部の軸について調整を行っていれば終了し、いなければステップ202へ移行する。
(Step 304)
Judge whether all three axes, X-axis direction, Y-axis direction, and Z-axis direction have been adjusted. If all the axes have been adjusted, the process ends. If not, the process proceeds to step 202.

上記実施例1によれば、工場から病院へMRI装置を移した際に、傾斜磁場パルスのゲインに変化が生じた場合、そのゲインをX軸方向の傾斜磁場パルス、Y軸方向の傾斜磁場パルス、Z軸方向の傾斜磁場パルスのそれぞれについて、ファントムの設置方向等を変えることなく、計測することができる。ただし、上記実施例では、球状ファントムの位置を静磁場の中心としたが、静磁場の中心と異なる位置に図5のPos.2からPos.5のように配置し、静磁場中心と異なる位置における傾斜磁場パルスのゲインを求めるようにしても良いことは言うまでもない。   According to the first embodiment, when the MRI apparatus is moved from the factory to the hospital, if the gain of the gradient magnetic field pulse changes, the gain is changed to the gradient magnetic field pulse in the X-axis direction and the gradient magnetic field pulse in the Y-axis direction. Each of the gradient magnetic field pulses in the Z-axis direction can be measured without changing the installation direction of the phantom. However, in the above embodiment, the position of the spherical phantom is the center of the static magnetic field, but the position is different from the center of the static magnetic field, such as Pos.2 to Pos.5 in FIG. Needless to say, the gain of the gradient magnetic field pulse may be obtained.

すなわち、本実施例によれば、撮影空間に配置された被検体に静磁場を印加する静磁場発生手段と、前記被検体に傾斜磁場パルスを印加する傾斜磁場発生手段と、前記撮影空間に前記傾斜磁場パルスを発生させるための制御信号を前記傾斜磁場発生手段へ送信する制御手段とを備えたMRI装置において、前記傾斜磁場パルスの発生のためのゲインを調整する調整手段を備え、該調整手段は、球状のファントムの大きさを測定して、基準の大きさの場合と比較することにより、調整する。   That is, according to the present embodiment, a static magnetic field generating means for applying a static magnetic field to a subject arranged in an imaging space, a gradient magnetic field generating means for applying a gradient magnetic field pulse to the subject, and the imaging space In an MRI apparatus comprising a control means for transmitting a control signal for generating a gradient magnetic field pulse to the gradient magnetic field generation means, an adjustment means for adjusting a gain for generating the gradient magnetic field pulse is provided, the adjustment means Adjust by measuring the size of the spherical phantom and comparing it with the reference size.

前記MRI装置における基準の大きさとは、前述の、相対するアクリルの棒を用いた調整方法によりゲインが調整されたMRI装置(例えば、初号機)の場合におけるファントムの大きさである。すなわち、前記基準の大きさとは、基準とするMRI装置で計測された画像におけるファントムの大きさのことである。   The reference size in the MRI apparatus is the size of the phantom in the case of the MRI apparatus (for example, the first machine) in which the gain is adjusted by the above-described adjustment method using an opposing acrylic rod. That is, the reference size is the size of the phantom in the image measured by the reference MRI apparatus.

次に、本発明の実施例2を図6〜図8を用い説明する。ただし、実施例2では、非特許文献1に記載されているように、次のような方法を用いる。すなわち、波形を測定するスライス傾斜磁場をテスト傾斜磁場とする。所定の薄いスライスを励起後に、テスト傾斜磁場を撮影パラメータに従って印加して信号取得するシーケンスと、テスト傾斜磁場を印加せずに信号取得するレファレンスシーケンスとを実施し、これら2つのシーケンスで得られた信号間の演算によってテスト傾斜磁場(スライス傾斜磁場)の傾斜磁場出力波形を実測する方法である。   Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. However, in Example 2, as described in Non-Patent Document 1, the following method is used. That is, the slice gradient magnetic field for measuring the waveform is set as the test gradient magnetic field. After exciting a given thin slice, a test gradient magnetic field was applied according to the imaging parameters and a signal was acquired, and a reference sequence was acquired without applying the test gradient magnetic field. This is a method of actually measuring a gradient magnetic field output waveform of a test gradient magnetic field (slice gradient magnetic field) by calculation between signals.

そして、所定の入力波形(図6のA)の強度(振幅)と、上記非特許文献1記載の技術により計測される実際にファントムに傾斜磁場パルスにより印加されて計測された出力波形(図6のB)の強度(振幅)を比較することで、傾斜磁場出力の最適なゲインを算出することを特徴とする。   Then, the intensity (amplitude) of a predetermined input waveform (A in FIG. 6) and the output waveform actually measured by applying the gradient magnetic field pulse to the phantom measured by the technique described in Non-Patent Document 1 (FIG. 6). The optimum gain of the gradient magnetic field output is calculated by comparing the intensity (amplitude) of B).

次に、図7は、実施例2の動作の流れを示すフローチャートである。ただし、図7のフローチャートはMRI装置を病院へ出荷した後の作業手順を表すフローチャートである。図7のフローチャートの各ステップを順に説明する。   Next, FIG. 7 is a flowchart showing the flow of operation of the second embodiment. However, the flowchart of FIG. 7 is a flowchart showing a work procedure after the MRI apparatus is shipped to the hospital. Each step of the flowchart of FIG. 7 will be described in order.

(ステップ701)
作業者が、ファントムを、静磁場の中心に配置する。この配置は、手動により行なわれる。尚、ここで使用するファントムは、工場内でテンプレート画像を得た時と同じものを用いるが、球状である必要はない。
(Step 701)
An operator places the phantom in the center of the static magnetic field. This arrangement is performed manually. The phantom used here is the same as that used when the template image was obtained in the factory, but it does not have to be spherical.

(ステップ702)
非特許文献1に記載の従来技術を用いて、傾斜磁場パルスにより実際にファントムに印加される出力波形の強度(振幅)の時間的変化を計測する。ただし、傾斜磁場電源10から実際に出力される波形には、種々の補正が施されている。例えば、特許文献1記載の技術によれば、渦電流によって誘起される空間的に且つ時間的に変化する磁場を測定すると共にそれを補償する技術が開示されている。ここでより具体的に“渦電流によって誘起される空間的に且つ時間的に変化する磁場を補償する”とは、シーケンサからの入力波形が図8(a)であるような場合において、種々の補正により図8(b)のような角が尖った波形を傾斜磁場電源10出力することである。しかしながら、本実施例における傾斜磁場パルスにより実際にファントムに印加される出力波形の強度(振幅)の時間的変化の計測は、ファントム(あるいは被検体)に実際に印加されたパルスの波形であるので、図78c)等のように、渦電流等の影響を実際に更に受けた後のものである。
(Step 702)
Using the conventional technique described in Non-Patent Document 1, the temporal change in the intensity (amplitude) of the output waveform actually applied to the phantom by the gradient magnetic field pulse is measured. However, various corrections are applied to the waveform actually output from the gradient magnetic field power supply 10. For example, according to the technique described in Patent Document 1, a technique for measuring and compensating for a spatially and temporally changing magnetic field induced by an eddy current is disclosed. More specifically, “compensate for a spatially and temporally changing magnetic field induced by eddy current” means that the input waveform from the sequencer is as shown in FIG. The correction is to output the gradient magnetic field power supply 10 with a sharpened waveform as shown in FIG. However, the measurement of the temporal change in the intensity (amplitude) of the output waveform actually applied to the phantom by the gradient magnetic field pulse in this embodiment is the waveform of the pulse actually applied to the phantom (or subject). FIG. 78c) shows the result after the actual influence of eddy current and the like.

(ステップ703)
所定の入力波形の強度(振幅);amp_inと、ステップ602により計測された出力波形の強度(振幅);amp_outを比較し、最適なゲインG0を求める。より具体的には、G0はGに(amp_in/amp_out)を掛けて、計算する。
(Step 703)
Intensity (amplitude) of a given input waveform; and amp_in, intensity of the measured output waveform in step 602 (amplitude); Amp_out comparing, determining the optimum gain G 0. More specifically, G 0 is calculated by multiplying G by (amp_in / amp_out).

上述した通り、出力傾斜磁場波形は、実際にファントムに印加されている傾斜磁場パルスの波形である為、種々の補正が機能していない場合、歪みやオーバーシュートなどの影響により、矩形波形を得ることができない。本来であれば、種々の補正が機能している状態で調整することが望ましいが、もし補正が機能していなかった場合でも、平均化処理やフィッティング処理等を駆使し、実際の強度(振幅)を求めれば良いと考えられる。   As described above, since the output gradient magnetic field waveform is the waveform of the gradient magnetic field pulse actually applied to the phantom, when various corrections are not functioning, a rectangular waveform is obtained due to the influence of distortion or overshoot. I can't. Originally, it is desirable to make adjustments while various corrections are functioning, but even if the correction is not functioning, use the averaging process and fitting process to obtain the actual intensity (amplitude). It is thought that it is good to ask for.

(ステップ704)
X軸方向、Y軸方向、Z軸方向の3軸すべてについて、調整を行ったかを判断する。全部の軸について調整を行っていれば終了し、いなければステップ702へ移行する。
(Step 704)
Judge whether all three axes, X-axis direction, Y-axis direction, and Z-axis direction have been adjusted. If all the axes have been adjusted, the process ends. If not, the process proceeds to step 702.

上記実施例によれば、様々な傾斜磁場強度、Duration、立ち上がり時間の傾斜磁場パルスを印加することで、これらに依存するゲイン特性を得ることができる。   According to the above-described embodiment, gain characteristics depending on these can be obtained by applying gradient magnetic field pulses having various gradient magnetic field strengths, durations, and rise times.

本実施例によれば、撮影空間に配置された被検体に静磁場を印加する静磁場発生手段と、前記被検体に傾斜磁場パルスを印加する傾斜磁場発生手段と、前記撮影空間に前記傾斜磁場パルスを発生させるための制御信号を前記傾斜磁場発生手段へ送信する制御手段とを備えたMRI装置において、
前記傾斜磁場パルスの発生のためのゲインを調整する調整手段を備え、該調整手段は、前記傾斜磁場パルスの波形を、該傾斜磁場パルスの波形を印加した場合と印加しない場合に得られる信号間の演算によって実測して、それを傾斜磁場パルスの出力の設定値と比較することにより、調整することを特徴とするMRI装置が提供される。
According to the present embodiment, a static magnetic field generating means for applying a static magnetic field to a subject arranged in an imaging space, a gradient magnetic field generating means for applying a gradient magnetic field pulse to the subject, and the gradient magnetic field in the imaging space In an MRI apparatus comprising a control means for transmitting a control signal for generating a pulse to the gradient magnetic field generating means,
Adjusting means for adjusting a gain for generating the gradient magnetic field pulse, the adjusting means between the signals obtained when the waveform of the gradient magnetic field pulse is applied and when the waveform of the gradient magnetic field pulse is not applied; There is provided an MRI apparatus characterized in that an adjustment is performed by actually measuring by the above calculation and comparing it with the set value of the output of the gradient magnetic field pulse.

本発明は、MRI装置に利用することができる。   The present invention can be used for an MRI apparatus.

4 シーケンサ、10 傾斜磁場電源、9 傾斜磁場コイル   4 sequencers, 10 gradient power supplies, 9 gradient coils

Claims (3)

撮影空間に配置された被検体に静磁場を印加する静磁場発生手段と、前記被検体に傾斜磁場パルスを印加する傾斜磁場発生手段と、前記撮影空間に前記傾斜磁場パルスを発生させるための制御信号を前記傾斜磁場発生手段へ送信する制御手段とを備えた磁気共鳴イメージング装置において、
前記傾斜磁場パルスの発生のためのゲインを調整する調整手段を備え、該調整手段は、球状のファントムの大きさを測定して、基準の大きさの場合と比較することにより、調整することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
Static magnetic field generating means for applying a static magnetic field to a subject arranged in the imaging space, gradient magnetic field generating means for applying a gradient magnetic field pulse to the subject, and control for generating the gradient magnetic field pulse in the imaging space A magnetic resonance imaging apparatus comprising: a control unit that transmits a signal to the gradient magnetic field generation unit;
Adjusting means for adjusting a gain for generation of the gradient magnetic field pulse, the adjusting means measuring the size of a spherical phantom and adjusting it by comparing with a case of a reference size; A magnetic resonance imaging apparatus.
前記基準の大きさとは、基準とする磁気共鳴イメージング装置で計測された画像におけるファントムの大きさであることを特徴とする請求項1に記載の磁気共鳴イメージング装置。   The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1, wherein the reference size is a size of a phantom in an image measured by a reference magnetic resonance imaging apparatus. 撮影空間に配置された被検体に静磁場を印加する静磁場発生手段と、前記被検体に傾斜磁場パルスを印加する傾斜磁場発生手段と、前記撮影空間に前記傾斜磁場パルスを発生させるための制御信号を前記傾斜磁場発生手段へ送信する制御手段とを備えた磁気共鳴イメージング装置において、
前記傾斜磁場パルスの発生のためのゲインを調整する調整手段を備え、該調整手段は、前記傾斜磁場パルスの波形を、該傾斜磁場パルスの波形を印加した場合と印加しない場合に得られる信号間の演算によって実測して、それを傾斜磁場パルスの出力の設定値と比較することにより、調整することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
Static magnetic field generating means for applying a static magnetic field to a subject arranged in the imaging space, gradient magnetic field generating means for applying a gradient magnetic field pulse to the subject, and control for generating the gradient magnetic field pulse in the imaging space A magnetic resonance imaging apparatus comprising: a control unit that transmits a signal to the gradient magnetic field generation unit;
Adjusting means for adjusting a gain for generating the gradient magnetic field pulse, the adjusting means between the signals obtained when the waveform of the gradient magnetic field pulse is applied and when the waveform of the gradient magnetic field pulse is not applied; A magnetic resonance imaging apparatus characterized in that an adjustment is carried out by actually measuring by the calculation and comparing it with a set value of a gradient magnetic field pulse output.
JP2012010566A 2012-01-23 2012-01-23 Magnetic resonance imaging apparatus Pending JP2013146472A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012010566A JP2013146472A (en) 2012-01-23 2012-01-23 Magnetic resonance imaging apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012010566A JP2013146472A (en) 2012-01-23 2012-01-23 Magnetic resonance imaging apparatus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2013146472A true JP2013146472A (en) 2013-08-01

Family

ID=49044641

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012010566A Pending JP2013146472A (en) 2012-01-23 2012-01-23 Magnetic resonance imaging apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2013146472A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9297876B2 (en) Magnetic resonance imaging apparatus and eddy current compensation method
US9606205B1 (en) Magnetic resonance imaging apparatus, RF shimming method, and magnetic resonance imaging method
JP4106053B2 (en) Magnetic resonance imaging apparatus and eddy current compensation derivation method
US10641858B2 (en) Spatiotemporal magnetic field monitoring with hall effect sensors during the MRI scan
US9594140B2 (en) Magnetic resonance imaging apparatus and method for calculating correction value as application amount of refocusing pulse for UTE sequence
US20120194190A1 (en) Magnetic resonance imaging apparatus and method for adjusting excitation region
JP2012161354A (en) Magnetic resonance imaging device and nonlinear distortion correction method
KR101627706B1 (en) Method to determine a subject-specific b1 distribution of an examination subject in a measurement volume in the magnetic resonance technique, magnetic resonance system, and computer-readable recording medium
US9335394B2 (en) Method and magnetic resonance scanner for hyperintense display of areas in the vicinity of dipole fields
JP6618988B2 (en) Magnetic resonance imaging apparatus and RF shimming parameter setting method
JP5808659B2 (en) Magnetic resonance imaging apparatus and T1ρ imaging method
JPS62189056A (en) Method for improving homogeneity of magnetic field
JP2011229632A (en) Magnetic resonance imaging apparatus and shimming method
JP5670037B2 (en) Static magnetic field measuring instrument
JP2009160215A (en) Magnetic resonance imaging apparatus
JP2013146472A (en) Magnetic resonance imaging apparatus
JP4969933B2 (en) Magnetic resonance imaging system
JP6579908B2 (en) Magnetic resonance imaging apparatus and diffusion weighted image calculation method
JP5484001B2 (en) Magnetic resonance imaging apparatus and image correction method
JP5758230B2 (en) Magnetic resonance imaging apparatus and inversion RF pulse phase control method
JP2011182916A (en) Magnetic resonance imaging apparatus
JP6546837B2 (en) Magnetic resonance imaging apparatus and method
JP2007181587A (en) Magnetic resonance imaging apparatus
JP2016131847A (en) Magnetic resonance imaging apparatus and magnetic resonance imaging method
JP2012223299A (en) Apparatus for measuring ununiformity in static magnetic field in magnetic resonance imaging system