JP2905569B2 - MRI equipment - Google Patents

MRI equipment

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JP2905569B2
JP2905569B2 JP2158616A JP15861690A JP2905569B2 JP 2905569 B2 JP2905569 B2 JP 2905569B2 JP 2158616 A JP2158616 A JP 2158616A JP 15861690 A JP15861690 A JP 15861690A JP 2905569 B2 JP2905569 B2 JP 2905569B2
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frequency
center frequency
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悦慈 上遠野
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Hitachi Medical Corp
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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、静磁場強度の時間的変動を補正してMR像の
計測の位置ずれをなくしてなるMRI装置に関する。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an MRI apparatus that corrects a temporal variation in the intensity of a static magnetic field and eliminates a positional shift in measurement of an MR image.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

MRI装置における共鳴周波数Wは、対象核種と磁場強
度Bとで決定できる。即ち、対象核種の核スピンの磁気
回転比をγとすると、 W=γB ……(1) となる。
The resonance frequency W in the MRI apparatus can be determined based on the target nuclide and the magnetic field strength B. That is, if the gyromagnetic ratio of the nuclear spins of the target nuclide is γ, W = γB (1)

静磁場に線形の傾斜磁場を印加すると、共鳴周波数
は、(1)式より磁場強度と比例関係にあるので、磁場
中心からの距離とも比例関係にある。従って、磁場中心
を基準位置にとり、その位置における共鳴周波数を中心
周波数としたとき、計測したMR信号の周波数と中心周波
数の差は、MR信号発生位置と基準位置との相対距離に対
応する。
When a linear gradient magnetic field is applied to the static magnetic field, the resonance frequency is proportional to the magnetic field strength according to the equation (1), and is therefore proportional to the distance from the center of the magnetic field. Therefore, when the center of the magnetic field is set as the reference position and the resonance frequency at that position is set as the center frequency, the difference between the frequency of the measured MR signal and the center frequency corresponds to the relative distance between the MR signal generation position and the reference position.

ここで、傾斜磁場は、基準位置が静磁場の値となるよ
うに、基準位置では傾斜印加磁場は零とし、基準位置よ
り一方の半分側には、正の線形傾斜磁場、他方の半分側
には負の線形傾斜磁場を印加する。従って、基準位置で
の中心周波数は、静磁場によって定まる値と定義しても
よい。尚、傾斜磁場として、中心位置ではなく、計測空
間上の一方の端部から正又は負の線形傾斜磁場を印加さ
せるようにしてもよい。この時は、この端部が基準位置
となるが、中心周波数が静磁場によって定まる値である
ことには変りない。
Here, the gradient applied magnetic field is set to zero at the reference position so that the reference position becomes the value of the static magnetic field, and a positive linear gradient magnetic field is applied to one half of the reference position, and the other is applied to the other half. Applies a negative linear gradient magnetic field. Therefore, the center frequency at the reference position may be defined as a value determined by the static magnetic field. As the gradient magnetic field, a positive or negative linear gradient magnetic field may be applied from one end in the measurement space instead of the center position. At this time, this end is the reference position, but the center frequency is still a value determined by the static magnetic field.

然るに、温度変動のために静磁場強度が変化すること
がある。これは静磁場発生用として永久磁石を使った場
合に起りやすい。
However, the intensity of the static magnetic field may change due to temperature fluctuation. This tends to occur when a permanent magnet is used for generating a static magnetic field.

上記静磁場発生磁石に使用される永久磁石には種々の
材質のものが考案されているが、最近使用され出した希
土類系磁石(Nd−Fe−B)は、最大エネルギー積に関し
ては最も高いが、その反面温度係数が大きい。一般に周
囲温度が上昇すると、発生する静磁場が減弱する。いわ
ゆる負の温度係数を持つ。一例として、その温度係数が
−1000ppm/℃に達するものがる。この場合、周囲温度が
1℃上昇すると、静磁場強度は1000ppm減弱する。たと
えば、1000Gaussの静磁強度では、1Gaussに相当する。
その結果、静磁界の中心周波数も変化する。こうした静
磁界によって定まる中心周波数に比して、真の中心周波
数にずれが生ずるため、基準位置が移動したことと同等
の結果となり、所望のスライス位置ではなく、別のスラ
イス位置を計測することになる。これは解剖学的位置ず
れであり、誤診断につながる。
Various materials have been devised for the permanent magnet used for the static magnetic field generating magnet. The rare earth magnet (Nd-Fe-B) recently used has the highest maximum energy product, but has the highest energy product. On the other hand, the temperature coefficient is large. In general, when the ambient temperature increases, the generated static magnetic field decreases. It has a so-called negative temperature coefficient. As an example, there is one whose temperature coefficient reaches −1000 ppm / ° C. In this case, when the ambient temperature rises by 1 ° C., the static magnetic field intensity decreases by 1000 ppm. For example, a magnetostatic strength of 1000 Gauss corresponds to 1 Gauss.
As a result, the center frequency of the static magnetic field also changes. Since the true center frequency is shifted compared to the center frequency determined by such a static magnetic field, the result is equivalent to the movement of the reference position, and it is not necessary to measure the desired slice position but to measure another slice position. Become. This is an anatomical misalignment, leading to a misdiagnosis.

また、同様に想定した中心周波数と真の中心周波数と
にずれが生じると、周波数エンコード傾斜方向のずれと
もなる。
Similarly, if a difference between the assumed center frequency and the true center frequency occurs, a shift in the frequency encoding tilt direction occurs.

これを解決するための方法として、磁場ロック法(仮
想中心磁場強度から静磁場強度が変動すると、その差の
分だけ静磁場強度を増減させて仮想中心磁場強度に一致
させる方法)と、特願昭61−255666号記載のように、撮
像に先立って、被検体に傾斜磁場を印加せずに計測した
NMR信号をフーリエ変換し、複素絶対値処理を施し、得
られたスペクトルのピークから現在の中心周波数を決定
する事によって、位置ずれを防止する周波数ロックの方
法とがある。
To solve this problem, a magnetic field locking method (a method in which when the static magnetic field strength fluctuates from the virtual central magnetic field strength, the static magnetic field strength is increased or decreased by the difference to match the virtual central magnetic field strength) and a special application As described in 1986-255666, measurement was performed without applying a gradient magnetic field to the subject prior to imaging.
There is a frequency locking method for preventing the displacement by performing Fourier transform on the NMR signal, performing complex absolute value processing, and determining the current center frequency from the peak of the obtained spectrum.

磁場ロック法では、永久磁石方式のように、磁石本体
が負の温度係数を持つ場合、静磁場補正用コイルに電流
を流すことによって静磁場強度を一定に保つ。しかし、
電流を流すことによる発熱で、さらに静磁場強度が低下
するので、電流を増加させなければならないということ
が生じうる。これを防ぐには、永久磁石で発生した静磁
場強度を、補正コイルに電流を常時流して、若干静磁場
を打ち消すように構成すれば、前記悪循環を断ち切るこ
とは出来る。つまり、外部環境の温度が上昇し、永久磁
石の発生する静磁場強度が低下したときは、補正用コイ
ルに流す電流を減らせば打ち消していた静磁場を回復し
て利用でき、静磁場も仮想中心磁場強度にもどるととも
に、電流も減少しているので発熱も少なくなる。
In the magnetic field locking method, when the magnet body has a negative temperature coefficient as in the case of the permanent magnet method, the intensity of the static magnetic field is kept constant by flowing a current through the static magnetic field correction coil. But,
The heat generated by flowing the current further reduces the static magnetic field strength, so that the current may need to be increased. In order to prevent this, the vicious circle can be broken if the static magnetic field strength generated by the permanent magnet is configured so that a current is always passed through the correction coil to slightly cancel the static magnetic field. In other words, when the temperature of the external environment rises and the static magnetic field strength generated by the permanent magnet decreases, the static magnetic field that has been canceled can be recovered and used by reducing the current flowing through the correction coil, and the static magnetic field is also virtual center. As the magnetic field strength returns, the heat is reduced because the current is also reduced.

しかし、このような構成をとると、静磁場補正用コイ
ルで打ち消すのに相当する磁場強度を永久磁石を強化す
ることにより補う必要がある。これは、NMRイメージン
グ装置としての永久磁石方式静磁場発生装置のコストが
高くなる。
However, with such a configuration, it is necessary to compensate for the magnetic field strength equivalent to canceling out by the static magnetic field correction coil by strengthening the permanent magnet. This increases the cost of a permanent magnet type static magnetic field generator as an NMR imaging device.

そこで、新しく提案されたのが、本出願人の特許出願
になる特願昭61−255666である。この出願にかかる周波
数ロックの方法は、本来の被検体の計測に先立って、中
心周波数を直接求める計測を行うものである。そのため
に、先ず、周波数エンコード傾斜磁場及び位相エンコー
ド傾斜磁場を印加せずに、スライス方向傾斜磁場のみを
印加し、且つこのスライス方向傾斜磁場に同期して90゜
パルス及び180゜パルスを印加し、これにより生じたNMR
信号をフーリエ変換し、このフーリエ変換で得た周波数
の中で、ピークのスペクトルを持つ周波数を、実際の中
心周波数として設定せしめるようにした。
Therefore, a new proposal has been made in Japanese Patent Application No. 61-255666 filed by the present applicant. The frequency lock method according to this application performs measurement for directly obtaining the center frequency prior to the original measurement of the subject. Therefore, first, without applying the frequency encoding gradient magnetic field and the phase encoding gradient magnetic field, only the slice direction gradient magnetic field is applied, and 90 ° pulse and 180 ° pulse are applied in synchronization with the slice direction gradient magnetic field, NMR generated by this
The signal is subjected to Fourier transform, and among the frequencies obtained by the Fourier transform, a frequency having a peak spectrum is set as an actual center frequency.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

上記周波数のロックの方法は、フーリエ変換後のスペ
クトル中のピーク値から中心周波数を求めるが、被検体
が人体のように信号源が一様でないものは、静磁場不均
一などにより、第5図に示すように頂点が一点で収束せ
ず複数の山をもったスペクトルとなる場合がある。複数
の山をもったスペクトルのピーク位置はノイズにより不
安定となり、計測毎にピークの位置ずれが起こることが
ある。ピークの位置ずれは、すなわち、スライス位置の
位置ずれであり、静磁場の変動がまったく無いと仮定し
た場合にもごくわずかだがスライス位置の位置ずれが発
生することになってしまう。
In the frequency locking method, the center frequency is obtained from the peak value in the spectrum after the Fourier transform. However, when the subject is not uniform, such as a human body, the signal source is not uniform due to the inhomogeneity of the static magnetic field. As shown in (1), the peak may not converge at one point but may have a spectrum having a plurality of peaks. The peak position of a spectrum having a plurality of peaks becomes unstable due to noise, and the position of the peak may shift every measurement. The peak position shift is the position shift of the slice position. Even if it is assumed that there is no fluctuation in the static magnetic field, the position shift of the slice position is very slight but occurs.

撮像技術の進歩に伴ない画質が向上し、被検体の微細
な構造を捉えたいという要求が高まる中、スライス位置
の位置ずれが発生することは問題であり、極力このずれ
を減少させる必要がある。
As image quality improves with the advancement of imaging technology and there is an increasing demand to capture the fine structure of the subject, it is a problem that the displacement of the slice position occurs, and it is necessary to reduce this displacement as much as possible. .

本発明の目的は、ピークのスペクトルを中心周波数に
すると精度が悪くなることに鑑み、広い範囲のスペクト
ルを拾うことにより中心周波数の設定精度を向上させた
MRI装置を提供するものである。
The object of the present invention is to improve the setting accuracy of the center frequency by picking up a wide range of spectra in view of the fact that the accuracy is deteriorated when the peak spectrum is set to the center frequency.
An MRI apparatus is provided.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

本発明は、静磁場強度から決まる中心周波数の変動を
吸収した実際の中心周波数を設定する手段とを備えると
共に、この設定手段は、周波数エンコード傾斜磁場及び
位相エンコード傾斜磁場を印加せずにスライス方向傾斜
磁場のみを印加させる手段と、該スライス方向傾斜磁場
印加に同期して90゜パルス及び180゜パルスを照射する
手段と、該照射に対する前記検出手段で得た核磁気共鳴
信号をフーリエ変換する手段と、該得られたスペクトル
の周波数の平均を算出し、該平均周波数から中心周波数
を設定する手段と、より成る。
The present invention further comprises means for setting an actual center frequency absorbing a change in the center frequency determined by the static magnetic field strength, and the setting means performs the slice direction without applying the frequency encoding gradient magnetic field and the phase encoding gradient magnetic field. Means for applying only a gradient magnetic field, means for irradiating 90 ° and 180 ° pulses in synchronization with the application of the slice-direction gradient magnetic field, and means for Fourier transforming a nuclear magnetic resonance signal obtained by the detection means for the irradiation Means for calculating an average of the frequencies of the obtained spectrum and setting a center frequency from the average frequency.

〔作 用〕(Operation)

本発明によれば、MR信号のフーリエ変換から得たスペ
クトルの周波数の平均を算出し、これを中心周波数とし
て設定したが故に、精度のよい中心周波数を得ることが
でき、撮像における位置ずれをなくせる。
According to the present invention, the average of the frequency of the spectrum obtained from the Fourier transform of the MR signal is calculated, and since this is set as the center frequency, it is possible to obtain an accurate center frequency, and eliminate the displacement in imaging. Let

〔実施例〕〔Example〕

第3図は本発明による磁気共鳴イメージング装置の全
体構成を示すブロック図である。この磁気共鳴イメージ
ング装置は、核磁気共鳴(NMR)現象を利用して被検体
の断層像を得るもので、第3図に示すように、静磁場発
生磁石2と、磁場勾配発生系3と、送信系4と、受信系
5と、信号処理系6と、シーケンサ7とを備えて成る。
FIG. 3 is a block diagram showing the overall configuration of the magnetic resonance imaging apparatus according to the present invention. This magnetic resonance imaging apparatus obtains a tomographic image of a subject by utilizing a nuclear magnetic resonance (NMR) phenomenon. As shown in FIG. 3, a static magnetic field generating magnet 2, a magnetic field gradient generating system 3, It comprises a transmission system 4, a reception system 5, a signal processing system 6, and a sequencer 7.

上記静磁場発生磁石2は、被検体1の周りにその体軸
方向または体軸と直交する方向に強く均一な静磁場を発
生させるもので、上記被検体1の周りのある広がりをも
った空間に永久磁石方式または常電導方式あるいは超電
導方式の磁場発生手段が配置されている。磁場勾配発生
系3は、X,Y,Zの三軸方向に巻かれた傾斜磁場コイル9
と、それぞれの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7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の三軸方向の傾斜磁場Gx,Gy,Gzを被検体1に印加する
ようになっている。そして、この傾斜磁場の加え方によ
り、被検体1に対するスライス面を設定することができ
る。送信系4は、被検体1の生体組織を構成する原子の
原子核に核磁気共鳴を起こさせるために高周波信号を照
射するもので、高周波発振器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14aとから成り、上記高周
波発振器11から出力された高周波パルスをシーケンサ7
の命令に従って変調器12で振幅変調し、この振幅変調さ
れた高周波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、電磁波が上記被検体1に照射されるように
なっている。受信系5は、被検体1の生体組織の原子核
の核磁気共鳴により放出される高周波信号(NMR信号)
を検出するもので、受信側の高周波コイル14bと増幅器1
5と直交位相検波器16とA/D変換器17とから成り、上記送
信側の高周波コイル14aから照射された電磁波による被
検体1の応答の電磁波(NMR信号)は被検体1に近接し
て配置された高周波コイル14bで検出され、増幅器15及
び直交位相検波器16を介してA/D変換器17に入力してデ
ィジタル量に変換され、さらにシーケンサ7からの命令
によるタイミングで直交位相検波器16によりサンプリン
グされた二系列の収集データとされ、その信号が信号系
6に送られるようになっている。この信号処理系6は、
中央処理装置(CPU)8と、磁気ディスク19及び磁気テ
ープ18等の記録装置と、CRT等のディスプレイ20とから
成り、上記CPU8でフーリエ変換、補正係数計算像再構成
等の処理を行い、任意断面の振動強度分布あるいは複数
の信号に適当な演算を行って得られた分布を画像化して
ディスプレイ20に断層像として表示位するようになって
いる。また、シーケンサ7は、CPU8の制御で動作し、被
検体1の断層像のデータ収集に必要な種々の命令を送信
系4及び磁場勾配発生系3並びに受信系5に送り、上記
高周波信号を計測するシーケンスを発生する手段となる
ものである。
The static magnetic field generating magnet 2 generates a strong and uniform static magnetic field around the subject 1 in the body axis direction or a direction perpendicular to the body axis, and has a certain space around the subject 1. A permanent magnet type, a normal conduction type, or a superconducting type magnetic field generating means is disposed in the apparatus. The magnetic field gradient generating system 3 includes a gradient magnetic field coil 9 wound in three directions of X, Y, and Z axes.
And a gradient magnetic field power supply 10 for driving each coil. By driving the gradient magnetic field power supply 10 for each coil in accordance with an instruction from the sequencer 7 described later, X, Y,
The gradient magnetic fields Gx, Gy, Gz in the three axial directions of Z are applied to the subject 1. Then, a slice plane for the subject 1 can be set depending on how to apply the gradient magnetic field. The transmission system 4 irradiates a high-frequency signal to cause nuclear magnetic resonance in the nuclei of the atoms constituting the living tissue of the subject 1, and includes a high-frequency oscillator 11, a modulator 12, a high-frequency amplifier 13, and a high-frequency signal on the transmission side. And a high-frequency pulse output from the high-frequency oscillator 11.
The amplitude is modulated by the modulator 12 in accordance with the instruction, and the amplitude-modulated high-frequency pulse is amplified by the high-frequency amplifier 13 and then supplied to the high-frequency coil 14a arranged close to the subject 1, whereby the electromagnetic wave is 1 is illuminated. The receiving system 5 is a high-frequency signal (NMR signal) emitted by nuclear magnetic resonance of nuclei of living tissue of the subject 1
The high-frequency coil 14b on the receiving side and the amplifier 1
5, a quadrature detector 16 and an A / D converter 17. An electromagnetic wave (NMR signal) of the response of the subject 1 due to the electromagnetic wave emitted from the high-frequency coil 14 a on the transmitting side is close to the subject 1. Detected by the arranged high-frequency coil 14b, input to the A / D converter 17 via the amplifier 15 and the quadrature phase detector 16, converted into a digital quantity, and further converted to a quadrature phase detector at a timing according to a command from the sequencer 7. The collected data is collected into two series of data sampled by 16, and the signal is sent to the signal system 6. This signal processing system 6
A central processing unit (CPU) 8, a recording device such as a magnetic disk 19 and a magnetic tape 18, and a display 20 such as a CRT. The CPU 8 performs processing such as Fourier transform and correction coefficient calculation image reconstruction. The vibration intensity distribution of the cross section or the distribution obtained by performing an appropriate operation on a plurality of signals is imaged and displayed on the display 20 as a tomographic image. The sequencer 7 operates under the control of the CPU 8 and sends various commands necessary for data collection of tomographic images of the subject 1 to the transmission system 4, the magnetic field gradient generation system 3 and the reception system 5, and measures the high-frequency signal. This is a means for generating a sequence.

第1図は本発明の設定手段による処理例である。この
設定手段は、CPU8によるソフトウェア処理によって実現
できる。計測のタイムチャートは第2図に示す。
FIG. 1 shows an example of processing by the setting means of the present invention. This setting means can be realized by software processing by the CPU 8. The time chart of the measurement is shown in FIG.

ステップ2−1……先ず、適当な中心周波数W0を高周波
発振器11にセットする。これは手動でもよい。
Step 2-1 ...... First, setting the appropriate center frequency W 0 in the high-frequency oscillator 11. This may be manual.

ステップ2−2……次に、CPU8を通してシーケンサ7に
起動をかけ、計測を始める。この際、傾斜磁場Gz,Gx,Gy
の中で、スライス方向傾斜磁場Gzのみ印加し、位相エン
コード、周波数エンコードの傾斜磁場Gy,Gxは印加しな
い。このスライス方向傾斜磁場印加時に同期して、前記
W0なる90゜パルス、及び180゜パルスを高周波パルス14a
を介して印加する。
Step 2-2: Next, the sequencer 7 is started through the CPU 8 and measurement is started. At this time, the gradient magnetic fields Gz, Gx, Gy
Among them, only the slice-direction gradient magnetic field Gz is applied, and the phase encode and frequency encode gradient magnetic fields Gy and Gx are not applied. Synchronously with the application of the gradient magnetic field in the slice direction,
W 0 90 ° pulse and 180 ° pulse are high frequency pulse 14a
Is applied.

ステップ2−3……MR信号を高周波コイル14bで検出
し、これをA/D変換器17をしてCPU8が取込む。
Step 2-3: The MR signal is detected by the high-frequency coil 14b, and the detected signal is transmitted to the A / D converter 17 and received by the CPU 8.

ステップ2−4……このA/D変換器17を介して取り込ん
だMRデータはCPU8内又は別に設けた一次元バッファに転
送し格納する。
Step 2-4... The MR data captured via the A / D converter 17 is transferred and stored in the CPU 8 or a one-dimensional buffer provided separately.

ステップ2−5……計測終了後、一次元バッファに転送
されてきたNMRデータをCPU8又は専用のFET演算器で、フ
ーリエ変換する。
Step 2-5: After the measurement is completed, the NMR data transferred to the one-dimensional buffer is subjected to Fourier transform by the CPU 8 or a dedicated FET calculator.

ステップ2−6……計測したデータは実部,虚部からな
る複素データであるので、CPU8又は専用の複素絶対値演
算器によって絶対値を計算し、これを別の一次元バッフ
ァに転送する。
Step 2-6... Since the measured data is complex data consisting of a real part and an imaginary part, an absolute value is calculated by the CPU 8 or a dedicated complex absolute value calculator and transferred to another one-dimensional buffer.

ステップ2−7……この、別の一次元バッファ内の絶対
値(スペクトル)からピーク値を検出する。
Step 2-7: A peak value is detected from the absolute value (spectrum) in another one-dimensional buffer.

ステップ2−8……このステップ2−7で得られたスペ
クトルには、ノイズ成分が含まれているため、ノイズ成
分の除去をはかる。そのために、ノイズ判定用閾値Vth
を設けておき、この閾値よりも大きいスペクトルを信号
成分として抽出する。ピーク値と閾値との一例を第4図
に示す。閾値よりも小さいピーク値の成分は除去し、閾
値よりも大きいピーク値の成分を信号成分として抽出し
た例(斜線部分)が示されている。
Step 2-8 ... Since the spectrum obtained in step 2-7 contains a noise component, the noise component is removed. Therefore, the noise determination threshold V th
Is provided, and a spectrum larger than this threshold is extracted as a signal component. FIG. 4 shows an example of the peak value and the threshold value. An example (shaded area) in which a component having a peak value smaller than the threshold value is removed and a component having a peak value larger than the threshold value is extracted as a signal component is shown.

ステップ2−9……抽出された信号成分から周波数の平
均を求め、平均周波数を得る。平均周波数の算出式は、
重心計算法に従えば下記となる。
Step 2-9: An average of frequencies is obtained from the extracted signal components to obtain an average frequency. The formula for calculating the average frequency is
According to the method of calculating the center of gravity, the following is obtained.

ここで、i=1,2,…,nであり、周波数の番号又は周波
数の数値そのものを示し、aiは各周波数における信号レ
ベル(スペクトルの大きさ)を示す。但し、平均計算法
は、最小自乗法等の他法によってもよい。第4図の例で
は、P1,P2,P3,P4が信号成分としてのピーク例であり、
従来の最大ピーク法によればW1だったのが、本実施例の
平均化法によればW2となる(W1>W2)。
Here, i = 1, 2,..., N, indicating the frequency number or the frequency value itself, and a i indicates the signal level (spectrum size) at each frequency. However, the average calculation method may be another method such as the least square method. In the example of FIG. 4, P 1 , P 2 , P 3 , and P 4 are examples of peaks as signal components.
Was a W 1 according to the conventional maximum peak method, a W 2 according to the averaging method of the present embodiment (W 1> W 2).

ステップ2−10及び2−11……求められた平均周波数か
ら前記初期設定周波数W0との差分W2−W1を求め、新しい
中心周波数を求める。尚、このステップはなくてもよ
い。W2が中心周波数として設定するからである。差分を
計算上利用するときだけ、このステップ2−10及び2−
11は存在する。
Step 2-10 and 2-11 ...... the obtained average frequency determines the difference W 2 -W 1 and the initial set frequency W 0, obtains the new center frequency. This step may not be necessary. W 2 is because the set as the center frequency. Only when the difference is used for calculation, steps 2-10 and 2-
11 exists.

ステップ2−12……該中心周波数W2におけるスペクトル
のレベル値があらかじめプリセットされていたノイズレ
ベルである第2の閾値よりも大きいかを判定し、第2の
閾値よりも小さい場合には、正しくピーク検出がなされ
たなかっとして、ステップ2−13に進み、別の周波数レ
ンジW01にセットする。具体的には現在の中心周波数に
ある増分を加えたり、減じたりする。その結果が予め規
定した枠外にないかどうかをステップ2−14で判定し、
枠外であれば異常終了する。枠内の場合には、ステップ
2−1へ戻り、同じ事をくり返して中心周波数の検出を
続ける。
Step 2-12 to determine the level value of the spectrum at ...... said center frequency W 2 is greater than the second threshold value is a noise level which is preset in advance, is smaller than the second threshold value, correct and Nakatto peak detection is made, the process proceeds to step 2-13, is set to another frequency range W 01. Specifically, a certain increment is added to or subtracted from the current center frequency. In step 2-14, it is determined whether or not the result is outside the predetermined frame.
If it is outside the frame, the process ends abnormally. If it is within the frame, the process returns to step 2-1 and the same is repeated to continue detecting the center frequency.

該中心周波数におけるスペクトルのレベル値が、第2
の閾値以上の場合にはステップ2−15へ進み、この時の
中心周波数を高周波発振器17に、新しい中心周波数とし
てセットして処理を終了する。
The level value of the spectrum at the center frequency is the second
If it is not less than the threshold value, the process proceeds to step 2-15, where the center frequency at this time is set as a new center frequency in the high-frequency oscillator 17, and the process is terminated.

このように本実施例によれば、撮像に先立って中心周
波数を検出する際に、スペクトルの平均より中心周波数
を求めることで、より精度の高い、位置ずれのない計測
を磁場ロックを使用しなくても簡便に実施することがで
きる。
As described above, according to the present embodiment, when detecting the center frequency prior to imaging, by obtaining the center frequency from the average of the spectrum, more accurate measurement without displacement can be performed without using the magnetic field lock. However, it can be easily implemented.

本実施例の変形例を以下に示す。 A modification of the present embodiment will be described below.

(1)スライス方向傾斜磁場を印加せずに90゜および18
0゜、高周波パルスを印加して核磁気共鳴信号を計測
し、スペクトルを得、これから中心周波数を求めること
もできる。
(1) 90 ° and 18 without applying a gradient magnetic field in the slice direction
At 0 °, a high frequency pulse is applied to measure a nuclear magnetic resonance signal to obtain a spectrum, from which a center frequency can be obtained.

(2)エコー信号形成のために180゜高周波パルスを用
いるのではなく、傾斜磁場を切り換えるようにしてもよ
い。
(2) Instead of using a 180 ° high frequency pulse for forming an echo signal, a gradient magnetic field may be switched.

(3)(1)においてエコー信号形成のために180゜高
周波パルスを用いるのではなく、傾斜磁場を切り換える
ようにしてもよい。
(3) Instead of using a 180 ° high-frequency pulse for forming an echo signal in (1), a gradient magnetic field may be switched.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本発明によれば、静磁場の変動があっても、その変動
後の中心周波数を精確に求めることができる。更に静磁
場補正用シムコイルを装置に装着する必要がなく、磁場
ロックに必要な回路も不要になり、さらに小さな被検体
受信信号が小さく、S/N比が悪い場合でも正確なスライ
ス位置の指定が可能となり、簡便で正確な位置補正をす
るMRI装置を提供することが可能となる。
According to the present invention, even if the static magnetic field fluctuates, the center frequency after the fluctuation can be accurately obtained. In addition, there is no need to attach a shim coil for static magnetic field correction to the device, and the circuit required for magnetic field lock is not required.Moreover, even when the small subject reception signal is small and the S / N ratio is poor, the precise slice position can be specified. This makes it possible to provide an MRI apparatus that performs simple and accurate position correction.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明の設定手段の処理フロー図、第2図はそ
の計測タイムチャート、第3図は本発明のMRI装置の全
体構成図、第4図は本発明の平均化法の説明図、第5図
は従来例の説明図である。 1……被検体、2……静磁場発生磁石、3……磁場勾配
発生系、4……送信系、5……受信系、6……信号処理
系、7……シーケンサ、8……CPU、9……傾斜磁場コ
イル、10……傾斜磁場電源、11……高周波発振器、12…
…変調器、13……高周波増幅器、14a……送信側の高周
波コイル、14b……受信側の高周波コイル、15……増幅
器、16……直交位相検波器、17……A/D変換器、18……
磁気ディスク、19……磁気テープ、20……ディスプレ
イ。
FIG. 1 is a processing flow chart of the setting means of the present invention, FIG. 2 is a measurement time chart thereof, FIG. 3 is an overall configuration diagram of the MRI apparatus of the present invention, and FIG. 4 is an explanatory diagram of an averaging method of the present invention. FIG. 5 is an explanatory view of a conventional example. Reference Signs List 1 subject 2 static magnetic field generating magnet 3 magnetic field gradient generating system 4 transmitting system 5 receiving system 6 signal processing system 7 sequencer 8 CPU , 9 ... gradient coil, 10 ... gradient power supply, 11 ... high frequency oscillator, 12 ...
... Modulator, 13 ... High-frequency amplifier, 14a ... High-frequency coil on transmission side, 14b ... High-frequency coil on reception side, 15 ... Amplifier, 16 ... Quadrature phase detector, 17 ... A / D converter, 18 ……
Magnetic disk, 19 ... magnetic tape, 20 ... display.

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) A61B 5/055 Continuation of front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) A61B 5/055

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】被検体に静磁場を与える手段と、被検体に
スライス方向傾斜磁場、位相エンコード傾斜磁場、周波
数エンコード傾斜磁場を所定のシーケンスに従って与え
る手段と、被検体の組織を構成する原子の原子核に核磁
気共鳴を起こさせるために高周波パルスを印加する印加
手段と、核磁気共鳴信号を検出するための核磁気共鳴信
号検出手段と、得られた核磁気共鳴信号をフーリエ変換
して画像を再構成する手段とを有すると共に、静磁場強
度から決まる中心周波数の変動を吸収した実際の中心周
波数を設定する手段とを備えたMRI装置において、 上記設定手段は、周波数エンコード傾斜磁場及び位相エ
ンコード傾斜磁場を印加せずにスライス方向傾斜磁場の
みを印加させる手段と、該スライス方向傾斜磁場印加に
同期して90゜パルス及び180゜パルスを照射する手段
と、該照射に対する前記検出手段で得た核磁気共鳴信号
をフーリエ変換する手段と、該得られたスペクトルの周
波数の平均を算出し、該平均周波数から中心周波数を設
定する手段と、よりなるMRI装置。
A means for applying a static magnetic field to the subject; a means for applying a slice direction gradient magnetic field, a phase encoding gradient magnetic field, and a frequency encoding gradient magnetic field to the subject in a predetermined sequence; Application means for applying a high-frequency pulse to cause nuclear magnetic resonance in the nucleus; nuclear magnetic resonance signal detecting means for detecting a nuclear magnetic resonance signal; and an image obtained by performing a Fourier transform on the obtained nuclear magnetic resonance signal to obtain an image. Means for reconstructing, and means for setting an actual center frequency absorbing a change in the center frequency determined by the static magnetic field strength, wherein the setting means comprises a frequency encoding gradient magnetic field and a phase encoding gradient. Means for applying only the slice-direction gradient magnetic field without applying a magnetic field, and a 90 ° pulse and 1 pulse in synchronization with the slice-direction gradient magnetic field application. Means for irradiating an 80 ° pulse, means for Fourier transforming a nuclear magnetic resonance signal obtained by the detection means for the irradiation, calculating an average of frequencies of the obtained spectrum, and setting a center frequency from the average frequency And an MRI apparatus comprising:
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