JP3018076B2 - Inspection equipment using nuclear magnetic resonance - Google Patents
Inspection equipment using nuclear magnetic resonanceInfo
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、磁気共鳴を用いた
検査装置に係わり、特に検査対象内部の位相分布を高速
に得るための磁気共鳴信号の計測方法に係わる。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an inspection apparatus using magnetic resonance, and more particularly to a method of measuring a magnetic resonance signal for obtaining a phase distribution inside an inspection object at high speed.
【0002】[0002]
【従来の技術】磁気共鳴を用いた検査装置は、静磁場内
に検査対象を設置し、その検査対象に高周波パルスを印
加して核スピンを生じさせ、これにより発生するエコー
信号を計測して検査対象内部の画像を再構成することに
より検査を行うものである。このような検査装置におい
ては、静磁場強度の均一性を向上することが検査の精度
を向上する点から重要である。そこで、従来、静磁場強
度の均一性処理(以下、シミングという)を行うため
に、静磁場発生用磁石に、通常、シムコイルと呼ばれる
複数チャンネルの磁場発生機構を内蔵し、これらの発生
する様々な特性のシム磁場を静磁場コイルの発生する静
磁場に重畳することにより、撮影領域の静磁場強度を均
一にしている。2. Description of the Related Art An inspection apparatus using magnetic resonance places an inspection object in a static magnetic field, applies a high-frequency pulse to the inspection object to generate a nuclear spin, and measures an echo signal generated thereby. The inspection is performed by reconstructing an image inside the inspection target. In such an inspection apparatus, it is important to improve the uniformity of the static magnetic field strength from the viewpoint of improving the accuracy of the inspection. Therefore, conventionally, in order to perform the uniformity processing of the static magnetic field strength (hereinafter, referred to as shimming), a multi-channel magnetic field generating mechanism usually called a shim coil is built in the static magnetic field generating magnet, and various types of these generated magnetic fields are generated. By superimposing the characteristic shim magnetic field on the static magnetic field generated by the static magnetic field coil, the static magnetic field intensity in the imaging region is made uniform.
【0003】ところが、超高速撮影法やスペクトロスコ
ピックイメージング等では、通常の撮影では問題になら
ないような数ppm程度以下の静磁場強度の不均一によ
り、S/N(信号対ノイズ比)やスペクトル分解能が著
しく劣化する。一方、静磁場コイル内の静磁場強度分布
は、磁石自身の特性、周辺の磁性体の影響の他、検査対
象自身の透磁率分布等によって歪められるため、このよ
うな超高速撮影では静磁場中に検査対象が入った状態で
静磁場強度の均一性を向上させることが望ましい。そこ
で、実際の撮影と同一の条件に基づいて、異なる位相情
報を含む2枚の核磁気共鳴画像を撮影し、2枚の画像の
位相情報を比較して静磁場強度分布の不均一性を演算に
より求め、その不均一性を修正するようにシミングを行
うことが提案されている。例えば、2枚の核磁気共鳴画
像から位相画像を求め、さらに静磁場強度分布を得る手
法(以下、位相法という)については、Journal ofMagn
etic Resonance、 77、 pp.40-52 (1988)に記述されて
いる。However, in the ultra-high-speed imaging method or spectroscopic imaging, the S / N (signal-to-noise ratio) and the spectrum are reduced due to the non-uniformity of the static magnetic field intensity of about several ppm or less, which is not a problem in ordinary imaging. The resolution is significantly degraded. On the other hand, the static magnetic field strength distribution in the static magnetic field coil is distorted by the characteristics of the magnet itself, the influence of the surrounding magnetic material, and the magnetic permeability distribution of the test object itself. It is desirable to improve the uniformity of the intensity of the static magnetic field in a state in which the inspection target is contained in the test object. Therefore, based on the same conditions as the actual imaging, two nuclear magnetic resonance images containing different phase information are taken, and the phase information of the two images is compared to calculate the nonuniformity of the static magnetic field intensity distribution. And performing shimming so as to correct the non-uniformity. For example, a method of obtaining a phase image from two nuclear magnetic resonance images and further obtaining a static magnetic field intensity distribution (hereinafter, referred to as a phase method) is described in Journal of Magn.
etic Resonance, 77, pp. 40-52 (1988).
【0004】ここで、上記の位相法について簡単に述べ
る。まず、静磁場中に置かれた核スピンは歳差運動を行
っており、その周波数は静磁場強度に比例している。し
たがって、励起領域内に空間的な静磁場強度の不均一が
存在すると、高周波パルスによって励起された核スピン
は、その直後から様々な周波数で歳差運動をすることに
なり、位相コヒーレンシーが失われていく。このような
状態で得られた核磁気共鳴画像には、静磁場強度の不均
一を感受した時間に比例した位相情報が与えられてい
る。そこで、xy座標による画素 x、y の静磁場強度を
E(x、y)とすると、励起後から信号計測までの時間が異
なる2枚の画像I1、I2の画素値S1、S2はそれぞれ数
1、数2で与えられる。それらの式において、e1、e2
はそれぞれ画像I1、I2が静磁場強度の不均一を感受し
た時間、rは原子核の密度、γは磁気回転比である。Here, the above-mentioned phase method will be briefly described. First, nuclear spins placed in a static magnetic field are precessing, and their frequency is proportional to the static magnetic field strength. Therefore, if there is a spatial inhomogeneity in the static magnetic field strength in the excitation region, the nuclear spins excited by the high-frequency pulse will precess at various frequencies immediately after that, and the phase coherency will be lost. To go. The nuclear magnetic resonance image obtained in such a state is provided with phase information that is proportional to the time when the nonuniformity of the static magnetic field intensity is sensed. Therefore, assuming that the static magnetic field strength of the pixel x, y based on the xy coordinates is E (x, y), the pixel values S 1 , S 2 of the two images I 1 , I 2 having different times from excitation to signal measurement. Is given by Equations 1 and 2, respectively. In those equations, e 1 , e 2
Is the time during which the images I 1 and I 2 sense the non-uniformity of the static magnetic field strength, r is the density of the nuclei, and γ is the gyromagnetic ratio.
【0005】[0005]
【数1】 S1(x、y)=r(x、y)exp{γE(x、y)e1} …(1)S 1 (x, y) = r (x, y) exp {γE (x, y) e 1 } (1)
【0006】[0006]
【数2】 S2(x、y)=r(x、y)exp{γE(x、y)e2} …(2) 数1、数2から静磁場強度E(x、y)は、数3により求め
られる。S 2 (x, y) = r (x, y) exp {γE (x, y) e 2 } (2) From Equations 1 and 2, the static magnetic field strength E (x, y) is It is obtained by Expression 3.
【0007】[0007]
【数3】 E(x、y)= 1 / γ(e2 - e1)・ atan{imag(S2(x、y)/S1(x、y))/real(S2(x、y)/S1(x、y))} …(3) ここで、atan はアークタンジェントを、imag は(S
2(x、y)/S1(x、y))の虚数部を、real は(S2(x、y)/S
1(x、y))の実部をそれぞれ表す。E (x, y) = 1 / γ (e 2 −e 1 ) · atan {imag (S 2 (x, y) / S 1 (x, y)) / real (S 2 (x, y y) / S 1 (x, y))} (3) where atan is the arc tangent and imag is (S
2 (x, y) / S 1 (x, y)), the real part is (S 2 (x, y) / S
1 (x, y)).
【0008】上記の画像I1、I2を撮影するパルスシー
ケンスとしては、スピンエコー法やグラディエントエコ
ー法などが用いられる。スピンエコー法の場合、励起高
周波パルスを印加した直後から位相コヒーレンシーが乱
れ始めるが、反転高周波パルスを印加することにより、
このコヒーレンシーが回復し始める。励起高周波パルス
の印加時刻と反転高周波パルスの印加時刻との時間間隔
をt1、反転高周波パルスの印加時刻とエコー計測時刻
との時間間隔をt2で表すと、t1=t2の場合には静磁
場強度の不均一が位相に及ぼす影響は完全に相殺され
る。そのため、静磁場強度分布の計測にスピンエコー法
を用いる場合には、t1とt2を異ならせた非対称スピン
エコー法が用いられる。この場合、t1とt2との差が数
1のe1あるいは数2のe2となる。As a pulse sequence for photographing the images I 1 and I 2 , a spin echo method, a gradient echo method, or the like is used. In the case of the spin echo method, the phase coherency starts to be disturbed immediately after the excitation high-frequency pulse is applied, but by applying the inverted high-frequency pulse,
This coherency begins to recover. The time interval between the application time of the excitation high-frequency pulse and the application time of the inverted high-frequency pulse is represented by t 1 , and the time interval between the application time of the inverted high-frequency pulse and the echo measurement time is represented by t 2 , where t 1 = t 2 . The effect of the inhomogeneity of the static magnetic field strength on the phase is completely canceled. Therefore, when the spin echo method is used for measuring the static magnetic field intensity distribution, an asymmetric spin echo method in which t 1 and t 2 are different is used. In this case, the difference between t 1 and t 2 is e 1 in Equation 1 or e 2 in Equation 2 .
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】前述したように、超高
速撮影法などで画像撮影を行う場合、シミングを行って
静磁場強度分布の均一性を向上させる必要がある。しか
し、超高速撮影法では、短時間に信号計測を行うために
高強度の傾斜磁場を高速にスイッチングするので、傾斜
磁場コイルの導体表面などに渦電流が発生し、これによ
り静磁場強度分布が影響をうけるという問題がある。つ
まり、高強度の傾斜磁場を高速にスイッチングすること
により発生する渦電流によって二次的な磁場が発生し、
これが静磁場E(x、y)に重畳する。As described above, when an image is photographed by an ultra-high-speed photographing method or the like, it is necessary to perform shimming to improve the uniformity of the static magnetic field intensity distribution. However, in the ultra-high-speed imaging method, a high-intensity gradient magnetic field is switched at high speed in order to perform signal measurement in a short time, so that an eddy current is generated on a conductor surface of the gradient magnetic field coil, and the static magnetic field intensity distribution is thereby reduced. There is a problem of being affected. In other words, a secondary magnetic field is generated by the eddy current generated by switching the high-intensity gradient magnetic field at high speed,
This is superimposed on the static magnetic field E (x, y).
【0010】このような渦電流の影響による静磁場不均
一は、上述の位相情報が異なる2枚の画像を用いて位相
法により求めることはできない。すなわち、2枚の画像
を計測する撮影シーケンスは、通常は、エコー発生時刻
のみが異なり、リードアウト傾斜磁場波形は等しいた
め、エコーに含まれる渦電流の影響も等しいことにな
る。したがって、2つの画像の位相を互いに差し引く
と、渦電流の影響を受けた位相項は相殺されてしまうの
で、渦電流の影響による静磁場不均一を求めることはで
きない。The nonuniformity of the static magnetic field due to the influence of the eddy current cannot be obtained by the phase method using two images having different phase information. That is, in the imaging sequence for measuring two images, usually, only the echo generation time is different, and the readout gradient magnetic field waveforms are equal, so that the influence of the eddy current included in the echo is equal. Therefore, if the phases of the two images are subtracted from each other, the phase term affected by the eddy current is canceled out, so that it is impossible to determine the static magnetic field inhomogeneity due to the eddy current.
【0011】一方、上述のような渦電流による問題を解
決するため、渦電流が大量に発生する撮影法を実行する
装置では、アクティブシールド付きの傾斜磁場コイルを
用いることが多い。このアクティブコイルは、傾斜磁場
コイルの主コイルに流れる電流に対して、逆向きで大き
さの等しい電流が流れる付加的なコイルを主コイルの外
側に配置し、主コイルの発生する渦電流の影響を打ち消
すものである。On the other hand, in order to solve the above-mentioned problem caused by eddy current, an apparatus for executing an imaging method in which a large amount of eddy current is generated often uses a gradient magnetic field coil with an active shield. This active coil has an additional coil in which the same current flows in the opposite direction to the current flowing in the main coil of the gradient magnetic field coil. Is to cancel.
【0012】しかし、実際にはアクティブシールドの効
果は十分ではないため、渦電流発生量が小さいスピンエ
コー法などの撮影法と、渦電流発生量が大きいエコープ
ラナー法などの撮影法とでは、撮影領域内の静磁場強度
分布は等しくならない。そのため、前者の撮影法で計測
した静磁場強度分布を用いて上述の位相法により静止磁
場強度の不均一度を求め、これに基づいてシミングを行
っても、その状態で、後者の撮影法で画像を撮影する場
合は、渦電流発生量が異なるので、静磁場均一度の改善
効果が十分に得られないという問題がある。[0012] However, since the effect of the active shield is not sufficient in practice, the photographing method such as the spin echo method in which the eddy current generation is small and the photographing method such as the echo planar method in which the eddy current generation is large are used. The static magnetic field strength distribution in the region is not equal. Therefore, using the static magnetic field strength distribution measured by the former imaging method, the non-uniformity of the static magnetic field intensity is obtained by the above-described phase method, and even if shimming is performed based on this, in that state, the latter imaging method When an image is taken, there is a problem that the effect of improving the uniformity of the static magnetic field cannot be sufficiently obtained because the amount of generated eddy current is different.
【0013】本発明が解決しようとする課題は、過電流
の影響による静磁場強度分布又は均一度を精度よく計測
することにある。An object of the present invention is to accurately measure a static magnetic field intensity distribution or uniformity caused by an overcurrent.
【0014】[0014]
【課題を解決するための手段】上記の課題は、次の手段
により解決することができる。まず、大きな渦電流が発
生する原因は、高い強度の傾斜磁場を高速にスイッチン
グすることにあり、これは主にリードアウト傾斜磁場に
起因するものである。例えば、超高速撮影法の1つであ
るエコープラナー法は、スピンエコー法などの撮影法と
比較すると、スライス方向や位相エンコード方向には同
等の強度の傾斜磁場を用いるが、リードアウト方向には
2〜4倍の強度の傾斜磁場を約1kHz程度の周波数で
スイッチングする。The above objects can be attained by the following means. First, a large eddy current is generated by high-speed switching of a high-intensity gradient magnetic field, which is mainly caused by a read-out gradient magnetic field. For example, the echo planar method, which is one of the ultra-high-speed imaging methods, uses a gradient magnetic field of the same intensity in the slice direction and the phase encoding direction as compared with the imaging methods such as the spin echo method, but in the lead-out direction. The gradient magnetic field having an intensity of 2 to 4 times is switched at a frequency of about 1 kHz.
【0015】そこで、本発明は、静磁場不均一計測用の
2枚の静磁場強度分布画像を撮影するにあたり、少なく
とも一方の画像を撮影する静磁場強度測定用シーケンス
(パルスシーケンス)で用いるリードアウト傾斜磁場の
波形を、実際の超高速撮影法で用いるリードアウト傾斜
磁場の振動傾斜磁場の波形とほぼ同等の波形とすること
により、静磁場強度分布画像の撮影時に、超高速画像の
撮影時と同様の渦電流を発生させて、本番の超高速画像
撮影時の渦電流による静磁場不均一を計測し、これに基
づいて静磁場不均一を修正するようにすることを特徴と
する。In view of the above, according to the present invention, in capturing two static magnetic field intensity distribution images for measuring a static magnetic field inhomogeneity, a readout used in a static magnetic field intensity measuring sequence (pulse sequence) for capturing at least one of the images. By making the waveform of the gradient magnetic field almost the same as the waveform of the oscillating gradient magnetic field of the readout gradient magnetic field used in the actual ultra-high-speed imaging method, the static magnetic field intensity distribution image can be captured at the time of capturing the ultra-high-speed image. A similar eddy current is generated to measure the non-uniformity of the static magnetic field due to the eddy current at the time of actual ultra-high-speed image capturing, and the non-uniformity of the static magnetic field is corrected based on this.
【0016】[0016]
【0017】[0017]
【0018】[0018]
【0019】具体的には、静磁場を発生する静磁場発生
手段と、傾斜磁場発生手段と、高周波磁場発生手段と、
前記静磁場の均一度を調整する磁場を発生する付加磁場
発生手段と、前記各手段の制御と演算を実行する制御演
算手段とを備え、前記制御演算手段は、前記静磁場発生
手段が発生する静磁場内に置かれた検査対象に高周波磁
場を印加して励起させた後、振動傾斜磁場のリードアウ
ト傾斜磁場を印加して前記検査対象から発生するエコー
信号を計測する撮影シーケンスを実行し、計測されたエ
コー信号に基づいて前記検査対象の画像を再構成する核
磁気共鳴を用いた検査装置において、前記制御演算手段
は、前記撮影シーケンスの実行に先立って、前記撮影シ
−ケンスにおける前記振動傾斜磁場の1つの波形と、振
幅、振動周波数及び立上り時間が等しい波形をもつ第1
のリードアウト傾斜磁場を印加して前記検査対象の第1
の画像を撮影する第1のシ−ケンスと、前記撮影シ−ケ
ンスにおける前記振動傾斜磁場と、振幅、振動周波数及
び立上り時間が等しい傾斜磁場波形に第1のリードアウ
ト傾斜磁場の波形を付加した第2のリードアウト傾斜磁
場を印加して前記検査対象の第2の画像を撮影する第2
の撮影シ−ケンスとからなる静磁場強度分布測定シ−ケ
ンスを実行し、前記第1と第2の画像の画素ごとに位相
演算を行なって静磁場強度分布画像を求め、該静磁場強
度分布画像に基づいて前記静磁場の不均一度を改善する
ように前記付加磁場発生手段を制御する静磁場調整手段
を備えてなることを特徴とする。 Specifically, a static magnetic field generation for generating a static magnetic field
Means, gradient magnetic field generating means, high frequency magnetic field generating means,
Additional magnetic field for generating a magnetic field for adjusting the uniformity of the static magnetic field
Generating means, and a control function for executing control and calculation of each of the means.
Calculation means, wherein the control calculation means is configured to generate the static magnetic field.
The test object placed in the static magnetic field generated by the
After applying a field to excite, read out the oscillating gradient magnetic field.
Echo generated from the inspection object by applying a gradient magnetic field
Execute the shooting sequence to measure the signal, and
A nucleus for reconstructing the image of the inspection object based on a co-signal
In an inspection apparatus using magnetic resonance, the control operation means
Prior to execution of the shooting sequence,
One waveform of said oscillating gradient magnetic field at Cans,
First having a waveform having the same width, vibration frequency, and rise time
Of the inspection object by applying a readout gradient magnetic field of
A first sequence for photographing the image of
The oscillating gradient magnetic field, amplitude, oscillating frequency and
First rise-out to a gradient magnetic field waveform with the same
Second readout gradient magnetic field with a gradient magnetic field waveform added
Applying a field to capture a second image of the test object
Measurement sequence of static magnetic field intensity distribution consisting of the imaging sequence
The phase of each pixel of the first and second images.
Calculation is performed to obtain a static magnetic field strength distribution image, and the static magnetic field strength
Improving the inhomogeneity of the static magnetic field based on the degree distribution image
Magnetic field adjusting means for controlling the additional magnetic field generating means as described above
It is characterized by comprising.
【0020】また、第2のリードアウト傾斜磁場は、前
記撮影シーケンスの前記振動傾斜磁場により発生する複
数のエコー信号の第1番目のエコー信号発生から、位相
エンコード傾斜磁場の実質的な印加量がゼロとなるゼロ
エンコードエコー信号発生までに印加される振動傾斜磁
場に、第1のリードアウト傾斜磁場を付加した傾斜磁場
波形を有するものとすることが好ましい。この場合に、
第1のリードアウト傾斜磁場として、振動傾斜磁場より
も振幅、振動周波数及び立上り時間の少なくとも1つが
小さいものを用いることが好ましい。つまり、渦電流の
発生量の少ない条件で画像I1を撮影し、超高速撮影法
で用いるリードアウト傾斜磁場と画像I1の撮影時に用
いるリードアウト傾斜磁場の両方が発生する渦電流の影
響を有するリードアウト傾斜磁場を用いて画像I2を撮
影する。これにより、画像I1、I2を用いて得られた静
磁場強分布画像に含まれる渦電流の影響は、超高速撮影
法のゼロエンコードエコーが感受する渦電流と同等とな
る。Further, the second read-out gradient magnetic field has a substantial application amount of the phase encoding gradient magnetic field from the first echo signal generation of a plurality of echo signals generated by the oscillating gradient magnetic field of the imaging sequence. It is preferable to have a gradient magnetic field waveform obtained by adding the first readout gradient magnetic field to the oscillating gradient magnetic field applied until the generation of the zero encode echo signal which becomes zero. In this case,
It is preferable to use, as the first readout gradient magnetic field, one having at least one of an amplitude, a vibration frequency, and a rise time smaller than that of the vibration gradient magnetic field. In other words, captured image I 1 with less conditions of occurrence of eddy currents, the influence of the eddy currents both readout gradient magnetic field used in the read-out of the imaging gradient magnetic field and image I 1 used in ultra high speed imaging method occurs The image I 2 is taken using the readout gradient magnetic field. As a result, the influence of the eddy current included in the strong static magnetic field distribution image obtained using the images I 1 and I 2 is equivalent to the eddy current perceived by the zero encode echo of the ultra-high-speed imaging method.
【0021】[0021]
【0022】また、静磁場強度分布を得る際には、画像
I1、I2を用いて数3に示す演算を行うが、この演算は
両画像の位相差を求めるものである。したがって、位相
差の有する渦電流の影響が、超高速撮影法のゼロエンコ
ードエコーが感受する渦電流と同等であるようなリード
アウト傾斜磁場波形を用いることにより、渦電流の影響
を含めた正確なシミングを行うことができる。When obtaining the static magnetic field intensity distribution, the operation shown in Expression 3 is performed using the images I 1 and I 2 , and this operation is to obtain the phase difference between the two images. Therefore, by using a readout gradient magnetic field waveform in which the influence of the eddy current having the phase difference is equivalent to the eddy current perceived by the zero encode echo of the ultra-high-speed imaging method, accurate eddy current including the influence of the eddy current is obtained. Shimming can be performed.
【0023】[0023]
【実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面に基づ
いて説明する。 (第1実施の形態)図1に、本発明の特徴に係る静磁場
強度分布測定シーケンスの一実施の形態をを示し、図2
に、本発明を実施する検査装置の一実施の形態の全体構
成図を示す。図1(a)は、本発明に係る画像I2を撮
影する静磁場強度分布測定シーケンスの一例であり、実
際の検査に用いられる超高速撮影法のエコープラナー法
が適用されている。図1(b)は、本発明に係る画像I
1を撮影する静磁場強度分布測定シーケンスであり、静
磁場不均一に与える渦電流の影響を無視できるリードア
ウト傾斜磁場を用いたグラディエントエコー法が適用さ
れている。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. (First Embodiment) FIG. 1 shows an embodiment of a static magnetic field intensity distribution measuring sequence according to the present invention, and FIG.
FIG. 1 shows an overall configuration diagram of an embodiment of an inspection apparatus for implementing the present invention. FIG. 1A shows an example of a static magnetic field intensity distribution measurement sequence for capturing an image I 2 according to the present invention, to which an echo planar method of an ultra-high-speed imaging method used for actual inspection is applied. FIG. 1B shows an image I according to the present invention.
This is a static magnetic field intensity distribution measurement sequence for imaging 1 , and a gradient echo method using a readout gradient magnetic field that can ignore the effect of eddy currents on the nonuniformity of the static magnetic field is applied.
【0024】図2に示すように、本発明に係る検査装置
は、静磁場を発生する静磁場発生コイル101と、直交
3軸方向のそれぞれの方向の傾斜磁場を発生する傾斜磁
場発生コイル102を備えて構成され、これらのコイル
が発生する磁場内に検査対象103が配置される。シー
ケンサ104は、傾斜磁場電源105と、高周波発信器
106に命令を送り、傾斜磁場および高周波パルスを検
査対象103に印加する。高周波パルスは、高周波変調
器107、高周波増幅器108を経て高周波送信器10
9により、検査対象103に印加される。検査対象10
3から発生したエコー信号は受信器110によって受波
され、増幅器111、位相検波器112、AD変換器1
13を通ってCPU114に送られ、ここで例えば画像
再構成等の信号処理が行われる。そして、必要に応じ
て、記憶媒体115に信号や測定条件を記憶させること
もできる。主としてシーケンサ104、CPU114等
により、本発明に係る制御演算手段が構成される。As shown in FIG. 2, the inspection apparatus according to the present invention comprises a static magnetic field generating coil 101 for generating a static magnetic field and a gradient magnetic field generating coil 102 for generating a gradient magnetic field in each of three orthogonal directions. The inspection target 103 is arranged in a magnetic field generated by these coils. The sequencer 104 sends a command to the gradient magnetic field power supply 105 and the high frequency oscillator 106 to apply the gradient magnetic field and the high frequency pulse to the inspection target 103. The high-frequency pulse passes through the high-frequency modulator 107 and the high-frequency amplifier 108,
9 is applied to the inspection target 103. Inspection object 10
3 is received by the receiver 110, the amplifier 111, the phase detector 112, the AD converter 1
The signal is sent to the CPU 114 through the CPU 13 where signal processing such as image reconstruction is performed. Then, the signal and the measurement condition can be stored in the storage medium 115 as necessary. The sequencer 104, the CPU 114, and the like mainly constitute a control operation unit according to the present invention.
【0025】また、静磁場発生コイル101にシムコイ
ル116が設けられ、シムコイル116は異なる特性の
磁場を発生する複数チャンネルのコイルで構成されてい
る。シム電源117は、シーケンサ104の命令に従
い、シムコイル116に電流を流す。この電流値は記憶
媒体115に記憶させておき、CPU114によりシー
ケンサ114に送出するようにできる。また、シム電源
117自体にメモリを内蔵し、電流値を記憶させおくこ
ともできる。シムコイル116のうち、1次のコイル
(X、Y、Zチャンネル)は、傾斜磁場と干渉を起こす可
能性があるため、傾斜磁場発生コイル102とシムコイ
ル116の1次のコイルを一体化する場合もある。ま
た、シムコイル116の1次のコイルを用いる代わり
に、傾斜磁場のオフセットを用いることも可能である。The static magnetic field generating coil 101 is provided with a shim coil 116, and the shim coil 116 is composed of coils of a plurality of channels for generating magnetic fields having different characteristics. The shim power supply 117 supplies a current to the shim coil 116 in accordance with a command from the sequencer 104. This current value can be stored in the storage medium 115 and sent to the sequencer 114 by the CPU 114. Further, a memory may be built in the shim power supply 117 itself to store a current value. Since the primary coils (X, Y, Z channels) of the shim coil 116 may cause interference with the gradient magnetic field, the primary coil of the gradient magnetic field generating coil 102 and the shim coil 116 may be integrated. is there. Instead of using the primary coil of the shim coil 116, an offset of the gradient magnetic field can be used.
【0026】次に、図1(a)、(b)を参照して、本
発明の特徴である静磁場強度分布の測定法を説明する。
同図(a)は、本発明に係る画像I2を撮影する静磁場
強度分布測定シーケンスであり、一例として実際の検査
に用いられる超高速撮影法のエコープラナー法が適用さ
れている。図において各タイムチャートは、上から順
に、RFパルス(励起高周波パルス)201、スライス
傾斜磁場202、位相エンコード傾斜磁場203、リー
ドアウト傾斜磁場204、エコー信号205を示してい
る。同図(b)は、本発明に係る画像I1を撮影する静
磁場強度分布測定シーケンスであり、一例として静磁場
不均一に与える渦電流の影響を無視できる強度が低いリ
ードアウト傾斜磁場を用いたグラディエントエコー法が
適用されている。図において各タイムチャートは、上か
ら順に、RFパルス(励起高周波パルス)206スライ
ス傾斜磁場207、位相エンコード傾斜磁場208、リ
ードアウト傾斜磁場209、エコー信号210を示す。Next, with reference to FIGS. 1A and 1B, a method of measuring a static magnetic field intensity distribution which is a feature of the present invention will be described.
FIG. 3A shows a static magnetic field intensity distribution measurement sequence for capturing an image I 2 according to the present invention. As an example, an echo planar method of an ultra-high-speed imaging method used for an actual inspection is applied. In the figure, each time chart shows an RF pulse (excitation high frequency pulse) 201, a slice gradient magnetic field 202, a phase encoding gradient magnetic field 203, a readout gradient magnetic field 204, and an echo signal 205 in order from the top. FIG. 2B shows a static magnetic field intensity distribution measuring sequence for capturing the image I 1 according to the present invention. As an example, a readout gradient magnetic field having a low intensity that can ignore the influence of the eddy current on the nonuniform static magnetic field is used. Gradient echo method was applied. In the figure, each time chart shows an RF pulse (excitation high frequency pulse) 206 slice gradient magnetic field 207, phase encoding gradient magnetic field 208, readout gradient magnetic field 209, and echo signal 210 in order from the top.
【0027】まず、画像I2を撮影する図1(a)の手
順を説明する。RFパルス201とスライス傾斜磁場2
02を同時に印加して、特定のスライス領域内の磁化の
みを励起する。その励起後、核磁化は静磁場不均一など
の影響を受け、位相角のバラツキを生じる。この位相角
のバラツキの程度は、励起からエコー信号検出までの時
間に比例する。一定の時間の後に、傾斜磁場の極性を反
転させながら周期的に強度が変化するリードアウト傾斜
磁場204を、スライス傾斜磁場202に対して垂直方
向に印加し、リードアウト傾斜磁場方向の位置情報を有
するエコー信号205を順次読み出す。このとき、スラ
イス傾斜磁場202とリードアウト傾斜磁場204に対
していずれにも垂直な方向のパルス状の位相エンコード
傾斜磁場203を印加することにより、エコー信号20
5に位相エンコード傾斜磁場方向の位置情報を与える。
これらのエコー信号205は、励起後の時間に比例して
静磁場不均一などの影響を受けるため、エコー信号20
5をフーリエ変換して得られる画像は、それぞれのエコ
ー時間に応じた位相情報を有する。First, the procedure of FIG. 1A for photographing the image I 2 will be described. RF pulse 201 and slice gradient magnetic field 2
02 are simultaneously applied to excite only the magnetization in a specific slice region. After the excitation, the nuclear magnetization is affected by the non-uniformity of the static magnetic field and the like, and the phase angle varies. The degree of the phase angle variation is proportional to the time from excitation to detection of an echo signal. After a certain period of time, a readout gradient magnetic field 204 whose intensity changes periodically while reversing the polarity of the gradient magnetic field is applied in a direction perpendicular to the slice gradient magnetic field 202, and the position information in the readout gradient magnetic field direction is obtained. The read echo signals 205 are sequentially read. At this time, by applying a pulse-shaped phase encoding gradient magnetic field 203 in a direction perpendicular to both the slice gradient magnetic field 202 and the readout gradient magnetic field 204, the echo signal 20
5 is given position information in the direction of the phase encoding gradient magnetic field.
These echo signals 205 are affected by static magnetic field inhomogeneity and the like in proportion to the time after the excitation, so that the echo signals 20
The image obtained by Fourier-transforming 5 has phase information corresponding to each echo time.
【0028】図1(a)の超高速撮影法では、短時間に
連続して信号計測を行うために高強度の傾斜磁場を高速
にスイッチングするので、傾斜磁場コイルの導体表面な
どに渦電流が生じ、この渦電流の発生する二次的な磁場
が静磁場強度分布の均一性に影響をもたらす。特に、エ
コープラナー法などの超高速撮影法のリードアウト傾斜
磁場は、スピンエコー法と比較して強度及びスイッチン
グ周波数が高い(例えば、2倍〜4倍の強度、約1kH
z程度の周波数)。したがって、超高速撮影法による場
合は、渦電流の影響を含めたシミングを行う必要があ
り、超高速撮影法と同じリードアウト傾斜磁場を用いて
撮影した画像から静磁場強度分布画像を求める。In the ultra-high-speed imaging method shown in FIG. 1A, a high-intensity gradient magnetic field is switched at high speed in order to continuously perform signal measurement in a short time. Therefore, an eddy current is generated on the conductor surface of the gradient magnetic field coil. Then, the secondary magnetic field generated by the eddy current affects the uniformity of the static magnetic field intensity distribution. In particular, the readout gradient magnetic field of the ultra-high-speed imaging method such as the echo planar method has a higher intensity and a higher switching frequency than the spin echo method (for example, an intensity of 2 to 4 times, about 1 kHz).
z). Therefore, in the case of using the ultra-high-speed imaging method, it is necessary to perform shimming including the influence of the eddy current, and a static magnetic field intensity distribution image is obtained from an image captured using the same readout gradient magnetic field as in the ultra-high-speed imaging method.
【0029】しかし、次に述べる理由により、さらに工
夫を要する。つまり、前述した位相法により、位相情報
を異ならせて得られる2枚の画像I1、I2から静磁場強
度分布を求める場合を考える。この場合、従来のよう
に、エコー発生時刻のみを異ならせても、リードアウト
傾斜磁場の波形が2枚の画像I1、I2間で等しいと、エ
コー信号に含まれる渦電流の影響も等しいことになる。
したがって、両画像I1、I2の位相を互いに差し引く
と、渦電流の影響による位相項が相殺されるので、渦電
流の影響による静磁場強度分布の不均一を測定すること
ができない。However, further contrivance is required for the following reasons. That is, a case where the static magnetic field intensity distribution is obtained from the two images I 1 and I 2 obtained by making the phase information different by the above-described phase method will be considered. In this case, as in the conventional case, even if only the echo generation time is changed, if the waveform of the readout gradient magnetic field is equal between the two images I 1 and I 2 , the influence of the eddy current included in the echo signal is also equal. Will be.
Therefore, if the phases of the two images I 1 and I 2 are subtracted from each other, the phase term due to the influence of the eddy current is canceled out, so that it is impossible to measure the non-uniformity of the static magnetic field intensity distribution due to the influence of the eddy current.
【0030】そこで、図1(b)に示すように、画像I
1を渦電流が発生しない又は渦電流が十分に小さいグラ
ディエントエコー法のパルスシーケンスを用いて撮影
し、画像I1、I2間の位相差に渦電流の影響を含む静磁
場不均一の情報を含ませるようにしたのである。すなわ
ち、RFパルス206とスライス傾斜磁場207を同時
に印加して、特定のスライス領域内の磁化のみを励起す
る。その励起後、核磁化は静磁場不均一などの影響を受
け、位相角のバラツキを生じる。そして、励起RFパル
ス206の印加からt21経過時に、リードアウト傾斜磁
場209をスライス傾斜磁場207に対して垂直方向に
印加し、リードアウト傾斜磁場方向の位置情報を有する
エコー信号210を読み出す。このとき、スライス傾斜
磁場207とリードアウト傾斜磁場209に対していず
れにも垂直な方向の位相エンコード傾斜磁場208を印
加することにより、エコー信号210に位相エンコード
傾斜磁場方向の位置情報を与える。このエコー信号21
0は、励起後の時間に比例して静磁場不均一などの影響
を受けるため、エコー信号210をCPU114にてフ
ーリエ変換して得られる画像I1は、エコー時間に応じ
た位相情報を有する。しかし、渦電流の影響が十分に小
さいリードアウト傾斜磁場を用いていることから、画像
I1は渦電流による静磁場不均一による位相情報を含ん
でいない。エコー信号205とエコー信号210のエコ
ー時間差はεであり、PFパルス印加からエコー信号2
10をリードする時間はt21である。Therefore, as shown in FIG.
1 is photographed using a pulse sequence of a gradient echo method in which no eddy current is generated or the eddy current is sufficiently small, and information on the inhomogeneity of the static magnetic field including the influence of the eddy current on the phase difference between the images I 1 and I 2 is obtained. We included it. That is, the RF pulse 206 and the slice gradient magnetic field 207 are simultaneously applied to excite only the magnetization in a specific slice region. After the excitation, the nuclear magnetization is affected by the non-uniformity of the static magnetic field and the like, and the phase angle varies. At the time t 21 has elapsed from the application of the excitation RF pulse 206, it is applied in a direction perpendicular to the slice gradient magnetic field 207 the read-out gradient magnetic field 209, reads the echo signal 210 having position information of the readout gradient magnetic field direction. At this time, by applying a phase encoding gradient magnetic field 208 in a direction perpendicular to both the slice gradient magnetic field 207 and the readout gradient magnetic field 209, position information in the phase encoding gradient magnetic field direction is given to the echo signal 210. This echo signal 21
0 is affected by static magnetic field inhomogeneity or the like in proportion to the time after excitation, so that the image I 1 obtained by Fourier transforming the echo signal 210 by the CPU 114 has phase information according to the echo time. However, the image I 1 does not include phase information due to the non-uniformity of the static magnetic field due to the eddy current, since the readout gradient magnetic field, which has a sufficiently small influence of the eddy current, is used. The echo time difference between the echo signal 205 and the echo signal 210 is ε.
10 time to lead is t 21.
【0031】このようにして得られた2枚の画像I1、
I2を用い、CPU114により、従来の技術の項で述
べた数3に従って静磁場強度分布画像を求めることによ
り、渦電流の影響を含んだ静磁場不均一を測定すること
ができる。そして、その静磁場不均一を修正するよう
に、シーケンサ104を介してシム電源17を制御して
静磁場に付加する磁場の特性を調整することにより、渦
電流の影響をも考慮して静磁場強度の均一度を高めるこ
とができる。The two images I 1 , thus obtained,
By using I 2 and obtaining a static magnetic field intensity distribution image by the CPU 114 according to Equation 3 described in the section of the related art, the non-uniformity of the static magnetic field including the influence of the eddy current can be measured. Then, by controlling the shim power supply 17 via the sequencer 104 to adjust the characteristics of the magnetic field added to the static magnetic field so as to correct the nonuniformity of the static magnetic field, the static magnetic field is considered in consideration of the influence of the eddy current. Strength uniformity can be increased.
【0032】ところで、2枚の画像I1、I2の位相差を
求める場合、それらの画像の視野、空間分解能、サンプ
リング間隔を等しくすることが好ましいが、本実施の形
態ではその条件を満たすことは困難であるから、次の手
法により2枚の画像I1、I2の比較をする。すなわち、
リードアウト傾斜磁場強度を十分に小さくして、渦電流
の発生量を無視できる条件で画像I1を撮影すると、画
像I2に比べて低い空間分解能で、大視野の画像が得ら
れる。この視野が異なる問題は、画像I1の一部分を切
り出して視野を同じにすることにより解決できる。一
方、空間分解能の問題は、静磁場強度分布画像は必ずし
も高い空間分解能は必要としないので、画像I2の画素
数を減らして空間分解能を落とすか、逆に線形補間など
で画像I1の見かけ上の空間分解能を画像I2に合わせれ
ることにより解決できる。又は、フーリエ変換前の位相
空間上のデータ領域の広さを等しくすることにより、画
像I1と画像I2の空間分解能を揃えることができる。更
に、位相空間のデータ領域が広いほど、空間分解能は高
くなるので、位相空間上の高周波成分を捨てることによ
り空間分解能を低くするか、あるいは逆にゼロフィリン
グなどを用いて位相空間上のデータ領域を広くして、見
かけ上の空間分解能を高くすることによっても解決でき
る。When obtaining the phase difference between the two images I 1 and I 2 , it is preferable to make the fields of view, spatial resolution, and sampling intervals of those images equal, but this embodiment satisfies the conditions. Is difficult, two images I 1 and I 2 are compared by the following method. That is,
When the image I 1 is photographed under conditions where the readout gradient magnetic field intensity is sufficiently small and the amount of eddy current generation can be neglected, an image with a large field of view can be obtained with a lower spatial resolution than the image I 2 . Problem that this field is different, by cutting a portion of the image I 1 can be solved by the same field of view. On the other hand, the spatial resolution issues, since static magnetic field intensity distribution image is always high spatial resolution is not required, or drop the spatial resolution by reducing the number of pixels of the image I 2, etc. reverse to the linear interpolation of the image I 1 Apparent It can be solved by being combined spatial resolution of the upper to the image I 2. Or, by equalizing the size of the data area of the phase space before the Fourier transformation, it is possible to align the spatial resolution of the image I 1 and the image I 2. Furthermore, since the spatial resolution becomes higher as the data area of the phase space becomes wider, the spatial resolution is lowered by discarding high frequency components on the phase space, or conversely, the data area on the phase space is reduced by using zero filling or the like. Can be solved by increasing the apparent spatial resolution.
【0033】(第2実施の形態)図3に、本発明の特徴
に係る静磁場強度分布測定シーケンスの他の実施の形態
を示す。本実施の形態も、図2に示した検査装置を用い
て実施することができる。図3(a)は、本発明に係る
画像I2を撮影する静磁場強度分布測定シーケンスの一
例であり、基本的には超高速撮影法ではない非対称スピ
ンエコー法が適用されている。図3(b)は、本発明に
係る画像I1を撮影する静磁場強度分布測定シーケンス
であり、図3(a)と同様のスピンエコー法が適用され
ている。(Second Embodiment) FIG. 3 shows another embodiment of the static magnetic field intensity distribution measuring sequence according to the features of the present invention. This embodiment can also be implemented using the inspection device shown in FIG. FIG. 3A shows an example of a static magnetic field intensity distribution measurement sequence for capturing an image I 2 according to the present invention, and an asymmetric spin echo method, which is basically not an ultra-high-speed imaging method, is applied. FIG. 3B shows a static magnetic field intensity distribution measurement sequence for capturing an image I 1 according to the present invention, and the same spin echo method as that in FIG. 3A is applied.
【0034】本実施の形態が第1の実施の形態と基本的
に異なる点は、画像I1の撮影に渦電流の影響を含む
(但し、その影響が小さい)リードアウト傾斜磁場を用
いることにある。そのために、本実施の形態では、両画
像の位相演算を行って得られる静磁場強度分布画像に含
まれる渦電流成分が、超高速撮影画像に生じる渦電成分
と等しくなるように、リードアウト傾斜磁場の波形を設
定することに特徴がある。以下、詳しく説明する。The present embodiment is basically different from the first embodiment in that a readout gradient magnetic field that includes (but has a small effect of) an eddy current is used for capturing the image I 1. is there. For this purpose, in the present embodiment, the readout gradient is set so that the eddy current component included in the static magnetic field intensity distribution image obtained by performing the phase calculation of both images is equal to the eddy current component generated in the ultra-high-speed image. It is characterized by setting the waveform of the magnetic field. The details will be described below.
【0035】図3(a)は、本発明に係る画像I2を撮
影する静磁場強度分布測定シーケンスであり、超高速撮
影法ではないスピンエコー法が適用され、図において上
から順に、RFパルス301と反転RFパルス303、
第1のスライス傾斜磁場302と第2のスライス傾斜磁
場304、位相エンコード傾斜磁場305、リードアウ
ト傾斜磁場306、エコー信号307のタイムチャート
を示す。同様に、図3(b)は、本発明に係る画像I1
を撮影する静磁場強度分布測定シーケンスであり、図3
(a)と同様にスピンエコー法が適用されている。各タ
イムチャートは、図において上から順に、RFパルス3
08と反転RFパルス310、第1のスライス傾斜磁場
309と第2のスライス傾斜磁場311、位相エンコー
ド傾斜磁場312、リードアウト傾斜磁場313、エコ
ー信号314を示す。FIG. 3A shows a static magnetic field intensity distribution measuring sequence for photographing an image I 2 according to the present invention, in which a spin echo method, which is not an ultra-high-speed photographing method, is applied. 301 and an inverted RF pulse 303;
5 shows a time chart of a first slice gradient magnetic field 302, a second slice gradient magnetic field 304, a phase encoding gradient magnetic field 305, a readout gradient magnetic field 306, and an echo signal 307. Similarly, FIG. 3B shows an image I 1 according to the present invention.
FIG. 3 shows a static magnetic field intensity distribution measurement sequence for capturing
The spin echo method is applied as in (a). Each time chart shows RF pulse 3 in order from the top in the figure.
08, an inverted RF pulse 310, a first slice gradient magnetic field 309 and a second slice gradient magnetic field 311, a phase encoding gradient magnetic field 312, a readout gradient magnetic field 313, and an echo signal 314.
【0036】図3に示したスピンエコー法のパルスシー
ケンスは、リードアウト傾斜磁場のシーケンスを除き、
図1(b)に示したものと同じであることから、説明を
省略する。すなわち、画像I2の撮影に用いるリードア
ウト傾斜磁場306は、図3(a)に示すように、実際
の検査で適用される超高速撮影法に用いられる振動傾斜
磁場のリードアウト傾斜磁場と、振幅、振動数、立ち上
がり時間が等しい波形が適用される。そして、超高速撮
影法のパルスシーケンスにおいて、リードアウト傾斜磁
場のn回目の反転時に生じるエコー信号307’が、図
1(a)で説明したゼロエンコードエコーに対応するエ
コー信号である場合、(n+1)番目のエコー信号30
7”をフーリエ変換して画像I2を得る。例えば、図1
(a)のエコープラナー法により実際の検査撮影を行う
場合は、図1(a)において位相エンコード傾斜磁場2
03’の印加量と、他の位相エンコード傾斜磁場203
の印加量の積分値が一致するときのエコー信号205’
がゼロエンコードエコーである。その他のエコー信号は
画像再構成に用いない。ここで、(n+1)に限られる
ものではなく、mを1以上の整数とした場合(n+m)
番目でもよいが、mはできるだけ小さい値、例えば1又
は2が好ましい。The pulse sequence of the spin echo method shown in FIG. 3 except for the sequence of the readout gradient magnetic field,
The description is omitted because it is the same as that shown in FIG. That is, as shown in FIG. 3A, the read-out gradient magnetic field 306 used for capturing the image I 2 includes a read-out gradient magnetic field of an oscillating gradient magnetic field used for an ultra-high-speed imaging method applied in an actual inspection. A waveform having the same amplitude, frequency, and rise time is applied. Then, in the pulse sequence of the ultra-high-speed imaging method, when the echo signal 307 ′ generated at the time of the nth inversion of the readout gradient magnetic field is an echo signal corresponding to the zero-encoded echo described with reference to FIG. ) Th echo signal 30
Obtaining an image I 2 by Fourier-transforming the 7 ". For example, Figure 1
In the case where actual inspection imaging is performed by the echo planar method of (a), the phase encoding gradient magnetic field 2 shown in FIG.
03 'and the other phase encoding gradient magnetic field 203
Signal 205 'when the integrated value of the applied amount of
Is a zero-encoded echo. Other echo signals are not used for image reconstruction. Here, it is not limited to (n + 1), and when m is an integer of 1 or more (n + m)
The value of m is preferably as small as possible, for example, 1 or 2.
【0037】一方、画像I1の撮影に用いるリードアウ
ト傾斜磁場313は、図3(a)のリードアウト傾斜磁
場306の1つの波形と、振幅、振動数、立ち上がり時
間が等しい振動傾斜磁場が用いられている。そして、こ
れに応じて読み出されるエコー信号314をフーリエ変
換して画像I1を得ている。ここで、図3(b)の
t1 1、t12は任意に決めてよい。また、エコー信号30
7”とエコー信号314のエコー時間との差は、εであ
る。そして、数3におけるe1とe2は、それぞれe1=
|t11−t12|、e2=|t11−(t12+ε)|にな
る。On the other hand, the readout gradient magnetic field 313 used for photographing the image I 1 is the same as the waveform of the readout gradient magnetic field 306 of FIG. Have been. Then, the echo signal 314 read out according to this is Fourier-transformed to obtain an image I 1 . Here, t 1 1, t 12 in FIG. 3 (b) may optionally be determined. The echo signal 30
The difference between 7 ″ and the echo time of the echo signal 314 is ε. Then, e 1 and e 2 in Equation 3 are respectively e 1 =
| T 11 −t 12 |, e 2 = | t 11 − (t 12 + ε) |
【0038】ところで、図3(a),(b)のシーケン
スで発生する渦電流成分をできるだけ等しくするために
は、できれば同じ関数で記述できる波形のリードアウト
傾斜磁場を用いることが望ましい。すなわち、超高速撮
影法のパルスシーケンスで用いられるリードアウト傾斜
磁場が矩形パルスであれば、静磁場強度分布画像の撮影
にも矩形のリードアウト傾斜磁場を用いる。また、超高
速撮影法のパルスシーケンスで用いられるリードアウト
傾斜磁場が正弦波パルスであれば、静磁場強度分布画像
の撮影にも正弦波波形のリードアウト傾斜磁場を用い
る。また、位相空間上での傾斜磁場の走査の軌跡が渦巻
き状になるスパイラルスキャンで超高速撮影をする場合
は、静磁場強度分布画像の撮影にも同様のリードアウト
傾斜磁場を用いる。Incidentally, in order to make the eddy current components generated in the sequences of FIGS. 3A and 3B as equal as possible, it is desirable to use a readout gradient magnetic field having a waveform that can be described by the same function if possible. That is, if the readout gradient magnetic field used in the pulse sequence of the ultra-high-speed imaging method is a rectangular pulse, the rectangular readout gradient magnetic field is also used for capturing a static magnetic field intensity distribution image. If the readout gradient magnetic field used in the pulse sequence of the ultra-high-speed imaging method is a sine wave pulse, the sine wave waveform readout gradient magnetic field is also used for capturing a static magnetic field intensity distribution image. In the case where ultra-high-speed imaging is performed by spiral scanning in which the trajectory of the scanning of the gradient magnetic field on the phase space is spiral, a similar readout gradient magnetic field is used for capturing the static magnetic field intensity distribution image.
【0039】要するに、本実施の形態は、実際の検査撮
影に用いるリードアウト傾斜磁場に、画像I1の撮影に
用いるリードアウト傾斜磁場313を1つ付加したもの
を、画像I2の撮影に用いることを特徴とする。これに
より、(n+1)番目のエコー信号307”の感受する
渦電流は、実際の検査の超高速撮影法のゼロエンコード
エコーが感受する渦電流と、エコー信号314の感受す
る渦電流との和にほぼ等しくなる。したがって、画像I
1とI2の各画素の位相差には、実際の検査に用いる超高
速撮影法のゼロエンコードエコーが感受する渦電流成分
とほぼ等しい渦電流成分が含まれることになる。その結
果、静磁場不均一の影響を最も受けるゼロエンコードエ
コーに基づいて静磁場不均一を測定できるから、渦電流
の影響を含めた静磁場不均一の測定精度を高くすること
がでる。In short, in the present embodiment, one obtained by adding one readout gradient magnetic field 313 used for capturing the image I 1 to the readout gradient magnetic field used for actual inspection / photography is used for capturing the image I 2. It is characterized by the following. As a result, the eddy current sensed by the (n + 1) th echo signal 307 ″ becomes the sum of the eddy current sensed by the zero-encoded echo of the ultra-high-speed imaging method in the actual inspection and the eddy current sensed by the echo signal 314. Therefore, the image I
The 1 and phase difference of each pixel of I 2, so that the zero encoding echo ultrafast imaging method used in the actual inspection includes substantially equal eddy current components and eddy current component sensitive. As a result, the non-uniformity of the static magnetic field can be measured based on the zero-encoded echo most affected by the non-uniformity of the static magnetic field, so that the measurement accuracy of the non-uniformity of the static magnetic field including the influence of the eddy current can be improved.
【0040】本実施の形態では、リードアウト傾斜磁場
313を、リードアウト傾斜磁場306の振幅、振動
数、立ち上がり時間に等しくした場合について述べた
が、これに限られるものではない。要は、リードアウト
傾斜磁場313の波形と同一の波形の傾斜磁場が、リー
ドアウト傾斜磁場306に少なくとも1つ含まれていれ
ばよい。例えば、第1番目のエコー信号を発生させるリ
ードアウト傾斜磁場の波形を、リードアウト傾斜磁場3
13と同じものにするか、(n+1)番目のエコー信号
を発生させるリードアウト傾斜磁場306の波形を、リ
ードアウト傾斜磁場313と同じものとする。In this embodiment, the case where the readout gradient magnetic field 313 is made equal to the amplitude, frequency, and rise time of the readout gradient magnetic field 306 has been described, but the present invention is not limited to this. In short, it is sufficient that at least one gradient magnetic field having the same waveform as that of the readout gradient magnetic field 313 is included in the readout gradient magnetic field 306. For example, the waveform of the readout gradient magnetic field for generating the first echo signal is referred to as the readout gradient magnetic field 3.
13 or the waveform of the readout gradient magnetic field 306 for generating the (n + 1) th echo signal is the same as the readout gradient magnetic field 313.
【0041】(第3実施の形態)図4に、本発明の特徴
に係る静磁場強度分布測定シーケンスの他の実施の形態
を示す。本実施の形態も、図2に示した検査装置を用い
て実施することができる。図4(a)は、本発明に係る
画像I2を撮影する静磁場強度分布測定シーケンスであ
り、図4(b)は、本発明に係る画像I1を撮影する静
磁場強度分布測定シーケンスであり、いずれのシーケン
スもグラディエントエコー法が適用されている。図4
(a),(b)において、401と406はそれぞれR
Fパルス、402と407はそれぞれスライス傾斜磁
場、403と408はそれぞれ位相エンコード傾斜磁
場、404と409はそれぞれリードアウト傾斜磁場、
405と410はそれぞれエコー信号である。(Third Embodiment) FIG. 4 shows another embodiment of the static magnetic field intensity distribution measuring sequence according to the features of the present invention. This embodiment can also be implemented using the inspection device shown in FIG. FIG. 4A is a static magnetic field intensity distribution measuring sequence for capturing the image I 2 according to the present invention, and FIG. 4B is a static magnetic field intensity distribution measuring sequence for capturing the image I 1 according to the present invention. There is a gradient echo method applied to each sequence. FIG.
In (a) and (b), 401 and 406 are R
F pulse, 402 and 407 are slice gradients, 403 and 408 are phase encode gradients, 404 and 409 are readout gradients, respectively.
405 and 410 are echo signals, respectively.
【0042】実際の検査に用いる超高速撮影法のパルス
シーケンスにおいて、リードアウト傾斜磁場のn回目の
反転時に生じるエコー信号405’がゼロエンコードエ
コーである場合、図4(a)のエコー信号405のうち
の(n+m)番目(図ではn+1番目)のエコー信号4
05”をフーリエ変換して画像I2を得る。その他のエ
コー信号は画像再構成に用いない。また、図4(b)の
エコー信号410をフーリエ変換して画像I1を得る。
エコー信号405”とエコー信号410のエコー時間差
はεであり、RFパルス印加からエコー信号410をリ
ードする時間はt21である。なお、リードアウト傾斜磁
場404、409の一つ一つの波形については、第2実
施の形態と同様であるから、説明を省略する。In the pulse sequence of the ultra-high-speed imaging method used for the actual inspection, when the echo signal 405 'generated at the time of the nth inversion of the readout gradient magnetic field is a zero-encoded echo, the echo signal 405 shown in FIG. The (n + m) -th (n + 1-th in the figure) echo signal 4
Obtaining an image I 2 a 05 "by Fourier transform. Other echo signals are not used for image reconstruction. Also, to obtain the image I 1 by Fourier transform of the echo signal 410 in Figure 4 (b).
Echo time difference of the echo signal 405 "and echo signal 410 is epsilon, the time to read the echo signal 410 from the RF pulse application is t 21. As for every single waveform of the readout gradient magnetic field 404,409 is Since this is the same as the second embodiment, the description is omitted.
【0043】また、得られる画像I1とI2から、静磁場
強度分布画像を求める方法は、従来技術の項で述べたと
おりである。ただし、本実施の形態で得られる静磁場強
度分布画像には、第3実施の形態と同様に、本来の静磁
場強度分布だけでなく、傾斜磁場のスイッチングにより
生じる渦電流の成分が含まれているという点が、従来例
とは異なっている。The method of obtaining a static magnetic field intensity distribution image from the obtained images I 1 and I 2 is as described in the section of the prior art. However, the static magnetic field intensity distribution image obtained in the present embodiment includes not only the original static magnetic field intensity distribution but also an eddy current component generated by switching of the gradient magnetic field, as in the third embodiment. Is different from the conventional example.
【0044】以上説明した第2と第3実施の形態では、
静磁場強度分布測定シーケンスに非対称スピンエコー法
やグラディエントエコー法を適用したものを説明した
が、これに限らず、エコープラナー法などの超高速撮影
法を用いて、画像I2を撮影してもよく、要は、本番の
超高速撮影法で用いるリードアウト傾斜磁場と同一のリ
ードアウト傾斜磁場を用いればよい。また、エコープラ
ナー法を用いた位相法については、特開平5-64633、 Pr
oceedings of 3rd Annual Meeting of Societyof Magne
tic Resonance、 p616 (1995)などに述べられている。In the second and third embodiments described above,
A description has been given of the case where the asymmetric spin echo method or the gradient echo method is applied to the static magnetic field intensity distribution measurement sequence. However, the present invention is not limited to this, and the image I 2 may be captured using an ultra-high-speed imaging method such as an echo planar method. In short, what is necessary is just to use the same readout gradient magnetic field as the readout gradient magnetic field used in the actual ultra-high-speed imaging method. Regarding the phase method using the echo planar method, see JP-A-5-64633, Pr.
oceedings of 3rd Annual Meeting of Society of Magne
tic Resonance, p616 (1995).
【0045】[0045]
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、過
電流の影響を含めたより正確なシミングを行うことがで
きる。As described above, according to the present invention, more accurate shimming including the influence of overcurrent can be performed.
【図1】本発明の特徴に係る静磁場強度分布測定シーケ
ンスの一実施の形態を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of a static magnetic field intensity distribution measurement sequence according to a feature of the present invention.
【図2】本発明に係る検査装置の一実施の形態の全体構
成図である。FIG. 2 is an overall configuration diagram of an embodiment of an inspection device according to the present invention.
【図3】本発明の特徴に係る静磁場強度分布測定シーケ
ンスの他の実施の形態を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing another embodiment of a static magnetic field intensity distribution measurement sequence according to the features of the present invention.
【図4】本発明の特徴に係る静磁場強度分布測定シーケ
ンスの更に他の実施の形態を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing still another embodiment of a static magnetic field intensity distribution measurement sequence according to the features of the present invention.
101 静磁場発生コイル 102 傾斜磁場発生コイル 103 検査対象 104 シーケンサ 105 傾斜磁場電源 106 高周波発信器 107 高周波変調器 108 高周波増幅器 109 高周波送信器 110 受信器 111 増幅器 112 位相検波器 113 AD変換器 114 CPU 115 記憶媒体 Reference Signs List 101 Static magnetic field generating coil 102 Gradient magnetic field generating coil 103 Inspection object 104 Sequencer 105 Gradient magnetic field power source 106 High frequency transmitter 107 High frequency modulator 108 High frequency amplifier 109 High frequency transmitter 110 Receiver 111 Amplifier 112 Phase detector 113 AD converter 114 CPU 115 Storage media
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 清水 博道 東京都千代田区内神田一丁目1番14号 株式会社 日立メディコ内 (56)参考文献 特開 平9−276243(JP,A) 特開 平9−253070(JP,A) 特開 平5−64633(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) A61B 5/055 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Hiromichi Shimizu 1-1-1 Uchikanda, Chiyoda-ku, Tokyo Inside Hitachi Medical Corporation (56) References JP-A-9-276243 (JP, A) JP-A Heisei 9-253070 (JP, A) JP-A-5-64633 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) A61B 5/055
Claims (2)
斜磁場発生手段と、高周波磁場発生手段と、前記静磁場
の均一度を調整する磁場を発生する付加磁場発生手段
と、前記各手段を制御と演算を実行する制御演算手段と
を備え、前記制御演算手段は、前記静磁場発生手段が発
生する静磁場内に置かれた検査対象に高周波磁場を印加
して励起させた後、振動傾斜磁場のリードアウト傾斜磁
場を印加して前記検査対象から発生するエコー信号を計
測する撮影シーケンスを実行し、計測されたエコー信号
に基づいて前記検査対象の画像を再構成する核磁気共鳴
を用いた検査装置において、 前記制御演算手段は、前記撮影シーケンスの実行に先立
って、前記撮影シ−ケンスにおける前記振動傾斜磁場の
1つの波形と、振幅、振動周波数及び立上り時間が等し
い波形をもつ第1のリードアウト傾斜磁場を印加して前
記検査対象の第1の画像を撮影する第1のシ−ケンス
と、前記撮影シ−ケンスにおける前記振動傾斜磁場と、
振幅、振動周波数及び立上り時間が等しい傾斜磁場波形
に第1のリードアウト傾斜磁場の波形を付加した第2の
リードアウト傾斜磁場を印加して前記検査対象の第2の
画像を撮影する第2の撮影シ−ケンスとからなる静磁場
強度分布測定シ−ケンスを実行し、前記第1と第2の画
像の画素ごとに位相演算を行なって静磁場強度分布画像
を求め、該静磁場強度分布画像に基づいて前記静磁場の
不均一度を改善するように前記付加磁場発生手段を制御
する静磁場調整手段を備えてなることを特徴とする核磁
気共鳴を用いた検査装置。1. A static magnetic field generating means for generating a static magnetic field, a gradient magnetic field generating means, a high-frequency magnetic field generating means, an additional magnetic field generating means for generating a magnetic field for adjusting the uniformity of the static magnetic field, and each of the means Control arithmetic means for performing control and arithmetic operations, the control arithmetic means applies a high-frequency magnetic field to a test object placed in a static magnetic field generated by the static magnetic field generating means to excite, and then vibrates. A readout of a gradient magnetic field is performed.A photographing sequence for measuring an echo signal generated from the inspection object by applying a gradient magnetic field is executed, and nuclear magnetic resonance is used to reconstruct an image of the inspection object based on the measured echo signal. In the inspection apparatus, the control and calculation means is configured to determine the oscillating gradient magnetic field in the imaging sequence prior to the execution of the imaging sequence .
One waveform equals amplitude, vibration frequency and rise time
A first sequence for capturing a first image of the inspection object by applying a first readout gradient magnetic field having a sharp waveform
And the oscillating gradient magnetic field in the imaging sequence ;
Amplitude, a second for capturing a first readout gradient second lead-out second image of the gradient magnetic field is applied said object the magnetic field waveform were added to equal gradient waveform vibrating frequency and rise time Static magnetic field consisting of the imaging sequence
An intensity distribution measurement sequence is executed , a phase operation is performed for each pixel of the first and second images to obtain a static magnetic field intensity distribution image, and the static magnetic field unevenness is determined based on the static magnetic field intensity distribution image. An inspection apparatus using nuclear magnetic resonance, comprising: a static magnetic field adjusting means for controlling the additional magnetic field generating means so as to improve the performance once.
記撮影シーケンスにおける前記振動傾斜磁場により発生
する複数の前記エコー信号の第1番目の前記エコー信号
発生から、位相エンコード傾斜磁場の実質的な印加量が
ゼロとなるゼロエンコードエコー信号の発生までに印加
される振動傾斜磁場に、第1のリードアウト傾斜磁場を
付加した傾斜磁場波形を有することを特徴とする請求項
1に記載の核磁気共鳴を用いた検査装置。Wherein said second readout gradient magnetic field, from the first of said echo signal generating a plurality of said echo signals generated by the oscillating gradient magnetic field in the imaging sequence, a substantial phase encoding gradient A gradient magnetic field waveform obtained by adding a first readout gradient magnetic field to an oscillating gradient magnetic field applied until the generation of a zero-encoded echo signal at which the applied amount becomes zero.
2. An inspection apparatus using nuclear magnetic resonance according to 1 .
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