JP3074154B2 - 磁気共鳴測定装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気共鳴測定装置
に関し、特に、静磁場の不均一をシムコイルを用いるこ
となく補正するための技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の磁気共鳴測定装置の計測部は、被
検体の周囲に静磁場を印加する静磁場用磁石と、予め設
定したＸ，Ｙ，Ｚ軸方向の傾斜磁場を形成する傾斜磁場
コイルと、高周波パルスを被検体に照射する照射コイル
と、核磁気共鳴信号（以下、「ＮＭＲ信号」と記す）を
検出する受信コイルと、静磁場の均一度を所定の範囲内
に補正するすなわち静磁場の不均一を補正するためのシ
ムコイルとから構成されていた。

【０００３】ここで、磁気共鳴測定装置における被検体
の断層像の計測（撮像）において、たとえば、被検体の
磁気感受性の不均一に伴う１ｐｐｍ以下の静磁場の不均
一があった場合であっても、再構成によって得られた画
像に歪みが生じることが知られている。このために、従
来の磁気共鳴測定装置では、たとえば、７〜１８チャン
ネルのシムコイルに電流を流し、このシムコイルの発生
する磁界によって静磁場の不均一を補正するいわゆるシ
ミングを行っていた。このとき、各シムコイルからは、
たとえば、球面調和関数の各項に対応した磁場を発生さ
せていた。

【０００４】このシミングにおいては、被検体を寝台に
設定した状態で磁場計測を行い、この計測結果から各シ
ムコイルに流す電流値の最適値を計算し、その計算値に
基づいた電流を各シムコイルに供給することによって、
静磁場不均一の補正を行っていた。なお、この詳細につ
いては、たとえば、特開平８−２７５９２９号公報を参
照されたい。

【０００５】他の方法としては、特開平８−２０６０９
４号公報に開示される、静磁場を撮影スライスに応じて
ダイナミックに変化させる方法（いわゆる、ダイナミッ
クシミング）があった。この方法では、シムコイルにダ
イナミックに変化する電流を供給することによって、静
磁場不均一を補正するというものであった。

【０００６】その他の方法としては、たとえば、文献
「シンポジウム・オブ・マグネチック・レゾナンス・イ
ン・メディスン予稿集、１９９５年、６５２頁、Ｄ．ス
ピールマン ”DYNAMIC SHIMMING FOR MULTISLICE SPECT
ROSCOPY AND IMAGING”」に開示される方法があった。
この方法は、１次の磁場不均一を傾斜磁場コイルのオフ
セット電流値を調整することによって補正するというも
のであった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明者は、前記従来
技術を検討した結果、以下の問題点を見いだした。前述
した特開平８−２０６０９４号公報に開示される方法で
は、多数個のシムコイルを高速にスイッチングする必要
があるが、シムコイルのスイッチングに起因する渦電流
によって付加的な磁界が発生してしまい、シムコイルに
よって発生する磁場を容易かつ正確に制御できないとい
う問題があった。また、高速のスイッチングを行うため
には、シムコイルに電流を供給する電源が高価になって
しまうという問題もあった。

【０００８】また、前述した傾斜磁場コイルのオフセッ
ト電流値を調整するという方法にあっては、この文献に
記載されるように、静磁場の不均一を１次元すなわち直
線である１次関数で補正する方法のみであった。一方、
静磁場の不均一は装置の設置環境のみならず被検体自身
によっても変化してしまうので、その補正を１次元関数
で表すことはできず、この文献に記載の方法では、高次
のすなわち２次元以上の関数で表された補正を行うこと
ができなかった。

【０００９】本発明の目的は、傾斜磁場コイルで高次の
シミングを行うことが可能な技術を提供することにあ
る。

【００１０】本発明の他の目的は、シムコイルを用いる
ことなく静磁場の補正を行うことが可能な技術を提供す
ることにある。

【００１１】本発明のその他の目的は、再構成画像の画
質を向上することが可能な磁気共鳴測定装置を提供する
ことにある。本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らか
になるであろう。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
下記のとおりである。 （１）測定対象となる断面の座標位置を特定する傾斜磁
場を発生し前記測定対象に照射する２以上の傾斜磁場コ
イルと、該傾斜磁場コイルに駆動電流を供給する傾斜磁
場コイル駆動手段とを有する磁気共鳴測定装置におい
て、前記各傾斜磁場コイルの内、少なくとも１以上の傾
斜磁場コイルは２以上の独立した部分コイルからなり、
前記傾斜磁場コイル駆動手段は前記部分コイル毎に独立
しており、当該傾斜磁場コイル駆動手段は各部分コイル
に所定の傾斜磁場パルスを供給すると共に、各部分コイ
ルごとに異なるオフセット信号を供給する手段を具備す
る。

【００１３】（２）前述した（１）に記載の磁気共鳴測
定装置において、マルチスライス測定時には、前記傾斜
磁場コイル駆動手段は前記オフセット信号を各スライス
ごとに変化させる。

【００１４】前述した（１）および（２）手段によれ
ば、傾斜磁場コイルの内で独立した２以上の部分コイル
からなる傾斜磁場コイルには、該部分コイル毎に独立し
た傾斜磁場コイル駆動手段を対応させ、たとえば、傾斜
磁場パルスの印加するサイクル、すなわち、励起用の高
周波磁場パルスの印加、スライス面を選択するスライス
選択傾斜磁場の印加、磁化の位相に位相エンコード方向
の位置情報を付加するための位相エンコード磁場の印加
および被検体にエコー信号を発生させるリードアウト磁
場の印加からなる一連の計測サイクルごとに、当該傾斜
磁場コイルにオフセット磁場を発生させるために必要な
オフセット電流をリードアウト傾斜磁場と共に印加する
ことによって、シムコイルを用いることなく、磁場不均
一を高速かつ高次で補正することが可能となる。したが
って、ＮＭＲ画像特に再構成画像の画質を向上すること
ができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明について、発明の実
施の形態（実施例）とともに図面を参照して詳細に説明
する。なお、発明の実施の形態を説明するための全図に
おいて、同一機能を有するものは同一符号を付け、その
繰り返しの説明は省略する。

【００１６】図１は本発明の一実施の形態の磁気共鳴測
定装置の概略構成を示すブロック図であり、１０１は寝
台、１０２は静磁場用磁石、１０３は傾斜磁場コイル、
１０４は照射コイル（ＲＦコイル）、１０５は受信コイ
ル（ＲＦプローブ）、１０６は信号検出手段、１０７は
信号処理手段、１０８は表示手段、１０９は傾斜磁場電
源（傾斜磁場コイル駆動手段）、１１０はＲＦ送信手
段、１１１は制御手段、１１２は被検体を示す。ただ
し、本実施の形態において、ガントリは静磁場用磁石１
０２、傾斜磁場コイル１０３、照射コイル１０４、およ
び、受信コイル１０５を収納する。

【００１７】図１において、寝台１０１は被検体１１２
の撮像部位をガントリの開口部に設定する周知の寝台で
あり、撮像時の被検体１１２の体位は仰臥位とする。

【００１８】静磁場用磁石１０２は周知の磁石であり、
本実施の形態においては、超伝導磁石を用いる。なお、
静磁場用磁石１０２としては、永久磁石もしくは常電導
磁石でもよいことは言うまでもない。ただし、この場合
において、静磁場の方向が被検体１１２と垂直な場合に
は、後述する受信コイル１０５の形状はソレノイド形を
用いる。

【００１９】傾斜磁場コイル１０３は、たとえば、被検
体１１２の体軸方向（静磁場の方向）をＺ軸、図１の紙
面上下方向をＸ軸、紙面垂直方向をＹ軸とする３方向に
それぞれ傾斜磁場を印加する３個の傾斜磁場コイルであ
り、被検体１０１の体軸方向に開口する円筒形の形状で
ある。本実施の形態においては、傾斜磁場コイル１０３
は４個の部分コイル（部分傾斜磁場コイル）から構成さ
れており、各部分傾斜磁場コイルはそれぞれ傾斜磁場電
源１０９に接続される。ただし、傾斜磁場コイル１０３
の詳細は、後述する。

【００２０】照射コイル１０４は、被検体１１２に高周
波磁場を印加するための周知の照射コイルであり、ＲＦ
送信手段１１０から出力されるＲＦ信号に基づいた高周
波磁場を発生する。

【００２１】受信コイル１０５は、被検体１１２から放
出（照射）された電磁波を受信し電気信号に変換するた
めの周知の受信コイルであり、本実施の形態において
は、その受信信号を信号検出手段１０６に出力する。

【００２２】信号検出手段１０６は、受信コイル１０５
から入力された受信信号を増幅した後、該受信信号の位
相検波を行って所望の信号を検出しデジタル信号に変換
する周知の信号検出手段であり、デジタルに変換した受
信信号を信号処理手段１０７に出力する。

【００２３】信号処理手段１０７は、信号検出手段１０
６から入力されたデジタルの受信信号に対して、周知の
フィルタ処理、再構成処理、再構成後の画像のフィルタ
処理および、受信信号あるいは画像ファイルの管理等を
行う手段であり、再構成後あるいはフィルタ処理後の画
像を表示手段１０８に出力する。また、信号処理手段１
０７は、情報処理装置上で動作するプログラムによって
実現する。

【００２４】表示手段１０８は、入力された画像を表示
する周知の表示手段であり、たとえば、周知のモニタを
用いる。

【００２５】傾斜磁場電源１０９は、制御手段１１１の
制御出力に基づいて、Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸方向の各傾斜磁
場コイル１０３に駆動電流を供給する電流供給手段であ
り、特に、本実施の形態においては、各方向の傾斜磁場
コイル１０３が４個の部分傾斜磁場コイルから構成され
ているので、当該傾斜磁場電源１０９も各部分傾斜磁場
コイルに対応して、各軸方向毎に４個の電源より構成さ
れる。ただし、詳細については、後述する。

【００２６】ＲＦ送信手段１１０は、たとえば、共鳴周
波数で発振する周波数の信号を変調し電力増幅した後、
ＲＦ信号として照射コイル１０４に供給する周知のＲＦ
送信手段であり、制御手段１１１の制御信号に基づい
て、ＲＦ信号の出力を制御する。

【００２７】制御手段１１１は、検者が予め設定した計
測パターンすなわちパルスシーケンスで超音波の出力お
よび受信信号の計測を行う手段であり、各軸方向毎に４
個の電源からなる傾斜磁場電源１０９を個別に制御する
以外は周知の制御手段と同様である。

【００２８】次に、図１に基づいて、本実施の形態の磁
気共鳴測定装置の動作を被検体１１２の頭部の断層像を
撮像する場合について説明する。

【００２９】検者は、まず、寝台１０１に仰臥位で設定
した被検体１１２の頭部をガントリ内に設定するため
に、図示しない操作卓から寝台１０１の移動を指示し、
寝台を移動させる。次に、検者が所定のパルスシーケン
スを選択し計測の開始を指示すると、制御手段１１１
は、検者が指示した計測条件に基づいて、ＲＦ送信手段
１１０および傾斜磁場電源１０９から、励起用の高周波
パルスおよび測定部位の断面を選択するためのスライス
傾斜磁場パルスを出力させる。パルス電流の供給によっ
て、照射コイル１０４およびＺ軸方向の傾斜磁場コイル
１０３からはそれぞれＲＦパルスおよびスライス選択パ
ルスが照射され、被検体１１２に磁気共鳴現象が誘起さ
れる。次に、制御手段１１１は、傾斜磁場電源１０９か
ら傾斜磁場コイル１０３に位相エンコード傾斜磁場パル
スを出力させて、被検体１１２に位相エンコード傾斜磁
場を印加する。この後、制御手段１１１は、傾斜磁場電
源１０９からＸ軸方向の各部分傾斜磁場コイルに所定の
傾斜磁場パルスを出力させて、被検体１１２に読み出し
方向傾斜磁場（リードアウト傾斜磁場）を印加する。こ
こで、被検体１１２からはエコー信号が出力されるの
で、このエコー信号を受信コイル１０５で受信する。受
信されたエコー信号は、信号検出手段１０６で増幅され
た後、位相検波が行われて所望の信号が検出されデジタ
ル信号に変換されて信号処理手段１０７に出力される。
信号処理手段１０７では、制御手段１１１の指令に基づ
いて、入力されたデジタルの受信信号に対するフィルタ
処理、再構成処理、再構成後の画像のフィルタ処理等が
された後、表示手段１０８に出力され、所定の断層画像
が表示される。

【００３０】図２に本実施の形態の傾斜磁場コイルの概
略構成を説明するためのブロック図を、図３に部分傾斜
磁場コイルと傾斜磁場電源との接続ブロック図を示し、
以下、図２および図３に基づいて、本実施の形態におけ
る傾斜磁場コイルと傾斜磁場電源の構成および動作を説
明する。ただし、図２，３に示す傾斜磁場コイルおよび
傾斜磁場電源は、Ｘ軸方向のもののみである。

【００３１】本実施の形態における傾斜磁場コイルは、
この図２から明らかなように、２個のくら形コイルであ
る第１の部分傾斜磁場コイル２０１と第２の部分傾斜磁
場コイル２０２、および、第３の部分傾斜磁場コイル２
０３と第４の部分傾斜磁場コイル２０４の２組のコイル
が、凹面側をそれぞれ向かい合わせに配置される。ま
た、各組の部分傾斜磁場コイルはその中心がＺ軸方向に
平行となるように配置される。なお、図２に示す傾斜磁
場コイルの詳細については、たとえば、特開平１−２２
７７４７号公報に記載の「核磁気共鳴を用いた検査装
置」を参照されたい。

【００３２】また、第１〜４の部分傾斜磁場コイル２０
１〜２０４には、図３に示すように、それぞれ第１〜４
の傾斜磁場電源３０１〜３０４が接続されており、それ
ぞれの傾斜磁場電源３０１〜３０４が各部分傾斜磁場コ
イル２０１〜２０４に独立して駆動パルスを供給する。
したがって、本実施の形態においても、前述した特開平
１−２２７７４７号公報に記載の装置と同様に、本実施
の形態の傾斜磁場電源は、従来の傾斜磁場電源と比較し
て各傾斜磁場電源の容量および大きさを小さくできるこ
とは言うまでもない。ただし、電源の容量および大きさ
は小さくなるが、電気信号パルスと共にオフセット値を
出力する各傾斜磁場電源３０１〜３０４の基本的な構成
は、前述した「シンポジウム・オブ・マグネチック・レ
ゾナンス・イン・メディスン予稿集、１９９５年、６５
２頁、Ｄ．スピールマン ”DYNAMIC SHIMMING FOR MULT
ISLICE SPECTROSCOPY AND IMAGING”」に開示される傾
斜磁場電源と同様の構成である。

【００３３】一方、本実施の形態の第１〜４の傾斜磁場
電源は、制御手段１１１によって制御されており、計測
時においては、この制御手段１１１からの駆動指示（同
期駆動指示）にもとづいてそれぞれ同期した電気信号パ
ルスを出力すると共に、各部分傾斜磁場コイル２０１〜
２０４毎に予め設定されたオフセット値を供給する。た
だし、このときのオフセット値は、まず、第１の部分傾
斜磁場コイル２０１に所定のオフセット磁場を発生させ
たときと、発生させないときとの２つの場合のファント
ム撮影を行い、その測定された画像の位相成分の差画像
から公知の方法により特性行列と呼ばれる磁場マップを
作成する。このときの計算においては、ＲＦパルスの発
生時間とエコーの検出時間との差時間と、局所磁場の変
位との積が差分画像の位相になることを利用する。ま
た、この計算に先立って、位相画像の主値接続を自動補
正することが望ましい。なお、本明細書中においては、
磁場マップをたとえば単位電流当たりの磁場変位に変換
し、これを各コイル（チャンネル）ごとのオフセット磁
場としてまとめたものを特性行列と記す。以下、第２〜
４の部分傾斜磁場コイル２０２〜２０４に対しても、同
様の手順によって電流値を決定する。次に、撮影対象と
なる被検体１１２を撮像する際にも、前述と同様の手順
によって磁場マップを求める。次に、この磁場マップと
前述の特性行列とから公知の行列演算（［ΔＩ］＝
（［Ａ］^t［Ａ］）~¹［Ａ］^t［Ｂ］）によって、各コイ
ルに印加する電流値［ΔＩ］すなわち静磁場を補正する
オフセット磁場を発生させるための電流値が決定され
る。ただし、［］は行列、［］^tは転値行列、−１は逆
行列、［Ａ］は特性行列、［Ｂ］は磁場マップを示す。
同様に、Ｙ軸およびＺ軸方向の傾斜磁場コイル１０３に
対しても、その分割数すなわち部分傾斜磁場コイルの数
に応じて前述する手順によって電流値を決定する。ここ
で、検者は、従来の手順によって決定されるシーケンス
の信号に前述の電流値（オフセット信号）を加算した計
測を行うことによって、静磁場の不均一を補正した計測
を行うことができる。ただし、このときの静磁場分布す
なわち磁場マップについては、後述する。

【００３４】図４はグラディエントスピンエコー法によ
るパルスシーケンスを説明するための図であり、図５は
Ｘ−Ｚ断面における磁場マップを示す図である。ただ
し、図４において、ＲＦは高周波磁場、Ｇｓ（Ｇｚ）は
スライス選択傾斜磁場すなわち図５におけるＺ軸方向の
傾斜磁場、Ｇｐ（Ｇｙ）はエンコード傾斜磁場すなわち
Ｙ軸方向の傾斜磁場、Ｇｒ１（Ｇｘ１），Ｇｒ２（Ｇｘ
２），Ｇｒ３（Ｇｘ３），Ｇｒ４（Ｇｘ４）はそれぞれ
第１〜４の部分傾斜磁場コイル２０１〜２０４のＸ軸方
向の傾斜磁場すなわち読み出し方向の傾斜磁場を示して
いる。このときの傾斜磁場は空間的な傾斜磁場を意味し
ており、時間的には一定値が印加される。ただし、図４
中のＸ軸方向の傾斜磁場における点線は、オフセットが
ない（等しい）、すなわち、従来と同じパルスシーケン
スを示す。

【００３５】このパルスシーケンスでは、まず、照射コ
イル１０４から被検体１１２に励起用の高周波磁場パル
スであるＲＦパルス４０１を印加し、被検体１１２の測
定部位に磁気共鳴現象を誘起する。このとき、ＲＦパル
ス４０１の印加と同時に、Ｚ軸方向の傾斜磁場コイル１
０３にたとえば電流を流して、正負交互の符号を持つす
なわち極性を反転させたスライス選択傾斜磁場４０２を
印加し、被検体１１２の測定部位を観測する断面を選択
する。

【００３６】次に、Ｙ軸方向の傾斜磁場コイル１０３に
電流を流して、所定の値の位相エンコード傾斜磁場４０
３を印加することにより、磁化の位相に位相エンコード
方向の位置情報を付加する。

【００３７】この後、本実施の形態の磁気共鳴測定装置
においては、図４に示すように、各第１〜４の傾斜磁場
電源３０１〜３０４がそれぞれ接続される部分傾斜磁場
コイル２０１〜２０４に同期してたとえば電流を流すこ
とにより、第１〜４の部分傾斜磁場コイル２０１〜２０
４から同期させた極性の反転するリードアウト傾斜磁場
４０４〜４０７を印加して、被検体１１２にグラディエ
ントエコーを発生させてこのエコー信号４１２をＲＦプ
ローブ１０５で計測する。このとき、本実施の形態の磁
気共鳴測定装置では、第１〜４の部分傾斜磁場コイル２
０１〜２０４からリードアウト傾斜磁場４０４〜４０７
を照射する際に、オフセット値を加算することによっ
て、点線で示す値にそれぞれオフセット磁場４０８〜４
１１を加算する。すなわち、第１の部分傾斜磁場コイル
２０１および第４の部分傾斜磁場コイル２０４からは、
正のオフセット磁場４０８を加算したリードアウト傾斜
磁場４０４，４０７が、第２の部分傾斜磁場コイル２０
２および第３の部分傾斜磁場コイル２０３からは、負の
オフセット磁場を加算したリードアウト傾斜磁場４０
５，４０６がそれぞれ照射される。ただし、このときの
オフセット磁場は、前述する手順によって決定された部
分傾斜磁場コイル２０１〜２０４に供給するパルス値に
よって決定される。

【００３８】図５（ｂ）は図４に示すパルスシーケンス
のオフセット磁場によるＸ−Ｚ面の静磁場マップを示し
ており、この図から明らかなように、斜線の間隔が狭い
領域では静磁場の強度が強く、間隔が広い領域では静磁
場の強度が弱いことが分かる。この図５（ｂ）から明ら
かなように、正のオフセット磁場４０８，４１１を印加
した領域５０１，５０４では静磁場の強度は強く、一
方、負のオフセット磁場４０９，４１０を印加した領域
５０２，５０３では静磁場の強度が弱いことが分かる。

【００３９】図５（ａ）は、第１および第３の部分傾斜
磁場コイル２０１，２０３に正のオフセット値を供給す
ることにより、この部分傾斜磁場コイル２０１，２０３
から正のオフセット磁場を印加すると共に、第２および
第４の部分傾斜磁場コイル２０２，２０４に負のオフセ
ット値を供給することにより、この部分傾斜磁場コイル
２０２，２０４から負のオフセット磁場を印加した場合
の静磁場マップであり、この図から明らかなように、第
１および第３の部分傾斜磁場コイル２０１，２０３に近
接する領域５０１，５０３は静磁場の強度が強く、第２
および第４の部分傾斜磁場コイル２０２，２０４に近接
する領域５０２および領域５０４は強度が弱くなってい
る。また、図５（ｃ）は、第１〜４の部分傾斜磁場コイ
ル２０１〜２０４の全てに正のオフセット値を供給する
ことにより、各部分傾斜磁場コイル２０１〜２０４の全
てから正のオフセット磁場を印加した場合の静磁場マッ
プであり、この図５から明らかなように、各部分傾斜磁
場コイル２０１〜２０４に近接する各領域５０１〜５０
４においては静磁場の強度が強くなっている。さらに
は、図５（ｄ）は第１，第３および第４の部分傾斜磁場
コイル２０１，２０３，２０４に正のオフセット値を供
給することにより、第１，第３および第４の部分傾斜磁
場コイル２０１，２０３，２０４から正のオフセット磁
場を印加すると共に、第２の部分傾斜磁場コイル２０２
に負のオフセット値を供給することにより、第２の部分
傾斜磁場コイル２０２から負のオフセット磁場を印加し
た場合の静磁場マップであり、この図から明らかなよう
に、第１，第３および第４の部分傾斜磁場コイル２０
１，２０３，２０４に近接する領域５０１，５０３，５
０４は静磁場の強度が強く、第２の部分傾斜磁場コイル
２０２に近接する領域５０２では強度が弱くなってい
る。図５（ｅ）は、第１および第２の部分傾斜磁場コイ
ル２０１，２０２に負のオフセット値を供給することに
より、この部分傾斜磁場コイル２０１，２０２から負の
オフセット磁場を印加すると共に、第３および第４の部
分傾斜磁場コイル２０３，２０４に正のオフセット値を
供給することにより、この部分傾斜磁場コイル２０３，
２０４から正のオフセット磁場を印加した場合の静磁場
マップであり、この図から明らかなように、第１および
第２の部分傾斜磁場コイル２０１，２０２に近接する領
域５０１，５０２は静磁場の強度が弱く、第３および第
４の部分傾斜磁場コイル２０３，２０４に近接する領域
５０３および領域５０４は強度が強くなっている。

【００４０】この図５（ａ）〜（ｅ）から明らかなよう
に、Ｘ軸方向の傾斜磁場コイル１０３の各部分傾斜磁場
コイル２０１〜２０４に所定のオフセット電流をそれぞ
れ印加することによって、Ｘ−Ｚ面における静磁場の強
度を多次元に変化させることができることが分かる。す
なわち、各部分傾斜磁場コイル２０１〜２０４に印加す
るオフセット値を制御することによって、静磁場の不均
一を多次元に補正できる。また、この場合のオフセット
値の制御は、ＲＦパルス４０１の印加からリードアウト
傾斜磁場４０４〜４０７の印加、すなわち、一回の信号
計測毎に変化させれば十分であり、したがって、マルチ
スライス撮影においても十分適用できる。

【００４１】図６は本実施の形態の磁気共鳴測定装置に
おけるマルチスライスのパルスシーケンスを示す図であ
り、以下、図６に基づいて、本実施の形態の磁気共鳴測
定装置におけるマルチスライス撮影動作を説明する。た
だし、本計測は、図７に示すように、被検体の測定部位
７０１をＺ軸方向に所定の間隔Ｌで３スライス分の撮像
を行うものである。このとき、第１〜３番目のスライス
７０２，７０３，７０４に対応するシーケンスは、それ
ぞれ第１〜３番目のシーケンス６０１，６０２，６０３
である。

【００４２】第１番目のシーケンス６０１において、ま
ず、照射コイル１０４からＲＦパルス６０４が被検体１
１２に印加されると、当該被検体１１２の測定部位７０
１に磁気共鳴現象が誘起される。このとき、ＲＦパルス
６０４と同時にＺ軸方向の傾斜磁場コイル１０３から
は、極性が反転したスライス選択傾斜磁場６０５が照射
され、被検体１１２の測定部位の内の第１のスライス７
０２が選択される。

【００４３】次に、Ｙ軸方向の傾斜磁場コイル１０３か
ら位相エンコード傾斜磁場６０６を印加することによっ
て、磁化の位相に位相エンコード方向の位置情報を付加
する。

【００４４】この後、リードアウト傾斜磁場としてＸ軸
方向の傾斜磁場コイル１０３（第１〜４の部分傾斜磁場
コイル２０１〜２０４）から同期させた極性の反転する
読み出し方向傾斜磁場を印加する。このとき、Ｘ軸方向
の傾斜磁場コイル１０３の内、第１および第４の部分傾
斜磁場コイルからは正のオフセット磁場６１１，６１４
を加算したリードアウト傾斜磁場６０７，６１０が、第
２および第３の部分傾斜磁場コイル２０２，２０３から
は、負のオフセット磁場６１２，６１３を加算したリー
ドアウト傾斜磁場６０８，６０９がそれぞれ照射され
る。

【００４５】このリードアウト傾斜磁場によって、被検
体１１２にはグラディエントエコーが発生するので、Ｒ
Ｆプローブ１０５がこのエコー信号６１５を計測する。

【００４６】第２番目のシーケンス６０２でも前述のシ
ーケンス６０１と同様に、照射コイル１０４からＲＦパ
ルス６１６が被検体１１２に印加されると、当該被検体
１１２の測定部位７０１に磁気共鳴現象が誘起される。
このとき、ＲＦパルス６１６と同時にＺ軸方向の傾斜磁
場コイル１０３からは、極性が反転したスライス選択傾
斜磁場６１７が照射され、被検体１１２の測定部位の内
の第２のスライス７０３が選択される。

【００４７】次に、Ｙ軸方向の傾斜磁場コイル１０３か
ら位相エンコード傾斜磁場６１８を印加することによっ
て、磁化の位相に位相エンコード方向の位置情報を付加
する。

【００４８】この後、リードアウト傾斜磁場としてＸ軸
方向の傾斜磁場コイル１０３（第１〜４の部分傾斜磁場
コイル２０１〜２０４）から同期させた極性の反転する
読み出し方向傾斜磁場を印加する。このとき、Ｘ軸方向
の傾斜磁場コイル１０３の内、第３および第４の部分傾
斜磁場コイル２０３，２０４からは正のオフセット磁場
６２５，６２６を加算したリードアウト傾斜磁場６２
１，６２２が、第１および第２の部分傾斜磁場コイル２
０１，２０２からは、負のオフセット磁場６２３，６２
４を加算したリードアウト傾斜磁場６１９，６２０がそ
れぞれ照射される。

【００４９】このリードアウト傾斜磁場によって、被検
体１１２にはグラディエントエコーが発生するので、Ｒ
Ｆプローブ１０５がこのエコー信号６２７を計測する。

【００５０】第３番目のシーケンス６０３でも前述のシ
ーケンス６０１，６０２と同様に、照射コイル１０４か
らＲＦパルス６２８が被検体１１２に印加されると、当
該被検体１１２の測定部位７０１に磁気共鳴現象が誘起
される。このとき、ＲＦパルス６２８と同時にＺ軸方向
の傾斜磁場コイル１０３からは、極性が反転したスライ
ス選択傾斜磁場６２９が照射され、被検体１１２の測定
部位の内の第３のスライス７０４が選択される。

【００５１】次に、Ｙ軸方向の傾斜磁場コイル１０３か
ら位相エンコード傾斜磁場６３０を印加することによっ
て、磁化の位相に位相エンコード方向の位置情報を付加
する。

【００５２】この後、リードアウト傾斜磁場としてＸ軸
方向の傾斜磁場コイル１０３（第１〜４の部分傾斜磁場
コイル２０１〜２０４）から同期させた極性の反転する
読み出し方向傾斜磁場を印加する。このとき、Ｘ軸方向
の傾斜磁場コイル１０３の内、第１の部分傾斜磁場コイ
ル２０１からは正のオフセット磁場６３５を加算したリ
ードアウト傾斜磁場６３１が、第２〜３の部分傾斜磁場
コイル２０２〜２０４からは、負のオフセット磁場６３
６〜６３８を加算したリードアウト傾斜磁場６３２〜６
３４がそれぞれ照射される。

【００５３】このリードアウト傾斜磁場によって、被検
体１１２にはグラディエントエコーが発生するので、Ｒ
Ｆプローブ１０５がこのエコー信号６３９を計測する。

【００５４】以上に示す第１〜３のシーケンスを繰り返
して実行し、第１〜３のスライス７０２〜７０４を構成
するために必要となるデータを順次計測するいわゆるマ
ルチスライス撮影を行うことができる。このとき、各ス
ライスごとの計測時間は約１０〜１００ｍｓ程度となる
ので、各部分傾斜磁場コイル２０１〜２０４のオフセッ
ト磁場を変化させるに十分な時間となるので、特殊なシ
ムコイルを用いることなく高速かつ高次のシミングを行
うことができる。

【００５５】以上説明したように、本実施の形態の磁気
共鳴測定装置では、第１〜４の部分傾斜磁場コイル２０
１〜２０４から構成されるＸ軸方向の傾斜磁場コイル１
０３に、当該第１〜４の部分傾斜磁場コイル２０１〜２
０４のそれぞれに電源（第１〜４の傾斜磁場電源３０１
〜３０４）を設け、各電源３０１〜３０４にスライスご
とに静磁場の不均一を補正させる互いに異なるオフセッ
ト磁場を発生させるための値を加算したリードアウト傾
斜磁場を印加させることによって、静磁場の不均一を補
正するための特殊なシムコイルを用いることなく、静磁
場不均一を高速かつ高次に補正することができる。した
がって、ＮＭＲ画像特に再構成画像の画質を向上するこ
とができる。

【００５６】また、本願発明は、特に、医療用の核磁気
共鳴診断装置に適用して有効である。ただし、本実施の
形態の磁気共鳴測定装置においては、Ｘ軸方向のみを分
割した場合について説明したが、これに限定されること
はなく、たとえば、Ｙ軸およびＺ軸方向についても適用
可能なことはいうまでもない。

【００５７】また、本実施の形態の磁気共鳴測定装置に
おいては、傾斜磁場コイルとしてＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸
方向の３つの傾斜磁場コイルを用いる構成としたが、こ
れに限定されることはなく、２以上の傾斜磁場コイルの
磁気共鳴測定装置にも適用可能なことはいうまでもな
い。

【００５８】以上、本発明者によってなされた発明を、
前記発明の実施の形態に基づき具体的に説明したが、本
発明は、前記発明の実施の形態に限定されるものではな
く、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能で
あることは勿論である。

【００５９】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記の通りである。 （１）傾斜磁場コイルで高次のシミングを行うことがで
きる。 （２）特殊なシムコイルを用いることなく高速かつ高次
の静磁場の補正を行うことができる。 （３）再構成画像の画質を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一本実施の形態の磁気共鳴測定装置の
概略構成を示すブロック図である。

【図２】本実施の形態の傾斜磁場コイルの概略構成を説
明するためのブロック図である。

【図３】部分コイルと傾斜磁場電源との接続ブロック図
である。

【図４】グラディエントスピンエコー法による計測信号
シーケンスを説明するための図である。

【図５】Ｘ−Ｚ断面における磁場マップを示す図であ
る。

【図６】本実施の形態の磁気共鳴測定装置におけるマル
チスライスのパルスシーケンスを示す図である。

【図７】本実施の形態の磁気共鳴測定装置におけるマル
チスライスのスライス位置を説明するための図である。

【符号の説明】

１０１…寝台、１０２…静磁場用磁石、１０３…傾斜磁
場コイル、１０４…照射コイル、１０５…受信コイル、
１０６…信号検出手段、１０７…信号処理手段、１０８
…表示手段、１０９…傾斜磁場電源、１１０…ＲＦ送信
手段、１１１…制御手段、１１２…被検体、２０１〜２
０４…第１〜４の部分傾斜磁場コイル、３０１〜３０４
…第１〜４の傾斜磁場電源。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−90745（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−133945（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−271910（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−227747（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−224045（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−84537（ＪＰ，Ａ) 特公 平５−28135（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A61B 5/055 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 測定対象となる断面の座標位置を特定す
   る傾斜磁場を発生し前記測定対象に照射する２以上の傾
   斜磁場コイルと、該傾斜磁場コイルに駆動電流を供給す
   る傾斜磁場コイル駆動手段とを有する磁気共鳴測定装置
   において、 前記各傾斜磁場コイルの内、少なくとも１以上の傾斜磁
   場コイルは２以上の独立した部分コイルからなり、前記
   傾斜磁場コイル駆動手段は前記部分コイル毎に独立して
   おり、当該傾斜磁場コイル駆動手段は各部分コイルに所
   定の傾斜磁場パルスを供給すると共に、各部分コイルご
   とに異なるオフセット信号を供給する手段を具備するこ
   とを特徴とする磁気共鳴測定装置。