JP3171872B2 - 磁気共鳴診断装置 - Google Patents
磁気共鳴診断装置Info
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- JP3171872B2 JP3171872B2 JP09986291A JP9986291A JP3171872B2 JP 3171872 B2 JP3171872 B2 JP 3171872B2 JP 09986291 A JP09986291 A JP 09986291A JP 9986291 A JP9986291 A JP 9986291A JP 3171872 B2 JP3171872 B2 JP 3171872B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、magnetic resonance
（ＭＲ）現象を利用して被検体（生体）のスライス画像
等の形態情報やスペクトロスコピ―等の機能情報を得る
磁気共鳴診断装置に関する。
（ＭＲ）現象を利用して被検体（生体）のスライス画像
等の形態情報やスペクトロスコピ―等の機能情報を得る
磁気共鳴診断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】磁気共鳴診断装置が提供する診断情報
は、形態情報と機能情報である。形態情報は被検体の所
望位置のスキャノイメージ、又はスライス画像、又は３
次元画像である。機能情報はスペクトロスコピ―やスペ
クトロスコピックイメージである。前者はプロトン等の
特定原子核の密度分布等が反映された情報である。後者
は特定原子核を含む複数の化合物の分析情報である。一
般に、前者はmagnetic resonance imaging（ＭＲＩ）と
呼ばれ、後者はmagnetic resonanceスペクトロスコピ―
（ＭＲＳ）と呼ばれ、特にスペクトロスコピックイメー
ジを得ることはＭＲＳＩと呼ばれている。
は、形態情報と機能情報である。形態情報は被検体の所
望位置のスキャノイメージ、又はスライス画像、又は３
次元画像である。機能情報はスペクトロスコピ―やスペ
クトロスコピックイメージである。前者はプロトン等の
特定原子核の密度分布等が反映された情報である。後者
は特定原子核を含む複数の化合物の分析情報である。一
般に、前者はmagnetic resonance imaging（ＭＲＩ）と
呼ばれ、後者はmagnetic resonanceスペクトロスコピ―
（ＭＲＳ）と呼ばれ、特にスペクトロスコピックイメー
ジを得ることはＭＲＳＩと呼ばれている。
【０００３】ＭＲＩ又はＭＲＳの情報精度は、ＭＲ現象
を生じさせる基本的磁場条件である静磁場の特質、ＭＲ
現象を生じさせる位置を決定する等のために用いる高周
波パルスの特質、ＭＲ信号に位置情報を付与する傾斜磁
場の特質等により決定される。そして、従来から前述の
個々の特質を向上させるべく種々の技術が提案がなされ
ている。そして、提案された技術のうちの幾つかは実現
され、現実に装置に組み込まれ実用に供されている。例
えば、静磁場の均一性向上のための技術は代表的なもの
である。この技術は、静磁場コイル（主コイル）に付随
してシムコイルを設け、当該シムコイルに補正電流を流
して主コイルによる磁場を補正するものである。
を生じさせる基本的磁場条件である静磁場の特質、ＭＲ
現象を生じさせる位置を決定する等のために用いる高周
波パルスの特質、ＭＲ信号に位置情報を付与する傾斜磁
場の特質等により決定される。そして、従来から前述の
個々の特質を向上させるべく種々の技術が提案がなされ
ている。そして、提案された技術のうちの幾つかは実現
され、現実に装置に組み込まれ実用に供されている。例
えば、静磁場の均一性向上のための技術は代表的なもの
である。この技術は、静磁場コイル（主コイル）に付随
してシムコイルを設け、当該シムコイルに補正電流を流
して主コイルによる磁場を補正するものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし乍、上述した静
磁場の均一性向上のための技術をはじめとする種々の技
術は、いずれも計算的手法による補正技術であるので高
精度化は自ずと限界がある。また、経時変化に対応する
補正や被検体個々に対応する補正は不可能である。しか
もＭＲＳのように一層の高均一化が望まれるものにあっ
ては、従来、操作者が被検者毎にシムコイルに流す電流
値を調整しているが、これは時間が非常にかかり、なお
かつ人的操作であるので、十分な効果が得られない、と
いう問題があった。
磁場の均一性向上のための技術をはじめとする種々の技
術は、いずれも計算的手法による補正技術であるので高
精度化は自ずと限界がある。また、経時変化に対応する
補正や被検体個々に対応する補正は不可能である。しか
もＭＲＳのように一層の高均一化が望まれるものにあっ
ては、従来、操作者が被検者毎にシムコイルに流す電流
値を調整しているが、これは時間が非常にかかり、なお
かつ人的操作であるので、十分な効果が得られない、と
いう問題があった。
【０００５】そこで本発明の目的は、高精度の静磁場均
一化を達成して高精度のＭＲＩ又はＭＲＳを行うことが
可能な磁気共鳴診断装置を提供することにある。
一化を達成して高精度のＭＲＩ又はＭＲＳを行うことが
可能な磁気共鳴診断装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この目的は次のような磁
気共鳴診断装置で実現される。
気共鳴診断装置で実現される。
【０００７】すなわち、本発明の第１の視点は、静磁場
発生手段、傾斜磁場発生手段、励起用高周波パルス発生
手段、磁気共鳴信号検出手段、磁場補正用シムコイルを
含むマグネットシステムと、前記マグネットシステムの
各手段を磁気共鳴診断情報を得るべく制御する制御手段
と、前記磁気共鳴信号検出手段から得られる磁気共鳴信
号を時間領域から周波数領域の信号に変換する変換手段
と、前記変換手段により得られる周波数領域の磁気共鳴
信号の線幅が所定値以下のとき前記磁場補正用シムコイ
ルに供給する電流を固定化する電流制御手段とを具備す
ることを特徴とする磁気共鳴診断装置である。上記第１
の視点に係る磁気共鳴診断装置において、電流制御手段
は、前記線幅が所定値を越えているときは、前記磁場補
正用シムコイルに供給する電流を変化させることが好ま
しい。
発生手段、傾斜磁場発生手段、励起用高周波パルス発生
手段、磁気共鳴信号検出手段、磁場補正用シムコイルを
含むマグネットシステムと、前記マグネットシステムの
各手段を磁気共鳴診断情報を得るべく制御する制御手段
と、前記磁気共鳴信号検出手段から得られる磁気共鳴信
号を時間領域から周波数領域の信号に変換する変換手段
と、前記変換手段により得られる周波数領域の磁気共鳴
信号の線幅が所定値以下のとき前記磁場補正用シムコイ
ルに供給する電流を固定化する電流制御手段とを具備す
ることを特徴とする磁気共鳴診断装置である。上記第１
の視点に係る磁気共鳴診断装置において、電流制御手段
は、前記線幅が所定値を越えているときは、前記磁場補
正用シムコイルに供給する電流を変化させることが好ま
しい。
【０００８】また、本発明の第２の視点は、静磁場発生
手段、傾斜磁場発生手段、励起用高周波パルス発生手
段、磁気共鳴信号検出手段を含むマグネットシステム
と、前記マグネットシステムの各手段を磁気共鳴診断情
報を得るべく制御する制御手段と、前記磁気共鳴信号検
出手段から得られる磁気共鳴信号を時間領域から周波数
領域の信号に変換する変換手段と、前記変換手段により
得られる周波数領域の磁気共鳴信号の線幅が所定値以下
のとき前記傾斜磁場発生手段に供給するオフセット電流
を固定化するオフセット制御手段と、を具備することを
特徴とする磁気共鳴診断装置である。上記第２の視点に
係る磁気共鳴診断装置において、オフセット制御手段
は、前記線幅が所定値を越えているときは、前記傾斜磁
場発生手段に供給するオフセット電流を変化させること
が好ましい。
手段、傾斜磁場発生手段、励起用高周波パルス発生手
段、磁気共鳴信号検出手段を含むマグネットシステム
と、前記マグネットシステムの各手段を磁気共鳴診断情
報を得るべく制御する制御手段と、前記磁気共鳴信号検
出手段から得られる磁気共鳴信号を時間領域から周波数
領域の信号に変換する変換手段と、前記変換手段により
得られる周波数領域の磁気共鳴信号の線幅が所定値以下
のとき前記傾斜磁場発生手段に供給するオフセット電流
を固定化するオフセット制御手段と、を具備することを
特徴とする磁気共鳴診断装置である。上記第２の視点に
係る磁気共鳴診断装置において、オフセット制御手段
は、前記線幅が所定値を越えているときは、前記傾斜磁
場発生手段に供給するオフセット電流を変化させること
が好ましい。
【０００９】さらに、本発明の第３の視点は、静磁場発
生手段、傾斜磁場発生手段、励起用高周波パルス発生手
段、磁気共鳴信号検出手段、磁場補正用シムコイルを含
むマグネットシステムと、前記マグネットシステムの各
手段を磁気共鳴診断情報を得るべく制御する制御手段
と、前記磁気共鳴信号検出手段から得られる磁気共鳴信
号を時間領域から周波数領域の信号に変換する変換手段
と、前記変換手段により得られる周波数領域の磁気共鳴
信号の線幅が所定値以下のとき前記傾斜磁場発生手段及
び前記磁場補正用シムコイルに供給する電流を固定化す
る電流制御手段とを具備することを特徴とする磁気共鳴
診断装置である。上記第３の視点に係る磁気共鳴診断装
置において、電流制御手段は、前記線幅が所定値を越え
ているときは、前記傾斜磁場発生手段及び前記磁場補正
用シムコイルに供給する電流を変化させることが好まし
い。
生手段、傾斜磁場発生手段、励起用高周波パルス発生手
段、磁気共鳴信号検出手段、磁場補正用シムコイルを含
むマグネットシステムと、前記マグネットシステムの各
手段を磁気共鳴診断情報を得るべく制御する制御手段
と、前記磁気共鳴信号検出手段から得られる磁気共鳴信
号を時間領域から周波数領域の信号に変換する変換手段
と、前記変換手段により得られる周波数領域の磁気共鳴
信号の線幅が所定値以下のとき前記傾斜磁場発生手段及
び前記磁場補正用シムコイルに供給する電流を固定化す
る電流制御手段とを具備することを特徴とする磁気共鳴
診断装置である。上記第３の視点に係る磁気共鳴診断装
置において、電流制御手段は、前記線幅が所定値を越え
ているときは、前記傾斜磁場発生手段及び前記磁場補正
用シムコイルに供給する電流を変化させることが好まし
い。
【００１０】
【作用】このような磁気共鳴診断装置によれば次のよう
に作用する。すなわち、静磁場の均一性を静磁場の制御
によらないで傾斜磁場の直流オフセットの制御で実現
し、しかも、当該直流オフセットは実際の共鳴信号につ
いて収束条件が成立したときのものであるので、高精度
であり、なおかつ、自動化できる。また、静磁場均一化
制御モードの実行により達成された静磁場の高精度均一
制の下で、ＭＲＩのためのシーケンス又はＭＲＳのめた
のシーケンスを実行することができるので、高精度のＭ
ＲＩ又はＭＲＳを行うことができる。
に作用する。すなわち、静磁場の均一性を静磁場の制御
によらないで傾斜磁場の直流オフセットの制御で実現
し、しかも、当該直流オフセットは実際の共鳴信号につ
いて収束条件が成立したときのものであるので、高精度
であり、なおかつ、自動化できる。また、静磁場均一化
制御モードの実行により達成された静磁場の高精度均一
制の下で、ＭＲＩのためのシーケンス又はＭＲＳのめた
のシーケンスを実行することができるので、高精度のＭ
ＲＩ又はＭＲＳを行うことができる。
【００１１】
【実施例】以下本発明にかかる磁気共鳴診断装置の一実
施例を図面を参照して説明する。
施例を図面を参照して説明する。
【００１２】図１に示すように、被検体１００を内部に
収容することができるようになっているマグネットアッ
センブリ１０として、常電導又は超電導方式による静磁
場磁石（永久磁石を用いる構成であってもよい。）１２
と、磁気共鳴信号の誘起部位の位置情報付与のための傾
斜磁場を発生する傾斜磁場発生系としてＸ，Ｙ，Ｚ軸の
傾斜磁場発生コイル１４と、励起用高周波パルス（ＲＦ
パルス）を送信すると共に誘起された磁気共鳴信号（Ｍ
Ｒ信号：エコ―信号やＦＩＤ信号）を受信するための送
信コイル及び受信コイルからなる送受信系としてプロ―
ブ１６とを有している。
収容することができるようになっているマグネットアッ
センブリ１０として、常電導又は超電導方式による静磁
場磁石（永久磁石を用いる構成であってもよい。）１２
と、磁気共鳴信号の誘起部位の位置情報付与のための傾
斜磁場を発生する傾斜磁場発生系としてＸ，Ｙ，Ｚ軸の
傾斜磁場発生コイル１４と、励起用高周波パルス（ＲＦ
パルス）を送信すると共に誘起された磁気共鳴信号（Ｍ
Ｒ信号：エコ―信号やＦＩＤ信号）を受信するための送
信コイル及び受信コイルからなる送受信系としてプロ―
ブ１６とを有している。
【００１３】また、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸傾斜磁場発生コイル１
４のそれぞれの励磁制御を行う傾斜磁場発生系としてＸ
軸傾斜磁場電源（ＧＸ）１８，Ｙ軸傾斜磁場電源（Ｇ
Ｙ）２０，Ｚ軸傾斜磁場電源（ＧＺ）２２と、ＲＦパル
スの送信制御を行う送受信系として送信器（Ｔ）２４
と、誘起ＭＲ信号の受信制御を行う送受信系として受信
器（Ｒ）２６とを有し、これら傾斜磁場電源１８，２
０，２２、送信器２４、受信器２６の制御を行うコント
ローラ２８を有する。
４のそれぞれの励磁制御を行う傾斜磁場発生系としてＸ
軸傾斜磁場電源（ＧＸ）１８，Ｙ軸傾斜磁場電源（Ｇ
Ｙ）２０，Ｚ軸傾斜磁場電源（ＧＺ）２２と、ＲＦパル
スの送信制御を行う送受信系として送信器（Ｔ）２４
と、誘起ＭＲ信号の受信制御を行う送受信系として受信
器（Ｒ）２６とを有し、これら傾斜磁場電源１８，２
０，２２、送信器２４、受信器２６の制御を行うコント
ローラ２８を有する。
【００１４】このコントローラ２８は、傾斜磁場電源１
８，２０，２２、送信器２４、受信器２６を予め定めら
れたパルスシーケンスに従って起動制御する。この制御
により、２次元フーリエ変換法の如き手法に基づいて、
被検体に対し、ＲＦパルスを加えると共に傾斜磁場Ｇ
Ｘ，ＧＹ，ＧＺを加える。２次元フーリエ変換法の場合
は、傾斜磁場ＧＸ，ＧＹ，ＧＺを、組合わせは任意にし
て、スライス用傾斜磁場（ＧＳ）として，位相エンコ―
ド用傾斜磁場（ＧＥ）として，リ―ド用傾斜磁場（Ｇ
Ｒ）として被検体に加える。これにより励起が行われ、
その後に当該励起部位から誘起したＭＲ信号をプロ―ブ
１６で収集する。
８，２０，２２、送信器２４、受信器２６を予め定めら
れたパルスシーケンスに従って起動制御する。この制御
により、２次元フーリエ変換法の如き手法に基づいて、
被検体に対し、ＲＦパルスを加えると共に傾斜磁場Ｇ
Ｘ，ＧＹ，ＧＺを加える。２次元フーリエ変換法の場合
は、傾斜磁場ＧＸ，ＧＹ，ＧＺを、組合わせは任意にし
て、スライス用傾斜磁場（ＧＳ）として，位相エンコ―
ド用傾斜磁場（ＧＥ）として，リ―ド用傾斜磁場（Ｇ
Ｒ）として被検体に加える。これにより励起が行われ、
その後に当該励起部位から誘起したＭＲ信号をプロ―ブ
１６で収集する。
【００１５】さらに、前記２次元フーリエ変換法を実行
するためのフーリエ変換器（ＦＦＴ）３０を有する。こ
のフーリエ変換器３０は、受信器２６で得られた多数の
データ（ＭＲ信号）をフーリエ変換処理するものであ
る。フーリエ変換器３０の出力は、切換器３２を介して
再構成装置（ＲＥＣ）３４に与えられてスライス像（２
次元画像）又は３次元画像が再構成され、ディスプレイ
（ＤＩＳ）３６にて表示されるようになっている。
するためのフーリエ変換器（ＦＦＴ）３０を有する。こ
のフーリエ変換器３０は、受信器２６で得られた多数の
データ（ＭＲ信号）をフーリエ変換処理するものであ
る。フーリエ変換器３０の出力は、切換器３２を介して
再構成装置（ＲＥＣ）３４に与えられてスライス像（２
次元画像）又は３次元画像が再構成され、ディスプレイ
（ＤＩＳ）３６にて表示されるようになっている。
【００１６】一方、フーリエ変換器３０の出力は、切換
器３２を介して判定器３８に与えられ、ここで、フーリ
エ変換器３０により１回だけフーリエ変換された信号の
線幅値が所定値以下であるか否かが判定される。１回だ
けのフーリエ変換は、ＭＲ信号を時間領域の信号を周波
数領域の信号に変換するものである。
器３２を介して判定器３８に与えられ、ここで、フーリ
エ変換器３０により１回だけフーリエ変換された信号の
線幅値が所定値以下であるか否かが判定される。１回だ
けのフーリエ変換は、ＭＲ信号を時間領域の信号を周波
数領域の信号に変換するものである。
【００１７】判定器３８の出力は、ＤＣ（直流）オフセ
ット変更器４０に与えられる。すなわち、このＤＣオフ
セット変更器４０は、周波数領域のＭＲ信号の線幅値が
所定値以下でないと判定されたとき、傾斜磁場のＤＣオ
フセットについて変更したＤＣオフセットを、コントロ
ーラ２８を介して傾斜磁場電源１８、２０、２２に与え
て傾斜磁場発生系及び送受信系を再実行指令する。
ット変更器４０に与えられる。すなわち、このＤＣオフ
セット変更器４０は、周波数領域のＭＲ信号の線幅値が
所定値以下でないと判定されたとき、傾斜磁場のＤＣオ
フセットについて変更したＤＣオフセットを、コントロ
ーラ２８を介して傾斜磁場電源１８、２０、２２に与え
て傾斜磁場発生系及び送受信系を再実行指令する。
【００１８】また、前記所定値以下であると判定された
ときには、傾斜磁場のＤＣオフセットを固定して当該固
定したＤＣオフセットを前記前記傾斜磁場発生系に与え
て前記送受信系及び前記傾斜磁場発生系を停止指令する
ものとして動作するようになっている。
ときには、傾斜磁場のＤＣオフセットを固定して当該固
定したＤＣオフセットを前記前記傾斜磁場発生系に与え
て前記送受信系及び前記傾斜磁場発生系を停止指令する
ものとして動作するようになっている。
【００１９】さらに、コントローラ２８には、静磁場均
一性制御のためのパルスシーケンスＦＳ（詳細は後述す
る図３、図１３に示されるパルスシーケンス）を実行す
る制御系４４と、ＭＲＩのめたのシーケンスＩＳ（詳細
は後述する図７、図８、図９に示されるパルスシーケン
ス）又はＭＲＳのめたのシーケンスＳＳ（詳細は後述す
る図１０、図１１に示されるパルスシーケンス）を実行
する制御系４６とが、切換器４２を介して接続される。
切換器４２は切換器３２と連動して切換動作する。
一性制御のためのパルスシーケンスＦＳ（詳細は後述す
る図３、図１３に示されるパルスシーケンス）を実行す
る制御系４４と、ＭＲＩのめたのシーケンスＩＳ（詳細
は後述する図７、図８、図９に示されるパルスシーケン
ス）又はＭＲＳのめたのシーケンスＳＳ（詳細は後述す
る図１０、図１１に示されるパルスシーケンス）を実行
する制御系４６とが、切換器４２を介して接続される。
切換器４２は切換器３２と連動して切換動作する。
【００２０】次に上記の如く構成された本実施例の作用
を説明する。すなわち、本実施例では、図２に示すよう
に、被検体１００のスライス部位ＳＬについての静磁場
を均一化することを考える。このスライス部位ＳＬから
磁気共鳴信号を得るべく、切換器３２，４４を図１のよ
うに設定して、図３に示す、いわゆるスピンエコー法
（ＳＥ法）を変形したパルスシーケンスを実行する。こ
のパルスシーケンスは、スピンエコー法（ＳＥ法）から
位相エンコ―ド用傾斜磁場（ＧＥ）とリ―ド用傾斜磁場
（ＧＲ）とを削除したものである。この状態で、Ｚ軸傾
斜磁場ＧＺのＤＣオフセットはＧＺ0 であるとし、Ｙ軸
傾斜磁場ＧＹのＤＣオフセットはＧＹ0 であるとし、Ｘ
傾斜磁場ＧＸのＤＣオフセットはＧＸ0 であるとする。
を説明する。すなわち、本実施例では、図２に示すよう
に、被検体１００のスライス部位ＳＬについての静磁場
を均一化することを考える。このスライス部位ＳＬから
磁気共鳴信号を得るべく、切換器３２，４４を図１のよ
うに設定して、図３に示す、いわゆるスピンエコー法
（ＳＥ法）を変形したパルスシーケンスを実行する。こ
のパルスシーケンスは、スピンエコー法（ＳＥ法）から
位相エンコ―ド用傾斜磁場（ＧＥ）とリ―ド用傾斜磁場
（ＧＲ）とを削除したものである。この状態で、Ｚ軸傾
斜磁場ＧＺのＤＣオフセットはＧＺ0 であるとし、Ｙ軸
傾斜磁場ＧＹのＤＣオフセットはＧＹ0 であるとし、Ｘ
傾斜磁場ＧＸのＤＣオフセットはＧＸ0 であるとする。
【００２１】図３に示すパルスシーケンスを実行するこ
とにより、受信器８よりＭＲ信号としてエコー信号が得
られ、これをフーリエ変換器３０にて周波数領域のＭＲ
信号を得、該周波数領域のＭＲ信号を切換器３２を通し
て判定器３８に導入し、ここで該周波数領域のＭＲ信号
のピークからε％の所の線幅πを測定し、該幅πが予定
値以下であるときには、このときの傾斜磁場ＤＣオフセ
ットが、静磁場を高精度に均一化するものとし固定され
るのである。ここで、εは５０〜８０であることが望ま
しい。この範囲であると、静磁場の均一化は高精度に達
成され得る。
とにより、受信器８よりＭＲ信号としてエコー信号が得
られ、これをフーリエ変換器３０にて周波数領域のＭＲ
信号を得、該周波数領域のＭＲ信号を切換器３２を通し
て判定器３８に導入し、ここで該周波数領域のＭＲ信号
のピークからε％の所の線幅πを測定し、該幅πが予定
値以下であるときには、このときの傾斜磁場ＤＣオフセ
ットが、静磁場を高精度に均一化するものとし固定され
るのである。ここで、εは５０〜８０であることが望ま
しい。この範囲であると、静磁場の均一化は高精度に達
成され得る。
【００２２】一方、該幅πが予定値以下でないときに
は、このときの傾斜磁場ＤＣオフセットは、静磁場を高
精度に均一化しないから、ＤＣオフセット変更器４０に
て変更したＤＣオフセットが設定され、これがコントー
ラ２８を介して傾斜磁場電源１８，２０，２２に与えら
れるのである。
は、このときの傾斜磁場ＤＣオフセットは、静磁場を高
精度に均一化しないから、ＤＣオフセット変更器４０に
て変更したＤＣオフセットが設定され、これがコントー
ラ２８を介して傾斜磁場電源１８，２０，２２に与えら
れるのである。
【００２３】以上の静磁場均一化のための制御は、図４
に示されるシーケンスで実行される。すなわち、第１ス
テージＳＴ１〜第３ステージＳＲ３でＺ軸傾斜磁場のＤ
ＣオフセットがＧＺ０として設定され、第４ステージＳ
Ｔ４〜第６ステージＳＴ６でＹ軸傾斜磁場のＤＣオフセ
ットがＧＹ０として設定され、第７ステージＳＴ７〜第
１０ステージＳＴ１０でＸ軸傾斜磁場のＤＣオフセット
がＧＸ０として設定される。例えば、Ｚ軸傾斜磁場のＤ
Ｃオフセット制御にあっては、第１ステージＳＴ１でＤ
Ｃオフセットを＋ＧＺ１にして図３のパルスシーケンス
が実行され、この場合、線幅πが予定値以上であると判
定され、第２ステージＳＴ２でＤＣオフセットを−ＧＺ
１に変更して図３のパルスシーケンスが実行され、この
場合も、線幅πが予定値以上であると判定され、第３ス
テージＳＴ３でＤＣオフセットを、＋ＧＺ２（ＧＺ２＝
ＧＺ１／２）に変更して図３のパルスシーケンスが実行
され、この場合には、線幅πが予定値以下であると判定
されて、Ｚ軸傾斜磁場のＤＣオフセットがＧＺ０として
固定設定されるのである。
に示されるシーケンスで実行される。すなわち、第１ス
テージＳＴ１〜第３ステージＳＲ３でＺ軸傾斜磁場のＤ
ＣオフセットがＧＺ０として設定され、第４ステージＳ
Ｔ４〜第６ステージＳＴ６でＹ軸傾斜磁場のＤＣオフセ
ットがＧＹ０として設定され、第７ステージＳＴ７〜第
１０ステージＳＴ１０でＸ軸傾斜磁場のＤＣオフセット
がＧＸ０として設定される。例えば、Ｚ軸傾斜磁場のＤ
Ｃオフセット制御にあっては、第１ステージＳＴ１でＤ
Ｃオフセットを＋ＧＺ１にして図３のパルスシーケンス
が実行され、この場合、線幅πが予定値以上であると判
定され、第２ステージＳＴ２でＤＣオフセットを−ＧＺ
１に変更して図３のパルスシーケンスが実行され、この
場合も、線幅πが予定値以上であると判定され、第３ス
テージＳＴ３でＤＣオフセットを、＋ＧＺ２（ＧＺ２＝
ＧＺ１／２）に変更して図３のパルスシーケンスが実行
され、この場合には、線幅πが予定値以下であると判定
されて、Ｚ軸傾斜磁場のＤＣオフセットがＧＺ０として
固定設定されるのである。
【００２４】以上と同様にＹ軸傾斜磁場のＤＣオフセッ
ト制御、Ｘ軸傾斜磁場のＤＣオフセット制御が行われ、
各軸傾斜磁場ＧＸ、ＧＹ、ＧＺのＤＣオフセットが固定
設定されるのである。その後、切換器３２、４２を図１
に示す状態とは反対に設定することにより、ＭＲＩのた
めのシーケンスＩＳ又はＭＲＳのためのシーケンスを実
行する制御系４６が起動される。これによりＭＲＩ又は
ＭＲＳのための一連の手順が実行される。よって、図２
のスライス部位ＳＬについて高精度のＭＲＩ又はＭＲＳ
が得られる。
ト制御、Ｘ軸傾斜磁場のＤＣオフセット制御が行われ、
各軸傾斜磁場ＧＸ、ＧＹ、ＧＺのＤＣオフセットが固定
設定されるのである。その後、切換器３２、４２を図１
に示す状態とは反対に設定することにより、ＭＲＩのた
めのシーケンスＩＳ又はＭＲＳのためのシーケンスを実
行する制御系４６が起動される。これによりＭＲＩ又は
ＭＲＳのための一連の手順が実行される。よって、図２
のスライス部位ＳＬについて高精度のＭＲＩ又はＭＲＳ
が得られる。
【００２５】なお、上記の例で、ＤＣオフセットの変更
制御は、最初は値を上下に大きく振り、次にその中間値
を採用するようにしている。この制御法は、ステージの
回数を少なくし得る効果がある。この方法以外に図５に
示すように、ステージの増す毎に値を減少するようにし
ても良い。また、図６に示すように、ステージの増す毎
に値を増加するようにしても良い。これらは、いずれに
してもエコー信号の１次元フーリエ変換信号の線幅が収
束するように順次ステージを実行するようになっていれ
ば良いのである。
制御は、最初は値を上下に大きく振り、次にその中間値
を採用するようにしている。この制御法は、ステージの
回数を少なくし得る効果がある。この方法以外に図５に
示すように、ステージの増す毎に値を減少するようにし
ても良い。また、図６に示すように、ステージの増す毎
に値を増加するようにしても良い。これらは、いずれに
してもエコー信号の１次元フーリエ変換信号の線幅が収
束するように順次ステージを実行するようになっていれ
ば良いのである。
【００２６】ここで、ＭＲＩのためのシーケンスＩＳは
図７、図８、図９に示される。図７はスピンエコー法の
パルスシーケンスを示すタイミング図、図８はスピンエ
コー法よりも高速データ収集が可能なフィールドエコー
法のパルスシーケンスを示すタイミング図、図９は超高
速データ収集が可能なエコープラナー法のパルスシーケ
ンスの一例を示すタイミング図である。
図７、図８、図９に示される。図７はスピンエコー法の
パルスシーケンスを示すタイミング図、図８はスピンエ
コー法よりも高速データ収集が可能なフィールドエコー
法のパルスシーケンスを示すタイミング図、図９は超高
速データ収集が可能なエコープラナー法のパルスシーケ
ンスの一例を示すタイミング図である。
【００２７】次に、ＭＲＳのためのシーケンスＳＳは図
１０、図１１に示される。図１０はスペクトロスコピー
（ＭＲＳ）を得るパルスシーケンスの一例を示すタイミ
ング図、図１０はスペクトロスコピックイメージ（ＭＲ
ＳＩ）を得るパルスシーケンスの一例を示すタイミング
図である。
１０、図１１に示される。図１０はスペクトロスコピー
（ＭＲＳ）を得るパルスシーケンスの一例を示すタイミ
ング図、図１０はスペクトロスコピックイメージ（ＭＲ
ＳＩ）を得るパルスシーケンスの一例を示すタイミング
図である。
【００２８】以上の例は、図２に示すように被検体１０
０のスライス部位ＳＬについてＭＲＩ又はＭＲＳの高精
度測定のための静磁場均一化手法を説明したものである
が、ＭＲＳの場合は、立方体状の局所部位Ｄｉについて
信号収集するのが通例である。この場合は、オフセット
信号収集のためのシーケンスは、図１３に示すいわゆる
ＳＴＥ（stimulated echo ）法を採用し、１２図に示す
被検体１００の立方体状の局所部位Ｄｉについて図４、
又は図５又は図６に示す手順を実行するものとする。
０のスライス部位ＳＬについてＭＲＩ又はＭＲＳの高精
度測定のための静磁場均一化手法を説明したものである
が、ＭＲＳの場合は、立方体状の局所部位Ｄｉについて
信号収集するのが通例である。この場合は、オフセット
信号収集のためのシーケンスは、図１３に示すいわゆる
ＳＴＥ（stimulated echo ）法を採用し、１２図に示す
被検体１００の立方体状の局所部位Ｄｉについて図４、
又は図５又は図６に示す手順を実行するものとする。
【００２９】なお、上記の実施例におけるオフセット信
号収集シーケンスは、ＳＥ法やＳＴＥ法を利用したもの
を用いているが、これは一例であり何等限定するもので
はない。
号収集シーケンスは、ＳＥ法やＳＴＥ法を利用したもの
を用いているが、これは一例であり何等限定するもので
はない。
【００３０】上述した図１に係る例は、データ収集しよ
うとする領域の傾斜磁場を補正することにより、磁場均
一化を図る技術であるが、図１４に示すように、マグネ
ットアッセンブリ１０内に少なくとも一つのシムコイル
４８を設けているものにあっては、図１に示した傾斜磁
場のオフセット補正の他に、コントローラ２８からシム
電源（ＳＳ）５０に信号を与え、直接に静磁場の補正を
行うようにしても良い。これにより、一層の均一化制御
が実現される。また、図１に係る例は、傾斜磁場コイル
を、本来の傾斜磁場の発生の他に、静磁場均一化のため
の補正磁場を発生するものとしている。もちろん、傾斜
磁場コイルは本来の傾斜磁場の発生にだけ使用し、シム
コイル４８により静磁場均一化のための補正磁場を発生
するものとしてもよい。これは、装置によっては、シム
コイルが装備されていないものがあるからである。
うとする領域の傾斜磁場を補正することにより、磁場均
一化を図る技術であるが、図１４に示すように、マグネ
ットアッセンブリ１０内に少なくとも一つのシムコイル
４８を設けているものにあっては、図１に示した傾斜磁
場のオフセット補正の他に、コントローラ２８からシム
電源（ＳＳ）５０に信号を与え、直接に静磁場の補正を
行うようにしても良い。これにより、一層の均一化制御
が実現される。また、図１に係る例は、傾斜磁場コイル
を、本来の傾斜磁場の発生の他に、静磁場均一化のため
の補正磁場を発生するものとしている。もちろん、傾斜
磁場コイルは本来の傾斜磁場の発生にだけ使用し、シム
コイル４８により静磁場均一化のための補正磁場を発生
するものとしてもよい。これは、装置によっては、シム
コイルが装備されていないものがあるからである。
【００３１】本発明は上記実施例に限定されるものでは
なく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実
施できるものである。
なく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実
施できるものである。
【００３２】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、高精度
の静磁場均一化が達成される磁気共鳴診断装置を提供で
きる。また、高精度に均一化された静磁場の下でＭＲＩ
又はＭＲＳを行うことが可能な磁気共鳴診断装置を提供
できる。
の静磁場均一化が達成される磁気共鳴診断装置を提供で
きる。また、高精度に均一化された静磁場の下でＭＲＩ
又はＭＲＳを行うことが可能な磁気共鳴診断装置を提供
できる。
【図１】本発明による磁気共鳴診断装置の好ましい一例
の構成を示すブロック図。
の構成を示すブロック図。
【図２】静磁場均一化対象のスライス部位を示す模式
図。
図。
【図３】静磁場均一化制御におけるＤＣオフセット信号
を得るためのパルスシーケンスの一例を示す図。
を得るためのパルスシーケンスの一例を示す図。
【図４】静磁場均一化制御のための一連のパルスシーケ
ンスの第１例を示す図。
ンスの第１例を示す図。
【図５】静磁場均一化制御のための一連のパルスシーケ
ンスの第２例を示す図。
ンスの第２例を示す図。
【図６】静磁場均一化制御のための一連のパルスシーケ
ンスの第３例を示す図。
ンスの第３例を示す図。
【図７】静磁場均一化制御の後に実行されるＭＲＩのた
めのスピンエコー法のパルスシーケンスを示す図。
めのスピンエコー法のパルスシーケンスを示す図。
【図８】静磁場均一化制御の後に実行されるＭＲＩのた
めのフィールドエコー法のパルスシーケンスを示す図。
めのフィールドエコー法のパルスシーケンスを示す図。
【図９】静磁場均一化制御の後に実行されるＭＲＩのた
めのエコープラナー法の一例のパルスシーケンスを示す
図。
めのエコープラナー法の一例のパルスシーケンスを示す
図。
【図１０】静磁場均一化制御の後に実行されるＭＲＳ
（スペクトロスコピー）を実行するためのパルスシーケ
ンスの一例を示す図。
（スペクトロスコピー）を実行するためのパルスシーケ
ンスの一例を示す図。
【図１１】静磁場均一化制御の後に実行されるＭＲＳＩ
を実行するためのパルスシーケンスの一例を示す図。
を実行するためのパルスシーケンスの一例を示す図。
【図１２】被検体上における静磁場均一化対象の小立方
体部位を示す模式図。
体部位を示す模式図。
【図１３】静磁場均一化制御におけるＤＣオフセット信
号を得るためのパルスシーケンスの他例を示す図。
号を得るためのパルスシーケンスの他例を示す図。
【図１４】本発明にかかる磁気共鳴診断装置の他の実施
例の構成を示すブロック図。
例の構成を示すブロック図。
１０…マグネットアッセンブリ、１２…静磁場磁石、１
４…傾斜磁場発生コイル、１６…プロ―ブ、１８…Ｘ軸
傾斜磁場電源（ＧＸ）、２０…Ｙ軸傾斜磁場電源（Ｇ
Ｙ）、２２…Ｚ軸傾斜磁場電源（ＧＺ）、２４…送信器
（Ｔ）、２６…受信器（Ｒ）、２８…コントローラ、３
０…フーリエ変換器（ＦＦＴ）、３２…切換器、３４…
再構成装置（ＲＥＣ）、３６…ディスプレイ（ＤＩ
Ｓ）、３８…判定器、４０…ＤＣ（直流）オフセット変
更器、４２…切換器、４４…静磁場均一性制御のための
パルスシーケンスＦＳを実行する制御系、４６…ＭＲＩ
のめたのシーケンスＩＳ又はＭＲＳのめたのシーケンス
ＳＳを実行する制御系、４８…シムコイル、５０…シム
電源（ＳＳ）。
４…傾斜磁場発生コイル、１６…プロ―ブ、１８…Ｘ軸
傾斜磁場電源（ＧＸ）、２０…Ｙ軸傾斜磁場電源（Ｇ
Ｙ）、２２…Ｚ軸傾斜磁場電源（ＧＺ）、２４…送信器
（Ｔ）、２６…受信器（Ｒ）、２８…コントローラ、３
０…フーリエ変換器（ＦＦＴ）、３２…切換器、３４…
再構成装置（ＲＥＣ）、３６…ディスプレイ（ＤＩ
Ｓ）、３８…判定器、４０…ＤＣ（直流）オフセット変
更器、４２…切換器、４４…静磁場均一性制御のための
パルスシーケンスＦＳを実行する制御系、４６…ＭＲＩ
のめたのシーケンスＩＳ又はＭＲＳのめたのシーケンス
ＳＳを実行する制御系、４８…シムコイル、５０…シム
電源（ＳＳ）。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) A61B 5/055 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)
Claims (6)
- 【請求項１】静磁場発生手段、傾斜磁場発生手段、励起
用高周波パルス発生手段、磁気共鳴信号検出手段、磁場
補正用シムコイルを含むマグネットシステムと、 前記マグネットシステムの各手段を磁気共鳴診断情報を
得るべく制御する制御手段と、 前記磁気共鳴信号検出手段から得られる磁気共鳴信号を
時間領域から周波数領域の信号に変換する変換手段と、前記変換手段により得られる周波数領域の磁気共鳴信号
の線幅が所定値以下のとき前記磁場補正用シムコイルに
供給する電流を固定化する電流制御手段と、 を具備することを特徴とする磁気共鳴診断装置。 - 【請求項２】前記電流制御手段は、前記線幅が所定値を
越えているときは、前記磁場補正用シムコイルに供給す
る電流を変化させることを特徴とする請求項１記載の磁
気共鳴診断装置。 - 【請求項３】静磁場発生手段、傾斜磁場発生手段、励起
用高周波パルス発生手段、磁気共鳴信号検出手段を含む
マグネットシステムと、 前記マグネットシステムの各手段を磁気共鳴診断情報を
得るべく制御する制御手段と、 前記磁気共鳴信号検出手段から得られる磁気共鳴信号を
時間領域から周波数領域の信号に変換する変換手段と、前記変換手段により得られる周波数領域の磁気共鳴信号
の線幅が所定値以下のとき前記傾斜磁場発生手段に供給
するオフセット電流を固定化するオフセット制御手段
と、 を具備することを特徴とする磁気共鳴診断装置。 - 【請求項４】前記オフセット制御手段は、前記線幅が所
定値を越えているときは、前記傾斜磁場発生手段に供給
するオフセット電流を変化させることを特徴とする請求
項３ 記載の磁気共鳴診断装置。 - 【請求項５】静磁場発生手段、傾斜磁場発生手段、励起
用高周波パルス発生手段、磁気共鳴信号検出手段、磁場
補正用シムコイルを含むマグネットシステムと、 前記マグネットシステムの各手段を磁気共鳴診断情報を
得るべく制御する制御手段と、 前記磁気共鳴信号検出手段から得られる磁気共鳴信号を
時間領域から周波数領域の信号に変換する変換手段と、前記変換手段により得られる周波数領域の磁気共鳴信号
の線幅が所定値以下のとき前記傾斜磁場発生手段及び前
記磁場補正用シムコイルに供給する電流を固定化する電
流制御手段と、 を具備することを特徴とする磁気共鳴診断装置。 - 【請求項６】前記電流制御手段は、前記線幅が所定値を
越えているときは、前記傾斜磁場発生手段及び前記磁場
補正用シムコイルに供給する電流を変化させることを特
徴とする請求項５記載の磁気共鳴診断装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09986291A JP3171872B2 (ja) | 1990-04-06 | 1991-04-05 | 磁気共鳴診断装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9148290 | 1990-04-06 | ||
| JP2-91482 | 1990-04-06 | ||
| JP09986291A JP3171872B2 (ja) | 1990-04-06 | 1991-04-05 | 磁気共鳴診断装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04227232A JPH04227232A (ja) | 1992-08-17 |
| JP3171872B2 true JP3171872B2 (ja) | 2001-06-04 |
Family
ID=26432919
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09986291A Expired - Fee Related JP3171872B2 (ja) | 1990-04-06 | 1991-04-05 | 磁気共鳴診断装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3171872B2 (ja) |
-
1991
- 1991-04-05 JP JP09986291A patent/JP3171872B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04227232A (ja) | 1992-08-17 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |