JP5214209B2 - Magnetic resonance imaging system - Google Patents

Magnetic resonance imaging system Download PDF

Info

Publication number
JP5214209B2
JP5214209B2 JP2007270518A JP2007270518A JP5214209B2 JP 5214209 B2 JP5214209 B2 JP 5214209B2 JP 2007270518 A JP2007270518 A JP 2007270518A JP 2007270518 A JP2007270518 A JP 2007270518A JP 5214209 B2 JP5214209 B2 JP 5214209B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
magnetic field
magnetic resonance
measurement
resonance signal
water
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2007270518A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2009095491A (en
Inventor
智嗣 平田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Healthcare Manufacturing Ltd
Original Assignee
Hitachi Medical Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Medical Corp filed Critical Hitachi Medical Corp
Priority to JP2007270518A priority Critical patent/JP5214209B2/en
Publication of JP2009095491A publication Critical patent/JP2009095491A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5214209B2 publication Critical patent/JP5214209B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)

Description

本発明は、代謝に関連する様々な物質を分離し、画像化する磁気共鳴イメージング装置に関する。   The present invention relates to a magnetic resonance imaging apparatus that separates and images various substances related to metabolism.

磁気共鳴イメージング装置を用いた撮影方法として、現在広く普及している磁気共鳴イメージング(MRI)の他に、水素原子核を含む様々な分子の化学結合の違いによる共鳴周波数の差異(ケミカルシフト)を手掛かりに、分子毎に磁気共鳴信号を分離し画像化する方法(磁気共鳴スペクトロスコピックイメージング(MRSI))がある。   In addition to magnetic resonance imaging (MRI), which is currently widely used, as an imaging method using a magnetic resonance imaging apparatus, a clue is made to the difference in resonance frequency (chemical shift) due to the difference in chemical bonds of various molecules including hydrogen nuclei. In addition, there is a method (magnetic resonance spectroscopic imaging (MRSI)) for separating and imaging magnetic resonance signals for each molecule.

このMRSIを用いることによって、人体内部の代謝物質の分布を無侵襲で画像化することができるが、通常、被検体内に含まれる代謝物質の濃度は非常に低い。これに対し、人体内部に含まれる水の濃度は非常に大きいため、通常の励起と検出を行う直前に、水信号の発生を抑圧する処理を加えて、不要な水信号を抑え必要な代謝物質の信号を検出できるようにしている(水抑圧計測)。   By using this MRSI, the distribution of metabolites inside the human body can be imaged non-invasively, but the concentration of metabolites contained in the subject is usually very low. On the other hand, the concentration of water contained in the human body is very high, so a process that suppresses the generation of water signals is added immediately before normal excitation and detection to suppress unnecessary water signals and necessary metabolites. Can be detected (water suppression measurement).

また、ケミカルシフトの大きさもppmオーダーと非常に小さいため、MRSIにおいては、磁気共鳴周波数に影響を与える磁場均一性の調整が非常に重要となる。一般に、被検体が磁場均一性に与える影響はかなり大きいため、被検体を静磁場中に置いた状態で静磁場均一性を向上させる必要がある。そこで、互いに異なる3方向の傾斜磁場の各オフセット値および各シムコイルに流す電流量を変化させ、各傾斜磁場コイルおよび各シムコイルの発生する磁場を静磁場に重畳させることにより磁場均一度を調整する方法が提案されている(非特許文献1参照)。   In addition, since the magnitude of the chemical shift is very small on the order of ppm, in MRSI, it is very important to adjust the magnetic field uniformity that affects the magnetic resonance frequency. In general, since the influence of the subject on the magnetic field uniformity is quite large, it is necessary to improve the static magnetic field uniformity with the subject placed in the static magnetic field. Therefore, a method of adjusting the magnetic field uniformity by changing each offset value of three different gradient magnetic fields and the amount of current flowing through each shim coil and superimposing the magnetic fields generated by each gradient coil and each shim coil on the static magnetic field. Has been proposed (see Non-Patent Document 1).

この方法では、被検体内の磁場分布が均一となるように、リファレンス画像から得られた各傾斜磁場コイルおよび各シムコイルの電流-磁場分布特性の組み合わせ(各コイルに流す電流値)を算出する。ここで用いられるリファレンス画像およびターゲット画像としては、一般にMRIの位相分布画像が利用される。通常、この位相分布画像を測定する際には、「スピンエコータイムとグラジエントエコータイムをΔtだけずらした変形型スピンエコー法」が用いられる(例えば、特許文献1参照)。   In this method, a combination of current-magnetic field distribution characteristics of each gradient magnetic field coil and each shim coil obtained from the reference image (a current value passed through each coil) is calculated so that the magnetic field distribution in the subject becomes uniform. As the reference image and the target image used here, an MRI phase distribution image is generally used. Normally, when measuring this phase distribution image, “a modified spin echo method in which the spin echo time and the gradient echo time are shifted by Δt” is used (for example, see Patent Document 1).

しかしながら、変形型スピンエコー法で信号計測を行う際の静磁場分布と、MRSI計測シーケンスで信号計測を行う際の静磁場分布とは、必ずしも一致しない。何故なら、傾斜磁場を印加した際には、磁石内のボア内面や被検体表面等に大きな渦電流が発生し、この渦電流が引き起こす磁場の大きさや時定数(磁場の大きさの経時変化)は、傾斜磁場の印加強度や印加時間および信号検出時刻に依存して変化するため、シーケンス形状が異なると渦電流が引き起こす磁場不均一の度合いが異なることとなるからである。   However, the static magnetic field distribution at the time of signal measurement by the modified spin echo method and the static magnetic field distribution at the time of signal measurement by the MRSI measurement sequence do not necessarily match. This is because when a gradient magnetic field is applied, a large eddy current is generated on the inner surface of the bore or the subject surface in the magnet, and the magnitude and time constant of the magnetic field caused by this eddy current (change in the magnitude of the magnetic field over time). This is because the gradient magnetic field changes depending on the application intensity, application time, and signal detection time, and therefore the degree of magnetic field inhomogeneity caused by eddy currents differs depending on the sequence shape.

特に、変形型スピンエコー法の信号検出時間は通常数ミリ秒〜十数ミリ秒程度と短く、他方、MRSI計測シーケンスの信号検出時間は数十ミリ秒〜1秒程度と長いため、時定数の長い渦電流を上記シミングで補正することは非常に困難となる。   In particular, the signal detection time of the modified spin echo method is usually as short as several milliseconds to tens of milliseconds, while the signal detection time of the MRSI measurement sequence is as long as several tens of milliseconds to 1 second. It is very difficult to correct a long eddy current by the shimming.

そこで、MRSI計測においては、測定精度向上のため、この渦電流によって引き起こされる計測信号の歪み補正をデータ後処理として行っている。なお、渦電流の影響を打ち消すために、傾斜磁場波形を整形する位相補償回路やアクティブシールド付きの傾斜磁場、および傾斜磁場軸間のクロストーク成分を打ち消す渦電流補正機能が用いられる。   Therefore, in MRSI measurement, in order to improve measurement accuracy, distortion correction of measurement signals caused by this eddy current is performed as data post-processing. In order to cancel the influence of the eddy current, a phase compensation circuit that shapes the gradient magnetic field waveform, a gradient magnetic field with an active shield, and an eddy current correction function that cancels the crosstalk component between the gradient magnetic field axes are used.

上記クロストーク成分を打ち消す渦電流補正機能の一例として、特許文献2に記載された技術がある。この公知技術では、スペクトル計測信号を用いて傾斜磁場の時間変化を測定しているが、特定のシーケンスを用いて測定した磁場変化特性は、軸間のクロストーク補償を行うための補正用テーブルとして保存され、他の通常シーケンスで各傾斜磁場を出力する際に、補正用テーブルが参照され補正された傾斜磁場波形が算出される。   As an example of an eddy current correction function that cancels the crosstalk component, there is a technique described in Patent Document 2. In this known technique, the temporal change of the gradient magnetic field is measured using a spectrum measurement signal, but the magnetic field change characteristic measured using a specific sequence is used as a correction table for performing crosstalk compensation between axes. When the gradient magnetic field is stored and output in each other normal sequence, the corrected gradient magnetic field waveform is calculated with reference to the correction table.

次に、データ後処理を用いた渦電流補正法についての説明を行う(例えば、非特許文献2参照等に記載されている)。この方法では、初めに、リファレンス画像の計測において、渦電流によって生じている磁場不均一を高精度に検出するため、水信号を抑圧しないで励起・検出を行った画像データを用いる(MRSIにおける非水抑圧計測)。   Next, an eddy current correction method using data post-processing will be described (for example, see Non-Patent Document 2). In this method, first, in the measurement of the reference image, in order to detect the magnetic field inhomogeneity caused by the eddy current with high accuracy, image data that has been excited and detected without suppressing the water signal is used (non-MRSI). Water suppression measurement).

次に、代謝物質のスペクトルを得るために水抑圧計測を行う。そして得られた非水抑圧計測データを対象に、各空間点のスペクトル毎に、渦電流が水信号ピークに与えている影響を最小とする補正関数を導出しておく。最後に、水抑圧計測データに対して、同一空間点毎に、前記導出した補正関数を適用することによって、各代謝物質の信号ピークに対して、渦電流の影響を低減することが可能となる。   Next, water suppression measurement is performed to obtain the spectrum of the metabolite. Then, a correction function that minimizes the influence of the eddy current on the water signal peak is derived for each spectrum of each spatial point for the obtained non-water suppression measurement data. Finally, by applying the derived correction function to the water suppression measurement data for each same spatial point, it becomes possible to reduce the influence of eddy current on the signal peak of each metabolite. .

特公平05−056140号公報Japanese Patent Publication No. 05-056140 特開平08−089494号公報Japanese Patent Laid-Open No. 08-089494 ジャーナル オブ マグネティック レゾナンス(Journal of Magnetic Resonance)第77巻、第40-52頁(1988年)Journal of Magnetic Resonance, Vol. 77, pp. 40-52 (1988) マグネティック レゾナンス イン メディスン(Magnetic Resonance in Medicine)第14巻、第26-30頁(1990年)Magnetic Resonance in Medicine, Vol. 14, pp. 26-30 (1990)

従来技術における根本的な問題として、渦電流によって生じる磁場不均一が残存する状況下で水抑圧計測を行った場合、水信号抑圧率の低下やSNRの低下を招くこととなるため、当然、計測後にデータ補正を行うよりも、計測前に計測シーケンスに伴って生じる渦電流の影響をより低減させておくことが望ましい。   As a fundamental problem in the prior art, when water suppression measurement is performed in a situation where magnetic field inhomogeneities caused by eddy currents remain, the water signal suppression rate and SNR are naturally reduced. Rather than performing data correction later, it is desirable to reduce the effect of eddy currents that accompany the measurement sequence before measurement.

しかしながら、従来技術における渦電流補正機能では、磁石ボア内面の渦電流を完全に打ち消すことは困難である。また、被検体表面の渦電流には効果が無く、必要十分な低減効果が得られているとは言い難い。   However, with the eddy current correction function in the prior art, it is difficult to completely cancel the eddy current on the inner surface of the magnet bore. Further, there is no effect on the eddy current on the surface of the subject, and it is difficult to say that a necessary and sufficient reduction effect is obtained.

また、データ後処理を用いた渦電流補正法において、リファレンス画像を取得するために行う非水抑圧計測を、本計測である水抑圧計測と同一の計測条件で行った場合、リファレンス計測時間を含めた総計測時間が2倍となってしまい、臨床診断に適用するには長すぎる計測時間となる。   In addition, in the eddy current correction method using data post-processing, if the non-water suppression measurement performed to acquire the reference image is performed under the same measurement conditions as the water suppression measurement that is the main measurement, the reference measurement time is included. The total measurement time is doubled, and the measurement time is too long to be applied to clinical diagnosis.

このリファレンス計測に要する時間を短縮する方法としては、計測の繰り返し回数を減らす手法が最も有効な方法として提案されているが、計測回数の減少に伴って得られる情報も減少するため(微細な空間情報が失われる)、実際の渦電流補正効果も低下してしまう。   As a method for shortening the time required for the reference measurement, a method for reducing the number of repetitions of measurement has been proposed as the most effective method. However, since information obtained with a decrease in the number of measurements is also reduced (a fine space) Information is lost), and the actual eddy current correction effect is also reduced.

本発明の目的は、渦電流による磁場不均一を低減し、高精度な磁気共鳴スペクトル画像を得ることが可能な磁気共鳴イメージング装置を実現することである。   An object of the present invention is to realize a magnetic resonance imaging apparatus capable of reducing magnetic field inhomogeneity due to eddy currents and obtaining a highly accurate magnetic resonance spectrum image.

上記目的を達成するため、本発明は以下のように構成される。   In order to achieve the above object, the present invention is configured as follows.

磁気共鳴イメージング装置において、水からの核磁気共鳴信号を抑圧することなく計測された核磁気共鳴信号を用いて静磁場不均一の時間変化が算出され、算出された静磁場不均一の時間変化を打ち消すための静磁場調整量が算出され、算出された静磁場調整量を用いて静磁場調整手段が制御される。   In the magnetic resonance imaging apparatus, the time variation of the static magnetic field inhomogeneity is calculated using the nuclear magnetic resonance signal measured without suppressing the nuclear magnetic resonance signal from water, and the calculated time variation of the static magnetic field inhomogeneity is calculated. A static magnetic field adjustment amount for canceling is calculated, and the static magnetic field adjustment means is controlled using the calculated static magnetic field adjustment amount.

水からの核磁気共鳴信号を抑圧して計測する本計測では、静磁場不均一が低減された状態で行なわれるため、データ後処理を必要とする事無く、高精度な画像を取得することができる。   Since this measurement, which suppresses nuclear magnetic resonance signals from water, is performed with reduced static magnetic field inhomogeneity, high-accuracy images can be acquired without requiring data post-processing. it can.

つまり、渦電流による磁場不均一を低減し、高精度な磁気共鳴スペクトル画像を得ることが可能な磁気共鳴イメージング装置を実現することができる。   That is, a magnetic resonance imaging apparatus capable of reducing magnetic field inhomogeneity due to eddy currents and obtaining a highly accurate magnetic resonance spectrum image can be realized.

以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

図1の(a)〜(c)は、それぞれ、本発明が適用されるMRI装置の外観図である。図1の(a)はソレノイドコイルで静磁場を発生するトンネル型磁石を用いた水平磁場方式のMRSI装置であり、図1の(b)は開放感を高めるために磁石を上下に分離したハンバーガー型(オープン型)の垂直磁場方式のMRI装置である。   1A to 1C are external views of an MRI apparatus to which the present invention is applied. 1A is a horizontal magnetic field type MRSI apparatus using a tunnel-type magnet that generates a static magnetic field with a solenoid coil, and FIG. 1B is a hamburger in which the magnets are separated into upper and lower parts to enhance the feeling of opening. This is a type (open type) vertical magnetic field type MRI apparatus.

また、図1の(c)は、図1の(a)に示した装置と同様に、トンネル型のMRI装置であるが、磁石の奥行を短くし且つ斜めに傾けることによって、開放感を高めてたMRI装置である。なお、本発明は、これらMRSI装置を含むその他の構造のMRI装置に適用することができる。   1 (c) is a tunnel-type MRI apparatus, similar to the apparatus shown in FIG. 1 (a), but it increases the feeling of opening by shortening the depth of the magnet and tilting it obliquely. This is an MRI apparatus. The present invention can be applied to MRI apparatuses having other structures including these MRSI apparatuses.

図2は、本発明が適用されるMRI装置の概略構成ブロック図である。このMRI装置は、被検体1が置かれる空間に、静磁場を発生する静磁場コイル2と、互いに直交する3方向の傾斜磁場を与えるための傾斜磁場コイル3と、被検体1に対し高周波磁場を照射する送信用高周波コイル5と、被検体1から発生する磁気共鳴信号を受信する受信用高周波コイル6とを備えている。なお、静磁場均一度を調整できるシムコイル4を備えている場合もある。   FIG. 2 is a schematic block diagram of an MRI apparatus to which the present invention is applied. This MRI apparatus includes a static magnetic field coil 2 for generating a static magnetic field, a gradient magnetic field coil 3 for applying gradient magnetic fields in three directions orthogonal to each other, and a high-frequency magnetic field for the subject 1. And a receiving high-frequency coil 6 for receiving a magnetic resonance signal generated from the subject 1. In some cases, a shim coil 4 that can adjust the uniformity of the static magnetic field is provided.

静磁場コイル2は、図1に示した装置の構造に応じて、種々の形態のものが採用される。傾斜磁場コイル3及びシムコイル4は、それぞれ傾斜磁場用電源部12及びシム用電源部13により駆動される。送信コイル5が照射する高周波磁場は、送信機7により生成され、静磁場中に置かれた被検体1に印加される。   Various types of static magnetic field coils 2 are employed depending on the structure of the apparatus shown in FIG. The gradient magnetic field coil 3 and the shim coil 4 are driven by a gradient magnetic field power supply unit 12 and a shim power supply unit 13, respectively. The high frequency magnetic field irradiated by the transmission coil 5 is generated by the transmitter 7 and applied to the subject 1 placed in a static magnetic field.

図2に示した例では、送信コイル5と受信コイル6が別個に設けられた構成を示しているが、送信用と受信用を兼用する一つの高周波コイルのみを用いる構成もある。   The example shown in FIG. 2 shows a configuration in which the transmission coil 5 and the reception coil 6 are separately provided, but there is also a configuration in which only one high-frequency coil that is used for both transmission and reception is used.

受信コイル6が検出した磁気共鳴信号は、受信機8を通して計算機9に送られる。計算機9は、予め登録されているプログラム、または、ユーザからの指示に従って、磁気共鳴信号に対して様々な演算処理を行ないスペクトル情報や画像情報を生成する。本発明の実施形態におけるMRI装置では、受信コイル6が検出した磁気共鳴信号の演算を計算機9が行う。計算機9には、ディスプレイ10、記憶装置11、シーケンス制御装置14、入力装置15などが接続されており、上述した生成したスペクトル情報や画像情報をディスプレイ10に表示したり記憶装置11に記録したりする。入力装置15は、測定条件や演算処理に必要な条件などを入力するためのもので、これら測定条件等も必要に応じて記憶装置11に記録される。   The magnetic resonance signal detected by the receiving coil 6 is sent to the computer 9 through the receiver 8. The computer 9 performs various arithmetic processing on the magnetic resonance signal according to a program registered in advance or an instruction from the user, and generates spectrum information and image information. In the MRI apparatus according to the embodiment of the present invention, the calculator 9 calculates the magnetic resonance signal detected by the receiving coil 6. The computer 9 is connected to a display 10, a storage device 11, a sequence control device 14, an input device 15, and the like. The generated spectrum information and image information described above are displayed on the display 10 and recorded in the storage device 11. To do. The input device 15 is used to input measurement conditions, conditions necessary for arithmetic processing, and the like, and these measurement conditions and the like are recorded in the storage device 11 as necessary.

シーケンス制御装置14は、予め登録されているプログラム、または、ユーザからの指示に従って、傾斜磁場発生コイル3の駆動用電源部12、シムコイル4の駆動用電源部13、送信機7及び受信機9を制御する。制御のタイムチャート(パルスシーケンス)は撮影方法によって予め設定されており、記憶装置11に格納されている。本発明の実施形態におけるMRI装置では、シーケンス制御装置14は、水からの核磁気共鳴信号を抑圧しないでMRI計測(非水抑圧計測)を行うパルスシーケンスと、水からの核磁気共鳴信号を抑圧してMRSI計測(水抑圧計測)を行うパルスシーケンスとを備え、これら2種のパルスシーケンスを組み合わせて実行する。これらパルスシーケンスとしては公知のパルスシーケンスを採用できる。その一例を図3および図4に示す。   The sequence control device 14 controls the drive power supply unit 12 for the gradient magnetic field generating coil 3, the drive power supply unit 13 for the shim coil 4, the transmitter 7, and the receiver 9 in accordance with a program registered in advance or an instruction from the user. Control. The control time chart (pulse sequence) is set in advance by the imaging method and is stored in the storage device 11. In the MRI apparatus according to the embodiment of the present invention, the sequence controller 14 suppresses the nuclear magnetic resonance signal from the pulse sequence that performs MRI measurement (non-water suppression measurement) without suppressing the nuclear magnetic resonance signal from water. And a pulse sequence for performing MRSI measurement (water suppression measurement), and executing these two kinds of pulse sequences in combination. As these pulse sequences, known pulse sequences can be employed. An example is shown in FIGS.

図3は、MRSIパルスシーケンスの一例を示す図である。本発明の一実施形態では、このパルスシーケンスは非水抑圧計測および水抑圧計測の両方で実行される。また、図4は、水抑圧計測の前に実行されるプリパルスシーケンスの一例を示す図である。   FIG. 3 is a diagram illustrating an example of an MRSI pulse sequence. In one embodiment of the invention, this pulse sequence is performed for both non-water suppression measurements and water suppression measurements. FIG. 4 is a diagram showing an example of a pre-pulse sequence executed before water suppression measurement.

図3に示したMRSIパルスシーケンスに従って、シーケンス制御装置14は、以下の制御を行う。まず初めに、第1スラブ(X軸に垂直な面状領域)選択用の第1の傾斜磁場(X軸方向の傾斜磁場)Gs1と90°パルスと呼ばれる第1の高周波磁場RF1を同時に印加し、第1スラブ内の核磁化を励起状態にする。ここで、TEをエコー時間、TRを繰返し時間とする。   In accordance with the MRSI pulse sequence shown in FIG. 3, the sequence controller 14 performs the following control. First, a first gradient magnetic field (gradient magnetic field in the X-axis direction) Gs1 for selecting the first slab (planar region perpendicular to the X-axis) and a first high-frequency magnetic field RF1 called a 90 ° pulse are simultaneously applied. The nuclear magnetization in the first slab is brought into an excited state. Here, TE is an echo time and TR is a repetition time.

次に、高周波磁場RF1の照射からTE/4経過後に、第2スラブ(Y軸に垂直な面状領域)選択用の第2の傾斜磁場(Y軸方向の傾斜磁場)Gs2と180°パルスと呼ばれる第2の高周波磁場RF2を同時に印加し、RF1によって励起されていた第1スラブ内の核磁化のうち、第2スラブにも含まれる核磁化を180°反転する。   Next, after the elapse of TE / 4 from the irradiation of the high-frequency magnetic field RF1, the second gradient magnetic field (gradient magnetic field in the Y-axis direction) Gs2 for selecting the second slab (planar region perpendicular to the Y-axis), the 180 ° pulse, A second high-frequency magnetic field RF2 called is applied at the same time, and the nuclear magnetization contained in the second slab among the nuclear magnetization in the first slab excited by RF1 is reversed by 180 °.

さらに、RF2の照射からTE/2経過後に、第3スラブ(Z軸に垂直な面状領域)選択用の第3の傾斜磁場(Z軸方向の傾斜磁場)Gs3と180°パルスと呼ばれる第3の高周波磁場RF3を同時に印加し、RF2によって反転された第1スラブと第2スラブの交差領域内にある核磁化のうち、第3スラブにも含まれる核磁化を再度180°反転する。   Further, after TE / 2 has elapsed from the irradiation of RF2, a third gradient magnetic field (gradient magnetic field in the Z-axis direction) Gs3 for selecting a third slab (planar region perpendicular to the Z-axis) and a third pulse called a 180 ° pulse are used. The high-frequency magnetic field RF3 is simultaneously applied, and the nuclear magnetization included in the third slab among the nuclear magnetization in the intersecting region of the first slab and the second slab reversed by RF2 is reversed 180 ° again.

上記の3組の高周波磁場及び傾斜磁場の印加により、RF3の照射からTE/4経過後の時点をエコ−タイムとする磁気共鳴信号Sig1が発生する。発生した磁気共鳴信号Sig1は、所定のサンプリング間隔でj点分計測される。   By applying the above-described three sets of high-frequency magnetic field and gradient magnetic field, a magnetic resonance signal Sig1 is generated in which the time after TE / 4 elapses from the irradiation of RF3 is the eco-time. The generated magnetic resonance signal Sig1 is measured for j points at a predetermined sampling interval.

そして、3次元の空間情報を付与することのできる位相エンコード用の傾斜磁場Gp1、Gp2およびGp3の印加強度を段階的に変化させて、上記Sig1の計測を繰り返し行う。この時間軸方向の信号変化を有する磁気共鳴信号Sig1には、上述したケミカルシフトの情報が含まれているため、後述する通り、時間軸方向のフーリエ変換を施すことにより、磁気共鳴スペクトル信号を得ることができる。   Then, the application of the gradient magnetic fields Gp1, Gp2, and Gp3 for phase encoding that can give three-dimensional spatial information is changed stepwise, and the measurement of Sig1 is repeated. Since the magnetic resonance signal Sig1 having the signal change in the time axis direction includes the information on the chemical shift described above, a magnetic resonance spectrum signal is obtained by performing Fourier transform in the time axis direction as described later. be able to.

なお、傾斜磁場Gs1の印加の直後に印加されるGs1’は、Gs1に対するリフェイズ(位相戻し)用の傾斜磁場である。また、RF2の印加の前後で印加されるGd1とGd1’、Gd2とGd2’及びGd3とGd3’は、RF1の照射により励起された核磁化の位相は乱さず、RF2の照射により励起された核磁化をディフェイズ(位相乱し)するための傾斜磁場である。さらに、RF3の印加の前後で印加されるGd4とGd4’、Gd5とGd5’及びGd6とGd6’は、RF1の照射により励起された核磁化の位相は乱さず、RF3の照射によって励起された核磁化をディフェイズ(位相乱し)するための傾斜磁場である。   Gs1 'applied immediately after application of the gradient magnetic field Gs1 is a gradient magnetic field for rephasing (phase return) with respect to Gs1. In addition, Gd1 and Gd1 ′, Gd2 and Gd2 ′, and Gd3 and Gd3 ′ applied before and after the application of RF2 do not disturb the phase of the nuclear magnetization excited by the irradiation of RF1, but are excited by the irradiation of RF2. This is a gradient magnetic field for dephasing the phase. Further, Gd4 and Gd4 ′, Gd5 and Gd5 ′, and Gd6 and Gd6 ′ applied before and after the application of RF3 do not disturb the phase of the nuclear magnetization excited by the irradiation of RF1, and the nuclear magnets excited by the irradiation of RF3. This is a gradient magnetic field for dephasing the phase.

上述した図3のパルスシーケンスを実行することにより、上記の3つのスラブが交差する領域(励起領域:R1)に含まれる核磁化のみを選択的に励起することが出来る。そして、上記位相エンコード用傾斜磁場Gp1、Gp2およびGp3の印加強度を、Gp1はa段階、Gp2はb段階およびGp3はc段階、それぞれ変化させて励起と計測を繰り返してa×b×c個の磁気共鳴信号を検出し、k空間(実空間とフーリエ変換を通じて関係付けられる空間)と呼ばれる計測空間(kx、ky、kz)を埋める一連のデータを計測する。   By executing the pulse sequence of FIG. 3 described above, it is possible to selectively excite only the nuclear magnetization included in the region where the three slabs intersect (excitation region: R1). Then, the application intensity of the phase encoding gradient magnetic fields Gp1, Gp2 and Gp3 is changed, Gp1 is in the a stage, Gp2 is in the b stage, and Gp3 is in the c stage. A magnetic resonance signal is detected, and a series of data filling a measurement space (kx, ky, kz) called a k space (a space related to the real space through Fourier transformation) is measured.

なお、kxはk空間のx軸成分を意味し、aはkx軸方向の計測番号を表すA以下の整数を意味する。同様に、kyおよびkzはそれぞれk空間のy軸およびz軸成分を表し、bおよびcはそれぞれky軸およびkz方向の計測番号を表すBおよびC以下の整数を意味する。なお、2次元k空間の場合はA、B、Cのいずれか1つが1で他の2つは2以上の整数、3次元k空間の場合はA、B、Cのいずれもが2以上の整数となる。   In addition, kx means the x-axis component of k space, and a means the integer below A showing the measurement number of a kx-axis direction. Similarly, ky and kz represent the y-axis and z-axis components of the k space, respectively, and b and c represent integers equal to or less than B and C representing the measurement numbers in the ky axis and the kz direction, respectively. In the case of a two-dimensional k-space, any one of A, B, and C is 1, and the other two are integers of 2 or more. In the case of a three-dimensional k-space, all of A, B, and C are two or more. It will be an integer.

次に、得られたa×b×c個の磁気共鳴信号に対して、各k空間軸(kx、ky、kz)方向にk空間成分と実空間成分を変換する逆フーリエ空間を施し、更に、時間軸方向に時間成分と周波数成分を変換するフーリエ変換を施し、a×b×c個の各空間点から発生した磁気共鳴スペクトルを得ることが出来る。   Next, the obtained a × b × c magnetic resonance signals are subjected to inverse Fourier space for converting the k space component and the real space component in each k space axis (kx, ky, kz) direction. The magnetic resonance spectrum generated from each of the a × b × c space points can be obtained by performing Fourier transform for converting the time component and the frequency component in the time axis direction.

一方、水抑圧計測を行う場合、シーケンス制御装置14は、図3のMRSIシーケンスに従った励起・検出を行う直前に、図4に示す水信号を抑圧するためのプリパルスシーケンスに従った制御を行う。即ち、水抑圧計測では、図4に示すパルスシーケンスと図3に示すMRSIシーケンスとを一組とするパルスシーケンスが実行される。   On the other hand, when water suppression measurement is performed, the sequence control device 14 performs control according to the prepulse sequence for suppressing the water signal shown in FIG. 4 immediately before performing excitation / detection according to the MRSI sequence of FIG. . In other words, in the water suppression measurement, a pulse sequence that is a set of the pulse sequence shown in FIG. 4 and the MRSI sequence shown in FIG. 3 is executed.

図4に示すプリパルスシーケンスでは、まず初めに、水分子にのみ含まれている核磁化を励起させるために、送信周波数Ftを水の共鳴周波数Fwに設定し、且つ励起周波数帯域ΔFtを水ピーク幅ΔFw程度に設定した高周波磁場(水励起用高周波磁場)RFw1の照射を行う(水核磁化の選択励起)。   In the prepulse sequence shown in FIG. 4, first, in order to excite nuclear magnetization contained only in water molecules, the transmission frequency Ft is set to the resonance frequency Fw of water, and the excitation frequency band ΔFt is set to the water peak width. Irradiation with a high frequency magnetic field (high frequency magnetic field for water excitation) RFw1 set to about ΔFw is performed (selective excitation of water nuclear magnetization).

次に、励起状態にある水の核磁化の位相をバラバラにして、水の核磁化のベクトル和をゼロとするために、ディフェイズ用傾斜磁場Gdw1の印加を行う(水核磁化の疑似飽和)。更に、水信号の抑圧効果を増すために、水励起用高周波磁場RFw1及びディフェイズ用傾斜磁場Gdw1と同様の高周波磁場及びディフェイズ用傾斜磁場の印加を複数回繰り返して行う。なお、図4は、3回繰り返すシーケンスの一例を示すが、繰り返し回数はこれに限られない。また、特に区別する必要がない場合は、以下、高周波磁場をRFw、ディフェイズ用傾斜磁場をGdw1で代表する。   Next, the phase gradient magnetic field Gdw1 is applied in order to separate the phase of nuclear magnetization of water in an excited state and make the vector sum of water nuclear magnetization zero (pseudo saturation of water nuclear magnetization). . Further, in order to increase the suppression effect of the water signal, the application of the high frequency magnetic field and the phase gradient magnetic field similar to the water excitation high frequency magnetic field RFw1 and the phase gradient magnetic field Gdw1 is repeated a plurality of times. FIG. 4 shows an example of a sequence that is repeated three times, but the number of repetitions is not limited to this. If it is not necessary to distinguish between them, hereinafter, the high-frequency magnetic field is represented by RFw and the phase gradient magnetic field is represented by Gdw1.

高周波磁場RFwには、狭帯域の励起周波数特性を有するガウス波形が用いられる場合が多い。図4に示す例は、ディフェイズ用傾斜磁場としてGx、Gy、Gzのうちいずれか1軸の傾斜磁場を印加する例である。しかし、Gx、Gy、Gzの3軸全ての傾斜磁場を同時に印加しても良いし、いずれか2軸を同時に印加しても構わない。そして、この水磁化の疑似飽和状態が続いている間に、図3に示したMRSIシーケンスを行い、微弱な代謝物質の信号を測定する。通常、水励起用高周波磁場RFwのフリップ角は90°前後に設定する場合が多いが、ディフェイズ用傾斜磁場Gdwについては、印加軸数や印加強度として様々な組合せや数値を用いることができる。   In many cases, a Gaussian waveform having a narrow-band excitation frequency characteristic is used for the high-frequency magnetic field RFw. The example shown in FIG. 4 is an example in which a gradient magnetic field of any one of Gx, Gy, and Gz is applied as the gradient magnetic field for phase. However, the gradient magnetic fields of all three axes Gx, Gy, and Gz may be applied simultaneously, or any two axes may be applied simultaneously. Then, while the pseudo saturation state of the water magnetization continues, the MRSI sequence shown in FIG. 3 is performed to measure a weak metabolite signal. Usually, the flip angle of the high frequency magnetic field RFw for water excitation is often set to around 90 °, but various combinations and numerical values can be used as the number of applied axes and the applied intensity for the gradient magnetic field Gdw for phase.

なお、図4に示すプリパルスシーケンスの全ての水励起用高周波磁場RFwのフリップ角を0°に設定して実行した後、続けて、図3のMRSIシーケンスを実行することにより、非水抑圧計測を行うこともできる。このようにした場合、非水抑圧計測時のディフェイズ用傾斜磁場Gdwにより引き起こされる渦電流の影響を水抑圧計測時と同様にすることができる。   After the flip angle of all the water excitation high-frequency magnetic fields RFw shown in FIG. 4 is set to 0 °, the non-water suppression measurement is performed by executing the MRSI sequence shown in FIG. It can also be done. In this case, the influence of the eddy current caused by the gradient magnetic field Gdw for phase at the time of non-water suppression measurement can be made the same as that at the time of water suppression measurement.

即ち、非水抑圧計測も水抑圧計測も共に図4に示すプリパルスシーケンスを図3のMRSIシーケンスの前に行うよう構成し、図4に示す全ての水励起用高周波磁場RFwのフリップ角を0°と90°との間で切り替えることによって、非水抑圧計測と水抑圧計測とを切り替えることができる。   That is, both the non-water suppression measurement and the water suppression measurement are configured so that the prepulse sequence shown in FIG. 4 is performed before the MRSI sequence shown in FIG. 3, and the flip angles of all the water excitation high-frequency magnetic fields RFw shown in FIG. Can be switched between non-water suppression measurement and water suppression measurement.

また、生体内から検出できる代謝物質の信号は、非常に微弱である場合が多いため、得られるスペクトルのSNRを向上させることを目的に、同一条件での計測(位相エンコード用傾斜磁場を変化させない計測)を複数回繰り返し行ない、得られた信号を足し合わせる処理を行う場合もある(積算処理)。   In addition, since metabolite signals that can be detected from within the living body are often very weak, measurement under the same conditions (the phase encoding gradient magnetic field is not changed) for the purpose of improving the SNR of the spectrum obtained. (Measurement) may be repeated a plurality of times, and a process of adding the obtained signals may be performed (integration process).

次に、本発明の実施形態によるMRSIにおける渦電流補正法について説明する。なお、リファレンス計測とは、予め模擬試料を測定対象として、各傾斜磁場コイル及び各シムコイルの電流―磁場分布特性を示すリファレンス画像を計測することをいう。   Next, an eddy current correction method in MRSI according to an embodiment of the present invention will be described. Note that the reference measurement refers to measuring a reference image indicating current-magnetic field distribution characteristics of each gradient magnetic field coil and each shim coil with a simulated sample as a measurement target in advance.

図5は、本発明の一実施形態における計測手順の概要を示す図である。図5において、まず初めに、上述した非水抑圧計測(リファレンス計測)を実行することにより、2次元k空間もしくは3次元k空間(kx(a)、ky(b)、kz(c))の非水抑圧時のスペクトル情報を取得する(ステップ601)。なお、ここで、aはkx軸方向の計測番号を表すA以下の整数、bはky軸方向の計測番号を表すB以下の整数、cはkz軸方向の計測番号を表すC以下の整数、2次元の場合はA、B、Cのいずれか1つが1で他の2つは2以上の整数、3次元の場合はA、B、Cのいずれもが2以上の整数である。   FIG. 5 is a diagram showing an outline of a measurement procedure in one embodiment of the present invention. In FIG. 5, first, by executing the above-described non-water suppression measurement (reference measurement), a two-dimensional k-space or a three-dimensional k-space (kx (a), ky (b), kz (c)) Spectrum information at the time of non-water suppression is acquired (step 601). Here, a is an integer equal to or less than A representing a measurement number in the kx axis direction, b is an integer equal to or less than B representing a measurement number in the ky axis direction, c is an integer equal to or less than C representing a measurement number in the kz axis direction, In the case of two dimensions, one of A, B, and C is 1, and the other two are integers of 2 or more. In the case of 3 dimensions, all of A, B, and C are integers of 2 or more.

次に、ステップ601で得られたk空間の磁気共鳴信号Sw1(kx(a)、ky(b)、kz(c))(t(j))の時間変化特性から、静磁場不均一の時間変化を算出する(ステップ602)。なお、後述する通り、この静磁場不均一の時間変化は、渦電流に起因するものと推測される。ここで、jは時間軸(t軸)方向のデータ番号を表すJ以下の整数である。   Next, from the time-varying characteristics of the magnetic resonance signal Sw1 (kx (a), ky (b), kz (c)) (t (j)) in the k space obtained in step 601, the static magnetic field inhomogeneous time The change is calculated (step 602). In addition, as will be described later, it is assumed that this time variation of the static magnetic field inhomogeneity is caused by eddy current. Here, j is an integer equal to or less than J representing the data number in the time axis (t-axis) direction.

さらに、ステップ602で算出した「磁場不均一の時間変化」を打ち消すために必要な磁場調整量を算出する(ステップ603)。そして、ステップ603で算出した「磁場調整量」に基づいた磁場調整を行いながら、水抑圧時の磁気共鳴信号を計測する(ステップ604)。   Further, a magnetic field adjustment amount necessary for canceling the “magnetic field non-uniform time change” calculated in step 602 is calculated (step 603). Then, a magnetic resonance signal at the time of water suppression is measured while performing magnetic field adjustment based on the “magnetic field adjustment amount” calculated in step 603 (step 604).

最後に、ステップ604で得られた水抑圧時の磁気共鳴信号にフーリエ変換を施し、磁気共鳴スペクトル画像を算出する(ステップ605)。   Finally, Fourier transform is performed on the magnetic resonance signal at the time of water suppression obtained in step 604, and a magnetic resonance spectrum image is calculated (step 605).

次に、図5のステップ601の「非水抑圧計測」で得られるデータ例を用いて、具体的な処理内容の説明を行う。図6は、ステップ601の「非水抑圧計測」についての説明を分かりやすくするため、3次元実空間の計測例ではなく、2次元実空間での計測データ例を示している。なお、2次元実空間を計測する場合には、図3のMRSIシーケンスにおいて、位相エンコード用傾斜磁場Gp1の印加強度を、ゼロ固定(変化なし)とすれば良い。また、図6に示すリファレンス計測(非水抑圧計測)においては、水抑圧の有無を除く他の計測条件を、本計測(水抑圧計測)と同一としている。   Next, specific processing contents will be described using a data example obtained by “non-water suppression measurement” in step 601 in FIG. 5. FIG. 6 shows an example of measurement data in a two-dimensional real space, not a measurement example in a three-dimensional real space, in order to make the explanation of “non-water suppression measurement” in step 601 easier to understand. When measuring a two-dimensional real space, the application intensity of the phase encoding gradient magnetic field Gp1 may be fixed to zero (no change) in the MRSI sequence of FIG. Further, in the reference measurement (non-water suppression measurement) shown in FIG. 6, the other measurement conditions except for the presence or absence of water suppression are the same as the main measurement (water suppression measurement).

図6の(a)、(b)、(c)、(d)、(e)および(f)の各画像は、それぞれ異なる計測時刻における2次元k空間の絶対値データを表しており、縦軸がky軸、横軸がkx軸、各画素輝度の輝度が信号強度を表している。   Each image of (a), (b), (c), (d), (e) and (f) in FIG. 6 represents absolute value data in a two-dimensional k-space at different measurement times. The axis is the ky axis, the horizontal axis is the kx axis, and the luminance of each pixel luminance represents the signal intensity.

図6の(g)は全画素分の絶対値データを積分して得られる時系列データを表しており、縦軸が信号強度、横軸が時間経過を表している。図6の(g)に示される通り、計測される時系列信号の絶対値強度は時間の経過とともに減衰しており、その減衰速度は緩和定数で表される。図6の(a)は、静磁場不均一がキャンセルされるスピンエコー時刻における2次元k空間の絶対値データを示しており、ゼロ位相エンコード点(図3の位相エンコード用傾斜磁場Gp1およびGp2の印加強度をゼロとした場合)を意味する画像の中心に、最大信号を有する画素(星印)が位置している。   FIG. 6G shows time-series data obtained by integrating absolute value data for all pixels, with the vertical axis representing signal intensity and the horizontal axis representing time. As shown in (g) of FIG. 6, the absolute value intensity of the measured time series signal is attenuated with the passage of time, and the attenuation rate is represented by a relaxation constant. FIG. 6A shows absolute value data in a two-dimensional k-space at the time of spin echo when static magnetic field inhomogeneity is canceled, and zero phase encoding points (of the phase encoding gradient magnetic fields Gp1 and Gp2 in FIG. 3) are shown. A pixel (star) having the maximum signal is located at the center of the image meaning that the applied intensity is zero.

図6の(a)、(b)、(c)、(d)、(e)および(f)の各画像を較べると、最大信号を有する画素(星印)が、時間の経過に伴って画像の上方に移動していく様子が確認できる(図6の(a)、(b)、(c)、(d)、(e)および(f)では、移動の様子を確認しやすくするために、各画像内の同一位置に「8画素×8画素の大きさを有する四角形」を重畳させている)。   Comparing the images (a), (b), (c), (d), (e), and (f) in FIG. 6, the pixel (star) having the maximum signal is found as time passes. It can be confirmed that the image moves upward (in FIGS. 6 (a), (b), (c), (d), (e) and (f), it is easy to confirm the movement. In addition, “a quadrangle having a size of 8 pixels × 8 pixels” is superimposed at the same position in each image).

これらの画像の経時変化は、時間の経過とともに静磁場不均一が蓄積している状態を表しており、静磁場不均一が理想的にゼロであった場合には、(緩和による信号強度変化を除き)、最大信号を有する画素は画像の中心位置から移動せず、図示したような経時変化は生じない。例えば、図6の(a)と(b)の最大信号を有する画素(星印)の位置を較べると、ky軸方向に約1画素分ずれていることが分かる。   These time-dependent changes in the images represent the accumulation of static magnetic field inhomogeneities as time passes. If the static magnetic field inhomogeneities are ideally zero, Except for the pixel having the maximum signal does not move from the center position of the image, and the temporal change as shown does not occur. For example, comparing the positions of the pixels (stars) having the maximum signals in FIGS. 6A and 6B, it can be seen that there is a shift of about one pixel in the ky axis direction.

これは、図6の(a)の計測時刻Taから図6の(b)の計測時刻Tbまの時間間隔Tabに、「ky軸方向の位相エンコード磁場Gp3の1ステップ分に相当する磁場不均一成分」が生じていたことを意味しており、これらの画像の経時変化が静磁場不均一を反映していることを示している。   This is because the magnetic field inhomogeneity corresponding to one step of the phase encoding magnetic field Gp3 in the ky-axis direction is obtained in the time interval Tab from the measurement time Ta in FIG. 6A to the measurement time Tb in FIG. This means that the “component” has occurred, and that changes in these images over time reflect the static magnetic field inhomogeneity.

更に、図6の(a)と(d)との最大信号を有する画素(星印)の位置を較べると、ky軸方向に約2画素分ずれていることから、図7の(b)の計測時刻Tbから図6の(d)の計測時刻Tdまでの時間間隔Tbdに、更に、「ky軸方向の位相エンコード磁場Gp3の1ステップ分に相当する磁場不均一成分」が生じていたことが分かる。   Further, comparing the positions of the pixels (stars) having the maximum signals of (a) and (d) in FIG. 6, they are shifted by about 2 pixels in the ky axis direction. In addition, a “magnetic field inhomogeneous component corresponding to one step of the phase encoding magnetic field Gp3 in the ky axis direction” was generated in the time interval Tbd from the measurement time Tb to the measurement time Td in FIG. I understand.

一方、時間間隔Tbdは、時間間隔Tabの2倍相当の期間であることから、「ky軸方向の磁場不均一成分」が時間的に減衰したことが分かる。従って、これらの画像の経時変化が静磁場不均一の時間変化も反映していることとなり、このような静磁場不均一の時間変化は渦電流に起因するものと推測される。   On the other hand, since the time interval Tbd is a period equivalent to twice the time interval Tab, it can be seen that the “magnetic field inhomogeneous component in the ky axis direction” is attenuated in terms of time. Therefore, the temporal change of these images also reflects the time change of the static magnetic field inhomogeneity, and it is assumed that the time change of the static magnetic field inhomogeneity is caused by the eddy current.

上述した通り、2次元k空間の絶対値データの時間変化を観測することによって、渦電流に起因する磁場不均一量を定量的に見積もることができるため、この渦電流に起因する磁場不均一を打ち消すために必要な磁場調整量を算出することが可能となる。   As described above, the magnetic field inhomogeneity caused by the eddy current can be quantitatively estimated by observing the time change of the absolute value data in the two-dimensional k-space. It is possible to calculate the magnetic field adjustment amount necessary for canceling.

以下に、上記の計測例における「Y軸方向の渦電流に起因する磁場不均一を打ち消すために必要な磁場調整量」の具体的な算出例を示す。   A specific calculation example of “a magnetic field adjustment amount necessary for canceling the magnetic field inhomogeneity caused by the eddy current in the Y-axis direction” in the above measurement example will be shown below.

まず、「ky軸方向の位相エンコード磁場Gp3の1ステップ分」の傾斜磁場印加量Gp3s(時間積分値)は、撮影条件から、次式(1)で定まる。   First, the gradient magnetic field application amount Gp3s (time integral value) of “one step of the phase encode magnetic field Gp3 in the ky axis direction” is determined by the following equation (1) from the imaging conditions.

Gp3s=2π/(γ・Fy) ―――(1)
ここで、γは水素原子核の磁気回転比、FyはY軸方向の視野を表している。上述の通り、Tabの時間間隔で、「ky軸方向の位相エンコード磁場1ステップ分に相当する磁場不均一成分」が生じていたことから、傾斜磁場強度(Gp3s/Tab)を有するY軸方向の傾斜磁場をTabの期間だけ印加することによって、磁場不均一を打ち消すことが可能となる。
Gp3s = 2π / (γ · Fy) ――― (1)
Here, γ represents the magnetic rotation ratio of the hydrogen nucleus, and Fy represents the visual field in the Y-axis direction. As described above, “the magnetic field inhomogeneous component corresponding to one step of the phase encoding magnetic field in the ky axis direction” is generated at the Tab time interval, so that the Y axis direction having the gradient magnetic field strength (Gp3s / Tab) is generated. By applying the gradient magnetic field only for the period of Tab, it is possible to cancel the magnetic field inhomogeneity.

同様にして、上述の通り、時間間隔Tbdで、「ky軸方向の位相エンコード磁場Gp3の1ステップ分に相当する磁場不均一成分」が生じていたことから、傾斜磁場強度(Gp3s/Tbd)を有するY軸方向の傾斜磁場をTbdの期間だけ印加することによって、磁場不均一を打ち消すことが可能となる。ここで、Tbd=Tab×2であることから、時間間隔Tbdで印加するY軸方向の傾斜磁場強度は、時間間隔Tabで印加する傾斜磁場強度の半分の強度で良いことになる。   Similarly, as described above, since the “magnetic field inhomogeneous component corresponding to one step of the phase encoding magnetic field Gp3 in the ky axis direction” is generated at the time interval Tbd, the gradient magnetic field strength (Gp3s / Tbd) is By applying the gradient magnetic field in the Y-axis direction for a period of Tbd, it is possible to cancel the magnetic field inhomogeneity. Here, since Tbd = Tab × 2, the gradient magnetic field strength applied in the Y-axis direction at the time interval Tbd may be half the gradient magnetic field strength applied at the time interval Tab.

なお、上記の算出例では、磁場不均一を算出する際の積分時間として、時間間隔Tabを基本単位とした場合の算出例について述べたが、この基本単位は、磁気共鳴信号のサンプリング間隔まで狭めることが可能であり、より詳細な磁場調整を行うことも可能である。   In the above calculation example, the calculation example in which the time interval Tab is used as the basic unit as the integration time when calculating the magnetic field inhomogeneity has been described, but this basic unit is narrowed to the sampling interval of the magnetic resonance signal. It is possible to perform more detailed magnetic field adjustment.

磁場調整量を算出する際には、上述のように計測条件と信号変化量から見積もった磁場不均一量およびその時間変化と、設計時に設定している「各傾斜磁場コイルおよび各シムコイルの電流変化量」対「発生磁場分布の経時変化」特性から、計算によって求めても構わないが、下記の手順に従って、実測データを参考に決定しても良い。   When calculating the magnetic field adjustment amount, as described above, the magnetic field inhomogeneity amount estimated from the measurement conditions and the signal change amount and its time change, and the current change of each gradient coil and shim coil set at the time of design. Although it may be obtained by calculation from the characteristic of “quantity” versus “time-dependent change in generated magnetic field distribution”, it may be determined with reference to actually measured data according to the following procedure.

図7は、実測データを参考にして磁場の補正手順(磁場調整量の設定)を示す。図7のステップ801に示すように、まず、リファレンス画像計測に先立って、「傾斜磁場コイルおよびシムコイルの電流変化量」対「発生磁場分布の経時変化」特性の計測を、各傾斜磁場コイル毎および各シムコイル毎に行っておく。空間分布や経時変化を計測する際の空間分解能や時間分解能は、リファレンス画像計測の計測条件と合致させておくことが望ましいが、後処理(データの内挿や外挿)によって調整することも可能である。なお、一般的に、高次シムコイルが発生する磁場分布の経時変化速度は、低次シムコイルもしくは傾斜磁場コイルが発生する磁場分布の経時変化速度に較べ遅い場合が多いため、経時変化の計測は低次シムコイルもしくは傾斜磁場コイルのみに限定しても構わない。   FIG. 7 shows a magnetic field correction procedure (setting of the magnetic field adjustment amount) with reference to the actually measured data. As shown in step 801 of FIG. 7, first, prior to the reference image measurement, measurement of the “current change amount of gradient magnetic field coil and shim coil” versus “time-dependent change of generated magnetic field distribution” characteristic is performed for each gradient magnetic field coil and This is done for each shim coil. The spatial resolution and temporal resolution when measuring the spatial distribution and changes over time are preferably matched with the measurement conditions of the reference image measurement, but can be adjusted by post-processing (data interpolation or extrapolation). It is. In general, the temporal change rate of the magnetic field distribution generated by the high-order shim coil is often slower than the temporal change rate of the magnetic field distribution generated by the low-order shim coil or the gradient magnetic field coil. You may limit only to a next shim coil or a gradient magnetic field coil.

次に、図7のステップ802に示すように、ステップ801で計測した「各斜磁場コイルおよび各シムコイルの電流変化量」対「発生磁場分布の経時変化」特性の計測結果を保存しておく。そして、上述したリファレンス画像計測を行った後、磁場不均一の時間変化を算出する(ステップ803)。さらに、図7のステップ804に示すように、磁場不均一の時間変化と、保存しておいた「各斜磁場コイルおよび各シムコイルの電流変化量」対「発生磁場分布の経時変化」特性の計測結果から、「各傾斜磁場コイルおよび各シムコイルに流すべき電流変化量」を算出する。   Next, as shown in step 802 of FIG. 7, the measurement result of the “current change amount of each gradient coil and shim coil” versus “time-dependent change of generated magnetic field distribution” measured in step 801 is stored. Then, after performing the above-described reference image measurement, a time change of non-uniform magnetic field is calculated (step 803). Further, as shown in step 804 of FIG. 7, the time variation of the magnetic field inhomogeneity and the stored “current change amount of each gradient magnetic field coil and each shim coil” vs. “temporal change of generated magnetic field distribution” characteristics are measured. From the result, “the amount of current change to be passed through each gradient coil and shim coil” is calculated.

必要に応じて、算出した「各傾斜磁場コイルおよび各シムコイルに流すべき電流変化量」を保存しておき(ステップ805)、水抑圧計測(本計測)を行う前および水抑圧計測(本計測)を行っている最中に、「各傾斜磁場コイルおよび各シムコイルに流す電流変化量」の設定(制御)を行う(ステップ806)。   If necessary, the calculated “current change amount to be passed through each gradient coil and shim coil” is stored (step 805), before water suppression measurement (main measurement) and before water suppression measurement (main measurement). During the process, the setting (control) of “the amount of change in current flowing through each gradient magnetic field coil and each shim coil” is performed (step 806).

なお、図7のステップ804において、「各傾斜磁場コイルおよび各シムコイルに流すべき電流変化量」を算出する際には、各時刻毎に、計測された磁場不均一の分布と、「各斜磁場コイルおよび各シムコイルが発生可能な(変化速度も考慮した)磁場」を合成した合成磁場分布の差分が最小となるように、各電流値を決定すれば良い。   In step 804 in FIG. 7, when calculating “the amount of current change to be made to flow through each gradient coil and shim coil”, the distribution of the measured magnetic field inhomogeneity at each time and “each gradient magnetic field” are calculated. Each current value may be determined so that the difference in the combined magnetic field distribution obtained by synthesizing the magnetic field that can be generated by the coil and each shim coil (considering the change speed) is minimized.

また、図5、図7に示した静磁場不均一の時間変化の算出、磁場調整量の算出等は、計算機9により行なわれる。
以上、本発明を適用したMRI装置の実施形態を説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されず種々の変更や応用が可能である。例えば、上記例では、リファレンス画像として、2次元k空間の絶対値データを用いた場合の例について説明を行ったが、以下に説明するように、2次元実空間の位相値データをリファレンス画像として用いても良い。
The calculation of the time variation of the static magnetic field inhomogeneity and the calculation of the magnetic field adjustment amount shown in FIGS. 5 and 7 are performed by the computer 9.
As mentioned above, although the embodiment of the MRI apparatus to which the present invention is applied has been described, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications and applications are possible. For example, in the above example, an example in which absolute value data in two-dimensional k-space is used as a reference image has been described. However, as described below, phase value data in two-dimensional real space is used as a reference image. It may be used.

図8の(a)、(b)、(c)、(d)、(e)および(f)の各画像は、それぞれ異なる計測時刻における2次元実空間の位相値データを表しており、縦軸がY軸、横軸がX軸、各画素輝度の輝度が位相値を表している。   Each image of (a), (b), (c), (d), (e), and (f) in FIG. 8 represents phase value data in a two-dimensional real space at different measurement times. The axis is the Y axis, the horizontal axis is the X axis, and the luminance of each pixel luminance represents the phase value.

また、図8の(g)は図6の(g)と同じく、全画素分の絶対値データを積分して得られる時系列データを表しており、縦軸が信号強度、横軸が時間経過を表している。   Further, (g) in FIG. 8 represents time-series data obtained by integrating the absolute value data for all pixels, as in (g) in FIG. 6, where the vertical axis represents signal intensity and the horizontal axis represents time elapsed. Represents.

図8の(a)は、スピンエコー時刻における2次元実空間の位相値データを示しており、ほぼ一様な位相分布を有している。図8の(a)、(b)、(c)、(d)、(e)および(f)の各画像を較べると、時間の経過に伴って、右上部から左下部に向けた斜線状の縞模様の明暗間隔が狭まっていく様子が確認できる。なお、図8の(a)〜(f)では、位相分布変動の様子を確認しやすくするために、各画像内の同一位置に「9画素×9画素の大きさを有する四角形」を重畳させている。また、図8の(a)〜(f)における明暗の縞は、位相の不連続性に起因するエリアジングによって生じているものであるため、「背景技術」で述べたMRIの位相分布画像を用いたシミング方法等で一般に用いられているエリアジング除去技術を用いることによって、不連続性を解消することが出来る。   FIG. 8A shows the phase value data in the two-dimensional real space at the spin echo time, and has a substantially uniform phase distribution. Comparing the images (a), (b), (c), (d), (e), and (f) in FIG. 8, the diagonal line shape from the upper right part toward the lower left part as time passes. It can be seen that the light and dark intervals of the striped pattern become narrower. In FIGS. 8A to 8F, in order to make it easier to confirm the state of phase distribution fluctuation, a “square having a size of 9 pixels × 9 pixels” is superimposed on the same position in each image. ing. Further, since the bright and dark stripes in FIGS. 8A to 8F are caused by aliasing due to phase discontinuity, the MRI phase distribution image described in “Background Art” is used. The discontinuity can be eliminated by using an aliasing removal technique generally used in the used shimming method or the like.

図8の(a)〜(f)の画像の経時変化は、図6に示した2次元k空間の絶対値データの経時変化と同様に、時間の経過とともに静磁場不均一が蓄積している状態および静磁場不均一の時間変化を表しており、これらの画像を上記例で説明したリファレンス画像として用いることも出来る。   8A to 8F, the static magnetic field inhomogeneity accumulates over time as in the time-dependent change of the absolute value data in the two-dimensional k-space shown in FIG. It represents the time variation of the state and static magnetic field inhomogeneity, and these images can also be used as the reference image described in the above example.

また、上記例では、リファレンス画像として、2次元k空間の絶対値データおよび2次元実空間の位相値データを用いた場合の例について説明を行ったが、3次元k空間の絶対値データもしくは3次元実空間の位相値データを用いることにより、3次元空間における渦電流の影響を低減することが可能となる。   In the above example, the case where the absolute value data in the two-dimensional k space and the phase value data in the two-dimensional real space are used as the reference image has been described. However, the absolute value data in the three-dimensional k space or 3 By using the phase value data in the three-dimensional space, it is possible to reduce the influence of eddy currents in the three-dimensional space.

また、上記例では、リファレンス計測(非水抑圧計測)の計測条件を、本計測(水抑圧計測)と同一(水抑圧の有無を除く)としている場合について述べたが、下記のように計測条件の一部を変更することにより、リファレンス計測に要する計測時間を短くすることが可能となる。   In the above example, the measurement conditions for the reference measurement (non-water suppression measurement) are the same as the main measurement (water suppression measurement) (excluding the presence or absence of water suppression). However, the measurement conditions are as follows: By changing a part of the measurement time, it is possible to shorten the measurement time required for the reference measurement.

例えば、図3に示したMRSIパルスシーケンスにおいて、位相エンコード用傾斜磁場Gp1、Gp2およびGp3の印加強度変化のステップ数をそれぞれ半分に減らした場合、計測時間を1/8(=1/2×1/2×1/2)に短縮できる。例えば、図6に示した例では、各画像内の同一位置に重畳させている「8画素×8画素の大きさを有する四角形」内のデータのみを計測することになる。   For example, in the MRSI pulse sequence shown in FIG. 3, when the number of steps of change in applied intensity of the phase encoding gradient magnetic fields Gp1, Gp2 and Gp3 is reduced by half, the measurement time is 1/8 (= 1/2 × 1 / 2 × 1/2). For example, in the example shown in FIG. 6, only data in “a quadrangle having a size of 8 × 8 pixels” superimposed at the same position in each image is measured.

また、上記図7に示した例では、印加強度変化のステップ数を減らした場合、実空間上の空間分解能が劣化することになるが、以下に説明するゼロフィリングと呼ばれる手法を用いて、見かけ上の空間分解能を向上させることが出来る。   In the example shown in FIG. 7, when the number of applied intensity change steps is reduced, the spatial resolution in real space deteriorates. However, using the technique called zero filling described below, The above spatial resolution can be improved.

ゼロフィリングの具体的な処理手順について、図9を参照して簡単に説明する。例えば、本計測(水抑圧計測)時の位相エンコード数が16×16(2次元空間)であった場合、リファレンス計測(非水抑圧計測)において、位相エンコードステップを変えずに位相エンコード数を8×8(2次元空間)に減じることにより、リファレンス画像計測に要する時間を1/4(=1/2×1/2)に短縮することができる。しかしながら、再構成処理を経て得られる画像の画素サイズは4倍(=2×2)となってしまう。   A specific processing procedure of zero filling will be briefly described with reference to FIG. For example, when the number of phase encodings at the time of the main measurement (water suppression measurement) is 16 × 16 (two-dimensional space), the reference encoding (non-water suppression measurement) is performed with the phase encoding number of 8 without changing the phase encoding step. By reducing to x8 (two-dimensional space), the time required for reference image measurement can be reduced to 1/4 (= 1/2 x 1/2). However, the pixel size of the image obtained through the reconstruction process is four times (= 2 × 2).

ここで、図9の(a)に示す、計測した8×8のデータ(8×8の時系列信号)を、図9の(b)に示す16×16のマトリクスの中央に配置し、周囲のデータ欠損部分にゼロデータを詰めた後、各位相エンコード軸方向に逆フーリエ変換を施すことにより、画素サイズを、位相エンコード数が16×16の場合と同一にすることが可能となる。これがゼロフィリング処理である。   Here, the measured 8 × 8 data (8 × 8 time series signal) shown in (a) of FIG. 9 is arranged in the center of the 16 × 16 matrix shown in (b) of FIG. After the zero data is packed in the data missing portion, the inverse Fourier transform is performed in the direction of each phase encode axis, thereby making it possible to make the pixel size the same as when the number of phase encodes is 16 × 16. This is the zero filling process.

なお、このようなゼロフィリング処理を行った場合、再構成処理を経て得られる画像の見かけ上の画素サイズは小さくなるものの、本来、空間分解能を高めるために必要な高周波成分が欠損しているため、実際にフルサイズ(16×16)の計測を行った再構成画像に比べ、空間情報のぼやけた画像しか得られない。つまり、見かけ上の空間分解能が向上するだけで、実際の空間分解能が改善する訳ではない。   Note that when such a zero filling process is performed, the apparent pixel size of the image obtained through the reconstruction process is reduced, but a high-frequency component that is originally necessary for increasing the spatial resolution is missing. Compared to a reconstructed image that is actually measured in full size (16 × 16), only an image with blurred spatial information can be obtained. That is, only the apparent spatial resolution is improved, but the actual spatial resolution is not improved.

なお、ゼロフィリング処理に関して、計測データを再構成マトリクスに配置する際に、計測データの真のゼロエンコード点(空間分布上で最大信号強度を有する点)を検出して中心を合わせる処理や、計測データに空間分布上のハミング関数等を乗算することにより計測中心のデータが最大信号強度を有するように補正を行う等の処理をしてもよい。   Regarding zero filling processing, when placing measurement data in the reconstruction matrix, the true zero encoding point (point having the maximum signal intensity on the spatial distribution) of the measurement data is detected and centered, and measurement is performed. Processing such as correction may be performed so that the data at the measurement center has the maximum signal intensity by multiplying the data by a Hamming function or the like on the spatial distribution.

また、リファレンス計測に要する時間を短縮する別の方法として、計測の繰り返し時間を短くする方法がある。例えば、リファレンス計測時の繰り返し時間を本計測時の半分に減じた場合、計測時間を1/2に短縮できる。しかし、単純に繰り返し時間を短くすると、縦緩和時間の影響で核磁化の初期状態に変化が生じ、正しい位相情報が得られなくなる場合がある。このような場合は、非水抑圧計測で用いる励起用高周波磁場のフリップ角を水抑圧計測のフリップ角より小さく設定する。こうすることによって、繰り返し時間を短くしても、縦緩和時間の影響を減じることができる。   As another method for reducing the time required for reference measurement, there is a method for shortening the measurement repetition time. For example, when the repetition time during the reference measurement is reduced to half that during the main measurement, the measurement time can be reduced to ½. However, if the repetition time is simply shortened, the initial state of nuclear magnetization may change due to the influence of the longitudinal relaxation time, and correct phase information may not be obtained. In such a case, the flip angle of the excitation high-frequency magnetic field used in the non-water suppression measurement is set smaller than the flip angle of the water suppression measurement. By doing this, even if the repetition time is shortened, the influence of the longitudinal relaxation time can be reduced.

また、エコー時間(図3におけるTE)もしくは信号検出時間(図3における信号Sig1の計測時間)が長いため、繰り返し時間を単純に短くできない場合がある。このような場合には、非水抑圧計測で用いるエコー時間(TE)を水抑圧計測のエコー時間(TE)より短く設定する。すなわち、非水抑圧計測時の被検体から発生する磁気共鳴信号の検出開始時刻を水抑圧計測時より早める。こうして、繰り返し時間を短くすることが可能となる。   Further, since the echo time (TE in FIG. 3) or the signal detection time (measurement time of the signal Sig1 in FIG. 3) is long, the repetition time may not be simply shortened. In such a case, the echo time (TE) used in the non-water suppression measurement is set shorter than the echo time (TE) of the water suppression measurement. That is, the detection start time of the magnetic resonance signal generated from the subject at the time of non-water suppression measurement is advanced from that at the time of water suppression measurement. Thus, the repetition time can be shortened.

また、非水抑圧計測で用いる信号検出時間を水抑圧計測の信号検出時間より短く設定し、繰り返し時間を短くすることもできる。   Further, the signal detection time used in the non-water suppression measurement can be set shorter than the signal detection time of the water suppression measurement, and the repetition time can be shortened.

また、上記例では、図3に示す領域選択スピンエコー型のパルスシーケンスを用いてMRSI計測を行う場合を例にあげて記述したが、パルスシーケンスはこれに限られない。MRSI計測が可能なパルスシーケンスならば、全て同様の効果を得ることができる。例えば、3D−CSIや4D−CSIと呼ばれる領域選択を行わない計測シーケンスや、EPSIと呼ばれる振動傾斜磁場を用いた高速MRSIシーケンス等を用いた場合においても、同等の効果が得られる。   In the above example, the MRSI measurement is performed using the region selective spin echo type pulse sequence shown in FIG. 3 as an example, but the pulse sequence is not limited to this. The same effect can be obtained for all pulse sequences capable of MRSI measurement. For example, even when a measurement sequence called 3D-CSI or 4D-CSI that does not perform region selection, a high-speed MRSI sequence using an oscillating gradient magnetic field called EPSI, or the like is used, the same effect can be obtained.

なお、本発明の実施形態の渦電流補正方法は、上記「従来技術」で述べた変形型スピンエコー法を用いた静磁場均一度補正を行った後に、続けて実施しても良いが、本発明による渦電流補正方法は、経時変化の無い静磁場均一度の補正効果も有するため、上記「従来技術」で述べた変形型スピンエコー法を用いた静磁場均一度補正を行わずに、本発明による渦電流補正方法のみを実施しても良い。   The eddy current correction method according to the embodiment of the present invention may be performed continuously after the static magnetic field uniformity correction using the modified spin echo method described in the above-mentioned “prior art”. Since the eddy current correction method according to the invention also has a correction effect on the static magnetic field uniformity without change over time, the present invention does not perform the static magnetic field uniformity correction using the modified spin echo method described in the above-mentioned “prior art”. Only the eddy current correction method according to the invention may be carried out.

以上のように、本発明によれば、非水抑圧計測において、渦電流による静磁場不均一の時間変化を算出し、算出した静磁場不均一の時間変化を打ち消すために必要な磁場調整量を算出する。そして、算出した磁場調整量に従って、磁場を調整しながら、本計測(水抑圧計測)を行なっている。   As described above, according to the present invention, in the non-water suppression measurement, the time variation of the static magnetic field inhomogeneity due to the eddy current is calculated, and the magnetic field adjustment amount necessary for canceling the calculated time variation of the static magnetic field inhomogeneity is calculated. calculate. Then, the main measurement (water suppression measurement) is performed while adjusting the magnetic field according to the calculated magnetic field adjustment amount.

従って、静磁場不均一が低減された状態で本計測が行なわれるため、静磁場不均一が十分低減されていない状態で本計測を行なう従来技術に比較して、高精度な画像を取得することができる。   Therefore, since the main measurement is performed in a state where the static magnetic field inhomogeneity is reduced, a highly accurate image can be obtained as compared with the conventional technique in which the main measurement is performed in a state where the static magnetic field inhomogeneity is not sufficiently reduced. Can do.

また、従来技術において、データ後処理により渦電流による静磁場不均一補正を行なう場合、十分な補正を行なうために、リファレンス計測を本計測と同一の計測条件で行なう必要があり総計測時間が長くなる。これに対して、本発明では、リファレンス計測が本計測より短時間であっても、データ後処理を行なう必要なく、高精度のデータの取得が可能であり、総計測時間を短縮することができる。   In addition, in the prior art, when static magnetic field inhomogeneity correction by eddy current is performed by data post-processing, it is necessary to perform reference measurement under the same measurement conditions as the main measurement in order to perform sufficient correction, and the total measurement time is long. Become. On the other hand, in the present invention, even if the reference measurement is shorter than the main measurement, high-accuracy data can be obtained without performing data post-processing, and the total measurement time can be shortened. .

次に、上述した本発明の、従来技術に比較した効果について説明する。なお、渦電流補正の結果を得るために、図1の(a)に示す型の静磁場強度1.5テスラの磁気共鳴撮影装置を用い、図6および図3に示したパルスシーケンスを実行し、MRSI計測を行った。このとき、対象核種はプロトン、測定対象物はN−アセチルアラニン(NAA)水溶液ファントムとした。   Next, the effects of the present invention described above compared with the prior art will be described. In order to obtain the result of eddy current correction, a pulse sequence shown in FIGS. 6 and 3 was executed using a magnetic resonance imaging apparatus of a static magnetic field strength of 1.5 Tesla of the type shown in FIG. MRSI measurement was performed. At this time, the target nuclide was a proton, and the measurement target was an N-acetylalanine (NAA) aqueous solution phantom.

まず、上記「背景技術」の欄で述べた変形型スピンエコー法を用いた静磁場均一度補正のみを行った場合(上述した渦電流補正を行わなかった場合)に計測したMRSIデータを図10に示す。ここで、図10は、選択励起ボクセル内の積分スペクトルを示しており、計測には8分32秒を要した(エンコード数=16×16、繰り返し時間=2秒)。   First, MRSI data measured when only the static magnetic field homogeneity correction using the modified spin echo method described in the “Background Art” section is performed (when the above-described eddy current correction is not performed) are shown in FIG. Shown in Here, FIG. 10 shows an integrated spectrum in the selective excitation voxel, and measurement took 8 minutes and 32 seconds (encoding number = 16 × 16, repetition time = 2 seconds).

次に、図10に示したデータに、「背景技術」の欄で述べた「データ後処理を用いた渦電流補正法」を施した補正結果を、図11に示す。図11のスペクトルのピーク幅(右から3番目のピークの半値幅=4.9Hz)と、図10のスペクトルのピーク幅(同8.8Hz)を較べると、「データ後処理を用いた渦電流補正法」の効果により、ピーク幅が狭くなっていることが分かる(歪が補正されている)。   Next, FIG. 11 shows a correction result obtained by applying the “eddy current correction method using data post-processing” described in the “background art” column to the data shown in FIG. When the peak width of the spectrum in FIG. 11 (half width of the third peak from the right = 4.9 Hz) is compared with the peak width of the spectrum in FIG. 10 (8.8 Hz), “eddy current using data post-processing” It can be seen that the peak width is narrowed by the effect of the “correction method” (distortion is corrected).

なお、補正用のリファレンスデータの計測に8分32秒を要しているため(エンコード数=16×16、繰り返し時間=2秒)、全計測時間は17分4秒となる。   Since measurement of reference data for correction requires 8 minutes and 32 seconds (the number of encodings = 16 × 16, repetition time = 2 seconds), the total measurement time is 17 minutes and 4 seconds.

本発明の実施形態の渦電流補正を行った後に計測したMRSIデータについて図12に示す。図12に示したスペクトルのピーク幅(同3.9Hz)と、図10に示したスペクトルのピーク幅(同8.8Hz)を較べると、本発明の渦電流補正の効果により、ピーク幅が狭くなっていることが分かる。   FIG. 12 shows MRSI data measured after the eddy current correction of the embodiment of the present invention. When the peak width of the spectrum shown in FIG. 12 (3.9 Hz) is compared with the peak width of the spectrum shown in FIG. 10 (8.8 Hz), the peak width is narrow due to the effect of the eddy current correction of the present invention. You can see that

また、図12に示したスペクトルのピーク幅と、図11に示したスペクトルのピーク幅を較べた場合、ほぼ同等のピーク幅になっていることが分かる。つまり、本発明によれば、データ後処理を行なう事無く、データ後処理を行なったと同等の補正効果が得られる。   Further, when the peak width of the spectrum shown in FIG. 12 is compared with the peak width of the spectrum shown in FIG. 11, it can be seen that the peak widths are almost equivalent. That is, according to the present invention, a correction effect equivalent to that obtained by performing data post-processing can be obtained without performing data post-processing.

ここで、図10に示した例においては、全計測時間が17分4秒であるが、本発明においては、補正用のリファレンスデータの計測は、2分8秒を要しているため(エンコード数=8×8、繰り返し時間=2秒)、全計測時間は10分40秒となっている。   Here, in the example shown in FIG. 10, the total measurement time is 17 minutes 4 seconds. However, in the present invention, the measurement of the reference data for correction requires 2 minutes 8 seconds (encoding). (Number = 8 × 8, repetition time = 2 seconds), and the total measurement time is 10 minutes and 40 seconds.

したがって、従来技術によるデータ後処理を行なう事無く、高精度の画像を短時間で取得することが可能である。   Therefore, it is possible to acquire a high-accuracy image in a short time without performing data post-processing according to the prior art.

本発明が適用される磁気共鳴イメージング装置の外観図である。1 is an external view of a magnetic resonance imaging apparatus to which the present invention is applied. 本発明の一実施形態である磁気共鳴撮影装置の概略構成ブロック図である。1 is a schematic block diagram of a magnetic resonance imaging apparatus that is an embodiment of the present invention. MRSI計測シーケンスの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a MRSI measurement sequence. 本発明の一実施形態における水信号抑圧用プリパルスシーケンスの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the pre-pulse sequence for water signal suppression in one Embodiment of this invention. 本発明の実施形態の計測手順の概要を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the outline | summary of the measurement procedure of embodiment of this invention. 非水抑圧計測で得られるデータ例(2次元k空間の絶対値データ)を示す図である。It is a figure which shows the example of data (absolute value data of two-dimensional k space) obtained by non-water suppression measurement. 本発明の一実施形態における実測データを参考にする場合の補正手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the correction | amendment procedure in the case of referring the actual measurement data in one Embodiment of this invention. 非水抑圧計測で得られるデータ例(2次元実空間の位相値データ)を示す図である。It is a figure which shows the example of data (phase value data of a two-dimensional real space) obtained by non-water suppression measurement. ゼロフィリング処理を説明するための図である。It is a figure for demonstrating a zero filling process. 渦電流補正を行わなかった場合に計測したMRSIデータ例を示す図である。It is a figure which shows the MRSI data example measured when eddy current correction | amendment was not performed. 図10に示すデータに「データ後処理を用いた渦電流補正」を施した補正結果を示す図である。It is a figure which shows the correction result which performed "the eddy current correction using data post-processing" to the data shown in FIG. 本発明の一実施形態による渦電流補正を行った後に計測したMRSIデータを示す図である。It is a figure which shows the MRSI data measured after performing the eddy current correction by one Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1・・・被検体、2・・・静磁場コイル、3・・・傾斜磁場コイル、4・・・シムコイル、5・・・送信用高周波コイル、6・・・受信用高周波コイル、7・・・送信機、8・・・受信機、9・・・計算機、10・・・ディスプレイ、11・・・記憶装置、12・・・傾斜磁場用電源部、13・・・シム用電源部、14・・・シーケンス制御装置、15・・・入力装置   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Subject, 2 ... Static magnetic field coil, 3 ... Gradient magnetic field coil, 4 ... Shim coil, 5 ... High frequency coil for transmission, 6 ... High frequency coil for reception, 7 ... Transmitter, 8 ... Receiver, 9 ... Computer, 10 ... Display, 11 ... Storage device, 12 ... Gradient magnetic field power supply, 13 ... Shim power supply, 14 ... Sequence control device, 15 ... Input device

Claims (10)

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、静磁場の空間均一度を調整する静磁場調整手段と、被検体から発生する磁気共鳴信号を検出する磁気共鳴信号検出手段と、傾斜磁場発生手段、高周波磁場発生手段、静磁場調整手段及び磁気共鳴信号検出手段を制御して水からの核磁気共鳴信号を抑圧して核磁気共鳴スペクトル画像を計測する制御手段とを有する磁気共鳴イメージング装置において、
上記制御手段は、水からの核磁気共鳴信号を抑圧することなく計測された核磁気共鳴信号(非水抑圧磁気共鳴信号)の空間分布についての計測期間内の経時変化量を算出し、算出した上記経時変化量を用いて渦電流によって生じている静磁場不均一の時間変化を打ち消すための静磁場調整量を算出し、算出した静磁場調整量を用いて上記静磁場調整手段を制御することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
Static magnetic field generation means, gradient magnetic field generation means, high frequency magnetic field generation means, static magnetic field adjustment means for adjusting the spatial uniformity of the static magnetic field, and magnetic resonance signal detection means for detecting a magnetic resonance signal generated from the subject A magnetic field control unit that controls a gradient magnetic field generation unit, a high-frequency magnetic field generation unit, a static magnetic field adjustment unit, and a magnetic resonance signal detection unit to suppress a nuclear magnetic resonance signal from water and measure a nuclear magnetic resonance spectrum image. In a resonance imaging apparatus,
The control means calculates and calculates the amount of change over time in the measurement period for the spatial distribution of the nuclear magnetic resonance signal (non-water suppression magnetic resonance signal) measured without suppressing the nuclear magnetic resonance signal from water. Calculating a static magnetic field adjustment amount for canceling a static magnetic field inhomogeneous time change caused by an eddy current using the temporal change amount, and controlling the static magnetic field adjustment means using the calculated static magnetic field adjustment amount A magnetic resonance imaging apparatus.
請求項1記載の磁気共鳴イメージング装置において、上記制御手段は、上記非水抑圧磁気共鳴信号の空間分布として、上記非水抑圧磁気共鳴信号のk空間における絶対値データの分布を用いることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。 2. The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1, wherein the control means uses a distribution of absolute value data in the k-space of the non-water suppression magnetic resonance signal as a spatial distribution of the non-water suppression magnetic resonance signal. Magnetic resonance imaging device. 請求項記載の磁気共鳴イメージング装置において、上記制御手段は、上記k空間における絶対値データが最大となる画素位置の変化に基づいて上記経時変化量を算出することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。 3. The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 2, wherein the control unit calculates the temporal change amount based on a change in a pixel position where the absolute value data in the k space is maximum. . 請求項1記載の磁気共鳴イメージング装置において、上記制御手段は、上記非水抑圧磁気共鳴信号の空間分布として、上記非水抑圧磁気共鳴信号の実空間における位相値データの分布を用いることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。 2. The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1, wherein the control means uses a distribution of phase value data in a real space of the non-water-suppressed magnetic resonance signal as a spatial distribution of the non-water-suppressed magnetic resonance signal. Magnetic resonance imaging device. 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、静磁場の空間均一度を調整する静磁場調整手段と、被検体から発生する磁気共鳴信号を検出する磁気共鳴信号検出手段と、傾斜磁場発生手段、高周波磁場発生手段、静磁場調整手段及び磁気共鳴信号検出手段を制御して水からの核磁気共鳴信号を抑圧して核磁気共鳴スペクトル画像を計測する制御手段とを有する磁気共鳴イメージング装置において、
上記制御手段は、水からの核磁気共鳴信号を抑圧することなく計測された核磁気共鳴信号(非水抑圧磁気共鳴信号)に基づく情報を時系列に複数の時点で算出し、算出した複数の情報を用いて、渦電流によって生じている静磁場不均一の時間変化を打ち消すための複数の期間の静磁場調整量をそれぞれ算出し、算出した複数の期間の静磁場調整量を用いて上記静磁場調整手段を制御することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
Static magnetic field generation means, gradient magnetic field generation means, high frequency magnetic field generation means, static magnetic field adjustment means for adjusting the spatial uniformity of the static magnetic field, and magnetic resonance signal detection means for detecting a magnetic resonance signal generated from the subject A magnetic field control unit that controls a gradient magnetic field generation unit, a high-frequency magnetic field generation unit, a static magnetic field adjustment unit, and a magnetic resonance signal detection unit to suppress a nuclear magnetic resonance signal from water and measure a nuclear magnetic resonance spectrum image. In a resonance imaging apparatus,
The control means calculates information based on a nuclear magnetic resonance signal (non-water suppression magnetic resonance signal) measured without suppressing a nuclear magnetic resonance signal from water at a plurality of time points in time series, Using the information, the static magnetic field adjustment amount for a plurality of periods for canceling the time variation of the static magnetic field inhomogeneity caused by the eddy current is calculated, and the static magnetic field adjustment amount for the calculated plural periods is used to calculate the static magnetic field adjustment amount. A magnetic resonance imaging apparatus for controlling a magnetic field adjusting means .
請求項記載の磁気共鳴イメージング装置において、上記複数の期間は、上記情報を算出した時点間の期間であることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。 6. The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 5, wherein the plurality of periods are periods between the time points when the information is calculated . 請求項1乃至6のいずれか一項に記載の磁気共鳴イメージング装置において、上記制御手段は、上記静磁場不均一の時間変化算出に先立って、上記傾斜磁場発生手段及び静磁場調整手段の電流変化量と発生磁場分布の経時変化特性を算出し、算出した上記電流変化量及び発生磁場分布の経時変化特性と、上記静磁場不均一の時間変化とに基づいて、静磁場不均一の時間変化を打ち消すための静磁場調整量を算出することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。 7. The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1, wherein the control unit changes current of the gradient magnetic field generation unit and the static magnetic field adjustment unit prior to calculating the time variation of the static magnetic field inhomogeneity. The time variation characteristics of the magnetic field and the generated magnetic field distribution are calculated, and the time variation of the static magnetic field inhomogeneity is calculated based on the calculated time variation characteristics of the current variation and generated magnetic field distribution and the time variation of the static magnetic field inhomogeneity. A magnetic resonance imaging apparatus characterized by calculating a static magnetic field adjustment amount for canceling . 請求項1乃至7のいずれか一項に記載の磁気共鳴イメージング装置において、水からの核磁気共鳴信号を抑圧することなく実行する計測は、水からの核磁気共鳴信号を抑圧して実行する計測に対して、位相エンコード数を少なくして、ゼロデータを追加することにより、画素サイズを上記水からの核磁気共鳴信号を抑圧して実行する計測と同一の画素サイズとすることを磁気共鳴イメージング装置 The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1, wherein the measurement performed without suppressing the nuclear magnetic resonance signal from water is performed by suppressing the nuclear magnetic resonance signal from water. On the other hand, by reducing the number of phase encodings and adding zero data, the pixel size is set to the same pixel size as the measurement performed by suppressing the nuclear magnetic resonance signal from the water. Equipment . 請求項1乃至8のいずれか一項に記載の磁気共鳴イメージング装置において、
上記静磁場調整手段は、シムコイルを含み、
上記静磁場調整量は、上記傾斜磁場発生手段及び/又は上記シムコイルに流すべき電流変化量であることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置
The magnetic resonance imaging apparatus according to any one of claims 1 to 8,
The static magnetic field adjusting means includes a shim coil,
The magnetic resonance imaging apparatus characterized in that the static magnetic field adjustment amount is a current change amount to be passed through the gradient magnetic field generating means and / or the shim coil .
請求項1乃至9のいずれか一項に記載の磁気共鳴イメージング装置において、The magnetic resonance imaging apparatus according to any one of claims 1 to 9,
上記水からの核磁気共鳴信号を抑圧して上記核磁気共鳴スペクトル画像を計測するパルスシーケンスとしてスピンエコータイプのパルスシーケンスを用いることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。A magnetic resonance imaging apparatus using a spin echo type pulse sequence as a pulse sequence for measuring the nuclear magnetic resonance spectrum image by suppressing the nuclear magnetic resonance signal from the water.
JP2007270518A 2007-10-17 2007-10-17 Magnetic resonance imaging system Active JP5214209B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007270518A JP5214209B2 (en) 2007-10-17 2007-10-17 Magnetic resonance imaging system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007270518A JP5214209B2 (en) 2007-10-17 2007-10-17 Magnetic resonance imaging system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2009095491A JP2009095491A (en) 2009-05-07
JP5214209B2 true JP5214209B2 (en) 2013-06-19

Family

ID=40699066

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007270518A Active JP5214209B2 (en) 2007-10-17 2007-10-17 Magnetic resonance imaging system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5214209B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105167773A (en) * 2014-06-13 2015-12-23 西门子公司 Method For Magnetic Resonance Imaging

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5738614B2 (en) * 2011-01-31 2015-06-24 ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー Magnetic resonance imaging system
WO2015033725A1 (en) * 2013-09-09 2015-03-12 株式会社日立メディコ Magnetic resonance imaging apparatus and temperature information measurement method
KR101506641B1 (en) 2013-12-27 2015-03-27 광운대학교 산학협력단 Method for correcting magnetic field of magnetic resonance imaging device and magnetic resonance imaging device employing the same
KR101778139B1 (en) 2016-08-04 2017-09-13 광운대학교 산학협력단 Method for correcting magnetic field of magnetic resonance imaging device and magnetic resonance imaging device employing the same
WO2022210565A1 (en) * 2021-03-29 2022-10-06 国立大学法人東海国立大学機構 Dnp-mri system, device, and control method, and information derivation method and diagnostic method employing dnp-mri system

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0307516A1 (en) * 1987-09-18 1989-03-22 Koninklijke Philips Electronics N.V. Magnetic resonance imaging apparatus with eddy-current disturbances correction system
US4965521A (en) * 1989-08-11 1990-10-23 Spectroscopy Imaging Systems Method and apparatus for compensating eddy current effects in a magnetic resonance device having pulsed magnetic field gradients
JP3018076B2 (en) * 1998-04-13 2000-03-13 技術研究組合医療福祉機器研究所 Inspection equipment using nuclear magnetic resonance
JP2003339660A (en) * 2002-05-21 2003-12-02 Ge Medical Systems Global Technology Co Llc Method for extracting observation object signal and mri equipment
WO2005000116A1 (en) * 2003-06-30 2005-01-06 Hitachi Medical Corporation Magnetic resonance imaging apparatus
JP4781120B2 (en) * 2006-02-03 2011-09-28 株式会社日立メディコ Magnetic resonance imaging apparatus and magnetic resonance spectrum measuring method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105167773A (en) * 2014-06-13 2015-12-23 西门子公司 Method For Magnetic Resonance Imaging

Also Published As

Publication number Publication date
JP2009095491A (en) 2009-05-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5189203B2 (en) Magnetic resonance equipment
RU2611082C2 (en) Magnetic resonance (mr) imaging with b1-image
JP2004526491A (en) Method and apparatus for obtaining diffusion-weighted magnetic resonance imaging data
JP4889791B2 (en) Magnetic resonance imaging device
US10302729B2 (en) Method and magnetic resonance apparatus for speed-compensated diffusion-based diffusion imaging
JP5479427B2 (en) Magnetic resonance imaging device
JP5214209B2 (en) Magnetic resonance imaging system
US10222437B2 (en) MR imaging with temperature mapping
JPWO2015033725A1 (en) Magnetic resonance imaging apparatus and temperature information measuring method
JP4579830B2 (en) Magnetic resonance imaging device
US6906515B2 (en) Magnetic resonance imaging device and method
Hiltunen et al. Quantification of mechanical vibration during diffusion tensor imaging at 3 T
JP3964110B2 (en) Magnetic resonance imaging system
US20110105890A1 (en) Mri operating method
JP4781120B2 (en) Magnetic resonance imaging apparatus and magnetic resonance spectrum measuring method
US9091744B2 (en) Magnetic resonance imaging device
JP5052676B2 (en) Magnetic resonance imaging device
WO2016170863A1 (en) Magnetic resonance imaging device and magnetic resonance imaging method
JP5559506B2 (en) Magnetic resonance imaging apparatus and residual magnetic field suppression method
JPWO2008004324A1 (en) Magnetic resonance imaging device
US10557909B2 (en) Method and magnetic resonance tomography apparatus for diffusion imaging
JP5127291B2 (en) Nuclear magnetic resonance imaging system
Schwerter et al. Advanced software and hardware control methods for improved static and dynamic B0 shimming in magnetic resonance imaging
JP4832510B2 (en) Magnetic resonance imaging device
WO2017013801A1 (en) Magnetic resonance imaging device

Legal Events

Date Code Title Description
RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20100907

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20101014

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20120904

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120911

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20121031

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20121119

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130117

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20130212

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130227

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5214209

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160308

Year of fee payment: 3

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250