JPH02114943A - Ｍｒｉ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、静磁場強度分布の均一性、不均一性を計測す
るＭＲＩ装置に関する。

（従来の技術〕 ＭＲＩ装置においては、静磁場強度分布が場所のいかん
を問わず均一であることを必要とする。

かかる静磁場強度分布の均一性の測定を行う従来例には
、特開昭６０−１６１５５２号、特開昭６１−１８０１
３０号がある。

この２つの従来例は、静磁場強度分布Ｈ（ｘ、ｙ）を、
下式から算出せしめた。

Ｈ（ｘｔｙ）＝Ｈｏ＋Ｅ（ｘ、ｙ）　　　　−（Ｌ）こ
こで、Ｘ　＋　Ｖは位置座標、Ｈｏは静磁場強度定数、
Ｅ　（ｘ　ｅ　ｙ　）は静磁場の誤差分布である。

静磁場強度定数ＨＯは１次式で与える。

Ｈｏ＝　”　　ｆｏ　　　　　　・−＝（１）’γ （１）７式で、ｆＯは磁気共鳴信号の検波のための周波
数であり、γは磁気回転比である。

一方、（１）式のＥ（ｘ、ｙ）は以下の方法で求める。

（イ）、先ず、計測方法はスピンエコー法を採用する。

（ロ）、スピンエコー法による計測法において、第１０
図に示す通り、９００パルス高周波磁場の印加から１８
０°パルス高周波磁場の印加までの時間間隔ｔ１と、１
８０°パルス高周波磁場の印加から磁気共鳴信号（エコ
ー信号）印加までの時間ｔ２に注目する。

そこで、をｔ１＝ｔ２＋ｔＱとなる如き時間幅ｔｏを導
入する。尚、第１０図によればＸ　ｔ　３’面がイメー
ジング面、Ｚ方向が特定断面位置を示す。

（ハ）、一方、スピンエコー法のもとで実測された２次
元信号Ｆ　（ａｘ＋　ｔｙ）とスピン密度分布Ｃ（ｘ。

ｙ）との間には、ｔｏ≠０との条件のもとに１次式が成
立する。

Ｆ（Ｇｘｙ　ｔｙ）＝ｆＣ（ｘｔｙ）Ｑｘｐ　ｃｉｙ（
Ｅ（ｘｐｙ）ｔ。

＋Ｇｘｘｔｘ＋（Ｅ（ｘ、ｙ）＋Ｇｙｙ）ｔｙ）］　　
ｄｘｄｙ　　　　　−ｃ２）（２）式でＧｙが十分大き
いどの仮定のもとで、Ｆ（Ｇｘ？ｊ）’）を２次元フー
リエ変換して得られる画像Ｓ　（ｘ　ｔ　ｙ　）は。

Ｓ（ｘ、ｙ）＝Ｃ（ｘ、ｙ）ｅｘｐｉｙＥ（ｘ、ｙ）ｔ
ｏ　　−・・・・−（３）となる。（３）式からの結論
は、静磁場に関する情報は画像に位相シフトとなって入
り込むということである。従って、この位相シフトから
静磁場分布を計算することができる。

（ニ）、具体的には、ｔｏを １γＥ（ｘ、ｙ）　ｔｏ　ｌ　＜−・＝・＝（４）とな
るように選ぶ、但し、Ｅ（ｘｔｙ）は誤差分布の最大値
Ｅｍａｘ（ｘｙｙ）に設定する。これにより。

静磁場分布Ｅ　（Ｘ　ｔ　ｙ　）は、 となる。ここで、１．はＳ（ｘ、ｙ）の虚数部、Ｒｅは
Ｓ　（ｘ　＊　ｙ　）の実数部である。（５）式に代っ
て、次式でもよい。

又は、 （６）　（７）式は数学的にみて（５）式と同じである
。

然るに、ＮＭＲイメージング装置としての種々の不完全
さの故に１画像には、位相誤差が入り込む。（３）式か
られかるように１位相誤差は、最終的なＥ　（ｘ　＋　
ｙ　）の計算結果に直接誤差となって入り込む、この誤
差対策のためには、ＮＭＲイメージング装置の調整を完
全に行えばよい、しかし。

調整により除去しきれないことも多い。

そこで１位相誤差除去のために以下の方法をとる。

（イ）１位相誤差をεとすると、（３）式は、以下とな
る。

Ｓ　（ｘ、ｙ）＝Ｃ（ｘ　＋ｙ）ｅｘｐｘ　（ｙ　Ｅ　
（ｘｔｙ）　ｔｏ　＋　Ｅ　）　　−（８）従って、　
ｔｏ＝Ｑの場合の画像をＳ　ｏ　（Ｘ　＊　ｙ　）とす
れば。

５ｏ（ｘｔｙ）＝Ｃ（ｘｙｙ）ｅｘｐｉ　ｔ　　　　・
・・・・１９）となる。

（ロ）、そこで、この５ｏ（ｘｔｙ）を用いて、位相誤
差の除去のために、下式でＥ　（ｘ　＋　ｙ　）を求め
る。

（１０）式に例えば、調整不完全な装置であっても、位
相誤差のない誤差分布Ｅ（Ｘ　＋　ｙ　）を得ることが
できる。

（ハ）、最終的な静磁場強度分布は、　（１０）式を（
１）式に代入すればよい。即ち。

Ｈ（ｘｔｙ）＝−Ｌ！−ｆ γ となる。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来例では、ｊａｎ”１の値域は、−Ｔ〜＋Ｔ（主値と
呼ぶ）である、しかし、装置が完全に調整されでいない
場合は、ｔ　ｏ　＝　Ｏの場合のＳ　ｏ　（ｘ　ｒ　ｙ
　）の位相成分Ｃ及びｔ６≠０の場合のＳ（ｘ、ｙ）の
位相成分（γＥ　（ｘ　ｒ　ｙ　）　ｔ　ｏ＋ε）は、
ｔ　ｌ　＞　２　　　　　　　　　　　・・・・・・（
１２）１γＥ（ｘｔｙ）ｔｏ＋εｌ＞−Ｈ・・・・・・
（１３）になることが充分に考えられる。従って、（１
０）式では、誤差分布は正しく演算できない恐れがあり
、ひいては、　（１１）式での静磁場分布Ｈ（Ｋ　ｅ　
ｙ　）も誤ったものになる。

（１２）　、　（１３）式となる理由は、磁気共鳴信号
（エコー信号）のピークがサンプルした磁気共鳴信号の
中心でない時、又はＥ　ｒｔｒａｘが未知であるような
装置のＷｓｍ不完全な場合に生ずる。

更に、周波数エンコード傾斜磁場をオンし、設定時間後
にオフした時、前記周波数エンコード傾斜磁場が、渦電
流等のために完全にゼロにならない（以後、残留傾斜磁
場と呼ぶ）。また、ゼロになるために長時間を要するた
めに短時間で従来例の如き手法を利用すると、Ｓ　（ｘ
　ｔ　ｙ　）とＳ　ｏ　（ｘ　ｔ　ｙ　）の位相（（１
０）式のｔａｎ−１の部分）に残留傾斜磁場の影響によ
る位相誤差が入り込む。即ち、短時間での計測によれば
誤差が入り込み、誤差を少なくしようとすれば計測時間
は長い時間にしなければならない。

残留傾斜磁場の原因となる渦電流の発生を第１１図で説
明する。第１１図で、静磁場発生磁石６−１の内部に、
Ｘ方向傾斜磁場コイル６−２．６−７、Ｘ方向傾斜磁場
コイル６−３．６−６．２方向傾斜磁場コイル６−４．
６−５が設定されている。

ここで、今、Ｘ方向傾斜磁場コイル６−２．６−７に電
流を流し、数ミリ秒後に電流をオフすると、Ｘ方向傾斜
磁場コイル６−３．６−６．２方向傾斜磁場コイル６−
４．６−５．静磁場磁石６−１に起電力が生ずる。これ
が渦電流であり、残留傾斜磁場の原因となる。

本発明の目的は、位相誤差が生じている調整不完全な装
置においても、静磁場強度分布を精度よく測定可能にす
るＭＲＩ装置を提供するものである。

〔課題を解決するための手段〕

第１の発明は。

ｔ６＝ｏ（即ち、ｔ１＝ｔ２）の条件でエコー信号ｅＩ
を、ｔ６＃ｏ（即ち、　　をｔ１≠ｔ１＝ｔ２）の条件
でエコー信号ｅｚを検出する第１の手段と、該エコー信
号ｅ１．　ｅ２をそれぞれ２次元フーリエ変換して画像
ＳＬ、Ｓ２を求める第２の手段と、該画像５ｌｐＳ２か
らそれぞれ位相の主値Ｐ　ｌ　ｔＰｚを求める第３の手
段と。

該位相の主値ＰｌｅＰ２をそれぞれ主値接続して連続位
相Ｒ１＋　ＲＺを求める第４の手段と、該連続位相Ｒ１
ｐ　Ｒ２とから静磁場誤差分布Ｅ（ｘ＋ｙ）を求める第
５の手段と、 該誤差分布Ｅ　（ｘ　ｖ　ｙ　）と静磁場強度定数ＨＯ
とから静磁場強度分布Ｈ（ｘ　＋　ｙ　）をＨ（ｘ　＊
　ｙ　）　＝Ｈｏ　＋Ｅ　（ｘ　ｅ　ｙ　）より求める
第６の手段と。

より成る。

第２の発明は。

１０＝０（即ちｔ１＝ｔ２）の条件で通常のスピンエコ
ー法による位相エンコード傾斜磁場Ｇｘ、周波数エンコ
ード傾斜磁場Ｇｙ、ｚ方向傾斜磁場Ｇｚを印加してエコ
ー信号８１を検出し、ｔｏ≠０（即チｔ、≠ｔ１＝ｔ２
）の条件で通常のスピンエコー法による位相エンコード
傾斜磁場Ｇｘ１周波数エンコード傾斜磁場Ｇｙ、Ｚ方向
傾斜磁場Ｇｚを印加してエコー信号ｅ２を検出し、　ｔ
（、＝Ｏの条件で通常のスピンエコー法による位相エン
コード傾斜磁場Ｇｘを本来の位相エンフード傾斜磁場方
向に代って周波数エンコード傾斜磁場方向とし、周波数
エンコード傾斜磁場Ｇｙを本来の周波数エンコード傾斜
磁場方向に代って位相エンコード傾斜磁場方向とし、Ｚ
方向傾斜磁場Ｇ、は方向を変えることなくそのままとし
て印加してエコー信号ｅ３を検出し。

ｔＱ≠０の条件で通常のスピンエコー法による位相エン
コード傾斜磁場Ｇｘを本来の位相エンコード傾斜磁場方
向に代って周波数エンコード方向とし、周波数エンコー
ド傾斜磁場Ｇ、を本来の周波数エンコード傾斜磁場方向
に代って位相エンコード傾斜磁場方向とし、Ｚ方向傾斜
磁場Ｇｚは方向を変えることなくそのままとして印加し
てエコー信号ｅ４を検出する第１の手段と、 該エコー信号ｅｌｅ　ｅｖｅ　８３＊　ｅ４をそれぞれ
２次元フーリエ変換して画像ＳＩｔ　Ｓ２ｔ　Ｓ３ｔ　
Ｓ４を求める第２の手段と。

該画像Ｓｌ　＋　Ｓ２＃　Ｓ３？　Ｓ４のそれぞれから
位相の主値Ｐ１、Ｐ２ｐ　Ｐ３ｖ　Ｐ４を求める第３の
手段と、該主値Ｐ１、Ｐ２ｔ　Ｐ３ｐ　Ｐ４のそれぞれ
を主値接続して連続位相Ｒ１ｔ　Ｒ２ａ　Ｒ３ｐ　Ｒ４
を求める第４の手段と。

該連続位相Ｒ１＊　Ｒ２から周波数エンコード傾斜磁場
Ｇｙの残留傾斜磁場強度ｇｙと誤差分布Ｅ（ｘ。

ｙ）との関係であるＥ（ｘ、ｙ）＋ｇｙｙ＝Ｉ（ｘ＋ｙ
）を求め、連続位相Ｒ３ｔＲ４から位相エンコード傾斜
磁場Ｇｘの残留傾斜磁場強度Ｅ（ｘ、ｙ）＋ｇｘＸ＝Ｊ
　（ｘ　＊　ｙ　）を求める第５の手段と。

第５の手段で得た関係式より誤差分布Ｅ（ｘ、ｙ）を、
Ｅ（ｘ＊ｙ）＝Ｉ（Ｋｅｙ）−Ｉ（ｏｔｙ）＋Ｊ（ｏｒ
ｙ）又はＥ（ｘ、ｙ）＝Ｉ（ｘ、ｙ）　　Ｊ（ｘ、ｏ）
＋Ｉ（ｘ、、ｏ）により求める第６の手段と。

該誤差分布Ｅ（Ｘ　Ｆ　ｙ　）と静磁場強度定数１−ｔ
ｏとがら静磁場強度分布Ｈ（ｘ　ｅ　ｙ　）をＨ（ｘ、
、ｙ）＝ＨＯ＋Ｅ　（ｘ　ｖ　ｙ　）から求める第７の
手段と、。

より成る。

〔作用〕

第１の発明によれば、位相が主値の範囲外であっても、
連続位相ＲＩｙＲ２を得ることができる。

これにより誤差のない静磁場強度分布を得ることができ
る。

第２の発明によれば１通常のスピンエコー法のもとでの
計測結果と−Ｇｌ＋　ｃ；、を逆にして加えた場合での
計測結果とを利用して残留傾斜磁場の強度の除去を計る
ことができる。

〔実施例〕

第６図は本発明のＭＲＩ装置の全体構成のブロック図で
ある。

磁気共鳴イメージング装置は、核磁気共鳴（ＮＭＲ）現
象を利用して被検体１の断層画像を得るもので、静磁場
発生磁石１０と、中央処理装置（以下、ＣＰＵという）
１１と、シーケンサ１２と、送信系１３と、磁場勾配発
生系１４と、受信系１５と信号処理系１６とからなる。

上記静磁場発生磁石ｌＯは、被検体１の周りにその体軸
方向又は体軸と直交する方向に強く均一な静磁場を発生
させるもので、上記被検体１の周りのある広がりをもっ
た空間に永久磁石方式又は常電導方式あるいは超電導方
式の磁場発生手段が配置されている。上記シーケンサ１
２は、ＣＰＵ１１の制御で動作し、被検体１の断層画像
のデータ収集に必要な種々の命令を送信系１３及び磁場
勾配発生系１４並びに受信系１５に送るものである。上
記送信系１３は、高周波発振器１７と変調器１８と高周
波増幅器１９と送信側の高周波コイル２０ａとからなり
、上記高周波発振器１７から出力された高周波パルスを
シーケンサ１２の命令に従って変調器１８で振幅変調し
、この振幅変調された高周波パルスを高周波増幅器１９
で増幅した後に被検体１に近接して配置された高周波コ
イル２０ａに供給することにより、電磁波が上記被検体
１に照射されるようになっている。上記磁場勾配発生系
１４は、Ｘ　＋　’／　ｔ　Ｚの三軸方向に巻かれた傾
斜磁場コイル２１と、それぞれのコイルを駆動する傾斜
磁場電源２２とからなり、上記シーケンサ１２からの命
令に従ってそれぞれのコイルの傾斜磁場電源２２を駆動
することにより、Ｚ　＋　’／　Ｐ　Ｚの三軸方向の傾
斜磁場ＧｘＩＧ　ｙ　−Ｇ　ｚを被検体１に印加するよ
うになっている。

この傾斜磁場の加え方により、被検体１に対するスライ
ス面を設定することができる。上記受信系１５は、受信
側のソレノイド形の高周波コイル２０ｂと増幅器２３と
直交位相検波器２４とＡ／Ｄ変換器２５とからなり、上
記送信側の高周波コイル２０ａから照射された電磁波に
よる被検体１の応答の電磁波（ＮＭＲ信号）は被検体１
に近接して配置された高周波コイル２０ｂで検出され、
増幅器２３及び直交位相検波器２４を介してＡ／Ｄ変換
器２５に入力してデジタル量に変換され、さらにシーケ
ンサ１２からの命令によるタイミングで直交位相検波器
２４によりサンプリングされた二系列の収集データとさ
れ。

その信号が信号処理系１６に送られるようになっている
。この信号処理系１６は、ＣＰＵＩＩと、磁気ディスク
２６及び磁気テープ２７等の記録装置と、ＣＲＴ等のデ
イスプレィ２８とからなり、上記ＣＰＵＩＩでフーリエ
変換、補正係数計算像再構成等の処理を行い、任意断面
の信号強な分布あるいは複数の信号に適当な演算を行っ
て得られた分布を画像化してデイスプレィ２８に表示す
るようになっている。

更にＣＩ）ＵＩＬは位相の主値接続及び誤差分布Ｅ（ｘ
　ｔ　ｙ　）の算出、静磁場強度分布Ｈ（ｘ　ｅ　ｙ　
）の算出演算を行う、なお１図において、送信側及び受
信側の高周波コイル２０ａ、２０ｂと傾斜磁場コイル２
１は、被検体１の周りの空間に配置された静磁場発生磁
石１０の磁場空間内に配置されている。

以上の構成のもとての本発明の第１の実施例の動作を説
明する。

（イ）、先ず、ｔｏ＝Ｏの条件でスピンエコー法による
エコー信号ｅ１の検出を行う５ｔｏ＝Ｏとはｔ盲＝ｔｚ
を意味する。

（ロ）１次にｔ（１≠Ｏの条件でスピンエコー法による
エコー信号ｅ２の検出を行う。ｔｏ≠０とは１゜≠ｔ２
を意味する。

（ハ）、エコー信号ａｌｐ　６２をそれぞれフーリエ変
換し画像ＳＩ＋８２を得る０画像Ｓ、と８２とは次式％
式％）） ＝Ｃ（ｘｐｙ）ｅｘｐ（ｉｔ　）　　　　　　　　＝−
−−−（１４）Ｓｚ＝Ｓ（ｘｐｙ） ＝Ｃ（ｘ、ｙ）ｅｘｐ［１（ｙＥ（ｘ、ｙ）ｔｏ＋ｉ）
］　　−−・−・・Ｑｓ）尚、以下ではＳｌをＳ　Ｉ（
Ｋ　ｅ　ｙ　）　、Ｓ　２を３２　（ｘ　ｐ　ｙ　）で
表現する。

（ニ）０画像Ｓ　Ｉ（ｘ　＊　ｙ　）から位相の生殖Ｐ
１、Ｐ２！から位相の生殖Ｐ２を求める。

かかる位相の主値例を第７図に示す、第７図は、横軸を
Ｘ、縦軸を位相Ｐで示した。図より１位相Ｐは、−↑〜
＋÷をとることがわかる。この位相Ｐは、位［ｘに対し
て、不連続な値である。従って、第７図からは、位相の
正しい値は得られない。

そこで、−４−〜十号をとる第７図の位相の生殖に対し
て、レチ１より大なる位相をもとるように、位相の主値
接続を行う。第７図の位相の生殖を接続して得た連続位
相Ｒの例を第８図に示した。

この第８図では、中間位置の波形Ａを基準にして主値接
続を行った。

（ホ）、連続位相Ｒ１ｙ　Ｒ２から誤差分布Ｅ　（ｘ　
＋　ｙ　）を下記により求める。

ここで、連続位相Ｒ１＋　Ｒ２とは、本来の正しい位相
であり、（１４）、　（１５）式のそれぞれの位相であ
る。

従って、（１４）　、　（１５）式の如きＳ　Ｉ　（Ｘ
　ｖ　Ｖ　）　ｔ　Ｓ　２　（Ｘ　ｔｙ）が求まったの
であるから、誤差分布Ｅ　（ｘ　ｔ　ｙ　）は（１６）
式で求めることができる（（１０）式を参照のこと）。

（へ）６次に、静磁場密度Ｈ（ｘ　ｒ　ｙ　）を下式で
求める。

Ｈ（ｘ　＋　ｙ　）＝Ｈｏ　＋　Ｅ　（ｘ　＋　ｙ　）
＝１工ｆ γ このＨの算出式は、（１１）式と同じである。

次に、主値接続の処理フローチャートを第１図に示す、
１画像の大きさがｎＸｎの画素とし、その任意の画素を
Ｃｘ＋ｅ　ｙｊ）とする０位置（ｘ＋ｔｙ＋）とは、左
右開始点である。第１図の処理内容は以下となる。

（イ）、生殖Ｐを、　ｉ　＝　１〜ｎ　、　ｊ　＝　１
〜ｎについて計算（ステップ１−１）。任意の位置（Ｘ
＋ｐｙｊ）における生殖Ｐは。

となる。

（ロ）、ｊ＝１に固定し、１＝＝１〜ｎのｎ個の生殖の
接続を行う（ステップ１−２〜１−７）。

具体的には、先ずｉ＝２．ｊ＝１（ステップ１−２）と
し、ｉ＝１とｉ＝２との生殖の間で差分Δをとる（ステ
ップ１−３）。

Δ＝Ｐ　（ｘｐｙ　ｙｊ）　　Ｐ　（ｘｔ−＋　＋　ｙ
ｊ）　　　　−・・（１９）差分Δが基準値Ｔより大か
小かを比較する（ステップ１−４）、Δ〉Ｔ又はΔくＴ
であれば、（ｘ＋＋ｙｊ）の位相Ｐ（ｘｔｔｙｊ）をＲ
（ｚｉｐ　ｙｊ）＝Ｐ　（Ｘ＋ｙ　ｙｊ）　　Ａ　　　
−・・（２０）又は Ｒ（ｘ　ｉ＋　）’ｊ）＝　Ｐ　（Ｘ　ｉ＋　ｙ　ｊ）
　＋　Ａ　　　　・−・・（２１）にする（ステップ１
−５）。Ｒ（Ｘ　ｉ　＊　Ｙ　ｊ　）とは連続位相を示
す、尚、基準値Ｔ及びＡは連続位相が得られるように事
前に設定しておく。従って、基準値Ａは種々の値をとる
。

以下、ｉを次々に更新し、同様な処理を行う（ステップ
１−６．１−７）。

以上の処理を第７図の例でみれば、第７図のｂ点の主値
接続を行う場合、Ｔ＝Ｔ、Ａ＝πとすると、Ｃ＜　ｘ　
＜　ｂにおいてΔ〉■となるから、Ｐ−Ａを演算し、位
相Ｒをφ−πとすることにより第８図の連続位相Ｒとな
る。

（ハ）、ｊを変更させながら上述と同様な処理を行う（
ステップ１−８〜１−１５）。

（ニ）０次に第９図の例で具体的に説明する。第９図（
ｉ）は、ファントムから検出したエコー信号を２次元フ
ーリエ変換して画像Ｓを得、この画像から求めた位相の
生殖Ｐの例を示す。ここで、Ｐとは、 である。

第９図（ｎ）は、第９図（１）のＡ−８間のプロフィー
ルを示す。ここで１位相Ｐは一号〜＋÷の範囲であり、
不連続である。

第９図（ｆｉｔ）は主鎖接続をはかり連続位相を得た例
であり、第９図（〜）は、そのＡ−８間のプロフィール
を示す。

尚、当然に、以上主鎖接続は、ｔ＝０とｔ≠Ｏでの２つ
の事例で行う。尚、１＝０での主値Ｐとは、 であり、ｔ≠０での主値Ｐとは。

である。

（ホ）、主鎖接続の詳細処理を第２図〜第４図に示す。

先ず、ｉ＝１〜ｎ、ｊ＝１〜ｎについて位相の主値を算
出する（ステップ１Ｏ−１）。次に、ｊ＝１、ｉ＝１〜
ｎの位相Ｐ（ｘ＋ｔｙｊ）をＭ（ｉ）に格納する（ステ
ップｌ０−２〜１Ｏ−５）。

隣接する位置での位相差Δを求める（ステップ１Ｏ−８
）。

Δ＝Ｍ（ｉ）−（Ｍ（ｉ−１）−Ａ）　　　　　　・・
・・・・（２５）３　　　　３π　π　　　３ 位相差Δが、Δ〉ｉπ、Δ＜−７，−Ｈ＜Δ〈ｉπ。

一−πくΔ〈−７の各場合について、基準値Ａを求める
（ステップ１０−９〜１Ｏ−１６）、尚、−工くΔく工
ではＡは変化しない。

次にＭ（ｉ）にＡを加算（ステップ１Ｏ−１８）Ｌ、加
算値Ａを０（ｉ）に格納する（ステップ１Ｏ−１９）。

これをｉ＝１〜ｎについて演算する０次に、ｉ＝１から
ｎまで変化させながらｊ＝１〜ｎについて主値演算を行
う。

第２の実施例を説明する。

前記第１の実施例で得た誤差分布Ｅ（ｘ、ｙ）は周波数
エンコード傾斜磁場Ｇｙの残留磁場強度ｇｙの影響によ
る位相誤差を含んでおり、正確なものではないことがあ
る。そこで、残留磁場の影響を除去しなければならない
。

さて、（２）式は、残留磁場の影響を考慮すると。

次式となる。

Ｆ　ＣＧｘｖ　ｔ　ｙ）−ｆＣ（ｘ　＊　ｙ）ｅｘｐ　
［ｉｙ　（（Ｅ　（ｘ　ｓ　ｙ）＋ｇｙｙ）　ｔｏ＋Ｇ
ｘＸｔｘ ＋（Ｅ（ｘ、ｙ）＋Ｇｙｙ）ｔｙ）］ｄｘｄｙ　　−（
２６）ここで、ｇｙは第４図のパルスシーケンス上で、
ｔＱを付加した時刻での残留磁場の強度であり。

ｇｙの時間的変化は緩慢であるため、ｇｙをｔｏ時間内
において定数と仮定した。

（２６）式を利用すれば、画像Ｓ　（Ｘ　Ｔ　ｙ　）は
。

Ｓ（ｘ＋ｙ）＝Ｃ（ｘ、ｙ）ｅｘｐ［１ｙ（Ｅ（ｘｔｙ
）＋ｇｙｙ）ｔｏｌ　　　−（２７）となる。（２７）
式のγｇｙＶ　ｊＯが残留磁場の影響による位相誤差で
ある。そこで、（１０）式を変形すると次式となる。

更に、位相エンコード傾斜磁場をＧｙにして、周波数エ
ンコード傾斜磁場をＧｘにして、エコー信号を得る。こ
のエコー信号をフーリエ変換して画像を得、そこから誤
差分布Ｅ　（ｘ　ｔ　ｙ　）と残留傾斜磁場の影響分と
の関係を求めると次式となる。

ニーで、ｇｘは周波数エンコード傾斜磁場をＧｘの残留
傾斜磁場の強度である。

そこで、（２８）式の右辺をＩ　（ｘ　、　ｙ　）、　
（２９）式の右辺をｊ（ｘ、ｙ）と便宜上定義すると１
次式となる。

Ｅ（ｘ、ｙ）＋ｇｙｌ）／　＝　Ｉ　（ｘ、ｙ）　　　
　　−・−（：３ｏ）Ｅ（ｘ＋ｙ）＋ｇｘｘ＝Ｊ（ｘｔ
ｙ）　　　　　−（３１）（３０）式と（３１）式との
差分をとり、Ｅ（Ｘ　ｔ　ｙ　）を除去すると、 ｇｙｙ−ｇｘｘ＝Ｉ（ｘ＋ｙ）　−Ｊ　（ｘｔｙ）　　
　　・・・・・（３２）となる。従って、ｘ＝Ｏとすれ
ば次式となる。

ｇｙｙ＝Ｉ（ｏ＋ｙ）−Ｊ（ｏ＋ｙ）　　　　　　　・
・・・・・（３３）ｙ＝Ｑとすれば次式となる。

ｇｘ：［：　Ｉ　（ｘ、ｏ）−Ｊ　（Ｘ、Ｏ）　　　　
　　　−（３４）（３３）式のｇｙＶを（３０）式に代
入し、　（３４）式のｇｘＸを（３１）式に代入すれば
Ｅ　（ｘ　＋　ｙ　）を得る。

Ｅ（ｘ、ｙ）＝Ｉ（ｘ、ｙ）−Ｉ（ｏ、ｙ）＋Ｊ（ｏ＊
ｙ）　　−（３５）Ｅ（ｘ、ｙ）＝Ｉ（ｘ、ｙ）　　Ｊ
（Ｘ、Ｏ）＋Ｉ（Ｘ、Ｏ）　　−（３６）（３６）式か
らＥ　（ｘ　ｅ　ｙ　）を求めるか、（３７）式からＥ
（ｘ　ｅ　ｙ　）を求めるかは任意である。かくして、
残留傾斜磁場の影響のない静磁場の誤差分布Ｅ（ｘ。

ｙ）を得ることができた。

この誤差分布Ｅ　（ｘ　ｖ　ｙ　）から静磁場強度分布
Ｈ（ｘ　＋　ｙ　）は次式で求める。

Ｈ（ｘ　ｖ　ｙ　）　＝　Ｈｏ　＋　Ｅ　（ｘ　ｒ　ｙ
　）＝”　ｆ（１＋Ｅ（ｘ−ｙ）　　　　・＝（３７）
γ かかる第２の実施例の処理を以下具体的に説明する。

（イ）９通常のスピンエコー法のパルスシーケンスに従
って、ｔ、＝ｏ（ｔ＝ｔ１＝ｔ２）でのエコー信号ｅ１
゜ｔｏ≠０（ｔ＋＃ｔ１＝ｔ２）でのエコー信号ｅ２を
検出する。

（ロ）０通常のスピンエコー法でのやり方と異ったやり
方、即ち、位相エンコード傾斜磁場をＧｙにして１周波
数エンコード傾斜磁場をＧｘにして、ｔ（、＝　Ｏでの
エコー信号ｅ３、ｔ６≠０でのエコー信号ｅ４を検出す
る。

（ハ）、エコー信号ｅＩを２次元フーリエ変換し、画像
Ｓ１を得る。同様にエコー信号ｅ２〜ｅ４を２次元フー
リエ変換し１画像８２〜Ｓ４を得る。尚、（２８）式の
Ｓ　ｏ　（ｘ　ｔ　ｙ　）とは、本例ではＳ＋であり。

（２８）式のＳ（Ｘ　ｖ　ｙ　）とは本例ではｓ２であ
る。同様に（２９）式のＳ　ｏ　（ｘ　ｐ　ｙ　）はＳ
　ｓ　−Ｓ　（ｘ　ｔ　ｙ　）はＳ４である。

（ニ）０画像Ｓ１から位相の主値Ｐ１を求める。同様に
画像８２〜Ｓ４についても位相の主値Ｐ２〜Ｐ４を求め
る。

（ホ）、主値ｐ、を接続して連続位相Ｒ１を得る。同様
に画像８２〜Ｓ４についても連続位相Ｒ２〜Ｒ４を求め
る。

（へ）、連続位相ＲＩ　＊　Ｒ２から（３３）式を用い
て残留傾斜磁場の影響成分ｇｙＶを求める。連続位相Ｒ
３ＴＲ４から（３４）式を用いて残留傾斜磁場の影響成
分ｇｘＸを求める。

（ト）、残留傾斜磁場の影響成分ｇＹｙｅ　ｇｘＸを用
いて、この成分の影響のない誤差分布Ｅ　（ｘ　＋　ｙ
　）を（３５）式又は（３６）式を用いて求める。尚、
（３５）式か（３６）式かのいずれを使うからといって
、ｅＩと０２のみとかｅ３と０４のみとかを使うことで
はなく、８１〜ｅ４のすべてを利用する。　（３５）式
、　（３６）式中にＩ、Ｊが共に存在、Ｉとはｅｌとｅ
ｌから。

Ｊとはｅ３とｅ４から求めたものであることをみれば明
白である。

（チ）、静磁場強度分布Ｈ（ｘ　ｖ　ｙ　）を次式で求
める。

Ｈ（ｘ、ｙ）”Ｈｏ＋Ｅ（ｘ、ｙ）　　　　　−＝−−
・（３Ｂ）（す）１以上の（イ）〜（チ）の処理をフロ
ーチャートにまとめた図が第５図である。

第１．第２の実施例の処理は、ＣＰＵを利用してソフト
ウェアによって実現できる。パイプライン制御を利用す
れば、高速処理が可能である。

〔発明の効果〕

本発明によれば、位相誤差が生じている調整不完全なＭ
ＲＩ装置においても、静磁場強度分布を精度よく検出で
きる。

更に１位相誤差中に傾斜磁場の残留磁場の影響があって
も、これを取り除くことができ、静磁場強度分布は更に
精度のよいものとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は１本発明の第１の実施例の処理フローチャート
、第２図〜第４図は本発明の第１の実施例の詳細な処理
フローチャート、第５図は１本発明の第２の実施例の処
理フローチャート、第６図は本発明のＭＲＩ装置の実施
例図、第７図は主値Ｐを示す図、第８図は主値接続した
連続位相Ｒを示す図、第９図は主値接続の処理過程を示
す図。 第１０図はスピンエコー法のパルスシーケンス例図、第
１１図は傾斜磁場による残留傾斜磁場強度を説明するた
めの図である。 １１・・・ＣＰＵ　（プロセッサ）、１２・・・シーケ
ンサ。 特許出願人　株式会社　日立メディコ 代理人　弁理士　秋　　本　　正　　実外１名 第 第 図 図 第 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 ９０’ ＋８０’

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、９０°パルスを印加してから１８０°パルスを印加
   するまでの時間をｔ＿１、１８０°パルスを印加してか
   らエコー信号を検出するまでの時間をｔ＿２（但し、ｔ
   ＿１＝ｔ＿２＋ｔ＿０とし、ｔ＿０はｔ＿１とｔ＿２と
   の差分をｔ＿１−ｔ＿２である）としてスピンエコー法
   による計測を行い、静磁場強度分布Ｈ（ｘ、ｙ）を演算
   するＭＲＩ装置において、 ｔ＿０＝０（即ちｔ＿１＝ｔ＿２）の条件でエコー信号
   ｅ＿１を、ｔ＿０≠０（即ちｔ＿１≠ｔ＿２）の条件で
   エコー信号ｅ＿２を検出する第１の手段と、 該エコー信号ｅ＿１、ｅ＿２をそれぞれ２次元フーリエ
   変換して画像Ｓ＿１、Ｓ＿２を求める第２の手段と、 該画像Ｓ＿１、Ｓ＿２からそれぞれ位相の主値Ｐ＿１、
   Ｐ＿２を求める第３の手段と、 該位相の主値Ｐ＿１、Ｐ＿２をそれぞれ主値接続して連
   続位相Ｒ＿１、Ｒ＿２を求める第４の手段と、該連続位
   相Ｒ＿１、Ｒ＿２とから静磁場誤差分布Ｅ（ｘ、ｙ）を
   求める第５の手段と、 該誤差分布Ｅ（ｘ、ｙ）と静磁場強度定数Ｈ＿０とから
   静磁場強度分布Ｈ（ｘ、ｙ）をＨ（ｘ、ｙ）＝Ｈ＿０＋
   Ｅ（ｘ、ｙ）より求める第６の手段と、より成るＭＲＩ
   装置。 ２、９０°パルスを印加してから１８０°パルスを印加
   するまでの時間をｔ＿１、１８０°パルスを印加してか
   らエコー信号を検出するまでの時間をｔ＿２（但しｔ＿
   １＝ｔ＿２＋ｔ＿０とし、ｔ＿０はｔ＿１とｔ＿２との
   差分である）としてスピンエコー法による計測を行い、
   静磁場強度分布Ｈ（ｘ、ｙ）を演算するＭＲＩ装置にお
   いて、 ｔ＿０＝０（即ちｔ＿１＝ｔ＿２）の条件で通常のスピ
   ンエコー法による位相エンコード傾斜磁場Ｇ＿ｘ、周波
   数エンコード傾斜磁場Ｇ＿ｙ、Ｚ方向傾斜磁場Ｇ＿ｚを
   印加してエコー信号ｅ＿１を検出し、ｔ＿０≠０（即ち
   ｔ＿１≠ｔ＿２）の条件で通常のスピンエコー法による
   位相エンコード傾斜磁場Ｇ＿ｘ、周波数エンコード傾斜
   磁場Ｇ＿ｙ、Ｚ方向傾斜磁場Ｇ＿ｚを印加してエコー信
   号ｅ＿２を検出し、ｔ＿０＝０の条件で通常のスピンエ
   コー法による位相エンコード傾斜磁場Ｇ＿ｘを本来の位
   相エンコード傾斜磁場方向に代って周波数エンコード傾
   斜磁場方向とし、周波数エンコード傾斜磁場Ｇ＿ｙを本
   来の周波数エンコード傾斜磁場方向に代って位相エンコ
   ード傾斜磁場方向とし、Ｚ方向傾斜磁場Ｇ＿ｚは方向を
   変えることなくそのままとして印加してエコー信号ｅ＿
   ３を検出し、ｔ＿０≠０の条件で通常のスピンエコー法
   による位相エンコード傾斜磁場Ｇ＿ｘを本来の位相エン
   コード傾斜磁場方向に代って周波数エンコード方向とし
   、周波数エンコード傾斜磁場Ｇ＿ｙを本来の周波数エン
   コード傾斜磁場方向に代って位相エンコード傾斜磁場方
   向とし、Ｚ方向傾斜磁場Ｇ＿ｚは方向を変えることなく
   そのままとして印加してエコー信号ｅ＿４を検出する第
   １の手段と、 該エコー信号ｅ＿１、ｅ＿２、ｅ＿３、ｅ＿４をそれぞ
   れ２次元フーリエ変換して画像Ｓ＿１、Ｓ＿２、Ｓ＿３
   、Ｓ＿４を求める第２の手段と、 該画像Ｓ＿１、Ｓ＿２、Ｓ＿３、Ｓ＿４のそれぞれから
   位相の主値Ｐ＿１、Ｐ＿２、Ｐ＿３、Ｐ＿４を求める第
   ３の手段と、 該主値Ｐ＿１、Ｐ＿２、Ｐ＿３、Ｐ＿４のそれぞれを主
   値接続して連続位相Ｒ＿１、Ｒ＿２、Ｒ＿３、Ｒ＿４を
   求める第４の手段と、 該連続位相Ｒ＿１、Ｒ＿２から周波数エンコード傾斜磁
   場Ｇ＿ｙの残留傾斜磁場強度ｇ＿ｙと誤差分布Ｅ（ｘ、
   ｙ）との関係であるＥ（ｘ、ｙ）＋ｇ＿ｙｙ＝Ｉ（ｘ、
   ｙ）を求め、連続位相Ｒ＿３、Ｒ＿４から位相エンコー
   ド傾斜磁場Ｇ＿ｘの残留傾斜磁場強度Ｅ（ｘ、ｙ）＋ｇ
   ＿ｘｘ＝Ｊ（ｘ、ｙ）を求める第５の手段と、第５の手
   段で得た関係式より誤差分布Ｅ（ｘ、ｙ）を、Ｅ（ｘ、
   ｙ）＝Ｉ（ｘ、ｙ）−Ｉ（ｏ、ｙ）＋Ｊ（ｏ、ｙ）又は
   Ｅ（ｘ、ｙ）＝Ｉ（ｘ、ｙ）−Ｊ（ｘ、ｏ）＋Ｉ（ｘ、
   ｏ）により求める第６の手段と、 該誤差分布Ｅ（ｘ、ｙ）と静磁場強度定数Ｈ＿０とから
   静磁場強度分布Ｈ（ｘ、ｙ）をＨ（ｘ、ｙ）＝Ｈ＿０＋
   Ｅ（ｘ、ｙ）から求める第７の手段と、より成るＭＲＩ
   装置。