JPH0244220B2 - - Google Patents
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- JPH0244220B2 JPH0244220B2 JP60035745A JP3574585A JPH0244220B2 JP H0244220 B2 JPH0244220 B2 JP H0244220B2 JP 60035745 A JP60035745 A JP 60035745A JP 3574585 A JP3574585 A JP 3574585A JP H0244220 B2 JPH0244220 B2 JP H0244220B2
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- 238000013421 nuclear magnetic resonance imaging Methods 0.000 claims 2
- 238000005481 NMR spectroscopy Methods 0.000 description 10
- 238000001208 nuclear magnetic resonance pulse sequence Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 4
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 3
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 3
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 3
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 2
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
- G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
- G01R33/44—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance using nuclear magnetic resonance [NMR]
- G01R33/48—NMR imaging systems
- G01R33/54—Signal processing systems, e.g. using pulse sequences ; Generation or control of pulse sequences; Operator console
- G01R33/56—Image enhancement or correction, e.g. subtraction or averaging techniques, e.g. improvement of signal-to-noise ratio and resolution
- G01R33/565—Correction of image distortions, e.g. due to magnetic field inhomogeneities
-
- G—PHYSICS
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Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、核磁気共鳴断層撮像装置（以下核磁
気共鳴をNMRと略す）の画質の改善方法に関す
るものである。
気共鳴をNMRと略す）の画質の改善方法に関す
るものである。
（従来の技術）
NMR断層撮像装置では、画像再構成に際して
装置の特性から生ずるデータの位相歪みを取除く
ために、位相補正の操作が必要である。NMRの
代表的スキヤン方法の一つであるフーリエ法にお
いては、専ら絶縁値演算によつて位相補正を行う
ようにしている。すなわち、スキヤンデータを２
次元フーリエ逆変換して得られる複素数イメージ
データの実部をRij、虚部をZijとすれば、表示す
るイメージPijは、通常 Pij＝√2 ij＋2 ij ただし、ｉ，ｊはピクセル番号で計算される。
装置の特性から生ずるデータの位相歪みを取除く
ために、位相補正の操作が必要である。NMRの
代表的スキヤン方法の一つであるフーリエ法にお
いては、専ら絶縁値演算によつて位相補正を行う
ようにしている。すなわち、スキヤンデータを２
次元フーリエ逆変換して得られる複素数イメージ
データの実部をRij、虚部をZijとすれば、表示す
るイメージPijは、通常 Pij＝√2 ij＋2 ij ただし、ｉ，ｊはピクセル番号で計算される。
（問題点を解決するための手段）
しかしながら、この場合、反転回復法
（Inversion Recovery：IR法）のような負のデー
タが出てくるパルスシーケンスの場合には、それ
が正の方に折返されてしまい、画像が見にくくな
つてしまう。そこで、位相が安定なシステムで
は、予め同一条件における位相θを何らかの方法
で求めておき、それを用いて、 Pij＝Rij・cosθ＋Zij・sinθ により補正する方法も考えられる。しかし、一般
に位相回転の大きさが場所依存性を持つためにこ
の方法ではその分が補正しきれずイメージにシエ
ーデイングが生ずる等の現象が起こり、また受信
コイルの感度ムラ等による濃度歪みも起こすと言
う問題があつた。
（Inversion Recovery：IR法）のような負のデー
タが出てくるパルスシーケンスの場合には、それ
が正の方に折返されてしまい、画像が見にくくな
つてしまう。そこで、位相が安定なシステムで
は、予め同一条件における位相θを何らかの方法
で求めておき、それを用いて、 Pij＝Rij・cosθ＋Zij・sinθ により補正する方法も考えられる。しかし、一般
に位相回転の大きさが場所依存性を持つためにこ
の方法ではその分が補正しきれずイメージにシエ
ーデイングが生ずる等の現象が起こり、また受信
コイルの感度ムラ等による濃度歪みも起こすと言
う問題があつた。
本発明の目的は、この様な点に鑑み、場所依存
性の位相歪みも含めたシステム固有の位相歪みと
受信コイルの感度ムラ等による濃度歪みとを同時
に補正し、再構成画像の画質の改善を図り得る補
正方法を提供することにある。
性の位相歪みも含めたシステム固有の位相歪みと
受信コイルの感度ムラ等による濃度歪みとを同時
に補正し、再構成画像の画質の改善を図り得る補
正方法を提供することにある。
この様な目的を達成するために本発明では、予
めスキヤンおよび複素数での再構成を行つた補正
用フアントムイメージを用いて再構成データを補
正するようにしたことを特徴とする。
めスキヤンおよび複素数での再構成を行つた補正
用フアントムイメージを用いて再構成データを補
正するようにしたことを特徴とする。
（実施例）
以下図面を用いて本発明を詳しく説明する。第
１図は本発明を実施するためのNMR断層撮像装
置の要部構成図である。図において、１はマグネ
ツトアセンブリで、内部には対象物を挿入するた
めの空間部分（孔）が設けられ、この空間部分を
取巻くようにして、対象物に一定の磁場を印加す
る主磁場コイルと、勾配磁場を発生するための勾
配磁場コイル（個別に勾配磁場を発生することが
できるように構成されたｘ勾配磁場コイル、ｙ勾
配磁場コイル、ｚ勾配磁場コイル）と、対象物内
の原子核のスピンを励起するための高周波パルス
を与えるRF送信コイルと、対象物からのNMR
信号を検出する受信用コイル等が配置されてい
る。
１図は本発明を実施するためのNMR断層撮像装
置の要部構成図である。図において、１はマグネ
ツトアセンブリで、内部には対象物を挿入するた
めの空間部分（孔）が設けられ、この空間部分を
取巻くようにして、対象物に一定の磁場を印加す
る主磁場コイルと、勾配磁場を発生するための勾
配磁場コイル（個別に勾配磁場を発生することが
できるように構成されたｘ勾配磁場コイル、ｙ勾
配磁場コイル、ｚ勾配磁場コイル）と、対象物内
の原子核のスピンを励起するための高周波パルス
を与えるRF送信コイルと、対象物からのNMR
信号を検出する受信用コイル等が配置されてい
る。
主磁場コイル、Gx，Gy，Gz各勾配磁場コイ
ル、RF送信コイルおよびNMR信号の受信用コ
イルは、それぞれ主磁場電源２、Gx，Gy，Gz勾
配磁場ドライバ３、RF電力増幅器４および前置
増幅器５に接続されている。１０はシーケンス記
憶回路で、勾配磁場や高周波磁場の発生シーケン
スを制御すると共に得られたNMR信号をＡ／Ｄ
変換するときのタイミングを制御する。
ル、RF送信コイルおよびNMR信号の受信用コ
イルは、それぞれ主磁場電源２、Gx，Gy，Gz勾
配磁場ドライバ３、RF電力増幅器４および前置
増幅器５に接続されている。１０はシーケンス記
憶回路で、勾配磁場や高周波磁場の発生シーケン
スを制御すると共に得られたNMR信号をＡ／Ｄ
変換するときのタイミングを制御する。
６はゲート変調回路、７は高周波信号を発生す
るRF発振回路である。ゲート変調回路６は、シ
ーケンス記憶回路１０からのタイミング信号によ
りRF発振回路７が出力した高周波信号を変調し、
高周波パルスを生成する。この高周波パルスは
RF電力増幅器４に与えられる。
るRF発振回路である。ゲート変調回路６は、シ
ーケンス記憶回路１０からのタイミング信号によ
りRF発振回路７が出力した高周波信号を変調し、
高周波パルスを生成する。この高周波パルスは
RF電力増幅器４に与えられる。
８は位相検波器で、RF発信回路７の出力信号
を参照して、受信用コイルで検出し前置増幅器５
を介して送られるNMR信号を位相検波する。
を参照して、受信用コイルで検出し前置増幅器５
を介して送られるNMR信号を位相検波する。
１１はＡ／Ｄ変換器で、位相検波器８を介して
得られたNMR信号をアナログ・デイジタル変換
する。
得られたNMR信号をアナログ・デイジタル変換
する。
１３は計算機で、操作コンソール１２に対する
情報の授受を行つたり、種々のスキヤンシーケン
スを実現するためにシーケンス記憶回路１０の内
容を書替えたり、またＡ／Ｄ変換器より入力され
る観測データから共鳴エネルギーに関する情報の
分布を画像に再構成する演算等を行うことができ
るように構成されている。この再構成像は表示装
置９において表示される。
情報の授受を行つたり、種々のスキヤンシーケン
スを実現するためにシーケンス記憶回路１０の内
容を書替えたり、またＡ／Ｄ変換器より入力され
る観測データから共鳴エネルギーに関する情報の
分布を画像に再構成する演算等を行うことができ
るように構成されている。この再構成像は表示装
置９において表示される。
このような構成における動作を第２図のパルス
シーケンスの一例を示す波形図を参照して次に説
明する。
シーケンスの一例を示す波形図を参照して次に説
明する。
まずパルスシーケンスについて説明する。シー
ケンス記憶回路１０の制御に基づきゲート変調回
路６をとおして第２図イに示すような90゜パルス
を得、RF電力増幅器４を介してRF送信コイルに
与え対象物を励起する。この時同時に勾配磁場
Gzも印加して（同図ロ）、特定のスライス面内に
あるスピンのみを選択励起する。
ケンス記憶回路１０の制御に基づきゲート変調回
路６をとおして第２図イに示すような90゜パルス
を得、RF電力増幅器４を介してRF送信コイルに
与え対象物を励起する。この時同時に勾配磁場
Gzも印加して（同図ロ）、特定のスライス面内に
あるスピンのみを選択励起する。
次に勾配磁場Gyにより位相エンコードを行い、
それと同時に勾配磁場Gxを印加して（同図ニ）、
エコーを観測する準備をしておく。
それと同時に勾配磁場Gxを印加して（同図ニ）、
エコーを観測する準備をしておく。
続いて、勾配磁場の印加を停止し、180゜パルス
を印加しスピンを反転しておく。その後同図ニに
示すようにGxを印加しながら発生するエコー信
号（同図ホ）を受信コイルで検出し、観測する。
受信コイルで検出されたスピンエコー信号は、前
置増幅器５、位相検波器８、Ａ／Ｄ変換器１１を
経て、計算機１３に送られる。
を印加しスピンを反転しておく。その後同図ニに
示すようにGxを印加しながら発生するエコー信
号（同図ホ）を受信コイルで検出し、観測する。
受信コイルで検出されたスピンエコー信号は、前
置増幅器５、位相検波器８、Ａ／Ｄ変換器１１を
経て、計算機１３に送られる。
このようにして得たエコー信号はスライス面内
のスピン密度分布の２次元フーリエ変換の１ライ
ンに相当する。従つて、各ビユーごとにGyの大
きさすなわち位相エンコードの大きさを変えなが
ら一連のデータを採取し、これらのデータの２次
元フーリエ逆変換を行えば、再構成画像を得るこ
とができる。
のスピン密度分布の２次元フーリエ変換の１ライ
ンに相当する。従つて、各ビユーごとにGyの大
きさすなわち位相エンコードの大きさを変えなが
ら一連のデータを採取し、これらのデータの２次
元フーリエ逆変換を行えば、再構成画像を得るこ
とができる。
この様なパルスシーケンスにおいて、次のよう
な手順により補正を行う。ただし、振幅や位相特
性は安定であるとする。
な手順により補正を行う。ただし、振幅や位相特
性は安定であるとする。
補正用のフアントムをマグネツトアセンブリ
の中に設置する。通常、フアントムとしては撮
像領域を余裕をもつてカバーできる水フアント
ムを使用する。このフアントムを実際のスキヤ
ンとスライス厚やスライス位置（ｚ軸方向の位
置）を同一にしてスキヤンし、得られたエコー
信号を２次元フーリエ逆変換し、その結果を中
央の画素、又は振幅の最も大きい画素の絶対値
で規格化して複素数のまま計算機13に保存して
おく。このデータをCijとする。
の中に設置する。通常、フアントムとしては撮
像領域を余裕をもつてカバーできる水フアント
ムを使用する。このフアントムを実際のスキヤ
ンとスライス厚やスライス位置（ｚ軸方向の位
置）を同一にしてスキヤンし、得られたエコー
信号を２次元フーリエ逆変換し、その結果を中
央の画素、又は振幅の最も大きい画素の絶対値
で規格化して複素数のまま計算機13に保存して
おく。このデータをCijとする。
すなわち、C′ij＝Cij／｜Cpq｜
ただし、ｐ，ｑは画面中央の画素又は振幅最
大の画素を示す添字。
大の画素を示す添字。
実際の被写体をスキヤンし、と同様にデー
タ処理してOijを得る。
タ処理してOijを得る。
次の演算（この演算は複素数で行う）により
補正を行う。
補正を行う。
Sij＝Oij／Cij
これを絶対値と偏角で示せば次の通りであ
る。
る。
Sij＝｜Oij｜／｜Cij｜ …(1)
また、
arg［Sij］＝arg［Oij］−arg［Cij］≡０ …(2)
(1)式は濃度歪みが、(2)式は位相歪みがそれぞ
れ補正されることを示している。
れ補正されることを示している。
そこで、最後にSijの実部のみとつて、
Pij＝Re［Sij］
により、イメージPijを得ればよい。
また、Cijをそのまま補正に用いると、Cijに
乗つているノイズの影響によりSijのノイズが
Oijよりも増加することがある。位相歪みや濃
度歪みの場所的な変化は比較的緩かなものなの
で、Cijを適当にスムージングすれば、そのノ
イズだけ減少させてしかも位相歪みや濃度歪み
の情報はそのまま残すことができる。そこで実
際には、Cijの代りに、 Bij＝LPF［Cij］ ここに、LPF［Cij］はCijの実部と虚部とを独
立にスムージングすることを意味する。
乗つているノイズの影響によりSijのノイズが
Oijよりも増加することがある。位相歪みや濃
度歪みの場所的な変化は比較的緩かなものなの
で、Cijを適当にスムージングすれば、そのノ
イズだけ減少させてしかも位相歪みや濃度歪み
の情報はそのまま残すことができる。そこで実
際には、Cijの代りに、 Bij＝LPF［Cij］ ここに、LPF［Cij］はCijの実部と虚部とを独
立にスムージングすることを意味する。
を用いるのがよい。
このようにして、位相歪みと濃度歪みを同時に
補正することができる。
補正することができる。
なお、本発明の方式は、容易に３次元に拡張す
ることができる。その際には、３次元フーリエ法
でスキヤンおよび再構成を行えばよい。
ることができる。その際には、３次元フーリエ法
でスキヤンおよび再構成を行えばよい。
また、３次元フーリエ法で補正用データのみ３
次元で求めておけば、任意のスライス面に対し
て、対応した２次元の補正用データを計算するこ
とができる。
次元で求めておけば、任意のスライス面に対し
て、対応した２次元の補正用データを計算するこ
とができる。
更に、本方式はフーリエ法に属するスキヤン方
式であればどのような方式に対しても用いること
ができる。
式であればどのような方式に対しても用いること
ができる。
（発明の効果）
以上説明したように、本発明によれば、場所依
存性のある位相歪みも補正可能となり、負の値を
とる部分も正に折返すことなく正しく表現するこ
とができ、かつ位相補正が不十分なために生じて
来るシエーデイング等もなく、受信コイルの感度
ムラ等に起因する濃度歪みも補正された良好な画
像を得ることができる効果がある。
存性のある位相歪みも補正可能となり、負の値を
とる部分も正に折返すことなく正しく表現するこ
とができ、かつ位相補正が不十分なために生じて
来るシエーデイング等もなく、受信コイルの感度
ムラ等に起因する濃度歪みも補正された良好な画
像を得ることができる効果がある。
第１図は本発明を実施するための装置の構成
図、第２図はパルスシーケンスを示すための図で
ある。 １……マグネツトアセンブリ、２……主磁場電
源、３……勾配磁場駆動回路、４……RF電力増
幅器、５……前置増幅器、６……ゲート変調回
路、７……RF発振回路、８……位相検波器、９
……表示装置、１０……シーケンス記憶回路、１
１……Ａ／Ｄ変換器、１２……操作コンソール、
１３……計算機。
図、第２図はパルスシーケンスを示すための図で
ある。 １……マグネツトアセンブリ、２……主磁場電
源、３……勾配磁場駆動回路、４……RF電力増
幅器、５……前置増幅器、６……ゲート変調回
路、７……RF発振回路、８……位相検波器、９
……表示装置、１０……シーケンス記憶回路、１
１……Ａ／Ｄ変換器、１２……操作コンソール、
１３……計算機。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 核磁気共鳴撮像装置において、 補正用のフアントムをスキヤンして信号を測定
し、演算処理手段にて２次元フーリエ逆変換し、
得られた画像Cijを複素数のまま記憶手段に保存
しておく工程と、 被写体を前記工程と同様な動作にて測定し、デ
ータ処理して画像Oijを得る工程と、 演算処理手段により、前記被写体の画像Oijを
フアントムの画像Cijを用いて除することにより
被写体の画像の濃度歪みを補正し、各画像の偏角
の差を零とすることにより被写体の画像の位相歪
みを補正する工程と、 とからなり、濃度歪みおよび位相歪みの補正され
た被写体画像を得るようにしたことを特徴とする
核磁気共鳴撮像装置の位相およびシエーデイング
補正方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60035745A JPS61194338A (ja) | 1985-02-25 | 1985-02-25 | 核磁気共鳴撮像装置の位相およびシエ−デイング補正方法 |
| US06/831,342 US4713614A (en) | 1985-02-25 | 1986-02-20 | Method of correcting the phase and shading in a nuclear magnetic resonance tomographic device |
| GB08604414A GB2171803A (en) | 1985-02-25 | 1986-02-21 | Method of correcting phase and shading in nuclear magnetic resonance tomographic devices |
| DE19863606043 DE3606043A1 (de) | 1985-02-25 | 1986-02-25 | Verfahren zum korrigieren der phase und der abschattung bei einem nmr-tomographen |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60035745A JPS61194338A (ja) | 1985-02-25 | 1985-02-25 | 核磁気共鳴撮像装置の位相およびシエ−デイング補正方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61194338A JPS61194338A (ja) | 1986-08-28 |
| JPH0244220B2 true JPH0244220B2 (ja) | 1990-10-03 |
Family
ID=12450354
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60035745A Granted JPS61194338A (ja) | 1985-02-25 | 1985-02-25 | 核磁気共鳴撮像装置の位相およびシエ−デイング補正方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4713614A (ja) |
| JP (1) | JPS61194338A (ja) |
| DE (1) | DE3606043A1 (ja) |
| GB (1) | GB2171803A (ja) |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3614142C2 (de) * | 1985-04-26 | 1996-03-28 | Toshiba Kawasaki Kk | Verwendung eines Materials für die Diagnose durch Kernresonanz-Spektroskopie |
| US4879516A (en) * | 1985-08-14 | 1989-11-07 | Picker International, Inc. | Precision electrical adjustment of quadrature coil isolation |
| JPH0747023B2 (ja) * | 1986-07-14 | 1995-05-24 | 株式会社日立製作所 | 核磁気共鳴を用いた検査装置 |
| JPS63108254A (ja) * | 1986-10-24 | 1988-05-13 | Jeol Ltd | ２次元核磁気共鳴における位相補正方法 |
| JPS6434344A (en) * | 1987-07-31 | 1989-02-03 | Hitachi Ltd | Phase correcting method in magnetic resonance imaging apparatus |
| US5113865A (en) * | 1988-04-06 | 1992-05-19 | Hitachi Medical Corporation | Method and apparatus for correction of phase distortion in MR imaging system |
| JPH01308538A (ja) * | 1988-06-07 | 1989-12-13 | Toshiba Corp | Ｍｒｉ装置 |
| US5001428A (en) * | 1989-08-21 | 1991-03-19 | General Electric Company | Method for mapping the RF transmit and receive field in an NMR system |
| DE4005675C2 (de) * | 1990-02-22 | 1995-06-29 | Siemens Ag | Verfahren zur Unterdrückung von Artefakten bei der Bilderzeugung mittels kernmagnetischer Resonanz |
| US5227727A (en) * | 1991-06-20 | 1993-07-13 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Radio-frequency magnetic field regulating apparatus for magnetic resonance imaging |
| JP3701616B2 (ja) * | 2002-03-06 | 2005-10-05 | 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 | 磁気共鳴撮影装置 |
| DE102006054600B4 (de) * | 2006-11-20 | 2008-08-14 | Siemens Ag | Verfahren zur Phasenkorrektur von Magnet-Resonanz-Spektren, Magnet-Resonanz-Gerät und Computer-Software hierzu |
| CN101470180B (zh) * | 2007-12-29 | 2016-01-20 | 西门子（中国）有限公司 | 磁共振成像中失真校准的方法和装置 |
| US8217652B2 (en) | 2010-08-06 | 2012-07-10 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Spatial intensity correction for RF shading non-uniformities in MRI |
| US8810242B2 (en) | 2010-08-06 | 2014-08-19 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Spatial intensity correction for RF shading non-uniformities in MRI |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2043914B (en) * | 1979-02-24 | 1982-12-22 | Emi Ltd | Imaging systems |
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