JPH03280935A - Magnetic resonance image device - Google Patents

Magnetic resonance image device

Info

Publication number
JPH03280935A
JPH03280935A JP2078818A JP7881890A JPH03280935A JP H03280935 A JPH03280935 A JP H03280935A JP 2078818 A JP2078818 A JP 2078818A JP 7881890 A JP7881890 A JP 7881890A JP H03280935 A JPH03280935 A JP H03280935A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
magnetic field
gradient magnetic
predetermined
pulse sequence
magnetic resonance
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.)
Granted
Application number
JP2078818A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3011429B2 (en
Inventor
Shoichi Kanayama
省一 金山
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba 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 Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP2078818A priority Critical patent/JP3011429B2/en
Publication of JPH03280935A publication Critical patent/JPH03280935A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3011429B2 publication Critical patent/JP3011429B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Closed-Circuit Television Systems (AREA)
  • Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)

Abstract

PURPOSE:To perform correct and quick sequence adjustment by providing a control means automatically adjusting the preset pulse sequence before performing the pulse sequence of the preset high speed imaging. CONSTITUTION:The uniform static magnetic field and the gradient magnetic field in the same direction as it and having linear slant magnetic field distributions in three directions perpendicular to each other are applied to a checked person 5. A high-frequency signal is sent to a probe 7 from a transmission section 8, and the high-frequency magnetic field is applied to the checked person 5. The magnetic resonance signal received by the probe 7 is orthogonally phase-detected by a reception section 9 then sent to a data collection section 11, and it is A/D-converted and sent to an electronic computer 12. The electronic computer 12 performs image re-configuration processing based on the magnetic resonance signal sent from the data collection section 11 to obtain image data. The image thus obtained is displayed on an image display 14.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) 本発明は磁気共鳴映像装置に係り、特に被検体内の核ス
ピン密度画像データを高速に収集する磁気共鳴映像装置
に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to a magnetic resonance imaging apparatus, and more particularly to a magnetic resonance imaging apparatus that collects nuclear spin density image data within a subject at high speed.

(従来の技術) 磁気共鳴映像法はよく知られているように、固有の磁気
モーメントを持つ核スピンの集団が−様な静磁場中に置
かれたときに、特定の周波数で回転する高周波磁場のエ
ネルギーを共鳴的に吸収する現象を利用して、物質の化
学的および物理的な微視的情報を映像化する手法である
。この磁気共鳴映像法では、超音波診断装置やX線CT
等の他の医用画像診断装置に比べてデータ収集時間が非
常に長くかかる。従って、被検体の呼吸等の動きによっ
てアーチファクトが生じたり動きのある心臓や血管系の
映像化が難しいという問題がある。
(Prior art) As is well known, magnetic resonance imaging is a method that uses a high-frequency magnetic field that rotates at a specific frequency when a population of nuclear spins with a unique magnetic moment is placed in a static magnetic field. This is a method that uses the phenomenon of resonant absorption of energy to visualize chemical and physical microscopic information about substances. This magnetic resonance imaging method uses ultrasonic diagnostic equipment and X-ray CT.
It takes much longer to collect data than other medical image diagnostic devices such as Therefore, there are problems in that artifacts occur due to movements such as respiration of the subject, and it is difficult to visualize a moving heart or vascular system.

また撮影時間が長くなるため、被検者に与える苦痛も大
きい。
Furthermore, since the imaging time is long, the pain caused to the subject is great.

そこで、磁気共鳴映像法において高速に画像データを得
る方法として、マンスフイールドによるエコープラナ−
法や、ハッチソンらによるマルチプルエコー・フーリエ
法(超高速フーリエ法)等が提案されている。これらの
方法を用いることにより、数十ミリ秒以下で画像データ
を収集することが可能である。第2図はエコープラナ−
法による画像データ収集のためのパルスシーケンスの一
例を示したものである。高周波磁場RFとして、選択励
起用α°高周波パルスを印加すると同時に、スライス用
勾配磁場Gsを印加してスライス面内の磁化を選択的に
励起した後、スライス面内に平行な方向に読みだし用勾
配磁場Orを高速に正負交互にスイッチングさせて印加
し、同時にGsおよびGrに直交する方向に位相エンコ
ード用勾配磁場Geを静的に印加する。一方、第3図は
マルチプルエコー・フーリエ法のパルスシーケンスの一
例を示したもので、第2図のエコープラナ−法とは位相
エンコード用勾配磁場Geが読みだし用勾配Grのスイ
ッチングのたびにパルス的に印加される点が異なってい
る。これらのパルスシーケンスを適用することにより、
読みだし用勾配磁場のスイッチングのたびにエコー信号
が観測される。
Therefore, as a method to obtain image data at high speed in magnetic resonance imaging, the echo planar method by Mansfield is used.
The multiple echo Fourier method (ultrafast Fourier method) by Hutchison et al. has been proposed. By using these methods, it is possible to collect image data in tens of milliseconds or less. Figure 2 is an echo planer.
1 shows an example of a pulse sequence for image data acquisition using the method. As a high-frequency magnetic field RF, an α° high-frequency pulse for selective excitation is applied, and at the same time, a gradient magnetic field Gs for slicing is applied to selectively excite the magnetization in the slice plane, and then the magnetization is read out in a direction parallel to the slice plane. A gradient magnetic field Or is applied by switching positive and negative alternately at high speed, and at the same time, a phase encoding gradient magnetic field Ge is statically applied in a direction orthogonal to Gs and Gr. On the other hand, Fig. 3 shows an example of a pulse sequence of the multiple echo Fourier method, and in the echo planar method shown in Fig. 2, the phase encoding gradient magnetic field Ge is pulsed every time the readout gradient Gr is switched. The difference is that it is applied to By applying these pulse sequences,
An echo signal is observed every time the reading gradient magnetic field is switched.

これらの信号列から、単一の核スピンの励起により選択
されたスライス面内の磁化が横磁化緩和現象により緩和
する時間内に画像再構成に必要な全てのデータを収集す
ることが可能である。
From these signal trains, it is possible to collect all the data necessary for image reconstruction within the time that the magnetization in the selected slice plane relaxes due to the transverse magnetization relaxation phenomenon due to the excitation of a single nuclear spin. .

この様な高速イメージング法により正しい画像を得る場
合、第2図あるいは第3図における読みだし用勾配磁場
Grと位相エンコード用勾配磁場Geが所定のタイミン
グで迅速にスイッチング等の制御が行われなければなら
ない。上記で述べたような高速イメージング法において
は、読みだし用勾配磁場Grは高磁場を高速で印加する
必要があり、また、位相エンコード用勾配磁場Geは非
常に弱い磁場を精度良く印加する必要がある。そのため
勾配磁場電源の応答特性や勾配磁場生成コイルのインダ
クタンス等に起因した勾配磁場発生制御系のシステム応
答関数の特性や近傍にある金属体に誘起される渦電流の
影響などが無視できなくなる。
In order to obtain a correct image using such a high-speed imaging method, the reading gradient magnetic field Gr and the phase encoding gradient magnetic field Ge shown in FIG. 2 or 3 must be controlled by switching quickly at a predetermined timing. It won't happen. In the high-speed imaging method described above, it is necessary to apply a high magnetic field at high speed for the readout gradient magnetic field Gr, and it is necessary to apply a very weak magnetic field with high precision for the phase encoding gradient magnetic field Ge. be. Therefore, the response characteristics of the gradient magnetic field power source, the characteristics of the system response function of the gradient magnetic field generation control system due to the inductance of the gradient magnetic field generating coil, and the influence of eddy currents induced in nearby metal objects cannot be ignored.

前記高速イメージング法においては、第2図および第3
図の位相エンコード用勾配磁場Geを印加しない状態に
おいて、スライス面内の各スピンの位相を所定のサンプ
リング位置で揃える必要がある。このスピンの位相が揃
う位置を所定のサンプリング位置になるよう、読みだし
用勾配磁場Grを調整しておかないと、位相空間上に所
定の各格子点上のデータを正しく得ることができず、そ
れらのデータから再構成した画像は、アーチファクトを
生じてしまい、疾病の診断に有用な画像情報を正確に得
ることができない。スピンの位相が揃うのは、第4図に
おいて、読みだし用勾配磁場の波形の面積Siaと5i
−x b (1” 1 * 2 + 3 ・・・n)が
等しくなる時刻で生じるため、読みだし用勾配磁場Ge
のスイッチング波形が実線で示すような理想的な矩形波
形であれば、核スピンの位相が揃う位置はTP、、Tp
□、・・−、TP、のように正負の各々の期間の中心位
置となる。しかしながら、実際には前述したように、勾
配磁場電源の応答特性や勾配磁場生成コイルのインダク
タンス等に起因した勾配磁場発生制御系のシステム応答
関数の特性や近傍にある金属体に誘起される渦電流の影
響などにより、印加される勾配磁場の波形は、第4図に
破線で示したように劣化してしまう。さらに、勾配磁場
駆動電源の直線性や、オフセット等ニヨってもエコー信
号は影響を受ける。これらの原因により、核スピンの位
相が揃う位置は第4図において△τ8.Δτ2.・・・
、Δτ。のように所定の位置T□、TP□、・・・、T
、nからずれてしまう。
In the high-speed imaging method, FIGS.
In a state where the phase encoding gradient magnetic field Ge shown in the figure is not applied, it is necessary to align the phases of each spin in the slice plane at a predetermined sampling position. Unless the readout gradient magnetic field Gr is adjusted so that the positions where the phases of these spins align are at the predetermined sampling positions, it will not be possible to correctly obtain data on each predetermined grid point on the phase space. Images reconstructed from such data produce artifacts, making it impossible to accurately obtain image information useful for disease diagnosis. In Fig. 4, the spins are aligned in phase when the areas Sia and 5i of the waveform of the gradient magnetic field for readout are aligned.
-x b (1" 1 * 2 + 3 ... n) occurs at the same time, so the readout gradient magnetic field Ge
If the switching waveform of is an ideal rectangular waveform as shown by the solid line, the positions where the phases of the nuclear spins are aligned are TP, , Tp
This is the center position of each positive and negative period, such as □, . . . -, TP. However, in reality, as mentioned above, the characteristics of the system response function of the gradient magnetic field generation control system due to the response characteristics of the gradient magnetic field power supply, the inductance of the gradient magnetic field generation coil, etc., and the eddy currents induced in nearby metal objects. The waveform of the applied gradient magnetic field deteriorates as shown by the broken line in FIG. 4 due to the influence of . Furthermore, the echo signal is affected by the linearity of the gradient magnetic field drive power source, offset, etc. Due to these causes, the position where the phases of the nuclear spins are aligned is Δτ8. in FIG. Δτ2. ...
,Δτ. Predetermined positions T□, TP□, ..., T
, will deviate from n.

さらには、エコー信号が消失してしまう場合もある。Furthermore, the echo signal may disappear.

従来、このエコー信号において核スピンの位相が揃う位
置が所定のサンプリング位置となるように所定のパルス
シーケンスの勾配磁場のスイッチング時間のタイミング
、振幅、あるいはオフセット等を手動で調整することが
必要であり、多大の労力を必要としていた。
Conventionally, it was necessary to manually adjust the timing, amplitude, or offset of the gradient magnetic field switching time of a predetermined pulse sequence so that the position where the phases of the nuclear spins are aligned in this echo signal becomes the predetermined sampling position. , required a lot of effort.

また、位相エンコード用勾配磁場Geについても、各エ
コー信号毎に印加される位相エンコード量が所定の大き
さで、かつ、所定の位相エンコード藍が零であるべきエ
コー信号において1位相エンコード量が所定の零値でな
ければならない。それらの調整についても、従来は前記
同様多大な労力を必要としていた。
Also, regarding the phase encoding gradient magnetic field Ge, the phase encoding amount applied to each echo signal is a predetermined magnitude, and one phase encoding amount is a predetermined amount for an echo signal whose predetermined phase encoding color should be zero. must have a zero value. Conventionally, these adjustments also required a great deal of effort as described above.

(発明が解決しようとする課題) このように前記高速イメージング法では、勾配磁場の波
形劣化、正負の振幅差、あるいはオフセット等に対して
正しい再構成画像を得るために煩雑な調整を必要とする
という問題があった。さらに被検体が化学シフトなどに
より複数の磁気共鳴周波数を有する場合には、エコー信
号が複雑な波形となるため、上記シーケンス調整を正確
に行うことは困難である。
(Problems to be Solved by the Invention) As described above, the high-speed imaging method requires complicated adjustments in order to obtain a correct reconstructed image due to waveform deterioration of the gradient magnetic field, positive and negative amplitude differences, offset, etc. There was a problem. Furthermore, if the subject has multiple magnetic resonance frequencies due to chemical shift or the like, the echo signal will have a complex waveform, making it difficult to accurately perform the sequence adjustment.

本発明は高速イメージングにおいて煩雑なシーケンス調
整を必要とすることなく、シかも複数の磁気共鳴周波数
を有する被検体を撮影する場合にも容易にかつ正確にシ
ーケンス調整が可能であり、良好な画像を得ることかで
きる磁気共鳴映像装置を提供することを目的とする。
The present invention does not require complicated sequence adjustment in high-speed imaging, and can easily and accurately adjust the sequence even when imaging a subject with multiple magnetic resonance frequencies, thereby producing good images. The object of the present invention is to provide a magnetic resonance imaging device that can be used to obtain magnetic resonance images.

〔発明の構成〕[Structure of the invention]

(課題を解決するための手段) 本発明に係る磁気共鳴映像装置は、上記問題点を解決す
るために、前記高速イメージングのパルスシーケンスの
調整において、読みだし用勾配磁場Grに関しては、前
記所定の高速イメージングのパルスシーケンスでの位相
エンコード用勾配磁場Geを印加しないパルスシーケン
スを実行して複数のエコー信号データを収集し、そのエ
コー信号のピーク位置あるいはそのピーク位置での位相
の値から、それらの値が所定の値となるように、あらか
じめ求めておいて勾配磁場発生系のシステム応答関数を
用いて、所定の勾配磁場印加関数のスイッチング時間、
正負の振幅値、オフセット等のパラメータの設定値を算
出し、変更する手段、さらに、位相エンコード用勾配磁
場Geについても、前記所定の高速イメージングのパル
スシーケンスに基準エンコードステップ量に相当する位
相エンコード用勾配磁場パルスを印加し、各エコー信号
でのエンコードステップ量が基準エンコードステップ量
と一致させるため各エコー信号のピークの振幅が最大と
なるように所定の各エンコード用勾配磁場パルスの振幅
値、スイッチング時間、波形形状等を調整する手段、あ
るいは前記所定の高速イメージングのパルスシーケンス
を実行して、複数のエコー信号データを収集し、本来位
相エンコード量が零であるべきエコー信号のピークの振
幅が最大となるように、前記パルスシーケンスの核スピ
ン励起とデータ収集を開始する間のパルスシーケンスの
適当な箇所で位相エンコード用勾配磁場Geの印加量を
114節する手段をソフトウェアあるいはハードウェア
により自動的に行う手段を設けることによって前記高速
イメージングにおける煩雑なシーケンス調整の問題を解
決する。
(Means for Solving the Problems) In order to solve the above problems, the magnetic resonance imaging apparatus according to the present invention, in adjusting the pulse sequence of the high-speed imaging, sets the readout gradient magnetic field Gr to the predetermined value. Phase encoding in a high-speed imaging pulse sequence A pulse sequence without applying a gradient magnetic field Ge is executed to collect multiple echo signal data, and their values are determined from the peak position of the echo signal or the phase value at the peak position. The switching time of the predetermined gradient magnetic field application function is calculated using a system response function of the gradient magnetic field generation system that is determined in advance so that the value becomes a predetermined value.
Means for calculating and changing parameter setting values such as positive and negative amplitude values and offset; A gradient magnetic field pulse is applied, and in order to make the encode step amount of each echo signal match the reference encode step amount, the amplitude value of the gradient magnetic field pulse for each encoding is set and switched so that the amplitude of the peak of each echo signal is maximized. By adjusting the time, waveform shape, etc., or by executing the predetermined high-speed imaging pulse sequence, multiple echo signal data are collected, and the amplitude of the peak of the echo signal, which should originally have a phase encoding amount of zero, is maximized. Software or hardware automatically provides means for applying the phase encoding gradient magnetic field Ge at an appropriate point in the pulse sequence between nuclear spin excitation and the start of data collection so that By providing a means for performing this, the problem of complicated sequence adjustment in high-speed imaging is solved.

(作用) 本発明により、前記所定の高速イメージングのシーケン
ス調整をソフトウェアあるいはハードウェアにより自動
的に行うことにより、正確かつ迅速にシーケンス調整が
可能であり、それらを用いて調整された高速イメージン
グのシーケンスを実行することにより、疾病の診断に有
用な画像情報を正確かつ迅速に得ることができる。
(Function) According to the present invention, by automatically performing the predetermined high-speed imaging sequence adjustment using software or hardware, it is possible to accurately and quickly adjust the sequence, and the high-speed imaging sequence adjusted using the above-mentioned sequence adjustment is possible. By performing this, image information useful for disease diagnosis can be obtained accurately and quickly.

(実施例) 第1図は、本発明の一実施例に係る磁気共鳴診断装置の
構成を示すブロック図である。同図において、静磁場磁
石1および勾配磁場生成コイル3はそれぞれ励磁用電源
2および勾配磁場生成コイル用電源4にて駆動される。
(Embodiment) FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a magnetic resonance diagnostic apparatus according to an embodiment of the present invention. In the figure, a static magnetic field magnet 1 and a gradient magnetic field generating coil 3 are driven by an excitation power source 2 and a gradient magnetic field generating coil power source 4, respectively.

これらにより被検体5には−様な静磁場とそれと同一方
向で互いに直交する3方向に線形傾斜磁場分布を持つ勾
配磁場が印加される。送信部8から高周波信号がプロー
ブ7に送られ、被検体5に高周波磁場が印加される。こ
こでプローブ7は送受信両用でも、あるいは送受信別々
に設けてもよい。プローブ7で受信された磁気共鳴信号
は受信部9で直交位相検波された後データ収集部11に
転送されA/D変換後。
As a result, a --like static magnetic field and a gradient magnetic field having a linear gradient magnetic field distribution in three mutually orthogonal directions in the same direction as the static magnetic field are applied to the subject 5. A high frequency signal is sent from the transmitter 8 to the probe 7, and a high frequency magnetic field is applied to the subject 5. Here, the probe 7 may be used for both transmission and reception, or may be provided separately for transmission and reception. The magnetic resonance signal received by the probe 7 is subjected to quadrature phase detection in the receiving section 9, and then transferred to the data collecting section 11 where it is A/D converted.

電子計算機12に送られる。以上、励磁用電源2、勾配
磁場生成コイル用電源4、送信部8、受信部9、データ
収集部11はすべてシステムコントローラ10によって
制御されている。システムコントローラ10および電子
計算機12はコンソール13により制御されており、電
子計算機12ではデータ収集部11から送られた磁気共
鳴信号に基づいて画像再構成処理をおこない、画像デー
タを得る。得られた画像は画像デイスプレィ14に表示
される。
It is sent to the electronic computer 12. As described above, the excitation power source 2, the gradient magnetic field generating coil power source 4, the transmitting section 8, the receiving section 9, and the data collecting section 11 are all controlled by the system controller 10. The system controller 10 and computer 12 are controlled by a console 13, and the computer 12 performs image reconstruction processing based on the magnetic resonance signals sent from the data acquisition section 11 to obtain image data. The obtained image is displayed on the image display 14.

本発明における被検体5内のスライス面内の画像データ
を収集するためのパルスシーケンスは。
The pulse sequence for collecting image data within a slice plane within the subject 5 according to the present invention is as follows.

第2図に示したエコープラナ−法やあるいは第3図に示
したマルチプルエコー・フーリエ法等の高速イメージン
グのパルスシーケンスが用いられる。
A high-speed imaging pulse sequence such as the echo planar method shown in FIG. 2 or the multiple echo Fourier method shown in FIG. 3 is used.

このパルスシーケンスはシステムコントローラ10によ
って制御される。
This pulse sequence is controlled by system controller 10.

ここで、本発明に関わる読みだし用勾配磁場の調整の第
1の実施例においては、第2図あるいは第3図に示した
パルスシーケンスを実行して画像データを得る場合に、
あらかじめ高周波磁場RFとスライス用勾配磁場Gsお
よび読みだし用勾配磁場Orを第2図に示したように印
加するが、位相エンコード用勾配磁場Geは印加しない
パルスシーケンスを実行する。但し、被検体が化学シフ
トなどにより複数の磁気共鳴周波数を有する物質の場合
には、あらかじめ撮影を行う前に、所定の単一磁気共鳴
周波数を有する物質の入ったファントムを用いて実行す
るか、あるいは、被検体内の化学シフト等により所定の
磁気共鳴周波数以外で磁気共鳴を生ずる各スピンを飽和
させるパルスシーケンスを付加して実行する。このよう
に、単一の磁気共鳴周波数の各エコー信号の波形におい
て、そのピーク位置はスライス面内のスピンの位相が最
も揃う位置に等価である。ここで、エコー信号のピーク
とは信号のノルム(絶対値)の大きさが最大であること
を示す。そこで、これらのエコー信号のピーク位置(時
間軸上の位置)の検出を行う。このピーク位置の検出は
計算機12内でソフトウェア処理により行ってもよいし
、データ収集部11あるいは受信部9内でハードウェア
処理により行っても良い。
Here, in the first embodiment of adjusting the reading gradient magnetic field related to the present invention, when obtaining image data by executing the pulse sequence shown in FIG. 2 or 3,
A pulse sequence is executed in which a high-frequency magnetic field RF, a slicing gradient magnetic field Gs, and a reading gradient magnetic field Or are applied as shown in FIG. 2 in advance, but the phase encoding gradient magnetic field Ge is not applied. However, if the object to be examined is a substance that has multiple magnetic resonance frequencies due to chemical shifts, etc., before imaging, it may be necessary to carry out the procedure using a phantom containing a substance that has a single predetermined magnetic resonance frequency, or Alternatively, a pulse sequence is added and executed to saturate each spin that causes magnetic resonance at a frequency other than a predetermined magnetic resonance frequency due to a chemical shift or the like within the subject. In this way, in the waveform of each echo signal of a single magnetic resonance frequency, the peak position is equivalent to the position where the phases of the spins in the slice plane are most aligned. Here, the peak of the echo signal indicates the maximum magnitude of the norm (absolute value) of the signal. Therefore, the peak positions (positions on the time axis) of these echo signals are detected. Detection of this peak position may be performed by software processing within the computer 12, or may be performed by hardware processing within the data collection section 11 or the receiving section 9.

第4図において、前記検出したエコー信号のピーク位置
の正規の位置(所定のサンプリング位II)からのズレ
が△τi (1” 1 + 2y・・・on)であった
とする。今、読みだし用勾配磁場Grの正の振幅をGa
y負の振幅をG−とじ、スイッチングに伴う反転のタイ
ミングをτ1とする。前述したように、エコー信号のピ
ークが生ずる位置は読みだし用勾配磁場Grの波形の面
積StaとSi−□b(i=1.2.・・・t n)が
等しくなる時刻である。このS ia ” S l−x
 bの条件を満たすには、tl、G+とG−あるいは、
オフセットを調節すれば良い。具体例として、G十、G
−は各エコー信号について全て同一とし、スイッチング
のタイミングτlのみを調整する場合について述べる。
In FIG. 4, it is assumed that the deviation of the peak position of the detected echo signal from the normal position (predetermined sampling position II) is Δτi (1" 1 + 2y...on). Now, read out. The positive amplitude of the gradient magnetic field Gr is Ga
The negative amplitude of y is expressed as G-, and the timing of inversion accompanying switching is assumed to be τ1. As described above, the position where the peak of the echo signal occurs is the time when the area Sta of the waveform of the readout gradient magnetic field Gr becomes equal to Si-□b (i=1.2...tn). This Sia”S l-x
To satisfy condition b, tl, G+ and G- or
Just adjust the offset. As a specific example, G ten, G
- are all the same for each echo signal, and a case will be described in which only the switching timing τl is adjusted.

但し、第4図において、システムコントローラ10内の
シーケンスコントローラのGrの動作タイミングτ1は
固定するものとし、τ。、τ2.・・・、τ。を調整す
る。
However, in FIG. 4, it is assumed that the operation timing τ1 of the sequence controller Gr in the system controller 10 is fixed, and τ. , τ2. ..., τ. Adjust.

第5図にその補正アルゴリズムのフローチャートを示す
。初めに、前述のように収集した各エコー信号のピーク
位置TpL(1= 1 + 2 +”’+ n )を検
出する。ここで信号のピーク位置とは、直交位相検波し
たNMR信号のノルム値が最大であるサンプリング位置
を意味する。次ぎに、TPiと所定のピーク位置TPと
のピーク位置のずれ△τt(i=1.2.・・on)を
求める。
FIG. 5 shows a flowchart of the correction algorithm. First, the peak position TpL (1 = 1 + 2 + "' + n) of each echo signal collected as described above is detected. Here, the peak position of the signal is the norm value of the NMR signal detected by quadrature phase detection. means the sampling position where is the maximum.Next, the peak position deviation Δτt (i=1.2...on) between TPi and a predetermined peak position TP is determined.

Δτt=Tp−TPi   (1=1 t 2 + ”
’+ n )ここで、第1エコーに関しては、τ。を可
変し、TPi=TPに合わせる。τ。の可変量Δt□は
、△j1=α・Δτ1 となる。但し、αはシーケンスコントローラデータへの
変換係数を示す。よって、システムコントローラ10内
のシーケンスコントローラのGrの動作タイミングτ。
Δτt=Tp−TPi (1=1 t 2 + ”
'+n) Here, for the first echo, τ. is adjusted so that TPi=TP. τ. The variable amount Δt□ is Δj1=α·Δτ1. However, α indicates a conversion coefficient to sequence controller data. Therefore, the operation timing τ of the sequence controller Gr in the system controller 10.

をτ。+Δtエヘ変更する。これに伴う第2エコー信号
以降のピーク位置ずれ△τi、 (1= 1 t 2m
・・・+ n)の補正を次式にしたがって行う。
τ. Change +Δt. Accompanying this, the peak position shift △τi after the second echo signal, (1= 1 t 2m
...+n) is corrected according to the following formula.

Δτ■=Δτt+(−1,0)−1・Δ11/α(i=
2.・・・+  n) 第2エコー信号以降に関しては、τ、1(j=2y・・
・n)を可変して、Tpj=Tp (j=2y−+ n
)に合わせる。このときてj(j=2t・・・r n)
の可変量△t j(j”2v・・・tn)は、△tj=
α・(0,5・Δτj) (j” 2 +・・・tn) となる。よって、システムコントローラ10内のシーケ
ンスコントローラのGrの動作タイミングτjをτj+
Δtjへ変更する。これに伴う第(j+1)エコー信号
以降のピーク位置ずれΔτ*(i=j+1、・・・+ 
n)の補正を次式にしたがって行う。
Δτ■=Δτt+(-1,0)-1・Δ11/α(i=
2. ... + n) For the second and subsequent echo signals, τ, 1 (j = 2y...
・Variable n), Tpj=Tp (j=2y−+n
). At this time, j (j=2t...r n)
The variable amount △t j (j”2v...tn) is △tj=
α・(0,5・Δτj) (j” 2 +...tn) Therefore, the operation timing τj of the sequence controller Gr in the system controller 10 is set to τj+
Change to Δtj. As a result, the peak position shift Δτ*(i=j+1,...+
Correction of n) is performed according to the following formula.

Δτl=△τ工+(x、o)i−J・(2,0・Δtj
/α)(i=j+1.・・・+ n) 以上の処理を所定のエコー信号に対して行う。理想的に
は1回の制御でΔτlのずれをなくすことができるが、
1回の制御で不完全の場合には同様の制御を数回繰り返
せば良い。
Δτl=△τtechnique+(x,o)i−J・(2,0・Δtj
/α) (i=j+1...+n) The above processing is performed on a predetermined echo signal. Ideally, the deviation of Δτl can be eliminated with one control, but
If one control is incomplete, the same control may be repeated several times.

次に、本発明に舅わる位相エンコード用勾配磁場の調整
の第1の実施例を第6図に示す。マルチプルエコーフー
リエ法のパルスシーケンスにおいて位相エンコード用勾
配磁場パルスは調整しようとする所定のパルス−発のみ
を印加するものとし。
Next, FIG. 6 shows a first embodiment of adjusting the gradient magnetic field for phase encoding according to the present invention. In the pulse sequence of the multiple echo Fourier method, only the predetermined pulses to be adjusted are applied as gradient magnetic field pulses for phase encoding.

さらに高周波励起パルスとデータ収集開始との間に各エ
コー信号の基準エンコードステップ量に相当する基準位
相エンコード用勾配磁場パルスを付加し、所定の位相エ
ンコード勾配磁場の位相エンコード量を基準エンコード
量に等しくするために、前記所定の位相エンコード勾配
磁場直後のエコー信号が最大になるよう位相エンコード
用勾配磁場パルスの振幅、波形形状、スイッチング時間
等を調節する。以上の制御を前記マルチプルエコーフ−
IJ工法のパルスシーケンスの全ての位相エンコード勾
配磁場パルスについて行うことにより各位相エンコード
ステップ量を所定の値に調節する6第2の実施例として
、第7図に示したようなエコープラナ−法のパルスシー
ケンスにおいて、高周波励起パルスとデータ収集開始と
の間に各エコー信号のエンコード量に相当する位相エン
コード用勾配磁場パルスを付加し、所定のエコー信号が
最大となるように位相エンコード勾配磁場波形を適当に
調整する。付加する位相エンコード量を順次変え、各エ
コー信号について同様の調整を繰り返す。位相エンコー
ド勾配磁場波形の制御の方法としては、第7図に示した
ように読みだし勾配磁場のスイッチング時間と同じタイ
ミングでパルス状に位相エンコード勾配磁場を付加する
方法など場合に応じて適当な形状のものを用いれば良い
Furthermore, between the high-frequency excitation pulse and the start of data acquisition, a reference phase encoding gradient magnetic field pulse corresponding to the reference encoding step amount of each echo signal is added, and the phase encoding amount of the predetermined phase encoding gradient magnetic field is made equal to the reference encoding amount. In order to do this, the amplitude, waveform shape, switching time, etc. of the phase encoding gradient magnetic field pulse are adjusted so that the echo signal immediately after the predetermined phase encoding gradient magnetic field becomes maximum. The above control is performed using the multiple echo probe.
The amount of each phase encoding step is adjusted to a predetermined value by performing this on all the phase encoding gradient magnetic field pulses in the pulse sequence of the IJ method.6 As a second example, the pulse of the echo planar method as shown in FIG. In the sequence, a phase encoding gradient magnetic field pulse corresponding to the encoded amount of each echo signal is added between the high frequency excitation pulse and the start of data collection, and the phase encoding gradient magnetic field waveform is appropriately adjusted so that the predetermined echo signal is maximized. Adjust to. The amount of phase encoding to be added is changed sequentially, and the same adjustment is repeated for each echo signal. As a method of controlling the phase encode gradient magnetic field waveform, as shown in Fig. 7, the phase encode gradient magnetic field may be applied in a pulsed manner at the same timing as the switching time of the readout gradient magnetic field, or an appropriate shape may be applied depending on the case. You can use one.

第3の実施例として、第8図に示したように、所定の高
速イメージングのパルスシーケンスにおいて、高周波励
起パルスとデータ収集開始との間にパルス的に位相エン
コード用勾配磁場パルスを付加し、その振幅値あるいは
イツチング時間のタイミングを可変することにより所定
の位置で位相エンコード量が零になるように、所定のエ
コー信号が最大になるように調整する。
As a third embodiment, as shown in FIG. 8, in a predetermined high-speed imaging pulse sequence, a phase encoding gradient magnetic field pulse is added in a pulsed manner between the high-frequency excitation pulse and the start of data acquisition. By varying the amplitude value or timing of switching time, adjustment is made so that the phase encode amount becomes zero at a predetermined position and a predetermined echo signal becomes maximum.

本発明は、上記以外にも種々の変形実施が可能である。The present invention can be implemented in various modifications other than those described above.

また、上記いずれの実施例の場合においても、あらかじ
め読みだし用勾配磁場あるいは位相エンコード用勾配磁
場のシステム応答関数を求めておき、シーケンス調整の
際にそれらのシステム応答関数を考慮してシーケンスm
整を行っても良い。
In addition, in any of the above embodiments, the system response functions of the readout gradient magnetic field or the phase encode gradient magnetic field are determined in advance, and these system response functions are taken into consideration when adjusting the sequence.
You may also perform some adjustments.

本発明に用いるパルスシーケンスは図2あるいは図3に
示したエコープラナ−法やマルチプルエコー・フーリエ
法に限らず、読みだし用勾配磁場を連続して正負交互に
スイッチングあるいは変調して印加し、複数エコー信号
を収集するパルスシーケンスであれば種々変形して適用
することができる。
The pulse sequence used in the present invention is not limited to the echo planar method or multiple echo Fourier method shown in FIG. Various modifications can be made to the pulse sequence for collecting signals.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明によれば、所定の高速イメージングのパルスシー
ケンスを実行するに先駈けて、その所定のパルスシーケ
ンスを自動的に調整する制御手段を備えることにより、
正確かつ迅速にシーケンス調整が可能であり、それらを
用いてWR整されたパルスシーケンスを実行することに
より、疾病の診断に有用な画像情報を正確かつ迅速に得
ることができる。
According to the present invention, by providing a control means for automatically adjusting a predetermined high-speed imaging pulse sequence prior to executing the predetermined pulse sequence,
Sequence adjustments can be made accurately and quickly, and by using them to execute a WR adjusted pulse sequence, image information useful for disease diagnosis can be obtained accurately and quickly.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例に関わる磁気共鳴映像装置の
構成を示すブロック図、第2図は本発明で使用される高
速イメージングの一手法であるエコープラナ−法のパル
スシーケンスを示す図、第3図は本発明で使用される高
速イメージングの一手法であるマルチプルエコー・フー
リエ法のパルスシーケンスを示す図、第4図は本発明の
一実施例に関わる読みだし用勾配磁場波形と信号の関係
を示す図、第5図は本発明の一実施例に関わるシーケン
ス調整のフローチャート、第6図、第7図および第8図
は本発明に係わる実施例に用いるパルスシーケンスの印
加順序を示す図である。 1・・・静磁場磁石   2・・励磁用電源3・・勾配
磁場生成コイル 4・・・勾配磁場生成コイル用電源 5・・・被検体     6・・・寝台7・・・プロー
ブ    8・・・送信部9・・・受信部   10・
・システムコントローラ11・・・データ収集部  1
2・・・電子計算機13・・・コンソール 14・・・画像デイスプレィ
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a magnetic resonance imaging apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram showing a pulse sequence of the echo planar method, which is a high-speed imaging method used in the present invention. FIG. 3 is a diagram showing a pulse sequence of the multiple echo Fourier method, which is a high-speed imaging method used in the present invention, and FIG. 4 is a diagram showing the readout gradient magnetic field waveform and signal according to an embodiment of the present invention. FIG. 5 is a flowchart of sequence adjustment according to an embodiment of the present invention; FIGS. 6, 7, and 8 are diagrams showing the application order of the pulse sequence used in the embodiment of the present invention. It is. 1... Static magnetic field magnet 2... Power source for excitation 3... Gradient magnetic field generating coil 4... Power source for gradient magnetic field generating coil 5... Subject 6... Bed 7... Probe 8... Transmitting section 9... Receiving section 10.
・System controller 11...data collection section 1
2...Electronic computer 13...Console 14...Image display

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)一様な静磁場中に置かれた被検体に高周波磁場と
勾配磁場を所定のパルスシーケンスに従って印加し、被
検体からの磁気共鳴信号を検出して映像化する磁気共鳴
映像装置において、高周波磁場とスライス用勾配磁場を
パルス的に印加して所定のスライス面を励起した後、読
みだし用勾配磁場を正負交互に高速スイッチングすると
共に、前記スライス面内で読みだし用勾配磁場と直行す
る方向に関して位相エンコード用勾配磁場を、前記読み
だし用勾配磁場のスイッチング時にパルス的に印加する
か、あるいは、前記読みだし用勾配磁場の印加時に、定
常的に印加することにより、前記高周波磁場によって励
起されたスライス面の画像再構成に必要な全てのデータ
を該スライス面内の核スピンの横磁化成分が緩和現象に
より緩和する時間内に収集する手段と、前記手段により
得られたデータから画像再構成を行う手段を備えた磁気
共鳴映像装置において、前記所定のパルスシーケンスを
自動的に調整する制御手段を有することを特徴とする磁
気共鳴映像装置。
(1) In a magnetic resonance imaging device that applies a high-frequency magnetic field and a gradient magnetic field to a subject placed in a uniform static magnetic field according to a predetermined pulse sequence, and detects and images magnetic resonance signals from the subject, After exciting a predetermined slice plane by applying a high-frequency magnetic field and a slicing gradient magnetic field in a pulsed manner, the readout gradient magnetic field is switched between positive and negative alternately at high speed, and the readout gradient magnetic field is orthogonal to the readout gradient magnetic field within the slice plane. A gradient magnetic field for phase encoding with respect to the direction is excited by the high-frequency magnetic field by applying it in a pulsed manner when switching the readout gradient magnetic field, or by applying it steadily when the readout gradient magnetic field is applied. means for collecting all the data necessary for image reconstruction of the sliced plane within the time during which the transverse magnetization component of the nuclear spin in the sliced plane is relaxed by a relaxation phenomenon; and image reconstruction from the data obtained by the means. 1. A magnetic resonance imaging apparatus comprising means for configuring the magnetic resonance imaging apparatus, further comprising control means for automatically adjusting said predetermined pulse sequence.
(2)前記所定のパルスシーケンスを自動的に調整する
制御手段としては、前記所定のパルスシーケンスにおい
て、位相エンコード用勾配磁場を印加しないパルスシー
ケンスを実行し、収集した複数のエコー信号の各々のピ
ーク位置、あるいは、前記複数のエコー信号の各々のピ
ーク位置およびそのピーク位置での位相を検出し、その
ピーク位置あるいはそのピーク位置とそのピーク位置で
の位相が所定の値となるように、読みだし用勾配磁場印
加関数のスイッチング時間、正負の振幅値、オフセット
値あるいは波形形状の少なくとも1つを変化させるもの
であることを特徴とする請求項1記載の磁気共鳴映像装
置。
(2) The control means for automatically adjusting the predetermined pulse sequence executes a pulse sequence in which no gradient magnetic field for phase encoding is applied in the predetermined pulse sequence, and detects the peak of each of the plurality of collected echo signals. Detecting the position or the peak position of each of the plurality of echo signals and the phase at the peak position, and reading out so that the peak position or the peak position and the phase at the peak position become a predetermined value. 2. The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1, wherein at least one of a switching time, positive and negative amplitude values, an offset value, or a waveform shape of the gradient magnetic field application function is changed.
(3)前記所定のパルスシーケンスを自動的に調整する
制御手段としては、前記所定のパルスシーケンスにおい
て、位相エンコード用勾配磁場に関して核スピン励起と
データ収集の間の適当な所に、各エコー信号における所
定の基準エンコードステップ量に相当する位相エンコー
ド用勾配磁場を逆符号で印加し、かつ前記所定のパルス
シーケンスの位相エンコード用勾配磁場に関して所定の
エコー信号の直前の位相エンコード用勾配磁場のみを印
加したパルスシーケンスを実行し、その所定のエコー信
号の振幅が最大となるようにそのエコー信号の直前の位
相エンコード用勾配磁場のスイッチング時間、振幅値、
波形形状の少なくとも1つを変化させる制御手段を各エ
コー信号について行うことを特徴とする請求項1記載の
磁気共鳴映像装置。
(3) The control means for automatically adjusting the predetermined pulse sequence includes, in the predetermined pulse sequence, a control means for controlling each echo signal at an appropriate position between nuclear spin excitation and data collection with respect to the phase encoding gradient magnetic field. A phase encoding gradient magnetic field corresponding to a predetermined reference encoding step amount was applied with an opposite sign, and with respect to the phase encoding gradient magnetic field of the predetermined pulse sequence, only the phase encoding gradient magnetic field immediately before the predetermined echo signal was applied. Execute the pulse sequence, and set the switching time and amplitude value of the gradient magnetic field for phase encoding immediately before the predetermined echo signal so that the amplitude of the predetermined echo signal is maximized.
2. The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1, wherein the control means for changing at least one waveform shape is performed for each echo signal.
(4)前記所定のパルスシーケンスを自動的に調整する
制御手段の、特に位相エンコード用勾配磁場の調整にお
いて、核スピン励起とデータ収集の間の適当な所で、パ
ルス的に位相エンコード用勾配磁場を印加し、その振幅
あるいはスイッチング時間のタイミングを可変すること
により、所定の位置で位相エンコード量が零になるよう
に、すなわち所定のエコー信号の振幅が最大となるよう
に調整することを特徴とする請求項1記載の磁気共鳴映
像装置。
(4) In the control means for automatically adjusting the predetermined pulse sequence, in particular, in adjusting the phase encoding gradient magnetic field, the phase encoding gradient magnetic field is pulsed at an appropriate point between nuclear spin excitation and data collection. is applied, and by varying the amplitude or the timing of the switching time, the phase encode amount is adjusted to zero at a predetermined position, that is, the amplitude of a predetermined echo signal is maximized. The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1.
(5)前記所定のパルスシーケンスを自動的に調整する
場合に用いるエコー信号のピーク位置および位相検出法
は、前記所定のパルスシーケンスを実行することによっ
て得られるエコー信号の直交位相検波後の絶対値のピー
ク位置とそのピーク位置での直交位相検波したエコー信
号の位相であることを特徴とする請求項2、3または4
記載の磁気共鳴映像装置。
(5) The echo signal peak position and phase detection method used when automatically adjusting the predetermined pulse sequence is the absolute value after quadrature phase detection of the echo signal obtained by executing the predetermined pulse sequence. Claim 2, 3 or 4, characterized in that it is a peak position of and a phase of an echo signal obtained by quadrature phase detection at the peak position.
The magnetic resonance imaging device described.
(6)前記所定のパルスシーケンスを自動的に調整する
制御手段において、前もって勾配磁場発生制御系のシス
テム応答関数を利用して前記所定の勾配磁場印加関数の
スイッチング時間、正負の振幅値、オフセット値あるい
は波形形状のいずれかのパラメータの変化量を決定する
ことを特徴とする請求項2、3または4記載の磁気共鳴
映像装置。
(6) In the control means for automatically adjusting the predetermined pulse sequence, the switching time, positive and negative amplitude values, and offset values of the predetermined gradient magnetic field application function are utilized in advance by a system response function of the gradient magnetic field generation control system. 5. The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 2, wherein the amount of change in any parameter of the waveform shape is determined.
(7)前記所定のパルスシーケンスを自動的に調整する
制御手段は、所定の単一磁気共鳴周波数を有する物質の
入ったファントムより観測されるエコー信号を用いて行
うか、あるいは、被検体内の所定の磁気共鳴周波数以外
で磁気共鳴を生ずる核スピンを飽和させた後で観測され
るエコー信号を用いて行うことを特徴とする請求項2、
3または4記載の磁気共鳴映像装置。
(7) The control means for automatically adjusting the predetermined pulse sequence may be performed using an echo signal observed from a phantom containing a substance having a predetermined single magnetic resonance frequency, or by using an echo signal within the subject. Claim 2, characterized in that the echo signal observed after saturating nuclear spins that cause magnetic resonance at a frequency other than a predetermined magnetic resonance frequency is used.
5. The magnetic resonance imaging apparatus according to 3 or 4.
JP2078818A 1990-03-29 1990-03-29 Magnetic resonance imaging Expired - Lifetime JP3011429B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2078818A JP3011429B2 (en) 1990-03-29 1990-03-29 Magnetic resonance imaging

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2078818A JP3011429B2 (en) 1990-03-29 1990-03-29 Magnetic resonance imaging

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH03280935A true JPH03280935A (en) 1991-12-11
JP3011429B2 JP3011429B2 (en) 2000-02-21

Family

ID=13672421

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2078818A Expired - Lifetime JP3011429B2 (en) 1990-03-29 1990-03-29 Magnetic resonance imaging

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3011429B2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
JP3011429B2 (en) 2000-02-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7418286B2 (en) Magnetic resonance imaging apparatus and magnetic resonance imaging method
US5043665A (en) Magnetic resonance imaging system
US4859946A (en) Magnetic resonance imaging system
JP2003019124A (en) Spin exciting method, magnetic resonance imaging method and magnetic resonance imaging device
JP5189361B2 (en) Magnetic resonance imaging apparatus and method
JPH02255126A (en) Magnetic resonance imaging method
JP3175939B2 (en) Magnetic resonance imaging
JP2006061235A (en) Magnetic resonance imaging device
EP1102081B1 (en) Method and apparatus to compensate for image artifacts caused by magnet vibration in an MR imaging system
JPH03280935A (en) Magnetic resonance image device
JP2677601B2 (en) Magnetic resonance imaging
JPH0374101B2 (en)
JP3137380B2 (en) Magnetic resonance imaging equipment
JPH02144037A (en) Magnetic resonance imaging apparatus
JP3152690B2 (en) Magnetic resonance imaging
JP2002369809A (en) Magnetic resonance imaging apparatus and magnetic resonance imaging method
JPH03231632A (en) Magnetic resonance imaging method
JP4079399B2 (en) Magnetic resonance imaging system
JP2704156B2 (en) Magnetic resonance imaging
JPH05123314A (en) Multislice image pick-up method in magnetic resonance imaging device
JP2004057682A (en) Magnetic resonance imaging system
JPH06261875A (en) Device and method for magnetic resonance image
JPH05137709A (en) Magnetic resonance imaging device
JPH053865A (en) Mr imaging system
JPH08154915A (en) Magnetic resonance imaging method

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071210

Year of fee payment: 8

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081210

Year of fee payment: 9

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091210

Year of fee payment: 10

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091210

Year of fee payment: 10

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101210

Year of fee payment: 11

EXPY Cancellation because of completion of term
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101210

Year of fee payment: 11