JPS61191948A - Ｎｍｒ検査装置の傾斜磁場不均一性の測定方法 - Google Patents
Ｎｍｒ検査装置の傾斜磁場不均一性の測定方法Info
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- JPS61191948A JPS61191948A JP60030363A JP3036385A JPS61191948A JP S61191948 A JPS61191948 A JP S61191948A JP 60030363 A JP60030363 A JP 60030363A JP 3036385 A JP3036385 A JP 3036385A JP S61191948 A JPS61191948 A JP S61191948A
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- Japan
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- spin echo
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- gradient magnetic
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- Pending
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-
- 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
- G01R33/24—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance for measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は核磁気共鳴を用い、対象物体中の核スピン分布
、緩和時間分布などを非破壊的に求める検査装置におけ
る傾斜磁場の不均一性を高速で測定する方法に関する。
、緩和時間分布などを非破壊的に求める検査装置におけ
る傾斜磁場の不均一性を高速で測定する方法に関する。
本発明の発明者らは、ＮＭＲイメージング装置の静磁場
不均一性を高速で測定する方法として静磁場不均一性を
ＮＭＲ画像の位相シフトの形で取り出す方法と先に出願
した。ただし、このままでは、傾斜磁場の不均一性まで
も測定することはできない。
不均一性を高速で測定する方法として静磁場不均一性を
ＮＭＲ画像の位相シフトの形で取り出す方法と先に出願
した。ただし、このままでは、傾斜磁場の不均一性まで
も測定することはできない。
傾斜磁場不均一性を測定する公知技術はこれまでのとこ
ろ存在しない。ただ、傾斜磁場発生コイルは比較的単純
な形をしているので、流れる電流を知って、ビオサバー
ルの法則を用い、計算により、空間上の任意の点におけ
る磁場の強さを求めることは可能である。しかし、この
場合にも、実装状態でのコイル形状および配置に関する
情報を得なければならず、かなり難かしいと思われる。
ろ存在しない。ただ、傾斜磁場発生コイルは比較的単純
な形をしているので、流れる電流を知って、ビオサバー
ルの法則を用い、計算により、空間上の任意の点におけ
る磁場の強さを求めることは可能である。しかし、この
場合にも、実装状態でのコイル形状および配置に関する
情報を得なければならず、かなり難かしいと思われる。
本発明の目的は、ＮＭＲ検査装置の傾斜磁場強度分布の
不均一性を短時間で測定可能なＮＭＲ検査装置の傾斜磁
場の不均一性測定方法を提供することにある。
不均一性を短時間で測定可能なＮＭＲ検査装置の傾斜磁
場の不均一性測定方法を提供することにある。
（発明の概要〕
ＮＭＲイメージング装誼における静磁場および傾斜磁場
の不均一性は画像に大きな影響を与える。
の不均一性は画像に大きな影響を与える。
したがって、これらの不均一性を減少させるための調整
時にも、また、画像からこれらの影響を除去する際にも
、前記不均一性の測定は必須の事である。
時にも、また、画像からこれらの影響を除去する際にも
、前記不均一性の測定は必須の事である。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その特徴は
、静磁場によるスピンエコー形成と、傾斜磁場によるス
ピンエコー形成とを異なった時刻に起こらせ、データ観
測は静磁場によるスピンエコー形成に合わせて行ない、
前記時刻の差に対応する位相シフトから傾斜磁場強度分
布を演算することにある。
、静磁場によるスピンエコー形成と、傾斜磁場によるス
ピンエコー形成とを異なった時刻に起こらせ、データ観
測は静磁場によるスピンエコー形成に合わせて行ない、
前記時刻の差に対応する位相シフトから傾斜磁場強度分
布を演算することにある。
以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。
。
第１図は本実施例で用いるＮＭＲイメージング装置の構
成を示す図である０図において、１は静磁場Ｈ６を発生
させる磁石、２は対象物体、３は高周波磁場を発生させ
ると同時に上記対象物体２から生ずる信号を検出するた
めの検出コイル。
成を示す図である０図において、１は静磁場Ｈ６を発生
させる磁石、２は対象物体、３は高周波磁場を発生させ
ると同時に上記対象物体２から生ずる信号を検出するた
めの検出コイル。
４Ｘ、４Ｙはそれぞれｘ、Ｘ方向の傾斜磁場を発生させ
るためのコイルである。
るためのコイルである。
これらのコイル４Ｘ、４Ｙおよび２方向の傾斜磁場を発
生させるためのコイル５には、それぞれ駆動装［６，７
，８により電流が供給される。これらの駆動装置６，７
．８は、計算機９からの信号により動作する。１７．１
８は上記計算機９に接続されている１画像格納用メモリ
である。
生させるためのコイル５には、それぞれ駆動装［６，７
，８により電流が供給される。これらの駆動装置６，７
．８は、計算機９からの信号により動作する。１７．１
８は上記計算機９に接続されている１画像格納用メモリ
である。
核スピンを励振する高周波磁場はシンセサイザ１２によ
り発生させた高周波を変調装置１３で波形整形・電力増
幅し、前記コイル３に電流を供給することにより発生さ
せる。対象物体２からの信号は上記コイル３により受信
され、増幅装置１１４を通った後、検波器１５で直交検
波され計算機９に入力される。計算機９は信号処理後、
該スピンの密度分布あるいは緩和時間分布に対応する画
像をＣＲＴディスプレイ１６に表示する。
り発生させた高周波を変調装置１３で波形整形・電力増
幅し、前記コイル３に電流を供給することにより発生さ
せる。対象物体２からの信号は上記コイル３により受信
され、増幅装置１１４を通った後、検波器１５で直交検
波され計算機９に入力される。計算機９は信号処理後、
該スピンの密度分布あるいは緩和時間分布に対応する画
像をＣＲＴディスプレイ１６に表示する。
磁石１内に対象物体２が挿入され、該対象物体２に高周
波磁界と傾斜磁場とが印加されて以下の如く、計測が行
われる。
波磁界と傾斜磁場とが印加されて以下の如く、計測が行
われる。
第２図に１本発明で用いられる高周波磁場（ＲＦ磁場）
および傾斜磁場の印加タイミングシーフェンスを示す。
および傾斜磁場の印加タイミングシーフェンスを示す。
ここではＸｙ３’面が画像とされると仮定し、Ｘ方向の
傾斜磁界Ｇ、の不均一性を計測すると仮定している。こ
のシーフェンスが通常のフーリエイメージングと異なる
点は、読み出し用の傾斜磁場Ｇ、を信号観測時以前に、
ダミー状に印加する点である。
傾斜磁界Ｇ、の不均一性を計測すると仮定している。こ
のシーフェンスが通常のフーリエイメージングと異なる
点は、読み出し用の傾斜磁場Ｇ、を信号観測時以前に、
ダミー状に印加する点である。
すなわち、第２図にて（ａ）は高周波磁場ノくルス、（
ｂ）、（Ｑ）、（ｄ）はそれぞれ）ｃ、ｙ、ｚ方向の傾
斜磁場パルスの印加シーケンスをそれぞれ示し、（ｅ）
はこれにより生じるスピンエコーを（５）はこのスピン
エコーを観測するサンプリング期間を示す、まず９０’
高周波磁場パルスを印加するとともに２方向の傾斜磁場
Ｇ１を印加し、核スピンが均一に分布するファントム（
例えば、水パック）の特定スライス面のスピンを選択励
起する６次にスピン信号にＸ方向の位置情報を付与する
ためＴ、の期間、Ｘ方向の傾斜磁％Ｇ、を印加する。
ｂ）、（Ｑ）、（ｄ）はそれぞれ）ｃ、ｙ、ｚ方向の傾
斜磁場パルスの印加シーケンスをそれぞれ示し、（ｅ）
はこれにより生じるスピンエコーを（５）はこのスピン
エコーを観測するサンプリング期間を示す、まず９０’
高周波磁場パルスを印加するとともに２方向の傾斜磁場
Ｇ１を印加し、核スピンが均一に分布するファントム（
例えば、水パック）の特定スライス面のスピンを選択励
起する６次にスピン信号にＸ方向の位置情報を付与する
ためＴ、の期間、Ｘ方向の傾斜磁％Ｇ、を印加する。
なおＧ、の大きさは複数回の計測で順次変化させる。ま
た信号計測時に印加するＸ方向傾斜磁場と同じ大きさの
傾斜時間をｔ、の期間に、ダミー状に印加する。次に上
記９０”高周波磁場の印加の中心時点から時間でか経過
した時点で１８０°高周波磁場パルスを印加し、核スピ
ンをＸ方向を中心として反転させる。するとこの時点か
ら再び時間τが経過した時点でスピン信号のエコーが生
じる。このスピン信号の変化を傾斜磁場Ｇ、の印加のも
とに［１１１してフーリエ変換することによりスピン信
号の周波数分布を求めろ、なおＧ、途中で反転している
のはＧ１の印加によるスピン信月−の分散を補償するた
めであり、信号観測用のＧ、の印加の前にこれと反転し
た方向のＧ、を印加するのはエコーピークに先立ってＧ
、を印加する分のスピン信号の分散を補償するためであ
る。上記のシーケンスをＧ、のパルス高をかえながらく
り返し行なうことによりスライス面の全体のスピン信号
の強度分布を求める。
た信号計測時に印加するＸ方向傾斜磁場と同じ大きさの
傾斜時間をｔ、の期間に、ダミー状に印加する。次に上
記９０”高周波磁場の印加の中心時点から時間でか経過
した時点で１８０°高周波磁場パルスを印加し、核スピ
ンをＸ方向を中心として反転させる。するとこの時点か
ら再び時間τが経過した時点でスピン信号のエコーが生
じる。このスピン信号の変化を傾斜磁場Ｇ、の印加のも
とに［１１１してフーリエ変換することによりスピン信
号の周波数分布を求めろ、なおＧ、途中で反転している
のはＧ１の印加によるスピン信月−の分散を補償するた
めであり、信号観測用のＧ、の印加の前にこれと反転し
た方向のＧ、を印加するのはエコーピークに先立ってＧ
、を印加する分のスピン信号の分散を補償するためであ
る。上記のシーケンスをＧ、のパルス高をかえながらく
り返し行なうことによりスライス面の全体のスピン信号
の強度分布を求める。
なお、ｔ３の期間に印加した本発明に特有の傾斜磁場の
印加は ｔ、／の期間、すなわち１８０’高周波磁場パ
ルス印加の後に行なっても良い。
印加は ｔ、／の期間、すなわち１８０’高周波磁場パ
ルス印加の後に行なっても良い。
次に以上により求めたスピン信号分布から傾斜磁場Ｇ、
の不均一が求められることを説明する。
の不均一が求められることを説明する。
今Ｘ方向、Ｘ方向の傾斜磁場を
Ｇ ｙ （ｙ＋εｙ（ｘｓｙ））
と表記する。ここでＧ、、Ｇ、は傾斜磁場の振幅を表わ
し、コイルに流れる電流に比例する。また。
し、コイルに流れる電流に比例する。また。
ｉｗｃｘ＊ ｙ）＋ ｇｙ（ｘｅ ｙ）は傾斜磁場の不
均一性を表わす、これらは、コイルの形状および配置で
決まる量である。今、静磁場が完全に均一であるとする
と、このシーフェンスによる計測信号Ｆ（ｃ −＋ ｔ
ｙ ）は被検体スピン密度分布Ｐ （Ｘｓ ｙ）との
間に Ｆ （Ｇ、占）＝、／ Ｐ （Ｘｅｙ）ｅＸＰ［ｉ γ
（Ｇｙ （ｙ＋ Ｅ ｙ （ｘｔｙ））（ｔｉ−ｔｔ’
）＋ ａＷ （Ｘ＋ε−（ＸＩｙ））ｔＦ＋ｌＦ、
（ｙ ＋ ｉ ｙ （ｘ、ｙ））ｔｙ）ｌｄｘｄｙ
＋＋＋ （ｚ）の関係がある。ここで、γは核磁気
回転比である。
均一性を表わす、これらは、コイルの形状および配置で
決まる量である。今、静磁場が完全に均一であるとする
と、このシーフェンスによる計測信号Ｆ（ｃ −＋ ｔ
ｙ ）は被検体スピン密度分布Ｐ （Ｘｓ ｙ）との
間に Ｆ （Ｇ、占）＝、／ Ｐ （Ｘｅｙ）ｅＸＰ［ｉ γ
（Ｇｙ （ｙ＋ Ｅ ｙ （ｘｔｙ））（ｔｉ−ｔｔ’
）＋ ａＷ （Ｘ＋ε−（ＸＩｙ））ｔＦ＋ｌＦ、
（ｙ ＋ ｉ ｙ （ｘ、ｙ））ｔｙ）ｌｄｘｄｙ
＋＋＋ （ｚ）の関係がある。ここで、γは核磁気
回転比である。
さて、傾斜磁場によって引きおこされる画像のゆがみを
無視すれば（２）式のＦ （Ｇ、、 ｔｙ）によって得
られる画像Ｓ （ｘｔ ｙ）は となる、ここで、ｔし＝１１−１１／である。
無視すれば（２）式のＦ （Ｇ、、 ｔｙ）によって得
られる画像Ｓ （ｘｔ ｙ）は となる、ここで、ｔし＝１１−１１／である。
さて１本発明では、（３）式に含まれる位相項ｉγｃｙ
ｔ、ｙ をキャンセルするように周波数に比例した位相項を（３
）式に乗算する。すなわち。
ｔ、ｙ をキャンセルするように周波数に比例した位相項を（３
）式に乗算する。すなわち。
（４）式から
γａ、ｙｐ□＝γＧＦ３’ｔｔ
より、Ｐ工＝ｔ、とすれば。
を得る。したがって、視野内において、ｌ ｙ Ｇｙｔ
６ｔ ｙ（ｘ ｔ ｙ ） ｌ ＜ −（６）により、
ｔｙ（ＸＩｙ）を計算できる。
６ｔ ｙ（ｘ ｔ ｙ ） ｌ ＜ −（６）により、
ｔｙ（ＸＩｙ）を計算できる。
Ｘ方向の傾斜磁界に対する不均一さε、（ｘ、ｙ）を求
める７は、第２図において、Ｇ、とＧ、の役割を反対に
する。
める７は、第２図において、Ｇ、とＧ、の役割を反対に
する。
さて、実際には、上の（７）式での計算結果は傾斜磁場
の非直線性のため、ゆがみをうけたものである、すなわ
ち、（７）式の計算結果をε、’（ｘ。
の非直線性のため、ゆがみをうけたものである、すなわ
ち、（７）式の計算結果をε、’（ｘ。
ｙ）、真の不均一性をＥ ｙ”（ｘｅ ｙ）とすると。
の関係がある。ここでゆがみは（９）式で示される。
したがって、（９）式を用いればこのゆがみを補正でき
るのであるが、６ｍ”ｃｘｐ ｙＬ ｔｙ”（ｘｔ ｙ
）は未知であるので（９）式のかわりに以下の式を用い
る。
るのであるが、６ｍ”ｃｘｐ ｙＬ ｔｙ”（ｘｔ ｙ
）は未知であるので（９）式のかわりに以下の式を用い
る。
これは、ｌ ＊”ＣＸ ｔ ｙＬ Ｍ Ｆ”（Ｘ ｅ
７）が極めて大きな変動を含まないかぎり、 ξｍ”Ｃｘ＊ ｙ）中ξｍａｃｘｔ ｙ）ｌ ｙ’（Ｘ
ｅ ７）＝＝ｌ ｙ”（Ｘ ｔ ３’）が成り立つた
めである。
７）が極めて大きな変動を含まないかぎり、 ξｍ”Ｃｘ＊ ｙ）中ξｍａｃｘｔ ｙ）ｌ ｙ’（Ｘ
ｅ ７）＝＝ｌ ｙ”（Ｘ ｔ ３’）が成り立つた
めである。
（１０）式によりと、。（Ｘ’ 、ｙ’ ）、！、’（
Ｘ’ 、７’ ）を補正する具体的な計算法については
。
Ｘ’ 、７’ ）を補正する具体的な計算法については
。
（Ｓｅｋｉｈａｒａ ａｔ ａｌ、、 ”Ｉｍａｇｅ
ｒａｓｔｏｒａｔｉｏｎ ｔｒａｍｎｏｎｕｎｉｆｏｒ
＋ｓ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｆｉｅｆｓ １ｎｆｌ
ｕｅｎｃｅ ｆｏｒｃｌｉｒｓｃｔ Ｆｏｕｒｉｅ
ｒ ＮＭＲｉｍａｇｉｎｇ” 、Ｄｈｙｓ、Ｍｅｄ、８
ｉｏ１．。
ｒａｓｔｏｒａｔｉｏｎ ｔｒａｍｎｏｎｕｎｉｆｏｒ
＋ｓ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｆｉｅｆｓ １ｎｆｌ
ｕｅｎｃｅ ｆｏｒｃｌｉｒｓｃｔ Ｆｏｕｒｉｅ
ｒ ＮＭＲｉｍａｇｉｎｇ” 、Ｄｈｙｓ、Ｍｅｄ、８
ｉｏ１．。
２９、１５−２４ （１９８４） ）に詳細に記述され
ている。
ている。
また、第２図のシーフェンスでは９０°高周波磁場パル
スとして選択照射パルスを用いているが、静磁場が非常
に不均一な場合など選択されたスライスがゆがむなどの
問題が起る。
スとして選択照射パルスを用いているが、静磁場が非常
に不均一な場合など選択されたスライスがゆがむなどの
問題が起る。
このような場合、非選択照射パルスと厚みのうすいファ
ントムを用いることにより、このような誤差をさけるこ
とができる。
ントムを用いることにより、このような誤差をさけるこ
とができる。
以上のように、本発明により傾斜磁場の不均一が通常の
撮像時間と同様な時間で算出することができる。したが
って算出されたデータを用いて傾斜磁場の不均一に起因
する像のゆがみを補正することも可能となり、ＮＭＲ検
査装置の画像の高品質化に利用するところ大である。
撮像時間と同様な時間で算出することができる。したが
って算出されたデータを用いて傾斜磁場の不均一に起因
する像のゆがみを補正することも可能となり、ＮＭＲ検
査装置の画像の高品質化に利用するところ大である。
第１図は本発明を用いる装置の全体構成を示すブロック
ダイアグラム、第２図は本発明の実施例を示すタイムチ
ャートである。 ＲＦ・・・高周波磁場パルス、Ｇ、、Ｇ、、Ｇ、・・・
傾斜Ｑ
ダイアグラム、第２図は本発明の実施例を示すタイムチ
ャートである。 ＲＦ・・・高周波磁場パルス、Ｇ、、Ｇ、、Ｇ、・・・
傾斜Ｑ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、静磁場、傾斜磁場および高周波磁場の各磁場発生手
段と、検査対象からの核磁気共鳴信号を検出する信号検
出手段と、該信号検出手段の検出信号の演算を行う計算
機および該計算機による演算結果の出力手段を有するＮ
ＭＲ検査装置において、静磁場によるスピンエコー形成
と、傾斜磁場によるスピンエコー形成を異なつた時刻に
起こらせ、データ観測は静磁場によるスピンエコー形成
に合わせて行ない、前記時刻の差に対応する位相シフト
から傾斜磁場強度分布を演算することを特徴とするＮＭ
Ｒ検査装置の傾斜磁場強度分布測定方法。 ２、上記時刻差に対応する位相シフトにおいて、周波数
に比例した成分を計算によつて除去することを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載の測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60030363A JPS61191948A (ja) | 1985-02-20 | 1985-02-20 | Ｎｍｒ検査装置の傾斜磁場不均一性の測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60030363A JPS61191948A (ja) | 1985-02-20 | 1985-02-20 | Ｎｍｒ検査装置の傾斜磁場不均一性の測定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61191948A true JPS61191948A (ja) | 1986-08-26 |
Family
ID=12301779
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60030363A Pending JPS61191948A (ja) | 1985-02-20 | 1985-02-20 | Ｎｍｒ検査装置の傾斜磁場不均一性の測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61191948A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012161354A (ja) * | 2011-02-03 | 2012-08-30 | Hitachi Medical Corp | 磁気共鳴イメージング装置および非線形性歪み補正方法 |
-
1985
- 1985-02-20 JP JP60030363A patent/JPS61191948A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012161354A (ja) * | 2011-02-03 | 2012-08-30 | Hitachi Medical Corp | 磁気共鳴イメージング装置および非線形性歪み補正方法 |
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