JPS61194339A - Nuclear magnetic resonance image pick-up apparatus - Google Patents

Nuclear magnetic resonance image pick-up apparatus

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JPS61194339A
JPS61194339A JP60035746A JP3574685A JPS61194339A JP S61194339 A JPS61194339 A JP S61194339A JP 60035746 A JP60035746 A JP 60035746A JP 3574685 A JP3574685 A JP 3574685A JP S61194339 A JPS61194339 A JP S61194339A
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fid
magnetic field
gradient
signal
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吉留 英二
Kazuya Hoshino
星野 和哉
Hiroyuki Matsuura
裕之 松浦
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Yokogawa Electric Corp
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Yokogawa Electric Corp
Yokogawa Medical Systems Ltd
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    • G01R33/00Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/44Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance using nuclear magnetic resonance [NMR]
    • G01R33/48NMR imaging systems
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    • G01R33/565Correction of image distortions, e.g. due to magnetic field inhomogeneities
    • G01R33/56563Correction of image distortions, e.g. due to magnetic field inhomogeneities caused by a distortion of the main magnetic field B0, e.g. temporal variation of the magnitude or spatial inhomogeneity of B0

Abstract

PURPOSE:To obtain an image reduced in artifact by the re-constitution of a Fourier method using a FID signal even if there is spacial non-uniformity in a main magnetic field, by using two kinds of gradient magnetic fields equal in magnitude but different in an inclination direction. CONSTITUTION:Two gradient magnetic fields equal in magnitude but mutually different in the inclination direction of a magnetic field gradient to measure the FID signals of the same object (a). A zero value is embedded in the negative time region of the FID signals and, corresponding to the inclination direction of the magnetic field gradient at the measuring time of FID signals, one complex image issubjected to Fourier conversion as it is and the other is subjected to Fourier conversion so that a reading time axis receives positive and negative reversal. Further, the position and density strain correction in a reading direction is applied to the output from a Fourier converter means corresponding to preliminarily calculated main magnetic field non-uniform distribution and two complex images are added and the added complex image is subjected to image processing to obtain an actual number image.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、核磁気共鳴撮像装置(以下核磁気共鳴をNM
Rと略す)に関し、特にFID(FreeInduct
ion  [)edcay )信号を用いてフーリエ法
により画像を再構成する再構成方式を改善したNMfl
ll!i像装置に関するものである。
Detailed Description of the Invention (Industrial Application Field) The present invention relates to a nuclear magnetic resonance imaging apparatus (hereinafter referred to as nuclear magnetic resonance).
In particular, FID (Free Induct)
NMfl is an improved reconstruction method that reconstructs images using the Fourier method using ion [)edcay) signals.
ll! This invention relates to an i-image device.

(従来の技術) 従来より、核磁気共鳴撮像装置において画像を得る際の
手法にフーリエ法を用いるフーリエイメージング法があ
る。フーリエ法に用いるNMR信号としては、FrD信
号でもエコー信号でもよいが、FID信号は負の時間領
域にお(プるデータが採取できないため一般にはエコー
信号が使われる。
(Prior Art) Conventionally, there is a Fourier imaging method using the Fourier method as a method for obtaining images in a nuclear magnetic resonance imaging apparatus. The NMR signal used in the Fourier method may be either an FrD signal or an echo signal, but since FID signals cannot collect data in the negative time domain, echo signals are generally used.

しかしながら、FID信号はエコー信号に比べて横緩和
時間T2の減衰が少なくまた反転のためのR「パルス信
号も不要であり時間当たりのS/N比が高いと言う利点
から判断して、再構成にはFID信号を用いる方が望ま
しいと言える。
However, compared to echo signals, FID signals have less attenuation in the transverse relaxation time T2, do not require an R pulse signal for inversion, and have a high S/N ratio per time. It can be said that it is more desirable to use the FID signal.

(発明が解決しようとする問題点) ところで、FID信号をフーリエ法再構成に用いる従来
の方法では、原点対称に折り返した複素共役データで負
の時間領域を推定して補うようにしているが、主磁場に
空間的不均一があるとその影響が時間原点で波形の不連
続として現れるため、以下に更に詳しく述べるように、
再構成像のシェーディングや微分性アーチファクトが生
じていた。
(Problems to be Solved by the Invention) By the way, in the conventional method of using FID signals for Fourier reconstruction, the negative time domain is estimated and compensated for using complex conjugate data folded symmetrically about the origin. If there is spatial inhomogeneity in the main magnetic field, its effect appears as a discontinuity in the waveform at the time origin, so as described in more detail below,
Shading and differential artifacts occurred in the reconstructed image.

すなわら、第8図に示すように、(イ)に示ずような被
測定物をスキャンして各ワーブ量に応じて(ロ)に示す
ようなFID信号を得る。2次元逆フーリエ変換するた
めに(ロ)のデータを〈ハ)に示すように原点対称に折
り返し、新た1、rデータとする。(ハ)の新たなデー
タを2次元逆フーリエ変換および絶対値処理することに
より(ニ)のような再構成像を得る。
That is, as shown in FIG. 8, an object to be measured as shown in (a) is scanned and FID signals as shown in (b) are obtained according to each warb amount. In order to perform a two-dimensional inverse Fourier transform, the data in (b) is folded back symmetrically to the origin as shown in (c) to create new 1, r data. By subjecting the new data in (c) to two-dimensional inverse Fourier transformation and absolute value processing, a reconstructed image as in (d) is obtained.

更にこれを数学的にとらえると、次のとおりである。Furthermore, if we look at this mathematically, it is as follows.

再構成像をg(x、y)とすると、 =り(×。、’1)f(x・、y) m(7/f)(y
、y)T)ここで、xOは、 Xo−x+[)(Xo 、”i’)/Gx=Oの解また
、l−1(t)は単位階段関数、D(χ、y)は主磁場
の不均一成分であり、χ軸を読出し方向、y軸をワーブ
方向にとっている。
If the reconstructed image is g(x, y), then =ri(×.,'1)f(x・,y) m(7/f)(y
, y)T) Here, xO is the solution of It is a non-uniform component of the magnetic field, with the χ axis in the readout direction and the y axis in the warp direction.

以十より、主磁場不均一により生ずる位置・濃度歪みを
補正すると、XoがXに、またα(Xo。
From the above, when the positional and concentration distortions caused by the non-uniformity of the main magnetic field are corrected, Xo becomes X and α(Xo.

y)が1になるので、補正像りは LCx、y) =fCx、y)ctn (tfD(x、
y>丁)ただし、八〇=D (χ、y)−D (x、y
)となる。その第1項の余弦分は、シェーディングにな
るけれども、Dが小さい場合には 1/cos、〈10
丁)倍することで補正可能である。しかし、第2項のア
ーチファクト像と第1項の像を分離する手段はなく、ア
ーチファクト像を除去することができない。
y) becomes 1, the corrected image is LCx, y) = fCx, y) ctn (tfD(x,
y > ding) However, 80 = D (χ, y) - D (x, y
). The cosine of the first term results in shading, but when D is small, it becomes 1/cos, <10
(D) It can be corrected by multiplying. However, there is no means to separate the second term artifact image from the first term image, and the artifact image cannot be removed.

本発明の目的は、この様な点に鑑み、主磁場に空間的不
均一がある場合にもFrD信号を使ったフーリエ法再構
成でアーチファクトの少ない画像を1qることのできる
核磁気共鳴撮像装置を提供することにある。
In view of these points, an object of the present invention is to provide a nuclear magnetic resonance imaging apparatus that can obtain 1q image with few artifacts by Fourier method reconstruction using FrD signals even when there is spatial non-uniformity in the main magnetic field. Our goal is to provide the following.

この様な目的を達成するために本発明では、大きさは等
しいが磁場勾配の傾き方向が互いに異なるような2種類
の勾配磁場を発生さじ、同一対染物のFID信号を測定
するように各部を制御するシークンス制御手段と、 FID信号の負の時間領域に零値を埋めこむか又は零が
あるものとみなし、FID信号測定時の磁場勾配の傾き
方向に応じて、一方はそのまま、他方は読出し時間軸が
正負反転するように複素画像をフーリエ変換するフーリ
エ変換手段と、前記フーリエ変換手段力日らの出力に対
し、予め求められている主磁場不均一分布に応じて読出
し方向の位置および濃度歪補正を施す歪補正手段と、2
つの複素画像を加算する加算手段と、複素画像を画像処
理して実数画像を算出する画像処理手段と、 を具備し、正の読出し勾配で測定した一連のFID信号
と、負の読出し勾配で測定した一連の「ID信号2種類
を用い、前記フーリエ変換手段および歪補正手段におい
C各々のFID信号を別個に再構成および歪補正し、前
記加算手段でこの2枚の画像を複素数加算することによ
り主磁場不均一の影響を少なくし、その後前記画像処理
手段においてこの複素画像を画像処理して実数画像を得
るようにしたことを特徴とする。
In order to achieve such an object, the present invention generates two types of gradient magnetic fields that are equal in magnitude but have different inclination directions of the magnetic field gradients, and each part is configured to measure the FID signal of the same counter-stain. A sequence control means that embeds a zero value in the negative time region of the FID signal or assumes that there is a zero, and depending on the direction of the gradient of the magnetic field gradient at the time of FID signal measurement, one is left as it is and the other is read out. A Fourier transform means that performs Fourier transform on a complex image so that the time axis is reversed; and a position and density in a readout direction according to a predetermined main magnetic field non-uniform distribution with respect to the output of the Fourier transform means Rikihi et al. distortion correction means for performing distortion correction;
a series of FID signals measured with a positive readout gradient and a series of FID signals measured with a negative readout gradient. By using a series of two types of ID signals, the Fourier transform means and the distortion correction means separately reconstruct and distortion correct the FID signals of each C, and the addition means performs complex addition of the two images. The present invention is characterized in that the influence of the non-uniformity of the main magnetic field is reduced, and then the complex image is image-processed in the image processing means to obtain a real image.

(実施例) 以下図面を用いて本発明を実施例につき詳細に説明する
。第1図は本発明の方法を実施するためのNMR断層撮
像装置の要部借成図である。図において、1はマグネッ
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!J 3J2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、対客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NM
R信号を検出する受信用コイル等が配置されている。
(Example) The present invention will be described in detail below with reference to the drawings. FIG. 1 is a borrowed diagram of the main parts of an NMR tomography apparatus for carrying out the method of the present invention. In the figure, 1 is a magnet assembly, which has a space (hole) inside for inserting an object, and a main magnetic field coil that surrounds this space and applies a constant magnetic field to the object. , a gradient to generate a gradient magnetic field! J 3J2 coil (X configured to be able to generate gradient magnetic fields individually)
gradient magnetic field coil, y gradient magnetic field coil, Z gradient magnetic field coil), an RF transmitting coil that provides a high-frequency pulse to excite the spin of atomic nuclei in the object, and NM from the object.
A receiving coil and the like for detecting the R signal are arranged.

主磁場コイル、G X 、G V r G Z各勾配磁
場コフル、RF送信コイルJ5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。
The main magnetic field coils, GX, GVr, GZ gradient magnetic field cofuls, RF transmitting coil J5, and NMR signal receiving coil are the main magnetic field power supply 2, Gx, Gy, respectively.

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。
It is connected to a Gz gradient magnetic field driver 3, an RF power amplifier 4 and a preamplifier 5. Reference numeral 10 denotes a sequence storage circuit that controls the generation sequence of gradient magnetic fields and high-frequency magnetic fields, and also controls the timing when A/D converting the obtained NMR signal.

6はゲート変調回路、7は高周波信号を発生するR F
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RFffi力増幅器4に与えられ
る。
6 is a gate modulation circuit, 7 is an R F that generates a high frequency signal.
It is an oscillation circuit. The gate modulation circuit 6 modulates the high frequency signal output from the RF oscillation circuit 7 using the timing signal from the sequence storage circuit 10 to generate high frequency pulses. This high frequency pulse is applied to the RFffi force amplifier 4.

8は位相検波器で、RF発振回路7の出力信号を参照し
て、受信用コイルで検出し1y+置増幅器5を介して送
られるNMR信号を位相検波する。
Reference numeral 8 denotes a phase detector, which refers to the output signal of the RF oscillation circuit 7 and detects the phase of the NMR signal detected by the receiving coil and sent via the 1y+ amplifier 5.

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・ディジタル変換する。
Reference numeral 11 denotes an A/D converter, which converts the NMR signal obtained through the phase detector 8 from analog to digital.

13は計n機を含む処1!l!装置で、種々のスキャン
を実現するためスキャン条件をシーケンス記憶回路10
に供給する機能や、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
構成する演算処理機能、操作コンソール12に対する情
報の授受を行う機能などを有する。
13 includes a total of n machines 1! l! In order to realize various scans in the device, scan conditions are stored in a sequence storage circuit 10.
It has a calculation processing function that reconstructs the distribution of information regarding resonance energy into an image from observation data input from an A/D converter, and a function that sends and receives information to and from the operation console 12.

処理装置13で得られた再構成像は表示装置9において
表示される。
The reconstructed image obtained by the processing device 13 is displayed on the display device 9.

第2図は測定されたFID信号から再構成像を得る画像
処理機能部分の一実施例構成を示すものである。同図に
おいて、21は入力手段で、測定された2つのpIo(
gsすなわち正の読出し勾配で測定したFID信号FI
Dpと負の読出し勾配で測定したFID信号FIDnを
受ける。22はフーリエ変換手段で、入力手段21から
与えられるデータに応じてフーリエ変換又はフーリエ逆
変換する。この結果は複素画像となる。23は歪み補正
手段で、ぞの複素画1r+を受(ブ、予め得られている
主磁場不均一分布を参照してその複素画像を補正し、読
出し勾配の正負に従って別の複素画像1p、Inを作成
する。24はこの2枚の複素画像を加算して、1枚の複
素画像I2を1ηる加算手段である。25は前記複素画
(#I2を実数画像I3に画像処理する画像処理手段で
ある。
FIG. 2 shows an embodiment of the configuration of an image processing function section that obtains a reconstructed image from a measured FID signal. In the same figure, 21 is an input means, and two measured pIo (
FID signal FI measured with gs or positive readout slope
Dp and receives an FID signal FIDn measured with a negative readout slope. 22 is a Fourier transform means which performs Fourier transform or inverse Fourier transform according to the data given from the input means 21. The result is a complex image. 23 is a distortion correction means that receives each complex pixel 1r+ (b), corrects the complex image by referring to the main magnetic field non-uniform distribution obtained in advance, and creates another complex image 1p, In according to the sign of the readout gradient. 24 is an addition means which adds these two complex images and increases one complex image I2 by 1η. 25 is an image processing means which processes the complex pixel (#I2) into a real number image I3. It is.

このような構成における動作を次に説明する。The operation in such a configuration will be explained next.

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を通して第3図(イ)に示すような90°パルスを発
生させ、これを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。
A 90° pulse as shown in FIG. 3(A) is generated through the gate modulation circuit 6 under the control of the sequence storage circuit 10, and is applied to the RF transmitting coil via the RF power amplifier 4 to excite the object.

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。
At this time, a gradient magnetic field Gz is also applied (see figure (b)),
Selectively excite only spins within a specific slice plane.

次に(ハ)、(ニ)に示すように勾配磁場Gx。Next, as shown in (c) and (d), the gradient magnetic field Gx.

Gyを加え、(ホ)・に示すようなFrD信号を発生さ
せる。このFID信号は、受信コイルで検出され、前置
増幅器52位相検波器8.A/D変換器11を経て、処
理装置13に送られる。
Gy is added to generate an FrD signal as shown in (e). This FID signal is detected by a receiving coil, a preamplifier 52, a phase detector 8. The signal is sent to the processing device 13 via the A/D converter 11.

このようにして各ビューごとにGyの大きさくワープ母
)を変えながら一連のデータを採取し、再構成画像を得
るが、以下に第4図のフローチャートを参照しつつ更に
詳細にその動作を説明する。
In this way, a series of data is collected while changing the size of Gy (warp mother) for each view, and a reconstructed image is obtained.The operation will be explained in more detail below with reference to the flowchart in Figure 4. do.

同一対称物に対し、大きさは等しいが符号の異なる2種
類の読出し勾配でFID信号を測定する。
For the same object, FID signals are measured using two types of readout gradients that have the same magnitude but different signs.

このFrD信号のうち、先ず正の読出し勾配で測定した
ものを入力手段21に入力する。
Among these FrD signals, the one measured with a positive readout slope is first input to the input means 21.

ここで、FID信号とは、ワープ量を−(N−1)ΔG
yからNΔGyまで2N段階に変えて繰返し測定された
ちの全体を示す。このFID信号信号(t、疋)(1は
時間、kはワーブステップ)は、プロ]〜ン密度分布を
f (x、y)、静磁場の不拘−分をD(X、Y)、ワ
ーブに用いる時間を王、1&気回転比をγとすると、 xe−/7fDC1′1)CT+<)、)s   ++
+ (+)(t≧Q、(N−1)≦炙≦K) と表わすことができる。これを再構成手段で再構成する
。フーリエ変換法の再構成は2次元逆フーリエ変換で行
うが、第5図の(ロ)に示すように左半平面には零値を
埋めて演算する。この過程は、単位段階関数1−1(t
)を導入し、ワーブステップを連続的にみて、fiGy
をGyと近似すると次式で表わされる。この時の再構成
像をQ+  (X、V)とする。
Here, the FID signal is the warp amount -(N-1)ΔG
The figure shows the entire measurement that was repeated in 2N steps from y to NΔGy. This FID signal (t, h) (1 is time, k is warb step) is defined as follows: f (x, y) is the proton density distribution, D (x, y) is the independent component of the static magnetic field, and warp If the time used for
+ (+) (t≧Q, (N-1)≦broiled≦K). This is reconstructed by a reconstruction means. Reconstruction using the Fourier transform method is performed by two-dimensional inverse Fourier transform, and as shown in FIG. 5(b), the left half plane is filled with zero values for calculation. This process is based on the unit step function 1-1(t
) was introduced, the warb step was continuously observed, and fiGy
Approximating Gy to Gy, it is expressed by the following equation. Let the reconstructed image at this time be Q+ (X, V).

x e””” d CICn<i ) cl CT6y
T)ただし、Xoは、x□ −x+D (Xo 、y)
/Gx−〇の解α<xo 、y)である。
x e”””d CICn<i) cl CT6y
T) However, Xo is x□ −x+D (Xo, y)
/Gx−〇 solution α<xo, y).

Q+  (X、y)像は、歪み補正手段23で位置補正
(Xo→X)と濃度歪補正(1/α(x、y)を掛ける
)される。補正後の像h+  (X、 y)は次式の通
りである。
The Q+ (X, y) image is subjected to position correction (Xo→X) and density distortion correction (multiplying by 1/α(x, y)) by the distortion correction means 23. The corrected image h+ (X, y) is expressed by the following equation.

ただし、△D=D (χ、y)τD (x、y)次は、
大きさが等しい負の読出し勾配で測定したFID信号F
2  (t、A)を入力手段21に入力する。FrD信
号F2  (t、りは次のように表わされる。
However, △D=D (χ, y) τD (x, y) Next,
FID signal F measured with negative readout slopes of equal magnitude
2 (t, A) is input into the input means 21. The FrD signal F2 (t, ri is expressed as follows.

(t≧0.−(I−1)≦灸≦N) この信号をフーリエ変換手段22で再構成する。(t≧0.-(I-1)≦moxibustion≦N) This signal is reconstructed by the Fourier transform means 22.

この場合を軸方向には1/2πで正規化したフーリエ変
換、に軸方向には従来通りの逆フーリエ変換を行う。こ
の操作は再構成像のX軸方向を逆転する効果がある。こ
こでも、F2  (t、k)のt≦Oの半平面には零値
を埋めておく(第5図の(ホ))。前記の場合と同じ近
似を行うことにより次式で表わされる再構成像g2  
(X、V)を得る。
In this case, a Fourier transform normalized by 1/2π is performed in the axial direction, and a conventional inverse Fourier transform is performed in the axial direction. This operation has the effect of reversing the X-axis direction of the reconstructed image. Here, too, zero values are filled in the half plane of F2 (t, k) where t≦O ((e) in FIG. 5). By performing the same approximation as in the previous case, the reconstructed image g2 expressed by the following equation
Obtain (X, V).

X e””” d(1’extM(7%T)ただし、X
lはX+ −x+[)(X+ 、V)/Gx−0の解 これを、歪補正手段23で、XlがXになるように位置
を補正すると共にβ(X+ 、V)が1になるようにm
度補正する。補正後の像h2  (x。
X e"""d(1'extM(7%T) However, X
l is the solution of ni m
Correct the degree. Post-correction image h2 (x.

y)は次のようになる。y) is as follows.

ただし、△D=D (χ、y)−D (x、y)次に、
hl  (x、y)とh2 (x、y)を複−画像とし
て加算する(第5図の(チ))と、その像h (x、y
)(第5図の(す))は次のようになる。 − 4c(x、y)=且ICXpl)十右LCX、lノα(
x、y)〜1.β(x、y)〜1と近似してみると、 となる。(8)式の第2項は、第1項と同じ式f(x、
 y)e−7f(XX、”l)T  ニ極めて小さい値
ΔDを掛け、近似2次微分をしたもので、その絶対値は
第1項に比べて小さい。この値が実用上問題にならない
くらい小さくなることはシュミレーション実験で確かめ
られている。
However, △D=D (χ, y) − D (x, y) Then,
When hl (x, y) and h2 (x, y) are added as a multiple image ((h) in Figure 5), the image h (x, y
) ((su) in Figure 5) becomes as follows. - 4c (x, y) = ICXpl) 10 right LCX, l no α (
x, y) ~1. Approximating β(x, y) to 1 gives the following. The second term of equation (8) is the same as the first term, f(x,
y)e-7f(XX,"l)T It is obtained by multiplying d by an extremely small value ΔD and performing an approximate quadratic differentiation, and its absolute value is smaller than the first term. This value does not pose a problem in practice. This reduction has been confirmed in simulation experiments.

最後に画像処理手段25でh (x、y)の絶対値をと
り、再構成像(第5図の(ヌ))を1与る。
Finally, the image processing means 25 takes the absolute value of h (x, y) and provides 1 for the reconstructed image (() in FIG. 5).

なお、本発明は上記実施例に限らず次のようにしてもよ
い。
Note that the present invention is not limited to the above embodiments, and may be implemented as follows.

■負の読出し勾配で測定したFID信号を再構成する時
は、読出し時間方向にフーリエ変換する代りに、読出し
方向のデータを正負反転させた後フーリエ逆変換しても
よい。この場合には、ワーブ方向のフーリエ逆変換と合
きて通常の2次元フーリエ逆変換になる。両者は数式的
には等価である。
(2) When reconstructing an FID signal measured with a negative readout gradient, instead of performing Fourier transform in the readout time direction, the data in the readout direction may be reversed and then inversely Fourier transformed. In this case, the inverse Fourier transform in the warp direction is combined with the normal two-dimensional inverse Fourier transform. Both are mathematically equivalent.

■読出し勾配の大きさを正負で異なる値にしてもよい。(2) The magnitude of the read gradient may be set to different values for positive and negative values.

この場合には、再構成後画像の大きさが等しくなるよう
にフーリエ変換をする時に、適当な長さに零値の埋めご
みをするなどの補正が必要である。
In this case, when performing Fourier transformation so that the sizes of the reconstructed images are equal, it is necessary to perform correction such as padding with zero values to an appropriate length.

■2枚の像を加算して作られた複素画像を絶対値処理で
実数化する代りに、第6図に示すように、位相回転を行
い、本来の像(8式の第1項成分)と、主磁場不均一と
FID信号の時間原点における不連続により生ずるアー
チファクト像((8)式の第2項成分)を分離してもよ
い。
■Instead of converting the complex image created by adding two images into a real number by absolute value processing, as shown in Figure 6, phase rotation is performed to obtain the original image (first term component of equation 8). and an artifact image (the second term component of equation (8)) caused by the main magnetic field inhomogeneity and the discontinuity at the time origin of the FID signal may be separated.

これは、(8)式の第1項と第2項の位相がほぼ直交す
ること、すなわち、arg  (第2項/第1項)七−
π/2であること、を利用したものである。
This means that the phases of the first and second terms in equation (8) are almost orthogonal, that is, arg (second term/first term)7-
This takes advantage of the fact that π/2.

■第7図に示すように、1種類のFID信号からなる半
平面のデータを2次元逆フーリエ変換し、複素画像を位
相回転し、上記■と同じ直交性を利用した分離を行って
もよい。この方法は、低い空間周波数成分の所でアーチ
ファクト像が分離でき゛ず2種類のFID信号を使った
ものより画質が劣るが、高い空間周波数成分が多い象で
は実用に耐える画像が得られ使用可能である。
■As shown in Figure 7, half-plane data consisting of one type of FID signal may be subjected to two-dimensional inverse Fourier transform, the complex image may be phase rotated, and separation may be performed using the same orthogonality as in (■) above. . With this method, artifact images cannot be separated in low spatial frequency components, and the image quality is inferior to that using two types of FID signals, but for images with many high spatial frequency components, images that are suitable for practical use can be obtained and can be used. be.

(発明の効果) 以上説明したように、本発明によれば、次のような効果
がある・。
(Effects of the Invention) As explained above, the present invention has the following effects.

■エコー信号よりもFID信号の方が励起後早い時点で
信号の採取が可能であるので、FID信号を利用する本
発明では、■2減衰が少なく、S/N比の大きな再構成
像が得られる。
■Since FID signals can be collected earlier after excitation than echo signals, in the present invention that uses FID signals, ■2 reconstructed images with less attenuation and a large S/N ratio can be obtained. It will be done.

■主磁場不均一の影響が少ないので、勾配磁場強度を弱
くしてお(ことができる。この時FID信号の占める周
波数領域が狭くなるため、低域通過フィルタの帯域幅を
狭くすることができ、受1gfff雑音が減り、再構成
像のS/N比を更に向上させることができる。
■Since the influence of main magnetic field inhomogeneity is small, it is possible to weaken the gradient magnetic field strength.At this time, the frequency region occupied by the FID signal becomes narrower, so the bandwidth of the low-pass filter can be narrowed. , the received 1gfff noise is reduced, and the S/N ratio of the reconstructed image can be further improved.

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

第1図および第2図は本発明に係る核磁気共鳴撮II■
の一実施例を示す構成図、第3図はパルスシーケンスを
示すための図、第4図は動作を説明するためのフローチ
ャート1、第5図は動作の流れを説明するための説明図
、第6図および第7図は本発明の他の実施例にはおける
動作の流れを説明するための説明図、第8図は従来の装
置における画像再構成動作の流れを説明するためのフロ
ーチャートである。 1・・・マグネットアセンブリ、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・・
・RFF!振回路、8・・・位相検波器、9・・・表示
装置、10:・・シーケンス記憶回路、11・・・△/
D変換器、12・・・操作コンソール、13・・・処理
装置、21・・・入力手段、22・・・フーリエ変換手
段、23・・・歪補正手段、24・・・加算手段、25
・・・画像処理手段。 第3図 r;T、)FEDイ、、      fす0!lNノλ
、r(−−−−−一く着【順11定1勿ン      
          くFよりイ寥ηン7図 (ハン           (ニ) くネ情り[y+不麟4にイ1辷〉          
    く1〔膏も(イ家〉第 0F31:、If11’TI書 (ニ) 6図 1口) (ハ)
Figures 1 and 2 show nuclear magnetic resonance imaging II according to the present invention.
3 is a diagram showing a pulse sequence, FIG. 4 is a flowchart 1 for explaining the operation, and FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining the flow of the operation. 6 and 7 are explanatory diagrams for explaining the flow of operations in other embodiments of the present invention, and FIG. 8 is a flowchart for explaining the flow of image reconstruction operations in a conventional apparatus. . 1... Magnet assembly, 2... Main magnetic field power supply,
3... Gradient magnetic field drive circuit, 4... RF power amplifier,
5... Preamplifier, 6... Gate modulation circuit, 7...
・RFF! Oscillator circuit, 8: Phase detector, 9: Display device, 10: Sequence memory circuit, 11: △/
D converter, 12... Operation console, 13... Processing device, 21... Input means, 22... Fourier transform means, 23... Distortion correction means, 24... Addition means, 25
...Image processing means. Figure 3 r; T,) FED i,, fs0! lN no λ
, r (-----
Figure 7 (han (d) kune affection [y + furin 4 to i 1>)
Ku1 [Installation (I family) No. 0F31:, If11'TI book (d) 6 figure 1 entry) (c)

Claims (1)

【特許請求の範囲】 対象物に高周波パルスおよび勾配磁場を印加してFID
信号を発生させ、このFID信号を検出し、検出した信
号を使って対象物の組織に関する画像を得るようにした
核磁気共鳴撮像装置であって、 大きさは等しいが磁場勾配の傾き方向が互いに異なるよ
うな2種類の勾配磁場を発生させ、同一対象物のFID
信号を測定するように各部を制御するシーケンス制御手
段と、 FID信号の負の時間領域に零値を埋めこむか又は零が
あるものとみなし、FID信号測定時の磁場勾配の傾き
方向に応じて、一方はそのまま、他方は読出し時間軸が
正負反転するように複素画像をフーリエ変換するフーリ
エ変換手段と、前記フーリエ変換手段からの出力に対し
、予め求められている主磁場不均一分布に応じて読出し
方向の位置および濃度歪補正を施す歪補正手段と、2つ
の複素画像を加算する加算手段と、 複素画像を画像処理して実数画像を算出する画像処理手
段と、 を具備し、正の読出し勾配で測定した一連のFID信号
と、負の読出し勾配で測定した一連のFID信号2種類
を用い、前記フーリエ変換手段および歪補正手段におい
て各々のFID信号を別個に再構成および歪補正し、前
記加算手段でこの2枚の画像を複素数加算することによ
り主磁場不均一の影響を少なくし、その後前記画像処理
手段においてこの複素画像を画像処理して実数画像を得
るようにしたことを特徴とする核磁気共鳴撮像装置。
[Claims] FID by applying high frequency pulses and gradient magnetic fields to the target object.
A nuclear magnetic resonance imaging device that generates a signal, detects this FID signal, and uses the detected signal to obtain an image of the tissue of a target object, in which the sizes are equal but the directions of inclination of the magnetic field gradients are different from each other. Two different types of gradient magnetic fields are generated to obtain FID of the same object.
A sequence control means for controlling each part so as to measure the signal; , a Fourier transform means that Fourier transforms a complex image so that one remains unchanged and the other has a readout time axis inverted between positive and negative; A positive readout comprising: a distortion correction means for correcting position and density distortion in a readout direction; an addition means for adding two complex images; and an image processing means for processing the complex image to calculate a real image. Using two types of FID signals, a series of FID signals measured with a gradient and a series of FID signals measured with a negative readout gradient, each FID signal is reconstructed and distorted separately in the Fourier transform means and the distortion correction means, and the The adding means adds complex numbers to these two images to reduce the influence of the main magnetic field inhomogeneity, and then the image processing means processes the complex images to obtain a real number image. Nuclear magnetic resonance imaging device.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02199232A (en) * 1989-01-30 1990-08-07 Nippondenso Co Ltd Timing control for fuel injection for internal combustion engine

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