JPS63135146A - Gradient magnetic field response measuring method - Google Patents

Gradient magnetic field response measuring method

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JPS63135146A
JPS63135146A JP61283685A JP28368586A JPS63135146A JP S63135146 A JPS63135146 A JP S63135146A JP 61283685 A JP61283685 A JP 61283685A JP 28368586 A JP28368586 A JP 28368586A JP S63135146 A JPS63135146 A JP S63135146A
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gradient
signal
gradient magnetic
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井上 勇二
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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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、核磁気共鳴断層撮影装置に印加する勾配磁場
により生ずる渦電流の影響を除去するため、渦電流によ
る勾配磁場応答を測定する測定方法に関する。
Detailed Description of the Invention (Industrial Application Field) The present invention provides a method for measuring gradient magnetic field responses due to eddy currents in order to eliminate the influence of eddy currents caused by gradient magnetic fields applied to a nuclear magnetic resonance tomography apparatus. Regarding the method.

(従来の技術) 核磁気共鳴(以下NMRという)現象を用いて特定原子
核に注目した被検体の断Jul像を得るNMR−CTは
従来から知られている。このNMR−CTの原理のw要
を箱単に説明する。
(Prior Art) NMR-CT, which uses the phenomenon of nuclear magnetic resonance (hereinafter referred to as NMR) to obtain a cross-sectional image of a subject focusing on a specific atomic nucleus, has been known for a long time. The essential principles of NMR-CT will be briefly explained.

原子核は磁気を帯びた回転している独楽と見ることがで
きるが、それを例えば2軸方向の静la場11oの中に
おくと、前記の原子核は次式で示す角速度ω0で歳差運
動をする。これをラーモアの歳差運動という。
An atomic nucleus can be seen as a spinning top that is magnetic, but if it is placed in a static la field 11o in two axes, for example, the atomic nucleus will precess at an angular velocity ω0 as shown by the following equation. do. This is called Larmor precession.

ω0−TI」o   但し、γ:核磁気回転比今、静磁
場のある2軸に垂直な軸、例えばx軸に高周波コイルを
配置し、xy面内で回転する前記の角周波数ω0の高周
波回転!!場を印加すると磁気共鳴が起り、静磁場No
のもとでゼーマン分裂をしていた原子核の集団は共鳴条
件を満足する高周波Ia場によって準位間の遷移を生じ
、エネルギ一単位の高い方の単位に遷移する。ここで、
核磁気回転比γは原子核の種類によって異なるので共鳴
周波数によって当該原子核を特定することができる。更
にその共鳴の強さを測定すれば、その原子核の存在mを
知ることができる。共鳴後緩和時間と呼ばれる時定数で
定まる時間の間に高い準位へ励起された原子核は低い準
位へ戻ってエネルギーのtll射を行う。
ω0-TI'o However, γ: Nuclear gyromagnetic ratio Now, a high-frequency coil is arranged on an axis perpendicular to two axes with a static magnetic field, for example, the x-axis, and the high-frequency rotation with the above-mentioned angular frequency ω0 rotates in the xy plane. ! ! When a field is applied, magnetic resonance occurs, and static magnetic field No.
A population of atomic nuclei undergoing Zeeman splitting under , causes a transition between levels by the high-frequency Ia field that satisfies the resonance condition, and transitions to the higher unit of energy. here,
Since the nuclear gyromagnetic ratio γ differs depending on the type of atomic nucleus, the atomic nucleus can be identified by its resonance frequency. Furthermore, by measuring the strength of the resonance, the presence m of the atomic nucleus can be determined. During a time determined by a time constant called the post-resonance relaxation time, the atomic nucleus excited to a higher level returns to a lower level and undergoes a tll radiation of energy.

このNMRの現象の観測方法の中パルス法について第3
図を参照しながら説明する。
Part 3 about the medium pulse method for observing this NMR phenomenon.
This will be explained with reference to the figures.

前述のように共鳴条件を満足する高周波パルス(Hl)
を静磁場(2軸)に垂直なく×軸)方向に印加すると、
第3図(イ)に示すように磁化ベクトルMは回転座標系
でω′−丁H1の角周波数でzy面内で回転を始める。
A high frequency pulse (Hl) that satisfies the resonance condition as described above
When applied in the x-axis direction instead of perpendicular to the static magnetic field (2 axes),
As shown in FIG. 3(a), the magnetization vector M starts rotating in the zy plane at an angular frequency of ω'-H1 in the rotating coordinate system.

今パルス幅をtoとするとHoからの回転角θは次式で
表わされる。
Now, if the pulse width is to, the rotation angle θ from Ho is expressed by the following equation.

θ=γ自1tD          ・・・(1)(1
)式においてθ−90″となるような1.をもつパルス
を90″パルスと呼ぶ。この90°パルス直後では磁化
ベクトルMは第3図(ロ)のように×y面をG0で回転
していることになり、例えばz軸においたコイルに誘導
起電力を生じる。しかし、この信号は時間と共に減衰し
ていくので、この信号を自由誘導減衰信号(FID佑号
信号呼ぶ。FID信号をフーリエ変換すれば周波数領域
での信号が1qられる。次に第3図(ハ)に示すように
90°パルスからτ時間後θ−180°になるようなパ
ルス幅の第2のパルス(180’パルス)を加えるとば
らばらになっていた磁気モーメントがτ時間4U −y
方向で再び焦点を合せて信号が観測される。この信号を
スピンエコー(8E信号)と呼んでいる。このSE倍信
号強度を測定して所望の像を得ることができる。NMR
の共鳴条件は シーγHo / 2π で与えられる。ここで、νは共鳴周波数、1」oは静磁
場の強さである。従って共鳴周波数は磁場の強さに比例
することが分る。このため静磁場に線形の磁場勾配を重
畳させて、位置によって異なる強さの磁場を与え、共鳴
周波数を変化させて位置情報を得るNMRイメージング
の方法がある。この内フーリエ変換法について説明する
。この手法に用いる高周波磁場及び勾配磁場印加のパル
スシーケンスを第4図に示す。(イ)図において、χ。
θ=γself1tD...(1)(1
) A pulse having 1. such that θ-90'' in the equation is called a 90'' pulse. Immediately after this 90° pulse, the magnetization vector M rotates at G0 in the xy plane as shown in FIG. However, since this signal attenuates over time, this signal is called a free induction attenuated signal (FID signal).If the FID signal is Fourier transformed, the signal in the frequency domain is 1q. ), when a second pulse (180' pulse) with a pulse width such that the pulse width becomes θ-180° after τ time from the 90° pulse is applied, the magnetic moment that had been scattered becomes 4U −y in τ time.
The signal is refocused in the direction and observed. This signal is called a spin echo (8E signal). A desired image can be obtained by measuring this SE multiplied signal intensity. NMR
The resonance condition for is given by γHo/2π. Here, ν is the resonant frequency and 1'o is the strength of the static magnetic field. Therefore, it can be seen that the resonance frequency is proportional to the strength of the magnetic field. For this reason, there is an NMR imaging method in which a linear magnetic field gradient is superimposed on a static magnetic field to give a magnetic field of different strength depending on the position, and the resonance frequency is changed to obtain positional information. Of these, the Fourier transform method will be explained. FIG. 4 shows a pulse sequence for applying a high frequency magnetic field and a gradient magnetic field used in this method. (b) In the figure, χ.

y、z軸に大々Gx 、Gy 、Gzの勾配磁場を与え
、高周波磁場をX軸に印加する状態を示している。(ロ
)図は夫々の磁場を印加するタイミングを示す図である
。図においてRFは高周波の回転!i場で90″パルス
と180°パルスをX軸に印加する。G×はz軸に印加
する固定の勾配磁場、Gyはy軸に印加する時間によつ
て振幅を変化させる勾配磁場、Gzはz軸に印加する固
定の勾配磁場である。信号は90”パルス後のFID信
号と180°パルス後のSE倍信号示している。期間は
各軸に与える勾配romの信号の時期を示すために設け
である。期間1において90°パルスと勾配磁場Qz◆
によって2−0を中心とするz軸に垂直な断層撮影にお
けるスライス面内のスピンが選択的に励起される。期間
2のG×÷はスピンの位相を乱れさせて1800パルス
で反転させるためのもので、ディフェーズ勾配と呼ばれ
る。G2−はGz◆によって乱れたスピンの位相を元に
戻すためのものである。期間2ではGynも印加する。
It shows a state in which gradient magnetic fields of Gx, Gy, and Gz are applied to the y and z axes, and a high frequency magnetic field is applied to the x axis. (b) The figure shows the timing of applying each magnetic field. In the figure, RF is high frequency rotation! A 90″ pulse and a 180° pulse are applied to the This is a fixed gradient magnetic field applied to the z-axis.The signals are the FID signal after the 90'' pulse and the SE multiplied signal after the 180° pulse. The period is provided to indicate the timing of the signal of the gradient ROM given to each axis. 90° pulse and gradient magnetic field Qz◆ in period 1
Accordingly, spins in the slice plane in the tomography perpendicular to the z-axis centered at 2-0 are selectively excited. G×÷ in period 2 is for disturbing the phase of the spins and inverting them with 1800 pulses, and is called a dephase gradient. G2- is for restoring the phase of the spins disturbed by Gz♦. In period 2, Gyn is also applied.

これはy方向の位置に比例してスピンの位相をずらして
やるためのもので、その強度は毎周期異なるように制御
される。期間3において1804パルスを与えて再び磁
気モーメントを揃え、その債に現われるSE倍信号Il
l察する。期間4のGX÷は乱れた位相を揃え、SE倍
信号生じさせるための勾配磁場でリフェーズ勾配といい
、リフェーズ勾配とディフェーズ勾配の面積が等しくな
ったところにSE倍信号現われる。
This is to shift the phase of the spin in proportion to the position in the y direction, and its intensity is controlled to be different every cycle. In period 3, 1804 pulses are applied to align the magnetic moments again, and the SE multiplied signal Il appearing on that bond is
I guess. GX÷ in period 4 is a gradient magnetic field for aligning the disturbed phases and generating an SE multiplied signal, which is called a rephase gradient, and an SE multiplied signal appears where the areas of the rephase gradient and the dephase gradient become equal.

このNMR−CTにおいて、静磁場が大きいとSN比が
向上するので超電導磁石を使用する場合が増える傾向に
あるが、ここで、渦電流の問題が発生した。即ち、勾配
置場を印加すると、静磁場用磁石の導体及び冷却用のヘ
リウム槽の容器等に勾配計1場による渦TEA流が発生
し、この渦電流によって生ずる磁束により勾配磁場が打
消されて弱くなるという現象を生ずる。これは超Ti導
磁石の導体及びヘリウム槽の容器が超低温に冷却されて
いるため抵抗値が極めて小さくO又は0に近い値になっ
ていて、大きな渦電流を長い時定数で流すために特に問
題になったものである。又、渦電流はヘリウム槽の外部
にあるクライオスタットのステンレス材等によるものも
あり、これは常温なので抵抗値が大きく時定数は短いが
前記の渦電流に加わって影響を及ぼす。又、渦電流は周
波数の高い場合に影響が大きく、従って立上りの急峻な
波形に対して立1−りを鈍らせ、良好なNMR像を得る
ことを妨げている。
In NMR-CT, superconducting magnets are increasingly being used because a large static magnetic field improves the signal-to-noise ratio, but this has caused problems with eddy currents. That is, when a gradient field is applied, a vortex TEA flow is generated by the gradiometer field in the conductor of the static magnetic field magnet and the container of the helium tank for cooling, and the gradient magnetic field is canceled by the magnetic flux generated by this eddy current and becomes weak. This results in the phenomenon of becoming. This is particularly problematic because the conductor of the super Ti magnet and the container of the helium bath are cooled to an ultra-low temperature, so the resistance value is extremely small, close to O or 0, and large eddy currents flow with a long time constant. It has become. Eddy currents may also be caused by the stainless steel material of the cryostat located outside the helium tank, which has a large resistance value and a short time constant since it is at room temperature, but it adds to the eddy currents and exerts an influence. Furthermore, eddy currents have a large effect when the frequency is high, and therefore, the rising edge of a waveform with a steep rising edge becomes blunt, thereby preventing the acquisition of a good NMR image.

以上のような渦電流の影響を補償する必要上から渦電流
による影響の川を測定する方法として、本件出願人が先
に提案した方法(特願昭61−251058号)、サー
チコイルに誘起される電圧波形から求める方法等がある
Due to the need to compensate for the effects of eddy currents as described above, the applicant has previously proposed a method for measuring the effects of eddy currents (Japanese Patent Application No. 61-251058). There are methods to find it from the voltage waveform.

特願昭61−251058号の方法のパルスシーケンス
を第5図に示す。図において、勾配磁場の印加はx軸の
みとし、他の2軸はオフにしである。、1はR’ F軸
に印加ザる高周波の回転磁場の90°パルスで、FTD
信号2を受信コイル(図示せず)に誘起させる。3はX
軸に印加したスピンの位相を乱れさせるディフェーズ勾
配で、そのパルス幅は丁0である。4はディフェーズパ
ルス後、RF軸に印加し、スピンを反転させる180°
パルス、5は180’パルス4の後で位相を整えてSE
信号6を誘起さμるリフェーズ勾配で、そのパルスの立
上りとSE信号6との間隔をrllとする。■ε点7は
90″パルスと180°パルスとの時間間隔下E / 
2の2倍の時間間隔Tεにおける点である。δはディフ
ェーズ勾配3の終端と180゛パルス4どの時間間隔、
εはSE信号6とTE点7どの時間間隔、Goはディフ
ェーズ勾配3の振幅、GRはリフェーズ勾配5の振幅で
ある。
The pulse sequence of the method disclosed in Japanese Patent Application No. 61-251058 is shown in FIG. In the figure, the gradient magnetic field is applied only to the x-axis, and the other two axes are turned off. , 1 is a 90° pulse of a high-frequency rotating magnetic field applied to the R'F axis, and the FTD
A signal 2 is induced in a receiving coil (not shown). 3 is X
This is a dephasing gradient that disturbs the phase of spins applied to the axis, and its pulse width is exactly 0. 4 is applied to the RF axis after the dephase pulse to reverse the spin by 180°
Pulse, 5 is 180' SE after adjusting the phase after pulse 4
In the rephase gradient that induces the signal 6, the interval between the rising edge of the pulse and the SE signal 6 is rll. ■ε point 7 is under the time interval between 90″ pulse and 180° pulse E/
This is a point at a time interval Tε that is twice as long as 2. δ is the time interval between the end of the dephasing gradient 3 and the 180゛ pulse 4,
ε is the time interval between the SE signal 6 and the TE point 7, Go is the amplitude of the dephasing gradient 3, and GR is the amplitude of the rephasing gradient 5.

このシーケンスにおいて、ディフェーズ勾配3を90°
パルス1に最も近付けた状態、即らδ→TE/2のとき
ε−〇になるようにGDを調整する。180°パルスの
前後におけるパルスの面積が笠しくなったところにSE
信号6が出現するのでGo 、To 、GR、TRの間
には次式のような関係がある。
In this sequence, set the dephase gradient 3 to 90°.
Adjust GD so that it becomes ε-0 when it is closest to pulse 1, that is, δ→TE/2. SE is applied when the area of the pulse before and after the 180° pulse becomes darker.
Since signal 6 appears, there is a relationship between Go, To, GR, and TR as shown in the following equation.

Go −To =GR−TR=O・・・(2)従ってG
oを大きくすればSE信号6はTE点7に近付きε−0
とすることができる。本来δはεには影響しない筈であ
るが、実際にはδを変化させるとεが変化する。それは
ディフェーズ勾配3と、リフェーズ勾配5とのパルスの
立上り、立下りに対して渦電流による磁場勾配が影響す
るからである。この状態を第6図に示す。図において、
第5図と同じ部分には同じ符8を付しである。渦電流に
よる磁場の影響としてディフェーズ勾配3の立も上がり
時と立も下がり時及びリフェーズ勾配5の立ち上がり時
の波形の乱れによるものがあり、図に示すハツチングを
した部分としない部分のそれぞれの面積の和が等しくな
るようにSE信号6が現われる。
Go −To =GR−TR=O...(2) Therefore, G
If o is increased, SE signal 6 approaches TE point 7 and becomes ε-0
It can be done. Originally, δ should not affect ε, but in reality, when δ is changed, ε changes. This is because the magnetic field gradient caused by the eddy current influences the rise and fall of the pulses of the dephasing gradient 3 and the rephasing gradient 5. This state is shown in FIG. In the figure,
The same parts as in FIG. 5 are given the same reference numeral 8. The influence of the magnetic field caused by eddy currents is caused by disturbances in the waveform when the dephasing gradient 3 rises and falls, and when the rephasing gradient 5 rises. The SE signal 6 appears so that the sum of the areas is equal.

DI +D2 +D3 +D4 =Rt +R2+R3
・・・(3) δとεは(3)式が成立するように関連しながら変化す
る。δとεの変化は第7図に示す通りである。図におい
て縦軸のε(ms)は対数目盛にしである。このグラフ
から時定数τを求めるのが位相積分法である。この方法
は直接オシログラフで読み取ることができ、又、簡単な
計算で時定数を求めることができる。
DI +D2 +D3 +D4 =Rt +R2+R3
...(3) δ and ε change while being related so that equation (3) holds true. The changes in δ and ε are shown in FIG. In the figure, ε (ms) on the vertical axis is on a logarithmic scale. The phase integration method is used to find the time constant τ from this graph. This method can be read directly with an oscilloscope, and the time constant can be determined by simple calculations.

(発明が解決しようとする問題点) ところで、前記の渦電流の時定数の測定には次のような
欠点がある。
(Problems to be Solved by the Invention) By the way, the measurement of the time constant of the eddy current described above has the following drawbacks.

SE信号6がTε点7の位置にあるとぎ、即らε=0の
とき、SE信号6が磁場不均一の影響を受けないで良い
波形で観測できるが、この測定法ではδを変化させてε
の変化を見る方法であるため、ε≠Oであって、SE信
号6が広がり、その中心位置が不明確で、εの値の正確
な把握が困難であって、測定が不正確になることがある
。又、サーチコイルによる方法は精度が悪く、時定数の
長い成分の測定が困難である。
When the SE signal 6 is at the Tε point 7, that is, when ε=0, the SE signal 6 can be observed with a good waveform without being affected by magnetic field inhomogeneity, but in this measurement method, δ is changed. ε
Since this is a method of looking at changes in ε≠O, the SE signal 6 spreads and its center position is unclear, making it difficult to accurately grasp the value of ε, resulting in inaccurate measurements. There is. Furthermore, the method using a search coil has poor accuracy and makes it difficult to measure components with long time constants.

本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、その目的は
、直接オシログラフで読み取るような簡便な方法で、し
かも簡単な計算で求めることができ、且つ、!l楊不均
−による影響を受けない渦電流の時定数測定法を実現す
ることにある。
The present invention has been made in view of the above points, and its purpose is to use a simple method such as direct reading with an oscilloscope, and to obtain it by simple calculation, and! The object of the present invention is to realize a method for measuring the time constant of eddy currents that is not affected by inhomogeneity.

(問題点を解決するための手段) 前記の問題点を解決する本発明は、核磁気共鳴117i
層撮影装置に印加する勾配!1場により生ずる渦電流の
影響を除去するため、渦電流による勾配磁場応答を測定
する測定方法において、180°パルスによるSE信り
のパルスシーケンスを用いて、SE倍信号90°パルス
と180°パルスの時間間隔の2倍の位置に固定させ、
ディフェーズ勾配の振幅と、前記ディフェーズ勾配と1
80@パルスのそれぞれの印加時期の時間間隔の変化と
の関係から、渦電流による勾配磁場応答特性を求めるこ
とを特徴とするものである。
(Means for Solving the Problems) The present invention for solving the above problems is based on nuclear magnetic resonance 117i
Gradient applied to the layer imaging device! In order to eliminate the influence of eddy currents caused by 1 field, in the measurement method that measures the gradient magnetic field response due to eddy currents, a pulse sequence of SE-based pulses with 180° pulses is used, and SE-multiplied signals of 90° pulses and 180° pulses are used. fixed at a position twice the time interval of
The amplitude of the dephasing gradient and the dephasing gradient and 1
This method is characterized in that the gradient magnetic field response characteristics due to eddy currents are determined from the relationship with the change in the time interval between the application timings of the 80 @ pulses.

(作用) ディフェーズ勾配の信号の振幅を調整して、SE倍信号
90′″パルスを起点とする時間TEの点に発生せしめ
、SE倍信号位置をTE点から動かさないようにしなが
ら、ディフェーズ勾配の振幅(Go )を変化させて、
ディフェーズ勾配と180°パルスの印加時期との時間
間隔(δ)の変化を測定し、Goとδの関係から、渦電
流による勾装置1場応答特性を求める。
(Operation) The amplitude of the dephasing gradient signal is adjusted to generate it at the time TE point starting from the SE multiplied signal 90'' pulse, and while the SE multiplied signal position is not moved from the TE point, the dephasing gradient is By varying the gradient amplitude (Go),
The change in the time interval (δ) between the dephasing gradient and the application timing of the 180° pulse is measured, and the field response characteristic of the gradient device 1 due to the eddy current is determined from the relationship between Go and δ.

(実施例) 以下図面を参照して本発明の方法を詳細に説明する。尚
、本発明の方法を実施するNMR−CTの構成は通常の
ものでよい。
(Example) The method of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. Note that the configuration of the NMR-CT for carrying out the method of the present invention may be a conventional one.

第1図は本発明の一実施例の方法の説明図である。図に
おいて、勾配置a場の印加はX軸のみとし、他の2軸は
オフにしである。図中、第5図と同じ部分には同じ符号
を付しである。
FIG. 1 is an explanatory diagram of a method according to an embodiment of the present invention. In the figure, the gradient a-field is applied only to the X axis, and the other two axes are turned off. In the figure, the same parts as in FIG. 5 are given the same reference numerals.

次に実施例の測定方法の原理及び方法の実施を説明する
。マグネット中に適当な体積の水ファントムを置き、デ
ィフェーズ勾配3の印加時期を90″′パルス直後に置
き、リフェーズ勾配5の印加時期を180゛パルス直後
に置いて、振幅Go又は振幅Gp+を調整して時間間隔
εを0にする。ε=・0に調整したとき、180°パル
ス4を境にした前後の勾配磁場の面積が等しくなるため
Go。
Next, the principle of the measurement method and the implementation of the method will be explained. Place a water phantom with an appropriate volume in the magnet, apply the dephasing gradient 3 immediately after the 90'' pulse, apply the rephasing gradient 5 immediately after the 180'' pulse, and adjust the amplitude Go or Gp+. to set the time interval ε to 0. When adjusted to ε = 0, the areas of the gradient magnetic fields before and after the 180° pulse 4 become equal, so Go.

To 、Go 、TR間には(2)式の関係が成立って
いる。
The relationship of equation (2) holds between To, Go, and TR.

次にGDを小さくすると、TRが小さくなるようにSE
信号6が移動してε〉Oとなる。ここで既述の位相積分
法において説明したようにδを変えればεも変わるので
ε・−〇になるようにδを変化させる。このようにして
ε−0を保ちながらGOを変化させてδの測定値を(9
る。
Next, when GD is made smaller, SE becomes smaller so that TR becomes smaller.
The signal 6 moves and becomes ε>O. Here, as explained in the above-mentioned phase integration method, changing δ also changes ε, so δ is changed so that ε·−〇. In this way, GO is varied while maintaining ε-0, and the measured value of δ is (9
Ru.

一方渦電流の時定数τ及び初期値の割合(ゲイン)Aは
次のようにして求められる。勾配磁場及び渦電流により
発生ずる磁場による磁場ベクトルの位相回転量を求める
。第6図において、D1〜D4  (斜線部分)がディ
フェーズ勾配方向の位相〈ここではプラスの位相とする
)を、R1−R3の部分がリフェーズ勾配方向の位相(
ここではマイナス方向の位相とする)を与える。渦電流
をA・−とする。
On the other hand, the time constant τ and initial value ratio (gain) A of the eddy current are determined as follows. The amount of phase rotation of the magnetic field vector due to the magnetic field generated by the gradient magnetic field and eddy current is determined. In Fig. 6, D1 to D4 (shaded areas) represent the phase in the dephasing gradient direction (here, the positive phase), and R1 to R3 represent the phase in the rephasing gradient direction (here, the positive phase).
Here, the phase is assumed to be in the negative direction). Let the eddy current be A.-.

プラスの位相量の各々は次のように与えられる。Each of the positive phase quantities is given as follows.

−8−+(Th+δ)] =Go−A・(−r)−e七Th+5)  ・=OR−
A−(−r) −(e+(’?−1=)−11マイナス
の位相mの各々は次のように与えられる。
−8−+(Th+δ)] =Go−A・(−r)−e7Th+5) ・=OR−
A-(-r)-(e+('?-1=)-11 Each of the negative phases m is given as follows.

−Go −A −(−r) −(e−+(g”r−F−
) −a4)=Go −A −(−r) −ε−L (
e−t(’?−’)−1)以上から、1プラスの位相1
1−1マイナスの位相11−0を針環すると G・・T・−τ・G・−A −e”・。−(・(、−+
(子−・)−1゜ 一τ・GD ◆A・ (et−1)−τ・GR−A・(
e−)(引’−1) −GR(”!−6> +r ・G。、 A 、 (e−
′f(tows)+τ・G・・A・ε−0・(。−+(
引“)−1) −0という関係が成立つ。これから (Go −To−GR−子)+(2τ・GD−An ・(et−1) 一τ・G・・A・。−+(9−・)(8−警−1))8
−τ−τ・G・・A・(。−+C+−・L 1 ) =
−ε・G・ここでε==0とおいてまとめると、 Go −To −GR4+Go (2で−A(e−Z−
z−、A 、 9−!a (e−ン−−ト、。
-Go -A -(-r) -(e-+(g”r-F-
) −a4)=Go −A −(−r) −ε−L (
e-t('?-')-1) and above, 1 plus phase 1
When the phase 11-0 of 1-1 minus is used as a needle ring, G・・T・−τ・G・−A −e”・.−(・(, −+
(child-・)-1゜1τ・GD ◆A・ (et-1)-τ・GR-A・(
e-) (pu'-1) -GR("!-6> +r ・G., A, (e-
'f(tows)+τ・G・・A・ε−0・(.−+(
The relationship ``)-1) -0 is established.From now on, (Go -To-GR-child) + (2τ・GD-An ・(et-1) 1τ・G・・A・.−+(9 -・) (8-Kai-1))8
-τ-τ・G・・A・(.−+C+−・L 1 ) =
-ε・G・Here, let ε==0 and summarize: Go −To −GR4+Go (−A(e−Z−
z-, A, 9-! a (e-n-t,.

1))e GR−A (e Z−1) −0”・(4)第2項、第
4項をまとめてdとおき、第3項の係数をCとおくと −1−並 c−et−To   となる。    ・・・(5)O 先の測定において、得たGo、δのデータを(5)式に
代入することにより第2図のグラフを得る。
1)) e GR-A (e Z-1) -0''・(4) Letting the second and fourth terms together be d, and the coefficient of the third term be C, then -1-ordinary c- et-To. (5) O By substituting the Go and δ data obtained in the previous measurement into equation (5), the graph in FIG. 2 is obtained.

このグラフの直線部分の傾きから時定数τを求める。(
但し縦軸は対数軸になっている)ゲインAは第2図のグ
ラフにおいて、δ−〇のときのG。
The time constant τ is determined from the slope of the straight line portion of this graph. (
However, the vertical axis is a logarithmic axis) Gain A is G when δ-〇 in the graph of FIG.

の値Gooを用いて(4)式から求める。is obtained from equation (4) using the value Goo.

(2−e一部))−〇 、’、A−(GDo −To −GR−子)/(GR・
τTε          −1 (e−!−1)−Goo ・r (elニー1) ・(
2−このようにして、ディフェーズ勾配に対する渦電流
の初期値の割合Aと減衰の時定数τが分る。時定数が複
数個ある場合は折線近似し、各々1つずつ時定数につい
て計算すればよい。
(2-e part)) -〇,',A-(GDo -To -GR-child)/(GR・
τTε −1 (e−!−1)−Goo ・r (el knee 1) ・(
2-In this way, the ratio A of the initial value of the eddy current to the dephasing gradient and the time constant τ of the decay are found. If there are a plurality of time constants, it is sufficient to use a broken line approximation and calculate each time constant one by one.

以上述べたように本実施例によればSE信号6、をTε
点7に一致させるようにGoを変化して測定したため、
磁場に不均一部分があってもSE倍信号乱れが生ぜず、
正しくε−0に合せることが可能になり、渦電流の時定
数τと初期値の割合(ゲイン)Aを正確に求めることが
できるようになった。
As described above, according to this embodiment, the SE signal 6 is
Because the measurement was performed by changing Go to match point 7,
Even if there are non-uniform parts in the magnetic field, no SE signal disturbance occurs,
It has become possible to correctly match ε-0, and it has become possible to accurately determine the time constant τ of the eddy current and the ratio (gain) A of the initial value.

尚、この測定方法はオシログラフを観察しながらマニュ
アルで行っても、又、ブ【コグラムされた自動検出で行
ってもよい。
Note that this measurement method may be performed manually while observing an oscilloscope, or may be performed by automatic detection using a blockogram.

(発明の効果) 以上詳細に紐間したように、本発明によれば、渦電流に
よる勾配磁場の減少量及び時定数が高精度に駿足できて
、磁場の減少路を完全に補正するためのデータを得るこ
とができる。しがも、直接オシログラフによる読み取り
が可能で、計算も簡単な従来の方法の利点を兼ね備えた
勾配磁場応答特性の測定方法を実現することができて、
実用上の効果は大きい。
(Effects of the Invention) As described in detail above, according to the present invention, the amount of decrease and time constant of the gradient magnetic field due to eddy current can be determined with high precision, and the time constant can be adjusted with high precision to completely correct the decrease path of the magnetic field. data can be obtained. However, we were able to realize a method for measuring gradient magnetic field response characteristics that has the advantages of the conventional method, which can be directly read using an oscilloscope and is easy to calculate.
The practical effects are significant.

【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の方法の説明図、第2図はG
oとδの関係曲線図、第3図はNMR−CTのパルス法
の原理の説明図、第4図はNMR−CTの1tiJJi
のパルスシーケンスを示す図、第5図は従来の位相積分
法による測定のパルスシーケンスの図、第6図は渦′F
i流の影響の説明図、第7図は従来の位相積分法におけ
るδ−ε曲線図である。 1・・・90°パルス   2・・・FID信号3・・
・ディフェーズ勾配 4・・・1800パルス5・・・
リフェーズ勾配  6・・・SE(8号7・・・16点 特許出願人 横河メディカルシステム株式会社篤1図 第2図 U                δ−−第3図 (イ)                   (O)
(ハ) 9σノfルス    1ao’パルス 第5図 第7図 δ(ms)
FIG. 1 is an explanatory diagram of a method according to an embodiment of the present invention, and FIG.
The relationship curve between o and δ, Figure 3 is an explanatory diagram of the principle of the NMR-CT pulse method, and Figure 4 is the 1tiJJi of NMR-CT.
Figure 5 is a diagram showing the pulse sequence of measurement using the conventional phase integration method, Figure 6 is a diagram showing the pulse sequence of the vortex 'F
FIG. 7, which is an explanatory diagram of the influence of the i-flow, is a δ-ε curve diagram in the conventional phase integration method. 1...90° pulse 2...FID signal 3...
・Dephase gradient 4...1800 pulses 5...
Rephase gradient 6...SE (No. 8 7...16 points Patent applicant Yokogawa Medical System Co., Ltd. Atsushi 1 Figure 2 U δ--Figure 3 (A) (O)
(c) 9σ nof pulse 1ao' pulse Figure 5 Figure 7 δ (ms)

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 核磁気共鳴断層撮影装置に印加する勾配磁場により生ず
る渦電流の影響を除去するため、渦電流による勾配磁場
応答を測定する測定方法において、180°パルスによ
るSE信号のパルスシーケンスを用いて、SE信号を9
0°パルスと180°パルスの時間間隔の2倍の位置に
固定させ、ディフェーズ勾配の振幅と、前記ディフェー
ズ勾配と180°パルスのそれぞれの印加時期の時間間
隔の変化との関係から、渦電流による勾配磁場応答特性
を求めることを特徴とする勾配磁場応答測定方法。
In order to eliminate the influence of eddy currents caused by gradient magnetic fields applied to nuclear magnetic resonance tomography equipment, in a measurement method for measuring gradient magnetic field responses due to eddy currents, a pulse sequence of SE signals with 180° pulses is used to detect the SE signal. 9
The vortex is fixed at a position twice the time interval between the 0° pulse and the 180° pulse, and the vortex is A gradient magnetic field response measurement method characterized by determining gradient magnetic field response characteristics due to current.
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JP2009172415A (en) * 2009-05-11 2009-08-06 Toshiba Corp Magnetic resonance imaging apparatus
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