JPH03218733A - 磁気共鳴イメージング装置 - Google Patents
磁気共鳴イメージング装置Info
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- JPH03218733A JPH03218733A JP2012471A JP1247190A JPH03218733A JP H03218733 A JPH03218733 A JP H03218733A JP 2012471 A JP2012471 A JP 2012471A JP 1247190 A JP1247190 A JP 1247190A JP H03218733 A JPH03218733 A JP H03218733A
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- Japan
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- magnetic field
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- magnetic resonance
- pulse power
- spin
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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
- G01R33/44—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance using nuclear magnetic resonance [NMR]
- G01R33/48—NMR imaging systems
- G01R33/58—Calibration of imaging systems, e.g. using test probes, Phantoms; Calibration objects or fiducial markers such as active or passive RF coils surrounding an MR active material
- G01R33/583—Calibration of signal excitation or detection systems, e.g. for optimal RF excitation power or frequency
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- Physics & Mathematics (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (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】
[発明の目的]
(産業上の利用分野)
本発明は、被検体を配置された一様静磁場に傾斜磁場を
重畳し、かつ、励起回転磁場を印加して前記被検体に磁
気共鳴信号を生ぜしめ、誘起された磁気共鳴信号を検出
して、前記被検体の画像情報を得る磁気共鳴イメージン
グ装置に関する。
重畳し、かつ、励起回転磁場を印加して前記被検体に磁
気共鳴信号を生ぜしめ、誘起された磁気共鳴信号を検出
して、前記被検体の画像情報を得る磁気共鳴イメージン
グ装置に関する。
(従来の技術)
従来、MHI装置やMRS装置(MAGNETICRE
SONANCE SPECTROSCOPY)において
は予め画像化しようとするサジタル面,コロナル面等を
基準として、送信パルス電力を所定範囲で変化させた際
に受信エコー信号のピーク値が最大となる送信パルス電
力の値を把握し、これを基に当該被検体の撮影時の送信
パルス電力を自動設定していた。これをオートパワーコ
ントロール( AUTOPOVERCONTROL )
という。
SONANCE SPECTROSCOPY)において
は予め画像化しようとするサジタル面,コロナル面等を
基準として、送信パルス電力を所定範囲で変化させた際
に受信エコー信号のピーク値が最大となる送信パルス電
力の値を把握し、これを基に当該被検体の撮影時の送信
パルス電力を自動設定していた。これをオートパワーコ
ントロール( AUTOPOVERCONTROL )
という。
第4図(a)は送信コイル内に被検体を挿入した状態を
示す説明図、同図(b)はF(ω)とωの関係図、同図
(C)はS (t)とtとの関係図である。
示す説明図、同図(b)はF(ω)とωの関係図、同図
(C)はS (t)とtとの関係図である。
同図を参照しつつ被検体Pの腹部撮影の際を例として前
記オートパワーコントロールについて考えてみる。同図
(a)に示す被検体Pの腹部は送信コイル1内に挿入さ
れるが、通常の被検体Pは特に幼児等を除けば足部や頭
部等は送信コイル1外に配置されることになる。一方、
送信コイル1の感度領域は撮影可能領域外にも広く感度
を有しているにも拘らず、撮影可能領域外は送信磁場は
均一ではない。
記オートパワーコントロールについて考えてみる。同図
(a)に示す被検体Pの腹部は送信コイル1内に挿入さ
れるが、通常の被検体Pは特に幼児等を除けば足部や頭
部等は送信コイル1外に配置されることになる。一方、
送信コイル1の感度領域は撮影可能領域外にも広く感度
を有しているにも拘らず、撮影可能領域外は送信磁場は
均一ではない。
しかしながら、例えば前記サジタル面(体軸と平行な面
)の断層像を画像化する場合は、該断層面の撮影可能領
域外の送信磁場が均一でない領域(足部や頭部等)も励
起してスピンエコー信号を収集することになる。
)の断層像を画像化する場合は、該断層面の撮影可能領
域外の送信磁場が均一でない領域(足部や頭部等)も励
起してスピンエコー信号を収集することになる。
ここで、得られたスピンエコー信号をs(t)で表すと
、フーリエ変換されたプロジエクションデータF(ω)
は、 F (ω) =f S (t) e′″’ d t
− (1)で表される。尚、同図にはZ方向をリー
ド方向とした場合のF(ω)とS (t)とを示す。
、フーリエ変換されたプロジエクションデータF(ω)
は、 F (ω) =f S (t) e′″’ d t
− (1)で表される。尚、同図にはZ方向をリー
ド方向とした場合のF(ω)とS (t)とを示す。
上記(1)式を逆変換すると、
S (t) =a f F (ω) e−””d t
− (2)(ただしaは定数) となり1=0つまりスピンエコー信号のピーク値Soは
、 So =afF (ω)dt ・・
・(3)と表され、プロジエクションデータの面積に対
応することがわかる。
− (2)(ただしaは定数) となり1=0つまりスピンエコー信号のピーク値Soは
、 So =afF (ω)dt ・・
・(3)と表され、プロジエクションデータの面積に対
応することがわかる。
以上のことから同図(a)に示す斜線部P1の場合には
、プロジエクションデー夕は同図(b)に示す斜線部P
2のみが対応し、他の部分は撮影領域外の信号となり、
F(ω)を積分して得られるS(t)(同図(C)に示
す)は撮影領域外の信号も含まれてしまうことになる。
、プロジエクションデー夕は同図(b)に示す斜線部P
2のみが対応し、他の部分は撮影領域外の信号となり、
F(ω)を積分して得られるS(t)(同図(C)に示
す)は撮影領域外の信号も含まれてしまうことになる。
(発明が解決しようとする課題)
このように従来のオートパワーコントロールにおいては
、スピンエコー信号の最大あるいは最小条件を求める際
に撮影領域外の送信磁場の不均一な領域をも励起してい
るため、送信パルス電力すなわち最適な90°パルス又
は180°パルスノハワー条件を求めていることになら
ない。このため、スピン系磁気モーメントの倒れ角度が
設定値と異なってしまい、得られた画像のコントラスト
が悪化するという問題があった。
、スピンエコー信号の最大あるいは最小条件を求める際
に撮影領域外の送信磁場の不均一な領域をも励起してい
るため、送信パルス電力すなわち最適な90°パルス又
は180°パルスノハワー条件を求めていることになら
ない。このため、スピン系磁気モーメントの倒れ角度が
設定値と異なってしまい、得られた画像のコントラスト
が悪化するという問題があった。
そこで本発明は、スピン系磁気モーメントの倒れ角度を
所定値に調整可能な磁気共鳴イメージング装置の提供を
目的とする。
所定値に調整可能な磁気共鳴イメージング装置の提供を
目的とする。
[発明の構成コ
(課題を解決するための手段)
上記目的を達成するための本発明の構成は、前述した磁
気共鳴イメージング装置において、前記励起回転磁場発
生に供される送信パルス電力を、前記被検体のアキシャ
ル面に基づいて変化させることにより、スピン系磁気モ
ーメントの倒れ角度を所定値に調整する送信パルス制御
手段を備えたものとしている。
気共鳴イメージング装置において、前記励起回転磁場発
生に供される送信パルス電力を、前記被検体のアキシャ
ル面に基づいて変化させることにより、スピン系磁気モ
ーメントの倒れ角度を所定値に調整する送信パルス制御
手段を備えたものとしている。
(作 用)
上記構成を備えた本発明の作用は、送信パルス制御手段
はスピン系磁気モーメントの倒れ角度を被検体のアキシ
ャル面に基づいて変化させるようにしている。このよう
にして、スピン系磁気モーメントの倒れ角度を所定値に
調整している。
はスピン系磁気モーメントの倒れ角度を被検体のアキシ
ャル面に基づいて変化させるようにしている。このよう
にして、スピン系磁気モーメントの倒れ角度を所定値に
調整している。
(実施例)
以下、本発明について図面を参照して説明する。
第1図は本発明の一実施例としての磁気共鳴イメージン
グ装置のブロック図である。
グ装置のブロック図である。
同図に示す磁気共鳴イメージング装置は、内部に挿入さ
れた被検体(図示しない)に一定強度の主磁場を印加す
る静磁場コイル32,被検体にX方向,y方向及び2方
向の勾配磁場を印加する勾配コイル33,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励起コイル3
4,被検体内からの磁気共鳴信号を検出するための検出
コイル35を備えたマグネットアセンブリ31と、後述
する機能を備えたコントローラ13の動作制御,該コン
トローラ13からのクロックパルスの受信及び波形メモ
リ21(後述する)からの読出しを行い、観測された磁
気共鳴による信号処理を行うデータ処理計算機11とを
備え、このデータ処理計算機11と前記マグネットアセ
ンブリ31内の励起コイル34との間には詳細を後述す
るコントローラ13,該コントローラ13を介して前記
勾配コイル33の電流を制御し、被検体(図示しない)
に勾配磁場を印加する勾配磁場制御回路14が接続配置
されている。尚、前記静磁場コイル32には該静磁場コ
イル32への供給電流を制御し、被検体に静磁場H。を
印加する静磁場制御回路15が接続されている。また、
図中12はCRT等を含んでなる表示部である。
れた被検体(図示しない)に一定強度の主磁場を印加す
る静磁場コイル32,被検体にX方向,y方向及び2方
向の勾配磁場を印加する勾配コイル33,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励起コイル3
4,被検体内からの磁気共鳴信号を検出するための検出
コイル35を備えたマグネットアセンブリ31と、後述
する機能を備えたコントローラ13の動作制御,該コン
トローラ13からのクロックパルスの受信及び波形メモ
リ21(後述する)からの読出しを行い、観測された磁
気共鳴による信号処理を行うデータ処理計算機11とを
備え、このデータ処理計算機11と前記マグネットアセ
ンブリ31内の励起コイル34との間には詳細を後述す
るコントローラ13,該コントローラ13を介して前記
勾配コイル33の電流を制御し、被検体(図示しない)
に勾配磁場を印加する勾配磁場制御回路14が接続配置
されている。尚、前記静磁場コイル32には該静磁場コ
イル32への供給電流を制御し、被検体に静磁場H。を
印加する静磁場制御回路15が接続されている。また、
図中12はCRT等を含んでなる表示部である。
前記データ処理計算機11と前記マグネットアセンブリ
31内の検出コイル35との間には、該検出コイル35
からの磁気共鳴信号を増幅するプリアンプ19,この増
幅された磁気共鳴信号を位相検波する位相検波回路20
,位相検波された波形信号を記憶する波形メモリ21が
接続配置されている。
31内の検出コイル35との間には、該検出コイル35
からの磁気共鳴信号を増幅するプリアンプ19,この増
幅された磁気共鳴信号を位相検波する位相検波回路20
,位相検波された波形信号を記憶する波形メモリ21が
接続配置されている。
前記コントローラ13は、励起コイル34による励起回
転磁場発生に供される送信パルス電力を、被検体のアキ
シャル面に基づいて変化させることにより、スピン系磁
気モーメントの倒れ角度を所定値に調整する送信パルス
制御手段としての機能を備えたものである。
転磁場発生に供される送信パルス電力を、被検体のアキ
シャル面に基づいて変化させることにより、スピン系磁
気モーメントの倒れ角度を所定値に調整する送信パルス
制御手段としての機能を備えたものである。
例えば、被検体からのスピンエコー信号を検出コイル3
5を介して受信した場合、送信パルス電力を所定範囲で
変化させた際に、受信エコー信号のピーク値が最大とな
る送信パルス電力値を把握し、これを基に当該被検体の
撮影の送信パルス電力を自動設定するものである。また
、磁気共鳴信号の観測データを収集するためのタイミン
グ信号を発生し、勾配磁場制御回路14及び後述するゲ
ート回路17の動作を制御して、勾配磁場Gx,Gy,
Gzや高周波パルスRFの発生シーケンスを制御してい
る。
5を介して受信した場合、送信パルス電力を所定範囲で
変化させた際に、受信エコー信号のピーク値が最大とな
る送信パルス電力値を把握し、これを基に当該被検体の
撮影の送信パルス電力を自動設定するものである。また
、磁気共鳴信号の観測データを収集するためのタイミン
グ信号を発生し、勾配磁場制御回路14及び後述するゲ
ート回路17の動作を制御して、勾配磁場Gx,Gy,
Gzや高周波パルスRFの発生シーケンスを制御してい
る。
また前記コントローラ13と前記マグネットアセンブリ
31内の励起コイル34との間には、コントローラ13
により周波数を制御される高周波信号を発生する高周波
発振器16と、アッテネータ22と、このアッテネータ
22を介して接続され、前記コントローラ13からのタ
イミング信号により、高周波発振器16の出力した高周
波信号を変調し、高周波パルスを生成するゲート回路1
7と、このゲート回路17の出力した高周波パルスを電
力増幅し、励起コイル34に供給する電力増幅器18と
が接続配置されている。
31内の励起コイル34との間には、コントローラ13
により周波数を制御される高周波信号を発生する高周波
発振器16と、アッテネータ22と、このアッテネータ
22を介して接続され、前記コントローラ13からのタ
イミング信号により、高周波発振器16の出力した高周
波信号を変調し、高周波パルスを生成するゲート回路1
7と、このゲート回路17の出力した高周波パルスを電
力増幅し、励起コイル34に供給する電力増幅器18と
が接続配置されている。
前記アッテネータ22は、高周波発信器16かに出力さ
れる電流の制御を行うもので、このアッテネータ22と
前記高周波発振器16とにより送信パルス電力を可変し
ている。
れる電流の制御を行うもので、このアッテネータ22と
前記高周波発振器16とにより送信パルス電力を可変し
ている。
次に第2図及び第3図をも参照して前記装置の動作を説
明する。第2図は前述したー実施例装置に用いられるパ
ルスシーケンスの一例を示すタイミング図、第3図(a
)は送信コイル内に被検体を挿入した状態を示す説明図
、同図(b)はF(ω)とωの関係図、同図(C)はS
(t)とtとの関係図である。
明する。第2図は前述したー実施例装置に用いられるパ
ルスシーケンスの一例を示すタイミング図、第3図(a
)は送信コイル内に被検体を挿入した状態を示す説明図
、同図(b)はF(ω)とωの関係図、同図(C)はS
(t)とtとの関係図である。
まず、被検体Pの撮影に先だってコントローラ13は送
信パルス電力の設定を行う。
信パルス電力の設定を行う。
まず、90°パルス36と180°パルス37のパルス
幅を同一とし、かつ、振幅の比率を1:2に保持しなが
ら、該振幅を順次変化させつつ被検体からのスピンエコ
ー信号38を収集する。このスピンエコー信号38は検
出コイル35を介して受信され、データ処理計算機11
に入力される。
幅を同一とし、かつ、振幅の比率を1:2に保持しなが
ら、該振幅を順次変化させつつ被検体からのスピンエコ
ー信号38を収集する。このスピンエコー信号38は検
出コイル35を介して受信され、データ処理計算機11
に入力される。
この入力されたスピンエコー信号38はデータ処理計算
機11により演算処理され、そのピーク値を保持すると
ともに、今度はコントローラ13を介してアッテネータ
22を可変することにより送信パルス電力を変えて上記
同様被検体Pに励起回転磁場を印加し、その時のスピン
エコー信号ノピーク値を保持する。
機11により演算処理され、そのピーク値を保持すると
ともに、今度はコントローラ13を介してアッテネータ
22を可変することにより送信パルス電力を変えて上記
同様被検体Pに励起回転磁場を印加し、その時のスピン
エコー信号ノピーク値を保持する。
このようにして、送信パルス電力を変えて収集された複
数のスピンエコー信号を基に、データ処理計算機11は
、カーブフイッティング等の計算を行ない、コントロー
ラ13をスピンエコー信号のピーク値が最大となる際の
送信パルス電力すなわちアッテネータ22の制御状態に
認定する。
数のスピンエコー信号を基に、データ処理計算機11は
、カーブフイッティング等の計算を行ない、コントロー
ラ13をスピンエコー信号のピーク値が最大となる際の
送信パルス電力すなわちアッテネータ22の制御状態に
認定する。
この場合、第2図に示すようにリード方向(ここではy
方向)に対してデフエーズ用傾斜磁場Gyを、区間■乃
至■に加え、リフエーズ用傾斜磁場Gyを区間■に加え
てスピンエコー信号を収集する。このようなパルスシー
ケンスにより、スピン系磁気モーメントの倒れ角が90
°又は180°の所定値に調整されるのである。
方向)に対してデフエーズ用傾斜磁場Gyを、区間■乃
至■に加え、リフエーズ用傾斜磁場Gyを区間■に加え
てスピンエコー信号を収集する。このようなパルスシー
ケンスにより、スピン系磁気モーメントの倒れ角が90
°又は180°の所定値に調整されるのである。
以後、設定された送信パルス電力によって当該被検体P
に励起回転磁場を印加し、当該被検体Pからの磁気共鳴
信号を検出コイル35を介して収集することにより画像
情報を得る。
に励起回転磁場を印加し、当該被検体Pからの磁気共鳴
信号を検出コイル35を介して収集することにより画像
情報を得る。
尚、被検体Pからの磁気共鳴信号を基に画像を再構成す
るのは従来装置と同様であるので、その説明を省略する
。
るのは従来装置と同様であるので、その説明を省略する
。
以上詳述した実施例装置によれば、励起回転磁場発生に
供される送信パルス電力を、第3図(a)に示す被検体
Pのアキシャル面39に基づいて変化させるようにして
いるので、従来のオートパワーコントロールのように、
スピンエコー信号の最大あるいは最小条件を求める際に
撮影領域外の送信磁場の不均一な領域を励起せず、プロ
ジエクションデータF(ω)は同図(b)に示す斜線部
40のみが対応する。また、同図(c)に示すスピンエ
コー信号41も撮影領域内の信号成分だけを含むことに
なる。従って、送信パルス電力すなわち最適な90°パ
ルス又は180°パルスのパワー条件を求めることがで
きる。このため、目的とする正確なフリップ角に再設定
することができ、コントラストの良好な画像を得ること
ができる。
供される送信パルス電力を、第3図(a)に示す被検体
Pのアキシャル面39に基づいて変化させるようにして
いるので、従来のオートパワーコントロールのように、
スピンエコー信号の最大あるいは最小条件を求める際に
撮影領域外の送信磁場の不均一な領域を励起せず、プロ
ジエクションデータF(ω)は同図(b)に示す斜線部
40のみが対応する。また、同図(c)に示すスピンエ
コー信号41も撮影領域内の信号成分だけを含むことに
なる。従って、送信パルス電力すなわち最適な90°パ
ルス又は180°パルスのパワー条件を求めることがで
きる。このため、目的とする正確なフリップ角に再設定
することができ、コントラストの良好な画像を得ること
ができる。
また、画像上のアーチファクトを防止するために撮影領
域外の信号を削除するフィルタ回路を用いる場合もある
が、同時にオフセンターイメージング(磁場中心からず
れた位置に画像中心を移動させること)を行う場合には
、前記フィルタ回路の帯域も対応して広げる必要がある
。この場合にも前記と同様の問題を生ずるが、本実施例
の適用により前記と同様の効果を得ることができる。
域外の信号を削除するフィルタ回路を用いる場合もある
が、同時にオフセンターイメージング(磁場中心からず
れた位置に画像中心を移動させること)を行う場合には
、前記フィルタ回路の帯域も対応して広げる必要がある
。この場合にも前記と同様の問題を生ずるが、本実施例
の適用により前記と同様の効果を得ることができる。
尚、本発明は前記一実施例に限定されるものではなく、
その要旨の範囲内において様々に変形実施が可能である
。
その要旨の範囲内において様々に変形実施が可能である
。
[発明の効果コ
以上詳述した本発明によれば、スピン系磁気モーメント
の倒れ角度を所定値に調整可能な磁気共鳴イメージング
装置の提供ができる。
の倒れ角度を所定値に調整可能な磁気共鳴イメージング
装置の提供ができる。
第1図は本発明の一実施例としての磁気共鳴イメージン
グ装置のブロック図、第2図は前述した一実施例装置に
用いられるパルスシーケンスの一例を示すタイミング図
、第3図(a)は第1図に示す送信コイル内に被検体を
挿入した状態を示す説明図、同図(b)はF(ω)とω
の関係図、同図(C)はS (t)とtとの関係図、第
4図は従来装置における説明図であり、同図(a)は送
信コイル内に被検体を挿入した状態を示す説明図、同図
(b)はF(ω)とωの関係図、同図(C)はS (t
)とtとの関係図である。 13・・・送信パルス制御手段、 P・・・被検体。
グ装置のブロック図、第2図は前述した一実施例装置に
用いられるパルスシーケンスの一例を示すタイミング図
、第3図(a)は第1図に示す送信コイル内に被検体を
挿入した状態を示す説明図、同図(b)はF(ω)とω
の関係図、同図(C)はS (t)とtとの関係図、第
4図は従来装置における説明図であり、同図(a)は送
信コイル内に被検体を挿入した状態を示す説明図、同図
(b)はF(ω)とωの関係図、同図(C)はS (t
)とtとの関係図である。 13・・・送信パルス制御手段、 P・・・被検体。
Claims (1)
- 被検体を配置された一様静磁場に傾斜磁場を重畳し、か
つ、励起回転磁場を印加して前記被検体に磁気共鳴信号
を生ぜしめ、誘起された磁気共鳴信号を検出して、前記
被検体の画像情報を得る磁気共鳴イメージング装置にお
いて、前記励起回転磁場発生に供される送信パルス電力
を、前記被検体のアキシャル面に基づいて変化させるこ
とにより、スピン系磁気モーメントの倒れ角度を所定値
に調整する送信パルス制御手段を備えたことを特徴とす
る磁気共鳴イメージング装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2012471A JP2945048B2 (ja) | 1990-01-24 | 1990-01-24 | 磁気共鳴イメージング装置 |
| EP19910100757 EP0439119A3 (en) | 1990-01-24 | 1991-01-22 | Magnetic resonance imaging system |
| US08/094,916 US5343149A (en) | 1990-01-24 | 1993-07-22 | Magnetic resonance imaging system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2012471A JP2945048B2 (ja) | 1990-01-24 | 1990-01-24 | 磁気共鳴イメージング装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03218733A true JPH03218733A (ja) | 1991-09-26 |
| JP2945048B2 JP2945048B2 (ja) | 1999-09-06 |
Family
ID=11806287
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2012471A Expired - Lifetime JP2945048B2 (ja) | 1990-01-24 | 1990-01-24 | 磁気共鳴イメージング装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5343149A (ja) |
| EP (1) | EP0439119A3 (ja) |
| JP (1) | JP2945048B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005521806A (ja) * | 2002-03-28 | 2005-07-21 | クラリアント・インターナシヨナル・リミテッド | 色彩を管理する方法及び装置 |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5481190A (en) * | 1991-07-19 | 1996-01-02 | Kabushiki Kaisha Toshiba | MRI auto power control method and system |
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