JPH04129531A

JPH04129531A - 磁気共鳴イメージング方法

Info

Publication number: JPH04129531A
Application number: JP2250988A
Authority: JP
Inventors: Osamu Fujitsuka; 藤束　修
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1990-09-20
Filing date: 1990-09-20
Publication date: 1992-04-30

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。

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、核磁気共鳴（ＮＭＲ：Ｎｕｃｌｅ−ａｒ　　
Ｍａｇｎｅｔｉｃ　　Ｒｅ５ｏｎａｎｃｅ）現象を応用
した磁気共鳴イメージング装置のための磁気共鳴イメー
ジング方法に係わり、特に、超電導磁石を備えた磁気共
鳴イメージング装置のための磁気共鳴イメージング方法
に関する。

（従来の技術）核磁気共鳴現象は、磁場中に置かれた原子核が特定波長
の電磁波エネルギーを共鳴吸収して、次いでこのエネル
ギーを電磁波として放出する現象である。この現象を利
用して生体の診断を行う磁気共鳴イメージング装置は、
上述の原子核、特に、プロトンから放出される電磁波（
エコー信号）を検知して、検知された信号を処理して、
原子核（プロトン）密度、縦緩和時間Ｔ１、横緩和時間
Ｔ２、流れ、化学シフト等の情報が反映された被検者の
断層像等の診断情報が得られる。このエコー信号を得る
ためには、この装置において、静磁場中に配置された被
検体に対して、パルスシーケンサの制御により、リード
用、エンコード用およびスライス用傾斜磁場を印加する
と共に、所定の９０″パルスおよび１８０°パルスを印
加している。

ところで、この磁気共鳴イメージング装置では、静磁場
を発生する磁石として、超電導磁石が用いられつつある
。この超７に導磁石は、電力損失がないために高磁場の
発生が容易であることや磁場安定性に優れている等の特
徴を有する。この超電導磁石は、−船釣に、超電導コイ
ルと、このコイルを冷却するクライオスタットから構成
されている。

また、このクライオスタットでは、冷却媒体としての液
体ヘリウムを収納する液体ヘリウム容器の外側に２０に
および８０に熱輻射シールドと称せられ、アルミニラ板
からなる熱シールド体が設けられて熱の侵入が防止され
ている（岩井喜典他著「医用画像診断装置Ｊ　１９８８
年、第１３２頁乃至第１３４頁参照）。

しかし、この様な超電導磁石を用いた磁気共鳴イメージ
ング装置においては、傾斜磁場を発生するためにパルス
電流を印加すると、超電導磁石の熱シールド体に渦電流
が発生する。この渦電流のために、傾斜磁場発生用のパ
ルス電流の供給が停止された後においても磁場が発生し
ている。即ち、第６図に示す様に、破線で波形を示した
パルス電流（６１）が印加されると、実線で波形を示し
た傾斜磁場（６２）が発生すると共に、不所望な残留磁
場（Ｂ３）が存在してしまう。この傾斜磁場発生用のパ
ルス電流を印加した際に寄生的に発生する残留磁場のた
めに、傾斜磁場の線形性が損なわれてしまう。この現象
は、リード用、エンコード用およびスライス用傾斜磁場
を発生するときに、生じてしまう。その結果、得られた
断層画像等にアーチファクトが発生したり、スライス用
傾斜磁場に重畳してスライス面が歪む等の不都合が生じ
、鮮明な画像が得られない。

（発明が解決しようとする課題）上述したように、従来の超電導磁石を用いた磁気共鳴イ
メージング装置の磁気共鳴イメージング方法におけるパ
ルスシーケンスでは、熱シールド体による残留磁気のた
めに傾斜磁場の線形性が損なわれてしまい、その結果、
得られた断層画像等にアーチファクトが発生したり、ス
ライス用傾斜磁場に重畳してスライス面が歪む等の不都
合が生じ、鮮明な画像が得られない問題がある。

本発明の目的は、超電導磁石の熱シールド体による残留
磁気の影響を効果的に抑制し、鮮明な画像が得られる磁
気共鳴イメージング方法を提供することにある。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）本発明は、熱シールド体を備えた超電導磁石により発生
された静磁場中に配置された被検体に対してリード用、
エンコード用およびスライス用傾斜磁場並びに９０°−
１８０°パルス系列の高周波パルスを印加し、誘起され
たエコー信号を収集して画像化する磁気共鳴イメージン
グ方法において、前記リード用傾斜磁場が励起用のパル
ス磁場の発生に伴い寄生的に発生する残留磁場を相殺す
るための補正磁場を有することを特徴とする磁気共鳴イ
メージング方法である。また、本発明は、前記エンコー
ド用傾斜磁場が１８００パルスを挾んで極性の異なる励
起用パルス磁場からなることを特徴とする磁気共鳴イメ
ージング方法である。

さらに、本発明は、前記スライス用傾斜磁場が励起用パ
ルス磁場が印加される前に印加されるスポイラー磁場を
有することを特徴とする磁気共鳴イメージング方法であ
る。

（作用）本発明によれば、励起用パルス磁場の発生に伴い寄生的
に発生する残留磁場を相殺するための補正磁場を有する
リード用傾斜磁場を印加することにより、熱シールド体
に起因する不所望な残留磁場が相殺されてエコー信号の
収集に対する残留磁場の影響が効果的に抑制することが
できる。その結果、熱シールド体に起因する画像上のア
ーチファクトがなく、また、スライス面が歪むことがな
く、鮮明な画像が得られる。

また、１８０″パルスを挾んで極性の異なる励起用パル
ス磁場からなるエンコード用傾斜磁場を印加することに
より、熱シールド体に起因する不所望な残留磁場が相殺
されて、エコー信号の収集に対する残留磁場の影響が効
果的に抑制することができる。その結果、熱シールド体
に起因する画像上のアーチファクトがな（、また、スラ
イス面が歪むことがなく、鮮明な画像が得られる。

さらに、励起用パルス磁場が印加される前にスポイラ−
磁場を印加するスライス用傾斜磁場を印加することによ
り、熱シールド体に起因する不所望な残留磁場の影響を
一定とすることにより、残留磁場の影響を一定として実
質的に抑制することができる。その結果、熱シールド体
に起因する画質の不安定性が解消されて、安定した画質
を有する鮮明な画像が得られる。

（実施例）以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。第１
図は、本発明の実施例に基づく核磁気共鳴イメージング
装置の構成を示す模式図である。

第１図に示す様に、この装置（１）は、エコー信号が誘
起された部位の位置情報を得るための傾斜磁場を発生す
る傾斜磁場発生コイル（２）および高周波パルスが印加
されてエコー信号を誘起させるための高周波磁場を放射
すると共に誘起されたエコー信号を検出するための高周
波コイル（３）を有する。この傾斜磁場発生コイル（２
）は、被検者（Ｐ）の身長方向の軸をＺ軸とし、このＺ
軸と夫々直交する軸をＸ軸およびＹ軸とすると、これら
の軸について傾斜磁場を発生するＸ軸傾斜磁場発生コイ
ル（２ａ）、Ｙ軸傾斜磁場発生コイル（２ｂ）、Ｚ軸傾
斜磁場発生コイル（２ｃ）から構成される。各傾斜磁場
発生コイル（２ａ）、（２ｂ）、（２ｃ）は、Ｘ軸傾斜
磁場電源（４ａ）、Ｙ軸傾斜磁場電源（４ｂ）、Ｚ軸傾
斜磁場電源（４ｃ）に、夫々接続されている。また、高
周波コイル（３）は、送信回路系（５）および受信回路
系（８）に接続される。

さらに、この装置（１）は、パルスシーケンスを実施す
るシーケンサ（７）、並びに各電源（４ａ）、（４ｂ）
、（４Ｃ）、送信回路系（５）、受信回路系（６）およ
びシーケンサ（７）の全てを制御すると共に検出信号の
信号処理を行うコンピュータシステム（８）を備える。

このコンピュータシステム（８）で処理された信号はデ
イスプレィ（９）で表示される。この装置（１）は、被
検者（Ｐ）に対してＺ軸方向に静磁場を発生する静磁場
発生コイルおよび熱シールド体を備えた超電導磁石（図
示せず）およびこの超電導磁石に電流を供給する電源（
図示せず）をも備える。

この装置（１）を用いて、第２図に示すパルスシーケン
スにより、断層像が得られる。まず、時間１０において
、高周波パルスとしての９０″パルスおよびスライス面
を決定するスライス用傾斜磁場Ｇｓとしての励起用パル
ス磁場が印加される。

次に、エンコード用傾斜磁場ＧＥとしての励起用パルス
磁場およびリード用傾斜磁場ＧＲとしての主磁場が印加
される。

時間１１において、１８０＠パルスおよびスライス用傾
斜磁場Ｇｓとしての励起用パルス磁場が印加される。こ
の後、時間ｔ２において、リード用傾斜磁場としての収
集用パルス磁場が印加されて、エコー信号が収集される
。

ところで、このパルスシーケンスでは、リード用傾斜磁
場ＧＲとして、静磁場を発生する超電導磁石に用いられ
る熱シールド体に起因する不所望な残留磁場を相殺する
ための補正磁場がエコー信号を収集する前に印加される
。この補正磁場は、後に詳述する様に、上記残留磁場を
相殺する太きさを有すると共に、逆の極性を有する。こ
の補正磁場は、傾斜磁場発生コイルに主パルスとは逆の
極性を有する副パルスを印加することにより発生される
。この補正磁場により、リード用傾斜磁場としての主磁
場を発生させる際に寄生的に発生した残留磁場が相殺さ
れて、エコー信号の収集に対する残留磁場の影響が効果
的に抑制することができる。その結果、熱シールド体に
起因する画像上のアーチファクトがなく、また、スライ
ス面が歪むことがなく、鮮明な画像が得られる。

このリード用傾斜磁場ＧＲについて、さらに、説明する
。従来のパルスシーケンスでは、第５図に示す様に、熱
シールド体に発生した渦電流により、傾斜磁場（Ｂ２）
を発生するために傾斜磁場コイルへのパルス電流（Ｂ１
）の供給を停止しても、磁場は引き続いて発生して、残
留磁場（６３）が存在している。これに対して、本実施
例のパルスシーケンスでは、第３図に示す様に、リード
用傾斜磁場ＧＲとしては、主磁場（３１）の後でエコー
信号を収集する前に補正磁場（３２）を印加することに
より、主磁場（３１）を発生するために傾斜磁場発生コ
イルに印加されるパルス電流である主パルス（３３）の
供給が停止された際に発生する残留磁場（３４）は、こ
の残留磁場（３４）と逆の極性を有し、補正磁場（３２
）を発生するために主パルス（３３）とは逆の極性を有
する電流パルスである副パルス（３５）を傾斜磁場発生
コイルに印加した際に副次的に発生する残留磁場（３６
）により相殺される。その結果、収集用パルス磁場（３
７）が印加されて、エコー信号（３３）が収集される際
には、この残留磁場（３４）の影響は効果的に抑制され
る。この補正磁場（３２）は、傾斜磁場発生コイルに主
パルスと逆の極性を有し、残留磁場と同じ大きさの磁場
を副次的に発生する副パルス（３５）を印加することに
より、発生できる。この副パルス（３５）は、シーケン
サにおける主パルス（３３）を発生するためのプログラ
ムを適宜修正することにより、容品に得られる。

以上述べた様に、この実施例のパルスシーケンスを行う
ことにより、熱シールド体に起因する残留磁場の影響が
効果的に抑制されて、鮮明な断層画像等が得られる。

次に、本発明の他の実施例について、第４図および第７
図を用いて説明する。この実施例のパルスシーケンスで
は、エンコード用傾斜磁場ＧＥとして、１８０″パルス
を挾んで極性の異なる励起用パルス磁場を印加すること
により、熱シールド体に起因する残留磁場を相殺されて
、エコー信号の収集に対する残留磁場の影響が効果的に
抑制することができる。即ち、第７図に示す様に、従来
のパルスシーケンスでは、エンコード用傾斜磁場ＧＥが
正方向に印加されていた。そのために、この傾斜磁場の
発生に伴い熱シールド体に起因する残留磁場（７１）が
発生し、しかも、この残留磁場（７１）が以降のパルス
シーケンスで蓄積されて、増大した残留磁場となる。そ
の結果、次のパルスシーケンスにおけるエコー信号の収
集の際に悪影響を与えていた。

これに対して、第４図に示す様に、本実施例のパルスシ
ーケンスでは、エンコード用傾斜磁場ＧＥとしては、１
８０″パルスを挾んで正極性および負極性の励起用パル
ス磁場が印加されるために、残留磁場は相殺されてしま
う。その結果、熱シールド体に起因する残留磁場の影響
が効果的に抑制されて、鮮明な断層画像等が得られる。

この様に、本実施例のパルスシーケンスにより、熱シー
ルド体に起因する不所望な残留磁場が相殺されて、エコ
ー信号の収集に対する残留磁場の影響が効果的に抑制す
ることができる。その結果、熱シールド体に起因する画
像上のアーチファクトがなく、また、スライス面が歪む
ことがなく、鮮明な画像が得られる。

尚、第４図および第７図において、スライス用およびリ
ード用傾斜磁場については、従来と同様であるので省略
しである。

さらに、本発明の他の実施例について、第５図および第
８図を用いて説明する。この実施例のパルスシーケンス
では、スライス用傾斜磁場Ｇｓとして、９０″パルスを
印加する前にスポイラ−磁場Ｍ８を印加することにより
、熱シールド体に起因する不所望な残留磁場の影響を特
徴とする特許により、残留磁場の影響を実質的に抑制す
ることができる。このスポイラ−磁場は原子核の横磁化
をばらばらにするためのものである。即ち、第８図に示
す様に、従来のパルスシーケンスでは、スライス用傾斜
磁場Ｇｓとしては、エコー信号を得た後、スポイラ−磁
場ＭＳを印加していた。しかし、この様なパルスシーケ
ンスでは、断層像における情報量の多少（濃淡、細がさ
）により、コンピュータとンーケンサとの間の情報の交
換の時間か変動する。この時間変動のために、あるパル
スシーケンスが終了して次のパルスシーケンスが行われ
るまでの時間も変動する。その結果、パルスシーケンス
の最後に印加されるスライス用傾斜磁場Ｇ　におけるス
ポイラ磁場Ｍ８の発生に伴う残留磁場が次のパルスシー
ケンスに与える影響が一定とならず、安定した画像が得
られない。特に、マルチスライスの枚数が変化した場合
は、残留磁場の影響も一定せず、安定した画像が得られ
ない。

これに対して、本実施例のパルスシーケンスでは、第５
図に示す様に、励起用パルス磁場が印加される前にスポ
イラ−磁場Ｍｓを印加することにより、前のパルスシー
ケンスにおける残留磁場の影響をエコー信号収集前に一
定とすることにより、残留磁場による影響を一定するこ
とができる。その結果、安定した画質を有する画像が得
られる。

特に、マルチスライスの枚数が変化しても、安定した画
質を有する画像が得られる。

この様に、本実施例のパルスジケンスにより、熱シール
ド体に起因する不所望な残留磁場の影響を一定とするこ
とにより、残留磁場の影響を実質的に抑制することがで
きる。その結果、熱シールド体に起因する画像上の影響
が抑制されて、安定した鮮明な画像が得られる。

尚、第５図および第８図において、スライス用およびリ
ード用傾斜磁場については、従来と同様であるので省略
しである。

本発明においては、上記実施例で説明したパルスシーケ
ンスを組み合わせることにより、熱シールド体による残
留磁場の影響を受けない、安定した鮮明な画像が得られ
る。

［発明の効果］以上の様に、本発明によれば、超電導磁石の熱シールド
体による残留磁気の影響を効果的に抑制し、鮮明な画像
が得られる磁気共鳴イメージング方法を提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例による磁気共鳴イメージング装
置の構成を示す模式図、第２図は本発明の実施例による
パルスシーケンスを示すグラフ、第３図は第１図のリー
ド用傾斜磁場を示すグラフ、第４図は本発明の他の実施
例によるパルスシーケンスを示すグラフ、第５図は本発
明のさらに他の実施例によるパルスシーケンスを示すグ
ラフ、第６図は従来のパルスシーケンスにおけるリード
用傾斜磁場を示すグラフ、第７図は従来のパルスシーケ
ンスにおけるエンコード用パルスシーケンスを示すグラ
フ、第８図は従来のパルスシーケンスにおけるスライス
用傾斜磁場を示すグラフである。１・・・磁気共鳴イメージング装置、２・・・傾斜磁場発生コイル、３・２．高周波コイル、５・・・送信回路系、７・・・シーケンサ、８・・・コンピュータシステム、９・・・デイスプレィ。６・・・受信回路系、

Claims

【特許請求の範囲】

（１）熱シールド体を備えた超電導磁石により発生され
た静磁場中に配置された被検体に対してリード用、エン
コード用およびスライス用傾斜磁場並びに９０°−１８
０°パルス系列の高周波パルスを印加し、誘起されたエ
コー信号を収集して画像化する磁気共鳴イメージング方
法において、前記リード用傾斜磁場が励起用のパルス磁
場の発生に伴い寄生的に発生する残留磁場を相殺するた
めの補正磁場を有することを特徴とする磁気共鳴イメー
ジング方法。
（２）熱シールド体を備えた超電導磁石により発生され
た静磁場中に配置された被検体に対してリード用、エン
コード用およびスライス用傾斜磁場並びに９０°−１８
０°パルス系列の高周波パルスを印加し、誘起されたエ
コー信号を収集して画像化する磁気共鳴イメージング方
法において、前記エンコード用傾斜磁場が１８０°パル
スを挾んで極性の異なる励起用パルス磁場からなること
を特徴とする磁気共鳴イメージング方法。
（３）熱シールド体を備えた超電導磁石により発生され
た静磁場中に配置された被検体に対してリード用、エン
コード用およびスライス用傾斜磁場並びに９０°−１８
０°パルス系列の高周波パルスを印加し、誘起されたエ
コー信号を収集して画像化する磁気共鳴イメージング方
法において、前記スライス用傾斜磁場が励起用パルス磁
場が印加される前に印加されるスポイラー磁場を有する
ことを特徴とする磁気共鳴イメージング方法。