JPH0654820A - 磁気共鳴診断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】励起したスライス領域全体にわたって、勾配磁
場に伴う渦電流磁場の影響を良好に補償できる磁気共鳴
診断装置を提供することを目的とする。 【構成】スライス用勾配磁場に伴って発生する渦電流磁
場の時定数および対勾配磁場強度比のデータを複数のス
ライス領域に対応して記憶する渦電流磁場メモリ１と、
このメモリ１に記憶された各スライス領域に対応した渦
電流磁場のデータから、各スライス領域での渦電流磁場
の時間応答の逆応答で変調された駆動波形を生成する駆
動波形生成部２と、この駆動波形を記憶する駆動波形メ
モリ３と、このメモリ３から励起すべきスライス領域の
駆動波形を読出し、その駆動波形に従ってスライス用勾
配コイル６を駆動するＤ／Ａ変換器４および勾配コイル
電源５とを有する磁気共鳴診断装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は磁気共鳴診断装置に係
り、特に勾配磁場コイル駆動時に発生する渦電流磁場の
補正方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】磁気共鳴映像法は、固有の磁気モーメン
トを持つ核の集団が一様な静磁場中に置かれたときに、
特定の周波数で回転する高周波磁場のエネルギーを共鳴
的に吸収する現象を利用して、物質の化学的および物理
的な微視的情報を映像化する手法である。この方法で
は、磁気共鳴信号に空間情報（位置情報）を持たせるた
めに、勾配磁場の使用が必要不可欠である。勾配磁場は
スイッチングされて印加されるため、そのスイッチング
により勾配コイル外部のシールド円筒導体上に渦電流が
誘起される。この渦電流によって生ずる磁場（以下、渦
電流磁場という）により磁気共鳴信号が変調を受け、画
像上ではぼけ等の劣化が生じ、スペクトル上では歪み等
の劣化が生じる要因となる。

【０００３】この問題を解決する方法として、 (a) 渦電流の時間応答の逆応答で勾配コイル駆動波形を
変調し、渦電流磁場を補償する方法 (b) 勾配コイルの外部に、漏洩磁場遮断のためのアクテ
ィブシールド勾配コイル（ＡＳＧＣ）を設置する方法 が提案されている。

【０００４】しかしながら、駆動波形の補償波形を一点
で決定する(a) の方法では、渦電流によって形成される
磁場と勾配コイル電流により形成される磁場とは完全に
一致しないことから、両者の磁場には異なった空間的非
線形性が存在するため、補償しきれない渦電流磁場が残
ってしまう（以下、残留渦電流磁場という）。

【０００５】また、(b) の方法では勾配コイルの中心と
アクティブシールド勾配コイルの中心を厳密に一致させ
ることが難しく、その結果やはり残留渦電流磁場の問題
がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
の技術による渦電流磁場対策では、残留渦電流磁場が生
じるのが必至であり、その結果、画像上ではぼけ、スペ
クトル上では歪みといった劣化の要因となっていた。

【０００７】本発明はこのような問題点に鑑みてなされ
たもので、励起したスライス領域全体にわたって、勾配
磁場に伴う渦電流磁場の影響を良好に補償できる磁気共
鳴診断装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明は勾配磁場に伴って発生する渦電流磁場のデ
ータを複数のスライス領域に対応して記憶する第１の記
憶手段と、この第２の記憶手段により記憶された各スラ
イス領域に対応した渦電流磁場のデータから、各スライ
ス領域での渦電流磁場の時間応答の逆応答で変調された
駆動波形を生成する駆動波形手段と、この駆動波形生成
手段により生成された駆動波形を記憶する第２の記憶手
段と、この第２の記憶手段から励起すべきスライス領域
の駆動波形を読出し、その駆動波形に従って勾配コイル
を駆動する手段と具備することを特徴とする。

【０００９】また、本発明は勾配磁場に伴って発生する
渦電流磁場のデータを複数のスライス領域に対応して記
憶する記憶手段と、この記憶手段により記憶された各ス
ライス領域に対応した渦電流磁場のデータを用いて、勾
配コイルの駆動波形を各スライス領域での渦電流磁場の
時間応答の逆応答で変調する手段とを具備することを特
徴とする。

【００１０】ここで、渦電流磁場のデータとは、具体的
には渦電流磁場の時定数と、対勾配磁場強度比であり、
これらのデータは例えば直交関数に展開されて分布関数
の形で記憶されるか、または各ポイント毎のデータが記
憶され、補間によってスライス領域の全データが求めら
れる。

【００１１】

【作用】このように本発明では励起されるスライス領域
に応じて、そのスライス領域における渦電流磁場の時間
応答の逆応答で勾配コイル、特にスライス用勾配コイル
が変調されることにより、主としてスライス用勾配磁場
により生じる渦電流磁場の影響がスライス領域全体にわ
たって良く補償される。

【００１２】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の一実施例を説
明する。図２は、本発明の一実施例に係る磁気共鳴診断
装置の全体的な概略構成を示すブロック図である。同図
において、静磁場磁石２１とその内側に設けられた勾配
コイル２２およびシムコイル２４により、図示しない被
検体に一様な静磁場とそれと同一方向で互いに直交する
ｘ，ｙ，ｚ三方向に線形傾斜磁場分布を持つ勾配磁場が
印加される。勾配コイル２２は勾配コイル電源２５によ
り駆動され、シムコイル２４はシムコイル電源２６によ
り駆動される。勾配コイル２２の内側に設けられたプロ
ーブ２３は、送信部２７から高周波信号が供給されるこ
とによって被検体に高周波磁場を印加し、被検体からの
磁気共鳴信号を受信する。プローブ２３は送受両用で
も、送受別々に設けてもよい。プローブ２３で受信され
た磁気共鳴信号は受信部８で検波された後、データ収集
部９に転送され、このデータ収集部２９でＡ／Ｄ変換さ
れてから計算機システム３０に送られ、データ処理がな
される。

【００１３】以上の勾配コイル用電源２５、シムコイル
用電源２６、送信部２７、受信部２８およびデータ収集
部２９は、全てシーケンス制御部３２によって制御さ
れ、またシーケンス制御部３２は計算機システム３０に
よって制御される。

【００１４】計算機システム３０はコンソール３１から
の指令により制御される。データ収集部２９から計算機
システム３０に入力された磁気共鳴信号は、フーリエ変
換、位相計算等が行われ、それに基づいて被検体内の所
望原子核の密度分布、渦電流磁場分布等の画像データが
再構成される。この画像データは、画像ディスプレイ３
３に送られ、画像として表示される。

【００１５】次に、本実施例におけるスライス用勾配磁
場による渦電流磁場の補償システムを説明する。図１
は、図２における計算機システム３０およびシーケンス
制御部３２内の渦電流磁場の補償に関する部分を示して
いる。渦電流磁場補償システムは、渦電流磁場メモリ
１、駆動波形生成部２および駆動波形メモリ３からな
る。渦電流磁場メモリ１には各スライス位置での渦電流
磁場のデータとして、例えば渦電流磁場の時定数と、対
勾配磁場強度比のデータが記憶されている。駆動波形生
成部２は、この渦電流磁場のデータに基づき、渦電流磁
場の影響を補償するための各スライス面に対応した駆動
波形のデータを生成し、これがディジタルデータとして
駆動波形メモリ３に記憶される。この駆動波形メモリ３
から、励起されるスライス面に対応した駆動波形のデー
タが読出され、Ｄ／Ａ変換器４によりアナログ信号に変
換された後、スライス用勾配コイル電源５に入力される
ことにより、スライス用勾配コイル６が駆動される。渦
電流磁場メモリ１、駆動波形生成部２および駆動波形メ
モリ３は、図２の計算機システム３０によって実現され
る。Ｄ／Ａ変換器４は、図２のシーケンス制御部３２に
設けられている。

【００１６】以下、スライス用勾配磁場を使ったシーケ
ンスの一例であるマルチスライス化学シフトイメージン
グの場合を例にとり、渦電流磁場の補償手順を説明す
る。図４はマルチスライス化学シフトイメージングのた
めのパルスシーケンスであり、図５に示すように被検体
の２つのスライス面Ｓ１，Ｓ２について化学シフトイメ
ージングを行う例を示している。図４において、ＲＦは
高周波磁場、Ｇｚ，ＧｘおよびＧｙはｚ，ｘおよびｙ軸
方向の勾配磁場を示している。この場合、Ｇｚがスライ
ス用勾配磁場となっている。

【００１７】本実施例における渦電流磁場の補償は、
(1) スライス位置を指定し、そのスライス位置でのスラ
イス用勾配磁場の駆動波形を算出して生成する、(2) 算
出した駆動波形に従ってスライス用勾配コイルを駆動
し、スライス位置での核スピンを励起するという二段階
の処理で行われる。

【００１８】図３は、(1) の駆動波形生成の手順を示す
フローチャートである。まず、スライス面Ｓ１，Ｓ２を
指定すると共に、これらのスライス面Ｓ１，Ｓ２内の代
表点Ｚ１，Ｚ２をスライス位置として決定する（Ｓ１
１）。代表点Ｚ１，Ｚ２は、例えば図５に示されるよう
に、スライス面Ｓ１，Ｓ２内のｚ軸上の中心点に設定さ
れる。

【００１９】次に、各スライス面内の核スピンを励起す
るように、すなわち次式が成立するように変調周波数ｆ
s1，ｆs2およびスライス用勾配磁場強度Ｇs1，Ｇs2を決
定する（Ｓ１２）。 γＧs1・Ｚ１＝ｆs1 γＧs2・Ｚ２＝ｆs2 （但し、γは磁気回転比）

【００２０】次に、スライス位置Ｚ１，Ｚ２における渦
電流磁場各成分の時定数τzj(Z1)，τzj(Z2)および該渦
電流磁場各成分の対勾配磁場強度比Ａzj(Z1)，Ａzj(Z2)
（j=1,2,…、 jは渦電流磁場の各成分の番号を表わす）
を図１の渦電流磁場メモリ１から読出す（Ｓ１３）。な
お、渦電流磁場は予めピックアップコイルによる検出ま
たは磁気共鳴信号の位相の微分等により計測して、渦電
流磁場波形として求めておき、これを非線形最小二乗法
等の方法によりカーブフィッティング等の処理を施す。
この手法により、スライス用勾配コイルの駆動時に発生
する渦電流磁場のｚ軸方向の分布が求まる。

【００２１】渦電流磁場メモリ１に記憶する渦電流磁場
のデータは、各ポイント毎の時定数および対勾配磁場強
度比でもよいし、時定数および対勾配磁場強度比の分布
を直交関数で展開して得られた関数の形でもよい。前者
の場合、ポイント毎の時定数および対勾配磁場強度比か
ら補間によってスライス位置Ｚ１，Ｚ２における渦電流
磁場の時定数および対勾配磁場強度比を求めればよい。

【００２２】次に、Ｓ１３で渦電流磁場メモリ１から読
出された渦電流磁場各成分の時定数τzj(Z1)，τzj(Z2)
および対勾配磁場強度比Ａzj(Z1)，Ａzj(Z2)のデータを
用いて、渦電流磁場補償用の時定数τczj(Z1) ，τczj
(Z2) および対勾配磁場強度比Ａczj(Z1) ，Ａczj(Z2)
を算出する（Ｓ１４）。これら渦電流磁場報償用の時定
数および対勾配磁場強度比の算出は、例えばIEEE TRANS
ACTIONS OF MEDICAL IMAGING Vol.7,247(1988)において
Michal A.Morch氏らによって述べられている、渦電流磁
場の時間応答の逆応答を求める方法を用いる。

【００２３】次に、Ｓ１４で算出されたデータτczj(Z
1) ，τczj(Z2) およびＡczj(Z1) ，Ａczj(Z2) を用い
て、各スライス面Ｓ１，Ｓ２に対応するスライス用勾配
コイルの駆動波形ｆ１(Z1,t)，ｆ２(Z2,t)を求める（Ｓ
１５）。これらの駆動波形は、ｆ１(Z1,t)を例として示
すと、式（１）で表わされる。また、こうして求められ
た駆動波形ｆ１(Z1,t)を図６に示す。他のスライス面Ｓ
２，…に対応する駆動波形ｆ２(Z2,t)，…も、ｆ１(Z1,
t)と同様に求められる。以下、スライス面Ｓ１，Ｓ２，
…をＳＩで表わし、駆動波形ｆ１(Z1,t)，ｆ２(Z2,t)，
…をｆＩ(ZI,t)で表わす。

【００２４】

【数１】

【００２５】このようにして算出・生成された駆動波形
ｆＩ(ZI,t)は、渦電流磁場の時間応答の逆応答で変調さ
れた形となる。従って、この駆動波形ｆ１(ZI,t)を用い
てスライス用勾配コイルを駆動すれば、スライス面ＳＩ
の観測領域内における時定数τzi(x,y,zi)、対勾配磁場
強度比Ａzi(x,y,zi)はほぼ一様であるから、渦電流磁場
を補償することができる。

【００２６】なお、図３のＳ１３における時定数および
対勾配磁場強度比は、軸上における値を使ってもよい
し、各スライス面内における値の平均値を使ってもよ
い。また、スライス面ＳＩ内での代表点ＺＩは、図７
（ａ）に示すようにスライス面ＳＩ内の中央に選定して
もよいし、図７（ｂ）に示すように、式（２）に示すよ
うな対勾配磁場強度比に重み付けを行ってＺＩを求めて
もよい。

【００２７】

【数２】

【００２８】また、図３のＳ１２でスライス面内の点に
対して時定数、強度を求めてから、Ｓ１３で各組に対し
て補償用時定数、強度を求め、これらの平均値を使って
駆動波形を設定するという方法も考えられる。

【００２９】勾配コイルの中心と渦電流磁場の中心が僅
かでもずれている場合は、勾配コイルの中心においても
渦電流磁場が存在する。勾配コイルの中心では、勾配磁
場強度が零であるため、中心位置を含むスライスにおい
ては中心以外の点に対して時定数、強度を求めればよ
い。重み付けを施す場合でも、同様である。

【００３０】図８は、本発明の他の実施例による渦電流
磁場補償システムを説明するための図であり、図２にお
ける計算機システム３０およびシーケンス制御部３２内
の渦電流磁場の補償に関する部分を示している。渦電流
磁場補償システムは、渦電流磁場メモリ１、基本駆動波
形生成部７、Ｄ／Ａ変換器８、駆動波形制御部９および
渦電流磁場補償回路１０からなる。基本駆動波形生成部
７はスライス用勾配コイルの基本駆動波形（通常、矩形
波）を生成し、Ｄ／Ａ変換器８はこれをアナログ信号に
変換して渦電流磁場磁場補償回路１０へ送る。

【００３１】駆動波形制御部９は、渦電流磁場メモリ１
から読出された渦電流磁場データから渦電流磁場の時間
応答の逆応答を求めることにより、あるいは予め渦電流
磁場メモリ１に時間応答の逆応答に対応する時定数、強
度比に対応する可変抵抗調整量または可変コンデンサ容
量調整量を記憶しておき、これを読出して渦電流磁場補
償回路１０を制御する。すなわち、渦電流磁場補償回路
１０において、Ｄ／Ａ変換器８からの基本駆動波形が駆
動波形制御部９によって渦電流磁場の時間応答の逆応答
で変調される。これにより渦電流磁場補償回路１０か
ら、各スライス面に対応して所定の時定数τcjおよび対
勾配磁場強度比Ａcjを有する勾配コイル駆動波形が出力
され、勾配コイル電源５を経てスライス用勾配コイル６
に供給される。尚、基本駆動波形生成部７およびＤ／Ａ
変換器８はなくともよく、基本駆動波形を渦電流磁場補
償回路１０に直接入力してもよい。

【００３２】図９は、渦電流磁場補償回路１０の具体例
を示す図であり、図８のＤ／Ａ変換器８から入力された
基本駆動波形のアナログ信号は、可変抵抗器１０１を介
して増幅器１０２に入力され、さらに増幅器１０２の出
力端子とグラウンド間に接続されたコンデンサ１０３お
よび抵抗器１０４からなる時定数回路を経て出力され
る。この場合、図８の駆動波形制御部９からの渦電流磁
場の時間応答の逆応答に対応する制御信号に従って、可
変抵抗器１０１を制御することで、駆動波形の対勾配磁
場強度比Ａcjが変わり、またコンデンサ１０３または抵
抗１０４を可変することで、駆動波形の時定数τcjが変
わる。

【００３３】なお、以上の実施例ではスライス面を指定
してからスライス用勾配コイルの駆動波形を算出し、こ
の駆動波形に従ってスライス用勾配コイルを駆動すると
いう手順を示したが、スライス面が予め決定されている
場合はスライス面の指定は不要である。また、そのとき
は渦電流磁場の時定数、対勾配磁場強度比を記憶してお
く必要はなく、予め各スライス面に対応する駆動波形を
計算機内のメモリに記憶しておけばよい。

【００３４】さらに、以上の実施例ではマルチスライス
３次元化学シフトイメージングの場合にについて述べた
が、本発明はスライス用勾配磁場のスイッチングに伴い
発生する渦電流磁場を補償する点を要旨とするものであ
り、他の例えばスティミュレイテッドエコーによる局所
イメージングシーケンスといった、スライス用勾配磁場
を使用するシーケンス全てに適用が可能である。

【００３５】次に、本発明のさらに別の実施例を説明す
る。磁気共鳴映像法において画像を高速に取得する方法
として、マンスフィールド氏によるエコープラナー法
や、ハチソン氏らによる超高速フーリエ法といった、い
わゆる超高速イメージング（以下、超高速ＭＲＩとい
う）法が知られている。一般に、超高速ＭＲＩのデータ
収集操作は、例えば２次元イメージングの場合、Ｋスペ
ース（Ｋｘ，Ｋｚ）上をスキャンすることに等しく、得
られたデータを２次元フーリエ変換することにより画像
が得られる。

【００３６】具体的には、まず読み出し用勾配磁場の印
加中にデータ収集することにより、Ｋｘ方向の１ライン
のデータが得られ、次に位相エンコード用勾配磁場を所
定時間印加後、同一操作を行うことにより、Ｋｚ方向に
所定量シフトしたデータが得られる。この一連の操作を
複数回繰り返すことにより、画像再構成に必要なＫスペ
ース上のデータセットが得られる。この操作は超高速フ
ーリエ法のデータ収集操作に相当しており、得られたデ
ータはＫスペース上の格子点データとなるため、２次元
フーリエ変換することにより画像が得られる。一方、エ
コープラナー法では読み出し用勾配磁場と位相エンコー
ド用勾配が同時に印加されるため、Ｋスペース上を斜め
にスキャンしたデータが得られ、これをそのままフーリ
エ変換したのでは特有のアーチファクトが生じてしま
う。

【００３７】これらの超高速ＭＲＩにおいて画像再構成
を行う場合、Ａ／Ｄ変換後メモリに書き込まれた一連の
マルチエコー信号を１エコー毎分離し並べ換えること
で、Ｋスペース上のデータセットを得る。このとき、勾
配磁場が理想矩形波であれば、データの最初から１エコ
ー分のデータ数ずつ等間隔に切り出して行けば良いが、
立上がりの特性や渦電流磁場の影響、静磁場の影響など
により各エコーのピーク位置がずれるため、実際はピー
ク位置の情報を基にデータを切り出して行く必要があ
る。このとき、エンコードが入った状態（本スキャン）
ではエンコード方向の位相分散により波形が変形し、正
しいエコーピークの位置が求まらないため、エンコード
無しの状態（プリスキャン）でエコーピークを予め求め
ておく必要があった。この場合、静磁場の均一性が変化
しなければ一度収集したデータを基に以後のスキャンは
１スキャンで画像再構成が可能である。しかし、本スキ
ャンでの静磁場均一性が対象部位の大きさ・構造の違い
によるサセプタビリティの影響でプリスキャンの場合と
異なるときは、部位毎にプリスキャンデータをとる必要
があり、検査時間が増大する。また、このとき静磁場の
不均一性が大きい場合には、横磁化の緩和時間Ｔ
₂ ^* （静磁場不均一性がある場合の横磁化の位相緩和時
間）が短く、信号値が時間と共に急速に減衰するため、
プリスキャンを行ってもマルチエコーのピーク位置が検
出されないなど、静磁場不均一性の影響を受けるという
問題があった。

【００３８】以下に述べる実施例は、このような問題を
解決するため、読み出し用勾配磁場の波形をピックアッ
プコイルを用いて検出し、検出した読み出し用勾配磁場
波形を積分し、積分波形の零クロス点を検出することで
マルチエコーのピーク位置を求め、そのピーク位置デー
タを基にスキャンデータの再構成を行い、その後必要で
あれば静磁場不均一性による画像歪の補正を行うもので
ある。このような方法でマルチエコーのピーク位置デー
タを求めておくことにより、プリスキャンを行う事な
く、１スキャンで超高速ＭＲＩの画像再構成が可能とな
る。

【００３９】図１０はその一実施例であり、読み出し用
勾配コイル２００が発生する読み出し用勾配磁場波形を
検出するために、図１１に示すようなピックアップ２０
２が設けられる。ピックアップコイル２０２からの引き
だし線は、無誘導巻きにしておくことが望ましい。

【００４０】ピックアップコイル２０２は、その軸方向
が読み出し用勾配コイル２００の軸方向と一致するよう
にセットされる。この場合、ピックアップコイル２０２
は図１２のＡに示されるように勾配コイル２００の内側
に接するように配置してもよいし、同図Ｂに示されるよ
うにプローブボビン２０１の外側もしくは撮像の妨げに
ならなければ内側にセットしてもよい。また、基本的に
勾配磁場発生系に変更がなければ勾配磁場波形の計測は
一度でよいため、同図Ｃのように撮像の妨げにならない
範囲で一時的にピックアップコイル２０２をセットして
もよい。但し、いずれの場合でも勾配コイル２００のリ
ニアリティの良い位置にセットしておく必要がある。ま
た、読み出し用勾配磁場の方向を例えばｘ方向とする
と、少なくともｘ＝０（勾配磁場強度が０の位置）以外
の位置にピックアップコイル２０２をセットする必要が
ある。

【００４１】このピックアップコイル２０２の検出出力
は、アンプ２０３で増幅された後、積分器２０４または
Ａ／Ｄ変換器２０５に入力され、積分器２０４の出力は
Ａ／Ｄ変換器２０５に入力される。Ａ／Ｄ変換器２０５
の出力はメモリ２０６に入力される。

【００４２】次に、エコーピーク位置の検出法を図１３
に示すタイムチャートと図１４に示すフローチャートを
参照して説明する。まず、超高速ＭＲＩのシーケンスに
より読み出し用勾配コイル２００を駆動し、ピックアッ
プコイル２０２によって読み出し用勾配磁場波形を検出
する。このとき、エンコード用勾配磁場や高周波磁場は
印加しないようにしておく。ピックアップコイル２０２
からの信号は、増幅器２０３を通して積分器２０４また
はＡ／Ｄ変換器２０５に入力され、Ａ／Ｄ変換器２０５
の出力はメモリ２０６に記憶される（Ｓ２１）。

【００４３】図１３（ａ）はピックアップコイル２０２
の出力信号波形であり、読み出し用勾配磁場波形を微分
した波形となっている。このピックアップコイル２０２
の出力信号波形を積分器２０４で積分すると、図１３
（ｂ）に示すような勾配磁場波形が得られる。積分器２
０４の出力信号波形はＡ／Ｄ変換器２０５によりサンプ
リングされてディジタル信号に変換され、メモリ２０６
に記憶される。このときＡ／Ｄ変換器２０６のサンプリ
ング周波数、ビット数をエコー信号用のＡ／Ｄ変換器の
それと同一にしておけば、エコーデータの処理に都合が
よい。ここで、積分には積分器２０４を使用する必要は
必ずしもなく、ピックアップコイル２０２の出力信号を
直接Ａ／Ｄ変換器２０５によりディジタル化してメモリ
２０６に記憶した後、計算機により数値積分してもよ
い。

【００４４】超高速ＭＲＩでは、読み出し用勾配磁場を
図１３（ｂ）に示すように多数回反転してグラジエント
エコーを多数生じさせるが、そのピーク位置は勾配磁場
波形の積分値が零になった時刻に生じる。従って、メモ
リ２０６に記憶された勾配磁場波形を図１３（ｃ）に示
すように積分し、零クロスの時刻ｔ1,ｔ2,…を検出する
ことで、エコーピーク位置が求まる（Ｓ２２）。このエ
コーピーク位置のデータは、記憶される（Ｓ２３）。

【００４５】次に、このようにして求められたエコーピ
ーク位置のデータを用いて、本スキャンデータについて
画像再構成を行う。この画像再構成の手順を図１５に示
すフローチャートを参照して説明する。超高速ＭＲＩの
スキャン（エンコードあり）によって得られた信号（マ
ルチエコーデータ）は、Ａ／Ｄ変換器でディジタル化さ
れた後、メモリに記憶される（Ｓ３１）。この一連のマ
ルチエコーデータは、図１４の手順によって得られた各
エコーピーク位置を中心に画像再構成に必要な読み出し
用勾配磁場方向のデータポイント数ずつに切り出される
（Ｓ３２）。こうして得られたエコーデータは、勾配磁
場が反転されているため、偶数番目と奇数番目とでＫス
ペース上の方向が逆となっている。従って、これら偶数
番目および奇数番目のいずれか一方のデータを反転する
ことで、画像再構成に必要なデータセットが得られる。
この後、オフセット処理や静磁場不均一性による画像歪
みの除去、および必要に応じてプローブ特性の補正など
の処理が行われ、以下通常の超高速ＭＲＩの画像再構成
処理および表示が行われる（Ｓ３３）。画像表示は絶対
値にて行われる。

【００４６】以上、超高速ＡＭＲＩのエコーピーク位置
検出法および画像再構成法について説明したが、本発明
は勾配磁場波形の精密制御にも応用が可能である。即
ち、メモリ内の勾配磁場波形を解析することにより、例
えばデータ収集を行っている期間での勾配磁場波形が立
上りの影響などにより理想波形からずれていた場合、勾
配磁場電源の入力波形にフィードバックを施すか、ある
いはＫスペース上で補間操作を行うことで、勾配磁場波
形を修正することができる。また、本発明をエコーピー
ク位置の自動調整に用いることも可能である。例えば検
出したエコーピーク位置が勾配磁場の各反転期間の中心
にない場合、勾配磁場電源の入力波形を修正すること
で、エコーピーク位置を調整することができる。

【００４７】このように本実施例によれば、プリスキャ
ンなしで超高速ＭＲＩの画像再構成が可能となる。ま
た、エコーピーク位置の検出に際して静磁場不均一性の
影響を受けず、静磁場不均一性の影響はデータ処理の段
階で独立に除去できるため、良好な再構成画像が得られ
る。さらに、データ収集した読み出し用勾配磁場波形を
基に、理想波形からのずれの影響を勾配磁場電源の入力
波形の修正等により除去でき、画質向上を図ることが可
能である。

【００４８】

【発明の効果】本発明によれば、励起するスライス領域
毎にそれぞれ勾配コイルの駆動波形を設定し、これに基
づいて勾配コイルを駆動することにより、スライス用勾
配磁場に伴って発生する渦電流磁場の影響をスライス領
域全体にわたって補償することができ、画像上でぼけ等
の劣化がなく、スペクトル上での歪み等の劣化が生じな
い磁気共鳴診断装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る渦電流磁場補償システ
ムの構成説明図

【図２】本発明の一実施例に係る磁気共鳴診断装置のブ
ロック図

【図３】同実施例におけるスライス用勾配磁場に伴い発
生する渦電流磁場補償のためのスライス用勾配コイル駆
動波形の生成手順を示すフローチャート

【図４】マルチスライス３次元化学シフトイメージング
のシーケンスを示す図

【図５】ｚ方向のスライスを示す図

【図６】スライス面に対応したスライス用勾配コイル駆
動波形を示す図

【図７】スライス用勾配磁場に伴い発生する渦電流磁場
の対勾配磁場強度比の分布およびスライス面内の位置を
選定する方法を示す図

【図８】本発明の他の実施例に係る渦電流磁場補償シス
テムの構成説明図

【図９】図８における渦電流磁場補償回路の具体例を示
す図

【図１０】本発明のさらに別の実施例の要部の構成を示
すブロック図

【図１１】図１０におけるピックアップコイルを示す図

【図１２】同ピックアップコイルの種々の配置方法を説
明するための図

【図１３】同実施例におけるマルチエコーピーク位置の
検出方法を説明するためのタイムチャート

【図１４】同実施例におけるマルチエコーピーク位置の
検出手順を説明するためのフローチャート

【図１５】同実施例における画像再構成手順を説明する
ためのフローチャート。

【符号の説明】

１…渦電流磁場メモリ ２…駆動波
形生成部 ３…駆動波形メモリ ４…Ｄ／Ａ
変換器 ５…勾配コイル電源 ６…スライ
ス用勾配コイル ７…基本駆動波形生成部 ８…Ｄ／Ａ
変換器 ９…駆動波形制御部 １０…渦電
流磁場補償回路

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成５年９月１日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図４】

【図５】

【図６】

【図１１】

【図１】

【図２】

【図７】

【図９】

【図３】

【図８】

【図１２】

【図１０】

【図１３】

【図１４】

【図１５】

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一様な静磁場中に配置された被検体に高周
   波磁場と勾配コイルによって発生される勾配磁場を所定
   のパルスシーケンスに従って印加して所望のスライス領
   域を励起し、その励起したスライス領域からの磁気共鳴
   信号を検出して映像化する磁気共鳴診断装置において、 前記勾配磁場の印加に伴って発生する渦電流磁場のデー
   タを複数のスライス領域に対応して記憶する第１の記憶
   手段と、 この第１の記憶手段により記憶された各スライス領域に
   対応した渦電流磁場のデータから、各スライス領域での
   渦電流磁場の時間応答の逆応答で変調された駆動波形を
   生成する駆動波形手段と、 この手段により生成された駆動波形を記憶する第２の記
   憶手段と、 この第２の記憶手段から励起すべきスライス領域の駆動
   波形を読出し、その駆動波形に従って前記勾配コイルを
   駆動する手段と具備することを特徴とする磁気共鳴診断
   装置。
2. 【請求項２】一様な静磁場中に配置された被検体に高周
   波磁場と勾配コイルによって発生される勾配磁場を所定
   のパルスシーケンスに従って印加して所望のスライス領
   域を励起し、その励起したスライス領域からの磁気共鳴
   信号を検出して映像化する磁気共鳴診断装置において、 前記勾配磁場の印加に伴って発生する渦電流磁場のデー
   タを記憶する記憶手段と、 この記憶手段により記憶された各スライス領域に対応し
   た渦電流磁場のデータを用いて、前記勾配コイルの駆動
   波形を各スライス領域での渦電流磁場の時間応答の逆応
   答で変調する手段と具備することを特徴とする磁気共鳴
   診断装置。