JP3382868B2 - 位相シフト測定方法およびmrイメージング装置 - Google Patents
位相シフト測定方法およびmrイメージング装置Info
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Description
方法、位相シフト測定方法およびMR(Magnetic Res
onance )イメージング装置に関する。さらに詳しく
は、勾配磁場パルスの変化に起因する残留磁化の変動の
影響を防止できるパルスシーケンスによるMRイメージ
ング方法、前記パルスシーケンスにおいて先行する位相
エンコーディングパルス等に起因する渦電流や残留磁化
の影響による後続のエコーの位相シフトを測定する位相
シフト測定方法およびそれらの方法を実施するMRイメ
ージング装置に関する。
の従来技術が開示されている。 (1)励起パルスを送信し、反転パルスを送信し、位相
エンコーディングパルスを位相軸に印加し、リードパル
スをリード軸に印加し、リワインドパルスを位相軸に印
加し、続いて、反転パルスを送信し、デフェーザパルス
を位相軸に印加し、リードパルスを位相軸に印加しなが
らエコーからデータを収集するプリスキャンシーケンス
を実行し、収集したデータを1次元フーリエ変換して得
られた位相データを基に、位相エンコーディングパルス
等に起因する渦電流や残留磁化の影響による後続のエコ
ーの位相シフトを測定する位相シフト測定方法。 (2)励起パルスを送信した後、反転パルスを送信し、
位相エンコーディングパルスを位相軸に印加し、リード
パルスをリード軸に印加しながらエコーからデータを収
集し、リワインドパルスを位相軸に印加することを、位
相エンコーディングパルスを変えながら複数回繰り返
し、1回の励起で複数エコーのデータを収集する高速ス
ピンエコー法のパルスシーケンスにおいて、上記(1)
の位相シフト測定方法により測定した位相シフト量を補
償する補償パルスを、位相エンコーディングパルスに組
み込むか、位相エンコーディングパルスの直前または直
後の一方または両方に付加するか、リワインドパルスに
組み込むか、リワインドパルスの直前または直後の一方
または両方に付加するMRイメージング方法。
(1)の位相シフト測定方法で測定した位相シフト量と
上記(2)の高速スピンエコー法のパルスシーケンスで
補償パルスを付加しないときに生じる位相シフト量とが
等しいことが前提条件になっている。
では、整磁板等の磁気ヒステリシス特性のために、両者
は必ずしも等しくならず、上記従来技術における前提条
件が成り立たない。これを、図11〜図13により説明
する。
ルスシーケンス図である。このFSE(Fast Spin E
cho)シーケンスSQでは、まず、励起パルスRとスラ
イス勾配ssを印加する。次に、第1の反転パルスP1
とスライス勾配ssを印加する。次に、位相エンコーデ
ィングパルスgy1iを位相軸に印加する。次に、リードパ
ルスgxwを印加しながら、第1エコーecho1からNMR
信号を受信する。その後、前記位相エンコーディングパ
ルスgy1iと時間積分値が等しく逆極性のリワインドパル
スgy1riを位相軸に印加する。なお、iは繰り返し番号
であり、i=1〜I(例えばI=128)である。次
に、第2の反転パルスP2とスライス勾配ssを印加
し、位相エンコーディングパルスgy2iを位相軸に印加
し、リードパルスgxwを印加しながら第2エコーecho2
からNMR信号を受信し、その後、前記位相エンコーデ
ィングパルスgy2iと時間積分値が等しく逆極性のリワイ
ンドパルスgy2rを位相軸に印加する。以下同様に、第
jの反転パルスPjとスライス勾配ssを印加し、位相
エンコーディングパルスgyjiを位相軸に印加し、リード
パルスgxwを印加しながら第jエコーechojからNMR
信号を受信し、その後、前記位相エンコーディングパル
スgyjiと時間積分値が等しく逆極性のリワインドパルス
gyjriを位相軸に印加することを、j=3〜J(例えば
J=8)について繰り返す。
磁板等の磁気ヒステリシス特性のため、図12に示すよ
うに、位相エンコーディングパルスgy11(i=1とす
る)を印加する前の残留磁化がm1であったとすると、
位相エンコーディングパルスgy11を印加することにより
残留磁化は履歴a1,a2を辿って再びm1に至り、リ
ワインドパルスgy1r1を印加することにより残留磁化は
履歴a3,a4を辿ってm2に至る。また、図13に示
すように、位相エンコーディングパルスgy21を印加する
前の残留磁化はm2になるため、位相エンコーディング
パルスgy21を印加することにより残留磁化は履歴a5,
a6を辿ってm3に至り、リワインドパルスgy2r1を印
加することにより残留磁化は履歴a7,a8を辿って再
びm2に至る。このように、永久磁石型MRイメージン
グ装置では、整磁板等の磁気ヒステリシス特性のため、
位相エンコーディングパルスやリワインドパルスのよう
な勾配磁場パルスを変化させた履歴に依存して、残留磁
化が変動する。
SEシーケンスの第1エコー収集までを切り出したよう
な形になっているので、第1エコーについては勾配磁場
パルスの印加履歴が一致し残留磁化が一致するため上述
の前提条件が成立するが、第2エコー以降については勾
配磁場パルスの印加履歴が一致しないため残留磁化が一
致せず上述の前提条件が成立しなくなる。このため、第
2エコー以降については、勾配磁場パルスに起因する残
留磁化の影響による後続のエコーの位相シフトを十分に
補正できない問題点がある。なお、渦電流については、
勾配磁場パルスの面積と発生する位相誤差の間に線形関
係が成立するため、上記のような問題点はないと考えら
れる。
パルスの変化に起因する残留磁化の変動の影響を防止で
きるMRイメージング方法を提供することにある。ま
た、本発明の第2の目的は、FSEパルスシーケンスに
おいて先行する位相エンコーディングパルス等に起因す
る渦電流や残留磁化の影響による後続のエコーの位相シ
フトを、実際のFSEシーケンスと一致させて測定する
ことができる位相シフト測定方法を提供することにあ
る。さらに、本発明の第3の目的は、上記の方法を実施
するMRイメージング装置を提供することにある。
は、励起パルスを送信した後、反転パルスを送信し、位
相エンコーディングパルスを位相軸に印加し、リードパ
ルスをリード軸に印加しながらエコーからデータを収集
し、リワインドパルスを位相軸に印加することを、位相
エンコーディングパルスを変えながら複数回繰り返し、
1回の励起で複数エコーのデータを収集する高速スピン
エコー法によるMRイメージング方法であって、任意の
勾配軸に、その軸において使用する最大の振幅に等しい
か又はより大きい振幅をもつ正または負のリセットパル
スを、前記反転パルスの前後に、挿入することを特徴と
するMRイメージング方法を提供する。上記第1の観点
によるMRイメージング方法では、リセットパルスの振
幅が他の勾配磁場パルスの振幅よりも小さくないため、
他の勾配磁場パルスの印加履歴に拘わらず、リセットパ
ルス印加後の残留磁化は常に一定となる。そして、反転
パルスの後すなわち位相エンコーディングパルスの印加
直前にリセットパルスを挿入するから、位相エンコーデ
ィングパルスの印加前の残留磁化は常に一定になる。よ
って、勾配磁場パルスの変化に起因する残留磁化の変動
の影響を防止できる。なお、反転パルスの前にもリセッ
トパルスを挿入するから、リセットパルスは位相エンコ
ーディングに影響を与えない。
送信し、反転パルスを送信し、位相エンコーディングパ
ルスを位相軸に印加し、リードパルスをリード軸に印加
し、リワインドパルスを位相軸に印加し、続いて、反転
パルスを送信し、デフェーザ(dephaser)パルスを位相
軸に印加し、リードパルスを位相軸に印加しながらエコ
ーからデータを収集し、そのデータを1次元フーリエ変
換して得られた位相データを基に前記位相エンコーディ
ングパルスの影響による位相シフト量を求める位相シフ
ト測定方法であって、位相軸に、その軸において使用す
る最大の振幅に等しいか又はより大きい振幅をもつ正ま
たは負のリセットパルスを、前記反転パルスの前後に、
挿入することを特徴とする位相シフト測定方法を提供す
る。上記第2の観点による位相シフト測定方法では、リ
セットパルスの振幅が他の勾配磁場パルスの振幅よりも
小さくないため、他の勾配磁場パルスの印加履歴に拘わ
らず、リセットパルス印加後の残留磁化は常に一定とな
る。そして、反転パルスの後すなわち位相エンコーディ
ングパルスの印加直前にリセットパルスを挿入するか
ら、位相エンコーディングパルスの印加前の残留磁化は
常に一定になる。つまり、FSEシーケンスにおける位
相エンコーディングパルスの印加前の残留磁化と一致さ
せることが出来る。よって、FSEシーケンスにおいて
先行する位相エンコーディングパルス等に起因する渦電
流や残留磁化の影響による後続のエコーの位相シフト
を、実際のFSEシーケンスと一致させて測定すること
が出来る。なお、反転パルスの前にもリセットパルスを
挿入するから、リセットパルスは位相エンコーディング
に影響を与えない。
点のMRイメージング方法において、上記第2の観点の
位相シフト測定方法により測定した位相シフト量を補償
する補償パルスを、位相エンコーディングパルスに組み
込むか、位相エンコーディングパルスの直前または直後
の一方または両方に付加するか、リワインドパルスに組
み込むか、リワインドパルスの直前または直後の一方ま
たは両方に付加することを特徴とするMRイメージング
方法を提供する。上記第3の観点によるMRイメージン
グ方法では、実際のFSEシーケンスと一致させて測定
できた位相シフト量を補償するため、FSEパルスシー
ケンスにおいて先行する位相エンコーディングパルス等
に起因する渦電流や残留磁化の影響による後続のエコー
の位相シフトを正確に補正することが出来る。
送信し、反転パルスを送信し、リードパルスをリード軸
に印加し、続いて、反転パルスを送信し、デフェーザパ
ルスを位相軸に印加し、リードパルスを位相軸に印加し
ながらエコーからデータを収集し、そのデータを1次元
フーリエ変換して第1の位相データを取得し、位相軸
に、その軸において使用する最大の振幅に等しいか又は
より大きい振幅をもつ正または負のリセットパルスを、
前記反転パルスの前後に、挿入し、それ以外は同様にし
て、第2の位相データを取得し、前記第1の位相データ
と前記」第2の位相データの差を基に前記リセットパル
スの影響による位相シフト量を求めることを特徴とする
位相シフト測定方法を提供する。前記第1〜第3の観点
で述べたように、リセットパルスを用いることによっ
て、位相エンコーディングパルスの印加前の残留磁化を
常に一定にできる。しかし、リセットパルスを入れたこ
とによる影響も考慮しなければならない(影響の典型的
なものが渦電流である)。上記第4の観点による位相シ
フト測定方法では、リセットパルスを入れない場合の位
相データとリセットパルスを入れた場合の位相データの
差からリセットパルスの影響による位相シフト量を求め
ることが出来る。
点のMRイメージング方法において、上記第4の観点の
位相シフト測定方法により測定した位相シフト量を補償
するように、リセットパルスまたは補償パルスの面積を
変化させることを特徴とするMRイメージング方法を提
供する。上記第5の観点によるMRイメージング方法で
は、リセットパルスの影響による位相シフトを補正した
FSEシーケンスを実行できる。
信手段と、勾配パルス印加手段と、NMR信号受信手段
とを具備し、それら各手段を制御して、励起パルスを送
信した後、反転パルスを送信し、位相エンコーディング
パルスを位相軸に印加し、リードパルスをリード軸に印
加しながらエコーからデータを収集し、リワインドパル
スを位相軸に印加することを、位相エンコーディングパ
ルスを変えながら複数回繰り返し、1回の励起で複数エ
コーのデータを収集する高速スピンエコー法によるMR
イメージングを実行するMRイメージング装置であっ
て、任意の勾配軸に、その軸において使用する最大の振
幅に等しいか又はより大きい振幅をもつ正または負のリ
セットパルスを、前記反転パルスの前後に、挿入するリ
セットパルス印加手段を具備したことを特徴とするMR
イメージング装置を提供する。上記第6の観点によるM
Rイメージング装置では、上記第1の観点によるMRイ
メージング方法を好適に実施できる。
点のMRイメージング装置において、前記RFパルス送
信手段と前記勾配パルス印加手段と前記NMR信号受信
手段とを制御して、励起パルスを送信し、反転パルスを
送信し、位相エンコーディングパルスを位相軸に印加
し、リードパルスをリード軸に印加し、リワインドパル
スを位相軸に印加し、続いて、反転パルスを送信し、デ
フェーザパルスを位相軸に印加し、リードパルスを位相
軸に印加しながらエコーからデータを収集し、そのデー
タを1次元フーリエ変換して得られた位相データを基に
前記位相エンコーディングパルスの影響による位相シフ
ト量を求め、その位相シフト量を補償する補償パルス
を、前記高速スピンエコー法のパルスシーケンスの位相
エンコーディングパルスに組み込むか、位相エンコーデ
ィングパルスの直前または直後の一方または両方に付加
するか、リワインドパルスに組み込むか、リワインドパ
ルスの直前または直後の一方または両方に付加する位相
シフト補正手段を具備すると共に、前記位相シフト量を
求めるためのパルスシーケンスの位相軸に、その軸にお
いて使用する最大の振幅に等しいか又はより大きい振幅
をもつ正または負のリセットパルスを、前記反転パルス
の前後に、挿入するリセットパルス印加手段を具備した
ことを特徴とするMRイメージング装置を提供する。上
記第7の観点によるMRイメージング装置では、上記第
3の観点によるMRイメージング方法を好適に実施でき
る。
点のMRイメージング装置において、前記RFパルス送
信手段と前記勾配パルス印加手段と前記NMR信号受信
手段とを制御して、励起パルスを送信し、反転パルスを
送信し、リードパルスをリード軸に印加し、続いて、反
転パルスを送信し、デフェーザパルスを位相軸に印加
し、リードパルスを位相軸に印加しながらエコーからデ
ータを収集し、そのデータを1次元フーリエ変換して第
1の位相データを取得し、位相軸に、その軸において使
用する最大の振幅に等しいか又はより大きい振幅をもつ
正または負のリセットパルスを、前記反転パルスの前後
に、挿入し、それ以外は同様にして、第2の位相データ
を取得し、前記第1の位相データと前記」第2の位相デ
ータの差を基に前記リセットパルスの影響による位相シ
フト量を求め、その位相シフト量を補償するように、前
記高速スピンエコー法のパルスシーケンスに挿入するリ
セットパルスまたは付加する補償パルスの面積を変化さ
せることを特徴とするMRイメージング装置を提供す
る。上記第8の観点によるMRイメージング装置では、
上記第5の観点によるMRイメージング方法を好適に実
施できる。
発明をさらに詳しく説明する。なお、これにより本発明
が限定されるものではない。図1は、本発明の一実施形
態のMRイメージング装置のブロック図である。このM
Rイメージング装置100において、マグネットアセン
ブリ1は、内部に被検体を挿入するための空間部分
(孔)を有し、この空間部分を取りまくようにして、被
検体に一定の主磁場を印加する永久磁石1pと、スライ
ス軸,位相軸,リード軸の勾配磁場を発生するための勾
配磁場コイル1gと、被検体内の原子核のスピンを励起
するためのRFパルスを与える送信コイル1tと、被検
体からのNMR信号を検出する受信コイル1rとが配置
されている。前記勾配磁場コイル1g,送信コイル1t
および受信コイル1rは、それぞれ勾配磁場駆動回路
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。シーケンス記憶回路8は、計算機7からの指令に
従い、記憶しているパルスシーケンスに基づいて勾配磁
場駆動回路3を操作し、前記マグネットアセンブリ1の
勾配磁場コイル1gから勾配磁場を発生させると共に、
ゲート変調回路9を操作し、RF発振回路10の搬送波
出力信号を所定タイミング・所定包絡線形状のパルス状
信号に変調し、それをRFパルスとしてRF電力増幅器
4に加え、RF電力増幅器4でパワー増幅した後、前記
マグネットアセンブリ1の送信コイル1tに印加し、所
望のスライス領域を選択励起する。前置増幅器5は、マ
グネットアセンブリ1の受信コイル1rで検出された被
検体からのNMR信号を増幅し、位相検波器12に入力
する。位相検波器12は、RF発振回路10の搬送波出
力信号を参照信号とし、前置増幅器5からのNMR信号
を位相検波して、A/D変換器11に与える。A/D変
換器11は、位相検波後のアナログ信号をディジタル信
号に変換して、計算機7に入力する。計算機7は、A/
D変換器11からデータを読み込み、画像再構成演算を
行い、所望のスライス領域のイメージを生成する。この
イメージは、表示装置6にて表示される。また、計算機
7は、操作卓13から入力された情報を受け取るなどの
全体的な制御を受け持つ。
法のパルスシーケンス図である。このリセットパルス適
用FSEシーケンスSQwrでは、まず、励起パルスRと
スライス勾配ssを印加する。次に、第1の反転パルス
P1とスライス勾配ssを印加するが、その第1の反転
パルスP1の前後に、位相軸に、該位相軸において使用
する最大の振幅に等しい正のリセットパルスgysl1およ
びgysr1を、挿入する。次に、位相エンコーディングパ
ルスgy1iを位相軸に印加する。次に、リードパルスgxw
を印加しながら、第1エコーecho1からNMR信号を受
信する。その後、前記位相エンコーディングパルスgy1i
と時間積分値が等しく逆極性のリワインドパルスgy1ri
を位相軸に印加する。なお、iは繰り返し番号であり、
i=1〜I(例えばI=128)である。次に、第2の
反転パルスP2とスライス勾配ssを印加するが、その
第2の反転パルスP2の前後に、位相軸に、該位相軸に
おいて使用する最大の振幅に等しい正のリセットパルス
gysl2およびgysr2を、挿入する。次に、位相エンコーデ
ィングパルスgy2iを位相軸に印加し、リードパルスgxw
を印加しながら第2エコーecho2からNMR信号を受信
し、その後、前記位相エンコーディングパルスgy2iと時
間積分値が等しく逆極性のリワインドパルスgy2rを位
相軸に印加する。以下同様に、第jの反転パルスPjと
スライス勾配ssを印加し、その際、第jの反転パルス
Pjの前後にリセットパルスgysliおよびgysriを挿入
し、位相エンコーディングパルスgyjiを位相軸に印加
し、リードパルスgxwを印加しながら第jエコーechoj
からNMR信号を受信し、その後、前記位相エンコーデ
ィングパルスgyjiと時間積分値が等しく逆極性のリワイ
ンドパルスgyjriを位相軸に印加することを、j=3〜
J(例えばJ=8)について繰り返す。図示しないが、
最後に、核スピンの位相をばらばらにするため、面積の
大きなデフェーズパルス(grk)を入れる。この振幅
は、位相エンコーディングパルスの振幅と一致させる。
シフト測定方法(図6)により測定した位相シフト量を
補償する補償パルス(gypn)を、位相エンコーディング
パルスgy1i〜gyJIまたは/およびリワインドパルスgy1r
i〜gyJrIに、組み込んでいる(面積を調整している)。
この補償パルス(gypn)を、位相エンコーディングパル
スgy1i〜gyJIの直前または直後の一方または両方(面積
は合わせて1個分)に付加するか、リワインドパルスgy
1ri〜gyJrIの直前または直後の一方または両方(面積は
合わせて1個分)に付加してもよい。また、後述するリ
セットパルスによる位相シフト測定方法(図8)により
測定した位相シフト量を補償する補償パルス(gyps)
を、リセットパルスの対(gysl1/gysr1〜gyslJ/gysr
J)毎に、1つ組み込んでいる(面積を調整してい
る)。この補償パルス(gyps)を、リセットパルスの対
(gysl1/gysr1〜gyslJ/gysrJ)毎に、その直前または
直後の一方または両方(面積は合わせて1個分)に付加
してもよい。
は、位相軸において使用する最大の振幅より大きい振幅
をもつパルスでもよい。また、負のパルスでもよい。
装置100では、永久磁石1pの整磁板等の磁気ヒステ
リシス特性のため、リセットパルスgysl1を印加する前
の残留磁化がm1であったとすると、リセットパルスgy
sl1を印加することにより残留磁化は履歴b1,b2を
辿って再びm1に戻る。次に、リセットパルスgysr1を
印加したときも、残留磁化は履歴b1,b2を辿って再
びm1に戻る。図4に示すように、位相エンコーディン
グパルスgy11(i=1とする)を印加する前の残留磁化
はm1なので、位相エンコーディングパルスgy11を印加
することにより残留磁化は履歴a1,a2を辿って再び
m1に至り、リワインドパルスgy1r1を印加することに
より残留磁化は履歴a3,a4を辿ってm2に至る。次
に、リセットパルスgysl2を印加することにより残留磁
化は履歴b5,b6を辿って再びm1に戻る。次に、リ
セットパルスgysr2を印加したときは、残留磁化は図3
の履歴b1,b2を辿って再びm1に戻る。また、図5
に示すように、位相エンコーディングパルスgy21を印加
する前の残留磁化はm1になるため、位相エンコーディ
ングパルスgy21を印加することにより残留磁化は履歴a
5,a6を辿ってm1に至り、リワインドパルスgy2r1
を印加することにより残留磁化は履歴a7,a8を辿っ
てm4に至る。次に、リセットパルスgysl3を印加する
ことにより残留磁化は履歴b9,b10を辿って再びm1
に戻る。次に、リセットパルスgysr3を印加したとき
は、残留磁化は図3の履歴b1,b2を辿って再びm1
に戻る。このように、上記MRイメージング装置100
では、位相エンコーディングパルスやリワインドパルス
のような勾配磁場パルスを変化させても、その履歴に依
存せずに、位相エンコーディングパルスを印加する直前
の残留磁化が常に一定になる。
よる位相シフト補正値決定処理を示すフロー図である。
ステップE1では、補償用パルスgypnの振幅agypnの初
期値を適当な値にセットする。ここで、nは、位相シフ
ト量を測定したい(補正値を決定したい)位相エンコー
ディングパルスの番号である。ステップE2では、図7
のパルスシーケンスによりエコーecho1およびecho2か
らデータを収集する。
ルスシーケンス図である。このリセットパルス適用プリ
スキャンシーケンスPSQwrでは、まず、励起パルスR
とスライス勾配ssを印加する。次に、第1の反転パル
スP1とスライス勾配ssを印加するが、その第1の反
転パルスP1の前後に、位相軸に、該位相軸において使
用する最大の振幅に等しい正のリセットパルスgysl1お
よびgysr1を、挿入する。このリセットパルスgysl1およ
びgysr1は、図2のリセットパルス適用FSEシーケン
スSQwrにおけるリセットパルスgysl1およびgysr1と同
じパルスである。なお、通常、スライス勾配ssの両側
にFlD(Free Induction Decay)を除去するための
大きなパルス(破線)を挿入するが、その役目をリセッ
トパルスgysl1およびgysr1に委ね、省略している。これ
は、装置のハード上の制約を厳しくしない、という点で
重要である。次に、位相シフト量を測定したい(補正値
を決定したい)位相エンコーディングパルスgynを位相
軸に印加する。次に、通常のリードパルスgxwの前半分
のリードパルスgxrを印加する。この後は、リードパル
スを“0”とする。次に、前記位相エンコーディングパ
ルスgynと時間積分値が等しく逆極性のリワインドパル
スgyrnに補償用パルスgypn(後述する)を組み込んだパ
ルスを位相軸に印加する。
配ssを印加するが、その第2の反転パルスP2の前後
に、位相軸に、該位相軸において使用する最大の振幅に
等しい正のリセットパルスgysl2およびgysr2を、挿入す
る。次に、前記リワインドパルスgyrnと等しいデフェー
ザパルスgywdn1を位相軸に印加する。次に、リードパ
ルスgywn1を位相軸に印加しながらエコーecho1からN
MR信号を受信し、その後、前記デフェーザパルスgyw
dn1と等しいリフェーザパルスgywrn1を位相軸に印加す
る。
配ssを印加するが、その第3の反転パルスP3の前後
に、位相軸に、該位相軸において使用する最大の振幅に
等しい正のリセットパルスgysl3およびgysr3を、挿入す
る。次に、前記リワインドパルスgyrnと等しいデフェー
ザパルスgywdn2を位相軸に印加する。次に、リードパ
ルスgywn2を位相軸に印加しながらエコーecho2からN
MR信号を受信し、その後、前記デフェーザパルスgyw
dn2と等しいリフェーザパルスgywrn2を位相軸に印加す
る。最後に、核スピンの位相をばらばらにするため、面
積の大きなデフェーズパルスgrkを入れる。この振幅
は、位相エンコーディングパルスの最大振幅と一致させ
る。
には特開平10−75940号公報の図32のプリスキ
ャンシーケンスにリセットパルスを加えたものである
が、残留磁化に対してより耐性のある構成となってい
る。
ho1およびecho2から得られたデータを1次元フーリエ
変換し、得られた位相をφ1およびφ2とする。ステッ
プE4では、(φ1−φ2)/2を求め、その結果を最
小二乗法等を用いて1次関数でフィッティングし、その
結果の1次項dnを求める。ステップE5では、次式に
より1次の位相シフト量φnを求める。 φn=dn・Xres・106/(γ・fov) ここで、Xres は、エコーのサンプリングポイント数で
ある。また、γは、磁気回転比である。また、fovは、
撮像視野の大きさ(cm)である。
幅agypnを更新する。 new_agypn=(1+φn/gypnarea)old_agypn ここで、new_agypnは更新後の振幅であり、old_agypn
は更新前の振幅であり、gypnareaは更新前の補償用パル
スgypnの面積(デフェーズ量に相当する)である。ステ
ップE7では、上記ステップE2〜E6を設定回数繰り
返す。その後、ステップE8へ進む。ステップE8で
は、必要なnについて上記ステップE1〜E7を繰り返
す。その後、処理を終了する。以上により、位相エンコ
ーディングパルス(gyn)についての位相シフト量(φ
n)を測定できると共に補正値(補償用パルスgypnの振
幅agypn)を決定できる。
よる位相シフト補正値決定処理を示すフロー図である。
ステップF1では、補償用パルスgypsの振幅agypsの初
期値を適当な値にセットする。ステップF2offでは、
図9のパルスシーケンスによりエコーecho_offからデー
タを収集する。
よる位相誤差検出用プリスキャンのパルスシーケンス図
である。このリセットパルスによる位相誤差検出用プリ
スキャンシーケンスPSQoffでは、まず、励起パルス
Rとスライス勾配ssを印加する。次に、第1の反転パ
ルスP1とスライス勾配ssを印加する。リセットパル
スは印加しない。次に、補償用パルスgypsを位相軸に印
加する。次に、通常のリードパルスgxwの前半分のリー
ドパルスgxrを印加する。この後は、リードパルスを
“0”とする。次に、第2の反転パルスP2とスライス
勾配ssを印加する。次に、デフェーザパルスgywd1を
位相軸に印加する。次に、リードパルスgyw1を位相軸に
印加しながらエコーecho_onからNMR信号を受信し、
その後、前記デフェーザパルスgywd1と等しいリフェー
ザパルスgywr1を位相軸に印加する。
のパルスシーケンスによりエコーecho_onからデータを
収集する。
による位相誤差検出用プリスキャンのパルスシーケンス
図である。このリセットパルスによる位相誤差検出用プ
リスキャンシーケンスPSQonでは、まず、励起パルス
Rとスライス勾配ssを印加する。次に、第1の反転パ
ルスP1とスライス勾配ssを印加するが、その第1の
反転パルスP1の前後に位相軸にリセットパルスgysl1
およびgysr1を挿入する。このリセットパルスgysl1およ
びgysr1は、図2のリセットパルス適用FSEシーケン
スSQwrにおけるリセットパルスgysl1およびgysr1と同
じパルスである。次に、補償用パルスgypsを位相軸に印
加する。次に、通常のリードパルスgxwの前半分のリー
ドパルスgxrを印加する。この後は、リードパルスを
“0”とする。次に、第2の反転パルスP2とスライス
勾配ssを印加する。次に、リードパルスgyw1を位相軸
に印加しながらエコーecho_onからNMR信号を受信
し、その後、前記デフェーザパルスgywd1と等しいリフ
ェーザパルスgywr1を位相軸に印加する。
ho_offおよびecho_onから得られたデータを1次元フー
リエ変換し、得られた位相をΦ1およびΦ2とする。ス
テップF4では、(Φ1−Φ2)を求め、その結果を最
小二乗法等を用いて1次関数でフィッティングし、その
結果の1次項Dを求める。ステップF5では、次式によ
り1次の位相シフト量Φを求める。 Φ=D・Xres・106/(γ・fov) ここで、Xres は、エコーのサンプリングポイント数で
ある。また、γは、磁気回転比である。また、fovは、
撮像視野の大きさ(cm)である。
幅agypsを更新する。 new_agyps=(1+Φ/gypsarea)old_agyps ここで、new_agypsは更新後の振幅であり、old_agyps
は更新前の振幅であり、gypsareaは更新前の補償用パル
スgypsの面積である。ステップF7では、上記ステップ
F2off〜E6を設定回数繰り返す。その後、処理を終
了する。以上により、リセットパルスについての位相誤
差(Φ)を測定できると共に補正値(補償用パルスgyps
の振幅agyps)を決定できる。
ば、勾配磁場パルスの変化に起因する残留磁化の変動の
影響を防止することが出来る。また、本発明の位相シフ
ト測定方法によれば、FSEシーケンスにおいて先行す
る位相エンコーディングパルス等に起因する渦電流や残
留磁化の影響による後続のエコーの位相シフトを、実際
のFSEシーケンスと一致させて、測定することが出来
る。さらに、本発明のMRイメージング装置によれば、
上記の方法を好適に実施することが出来る。
装置を示すブロック図である。
用FSEシーケンスのパルスシーケンス図である。
おけるリセットパルスによる残留磁化の変動を示す説明
図である。
おける第1の位相エンコーディングパルスおよびリワイ
ンドパルスによる残留磁化の変動を示す説明図である。
おける第2の位相エンコーディングパルスおよびリワイ
ンドパルスによる残留磁化の変動を示す説明図である。
理のフロー図である。
パルスシーケンス図である。
理のフロー図である。
ャンシーケンス(プリセットパルスOFF)のパルスシ
ーケンス図である。
キャンシーケンス(プリセットパルスON)のパルスシ
ーケンス図である。
ケンス図である。
相エンコーディングパルスおよびリワインドパルスによ
る残留磁化の変動を示す説明図である。
相エンコーディングパルスおよびリワインドパルスによ
る残留磁化の変動を示す説明図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 励起パルスを送信し、反転パルスを送信
し、位相エンコーディングパルスを位相軸に印加し、リ
ードパルスをリード軸に印加し、リワインドパルスを位
相軸に印加し、続いて、反転パルスを送信し、デフェー
ザパルスを位相軸に印加し、リードパルスを位相軸に印
加しながらエコーからデータを収集し、そのデータを1
次元フーリエ変換して得られた位相データを基に前記位
相エンコーディングパルスの影響による位相シフト量を
求める位相シフト測定方法であって、 位相軸に、その軸において使用する最大の振幅に等しい
か又はより大きい振幅をもつ正または負のリセットパル
スを、前記反転パルスの前後に、挿入することを特徴と
する位相シフト測定方法。 - 【請求項2】 励起パルスを送信し、反転パルスを送信
し、リードパルスをリード軸に印加し、続いて、反転パ
ルスを送信し、デフェーザパルスを位相軸に印加し、リ
ードパルスを位相軸に印加しながらエコーからデータを
収集し、そのデータを1次元フーリエ変換して第1の位
相データを取得し、位相軸に、その軸において使用する
最大の振幅に等しいか又はより大きい振幅をもつ正また
は負のリセットパルスを、前記反転パルスの前後に、挿
入し、それ以外は同様にして、第2の位相データを取得
し、前記第1の位相データと前記第2の位相データの差
を基に前記リセットパルスの影響による位相シフト量を
求めることを特徴とする位相シフト測定方法。 - 【請求項3】 RFパルス送信手段と、勾配パルス印加
手段と、NMR信号受信手段とを具備し、それら各手段
を制御して、励起パルスを送信した後、反転パルスを送
信し、位相エンコーディングパルスを位相軸に印加し、
リードパルスをリード軸に印加しながらエコーからデー
タを収集し、リワインドパルスを位相軸に印加すること
を、位相エンコーディングパルスを変えながら複数回繰
り返し、1回の励起で複数エコーのデータを収集する高
速スピンエコー法によるMRイメージングを実行するM
Rイメージング装置であって、 任意の勾配軸に、その軸において使用する最大の振幅に
等しいか又はより大きい振幅をもつ正または負のリセッ
トパルスを、前記反転パルスの前後に、挿入するリセッ
トパルス印加手段を具備したことを特徴とするMRイメ
ージング装置。 - 【請求項4】 請求項3に記載のMRイメージング装置
において、前記RFパルス送信手段と前記勾配パルス印
加手段と前記NMR信号受信手段とを制御して、励起パ
ルスを送信し、反転パルスを送信し、位相エンコーディ
ングパルスを位相軸に印加し、リードパルスをリード軸
に印加し、リワインドパルスを位相軸に印加し、続い
て、反転パルスを送信し、デフェーザパルスを位相軸に
印加し、リードパルスを位相軸に印加しながらエコーか
らデータを収集し、そのデータを1次元フーリエ変換し
て得られた位相データを基に前記位相エンコーディング
パルスの影響による位相シフト量を求め、その位相シフ
ト量を補償する補償パルスを、前記高速スピンエコー法
のパルスシーケンスの位相エンコーディングパルスに組
み込むか、位相エンコーディングパルスの直前または直
後の一方または両方に付加するか、リワインドパルスに
組み込むか、リワインドパルスの直前または直後の一方
または両方に付加する位相シフト補正手段を具備すると
共に、前記位相シフト量を求めるためのパルスシーケン
スの位相軸に、その軸において使用する最大の振幅に等
しいか又はより大きい振幅をもつ正または負のリセット
パルスを、前記反転パルスの前後に、挿入するリセット
パルス印加手段を具備したことを特徴とするMRイメー
ジング装置。 - 【請求項5】 請求項4に記載のMRイメージング装置
において、前記RFパルス送信手段と前記勾配パルス印
加手段と前記NMR信号受信手段とを制御して、励起パ
ルスを送信し、反転パルスを送信し、リードパルスをリ
ード軸に印加し、続いて、反転パルスを送信し、デフェ
ーザパルスを位相軸に印加し、リードパルスを位相軸に
印加しながらエコーからデータを収集し、そのデータを
1次元フーリエ変換して第1の位相データを取得し、位
相軸に、その軸において使用する最大の振幅に等しいか
又はより大きい振幅をもつ正または負のリセットパルス
を、前記反転パルスの前後に、挿入し、それ以外は同様
にして、第2の位相データを取得し、前記第1の位相デ
ータと前記第2の位相データの差を基に前記リセットパ
ルスの影響による位相シフト量を求め、その位相シフト
量を補償するように、前記高速スピンエコー法のパルス
シーケンスに挿入するリセットパルスまたは付加する補
償パルスの面積を変化させることを特徴とするMRイメ
ージング装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP36398898A JP3382868B2 (ja) | 1998-12-22 | 1998-12-22 | 位相シフト測定方法およびmrイメージング装置 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP36398898A JP3382868B2 (ja) | 1998-12-22 | 1998-12-22 | 位相シフト測定方法およびmrイメージング装置 |
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Publication Number | Publication Date |
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JP2000185023A JP2000185023A (ja) | 2000-07-04 |
JP3382868B2 true JP3382868B2 (ja) | 2003-03-04 |
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- 1998-12-22 JP JP36398898A patent/JP3382868B2/ja not_active Expired - Fee Related
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