JP5683984B2 - 磁気共鳴イメージング装置および非線形性歪み補正方法 - Google Patents
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Description
Bio−Savartの法則により、図2Aで示す閉回路(C)32に電流Iが流れている場合、原点Oから距離rだけ離れた位置Pにおける磁束密度B(r)は、
また、式(1)の積分は閉回路(C)32に沿って線積分を行うことを示す。なお、微小領域dsから、位置Pまでの距離は、r−sのベクトルで表記される。
取得されたk空間データに対して二次元又は三次元のフーリエ変換処理あるいは、最大値投影処理などの画像再構成処理を施して、非線形な実際のZ軸傾斜磁場における再構成画像領域(FOV)を生成する。
一方、実際の磁場強度分布は、原点Oから一定の領域まで線形性を維持して伸びているが、ある領域から線形性が維持できずに、磁場強度分布は非線形性を示すようになる。なお、図に示す非線形性は、一例を示すに過ぎない。その非線形の特性は、扱うMRI装置により異なる。
上記位置Pでの傾斜磁場の歪み量は、傾斜磁場強度Grを用いて、以下の式で求められる。
撮像断面が決定した後、撮像断面を特定するパラメータを取得する(ステップ401)。
ステップ401で取得した撮像断面の中で、磁場中心から最も離れた(再構成FOV領域の外側端)撮像断面領域を抽出し、式(2)、式(3)により、撮像断面領域上の各位置での傾斜磁場の歪み量を算出する(ステップ402)。
ステップ402で算出した傾斜磁場の歪み量の最大値、あるいは平均値のどちらかが基準値を超えた場合、ステップ404を実行し、超えていない場合は、次の新たな撮像断面が決定されるまで待機する(ステップ403)。
ステップ404では、ステップ402と同じ計算式を用いて、残りの算出していない断面についての傾斜磁場の歪み量を算出する。ステップ401で取得した撮像断面パラメータを用いて、オブリークの単位ベクトルを算出する(ステップ405)。
ステップ401からステップ405は、撮像断面が決定された直後から実行可能である。各撮像断面の画像の再構成処理が終了した後、ステップ404とステップ405で算出した値を使用して、画像に対して歪み補正処理を行う(ステップ406)。
Claims (6)
- 被検体を収容する空間に均一な静磁場を発生させる静磁場発生手段と、
前記静磁場へ重畳して傾斜磁場を発生させる傾斜磁場発生手段と、
前記被検体から発生する磁気共鳴信号を検出する信号検出手段と、
前記磁気共鳴信号に基づいて前記被検体の前記空間内の再構成画像を生成する処理手段と、を備えた磁気共鳴イメージング装置であって、
前記処理手段において、
前記傾斜磁場発生手段を構成するコイルのパターンに基づいて前記空間内の任意の撮像断面における傾斜磁場強度を算出し、
算出された前記傾斜磁場強度を用いて前記撮像断面における前記傾斜磁場の歪み量を算出し、
前記傾斜磁場の歪み量に基づいて前記再構成画像の歪み量を補正することにより前記傾斜磁場強度の歪みを除去した再構成画像を取得し、
前記撮像断面における前記傾斜磁場の歪み量の算出は、前記傾斜磁場強度を用いて算出した前記傾斜磁場の歪み量の最大値あるいは平均値と仮想の傾斜磁場強度より設定された基準値とを比較し、どちらかが該基準値を超えた場合に実行されることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。 - 請求項1記載の磁気共鳴イメージング装置において、
前記撮像断面における前記傾斜磁場の歪み量の算出は、前記空間の外側端から前記傾斜磁場の中心に向けて実行を開始することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。 - 請求項1記載の磁気共鳴イメージング装置において、
前記撮像断面における前記傾斜磁場の歪み量を算出する処理と、前記信号検出手段を用いて前記被検体から発生する磁気共鳴信号を検出し、前記磁気共鳴信号に基づいて前記被検体の再構成画像を生成する処理は、時系列的に並行して行われることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。 - 被検体を収容する空間に均一な静磁場を発生させる静磁場発生手段と、前記静磁場へ重畳して傾斜磁場を発生させる傾斜磁場発生手段と、前記被検体から発生する磁気共鳴信号を検出する信号検出手段と、前記磁気共鳴信号に基づいて前記被検体の前記空間内の再構成画像を生成する処理手段とを備えた磁気共鳴イメージング装置における傾斜磁場の非線形性補正方法であって、
前記被検体の撮像断面を決定し、その後、前記撮像断面を特定するパラメータを取得する第1ステップと、
前記第1ステップで取得した前記撮像断面上の各位置での前記傾斜磁場の歪み量を、式(A)を用いて算出する第2ステップと、
前記第2ステップで算出した前記傾斜磁場の歪み量の最大値あるいは平均値と予め設定された基準値とを比較し、前記傾斜磁場の歪み量の最大値、あるいは平均値のどちらかが前記基準値を超えていない場合は、次の新たな撮像断面領域が決定されるまで待機する第3ステップと、
前記第2ステップで算出した前記傾斜磁場の歪み量の最大値、あるいは平均値のどちらかが前記基準値を超えた場合、前記計算式である式(A)を用いて、まだ算出処理が施されていない前記撮像断面領域の他の領域についての前記傾斜磁場の歪み量を算出する第4ステップと、
前記第1ステップで取得した撮像断面パラメータを用いて、オブリークの単位ベクトルを算出する第5ステップと、
各撮像断面の撮像画像の再構成処理が終了した後、前記第4ステップと前記第5ステップで算出した値を使用して、前記撮像画像に対して歪み量の補正処理を行う第6ステップとを有することを特徴とする傾斜磁場の非線形性歪み補正方法。
(ここで、rは上記空間内の原点からの前記傾斜磁場の歪み量算出位置までの位置ベクトル、δrは位置rにおける前記傾斜磁場の歪み量、Grは傾斜磁場強度、B(r)は原点から距離rだけ離れた位置における磁束密度を示す。) - 請求項4記載の傾斜磁場の非線形性補正方法において、
前記第2ステップにおいて、前記空間の外側端に接して位置する撮像断面領域を抽出し、前記撮像断面領域上の各位置での前記傾斜磁場の歪み量を、前記式(A)を用いて算出することを特徴とする傾斜磁場の非線形性補正歪み方法。 - 請求項4記載の傾斜磁場の非線形性補正方法において、
前記第2ステップにおける前記撮像断面における前記傾斜磁場の歪み量を算出する処理と、前記信号検出手段を用いて前記被検体から発生する磁気共鳴信号を検出し、前記磁気共鳴信号に基づいて前記被検体の再構成画像を生成する処理は、時系列的に並行して行われることを特徴とする傾斜磁場の非線形性歪み補正方法。
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