JPS6151581A - Measuring method of spatial magnetic field distribution - Google Patents
Measuring method of spatial magnetic field distributionInfo
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- JPS6151581A JPS6151581A JP59173898A JP17389884A JPS6151581A JP S6151581 A JPS6151581 A JP S6151581A JP 59173898 A JP59173898 A JP 59173898A JP 17389884 A JP17389884 A JP 17389884A JP S6151581 A JPS6151581 A JP S6151581A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、磁場強度の空間分布を測定する方法に関する
。本発明は、主として医療機器として用いられる核磁気
共鳴画像観測装置の磁場強度の空間分布測定に利用され
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a method for measuring the spatial distribution of magnetic field strength. INDUSTRIAL APPLICATION This invention is mainly utilized for the spatial distribution measurement of the magnetic field intensity of the nuclear magnetic resonance imaging observation apparatus used as a medical device.
従来は、空間磁場分布を測定するために、ホール素子や
核磁気共鳴磁束計などの磁束計を使用していた。すなわ
ち、一点ずつ磁束計の位置を移動させて６ｆｉ場強度を
測定し、この測定結果から磁場強度の分布を得ていた。Conventionally, a Hall element or a magnetometer such as a nuclear magnetic resonance magnetometer has been used to measure the spatial magnetic field distribution. That is, the 6fi field strength was measured by moving the position of the magnetometer one point at a time, and the distribution of the magnetic field strength was obtained from the measurement results.
しかし、磁束計を正確に移動させることは困難であり、
また、二次元分布の測定などの場合には時間がかかる欠
点があった。However, it is difficult to move the magnetometer accurately;
Another disadvantage is that it takes time to measure a two-dimensional distribution.
本発明は、空間磁場分布を高速で測定する方法を提供す
ることを目的とする。An object of the present invention is to provide a method for measuring spatial magnetic field distribution at high speed.
本発明の空間磁場分布測定方法は、均質なファントムに
対して原子核のスピンを励起する第一の高周波パルス（
９０°パルス）を印加し、これにより励起されたスピン
の位相を変化させ、さらに第二の高周波パルス（１８０
’パルス）または勾配磁場の反転によりファントム全体
のスピンを反転させ、勾配磁場を印加して励起されたス
ピンによる信号を観測する第一のステップと、上記スピ
ンの位相を変化させる量を変えて、上記第一のステップ
を繰返し、これにより得られたデータを演算処理してス
ピンの第一の位相分布を得る第二のステップと、勾配磁
場の強度または印加開始時刻を変化させて上記第一およ
び第二のステップを繰り返し、スピンの第二の位相分布
を得る第三のステップと、上記第一の位相分布と上記第
二の位相分布との差から磁場強度の空間分布を演算する
第四のステ７プとを含む。The spatial magnetic field distribution measurement method of the present invention involves applying a first high-frequency pulse (
90° pulse) is applied to change the phase of the excited spins, and then a second high-frequency pulse (180° pulse) is applied to change the phase of the excited spins.
A first step of reversing the spin of the entire phantom by applying a gradient magnetic field or reversing a gradient magnetic field, and observing a signal due to the excited spins; A second step of repeating the above first step and calculating the data obtained thereby to obtain the first phase distribution of spins; A third step of repeating the second step to obtain a second phase distribution of spins, and a fourth step of calculating the spatial distribution of magnetic field strength from the difference between the first phase distribution and the second phase distribution. Step 7 is included.
本発明の空間磁場分布測定方法は、同一の断層面に対し
て異なるシーケンスの二組の核磁気共鳴信号を測定し、
両者の差から磁場強度の二次元空間分布を得る。The spatial magnetic field distribution measurement method of the present invention measures two sets of nuclear magnetic resonance signals of different sequences on the same tomographic plane,
The two-dimensional spatial distribution of magnetic field strength is obtained from the difference between the two.
第１図は本発明実施例核磁気共鳴画像装置のブロック構
成図である。FIG. 1 is a block diagram of a nuclear magnetic resonance imaging apparatus according to an embodiment of the present invention.
マグネットアセンブリｌは、この内部に挿入された被検
体に一定強度の主磁場を印加する静磁場コイル２と、被
検体にＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向の勾配磁場を印加す
る勾配コイル３と、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磁コイル４と、被検体内からの核
磁気共鳴信号を検出するための検出コイル５とを備えて
いる。The magnet assembly l includes a static magnetic field coil 2 that applies a main magnetic field of constant strength to the subject inserted therein, and a gradient coil 3 that applies gradient magnetic fields in the X, Y, and Z directions to the subject. It includes an excitation coil 4 that provides a high-frequency pulse to excite the spins of atomic nuclei, and a detection coil 5 that detects nuclear magnetic resonance signals from within the subject.
データ処理計算機１）は、表示装置１２と、コントロー
ラ１３とに接続される。コントローラ１３は、勾配磁場
制御回路１４とゲート回路１７とに接続される。The data processing computer 1) is connected to a display device 12 and a controller 13. The controller 13 is connected to a gradient magnetic field control circuit 14 and a gate circuit 17.
勾配磁場制御回路１４は、勾配コイル３に接続される。The gradient magnetic field control circuit 14 is connected to the gradient coil 3.
静磁場制御回路１５は、静磁場コイル２に接続される。The static magnetic field control circuit 15 is connected to the static magnetic field coil 2.
高周波発振器１６は、ゲート回路１７に接続される。ゲ
ート回路１７は電力増幅器１８に接続される゛。電力増
幅器１８は励磁コイル４に接続される。High frequency oscillator 16 is connected to gate circuit 17 . The gate circuit 17 is connected to a power amplifier 18. Power amplifier 18 is connected to excitation coil 4 .
検出コイル５はプリアンプ１９に接続される。プリアン
プ１９は位相検波回路２０に接続される。位相検波回路
−２０は波形メモリ２１に接続される。波形メモリ２１
はデータ処理計算機１）に接続される。Detection coil 5 is connected to preamplifier 19. Preamplifier 19 is connected to phase detection circuit 20 . Phase detection circuit-20 is connected to waveform memory 21. Waveform memory 21
is connected to a data processing computer 1).
コントローラ１３は、核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、勾配磁場駆動回
路１４およびゲート回路１７の動作を制御する。これに
より、コントローラ１３は、勾配磁場や高周波パルスの
発生シーケンスをＳｌｉ制御する。The controller 13 generates a timing signal for collecting observation data of nuclear magnetic resonance signals, and controls the operation of the gradient magnetic field drive circuit 14 and the gate circuit 17. Thereby, the controller 13 performs Sli control on the generation sequence of the gradient magnetic field and the high frequency pulse.
勾配磁場制御回路１４は、勾配コイル３の電流を制御し
、被検体に勾配磁場を印加する。The gradient magnetic field control circuit 14 controls the current of the gradient coil 3 and applies a gradient magnetic field to the subject.
静磁場制御回路１５は、静磁場コイル２の供給電流を制
御し、被検体に静磁場を印加する。The static magnetic field control circuit 15 controls the current supplied to the static magnetic field coil 2 and applies a static magnetic field to the subject.
高周波発振器１６は高周波信号を発生する。ゲート回路
１７は、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。電力増幅器１８ば、ゲート回路
１７の出力した高周波パルスを電力増幅し、励磁コイル
４に供給する。High frequency oscillator 16 generates a high frequency signal. The gate circuit 17 modulates the high frequency signal output from the high frequency oscillator 16 using the timing signal from the controller 13 to generate high frequency pulses. The power amplifier 18 amplifies the power of the high frequency pulse output from the gate circuit 17 and supplies it to the excitation coil 4 .
プリアンプ１９は、検出コイル５からの核磁気共鳴信号
を増幅する。位相検波回路２０は、この増幅された核磁
気共鳴信号を位相検波する。波形メモリ２１は、位相検
波された波形信号を記憶する。Preamplifier 19 amplifies the nuclear magnetic resonance signal from detection coil 5. The phase detection circuit 20 performs phase detection on this amplified nuclear magnetic resonance signal. The waveform memory 21 stores a phase-detected waveform signal.
データ処理針’＃：４ｆｆｌｌｌは、コントローラ１３
の動作の制御、コントローラ１３からの時間情報の受信
および波形メモリ２１からの読出しを行い、観測された
核磁気共鳴による信号を画像に構成する演算を行う。こ
の演算により得られた画像は、表示装置１２に表示され
る。また、データ処理計算機１）は、操作者に対する操
作の指示を、表示装置１２に表示することもできる。Data processing needle'#:4ffllll controller 13
, receives time information from the controller 13, reads out data from the waveform memory 21, and performs calculations to compose the observed nuclear magnetic resonance signals into an image. The image obtained by this calculation is displayed on the display device 12. The data processing computer 1) can also display operation instructions to the operator on the display device 12.
断層面の選択は任意の方向で行うことができるが、以下
の例では、第１図のＺ方向にスライスした断層面（Ｚ軸
に直交する面）を測定する場合について説明する。この
場合には、Ｕｒ層面を選択するためにＺ方向の勾配磁場
を利用する。Although the tomographic plane can be selected in any direction, in the following example, a case will be described in which a tomographic plane sliced in the Z direction in FIG. 1 (a plane perpendicular to the Z axis) is measured. In this case, a gradient magnetic field in the Z direction is used to select the Ur layer surface.
第２図は、空間磁場の二次元分布を測定するためのタイ
ムチャートである。FIG. 2 is a time chart for measuring the two-dimensional distribution of the spatial magnetic field.
まず、スピン−格子緩和（縦緩和）時間Ｔ、およびスピ
ン−スピン緩和（横緩和）時間Ｔ２の値が大きくしかも
均質な物質（ファントム）を測定したい空間に満たし、
静磁場Ｈ０を印加する。例えば、プロトンを検出するた
めの装置の場合には、容器に入れた水を測定したい空間
に満たず。これは、他のパルスシーケンスで本発明を実
施するときも同様である。First, a space to be measured is filled with a homogeneous material (phantom) with large values of spin-lattice relaxation (longitudinal relaxation) time T and spin-spin relaxation (transverse relaxation) time T2,
A static magnetic field H0 is applied. For example, in the case of a device for detecting protons, the volume of water in a container does not fill the space to be measured. This also applies when implementing the present invention with other pulse sequences.
この後に、この物質に対して９０″パルスおよび２方向
に勾配磁場ｇ８を印加し、測定したい断層面を選択励起
する。この選択励起は、厚さ方向の誤差を削減するため
に、できるだけ薄い断層面をスライスすることが望まし
い。After this, a 90" pulse and a gradient magnetic field g8 are applied to this material in two directions to selectively excite the tomographic plane to be measured. This selective excitation is performed by applying a 90" pulse and a gradient magnetic field g8 in two directions to selectively excite the tomographic plane to be measured. It is desirable to slice the sides.
続いて、２方向に勾配磁場ｇア′を印加し、２方向のス
ピンの位相をそろえる。これと同時に、Ｘ方向の勾配磁
場ｇｘを印加し、Ｘ方向にスピンの位相を変化させる。Subsequently, a gradient magnetic field ga' is applied in two directions to align the phases of the spins in the two directions. At the same time, a gradient magnetic field gx in the X direction is applied to change the phase of the spins in the X direction.
すなわち、位相をエンコードする。位相の変化量は、勾
配磁場ｇヶの強度および印加時間Ｌ０で制御することが
できる。That is, it encodes the phase. The amount of change in phase can be controlled by the strength of the gradient magnetic field g and the application time L0.
位相をエンコードした後に、Ｘ方向の勾配磁場ｇ、を時
間ｔだけ印加する。After encoding the phase, a gradient magnetic field g in the X direction is applied for a time t.
次に、９０°パルスを印加してから時間Ｔ’ｓｔ後に１
８０’パルスを印加し、ファントム全体のスピンの位相
を反転させる。ここで、時間Ｔ’ｓ＋、時間ｔ０および
時間ｔは、
’ｒ、、＞ｔ、＋ｔ
の関係がある。Next, after a time T'st after applying the 90° pulse, 1
Apply an 80' pulse to invert the spin phase of the entire phantom. Here, time T's+, time t0, and time t have a relationship of 'r, >t, +t.
また、ｉａｏ ”パルスの印加の前後にスポイラを加え
る。ずなわち、Ｘ、ＹおよびＺ方向の各勾配６■場を印
加する。これは、断層面外の磁化ベクトルが、１８０°
パルスの誤差のために、雑音信号を発生することを除去
するためである。In addition, a spoiler is added before and after the application of the iao'' pulse. That is, 6 fields with gradients in the X, Y, and Z directions are applied. This means that the magnetization vector outside the tomographic plane is 180°
This is to eliminate the generation of noise signals due to pulse errors.
１８０ｍパルスおよびスポイラを印加してから時間ｒが
経過した後に、Ｘ方向の勾配磁場ｇｙ’を印加し、これ
によりエコー信号が観測される。勾配磁場ｇｙ′を印加
してからエコー信号がピークになるまでの時間をｔ′と
すると、
ｇｙ”Ｌ＝ｇｙ’ ・ｔ′
の関係がある。このエコー信号を、時系列データとして
サンプリングする。また、１８０°パルスの印加からエ
コー信号がピークになるまでの時間をＴ’ｓｚとする。After a time r has elapsed since the application of the 180 m pulse and spoiler, a gradient magnetic field gy' in the X direction is applied, and thereby an echo signal is observed. Letting t' be the time from when the gradient magnetic field gy' is applied until the echo signal reaches its peak, the following relationship holds: gy''L=gy'·t'. This echo signal is sampled as time-series data. Further, the time from application of the 180° pulse until the echo signal reaches its peak is defined as T'sz.
エコー信号の測定が終了した後に、スポイラを印加し、
ビュー間の相関を取り除き、スピンが熱平衡状態に戻る
までの時間Ｔ４が経過してから、この測定を繰り返す、
ただし、勾配磁場ｇｘの強度または印加時間は、測定の
毎に変化させる。すなわち、位相エンコード量を変化さ
せて測定を繰り返す。After measuring the echo signal, apply a spoiler,
After removing the correlation between the views and after the time T4 for the spins to return to thermal equilibrium, repeat this measurement.
However, the intensity or application time of the gradient magnetic field gx is changed for each measurement. That is, the measurement is repeated by changing the amount of phase encoding.
以上の測定により得られたデータを、横軸を時間、たて
軸を勾配磁場ｇ８の強度または印加時間とした二次元マ
トリクスとし、このマトリクスを二次元フーリエ変換す
る。このフーリエ変換は、データ処理計算ａｌｌにより
、高速フーリエ変換のアルゴリズムにより演算される。The data obtained by the above measurements are made into a two-dimensional matrix with time on the horizontal axis and intensity or application time of the gradient magnetic field g8 on the vertical axis, and this matrix is subjected to two-dimensional Fourier transformation. This Fourier transform is calculated by a fast Fourier transform algorithm using data processing calculations all.
ここで、この演７算は複素フーリエ変換であり、得られ
た結果は二次元像となる。この二次元像の各点の実数部
をＲ１虚数部をＩと表すと、複素数Ｒ＋ｉｌ（ただし、
ｉ”＝−１）の偏角θが、各点のスピンの位相となる。Here, this operation is a complex Fourier transform, and the obtained result is a two-dimensional image. If we represent the real part of each point in this two-dimensional image as R1 and the imaginary part as I, then the complex number R+il (however,
The argument θ of i''=-1) becomes the phase of the spin at each point.
上記の測定および演算により、スピンの位相の二次元分
布が一つ得られる。これと同じ測定および演算を、時間
ＴＳＩと時間Ｔｓｚとの差を変えて実行し、もう一つの
スピンの位相の二次元分布を得る。この二つのスピンの
位相の二次元分布の差から、二次元空間磁場分布が得ら
れる。これについてさらに詳しく説明する。Through the above measurements and calculations, one two-dimensional distribution of spin phases can be obtained. The same measurements and calculations are performed while changing the difference between time TSI and time Tsz to obtain another two-dimensional distribution of spin phases. A two-dimensional spatial magnetic field distribution can be obtained from the difference in the two-dimensional distribution of the phases of these two spins. This will be explained in more detail.
第３図は二つのスピンの位相の二次元分布を示す図であ
る。第３図（ａｌは、時間Ｔ、１と時間Ｔ’ｓｚとが等
しく、スピンの位相がそろっている。第３図Ｔｂｌは、
時間Ｔｓｌと時間ＴＳｔとが時間差Δｔだけ異なり、ス
ピンの位相が三つの群に分かれている。FIG. 3 is a diagram showing a two-dimensional distribution of the phases of two spins. In Fig. 3 (al, time T, 1 and time T'sz are equal, and the spin phases are aligned. Fig. 3 Tbl is
The time Tsl and the time TSt differ by a time difference Δt, and the spin phases are divided into three groups.
以下の説明では、励磁コイル４および検出コイル５の位
相特性が、場所に依存しないとする。ただし、もし場所
に依存したとしても、常に一定量のオフセットであり、
位相差をとることにより相殺することができる。In the following description, it is assumed that the phase characteristics of the excitation coil 4 and the detection coil 5 do not depend on the location. However, even if it depends on the location, it is always a fixed amount of offset,
Can be canceled by taking a phase difference.
第３図の下の２行は、磁場強度Ｈが角周波数ωの基準高
周波と、
Ｈ＝ −
γ
の関係があり、スピンの向きは同じである。ただし、γ
は磁気回転比である。磁場強度がΔＩ−１ずれると、ス
ピンの位相はθだけずれる。この、磁場強度のずれΔＨ
とスピンの位相のずれθとは、θ士Ｔ・ΔＩ］・Δｔ
の関係がある。この関係により、磁場強度の二次元分布
が得られる。In the bottom two rows of FIG. 3, the magnetic field strength H has a relationship with the reference high frequency of angular frequency ω as H=−γ, and the spin directions are the same. However, γ
is the gyromagnetic ratio. When the magnetic field strength shifts by ΔI-1, the spin phase shifts by θ. This deviation in magnetic field strength ΔH
and the spin phase shift θ have the following relationship: θT·ΔI]·Δt. This relationship provides a two-dimensional distribution of magnetic field strength.
雑音による誤差を除去するために、多くの時間差Δ【に
ついて位相のずれθを求め、最小自乗法などの演算によ
り、磁場強度のずれΔＨの値を正確に求めることができ
る。In order to eliminate errors due to noise, the phase shift θ is determined for many time differences Δ[, and the value of the magnetic field strength shift ΔH can be accurately determined by calculations such as the method of least squares.
第４図は、１８０ ’パルスを複数回印加した測定例を
示すタイムチャートである。FIG. 4 is a time chart showing a measurement example in which a 180' pulse was applied multiple times.
この例では、第一のエコー信号がピークになってから時
間Ｔ３３の後に、再び１８０°パルスを印加してファン
トム全体のスピンを反転させる。この印加から時間Ｔ’
ｓａの後に第二のエコー信号がピークとなる。In this example, after time T33 after the first echo signal reaches its peak, a 180° pulse is applied again to invert the spin of the entire phantom. Time T' from this application
The second echo signal peaks after sa.
１８０°パルスを複数回印加することにより、複数のエ
コー信号を測定することができる。この測定方法により
、時間関係を同じにして測定して平均をとり、信号Ｇｔ
ｔ音比を改善することができる。By applying the 180° pulse multiple times, multiple echo signals can be measured. With this measurement method, measurements are made with the same time relationship, averaged, and the signal Gt
The t-tone ratio can be improved.
また、例えば、スポイラを印加した後のｙ方向の勾配磁
場を印加していない時間τを変化させ、”ｒ、、＝’ｒ
、。Also, for example, by changing the time τ during which the gradient magnetic field in the y direction is not applied after applying the spoiler, "r, , = 'r
,.
Ｔ３３＝Ｔ３４＋Δｔ
として、第一のエコー信号と第二のエコー信号との時間
関係を変化させることにより、一連の走査だけでスピン
の位相差および空間磁場分布を得ることができる。By changing the time relationship between the first echo signal and the second echo signal as T33=T34+Δt, the spin phase difference and spatial magnetic field distribution can be obtained with just a series of scans.
第５図および第６図は、高速に測定する例のタイムチャ
ートを示す。第５図の例は１８０ ”パルスを奇数回印
加した例であり、第６図の例は１８０゜パルスを偶数回
印加した例である。この１８０°パルスの印加によりフ
ァントム全体のスヒンヲ反転させている。FIG. 5 and FIG. 6 show time charts of an example of high-speed measurement. The example in Figure 5 is an example in which a 180'' pulse is applied an odd number of times, and the example in Figure 6 is an example in which a 180° pulse is applied an even number of times.By applying this 180° pulse, the entire shift of the phantom is reversed. There is.
第５図に示した例では、１８０°パルスを奇数回印加し
た後に、９０″パルスおよび１８０°パルスを印加して
、スピンによる磁化を強制的に上にむけている。また、
第６図に示した例では、１８０°パルスを偶数回印加し
た後に、９０°パルスを印加して、スピンによる磁化を
強制的に上（ｚ軸の正方向）に向けている。スピンによ
る磁化を上に向けることにより、待ち時間Ｔｄを短縮し
、さらに測定時間を短縮することができる。In the example shown in FIG. 5, after applying a 180° pulse an odd number of times, a 90'' pulse and a 180° pulse are applied to force the magnetization due to spins upward.
In the example shown in FIG. 6, after applying an even number of 180° pulses, a 90° pulse is applied to force the magnetization due to spins upward (in the positive direction of the z-axis). By directing the magnetization due to spin upward, the waiting time Td can be shortened, and the measurement time can be further shortened.
第７図は、１８０°パルスを用いる代わりに、勾配磁場
を反転させてファントム全体のスピンを反転させる例の
タイムチャートを示す図である。この例では、ｙ方向の
勾配磁場を反転させてエコー信号を測定する。９０＠パ
ルスからエコー信号発生までの時間Ｔ６゜。を変えた二
つの位相画像の差から、磁場分布を計算する。勾配磁場
の反転による測定は、１８０ ”パルスを用いた測定例
と同様に、多数のエコー信号を測定したり、スピンによ
る磁化を強制的に上に向けることにより高速化したりす
ることができる。FIG. 7 is a diagram showing a time chart of an example in which the spin of the entire phantom is reversed by reversing the gradient magnetic field instead of using a 180° pulse. In this example, the echo signal is measured by reversing the gradient magnetic field in the y direction. 90@Time from pulse to generation of echo signal T6°. The magnetic field distribution is calculated from the difference between two phase images with different values. Similar to the measurement example using a 180'' pulse, measurement by reversing the gradient magnetic field can measure a large number of echo signals, and can be made faster by forcing the magnetization due to spins upward.
マグネットアセブリ１内に挿入する物質の形状を、測定
したい二次元の面状に、すなわら薄（することにより、
非選択励起でも本発明を実施できる。したがって、この
ような場合には、９０°パルスの誤差による測定精度の
不正確さを除去できる。By changing the shape of the material inserted into the magnet assembly 1 into the two-dimensional surface shape that you want to measure, that is, by making it thin (
The invention can also be practiced with non-selective excitation. Therefore, in such a case, inaccuracies in measurement accuracy due to errors in the 90° pulse can be eliminated.
１８０°パルスとして、複数パルスを連続して印加する
コンボジッＩ−１８０°パルスを用いることにより、ス
ピンの反転精度を上げることができ、断層面外からの１
′１を音信号を削減し、信号雑音比を改善できる。この
例としては、１８０＠パルスの前後に、１８０°パルス
とは位相が９０″異なる９０″パルスを印加する等の方
法がある。By using a convoluted I-180° pulse in which multiple pulses are continuously applied as a 180° pulse, spin reversal accuracy can be improved, and 180° pulses from outside the tomographic plane can be
'1 can reduce the sound signal and improve the signal-to-noise ratio. An example of this is to apply, before and after the 180@ pulse, a 90'' pulse whose phase is 90'' different from that of the 180° pulse.
また、マルチスライスにより、待ち時間Ｔａの間に他の
断層面を選択励起して測定し、三次元の空間磁場分布を
測定することも可能である。Furthermore, by using multi-slice, it is also possible to selectively excite and measure other tomographic planes during the waiting time Ta, and measure the three-dimensional spatial magnetic field distribution.
さらに、三次元フーリエ法を用いて三次元の空間磁場分
布を測定することも可能である。Furthermore, it is also possible to measure the three-dimensional spatial magnetic field distribution using the three-dimensional Fourier method.
本発明の空間磁場分布測定方法によれば、可動部がなく
、あるいは手走査を行うことな（高速に測定できる。さ
らに、１８０°パルスの印加または勾配は場の反転によ
って多数のエコー信号を測定することにより、平均や最
小自乗法のためのデータを高速で得ることができる。ま
た、スピンによる磁化を強制的に上に向けることにより
、待ら時間を減らすことができる。ファントムとして薄
い二次元面の物質を用いた場合には、非選択励起により
測定できるので、９０°パルスによる誤差を除去できる
。コンポジット１８０°パルスを印加することにより、
スピンを正確に反転させることができ、信号雑音比が良
好になる。マルチスライスを行うことにより、三次元の
空間磁場分布を高速で測定できる。三次元フーリエ法を
用いた場合には、同じシーケンスの繰り返しだけで三次
元の空間磁場分布が得られる。According to the spatial magnetic field distribution measurement method of the present invention, there is no moving part or manual scanning (it can be measured at high speed. Furthermore, the application of a 180° pulse or gradient measures a large number of echo signals by reversing the field. By doing this, data for averaging and least squares methods can be obtained at high speed.Also, by forcing the magnetization due to spin to move upward, the waiting time can be reduced.As a thin two-dimensional phantom, When using a surface material, measurement can be performed by non-selective excitation, so errors caused by 90° pulses can be removed.By applying a composite 180° pulse,
Spins can be accurately inverted, resulting in a good signal-to-noise ratio. By performing multi-slice, three-dimensional spatial magnetic field distribution can be measured at high speed. When the three-dimensional Fourier method is used, a three-dimensional spatial magnetic field distribution can be obtained simply by repeating the same sequence.
したがって本発明は、核磁気共１）？、計算機トモグラ
フィ装置やその他の核磁気共鳴画像装置の磁場分布測定
に利用して、これらの装置のメンテナンスや調整の作業
を容易にする効果がある。Therefore, the present invention includes both nuclear magnetism and 1)? It is used to measure the magnetic field distribution of computer tomography devices and other nuclear magnetic resonance imaging devices, and has the effect of facilitating maintenance and adjustment of these devices.
第１図は本発明実施例核磁気共鳴画像装置のブロック構
成図。
第２図は空間磁場の二次元分布を測定するためのタイム
チャート。
第３図はスピンの位相の二次元分布を示す図。
第４図は１８０°パルスを複数回印加して測定するタイ
ムチャート。
第５図は１８０°パルスを奇数回印加して高速で測定す
る夕・ｆムチヤード。
第６図は１８０’パルスを偶数回印加して高速で測定す
るタイムチャート。
第７図は勾配磁場を反転させて測定するタイムチャート
。
１・・・マグネットアセンブリ、２・・・静磁場コイル
、３・・・勾配コイル、４・・・励磁コイル、５・・・
検出コイル、１）・・・データ処理計算機、１２・・・
表示装置、１３・・・コントローラ、１４・・・勾配磁
場制御回路、１５・・・静ル■場制御回路、１６・・・
高周波発振回路、１７・・・ゲート回路、１８・・・電
力増幅器、１９・・・プリアンプ、２ｏ・・・位相検波
回路、２１・・・波形メモリ。FIG. 1 is a block diagram of a nuclear magnetic resonance imaging apparatus according to an embodiment of the present invention. Figure 2 is a time chart for measuring the two-dimensional distribution of the spatial magnetic field. FIG. 3 is a diagram showing a two-dimensional distribution of spin phases. Figure 4 is a time chart for measuring by applying 180° pulses multiple times. Figure 5 shows evening and f-much yard measurements in which 180° pulses are applied an odd number of times and measured at high speed. FIG. 6 is a time chart for high-speed measurement by applying 180' pulses an even number of times. Figure 7 is a time chart for measuring by reversing the gradient magnetic field. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Magnet assembly, 2... Static magnetic field coil, 3... Gradient coil, 4... Excitation coil, 5...
Detection coil, 1)...Data processing computer, 12...
Display device, 13... Controller, 14... Gradient magnetic field control circuit, 15... Static field control circuit, 16...
High frequency oscillation circuit, 17... Gate circuit, 18... Power amplifier, 19... Preamplifier, 2o... Phase detection circuit, 21... Waveform memory.
Claims (7)
する第一の高周波パルス（９０°パルス）を印加し、こ
れにより励起されたスピンの位相を変化させ、さらに第
二の高周波パルス（１８０°パルス）または勾配磁場の
反転によりファントム全体のスピンを反転させ、勾配磁
場を印加して励起されたスピンによる信号を観測する第
一のステップと、上記スピンの位相を変化させる量を変
えて、上記第一のステップを繰返し、これにより得られ
たデータを演算処理してスピンの第一の位相分布を得る
第二のステップと、 勾配磁場の強度または印加開始時刻を変化させて上記第
一および第二のステップを繰り返し、スピンの第二の位
相分布を得る第三のステップと、上記第一の位相分布と
上記第二の位相分布との差から磁場強度の空間分布を演
算する第四のステップと を含む空間磁場分布測定方法。(1) Apply a first high-frequency pulse (90° pulse) that excites nuclear spins to a homogeneous phantom, change the phase of the excited spins, and apply a second high-frequency pulse (180° pulse) to a homogeneous phantom. The first step is to invert the spin of the entire phantom by applying a gradient magnetic field or reversing the gradient magnetic field, and to observe the signal due to the excited spins. a second step in which the first phase distribution is obtained by repeating the first step and calculating the data obtained thereby; and a second step in which the intensity of the gradient magnetic field or the application start time is changed to A third step of repeating the second step to obtain a second phase distribution of spins, and a fourth step of calculating the spatial distribution of magnetic field strength from the difference between the first phase distribution and the second phase distribution. A spatial magnetic field distribution measurement method including.
の反転によるスピンの反転を繰り返し、複数の信号を観
測する特許請求の範囲第（１）項に記載の空間磁場分布
測定方法。(2) The method for measuring spatial magnetic field distribution according to claim (1), wherein the first step is to repeatedly invert spins by reversing a high-frequency pulse or a gradient magnetic field and observe a plurality of signals.
による磁化を強制的に熱平衡状態にする方法を含む特許
請求の範囲第（１）項に記載の空間磁場分布測定方法。(3) The method for measuring spatial magnetic field distribution according to claim (1), wherein the first step includes a method of forcibly bringing magnetization due to spins into a thermal equilibrium state after completion of signal observation.
１）項に記載の空間磁場分布測定方法。(4) The phantom has a thin shape.
1) The spatial magnetic field distribution measurement method described in item 1).
続により構成される特許請求の範囲第（１）項に記載の
空間磁場分布測定方法。(5) The spatial magnetic field distribution measuring method according to claim (1), wherein the second high-frequency pulse is constituted by a series of a plurality of high-frequency pulses.
て三次元の位相分布を演算処理し、第四のステップは三
次元の空間分布を演算する特許請求の範囲第（１）項に
記載の空間磁場分布測定方法。(6) The space according to claim (1), in which the second and third steps calculate a three-dimensional phase distribution as a multi-slice, and the fourth step calculates a three-dimensional spatial distribution. Magnetic field distribution measurement method.
より演算処理する特許請求の範囲第（１）項に記載の空
間磁場分布測定方法。(7) The spatial magnetic field distribution measuring method according to claim (1), wherein the second and third steps are processed by a three-dimensional Fourier method.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59173898A JPS6151581A (en) | 1984-08-20 | 1984-08-20 | Measuring method of spatial magnetic field distribution |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59173898A JPS6151581A (en) | 1984-08-20 | 1984-08-20 | Measuring method of spatial magnetic field distribution |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6151581A true JPS6151581A (en) | 1986-03-14 |
| JPH0252499B2 JPH0252499B2 (en) | 1990-11-13 |
Family
ID=15969128
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59173898A Granted JPS6151581A (en) | 1984-08-20 | 1984-08-20 | Measuring method of spatial magnetic field distribution |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6151581A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63206232A (en) * | 1987-02-20 | 1988-08-25 | フオスフオ−エナジエテイツクス・インコ−ポレイテツド | Automatic correction method and apparatus for nmr apparatus |
| JPS63259481A (en) * | 1987-04-16 | 1988-10-26 | Mitsubishi Electric Corp | Measurement for intensity distribution of magnetostatic field for nmr inspection equipment |
| JPH02177940A (en) * | 1988-12-29 | 1990-07-11 | Yokogawa Medical Syst Ltd | Place dependency measuring method for magnetic field by eddy current |
| JPH04117608U (en) * | 1991-04-04 | 1992-10-21 | 横河メデイカルシステム株式会社 | MR imaging device |
-
1984
- 1984-08-20 JP JP59173898A patent/JPS6151581A/en active Granted
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63206232A (en) * | 1987-02-20 | 1988-08-25 | フオスフオ−エナジエテイツクス・インコ−ポレイテツド | Automatic correction method and apparatus for nmr apparatus |
| JPS63259481A (en) * | 1987-04-16 | 1988-10-26 | Mitsubishi Electric Corp | Measurement for intensity distribution of magnetostatic field for nmr inspection equipment |
| JPH02177940A (en) * | 1988-12-29 | 1990-07-11 | Yokogawa Medical Syst Ltd | Place dependency measuring method for magnetic field by eddy current |
| JPH04117608U (en) * | 1991-04-04 | 1992-10-21 | 横河メデイカルシステム株式会社 | MR imaging device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0252499B2 (en) | 1990-11-13 |
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