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磁共振成像方法及装置.pdf

  • 上传人:xia****o6
  • 文档编号:1429451
  • 上传时间:2018-06-15
  • 格式:PDF
  • 页数:44
  • 大小:1.89MB
  • 摘要
    申请专利号:

    CN200480020631.4

    申请日:

    2004.06.08

    公开号:

    CN1822790A

    公开日:

    2006.08.23

    当前法律状态:

    授权

    有效性:

    有权

    法律详情:

    专利权的转移IPC(主分类):A61B 5/055登记生效日:20170315变更事项:专利权人变更前权利人:株式会社日立医药变更后权利人:株式会社日立制作所变更事项:地址变更前权利人:日本东京都变更后权利人:日本东京都|||授权|||实质审查的生效|||公开

    IPC分类号:

    A61B5/055(2006.01); G01R33/385(2006.01)

    主分类号:

    A61B5/055

    申请人:

    株式会社日立医药;

    发明人:

    宫胁升一; 竹内博幸; 齐藤安正

    地址:

    日本东京都

    优先权:

    2003.07.17 JP 198595/2003

    专利代理机构:

    中科专利商标代理有限责任公司

    代理人:

    李香兰

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    内容摘要

    一种磁共振成像方法,具有:步骤1,其连续施加至少1个脉冲以上的倾斜磁场;步骤2,其根据表示施加的倾斜磁场的强度与由其产生的剩余磁场的强度之间的关系的剩余磁场响应函数,计算在所述倾斜磁场的作用下,在磁铁装置中产生的剩余磁场;步骤3,其修正所述计算的剩余磁场;以及步骤4,其使所述步骤2中使用的剩余磁场响应函数,依存于所述连续施加的倾斜磁场的施加履历,随着时间更新。

    权利要求书

    权利要求书
    1、  一种磁共振成像方法,具有:
    步骤1,其连续施加至少1个脉冲以上的倾斜磁场;
    步骤2,其根据表示施加的倾斜磁场的强度与由其产生的剩余磁场的强度之间的关系的剩余磁场响应函数,计算在所述倾斜磁场的作用下,在磁铁装置中产生的剩余磁场;以及
    步骤3,其修正所述计算的剩余磁场,其特征在于:
    具有步骤4,其使所述步骤2中使用的剩余磁场响应函数,依存于所述连续施加的倾斜磁场的施加履历,随着时间更新。

    2、  如权利要求1所述的磁共振成像方法,其特征在于:在实行所述步骤1~4之前,
    实行步骤5,其在对所述磁铁装置产生的剩余磁场进行消磁的同时,还进行使所述剩余磁场响应函数成为消磁后的基础的初始化。

    3、  如权利要求1或2所述的磁共振成像方法,其特征在于:在实行所述步骤1~5之前,
    实行步骤6,其求出消磁后或消磁后至少施加1个脉冲以上的倾斜磁场后的剩余磁场响应函数,并将其作为校准数据进行存储。

    4、  如权利要求1~3所述的磁共振成像方法,其特征在于:所述步骤3的剩余磁场的修正,是通过在所述倾斜磁场上叠加修正磁场而进行的。

    5、  如权利要求4所述的磁共振成像方法,其特征在于:所述叠加的修正磁场,是与所述倾斜磁场具有同样的轴的倾斜磁场。

    6、  如权利要求5所述的磁共振成像方法,其特征在于:所述叠加的修正磁场,还包含与所述倾斜磁场具有同样的轴的倾斜磁场以外的成分。

    7、  如权利要求1~3中任一项所述的磁共振成像方法,其特征在于:所述步骤3的剩余磁场的修正,通过变更施加的倾斜磁场的强度,来修正所述计算了强度的剩余磁场。

    8、  如权利要求1~7任一项所述的磁共振成像方法,其特征在于:所述剩余磁场响应函数,是通过在二维的图上描绘剩余磁场响应曲线来表现的,其中,将X轴作为施加的倾斜磁场,将Y轴作为所述施加的倾斜磁场产生的剩余磁场。

    9、  如权利要求1~8任一项所述的磁共振成像方法,其特征在于:所述步骤4的剩余磁场响应函数的更新,包括:
    步骤8,其在所述图上显示的剩余磁场响应曲线中,在从X的值为零起,到施加的倾斜磁场脉冲的强度为止的范围内,使Y的值变更成在所述步骤2中计算的值;和
    步骤9,其在所述图上显示的剩余磁场响应曲线中,从X的值为零起,在与施加的倾斜磁场脉冲相反的方向上,使Y的值从所述步骤2中计算的值起,以给定的斜率变化地描绘剩余磁场响应曲线。

    10、  如权利要求9所述的磁共振成像方法,其特征在于:所述给定的斜率,根据在所述步骤6中存储的校准数据而求出。

    11、  一种磁共振成像装置,具有:静磁场发生单元,其在配置被检体的摄影空间中产生静磁场;
    倾斜磁场发生单元,其向所述摄影空间施加倾斜磁场;以及
    控制单元,其控制由所述倾斜磁场发生单元所施加倾斜磁场,其特征在于:
    具有剩余磁场修正单元,其与所述控制单元连接,考虑了所述倾斜磁场的施加履历后,修正因施加了所述倾斜磁场而产生的剩余磁场。

    12、  如权利要求11所述的磁共振成像装置,其特征在于:所述剩余磁场修正单元,包括:
    剩余磁场修正控制单元,其与所述控制单元连接,控制所述剩余磁场的修正;
    存储单元,其与所述剩余磁场修正控制单元连接,存储依存于所述倾斜磁场的施加履历的剩余磁场响应函数;以及
    修正磁场发生单元,其与所述剩余磁场修正控制单元连接,根据由所述剩余磁场修正控制单元输入的剩余磁场修正控制信号,施加用于修正剩余磁场的修正磁场。

    13、  如权利要求12所述的磁共振成像装置,其特征在于:所述剩余磁场修正控制单元,通过以下步骤控制所述剩余磁场的修正,
    步骤10,其当由所述控制单元发送来下一个施加的倾斜磁场的强度的有关信息后,根据所述存储单元中存储的剩余磁场响应函数,计算在施加所述倾斜磁场之际发生的剩余磁场的强度;
    步骤11,其计算用于修正所述计算的强度的剩余磁场的修正磁场的强度;
    步骤12,其将用于施加所述计算的强度的修正磁场的剩余磁场修正控制信号,发送给所述修正磁场发生单元;以及
    步骤13,其计算、更新施加所述倾斜磁场后引起的所述剩余磁场响应函数的变化,并将该更新的剩余磁场响应函数存储到所述存储单元。

    14、  如权利要求12或13所述的磁共振成像装置,其特征在于:所述修正磁场,是与所述倾斜磁场具有相同的轴的倾斜磁场。

    15、  如权利要求14所述的磁共振成像装置,其特征在于:所述叠加的修正磁场,还包含与所述倾斜磁场具有相同的轴的倾斜磁场以外的成分。

    16、  如权利要求12~15任一项所述的磁共振成像装置,其特征在于:所述修正磁场发生单元,是修正用线圈。

    17、  如权利要求11所述的磁共振成像装置,其特征在于:所述剩余磁场修正单元,包括:
    倾斜磁场修正控制单元,其与所述控制单元连接,进行修正所述剩余磁场的影响后施加倾斜磁场的控制;和
    存储单元,其与所述倾斜磁场修正控制单元连接,存储依存于所述倾斜磁场的施加履历的剩余磁场响应函数,
    所述倾斜磁场发生单元,与所述倾斜磁场修正控制单元连接。

    18、  如权利要求17所述的磁共振成像装置方法,其特征在于:所述倾斜磁场修正控制单元,通过以下步骤控制所述倾斜磁场的修正,
    步骤14,其当由所述控制单元发送来下一个施加的倾斜磁场的强度的有关信息后,根据所述存储单元存储的剩余磁场响应函数,计算在施加所述倾斜磁场之际发生的剩余磁场的强度;
    步骤15,其计算将用于修正所述计算强度的剩余磁场而施加的倾斜磁场的强度,变更成多大程度的强度为宜;
    步骤16,其将用于施加所述变更了强度的倾斜磁场的倾斜磁场修正控制信号,发送给所述倾斜磁场发生单元;以及
    步骤17,其计算、更新因施加所述倾斜磁场后引起的所述剩余磁场响应函数的变化,并将该更新的剩余磁场响应函数存储到所述存储单元。

    说明书

    说明书磁共振成像方法及装置
    技术领域
    本发明涉及磁共振成像(以下称作“MRI”)方法及装置,特别涉及考虑了倾斜磁场的施加履历后,对起因于施加倾斜磁场后产生的剩余磁场进行实时修正的技术。
    背景技术
    MRI装置,是在向置于均匀的静磁场中的被检体照射电磁波时,利用构成被检体的原子的原子核产生的核磁共振现象,检出来自被检体的磁共振信号(以下称作“NMR信号”),使用该NMR信号,重新构成图形,从而获得表现被检体的物理性质的磁共振图象(以下称作“NMR图象”)的设备。为了给予该成像的位置信息,在静磁场中叠加倾斜磁场。
    在MRI装置中,作为静磁场发生源,使用永久磁铁等强磁体时,施加上述倾斜磁场后,产生伴随磁滞现象的剩余磁场。该剩余磁场,是起因于永久磁铁等是强磁体而产生的剩余磁化的产物,即使停止施加倾斜磁场,也会留下强度、方向与其施加履历对应的磁场。它和在施加倾斜磁场的作用下,在构造体中产生的涡电流一起,使摄影空间的磁场变得相当复杂,成为导致图象质量劣化的原因。
    作为消除剩余磁场给MRI装置带来的影响的技术,有专利文献1记述的技术。
    专利文献1:特开2000-157509号公报。
    可是,在专利文献1记述的技术中,对于在利用消磁磁场进行消磁后所施加的测试倾斜磁场,虽然通过计测剩余磁场,将倾斜磁场的修正量表格化或函数化后求出,但却没有考虑其施加履历。
    发明内容
    本发明的目的在于,提供能够在考虑倾斜磁场的施加履历后,对起因于施加倾斜磁场后产生的剩余磁场进行实时修正的磁共振成像方法及装置。
    为了达到上述目的,本发明的磁共振成像方法,其特征在于:在具有(1)至少连续施加1个脉冲以上的倾斜磁场的工序,(2)根据表示施加的倾斜磁场的强度及由其产生的剩余磁场的强度的关系的剩余磁场响应函数,计算在所述倾斜磁场的作用下,在磁铁装置中产生的剩余磁场的工序,(3)修正所述计算的剩余磁场的工序的磁共振成像方法中,具有(4)使所述工序(2)中使用的剩余磁场响应函数,依存于所述连续施加的倾斜磁场的施加履历,随着时间更新的工序。
    采用本发明后,能够在考虑倾斜磁场的施加履历后,实时修正起因于施加倾斜磁场后产生的剩余磁场。
    另外,采用本发明的磁共振成像方法的首选示例后,其特征在于:在实行所述工序(1)~(4)之前,(5)在对所述磁铁装置中产生的剩余磁场进行消磁的同时,还实行使所述剩余磁场响应函数成为消磁后的基础的初始化工序。
    采用所述实施示例后,由于使用消磁后的磁铁装置进行磁共振成像方法,所以在工序(4)中使用的剩余磁场响应函数的更新中包含误差时,可以将该误差作为最小限度,进行更正确的剩余磁场的修正。
    另外,采用本发明的磁共振成像方法的首选示例后,其特征在于:在实行所述工序(1)~(5)之前,(6)实行求出消磁后或消磁后至少施加1个脉冲以上的倾斜磁场后的剩余磁场响应函数,将其作为校准数据存储的工序。
    采用所述实施示例后,由于在实行所述工序(1)~(5)之前,预先求出磁铁装置的剩余磁场响应函数中的基本性地数据,所以将其作为校准数据使用后,能够更新依存于任意的施加履历的剩余磁场响应函数。
    另外,采用本发明的磁共振成像方法的首选示例后,其特征在于:所述工序(3)的剩余磁场的修正,在所述倾斜磁场上叠加修正磁场后进行。
    采用所述实施示例后,能够在产生剩余磁场的同时,实时修正剩余磁场。
    另外,采用本发明的磁共振成像方法的首选示例后,其特征在于:所述叠加的修正磁场,是和所述倾斜磁场具有同样的轴的倾斜磁场。
    采用所述实施示例后,能够修正产生的剩余磁场中的主要成分。
    另外,采用本发明的磁共振成像方法的首选示例后,其特征在于:所述叠加的修正磁场,还包含和所述倾斜磁场具有同样的轴的倾斜磁场以外的成分。
    采用所述实施示例后,能够修正到产生的剩余磁场中的细微的成分。
    另外,采用本发明的磁共振成像方法的首选示例后,其特征在于:采用所述工序(3)的剩余磁场的修正,通过变更施加的倾斜磁场的强度,来修正所述计算了强度的剩余磁场。
    采用所述实施示例后,能够采用使用现有的倾斜磁场线圈的更简易的装置,修正剩余磁场。
    另外,采用本发明的磁共振成像方法的首选示例后,其特征在于:所述剩余磁场响应函数,通过在将X轴作为施加的倾斜磁场、将Y轴作为所述施加的倾斜磁场产生的剩余磁场的二维的图上,画出剩余磁场响应曲线来表现。
    采用所述实施示例后,对操作者来说,容易掌握工序(2)中为了计算剩余磁场而使用的剩余磁场响应函数的整体。
    另外,采用本发明的磁共振成像方法的首选示例后,其特征在于:采用所述工序(4)的剩余磁场响应函数的更新,包括:(8)在所述图象上显示的剩余磁场响应曲线中,在从X的值为零起,到施加的倾斜磁场脉冲的强度为止的范围内,使Y的值变更成所述工序(2)中计算的值的工序;(9)在所述图象上显示的剩余磁场响应曲线中,从X的值为零起,在与施加的倾斜磁场脉冲相反的方向中,画出剩余磁场响应曲线,以便使Y的值从所述工序(2)中计算的值起,以给定的斜率变化的工序。
    采用所述实施示例后,能够以切合试验数据的形式,进行采用工序(4)的剩余磁场响应曲线的更新。
    另外,采用本发明的磁共振成像方法的首选示例后,其特征在于:所述给定的斜率,根据在所述工序(6)中存储的校准数据求出。
    采用所述实施示例后,能够以更加切合试验数据的形式,进行采用工序(4)的剩余磁场响应曲线的更新。
    上述目的,还能够利用磁共振成像装置达到,本发明的磁共振成像装置,其特征在于:在具有在配置被检体的摄影空间产生静磁场的静磁场发生单元、向所述摄影空间施加倾斜磁场的倾斜磁场发生单元、控制由所述倾斜磁场发生单元施加倾斜磁场的控制单元的磁共振成象装置中,具有与所述控制单元连接,考虑了所述倾斜磁场的施加履历后,修正施加所述倾斜磁场后产生的剩余磁场的剩余磁场修正单元。
    采用上述本发明后,能够在考虑倾斜磁场的施加履历后,实时修正起因于施加倾斜磁场后产生的剩余磁场。
    另外,采用本发明的磁共振成像装置的首选示例后,其特征在于:所述剩余磁场修正单元,由与所述控制单元连接,控制所述剩余磁场的修正的剩余磁场修正控制单元;与所述剩余磁场修正控制单元连接,存储依存于所述倾斜磁场的施加履历的剩余磁场响应函数的存储单元;与所述剩余磁场修正控制单元连接,根据所述剩余磁场修正控制单元输入的剩余磁场修正控制信号,施加为了修正剩余磁场的修正磁场的修正磁场发生单元构成。
    采用所述实施示例后,能够用各单元分担旨在修正剩余磁场的功能。
    另外,采用本发明的磁共振成像装置的首选示例后,其特征在于:所述剩余磁场修正控制单元,通过(10)由所述控制单元发送下一个施加的倾斜磁场的强度的有关信息后,根据所述存储单元存储的剩余磁场响应函数,计算施加所述倾斜磁场之际发生的剩余磁场的强度的工序;(11)计算为了修正所述计算的强度的剩余磁场的修正磁场的强度的工序;(12)将为了施加所述计算的强度的修正磁场的剩余磁场修正控制信号,发送给所述修正磁场发生单元的工序;(13)计算、更新施加所述倾斜磁场后引起的所述剩余磁场响应函数的变化,将该更新的剩余磁场响应函数存储到所述存储单元的工序后,控制所述剩余磁场的修正。
    采用所述实施示例后,明确了剩余磁场修正控制单元如何控制修正剩余磁场。
    另外,采用本发明的磁共振成像装置的首选示例后,其特征在于:所述修正磁场,是和所述倾斜磁场具有相同的轴的倾斜磁场。
    采用所述实施示例后,能够修正产生的剩余磁场中的主要成分。
    另外,采用本发明的磁共振成像装置的首选示例后,其特征在于:所述叠加的修正磁场,还包含和所述倾斜磁场具有相同的轴的倾斜磁场以外的成分。
    采用所述实施示例后,能够修正到产生的剩余磁场中的细微的成分。
    另外,采用本发明的磁共振成像装置的首选示例后,其特征在于:所述修正磁场发生单元,是修正用线圈。
    采用所述实施示例后,能够正确施加修正磁场。
    另外,采用本发明的磁共振成像装置的首选示例后,其特征在于:所述剩余磁场修正单元,由与所述控制单元连接、控制修正所述剩余磁场的影响后施加倾斜磁场的倾斜磁场修正控制单元,和与所述倾斜磁场修正控制单元连接、存储依存于所述倾斜磁场的施加履历的剩余磁场响应函数的存储单元构成;所述倾斜磁场发生单元,与所述倾斜磁场修正控制单元连接。
    采用所述实施示例后,能够采用使用现有的倾斜磁场线圈的更简易的装置,修正剩余磁场。
    另外,采用本发明的磁共振成像装置的首选示例后,其特征在于:所述倾斜磁场修正控制单元,通过(14)由所述控制单元发送下一个施加的倾斜磁场的强度的有关信息后,根据所述存储单元存储的剩余磁场响应函数,计算施加所述倾斜磁场之际发生的剩余磁场的强度的工序;(15)计算将为了修正所述计算强度的剩余磁场而施加的倾斜磁场的强度,变更成多大程度的强度为宜的工序;(16)将为了施加所述变更了强度的倾斜磁场的倾斜磁场修正控制信号,发送给所述倾斜磁场发生单元的工序;(17)计算、更新施加所述倾斜磁场后引起的所述剩余磁场响应函数的变化,将该更新的剩余磁场响应函数存储到所述存储单元的工序后,控制所述倾斜磁场的修正。
    采用所述实施示例后,明确了倾斜磁场修正控制单元如何控制修正剩余磁场。
    附图说明
    图1是表示本发明的实施方式涉及的MRI装置的整体结构的方框图。
    图2是表示倾斜磁场修正单元的一个示例的图形。
    图3是表示消磁后(完全没有施加履历的状态)的基本RM曲线的图形。
    图4是表示施加正侧最大倾斜磁场后的基本RM曲线的图形。
    图5是表示施加负侧最大倾斜磁场后的基本RM曲线的图形。
    图6a是表示测定消磁后的基本RM曲线R1的步骤的流程图。
    图6b是表示测定向正侧或负侧施加最大倾斜磁场脉冲后的基本RM曲线(R2+及R2-)的步骤的流程图。
    图7是表示施加消磁脉冲(a)、测试倾斜磁场脉冲(b)~(d)的样态的图形。
    图8是表示消磁后朝正侧施加最大倾斜磁场强度的1/2的倾斜磁场脉冲后的RM曲线的图形。
    图9是表示消磁后施加极性相反的2个倾斜磁场脉冲、第2倾斜磁场脉冲的绝对值比第1倾斜磁场脉冲的绝对值小时,怎样变更RM曲线的情况的图形。
    图10是表示消磁后施加极性相反的2个倾斜磁场脉冲、第2倾斜磁场脉冲的绝对值比第1倾斜磁场脉冲的绝对值大时,怎样变更RM曲线的情况的图形。
    图11是表示消磁后施加3个倾斜磁场脉冲时,怎样变更RM曲线的情况的图形。
    图12是将一般化的内容作为流程图后,表示RM曲线的更新算法的图形。
    图13是表示P(n)位于RMC(n-1)的平台外时的处理B的图形。
    图14是表示P(n)不在CDML(n-1)内时的处理C的图形。
    图15是表示P(n)和CDML(n-1)的平台同极性时的处理D的图形。
    图16是表示P(n)和CDML(n-1)的平台相反极性时的处理E的图形。
    图17是表示存储部存放的磁铁装置的基本RM曲线一个示例的图形。
    图18是表示准备脉冲的示例的图形。
    图19是表示实行包含施加一系列的倾斜磁场脉冲(在这里是4个)的程序时的剩余磁场的修正的样态的图形。
    图20使倾斜磁场脉冲的强度不同后,修正剩余磁场时的剩余磁场修正单元的结构。
    具体实施方式
    下面,参照附图,讲述本发明的实施方式。
    图1是表示本发明的实施方式涉及的MRI装置的整体结构的方框图。如图1所示,该MRI装置,主要具备静磁场产生系统1、倾斜磁场产生系统2、发送系统3、接收系统4、信号处理系统5、控制系统(定序器6和CPU7)。
    静磁场产生系统1,是在被检体9的周围的空间(摄影空间)产生均匀的静磁场的部件,由永久磁铁方式、常电导方式或超电导方式等磁铁装置构成。本实施示例中的磁铁装置,包含产生剩余磁场的强磁性材料。具体地说,本实施示例中的磁铁装置,是使用强磁性体的永久磁铁方式的磁铁装置,或者是使用强磁性体的铁芯及磁路的常电导方式或超电导方式等的磁铁装置。因此,如前所述,存在施加倾斜磁场脉冲后,产生伴随着磁滞现象的剩余磁场的问题。另外,静磁场的方向,通常是被检体的体轴方向或与其正交的方向。
    倾斜磁场产生系统2,由例如将静磁场的方向作为Z方向、将与其正交的两个方向作为X、Y方向时,朝这三个轴向产生倾斜磁场脉冲的3个倾斜磁场线圈10,和分别驱动它们的倾斜磁场电源11构成。驱动倾斜磁场电源11后,可以朝着X、Y、Z等3个轴或合成它们的方向产生倾斜磁场脉冲。倾斜磁场脉冲,是为了赋予被检体9产生的NMR信号位置信息而施加的。另外,虽然图中没有示出,但为了提高磁铁装置产生的静磁场的均匀性,还具有电磁填隙单元。电磁填隙单元,由多个填隙线圈和填隙电源构成,驱动填隙电源,使电流流过填隙线圈后,能够消除装置固有的磁场的不均匀及外部原因产生的磁场的不均匀。
    发送系统3,由高频振荡器12、调制器13、高频放大器14、发送用高频照射线圈15构成。用调制器13将高频振荡器12产生的高频脉冲调制成所需的包络线的信号后,用高频放大器14放大,施加给高频照射线圈15后,使构成被检体的原子的原子核产生核磁共振的电磁波(高频信号),照射到被检体上。高频照射线圈15,通常靠近被检体地配置。
    接收系统4,由接收用的高频接收线圈16、放大器17、正交相位检波器18、A/D变换器19构成。作为被发送用的高频照射线圈15照射的电磁波的响应,被检体产生的NMR信号,被接收用的高频接收线圈16检出,用放大器17放大后,通过正交相位检波器18,被A/D变换器19变换成数字量,作为二系列的收集数据,发送给信号处理系统5。
    信号处理系统5,由CPU7、存储装置20、操作部30构成,在CPU7中,对CPU7接收的数字信号进行傅里叶变换、修正系数计算、图象重新构筑等各种信号处理。存储装置20,具备ROM21、RAM22、光磁盘23、磁盘24等,例如,将进行时间序列的图象解析处理及计测的程序以及实行该程序中使用的不变的参数等,存入ROM21中;将整个计测获得的计测参数及接收系统检出的回波信号等,存入RAM22中;将重新构成的图象数据,存入光磁盘23及磁盘24中。操作部30,具有跟踪球或鼠标31、键盘32等输入单元,和在显示输入所需的GUI的同时,还显示信号处理系统5中的处理结果等的显示器33。CPU7进行的各种处理及控制所需的信息,通过操作部30输入。另外,摄影获得的图形,在显示器33上显示。
    控制系统,由CPU7和定序器6构成,控制上述倾斜磁场产生系统2、发送系统3、接收系统4及信号处理系统5的动作。特别是倾斜磁场产生系统2及发送系统3发生的倾斜磁场脉冲及高频脉冲的施加时序和接收系统4取得回波信号的时序,通过定序器6,由取决于摄影方法的给定的脉冲程序控制。
    在本实施示例的MRI装置中,虽然在图1中没有示出,还具有修正磁铁装置被施加倾斜磁场脉冲后产生的剩余磁场的剩余磁场修正单元。该剩余磁场修正单元,既可以作为控制系统的一部分发挥作用,例如变更现有的倾斜磁场线圈的施加电流进行修正;还可以作为附属于倾斜磁场系统的部件,准备新的修正用线圈,给新的修正用线圈施加电流地控制后进行修正。变更现有的倾斜磁场线圈的施加电流进行修正时,由于不使用修正用线圈,所以具有不会使装置复杂化的优点;使用新的修正用线圈时,具有能够设计可以施加与发生的剩余磁场对应的、更正确的修正磁场的修正用线圈的优点。
    以下,以准备新的修正用线圈时为例,进行讲述。
    图2表示剩余磁场修正单元的一个示例。如图2所示,剩余磁场修正单元,由剩余磁场修正控制装置25、存储剩余磁场响应函数的存储部26和修正用线圈27a及27b构成,剩余磁场修正控制装置25与定序器6连接,存储部26与剩余磁场修正控制装置25连接,修正用线圈27a及27b,分别与剩余磁场修正控制装置25连接。采用这种结构后,可以用各要素分担旨在修正剩余磁场的功能。其中,修正用线圈27a,是为了产生与倾斜磁场的3轴具有相同的轴的修正磁场的元件;修正用线圈27b,是为了产生与倾斜磁场的3轴具有相同的轴的成分以外的修正磁场的元件。
    在这里,所谓“剩余磁场响应函数”,是考虑了迄今为止被施加的倾斜磁场脉冲的施加履历后,表示下一个施加的倾斜磁场脉冲的强度(包含绝对值及极性)与施加该倾斜磁场脉冲后产生的剩余磁场的强度(包含绝对值及极性)的关系的函数。该函数,通过在横轴(X轴)上描绘下一个施加的倾斜磁场脉冲的强度,在纵轴(Y轴)上描绘该施加的倾斜磁场脉冲产生的剩余磁场的强度,能够通过在二维图象上描绘曲线(以下称作“剩余磁场响应曲线”或“RM曲线”)来表现,这样表现后,对操作者来说,易于掌握剩余磁场响应函数的整体。
    剩余磁场修正控制装置25,在定序器6发送有关下一个施加的倾斜磁场脉冲的强度的信息后,使用包含考虑了迄今为止的施加履历的RM曲线的剩余磁场响应函数,计算施加该倾斜磁场脉冲之际将产生多大强度的剩余磁场,进而计算为了抵消该剩余磁场的修正磁场的强度(包含绝对值及极性)。然后,将为了施加具有该计算的强度的修正磁场的控制信号,发送给驱动修正用线圈的电源(未图示)。在施加该倾斜磁场脉冲的同时,还施加修正磁场。与此同时,由于施加该倾斜磁场脉冲后,倾斜磁场脉冲的施加履历也被更新,所以依存于该施加履历的更新,包含RM曲线的剩余磁场响应函数,也按照给定的规则,被更新。以下,在连续施加倾斜磁场脉冲时,每次都进行同样的步骤。经过这种步骤后,能够明确地进行采用剩余磁场修正控制装置25的剩余磁场的修正控制。
    下面,讲述本实施示例中的使用了剩余磁场响应函数的修正磁场的强度的计算,及考虑了倾斜磁场脉冲的施加履历的剩余磁场响应曲线的更新的算法。
    首先,修正剩余磁场的修正磁场的强度的计算的算法,是使用考虑了施加履历的最新的剩余磁场响应函数上的RM曲线,通过求出RM曲线上将被给予的倾斜磁场脉冲的强度作为X的值时的Y的值后,求出发生的剩余磁场,再将与其对应的相反方向的磁场,作为修正磁场来计算。
    接着,讲述为了计算所述修正磁场而使用的RM曲线的更新算法。
    本实施示例中的RM曲线的更新算法,是将消磁后或在消磁后(向正极或负极中的某一个方向)施加1个最大倾斜磁场脉冲后的RM曲线,作为基本的RM曲线,预先测量,将其作为校准数据在存储部16中保持,再根据该校准数据,按照以下讲述的给定的规则,计算、求出施加任意的倾斜磁场脉冲后的RM曲线,更新、存储到存储部26中。这样,由于预先求出RM曲线内的基本数据,将它作为校准数据使用,所以能够更新依存于任意的施加履历的剩余磁场响应曲线。下面,详加说明。
    首先,讲述作为校准数据保持的基本的RM曲线。首先作为基本的RM曲线之一,有图3所示的消磁后(完全没有施加履历的状态)的RM曲线,将它作为消磁后的基本RM曲线R1。图3中的横轴,表示下一个施加的倾斜磁场脉冲的强度,纵轴表示该施加的倾斜磁场脉冲所产生的剩余磁场的强度,黑点是测量结果,另外,右下方的图,表示在完全没有施加履历的状态下,以各种强度施加倾斜磁场脉冲501后,测量剩余磁场的结果。
    该消磁后的基本RM曲线R1,与施加的倾斜磁场脉冲的强度大致成正比,在施加的倾斜磁场脉冲的强度为正极、变大的同时,剩余磁场向正方向变大;在施加的倾斜磁场脉冲的强度为负极、绝对值变大的同时,剩余磁场向负方向绝对值变大。但是,在原点附近,存在即使施加强度较小的倾斜磁场脉冲,也不产生磁场的范围(范围A),只在该部分,R1位于X轴上。
    消磁后的基本RM曲线R1,是装置固有的曲线,在本实施示例中,按照图6a的流程图所示的步骤,预先计测。下面,讲述图6a的计测的各步骤。
    (步骤301)
    消去磁铁装置保持的剩余磁场。作为消去剩余磁场的消磁方法,可以采用众所周知的手法,例如可以考虑采用施加消磁脉冲的方法。该消磁脉冲,如图7(a)所示,由在施加了装置可施加的最大强度的倾斜磁场脉冲后,一边使极性交替反转,一边使振幅依次衰减地施加倾斜磁场的一系列脉冲列构成。朝3个方向都施加这种消磁脉冲后,能够消去装置的强磁性体(例如永久磁铁)保持的剩余磁场。此外,在图7(a)中,作为一个示例,示出由8个脉冲构成的消磁脉冲列。但可以根据需要,变更消磁脉冲的个数及施加时间。
    (步骤302)
    接着,施加具有任意波形的测试倾斜磁场脉冲,测定产生的剩余磁场。但是,在这里,施加的测试倾斜磁场脉冲,既可以如图7(b)、(c)所示,是单一的脉冲;也可以如图7(d)所示,是多个脉冲的组合。另外,作为测试倾斜磁场脉冲的测定而产生的剩余磁场的测量方法,例如既可以是使用忒斯拉计进行测量的方法,还可以在MRI人体模型(MRI phantom)上进行RF激磁,使用不使剩余磁场变化的强度较弱的倾斜磁场,而图象化的方法。使用MRI人体模型时,图象的相位映射,就原封不动地反映剩余磁场,所以能够根据相位的变化,算出剩余磁场。
    (步骤303)
    使这种测试倾斜磁场脉冲的强度,从装置能够施加的正的最大倾斜磁场强度(+Gmax)起,到负的最大倾斜磁场强度(-Gmax)为止的范围内变化,测量各自中的剩余磁场。对所有的倾斜磁场强度都测量完毕后,进入(步骤304);如果有没有测量完毕的倾斜磁场强度时,进入(步骤301)。
    (步骤304)
    在由X轴和Y轴构成的函数上,作为曲线,描绘将施加的测试倾斜磁场脉冲的强度与因此产生的剩余磁场的关系,将它作为消磁后的基本RM曲线R1。求出的消磁后的基本RM曲线R1,存入剩余磁场修正单元的存储部26。
    下面,作为基本RM曲线的另一个,有图4及图5所示的消磁后施加1个最大倾斜磁场后的RM曲线,将它们作为施加正侧及负侧最大倾斜磁场后的RM曲线R2+及R2-。其中,图4是表示向正侧施加最大倾斜磁场后的RM曲线R2+的图形,图5是表示向负侧施加最大倾斜磁场后的RM曲线R2-的图形。
    根据上述所述,图4的R2+,成为一定值中具有朝X轴方向正侧施加最大强度的倾斜磁场脉冲后的剩余磁场值的、与X轴平行的直线(以下将与X轴平行的直线的情况,称作“平台”),与该X轴平行的直线(平台),与Y轴相交后,随着绝对值朝X轴方向负侧的增大而以斜率α变小,在某处(点B)上,与所述消磁后的基本RM曲线R1相交,以后随着R1减少。另外,图5的R2-,成为以原点为中心,将R2+旋转180度的形状。
    对于这些R2+及R2-,特别是上述的平台而言,在与Y轴相反的方向变化之际的斜率α,是装置固有的曲线,在本发明中,按照图6b的流程图所示的步骤,预先计测。下面,讲述图6b的计测的各步骤。
    (步骤311)
    首先,采用和上述(步骤311)同样的步骤,消去剩余磁场。
    (步骤312)
    接着,如图4右下方的601所示,施加最大(+Gmax)的倾斜磁场脉冲。
    (步骤313)
    再接着,计测施加倾斜磁场脉冲602时产生的剩余磁场。
    (步骤314)
    在这里,也使第2个倾斜磁场脉冲602的强度,从装置能够施加的正的最大强度(+Gmax)起,到负的最大强度(-Gmax)为止的范围内变化,测量各自中的剩余磁场。对所有的倾斜磁场强度都测量完毕后,进入(步骤315);如果有没有测量完毕的倾斜磁场强度时,进入(步骤311)。
    (步骤315)
    描绘表示第2个倾斜磁场脉冲602的强度与因此产生的剩余磁场的强度的关系的曲线,作为R2+。再在R2+上,进一步求出上述定义的斜率α。求出的R2+及斜率α,被存入剩余磁场修正单元的存储部26。
    经过以上的步骤后,能够如图4所示,求出施加正侧最大倾斜磁场后的基本RM曲线R2+。但是施加负侧最大倾斜磁场后的基本RM曲线R2-,既可以如图5所示,将原点作为中心,使图4旋转180度后求出;还可以如图5的右下方的图形所示,将倾斜磁场脉冲601作为反极性的701后,按照和图6b相同的步骤求出。然后,将获得的R2-同样存入剩余磁场修正单元的存储部26。
    以上的R1及R2+、R2-、斜率α,是在进行实际的摄影程序(摄影sequence)之前,预先测量后求出的。但在实际的摄影程序中,却是施加各种波形、强度的倾斜磁场脉冲。在本实施示例中,考虑到在实际的摄影程序中使用的各种波形、强度的倾斜磁场脉冲引起的RM曲线的变化,具有某种规律性,所以按照预先求出的RM曲线R1及R2+、R2-,根据以下讲述的规律,进行如下变更。但是,以下讲述的规律性,是本发明人对试验获得的数据加以考察后提出的方案。
    首先,消磁后的第1个倾斜磁场脉冲的强度,是朝正侧最大倾斜磁场强度的1/2时(+1/2Gmax),RM曲线如图8所示地变更R1。其中,图8中的右下方的图,示出了在施加了具有+1/2Gmax的强度的倾斜磁场脉冲801后,使倾斜磁场脉冲802的强度进行各种变化,将当时产生的剩余磁场作为RM曲线表示的情况。
    由图8可知:施加的倾斜磁场强度大于+1/2Gmax时,RM曲线位于R1上;在0以上、+1/2Gmax以下时是固定值的平台,具有施加+1/2Gmax时的剩余磁场的强度(用点MLPA表示的值)的固定值;在平台与Y轴的交点处,X轴方向负侧以斜率α减少,在点MLPA处,与R1一致,以后随着R1减少。
    以下,在本实施示例中,将施加倾斜磁场脉冲后,RM曲线从消磁后的基本RM曲线R1脱离的范围,定义为“CDML”。另外,将CDML的X轴方向最大的点,作为MLPA;将CDML的X轴方向最小的点,作为MLNA。
    另一方面,消磁后的第1个倾斜磁场脉冲的强度,是朝负侧的最大倾斜磁场强度的1/2时,RM曲线变更成对原点而言,使图8的RM曲线旋转180度的曲线。消磁后的第1个倾斜磁场强度,不正好是最大倾斜磁场强度的1/2时,按照该值,求出施加的倾斜磁场强度中的R1上的位置(在图8中相当于点MLPA),由该点向Y轴方向,与X轴平行地画平台,在平台与Y轴相交的时刻,描绘使相反的方向以α的斜率减少的直线,在该直线再次与R1相交的时刻(MLNA),随着R1而减少地画根据图8的RM曲线。但是,第1个倾斜磁场脉冲的强度是相当于图3的区域A那样的较小的值时,RM曲线对R1而言不会变更。
    接着,使用图9及图10,讲述消磁后施加第2个倾斜磁场脉冲时,怎样变更RM曲线。图9和图10,都表示第1倾斜磁场脉冲和第2倾斜磁场脉冲的极性相反时的情况。但是,图9是表示对于第1倾斜磁场脉冲的绝对值而言,第2倾斜磁场脉冲的绝对值小时的情况;图10是表示对于第1倾斜磁场脉冲的绝对值而言,第2倾斜磁场脉冲的绝对值大时的情况。下面,依次讲述图9和图10。
    如图9的右下方的图形所示,当倾斜磁场脉冲901和902的极性相反,902的绝对值比901的绝对值小地施加时(将901的倾斜磁场脉冲强度,作为+G1;将902的倾斜磁场脉冲强度,作为-G2),施加倾斜磁场脉冲901后,RM曲线如图8所示(将这时的MLPA及MLNA作为MLPA(+G1)、MLNA(+G1))。但再施加倾斜磁场脉冲902后,图8的RM曲线上的CDML内部被变更。具体地说,在图8那样的状态的RM曲线上,如果将朝X轴方向位于负方向(-G2)的点,作为POSW(-G2)后,就从该点向Y轴方向与X轴平行地画平台。然后,从平台和Y轴相交的点,以上述α的斜率开始增加,在该增加直线位于连接上述POSW(-G2)和MLPA(+G1)的直线上的时刻,沿着连接POSW(-G2)和MLPA(+G1)的直线增加到MLPA(+G1)为止。然后,到达MLPA(+G1)以后,随着R1增加。
    另一方面,如图10的右下方的图形所示,在倾斜磁场脉冲901和902的极性相反,902的绝对值比901的绝对值大地施加时(和图9一样,将901的倾斜磁场脉冲强度,作为+G1;将902的倾斜磁场脉冲强度,作为-G2),施加倾斜磁场脉冲901后,RM曲线如图8所示(将这时的MLPA及MLNA作为MLPA(+G1)、MLNA(+G1))。但再施加倾斜磁场脉冲902后,图8的RM曲线上的CDML外部也被变更。具体地说,在图8那样的状态的RM曲线上,如果将朝X轴方向位于负方向(-G2)的点,作为MLNA(-G2)后,就从该点向Y轴方向与X轴平行地画平台。然后,从平台和Y轴相交的点,以上述斜率α,朝Y轴的相反方向开始增加,在该增加直线和R1相交的时刻,沿着R1增加。
    以上是消磁后施加两个倾斜磁场脉冲时的RM曲线的变更示例。下面,使用图11,表示消磁后施加3个倾斜磁场脉冲时的RM曲线的变更示例。但是,在图11中,倾斜磁场脉冲的极性,是第1个(911和第3个(913)是正极、第2个(912)是负极时(将911的倾斜磁场脉冲强度,作为+G1;912的倾斜磁场脉冲强度,作为-G2;913的倾斜磁场脉冲强度,作为+G3)的示例,另外,各自的绝对值,以911的绝对值和图9时的一样,大于912的绝对值,913的绝对值小于911的绝对值、大于912的绝对值时为例,进行讲述。这时,施加911和912后的RM曲线,成为图9所示。但是施加913后,RM曲线就进行如下变更。就是说,在图9的RM曲线中,向X轴方向将位于+G3的点,作为POSW(+G3),从该点向Y轴方向与X轴平行地画平台。然后,从平台与Y轴的交点,朝POSW(-G2)引直线,从POSW(-G2)向MLNA(+G1)减少。进而,在到达MLNA(+G1)后,就沿着R1减少。
    上述图8~图11中所示的RM曲线的变更,是根据本发明人对试验获得的数据进行考察后将其模式化的结果,例示了若干个方式。但可以将其特征简单地归纳如下。
    (1)消磁后的RM曲线,成为如图3所示,施加的倾斜磁场脉冲强度和剩余磁场的强度大致成正比的形态,将它作为消磁后的基本RM曲线R1。
    (2)消磁后施加了1个最大强度的倾斜磁场脉冲后的RM曲线,成为如图4或图5所示,主要由施加了1个倾斜磁场脉冲的方向的平台,和其反方向的斜率α的直线等构成。按照施加的倾斜磁场脉冲的方向,将它作为施加正侧及负侧最大倾斜磁场脉冲后的基本RM曲线R2+及R2-。
    (3)RM曲线R1、R2+、R2-及R2+和R2-中的斜率α,预先测定后,作为校准数据保持。
    (4)消磁后施加了1个倾斜磁场脉冲后的RM曲线,在R1上,求出该倾斜磁场脉冲的强度中的点,由该点朝Y轴方向,与X轴平行地画平台,再从平台与Y轴的交点处,相反一侧画斜率α的直线,从而能够更新。
    (5)将RM曲线从R1脱离的范围,定义为“CDML”,朝CDML的X轴方向,将最大的点,作为MLPA;朝CDML的X轴方向,将最小的点,作为MLNA
    (6)消磁后施加了2个以上的倾斜磁场脉冲后的RM曲线,依次按照下一个施加的倾斜磁场脉冲的方向和强度,以所顶的规则变更KM曲线,从而能够更新后求出。但是,施加的倾斜磁场脉冲的强度,随着是在当时的最新的RM曲线的CDML内、还是在CDML外,使更新的方法有微妙的差异。另外,施加的倾斜磁场脉冲的方向和强度,在最新的RM曲线的CDML内的平台上时,RM曲线不更新。
    图12~图16的流程图,示出将以上的RM曲线更新的规则,作为更新算法,而一般化的内容。下面,依次讲述。
    1、RM曲线更新处理
    首先,开始摄影前的RM曲线的初始值,例如是图3所示的那种消磁后的基本RM曲线R1,或图4及图5所示的那种施加正侧及负侧最大倾斜磁场脉冲后的基本RM曲线(R2+及R2-)。但是,将R1作为RM曲线的初始值使用时,将倾斜磁场强度为0前后的剩余磁场不变化的范围(图3中的区域A)的两端,作为MLNA及MLPA的初始值。
    (步骤1001)
    在图12中,从定序器6发出施加第n个倾斜磁场脉冲的指令后,该倾斜磁场脉冲的强度G(n)(n=1、2、3,…)就被输入剩余磁场修正控制装置25。
    (步骤1002)
    这时,剩余磁场修正控制装置25,在存储部26存储的最新的RM曲线RMC(n-1)中,求出将X的值作为G(n)时的RM曲线RMC(n-1)上的Y的值P(n)。
    (步骤1003)
    在这里,在步骤1001中读入的G(n)为0时,不变更RM曲线RMC(n-1)地使RMC(n)=RMC(n-1)。
    (步骤1004)
    另外,P(n)位于RMC(n-1)的平台上时,也不变更RM曲线RMC(n-1)地使RMC(n)=RMC(n-1)。P(n)位于RMC(n-1)的平台外时,按照处理B进行。处理B如下面的图13所示。
    2处理B
    (步骤1005)
    在处理B中,首先判断P(n)是否在最新的RM曲线RMC(n-1)中的CDML(n-1)的范围内。就是说,在G(n)小于MLNA或大于MLPA时,由于P(n)不在CDML(n-1)的范围内,所以进入处理C,更新CDML,编制新的RMC(n)。处理C如图14所示。
    (步骤1006)
    另一方面,在步骤1005中,在判断P(n)在CDML(n-1)的范围内时,进而判断G(n)的极性是否与CDML(n-1)的平台存在的极性相同。然后,按照是否相同,进行不同的处理(相同时为D,不同时为E)。处理D如图15所示,处理E如图16所示。
    3、处理C
    (步骤1007)
    图14的处理C,是编制新的CDML(n)的步骤,与P(n)同极性侧,从P(n)向Y轴方向与X轴平行地画平台。
    (步骤1008)
    进而,从该平台与Y轴的交点起,与平台相反的一侧,将斜率α的直线画到到达R1为止,与(步骤1007)中画的直线一起,作为新的CDML(n)。
    (步骤1009)
    将新的CDML(n)与R1组合,作为新的RMC(n)。
    (步骤1010)
    CDML被更新后,如果POSW(n-1)在CDML被更新之前的状态下被定义时,就将其清除。
    图14的处理,相当于例如根据图3所示的消磁后的基本RM曲线,编制图8所示的RM曲线的处理;或根据图8所示的RM曲线,更新成为图10所示的RM曲线的处理。
    4、处理D
    另外,P(n)的极性,与CDML(n-1)的平台是同极性时,进入图15所示的处理。
    (步骤1011)
    首先,与P(n)同极性侧,向Y轴方向与X轴平行地画平台。
    (步骤1012)
    接着,连接平台与Y轴的交点和POSW(n-1),包含它们,该处理,相当于例如根据图9所示的状态,编制图11所示的RM曲线的处理。
    5、处理E
    在图13的步骤1006中,P(n)的极性,与CDML(n-1)的平台是相反极性时,进入图16所示的处理。
    (步骤1013)
    将连接CDML(n-1)的平台与X轴方向绝对值的最大点和P(n)的直线,作为L。
    (步骤1014)
    进而,与P(n)同极性侧,向Y轴方向与X轴平行地画平台。
    (步骤1015)
    从平台与Y轴的交点,隔着平台和Y轴,在相反一侧,用斜率α画RM曲线,直到与直线L交差为止,与直线L交差后,再沿着直线L,画RM曲线,将它作为RMC(n)。
    (步骤1016)
    然后,将P(n)作为新的POSW(n)。该处理,相当于例如更新图8所示的CDML内,作为图9所示的状态的处理。
    经过以上讲述的一系列步骤后,与倾斜磁场履历对应的RM曲线就被编制、更新。这样编制的RM曲线RMC(n),适用于在施加第n个倾斜磁场脉冲后被施加的第(n+1)个倾斜磁场脉冲的施加之际,用来计算为了抵消该第(n+1)个倾斜磁场脉冲的施加之际产生的剩余磁场的修正磁场。例如:以图11所示的RMC为例,能够使用根据迄今为止的倾斜磁场履历(例如倾斜磁场脉冲911、912、913)求出的RM曲线915,唯一性地决定由倾斜磁场脉冲914产生的剩余磁场,在倾斜磁场脉冲914上叠加修正该剩余磁场的修正磁场后,能够排除剩余磁场的影响。
    下面,更具体地讲述在本实施示例的MRI装置中,使用上述剩余磁场响应模式的更新算法的倾斜磁场的剩余磁场修正。
    首先,图17是被剩余磁场修正控制装置25的存储部26存放的磁铁装置的基本RM曲线(R1、R2+、R2-)一个示例,例如在预先测量它之际,可以只测量图中用黑点表示的数点。
    在摄影之际,在开始所有的摄影程序之前,如图7(a)所示,施加消磁脉冲,将磁铁装置消磁后,使RM曲线象图3那样地初始化,或者施加由图18(a)~(f)所示的多个脉冲列构成的准备脉冲,这些准备脉冲的最后的脉冲,具有装置能够施加的最大的倾斜磁场强度后,使RM曲线象图4所示的603或图5所示的703那样地初始化。这样,在为了计算剩余磁场而使用的剩余磁场响应曲线的更新中包含误差时,能够使该误差成为最小限度。
    将装置的剩余磁场的状态初始化后,开始摄影程序。在实行摄影程序的过程中,每逢施加倾斜磁场脉冲时,在采用依存直到刚才为止的倾斜磁场履历的最新的RM曲线,计算修正发生的剩余磁场的修正磁场强度的同时,还按照上述的RM曲线更新算法,实时更新RM曲线,适应其后施加的倾斜磁场脉冲。
    图19是表示实行包含施加一系列的倾斜磁场脉冲(在这里是4个)的程序时的剩余磁场的修正的样态的图形。图中,(b)表示来自定序器的施加倾斜磁场脉冲的指令,n~n+3表示施加不同强度的倾斜磁场脉冲的4个期间,(a)表示实际施加的倾斜磁场脉冲。对于(b)的施加倾斜磁场脉冲的指令而言,(a)之所以有些滞后,是因为施加倾斜磁场脉冲后,构造体中产生涡电流的缘故。另外,(c)表示修正磁场,(d)表示是为了计算修正磁场强度而参照的RM曲线的编号。
    首先,在即将开始期间n之前,当施加第n个倾斜磁场脉冲1801的指令后,就根据按照迄今为止的履历编制的最新的RM曲线RMC(n-1)和第n个倾斜磁场脉冲的强度G(n),求出施加第n个倾斜磁场脉冲时产生的剩余磁场的强度。然后,计算为了抵消该剩余磁场的强度的修正磁场的强度,将修正磁场1082叠加到倾斜磁场脉冲1801上。与此同时,还使施加履历中包含倾斜磁场脉冲1801地更新RM曲线。就是说,在图12的步骤1001中,输入第n个倾斜磁场脉冲的强度G(n),求出它RMC(n-1)在上的点P,根据其Y坐标,求出剩余磁场,进而在更新RM曲线时,按照点P的X轴方向的位置,通过上述B~E中的某一个处理,更新RM曲线,作为RMC(n)。
    接着,在期间n+1中,使用RMC(n),在求出与在期间n+1中施加的倾斜磁场脉冲的强度G(n+1)对应施加的修正磁场的同时,还更新RM曲线RMC(n)。在图示的例子中,因为期间n+1中被施加的倾斜磁场脉冲的强度G(n+1)是0,所以期间n+1中被施加的修正磁场和期间n中被施加的修正磁场相同,经过图12的步骤1003,RMC(n)未被更新的成为(RMC(n+]))=RMC(n)。
    再接着,在期间n+2中,有施加倾斜磁场脉冲1803的指令时,根据该(RMC(n+1))和期间n+2中的倾斜磁场脉冲1803的强度G(n+2),计算施加倾斜磁场脉冲1803后产生的剩余磁场和为了抵消它而施加的修正磁场,叠加到倾斜磁场脉冲1803上。以下同样,每逢施加倾斜磁场脉冲时,在采用最新的RM曲线施加修正磁场的同时,还更新其RM曲线。
    综上所述,在本实施例中,每逢施加倾斜磁场脉冲时,在使用考虑了施加该倾斜磁场脉冲之前的倾斜磁场施加履历的RM曲线,求出修正磁场强度,施加修正磁场的同时,还在履历中包含该施加的倾斜磁场脉冲,更新RM曲线,所以能够实时地始终进行反映迄今为止的倾斜磁场施加履历的剩余磁场修正,能够始终正确地修正呈现复杂的施加履历依存性的倾斜磁场的剩余磁场。另外,采用本实施例后,不是以和倾斜磁场脉冲不同的时刻施加修正磁场,而是将修正磁场叠加到施加的倾斜磁场脉冲上,所以不会带来延长及限制摄影程序的后果。进而,采用本实施例后,在现有技术的使用永久磁铁等强磁性体的MRI装置中,不进行特别的调整及补偿,就能实行因为有剩余磁场而难以实行、或者需要进行特别的调整及补偿的摄影程序,能够获得良好的结果。具体地说,在使用CPMG系列的快速自旋回波(FSE)法中,因为能够防止剩余磁场造成的CPMG系列的紊乱,所以不需要对FSE法进行特别的调整及修正。另外,在使用非常大的倾斜磁场(MPG)检出水的扩散的扩散强调程序中,能够消除导致图象质量下降的主要原因——MPG的剩余磁场,能够提高图象质量。进而,即使在象利用化学转移的RF脂肪抑制那样的要求静磁场均匀度很高的摄影中,也因为能够抑制剩余磁场导致的静磁场均匀度的劣化,所以在具有永久磁铁装置的MRI装置中,也能获得良好的脂肪抑制图象。
    本发明并不限于上述实施示例,能够在不违背本发明的宗旨的范围内,进行各种变形。
    例如:在上述实施示例中,虽然没有谈及倾斜磁场脉冲的施加轴,但是RM曲线与X、Y、Z等三轴的倾斜磁场一一对应后算出,关于各自的轴,使用修正用线圈27a施加修正磁场,最好修正产生的剩余磁场中的主要成分。进而,对于X、Y、Z轴以外派生的成分(例如XY轴、Z2轴等),也可以预先计测RM曲线,保持在剩余磁场修正控制装置25中,利用修正用线圈27b,与派生的成分对应地施加修正磁场。这样,能够修正到产生的剩余磁场中的细微成分。
    另外,倾斜磁场的施加时间及施加次数,也因为剩余磁场响应曲线变化,所以可以预先测定它们的特性后,保持在剩余磁场修正控制装置25中,按照倾斜磁场的施加时间及施加次数,使用适当的比例因子,进行微调整。
    另外,在上述实施示例中,为了施加修正磁场,主要讲述了使用和倾斜磁场线圈不同的修正用线圈的情况。但本发明并不局限于此,毫无疑问,根据施加的倾斜磁场脉冲的强度,对所述计算的修正磁场的强度进行微调整,使倾斜磁场脉冲的强度和本来的值不同地施加后,也能达到本发明的考虑施加倾斜磁场脉冲的履历后修正剩余磁场的目的。这时的剩余磁场修正单元的结构,例如如图20所示,由倾斜磁场修正控制装置27和存储部26构成,倾斜磁场修正控制装置27与定序器6连接,存储部26与倾斜磁场修正控制装置27连接,倾斜磁场修正控制装置27的倾斜磁场,通过倾斜磁场电源(未图示)做媒介,与倾斜磁场线圈10连接。倾斜磁场修正控制装置27,由定序器6发送下一个施加的倾斜磁场脉冲强度的信息后,使用包含考虑了迄今为止的倾斜磁场脉冲的施加履历的RM曲线的剩余磁场响应函数,计算施加该倾斜磁场脉冲之际将产生多大强度的剩余磁场,进而计算为了抵消该剩余磁场而需要变更成多大强度的倾斜磁场脉冲后施加。然后,将为了施加计算了强度变更的倾斜磁场的控制信号,发送给驱动倾斜磁场线圈的电源(未图示),施加该倾斜磁场脉冲。施加该倾斜磁场脉冲后,倾斜磁场脉冲的施加履历也同时被更新,所以随着该施加履历的更新,包含RM曲线的剩余磁场响应函数,也根据给定的规则更新。以后在连续施加倾斜磁场脉冲时,每次都进行同样的步骤。采用这种结构后,由于能够使用现有的倾斜磁场线圈进行剩余磁场的修正,所以能够防止装置的复杂化。

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    磁共振 成像 方法 装置
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