(57)【要約】【課題】限られた出力範囲内で最良の渦電流補正を行う方法、および、そのような渦電流補正手段を備えた磁気共鳴撮影装置を実現する。【解決手段】勾配磁場について渦電流補正用の補正値を計算し（５０１〜５０５）、計算値が予め定められた上限値を超えないときはその計算値を用いて勾配磁場の補正を行い（５０７，５２１，５２５）、計算値が予め定められた上限値を超えるときは、上限値以下の複数の補正候補値を用いて渦電流の影響を受けた複数の勾配磁場をシミュレーションし（５０７〜５１７）、相対的に最良の勾配磁場が得られる補正候補値を用いて勾配磁場の補正を行う（５１９〜５２５）。【選択図】      図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
勾配磁場について渦電流補正用の補正値を計算し、
計算値が予め定められた上限値を超えないときはその計算値を用いて勾配磁場の補正を行い、
計算値が予め定められた上限値を超えるときは、上限値以下の複数の補正候補値を用いて渦電流の影響を受けた複数の勾配磁場をシミュレーションし、相対的に最良の勾配磁場が得られる補正候補値を用いて勾配磁場の補正を行う、
ことを特徴とする渦電流補正方法。
【請求項２】
前記上限値は勾配電源が出力可能な補正値の最大値である、ことを特徴とする請求項１に記載の渦電流補正方法。
【請求項３】
前記最良の勾配磁場は台形波の頂部の平坦部分の長さが最も長い勾配磁場である、
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の渦電流補正方法。
【請求項４】
前記最良の勾配磁場は波形の面積が理想状態における勾配磁場の波形の面積との差が最も小さい勾配磁場である、
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の渦電流補正方法。
【請求項５】
前記複数の補正候補値は前記計算値を順次低減することによって得る、
ことを特徴とする請求項１ないし請求項４のうちのいずれか１つに記載の渦電流補正方法。
【請求項６】
前記低減の階差は一定である、
ことを特徴とする請求項５に記載の渦電流補正方法。
【請求項７】
前記補正候補値は予め定められた下限値を下回らない、
ことを特徴とする請求項５または請求項６に記載の渦電流補正方法。
【請求項８】
最良の勾配磁場が得られないときは前記下限値を用いて補正を行う、
ことを特徴とする請求項７に記載の渦電流補正方法。
【請求項９】
静磁場発生手段、勾配磁場発生手段およびＲＦ磁場発生手段がそれぞれ発生する静磁場、勾配磁場およびＲＦ磁場を撮影の対象に印加して獲得した磁気共鳴信号に基づいて画像生成手段により画像を生成する磁気共鳴撮影装置であって、
前記勾配磁場について渦電流補正用の補正値を計算する計算手段と、
計算値が予め定められた上限値を超えないときはその計算値を用いて前記勾配磁場の補正を行い、計算値が予め定められた上限値を超えるときは、上限値以下の複数の補正候補値を用いて渦電流の影響を受けた複数の勾配磁場をシミュレーションし、相対的に最良の勾配磁場が得られる補正候補値を用いて前記勾配磁場の補正を行う補正手段と、
を具備することを特徴とする磁気共鳴撮影装置。
【請求項１０】
前記上限値は前記勾配磁場発生手段が出力可能な補正値の最大値である、
ことを特徴とする請求項９に記載の磁気共鳴撮影装置。
【請求項１１】
前記最良の勾配磁場は台形波の頂部の平坦部分の長さが最も長い勾配磁場である、
ことを特徴とする請求項９または請求項１０に記載の磁気共鳴撮影装置。
【請求項１２】
前記最良の勾配磁場は波形の面積が理想状態における勾配磁場の波形の面積との差が最も小さい勾配磁場である、
ことを特徴とする請求項９または請求項１０に記載の磁気共鳴撮影装置。
【請求項１３】
前記複数の補正候補値は前記計算値を順次低減することによって得る、
ことを特徴とする請求項９ないし請求項１２のうちのいずれか１つに記載の磁気共鳴撮影装置。
【請求項１４】
前記低減の階差は一定である、
ことを特徴とする請求項１３に記載の磁気共鳴撮影装置。
【請求項１５】
前記補正候補値は予め定められた下限値を下回らない、
ことを特徴とする請求項１３または請求項１４に記載の磁気共鳴撮影装置。
【請求項１６】
前記補正手段は、最良の勾配磁場が得られないときは前記下限値を用いて補正を行う、
ことを特徴とする請求項１５に記載の磁気共鳴撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、渦電流補正方法および磁気共鳴撮影装置に関し、とくに、勾配磁場への渦電流の影響を補正する方法、および、渦電流補正手段を備えた磁気共鳴撮影装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
磁気共鳴撮影装置では、勾配磁場発生装置が発生する勾配磁場への渦電流の影響を補正するために、勾配磁場信号に補正信号が付加される（例えば、特許文献１参照）。短時定数の渦電流を補正するための補正信号の付加は、プリエンファシス（ｐｒｅ−ｅｍｐｈａｓｉｓ）とも呼ばれる。これは、渦電流の影響により実効的な勾配磁場の波形が鈍るのを見込んで、予め波形を強調しておくことに由来する。
【０００３】
【特許文献１】
特開平４−２２３３８号公報（第３，４頁、第２，３図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
勾配電源の出力限界等により、所要のプリエンファシスが行えない場合があり、そのような場合は渦電流補正を正しく行うことができない。
【０００５】
そこで、本発明の課題は、限られた出力範囲内で最良の渦電流補正を行う方法、および、そのような渦電流補正手段を備えた磁気共鳴撮影装置を実現することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
（１）上記の課題を解決するためのひとつの観点での発明は、勾配磁場について渦電流補正用の補正値を計算し、計算値が予め定められた上限値を超えないときはその計算値を用いて勾配磁場の補正を行い、計算値が予め定められた上限値を超えるときは、上限値以下の複数の補正候補値を用いて渦電流の影響を受けた複数の勾配磁場をシミュレーションし、相対的に最良の勾配磁場が得られる補正候補値を用いて勾配磁場の補正を行う、ことを特徴とする渦電流補正方法である。
【０００７】
（２）上記の課題を解決するため他の観点での発明は、静磁場発生手段、勾配磁場発生手段およびＲＦ磁場発生手段がそれぞれ発生する静磁場、勾配磁場およびＲＦ磁場を撮影の対象に印加して獲得した磁気共鳴信号に基づいて画像生成手段により画像を生成する磁気共鳴撮影装置であって、前記勾配磁場について渦電流補正用の補正値を計算する計算手段と、計算値が予め定められた上限値を超えないときはその計算値を用いて前記勾配磁場の補正を行い、計算値が予め定められた上限値を超えるときは、上限値以下の複数の補正候補値を用いて渦電流の影響を受けた複数の勾配磁場をシミュレーションし、相対的に最良の勾配磁場が得られる補正候補値を用いて前記勾配磁場の補正を行う補正手段と、を具備することを特徴とする磁気共鳴撮影装置である。
【０００８】
上記各観点での発明では、勾配磁場について渦電流補正用の補正値を計算し、計算値が予め定められた上限値を超えないときはその計算値を用いて勾配磁場の補正を行い、計算値が予め定められた上限値を超えるときは、上限値以下の複数の補正候補値を用いて渦電流の影響を受けた複数の勾配磁場をシミュレーションし、相対的に最良の勾配磁場が得られる補正候補値を用いて勾配磁場の補正を行うようにしたので、限られた出力範囲内で最良の渦電流補正を行うことができる。
【０００９】
前記上限値は勾配電源が出力可能な補正値の最大値であることが、渦電流補正を勾配電源の能力を最大限に利用する点で好ましい。前記最良の勾配磁場は台形波の頂部の平坦部分の長さが最も長い勾配磁場であることが、最良の台形波勾配磁場を得る点で好ましい。前記最良の勾配磁場は波形の面積が理想状態における勾配磁場の波形の面積との差が最も小さい勾配磁場であることが、理想状態における勾配磁場に最も近い勾配磁場を得る点で好ましい。
【００１０】
前記複数の補正候補値は前記計算値を順次低減することによって得ることが、適切な候補値を得る点で好ましい。前記低減の階差は一定であることが、候補値が得やすい点で好ましい。前記補正候補値は予め定められた下限値を下回らないことが、候補値の低減に歯止めをかける点で好ましい。最良の勾配磁場が得られないときは前記下限値を用いて補正を行うことが、最小の補正による渦電流補正を行う点で好ましい。
【００１１】
なお、計算値が予め定められた上限値を超えるときは、シミュレーションを通じて決定した補正値を用いる代わりに、予め経験的に確定している補正値を用いるようにしてもよい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、本発明は実施の形態に限定されるものではない。図１に磁気共鳴撮影装置のブロック（ｂｌｏｃｋ）図を示す。本装置の構成によって、本発明の装置に関する実施の形態の一例が示される。本装置の動作によって、本発明の方法に関する実施の形態の一例が示される。
【００１３】
同図に示すように、本装置はマグネットシステム（ｍａｇｎｅｔ  ｓｙｓｔｅｍ）１００を有する。マグネットシステム１００は主磁場コイル（ｃｏｉｌ）部１０２、勾配コイル部１０６およびＲＦコイル部１０８を有する。これら各コイル部は概ね円筒状の形状を有し、互いに同軸的に配置されている。マグネットシステム１００の概ね円柱状の内部空間（ボア：ｂｏｒｅ）に、撮影の対象１がクレードル（ｃｒａｄｌｅ）５００に搭載されて図示しない搬送手段により搬入および搬出される。
【００１４】
主磁場コイル部１０２はマグネットシステム１００の内部空間に静磁場を形成する。静磁場の方向は概ね対象１の体軸の方向に平行である。すなわちいわゆる水平磁場を形成する。主磁場コイル部１０２は例えば超伝導コイルを用いて構成される。なお、超伝導コイルに限らず常伝導コイル等を用いて構成してもよい。
【００１５】
勾配コイル部１０６は、互いに垂直な３軸すなわちスライス（ｓｌｉｃｅ）軸、位相軸および周波数軸の方向において、それぞれ静磁場強度に勾配を持たせるための３つの勾配磁場を生じる。勾配コイル部１０６が発生する勾配磁場については、渦電流補正が行われている。渦電流補正については、後にあらためて説明する。
【００１６】
静磁場空間における互いに垂直な座標軸をｘ，ｙ，ｚとしたとき、いずれの軸もスライス軸とすることができる。その場合、残り２軸のうちの一方を位相軸とし、他方を周波数軸とする。また、スライス軸、位相軸および周波数軸は、相互間の垂直性を保ったままｘ，ｙ，ｚ軸に関して任意の傾きを持たせることも可能である。これはオブリーク（ｏｂｌｉｑｕｅ）とも呼ばれる。なお、本装置では対象１の体軸の方向をｚ軸方向とする。
【００１７】
スライス軸方向の勾配磁場をスライス勾配磁場ともいう。位相軸方向の勾配磁場を位相エンコード（ｅｎｃｏｄｅ）勾配磁場またはフェーズエンコード（ｐｈａｓｅ  ｅｎｃｏｄｅ）勾配磁場ともいう。周波数軸方向の勾配磁場をリードアウト（ｒｅａｄ  ｏｕｔ）勾配磁場ともいう。リードアウト勾配磁場は周波数エンコード勾配磁場と同義である。このような勾配磁場の発生を可能にするために、勾配コイル部１０６は図示しない３系統の勾配コイルを有する。以下、勾配磁場を単に勾配ともいう。
【００１８】
ＲＦコイル部１０８は静磁場空間に対象１の体内のスピン（ｓｐｉｎ）を励起するための高周波磁場を形成する。以下、高周波磁場を形成することをＲＦ励起信号の送信ともいう。また、ＲＦ励起信号をＲＦパルス（ｐｕｌｓｅ）ともいう。励起されたスピンが生じる電磁波すなわち磁気共鳴信号は、ＲＦコイル部１０８によって受信される。
【００１９】
磁気共鳴信号は、周波数ドメイン（ｄｏｍａｉｎ）すなわちフーリエ（Ｆｏｕｒｉｅｒ）空間の信号となる。位相軸方向および周波数軸方向の勾配により、磁気共鳴信号のエンコードを２軸で行うので、磁気共鳴信号は２次元フーリエ空間における信号として得られる。フェーズエンコード勾配およびリードアウト勾配は、２次元フーリエ空間における信号のサンプリング位置を決定する。以下、２次元フーリエ空間をｋスペース（ｋ−ｓｐａｃｅ）ともいう。
【００２０】
勾配コイル部１０６には勾配駆動部１３０が接続されている。勾配駆動部１３０は勾配コイル部１０６に駆動信号を与えて勾配磁場を発生させる。勾配駆動部１３０は、勾配コイル部１０６における３系統の勾配コイルに対応して、図示しない３系統の駆動回路を有する。
【００２１】
ＲＦコイル部１０８にはＲＦ駆動部１４０が接続されている。ＲＦ駆動部１４０はＲＦコイル部１０８に駆動信号を与えてＲＦパルスを送信し、対象１の体内のスピンを励起する。
【００２２】
主磁場コイル部１０２は、本発明における静磁場発生手段の実施の形態の一例である。勾配コイル部１０６および勾配駆動部１３０からなる部分は、本発明における勾配磁場発生手段の実施の形態の一例である。ＲＦコイル部１０８およびＲＦ駆動部１４０からなる部分は、本発明におけるＲＦ磁場発生手段の実施の形態の一例である。
【００２３】
ＲＦコイル部１０８にはデータ収集部１５０が接続されている。データ収集部１５０は、ＲＦコイル部１０８が受信した受信信号をディジタルデータ（ｄｉｇｉｔａｌ  ｄａｔａ）として収集する。
【００２４】
勾配駆動部１３０、ＲＦ駆動部１４０およびデータ収集部１５０にはシーケンス（ｓｅｑｕｅｎｃｅ）制御部１６０が接続されている。シーケンス制御部１６０は、勾配駆動部１３０ないしデータ収集部１５０をそれぞれ制御して磁気共鳴信号の収集を遂行する。
【００２５】
シーケンス制御部１６０は、例えばコンピュータ（ｃｏｍｐｕｔｅｒ）等を用いて構成される。シーケンス制御部１６０は図示しないメモリ（ｍｅｍｏｒｙ）を有する。メモリはシーケンス制御部１６０用のプログラムおよび各種のデータを記憶している。シーケンス制御部１６０の機能は、コンピュータがメモリに記憶されたプログラムを実行することにより実現される。
【００２６】
データ収集部１５０の出力側はデータ処理部１７０に接続されている。データ収集部１５０が収集したデータがデータ処理部１７０に入力される。データ処理部１７０は、例えばコンピュータ等を用いて構成される。データ処理部１７０は図示しないメモリを有する。メモリはデータ処理部１７０用のプログラムおよび各種のデータを記憶している。
【００２７】
データ処理部１７０はシーケンス制御部１６０に接続されている。データ処理部１７０はシーケンス制御部１６０の上位にあってそれを統括する。本装置の機能は、データ処理部１７０がメモリに記憶されたプログラムを実行することによりを実現される。
【００２８】
データ処理部１７０は、データ収集部１５０が収集したデータをメモリに記憶する。メモリ内にはデータ空間が形成される。このデータ空間はｋスペースに対応する。データ処理部１７０は、ｋスペースのデータを２次元逆フ−リエ変換することにより画像を再構成する。データ処理部１７０は、本発明における画像生成手段の実施の形態の一例である。
【００２９】
データ処理部１７０には表示部１８０および操作部１９０が接続されている。表示部１８０は、グラフィックディスプレー（ｇｒａｐｈｉｃ  ｄｉｓｐｌａｙ）等で構成される。操作部１９０はポインティングデバイス（ｐｏｉｎｔｉｎｇｄｅｖｉｃｅ）を備えたキーボード（ｋｅｙｂｏａｒｄ）等で構成される。
【００３０】
表示部１８０は、データ処理部１７０から出力される再構成画像および各種の情報を表示する。操作部１９０は、使用者によって操作され、各種の指令や情報等をデータ処理部１７０に入力する。使用者は表示部１８０および操作部１９０を通じてインタラクティブ（ｉｎｔｅｒａｃｔｉｖｅ）に本装置を操作する。
【００３１】
図２に、他の方式の磁気共鳴撮影装置のブロック図を示す。同図に示す磁気共鳴撮影装置は、本発明の実施の形態の一例である。本装置の構成によって、本発明の装置に関する実施の形態の一例が示される。本装置の動作によって、本発明の方法に関する実施の形態の一例が示される。
【００３２】
本装置は、図１に示した装置とは方式を異にするマグネットシステム１００’を有する。マグネットシステム１００’以外は図１に示した装置と同様な構成になっており、同様な部分は同一の符号を付して説明を省略する。
【００３３】
マグネットシステム１００’は主磁場マグネット部１０２’、勾配コイル部１０６’およびＲＦコイル部１０８’を有する。これら主磁場マグネット部１０２’および各コイル部は、いずれも空間を挟んで互いに対向する１対のものからなる。また、いずれも概ね円盤状の形状を有し中心軸を共有して配置されている。マグネットシステム１００’の内部空間（ボア）に、対象１がクレードル５００に搭載されて図示しない搬送手段により搬入および搬出される。
【００３４】
主磁場マグネット部１０２’はマグネットシステム１００’の内部空間に静磁場を形成する。静磁場の方向は概ね対象１の体軸方向と直交する。すなわちいわゆる垂直磁場を形成する。主磁場マグネット部１０２’は例えば永久磁石等を用いて構成される。なお、永久磁石に限らず超伝導電磁石あるいは常伝導電磁石等を用いて構成してもよい。
【００３５】
勾配コイル部１０６’は、互いに垂直な３軸すなわちスライス軸、位相軸および周波数軸の方向において、それぞれ静磁場強度に勾配を持たせるための３つの勾配磁場を生じる。勾配コイル部１０６’が発生する勾配磁場については、渦電流補正が行われている。渦電流補正については、後にあらためて説明する。
【００３６】
静磁場空間における互いに垂直な座標軸をｘ，ｙ，ｚとしたとき、いずれの軸もスライス軸とすることができる。その場合、残り２軸のうちの一方を位相軸とし、他方を周波数軸とする。また、スライス軸、位相軸および周波数軸は、相互間の垂直性を保ったままｘ，ｙ，ｚ軸に関して任意の傾きを持たせること、すなわちオブリークが可能である。本装置でも対象１の体軸の方向をｚ軸方向とする。３軸方向の勾配磁場の発生を可能にするために、勾配コイル部１０６’は図示しない３系統の勾配コイルを有する。
【００３７】
ＲＦコイル部１０８’は静磁場空間に対象１の体内のスピンを励起するためのＲＦパルスを送信する。励起されたスピンが生じる電磁波すなわち磁気共鳴信号は、ＲＦコイル部１０８’によって受信される。ＲＦコイル部１０８’の受信信号がデータ収集部１５０に入力される。
【００３８】
主磁場マグネット部１０２’は、本発明における静磁場発生手段の実施の形態の一例である。勾配コイル部１０６’および勾配駆動部１３０からなる部分は、本発明における勾配磁場発生手段の実施の形態の一例である。ＲＦコイル部１０８’およびＲＦ駆動部１４０からなる部分は、本発明におけるＲＦ磁場発生手段の実施の形態の一例である。
【００３９】
図３に、磁気共鳴撮影に用いるパルスシーケンス（ｐｕｌｓｅ  ｓｅｑｕｅｎｃｅ）の一例を示す。このパルスシーケンスは、スピンエコー（ＳＥ：ＳｐｉｎＥｃｈｏ）法のパルスシーケンスである。
【００４０】
すなわち、（１）はＳＥ法におけるＲＦ励起用の９０°パルスおよび１８０°パルスのシーケンスであり、（２）、（３）、（４）および（５）は、同じくそれぞれ、スライス勾配Ｇｓ、リードアウト勾配Ｇｒ、フェーズエンコード勾配ＧｐおよびスピンエコーＭＲのシーケンスである。なお、９０°パルスおよび１８０°パルスはそれぞれ中心信号で代表する。パルスシーケンスは時間軸ｔに沿って左から右に進行する。
【００４１】
同図に示すように、９０°パルスによりスピンの９０°励起が行われる。このときスライス勾配Ｇｓが印加され所定のスライスについての選択励起が行われる。９０°励起から所定の時間後に、１８０°パルスによる１８０°励起すなわちスピン反転が行われる。このときもスライス勾配Ｇｓが印加され、同じスライスについての選択的反転が行われる。
【００４２】
９０°励起とスピン反転の間の期間に、リードアウト勾配Ｇｒおよびフェーズエンコード勾配Ｇｐが印加される。リードアウト勾配Ｇｒによりスピンのディフェーズ（ｄｅｐｈａｓｅ）が行われる。フェーズエンコード勾配Ｇｐによりスピンのフェーズエンコードが行われる。
【００４３】
スピン反転後、リードアウト勾配Ｇｒでスピンをリフェーズ（ｒｅｐｈａｓｅ）してスピンエコーＭＲを発生させる。スピンエコーＭＲはデータ収集部１５０によりビューデータ（ｖｉｅｗ  ｄａｔａ）として収集される。このようなパルスシーケンスが周期ＴＲ（ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ  ｔｉｍｅ）で６４〜５１２回繰り返される。繰り返しのたびにフェーズエンコード勾配Ｇｐを変更し、毎回異なるフェーズエンコードを行う。これによって、６４〜５１２ビューのビューデータが得られる。
【００４４】
磁気共鳴撮影用パルスシーケンスの他の例を図４に示す。このパルスシーケンスは、グラディエントエコー（ＧＲＥ：Ｇｒａｄｉｅｎｔ  Ｅｃｈｏ）法のパルスシーケンスである。
【００４５】
すなわち、（１）はＧＲＥ法におけるＲＦ励起用のα°パルスのシーケンスであり、（２）、（３）、（４）および（５）は、同じくそれぞれ、スライス勾配Ｇｓ、リードアウト勾配Ｇｒ、フェーズエンコード勾配ＧｐおよびグラディエントエコーＭＲのシーケンスである。なお、α°パルスは中心信号で代表する。パルスシーケンスは時間軸ｔに沿って左から右に進行する。
【００４６】
同図に示すように、α°パルスによりスピンのα°励起が行われる。αは９０以下である。このときスライス勾配Ｇｓが印加され所定のスライスについての選択励起が行われる。
【００４７】
α°励起後、フェーズエンコード勾配Ｇｐによりスピンのフェーズエンコードが行われる。次に、リードアウト勾配Ｇｒによりまずスピンをディフェーズし、次いでスピンをリフェーズして、グラディエントエコーＭＲを発生させる。グラディエントエコーＭＲはデータ収集部１５０によりビューデータとして収集される。このようなパルスシーケンスが周期ＴＲで６４〜５１２回繰り返される。繰り返しのたびにフェーズエンコード勾配Ｇｐを変更し、毎回異なるフェーズエンコードを行う。これによって、６４〜５１２ビューのビューデータが得られる。
【００４８】
図３または図４のパルスシーケンスによって得られたビューデータが、データ処理部１７０のメモリに収集される。なお、パルスシーケンスはＳＥ法またはＧＲＥ法に限るものではなく、例えばファーストスピンエコー（ＦＳＥ：ＦａｓｔＳｐｉｎ  Ｅｃｈｏ）法やエコープラナーイメージング（ＥＰＩ：Ｅｃｈｏ  Ｐｌａｎａｒ  Ｉｍａｇｉｎｇ）等、他の適宜の技法のものであってよいのはいうまでもない。データ処理部１７０は、メモリに収集したビューデータに基づいて画像を再構成する。
【００４９】
図５に、渦電流補正用の補正値を決定するときの、本装置の動作のフロー（ｆｌｏｗ）図を示す。補正値の決定は、スキャンを行う前に行われる。同図に示すように、ステップ（ｓｔｅｐ）５０１で、短時定数の渦電流を測定することが行われる。これによって、マグネットシステム１００（１００’）について、勾配磁場発生に伴う短時定数の渦電流が測定される。次に、ステップ５０３で、短時定数の渦電流を解析することが行われる。これによって、測定した短時定数渦電流の解析が行われる。次に、ステップ５０５で、補正値Ａｃを計算することが行われる。すなわち、短時定数渦電流の解析結果に基づいて、短時定数渦電流補正用の補正値Ａｃすなわちプリエンファシス値が計算される。以上のような渦電流の測定、解析および補正値の計算は、この技術分野においてよく知られている。以下、短時定数渦電流を単に渦電流ともいう。
【００５０】
次に、ステップ５０７で、Ａｃ＞Ａｍａｘであるか否かが判定される。Ａｍａｘは予め定められた上限値である。上限値Ａｍａｘは、例えば、勾配電源すなわち勾配駆動部１３０が出力可能な補正値の最大振幅とされる。これによって、勾配駆動部１３０の能力を最大限に利用することができる。なお、Ａｍａｘは勾配駆動部１３０が出力可能な範囲で適宜に設定してよい。
【００５１】
Ａｃ＞Ａｍａｘでない場合は、ステップ５２１で、Ａｃ＿ｆｉｎａｌ＝Ａｃとされる。Ａｃ＿ｆｉｎａｌは確定補正値である。次に、ステップ５２５で、Ａｃ＿ｆｉｎａｌを短時定数渦電流の補正値として採用することが行われる。これによって、計算によって求められた補正値Ａｃが渦電流補正用の補正値と決定される。Ａｃ＞Ａｍａｘでないので、この補正値Ａｃは勾配駆動部１３０が出力可能である。
【００５２】
Ａｃ＞Ａｍａｘである場合は、ステップ５０９で、Ａｃ＝Ａｃ−ｄｅｌｔａ＿ａｍｐとされる。すなわち、Ａｃをｄｅｌｔａ＿ａｍｐだけ低減することが行われる。ｄｅｌｔａ＿ａｍｐは予め定められた一定値である。これによって、計算値より小さい補正候補値が得られる。
【００５３】
次に、ステップ５１１で、Ａｃ＞Ａｍａｘであるか否かが判定される。Ａｃ＞Ａｍａｘである場合はステップ５０９に戻ってＡｃの低減が行われる。Ａｃ＞Ａｍａｘである間はこれが繰り返される。
【００５４】
Ａｃ＞Ａｍａｘでない場合は、ステップ５１３で、Ａｃを用いて、渦電流の影響を受けた勾配磁場をシミュレーション（ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ）することが行われる。すなわち、Ａｃによってプリエンファシスされた勾配磁場、この勾配磁場によって発生する渦電流、および、この渦電流の影響を受けた勾配磁場をシミュレーションする。以下、渦電流の影響を受けた勾配磁場を実効的な勾配磁場ともいう。なお、勾配磁場の波形は矩形波ないし台形波である。
【００５５】
次に、ステップ５１５で、勾配磁場波形のフラットトップ（ｆｌａｔ  ｔｏｐ）の時間長Ｔｆを記憶することが行われる。フラットトップの時間長Ｔｆの記憶は実効的な勾配磁場の波形について行われる。なお、フラットトップとは矩形波ないし台形波の頂上の平坦部のことである。振幅およびパル幅を一定としたとき、矩形波ないし台形波では、フラットトップの時間長が長いほどスピンに対する勾配磁場の作用効率が高い。
【００５６】
次に、ステップ５１７で、Ａｃ≦Ａ＿ｌｉｍｉｔであるか否かが判定される。Ａ＿ｌｉｍｉｔは予め定められた下限値である。下限値Ａ＿ｌｉｍｉｔとしては、例えば経験等に基づいて適宜の値が定められている。
【００５７】
Ａｃ≦Ａ＿ｌｉｍｉｔでない場合は、ステップ５０９に戻ってＡｃ＝Ａｃ−ｄｅｌｔａ＿ａｍｐとし、新たなＡｃについてステップ５１１〜５１５の処理を行う。Ａｃ≦Ａ＿ｌｉｍｉｔでない間はこのような処理が繰り返される。これによって、順次値を低減させたＡｃの各々について、実効的な勾配磁場がシミュレーションされ、そのフラットトップの時間長Ｔｆがそれぞれ記憶される。
【００５８】
このように、補正候補値を計算値からの漸減によって生成するので、候補値として適切なものを得ることができる。また、漸減の階差を一定としたので、補正候補値の生成は容易である。なお、複数の補正候補値はＡｍａｘとＡ＿ｌｉｍｉｔの間の互いに異なる適宜の値としてよい。
【００５９】
Ａｃ≦Ａ＿ｌｉｍｉｔとなったときは、ステップ５１９で、Ｔｆが最長となるＡｃがあるか否かが判定される。そして、そのようなＡｃがあるときは、ステップ５２１で、Ａｃ＿ｆｉｎａｌ＝Ａｃとされ、ステップ５２５で、Ａｃ＿ｆｉｎａｌが短時定数渦電流の補正値として採用される。このように、Ａｃ≦Ａ＿ｌｉｍｉｔとなったときはＡｃの低減を止めるので、低減に歯止めをかけることができる。
【００６０】
以上のようにして、Ｔｆを最長にするＡｃがＡｃ＿ｆｉｎａｌとされる。Ｔｆが最長の勾配磁場は相対的に最も効率が高いものであるから、これによって、相対的に最良の勾配磁場を得るための補正値が確定する。
【００６１】
なお、Ｔｆが最長となるＡｃがないときは、ステップ５２３で、Ａｃ＿ｆｉｎａｌ＝Ａｃ＿ｌｉｍｉｔとされる。これによって、相対的に最良の勾配磁場を得るための補正値がないときは、補正値の下限値Ａｃ＿ｌｉｍｉｔが確定補正値とされる。これによって、一番小さな補正値による渦電流補正を行うことができる。
【００６２】
図６に、渦電流補正用の補正値を決定するときの、本装置の他の動作のフロー図を示す。同図において、図５に示した処理と同様な処理は同一の符号を付して説明を省略する。図５との相違は、ステップ５１５’および５１９’にある。ステップ５１５’では、シミュレーションした勾配磁場波形の面積Ｓを記憶することが行われる。ステップ５１９’では、理想値に対するＳの相違が最小となるＡｃがあるか否かを判定することが行われる。
【００６３】
Ｓの理想値は、渦電流の影響を全く受けない理想的な勾配磁場の面積としてある。勾配磁場の効果は波形の面積によって定まるから、理想値に対するＳの相違が最小となる勾配磁場は、理想的な勾配磁場に最も近い勾配磁場であり、したがって、相対的に最良の勾配磁場である。
【００６４】
そのようなＡｃがあるときは、ステップ５２１，５２５での処理により、そのＡｃが短時定数渦電流の補正値として採用される。波形の面積Ｓを利用したので、矩形波や台形波に限らずあらゆる波形の勾配磁場について補正値を決定することが可能になる。
【００６５】
以上のような補正値決定が、各軸の勾配についてそれぞれ行われる。各軸における補正値の決定は、個々の勾配パルスごとに行うようにしてもよい。なお、補正値は、上記のようにシミュレーションによって決定する代わりに、Ａｃ＞Ａｍａｘの時は経験的な値を採用するようにしてもよい。
【００６６】
本装置のスキャン実行時には、上記のようにして決定された補正値に基づく勾配磁場の補正（プリエンファシス）により、渦電流補正が行われる。これによって、勾配駆動部１３０の出力範囲内で最良の渦電流補正を行うことができ、品質の良い撮影を行うことができる。
【００６７】
図７に、渦電流補正に着目した本装置の機能ブロック図を示す。同図に示すように、本装置は計算部７０２、補正部７０４および勾配磁場発生部７０６を有する。計算部７０２は、図５または図６に示したステップ５０１〜５０５の機能を有する。補正部７０４は、図５または図６に示したステップ５０７〜５２５の機能を有する。勾配磁場発生部７０６は、図１または図２に示したマグネットシステム１００または１００’および勾配駆動部１３０の機能を有する。
【００６８】
計算部７０２は、本発明における計算手段の実施の形態の一例である。補正部７０４は、本発明における補正手段の実施の形態の一例である。勾配磁場発生部７０６は、本発明における勾配磁場発生手段の実施の形態の一例である。
【００６９】
計算部７０２は、前述のように渦電流補正用の補正値を計算して補正部７０４に入力する。補正部７０４は、前述のように補正値を決定し、その補正値によって勾配磁場発生部７０６の勾配磁場を補正する。
【００７０】
以上、好ましい実施の形態の例に基づいて本発明を説明したが、本発明が属する技術の分野における通常の知識を有する者は、上記の実施の形態の例について、本発明の技術的範囲を逸脱することなく種々の変更や置換等をなし得る。したがって、本発明の技術的範囲には、上記の実施の形態の例ばかりでなく、特許請求の範囲に属する全ての実施の形態が含まれる。
【００７１】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、限られた出力範囲内で最良の渦電流補正を行う方法、および、そのような渦電流補正手段を備えた磁気共鳴撮影装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の一例の装置のブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態の一例の装置のブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態の一例の装置が実行するパルスシーケンスの一例を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態の一例の装置が実行するパルスシーケンスの一例を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態の一例の装置の動作のフロー図である。
【図６】本発明の実施の形態の一例の装置の動作のフロー図である。
【図７】本発明の実施の形態の一例の装置の機能ブロック図である。
【符号の説明】
１  対象
１００，１００’  マグネットシステム
１０２  主磁場コイル部
１０２’  主磁場マグネット部
１０６，１０６’  勾配コイル部
１０８，１０８’  ＲＦコイル部
１３０  勾配駆動部
１４０  ＲＦ駆動部
１５０  データ収集部
１６０  シーケンス制御部
１７０  データ処理部
１８０  表示部
１９０  操作部
５００  クレードル
７０２  計算部
７０４  補正部
７０６  勾配磁場発生部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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