(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、
それら各手段を制御して位相エンコード量の異なるイメージング用パルスシーケンスを複数回繰り返してｋ空間を埋めるイメージング用データを収集するイメージング用データ収集制御手段と、
イメージング用データを収集する時に毎回共鳴周波数変動量をも測定する周波数変動量測定制御手段と、
前記共鳴周波数変動量が閾値より小さい場合は周波数変動補正を行う周波数変動補正手段と、
前記共鳴周波数変動量が閾値より小さくない場合は該共鳴周波数変動量または共鳴周波数を当該回のイメージング用データと対応させて記憶しておく周波数変動記憶手段と、
ｋ空間を埋める各イメージング用データを収集後にある位相エンコード量のイメージング用データに対応して共鳴周波数変動量または共鳴周波数が記憶されている場合は該イメージング用データに補正演算を施す補正演算手段と、
補正演算不要のイメージング用データおよび補正演算後のイメージング用データから画像を再構成する再構成演算手段とを具備したことを特徴とするＭＲＩ装置。
【請求項２】
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、
それら各手段を制御して位相エンコード量の異なるイメージング用パルスシーケンスを複数回繰り返してｋ空間を埋めるイメージング用データを収集するイメージング用データ収集制御手段と、
イメージング用データを収集する時に毎回共鳴周波数変動量をも測定する周波数変動量測定制御手段と、
周波数変動補正を行う周波数変動補正手段と、
前記共鳴周波数変動量が閾値より小さくない場合は該共鳴周波数変動量または共鳴周波数を当該回のイメージング用データと対応させて記憶しておく周波数変動記憶手段と、
ｋ空間を埋める各イメージング用データを収集後にある位相エンコード量のイメージング用データに対応して共鳴周波数変動量または共鳴周波数が記憶されている場合は該イメージング用データに補正演算を施す補正演算手段と、
補正演算不要のイメージング用データおよび補正演算後のイメージング用データから画像を再構成する再構成演算手段とを具備したことを特徴とするＭＲＩ装置。
【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、
それら各手段を制御して位相エンコード量の異なるイメージング用パルスシーケンスを複数回繰り返してｋ空間を埋めるイメージング用データを収集するイメージング用データ収集制御手段と、
イメージング用データを収集する時に複数回に１回共鳴周波数変動量をも測定する周波数変動量測定制御手段と、
前記共鳴周波数変動量が閾値より小さい場合は周波数変動補正を行う周波数変動補正手段と、
前記共鳴周波数変動量が閾値より小さくない場合は該共鳴周波数変動量または共鳴周波数を複数回のイメージング用データと対応させて記憶しておく周波数変動記憶手段と、
ｋ空間を埋める各イメージング用データを収集後にある位相エンコード量のイメージング用データに対応して共鳴周波数変動量または共鳴周波数が記憶されている場合は該イメージング用データに補正演算を施す補正演算手段と、
補正演算不要のイメージング用データおよび補正演算後のイメージング用データから画像を再構成する再構成演算手段とを具備したことを特徴とするＭＲＩ装置。
【請求項４】
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、
それら各手段を制御して位相エンコード量の異なるイメージング用パルスシーケンスを複数回繰り返してｋ空間を埋めるイメージング用データを収集するイメージング用データ収集制御手段と、
イメージング用データを収集する時に複数回に１回共鳴周波数変動量をも測定する周波数変動量測定制御手段と、
周波数変動補正を行う周波数変動補正手段と、
前記共鳴周波数変動量が閾値より小さくない場合は該共鳴周波数変動量または共鳴周波数を複数回のイメージング用データと対応させて記憶しておく周波数変動記憶手段と、
ｋ空間を埋める各イメージング用データを収集後にある位相エンコード量のイメージング用データに対応して共鳴周波数変動量または共鳴周波数が記憶されている場合は該イメージング用データに補正演算を施す補正演算手段と、
補正演算不要のイメージング用データおよび補正演算後のイメージング用データから画像を再構成する再構成演算手段とを具備したことを特徴とするＭＲＩ装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載のＭＲＩ装置において、
前記周波数変動量測定制御手段は、共鳴周波数を測定し、その共鳴周波数と一定の共鳴周波数の差を、前記共鳴周波数変動量とすることを特徴とするＭＲＩ装置。
【請求項６】
請求項１から請求項４のいずれかに記載のＭＲＩ装置において、
前記周波数変動量測定制御手段は、共鳴周波数を測定し、その共鳴周波数と前回測定した共鳴周波数の差を、前記共鳴周波数変動量とすることを特徴とするＭＲＩ装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれかに記載のＭＲＩ装置において、
閾値が固定値であることを特徴とするＭＲＩ装置。
【請求項８】
請求項１から請求項６のいずれかに記載のＭＲＩ装置において、
共鳴周波数変動量の変化に応じて閾値を変更する閾値変更手段を具備したことを特徴とするＭＲＩ装置。
【請求項９】
請求項１から請求項８のいずれかに記載のＭＲＩ装置において、
前記周波数変動補正手段は、主磁場コイルの電流量を調節することを特徴とするＭＲＩ装置。
【請求項１０】
請求項１から請求項８のいずれかに記載のＭＲＩ装置において、
前記周波数変動補正手段は、送信周波数を調節することを特徴とするＭＲＩ装置。
【請求項１１】
請求項１から請求項８のいずれかに記載のＭＲＩ装置において、
前記周波数変動補正手段は、送信周波数および受信周波数を調節することを特徴とするＭＲＩ装置。
【請求項１２】
請求項１から請求項８のいずれかに記載のＭＲＩ装置において、
前記周波数変動補正手段は、送信位相または受信位相を調節することを特徴とするＭＲＩ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、共鳴周波数変動補正方法およびＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）装置に関し、更に詳しくは、磁場変動に起因する周波数ドリフトであって時間変化の遅い周波数ドリフトおよびスライス方向の周波数ドリフトおよび時間変化の速い周波数ドリフトの全てに対応可能な共鳴周波数変動補正方法およびＭＲＩ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
第１の従来技術として、特開平１−１４１６５６号公報には、位相エンコード量の異なるイメージング用パルスシーケンスを複数回繰り返してｋ空間を埋めるイメージング用データを収集する時に補正用データをも収集し、その収集した補正用データに基づいて静磁場コイルの電流量を調節する等して磁場変動に起因する周波数ドリフト（共鳴周波数変動）を補正する技術が開示されている。
【０００３】
第２の従来技術として、特許第２５２８８６４号公報には、複数点の静磁場強度を計測して記憶しておき、その静磁場強度によりイメージング用データに位相補正演算を施す技術が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記第１の従来技術では、ある回のイメージング用パルスシーケンスの時に収集した補正用データに基づく補正は、処理時間的に当該回のイメージング用データに対しては間に合わず、次回のイメージング用データ位から有効になるため、時間変化の遅い周波数ドリフトへの対応には問題がないが、時間変化の速い周波数ドリフトへの対応には問題がある。
【０００５】
上記第２の従来技術では、ある回のイメージング用パルスシーケンスの時に収集した補正用データに基づいて当該回に収集したイメージング用データを補正できるため、時間変化の速い周波数ドリフトにも対応できるが、データ収集後の処理であるため、スライス面内での補正のみ有効であり、スライス方向の周波数ドリフトには対応できない問題点がある。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、時間変化の遅い周波数ドリフトおよびスライス方向の周波数ドリフトおよび時間変化の速い周波数ドリフトの全てに対応可能な共鳴周波数変動補正方法およびＭＲＩ装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
第１の観点では、本発明は、位相エンコード量の異なるイメージング用パルスシーケンスを複数回繰り返してｋ空間を埋めるイメージング用データを収集する時に毎回共鳴周波数変動量をも測定し、前記共鳴周波数変動量が閾値より小さい場合は周波数変動補正を行い、前記共鳴周波数変動量が閾値より小さくない場合は周波数変動補正を行わずに該共鳴周波数変動量または共鳴周波数を当該回のイメージング用データと対応させて記憶しておき、ｋ空間を埋める各イメージング用データを収集後に、ある位相エンコード量のイメージング用データに対応して共鳴周波数変動量または共鳴周波数が記憶されている場合は該イメージング用データに補正演算を施すことを特徴とする共鳴周波数変動補正方法を提供する。
共鳴周波数変動量が閾値より小さい場合は、時間変化の速い周波数ドリフトではないから、当該回のイメージング用データに対して必ずしも補正を行わなくても次回のイメージング用データ位から補正が有効になれば足る。よって、周波数変動補正さえ行えば良く、共鳴周波数変動量または共鳴周波数を記憶しておく必要はない。他方、共鳴周波数変動量が閾値より小さくない場合は、時間変化の速い周波数ドリフトであるから、当該回のイメージング用データに対しても補正を行う必要がある。よって、共鳴周波数変動量または共鳴周波数を記憶しておき、それを基に補正演算を施せばよい。
上記第１の観点による共鳴周波数変動補正方法は、上記原理を実現したものであり、時間変化の遅い周波数ドリフトには周波数変動補正を行い、これによってスライス方向の周波数ドリフトにも対応可能となる。他方、時間変化の速い周波数ドリフトには、後から補正演算を施すので、当該回のイメージング用データに補正することが可能となる。なお、後から補正演算を施す場合には、周波数変動補正を行わず、制御を簡単化している。
【０００８】
第２の観点では、本発明は、位相エンコード量の異なるイメージング用パルスシーケンスを複数回繰り返してｋ空間を埋めるイメージング用データを収集する時に毎回共鳴周波数変動量をも測定し、周波数変動補正を行い、前記共鳴周波数変動量が閾値より小さくない場合は該共鳴周波数変動量または共鳴周波数を当該回のイメージング用データと対応させて記憶しておき、ｋ空間を埋める各イメージング用データを収集後に、ある位相エンコード量のイメージング用データに対応して共鳴周波数変動量または共鳴周波数が記憶されている場合は該イメージング用データに補正演算を施すことを特徴とする共鳴周波数変動補正方法を提供する。
上記第２の観点による共鳴周波数変動補正方法は、先述の原理を実現したものであり、時間変化の遅い周波数ドリフトには周波数変動補正を行い、これによってスライス方向の周波数ドリフトにも対応可能となる。他方、時間変化の速い周波数ドリフトには、後から補正演算を施すので、当該回のイメージング用データに補正することが可能となる。なお、後から補正演算を施す場合でも、周波数変動補正を行うので、スライス方向の周波数ドリフトに常に対応可能となる。
【０００９】
第３の観点では、本発明は、位相エンコード量の異なるイメージング用パルスシーケンスを複数回繰り返してｋ空間を埋めるイメージング用データを収集する時に複数回に１回共鳴周波数変動量をも測定し、前記共鳴周波数変動量が閾値より小さい場合は周波数変動補正を行い、前記共鳴周波数変動量が閾値より小さくない場合は周波数変動補正を行わずに該共鳴周波数変動量または共鳴周波数を複数回のイメージング用データと対応させて記憶しておき、ｋ空間を埋める各イメージング用データを収集後に、ある位相エンコード量のイメージング用データに対応して共鳴周波数変動量または共鳴周波数が記憶されている場合は該イメージング用データに補正演算を施すことを特徴とする共鳴周波数変動補正方法を提供する。
上記第３の観点による共鳴周波数変動補正方法は、先述の原理を実現したものであり、時間変化の遅い周波数ドリフトには周波数変動補正を行い、これによってスライス方向の周波数ドリフトにも対応可能となる。他方、時間変化の速い周波数ドリフトには、後から補正演算を施すので、当該回のイメージング用データに補正することが可能となる。なお、後から補正演算を施す場合には、周波数変動補正を行わず、制御を簡単化している。また、イメージング用パルスシーケンスの複数回に１回だけ共鳴周波数変動量を測定するので、全体のスキャン時間を短縮可能となる。
【００１０】
第４の観点では、本発明は、位相エンコード量の異なるイメージング用パルスシーケンスを複数回繰り返してｋ空間を埋めるイメージング用データを収集する時に複数回に１回共鳴周波数変動量をも測定し、周波数変動補正を行い、前記共鳴周波数変動量が閾値より小さくない場合は該共鳴周波数変動量または共鳴周波数を複数回のイメージング用データと対応させて記憶しておき、ｋ空間を埋める各イメージング用データを収集後に、ある位相エンコード量のイメージング用データに対応して共鳴周波数変動量または共鳴周波数が記憶されている場合は該イメージング用データに補正演算を施すことを特徴とする共鳴周波数変動補正方法を提供する。
上記第４の観点による共鳴周波数変動補正方法は、先述の原理を実現したものであり、時間変化の遅い周波数ドリフトには周波数変動補正を行い、これによってスライス方向の周波数ドリフトにも対応可能となる。他方、時間変化の速い周波数ドリフトには、後から補正演算を施すので、当該回のイメージング用データに補正することが可能となる。なお、後から補正演算を施す場合でも、周波数変動補正を行うので、スライス方向の周波数ドリフトに常に対応可能となる。また、イメージング用パルスシーケンスの複数回に１回だけ共鳴周波数変動量を測定するので、全体のスキャン時間を短縮可能となる。
【００１１】
第５の観点では、本発明は、位相エンコード量の異なるイメージング用パルスシーケンスを複数回繰り返してｋ空間を埋めるイメージング用データを収集する時に毎回共鳴周波数変動量をも測定し、周波数変動補正を行い、前記共鳴周波数変動量または共鳴周波数を当該回のイメージング用データと対応させて記憶しておき、ｋ空間を埋める各イメージング用データを収集後に、イメージング用データに補正演算を施すことを特徴とする共鳴周波数変動補正方法を提供する。
上記第５の観点による共鳴周波数変動補正方法は、先述の原理を実現したものであり、周波数変動補正を行うと共に後から補正演算をも施すので、時間変化の遅い周波数ドリフトにも時間変化の速い周波数ドリフトにも対応可能となる。
【００１２】
第６の観点では、本発明は、位相エンコード量の異なるイメージング用パルスシーケンスを複数回繰り返してｋ空間を埋めるイメージング用データを収集する時に複数回に１回共鳴周波数変動量をも測定し、周波数変動補正を行い、前記共鳴周波数変動量または共鳴周波数を複数回のイメージング用データと対応させて記憶しておき、ｋ空間を埋める各イメージング用データを収集後に、イメージング用データに補正演算を施すことを特徴とする共鳴周波数変動補正方法を提供する。
上記第６の観点による共鳴周波数変動補正方法は、先述の原理を実現したものであり、周波数変動補正を行うと共に後から補正演算をも施すので、時間変化の遅い周波数ドリフトにも時間変化の速い周波数ドリフトにも対応可能となる。
【００１３】
第７の観点では、本発明は、上記構成の共鳴周波数変動補正方法において、共鳴周波数を測定し、その共鳴周波数と一定の共鳴周波数の差を、前記共鳴周波数変動量とすることを特徴とする共鳴周波数変動補正方法を提供する。
上記第７の観点による共鳴周波数変動補正方法では、測定した共鳴周波数と一定の共鳴周波数の差を共鳴周波数変動量とするので、共鳴周波数変動量から共鳴周波数を容易に求められる。
【００１４】
第８の観点では、本発明は、上記構成の共鳴周波数変動補正方法において、共鳴周波数を測定し、その共鳴周波数と前回測定した共鳴周波数の差を、前記共鳴周波数変動量とすることを特徴とする共鳴周波数変動補正方法を提供する。
上記第８の観点による共鳴周波数変動補正方法では、測定した共鳴周波数と前回測定した共鳴周波数の差を共鳴周波数変動量とするので、変化の大きさを把握しやすくなる。
【００１５】
第９の観点では、本発明は、上記構成の共鳴周波数変動補正方法において、閾値を固定値とすることを特徴とする共鳴周波数変動補正方法を提供する。
上記第９の観点による共鳴周波数変動補正方法では、閾値を固定値とするので、処理が簡単になる。
【００１６】
第１０の観点では、本発明は、上記構成の共鳴周波数変動補正方法において、共鳴周波数変動量の変化に応じて閾値を変更することを特徴とする共鳴周波数変動補正方法を提供する。
上記第１０の観点による共鳴周波数変動補正方法では、共鳴周波数変動量の変化に応じて閾値を変更するので、閾値を動的に最適化できる。
【００１７】
第１１の観点では、本発明は、上記構成の共鳴周波数変動補正方法において、前記周波数変動補正として、主磁場コイルの電流量を調節することを特徴とする共鳴周波数変動補正方法を提供する。
上記第１１の観点による共鳴周波数変動補正方法では、主磁場コイルの電流量を調節することにより周波数ドリフトを補正して画質を向上することが出来る。
【００１８】
第１２の観点では、本発明は、上記構成の共鳴周波数変動補正方法において、前記周波数変動補正として、送信周波数を調節することを特徴とする共鳴周波数変動補正方法を提供する。
上記第１２の観点による共鳴周波数変動補正方法では、送信周波数を調節することにより周波数ドリフトを補正して画質を向上することが出来る。
【００１９】
第１３の観点では、本発明は、上記構成の共鳴周波数変動補正方法において、前記周波数変動補正として、送信周波数および受信周波数を調節することを特徴とする共鳴周波数変動補正方法を提供する。
上記第１３の観点による共鳴周波数変動補正方法では、送信周波数および受信周波数を調節することにより磁場ドリフトを補正して画質を向上することが出来る。
【００２０】
第１４の観点では、本発明は、上記構成の共鳴周波数変動補正方法において、前記周波数変動補正として、送信位相または受信位相を調節することを特徴とする共鳴周波数変動補正方法を提供する。
上記第１４の観点による共鳴周波数変動補正方法では、送信位相または受信位相を調節することにより磁場ドリフトを補正して画質を向上することが出来る。
【００２１】
第１５の観点では、本発明は、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、それら各手段を制御して位相エンコード量の異なるイメージング用パルスシーケンスを複数回繰り返してｋ空間を埋めるイメージング用データを収集するイメージング用データ収集制御手段と、イメージング用データ収集する時に毎回共鳴周波数変動量をも測定する周波数変動量測定制御手段と、前記共鳴周波数変動量が閾値より小さい場合は周波数変動補正を行う周波数変動補正手段と、前記共鳴周波数変動量が閾値より小さくない場合は該共鳴周波数変動量または共鳴周波数を当該回のイメージング用データと対応させて記憶しておく周波数変動記憶手段と、ｋ空間を埋める各イメージング用データを収集後にある位相エンコード量のイメージング用データに対応して共鳴周波数変動量または共鳴周波数が記憶されている場合は該イメージング用データに補正演算を施す補正演算手段と、補正演算不要のイメージング用データおよび補正演算後のイメージング用データから画像を再構成する再構成演算手段とを具備したことを特徴とするＭＲＩ装置を提供する。
上記第１５の観点によるＭＲＩ装置では、上記第１の観点による共鳴周波数変動補正方法を好適に実施できる。
【００２２】
第１６の観点では、本発明は、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、それら各手段を制御して位相エンコード量の異なるイメージング用パルスシーケンスを複数回繰り返してｋ空間を埋めるイメージング用データを収集するイメージング用データ収集制御手段と、イメージング用データ収集する時に毎回共鳴周波数変動量をも測定する周波数変動量測定制御手段と、周波数変動補正を行う周波数変動補正手段と、前記共鳴周波数変動量が閾値より小さくない場合は該共鳴周波数変動量または共鳴周波数を当該回のイメージング用データと対応させて記憶しておく周波数変動記憶手段と、ｋ空間を埋める各イメージング用データを収集後にある位相エンコード量のイメージング用データに対応して共鳴周波数変動量または共鳴周波数が記憶されている場合は該イメージング用データに補正演算を施す補正演算手段と、補正演算不要のイメージング用データおよび補正演算後のイメージング用データから画像を再構成する再構成演算手段とを具備したことを特徴とするＭＲＩ装置を提供する。
上記第１６の観点によるＭＲＩ装置では、上記第２の観点による共鳴周波数変動補正方法を好適に実施できる。
【００２３】
第１７の観点では、本発明は、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、それら各手段を制御して位相エンコード量の異なるイメージング用パルスシーケンスを複数回繰り返してｋ空間を埋めるイメージング用データを収集するイメージング用データ収集制御手段と、イメージング用データ収集する時に複数回に１回共鳴周波数変動量をも測定する周波数変動量測定制御手段と、前記共鳴周波数変動量が閾値より小さい場合は周波数変動補正を行う周波数変動補正手段と、前記共鳴周波数変動量が閾値より小さくない場合は該共鳴周波数変動量または共鳴周波数を複数回のイメージング用データと対応させて記憶しておく周波数変動記憶手段と、ｋ空間を埋める各イメージング用データを収集後にある位相エンコード量のイメージング用データに対応して共鳴周波数変動量または共鳴周波数が記憶されている場合は該イメージング用データに補正演算を施す補正演算手段と、補正演算不要のイメージング用データおよび補正演算後のイメージング用データから画像を再構成する再構成演算手段とを具備したことを特徴とするＭＲＩ装置を提供する。
上記第１７の観点によるＭＲＩ装置では、上記第３の観点による共鳴周波数変動補正方法を好適に実施できる。
【００２４】
第１８の観点では、本発明は、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、それら各手段を制御して位相エンコード量の異なるイメージング用パルスシーケンスを複数回繰り返してｋ空間を埋めるイメージング用データを収集するイメージング用データ収集制御手段と、イメージング用データ収集する時に複数回に１回共鳴周波数変動量をも測定する周波数変動量測定制御手段と、周波数変動補正を行う周波数変動補正手段と、前記共鳴周波数変動量が閾値より小さくない場合は該共鳴周波数変動量または共鳴周波数を複数回のイメージング用データと対応させて記憶しておく周波数変動記憶手段と、ｋ空間を埋める各イメージング用データを収集後にある位相エンコード量のイメージング用データに対応して共鳴周波数変動量または共鳴周波数が記憶されている場合は該イメージング用データに補正演算を施す補正演算手段と、補正演算不要のイメージング用データおよび補正演算後のイメージング用データから画像を再構成する再構成演算手段とを具備したことを特徴とするＭＲＩ装置を提供する。
上記第１８の観点によるＭＲＩ装置では、上記第４の観点による共鳴周波数変動補正方法を好適に実施できる。
【００２５】
第１９の観点では、本発明は、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、それら各手段を制御して位相エンコード量の異なるイメージング用パルスシーケンスを複数回繰り返してｋ空間を埋めるイメージング用データを収集するイメージング用データ収集制御手段と、イメージング用データ収集する時に毎回共鳴周波数変動量をも測定する周波数変動量測定制御手段と、周波数変動補正を行う周波数変動補正手段と、前記共鳴周波数変動量または共鳴周波数を当該回のイメージング用データと対応させて記憶しておく周波数変動記憶手段と、ｋ空間を埋める各イメージング用データを収集後にイメージング用データに補正演算を施す補正演算手段と、補正演算後のイメージング用データから画像を再構成する再構成演算手段とを具備したことを特徴とするＭＲＩ装置を提供する。
上記第１９の観点によるＭＲＩ装置では、上記第５の観点による共鳴周波数変動補正方法を好適に実施できる。
。
【００２６】
第２０の観点では、本発明は、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、それら各手段を制御して位相エンコード量の異なるイメージング用パルスシーケンスを複数回繰り返してｋ空間を埋めるイメージング用データを収集するイメージング用データ収集制御手段と、イメージング用データ収集する時に複数回に１回共鳴周波数変動量をも測定する周波数変動量測定制御手段と、周波数変動補正を行う周波数変動補正手段と、前記共鳴周波数変動量または共鳴周波数を複数回のイメージング用データと対応させて記憶しておく周波数変動記憶手段と、ｋ空間を埋める各イメージング用データを収集後にイメージング用データに補正演算を施す補正演算手段と、補正演算後のイメージング用データから画像を再構成する再構成演算手段とを具備したことを特徴とするＭＲＩ装置を提供する。
上記第２０の観点によるＭＲＩ装置では、上記第６の観点による共鳴周波数変動補正方法を好適に実施できる。
。
【００２７】
第２１の観点では、本発明は、上記構成のＭＲＩ装置において、前記周波数変動量測定制御手段は、共鳴周波数を測定し、その共鳴周波数と一定の共鳴周波数の差を、前記共鳴周波数変動量とすることを特徴とするＭＲＩ装置を提供する。上記第２１の観点によるＭＲＩ装置では、上記第７の観点による共鳴周波数変動補正方法を好適に実施できる。
【００２８】
第２２の観点では、本発明は、上記構成のＭＲＩ装置において、前記周波数変動量測定制御手段は、共鳴周波数を測定し、その共鳴周波数と前回測定した共鳴周波数の差を、前記共鳴周波数変動量とすることを特徴とするＭＲＩ装置を提供する。
上記第２２の観点によるＭＲＩ装置では、上記第８の観点による共鳴周波数変動補正方法を好適に実施できる。
【００２９】
第２３の観点では、本発明は、上記構成のＭＲＩ装置において、閾値が固定値であることを特徴とするＭＲＩ装置を提供する。
上記第２３の観点によるＭＲＩ装置では、上記第９の観点による共鳴周波数変動補正方法を好適に実施できる。
【００３０】
第２４の観点では、本発明は、上記構成のＭＲＩ装置において、共鳴周波数変動量の変化に応じて閾値を変更する閾値変更手段を具備したことを特徴とするＭＲＩ装置を提供する。
上記第２４の観点によるＭＲＩ装置では、上記第１０の観点による共鳴周波数変動補正方法を好適に実施できる。
【００３１】
第２５の観点では、本発明は、上記構成のＭＲＩ装置において、前記周波数変動補正手段は、主磁場コイルの電流量を調節することを特徴とするＭＲＩ装置を提供する。
上記第２５の観点によるＭＲＩ装置では、上記第１１の観点による共鳴周波数変動補正方法を好適に実施できる。
【００３２】
第２６の観点では、本発明は、上記構成のＭＲＩ装置において、前記周波数変動補正手段は、送信周波数を調節することを特徴とするＭＲＩ装置を提供する。上記第２６の観点によるＭＲＩ装置では、上記第１２の観点による共鳴周波数変動補正方法を好適に実施できる。
【００３３】
第２７の観点では、本発明は、上記構成のＭＲＩ装置において、前記周波数変動補正手段は、送信周波数および受信周波数を調節することを特徴とするＭＲＩ装置を提供する。
上記第２７の観点によるＭＲＩ装置では、上記第１３の観点による共鳴周波数変動補正方法を好適に実施できる。
【００３４】
第２８の観点では、本発明は、上記構成のＭＲＩ装置において、前記周波数変動補正手段は、送信位相または受信位相を調節することを特徴とするＭＲＩ装置を提供する。
上記第２８の観点によるＭＲＩ装置では、上記第１４の観点による共鳴周波数変動補正方法を好適に実施できる。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下、図に示す本発明の実施の形態により本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。
【００３６】
−第１の実施形態−
図１は、本発明の第１の実施形態にかかるＭＲＩ装置１００を示す構成図である。
このＭＲＩ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（ボア）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主磁場コイル１ｐと、スライス軸，リード軸，位相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。前記主磁場コイル１ｐ，勾配磁場コイル１ｇ，送信コイル１ｔおよび受信コイル１ｒは、それぞれ主磁場電源２，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。
なお、主磁場コイル１ｐの代わりに、永久磁石を用いてもよい。
【００３７】
シーケンス記憶回路６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８を操作し、ＲＦ発振回路９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１０に入力する。位相検波器１０は、ＲＦ発振回路９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、ＡＤ変換器１１に与える。ＡＤ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、ＡＤ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１３にて表示される。また、計算機７は、操作コンソール１２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。
【００３８】
図２は、上記ＭＲＩ装置１００によるデータ収集処理を示すフロー図である。なお、イメージング用パルスシーケンスの繰り返し回数をＮとし、共鳴周波数測定の全回数をＭとし、Ｎ≧Ｍ≧１とする。
ステップＳ１では、イメージング用データ収集カウンタｎを“１”に初期化する。
ステップＳ２では、共鳴周波数測定カウンタｄを“１”に初期化する。
【００３９】
ステップＳ３では、ｎ＝ｄ・Ｎ／Ｍが成立すればステップＳ４へ進み、成立しなければステップＳ６へ進む。
ステップＳ４では、共鳴周波数測定用パルスシーケンスにより第ｄ回の共鳴周波数ｆｄを測定する。
ステップＳ５では、共鳴周波数測定カウンタｄを“１”だけインクリメントする。そして、ステップＳ６へ進む。
【００４０】
ステップＳ６では、イメージング用パルスシーケンスにより第ｎ回のイメージング用データＤｎを収集する。
【００４１】
図３に、Ｎ＝２５６、Ｍ＝２５６とした場合の共鳴周波数測定用パルスシーケンスＭｄとイメージング用パルスシーケンスＩｍを例示する。
このパルスシーケンスでは、イメージング用パルスシーケンスＩｍとして、グラジエントエコー法のパルスシーケンスを用いている。
また、共鳴周波数測定用パルスシーケンスＭｄとして、前記イメージング用パルスシーケンスＩｍ中のグラジエントエコー（echo1，echo2）を収束させるためのリード勾配部分（rdとrrの前半分）および位相勾配（peとpr）を省略したパルスシーケンスを用いている。共鳴周波数ｆｄは、ＦＩＤ信号から収集したデータより求める。
各軸について勾配積分量をそれぞれ等しくするため、前記イメージング用パルスシーケンスＩｍでの勾配磁場（rd，rr）の積分量と前記共鳴周波数測定用パルスシーケンスＭｄでの勾配磁場（rh）の積分量とを等しくする。また、前記イメージング用パルスシーケンスＩｍでの勾配磁場（pe，pr）の積分量は“０”になるため、前記共鳴周波数測定用パルスシーケンスＭｄでは位相軸に勾配磁場を加えていない。
【００４２】
図２に戻り、ステップＳ７では、第ｄ回の共鳴周波数変動量Δｆｄを計算する。共鳴周波数変動量Δｆｄは、例えば次のいずれかの計算式を用いて求めることが出来る。
(1) 基準共鳴周波数ｆｏとの周波数差
Δｆｄ＝ｆｄ−ｆｏ
(2) 前回測定した共鳴周波数ｆd-1との周波数差
Δｆｄ＝ｆｄ−ｆd-1
【００４３】
ステップＳ８では、共鳴周波数変動量Δｆｄの絶対値｜Δｆｄ｜が閾値Ｒより小さい場合はステップＳ９へ進み、小さくない場合はステップＳ１０へ進む。ここで、閾値Ｒは、経験的に求めた適当な値を予め設定しておく。
【００４４】
ステップＳ９では、周波数変動補正を実行する。周波数変動補正は、例えば次のいずれかの処理を用いて行うことが出来る。
(a) 共鳴周波数変動量Δｆｄに基づいて、主磁場コイル１ｐの電流量を調節する。
(b) 共鳴周波数変動量Δｆｄに基づいて、ＲＦ発振回路９での送信周波数を調節する。
(c) 共鳴周波数変動量Δｆｄに基づいて、ＲＦ発振回路９での送信周波数および受信周波数を調節する。
(d) 共鳴周波数変動量Δｆｄに基づいて、ゲート変調回路８での送信位相または位相検波器１０での受信位相を調節する。
そして、ステップＳ１２へ進む。
【００４５】
ステップＳ１０では、共鳴周波数変動量Δｆｄを第（n+1-N/M）回〜第ｎ回のイメージング用データＤn+1-N/M〜Ｄｎに対応付けて記憶する。そして、ステップＳ１２へ進む。
【００４６】
ステップＳ１２では、イメージング用データ収集カウンタｎを“１”だけインクリメントする。
ステップＳ１３では、ｎ＞Ｎが成立すれば処理を終了し、成立しなければ前記ステップＳ３に戻る。
【００４７】
図４に、共鳴周波数変動量Δｆｄ＝ｆｄ−ｆｏ、Ｎ＝Ｍとした場合の数値例を示す。
閾値Ｒ＝５とすると、ｎ＝１〜６では、｜Δｆｄ｜＜Ｒなので、周波数変動補正が実行される。ｎ＝７〜13では、｜Δｆｄ｜≧Ｒなので、周波数変動補正が実行されず、太枠で図示している共鳴周波数変動量Δｆｄが第ｎ回のイメージング用データＤｎに対応付けて記憶される。
【００４８】
図５は、上記ＭＲＩ装置１００による画像生成処理を示すフロー図である。
ステップＧ１では、イメージング用データカウンタｎを“１”に初期化する。
【００４９】
ステップＧ２では、イメージング用データＤｎに対応付けて共鳴周波数変動量Δｆｄが記憶されているならステップＧ３へ進み、記憶されていないならステップＧ４へ進む。
ステップＧ３では、共鳴周波数変動量Δｆｄに基づいてイメージング用データＤｎに位相補正演算を施す。
【００５０】
ステップＧ４では、イメージング用データカウンタｎを“１”だけインクリメントする。
ステップＧ５では、ｎ＞Ｎが成立すればステップＧ６へ進み、成立しなければ前記ステップＧ２に戻る。
【００５１】
ステップＧ６では、イメージング用データＤ１〜ＤＮより画像を再構成する。そして、処理を終了する。
【００５２】
上記第１の実施形態に係るＭＲＩ装置１００によれば、時間変化の遅い周波数ドリフトには周波数変動補正を実行し、以後の共鳴周波数変動に対応できる。また、スライス方向の周波数ドリフトにも対応可能となる。他方、時間変化の速い周波数ドリフトには、後から位相補正演算を施すので、その周波数ドリフトの開始時のイメージング用データをも補正可能となる。
【００５３】
−第２の実施形態−
図６は、第２の実施形態に係るＭＲＩ装置によるデータ収集処理を示すフロー図である。
ステップＳ１〜Ｓ７は、第１の実施形態に係るデータ収集処理と同じである。ステップＳ８’では、共鳴周波数変動量Δｆｄの絶対値｜Δｆｄ｜が閾値Ｒより小さい場合はステップＳ１１へ進み、小さくない場合はステップＳ１０へ進む。
ステップＳ１０は、第１の実施形態に係るデータ収集処理と同じである。
ステップＳ１１は、第１の実施形態に係るデータ収集処理のステップＳ９と同じである。
ステップＳ１２〜Ｓ１３は、第１の実施形態に係るデータ収集処理と同じである。
【００５４】
上記第２の実施形態に係るＭＲＩ装置によれば、周波数ドリフトに対する周波数変動補正を常に実行するため、以後の共鳴周波数変動に対応できる。また、スライス方向の周波数ドリフトにも対応可能となる。他方、時間変化の速い周波数ドリフトには、後から位相補正演算を施すので、その周波数ドリフトの開始時のイメージング用データをも補正可能となる。
【００５５】
−第３の実施形態−
図７に、Ｎ＝２５６、Ｍ＝１２８とした場合のイメージング用パルスシーケンスＩｍと共鳴周波数測定用パルスシーケンスＭｄとを例示する。
このパルスシーケンスでは、イメージング用パルスシーケンスＩｍとして、高速スピンエコー法のパルスシーケンスを用いている。
また、共鳴周波数測定用パルスシーケンスＭｄとして、前記イメージング用パルスシーケンスＩｍ中の９０゜ＲＦパルスＲと１８０゜ＲＦパルスＰの間および１８０゜ＲＦパルスＰと１８０゜ＲＦパルスＰの間のデフェーズ・リード勾配部分（rdとrrの後半分）およびそれに対応した１８０゜ＲＦパルスＰの後のリード勾配部分（rrの前半分）および位相勾配（pe）を省略したパルスシーケンスを用いている。共鳴周波数ｆｄは、最初のspin_echo信号から求める。
ｎ＝２，４，６，…の後に、つまり、イメージング用パルスシーケンスＩｍの２回毎に共鳴周波数測定用パルスシーケンスが１回挿入される。
各軸について勾配積分量をそれぞれ等しくするため、前記イメージング用パルスシーケンスＩｍでの勾配磁場（rd，rr）の積分量と前記共鳴周波数測定用パルスシーケンスＭｄでの勾配磁場（rh）の積分量とを等しくする。また、前記イメージング用パルスシーケンスＩｍでの勾配磁場（pe，pr）の積分量は“０”になるため、前記共鳴周波数測定用パルスシーケンスＭｄでは位相軸に勾配磁場を加えていない。
なお、図７のパルスシーケンスのスライス軸にスライスエンコードを加えれば、３Ｄのパルスシーケンスになる。
【００５６】
上記第３の実施形態に係るＭＲＩ装置によれば、第１の実施形態または第２の実施形態と同じ効果が得られる。また、イメージング用パルスシーケンスＩｍの２回に１回だけ共鳴周波数変動量Δｆｄを測定するので、全体のスキャン時間を短縮可能となる。
【００５７】
−第４の実施形態−
第４の実施形態では、図２のフロー図でステップＳ８を省略し、ステップＳ９の後にステップＳ１０を入れる。つまり、ステップＳ７からステップＳ９へ進み、ステップＳ９からステップＳ１０へ進み、ステップＳ１０からステップＳ１２へ進む。あるいは、図６のフロー図でステップＳ８’を省略し、ステップＳ７の後にステップＳ１０を入れる。つまり、ステップＳ７からステップＳ１０へ進み、ステップＳ１０からステップＳ１１へ進む。
また、図５のフロー図でステップＧ２を省略する。つまり、全てのｎについてステップＧ３を実行する。
【００５８】
上記第４の実施形態に係るＭＲＩ装置によれば、周波数変動補正を行う（ステップＳ９またはステップＳ１１）と共に後から補正演算をも施す（ステップＧ３）ので、時間変化の遅い周波数ドリフトにも時間変化の速い周波数ドリフトにも対応可能となる。
【００５９】
−第５の実施形態−
第５の実施形態では、図２または図６のデータ収集処理におけるステップＳ８を、図８に示す閾値変更処理Ｓ８”に置換する。
図８のステップＨ１では、共鳴周波数変動量Δｆｄの予測値Δｆｄ’を従来公知の予測方法により算出する。例えば、次式によって算出可能である。
Δｆｄ’＝Δｆd-1＋（Δｆd-1−Δｆd-3）／２
【００６０】
ステップＨ２では、共鳴周波数変動量Δｆｄの絶対値｜Δｆｄ｜が閾値Ｒより小さい場合はステップＨ３へ進み、小さくない場合はステップＨ５へ進む。
【００６１】
ステップＨ３では、共鳴周波数変動量Δｆｄと予測値Δｆｄ’の差の絶対値｜Δｆｄ−Δｆｄ’｜が判定値εより大きい場合はステップＨ４へ進み、大きくない場合は図２のステップＳ９または図６のステップＳ１１へ進む。ここで、判定値εは、経験的に求めた適当な値を予め設定しておく。
【００６２】
ステップＨ４では、予測値Δｆｄ’の絶対値｜Δｆｄ’｜を新たな閾値Ｒとする。そして、図２または図６のステップＳ１０へ進む。
【００６３】
ステップＨ５では、共鳴周波数変動量Δｆｄと予測値Δｆｄ’の差の絶対値｜Δｆｄ−Δｆｄ’｜が判定値εより大きい場合は図２または図６のステップＳ１０へ進み、大きくない場合はステップＨ６へ進む。
【００６４】
ステップＨ６では、予測値Δｆｄ’の絶対値｜Δｆｄ’｜を新たな閾値Ｒとする。そして、図２のステップＳ９または図６のステップＳ１１へ進む。
【００６５】
図９は、Δｆｄ＝ｆｄ−ｆｏ、Ｎ＝Ｍ、Δｆｄ’＝Δｆd-1＋（Δｆd-1−Δｆd-3）／２、ε＝３、Ｒの初期値＝１０とした場合の数値例を示す。
閾値Ｒは動的に変更され、太枠で図示しているｎ＝７〜９の共鳴周波数変動量Δｆｄが第ｎ回のイメージング用データＤｎに対応付けて記憶される。
【００６６】
上記第５の実施形態に係るＭＲＩ装置によれば、共鳴周波数変動量Δｆｄの変化に応じて閾値Ｒを変更するので、閾値Ｒを動的に最適化できる。
【００６７】
−第６の実施形態−
第６の実施形態では、共鳴周波数変動量Δｆｄを今回の共鳴周波数ｆｄと前回の共鳴周波数ｆd-1の差で求める。
図１０は、Δｆｄ＝ｆｄ−ｆd-1、Ｎ＝Ｍ、Ｒ＝５とした場合の数値例を示す。
太枠で図示しているｎ＝７〜９の共鳴周波数ｆｄと基準共鳴周波数ｆｏの差ｆｄ−ｆｏが第ｎ回のイメージング用データＤｎに対応付けて記憶される。これは、ｎ＝７〜９の共鳴周波数ｆｄを第ｎ回のイメージング用データＤｎに対応付けて記憶するのと等価である。
【００６８】
上記第６の実施形態に係るＭＲＩ装置によれば、共鳴周波数変動量Δｆｄから変化の大きさを認識しやすくなる。
【００６９】
−第７の実施形態−
第７の実施形態では、共鳴周波数変動量Δｆｄを今回の共鳴周波数ｆｄと前回の共鳴周波数ｆd-1の差で求める。また、閾値Ｒを動的に変更する。
図１１は、Δｆｄ＝ｆｄ−ｆd-1、Ｎ＝Ｍ、Δｆｄ’＝Δｆd-1＋（Δｆd-1−Δｆd-3）／２、ε＝３、Ｒの初期値＝１０とした場合の数値例を示す。
閾値Ｒは動的に変更され、太枠で図示しているｎ＝７〜１２の共鳴周波数ｆｄと基準共鳴周波数ｆｏの差ｆｄ−ｆｏが第ｎ回のイメージング用データＤｎに対応付けて記憶される。これは、ｎ＝７〜１２の共鳴周波数ｆｄを第ｎ回のイメージング用データＤｎに対応付けて記憶するのと等価である。
【００７０】
上記第７の実施形態に係るＭＲＩ装置によれば、共鳴周波数変動量Δｆｄの変化に応じて閾値Ｒを変更するので、閾値Ｒを動的に最適化できる。また、共鳴周波数変動量Δｆｄから変化の大きさを認識しやすくなる。
【００７１】
【発明の効果】
本発明の共鳴周波数変動補正方法およびＭＲＩ装置によれば、時間変化の遅い周波数ドリフトおよびスライス方向の周波数ドリフトおよび時間変化の速い周波数ドリフトの全てに対応可能となり、画質を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態に係るＭＲＩ装置を示す構成図である。
【図２】第１の実施形態に係るデータ収集処理を示すフロー図である。
【図３】共鳴周波数測定用パルスシーケンスおよびイメージング用パルスシーケンスの第１例である。
【図４】第１の実施形態に係る数値例である。
【図５】第１の実施形態に係る画像再構成処理のフロー図である。
【図６】第２の実施形態に係るデータ収集処理を示すフロー図である。
【図７】共鳴周波数測定用パルスシーケンスおよびイメージング用パルスシーケンスの第２例である。
【図８】第４の実施形態に係る閾値変更処理を示すフロー図である。
【図９】第４の実施形態に係る数値例である。
【図１０】第５の実施形態に係る数値例である。
【図１１】第６の実施形態に係る数値例である。
【符号の説明】
１      マグネットアセンブリ
１ｇ    勾配磁場コイル
１ｐ    主磁場コイル
１ｒ    受信コイル
１ｔ    送信コイル
２      主磁場電源
３      勾配磁場駆動回路
４      電力増幅器
５      前置増幅器
６      シーケンス記憶回路
７      計算機
８      ゲート変調回路
９      ＲＦ発振回路
１０      位相検波器
１１      ＡＤ変換器
１２      操作コンソール
１３      表示装置
１００      ＭＲＩ装置
Ｉｍ      イメージング用パルスシーケンス
Ｍｄ      共鳴周波数測定用パルスシーケンス
【図１】
0003858194.tif 000002
【図２】
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【図３】
0003858194.tif 000004
【図４】
0003858194.tif 000005
【図５】
0003858194.tif 000006
【図６】
0003858194.tif 000007
【図７】
0003858194.tif 000008
【図８】
0003858194.tif 000009
【図９】
0003858194.tif 000010
【図１０】
0003858194.tif 000011
【図１１】
0003858194.tif 000012