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JP7152146B2 - Magnetic resonance imaging device - Google Patents
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Description

本発明の実施形態は、磁気共鳴イメージング装置に関する。 Embodiments of the present invention relate to magnetic resonance imaging apparatus.

従来、磁気共鳴イメージング装置において、傾斜磁場コイルに発生する渦電流による画質劣化を抑制するための技術として、渦電流によって発生する渦磁場を打ち消すように、傾斜磁場電源に入力される傾斜磁場波形を事前に補正する方法が知られている。この方法では、例えば、傾斜磁場電源に入力される傾斜磁場波形について、波形の立ち上がり部分における振幅を強調する補正(以下、渦補正)が行われる。 Conventionally, in a magnetic resonance imaging apparatus, as a technique for suppressing image quality deterioration due to eddy currents generated in the gradient magnetic field coil, the gradient magnetic field waveform input to the gradient magnetic field power supply is changed so as to cancel the eddy magnetic field generated by the eddy currents. Methods for pre-correction are known. In this method, for example, the gradient magnetic field waveform input to the gradient magnetic field power supply is corrected to emphasize the amplitude in the rising portion of the waveform (hereinafter referred to as eddy correction).

このような渦補正が行われる場合には、通常、補正後の傾斜磁場波形の振幅が傾斜磁場電源で許容される振幅の最大値を超えないように、補正前の傾斜磁場波形が設定される際に振幅の制限が行われる。この結果、傾斜磁場電源が補正後の傾斜磁場波形に従って傾斜磁場コイルに電流を出力する際には、波形の立ち上がり部分以外の期間では制限された振幅の大きさで電流を出力することになり、傾斜磁場電源の能力が最大限に活用されないことになる。 When such eddy correction is performed, the gradient magnetic field waveform before correction is usually set so that the amplitude of the gradient magnetic field waveform after correction does not exceed the maximum value of amplitude allowed by the gradient magnetic field power supply. Amplitude limitation is applied at that time. As a result, when the gradient magnetic field power supply outputs a current to the gradient magnetic field coil according to the corrected gradient magnetic field waveform, the current is output with a limited amplitude in the period other than the rising portion of the waveform. The capacity of the gradient magnetic field power supply will not be utilized to the maximum.

米国特許出願公開第2015/0035531号明細書U.S. Patent Application Publication No. 2015/0035531 米国特許第9,157,973号明細書U.S. Pat. No. 9,157,973 米国特許第8,890,530号明細書U.S. Pat. No. 8,890,530

「Pre-emphasis Questions and Answers in MRI」、[平成29年11月16日検索]、インターネット<URL:http://mriquestions.com/what-is-pre-emphasis.html>"Pre-emphasis Questions and Answers in MRI", [searched November 16, 2017], Internet <URL: http://mrequestions.com/what-is-pre-emphasis.html>

本発明が解決しようとする課題は、傾斜磁場電源の能力をより有効に活用することである。 The problem to be solved by the present invention is to make more effective use of the power of the gradient magnetic field power supply.

実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置は、シーケンス制御部と、渦補正部とを備える。シーケンス制御部は、撮像条件に基づいて傾斜磁場波形を算出する。渦補正部は、前記シーケンス制御部から出力された傾斜磁場波形に対して渦磁場の補正処理を行い、補正後の傾斜磁場波形を傾斜磁場電源に出力する。前記シーケンス制御部は、前記補正後の傾斜磁場波形において、少なくとも一部の期間で振幅の大きさが前記傾斜磁場電源で許容される振幅の最大値を超えない範囲内で当該最大値に近い大きさに継続して維持されるように、前記撮像条件に基づいて算出された傾斜磁場波形を変更して前記渦補正部に出力する。 A magnetic resonance imaging apparatus according to an embodiment includes a sequence control section and an eddy correction section. A sequence control unit calculates a gradient magnetic field waveform based on imaging conditions. The eddy correction section performs eddy magnetic field correction processing on the gradient magnetic field waveform output from the sequence control section, and outputs the corrected gradient magnetic field waveform to the gradient magnetic field power supply. The sequence control unit controls that, in the corrected gradient magnetic field waveform, the magnitude of the amplitude in at least a part of the period is close to the maximum value within a range that does not exceed the maximum value of the amplitude allowed by the gradient magnetic field power supply. The waveform of the gradient magnetic field calculated based on the imaging condition is changed so as to be continuously maintained, and output to the eddy correction unit.

図1は、本実施形態に係る磁気共鳴イメージング(Magnetic Resonance Imaging:MRI)装置の構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a magnetic resonance imaging (MRI) apparatus according to this embodiment. 図2は、本実施形態の比較例に係る渦補正の例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an example of eddy correction according to a comparative example of this embodiment. 図3は、本実施形態の比較例に係る渦補正の例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an example of vortex correction according to a comparative example of this embodiment. 図4は、本実施形態に係るMRI装置によって行われる処理の処理手順を示すフローチャートである。FIG. 4 is a flow chart showing the procedure of processing performed by the MRI apparatus according to this embodiment. 図5は、本実施形態に係る渦補正の例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing an example of eddy correction according to this embodiment. 図6は、本実施形態に係る渦補正の例を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing an example of eddy correction according to this embodiment. 図7は、本実施形態に係る渦補正の他の例を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing another example of eddy correction according to this embodiment.

以下、図面を参照しながら、本実施形態に係るMRI装置について詳細に説明する。 An MRI apparatus according to this embodiment will be described in detail below with reference to the drawings.

図1は、本実施形態に係るMRI装置の構成を示すブロック図である。 FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the MRI apparatus according to this embodiment.

図1に示すように、本実施形態に係るMRI装置100は、静磁場磁石1、静磁場電源2、傾斜磁場コイル3、処理回路4、処理回路5、処理回路6、処理回路10、RF(Radio Frequency)コイル7、送信器8T、受信器8R、記憶回路11、ディスプレイ12、インタフェース13、シムコイル14、シムコイル電源15、音声発生器16、ECG(Electrocardiogram)ユニット18、傾斜磁場電源19等を備える。 As shown in FIG. 1, the MRI apparatus 100 according to the present embodiment includes a static magnetic field magnet 1, a static magnetic field power supply 2, a gradient magnetic field coil 3, a processing circuit 4, a processing circuit 5, a processing circuit 6, a processing circuit 10, an RF ( radio frequency) coil 7, transmitter 8T, receiver 8R, memory circuit 11, display 12, interface 13, shim coil 14, shim coil power supply 15, voice generator 16, ECG (Electrocardiogram) unit 18, gradient magnetic field power supply 19, etc. .

静磁場磁石1は、例えば超伝導磁石等であり、静磁場電源2から電流の供給を受けて、被検体が配置される撮像空間に静磁場B0を発生させる。傾斜磁場コイル3は、傾斜磁場電源19から電流の供給を受けて、撮像空間に傾斜磁場を印加する。RFコイル7は、撮像空間にRFパルスを印加し、当該RFパルスの影響によって被検体から発生するMR信号(エコー信号)を受信する。送信器8Tは、ラーモア周波数に対応するRFパルスをRFコイル7に供給する。受信器8Rは、RFコイル7によって受信されたMR信号を処理回路10へ送る。シムコイル14は、シムコイル電源15から電流の供給を受けて、静磁場B0を均一化する。 The static magnetic field magnet 1 is, for example, a superconducting magnet or the like, receives current supply from a static magnetic field power supply 2 , and generates a static magnetic field B0 in an imaging space where the subject is placed. The gradient magnetic field coil 3 is supplied with current from the gradient magnetic field power source 19 and applies a gradient magnetic field to the imaging space. The RF coil 7 applies RF pulses to the imaging space and receives MR signals (echo signals) generated from the subject under the influence of the RF pulses. The transmitter 8T supplies the RF coil 7 with RF pulses corresponding to the Larmor frequency. Receiver 8R sends the MR signals received by RF coil 7 to processing circuitry 10 . The shim coil 14 is supplied with current from the shim coil power supply 15 to homogenize the static magnetic field B 0 .

処理回路4は、渦補正機能4aを有する。また、処理回路5は、シーケンス制御機能5aを有する。また、処理回路6は、主制御機能6aを有する。また、処理回路10は、演算機能10aを有する。なお、渦補正機能4aは、渦補正部の実現手段の一例であり、シーケンス制御機能5aは、シーケンス制御部の実現手段の一例である。 The processing circuit 4 has an eddy correction function 4a. The processing circuit 5 also has a sequence control function 5a. The processing circuit 6 also has a main control function 6a. The processing circuit 10 also has an arithmetic function 10a. The eddy correction function 4a is an example of means for implementing the eddy correction section, and the sequence control function 5a is an example of means for implementation of the sequence control section.

例えば、処理回路4、処理回路5、処理回路6、処理回路10は、それぞれプロセッサによって実現される。この場合に、各処理回路が有する処理機能は、コンピュータによって実行可能なプログラムの形態で記憶回路11に記憶されている。そして、各処理回路は、記憶回路11から各プログラムを読み出して実行することで、各プログラムに対応する機能を実現する。換言すると、各プログラムを読み出した状態の各処理回路は、図1の各処理回路内に示された各機能を有することとなる。なお、図1に示す例では、複数のプロセッサによって各処理機能が実現されるものとして説明したが、単一のプロセッサで処理回路を構成し、当該プロセッサがプログラムを実行することにより機能を実現するものとしても構わない。また、各処理回路が有する処理機能は、単一又は複数の処理回路に適宜に分散又は統合されて実現されてもよい。また、図1に示す例では、単一の記憶回路11が各処理機能に対応するプログラムを記憶するものとして説明したが、複数の記憶回路を分散して配置して、処理回路が個別の記憶回路から対応するプログラムを読み出す構成としても構わない。 For example, the processing circuit 4, the processing circuit 5, the processing circuit 6, and the processing circuit 10 are each implemented by a processor. In this case, the processing functions of each processing circuit are stored in the storage circuit 11 in the form of a computer-executable program. Each processing circuit reads out each program from the storage circuit 11 and executes it, thereby realizing a function corresponding to each program. In other words, each processing circuit with each program read has each function shown in each processing circuit in FIG. In the example shown in FIG. 1, it is assumed that each processing function is realized by a plurality of processors. I don't mind if it's a thing. Also, the processing functions of each processing circuit may be appropriately distributed or integrated in a single or a plurality of processing circuits. In the example shown in FIG. 1, the single memory circuit 11 stores programs corresponding to each processing function. A configuration in which the corresponding program is read out from the circuit may be used.

このような構成のもと、本実施形態に係るMRI装置100では、処理回路6、処理回路10、記憶回路11、ディスプレイ12、及びインタフェース13が、撮像するパルスシーケンスの種類や撮像領域のサイズ、スライスの厚さ、空間分解能、繰り返し時間(Repetition Time:TR)、エコー時間(Echo Time:TE)等の撮像条件を設定する。また、処理回路6の主制御機能6aが、撮像条件に合致した各ユニットへの制御信号のタイミングチャート(パルスシーケンス)を作成する。 With such a configuration, in the MRI apparatus 100 according to the present embodiment, the processing circuit 6, the processing circuit 10, the storage circuit 11, the display 12, and the interface 13 can detect the type of pulse sequence to be imaged, the size of the imaging region, Imaging conditions such as slice thickness, spatial resolution, repetition time (TR), and echo time (TE) are set. Further, the main control function 6a of the processing circuit 6 creates a timing chart (pulse sequence) of control signals to each unit that meet the imaging conditions.

ここで、処理回路5には、傾斜磁場系、シムコイル系、送受信系の3種類の主要な系統のユニット、及び、ECGユニット18や音声発生器16等のその他のユニットが接続されている。ECGユニット18は、被検体に装着されたECGセンサ17から心電信号を受信して所定の心電波形を検出する。傾斜磁場系は、傾斜磁場コイル3(x、y、zの3つのチャンネルあり、それぞれXチャンネルコイル3x、Yチャンネルコイル3y、Zチャンネルコイル3z)と、傾斜磁場コイル3に加える電流を制御及び供給する処理回路4及び傾斜磁場電源19からなる。シムコイル系は、シムコイル14と、それに電流を供給するシムコイル電源15とからなる。送受信系は、被検体である撮像対象200へ高周波を照射し、それによって発生する磁気共鳴信号を受信するRFコイル7と、送信器8Tと、受信器8Rとからなる。 Here, the processing circuit 5 is connected to three main system units, a gradient magnetic field system, a shim coil system, and a transmission/reception system, as well as other units such as an ECG unit 18 and a voice generator 16 . The ECG unit 18 receives electrocardiographic signals from the ECG sensor 17 attached to the subject and detects a predetermined electrocardiographic waveform. The gradient magnetic field system controls and supplies gradient magnetic field coils 3 (three channels of x, y, and z; X channel coil 3x, Y channel coil 3y, and Z channel coil 3z, respectively) and the current applied to the gradient magnetic field coils 3. It consists of a processing circuit 4 and a gradient magnetic field power supply 19 . The shim coil system consists of a shim coil 14 and a shim coil power supply 15 that supplies current to it. The transmitting/receiving system includes an RF coil 7 for radiating high frequency waves to an imaging target 200, which is a subject, and receiving magnetic resonance signals generated thereby, a transmitter 8T, and a receiver 8R.

そして、撮像が開始されると、処理回路5のシーケンス制御機能5aが、処理回路6の主制御機能6aから送られたパルスシーケンスに基づいて、接続されている各ユニットに対して必要なタイミングで指示を出す。具体的には、シーケンス制御機能5aは、傾斜磁場系には、傾斜磁場電源19の制御信号21の他に、傾斜磁場コイル3に流す電流の強弱を示す傾斜磁場波形20を送る。また、シーケンス制御機能5aは、送受信系には、送信するRFパルスの波形、受信の開始タイミングやサンプリングのピッチ等の情報を送る。これらの信号に基づいて、処理回路5に接続された各系統のユニットが動作することによって、撮像対象の空間23でエコー信号が発生する。このエコー信号は、RFコイル7によって受信されて、受信器8R及びシーケンサを介して処理回路10に送られ、処理回路10の演算機能10aによって画像に再構成される。そして、再構成された画像は記憶回路11に保存され、必要に応じて、ディスプレイ12に表示される。 Then, when imaging is started, the sequence control function 5a of the processing circuit 5 controls each connected unit at the necessary timing based on the pulse sequence sent from the main control function 6a of the processing circuit 6. give instructions. Specifically, the sequence control function 5a sends to the gradient magnetic field system a gradient magnetic field waveform 20 indicating the strength of the current flowing through the gradient magnetic field coil 3 in addition to the control signal 21 of the gradient magnetic field power supply 19. FIG. The sequence control function 5a also sends information such as the waveform of the RF pulse to be transmitted, reception start timing and sampling pitch to the transmission/reception system. Based on these signals, units of each system connected to the processing circuit 5 operate to generate echo signals in the space 23 to be imaged. This echo signal is received by the RF coil 7, sent to the processing circuit 10 via the receiver 8R and the sequencer, and reconstructed into an image by the arithmetic function 10a of the processing circuit 10. FIG. The reconstructed image is stored in the memory circuit 11 and displayed on the display 12 as required.

次に、本実施形態に係る傾斜磁場系について、より詳細に説明する。 Next, the gradient magnetic field system according to this embodiment will be described in more detail.

傾斜磁場コイル3に流す電流が急激に変化すると、磁束の変化によって周囲の導体に渦電流が発生し、これにより傾斜磁場を打ち消そうとする渦磁場が発生する。この渦磁場は、所望の傾斜磁場を乱すためMRI画像の画質劣化の一因になり得る。 When the current flowing through the gradient magnetic field coil 3 changes abruptly, eddy currents are generated in the surrounding conductors due to the change in magnetic flux, thereby generating an eddy magnetic field that tries to cancel the gradient magnetic field. This eddy magnetic field disturbs the desired gradient magnetic field, and thus can be a cause of image quality deterioration of MRI images.

そこで、本実施形態に係るMRI装置100では、この渦磁場を補正するために、シーケンス制御機能5aが発生する傾斜磁場波形20をそのまま傾斜磁場コイル3に流すのではなく、処理回路4が有する渦補正機能4aにより、渦電流によって発生する渦磁場を打ち消すように傾斜磁場電源19の入力の補正(渦補正)を行う。一般的に、この補正は、傾斜磁場電源19の入力波形を渦磁場の分だけ事前に強調しておくことからpre-emphasisとも呼ばれている(例えば、http://mriquestions.com/what-is-pre-emphasis.htmlを参照)。 Therefore, in the MRI apparatus 100 according to the present embodiment, in order to correct this eddy magnetic field, the gradient magnetic field waveform 20 generated by the sequence control function 5a is not passed through the gradient magnetic field coil 3 as it is. The correction function 4a corrects (eddy correction) the input of the gradient magnetic field power supply 19 so as to cancel the eddy magnetic field generated by the eddy current. Generally, this correction is also called pre-emphasis because the input waveform of the gradient magnetic field power supply 19 is emphasized in advance by the amount of the eddy magnetic field (for example, http://mrequestions.com/what- is-pre-emphasis.html).

ここで、渦磁場が単純な1成分のみのモデルで表されると仮定した場合における、渦磁場の時定数及び強度と補正処理の内容について説明する。なお、以下では、傾斜磁場波形の振幅の大きさを傾斜磁場強度で表すこととし、傾斜磁場電源19に含まれる傾斜磁場アンプが出力可能な傾斜磁場強度の最大値を、傾斜磁場電源19で許容される振幅の最大値とした場合の例を説明する。 Here, the contents of the time constant and strength of the eddy magnetic field and the correction process will be described assuming that the eddy magnetic field is represented by a simple one-component model. In the following, the magnitude of the amplitude of the gradient magnetic field waveform is represented by the gradient magnetic field strength, and the gradient magnetic field power supply 19 allows the maximum value of the gradient magnetic field strength that can be output by the gradient magnetic field amplifier included in the gradient magnetic field power supply 19. An example in which the amplitude is set to the maximum value will be described.

例えば、シーケンス制御機能5aが出力する傾斜磁場波形をGseq(t)、渦磁場の強度をAeddy、時定数をTceddyとすると、渦補正機能4aを用いた渦補正を行わずに、シーケンス制御機能5aが発生するGseq(t)をそのまま傾斜磁場コイル3に流した場合に傾斜磁場コイル3内で発生する磁場波形Ggcoil(t)は、以下の(1)式で表すことができる。 For example, if the gradient magnetic field waveform output by the sequence control function 5a is G seq(t) , the eddy magnetic field intensity is A eddy , and the time constant is Tc eddy , the sequence A magnetic field waveform G gcoil (t) generated in the gradient magnetic field coil 3 when G seq(t) generated by the control function 5a is passed through the gradient magnetic field coil 3 as it is can be expressed by the following equation (1). .

Figure 0007152146000001
このように、本来は、シーケンス制御機能5aの出力波形を忠実に傾斜磁場コイル3内で磁場波形として発生させたいが、その場合には、(1)式の第2項に示すような渦磁場による誤差が入ってしまう。
Figure 0007152146000001
As described above, originally, it is desirable to faithfully generate the output waveform of the sequence control function 5a as a magnetic field waveform in the gradient magnetic field coil 3. There is an error due to

そこで、本実施形態では、渦補正機能4aが、補正後の渦磁場の強度をAecc、時定数をTceccとした場合に、入力であるGseq(t)に対して以下の(2)式で示される補正を行うことで、補正後の傾斜磁場波形Gecc(t)を算出する。 Therefore, in the present embodiment, the eddy correction function 4a performs the following (2) on the input G seq(t) , where A ecc is the strength of the corrected eddy magnetic field and Tc ecc is the time constant. The corrected gradient magnetic field waveform G ecc(t) is calculated by performing the correction represented by the formula.

Figure 0007152146000002
Figure 0007152146000002

このとき、渦補正機能4aは、観測される渦磁場の強度Aeddy及び時定数Tceddyに対して以下の(3)式及び(4)式に示す関係で補正を行うことで、補正後の渦磁場の強度Aecc及び時定数Tceccを算出する。 At this time, the eddy correction function 4a corrects the intensity A eddy and the time constant Tc eddy of the observed eddy magnetic field according to the relationships shown in the following formulas (3) and (4). The strength A ecc and the time constant Tc ecc of the eddy magnetic field are calculated.

Figure 0007152146000003
Figure 0007152146000003

Figure 0007152146000004
Figure 0007152146000004

これにより、渦磁場による傾斜磁場波形の変形が相殺されて、以下の(5)式に示すように、シーケンス制御機能5aから出力された傾斜磁場波形Gseq(t)と傾斜磁場コイル3内で発生する磁場波形Ggcoil,corrected(t)とが、ほぼ一致するようになる。 As a result, the deformation of the gradient magnetic field waveform due to the eddy magnetic field is canceled, and as shown in the following equation (5), the gradient magnetic field waveform G seq(t) output from the sequence control function 5a and the gradient magnetic field coil 3 are The generated magnetic field waveform G gcoil,corrected (t) almost matches.

Figure 0007152146000005
Figure 0007152146000005

図2及び3は、本実施形態の比較例に係る渦補正の例を示す図である。 2 and 3 are diagrams showing an example of eddy correction according to a comparative example of this embodiment.

ここで、図2の(a)~(f)に示すグラフは、それぞれ傾斜磁場波形を示しており、縦軸が傾斜磁場強度を示し、横軸が時間を示している。 Here, the graphs shown in (a) to (f) of FIG. 2 respectively show gradient magnetic field waveforms, with the vertical axis showing gradient magnetic field intensity and the horizontal axis showing time.

具体的には、図2の(a)~(c)は、渦補正を行わない場合の傾斜磁場波形の例を示しており、(d)~(f)は、本実施形態の比較例に係る渦補正における傾斜磁場波形の例を示している。また、図2の(a)及び(d)は、渦補正機能4aの入力波形(20)を示しており、(b)及び(e)は、渦補正機能4aの出力波形(22)を示しており、(c)及び(f)は、傾斜磁場コイル3内の磁場波形(23)を示している。 Specifically, FIGS. 2A to 2C show examples of gradient magnetic field waveforms when eddy correction is not performed, and FIGS. An example of a gradient magnetic field waveform in such eddy correction is shown. 2(a) and (d) show the input waveform (20) of the eddy correction function 4a, and (b) and (e) show the output waveform (22) of the eddy correction function 4a. , and (c) and (f) show the magnetic field waveform (23) in the gradient magnetic field coil 3. FIG.

なお、図2に示す例では、傾斜磁場アンプが出力可能な傾斜磁場強度の最大値を100mT/m、Slew rate(傾斜磁場の時間変化率)を200mT/m/ms、渦磁場の強度を10%、時定数を4msと仮定した。 In the example shown in FIG. 2, the maximum value of the gradient magnetic field strength that can be output by the gradient magnetic field amplifier is 100 mT / m, the Slew rate (time change rate of the gradient magnetic field) is 200 mT / m / ms, and the strength of the eddy magnetic field is 10 %, a time constant of 4 ms was assumed.

また、図3は、図2の(d)~(f)に示す各波形を同じグラフ上で重ねたものである。図3において、線40は、渦補正機能4aの入力波形(20)を示しており、線41は、渦補正機能4aの出力波形(22)(傾斜磁場電源19の出力電流がこの波形に比例する)を示しており、線42は、傾斜磁場コイル3内の磁場波形(23)を示している。また、Gmaxは、傾斜磁場アンプが出力可能な傾斜磁場強度の最大値である。 Also, FIG. 3 is obtained by superimposing each waveform shown in (d) to (f) of FIG. 2 on the same graph. In FIG. 3, line 40 shows the input waveform (20) of the eddy correction function 4a, and line 41 shows the output waveform (22) of the eddy correction function 4a (the output current of the gradient magnetic field power supply 19 is proportional to this waveform). ) and line 42 indicates the magnetic field waveform ( 23 ) in the gradient coil 3 . Also, G max is the maximum value of the gradient magnetic field strength that can be output by the gradient magnetic field amplifier.

図3に示す例では、線41で示す渦補正機能4aの出力波形(22)が立ち上がり直後の一番高い瞬間にGmaxになるように、線40で示す渦補正機能4aの入力波形(20)のフラットトップ部分における傾斜磁場強度の最大値Gmax’を設定した。この場合に、線40で示す渦補正機能4aの入力波形(20)と、線42で示す傾斜磁場コイル3内の磁場波形(23)とは一致し、狙い通り渦補正ができていることが分かる。 In the example shown in FIG. 3, the input waveform (20 ), the maximum value G max ' of the gradient magnetic field strength in the flat top portion was set. In this case, the input waveform (20) of the eddy correction function 4a indicated by line 40 and the magnetic field waveform (23) in the gradient magnetic field coil 3 indicated by line 42 match, indicating that the eddy correction has been performed as intended. I understand.

しかし、図3に示す例において、もしも、線40で示す渦補正機能4aの入力波形(20)のフラットトップ部分における傾斜磁場強度がGmax’を超えた場合には、線41で示す渦補正機能4aの出力波形(22)において、傾斜磁場強度がGmaxを超える期間が存在するようになる。この場合には、その期間でGmaxを超える大きさの傾斜磁場が出力されないことになるため、線40で示す渦補正機能4aの入力波形(20)と、線42で示す傾斜磁場コイル3内の磁場波形(23)とが一致しなくなり、正しく渦補正ができなくなる。 However, in the example shown in FIG. 3, if the gradient magnetic field strength in the flat top portion of the input waveform (20) of the eddy correction function 4a indicated by line 40 exceeds G max ', then the eddy correction indicated by line 41 In the output waveform (22) of function 4a, there is a period during which the gradient magnetic field intensity exceeds Gmax . In this case, a gradient magnetic field having a magnitude exceeding G max is not output during that period. will not match the magnetic field waveform (23) of , and correct eddy correction will not be possible.

これに対し、例えば、シーケンス制御機能5aにおいて、Gmax’以下の最大値を設けて、線40で示す渦補正機能4aの入力波形(20)の傾斜磁場強度がGmax’より大きな値とならないように出力範囲を制限することが考えられる。この場合に、Gmax’の大きさは、傾斜磁場の立ち上がり時間に対して渦磁場の時定数が十分に長いとすると、ほぼ(1-Aeddy)・Gmaxとなり、Gmaxに対して渦磁場の強度分だけ低くなる。例えば、渦磁場の強度が0.1(=10%)の場合には、Gmax’は、ほぼ同じ10%だけGmaxより小さくなる。 On the other hand, for example, in the sequence control function 5a, a maximum value equal to or less than G max ' is set so that the gradient magnetic field strength of the input waveform (20) of the eddy correction function 4a indicated by the line 40 does not exceed G max '. It is conceivable to limit the output range as follows. In this case, if the time constant of the eddy magnetic field is sufficiently long with respect to the rise time of the gradient magnetic field, the magnitude of G max ' is approximately (1−A eddy )·G max , and the vortex It becomes lower by the strength of the magnetic field. For example, if the eddy field strength is 0.1 (=10%), then G max ' will be less than G max by approximately the same 10%.

このように、渦補正のために、シーケンス制御機能5aの出力である、線40で示す渦補正機能4aの入力波形(20)に関して振幅(傾斜磁場強度)の制限を行う場合には、想定される渦磁場の強度、時定数等によって制限範囲が決められるが、基本的には、この制限範囲は、制御を簡単にするため、波形の形状によらずに固定値で設定されると想定される。 Thus, for eddy correction, when limiting the amplitude (gradient magnetic field strength) of the input waveform (20) of the eddy correction function 4a indicated by the line 40, which is the output of the sequence control function 5a, the expected The limit range is determined by the strength of the eddy magnetic field, the time constant, etc., but basically this limit range is assumed to be set at a fixed value regardless of the shape of the waveform in order to simplify control. be.

この場合には、傾斜磁場電源19が渦補正機能4aの出力波形(22)(=傾斜磁場電源19の出力電流)に従って傾斜磁場コイル3に電流を出力する際には、立ち上がりの瞬間以外の期間では最大値Gmaxより小さい傾斜磁場強度で電流を出力することになり、傾斜磁場電源19の能力が最大限に活用されないことになる。特に、渦補正機能4aの出力波形(22)が、渦磁場の時定数に対して比較的長い間隔で立ち上がり、立ち下がりを有する波形であった場合には、傾斜磁場電源19の能力を活用する程度も低くなる。 In this case, when the gradient magnetic field power supply 19 outputs a current to the gradient magnetic field coil 3 according to the output waveform (22) of the eddy correction function 4a (=output current of the gradient magnetic field power supply 19), a period other than the rising moment , the current is output with a gradient magnetic field intensity smaller than the maximum value G max , and the capacity of the gradient magnetic field power supply 19 is not utilized to the maximum. In particular, when the output waveform (22) of the eddy correction function 4a is a waveform that rises and falls at relatively long intervals with respect to the time constant of the eddy magnetic field, the ability of the gradient magnetic field power supply 19 is utilized. degree is also lower.

具体的なパルスシーケンスの撮像条件に関して言うと、例えば、MPG(Motion Probing Gradient)パルスを用いる拡散強調撮像の場合には、本来、傾斜磁場電源19が有する実力より弱いMPGパルスしか出せないため、拡散を強調する程度が低くなり、画質が低下する。また、フェーズコントラスト法と呼ばれる撮像対象の流速を測定する撮像法の場合には、遅い流速を検出する感度を調整する傾斜磁場パルス(フローエンコード傾斜磁場パルス)の強度が、本来、傾斜磁場電源19が有する実力より弱い強度しか出せないため、流速の検出能力が低下する。 Regarding specific imaging conditions of the pulse sequence, for example, in the case of diffusion-weighted imaging using MPG (Motion Probing Gradient) pulses, originally only MPG pulses weaker than the power of the gradient magnetic field power supply 19 can be output. is less emphasized, resulting in lower image quality. In addition, in the case of an imaging method for measuring the flow velocity of an imaging target called the phase contrast method, the intensity of the gradient magnetic field pulse (flow-encoding gradient magnetic field pulse) for adjusting the sensitivity for detecting slow flow velocity is originally determined by the gradient magnetic field power supply 19. Since the intensity is weaker than the ability of , the ability to detect the flow velocity is reduced.

このように、図3に示す例では、固定値で制限するため簡単ではあるが、傾斜磁場電源19が有する能力が随時最大限に発揮されず非効率である。また、図3に示す例では、本来の傾斜磁場電源19の能力に比べて低い撮像条件でしか撮像ができない状態になり、画質を劣化させたり、撮像時間の延長をきたしたりすることがあり得る。 As described above, the example shown in FIG. 3 is simple because it is restricted by a fixed value, but it is inefficient because the ability of the gradient magnetic field power supply 19 is not maximized at all times. Further, in the example shown in FIG. 3, imaging can be performed only under imaging conditions lower than the original capability of the gradient magnetic field power supply 19, which may deteriorate image quality or extend the imaging time. .

このようなことから、本実施形態に係るMRI装置100では、シーケンス制御機能5aが、図3に線41で示す渦補正機能4aの出力波形(22)(=傾斜磁場電源19の出力電流)がより長い期間で最大値となるように、線40で示す渦補正機能4aの入力波形(20)を決定する。 For this reason, in the MRI apparatus 100 according to the present embodiment, the sequence control function 5a causes the output waveform (22) of the eddy correction function 4a indicated by the line 41 in FIG. The input waveform (20) of the eddy correction function 4a, indicated by line 40, is determined to have a maximum value for a longer period of time.

具体的には、シーケンス制御機能5aは、渦補正用の波形を含めた傾斜磁場電源19の入力波形(図3に線41で示す渦補正機能4aの出力波形(22))が、常時、上限を超えないが極力上限に近くなるように、線40で示す渦補正機能4aの入力波形(20)を決定する。このために、シーケンス制御機能5aは、パルスシーケンスを生成する段階で、予め決められた渦補正モデルを使って、傾斜磁場電源19の入力波形を推定する。 Specifically, the sequence control function 5a keeps the input waveform of the gradient magnetic field power supply 19 including the waveform for eddy correction (the output waveform (22) of the eddy correction function 4a indicated by the line 41 in FIG. 3) always The input waveform (20) of the eddy correction function 4a indicated by the line 40 is determined so as not to exceed but to be as close to the upper limit as possible. For this reason, the sequence control function 5a estimates the input waveform of the gradient magnetic field power supply 19 using a predetermined eddy correction model at the stage of generating the pulse sequence.

このような構成によれば、渦補正が正しくできる範囲内で、より長い期間で傾斜磁場電源19の上限に近い波形が出力できるようになる。これにより、例えば、拡散強調撮像で、同じエコー時間TEでより面積の大きなMPGパルスが出せるようになることによって、より高いb値の撮像ができるようになり、拡散を強調する程度が大きい、より高い画質の画像が得られるようになる。また、その他の多くの撮像方法でも、より高い傾斜磁場能力を要求する撮像条件で撮像できるようになり、より画質の高い画像を得ることができるようになる。 With such a configuration, a waveform close to the upper limit of the gradient magnetic field power supply 19 can be output for a longer period of time within the range in which eddy correction can be performed correctly. As a result, for example, in diffusion weighted imaging, an MPG pulse with a larger area can be output with the same echo time TE, so that imaging with a higher b value can be performed, and the degree of emphasizing diffusion is greater. A high-quality image can be obtained. In addition, even in many other imaging methods, imaging can be performed under imaging conditions that require higher gradient magnetic field capability, and images with higher image quality can be obtained.

図4は、本実施形態に係るMRI装置100によって行われる処理の処理手順を示すフローチャートである。 FIG. 4 is a flow chart showing the procedure of processing performed by the MRI apparatus 100 according to this embodiment.

図4に示すように、本実施形態に係るMRI装置100では、まず、主制御機能6aが、初期条件を設定する(ステップS101)。具体的には、主制御機能6aは、傾斜磁場アンプが出力可能な傾斜磁場強度の最大値Gmax(単位:mT/m)、最大Slew rate SRmax(単位:mT/m/ms)、渦電流の強度Aeddy、時定数Tceddy(単位:s)等を設定する。これらの値は、MRI装置100が有する装置固有の値であり、実際に計測された最大値や測定値である。 As shown in FIG. 4, in the MRI apparatus 100 according to this embodiment, first, the main control function 6a sets initial conditions (step S101). Specifically, the main control function 6a controls the maximum value G max (unit: mT/m) of the gradient magnetic field strength that can be output by the gradient magnetic field amplifier, the maximum Slew rate SR max (unit: mT/m/ms), the vortex Current intensity A eddy , time constant Tc eddy (unit: s), etc. are set. These values are values unique to the MRI apparatus 100, and are actually measured maximum values and measured values.

また、主制御機能6aは、初期条件に基づいて、補正後の渦磁場の強度Aecc、時定数Tcecc(単位:s)を決定する(ステップS102)。具体的には、主制御機能6aは、前述した(3)式を用いて、AeddyからAeccを算出する。また、主制御機能6aは、前述した(4)式を用いて、Tceddy及びAeddyからTceccを算出する。 The main control function 6a also determines the strength A ecc and the time constant Tc ecc (unit: s) of the corrected eddy magnetic field based on the initial conditions (step S102). Specifically, the main control function 6a calculates A ecc from A eddy using equation (3) described above. Also, the main control function 6a calculates Tc ecc from Tc eddy and A eddy using the formula (4) described above.

また、主制御機能6aは、撮像条件を設定する(ステップS103)。具体的には、主制御機能6aは、インタフェース13を介して操作者から受け付けた各種撮像パラメータの入力値や、初期条件として設定されたSRmax等に基づいて、撮像条件を設定する。 The main control function 6a also sets imaging conditions (step S103). Specifically, the main control function 6a sets the imaging conditions based on input values of various imaging parameters received from the operator via the interface 13, SR max set as initial conditions, and the like.

そして、主制御機能6aは、操作者によって撮像開始が指示された場合に(ステップS104,Yes)、設定された撮像条件に基づいて、渦補正機能4aの入力波形Gseq(t)(単位:mT/m)を算出する(ステップS105)。具体的には、主制御機能6aは、設定された撮像条件や、初期条件として設定されたSRmax等に基づいて、シーケンス制御機能5aによって生成される傾斜磁場波形20に相当する、渦補正機能4aの入力波形Gseq(t)を算出する。 Then, when the operator instructs to start imaging (step S104, Yes), the main control function 6a calculates the input waveform G seq(t) (unit: mT/m) is calculated (step S105). Specifically, the main control function 6a has an eddy correction function corresponding to the gradient magnetic field waveform 20 generated by the sequence control function 5a based on the set imaging conditions, the SR max set as the initial condition, and the like. Calculate the input waveform G seq(t) of 4a.

その後、シーケンス制御機能5aが、以下のように、傾斜磁場波形の期間を一定の時間間隔t_divで分けた時刻毎に波形計算を行うことで、撮像条件に基づいて算出された入力波形Gseq(t)を変更する。 After that, the sequence control function 5a performs waveform calculation for each time when the period of the gradient magnetic field waveform is divided by a constant time interval t_div, as follows, so that the input waveform G seq( t) .

まず、シーケンス制御機能5aは、時刻Tを初期値に設定し(ステップS106)、続いて、渦磁場の補正後の傾斜磁場波形Gecc(T)を算出する(ステップS107)。具体的には、シーケンス制御機能5aは、前述した(2)式を用いて、Gseq(T)、Aecc、TceccからGecc(T)を算出する。 First, the sequence control function 5a sets the time T to an initial value (step S106), and then calculates the gradient magnetic field waveform G ecc(T) after correction of the eddy magnetic field (step S107). Specifically, the sequence control function 5a calculates G ecc(T) from G seq(T) , A ecc , and Tc ecc using equation (2) described above.

続いて、シーケンス制御機能5aは、Gecc(T)とGmaxを比較する(ステップS108)。そして、Gecc(T)がGmaxを超えていた場合には(ステップS108,Gmax<Gecc(T))、シーケンス制御機能5aは、Gecc(T)がGmaxを超えている分だけGseq(T)を減らした後に(ステップS109a)、再度、補正後の傾斜磁場波形Gecc(T)を算出して(ステップS107)、またGecc(T)とGmaxを比較する(ステップS108)。同様に、Gecc(T)が-Gmax未満である場合には(ステップS108,Gecc(T)<-Gmax)、シーケンス制御機能5aは、Gecc(T)がGmaxを負に超えている分だけGseq(T)を増やした後に(ステップS109b)、再度、補正後の傾斜磁場波形Gecc(T)を算出して(ステップS107)、またGecc(T)とGmaxを比較する(ステップS108)。 Subsequently, the sequence control function 5a compares G ecc(T) and G max (step S108). Then, when G ecc(T) exceeds G max (step S108 , G max <G ecc(T) ), the sequence control function 5a After reducing G seq(T) by (step S109a), the corrected gradient magnetic field waveform G ecc(T) is calculated again (step S107), and G ecc(T) and G max are compared ( step S108). Similarly, when G ecc(T) is less than -G max (Step S108, G ecc(T) <-G max ), the sequence control function 5a controls G ecc(T) to make G max negative. After increasing G seq(T) by the excess (step S109b), the corrected gradient magnetic field waveform G ecc(T) is calculated again (step S107), and G ecc(T) and G max are compared (step S108).

一方、Gecc(T)が-Gmax≦Gecc(T)≦Gmaxの条件に合致している場合には(ステップS108,-Gmax≦Gecc(T)≦Gmax)、シーケンス制御機能5aは、Gseq(T)の修正を行わず、Tが最終値に達しているか否かだけを判定する(ステップS110)。そして、Tが最終値に達していない場合には(ステップS110,No)、シーケンス制御機能5aは、Tをt_divだけ増やした後に(ステップS111)、再度、補正後の傾斜磁場波形Gecc(T)を算出して(ステップS107)、Gecc(T)とGmaxを比較する(ステップS108)。 On the other hand, when G ecc(T) satisfies the condition of -G max ≤ G ecc(T ) ≤ G max (step S108, -G max ≤ G ecc(T) ≤ G max ), the sequence control function 5a does not modify G seq(T) and only determines whether T has reached the final value (step S110). Then, when T has not reached the final value (step S110, No), the sequence control function 5a increases T by t_div (step S111), and then repeats the corrected gradient magnetic field waveform G ecc(T ) is calculated (step S107), and G ecc(T) and G max are compared (step S108).

このように、シーケンス制御機能5aは、Gecc(T)が-Gmax≦Gecc(T)≦Gmaxの条件に合致し(ステップS108,-Gmax≦Gecc(T)≦Gmax)、かつ、Tが最終値に達するまで(ステップS110,Yes)、補正後の傾斜磁場波形Gecc(T)の算出を繰り返し、この条件が成立した場合に、その時点で算出されている変更後のGseq(T)を渦補正機能4aに出力する(ステップS112)。 Thus, the sequence control function 5a ensures that G ecc(T) satisfies the condition of -G max ≤ G ecc(T) ≤ G max (step S108, -G max ≤ G ecc(T) ≤ G max ). And, until T reaches the final value (step S110, Yes), the calculation of the corrected gradient magnetic field waveform G ecc (T) is repeated. is output to the eddy correction function 4a (step S112 ).

その後、渦補正機能4aが、シーケンス制御機能5aから出力されたGseq(T)に対して渦磁場の補正処理を行い(ステップS113)、補正後の傾斜磁場波形Gecc(t)を傾斜磁場電源19に出力する(ステップS114)。 After that, the eddy correction function 4a performs eddy magnetic field correction processing on G seq(T) output from the sequence control function 5a (step S113), and converts the corrected gradient magnetic field waveform G ecc(t) to the gradient magnetic field Output to the power supply 19 (step S114).

そして、傾斜磁場電源19が、補正後の傾斜磁場波形Gecc(t)に基づいて傾斜磁場コイル3に電流を供給することで、傾斜磁場系及び送受信系等によって撮像が実行される(ステップS115)。 Then, the gradient magnetic field power supply 19 supplies a current to the gradient magnetic field coil 3 based on the corrected gradient magnetic field waveform G ecc(t) , and imaging is performed by the gradient magnetic field system, the transmission/reception system, and the like (step S115 ).

ここで、図4に示す処理手順のうち、ステップS101~S105の処理は、例えば、処理回路6が、主制御機能6aに対応する所定のプログラムを記憶回路11から読み出して実行することによって実現される。また、ステップS106~S113の処理は、例えば、処理回路5が、シーケンス制御機能5aに対応する所定のプログラムを記憶回路11から読み出して実行することによって実現される。また、ステップS114の処理は、例えば、処理回路4が、渦補正機能4aに対応する所定のプログラムを記憶回路11から読み出して実行することによって実現される。 Here, among the processing procedures shown in FIG. 4, the processing of steps S101 to S105 is realized, for example, by the processing circuit 6 reading out a predetermined program corresponding to the main control function 6a from the storage circuit 11 and executing it. be. Further, the processing of steps S106 to S113 is realized by, for example, the processing circuit 5 reading out a predetermined program corresponding to the sequence control function 5a from the storage circuit 11 and executing it. Further, the process of step S114 is realized, for example, by the processing circuit 4 reading out a predetermined program corresponding to the eddy correction function 4a from the storage circuit 11 and executing it.

図5及び6は、本実施形態に係る渦補正の例を示す図である。 5 and 6 are diagrams showing examples of eddy correction according to this embodiment.

ここで、図5の(d)~(i)に示すグラフは、図2と同様に、それぞれ傾斜磁場波形を示しており、縦軸が傾斜磁場強度を示し、横軸が時間を示している。 Here, the graphs shown in (d) to (i) of FIG. 5 each show a gradient magnetic field waveform, similar to FIG. 2, the vertical axis shows the gradient magnetic field strength, and the horizontal axis shows time. .

具体的には、図5の(d)~(f)は、図2の(d)~(f)と同じ傾斜磁場波形を示しており、(g)~(i)は、本実施形態に係る渦補正における傾斜磁場波形を示している。また、図5の(d)及び(g)は、渦補正機能4aの入力波形(20)を示しており、(e)及び(h)は、渦補正機能4aの出力波形(22)を示しており、(f)及び(i)は、傾斜磁場コイル3内の磁場波形(23)を示している。 Specifically, (d) to (f) in FIG. 5 show the same gradient magnetic field waveforms as (d) to (f) in FIG. The gradient magnetic field waveform in such eddy correction is shown. 5(d) and (g) show the input waveform (20) of the eddy correction function 4a, and (e) and (h) show the output waveform (22) of the eddy correction function 4a. , and (f) and (i) show the magnetic field waveform (23) in the gradient magnetic field coil 3. FIG.

なお、図5に示す例でも、傾斜磁場アンプが出力可能な傾斜磁場強度の最大値を100mT/m、Slew rateを200mT/m/ms、渦磁場の強度を10%、時定数を4msと仮定した。 In the example shown in FIG. 5, it is assumed that the maximum value of the gradient magnetic field strength that can be output by the gradient magnetic field amplifier is 100 mT/m, the Slew rate is 200 mT/m/ms, the strength of the eddy magnetic field is 10%, and the time constant is 4 ms. did.

また、図6の(j)は、図5の(d)~(f)に示す各波形を同じグラフ上で重ねたものであり、(k)は、図5の(g)~(i)に示す各波形を同じグラフ上で重ねたものである。図6において、線40及び線70は、渦補正機能4aの入力波形(20)を示しており、線41及び線71は、渦補正機能4aの出力波形(22)(傾斜磁場電源19の出力電流がこの波形に比例する)を示しており、線42及び線72は、傾斜磁場コイル3内の磁場波形(23)を示している。また、Gmaxは、傾斜磁場アンプが出力可能な傾斜磁場強度の最大値であり、Gmax’は、比較例における渦補正機能4aの入力波形(20)のフラットトップ部分における傾斜磁場強度の最大値である。 In addition, (j) in FIG. 6 is obtained by superimposing each waveform shown in (d) to (f) in FIG. 5 on the same graph, and (k) is the are superimposed on the same graph. In FIG. 6, lines 40 and 70 indicate the input waveform (20) of the eddy correction function 4a, and lines 41 and 71 indicate the output waveform (22) of the eddy correction function 4a (the output of the gradient magnetic field power supply 19). The current is proportional to this waveform), and lines 42 and 72 show the magnetic field waveform (23) in the gradient coil 3. FIG. Further, G max is the maximum value of the gradient magnetic field strength that can be output by the gradient magnetic field amplifier, and G max ′ is the maximum gradient magnetic field strength in the flat top portion of the input waveform (20) of the eddy correction function 4a in the comparative example. value.

図6の(j)と(k)とを比較すると分かるように、本実施形態では、線71で示す渦補正機能4aの出力波形(22)が、立ち上がり直後からGmaxに張り付いた状態で出力されるように、線70で示す渦補正機能4aの入力波形(20)が変化している。これにより、比較例では、線40で示す渦補正機能4aの入力波形(20)が、全ての時間においてGmax’を超えることは無いのに比べ、本実施形態では、立ち上がり直後からGmax’を超え、時間が経過するとほとんどGmaxの強度になっていることが分かる。 As can be seen by comparing (j) and (k) in FIG. 6, in this embodiment, the output waveform (22) of the eddy correction function 4a indicated by the line 71 is stuck to G max immediately after the rise. As output, the input waveform (20) of the eddy correction function 4a, indicated by line 70, has changed. As a result, in the comparative example, the input waveform (20) of the eddy correction function 4a indicated by the line 40 does not exceed G max ' at all times . , and with the lapse of time, the intensity almost reaches G max .

上述したように、本実施形態では、シーケンス制御機能5aが、撮像条件に基づいて傾斜磁場波形を算出する。また、渦補正機能4aが、シーケンス制御機能5aから出力された傾斜磁場波形に対して渦磁場の補正処理を行い、補正後の傾斜磁場波形を傾斜磁場電源19に出力する。そして、シーケンス制御機能5aは、渦補正機能4aから傾斜磁場電源19に出力される補正後の傾斜磁場波形において、少なくとも一部の期間で振幅の大きさが傾斜磁場電源19で許容される振幅の最大値を超えない範囲内で当該最大値に近い大きさに継続して維持されるように、撮像条件に基づいて算出された傾斜磁場波形を変更して渦補正機能4aに出力する。 As described above, in this embodiment, the sequence control function 5a calculates the gradient magnetic field waveform based on the imaging conditions. Further, the eddy correction function 4 a performs eddy magnetic field correction processing on the gradient magnetic field waveform output from the sequence control function 5 a and outputs the corrected gradient magnetic field waveform to the gradient magnetic field power supply 19 . Then, the sequence control function 5a causes the amplitude of the corrected gradient magnetic field waveform output from the eddy correction function 4a to the gradient magnetic field power supply 19 to exceed the amplitude allowed by the gradient magnetic field power supply 19 in at least a part of the period. The gradient magnetic field waveform calculated based on the imaging conditions is changed and output to the eddy correction function 4a so that the magnitude close to the maximum value is continuously maintained within a range not exceeding the maximum value.

また、シーケンス制御機能5aは、渦補正機能4aから傾斜磁場電源19に出力される補正後の傾斜磁場波形において、少なくとも一部の期間で振幅の大きさが傾斜磁場電源19で許容される振幅の最大値と一致する大きさに継続して維持されるように、撮像条件に基づいて算出された傾斜磁場波形を変更する。 In addition, the sequence control function 5a ensures that the amplitude of the corrected gradient magnetic field waveform output from the eddy correction function 4a to the gradient magnetic field power supply 19 does not exceed the amplitude allowed by the gradient magnetic field power supply 19 in at least a part of the period. The gradient magnetic field waveform calculated based on the imaging conditions is changed so that the magnitude that matches the maximum value is continuously maintained.

また、シーケンス制御機能5aは、撮像条件に基づいて算出された傾斜磁場波形の期間を一定の時間間隔で分けた時刻毎に、当該傾斜磁場波形の振幅が最大値を超えているか否かを判定して当該振幅の大きさを変更することで、撮像条件に基づいて算出された傾斜磁場波形を変更する。 In addition, the sequence control function 5a determines whether the amplitude of the gradient magnetic field waveform exceeds the maximum value for each time obtained by dividing the period of the gradient magnetic field waveform calculated based on the imaging conditions by a certain time interval. The gradient magnetic field waveform calculated based on the imaging condition is changed by changing the magnitude of the amplitude by changing the amplitude.

また、シーケンス制御機能5aは、傾斜磁場波形の期間を一定の時間間隔で分けた時刻毎に、当該傾斜磁場波形の振幅が最大値を超えているか否かを判定した結果、最大値を超えていた場合には、当該振幅の大きさを最大値との差分だけ減らして、再度、当該振幅が最大値を超えない範囲に入っているか否かを判定し、最大値を超えていない場合には、次の時刻について、傾斜磁場波形の振幅が最大値を超えているか否かを判定する。 In addition, the sequence control function 5a determines whether the amplitude of the gradient magnetic field waveform exceeds the maximum value at each time when the period of the gradient magnetic field waveform is divided by a certain time interval. If the amplitude does not exceed the maximum value, the magnitude of the amplitude is reduced by the difference from the maximum value, and it is determined again whether the amplitude is within the range that does not exceed the maximum value. , determines whether or not the amplitude of the gradient magnetic field waveform exceeds the maximum value at the next time.

なお、上述した実施形態では、シーケンス制御機能5aが、傾斜磁場波形の期間を時間間隔t_divで分けた時刻T毎に、その時点でのGecc(T)がGmaxを超えているか否かを確認して再計算することとしたが、実施形態はこれに限られない。例えば、シーケンス制御機能5aは、前述した(2)式を用いて、Gecc(T)がGmaxから超えている分だけGecc(T)自体が低くなるGseq(T)の値を推定し、その値を次回のGseq(T)の値としてもよい。または、シーケンス制御機能5aは、Gecc(T)がGmaxから超えている分に1以下の正の数の比例定数を乗じることで、Gseq(T)を減らしてもよい。 In the above-described embodiment, the sequence control function 5a determines whether G ecc (T) at that time exceeds G max at each time T obtained by dividing the period of the gradient magnetic field waveform by the time interval t_div. Although it was decided to confirm and recalculate, the embodiment is not limited to this. For example, the sequence control function 5a estimates the value of G seq(T) at which G ecc(T) itself becomes lower by the amount that G ecc(T ) exceeds G max using the formula (2) described above. and that value may be used as the value of the next G seq(T) . Alternatively, the sequence control function 5a may reduce G seq(T) by multiplying the amount by which G ecc(T) exceeds G max by a positive proportionality constant of 1 or less.

いずれにせよ、シーケンス制御機能5aが、Gseq(T)を固定値の上限又は下限の範囲内に抑制するのではなく、何らかの手段でGecc(T)を推定し、Gecc(T)が絶えずGmaxを超えないか(または、-Gmax~+Gmaxの範囲内に入っているか)を確認してGseq(T)を変更する点が、本実施形態の特徴である。このような趣旨に逸脱しない範囲内で、Gseq(T)を変更する処理を変形させてもよい。 In any case, the sequence control function 5a estimates G ecc(T) by some means, instead of constraining G seq(T) to within a fixed upper or lower limit, so that G ecc(T) A feature of this embodiment is that G seq(T) is changed by constantly confirming whether G max is not exceeded (or whether it is within the range of −G max to +G max ). The process of changing G seq(T) may be modified without departing from the spirit of the above.

また、上述した実施形態では、渦磁場の成分を1成分とした場合の例を示したが、実施形態はこれに限られない。例えば、渦磁場の成分を複数とした場合でも、上述した趣旨に逸脱しない範囲内で、同様にGseq(T)の変更を行うことができる。この場合には、渦磁場のモデルとして、複数の成分を含んだモデルが用いられる。 Further, in the above-described embodiment, an example in which the component of the eddy magnetic field is one component has been shown, but the embodiment is not limited to this. For example, even if a plurality of components of the eddy magnetic field are used, G seq(T) can be similarly changed within a range that does not deviate from the spirit described above. In this case, a model including a plurality of components is used as the model of the eddy magnetic field.

また、上述した実施形態では、傾斜磁場電源19に関して固定の最大電流値がある場合を想定して説明したが、実施形態はこれに限られない。上述した実施形態は、Gecc(T)が絶えずGmaxを超えないか傾斜磁場波形の変化に対して十分小さい時間間隔で確認を行うため、例えば、傾斜磁場電源19の最大電流値が動作状態によってリアルタイムに変わる場合、つまりGmaxが時間の関数で表されるように変化する場合でも適用が可能である。このように、状況の変化に柔軟に対応して傾斜磁場系が有する能力を効率的に発揮させることができることも本実施形態の利点である。 Further, in the above-described embodiment, the case where the gradient magnetic field power supply 19 has a fixed maximum current value has been described, but the embodiment is not limited to this. In the above-described embodiment, whether or not G ecc(T) constantly exceeds G max is checked at sufficiently small time intervals with respect to changes in the gradient magnetic field waveform. can be applied in real time, ie G max varies as a function of time. In this way, it is also an advantage of the present embodiment that the ability of the gradient magnetic field system can be efficiently exhibited by flexibly responding to changes in circumstances.

なお、上述した実施形態では、傾斜磁場波形が立ち上がった後に、能力の限界まで引き出すように振幅が調節されるため波形が平坦にならないという点がある。このため、例えば、拡散強調撮像で用いられるMPGパルスや、フェーズ法で用いられるフローエンコード傾斜磁場パルスについては、その波形の変形を考慮して感度計算をするのが望ましい。また、エコー信号のための読み出し傾斜磁場として用いる場合は、波形が平坦でないため、エコーサンプリングを傾斜磁場強度の変化に応じて間隔を変化させる、いわゆる不等間隔サンプリングを行うか、等間隔にサンプリングを行った後に、画像を再構成する前にリグリッディングと呼ばれる処理を行うのが望ましい。シーケンス制御機能5aは、これらの点を考慮して適宜にシーケンス生成や後処理を行うのが望ましい。 In the above-described embodiment, after the gradient magnetic field waveform rises, the amplitude is adjusted so as to draw out the limit of the ability, so the waveform does not become flat. For this reason, for example, for MPG pulses used in diffusion-weighted imaging and flow-encoding gradient magnetic field pulses used in the phase method, it is desirable to calculate sensitivity in consideration of waveform deformation. In addition, when used as a readout gradient magnetic field for an echo signal, the waveform is not flat, so echo sampling is performed by changing the interval according to the change in the gradient magnetic field strength, that is, by performing so-called non-uniform sampling, or by sampling at equal intervals. , it is desirable to perform a process called regridding before reconstructing the image. It is desirable that the sequence control function 5a appropriately performs sequence generation and post-processing in consideration of these points.

また、上述した実施形態では、傾斜磁場の波形が平坦な正極性を有する波形(以下、RAMP波形と呼ぶ)である場合の例を説明したが、実施形態はこれに限られない。例えば、上述した実施形態は、傾斜磁場の波形が、負極性を有する傾斜磁場パルスと正極性を有する傾斜磁場パルスとを含んだ波形となる場合でも、同様に適用が可能である。 Further, in the above-described embodiment, an example in which the waveform of the gradient magnetic field is a waveform having a flat positive polarity (hereinafter referred to as a RAMP waveform) has been described, but the embodiment is not limited to this. For example, the above-described embodiments can be similarly applied even when the waveform of the gradient magnetic field includes a gradient magnetic field pulse having a negative polarity and a gradient magnetic field pulse having a positive polarity.

図7は、本実施形態に係る渦補正の他の例を示す図である。 FIG. 7 is a diagram showing another example of eddy correction according to this embodiment.

ここで、図7では、渦補正機能4aの入力波形(20)が、負極性を有する1つの傾斜磁場パルスと正極性を有する1つの傾斜磁場パルスとを含んだ波形(以下、BI-POLAR波形と呼ぶ)である場合の例を示している。 Here, in FIG. 7, the input waveform (20) of the eddy correction function 4a is a waveform including one gradient magnetic field pulse having a negative polarity and one gradient magnetic field pulse having a positive polarity (hereinafter referred to as a BI-POLAR waveform is called).

具体的には、図7の(l)は、図2及び5の(d)~(f)に示した比較例と同様に渦補正機能4aの入力波形(20)に関して振幅制限を行った場合の例を示しており、図7の(m)は、本実施形態に係る渦補正を行った場合の例を示している。また、図7の(l)及び(m)は、それぞれ、図3及び6と同様に、渦補正機能4aの入力波形(20)、渦補正機能4aの出力波形(22)、及び、傾斜磁場コイル3内の磁場波形(23)を同じグラフ上に重ねたものである。 Specifically, (l) of FIG. 7 shows a case where the amplitude of the input waveform (20) of the eddy correction function 4a is limited in the same manner as in the comparative examples shown in (d) to (f) of FIGS. , and (m) in FIG. 7 shows an example in which the eddy correction according to this embodiment is performed. Similarly to FIGS. 3 and 6, (l) and (m) in FIG. 7 respectively show the input waveform (20) of the eddy correction function 4a, the output waveform (22) of the eddy correction function 4a, and the gradient magnetic field. The magnetic field waveform (23) in the coil 3 is superimposed on the same graph.

図7において、線80及び線90は、渦補正機能4aの入力波形(20)を示しており、線81及び線91は、渦補正機能4aの出力波形(22)(傾斜磁場電源19の出力電流がこの波形に比例する)を示しており、線82及び線92は、傾斜磁場コイル3内の磁場波形(23)を示している。また、Gmaxは、傾斜磁場アンプが出力可能な傾斜磁場強度の正の最大値であり、Gmax’は、比較例における渦補正機能4aの入力波形(20)のフラットトップ部分における傾斜磁場強度の正の最大値である。また、-Gmaxは、傾斜磁場アンプが出力可能な傾斜磁場強度の負の最大値であり、-Gmax’は、比較例における渦補正機能4aの入力波形(20)のフラットトップ部分における傾斜磁場強度の負の最大値である。 In FIG. 7, lines 80 and 90 indicate the input waveform (20) of the eddy correction function 4a, and lines 81 and 91 indicate the output waveform (22) of the eddy correction function 4a (the output of the gradient magnetic field power supply 19). The current is proportional to this waveform), and lines 82 and 92 show the magnetic field waveform (23) in the gradient coil 3. FIG. Further, G max is the maximum positive value of the gradient magnetic field strength that can be output by the gradient magnetic field amplifier, and G max ′ is the gradient magnetic field strength at the flat top portion of the input waveform (20) of the eddy correction function 4a in the comparative example. is the maximum positive value of . -G max is the maximum negative value of the gradient magnetic field strength that can be output by the gradient magnetic field amplifier, and -G max ' is the gradient in the flat top portion of the input waveform (20) of the eddy correction function 4a in the comparative example. is the maximum negative value of the magnetic field strength.

図7の(l)と(m)とを比較すると分かるように、この例でも、本実施形態の方が、線91で示す渦補正機能4aの出力波形(22)が、より長い期間、強度がGmax又は-Gmaxに張り付いた状態で出力されていることが分かる。これにより、線90で示す渦補正機能4aの入力波形(20)でも、傾斜磁場コイル3内の磁場波形でも、より強度を大きく(絶対値が大きく)することができている。 As can be seen by comparing (l) and (m) in FIG. 7, in this example as well, the output waveform (22) of the eddy correction function 4a indicated by line 91 is stronger for a longer period of time. is output in a state of sticking to G max or -G max . As a result, both the input waveform (20) of the eddy correction function 4a indicated by the line 90 and the magnetic field waveform in the gradient magnetic field coil 3 can be increased in strength (absolute value is increased).

以下に示す表1は、図6に示したRAMP波形の例において、(j)に線42で示した比較例における傾斜磁場コイル3内の磁場波形、及び、(k)に線72で示した本実施形態における傾斜磁場コイル3内の磁場波形について、立ち上がりから10msまでの面積比と、立ち上がりから30msまでの面積比と、最大振幅(フラットトップ部分における傾斜磁場強度の最大値)の比と、それぞれの改善率とを示したものである。 Table 1 shown below shows the magnetic field waveform in the gradient magnetic field coil 3 in the comparative example indicated by line 42 in (j) and the line 72 in (k) in the example of the RAMP waveform shown in FIG. Regarding the magnetic field waveform in the gradient magnetic field coil 3 in this embodiment, the ratio of the area ratio from the rise to 10 ms, the area ratio from the rise to 30 ms, and the maximum amplitude (the maximum value of the gradient magnetic field strength in the flat top portion), Each improvement rate is shown.

Figure 0007152146000006
Figure 0007152146000006

表1に示すように、図6に示した傾斜磁場コイル3内の磁場波形について、傾斜磁場の立ち上がりから10msまでの傾斜磁場の時間積分値(面積)を比べると、本実施形態の方が6.41%大きいことが分かる。また、傾斜磁場の立ち上がりから30msまでの傾斜磁場の時間積分値(面積)を比べると、本実施形態の方が8.9%大きいことが分かる。また、最大振幅を比べると、本実施形態の方が10.3%大きいことが分かる。 As shown in Table 1, when comparing the time integral value (area) of the gradient magnetic field from the rise of the gradient magnetic field to 10 ms for the magnetic field waveform in the gradient magnetic field coil 3 shown in FIG. .41% larger. Further, when the time integral value (area) of the gradient magnetic field from the rise of the gradient magnetic field to 30 ms is compared, it can be seen that this embodiment is 8.9% larger. Also, when comparing the maximum amplitude, it can be seen that the present embodiment is 10.3% larger.

また、以下に示す表2は、図7に示したBI-POLAR波形の例において、(l)に線82で示した比較例における傾斜磁場コイル3内の磁場波形、及び、(m)に線92で示した本実施形態における傾斜磁場コイル3内の磁場波形について、パルス幅となる5msの期間における最大振幅(フラットトップ部分における傾斜磁場強度の最大値)の比と、その改善率とを示したものである。 In addition, Table 2 shown below shows the magnetic field waveform in the gradient magnetic field coil 3 in the comparative example indicated by line 82 in (l) and the line in (m) in the example of the BI-POLAR waveform shown in FIG. Regarding the magnetic field waveform in the gradient magnetic field coil 3 in this embodiment indicated by 92, the ratio of the maximum amplitude (maximum value of the gradient magnetic field strength in the flat top portion) in the period of 5 ms which is the pulse width and the improvement rate are shown. It is a thing.

Figure 0007152146000007
Figure 0007152146000007

表2に示すように、図7に示した傾斜磁場コイル3内の磁場波形について、最大振幅を比べると、本実施形態の方が17.3%大きいことが分かる。 As shown in Table 2, when comparing the maximum amplitudes of the magnetic field waveforms in the gradient magnetic field coil 3 shown in FIG. 7, it can be seen that the present embodiment is 17.3% larger.

このように、本実施形態では、同じ性能の傾斜磁場電源19でもより面積の大きい傾斜磁場パルスを出力できるようになり、より厳しい撮像条件の撮像ができる。言い換えると、傾斜磁場電源19の能力をより長い期間、より有効に発揮させることができるようになる。これにより、例えば、拡散強調撮像で、同じエコー時間TEでより面積の大きなMPGパルスが出せるようになることによって、より高いb値の撮像ができるようになり、拡散を強調する程度が大きい、より高い画質の画像が得られるようになる。また、その他の多くの撮像方法でも、より高い傾斜磁場能力を要求する撮像条件で撮像ができるようになり、より画質の高い画像を得ることができるようになる。 As described above, in the present embodiment, the gradient magnetic field power supply 19 having the same performance can output a gradient magnetic field pulse having a larger area, and imaging can be performed under stricter imaging conditions. In other words, the ability of the gradient magnetic field power supply 19 can be exhibited more effectively for a longer period of time. As a result, for example, in diffusion weighted imaging, an MPG pulse with a larger area can be output with the same echo time TE, so that imaging with a higher b value can be performed, and the degree of emphasizing diffusion is greater. A high-quality image can be obtained. In addition, even in many other imaging methods, imaging can be performed under imaging conditions that require higher gradient magnetic field capability, and images with higher image quality can be obtained.

したがって、本実施形態によれば、傾斜磁場電源の能力をより有効に活用することができる。 Therefore, according to this embodiment, the ability of the gradient magnetic field power supply can be utilized more effectively.

なお、上述した実施形態では、本明細書におけるシーケンス制御部を処理回路5のシーケンス制御機能5aによって実現し、本明細書における渦補正部を処理回路4の渦補正機能4aによって実現する場合の例を説明したが、実施形態はこれに限られない。例えば、本明細書におけるシーケンス制御部及び渦補正部は、それぞれ、実施形態で述べたシーケンス制御機能5a及び渦補正機能4aによって実現する他にも、ソフトウェアのみ、ハードウェアのみ、又は、ハードウェアとソフトウェアとの混合によって同機能を実現するものであっても構わない。 In the above-described embodiment, the sequence control section in this specification is implemented by the sequence control function 5a of the processing circuit 5, and the eddy correction section in this specification is implemented by the eddy correction function 4a of the processing circuit 4. has been described, the embodiments are not limited to this. For example, the sequence control unit and the eddy correction unit in this specification may be realized by the sequence control function 5a and the eddy correction function 4a described in the embodiment, respectively, or may be realized only by software, only by hardware, or by combining hardware. The same function may be realized by mixing with software.

また、上述した実施形態の説明で用いた「プロセッサ」という文言は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、GPU(Graphics Processing Unit)、或いは、特定用途向け集積回路(Application Specific Integrated Circuit:ASIC)、プログラマブル論理デバイス(例えば、単純プログラマブル論理デバイス(Simple Programmable Logic Device:SPLD)、複合プログラマブル論理デバイス(Complex Programmable Logic Device:CPLD)、及びフィールドプログラマブルゲートアレイ(Field Programmable Gate Array:FPGA))等の回路を意味する。なお、記憶回路にプログラムを保存する代わりに、プロセッサの回路内にプログラムを直接組み込むように構成しても構わない。この場合には、プロセッサは回路内に組み込まれたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。また、本実施形態の各プロセッサは、プロセッサ毎に単一の回路として構成される場合に限らず、複数の独立した回路を組み合わせて1つのプロセッサとして構成され、その機能を実現するようにしてもよい。さらに、図1における複数の構成要素を1つのプロセッサへ統合してその機能を実現するようにしてもよい。 Further, the term "processor" used in the description of the above-described embodiments is, for example, a CPU (Central Processing Unit), a GPU (Graphics Processing Unit), or an application specific integrated circuit (ASIC), Circuits such as programmable logic devices (e.g., Simple Programmable Logic Devices (SPLDs), Complex Programmable Logic Devices (CPLDs), and Field Programmable Gate Arrays (FPGAs)) means. Instead of storing the program in the memory circuit, the program may be directly incorporated in the circuit of the processor. In this case, the processor implements its functions by reading and executing the program embedded in the circuit. Further, each processor of the present embodiment is not limited to being configured as a single circuit for each processor, but may be configured as one processor by combining a plurality of independent circuits to realize its function. good. Furthermore, a plurality of components in FIG. 1 may be integrated into one processor to realize its functions.

ここで、プロセッサによって実行されるプログラムは、例えば、ROM(Read Only Memory)や記憶回路等に予め組み込まれて提供される。このプログラムは、これらの装置にインストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでCD(Compact Disk)-ROM、FD(Flexible Disk)、CD-R(Recordable)、DVD(Digital Versatile Disk)等のコンピュータで読み取り可能な記憶媒体に記録されて提供されてもよい。また、このプログラムは、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納され、ネットワーク経由でダウンロードされることにより提供又は配布されてもよい。例えば、このプログラムは、上述した各機能部を含むモジュールで構成される。実際のハードウェアとしては、CPUが、ROM等の記憶媒体からプログラムを読み出して実行することにより、各モジュールが主記憶装置上にロードされて、主記憶装置上に生成される。 Here, the program to be executed by the processor is provided by being pre-installed in, for example, a ROM (Read Only Memory), a storage circuit, or the like. This program is a file in a format that can be installed in these devices or a file in a format that can be installed on a computer such as CD (Compact Disk)-ROM, FD (Flexible Disk), CD-R (Recordable), DVD (Digital Versatile Disk), etc. may be recorded on a readable storage medium and provided. Also, this program may be provided or distributed by being stored on a computer connected to a network such as the Internet and downloaded via the network. For example, this program is composed of modules including each functional unit described above. As actual hardware, the CPU reads out a program from a storage medium such as a ROM and executes it, so that each module is loaded onto the main storage device and generated on the main storage device.

以上説明した少なくとも1つの実施形態によれば、傾斜磁場電源の能力をより有効に活用することができる。 According to at least one embodiment described above, the capacity of the gradient magnetic field power supply can be used more effectively.

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。 While several embodiments of the invention have been described, these embodiments have been presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and modifications can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and their modifications are included in the scope and spirit of the invention, as well as the scope of the invention described in the claims and equivalents thereof.

100 磁気共鳴イメージング(Magnetic Resonance Imaging:MRI)装置
5 処理回路
5a シーケンス制御機能
4 処理回路
4a 渦補正機能
19 傾斜磁場電源
100 magnetic resonance imaging (MRI) device 5 processing circuit 5a sequence control function 4 processing circuit 4a eddy correction function 19 gradient magnetic field power supply

Claims (7)

撮像条件に基づいて傾斜磁場波形を算出するシーケンス制御部と、
前記シーケンス制御部から出力された傾斜磁場波形に対して渦磁場の補正処理を行い、補正後の傾斜磁場波形を傾斜磁場電源に出力する渦補正部と
を備え、
前記シーケンス制御部は、前記撮像条件に基づいて算出された傾斜磁場波形から渦磁場の補正後の傾斜磁場波形を算出し、当該補正後の傾斜磁場波形において、波形の立ち上がり直後から立ち下がり直前までの期間ごとに、当該期間で振幅の大きさが前記傾斜磁場電源で許容される振幅の最大値を超えない範囲内で当該最大値に近い大きさに継続して維持されるように、前記撮像条件に基づいて算出された傾斜磁場波形を変更し、変更後の傾斜磁場波形を前記渦補正部に出力する、
磁気共鳴イメージング装置。
a sequence control unit that calculates a gradient magnetic field waveform based on imaging conditions;
an eddy correction unit that performs eddy magnetic field correction processing on the gradient magnetic field waveform output from the sequence control unit and outputs the corrected gradient magnetic field waveform to a gradient magnetic field power supply,
The sequence control unit calculates a gradient magnetic field waveform after correction of the eddy magnetic field from the gradient magnetic field waveform calculated based on the imaging conditions. For each period of the imaging, the magnitude of the amplitude in the period is continuously maintained at a magnitude close to the maximum value within a range that does not exceed the maximum value of the amplitude allowed by the gradient magnetic field power supply. changing the gradient magnetic field waveform calculated based on the conditions, and outputting the changed gradient magnetic field waveform to the vortex correction unit;
Magnetic resonance imaging equipment.
撮像条件に基づいて傾斜磁場波形を算出するシーケンス制御部と、
前記シーケンス制御部から出力された傾斜磁場波形に対して渦磁場の補正処理を行い、補正後の傾斜磁場波形を傾斜磁場電源に出力する渦補正部と
を備え、
前記シーケンス制御部は、前記撮像条件に基づいて算出された傾斜磁場波形の期間を一定の時間間隔で分けた時刻毎に、前記撮像条件に基づいて算出された傾斜磁場波形から渦磁場の補正後の傾斜磁場波形を算出し、当該補正後の傾斜磁場波形の振幅が前記傾斜磁場電源で許容される振幅の最大値を超えているか否かを判定して当該振幅の大きさを変更することで、当該補正後の傾斜磁場波形において、少なくとも一部の期間で振幅の大きさが前記最大値を超えない範囲内で当該最大値に近い大きさに継続して維持されるように、前記撮像条件に基づいて算出された傾斜磁場波形を変更し、変更後の傾斜磁場波形を前記渦補正部に出力する、
磁気共鳴イメージング装置。
a sequence control unit that calculates a gradient magnetic field waveform based on imaging conditions;
an eddy correction unit that performs eddy magnetic field correction processing on the gradient magnetic field waveform output from the sequence control unit and outputs the corrected gradient magnetic field waveform to a gradient magnetic field power supply,
The sequence control unit corrects the eddy magnetic field from the gradient magnetic field waveform calculated based on the imaging conditions at each time obtained by dividing the period of the gradient magnetic field waveform calculated based on the imaging conditions by a constant time interval. By calculating the gradient magnetic field waveform of, determining whether the amplitude of the corrected gradient magnetic field waveform exceeds the maximum value of the amplitude allowed by the gradient magnetic field power supply, and changing the magnitude of the amplitude , in the corrected gradient magnetic field waveform, the magnitude of the amplitude in at least a part of the period is continuously maintained at a magnitude close to the maximum value within a range that does not exceed the maximum value, the imaging condition changing the gradient magnetic field waveform calculated based on and outputting the changed gradient magnetic field waveform to the eddy correction unit;
Magnetic resonance imaging equipment.
前記シーケンス制御部は、前記補正後の傾斜磁場波形において、前記波形の立ち上がり直後から立ち下がり直前までの期間ごとに、当該期間で振幅の大きさが前記最大値と一致する大きさに継続して維持されるように、前記撮像条件に基づいて算出された傾斜磁場波形を変更する、In the corrected gradient magnetic field waveform, for each period from immediately after the rise to immediately before the fall of the waveform, the sequence control unit continues to have an amplitude that matches the maximum value in that period. changing the gradient magnetic field waveform calculated based on the imaging conditions so that it is maintained;
請求項1に記載の磁気共鳴イメージング装置。The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1.
前記シーケンス制御部は、前記補正後の傾斜磁場波形において、前記少なくとも一部の期間で振幅の大きさが前記最大値と一致する大きさに継続して維持されるように、前記撮像条件に基づいて算出された傾斜磁場波形を変更する、
請求項に記載の磁気共鳴イメージング装置。
Based on the imaging condition, the sequence control unit continuously maintains the magnitude of the amplitude corresponding to the maximum value in the at least part of the period in the corrected gradient magnetic field waveform. change the gradient magnetic field waveform calculated by
3. The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 2 .
前記シーケンス制御部は、前記撮像条件に基づいて算出された傾斜磁場波形の期間を一定の時間間隔で分けた時刻毎に、前記撮像条件に基づいて算出された傾斜磁場波形から渦磁場の補正後の傾斜磁場波形を算出し、当該補正後の傾斜磁場波形の振幅が前記最大値を超えているか否かを判定して当該振幅の大きさを変更することで、前記撮像条件に基づいて算出された傾斜磁場波形を変更する、
請求項1~4のいずれか一つに記載の磁気共鳴イメージング装置。
The sequence control unit corrects the eddy magnetic field from the gradient magnetic field waveform calculated based on the imaging conditions at each time obtained by dividing the period of the gradient magnetic field waveform calculated based on the imaging conditions by a constant time interval. Calculate the gradient magnetic field waveform of, determine whether the amplitude of the gradient magnetic field waveform after the correction exceeds the maximum value, and change the magnitude of the amplitude, thereby calculating based on the imaging conditions change the gradient field waveform,
A magnetic resonance imaging apparatus according to any one of claims 1 to 4 .
前記シーケンス制御部は、前記撮像条件に基づいて算出された傾斜磁場波形の期間を一定の時間間隔で分けた時刻毎に、前記撮像条件に基づいて算出された傾斜磁場波形から渦磁場の補正後の傾斜磁場波形を算出し、当該補正後の傾斜磁場波形の振幅が前記最大値を超えているか否かを判定した結果、前記最大値を超えていた場合には、前記撮像条件に基づいて算出された傾斜磁場波形の振幅の大きさを前記補正後の傾斜磁場波形の振幅と前記最大値との差分だけ減らして、再度、渦磁場の補正後の傾斜磁場波形を算出し、当該補正後の傾斜磁場波形の振幅が前記最大値を超えているか否かを判定することで、前記撮像条件に基づいて算出された傾斜磁場波形を変更する、
請求項のいずれか一つに記載の磁気共鳴イメージング装置。
The sequence control unit corrects the eddy magnetic field from the gradient magnetic field waveform calculated based on the imaging conditions at each time obtained by dividing the period of the gradient magnetic field waveform calculated based on the imaging conditions by a constant time interval. , and as a result of determining whether the amplitude of the corrected gradient magnetic field waveform exceeds the maximum value, if it exceeds the maximum value, the calculation is performed based on the imaging conditions. The amplitude of the corrected gradient magnetic field waveform is reduced by the difference between the amplitude of the corrected gradient magnetic field waveform and the maximum value, and the corrected gradient magnetic field waveform of the eddy magnetic field is calculated again, and the corrected gradient magnetic field waveform is calculated. Changing the gradient magnetic field waveform calculated based on the imaging conditions by determining whether the amplitude of the gradient magnetic field waveform exceeds the maximum value;
The magnetic resonance imaging apparatus according to any one of claims 2-5 .
撮像条件に基づいて傾斜磁場波形を算出するシーケンス制御部と、a sequence control unit that calculates a gradient magnetic field waveform based on imaging conditions;
前記シーケンス制御部から出力された傾斜磁場波形に対して渦磁場の補正処理を行い、補正後の傾斜磁場波形を傾斜磁場電源に出力する渦補正部とan eddy correction unit that performs eddy magnetic field correction processing on the gradient magnetic field waveform output from the sequence control unit, and outputs the corrected gradient magnetic field waveform to a gradient magnetic field power supply;
を備え、with
前記シーケンス制御部は、前記撮像条件に基づいて算出された傾斜磁場波形の期間を一定の時間間隔で分けた時刻毎に、前記撮像条件に基づいて算出された傾斜磁場波形から渦磁場の補正後の傾斜磁場波形を算出し、当該補正後の傾斜磁場波形の振幅が前記傾斜磁場電源で許容される振幅の最大値を超えているか否かを判定した結果、前記最大値を超えていた場合には、前記撮像条件に基づいて算出された傾斜磁場波形の振幅の大きさを前記補正後の傾斜磁場波形の振幅と前記最大値との差分だけ減らして、再度、渦磁場の補正後の傾斜磁場波形を算出し、当該補正後の傾斜磁場波形の振幅が前記最大値を超えているか否かを判定することで、当該補正後の傾斜磁場波形において、少なくとも一部の期間で振幅の大きさが前記最大値を超えない範囲内で当該最大値に近い大きさに継続して維持されるように、前記撮像条件に基づいて算出された傾斜磁場波形を変更し、変更後の傾斜磁場波形を前記渦補正部に出力する、The sequence control unit corrects the eddy magnetic field from the gradient magnetic field waveform calculated based on the imaging conditions at each time obtained by dividing the period of the gradient magnetic field waveform calculated based on the imaging conditions by a constant time interval. of the gradient magnetic field waveform is calculated, and as a result of determining whether the amplitude of the corrected gradient magnetic field waveform exceeds the maximum value of the amplitude allowed by the gradient magnetic field power supply, if it exceeds the maximum value reduces the magnitude of the amplitude of the gradient magnetic field waveform calculated based on the imaging conditions by the difference between the amplitude of the gradient magnetic field waveform after the correction and the maximum value, and again the gradient magnetic field after correction of the eddy magnetic field By calculating the waveform and determining whether the amplitude of the gradient magnetic field waveform after the correction exceeds the maximum value, the magnitude of the amplitude in at least a part of the period in the corrected gradient magnetic field waveform The gradient magnetic field waveform calculated based on the imaging conditions is changed so that the magnitude close to the maximum value is continuously maintained within the range not exceeding the maximum value, and the gradient magnetic field waveform after the change is changed to the output to the eddy correction unit,
磁気共鳴イメージング装置。Magnetic resonance imaging equipment.
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