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JPH0331451B2 - - Google Patents
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JPH0331451B2 - - Google Patents

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JPH0331451B2
JPH0331451B2 JP61283685A JP28368586A JPH0331451B2 JP H0331451 B2 JPH0331451 B2 JP H0331451B2 JP 61283685 A JP61283685 A JP 61283685A JP 28368586 A JP28368586 A JP 28368586A JP H0331451 B2 JPH0331451 B2 JP H0331451B2
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pulse
magnetic field
signal
gradient
phase
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JP61283685A
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Japanese (ja)
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JPS63135146A (en
Inventor
Juji Inoe
Masao Moryama
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GE Healthcare Japan Corp
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Yokogawa Medical Systems Ltd
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Publication date
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  • Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、核磁気共鳴断層撮影装置に印加する
勾配磁場により生ずる渦電流の影響を除去するた
め、渦電流による勾配磁場応答を測定する測定方
法に関する。
Detailed Description of the Invention (Industrial Application Field) The present invention provides a method for measuring gradient magnetic field responses due to eddy currents in order to eliminate the influence of eddy currents caused by gradient magnetic fields applied to a nuclear magnetic resonance tomography apparatus. Regarding the method.

(従来の技術) 核磁気共鳴(以下NMRという)現象を用いて
特定原子核に注目した被検体の断層像を得る
NMR−CTは従来から知られている。このNMR
−CTの原理の概要を簡単に説明する。
(Conventional technology) Obtaining a tomographic image of a subject focusing on specific atomic nuclei using nuclear magnetic resonance (hereinafter referred to as NMR) phenomenon
NMR-CT has been known for a long time. This NMR
- Briefly explain the outline of the principle of CT.

原子核は磁気を帯びた回転している独楽と見る
ことができるが、それを例えばz軸方向の静磁場
H0の中におくと、前記の原子核は次式で示す角
速度ω0で歳差運動をする。これをラーモアの歳
差運動という。
An atomic nucleus can be seen as a spinning top that is magnetically charged, but it can be interpreted by a static magnetic field in the z-axis direction.
When placed in H 0 , the above-mentioned atomic nucleus precesses at an angular velocity ω 0 given by the following equation. This is called Larmor precession.

ω0=γH0 但し、γ:核磁気回転比 今、静磁場のあるz軸に垂直な軸、例えばx軸
に高周波コイルを配置し、xy面内で回転する前
記の角周波数ω0の高周波回転磁場を印加すると
磁気共鳴が起り、静磁場H0のもとでゼーマン分
裂をしていた原子核の集団は共鳴条件を満足する
高周波磁場によつて準位間の遷移を生じ、エネル
ギー準位の高い方の準位に遷移する。ここで、核
磁気回転比γは原子核の種類によつて異なるので
共鳴周波数によつて当該原子核を特定することが
できる。更にその共鳴の強さを測定すれば、その
原子核の存在量を知ることができる。共鳴後緩和
時間と呼ばれる時定数で定まる時間の間に高い準
位へ励起された原子核は低い準位へ戻つてエネル
ギーの放射を行う。
ω 0 = γH 0 However, γ: nuclear gyromagnetic ratio Now, a high-frequency coil is placed on an axis perpendicular to the z-axis with a static magnetic field, for example, the x-axis, and the high-frequency coil with the above-mentioned angular frequency ω 0 rotates in the xy plane. Magnetic resonance occurs when a rotating magnetic field is applied, and a population of atomic nuclei undergoing Zeeman splitting under the static magnetic field H 0 undergoes a transition between levels due to the high-frequency magnetic field that satisfies the resonance condition, and the energy level changes. Transition to a higher level. Here, since the nuclear gyromagnetic ratio γ differs depending on the type of atomic nucleus, the atomic nucleus can be specified by the resonance frequency. Furthermore, by measuring the strength of that resonance, we can determine the amount of that nucleus present. During a time determined by a time constant called the post-resonance relaxation time, the atomic nucleus excited to a higher level returns to a lower level and radiates energy.

このNMRの現象の観測方法の中パルス法につ
いて第3図を参照しながら説明する。
The medium pulse method for observing this NMR phenomenon will be explained with reference to FIG.

前述のように共鳴条件を満足する高周波パルス
(H1)を静磁場(z軸)に垂直な(x軸)方向に
印加すると、第3図イに示すように磁化ベクトル
Mは回転座標系でω′=γH1の角周波数でzy面内で
回転を始める。今パルス幅をtDとするとH0から
の回転角θは次式で表わされる。
As mentioned above, when a high-frequency pulse (H 1 ) that satisfies the resonance condition is applied in the (x-axis) direction perpendicular to the static magnetic field (z-axis), the magnetization vector M changes in the rotating coordinate system as shown in Figure 3A. It starts rotating in the zy plane with an angular frequency of ω' = γH 1 . Letting the pulse width be tD , the rotation angle θ from H0 is expressed by the following equation.

θ=γH1tD ……(1) (1)式においてθ=90°となるようなtDをもつパ
ルスを90°パルスと呼ぶ。この90°パルス直後では
磁化ベクトルMは第3図ロのようにxy面をω0
回転していることになり、例えばx軸においたコ
イルに誘導起電力を生じる。しかし、この信号は
時間と共に減衰していくので、この信号を自由誘
導減衰信号(FID信号)と呼ぶ。FID信号をフー
リエ変換すれば周波数領域での信号が得られる。
次に第3図ハに示すように90°パルスからτ時間
後θ=180°になるようなパルス幅の第2のパルス
(180°パルス)を加えるとばらばらになつていた
磁気モーメントがτ時間後−y方向で再び焦点を
合せて信号が観測される。この信号をSE信号
(スピンエコー信号)と呼んでいる。このSE信号
の強度を測定して所望の像を得ることができる。
NMRの共鳴条件は ν=γH0/2π で与えられる。ここで、νは共鳴周波数、H0
静磁場の強さである。従つて共鳴周波数は磁場の
強さに比例することが分る。このため静磁場に線
形の磁場勾配を重畳させて、位置によつて異なる
強さの磁場を与え、共鳴周波数を変化させて位置
情報を得るNMRイメージングの方法がある。こ
の内フーリエ変換法について説明する。この手法
に用いる高周波磁場及び勾配磁場印加のパルスシ
ーケンスを第4図に示す。イ図において、x、
y、z軸に夫々Gx、Gy、Gzの勾配磁場を与え、
高周波磁場をx軸に印加する状態を示している。
ロ図は夫々の磁場を印加するタイミングを示す図
である。図においてRFは高周波の回転磁場で90°
パルスの180°パルスをx軸に印加する。Gxはx
軸に印加する固定の勾配磁場、Gyはy軸に印加
する時間によつて振幅を変化させる勾配磁場、
Gzはz軸に印加する固定の勾配磁場である。信
号は90°パルス後のFID信号と180°パルス後のSE
信号を示している。期間は各軸に与える勾配磁場
の信号の時期を示すために設けてある。期間1に
おいて90°パルスと勾配磁場Gz+によつてz=0
を中心とするz軸に垂直な断層撮影におけるスラ
イス面内のスピンが選択的に励起される。期間2
のGx+はスピンの位相を乱れさせて180°パルスで
反転させるためのもので、デイフエーズ勾配と呼
ばれる。Gz-はGz+によつて乱れたスピンの位相
を元に戻すためのものである。期間2ではGynも
印加する。これはy方向の位置に比例してスピン
の位相をずらしてやるためのもので、その強度は
毎周期異なるように制御される。期間3において
180°パルスを与えて再び磁気モーメンントを揃
え、その後に現われるSE信号を観察する。期間
4のGx+は乱れた位相を揃え、SE信号を生じさ
せるための勾配磁場でリフエーズ勾配といい、リ
フエーズ勾配とデイフエーズ勾配の面積が等しく
なつたところにSE信号が現われる。
θ=γH 1 t D ...(1) In equation (1), a pulse with t D such that θ=90° is called a 90° pulse. Immediately after this 90° pulse, the magnetization vector M rotates at ω 0 in the xy plane as shown in FIG. However, since this signal attenuates over time, this signal is called a free induction decay signal (FID signal). By Fourier transforming the FID signal, a signal in the frequency domain can be obtained.
Next, as shown in Figure 3C, when a second pulse (180° pulse) with a pulse width such that θ = 180° is applied after τ hours from the 90° pulse, the magnetic moments that had been scattered are The signal is observed with refocusing in the back-y direction. This signal is called an SE signal (spin echo signal). A desired image can be obtained by measuring the intensity of this SE signal.
The resonance condition for NMR is given by ν=γH 0 /2π. Here, ν is the resonant frequency and H 0 is the strength of the static magnetic field. Therefore, it can be seen that the resonant frequency is proportional to the strength of the magnetic field. For this reason, there is an NMR imaging method in which a linear magnetic field gradient is superimposed on a static magnetic field, giving a magnetic field of different strength depending on the position, and changing the resonance frequency to obtain positional information. Of these, the Fourier transform method will be explained. FIG. 4 shows a pulse sequence for applying a high frequency magnetic field and a gradient magnetic field used in this method. In figure A, x,
Apply gradient magnetic fields of Gx, Gy, and Gz to the y and z axes, respectively,
A state in which a high frequency magnetic field is applied to the x-axis is shown.
The figure B is a diagram showing the timing of applying each magnetic field. In the figure, RF is a high frequency rotating magnetic field at 90°.
Apply a 180° pulse of pulses to the x-axis. Gx is x
A fixed gradient magnetic field is applied to the axis, Gy is a gradient magnetic field whose amplitude changes depending on the time applied to the y-axis,
Gz is a fixed gradient magnetic field applied to the z-axis. Signals are FID signal after 90° pulse and SE after 180° pulse
Showing a signal. The period is provided to indicate the timing of the signal of the gradient magnetic field applied to each axis. In period 1, z=0 due to 90° pulse and gradient field Gz +
Spins in the slice plane in the tomography perpendicular to the z-axis centered at are selectively excited. Period 2
Gx + is used to disrupt the phase of the spins and reverse them with a 180° pulse, which is called the dephase gradient. Gz - is used to restore the spin phase disturbed by Gz + . In period 2, Gyn is also applied. This is to shift the phase of the spin in proportion to the position in the y direction, and its intensity is controlled to be different every cycle. In period 3
Apply a 180° pulse to align the magnetic moments again, and then observe the SE signal that appears. Gx + in period 4 is a gradient magnetic field for aligning the disturbed phases and generating an SE signal, which is called a ref-phase gradient, and an SE signal appears when the areas of the ref-phase gradient and the day-phase gradient become equal.

このNMR−CTにおいて、静磁場が大きいと
SN比が向上するので超電導磁石を使用する場合
が増える傾向にあるが、ここで、渦電流の問題が
発生した。即ち、勾配磁場を印加すると、静磁場
用磁石の導体及び冷却用のヘリウム槽の容器等に
勾配磁場による渦電流が発生し、この渦電流によ
つて生ずる磁束により勾配磁場が打消されて弱く
なるという現象を生ずる。これは超電導磁石の導
体及びヘリウム槽の容器が超低温に冷却されてい
るため抵抗値が極めて小さく0又は0に近い値に
なつていて、大きな渦電流を長い時定数で流すた
めに特に問題になつたものである。又、渦電流は
ヘリウム槽の外部にあるクライオスタツトのステ
ンレス材等によるものもあり、これは常温なので
抵抗値が大きく時定数は短いが前記の渦電流に加
わつて影響を及ぼす。又、渦電流は周波数の高い
場合に影響が大きく、従つて立上がりの急峻な波
形に対して立上がりを鈍らせ、良好なNMR像を
得ることを妨げている。
In this NMR-CT, if the static magnetic field is large,
Superconducting magnets are increasingly being used because they improve the signal-to-noise ratio, but this has led to the problem of eddy currents. That is, when a gradient magnetic field is applied, eddy currents due to the gradient magnetic field are generated in the conductor of the static magnetic field magnet and the container of the helium bath for cooling, and the gradient magnetic field is canceled by the magnetic flux generated by this eddy current and weakens. This phenomenon occurs. This is especially a problem because the conductor of the superconducting magnet and the container of the helium bath are cooled to an ultra-low temperature, so the resistance value is extremely small, 0 or close to 0, and large eddy currents flow with a long time constant. It is something that Eddy currents may also be caused by the stainless steel material of the cryostat located outside the helium bath, which has a large resistance value and a short time constant since it is at room temperature, but it adds to the eddy currents and exerts an influence. In addition, eddy currents have a large effect when the frequency is high, and therefore, the rise of a waveform with a steep rise becomes slow, thereby preventing the acquisition of a good NMR image.

以上のような渦電流の影響を補償する必要上か
ら渦電流による影響の量を測定する方法として、
本件出願人が先に提案した方法(特願昭61−
251058号)、サーチコイルに誘起される電圧波形
から求める方法等がある。
Due to the need to compensate for the effects of eddy currents as described above, as a method of measuring the amount of effects caused by eddy currents,
The method previously proposed by the applicant (Japanese Patent Application No. 1983-
251058), and a method of determining it from the voltage waveform induced in the search coil.

特願昭61−251058号の方法のパルスシーケンス
を第5図に示す。図において、勾配磁場の印加は
x軸のみとし、他の2軸はオフにしてある。1は
RF軸に印加する高周波の回転磁場の90°パルス
で、FID信号2を受信コイル(図示せず)に誘起
させる。3はx軸に印加したスピンの位相を乱れ
させるデイフエーズ勾配で、そのパルス幅はTD
である。4はデイフエーズパルス後、RF軸に印
加し、スピンを反転させる180°パルス、5は180°
パルス4の後で位相を整えてSE信号6を誘起さ
せるリフエーズ勾配で、そのパルスの立上がりと
SE信号6(中心)との間隔をTRとする。TE点7
は90°パルス1(中心)と180°パルス4(中心)
との時間間隔TE/2の2倍の時間間隔TEにおけ
る点である。δはデイフエーズ勾配3の終端と
180°パルス4(中心)との時間間隔、εはSE信
号6(中心)とTE点7との時間間隔、GDはデイ
フエーズ勾配3の振幅、GRはフリエーズ勾配5
の振幅である。
The pulse sequence of the method disclosed in Japanese Patent Application No. 61-251058 is shown in FIG. In the figure, the gradient magnetic field is applied only to the x-axis, and the other two axes are turned off. 1 is
A 90° pulse of a high-frequency rotating magnetic field applied to the RF axis induces an FID signal 2 in a receiving coil (not shown). 3 is a dephase gradient that disturbs the phase of spins applied to the x-axis, and its pulse width is T D
It is. 4 is a 180° pulse applied to the RF axis after the day phase pulse to reverse the spin, and 5 is a 180° pulse.
A rephasing gradient that adjusts the phase after pulse 4 and induces SE signal 6, and the rise of that pulse and
Let TR be the interval with SE signal 6 (center). T E point 7
are 90° pulse 1 (center) and 180° pulse 4 (center)
This is a point in a time interval T E that is twice the time interval T E /2 between the two points. δ is the end of day phase gradient 3
The time interval between 180° pulse 4 (center), ε is the time interval between SE signal 6 (center) and T E point 7, G D is the amplitude of day phase slope 3, and G R is the freeze slope 5.
is the amplitude of

このシーケンスにおいて、デイフエーズ勾配3
を90°パルス1に最も近付けた状態、即ちδ≒
TE/2のときε=0になるようにGDを調整する。
180°パルスの前後におけるパルスの面積が等しく
なつたところにSE信号6が出現するのでGD
TD、GR、TRの間には次式のような関係がある。
In this sequence, the day phase gradient 3
is closest to 90° pulse 1, that is, δ≒
Adjust G D so that ε=0 when T E /2.
SE signal 6 appears when the area of the pulse before and after the 180° pulse becomes equal, so G D ,
There is a relationship between T D , G R , and TR as shown in the following equation.

GD・TD=GR・TR ……(2) 従つてGDを大きくすればSE信号6はTE点7に
近付きε=0とすることができる。本来δはεに
は影響しない筈であるが、実際にはδを変化させ
るとεが変化する。それはデイフエーズ勾配3
と、リフエーズ勾配5とのパルスの立上り、立下
りに対して渦電流による磁場勾配が影響するから
である。この状態を第6図に示す。図において、
第5図の同じ部分には同じ符号を付してある。渦
電流による磁場の影響としてデイフエーズ勾配3
の立上がり時と立ち下がり時及びリフエーズ勾配
5の立ち上がり時の波形の乱れによるものがあ
り、図に示すハツチングをした部分としない部分
のそれぞれの面積の和が等しくなるようにSE信
号6が現われる。
G D ·T D =G R ·T R (2) Therefore, by increasing G D , the SE signal 6 approaches the T E point 7 and can be set to ε=0. Originally, δ should not affect ε, but in reality, when δ is changed, ε changes. That is Day Phase Gradient 3
This is because the magnetic field gradient caused by the eddy current influences the rise and fall of the pulse with respect to the rephasing gradient 5. This state is shown in FIG. In the figure,
The same parts in FIG. 5 are given the same reference numerals. Day phase gradient 3 as an effect of magnetic field due to eddy current
This is due to disturbances in the waveform at the rise and fall of , and at the rise of the refaze gradient 5, and the SE signal 6 appears in such a way that the sum of the areas of the hatched and unhatched areas shown in the figure is equal.

D1+D2+D3+D4=R1+R2+R3 ……(3) δとεは(3)式が成立するように関連しながら変
化する。δとεの変化は第7図に示す通りであ
る。図において縦軸のε(ms)は対数目盛にして
ある。このグラフから時定数τを求めるのが位相
積分法である。この方法は直接オシログラフで読
み取ることができ、又、簡単な計算で時定数を求
めることができる。
D 1 +D 2 +D 3 +D 4 =R 1 +R 2 +R 3 (3) δ and ε change while being related so that equation (3) holds true. The changes in δ and ε are shown in FIG. In the figure, ε (ms) on the vertical axis is on a logarithmic scale. The phase integration method is used to find the time constant τ from this graph. This method can be read directly with an oscilloscope, and the time constant can be determined by simple calculations.

(発明が解決しようとする問題点) ところで、前記の渦電流の時定数の測定には次
のような欠点がある。
(Problems to be Solved by the Invention) By the way, the measurement of the time constant of the eddy current described above has the following drawbacks.

SE信号6がTE点7の位置にあるとき、即ちε
=0のとき、SE信号6が磁場不均一の影響を受
けないで良い波形で観測できるが、この測定法で
はδを変化させてεの変化を見る方法であるた
め、ε≠0であつて、SE信号6が広がり、その
中心位置が不明確で、εの値の正確な把握が困難
であつて、測定が不正確になることがある。又、
サーチコイルによる方法は精度が悪く、時定数の
長い成分の測定が困難である。
When SE signal 6 is at T E point 7, that is, ε
When = 0, the SE signal 6 can be observed with a good waveform without being affected by magnetic field inhomogeneity, but since this measurement method is a method of changing δ and observing the change in ε, it is not possible for ε≠0. , the SE signal 6 spreads and its center position is unclear, making it difficult to accurately grasp the value of ε, which may lead to inaccurate measurements. or,
The method using a search coil has poor accuracy and makes it difficult to measure components with long time constants.

本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、そ
の目的は、直接オシログラフで読み取るような簡
便な方法で、しかも簡単な計算で求めることがで
き、且つ、磁場不均一による影響を受けない渦電
流の時定数測定法を実現することにある。
The present invention has been made in view of the above points, and its purpose is to be able to obtain it by a simple method such as direct reading with an oscillograph, and by simple calculation, and to be unaffected by magnetic field inhomogeneity. The objective is to realize a method for measuring the time constant of eddy currents.

(問題点を解決するための手段) 前記の問題点を解決する本発明は、核磁気共鳴
断層撮影装置に印加する勾配磁場により生ずる渦
電流の影響を除去するため、渦電流による勾配磁
場応答を測定する測定方法において、180°パルス
によりSE信号を得るパルスシーケンスを用いて、
SE信号の位置を、90°パルスを起点として、90°パ
ルスと180°パルスの時間間隔の2倍の位置に固定
させ、この時の、デイフエーズ勾配と180°パルス
の時間間隔と、前記デイフエーズ勾配の振幅との
関係から、渦電流による勾配磁場応答特性を求め
ることを特徴とするものである。
(Means for Solving the Problems) The present invention solves the above problems by reducing the gradient magnetic field response due to eddy currents in order to eliminate the influence of eddy currents caused by gradient magnetic fields applied to a nuclear magnetic resonance tomography apparatus. In the measurement method, a pulse sequence is used to obtain the SE signal with a 180° pulse.
The position of the SE signal is fixed at a position twice the time interval between the 90° pulse and the 180° pulse with the 90° pulse as the starting point, and the time interval between the day phase slope and the 180° pulse and the day phase slope at this time are This method is characterized by determining the gradient magnetic field response characteristics due to eddy currents from the relationship with the amplitude of .

(作用) デイフエーズ勾配の信号の振幅を調整して、
SE信号を90°パルスを起点とする時間TEの点に発
生せしめ、SE信号の位置をTE点から動かさない
ようにしながら、デイフエーズ勾配の振幅(GD
を変化させて、デイフエーズ勾配と180°パルスの
印加時期との時間間隔(δ)の変化を測定し、
GDとδの関係から、渦電流による勾配磁場応答
特性を求める。
(Function) Adjust the amplitude of the day phase gradient signal,
The SE signal is generated at the time T E starting from the 90° pulse, and the amplitude of the day phase slope (G D ) is
, and measure the change in the time interval (δ) between the day phase slope and the 180° pulse application timing.
From the relationship between G D and δ, find the gradient magnetic field response characteristics due to eddy current.

(実施例) 以下図面を参照して本発明の方法を詳細に説明
する。尚、本発明の方法を実施するNMR−CT
の構成は通常のものでよい。
(Example) The method of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. In addition, NMR-CT for carrying out the method of the present invention
The configuration may be a normal one.

第1図は本発明の一実施例の方法の説明図であ
る。図において、勾配磁場の印加はx軸のみと
し、他の2軸はオフにしてある。図中、第5図と
同じ部分には同じ符号を付してある。
FIG. 1 is an explanatory diagram of a method according to an embodiment of the present invention. In the figure, the gradient magnetic field is applied only to the x-axis, and the other two axes are turned off. In the figure, the same parts as in FIG. 5 are given the same reference numerals.

次に実施例の測定方法の原理及び方法の実施を
説明する。マグネツト中に適当な体積の水フアン
トムを置き、デイフエーズ勾配3の印加時期を
90°パルス直後に置き、リフエーズ勾配5の印加
時期を180°パルス直後に置いて、振幅GD又は振幅
GRを調整して時間間隔εを0にする。ε=0に
調整したとき、180°パルス4を境にした前後の勾
配磁場の面積が等しくなるためGD、TD、GR、TR
間には(2)式の関係が成立つている。
Next, the principle of the measurement method and the implementation of the method will be explained. Place an appropriate volume of water phantom in the magnet and set the timing of application of day phase gradient 3.
Place it immediately after the 90° pulse, place the application timing of refase gradient 5 immediately after the 180 ° pulse,
Adjust G R to make the time interval ε 0. When adjusting ε=0, the areas of the gradient magnetic fields before and after 180° pulse 4 are equal, so G D , T D , G R , T R
The relationship of equation (2) holds between them.

次にGDを小さくすると、TRが小さくなるよう
にSE信号6が移動してε>0となる。ここで既
述の位相積分法において説明したようにδを変え
ればεも変わるのでε=0になるようにδを変化
させる。このようにしてε=0を保ちながらGD
を変化させてδの測定値を得る。
Next, when G D is made smaller, the SE signal 6 moves so that T R becomes smaller, so that ε>0. Here, as explained in the above-mentioned phase integration method, changing δ also changes ε, so δ is changed so that ε=0. In this way, while maintaining ε=0, G D
Obtain the measured value of δ by varying .

一方渦電流の時定数τ及び初期値の割合(ゲイ
ン)Aは次のようにして求められる。勾配磁場及
び渦電流により発生する磁場による磁場ベクトル
の位相回転量を求める。第6図において、D1
D4(斜線部分)がデイフエーズ勾配方向の位相
(ここではプラスの位相とする)を、R1〜R3の
部分がリフエーズ勾配方向の位相(ここではマイ
ナス方向の位相とする)を与える。渦電流をA・
e-〓とする。
On the other hand, the time constant τ and initial value ratio (gain) A of the eddy current are determined as follows. The amount of phase rotation of the magnetic field vector due to the magnetic field generated by the gradient magnetic field and eddy current is determined. In FIG. 6, D 1 ~
D 4 (shaded area) gives the phase in the dephase gradient direction (in this case, the phase is positive), and the parts R 1 to R3 give the phase in the rephase gradient direction (in this case, the phase is in the negative direction). Eddy current A・
Let e - 〓.

プラスの位相量の各々は次のように与えられ
る。
Each of the positive phase quantities is given as follows.

D1;GD・TD D2;∫TD+-(TE/2-) TD+〓GD・A・e-t/〓dt =GD・A・(−τ)・[e-1〓{TD++(TE/2-)}−e-
1/
(TD+)] =GD・A・(−τ)・e-t/(TD+)・{e-t/(TE/2
-
)−1} D3;∫〓0GD・A・eTE/2dt=GD・A・(−τ)・(et/
〓−1) D4;∫TE/2-0GR・A・e-1/〓dt=GR・A・(−τ)・
{e-1/(TE/2-)−1} マイナスの位相量の各々は次のように与えられ
る。
D 1 ; G D・T D D 2 ;∫ TD+-(TE/2-) TD+ 〓G D・A・e -t/ 〓dt =G D・A・(−τ)・[e -1 〓{ TD++(TE/2-) }−e -
1/
(TD+) ] =G D・A・(−τ)・e -t/(TD+)・{e -t/(TE/2
-
) −1} D 3 ;∫〓 0 G D・A・e TE/2 dt=G D・A・(−τ)・(e t/
〓−1) D 4 ;∫ TE/2-0 G R・A・e -1/ 〓dt=G R・A・(−τ)・
{e -1/(TE/2-) −1} Each of the negative phase quantities is given as follows.

R1;GR・(TE/2−ε) R2;∫TD+0GD・A・e-t/〓dt=GD・A・(−τ)・{
e1/(TD+)−1} R3;∫〓+TE/2-〓〓GD・A・e-1/〓dt=GD・A・(−τ
)・{e-1/(+TE/2-)−ε-/〓} =GD・A・(−τ)・ε-/〓・{e-1/(TE/2-)
−1} 以上から、|プラスの位相量|−|マイナスの
位相量|=0を計算すると GD・TD−τ・GD・A・e-TD/〓・e〓/〓・{e-1/(TE/2
-
)−1}−τ・GD・A・(e-/〓−1) −τ・GR・A・{e-1/(TE/2-)−1}−GR(TE
2−ε)+τ・GD・A・{e-1/(TD+)−1} +τ・GD・A・ε-/〓・{e-1/(TE/2-)−1}
=0 という関係が成立つ。これから {GD・TD−GR・TE/2}+{2τ・GD・A・(e-TD/〓−
1) −τ・GD・A・e-1/(TE/2-)(e-TD/2−1)}e-
/〓 −τ・GR・A・{e-1/(TE/2-)−1}=−ε・GR ここでε=0とおいてまとめると、 GD・TD−GR・TE/2+GD{2τ・A・(e-TE/〓−1)−
τ・A・e-TE/2〓・(e-TD/〓−1)}e-/〓 −τ・GR・A(e-TE/2−1)=0 ……(4) 第2項、第4項をまとめてdとおき、第3項の
係数をcとおくと c・e-/〓=−TD−d/GD ……(5) となる。
R 1 ;G R・(T E /2−ε) R 2 ;∫ TD+0 G D・A・e -t/ 〓dt=G D・A・(−τ)・{
e 1/(TD+) −1} R 3 ;∫〓 +TE/2- 〓〓G D・A・e -1/ 〓dt=G D・A・(−τ
)・{e -1/(+TE/2-) −ε -/ 〓} =G D・A・(−τ)・ε -/ 〓・{e -1/(TE/ 2-)
-1} From the above, calculating |positive phase amount|−|minus phase amount|=0, G D・T D −τ・G D・A・e -TD/ 〓・e〓 / 〓・{e -1/(TE/2
-
) −1}−τ・G D・A・(e -/ 〓−1) −τ・G R・A・{e -1/(TE/2-) −1}−G R ( TE /
2-ε) +τ・G D・A・{e -1/(TD+) −1} +τ・G D・A・ε -/ 〓・{e -1/(TE/2-) -1}
=0 holds true. From now on {G D・T D −G R・T E /2}+{2τ・G D・A・(e -TD/ 〓−
1) −τ・G D・A・e -1/(TE/2-) (e -TD/2 -1)}e -
/ 〓 −τ・G R・A・{e -1/(TE/2-) −1}=−ε・G RHere , assuming ε=0, we summarize: G D・T D −G R・T E /2+G D {2τ・A・(e -TE/ 〓−1)−
τ・A・e -TE/2 〓・(e -TD/ 〓−1)}e -/ 〓 −τ・G R・A(e -TE/2 −1)=0 ……(4) No. Letting the 2nd and 4th terms together be d, and the coefficient of the 3rd term as c, we get c・e -/ 〓=-T D - d/G D ...(5).

先の測定において、得たGD、δのデータを(5)
式に代入することにより第2図のグラフを得る。
このグラフの直線部分の傾きから時定数τを求め
る。(但し縦軸は対数軸になつている)ゲインA
は第2図のグラフにおいて、δ=0のときGD
値GD0を用いて(4)式から求める。
The data of G D and δ obtained in the previous measurement are expressed as (5)
By substituting into the equation, the graph shown in FIG. 2 is obtained.
The time constant τ is determined from the slope of the straight line portion of this graph. (However, the vertical axis is a logarithmic axis) Gain A
is determined from equation (4) using the value G D0 of G D when δ=0 in the graph of FIG.

(GD0・TD−GR・TE/2)+A・{−GR・τ(e-TE/2
−1)+GD0・τ・(e-TD/〓−1)・(2−e-TE/2〓)
}=0 ∴A=(GD0・TD−GR・TE/2)/{GR・τ(e-TE/2
〓−1)−GD0・τ(e-TD/〓−1)・2−e-TE/2〓)}
このようにして、デイフエーズ勾配に対する渦
電流の初期値の割合Aと減衰の時定数τが分る。
時定数が複数個ある場合は析線近似し、各々1つ
ずつ時定数について計算すればよい。
(G D0・T D −G R・T E /2)+A・{−G R・τ(e -TE/2
-1) +G D0・τ・(e -TD/ 〓−1)・(2−e -TE/2 〓)
}=0 ∴A=(G D0・T D −G R・TE/2)/{G R・τ(e −TE/2
〓−1)−G D0・τ(e -TD/ 〓−1)・2−e -TE/2 〓)}
In this way, the ratio A of the initial value of the eddy current to the dephase gradient and the decay time constant τ are found.
If there are multiple time constants, analytic line approximation may be used to calculate each time constant one by one.

以上述べたように本実施例によればSE信号6
をTE点7に一致させるようにGDを変化して測定
したため、磁場に不均一部分があつてもSE信号
に乱れが生ぜず、正しくε=0に合せることが可
能になり、渦電流の時定数τと初期値の割合(ゲ
イン)Aを正確に求めることができるようになつ
た。
As described above, according to this embodiment, the SE signal 6
Since measurements were taken by changing G D so that T E coincides with point 7, even if there is an inhomogeneous part in the magnetic field, the SE signal is not disturbed, and it is possible to correctly match ε = 0, and the eddy current It has become possible to accurately determine the time constant τ and the ratio (gain) A of the initial value.

尚、この測定方法はオシログラフを観察しなが
らマニユアルで行つても、又、プログラムされた
自動検出で行つてもよい。
Note that this measurement method may be performed manually while observing an oscilloscope, or may be performed using programmed automatic detection.

(発明の効果) 以上詳細に説明したように、本発明によれば、
渦電流による勾配磁場の減少量及び時定数が高精
度に測定できて、磁場の減少量を完全に補正する
ためのデータを得ることができる。しかも、直接
オシログラフによる読み取りが可能で、計算も簡
単な従来の方法の利点を兼ね備えた勾配磁場応答
特性の測定方法を実現することができ、実用上の
効果は大きい。
(Effects of the Invention) As explained in detail above, according to the present invention,
The amount of decrease in the gradient magnetic field due to eddy currents and the time constant can be measured with high precision, and data for completely correcting the amount of decrease in the magnetic field can be obtained. Furthermore, it is possible to realize a method for measuring gradient magnetic field response characteristics that has the advantages of the conventional method of being directly readable by an oscilloscope and easy to calculate, and has great practical effects.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例の方法の説明図、第
2図はGDとδの関係曲線図、第3図はNMR−
CTのパルス法の原理の説明図、第4図はNMR
−CTの磁場のパルスシーケンスを示す図、第5
図は従来の位相積分法による測定のパルスシーケ
ンスの図、第6図は渦電流の影響の説明図、第7
図は従来の位相積分法におけるδ−ε曲線図であ
る。 1……90°パルス、2……FID信号、3……デ
イフエーズ勾配、4……180°パルス、5……リフ
エーズ勾配、6……SE信号、7……TE点。
Fig. 1 is an explanatory diagram of a method according to an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a relationship curve diagram between G D and δ, and Fig. 3 is an NMR-
An explanatory diagram of the principle of CT pulse method, Figure 4 is NMR
- Diagram showing the pulse sequence of the magnetic field of CT, 5th
The figure shows the pulse sequence of measurement using the conventional phase integration method, Figure 6 is an explanatory diagram of the influence of eddy currents, and Figure 7
The figure is a δ-ε curve diagram in the conventional phase integration method. 1...90° pulse, 2...FID signal, 3...day phase gradient, 4...180° pulse, 5...rephase gradient, 6...SE signal, 7...T E point.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 核磁気共鳴断層撮影装置に印加する勾配磁場
により生ずる渦電流の影響を除去するため、渦電
流による勾配磁場応答を測定する測定方法におい
て、180°パルスによりSE信号を得るパルスシー
ケンスを用いて、SE信号の位置を、90°パルスを
起点として、90°パルスと180°パルスの時間間隔
の2倍の位置に固定させ、この時の、デイフエー
ズ勾配と180°パルスの時間間隔と、前記デイフエ
ーズ勾配の振幅との関係から、渦電流による勾配
磁場応答特性を求めることを特徴とする勾配磁場
応答測定方法。
1. In order to eliminate the influence of eddy currents caused by gradient magnetic fields applied to nuclear magnetic resonance tomography equipment, in the measurement method for measuring gradient magnetic field responses due to eddy currents, a pulse sequence is used to obtain SE signals with 180° pulses. The position of the SE signal is fixed at a position twice the time interval between the 90° pulse and the 180° pulse, starting from the 90° pulse, and at this time, the time interval between the day phase slope and the 180° pulse, and the day phase slope A gradient magnetic field response measurement method characterized by determining gradient magnetic field response characteristics due to eddy currents from the relationship with the amplitude of.
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