磁共振成像装置和照射磁场分布测量方法转让专利

申请号 : CN201280050834.2

文献号 : CN103874458B

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相似专利:

发明人 : 伊藤公辅泷泽将宏

申请人 : 株式会社日立医疗器械

摘要 :

本发明的磁共振成像装置为了能够高速地得到多信道的发送RF线圈的各信道的照射磁场分布,针对发送线圈的全部或一部分的多个信道,取得通过一个信道或2个以上的信道的组合进行照射所得的图像,取得通过多个信道全体进行照射时的照射磁场分布,使用所取得的多个信道全体的照射磁场分布、根据各信道的图像和多个信道全体的图像所计算出的相位差,计算各信道的照射磁场分布。

权利要求 :

1.一种核磁共振成像装置,具备:摄像部,其具备向检查对象照射高频磁场的发送部以及从上述检查对象接收核磁共振信号的接收部;计算部,其对上述接收部所取得的核磁共振信号进行处理,进行包含图像重构的计算;控制部,其控制上述摄像部的摄像,该核磁共振成像装置的特征在于,上述发送部具备具有2个以上信道的发送线圈,

上述控制部具备:图像取得时序,其针对上述发送线圈的全部或一部分的多个信道,取得通过一个信道或2个以上信道的组合进行照射所得的图像;照射磁场分布测量时序,其测量通过上述多个信道全体进行照射时的照射磁场分布,上述计算部具备:第一照射磁场分布计算部,其使用通过上述照射磁场分布测量时序取得的数据,计算上述多个信道全体的照射磁场分布;第二照射磁场分布计算部,其使用通过上述图像取得时序取得的多个图像数据和由上述第一照射磁场分布计算部计算出的多个信道全体的照射磁场分布,计算构成上述多个信道的每个信道的照射磁场分布。

2.根据权利要求1所述的磁共振成像装置,其特征在于,

上述第二照射磁场分布计算部使用上述多个信道全体的图像即整体图像的相位、上述多个信道中的一部分信道的图像即部分照射图像的相位、由上述第一照射磁场分布计算部计算出的照射磁场分布,计算每个信道的照射磁场分布。

3.根据权利要求1所述的磁共振成像装置,其特征在于,

上述图像取得时序和上述照射磁场分布测量时序是同一脉冲时序。

4.根据权利要求1所述的磁共振成像装置,其特征在于,

上述照射磁场分布测量时序是基于二倍角法即DAM法、拟合法以及实际翻转角法即AFI法的脉冲时序的任意一个。

5.根据权利要求1所述的磁共振成像装置,其特征在于,

上述照射磁场分布测量时序包含发送部进行的高频磁场前置脉冲的施加和从上述高频磁场前置脉冲的施加开始的经过时间不同的多个信号取得时序。

6.根据权利要求1所述的磁共振成像装置,其特征在于,

上述图像取得时序包含通过多个信道中的一个信道进行照射的脉冲时序,该脉冲时序一边改变照射时所使用的信道一边重复与信道的个数相同的次数,上述第二照射磁场分布计算部使用对每个信道取得的图像和通过上述多个信道全体进行照射所得的图像,计算每个信道的照射磁场分布。

7.根据权利要求1所述的磁共振成像装置,其特征在于,

上述图像取得时序包含通过多个信道中的除了一个信道以外剩余的信道进行照射的脉冲时序,该脉冲时序一边改变所排除的信道,一边重复与信道的个数相同的次数,上述第二照射磁场分布计算部使用通过除了上述一个信道以外的脉冲时序取得的图像和通过上述多个信道全体进行照射所得的图像即整体图像,计算上述一个信道的图像的相位和上述整体图像的相位之间的相位差,使用该相位差和由上述第一照射磁场分布计算部计算出的照射磁场分布,计算每个信道的照射磁场分布。

8.根据权利要求1所述的磁共振成像装置,其特征在于,

上述图像取得时序由以下时序构成,即在对多个信道进行2分割,重复进行分割直到分割后的信道数成为1时,使用各分割阶段的信道群和信道的全部或一部分进行照射,取得多个图像,上述第二照射磁场分布计算部使用信道群的图像数据和信道的图像数据来计算每个信道的照射磁场分布。

9.根据权利要求2所述的磁共振成像装置,其特征在于,

上述计算部具备:判定部,其对每个像素判定一部分信道的部分照射图像的相位和上述整体图像的相位之间的相位差、以及上述一部分信道以外的信道的部分照射图像的相位和上述整体图像之间的相位差的差分是在预定的阈值以上或不满预定的阈值,其中,根据上述判定部的判定结果,进行多个信道全体的照射磁场分布和多个信道的每个信道的照射磁场分布的再计算。

10.根据权利要求9所述的磁共振成像装置,其特征在于,

在上述判定部判断上述相位差的差分不满预定的阈值时,上述控制部重复进行上述摄像部的摄像,上述计算部针对被判断为上述相位差的差分不满预定的阈值的像素进行照射磁场强度的再计算。

11.根据权利要求9所述的磁共振成像装置,其特征在于,

在上述判定部判断上述相位差的差分不满预定的阈值时,上述计算部变更在照射磁场分布的计算中使用的部分照射图像的信道的组合,针对被判断为上述相位差的差分不满预定的阈值的像素,进行照射磁场强度的再计算。

12.根据权利要求1~11的任意一项所述的磁共振成像装置,其特征在于,上述计算部具备使用通过一部分信道进行照射所得的多个图像,对上述多个信道全体的图像进行合成的图像合成部。

13.根据权利要求1~11的任意一项所述的磁共振成像装置,其特征在于,上述控制部在上述照射磁场分布测量时序之前执行上述图像取得时序。

14.根据权利要求1~11的任意一项所述的磁共振成像装置,其特征在于,上述控制部在上述照射磁场分布测量时序的TR之后执行上述图像取得时序。

15.根据权利要求1~11的任意一项所述的磁共振成像装置,其特征在于,上述控制部具有取得被检测体的图像的第二图像取得时序,上述计算部具备:匀场部,其使用由上述第二照射磁场分布计算部计算出的每个信道的照射磁场分布,对每个信道计算通过上述第二图像取得时序进行照射的高频磁场的振幅和相位的组。

16.一种照射磁场分布测量方法,其测量磁共振成像装置的由多个信道构成的发送线圈的照射磁场分布,其特征在于,包括:针对发送线圈的信道的全部或一部分的多个信道,使用一个信道或2个以上的信道的组合进行照射,取得图像数据的图像取得步骤;

取得使用上述多个信道的全部进行照射的情况下的照射磁场分布的照射磁场分布取得步骤;

使用通过上述图像取得步骤取得的图像数据和通过上述照射磁场分布取得步骤取得的照射磁场分布,计算构成上述多个信道的各个信道的照射磁场分布的计算步骤。

17.根据权利要求16所述的照射磁场分布测量方法,其特征在于,包括:使用上述多个信道的全部进行照射,使用通过取得信道全体的图像数据的步骤或上述图像取得步骤所取得的图像数据,对信道全体的图像数据进行合成的步骤。

说明书 :

磁共振成像装置和照射磁场分布测量方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种磁共振成像装置(以下称为MRI装置),特别涉及一种具备测量向被检测体照射高频磁场的照射线圈的照射磁场分布的功能的MRI装置。

背景技术

[0002] MRI装置是以下的装置,即在将被检测体配置在均匀静磁场中的状态下,测量通过向被检测体施加高频磁场脉冲而产生的核磁共振信号,通过核磁共振信号的计算来重构被检测体的图像。通过使用高磁场的磁场产生装置作为配置被检测体的静磁场,能够得到高SN的图像。
[0003] 近年来,伴随着超导磁铁的开发,能够实现3T以上的高磁场的高磁场MRI装置正在普及。在高磁场MRI中,能够得到高的SN,但在腹部摄像等中存在图像产生块斑的问题。作为该块斑的原因之一,有激励被检测体的组织内的原子自旋的高频磁场脉冲(称为发送RF脉冲)的磁场分布(B1分布)的不均匀。一般,用于激励的高频磁场的共振频率与静磁场强度成正比,因此在高磁场MRI中,需要照射频率比现在的高频磁场高的频率的磁场。在该情况下,生物体内的高频磁场的波长成为与生物体(特别是腹部)的大小相同的尺度。因此,高频磁场的相位由于生物体内的位置而变化,变现为图像块斑。
[0004] 作为用于解决该高频磁场的不均匀的技术有RF匀场。在RF匀场中,使用具有多个信道的发送RF线圈,独立地控制赋予各个信道的RF脉冲的强度和相位,由此降低B1分布的不均匀。为了决定赋予各信道的RF脉冲的强度和相位,对于每个被检测体、每个摄像部位都需要各信道的B1分布,提出B1分布的各种测量方法。
[0005] 测量B1分布的一般方法是被称为双角法(Double Angle:DAM)的方法,通过使用任意的翻转角的RF脉冲进行摄像所得的图像和使用其2倍的翻转角的RF脉冲进行摄像所得的图像的计算来测量B1(非专利文献1)。另外,还提出了以下的方法:通过取得在施加前置脉冲后取得的图像和不施加前置脉冲而取得的图像之间的比来计算B1分布(非专利文献2);根据相同的翻转角的RF脉冲,使用TR不同的一组脉冲时序得到图像数据,使用这些图像数据的信号的比和TR的比,计算B1分布(实际翻转角(Actual Flip Angle)法:AFI)(非专利文献3)。
[0006] 现有技术文献
[0007] 非专利文献:
[0008] 非专利文献1:Insko EK,Bolinger L著,“Mapping of the radiofrequency field”,Journal of magnetic resonance.Series A1993,103:82-85
[0009] 非 专 利 文 献 2:H-P.Fautz,M.Vogel,P.Gross,A.Kerr,and Y.Zur 著,“B1mapping of coil arrays for parallel transmission”、Proc.Intl.Soc.Mag.Reson.Med.16(2008)1247
[0010] 非专利文献3:Yarnykh VL著,“Actual Flip-Angle Imaging in the Pulsed Steady State:A Method for Rapid Three-Dimensional Mapping of the Transmitted Radiofrequency Field”、Magn.Reson.Med.2007,57:192-200

发明内容

[0011] 发明要解决的问题
[0012] 在上述RF匀场中,需要对发送RF线圈的每个信道测量照射磁场分布,但在应用上述的方法对每个信道进行照射磁场分布的情况下,磁场分布测量与信道数成正比地增加。另外,在对每个信道测量照射磁场分布的情况下,在关注区域内存在许多磁场强度小的区域,因此难以高精度地进行测定。
[0013] 因此,本发明的课题在于:高速地得到多信道的发送RF线圈的各信道的照射磁场分布。另外,其课题在于:防止对每个信道测量照射磁场分布的情况下的精度的降低。
[0014] 解决问题的方案
[0015] 为了解决上述问题,本发明在具备具有2个以上信道的发送线圈的MRI装置中计算各信道的照射磁场分布,其中,针对发送线圈的全部或一部分的多个信道,取得通过1个信道或2个以上的信道的组合进行照射得到的图像,取得通过多个信道全体照射时的照射磁场分布,使用根据所取得的多个信道全体的照射磁场分布、各信道的图像和多个信道全体的图像计算出的相位差,计算各信道的照射磁场分布。
[0016] 发明效果
[0017] 根据本发明,比较花费时间的照射磁场分布测量只对发送线圈全体进行一次即可,可以通过所测量到的照射磁场分布和图像数据之间的计算来得到各信道的照射磁场分布,因此能够大幅缩短照射磁场分布测量所需要的时间。

附图说明

[0018] 图1是表示本发明所应用的MRI装置的全体概要的图。
[0019] 图2是第一实施方式~第四实施方式所共通的控制部的功能框图。
[0020] 图3是表示本发明的MRI装置的动作的一个实施方式的流程图。
[0021] 图4是表示第一实施方式的用于B1分布测量的脉冲时序的图。
[0022] 图5是说明第一实施方式的B1分布计算的概念的图,(a)表示信道数为2的情况,(b)表示信道数为3以上的情况。
[0023] 图6是说明第二实施方式的B1分布计算的概念的图。
[0024] 图7是表示第三实施方式的用于B1分布测量的脉冲时序的图。
[0025] 图8是说明第三实施方式的B1分布计算的概念的图。
[0026] 图9是说明第四实施方式的信道的分割的图。
[0027] 图10是第五实施方式和第六实施方式所共通的控制部的功能框图。
[0028] 图11是表示第五实施方式的处理步骤的流程图。
[0029] 图12是表示第六实施方式的处理步骤的流程图。
[0030] 图13是表示图12的处理步骤的一部分的流程图。
[0031] 图14是说明第六实施方式的B1分布计算的概念的图,(a)表示步骤S143的计算,(b)表示信步骤S105的计算。
[0032] 图15是表示实施例的结果的图,(a)、(b)是表示在实施例中求出的信道C1、C2的B1分布的图,(c)、(d)是表示在比较例子中求出的信道C1、C2的B1分布的图。
[0033] 图16(a)~(d)是分别表示图15的线轮廓的图。

具体实施方式

[0034] 本实施方式的MRI装置具备:摄像部(2~6),其具备向被检测体(1)照射高频磁场的发送部(5)以及从被检测体接收核磁共振信号的接收部(6);计算部(7、8),其对接收部所取得的核磁共振信号进行处理,进行包含图像重构的计算;控制部(4、8),其控制摄像部的摄像。发送部具备发送线圈(14a),其具有2个以上的信道的发送线圈(14a)。
[0035] 控制部具备:图像取得时序(301、302),其针对发送线圈的全部或一部分的多个信道,取得通过一个信道或2个以上信道的组合而进行照射所得的部分照射图像;照射磁场分布测量时序(310),其测量通过多个信道全体进行照射时的照射磁场分布。图像取得时序也可以包括取得通过多个信道全体进行照射所得的图像的图像取得时序(303)。
[0036] 计算部具备:第一照射磁场分布计算部,其使用通过照射磁场分布测量时序取得的数据,计算多个信道全体的照射磁场分布;第二照射磁场分布计算部,其使用通过图像取得时序取得的多个图像数据和由第一照射磁场分布计算部计算出的多个信道全体的照射磁场分布,计算构成多个信道的每个信道的照射磁场分布。
[0037] 具体地说,第二照射磁场分布计算部使用通过一部分信道照射得到的图像(部分照射图像)的相位、信道全体的图像(全体图像)的相位、由第一照射磁场分布计算部计算出的照射磁场分布,计算每个信道的照射磁场分布。在存在通过多个信道全体进行照射的图像取得时序(303)的情况下,信道全体的图像既可以使用通过该图像取得时序取得的图像,也可以合成多个部分照射图像。
[0038] 图像取得时序和照射磁场分布测量时序理想的是相同的脉冲时序。通过设为相同脉冲时序,在图像数据之间的计算中,能够消除包含在图像数据中的静磁场不均匀。
[0039] 照射磁场分布测量时序例如是基于二倍角法(DAM)、拟合法以及实际翻转角法(AFI)的脉冲时序的任意一个、或基于多TI法的脉冲时序。在采用基于多TI法的脉冲时序的情况下,第一照射磁场分布计算部例如通过对通过多个信号取得时序分别得到的图像数据的每个像素求解联立方程式,能够求出每个像素的照射磁场强度,而计算照射磁场分布。
[0040] 图像取得时序能够取得各种形式。另外,执行图像取得时序和照射磁场测量时序的顺序既可以在照射磁场测量时序之前执行图像取得时序,也可以在照射磁场测量时序的TR后执行图像取得时序。
[0041] 以下,参照附图,进一步说明本发明的MRI装置的实施方式。此外,在用于说明本发明的实施方式的全部图中,对具有相同功能的部分附加相同符号,省略其重复的说明。
[0042] 图1是表示应用本发明的MRI装置的一个实施方式的框图。该MRI装置具备静磁场产生部2、倾斜磁场产生部3、发送部5、接收部6、信号处理部7、时序产生器4、中央处理装置(CPU)8。
[0043] 静磁场产生部2在放置被检测体1的空间中产生均匀的静磁场,由永磁铁方式、常导方式、或超导方式的静磁场产生源(未图示)构成。如果是垂直磁场方式,则将静磁场产生源配置在与被检测体1的体轴垂直的方向上而产生均匀的静磁场,如果是水平磁场方式,则将静磁场产生源配置在体轴方向上而产生均匀的静磁场。
[0044] 倾斜磁场产生部3由对作为MRI装置的坐标系(静止坐标系)的X、Y、Z的正交3轴方向施加倾斜磁场的倾斜磁场线圈9、驱动各个倾斜磁场线圈的倾斜磁场电源10构成。通过依照来自后述的时序产生器4的指令而驱动各个线圈的倾斜磁场电源10,能够向X、Y、Z的3轴方向施加希望的倾斜磁场Gx、Gy、Gz。可以根据倾斜磁场的施加方法,选择性地选通被检测体的摄像切片,或对从选通区域产生的回波信号附加位置信息。
[0045] 时序产生器4通过按照某个预定的脉冲时序重复施加高频磁场脉冲(以下称为“RF脉冲”)和倾斜磁场脉冲的控制部,在CPU8的控制下动作,向发送部5、照射磁场产生部3以及接收部6发送被检测体1的断层图像的数据收集所需要的各种指令。
[0046] 发送部5为了使构成被检测体1的生物体组织的原子的原子核自旋产生核磁共振,向被检测体1照射RF脉冲,由高频振荡器11、调制器12、高频放大器13、发送侧的高频线圈(发送线圈)14a构成。发送线圈在本实施方式中具有多个供电点(信道),构成为能够调整所供给的高频的强度和相位。与各信道对应地具备多个高频振荡器11、调制器12以及高频放大器13。在图1中,表示出具有2个供电点的情况,但供电点的个数并不限于2。
[0047] 按照基于来自时序产生器4的指令的定时而通过调制器12对从高频振荡器11输出的RF脉冲进行振幅调制,在通过高频放大器13对该振幅调制后的RF脉冲进行放大后,供给到与被检测体1接近地配置的高频线圈14a,由此向被检测体1照射RF脉冲。反映后述的B1分布的测量结果而控制来自时序产生器4的定时和调制器12的调制。
[0048] 接收部6检测通过构成被检测体1的生物体组织的原子核自旋的核磁共振而释放的回波信号(NMR信号),由接收侧的高频线圈(接收线圈)14b、信号放大器15、正交相位检波器16以及A/D转换器17构成。通过与被检测体1接近地配置的接收线圈14b检测由于从发送线圈14a照射的电磁波而感应出的被检测体1的响应NMR信号,在通过信号放大器15放大后,按照基于来自时序产生器4的指令的定时通过正交相位检波器16分割为正交的2个系统的信号,分别通过A/D变换器17转换为数字量,发送到信号处理部7。
[0049] 此外,在图1中,表示出个别设置发送用的高频线圈14a和接收用的高频线圈14b的结构,但也可以构成为一个高频线圈(包含多线圈)兼作发送用和接收用。
[0050] 信号处理部7具有:CPU8;进行各种数据处理和处理结果的显示和保存等,光盘19、磁盘18等的外部存储装置;以及由CRT等构成的显示器20。如果向CPU8输入了来自接收部6的数据,则CPU8执行信号处理、图像重构等处理,将作为其结果的被检测体1的断层图像显示在显示器20上,并且记录到外部存储装置的磁盘18等中。
[0051] CPU8如图2所示,除了具有作为信号处理部7的计算部70的功能以外,还具有作为控制装置的各要素的控制部80的功能,作为控制部80的一个功能的时序控制部81经由时序产生器4来执行各种脉冲时序。预先作为程序安装有脉冲时序。在本实施方式中,除了具备用于得到被检测体的图像的脉冲时序(图像取得时序)以外,还具备用于测量发送线圈的高频磁场分布(B1分布)的B1分布测量时序。
[0052] 信号处理部7(计算部70)具备:图像重构部71,其针对数字化的回波信号,进行修正计算和傅立叶转换等计算,进行图像重构;图像合成部72,其根据需要进行图像的合成;磁场分布计算部(73,74),其使用通过各信道取得的该B1分布测量时序的测量结果,进行B1分布的计算;RF计算部75,其计算赋予发送线圈的高频脉冲的相位和振幅,其中,控制部80根据RF计算部75的计算结果,控制赋予发送线圈的高频脉冲的相位和振幅。
[0053] 磁场分布计算部具备:第一照射磁场分布计算部73,其计算通过多个发送线圈全体进行照射的情况下的照射磁场分布;第二照射磁场分布计算部74,其使用由第一照射磁场分布计算部73计算出的照射磁场分布以及由图像重构部71和图像合成部72作成的图像数据,计算通过多个发送线圈的一部分信道进行照射的情况下的照射磁场分布。RF计算部75包括:匀场部,其根据由照射磁场分布计算部计算出的每个信道的照射磁场分布,调整高频脉冲的相位和振幅。
[0054] 操作部25输入MRI装置的各种控制信息和通过上述信号处理部7进行的处理的控制信息,由跟踪球或鼠标23以及键盘24构成。该操作部25接近显示器20而配置,操作者一边观看显示器20,一边通过操作部25交互地控制MRI装置的各种处理。
[0055] 此外,在图1中,在插入被检测体1的静磁场产生部2的静磁场空间内,如果是垂直磁场方式,则与被检测体1相对地设置发送侧的高频线圈14a和倾斜磁场线圈9,如果是水平磁场方式,则将发送侧的高频线圈14a和倾斜磁场线圈9设置为围住被检测体1。另外,将接收侧的高频线圈14b设置为与被检测体1相对、或围住被检测体1。
[0056] 在图3中表示上述结构的MRI装置的摄像步骤的一个实施方式。如图示那样,摄像步骤包括用于测量B1分布的脉冲时序的执行(S200)、使用通过步骤S200的脉冲时序得到的数据进行的每个信道的B1分布的计算(S210)、用于取得被检测体的图像等的摄像时序(主摄像时序)的计算(S220)、主摄像时序的执行(S230)、使用通过摄像时序收集到的数据而进行的图像重构(S240)、其他判断步骤(S250、S260)。在步骤S200和S240中执行的脉冲时序被安装在时序产生器4中,可以经由操作部25来设定执行所需要的参数等,或依照CPU(计算部)8的计算结果进行修正。
[0057] 本实施方式的主要特征在于用于测量B1分布的脉冲时序的执行(S200)以及使用由此得到的数据进行的B1分布的计算(S210)。以下,说明其实施方式。
[0058] <第一实施方式>
[0059] 本实施方式所采用的图像取得时序是通过多个信道中的一个信道进行照射的脉冲时序,一边改变在照射中使用的信道一边与信道的个数相同次数地重复。在该情况下,第二照射磁场分布计算部使用通过每个信道取得的部分照射图像和整体图像,计算每个信道的照射磁场分布。
[0060] 即,在本实施方式中,在步骤S200中,针对信道数为n的发送线圈,通过每一个信道进行RF照射而取得图像数据,并且通过全部信道进行RF照射而取得整体图像数据。另外,测量通过全部信道进行RF照射的情况下的B1分布。在步骤S210中,收集信道数的图像数据(个别图像数据)、作为发送线圈整体的图像数据(全部照射图像数据)以及作为发送线圈整体的B1分布(全部照射B1分布)。
[0061] 在图4中表示信道数为2的情况下的在步骤S200中执行的脉冲时序的一个例子。该脉冲时序如图示那样,由使用第一信道C1进行RF照射而取得图像的脉冲时序(图像取得时序)301、使用第二信道C2的图像取得时序302、同时使用第一信道C1、第二信道C2(全部信道)的图像取得时序303、用于测量同时使用全部信道(C1+C2)进行RF照射时的B1分布的脉冲时序310构成。理想的是使用全部信道的RF照射是QD照射。
[0062] B1分布测量脉冲时序310根据测量方法而不同,但在本实施方式中,使用基于通过前置脉冲后的TI不同的多个图像之间的计算来求出B1分布的方法(称为多TI法)的脉冲时序。具体地说,在施加一次前置脉冲311后,进行TI(从前置脉冲施加到实效TE为止的经过时间)不同的多个图像取得时序312。前置脉冲311例如是非选择性的RF脉冲,是翻转角大的例如90度脉冲。在通过前置脉冲311激励的核自旋不进行纵向弛豫的期间执行多个图像取得时序312,收集TI不同的多个k空间数据(图像数据)。在此,为了与在B1分布测量脉冲时序310之前进行的图像取得时序301~303进行区别,将时序312称为信号取得时序。
[0063] 多TI法在TI不同的多个k空间数据之间求解联立方程式,或进行多个k空间数据之间的矩阵计算,从而计算B1分布,在计算中,至少需要3个k空间数据。在图4所示的实施方式中,作为3个以上的k空间数据,表示出使用在前置脉冲311之前执行的图像取得时序303的图像数据、在前置脉冲之后使TI不同地执行2次信号取得时序312而得到的2个以上的图像数据的情况。信号取得时序312也可以是3次以上。
[0064] 理想的是各图像取得时序301~303和信号取得时序312是相同种类的脉冲时序,具体地说,梯度回波系的脉冲时序、特别是为了缩短摄像时间而重复时间(TR)短并且翻转角(FA)小的脉冲时序是理想的。在图像取得时序301~303中,分别收集满足一个k空间的数据组(k空间数据)。
[0065] 另外,通过图像取得时序301~303和信号取得时序312所取得的k空间数据的矩阵大小可以是64×64左右。由此,能够以极短时间、具体地说以200ms左右的测量时间取得全部k空间数据。
[0066] 接着,说明使用在步骤S200中得到的数据进行的B1分布的计算。
[0067] <整体的B1分布的计算>
[0068] 根据在B1分布测量脉冲时序310中得到的数据,计算通过全部信道进行RF照射时的B1分布。如上述那样,在基于多TI法的B1分布计算方法中,有求解联立方程式的方法和求解矩阵运算的方法,但在此说明基于矩阵运算的方法。
[0069] 首先,通过对在多个信号取得时序312中分别得到的k空间数据进行逆傅立叶转换,得到图像数据。如果设第k个TI为TIk,则通过下式(1)给出根据在施加前置脉冲311后通过第k(k=1、2、……n)个信号取得时序取得的信号进行重构所得的图像的关注像素的信号强度。
[0070] S(R1,TIk)=Sseq(1-(1-cos(B1·a))exp(-TIk/T1)) (1)
[0071] 在公式(1)中,Sseq表示通过前置脉冲后的信号取得时序决定的信号强度,a表示所设定的前置脉冲的翻转角,TI表示从施加前置脉冲到收集k空间中心的信号为止的时间,T1表示依存于组织的纵向驰豫时间。
[0072] 另一方面,与在公式(1)中设为a=0的情况相同,通过公式(2)给出通过前置脉冲311之前的图像取得时序303得到的图像的同一关注像素的信号强度。
[0073] S(0,a)=Sseq (2)
[0074] 如果将公式(1)除以公式(2),取自然对数,则如公式(3)那样,可以用log(1-cos(B1×a))和(-TIk/T1)的线性结合来表示。
[0075]
[0076] 如果针对从各信号取得时序得到的TI不同的图像进行同样的计算,则得到公式(4)的矩阵。
[0077]
[0078] 在此,S是1×n的矩阵,A是2×n的矩阵,X是1×2的矩阵。Wi(i=1、2、3、……n)表示与各个TI对应的加权,可以任意地设定。通过从左边乘以矩阵A的伪逆矩阵pinvA,能够求解公式(4),能够如以下公式(5)那样求出B1。
[0079]
[0080] <各信道的B1分布的计算>
[0081] 对在图像取得时序301、302、303中分别收集到的k空间数据进行逆傅立叶转换,得到第一信道、第二信道、以及全部信道的图像数据。针对这些图像数据,求出各像素的相位。可以根据图像数据的实数部分和虚数部分的电弧正切计算出相位。将第一信道的像素的相位(也称为第一信道图像的相位)设为 将第二信道的像素的相位(也称为第二信道图像的相位)设为 将全部信道的像素的相位(也称为全部信道图像的相位)设为[0082] 接着,求出全部信道图像的相位与第一信道图像的相位之间的差分以及全部信道图像的相位与第二信道图像的相位之间的差分 将这些差分
分别设为α、β。对第一信道的照射分布和第二信道的照射分布进行合成而得到全部信道的B1,在用一个像素的磁场强度T1、T2表示各信道的照射分布的情况下,可以表示为图5(a)所示的复数平面上的向量(复数)。所合成的磁场强度(T1+T2)的相位和第一信道的磁场强度T1的相位之间的差是α,所合成的磁场强度的相位和第二信道的磁场强度T2的相位之间的差是β。
[0083] 在图5(a)中,作为全部信道的B1而求出所合成的磁场强度(T1+T2),因此可以根据下式(6)、(7)计算出作为未知数的各信道的磁场强度T1、T2。
[0084]
[0085]
[0086] 通过针对第一信道和第二信道的图像数据的各像素进行该计算,能够求出各信道的B1分布。
[0087] 根据本实施方式,通过进行数据收集时间极短的图像取得脉冲时序和只发送线圈整体的B1分布测量,能够求出每个信道的B1分布,能够大幅缩短B1分布测量时间。另外,B1分布测量使用信号值高的发送线圈整体的数据,因此能够进行高精度的测量。特别通过进行QD照射,能够极力减小B1低的区域,能够提高精度。
[0088] 另外,如果设图像数据的矩阵大小为64×64,脉冲时序的重复时间TR为5000ms,则使用现有方法DAM生成2个信道的B1分布的情况下的摄像时间需要约20分钟,但在本实施方式的情况下,能够缩短为2.5秒。
[0089] 此外,在以上的说明中,以信道数为2的情况为例子进行了说明,但在信道数为3以上的情况下,也能够同样地应用本实施方式。在信道数为n(n=3以上的整数)的情况下,使用根据以下公式(8)对通过用一个信道Ci(i为1~n的任意一个)进行照射而取得的图像Ti、通过用除此以外的信道C1~Cn(其中,除了Ci)分别进行照射而取得的图像进行合成所得的图像Ic。
[0090]
[0091] 对这些2个图像的每个像素求出各自的相位,求出与全部信道照射的图像的相位的差分。在此,如果将一个信道的图像Ti看作为第一信道C1的图像,将合成图像Ic看作为第二信道C2的图像,则得到图5(b)所示的关系,可以使用相位差α、β和全部信道照射的磁场强度(T1+T2+……Tn),根据上述公式(6)计算出信道Ci的照射磁场分布。通过针对1~n的全部信道进行该计算,计算出全部信道的B1分布。
[0092] 另外,在以上的实施方式中,作为多TI法,表示了使用通过前置脉冲311之前的图像取得时序303以及前置脉冲311后的TI不同的多个信号取得时序312得到的图像数据来计算出B1分布的情况,但也可以通过使用通过前置脉冲311后的TI不同的多个信号取得时序312得到的图像数据,求解联立方程式,计算出B1分布。该情况下的计算如下。
[0093] 在对信号取得时序312的TI、2TI、3TI进行设定的情况下,用下式(9)~(11)表示通过TI不同的多个信号取得时序312取得的图像的信号。
[0094] S(B1,TI)=Sseq(1-(1-cos(B1·a))exp(-TI/T1)) (9)
[0095] S(B1,2TI)=Sseq(1-(1-cos(B1·a))exp(-2TI/TI)) (10)
[0096] S(B1,3TI)=Sseq(1-(l-cos(B1·a))exp(-3YI/T1)) (11)
[0097] 在此,如果使用在下式(12)、(13)中定义的X和Y,则能够将公式(9)~(11)改写为公式(14)~(16)。
[0098] l-cos(B1·a)≡X (l2)
[0099] exp(-TI/T1)≡Y (13)
[0100] S(B1,TI)=Sseq(1-XY) (14)
[0101] S(B1,2YI)=Sseq(1-XY2) (15)
[0102] S(B1,3TI)=Sseq(1-XY3) (16)
[0103] 通过求解公式(14)~(16)的联立方程式,能够根据公式(17)、(18)求出X、Y,能够根据公式(17)和公式(12)求出B1(公式(19))。
[0104]
[0105]
[0106]
[0107] 进而,用于B1分布测量的脉冲时序的执行时间(测量时间)比多TI长,但也可以通过多TI法以外的方法、例如公知的双角法(DAM)、实际翻转角法(AFI)进行B1分布测量。在DAM的情况下,代替前置脉冲311及其以后的脉冲时序,使用通过任意的翻转角的RF照射及其2倍的翻转角的RF照射分别得到的图像,通过这些图像之间的运算来计算出B1。在AFI的情况下,通过相同翻转角的RF脉冲,使用TR不同的一组脉冲时序得到图像数据,使用这些图像数据的信号的比和TR的比,计算B1。对于这些方法,在上述的非专利文献1、3中有记载,因此省略详细说明。
[0108] <第二实施方式>
[0109] 本实施方式所采用的图像取得时序是通过多个信道中的除了一个信道以外剩余的信道进行照射的脉冲时序,一边改变排除的信道一边与信道的个数相同次数地重复。在该情况下,第二照射磁场分布计算部使用通过除了一个信道以外的脉冲时序取得的图像和整体图像,计算一个信道的图像的相位和整体图像的相位之间的相位差,使用该相位差和由第一照射磁场分布计算部计算出的照射磁场分布,计算每个信道的照射磁场分布。
[0110] 即,与第一实施方式相同,本实施方式的用于B1分布测量的脉冲时序也由多个图像取得时序、B1分布测量时序构成。在本实施方式中,其特征在于:在各信道的B1分布计算中,不使用每一个信道的图像数据,而是使用通过除了一个信道以外剩余的信道进行照射的情况下的图像数据。
[0111] 因此,在本实施方式中,在步骤S200中,不是通过一个信道的照射,而是通过除了一个信道以外剩余的信道的照射来执行图像取得时序。即,在信道数为n个的发送线圈的情况下,从1到n地改变所排除的信道,对除了一个信道以外使用(n-1)个信道进行的图像取得时序301执行n次,得到n个图像数据。
[0112] 与第一实施方式同样地,使用全部n个信道执行图像取得时序,以及在照射前置脉冲311后执行多个信号取得时序,最终使用(n-1)个信道的图像数据为n个,得到通过全部信道进行照射所得的图像数据以及通过全部信道进行照射的情况下的B1分布。用于得到全部信道的B1分布的脉冲时序并不限于使用上述前置脉冲的多TI法,与第一实施方式同样,也可以使用DAM和AFI。
[0113] 接着,使用这些图像数据和B1分布,计算各信道的B1分布。首先,根据公式(20)求出信道k(k为1~n的任意一个)的照射相位 和通过全部信道进行照射的情况下的照射相位 之间的差αk。另外,根据公式(21)求出通过全部信道进行照射的情况下的照射相位 和通过信道k以外的信道进行照射的情况下的照射相位 之间的差βk。
[0114]
[0115]
[0116] 在公式中, 是通过全部信道进行照射所得的图像数据(像素值), 是通过信道k以外的信道进行照射所得的图像数据(像素值),通过信号取得时序进行收集。
[0117] 如图6所示,对于信道k的照射强度Tk、信道k以外的信道的照射强度T-k、全部信道的照射强度Ttot之间的关系是:前两者的复数的和为全部信道的照射强度Ttot。在由3个复数0、Tk、Ttot形成的三角形中,能够测定Ttot的绝对值、相位αk、βk,因此能够决定三角形,即求出Tk。可以使用与公式(6)、(7)相同的公式,求出Tk的绝对值。通过对各像素进行该计算,能够求出信道k的B1分布。通过对全部信道进行同样的计算,能够求出全部信道的B1分布。
[0118] 根据本实施方式,与第一实施方式同样,只进行一次需要比较长时间的B1分布测量,就能够求出全部信道的B1分布,能够大幅缩短作为整体的B1分布测量时间。另外,在本实施方式中,不是对每一个信道得到图像数据,而是通过只除了一个信道以外的信道取得图像数据,因此在数据中能够减少B1小的区域,能够达到高SN。因此,本发明适合于具有3个以上信道的发送线圈的B1分布测量。
[0119] 此外,在本实施方式中,作为图像取得时序,说明了进行(n-1)个信道的照射的图像取得时序的情况,但也可以根据一个信道的图像数据来合成(n-1)个信道的图像数据。在该情况下,步骤S200的图像取得时序与第一实施方式同样,对每一个信道进行图像取得时序,得到各信道的图像。在步骤S210中,在进行上述公式(20)、(21)的计算之前,合成各信道的图像,生成(n-1)个信道的图像。如上述那样,使用该图像数据、全部信道的图像以及B1分布,计算各信道的B1分布。
[0120] <第三实施方式>
[0121] 即,在第一实施方式和第二实施方式中,说明了在B1分布测量的步骤S200中,与照射各个信道的图像取得时序不同而进行全部信道照射的图像取得时序303的情况,但在本实施方式中,省略全部信道照射的图像取得时序,使用通过各个信道的图像取得时序得到的图像来合成整体照射图像。以下,以与第一实施方式和第二实施方式不同的点为中心进行说明。
[0122] 在图7中表示在步骤S200中执行的脉冲时序的一个例子。在图中,用相同的符号表示与图4相同的要素。在此,为了简化说明,表示信道数为2的情况,但信道数也可以是3以上。在图8中概念性地表示本实施方式的S200和S210。在图8中表示信道数为3的情况。
[0123] 如图示那样,在本实施方式中,实施以下的时序301、302、30n,即通过各信道C1、C2、……进行照射,或通过除了一个信道以外剩余的信道进行照射而取得图像,但省略了通过全部信道进行照射的图像取得时序。然后,执行B1分布测量所需要的时序310。在图7中,作为一个例子,也表示出基于多TI法的脉冲时序310,但并不限于此。
[0124] 这些脉冲时序的结果是得到各信道或(n-1)个信道的图像(信道数的图像)、通过信号取得时序312得到的TI不同的多个图像。在步骤S210中,与第一实施方式和第二实施方式同样地进行全部信道照射的B1分布的计算、各个信道的B1分布的计算,但在本实施方式中,在这些计算之前,合成各信道的图像,得到全部信道的图像。在得到了每一个信道的图像Ik的情况下,根据公式(22)进行合成,在得到了(n-1)个信道的每个信道的图像Ii的情况下,根据公式(23)进行合成。
[0125]
[0126]
[0127] 根据本实施方式,在步骤S200中,可以省略全部信道照射的图像取得时序(图4的303),因此能够缩短用于B1分布测量的脉冲时序所需要的时间。
[0128] <第四实施方式>
[0129] 本实施方式的特征在于:将多个信道分割为2组,重复进行计算各组的B1分布的处理直到构成组的信道数成为1为止,。
[0130] 本实施方式所采用的图像取得时序由以下的时序构成,即在对多个信道进行2分割,重复进行分割直到分割后的信道数成为1为止时,使用各分割阶段的信道群和信道进行照射,取得多个图像。在该情况下,第二照射磁场分布计算部使用信道群的图像数据、信道的图像数据以及整体照射图像来计算每个信道的照射磁场分布。
[0131] 在图9中,以信道数为8的情况为例子,说明本实施方式的概要。对8个信道C1~C8进行2分割,分为信道C1~C4的群701和信道C5~C8的群702,针对这些信道群,例如与第一实施方式和第二实施方式同样,测量各信道群701、702的B1分布。另外,对信道群701、702进一步进行2分割,针对这些2分割后的信道群7011、7012、7021、7022,也同样地测量各信道群的B1分布。最终,进行重复直到构成群的信道成为一个为止。
[0132] 通过对进行2分割后的各信道群701、702的图像数据进行合成,能够得到通过进行2分割前的全部信道700进行照射的情况下的图像数据。另外,对于最初进行分割的群701、702的后段的分割群,能够根据分割前的群(701)的图像数据和分割后的一个群(7011)的图像数据来计算一个群(7011)和另一个群(7012)的B1分布。
[0133] 因此,不需要对全部信道群和信道进行图像取得时序,进行分割数的一半即可。在图9中,用实线围住通过图像取得时序取得图像数据的信道群或信道,用虚线围住能够省略图像取得时序的图像数据取得的信道群或信道。在步骤S200中,进行使用了这些用实线围住的信道群或信道的图像取得时序,在步骤S210中,如上述那样对每个群计算B1分布。此外,在图像取得时序后实施的全部信道照射的B1分布测量与第一实施方式和第二实施方式相同。
[0134] 以上,从第一实施方式到第四实施方式,说明了利用全部信道的图像(整体图像)和1个信道的图像(部分图像)或(n-1)个信道的图像(部分图像)之间的相位差来根据公式(6)、(7)计算磁场强度T的实施方式,但在这些实施方式中,在各信道的B1分布计算中使用图像的相位信息,因此在图像的SN低的区域中精度有可能降低。另外,如从公式(6)、(7)可知,在相位差(α-β)或(αk-βk)接近0和π的情况下公式发散,无法使用公式(6)、(7)计算磁场强度。在以下的实施方式中,其特征在于:在计算每个信道的B1分布的步骤S310中,具备用于防止图像的SNR低的区域中的精度的降低和计算发散的单元。
[0135] 即,计算部具备:判定部,其对每个像素判定一个部分照射图像的相位和上述整体图像的相位之间的相位差、以及其他部分照射图像的相位和上述整体图像的相位之间的相位差的差分是预定的阈值以上或以下。
[0136] 特别地,以下说明的第五实施方式和第六实施方式的特征在于:计算部具备:判定部,其对每个像素判定一部分信道的部分照射图像的相位和整体图像的相位之间的相位差(α或αk)、以及上述一部分以外的信道的部分照射图像的相位和上述整体图像的相位之间的相位差(β或βk)的差分(α-β或αk-βk)是预定的阈值以上或以下,根据判定部的判定结果,进行照射磁场分布的再计算。
[0137] 在图10中,表示第五实施方式和第六实施方式共通的CPU8的功能框图。在图10所示的功能框图中,用相同的符号表示与图2相同的结构要素,省略其说明。如图示那样,计算部70具备判定部741。判定部741在由第二照射磁场分布计算部根据图像的相位差计算各信道的B1分布时,判定是否能够根据图像的SN和所求出的图像的相位差来计算B1分布。其结果是在判定根据图像的SN而B1分布计算的精度低下、或根据所求出的相位差而B1分布计算发散的情况下,经由控制部80进行时序控制部81和第一照射磁场分布计算部73的再测量、再计算。以下,说明判定部741的判定后的处理不同的实施方式。
[0138] <第五实施方式>
[0139] 在本实施方式中,与第五实施方式同样,也由判定部741判断相位差的差分“α-β”或“αk-βk”的值是否接近θ或π。在本实施方式中,在对于某信道而差分接近θ或π的情况下,针对该信道改变所照射的RF脉冲的相位,使得再测量图像。
[0140] 在图11中表示本实施方式的处理步骤。
[0141] 首先,取得各信道的图像数据(步骤S101)。图像数据既可以如第一实施方式那样是各信道的图像数据,也可以如第二实施方式那样是除了一个信道以外剩余的信道的图像数据,还可以如第四实施方式那样是对全部信道进行2分割后的信道群的图像数据。另外,也可以是对多个信道的图像进行合成所得的数据。这里为了简化说明,以每个信道的图像数据的情况为例子进行说明。
[0142] 接着,使用一个信道的图像数据(部分照射图像)、对该一个信道以外的图像进行合成所得的合成图像(部分照射图像)、全部信道的图像数据,对每个像素求出照射相位的差分α、β(步骤S102)。求出该相位差分α、β的差或和,判定其值是否满足下式(24)(步骤S103)。
[0143] |α-β|<θ或π-θ<|α-β|<π+θ (24)
[0144] (在公式中,θ是预先设定的阈值)
[0145] 在预测判定结果、相位差分|α-β|满足公式(24)且预测磁场强度计算失败的情况下,针对步骤S102中的成为计算对象的信道j,使激励RF脉冲的相位不同而再次取得图像(步骤S104)。进行再测量的情况下的RF相位例如为第一次测量时的相位±π/2。
[0146] 针对再取得的信道j的图像和信道j以外的信道的合成图像,对于判定为满足公式(24)的像素,再次再计算与全部信道图像的相位之间的相位差α和β(步骤S102),根据公式(6)、(7)计算磁场强度(步骤S105)。
[0147] 在针对全部像素,根据公式(6)、(7)计算出照射磁场强度后(步骤S106),针对其他信道也进行同样的处理,得到全部信道的B1分布(步骤S107)。
[0148] 此外,在步骤S101中,在取得了除了一个信道以外剩余的信道的图像数据的情况下,将上述α、β代入到公式(20)、(21)的αk、βk,进行同样的处理即可。
[0149] 根据本实施方式,在存在SN低的区域的情况和是公式发散的相位差的情况下,也能够避免公式的发散,高精度地求出各信道的B1分布。
[0150] <第六实施方式>
[0151] 本实施方式的特征在于:根据判定部741的判定结果,使在B1分布计算中使用的信道的组合发生变化。
[0152] 在图12和图13中表示本实施方式的处理步骤的一部分。在图12中,用相同的符号表示与图11相同的步骤。在本实施方式中,其特征在于:代替第五实施方式的步骤S104(再测量步骤)而包括步骤S120。图13详细表示图12所示的步骤S120。
[0153] 在本实施方式中,取得各信道的部分照射图像和各信道以外的信道的合成图像(S101)、计算全部信道图像(整体图像)的相位和各信道的部分照射图像或合成图像的相位之间的相位差(α、β)(S102)以及进行公式(24)的判定(步骤S103)也与第五实施方式相同。
[0154] 在预测判定部741的判定的结果、相位差分|α-β|满足公式(24)且预测磁场强度计算失败的情况下,使用2个信道(例如j和j+1)的图像和该2个信道以外的信道的图像,再次进行使用一个信道j的图像和该一个信道以外的信道的图像的计算(步骤S120)。因此,首先使用在步骤S101中取得的各信道的图像,对2个信道的图像和该2个信道以外的信道的图像进行合成(步骤S121)。接着,针对这些2个图像,计算与整体图像的相位之间的相位差(S122),使用这些相位差和通过全部信道进行照射的情况下的磁场强度,根据公式(6)、(7)计算通过2个信道进行照射的情况下的磁场强度(S123)。
[0155] 例如,在步骤S103中信道1的磁场强度计算发散的情况下,如图14(a)所示,根据通过信道1和信道2进行照射所得的图像和整体图像之间的相位差α1、β1、通过全部信道进行照射的情况下的磁场强度Ttotal,根据公式(6)、(7),计算通过信道1、2进行照射的情况下的磁场强度T(1+2)。
[0156] 使用在步骤S143中计算出的通过2个信道进行照射的情况下的磁场强度,将其分解为各信道的磁场强度。具体地说,例如如图14(b)所示,分别计算2个信道(在此示例信道1和信道2)的合成图像的相位和信道1的图像的相位以及信道2的图像的相位之间的差分α2、β2(步骤S124),使用这些相位差分α2、β2、在步骤S143中计算出的通过2个信道进行照射的情况下的磁场强度T(1+2),根据公式(6)、(7),计算信道1的磁场强度T1(步骤S105)。
[0157] 针对在判定步骤S103中判定为满足公式(24)的像素进行步骤S140中的计算即可,针对其他像素,直接在步骤S105中计算磁场强度。由此,在包含被判定为磁场强度计算失败的像素的情况下,也能够高精度地计算磁场强度。另外,只针对出现问题的像素进行用于再计算的步骤S140即可,因此能够防止计算量大幅增加。
[0158] 对于其他信道,与第五实施方式同样进行同样的步骤S101~S108和S120。
[0159] 根据本实施方式,在存在SN低的区域的情况、是公式发散的相位差的情况下,也能够避免公式的发散,高精度地求出各信道的B1分布。并且不需要进行再测量,因此能够缩短B1分布测量的整体时间。
[0160] 以上,对每个实施方式说明了图3所示的MRI装置的处理步骤中的执行用于B1分布测量的脉冲时序的步骤S200、以及使用在步骤S200中收集到的数据计算B1分布的步骤S210的详细,但各实施方式也可以进行各种变更、追加。例如,图像取得时序和信号取得时序不只是二维脉冲时序,也可以是三维脉冲时序,在该情况下,能够取得预定的量的B1分布。另外,在上述实施方式中,说明了得到通过具备多个信道的发送线圈的全部信道进行照射时的图像数据和B1分布,但全部信道并不需要是构成发送线圈的信道的全部,在将构成发送线圈的一部分的多个信道设为全部信道,测量构成该多个信道的各个信道的B1分布的情况下,也能够应用上述实施方式。
[0161] 接着,说明使用以上那样而求出的各信道的B1分布的摄像(主摄像)。
[0162] 在主摄像时,控制部使用对每个信道计算出的照射磁场分布进行RF匀场。具体地说,控制部具有取得被检测体的图像的第三图像取得时序(主摄像时序),计算部具备:匀场部,其使用由第二照射磁场分布计算部计算出的每个信道的照射磁场分布,对每个信道计算通过第三图像取得时序进行照射的高频磁场的振幅和相位的组。
[0163] 使用了各信道的B1分布的摄像的步骤与现有的摄像相同,但以下返回图3的流程简单进行说明。
[0164] 在摄像之前,使用在步骤S210中计算出的B1分布进行RF脉冲的调整。在设RF线圈的信道数为n,将对每个信道而求出的B1分布设为B1k(r),将向各小型RF线圈供给的高频信号的振幅和相位设为Ak、φk时,可以用公式(25)表示作为整体的磁场分布B1total(r)。
[0165]
[0166] 使公式(25)的振幅和相位的组 发生变化,设为磁场分布B1total(r)(r是实空间坐标的位置),求出给出均匀的磁场分布B1(r)的振幅和相位的组(S220)。该计算能够利用公知的非线性最优化算法来求解,例如可以使用将根据公式(25)求出的B1total(r)和成为目标的磁场分布之间的平均平方误差的平方根进行最小化的最优化算法,求出振幅和相位的组
[0167] 对各小型RF线圈(相当于1个信道的线圈)设定所求出的振幅和相位的组。具体地说,通过时序产生器4和调制器12,调整向RF线圈的各信道供给的高频脉冲的振幅和定时。
[0168] 使用所设定的振幅和相位,进行希望的摄像,重构图像(步骤S230、S240)。在步骤S200、210中测量出的B1分布依存于进行了测量的被检测体的部位,因此在被检测体和摄像部位发生变化的情况下,进行B1分布的再测量(S250)。即,返回到步骤S200,进行B1分布的测量、反映了该结果的各小型RF线圈的振幅以及相位的设定。另一方面,在部位没有变更的情况,或部位的移动是可以直接使用所设定的振幅和相位的程度的移动的情况下,以相同的照射条件继续进行摄像直到摄像结束为止(S260)。通过这样只在被检测体和摄像部位发生变化时进行B1分布测量,能够减少B1分布测量的次数,能够提高检查的吞吐量。
[0169] 实施例
[0170] 作为实施例,使用2个信道的发送线圈,利用第一实施方式的方法,进行了B1分布测量。作为比较例子,使用与实施例相同的多TI法,对每个信道进行B1分布测量。在图15、图16中表示结果。图16是图15的线轮廓,在各图中,(a)、(b)表示实施例的结果,(c)、(d)表示比较例子的结果。在对每个信道进行B1分布测量的比较例子中,确认了针对在B1低的区域中计算误差大的情况,在实施例中改善了B1低的区域的值,作为整体提高了精度。
[0171] 产业上的可利用性
[0172] 根据本发明,能够在极短时间内进行RF脉冲的磁场分布测量(B1分布测量)。因此,能够根据摄像部位的变化,实时地进行B1分布测量和基于该结果的RF脉冲的控制,因此能够减轻因摄像时间延长而对被检测体的负担,并且在容易受到被检测体的体内的磁场的影响的高磁场MRI中,能够提供排除了该影响的诊断能力高的图像。
[0173] 附图标记的说明
[0174] 2:静磁场产生部;3:倾斜磁场产生部;4:时序产生器;5:发送部;6:接收部;7:信号处理部;8:CPU(计算部、控制部);11:高频振荡器;12:调制器;13:放大器;14a:高频线圈(发送线圈)。