专利名称：磁共振成像装置以及磁共振成像方法
技术领域：
本发明的实施方式涉及利用拉莫尔频率的高频(RF 射频)信号磁激励被检体 的原子核自旋，并且根据伴随该激励产生的核磁共振(NMR)信号重构图像的磁共振成像 (MRI)装置。另外，本发明的实施方式还涉及用于在磁共振成像装置和磁共振成像方法中得 到期望的RF输出波形的技术。
背景技术：
磁共振成像是利用拉莫尔频率的RF信号磁激励放置于静磁场中的被检体的原子 核自旋，根据伴随该激励产生的MR信号来重构图像的摄像法。在该磁共振成像领域中，有控制RF发送脉冲的波形的技术。例如有使得FSE (fast spin echo，快速自旋回波)序列的再聚焦(refocus)角度可变的VFA(variable flip angle，可变翻转角)法(例如参照日本特开2005-21690号公报以及日本特许第3405813 号公报)。根据VFA法，通过调整再聚焦角度，不仅可以减少�：佣纳贫员榷龋一箍� 以降低SAR(specific absorption rate，比吸收率)。另外，SAR是表示由于磁场而引起的 在被检体内的能量累积量的基准值。另外，使RF发送脉冲的波形变形的 VERSE (variable rateselective excitation, 可变速率选择性激励)法也是公知的。并且，伴随RF发送脉冲的波形控制的标签脉冲也是 公知的。但是，象利用VFA法、VERSE法或标签脉冲的脉冲序列那样，如果利用具有矩形波 等急剧倾斜的波形的RF发送脉冲的脉冲序列来执行扫描，则RF放大器不能生成期望的RF 波形而过冲(overshoot)或下冲(undershoot)。因此，在执行伴随强度急剧变化的RF发送 脉冲的施加的扫描的情况下，稳定地输出期望的RF输出波形成为课题。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种在磁共振成像中能够更稳定地得到期望的RF输出 波形的技术。根据本发明的一个实施方式，磁共振成像装置具有收集部，根据从放大器输出的 补偿前的高频输出波形，对高频控制波形进行补偿，以从放大器输出用于生成空间非选择 性高频磁场的期望的高频输出波形，并且使用补偿后的高频控制波形，收集磁共振信号；以 及生成部，根据所收集的磁共振信号，生成图像数据。根据本发明的一个实施方式，磁共振成像方法具有如下步骤根据从放大器输出 的补偿前的高频输出波形，对高频控制波形进行补偿，以从放大器输出用于生成空间非选 择性高频磁场的期望的高频输出波形；使用补偿后的高频控制波形，收集磁共振信号；以 及根据所收集的磁共振信号，生成图像数据。
图1是示出磁共振成像装置的一个实施方式的结构图。图2是图1所示的计算机的功能框图。图3是示出向RF放大器输入的RF输入波形、从RF放大器输出的与RF输入波形 对应的RF输出波形、向RF放大器输入的补偿后的RF输入波形、以及从RF放大器输出的与 补偿后的RF输入波形对应的RF输出波形的一例的概念图。图4是示出与作为RF输出波形而从RF放大器输出的过冲分量对应的RF输入波 形的非线性的图。图5是示出对考虑到放大器的响应的非线性而补偿的RF控制波形与未考虑非线 性而补偿的RF控制波形进行比较的例子的图。图6是示出在VFA法中在发送了一次激励用RF脉冲后发送的一组再聚焦脉冲的 翻转角的一例的图。图7是示出伴随RF发送脉冲的输出波形的补偿而由图1所示的磁共振成像装置 进行成像时的流程的流程图。图8是示出通过硬件的控制来补偿向RF放大器输入的RF输入波形的情况下的发 送器的结构例的图。
具体实施例方式参照
磁共振成像装置以及磁共振成像方法的实施方式。(结构和功能)图1是示出磁共振成像装置的实施方式的结构图。磁共振成像装置20具有形成静磁场的筒状的静磁场用磁铁21、设置在该静磁场 用磁铁21的内部的勻场线圈22、倾斜磁场线圈23和RF线圈24。另外，磁共振成像装置20中具有控制系统25。控制系统25具有静磁场电源26、 倾斜磁场电源27、勻场线圈电源28、发送器29、接收器30、序列控制器31和计算机32。控 制系统25的倾斜磁场电源27包括X轴倾斜磁场电源27x、Y轴倾斜磁场电源27y和Z轴倾 斜磁场电源27z。另外，计算机32中具有输入装置33、显示装置34、运算装置35和存储装 置36。静磁场用磁铁21与静磁场电源26连接，具有利用从静磁场电源26供给的电流在 摄像区域中形成静磁场的功能。另外，静磁场用磁铁21在很多情况下由超导线圈构成，在 励磁时与静磁场电源26连接而被供给电流，但一般情况下，一旦被励磁后就成为非连接状 态。另外，有时静磁场用磁铁21由永久磁铁构成，不设置静磁场电源26。另外，在静磁场用磁铁21的内侧，在同轴上设置筒状的勻场线圈22。勻场线圈22 与勻场线圈电源28连接，从勻场线圈电源28向勻场线圈22供给电流，从而使静磁场均勻化。倾斜磁场线圈23包括X轴倾斜磁场线圈23x、Y轴倾斜磁场线圈23y以及Z轴倾 斜磁场线圈23z，在静磁场用磁铁21的内部形成为筒状。在倾斜磁场线圈23的内侧设置床 37，作为摄像区域，在床37上放置被检体P。RF线圈24包括内置于架台(gantry)中的用 于RF信号的发送接收的全身用线圈(WBC 全身线圈)和设置在床37或被检体P附近的用 于RF信号的接收的局部线圈等。
另外，倾斜磁场线圈23与倾斜磁场电源27连接。倾斜磁场线圈23的X轴倾斜磁 场线圈23x、Y轴倾斜磁场线圈23y、Z轴倾斜磁场线圈23z分别与倾斜磁场电源27的X轴 倾斜磁场电源27x、Y轴倾斜磁场电源27y、Z轴倾斜磁场电源27z连接。并且，利用从X轴倾斜磁场电源27x、Y轴倾斜磁场电源27y和Z轴倾斜磁场电源 27z分别向X轴倾斜磁场线圈23x、Y轴倾斜磁场线圈23y和Z轴倾斜磁场线圈23z供给的 电流，可以在摄像区域中分别形成X轴方向的倾斜磁场Gx、Y轴方向的倾斜磁场Gy和Z轴 方向的倾斜磁场Gz。RF线圈24与发送器29以及/或者接收器30连接。发送用的RF线圈24具有从 发送器29接收RF信号而发送到被检体P的功能，接收用的RF线圈24具有的功能是，接收 与RF信号对被检体P内部的原子核自旋的激励相伴随而产生的NMR信号，并提供给接收器 30。另一方面，控制系统25的序列控制器31与倾斜磁场电源27、发送器29和接收器 30连接。序列控制器31具有如下功能存储序列信息，该序列信息描述了为了驱动倾斜磁 场电源27、发送器29和接收器30所需的控制信息，例如应施加到倾斜磁场电源27上的脉 冲电流的强度和施加时间、施加定时等动作控制信息；以及按照所存储的规定的序列，通过 驱动倾斜磁场电源27、发送器29和接收器30，产生X轴倾斜磁场Gx、Y轴倾斜磁场Gy和Z 轴倾斜磁场Gz以及RF信号。另外，序列控制器31接收原始数据(raw data)并提供给计算机32，该原始数据是 通过接收器30中的NMR信号的检波和A/D(数字-模拟)转换而得到的复数数据。因此，发送器29具有根据从序列控制器31接收的控制信息向RF线圈24提供RF 信号的功能，而接收器30具有如下功能对从RF线圈24接收的NMR信号进行检波，执行所 需的信号处理并且进行A/D转换，生成数字化的复数数据即原始数据；以及将生成的原始 数据提供给序列控制器31。另外，通过由运算装置35执行保存在计算机32的存储装置36中的程序，使计算 机32具有各种功能。但是，也可以不依赖于程序而在磁共振成像装置20中设置具有各种 功能的特定电路。图2是图1所示的计算机32的功能框图。计算机32利用程序而作为摄像条件设定部40、序列控制器控制部41和数据处理 部42起作用。摄像条件设定部40具有RF输出波形补偿部40A和补偿参数表40B。摄像条件设定部40具有如下功能根据来自输入装置33的指示信息，设定包含脉 冲序列的摄像条件，将所设定的摄像条件提供给序列控制器控制部41。RF输出波形补偿部 40A具有如下功能根据将在计算机32中生成的RF控制波形作为输入波形而从发送器29 所具有的RF放大器29A实际输出的RF输出波形，补偿被设定为摄像条件的脉冲序列的RF 脉冲的波形。图3是示出向RF放大器29A输入的RF输入波形、从RF放大器29A输出的与RF 输入波形对应的RF输出波形、向RF放大器29A输入的补偿后的RF输入波形、以及从RF放 大器29A输出的与补偿后的RF输入波形对应的RF输出波形的一例的概念图。在图3(A)、(B)、(C)和⑶中，横轴表示时间，纵轴表示RF脉冲的信号强度(振 幅)。另外，图3 (A)示出向RF放大器29A输入的补偿前的RF输入波形I (t)，图3 (B)示出从RF放大器29A输出的与RF输入波形I⑴对应的RF输出波形0(t)，图3 (C)示出向RF 放大器29A输入的补偿后的RF输入波形I ’(t)，图3 (D)示出从RF放大器29A输出的与补 偿后的RF输入波形I’ (t)对应的RF输出波形0’ (t)。与计算机32中生成的RF控制波形对应的、从RF放大器29A输出的RF输出波形， 可以通过预扫描而在成像扫描之前事先收集。例如，如图3(A)所示，在摄像条件设定部40 中，生成空间非选择性矩形波作为预扫描中的RF控制波形，通过序列控制器控制部41和序 列控制器31后，输出到发送器29内的RF放大器29A。RF放大器29A将图3㈧所示的矩 形波作为RF输入波形I (t)，输出图3 (B)所示的RF输出波形0(t)。该RF输出波形0(t) 可以在RF输出波形补偿部40A中监视。在实际观测到的RF输出波形0(t)中，根据向RF放大器29A输入的RF输入波形 I (t)的振幅和RF放大器29A的特性，如图3 (B)所示产生过冲或下冲。因此，RF输出波形补偿部40A具有根据RF输入波形I⑴和RF输出波形0(t)补 偿用于成像扫描的RF输入波形的功能。在此说明RF输入波形的补偿方法。向RF放大器29A输入的补偿前的RF输入波 形I(t)和RF输出波形0(t)利用响应函数h(t)而具有式⑴的关系。[式1]h(t) = 0(t)/I(t). . . (1)因此，为了使补偿前的RF输入波形I (t)作为RF放大器29A的RF输出波形而输 出，如式(2)所示将I(t)/h(t)作为补偿后的RF输入波形I’ (t)即可。[式2]Γ (t) = I(t)/h(t). · · (2)通过式⑵求出的补偿后的RF输入波形I’⑴成为如图3(C)所示的波形。另外， 如果将图3(C)所示的补偿后的RF输入波形I’ (t)输入到RF放大器29A，则输出图3 (D) 所示的理想矩形波作为RF输出波形0’(t)。但是，有时即使将通过式(2)计算的补偿后的RF输入波形I’ (t)输入到RF放大 器29A，由于RF放大器29A的特性和补偿后的RF输入波形I’ (t)的振幅，补偿依然不充分 从而无法输出理想的RF输出波形。因此，可以利用在将通过式(2)补偿后的RF输入波形I’⑴作为输入的情况下输 出的RF输出波形0’ (t)，将响应函数h’ (t)规定为h’ (t) =0，(t)/I，⑴。并且，利用响 应函数h’(t)，如以下的式⑶那样，求出补偿后的RF输入波形I”(t)。[式3]I” ⑴=I，(t)/V ⑴· · ·(3)即，在通过一次修正无法充分地修正RF输入波形的情况下，进行两次以上的利用 响应函数的RF输入波形的修正。可以针对每个成像扫描，事先执行预扫描并监视RF输出波形，由此进行向RF放大 器29A输入的RF输入波形的补偿。另外，也可以在用于测定RF放大器29A的接收增益的 预扫描中，监视RF输出波形。但是，在RF放大器29A中实际成为过冲的原因的输入信号分量的强度不是线性 的，而是非线性的。
图4是示出成为从RF放大器29A作为RF输出波形输出的过冲分量的一个原因的、 RF输入波形的非线性的图。在图4中，横轴表示向RF放大器29A输入的RF发送脉冲的功率I (kW)，纵轴表示 与RF发送脉冲对应地从RF放大器29A输出的RF发送脉冲的功率的峰值Op (kff)。如图4所示，向RF放大器29A输入的RF发送脉冲的功率I相对于从RF放大器29A 输出的RF发送脉冲的功率的峰值Op具有非线性。因此，考虑到与假定为线性的情况下的 RF输入波形的补偿量和考虑了非线性的情况下的RF输入波形的补偿量之差相当的非线性 项，进行向RF放大器29A输入的RF输入波形的补偿，这在精度方面是优选的。作为具体示例，可以利用考虑了向RF放大器29A输入的RF发送脉冲的功率I的 非线性的修正系数k(I)、k’(I’)，如式(4-1)或式(4-2)所示，进一步修正通过式(2)或 式⑶求出的RF输入波形I’(t)。[式4]I，(t) = k{I ⑴} · I (t) /h (t) · · · (4-1)I” (t) = k，{I，(t)} · I，(t)/h，(t). . . (4-2)修正系数k(I)、k’(I’)可以根据如图4所示预先测定的曲线图(plot)数据求 出，该曲线图数据表示出针对每个向RF放大器29A输入的RF发送脉冲的功率I，从RF放大 器29A输出的RF发送脉冲的功率的峰值Op。例如，通过对各曲线图数据进行多项式拟合， 得到图4所示的曲线图。并且，如图4所示，将受到非线性影响的实际的RF发送脉冲的输 出功率的峰值Op (对应于图4的实线曲线)、与假定为线性的情况下的RF发送脉冲的输出 功率的峰值之比作为修正系数k(I)、k’(I’)。因此，修正系数k(I)、k’(I’)成为针对每 个RF输入波形I (t)、I’(t)不同的值。这样求出的用于修正过冲的非线性分量的修正系数k(I)、k’(I’ )可以作为与RF 输入波形I(t)、I’(t)相关联的查找表而保存在补偿参数表40B中。并且，RF输出波形补 偿部40A反映成为RF放大器29A中的过冲分量的一个原因的RF输入波形的非线性，进行 脉冲序列上的RF控制波形的补偿。在该补偿中，RF输出波形补偿部40A参照作为补偿参 数保存在补偿参数表40B中的每个RF输入波形I(t)、I’ (t)的修正系数k(I)、k’(I’)，例 如使用与通过预扫描得到的RF输入波形I (t)对应的补偿参数。图5示出对考虑到RF放大器29A的响应的非线性而补偿的RF控制波形与未考虑 非线性而补偿的RF控制波形进行比较的例子。在图5中，横轴表示时间(ms)，纵轴表示RF发送脉冲的功率(kW)。在将IOkW的 矩形波作为RF放大器29A的RF输入波形I (t)的情况下，如果不进行RF输入波形I (t)的 波形补偿，则从RF放大器29A输出如图5的菱形曲线图所示的RF输出波形0(t)，产生过 冲。在按照式(2)不考虑RF放大器29A的响应的非线性而补偿RF输入波形I (t)的情况 (仅使用反函数进行补偿的情况)下，得到如图5的方形曲线图所示的补偿后的RF输入波 形 I，_linear(t)。但是，根据图4的表示RF放大器29A的响应的非线性的数据可知，为了从RF放 大器29A输出IOkW的矩形波，在精度方面希望使用向RF放大器29A输入与图4的纵轴的 IOkff对应的横轴的6kW的RF发送脉冲的情况下的响应函数，来进行RF输入波形I⑴的波 形补偿。
因此，如果按式(4-1)所示使用修正系数k(I)并且考虑到RF放大器29A的响应 的非线性来补偿RF输入波形I (t)，则得到图5的三角形曲线图所示的补偿后的RF输入波 形I’_nonlinear(t)。此时的修正系数k(I)通过参照补偿参数表40B来取得。而且，也可以根据如下得到的RF输出波形和响应函数，来补偿RF控制波形利用 通过使用修正系数k(I)、k’(I’ )对RF输入波形I (t)、I’ (t)进行修正而得到的RF输入 波形k(I) · I(t)、k，(I，) · I，(t)再次实施预扫描。不仅修正系数k(I)、k’(I’)，还可以将与每个RF输入波形I(t)、I’ (t)相关联的 响应函数、修正量或过去取得的适当补偿后的每个RF输入波形I’(t)、I”(t)自身作为补 偿参数保存在补偿参数表40B中。例如，通过在补偿参数表40B中保存与输入波形I (t)、 I’ (t)的倾斜(振幅/ms)对应的过冲量或输入波形I (t)、I’ (t)的修正量，可以不执行上 述的预扫描而求出与输入波形I(t)、I’(t)的振幅或倾斜对应的RF控制波形的补偿量。另 外，通过在补偿参数表40B中保存补偿后的RF输入波形I’(t)、I”(t)自身，也可以不执行 上述的预扫描而在设定成像扫描用的摄像条件时进行RF控制波形的补偿。这样的RF控制波形的补偿可以针对伴随相位调制的波形那样的具有矩形波以外 的期望波形的RF发送脉冲进行。因此，可以在摄像条件设定部40中设定伴随具有急剧倾 斜的期望波形的已补偿的RF发送脉冲的施加的脉冲序列。即，可以通过脉冲序列的控制来 修正脉冲序列上的RF发送脉冲的波形。图6示出在VFA法中在发送了一次激励用RF脉冲后发送的一组再收敛用RF脉冲 (再聚焦脉冲)的翻转角的一例。在图6中，纵轴表示各个再聚焦脉冲的翻转角，横轴表示 再聚焦脉冲的个数(即回波数)。参照图6说明利用实测数据来决定如下的曲线(与图4的实线对应)的方法该 曲线规定“向RF放大器29A输入的RF发送脉冲的功率”与“从RF放大器29A输出的RF发 送脉冲的功率的峰值”的非线性。在本实施方式中，作为一个例子，在预扫描中如图6所示改变翻转角，将各个再聚 焦脉冲作为矩形波发送，在发送各个再聚焦脉冲之前进行测定。即，测定“向RF放大器29A 输入的RF发送脉冲的功率”与“从RF放大器29A输出的RF发送脉冲的功率的峰值”。由于得到再聚焦脉冲的个数的上述测定数据，因此可以使用所有测定数据来求出 上述“规定非线性的曲线”。但是，通过例如按照以下步骤从所有数据中进行采样，求出规定 非线性的曲线，可以缩短计算时间。具体地说，使用在纵轴上均等地进行抽取而得到的测定值，使其包含翻转角的最 大值和最小值。在图6中，例如在使用5个数据的情况下，使用发送了提供翻转角30°、 65°、100°、135°、170°的再聚焦脉冲的矩形波的情况下的功率测定值。在翻转角从 170°下降到30°的阶段，(到第20个再聚焦脉冲为止)，只要发送提供翻转角30°、65°、 100°、135°、170°的再聚焦脉冲，就可以使用它们的测定值(仅为一例)。但是，在图6中，在翻转角下降到30°的阶段，没有提供翻转角135°的再聚焦脉 冲。这种情况下，作为在翻转角从30°上升的阶段发送的再聚焦脉冲，只要有提供翻转角 135°的再聚焦脉冲，就可以使用其测定值。即，在图6中，作为一个例子，按照翻转角从大 到小的顺序，可以使用第1个、第44个、第8个、第12个、第20个再聚焦脉冲的测定值。为了补充理解，图6的右侧示出数值的一例。作为再聚焦脉冲，在发送将翻转角倾斜170°的矩形波的情况下，输出功率的峰值(即过冲部分的最大功率值)例如成为 20KW(千瓦)。作为再聚焦脉冲，在发送将翻转角倾斜30°的矩形波的情况下，输出功率的 峰值例如成为5KW (千瓦)。然后，通过对上述5个测定值适当地进行插值/拟合，可以在预 扫描中预先决定规定图4的实线所示的非线性的曲线。以下说明计算机32的其它功能。序列控制器控制部41具有如下功能在接收到来自输入装置33的扫描开始指示 信息的情况下，通过将包含从摄像条件设定部40取得的脉冲序列的摄像条件提供给序列 控制器31，对其进行驱动控制。另外，序列控制器控制部41具有如下功能从序列控制器 31接收原始数据，将其配置于形成在数据处理部42中的k空间中。数据处理部42具有如下功能通过对配置于k空间中的k空间数据实施包含傅立 叶变换(FT =Fourier transform)的图像重构处理，来重构图像数据；对通过重构得到的图 像数据进行必要的图像处理，生成显示用的二维图像数据；以及在显示装置34上显示所生 成的显示用的图像数据。(动作和作用)以下说明磁共振成像装置20的动作和作用。这里说明通过预扫描对RF输出波形 进行监视，根据RF输出波形并且考虑到RF放大器29A的响应的非线性，对RF控制波形进 行补偿的情况。另外，也可以不执行预扫描而参照补偿参数表40B来补偿RF控制波形，还 可以不考虑RF放大器29A的响应的非线性来补偿RF控制波形。图7是示出伴随RF发送脉冲的输出波形的补偿而由磁共振成像装置20进行成像 时的流程的流程图。首先，在步骤Sl中，通过执行预扫描来监视从RF放大器29A输出的RF输出波形。S卩，在摄像条件设定部40中，将作为RF控制波形而具有空间非选择性矩形波等期 望波形的脉冲序列设定为预扫描用的摄像条件。所设定的预扫描用的脉冲序列从摄像条件 设定部40通过序列控制器控制部41和序列控制器31后，输出到发送器29内的RF放大器 29A。RF放大器29A将例如图3(A)所示的空间非选择性矩形波作为RF输入波形I (t)，输 出图3(B)所示的RF输出波形0(t)。RF输出波形0(t)由RF输出波形补偿部40A取得，在 RF输出波形补偿部40A中对RF输出波形0 (t)进行监视。在本实施方式中，作为一个例子，执行VFA法的预扫描。在每次发送激励用RF脉 冲时，将分别改变了翻转角的一组再聚焦用RF脉冲作为矩形波发送。并且，在发送各个再 聚焦脉冲前后测定“向RF放大器29A输入的RF发送脉冲的功率”与“从RF放大器29A输 出的RF发送脉冲的功率的峰值”。接着，在步骤S2中，在摄像条件设定部40中设定基于包含RF输出波形0 (t)的RF 控制波形的补偿的成像扫描用的摄像条件。S卩，RF输出波形补偿部40A根据RF输出波形0(t)，利用式(4_1)或式(4_2)求 出考虑到RF放大器29A的响应的非线性而补偿后的RF输入波形I’(t)、I” (t)。具体地 说，例如按照图6说明的步骤，根据通过预扫描得到的测定值来决定规定RF放大器29A中 的输入输出之比的非线性的曲线。此时，RF输出波形补偿部40A参照补偿参数表40B来取 得补偿所需的修正系数k(I)、k’(I’)。然后，摄像条件设定部40将以补偿后的RF输入波 形I’(t)、I” (t)作为RF控制波形的脉冲序列设定为成像扫描用的摄像条件。
然后，在步骤S3中，执行成像扫描。为此，预先在床37上放置被检体P，在由静磁场电源26励磁的静磁场用磁铁 21 (超导磁铁)的摄像区域中形成静磁场。另外，从勻场线圈电源28向勻场线圈22供给电 流，使形成在摄像区域中的静磁场均勻化。然后，如果从输入装置33向序列控制器控制部41提供了扫描开始指示，则序列控 制器控制部41将包含从摄像条件设定部40取得的脉冲序列的摄像条件提供给序列控制器 31。序列控制器31按照从序列控制器控制部41接收的脉冲序列，驱动倾斜磁场电源27、发 送器29和接收器30，从而在放置了被检体P的摄像区域中形成倾斜磁�。⑶掖覴F线圈 24产生RF信号。此时，从RF线圈24发送的RF发送脉冲成为具有期望波形的RF发送脉冲。这是 因为该RF发送脉冲是按照向RF放大器29A输入补偿后的RF输入波形I，(t)、1” (t)并从 RF放大器29A向RF线圈24输出的RF输出波形0，(t)、0” (t)而生成的。然后，由于被检体P内部的核磁共振而生成的NMR信号由RF线圈24接收并提供 给接收器30。接收器30从RF线圈24接收NMR信号，在执行了所需的信号处理后，通过进 行A/D转换而生成原始数据。接收器30将生成的原始数据提供给序列控制器31。序列控 制器31将原始数据提供给序列控制器控制部41，序列控制器控制部41将原始数据配置于 数据处理部42中形成的k空间中。然后，在步骤S4中，在数据处理部42中生成图像数据，所生成的图像数据由显示 装置34显示。S卩，数据处理部42对配置于k空间中的k空间数据实施图像重构处理，来重构图 像数据，对通过重构得到的图像数据进行必要的图像处理，生成显示用的图像数据。并且， 在显示装置34上显示所生成的显示用的图像数据。这样显示的图像是按照具有被补偿成以期望的波形发送的RF控制波形的脉冲序 列而收集的，因此成为具有更好的对比度的图像。S卩，如上所述的磁共振成像装置20根据从RF放大器29A实际输出的RF输出波形， 针对每个点补偿RF控制波形，并利用补偿后的RF控制波形来执行成像扫描。因此，磁共振 成像装置20可以通过执行预扫描对从RF放大器29A输出的RF输出波形进行监视，或者在 查找表中保存从RF放大器29A输出的RF输出波形或补偿后的RF控制波形。(效果)因此，根据磁共振成像装置20，即使RF发送波形是矩形波或伴随相位调制的波形 等急剧倾斜的波形，也可以补偿RF放大器29A中的过冲或下冲，按照设计稳定地生成并发 送具有期望波形的RF发送脉冲。另外，也可以防止具有过剩振幅的RF发送脉冲的施加。根据以上说明的一个实施方式，在磁共振成像中，可以更稳定地得到期望的RF输 出波形。(变形例)在上述实施例中，通过作为软件的脉冲序列的控制来补偿RF发送脉冲的波形，但 也可以通过控制位于RF放大器29A的前级的发送系统的硬件，来补偿RF发送脉冲的波形。图8是示出通过硬件的控制来补偿向RF放大器29A输入的RF输入波形的情况下 的发送器29的结构例的图。
如图8所示，在发送器29内的RF放大器29A的前级设置RF输入波形补偿电路 29B。并且，与图2所示的补偿参数表40B同样的、用于存储补偿参数的补偿参数表29C与 RF输入波形补偿电路29B连接。RF输入波形补偿电路29B具有如下功能对从RF放大器29A输出的补偿前的RF 输出波形进行监视，根据RF输出波形求出补偿后的RF输入波形；以及对从序列控制器31 输入的补偿前的RF输入波形进行修正，以将求出的补偿后的RF输入波形输入到RF放大器 29A中。另外，RF输入波形补偿电路29B根据需要参照保存在补偿参数表29C中的补偿参 数，并且利用对应的补偿参数，由此考虑到针对RF放大器29A中的过冲分量的RF输入波形 的非线性，进行RF输入波形的补偿。这样，通过在RF放大器29A的前级设置RF输入波形补偿电路29B，也可以与上述 实施方式同样地输出具有期望的RF输出波形的RF发送脉冲。另外，也可以在计算机32内设置图8所示的RF输入波形补偿电路29B的一部分 功能以及/或者补偿参数表29C。另外，本发明不限定于生成空间非选择性高频磁场的矩形波用的高频控制信号的 补偿。不管是空间非选择性还是空间选择性，本发明都可应用于针对用于生成高频磁场的 期望的高频输出波形的、高频控制信号的补偿。
权利要求
一种磁共振成像装置，其特征在于，具有收集部，根据从放大器输出的补偿前的高频输出波形，对高频控制波形进行补偿，以从所述放大器输出用于生成空间非选择性高频磁场的期望的高频输出波形，并且使用补偿后的所述高频控制波形，收集磁共振信号；以及生成部，根据所述磁共振信号，生成图像数据。
2.如权利要求1所述的磁共振成像装置，其特征在于，所述收集部构成为，根据为了得到所述补偿前的高频输出波形而向所述放大器输入的 输入波形、以及根据所述补偿前的高频输出波形和所述输入波形得到的响应函数，对所述 高频控制波形进行补偿。
3.如权利要求2所述的磁共振成像装置，其特征在于，所述收集部构成为，具有保存用于修正所述放大器的响应的非线性的影响的系数的保 存部，利用所述系数对所述高频控制波形进行补偿。
4.如权利要求3所述的磁共振成像装置，其特征在于，所述收集部对所述高频控制波形进行补偿，以减少作为矩形波的高频输出波形中的过 冲分量。
5.如权利要求1所述的磁共振成像装置，其特征在于，所述收集部构成为，利用根据向所述放大器输入的输入波形、以及对应于所述输入波 形而从所述放大器输出的输出波形得到的响应函数，进行多次所述高频控制波形的补偿。
6.如权利要求1所述的磁共振成像装置，其特征在于，所述收集部构成为，还根据所述放大器的响应的非线性，对所述高频控制波形进行补偿ο
7.如权利要求6所述的磁共振成像装置，其特征在于，所述收集部构成为，具有保存用于修正所述放大器的响应的非线性的影响的系数的保 存部，利用所述系数对所述高频控制波形进行补偿。
8.如权利要求1所述的磁共振成像装置，其特征在于，所述收集部构成为，通过执行预扫描来取得所述补偿前的高频输出波形。
9.如权利要求8所述的磁共振成像装置，其特征在于，所述预扫描是用于测定用于接收所述磁共振信号的接收增益的预扫描。
10.如权利要求1所述的磁共振成像装置，其特征在于，所述收集部对所述高频控制波形进行补偿，以从所述放大器输出生成VFA法、即可变 翻转角法中的高频磁场的期望的高频输出波形。
11.如权利要求10所述的磁共振成像装置，其特征在于，所述收集部执行发送翻转角相互不同的多个再聚焦脉冲的预扫描，测定从所述多个再 聚焦脉冲中采样得到的一部分再聚焦脉冲的发送时的所述放大器的响应的非线性，根据该 测定结果对所述高频控制波形进行补偿，以修正所述非线性的影响。
12.如权利要求11所述的磁共振成像装置，其特征在于，所述收集部对所述高频控制波形进行补偿，以从所述放大器输出矩形波的高频输出波形。
13.如权利要求1所述的磁共振成像装置，其特征在于，所述收集部将针对每个补偿前的高频控制波形的补偿前的高频输出波形、针对补偿前 的高频控制波形的补偿量、以及补偿后的高频控制波形中的至少一个作为补偿参数保存， 通过参照所述补偿参数对所述高频控制波形进行补偿。
14.如权利要求1所述的磁共振成像装置，其特征在于，所述收集部对所述高频控制波形进行补偿，以从所述放大器输出矩形波的高频输出波形。
15.如权利要求1所述的磁共振成像装置，其特征在于，所述收集部对所述高频控制波形进行补偿，以减少作为矩形波的高频输出波形中的过 冲分量。
16.如权利要求1所述的磁共振成像装置，其特征在于，所述收集部构成为，通过脉冲序列的控制对所述高频控制波形进行补偿。
17.如权利要求1所述的磁共振成像装置，其特征在于，所述收集部构成为，通过设置在所述放大器的前级的硬件的控制，对所述高频控制波 形进行补偿。
18. —种磁共振成像方法，其特征在于，具有如下步骤根据从放大器输出的补偿前的高频输出波形，对高频控制波形进行补偿，以从所述放 大器输出用于生成空间非选择性高频磁场的期望的高频输出波形； 使用补偿后的所述高频控制波形，收集磁共振信号；以及 根据所述磁共振信号，生成图像数据。
全文摘要
本发明提供一种磁共振成像装置以及磁共振成像方法，根据一个实施方式，磁共振成像装置具有收集部和生成部。收集部根据从放大器输出的补偿前的高频输出波形，对高频控制波形进行补偿，以从放大器输出用于生成空间非选择性高频磁场的期望的高频输出波形，并且使用补偿后的高频控制波形，收集磁共振信号。生成部根据该磁共振信号，生成图像数据。
文档编号G01R33/54GK101907692SQ20101019822
公开日2010年12月8日 申请日期2010年6月4日 优先权日2009年6月4日
发明者副岛和幸, 梅田匡朗 申请人:株式会社东芝;东芝医疗系统株式会社
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