MRI の均一性

磁場の均一性（均一性）は、磁場の均一性としても知られ、特定の体積限界内の磁場の同一性、つまり、単位面積にわたる磁力線が同じかどうかを指します。ここでの比容積とは、通常、球状の空間である。磁場均一性の単位は ppm (100 万分の 1)、つまり、特定の空間における磁場の最大磁場強度と最小磁場強度の差を、平均磁場強度に 100 万を乗じて割ったものです。

MRI には高度な磁場均一性が必要であり、これによって画像化範囲内の画像の空間解像度と信号対雑音比が決まります。磁場の均一性が低いと、画像がぼやけたり歪んだりします。磁場の均一性は磁石自体の設計と外部環境によって決まります。磁石の撮像領域が大きくなるほど、達成できる磁場の均一性は低くなります。磁場の安定性は、磁場強度の経時的変動の度合いを測る指標です。イメージング シーケンスの期間中、磁場強度のドリフトは、繰り返し測定されるエコー信号の位相に影響を及ぼし、その結果、画像の歪みと S/N 比の低下が生じます。磁場の安定性は磁石の種類と設計の品質に密接に関係しています。

磁場均一性規格の規定は測定空間の大きさや形状に関係しており、一般に磁石の中心と一定の直径を持った球状の空間を測定範囲とします。通常、磁場均一性の表現は、ある測定空間の場合、その空間における磁場強度の変化範囲（ppm値）、すなわち主磁場強度（ppm）の100万分の1です。定量的に表すための偏差単位として、通常、この偏差単位はppmと呼ばれ、絶対値表示と呼ばれます。たとえば、走査チェック アパーチャ シリンダ全体内の磁場の均一性は 5ppm です。磁石中心と同心40cm、50cmの球空間内の磁場均一度はそれぞれ1ppm、2ppmです。これは次のように表すこともできます。試験対象の試料領域の各立方センチメートルの立方体空間における磁場の均一性は 0.01ppm です。規格に関係なく、測定球サイズが同じであることを前提として、ppm値が小さいほど磁場均一性が良好であることを示します。

1.5tMRI装置の場合、偏差1単位(1ppm)で表される磁場強度のドリフト変動は1.5×10-6Tとなる。つまり、1.5Tシステムにおいて磁場均一性が1ppmということは、主磁場が1.5Tの磁場強度を背景に1.5×10-6T（0.0015mT）のドリフト変動を持っていることを意味します。明らかに、異なる磁場強度の MRI 装置では、各偏差単位または ppm で表される磁場強度の変化が異なります。この観点から、低磁場システムでは磁場均一性に対する要件が低くなります (表 3-1 を参照)。 。このような規定により、磁石の性能を客観的に評価するために、均一性標準を使用して、異なる磁界強度を持つシステム、または同じ磁界強度を持つ異なるシステムを簡単に比較できます。

磁場均一性を実際に測定する前に、磁石の中心を正確に決定し、磁場強度測定器（ガウスメーター）のプローブを一定半径の宇宙球上に配置し、その磁場強度を測定する必要があります。点ごとに（24 面法、12 面法）データを処理し、ボリューム全体内の磁場均一性を計算します。

磁場の均一性は周囲の環境により変化します。工場出荷前に磁石が一定の基準（工場保証値）に達していても、設置後は磁気（自己）シールド、RFシールド（ドアや窓）、導波板などの環境要因の影響により、 （チューブ）、磁石と支柱の間の鋼構造物、装飾装飾材、照明器具、換気パイプ、消火パイプ、非常用換気扇、移動機器（車やエレベーターも含む）の上下階の建物に隣接する場合、その均一性は変わります。したがって、均一性が磁気共鳴イメージングの要件を満たしているかどうかは、最終合格時の実際の測定結果に基づく必要があります。磁気共鳴メーカーの工場や病院の設置技術者によって行われる超電導コイルのパッシブ磁場レベリングとアクティブ磁場レベリングは、磁場の均一性を向上させるための重要な手段です。

スキャンプロセスで収集された信号を空間的に位置特定するために、MRI 装置は主磁場 B0 に基づいて連続的かつ増加する変化を伴う傾斜磁場 △B を重畳する必要もあります。単一のボクセルに重畳される勾配磁場 △B は、主磁場 B0 によって引き起こされる磁場偏差またはドリフト変動よりも大きくなければならないと考えられます。そうでないと、上記の空間位置信号が変化したり消滅したりして、アーティファクトやノイズが発生します。画質が低下します。

主磁場 B0 によって生成される磁場の偏差とドリフト変動が大きいほど、磁場の均一性は悪化し、画質が低下します。また、脂質圧縮シーケンス (磁場の共鳴周波数の差) に直接関係します。人体の水と脂肪はわずか200Hz）と磁気共鳴分光法（MRS）検査の成功。したがって、磁場の均一性は、MRI 装置の性能を測定するための重要な指標の 1 つです。

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