JPH01208815A - 静磁場発生装置 - Google Patents
静磁場発生装置Info
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- JPH01208815A JPH01208815A JP63034164A JP3416488A JPH01208815A JP H01208815 A JPH01208815 A JP H01208815A JP 63034164 A JP63034164 A JP 63034164A JP 3416488 A JP3416488 A JP 3416488A JP H01208815 A JPH01208815 A JP H01208815A
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Landscapes
- Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（イ） 産業上の利用分野
本発明は磁気共鳴撮像装ｆＷ（以下ＭＨＩと云う）に係
り、主磁場を形成供給する永久磁石型の静磁場発生装置
の構造に関するものである。
り、主磁場を形成供給する永久磁石型の静磁場発生装置
の構造に関するものである。
（ロ） 従来の技術
ＭＨＩにおいては、均一な静磁場が形成されている空間
に、勾配磁場をパルス的に加えることによって位置情報
を周波数情報に変換して、ＮＭＲ（核磁気共鳴）信号と
してデータ収集し、フーリエ変換することによって、画
像を再構成する。
に、勾配磁場をパルス的に加えることによって位置情報
を周波数情報に変換して、ＮＭＲ（核磁気共鳴）信号と
してデータ収集し、フーリエ変換することによって、画
像を再構成する。
第１０図に２次元フーリエ変換（以下２ＤＦＴと云う）
法の原理を示す、被験体内の原子（例えば’Ｈ）を９０
”ＲＦパルス（１０１）で励起した後に現われるＦＩＤ
信号＜１０２）に対し、まずＹ方向の勾配磁場Ｇｙをｔ
ｙ時間、続いてＸ方向の勾配磁場Ｇｘをｔｘ時間印加し
、時間ｔｘの後に信号を観測する。Ｘ方向の位置の情報
はｗｘ” ｒ （Ｈｏ ＋ Ｇｘ・Ｘ）で表わされる周
波数ｔａＸの違いにより与えられ、Ｙ方向の位置の情報
は時間ｔｘの間に観測される信号の位相９ｙの違い、９
ｙ−ｙ（Ｈｏ ＋ｃｙ・Ｙ）・ｔｙで与えられる。ここ
でγは磁気回転比、Ｈｏは静磁場である。
法の原理を示す、被験体内の原子（例えば’Ｈ）を９０
”ＲＦパルス（１０１）で励起した後に現われるＦＩＤ
信号＜１０２）に対し、まずＹ方向の勾配磁場Ｇｙをｔ
ｙ時間、続いてＸ方向の勾配磁場Ｇｘをｔｘ時間印加し
、時間ｔｘの後に信号を観測する。Ｘ方向の位置の情報
はｗｘ” ｒ （Ｈｏ ＋ Ｇｘ・Ｘ）で表わされる周
波数ｔａＸの違いにより与えられ、Ｙ方向の位置の情報
は時間ｔｘの間に観測される信号の位相９ｙの違い、９
ｙ−ｙ（Ｈｏ ＋ｃｙ・Ｙ）・ｔｙで与えられる。ここ
でγは磁気回転比、Ｈｏは静磁場である。
そこで、勾配磁場ｃｙの犬き薯を順次変化させ、画像の
Ｙ方向の画素数だけの信号を観測し、これらを２ＤＦＴ
すれば、被験体のＸＹ方向の２次元画像が得られる。
Ｙ方向の画素数だけの信号を観測し、これらを２ＤＦＴ
すれば、被験体のＸＹ方向の２次元画像が得られる。
一般に、周波数勾配（Ｇｘ）は常に一定の大きさで印加
され、位相勾配（Ｇｙ）はパルス毎に強度が直線的に変
化するものである０位相勾配に関しては、時間に関して
積分した面積（位相エンフードｉ）が、投影に関して直
線的に変化する必要がある。
され、位相勾配（Ｇｙ）はパルス毎に強度が直線的に変
化するものである０位相勾配に関しては、時間に関して
積分した面積（位相エンフードｉ）が、投影に関して直
線的に変化する必要がある。
第９図に一般的な永久磁石型静磁場発生装置を示す、同
図において（１０７）はヨーク、（１０８）（１０９＞
は永久磁石である。勾配磁場フィル（１０３）（１０４
）にパルス的に電流を流すと、近傍に存在する金属、特
に磁極（１０５）（１０６）に渦電流が発生し、勾配磁
場コイル（１０３）（１０４）により形成される磁場の
立上り、立下りが勾配磁場フィル（１０３）（１０４＞
に流される電流の立上り、立下りから遅れるという、い
わゆる“なまり”現象が観測されるという問題点があっ
た。更に、発生した渦電流により、位相エンコード量の
直線性が損われ、画像の位相方向にゴーストが表われる
という問題点もあった。
図において（１０７）はヨーク、（１０８）（１０９＞
は永久磁石である。勾配磁場フィル（１０３）（１０４
）にパルス的に電流を流すと、近傍に存在する金属、特
に磁極（１０５）（１０６）に渦電流が発生し、勾配磁
場コイル（１０３）（１０４）により形成される磁場の
立上り、立下りが勾配磁場フィル（１０３）（１０４＞
に流される電流の立上り、立下りから遅れるという、い
わゆる“なまり”現象が観測されるという問題点があっ
た。更に、発生した渦電流により、位相エンコード量の
直線性が損われ、画像の位相方向にゴーストが表われる
という問題点もあった。
（ハ）発明が解決しようとする課題
本発明が解決しようとする課題は、永久磁石型静磁場発
生装置の磁極に発生する渦電流を低減し画像の位相方向
に表われるゴーストを無くすことである。
生装置の磁極に発生する渦電流を低減し画像の位相方向
に表われるゴーストを無くすことである。
（ニ） 課題を解決するための手段
閉じた磁気回路を形成する磁気ヨークと、該磁気ヨーク
の相対向する上・下面に固定される一対の永久磁石と、
これら磁石の各対向面に吸着され、該磁石が形成する静
磁場を均一に補正する一対の磁石と、該磁極の各対向面
側に取付位置せしめられ、前記静磁場内に勾配磁場を形
成する勾配磁場コイルと、該勾配磁場コイルと同心的な
相似形状に形成され、前記磁極の表面に互いに分離状態
で配置される複数個の電気良導体とを具備する静磁場発
生装置である。
の相対向する上・下面に固定される一対の永久磁石と、
これら磁石の各対向面に吸着され、該磁石が形成する静
磁場を均一に補正する一対の磁石と、該磁極の各対向面
側に取付位置せしめられ、前記静磁場内に勾配磁場を形
成する勾配磁場コイルと、該勾配磁場コイルと同心的な
相似形状に形成され、前記磁極の表面に互いに分離状態
で配置される複数個の電気良導体とを具備する静磁場発
生装置である。
（ホ） 作用
磁極の前面に配置された電気良導体に渦電流が発生する
ことにより、勾配磁場の立上り、立下り時の磁場変化が
磁極まで達することを抑制し、磁極に発生する渦電流を
低減させる。これにより、位相エンフード量の直線性が
改善され、画像の位相方向に表われるゴーストが改善さ
れる。
ことにより、勾配磁場の立上り、立下り時の磁場変化が
磁極まで達することを抑制し、磁極に発生する渦電流を
低減させる。これにより、位相エンフード量の直線性が
改善され、画像の位相方向に表われるゴーストが改善さ
れる。
（へ） 実施例
以下、本発明静磁場発生装置を図面の一実施例について
詳細に説明する。第３図に永久磁石型静磁場発生装置の
要部断面図を示す、同図に示１゛様に磁極（１０５）（
１０６）と勾配磁場コイル（１０３）（１０４）の間に
電気良導体（１）（２）を配置すれば、勾配磁場の立上
り立下り時に電気良導体＜１）（２）に渦を汰が発生す
る０例えば、勾配磁場コイル（１０３）（１０４）に第
３図（ａ）に示す電流を流す場合、電流の立上り時には
電気良導体に、第３図（ｂ）の様な電流密度分布で、勾
配磁場フィル（ｔｏａ＞（ｔ０４）の電流方向と逆向き
の渦を流（３）（４）が発生する。尚図中、■は紙面を
表から裏に貫く方向、■は紙面を裏から表に貫く方向の
′Ｗｌ流を表わす、この渦電流（３）（４）により、磁
ｉ＠ （１０５）（１０６）は磁場変化からシールドき
れることになり、磁極（１０５）（１０６）に発生する
渦電流は著しく低減される。又、勾配磁場コイル（１０
３）（１０４）の電流の立下り時も同様に磁極（１０５
）（１０６）に発生する渦電流は低減される。
詳細に説明する。第３図に永久磁石型静磁場発生装置の
要部断面図を示す、同図に示１゛様に磁極（１０５）（
１０６）と勾配磁場コイル（１０３）（１０４）の間に
電気良導体（１）（２）を配置すれば、勾配磁場の立上
り立下り時に電気良導体＜１）（２）に渦を汰が発生す
る０例えば、勾配磁場コイル（１０３）（１０４）に第
３図（ａ）に示す電流を流す場合、電流の立上り時には
電気良導体に、第３図（ｂ）の様な電流密度分布で、勾
配磁場フィル（ｔｏａ＞（ｔ０４）の電流方向と逆向き
の渦を流（３）（４）が発生する。尚図中、■は紙面を
表から裏に貫く方向、■は紙面を裏から表に貫く方向の
′Ｗｌ流を表わす、この渦電流（３）（４）により、磁
ｉ＠ （１０５）（１０６）は磁場変化からシールドき
れることになり、磁極（１０５）（１０６）に発生する
渦電流は著しく低減される。又、勾配磁場コイル（１０
３）（１０４）の電流の立下り時も同様に磁極（１０５
）（１０６）に発生する渦電流は低減される。
次に２勾配磁場コイルに関する実施例を第１図（ａ）の
斜視図と（ｂ）の鉛直断面図に示す０円盤状磁極＜１０
６）の上に、リング状に切断された電気良導体（２１）
〜（２７）の板を配置し、その上に円形の２フイル（５
）が配置されている。２コイル（５）により電気良導体
（２１）〜（２７）に発生する渦電流は同心円状に流れ
るので、リング状に切断されることにより渦電流が減少
することは無い、即ち、磁極（１０６）を勾配磁場の立
上り立下りからシールドする効果は、前記一体の電気良
導体（１）（２）の場合と同等である。しかし、リング
状に切断することにより、Ｘ勾配磁場フィル、Ｙ勾配磁
場コイルにより電気両道体（２１）〜（２７）に発生す
る渦電流を抑制する効果があり、２勾配磁場フイル独立
の対策が可能である。
斜視図と（ｂ）の鉛直断面図に示す０円盤状磁極＜１０
６）の上に、リング状に切断された電気良導体（２１）
〜（２７）の板を配置し、その上に円形の２フイル（５
）が配置されている。２コイル（５）により電気良導体
（２１）〜（２７）に発生する渦電流は同心円状に流れ
るので、リング状に切断されることにより渦電流が減少
することは無い、即ち、磁極（１０６）を勾配磁場の立
上り立下りからシールドする効果は、前記一体の電気良
導体（１）（２）の場合と同等である。しかし、リング
状に切断することにより、Ｘ勾配磁場フィル、Ｙ勾配磁
場コイルにより電気両道体（２１）〜（２７）に発生す
る渦電流を抑制する効果があり、２勾配磁場フイル独立
の対策が可能である。
又電気良導体（２１）〜（２７）に発生する渦電流が大
きい程、磁極（１０６）を勾配磁場変化からシールドす
る効果は大きいが、別の弊害が表われるので、画像に位
相方向のゴーストが発生しない範囲内で、電気良導体（
２１）〜（２７）に発生する渦電流を制限することが必
要である。そのためには、電気良導体（２１）〜（２７
）の厚さをできるだけ薄くし、リング状の板を磁極（１
０６）全面に配置せず、効果の大きい部分に限り配置す
る等の方法で対策する。第６図にリング状の板（２８）
〜（３０）を部分的に配置した実施例を示す。
きい程、磁極（１０６）を勾配磁場変化からシールドす
る効果は大きいが、別の弊害が表われるので、画像に位
相方向のゴーストが発生しない範囲内で、電気良導体（
２１）〜（２７）に発生する渦電流を制限することが必
要である。そのためには、電気良導体（２１）〜（２７
）の厚さをできるだけ薄くし、リング状の板を磁極（１
０６）全面に配置せず、効果の大きい部分に限り配置す
る等の方法で対策する。第６図にリング状の板（２８）
〜（３０）を部分的に配置した実施例を示す。
尚、リング状の電気良導体（２１）〜（３０）の材質は
静磁場の均一性に影響を与えない様な非磁性の電気良導
体であれば何でも良いが、軽量なアルミが望ましい、又
リング幅は狭い程Ｘ、Ｙ勾配ｍ場コイルによる渦電流の
発生を抑制する効果は大きいが、実際に応用した結果、
数Ｇの幅で十分効果があることが判明している。
静磁場の均一性に影響を与えない様な非磁性の電気良導
体であれば何でも良いが、軽量なアルミが望ましい、又
リング幅は狭い程Ｘ、Ｙ勾配ｍ場コイルによる渦電流の
発生を抑制する効果は大きいが、実際に応用した結果、
数Ｇの幅で十分効果があることが判明している。
更にリング状の板（２１）〜（３０）は相互に電気的に
絶縁されていることが望ましいが、部分的に導通してい
たとしても本発明の効果を減少させるものではない。
絶縁されていることが望ましいが、部分的に導通してい
たとしても本発明の効果を減少させるものではない。
以上において円形の２勾配磁場コイルに関して説明した
が、三角形、四角形等の多角形の２勾配磁場コイルも可
能であり、その場合には電気良導体は２勾配磁場コイル
の形状と同じ形状のリングに分割された構造となる。
が、三角形、四角形等の多角形の２勾配磁場コイルも可
能であり、その場合には電気良導体は２勾配磁場コイル
の形状と同じ形状のリングに分割された構造となる。
次にＸ勾配磁場フィルに間して実施例を説明する。Ｘ勾
配磁場ｓ イル（６１）〜（６４）、 （６５）＝ （
６８）は例として第４図（ｂ）及び第５図（ｂ）に示す
様に、ＸＹ平面及びＹＺ平面に関して対称な形である。
配磁場ｓ イル（６１）〜（６４）、 （６５）＝ （
６８）は例として第４図（ｂ）及び第５図（ｂ）に示す
様に、ＸＹ平面及びＹＺ平面に関して対称な形である。
電気良導体に発生する渦電流は、Ｘ勾配磁場コイルと同
じ形状の電流分布となるので、第４図（ｂ）及び第５図
（ｂ）の場合には、それぞれ第４図（ａ）、第５図（ａ
）の様に電気良導体を分割（７１）〜（８０）、 （８
１）〜（９２）することによって、２勾配磁場フイル、
Ｙ勾配磁場コイルによる渦電流を発生することなく、Ｘ
勾配磁場フィル独立の対策が可能である。他の形状のＸ
勾配磁場コイルに関しでも、Ｘ勾配磁場コイルの形状と
同じ形状に電気良導体を分割することにより、本発明を
実施することが可能である。
じ形状の電流分布となるので、第４図（ｂ）及び第５図
（ｂ）の場合には、それぞれ第４図（ａ）、第５図（ａ
）の様に電気良導体を分割（７１）〜（８０）、 （８
１）〜（９２）することによって、２勾配磁場フイル、
Ｙ勾配磁場コイルによる渦電流を発生することなく、Ｘ
勾配磁場フィル独立の対策が可能である。他の形状のＸ
勾配磁場コイルに関しでも、Ｘ勾配磁場コイルの形状と
同じ形状に電気良導体を分割することにより、本発明を
実施することが可能である。
また、Ｙ勾配磁場コイルは、Ｘ勾配磁場コイルを２軸の
回りに９０＠回転させた形であり、電気良導体もＸ勾配
磁場コイル用のものを２軸の回りに９０１回転させた構
造にすれば良い。
回りに９０＠回転させた形であり、電気良導体もＸ勾配
磁場コイル用のものを２軸の回りに９０１回転させた構
造にすれば良い。
以上の様に、ｘ、ｙ、Ｘ勾配磁場コイルそれぞれに固有
な形状の電気良導体を組合せることにより、任意方向を
位相エンフードに使用する場合の画像の位相方向のゴー
ストを無くすことが可能である。
な形状の電気良導体を組合せることにより、任意方向を
位相エンフードに使用する場合の画像の位相方向のゴー
ストを無くすことが可能である。
又、各リング状の電気良導体を切断し機械的に開放、短
絡可能な構造とすることにより磁極形状に応じて最適な
リング配置を容易に決定することができ、静磁場発生装
置製作上のバラツキ等による磁極形状の変化による影響
を吸収することが可能である。開放、短絡可能な構造物
例えばスイッチ機構（１０）は第７図の様にりング（１
１）に直接取り付けられても良いし第８図の様；こリー
ド（１２）によって静磁場発生装置の外側に設けられて
も良い。
絡可能な構造とすることにより磁極形状に応じて最適な
リング配置を容易に決定することができ、静磁場発生装
置製作上のバラツキ等による磁極形状の変化による影響
を吸収することが可能である。開放、短絡可能な構造物
例えばスイッチ機構（１０）は第７図の様にりング（１
１）に直接取り付けられても良いし第８図の様；こリー
ド（１２）によって静磁場発生装置の外側に設けられて
も良い。
（ト） 発明の効果
本発明は以上の説明の如く、閉じた磁気回路を形成する
磁気ヨークと、該磁気ヨークの相対向する上・下面に固
定される一対の永久磁石と、これら磁石の各対向面に吸
着され、該磁石が形成する静磁場を均一に補正する一対
の磁極と、該磁極の各対向面側に取付位置せしめられ、
前記静磁場内に勾配磁場を形成する勾配磁場コイルと、
該勾配磁場コイル七同心的な相似形状に形成きれ前記磁
極の表面に互いに分離状態で配ｆｌれる複数個の電気良
導体とを具備するものであるから、磁極に発生する渦電
流を低減し位相エンコード量の直線性を改善し、画像の
位相方向のゴーストが改善されるという効果がある。
磁気ヨークと、該磁気ヨークの相対向する上・下面に固
定される一対の永久磁石と、これら磁石の各対向面に吸
着され、該磁石が形成する静磁場を均一に補正する一対
の磁極と、該磁極の各対向面側に取付位置せしめられ、
前記静磁場内に勾配磁場を形成する勾配磁場コイルと、
該勾配磁場コイル七同心的な相似形状に形成きれ前記磁
極の表面に互いに分離状態で配ｆｌれる複数個の電気良
導体とを具備するものであるから、磁極に発生する渦電
流を低減し位相エンコード量の直線性を改善し、画像の
位相方向のゴーストが改善されるという効果がある。
第１図〜第８Ｆ５！：Ｊは本発明に係り第１図（ａ）は
静磁場発生装置の２勾配磁場コイルの一実施例を示す概
観斜視Ｖ！：に（ｂ）は同じく（ａ）の縦断面図、第２
図は静磁場発生装置の要部縦断面図、第３図（ａ）は勾
配磁場コイルに流す電流の時間特性図；（ｂ）は（ａ）
の電流によって生じる渦電流分布を示す図、第４図（ａ
）はＸ勾配磁場コイルの一実施例を示す概観斜視図；（
ｂ）は静磁場中のＸ勾配磁場コイルの配置を示す図、第
５図（ａ）・（ｂ）は第４図（ａ）・（ｂ）に相当する
Ｘ勾配磁場コイルの他の実施例を示す図、第６図は第１
図（ａ）に相当する電気良導体の池の実施例を示す図、
第７図は電気良導体のスイッチ機構の一実施例を示す概
観斜視図、第８図は第７１１０に相当するスイッチ機構
の他の実施例を示す図、第９図は従来の永久磁石型静磁
場発生装置の縦断面図、第１０図は２ＤＦＴ法の原理説
明図である。 （１０７）・・・磁気ヨーク、（１０８）（１０９）・
・・永久磁石、（１０５）（１０６）・・・磁極、（１
０３）（１０４）、（５）、（６１）〜（６８）・・・
勾配磁場コイル、（１）（２）、（１１）、 （２１）
〜（３０）。 （７１）〜（９２）・・・電気良導体。
静磁場発生装置の２勾配磁場コイルの一実施例を示す概
観斜視Ｖ！：に（ｂ）は同じく（ａ）の縦断面図、第２
図は静磁場発生装置の要部縦断面図、第３図（ａ）は勾
配磁場コイルに流す電流の時間特性図；（ｂ）は（ａ）
の電流によって生じる渦電流分布を示す図、第４図（ａ
）はＸ勾配磁場コイルの一実施例を示す概観斜視図；（
ｂ）は静磁場中のＸ勾配磁場コイルの配置を示す図、第
５図（ａ）・（ｂ）は第４図（ａ）・（ｂ）に相当する
Ｘ勾配磁場コイルの他の実施例を示す図、第６図は第１
図（ａ）に相当する電気良導体の池の実施例を示す図、
第７図は電気良導体のスイッチ機構の一実施例を示す概
観斜視図、第８図は第７１１０に相当するスイッチ機構
の他の実施例を示す図、第９図は従来の永久磁石型静磁
場発生装置の縦断面図、第１０図は２ＤＦＴ法の原理説
明図である。 （１０７）・・・磁気ヨーク、（１０８）（１０９）・
・・永久磁石、（１０５）（１０６）・・・磁極、（１
０３）（１０４）、（５）、（６１）〜（６８）・・・
勾配磁場コイル、（１）（２）、（１１）、 （２１）
〜（３０）。 （７１）〜（９２）・・・電気良導体。
Claims (1)
- （１）閉じた磁気回路を形成する磁気ヨークと、該磁気
ヨークの相対向する上・下面に固定される一対の永久磁
石と、これら磁石の各対向面に吸着され、該磁石が形成
する静磁場を均一に補正する一対の磁極と、該磁極の各
対向面側に取付位置せしめられ、前記静磁場内に勾配磁
場を形成する勾配磁場コイルと、該勾配磁場コイルと同
心的な相似形状に形成され、前記磁極の表面に互いに分
離状態で配置される複数個の電気良導体とを具備する静
磁場発生装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63034164A JPH01208815A (ja) | 1988-02-17 | 1988-02-17 | 静磁場発生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63034164A JPH01208815A (ja) | 1988-02-17 | 1988-02-17 | 静磁場発生装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01208815A true JPH01208815A (ja) | 1989-08-22 |
Family
ID=12406569
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63034164A Pending JPH01208815A (ja) | 1988-02-17 | 1988-02-17 | 静磁場発生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01208815A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5414399A (en) * | 1991-12-19 | 1995-05-09 | Applied Superconetics, Inc. | Open access superconducting MRI magnet having an apparatus for reducing magnetic hysteresis in superconducting MRI systems |
-
1988
- 1988-02-17 JP JP63034164A patent/JPH01208815A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5414399A (en) * | 1991-12-19 | 1995-05-09 | Applied Superconetics, Inc. | Open access superconducting MRI magnet having an apparatus for reducing magnetic hysteresis in superconducting MRI systems |
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