JPH0317488B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0317488B2 JPH0317488B2 JP57171358A JP17135882A JPH0317488B2 JP H0317488 B2 JPH0317488 B2 JP H0317488B2 JP 57171358 A JP57171358 A JP 57171358A JP 17135882 A JP17135882 A JP 17135882A JP H0317488 B2 JPH0317488 B2 JP H0317488B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic field
- coil
- uniformity
- gradient magnetic
- gradient
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
- G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
- G01R33/28—Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64
- G01R33/38—Systems for generation, homogenisation or stabilisation of the main or gradient magnetic field
- G01R33/387—Compensation of inhomogeneities
- G01R33/3873—Compensation of inhomogeneities using ferromagnetic bodies ; Passive shimming
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は、磁気共鳴現象を利用して、生体内各
組織の特定原子核（通常は水素原子核）密度分布
を被検体外部より無侵襲に測定し、医学用診断の
ための情報を得る磁気共鳴イメージング装置に装
備される傾斜磁場コイルユニツトに関するもので
ある。
組織の特定原子核（通常は水素原子核）密度分布
を被検体外部より無侵襲に測定し、医学用診断の
ための情報を得る磁気共鳴イメージング装置に装
備される傾斜磁場コイルユニツトに関するもので
ある。
従来の磁気共鳴イメージング装置に関する技術
の一例として、特開昭54−156596号公報に示され
た磁気共鳴イメージング装置についてのものがあ
る。
の一例として、特開昭54−156596号公報に示され
た磁気共鳴イメージング装置についてのものがあ
る。
この例を引用して、磁気系に関する従来の技術
を説明する。
を説明する。
第１図ａ，ｂには４個の主コイルＣ１からなる
空心磁石Ｍが示されており、このコイルＣ１に電
流を流して、磁気共鳴現象を測定するのに必要な
静磁場（通常500〜1500ガウス）を得る。さらに
補正コイルとしてｚ方向傾斜磁場コイルＣ２（第
２図）、ｘ方向傾斜磁場Ｃ３（第３図）、ｙ方向傾
斜磁場コイルＣ４（第３図）が併用される。第３
図でＣ３，Ｃ４は非磁性体からなる支持筒Ｂに固
定され、全体として傾斜磁場コイルユニツトを構
成している。
空心磁石Ｍが示されており、このコイルＣ１に電
流を流して、磁気共鳴現象を測定するのに必要な
静磁場（通常500〜1500ガウス）を得る。さらに
補正コイルとしてｚ方向傾斜磁場コイルＣ２（第
２図）、ｘ方向傾斜磁場Ｃ３（第３図）、ｙ方向傾
斜磁場コイルＣ４（第３図）が併用される。第３
図でＣ３，Ｃ４は非磁性体からなる支持筒Ｂに固
定され、全体として傾斜磁場コイルユニツトを構
成している。
一般に上記形式の空心磁石Ｍは「８オーダーコ
イル」と称され、計算上は、高い磁場の均一性が
得られるはずであるが、実際には次の各要因によ
る均一度の低下がある。
イル」と称され、計算上は、高い磁場の均一性が
得られるはずであるが、実際には次の各要因によ
る均一度の低下がある。
(イ) ４個のコイルＣ１の位置の誤差。
(ロ) コイル製作上の誤差。
(ハ) 磁石周囲にある鉄等の強磁性体による磁場歪
み。
み。
一方、診断用のごとく断層像を得る磁気共鳴イ
メージング装置においては、磁場の均一性は、装
置の性能を決める重要な因子である。
メージング装置においては、磁場の均一性は、装
置の性能を決める重要な因子である。
すなわち磁気共鳴イメージング装置における断
層面内の磁気共鳴信号の収集方法は、断層面内の
各位置もしくは各線上毎に磁場強度を微少に変え
それに対応する磁気共鳴信号周波数の相違によつ
て面内の位置の判別を行なう。よつて、理相的に
は、完全に均一な静磁場に、位置に対応して線型
に磁場強度が変化する傾斜磁場を重ねることが望
ましい。しかし実現には前述の理由により、完全
に均一な静磁場は得られないので、実際上は、そ
の不均一度よりも大きな傾斜を有する傾材磁場を
重ねる。このため、不均一度が大きい磁石系では
それに比例して大きな傾斜磁場を用いる必要があ
る。傾斜磁場が印加された状態での断層面内の磁
場の相違をΔHとすると、磁気共鳴信号ｆ（ｔ）
の減衰は exp（−ｔ／T2−tγΔH） で表わされる。ここでT2はスピン−スピン緩和
時間、γは磁気回転比とよばれ、ともに物質に固
有な値である。すなわち、ｆ（ｔ）は磁場の相違
ΔHが大きくなるに従つて急激に減衰するため得
られる信号量が減少し断層画像の信号対雑音比
（Ｓ／Ｎ）がそれに対応して悪化する。
層面内の磁気共鳴信号の収集方法は、断層面内の
各位置もしくは各線上毎に磁場強度を微少に変え
それに対応する磁気共鳴信号周波数の相違によつ
て面内の位置の判別を行なう。よつて、理相的に
は、完全に均一な静磁場に、位置に対応して線型
に磁場強度が変化する傾斜磁場を重ねることが望
ましい。しかし実現には前述の理由により、完全
に均一な静磁場は得られないので、実際上は、そ
の不均一度よりも大きな傾斜を有する傾材磁場を
重ねる。このため、不均一度が大きい磁石系では
それに比例して大きな傾斜磁場を用いる必要があ
る。傾斜磁場が印加された状態での断層面内の磁
場の相違をΔHとすると、磁気共鳴信号ｆ（ｔ）
の減衰は exp（−ｔ／T2−tγΔH） で表わされる。ここでT2はスピン−スピン緩和
時間、γは磁気回転比とよばれ、ともに物質に固
有な値である。すなわち、ｆ（ｔ）は磁場の相違
ΔHが大きくなるに従つて急激に減衰するため得
られる信号量が減少し断層画像の信号対雑音比
（Ｓ／Ｎ）がそれに対応して悪化する。
このように、磁場均一性を向上させることが断
層画像の画質を向上させるために必要欠くべから
ず要素である。これを実現するために従来次のよ
うな方法で磁場均一性の調整を行なつていた。
層画像の画質を向上させるために必要欠くべから
ず要素である。これを実現するために従来次のよ
うな方法で磁場均一性の調整を行なつていた。
(1) ４個の主コイルＣ１の位置を再調整すること
によりコイル製作上の誤差および磁石組立時の
組立精度に起因する均一度の劣化を補正する。
この方法は一個のコイルが200Kg以上あること
から、微妙な調整な実施困難であり、いわば粗
調整にあたるものである。
によりコイル製作上の誤差および磁石組立時の
組立精度に起因する均一度の劣化を補正する。
この方法は一個のコイルが200Kg以上あること
から、微妙な調整な実施困難であり、いわば粗
調整にあたるものである。
(2) 傾斜磁場コイルユニツトにおける傾斜磁場コ
イルＣ２，Ｃ３，Ｃ４に直流電流を流してｘ、
ｙ、ｚ方向に傾斜した不均一性を補正する。こ
れは例えば第４図ａに示すようなｘ方向に線型
な傾斜の不均一性を有する磁場Hxの場合、ｘ
−ｙ面内の円周上の不均一性を角度に対応させ
て示すと、第４図ｂのようにcosθの関数とな
る。一方ｘ方向傾斜磁場コイルＣ３による傾斜
磁場Hc3も同じくcosθの関数となるので磁場Hx
と符号が逆で、同じ振幅となるようにコイルＣ
３に流す直流電流を調整すると、第４図ｂの磁
場Hc3が得られ、磁場Hxの不均一性を打ち消す
ことができる。この方法では、コイルの位置を
機械的に調整する(1)項の方法に比してより精密
な調整が可能となる。
イルＣ２，Ｃ３，Ｃ４に直流電流を流してｘ、
ｙ、ｚ方向に傾斜した不均一性を補正する。こ
れは例えば第４図ａに示すようなｘ方向に線型
な傾斜の不均一性を有する磁場Hxの場合、ｘ
−ｙ面内の円周上の不均一性を角度に対応させ
て示すと、第４図ｂのようにcosθの関数とな
る。一方ｘ方向傾斜磁場コイルＣ３による傾斜
磁場Hc3も同じくcosθの関数となるので磁場Hx
と符号が逆で、同じ振幅となるようにコイルＣ
３に流す直流電流を調整すると、第４図ｂの磁
場Hc3が得られ、磁場Hxの不均一性を打ち消す
ことができる。この方法では、コイルの位置を
機械的に調整する(1)項の方法に比してより精密
な調整が可能となる。
これらの磁場調整により、比較的均一度の良好
な磁場を作り得るが、それでも次のような問題が
あつた。
な磁場を作り得るが、それでも次のような問題が
あつた。
傾斜磁場コイルユニツトにおけるコイル製作上
またはコイル構造上の局所的磁場の歪、例えば、
コイル内外の渡り線部による磁場の局所的不均一
性、および磁石周囲にある鉄等の強磁性体による
局所的不均一性などに対しては、上述した２つの
方法では補正することが困難であり、その部分を
除いた所では比較的高均一な磁場が得られても、
全体として均一性のよい磁場は得られなかつた。
またはコイル構造上の局所的磁場の歪、例えば、
コイル内外の渡り線部による磁場の局所的不均一
性、および磁石周囲にある鉄等の強磁性体による
局所的不均一性などに対しては、上述した２つの
方法では補正することが困難であり、その部分を
除いた所では比較的高均一な磁場が得られても、
全体として均一性のよい磁場は得られなかつた。
本発明の目的とするところは、磁場の局所的不
均一性を簡単な構成で補正し、より高均一な磁場
を作り、良質な断層像を得ることを可能とする磁
気共鳴イメージング装置用傾斜磁場コイルユニツ
トを提供することにある。
均一性を簡単な構成で補正し、より高均一な磁場
を作り、良質な断層像を得ることを可能とする磁
気共鳴イメージング装置用傾斜磁場コイルユニツ
トを提供することにある。
本発明は１個以上の強磁体片小を非磁性支持筒
に取着することにより磁場均一性を補正すること
を特徴としている。
に取着することにより磁場均一性を補正すること
を特徴としている。
すなわち既に述べたように、磁石の周囲に強磁
性体が存在すると、磁力線が強磁性体に集中する
ため、磁場が強くなる場所と、弱くなる場所があ
らわれる。小さな強磁性体ではこの傾向は強磁性
体周囲の局所的な部分で顕著にみられるので、こ
れを逆に利用すれば、局所的な不均一性の補正が
可能となるのである。
性体が存在すると、磁力線が強磁性体に集中する
ため、磁場が強くなる場所と、弱くなる場所があ
らわれる。小さな強磁性体ではこの傾向は強磁性
体周囲の局所的な部分で顕著にみられるので、こ
れを逆に利用すれば、局所的な不均一性の補正が
可能となるのである。
本発明の一実施例の構成を第５図に示す。
第５図において、傾斜磁場コイルユニツトをな
すＣ３，Ｃ４は第３図と同様にｘ方向傾斜磁場コ
イルＣ３、ｙ方向傾斜磁場コイルＣ４であり、こ
れらは非磁性体からなる支持筒１上に固定されて
いる。また支持筒１の軸方向中央部の周上（断層
面に対応する位置）に、強磁性体小片３（第６図
に示す）を取付けるための複数個の取付孔２が設
けられている。第６図にその一部分の断層を示
す。これら第５図および第６図では、強磁性体小
片３を鉄製のねじとし、取付孔２をねじ孔とした
場合を示している。
すＣ３，Ｃ４は第３図と同様にｘ方向傾斜磁場コ
イルＣ３、ｙ方向傾斜磁場コイルＣ４であり、こ
れらは非磁性体からなる支持筒１上に固定されて
いる。また支持筒１の軸方向中央部の周上（断層
面に対応する位置）に、強磁性体小片３（第６図
に示す）を取付けるための複数個の取付孔２が設
けられている。第６図にその一部分の断層を示
す。これら第５図および第６図では、強磁性体小
片３を鉄製のねじとし、取付孔２をねじ孔とした
場合を示している。
このようにすれば、前述のように主コイルＣ１
および傾斜磁場コイルＣ２，Ｃ３，Ｃ４にて磁場
の均一性調整を行なつた後、調整不可能な局所的
不均一性にについて、強磁性体小片３としてのね
じを取付けるかもしくは取はずすかして補正する
ことができる。
および傾斜磁場コイルＣ２，Ｃ３，Ｃ４にて磁場
の均一性調整を行なつた後、調整不可能な局所的
不均一性にについて、強磁性体小片３としてのね
じを取付けるかもしくは取はずすかして補正する
ことができる。
ここで局所的磁場強度の調整は、
(1) ねじ３の長さを選択すること、
(2) 孔を設けた別体の強磁性体小片をねじ３によ
つて締付け固定すること、 により容易に行なえる。
つて締付け固定すること、 により容易に行なえる。
また、ねじ以外の鉄等の強磁性体小片を取付け
るようにしてもよく、取付孔をねじ孔でなく、い
わゆるばか孔とし、ナツトを用いて強磁性体小片
としてのねじを止めるようにしてもよい。さらに
取付孔は、断面層に対応する個所の円周上一列の
みでなく、その周囲の周上に複数列明けることも
可能である。またコイル等の製造上の理由によ
り、特定の方向に、局所的不均一性があらわれる
ことがあらかじめ予想される方向については、そ
の孔のピツチを他の部分と違えておくことも可能
である。
るようにしてもよく、取付孔をねじ孔でなく、い
わゆるばか孔とし、ナツトを用いて強磁性体小片
としてのねじを止めるようにしてもよい。さらに
取付孔は、断面層に対応する個所の円周上一列の
みでなく、その周囲の周上に複数列明けることも
可能である。またコイル等の製造上の理由によ
り、特定の方向に、局所的不均一性があらわれる
ことがあらかじめ予想される方向については、そ
の孔のピツチを他の部分と違えておくことも可能
である。
さらに強磁性体小片としてセルフタツピングね
じを用い支持筒１に直接ねじ込むようにしてもよ
い。
じを用い支持筒１に直接ねじ込むようにしてもよ
い。
また、支持筒１を合成樹脂製とすれば、セルフ
タツピングねじ等によるねじ込みも容易に行なえ
る。
タツピングねじ等によるねじ込みも容易に行なえ
る。
これらの場合は支持筒１に予め取付孔を設ける
必要はなく、強磁性体小片の取付個所も任意に選
定できる。
必要はなく、強磁性体小片の取付個所も任意に選
定できる。
さらに、支持筒１の大きさを、ほとんど変える
ことがないので、磁場空間の利用度は従来とほぼ
変化がない。
ことがないので、磁場空間の利用度は従来とほぼ
変化がない。
その他本発明はその要旨を変更しない範囲内で
種々変形して実施することができる。
種々変形して実施することができる。
本発明によれば、局所的な磁場の不均一性を安
価に且つ容易に補正することができる磁気共鳴イ
メージング装置用傾斜磁場コイルユニツトを提供
することができる。
価に且つ容易に補正することができる磁気共鳴イ
メージング装置用傾斜磁場コイルユニツトを提供
することができる。
第１図〜第３図は従来装置の磁石系説明図、第
４図ａ，ｂは傾斜磁場コイルによる磁場不均一性
補正の説明図、第５図は本発明の一実施例を示す
斜視図、第６図は同実施例の要部を詳細に示す断
面図である。 Ｃ１……主コイル、Ｃ２……ｚ方向傾斜磁場コ
イル、Ｃ３……ｘ方向傾斜磁場コイル、Ｃ４……
ｙ方向傾斜磁場コイル、１……支持筒、２……強
磁性体小片取付孔、３……強磁性体小片。
４図ａ，ｂは傾斜磁場コイルによる磁場不均一性
補正の説明図、第５図は本発明の一実施例を示す
斜視図、第６図は同実施例の要部を詳細に示す断
面図である。 Ｃ１……主コイル、Ｃ２……ｚ方向傾斜磁場コ
イル、Ｃ３……ｘ方向傾斜磁場コイル、Ｃ４……
ｙ方向傾斜磁場コイル、１……支持筒、２……強
磁性体小片取付孔、３……強磁性体小片。
Claims (1)
- １ 非磁性材からなる円筒状支持体の軸方向両側
にせれぞれＸ、Ｙ、Ｚ軸傾斜磁場コイルを配設し
てなる磁気共鳴イメージング装置用傾斜磁場コイ
ルユニツトにおいて、前記コイルが配設されてい
なく且つ静磁場の略中心位置に相当する前記支持
体の軸方向中央部の周上に、複数個の取付孔を設
け、この取付孔に強磁性体小片を取付けてなるこ
とを特徴とする磁気共鳴イメージング装置用傾斜
磁場コイルユニツト。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57171358A JPS5960346A (ja) | 1982-09-30 | 1982-09-30 | 磁気共鳴イメージング装置用傾斜磁場コイルユニット |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57171358A JPS5960346A (ja) | 1982-09-30 | 1982-09-30 | 磁気共鳴イメージング装置用傾斜磁場コイルユニット |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5960346A JPS5960346A (ja) | 1984-04-06 |
| JPH0317488B2 true JPH0317488B2 (ja) | 1991-03-08 |
Family
ID=15921701
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57171358A Granted JPS5960346A (ja) | 1982-09-30 | 1982-09-30 | 磁気共鳴イメージング装置用傾斜磁場コイルユニット |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5960346A (ja) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0640869B2 (ja) * | 1984-01-18 | 1994-06-01 | 株式会社日立メディコ | Νｍｒイメ−ジング装置 |
| DE8419763U1 (de) * | 1984-07-02 | 1986-03-20 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Kernspin-Tomographiegerät |
| NL8502340A (nl) * | 1985-08-26 | 1987-03-16 | Philips Nv | Magnetisch resonantie apparaat met veld homogeniserende magnetische elementen. |
| FR2598809B1 (fr) * | 1986-05-13 | 1988-07-22 | Thomson Cgr | Bloc correcteur d'homogeneite de champ magnetique et aimant muni de tels blocs |
| DE3866060D1 (de) * | 1987-08-14 | 1991-12-12 | Siemens Ag | Elektrischer magnet fuer kernspin-thomographen. |
| FR2623324A1 (fr) * | 1987-11-13 | 1989-05-19 | Thomson Cgr | Dispositif d'imagerie rmn, procede de correction d'inhomogeneite et procede de realisation d'aimants mis en oeuvre dans le dispositif |
| JPH01280447A (ja) * | 1988-05-02 | 1989-11-10 | Hitachi Ltd | 核スピン共鳴断層撮影装置 |
| US4853663A (en) * | 1988-12-22 | 1989-08-01 | General Electric Company | Passive shims for correction of (3,2) and (3,-2) harmonic terms in magnetic resonance magnets |
| GB2276946B (en) * | 1993-04-08 | 1997-04-02 | Oxford Magnet Tech | Improvements in or relating to MRI magnets |
| JP5984405B2 (ja) * | 2012-02-01 | 2016-09-06 | 株式会社日立製作所 | 磁気共鳴イメージング装置 |
-
1982
- 1982-09-30 JP JP57171358A patent/JPS5960346A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5960346A (ja) | 1984-04-06 |
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