JPH0519965B2 - - Google Patents
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- JPH0519965B2 JPH0519965B2 JP62183025A JP18302587A JPH0519965B2 JP H0519965 B2 JPH0519965 B2 JP H0519965B2 JP 62183025 A JP62183025 A JP 62183025A JP 18302587 A JP18302587 A JP 18302587A JP H0519965 B2 JPH0519965 B2 JP H0519965B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic field
- gradient
- gradient magnetic
- coil
- static magnetic
- Prior art date
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- Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
[発明の目的]
(産業上の利用分野)
本発明は、被検体の磁気共鳴現象(MR:
magnetic resonance)現象を利用して該被検体
の磁気共鳴像を得る磁気共鳴イメージング
(MRI)装置に具備されるMRI用磁石装置に関す
る。
magnetic resonance)現象を利用して該被検体
の磁気共鳴像を得る磁気共鳴イメージング
(MRI)装置に具備されるMRI用磁石装置に関す
る。
(従来の技術)
磁気共鳴イメージング装置(以下MRI装置と
称する)は、被検体の所望部位に一様な静磁場を
印加し、この静磁場と直角方向にRF磁場を形成
する送信用RFコイルによつて、断層像を得る特
定のスライス部分のみに磁気共鳴現象を生じさ
せ、さらにRF磁場の解除後に原子核から発生す
る磁気共鳴信号(以下MR信号と称する)を受信
用RFコイルによつて検出するようにしたもので、
静磁場にX′軸方向(X軸からθ°回転した座標系)
に対して直線的な傾斜を持つ線型磁場勾配を作用
させて合成MR信号を得、この信号をフーリエ変
換することによりMR像を形成することができ
る。
称する)は、被検体の所望部位に一様な静磁場を
印加し、この静磁場と直角方向にRF磁場を形成
する送信用RFコイルによつて、断層像を得る特
定のスライス部分のみに磁気共鳴現象を生じさ
せ、さらにRF磁場の解除後に原子核から発生す
る磁気共鳴信号(以下MR信号と称する)を受信
用RFコイルによつて検出するようにしたもので、
静磁場にX′軸方向(X軸からθ°回転した座標系)
に対して直線的な傾斜を持つ線型磁場勾配を作用
させて合成MR信号を得、この信号をフーリエ変
換することによりMR像を形成することができ
る。
ところで、このようなMRI装置に具備される
磁石装置としては、本願出願人が先に出願した特
願昭62−107559号に提案し、第5図及び第6図に
示すように、所定の空隙を有して対向配置された
一対の磁極1,2を有して静磁場発生部30を構
成し、この磁極1,2間に配置された被検体Pの
体軸に対し直交する方向に静磁場を形成するよう
にしたものがある。この図は見やすくするために
X方向のみを示している。Z方向の傾斜磁場コイ
ルはX−Z平面内でX傾斜磁場コイルを90°回転
させたものである。X方向の傾斜磁場を形成する
のに、磁極1,2の対向面上に平面状に形成され
た直線部分3,4と帰り線部分5,6とを有する
コイル7,8を設けると共に、Z方向及びX方向
に直交するY方向の傾斜磁場を形成するのに、磁
極1,2の対向面上に渦状のコイル9,10を設
けている。
磁石装置としては、本願出願人が先に出願した特
願昭62−107559号に提案し、第5図及び第6図に
示すように、所定の空隙を有して対向配置された
一対の磁極1,2を有して静磁場発生部30を構
成し、この磁極1,2間に配置された被検体Pの
体軸に対し直交する方向に静磁場を形成するよう
にしたものがある。この図は見やすくするために
X方向のみを示している。Z方向の傾斜磁場コイ
ルはX−Z平面内でX傾斜磁場コイルを90°回転
させたものである。X方向の傾斜磁場を形成する
のに、磁極1,2の対向面上に平面状に形成され
た直線部分3,4と帰り線部分5,6とを有する
コイル7,8を設けると共に、Z方向及びX方向
に直交するY方向の傾斜磁場を形成するのに、磁
極1,2の対向面上に渦状のコイル9,10を設
けている。
この場合、Y方向に形成された静磁場Bに対し
て各方向における傾斜磁場コイルの勾配Gx,
Gy,Gzは、 Gx=∂B/∂x,Gy=∂B/∂y,Gz=∂B/∂z となる。これらの勾配は撮影領域内で一定となら
なければ画像に歪を起す欠点がある。
て各方向における傾斜磁場コイルの勾配Gx,
Gy,Gzは、 Gx=∂B/∂x,Gy=∂B/∂y,Gz=∂B/∂z となる。これらの勾配は撮影領域内で一定となら
なければ画像に歪を起す欠点がある。
(発明が解決しようとする問題点)
前記従来の磁石装置においては、任意に設けら
れた撮影領域内で勾配Gx,Gy,Gzを近似的に一
定にするために、コイル9,10間隔GLに対し
てコイル7,8の直線部分3,4の間隔WLとコ
イル9,10の半径WRとを各々 WL=α・GL,WR=β・GL とする必要がある。尚、α,βは撮影領域の大き
さ及び希望する直線性によつて決まる定数であ
る。このようにして、WLとWRはコイル間隔GL
によつて決定されるが、このGLが小さい場合に
は、撮影領域内で勾配Gx,Gy,Gzを一定にする
ことが非常に困難である。例えば、GLを560mm、
φ300mmの撮影領域内でWLを190mm,WRを290mm
とした場合、Gyは画像のずれで換算して最大3
ピクセル(ピクセルは画像構成上の最小単位)、
Gx,Gzは同最大10ピクセルとなる。理想的には
各勾配を撮影領域内で1ピクセル以内にすること
が望ましい。このようにして、コイル間隔が狭い
場合には、各方向の勾配を一定にすることが困難
で画像に歪が発生するという欠点がある。
れた撮影領域内で勾配Gx,Gy,Gzを近似的に一
定にするために、コイル9,10間隔GLに対し
てコイル7,8の直線部分3,4の間隔WLとコ
イル9,10の半径WRとを各々 WL=α・GL,WR=β・GL とする必要がある。尚、α,βは撮影領域の大き
さ及び希望する直線性によつて決まる定数であ
る。このようにして、WLとWRはコイル間隔GL
によつて決定されるが、このGLが小さい場合に
は、撮影領域内で勾配Gx,Gy,Gzを一定にする
ことが非常に困難である。例えば、GLを560mm、
φ300mmの撮影領域内でWLを190mm,WRを290mm
とした場合、Gyは画像のずれで換算して最大3
ピクセル(ピクセルは画像構成上の最小単位)、
Gx,Gzは同最大10ピクセルとなる。理想的には
各勾配を撮影領域内で1ピクセル以内にすること
が望ましい。このようにして、コイル間隔が狭い
場合には、各方向の勾配を一定にすることが困難
で画像に歪が発生するという欠点がある。
そこで本発明は上記の欠点を除去するもので、
各方向の傾斜磁場における勾配をより一定に近づ
け、直線性に優れ歪のない画像を得ることができ
るMRI用磁石装置の提供を目的とする。
各方向の傾斜磁場における勾配をより一定に近づ
け、直線性に優れ歪のない画像を得ることができ
るMRI用磁石装置の提供を目的とする。
[発明の構成]
(問題点を解決するための手段)
本発明は、所定の空隙を有して1組の磁極を対
向配置することで該空隙中に静磁場を形成する静
磁場発生部と、この静磁場に重畳される傾斜磁場
を発生する傾斜磁場発生部とを備えたMRI用磁
石装置において、前記磁極の対向面上に平面状に
かつ複数に分割してコイルを形成し、この分割さ
れたコイルのそれぞれは、静磁場方向と直交する
方向の傾斜磁場発生に寄与する第1の直線部分及
びこの第1の直線部分に並設された第2の直線部
分と、電流伝達路を形成する帰り線部分とを有し
てなる傾斜磁場発生部を構成するものである。
向配置することで該空隙中に静磁場を形成する静
磁場発生部と、この静磁場に重畳される傾斜磁場
を発生する傾斜磁場発生部とを備えたMRI用磁
石装置において、前記磁極の対向面上に平面状に
かつ複数に分割してコイルを形成し、この分割さ
れたコイルのそれぞれは、静磁場方向と直交する
方向の傾斜磁場発生に寄与する第1の直線部分及
びこの第1の直線部分に並設された第2の直線部
分と、電流伝達路を形成する帰り線部分とを有し
てなる傾斜磁場発生部を構成するものである。
(作用)
上記のように一対の磁極の対向面上に平面状で
かつ複数に分割してコイルを形成し、これらの分
割されたコイルにそれぞれ傾斜磁場発生に寄与す
る第1の直線部分及びこの第1の直線部分に並設
された第2の直線部分と、電流伝達路を形成する
帰り線部分とを設けることによつて所望の傾斜磁
場を形成するようにしたものであり、傾斜磁場の
勾配の空間均一性を向上させて、各方向の勾配を
より一定に近づけ、直線性に優れ歪の少ない画像
を得ることができる。
かつ複数に分割してコイルを形成し、これらの分
割されたコイルにそれぞれ傾斜磁場発生に寄与す
る第1の直線部分及びこの第1の直線部分に並設
された第2の直線部分と、電流伝達路を形成する
帰り線部分とを設けることによつて所望の傾斜磁
場を形成するようにしたものであり、傾斜磁場の
勾配の空間均一性を向上させて、各方向の勾配を
より一定に近づけ、直線性に優れ歪の少ない画像
を得ることができる。
(実施例)
以下、本発明を実施例により具体的に説明す
る。
る。
第1図はY方向傾斜磁場を形成するコイルを示
し、第2図はそのA−A′断面を示すものである。
し、第2図はそのA−A′断面を示すものである。
第1図において、静磁場発生部30を形成する
所定の空隙を有する一対の磁極1,2の対向面上
には平面状でかつ各々半径がWR1とWR2の渦状
のY方向傾斜磁場コイル11a,12a,11
b,12bが同心円上に設けられている。この場
合、傾斜磁場発生部40は2分割されたコイル1
1a,12a及び11b,12bによつて形成さ
れており、これらの半径WR1,WR2はコイル1
1a,11bの間隔GLに対して WR2=a・GL(0.3≦a≦1.5) WR1=b・WR2(0.1≦b≦1) なる関係にある。また、コイル11a,12aの
電流と巻き数との積すなわちアンペアターン
IN1,IN2は IN1=C・IN2(0.05≦C<1)… (1) なる相互に関連する特定の値に選定できる。尚、
WR1<WR2ならばIN1<IN2となる。
所定の空隙を有する一対の磁極1,2の対向面上
には平面状でかつ各々半径がWR1とWR2の渦状
のY方向傾斜磁場コイル11a,12a,11
b,12bが同心円上に設けられている。この場
合、傾斜磁場発生部40は2分割されたコイル1
1a,12a及び11b,12bによつて形成さ
れており、これらの半径WR1,WR2はコイル1
1a,11bの間隔GLに対して WR2=a・GL(0.3≦a≦1.5) WR1=b・WR2(0.1≦b≦1) なる関係にある。また、コイル11a,12aの
電流と巻き数との積すなわちアンペアターン
IN1,IN2は IN1=C・IN2(0.05≦C<1)… (1) なる相互に関連する特定の値に選定できる。尚、
WR1<WR2ならばIN1<IN2となる。
第3図はX方向傾斜磁場を形成するコイルを示
し、Z方向の傾斜磁場コイルはこれを90°回転さ
せたものである。第4図はそのB−B′断面を示
すものである。この場合、傾斜磁場コイル13,
14,15,16は各々一対の磁極1,2の対向
面上に平面状に形成され、このコイル13乃至1
6によつて傾斜磁場発生部40が構成される。こ
のうち一方の磁極2上に形成されたコイル13,
14は各々第4図より明らかなように第1の直線
部分(平行4線部分)17,18と、これに平行
な第2の直線部分19,20と、帰り線部分2
1,22とを有する。直線部分17,18,1
9,20は被検体Pの体軸と平行になり前記平行
4線部分を2分割しているよう形成され、帰り線
部分21,22は第1の直線部分17,18の中
点同士を結ぶ線の中点を中心とする半径Rの円の
円周に沿つて湾曲形成されている。又、第1の直
線部分17,18と中心線間の長さWL1及び第
2の直線部分19,20と中心線間の距離WL2
はコイル14,16間隔をGLとすると、 WL2=a・GL(0.1≦a≦1.3) WL1=b・WL2(0.1≦b<1) なる関係になる。又、第1の直線部分17,18
のアンペアターンIN1と第2の直線部分19,2
0のアンペアターンIN2は IN1=C・IN2(0.1≦C<1)なる相互に関連
する特定の値に選定できる。尚、磁極1上のコイ
ル15,16も上記と同様に第1の直線部分1
7,18と第2の直線部分19,20と帰り線部
分21,22とを有して形成されている。また、
コイル間隔GLと半径Rは R=β・(GL) (β:定数) の関係が成立するようにRを決定することにより
第1の直線部分17と帰り線部分21及び第1の
直線部分18と帰り線部分22は各々同一方向の
傾斜磁場を形成する。それ故、帰り線部分21,
22によつて傾斜磁場感度や直線性が損われるこ
とはない。また、各コイル13乃至16の電気的
接続関係については図面上省略しているが、この
点に関しては従来装置と同様にコイルの適宜箇所
から引き出された導電線を介して電源に接続され
ている。
し、Z方向の傾斜磁場コイルはこれを90°回転さ
せたものである。第4図はそのB−B′断面を示
すものである。この場合、傾斜磁場コイル13,
14,15,16は各々一対の磁極1,2の対向
面上に平面状に形成され、このコイル13乃至1
6によつて傾斜磁場発生部40が構成される。こ
のうち一方の磁極2上に形成されたコイル13,
14は各々第4図より明らかなように第1の直線
部分(平行4線部分)17,18と、これに平行
な第2の直線部分19,20と、帰り線部分2
1,22とを有する。直線部分17,18,1
9,20は被検体Pの体軸と平行になり前記平行
4線部分を2分割しているよう形成され、帰り線
部分21,22は第1の直線部分17,18の中
点同士を結ぶ線の中点を中心とする半径Rの円の
円周に沿つて湾曲形成されている。又、第1の直
線部分17,18と中心線間の長さWL1及び第
2の直線部分19,20と中心線間の距離WL2
はコイル14,16間隔をGLとすると、 WL2=a・GL(0.1≦a≦1.3) WL1=b・WL2(0.1≦b<1) なる関係になる。又、第1の直線部分17,18
のアンペアターンIN1と第2の直線部分19,2
0のアンペアターンIN2は IN1=C・IN2(0.1≦C<1)なる相互に関連
する特定の値に選定できる。尚、磁極1上のコイ
ル15,16も上記と同様に第1の直線部分1
7,18と第2の直線部分19,20と帰り線部
分21,22とを有して形成されている。また、
コイル間隔GLと半径Rは R=β・(GL) (β:定数) の関係が成立するようにRを決定することにより
第1の直線部分17と帰り線部分21及び第1の
直線部分18と帰り線部分22は各々同一方向の
傾斜磁場を形成する。それ故、帰り線部分21,
22によつて傾斜磁場感度や直線性が損われるこ
とはない。また、各コイル13乃至16の電気的
接続関係については図面上省略しているが、この
点に関しては従来装置と同様にコイルの適宜箇所
から引き出された導電線を介して電源に接続され
ている。
尚、Z方向傾斜磁場コイルは上記X方向傾斜磁
場コイルと同等の形状で、Z−X平面内で90°回
転させたものである。
場コイルと同等の形状で、Z−X平面内で90°回
転させたものである。
以上のように構成される本発明は、Y方向傾斜
磁場においては同心円状に2分割されたコイル1
1a,12a,11b,12bによつて傾斜磁場
発生部40を構成し、これらのコイル11a,1
2a,11b,12bのアンペアターンIN1,
IN2を所定の関係の値に設定し、一方、X方向及
びZ方向傾斜磁場においては平行4線部分を2分
割した第1の直線部分17,18と第2の直線部
分19,20及び帰り線部分21,22によつて
傾斜磁場発生部40を構成し、これら第1の直線
部分17,18と第2の直線部分19,20のア
ンペアターンIN1,IN2を所定の関係の値に設定
したことにより、これら傾斜磁場における勾配の
空間均一性を向上させることができる。本願発明
者の行つた実験によれば、第1図及び第2図にお
けるY方向傾斜磁場コイルにおいて、GL=545
mm,WR1=60mm,WR2=368mm,IN1=0.1・IN2
のとき、φ300mmで勾配Gzは最大1ピクセル未満
となつた。同じく、Z方向コイルについても、
GL=535mm,WL1=52mm,WL2=211mm,IN1=
0.5×IN2のときφ300mmで最大1ピクセル未満と
なつた。このようにして、第5図及び第6図で示
した従来例と比較して勾配は非常に小さい値とな
ると共に、方向に対してもほぼ同一になり、直線
性に優れ歪の少ない画像を得ることができる。
磁場においては同心円状に2分割されたコイル1
1a,12a,11b,12bによつて傾斜磁場
発生部40を構成し、これらのコイル11a,1
2a,11b,12bのアンペアターンIN1,
IN2を所定の関係の値に設定し、一方、X方向及
びZ方向傾斜磁場においては平行4線部分を2分
割した第1の直線部分17,18と第2の直線部
分19,20及び帰り線部分21,22によつて
傾斜磁場発生部40を構成し、これら第1の直線
部分17,18と第2の直線部分19,20のア
ンペアターンIN1,IN2を所定の関係の値に設定
したことにより、これら傾斜磁場における勾配の
空間均一性を向上させることができる。本願発明
者の行つた実験によれば、第1図及び第2図にお
けるY方向傾斜磁場コイルにおいて、GL=545
mm,WR1=60mm,WR2=368mm,IN1=0.1・IN2
のとき、φ300mmで勾配Gzは最大1ピクセル未満
となつた。同じく、Z方向コイルについても、
GL=535mm,WL1=52mm,WL2=211mm,IN1=
0.5×IN2のときφ300mmで最大1ピクセル未満と
なつた。このようにして、第5図及び第6図で示
した従来例と比較して勾配は非常に小さい値とな
ると共に、方向に対してもほぼ同一になり、直線
性に優れ歪の少ない画像を得ることができる。
以上、本発明の一実施例について説明したが、
本発明は上記実施例に限定されるものではなく、
種々の変形実施が可能である。例えば、静磁場は
永久磁石、電磁石のいずれかで形成してもよい。
また、第4図で示した帰り線部分21,22は円
周上の一部となる形には限定されない。さらに、
前記実施例は2分割に形成されたコイルを示した
が、この数には限定されない。
本発明は上記実施例に限定されるものではなく、
種々の変形実施が可能である。例えば、静磁場は
永久磁石、電磁石のいずれかで形成してもよい。
また、第4図で示した帰り線部分21,22は円
周上の一部となる形には限定されない。さらに、
前記実施例は2分割に形成されたコイルを示した
が、この数には限定されない。
更に、Y方向傾斜磁場コイルのみを前記第1図
及び第2図のような本発明構成とし、他のX軸、
Z軸傾斜磁場コイルを前回提案のものとして両者
を組合せてもよいし、又は、この組合せ関係を逆
にしてもよいということは言うまでもない。
及び第2図のような本発明構成とし、他のX軸、
Z軸傾斜磁場コイルを前回提案のものとして両者
を組合せてもよいし、又は、この組合せ関係を逆
にしてもよいということは言うまでもない。
[発明の効果]
以上詳述したように本発明によれば、所定の空
隙を有して1組の磁極を対向配置することで該空
隙中に静磁場を形成するようにしたMRI用磁石
装置において、静磁場に重畳される傾斜磁場にお
ける勾配の空間均一性を向上させることができ、
各方向の傾斜磁場における勾配をより一定に近づ
け、直線性に優れ歪の少ない画像を得ることがで
きる。
隙を有して1組の磁極を対向配置することで該空
隙中に静磁場を形成するようにしたMRI用磁石
装置において、静磁場に重畳される傾斜磁場にお
ける勾配の空間均一性を向上させることができ、
各方向の傾斜磁場における勾配をより一定に近づ
け、直線性に優れ歪の少ない画像を得ることがで
きる。
第1図は本発明の一実施例に用いられるY軸方
向傾斜磁場コイルの主要部の説明図、第2図は第
1図のA−A′断面図、第3図は前記実施例に用
いられるX方向の傾斜磁場コイルの主要部の説明
図、第4図は第3図のB−B′断面図、第5図は
従来例の説明図、第6図はその断面図である。 1,2……磁極、11a,11b,12a,1
2b,13,14,15,16……コイル、30
……静磁場発生部、40……傾斜磁場発生部。
向傾斜磁場コイルの主要部の説明図、第2図は第
1図のA−A′断面図、第3図は前記実施例に用
いられるX方向の傾斜磁場コイルの主要部の説明
図、第4図は第3図のB−B′断面図、第5図は
従来例の説明図、第6図はその断面図である。 1,2……磁極、11a,11b,12a,1
2b,13,14,15,16……コイル、30
……静磁場発生部、40……傾斜磁場発生部。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 所定の空隙を有して1組の磁極を対向配置す
ることで該空隙中に静磁場を形成する静磁場発生
部と、この静磁場に重畳される傾斜磁場を発生す
る傾斜磁場発生部とを備えたMRI用磁石装置に
おいて、前記磁極の対向面上に平面状にかつ複数
に分割してコイルを形成し、この分割されたコイ
ルのそれぞれは、静磁場方向と直交する方向の傾
斜磁場発生に寄与する第1の直線部分及びこの第
1の直線部分に並設された第2の直線部分と、電
流伝達路を形成する帰り線部分とを有してなる傾
斜磁場発生部を構成することを特徴とするMRI
用磁石装置。 2 前記傾斜磁場発生部は、前記静磁場の方向と
直交する面における同心円状に複数の所定半径の
円の円周に沿つて渦状に形成されたコイルを備え
た特許請求の範囲第1項記載のMRI用磁石装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62183025A JPS6425510A (en) | 1987-07-22 | 1987-07-22 | Magnet device for mri |
| US07/184,506 US4862086A (en) | 1987-04-28 | 1988-04-21 | System for generating magnetic fields utilized for magnetic resonance imaging apparatus |
| DE3814260A DE3814260C2 (de) | 1987-04-28 | 1988-04-27 | Vorrichtung zum Erzeugen von Magnetfeldern für ein Magnetresonanz-Bildgerät |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62183025A JPS6425510A (en) | 1987-07-22 | 1987-07-22 | Magnet device for mri |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6425510A JPS6425510A (en) | 1989-01-27 |
| JPH0519965B2 true JPH0519965B2 (ja) | 1993-03-18 |
Family
ID=16128423
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62183025A Granted JPS6425510A (en) | 1987-04-28 | 1987-07-22 | Magnet device for mri |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6425510A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3283242B2 (ja) | 1999-06-21 | 2002-05-20 | ジーイー横河メディカルシステム株式会社 | 勾配コイルの製造方法、勾配コイルおよびmri装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS604204A (ja) * | 1983-06-22 | 1985-01-10 | Mitsubishi Electric Corp | 傾斜磁場コイル装置 |
-
1987
- 1987-07-22 JP JP62183025A patent/JPS6425510A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6425510A (en) | 1989-01-27 |
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