JPH0586046B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0586046B2 JPH0586046B2 JP61256358A JP25635886A JPH0586046B2 JP H0586046 B2 JPH0586046 B2 JP H0586046B2 JP 61256358 A JP61256358 A JP 61256358A JP 25635886 A JP25635886 A JP 25635886A JP H0586046 B2 JPH0586046 B2 JP H0586046B2
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- Japan
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- magnetic field
- magnetic
- correction device
- field correction
- bodies
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Description
〔発明の目的〕
（産業上の利用分野）
本発明は、核磁気共鳴（NMR）を利用したイ
メージング装置などに用いられる磁場補正装置に
関する。 （従来の技術） NMRを用いたイメージング装置においては、
高均一磁場を必要とする。そのため、基底磁場を
発生するコイル（主コイル）は、高均一磁場を発
生するように設計される。 しかし、実際に主コイルを励磁すると、主コイ
ルの周辺にある鉄などの磁性体の影響により、磁
場が乱され、誤差成分が生ずる。この誤差成分を
消去して、高均一磁場を得るための装置が磁場補
正装置である。磁場補正装置としては磁場補正用
コイル（シムコイル）を用いるものや、磁性体を
用いるものがある。磁性体を用いる磁場補正装置
（鉄シム）は、主コイルの発生する磁場（主磁場）
中に磁性体を置き、磁性体を磁化させその磁性体
の発生する磁場を磁場補正に用いる。 磁場補正に磁性体を用いる例としては、文献
“SUPERCONDUCTING MAGNETS FOR
MRI”IEEE Transactions on Nuclear
Science，Vol.NS−31，No.４，August 1984に述
べられている。その例を第４図に示す。 同図は、主磁場方向に直角座標系のＺ軸をと
り、主磁場に含まれるＺ座標に関する偶数次の誤
差磁場成分を補正する場合の例を示すもので、ａ
は正方向の補正磁場を、ｂは負方向の補正磁場を
発生させる鉄シムの例を示す。つまり、Ｚ＝０面
に対して対称にシリンダ状の磁性体１３，１３′
又は１４を配置して、Ｚ軸に関する偶数次の補正
磁場を発生させている。ここで用いられるシリン
ダ状磁性体１３，１３′，１４は、大きいシート
状の磁性体を用いて作られる。このように大きい
シリンダ状の磁性体を用いる理由は、リング状の
ような小さい磁性体では局所的に変化する磁場が
発生し易いからである。 （発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上述のように従来は大きいシー
ト状の磁性体を用いるため、その取扱いが非常に
困難であるという問題がある。 本発明の目的は、小さい磁性体を用いて主磁場
方向に関する偶数次の誤差磁場成分を効率よく補
正することができる磁場補正装置を提供すること
にある。 〔発明の構成〕 （問題点を解決するための手段） 本発明は、主磁場方向に直角座標系のＺ軸をと
り、Ｚ＝０面に対して対称に１対又は複数対の磁
性体を配置した磁場補正装置において、Ｚ軸を中
心軸とする円周上で、かつ各磁性体対がＺ座標に
関する2n次（ｎは各磁性体対毎に定められた０
以上の整数）の補正磁場成分を発生しない位置
に、磁性体を配置することにより、小さな磁性体
を用いてＺ座標に関する偶数次の誤差磁場成分を
効率よく消去するようにしたものである。 （作用） 第３図に示す原理図により本発明の作用を説明
する。 主コイル１内に形成される主磁場の中心点０に
原点をとり、主磁場の方向（つまり主コイルの中
心軸方向）にＺ軸方向をとつた直角座標系を考え
る。この座標系のＺ＝０面に対して互いに対称
に、一対の磁性体２，２′をＺ軸を中心軸とする
円周上に配置する。つまり、Ｚ座標がZc及び−Zc
で半径がRcの円周上に、リング状の磁性体２，
２′を配置する。 この主コイル１内の測定点Ｐにおける磁場Ｂの
Ｚ軸方向成分Bzを球面調和関数によつて展開す
ると、 Bz（ｒ，θ）＝∞ 〓n=0 ao・rn・Po（cos θ） ……(1) と一般的に表わされる。ここに、ｒ，θは中心点
０を原点とする球座標で表わした測定点Ｐの座標
である。この(1)式を用いて、上述の磁性体２，
２′がＺ＝０付近に発生させる磁場B2（Ｚ軸方向
成分のみとなる）を表わすと、偶数次の項のみと
なり、 B2＝a0＋a2f2＋…＋a2of2o＋… ……(2) となる。ここに、ｎは０以上の整数、f2oは(1)式
のr2n・P2o（cos θ）により表わされるＺ座標に
関する2n次の関数、a2oは関数f2oの係数である。
尚、(2)式は図示のようなリング状の磁性体につい
ての表式であるが、小磁性体を上記円周上に並べ
てリングのように構成しても、近似的に(2)式で表
現することができる。係数aoは磁性体を配置した
位置（Zc，Rc）によつて決まるものである。 主コイル１が発生する主磁場B1についても、
(2)式と同様に表示することができる。本発明が補
正しようとする主磁場成分は、Ｚ座標に関する偶
数次の磁場成分であり、この成分のみを書くと、 B1＝A0＋A2f2＋…＋A2of2o＋… ……(3) となる。この(3)式において、A0が基底磁場であ
り、A2f2以下が磁性体によつて消去すべき誤差磁
場である。 補正すべき誤差磁場成分を2n次までとすると、
上述のような磁性体対をｎ対設けて、
メージング装置などに用いられる磁場補正装置に
関する。 （従来の技術） NMRを用いたイメージング装置においては、
高均一磁場を必要とする。そのため、基底磁場を
発生するコイル（主コイル）は、高均一磁場を発
生するように設計される。 しかし、実際に主コイルを励磁すると、主コイ
ルの周辺にある鉄などの磁性体の影響により、磁
場が乱され、誤差成分が生ずる。この誤差成分を
消去して、高均一磁場を得るための装置が磁場補
正装置である。磁場補正装置としては磁場補正用
コイル（シムコイル）を用いるものや、磁性体を
用いるものがある。磁性体を用いる磁場補正装置
（鉄シム）は、主コイルの発生する磁場（主磁場）
中に磁性体を置き、磁性体を磁化させその磁性体
の発生する磁場を磁場補正に用いる。 磁場補正に磁性体を用いる例としては、文献
“SUPERCONDUCTING MAGNETS FOR
MRI”IEEE Transactions on Nuclear
Science，Vol.NS−31，No.４，August 1984に述
べられている。その例を第４図に示す。 同図は、主磁場方向に直角座標系のＺ軸をと
り、主磁場に含まれるＺ座標に関する偶数次の誤
差磁場成分を補正する場合の例を示すもので、ａ
は正方向の補正磁場を、ｂは負方向の補正磁場を
発生させる鉄シムの例を示す。つまり、Ｚ＝０面
に対して対称にシリンダ状の磁性体１３，１３′
又は１４を配置して、Ｚ軸に関する偶数次の補正
磁場を発生させている。ここで用いられるシリン
ダ状磁性体１３，１３′，１４は、大きいシート
状の磁性体を用いて作られる。このように大きい
シリンダ状の磁性体を用いる理由は、リング状の
ような小さい磁性体では局所的に変化する磁場が
発生し易いからである。 （発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上述のように従来は大きいシー
ト状の磁性体を用いるため、その取扱いが非常に
困難であるという問題がある。 本発明の目的は、小さい磁性体を用いて主磁場
方向に関する偶数次の誤差磁場成分を効率よく補
正することができる磁場補正装置を提供すること
にある。 〔発明の構成〕 （問題点を解決するための手段） 本発明は、主磁場方向に直角座標系のＺ軸をと
り、Ｚ＝０面に対して対称に１対又は複数対の磁
性体を配置した磁場補正装置において、Ｚ軸を中
心軸とする円周上で、かつ各磁性体対がＺ座標に
関する2n次（ｎは各磁性体対毎に定められた０
以上の整数）の補正磁場成分を発生しない位置
に、磁性体を配置することにより、小さな磁性体
を用いてＺ座標に関する偶数次の誤差磁場成分を
効率よく消去するようにしたものである。 （作用） 第３図に示す原理図により本発明の作用を説明
する。 主コイル１内に形成される主磁場の中心点０に
原点をとり、主磁場の方向（つまり主コイルの中
心軸方向）にＺ軸方向をとつた直角座標系を考え
る。この座標系のＺ＝０面に対して互いに対称
に、一対の磁性体２，２′をＺ軸を中心軸とする
円周上に配置する。つまり、Ｚ座標がZc及び−Zc
で半径がRcの円周上に、リング状の磁性体２，
２′を配置する。 この主コイル１内の測定点Ｐにおける磁場Ｂの
Ｚ軸方向成分Bzを球面調和関数によつて展開す
ると、 Bz（ｒ，θ）＝∞ 〓n=0 ao・rn・Po（cos θ） ……(1) と一般的に表わされる。ここに、ｒ，θは中心点
０を原点とする球座標で表わした測定点Ｐの座標
である。この(1)式を用いて、上述の磁性体２，
２′がＺ＝０付近に発生させる磁場B2（Ｚ軸方向
成分のみとなる）を表わすと、偶数次の項のみと
なり、 B2＝a0＋a2f2＋…＋a2of2o＋… ……(2) となる。ここに、ｎは０以上の整数、f2oは(1)式
のr2n・P2o（cos θ）により表わされるＺ座標に
関する2n次の関数、a2oは関数f2oの係数である。
尚、(2)式は図示のようなリング状の磁性体につい
ての表式であるが、小磁性体を上記円周上に並べ
てリングのように構成しても、近似的に(2)式で表
現することができる。係数aoは磁性体を配置した
位置（Zc，Rc）によつて決まるものである。 主コイル１が発生する主磁場B1についても、
(2)式と同様に表示することができる。本発明が補
正しようとする主磁場成分は、Ｚ座標に関する偶
数次の磁場成分であり、この成分のみを書くと、 B1＝A0＋A2f2＋…＋A2of2o＋… ……(3) となる。この(3)式において、A0が基底磁場であ
り、A2f2以下が磁性体によつて消去すべき誤差磁
場である。 補正すべき誤差磁場成分を2n次までとすると、
上述のような磁性体対をｎ対設けて、
【表】
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 主磁場の中心に原点を、主磁場方向にＺ軸方
向をとつた直角座標系のＺ＝０面に対して対称
に、１対又は複数対の磁性体を配置して、主磁場
に含まれるＺ座標に関する偶数次の誤差磁場成分
を補正するようにした装置において、 前記磁性体を、Ｚ軸を中心とする円周上で、か
つ前記各磁性体対の発生補正磁場の球面調和関数
展開がＺ座標に関する2n次（ｎは各磁性体対毎
に定められた０以上の整数）の項を有しないよう
な位置に、配置したことを特徴する磁場補正装
置。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の装置において、
前記磁性体が、Ｚ軸を中心軸にして配置されたリ
ング状磁性体であることを特徴とする磁場補正装
置。 ３ 特許請求の範囲第１項記載の装置において、
前記磁性体が前記Ｚ軸を中心軸とする円周上に配
列された複数の小磁性体から成ることを特徴とす
る磁場補正装置。 ４ 特許請求の範囲第１項記載の装置において、
３対の磁性体を配置したことを特徴とする磁場補
正装置。 ５ 特許請求の範囲第４項記載の装置において、
１対の磁性体は前記展開が２次の項を有しない位
置に、別の１対は前記展開が４次の項を有しない
位置に、更に別の１対は前記展開の６次の項を有
しない位置にそれぞれ配置したことを特徴とする
磁場補正装置。 ６ 特許請求の範囲第１項記載の装置において、
２対の磁性体を配置したことを特徴とする磁場補
正装置。 ７ 特許請求の範囲第６項記載の装置において、
２対の磁性体を共に前記展開が６次の項を有しな
い位置に配置したことを特徴とする磁場補正装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61256358A JPS63109846A (ja) | 1986-10-28 | 1986-10-28 | 磁場補正装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61256358A JPS63109846A (ja) | 1986-10-28 | 1986-10-28 | 磁場補正装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63109846A JPS63109846A (ja) | 1988-05-14 |
| JPH0586046B2 true JPH0586046B2 (ja) | 1993-12-09 |
Family
ID=17291571
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61256358A Granted JPS63109846A (ja) | 1986-10-28 | 1986-10-28 | 磁場補正装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63109846A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0690975B2 (ja) * | 1988-06-03 | 1994-11-14 | 三菱電機株式会社 | 磁場補正用磁性体シム |
-
1986
- 1986-10-28 JP JP61256358A patent/JPS63109846A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63109846A (ja) | 1988-05-14 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |