JPH08224219A - 磁気共鳴画像診断装置用電磁石 - Google Patents
磁気共鳴画像診断装置用電磁石Info
- Publication number
- JPH08224219A JPH08224219A JP7309341A JP30934195A JPH08224219A JP H08224219 A JPH08224219 A JP H08224219A JP 7309341 A JP7309341 A JP 7309341A JP 30934195 A JP30934195 A JP 30934195A JP H08224219 A JPH08224219 A JP H08224219A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- shim
- rings
- iron
- ring
- magnetic field
- 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.)
- Ceased
Links
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 87
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 41
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 17
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 8
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 15
- 238000002595 magnetic resonance imaging Methods 0.000 description 7
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 description 5
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 5
- 230000004323 axial length Effects 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 2
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 2
- 206010009244 Claustrophobia Diseases 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 150000002505 iron Chemical class 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 208000019899 phobic disease Diseases 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
-
- 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
- G01R33/381—Systems for generation, homogenisation or stabilisation of the main or gradient magnetic field using electromagnets
- G01R33/3815—Systems for generation, homogenisation or stabilisation of the main or gradient magnetic field using electromagnets with superconducting coils, e.g. power supply therefor
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 振動と温度の変動に対して安定で、軸長が比
較的短くて、高均一な磁界を発生するＭＲＩ用電磁石を
得る。 【解決手段】 本電磁石は環状のベッセルの内部に磁界
を発生するための環状の巻線と低温鉄製部品とが一緒に
収納されていて、該鉄製部品は該巻線に機械的に固定さ
れている。該ベッセルの外にある環状の内腔の内側に複
数の室温鉄製シムリングが配置されていて、振動または
温度変化のせいで或るシムリングにより磁界が不安定に
なると、１個または２個以上の他のシムリングにより同
じ大きさを有する逆方向の効果がもたらされて実質的に
補償されるように、該シムリングの大きさと相対位置が
選択されている。
較的短くて、高均一な磁界を発生するＭＲＩ用電磁石を
得る。 【解決手段】 本電磁石は環状のベッセルの内部に磁界
を発生するための環状の巻線と低温鉄製部品とが一緒に
収納されていて、該鉄製部品は該巻線に機械的に固定さ
れている。該ベッセルの外にある環状の内腔の内側に複
数の室温鉄製シムリングが配置されていて、振動または
温度変化のせいで或るシムリングにより磁界が不安定に
なると、１個または２個以上の他のシムリングにより同
じ大きさを有する逆方向の効果がもたらされて実質的に
補償されるように、該シムリングの大きさと相対位置が
選択されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は電磁石に関するもの
であり、特に磁気共鳴画像診断（ＭＲＩ）装置用の低温
電磁石に関するものである。
であり、特に磁気共鳴画像診断（ＭＲＩ）装置用の低温
電磁石に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ＭＲＩ用の磁石は非常に高度の均一磁界
を有する所定の領域をつくらなければならないというこ
とはよく知られている。画像容積（imaging volume) と
して知られているこの領域は、患者の検査部分が配置さ
れる領域である。比較的軸長の長い磁石を使えば高均一
性を実現するのは比較的やさしい。しかし、磁石の内腔
が長いと、患者は閉所恐怖症のせいで悪い反応を示しや
すい。したがって、磁石の軸長を縮めることにより閉所
恐怖症効果も軽減することが強く求められている。
を有する所定の領域をつくらなければならないというこ
とはよく知られている。画像容積（imaging volume) と
して知られているこの領域は、患者の検査部分が配置さ
れる領域である。比較的軸長の長い磁石を使えば高均一
性を実現するのは比較的やさしい。しかし、磁石の内腔
が長いと、患者は閉所恐怖症のせいで悪い反応を示しや
すい。したがって、磁石の軸長を縮めることにより閉所
恐怖症効果も軽減することが強く求められている。
【０００３】短い磁石を実現するために、磁石の中に鉄
を使うことが知られている。鉄を使うと、均一性を有意
に損うことなく、磁界を集中させることができる。しか
しながら不幸なことに、鉄の磁化は温度に敏感なため、
磁界が温度に関係して変動する。そのうえ、鉄を使った
磁石は振動にも敏感なために、鉄と磁石の巻線との相対
的位置が変化すると、磁界が変動する。
を使うことが知られている。鉄を使うと、均一性を有意
に損うことなく、磁界を集中させることができる。しか
しながら不幸なことに、鉄の磁化は温度に敏感なため、
磁界が温度に関係して変動する。そのうえ、鉄を使った
磁石は振動にも敏感なために、鉄と磁石の巻線との相対
的位置が変化すると、磁界が変動する。
【０００４】容器（ベッセル）の中に鉄を配置すること
により温度を安定化すると共に、鉄を磁石巻線に機械的
に固定して両者の相対的移動を最小にすることによって
振動効果を軽減することが知られている。しかしなが
ら、必要とされる鉄は多量であり、他の寸法的なことも
考慮しなければならないから、他の問題を引き起こさず
に、最適性能を得るのに必要な鉄をすべてベッセル内に
収納した短い磁石をつくるのは不可能であろう。
により温度を安定化すると共に、鉄を磁石巻線に機械的
に固定して両者の相対的移動を最小にすることによって
振動効果を軽減することが知られている。しかしなが
ら、必要とされる鉄は多量であり、他の寸法的なことも
考慮しなければならないから、他の問題を引き起こさず
に、最適性能を得るのに必要な鉄をすべてベッセル内に
収納した短い磁石をつくるのは不可能であろう。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は振動に
強く、温度の変動に敏感でない比較的短い磁石を、また
は少くとも、これらの望ましい特性が良い妥協点で実現
される磁石を提供し、それによって、ＭＲＩに必要とさ
れる高度に均一な磁界を実現することである。
強く、温度の変動に敏感でない比較的短い磁石を、また
は少くとも、これらの望ましい特性が良い妥協点で実現
される磁石を提供し、それによって、ＭＲＩに必要とさ
れる高度に均一な磁界を実現することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明によるＭＲＩ装置
用電磁石は、環状のベッセルの内部に磁界を発生させる
ことができる環状の巻線と低温鉄製部分とが一緒に収納
されていて、該鉄製部品は該巻線に機械的に固定されて
いる。該ベッセルの外にある環状の内腔の内側に室温鉄
製のシムリングが複数配置されていて、振動または温度
変化のせいで或るシムリングにより磁界が不安定になる
と、１個または２個以上の他のシムリングにより同じ大
きさを有する逆効果がもたらされて補償されるように、
該シムリングの大きさと相対位置が選択されている。
用電磁石は、環状のベッセルの内部に磁界を発生させる
ことができる環状の巻線と低温鉄製部分とが一緒に収納
されていて、該鉄製部品は該巻線に機械的に固定されて
いる。該ベッセルの外にある環状の内腔の内側に室温鉄
製のシムリングが複数配置されていて、振動または温度
変化のせいで或るシムリングにより磁界が不安定になる
と、１個または２個以上の他のシムリングにより同じ大
きさを有する逆効果がもたらされて補償されるように、
該シムリングの大きさと相対位置が選択されている。
【０００７】必要な鉄の大部分をベッセル内に収納する
ことにより、振動と温度に対して敏感であるという問題
はある程度克服される。そして必要とされる残りの鉄を
実質上自己補償するように配置することよって、振動お
よびまたは温度に起因する磁界の不安定性が実質的に除
かれる、あるいは少なくとも有意に軽減される。
ことにより、振動と温度に対して敏感であるという問題
はある程度克服される。そして必要とされる残りの鉄を
実質上自己補償するように配置することよって、振動お
よびまたは温度に起因する磁界の不安定性が実質的に除
かれる、あるいは少なくとも有意に軽減される。
【０００８】もし本発明による磁石の中心磁界が、方位
対称を呈する円筒状磁石において球面調和関数を基礎と
する集合の形で定義されるならば、磁界は次式で与えら
れる。
対称を呈する円筒状磁石において球面調和関数を基礎と
する集合の形で定義されるならば、磁界は次式で与えら
れる。
【０００９】
【数１】
【００１０】ここでＡn ＝ｎ次の調和関数の振幅（harm
onic amplitude) Ｒo ＝正規化半径 Ｐn ＝ｎ次のルジャンドル多項式
onic amplitude) Ｒo ＝正規化半径 Ｐn ＝ｎ次のルジャンドル多項式
【００１１】もし全磁界（低温鉄部分＋室温鉄部分）が
振幅Ｂo T とＡn T で、低温磁界がＢo c とＡn c で、
ｔ番目の室温鉄リング対による磁界がＢo i とＡn i で
定義されるならば、全磁界は次式のように低温磁界と室
温磁界に関係する式として表される。
振幅Ｂo T とＡn T で、低温磁界がＢo c とＡn c で、
ｔ番目の室温鉄リング対による磁界がＢo i とＡn i で
定義されるならば、全磁界は次式のように低温磁界と室
温磁界に関係する式として表される。
【００１２】
【数２】
【００１３】通常磁石を設計する場合には、あらかじめ
定められた磁界の大きさと均一性を実現するためにＢo
T とＡn T とが最適化されるが、本発明の場合には
定められた磁界の大きさと均一性を実現するためにＢo
T とＡn T とが最適化されるが、本発明の場合には
【外１】 に付加制限が導入される。
【００１４】ここで、リングが軸方向に飽和磁化されて
いると仮定すると、Ｂo i とＡn iはリングの飽和磁化
に直接比例する。しかしながら、鉄の飽和磁化は所定の
温度感度を有する。そのためＢo i とＡn i も同じ大き
さの温度感度を有し、これはそれぞれ磁石の直流磁界
（Ｂo T ）と均一性（Ａn T ）における温度感度にな
る。
いると仮定すると、Ｂo i とＡn iはリングの飽和磁化
に直接比例する。しかしながら、鉄の飽和磁化は所定の
温度感度を有する。そのためＢo i とＡn i も同じ大き
さの温度感度を有し、これはそれぞれ磁石の直流磁界
（Ｂo T ）と均一性（Ａn T ）における温度感度にな
る。
【００１５】ところで、Ｂo i またはＡn i の感度を変
えることはできないが、次式を満足させるようなシム組
の形状を見つけることは可能であろう。
えることはできないが、次式を満足させるようなシム組
の形状を見つけることは可能であろう。
【００１６】
【数３】
【００１７】このような組をそれぞれゼロ次補償されて
いるシム組とｎ次補償されているシム組と呼ぶ。この場
合、すべてのｉ成分に対して温度変化が同じならば、補
償されている次数の温度感度はゼロである。シムの温度
が別々になる場合には、補償された次数にも感度差が生
じて、それが重要になることを認識しなければならな
い。好都合なことに、シムの絶対温度を安定化させるよ
りは、シムの相対温度を安定化させることの方が容易で
ある。
いるシム組とｎ次補償されているシム組と呼ぶ。この場
合、すべてのｉ成分に対して温度変化が同じならば、補
償されている次数の温度感度はゼロである。シムの温度
が別々になる場合には、補償された次数にも感度差が生
じて、それが重要になることを認識しなければならな
い。好都合なことに、シムの絶対温度を安定化させるよ
りは、シムの相対温度を安定化させることの方が容易で
ある。
【００１８】本発明の一実施形態によれば、室温鉄はゼ
ロ次補償されたシムリング組を有する。本発明の他の実
施形態によれば、シムリング組はｎ次補償されている。
本発明の更に他の実施形態によれば、シムリング組はゼ
ロ次補償（すなわち直流磁界の補償）とｎ次補償（ｎ＝
２）の両方がなされている。補償を実現するためには、
前述したように、直面する特定の応用に応じて一対また
は二対以上のシムリングを設ければよい。
ロ次補償されたシムリング組を有する。本発明の他の実
施形態によれば、シムリング組はｎ次補償されている。
本発明の更に他の実施形態によれば、シムリング組はゼ
ロ次補償（すなわち直流磁界の補償）とｎ次補償（ｎ＝
２）の両方がなされている。補償を実現するためには、
前述したように、直面する特定の応用に応じて一対また
は二対以上のシムリングを設ければよい。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下図面を参照しながら、実施例
を説明する。図１を参照すると、図から明らかなように
磁石は環状構造になっており、その長軸１に関して実質
的に対称である。磁石の外囲ハウジング２の内部に容器
（ベッセル）３があり、ベッセル３は使用時に液体ヘリ
ウムで満たされる。熱絶縁を改良するために、熱シール
ド４がベッセル３とハウジング２との間に配置されてい
る。磁石には磁化巻線５ａ，５ｂと６ａ，６ｂおよびシ
ールド巻線７ａ，７ｂが含まれており、シールド巻線７
ａ，７ｂは磁化巻線５ａ，５ｂと６ａ，６ｂにより生ず
る磁界を収容する役を果たす。巻線７は成形具８に支持
され、巻線５と６は成形具９と１０とにそれぞれ支持さ
れている。
を説明する。図１を参照すると、図から明らかなように
磁石は環状構造になっており、その長軸１に関して実質
的に対称である。磁石の外囲ハウジング２の内部に容器
（ベッセル）３があり、ベッセル３は使用時に液体ヘリ
ウムで満たされる。熱絶縁を改良するために、熱シール
ド４がベッセル３とハウジング２との間に配置されてい
る。磁石には磁化巻線５ａ，５ｂと６ａ，６ｂおよびシ
ールド巻線７ａ，７ｂが含まれており、シールド巻線７
ａ，７ｂは磁化巻線５ａ，５ｂと６ａ，６ｂにより生ず
る磁界を収容する役を果たす。巻線７は成形具８に支持
され、巻線５と６は成形具９と１０とにそれぞれ支持さ
れている。
【００２０】ＭＲＩの作動を助けるために、勾配コイル
１１が環状ベッセル３の内腔１２の内側に設けられてい
る。巻線５ａと５ｂとに沿って、低温（cold) 鉄製シム
リング１３ａと１３ｂとがそれぞれ設けられている。ベ
ッセル３の内部にシムリング１３ａと１３ｂとを包含す
ることにより、温度を安定させる効果がある。それと同
時に２のような配置により、これらと巻線５ａ，５ｂと
の位置関係が固定されて、振動に対して実質的に鈍感に
なる。さもなくば振動によってシムリング１３ａ，１３
ｂと巻線５ａ，５ｂとが別々に動いてしまうおそれがあ
る。
１１が環状ベッセル３の内腔１２の内側に設けられてい
る。巻線５ａと５ｂとに沿って、低温（cold) 鉄製シム
リング１３ａと１３ｂとがそれぞれ設けられている。ベ
ッセル３の内部にシムリング１３ａと１３ｂとを包含す
ることにより、温度を安定させる効果がある。それと同
時に２のような配置により、これらと巻線５ａ，５ｂと
の位置関係が固定されて、振動に対して実質的に鈍感に
なる。さもなくば振動によってシムリング１３ａ，１３
ｂと巻線５ａ，５ｂとが別々に動いてしまうおそれがあ
る。
【００２１】上述のようにベッセル３の中に鉄が包含さ
れるような配置にするのが大変望ましいのであるが、寸
法的な制限のために鉄全部をベッセル内に収容すること
ができない場合もある。したがって、追加の鉄製シムリ
ング１４，１５，１６が室温（warm）鉄の形で供給さ
れ、これらは内腔１２内で勾配コイル１１の隣りに配置
される。前述したように、内腔１２内のシムリング１
４，１５，１６は実質的に自己補償するように配置され
る。すなわち温度変化や振動によりあるシムリングが不
安定になると、他のシムリングに等しい大きさの逆向き
の不安定が生じることにより補償されるようになってい
る。この補償原理は既に説明した。図１に示した配置で
は、一対のシムリング１４，１６が、中央に配置されて
いるシムリング１５に関して対称に配置されている。
れるような配置にするのが大変望ましいのであるが、寸
法的な制限のために鉄全部をベッセル内に収容すること
ができない場合もある。したがって、追加の鉄製シムリ
ング１４，１５，１６が室温（warm）鉄の形で供給さ
れ、これらは内腔１２内で勾配コイル１１の隣りに配置
される。前述したように、内腔１２内のシムリング１
４，１５，１６は実質的に自己補償するように配置され
る。すなわち温度変化や振動によりあるシムリングが不
安定になると、他のシムリングに等しい大きさの逆向き
の不安定が生じることにより補償されるようになってい
る。この補償原理は既に説明した。図１に示した配置で
は、一対のシムリング１４，１６が、中央に配置されて
いるシムリング１５に関して対称に配置されている。
【００２２】図２に他の実施例を示すが、図１と同じ部
分には同じ参照番号を付してある。図２では二対のシム
リング１７ａ，１７ｂと１８ａ，１８ｂとが、長軸１に
直交する中心軸１９に関して対称に配置されている。室
温シムリングは考えている応用により、したがって必要
とする特性により選択される。
分には同じ参照番号を付してある。図２では二対のシム
リング１７ａ，１７ｂと１８ａ，１８ｂとが、長軸１に
直交する中心軸１９に関して対称に配置されている。室
温シムリングは考えている応用により、したがって必要
とする特性により選択される。
【００２３】図１の配置は均一性の安定化を実現するの
に役立つが、図２におけるシムリングの配置は、直流磁
界の安定化を最適にするために選択されたものである。
に役立つが、図２におけるシムリングの配置は、直流磁
界の安定化を最適にするために選択されたものである。
【００２４】温度感度の安定化に関する基準は、関連す
る理論を参照しながら既に説明した。しかしながら、振
動に対する感度を最小にするための基準は経験的に決め
られる傾向があり、以下検討することにする。
る理論を参照しながら既に説明した。しかしながら、振
動に対する感度を最小にするための基準は経験的に決め
られる傾向があり、以下検討することにする。
【００２５】室温鉄製シムリングとコイルが磁石の中心
に関して対称に配置されているシステムの場合、奇数次
（式１参照）はゼロである。ここでもし室温鉄製シムリ
ングが低温磁石に関して軸方向に配置されていて、同心
状になっているが、長軸と直交する中心平面に関して対
称に配置されてないならば、式１で示された関数にいく
つか奇数次の振幅が導入されるだろう。もし変位が十分
小さければ、偶数次は不変であろう。
に関して対称に配置されているシステムの場合、奇数次
（式１参照）はゼロである。ここでもし室温鉄製シムリ
ングが低温磁石に関して軸方向に配置されていて、同心
状になっているが、長軸と直交する中心平面に関して対
称に配置されてないならば、式１で示された関数にいく
つか奇数次の振幅が導入されるだろう。もし変位が十分
小さければ、偶数次は不変であろう。
【００２６】このことは次の議論により示すことができ
る。まず最初に、共通直径に対する軸分離の比であるパ
ラメータβによって、小さな断面積を有する一対の繊維
状鉄リングを定義する。それから一対の薄い鉄リングを
微少距離（ｄｚ）動かした効果を考える。図３に示すよ
うに、もしリングの軸性度がβL とβU とにより定義さ
れるならば、これはβL とβU において厚さｄｚのリン
グを二対つくることに等しい。これらのリングの素子は
反対方向に磁化されるので、奇数次だけを中心磁界に導
入する。
る。まず最初に、共通直径に対する軸分離の比であるパ
ラメータβによって、小さな断面積を有する一対の繊維
状鉄リングを定義する。それから一対の薄い鉄リングを
微少距離（ｄｚ）動かした効果を考える。図３に示すよ
うに、もしリングの軸性度がβL とβU とにより定義さ
れるならば、これはβL とβU において厚さｄｚのリン
グを二対つくることに等しい。これらのリングの素子は
反対方向に磁化されるので、奇数次だけを中心磁界に導
入する。
【００２７】この効果の結果は、低温磁石に関するシム
組の軸方向の振動の均一性の感度に表われる（軸方向以
外の振動は考慮してない）。この感度はシムリングが１
ｍｍ動いたときに導入される奇数次の振幅により定量化
することができる。これはまた画像容積に関するピーク
均一性シフトに変換することもできる。
組の軸方向の振動の均一性の感度に表われる（軸方向以
外の振動は考慮してない）。この感度はシムリングが１
ｍｍ動いたときに導入される奇数次の振幅により定量化
することができる。これはまた画像容積に関するピーク
均一性シフトに変換することもできる。
【００２８】しかし所定のシム配置について振動感度は
どのようにして評価されて最適化されるのであろうか。
図４では、反対方向に磁化された一対の繊維状の鉄リン
グによりもたらされた一次と三次の調和関数振幅が、β
の関数として描かれている。これらの振幅は磁化ベクト
ルが磁石の真中の平面から外に向いている場合について
描かれている。反対のモードの場合には振幅の符号が逆
転する。図３から変位によりつくられた繊維状の対は反
対の磁化モードを有することがわかる。したがって、図
２に示したようにシムを配置した場合、変位したときに
生ずる一次の振幅は非常に小さいであろう。図４はま
た、図２に示すようにシムリングを二対以上設けると、
シム組の振動感度が大いに改良されることを示してい
る。なぜならば低次の項を補償する範囲がきわめて広く
なるからである。
どのようにして評価されて最適化されるのであろうか。
図４では、反対方向に磁化された一対の繊維状の鉄リン
グによりもたらされた一次と三次の調和関数振幅が、β
の関数として描かれている。これらの振幅は磁化ベクト
ルが磁石の真中の平面から外に向いている場合について
描かれている。反対のモードの場合には振幅の符号が逆
転する。図３から変位によりつくられた繊維状の対は反
対の磁化モードを有することがわかる。したがって、図
２に示したようにシムを配置した場合、変位したときに
生ずる一次の振幅は非常に小さいであろう。図４はま
た、図２に示すようにシムリングを二対以上設けると、
シム組の振動感度が大いに改良されることを示してい
る。なぜならば低次の項を補償する範囲がきわめて広く
なるからである。
【００２９】
【発明の効果】本発明によれば、磁石の「低温」部品の
せいで磁界が高度に不均一になるのを受け入れ、室温内
腔の中に鉄製シムを用いてこの不均一性を修正すること
により、磁石を短くすることができる。この鉄製シムは
「自己補償型」シムリング組として働らき、通常室温鉄
製シムリングに付随する温度およびまたは振動に関する
敏感性が補償される。当業者には明らかなように、すべ
ての因子を同時に補償することはできない。したがっ
て、均一性と直流磁界のどちらかを選択する必要がある
だろう。そうすることによって直面する応用に応じて満
足な振動感度を決めることができる。
せいで磁界が高度に不均一になるのを受け入れ、室温内
腔の中に鉄製シムを用いてこの不均一性を修正すること
により、磁石を短くすることができる。この鉄製シムは
「自己補償型」シムリング組として働らき、通常室温鉄
製シムリングに付随する温度およびまたは振動に関する
敏感性が補償される。当業者には明らかなように、すべ
ての因子を同時に補償することはできない。したがっ
て、均一性と直流磁界のどちらかを選択する必要がある
だろう。そうすることによって直面する応用に応じて満
足な振動感度を決めることができる。
【図１】ＭＲＩシステムの一部を形成する低温磁石装置
の側断面図。
の側断面図。
【図２】ＭＲＩ用の他の低温磁石装置の側断面図。
【図３】図２に示した中心軸１９からシムリングを離し
て配置する効果を示す図。
て配置する効果を示す図。
【図４】一対の繊維状鉄リングによりもたらされる振幅
Ｚ１とＺ３のグラフ。
Ｚ１とＺ３のグラフ。
１ 長軸 ２ 外囲ハウジング ３ ベッセル ４ 熱シールド ５ａ，５ｂ 磁化巻線 ６ａ，６ｂ 磁化巻線 ７ａ，７ｂ シールド巻線 ８ 成形具 ９ 成形具 １１ 勾配コイル １２ 内腔 １３ａ，１３ｂ 低温鉄製シムリング １４，１５，１６ 室温鉄製シムリング １７ａ，１７ｂ，１８ａ，１８ｂ 室温鉄製シムリング １９ 中心軸
Claims (9)
- 【請求項１】 環状のベッセルを有し、該ベッセルの内
部に磁界を発生させることができる環状の巻線と低温鉄
製部品とが一緒に収納されていて、該鉄製部品は該巻線
に機械的に固定されており、該ベッセルの外にある環状
の内腔の内側に室温鉄製のシムリングが複数配置されて
いて、振動または温度変化のせいで或るシムリングによ
り磁界が安定でなくなると、１個または２個以上の他の
シムリングにより同じ大きさを持つ逆方向の効果が生じ
て実質的に補償されるように、該シムリングの大きさと
相対位置とが選択されている、ＭＲＩ装置用電磁石。 - 【請求項２】 請求項１記載の電磁石において、室温鉄
はゼロ次補償されたシムリング組を含む。 - 【請求項３】 請求項１または２記載の電磁石におい
て、室温鉄はｎ次補償されるシムリング組を含む。 - 【請求項４】 請求項３記載の電磁石において、シムリ
ング組はゼロ次補償と二次補償の両方なされる。 - 【請求項５】 請求項１〜４のいづれかに記載の電磁石
において、室温鉄は一対のシムリングを含むシムリング
組を含む。 - 【請求項６】 請求項５記載の電磁石において、前記一
対のシムリングは中心に配置されたシムリングの両側に
１個ずつ配列されている。 - 【請求項７】 請求項１〜４のいずれかに記載の電磁石
において、室温鉄は二対のシムリングを含むシムリング
組を有する。 - 【請求項８】 請求項５〜７のいづれかに記載の電磁石
において、シムリングは磁石の長軸に直交する中心軸に
関して対称に配置されている。 - 【請求項９】 請求項５〜７のいづれかに記載の電磁石
において、少なくとも一対のシムリングが磁石の長軸に
直交する中心軸に関して互いにずらして配置されてい
る。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB94240694 | 1994-11-29 | ||
| GB9424069A GB2295672B (en) | 1994-11-29 | 1994-11-29 | Improvements in or relating to cryogenic MRI magnets |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08224219A true JPH08224219A (ja) | 1996-09-03 |
Family
ID=10765151
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7309341A Ceased JPH08224219A (ja) | 1994-11-29 | 1995-11-28 | 磁気共鳴画像診断装置用電磁石 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5701112A (ja) |
| EP (1) | EP0715181B1 (ja) |
| JP (1) | JPH08224219A (ja) |
| DE (1) | DE69526409T2 (ja) |
| GB (1) | GB2295672B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016526968A (ja) * | 2013-06-21 | 2016-09-08 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェＫｏｎｉｎｋｌｉｊｋｅ Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｎ．Ｖ． | 磁気共鳴ハイブリッドスキャナ用シムシステム |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0826978A1 (en) * | 1996-08-26 | 1998-03-04 | General Electric Company | Closed MRI magnet having compact design |
| US5874882A (en) * | 1998-02-19 | 1999-02-23 | General Electric Company | Open and shielded superconductive magnet |
| US6577125B2 (en) * | 2000-12-18 | 2003-06-10 | Halliburton Energy Services, Inc. | Temperature compensated magnetic field apparatus for NMR measurements |
| US6433550B1 (en) * | 2001-02-13 | 2002-08-13 | Koninklijke Philips Corporation N.V. | MRI magnet with vibration compensation |
| DE10217384C1 (de) * | 2002-04-18 | 2003-12-24 | Siemens Ag | Gradientenspulensystem |
| EP1642156B1 (en) | 2003-05-02 | 2020-03-04 | Halliburton Energy Services, Inc. | Systems and methods for nmr logging |
| CN1798981B (zh) * | 2003-05-30 | 2010-06-16 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | 磁共振成像扫描器及制造磁共振扫描器的方法 |
| BRPI0414998A (pt) | 2003-10-03 | 2006-11-21 | Halliburton Energy Serv Inc | métodos para identificar gás em uma formação geológica, para analisar formações geológicas, e de rmn para analisar formações geológicas, e sistema |
| US7224167B2 (en) | 2004-11-30 | 2007-05-29 | General Electric Company | Magnetic field generating apparatus and method for magnetic resonance imaging |
| CN101080644A (zh) * | 2004-12-14 | 2007-11-28 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | 用于补偿主磁体的场漂移的磁共振成像设备、方法和计算机程序 |
| US7439836B2 (en) | 2005-12-28 | 2008-10-21 | General Electric Company | Magnetic field generating apparatus for magnetic resonance imaging |
| JP4237786B2 (ja) * | 2006-09-27 | 2009-03-11 | 株式会社日立製作所 | 核磁気共鳴信号用ソレノイドコイル及び核磁気共鳴用プローブ |
| DE102009045373B4 (de) * | 2009-10-06 | 2011-12-08 | Bruker Biospin Gmbh | Kompakte supraleitende Magnetanordnung mit aktiver Abschirmung, wobei die Abschirmspule das Feldmaximum der Hauptfeldspule dämpft |
| DE102010013890A1 (de) * | 2010-04-07 | 2011-10-13 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren und Shim-Massen-Positionsbestimmungsgerät zur Ermittlung einer Shim-Massen-Anordnung |
| US8604793B2 (en) * | 2010-10-21 | 2013-12-10 | General Electric Company | Superconducting magnet having cold iron shimming capability |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3123493A1 (de) * | 1981-06-13 | 1982-12-30 | Bruker Analytische Meßtechnik GmbH, 7512 Rheinstetten | Elektromagnet fuer die nmr-tomographie |
| DE3333755A1 (de) * | 1983-09-19 | 1985-04-18 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Magneteinrichtung einer anlage der kernspin-tomographie mit einer abschirmvorrichtung |
| US4587504A (en) * | 1983-11-11 | 1986-05-06 | Oxford Magnet Technology Limited | Magnet assembly for use in NMR apparatus |
| US4743880A (en) * | 1987-09-28 | 1988-05-10 | Ga Technologies Inc. | MRI magnet system having shield and method of manufacture |
| NL9001300A (nl) * | 1990-06-08 | 1992-01-02 | Koninkl Philips Electronics Nv | Magneetstelsel voor magnetische resonantie. |
| FR2667948B1 (fr) * | 1990-10-12 | 1993-04-16 | Magnetech | Systeme magnetique a champ homogene de grande accessibilite. |
| US5124651A (en) * | 1990-10-24 | 1992-06-23 | Fonar Corporation | Nuclear magnetic resonance scanners with composite pole facings |
| GB2276945B (en) * | 1993-04-08 | 1997-02-26 | Oxford Magnet Tech | Improvements in or relating to MRI magnets |
| FI105293B (fi) * | 1993-06-08 | 2000-07-14 | Picker Nordstar Oy | Magneettikuvaukseen käytettävän magneetin napakenkä |
-
1994
- 1994-11-29 GB GB9424069A patent/GB2295672B/en not_active Expired - Fee Related
-
1995
- 1995-11-03 EP EP95117309A patent/EP0715181B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-11-03 DE DE69526409T patent/DE69526409T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1995-11-13 US US08/556,601 patent/US5701112A/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-11-28 JP JP7309341A patent/JPH08224219A/ja not_active Ceased
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016526968A (ja) * | 2013-06-21 | 2016-09-08 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェＫｏｎｉｎｋｌｉｊｋｅ Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｎ．Ｖ． | 磁気共鳴ハイブリッドスキャナ用シムシステム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB9424069D0 (en) | 1995-01-18 |
| US5701112A (en) | 1997-12-23 |
| GB2295672A (en) | 1996-06-05 |
| EP0715181B1 (en) | 2002-04-17 |
| EP0715181A1 (en) | 1996-06-05 |
| DE69526409T2 (de) | 2002-11-07 |
| DE69526409D1 (de) | 2002-05-23 |
| GB2295672B (en) | 1999-05-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH08224219A (ja) | 磁気共鳴画像診断装置用電磁石 | |
| JPH09153408A (ja) | 超電導磁石装置 | |
| US5565831A (en) | Shielded and open MRI magnet | |
| US5574417A (en) | Open MRI magnet with homogeneous imaging volume | |
| EP0676647A1 (en) | Open MRI magnet | |
| JPH0576592B2 (ja) | ||
| US6100780A (en) | Cryogenic-fluid-cooled open MRI magnet with uniform magnetic field | |
| JPS60244006A (ja) | 磁石装置およびその使用方法 | |
| EP0715180B1 (en) | Cryogenic MRI magnets | |
| US5396208A (en) | Magnet system for magnetic resonance imaging | |
| US6198371B1 (en) | Open magnet with floor mount | |
| EP0609604A1 (en) | Magnetic field generation device of use in superconductive type MRI | |
| JP2001224571A (ja) | 開放型超電導磁石とそれを用いた磁気共鳴イメージング装置 | |
| US5568102A (en) | Closed superconductive magnet with homogeneous imaging volume | |
| US20070146107A1 (en) | Magnetic field generating apparatus for magnetic resonance imaging | |
| US5521571A (en) | Open MRI magnet with uniform imaging volume | |
| US5038129A (en) | Electromagnetic having magnetic shield | |
| US20050122106A1 (en) | Gradient coil arrangement | |
| JPS63281410A (ja) | 磁気シ−ルド付電磁石 | |
| US5534779A (en) | Magnet systems | |
| JPH03139328A (ja) | Ｍｒｉ装置用超電導マグネット | |
| US6504372B1 (en) | High field open magnetic resonance magnet with reduced vibration | |
| EP0826978A1 (en) | Closed MRI magnet having compact design | |
| JPS63166203A (ja) | 超電導マグネツト | |
| US8134433B2 (en) | Superconducting magnet apparatus |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20041105 |
|
| A045 | Written measure of dismissal of application [lapsed due to lack of payment] |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A045 Effective date: 20050325 |