JPH11347013A - 磁気共鳴映像システムの改良装置または該システム関連の改良装置 - Google Patents
磁気共鳴映像システムの改良装置または該システム関連の改良装置Info
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Abstract
を必要としないMRIシステムを得ること。 【解決手段】 磁場修正のため、シムセット32が、磁
石30とグラディエントコイル34との間に配置され、
軸対称性および方位対称性を有さないようにされてい
る。この構成が、シムセット内にカットアウト部38を
直径方向で対向位置に設け、これらのカットアウト部と
整列させてグラディエントコイル34内に類似のカット
アウト部40を設けることで達せられた。
Description
RI)システムの改良装置または該システム関連の改良
装置に関し、より具体的には、該システムと一緒に使用
するシミング装置の構成に関するものである。
磁石と、主磁場に線形に変化する磁場を重ねるグラディ
エントコイルと、映像の構成に使用する信号の受信に用
いるRFコイル送/受信システムとから成っている。シ
ステム内の主磁場の良好な基本均等性は、良好な品質の
映像を得るために不可欠であり、このため、シミング処
理が、良好な基本均等性を得るために開発された。
する処理である。シミングは不可欠な作業であり、この
作業なくしてはシステムは機能しない。磁場の偏向修正
は、磁場を発生させるどのような素材を用いても行ない
得る。したがって、電流搬送導体、磁場のなかの軟鉄、
永久磁石を使用することが知られている。MRI磁石の
場合、パッシブシミングが広く利用されている。パッシ
ブシミングとは、磁場の修正のために磁性材料素材を使
用することと定義され、それらの素材とは軟鉄または永
久磁石である。パッシブシミングが広く利用されている
のは、それが簡単かつ安価で、高水準の均等度を達成で
きるからである。
囲に磁性材料を1つ以上の箇所に配置し、磁場の修正を
行う必要がある。従来、この処置は、通常、球容積(spe
rical volume)と定義される関心領域の磁場マップ(fiel
d map)の形をとる。磁場の値は、その場合、この技術分
野で周知のように、球調和関数に分解される。該関数
は、球容積にわたる磁場の変化を表す。したがって、パ
ッシブシミングを実施するには、2つの要素が必要とな
る。すなわち、磁場修正に要する複数個の磁性材料の位
置予測に使用するソフトウエアと、シムセットと呼ば
れ、磁場修正実施のために適切に位置決めされた複数個
の磁性材料を含むハードウエアとである。
知られている)の場合、シムセットは、磁場内の不均等
を修正するのに使用する磁性材料の正確な分布の配置に
必要なハードウエア以上のものではない。実際には、1
つ以上のトレーが、シムセットにわたって方位方向に分
配され、各トレーが、シム鉄を配置できる一連のポケッ
トを有している。各ポケット内のシム鉄の量は、磁場の
不均等度に応じて決められる。従来、シムセットの設計
では、軸対称および方位対称が利用され、そのような設
計を変更する必要はなかった。
ングにおいて軸対称および方位対称であることを要しな
いMRIシステムを得ることである。
ば、シムセットが軸対称性および方位対称性を有さない
ことを特徴とする磁気共鳴映像システム用のシムセット
が得られる。好ましくは、このシムセットは、関連する
軸対称性および方位対称性を有さないグラディエントコ
イルを有している。このシムセットには、少なくとも1
つのカットアウト部が形成されている。しかし、通常
は、直径方向で互いに対向位置にある2つのカットアウ
ト部を有している。言うまでもなく、グラディエントコ
イルは、シムセット内の前記少なくとも1つのカットア
ウト部に対応する少なくとも1つのカットアウト部を含
んでいる。
させる磁石と、主磁場を均等化するためのシムセット
と、主磁場に線形に変化する磁場を重ねるためのグラデ
ィエントコイルと、映像の構成に使用する信号の送/受
信システムのRFコイル形成部とを含む磁気共鳴映像シ
ステムであって、シムセットとグラディエントコイルと
が、軸対称性および方位対称性を有さないように構成さ
れていることを特徴とするシステムが得られる。
エントコイルとが、それぞれ少なくとも1つのカットア
ウト部を有している。好ましくは、シムセットとグラデ
ィエントコイルとが、それぞれ直径方向で互いに対向位
置にある2つのカットアウト部を有し、グラディエント
コイルのカットアウト部がシムセットのカットアウト部
と整列せしめられている。
アー寸法を増す必要なしに、従来より大柄な患者を収容
できる利点を有している。なぜなら、カットアウト部を
設けたことで、大柄な患者の肩を収容できるからであ
る。
に、以下で添付図面を参照して実施例を説明する。図1
は、磁石(図示せず)用のシムセット10を示し、磁石
の周囲には、複数シムトレー12が、方位にしたがって
分配配置されている。図2にはシムトレー12が示され
ている。図示のように、各トレーは、一連のポケット1
4を有し、ポケット内にはシム鉄が配置される。各ポケ
ット14内に配置されるシム鉄の量は、磁場の不均等度
に応じて決められる。
造が示されている。磁石20は、図示のようにシムセッ
ト22とグラディエント(gradient)コイル24とを有
している。シムセット22は、図1および図2に示した
ような形状を有している。使用時には、患者は、MRI
システムのボアー26の内部と磁石20の内部とに横た
えられる。したがって、患者の肩幅をボアー26に適合
させねばならないので、ボアー26の寸法で、磁石20
内に収容できる患者の最大寸法が決まる。
的寸法によって決まる。比較的大きいボアーを設けるこ
とにより大柄な患者を収容しようとすれば、MRIシス
テムの物理的寸法を増すことになり、したがって出費も
増大する。この問題は、図4に示したようなMRIシス
テムを得ることにより解決された。このMRIシステム
は、磁石20と、シムセット32と、グラディエントコ
イル34と、ボアー36とを含んでいる。シムセット3
2は、直径方向に対向する1対のカットアウト部38を
有している。同じようなカットアウト部40が、グラデ
ィエントコイル34内に設けられており、これらのカッ
トアウト部40がシムセット32内のカットアウト部3
8と整列せしめられている。このことは、患者の肩をカ
ットアウト部38,40に収容することで、大柄な患者
42をもボアー36内へ収容できることを意味してい
る。
ントコイル34とは、軸対称性および方位対称性を有さ
ない構成にされている。図5には、本発明によるMRI
システムの一部分50が等測図で示されている。部分5
0は、シムセット52とグラディエントコイル58とを
含み、シムセット52は、周囲に複数のシムトレーが配
置されており、説明用に2つだけシムトレー54,56
を示してある。本発明により、シムセット52とグラデ
ィエントコイル58のそれぞれが、互いに整列された同
じようなカットアウト部60,62を有している。
ットアウト部を設けてパッシブシミングを実施し得るこ
とで、磁石のボアー寸法を増す必要がなくなる。このこ
とによって、本発明によるMRIシステムには、価格と
寸法のいずれの点でも競争力のある利点が得られる。な
ぜなら、寸法の増大は、より長い磁石およびより多くの
電線を必要とし、それによってシステムの費用も増大す
るからである。
0,62を設けるために、磁石全長を延長する必要はな
い。カットアウト部は、その実際の長さが特定の用途に
応じて決められ、磁石長さのかなりの部分にわたって、
もしくは磁石の全長にわたって延在している。
アウト部が使用されている。しかし、異なる数のカット
アウト部が必要な用途の場合には、カットアウト部を2
つに制限して設計する理由はない。例えば、単一のカッ
トアウト部を設けて、ボアーの縦軸線に対し患者をずら
せて収容するようにすることもできる。
れるシムセットは、次のように決められる:完備したシ
ムセットがカットアウト部なしで設計される。したがっ
て、軸対称性および方位対称性を有している。これによ
り固有の、または誤差発生による調波(harmonics)のシ
ミングのための最適設計が可能になることで、既述のト
レーおよびポケットの最適配分が得られる。
れた均等度を低下させるかどうかを決定することであ
る。これを可能にするには、カットアウト部の結果とし
て利用不能になるポケットを決定し、かつ最適化過程か
ら除かれるこれらの特定のポケットについて前述のよう
な分析を行う。こうすることで、カットアウト部の効果
を算定できる。
ット関数(ф)の最小化が要求される。使用されるメリ
ット関数(ф)は、調和関数の加重平方和であり、次の
ように表わされる:
調和関数である。
加重値が大となるように、加重値は適宜に選択される。
調和関数の利用が重要なのは、シムの設計の不適当な点
が残りの調和関数に反映されるからである。シミング能
は、磁石の典型的および非典型的な多数の調和関数から
発生せしめられる理論データプロットのシミングによっ
て評価される。
が、それぞれ17のポケットを備えた24のトレーから
成っている。各トレーのポケットは、約6mmの深さを
有しており、各ポケット内には最大積重ね高さ6mmの
鉄を配置可能にされている。トレーは、約590mmの
直径上に配置され、シムセットの全長は890mmであ
る。また、カットアウト部の深さは355mmである。
非対称であることが重要な点は、容易に理解できよう。
シムセットは、直径22cmの球形体積上で磁石を約3
46ppm(parts per million)から、1ppm未満へ
シミングするために使用される。
ic combination)により、磁石のシミングに要する鉄の
量では、カットアウト部がない場合より約10%高くな
るようにされた。しかし、最大積重ね高さは、約25%
だけ高められた。カットアウト部の区域には鉄を配置で
きないので、最適化は、他のポケット内の素材および積
重ね高さが増す結果となる。したがって、カットアウト
部を採用する結果として支払われる代償は、ポケット内
の鉄の増量と積重ね高さの増大である。前述のように、
設計過程は、いかなる数のカットアウト部にも適用でき
るが、シミングされ得る調和関数が制限されることは言
うまでもない。また、設計過程では、異なる長さのカッ
トアウト部や全長にわたるカットアウト部を調整でき
る。
図。
Claims (8)
- 【請求項1】 磁気共鳴映像システム用のシムセット
(32)において、シムセット(32)が軸対称性およ
び方位対称性を有さないことを特徴とするシムセット。 - 【請求項2】 グラディエントコイル(34)を有し、
該グラディエントコイルが、それと関連する軸対称性お
よび方位対称性を有さない、請求項1に記載されたシム
セット。 - 【請求項3】 内部に少なくとも1つのカットアウト部
(38)を有している、請求項1または請求項2に記載
されたシムセット。 - 【請求項4】 直径方向で互いに対向位置に設けられた
2つのカットアウト部(38)を有している、請求項3
に記載されたシムセット。 - 【請求項5】 グラディエントコイル(34)が少なく
とも1つのカットアウト部(40)を有し、該カットア
ウト部が、シムセット(32)の前記少なくとも1つの
カットアウト部(38)に整合している、請求項3また
は請求項4に記載されたシムセット。 - 【請求項6】 磁気共鳴映像システムであって、主磁場
発生用の磁石(30)と、主磁場均等化用のシムセット
(32)と、主磁場に線形に変化する磁場を重ねるため
のグラディエントコイル(34)と、映像の構成に使用
する信号の送/受信システムのRFコイル(34)形成
部とを含む形式のものにおいて、前記シムセット(3
2)とグラディエントコイル(34)とが、軸対称性と
方位対称性を有さないように構成されていることを特徴
とする磁気共鳴映像システム。 - 【請求項7】 シムセット(32)とグラディエントコ
イル(34)とが、それぞれ少なくとも1つのカットア
ウト部(38、40)を有している、請求項6に記載さ
れたシステム。 - 【請求項8】 シムセット(32)とグラディエントコ
イル(34)とが、それぞれ、直径方向で互いに対向位
置にある2つのカットアウト部(38、40)を有して
おり、グラディエントコイル(34)のカットアウト部
(40)がシムセット(32)のカットアウト部(3
8)と整列せしめられている、請求項7に記載されたシ
ステム。
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