JP2002153439A - 磁気共鳴イメージング装置 - Google Patents
磁気共鳴イメージング装置Info
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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
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- G—PHYSICS
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- G01R33/565—Correction of image distortions, e.g. due to magnetic field inhomogeneities
- G01R33/56518—Correction of image distortions, e.g. due to magnetic field inhomogeneities due to eddy currents, e.g. caused by switching of the gradient magnetic field
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 傾斜磁場コイルによって発生する渦電流や残
留磁場の影響を抑制すると共に均一磁場領域の均一性を
高めることができるようにする。 【解決手段】 磁気共鳴イメージング装置において、傾
斜磁場コイル２８Ａ，２８Ｂの発生する傾斜磁場の影響
を遮蔽する平板状の渦電流抑制材２９Ａ，２９Ｂを傾斜
磁場コイル２８Ａ，２８Ｂと磁気プレート２５Ａ，２５
Ｂとの間に設け、静磁場領域２１における静磁場の均一
性をより高めるような断面形状をした均一度制御材３０
Ａ，３０Ｂを渦電流抑制材２９Ａ，２９Ｂと磁気プレー
ト２５Ａ，２５Ｂとの間に設けた。渦電流抑制材２９
Ａ，２９Ｂは平板材で構成されているので、傾斜磁場コ
イル２８Ａ，２８Ｂの形状に合わせて切り取るだけなの
で製作が容易である。また、渦電流抑制材２９Ａ，２９
Ｂが設けられているので、均一度制御材３０Ａ，３０Ｂ
を設けた場合でも、傾斜磁場コイル２８Ａ，２８Ｂによ
る渦電流や残留磁場による影響が均一度制御材３０Ａ，
３０Ｂに現れることがない。
留磁場の影響を抑制すると共に均一磁場領域の均一性を
高めることができるようにする。 【解決手段】 磁気共鳴イメージング装置において、傾
斜磁場コイル２８Ａ，２８Ｂの発生する傾斜磁場の影響
を遮蔽する平板状の渦電流抑制材２９Ａ，２９Ｂを傾斜
磁場コイル２８Ａ，２８Ｂと磁気プレート２５Ａ，２５
Ｂとの間に設け、静磁場領域２１における静磁場の均一
性をより高めるような断面形状をした均一度制御材３０
Ａ，３０Ｂを渦電流抑制材２９Ａ，２９Ｂと磁気プレー
ト２５Ａ，２５Ｂとの間に設けた。渦電流抑制材２９
Ａ，２９Ｂは平板材で構成されているので、傾斜磁場コ
イル２８Ａ，２８Ｂの形状に合わせて切り取るだけなの
で製作が容易である。また、渦電流抑制材２９Ａ，２９
Ｂが設けられているので、均一度制御材３０Ａ，３０Ｂ
を設けた場合でも、傾斜磁場コイル２８Ａ，２８Ｂによ
る渦電流や残留磁場による影響が均一度制御材３０Ａ，
３０Ｂに現れることがない。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、生体組織を画像化
する磁気共鳴イメージング装置に係り、特にイメージン
グ撮影の行われる磁場領域の均一度を向上させる磁場の
発生方式に改良を加えた磁気共鳴イメージング装置に関
する。
する磁気共鳴イメージング装置に係り、特にイメージン
グ撮影の行われる磁場領域の均一度を向上させる磁場の
発生方式に改良を加えた磁気共鳴イメージング装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】生体組織を画像化する磁気共鳴イメージ
ング装置（以下「ＭＲＩ」とする）には、超電導コイル
を用いて静磁場を発生するものがある。図１は、超電導
コイルを用いた従来のＭＲＩ装置の一例を示す図であ
る。図１（ａ）は、ＭＲＩ装置の概略を示す外観図、図
１（ｂ）は図１（ａ）のＡ視断面図である。この装置
は、上下方向に対向して配置された２組の超電導コイル
１３Ａ，１３Ｂによって静磁場を発生させる。超電導コ
イル１３Ａ，１３Ｂは、上下方向に対向して設けられた
磁気プレート１５Ａ，１５Ｂによって支持される。磁気
プレート１５Ａ，１５Ｂの間は柱状継鉄１６Ａ〜１６Ｄ
によって機械的に支持されている。超電導コイル１３
Ａ，１３Ｂの内側には良好な磁場均一度を得るための鉄
で構成されたポールピース１４Ａ，１４Ｂが設けられ、
超電導コイル１３Ａ，１３Ｂと共に磁気プレート１５
Ａ，１５Ｂによって支持される。ポールピース１４Ａ，
１４Ｂは、均一磁場領域１１の磁場均一度を向上させる
働きをする。磁気プレート１５Ａ，１５Ｂと柱状継鉄１
６Ａ〜１６Ｄは、超電導コイル１３Ａ，１３Ｂが発生す
る磁束の磁路としての役割を兼ねている。
ング装置（以下「ＭＲＩ」とする）には、超電導コイル
を用いて静磁場を発生するものがある。図１は、超電導
コイルを用いた従来のＭＲＩ装置の一例を示す図であ
る。図１（ａ）は、ＭＲＩ装置の概略を示す外観図、図
１（ｂ）は図１（ａ）のＡ視断面図である。この装置
は、上下方向に対向して配置された２組の超電導コイル
１３Ａ，１３Ｂによって静磁場を発生させる。超電導コ
イル１３Ａ，１３Ｂは、上下方向に対向して設けられた
磁気プレート１５Ａ，１５Ｂによって支持される。磁気
プレート１５Ａ，１５Ｂの間は柱状継鉄１６Ａ〜１６Ｄ
によって機械的に支持されている。超電導コイル１３
Ａ，１３Ｂの内側には良好な磁場均一度を得るための鉄
で構成されたポールピース１４Ａ，１４Ｂが設けられ、
超電導コイル１３Ａ，１３Ｂと共に磁気プレート１５
Ａ，１５Ｂによって支持される。ポールピース１４Ａ，
１４Ｂは、均一磁場領域１１の磁場均一度を向上させる
働きをする。磁気プレート１５Ａ，１５Ｂと柱状継鉄１
６Ａ〜１６Ｄは、超電導コイル１３Ａ，１３Ｂが発生す
る磁束の磁路としての役割を兼ねている。
【０００３】このような構成のＭＲＩ装置では、磁気回
路は、超電導コイル１３Ｂ、ポールピース１４Ｂ、均一
磁場領域１１、ポールピース１４Ａ、超電導コイル１３
Ａ、磁気プレート１５Ａ、柱状継鉄１６Ａ〜１６Ｄ、磁
気プレート１５Ｂの経路で形成され、均一磁場領域１１
には上下方向の均一な垂直磁場が発生するようになって
いる。従って、磁気共鳴イメージング撮影はこの均一磁
場領域１１内にて行われる。この磁気回路で使用される
傾斜磁場コイル１８Ａ，１８Ｂは、図１（ｂ）に示すよ
うな平板形状をしており、均一磁場領域１１を挟んで上
下に対向して配置されている。この傾斜磁場コイル１８
Ａ，１８Ｂは、図１（ｂ）に示すように、ポールピース
１４Ａ，１４Ｂの凹部内に収容されている。
路は、超電導コイル１３Ｂ、ポールピース１４Ｂ、均一
磁場領域１１、ポールピース１４Ａ、超電導コイル１３
Ａ、磁気プレート１５Ａ、柱状継鉄１６Ａ〜１６Ｄ、磁
気プレート１５Ｂの経路で形成され、均一磁場領域１１
には上下方向の均一な垂直磁場が発生するようになって
いる。従って、磁気共鳴イメージング撮影はこの均一磁
場領域１１内にて行われる。この磁気回路で使用される
傾斜磁場コイル１８Ａ，１８Ｂは、図１（ｂ）に示すよ
うな平板形状をしており、均一磁場領域１１を挟んで上
下に対向して配置されている。この傾斜磁場コイル１８
Ａ，１８Ｂは、図１（ｂ）に示すように、ポールピース
１４Ａ，１４Ｂの凹部内に収容されている。
【０００４】この傾斜磁場コイル１８Ａ，１８Ｂによっ
てポールピース１４Ａ，１４Ｂや超電導コイル１３Ａ，
１３Ｂの導体部などに、渦電流や残留磁場が発生し、画
像に大きな悪影響を与えることが知られている。そこ
で、渦電流や残留磁場が発生するのを防止するために、
ポールピース１４Ａ，１４Ｂの凹部内表面に、低渦電流
材や高透磁率材などの渦電流抑制材１９Ａ，１９Ｂを配
置したものが知られている。例えば、ポールピース１４
Ａ，１４Ｂの凹部内表面に高透磁率材による渦電流抑制
材を備えたものが米国特許第５，０６１，８９７号公報
に記載されている。また、ポールピース１４Ａ，１４Ｂ
の凹部内表面に珪素鋼板を積層一体化した複数ブロック
を設けたものが特開平９−１１７４３１号公報（公報で
の実施例は永久磁石を磁性発生源として説明）に記載さ
れている。さらに、ポールピース１４Ａ，１４Ｂの凹部
内表面を高透磁率磁性材料と磁性複合材料で構成し、か
つ高透磁率磁性材料を空隙に面する位置に配置したもの
が特開平１−８６９５４号公報に記載されている。
てポールピース１４Ａ，１４Ｂや超電導コイル１３Ａ，
１３Ｂの導体部などに、渦電流や残留磁場が発生し、画
像に大きな悪影響を与えることが知られている。そこ
で、渦電流や残留磁場が発生するのを防止するために、
ポールピース１４Ａ，１４Ｂの凹部内表面に、低渦電流
材や高透磁率材などの渦電流抑制材１９Ａ，１９Ｂを配
置したものが知られている。例えば、ポールピース１４
Ａ，１４Ｂの凹部内表面に高透磁率材による渦電流抑制
材を備えたものが米国特許第５，０６１，８９７号公報
に記載されている。また、ポールピース１４Ａ，１４Ｂ
の凹部内表面に珪素鋼板を積層一体化した複数ブロック
を設けたものが特開平９−１１７４３１号公報（公報で
の実施例は永久磁石を磁性発生源として説明）に記載さ
れている。さらに、ポールピース１４Ａ，１４Ｂの凹部
内表面を高透磁率磁性材料と磁性複合材料で構成し、か
つ高透磁率磁性材料を空隙に面する位置に配置したもの
が特開平１−８６９５４号公報に記載されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述の従来技術はいず
れも均一磁場領域１１における磁場の均一性を調整する
ために、ポールピースの凹部内の表面を加工することに
ついては言及していない。それは、ポールピースの凹部
内の表面に設けられた低渦電流材や高透磁率材は、一般
的に機械的な加工が難しく、精密な加工精度を得ること
ができず、加工したとしても高いコストがかかるという
問題があるからである。なお、特開平９−１１７４３１
号公報に記載されたものは、ブロック厚さを調整するこ
とによって、ポールピースの中央部分に円形上の凸部や
断面台形状の突起部を設け、磁場の均一性を高めようと
しているが、これでは磁場均一性を高精度に調整するこ
とは極めて困難である。
れも均一磁場領域１１における磁場の均一性を調整する
ために、ポールピースの凹部内の表面を加工することに
ついては言及していない。それは、ポールピースの凹部
内の表面に設けられた低渦電流材や高透磁率材は、一般
的に機械的な加工が難しく、精密な加工精度を得ること
ができず、加工したとしても高いコストがかかるという
問題があるからである。なお、特開平９−１１７４３１
号公報に記載されたものは、ブロック厚さを調整するこ
とによって、ポールピースの中央部分に円形上の凸部や
断面台形状の突起部を設け、磁場の均一性を高めようと
しているが、これでは磁場均一性を高精度に調整するこ
とは極めて困難である。
【０００６】本発明の目的は、傾斜磁場コイルによって
発生する渦電流や残留磁場の影響を抑制すると共に均一
磁場領域の均一性を高めることのできる磁気共鳴イメー
ジング装置を提供することにある。
発生する渦電流や残留磁場の影響を抑制すると共に均一
磁場領域の均一性を高めることのできる磁気共鳴イメー
ジング装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１に係る磁気共鳴
イメージング装置は、対向して設けられ、その対向空間
内に静磁場を発生させる静磁場発生手段と、前記静磁場
領域における静磁場の均一性を高める磁場補正手段と、
前記静磁場領域に傾斜磁場を発生させる傾斜磁場発生手
段と、前記静磁場発生手段及び磁場補正手段を保持する
磁気プレート手段とを備えた磁気共鳴イメージング装置
において、前記傾斜磁場発生手段の発生する傾斜磁場の
影響を遮蔽する平板状の抑制手段を前記傾斜磁場発生手
段と前記磁気プレート手段との間に設け、前記静磁場領
域における静磁場の均一性をより高めるような断面形状
をした均一度制御手段を前記抑制手段と前記磁気プレー
ト手段との間に設けたものである。抑制手段は、傾斜磁
場発生手段の発生する傾斜磁場による渦電流や残留磁場
による影響を磁気プレート手段などに与えないようにす
るものであり、珪素鋼板やソフトフェライトなどの低渦
電流材や高透磁率材の平板材で構成される。一方、均一
度制御手段は、静磁場領域における静磁場の均一性を高
めるような断面形状に加工しやすい鉄などで構成されて
いる。抑制手段は平板材で構成されているので、傾斜磁
場発生手段の形状に合わせて切り取るだけなので製作が
容易である。また、抑制手段が設けられているので、均
一度制御手段を設けた場合でも、傾斜磁場発生手段によ
る渦電流や残留磁場による影響が均一度制御手段に現れ
ることもない。
イメージング装置は、対向して設けられ、その対向空間
内に静磁場を発生させる静磁場発生手段と、前記静磁場
領域における静磁場の均一性を高める磁場補正手段と、
前記静磁場領域に傾斜磁場を発生させる傾斜磁場発生手
段と、前記静磁場発生手段及び磁場補正手段を保持する
磁気プレート手段とを備えた磁気共鳴イメージング装置
において、前記傾斜磁場発生手段の発生する傾斜磁場の
影響を遮蔽する平板状の抑制手段を前記傾斜磁場発生手
段と前記磁気プレート手段との間に設け、前記静磁場領
域における静磁場の均一性をより高めるような断面形状
をした均一度制御手段を前記抑制手段と前記磁気プレー
ト手段との間に設けたものである。抑制手段は、傾斜磁
場発生手段の発生する傾斜磁場による渦電流や残留磁場
による影響を磁気プレート手段などに与えないようにす
るものであり、珪素鋼板やソフトフェライトなどの低渦
電流材や高透磁率材の平板材で構成される。一方、均一
度制御手段は、静磁場領域における静磁場の均一性を高
めるような断面形状に加工しやすい鉄などで構成されて
いる。抑制手段は平板材で構成されているので、傾斜磁
場発生手段の形状に合わせて切り取るだけなので製作が
容易である。また、抑制手段が設けられているので、均
一度制御手段を設けた場合でも、傾斜磁場発生手段によ
る渦電流や残留磁場による影響が均一度制御手段に現れ
ることもない。
【０００８】請求項２に係る磁気共鳴イメージング装置
は、請求項１において、さらに、前記抑制手段と前記均
一度制御手段との間の空間にスペーサ手段を設けたもの
である。スペーサ手段を設けることによって、抑制手段
を精度よく、かつ堅固に固定することができる。
は、請求項１において、さらに、前記抑制手段と前記均
一度制御手段との間の空間にスペーサ手段を設けたもの
である。スペーサ手段を設けることによって、抑制手段
を精度よく、かつ堅固に固定することができる。
【０００９】請求項３に係る磁気共鳴イメージング装置
は、請求項２において、さらに、前記抑制手段と前記ス
ペーサ手段との間に前記抑制手段を補強するための補強
手段を設けたものである。抑制手段は、珪素鋼板やソフ
トフェライト等の小片をほぼ平面形状に貼り合わせたも
ので構成されるので、機械的な強度を得ることが難し
い。そこで、抑制手段と均一度制御手段との間にスペー
サ手段及び補強材手段を設けることによって、抑制手段
の機械的強度を十分な大きさにする。
は、請求項２において、さらに、前記抑制手段と前記ス
ペーサ手段との間に前記抑制手段を補強するための補強
手段を設けたものである。抑制手段は、珪素鋼板やソフ
トフェライト等の小片をほぼ平面形状に貼り合わせたも
ので構成されるので、機械的な強度を得ることが難し
い。そこで、抑制手段と均一度制御手段との間にスペー
サ手段及び補強材手段を設けることによって、抑制手段
の機械的強度を十分な大きさにする。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下添付図面に従って本発明に係
る磁気共鳴イメージング装置の好ましい実施の形態につ
いて説明する。図２は、本発明に係るＭＲＩ装置の概略
を示す外観図である。図３は、図２のＢ−Ｂ線における
断面図である。このＭＲＩ装置は、上下方向に対向して
配置された２組の超電導コイル２３Ａ，２３Ｂによって
静磁場を発生させる。超電導コイル２３Ａ，２３Ｂは、
上下方向に対向して設けられた磁気プレート２５Ａ，２
５Ｂによって支持される。なお、超電導コイル２３Ａ，
２３Ｂは、実際はクライオスタット内に設けられている
が、クライオスタットを含めたものを超電導コイルと称
する。磁気プレート２５Ａ，２５Ｂの間は２本の柱状継
鉄２６Ａ，２６Ｂによって機械的に支持されている。２
本の柱で構成することによって被験者はより開放感を得
ることができる。超電導コイル２３Ａ，２３Ｂの内側に
は良好な磁場均一度を得るための鉄で構成されたリング
状のポールピース２４Ａ，２４Ｂが設けられる。ポール
ピース２４Ａ，２４Ｂと超電導コイル２３Ａ，２３Ｂは
共に磁気プレート２５Ａ，２５Ｂによって支持されてい
る。
る磁気共鳴イメージング装置の好ましい実施の形態につ
いて説明する。図２は、本発明に係るＭＲＩ装置の概略
を示す外観図である。図３は、図２のＢ−Ｂ線における
断面図である。このＭＲＩ装置は、上下方向に対向して
配置された２組の超電導コイル２３Ａ，２３Ｂによって
静磁場を発生させる。超電導コイル２３Ａ，２３Ｂは、
上下方向に対向して設けられた磁気プレート２５Ａ，２
５Ｂによって支持される。なお、超電導コイル２３Ａ，
２３Ｂは、実際はクライオスタット内に設けられている
が、クライオスタットを含めたものを超電導コイルと称
する。磁気プレート２５Ａ，２５Ｂの間は２本の柱状継
鉄２６Ａ，２６Ｂによって機械的に支持されている。２
本の柱で構成することによって被験者はより開放感を得
ることができる。超電導コイル２３Ａ，２３Ｂの内側に
は良好な磁場均一度を得るための鉄で構成されたリング
状のポールピース２４Ａ，２４Ｂが設けられる。ポール
ピース２４Ａ，２４Ｂと超電導コイル２３Ａ，２３Ｂは
共に磁気プレート２５Ａ，２５Ｂによって支持されてい
る。
【００１１】ポールピース２４Ａ，２４Ｂは、均一磁場
領域２１の磁場均一度を向上させる働きをするものであ
って、その凹部内に傾斜磁場コイル２８Ａ，２８Ｂ、渦
電流抑制材２９Ａ，２９Ｂ及び均一度制御材３０Ａ，３
０Ｂを有する。傾斜磁場コイル２８Ａ，２８Ｂは、平板
形状をしており、均一磁場領域２１を挟んで上下に対向
して配置されている。この傾斜磁場コイル２８Ａ，２８
Ｂは、図２及び図３に示すように、ポールピース２４
Ａ，２４Ｂの凹部内の表面付近に収容されている。渦電
流抑制材２９Ａ，２９Ｂは、傾斜磁場コイル２８Ａ，２
８Ｂと同じ平板形状をしており、傾斜磁場コイル２８
Ａ，２８Ｂと磁気プレート２５Ａ，２５Ｂとの間に設け
られる。この渦電流抑制材２９Ａ，２９Ｂの材料は、従
来のものと同様に低渦電流材や高透磁率材で構成され、
傾斜磁場コイル２８Ａ，２８Ｂによる渦電流や残留磁場
がポールピースに発生しないように抑制する働きをす
る。なお、本明細書中では渦電流抑制材として使用して
いるが、残留磁場を抑制する働きがあることは言うまで
もない。渦電流抑制材２９Ａ，２９Ｂは、平板形状の部
材で構成されているので、傾斜磁場コイル２８Ａ，２８
Ｂの形状に合わせて加工すればよいので製作が簡単であ
る。
領域２１の磁場均一度を向上させる働きをするものであ
って、その凹部内に傾斜磁場コイル２８Ａ，２８Ｂ、渦
電流抑制材２９Ａ，２９Ｂ及び均一度制御材３０Ａ，３
０Ｂを有する。傾斜磁場コイル２８Ａ，２８Ｂは、平板
形状をしており、均一磁場領域２１を挟んで上下に対向
して配置されている。この傾斜磁場コイル２８Ａ，２８
Ｂは、図２及び図３に示すように、ポールピース２４
Ａ，２４Ｂの凹部内の表面付近に収容されている。渦電
流抑制材２９Ａ，２９Ｂは、傾斜磁場コイル２８Ａ，２
８Ｂと同じ平板形状をしており、傾斜磁場コイル２８
Ａ，２８Ｂと磁気プレート２５Ａ，２５Ｂとの間に設け
られる。この渦電流抑制材２９Ａ，２９Ｂの材料は、従
来のものと同様に低渦電流材や高透磁率材で構成され、
傾斜磁場コイル２８Ａ，２８Ｂによる渦電流や残留磁場
がポールピースに発生しないように抑制する働きをす
る。なお、本明細書中では渦電流抑制材として使用して
いるが、残留磁場を抑制する働きがあることは言うまで
もない。渦電流抑制材２９Ａ，２９Ｂは、平板形状の部
材で構成されているので、傾斜磁場コイル２８Ａ，２８
Ｂの形状に合わせて加工すればよいので製作が簡単であ
る。
【００１２】均一度制御材３０Ａ，３０Ｂは、均一磁場
領域２１における磁場の均一度を調整するものであり、
その断面形状に凹凸を設けた鉄製の板材で構成される。
図３においては、中心軸に対して軸対称な凹凸が設けら
れているが、この場合には軸対称な磁場の分布成分を補
正することができる。均一度の調整を行おうとする磁場
分布にあわせて、凹凸の形状を設計することで良好な磁
場均一度を達成できる。具体的な断面形状を求めるに
は、強磁性体の非線形な磁場特性を考慮する必要がある
ため、計算機を用いたシミュレーション等を利用して最
適化を行うことが一般的である。なお、この均一度制御
材３０Ａ，３０Ｂの形状は、渦電流抑制材２９Ａ，２９
Ｂがポールピース２４Ａ，２４Ｂ内に存在する場合にお
いて均一磁場領域２１における静磁場が良好に均一性を
保つような形状である。なお、この均一度制御材３０
Ａ，３０Ｂは鉄製なので、傾斜磁場コイル２８Ａ，２８
Ｂの渦電流や残留磁場の影響を受け易いので、渦電流抑
制材２９Ａ，２９Ｂと組み合わせて設置されなければそ
の効果が著しく低下することになる。また、渦電流抑制
材２９Ａ，２９Ｂを設けることによって、均一度制御材
３０Ａ，３０Ｂの働きが軽減することもあるので、渦電
流抑制材２９Ａ，２９Ｂは均一度制御材３０Ａ，３０Ｂ
側に接近もしくは一部接触するように設けることが好ま
しい。また、渦電流抑制材２９Ａ，２９Ｂの厚さが極端
に厚いと均一度制御材３０Ａ，３０Ｂの働きが軽減する
ので、渦電流制御材２９Ａ，２９Ｂの厚さは、数［ｍ
ｍ］〜５０［ｍｍ］とするのが望ましい。
領域２１における磁場の均一度を調整するものであり、
その断面形状に凹凸を設けた鉄製の板材で構成される。
図３においては、中心軸に対して軸対称な凹凸が設けら
れているが、この場合には軸対称な磁場の分布成分を補
正することができる。均一度の調整を行おうとする磁場
分布にあわせて、凹凸の形状を設計することで良好な磁
場均一度を達成できる。具体的な断面形状を求めるに
は、強磁性体の非線形な磁場特性を考慮する必要がある
ため、計算機を用いたシミュレーション等を利用して最
適化を行うことが一般的である。なお、この均一度制御
材３０Ａ，３０Ｂの形状は、渦電流抑制材２９Ａ，２９
Ｂがポールピース２４Ａ，２４Ｂ内に存在する場合にお
いて均一磁場領域２１における静磁場が良好に均一性を
保つような形状である。なお、この均一度制御材３０
Ａ，３０Ｂは鉄製なので、傾斜磁場コイル２８Ａ，２８
Ｂの渦電流や残留磁場の影響を受け易いので、渦電流抑
制材２９Ａ，２９Ｂと組み合わせて設置されなければそ
の効果が著しく低下することになる。また、渦電流抑制
材２９Ａ，２９Ｂを設けることによって、均一度制御材
３０Ａ，３０Ｂの働きが軽減することもあるので、渦電
流抑制材２９Ａ，２９Ｂは均一度制御材３０Ａ，３０Ｂ
側に接近もしくは一部接触するように設けることが好ま
しい。また、渦電流抑制材２９Ａ，２９Ｂの厚さが極端
に厚いと均一度制御材３０Ａ，３０Ｂの働きが軽減する
ので、渦電流制御材２９Ａ，２９Ｂの厚さは、数［ｍ
ｍ］〜５０［ｍｍ］とするのが望ましい。
【００１３】このような構成のＭＲＩ装置では、磁気回
路は、超電導コイル２３Ｂ、均一度制御材３０Ｂ、ポー
ルピース２４Ｂ、均一磁場領域２１、ポールピース２４
Ａ、均一度制御材３０Ａ、超電導コイル２３Ａ、磁気プ
レート２５Ａ、柱状継鉄２６Ａ，２６Ｂ、磁気プレート
２５Ｂの経路で形成され、均一磁場領域２１には均一度
制御材３０Ａ，３０Ｂによって調整された上下方向に均
一な垂直磁場が発生するようになり、磁気共鳴イメージ
ング撮影はこの均一磁場領域１１内にて行われる。
路は、超電導コイル２３Ｂ、均一度制御材３０Ｂ、ポー
ルピース２４Ｂ、均一磁場領域２１、ポールピース２４
Ａ、均一度制御材３０Ａ、超電導コイル２３Ａ、磁気プ
レート２５Ａ、柱状継鉄２６Ａ，２６Ｂ、磁気プレート
２５Ｂの経路で形成され、均一磁場領域２１には均一度
制御材３０Ａ，３０Ｂによって調整された上下方向に均
一な垂直磁場が発生するようになり、磁気共鳴イメージ
ング撮影はこの均一磁場領域１１内にて行われる。
【００１４】図３は、ポールピース２４Ｂ内の傾斜磁場
コイル２８Ｂ、渦電流抑制材２９Ｂ及び均一度制御材３
０Ｂの概略の配置を示しているので、図４を用いてその
詳細構成を説明する。図４において、渦電流抑制材２９
Ｂを精度よく、堅固に固定するために、非磁性材料から
なるスペーサ３１Ｂが磁気プレート２５Ｂと渦電流抑制
材２９Ｂとの間に挿入されている。傾斜磁場コイル２８
Ｂは、渦電流抑制材２９Ｂ、均一度制御材３０Ｂ及びス
ペーサ３１Ｂにそれぞれ設けられた貫通穴を介して磁気
プレートに固定された支持スタッド３２Ｂ，３３Ｂ，３
４Ｂに固定されている。図では、支持スタッド３２Ｂ，
３３Ｂ，３４Ｂのみが図示してあるが、実際には、傾斜
磁場コイル２８Ｂの全面に渡って複数個の支持スタッド
が設けられ、これらの支持スタッドによって傾斜磁場コ
イル２８Ｂは磁気プレート２５Ｂに堅固に固定される。
これは、傾斜磁場コイル２８Ｂに流れる電流と静磁場と
の干渉によって非常に強大なローレンツ力が発生し、そ
れによって傾斜磁場コイル２８Ｂが振動しようとするの
で、これを防止するために、質量が大きく構造的にも堅
固な磁気プレート２５Ｂ側に傾斜磁場コイル２８Ｂを固
定するのが好ましいからである。なお、支持スタッドの
取り付け位置としては、傾斜磁場コイル２８Ｂの外周部
付近と中央部付近に設けるのが好ましい。また、必要に
応じて振動の抑制、傾斜磁場コイル２８Ｂの重量を支持
するために、これら以外の箇所にも配置することで振動
を効率的に抑制することが可能となる。
コイル２８Ｂ、渦電流抑制材２９Ｂ及び均一度制御材３
０Ｂの概略の配置を示しているので、図４を用いてその
詳細構成を説明する。図４において、渦電流抑制材２９
Ｂを精度よく、堅固に固定するために、非磁性材料から
なるスペーサ３１Ｂが磁気プレート２５Ｂと渦電流抑制
材２９Ｂとの間に挿入されている。傾斜磁場コイル２８
Ｂは、渦電流抑制材２９Ｂ、均一度制御材３０Ｂ及びス
ペーサ３１Ｂにそれぞれ設けられた貫通穴を介して磁気
プレートに固定された支持スタッド３２Ｂ，３３Ｂ，３
４Ｂに固定されている。図では、支持スタッド３２Ｂ，
３３Ｂ，３４Ｂのみが図示してあるが、実際には、傾斜
磁場コイル２８Ｂの全面に渡って複数個の支持スタッド
が設けられ、これらの支持スタッドによって傾斜磁場コ
イル２８Ｂは磁気プレート２５Ｂに堅固に固定される。
これは、傾斜磁場コイル２８Ｂに流れる電流と静磁場と
の干渉によって非常に強大なローレンツ力が発生し、そ
れによって傾斜磁場コイル２８Ｂが振動しようとするの
で、これを防止するために、質量が大きく構造的にも堅
固な磁気プレート２５Ｂ側に傾斜磁場コイル２８Ｂを固
定するのが好ましいからである。なお、支持スタッドの
取り付け位置としては、傾斜磁場コイル２８Ｂの外周部
付近と中央部付近に設けるのが好ましい。また、必要に
応じて振動の抑制、傾斜磁場コイル２８Ｂの重量を支持
するために、これら以外の箇所にも配置することで振動
を効率的に抑制することが可能となる。
【００１５】次に本発明の磁気共鳴イメージング装置の
変形例について説明する。図５は、図３の変形例を示す
図である。図５のものが図３のものと異なる点は、傾斜
磁場コイル２８Ｂの外周部を支持部材５１Ｂを用いてポ
ールピース２４Ｂの外周リングの内周部に固定するよう
にした点である。この場合、スペーサ３１Ｂと渦電流抑
制材２９Ｂに穴を開ける必要がないので製作が容易にな
る。図６は、図５の変形例を示す図である。図６のもの
が図５のものと異なる点は、スペーサ３１Ｂに代えて、
円板状の補強材６１Ｂとリング状の非磁性スペーサ６２
Ｂ〜６５Ｂとでスペーサを構成するようにした点であ
る。すなわち、図５の場合、スペーサ３１Ｂは均一度制
御材３０Ｂの表面形状に合わせて製作されなければなら
ないが、図６の補強材６１Ｂの場合は渦電流抑制材２９
Ｂの形状に合わせて円板状に、非磁性スペーサ６２Ｂ〜
６５Ｂはリング状若しくは円柱形状に製作すればよいの
で、加工が容易である。また、補強材６１Ｂは、渦電流
抑制材２９Ｂを構造的に堅牢となるように補強するため
に、渦電流抑制材２９Ｂの裏側に密着した高剛性の部材
で構成される。補強材６１Ｂに非磁性材料を使うこと
で、磁場均一度に関与する磁束の流れの影響を除去する
ことができる。この結果、磁場均一度を得るための均一
度制御材３０Ｂの設計が容易になる。一方、補強材６１
Ｂに磁性を有する材料を用いることも可能である。この
場合には、剛性の高い材料を選択的に用いることができ
るので、必要な剛性を得るための厚さを薄くすることが
できる。また、外周リングで囲まれた円筒領域内部で
は、高さ方向の取り合いが非常に厳しくなっている。こ
れは、傾斜磁場コイル２８Ｂ、渦電流抑制材２９Ｂ、補
強材６１Ｂのそれぞれについて一般的に厚くなる程高性
能を得られ易いためである。従って、補強材を薄くでき
れば、その他の特性を向上することができ有利である。
また、渦電流抑制材２９Ｂの材料としては、従来用いら
れていた素材と同じ、珪素鋼板やソフトフェライト等の
小片をほぼ平面形状に貼り合わせたものを用いる。この
ために、機械的な強度を得ることは難しくなっている。
そこで、図６に示すように補強材６１Ｂやスペーサ６２
Ｂ〜６５Ｂを設けることによって、渦電流抑制材２９Ｂ
の機械的強度を十分な大きさにすることができる。上述
の実施の形態では、超電導磁石を例に説明したが、この
発明は永久磁石を用いたものにも適用可能である。
変形例について説明する。図５は、図３の変形例を示す
図である。図５のものが図３のものと異なる点は、傾斜
磁場コイル２８Ｂの外周部を支持部材５１Ｂを用いてポ
ールピース２４Ｂの外周リングの内周部に固定するよう
にした点である。この場合、スペーサ３１Ｂと渦電流抑
制材２９Ｂに穴を開ける必要がないので製作が容易にな
る。図６は、図５の変形例を示す図である。図６のもの
が図５のものと異なる点は、スペーサ３１Ｂに代えて、
円板状の補強材６１Ｂとリング状の非磁性スペーサ６２
Ｂ〜６５Ｂとでスペーサを構成するようにした点であ
る。すなわち、図５の場合、スペーサ３１Ｂは均一度制
御材３０Ｂの表面形状に合わせて製作されなければなら
ないが、図６の補強材６１Ｂの場合は渦電流抑制材２９
Ｂの形状に合わせて円板状に、非磁性スペーサ６２Ｂ〜
６５Ｂはリング状若しくは円柱形状に製作すればよいの
で、加工が容易である。また、補強材６１Ｂは、渦電流
抑制材２９Ｂを構造的に堅牢となるように補強するため
に、渦電流抑制材２９Ｂの裏側に密着した高剛性の部材
で構成される。補強材６１Ｂに非磁性材料を使うこと
で、磁場均一度に関与する磁束の流れの影響を除去する
ことができる。この結果、磁場均一度を得るための均一
度制御材３０Ｂの設計が容易になる。一方、補強材６１
Ｂに磁性を有する材料を用いることも可能である。この
場合には、剛性の高い材料を選択的に用いることができ
るので、必要な剛性を得るための厚さを薄くすることが
できる。また、外周リングで囲まれた円筒領域内部で
は、高さ方向の取り合いが非常に厳しくなっている。こ
れは、傾斜磁場コイル２８Ｂ、渦電流抑制材２９Ｂ、補
強材６１Ｂのそれぞれについて一般的に厚くなる程高性
能を得られ易いためである。従って、補強材を薄くでき
れば、その他の特性を向上することができ有利である。
また、渦電流抑制材２９Ｂの材料としては、従来用いら
れていた素材と同じ、珪素鋼板やソフトフェライト等の
小片をほぼ平面形状に貼り合わせたものを用いる。この
ために、機械的な強度を得ることは難しくなっている。
そこで、図６に示すように補強材６１Ｂやスペーサ６２
Ｂ〜６５Ｂを設けることによって、渦電流抑制材２９Ｂ
の機械的強度を十分な大きさにすることができる。上述
の実施の形態では、超電導磁石を例に説明したが、この
発明は永久磁石を用いたものにも適用可能である。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように本発明の磁気共鳴イ
メージング装置によれば、傾斜磁場コイルによって発生
する渦電流や残留磁場の影響を抑制すると共に均一磁場
領域の均一性を高めることができるという効果がある。
メージング装置によれば、傾斜磁場コイルによって発生
する渦電流や残留磁場の影響を抑制すると共に均一磁場
領域の均一性を高めることができるという効果がある。
【図１】 超電導コイルを用いた従来のＭＲＩ装置の一
例を示す図
例を示す図
【図２】 本発明に係るＭＲＩ装置の概略を示す外観図
【図３】 図２のＢ−Ｂ線における断面図
【図４】 図３の詳細を示す図
【図５】 図３の第１の変形例を示す図
【図６】 図３の第２の変形例を示す図
１１，２１…均一磁場領域、１３Ａ，１３Ｂ，２３Ａ，
２３Ｂ…超電導コイル、１４Ａ，１４Ｂ，２４Ａ，２４
Ｂ…ポールピース、１５Ａ，１５Ｂ，２５Ａ，２５Ｂ…
磁気プレート、１６Ａ〜１６Ｄ，２６Ａ，２６Ｂ…柱状
継鉄、１８Ａ，１８Ｂ，２８Ａ，２８Ｂ…傾斜磁場コイ
ル、１９Ａ，１９Ｂ，２９Ａ，２９Ｂ…渦電流抑制材、
３０Ａ，３０Ｂ…均一度制御材、３１Ａ，３１Ｂ…スペ
ーサ、３２Ｂ，３３Ｂ，３４Ｂ…支持スタッド、５１Ｂ
…支持部材、６１Ｂ…補強材、６２Ｂ〜６５Ｂ…リング
状スペーサ
２３Ｂ…超電導コイル、１４Ａ，１４Ｂ，２４Ａ，２４
Ｂ…ポールピース、１５Ａ，１５Ｂ，２５Ａ，２５Ｂ…
磁気プレート、１６Ａ〜１６Ｄ，２６Ａ，２６Ｂ…柱状
継鉄、１８Ａ，１８Ｂ，２８Ａ，２８Ｂ…傾斜磁場コイ
ル、１９Ａ，１９Ｂ，２９Ａ，２９Ｂ…渦電流抑制材、
３０Ａ，３０Ｂ…均一度制御材、３１Ａ，３１Ｂ…スペ
ーサ、３２Ｂ，３３Ｂ，３４Ｂ…支持スタッド、５１Ｂ
…支持部材、６１Ｂ…補強材、６２Ｂ〜６５Ｂ…リング
状スペーサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4C096 AA01 AB32 AB48 AD08 AD09 CA02 CA05 CA07 CA16 CA18 CA25 CA38 CA58 CA62 CA70 CB16 CB20
Claims (3)
- 【請求項１】 対向して設けられ、その対向空間内に静
磁場を発生させる静磁場発生手段と、前記静磁場領域に
おける静磁場の均一性を高める磁場補正手段と、前記静
磁場領域に傾斜磁場を発生させる傾斜磁場発生手段と、
前記静磁場発生手段及び磁場補正手段を保持する磁気プ
レート手段とを備えた磁気共鳴イメージング装置におい
て、 前記傾斜磁場発生手段の発生する傾斜磁場の影響を遮蔽
する平板状の抑制手段を前記傾斜磁場発生手段と前記磁
気プレート手段との間に設け、 前記静磁場領域における静磁場の均一性をより高めるよ
うな断面形状をした均一度制御手段を前記抑制手段と前
記磁気プレート手段との間に設けたことを特徴とする磁
気共鳴イメージング装置。 - 【請求項２】 請求項１において、さらに、前記抑制手
段と前記均一度制御手段との間の空間にスペーサ手段を
設けたことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。 - 【請求項３】 請求項２において、さらに、前記抑制手
段と前記スペーサ手段との間に前記抑制手段を補強する
ための補強手段を設けたことを特徴とする磁気共鳴イメ
ージング装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000352019A JP4369613B2 (ja) | 2000-11-20 | 2000-11-20 | 磁気共鳴イメージング装置 |
| US09/992,356 US6498488B2 (en) | 2000-11-20 | 2001-11-13 | Magnetic resonance imaging apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000352019A JP4369613B2 (ja) | 2000-11-20 | 2000-11-20 | 磁気共鳴イメージング装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002153439A true JP2002153439A (ja) | 2002-05-28 |
| JP2002153439A5 JP2002153439A5 (ja) | 2006-06-01 |
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|---|---|---|---|
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| JP (1) | JP4369613B2 (ja) |
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| JP4822439B2 (ja) * | 2004-05-31 | 2011-11-24 | 株式会社日立メディコ | 磁気共鳴イメージング装置 |
| WO2013172261A1 (ja) * | 2012-05-14 | 2013-11-21 | 住友電気工業株式会社 | 超電導マグネット |
| JP2015226728A (ja) * | 2014-06-03 | 2015-12-17 | 株式会社日立メディコ | 磁気共鳴撮像装置 |
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| JP3878434B2 (ja) * | 2001-05-10 | 2007-02-07 | ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー | 磁気共鳴撮像用コイル構造体および磁気共鳴撮像装置 |
| JP4639763B2 (ja) * | 2004-11-12 | 2011-02-23 | 三菱電機株式会社 | 磁気共鳴イメージング装置 |
| US8183860B2 (en) * | 2006-12-20 | 2012-05-22 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Arrangement and method for influencing and/or detecting magnetic particles in a region of action |
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| DE102011089445B4 (de) * | 2011-12-21 | 2015-11-05 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren und Gradientensystem zur Reduzierung von mechanischen Schwingungen in einem Magnetresonanzbildgebungssystem |
| CN102590771A (zh) * | 2012-03-07 | 2012-07-18 | 宁波健信机械有限公司 | 高开放度超导磁共振磁体上的磁场调节装置 |
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2000
- 2000-11-20 JP JP2000352019A patent/JP4369613B2/ja not_active Expired - Fee Related
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2001
- 2001-11-13 US US09/992,356 patent/US6498488B2/en not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| US6498488B2 (en) | 2002-12-24 |
| US20020060569A1 (en) | 2002-05-23 |
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