JP2002165773A - 静磁界均一化方法およびｍｒｉ装置 - Google Patents
静磁界均一化方法およびｍｒｉ装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 シム材の個数が整数しかとれないことに起因
する静磁界の均一性の誤差を小さくする。 【解決手段】 一つのシム穴Ｈ（Ｒ，θ）に入れる複数
のシム材を、従来のように同種類でなく、効きが異なる
シム材Ｌ（Ｒ，θ），Ｍ（Ｒ，θ），Ｓ（Ｒ，θ）の組
合せとする。 【効果】 量子化誤差が小さくなり、静磁界の均一性が
向上する。よって、画質の良いＭＲ画像が得られる。
する静磁界の均一性の誤差を小さくする。 【解決手段】 一つのシム穴Ｈ（Ｒ，θ）に入れる複数
のシム材を、従来のように同種類でなく、効きが異なる
シム材Ｌ（Ｒ，θ），Ｍ（Ｒ，θ），Ｓ（Ｒ，θ）の組
合せとする。 【効果】 量子化誤差が小さくなり、静磁界の均一性が
向上する。よって、画質の良いＭＲ画像が得られる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、静磁界均一化方法
およびＭＲＩ（Ｍagnetic Ｒesonance Ｉmaging）装置
の装置に関し、さらに詳しくは、ＭＲＩ装置の静磁界の
均一性を向上させるための静磁界均一化方法およびその
方法により静磁界の均一性を向上させたＭＲＩ装置に関
する。
およびＭＲＩ（Ｍagnetic Ｒesonance Ｉmaging）装置
の装置に関し、さらに詳しくは、ＭＲＩ装置の静磁界の
均一性を向上させるための静磁界均一化方法およびその
方法により静磁界の均一性を向上させたＭＲＩ装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】ＭＲＩ装置の静磁界は均一でなければな
らないが、磁石と整磁板だけでは十分な均一性が得られ
ない。このため、多数のシム穴を設けた樹脂製のシムプ
レートを整磁板の表面に設置し、ＭＲＩ装置の撮像領域
を含む空間で実測した静磁界分布および各シム穴の位置
および当該シム穴に入れるシム材（shimming materia
l）の特性を用いて静磁界の均一度を最適化し、つま
り、各シム穴に入れるべきシム材の最適の個数を計算
し、得られた個数のシム材を各シム穴にそれぞれ入れる
ことにより静磁界の均一性を改善している。
らないが、磁石と整磁板だけでは十分な均一性が得られ
ない。このため、多数のシム穴を設けた樹脂製のシムプ
レートを整磁板の表面に設置し、ＭＲＩ装置の撮像領域
を含む空間で実測した静磁界分布および各シム穴の位置
および当該シム穴に入れるシム材（shimming materia
l）の特性を用いて静磁界の均一度を最適化し、つま
り、各シム穴に入れるべきシム材の最適の個数を計算
し、得られた個数のシム材を各シム穴にそれぞれ入れる
ことにより静磁界の均一性を改善している。
【０００３】前記シム材は、その存在により静磁界の均
一度に影響を与える材料であり、コイン状の鉄片（空間
の磁束密度を変化させる材料）や磁石片（磁束を発生す
る材料）である。撮像領域の近くに位置するシム穴に入
れるシム材は径が比較的小さく、撮像領域から遠くに位
置するシム穴に入れるシム材は径が比較的大きくなって
いる。これは、シム材が撮像領域の近くに位置するほど
同材料・同質量当たりの効き（静磁界の均一度に与える
影響の程度）が大きくなるため、シム材の径に差を付け
て、効きをどの位置でも同程度にするためである。
一度に影響を与える材料であり、コイン状の鉄片（空間
の磁束密度を変化させる材料）や磁石片（磁束を発生す
る材料）である。撮像領域の近くに位置するシム穴に入
れるシム材は径が比較的小さく、撮像領域から遠くに位
置するシム穴に入れるシム材は径が比較的大きくなって
いる。これは、シム材が撮像領域の近くに位置するほど
同材料・同質量当たりの効き（静磁界の均一度に与える
影響の程度）が大きくなるため、シム材の径に差を付け
て、効きをどの位置でも同程度にするためである。
【０００４】また、対応するシム材の径に合わせて、撮
像領域の近くに位置するシム穴の径は小さく、撮像領域
から遠くに位置するシム穴の径は大きくなっている。
像領域の近くに位置するシム穴の径は小さく、撮像領域
から遠くに位置するシム穴の径は大きくなっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術で得られ
たシム材の最適の個数は、量子化誤差を含んでいる。こ
れは、ＭＲＩ装置の撮像領域を含む空間で実測した静磁
界分布およびシム穴の位置および当該シム穴に入れるシ
ム材の特性を用いて計算した最適の個数が例えば“４.
７３２”のように半端な個数であった場合、例えば四捨
五入により丸めて整数化し、その整数化した個数のシム
材を入れているためである。この結果、量子化誤差に起
因する静磁界の均一性の誤差を生じる問題点がある。そ
こで、本発明の目的は、前記量子化誤差を小さくして静
磁界の均一性を向上させる静磁界均一化方法およびその
方法により静磁界の均一性を向上させたＭＲＩ装置を提
供することにある。
たシム材の最適の個数は、量子化誤差を含んでいる。こ
れは、ＭＲＩ装置の撮像領域を含む空間で実測した静磁
界分布およびシム穴の位置および当該シム穴に入れるシ
ム材の特性を用いて計算した最適の個数が例えば“４.
７３２”のように半端な個数であった場合、例えば四捨
五入により丸めて整数化し、その整数化した個数のシム
材を入れているためである。この結果、量子化誤差に起
因する静磁界の均一性の誤差を生じる問題点がある。そ
こで、本発明の目的は、前記量子化誤差を小さくして静
磁界の均一性を向上させる静磁界均一化方法およびその
方法により静磁界の均一性を向上させたＭＲＩ装置を提
供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】第１の観点では、本発明
は、多数のシム穴を設けたシムプレートをＭＲＩ装置の
整磁板の表面に設置し、ＭＲＩ装置の撮像領域を含む空
間で実測した静磁界の均一度から各シム穴に入れるシム
材の種類を選択し、その選択した種類のシム材を用いて
静磁界の均一度を最適化し、前回の最適化の結果として
得られた静磁界の均一度から各シム穴に入れるシム材の
種類（前回のシム材より小さい）を再選択し、その再選
択した種類のシム材を用いて再最適化し、この再選択と
再最適化とを１回以上行い、各シム穴に入れるべきシム
材の種類と個数を求め、得られた種類と個数のシム材を
各シム穴にそれぞれ入れることにより静磁界の均一性を
改善することを特徴とする静磁界均一化方法を提供す
る。上記第１の観点による静磁界均一化方法では、ある
シム材を用いて最適化した後、それより効きが小さいシ
ム材を用いて再最適化することを１回以上繰り返す。こ
の結果、一つのシム穴に種類の異なる複数のシム材の組
合せを入れることになる。例えば、あるシム穴の位置お
よび当該シム穴に入れうる最大サイズのシム材の特性お
よびＭＲＩ装置の撮像領域を含む空間で実測した静磁界
分布から当該シム穴に入れるべきシム材の個数を計算し
た結果、“４.７５”のように半端な個数が算出された
場合、４個の最大サイズのシム材を入れる。次に、該シ
ム穴の位置および当該シム穴に入れうる２番目に大きい
サイズのシム材（最大サイズのシム材の０.５倍相当の
シム材）の特性およびＭＲＩ装置の撮像領域を含む空間
で再実測した静磁界分布から当該シム穴に入れるべきシ
ム材の個数を計算する。この結果、“１.５”のように
半端な個数が算出された場合、１個の２番目に大きいサ
イズのシム材を入れる。次に、該シム穴の位置および当
該シム穴に入れうる３番目に大きいサイズのシム材（最
大サイズのシム材の０.２５倍相当のシム材）の特性お
よびＭＲＩ装置の撮像領域を含む空間で再実測した静磁
界分布から当該シム穴に入れるべきシム材の個数を計算
する。この結果、“１”が算出された場合、１個の３番
目に大きいサイズのシム材を入れる。この結果、４個の
最大サイズのシム材と０.５倍相当の１個の小型シム材
と０.２５倍相当の１個の小型シム材との組合せを当該
シム穴に入れるようになる。これにより、量子化誤差が
小さくなるため、静磁界の均一性を向上することが出来
る。
は、多数のシム穴を設けたシムプレートをＭＲＩ装置の
整磁板の表面に設置し、ＭＲＩ装置の撮像領域を含む空
間で実測した静磁界の均一度から各シム穴に入れるシム
材の種類を選択し、その選択した種類のシム材を用いて
静磁界の均一度を最適化し、前回の最適化の結果として
得られた静磁界の均一度から各シム穴に入れるシム材の
種類（前回のシム材より小さい）を再選択し、その再選
択した種類のシム材を用いて再最適化し、この再選択と
再最適化とを１回以上行い、各シム穴に入れるべきシム
材の種類と個数を求め、得られた種類と個数のシム材を
各シム穴にそれぞれ入れることにより静磁界の均一性を
改善することを特徴とする静磁界均一化方法を提供す
る。上記第１の観点による静磁界均一化方法では、ある
シム材を用いて最適化した後、それより効きが小さいシ
ム材を用いて再最適化することを１回以上繰り返す。こ
の結果、一つのシム穴に種類の異なる複数のシム材の組
合せを入れることになる。例えば、あるシム穴の位置お
よび当該シム穴に入れうる最大サイズのシム材の特性お
よびＭＲＩ装置の撮像領域を含む空間で実測した静磁界
分布から当該シム穴に入れるべきシム材の個数を計算し
た結果、“４.７５”のように半端な個数が算出された
場合、４個の最大サイズのシム材を入れる。次に、該シ
ム穴の位置および当該シム穴に入れうる２番目に大きい
サイズのシム材（最大サイズのシム材の０.５倍相当の
シム材）の特性およびＭＲＩ装置の撮像領域を含む空間
で再実測した静磁界分布から当該シム穴に入れるべきシ
ム材の個数を計算する。この結果、“１.５”のように
半端な個数が算出された場合、１個の２番目に大きいサ
イズのシム材を入れる。次に、該シム穴の位置および当
該シム穴に入れうる３番目に大きいサイズのシム材（最
大サイズのシム材の０.２５倍相当のシム材）の特性お
よびＭＲＩ装置の撮像領域を含む空間で再実測した静磁
界分布から当該シム穴に入れるべきシム材の個数を計算
する。この結果、“１”が算出された場合、１個の３番
目に大きいサイズのシム材を入れる。この結果、４個の
最大サイズのシム材と０.５倍相当の１個の小型シム材
と０.２５倍相当の１個の小型シム材との組合せを当該
シム穴に入れるようになる。これにより、量子化誤差が
小さくなるため、静磁界の均一性を向上することが出来
る。
【０００７】第２の観点では、本発明は、多数のシム穴
を設けたシムプレートをＭＲＩ装置の整磁板の表面に設
置し、各シム穴の位置およびそれらシム穴に対応する標
準シム材の特性およびＭＲＩ装置の撮像領域を含む空間
で実測した静磁界分布から各シム穴に入れるべき標準シ
ム材の個数をそれぞれ計算し、計算した個数の標準シム
材の量に相当する個数の大型シム材と小型シム材の組合
せを各シム穴にそれぞれ入れることにより静磁界の均一
性を改善することを特徴とする静磁界均一化方法を提供
する。上記構成において、「大型シム材」と「小型シム
材」は、一方が他方に対して相対的に「大型」または
「小型」である、という意味である。そして、「標準シ
ム材」が「大型シム材」または「小型シム材」と一致し
てもよいし、いずれとも一致しなくてもよい。上記第２
の観点による静磁界均一化方法では、一つのシム穴に入
れる複数のシム材を、従来のように同サイズとせず、サ
イズの異なる複数のシム材の組合せとする。例えば、あ
るシム穴の位置および当該シム穴に入れる標準シム材の
特性およびＭＲＩ装置の撮像領域を含む空間で実測した
静磁界分布から当該シム穴に入れるべき標準シム材の個
数を計算した結果、“４.７５”のように半端な個数が
算出された場合、４個の標準シム材（大型シム材に一致
するものとする）とその０.５倍相当の１個の小型シム
材と標準シム材の０.２５倍相当の１個の小型シム材と
の組合せを当該シム穴に入れるようにする。これによ
り、量子化誤差が小さくなるため、静磁界の均一性を向
上することが出来る。
を設けたシムプレートをＭＲＩ装置の整磁板の表面に設
置し、各シム穴の位置およびそれらシム穴に対応する標
準シム材の特性およびＭＲＩ装置の撮像領域を含む空間
で実測した静磁界分布から各シム穴に入れるべき標準シ
ム材の個数をそれぞれ計算し、計算した個数の標準シム
材の量に相当する個数の大型シム材と小型シム材の組合
せを各シム穴にそれぞれ入れることにより静磁界の均一
性を改善することを特徴とする静磁界均一化方法を提供
する。上記構成において、「大型シム材」と「小型シム
材」は、一方が他方に対して相対的に「大型」または
「小型」である、という意味である。そして、「標準シ
ム材」が「大型シム材」または「小型シム材」と一致し
てもよいし、いずれとも一致しなくてもよい。上記第２
の観点による静磁界均一化方法では、一つのシム穴に入
れる複数のシム材を、従来のように同サイズとせず、サ
イズの異なる複数のシム材の組合せとする。例えば、あ
るシム穴の位置および当該シム穴に入れる標準シム材の
特性およびＭＲＩ装置の撮像領域を含む空間で実測した
静磁界分布から当該シム穴に入れるべき標準シム材の個
数を計算した結果、“４.７５”のように半端な個数が
算出された場合、４個の標準シム材（大型シム材に一致
するものとする）とその０.５倍相当の１個の小型シム
材と標準シム材の０.２５倍相当の１個の小型シム材と
の組合せを当該シム穴に入れるようにする。これによ
り、量子化誤差が小さくなるため、静磁界の均一性を向
上することが出来る。
【０００８】第３の観点では、本発明は、多数の標準シ
ム穴およびそれより小さい予備シム穴を設けたシムプレ
ートをＭＲＩ装置の整磁板の表面に設置し、各標準シム
穴および当該標準シム穴に入れうるシム材を用いて静磁
界の均一度を最適化し、次に各予備シム穴および当該予
備シム穴に入れうるシム材を用いて静磁界の均一度を再
最適化し、標準シム穴と予備シム穴とにより静磁界の均
一性を改善することを特徴とする静磁界均一化方法を提
供する。上記第３の観点による静磁界均一化方法では、
標準シム穴を用いて最適化した後、それより効きが小さ
くなる予備シム穴を用いて再最適化する。これにより、
量子化誤差が小さくなるため、静磁界の均一性を向上す
ることが出来る。
ム穴およびそれより小さい予備シム穴を設けたシムプレ
ートをＭＲＩ装置の整磁板の表面に設置し、各標準シム
穴および当該標準シム穴に入れうるシム材を用いて静磁
界の均一度を最適化し、次に各予備シム穴および当該予
備シム穴に入れうるシム材を用いて静磁界の均一度を再
最適化し、標準シム穴と予備シム穴とにより静磁界の均
一性を改善することを特徴とする静磁界均一化方法を提
供する。上記第３の観点による静磁界均一化方法では、
標準シム穴を用いて最適化した後、それより効きが小さ
くなる予備シム穴を用いて再最適化する。これにより、
量子化誤差が小さくなるため、静磁界の均一性を向上す
ることが出来る。
【０００９】第４の観点では、本発明は、多数のシム穴
が設けられ且つ整磁板の表面に設置されたシムプレート
と、前記シム穴の少なくとも一つに入れられた異種のシ
ム材の組合せとを具備することを特徴とするＭＲＩ装置
を提供する。上記第４の観点によるＭＲＩ装置では、一
つのシム穴に入れる複数のシム材を、従来のように同種
類でなく、種類の異なるシム材（効きが異なるシム材）
の組合せとする。これにより量子化誤差が小さくなり静
磁界の均一性が向上するため、画質の良いＭＲ画像が得
られる。
が設けられ且つ整磁板の表面に設置されたシムプレート
と、前記シム穴の少なくとも一つに入れられた異種のシ
ム材の組合せとを具備することを特徴とするＭＲＩ装置
を提供する。上記第４の観点によるＭＲＩ装置では、一
つのシム穴に入れる複数のシム材を、従来のように同種
類でなく、種類の異なるシム材（効きが異なるシム材）
の組合せとする。これにより量子化誤差が小さくなり静
磁界の均一性が向上するため、画質の良いＭＲ画像が得
られる。
【００１０】第５の観点では、本発明は、多数の標準シ
ム穴およびそれより小さい予備シム穴が設けられ且つ整
磁板の表面に設置されたシムプレートと、前記標準シム
穴の少なくとも一つに入れられたシム材と前記予備シム
穴の少なくとも一つに入れられたシム材とを具備するこ
とを特徴とするＭＲＩ装置を提供する。上記第５の観点
によるＭＲＩ装置では、標準シム穴およびそれより効き
が小さくなる予備シム穴の両方を用いる。これにより量
子化誤差が小さくなり静磁界の均一性が向上するため、
画質の良いＭＲ画像が得られる。
ム穴およびそれより小さい予備シム穴が設けられ且つ整
磁板の表面に設置されたシムプレートと、前記標準シム
穴の少なくとも一つに入れられたシム材と前記予備シム
穴の少なくとも一つに入れられたシム材とを具備するこ
とを特徴とするＭＲＩ装置を提供する。上記第５の観点
によるＭＲＩ装置では、標準シム穴およびそれより効き
が小さくなる予備シム穴の両方を用いる。これにより量
子化誤差が小さくなり静磁界の均一性が向上するため、
画質の良いＭＲ画像が得られる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、図に示す本発明の実施の形
態により本発明をさらに詳しく説明する。なお、これに
より本発明が限定されるものではない。
態により本発明をさらに詳しく説明する。なお、これに
より本発明が限定されるものではない。
【００１２】−第１の実施形態− 図１は、本発明の一実施形態にかかるＭＲＩ装置１００
を示す要部断面図である。このＭＲＩ装置１００は、上
下に対向して設置された永久磁石１Ｍ１，１Ｍ２により
垂直方向に静磁界を発生させるオープン型ＭＲＩ装置で
ある。
を示す要部断面図である。このＭＲＩ装置１００は、上
下に対向して設置された永久磁石１Ｍ１，１Ｍ２により
垂直方向に静磁界を発生させるオープン型ＭＲＩ装置で
ある。
【００１３】前記永久磁石１Ｍ１，１Ｍ２の表面には、
均一な静磁界の撮像領域ＫＫを形成するための整磁板Ｓ
ｐ１，Ｓｐ２がそれぞれ設置されている。前記永久磁石
１Ｍ１，１Ｍ２と、前記整磁板Ｓｐ１，Ｓｐ２と、ベー
スヨークＢｙおよび支柱ヨークＰｙとにより、磁気回路
が構成される。なお、前記永久磁石１Ｍ１，１Ｍ２の代
わりに超電導磁石を用いてもよい。
均一な静磁界の撮像領域ＫＫを形成するための整磁板Ｓ
ｐ１，Ｓｐ２がそれぞれ設置されている。前記永久磁石
１Ｍ１，１Ｍ２と、前記整磁板Ｓｐ１，Ｓｐ２と、ベー
スヨークＢｙおよび支柱ヨークＰｙとにより、磁気回路
が構成される。なお、前記永久磁石１Ｍ１，１Ｍ２の代
わりに超電導磁石を用いてもよい。
【００１４】、前記整磁板Ｓｐ１，Ｓｐ２の表面には、
シムプレートＳＹがそれぞれ設置されている。
シムプレートＳＹがそれぞれ設置されている。
【００１５】図２は、第１の実施形態に係るシムプレー
トＳＹの平面図である。シムプレートＳＹには、多数の
シム穴Ｈ（Ｒ，θ）が、異なる半径位置Ｒおよび異なる
角度位置θに設けてある。シム材の効きをどの位置でも
同程度にするため、撮像領域の近くに位置するシム穴に
入れる標準シム材は径を比較的小さくし、撮像領域から
遠くに位置するシム穴に入れる標準シム材は径を比較的
大きくする。このシム材の径の違いに合わせて、中心の
近く（すなわち、撮像領域の近く）に位置するシム穴は
径を比較的小さくし、周辺（すなわち、撮像領域から遠
く）に位置するシム穴は径を比較的大きくしている。
トＳＹの平面図である。シムプレートＳＹには、多数の
シム穴Ｈ（Ｒ，θ）が、異なる半径位置Ｒおよび異なる
角度位置θに設けてある。シム材の効きをどの位置でも
同程度にするため、撮像領域の近くに位置するシム穴に
入れる標準シム材は径を比較的小さくし、撮像領域から
遠くに位置するシム穴に入れる標準シム材は径を比較的
大きくする。このシム材の径の違いに合わせて、中心の
近く（すなわち、撮像領域の近く）に位置するシム穴は
径を比較的小さくし、周辺（すなわち、撮像領域から遠
く）に位置するシム穴は径を比較的大きくしている。
【００１６】図３は、一つのシム穴Ｈ（Ｒ，θ）に入れ
うる３種類のシム材の斜視図である。標準シム材Ｌ
（Ｒ，θ）は、コイン形状のネオジウム磁石であり、最
大径を持ち、効き（その存在が静磁界の均一度に与える
影響の程度）が最も大きい。ハーフ・シム材Ｍ（Ｒ，
θ）は、コイン形状のネオジウム磁石であり、２番目大
きい径を持ち、効きが標準シム材Ｌ（Ｒ，θ）の約０.
５倍である。つまり、１個の標準シム材Ｌ（Ｒ，θ）を
シム穴Ｈ（Ｒ，θ）に入れた場合の静磁界の均一度に与
える影響の程度が１０ｐｐｍとすると、同じシム穴Ｈ
（Ｒ，θ）に１個のハーフ・シム材Ｍ（Ｒ，θ）を入れ
た場合の静磁界の均一度に与える影響は５ｐｐｍ程度で
ある。ハーフ・シム材Ｍ（Ｒ，θ）は、ハーフ・スペー
サｍ（Ｒ，θ）を付けてシム穴Ｈ（Ｒ，θ）に入れられ
る。クオータ・シム材Ｓ（Ｒ，θ）は、コイン形状のネ
オジウム磁石であり、最小径を持ち、効きが標準シム材
Ｌ（Ｒ，θ）の約０.２５倍である。つまり、１個の標
準シム材Ｌ（Ｒ，θ）をシム穴Ｈ（Ｒ，θ）に入れた場
合の静磁界の均一度に与える影響の程度が１０ｐｐｍと
すると、同じシム穴Ｈ（Ｒ，θ）に１個のクオータ・シ
ム材Ｓ（Ｒ，θ）を入れた場合の静磁界の均一度に与え
る影響は２.５ｐｐｍ程度である。クオータ・シム材Ｓ
（Ｒ，θ）は、クオータ・スペーサｓ（Ｒ，θ）を付け
てシム穴Ｈ（Ｒ，θ）に入れられる。
うる３種類のシム材の斜視図である。標準シム材Ｌ
（Ｒ，θ）は、コイン形状のネオジウム磁石であり、最
大径を持ち、効き（その存在が静磁界の均一度に与える
影響の程度）が最も大きい。ハーフ・シム材Ｍ（Ｒ，
θ）は、コイン形状のネオジウム磁石であり、２番目大
きい径を持ち、効きが標準シム材Ｌ（Ｒ，θ）の約０.
５倍である。つまり、１個の標準シム材Ｌ（Ｒ，θ）を
シム穴Ｈ（Ｒ，θ）に入れた場合の静磁界の均一度に与
える影響の程度が１０ｐｐｍとすると、同じシム穴Ｈ
（Ｒ，θ）に１個のハーフ・シム材Ｍ（Ｒ，θ）を入れ
た場合の静磁界の均一度に与える影響は５ｐｐｍ程度で
ある。ハーフ・シム材Ｍ（Ｒ，θ）は、ハーフ・スペー
サｍ（Ｒ，θ）を付けてシム穴Ｈ（Ｒ，θ）に入れられ
る。クオータ・シム材Ｓ（Ｒ，θ）は、コイン形状のネ
オジウム磁石であり、最小径を持ち、効きが標準シム材
Ｌ（Ｒ，θ）の約０.２５倍である。つまり、１個の標
準シム材Ｌ（Ｒ，θ）をシム穴Ｈ（Ｒ，θ）に入れた場
合の静磁界の均一度に与える影響の程度が１０ｐｐｍと
すると、同じシム穴Ｈ（Ｒ，θ）に１個のクオータ・シ
ム材Ｓ（Ｒ，θ）を入れた場合の静磁界の均一度に与え
る影響は２.５ｐｐｍ程度である。クオータ・シム材Ｓ
（Ｒ，θ）は、クオータ・スペーサｓ（Ｒ，θ）を付け
てシム穴Ｈ（Ｒ，θ）に入れられる。
【００１７】図４は、本発明に係る静磁界均一化手順を
示すフロー図である。ステップＳＴ１では、シム材を入
れずに静磁界分布を実測する。
示すフロー図である。ステップＳＴ１では、シム材を入
れずに静磁界分布を実測する。
【００１８】ステップＳＴ２では、実測した静磁界分布
に基づき、標準シム材Ｌ（Ｒ，θ）を用いて静磁界の均
一度を最適化し、標準シム材Ｌ（Ｒ，θ）の個数Ｘ
（Ｒ，θ）を算出する。個数Ｘ（Ｒ，θ）は、最適化結
果の整数部のみを採用する。なお、最適化のアルゴリズ
ムは、従来公知である。ステップＳＴ３では、シム穴Ｈ
（Ｒ，θ）に、Ｘ（Ｒ，θ）個の標準シム材Ｌ（Ｒ，
θ）を入れる。但し、Ｘ（Ｒ，θ）個以上の標準シム材
Ｌ（Ｒ，θ）を既に入れていたら、一部を抜いてＸ
（Ｒ，θ）個にする。ステップＳＴ４では、静磁界分布
を実測する。ステップＳＴ５では、実測した静磁界分布
から求めた均一度が４０ｐｐｍより小さくなっていなか
ったら、前記ステップＳＴ２に戻り、前記ステップＳＴ
４で実測した静磁界分布に基づいて静磁界の均一度を再
最適化し、標準シム材Ｌ（Ｒ，θ）の個数Ｘ（Ｒ，θ）
を再算出し、前記ステップＳＴ４でシム穴Ｈ（Ｒ，θ）
に入れる標準シム材Ｌ（Ｒ，θ）の個数を調整する。こ
のような繰り返しを行うのは、最適化のアルゴリズムに
よる計算上の結果が必ずしも実際の結果に一致しないか
らである。個数の調整を繰り返して、均一度が４０ｐｐ
ｍより小さくなったら、ステップＳＴ６へ進む。
に基づき、標準シム材Ｌ（Ｒ，θ）を用いて静磁界の均
一度を最適化し、標準シム材Ｌ（Ｒ，θ）の個数Ｘ
（Ｒ，θ）を算出する。個数Ｘ（Ｒ，θ）は、最適化結
果の整数部のみを採用する。なお、最適化のアルゴリズ
ムは、従来公知である。ステップＳＴ３では、シム穴Ｈ
（Ｒ，θ）に、Ｘ（Ｒ，θ）個の標準シム材Ｌ（Ｒ，
θ）を入れる。但し、Ｘ（Ｒ，θ）個以上の標準シム材
Ｌ（Ｒ，θ）を既に入れていたら、一部を抜いてＸ
（Ｒ，θ）個にする。ステップＳＴ４では、静磁界分布
を実測する。ステップＳＴ５では、実測した静磁界分布
から求めた均一度が４０ｐｐｍより小さくなっていなか
ったら、前記ステップＳＴ２に戻り、前記ステップＳＴ
４で実測した静磁界分布に基づいて静磁界の均一度を再
最適化し、標準シム材Ｌ（Ｒ，θ）の個数Ｘ（Ｒ，θ）
を再算出し、前記ステップＳＴ４でシム穴Ｈ（Ｒ，θ）
に入れる標準シム材Ｌ（Ｒ，θ）の個数を調整する。こ
のような繰り返しを行うのは、最適化のアルゴリズムに
よる計算上の結果が必ずしも実際の結果に一致しないか
らである。個数の調整を繰り返して、均一度が４０ｐｐ
ｍより小さくなったら、ステップＳＴ６へ進む。
【００１９】ステップＳＴ６では、実測した静磁界分布
に基づき、ハーフ・シム材Ｍ（Ｒ，θ）を用いて静磁界
の均一度を最適化し、個数Ｘ（Ｒ，θ）を算出する。個
数Ｘ（Ｒ，θ）は、最適化結果の整数部のみを採用す
る。ステップＳＴ７では、シム穴Ｈ（Ｒ，θ）に、Ｘ
（Ｒ，θ）個のハーフ・シム材Ｍ（Ｒ，θ）を入れる。
但し、Ｘ（Ｒ，θ）個以上のハーフ・シム材Ｍ（Ｒ，
θ）を既に入れていたら、一部を抜いてＸ（Ｒ，θ）個
にする。ステップＳＴ８では、静磁界分布を実測する。
ステップＳＴ９では、実測した静磁界分布から求めた均
一度が３０ｐｐｍより小さくなっていなかったら前記ス
テップＳＴ６に戻ってハーフ・シム材Ｍ（Ｒ，θ）の個
数を再調整し、３０ｐｐｍより小さくなったらステップ
ＳＴ１０へ進む。
に基づき、ハーフ・シム材Ｍ（Ｒ，θ）を用いて静磁界
の均一度を最適化し、個数Ｘ（Ｒ，θ）を算出する。個
数Ｘ（Ｒ，θ）は、最適化結果の整数部のみを採用す
る。ステップＳＴ７では、シム穴Ｈ（Ｒ，θ）に、Ｘ
（Ｒ，θ）個のハーフ・シム材Ｍ（Ｒ，θ）を入れる。
但し、Ｘ（Ｒ，θ）個以上のハーフ・シム材Ｍ（Ｒ，
θ）を既に入れていたら、一部を抜いてＸ（Ｒ，θ）個
にする。ステップＳＴ８では、静磁界分布を実測する。
ステップＳＴ９では、実測した静磁界分布から求めた均
一度が３０ｐｐｍより小さくなっていなかったら前記ス
テップＳＴ６に戻ってハーフ・シム材Ｍ（Ｒ，θ）の個
数を再調整し、３０ｐｐｍより小さくなったらステップ
ＳＴ１０へ進む。
【００２０】ステップＳＴ１０では、実測した静磁界分
布に基づき、クオータ・シム材Ｓ（Ｒ，θ）を用いて静
磁界の均一度を最適化し、個数Ｘ（Ｒ，θ）を算出す
る。個数Ｘ（Ｒ，θ）は、最適化結果の整数部のみを採
用する。ステップＳＴ１１では、シム穴Ｈ（Ｒ，θ）
に、Ｘ（Ｒ，θ）個のクオータ・シム材Ｓ（Ｒ，θ）を
追加する。但し、Ｘ（Ｒ，θ）個以上のクオータ・シム
材Ｓ（Ｒ，θ）を既に入れていたら、一部を抜いてＸ
（Ｒ，θ）個にする。ステップＳＴ１２では、静磁界分
布を実測する。ステップＳＴ１３では、実測した静磁界
分布から求めた均一度が２０ｐｐｍより小さくなってい
なかったら前記ステップＳＴ１０に戻ってクオータ・シ
ム材Ｓ（Ｒ，θ）の個数を再調整し、２０ｐｐｍより小
さくなったら終了する。
布に基づき、クオータ・シム材Ｓ（Ｒ，θ）を用いて静
磁界の均一度を最適化し、個数Ｘ（Ｒ，θ）を算出す
る。個数Ｘ（Ｒ，θ）は、最適化結果の整数部のみを採
用する。ステップＳＴ１１では、シム穴Ｈ（Ｒ，θ）
に、Ｘ（Ｒ，θ）個のクオータ・シム材Ｓ（Ｒ，θ）を
追加する。但し、Ｘ（Ｒ，θ）個以上のクオータ・シム
材Ｓ（Ｒ，θ）を既に入れていたら、一部を抜いてＸ
（Ｒ，θ）個にする。ステップＳＴ１２では、静磁界分
布を実測する。ステップＳＴ１３では、実測した静磁界
分布から求めた均一度が２０ｐｐｍより小さくなってい
なかったら前記ステップＳＴ１０に戻ってクオータ・シ
ム材Ｓ（Ｒ，θ）の個数を再調整し、２０ｐｐｍより小
さくなったら終了する。
【００２１】以上のＭＲＩ装置１００によれば、一つの
シム穴Ｈ（Ｒ，θ）に入れる複数のシム材を、従来のよ
うに同種類でなく、効きが異なるシム材Ｌ（Ｒ，θ），
Ｍ（Ｒ，θ），Ｓ（Ｒ，θ）の組合せとするため、量子
化誤差が小さくなり、静磁界の均一性が向上する。よっ
て、画質の良いＭＲ画像が得られる。
シム穴Ｈ（Ｒ，θ）に入れる複数のシム材を、従来のよ
うに同種類でなく、効きが異なるシム材Ｌ（Ｒ，θ），
Ｍ（Ｒ，θ），Ｓ（Ｒ，θ）の組合せとするため、量子
化誤差が小さくなり、静磁界の均一性が向上する。よっ
て、画質の良いＭＲ画像が得られる。
【００２２】なお、上記では、標準シム材Ｌ（Ｒ，
θ），ハーフ・シム材Ｍ（Ｒ，θ），クオータ・シム材
Ｓ（Ｒ，θ）の順に種類を変えて静磁界の均一度を徐々
に高めたが、実測した静磁界分布から各シム穴に入れる
べき標準シム材の個数を小数点以下まで含めてそれぞれ
計算し、計算した個数の標準シム材の量に相当する標準
シム材Ｌ（Ｒ，θ），ハーフ・シム材Ｍ（Ｒ，θ），ク
オータ・シム材Ｓ（Ｒ，θ）の組合せを各シム穴にそれ
ぞれ入れ、再び静磁界分布を実測し、その実測した静磁
界分布から各シム穴に入れるべき標準シム材の個数を小
数点以下まで含めてそれぞれ再計算し、再計算した個数
の標準シム材の量に相当する標準シム材Ｌ（Ｒ，θ），
ハーフ・シム材Ｍ（Ｒ，θ），クオータ・シム材Ｓ
（Ｒ，θ）の組合せを各シム穴にそれぞれ入れ、再び静
磁界分布を実測する、といったことを所望の静磁界の均
一度になるまで繰り返してもよい。
θ），ハーフ・シム材Ｍ（Ｒ，θ），クオータ・シム材
Ｓ（Ｒ，θ）の順に種類を変えて静磁界の均一度を徐々
に高めたが、実測した静磁界分布から各シム穴に入れる
べき標準シム材の個数を小数点以下まで含めてそれぞれ
計算し、計算した個数の標準シム材の量に相当する標準
シム材Ｌ（Ｒ，θ），ハーフ・シム材Ｍ（Ｒ，θ），ク
オータ・シム材Ｓ（Ｒ，θ）の組合せを各シム穴にそれ
ぞれ入れ、再び静磁界分布を実測し、その実測した静磁
界分布から各シム穴に入れるべき標準シム材の個数を小
数点以下まで含めてそれぞれ再計算し、再計算した個数
の標準シム材の量に相当する標準シム材Ｌ（Ｒ，θ），
ハーフ・シム材Ｍ（Ｒ，θ），クオータ・シム材Ｓ
（Ｒ，θ）の組合せを各シム穴にそれぞれ入れ、再び静
磁界分布を実測する、といったことを所望の静磁界の均
一度になるまで繰り返してもよい。
【００２３】−第２の実施形態− 図５は、第２の実施形態に係るシムプレートＳＹ’の平
面図である。このシムプレートＳＹ’は、第１の実施形
態に係るシムプレートＳＹと同じシム穴である標準シム
穴Ｈ（Ｒ，θ）の間に、それら標準シム穴Ｈ（Ｒ，θ）
より小さい予備シム穴ｈ（Ｒ，θ）が設けてある。標準
シム穴Ｈ（Ｒ，θ）と同じ理由により、中心の近くに位
置する予備シム穴ｈ（Ｒ，θ）は径を比較的小さくし、
周辺に位置する予備シム穴ｈ（Ｒ，θ）は径を比較的大
きくしている。
面図である。このシムプレートＳＹ’は、第１の実施形
態に係るシムプレートＳＹと同じシム穴である標準シム
穴Ｈ（Ｒ，θ）の間に、それら標準シム穴Ｈ（Ｒ，θ）
より小さい予備シム穴ｈ（Ｒ，θ）が設けてある。標準
シム穴Ｈ（Ｒ，θ）と同じ理由により、中心の近くに位
置する予備シム穴ｈ（Ｒ，θ）は径を比較的小さくし、
周辺に位置する予備シム穴ｈ（Ｒ，θ）は径を比較的大
きくしている。
【００２４】先述の第１の実施形態と同様にしてシム穴
に入れるシム材を決定しても十分な静磁界の均一度が得
られない場合に、予備シム穴ｈ（Ｒ，θ）とその予備シ
ム穴ｈ（Ｒ，θ）に入れうるシム材とを用いて再最適化
する。これにより、静磁界の均一度をより改善すること
が出来る。
に入れるシム材を決定しても十分な静磁界の均一度が得
られない場合に、予備シム穴ｈ（Ｒ，θ）とその予備シ
ム穴ｈ（Ｒ，θ）に入れうるシム材とを用いて再最適化
する。これにより、静磁界の均一度をより改善すること
が出来る。
【００２５】なお、従来と同様にして標準シム穴Ｈ
（Ｒ，θ）と標準シム材Ｌ（Ｒ，θ）とを用いて最適化
し、十分な静磁界の均一度が得られない場合に、予備シ
ム穴ｈ（Ｒ，θ）とその予備シム穴ｈ（Ｒ，θ）に入れ
うるシム材とを用いて再最適化してもよい。
（Ｒ，θ）と標準シム材Ｌ（Ｒ，θ）とを用いて最適化
し、十分な静磁界の均一度が得られない場合に、予備シ
ム穴ｈ（Ｒ，θ）とその予備シム穴ｈ（Ｒ，θ）に入れ
うるシム材とを用いて再最適化してもよい。
【００２６】
【発明の効果】本発明の静磁界均一化方法およびＭＲＩ
装置によれば、シム材の個数が整数しかとれないことに
起因する静磁界の均一性の誤差を小さくして、静磁界の
均一性を改善することが出来る。
装置によれば、シム材の個数が整数しかとれないことに
起因する静磁界の均一性の誤差を小さくして、静磁界の
均一性を改善することが出来る。
【図１】本発明の第１実施形態に係るＭＲＩ装置を示す
要部断面図である。
要部断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係るシムプレートを示
す平面図である。
す平面図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係るシム材を示す斜視
図である。
図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る磁界均一化手順を
示すフロー図である。
示すフロー図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係るシムプレートを示
す平面図である。
す平面図である。
１Ｍ１，１Ｍ２ 永久磁石 １００ ＭＲＩ装置 Ｈ シム穴、標準シム穴 ｈ 予備シム穴 Ｌ 標準シム材 Ｍ ハーフ・シム材 Ｓ クオータ・シム材 Ｓｐ１，Ｓｐ２ 整磁板 ＳＹ，ＳＹ’ シムプレート
フロントページの続き (72)発明者 後藤 隆男 東京都日野市旭ケ丘４丁目７番地の127 ジーイー横河メディカルシステム株式会社 内 Ｆターム(参考） 4C096 AB32 CA21 CA25
Claims (5)
- 【請求項１】 多数のシム穴を設けたシムプレートをＭ
ＲＩ装置の整磁板の表面に設置し、ＭＲＩ装置の撮像領
域を含む空間で実測した静磁界の均一度から各シム穴に
入れるシム材の種類を選択し、その選択した種類のシム
材を用いて静磁界の均一度を最適化し、前回の最適化の
結果として得られた静磁界の均一度から各シム穴に入れ
るシム材の種類（前回のシム材より小さい）を再選択
し、その再選択した種類のシム材を用いて再最適化し、
この再選択と再最適化とを１回以上行い、各シム穴に入
れるべきシム材の種類と個数を求め、得られた種類と個
数のシム材を各シム穴にそれぞれ入れることにより静磁
界の均一性を改善することを特徴とする静磁界均一化方
法。 - 【請求項２】 多数のシム穴を設けたシムプレートをＭ
ＲＩ装置の整磁板の表面に設置し、各シム穴の位置およ
びそれらシム穴に対応する標準シム材の特性およびＭＲ
Ｉ装置の撮像領域を含む空間で実測した静磁界分布から
各シム穴に入れるべき標準シム材の個数をそれぞれ計算
し、計算した個数の標準シム材の量に相当する個数の大
型シム材と小型シム材の組合せを各シム穴にそれぞれ入
れることにより静磁界の均一性を改善することを特徴と
する静磁界均一化方法。 - 【請求項３】 多数の標準シム穴およびそれより小さい
予備シム穴を設けたシムプレートをＭＲＩ装置の整磁板
の表面に設置し、各標準シム穴および当該標準シム穴に
入れうるシム材を用いて静磁界の均一度を最適化し、次
に各予備シム穴および当該予備シム穴に入れうるシム材
を用いて静磁界の均一度を再最適化し、標準シム穴と予
備シム穴とにより静磁界の均一性を改善することを特徴
とする静磁界均一化方法。 - 【請求項４】 多数のシム穴が設けられ且つ整磁板の表
面に設置されたシムプレートと、前記シム穴の少なくと
も一つに入れられた異種のシム材の組合せとを具備する
ことを特徴とするＭＲＩ装置。 - 【請求項５】 多数の標準シム穴およびそれより小さい
予備シム穴が設けられ且つ整磁板の表面に設置されたシ
ムプレートと、前記標準シム穴の少なくとも一つに入れ
られたシム材と前記予備シム穴の少なくとも一つに入れ
られたシム材とを具備することを特徴とするＭＲＩ装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000363026A JP2002165773A (ja) | 2000-11-29 | 2000-11-29 | 静磁界均一化方法およびｍｒｉ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000363026A JP2002165773A (ja) | 2000-11-29 | 2000-11-29 | 静磁界均一化方法およびｍｒｉ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002165773A true JP2002165773A (ja) | 2002-06-11 |
Family
ID=18834202
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000363026A Pending JP2002165773A (ja) | 2000-11-29 | 2000-11-29 | 静磁界均一化方法およびｍｒｉ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002165773A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7245128B2 (en) | 2004-07-02 | 2007-07-17 | Hitachi, Ltd. | Magnetic resonance imaging apparatus and magnet apparatus therefor |
| JP2009273930A (ja) * | 2009-08-26 | 2009-11-26 | Mitsubishi Electric Corp | 超電導マグネットの磁場調整装置及び磁場調整方法 |
| CN102109587A (zh) * | 2009-12-29 | 2011-06-29 | 西门子迈迪特(深圳)磁共振有限公司 | 校正磁场均匀性的方法和装置 |
| CN103454461A (zh) * | 2013-09-05 | 2013-12-18 | 中国船舶重工集团公司第七一〇研究所 | 通过绕组补偿屏蔽磁场线圈非均匀性的方法 |
| CN105652225A (zh) * | 2015-12-28 | 2016-06-08 | 沈阳东软医疗系统有限公司 | 一种磁共振系统的匀场方法和装置 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03235076A (ja) * | 1989-12-04 | 1991-10-21 | General Electric Co <Ge> | 中心穴を有する磁石を受動的に調整する方法 |
| JPH1070027A (ja) * | 1996-08-26 | 1998-03-10 | Sumitomo Special Metals Co Ltd | Ｍｒｉ用磁界発生装置 |
| US5999076A (en) * | 1998-12-30 | 1999-12-07 | General Electric Company | Magnetic resonance imaging passively shimmed superconducting magnet assembly |
| JP2000133516A (ja) * | 1998-10-23 | 2000-05-12 | General Electric Co <Ge> | 磁石の磁極面用シムアセンブリ |
-
2000
- 2000-11-29 JP JP2000363026A patent/JP2002165773A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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|---|---|---|---|---|
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| JP2009273930A (ja) * | 2009-08-26 | 2009-11-26 | Mitsubishi Electric Corp | 超電導マグネットの磁場調整装置及び磁場調整方法 |
| CN102109587A (zh) * | 2009-12-29 | 2011-06-29 | 西门子迈迪特(深圳)磁共振有限公司 | 校正磁场均匀性的方法和装置 |
| CN103454461A (zh) * | 2013-09-05 | 2013-12-18 | 中国船舶重工集团公司第七一〇研究所 | 通过绕组补偿屏蔽磁场线圈非均匀性的方法 |
| CN105652225A (zh) * | 2015-12-28 | 2016-06-08 | 沈阳东软医疗系统有限公司 | 一种磁共振系统的匀场方法和装置 |
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