JP2010508880A - Mri用の分割勾配コイル - Google Patents
Mri用の分割勾配コイル Download PDFInfo
- Publication number
- JP2010508880A JP2010508880A JP2009535178A JP2009535178A JP2010508880A JP 2010508880 A JP2010508880 A JP 2010508880A JP 2009535178 A JP2009535178 A JP 2009535178A JP 2009535178 A JP2009535178 A JP 2009535178A JP 2010508880 A JP2010508880 A JP 2010508880A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- coil
- gradient
- axis
- gradient coil
- coil portion
- 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.)
- Pending
Links
Images
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
- G01R33/385—Systems for generation, homogenisation or stabilisation of the main or gradient magnetic field using gradient magnetic field coils
-
- 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
- G01R33/3806—Open magnet assemblies for improved access to the sample, e.g. C-type or U-type magnets
-
- 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
- G01R33/385—Systems for generation, homogenisation or stabilisation of the main or gradient magnetic field using gradient magnetic field coils
- G01R33/3856—Means for cooling the gradient coils or thermal shielding of the gradient coils
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)
Abstract
患者の快適さを妥協しない改良された勾配コイルを含むMRシステムが、本願明細書において開示される。MRシステムは、ボア型又はギャップ型システムであり、主磁場を生成するように構成される主磁石102、502と、主磁場の方向に対して(ボア型MRシステムでは)平行、又は(ギャップ型MRシステムでは)垂直である、中心軸線114(ボア型システムの場合)、又は中心平面514(ギャップ型システムの場合)を含む検査領域118、518と、検査領域を横切る磁場勾配を生成する勾配コイルとを有し、勾配コイルは、(ボア型システムでは)中心軸線、又は(ギャップ型システムでは)中心平面からの異なる距離に位置される第1コイル部108a、508a及び第2コイル部108b、508bを有する。
Description
本発明は、磁気共鳴(MR)システムに関し、特にMRシステムで使用される磁場勾配コイルに関する。
米国特許US5623208Aは、MRシステムにおいて所望の磁場勾配を生成するためのz軸磁場勾配コイル構造について述べる。コイル構造は、エッチング技術によって絶縁基板の上に形成されるコイルパターンを備えた円筒状ボビン上に巻回される可撓性絶縁基板を有する。
勾配コイルの動作の効率を上昇させる一態様は、ボビンの直径を減らすことであるが、これは、患者の快適さも低下させるであろう。それゆえ患者がMRシステム内にいる間、患者の快適さを妥協しない、より効率的な勾配コイルを含むMRシステムを有することが望ましい。
したがって、より効率的な勾配コイルを含むが、患者の快適さを妥協しないMRシステムが、ここで開示される。
一実施例において、MRシステムは、ボアを含み、ボアに沿って主磁場を生成する主磁石と、ボアに含まれ、主磁場の方向と平行な中心軸線を有する検査領域と、検査領域を横切る磁場勾配を生成する一次勾配コイルとを有するボア型MRシステムであって、一次勾配コイルは、中心軸線から異なる距離に位置される第1のコイル部及び第2のコイル部を備える。
他の実施例において、MRシステムは、ギャップによって分離される複数の極面を含み、ギャップにおいて主磁場を生成する主磁石と、ギャップに含まれ、主磁場の方向に対して垂直な中心平面を有する検査領域と、検査領域を横切る勾配磁場を生成する一次勾配コイルとを含むギャップ型MRシステムであって、一次勾配コイルは、中心平面から異なる距離に位置される第1コイル部及び第2コイル部を備える。
通常のMRシステムにおいて、3本の勾配軸(通常、x、y及びzと称す)は、勾配座標系の原点と呼ばれ得る1点で交差する。大抵のMRシステム設計において、勾配座標系の原点は、MRシステムの原点と一致するように構成され、MRシステムの中心軸線の原点も形成する。ボア型システムの中心軸線は勾配座標系の原点を通過し、主磁場の方向と平行である軸として規定され得、一方、ギャップ型MRシステムでは、中心軸線は勾配座標系の原点を通過する線であるが、主磁場の方向に対して垂直である。ギャップ型MRシステムの中心平面は、ギャップ型システムの中心軸線を含み、主磁場の方向に対して垂直である平面として規定される。
MRシステムのいくつかの設計において、勾配コイルは、勾配座標系の原点に近い勾配コイルの部分に低電流密度を有し、中心軸線に沿って原点からより遠く離れた勾配コイルの部分に高電流密度を有する。より高い電流密度を有する領域は、より勾配コイルの格納された場エネルギーに寄与し、結果として勾配コイルの効率の低下となる。中心軸線からの勾配コイルの距離は、格納された場エネルギーに対して強い影響を有し、距離が短い場合、結果として格納された場エネルギーの低下となり、それゆえ動作の効率の向上となる。それゆえ、内部に(すなわち、ボア型システムの中心軸線に向かって、又はギャップ型システムの中心平面に向かって)勾配コイルの一部を移動させることによって、勾配コイルの一部の格納された場エネルギーを減少させ、これによりこの効率を向上させる上昇させることが可能である。
代替として、勾配コイルの効率における妥協を最小にして、(ボア型システムでは)ボアのサイズ、又は(ギャップ型システムでは)極面の間のギャップのサイズを増加させることが可能である。これは、本願明細書において開示される(ボア型システムでは)中心軸線、又は(ギャップ型システムでは)中心平面に向かって勾配コイルの一部を動かしながら、(ボア型システムでは)ボアの直径を増加させる、又は(ギャップ型システムでは)極面を離れた遠くに移動することによって達成され得る。好ましくは、中心軸線又は中心平面のより近くに移動される勾配コイルの一部は、検査領域の外側に位置されるであろう。このように、より効率的な勾配コイルが、患者の快適さを妥協せずに実現され得る。
これらの及び他の態様は、添付の図面に関して、以下の実施例に基づく例により、以下詳細に述べられるであろう。
様々な図において使用される対応する参照符号は、図の対応する要素を表す。
図1aは、円筒状磁石のx軸、y軸及びz軸それぞれに沿って磁場勾配を生成するための3つの勾配コイル、特にx軸勾配コイル104、y軸勾配コイル106及びz軸勾配コイル108a、108bからなる勾配コイルシステムを収容する円筒状磁石102(ボア型磁石とも称される)を示す。勾配システムも、x、y及びz軸の勾配コイルに対してそれぞれ1つの3つの遮蔽コイルから成る。これらの遮蔽コイルは、x軸遮蔽コイル120、y軸遮蔽コイル122及びz軸遮蔽コイル124として図1aに示される。円筒状磁石102は、検査のための被検体、例えば人間の患者(図6の605)を受けるように構成される検査領域118を含むトンネルのような空間又はボア103を含む。線114は、中心軸線と呼ばれる、円筒状磁石の主縦軸を示す。本実施例において、中心軸線は、磁石及び勾配システムのz軸と一致する。中心軸線114上の点116は、ボア103の幾何中心を示し、中心軸線の原点又はゼロ座標として指定される。点116は、検査領域118の幾何中心も表す。z軸勾配コイルは、2つの異なる部分、すなわち中心軸線114から異なる距離で配置される第1部分108a及び第2部分108bから成るとして示される。中心軸線からの第1部分108a及び第2部分108bの距離の違いにより、凹部126が、勾配コイルに形成される。原点116周辺に配置されるRFコイル112は、RFスクリーン110を使用して、勾配コイルから電気的に遮蔽される。RFスクリーン110は、通常、勾配コイルシステムに取り付けられる。患者カバー140は、MRシステムのボアの周辺の表面を形成して、MRシステムの最も内側の表面を形成する。
図1bは、図1aと類似した構成であるが、x軸勾配コイル104、y軸勾配コイル106及びz軸勾配コイル108a、108bが遮蔽されていない勾配コイルである、すなわちこれらが対応する遮蔽コイルをもたない。
図1a及び図1bの図示される実施例において、z軸勾配コイルの第2部分108bは、中心軸線114から最も遠くに離れているとして示される。他の勾配コイル、すなわちy軸勾配コイル106及びx軸勾配コイル104は、中心軸線114のより近くに配置される。x軸及びy軸勾配コイルの位置は、交換され得る。
引き続き図1a及び図1bを参照すると、z軸勾配コイルの第1部分108aは、第2部分108bと比較して放射方向の中心軸線114のより近くに配置される。示される特定の実施例において、勾配コイルの横断面の直径の変化が急に(すなわちステップ又は一連のステップの形で)起こるが、勾配コイルが円錐形成部において巻かれる場合、例えば断面直径のより漸進的な変化があり得る。実際には、中心軸線からの第1部分108a及び第2部分108bの距離の違いは、1cm、1.5cm又は2cmの範囲内にあり得る。本発明は、距離の違いが他の値でも同様に機能するであろう。
z軸勾配コイルの第1部分108aが中心軸線114から第2部分108bと同じ半径方向距離に位置されるMRシステムと比較して、本願明細書において提案される設計は、z軸勾配コイルの改良された性能を示す。この改良は、x軸、y軸及びz軸勾配コイルの厚さ及びz軸勾配コイルからRFスクリーン110までの距離に依存する。特定の場合において、本願明細書において開示される設計を採用することによって達成される勾配コイル効率の性能の改善は、25乃至35%のオーダーであり得る。代替として、z軸勾配コイル108a、108bの性能を同じ水準に維持するため、これは、z軸勾配コイルに対して低電力駆動回路(図示略)を使用することが十分であり得、この場合、システムコストの低下が可能である。代替として、z軸勾配コイル108a、108bの性能を同じレベルに維持するため、この直径は、z軸勾配コイルの全長に渡って一様に増加され得、この結果、約1.5cm又は2cmのボア直径の対応する増大となり得、今度は、患者の快適さの向上という結果となる。
したがって、本願明細書において提案される設計は、中心軸線114からのコイルパターンの半径方向の距離を変えることによって、勾配コイルの質、特にこの効率を大幅に妥協することなく、勾配コイルの中心に更なる空間が形成されることを可能にする。このように形成される更なる空間は、MRシステムにおいて付加的な特徴を取り入れるために使用され得る。例えば、陽電子放射断層撮影(PET)及びMRスキャナの組み合わせの場合、円形のPET検出器アレイは、ボアの直径に悪影響を与えることなく勾配コイルの凹部126に配置され得る。代替として、リング型X線検出器は、コンピュータ断層撮影(CT)及びMRスキャナの組み合わせを与えるため、凹部126に配置され得る。他の形態の放射を検出する他の検出器装置も、凹部に配置され得る。他の実施例として、勾配コイルの場の質を補償する、例えばより均一な勾配場を得るために使用され得る、更なるシミングコイル又は場補償コイルが、第2部分108b、すなわち中心軸線114のより近くに隣接した、内部の勾配コイルに配置され得る。
z軸勾配コイル108a、108bのみが、中心軸線114から異なる距離に位置される2つの部分に分割されて示されるが、x軸及び/又はy軸勾配コイル104、106も類似の態様で修正され得ることに留意されたい。更に他の実施例では、勾配コイルのうちの1より多くが、同時に同様に修正され得る。
更に本願明細書において開示される勾配コイルの2つの部分は、他の勾配コイルの1又はそれより多くの対向する側に配置され得る。例えば図1a及び図1bに図示された実施例において、x軸及びy軸勾配コイル104、106の内側(すなわち、中心軸線114の半径方向のより近くに)配置されるz軸勾配コイルの第1部分108aと、x軸及びy軸勾配コイル104,106の外側(すなわち、中心軸線114から半径方向のより遠くに)位置されるz軸勾配コイルの第2部分108bとを有するz軸勾配コイルが示される。代替の実施例では、z軸勾配コイル108a、108bの第1及び第2部分は、他の勾配コイル、例えばx軸勾配コイル104又はy軸勾配コイル106のうちの一方のみの両側に配置され得る。代替として、z軸勾配コイル108a、108bの第1及び第2の部分の両方を、両方の他の勾配コイルの同じ側に置くこともあり得る。例えばz軸勾配コイル108a、108bの第1及び第2の部分の両方は、2つの部分108a、108bの間に断面直径の違いを依然として維持しながら、x軸及びy軸の勾配コイル104、106と比較して中心軸線114の半径方向のより近くに配置され得る。
図2は、遮蔽されていない勾配コイルシステムのために実施される、本願明細書において開示されるz軸勾配コイルの実施例を示し、z軸勾配コイルの第1コイル部分108cは、ここでz軸勾配コイルの第2コイル部分108dと比較して、中心軸線114に向かって半径方向に内側に移動される。
z軸勾配コイルの第1コイル部分108cは、RFコイル112の端を越えて延在するz軸勾配コイルの一部のみが、中心軸線114のより近くに配置されるように選択される。更に、この特定の実施例において、第1部分108cは、ボア又はトンネルのような空間103の端まで必ずしも延在するわけではなく、第1部分108cは、ボア103の端には特定の量、例えば10cm又は20cmだけ届かない。このような設計の利点は、ボア103の端の「フレア」が維持され得るか、又は更に増大して、更に患者の快適さを向上させる。ボア103のフレアは、ボア103の端において、原点116をボア103の周辺につなぐ線により規定され得る。これは、線202及び204の対によって、図2に示される。線202は、z軸勾配コイルの第1部分108cがボア103の端までずっと延在される場合のボア103のフレアを示し、一方、線204は、上記のようにz軸勾配コイルの第1部分108cがある程度手前まででボア103の端に至らない場合のフレアを示す。
図3は、本願明細書において開示される勾配コイル設計のあり得る実施例を示し、中心軸線114に向かって半径方向に移動されるz軸勾配コイルの一部は、RFコイル112の端を越えて延在する。具体的には、z軸勾配コイルの第1部分108eは、内部へ半径方向に移動され、RFコイル112の端を越えて延在するとして示され、一方z軸勾配コイルの第2部分108fは、この元の位置に示される。
図1a、1b及び2に示される特定の実施例において、z軸勾配コイルは、RFコイル112の端に入らないz軸勾配コイルのこれらの領域においてのみ、中心軸線114のより近くに移動され、すなわちz軸勾配コイルの第1部分108a、108cとRFコイル112との間に示される重なりがないことに注意され得る。しかしながら、図3に示されるように、RFコイル(例えばバードケージ型RFコイルのリング、又は平面ループコイルの端を有するリング)を有するz軸勾配コイルの第1部分108eのこのような重なりを有することは、実際にあり得る。言い換えると、RFスクリーン110が勾配コイルに取り付けられると、RFスクリーン110及びRFコイル112の重なりは、実際に許容され、RFコイル112から特定の吸収率(SAR)を低下させることさえ助け得る。しかしながら、このような重なりは、RFコイル112の性能に負の影響を及ぼし、それゆえRFコイル112とz軸勾配コイルの第1部分108eとの間の重なりを多く持たないことが好ましくあり得る。
図1a、1b及び2を参照すると、通常のRFコイル、例えばしばしば通常のMRシステムにおいてバードケージで設計される「ボディコイル」は、約50cmの長さを有し、原点116のこの幾何中心に配置され、それゆえz軸勾配コイルは、(図1a、1b及び2における)原点116から両側に約25cm離れた領域のみのより小さい範囲に置かれる。x軸及びy軸勾配コイル104、106は、これらの実施例のそれらの元の直径のままである。
図3を再び参照すると、円筒状磁石102の長さが減少される場合、中心軸線114に沿うボア103の長さも、対応して減少するであろう。これは、結果として、z軸勾配コイルの第1部分108eの2つの部分が(すなわち第2部分108fの2つの側において)ともに近づき、これによって、これらの間の凹部又はギャップ302を減らす。凹部302がRFコイル112の長さより短くなる場合、z軸勾配コイルのより長い部分が、より小さい半径という結果になり得る。言い換えると、z軸勾配コイルの第1部分108eは、中心軸線114に沿って、z軸勾配コイルの第2部分108fより長くなり、これはz軸勾配コイルの性能を向上させるであろう。しかしながら、凹部302がより小さくなることにより、z軸勾配コイルの第1部分108eの一部は、RF本体コイル112の端部、例えばバードケージRFコイルの端部リングにより近い部分と重なるであろう。凹部302のサイズを小さくすることが、検査領域118のB1均一性のわずかに低下させる結果となり、これは、最終的な画像に折り返し又はエイリアシングアーチファクトを生じさせる可能性を高くし得る点に注意され得る。
図4は、本願明細書において開示される勾配コイルの実施例を示し、ここでz軸勾配コイルの第1部分108gは、中心軸線114に沿って原点116に対して非対称である。z軸勾配コイルの第2部分108hは、中心軸線114と異なる半径方向距離であるが、ボア103の一端から勾配コイルの第1部分108gが開始する点まで延在する。
RFコイル112(例えば頭部コイル)が画像化の前にボア103にスライドされる場合、勾配コイル設計のこの特定の実施例は、いくつかの他の実施例と比較してより大きなRFコイル112を受け入れることが可能であるという利点を有する。また、ボアの2つの端のフレアは異なることがあり得、これはいくつかの例において有利であり得る。例えば、被検体(例えば図6に示される人間の患者605)が勾配コイルの第2部分108hを含む端からボア103にスライドされる場合、ボア103のこの特定の端のより大きなフレアは、患者の不快感を和らげるのを助け得る。
図5は、ギャップ型又はオープン磁石システムで実施される、本願明細書において開示される勾配コイル設計の実施例を示す。オープン磁石の2つの極片502は、ギャップ503によって分離される。勾配コイルは、物理的に2つの半分に分割されるが、1つのコイルを形成するように電気的に接続されて極片に取り付けられ、各半分が異なる極片に取り付けられる。このパターンは、3つの勾配コイル全てに対して繰り返される。示される特定の実施例において、y軸勾配コイル506は、一方の側のx軸勾配コイル504と、他方の側のz軸勾配コイルの第1部分508aとの間に挟まれて示される。z軸勾配コイルの第2部分508bは、前記y軸勾配コイル506に対向するx軸勾配コイル504の側の極片502に取り付けられる。z軸勾配コイル508sの円錐又は側面部分は、z軸遮蔽コイルである。同様に、x軸勾配コイル504sの側面部分及びy軸勾配506sの側面部分は、それぞれx軸及びy軸遮蔽コイルを形成する。線522は、磁気極片の主軸を示し、該軸に沿って主磁場が加えられる、一般にMRシステムのz軸と呼ばれる軸を表す。この特定の実施例の主磁場B0の方向は、矢印524によって示される。線514は、主磁場B0の方向に対して垂直である平面、すなわち磁気極片の主軸522が法線を形成する平面を示す。この平面は、中心平面514と称する。点516は、ギャップ503の幾何中心を示し、中心平面の原点又はゼロ座標と称される。点516は、ギャップ503に含まれる検査領域518の幾何中心も表す。検査領域518は、中心平面514と平行な平面の検査のための被検体(図6の605)を受けるように構成される。z軸勾配コイルは、中心平面514から異なる距離に配置される第1部分508a及び第2部分508bから成るとして示される。RFコイル512は、中心平面514の原点516周辺に配置され、RFスクリーン510を使用して、勾配コイルから電気的に遮蔽される。患者カバー520は、RF及び勾配コイルと直接接触することから被検体を保護する。
図5に示されるように、オープン又はギャップ型MRシステムは、一般に所望の磁場勾配を生成するため、2つの対向する極片に取り付けられる2つの半分の勾配コイルを有する。極片の間の距離は、被検体、例えば人間又は動物の患者を収容するために利用可能な空間を決定する。従って、患者の快適さを最大にするため、勾配コイルの2つの半分の間の大きな分離をもたらす、極片間の大きなギャップが所望される。半分の勾配コイルの間の大きな距離は、格納された場エネルギーを増加させ、一方勾配コイルの効率を低下させる。勾配コイルの効率の低さは、勾配アンプからより多くの電力を必要とし、より高い運用コストとなる。それゆえ、勾配コイルの2つの半分の間の距離を最小化することが望ましい。
更に、図5に示されるように、z軸勾配コイルの第1部分508aは、第2部分508bと比較してより大きな直径を有し、それゆえ、格納された場エネルギーに対して更に寄与する。上で説明されたように、格納された場エネルギーを減らす1つの態様は、勾配コイルの上半分と下半分との間の距離を短くすることである。したがって、より大きな直径を有するz軸勾配コイル部(この場合、第1部分508a)は、より小さいz位置(すなわち中心平面514の近く)に配置され得る。通常、この空間は、オープンMRシステムで使用されず、それゆえ、z軸勾配コイルの第1部分508aを収容するため、非常に効率的に使用され得る。中心平面514までの第1コイル部分508aの距離が短くされると、画像化をするために必要とされる勾配場は、検査領域においてより効率的に生成され得る。更に、第1コイル部508aとz軸遮蔽コイル508sとの間の距離が増加すると、遮蔽コイル508sにおいて、より少ない巻線が必要とされ、これは動作中にz軸勾配コイルを更に効率的にする。
z軸勾配コイルの構成の中空導体を使用し、これを通して冷却流体を循環させることによって、直接冷却されたz軸勾配コイルが得られる。冷却流体は、水又は液体窒素又は他の液冷剤であり得る。代替として、冷却流体は、気体の形態の空気又は他の冷却剤であり得る。代替として、冷却流体は、複数の流体又は複数の気体又は両方の組合せであり得る。「直接冷却された」z軸勾配コイルとは、z軸勾配コイルによって生成される熱が中空コイル自体を循環する冷却流体によって取り除かれることを意味する。対照的に、循環冷却流体を有しない他の勾配コイル(例えばx軸及びy軸勾配コイル)によって生成される熱は、最初にこれを直接冷却されるz軸勾配コイルに伝えることにより取り除かれなければならない。様々な図に示されるようなz軸勾配コイルの場合、他の勾配コイルが2枚の層のz軸勾配コイル508a、508bの間に挟まれていると、他の勾配コイルの効率的な冷却も同様に達成され得る。更に、z軸勾配コイルの第2部分508bに対して患者カバー520が近くにあるため、患者カバーは、同様に冷たいままであり、これによって、患者の快適さを更に向上させる。
2つの等しい半分に分割される勾配コイルが示されるが、同様に非対称の設計を有することもあり得る点に注意され得る。例えば一方の側の勾配コイル巻線と比較して、勾配コイル巻線の大部分が、検査領域の他方の側に取り付けられることが考えられる。検査領域の一方の側のみに取り付けられる勾配コイルの、開示された勾配コイルの設計を実施することもあり得る。z軸勾配コイル108a、108b又は508a、508bに対して、2つの部分の代わりに、勾配コイルが更なる部分に分割され得るとも考えられる。遮蔽勾配又は非遮蔽勾配コイル、ディスク型勾配コイル等の設計を実施することがあり得る。勾配コイルの提案された設計は、勾配コイル、すなわちx、y又はz軸勾配コイルのいずれか、又はこれらのいずれかの組み合わせに適用され得る。
図6は、本願明細書において開示される勾配コイル設計を利用するMRシステムのあり得る実施例を示す。MRシステムは、セットのメインコイル601、勾配励振器606に接続される複数の勾配コイル602、及びRFコイル励振器607に接続されるRFコイル603を備える。ボディコイルの形態で磁石に組み込まれ得る、及び/又は別個のコイルであり得るRFコイル603の機能は、1又はそれより多くの送信/受信(T/R)スイッチ613により、更に制御され得る。複数の勾配コイル602及びRFコイル603は、電源ユニット612によって給電される。移送システム604、例えば患者テーブルは、MR画像化システム内に被検体605、例えば患者を配置するために使用される。制御ユニット608は、RFコイル603及び勾配コイル602を制御する。制御ユニット608は、更に再構成ユニット609の動作を制御する。制御ユニット608は、ディスプレイユニット610、例えばモニタ画面又はプロジェクタと、データ記憶装置615と、ユーザ入力インタフェースユニット611、例えばキーボード、マウス、トラックボール等とを制御する。
メインコイル601は、例えば磁場の強さ1.0T、1.5T又は3Tの中で安定した且つ一様な静磁場を生成する。開示された方法は、同様に他の磁場の強さに適用可能である。メインコイル601は、これらが、被検体605が導入され得る通常トンネル形の検査空間(システムのボアとも呼ばれる)を囲むように配置される。他の共通の構成は、被検体605が移送システム604を使用することにより導入され得る、これらの間の空隙と面して対向する極面を有する。MR画像化を可能にするため、静磁場に重畳される時間的可変磁場勾配が、勾配励振器606によって供給される電流に応答して、複数の勾配コイル602によって生成される。複数の勾配コイル602は、それぞれ、MRシステムのx、y及びz軸の磁場勾配を生成することができるx、y及びz軸勾配コイルから成る。x、y及びz軸勾配コイルの1又はそれより多くは、本願明細書において開示される勾配コイル設計を採用し得る。電子勾配増幅回路に適合される電源ユニット612は、複数の勾配コイル602に電流を供給し、結果として、勾配パルス(勾配パルス波形とも呼ばれる)が生成される。制御ユニット608は、適切な勾配波形を生成するため、勾配コイルを通じて流れる電流の特性、特にこれらの強さ、持続期間及び方向を制御する。RFコイル603は、被検体605のRF励振パルスを生成し、RF励振パルスに応答して被検体605により生成されるMR信号を受信する。RFコイル励振器607は、RF励振パルスを送信するためにRFコイル603に電流を供給し、RFコイル603によって受信されるMR信号を増幅する。RFコイル603又はRFコイルのセットの送受信機能は、T/Rスイッチ613を介して、制御ユニット608によって制御される。T/Rスイッチ613は、送信モードと受信モードとの間でRFコイル603を切り替える電子回路を備え、RFコイル603及び他の関連した電子回路をブレイクスルー又は他の過負荷等から保護する。送信されたRF励振パルスの特性、特にこれらの強さ及び持続期間は、制御ユニット608によって制御される。
送受信コイルが本実施例において1つのユニットとして示されるが、それぞれ送信及び受信のための分離したコイルを有することもあり得る点に留意するべきである。更に、送信若しくは受信、又はこれらの両方のため、複数のRFコイル603を有することがあり得る。RFコイル603は、ボディコイルの形態で磁石に組み込まれ得るか、又は分離した表面コイルであり得る。これらは、異なる形状、例えばバードケージ構成又は簡素なループ構成等を有し得る。制御ユニット608は、好ましくは、プロセッサ、例えばマイクロプロセッサを含むコンピュータの形態である。
制御ユニット608は、RFパルス励振、及びエコー、自由誘導減衰等から成るMR信号の受信のアプリケーションをT/Rスイッチ613を介して制御する。キーボード、マウス、タッチスクリーン、トラックボール等のユーザ入力インタフェース装置611は、オペレータがMRシステムと相互に作用することを可能にする。RFコイル603で受信されるMR信号は、撮像される被検体605の関心領域の局所スピン密度に関する実際の情報を含む。受信信号は、再構成ユニット609によって再構成され、MR画像又はMRスペクトルとしてディスプレイユニット610に表示される。代替として、更なる処理のために待つ間、再構成ユニット609からの信号を記憶装置615に記憶することがあり得る。再構成ユニット609は、RFコイル603から受信されるMR信号を引き出すようにプログラムされるデジタル画像処理ユニットとして、有利に構成される。
上述の実施例が本発明を制限するのではなく、説明することに留意されること、及び当業者が請求の範囲から逸脱することなく、多くの他の実施例を設計可能であろうことに留意されるべきである。請求項において、括弧の間に配置されるいかなる参照符号も、請求項を制限するものとして解釈されるべきではない。「含む」という語は、請求項にリストされる以外の要素又はステップの存在を除外しない。要素に対する単数形の表記は、このような要素の複数の存在を除外しない。いくつかの手段を列挙するシステムの請求項において、これらの手段のいくつかは、コンピュータ可読ソフトウェア又はハードウェアの同一のアイテムによって実施され得る。ある手段が相互に異なる従属請求項において繰り返されるという単なる事実は、これらの手段の組合せが有効に使用され得ないことを示さない。
Claims (10)
- ボアを含み、該ボアに沿って主磁場を生成するように配置される主磁石と、
前記ボアに含まれ、前記主磁場の方向と平行な中心軸線を有する検査領域と、
前記検査領域に渡る磁場勾配を生成する一次勾配コイルと
を有する磁気共鳴装置であって、前記一次勾配コイルが、前記中心軸線から異なる距離に位置される第1コイル部及び第2のコイル部を有する、磁気共鳴装置。 - ギャップによって分離され、該ギャップ内に主磁場を生成するように配置される複数の極片を含む主磁石と、
前記ギャップに含まれ、前記主磁場の方向に対して垂直な中心平面を有する検査領域と、
前記検査領域に渡る勾配磁場を生成する一次勾配コイルと
を有する磁気共鳴装置であって、前記一次勾配コイルが、前記中心平面から異なる距離に位置される第1コイル部及び第2コイル部を含む、磁気共鳴装置。 - 前記中心軸線からの前記第1コイル部及び前記第2コイル部の距離の違いが、凹部を形成し、高周波コイルが該凹部に位置される、請求項1に記載の磁気共鳴装置。
- 前記中心平面からの前記第1コイル部及び前記第2コイル部の距離の違いが、凹部を形成し、高周波コイルが該凹部に位置される、請求項2に記載の磁気共鳴装置。
- 前記中心軸線からの前記第1コイル部及び前記第2コイル部の距離の違いが、凹部を形成し、電磁放射を検出する検出器装置が、該凹部に位置される、請求項1に記載の磁気共鳴装置。
- 前記中心平面からの前記第1コイル部及び前記第2コイル部の距離の違いが、凹部を形成し、電磁放射を検出する検出器装置が、該凹部に位置される、請求項2に記載の磁気共鳴装置。
- 1又はそれより多くの追加の勾配コイルを含み、前記一次勾配コイルの前記第1コイル部及び前記第2コイル部が、前記追加の勾配コイルのうちの少なくとも1つの両側に配置される、請求項1又は請求項2に記載の磁気共鳴装置。
- 第1コイル部及び/又は第2コイル部が、冷却流体を担持する中空伝導材料からなる、請求項1又は請求項2に記載の磁気共鳴装置。
- 前記検査領域に隣接するカバーを含み、前記第1コイル部又は前記第2コイル部が、少なくとも前記検査領域の近くの前記カバーを冷却するように更に配置される、請求項8に記載の磁気共鳴装置。
- 前記一次勾配コイルの前記第1コイル部及び前記第2コイル部が、前記磁気共鳴装置の前記ボアのフレアを最大化するように構成される、請求項1の磁気共鳴装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP06123450 | 2006-11-03 | ||
PCT/IB2007/054450 WO2008053451A1 (en) | 2006-11-03 | 2007-11-02 | Split gradient coil for mri |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010508880A true JP2010508880A (ja) | 2010-03-25 |
Family
ID=39111316
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009535178A Pending JP2010508880A (ja) | 2006-11-03 | 2007-11-02 | Mri用の分割勾配コイル |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20100007347A1 (ja) |
EP (1) | EP2089734A1 (ja) |
JP (1) | JP2010508880A (ja) |
CN (1) | CN101529267A (ja) |
WO (1) | WO2008053451A1 (ja) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2376933A1 (en) | 2008-12-04 | 2011-10-19 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Magnetic resonance imaging system with satellite gradient coils |
CN102317806B (zh) | 2009-02-17 | 2014-12-17 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | 大膛孔pet/mr系统 |
CN104459583B (zh) * | 2013-09-16 | 2017-11-17 | 西门子(深圳)磁共振有限公司 | 一种磁共振装置的局部线圈的定位方法、装置和系统 |
US10330758B2 (en) * | 2013-12-02 | 2019-06-25 | Koninklijke Philips N.V. | Magnetic resonance imaging using zero echo time puse sequences |
WO2015197335A1 (en) | 2014-06-23 | 2015-12-30 | Koninklijke Philips N.V. | Magnetic resonance imaging system with integrated photon detector ring |
EP3690468B8 (de) * | 2019-01-29 | 2024-02-21 | Siemens Healthineers AG | Magnetresonanzeinrichtung und verfahren zur aufnahme von magnetresonanzdaten mit einer gradientenspule welche zur erzeugung eines radialen gradientenfelds ausgebildet ist |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005058770A (ja) * | 2003-08-14 | 2005-03-10 | Ge Medical Systems Global Technology Co Llc | 横方向傾斜コイル・ボードに巻かれた中空導体を直接的に冷却する方法及び装置 |
WO2006057395A1 (ja) * | 2004-11-29 | 2006-06-01 | Hitachi Medical Corporation | 磁気共鳴イメージング装置 |
WO2007119726A1 (ja) * | 2006-04-14 | 2007-10-25 | Hitachi Medical Corporation | 磁気共鳴イメージング装置及び傾斜磁場コイル |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4820988A (en) * | 1987-10-07 | 1989-04-11 | The Regents Of The University Of California | Magnetic gradient coil set for nuclear magnetic resonace system having substantially different coil-patient spacings |
US5406204A (en) * | 1992-03-27 | 1995-04-11 | Picker International, Inc. | Integrated MRI gradient coil and RF screen |
DE4230145C2 (de) * | 1992-09-09 | 1996-09-05 | Bruker Analytische Messtechnik | NMR-Meßeinrichtung |
US5623208A (en) * | 1993-04-14 | 1997-04-22 | Jeol Ltd. | Z-axis magnetic field gradient coil structure for magnetic resonance system |
US5646532A (en) * | 1993-09-20 | 1997-07-08 | Bruker Medizintechnik Gmbh | Partial body tomograph |
US5497089A (en) * | 1994-03-15 | 1996-03-05 | Picker International, Inc. | Wide aperture gradient set |
DE4422782C2 (de) * | 1994-06-29 | 1998-02-19 | Siemens Ag | Aktiv geschirmte transversale Gradientenspule für Kernspintomographiegeräte |
US6320382B1 (en) * | 1999-12-23 | 2001-11-20 | Varian, Inc. | Etched z-axis gradient coils for magnetic resonance |
DE10202986A1 (de) * | 2002-01-26 | 2003-07-31 | Philips Intellectual Property | Spulensystem für eine MR-Apparatur sowie MR-Apparatur mit einem solchen Spulensystem |
US6630829B1 (en) * | 2002-04-22 | 2003-10-07 | Ge Medical Systems Global Technology Co., Llc | Gradient coil set capable of producing a variable field of view |
JP2007509688A (ja) * | 2003-10-29 | 2007-04-19 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 磁気共鳴画像化のための可変視野グラディエントコイルシステム |
JP2005160842A (ja) * | 2003-12-04 | 2005-06-23 | Hitachi Medical Corp | 磁気共鳴イメージング装置 |
DE102005058651B4 (de) * | 2005-01-26 | 2012-02-16 | Siemens Ag | Magnetresonanzgerät und integrierte Gradienten- und Hochfrequenzspuleneinheit |
US7339376B2 (en) * | 2006-04-09 | 2008-03-04 | General Electric Company | MRI/MRS gradient coil with integrated cooling circuits |
-
2007
- 2007-11-02 WO PCT/IB2007/054450 patent/WO2008053451A1/en active Application Filing
- 2007-11-02 JP JP2009535178A patent/JP2010508880A/ja active Pending
- 2007-11-02 CN CNA2007800404041A patent/CN101529267A/zh active Pending
- 2007-11-02 EP EP07826955A patent/EP2089734A1/en not_active Withdrawn
- 2007-11-02 US US12/447,001 patent/US20100007347A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005058770A (ja) * | 2003-08-14 | 2005-03-10 | Ge Medical Systems Global Technology Co Llc | 横方向傾斜コイル・ボードに巻かれた中空導体を直接的に冷却する方法及び装置 |
WO2006057395A1 (ja) * | 2004-11-29 | 2006-06-01 | Hitachi Medical Corporation | 磁気共鳴イメージング装置 |
WO2007119726A1 (ja) * | 2006-04-14 | 2007-10-25 | Hitachi Medical Corporation | 磁気共鳴イメージング装置及び傾斜磁場コイル |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2008053451A1 (en) | 2008-05-08 |
CN101529267A (zh) | 2009-09-09 |
EP2089734A1 (en) | 2009-08-19 |
US20100007347A1 (en) | 2010-01-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11726155B2 (en) | B0 magnet methods and apparatus for a magnetic resonance imaging system | |
JP3902591B2 (ja) | 不連続に又は連続的に可変な視野で効率的に遮蔽されたmri傾斜磁場コイル | |
JP5892795B2 (ja) | Pet−mri装置 | |
US6538443B2 (en) | MRI gradient coil with variable field of view and apparatus and methods employing the same | |
US20100060282A1 (en) | Three-dimensional asymmetric transverse gradient coils | |
US10031198B2 (en) | Methods and systems for a dual wind gradient coil | |
JP4421079B2 (ja) | Mri用傾斜磁場コイル | |
JPH0353584B2 (ja) | ||
JP2010508880A (ja) | Mri用の分割勾配コイル | |
JP2009142646A (ja) | 磁気共鳴イメージング装置およびrfコイル | |
Liu et al. | Flanged-edge transverse gradient coil design for a hybrid LINAC–MRI system | |
CN107621615B (zh) | 嵌入式梯度及射频集成线圈及带有该集成线圈的磁共振设备 | |
US10295630B2 (en) | Gradient coil with variable dimension | |
JP2019141226A (ja) | 傾斜磁場コイル | |
JP2005152632A (ja) | 補助的な静磁場成形コイルを利用するmriシステム | |
JP2008532609A (ja) | 超短mriボディコイル | |
JP5069471B2 (ja) | オープンmriシステムのための平面rf共鳴器 | |
US7230426B2 (en) | Split-shield gradient coil with improved fringe-field | |
US20200355768A1 (en) | Coil system with different currents driven through the shield and primary coils | |
US10466320B2 (en) | Multi-layered radio frequency coil | |
JP2011131009A (ja) | 磁気共鳴イメージング装置 | |
JP3702047B2 (ja) | 勾配磁場コイル | |
US11255935B2 (en) | Gradient shield coil with meandering winding for a magnetic resonance imaging apparatus | |
JP4607297B2 (ja) | 磁気共鳴イメージング装置および変動磁場の補正方法 | |
RU2782979C2 (ru) | Катушка экранирования градиентного магнитного поля с меандровой обмоткой для устройства магнитно-резонансной томографии |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20101029 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20120827 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120830 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20130214 |