JP2816157B2 - 核磁気共鳴を用いた検査装置 - Google Patents
核磁気共鳴を用いた検査装置Info
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- JP2816157B2 JP2816157B2 JP63232362A JP23236288A JP2816157B2 JP 2816157 B2 JP2816157 B2 JP 2816157B2 JP 63232362 A JP63232362 A JP 63232362A JP 23236288 A JP23236288 A JP 23236288A JP 2816157 B2 JP2816157 B2 JP 2816157B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、核磁気共鳴（以下、NMRと略す）を利用し
た検査装置において、傾斜磁場の発生に用いる傾斜磁場
コイルに関し、特に局所部位の撮影に好適な核磁気共鳴
を用いた検査装置に関する。
た検査装置において、傾斜磁場の発生に用いる傾斜磁場
コイルに関し、特に局所部位の撮影に好適な核磁気共鳴
を用いた検査装置に関する。
［従来の技術］ 従来、人体の頭部、あるいは腹部等の内部構造を非破
壊的に検査する装置として、Ｘ線CTや超音波撮像装置が
広く利用されている。さらに、核磁気共鳴現象を用いて
同様の検査を行うことにより、Ｘ線CTや超音波撮像装置
では得られない情報を得ることが可能となっている。
壊的に検査する装置として、Ｘ線CTや超音波撮像装置が
広く利用されている。さらに、核磁気共鳴現象を用いて
同様の検査を行うことにより、Ｘ線CTや超音波撮像装置
では得られない情報を得ることが可能となっている。
この核磁気共鳴現象を利用した検査装置では、検査物
体からの信号を物体各部に対応させて分離・識別する必
要がある。
体からの信号を物体各部に対応させて分離・識別する必
要がある。
また、その方法としては、例えば検査物体に傾斜磁場
を印加し、物体各部での静磁場を互いに異ならせ、これ
によって各部の共鳴周波数、あるいはフェーズ・エンコ
ード量を互いに異ならせることにより、位置情報を得る
方法がある。
を印加し、物体各部での静磁場を互いに異ならせ、これ
によって各部の共鳴周波数、あるいはフェーズ・エンコ
ード量を互いに異ならせることにより、位置情報を得る
方法がある。
なお、この種の装置の基本原理に関連するものには、
例えば“ジャーナル・オブ・マグネティック・レゾナン
ス誌，第18巻（1975年），第69頁（J.Magn.Reson.,No.1
8,1975,p.p69）”あるいは、“フィジックス・イン・メ
ディシン・アンド・バイオロジー誌，第25巻（1980
年），第751頁（Phys.Med.＆ Biol.,No.25,1980,p.p75
1）”が挙げられる。
例えば“ジャーナル・オブ・マグネティック・レゾナン
ス誌，第18巻（1975年），第69頁（J.Magn.Reson.,No.1
8,1975,p.p69）”あるいは、“フィジックス・イン・メ
ディシン・アンド・バイオロジー誌，第25巻（1980
年），第751頁（Phys.Med.＆ Biol.,No.25,1980,p.p75
1）”が挙げられる。
このような装置では、傾斜磁場を発生するコイルとし
て検査物体全体を囲む大きさのコイルが広く用いられて
いる。その具体的形状については“フィジィックス・オ
ブ・トランザクション・オン・ロイヤル・ソサィエティ
・オブ・ロンドン誌，第B289巻，第511頁（Phil.Trans.
R.Soc.Lond.,B289,1980,p.p511）”に述べられている。
て検査物体全体を囲む大きさのコイルが広く用いられて
いる。その具体的形状については“フィジィックス・オ
ブ・トランザクション・オン・ロイヤル・ソサィエティ
・オブ・ロンドン誌，第B289巻，第511頁（Phil.Trans.
R.Soc.Lond.,B289,1980,p.p511）”に述べられている。
［発明が解決しようとする課題］ 上記従来技術は傾斜磁場コイルの電流一磁場変換効率
について配慮がされておらず、高速撮影法において必要
な高速でスイッチングする強い傾斜磁場を発生するため
には、大容量の駆動電源が必要になるという問題があっ
た。
について配慮がされておらず、高速撮影法において必要
な高速でスイッチングする強い傾斜磁場を発生するため
には、大容量の駆動電源が必要になるという問題があっ
た。
本発明の目的は、傾斜磁場コイルの電流−磁場変換効
率を高めることにより、駆動電源の容量を低減すること
にある。
率を高めることにより、駆動電源の容量を低減すること
にある。
［課題を解決するための手段］ 上記目的は、傾斜磁場コイルを検査対象の特定部位の
専用コイルとして構成することにより達成される。
専用コイルとして構成することにより達成される。
［作用］ 傾斜磁場を発生する従来の代表的なコイルの１つは、
第３図（ａ）に示すように４個の鞍型コイルをボビン上
に巻いた構造を有し、矢印に示す向きに電流を流す。こ
の時発生する傾斜磁場はｘ軸方向を向いている。すなわ
ち、yz平面上ではほぼ同じ強さの磁場を有するが、ｘ軸
方向には強さが直線状に変化する磁場である。同様に、
第３図（ｂ）はｚ方向傾斜磁場を、第３図（ｃ）はｙ方
向傾斜磁場を発生するコイルを表わす。従来、このよう
な傾斜磁場コイルは直径が60〜100cm程度の円筒ボビン
に巻かれており、被検体はこのコイルの巻かれるボビン
内に挿入されていた。
第３図（ａ）に示すように４個の鞍型コイルをボビン上
に巻いた構造を有し、矢印に示す向きに電流を流す。こ
の時発生する傾斜磁場はｘ軸方向を向いている。すなわ
ち、yz平面上ではほぼ同じ強さの磁場を有するが、ｘ軸
方向には強さが直線状に変化する磁場である。同様に、
第３図（ｂ）はｚ方向傾斜磁場を、第３図（ｃ）はｙ方
向傾斜磁場を発生するコイルを表わす。従来、このよう
な傾斜磁場コイルは直径が60〜100cm程度の円筒ボビン
に巻かれており、被検体はこのコイルの巻かれるボビン
内に挿入されていた。
ところで、傾斜磁場コイルに電流Ｉを流した時発生す
る磁場は、電流Ｉに比例し、コイルの大きさに反比例す
る。従って検査物体全体を挿入できる大きさの傾斜磁場
コイルでは、所要の傾斜磁場を発生するのに、極めて大
きな電流が要求される。それに対し本発明では、傾斜磁
場コイルを特定部位専用とし、検査物体の表面近くに設
置するものである。これにより、同一の電流により発生
する傾斜磁場の強さは、従来形に比べ増大する。
る磁場は、電流Ｉに比例し、コイルの大きさに反比例す
る。従って検査物体全体を挿入できる大きさの傾斜磁場
コイルでは、所要の傾斜磁場を発生するのに、極めて大
きな電流が要求される。それに対し本発明では、傾斜磁
場コイルを特定部位専用とし、検査物体の表面近くに設
置するものである。これにより、同一の電流により発生
する傾斜磁場の強さは、従来形に比べ増大する。
その他にもコイルのインダクタンスおよび抵抗が減少
するため、コイルを駆動する電源に対する要求性能も緩
和されることになる。例えば、コイルのインダクタンス
をL,抵抗をＲとすると、このコイルに電流Ｉ（ｔ）を流
すために必要な電圧Ｖ（ｔ）は次式で与えられる。
するため、コイルを駆動する電源に対する要求性能も緩
和されることになる。例えば、コイルのインダクタンス
をL,抵抗をＲとすると、このコイルに電流Ｉ（ｔ）を流
すために必要な電圧Ｖ（ｔ）は次式で与えられる。
コイルを小型化することにより、ＲおよびＬが1/n
（ｎ＞１）になったとすれば、上記電圧も1/nに減少す
る。このような理由により、傾斜磁場コイルを特定部位
の専用とすることにより大幅な効率向上を計れることが
分かる。
（ｎ＞１）になったとすれば、上記電圧も1/nに減少す
る。このような理由により、傾斜磁場コイルを特定部位
の専用とすることにより大幅な効率向上を計れることが
分かる。
ここで述べたコイルは、高周波磁場の送受信に用いら
れるサーフェスコイルと同様の効果を有することは以上
の説明から分かる通りである。従来までは、このような
考えに基づいて構成した傾斜磁場発生コイルは知られて
いなかった。しかし、高速スイッチングの必要な強力傾
斜磁場の発生には、本発明のコイルは極めて有効である
ことが分かる。
れるサーフェスコイルと同様の効果を有することは以上
の説明から分かる通りである。従来までは、このような
考えに基づいて構成した傾斜磁場発生コイルは知られて
いなかった。しかし、高速スイッチングの必要な強力傾
斜磁場の発生には、本発明のコイルは極めて有効である
ことが分かる。
［実施例］ 第２図は本発明が適用されるNMRを用いる検査装置の
構成図である。図においては、１は制御装置、２は高周
波パルス発生器、３は電力増幅器、４は対象物17から生
ずる信号を検出するとともに高周波磁場を発生するコイ
ル、６は後述する信号検出系、７はA/D変換器、８は信
号処理装置を示している。
構成図である。図においては、１は制御装置、２は高周
波パルス発生器、３は電力増幅器、４は対象物17から生
ずる信号を検出するとともに高周波磁場を発生するコイ
ル、６は後述する信号検出系、７はA/D変換器、８は信
号処理装置を示している。
また、9,10,11は、それぞれ、ｚ方向およびこれに直
角の方向の傾斜磁場を発生させるコイル、12,13,14は、
それぞれ上記コイル9,10,11を駆動する電源部を示して
いる。これらのコイルにより発生する傾斜磁場により検
査対象の置かれる空間の磁場分布を所望の傾斜を有する
分布とするものである。
角の方向の傾斜磁場を発生させるコイル、12,13,14は、
それぞれ上記コイル9,10,11を駆動する電源部を示して
いる。これらのコイルにより発生する傾斜磁場により検
査対象の置かれる空間の磁場分布を所望の傾斜を有する
分布とするものである。
制御装置１は、各装置に種々の命令を一定のタイミン
グで出力する機能を有するものである。高周波パルス発
生器２の出力は、電力増幅器３で増幅され、上記コイル
４を励振する。コイル４で受信された信号成分は、信号
検出系６を通り、A/D変換器７でA/D変換された後、信号
処理装置８で画像に変換される。静磁場は電源16により
駆動されるコイル15により発生する。コイル15が超伝導
磁石である場合には、電源16は磁石を励磁する時必要で
あるが、その他の場合には必要ではない。検査物体であ
る人体17は、ベット18上に載置され、上記ベッド18は支
持台19上を移動可能に構成されている。
グで出力する機能を有するものである。高周波パルス発
生器２の出力は、電力増幅器３で増幅され、上記コイル
４を励振する。コイル４で受信された信号成分は、信号
検出系６を通り、A/D変換器７でA/D変換された後、信号
処理装置８で画像に変換される。静磁場は電源16により
駆動されるコイル15により発生する。コイル15が超伝導
磁石である場合には、電源16は磁石を励磁する時必要で
あるが、その他の場合には必要ではない。検査物体であ
る人体17は、ベット18上に載置され、上記ベッド18は支
持台19上を移動可能に構成されている。
第１図a,b,cは本発明の実施例の１つとして長円形の
ボビン上に巻いた傾斜磁場コイルの外観を示す。第１図
a,b,cは各々x,z,y方向の傾斜磁場を発生するコイルを示
す。コイル（ａ），（ｃ）は２組の鞍型コイルを用いて
おり、コイル（ｂ）は１対の円線輪を用いている。図中
矢印は電流の向きを示す。
ボビン上に巻いた傾斜磁場コイルの外観を示す。第１図
a,b,cは各々x,z,y方向の傾斜磁場を発生するコイルを示
す。コイル（ａ），（ｃ）は２組の鞍型コイルを用いて
おり、コイル（ｂ）は１対の円線輪を用いている。図中
矢印は電流の向きを示す。
これらのコイルのボビンは、検査対象物が長円形に近
いことから、それに合わせて長円形にするのが望まし
い。さらに、検査対象物中の特定の部位のみを撮影する
ため、径方向の長さに比べ軸方向の長さを短かくし、電
流−磁場変換効率を高めることが望ましい。
いことから、それに合わせて長円形にするのが望まし
い。さらに、検査対象物中の特定の部位のみを撮影する
ため、径方向の長さに比べ軸方向の長さを短かくし、電
流−磁場変換効率を高めることが望ましい。
第４図は、本発明の他の実施例を示すもので、傾斜磁
場発生コイルが軸方向に移動可能な構造となっている。
すなわち、ボビンの支持具20には静磁場発生用磁石15の
ボア上を滑ることができるように、先端にローラー21が
付いている。これにより、撮影すべき部位が傾斜磁場コ
イルの中心にくるように、傾斜磁場コイルを任意の位置
に動かすことができる。なお、このローラにはロック機
構が付いており、所定の位置で固定可能となっている。
場発生コイルが軸方向に移動可能な構造となっている。
すなわち、ボビンの支持具20には静磁場発生用磁石15の
ボア上を滑ることができるように、先端にローラー21が
付いている。これにより、撮影すべき部位が傾斜磁場コ
イルの中心にくるように、傾斜磁場コイルを任意の位置
に動かすことができる。なお、このローラにはロック機
構が付いており、所定の位置で固定可能となっている。
第５図は本発明の他の実施例を示すもので、静磁場発
生用磁石15の開口部22の一部に突出部23を設けこの中に
傾斜磁場コイル9,10,11を配置した構造となっている。
第６図は第５図に示す装置をｚ軸方向から見た図を示
す。このコイルは第１図に示す実施例の構造あるいはボ
ビンとして円形を用いた構造でもよい。この突出部は開
口部に沿って移動させることも可能である。
生用磁石15の開口部22の一部に突出部23を設けこの中に
傾斜磁場コイル9,10,11を配置した構造となっている。
第６図は第５図に示す装置をｚ軸方向から見た図を示
す。このコイルは第１図に示す実施例の構造あるいはボ
ビンとして円形を用いた構造でもよい。この突出部は開
口部に沿って移動させることも可能である。
第７図は本発明の他の実施例を示すもので、ｚ軸方向
に傾斜磁場を発生するコイルである。ｚ方向傾斜磁場発
生には従来までは互いに向い合った１対の円線輪を用い
ていた。第１図には本発明の実施例として、同じく互い
に向い合った１対の長円線輪を示したが、いずれも軸方
向に垂直な面内で閉じた曲線となっていた。第７図に示
すコイルは、サーフェス傾斜磁場コイルにより近い形状
として、１個の鞍型コイルを示す。このコイルにより発
生する傾斜磁場はｚ方向成分の他ｙ方向成分も有する
が、狭い領域に限定すればｙ方向成分は無視できる。ま
た第８図はこのｙ方向成分の減少を計るため、第７図に
示したコイルを対で用いた場合を示す。このコイルは従
来コイルおよび第１図に示すコイルとは異なり面ABCDを
境に上下に分割できるので、検査物体をコイル内に挿入
するのに便利である。
に傾斜磁場を発生するコイルである。ｚ方向傾斜磁場発
生には従来までは互いに向い合った１対の円線輪を用い
ていた。第１図には本発明の実施例として、同じく互い
に向い合った１対の長円線輪を示したが、いずれも軸方
向に垂直な面内で閉じた曲線となっていた。第７図に示
すコイルは、サーフェス傾斜磁場コイルにより近い形状
として、１個の鞍型コイルを示す。このコイルにより発
生する傾斜磁場はｚ方向成分の他ｙ方向成分も有する
が、狭い領域に限定すればｙ方向成分は無視できる。ま
た第８図はこのｙ方向成分の減少を計るため、第７図に
示したコイルを対で用いた場合を示す。このコイルは従
来コイルおよび第１図に示すコイルとは異なり面ABCDを
境に上下に分割できるので、検査物体をコイル内に挿入
するのに便利である。
［発明の効果］ 本発明によれば、電流−磁場交換効率の高い傾斜磁場
を発生できるので、心臓など高速で撮影する場合など、
強い傾斜磁場を高速でスイッチングする必要のある場合
に著しい効果がある。
を発生できるので、心臓など高速で撮影する場合など、
強い傾斜磁場を高速でスイッチングする必要のある場合
に著しい効果がある。
第１図，第４図，第５図，第６図，第７図及び第８図は
本発明の実施例を示すコイルの斜視図及び断面図、第２
図，第３図は従来例を示すブロック図及びコイルの斜視
図である。
本発明の実施例を示すコイルの斜視図及び断面図、第２
図，第３図は従来例を示すブロック図及びコイルの斜視
図である。
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) A61B 5/055
Claims (2)
- 【請求項１】静磁場、傾斜磁場および高周波磁場の各磁
場発生手段と、検査対象からの核磁気共鳴信号を検出す
る信号検出手段と、該信号検出手段による検出信号の演
算処理を行なう信号処理手段とを有する核磁気共鳴を用
いた検査装置において、前記傾斜磁場を発生するコイル
として、前記検査対象の長軸方向で対向する２つの曲線
導体部分と、前記長軸方向と直交する方向で対向する２
つの直線導体部分とからなり、前記２つの曲線導体部分
と前記２つの直線導体部分とが導電ループを形成する１
個の鞍型コイルを有し、該鞍型コイルは前記長軸方向に
傾斜磁場を発生し、前記検査対象の表面近傍に配置され
ることを特徴とする核磁気共鳴を用いた検査装置。 - 【請求項２】前記鞍型コイルが、前記検査対象をはさみ
対向して前記検査対象の表面近傍に配置されることを特
徴とする特許請求の範囲第１項に記載の核磁気共鳴を用
いた検査装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63232362A JP2816157B2 (ja) | 1988-09-19 | 1988-09-19 | 核磁気共鳴を用いた検査装置 |
| US07/478,739 US5032793A (en) | 1988-03-25 | 1990-02-09 | NMR gated imaging apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63232362A JP2816157B2 (ja) | 1988-09-19 | 1988-09-19 | 核磁気共鳴を用いた検査装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0280031A JPH0280031A (ja) | 1990-03-20 |
| JP2816157B2 true JP2816157B2 (ja) | 1998-10-27 |
Family
ID=16938025
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63232362A Expired - Fee Related JP2816157B2 (ja) | 1988-03-25 | 1988-09-19 | 核磁気共鳴を用いた検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2816157B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5177441A (en) * | 1989-06-16 | 1993-01-05 | Picker International, Inc. | Elliptical cross section gradient oil |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0790020B2 (ja) * | 1986-05-02 | 1995-10-04 | 株式会社東芝 | 磁気共鳴イメ−ジング装置 |
| JP2693429B2 (ja) * | 1987-02-27 | 1997-12-24 | 株式会社東芝 | 磁気共鳴イメージング装置 |
| 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 |
-
1988
- 1988-09-19 JP JP63232362A patent/JP2816157B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0280031A (ja) | 1990-03-20 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |