JP3320323B2 - 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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- JP3320323B2 JP3320323B2 JP31337096A JP31337096A JP3320323B2 JP 3320323 B2 JP3320323 B2 JP 3320323B2 JP 31337096 A JP31337096 A JP 31337096A JP 31337096 A JP31337096 A JP 31337096A JP 3320323 B2 JP3320323 B2 JP 3320323B2
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- resonance imaging
- magnetic resonance
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、永久磁石型ＭＲＩ
装置に使用される磁気共鳴イメージング装置に関するも
のである。
装置に使用される磁気共鳴イメージング装置に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】永久磁石型磁気共鳴イメージング装置
は、磁石対向型が主流であるが、この方式では磁石表面
に軟鉄などの軟磁性材料からなる磁極片が設けてある。
磁気共鳴イメージング装置（ＭＲＩ装置）では画像を得
るために傾斜磁場を発生させるが、その際に磁極片に残
留磁化が発生し、その残留磁化により均一な磁界が乱さ
れ、画像のぼやけや歪みを発生する原因となっていた。
磁極片に残留磁化が発生する原因は、印加された傾斜磁
場による磁極片に用いられた軟磁性材料のヒステリシス
現象によるものであり、磁性体を磁極片に用いる限り不
可避的なものである。この残留磁化は、軟磁性材料の材
質や使用量を変えることにより低減が可能であることが
本発明者の検討により明らかであるが、磁気共鳴イメー
ジング装置の価格が高くなる、重量が嵩む、いう問題点
があった。
は、磁石対向型が主流であるが、この方式では磁石表面
に軟鉄などの軟磁性材料からなる磁極片が設けてある。
磁気共鳴イメージング装置（ＭＲＩ装置）では画像を得
るために傾斜磁場を発生させるが、その際に磁極片に残
留磁化が発生し、その残留磁化により均一な磁界が乱さ
れ、画像のぼやけや歪みを発生する原因となっていた。
磁極片に残留磁化が発生する原因は、印加された傾斜磁
場による磁極片に用いられた軟磁性材料のヒステリシス
現象によるものであり、磁性体を磁極片に用いる限り不
可避的なものである。この残留磁化は、軟磁性材料の材
質や使用量を変えることにより低減が可能であることが
本発明者の検討により明らかであるが、磁気共鳴イメー
ジング装置の価格が高くなる、重量が嵩む、いう問題点
があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、磁極
片に用いられた軟磁性材料のヒステリシス現象により、
磁極片に発生した残留磁化は低減が困難である。よって
本発明は、磁極片に生じる残留磁化と向きが逆の残留磁
化を傾斜磁場コイル上に配置した強磁性体に発生させ、
磁場空間の残留磁化をキャンセルさせ得ることに着目
し、傾斜磁場発生装置の空隙側表面に強磁性体の小片
を、対称性を有する形に配置した磁気共鳴イメージング
装置を提供するものである。
片に用いられた軟磁性材料のヒステリシス現象により、
磁極片に発生した残留磁化は低減が困難である。よって
本発明は、磁極片に生じる残留磁化と向きが逆の残留磁
化を傾斜磁場コイル上に配置した強磁性体に発生させ、
磁場空間の残留磁化をキャンセルさせ得ることに着目
し、傾斜磁場発生装置の空隙側表面に強磁性体の小片
を、対称性を有する形に配置した磁気共鳴イメージング
装置を提供するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、対向配置した
永久磁石と、その空隙側に設けられた磁極片とを有す
る、ＭＲＩ装置に要求される静磁場発生装置を有し、該
静磁場発生装置による磁場に対して傾斜磁場を発生する
手段を磁極片の空隙側に配置した磁気共鳴イメージング
装置において、該傾斜磁場を発生する手段の傾斜磁場コ
イル上に、強磁性体の小片を、対称性を有する形に組み
合わせて配置してなることを特徴とするものである。該
強磁性体の小片をリング状に配置してなることが好まし
く、また、該強磁性体の小片の厚みを、０．００５ｍｍ
〜０．５ｍｍの範囲で部分的に変えてなるものであるこ
とも好ましい。
永久磁石と、その空隙側に設けられた磁極片とを有す
る、ＭＲＩ装置に要求される静磁場発生装置を有し、該
静磁場発生装置による磁場に対して傾斜磁場を発生する
手段を磁極片の空隙側に配置した磁気共鳴イメージング
装置において、該傾斜磁場を発生する手段の傾斜磁場コ
イル上に、強磁性体の小片を、対称性を有する形に組み
合わせて配置してなることを特徴とするものである。該
強磁性体の小片をリング状に配置してなることが好まし
く、また、該強磁性体の小片の厚みを、０．００５ｍｍ
〜０．５ｍｍの範囲で部分的に変えてなるものであるこ
とも好ましい。
【０００５】
【発明の実施の形態】添付の図面を参照して、本発明の
実施の形態を以下に説明する。一般に、磁石対向型の磁
気共鳴イメージング装置は、図３のような構造を採る。
磁極片２には傾斜磁場を発生させる手段として、例えば
傾斜磁場コイル１が設けられていて、この傾斜磁場コイ
ルは、磁極片２の環状突起５と呼ばれる部位内で空隙４
側に設置される。傾斜磁場コイル１から傾斜磁場が発生
すると、磁極片は傾斜磁場の印加によって図４、図５の
ように磁化される。図４はＺ方向の傾斜磁場印加時の、
図５はＸ方向の傾斜磁場印加時の、それぞれ残留磁化を
示す概略図である。すなわちこれが残留磁化であるが、
この二形態の残留磁化は磁化の形態が異なるために、本
発明者は図５のＸ方向の傾斜磁場印加時の残留磁化の低
減にのみ着目し、本発明に至った。
実施の形態を以下に説明する。一般に、磁石対向型の磁
気共鳴イメージング装置は、図３のような構造を採る。
磁極片２には傾斜磁場を発生させる手段として、例えば
傾斜磁場コイル１が設けられていて、この傾斜磁場コイ
ルは、磁極片２の環状突起５と呼ばれる部位内で空隙４
側に設置される。傾斜磁場コイル１から傾斜磁場が発生
すると、磁極片は傾斜磁場の印加によって図４、図５の
ように磁化される。図４はＺ方向の傾斜磁場印加時の、
図５はＸ方向の傾斜磁場印加時の、それぞれ残留磁化を
示す概略図である。すなわちこれが残留磁化であるが、
この二形態の残留磁化は磁化の形態が異なるために、本
発明者は図５のＸ方向の傾斜磁場印加時の残留磁化の低
減にのみ着目し、本発明に至った。
【０００６】傾斜磁場コイル１上の空隙側に、軟鉄等の
強磁性体７の小片を、リング状に組み合わせて配置した
例を図１に示す。図１の（ａ）は上面の、（ｂ）は側面
の概略説明図である。なお、図１（ｂ）では、環状突起
５の手前側半分を省略している。強磁性体７は傾斜磁場
コイル１を挟んで磁極片２と対向する位置にあるため、
図５のような傾斜磁場を印加した場合には、磁極片２に
発生する残留磁化と逆向きの残留磁化が発生する。しか
し、図４のような傾斜磁場を印加した場合には、強磁性
体によって逆向きの残留磁化を発生することは困難であ
るばかりでなく、逆に磁極片における残留磁化を強めて
しまう恐れがある。そこで、本発明では図４の場合の残
留磁化を強めず、かつ図５の場合の残留磁化をキャンセ
ルするように、強磁性体をリング状に配置することを検
討した。
強磁性体７の小片を、リング状に組み合わせて配置した
例を図１に示す。図１の（ａ）は上面の、（ｂ）は側面
の概略説明図である。なお、図１（ｂ）では、環状突起
５の手前側半分を省略している。強磁性体７は傾斜磁場
コイル１を挟んで磁極片２と対向する位置にあるため、
図５のような傾斜磁場を印加した場合には、磁極片２に
発生する残留磁化と逆向きの残留磁化が発生する。しか
し、図４のような傾斜磁場を印加した場合には、強磁性
体によって逆向きの残留磁化を発生することは困難であ
るばかりでなく、逆に磁極片における残留磁化を強めて
しまう恐れがある。そこで、本発明では図４の場合の残
留磁化を強めず、かつ図５の場合の残留磁化をキャンセ
ルするように、強磁性体をリング状に配置することを検
討した。
【０００７】一方、傾斜磁場コイル上の空隙側に強磁性
体を配置すると、傾斜磁場コイルによって発生した磁界
に対して強磁性体が磁路となるため、傾斜磁場コイルか
らの磁界の一部が強磁性体に流れ、空隙に発生する傾斜
磁場が減少する。この問題については、強磁性体の傾斜
磁場コイル上への設置面積を減らすことが最も効果的で
ある。特に磁気共鳴イメージング装置の空隙中心付近の
影響を避けるためにも、強磁性体を傾斜磁場コイルの中
央部を避けて設置することが好ましい。
体を配置すると、傾斜磁場コイルによって発生した磁界
に対して強磁性体が磁路となるため、傾斜磁場コイルか
らの磁界の一部が強磁性体に流れ、空隙に発生する傾斜
磁場が減少する。この問題については、強磁性体の傾斜
磁場コイル上への設置面積を減らすことが最も効果的で
ある。特に磁気共鳴イメージング装置の空隙中心付近の
影響を避けるためにも、強磁性体を傾斜磁場コイルの中
央部を避けて設置することが好ましい。
【０００８】傾斜磁場コイル上の空隙側の強磁性体は、
磁気的に飽和しやすいように、保磁力の小さい材料であ
ることが望ましい。すなわち、材質としては軟鉄や珪素
鋼板、フェライト、パーマロイ、アモルファス等が挙げ
られる。なお、傾斜磁場コイル上の空隙側に設けられた
強磁性体には、磁極片と同様にパルス状の傾斜磁場が印
加されるので、磁極片と同様に画像に悪影響を及ぼす渦
電流が可能な限り発生しない工夫が必要である。これに
は、金属磁性薄板を用いた場合には、小片への分割や板
間に間隔を設ける等による絶縁等が有効である。
磁気的に飽和しやすいように、保磁力の小さい材料であ
ることが望ましい。すなわち、材質としては軟鉄や珪素
鋼板、フェライト、パーマロイ、アモルファス等が挙げ
られる。なお、傾斜磁場コイル上の空隙側に設けられた
強磁性体には、磁極片と同様にパルス状の傾斜磁場が印
加されるので、磁極片と同様に画像に悪影響を及ぼす渦
電流が可能な限り発生しない工夫が必要である。これに
は、金属磁性薄板を用いた場合には、小片への分割や板
間に間隔を設ける等による絶縁等が有効である。
【０００９】強磁性体の配置形状については、傾斜磁場
コイルの空隙側に位置する面上に、磁極片の中心から見
て対称性を有する形状で、例えばリング状に配置するこ
とによって、従来の円盤状の配置よりも効果的に残留磁
化を軽減することができる。リング状の配置は、対称性
を有する限りにおいて、局所的に配置していない部分が
ある場合を含む（図２）。また、構成する強磁性体のそ
れぞれの小片の厚みを部分的に変えることにより、さら
に残留磁化を軽減できる。厚みは使用する材質によって
異なるが、０．００５ｍｍ〜０．５ｍｍとすることが望
ましい。０．５ｍｍを超えると、図４に示したような場
合には、該強磁性体が磁極片に発生した磁場を強めてし
まう。また厚さの下限は０．００５ｍｍよりも薄いと磁
気回路の磁界で飽和してしまい、傾斜磁場による残留磁
化が発生しなくなってしまう。以上の構成をとることに
よって、磁極片から発生した残留磁化を容易にキャンセ
ルすることができる。
コイルの空隙側に位置する面上に、磁極片の中心から見
て対称性を有する形状で、例えばリング状に配置するこ
とによって、従来の円盤状の配置よりも効果的に残留磁
化を軽減することができる。リング状の配置は、対称性
を有する限りにおいて、局所的に配置していない部分が
ある場合を含む（図２）。また、構成する強磁性体のそ
れぞれの小片の厚みを部分的に変えることにより、さら
に残留磁化を軽減できる。厚みは使用する材質によって
異なるが、０．００５ｍｍ〜０．５ｍｍとすることが望
ましい。０．５ｍｍを超えると、図４に示したような場
合には、該強磁性体が磁極片に発生した磁場を強めてし
まう。また厚さの下限は０．００５ｍｍよりも薄いと磁
気回路の磁界で飽和してしまい、傾斜磁場による残留磁
化が発生しなくなってしまう。以上の構成をとることに
よって、磁極片から発生した残留磁化を容易にキャンセ
ルすることができる。
【００１０】
【実施例】次に、本発明について、実施例、比較例を挙
げて説明する。 実施例１ 図１（ａ）、（ｂ）に示す構成で、強磁性体７として0.
1mm の厚さの軟鉄板の小片を、傾斜磁場コイル１の空隙
側に対称性を有するリング状に配置した。ただし、軟鉄
板は渦電流による傾斜磁場発生効率の低下を避けるため
に小さく台形に加工し、見かけ上多角形のリング状に組
み合わせて配置した。これらの軟鉄板の小片は、傾斜磁
場コイルの影響で発生した渦電流をできるかぎり抑制す
る絶縁性とするために、リングの周上である程度の間隔
を空けて組み合わせて配置している。本実施例では、
Ｘ、Ｙ方向の傾斜磁場を強磁性体が±１Ｇ／cmとなる電
流量で印加し、磁気共鳴イメージング装置の均一磁場空
間の中心を原点としてＸ、Ｙ軸上±200mm 、Ｚ軸上±17
5mm の楕円球表面で発生する不均一度、すなわち楕円球
表面における、残留磁化の最大値と最小値の差を中心磁
場強度で割った値を、傾斜磁場印加前と印加後の差で見
ることにより評価した。なお、実験に使用した磁気共鳴
イメージング装置の仕様は、磁場強度 0.2Ｔ、空隙400m
m である。結果を表１に示す。
げて説明する。 実施例１ 図１（ａ）、（ｂ）に示す構成で、強磁性体７として0.
1mm の厚さの軟鉄板の小片を、傾斜磁場コイル１の空隙
側に対称性を有するリング状に配置した。ただし、軟鉄
板は渦電流による傾斜磁場発生効率の低下を避けるため
に小さく台形に加工し、見かけ上多角形のリング状に組
み合わせて配置した。これらの軟鉄板の小片は、傾斜磁
場コイルの影響で発生した渦電流をできるかぎり抑制す
る絶縁性とするために、リングの周上である程度の間隔
を空けて組み合わせて配置している。本実施例では、
Ｘ、Ｙ方向の傾斜磁場を強磁性体が±１Ｇ／cmとなる電
流量で印加し、磁気共鳴イメージング装置の均一磁場空
間の中心を原点としてＸ、Ｙ軸上±200mm 、Ｚ軸上±17
5mm の楕円球表面で発生する不均一度、すなわち楕円球
表面における、残留磁化の最大値と最小値の差を中心磁
場強度で割った値を、傾斜磁場印加前と印加後の差で見
ることにより評価した。なお、実験に使用した磁気共鳴
イメージング装置の仕様は、磁場強度 0.2Ｔ、空隙400m
m である。結果を表１に示す。
【００１１】
【表１】
【００１２】実施例２ 強磁性体の厚さを0.1 mmとし、部分的に0.15〜0.3 mmに
変化させた以外は、実施例１と同様に行った。結果を表
１に併記する。
変化させた以外は、実施例１と同様に行った。結果を表
１に併記する。
【００１３】実施例３ 磁極片中心から見て対称性を有する形状として、強磁性
体を図２の（ａ）、（ｂ）に示すように配置した以外は
実施例１と同様に行った。結果を表１に併記する。
体を図２の（ａ）、（ｂ）に示すように配置した以外は
実施例１と同様に行った。結果を表１に併記する。
【００１４】比較例１ 強磁性体を使用しなかった以外は実施例１と同様に行っ
た。結果を表１に併記する。
た。結果を表１に併記する。
【００１５】
【発明の効果】本発明によれば、永久磁石を用いた磁気
共鳴イメージング装置において、磁極片に発生した残留
磁化の影響を低減することが可能となった。また、不必
要な残留磁化を発生することなく、磁極片から発生した
残留磁化を効率的に低減することができた。
共鳴イメージング装置において、磁極片に発生した残留
磁化の影響を低減することが可能となった。また、不必
要な残留磁化を発生することなく、磁極片から発生した
残留磁化を効率的に低減することができた。
【図１】 本発明の主要部の実施例の構成を示す概略説
明図であり、（ａ）は空隙側に面する上面、（ｂ）は側
面を示す図である。
明図であり、（ａ）は空隙側に面する上面、（ｂ）は側
面を示す図である。
【図２】 本発明の主要部の別の実施例の概略説明図で
あり、（ａ）は空隙側に面する上面、（ｂ）は側面を示
す図である。
あり、（ａ）は空隙側に面する上面、（ｂ）は側面を示
す図である。
【図３】 従来の磁気共鳴イメージング装置の立面概略
説明図である。
説明図である。
【図４】 Ｚ方向の傾斜磁場印加時の磁極片の残留磁化
を示す説明図である。
を示す説明図である。
【図５】 Ｘ方向の傾斜磁場印加時の磁極片の残留磁化
を示す説明図である。
を示す説明図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−184002（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−163546（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−66379（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−224219（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−56692（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−75324（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−70027（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) A61B 5/055 G01R 33/20 - 33/64
Claims (3)
- 【請求項１】 対向配置した永久磁石と、その空隙側に
設けられた磁極片とを有する、ＭＲＩ装置に要求される
静磁場発生装置を有し、該静磁場発生装置による磁場に
対して傾斜磁場を発生する手段を磁極片の空隙側に配置
した磁気共鳴イメージング装置において、該傾斜磁場を
発生する手段の傾斜磁場コイル上に、強磁性体の小片
を、対称性を有する形に組み合わせて配置してなること
を特徴とする磁気共鳴イメージング装置。 - 【請求項２】 該強磁性体の小片をリング状に配置して
なる請求項１記載の磁気共鳴イメージング装置。 - 【請求項３】 該強磁性体の小片の厚みを、０．００５
ｍｍ〜０．５ｍｍの範囲で部分的に変えた請求項１また
は２記載の磁気共鳴イメージング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31337096A JP3320323B2 (ja) | 1996-11-25 | 1996-11-25 | 磁気共鳴イメージング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31337096A JP3320323B2 (ja) | 1996-11-25 | 1996-11-25 | 磁気共鳴イメージング装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10151119A JPH10151119A (ja) | 1998-06-09 |
| JP3320323B2 true JP3320323B2 (ja) | 2002-09-03 |
Family
ID=18040449
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31337096A Expired - Fee Related JP3320323B2 (ja) | 1996-11-25 | 1996-11-25 | 磁気共鳴イメージング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3320323B2 (ja) |
-
1996
- 1996-11-25 JP JP31337096A patent/JP3320323B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10151119A (ja) | 1998-06-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110621 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
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|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120621 Year of fee payment: 10 |
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| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |