JP5199426B2 - 傾斜磁場コイル装置、核磁気共鳴撮像装置、および、コイルパターンの設計方法 - Google Patents
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Description
図1に、本発明の第1の実施形態に係るMRI(核磁気共鳴撮像)装置1の斜視図を示す。MRI装置1は静磁場7の向きが垂直方向である垂直磁場型MRI装置である。MRI装置1は、ベッド6に横たわった被検体5が挿入される撮像領域8に対して上下から挟むように配置され撮像領域8に均一な静磁場7を生成する上下一対の静磁場コイル装置2と、この上下一対の静磁場コイル装置2を離間して支持する連結柱17と、撮像領域8に位置情報を付与するために空間的に磁場強度が傾斜勾配した傾斜磁場をパルス状に発生させる傾斜磁場コイル装置3と、撮像領域8に挿入された被検体5に高周波パルスを照射するRFコイル4と、被検体5からの磁気共鳴信号を受信する受信コイル(図示省略)と、受信した磁気共鳴信号を処理して被検体5の断面画像を表示するコンピュータシステム(図示省略)とを有している。上下一対の静磁場コイル装置2と、傾斜磁場コイル装置3と、RFコイル4とは、対称軸10を共通の軸とする円板(円柱)形状をしている。被検体5は可動式のベッド6によって撮像領域8まで運ばれるが、上下一対の静磁場コイル装置2をつなぐのは細い連結柱17のみであるので、被検体5は周囲を見渡せ閉所感を軽減することができる。また、後記する説明の理解を容易にするために対称軸10と平行さらには一致する鉛直方向にz軸を設定し、水平方向で互いに直角になるようにx軸とy軸とを設定している。
図13(a)に、本発明の第2の実施形態に係る傾斜磁場コイル装置のy方向傾斜磁場シールドコイル等の戻り線13と渡り線14の周辺のパターン図を示し、図13(b)にその周辺の戻り線13と渡り線14の断面図を示す。第2の実施形態が、第1の実施形態と異なる点は、図13(b)に示すように、戻り線13が、渡り線14を挟んで真空容器2c等の反対側に配置されている点である。これにより、真空容器2c等に対して、戻り線13の方が、渡り線14より遠い位置に配置されている。真空容器2cの遠くにある戻り線13によって真空容器2cに生じる誤差磁場の強度は小さく、この小さな誤差磁場をキャンセルするために、真空容器2cから近い渡り線14によって真空容器2cに応じた小さな磁場を発生させればよいので、渡り線14を、戻り線13となす90度以下の角度が、隣接する本線12間を直線で結んだ場合の戻り線13となす90度以下の角度より小さくなるように蛇行させる必要は無い。そして、第2の実施形態では、小さな誤差磁場をキャンセルするために、隣接する本線12間を直線状の渡り線14で接続し、渡り幅W3を可変にすることで、渡り線14の傾きを調整している。
2 静磁場コイル装置
2a 静磁場コイル(静磁場メインコイル)
2b 静磁場コイル(静磁場シールドコイル)
2c 容器(真空容器、導体物)
2d 熱輻射シールド
2e 冷媒容器
3 傾斜磁場コイル装置
4 RFコイル
5 被検体(患者)
6 ベッド
7 静磁場の向き
8 撮像領域(中央領域)
9 傾斜磁場
10 対称軸
11 給電線
12 本線
13 戻り線
14 渡り線
15 補正線
16 磁力線
17 連結柱
18a、18b 補正電流
19 磁場の方向と大きさ
20 コイル面
21 補正電流
GMC 傾斜磁場メインコイル
xGMC x方向傾斜磁場メインコイル
yGMC y方向傾斜磁場メインコイル
zGMC z方向傾斜磁場メインコイル
GSC 傾斜磁場シールドコイル
xGSC x方向傾斜磁場シールドコイル
yGSC y方向傾斜磁場シールドコイル
zGSC z方向傾斜磁場シールドコイル
W1、W3 渡り幅
W2 戻り線幅
Claims (8)
- 核磁気共鳴撮像装置の撮像領域に線形な磁場分布を作る第1コイルと、
前記第1コイルから前記撮像領域に均一な磁場分布を作る静磁場コイル装置への漏れ磁場を抑制する第2コイルとを備え、
前記第1コイルと前記第2コイルの少なくともどちらか一方では、渦状のコイルパターンへの給電線と前記コイルパターンからの戻り線とに交差する前記コイルパターンの一区間が凸形状に折り曲げられるように迂回していることを特徴とする傾斜磁場コイル装置。 - 前記給電線と前記戻り線のどちらか一方と交差する渡り線が前記コイルパターンとして谷と山を連ねたように下がって上がって又下がるように蛇行していることを特徴とする請求項1に記載の傾斜磁場コイル装置。
- 請求項1又は請求項2に記載の傾斜磁場コイル装置と、
前記傾斜磁場コイル装置に近接して配置され、前記撮像領域に均一な静磁場を生成する静磁場コイル装置とを備えたことを特徴とする核磁気共鳴撮像装置。 - 前記給電線と前記戻り線は、前記コイルパターンと前記静磁場コイル装置の間に配置されていることを特徴とする請求項3に記載の核磁気共鳴撮像装置。
- 核磁気共鳴撮像装置の撮像領域に線形な磁場分布を作る第1コイルと、前記第1コイルから前記撮像領域に均一な磁場分布を作る静磁場コイル装置への漏れ磁場を抑制する第2コイルの少なくともどちらか一方のコイルパターンの設計方法であって、
予め用意された初期コイルパターンに基づいて、前記静磁場コイル装置における誤差磁場を計算し、
前記初期コイルパターンの渦状のコイルパターンの一区間上を流れ前記誤差磁場を打ち消す凸形状に折り曲げたような補正電流成分を計算し、
前記補正電流成分に基づいて前記初期コイルパターンの渦状のコイルパターンの前記一区間を凸形状に折り曲げられ迂回するように変形することを特徴とするコイルパターンの設計方法。 - 前記補正電流成分の計算では、
前記初期コイルパターンと同一面上の電流ポテンシャル分布を計算することを特徴とする請求項5に記載のコイルパターンの設計方法。 - 請求項5又は請求項6に記載されたコイルパターンの設計方法を用いて設計され製造された前記第1コイルと前記第2コイルの少なくともどちらか一方を有することを特徴とする傾斜磁場コイル装置。
- 請求項5又は請求項6に記載されたコイルパターンの設計方法を用いて設計され製造された前記第1コイルと前記第2コイルの少なくともどちらか一方を有することを特徴とする核磁気共鳴撮像装置。
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