JP5891063B2 - Magnetic resonance imaging system - Google Patents

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Description

本発明は、磁気共鳴イメージング装置に関する。   The present invention relates to a magnetic resonance imaging apparatus.

磁気共鳴イメージング装置(以下、MRI装置という)は、均一な静磁場中に置かれた被検体に高周波パルスを照射したときに生じる核磁気共鳴現象を利用して、被検体に物理的、化学的性質を示す断面画像を得る装置であり、特に、医療用として用いられている。
MRI装置は、主に被検体が挿入される撮像領域に均一な静磁場を生成する磁石装置と、撮像領域に位置情報を付与するために空間的に強度が勾配した磁場をパルス状に発生させる傾斜磁場コイル、被検体に高周波パルスを照射するRFコイル、被検体からの磁気共鳴信号を受信する受信コイル、および受信した信号を処理して画像を表示するコンピュータシステムから構成されている。
A magnetic resonance imaging apparatus (hereinafter referred to as an MRI apparatus) uses a nuclear magnetic resonance phenomenon that occurs when an object placed in a uniform static magnetic field is irradiated with a high-frequency pulse to physically and chemically apply to the object. It is an apparatus for obtaining a cross-sectional image showing properties, and is particularly used for medical purposes.
The MRI apparatus mainly generates a magnetic device that generates a uniform static magnetic field in an imaging region into which a subject is inserted, and a magnetic field having a spatially gradient intensity in order to give position information to the imaging region. A gradient coil, an RF coil that irradiates a subject with a high-frequency pulse, a receiving coil that receives a magnetic resonance signal from the subject, and a computer system that processes the received signal and displays an image.

MRI装置の性能向上の手段としては、磁石装置が発生する静磁場強度の向上が挙げられる。静磁場強度が高いほど、より鮮明な画像と多様な断面画像を得ることができるため、MRI装置は、より高い静磁場強度を指向して開発が続けられている。
他の性能向上の手段としては、傾斜磁場強度の向上と傾斜磁場パルスの高速駆動がある。これらは、撮像時間の短縮と画質の向上に寄与し、近年盛んに使用されるようになった高速撮像法で多用される。特に、傾斜磁場コイルの駆動電源の性能向上により、高速なスイッチングと大電流の通電が可能になってきた。
As a means for improving the performance of the MRI apparatus, there is an improvement in the strength of the static magnetic field generated by the magnet apparatus. As the static magnetic field strength is higher, clearer images and various cross-sectional images can be obtained. Therefore, the MRI apparatus is continuously developed with a higher static magnetic field strength.
Other means for improving the performance include improving the gradient magnetic field strength and driving the gradient magnetic field pulse at high speed. These contribute to shortening of imaging time and improvement of image quality, and are frequently used in high-speed imaging methods that have been actively used in recent years. In particular, improvement in the performance of the drive power source for the gradient magnetic field coil has enabled high-speed switching and energization with a large current.

傾斜磁場コイルには、パルス状の電流が流れる。このため、パルス状の磁場により磁石装置の金属容器部分に渦電流が生じ、この渦電流による磁場が、画像に影響を与える。また、磁石装置が渦電流と静磁場とで電磁力を生じて振動し、この振動により磁場の乱れが発生して画像に悪影響を及ぼす。
さらに、磁石装置に超電導コイルが使用されている場合、クライオスタットの金属容器に渦電流が発生すると、発熱するため、冷媒の消費量が増える。
したがって、近年の高速に大電流を通電する傾斜磁場コイルでは、撮像領域に傾斜磁場を生成するメインコイルと、パルス状の磁場が撮像領域以外の不要な部分に漏れないようにするシールドコイルとからなる、アクティブシールドタイプの構造を採用する場合が多い。
A pulsed current flows through the gradient coil. For this reason, an eddy current is generated in the metal container portion of the magnet device by the pulsed magnetic field, and the magnetic field due to the eddy current affects the image. Further, the magnet device vibrates by generating an electromagnetic force with an eddy current and a static magnetic field, and this vibration causes disturbance of the magnetic field, which adversely affects the image.
Furthermore, when a superconducting coil is used in the magnet device, when an eddy current is generated in the metal container of the cryostat, heat is generated, so that the amount of refrigerant consumed increases.
Therefore, in the gradient magnetic field coil that conducts a large current at a high speed in recent years, the main coil that generates the gradient magnetic field in the imaging region and the shield coil that prevents the pulsed magnetic field from leaking to unnecessary parts other than the imaging region In many cases, an active shield type structure is adopted.

ところで、シールドコイルにより渦電流の発生を抑え、渦電流による悪影響を発生させないためには、設計で意図した通りにメインコイルとシールドコイルを製作する必要がある。実際には、傾斜磁場コイルは、金属板などの導電性材料を切削し、さらに曲げ加工でコイル巻線形状に成形し、これらのコイル巻線を多層に積層して絶縁材である樹脂で硬化させた構造を有する。このため、設計で意図した位置とわずかに異なっている。この位置の違いが極めて小さい場合には、不要な部分に漏れる磁場は小さく、金属容器部分の渦電流も画像に影響しないが、位置の違いが大きくなると、渦電流による画像の影響が無視できなくなる。
また、通常、傾斜磁場コイルに流れる電流はコイル内で変更できないので、シールドコイルによっても、不要な部分に漏れる磁場を完全には遮蔽することができない。
By the way, in order to suppress the generation of eddy current by the shield coil and prevent the eddy current from being adversely affected, it is necessary to manufacture the main coil and the shield coil as intended by the design. In practice, the gradient coil is made by cutting a conductive material such as a metal plate, bending it into a coil winding shape, laminating these coil windings in multiple layers, and curing with resin as an insulating material. Has a structure. For this reason, it is slightly different from the intended position in the design. When the difference in position is very small, the magnetic field leaking to the unnecessary part is small, and the eddy current in the metal container part does not affect the image, but if the position difference is large, the influence of the image due to the eddy current cannot be ignored. .
Further, since the current flowing through the gradient magnetic field coil cannot normally be changed in the coil, the magnetic field leaking to unnecessary portions cannot be completely shielded even by the shield coil.

このため、傾斜磁場コイルから不要な部分に漏れる磁場を低減する手段として、良導体による遮蔽が考えられている。この手段として、米国特許第6501275B1号(特許文献1)にあるように、高導電性のシリンダ形状からなる導電性導体を傾斜磁場コイルに機械的に剛に接続するものがある。また、米国公開特許第5278502号(特許文献2)にあるように、渦電流を低減する手段として、磁石装置の金属容器に渦電流が発生しないようにしたものがある。   For this reason, shielding with a good conductor is considered as means for reducing the magnetic field leaking from the gradient magnetic field coil to unnecessary portions. As this means, as disclosed in US Pat. No. 6,501,275 B1 (Patent Document 1), there is one in which a conductive conductor having a highly conductive cylinder shape is mechanically rigidly connected to a gradient coil. As disclosed in US Pat. No. 5,278,502 (Patent Document 2), as a means for reducing eddy current, there is one in which eddy current is not generated in a metal container of a magnet device.

米国特許第6501275B1号公報US Pat. No. 6,501,275 B1 米国公開特許第5278502号公報US Published Patent No. 5278502

ところで、MRI装置においては、鮮明な画像を高速に得たいという要請があり、そのためには、傾斜磁場コイルに、できるだけ大きな磁束密度の傾斜磁場を高速に発生することが求められ、大電流が高速に変化するパルス波形で通電が行われている。しかし、大電流によって大きな傾斜磁場を発生させると、漏れ磁場が増大することとなる。
また、高速に変化するパルス波形で通電が行われると、時間当たりの磁場変化量も増大することとなる。
このため、金属容器に発生する渦電流が大きくなってしまい、画像に影響を及ぼす渦電流磁場も大きくなってしまう。
By the way, in the MRI apparatus, there is a request to obtain a clear image at high speed. For this purpose, it is required to generate a gradient magnetic field having a magnetic flux density as large as possible in the gradient magnetic field coil at a high speed, and a large current is high speed. Energization is performed with a pulse waveform that changes to. However, when a large gradient magnetic field is generated by a large current, the leakage magnetic field increases.
In addition, when energization is performed with a pulse waveform that changes at high speed, the amount of magnetic field change per hour also increases.
For this reason, the eddy current generated in the metal container increases, and the eddy current magnetic field that affects the image also increases.

一方、MRI装置では、被検体、すなわち患者が閉所感を感じないように、被検体が入る空間ができるだけ広く形成される(開口が大きく形成される)構造であることが望ましい。
また、検査側の要請として、被検体のできるだけ広い範囲を撮像することも求められている。このため、傾斜磁場コイルは、被検体の入る空間と磁石装置との間において、できるだけ小さく構成されることが求められている。したがって、傾斜磁場コイルのメインコイルと磁石装置との間隔は、狭くなる傾向にあり、それに伴い、傾斜磁場コイルからの漏れ磁場によって、磁石容器に渦電流が発生し易くなっている。
さらに、比較的、静磁場強度の低い(〜0.5T)MRI装置においては、構造簡略化のために、シールドコイルを持たない傾斜磁場コイルが採用される場合もある。
On the other hand, it is desirable that the MRI apparatus has a structure in which a space for entering a subject is formed as wide as possible (a large opening is formed) so that the subject, that is, a patient does not feel a closed feeling.
Further, as a request from the examination side, it is also required to image a wide range of the subject as much as possible. For this reason, the gradient magnetic field coil is required to be configured as small as possible between the space in which the subject enters and the magnet device. Therefore, the interval between the main coil of the gradient magnetic field coil and the magnet device tends to be narrow, and accordingly, an eddy current is easily generated in the magnet container due to the leakage magnetic field from the gradient magnetic field coil.
Furthermore, in an MRI apparatus having a relatively low static magnetic field strength (˜0.5 T), a gradient magnetic field coil without a shield coil may be employed in order to simplify the structure.

アクティブシールドタイプの傾斜磁場コイルは、通常、撮像領域に3方向の傾斜磁場を独立に生成させるため、3組のメインコイルおよびシールドコイルの合計6個のコイルが積層されて構成されている。このため、アクティブシールドタイプの傾斜磁場コイルは、シールドコイルを持たない傾斜磁場コイルに対して厚さが厚くなる。また、アクティブシールドタイプの傾斜磁場コイルは、漏れ磁場を小さくした上で、傾斜磁場をより低い電流と電圧で発生させるためには、メインコイルとシールドコイルの間隔をできるだけ広くした方がよい。
一方、通常のシールドコイルを持たない傾斜磁場コイルは、漏れ磁場が大きいため、渦電流の発生を抑えるためには静磁場磁石から離して撮像領域側に設置する方が望ましく、開口部を大きく取ることが困難である。
In general, the active shield type gradient magnetic field coil is configured by stacking a total of six coils of three sets of main coils and shield coils in order to independently generate a gradient magnetic field in three directions in the imaging region. Therefore, the active shield type gradient magnetic field coil is thicker than the gradient magnetic field coil having no shield coil. Further, in the active shield type gradient magnetic field coil, in order to reduce the leakage magnetic field and generate the gradient magnetic field with a lower current and voltage, it is better to make the distance between the main coil and the shield coil as wide as possible.
On the other hand, since a gradient magnetic field coil without a normal shield coil has a large leakage magnetic field, it is desirable to install it on the imaging region side away from the static magnetic field magnet in order to suppress the generation of eddy current, and take a large opening. Is difficult.

このように、傾斜磁場コイルに要求される磁場性能の向上や、傾斜磁場コイルの占める体積の減少によって、従来の傾斜磁場コイルだけでは漏れ磁場の抑制が充分でなかったり、傾斜磁場コイル内のメインコイルとシールドコイルとの組合せに製作誤差が生じたりした場合には、本来の画像取得性能を発揮することができない。   As described above, due to the improvement in magnetic field performance required for the gradient coil and the decrease in volume occupied by the gradient coil, the leakage magnetic field is not sufficiently suppressed by the conventional gradient coil alone, or the main magnetic field in the gradient coil is insufficient. If a manufacturing error occurs in the combination of the coil and the shield coil, the original image acquisition performance cannot be exhibited.

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、傾斜磁場によって発生する渦電流に伴う画像の劣化を低減するとともに、傾斜磁場コイルの薄型化および大開口部を備えたMRI装置を提供することを課題とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and provides an MRI apparatus having a thin gradient magnetic field coil and a large opening while reducing image degradation due to eddy currents generated by a gradient magnetic field. The task is to do.

本発明は、被検体の撮像領域に静磁場を発生させる磁石と、前記撮像領域に勾配した強度を持つ磁場を発生させる傾斜磁場コイルを備えたMRI装置において、前記傾斜磁場コイルと前記磁石との間に、渦電流遮蔽シールドを設け、前記渦電流遮蔽シールドは、2つ以上に分割されており、分割された前記各渦電流遮蔽シールドは位置調節手段を介してそれぞれ支持されていることを特徴とする。   The present invention provides an MRI apparatus including a magnet that generates a static magnetic field in an imaging region of a subject and a gradient magnetic field coil that generates a magnetic field having a gradient intensity in the imaging region. An eddy current shielding shield is provided in between, the eddy current shielding shield is divided into two or more, and each of the divided eddy current shielding shields is supported via a position adjusting means. And

本発明によれば、傾斜磁場によって発生する渦電流に伴う画像の劣化を低減するとともに、傾斜磁場コイルの薄型化を図り、大開口部を備えたMRI装置が得られる。   According to the present invention, it is possible to reduce an image deterioration caused by an eddy current generated by a gradient magnetic field, to reduce the thickness of the gradient magnetic field coil, and to obtain an MRI apparatus having a large opening.

本発明の第1実施形態の垂直型のMRI装置を示す断面図である。1 is a cross-sectional view showing a vertical MRI apparatus according to a first embodiment of the present invention. 同じく模式外観斜視図である。It is a model external appearance perspective view similarly. 同じく傾斜磁場コイルと渦電流遮蔽シールドとを示す上面図である。It is a top view which similarly shows a gradient magnetic field coil and an eddy current shielding shield. 同じく渦電流遮蔽シールドと傾斜磁場コイルと磁極および位置調節手段を示す部分断面図である。It is a fragmentary sectional view which similarly shows an eddy current shielding shield, a gradient magnetic field coil, a magnetic pole, and a position adjustment means. 位置調節手段による調節を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the adjustment by a position adjustment means. 本発明の第2実施形態におけるMRI装置に用いられる渦電流遮蔽シールドと薄板導電性部材との構成を示す図であり、(a)は部分上面図、(b)は側面図である。It is a figure which shows the structure of the eddy current shielding shield and thin plate electroconductive member used for the MRI apparatus in 2nd Embodiment of this invention, (a) is a partial top view, (b) is a side view. 本発明の第3実施形態におけるMRI装置を示す部分断面図である。It is a fragmentary sectional view which shows the MRI apparatus in 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第4実施形態におけるMRI装置を示す部分断面図である。It is a fragmentary sectional view which shows the MRI apparatus in 4th Embodiment of this invention. 同じく渦電流遮蔽シールドと磁極と傾斜磁場コイルの配置を示す図であり、(a)は部分上面図、(b)は断面図である。It is a figure which similarly shows the arrangement | positioning of an eddy current shielding shield, a magnetic pole, and a gradient magnetic field coil, (a) is a partial top view, (b) is sectional drawing. 本発明の第5実施形態の水平型のMRI装置を示す模式斜視図である。It is a model perspective view which shows the horizontal MRI apparatus of 5th Embodiment of this invention. 同じく構成を示す部分断面図である。It is a fragmentary sectional view showing the composition similarly. 同じく側面図である。It is a side view similarly. 本発明の第6実施形態におけるMRI装置を示す部分断面図である。It is a fragmentary sectional view showing the MRI apparatus in a 6th embodiment of the present invention. 同じく模式正面図である。Similarly, it is a schematic front view. 変形例における傾斜磁場コイルと渦電流遮蔽シールドとを示す上面図である。It is a top view which shows the gradient magnetic field coil and eddy current shielding shield in a modification.

以下、本発明を実施するための形態(以下「実施形態」という)について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。   Hereinafter, modes for carrying out the present invention (hereinafter referred to as “embodiments”) will be described in detail with reference to the drawings as appropriate.

(第1実施形態)
図1、2に示すように、垂直型のMRI装置は、撮像領域9の上下を円盤形状の磁石装置で挟んだ構造をしている。
静磁場を発生する磁石装置は、円環形状の複数のコイル3、円盤形状の磁性体2で構成され、支持柱26(図2参照)で支持される上下一対の磁極1,1からなる。
なお、磁極1は、本実施形態のようにコイル3と磁性体2との両方で構成される場合と、どちらか一方で構成される場合の双方がある。また、コイル3に超電導コイルを使用する場合は、超電導状態を保持する必要があるので、図1に示すように、コイル3は、外側から真空容器4、輻射シールド5、および液体ヘリウム容器8に囲まれ、液体ヘリウム容器内で、図示しない液体ヘリウムおよび冷凍機によって極低温に冷却され、冷却状態が維持されている。
(First embodiment)
As shown in FIGS. 1 and 2, the vertical MRI apparatus has a structure in which the upper and lower sides of the imaging region 9 are sandwiched by disk-shaped magnet apparatuses.
The magnet device that generates a static magnetic field is composed of a plurality of annular coils 3 and a disk-shaped magnetic body 2 and includes a pair of upper and lower magnetic poles 1 and 1 supported by a support column 26 (see FIG. 2).
The magnetic pole 1 has both a case where it is constituted by both the coil 3 and the magnetic body 2 as in this embodiment, and a case where it is constituted by either one. Further, when a superconducting coil is used for the coil 3, it is necessary to maintain a superconducting state. Therefore, as shown in FIG. 1, the coil 3 is attached to the vacuum container 4, the radiation shield 5, and the liquid helium container 8 from the outside. It is enclosed and cooled to cryogenic temperature by liquid helium and a refrigerator (not shown) in the liquid helium container, and the cooling state is maintained.

上下の磁極1,1は撮像領域9において、鉛直方向に強力かつ均一な静磁場6を生成する。被検体(患者、図2参照)7は、移動式のベッド25により撮像領域9に運ばれる。
ここで、磁極1,1は略同様の構造を有しているので、以下では、一方の磁極1について説明する。
磁極1の撮像領域9側には、傾斜磁場コイル11が磁極1から支持部材14を介して支持されている。傾斜磁場コイル11は、撮像領域9において、任意の方向に静磁場6と同じ方向の、磁束密度が傾斜した強さを持つような磁場10(以後、傾斜磁場と呼ぶ)をパルス状に発生させるコイルである。傾斜磁場コイル11は、通常、静磁場6の方向をz軸として、図2に示すように、z軸と直交する2方向にx軸とy軸をとり、x、y、zの3方向に独立な傾斜磁場を発生できる機能を有する。
The upper and lower magnetic poles 1 and 1 generate a strong and uniform static magnetic field 6 in the vertical direction in the imaging region 9. The subject (patient, see FIG. 2) 7 is carried to the imaging region 9 by the movable bed 25.
Here, since the magnetic poles 1 and 1 have substantially the same structure, one magnetic pole 1 will be described below.
On the imaging region 9 side of the magnetic pole 1, a gradient magnetic field coil 11 is supported from the magnetic pole 1 via a support member 14. The gradient coil 11 generates a magnetic field 10 (hereinafter referred to as a gradient magnetic field) in the imaging region 9 in the same direction as the static magnetic field 6 and having a magnetic flux density gradient strength in an arbitrary direction in a pulse shape. It is a coil. The gradient coil 11 normally takes the direction of the static magnetic field 6 as the z-axis and takes the x-axis and y-axis in two directions orthogonal to the z-axis, as shown in FIG. 2, and in the three directions x, y, and z. It has a function capable of generating an independent gradient magnetic field.

ここでは、図1の紙面上下方向をz軸、紙面左右方向をy軸、紙面に垂直な方向をx軸(図1では不図示)として説明する。例えば、図1に示した傾斜磁場10は、紙面左右方向すなわちy方向に傾斜した磁場である。磁極1と傾斜磁場コイル11との間には、図示していないシムと呼ばれる磁性体の小片が複数個配置されている。これらのシムは、コイル3または磁性体で生成される静磁場を、MRI装置以外の磁場の影響を含めて撮像領域9で磁場強度が均一となるように調節するための機構である。さらに、傾斜磁場コイル11の撮像領域側表面には、被検体7(図2参照、以下同じ)に高周波パルス磁場を照射するRFコイル12が設置されている。   Here, the description will be made assuming that the vertical direction in FIG. 1 is the z axis, the horizontal direction in the paper is the y axis, and the direction perpendicular to the paper is the x axis (not shown in FIG. 1). For example, the gradient magnetic field 10 shown in FIG. Between the magnetic pole 1 and the gradient coil 11, a plurality of small pieces of magnetic material called shims (not shown) are arranged. These shims are a mechanism for adjusting the static magnetic field generated by the coil 3 or the magnetic body so that the magnetic field strength becomes uniform in the imaging region 9 including the influence of the magnetic field other than the MRI apparatus. Furthermore, an RF coil 12 that irradiates a subject 7 (see FIG. 2; the same applies hereinafter) with a high-frequency pulsed magnetic field is provided on the imaging region side surface of the gradient magnetic field coil 11.

通常、磁極1、傾斜磁場コイル11およびRFコイル12は、FRPなどの非導電性の部材で作られたカバー13によって覆われている。RFコイル12は、カバー13に設置される場合もある。
この他、図示はしないが、MRI装置には、傾斜磁場コイル11やRFコイル12を駆動するための電源装置や、電源を制御したり、RFコイル12により得られた信号を画像化したりするコンピュータシステムが含まれる。
Usually, the magnetic pole 1, the gradient coil 11, and the RF coil 12 are covered with a cover 13 made of a nonconductive member such as FRP. The RF coil 12 may be installed on the cover 13.
In addition, although not shown, the MRI apparatus includes a power supply device for driving the gradient magnetic field coil 11 and the RF coil 12, and a computer for controlling the power supply and for imaging the signal obtained by the RF coil 12. System included.

図1に示すように、傾斜磁場コイル11と磁極1との間には、導電性の材質からなる渦電流遮蔽シールド15が設置されている。渦電流遮蔽シールド15は、アルミや銅などの非磁性材料から形成される場合と、鉄または珪素鋼鈑などの磁性材料で形成される場合がある。非磁性材料で形成される場合は、傾斜磁場コイル11から磁極1側に漏れる不要な磁場、すなわち、漏れ磁場を渦電流遮蔽シールド15に渦電流を発生させることで遮蔽することができる。また、磁性材料で形成される場合は、渦電流だけでなく、透磁率が大きいことによる磁束の経路として作用させることができ、磁極1側への漏れ磁場を低減することができる。   As shown in FIG. 1, an eddy current shielding shield 15 made of a conductive material is installed between the gradient coil 11 and the magnetic pole 1. The eddy current shielding shield 15 may be formed of a nonmagnetic material such as aluminum or copper, or may be formed of a magnetic material such as iron or silicon steel plate. When formed of a nonmagnetic material, an unnecessary magnetic field leaking from the gradient coil 11 to the magnetic pole 1 side, that is, the leakage magnetic field can be shielded by generating an eddy current in the eddy current shielding shield 15. Further, when formed of a magnetic material, it can act not only as an eddy current but also as a magnetic flux path due to a large magnetic permeability, and a leakage magnetic field toward the magnetic pole 1 can be reduced.

渦電流遮蔽シールド15は、複数の位置調節手段16を介して傾斜磁場コイル11から支持されている。図3に示すように、傾斜磁場コイル11と渦電流遮蔽シールド15とは、鉛直中心軸(z軸)に関して概略同心円状とされており、渦電流遮蔽シールド15は、鉛直中心軸周りに回転対称の4つに分割された形状(4相対称とされた形状)となっている。渦電流遮蔽シールド15は、通常、数mmの板厚を持つ金属で柔軟性に欠いているため、対称な渦電流とするための位置調節が可能なように複数枚に分割される。
本実施形態では、x、y、z軸に対称となるように配置されている。
The eddy current shielding shield 15 is supported from the gradient magnetic field coil 11 via a plurality of position adjusting means 16. As shown in FIG. 3, the gradient coil 11 and the eddy current shielding shield 15 are substantially concentric with respect to the vertical center axis (z axis), and the eddy current shielding shield 15 is rotationally symmetric about the vertical center axis. The shape is divided into four (shapes that are four-phase symmetric). The eddy current shielding shield 15 is usually a metal having a thickness of several millimeters and lacks flexibility. Therefore, the eddy current shielding shield 15 is divided into a plurality of pieces so that the position can be adjusted to obtain a symmetrical eddy current.
In the present embodiment, they are arranged so as to be symmetric with respect to the x, y, and z axes.

各渦電流遮蔽シールド15は、中心部分が、鉛直中心軸に配置された位置調節手段16により支持されており、外縁近傍部分がx軸に沿う位置調節手段16とy軸に沿う位置調節手段16によって支持されている。つまり、各渦電流遮蔽シールド15は、3つの位置調節手段16によってそれぞれ支持されている。
これにより、各渦電流遮蔽シールド15は、各位置調節手段16によって独立した位置調節が可能となっており、場所ごとに、傾斜磁場コイル11と渦電流遮蔽シールド15との距離の調節が可能となっている。
Each eddy current shielding shield 15 has a central portion supported by position adjusting means 16 disposed on the vertical center axis, and an outer edge vicinity portion has position adjusting means 16 along the x axis and position adjusting means 16 along the y axis. Is supported by. That is, each eddy current shielding shield 15 is supported by the three position adjusting means 16.
Thereby, each eddy current shielding shield 15 can be independently adjusted by each position adjusting means 16, and the distance between the gradient coil 11 and the eddy current shielding shield 15 can be adjusted for each location. It has become.

なお、傾斜磁場コイル11による傾斜磁場は、x、y、z各軸に対して対称であるように設計されているが、製作時や取付時に、形状の非対称や取付の非対称が生じると、これが漏れ磁場と渦電流との非対称成分の原因となる。渦電流の非対称性分は、撮像領域9に非対称な磁場を発生させ、傾斜磁場コイル11の通電による制御では打ち消すことが難しいため、画像に悪影響を及ぼす。
このような場合に、位置調節手段16により、渦電流遮蔽シールド15に発生する渦電流を渦電流遮蔽シールド15の位置を調節することで対称にすることが可能である。
The gradient magnetic field generated by the gradient coil 11 is designed to be symmetric with respect to each of the x, y, and z axes. This causes an asymmetric component between the leakage magnetic field and the eddy current. The asymmetry component of the eddy current has an adverse effect on the image because it generates an asymmetric magnetic field in the imaging region 9 and is difficult to cancel by the control by energizing the gradient magnetic field coil 11.
In such a case, the position adjusting means 16 can make the eddy current generated in the eddy current shielding shield 15 symmetrical by adjusting the position of the eddy current shielding shield 15.

ここで、図4に示すように、傾斜磁場コイル11は、支持部材14(スタッドボルト等)を介して磁極1に対して支持されているが、渦電流遮蔽シールド15には、支持部材14と干渉しないように挿通孔15aが形成されている。支持部材14は、端部14aが磁極1に固定され、他端14bに形成された雄ねじ14bが傾斜磁場コイル11のボルト孔11aに挿通されて、傾斜磁場コイル11の凹部11b内でナット11cにより締結固定されている。
すなわち、渦電流遮蔽シールド15は、位置調節手段16によってのみ傾斜磁場コイル11から支持されている。これにより、傾斜磁場コイル11の磁極1への取付位置によらずに、対称な渦電流とすることができる。
さらに、渦電流遮蔽シールド15は、RFコイル12が作る高周波の磁場により磁極1に発生する渦電流も遮蔽することができる。これにより、磁極1で渦電流が発生することで生じる、発熱や渦電流磁場も低減することができる。
Here, as shown in FIG. 4, the gradient coil 11 is supported with respect to the magnetic pole 1 via a support member 14 (a stud bolt or the like), but the eddy current shielding shield 15 includes a support member 14 and An insertion hole 15a is formed so as not to interfere. The support member 14 has an end portion 14 a fixed to the magnetic pole 1, a male screw 14 b formed at the other end 14 b is inserted into the bolt hole 11 a of the gradient coil 11, and a nut 11 c in the recess 11 b of the gradient coil 11. Fastened and fixed.
That is, the eddy current shielding shield 15 is supported from the gradient coil 11 only by the position adjusting means 16. Thereby, it can be set as a symmetrical eddy current irrespective of the attachment position to the magnetic pole 1 of the gradient magnetic field coil 11. FIG.
Furthermore, the eddy current shielding shield 15 can shield eddy currents generated in the magnetic pole 1 by a high-frequency magnetic field created by the RF coil 12. As a result, heat generation and eddy current magnetic field generated by generation of eddy current in the magnetic pole 1 can be reduced.

図4に示すように、位置調節手段16は、ボルト17と、ボルト17に螺合されるナット18とを有している。ボルト17は、その基端部17aが、傾斜磁場コイル11の固定部11dに固定されて傾斜磁場コイル11に立設されており、ナット18を介して渦電流遮蔽シールド15を支持している。ナット18の外周部には、渦電流遮蔽シールド15を係合支持する溝部18aが形成されている。このような位置調節手段16では、ナット18をボルト17に対して回動させることにより、その回動方向に応じてナット18をボルト17に対して上下動させることができ、支持部分において渦電流遮蔽シールド15の上下方向の位置(ボルト17の軸方向に沿う位置)を調節することができる。   As shown in FIG. 4, the position adjusting means 16 has a bolt 17 and a nut 18 screwed into the bolt 17. The bolt 17 has a base end portion 17 a fixed to the fixing portion 11 d of the gradient magnetic field coil 11 and standing on the gradient magnetic field coil 11, and supports the eddy current shielding shield 15 via a nut 18. A groove portion 18 a that engages and supports the eddy current shielding shield 15 is formed on the outer peripheral portion of the nut 18. In such a position adjusting means 16, by rotating the nut 18 with respect to the bolt 17, the nut 18 can be moved up and down with respect to the bolt 17 in accordance with the rotating direction. The vertical position of the shielding shield 15 (position along the axial direction of the bolt 17) can be adjusted.

なお、図1、図2では、鉛直(z軸)方向の位置調節手段16を示したが、これに限られることはなく、傾斜磁場コイル11の側面に位置調節手段16を配置して、渦電流遮蔽シールド15の水平方向の位置を調節するように構成してもよい。   1 and 2 show the position adjusting means 16 in the vertical (z-axis) direction. However, the position adjusting means 16 is not limited to this. You may comprise so that the position of the horizontal direction of the current shielding shield 15 may be adjusted.

位置調節手段16による渦電流遮蔽シールド15の調節は、例えば、図5に示すように、撮像領域9の中心を挟んで、等距離となる、例えば、地点Y1,−Y1における渦電流に基づく磁場の値を計測し、この地点Y1,−Y1における渦電流に基づく磁場の値が撮像領域9の中心を挟んで対称となるように、各位置調節手段16の各ナット18を回動操作することにより行う。
これにより、各渦電流遮蔽シールド15の位置を好適に調節して、地点Y1,−Y1における渦電流に基づく磁場の値、すなわち磁場成分が撮像領域9の中心を挟んで対称となるように設定することができる。
このような操作を複数地点にわたって行うことにより、撮像領域9における渦電流磁場の分布は、撮像領域9の中心を挟んで対称になっている傾斜磁場と同様に、撮像領域9の中心を挟んで略対称の分布をもつよう作られる。
The adjustment of the eddy current shielding shield 15 by the position adjusting means 16 is, for example, a magnetic field based on eddy currents at the points Y1 and -Y1, which are equidistant across the center of the imaging region 9, as shown in FIG. And the nut 18 of each position adjusting means 16 is rotated so that the value of the magnetic field based on the eddy current at the points Y1 and -Y1 is symmetric with respect to the center of the imaging region 9. To do.
Thereby, the position of each eddy current shielding shield 15 is suitably adjusted so that the value of the magnetic field based on the eddy current at the points Y1 and -Y1, that is, the magnetic field component is symmetric with respect to the center of the imaging region 9. can do.
By performing such an operation over a plurality of points, the distribution of the eddy current magnetic field in the imaging region 9 is sandwiched between the centers of the imaging regions 9 similarly to the gradient magnetic field that is symmetric with respect to the center of the imaging region 9. Created to have a nearly symmetrical distribution.

以上説明した本実施形態のMRI装置によれば、位置調節手段16により、分割された各渦電流遮蔽シールド15を位置調節することで、渦電流遮蔽シールド15の渦電流分布および撮像領域9での渦電流磁場を調節することができる。具体的には、渦電流により撮像領域9に作られる磁場の磁場成分が、傾斜磁場の磁場成分と可能なかぎり比例するように各渦電流遮蔽シールド15の位置を調節する。このように渦電流遮蔽シールド15の位置を設定して、渦電流磁場分を上乗せまたは差し引きして傾斜磁場を発生させると、見かけ上は渦電流による磁場を打ち消すことができ、画質に及ぼす影響を好適に抑えることができる。
また、傾斜磁場コイル11はシールドコイルを持たないため、静磁場を発生する磁石に対して近い位置に設置できる。そのように傾斜磁場コイル11を設置することによって、傾斜磁場コイル11を薄型化できるため、被検体7が挿入される開口部が大きく形成された、大開口のMRI装置が得られる。
According to the MRI apparatus of the present embodiment described above, the position adjusting means 16 adjusts the position of each divided eddy current shielding shield 15, so that the eddy current distribution of the eddy current shielding shield 15 and the imaging region 9 are adjusted. The eddy current magnetic field can be adjusted. Specifically, the position of each eddy current shielding shield 15 is adjusted so that the magnetic field component of the magnetic field created in the imaging region 9 by the eddy current is as proportional as possible to the magnetic field component of the gradient magnetic field. When the position of the eddy current shielding shield 15 is set in this way and the gradient magnetic field is generated by adding or subtracting the eddy current magnetic field component, the magnetic field due to the eddy current can be apparently canceled and the influence on the image quality is affected. It can suppress suitably.
Further, since the gradient coil 11 does not have a shield coil, it can be installed at a position close to the magnet that generates a static magnetic field. By installing the gradient magnetic field coil 11 in such a manner, the gradient magnetic field coil 11 can be thinned, so that a large-aperture MRI apparatus in which an opening into which the subject 7 is inserted is formed is obtained.

(第2実施形態)
第2実施形態のMRI装置について図6を参照して説明する。本実施形態が前記第1実施形態と異なるところは、隣り合う渦電流遮蔽シールド15,15間を柔軟性を有する(伸縮・屈曲可能な)導電性部材19で接続した点である。
(Second Embodiment)
An MRI apparatus according to the second embodiment will be described with reference to FIG. This embodiment is different from the first embodiment in that adjacent eddy current shielding shields 15 and 15 are connected by a conductive member 19 having flexibility (expandable / bendable).

導電性部材19は、シート状を呈しており、図6(a)(b)に示すように、渦電流遮蔽シールド15,15間に所定の間隔を空けて複数個接続されている。
このような導電性部材19で渦電流遮蔽シールド15,15間を接続することにより、渦電流遮蔽シールド15,15間を亘るようにして渦電流流路が形成されることとなり、1つの渦電流遮蔽シールド15上で渦電流流路が途切れてしまうことがない。
The conductive member 19 has a sheet shape, and a plurality of conductive members 19 are connected with a predetermined interval between the eddy current shielding shields 15 and 15 as shown in FIGS.
By connecting the eddy current shielding shields 15, 15 with such a conductive member 19, an eddy current flow path is formed so as to extend between the eddy current shielding shields 15, 15. The eddy current flow path is not interrupted on the shielding shield 15.

したがって、分割に伴って渦電流流路が限定されてしまうのを低減することができ、磁極1側への漏れ磁場を充分に低減することができる。また、隣り合う渦電流遮蔽シールド15,15の間隔を狭くすることなく所定の間隔を維持することができるので、位置調節手段16による調節後に、渦電流遮蔽シールド15,15同士が部分的に接触したり重なったりすることを確実に防止することができる。
また、渦電流遮蔽シールド15,15の間隔を広く設定した場合でも、磁極1側への漏れ磁場を好適に抑えることができる。
Therefore, it is possible to reduce the limitation of the eddy current flow path due to the division, and it is possible to sufficiently reduce the leakage magnetic field to the magnetic pole 1 side. Further, since the predetermined interval can be maintained without reducing the interval between the adjacent eddy current shielding shields 15 and 15, the eddy current shielding shields 15 and 15 are partially in contact with each other after adjustment by the position adjusting means 16. It can prevent reliably that it overlaps.
Even when the interval between the eddy current shielding shields 15 and 15 is set wide, the leakage magnetic field toward the magnetic pole 1 can be suitably suppressed.

なお、導電性部材19は、例えば、1mm以下の薄い金属箔とし、隣接する部分に沿って何箇所かに分けて設置することで、渦電流流路の形成と柔軟性とを両立することができる。
また、導電性部材19としては、導電性部材19を編み込んだ部材(合成樹脂材、不織布、布)等とすることにより、渦電流遮蔽シールド15,15間の位置の自由度が向上するようになる。この場合には、隣接する部位の全体を導電性部材19で接続してもよく、渦電流流路が制限されることを好適に回避することができる。これにより、磁極1側への漏れ磁場をより好適に抑えることができる。
The conductive member 19 is made of, for example, a thin metal foil having a thickness of 1 mm or less, and can be divided into several locations along the adjacent portions, thereby achieving both the formation of the eddy current flow path and flexibility. it can.
Further, the conductive member 19 is a member (synthetic resin material, non-woven fabric, cloth) knitted with the conductive member 19, so that the degree of freedom of the position between the eddy current shielding shields 15 and 15 is improved. Become. In this case, the entire adjacent parts may be connected by the conductive member 19, and it is possible to suitably avoid the restriction of the eddy current flow path. Thereby, the leakage magnetic field to the magnetic pole 1 side can be suppressed more suitably.

(第3実施形態)
第3実施形態のMRI装置について図7を参照して説明する。本実施形態が前記実施形態と異なるところは、渦電流遮蔽シールド15を真空容器4、輻射シールド5、液体ヘリウム容器8の各金属容器の周囲に延設した点である。
(Third embodiment)
An MRI apparatus according to the third embodiment will be described with reference to FIG. This embodiment is different from the above embodiment in that an eddy current shielding shield 15 is extended around each metal container of the vacuum container 4, the radiation shield 5, and the liquid helium container 8.

渦電流遮蔽シールド15は、その周部が、コイル3を収めた真空容器4、輻射シールド5、液体ヘリウム容器8の各金属容器の周囲に延設されており、傾斜磁場コイル11からの漏れ磁場を、より広い範囲で遮蔽するようになっている。   The peripheral portion of the eddy current shielding shield 15 extends around each metal container such as the vacuum container 4 containing the coil 3, the radiation shield 5, and the liquid helium container 8, and the leakage magnetic field from the gradient magnetic field coil 11. Is shielded in a wider range.

このような渦電流遮蔽シールド15とすることにより、金属容器の渦電流による、撮像領域9での非対称な渦電流磁場を低減することができるだけでなく、輻射シールド5および液体ヘリウム容器8での発熱量も低減することができる。これにより、図示されていない液体ヘリウムの蒸発や、図示されていない冷凍機における運転の負荷を抑えることができる。
さらに、コイル3に漏れ磁場が到達することがないので、コイル3に発生する振動電磁力を低減することができ、より安定した静磁場が得られることとなる。
Such an eddy current shielding shield 15 can not only reduce the asymmetric eddy current magnetic field in the imaging region 9 due to the eddy current of the metal container, but also generate heat in the radiation shield 5 and the liquid helium container 8. The amount can also be reduced. Thereby, evaporation of liquid helium which is not illustrated and operation load in a refrigerator which is not illustrated can be suppressed.
Furthermore, since the leakage magnetic field does not reach the coil 3, the oscillating electromagnetic force generated in the coil 3 can be reduced, and a more stable static magnetic field can be obtained.

なお、渦電流遮蔽シールド15,15間は、第2実施形態で説明した柔軟性のある導電性部材19で接続するように構成してもよい。   Note that the eddy current shielding shields 15 may be configured to be connected by the flexible conductive member 19 described in the second embodiment.

(第4実施形態)
第4実施形態のMRI装置について図8,図9を参照して説明する。本実施形態が前記実施形態と異なるところは、渦電流遮蔽シールド15が非磁性体の導電性材料からなる部材20と磁性体からなる部材21とで構成されている点にある。なお、部材21は、導電性材料からなるものを例示するが、磁性体であればよく、非導電性材料からなるものであってもよい。
(Fourth embodiment)
An MRI apparatus according to the fourth embodiment will be described with reference to FIGS. This embodiment is different from the above-described embodiment in that the eddy current shielding shield 15 includes a member 20 made of a nonmagnetic conductive material and a member 21 made of a magnetic material. In addition, although the member 21 illustrates what consists of an electroconductive material, it should just be a magnetic body and may consist of a nonelectroconductive material.

渦電流遮蔽シールド15は、位置調節手段16によって磁極1から支持されている。渦電流遮蔽シールド15の磁性材料からなる部材21は、磁極1に位置調節手段22を介して取り付けられており、さらに、渦電流遮蔽シールド15の非磁性の導電性材料からなる部材20は、位置調節手段23を介して支持されている。
ここで、部材20と部材21に対して独立に位置調節手段23,22を設けたのは、磁性体からなる部材21は、傾斜磁場コイル11からの漏れ磁場による渦電流だけでなく、静磁場6(図8参照)の空間的な分布にも影響を与えるため、渦電流の分布を対称にする位置調節によって静磁場6の分布を乱さないためである。
The eddy current shielding shield 15 is supported from the magnetic pole 1 by the position adjusting means 16. The member 21 made of a magnetic material of the eddy current shielding shield 15 is attached to the magnetic pole 1 via the position adjusting means 22, and the member 20 made of a nonmagnetic conductive material of the eddy current shielding shield 15 is further positioned. It is supported via the adjusting means 23.
Here, the position adjusting means 23 and 22 are provided independently for the member 20 and the member 21 because the member 21 made of a magnetic material is not only an eddy current caused by a leakage magnetic field from the gradient magnetic field coil 11 but also a static magnetic field. This is because the spatial distribution of 6 (see FIG. 8) is also affected, so that the distribution of the static magnetic field 6 is not disturbed by adjusting the position of the eddy current distribution symmetrically.

なお、本実施形態では、部材21の水平方向の位置を調節する位置調節手段24を配置している。
このような位置調節手段22〜24は、それぞれ第1実施形態で説明した位置調節手段16と同様の構造を採用することができる。また、渦電流遮蔽シールド15を構成する部材20、21は、それぞれ分割し、特に、部材20は、第2実施形態で示した柔軟性のある導電性部材19で接続する構成とすることによって、部材20に発生する渦電流の渦電流流路が隣り合う渦電流遮蔽シールド15に亘るようにすることができる。このような構成とすることによって、磁極1側への漏れ磁場を効果的に低減することができる。
In the present embodiment, the position adjusting means 24 for adjusting the position of the member 21 in the horizontal direction is arranged.
Such position adjusting means 22 to 24 can adopt the same structure as the position adjusting means 16 described in the first embodiment. Further, the members 20 and 21 constituting the eddy current shielding shield 15 are each divided, and in particular, the member 20 is connected by the flexible conductive member 19 shown in the second embodiment. The eddy current flow path of the eddy current generated in the member 20 can extend over the adjacent eddy current shielding shield 15. With such a configuration, the leakage magnetic field toward the magnetic pole 1 can be effectively reduced.

なお、部材21に対しても導電性部材19を接続してもよいが、導電率が小さい部材(例えばフェライト鋼など)では、導電性部材19で接続する効果は小さい。
なお、部材21を非導電性材料で構成した場合には、飽和磁化と比透磁率が大きい材質とする必要がある。
The conductive member 19 may be connected to the member 21, but the effect of connecting with the conductive member 19 is small in a member having a low conductivity (for example, ferritic steel).
In addition, when the member 21 is comprised with a nonelectroconductive material, it is necessary to use a material with a large saturation magnetization and a relative magnetic permeability.

本実施形態によれば、磁性材料からなる部材21は、傾斜磁場コイル11からの漏れ磁場に対して磁気回路を構成しており、特に、磁気的に未飽和の状態では、磁極1側への漏れ磁場を有効に低減することができる。このことは、部材21を非導電性材料で構成した場合にも同様である。
一方、非磁性の導電性材料からなる部材20は、傾斜磁場コイル11の端部からの漏れ磁場を渦電流によって遮蔽し、コイル3が収められている液体ヘリウム容器8、輻射シールド5、真空容器4に発生する渦電流を低減する。また、コイル3に発生する振動電磁力を低減することもできる。
ここで、部材21を非導電性材料で構成した場合には、部材21に渦電流が発生しないので、位置調節時には、部材20の位置調節のみを行えばよく、位置調節が行い易いという利点が得られる。
なお、部材21は、非磁性体の導電性材料から構成してもよい。この場合には、それぞれの渦電流を組み合わせて細かく調整することができるので、調整の自由度が高まる。
According to the present embodiment, the member 21 made of a magnetic material constitutes a magnetic circuit with respect to the leakage magnetic field from the gradient magnetic field coil 11, and in particular in the magnetically unsaturated state, the member 21 toward the magnetic pole 1 side. The leakage magnetic field can be effectively reduced. This is the same when the member 21 is made of a non-conductive material.
On the other hand, the member 20 made of a nonmagnetic conductive material shields the leakage magnetic field from the end of the gradient magnetic field coil 11 by eddy current, and the liquid helium container 8 in which the coil 3 is housed, the radiation shield 5, and the vacuum container. 4 reduces the eddy current generated in In addition, the vibration electromagnetic force generated in the coil 3 can be reduced.
Here, when the member 21 is made of a non-conductive material, since no eddy current is generated in the member 21, only the position of the member 20 needs to be adjusted at the time of position adjustment. can get.
The member 21 may be made of a nonmagnetic conductive material. In this case, since each eddy current can be finely adjusted in combination, the degree of freedom of adjustment is increased.

(第5実施形態)
図10に本発明の第5実施形態である、水平型のMRI装置の斜視図を示す。
水平型のMRI装置は、図11に示すように水平方向に中心軸を有する、同軸円筒状の磁極1内に、同じく同軸円筒状の傾斜磁場コイル11、および図示されていないRFコイルを配置し、傾斜磁場コイル11は支持部材14によって磁極1を構成する真空容器4から支持されている。
(Fifth embodiment)
FIG. 10 is a perspective view of a horizontal MRI apparatus which is the fifth embodiment of the present invention.
In the horizontal MRI apparatus, as shown in FIG. 11, a coaxial cylindrical gradient magnetic field coil 11 and an RF coil (not shown) are arranged in a coaxial cylindrical magnetic pole 1 having a central axis in the horizontal direction. The gradient magnetic field coil 11 is supported by the support member 14 from the vacuum vessel 4 constituting the magnetic pole 1.

これらは中心軸に円筒状の開口空間を持つFRPなどで形成された外装13によって囲まれ、磁石装置を形成している。被検体7は移動式のベッド25によって円筒状の開口空間の中央に運ばれ、撮像される。   These are surrounded by an exterior 13 formed of FRP or the like having a cylindrical opening space on the central axis, thereby forming a magnet device. The subject 7 is conveyed to the center of the cylindrical opening space by the movable bed 25 and imaged.

開口空間の中央部の撮像領域9には、磁極1を構成するコイル3、または、図示されていない磁性体によって、均一かつ強力な静磁場6が円筒の中心軸方向に生成される。
コイル3は、垂直型のMRI装置と同様に、液体ヘリウム容器8、輻射シールド5、真空容器4によって極低温に保たれている。傾斜磁場コイル11は、静磁場6の方向、および静磁場6の方向と直行する2方向に傾斜磁場10を形成する。
図10では、静磁場6の方向をz軸として、装置の鉛直方向すなわち紙面上下方向をy軸、装置の水平方向すなわち紙面垂直方向をxとして表示しており、傾斜磁場10は、y軸方向の傾斜磁場の例を示している。
In the imaging region 9 in the center of the opening space, a uniform and strong static magnetic field 6 is generated in the direction of the central axis of the cylinder by the coil 3 constituting the magnetic pole 1 or a magnetic material (not shown).
The coil 3 is kept at a very low temperature by the liquid helium vessel 8, the radiation shield 5, and the vacuum vessel 4 as in the vertical MRI apparatus. The gradient magnetic field coil 11 forms the gradient magnetic field 10 in two directions perpendicular to the direction of the static magnetic field 6 and the direction of the static magnetic field 6.
In FIG. 10, the direction of the static magnetic field 6 is represented as the z-axis, the vertical direction of the apparatus, that is, the vertical direction of the paper is represented as the y-axis, and the horizontal direction of the apparatus, that is, the vertical direction of the paper. An example of the gradient magnetic field is shown.

本発明の構成要素である渦電流遮蔽シールド15は、導電性の非磁性材料または磁性材料で形成され、傾斜磁場コイル11と磁極1との間に円筒形状を分割した形状で設置されている。本実施例において、渦電流遮蔽シールド15は、傾斜磁場コイル11から、位置調節手段16を介して支持されている。このように傾斜磁場コイル11から支持されることで、渦電流遮蔽シールド15に発生する渦電流と、静磁場6による振動電磁力で生じた機械振動が磁極1に直接伝わらなくなり、静磁場6の均一性が向上するという利点が得られる。   The eddy current shielding shield 15, which is a component of the present invention, is formed of a conductive nonmagnetic material or magnetic material, and is installed between the gradient magnetic field coil 11 and the magnetic pole 1 in a cylindrical shape. In this embodiment, the eddy current shielding shield 15 is supported from the gradient coil 11 via the position adjusting means 16. By being supported from the gradient magnetic field coil 11 in this way, the eddy current generated in the eddy current shielding shield 15 and the mechanical vibration generated by the oscillating electromagnetic force due to the static magnetic field 6 are not directly transmitted to the magnetic pole 1, and the static magnetic field 6 The advantage of improved uniformity is obtained.

なお、渦電流遮蔽シールド15は、第1実施形態と同様に位置調節が可能な機構により支持されていれば、第4実施形のように、磁極1から支持したり、傾斜磁場コイル11の支持部材14から支持するように構成してもよい。   If the eddy current shielding shield 15 is supported by a mechanism whose position can be adjusted as in the first embodiment, it can be supported from the magnetic pole 1 or the gradient coil 11 as in the fourth embodiment. You may comprise so that it may support from the member 14. FIG.

図12に示すように、渦電流遮蔽シールド15は、円筒を傾斜磁場を発生する撮像領域9(図11参照)の中心を通るx、y、z軸に対して対称な位置で分割されており、図示されていない部分を含めて8分割されている。
位置調節手段16は、例えば、図4に示したものと同様であり、傾斜磁場コイル11と渦電流遮蔽シールド15の間隔を独立に調節することができる。これにより、渦電流遮蔽シールド15に発生する渦電流が、撮像領域9(図11参照)に対称な磁場を作るように調節される。
As shown in FIG. 12, the eddy current shielding shield 15 is divided at a position symmetrical to the x, y, and z axes passing through the center of the imaging region 9 (see FIG. 11) that generates the gradient magnetic field. , Including a portion not shown, is divided into eight.
The position adjusting means 16 is the same as that shown in FIG. 4, for example, and can adjust the distance between the gradient magnetic field coil 11 and the eddy current shielding shield 15 independently. Thereby, the eddy current generated in the eddy current shielding shield 15 is adjusted so as to create a symmetrical magnetic field in the imaging region 9 (see FIG. 11).

また、渦電流遮蔽シールド15は、傾斜磁場コイル11を磁極1の図示されていない真空容器に取り付ける支持部材14との干渉を回避するため、切欠部15eを有している。
また、分割された渦電流遮蔽シールド15の間は、第2実施形態で説明したような、柔軟性のある導電性部材19で接続すれことにより、渦電流遮蔽シールド15に発生する渦電流の渦電流流路を妨げなくなり、より効果的に磁極1への漏れ磁場を低減することができる。
Further, the eddy current shielding shield 15 has a notch 15e in order to avoid interference with the support member 14 that attaches the gradient coil 11 to the vacuum vessel (not shown) of the magnetic pole 1.
Further, the divided eddy current shielding shields 15 are connected by the flexible conductive member 19 as described in the second embodiment, so that the eddy current eddy current generated in the eddy current shielding shield 15 is connected. The current flow path is not hindered, and the leakage magnetic field to the magnetic pole 1 can be reduced more effectively.

(第6実施形態)
本発明の第6実施形態に係る水平型のMRI装置を図13,図14を参照して説明する。本実施形態では、渦電流遮蔽シールド15を、磁極1の円筒部分だけでなく、円筒の前後平面部分に延設して、円筒の前後平面部分を覆うように構成した点が異なる。
このような渦電流遮蔽シールド15を用いることにより、円筒軸であるz方向の両端部において、漏れ磁場をより広い範囲で遮蔽することができ、効果的な遮蔽が可能となる。
(Sixth embodiment)
A horizontal MRI apparatus according to the sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The present embodiment is different in that the eddy current shielding shield 15 is configured to extend not only to the cylindrical portion of the magnetic pole 1 but also to the front and rear plane portions of the cylinder so as to cover the front and rear plane portions of the cylinder.
By using such an eddy current shielding shield 15, the leakage magnetic field can be shielded in a wider range at both ends in the z direction that is the cylindrical axis, and effective shielding is possible.

なお、中央部分(漏れ磁場の少ない部分)において、渦電流遮蔽シールド15を省略することができる。
本実施形態においても、渦電流遮蔽シールド15は、傾斜磁場軸であるx、y、z軸に対して対称な位置で分割され、位置調節手段16によって独立に傾斜磁場コイル11との位置を調節することができる。
In addition, the eddy current shielding shield 15 can be omitted in the central portion (the portion where the leakage magnetic field is small).
Also in this embodiment, the eddy current shielding shield 15 is divided at positions symmetrical with respect to the gradient magnetic field axes x, y, and z axes, and the position adjusting means 16 independently adjusts the position of the gradient magnetic field coil 11. can do.

また、渦電流遮蔽シールド15は、傾斜磁場コイル11の支持部材14との位置干渉を避けるため、切欠部15eが設けられているが、切欠部15eの大きさを極力小さなものとすることによって、図示されていない撮像領域で対称な渦電流磁場とすることができる。   Further, the eddy current shielding shield 15 is provided with a notch 15e in order to avoid positional interference with the support member 14 of the gradient coil 11, but by making the size of the notch 15e as small as possible, A symmetrical eddy current magnetic field can be obtained in an imaging region not shown.

なお、本実施形態においても、渦電流遮蔽シールド15は、前記実施形態4で説明したような磁性材料からなる部材21と非磁性の導電性材料からなる部材20との併用が可能である。その場合においても、磁性材料からなる部材21と非磁性の導電性部材からなる部材20は、位置調節手段16によってそれぞれ独立に位置調節が可能である。
ちなみに、図13に破線で示すように、磁性体の導電性材料からなる部材21を配置することができる。
In the present embodiment, the eddy current shielding shield 15 can be used in combination with the member 21 made of a magnetic material and the member 20 made of a nonmagnetic conductive material as described in the fourth embodiment. Even in this case, the member 21 made of a magnetic material and the member 20 made of a nonmagnetic conductive member can be independently adjusted by the position adjusting means 16.
Incidentally, as shown by a broken line in FIG. 13, a member 21 made of a magnetic conductive material can be disposed.

以上、実施形態に基づいて詳細に説明したが、本発明の内容は以上の説明に限定されるものではなく、種々の改変や変更も本発明の趣旨を逸脱しない範囲で本発明に含まれる。
前記第1実施形態では、x,y各軸上で渦電流遮蔽シールド15が分割される例を示したが、これに限られることはなく、図15に示すように、渦電流遮蔽シールド15をz軸周りに45°回転させて配置した構成としてもよい。
このような構成とすることによって、x,y各軸に重なるように(跨るように)渦電流遮蔽シールド15が配置されるので、渦電流流路が制限されることを好適に回避することができ、磁極1側への漏れ磁場をより好適に抑えることができる。
As mentioned above, although it demonstrated in detail based on embodiment, the content of this invention is not limited to the above description, Various modifications and changes are also included in this invention in the range which does not deviate from the meaning of this invention.
In the first embodiment, the example in which the eddy current shielding shield 15 is divided on each of the x and y axes has been shown. However, the present invention is not limited to this, and as shown in FIG. It is good also as a structure rotated 45 degrees around the z-axis.
By adopting such a configuration, the eddy current shielding shield 15 is disposed so as to overlap (strand) the x and y axes, so that it is possible to preferably avoid the restriction of the eddy current flow path. It is possible to suppress the leakage magnetic field to the magnetic pole 1 side more suitably.

また、同様に、前記第5実施形態では、x,y,z各軸上で渦電流遮蔽シールド15が分割される例を示したが、これに限られることはなく、渦電流遮蔽シールド15をz軸周りに45°回転させて配置した構成としてもよい。   Similarly, in the fifth embodiment, the example in which the eddy current shielding shield 15 is divided on each of the x, y, and z axes has been described. However, the present invention is not limited to this, and the eddy current shielding shield 15 is not limited to this. It is good also as a structure rotated 45 degrees around the z-axis.

また、前記第1実施形態等において、渦電流遮蔽シールド15が4分割や8分割される例を示したが、これに限られることはなく、2分割以上であれば差し支えなく、3分割や5分割等、奇数分割とされていてもよい。   In the first embodiment, etc., the eddy current shielding shield 15 is divided into four or eight. However, the present invention is not limited to this. It may be an odd division such as a division.

また、位置調節手段16としては、傾斜磁場コイル11と渦電流遮蔽シールド15との間に、薄板等のスペース部材を適宜介在させて、渦電流遮蔽シールド15の位置を調節するよう手法が挙げられる。   Further, as the position adjusting means 16, there is a method of adjusting the position of the eddy current shielding shield 15 by appropriately interposing a space member such as a thin plate between the gradient coil 11 and the eddy current shielding shield 15. .

1 磁極
2 磁性体(磁石)
3 コイル
6 静磁場
7 被検体
9 撮像領域
11 傾斜磁場コイル
15 渦電流遮蔽シールド
16 位置調節手段
19 導電性部材
20 部材
21 部材
22〜24 位置調節手段
1 magnetic pole 2 magnetic material (magnet)
3 Coil 6 Static Magnetic Field 7 Subject 9 Imaging Area 11 Gradient Magnetic Field Coil 15 Eddy Current Shielding Shield 16 Position Adjusting Means 19 Conductive Member 20 Member 21 Member 22-24 Position Adjusting Means

Claims (8)

被検体の撮像領域に静磁場を発生させる磁石と、前記撮像領域に勾配した強度を持つ磁場を発生させる傾斜磁場コイルを備えた磁気共鳴イメージング装置において、前記傾斜磁場コイルと前記磁石との間に、渦電流遮蔽シールドを設け、
前記渦電流遮蔽シールドは、2つ以上に分割されており、
分割された前記各渦電流遮蔽シールドは位置調節手段を介してそれぞれ支持されていることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
In a magnetic resonance imaging apparatus comprising a magnet that generates a static magnetic field in an imaging region of a subject and a gradient magnetic field coil that generates a magnetic field having a gradient intensity in the imaging region, the magnetic resonance imaging apparatus includes a magnetic field between the gradient magnetic field coil and the magnet. , Provide eddy current shielding shield,
The eddy current shielding shield is divided into two or more;
Each of the divided eddy current shielding shields is supported via a position adjusting means.
前記位置調節手段は、前記各渦電流遮蔽シールドに流れる渦電流により前記撮像領域に作られる磁場の磁場成分が、前記傾斜磁場コイルにより前記撮像領域に作られる磁場の磁場成分と比例するように前記各渦電流遮蔽シールドの位置を調節することを特徴とする請求項1に記載の磁気共鳴イメージング装置。   The position adjusting means is configured so that the magnetic field component of the magnetic field created in the imaging region by the eddy current flowing in each eddy current shielding shield is proportional to the magnetic field component of the magnetic field created in the imaging region by the gradient magnetic field coil. The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1, wherein the position of each eddy current shielding shield is adjusted. 前記各渦電流遮蔽シールドは、磁性体または非磁性体の導電性部材で構成されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の磁気共鳴イメージング装置。   3. The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1, wherein each of the eddy current shielding shields is made of a magnetic or non-magnetic conductive member. 前記各渦電流遮蔽シールドは、前記位置調節手段を介して前記傾斜磁場コイルにそれぞれ支持されていることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の磁気共鳴イメージング装置。   4. The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1, wherein each of the eddy current shielding shields is supported by the gradient magnetic field coil via the position adjusting unit. 5. 前記各渦電流遮蔽シールドは、前記位置調節手段を介して前記磁石にそれぞれ支持されていることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の磁気共鳴イメージング装置。   4. The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1, wherein each of the eddy current shielding shields is supported by the magnet via the position adjusting unit. 5. 前記各渦電流遮蔽シールドは、伸縮・屈曲可能な導電性部材で接続されていることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の磁気共鳴イメージング装置。   6. The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1, wherein each of the eddy current shielding shields is connected by a conductive member that can be expanded and contracted. 6. 前記各渦電流遮蔽シールドは、磁性体による部材および非磁性体の導電性部材の双方を有して構成されていることを特徴とする請求項1または請求項2、請求項4から請求項6のいずれか1項に記載の磁気共鳴イメージング装置。   Each of the eddy current shielding shields includes both a magnetic member and a non-magnetic conductive member. The magnetic resonance imaging apparatus according to any one of the above. 前記磁気共鳴イメージング装置は、高周波の磁場を発生させるRFコイルを備えており、
前記各渦電流遮蔽シールドは、前記傾斜磁場コイルの勾配した磁場とともに、前記RFコイルによる高周波磁場によって前記磁石に発生する渦電流を低減することを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の磁気共鳴イメージング装置。
The magnetic resonance imaging apparatus includes an RF coil that generates a high-frequency magnetic field,
7. Each of the eddy current shielding shields reduces an eddy current generated in the magnet by a high frequency magnetic field generated by the RF coil together with a gradient magnetic field of the gradient magnetic field coil. 2. A magnetic resonance imaging apparatus according to item 1.
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