JPH01136645A - 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

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JPH01136645A
JPH01136645A JP62295362A JP29536287A JPH01136645A JP H01136645 A JPH01136645 A JP H01136645A JP 62295362 A JP62295362 A JP 62295362A JP 29536287 A JP29536287 A JP 29536287A JP H01136645 A JPH01136645 A JP H01136645A
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JP
Japan
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magnetic field
static magnetic
intensity
static
coil
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JP62295362A
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Hiroshi Furukawa
浩 古川
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は磁気共鳴(MR:magnetic reso
nance)現象を用いて被検体のMR像を得る磁気共
鳴イメージング装置に係り、特に静磁場の安定化を図っ
たものに関する。
(従来の技術) 磁気共鳴イメージング装置(以下MRI装置と称する)
は、被検体の所望部位に−様な静磁場を印加し、この静
磁場と直角方向にR[磁場を形成する送信コイルによっ
て、断層像を得る特定のスライス部分のみにMR現象を
生じさせ、ざらにR[磁場の解除後に原子核から発生す
るMR倍信号受信コイルによって検出するようにしたも
ので、X′軸方向(X軸からθ°回転した座標系)に対
して直線的な傾斜を持つ傾斜磁場を静磁場に作用させて
合成MR倍信号得、この信号に基づいてMR像を形成す
ることができる。
ところで、このようなMRI装置においては静磁場の均
一性の範囲が広く、しかも高安定であることが要求され
る。例えば通常のプロトンイメージングにおいては2 
ppm/H程度の静磁場安定性で十分であるが、ケミカ
ルシフトイメージングにおいては0.1 ppm/11
の高安定性が要求される。超電導状態で静磁場を形成す
る超電導磁石装置の場合、定常時において0.1 pp
m/Hの高安定化を比較的容易に得ることができるか、
静磁場立ち上げ時及び静磁場強度変更直後においては減
衰が大きいために0.1 ppm/Hの安定性を得るの
が極めて困難となる。
この静磁場強度の減衰は、常電導磁石装置の場合、コイ
ルへの供給電流を制御することで容易に補正することが
できるが、超電導磁石装置の場合、通常電源を切り離し
て使用するくこれを「永久モード」と称する)方式を採
っているため、補正不可能となる。
(発明が解決しようとする問題点) 上述したように超電導磁石装置を適用した従来のMRI
装置においては、静磁場立ち上げ時及び静磁場強度変更
直後における静磁場の安定性に欠けるという問題点を生
じている。
そこで本発明は上記の欠点を除去するものでその目的と
するところは、超電導磁石装置の静磁場立ち上げ時及び
静磁場強度変更時における静磁場安定性の向上を図った
MRI装置を提供することにある。
[発明の構成] (問題点を解決するための手段) 本発明は、超電導状態で静磁場を形成する超電導磁′c
i装置を有し該静磁場中に配置された被検体の磁気共鳴
像を得る磁気共鳴イメージング装置において、静磁場強
度を補正する静磁場補正コイルと、前記超電導磁石装置
における静磁場強度減衰パターンの逆特性磁場を形成し
得る電流を前記静磁場補正コイルに供給する静磁場補正
電源とを有するものである。
(作 用) 本発明では、前記超電導磁石装置にあける静磁場強度減
衰パターンの逆特性磁場を形成し得る電流を前記静磁場
補正コイルに供給することで静磁場強度の補正を行い、
この強度補正により静磁場立ち上げ時及び静磁場強度変
更直後における静磁場安定性の向上を図っている。
(実施例) 以下、本発明を実施例ににり具体的に説明する。
第1図は本発明に係るMRI装置の一実施例を示してい
る。
同図において高周波発振器6は、システムコントローラ
5の制御下で高周波(RF)信号を発生するもので、こ
の高周波発振器6の発振出力は、後段に配置されたゲー
ト回路7及び電力増幅器8を介してR[送信コイル16
に供給されるようになっている。R[受信コイル15は
被検体からのMR倍信号検出するもので、このRF受信
コイル15により検出されたMR倍信号プリアンプ14
を介して位相検波回路13に取り込まれ、ここで位相検
波されるようになっている。そしてこの位相検波出力は
、後段に配置された波形メモリ12を介してデータ処理
計算機2に取り込まれるようになっている。このデータ
処理計算機2は機能的に静磁場補正制御手段3と画像再
構成手段4とを有する。
静磁場補正制御手段3は、静磁場強度の変動に応じて静
磁場補正コイル19のベース電流(コイル電流中のベー
ス成分)を制御することで静磁場強度の補正制御を行う
ものである。静磁場強度は= 5− 例えばMR倍信号フーリエ変換しそのピークを検出する
方法によって求めることができる。静磁場補正制御手段
3は、上記の方法によって求めた静磁場強度に対してM
R周波数fOかどの程度ずれているかを把握し、このず
れを修正すべく静磁場補正電源11を介して静磁場補正
コイル19のベース電流を制御する。
また、画像再構成手段4は、波形メモリ12より送出さ
れたMR情報よりMR像を再構成するもので、再構成M
R像は表示装置1に送出され、ここで可視化されるよう
になっている。
更に、傾斜磁場コイル17は静磁場に重畳される傾斜磁
場を発生するもので、スライス方向傾斜磁場Gs発生用
、エンコード方向傾斜磁場GE発生用、読み出し方向傾
斜磁場GR発生用の3種類のコイルを有して成る。傾斜
磁場電源9はこの傾斜磁場コイル17に電流を供給する
もので、システムコントローラ5の制御下にある。
超電導磁石装置18は超電導状態で静磁場を発生するも
ので、超電導体より形成された静磁場コイルと、このコ
イルを冷却する冷却手段とを有して成る。静磁場コイル
の冷却は液体ヘリウムや液体窒素等により行われる。
また、減衰パターン発生手段20は、超電導磁石装置1
8により形成される静磁場の減衰パターンを発生するも
ので、測定により求められた当該減衰パターン情報を予
め記憶するメモリ等をこの減衰パターン発生手段20と
して適用することができる。しかしてこの減衰パターン
発生回路20からの減衰パターン情報は静磁場補正電源
11に取り込まれ、この情報に基づいて静磁場補正電源
11は、当該減衰パターンの逆特性磁場を形成し得る電
流を静磁場補正コイル19に供給するようになっている
。ここで、静磁場補正電源11から静磁場補正コイル1
9に供給される電流のベース成分か、前記静磁場補正制
御手段3によって制御されるのは上述の通りである。
第2図は超電導磁石装置18と静磁場補正コイル19と
の配置関係を示している。
超電導磁石装@18は略円筒状に形成され、これに静磁
場補正コイル19が内接されている。この静磁場補正コ
イル19は、4個のループコイル19a、19b、19
c、19dを静磁場方向に配置しそれらを直列接続して
成る。これは、静磁場強度を高均一性の状態で変更する
には2個のループコイル(ヘルムホルツコイル)では不
十分であり、少なくとも4個以上配置すべきだからであ
る。また、21で示すのは搬影孔であり、この眼影孔2
1内に形成された静磁場Ha中に被検体が配置されるこ
とになる。尚、説明の便宜上省略しているが、傾斜磁場
コイル17.RF送信コイル16及びRF受信コイル1
5は静磁場補正コイル19と共にモールドされ、又は静
磁場補正コイル19とは別にモールドされて該コイル1
9の内側に配置されている。
次に、上記のように構成された実施例装置の作用につい
て説明する。
静磁場電源10より超電導磁石装置18に電流が供給さ
れ、その後、該電源10が切り離されて超電導磁石装置
18は永久モートとなる。データ収集は、システムコン
1〜ローラ5の制御下で行われる。すなわち、MR像再
構成用のデータ収集のための所定パルスシーケンスでR
F送信コイル16よりRFパルスが送信され、傾斜磁場
コイル17により形成された傾斜磁場が静磁場に重畳さ
れる。被検体よりのMR倍信号RF受信コイル15によ
り検出され、それがプリアンプ14を介して位相検波回
路13に取り込まれ、ここで位相検波される。位相検波
出力は波形メモリ12を介して画像再構成手段4に取り
込まれ、ここでMR像が再構成され、それが表示装置1
に表示される。
次に、静磁場強度補正について説明する。
ここで、超電導磁石装置18により形成される静磁場強
度(Ha)が、第3図22で示すように減衰するものと
した場合、この減衰パターン情報が減衰パターン発生手
段201;り静磁場補正電源11に送出される。しかし
てこの静磁場補正電源11より当該減衰パターンの逆特
性磁場(同図23参照)を形成し得る電流が静磁場補正
コイル19に供給される。これにより、静磁場強度が補
正され、同図24で示すように安定な静磁場を形成する
ことかできる。
ところで、上記のように静磁場減衰パターンの逆特性磁
場を形成することにより静磁場立ち上げ時及び静磁場強
度変更直後の静磁場安定性の向上を図ることができるが
、基準のMR周波数foに対応する静磁場強度との間に
ずれを生ずる場合がある。かかる場合には次のJ:うに
して静磁場補正コイル19のベース電源を制御するとよ
い。
先ず、システムコン1〜ローラ5の制御下で被検体より
のMR倍信号検出する。そして静磁場補正制御手段3に
おいてMR倍信号フーリエ変換し、ピーク検出により静
磁場強度を求める。そしてこの静磁場強度に対して基準
MR周波数fOがどの程度ずれているかを求め、このず
れを修正するように静磁場補正電源11を介して静磁場
補正コイル19のベース電流を制御する。このようにし
て静磁場強度を補正する(磁場ロック)。
この磁場ロックのタイミングは、必要とされる静磁場安
定性が得られるように静磁場強度の減衰量を勘案して適
宜に決定できるが、撮影時間が長い場合には、第4図に
示すように撮影時間(データ収集時間)を一定時間毎に
分割して非撮影期間(OFF>を設け、この期間内に上
記の磁場ロックモードを挿入するとよい。第5図は静磁
場補正コイル19のベース電流変化と静磁場強度変化と
の関係を示している。同図において、HOは静磁場強度
、Isは静磁場補正コイル19のベース電流である。静
磁場強度補正をしない場合に同図27で示すように静磁
場強度が大きく減衰するのに対して、静磁場減衰パター
ンの逆特性磁場を形成することにより同図25で示すよ
うに静磁場強度を補正することができ、更に、静磁場補
正制御手段3の制御下で静磁場補正コイル19のベース
電流をも制御(磁場ロック)することにより同図26で
示すように基準Ho  (基準MR周波数fOに対応す
る静磁場強度)近傍での高安定化を達成し得る。
尚、ベース電流Ieは、第5図28で示すように静磁場
立ち上げ時若しくは静磁場強度変更直後においで負側に
し、装置の定常状態時に零となるように設定するのが好
ましい。このように設定することで静磁場補正コイル1
9への供給電源を最少限に抑えることができるからであ
る。
このように本実施例装置においては、超電導磁石装置1
8における静磁場強度減衰パターンの逆特性磁場を形成
し得る電流を静磁場補正コイル19に供給することによ
り、静磁場立ち上げ時及び静磁場強度変更直後における
静磁場安定性の向上を図ることかでき、更に静磁場強度
の変動に応じて静磁場コイル19のベース電流をも制御
することにより、基準MR周波数fOに対応する静磁場
強度近傍での高安定化を図ることができる。
以上本発明の一実施例について説明したが、本発明は上
記実施例に限定されるものではなく、種々の変形実施か
可能となる。
[発明の効果] 以上詳述したように本発明によれば、超電導@石装置の
静磁場立ち上げ時及び静磁場強度変更直後における静磁
場安定性の向上を図ったMRI装・置を提供することが
できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係るMRI装置の一実施例を示すブロ
ック図、第2図は本実施例装置の主要部構成説明図、第
3図乃至第5図はそれぞれ本実施例装置の作用を説明す
るだめの特性図及びタイミング図である。 3・・・静磁場補正制御手段、 11・・・静磁場補正電源、 18・・・超電導磁石装置、 19・・・静磁場補正コイル。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 超電導状態で静磁場を形成する超電導磁石装置を有し該
    静磁場中に配置された被検体の磁気共鳴像を得る磁気共
    鳴イメージング装置において、静磁場強度を補正する静
    磁場補正コイルと、前記超電導磁石装置における静磁場
    強度減衰パターンの逆特性磁場を形成し得る電流を前記
    静磁場補正コイルに供給する静磁場補正電源とを有する
    ことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
JP62295362A 1987-11-25 1987-11-25 磁気共鳴イメージング装置 Pending JPH01136645A (ja)

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JP62295362A JPH01136645A (ja) 1987-11-25 1987-11-25 磁気共鳴イメージング装置
US07/274,577 US4899110A (en) 1987-11-25 1988-11-22 Magnetic resonance imaging apparatus with stabilized magnetic field
DE3839715A DE3839715C2 (de) 1987-11-25 1988-11-24 Magnetresonanz-Abbildungsgerät

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