JPH01223945A - 磁気共鳴イメージング装置 - Google Patents

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、磁気共鳴現象を用いて被検体を（至）影する
磁気共鳴イメージング（以下ＭＲＩ）装置に関し、特に
被検体収容空間に静磁場を形成するための磁場発生源と
して超電導磁石を適用した構成の改良に関する。

（従来の技術） 周知のように、ＭＲＩ装置は、静磁場中に配置された被
検体に対し、エンコーディング用、スライシング用及び
エンコーディング用の各傾斜磁場と励起用高周波Ｉｆｉ
場とを印加して被検体の特定部位に磁気共鳴現象を生じ
せしめるとともに、この磁気共鳴現象により得られる磁
気共鳴信号を収集して画像再構成処理やスペクトル分析
処理を行ない、これ等の処理結果をＣＲＴ等の表示画面
上に表示するようになされている。

このようなＭＲＩ装置において、従来は例えば第７図に
示すように、冷却容器１内に収納された超電導コイル２
を静ｌｉ！揚発生源として採用していた。なお、冷却容
器１は、液体ヘリウム室３．Ｔ１体窒素室４が輻射シー
ルド４ａ及び同ミ５ａを介在して積層構造とされた真空
容器５からなり、また、超電導コイル２は、第８図に示
す如く筒状ボビン６に超電導＠６ａが巻回されてなる。

そのため、１個の冷却容器１内に収容配置された１個の
超電導コイル２が静磁場発生源となることから、被検体
収容空間に形成される静磁場を所望の磁場強度とする場
合、その１個の超電導コイル２によって所望の磁場強度
を確保することになる。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、従来のように１個の超電導コイル２によ
って所望の磁場強度を確保する場合には、その超電導コ
イルはかなり大型であることが要求され、またこれにと
もない冷却容器２も大型化する必要が生じた。

そして、超電導コイル２を一大型化する場合、超電導コ
イル２の超電導状態を確保するための冷却容器１の設備
条件が必然的にきびしくなることから、製作コストがか
さみ、また、冷却容器１へ冷媒を充填する作業も困難で
あった。

しかも、電導コイル２により形成される静磁場について
、磁場均一性の補正を行なうため、電流シム方式及びパ
ッシブシム方式で磁場調整を行なう際にも、超電導コイ
ル２が大型である故に磁場調整における誤差要因が多々
含まれることになるという不具合があった。

なお、電流シム方式は、磁場均一性を補正する領域にコ
イルを巻き、このコイルに外部より電流を流して磁場を
発生させることにより、静磁場の磁場調整を行なう方式
である。また、パッシブシム方式は、！ｉ場均−性を補
正する領域に鉄片を入れて静磁場の！ｉａ場分重分布え
、磁場均一性を上げる方式である。

本発明は、係る課題に鑑みてなされたもので、その目的
とするところは、静磁場を形成するための磁場発生源を
製作することが容易であり、且つ静磁場の均一性補正が
容易な超電導コイル式のＭＲ１装置を提供することにあ
る。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明は、上記の目的を達成するため、静磁場を形成す
るための磁場発生源として、複数個の超電導コイルが相
互問に磁気シールドヨークを介在して配列された分割型
超電導コイル構造体を具備するとともに、当該分割型超
電導コイル構造体における各超電導コイルをそれぞれ専
用の冷却容器に収納したことを要旨としている。

ことを要旨としている。

（作用） 本発明によるＭＲＩ装置であれば、分割型超電導コイル
構造体の複数の超電導コイルにより所望の磁場強度を確
保することになるから、その各超電導コイルのそれぞれ
が従来構成で採用していた超電導コイルよりも小型とな
り、製作容易になる。

そして、分割型超電導コイル構造体の各超電導コイルの
それぞれは専用の冷却容器内に収納する構造であるから
、この各専用の冷却容器も従来に比し小型でよいことに
なり、これにより超電導コイルの超電導常態を確保する
ための冷却容器の設備条件が緩和される。

また、分割型超電導コイル構造体の各超電導コイルのそ
れぞれを駆動して静磁場を形成する際、磁気シールドヨ
ークにより漏れ磁場を小さく抑えることができる。

従って、磁場均一性の補正を行なう際の誤差要因が可及
的に少ないものとなる。

（実施例） 第１図は、本発明が適用されたＭＲＩ装置の一実施例の
要部概略を示す構成図であって、同図（Ａ）は一部切欠
で示す側面図、同図（Ｂ）は同図（Ａ）のＡ−Ａ線に沿
う位置の横開面図である。

この一実施例のＭＲＩ装置は、後述するマグネットアッ
センブリの被検体収容空間に静磁場を形成するための磁
場発生源として、分割型超電導コイル構造体７を備えて
いる。

この分割型超電導構造体７は、第２図に示す如く、真空
容器５内部に液体窒素室４を設けてなる冷却容器１に超
電導コイル２を収納してなるコイル単体８を４個用いる
。そして、第１図（Ａ）。

（Ｂ）に示す如く純鉄等の磁性材料により筒状筐体構造
とした磁気シールドヨーク９に対し、締付固定金具１０
を連結部材１１により各コイル単体８を間隔をあけて取
付けた構造としたものである。

なお、連結部材１１は締付固定金具１０を直交する位置
関係で各コイル単体８毎に合計４個有しており、また磁
気シールドヨーク９の前後端部にそれぞれ２国有してい
る。

こうした分割型超電導コイル構造体７は、全体で静磁場
の所望の磁場強度を確保することになるから、この静１
！場の所望の磁場強度について４個のコイル単体８がそ
れぞれ１／４づつまかなえば良いことになる。

換言すれば、４個のコイル単体８に内蔵されているそれ
ぞれの超電導コイル２が従来構成で採用している超電導
コイルの１／４程度の出力容ωで良いことから、本発明
の一実施例によれば超電導コイルが小型で製作容易とな
る。

そして、４個のコイル単体８における冷却容器１も小型
の超電導コイル２を収納するものであるから、小型で良
いことになり、従って、本発明のの一実施例によれば、
超電導コイルの超電導常態を確保するための冷却容器の
設備条件が緩和される。

また、４個のコイル単体８に内蔵されているそれぞれの
超電導コイル２を駆動して静磁場を形成する際、磁気シ
ールドヨーク９により漏れ磁場を小さく抑えることがで
きる。

しかも、４個のコイル単体８と磁気シールドヨークとは
、連結部材１１の締付は固定金具１０により取付けるも
のとしているから、その締付固定金具１０の締付は調整
に応じて磁石の中心軸に対しコイル位冒調整を行なえる
。

このコイル位置調整を行なうと、分割型超電導コイル構
造体７による磁場分布が変り、静磁場の磁場均一性を補
正することができる。

次に、前述したぎとく構成された分割型超電導コイル構
造体７の好適な使用例について述べる。

第３図は、コイル単体８の冷却容器１の冷媒として、液
体窒素を用いる場合の冷媒供給システムを示している。

この冷媒供給システムは、コイル単体８の冷却容器１の
冷媒注入口１ａと冷媒タンク１２との間に、注入ロック
１３、制御バルブ１４が介在された冷媒供給管１５を配
設し、また、冷媒注入口１ａで液面常態を検出する液面
センサ１６の検出に応答して制御バルブ１４の開閉制御
を行なう注入ユニット１７を設けてなる。

この冷媒供給システムによると、冷却容器１の液体窒素
の液面が基準高さよりも下がると、液面センサ１５に検
出出力が生じ、この液面センサ１６の検出出力に応答し
て注入ユニット１ｂが制御バルブ１３を開放し、冷媒タ
ンク１１の液体窒素を冷媒供給管１４により冷却容器１
内へ注入することができる。

従って、冷却容器１における液体窒素の充填囚が窒素蒸
発により減少すると、その減少分の補給を自動的に行な
える。

第４図は、静磁場の磁場均一性を補正するために、コイ
ル単体８の左右側面に常電導コイル１８を取付けた一例
を示している。

このような常電導コイル１８付きのコイル単体８を第１
図に示す如く磁気シールドヨーク９に取付けて分割型超
電導構造体７とした場合、静磁場の磁場均一性の補正に
ついての微調整が容易となる。

また、第５図に示すように、４個のコイル単体８に円筒
状ボビン６を貫通配置し、その円筒状ボビン６上に常電
導コイル１９を取付けたり、またその円筒状ボビン６上
に鉄片２０を配置したりしてｔａ場の均一性を補正した
りすることもできる。

なお、前述した本発明の実施例のＭＲＩ装置の全体の概
略は第６図に示す通りであり、この構成では、分割型超
電導構造体７による静磁場形成空間に、傾斜Ｉｉ場ココ
イル１と、ＲＦコイル２２とを配置したマグネットアッ
センブリ２３によって、静磁場下で被写体に対して直交
する３方向のＸ。

Ｙ、Ｚ軸に沿う各傾斜磁場と、励起用高周波磁場とを印
加することになる。

これらの印加により被検体の特定部位に磁気共鳴現象を
生じせしめ、この磁気共鳴現象により発生される磁気共
鳴信号をＲＦコイル１２を介してυ１１１１用コンピュ
ータ２４に収集し、この制御用コンピュータ２４におい
て被検体の生体診断情報を得るとともに、その生体診断
情報の内容をモニタ２５上に画像表示することかできる
。

し発明の効果］ 以上説明したように、本発明が適用されたＭＲ■装置は
、静磁場を形成するための磁場発生源として、複数の超
電導コイルを用いる構成であることから、静磁場を形成
するための磁場発生源を容易に製作することができる。

そして、複数の超電導コイルを、それぞれ専用の冷却容
器に収納するものとしたから、超電導コイルについて超
電導常態を確保するための冷却設備条件が従来に比して
著しく一緩和される。

また、複数の超電導コイルの相互間に磁気シールドヨー
クを介在した構成であることから、静磁場を形成する際
、漏れ磁場を小さく抑えられ、その結果、磁場均一性の
補正を行なう際の誤差要因が可及的に少なくなるという
利点が得られた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明が適用されたＭＲＩ装置の一実施例の要
部概略を示す構成図、第２図はコイル単体の詳細説明図
、第３図は冷媒供給システムの一例を示す構成図、第４
図は静磁場の磁場均一性を補正する一実施例を示を構成
図、第５図は静磁場の磁場均一性を補正する他実施例を
示す構成図、第６図はＭＲＩ装置の全体の概略を承り構
成図、第７図は従来のＭＲＩ装置の要部概略を示す構成
図、第８図は超電導コイルの説明図である。 １・・・冷却容器　　　　２・・・超電導コイル４・・
・液体窒素室　　　５・・・真空容器７・・・分割型超
電導構造体 ８・・・コイル単体　　　９・・・磁気シールドヨーク
１０・・・締付固定金具　１１・・・連結部材代理人　
弁理士　　則　近　　憲　１０代理人　弁理士　　近　
膝　　　猛 業４＝　　　　　　　　　　　第５＝ 第６図 第７図 痘８区

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　静磁場中に配置された被検体に対し、それぞれ直交す
   る方向へ沿う傾斜磁場と、励起用高周波磁場とを印加し
   て被検体の特定部位に磁気共鳴現象を生じせしめ、磁気
   共鳴現象により得られる磁気共鳴信号を収集して被検体
   の生体診断情報を得るようにした磁気共鳴イメージング
   装置であつて、前記静磁場を形成するための磁場発生源
   として、複数個の超電導コイルが相互間に磁気シールド
   ヨークを介在して配列された分割型超電導コイル構造体
   を具備するとともに、当該分割型超電コイル構造体にお
   ける各超電導コイルをそれぞれ専用の冷却容器内に収納
   したことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。