JPH01284239A - Magnetic resonance imaging device - Google Patents

Magnetic resonance imaging device

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JPH01284239A
JPH01284239A JP63113249A JP11324988A JPH01284239A JP H01284239 A JPH01284239 A JP H01284239A JP 63113249 A JP63113249 A JP 63113249A JP 11324988 A JP11324988 A JP 11324988A JP H01284239 A JPH01284239 A JP H01284239A
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JP
Japan
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magnetic field
shim
coils
coil
gradient magnetic
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Application number
JP63113249A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshiyuki Usui
臼井 嘉行
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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Publication of JPH01284239A publication Critical patent/JPH01284239A/en
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/28Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64
    • G01R33/38Systems for generation, homogenisation or stabilisation of the main or gradient magnetic field
    • G01R33/387Compensation of inhomogeneities
    • G01R33/3875Compensation of inhomogeneities using correction coil assemblies, e.g. active shimming

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  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
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Abstract

PURPOSE:To obtain an image having high quality without disturbing the uniformity of the static magnetic field by providing the shim coils for correcting the nonuniformity of the static magnetic field and cancellation coils for offsetting the voltage induced on the shim coils by the coupling of the shim coils and the inclined magnetic field coils. CONSTITUTION:The inclined magnetic field coil side cancellation coils 2x-2z are installed onto the inclined magnetic field coils 2X-2Z on the X, Y and Z axes, and shim coil side cancellation coils 12x, 12y and 12z-14x, 14y and 14z are installed onto three shim coils 12-14, and when the mutual inductance between the inclined magnetic field coils on the X, Y and Z axes and three shim coils is M, the mutual inductance between the inclined magnetic field coil side cancellation coils and the shim coil side cancellation coils is determined so that the polarity becomes -M. The first shim coil 12 and the shim coil side cancellation coils 12x, 13x and 14x are connected in series, and connected with the first shim electric power source 15, and also the second and third shim coils 13 and 14 are similarly connected with the second and third shim electric power sources 16 and 17.

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(M R: IIlagnetic
resonance)現象を利用して被検体(生体)の
スライス画像等の形態情報やスペクトロスコピー等の機
能情報を得る磁気共鳴イメージング装置に関し、特に、
均一な静磁場を発生し得るようにした磁気共鳴イメージ
ング装置に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention is directed to magnetic resonance (MR)
In particular, regarding magnetic resonance imaging devices that utilize the resonance phenomenon to obtain morphological information such as slice images of a subject (living body) and functional information such as spectroscopy,
The present invention relates to a magnetic resonance imaging apparatus capable of generating a uniform static magnetic field.

(従来の技術) 磁気共鳴現象は、静磁場中に置がれた零でないスピン及
び磁気モーメントを持つ原子核が特定の周波数の電磁波
のみを共鳴的に吸収・放出する現象であり、この原子核
は下記式に示す角周波数ω。(ωo−2πシ0.シ0 
;ラーモア周波数)で共鳴する。
(Prior art) Magnetic resonance phenomenon is a phenomenon in which an atomic nucleus with non-zero spin and magnetic moment placed in a static magnetic field resonantly absorbs and emits only electromagnetic waves of a specific frequency. The angular frequency ω shown in Eq. (ωo−2πshi0.shi0
; Larmor frequency).

ω0−γH0 ここで、γは原子核の種類に固有の磁気回転比であり、
また、Hoは静磁場強度である。
ω0−γH0 Here, γ is the gyromagnetic ratio specific to the type of atomic nucleus,
Further, Ho is the static magnetic field strength.

以上の原理を利用して生体診断を行う装置は、上述の共
鳴吸収の後に誘起される上記と同じ周波数の電磁波を信
号処理して、原子核密度、縦緩和時間TI、横緩和時間
T2.流れ、化学シフト等の情報が反映された診断情報
例えば被検体のスライス像等を無侵襲で得るようにして
いる。
An apparatus that performs biological diagnosis using the above-mentioned principle processes the electromagnetic waves of the same frequency as the above induced after the above-mentioned resonance absorption, and calculates the nuclear density, longitudinal relaxation time TI, transverse relaxation time T2. Diagnostic information that reflects information such as flow and chemical shift, such as slice images of a subject, can be obtained non-invasively.

そして、磁気共鳴による診断情報の収集は、静磁場中に
配置した被検体の全部位を励起し且つ信号収集すること
ができるものであるが、装置構成上の制約やイメージン
グ像の臨床上の要請から、実際の装置としては特定の部
位に対する励起とその信号収集とを行うようにしている
Collecting diagnostic information by magnetic resonance can excite all parts of a subject placed in a static magnetic field and collect signals, but there are limitations in the equipment configuration and clinical requirements for imaging images. Therefore, in an actual device, a specific part is excited and its signal is collected.

この場合、イメージング対象とする特定部位は、一般に
ある厚さを持ったスライス部位であるのが通例であり、
このスライス部位からのエコー信号やFID信号の磁気
共鳴信号(MR倍信号を多数回のデータエンコード過程
を実行することにより収集し、これらデータ群を、例え
ば2次元フーリエ変換法により画像再構成処理すること
により前記特定スライス部位の画像を生成するようにし
ている。
In this case, the specific region to be imaged is generally a sliced region with a certain thickness;
Magnetic resonance signals (MR multiplied signals) of echo signals and FID signals from this slice site are collected by performing a data encoding process many times, and these data groups are subjected to image reconstruction processing using, for example, a two-dimensional Fourier transform method. By doing so, an image of the specific slice region is generated.

第6図はこの種の磁気共鳴イメージング装置の全体構成
を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing the overall configuration of this type of magnetic resonance imaging apparatus.

第6図に示すように、被検体Pを内部に収容することが
できるようになっているマグネットアッセンブリMAと
して、常電導又は超電導方式による静磁場コイル1と、
磁気共鳴信号の誘起部位の位置情報付与のための傾斜磁
場を発生するためのx、y、z軸の傾斜磁場発生コイル
2と、回転高周波磁場を送信すると共に誘起された磁気
共鳴信号(MR倍信号を検出するための送受信系である
例えば送信コイル及び受信コイルからなるプローブ3と
を有し、超電導方式であれば冷媒の供給制御系を含むも
のであって主として静磁場電源の通電制御を行う静磁場
制御系4、RFパルスの送信制御を行う送信器5、誘起
MR信号の受信器り御を行う受信器6、x、y、z軸の
傾斜磁場発生コイル2のそれぞれの励磁制御を行うX軸
、Y軸、Z軸傾斜磁場電源7,8.9、データ収集のた
めのパルスシーケンスを実施することができるシーケン
サ10、これらを制御すると共に検出信号の信号処理及
びその表示を行うコンピュータシステム11により構成
されている。
As shown in FIG. 6, a magnet assembly MA capable of accommodating a subject P therein includes a static magnetic field coil 1 using a normal conduction or superconductivity method;
A gradient magnetic field generating coil 2 for x, y, and z axes generates a gradient magnetic field for providing positional information of an induced site of a magnetic resonance signal, and a magnetic resonance signal (MR multiplication) that transmits a rotating high-frequency magnetic field and It has a transmitting/receiving system for detecting signals, for example, a probe 3 consisting of a transmitting coil and a receiving coil, and if it is a superconducting type, it includes a refrigerant supply control system and mainly controls the energization of the static magnetic field power source. The static magnetic field control system 4, the transmitter 5 that controls the transmission of RF pulses, the receiver 6 that controls the receiver of induced MR signals, and the excitation control of the gradient magnetic field generating coils 2 of the x, y, and z axes. X-axis, Y-axis, and Z-axis gradient magnetic field power supplies 7, 8.9, a sequencer 10 capable of implementing a pulse sequence for data collection, and a computer system that controls these and performs signal processing of detection signals and display thereof. 11.

ここで、データ収集の手順としては、送信器5を駆動し
、プローブ3の送信コイルから回転磁場のRFパルス(
90@パルス、180@パルス)を加えると共に傾斜磁
場電源7,8.9を駆動して傾斜磁場発生コイル2から
は傾斜磁場Gx。
Here, as a data collection procedure, the transmitter 5 is driven, and the RF pulse of the rotating magnetic field (
90@pulse, 180@pulse) are applied, and the gradient magnetic field power supplies 7, 8.9 are driven to generate a gradient magnetic field Gx from the gradient magnetic field generating coil 2.

Gy、Gzをスライス用1位相エンコード用、リード用
として加え、特定部位からの信号をプローブ3の受信コ
イルで収集する。このシーケンスを所定回数繰返して実
行してデータ群を得、このデータ群により画像を生成す
るようにしている。
Gy and Gz are added for 1-phase encoding for slicing and for reading, and the signal from a specific region is collected by the receiving coil of probe 3. This sequence is repeated a predetermined number of times to obtain a data group, and an image is generated from this data group.

ここで、磁気共鳴イメージングにおける高画質を得るた
めの条件について考察する。すなわち、静磁場が不均一
であると、それに起因して空間内の各点におけるMR倍
信号位相が乱れ、画像に歪み等を生ずる。このため、撮
影領域に空間的に高均一な静磁場を作ることが重要であ
る。ところが、静磁場コイルのみで均一な静磁場を作る
ことは、静磁場コイルの製作上非常に困難である。また
、一般に、静磁場の均一性は磁気共鳴イメージング装置
の周囲に磁性体が存在するか否か、その磁性体がどのよ
うに配置されているかによって変化してしまう。
Here, we will discuss the conditions for obtaining high image quality in magnetic resonance imaging. That is, if the static magnetic field is non-uniform, the MR multiplication signal phase at each point in space is disturbed due to it, causing distortion etc. in the image. For this reason, it is important to create a spatially highly uniform static magnetic field in the imaging area. However, it is extremely difficult to produce a uniform static magnetic field using only static magnetic field coils. Furthermore, in general, the uniformity of the static magnetic field changes depending on whether or not there is a magnetic body around the magnetic resonance imaging apparatus and how the magnetic body is arranged.

したがって、仮に、特定の環境下において、静磁場コイ
ルのみで均一な静磁場を作ることができたとしても、多
様な周囲環境に対応することは非常に困難なことである
。このような不具合を解消するために、静磁場の均一性
方正用として複数組の補正用コイル(以下「シムコイル
」と称する。)を、静磁場生成空間内に配置し、これら
に電源(以下「シム電源」と称する。)からそれぞれ適
当な電流を供給することにより、静磁場の不均一性を補
正しようとする手段が一般に採用されている。この場合
、シムコイルによって発生される磁場に対しては、静磁
場の均−性並びに静磁場の時間に対する安定性が良好で
あることが要求されため、シム電源としては、定電流型
の電源が使用される。
Therefore, even if it were possible to create a uniform static magnetic field using only static magnetic field coils under a specific environment, it would be extremely difficult to deal with a variety of surrounding environments. In order to eliminate such problems, multiple sets of correction coils (hereinafter referred to as "shim coils") for uniformity of the static magnetic field are placed in the static magnetic field generation space, and these are connected to a power source (hereinafter referred to as "shim coil"). Generally, a method is employed to correct the non-uniformity of the static magnetic field by supplying appropriate currents from respective shim power sources (referred to as ``shim power supplies''). In this case, the magnetic field generated by the shim coil requires good uniformity of the static magnetic field and good stability over time, so a constant current type power source is used as the shim power source. be done.

上記において、シムコイルは、静磁場生成空間内に配置
しているために傾斜磁場コイルと磁気的に結合すること
になる。換言すれば、相互インダクタンスMがあること
を意味する。そのため、電磁誘導の法則が作用して傾斜
磁場コイルによって傾斜磁場が発生させられたときには
、シムコイルには磁束が鎖交し、これを打つ消そうとす
る極性に電圧が誘起される。この誘起電圧V1は、傾斜
磁場コイルに流される電流1 (t)を用いて、おおむ
ね下記(1)式にて表わされる。
In the above, since the shim coil is arranged in the static magnetic field generation space, it is magnetically coupled to the gradient magnetic field coil. In other words, it means that there is a mutual inductance M. Therefore, when the law of electromagnetic induction acts and a gradient magnetic field is generated by a gradient magnetic field coil, magnetic flux interlinks with the shim coil, and a voltage is induced with a polarity that attempts to cancel it. This induced voltage V1 is approximately expressed by the following equation (1) using a current 1 (t) flowing through the gradient magnetic field coil.

Vl−−M・di(t)/dt    ・・・(1)こ
の電圧V1の大きさ及び時間の長さは上記(1)式より
明らかなように、相互インダクタンスMの大きさ及び電
流r (t)の時間変化量の大きさによるが、一般に、
シム電源にとっては非常に大きな負荷条件の変化として
認識されるものである。例えば、相互インダクタンスM
が10μH1電流I (t)としては1m5ecの立上
り時間にて10OAの電流が流れるときを例にとると、
上記式による電圧v1は、−1Vとなる。
Vl--M・di(t)/dt (1) As is clear from the above equation (1), the magnitude of this voltage V1 and the length of time are determined by the magnitude of mutual inductance M and the current r ( Although it depends on the magnitude of the time change amount of t), in general,
For the shim power supply, this is recognized as a very large change in load conditions. For example, the mutual inductance M
For example, when the current I (t) is 10 μH and a current of 10 OA flows with a rise time of 1 m5 ec,
The voltage v1 according to the above formula is -1V.

(発明が解決しようとする課題) このように、静磁場均一性のために設けているシムコイ
ルと、傾斜磁場コイルとは、磁気的に結合しているので
、傾斜磁場コイルにより傾斜磁場を発生する度にシム電
源は一時的に定電流動作をすることができなくなりシム
コイルに過渡的な電流つまりカップリング電流が流れて
しまう、という現象が起きていた。このようなカップリ
ング電流が流れると、シムコイル及びシム電源により均
一性を確保した静磁場であってもその均一性が一時的に
乱れてしまうので、結局のところ画像の歪み等の悪影響
が生ずるという問題点があった。
(Problem to be solved by the invention) In this way, the shim coil provided for static magnetic field uniformity and the gradient magnetic field coil are magnetically coupled, so the gradient magnetic field is generated by the gradient magnetic field coil. On many occasions, the shim power supply was temporarily unable to operate at a constant current, causing a transient current, or coupling current, to flow through the shim coil. When such a coupling current flows, the uniformity of the static magnetic field, which has been ensured by the shim coil and shim power supply, is temporarily disturbed, resulting in negative effects such as image distortion. There was a problem.

そこで本発明の目的は、静磁場の均一性を乱すことがな
く高画質の画像を得ることを可能とした磁気共鳴イメー
ジング装置を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide a magnetic resonance imaging apparatus that can obtain high-quality images without disturbing the uniformity of the static magnetic field.

[発明の構成] (課題を解決するための手段) 本発明は上記課題を解決し且つ目的を達成するために次
のような手段を講じた構成としている。
[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) The present invention has a structure in which the following means are taken to solve the above problems and achieve the objects.

すなわち、本発明は静磁場磁石による静磁場内に配置さ
れた被検体に対して傾斜磁場コイルによる傾斜磁場及び
送受信系による励起用磁場を作用させることにより前記
被検体の特定部位に磁気共鳴現象を生じせしめ、該部位
から誘起した磁気共鳴信号を収集して前記部位の診断情
報を得るようにした磁気共鳴イメージング装置において
、前記静磁場の不均一性を補正するためのシムコイルと
、このシムコイルと前記傾斜磁場コイルとのカップリン
グにより前記シムコイルに誘起する電圧を打消すための
キャンセルコイルとを具備したことを特徴とする。
That is, the present invention causes a magnetic resonance phenomenon to occur in a specific part of the subject by applying a gradient magnetic field by a gradient magnetic field coil and an excitation magnetic field by a transmitting/receiving system to the subject placed in a static magnetic field by a static magnetic field magnet. The magnetic resonance imaging apparatus includes a shim coil for correcting non-uniformity of the static magnetic field; The present invention is characterized by comprising a canceling coil for canceling the voltage induced in the shim coil by coupling with the gradient magnetic field coil.

(作用) このような構成によれば、シムコイルに適宜の電流を流
すことにより静磁場の不均一性を補正することができる
上、傾斜磁場コイルを運転する際に傾斜磁場コイルとシ
ムコイルとの磁気的な結合による誘起電圧は、キャンセ
ルコイルに誘起する電圧により相殺することができ、よ
って、静磁場の均一性を乱すことがなく高画質の画像が
得られる。
(Function) According to such a configuration, non-uniformity of the static magnetic field can be corrected by passing an appropriate current through the shim coil, and when the gradient magnetic field coil is operated, the magnetic field between the gradient magnetic field coil and the shim coil can be corrected. The induced voltage caused by this coupling can be canceled out by the voltage induced in the cancellation coil, and therefore, a high-quality image can be obtained without disturbing the uniformity of the static magnetic field.

(実施例) 以下本発明にかかる磁気共鳴イメージング装置の一実施
例を、その要部である傾斜磁場コイル及びシムコイルと
、新規なる構成であるキャンセルコイルとの関係につい
て説明する。
(Embodiment) An embodiment of the magnetic resonance imaging apparatus according to the present invention will be described below with respect to the relationship between the gradient magnetic field coil and shim coil, which are the main parts, and the cancellation coil, which is a new configuration.

第1図の構成は、x、y、z軸の傾斜磁場電源7.8.
9に接続される傾斜磁場コイル2X。
The configuration of FIG. 1 includes gradient magnetic field power supplies 7.8.
Gradient field coil 2X connected to 9.

2Y、2Z及び3つのシムコイル12,13゜14がそ
れぞれ相互にカップリングを起こしている場合に適用さ
れる概念的な構成例であり、X。
This is a conceptual configuration example applied when 2Y, 2Z, and three shim coils 12, 13, and 14 are coupled to each other, and X.

Y、z軸の傾斜磁場コイル2X、2Y、2Zにそれぞれ
傾斜磁場コイル側キャンセルコイル2x。
The gradient magnetic field coils 2X, 2Y, and 2Z of the Y and z axes each have gradient magnetic field coil side canceling coils 2x.

2y、2zを設け、3つのシムコイル12.13゜14
にシムコイル側キャンセルコイル12x。
2y and 2z are provided, and three shim coils 12.13°14
Shim coil side cancellation coil 12x.

12y、12z、13x、13y、13z。12y, 12z, 13x, 13y, 13z.

14x、14y、14zを設けた構成としている。14x, 14y, and 14z are provided.

ここで、x、y、z軸の傾斜磁場コイル2X。Here, the gradient magnetic field coils 2X for the x, y, and z axes.

2Y、2Zと、3つのシムコイ、+I/12,13゜1
4との相互インダクタンスがM (M xi、 M y
l。
2Y, 2Z, and three simcois, +I/12, 13°1
The mutual inductance with 4 is M (M xi, M y
l.

Mzl、 Mx2. My2. Mz2. Mx3. 
My3. Mz3)であるとき、傾斜磁場コイル側キャ
ンセルコイル2x、2y、2zと、シムコイル側キャン
セルコイル12x、12y、12z、13x、13y。
Mzl, Mx2. My2. Mz2. Mx3.
My3. Mz3), the gradient magnetic field coil side canceling coils 2x, 2y, 2z and the shim coil side canceling coils 12x, 12y, 12z, 13x, 13y.

13z、14x、14y、14zとの相互インダクタン
スは、上述とは逆の極性である−M(−Mxl、  −
Myl、  −Mzl、  −Mx2. −My2゜−
Mz2.− Mx3.− My3. − Mz3)とな
るように定められている。
The mutual inductance with 13z, 14x, 14y, and 14z is -M(-Mxl, -
Myl, -Mzl, -Mx2. -My2゜-
Mz2. - Mx3. -My3. - Mz3).

そして、第1シムコイル12及びそのシムコイル側キャ
ンセルコイル12x、12y、12zとは直列接続され
て第1シム電源15に接続され、第2シムコイル13及
びそのシムコイル側キャンセルコイル13x、13y、
13zとは直列接続されて第2シム電源16に接続され
、第3シムコイル14及びそのシムコイル側キャンセル
コイル14x、14y、14zとは直列接続されて第3
シム電源17に接続されている。ここで、第2図は第1
図の具体例な結線図である。
The first shim coil 12 and its shim coil side cancellation coils 12x, 12y, 12z are connected in series and connected to the first shim power supply 15, and the second shim coil 13 and its shim coil side cancellation coils 13x, 13y,
13z is connected in series to the second shim power supply 16, and the third shim coil 14 and its shim coil side cancellation coils 14x, 14y, 14z are connected in series to the second shim power source 16.
It is connected to the shim power supply 17. Here, Figure 2 is the first
It is a specific example wiring diagram of a figure.

また、第3図はX軸傾斜磁場コイル2Xと、3つのシム
コイル12,13.14とがそれぞれ相互にカップリン
グを起こす場合の例であり、傾斜磁場コイル側キャンセ
ルコイル2Xを、2xl。
Further, FIG. 3 shows an example in which the X-axis gradient magnetic field coil 2X and three shim coils 12, 13.14 each cause coupling with each other, and the gradient magnetic field coil side cancellation coil 2X is 2xl.

2X2,2x3として分割構成し、X軸の傾斜磁場コイ
ル2Xと3つのシムコイル12,13゜14との相互イ
ンダクタンスM xl、 M x2. M x3に対し
、傾斜磁場コイル側キャンセルコイル2X112x2.
2x3とシムコイル側キャンセルコイル12x、13x
、14xとによる相互インダクタンス−M xl、  
−M x2. − M x3を対応させている。
The mutual inductance between the X-axis gradient magnetic field coil 2X and the three shim coils 12, 13°14 is divided into 2X2 and 2x3, and the mutual inductance M xl, M x2. M x 3, gradient magnetic field coil side cancellation coil 2 x 112 x 2.
2x3 and shim coil side cancellation coil 12x, 13x
, 14x and the mutual inductance −M xl,
-M x2. - Mx3 is supported.

第4図は第3図の変形例であって、第2図のX軸傾斜磁
場コイル2Xと3つのシムコイル12゜13.14との
関係のものに相当する。
FIG. 4 is a modification of FIG. 3, and corresponds to the relationship between the X-axis gradient magnetic field coil 2X and three shim coils 12.degree. 13.14 in FIG.

第5図は、X、Y、Z軸傾斜磁場コイル2X。Figure 5 shows the X, Y, and Z axis gradient magnetic field coils 2X.

2Y、2Z及び1つのシムコイル12とがそれぞれ相互
にカップリングを起こしている場合に適用される構成例
であり、x、y、z軸の傾斜磁場コイル2X、2Y、2
Zの傾斜磁場コイル側キャンセルコイル2x、2y、2
zとシムコイル側キャンセルコイル12x、12y、1
2zとにより、x、y、z軸の傾斜磁場コイル2X、2
Y、2Zと1つのシムコイル12とによる相互インダク
タンスM xi、 M yl、 M zlに対し、傾斜
磁場コイル側キャンセルコイル2x、2y、2zとシム
コイル側キャンセルコイル12x、12y、12zとに
よる相互インダクタンス−Mxl、 −Myl、 −M
zlを対応させている。
This is a configuration example applied when 2Y, 2Z, and one shim coil 12 are coupled to each other, and the gradient magnetic field coils 2X, 2Y, 2
Z gradient magnetic field coil side cancellation coils 2x, 2y, 2
z and shim coil side cancellation coils 12x, 12y, 1
2z, the gradient magnetic field coils 2X, 2 of the x, y, and z axes are
Mutual inductance M xi, M yl, M zl due to Y, 2Z and one shim coil 12, mutual inductance -Mxl due to gradient magnetic field coil side cancellation coils 2x, 2y, 2z and shim coil side cancellation coils 12x, 12y, 12z , -Myl, -M
zl is supported.

ここで、傾斜磁場コイル側キャンセルコイル2 x +
  2 y 、2 Zの自己インダクタンス、抵抗は、
傾斜磁場コイル2X、2Y、2Zのそれに比べて十分に
小さいものとなっている。また、シムコイル側キャンセ
ルコイル(12x、  12y。
Here, gradient magnetic field coil side cancellation coil 2 x +
The self-inductance and resistance of 2 y and 2 Z are
It is sufficiently smaller than that of the gradient magnetic field coils 2X, 2Y, and 2Z. Also, the shim coil side cancellation coil (12x, 12y).

12z)、(13x、  13y、13z)、(14x
、14y、14z)の自己インダクタンス、抵抗は、3
つのシムコイル12,13.14のそれに比べて十分に
小さいものとなっている。
12z), (13x, 13y, 13z), (14x
, 14y, 14z), the self-inductance and resistance are 3
It is sufficiently smaller than that of the two shim coils 12, 13, and 14.

以上の如くの構成であれば、例えば、第1図又は第2図
において、シムコイル12,13.14に(1)式の電
圧Vlが総体的に誘起されたときには、シムコイル側キ
ャンセルコイル12x。
With the above configuration, for example, in FIG. 1 or 2, when the voltage Vl of equation (1) is induced in the shim coils 12, 13, and 14 as a whole, the shim coil side canceling coil 12x.

12y、12z、13x、13y、13z。12y, 12z, 13x, 13y, 13z.

14x、14y、14zにも総体的に電圧■2(lV2
1−IVI lであッテ−V2− V l )が誘起さ
れ、vlはvlによりキャンセルされることになる。従
って、シム電源15,16.17には同等電圧が印加さ
れないことになる。この結果、傾斜磁場コイル2X、2
y、2Zにて傾斜磁場が発生させられても、シム電源1
5,16.17にとって負荷条件は変化しないので、シ
ム電源15゜16.17は常に定電流動作をすることが
でき、シムコイル12,13.14にカップリング電流
は流れないようになる。このように、カップリング電流
がながれないので、静磁場の均一性が一時的に乱れてし
まうことはなくなり、画質の劣化は生じないものである
14x, 14y, and 14z also have an overall voltage of ■2 (lV2
1-IVI l induces atte-V2- V l ), and vl is canceled by vl. Therefore, equivalent voltages are not applied to the shim power supplies 15, 16, and 17. As a result, the gradient magnetic field coils 2X, 2
Even if a gradient magnetic field is generated at y, 2Z, the shim power supply 1
Since the load conditions for the shim coils 12, 13, and 17 do not change, the shim power source 15, 16, and 17 can always perform constant current operation, and no coupling current flows in the shim coils 12, 13, and 14. In this way, since no coupling current flows, the uniformity of the static magnetic field is not temporarily disturbed, and image quality does not deteriorate.

なお、上記の例では、3つのシムコイルヲ有スる例につ
いて説明しているが、その数は特定するものではなく、
また、キャンセルコイルの組合せ例についても特定する
ものではない。この池水発明の要旨を逸脱しない範囲で
種々変形して実施できるものである。
Note that although the above example describes an example where there are three shim coils, the number is not specified;
Furthermore, examples of combinations of canceling coils are not specified. The invention can be modified in various ways without departing from the gist of the invention.

[発明の効果] 以上のように本発明では、静磁場の不均一性を補正する
ためのシムコイルと、このシムコイルと前記傾斜磁場コ
イルとのカップリングにより前記シムコイルに誘起する
電圧を打消すためのキャンセルコイルとを具備したこと
により、シムコイルに適宜の電流を流すことにより静磁
場の不均一性を補正することができる上、傾斜磁場コイ
ルを運転する際に傾斜磁場コイルとシムコイルとの磁気
的な結合による誘起電圧は、キャンセルコイルに誘起す
る電圧により相殺することができ、よって、静磁場の均
一性を乱すことがなく高画質の画像が得られる。
[Effects of the Invention] As described above, the present invention includes a shim coil for correcting the non-uniformity of a static magnetic field, and a shim coil for canceling the voltage induced in the shim coil by the coupling between the shim coil and the gradient magnetic field coil. By equipping the shim coil with a cancellation coil, it is possible to correct the non-uniformity of the static magnetic field by passing an appropriate current through the shim coil, and when operating the gradient magnetic field coil, the magnetic field between the gradient magnetic field coil and the shim coil can be adjusted. The induced voltage due to the coupling can be canceled by the voltage induced in the canceling coil, so that a high-quality image can be obtained without disturbing the uniformity of the static magnetic field.

よって本発明によれば、静磁場の均一性を乱すことがな
く高画質の画像を得ることを可能とした磁気共鳴イメー
ジング装置を提供できる。
Therefore, according to the present invention, it is possible to provide a magnetic resonance imaging apparatus that makes it possible to obtain high-quality images without disturbing the uniformity of the static magnetic field.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明にかかる磁気共鳴イメージング装置にお
けるその要部である傾斜磁場コイル及びシムコイルとキ
ャンセルコイルとの概念的な構成例を示す図、第2図は
第1図の具体例を示す図、第3図〜第5図はそれぞれ他
の実施例を示す図、第6図は磁気共鳴イメージング装置
の全体を示す図である。 MA・・・マグネットアッセンブリ、1・・・静磁場コ
イル、2・・・x、y、z軸の傾斜磁場発生コイル(2
X、2Y、2Z) 、2x、2y、2z−・・傾斜磁場
コイル側キャンセルコイル、3・・・プローブ、4・・
・静磁場制御系、5・・・送信器、6・・・受信器、7
・・・X軸傾斜磁場電源、8・・・Y軸傾斜磁場電源、
9・・・Z軸傾斜磁場電源、10・・・シーケンサ、1
1・・・コンピュータシステム、12,13゜14・・
・シムコイル、12 x、  12 y、  12 z
。 13x、13y、13z、14x、14y。 14・・・シムコイル側キャンセルコイル、15゜16
.17・・・シム電源。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第1図 第2 図 第6図
FIG. 1 is a diagram showing a conceptual configuration example of a gradient magnetic field coil, a shim coil, and a cancellation coil, which are the main parts of a magnetic resonance imaging apparatus according to the present invention, and FIG. 2 is a diagram showing a specific example of FIG. 1. , FIG. 3 to FIG. 5 are views showing other embodiments, respectively, and FIG. 6 is a view showing the entire magnetic resonance imaging apparatus. MA... Magnet assembly, 1... Static magnetic field coil, 2... Gradient magnetic field generating coil for x, y, and z axes (2
X, 2Y, 2Z), 2x, 2y, 2z-... Gradient magnetic field coil side cancellation coil, 3... Probe, 4...
・Static magnetic field control system, 5... Transmitter, 6... Receiver, 7
...X-axis gradient magnetic field power supply, 8...Y-axis gradient magnetic field power supply,
9...Z-axis gradient magnetic field power supply, 10...Sequencer, 1
1...computer system, 12,13゜14...
・Shim coil, 12 x, 12 y, 12 z
. 13x, 13y, 13z, 14x, 14y. 14...Shim coil side cancellation coil, 15°16
.. 17...Sim power supply. Applicant's agent Patent attorney Takehiko Suzue Figure 1 Figure 2 Figure 6

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 静磁場磁石による静磁場内に配置された被検体に対して
傾斜磁場コイルによる傾斜磁場及び送受信系による励起
用磁場を作用させることにより前記被検体の特定部位に
磁気共鳴現象を生じせしめ、該部位から誘起した磁気共
鳴信号を収集して前記部位の診断情報を得るようにした
磁気共鳴イメージング装置において、前記静磁場の不均
一性を補正するためのシムコイルと、このシムコイルと
前記傾斜磁場コイルとのカップリングにより前記シムコ
イルに誘起する電圧を打消すためのキャンセルコイルと
を具備したことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置
A magnetic resonance phenomenon is caused in a specific part of the subject by applying a gradient magnetic field by a gradient magnetic field coil and an excitation magnetic field by a transmitting/receiving system to a subject placed in a static magnetic field by a static magnetic field magnet, and The magnetic resonance imaging apparatus collects magnetic resonance signals induced from the magnetic resonance imaging apparatus to obtain diagnostic information of the site, and the magnetic resonance imaging apparatus includes a shim coil for correcting non-uniformity of the static magnetic field, and a combination of the shim coil and the gradient magnetic field coil. A magnetic resonance imaging apparatus comprising a canceling coil for canceling a voltage induced in the shim coil by coupling.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006097864A1 (en) * 2005-03-17 2006-09-21 Koninklijke Philips Electronics, N.V. Minimum energy shim coils for magnetic resonance
WO2007009956A1 (en) * 2005-07-20 2007-01-25 Siemens Aktiengesellschaft Magnetic resonance device comprising an asymmetrical cylindrical gradient coil and at least one asymmetrical shim-coil
JP2013031664A (en) * 2011-08-02 2013-02-14 Siemens Ag Local coil for imaging system, and method for shimming and/or uniforming magnetic field in imaging system with local coil

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