JPH0252638A - 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（Ｍ　Ｒ：　ｍａｇｎｅｔｉｃｒｅ
ｓｏｎａｎｃｅ）現象を利用して被検者（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する。

（従来の技術） 磁気共鳴現象は、静磁場中に置か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讃２πシ０．シ０　
；ラーモア周波数）で共鳴する。

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、Ｈ，は静磁場強度である。

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Ｔｌ、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
例えば被検者のスライス像等を無侵襲で得るようにして
いる。

そして、磁気共鳴による診断情報の収集は、静磁場中に
配置した被検者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
。

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。

例えば、第８図はこの種の装置の構成を示す本体断面図
であり、超電導コイル、常電導コイル。

永久磁石のいずれか又はその組合せよりなる静磁場磁石
１は、その内部に水平方向に伸びる被検者配置空間を形
成している。そして、この被検者配置空間内には、Ｘ軸
、Ｙ軸、Ｚ軸方向にそれぞれ線形傾斜磁場を発生するた
めのＸ軸傾斜磁場コイル、Ｙ軸傾斜磁場コイル、Ｚ軸傾
斜磁場コイルを持つ傾斜磁場コイルユニット２が配置さ
れ、この傾斜磁場ユニット２内には送受信ユニット３が
配置されている。

以上の如くの本体構成にあって、被検者Ｐの頭部を撮影
するには、図示しない寝台における天板４をスライドさ
せ、天板４に載置されている被検者Ｐの頭部ＰＨを送受
信ユニット３内に置く。そして、静磁場磁石１による静
磁場下にあって、傾斜磁場ユニット２により、Ｘ軸傾斜
磁場、Ｙ軸傾斜磁場、２軸傾斜磁場を例えば２次元フー
リエ変換法であればスライス用傾斜磁場、エンコード用
傾斜磁場、リード用傾斜磁場として与えるともに、送受
信ユニット３による励起用磁場を印加することにより頭
部ＰＨの特定部位に磁気共鳴現象を生じせしめ、これに
よって誘起した磁気共鳴信号を送受信ユニット３により
検出し、上述したように信号処理を施すことにより断層
像等の画像を得ることができるようになる。

（発明が解決しようとする課題） 上述において、傾斜磁場コイルユニットによるＸ軸傾斜
磁場、Ｙ軸傾斜磁場、Ｚ軸傾斜磁場はそれぞれパルス磁
場であり、このパルス磁場を多数回印加することになる
。このパルス磁場の発生に際しては、コイルに流す電流
と静磁場との電磁力により、上記電流に対応した力を傾
斜磁場コイルユニットは受けることになり、変形するこ
とになる。

上述の変形は、傾斜磁場コイルユニットの振動及びそれ
に伴、って騒音を招き、被検者の居住性を損うばかりか
送受信ユニット等の固定状態を損わせ、画質の劣化を招
くことになった。

そこで本発明の目的は、画質の劣化を防止し得且つ居住
性の良い磁気共鳴イメージング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） 本発明による磁気共鳴イメージング装置は、内部に被検
者を配置することができる筒体を、傾斜磁場コイルユニ
ットに近接し且つその被検者配置空間側に配置すると共
に、当該筒体に前記傾斜磁場コイルユニットと略同じコ
イルパターンを設けたことを特徴とする。

（作用） このような構成において、筒体のコイルパターンに対し
、傾斜磁場コイルユニットと逆方向に電流を流すことに
より、傾斜磁場コイルユニットによる力と筒体による力
とは互いに相殺され、振動及びそれに伴う騒音を抑制す
ることができ、居住性を確保し得且つ画質の劣化を防止
することができる。

（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
例を図面を参照して説明する。第１図は本実施例装置の
本体断面図であり、以下、第８図と異なる部分のみを説
明する。

すなわち、本実施例装置にあっては、内部に被検者Ｐを
配置することができる筒５Ａを、傾斜磁場コイルユニッ
ト２に近接し且つその被検者配置空間側に配置すると共
に、当該筒５Ａに傾斜磁場コイルユニット２と略同じコ
イルパターン５Ｂを設けた構成とし、また、静磁場磁石
ｌの開口部と筒５Ａの開口端部とをフランジ６により閉
塞した構成としている。

上記において、筒５Ａ及びコイルパターン５Ｂは一体で
あり、この一体物を振動相殺ユニット５と称することに
する。この振動相殺ユニット５の筒５Ａは、軸方向寸法
及び径は異なるものの傾斜磁場コイルユニット２と同じ
形態をとっている。

つまり、傾斜磁場コイルユニット２は、巻枠２Ａに対し
傾斜磁場コイル２Ｂを設けており、ここで、巻枠２Ａと
筒５Ａとは対応し、傾斜磁場コイル２Ｂとコイルパター
ン５Ｂとが対応している。

ただし、筒５Ａは、巻枠２Ａを含む傾斜磁場コイルユニ
ット２をその内部に収容するものであり、且つフランジ
６により閉塞するものであるから、巻枠２Ａよりも小さ
い径を有し、長い軸方向寸法を有している。第２図は傾
斜磁場コイルユニット２の斜視図であり、傾斜磁場コイ
ル２ＢにおけるＸ軸傾斜磁場コイルＧｘを省略している
。そして、振動相殺ユニット５もほぼ同じ構成をとって
いる。

なお、図示では、傾斜磁場コイルユニット２における傾
斜磁場コイル２Ｂを、巻枠２Ａの内径側に巻装し、振動
相殺ユニット５におけるコイル、＜ターン５Ｂを、筒５
Ａの外径側に巻装しているが、これに特定されるもので
はなく、例えば、傾斜磁場コイル２Ｂ（コイルパターン
５Ｂ）を巻枠２（筒５Ａ）内に埋め込んだ構成としても
よい。

以上の如くの構成の作用を説明する。先ず、傾斜磁場コ
イルユニット・２における力の発生について第３図〜第
７図を参照して説明する。第３図はＹ軸傾斜磁場コイル
ＧＹの場合を示しており、静磁場Ｈの下でＹ軸傾斜磁場
コイルＧＹに電流Ｉを流すと、電磁力Ｆを受けることに
なる。この力Ｆにより、傾斜磁場コイルユニット２は、
第５図に示すように曲げられる。

これにより、傾斜磁場コイルユニット２は、振動を発生
し騒音を発生することになる。Ｘ軸傾斜磁場コイルにつ
いても全く同じように考えることができる。第４図はＺ
軸傾斜磁場コイルＣＺの場合を示しており、静磁場Ｈの
下でＺ軸傾斜磁場コイルＧＺに電流Ｉを流すと、電磁力
Ｆを受けることになる。この力Ｆにより、傾斜磁場コイ
ルユニット２は、第７図に示すように曲げられる。これ
により、傾斜磁場コイルユニット２は、振動を発生し騒
音を発生することになる。

今、振動相殺ユニット５にコイルパターン５Ｂを設けず
にただの筒５Ａである場合を考える。このとき、筒５は
、遮音壁として機能するが、傾斜磁場コイル２Ｂの発生
する騒音の音圧により、第５図に示すように、傾斜磁場
コイルユニ・ノド２と同じ形態で変形することが実験に
より確認されている。これでは、筒５も振動し、これが
音源となり、当初の目的は達成できない。

これに対し本実施例の如く傾斜磁場コイルユニット２に
振動相殺ユニット５とを近接設置し、この場合、両者の
コイル２Ｂ、５Ｂは同じノ（ターンとしている。よって
、傾斜磁場コイルユニ・ソト２を駆動するとき、振動相
殺ユニ・ソト５のコイル５Ｂに傾斜磁場コイル２Ｂと逆
向きに電流を流すことができる。

これは、次のようにして行う。すなわち、通常の傾斜磁
場発生系は、コンピュータからの）くルスシーケンスに
基づく指令を受け、パルスシーケンスの駆動波形を発生
する傾斜磁場駆動器と、これの出力を増幅するアンプと
、傾斜磁場コイル２Ｂとからなるが、新たに、傾斜磁場
駆動器からの出力を１／Ｎにする設定器と、この設定器
の出力を増幅するアンプとを設け、このアンプの出力を
振動相殺ユニット５のフィル５Ｂに供給する構成とする
。

上記の構成で、イメージングのために傾斜磁場駆動器が
動作すると、傾斜磁場コイルユニット２の傾斜磁場コイ
ル２Ｂは駆動され、同じく振動相殺ユニット５のコイル
５Ｂも駆動される。この状態で傾斜磁場コイルユニット
２は変形し、これによる騒音の音圧で振動相殺ユニット
５の筒５Ａは加振されるが、この加振と反対方向に筒５
Ａは、コイル５Ｂにより加振されるので、筒５Ａに流す
電流を適宜の値にすることにより、筒５Ａに作用する２
つの力が相殺され、筒５Ａひいては振動相殺ユニット５
は全く振動しないようになり、騒音の発生も防止するこ
とができるようになる。

また、振動相殺ユニット５の剛性を、傾斜磁場コイルユ
ニット２の剛性より小さくすることにより、振動相殺ユ
ニット５に流す電流を小さくすることができる。この場
合、傾斜磁場コイルユニット２により発生する磁場は、
筒５Ａにコイル５Ｂを設けない状盾よりも少し小さくな
るが、傾斜磁場コイル２Ｂに流す電流を大きくすること
により、必要とする磁場強度を得ることができる。この
関係を下記表に示す。

以上のように本実施例によれば、振動及び騒音を抑制で
きるので、信号の検出に悪影響を与えることがなく、ま
た、被検者の居住性を損わなくして、磁気共鳴による診
断を行うことができるようになるｄ 本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明
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。

［発明の効果］ 以上のように本発明では、内部に被検者を配置すること
ができる筒体を、傾斜磁場コイルユニットに近接し且つ
その被検者配置空間側に配置すると共に、当該筒体に前
記傾斜磁場コイルユニットと略同じコイルパターンを設
けたので、筒体のコイルパターンに対し、傾斜磁場コイ
ルユニットと逆方向に電流を流すことにより、傾斜磁場
コイルユニットによる力と筒体による力とは互いに相殺
され、振動及びそれに伴う騒音を抑制することができ、
居住性を確保することができる。

よって本発明によれば、居住性の良い磁気共鳴イメージ
ング装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる磁気共鳴イメージング装置の一
実施例の構成を示す本体断面図、第２図は同実施例にか
かる傾斜磁場コイルユニット及び振動相殺ユニットの構
成を示す斜視図、第３図及び第４図は傾斜磁場コイルの
力の発生を示す図、第５図〜第７図は傾斜磁場コイルユ
ニットと振動相殺ユニットとの力の作用を示す図、第８
図は従来例を示す本１体断面図である。 １・・・静磁場磁石、２・・・傾斜磁場コイルユニット
、２Ａ・・・巻枠、２Ｂ・・・傾斜磁場コイル、３・・
・送受信Ｂ 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第１図 茗 η嶋 シｔ１ ５階 図 図 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 内部に被検者を配置することができる筒体を、傾斜磁場
   コイルユニットに近接し且つその被検者配置空間側に配
   置すると共に、当該筒体に前記傾斜磁場コイルユニット
   と略同じコイルパターンを設けたことを特徴とする磁気
   共鳴イメージング装置。