JPH04231934A - 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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Publication number
JPH04231934A
JPH04231934A JP2415642A JP41564290A JPH04231934A JP H04231934 A JPH04231934 A JP H04231934A JP 2415642 A JP2415642 A JP 2415642A JP 41564290 A JP41564290 A JP 41564290A JP H04231934 A JPH04231934 A JP H04231934A
Authority
JP
Japan
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magnetic field
gradient magnetic
wire
magnetic resonance
field coil
Prior art date
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Pending
Application number
JP2415642A
Other languages
English (en)
Inventor
Masahiro Iizuka
飯 塚 正 弘
Hitoshi Yoshino
吉 野 仁 志
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.)
Hitachi Healthcare Manufacturing Ltd
Original Assignee
Hitachi Medical Corp
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Publication date
Application filed by Hitachi Medical Corp filed Critical Hitachi Medical Corp
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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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、核磁気共鳴(以下「N
MR」と略記する)現象を利用して被検体(人体)の所
望部位の断層像を得る磁気共鳴イメージング装置に関し
、特に被検体に傾斜磁場を与える傾斜磁場コイルから発
生する騒音を低減することができる磁気共鳴イメージン
グ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】磁気共鳴イメージング装置は、NMR現
象を利用して被検体中の所望の検査部位における原子核
スピン(以下単に「スピン」と称す)の密度分布、緩和
時間分布等を計測して、その計測データから被検体の任
意断面を画像表示するものである。そして、従来の磁気
共鳴イメージング装置は、図11に示すように、被検体
に静磁場及び傾斜磁場を与える磁場発生手段1と、上記
被検体の生体組織を構成する原子の原子核に核磁気共鳴
を起こさせるために高周波信号を照射する送信用高周波
コイル等を有する送信系と、上記核磁気共鳴により放出
されるエコー信号を検出する受信用高周波コイル2等を
有する受信系と、この受信系で検出したエコー信号を用
いて画像再構成演算を行う信号処理系3とを備えて成っ
ていた。なお、図11において、符号4は被検体を寝載
して上記磁場発生手段1の開口部内へ移動させるための
寝台である。また、図示は省略したが、上記磁場発生手
段1は、一様な静磁場を発生させるための静磁場発生磁
石と、この静磁場発生磁石の近傍に設けられ傾斜磁場を
発生させるための傾斜磁場コイルと、この傾斜磁場コイ
ルの近傍に設けられ被検体に対し核磁気共鳴を励起させ
るための高周波信号を照射する送信用高周波コイルとを
含んでいる。
【0003】このような磁気共鳴イメージング装置にお
ける従来の傾斜磁場コイル5は、図12及び図13に示
すように、例えば円板状に形成された一体物の絶縁板6
の片面に、X方向の傾斜磁場発生パターン(図12の実
線9参照)をなして切られた溝7aを有し、この溝7a
の中に例えば銅のより線から成る線材8aを図14に示
すように押しつぶすようにして嵌め込み、この線材8a
の一端を入力端とすると共に他端を出力端とする一電流
路を形成して、X方向傾斜磁場コイル9を構成していた
。また、上記絶縁板6の他の片面には、上記X方向の傾
斜磁場発生パターンに対して90度回転した形状のY方
向の傾斜磁場発生パターン(図12の破線10参照)を
なして切られた他の溝7bを有し、この溝7bの中に同
じく銅のより線から成る線材8bを図14に示すように
押しつぶすようにして嵌め込み、上記と同様に一電流路
を形成して、図12に破線で示すように、Y方向傾斜磁
場コイル10を構成していた。そして、上記のように形
成されたX方向及びY方向傾斜磁場コイル9,10を有
する絶縁板6の両面には、吸音部材11a,11bがそ
れぞれ貼り付けられており、上記各傾斜磁場コイル9,
10が溝7a,7bから脱落するのを防止すると共に、
線材8a,8bの振動により発生する騒音を吸収するよ
うになっている。さらに、上記絶縁板6の下面側には、
リング状に形成されたZ方向傾斜磁場コイル12が、そ
れらの間に吸音部材11bを介在させて取り付けられて
いる。そして、このように構成された傾斜磁場コイル5
は、図13及び図14に示すように、静磁場発生磁石と
しての例えば永久磁石13の片面に取り付けられたポー
ルピース14の外周部の環状突起部15に、コイル取付
け板16を介してネジ17により取り付けられている。
【0004】このような傾斜磁場コイル5を永久磁石1
3による静磁場空間の中に置いた状態で、X方向及びY
方向傾斜磁場コイル9,10に電流を流すと、フレミン
グの左手の法則により或る定まった方向に力が発生し、
上記の電流がパルス的に流れることから各傾斜磁場コイ
ル9,10の線材8a,8bは振動して、絶縁板6に形
成された溝7a,7bの内壁面をたたき、騒音が発生す
るものであった。これに対して、従来は、上記溝7a,
7bの幅よりやや大きい径の線材8a,8bを用い、こ
れを押しつぶすようにして溝7a,7bに嵌め込むと共
に、ある程度は遊びをもたせて上記線材8a,8bの振
動を非線形に伝達させるようにしたり、さらに吸音部材
11a,11bにより、上記線材8a,8bの振動によ
る騒音を吸収していた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来の磁気共鳴イメージング装置における傾斜磁場コイル
5においては、図13に示すように、ベース部材として
の絶縁板6が板状の一体物に形成されると共にこれに溝
7a,7bが切られているため、上記振動する線材8a
,8bは溝7a,7bの内壁面を直接たたくこととなり
、剛性を有する絶縁板6の打撃により大きな騒音が発生
するものであった。また、上記絶縁板6は、直径の大き
い例えば円板状に形成されているので、振動する線材8
a,8bによる溝7a,7bの内壁面に対する打撃音が
該絶縁板6を介して四方八方に拡がり、その騒音が拡大
されることがあった。従って、磁場発生手段1の内部に
形成された計測空間に位置する被検体に対して、上記騒
音の発生により不快感や不安感を与えることがあった。
【0006】そこで本発明は、このような問題点に対処
し、被検体に傾斜磁場を与える傾斜磁場コイルから発生
する騒音を低減することができる磁気共鳴イメージング
装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明による磁気共鳴イメージング装置は、被検体
に静磁場及び傾斜磁場を与える磁場発生手段と、上記被
検体の生体組織を構成する原子の原子核に核磁気共鳴を
起こさせるために高周波信号を照射する送信系と、上記
の核磁気共鳴により放出されるエコー信号を検出する受
信系と、この受信系で検出したエコー信号を用いて画像
再構成演算を行う信号処理系とを備えて成る磁気共鳴イ
メージング装置において、上記傾斜磁場を与える磁場発
生手段としての傾斜磁場コイルは、剛性が高く非磁性か
つ非導電性の材料から成るベース部材と、このベース部
材に結合され表面に傾斜磁場発生パターンをなして切ら
れた溝を有すると共にこの溝の内壁面には該溝に嵌め込
まれる線材の振動を吸収し非磁性かつ非導電性の材料で
できた緩衝保持部を形成して成る線材保持部材と、この
線材保持部材の表面に形成された溝に嵌め込まれた線材
とで構成したものである。
【0008】また、上記傾斜磁場コイルは、そのベース
部材と線材保持部材とを、それぞれ板状に形成すると共
に、該両者を複数層状に重ねて結合したものとしてもよ
い。
【0009】さらに、静磁場発生手段が永久磁石方式ま
たは常電導磁石方式のものにおいては、上記傾斜磁場コ
イルは、その全体形状を平板状に形成し、被検体の計測
空間を間に挟んで該計測空間の上下に対向して配置する
とよい。
【0010】さらにまた、静磁場発生手段が超電導磁石
方式のものにおいては、上記傾斜磁場コイルは、その全
体形状を円筒状に形成し、この円筒状の内部に被検体を
挿入するように構成するとよい。
【0011】
【作用】このように構成された磁気共鳴イメージング装
置は、剛性が高く非磁性かつ非導電性の材料から成るベ
ース部材と、このベース部材に結合され表面に傾斜磁場
発生パターンをなして切られた溝を有すると共にこの溝
の内壁面には該溝に嵌め込まれる線材の振動を吸収し非
磁性かつ非導電性の材料でできた緩衝保持部を形成して
成る線材保持部材と、この線材保持部材の表面に形成さ
れた溝に嵌め込まれた線材とで構成された傾斜磁場コイ
ルにより、検査対象の被検体に傾斜磁場を与えるように
動作する。これにより、上記溝内に嵌め込まれた線材が
パルス電流によって振動しても、その溝の内壁面に形成
された緩衝保持部により上記線材の振動が吸収される。 従って、上記線材が溝の内壁面をたたくことによる打撃
音を和らげ、傾斜磁場コイルから発生する騒音を低減す
ることができる。
【0012】
【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
詳細に説明する。図1は、本発明の磁気共鳴イメージン
グ装置における傾斜磁場コイル20の実施例を示す平面
図であり、図2はその中央横断面図であり、図3はその
一部を拡大して示す部分拡大断面図である。
【0013】まず、上記傾斜磁場コイル20が適用され
る磁気共鳴イメージング装置は、図11に示す従来例と
同様に、磁場発生手段1と、送信系と、受信系と、信号
処理系3とを備えて成る。上記磁場発生手段1は、被検
体に静磁場及び傾斜磁場を与えるもので、該被検体の周
りにその体軸方向または体軸と直交する方向に均一な静
磁場を発生させる静磁場発生磁石(図示省略)と、被検
体にX,Y,Zの三軸方向の傾斜磁場を印加するためX
,Y,Zの三軸方向に形成された傾斜磁場コイル(図示
省略)とを内蔵している。なお、上記静磁場発生磁石と
しては、被検体の周りのある広がりをもった空間に永久
磁石方式又は常電導磁石方式或いは超電導磁石方式の磁
場発生手段が配置されている。
【0014】送信系は、被検体の生体組織を構成する原
子の原子核に核磁気共鳴を起こさせるために高周波信号
を照射するもので、図示省略したが上記傾斜磁場コイル
の内側にて被検体に近接して配置された送信用高周波コ
イルと、この送信用高周波コイルに高周波パルスを供給
する高周波発振器及び変調器並びに高周波増幅器等を有
して成る。
【0015】受信系は、被検体の生体組織の原子核の核
磁気共鳴により放出されるエコー信号(NMR信号)を
検出するもので、上記送信用高周波コイルから照射され
た高周波信号による被検体の応答の電磁波(NMR信号
)を検出するため該被検体に近接して配置された受信用
高周波コイル2と、図示省略したが増幅器及び直交位相
検波器並びにA/D変換器等を有して成る。
【0016】信号処理系3は、上記受信系で検出したエ
コー信号を用いて画像再構成演算を行うもので、上記エ
コー信号から得られた画像データをフーリエ変換し補正
係数計算像再構成等の処理を行う中央処理装置(CPU
)と、磁気ディスク及び磁気テープ等の記録装置と、得
られた任意断面の断層像データを画像表示するCRT等
のディスプレイ等を有して成る。
【0017】なお、図11において、符号4は被検体を
寝載して上記磁場発生手段1の開口部内へ移動させるた
めの寝台を示し、符号21は、前記送信用高周波コイル
に高周波パルスを供給するための高周波電源及び傾斜磁
場コイル20用の電源等を収容した装置ユニットを示し
、符号22は得られた磁気共鳴イメージング画像をフィ
ルム等に撮影するマルチフォーマットカメラを示してい
る。
【0018】ここで、本発明の特徴であり図11に示す
磁場発生手段1の内部に設けられた傾斜磁場コイル20
は、図1〜図3に示すように、ベース部材23と、線材
保持部材24a,24bと、線材8a,8bと、吸音部
材11a,11bとから成る。上記ベース部材23は、
この傾斜磁場コイル20を形成する基板となるもので、
剛性が高く非磁性かつ非導電性の材料、例えばガラス繊
維板又はフェノール樹脂板等から成り、円板状に形成さ
れている。
【0019】また、一方の線材保持部材24aは、X方
向傾斜磁場コイル9となる線材8aを保持するもので、
振動を吸収し非磁性かつ非導電性の材料、例えばゴム製
の板から成り、上記ベース部材23と同一直径の円板状
に形成され、その板面にはX方向の傾斜磁場発生パター
ン(図1の実線9参照)をなして切られた溝25aを有
している。さらに、他方の線材保持部材24bは、Y方
向傾斜磁場コイル10となる線材8bを保持するもので
、上記と同じく例えばゴム製の板から成ると共にベース
部材23と同一直径の円板状に形成され、その板面には
上記X方向の傾斜磁場発生パターンに対して90度回転
した形状のY方向の傾斜磁場発生パターン(図1の破線
10参照)をなして切られた溝25bを有している。
【0020】そして、上記ベース部材23と、線材保持
部材24a,24bとは、図2に示すように、ベース部
材23を真中に挟んで三層状に重ね合わされると共に接
着等により互いに結合されている。このような状態で、
上記一方の線材保持部材24aに形成された溝25aに
は、図3に示すように、例えば銅のより線から成る線材
8aが押しつぶすようにして嵌め込まれ、図1に示すよ
うに、この線材8aの一端を入力端26とすると共に他
端を出力端27とする一電流路を形成して、X方向傾斜
磁場コイル9が構成される。また、上記他方の線材保持
部材24bに形成された溝25bには、同じく銅のより
線から成る線材8bが押しつぶすようにして嵌め込まれ
、上記と同様に一電流路を形成して、図1に破線で示す
ように、Y方向傾斜磁場コイル10が構成される。この
場合、上記各溝25a,25bの幅をW,深さをDとし
、各線材8a,8bの直径をPとすると、W<P,D>
Pの関係であることが望ましい。また、この場合は、上
記各溝25a,25bは、図3に示すように、ゴム製の
板から成る線材保持部材24a,24bに直接形成され
ているので、この溝25a,25bの内壁面自体が線材
8a,8bの振動を吸収する緩衝保持部となる。従って
、上記線材8a,8bの振動による上記溝25a,25
bの内壁面に対する衝撃が和らげられ、発生する騒音を
低減することができる。
【0021】そして、このように形成されたX方向及び
Y方向傾斜磁場コイル9,10を有する線材保持部材2
4a,24bのそれぞれ上下面には、図2に示すように
、吸音部材11a,11bが貼り付けられており、上記
各傾斜磁場コイル9,10が溝25a,25bから脱落
するのを防止すると共に、上記線材8a,8bの振動に
より発生する騒音を吸収するようになっている。
【0022】以上のように構成された傾斜磁場コイル2
0は、磁場発生手段1(図11参照)の内部において、
図4に示すように取り付けられている。すなわち、透磁
率の高い材質、例えば低炭素鋼から成る上ヨーク28と
、下ヨーク29と、これら両者間を連結するサイドヨー
ク30と、上記上ヨーク28及び下ヨーク29の対向す
る内側面に対向して固定された円盤状の永久磁石13,
13とで静磁場発生の磁気回路を構成し、上記永久磁石
13,13の対向する内側面の間に形成される被検体の
計測空間を挟んで該計測空間の上下に対向して上記傾斜
磁場コイル20が配置され、上記永久磁石13の近傍に
取り付けられている。図5及び図6を参照して更に詳し
く説明すると、上記永久磁石13の片面に取付けられた
ポールピース14の外周部の環状突起部15にはコイル
取付け板16が固定されており、このコイル取付け板1
6に対してコイル固定板31との間に傾斜磁場コイル2
0を挟み込み、ネジ17を締め付けて取り付けている。 このとき、上記ネジ17は、溝25a,25bのパター
ンを避けて止められる。なお、上記コイル固定板31の
反対側の側面には、Z方向傾斜磁場コイル12用の取付
溝32が形成されており、この取付溝32にZ方向傾斜
磁場コイル12を嵌め込み、固定板33をネジ止めする
ことにより上記Z方向傾斜磁場コイル12が取り付けら
れている。なお、図4において、矢印B0は上記永久磁
石13,13によって発生する静磁場の方向を示してい
る。
【0023】図7は本発明における傾斜磁場コイル20
の他の実施例を示す部分拡大断面図である。この実施例
は、ベース部材23′を図3に示す三層に重ねた材料と
同程度の厚さに形成し、このベース部材23′の表面及
び裏面にそれぞれX方向及びY方向の傾斜磁場発生パタ
ーンをなして切られた溝25a,25bを有し、これら
の溝25a,25b内に、チャンネル状に形成されると
共に振動を吸収し非磁性かつ非導電性の材料でできた線
材保持部材24a,24bをそれぞれ嵌め込むと共に、
これらの線材保持部材24a,24bのチャンネル状の
溝内にそれぞれ線材8a,8bを押しつぶすようにして
嵌め込んだものである。この場合は、上記溝25a,2
5b内に嵌め込まれた例えばゴム製の線材保持部材24
a,24b自体が線材8a,8bの振動を吸収する緩衝
保持部となる。従って、この場合も上記線材8a,8b
の振動により発生する騒音を低減することができる。
【0024】図8は本発明における傾斜磁場コイル20
の他の磁場発生手段1に対する適用例を示す内部構成図
である。この実施例は、静磁場発生の磁気回路を構成す
る磁石として、永久磁石ではなく電磁石を用いたもので
ある。すなわち、鉄芯34の周りに励磁用コイル35を
複数回巻いて電磁石36を構成し、この電磁石36を上
ヨーク28と下ヨーク29との対向する内側面に対向し
て固定し、それぞれの電磁石36,36の対向する内側
面の間に形成される被検体の計測空間の上下に上記傾斜
磁場コイル20を対向して配置し、上記電磁石36の近
傍に取り付けている。そして、各電磁石36,36の励
磁用コイル35に矢印方向に電流を流すことにより、矢
印B0で示す方向に静磁場が発生する。
【0025】図9は本発明における傾斜磁場コイル20
の更に他の実施例を示す斜視図であり、図10はその一
部を拡大して示すA−A線拡大断面図である。この実施
例は、静磁場発生磁石が超電導磁石方式のものに適用す
る場合を示しており、この場合の傾斜磁場コイル20′
は、その全体形状が円筒状に形成され、この円筒状の内
部に被検体を挿入するように構成されている。すなわち
、図10において、ベース部材23″の片面に、傾斜磁
場発生パターンをなして切られた溝25を有する線材保
持部材24を重ね合わせて結合し、上記溝25内に線材
8を押しつぶすようにして嵌め込んで、傾斜磁場コイル
20′を構成している。なお、符号11は上記線材保持
部材24の上面に貼り付けられた吸音部材を示している
。この場合も、前述の実施例と同様に、線材保持部材2
4によって上記線材8の振動による溝25の内壁面に対
する衝撃が和らげられ、発生する騒音を低減することが
できる。
【0026】
【発明の効果】本発明は以上のように構成されたので、
剛性が高く非磁性かつ非導電性の材料から成るベース部
材23と、このベース部材23に結合され表面に傾斜磁
場発生パターンをなして切られた溝25a,25bを有
すると共にこの溝25a,25bの内壁面には該溝25
a,25bに嵌め込まれる線材8a,8bの振動を吸収
し非磁性かつ非導電性の材料でできた緩衝保持部を形成
して成る線材保持部材24a,24bと、この線材保持
部材24a,24bの表面に形成された溝25a,25
bに嵌め込まれた線材8a,8bとで構成された傾斜磁
場コイル20により、検査対象の被検体に傾斜磁場を与
えることができる。これにより、上記溝25a,25b
内に嵌め込まれた線材8a,8bがパルス電流によって
振動しても、その溝25a,25bの内壁面に形成され
た緩衝保持部により上記線材8a,8bの振動が吸収さ
れる。従って、上記線材8a,8bが溝の内壁面をたた
くことによる打撃音を和らげ、傾斜磁場コイル20から
発生する騒音を低減することができる。このことから、
磁場発生手段1の内部に形成された計測空間に位置する
被検体に対する上記騒音による不快感や不安感を除去す
ることができる。
【0027】また、上記傾斜磁場コイルの全体形状を平
板状に形成したり(符号20参照)、或いは円筒状に形
成したり(符号20′参照)することにより、静磁場発
生手段が永久磁石方式又は常電導磁石方式或いは超電導
磁石方式のものに対してもそれぞれ適用することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】  本発明の磁気共鳴イメージング装置におけ
る傾斜磁場コイルの実施例を示す平面図、
【図2】  
上記傾斜磁場コイルの中央横断面図、
【図3】  上記
傾斜磁場コイルの一部を拡大して示す部分拡大断面図、
【図4】  上記傾斜磁場コイルの磁場発生手段の内部
における取付状態を示す内部構成図、
【図5】  上記取付状態の詳細を示す平面図、
【図6
】  同じく上記取付状態の詳細を示す中央横断面図、
【図7】  本発明における傾斜磁場コイルの他の実施
例を示す部分拡大断面図、
【図8】  本発明における傾斜磁場コイルの他の磁場
発生手段に対する適用例を示す内部構成図、
【図9】 
 本発明における傾斜磁場コイルの更に他の実施例を示
す斜視図、
【図10】  上記傾斜磁場コイルの一部を拡大して示
すA−A線拡大断面図、
【図11】  本発明及び従来例の磁気共鳴イメージン
グ装置の外観例を示す斜視図、
【図12】  従来例における傾斜磁場コイルの取付状
態を示す平面図、
【図13】  同じく傾斜磁場コイルの取付状態を示す
中央横断面図、
【図14】  上記取付状態の詳細を示す部分拡大断面
図。
【符号の説明】
1…磁場発生手段、  2…受信用高周波コイル、  
3…信号処理系、  4…寝台、  8,8a,8b…
線材、  11,11a,11b…吸音部材、  13
…永久磁石、  20,20′…傾斜磁場コイル、  
23,23′,23″…ベース部材、  24,24a
,24b…線材保持部材、  25,25a,25b…
溝、36…電磁石。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  被検体に静磁場及び傾斜磁場を与える
    磁場発生手段と、上記被検体の生体組織を構成する原子
    の原子核に核磁気共鳴を起こさせるために高周波信号を
    照射する送信系と、上記の核磁気共鳴により放出される
    エコー信号を検出する受信系と、この受信系で検出した
    エコー信号を用いて画像再構成演算を行う信号処理系と
    を備えて成る磁気共鳴イメージング装置において、上記
    傾斜磁場を与える磁場発生手段としての傾斜磁場コイル
    は、剛性が高く非磁性かつ非導電性の材料から成るベー
    ス部材と、このベース部材に結合され表面に傾斜磁場発
    生パターンをなして切られた溝を有すると共にこの溝の
    内壁面には該溝に嵌め込まれる線材の振動を吸収し非磁
    性かつ非導電性の材料でできた緩衝保持部を形成して成
    る線材保持部材と、この線材保持部材の表面に形成され
    た溝に嵌め込まれた線材とで構成したことを特徴とする
    磁気共鳴イメージング装置。
  2. 【請求項2】  上記傾斜磁場コイルは、そのベース部
    材と線材保持部材とを、それぞれ板状に形成すると共に
    、該両者を複数層状に重ねて結合したものであることを
    特徴とする請求項1記載の磁気共鳴イメージング装置。
  3. 【請求項3】  上記傾斜磁場コイルは、その全体形状
    を平板状に形成し、被検体の計測空間を間に挟んで該計
    測空間の上下に対向して配置したことを特徴とする請求
    項1又は2記載の磁気共鳴イメージング装置。
  4. 【請求項4】  上記傾斜磁場コイルは、その全体形状
    を円筒状に形成し、この円筒状の内部に被検体を挿入す
    るように構成したことを特徴とする請求項1又は2記載
    の磁気共鳴イメージング装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2004173722A (ja) * 2002-11-25 2004-06-24 Hitachi Ltd 磁気共鳴イメージング装置

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JP2004173722A (ja) * 2002-11-25 2004-06-24 Hitachi Ltd 磁気共鳴イメージング装置

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