JPH04231935A - Magnetic resonance imaging device - Google Patents

Magnetic resonance imaging device

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JPH04231935A
JPH04231935A JP2415643A JP41564390A JPH04231935A JP H04231935 A JPH04231935 A JP H04231935A JP 2415643 A JP2415643 A JP 2415643A JP 41564390 A JP41564390 A JP 41564390A JP H04231935 A JPH04231935 A JP H04231935A
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JP
Japan
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magnetic field
coil
gradient magnetic
gradient
magnetic
Prior art date
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Pending
Application number
JP2415643A
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Japanese (ja)
Inventor
Yasuhiro Kobayashi
小 林 靖 宏
Shigeru Sato
佐 藤   茂
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Hitachi Healthcare Manufacturing Ltd
Original Assignee
Hitachi Medical Corp
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Publication date
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Publication of JPH04231935A publication Critical patent/JPH04231935A/en
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  • Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)

Abstract

PURPOSE:To reduce the heat and the noise generated from a gradient magnetic field coil which provides a gradient magnetic field to a body to a examined. CONSTITUTION:In grooves 17a, 17b cut by forming a gradient magnetic field generation pattern on the surface of an insulating plate 16 consisting of a non- magnetic and electric insulating material, coil wire rods 18a, 18b are embedded so as to roughly fill a cross section of said grooves, and also, the inside of the grooves 17a, 17b in which these coil infrared wire rods 18a, 18b are embedded is filled with damping materials 22a, 22b, by which gradient magnetic field coils 4a, 4b are constituted. In such a state, a gradient magnetic field is provided to a body to be examined being an inspection object by these gradient magnetic field coils 4a, 4b.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】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
生する熱及び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。
[Industrial Application Field] The present invention relates to nuclear magnetic resonance (hereinafter referred to as "N"
This invention relates to a magnetic resonance imaging device that obtains a tomographic image of a desired part of a subject (human body) using the phenomenon (abbreviated as MR), and in particular reduces heat and noise generated from gradient magnetic field coils that apply gradient magnetic fields to the subject. The present invention relates to a magnetic resonance imaging apparatus that can perform

【0002】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核スピ
ンの密度分布、緩和時間分布等を計測して、その計測信
号を演算処理し、上記検査部位の断層像として画像表示
するものである。ここで、人体などの空間的に広い範囲
を計測対象とする場合には、直径30〜50cmの球空
間からなる計測空間内において0.05〜2T(テスラ
;1テスラは10,000ガウス)程度の静磁場を数1
0ppm以下の均一度で発生させる静磁場発生装置が必
要である。
[Prior Art] A magnetic resonance imaging apparatus uses the NMR phenomenon to measure the density distribution, relaxation time distribution, etc. of nuclear spins at a desired inspection site in a subject, and calculates and processes the measured signals. The image is displayed as a tomographic image of the examination site. Here, when measuring a wide spatial range such as the human body, approximately 0.05 to 2 T (tesla; 1 tesla is 10,000 gauss) in the measurement space consisting of a spherical space with a diameter of 30 to 50 cm. The static magnetic field of
A static magnetic field generator is required that generates a static magnetic field with a uniformity of 0 ppm or less.

【0003】そして、上記静磁場発生装置として永久磁
石を用いた従来の磁気共鳴イメージング装置は、図2及
び図3に示すように、被検体が入り得る空隙Aを形成し
て対向配置された一対の永久磁石1a,1b及びこれら
の永久磁石1a,1bを磁気的に結合する継鉄2a,2
b並びに上記永久磁石1a,1bの空隙A側の対向面に
それぞれ固着され均一磁界を発生するための磁極片3a
,3bを有する静磁界発生磁気回路と、上記磁極片3a
,3bの内側に近接配置され該磁極片3a,3bによる
均一磁界に加算する傾斜磁界を発生する傾斜磁場コイル
4a,4bと、この傾斜磁場コイル4a,4bの内側に
て上記空隙A内の被検体に電磁波を印加する照射コイル
5と、上記被検体から放出される核磁気共鳴信号を受信
する受信コイル6と、上記静磁界発生磁気回路の温度を
一定に保つ温度調整手段7とを備えて成っていた。
[0003]The conventional magnetic resonance imaging apparatus using a permanent magnet as the above-mentioned static magnetic field generating device has a pair of magnetic resonance imaging devices facing each other forming a gap A into which the subject can enter, as shown in FIGS. 2 and 3. permanent magnets 1a, 1b and yokes 2a, 2 that magnetically couple these permanent magnets 1a, 1b.
b, and magnetic pole pieces 3a fixed to the opposing surfaces of the permanent magnets 1a and 1b on the air gap A side, respectively, for generating a uniform magnetic field.
, 3b, and the magnetic pole piece 3a.
, 3b, which generate a gradient magnetic field to be added to the uniform magnetic field generated by the magnetic pole pieces 3a, 3b, and the gradient magnetic field coils 4a, 4b, which are disposed close to each other inside the magnetic pole pieces 3a, 3b, and which are arranged in the air gap A, It comprises an irradiation coil 5 for applying electromagnetic waves to the specimen, a receiving coil 6 for receiving nuclear magnetic resonance signals emitted from the specimen, and a temperature adjustment means 7 for keeping the temperature of the static magnetic field generating magnetic circuit constant. It was done.

【0004】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は、図4に示すように(図4
では下方の傾斜磁場コイル4aだけを示している)、空
隙A側の片面にX方向傾斜磁場コイル12が形成される
と共に、反対側の片面にはY方向傾斜磁場コイル13が
形成され、さらにこのY方向傾斜磁場コイル13の裏面
にはZ方向傾斜磁場コイル14が形成されており、磁極
片3aの上方にてその環状突起15の内方にほぼすき間
なく近接配置されている。この場合、上記Z方向傾斜磁
場コイル14は、例えばホルマール銅線を円形に巻いた
ヘルムホルツ形コイルであるが、X方向及びY方向傾斜
磁場コイル12,13は複雑な形状をしている。
A conventional gradient magnetic field coil in such a magnetic resonance imaging apparatus is as shown in FIG.
, only the lower gradient magnetic field coil 4a is shown), an X-direction gradient magnetic field coil 12 is formed on one side of the air gap A side, and a Y-direction gradient magnetic field coil 13 is formed on the opposite side. A Z-direction gradient magnetic field coil 14 is formed on the back surface of the Y-direction gradient magnetic field coil 13, and is arranged close to the inside of the annular protrusion 15 above the magnetic pole piece 3a with almost no gap. In this case, the Z-direction gradient magnetic field coil 14 is, for example, a Helmholtz coil made of a formal copper wire wound in a circle, but the X-direction and Y-direction gradient magnetic field coils 12 and 13 have complicated shapes.

【0005】すなわち、図5及び図6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16の片面に、
X方向の傾斜磁場発生パターン(図5の実線12参照)
をなして切られた溝17aを有し、この溝17aの中に
例えば銅のより線から成るコイル線材18aを埋め込み
、このコイル線材18aの一端を入力端20とすると共
に他端を出力端21とする一電流路を形成して、X方向
傾斜磁場コイル12を構成していた。また、上記絶縁板
16の反対側の片面には、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5の破線13参照)をなして切られた
他の溝17bを有し、この溝17bの中に同じく銅のよ
り線から成るコイル線材18bを埋め込み、上記と同様
に一電流路を形成して、図5に破線で示すようにY方向
傾斜磁場コイル13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12,
13を有する絶縁板16の両面には、吸音部材19a,
19bがそれぞれ貼り付けられており、上記各傾斜磁場
コイル12,13が溝17a,17bから脱落するのを
防止すると共に、コイル線材18a,18bの振動によ
り発生する騒音を吸収するようになっていた。
That is, as shown in FIGS. 5 and 6, on one side of an integral insulating plate 16 formed into a disk shape, for example,
Gradient magnetic field generation pattern in the X direction (see solid line 12 in Figure 5)
A coil wire 18a made of stranded copper wire, for example, is buried in the groove 17a, and one end of the coil wire 18a is used as an input end 20, and the other end is used as an output end 21. The X-direction gradient magnetic field coil 12 was configured by forming one current path. Further, on the opposite side of the insulating plate 16, a Y-direction gradient magnetic field generation pattern (see broken line 13 in FIG. 5), which is rotated 90 degrees with respect to the X-direction gradient magnetic field generation pattern, is cut out. A coil wire 18b also made of stranded copper wire is buried in this groove 17b to form one current path in the same manner as above, and as shown by the broken line in FIG. A directional gradient magnetic field coil 13 was configured. Then, the X-direction and Y-direction gradient magnetic field coils 12 formed as described above,
Sound absorbing members 19a,
19b are pasted on each of the gradient magnetic field coils 12 and 13 to prevent them from falling off the grooves 17a and 17b, and to absorb the noise generated by the vibrations of the coil wires 18a and 18b. .

【0006】ここで、上記磁気共鳴イメージング装置に
おいて永久磁石1a,1bを使用した静磁界発生磁気回
路は、周囲温度の変化によりその静磁場の強度が変化す
る傾向がある。一般に、その温度係数は、−1000p
pm/℃であり、温度が1℃上がると磁場強度は100
0ppm弱くなるものであった。このように、温度の影
響を受けて静磁界の大きさが変化すると、静磁界に傾斜
磁場コイル4a,4bにより傾斜磁場を加えて位置を磁
界の大きさに対応させ、その位置に応じた共鳴周波数を
発生させて、この共鳴周波数を持つNMR信号を検出し
て位置の特定を行う動作に誤差が生じることとなるもの
であった。そして、この位置検出のずれは、画像の歪み
、ボケをも生じる原因となるものであった。
[0006] Here, in the static magnetic field generating magnetic circuit using the permanent magnets 1a and 1b in the magnetic resonance imaging apparatus, the strength of the static magnetic field tends to change with changes in ambient temperature. Generally, its temperature coefficient is -1000p
pm/℃, and when the temperature increases by 1℃, the magnetic field strength increases by 100.
It was 0 ppm weaker. In this way, when the magnitude of the static magnetic field changes due to the influence of temperature, a gradient magnetic field is applied to the static magnetic field by the gradient magnetic field coils 4a and 4b to make the position correspond to the magnitude of the magnetic field, and resonance according to the position is generated. Errors occur in the operation of generating a frequency and detecting an NMR signal having this resonant frequency to specify a position. This deviation in position detection also causes image distortion and blurring.

【0007】ところが、最近の磁気共鳴イメージング装
置では、高速撮像や患者のスループットの向上が要求さ
れるようになり、これに伴ってグラジエントエコー法な
どの新しい高速シーケンスが用いられるようになってき
ており、図3に示す傾斜磁場コイル4a,4bに印加さ
れる電流が大きくなると共に、その使用頻度(デューテ
ィー)も高くなってきた。ここで、上記傾斜磁場コイル
4a,4bは、基本的には銅線から構成されているので
、有限の電気抵抗値を持っており、傾斜磁場を発生する
ために電流を流すと、その電流値の2乗に比例して熱が
発生するものであった。
[0007] However, with recent magnetic resonance imaging devices, there has been a demand for high-speed imaging and improved patient throughput, and with this, new high-speed sequences such as the gradient echo method have come to be used. As the current applied to the gradient magnetic field coils 4a and 4b shown in FIG. 3 has become larger, the frequency of their use (duty) has also become higher. Here, since the gradient magnetic field coils 4a and 4b are basically made of copper wire, they have a finite electrical resistance value, and when a current is passed to generate a gradient magnetic field, the current value Heat was generated in proportion to the square of

【0008】また、上記傾斜磁場コイル4a,4bを永
久磁石1a,1b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12,13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12,13のコイル線材18a,1
8bは振動して、絶縁板16に形成された溝17a,1
7bの内壁面をたたき、騒音が発生するものであった。
Furthermore, when current is applied to the X-direction and Y-direction gradient magnetic field coils 12 and 13 with the gradient magnetic field coils 4a and 4b placed in the static magnetic field space created by the permanent magnets 1a and 1b, Fleming's left hand Since force is generated in a certain direction according to the law of
8b vibrates and grooves 17a, 1 formed in the insulating plate 16
It struck the inner wall surface of 7b, producing noise.

【0009】[0009]

【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
4a,4bにおいては、図6に示すように、コイル線材
18a,18bの断面積が溝17a,17bの断面積に
比して約50%程度と小さくなっていた。これは、主と
して、上記コイル線材18a,18bを溝17a,17
b内に埋め込んでそれぞれX方向及びY方向傾斜磁場コ
イル12,13を形成する際の作業の容易性を向上する
ためであるが、線径があまり太くないことから、該コイ
ル線材18a,18bに最近のように大電流を流すと共
に、高デューティーで使用すると、上記傾斜磁場コイル
4a,4bから発生する熱が増大するものであった。そ
して、この熱が静磁界発生磁気回路に伝達され、その静
磁場強度が変化して、NMR信号の位置検出のずれが生
じたり、画像の歪みやボケを生じさせる原因となるもの
であった。
However, in the gradient magnetic field coils 4a and 4b in such a conventional magnetic resonance imaging apparatus, as shown in FIG. It was about 50% smaller than the cross-sectional area of . This is mainly done by connecting the coil wires 18a, 18b to the grooves 17a, 17.
This is to improve the ease of work when forming the X-direction and Y-direction gradient magnetic field coils 12 and 13, respectively, by embedding them in the coil wires 18a and 18b. When a large current is passed and a high duty is used as in recent years, the heat generated from the gradient magnetic field coils 4a and 4b increases. This heat is then transferred to the static magnetic field generating magnetic circuit, and the static magnetic field strength changes, causing deviations in position detection of NMR signals and distortion and blurring of images.

【0010】また、前述のように上記傾斜磁場コイル4
a,4bにパルス電流を供給することにより振動するコ
イル線材18a,18bが溝17a,17bの内壁面を
たたくことになり、剛性を有する絶縁板16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16は、直径の大きい例えば円板状に形成されている
ので、振動するコイル線材18a,18bによる溝17
a,17bの内壁面に対する打撃音が該絶縁板16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、静磁界発生磁気回路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。
Furthermore, as mentioned above, the gradient magnetic field coil 4
By supplying a pulse current to a, 4b, the vibrating coil wires 18a, 18b hit the inner wall surfaces of the grooves 17a, 17b, and the impact of the rigid insulating plate 16 generated large noise. . Further, since the insulating plate 16 is formed into a disk shape with a large diameter, for example, the grooves 17 formed by the vibrating coil wires 18a and 18b
The sound of impact against the inner wall surfaces of a and 17b spreads in all directions via the insulating plate 16, and the noise may be amplified. Therefore, the generation of the noise may give a feeling of discomfort or anxiety to the subject located in the measurement space formed inside the static magnetic field generating magnetic circuit.

【0011】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
生する熱及び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。
SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide a magnetic resonance imaging apparatus that can address such problems and reduce heat and noise generated from gradient magnetic field coils that apply gradient magnetic fields to a subject. shall be.

【0012】0012

【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
が入り得る空隙を形成して対向配置された一対の静磁場
発生手段を有すると共にこれら静磁場発生手段の空隙側
の対向面にそれぞれ固着され均一磁界を発生するための
磁極片を有する静磁界発生磁気回路と、上記磁極片の内
側に近接配置され該磁極片による均一磁界に加算する傾
斜磁界を発生する傾斜磁場コイルと、この傾斜磁場コイ
ルの内側にて上記空隙内の被検体に電磁波を印加する照
射コイルと、上記被検体から放出される核磁気共鳴信号
を受信する受信コイルとを備えて成る磁気共鳴イメージ
ング装置において、上記傾斜磁場コイルは、非磁性かつ
電気絶縁性の材料から成るベース部材の表面に傾斜磁場
発生パターンをなして切られた溝に、コイル線材を上記
溝の断面積に略一杯となるようにして埋め込むと共に、
このコイル線材が埋め込まれた溝内には制動材を充てん
して構成したものである。
[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, a magnetic resonance imaging apparatus according to the present invention has a pair of static magnetic field generating means arranged opposite each other to form a gap into which a subject can enter. A static magnetic field generating magnetic circuit having magnetic pole pieces each fixed to the opposing surface on the air gap side of the static magnetic field generating means for generating a uniform magnetic field, and a static magnetic field generating magnetic circuit having magnetic pole pieces for generating a uniform magnetic field, and a static magnetic field generating magnetic circuit disposed close to the inside of the magnetic pole piece to add to the uniform magnetic field generated by the magnetic pole piece. A gradient magnetic field coil that generates a gradient magnetic field, an irradiation coil that applies electromagnetic waves to the subject within the air gap inside the gradient magnetic field coil, and a receiving coil that receives nuclear magnetic resonance signals emitted from the subject. In the magnetic resonance imaging apparatus, the gradient magnetic field coil is arranged such that the coil wire is inserted into grooves cut in a gradient magnetic field generation pattern on the surface of the base member made of a non-magnetic and electrically insulating material. Embed it so that it almost fills the cross-sectional area, and
The groove in which the coil wire is embedded is filled with a damping material.

【0013】[0013]

【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、非磁性かつ電気絶縁性の材料から成るベース部材
の表面に傾斜磁場発生パターンをなして切られた溝に、
コイル線材を上記溝の断面積に略一杯となるようにして
埋め込むと共に、このコイル線材が埋め込まれた溝内に
は制動材を充てんして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
。そして、コイル線材を溝の断面積に略一杯となるよう
に埋め込んで線径を太くしたことと同等となることから
、該コイル線材に大電流を流しても傾斜磁場コイルから
の発熱を低減することができる。また、上記コイル線材
が埋め込まれた溝内には制動材を充てんしたことにより
、該コイル線材がパルス電流の供給によって振動しよう
としてもその振動が抑えられ、溝の内壁面をたたくこと
により発生する傾斜磁場コイルの騒音を低減することが
できる。
[Operation] The magnetic resonance imaging apparatus configured as described above has grooves cut in a gradient magnetic field generation pattern on the surface of the base member made of a non-magnetic and electrically insulating material.
A coil wire is embedded in the cross-sectional area of the groove so that it almost fills the cross-sectional area, and the groove in which the coil wire is embedded is filled with a damping material. It operates to provide a gradient magnetic field. This is equivalent to increasing the diameter of the wire by embedding the coil wire almost completely in the cross-sectional area of the groove, so even if a large current is passed through the coil wire, heat generation from the gradient magnetic field coil is reduced. be able to. In addition, by filling the groove in which the coil wire is embedded with a damping material, even if the coil wire tries to vibrate due to the supply of pulse current, the vibration is suppressed, and the vibration is suppressed by striking the inner wall surface of the groove. The noise of the gradient magnetic field coil can be reduced.

【0014】[0014]

【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4a,4bの実施例を示す
部分拡大断面図である。まず、上記傾斜磁場コイル4a
,4bが適用される磁気共鳴イメージング装置は、図2
及び図3に示す従来例と同様に構成されている。この磁
気共鳴イメージング装置は、静磁場発生手段として永久
磁石を用いNMR現象を利用して被検体の検査部位の断
層像を得るもので、図2及び図3において、一対の永久
磁石1a,1bは、両者間に被検体が入り得る空隙Aを
形成して上下に対向配置されている。これらの永久磁石
1a,1bは、上記空隙A内に静磁場を発生するための
もので、例えば円盤状に形成されており、それぞれ上下
の継鉄2a,2bによって支持されている。これらの継
鉄2a,2bは、上記永久磁石1a,1b及び後述の磁
極片3a,3bを所定の間隔をあけて対向配置すると共
に磁路を形成するもので、例えば横幅よりも奥行きの方
が短い長方形に形成されている。そして、上記上下の継
鉄2a,2bは、複数の縦の継鉄2c,2c,…によっ
て対向支持されている。これらの縦の継鉄2cは、上下
の継鉄2a,2bを所定の間隔をあけて対向配置すると
共に上記永久磁石1a,1bによる磁路を閉じさせるも
ので、内部に磁束を通しやすい部材で形成され、例えば
上下の継鉄2a,2bの四隅に一本ずつ合計4本立設さ
れており、上記空隙A内に設定された計測空間を通る磁
束の戻り回路をそれぞれ形成している。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a partially enlarged sectional view showing an embodiment of gradient magnetic field coils 4a, 4b in a magnetic resonance imaging apparatus of the present invention. First, the gradient magnetic field coil 4a
, 4b is applied to the magnetic resonance imaging apparatus shown in FIG.
The configuration is similar to the conventional example shown in FIG. This magnetic resonance imaging apparatus uses a permanent magnet as a static magnetic field generating means and utilizes the NMR phenomenon to obtain a tomographic image of an examination area of a subject. In FIGS. 2 and 3, a pair of permanent magnets 1a and 1b are , are arranged vertically to face each other, forming a gap A between which the subject can enter. These permanent magnets 1a and 1b are for generating a static magnetic field within the air gap A, and are formed, for example, in the shape of a disk, and are supported by upper and lower yokes 2a and 2b, respectively. These yokes 2a, 2b have the permanent magnets 1a, 1b and magnetic pole pieces 3a, 3b (described later) facing each other at a predetermined interval and form a magnetic path.For example, the depth is larger than the width. It is formed into a short rectangle. The upper and lower yokes 2a, 2b are supported by a plurality of vertical yokes 2c, 2c, . . . . These vertical yokes 2c are for arranging the upper and lower yokes 2a and 2b facing each other at a predetermined interval and closing the magnetic path formed by the permanent magnets 1a and 1b, and are members that allow magnetic flux to easily pass through the inside. For example, a total of four yokes are installed, one at each of the four corners of the upper and lower yokes 2a and 2b, each forming a return circuit for magnetic flux passing through the measurement space set within the gap A.

【0015】上記一対の永久磁石1a,1bの空隙A側
の対向面には、それぞれ磁極片3a,3bが磁気的及び
機械的に固着されている。これらの磁極片3a,3bは
、上記空隙A内の所定の領域に設定され被検体の検査部
位が入る計測空間における静磁場の均一性を高めるもの
であり、略円盤状に形成されると共にその周縁部には環
状突起を設けて構成されている。そして、上記一対の永
久磁石1a,1bと、継鉄2a,2b,2cと、磁極片
3a,3bとにより、被検体が挿入される計測空間に均
一な静磁場を発生させる静磁界発生磁気回路を構成して
いる。
Magnetic pole pieces 3a and 3b are magnetically and mechanically fixed to opposing surfaces of the pair of permanent magnets 1a and 1b on the air gap A side, respectively. These magnetic pole pieces 3a and 3b are set in a predetermined area within the air gap A to improve the uniformity of the static magnetic field in the measurement space in which the test part of the subject enters, and are formed approximately in the shape of a disk. The peripheral edge is provided with an annular projection. A static magnetic field generating magnetic circuit generates a uniform static magnetic field in the measurement space into which the subject is inserted by the pair of permanent magnets 1a, 1b, yokes 2a, 2b, 2c, and magnetic pole pieces 3a, 3b. It consists of

【0016】上記磁極片3a,3bの空隙A側に面する
内側には、図3に示すように、傾斜磁場コイル4a,4
bがそれぞれ近接配置されている。この傾斜磁場コイル
4a,4bは、上記磁極片3a,3bによる均一な静磁
界に加算する傾斜磁場を発生するもので、この傾斜磁場
を加えて位置を磁界の大きさに対応させ、その位置に応
じた共鳴周波数を発生させるようになっている。そして
、この傾斜磁場コイル4a,4bは、上記磁極片3a,
3bの環状突起の内部に入り得る円形の板の表面及び裏
面にX方向、Y方向及びZ方向の三種類のコイルを配置
して構成されている。
As shown in FIG. 3, gradient magnetic field coils 4a, 4 are provided on the inner sides of the magnetic pole pieces 3a, 3b facing the air gap A side.
b are arranged close to each other. These gradient magnetic field coils 4a and 4b generate a gradient magnetic field that is added to the uniform static magnetic field produced by the magnetic pole pieces 3a and 3b, and by adding this gradient magnetic field, the position is made to correspond to the magnitude of the magnetic field, and the position is It is designed to generate a corresponding resonant frequency. And, these gradient magnetic field coils 4a, 4b are connected to the magnetic pole pieces 3a,
It is constructed by arranging three types of coils in the X direction, Y direction, and Z direction on the front and back surfaces of a circular plate that can fit inside the annular projection 3b.

【0017】また、上記傾斜磁場コイル4a,4bの内
側には、照射コイル5が設けられている。この照射コイ
ル5は、前記空隙A内に位置する被検体に核磁気共鳴を
起こさせるための電磁波を印加するもので、上記空隙A
の周囲を囲む円筒状に形成されている。そして、この照
射コイル5の内側には、受信コイル6が配置されている
。この受信コイル6は、上記被検体から放出される核磁
気共鳴信号を受信するもので、前記空隙Aに位置する被
検体の周りを覆うように形成されている。
Further, an irradiation coil 5 is provided inside the gradient magnetic field coils 4a, 4b. The irradiation coil 5 applies electromagnetic waves to cause nuclear magnetic resonance in the subject located within the gap A.
It is formed into a cylindrical shape surrounding the periphery. A receiving coil 6 is arranged inside this irradiation coil 5. The receiving coil 6 receives nuclear magnetic resonance signals emitted from the subject, and is formed to surround the subject located in the gap A.

【0018】そして、前記静磁界発生磁気回路の周囲に
は、温度調整手段7が設けられている。この温度調整手
段7は、上記静磁界発生磁気回路の温度を一定に保つも
ので、永久磁石1a,1b及び継鉄2a,2b,2c並
びに磁極片3a,3bの全体を覆う例えば発泡スチロー
ルやスポンジなどから成る断熱材8と、この断熱材8の
内側面に貼り付けたアルミ板10の内側に固定された面
状ヒータ9とから成る。なお、上記断熱材8は、被検体
が空隙A内に入れるようにその中央部が開口した形とさ
れている。また、以上の静磁界発生磁気回路の全体は、
図2に示すように、前面用のガントリカバー11a及び
後面用のガントリカバー11b,側面用のガントリカバ
ー11c,上面用のガントリカバー11dで覆われてい
る。
A temperature adjusting means 7 is provided around the static magnetic field generating magnetic circuit. This temperature adjustment means 7 is for keeping the temperature of the static magnetic field generating magnetic circuit constant, and is made of, for example, styrofoam or sponge, which covers the entire permanent magnets 1a, 1b, yokes 2a, 2b, 2c, and magnetic pole pieces 3a, 3b. The heat insulating material 8 consists of a heat insulating material 8, and a planar heater 9 fixed to the inside of an aluminum plate 10 attached to the inner surface of the heat insulating material 8. Note that the heat insulating material 8 is shaped so that the center thereof is open so that the subject can enter the gap A. In addition, the entire static magnetic field generating magnetic circuit described above is
As shown in FIG. 2, it is covered with a gantry cover 11a for the front surface, a gantry cover 11b for the rear surface, a gantry cover 11c for the side surface, and a gantry cover 11d for the top surface.

【0019】ここで、本発明の特徴である傾斜磁場コイ
ル4a,4bは、図4に示すように(図4では下方の傾
斜磁場コイル4aだけを示している)、空隙A側の片面
にX方向傾斜磁場コイル12が形成されると共に、反対
側の片面にはY方向傾斜磁場コイル13が形成され、さ
らにこのY方向傾斜磁場コイル13の裏面にはZ方向傾
斜磁場コイル14が形成されている。この場合、上記Z
方向傾斜磁場コイル14は、例えばホルマール銅線を円
形に巻いたヘルムホルツ形コイルであるが、X方向及び
Y方向傾斜磁場コイル12,13は複雑な形状をしてい
る。
Here, the gradient magnetic field coils 4a and 4b, which is a feature of the present invention, have an X on one side on the air gap A side, as shown in FIG. A direction gradient magnetic field coil 12 is formed, a Y direction gradient magnetic field coil 13 is formed on one side on the opposite side, and a Z direction gradient magnetic field coil 14 is further formed on the back side of this Y direction gradient magnetic field coil 13. . In this case, the above Z
The directional gradient magnetic field coil 14 is, for example, a Helmholtz coil made of a formal copper wire wound in a circle, but the X-direction and Y-direction gradient magnetic field coils 12 and 13 have complicated shapes.

【0020】すなわち、図5及び図1に示すように、例
えば円板状に形成され非磁性かつ電気絶縁性の材料から
成るベース部材としての絶縁板16の片面に、X方向の
傾斜磁場発生パターン(図5の実線12参照)をなして
切られた溝17aを有し、また、上記絶縁板16の反対
側の片面には、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5の破線13参照)をなして切られた他の溝17
bを有している。
That is, as shown in FIGS. 5 and 1, a gradient magnetic field generation pattern in the (See the solid line 12 in FIG. 5).The insulating plate 16 has a groove 17a cut therein, and a groove 17a formed on the opposite side of the insulating plate 16 has a shape rotated by 90 degrees with respect to the gradient magnetic field generation pattern in the X direction. Another groove 17 cut to form a gradient magnetic field generation pattern in the Y direction (see broken line 13 in FIG. 5)
It has b.

【0021】このような状態で、X方向の傾斜磁場発生
パターンをなして切られた溝17aには、図1に示すよ
うに、例えば銅のより線から成るコイル線材18aが上
記溝17aの断面積に略一杯となるようにして埋め込ま
れ、図5に示すように、このコイル線材18aの一端を
入力端20とすると共に他端を出力端21とする一電流
路を形成して、X方向傾斜磁場コイル12が構成される
。ここで、上記コイル線材18aを溝17aの断面積に
略一杯となるように埋め込むには、例えば多数の軟銅線
をより合わせて断面積の大きなコイル線材18aを作り
、このコイル線材18aを上記溝17a内に押しつぶす
ようにして埋め込むか、或いは断面積の小さい軟銅線で
コイル線材18aを作り、このコイル線材18aを上記
溝17a内に何本も重ねて押し込み該溝17a内に一杯
になるように埋め込めばよい。また、Y方向の傾斜磁場
発生パターンをなして切られた溝17bには、上記と同
様にして形成されたコイル線材18bが上記溝17bの
断面積に略一杯となるようにして埋め込まれ、上記と同
様に一電流路を形成して、図5に破線で示すように、Y
方向傾斜磁場コイル13が構成される。この場合、上記
各コイル線材18a,18bの線径を太くしたことと同
等となり、該コイル線材18a,18bの抵抗値が小さ
くなり、電流を供給した際の傾斜磁場コイル4a,4b
からの発熱を低減することができる。
In this state, as shown in FIG. 1, a coil wire 18a made of, for example, copper strands is inserted into the groove 17a cut in the X-direction gradient magnetic field generation pattern. As shown in FIG. 5, one end of this coil wire 18a is used as an input end 20, and the other end is used as an output end 21, forming one current path. A gradient magnetic field coil 12 is configured. Here, in order to embed the coil wire 18a so that the cross-sectional area of the groove 17a is almost completely filled, for example, a large number of annealed copper wires are twisted together to form a coil wire 18a having a large cross-sectional area, and this coil wire 18a is inserted into the groove 17a. 17a in a compressed manner, or make a coil wire 18a from annealed copper wire with a small cross-sectional area, and push a number of coil wires 18a into the groove 17a in a stacked manner so that the groove 17a is filled with the coil wire 18a. Just embed it. In addition, a coil wire 18b formed in the same manner as described above is embedded in the groove 17b cut in a gradient magnetic field generation pattern in the Y direction so as to fill the cross-sectional area of the groove 17b. Similarly, one current path is formed, and as shown by the broken line in FIG.
A directional gradient magnetic field coil 13 is configured. In this case, it is equivalent to increasing the wire diameter of each of the coil wires 18a, 18b, the resistance value of the coil wires 18a, 18b becomes smaller, and the gradient magnetic field coils 4a, 4b when a current is supplied.
It is possible to reduce the heat generated from the

【0022】さらに、上記のように各コイル線材18a
,18bが埋め込まれたそれぞれの溝17a,17bに
は、各溝17a,17bの開口部を塞ぐようにして制動
材22a,22bが充てんされている。この制動材22
a,22bは、例えばシリコンから成り、溶けた状態の
シリコンを上記各溝17a,17b内にコイル線材18
a,18bを埋め込んだ状態でそれらの溝17a,17
b内に充てんし固化することにより、上記コイル線材1
8a,18bを各溝17a,17b内に固定するもので
ある。この場合、上記制動材22a,22bの存在によ
り、コイル線材18a,18bがパルス電流の供給によ
って振動しようとしても、その振動が抑えられ傾斜磁場
コイル4a,4bから発生する騒音を低減することがで
きる。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12,13を有する絶縁板16の両面
には、吸音部材19a,19bがそれぞれ貼り付けられ
ており、上記各傾斜磁場コイル12,13が溝17a,
17bから脱落するのを防止すると共に、コイル線材1
8a,18b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。
Furthermore, as described above, each coil wire 18a
, 18b are filled with damping materials 22a, 22b so as to close the openings of the grooves 17a, 17b. This braking material 22
a, 22b are made of silicon, for example, and the coil wire 18 is filled with melted silicon into each of the grooves 17a, 17b.
The grooves 17a, 17 with the grooves a, 18b embedded
By filling and solidifying the coil wire material 1 in b.
8a, 18b are fixed in the respective grooves 17a, 17b. In this case, due to the presence of the damping materials 22a and 22b, even if the coil wires 18a and 18b try to vibrate due to the supply of pulse current, the vibration is suppressed, and the noise generated from the gradient magnetic field coils 4a and 4b can be reduced. . Sound absorbing members 19a and 19b are attached to both surfaces of the insulating plate 16 having the X-direction and Y-direction gradient magnetic field coils 12 and 13 formed as described above, respectively. 13 is the groove 17a,
It prevents the coil wire material 1 from falling off from the coil wire material 17b.
It is designed to absorb noise generated by vibrations of 8a and 18b.

【0023】なお、以上の説明においては、静磁場発生
手段として永久磁石1a,1bを用いたものを示したが
、本発明はこれに限らず、上記永久磁石1a,1bの代
りに、鉄芯の周りに励磁用コイルを複数回巻いて成る電
磁石を用いてもよい。
In the above explanation, permanent magnets 1a and 1b are used as the static magnetic field generating means, but the present invention is not limited to this. Instead of the permanent magnets 1a and 1b, an iron core An electromagnet formed by winding an excitation coil multiple times around the magnet may also be used.

【0024】[0024]

【発明の効果】本発明は以上のように構成されたので、
非磁性かつ電気絶縁性の材料から成るベース部材(16
)の表面に傾斜磁場発生パターンをなして切られた溝1
7a,17bにコイル線材18a,18bを上記溝17
a,17bの断面積に略一杯となるようにして埋め込む
と共に、このコイル線材18a,18bが埋め込まれた
溝17a,17b内には制動材22a,22bを充てん
して構成された傾斜磁場コイル4a,4b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。そして
、コイル線材18a,18bを溝17a,17bの断面
積に略一杯となるように埋め込んで線径を太くしたこと
と同等となることから、該コイル線材18a,18bに
大電流を流しても傾斜磁場コイル4a,4bからの発熱
を低減することができる。また、上記コイル線材18a
,18bが埋め込まれた溝17a,17b内には制動材
22a,22bを充てんしたことにより、該コイル線材
18a,18bがパルス電流の供給によって振動しよう
としてもその振動が抑えられ、溝17a,17bの内壁
面をたたくことにより発生する傾斜磁場コイル4a,4
bの騒音を低減することができる。
[Effects of the Invention] Since the present invention is configured as described above,
Base member (16) made of non-magnetic and electrically insulating material
) Groove 1 cut in a gradient magnetic field generation pattern on the surface of
The coil wire rods 18a, 18b are inserted into the grooves 17a, 17b.
A gradient magnetic field coil 4a is embedded so as to fill almost the entire cross-sectional area of the coil wires 18a and 17b, and the grooves 17a and 17b in which the coil wires 18a and 18b are embedded are filled with damping materials 22a and 22b. , 4b, it is possible to apply a gradient magnetic field to the subject to be examined. Since this is equivalent to increasing the wire diameter by embedding the coil wires 18a and 18b so as to fill the cross-sectional area of the grooves 17a and 17b almost completely, even when a large current is passed through the coil wires 18a and 18b, Heat generation from the gradient magnetic field coils 4a and 4b can be reduced. In addition, the coil wire 18a
, 18b are filled with damping materials 22a, 22b, so that even if the coil wires 18a, 18b try to vibrate due to the supply of pulse current, the vibration is suppressed, and the grooves 17a, 17b are filled with damping materials 22a, 22b. Gradient magnetic field coils 4a, 4 generated by hitting the inner wall surface of
b. Noise can be reduced.

【0025】このように、傾斜磁場コイル4a,4bか
らの発熱が低減されることから、静磁界発生磁気回路の
温度が安定化すると共に、静磁場強度の均一度が向上し
て、NMR信号の位置検出のずれや、画像の歪み及びボ
ケ等を除去することができる。また、上記傾斜磁場コイ
ル4a,4bから発生する騒音が低減されることから、
空隙A内に設定された計測空間に位置する被検体に対す
る不快感や不安感を除去することができる。
In this way, since the heat generation from the gradient magnetic field coils 4a and 4b is reduced, the temperature of the static magnetic field generating magnetic circuit is stabilized, and the uniformity of the static magnetic field strength is improved, so that the NMR signal is improved. Discrepancies in position detection, image distortion, blur, etc. can be removed. Furthermore, since the noise generated from the gradient magnetic field coils 4a and 4b is reduced,
It is possible to eliminate discomfort and anxiety for the subject located in the measurement space set within the gap A.

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

【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部分拡大断面図、
FIG. 1 is a partially enlarged sectional view showing an embodiment of a gradient magnetic field coil in a magnetic resonance imaging apparatus of the present invention;

【図
2】  本発明及び従来例の磁気共鳴イメージング装置
を示す分解斜視図、
FIG. 2 is an exploded perspective view showing a magnetic resonance imaging apparatus according to the present invention and a conventional example;

【図3】  上記磁気共鳴イメージング装置の中央縦断
面図、
[FIG. 3] A central vertical cross-sectional view of the magnetic resonance imaging apparatus,

【図4】  傾斜磁場コイルの取付状態を示す要部拡大
断面図、
[Figure 4] Enlarged cross-sectional view of main parts showing the installation state of the gradient magnetic field coil,

【図5】  本発明及び従来例における傾斜磁場コイル
を示す平面図、
[Fig. 5] A plan view showing a gradient magnetic field coil in the present invention and a conventional example,

【図6】  従来例における傾斜磁場コイルを示す部分
拡大断面図。
FIG. 6 is a partially enlarged sectional view showing a gradient magnetic field coil in a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1a,1b…永久磁石、  3a,3b…磁極片、  
4a,4b…傾斜磁場コイル、  5…照射コイル、 
 6…受信コイル、  16…絶縁板、  17a,1
7b…溝、  18a,18b…コイル線材、  22
a,22b…制動材、  A…空隙。
1a, 1b...Permanent magnet, 3a, 3b...Magnetic pole piece,
4a, 4b... Gradient magnetic field coil, 5... Irradiation coil,
6... Receiving coil, 16... Insulating plate, 17a, 1
7b...Groove, 18a, 18b...Coil wire, 22
a, 22b...braking material, A...void.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  被検体が入り得る空隙を形成して対向
配置された一対の静磁場発生手段を有すると共にこれら
静磁場発生手段の空隙側の対向面にそれぞれ固着され均
一磁界を発生するための磁極片を有する静磁界発生磁気
回路と、上記磁極片の内側に近接配置され該磁極片によ
る均一磁界に加算する傾斜磁界を発生する傾斜磁場コイ
ルと、この傾斜磁場コイルの内側にて上記空隙内の被検
体に電磁波を印加する照射コイルと、上記被検体から放
出される核磁気共鳴信号を受信する受信コイルとを備え
て成る磁気共鳴イメージング装置において、上記傾斜磁
場コイルは、非磁性かつ電気絶縁性の材料から成るベー
ス部材の表面に傾斜磁場発生パターンをなして切られた
溝に、コイル線材を上記溝の断面積に略一杯となるよう
にして埋め込むと共に、このコイル線材が埋め込まれた
溝内には制動材を充てんして構成したことを特徴とする
磁気共鳴イメージング装置。
Claim 1: A pair of static magnetic field generating means arranged opposite to each other forming a gap into which a subject can enter, and fixed to opposing surfaces of the static magnetic field generating means on the side of the gap to generate a uniform magnetic field. a static magnetic field generating magnetic circuit having a magnetic pole piece; a gradient magnetic field coil disposed close to the inside of the magnetic pole piece to generate a gradient magnetic field to be added to the uniform magnetic field by the magnetic pole piece; In a magnetic resonance imaging apparatus comprising an irradiation coil that applies electromagnetic waves to a subject, and a receiving coil that receives nuclear magnetic resonance signals emitted from the subject, the gradient magnetic field coil is non-magnetic and electrically insulated. A coil wire is embedded in a groove cut in a gradient magnetic field generation pattern on the surface of a base member made of a magnetic material so that the cross-sectional area of the groove is almost completely filled, and the groove in which the coil wire is embedded is A magnetic resonance imaging device characterized in that the inside is filled with a damping material.
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