JPH0449948A - Ｍｒｉ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】 ［発明の目的コ （産業上の利用分野） 本発明は、超電導磁石によって静磁場を形成するＭＨＩ
装置に関する。

（従来の技術） ＭＲＩ装置（磁気共鳴イメージング装置）は、被検体を
−様な静磁場中に配置しこの静磁場と直角方向にＲＦ磁
場を形成することにより被検体の特定スライス部分に磁
気共鳴現象を生じさせ、さらにＲＦ磁場の解除後にその
部分の原子核から発生する磁気共鳴信号（ＭＲ倍信号を
検出し、この検出結果に基いて前記特定スライス部分の
磁気共鳴像（ＭＲ像）を形成して診断に供するものであ
る。静磁場を形成するには通常常電導磁石又は超電導磁
石が用いられるが、優れたＭＲ像を形成するには強力な
静磁場が必要でありこの点で超電導磁石が好んで用いら
れている。

このような超電導磁石は液体ヘリウムを収容している冷
媒容器内にコイルを配置し、コイルを超電導状態に保っ
て通電することにより静磁場を形成するようになってい
る。この場合静磁場は被検体を配置する領域以外にも漏
洩して周辺に磁気的な悪影響を及ぼすので、この不必要
な磁気漏洩を防止するためセルフシールド手段が施され
ている。

第６図（ａ）、　　（ｂ）はこのようなセルフシールド
手段が設けられた従来のＭＲＩ装置の概略を示すもので
、（ａ）はヨークシールドタイプ、（ｂ）はアクティブ
シールドタイプを示している。

第６図（ａ）では超電導磁石２０の周囲にこの超電導磁
石２０を囲むように鉄等の磁性材料から成るヨークシー
ルド４を設けたものであり、このヨークシールド４によ
って周辺への磁気漏洩を防止するものである。また第６
図（ｂ）では冷媒容器２１内にメインコイル２２とは別
］にアクティブコイル２３を設け、このアクティブコイ
ル２３による磁束によってメインコイル２２から周辺に
漏洩する磁束を打消すようにしたものである。なお２４
は超電導磁石内の被検体を配置すべきドーム部を示して
いる。

（発明が解決しようとする課題） ところで従来のセルフシールド手段が設けられたＭＲＩ
装置では各々次のような問題が存在している。先ずヨー
クシールドタイプでは超電導磁石を囲むようにヨークシ
ールドを設けるので、ヨーク半径が増加して形状が大型
化すると共に重量も大きくなる。次にアクティブシール
ドタイプでは超電導材料から成るアクティブコイルを追
加するため、コストアップが避けられずまた構造が複雑
になる。

本発明は以上のような問題に対処してなされたもので、
軽量、小型かつ安価なセルフシールドタイプの超電導磁
石を有するＭＲ■装置を提供することを目的とするもの
である。

［発明の構成］ （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は、被検体を配置する
静磁場を超電導磁石によって形成するＭＲＩ装置におい
て、超電導磁石の冷媒容器の一部にヨークシールドを設
けたことを特徴とするものである。

（作　用） 超電導磁石を形成する超電導コイルが収容されている冷
媒容器と一体化してヨークシールドを設けることにより
、ヨークの半径は増加しないので形状が大型化しない。

また限られた大きさの冷媒容器にヨークシールドを設け
るので、重量は大きくならない。さらに構造が簡単きな
りコストアップを伴うこともない。

（実施例） 以下図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明のＭＨＩ装置の第１の実施例を示す構成
図で、１はヘリウム容器で断面が長方形状でかつ環状か
ら成りこの容器１内には液体ヘリウム２が収容され、さ
らにこの液体ヘリウム２内には超電導コイル３が浸され
ている。第２図は第１図の主要部分の拡大構造を示して
いる。

４は鉄等の磁性体から成るヨークシールドで前記ヘリウ
ム容器１の外周面を兼ねて設けられている。これにより
ヨークシールド４はヘリウム容器１と一体化され、ヘリ
ウム容器の役目と漏洩磁束をシールドする役目とを兼ね
ている。ヨークシールド４は純鉄等の磁気特性の良い（
飽和磁気密度の高い）磁性体から成っていることが望ま
しい。

５．６は熱輻射シールド、７は真空容器で前記ヘリウム
容器１を熱輻射シールド５，６を介して支持している。

８はドーム部で撮影すべき被検体をガイドする空間部分
である。ドーム部８にはイメージングに必要なＲＦコイ
ル９及び傾斜磁場形成用コイル１０が配置される。１１
はＲＦコイル９に被検体への励起パルスを与えるＲＦパ
ルス送信部、１２は傾斜磁場形成用コイル１０に静磁場
に重畳して傾斜磁場を発生する傾斜磁場発生部である。

この傾斜磁場発生部１２はイメージングに必要なスライ
シング用傾斜磁場Ｇｚ、位相エンコーディング用傾斜磁
場Ｇｙ及び読出し用傾斜磁場Ｇｘを各々発生するように
なっている。

１３は被検体からのＭＲ倍信号受信する信号収集部、１
４はこの信号収集部１３によって受信されたＭＲ倍信号
取り込んで被検体のＭＲ像（磁気共鳴像）を再構成する
画像作成部、１５はこの画像作成部１４によって作成さ
れたＭＲ像を可視化する画像表示部である。１６はイメ
ージングコントローラで前記ＲＰパルス送信部１１．傾
斜磁場発生部１２及び信号収集部１３の動作を制御する
ためのものである。なお１７は超電導磁石を覆っている
ドーム状のカバ一部である。

このような本発明の第１の実施例によれば、ヨークシー
ルド４がヘリウム容器１の一部分を兼ねるように設けら
れるので、従来のようにヨークシールドを超電導磁石を
囲むように設けていた場合に比べ、ヨークの半径が小さ
くなる。従って形状が大型化することはない。またヨー
クシールド４をヘリウム容器１の一部分として設けるこ
とにより、従来のように外側に設けられていた場合に比
べ、ＭＲＩ装置の動作中極低温に保持されるので、磁性
特性は常温時よりも余裕を持たせることができる。さら
にヘリウム容器１の寸法は元々外側に取付けるヨークシ
ールドの寸法に比べて小さくなっている。これらの理由
からヨークシールド４として用いる磁性体の量はずっと
少なくとも十分目的を達成することができる。従って重
量が大きくなることもない。さらに従来のようにアクテ
ィブコイルを用いることもないので、構造が複雑になる
こともないためコストアップを伴うこともない。

第３図は本発明の第２の実施例を示すもので、ヨークシ
ールド４をヘリウム容器１の外周面ｌａ上に取付けた構
造を示すものである。本実施例によっても前記実施例と
同様な効果が得られる他に、ヨークシールド４の取付け
は既に組み立てられているヘリウム容器１の外周面１ａ
上に対して行えば良いので、簡単に取付けることができ
る。

第４図は本発明の第３の実施例を示すもので、第１図の
構造に加えてさらに超電導磁石を囲むように第２のヨー
クシールド４Ａを設けた例を示すものである。

周知のように磁束密度Ｂと磁場Ｈとの間には次式で示し
たような関係がある。

Ｂ＝μ０μＳＨ μ０　：真空における透磁率 μ、：比透磁率 またμ５とＨとの関係を示すと第５図に示すようになり
、磁場Ｈが一定値を越えるとμ５は徐々に低下する傾向
がある。

従って第４図の第３の実施例によると、先ずヘリウム容
器１のヨークシールド４によって強い磁場Ｈの基で（低
いμ５の基で）磁束のシールドが行われ、このヨークシ
ールド４が飽和した分については第２のヨークシールド
４Ａによって弱い磁場Ｈの基で（高いμ５の基で）磁束
のシールドが行われる。このように２つのヨークシール
ド４゜４Ａを利用して２段階でシールドを行うことによ
り、１つのヨークシールド４を利用して１段階でシール
ドを行う場合に比ベシールド効果を著しく向上すること
ができる。

しかもヨークシールド４及び第２のヨークシールド４Ａ
・の重量は合計しても、従来の場合よりもずっと少ない
量で目的を達成することができる。

本実施例の場合第２のヨークシールド４Ａの半径は第１
及び第２の実施例より大きくなるが、シールド効果の点
ではより優れているという利点が得られる。しかし従来
よりは小さな半径に形成することができる。

本実施例ではヘリウム及びヘリウム容器を用いた例で説
明したが、超電導媒体となり得る材料であればこれに限
らず他の媒体及びこの容器に適用しても同様な効果を得
ることができる。

［発明の効果コ 以上述べたように本発明によればヨークシールドを冷媒
容器と一体化して設けるようにしたので、軽量、小型か
つ安価な超電導磁石を有するＭＲＩ装置を得ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のＭＲＩ装置の第１の実施例を示す構成
図、第２図は第１図の主要部の拡大図、第３図は本、発
明の第２の実施例を示す構成図、第４図は本発明の第３
の実施例を示す構成図、第５図は本発明を説明するため
に用いられた磁気特性図、第６図（ａ）、（ｂ）は従来
例を示す概略図である。 １・・・ヘリウム容器、３・・・超電導コイル、４・・
・ヨークシールド、 ４Ａ・・・第２のヨークシールド、７・・・真空容器。 第　　３　図 ４Ａｆｆｉ２＝ｚ−１−り三−ルド。 第 図 （ｂ）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）被検体を配置する静磁場を超電導磁石によって形
   成するＭＲＩ装置において、超電導磁石の冷媒容器の一
   部にヨークシールドを設けたことを特徴とするＭＲＩ装
   置。
2. （２）冷媒容器を囲むように第２のヨークシールドを設
   けた請求項１記載のＭＲＩ装置。