JPH0532882B2 - - Google Patents
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- JPH0532882B2 JPH0532882B2 JP62152248A JP15224887A JPH0532882B2 JP H0532882 B2 JPH0532882 B2 JP H0532882B2 JP 62152248 A JP62152248 A JP 62152248A JP 15224887 A JP15224887 A JP 15224887A JP H0532882 B2 JPH0532882 B2 JP H0532882B2
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- shim
- coils
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- coil
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- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 claims description 23
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 8
- 238000005481 NMR spectroscopy Methods 0.000 claims description 6
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims description 6
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 5
- 238000003325 tomography Methods 0.000 claims description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 239000013598 vector Substances 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000009828 non-uniform distribution Methods 0.000 description 1
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、核磁気共鳴断層撮影装置に用いるシ
ムコイルによつて磁場不均一補正を行う静磁場マ
グネツトに関する。
ムコイルによつて磁場不均一補正を行う静磁場マ
グネツトに関する。
（従来の技術）
核磁気共鳴断層撮影装置（以下NMR−CTと
いう）は核磁気共鳴現象を利用して被検体内にお
ける特定原子核分布等を被検体外部から知るよう
にした検査装置である。このようなNMR−CT
ではNMR信号を生じさせるために、被検体に均
一な磁場を印加する必要があり、磁場の均一性の
良否は得られる像の良否に大きな影響を与える。
それ故に、NMR−CT用の静磁場マグネツトに
は製造上の寸法誤差やマグネツトを設置した環境
での磁気的影響によつて生ずる磁場の不均一性を
調整するための磁場不均一調整手段が必要とな
る。この磁場不均一性の補正手段として電流シム
がある。径方向に対し等方的な場所依存性を持つ
Zn（ｎ＝１，２，３，…）シムコイルを除く電流
シムの実施例を第４図に示す。図において、矢印
は電流の方向を示している。ここでは６種類のコ
イルパターンによる12種類のシムコイルを示す。
いう）は核磁気共鳴現象を利用して被検体内にお
ける特定原子核分布等を被検体外部から知るよう
にした検査装置である。このようなNMR−CT
ではNMR信号を生じさせるために、被検体に均
一な磁場を印加する必要があり、磁場の均一性の
良否は得られる像の良否に大きな影響を与える。
それ故に、NMR−CT用の静磁場マグネツトに
は製造上の寸法誤差やマグネツトを設置した環境
での磁気的影響によつて生ずる磁場の不均一性を
調整するための磁場不均一調整手段が必要とな
る。この磁場不均一性の補正手段として電流シム
がある。径方向に対し等方的な場所依存性を持つ
Zn（ｎ＝１，２，３，…）シムコイルを除く電流
シムの実施例を第４図に示す。図において、矢印
は電流の方向を示している。ここでは６種類のコ
イルパターンによる12種類のシムコイルを示す。
ここにおいて、
(1) 同一形状のシムを90゜回転して使用すれば良
いものの組み合わせ。
いものの組み合わせ。
ＸシムとＹシム （第４図イ）
ZXシムとZYシム （第４図ロ）
Z2−X2シムとZ2−Y2シム （第４図ハ）
Z2XシムとZ2Yシム （第４図ニ）
(2) 同一形状のシムを45゜回転して使用すれば良
いものの組み合わせ。
いものの組み合わせ。
XYZシムとＺ（X2−Y2） （第４図ホ）
XYシムとX2−Y2シム （第４図ヘ，ト）
（発明が解決しようとする問題点）
通常は上記６種類のシムを２個ずつ合計12個を
用意し、電源装置を各々に１個ずつ使用しなけれ
ばならない。このように、同一形状のものを２個
ずつ６種類の合計12個のコイルと、これに伴う12
個の電源装置が必要となつて、シムコイルの製作
工数と電源装置に要する所要経費が相当なものと
なつている。
用意し、電源装置を各々に１個ずつ使用しなけれ
ばならない。このように、同一形状のものを２個
ずつ６種類の合計12個のコイルと、これに伴う12
個の電源装置が必要となつて、シムコイルの製作
工数と電源装置に要する所要経費が相当なものと
なつている。
本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、そ
の目的は、シムコイルの所要数量を減少させて、
製作工数を節約し、併せて電源装置の所要数を減
少させることのできるシムコイルを実現すること
である。
の目的は、シムコイルの所要数量を減少させて、
製作工数を節約し、併せて電源装置の所要数を減
少させることのできるシムコイルを実現すること
である。
（問題点を解決するための手段）
前記の問題点を解決する本発明は、核磁気共鳴
断層撮影装置に用いる同一パターンの巻線を２
組、角度を持たせて着装する多数のペアコイル型
シムコイルによつて磁場不均一補正を行う静磁場
マグネツトにおいて、各ペアコイル毎にペアコイ
ルの合成角度方向に各１組の巻線を着装したコイ
ルと、該シムコイルに前記ペアコイルによる合成
電流値をそれぞれ供給するシムコイルの数に等し
い電流供給手段とを具備することを特徴とするも
のである。
断層撮影装置に用いる同一パターンの巻線を２
組、角度を持たせて着装する多数のペアコイル型
シムコイルによつて磁場不均一補正を行う静磁場
マグネツトにおいて、各ペアコイル毎にペアコイ
ルの合成角度方向に各１組の巻線を着装したコイ
ルと、該シムコイルに前記ペアコイルによる合成
電流値をそれぞれ供給するシムコイルの数に等し
い電流供給手段とを具備することを特徴とするも
のである。
（作用）
実測による磁場不均一補正値により各ペアコイ
ルに与える電流値を求めてその合成角度方向に各
ペアコイル毎に１組の巻線を着装し、合成電流値
を供給して磁場不均一の補正を行う。
ルに与える電流値を求めてその合成角度方向に各
ペアコイル毎に１組の巻線を着装し、合成電流値
を供給して磁場不均一の補正を行う。
（実施例）
以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に
説明する。
説明する。
第１図は本発明の一実施例のＸ(Y)型シムコイル
を示す図である。図において、１は各シムコイル
を一軸に重ねて着装するボビンで、Ｘ(Y)型シムコ
イルを着装する部分のみを示してある。２はＸシ
ムコイル又はＹシムコイルのパターンで、ワイヤ
中心３がＸ軸に対して角度θAになるように取り付
けられている。このＸ(Y)型シムコイルは上記のよ
うにワイヤ中心３を取り付けることによつてＸ軸
に対して角度θAで取り付けられていて、従来なら
ＸシムコイルとＹシムコイルを互いに90゜の角度
を持たせてボビンに２個着装するところを角度θA
のシムコイル１個の着装にしたものである。ロ図
はＸ（又はＹ）シムコイルのパターン２の展開図
で、ワイヤ中心３をイ図に示すようにＸ軸に対し
θAの角度でボビン１に着装する。
を示す図である。図において、１は各シムコイル
を一軸に重ねて着装するボビンで、Ｘ(Y)型シムコ
イルを着装する部分のみを示してある。２はＸシ
ムコイル又はＹシムコイルのパターンで、ワイヤ
中心３がＸ軸に対して角度θAになるように取り付
けられている。このＸ(Y)型シムコイルは上記のよ
うにワイヤ中心３を取り付けることによつてＸ軸
に対して角度θAで取り付けられていて、従来なら
ＸシムコイルとＹシムコイルを互いに90゜の角度
を持たせてボビンに２個着装するところを角度θA
のシムコイル１個の着装にしたものである。ロ図
はＸ（又はＹ）シムコイルのパターン２の展開図
で、ワイヤ中心３をイ図に示すようにＸ軸に対し
θAの角度でボビン１に着装する。
上記のように構成されたＸ(Y)型シムコイルのボ
ビン１に対する取付角度θAの決定の方法につい
て、第２図のフローチヤートを参照しながら説明
する。
ビン１に対する取付角度θAの決定の方法につい
て、第２図のフローチヤートを参照しながら説明
する。
次に示す式は上記12個のシムコイルによつて生
ずる磁場の式である。
ずる磁場の式である。
Ｂ＝a1X＋a2Y＋a3ZX＋a4ZY
＋a5（Z2−X2）＋a6（Z2−Y2）
＋a7Z2X＋a8Z2Y＋a9XY
＋a10（X2−Y2）＋a11XYZ
＋a12Z（X2−Y2）＋bBm
…(1)
ここで、BmはZnシムに依存する項及びこれ以
外の誤差項である静磁場を実測して得た不均一磁
場分布と(1)式で計算されるＢとの差分の２乗和が
最小になるように係数a1〜a12を定めると、係数
a1〜a12は各シムコイルに流すべき電流値となる。
外の誤差項である静磁場を実測して得た不均一磁
場分布と(1)式で計算されるＢとの差分の２乗和が
最小になるように係数a1〜a12を定めると、係数
a1〜a12は各シムコイルに流すべき電流値となる。
(1)式に基づき、第２図のフローチヤートの手順
によりシムコイルを製作する。
によりシムコイルを製作する。
ステツプａ
静磁場を印加し、少なくとも12点で磁場を測定
してその磁場不均一分布を求める。
してその磁場不均一分布を求める。
ステツプｂ
ステツプａで得た測定磁場を最小２乗法によ
り、用いようとするシムの関数系で近似し、(1)式
により各シムの係数を求める。各シムの係数は電
流値を示している。
り、用いようとするシムの関数系で近似し、(1)式
により各シムの係数を求める。各シムの係数は電
流値を示している。
ステツプｃ
同一パターンの２個のシムコイルの係数aiを求
め、そのベクトル和と合成ベクトルの方向θiを求
める。
め、そのベクトル和と合成ベクトルの方向θiを求
める。
ステツプｃをＸシムとＹシムを例として説明す
る。ステツプａによる磁場測定と、ステツプｂに
よるシム関数系への展開の結果、最小２乗法によ
り求めた(1)式のＸ項とＹ項の補正シム電流係数で
あるa1，a2がIX，IYであつたとする。第３図に示
すように、Ｘ軸にＩ・X、Ｙ軸にＩ・Yを描いてベ
クトルの和Ｉ・Aを求める。ベクトルＩ・AはＸ軸
とθAの角度をなし、合成電流値は｜Ｉ・A｜であ
る。
る。ステツプａによる磁場測定と、ステツプｂに
よるシム関数系への展開の結果、最小２乗法によ
り求めた(1)式のＸ項とＹ項の補正シム電流係数で
あるa1，a2がIX，IYであつたとする。第３図に示
すように、Ｘ軸にＩ・X、Ｙ軸にＩ・Yを描いてベ
クトルの和Ｉ・Aを求める。ベクトルＩ・AはＸ軸
とθAの角度をなし、合成電流値は｜Ｉ・A｜であ
る。
θ＝tan-1（｜Ｉ・Y｜／｜Ｉ・X｜）
｜Ｉ・A｜＝√｜X｜2＋｜Y｜2
ステツプｄ
ステツプｃで求めたＸ軸からの偏移の角度θiに
コイルのワイヤ中心を合わせて、対応するシムコ
イルをボビンに着装する。
コイルのワイヤ中心を合わせて、対応するシムコ
イルをボビンに着装する。
ステツプｄも前述のＸ(Y)シムコイルにより説明
する。従来のＸシム、Ｙシムを第５図に示す。イ
図はＸシム、ロ図はＹシムの図である。図におい
て、明らかなようにＸシムはＸ軸にシムコイルの
パターン２のワイヤ中心が来るように、Ｙシムは
Ｙ軸にシムコイルのパターン２のワイヤ中心が来
るようにボビン１に取り付ける。この場合イ図の
Ｘシムとロ図のＹシムとは同一ボビン上に取り付
けるものである。そして、Ｘシムには電流IAを、
Ｙシムには電流IBを流す。本実施例では第１図に
示すように、ロ図のパターン２をイ図のボビン１
にパターン２のワイヤ中心がＸ軸に対して角度θA
の傾きを持つように着装する。
する。従来のＸシム、Ｙシムを第５図に示す。イ
図はＸシム、ロ図はＹシムの図である。図におい
て、明らかなようにＸシムはＸ軸にシムコイルの
パターン２のワイヤ中心が来るように、Ｙシムは
Ｙ軸にシムコイルのパターン２のワイヤ中心が来
るようにボビン１に取り付ける。この場合イ図の
Ｘシムとロ図のＹシムとは同一ボビン上に取り付
けるものである。そして、Ｘシムには電流IAを、
Ｙシムには電流IBを流す。本実施例では第１図に
示すように、ロ図のパターン２をイ図のボビン１
にパターン２のワイヤ中心がＸ軸に対して角度θA
の傾きを持つように着装する。
ステツプｅ
シムコイルを電源に接続し、ベクトルの絶対値
に応じた電流を設定する。
に応じた電流を設定する。
前述のＸ(Y)型シムコイルにおいて、電源を接続
して電流｜Ｉ・A｜を流す。
して電流｜Ｉ・A｜を流す。
以上、Ｘ(Y)型シムコイルについて説明したが、
ZX（ZY）シム、Z2−X2（Z2−Y2）シム、Z2X
（Z2Y）シムの場合も同様にして求められ、それ
ぞれ２個のシムコイルと２個の電源が必要であつ
たが、１個のシムコイルと１個の電源でよいこと
になつた。又、XY（X2−Y2）シムとXYZ（Ｚ（X2
−Y2））シムの場合は第６図のようなベクトル計
算によつて傾き角度と電流値が求められる。例え
ばXYシムとX2−Y2シムの場合において、XYシ
ムの電流値がＩ・1（IX1，Ｏ），X2−Y2シムの電流
値がＩ・2（IX2，IY2）とすると、合成電流値は ｜Ｉ・B｜＝√（X1＋X2）2＋Y2 2 Ｘ軸となす角は、 θB＝tan-1｛IY2／（IX1＋IX2）｝ となる。従つて、ボビン１にＸ軸に対してθBの角
度で着装し、電源装置からは電流｜Ｉ・B｜を流
すと所望の磁場補正が得られ、シムコイルと電源
装置は各１個で間に合う。
ZX（ZY）シム、Z2−X2（Z2−Y2）シム、Z2X
（Z2Y）シムの場合も同様にして求められ、それ
ぞれ２個のシムコイルと２個の電源が必要であつ
たが、１個のシムコイルと１個の電源でよいこと
になつた。又、XY（X2−Y2）シムとXYZ（Ｚ（X2
−Y2））シムの場合は第６図のようなベクトル計
算によつて傾き角度と電流値が求められる。例え
ばXYシムとX2−Y2シムの場合において、XYシ
ムの電流値がＩ・1（IX1，Ｏ），X2−Y2シムの電流
値がＩ・2（IX2，IY2）とすると、合成電流値は ｜Ｉ・B｜＝√（X1＋X2）2＋Y2 2 Ｘ軸となす角は、 θB＝tan-1｛IY2／（IX1＋IX2）｝ となる。従つて、ボビン１にＸ軸に対してθBの角
度で着装し、電源装置からは電流｜Ｉ・B｜を流
すと所望の磁場補正が得られ、シムコイルと電源
装置は各１個で間に合う。
以上説明したように本実施例によれば、同一パ
ターンの２個のシムコイルを別々に設ける必要が
なく、１個のシムコイルですみ、又、電源装置も
１個でよくなつて、従来12個のシムコイルと12個
の電源装置が必要であつたが、各６個となつて半
減させることができた。
ターンの２個のシムコイルを別々に設ける必要が
なく、１個のシムコイルですみ、又、電源装置も
１個でよくなつて、従来12個のシムコイルと12個
の電源装置が必要であつたが、各６個となつて半
減させることができた。
（発明の効果）
以上詳細に説明したように、本発明によれば、
シムコイルの製作工数と電源装置の所要数量を半
減させることができて、所要経費を削減すること
ができた。
シムコイルの製作工数と電源装置の所要数量を半
減させることができて、所要経費を削減すること
ができた。
第１図は本発明の一実施例を示すシムコイルの
構成図、第２図は本発明のシムコイル製作の手順
を示すフローチヤート、第３図はペアコイルの構
成コイルの電流値から合成電流値を求める説明
図、第４図は従来のシムコイルの種類の説明図、
第５図は従来のＸシムとＹシムの図、第６図は
45゜回転のペアコイルの合成電流値を求める説明
図である。 １…ボビン、２…パターン、３…ワイヤ中心。
構成図、第２図は本発明のシムコイル製作の手順
を示すフローチヤート、第３図はペアコイルの構
成コイルの電流値から合成電流値を求める説明
図、第４図は従来のシムコイルの種類の説明図、
第５図は従来のＸシムとＹシムの図、第６図は
45゜回転のペアコイルの合成電流値を求める説明
図である。 １…ボビン、２…パターン、３…ワイヤ中心。
Claims (1)
- １ 核磁気共鳴断層撮影装置に用いる同一パター
ンの巻線を２組、角度を持たせて着装する多数の
ペアコイル型シムコイルによつて磁場不均一補正
を行う静磁場マグネツトにおいて、各ペアコイル
毎にペアコイルの合成角度方向に各１組の巻線を
着装したコイルと、該シムコイルに前記ペアコイ
ルによる合成電流値をそれぞれ供給するシムコイ
ルの数に等しい電流供給手段とを具備することを
特徴とする静磁場マグネツト。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62152248A JPS63316410A (ja) | 1987-06-18 | 1987-06-18 | 静磁場マグネット |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62152248A JPS63316410A (ja) | 1987-06-18 | 1987-06-18 | 静磁場マグネット |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63316410A JPS63316410A (ja) | 1988-12-23 |
| JPH0532882B2 true JPH0532882B2 (ja) | 1993-05-18 |
Family
ID=15536334
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62152248A Granted JPS63316410A (ja) | 1987-06-18 | 1987-06-18 | 静磁場マグネット |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63316410A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015039635A (ja) * | 2013-08-21 | 2015-03-02 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフトＳｉｅｍｅｎｓ Ａｋｔｉｅｎｇｅｓｅｌｌｓｃｈａｆｔ | 種々の形式のシムコイルを使用する磁気共鳴トモグラフィシステムの特に患者に適応した静磁場均一化方法 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02195386A (ja) * | 1989-01-24 | 1990-08-01 | Seiko Epson Corp | 液晶ビデオプロジェクター |
| JP2000262486A (ja) * | 1999-03-17 | 2000-09-26 | Hitachi Ltd | 静磁場発生装置及び方法 |
-
1987
- 1987-06-18 JP JP62152248A patent/JPS63316410A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015039635A (ja) * | 2013-08-21 | 2015-03-02 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフトＳｉｅｍｅｎｓ Ａｋｔｉｅｎｇｅｓｅｌｌｓｃｈａｆｔ | 種々の形式のシムコイルを使用する磁気共鳴トモグラフィシステムの特に患者に適応した静磁場均一化方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63316410A (ja) | 1988-12-23 |
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