JPH06181903A - 磁気共鳴イメージング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 外部環境の磁場変動による計測空間内の磁場
補正を精度よくする。 【構成】 計測空間を間にして互いに対向配置された永
久磁石を内臓する磁気共鳴イメージング装置において、
この装置から遠隔配置された第１磁場センサ２１ｂと、
この第１磁場センサによる磁場変動の検知に基づいて前
記計測空間内の磁場の補正を行う第１補正磁場コイル２
３ｂと、この第１補正磁場コイルによって発生する磁界
からなる物理空間と同じ物理空間を形成する磁場コイル
（２３ｂ）と、この磁場コイルの物理空間内に配置され
た第２磁場センサ２１ａと、この第２磁場センサによる
磁場変動の検知に基づいて前記計測空間の磁場の補正を
行う第２補正磁場コイル２３ａとを備え、前記第１補正
磁場コイルは、前記装置の外部にて該装置に内臓される
永久磁石とほぼ平行に配置され、第２補正磁場コイル
は、前記装置の内部にて該装置に内臓される永久磁石と
ほぼ平行に配置されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、磁気共鳴イメージング
装置に係り、特に、外部環境の磁場変動による計測空間
内の磁場補正を行う手段が備えられた磁気共鳴イメージ
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、所定の磁
場が形成される計測空間内に配置される被検体の検査部
位における核磁気共鳴現象を利用して、該被検体の断層
像を映像させる画像診断装置である。

【０００３】このため、計測空間内の磁場を所定通りに
設定することが断層像の画質劣化をもたらすことなく映
像できることになり、この対策は種々なされている。

【０００４】そして、外部環境の磁場変動が生じる場合
にも、計測空間内の磁場が変動しないように、いわゆる
磁場補正手段が備えられている。

【０００５】従来にあっては、装置に内臓させた磁場補
正コイルと、該装置から遠隔配置された磁場センサとを
備えさせるようにし、この磁場センサによる磁場変動の
検知量に基づいて磁場補正コイルを駆動させ、これによ
って、計測空間内における変動磁場を相殺させるように
構成していた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに構成された磁気共鳴イメージング装置は、外部環境
における磁場変動を検知する磁場センサは該装置から遠
隔配置された状態で備えられたものとなっている。

【０００７】けだし、該磁場センサを装置に近接して配
置させた場合、該装置に内臓されている永久磁石からの
強力な磁場に影響され、外部環境における磁場変動を精
度よく検知できなくなるからである。

【０００８】したがって、このように磁場センサが装置
から遠隔配置されていると、磁場センサが検知する磁場
変動は装置の周辺に生じている磁場変動と必ずしも一致
していないという問題が残され、正確な磁場変動補正が
できないものとなっていた。

【０００９】それ故、本発明は、このような事情に基づ
いてなされたものであり、その目的とするところのもの
は、外部環境の磁場変動による計測空間内の磁場補正を
精度よく行うことのできる磁気共鳴イメージング装置を
提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明は、基本的には、計測空間を間にして
互いに対向配置された永久磁石を内臓する磁気共鳴イメ
ージング装置において、この装置から遠隔配置された第
１磁場センサと、この第１磁場センサによる磁場変動の
検知に基づいて前記計測空間の磁場の補正を行う第１補
正磁場コイルと、この第１補正磁場コイルによって発生
する磁界からなる物理空間と同じ物理空間を形成する磁
場コイルと、この磁場コイルの物理空間内に配置された
第２磁場センサと、この第２磁場センサによる磁場変動
の検知に基づいて前記計測空間の磁場の補正を行う第２
補正磁場コイルとを備え、前記第１補正磁場コイルは、
前記装置の外部にて該装置に内臓される永久磁石とほぼ
平行に配置され、第２補正磁場コイルは、前記装置の内
部にて該装置に内臓される永久磁石とほぼ平行に配置さ
れていることを特徴とするものである。

【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、まず、第１磁場センサによって外部環境の磁場の
変動を検知することができるようになる。ここで、この
第１磁場センサは該装置に内臓されている永久磁石等に
よる磁場を影響が及ばされないように通常遠隔配置され
たものとなっている。

【００１２】そして、この第１磁場センサによる磁場変
動の検知に基づいて該装置の計測空間内の磁場の補正を
第１補正磁場コイルによって行うようになっている。こ
の第１補正磁場コイルは、装置の外部にて該装置に内臓
される永久磁石とほぼ平行に配置されたものであり、装
置それ自体およびその周囲の磁場を適正なものとなるよ
うにしている。

【００１３】一方、この第１補正磁場コイルのみの磁場
補正では充分な補正ができないことから、これを検知す
る第２磁場センサを備えたものとなっている。

【００１４】すなわち、この第２磁場センサは、前記第
１補正磁場コイルによって発生する磁界からなる物理空
間と同じ物理空間を形成する磁場コイル内に配置された
ものとなっており、該第１補正磁場コイルによる磁場補
正が充分なものか否かを検知できるようになっている。

【００１５】このことから、前記磁場コイルは、第１補
正磁場コイルを充分に延在させて形成し、その延在部に
おいて形成するようにしても同様の効果を奏することは
いうまでもない。

【００１６】そして、第２磁場センサによるこのような
検知に基づいて、装置の内部にて該装置に内臓される永
久磁石とほぼ平行に配置されている第２補正磁場コイル
を駆動させ、前記計測空間の磁場の完全なる補正を行う
ようになっている。

【００１７】したがって、外部環境の磁場変動による計
測空間内の磁場補正を精度よくできる磁気共鳴イメージ
ング装置を得ることができる。

【００１８】

【実施例】図２は、本発明による磁気共鳴イメージング
装置の一実施例を示す全体ブロック構成図である。

【００１９】同図に示す磁気共鳴イメージング装置は、
基本的には、中央処理装置（ＣＰＵ）８と、シーケンサ
７と、送信系４と、静磁場発生磁石２と、受信系５と、
信号処理系６とから構成されている。

【００２０】中央処理装置（ＣＰＵ）８は、予め定めら
れたプログラムに従ってシーケンサ７、送信系４、受信
系５、信号処理系６のそれぞれを制御するようになって
いる。シーケンサ７は、中央処理装置８からの制御指令
に基づいて動作し、被検体１の断層画像のデータ収集に
必要な種々の命令を送信系４、静磁場発生磁石２内の傾
斜磁場コイル９、あるいは受信系５に送出するようにな
っている。

【００２１】ここで、前記静磁場発生磁石２は、前記被
検体１が配置される計測空間を間にして上下方向（装置
の配置状態における上下方向：ここではＺ軸方向とす
る）に互いに対向配置された永久磁石で構成されてい
る。そして、傾斜磁場コイル９は該永久磁石にて発生す
る均一な磁場に重畳させてＺ軸方向、Ｘ軸方向、あるい
はＹ軸方向にそれぞれ所定の傾斜角を持たせた磁場を発
生するようになっている。

【００２２】送信系４は、高周波発信器１１と変調器１
２と照射コイルとしての高周波コイル１４ａを有し、シ
ーケンサ７の指令によって高周波発振器１１からの高周
波パルスを変調器１２で振幅変調し、この振幅変調され
た高周波パルスを高周波増幅器１３を介して増幅して高
周波コイル１４ａに供給するようになっている。これに
より、高周波コイル１４ａは所定のパルス状の電磁波を
被検体１に照射するようになっている。

【００２３】上述のように永久磁石から構成される静磁
場発生磁石２は、被検体１が配置される計測空間に上下
方向（Ｚ軸方向）に均一な静磁場を発生させるようにな
っている。この静磁場発生磁石２の内部には、前記高周
波コイル１４ａ、傾斜磁場コイル９の他に、受信系５の
受信コイルとしての高周波コイル１４ｂが配置されてい
る。なお、傾斜磁場コイル１３には、それに電流を供給
する傾斜磁場電源１０が接続されており、この傾斜磁場
電源１２はシーケンサ７によって制御されるようになっ
ている。

【００２４】受信系５は、高周波コイル１４ａと、この
高周波コイル１４ｂに接続された増幅器１５と、直交位
相検波器１６と、Ａ／Ｄ変換器１７とから構成されてい
る。被検体１からの受信信号であるＮＭＲ信号を高周波
コイル１４ｂが検出すると、その信号を増幅器１５、直
交位相検波器１６、Ａ／Ｄ変換器１７を介しデジタル量
に変換するとともに、シーケンサ７からの指令によるタ
イミングで直交位相検波器１６によってサンプリングさ
れた二系列の収集データに変換して中央処理装置８に送
出するようになっている。

【００２５】信号処理系６は、磁気ディスク１８、磁気
テープ１９、ＣＲＴ等からなるディスプレィ２０とを有
し、受信系５からのデータが中央処理装置１に入力され
ると、該中央処理装置１が信号処理、画像再構成等の処
理を実行し、その結果の被検体１の所望の断面像をディ
スプレィ２０に表示するとともに、磁気テープ１９、磁
気ディスク２０等に記録されるようになっている。

【００２６】そして、本実施例では、次に示すように、
外部環境による磁場変動を補正するための手段が備えら
れている。

【００２７】すなわち、まず、装置から充分に離れた個
所に磁場センサ２１ｂが配置されている。この磁場セン
サ２１ｂは、Ｚ軸方向の外部環境による磁場変動量を検
知することができるようになっている。

【００２８】磁場センサ２１ｂの出力は、補正制御回路
２２ｂを介して補正磁場コイル２３ｂに入力され、該補
正磁場コイル２３ｂに前記磁場変動量を相殺させる磁場
を発生するようになっている。

【００２９】この補正磁場コイル２３ｂは、被検体１の
計測空間を形成するガントリ２４を間にして上下方向
（Ｚ軸方向）にそれぞれ対向して配置された一対の磁場
コイルから構成され、これら各磁場コイルの間に発生す
る磁場によって、外部環境における変動磁場を相殺する
ようになっている。

【００３０】すなわち、図３に示すように、磁場センサ
２１ｂに対してたとえば図面下方向に変動磁場Ｆが生じ
た場合、一対の磁場コイルからなる補正磁場コイル２３
ｂに図中上方向に相殺磁場Ｆを生じさせるようにしてい
るものである。

【００３１】なお、補正制御回路２２ｂは、磁場センサ
２１ｂの出力に基づいて前記補正磁場コイル２３ｂに電
流（２〜３Ａ）を流すようになっている。

【００３２】そして、前記補正磁場コイル２３ｂは、ガ
ントリ２４が配置されていない領域まで充分に延在され
ており、この延在された補正磁場コイル２３ｂ内（一対
の磁場コイルの間）に磁場センサ２１ａが配置されてい
る。

【００３３】この磁場センサ２１ａは、前記磁場センサ
２１ｂと同様に、Ｚ軸方向の外部環境による磁場変動量
を検知することができるようになっている。

【００３４】この磁場センサ２１ａの出力は、補正制御
回路２２ａを介して補正磁場コイル２３ａに入力され、
該補正磁場コイル２３ａに前記磁場変動量を相殺させる
磁場を発生するようになっている。

【００３５】この補正磁場コイル２３ａは、被検体１の
計測空間を形成するガントリ２４内において計測空間を
囲む静磁場発生磁石２を間にして上下方向（Ｚ軸方向）
にそれぞれ対向して配置された一対の磁場コイルから構
成され、これら各磁場コイルの間に発生する磁場によっ
て、外部環境における変動磁場を相殺するようになって
いる。この場合における変動磁場の相殺も図３に示した
原理と同様である。

【００３６】図１は、図２に示した磁気共鳴イメージン
グ装置を診断部屋に配置させている構成を示した説明図
である。

【００３７】診断部屋３０の床面の全域にわたって補正
磁場コイル２３ｂ（一対のうち一方）が、また天井の全
域にわたって補正磁場コイル２３ｂ（一対のうち他方）
が配置されている。そして、この補正磁場コイル２３ｂ
は、補正制御回路２２ｂを介した磁場センサ２１ｂから
の出力によって、それらの間の空間、すなわち磁気共鳴
イメージング装置が配置されている空間に発生する変動
磁場を相殺するようになっている。

【００３８】さらに、前記補正磁場コイル２３ｂの間の
空間には、磁場センサ２１ａが配置され、この磁場セン
サ２１ａからの出力によって、磁気共鳴イメージング装
置の内部、すなわち、計測空間を囲む永久磁石を間にし
て配置される補正磁場コイル２３ａに変動磁場に対する
相殺磁場を発生させるようになつている。

【００３９】本実施例のように構成された磁気共鳴イメ
ージング装置は、まず、第１の磁場センサ２１ｂによっ
て外部環境の磁場の変動を検知することができるように
なる。ここで、この第１の磁場センサ２１ｂは該装置に
内臓されている永久磁石等による磁場を影響が及ばされ
ないように遠隔配置されたものとなっている。

【００４０】そして、この第１の磁場センサ２１ｂによ
る磁場変動の検知に基づいて該装置の計測空間内の磁場
の補正を第１の補正磁場コイル２３ｂによって行うよう
になっている。この第１の補正磁場コイル２３ｂは、装
置の外部にて該装置に内臓される永久磁石とほぼ平行に
配置されたものであり、装置それ自体およびその周囲の
磁場を適正なものとなるようにしている。

【００４１】一方、この第１の補正磁場コイル２３ｂの
みの磁場補正では充分な補正ができないことから、これ
を検知する第２の磁場センサ２１ａを備えたものとなっ
ている。

【００４２】すなわち、この第２の磁場センサ２１ａ
は、前記第１の補正磁場コイル２３ｂによって発生する
磁界からなる物理空間と同じ物理空間を形成する補正磁
場コイル２３ａ内に配置されたものとなっており、該第
１の補正磁場コイル２３ｂによる磁場補正が充分なもの
か否かを検知できるようになっている。

【００４３】そして、第２の磁場センサ２１ａによるこ
のような検知に基づいて、装置の内部にて該装置に内臓
される永久磁石とほぼ平行に配置されている第２の補正
磁場コイル２３ａを駆動させ、前記計測空間の磁場の完
全なる補正を行うようになっている。

【００４４】したがって、外部環境の磁場変動による計
測空間内の磁場補正を精度よくできる磁気共鳴イメージ
ング装置を得ることができる。

【００４５】上述した実施例では、装置に内臓される永
久磁石は、計測空間を間にして上下方向（装置の配置状
態における上下方向）に対向配置されたものを示したも
のである。しかし、これに限定されることはなく永久磁
石が計測空間を間にして左右方向（装置の配置状態にお
ける左右方向）に対向配置されたものにも適用できるこ
とはいうまでもない。この場合、図１の説明図におい
て、磁場補正コイル２３ｂは部屋の対向する側面のそれ
ぞれに配置されることになる。

【００４６】上述した実施例では、磁場センサ２１ａ
は、磁場補正コイル２３ｂにて発生す磁界内に配置した
ものである。しかし、この磁場補正コイル２３ｂは装置
の周辺にのみ形成し、この磁場補正コイル２３ｂによっ
て発生する磁界からなる物理空間と同じ物理空間を形成
する別個の磁場コイルを設け、この磁場コイル内に前記
磁場センサ２１ａを配置するようにしても同様の効果が
得られることはいうまでもない。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したことから明らかなように、
本発明による磁気共鳴イメージング装置によれば、、外
部環境の磁場変動による計測空間内の磁場補正を精度よ
くできるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による磁気共鳴イメージング装置の一実
施例を診断部屋に配置した状態を示した構成図である。

【図２】本発明による磁気共鳴イメージング装置の一実
施例を示す全体ブロック構成図である。

【図３】本発明による磁気共鳴イメージング装置におい
て、変動磁場を相殺させる原理を示した説明図である。

【符号の説明】

２ 静磁場発生磁石 ２１ａ、２１ｂ 磁場センサ ２３ａ、２３ｂ 補正磁場コイル

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 計測空間を間にして互いに対向配置され
   た永久磁石を内臓する磁気共鳴イメージング装置におい
   て、 この装置から遠隔配置された第１磁場センサと、この第
   １磁場センサによる磁場変動の検知に基づいて前記計測
   空間内の磁場の補正を行う第１補正磁場コイルと、この
   第１補正磁場コイルによって発生する磁界からなる物理
   空間と同じ物理空間を形成する磁場コイルと、この磁場
   コイルの物理空間内に配置された第２磁場センサと、こ
   の第２磁場センサによる磁場変動の検知に基づいて前記
   計測空間の磁場の補正を行う第２補正磁場コイルとを備
   え、前記第１補正磁場コイルは、前記装置の外部にて該
   装置に内臓される永久磁石とほぼ平行に配置され、第２
   補正磁場コイルは、前記装置の内部にて該装置に内臓さ
   れる永久磁石とほぼ平行に配置されていることを特徴と
   する磁気共鳴イメージング装置。