JPH06189932A - 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Info
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- JPH06189932A JPH06189932A JP5221902A JP22190293A JPH06189932A JP H06189932 A JPH06189932 A JP H06189932A JP 5221902 A JP5221902 A JP 5221902A JP 22190293 A JP22190293 A JP 22190293A JP H06189932 A JPH06189932 A JP H06189932A
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Abstract
ルを収納する真空容器が大型化することなく、しかも簡
単に傾斜磁場コイルの位置調整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。 【構成】静磁場発生のための超電導磁石を収納する二重
構造の円筒状の第1の真空容器20の内筒26の内側に
円筒状の内筒28を配置し、両内筒26、28の軸方向
の端部を軸方向に直交する端板30を用いて封止し、第
2の真空容器22を構成し、第2の真空容器22内に傾
斜磁場コイル34を収納する。
Description
置に係り、特に、騒音を低減するために真空容器内に配
設される傾斜磁場コイルを有する磁気共鳴イメージング
装置(以下、MRI装置と略称する)に関する。
ば、陽子)からの磁気共鳴信号を検出し、被検体の所望
のスライス位置の断層像を再構成する。MRI装置は非
侵襲、あるいはX線の被爆がないために、医用分野にお
いて非常に利点がある。
を有する磁石装置の内側に配置された同じく円筒状の傾
斜磁場コイル装置を有する。冷却媒体が充填された低温
保持装置内に収納されている超電導磁石は中空の円筒状
の真空容器内に収納される。傾斜磁場コイル装置の内部
には高周波(RF)コイルが配置される。
イルは高周波磁場を、傾斜磁場コイル装置は傾斜磁場を
被検体に印加する。この後、被検体に磁気共鳴現象が発
生し、磁気共鳴信号(MR信号)がRFコイルにより検
出される。検出されたMR信号を再構成することにより
磁気共鳴(MR)画像が得られる。
軸に沿った傾斜磁場を発生する3チャンネルの傾斜磁場
コイルを有する。これらの3つの傾斜磁場コイルは頻繁
に、かつ高速に切り換えられる。切換えの際に、傾斜磁
場コイルを支持する磁石容器と傾斜磁場コイルは振動す
る。この振動は衝撃音を発生する。この衝撃音は被検体
が位置する撮影開口部内で反響し、患者が不快感、不
安、恐怖感を覚える。
ている。例えば、傾斜磁場コイルを防音材で覆うことが
行なわれているが、防音材では満足のいくレベルにまで
騒音を小さくすることができない。
電導磁石の超電導性を維持するための真空容器外部に騒
音が伝達されることを防止するために真空容器内に傾斜
磁場コイルを配置したMRI装置が開示されている。こ
の装置では、MRI装置組立後に傾斜磁場コイルの位置
調整が必要な場合には、超電導磁石の真空状態を破壊し
なければならない欠点がある。さらに、傾斜磁場コイル
のための冷却媒体が真空容器内に漏れた場合、真空の程
度が劣化し、超電導磁石の冷却媒体が蒸発してしまう欠
点もある。
石のための第1の真空容器と、第1の真空容器の開口部
内に同軸に配置され傾斜磁場コイルを収納する第2の真
空容器とを具備するMRI装置が開示されている。この
装置は、2つの別々の真空容器を用いるので、製造、組
立が複雑になり、コストパフォーマンスが悪いという欠
点がある。さらに、撮影開口部を十分広くとれないの
で、患者は撮影開口部内で圧迫感を感じる欠点もある。
に対処すべくなされたもので、その目的は傾斜磁場を発
生する傾斜磁場コイルを有する改良された磁気共鳴イメ
ージング装置を提供することである。本発明の他の目的
は撮影開口部内に騒音を送信しない傾斜磁場コイルを有
する改良された磁気共鳴イメージング装置を提供するこ
とである。
メージング装置は、外筒部と第1の内筒部との間に設け
られた磁石を有し静磁場を発生する磁石手段と、前記第
1の内筒部内に同軸に配置された第2の内筒部を有し前
記第1、第2の内筒部の間に真空空間を作る真空容器手
段と、前記真空空間に配置された傾斜磁場コイルを有し
傾斜磁場を発生する傾斜磁場手段と、高周波パルスを送
信するとともに被検体から発生された磁気共鳴信号を受
信する高周波手段とを具備することを特徴とする。
装置は、外筒部と第1の内筒部との間に設けられた超電
導磁石を有し静磁場を発生する磁石システムと、前記第
1の内筒部内に同軸に配置され前記第1の内筒部との間
に真空空間を作る第2の内筒部;前記第1、第2の内筒
部の終端に設けられ前記真空空間を閉じる一対の端板;
前記真空空間内に配置される傾斜磁場コイル;前記第1
の内筒部の終端で前記傾斜磁場コイルを調節可能に支持
する一対の支持部材を有し、前記第2の内筒部と端板と
は着脱自在に取り付けられ、傾斜磁場を発生する傾斜磁
場システムと、高周波パルスを送信するとともに被検体
から発生された磁気共鳴信号を受信する高周波手段とを
具備することを特徴とする。
グ装置は、中心に開口部を有し静磁場を発生する磁石手
段と、前記開口部内に同軸に設けられ前記磁石手段との
間に真空空間を作る円筒;前記真空空間に配置された傾
斜磁場コイルを有し傾斜磁場を発生する傾斜磁場手段
と、高周波パルスを送信するとともに被検体から発生さ
れた磁気共鳴信号を受信する高周波手段とを具備するこ
とを特徴とする。
ば、騒音の伝達を抑えるために傾斜磁場コイルを収納す
る真空容器の一部を超電導磁石の真空容器の一部と共通
化することにより、容器の構造を簡略化でき、広い撮影
開口部を確保できるとともに、コストダウンが可能であ
る。さらに、傾斜磁場コイルと超電導磁石とは独立した
真空容器内に収納され、別々に真空状態が確保されてい
るので、超電導磁石の真空容器の真空状態を破壊するこ
となく、傾斜磁場コイルの調整を行なうことができる。
イメージング装置の一実施例を説明する。図1は実施例
の概略構成を示す。ガントリ14内に磁石装置1、傾斜
磁場コイル装置2、及び送受信コイル3が配置される。
磁石装置1により発生される静磁場には高磁場強度、高
均一性、高安定性が要求されている。静磁場の所望の要
求を実現するために、周知のMRI装置においては、超
電導磁石、永久磁石、そして抵抗性導電磁石が用いられ
ている。本実施例では、優れた磁界特性を有する超電導
磁石が使われている。傾斜磁場コイル装置2はx軸傾斜
磁場コイル、y軸傾斜磁場コイル、z軸傾斜磁場コイル
を具備する。送受信コイル3は高周波パルス(RFパル
ス)を送信し、磁気共鳴信号(MR信号)を受信する。
送信と受信は送信コイル、受信コイルによりそれぞれ行
なってもよい。
を最小にするためにシミング磁場を発生するシムコイル
装置(図示せず)に電力を供給する。送受信コイル3は
RFパルスの印加時には送信器5により駆動され、MR
信号の検出時には受信器6に接続される。傾斜磁場コイ
ル2はx,y,zの3つのチャンネルの傾斜磁場電源7
a,8a,9aにより駆動される。傾斜磁場コイル2は
後述するように3つのチャンネルのシールド磁場電源7
b,8b,9bにも接続される。
a,9a、シールド磁場電源7b,8b,9b、送信器
5を制御してシーケンサ10にプログラムされている所
定のパルスシーケンスに従って傾斜磁場Gx,Gy,G
z、RFパルスを発生する。
0を駆動制御するとともに、受信器6で受信されるMR
信号を取り込んで所定の信号処理を施すことにより、被
検体の断層像を再構成する。表示部12は再構成された
断層像を表示する。
リ14内の撮影空間(イメージング用の磁場が形成され
る球状の領域であり、この領域内でのみ撮影が可能とな
る)に挿入される。
トリの一部を断面した側面図を示す。磁石装置1は内部
に超電導磁石を収納する第1の真空容器20を具備し、
傾斜磁場コイル装置2は第1の真空容器20内に同軸に
配置され傾斜磁場コイル34を収納する第2の真空容器
22を具備する。これらの容器20、22は非磁性材料
からなる。好ましくは、第1の容器20はアルミニウム
からなり、第2の容器22はFRP(繊維強化プラスチ
ック)からなる。ガントリの上部には超電導磁石の超電
導性を維持するための冷却媒体、例えば、液体ヘリウム
を注入するための注液ポート23が設けられている。
筒26とからなる中空円筒状の容器である。外筒24と
内筒26の間に真空空間が作られ、真空空間は一端部で
一対の端板25により閉じられている。図3には示して
いないが、容器20内の外筒24と内筒26の間に超電
導磁石が収納されている。
設けられる。第1の真空容器20と同様に第2の真空容
器22は中空円筒状の容器である。第1の真空容器20
の内筒26は第2の真空容器22の外筒としても使用さ
れる。内筒28は第1の真空容器20の内筒26の内部
に同軸に配置される。内筒26、28の間の空間は一対
の端板30により閉じられている。一対の端板30の結
合部にはシールのためのフッ素ゴム製のOリング32
a、32bが介装されている。端板30と内筒28の結
合部には内筒28を固定するためのフランジ35が設け
られている。
の両端部には傾斜磁場コイル34を調節可能に支持する
ための支持部材36が設けられる。支持部材36の詳細
を図4に示す。図4(a)は傾斜磁場コイルの斜視図で
あり、(b)は傾斜磁場コイル装置の支持部材の斜視図
である。2つの支持部材36が各端部に設けられる。ブ
ロック36a,36bが傾斜磁場コイル34と第1の真
空容器20の端部にそれぞれ設けられる。ブロック36
a,36bの間のx軸、y軸、z軸方向の距離はネジ3
6x,36y,36zによりそれぞれ調節できる。
7、冷却装置38、シールドコイル装置39を有し、こ
れらの円筒状の各装置は同軸に配置される。主コイル装
置37はx軸、y軸、z軸傾斜磁場コイル(図示せず)
を有し、各コイルはそれぞれx軸、y軸、z軸傾斜磁場
電源7a,7b,7cに接続される。主コイル装置37
は所定の強度の傾斜磁場を所定のタイミングで撮影開口
部に印加する。傾斜磁場コイルのコイル巻線37aは円
筒基板37bの内側表面上に設けられる。コイル巻線3
7aは銅からなり、基板37bはFRPのような絶縁材
料からなる。シールドコイル装置39は傾斜磁場コイル
装置34の外側の傾斜磁場をシールドするためのシール
ド磁場を印加する。この種のシールド装置は米国特許第
4,733,189号に開示されている。シールドコイ
ル装置のコイルパターン39aは円筒基板39bの外側
表面に設けられている。傾斜磁場コイル装置34を冷却
する冷却装置38が主コイル装置37とシールドコイル
装置39との間に設けられる。冷却装置38は水等の冷
却液体を導く冷却パイプ38aを有する。冷却パイプ3
8aの巻線パターンの一例を図5に示す。多数の並列パ
イプが螺旋状に巻かれ、樹脂38bにより円筒形状に固
められる。冷却パイプ38aは例えばテフロン(登録商
標)からなる。3つの円筒37、38、39が製造され
てから、これらは同軸に配置され、主コイル装置37の
内筒37とシールドコイル装置39の外筒は樹脂でモー
ルドされる。
8cに接続されるカプラ33を介して第2の真空容器2
2の外部から供給される。カプラ33は真鍮等の非磁性
材料からなる。シールのためのOリング31が端板30
とカプラ33の間に設けられる。
器の一部を傾斜磁場コイル装置のための真空容器の一部
としても使うことにより、簡単な構成で、かつ高コスト
パーフォーマンスで傾斜磁場コイルからの騒音を大きな
撮影開口部を保ったまま抑えることができる。傾斜磁場
コイル装置と超電導磁石はそれぞれ別々の真空容器内に
収納され、真空条件が別々に保たれるので、超電導磁石
のための容器の真空条件を破壊することなく傾斜磁場コ
イル装置の位置を調整することができる。傾斜磁場コイ
ル装置の位置を調整するために、端板30と内筒28と
は第2の真空容器を分解するために着脱自在に取り付け
られる。調整後、容器22は端板30を取付け、容器2
2内を真空にすることにより再組み立てられる。
RFコイル巻線を巻き付けることによいRFコイルとし
ても使用される。これにより、上述した実施例に比べて
大きな撮影開口部を実現可能とすることができる。
る。超電導磁石40は液体ヘリウム等の冷却媒体が充填
される液体ヘリウム容器42内に収納される。注液ポー
ト23が液体ヘリウム容器42に取り付けられる。液体
ヘリウム容器42は放熱シールド44により囲まれ、第
1の真空容器20内の外筒24、内筒26間に収納され
る。傾斜磁場コイル装置34は第2の真空容器22内で
第1の真空容器20の内筒26(第2の真空容器の外筒
でもある)と内筒28間に収納される。ポンプ47は傾
斜磁場コイル34の位置調整の終了後、電磁弁46を介
して第2の真空容器22内を真空にする。好ましくはポ
ンプ47は10-1〜10-2トルの真空条件を満足するよ
うに頻繁に真空にする。例えば、不所望な騒音を受ける
ことを防止するために、夜間、イメージングが行なわれ
ていない時にオフされる要素(例えば、傾斜磁場電源7
〜9、シーケンサ10、表示装置12等)を具備するシ
ステムがオフされると、ポンプ47は、コンピュータ1
1により自動的にオンされる。電磁弁46はポンプ47
がオフの時に空気が真空容器22内に流れ込むことを防
止する。冷却媒体は熱交換器と圧縮器(ともに図示せ
ず)を有する冷却システム56によりパイプ38a、3
8cを介して循環される。主コイル37とシールドコイ
ル39のそれぞれはコンダクタ50を介して傾斜磁場電
源7a〜9a、シールドコイル電源7b〜9bに接続さ
れる。真空にするための弁とポンプ(ともに図示せず)
も第1の真空容器20に取り付けられる。
場コイル装置34’は円筒基板37b’の表面のコイル
巻線37a’を具備する。本実施例はシールドコイル装
置は具備していないので、傾斜磁場コイル装置34’が
図3に示した第1実施例に比べて細くすることができ
る。したがって、冷却パイプ54は高い冷却効果を得る
ために傾斜磁場コイル装置34’の両側に設けられる。
巻線としての中空コンダクタ60が円筒基板37b”の
表面に設けられる。冷却媒体は中空コンダクタ60の穴
62を介して冷却システム56”により循環される。い
くつかの実施例を参照して本発明を説明したが、本発明
は上述した実施例に限定されず、本発明の主旨を逸脱し
ない範囲で種々変形して実施可能である。
音の伝達を抑えるために傾斜磁場コイルを収納する真空
容器の一部を超電導磁石の真空容器の一部と共通化して
構成し、超電導磁石と傾斜磁場コイルとを独立した真空
容器内に別々に収納することにより、傾斜磁場コイルを
収納する真空容器が大型化することなく傾斜磁場コイル
の調整が容易であり、傾斜磁場コイルから発生される騒
音を減少させることができる簡単な構成の磁気共鳴イメ
ージング装置が提供される。
示すブロック図。
正面図。
部分的な一部を断面した側面図。
図。
図。
イル、4…シムコイル駆動回路、5…送信器、6…受信
器、7a,8a,9a…傾斜磁場電源、7b,8b,9
b…シールド磁場電源、10…シーケンサ、11…コン
ピュータシステム、12…表示部。
Claims (3)
- 【請求項1】 外筒部と第1の内筒部との間に設けられ
た磁石を有し、静磁場を発生する磁石手段と、 前記第1の内筒部内に同軸に配置された第2の内筒部を
有し、前記第1、第2の内筒部の間に真空空間を作る真
空容器手段と、 前記真空空間に配置された傾斜磁場コイルを有し、傾斜
磁場を発生する傾斜磁場手段と、 高周波パルスを送信するとともに、被検体から発生され
た磁気共鳴信号を受信する高周波手段とを具備すること
を特徴とする磁気共鳴イメージング装置。 - 【請求項2】 外筒部と第1の内筒部との間に設けられ
た超電導磁石を有し、静磁場を発生する磁石システム
と、 前記第1の内筒部内に同軸に配置され前記第1の内筒部
との間に真空空間を作る第2の内筒部と、前記第1、第
2の内筒部の終端に設けられ前記真空空間を閉じる一対
の端板と、前記真空空間内に配置される傾斜磁場コイル
と、前記第1の内筒部の終端で前記傾斜磁場コイルを調
節可能に支持する一対の支持部材とを有し、前記第2の
内筒部と端板とは着脱自在に取り付けられ、傾斜磁場を
発生する傾斜磁場システムと、 高周波パルスを送信するとともに、被検体から発生され
た磁気共鳴信号を受信する高周波手段とを具備すること
を特徴とする磁気共鳴イメージング装置。 - 【請求項3】 中心に開口部を有し、静磁場を発生する
磁石手段と、 前記開口部内に同軸に設けられ前記磁石手段との間に真
空空間を作る円筒と、前記真空空間に配置された傾斜磁
場コイルを有し、傾斜磁場を発生する傾斜磁場手段と、 高周波パルスを送信するとともに、被検体から発生され
た磁気共鳴信号を受信する高周波手段とを具備すること
を特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
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JP22190293A JP3466670B2 (ja) | 1992-09-08 | 1993-09-07 | 磁気共鳴イメージング装置 |
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