JPH0620438B2 - Νmrイメ−ジング装置 - Google Patents
Νmrイメ−ジング装置Info
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- JPH0620438B2 JPH0620438B2 JP59006449A JP644984A JPH0620438B2 JP H0620438 B2 JPH0620438 B2 JP H0620438B2 JP 59006449 A JP59006449 A JP 59006449A JP 644984 A JP644984 A JP 644984A JP H0620438 B2 JPH0620438 B2 JP H0620438B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic field
- static magnetic
- gradient
- static
- nmr imaging
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
- G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
- G01R33/28—Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64
- G01R33/38—Systems for generation, homogenisation or stabilisation of the main or gradient magnetic field
- G01R33/387—Compensation of inhomogeneities
- G01R33/3873—Compensation of inhomogeneities using ferromagnetic bodies ; Passive shimming
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Details Of Measuring And Other Instruments (AREA)
- Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、NMRイメージング装置に係り、特に磁場の
均一度を向上することのできるNRMインメージング装
置に関する。
均一度を向上することのできるNRMインメージング装
置に関する。
一般に、核磁気共鳴(以下、NMRと称する)は、有機
化合物の構造解析や物性物理の研究に多く用いられる分
析方法である。最近、このNMRの技術を用いて生体断
面の核スピン密度を撮像する試みが盛んに行われるよう
になるX線CTと対比できるようなNMR画像が得られ
るようになつた。このNMRイメージング装置では、静
磁場H0に空間的に異つた強度を有する第2の磁場の印
加法、NMR信号の処理の仕方により、いくつかの方法
がある。ここでは、X線CTと同じ手法で像再生するN
MRイメージング装置を概説する。
化合物の構造解析や物性物理の研究に多く用いられる分
析方法である。最近、このNMRの技術を用いて生体断
面の核スピン密度を撮像する試みが盛んに行われるよう
になるX線CTと対比できるようなNMR画像が得られ
るようになつた。このNMRイメージング装置では、静
磁場H0に空間的に異つた強度を有する第2の磁場の印
加法、NMR信号の処理の仕方により、いくつかの方法
がある。ここでは、X線CTと同じ手法で像再生するN
MRイメージング装置を概説する。
まず、被検体に一様な磁場H0の他に空間的勾配Gを持
つ静磁場を加える。磁場H0の方法をz軸とし、仮に勾
配GがX方向にある場合を考えると、X=0での静磁場
の強さをH0とすると、被検体に加えられる静磁場H
は、 H=H0+G・X で与えられる。このときの共鳴周波数ωは、 ω=γH=γH0+γG・X =ω0+γG X ………(1) 但しω0=γH0 γ:核スピンの固有の磁気回転比 に示される如く、Xの1次関数となる。この被検体に対
し共鳴スペクトルの測定を行うと周波数ωでの信号は第
1図に示すように対応する、X=一定の平面内の核スピ
ン集団からのものだけとなる。したがつて、測定される
スペクトルP(ω)は核スピン密度関数ρ(x,y,
z)を使つて、 P(ω)=∫∫ρ(x,y,z)dydz……(2) または、前記(1)式により P(ω0+γG・X)=∫∫ρ(x,y,z)dydz………(3) と表わされる。いま、左辺をf(x)とおくと、 f(x)=∫∫ρ(x,y,z)dydz………(4) となる。この場合測定される共鳴スペクトルは、x軸に
垂直方向への核スピン密度の線積分すなわち投影とな
る。選択的に共鳴現象を励起する方法を組合せれば、第
2図に示す如く、z軸の特定位置における信号のみを検
出することができる。z軸を中心に被検体を回転する
か、磁場勾配ベクトルを回転させて各方向からの投影
を求めることができる。
つ静磁場を加える。磁場H0の方法をz軸とし、仮に勾
配GがX方向にある場合を考えると、X=0での静磁場
の強さをH0とすると、被検体に加えられる静磁場H
は、 H=H0+G・X で与えられる。このときの共鳴周波数ωは、 ω=γH=γH0+γG・X =ω0+γG X ………(1) 但しω0=γH0 γ:核スピンの固有の磁気回転比 に示される如く、Xの1次関数となる。この被検体に対
し共鳴スペクトルの測定を行うと周波数ωでの信号は第
1図に示すように対応する、X=一定の平面内の核スピ
ン集団からのものだけとなる。したがつて、測定される
スペクトルP(ω)は核スピン密度関数ρ(x,y,
z)を使つて、 P(ω)=∫∫ρ(x,y,z)dydz……(2) または、前記(1)式により P(ω0+γG・X)=∫∫ρ(x,y,z)dydz………(3) と表わされる。いま、左辺をf(x)とおくと、 f(x)=∫∫ρ(x,y,z)dydz………(4) となる。この場合測定される共鳴スペクトルは、x軸に
垂直方向への核スピン密度の線積分すなわち投影とな
る。選択的に共鳴現象を励起する方法を組合せれば、第
2図に示す如く、z軸の特定位置における信号のみを検
出することができる。z軸を中心に被検体を回転する
か、磁場勾配ベクトルを回転させて各方向からの投影
を求めることができる。
各方向からの投影から2次元分布を装置の表示画面に近
似的に復元するには第3図に示すように各投影の強度に
比例した量を投影の方向に沿つて画面上に戻し、これを
すべての方向について加え合せる方法である。この像再
構成法は、逆投影法と呼ばれている。
似的に復元するには第3図に示すように各投影の強度に
比例した量を投影の方向に沿つて画面上に戻し、これを
すべての方向について加え合せる方法である。この像再
構成法は、逆投影法と呼ばれている。
ここで、静磁場H0と勾配Gとの関係について説明する
と、静磁場H0が理想的に均一な磁場であれば、勾配G
を加えない被検体のNMR信号は核スピンが有する自然
巾で決まる共鳴スペクトルを示すことになる。しかし、
実際には、静磁場H0自体不均一成分を有している。こ
の地は磁石の構造によつて左右されるが、100ppm前
後であり、共鳴スペクトルは勾配Gを加えなくても静磁
場H0の不均一を反映して、ブロード化し100ppmの
広がりを持つことになる。この静磁場H0の不均一が空
間的に重複しなければ勾配G無しで被検体の各部の核ス
ピン密度を求めることが可能となり先に説明した逆投影
法によらなくても断層像が得られる。しかし、静磁場H
0は同心円上に不均一が分布するので、勾配Gを加えて
空間的位置に対応した共鳴スペクトルが得られなければ
ならない。この勾配Gの値としては静磁場H0の不均一
による空間的な重複を避けることが最少限必要な値とな
る。実際には静磁場H0の不均一の数倍程度(数100
ppm)に印加されている。すなわち、勾配Gの値として
は静磁場H0の0.1%以下の値である静磁場H0と勾配
Gの2つの磁場を用いるNMRイメージング装置も、そ
の共鳴スペクトルの周波数ωは静磁場H0に大きく依存
している。いま、静磁場H0の値が何らかの影響で変化
すると、各投影が静磁場H0の変化に応じて左右に移動
することになる。このため、逆投影法で、各投影を表示
画面上に加え合せても復元は像にならないが、ピントの
ずれた像となつて医学的な診断画像としては不十分であ
る。
と、静磁場H0が理想的に均一な磁場であれば、勾配G
を加えない被検体のNMR信号は核スピンが有する自然
巾で決まる共鳴スペクトルを示すことになる。しかし、
実際には、静磁場H0自体不均一成分を有している。こ
の地は磁石の構造によつて左右されるが、100ppm前
後であり、共鳴スペクトルは勾配Gを加えなくても静磁
場H0の不均一を反映して、ブロード化し100ppmの
広がりを持つことになる。この静磁場H0の不均一が空
間的に重複しなければ勾配G無しで被検体の各部の核ス
ピン密度を求めることが可能となり先に説明した逆投影
法によらなくても断層像が得られる。しかし、静磁場H
0は同心円上に不均一が分布するので、勾配Gを加えて
空間的位置に対応した共鳴スペクトルが得られなければ
ならない。この勾配Gの値としては静磁場H0の不均一
による空間的な重複を避けることが最少限必要な値とな
る。実際には静磁場H0の不均一の数倍程度(数100
ppm)に印加されている。すなわち、勾配Gの値として
は静磁場H0の0.1%以下の値である静磁場H0と勾配
Gの2つの磁場を用いるNMRイメージング装置も、そ
の共鳴スペクトルの周波数ωは静磁場H0に大きく依存
している。いま、静磁場H0の値が何らかの影響で変化
すると、各投影が静磁場H0の変化に応じて左右に移動
することになる。このため、逆投影法で、各投影を表示
画面上に加え合せても復元は像にならないが、ピントの
ずれた像となつて医学的な診断画像としては不十分であ
る。
このようにNMRイメージング装置においては、高品位
の画像を得るため、静磁場の均一性と、傾斜磁場の直線
性が要求される。すなわち、これら磁場の歪を定量的に
測定し、NMRイメージング装置で得られる画像の磁場
による歪を補正する必要がある。
の画像を得るため、静磁場の均一性と、傾斜磁場の直線
性が要求される。すなわち、これら磁場の歪を定量的に
測定し、NMRイメージング装置で得られる画像の磁場
による歪を補正する必要がある。
そこで、従来、磁場均一度を測定する手段として特公昭
47−28953号の「磁気共鳴装置」、米国特許第3873909号
Gyromagnetic Apparatus Employing Computer Mears fo
r Correctigits Operating Panametens.また、米国特許
第3443209号Magnetic Field Homogeneity Control Appa
ratusに示す如く、視野内に大きなサンプルを入れる信
号の半値幅を用いている。一般に分析用高分解能NMR
装置のように、均一磁場を用いる範囲すなわち磁場均一
度を必要とする範囲が狭い場合にはある程度の磁場均一
度を得ることができ、この方法は、このような磁場均一
度が初めからある程度得られている場合に磁場の均一度
を測定する手段として有効な手段である。
47−28953号の「磁気共鳴装置」、米国特許第3873909号
Gyromagnetic Apparatus Employing Computer Mears fo
r Correctigits Operating Panametens.また、米国特許
第3443209号Magnetic Field Homogeneity Control Appa
ratusに示す如く、視野内に大きなサンプルを入れる信
号の半値幅を用いている。一般に分析用高分解能NMR
装置のように、均一磁場を用いる範囲すなわち磁場均一
度を必要とする範囲が狭い場合にはある程度の磁場均一
度を得ることができ、この方法は、このような磁場均一
度が初めからある程度得られている場合に磁場の均一度
を測定する手段として有効な手段である。
このように磁場の均一度が測定される訳であるが、この
磁場は、常電導磁石によつて形成される。すなわちNM
Rイメージング装置に一般に用いられる常電導電磁石
(以下、RMと称する)は第4図に示す如く4個の電磁
石コイル1,2,3,4に直流電流(i)を供給すること
によつて電磁石コイルの内部空間に磁場を発生する。例
えば、Oxford Instruments社(英国)で製作されるRM
は4個の電磁石コイル1,2,3,4に直流電流(i)を
給電することにより、その電磁石コイルの内部空間に磁
場を発生する。一例としてOxford Instruments社(英
国)で製作されるRMは、4個の電磁石コイルから成
り、i≒220Aでその内部空間に約0.15テスラ
(T)の磁場を発生する。その4個の電磁石コイル1,
2,3,4は該電磁石コイルの内部空間に発生する磁場
を均一にする様設計されており、この4個の電磁石コイ
ル1,2,3,4は独立に第5図に示す如くX,Y,Z
方向に移動可能に構成されている。これら4つの電磁石
コイルの位置調整により磁場均一性の補正が行なわれて
いる。この電磁場均一性の補正をすると50ppm/30c
m球状空間、100ppm/40cm球状空間、(但し、磁場
中心である点Oを中心として)が得られる。一方RMは
一般に鉄筋コンクリート製の建屋に収容されることが多
い。この場合はRMの周囲に鉄筋コンクリート等の鉄即
ち強磁性体に囲まれるためRMより発生する磁束は、こ
れらに吸引されるのでRM内部空間7の磁場均一性はき
わめて劣化する。これを補正するために、前記電磁石
1,2,3,4の位置関係を調整する。この電磁石1,
2,3,4の位置関係を調整することによつて磁場の不
均一性を直行函数で表示するならばZ2,Z4項以外の
X,Y,Z1項等は調整可能である。しかし、Z2又は
Z4項は30cm(磁場中心点Oを中心にして)の範囲で
400〜1000ppmにも達し、これを電磁石1,2,
3,4の位置関係によつて調整しようとすると電磁石
1,2,3,4の位置調整が10cm以上必要となり、1
0cm以上調整することは構成上できないため事実上調整
不可能である。磁場均一性を補正する手段として電流シ
ムを用いる手段がある。
磁場は、常電導磁石によつて形成される。すなわちNM
Rイメージング装置に一般に用いられる常電導電磁石
(以下、RMと称する)は第4図に示す如く4個の電磁
石コイル1,2,3,4に直流電流(i)を供給すること
によつて電磁石コイルの内部空間に磁場を発生する。例
えば、Oxford Instruments社(英国)で製作されるRM
は4個の電磁石コイル1,2,3,4に直流電流(i)を
給電することにより、その電磁石コイルの内部空間に磁
場を発生する。一例としてOxford Instruments社(英
国)で製作されるRMは、4個の電磁石コイルから成
り、i≒220Aでその内部空間に約0.15テスラ
(T)の磁場を発生する。その4個の電磁石コイル1,
2,3,4は該電磁石コイルの内部空間に発生する磁場
を均一にする様設計されており、この4個の電磁石コイ
ル1,2,3,4は独立に第5図に示す如くX,Y,Z
方向に移動可能に構成されている。これら4つの電磁石
コイルの位置調整により磁場均一性の補正が行なわれて
いる。この電磁場均一性の補正をすると50ppm/30c
m球状空間、100ppm/40cm球状空間、(但し、磁場
中心である点Oを中心として)が得られる。一方RMは
一般に鉄筋コンクリート製の建屋に収容されることが多
い。この場合はRMの周囲に鉄筋コンクリート等の鉄即
ち強磁性体に囲まれるためRMより発生する磁束は、こ
れらに吸引されるのでRM内部空間7の磁場均一性はき
わめて劣化する。これを補正するために、前記電磁石
1,2,3,4の位置関係を調整する。この電磁石1,
2,3,4の位置関係を調整することによつて磁場の不
均一性を直行函数で表示するならばZ2,Z4項以外の
X,Y,Z1項等は調整可能である。しかし、Z2又は
Z4項は30cm(磁場中心点Oを中心にして)の範囲で
400〜1000ppmにも達し、これを電磁石1,2,
3,4の位置関係によつて調整しようとすると電磁石
1,2,3,4の位置調整が10cm以上必要となり、1
0cm以上調整することは構成上できないため事実上調整
不可能である。磁場均一性を補正する手段として電流シ
ムを用いる手段がある。
即ち電磁石1,2の内部空間に電流シムコイル群を設け
直流電流を適正に供給することにより、磁場均一性を得
ることは可能である。しかし前記400〜1000ppm
の補正を行なうのにこの電流シムを用いる方法によると
電流シムコイルに20〜50Aの電流を供給する必要が
ある。しかし、シムコイル20〜50Aの電流を流すと
シムコイルが発熱する。すなわち、例えば、コイル抵抗
2Ωで50Aの電流を流す場合、電源電圧は100Vを必
要とし、その電力は約5KWとなり、この場合の発生熱
量は約2Kcal/secとなる。いまコイルの温度を28℃
に保つために、12℃の水導水を使用すると、4.5/m
im水導水と冷却シスラムが必要となる。更に安定度1/
100、容量5KWの電源装置が必要となる。そして、
Z2とZ4の2項の調整を必要とするとすれば、前述の
装置と水導水は、2倍必要となる。したがつて、このよ
うな電流シムコイルを用いて磁場均一性を得ようとする
ことは実用上不可能である。従つて、従来では、鉄筋等
の磁場妨害による磁場均一性劣化に対する補正は、事実
上できない状態であつた。
直流電流を適正に供給することにより、磁場均一性を得
ることは可能である。しかし前記400〜1000ppm
の補正を行なうのにこの電流シムを用いる方法によると
電流シムコイルに20〜50Aの電流を供給する必要が
ある。しかし、シムコイル20〜50Aの電流を流すと
シムコイルが発熱する。すなわち、例えば、コイル抵抗
2Ωで50Aの電流を流す場合、電源電圧は100Vを必
要とし、その電力は約5KWとなり、この場合の発生熱
量は約2Kcal/secとなる。いまコイルの温度を28℃
に保つために、12℃の水導水を使用すると、4.5/m
im水導水と冷却シスラムが必要となる。更に安定度1/
100、容量5KWの電源装置が必要となる。そして、
Z2とZ4の2項の調整を必要とするとすれば、前述の
装置と水導水は、2倍必要となる。したがつて、このよ
うな電流シムコイルを用いて磁場均一性を得ようとする
ことは実用上不可能である。従つて、従来では、鉄筋等
の磁場妨害による磁場均一性劣化に対する補正は、事実
上できない状態であつた。
本発明の目的は、磁場妨害による磁場均一性劣化を状況
に応じて容易に補正することのできるNMRイメージン
グ装置を提供することにある。
に応じて容易に補正することのできるNMRイメージン
グ装置を提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明は、静磁場中に被測
定物を挿入し、該被測定物に高周波を照射することによ
り得られる核磁気共鳴信号を利用して前記被測定物の断
層撮影を行うNMRイメージング装置において、前記静
磁場の不均一補正用の強磁性体を静磁場の外部への漏洩
部附近に配置するとともに、該強磁性体を前記静磁場に
対して移動自在にすることにより、磁場妨害による磁場
均一性劣化を状況に応じて容易に補正できるようにした
ものである。
定物を挿入し、該被測定物に高周波を照射することによ
り得られる核磁気共鳴信号を利用して前記被測定物の断
層撮影を行うNMRイメージング装置において、前記静
磁場の不均一補正用の強磁性体を静磁場の外部への漏洩
部附近に配置するとともに、該強磁性体を前記静磁場に
対して移動自在にすることにより、磁場妨害による磁場
均一性劣化を状況に応じて容易に補正できるようにした
ものである。
以下、本発明の実施例について説明する。
第6図には、本発明の一実施例が示されている。
図において、RMの構成する4個の電磁石コイル10,
20,30,40に直流電流(i)を供給することによつ
てその電磁石コイルの内部空間に磁場を発生する。この
電磁石コイル20,30のコイル内径は、ほぼφ980
mm、電磁石コイル10,40のコイルの内径はほぼφ6
10mmである。この電磁石コイル20,30内部空間に
はパイプ80が設けられており、このパイプ80は、NM
Rイメージングでは不可欠のX,Y,Z傾斜磁場を発生
させるコイル群用のガラスエポキシ樹脂(通称GFR
P)製ボビンである。その内径はφ680mmである。こ
の電磁石コイル10,40によつて、それぞれ形成され
る静磁場の外部には、アルミ製のボビン110,120
が設けられている。このボビン110,120は内径φ
600mm、外形φ610mm、厚さ5mmに形成されてお
り、それぞれ電磁石コイル10,40に固定されてい
る。このボビン110,120の外周にはそれぞれ幅約
60mm、厚さ0.5mmのケイ素鋼帯90,100が巻き
つけられている。このケイ素鋼帯90,100は、ボビ
ン110,120の外径610mmの外周部に1層巻きつ
けられ、接着固定されている。
20,30,40に直流電流(i)を供給することによつ
てその電磁石コイルの内部空間に磁場を発生する。この
電磁石コイル20,30のコイル内径は、ほぼφ980
mm、電磁石コイル10,40のコイルの内径はほぼφ6
10mmである。この電磁石コイル20,30内部空間に
はパイプ80が設けられており、このパイプ80は、NM
Rイメージングでは不可欠のX,Y,Z傾斜磁場を発生
させるコイル群用のガラスエポキシ樹脂(通称GFR
P)製ボビンである。その内径はφ680mmである。こ
の電磁石コイル10,40によつて、それぞれ形成され
る静磁場の外部には、アルミ製のボビン110,120
が設けられている。このボビン110,120は内径φ
600mm、外形φ610mm、厚さ5mmに形成されてお
り、それぞれ電磁石コイル10,40に固定されてい
る。このボビン110,120の外周にはそれぞれ幅約
60mm、厚さ0.5mmのケイ素鋼帯90,100が巻き
つけられている。このケイ素鋼帯90,100は、ボビ
ン110,120の外径610mmの外周部に1層巻きつ
けられ、接着固定されている。
この場合、円筒内部(磁場中心である点Oを中心とし
て)の磁場の不均一性を直行函数で表示するならば、Z
2項が300mmの範囲で(+)120ppm補正することがで
きる。これは、円筒状磁場発生空間の外部の円周上に強
磁性体が存在するため磁束が、該強磁性体に吸引されて
増量し、該円環状強磁性体が存在しない場合より、電磁
石コイル10,40の外端付近の磁束密度が大となるこ
とによる。したがつて、円筒上磁場空間のより内部にお
いても、ゆるやかに、磁束密度に変化を与え、Z2項が
(+)に補正される。
て)の磁場の不均一性を直行函数で表示するならば、Z
2項が300mmの範囲で(+)120ppm補正することがで
きる。これは、円筒状磁場発生空間の外部の円周上に強
磁性体が存在するため磁束が、該強磁性体に吸引されて
増量し、該円環状強磁性体が存在しない場合より、電磁
石コイル10,40の外端付近の磁束密度が大となるこ
とによる。したがつて、円筒上磁場空間のより内部にお
いても、ゆるやかに、磁束密度に変化を与え、Z2項が
(+)に補正される。
第7図には、本発明の他の実施例が示されている。図中
第6図において付されている符号と同一の符号の付され
ているものは同一の部品・同一の機能を有するものであ
る。
第6図において付されている符号と同一の符号の付され
ているものは同一の部品・同一の機能を有するものであ
る。
本実施例が第6図図示実施例と異なる点は次の如くであ
る。すなわち、第7図図示パイプ80の内径部には高周
波用ソフトフエライトを混入せしめた可撓性ゴム帯(断
面は4×4mm2を円環状に形成した円環状強磁性体5
0,60が設けられている。この円環状強磁性体50,
60は2個設けられており、この2個の該形成体はパイ
プ80の内径部に中心対称に240mm離してパイプ80
の内壁に固定されている。この円環状強磁性体50,6
0によつて前記Z4項の400mmの補正ができる。該補
正効果は前記ソフト・フエライトでなくとも他の強磁性
材料でも容易に得られる。例えばφ1mmのピアノ線(鉄
線)をパイプ80内径部に中心対称に240mm離れて1
0ターン巻きして固定することにより同一の効果を得る
ことができる。ここで2個の円環状強磁性体50,60
を設置する場合Z4項の補正が効果的であるからであ
る。本実施例では、円環状強磁性体50,60を中心対
称に240mm離してZ4項補正のみを行つているが第8
図から明らかな如く円環状強磁性体50,60を中心対
称で、さらに引き離して行けば、Z2項補正能力が増大
し、Z4項補正能力が減少するので、Z4→Z2+Z4
→Z2という補正が可能となる。第8図は横軸にRMの
磁場、方向中心軸Zをとり磁場中心からの距離を(mm)
単位で目盛り、縦軸に補正されるべき磁場強度(Δ
H0)をとりZ2,Z4項のみが示されている。この円
環状強磁性体50,60によつてZ4項が(−)400
ppm→≒0ppmと補正されたとき第9図(A)〜(E)に
示される如く、z軸中心線からの径(R)方向(X,Y
方向)に行くに従つて、磁束密度が増大し、測定磁場強
度が半径200mmでZ方向0〜(+)100mmの範囲に
わたり平均約(+)70ppmとなつている。この第9図中a
は従来例、bは円環状強磁性体50,60のみを設けた
もの、cは円環状強磁性体50,60に加え、ケイ素鋼
体90,100を設けたものの特性である。第9図
(A)は半径200mmの、第9図(B)は半径150mm
の、第9図(C)は半径100mmの、第9図(D)は半
径50mmの、第9図(E)は半径0mmの実測磁場特性を
示したものである。そして、第9図各図の横軸は磁場中
心である点Oから(+)Z方向の距離を、縦軸は、磁場の
中心である点Oの補正なしの磁場を0ppmとし、任意の
点の磁場をppm単位で表わしたものである。
る。すなわち、第7図図示パイプ80の内径部には高周
波用ソフトフエライトを混入せしめた可撓性ゴム帯(断
面は4×4mm2を円環状に形成した円環状強磁性体5
0,60が設けられている。この円環状強磁性体50,
60は2個設けられており、この2個の該形成体はパイ
プ80の内径部に中心対称に240mm離してパイプ80
の内壁に固定されている。この円環状強磁性体50,6
0によつて前記Z4項の400mmの補正ができる。該補
正効果は前記ソフト・フエライトでなくとも他の強磁性
材料でも容易に得られる。例えばφ1mmのピアノ線(鉄
線)をパイプ80内径部に中心対称に240mm離れて1
0ターン巻きして固定することにより同一の効果を得る
ことができる。ここで2個の円環状強磁性体50,60
を設置する場合Z4項の補正が効果的であるからであ
る。本実施例では、円環状強磁性体50,60を中心対
称に240mm離してZ4項補正のみを行つているが第8
図から明らかな如く円環状強磁性体50,60を中心対
称で、さらに引き離して行けば、Z2項補正能力が増大
し、Z4項補正能力が減少するので、Z4→Z2+Z4
→Z2という補正が可能となる。第8図は横軸にRMの
磁場、方向中心軸Zをとり磁場中心からの距離を(mm)
単位で目盛り、縦軸に補正されるべき磁場強度(Δ
H0)をとりZ2,Z4項のみが示されている。この円
環状強磁性体50,60によつてZ4項が(−)400
ppm→≒0ppmと補正されたとき第9図(A)〜(E)に
示される如く、z軸中心線からの径(R)方向(X,Y
方向)に行くに従つて、磁束密度が増大し、測定磁場強
度が半径200mmでZ方向0〜(+)100mmの範囲に
わたり平均約(+)70ppmとなつている。この第9図中a
は従来例、bは円環状強磁性体50,60のみを設けた
もの、cは円環状強磁性体50,60に加え、ケイ素鋼
体90,100を設けたものの特性である。第9図
(A)は半径200mmの、第9図(B)は半径150mm
の、第9図(C)は半径100mmの、第9図(D)は半
径50mmの、第9図(E)は半径0mmの実測磁場特性を
示したものである。そして、第9図各図の横軸は磁場中
心である点Oから(+)Z方向の距離を、縦軸は、磁場の
中心である点Oの補正なしの磁場を0ppmとし、任意の
点の磁場をppm単位で表わしたものである。
このように、円環状強磁性体50,60に加えケイ素鋼
体90,100が設けられると、Z方向の実測磁場は、
半径0〜200mmの範囲で減少している。すなわち、円
環状強磁性体50,60で増大する磁場がケイ素鋼体9
0,100により減少する。
体90,100が設けられると、Z方向の実測磁場は、
半径0〜200mmの範囲で減少している。すなわち、円
環状強磁性体50,60で増大する磁場がケイ素鋼体9
0,100により減少する。
したがつて、円環状強磁性体50,60でZ4項を
(+)方向に、ケイ素鋼体90,100によつてZ2項
を(+)方向に補正すると共に、半径方向(X,Y方
向)のひろい範囲(Z方向にも)わたり磁束の流れを直
線化、すなわち、磁場を均一化する。この円環状強磁性
体50,60により磁束は吸引され円筒の中心部よりも
円筒内壁に近づくに従つて磁束密度が大になる。これに
対し、ケイ素鋼90,100が存在すれば、Z2項補正
効果の他に、第7図に示す如く、円筒磁場空間の外部に
隣接するので円筒径付近の磁束を中心線付近の磁束より
強く吸引する。したがつて、磁場の均一化が得られる。
(+)方向に、ケイ素鋼体90,100によつてZ2項
を(+)方向に補正すると共に、半径方向(X,Y方
向)のひろい範囲(Z方向にも)わたり磁束の流れを直
線化、すなわち、磁場を均一化する。この円環状強磁性
体50,60により磁束は吸引され円筒の中心部よりも
円筒内壁に近づくに従つて磁束密度が大になる。これに
対し、ケイ素鋼90,100が存在すれば、Z2項補正
効果の他に、第7図に示す如く、円筒磁場空間の外部に
隣接するので円筒径付近の磁束を中心線付近の磁束より
強く吸引する。したがつて、磁場の均一化が得られる。
第6図,第7図の各図示実施例において、円環状強磁性
体50,60、ケイ素鋼体90,100の各2個一対で
対称形について説明したが、これを非対称型(3個以上
を含む)にしても同様の効果を得ることができる。
体50,60、ケイ素鋼体90,100の各2個一対で
対称形について説明したが、これを非対称型(3個以上
を含む)にしても同様の効果を得ることができる。
また、円環状強磁性体50,60を固定せず、Z,Y,
Z方向の移動調整機構を具備させれば、前述の補正のみ
ならずX,Y,Zを含む項をも補正することができる。
Z方向の移動調整機構を具備させれば、前述の補正のみ
ならずX,Y,Zを含む項をも補正することができる。
また、高周波フエライトを採用したのは、傾斜磁場印加
時の渦電流防止効果があり、また、高周波スイッチング
時の応答性がよく、傾斜磁場に歪を生じさせないためで
ある。ピアノ線においても絶縁被覆を行い、巻き線の先
端と終端を開放させることにより、又はピアノ線巻線を
複数個所で分断することにより渦電流防止が可能であ
る。
時の渦電流防止効果があり、また、高周波スイッチング
時の応答性がよく、傾斜磁場に歪を生じさせないためで
ある。ピアノ線においても絶縁被覆を行い、巻き線の先
端と終端を開放させることにより、又はピアノ線巻線を
複数個所で分断することにより渦電流防止が可能であ
る。
NMRイメージング装置は、病院に設置されるものであ
り、この病院の殆んどが鉄筋コンクリート建屋になつて
いる。このためNMRイメージング装置は鉄筋コンクリ
ート建屋に設置されることになる。この場合、鉄筋等に
よる磁場妨害による磁場均一性の著しい劣化が問題にな
る。これを補正しなければ良質のNMRイメージング画
像は得られない。磁場妨害で最も補正困難な項は、
Z2,Z4項である。本実施例にあつては、安全,安定
且つ容易に補正が可能であり、鉄筋コンクリート建屋内
でのNMRイメージング装置の設置が可能となつた。
り、この病院の殆んどが鉄筋コンクリート建屋になつて
いる。このためNMRイメージング装置は鉄筋コンクリ
ート建屋に設置されることになる。この場合、鉄筋等に
よる磁場妨害による磁場均一性の著しい劣化が問題にな
る。これを補正しなければ良質のNMRイメージング画
像は得られない。磁場妨害で最も補正困難な項は、
Z2,Z4項である。本実施例にあつては、安全,安定
且つ容易に補正が可能であり、鉄筋コンクリート建屋内
でのNMRイメージング装置の設置が可能となつた。
以上説明したように、本発明によれば、静磁場が外部へ
漏洩する部分附近に強磁性体を配置し、しかもその強磁
性体を静磁場に対して移動自在にしたので、磁場妨害に
よる磁場均一性劣化を状況に応じて補正することができ
る。その結果、NMRイメージング装置が鉄筋コンクリ
ート建屋内に設置された場合でも、良質なNMRイメー
ジング画像を容易に得ることが可能となる。
漏洩する部分附近に強磁性体を配置し、しかもその強磁
性体を静磁場に対して移動自在にしたので、磁場妨害に
よる磁場均一性劣化を状況に応じて補正することができ
る。その結果、NMRイメージング装置が鉄筋コンクリ
ート建屋内に設置された場合でも、良質なNMRイメー
ジング画像を容易に得ることが可能となる。
第1図,第2図はNMRイメージングの説明図,第3図
は逆投影の説明図、第4図は従来の空芯4分割コイル型
常電導電磁石を示す図、第5図は磁場方向を示す図、第
6図は本発明の実施例を示す図、第7図は本発明の他の
実施例を示す図、第8図はZ2,Z4項の磁場強度特性
を示す図、第9図(A)〜(E)は円筒空間内の磁場分
布測定データを示す図である。 10,20,30,40……電磁石コイル、50,60
……円環状強磁性体、80……パイプ、90,100…
…ケイ素鋼体、110,120……ボビン。
は逆投影の説明図、第4図は従来の空芯4分割コイル型
常電導電磁石を示す図、第5図は磁場方向を示す図、第
6図は本発明の実施例を示す図、第7図は本発明の他の
実施例を示す図、第8図はZ2,Z4項の磁場強度特性
を示す図、第9図(A)〜(E)は円筒空間内の磁場分
布測定データを示す図である。 10,20,30,40……電磁石コイル、50,60
……円環状強磁性体、80……パイプ、90,100…
…ケイ素鋼体、110,120……ボビン。
フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01F 7/20 8203−2G G01R 33/22 (72)発明者 内田 治 茨城県勝田市市毛882番地 株式会社日立 製作所那珂工場内 (56)参考文献 特開 昭60−90546(JP,A) 特開 昭59−151946(JP,A) 特開 昭58−1437(JP,A) 特開 昭59−115026(JP,A)
Claims (2)
- 【請求項1】静磁場中に被測定物を挿入し、該被測定物
に高周波を照射することにより得られる核磁気共鳴信号
を利用して前記被測定物の断層撮影を行うNMRイメー
ジング装置において、前記静磁場の不均一補正用の強磁
性体を静磁場の外部への漏洩部附近に配置するととも
に、該強磁性体を前記静磁場に対して移動自在にしたこ
とを特徴とするNMRイメージング装置。 - 【請求項2】特許請求の範囲第1項記載のNMRイメー
ジング装置において、前記強磁性体はケイ素鋼帯である
ことを特徴とするNMRイメージング装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59006449A JPH0620438B2 (ja) | 1984-01-18 | 1984-01-18 | Νmrイメ−ジング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59006449A JPH0620438B2 (ja) | 1984-01-18 | 1984-01-18 | Νmrイメ−ジング装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60151546A JPS60151546A (ja) | 1985-08-09 |
JPH0620438B2 true JPH0620438B2 (ja) | 1994-03-23 |
Family
ID=11638727
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59006449A Expired - Lifetime JPH0620438B2 (ja) | 1984-01-18 | 1984-01-18 | Νmrイメ−ジング装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0620438B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE69519121T2 (de) * | 1994-04-13 | 2001-05-17 | Oxford Magnet Technology Ltd., Eynsham | Verbesserungen an oder mit Bezug auf Geräte zur Bilderzeugung durch magnetische Resonanz |
US6275129B1 (en) * | 1999-10-26 | 2001-08-14 | General Electric Company | Shim assembly for a magnet and method for making |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3123493A1 (de) * | 1981-06-13 | 1982-12-30 | Bruker Analytische Meßtechnik GmbH, 7512 Rheinstetten | Elektromagnet fuer die nmr-tomographie |
DE3245945A1 (de) * | 1982-12-11 | 1984-06-14 | Bruker Analytische Meßtechnik GmbH, 7512 Rheinstetten | Elektromagnet fuer die nmr-tomographie |
DE3333755A1 (de) * | 1983-09-19 | 1985-04-18 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Magneteinrichtung einer anlage der kernspin-tomographie mit einer abschirmvorrichtung |
-
1984
- 1984-01-18 JP JP59006449A patent/JPH0620438B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS60151546A (ja) | 1985-08-09 |
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