JPH0642876B2 - 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
- Publication number
- JPH0642876B2 JPH0642876B2 JP62260972A JP26097287A JPH0642876B2 JP H0642876 B2 JPH0642876 B2 JP H0642876B2 JP 62260972 A JP62260972 A JP 62260972A JP 26097287 A JP26097287 A JP 26097287A JP H0642876 B2 JPH0642876 B2 JP H0642876B2
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- Japan
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- magnetic field
- static magnetic
- coil
- static
- resonance imaging
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Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は磁気共鳴(MR:magnetic resonance)現象を用い
て被検体のＭＲ像を得る磁気共鳴イメージング装置に係
り、特に静磁場の安定化を図ったものに関する。
て被検体のＭＲ像を得る磁気共鳴イメージング装置に係
り、特に静磁場の安定化を図ったものに関する。
（従来の技術） 磁気共鳴イメージング装置（以下ＭＲＩ装置と称する）
は、被検体の所望部位に一様な静磁場を印加し、この静
磁場と直角方向にＲＦ磁場を形成する送信コイルによっ
て、断層像を得る特定のスライス部分のみにＭＲ現象を
生じさせ、さらにＲＦ磁場の解除後に原子核から発生す
るＭＲ信号を受信コイルによって検出するようにしたも
のでＸ′軸方向（Ｘ軸からθ°回転した座標系）に対し
て直線的な傾斜を持つ傾斜磁場を静磁場に作用させて合
成ＭＲ信号を得、この信号に基づいてＭＲ像を形成する
ことができる。
は、被検体の所望部位に一様な静磁場を印加し、この静
磁場と直角方向にＲＦ磁場を形成する送信コイルによっ
て、断層像を得る特定のスライス部分のみにＭＲ現象を
生じさせ、さらにＲＦ磁場の解除後に原子核から発生す
るＭＲ信号を受信コイルによって検出するようにしたも
のでＸ′軸方向（Ｘ軸からθ°回転した座標系）に対し
て直線的な傾斜を持つ傾斜磁場を静磁場に作用させて合
成ＭＲ信号を得、この信号に基づいてＭＲ像を形成する
ことができる。
ところで、このようなＭＲＩ装置においては静磁場の均
一性の範囲が広く、しかも高安定であることが要求され
る。例えば通常のプロトンイメージングにおいては２pp
m/H程度の静磁場安定性で十分であるが、ケミカルシフ
トイメージングにおいては0.1ppm/Hの高安定性が要求さ
れる。超電導状態で静磁場を形成する超電導磁石装置の
場合、定常時において0.1ppm/Hの高安定化を比較的容易
に得ることができるが、静磁場立ち上げ時及び静磁場強
度変更直後においては減衰が大きいために0.1ppm/Hの安
定性を得るのが極めて困難となる。
一性の範囲が広く、しかも高安定であることが要求され
る。例えば通常のプロトンイメージングにおいては２pp
m/H程度の静磁場安定性で十分であるが、ケミカルシフ
トイメージングにおいては0.1ppm/Hの高安定性が要求さ
れる。超電導状態で静磁場を形成する超電導磁石装置の
場合、定常時において0.1ppm/Hの高安定化を比較的容易
に得ることができるが、静磁場立ち上げ時及び静磁場強
度変更直後においては減衰が大きいために0.1ppm/Hの安
定性を得るのが極めて困難となる。
この静磁場強度の減衰は、常電導磁石装置の場合、コイ
ルへの供給電流を制御することで容易に補正することが
できるが、超電導磁石装置の場合、通常電源を切り離し
て使用する（これを「永久モード」と称する）方式を採
っているため、補正不可能となる。
ルへの供給電流を制御することで容易に補正することが
できるが、超電導磁石装置の場合、通常電源を切り離し
て使用する（これを「永久モード」と称する）方式を採
っているため、補正不可能となる。
（発明が解決しようとする問題点） 上述したように超電導磁石装置を適用した従来のＭＲＩ
装置においては、静磁場立ち上げ時及び静磁場強度変更
直後における静磁場の安定性に欠けるという問題点を生
じている。
装置においては、静磁場立ち上げ時及び静磁場強度変更
直後における静磁場の安定性に欠けるという問題点を生
じている。
そこで本発明は、上記の欠点を除去するもので、その目
的とするところは、超電導磁石装置によるケミカルシフ
トイメージングの際の静磁場立ち上げ及び静磁場強度変
更直後における静磁場安定性の向上を図った磁気共鳴イ
メージング装置を提供することにある。
的とするところは、超電導磁石装置によるケミカルシフ
トイメージングの際の静磁場立ち上げ及び静磁場強度変
更直後における静磁場安定性の向上を図った磁気共鳴イ
メージング装置を提供することにある。
［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本発明は、超電導状態で静磁場を形成する略円筒状に形
成された超電導磁石装置を有し該静磁場中に配置された
被検体のケミカルシフトイメージングを行う磁気共鳴イ
メージング装置において、前記超電導磁石装置の筒内の
静磁場方向に配置した少なくとも４つ以上のループコイ
ル部材を設けて静磁場強度を補正する静磁場補正コイル
と、前記被検体からのＭＲ信号を検出する検出手段と、
この検出手段の検出結果に基づいてＭＲ周波数のずれを
求める演算手段と、この演算手段が求めたＭＲ周波数の
ずれに基づいて、静磁場立ち上げ又は静磁場強度変更の
いずれかの直後の所定間隔の非撮影時間に前記静磁場補
正コイルへの供給電流を制御することで0.1ppm/Hオーダ
で静磁場強度の補正制御を行う静磁場補正制御手段とを
有することを特徴とするものである。
成された超電導磁石装置を有し該静磁場中に配置された
被検体のケミカルシフトイメージングを行う磁気共鳴イ
メージング装置において、前記超電導磁石装置の筒内の
静磁場方向に配置した少なくとも４つ以上のループコイ
ル部材を設けて静磁場強度を補正する静磁場補正コイル
と、前記被検体からのＭＲ信号を検出する検出手段と、
この検出手段の検出結果に基づいてＭＲ周波数のずれを
求める演算手段と、この演算手段が求めたＭＲ周波数の
ずれに基づいて、静磁場立ち上げ又は静磁場強度変更の
いずれかの直後の所定間隔の非撮影時間に前記静磁場補
正コイルへの供給電流を制御することで0.1ppm/Hオーダ
で静磁場強度の補正制御を行う静磁場補正制御手段とを
有することを特徴とするものである。
（作用） 本発明では、静磁場強度の変動に応じて前記静磁場補正
コイルへの供給電流を制御することで制御強度の補正を
行い、この強度補正により静磁場立ち上げ時及び静磁場
強度変更直後における静磁場安定性の向上を図ってい
る。
コイルへの供給電流を制御することで制御強度の補正を
行い、この強度補正により静磁場立ち上げ時及び静磁場
強度変更直後における静磁場安定性の向上を図ってい
る。
（実施例） 以下、本発明を実施例により具体的に説明する。
第１図は本発明に係るＭＲＩ装置の一実施例を示してい
る。
る。
同図において高周波発振器６は、システムコントローラ
５の制御下で高周波（ＲＦ）信号を発生するもので、こ
の高周波発振器６の発振出力は、後段に配置されたゲー
ト回路７及び電力増幅器８を介してＲＦ送信コイル１６
に供給されるようになっている。ＲＦ受信コイル１５は
被検体からのＭＲ信号を検出するもので、このＲＦ受信
コイル１５により検出されたＭＲ信号はプリアンプ１４
を介して位相検波回路１３に取り込まれ、ここで、位相
検波されるようになっている。そしてこの位相検波出力
は、後段に配置された波形メモリ１２を介してデータ処
理計算機２に取り込まれるようになっている。このデー
タ処理計算機２は機能的に静磁場補正制御手段３と画像
再構成手段４とを有する。
５の制御下で高周波（ＲＦ）信号を発生するもので、こ
の高周波発振器６の発振出力は、後段に配置されたゲー
ト回路７及び電力増幅器８を介してＲＦ送信コイル１６
に供給されるようになっている。ＲＦ受信コイル１５は
被検体からのＭＲ信号を検出するもので、このＲＦ受信
コイル１５により検出されたＭＲ信号はプリアンプ１４
を介して位相検波回路１３に取り込まれ、ここで、位相
検波されるようになっている。そしてこの位相検波出力
は、後段に配置された波形メモリ１２を介してデータ処
理計算機２に取り込まれるようになっている。このデー
タ処理計算機２は機能的に静磁場補正制御手段３と画像
再構成手段４とを有する。
静磁場補正制御手段３は、静磁場強度の変動に応じて静
磁場補正コイル１９への供給電流を制御することで静磁
場強度の補正制御を行うものである。静磁場強度は例え
ばＭＲ信号をフーリエ変換しそのピークを検出する方法
によって求めることができる。静磁場補正制御手段３
は、上記の方法によって求めた静磁場強度に対してＭＲ
周波数０がどの程度ずれているかを把握し、このずれ
を修正すべく静磁場補正電源１１を介して静磁場補正コ
イル１８への供給電流を制御する。
磁場補正コイル１９への供給電流を制御することで静磁
場強度の補正制御を行うものである。静磁場強度は例え
ばＭＲ信号をフーリエ変換しそのピークを検出する方法
によって求めることができる。静磁場補正制御手段３
は、上記の方法によって求めた静磁場強度に対してＭＲ
周波数０がどの程度ずれているかを把握し、このずれ
を修正すべく静磁場補正電源１１を介して静磁場補正コ
イル１８への供給電流を制御する。
また、画像再構成手段４は、波形メモリ１２より送出さ
れたＭＲ情報よりＭＲ像を再構成するもので、再構成Ｍ
Ｒ像が表示装置１に送出され、ここで可視化されるよう
になっている。
れたＭＲ情報よりＭＲ像を再構成するもので、再構成Ｍ
Ｒ像が表示装置１に送出され、ここで可視化されるよう
になっている。
更に、傾斜磁場コイル１７は静磁場に重畳される傾斜磁
場を発生するもので、スライス方向傾斜磁場ＧＳ発生
用，エンコード方向傾斜磁場ＧＥ発生用，読み出し方向
傾斜磁場ＧＲ発生用の３種類のコイルを有して成る。傾
斜磁場電源９はこの傾斜磁場コイル１７に電流を供給す
るもので、システムコントローラ５の制御下にある。
場を発生するもので、スライス方向傾斜磁場ＧＳ発生
用，エンコード方向傾斜磁場ＧＥ発生用，読み出し方向
傾斜磁場ＧＲ発生用の３種類のコイルを有して成る。傾
斜磁場電源９はこの傾斜磁場コイル１７に電流を供給す
るもので、システムコントローラ５の制御下にある。
超電導磁石装置１８は超電導状態で静磁場を発生するも
ので、超電導体より形成された静磁場コイルと、このコ
イルを冷却する冷却手段とを有して成る。静磁場コイル
の冷却は液体ヘリウムや液体窒素等により行われる。
ので、超電導体より形成された静磁場コイルと、このコ
イルを冷却する冷却手段とを有して成る。静磁場コイル
の冷却は液体ヘリウムや液体窒素等により行われる。
第２図は超電導磁石装置１８と静磁場補正コイル１９と
の配置関係を示している。
の配置関係を示している。
超電導磁石装置１８は略円筒状に形成され、これに静磁
場補正コイル１９が内接されている。この静磁場補正コ
イル１９は、４個のループコイル１９ａ，１９ｂ，１９
ｃ，１９ｄを静磁場方向に配置しそれらを直列接続して
成る。これは、静磁場強度を高均一性の状態で変更する
には２個のループコイル（ヘルムホルツコイル）では不
十分であり、少なくとも４個以上配置すべきだからであ
る。また、２１で示すのは撮影孔であり、この撮影孔２
１内に形成された静磁場Ｈ０中に被検体が配置されるこ
とになる。尚、説明の便宜上省略しているが、傾斜磁場
コイル１７，ＲＦ送信コイル１６及びＲＦ受信コイル１
５は静磁場補正コイル１９と共にモールドされ、又は静
磁場補正コイル１９とは別にモールドされて該コイル１
９の内側に配置されている。
場補正コイル１９が内接されている。この静磁場補正コ
イル１９は、４個のループコイル１９ａ，１９ｂ，１９
ｃ，１９ｄを静磁場方向に配置しそれらを直列接続して
成る。これは、静磁場強度を高均一性の状態で変更する
には２個のループコイル（ヘルムホルツコイル）では不
十分であり、少なくとも４個以上配置すべきだからであ
る。また、２１で示すのは撮影孔であり、この撮影孔２
１内に形成された静磁場Ｈ０中に被検体が配置されるこ
とになる。尚、説明の便宜上省略しているが、傾斜磁場
コイル１７，ＲＦ送信コイル１６及びＲＦ受信コイル１
５は静磁場補正コイル１９と共にモールドされ、又は静
磁場補正コイル１９とは別にモールドされて該コイル１
９の内側に配置されている。
次に、上記のように構成された実施例装置の作用につい
て説明する。
て説明する。
静磁場電源１０より超電導磁石装置１８に電流が供給さ
れ、その後、該電源１０が切り離されて、超電導磁石装
置１８は永久モードとなる。データ収集は、システムコ
ントローラ５の制御下で行われる。すなわち、ＭＲ像再
構成用のデータ収集のための所定パルスシーケンスでＲ
Ｆ送信コイル１６よりＲＦパルスが送信され、傾斜磁場
コイル１７により形成された傾斜磁場が静磁場に重畳さ
れる。被検体よりのＭＲ信号はＲＦ受信コイル１５によ
り検出され、それがプリアンプ１４を介して位相検波回
路１３に取り込まれ、ここで位相検波される。位相検波
出力は波形メモリ１２を介して画像再構成手段４に取り
込まれ、ここでＭＲ像が再構成され、それが表示装置１
に表示される。
れ、その後、該電源１０が切り離されて、超電導磁石装
置１８は永久モードとなる。データ収集は、システムコ
ントローラ５の制御下で行われる。すなわち、ＭＲ像再
構成用のデータ収集のための所定パルスシーケンスでＲ
Ｆ送信コイル１６よりＲＦパルスが送信され、傾斜磁場
コイル１７により形成された傾斜磁場が静磁場に重畳さ
れる。被検体よりのＭＲ信号はＲＦ受信コイル１５によ
り検出され、それがプリアンプ１４を介して位相検波回
路１３に取り込まれ、ここで位相検波される。位相検波
出力は波形メモリ１２を介して画像再構成手段４に取り
込まれ、ここでＭＲ像が再構成され、それが表示装置１
に表示される。
次に、静磁場強度補正について説明する。
静磁場強度補正を行うため、先ず、システムコントロー
ラ５の制御下で被検体よりのＭＲ信号を検出する。そし
て静磁場補正制御手段３においてＭＲ信号がフーリエ変
換され、ピーク検出により静磁場強度が求められる。そ
してこの静磁場強度に対してＭＲ周波数０がどの程度
ずれているかが求められ、このずれを修正するように静
磁場補正電源１１を介して静磁場補正コイル１９の電流
が制御される。このようにして静磁場強度が補正される
（磁場ロック）。
ラ５の制御下で被検体よりのＭＲ信号を検出する。そし
て静磁場補正制御手段３においてＭＲ信号がフーリエ変
換され、ピーク検出により静磁場強度が求められる。そ
してこの静磁場強度に対してＭＲ周波数０がどの程度
ずれているかが求められ、このずれを修正するように静
磁場補正電源１１を介して静磁場補正コイル１９の電流
が制御される。このようにして静磁場強度が補正される
（磁場ロック）。
この磁場ロックのタイミングは、必要とされる静磁場安
定性が得られるように静磁場強度の減衰量を勘案して適
宜に決定できるが、撮影時間が長い場合には、第３図に
示すように撮影時間（データ収集時間）を一定時間毎に
分割して非撮影期間（ＯＦＦ）を設け、この期間内に上
記の磁場ロックモードを挿入するとよい。例えば１ppm/
Hの静磁場強度変動を0.1ppm/H以内に抑えるものとし、
撮影時間を３０分とした場合、 ０．１＞１×（Ｔ／６０） ∴Ｔ＜６ となり、静磁場補正電源１１の安定性等を考慮して静磁
場補正に１分間程度必要とすれば、５分間を撮影モード
として次の１分間（＝６−５）を磁場ロックモードに割
り当てる。第４図は静磁場補正コイル１９の電流変化と
静磁場強度変化との関係を示している。同図において、
Ｈ０は静磁場強度、Ｉは静磁場補正コイル電流である。
静磁場強度補正をしない場合に静磁場強度が大きく減衰
するのに対して、磁場ロック毎の静磁場補正コイル電流
変化により静磁場強度を補正した場合には0.1ppm/Hの静
磁場安定性が得られる。
定性が得られるように静磁場強度の減衰量を勘案して適
宜に決定できるが、撮影時間が長い場合には、第３図に
示すように撮影時間（データ収集時間）を一定時間毎に
分割して非撮影期間（ＯＦＦ）を設け、この期間内に上
記の磁場ロックモードを挿入するとよい。例えば１ppm/
Hの静磁場強度変動を0.1ppm/H以内に抑えるものとし、
撮影時間を３０分とした場合、 ０．１＞１×（Ｔ／６０） ∴Ｔ＜６ となり、静磁場補正電源１１の安定性等を考慮して静磁
場補正に１分間程度必要とすれば、５分間を撮影モード
として次の１分間（＝６−５）を磁場ロックモードに割
り当てる。第４図は静磁場補正コイル１９の電流変化と
静磁場強度変化との関係を示している。同図において、
Ｈ０は静磁場強度、Ｉは静磁場補正コイル電流である。
静磁場強度補正をしない場合に静磁場強度が大きく減衰
するのに対して、磁場ロック毎の静磁場補正コイル電流
変化により静磁場強度を補正した場合には0.1ppm/Hの静
磁場安定性が得られる。
このように本実施例装置においては、静磁場強度の変動
に応じて静磁場補正コイル１９への供給電流を制御する
ことで静磁場強度の補正を行うようにしているので、従
来装置に比して静磁場立ち上げ時及び静磁場強度変更直
後における静磁場の安定性が向上する。
に応じて静磁場補正コイル１９への供給電流を制御する
ことで静磁場強度の補正を行うようにしているので、従
来装置に比して静磁場立ち上げ時及び静磁場強度変更直
後における静磁場の安定性が向上する。
以上本発明の一実施例について説明したが、本発明は上
記実施例に限定されるものではなく、種々の変形実施が
可能となる。
記実施例に限定されるものではなく、種々の変形実施が
可能となる。
［発明の効果］ 以上詳述したように本発明によれば、超電導磁石装置に
よるケミカルシフトイメージングの際の静磁場立ち上げ
及び静磁場強度変更直後において0.1ppm/Hの静磁場高安
定性が得られる磁気共鳴イメージング装置を提供するこ
とができる。
よるケミカルシフトイメージングの際の静磁場立ち上げ
及び静磁場強度変更直後において0.1ppm/Hの静磁場高安
定性が得られる磁気共鳴イメージング装置を提供するこ
とができる。
第１図は本発明に係るＭＲＩ装置の一実施例を示すブロ
ック図、第２図は本実施例装置の主要部構成説明図、第
３図及び第４図はそれぞれ本実施例装置の作用を説明す
るためのタイミング図及び特性図である。 ３……静磁場補正制御手段、 １８……超電導磁石装置、 １９……静磁場補正コイル。
ック図、第２図は本実施例装置の主要部構成説明図、第
３図及び第４図はそれぞれ本実施例装置の作用を説明す
るためのタイミング図及び特性図である。 ３……静磁場補正制御手段、 １８……超電導磁石装置、 １９……静磁場補正コイル。
───────────────────────────────────────────────────── 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 8203−2Ｇ Ｇ０１Ｒ 33/22 Ｐ
Claims (1)
- 【請求項１】超電導状態で静磁場を形成する略円筒状に
形成された超電導磁石装置を有し該静磁場中に配置され
た被検体のケミカルシフトイメージングを行う磁気共鳴
イメージング装置において、前記超電導磁石装置の筒内
の静磁場方向に配置した少なくとも４つ以上のループコ
イル部材を備えて静磁場強度を補正する静磁場補正コイ
ルと、前記被検体からのＭＲ信号を検出する検出手段
と、この検出手段の検出結果に基づいてＭＲ周波数のず
れを求める演算手段と、この演算手段が求めたＭＲ周波
数のずれに基づいて、静磁場立ち上げ又は静磁場強度変
更のいずれかの直後の所定間隔の非撮影時間に前記静磁
場補正コイルへの供給電流を制御することで0.1ppm/Hオ
ーダで静磁場強度の補正制御を行う静磁場補正制御手段
とを有することを特徴とする磁気共鳴イメージング装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62260972A JPH0642876B2 (ja) | 1987-10-15 | 1987-10-15 | 磁気共鳴イメージング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62260972A JPH0642876B2 (ja) | 1987-10-15 | 1987-10-15 | 磁気共鳴イメージング装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01101969A JPH01101969A (ja) | 1989-04-19 |
| JPH0642876B2 true JPH0642876B2 (ja) | 1994-06-08 |
Family
ID=17355308
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62260972A Expired - Lifetime JPH0642876B2 (ja) | 1987-10-15 | 1987-10-15 | 磁気共鳴イメージング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0642876B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104224179A (zh) * | 2014-09-10 | 2014-12-24 | 中国科学院电工研究所 | 一种磁共振成像系统的磁场稳定方法和装置 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60168444A (ja) * | 1984-02-14 | 1985-08-31 | 株式会社東芝 | 診断用核磁気共鳴映像装置 |
| JPS60222044A (ja) * | 1984-04-20 | 1985-11-06 | 横河電機株式会社 | 核磁気共鳴による診断方法および装置 |
| JPS60259940A (ja) * | 1984-06-06 | 1985-12-23 | Hitachi Ltd | Ｎｍｒイメ−ジング装置の磁界発生装置 |
| JPS6190045A (ja) * | 1984-10-09 | 1986-05-08 | Toshiba Corp | Ｍｒｉ装置 |
-
1987
- 1987-10-15 JP JP62260972A patent/JPH0642876B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01101969A (ja) | 1989-04-19 |
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