JPH07100057B2 - 磁気共鳴イメ−ジング装置 - Google Patents
磁気共鳴イメ−ジング装置Info
- Publication number
- JPH07100057B2 JPH07100057B2 JP61228232A JP22823286A JPH07100057B2 JP H07100057 B2 JPH07100057 B2 JP H07100057B2 JP 61228232 A JP61228232 A JP 61228232A JP 22823286 A JP22823286 A JP 22823286A JP H07100057 B2 JPH07100057 B2 JP H07100057B2
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- JP
- Japan
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- magnetic field
- gradient magnetic
- coil
- eddy current
- coils
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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、静磁場内に置かれた被検体に対して矩形状の
傾斜磁場を加える傾斜磁場発生用コイルを備えた磁気共
鳴イメージング装置に関する。
傾斜磁場を加える傾斜磁場発生用コイルを備えた磁気共
鳴イメージング装置に関する。
（従来の技術） 静磁場内に被検対を置きこの静磁場と直角方向に高周波
磁場を加えて磁気共鳴（MR）現象を発生させると共に、
静磁場に重畳させるようにＸ軸,Y軸,Z軸の３方向に傾斜
磁場を加えて被検体から得られるMR信号を画像化するよ
うにした磁気共鳴イメージング（MRI）装置が知られて
いる。
磁場を加えて磁気共鳴（MR）現象を発生させると共に、
静磁場に重畳させるようにＸ軸,Y軸,Z軸の３方向に傾斜
磁場を加えて被検体から得られるMR信号を画像化するよ
うにした磁気共鳴イメージング（MRI）装置が知られて
いる。
このMRI装置において良質な画像を得るためには、前記
Ｘ軸,Y軸,Z軸の３方向に加える傾斜磁場の波形を共に第
９図（ａ）の実線のように矩形にすることが望ましい。
これは矩形状のパルス電流を傾斜磁場発生用コイルに供
給することによって得られる。
Ｘ軸,Y軸,Z軸の３方向に加える傾斜磁場の波形を共に第
９図（ａ）の実線のように矩形にすることが望ましい。
これは矩形状のパルス電流を傾斜磁場発生用コイルに供
給することによって得られる。
しかしながら、実際おいては傾斜磁場発生用コイルの周
辺に配置されている導電体例えば超電導マグネット用シ
ールド材，フレーム，各種コイル等に流れる渦電流の影
響によって、傾斜磁場波形は第９図（ａ）の点線のよう
に歪んだものとなる。このため加えられる傾斜磁場の強
度が一定にならず、常に変化した状態になるので良質な
画像が得られなくなる。このような欠点を除くために
は、予めその波形の歪分を見込んで第９図（ｂ）の実線
のようにオーバシュートさせた電流を供給してやれば、
第９図（ｂ）の点線のように矩形に修整することが可能
となる。
辺に配置されている導電体例えば超電導マグネット用シ
ールド材，フレーム，各種コイル等に流れる渦電流の影
響によって、傾斜磁場波形は第９図（ａ）の点線のよう
に歪んだものとなる。このため加えられる傾斜磁場の強
度が一定にならず、常に変化した状態になるので良質な
画像が得られなくなる。このような欠点を除くために
は、予めその波形の歪分を見込んで第９図（ｂ）の実線
のようにオーバシュートさせた電流を供給してやれば、
第９図（ｂ）の点線のように矩形に修整することが可能
となる。
ところが前記導電体と傾斜磁場発生用コイル例えばＹ軸
方向コイル（以下Ｙ軸方向コイルに例をあげるがX,Z軸
方向コイルに対しても同様である）との配置関係が、こ
のＹ軸方向に沿って第10図のように非対称になっている
場合には、すなわち導電体１とＹ軸方向コイル２の上部
コイル2A及び下部コイル2Bとの距離L1,L2がL1＞L2のよ
うな関係に配置されている場合には次のような不都合が
生ずる。
方向コイル（以下Ｙ軸方向コイルに例をあげるがX,Z軸
方向コイルに対しても同様である）との配置関係が、こ
のＹ軸方向に沿って第10図のように非対称になっている
場合には、すなわち導電体１とＹ軸方向コイル２の上部
コイル2A及び下部コイル2Bとの距離L1,L2がL1＞L2のよ
うな関係に配置されている場合には次のような不都合が
生ずる。
それは導電体１に流れる渦電流による影響に関して、上
部コイル2Aによる渦電流によって形成される磁場と下部
コイル2Bによる渦電流によって形成される磁場とがアン
バランス状態になることである。第12図はこの様子を示
す特性で、縦軸は磁場強度，横軸はＹ軸方向の距離を示
し、各直線（ａ）乃至（ｃ）は図示のような特性を表し
ている。図示のように前述のような非対称配置に基き、
（ｃ）直線の表わしている渦電流磁場の中心は０点を通
過せず、これからyeだけずれた位置を通過している。こ
のため渦電流の影響が場所ごとに異なるようになるの
で、第９図（ｂ）の実線のようにＹ軸方向コイルにオー
バシュート電流を供給したとしても、第９図（ｂ）の点
線のような矩形は得られなくなる。
部コイル2Aによる渦電流によって形成される磁場と下部
コイル2Bによる渦電流によって形成される磁場とがアン
バランス状態になることである。第12図はこの様子を示
す特性で、縦軸は磁場強度，横軸はＹ軸方向の距離を示
し、各直線（ａ）乃至（ｃ）は図示のような特性を表し
ている。図示のように前述のような非対称配置に基き、
（ｃ）直線の表わしている渦電流磁場の中心は０点を通
過せず、これからyeだけずれた位置を通過している。こ
のため渦電流の影響が場所ごとに異なるようになるの
で、第９図（ｂ）の実線のようにＹ軸方向コイルにオー
バシュート電流を供給したとしても、第９図（ｂ）の点
線のような矩形は得られなくなる。
なおここでＹ軸方向コイルは第11図（ａ）のように、被
検体を配置すべき空間３を挟んで上下位置に各々２個ず
つ設けられた４個の鞍型コイルセグメント2A,2B,2C,2D
から構成され、第11図（ｂ）のように信号源４からアン
プ５を介して供給された傾斜磁場発生用電流が４個のコ
イルセグメント2A乃至2Dに直列に加えられるようになっ
ている。
検体を配置すべき空間３を挟んで上下位置に各々２個ず
つ設けられた４個の鞍型コイルセグメント2A,2B,2C,2D
から構成され、第11図（ｂ）のように信号源４からアン
プ５を介して供給された傾斜磁場発生用電流が４個のコ
イルセグメント2A乃至2Dに直列に加えられるようになっ
ている。
（発明が解決しようとする問題点） このように従来のMRI装置においては、傾斜磁場発生用
コイルとこの周辺に配置された導電体との配置関係が非
対称になっている場合には、傾斜磁場発生用コイルにオ
ーバシュートさせた電流を供給したとしても傾斜磁場波
形が矩形にならないという問題がある。
コイルとこの周辺に配置された導電体との配置関係が非
対称になっている場合には、傾斜磁場発生用コイルにオ
ーバシュートさせた電流を供給したとしても傾斜磁場波
形が矩形にならないという問題がある。
本発明は以上の問題に対処してなされたもので、傾斜磁
場発生用コイルと導電体との配置関係が非対称になって
いる場合でも、矩形の傾斜磁場波形が得られるMRI装置
を提供することを目的とするものである。
場発生用コイルと導電体との配置関係が非対称になって
いる場合でも、矩形の傾斜磁場波形が得られるMRI装置
を提供することを目的とするものである。
［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するために本発明は、少なくとも一対の
傾斜磁場発生用コイルにそれぞれ近接して第１及び第２
の渦電流補正用コイルが配置され、両補正用コイルに対
して独立して傾斜磁場発生用電流を供給する電流供給手
段を備えたことを特徴としている。
傾斜磁場発生用コイルにそれぞれ近接して第１及び第２
の渦電流補正用コイルが配置され、両補正用コイルに対
して独立して傾斜磁場発生用電流を供給する電流供給手
段を備えたことを特徴としている。
（作 用） 電流供給手段から第１及び第２の渦電流補正用コイル
に、渦電流磁場のずれを打消す補正電流が供給されるの
で、渦電流磁場の中心は０点を通過することができる。
従って矩形の傾斜磁場波形が得られるので、良質な画像
を得ることができる。
に、渦電流磁場のずれを打消す補正電流が供給されるの
で、渦電流磁場の中心は０点を通過することができる。
従って矩形の傾斜磁場波形が得られるので、良質な画像
を得ることができる。
（実施例） 第１図は本発明実施例のMRI装置に用いられる傾斜磁場
発生用コイル例えばＹ軸方向コイルの配置を示す斜視図
で、被検体を配置すべき空間13を挟んで上下位置に各々
２個ずつ設けられた４個の鞍型コイルセグメント12A,12
B,12C,12Dから構成された第1Y軸方向コイル12と、空間1
3の上位置に第1Y軸方向コイル12のセグメント12A及び12
Bに近接して配置された２個の鞍型コイルセグメント14
A,14Bから構成された第１渦電流補正用コイル14と、空
間13の下位置にセグメント12C及び12Dに近接して配置さ
れた２個の鞍型コイルセグメント15A,15Bから構成され
た第２渦電流補正用コイル15とからＹ軸方向コイルが構
成されている。
発生用コイル例えばＹ軸方向コイルの配置を示す斜視図
で、被検体を配置すべき空間13を挟んで上下位置に各々
２個ずつ設けられた４個の鞍型コイルセグメント12A,12
B,12C,12Dから構成された第1Y軸方向コイル12と、空間1
3の上位置に第1Y軸方向コイル12のセグメント12A及び12
Bに近接して配置された２個の鞍型コイルセグメント14
A,14Bから構成された第１渦電流補正用コイル14と、空
間13の下位置にセグメント12C及び12Dに近接して配置さ
れた２個の鞍型コイルセグメント15A,15Bから構成され
た第２渦電流補正用コイル15とからＹ軸方向コイルが構
成されている。
第２図及び第３図は第1Y軸方向コイル12及び第2Y軸方向
コイル（第１及び第２渦電流補正用コイル14,15）から
構成されるＹ軸方向コイルに対する傾斜磁場発生用電流
の供給回路を示すブロック図である。第２図及び第３図
において20は傾斜磁場発生用電流を発生する信号源,16
は過電流補償回路,18Aは第１能動渦電流駆動回路,18Bは
第２能動渦電流駆動回路,17Aは第１傾斜磁場アンプ,17B
は第２傾斜磁場アンプ,17Cは第３傾斜磁場アンプであ
る。
コイル（第１及び第２渦電流補正用コイル14,15）から
構成されるＹ軸方向コイルに対する傾斜磁場発生用電流
の供給回路を示すブロック図である。第２図及び第３図
において20は傾斜磁場発生用電流を発生する信号源,16
は過電流補償回路,18Aは第１能動渦電流駆動回路,18Bは
第２能動渦電流駆動回路,17Aは第１傾斜磁場アンプ,17B
は第２傾斜磁場アンプ,17Cは第３傾斜磁場アンプであ
る。
第４図及び第５図は前記渦電流補償回路16及び第1,第２
能動渦電流駆動回路18A,18Bの具体的構成を示す回路で
ある。第４図においてA1乃至A4はオペアンプ（演算増幅
器）,R1乃至R3,R6乃至R8は抵抗,R4,R5は可変抵抗,C1は
コンデンサである。また第５図においてA1乃至A8はオペ
アンプ,R1乃至R3,R6乃至R8,R11乃至R16は抵抗,R4,R5,
R9,R10は可変抵抗,C1,C2はコンデンサ,S1,S2は切換スイ
ッチである。
能動渦電流駆動回路18A,18Bの具体的構成を示す回路で
ある。第４図においてA1乃至A4はオペアンプ（演算増幅
器）,R1乃至R3,R6乃至R8は抵抗,R4,R5は可変抵抗,C1は
コンデンサである。また第５図においてA1乃至A8はオペ
アンプ,R1乃至R3,R6乃至R8,R11乃至R16は抵抗,R4,R5,
R9,R10は可変抵抗,C1,C2はコンデンサ,S1,S2は切換スイ
ッチである。
以下第４図の渦電流補正回路16の動作について説明す
る。オペアンプA1の入力信号レベルをV1,出力信号レベ
ルをV2,オペアンプA3の出力信号レベルをV3,オペアンプ
A4の出力信号レベルをV4としたとき、各出力信号レベル
V2,V3,V4は次式のように示される。
る。オペアンプA1の入力信号レベルをV1,出力信号レベ
ルをV2,オペアンプA3の出力信号レベルをV3,オペアンプ
A4の出力信号レベルをV4としたとき、各出力信号レベル
V2,V3,V4は次式のように示される。
前記V1として第６図（ａ）のような階段状の入力信号を
加えた場合、出力信号レベルV4は第６図（ｂ）のように
表わせ、この出力信号レベルV4を渦電流補償用に利用す
ることができる。
加えた場合、出力信号レベルV4は第６図（ｂ）のように
表わせ、この出力信号レベルV4を渦電流補償用に利用す
ることができる。
なおここで信号Vpは次式のように示される。
続いて第５図の第1,第２能動渦電流駆動回路18A,18Bの
動作について説明する。オペアンプA1の入力信号レベル
をV1,出力信号レベルをV2,オペアンプA3の出力信号レベ
ルをV3,オペアンプA6の出力信号レベルをV4,オペアンプ
A5の出力信号レベルをV5,オペアンプA7の出力信号レベ
ルをV6,オペアンプA8の出力信号レベルをV7としたと
き、切換スイッチS1,S2が第５図のように下側位置に切
換えられているとすると、各出力信号レベルV2,V3,V4,V
5,V6,V7は次式のように示される。
動作について説明する。オペアンプA1の入力信号レベル
をV1,出力信号レベルをV2,オペアンプA3の出力信号レベ
ルをV3,オペアンプA6の出力信号レベルをV4,オペアンプ
A5の出力信号レベルをV5,オペアンプA7の出力信号レベ
ルをV6,オペアンプA8の出力信号レベルをV7としたと
き、切換スイッチS1,S2が第５図のように下側位置に切
換えられているとすると、各出力信号レベルV2,V3,V4,V
5,V6,V7は次式のように示される。
前記V1として第７図（ａ）のような階段状の入力信号を
加えた場合、出力信号レベルV7は第７図（ｂ）のように
表わせる。ここで信号Vpは次式のように示される。
加えた場合、出力信号レベルV7は第７図（ｂ）のように
表わせる。ここで信号Vpは次式のように示される。
また、切換スイッチS1,S2が上側位置に切換えられる
と、各出力信号レベルV3,V6,V7は第７図（ｃ），
（ｄ），（ｅ）のように表わされる。ここでV3 p,V6 p
は次式のように示される。
と、各出力信号レベルV3,V6,V7は第７図（ｃ），
（ｄ），（ｅ）のように表わされる。ここでV3 p,V6 p
は次式のように示される。
従って、可変抵抗R4,R5,R9,R10及び切換スイッチS1,S2
を組合せることにより、傾斜磁場発生用コイルと導電体
との配置関係が非対称になっている場合の、渦電流磁場
のずれを打消す補正電流を得ることができる。
を組合せることにより、傾斜磁場発生用コイルと導電体
との配置関係が非対称になっている場合の、渦電流磁場
のずれを打消す補正電流を得ることができる。
第２図と第３図との相違は、第２図においてはコイル1
4,15に対する補正電流の供給を個々に設けた能動渦電流
駆動回路18A,18Bによって行わせるのに対し、第３図に
おいて渦電流補償回路16によってコイル12を含めてコイ
ル14,15に対して補正電流を供給する点にある。後者の
場合は補正電流を分散してコイル12,14,15に供給するの
で、アンプ17Aをフルに利用できるためアンプ17B,17Cの
負担が軽減できる利点がある。一方前者の場合はアンプ
17Aに加わる負担を軽減できるという利点がある。
4,15に対する補正電流の供給を個々に設けた能動渦電流
駆動回路18A,18Bによって行わせるのに対し、第３図に
おいて渦電流補償回路16によってコイル12を含めてコイ
ル14,15に対して補正電流を供給する点にある。後者の
場合は補正電流を分散してコイル12,14,15に供給するの
で、アンプ17Aをフルに利用できるためアンプ17B,17Cの
負担が軽減できる利点がある。一方前者の場合はアンプ
17Aに加わる負担を軽減できるという利点がある。
第８図は本実施例によって得られた傾斜磁場特性を示す
もので、第１及び第２渦電流補正用コイル14,15に前述
のように渦電流補償回路16又は能動渦電流駆動回路18A,
18Bに傾斜磁場のずれを打消すような補正電流を供給す
ることにより、（ｅ）直線のように渦電流磁場の中心は
０点を通過することができる。よって良質な画像を得る
ことができる。
もので、第１及び第２渦電流補正用コイル14,15に前述
のように渦電流補償回路16又は能動渦電流駆動回路18A,
18Bに傾斜磁場のずれを打消すような補正電流を供給す
ることにより、（ｅ）直線のように渦電流磁場の中心は
０点を通過することができる。よって良質な画像を得る
ことができる。
第1,第２渦電流補正用コイル14,15は独立に操作するこ
とができ、また４個のコイル14A,14B,15A,15Bを独立に
操作することもできる。また各コイルの巻数を調整する
ことにより、能動渦電流駆動回路は１つにすることも可
能となる。
とができ、また４個のコイル14A,14B,15A,15Bを独立に
操作することもできる。また各コイルの巻数を調整する
ことにより、能動渦電流駆動回路は１つにすることも可
能となる。
［発明の効果］ 以上述べたように本発明によれば、傾斜磁場発生用コイ
ルに近接して第１及び第２渦電流補正用コイルを配置し
両補正用コイルに独立して補正電流を供給するようにし
たので、傾斜磁場発生用コイルと導電体とが非対称に配
置されている場合でも、矩形の傾斜磁場波形を得ること
ができる。
ルに近接して第１及び第２渦電流補正用コイルを配置し
両補正用コイルに独立して補正電流を供給するようにし
たので、傾斜磁場発生用コイルと導電体とが非対称に配
置されている場合でも、矩形の傾斜磁場波形を得ること
ができる。
第１図は本発明実施例のMRI装置に用いられる傾斜磁場
発生用コイルを示す配置図，第２図及び第３図は傾斜磁
場発生用コイルに対する電流供給回路を示すブロック
図，第４図及び第５図は第２図及び第３図の主要部の具
体的構成を示す回路図，第６図（ａ）及び（ｂ）は第４
図の回路の動作を示す波形図，第７図（ａ）乃至（ｅ）
は第５図の回路の動作を示す波形図，第８図は本発明実
施例によって得られた傾斜磁場特性図，第９図（ａ）及
び（ｂ）は本発明の背景を説明するための波形図，第10
図は従来例を示す概略図，第11図（ａ）及び（ｂ）は従
来例を示す配置図及びブロック図，第12図は従来例の傾
斜磁場特性図である。 11……導電体、 12,12A,12B,12C,12D……Ｙ軸方向コイル、 14,14A,14B,15,15A,15B……渦電流補正用コイル、 16……渦電流補償回路、 18A,18B……能動渦電流駆動回路、 A1乃至A8……オペアンプ、 R4,R5,R9,R10……可変抵抗、 S1,S2……切換スイッチ。
発生用コイルを示す配置図，第２図及び第３図は傾斜磁
場発生用コイルに対する電流供給回路を示すブロック
図，第４図及び第５図は第２図及び第３図の主要部の具
体的構成を示す回路図，第６図（ａ）及び（ｂ）は第４
図の回路の動作を示す波形図，第７図（ａ）乃至（ｅ）
は第５図の回路の動作を示す波形図，第８図は本発明実
施例によって得られた傾斜磁場特性図，第９図（ａ）及
び（ｂ）は本発明の背景を説明するための波形図，第10
図は従来例を示す概略図，第11図（ａ）及び（ｂ）は従
来例を示す配置図及びブロック図，第12図は従来例の傾
斜磁場特性図である。 11……導電体、 12,12A,12B,12C,12D……Ｙ軸方向コイル、 14,14A,14B,15,15A,15B……渦電流補正用コイル、 16……渦電流補償回路、 18A,18B……能動渦電流駆動回路、 A1乃至A8……オペアンプ、 R4,R5,R9,R10……可変抵抗、 S1,S2……切換スイッチ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 8203−2Ｇ Ｇ０１Ｒ 33/22 Ｇ０１Ｎ 24/06 ５３０ Ｙ
Claims (1)
- 【請求項１】静磁場内に置かれた被検体に対して高周波
磁場を加える高周波磁場発生用コイル及び矩形状の傾斜
磁場を加える少なくとも一対の傾斜磁場発生用コイルを
備え、被検体から得られる磁気共鳴信号を画像化する磁
気共鳴イメージング装置において、前記一対の傾斜磁場
発生用コイルにそれぞれ近接して第１及び第２の渦電流
補正用コイルが配置され、両補正用コイルに対して独立
して傾斜磁場発生用電流を供給する電流供給手段を備え
たことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61228232A JPH07100057B2 (ja) | 1986-09-29 | 1986-09-29 | 磁気共鳴イメ−ジング装置 |
| DE19873732660 DE3732660A1 (de) | 1986-09-29 | 1987-09-28 | Magnetresonanz-abbildungssystem |
| US07/101,965 US4924186A (en) | 1986-09-29 | 1987-09-28 | Magnetic resonance imaging system with auxiliary compensation coil |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61228232A JPH07100057B2 (ja) | 1986-09-29 | 1986-09-29 | 磁気共鳴イメ−ジング装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6382638A JPS6382638A (ja) | 1988-04-13 |
| JPH07100057B2 true JPH07100057B2 (ja) | 1995-11-01 |
Family
ID=16873236
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61228232A Expired - Lifetime JPH07100057B2 (ja) | 1986-09-29 | 1986-09-29 | 磁気共鳴イメ−ジング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07100057B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL8701948A (nl) * | 1987-08-19 | 1989-03-16 | Philips Nv | Magnetisch resonantie-apparaat met verbeterd gradient spoelenstelsel. |
-
1986
- 1986-09-29 JP JP61228232A patent/JPH07100057B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6382638A (ja) | 1988-04-13 |
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