JPH07148136A - Mrイメージング装置 - Google Patents

Mrイメージング装置

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JPH07148136A
JPH07148136A JP5329933A JP32993393A JPH07148136A JP H07148136 A JPH07148136 A JP H07148136A JP 5329933 A JP5329933 A JP 5329933A JP 32993393 A JP32993393 A JP 32993393A JP H07148136 A JPH07148136 A JP H07148136A
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JP
Japan
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gradient
coil
coils
magnetic field
generated
Prior art date
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Pending
Application number
JP5329933A
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English (en)
Inventor
Masaharu Kono
正治 河野
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Shimadzu Corp
Original Assignee
Shimadzu Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 傾斜コイルの分割駆動方式の利点を生かし、
傾斜電源の個々のばらつきと渦電流による発生磁場のア
ンバランスとを補正する。 【構成】 Gyコイル11〜14の各々に検出コイル4
1を取り付け、それら検出コイル出力f1〜f4をイン
ターフェイスユニット55にフィードバックして積分
し、それら積分出力間の差分に応じて、Gyコイル12
〜14の各々を駆動する電源52〜54に与える制御信
号S2〜S4を修正する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、核磁気共鳴(MR)
を利用したイメージング装置に関し、とくにその傾斜磁
場発生装置に関する。
【0002】
【従来の技術】MRイメージング装置では、静磁場に加
えて、3つの軸X、Y、Zのそれぞれに磁場強度が傾斜
している3つの傾斜磁場Gx、Gy、Gzを発生させる
必要がある。傾斜磁場Gx、Gyは、通常、図5の
(a)、(b)に示すように、4つのサドル型コイル1
1〜14、21〜24に電流を流すことにより発生す
る。傾斜磁場Gzは図5の(c)に示すように2つの円
形コイル31、32に電流を流すことによって発生させ
る。
【0003】4つのコイルを用いる傾斜磁場Gx、Gy
については、1つの傾斜電源を用いる単一駆動方式、2
つの傾斜電源を用いる2分割駆動方式、4つの傾斜電源
を用いる4分割駆動方式がある。すなわち、傾斜磁場G
yについて図示すると、図6(a)に示すように、1つ
のY系傾斜電源51を用い、4つのコイル11〜14を
直列に接続して電流を流すタイプ、図6(b)に示すよ
うに、2つのY系傾斜電源51、52を用い、2つの直
列接続されたコイル11、14に一方の電源51から電
流供給し、他の2つの直列接続されたコイル12、13
に他方の電源52から電流供給するタイプ、図6(c)
に示すように、4つのY系傾斜電源51〜54を用い、
これら4つの4つのY系傾斜電源51〜54から、それ
ぞれ独立に4つのコイル11〜14に電流供給するタイ
プがある。なお、傾斜磁場Gzについてはコイルが2つ
であるから、1つの傾斜電源を用いる単一駆動方式と、
2つの傾斜電源を用いる2分割駆動方式の2種類とな
る。
【0004】このうち、単一駆動方式は各コイルに同じ
電流を流せる利点があるが、電源の負担が大きい。これ
に対して4分割駆動方式は、電源1個当たりの負担は小
さいものの各電源の特性のばらつきによりそれらに各々
接続されているコイルから発生する磁場がばらつき、傾
斜磁場特性が悪くなることが多い。2分割駆動方式はそ
れらの折衷的な性質を持っている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
傾斜コイルの駆動方式はいずれも、傾斜磁場の対称性が
乱れた場合に、それを補正することが困難である。すな
わち、これらの傾斜コイルは静磁場を発生するマグネッ
トアセンブリの中に配置されるため、発生した傾斜磁場
の磁束はかならずこのマグネットアセンブリをなす導体
中を横切り、そのため渦電流が発生することは避けられ
ず、それによって傾斜磁場の対称性が崩されるにもかか
わらず、その対称性を補正することができず、問題であ
った。
【0006】この発明は、上記に鑑み、傾斜電源の個々
のばらつきと渦電流による発生磁場のアンバランスとを
補正して、対称性の優れた、正確な傾斜磁場を発生する
ことができるよう改善した、MRイメージング装置を提
供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、この発明によるMRイメージング装置においては、
所定の方向の傾斜磁場を発生するための複数の傾斜コイ
ルと、該傾斜コイルの各々に駆動電流を与える独立の電
源と、上記傾斜コイルの各々から発生させられる磁場を
それぞれ検出するよう配置される検出コイルと、基準と
なる1つの傾斜コイルに電流を与える1つの電源には基
準の波形制御信号を与え、他の電源には、上記基準の傾
斜コイルに対応する検出コイル出力の積分出力と他の傾
斜コイルに対応する検出コイル出力の積分出力との差分
に応じて基準の波形制御信号を修正した波形制御信号を
与える制御回路とを備えることが特徴となっている。
【0008】
【作用】1つの傾斜磁場を発生するための複数の傾斜コ
イルには、それぞれ検出コイルが取り付けられており、
各検出コイルにより各々の傾斜コイルから発生させられ
る磁場が検出される。この検出コイル出力は発生磁場の
微分波形となっているので、検出コイル出力を積分すれ
ば、発生磁場の波形が再現される。そこで、これらの積
分出力の差分をとれば、1つの基準となる傾斜コイルの
発生磁場波形に対する、他の傾斜コイルの発生磁場の差
分が得られる。したがって、上記の積分出力の差分に応
じて、基準となるもの以外の電源に与える波形制御信号
を修正すれば、他の傾斜コイルにおいても、基準となる
傾斜コイルとまったく同じ波形の磁場を発生させること
ができる。
【0009】
【実施例】以下、この発明の一実施例について図面を参
照しながら詳細に説明する。図1に示すように、4つの
Gyコイル11〜14と、4つのGxコイル21〜24
(21、22は隠れている)と、2つのGzコイル3
1、32とが、円筒形ボビン10の外周面に配置されて
いる。これらの各コイルにそれぞれ添うように、検出コ
イル41が取り付けられている。このような組み立て体
は、図示しない円筒形の静磁場マグネットアセンブリ中
に挿入される。
【0010】これらの各傾斜コイルは、それぞれ個別に
傾斜電源に接続されて、各々独立に傾斜電流の供給を受
ける。すなわち、Gyコイル11〜14、Gxコイル2
1〜24については4分割駆動方式が、Gzコイル3
1、32については2分割駆動方式がとられる。そこ
で、ほとんど同じであるから、Gyコイル11〜14に
ついてのみ説明する。
【0011】このGyコイル11〜14は、図2に示す
ように、4つのY系傾斜電源51〜54に接続されて、
それらからそれぞれ独立に傾斜電流の供給を受けるよう
構成されている。傾斜電源51〜54の各々にはアナロ
グの制御信号S1〜S4が与えられて、その制御信号に
応じた波形の電流が送り出される。このアナログ制御信
号S1〜S4は、図示しない波形発生器から入力される
デジタル信号をインターフェイスユニット55において
アナログ信号に変換したものである。このインターフェ
イスユニット55には、Gyコイル11〜14の各々に
添わせられた検出コイル41からの検出信号f1〜f4
が入力され、これに応じて制御信号の修正が行なわれる
ようになっている。
【0012】インターフェイスユニット55は図3に示
すように、入力されたデジタル信号をアナログ信号に変
換するD/A変換器91と、そのアナログ出力が分配さ
れる4つのアンプ61〜64とを備えている。アンプ6
1から傾斜電源51に出力されるアナログ制御信号S1
は、D/A変換器91の出力そのままであるが、アンプ
62〜64の各々から傾斜電源52〜54のそれぞれに
出力されるアナログ制御信号S2〜S4は、そのS1に
アンプ82〜84の各々の出力を加えたものとなってい
る。すなわち、D/A変換器91の出力にアンプ82の
出力を加えたものがアンプ62に入力され、D/A変換
器91の出力にアンプ83の出力を加えたものがアンプ
63に入力され、D/A変換器91の出力にアンプ84
の出力を加えたものがアンプ64に入力される。
【0013】これらのアンプ82、83、84には、検
出信号f2、f3、f4を積分器72、73、74で積
分した出力から、検出信号f1を積分器71で積分した
出力を減算した信号が入力される。すなわち、積分器7
2、73、74の各々からアンプ82、83、84の各
々への入力ラインに、積分器71の出力を反転器92で
反転した出力が加えられる。
【0014】一般に、傾斜コイルにパルス状の電流を流
してパルス状の傾斜磁場を発生させる場合、渦電流の影
響で発生傾斜磁場パルスの波形はなまる。そこで、その
波形のなまりを考慮し、渦電流の影響でなまったときに
所望の波形となるような電流波形を求めておく。たとえ
ば図4のAで示すような波形のパルス電流を流すことに
より、図4のBに示すような所望のパルス波形の傾斜磁
場を発生させるのである。
【0015】インターフェイスユニット55に入力され
るデジタル信号はこの図4のAに示すような波形を表わ
している。したがって、Gyコイル11には、この図4
のAで示すような波形の電流が傾斜電源51から加えら
れることになる(そのデジタル信号をアナログ信号に変
換しただけのアナログ制御信号S1が電源51に与えら
れるから)。そのため、このGyコイル11から図4の
Bに示すような所望波形の傾斜磁場が発生し、このGy
コイル11に取り付けられた検出コイル41より得られ
る検出信号は、その発生磁場の微分波形となっているの
で、図4のCのようなものとなる。この検出信号が積分
器71で積分されると、図4のDのようになり発生磁場
の波形が再現される。
【0016】ところで、他のGyコイル12〜14は、
Gyコイル11とは場所的に異なって配置されているた
め、渦電流の影響が異なって現われる。そのため、これ
らのGyコイル12〜14については、Gyコイル11
と同じ波形の電流を与えても、Gyコイル11と同じ波
形の磁場を発生することはない。加えて、傾斜電源52
〜54を傾斜電源51とまったく同一の特性とすること
は実際にはできないため、そのばらつきの影響もある。
これらにより、Gyコイル12〜14からは図4のBに
示すような波形の磁場は発生しない。しかし、それらか
ら発生した磁場の波形は、Gyコイル12〜14のそれ
ぞれに添わせられた検出コイル41の検出信号f2〜f
4を積分器72〜74で積分することによって再現する
ことができる。
【0017】そこで、積分器72〜74の出力から積分
器71の出力を減算することは、Gyコイル12〜14
の各々から実際に発生した磁場とGyコイル11から実
際に発生した磁場との差分をとることになる。つまりア
ンプ82〜84の出力はその差分を表わす。この差分
が、アンプ62〜64の各々の前段において、D/A変
換器91のアナログ出力に加えられるため、アンプ62
〜64の各々の出力であるアナログ制御信号S2〜S4
は、上記の渦電流の影響の相違および電源のばらつきに
応じてアナログ制御信号S1を修正したものとなる。そ
のため、Gyコイル12〜14の各々から、Gyコイル
11とまったく同じ波形の磁場を発生させることがで
き、Gyコイル11〜14の発生磁場をバランスさせる
ことができ、傾斜磁場の対称性を得ることができる。
【0018】したがって、インターフェイスユニット5
5に入力されるデジタル信号が、Gyコイル11におい
て所望の波形の磁場を発生するよう調整されているなら
ば、完全にバランスのとれた、対称な、優れた傾斜磁場
を発生することができる。
【0019】なお、上記は一つの実施例についての説明
であって、この発明がこれらの記載にのみ限定されるも
のではなく、この発明の要旨を変更しないかぎり各部の
構成につき種々に変更可能であることは言うまでもな
い。すなわち、検出コイル41は個々の傾斜コイルの発
生磁場を検出できるように配置されるならば必ずしも空
間的に傾斜コイルに添っている必要はないし、またイン
ターフェイスユニット55内の回路構成も図示のものに
限定されない。
【0020】
【発明の効果】以上説明したように、この発明のMRイ
メージング装置によれば、個々の傾斜電源の負担が小さ
いという4分割駆動方式の利点を損なわず、その欠点で
ある各傾斜電源間のばらつきの影響を取り除くことがで
きる。さらに、渦電流による非対称性を補正することが
でき、従来除去できなかった傾斜磁場の時間的なずれも
補正できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例にかかるコイル配置を示す
正面図。
【図2】同実施例のコイル駆動系を示すブロック図。
【図3】インターフェイスユニット内のブロック図。
【図4】波形を示すタイムチャート。
【図5】各傾斜コイルを示す模式図。
【図6】各駆動方式を示す模式図。
【符号の説明】
10ボビン 11〜14 Gyコイル 21〜24 Gxコイル 31、32 Gzコイル 41検出コイル 51〜54 Y系傾斜電源 55 インターフェイスユニット 61〜64、82〜84 アンプ 71〜74 積分器 91 D/A変換器 92 反転器

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 所定の方向の傾斜磁場を発生するための
    複数の傾斜コイルと、該傾斜コイルの各々に駆動電流を
    与える独立の電源と、上記傾斜コイルの各々から発生さ
    せられる磁場をそれぞれ検出するよう配置される検出コ
    イルと、基準となる1つの傾斜コイルに電流を与える1
    つの電源には基準の波形制御信号を与え、他の電源に
    は、上記基準の傾斜コイルに対応する検出コイル出力の
    積分出力と他の傾斜コイルに対応する検出コイル出力の
    積分出力との差分に応じて基準の波形制御信号を修正し
    た波形制御信号を与える制御回路とを有することを特徴
    とするMRイメージング装置。
JP5329933A 1993-11-30 1993-11-30 Mrイメージング装置 Pending JPH07148136A (ja)

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JP5329933A JPH07148136A (ja) 1993-11-30 1993-11-30 Mrイメージング装置

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JP5329933A JPH07148136A (ja) 1993-11-30 1993-11-30 Mrイメージング装置

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014045775A (ja) * 2012-08-29 2014-03-17 Toshiba Corp 磁気共鳴イメージング装置
WO2014112235A1 (ja) * 2013-01-16 2014-07-24 株式会社日立製作所 磁気共鳴イメージング装置及びそのタイミングずれ検出方法

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