JPH0795974A - 磁気共鳴撮像装置 - Google Patents
磁気共鳴撮像装置Info
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- JPH0795974A JPH0795974A JP6159403A JP15940394A JPH0795974A JP H0795974 A JPH0795974 A JP H0795974A JP 6159403 A JP6159403 A JP 6159403A JP 15940394 A JP15940394 A JP 15940394A JP H0795974 A JPH0795974 A JP H0795974A
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- gradient
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 構造が簡易で、高い磁界の均一性が得られる
磁気共鳴撮像装置を提供する。 【構成】 磁気共鳴撮像装置の磁界アセンブリは、環状
真空チャンバ24内に搭載された環状超伝導マグネット10
を有している。円筒形部材26は中心ボア12を限定し、超
伝導マグネットが均一で安定した磁界を生成する。円筒
形誘電性形成体46は、円筒形部材から環状間隙58により
取り除かれたボア内に搭載されている。磁界の均一性を
シムするシムセット60は、間隙58内に搭載されている。
無線周波数コイル32は、円筒形部材内に搭載されていて
被検体を収容する検査領域を限定する。ＲＦ遮蔽34は、
形成体の外側環状表面周辺に搭載されている。主勾配コ
イル（50、52、54）は、ＲＦ遮蔽周辺の誘電性形成体の
外側周辺に設置されている。勾配遮蔽、つまり二次コイ
ル（74、76、78）は、真空チャンバ内の円筒形部材の外
側周辺に設置されている。
磁気共鳴撮像装置を提供する。 【構成】 磁気共鳴撮像装置の磁界アセンブリは、環状
真空チャンバ24内に搭載された環状超伝導マグネット10
を有している。円筒形部材26は中心ボア12を限定し、超
伝導マグネットが均一で安定した磁界を生成する。円筒
形誘電性形成体46は、円筒形部材から環状間隙58により
取り除かれたボア内に搭載されている。磁界の均一性を
シムするシムセット60は、間隙58内に搭載されている。
無線周波数コイル32は、円筒形部材内に搭載されていて
被検体を収容する検査領域を限定する。ＲＦ遮蔽34は、
形成体の外側環状表面周辺に搭載されている。主勾配コ
イル（50、52、54）は、ＲＦ遮蔽周辺の誘電性形成体の
外側周辺に設置されている。勾配遮蔽、つまり二次コイ
ル（74、76、78）は、真空チャンバ内の円筒形部材の外
側周辺に設置されている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、結合自己遮蔽勾配コイ
ルおよびコイルセット、特に磁気共鳴撮像装置用自己遮
蔽勾配コイルアセンブリに関し、関連する引例を参照し
て記載される。しかしながら本発明はまた、磁気共鳴分
光装置および他のＲＦ磁界と勾配磁界を必要とするもの
に応用される。
ルおよびコイルセット、特に磁気共鳴撮像装置用自己遮
蔽勾配コイルアセンブリに関し、関連する引例を参照し
て記載される。しかしながら本発明はまた、磁気共鳴分
光装置および他のＲＦ磁界と勾配磁界を必要とするもの
に応用される。
【０００２】
【従来の技術】従来、磁気共鳴撮像装置は、一時的に安
定した主磁界を生成する超伝導マグネットを含んでい
た。超伝導マグネットは、主磁界が生成される中心円筒
形ボアを含む環状真空チャンバつまりジュワー瓶内に設
置されていた。生成された主磁界は通常限定された不均
一性を有するものであった。自発または受動シムは、円
筒形ボアの内部表面に搭載され不均一性を修正し、主磁
界をボア内において実質的に均一性のあるものにする。
抵抗コイルの形で自発シムが使用されることもあるが、
約１平方インチで0.01インチの厚さの金属性の小片の形
での受動シムの方が一般的であった。
定した主磁界を生成する超伝導マグネットを含んでい
た。超伝導マグネットは、主磁界が生成される中心円筒
形ボアを含む環状真空チャンバつまりジュワー瓶内に設
置されていた。生成された主磁界は通常限定された不均
一性を有するものであった。自発または受動シムは、円
筒形ボアの内部表面に搭載され不均一性を修正し、主磁
界をボア内において実質的に均一性のあるものにする。
抵抗コイルの形で自発シムが使用されることもあるが、
約１平方インチで0.01インチの厚さの金属性の小片の形
での受動シムの方が一般的であった。
【０００３】主マグネットの円筒形ボア内に設置された
ＭＲＩシステムには、幾つかの重要なサブシステムがあ
る。通常、ボアに最も近い構造はコイルセットである。
コイルセットは、決められた量の電流つまり強磁性材料
によりなるコイルにより形成されていて主磁界の不均一
性を低減する。次に近い構造は、ＭＲＩに使用される
ｘ、ｙ、ｚ勾配磁場を生成するコイルの組み合わせであ
る。この勾配コイルの構造には、ＲＦコイルと撮像され
る対象物がある。この構造の他の例として、超伝導シム
コイルをマグネットの冷却部に設置することが知られて
いる。このようにしてコイルセットを設置することによ
り、不完全磁場の不均一性を除去する場合にシムを所望
の撮像される対象物からできるかぎり遠ざけることがで
きる。
ＭＲＩシステムには、幾つかの重要なサブシステムがあ
る。通常、ボアに最も近い構造はコイルセットである。
コイルセットは、決められた量の電流つまり強磁性材料
によりなるコイルにより形成されていて主磁界の不均一
性を低減する。次に近い構造は、ＭＲＩに使用される
ｘ、ｙ、ｚ勾配磁場を生成するコイルの組み合わせであ
る。この勾配コイルの構造には、ＲＦコイルと撮像され
る対象物がある。この構造の他の例として、超伝導シム
コイルをマグネットの冷却部に設置することが知られて
いる。このようにしてコイルセットを設置することによ
り、不完全磁場の不均一性を除去する場合にシムを所望
の撮像される対象物からできるかぎり遠ざけることがで
きる。
【０００４】このようなマグネット構造において、ＭＲ
Ｉに使用される勾配磁界は、エディ電流を誘発してしま
うという問題点があった。このようなエディ電流は、そ
れ自身の磁界を生成してしまうため画像処理に支障があ
った。誘発されたエディ電流は、プリエンファシスが完
全に勾配磁界を模倣できる範囲だけにおいてプリエンフ
ァシスと補償できる。ヘリウムの蒸発を最小限に抑える
ための低温保持装置内に非常に低温の伝導性のある表面
があるため、エディ電流は数秒間持続することがある。
勾配コイルとマグネット構造が隔絶されているため、エ
ディ電流の分布は低減され、コイルセットのための広い
場所が確保できる。
Ｉに使用される勾配磁界は、エディ電流を誘発してしま
うという問題点があった。このようなエディ電流は、そ
れ自身の磁界を生成してしまうため画像処理に支障があ
った。誘発されたエディ電流は、プリエンファシスが完
全に勾配磁界を模倣できる範囲だけにおいてプリエンフ
ァシスと補償できる。ヘリウムの蒸発を最小限に抑える
ための低温保持装置内に非常に低温の伝導性のある表面
があるため、エディ電流は数秒間持続することがある。
勾配コイルとマグネット構造が隔絶されているため、エ
ディ電流の分布は低減され、コイルセットのための広い
場所が確保できる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】最近になって、自己遮
蔽勾配が開発されエディ電流が除去されるようになっ
た。自己遮蔽勾配は、主ｘ、ｙ、ｚコイルおよびより大
きい半径の付随する主ｘ、ｙ、ｚコイルの組み合わせに
より構成される。このコイルの幾何学的配列が選択され
てコイルが直列に励起されると、それらコイルは、実質
的に外部コイルの外側には残留勾配磁界を生成しない。
内部半径内において、このコイルの組み合わせにより実
質的に直線の勾配を生成する。遮蔽勾配の内部および外
部コイル間の隔絶がより大きくなることによりさらに多
くの勾配磁界が生成される。
蔽勾配が開発されエディ電流が除去されるようになっ
た。自己遮蔽勾配は、主ｘ、ｙ、ｚコイルおよびより大
きい半径の付随する主ｘ、ｙ、ｚコイルの組み合わせに
より構成される。このコイルの幾何学的配列が選択され
てコイルが直列に励起されると、それらコイルは、実質
的に外部コイルの外側には残留勾配磁界を生成しない。
内部半径内において、このコイルの組み合わせにより実
質的に直線の勾配を生成する。遮蔽勾配の内部および外
部コイル間の隔絶がより大きくなることによりさらに多
くの勾配磁界が生成される。
【０００６】大きいボア超伝導マグネットは一般的に小
さいマグネットよりも高価である。よって、装置のコス
トの削減は、勾配遮蔽とマグネットボアの間の空間を狭
めることになる。
さいマグネットよりも高価である。よって、装置のコス
トの削減は、勾配遮蔽とマグネットボアの間の空間を狭
めることになる。
【０００７】よって、本発明の目的は、新規のより発達
した自己遮蔽勾配コイル装置を提供することにある。
した自己遮蔽勾配コイル装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、環状超
伝導マグネットアセンブリは、一時的に安定した検査領
域を通過する主磁界を生成し、前記超伝導マグネットア
センブリは、前記検査領域周辺に延長される縦方向延長
ボアを限定するおおむね環状である部材を有し、勾配コ
イル手段は、前記ボア内において磁界勾配を引き起こ
し、前記勾配コイルアセンブリは、ｘ、ｙ、ｚ勾配磁場
コイルの一次組合せを支持する第１の環状誘電性形成体
と、ｘ、ｙ、ｚ遮蔽コイルの二次組合せを支持する第２
の環状誘電性形成体により構成され、前記検査領域内の
主または一時的な安定磁界の均一性を整合するシム手段
は、前記勾配コイルアセンブリの２つの形成体の間に設
置され、無線周波数コイルは前記勾配コイルアセンブリ
のボア内に設置され、前記検査領域に無線周波数波形を
送出し、シーケンス制御手段は、前記勾配コイル手段お
よび前記無線周波数コイルアセンブリを制御することを
特徴としている。
伝導マグネットアセンブリは、一時的に安定した検査領
域を通過する主磁界を生成し、前記超伝導マグネットア
センブリは、前記検査領域周辺に延長される縦方向延長
ボアを限定するおおむね環状である部材を有し、勾配コ
イル手段は、前記ボア内において磁界勾配を引き起こ
し、前記勾配コイルアセンブリは、ｘ、ｙ、ｚ勾配磁場
コイルの一次組合せを支持する第１の環状誘電性形成体
と、ｘ、ｙ、ｚ遮蔽コイルの二次組合せを支持する第２
の環状誘電性形成体により構成され、前記検査領域内の
主または一時的な安定磁界の均一性を整合するシム手段
は、前記勾配コイルアセンブリの２つの形成体の間に設
置され、無線周波数コイルは前記勾配コイルアセンブリ
のボア内に設置され、前記検査領域に無線周波数波形を
送出し、シーケンス制御手段は、前記勾配コイル手段お
よび前記無線周波数コイルアセンブリを制御することを
特徴としている。
【０００９】また、本発明の他の様態によれば、前記シ
ム手段は、複数の鉄の構成要素が搭載されている複数の
細形誘電性部材を有し、前記複数の細形誘電性部材は前
記ボアと平行して延長されている円筒形部材の内部表面
に搭載されていることを特徴としている。
ム手段は、複数の鉄の構成要素が搭載されている複数の
細形誘電性部材を有し、前記複数の細形誘電性部材は前
記ボアと平行して延長されている円筒形部材の内部表面
に搭載されていることを特徴としている。
【００１０】さらに本発明の他の様態によれば、磁気共
鳴撮像装置は、ｚ軸つまり縦方向の一時的に安定した磁
界を検査領域を囲むボアに沿って生成し、おおむね環状
の真空チャンバつまり低温維持装置は前記検査領域に延
長されるボアを限定する環状部材を有し、環状電動マグ
ネットは前記低温維持装置内に設置されて前記ボアおよ
び検査領域を縦方向に通過する主磁界を生成し、前記環
状真空チャンバ内に設置されたヘリウムチャンバは、前
記環状超伝導マグネットを囲んで超伝導性が維持できる
約４°Ｋに維持し、自己遮蔽勾配コイルアセンブリは、
共通に直交している第１、第２、第３の軸に沿って前記
ボア内に勾配を持ったｚ方向の磁界を引き起こし、前記
勾配コイルを支持する構成は、他の２つよりも大きい半
径を持つ主ｘ勾配コイルセットを支持する手段と、遮蔽
ｘ勾配コイルセットを支持する手段により形成され、前
記自己遮蔽ｙ、ｚ勾配コイルセットは前記ｘ勾配コイル
セットと類似していて、前記ｘ、ｙ勾配コイルおよび通
常ｚ勾配コイルは円筒形形成体上に搭載されて支持し、
複数の主勾配コイルは前記形成体周辺に覆われて前記第
１、第２、第３の軸に沿ったボア内において磁界勾配を
生成し、二次勾配コイルは、前記真空チャンバ内の円筒
形部材の外部直径周辺で覆われており、前記主および二
次コイルは直列に接続されていて対向する勾配磁界を引
き起こし、前記対向する磁界は、前記領域内において遮
蔽内の第１、第２、第３の軸に沿って勾配を誘発して磁
界勾配から選択された少なくとも前記ボアの外側の領域
をシールドし、前記ボア内の主磁界にシムを入れるシム
手段は、前記自己遮蔽勾配コイルの形成体の間の環状間
隙に搭載され、無線周波数コイルアセンブリは、前記ボ
ア内に設置されていて無線周波数信号を前記検査領域に
送出して前記検査領域内の双極アンテナの磁気共鳴を誘
発して制御し、シーケンス制御手段は、前記勾配コイル
アセンブリおよび前記無線周波数コイルアセンブリを制
御して磁気共鳴撮像勾配およびＲＦパルスシーケンスを
生成し、画像修復手段は前記検査領域から送出された磁
気共鳴信号により画像表示を修復することを特徴として
いる。
鳴撮像装置は、ｚ軸つまり縦方向の一時的に安定した磁
界を検査領域を囲むボアに沿って生成し、おおむね環状
の真空チャンバつまり低温維持装置は前記検査領域に延
長されるボアを限定する環状部材を有し、環状電動マグ
ネットは前記低温維持装置内に設置されて前記ボアおよ
び検査領域を縦方向に通過する主磁界を生成し、前記環
状真空チャンバ内に設置されたヘリウムチャンバは、前
記環状超伝導マグネットを囲んで超伝導性が維持できる
約４°Ｋに維持し、自己遮蔽勾配コイルアセンブリは、
共通に直交している第１、第２、第３の軸に沿って前記
ボア内に勾配を持ったｚ方向の磁界を引き起こし、前記
勾配コイルを支持する構成は、他の２つよりも大きい半
径を持つ主ｘ勾配コイルセットを支持する手段と、遮蔽
ｘ勾配コイルセットを支持する手段により形成され、前
記自己遮蔽ｙ、ｚ勾配コイルセットは前記ｘ勾配コイル
セットと類似していて、前記ｘ、ｙ勾配コイルおよび通
常ｚ勾配コイルは円筒形形成体上に搭載されて支持し、
複数の主勾配コイルは前記形成体周辺に覆われて前記第
１、第２、第３の軸に沿ったボア内において磁界勾配を
生成し、二次勾配コイルは、前記真空チャンバ内の円筒
形部材の外部直径周辺で覆われており、前記主および二
次コイルは直列に接続されていて対向する勾配磁界を引
き起こし、前記対向する磁界は、前記領域内において遮
蔽内の第１、第２、第３の軸に沿って勾配を誘発して磁
界勾配から選択された少なくとも前記ボアの外側の領域
をシールドし、前記ボア内の主磁界にシムを入れるシム
手段は、前記自己遮蔽勾配コイルの形成体の間の環状間
隙に搭載され、無線周波数コイルアセンブリは、前記ボ
ア内に設置されていて無線周波数信号を前記検査領域に
送出して前記検査領域内の双極アンテナの磁気共鳴を誘
発して制御し、シーケンス制御手段は、前記勾配コイル
アセンブリおよび前記無線周波数コイルアセンブリを制
御して磁気共鳴撮像勾配およびＲＦパルスシーケンスを
生成し、画像修復手段は前記検査領域から送出された磁
気共鳴信号により画像表示を修復することを特徴として
いる。
【００１１】
【実施例】次に、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図１を参照すると、複数の超伝導磁界コイル10
は、一時的に安定した磁界を縦方向つまり中心ボア12の
ｚ軸に沿って生成する。ｘ軸とｙ軸は、ｚ軸および互い
に直交、つまり横方向または縦方向に決められている。
超伝導マグネットのコイルは、形成体14により支持され
ていて、環状ヘリウムチャンバつまり缶16内において受
け止められている。ヘリウムチャンバは液状ヘリウムで
満たされていて、超伝導マグネットが超伝導性を保持で
きる温度に保っている。主磁界遮蔽コイルアセンブリ18
は、超伝導マグネットを囲んでいる領域内において、超
伝導マグネット10により生成された磁界と対向する磁界
を生成する。
する。図１を参照すると、複数の超伝導磁界コイル10
は、一時的に安定した磁界を縦方向つまり中心ボア12の
ｚ軸に沿って生成する。ｘ軸とｙ軸は、ｚ軸および互い
に直交、つまり横方向または縦方向に決められている。
超伝導マグネットのコイルは、形成体14により支持され
ていて、環状ヘリウムチャンバつまり缶16内において受
け止められている。ヘリウムチャンバは液状ヘリウムで
満たされていて、超伝導マグネットが超伝導性を保持で
きる温度に保っている。主磁界遮蔽コイルアセンブリ18
は、超伝導マグネットを囲んでいる領域内において、超
伝導マグネット10により生成された磁界と対向する磁界
を生成する。
【００１２】ヘリウムの蒸発を低減するために、環状ヘ
リウムチャンバ16が第１の冷却遮蔽20により囲まれてい
て、約20°Ｋ以下に保持されている。第２の冷却遮蔽ア
センブリ22は、約60−70°Ｋあるいはそれ以下に冷却さ
れている。第１および第２の冷却遮蔽は、機械冷凍によ
り冷却されることが好ましい（図示せず）。環状真空チ
ャンバ24は冷却遮蔽を囲み、真空リザーバを限定してい
る。真空チャンバ24は、ボア12を限定してｚ軸に平行に
延長する円筒形部材26を含んでいる。主磁界は、円筒形
部材26を通過するように生成される。真空チャンバと冷
却遮蔽との間にアルミニウムを被せたマイラー絶縁層が
構成されていることが望ましい。
リウムチャンバ16が第１の冷却遮蔽20により囲まれてい
て、約20°Ｋ以下に保持されている。第２の冷却遮蔽ア
センブリ22は、約60−70°Ｋあるいはそれ以下に冷却さ
れている。第１および第２の冷却遮蔽は、機械冷凍によ
り冷却されることが好ましい（図示せず）。環状真空チ
ャンバ24は冷却遮蔽を囲み、真空リザーバを限定してい
る。真空チャンバ24は、ボア12を限定してｚ軸に平行に
延長する円筒形部材26を含んでいる。主磁界は、円筒形
部材26を通過するように生成される。真空チャンバと冷
却遮蔽との間にアルミニウムを被せたマイラー絶縁層が
構成されていることが望ましい。
【００１３】さらに図１、図２、および図３を参照する
と、ＲＦコイルアセンブリ30がボア12内に搭載されてい
る。さらに詳しく述べると、ＲＦコイルアセンブリは主
ＲＦコイル32およびＲＦ遮蔽34を含んでいる。主ＲＦコ
イル32は、直角位相または鳥篭タイプのコイルであるこ
とが望ましく、被検体収容ボアを限定する内部直径は少
なくとも55ｃｍはあることが望ましい。
と、ＲＦコイルアセンブリ30がボア12内に搭載されてい
る。さらに詳しく述べると、ＲＦコイルアセンブリは主
ＲＦコイル32およびＲＦ遮蔽34を含んでいる。主ＲＦコ
イル32は、直角位相または鳥篭タイプのコイルであるこ
とが望ましく、被検体収容ボアを限定する内部直径は少
なくとも55ｃｍはあることが望ましい。
【００１４】勾配コイルアセンブリ40は、一次完全勾配
コイルアセンブリ42と、二次コイルアセンブリ44とを含
む。一次勾配コイルアセンブリ42は、円筒形誘電性形成
体46を含む。形成体は、磁界勾配生成に関連する影響力
のもとにおいて形成体本来の構造を維持できるだけの十
分な厚さを持っていることが望ましい。例えば、５−１
０ｍｍ、好ましくは７．５ｍｍの厚さの補強プラスチッ
クであることが望ましい。形成体46は、ｚ勾配コイル50
のパターンに従って外部表面に割り込む一連の溝48を有
している。
コイルアセンブリ42と、二次コイルアセンブリ44とを含
む。一次勾配コイルアセンブリ42は、円筒形誘電性形成
体46を含む。形成体は、磁界勾配生成に関連する影響力
のもとにおいて形成体本来の構造を維持できるだけの十
分な厚さを持っていることが望ましい。例えば、５−１
０ｍｍ、好ましくは７．５ｍｍの厚さの補強プラスチッ
クであることが望ましい。形成体46は、ｚ勾配コイル50
のパターンに従って外部表面に割り込む一連の溝48を有
している。
【００１５】ＲＦ遮蔽34は、薄型銅のメッシュであるこ
とが望ましく、形成体46の外側表面、およびｚコイル受
取用溝48に適用される。ＲＦ遮蔽メッシュは、しっかり
と曲げられたｚ勾配ワイヤ巻線により溝に合わせて変形
させられる。また、溝に沿って延長する半田により接続
させられたセグメント等を有している。溝48は通常、ｚ
勾配コイルの厚さと対応した深さを有していて、ｚ勾配
コイルが挿入されると、実質的に円形の円筒形表面が呈
される。そしてｘおよびｙ勾配コイル(54 、52) を受信
する。ｘおよびｙ勾配コイル(54 、52) は、ヨーロッパ
特許出願公開０５８７４２３号に対応する特願平５−２
４６２７８号に詳細に記載されているように指紋タイプ
のコイルであることが望ましい。このような円形構造に
より、ｘおよびｙ勾配コイルは実質的に同一のものでは
あるが、互いに90°のオフセットがあり、対応する半径
に整合される。ｘおよびｙ勾配コイル、ＲＦ遮蔽および
ｚ勾配コイルは、エポキシまたは他の誘電性物質内に設
置される。組み込まれたスクリーンＲＦ遮蔽および指紋
タイプコイルは、ポッチング物質の流れるための経路を
提供するのでポッチング処理に有用である。
とが望ましく、形成体46の外側表面、およびｚコイル受
取用溝48に適用される。ＲＦ遮蔽メッシュは、しっかり
と曲げられたｚ勾配ワイヤ巻線により溝に合わせて変形
させられる。また、溝に沿って延長する半田により接続
させられたセグメント等を有している。溝48は通常、ｚ
勾配コイルの厚さと対応した深さを有していて、ｚ勾配
コイルが挿入されると、実質的に円形の円筒形表面が呈
される。そしてｘおよびｙ勾配コイル(54 、52) を受信
する。ｘおよびｙ勾配コイル(54 、52) は、ヨーロッパ
特許出願公開０５８７４２３号に対応する特願平５−２
４６２７８号に詳細に記載されているように指紋タイプ
のコイルであることが望ましい。このような円形構造に
より、ｘおよびｙ勾配コイルは実質的に同一のものでは
あるが、互いに90°のオフセットがあり、対応する半径
に整合される。ｘおよびｙ勾配コイル、ＲＦ遮蔽および
ｚ勾配コイルは、エポキシまたは他の誘電性物質内に設
置される。組み込まれたスクリーンＲＦ遮蔽および指紋
タイプコイルは、ポッチング物質の流れるための経路を
提供するのでポッチング処理に有用である。
【００１６】また、様々な代用可能な構造も考えられて
いる。まず、ｚ勾配コイルに対して溝は提供される必要
はない。むしろｚ勾配コイル50はＲＦ遮蔽34の先端の層
に搭載される。次に、溝48がｚ勾配コイルに対して提供
された場合、複数の箔または他のＲＦ遮蔽用物質が溝に
敷きつめられる。そしてＲＦメッシュまたは他のＲＦ遮
蔽の連続した層が、ｚ勾配コイルに巻きつけられる。半
田による接続または他の接続方法により、ｚ勾配コイル
に挿入された層とＲＦ遮蔽の余りの部分に電気的な接続
がなされる。さらに、ｚ勾配コイルは独立した巻線であ
り、束コイルまたは分散コイルである。そして、ｚ勾配
コイルをある程度の張力で巻きつけることにより、ＲＦ
遮蔽スクリーンは溝にはめ込まれ半田付けが不要にな
る。
いる。まず、ｚ勾配コイルに対して溝は提供される必要
はない。むしろｚ勾配コイル50はＲＦ遮蔽34の先端の層
に搭載される。次に、溝48がｚ勾配コイルに対して提供
された場合、複数の箔または他のＲＦ遮蔽用物質が溝に
敷きつめられる。そしてＲＦメッシュまたは他のＲＦ遮
蔽の連続した層が、ｚ勾配コイルに巻きつけられる。半
田による接続または他の接続方法により、ｚ勾配コイル
に挿入された層とＲＦ遮蔽の余りの部分に電気的な接続
がなされる。さらに、ｚ勾配コイルは独立した巻線であ
り、束コイルまたは分散コイルである。そして、ｚ勾配
コイルをある程度の張力で巻きつけることにより、ＲＦ
遮蔽スクリーンは溝にはめ込まれ半田付けが不要にな
る。
【００１７】電気溶着つまりスパッタリングされた電導
性薄膜のような他のＲＦ遮蔽34も考えられている。ＲＦ
スクリーンはまた、メッシュまたは銅製フィルムの重ね
られたセグメントを有している。さらにＲＦスクリーン
は、円筒形形成体46の外側または内部表面上に搭載され
ている。
性薄膜のような他のＲＦ遮蔽34も考えられている。ＲＦ
スクリーンはまた、メッシュまたは銅製フィルムの重ね
られたセグメントを有している。さらにＲＦスクリーン
は、円筒形形成体46の外側または内部表面上に搭載され
ている。
【００１８】複数のプラスチックＩビームまたは他の機
械支持体56は、勾配形成体46と円筒形部材26との間に搭
載されている。Ｉビームまたは他の機械支持体56は、十
分の大きさの間隙つまり経路58を限定して不完全磁界シ
ムセット60を受ける。シムセット60の夫々は、鉄の構成
要素66を収容する複数のポケット64を限定する縦方向細
形誘電性形成体62を有している。鉄の構成要素66は、ク
リップまたは他の機械接続手段によりポケット内に保持
される鉄製の薄いシート状であることが望ましい。
械支持体56は、勾配形成体46と円筒形部材26との間に搭
載されている。Ｉビームまたは他の機械支持体56は、十
分の大きさの間隙つまり経路58を限定して不完全磁界シ
ムセット60を受ける。シムセット60の夫々は、鉄の構成
要素66を収容する複数のポケット64を限定する縦方向細
形誘電性形成体62を有している。鉄の構成要素66は、ク
リップまたは他の機械接続手段によりポケット内に保持
される鉄製の薄いシート状であることが望ましい。
【００１９】二次勾配コイル44は、円筒形誘電性部材ま
たは形成体26を有し、ｚ勾配遮蔽コイル74を受ける溝を
含んでいることが望ましい。ｘおよびｙ勾配遮蔽コイル
つまり二次コイル76、78は、形成体26の外側円形周辺上
に搭載され、エポキシ内に設置される。
たは形成体26を有し、ｚ勾配遮蔽コイル74を受ける溝を
含んでいることが望ましい。ｘおよびｙ勾配遮蔽コイル
つまり二次コイル76、78は、形成体26の外側円形周辺上
に搭載され、エポキシ内に設置される。
【００２０】ｘ、ｙ、ｚ勾配および勾配遮蔽コイルの構
造は、上記の引例特願平５−２４６２７８号に記載のも
のと同一であることが望ましい。主および二次勾配コイ
ルは直列に接続されていて、ボア12内において完全な勾
配磁界を生成する。そして、ボアの外側、特に真空チャ
ンバ内の磁界を相殺する。33ｍｍ以上のリングが主勾配
コイル形成体46と円筒形部材26との間に設置されること
が望ましい。これにより空気を冷却するための経路がで
き、主勾配コイルと遮蔽勾配コイルができるかぎりにお
いて置きかわる。そして区画ができ、主磁界の均一性に
シムを入れる磁界シムが挿入される。円筒形部材26は、
真空チャンバ24の他の部分とＯリング80によって接続さ
れ、冷却遮蔽アセンブリのための空間を最大限広げる具
体的な構造を提供しつつ真空を保持する。
造は、上記の引例特願平５−２４６２７８号に記載のも
のと同一であることが望ましい。主および二次勾配コイ
ルは直列に接続されていて、ボア12内において完全な勾
配磁界を生成する。そして、ボアの外側、特に真空チャ
ンバ内の磁界を相殺する。33ｍｍ以上のリングが主勾配
コイル形成体46と円筒形部材26との間に設置されること
が望ましい。これにより空気を冷却するための経路がで
き、主勾配コイルと遮蔽勾配コイルができるかぎりにお
いて置きかわる。そして区画ができ、主磁界の均一性に
シムを入れる磁界シムが挿入される。円筒形部材26は、
真空チャンバ24の他の部分とＯリング80によって接続さ
れ、冷却遮蔽アセンブリのための空間を最大限広げる具
体的な構造を提供しつつ真空を保持する。
【００２１】様々な代用可能な実施例も考えられてい
る。まず、主ｚ勾配コイル50は銅または電導性のある管
により限定される分散コイルである。その管に冷却剤を
通すことにより、より大きな冷却効果が得られる。そし
てより高い電力レベルつまり勾配力が得られることとな
る。
る。まず、主ｚ勾配コイル50は銅または電導性のある管
により限定される分散コイルである。その管に冷却剤を
通すことにより、より大きな冷却効果が得られる。そし
てより高い電力レベルつまり勾配力が得られることとな
る。
【００２２】冷却遮蔽22は、円筒形誘電性形成体84上に
搭載されていて跡をつけられた管用円筒形冷却遮蔽部82
を有していることが望ましい。
搭載されていて跡をつけられた管用円筒形冷却遮蔽部82
を有していることが望ましい。
【００２３】シーケンス制御手段90は、勾配コイル制御
手段92および送出器94を制御する。勾配コイル制御手段
92は、一連の電流パルス生成器96と接続されていて、一
連の電流パルス生成器96は、主勾配コイル50、52、54と
接続されている。また、二次勾配コイルは主勾配コイル
と直列に接続されているというよりも、独立的かつ直接
的に勾配制御手段92により制御されている。送出器94は
デジタル送出器であることが望ましい。また、ボア内の
被検体の一部分の選択された双極アンテナ内の磁気共鳴
を励起して制御する無線周波数信号のパルスを生成する
主無線周波数コイルと接続されていることが望ましい。
無線周波数受信機98は、デジタル受信機であることが望
ましい。また、被検体の検査された部分からの磁気共鳴
信号を復調する無線周波数主コイルまたは表面コイル
（図示せず）と接続されていることが望ましい。逆二次
フーリエ変換修復手段のような画像修復手段100 は、画
像メモリ102 内に記録されている受信された磁気共鳴信
号を電気画像表示用に修復する。ビデオ処理機104 は、
画像メモリ102 内に記録されている電気画像をビデオモ
ニタ106 表示に適する様式に変換する。
手段92および送出器94を制御する。勾配コイル制御手段
92は、一連の電流パルス生成器96と接続されていて、一
連の電流パルス生成器96は、主勾配コイル50、52、54と
接続されている。また、二次勾配コイルは主勾配コイル
と直列に接続されているというよりも、独立的かつ直接
的に勾配制御手段92により制御されている。送出器94は
デジタル送出器であることが望ましい。また、ボア内の
被検体の一部分の選択された双極アンテナ内の磁気共鳴
を励起して制御する無線周波数信号のパルスを生成する
主無線周波数コイルと接続されていることが望ましい。
無線周波数受信機98は、デジタル受信機であることが望
ましい。また、被検体の検査された部分からの磁気共鳴
信号を復調する無線周波数主コイルまたは表面コイル
（図示せず）と接続されていることが望ましい。逆二次
フーリエ変換修復手段のような画像修復手段100 は、画
像メモリ102 内に記録されている受信された磁気共鳴信
号を電気画像表示用に修復する。ビデオ処理機104 は、
画像メモリ102 内に記録されている電気画像をビデオモ
ニタ106 表示に適する様式に変換する。
【００２４】
【発明の効果】本発明によれば、シムセットの磁界の不
均一性の様々な順序を修復する効率が向上するという利
点がある。
均一性の様々な順序を修復する効率が向上するという利
点がある。
【００２５】さらに本発明によれば、超伝導マグネット
の内部直径が極小化される一方で、ＭＲＩマグネットの
内部で使用されるボアが大型化されるという利点があ
る。
の内部直径が極小化される一方で、ＭＲＩマグネットの
内部で使用されるボアが大型化されるという利点があ
る。
【００２６】また、本発明によればさらに、構造が簡易
化されるという利点もある。
化されるという利点もある。
【００２７】本発明はまた、シムセットが自己遮蔽勾配
コイルに統合されるという利点もある。
コイルに統合されるという利点もある。
【図１】本発明による磁気共鳴撮像装置を示す図であ
る。
る。
【図２】ＲＦ主および遮蔽コイル、勾配主および遮蔽コ
イル、超伝導マグネット真空チャンバと冷却遮蔽との関
係を示した拡大詳細断面図である。
イル、超伝導マグネット真空チャンバと冷却遮蔽との関
係を示した拡大詳細断面図である。
【図３】図２の３−３線の断面図である。
10、14、16、18、20、22、24、26 超伝導マグネットア
センブリ 12 ボア 30 無線周波数コイルアセンブリ 32 主ＲＦコイル 34 ＲＦ遮蔽 40 勾配コイルアセンブリ 42 一次勾配コイルアセンブリ 44 二次コイルアセンブリ 46 円筒形誘電形成体 48 ｚコイル受信用溝 50 ｚ勾配コイル 52 ｙ勾配コイル 54 ｘ勾配コイル 56 支持体 58 間隙 60 不完全磁界シムセット 62 細形誘電性形成体 64 ポケット 66 鉄構成要素 74 ｚ勾配遮蔽コイル 76 ｘ勾配遮蔽コイル 78 ｙ勾配遮蔽コイル 80 Ｏリング接合部 82 円筒形冷却遮蔽部 84 円筒形誘電性形成体 90 シーケンス制御手段 92 勾配コイル制御手段 94 送出器 96 電流パルス生成器 98 無線周波数受信機 100 画像修復手段 102 画像メモリ 104 ビデオ処理機 106 ビデオモニタ
センブリ 12 ボア 30 無線周波数コイルアセンブリ 32 主ＲＦコイル 34 ＲＦ遮蔽 40 勾配コイルアセンブリ 42 一次勾配コイルアセンブリ 44 二次コイルアセンブリ 46 円筒形誘電形成体 48 ｚコイル受信用溝 50 ｚ勾配コイル 52 ｙ勾配コイル 54 ｘ勾配コイル 56 支持体 58 間隙 60 不完全磁界シムセット 62 細形誘電性形成体 64 ポケット 66 鉄構成要素 74 ｚ勾配遮蔽コイル 76 ｘ勾配遮蔽コイル 78 ｙ勾配遮蔽コイル 80 Ｏリング接合部 82 円筒形冷却遮蔽部 84 円筒形誘電性形成体 90 シーケンス制御手段 92 勾配コイル制御手段 94 送出器 96 電流パルス生成器 98 無線周波数受信機 100 画像修復手段 102 画像メモリ 104 ビデオ処理機 106 ビデオモニタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マイケル エイ．モリッチ アメリカ合衆国 オハイオ州 44060，メ ントー，ジェリミイ アヴェニュ 7580 (72)発明者 ウィリアム エイチ．エイマー アメリカ合衆国 オハイオ州 44023，シ ャグリン フォールズ，ウィスパーウッド サークル 9744
Claims (14)
- 【請求項１】 検査領域を通過する一時的な安定磁界を
生成する超伝導マグネットアセンブリ（10、14、16、1
8、20、22、24、26）を含み、 前記超伝導マグネットアセンブリ（10、14、16、18、2
0、22、24、26）は、 前記検査領域周辺に延長されるボア12を限定する円筒形
部材26を含むおおむね環状の真空チャンバ24と、 前記環状真空チャンバ24内に設置されていて前記ボア12
と前記検査領域の縦方向に主磁界を生成する環状超伝導
マグネット10と、 前記環状真空チャンバ24内に設置され前記環状超伝導マ
グネット10を囲んでいて前記超伝導マグネットが超伝導
効果が保持できる温度に冷却させておくヘリウムチャン
バ16を有し、 前記ボア12内において磁界を第１、第２、第３の共通の
直交する軸に沿って勾配させる自己遮蔽勾配コイルアセ
ンブリ40を含み、 前記自己遮蔽勾配コイルアセンブリ40は、 前記円筒形部材26の直径よりも小さい円筒形非電導性形
成体46と、 前記検査領域内において前記第１、第２、第３の共通の
直交する軸に沿って磁界勾配を引き起こし磁界勾配から
選択された少なくとも前記ボア12の外側の領域をシール
ドするために結合された前記形成体46の周辺に巻かれる
一次勾配コイル42と、前記円筒形部材26により支持され
ている二次勾配コイル44と、 前記真空チャンバ円筒形部材26と絶縁されている前記ボ
ア12内の形成体46を搭載する搭載手段56を有し、 環状間隙58が前記一次勾配コイル42と前記二次勾配コイ
ル44との間に限定され、 前記一次勾配コイル42と前記二次勾配コイル44との間の
環状間隙58に搭載されていて前記ボア12内の磁界にシム
を入れるシム手段60と、 前記ボア12内に設置されていて無線周波数波を前記検査
領域に送出し前記検査領域内の選択された双極アンテナ
の磁気共鳴を誘発し制御する無線周波数コイルアセンブ
リ30と、 磁気共鳴撮像用勾配とＲＦパルスシーケンスを生成する
前記勾配コイルアセンブリ40および前記無線周波数コイ
ルアセンブリ30を制御するシーケンス制御手段90と、 前記検査領域から送出された磁気共鳴信号により画像表
示を修復する画像修復手段100 とを有することを特徴と
する磁気共鳴撮像装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載の磁気共鳴撮像装置にお
いて、前記シム手段は、複数の鉄の構成要素および前記
複数の鉄の構成要素と円筒形形成体とを選択的に接続す
るための接続手段を含んでいることを特徴とする磁気共
鳴撮像装置。 - 【請求項３】 請求項２に記載の磁気共鳴撮像装置にお
いて、前記接続手段は前記環状間隙を通り縦方向に延長
される細形非鉄部材を有し、前記細形非鉄部材は、前記
複数の鉄の構成要素を保持する複数のポケットを有する
ことを特徴とする磁気共鳴撮像装置。 - 【請求項４】 請求項１に記載の磁気共鳴撮像装置にお
いて、前記無線周波数コイルアセンブリは、前記形成体
内に設置された主無線周波数コイル、および実質的に前
記形成体の外側表面に沿って設置されている無線周波数
遮蔽とを有していることを特徴とする磁気共鳴撮像装
置。 - 【請求項５】 請求項４に記載の磁気共鳴撮像装置にお
いて、前記無線周波数遮蔽は、薄型金属性網状層を有す
ることを特徴とする磁気共鳴撮像装置。 - 【請求項６】 前記検査領域周辺に延長される縦方向延
長ボアを限定する従来の円筒形部材を含み縦方向の軸に
沿って検査領域を通過する一時的な安定磁界を生成する
マグネットアセンブリと、 前記ボア内において磁界勾配を引き起こす勾配コイル手
段とを有し、 前記勾配コイル手段は、 前記円筒形部材により支持されている遮蔽勾配コイルア
センブリおよび前記第一の勾配コイルアセンブリ内にお
いて支持されている主勾配コイルアセンブリと、 前記主勾配コイルアセンブリと前記円筒形部材との間に
支持されていて前記検査領域を通過する磁界を整合する
シム手段と、 前記ボア内に設置されていて無線周波数波を前記検査領
域に送出する無線周波数コイルアセンブリと、 前記勾配コイル手段と前記無線周波数コイルアセンブリ
を制御するシーケンス制御手段を有することを特徴とす
る磁気共鳴装置。 - 【請求項７】 請求項６に記載の磁気共鳴装置におい
て、前記シム手段は、複数の鉄の構成要素および前記鉄
の構成要素を前記円筒形の形成体の内部周辺装置の表面
と選択的に接続する接続手段とを有することを特徴とす
る磁気共鳴装置。 - 【請求項８】 請求項７に記載の磁気共鳴装置におい
て、前記接続手段は前記環状間隙を通り縦方向に延長さ
れる細形非鉄部材を有し、前記細形非鉄部材は、前記複
数の鉄の構成要素を保持する複数のポケットを有するこ
とを特徴とする磁気共鳴装置。 - 【請求項９】 請求項６に記載の磁気共鳴装置におい
て、前記遮蔽勾配コイルアセンブリは前記円筒形の形成
体の外側周辺装置の表面上に搭載され、前記主勾配コイ
ルアセンブリは前記円筒形の形成体の内部周辺装置の表
面上に搭載されて前記円筒形の形成体から絶縁され、前
記シム手段が前記遮蔽および主コイルアセンブリ間に設
置されていることを特徴とする磁気共鳴装置。 - 【請求項１０】 請求項９に記載の磁気共鳴装置におい
て、前記ＲＦコイルアセンブリは、前記主勾配コイルア
センブリ内に設置された主無線周波数コイルおよび前記
主無線周波数コイルと前記主勾配コイルアセンブリ間に
設置された無線周波数遮蔽を有することを特徴とする磁
気共鳴装置。 - 【請求項１１】 請求項６に記載の磁気共鳴装置におい
て、前記遮蔽および主勾配コイルアセンブリは、直列に
接続されていることを特徴とする磁気共鳴装置。 - 【請求項１２】 請求項６に記載の磁気共鳴装置におい
て、前記遮蔽および主勾配コイルは夫々が独立して自発
的に駆動することを特徴とする磁気共鳴装置。 - 【請求項１３】 請求項６に記載の磁気共鳴装置におい
て、前記主勾配コイルアセンブリは、複数の主勾配コイ
ルが支持されている円筒形の形成体を有していることを
特徴とする磁気共鳴装置。 - 【請求項１４】 請求項13に記載の磁気共鳴装置はさら
に、前記形成体および勾配コイル間に搭載されたＲＦ遮
蔽を有することを特徴とする磁気共鳴装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/080,566 | 1993-06-21 | ||
| US08/080,566 US5349297A (en) | 1992-03-27 | 1993-06-21 | Combined self shielded gradient coil and shimset |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0795974A true JPH0795974A (ja) | 1995-04-11 |
Family
ID=22158209
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6159403A Pending JPH0795974A (ja) | 1993-06-21 | 1994-06-17 | 磁気共鳴撮像装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5349297A (ja) |
| EP (1) | EP0629873B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0795974A (ja) |
| DE (1) | DE69429595T2 (ja) |
Families Citing this family (44)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US5557247A (en) * | 1993-08-06 | 1996-09-17 | Uab Research Foundation | Radio frequency volume coils for imaging and spectroscopy |
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| US5532597A (en) * | 1994-11-04 | 1996-07-02 | Picker International, Inc. | Passive shimming technique for MRI magnets |
| US5635839A (en) * | 1994-11-04 | 1997-06-03 | Picker International, Inc. | High order passive shimming assembly for MRI magnets |
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| US5592087A (en) * | 1995-01-27 | 1997-01-07 | Picker International, Inc. | Low eddy current radio frequency shield for magnetic resonance imaging |
| JPH08240651A (ja) * | 1995-03-02 | 1996-09-17 | Norin Suisansyo Nogyo Kenkyu Center Shocho | 核磁気共鳴イメージング装置および方法 |
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| GB2301674A (en) * | 1995-06-01 | 1996-12-11 | Hewlett Packard Co | MRI magnet with superconducting gradient coils |
| US5585724A (en) * | 1995-06-12 | 1996-12-17 | Picker International, Inc. | Magnetic resonance gradient coils with interstitial gap |
| US5744957A (en) * | 1995-08-15 | 1998-04-28 | Uab Research Foundation | Cavity resonator for NMR systems |
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