JPH08592A - Ｍｒ装置 - Google Patents
Ｍｒ装置Info
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- JPH08592A JPH08592A JP6160578A JP16057894A JPH08592A JP H08592 A JPH08592 A JP H08592A JP 6160578 A JP6160578 A JP 6160578A JP 16057894 A JP16057894 A JP 16057894A JP H08592 A JPH08592 A JP H08592A
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- gradient magnetic
- coil
- waveform
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 磁場均一性に悪影響がおよばないようにして
傾斜磁場コイルにおける温度監視を行なう。 【構成】 波形発生回路５３から傾斜磁場パルスの波形
が発生させられると、それに対応した関数ｉ（ｔ）で表
わされる波形の電流が、傾斜磁場電源２１より傾斜磁場
コイル１２に流されるので、この関数ｉ（ｔ）から、コ
ンピュータ５１が傾斜磁場コイル１２における温度を計
算する。
傾斜磁場コイルにおける温度監視を行なう。 【構成】 波形発生回路５３から傾斜磁場パルスの波形
が発生させられると、それに対応した関数ｉ（ｔ）で表
わされる波形の電流が、傾斜磁場電源２１より傾斜磁場
コイル１２に流されるので、この関数ｉ（ｔ）から、コ
ンピュータ５１が傾斜磁場コイル１２における温度を計
算する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、ＮＭＲ（核磁気共
鳴）現象を利用してイメージングやＮＭＲスペクトロス
コピ等を行なうＭＲ装置に関する。
鳴）現象を利用してイメージングやＮＭＲスペクトロス
コピ等を行なうＭＲ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＭＲ装置では、被検体をＲＦ信号で励起
し、そこから生じるＮＭＲ信号をＲＦコイルによって受
信し、検波した後Ａ／Ｄ変換してデジタルデータとし、
コンピュータに取り込んで画像再構成などを行なう。こ
の場合、特定のスライス面のみを選択的に励起するた
め、励起用ＲＦパルスと同時にスライス選択用傾斜磁場
をパルス状に印加することがある。また、ＮＭＲ信号に
位置の周波数エンコードや位相エンコードを施すため、
周波数エンコード用傾斜磁場や位相エンコード用傾斜磁
場をパルス状に印加することも行なわれる。
し、そこから生じるＮＭＲ信号をＲＦコイルによって受
信し、検波した後Ａ／Ｄ変換してデジタルデータとし、
コンピュータに取り込んで画像再構成などを行なう。こ
の場合、特定のスライス面のみを選択的に励起するた
め、励起用ＲＦパルスと同時にスライス選択用傾斜磁場
をパルス状に印加することがある。また、ＮＭＲ信号に
位置の周波数エンコードや位相エンコードを施すため、
周波数エンコード用傾斜磁場や位相エンコード用傾斜磁
場をパルス状に印加することも行なわれる。
【０００３】これらの傾斜磁場は、通常、直交３軸方向
の傾斜磁場を生じるように巻かれた３組の傾斜磁場コイ
ルにパルス状に電流を流すことによって発生するように
している。このように傾斜磁場コイルに電流が流れる
と、ジュール熱が発生し、温度上昇する。この温度が所
定値以上になれば、システム全体の損傷の危険も生じる
が、従来では電流量が少ないこともあって温度監視まで
行なわないのが普通である。また、監視する必要のある
場合、傾斜磁場コイルに直接熱電対を取り付けて温度を
測定していた。
の傾斜磁場を生じるように巻かれた３組の傾斜磁場コイ
ルにパルス状に電流を流すことによって発生するように
している。このように傾斜磁場コイルに電流が流れる
と、ジュール熱が発生し、温度上昇する。この温度が所
定値以上になれば、システム全体の損傷の危険も生じる
が、従来では電流量が少ないこともあって温度監視まで
行なわないのが普通である。また、監視する必要のある
場合、傾斜磁場コイルに直接熱電対を取り付けて温度を
測定していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、傾斜磁
場コイルに電流を供給する傾斜磁場電源は近年容量が増
加され、コイルに流す電流はますます増加されつつあ
り、傾斜磁場コイルにおける温度上昇を監視する必要性
が高まっている。ところが、従来のように熱電対で温度
を測定するという構成では、熱電対が傾斜磁場コイルに
取り付けられることにより磁場の均一性に悪影響がおよ
ぶという問題がある。
場コイルに電流を供給する傾斜磁場電源は近年容量が増
加され、コイルに流す電流はますます増加されつつあ
り、傾斜磁場コイルにおける温度上昇を監視する必要性
が高まっている。ところが、従来のように熱電対で温度
を測定するという構成では、熱電対が傾斜磁場コイルに
取り付けられることにより磁場の均一性に悪影響がおよ
ぶという問題がある。
【０００５】この発明は、上記に鑑み、磁場均一性が損
なわれないようにして傾斜磁場コイルにおける温度監視
を行なうことができるように改善したＭＲ装置を提供す
ることを目的とする。
なわれないようにして傾斜磁場コイルにおける温度監視
を行なうことができるように改善したＭＲ装置を提供す
ることを目的とする。
【０００６】
【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装置においては、ＲＦパルスに
より被検体を励起するＲＦ印加手段と、傾斜磁場コイル
と、該傾斜磁場コイルに電流を流して傾斜磁場を発生さ
せる傾斜磁場電源と、傾斜磁場パルスの波形を発生しそ
の波形に応じて上記傾斜磁場電源を制御する波形発生回
路と、上記傾斜磁場コイルに流れる電流から該コイルに
おける温度を算出する温度算出手段と、被検体から生じ
たＮＭＲ信号を受信する手段とが備えられることが特徴
となっている。
め、この発明によるＭＲ装置においては、ＲＦパルスに
より被検体を励起するＲＦ印加手段と、傾斜磁場コイル
と、該傾斜磁場コイルに電流を流して傾斜磁場を発生さ
せる傾斜磁場電源と、傾斜磁場パルスの波形を発生しそ
の波形に応じて上記傾斜磁場電源を制御する波形発生回
路と、上記傾斜磁場コイルに流れる電流から該コイルに
おける温度を算出する温度算出手段と、被検体から生じ
たＮＭＲ信号を受信する手段とが備えられることが特徴
となっている。
【０００７】温度算出手段は、波形発生回路より発生さ
れる傾斜磁場パルスの波形に基づいて傾斜磁場コイルに
おける温度を算出するものであってもよい。
れる傾斜磁場パルスの波形に基づいて傾斜磁場コイルに
おける温度を算出するものであってもよい。
【０００８】また、温度算出手段は、傾斜磁場コイルに
流れる電流の実測値から該傾斜磁場コイルにおける温度
を算出するものであってもよい。
流れる電流の実測値から該傾斜磁場コイルにおける温度
を算出するものであってもよい。
【０００９】
【作用】傾斜磁場コイルに電流が流れることにより、そ
のコイルで発熱し、温度が上昇する。この発熱量および
それによって上昇した温度は、傾斜磁場コイルに流れる
電流がわかれば計算によって求めることができる。そこ
で、傾斜磁場コイルに流れる電流より該コイルにおける
温度を算出することとしている。このように計算によっ
て温度を求めているため、傾斜磁場コイルの温度を実際
に測定することがなく、熱電対などを傾斜磁場コイル周
辺に取り付ける必要がなくなる。その結果、磁場の均一
性に悪影響を与えるようなものを装着することなしに、
傾斜磁場コイルの温度監視が可能となる。
のコイルで発熱し、温度が上昇する。この発熱量および
それによって上昇した温度は、傾斜磁場コイルに流れる
電流がわかれば計算によって求めることができる。そこ
で、傾斜磁場コイルに流れる電流より該コイルにおける
温度を算出することとしている。このように計算によっ
て温度を求めているため、傾斜磁場コイルの温度を実際
に測定することがなく、熱電対などを傾斜磁場コイル周
辺に取り付ける必要がなくなる。その結果、磁場の均一
性に悪影響を与えるようなものを装着することなしに、
傾斜磁場コイルの温度監視が可能となる。
【００１０】波形発生回路から発生させられる傾斜磁場
パルスの波形にしたがって傾斜磁場コイルに流れる電流
の波形が定められる。そのため、波形発生回路から発生
させられる傾斜磁場パルスの波形がわかれば、それから
傾斜磁場コイルにおける温度を計算することができる。
パルスの波形にしたがって傾斜磁場コイルに流れる電流
の波形が定められる。そのため、波形発生回路から発生
させられる傾斜磁場パルスの波形がわかれば、それから
傾斜磁場コイルにおける温度を計算することができる。
【００１１】また、傾斜磁場コイルに流れる電流を実際
に測定し、それから該コイルにおける温度を計算するこ
ともできる。
に測定し、それから該コイルにおける温度を計算するこ
ともできる。
【００１２】
【実施例】以下、この発明の好ましい一実施例について
図面を参照しながら詳細に説明する。この発明の一実施
例にかかるＭＲ装置は図１に示すように構成されてい
る。この図１に示すＭＲ装置はイメージングをも行なう
ことができるものとして構成されている。この図１にお
いて、静磁場マグネット１１は、たとえば超電導磁石な
どからなり、強い静磁場を発生する。傾斜磁場コイル１
２は、この静磁場に重畳する傾斜磁場を発生するもので
ある。傾斜磁場は、直交３軸つまりＸ、Ｙ、Ｚの３軸方
向に磁場強度がそれぞれ傾斜する傾斜磁場Ｇｘ、Ｇｙ、
Ｇｚとして発生させられる。これら３軸方向の傾斜磁場
Ｇｘ、Ｇｙ、Ｇｚをそれぞれ発生するように、傾斜磁場
コイル１２は実際には３組のコイル（Ｇｘコイル、Ｇｙ
コイル、Ｇｚコイルという）からなる。これら傾斜磁場
Ｇｘ、Ｇｙ、Ｇｚの１つが、あるいはそれらを組み合わ
せて合成した任意の方向の傾斜磁場が、イメージングの
ためのパルスシーケンスにおけるスライス選択用傾斜磁
場、読み出し及び周波数エンコード用傾斜磁場、位相エ
ンコード用傾斜磁場とされる。
図面を参照しながら詳細に説明する。この発明の一実施
例にかかるＭＲ装置は図１に示すように構成されてい
る。この図１に示すＭＲ装置はイメージングをも行なう
ことができるものとして構成されている。この図１にお
いて、静磁場マグネット１１は、たとえば超電導磁石な
どからなり、強い静磁場を発生する。傾斜磁場コイル１
２は、この静磁場に重畳する傾斜磁場を発生するもので
ある。傾斜磁場は、直交３軸つまりＸ、Ｙ、Ｚの３軸方
向に磁場強度がそれぞれ傾斜する傾斜磁場Ｇｘ、Ｇｙ、
Ｇｚとして発生させられる。これら３軸方向の傾斜磁場
Ｇｘ、Ｇｙ、Ｇｚをそれぞれ発生するように、傾斜磁場
コイル１２は実際には３組のコイル（Ｇｘコイル、Ｇｙ
コイル、Ｇｚコイルという）からなる。これら傾斜磁場
Ｇｘ、Ｇｙ、Ｇｚの１つが、あるいはそれらを組み合わ
せて合成した任意の方向の傾斜磁場が、イメージングの
ためのパルスシーケンスにおけるスライス選択用傾斜磁
場、読み出し及び周波数エンコード用傾斜磁場、位相エ
ンコード用傾斜磁場とされる。
【００１３】この静磁場及び傾斜磁場が加えられる空間
には図示しない被検体が配置される。この被検体には、
ＲＦパルスを被検体に照射するとともにこの被検体で発
生したＮＭＲ信号を受信するためのＲＦコイル１３が取
り付けられている。
には図示しない被検体が配置される。この被検体には、
ＲＦパルスを被検体に照射するとともにこの被検体で発
生したＮＭＲ信号を受信するためのＲＦコイル１３が取
り付けられている。
【００１４】静磁場マグネット１１の傾斜磁場コイルに
加えられる傾斜磁場用電流は傾斜磁場電源２１によって
供給され、図２に示すような波形のパルスとされた傾斜
磁場Ｇｚ（あるいはＧｙ、Ｇｘ）が発生するようにされ
る。そのパルス波形の各々は波形発生回路５３で発生さ
れ、その波形に応じた電流制御信号が傾斜磁場電源２１
に与えられる。ＲＦ発振回路３１で発生したＲＦ信号は
振幅変調回路３２に送られ、これが搬送波となり、波形
発生回路５３から送られてくる波形信号に応じて振幅変
調される。この振幅変調後のＲＦ信号は、ＲＦ電力増幅
器３３を経て増幅された後、ＲＦコイル１３に加えられ
る。波形発生回路５３やＲＦ発振回路３１のタイミング
はシーケンスコントローラ５２により定められる。
加えられる傾斜磁場用電流は傾斜磁場電源２１によって
供給され、図２に示すような波形のパルスとされた傾斜
磁場Ｇｚ（あるいはＧｙ、Ｇｘ）が発生するようにされ
る。そのパルス波形の各々は波形発生回路５３で発生さ
れ、その波形に応じた電流制御信号が傾斜磁場電源２１
に与えられる。ＲＦ発振回路３１で発生したＲＦ信号は
振幅変調回路３２に送られ、これが搬送波となり、波形
発生回路５３から送られてくる波形信号に応じて振幅変
調される。この振幅変調後のＲＦ信号は、ＲＦ電力増幅
器３３を経て増幅された後、ＲＦコイル１３に加えられ
る。波形発生回路５３やＲＦ発振回路３１のタイミング
はシーケンスコントローラ５２により定められる。
【００１５】ＲＦコイル１３によって受信されたエコー
信号は前置増幅器４１を経て位相検波回路４２に送られ
て位相検波される。この位相検波のためのリファレンス
信号として上記のＲＦ発振回路３１からのＲＦ信号が送
られている。位相検波によって得られた信号は、シーケ
ンスコントローラ５２によって制御されたＡ／Ｄ変換器
４３により所定のサンプリングタイミングでサンプルさ
れ、デジタルデータに変換される。Ａ／Ｄ変換器４３か
ら得られたデータはコンピュータ５１に取り込まれる。
コンピュータ５１は、収集したデジタルデータから画像
を再構成する処理などを行なう。またこのコンピュータ
５１は、種々の撮像スキャンを構成するパルスシーケン
スに応じて、シーケンスコントローラ５２や波形発生回
路５３に必要なデータをセットするとともに、ＲＦ発振
回路３１を制御してその周波数を定め、また前置増幅器
４１や位相検波回路４２、Ａ／Ｄ変換器４３を制御す
る。
信号は前置増幅器４１を経て位相検波回路４２に送られ
て位相検波される。この位相検波のためのリファレンス
信号として上記のＲＦ発振回路３１からのＲＦ信号が送
られている。位相検波によって得られた信号は、シーケ
ンスコントローラ５２によって制御されたＡ／Ｄ変換器
４３により所定のサンプリングタイミングでサンプルさ
れ、デジタルデータに変換される。Ａ／Ｄ変換器４３か
ら得られたデータはコンピュータ５１に取り込まれる。
コンピュータ５１は、収集したデジタルデータから画像
を再構成する処理などを行なう。またこのコンピュータ
５１は、種々の撮像スキャンを構成するパルスシーケン
スに応じて、シーケンスコントローラ５２や波形発生回
路５３に必要なデータをセットするとともに、ＲＦ発振
回路３１を制御してその周波数を定め、また前置増幅器
４１や位相検波回路４２、Ａ／Ｄ変換器４３を制御す
る。
【００１６】このようなＭＲ装置において、コンピュー
タ５１及びシーケンスコントローラ５２の制御の下にグ
ラジェントエコー法やスピンエコー法などに基づくパル
スシーケンスが行なわれる。そのパルスシーケンスでた
とえば図２に示すような波形の電流を傾斜磁場コイル
（Ｇｚコイル）１２に流すことにより、その波形通りの
波形のＧｚパルスが発生させられる。この電流は時間ｔ
の関数で表わすことができるのでｉ（ｔ）と表現するこ
とにする。傾斜磁場コイル１２にこのような電流ｉ
（ｔ）が流れるとき、そのコイル１２の温度θ（ｔ）は
つぎの数式１を解くことにより求めることができる。
タ５１及びシーケンスコントローラ５２の制御の下にグ
ラジェントエコー法やスピンエコー法などに基づくパル
スシーケンスが行なわれる。そのパルスシーケンスでた
とえば図２に示すような波形の電流を傾斜磁場コイル
（Ｇｚコイル）１２に流すことにより、その波形通りの
波形のＧｚパルスが発生させられる。この電流は時間ｔ
の関数で表わすことができるのでｉ（ｔ）と表現するこ
とにする。傾斜磁場コイル１２にこのような電流ｉ
（ｔ）が流れるとき、そのコイル１２の温度θ（ｔ）は
つぎの数式１を解くことにより求めることができる。
【数１】 ただし、この式で、αはコイルの比熱、βはコイルと冷
媒との熱伝達率、γはコイルと冷媒との接触面積、Ｒは
コイルの抵抗、θｏは冷媒の温度である。
媒との熱伝達率、γはコイルと冷媒との接触面積、Ｒは
コイルの抵抗、θｏは冷媒の温度である。
【００１７】そこで、波形発生回路５３から傾斜磁場パ
ルスの波形が発生させられたとき、電流ｉ（ｔ）がわか
るわけであるから、傾斜磁場コイル１２に実際に電流を
流す前に、あるいは流している間に、コンピュータ５１
において温度θ（ｔ）を算出することが可能となる。こ
のようにコンピュータ５１によって電流波形から傾斜磁
場コイル１２の温度を求めることができるため、規定の
温度以上に温度が上昇しないように電流を制限したり、
あるいはそのような規定を越えるような傾斜磁場電流波
形の設定がなされたことの警報などを発生することがで
きる。そして、この場合、磁場中にはなんらのハードウ
ェアも設置する必要がないので、磁場の均一性が損なわ
れる心配はいっさいない。
ルスの波形が発生させられたとき、電流ｉ（ｔ）がわか
るわけであるから、傾斜磁場コイル１２に実際に電流を
流す前に、あるいは流している間に、コンピュータ５１
において温度θ（ｔ）を算出することが可能となる。こ
のようにコンピュータ５１によって電流波形から傾斜磁
場コイル１２の温度を求めることができるため、規定の
温度以上に温度が上昇しないように電流を制限したり、
あるいはそのような規定を越えるような傾斜磁場電流波
形の設定がなされたことの警報などを発生することがで
きる。そして、この場合、磁場中にはなんらのハードウ
ェアも設置する必要がないので、磁場の均一性が損なわ
れる心配はいっさいない。
【００１８】なお、上記では温度の計算はコンピュータ
５１で行なうこととしたが、別個の温度計算用のコンピ
ュータを設けてもよい。また、波形発生回路５３から傾
斜磁場電源２１に実際に送られる電流制御信号を用いた
り、傾斜磁場電源２１から傾斜磁場コイル１２に流す電
流を電流検出器２２を用いて実際に測定して、温度の計
算を行なうように構成することもできる。このように電
流検出器２２を用いる場合、磁場から離れた位置に設置
することは可能であるため、磁場の均一性を害すること
を避けることは容易である。
５１で行なうこととしたが、別個の温度計算用のコンピ
ュータを設けてもよい。また、波形発生回路５３から傾
斜磁場電源２１に実際に送られる電流制御信号を用いた
り、傾斜磁場電源２１から傾斜磁場コイル１２に流す電
流を電流検出器２２を用いて実際に測定して、温度の計
算を行なうように構成することもできる。このように電
流検出器２２を用いる場合、磁場から離れた位置に設置
することは可能であるため、磁場の均一性を害すること
を避けることは容易である。
【００１９】
【発明の効果】以上実施例について説明したように、こ
の発明のＭＲ装置によれば、基本的に計算によって傾斜
磁場コイルの温度を求めるようにしているので、温度の
予測が可能であり、規定温度以上にならないようにす
る、実効的な監視が可能となる。さらに熱電対などを用
いて直接温度を測定する場合の、磁場の均一性が悪影響
を受ける不都合を避けることもできる。
の発明のＭＲ装置によれば、基本的に計算によって傾斜
磁場コイルの温度を求めるようにしているので、温度の
予測が可能であり、規定温度以上にならないようにす
る、実効的な監視が可能となる。さらに熱電対などを用
いて直接温度を測定する場合の、磁場の均一性が悪影響
を受ける不都合を避けることもできる。
【図１】この発明の一実施例にかかるＭＲ装置のブロッ
ク図。
ク図。
【図２】同実施例における傾斜磁場電流波形を示すタイ
ムチャート。
ムチャート。
１１ 静磁場マグネット １２ 傾斜磁場コイル １３ ＲＦコイル ２１ 傾斜磁場電源 ３１ ＲＦ発振回路 ３２ 振幅変調回路 ３３ ＲＦ電力増幅器 ４１ 前置増幅器 ４２ 位相検波回路 ４３ Ａ／Ｄ変換器 ５１ コンピュータ ５２ シーケンスコントローラ ５３ 波形発生回路
Claims (1)
- 【請求項１】 ＲＦパルスにより被検体を励起するＲＦ
印加手段と、傾斜磁場コイルと、該傾斜磁場コイルに電
流を流して傾斜磁場を発生させる傾斜磁場電源と、傾斜
磁場パルスの波形を発生しその波形に応じて上記傾斜磁
場電源を制御する波形発生回路と、上記傾斜磁場コイル
に流れる電流から該コイルにおける温度を算出する温度
算出手段と、被検体から生じたＮＭＲ信号を受信する手
段とを備えることを特徴とするＭＲ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6160578A JPH08592A (ja) | 1994-06-20 | 1994-06-20 | Ｍｒ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6160578A JPH08592A (ja) | 1994-06-20 | 1994-06-20 | Ｍｒ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08592A true JPH08592A (ja) | 1996-01-09 |
Family
ID=15718000
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6160578A Pending JPH08592A (ja) | 1994-06-20 | 1994-06-20 | Ｍｒ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08592A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6977501B2 (en) | 2002-05-07 | 2005-12-20 | Kabushiki Kaisha Toshiba | MRI apparatus and method for calculating predicted and/or actual net accumulated gradient coil heat and/or temperature |
| JP2010075753A (ja) * | 2010-01-12 | 2010-04-08 | Toshiba Corp | Ｍｒｉ装置 |
| JP2020183894A (ja) * | 2019-05-08 | 2020-11-12 | 東芝エネルギーシステムズ株式会社 | 電磁石の制御装置、その制御方法及びその制御プログラム並びに粒子線照射装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0399633A (ja) * | 1989-09-13 | 1991-04-24 | Hitachi Medical Corp | 核磁気共鳴イメージング装置 |
| JPH04176440A (ja) * | 1990-11-13 | 1992-06-24 | Toshiba Corp | 磁気共鳴装置用傾斜磁場発生装置 |
-
1994
- 1994-06-20 JP JP6160578A patent/JPH08592A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0399633A (ja) * | 1989-09-13 | 1991-04-24 | Hitachi Medical Corp | 核磁気共鳴イメージング装置 |
| JPH04176440A (ja) * | 1990-11-13 | 1992-06-24 | Toshiba Corp | 磁気共鳴装置用傾斜磁場発生装置 |
Cited By (3)
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| JP2010075753A (ja) * | 2010-01-12 | 2010-04-08 | Toshiba Corp | Ｍｒｉ装置 |
| JP2020183894A (ja) * | 2019-05-08 | 2020-11-12 | 東芝エネルギーシステムズ株式会社 | 電磁石の制御装置、その制御方法及びその制御プログラム並びに粒子線照射装置 |
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