JPH0866380A - 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

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JPH0866380A
JPH0866380A JP6204739A JP20473994A JPH0866380A JP H0866380 A JPH0866380 A JP H0866380A JP 6204739 A JP6204739 A JP 6204739A JP 20473994 A JP20473994 A JP 20473994A JP H0866380 A JPH0866380 A JP H0866380A
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JP
Japan
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coil
magnetic field
shim
superconducting
asg
Prior art date
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Pending
Application number
JP6204739A
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English (en)
Inventor
Tomomi Kaneko
智美 金子
Kinya Matsutani
欣也 松谷
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Publication of JPH0866380A publication Critical patent/JPH0866380A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 常電導シムコイル8とRFコイル9がカップ
リングすることなく、鮮明な画像が得られ、必要な超高
速イメージングに対応できる高均一磁場を有し、必要な
画像診断空間を確保するため、超電導マグネット5を大
型化することなくコンパクトな磁気共鳴イメージング装
置を提供する。 【構成】 被検体より発せられるNMR信号をRF受信
コイル9を介して入力し、磁場均一度補正を行うための
シムコイル電流指示値を出力する中央制御装置12と、こ
の電流指示値を入力しASGコイル7に対しては、オフ
セット値として、その電流値を各シムコイルに出力する
ASGコイルを電源10と超電導シムコイル電源13と、A
SGコイル7と超電導シムコイル2よりなるオートシム
コイルを備えた構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、磁気共鳴現象を利用し
て生体である被検体の特定な原子核の密度分布、或い
は、緩和時間分布、スペクトロスコピーを、前記被検体
の外部から無侵襲に測定して断層像情報を得る磁気共鳴
イメージング装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図3に従来の磁気共鳴イメージング装置
を示す。磁気共鳴イメージング装置は、強く、且つ均一
な磁場を必要とすることから、超電導マグネット5を用
いることが多い。以下に磁気共鳴イメージング装置の構
造を簡単に説明する。超電導コイル1と超電導シムコイ
ル2は液体ヘリウムで満たされて液体ヘリウム容器3に
収納され、4Kの極低温状態に保たれている。この液体
ヘリウム容器の外周と真空容器4との間には、熱遮蔽、
断熱のために冷凍機で必要温度に冷却された輻射熱シー
ルド板、スーパーインシュレーションが充填されてい
る。このような構造の超電導マグネット5の常温ボアー
6内には、被検体を取り囲むように、画像処理のための
パルス磁場を発生させるASGコイル7と、磁場の均一
度を補正するための常電導シムコイル8が設けられてい
る。この常電導シムコイル8は、人体等の被検体が磁気
共鳴イメージング装置内に入った場合に変動する 0.5〜
1ppmレベルの磁場不均一性を補正するオートシムコイ
ルの機能も兼用している。そして、最内側に画像処理の
ためのRFパルスを送受信するRFコイル9が設置され
ている。ASGコイル7は、X軸方向の傾斜磁場を与え
るXコイル、Y軸方向のYコイル、Z軸方向のZコイル
より構成され、ASGコイル電源10に接続されている。
常電導シムコイル8は常電導シムコイル電源11に接続さ
れ、この常電導シムコイル電源11は、磁場均一度補正プ
ログラムが内蔵されている中央制御装置12に接続され、
中央制御装置12はRFコイル9の受信コイルに接続され
ている。
【0003】次に、上記のように構成されて従来の磁気
共鳴イメージング装置の動作を説明する。超電導コイル
1によって生成された磁場の均一度を超電導シムコイル
2にて補正し、撮影領域における磁場均一度を数ppm レ
ベルまでもっていく。この調整、補正が完了した時点
で、超電導コイル1及び超電導シムコイル2を永久電流
モードにする。磁気共鳴イメージングには、種々の画像
処理方法があるが、その中でも、超高速イメージングと
呼ばれている、数10msecという短時間で断層画像を作る
画像処理を行う場合は、撮影領域において、 0.5〜1pp
m レベルという高均一度の磁界が必要とされる。この高
均一度を実現させるために、超電導シムコイル2で補正
された磁場を更に常電導シムコイル8にて微調整して、
撮影領域において、 0.5〜1ppm の均一度を達成させ
る。
【0004】磁気共鳴イメージング装置に人体等の被検
体が入ると、被検体の持つ微弱な磁性により、磁界の均
一度が乱される。これは、 0.5〜1ppm のレベルであ
る。これを常電導シムコイル8すなわちオートシムコイ
ルを用いて次の手順で補正する。
【0005】被検体にRFコイル9の送信コイルよりR
Fパルスを当てると、被検体よりNMR信号が発せられ
るので、これをRFコイル9の受信コイルで検出し、そ
の信号を中央制御装置12へ送る。中央制御装置12に内蔵
された磁場均一度補正プログラムより常電導シムコイル
8の各コイルに流すべき電流値が算出され、その値が常
電導シムコイル電源11に入力され、常電導シムコイル
8、すなわち、オートシムコイルが励磁され、被検体に
より乱された微小な不均一度が補正され、被検体が存在
する状況下で撮影領域において所望の 0.5〜1ppm の均
一度が達成される。その後、ASGコイル電源10により
ASGコイル7を励磁し、同時にRFコイル9を励磁し
て画像処理を行う。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところが、以上のよう
な構成の磁気共鳴イメージング装置では、RFコイル9
を励磁すると、常電導シムコイル8、及び永久電流モー
ドで運転されている超電導シムコイル2とがカップリン
グを起し、RFコイル9からの送受信信号が乱され、画
像の歪みが生じる。
【0007】また、超電導マグネット5の常温ボアー6
内にASGコイル7、常電導シムコイル8、RFコイル
9と3種類のコイル系を設置することになる。患者等の
被検体の撮影領域は、通常40〜50cmは必要とされてお
り、常温ボアー6内に3種類のコイル系を設置するとな
れば、必然的に常温ボアー6内は狭くなり、画像撮影と
して必要な領域を確保することが出来なくなる。一方、
必要な画像撮影空間を確保するとなれば、従来より径の
大きな常温ボアー6が必要となり、超電導マグネット5
が大型化してしまう。実際の臨床現場では、より広い画
像撮影領域が望まれ、また、狭い病室にでも無理なく設
置可能であるような、よりコンパクトな磁気共鳴イメー
ジング装置が望まれている。
【0008】そこで、本発明は、常電導シムコイル8と
RFコイル9がカップリングすることなく、鮮明な画像
が得られ、超高速イメージングに対応出来る高均一磁場
を有し、且つ、必要な画像撮影空間を確保するため、超
電導マグネット5を大型化することなく、コンパクトな
磁気共鳴イメージング装置を提供することを目的として
いる。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明による超電導マグ
ネット5は、上記の目的を達成するために、被検体より
発せられるNMR信号をRF受信コイル9を介して入力
し、磁場均一度補正を行うためのシムコイル電流指示値
を出力する中央制御装置12と、この電流指示値を入力
し、ASGコイル7に対しては、オフセット値として、
その電流値を各シムコイルに出力するASGコイル電源
10と超電導シムコイル電源13と、ASGコイル7と超電
導シムコイル2より成るオートシムコイルを備えた構成
とする。
【0010】
【作用】磁気共鳴イメージング装置に被検体が入ると磁
場均一度が劣化する。被検体から発せられるNMR信号
をRFコイル9で受信し、それを中央制御装置12に入力
する。中央制御装置12内の磁場均一度補正プログラムに
より各シムコイルに流す電流を計算し、ASGコイル7
と超電導シムコイル2に電流値を指示する。これによ
り、ASGコイル7と超電導シムコイル2はオートシム
として作用するので、被検体により劣化した磁場均一度
は補正され画質が向上する。
【0011】
【実施例】以下、本発明の磁気共鳴イメージング装置の
一実施例を図1を参照して説明する。図1において、図
3と同じ部分には、同一符号を付け、その説明は省略す
る。
【0012】本実施例の磁気共鳴イメージング装置は、
被検体からのNMR信号を受信するRFコイル9、この
NMR信号の入力により動作する磁場均一度補正プログ
ラムを内蔵した中央制御装置12、磁場均一度補正プログ
ラムの出力に基づきASGコイル7のX,Y,Z各コイ
ルに流す電流値をオフセットするASGコイル電源10、
及び、磁界均一度補正プログラムの出力に基づき超電導
シムコイル2のZ2 ,Z4 等の各コイルに流す電流値を
設定する超電導シムコイル電源13を有する。ここで、超
電導シムコイル2のZ2 ,Z4 等の各コイルとは、超電
導コイル1が本来作るべき磁場と同軸、同方向の高次成
分の補正用磁場を作るためのコイルである。
【0013】このような構成の磁気共鳴イメージング装
置における動作を説明する。磁気共鳴イメージング装置
に被検体が入ると磁場均一度が劣化する。被検体より発
せられるNMR信号をRFコイル9で受信し、その信号
を中央制御装置12に入力する。中央制御装置12内の磁場
均一度補正プログラムにより、均一度を補正するために
流すべきシムコイル2の電流値が算出される。X,Y,
Z軸方向の磁場を補正するシムコイル2(以下、シムコ
イルX,Y,Zと称する)は、ASGコイル7のX,
Y,Zコイルに流れる電流をオフセットして使用する。
従って、シムコイルX,Y,Zに相当する中央制御装置
12からの電流指示値は、ASGコイル電源10に入力さ
れ、ASGコイル7がオフセットされる。Z軸方向の高
次成分の磁場を補正する超電導シムコイル2のZ2 ,Z
4 ,…等に相当する中央制御装置12からの電流指示は、
超電導シムコイル電源13に入力され、超電導シムコイル
2に所定の電流が流される。こうして、ASGコイル7
のオフセットと超電導シムコイル2とにより、被検体に
より劣化した磁場均一度が補正される。
【0014】本実施例の磁気共鳴イメージング装置にお
いては、常電導シムコイル8を使用していないので、こ
れに起因するRFコイル9とのカップリングがなくな
る。また、超電導シムコイル2を超電導シムコイル電源
13からの駆動方式としたので、超電導シムコイル2を永
久電流モードで運転する際に発生するRFコイル9との
カップリングがなくなる。従って、シムコイル2とRF
コイル9とのカップリングにより引き起こされていた画
像の歪みが無くなるので、鮮明な画像を得ることが出来
る。
【0015】また、超電導マグネット5の常温ボアー6
内は、ASGコイル7とRFコイル9の2種類のコイル
系となり、従来の撮影領域空間を保持したまま、常温ボ
アー6径を小さく出来る。従って、超電導マグネット5
の寸法を小型化することが出来るため、磁気共鳴イメー
ジング装置をコンパクトに出来る。
【0016】一方、超電導マグネット5の寸法を変えな
いとすれば、超電導マグネット5の常温ボアー6内に設
置されるコイル径が減ることにより、画像撮影空間を狭
めることがなくなるので、充分な撮影領域を保持するこ
とが出来、より広い撮影領域をという臨床ニーズにも応
えることが出来るようになる。
【0017】(他の実施例)本発明における他の実施例
を図2を参照して説明する。図2において、図1と同じ
部分には、同一符号を付け、その説明は省略する。
【0018】図1に示した実施例において、超電導シム
コイル2と超電導シムコイル電源13を除き、常温ボアー
6の内面に鉄シム14を取付ける。このような構造の磁気
共鳴イメージング装置における動作を説明する。超電導
マグネット5によって発生する磁場の均一度を所望の均
一度にするために、鉄シム14を用いて磁場を補正する。
その後、被検体より発せられるNMR信号をRFコイル
9で受信し、その信号を中央制御装置12に入力する。中
央制御装置12内の磁場均一度補正プログラムは、シムコ
イルX,Y,Zのみの補正を行い、シムコイルに流すべ
き電流値を算出する。シムコイルX,Y,ZはASGコ
イル7のX,Y,Zコイルをオフセットして使用する。
シムコイルX,Y,Zに対する中央制御装置12から電流
指示値は、ASGコイル電源10に入力され、ASGコイ
ル7がオフセットされる。このオフセット分によって被
検体により劣化した磁場均一度は補正される。
【0019】従って、本実施例の磁気共鳴イメージング
装置では、超電導シムコイル2及び超電導シムコイル電
源13を使用しないので装置が簡略化出来る。また、他の
効果は、図1に示した実施例の効果と同様である。
【0020】
【発明の効果】本発明によれば、常電導シムコイル8を
使用しない、また、超電導シムコイル2を永久電流モー
ドで運転しないので、これらとRFコイル9とのカップ
リングに起因する画像歪みが回避され、鮮明な断層画像
が得られる小型化した、または、広い撮影領域をもった
磁気共鳴イメージング装置を提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による磁気共鳴イメージング装置の実施
例を示す構成図
【図2】本発明の他の実施例を示す構成図
【図3】従来の磁気共鳴イメージング装置を示す構成図
【符号の説明】
1…超電導コイル 2…超電導シムコイル 3…液体ヘリウム容器 4…真空容器 5…超電導マグネット 6…常温ボアー 7…アクティブシールドグラジェントコイル(ASGコ
イル) 8…常電導シムコイル(オートシム) 9…RFコイル 10…アクティブシールドグラジェントコイル電源(AS
Gコイル電源) 11…常電導シムコイル電源 12…中央制御装置 13…超電導シムコイル電源 14…鉄シム
───────────────────────────────────────────────────── 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 G01R 33/20 9307−2G G01N 24/06 520 E

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 超電導コイルにより発生する一様磁場内
    に被検体を配置すると共に、この一様磁場内に能動遮蔽
    型傾斜磁場コイル(以下ASGコイルと称する)により
    発生した傾斜磁場を重畳し、且つ、高周波送受信コイル
    (以下RFコイルと称する)により励起回転磁場を印加
    することにより磁気共鳴現象を生じせしめ、前記被検体
    から誘起された磁気共鳴信号(以下NMR信号と称す)
    を前記RFコイルにより検出し、前記被検体の断層面内
    の特定の原子核のイメージング、或いは、スペクトロス
    コピーを画像処理により実施する磁気共鳴イメージング
    装置において、被検体より発せられるNMR信号をRF
    受信コイルを介して入力し、磁場の均一度の補正を行う
    磁場補正コイル(以下シムコイルと称する)電流指示値
    を出力する中央制御装置と、このシムコイル電流指示値
    を入力し、ASGコイルに対しては、オフセット値とし
    て、その電流値を各シムコイルに出力するASGコイル
    電源と超電導シムコイル電源と、ASGコイルと超電導
    シムコイルより成るオートシムコイルを備えたことを特
    徴とする磁気共鳴イメージング装置。
  2. 【請求項2】 超電導マグネットの常温ボアー内面に、
    超電導コイルによって発生する磁場の均一度を補正する
    鉄シムを取付けたことを特徴とする請求項1記載の磁気
    共鳴イメージング装置。
  3. 【請求項3】 鉄シムは着脱方式としたことを特徴とす
    る請求項2記載の磁気共鳴イメージング装置。
  4. 【請求項4】 超電導コイルにより発生する一様磁場内
    に被検体を配置すると共に、この一様磁場内にASGコ
    イルにより発生した傾斜磁場を重畳し、且つ、RFコイ
    ルにより励起回転磁場を印加することにより磁気共鳴現
    象を生じせしめ、前記被検体から誘起されたNMR信号
    を前記RFコイルにより検出し、前記被検体の断層面内
    の特定の原子核のイメージング、或いは、スペクトロス
    コピーを画像処理により実施する磁気共鳴イメージング
    装置において、超電導コイルが発生させる磁場の均一度
    を補正する鉄シムと、前記被検体より発せられるNMR
    信号をRF受信コイルを介して入力し、磁場の均一度の
    補正を行うためのオートシムコイル電流指示値を出力す
    る中央制御装置と、このオートシムコイル電流指示値を
    入力し、オフセット電流値としてオートシムコイルを兼
    用するASGコイルに出力するASGコイル電源より成
    ることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
JP6204739A 1994-08-30 1994-08-30 磁気共鳴イメージング装置 Pending JPH0866380A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009297060A (ja) * 2008-06-10 2009-12-24 Mitsubishi Electric Corp 超電導電磁石装置
WO2013039313A1 (en) * 2011-09-15 2013-03-21 Samsung Electronics Co., Ltd. Method of controlling an mri system and an apparatus therefor
JP2015500725A (ja) * 2011-12-23 2015-01-08 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェ Mr画像法において高次のbo場の不均一性を補正するための傾斜磁場コイルの使用

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