JPH09173319A - 核スピントモグラフィ装置の勾配コイル - Google Patents

核スピントモグラフィ装置の勾配コイル

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JPH09173319A
JPH09173319A JP8331600A JP33160096A JPH09173319A JP H09173319 A JPH09173319 A JP H09173319A JP 8331600 A JP8331600 A JP 8331600A JP 33160096 A JP33160096 A JP 33160096A JP H09173319 A JPH09173319 A JP H09173319A
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JP
Japan
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gradient coil
conductor
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approximately
core
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Withdrawn
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JP8331600A
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English (en)
Inventor
Horst Dr Siebold
ジーボルト ホルスト
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Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/28Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64
    • G01R33/38Systems for generation, homogenisation or stabilisation of the main or gradient magnetic field
    • G01R33/385Systems for generation, homogenisation or stabilisation of the main or gradient magnetic field using gradient magnetic field coils

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 対称線に対して少なくとも近似的に鏡面対称
な2つの平坦な部分コイルから成っており、各コイルが
少なくとも1つの導体の互いに囲み合う導体部分と、凸
状の外側の縁部分および凹状の内側の縁部分を有する湾
曲した導体なしのコア範囲と、対称線のほうに向けられ
た内側範囲内を直線状に対称線と平行に延び互いに少な
くとも近似的に等間隔の導体部分とを有する核スピント
モグラフィ装置の勾配コイルを、比較的太いワイヤまた
は相応の導体帯により簡単に製造することができ、また
それにもかかわらず等質の磁界を得ることができるよう
に構成する。 【解決手段】 導体なしのコア範囲17においてその凸
状の外側の縁部分17aおよびその凹状の内側の縁部分
17bが少なくともほぼ同心の弧線の上に位置してお
り、また端面側の端部範囲18で丸められた特に少なく
とも近似的に半円状の縁部分17cを介して接続されて
いる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、対称線に対して少
なくとも近似的に鏡面対称な2つの平坦な部分コイルか
ら成っており、その際に各コイルが少なくとも1つの導
体の互いに囲み合う導体部分と、凸状の外側の縁部分お
よび凹状の内側の縁部分を有する湾曲した導体なしのコ
ア範囲と、対称線のほうに向けられた内側範囲内を直線
状に対称線と平行に延びておりまた互いに少なくとも近
似的に等間隔の導体部分とを有する核スピントモグラフ
ィ装置の勾配コイルに関する。
【0002】
【従来の技術】このような勾配コイルはドイツ特許出願
公開第 4037894号明細書に記載されている。
【0003】医用工学の領域では、検査すべき特に人間
の身体またはその部分の特定の化学的元素の原子核の計
算技術的および測定技術的に統合された共鳴信号が解析
される撮像診断方法が開発されている。このようにして
求められる空間スピン密度および/または緩和時間分布
から次いで像がコンピュータトモグラフィのX線トモグ
ラムと同様に再構成または計算され得る。これに相応す
る方法は一般に“核スピントモグラフィ”(核磁気共鳴
トモグラフィまたは磁気共鳴撮像またはスペクトロスコ
ピィ)の名称のもとに知られている。
【0004】核スピントモグラフィのための前提条件
は、いわゆる基本磁界磁石から発生される磁界中に検査
すべき身体または身体部分が入れられることである。基
本磁界は相応の検査範囲(または利用空間)内で十分に
均等でなければならず、その際にその磁束密度は数テス
ラ(T)に達し得る。1T以下の磁束密度は特に軟磁性
材料から成るたとえばC字形の継鉄に配置されている常
伝導性コイルまたは永久磁石により発生される。この継
鉄は互いに向かい合う磁極片の極面の間に位置している
検査範囲の外側で磁束を導く役割をする(たとえばドイ
ツ特許出願公開第3737133号明細書参照)。基本磁界は
定常的および/またはパルス状のいわゆる勾配磁界によ
り重畳される。身体または身体部分内の個々の原子核を
励起して歳差運動をさせるためには、短時間にわたり高
周波の磁界を発生させる特別なアンテナ装置が必要であ
る。場合によっては、このアンテナ装置は励起された原
子核により生ずる高周波の信号を受信するためにも使用
され得る。
【0005】抵抗性または永久的に励起される磁極片磁
石の勾配コイルは、検査すべき身体または身体部分に対
する空間を制限しないように、平坦に構成されなければ
ならない。さらにその設計は、たとえば上側および下側
極板のような磁極片の強磁性部分による磁気的反作用が
一緒に考慮に入れられるように、行われるべきであろ
う。
【0006】相応の勾配コイルは冒頭にあげたドイツ特
許出願公開明細書に記載されている。それらはそれぞれ
対称線に対してほぼ鏡面対称な2つの部分コイルから成
っている。横方向勾配を発生するためこれらの部分コイ
ルの各々に対して縁増強を有する半月形の巻回パター
ン、すなわち外縁において高められた巻回数を有する巻
回パターンを互いに囲み合う導体部分から作る必要があ
る。その際に凸状の外側の縁部分および凹状の内側の縁
部分を有する湾曲した導体なしのコア範囲が生ずる。さ
らに、対称線のほうに向けられた内側範囲内を直線状に
対称線と平行に延び互いに少なくとも近似的に等間隔の
導体部分が存在している。このような整形された部分コ
イルは細いワイヤによっても製造可能である。しかしそ
れらは比較的高いジュール損失電力を有する。しかし導
体として比較的太いワイヤを用いることによってこの損
失電力を減じようとすると、公知の勾配コイルの巻回パ
ターンを巻くことは非常に困難になる。すなわち、コア
範囲の端面側の端部範囲に、また内側範囲の直線状の導
体部分への移行個所に、比較的太いワイヤによっては実
現に困難を伴う比較的小さい湾曲半径が生ずる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】従って本発明の課題
は、冒頭に記載した種類の勾配コイルを、比較的太いワ
イヤまたは相応の導体帯により比較的簡単に製造するこ
とができ、またそれにもかかわらず等質の磁界を得るこ
とができるように構成することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】この課題は本発明によれ
ば、導体なしのコア範囲においてその凸状の外側の縁部
分およびその凹状の内側の縁部分が少なくともほぼ同心
の弧線の上に位置しており、また両縁部分が端面側の端
部範囲で丸められた特に少なくとも近似的に半円状の縁
部分を介して接続されることにより解決される。
【0009】勾配コイルのこの幾何学的形状と結び付け
られる利点は特に、ドイツ特許出願公開第 4037894号明
細書による公知の技術の場合と等しい外側組み込み条件
の際に、等しい勾配磁界強度に対してより小さい電流強
度しか必要とされず、またその結果としてジュール損失
電力が相応に減ぜられることにある。その際に磁界の質
は維持され得る。さらにコイルの縁増強のために単一の
ほぼバナナ状の巻回コアしか必要とされないので、勾配
コイルの製造が著しく簡単である。この全く簡単化され
た形状にもかかわらず、コイルにより生ずるスペクトル
項は公知の技術の場合と同様に小さい。
【0010】端面側の端部範囲でコイルの内側範囲内を
直線状に延びる導体部分が少なくとも近似的に正接的に
勾配コイルのコア範囲を囲む部分に移行していると特に
有利である。端部範囲からコイルの等間隔に置かれてい
る中心(=内側範囲)へのこのような移行は非常に簡単
に実現され得る。
【0011】本発明による勾配コイルのその他の有利な
実施態様は従属請求項に記載されている。
【0012】
【実施例】以下、図面により本発明を一層詳細に説明す
る。
【0013】図1中に縦断面図で示されている均等磁界
磁石は核スピントモグラフィ装置に用いられているよう
な公知の実施例に基づくものである(たとえば前記のド
イツ特許出願公開第 4037894号または第 3737133号明細
書参照)。全体として符号2を付されている磁石はたと
えば鉄から成る単脚の継鉄3を有する。磁石2はしばし
ばその継鉄3の形状のゆえにC字形磁石と呼ばれる。継
鉄3の互いに向かい合う両自由脚端3aまたは3bはそ
れぞれ強磁性材料から成る円筒状の鉄心4または5に接
している。その際にこれらの互いに向かい合っている鉄
心4または5はそれぞれ固有の励磁巻線7または8によ
り囲まれている。継鉄脚端3aまたは3bとの反対側で
両鉄心4および5はそれぞれ鉄心に比較して大きい直径
を有する磁極片10または11に移行している。
【0014】予め定められた間隔Aをおいて少なくとも
ほぼ平行な平面の間に位置している両磁極片10または
11の磁極面10aおよび11aの間には中間空所また
は利用空間12が構成されている。この利用空間内に両
励磁コイル7および8により、たとえば軸線x、yおよ
びzを有する直角座標系のz軸と平行な十分に均等な磁
界が生じている。身体を検査するため身体はx軸の方向
に利用空間12内に入れられる。
【0015】磁極面10aおよび11aの図面中に詳細
には示されていない凹みのなかに、x、yおよびz勾配
を発生するための平形コイルとして構成された勾配コイ
ル14または15を含んでいるコイル系が入れられてい
る。凹みのなかに平形コイルを入れることにより追加的
な取付スペースが利用空間12には実際上必要とされな
いという利点が生ずる。
【0016】図2は具体的な実施例として本発明により
構成された平坦な勾配コイル、たとえば図1による勾配
コイル15の四分の一の部分を上から見た図である。コ
イル全体は磁極面11aに配置される。相応のセクタ内
の勾配コイルの残りの四分の三の部分はx軸およびy軸
における鏡像により生ずる。y軸における勾配コイル1
5の図2中に示されている部分の鏡像により勾配コイル
の両部分コイルの1つが生ずる。x軸と平行に対称線S
が位置している。勾配コイルの第2の部分コイルはこう
してこの対称線における第1の部分コイルの鏡像により
得られる。相応の勾配コイル14は他方の極面10aに
取付けられる。
【0017】勾配コイル15は、外側の凸状の縁部分1
7aと、内側の凹状の縁部分17bと、端面側の端部範
囲18で縁部分17aおよび17bを接続する縁部分1
7cとを有する湾曲したほぼバナナ状の導体なしのコア
範囲17を有する。その際に縁部分17aおよび17b
は少なくとも近似的に半径差Δrを有する同心の弧線の
上に位置していなければならない。これに対して端面側
の縁部分17cは比較的大きい湾曲半径を有する丸めら
れた形状、好ましくは少なくとも近似的に半径Δr/2
の半円形状を有していなければならない。たとえば相応
の巻回コアにより満たされるコア範囲17の周りには、
少なくとも1つの電気導体20の個々の巻線Wi が互い
に囲み合うように置かれている。導体としては任意のた
とえば丸い断面または特に長方形の断面を有する導線が
使用され得る。その際に外側の縁部分17aの範囲内に
はすべての導体巻線Wi がコア範囲17にまた重なり合
って直接に互いに隣接して巻かれており、他方において
内側の縁部分17bの範囲内には巻線の一部分のみが相
応に配置されている。このようにしてコイル15の縁増
強部がその外側の上に生じている。すなわちそこでの巻
線密度または巻回数は内側の縁部分17bに直接に境を
接するコイルの部分にくらべて高い。
【0018】さらに図2から明らかなように、勾配コイ
ル15はドイツ特許出願公開第 4037894号明細書による
実施例に相応して対称線S(またはx軸)のほうに向け
られた内側範囲22に対称線と平行に延びている直線状
の導体部分20j を有する。これらの導体部分は公知の
仕方で決定すべき間隔aのもとに重なり合って少なくと
も近似的に等間隔である。その際に部分巻線内で直線状
の導体部分20j を形成する巻線Wi の数は一般に部分
巻線のすべての巻線の全数の半分よりも小さい。端面側
の端部範囲18で導体部分20j がそれぞれ隣接するさ
らに内側に位置している導体部分に少なくとも近似的に
正接していると有利である。
【0019】図3および図4のダイアグラムにはそれぞ
れ図2による勾配コイルのx=0、zy平面内またはz
=0、yx平面内の計算された磁界分布が示されてい
る。その際に個々の曲線に付記されている値はミリテス
ラ単位での磁束密度成分Bz を表す。これらのダイアグ
ラムからわかるように、本発明による勾配コイルにより
発生される勾配磁界の質は20cmの半径を有する球に
おいて実際上完全に十分である。相応の磁界分布は確か
にドイツ特許出願公開第 4037894号明細書から公知の勾
配コイルによっても生ずる。しかしそこではたとえば7
8Aの比較的大きい電流または619Wの電力が10m
T/mの勾配Gに対して必要とされる。それに対して本
発明による勾配コイルは等しい勾配強度に対して57A
または347Wしか必要としない。
【0020】公知の実施例にくらべてはるかに簡単化さ
れた本発明による勾配コイルの幾何学的形状にもかかわ
らず、個々のスペクトル項は同様に小さい。図3および
図4のダイアグラムの基礎となっている本発明による勾
配コイルの具体的な実施例に対してスペクトル項は下記
の表から明らかである。
【0021】
【表1】 導体中の電流の強さ A 56.8 内側の縁部分17bにおける巻回数 11 直線状の導体部分20j の巻回数 6 導体幅 mm 5 Rin mm 276.7 Rauss mm 436 φ grad 44.1 By (3,1) % 0.0 By (3,3) % 0.0 By (5,1) % −5.4 By (5,3) % 0.4 By (5,5) % −1.4 By (7,1) % −1.4 By (7,3) % −0.2 By (7,5) % 0.6 By (7,7) % 0.1 最大ひずみ mm −12.3 所要電力 W 347 y(Bz =2mT) cm 34.0
【0022】本発明による勾配コイルにはもちろんドイ
ツ特許出願公開第 4037894号明細書による補正コイルが
対応付けられ得る。このような補正コイルに対しても場
合によっては本発明による勾配コイルのバナナ状の湾曲
した導体なしのコア範囲を有する構成を使用することが
できる。
【0023】図1中に示されているC字形の継鉄を有す
る磁石2の実施例と異なり、本発明による勾配コイルは
H字形の継鉄を有する磁石に対しても同様に良好に使用
することができる(ドイツ特許出願公開第 3737133号明
細書参照)。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による勾配コイルの均等磁界磁石の概略
図。
【図2】本発明による勾配コイルの一部分を示す図。
【図3】図2による相応の勾配コイルのzy平面内の磁
界分布曲線を示すダイアグラム。
【図4】図2による相応の勾配コイルのyx平面内の磁
界分布曲線を示すダイアグラム。
【符号の説明】
2 磁石 3 継鉄 4、5 鉄心 7、8 励磁巻線 10、11 磁極片 14、15 勾配コイル 17 コア範囲 17a 外側の縁部分 17b 内側の縁部分 18 端部範囲 20j 電気導体 22 内側範囲

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 対称線に対して少なくとも近似的に鏡面
    対称な2つの平坦な部分コイルから成っており、その際
    に各コイルが少なくとも1つの導体の互いに囲み合う導
    体部分と、凸状の外側の縁部分および凹状の内側の縁部
    分を有する湾曲した導体なしのコア範囲と、対称線のほ
    うに向けられた内側範囲内を直線状に対称線と平行に延
    び互いに少なくとも近似的に等間隔の導体部分とを有す
    る核スピントモグラフィ装置の勾配コイルにおいて、導
    体なしのコア範囲(17)においてその凸状の外側の縁
    部分(17a)およびその凹状の内側の縁部分(17
    b)が少なくともほぼ同心の弧線の上に位置しており、
    また両縁部分が端面側の端範囲(18)で丸められた特
    に少なくとも近似的に半円状の縁部分(17c)を介し
    て接続されることを特徴とする核スピントモグラフィ装
    置の勾配コイル。
  2. 【請求項2】 端面側の端部範囲(18)で内側範囲
    (22)において直線状の導体部分(20j )が少なく
    とも近似的に正接的に勾配コイル(15)のコア範囲
    (17)を囲む部分に移行していることを特徴とする請
    求項1記載の勾配コイル。
  3. 【請求項3】 導体なしのコア範囲(17)が巻回コア
    として構成されていることを特徴とする請求項1または
    2記載の勾配コイル。
  4. 【請求項4】 勾配コイル(14、15)の巻回数(W
    i )のうち直線状の導体部分(20j )を有する巻線の
    巻回数が導体なしのコア範囲(17)の凹状の内側の縁
    部分(17b)を囲む巻線の巻回数よりも小さいことを
    特徴とする請求項1ないし3の1つに記載の勾配コイ
    ル。
  5. 【請求項5】 基本磁界磁石(2)の磁極片(10、1
    1)の凹みのなかに配置されていることを特徴とする請
    求項1ないし4の1つに記載の勾配コイル。
JP8331600A 1995-11-30 1996-11-27 核スピントモグラフィ装置の勾配コイル Withdrawn JPH09173319A (ja)

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DE19544779.4 1995-11-30

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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU98106937A (ru) * 1998-04-14 2000-02-10 Пикер Нордстар ОЮ (FI) Устройство для формирования изображения с помощью магнитного резонанса
CN100412565C (zh) 2001-12-20 2008-08-20 皇家飞利浦电子股份有限公司 在开式磁共振装置中的噪声抑制
DE102004024098B4 (de) * 2004-05-14 2007-07-26 Siemens Ag Erzeuger zeitvariabler Magnetfelder für ein Magnetresonanzgerät und Magnetresonanzgerät mit einem derartigen Erzeuger zeitvariabler Magnetfelder

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3737133A1 (de) * 1987-11-02 1989-05-11 Siemens Ag Homogenfeldmagnet mit profilierten polplatten
DE3938167A1 (de) * 1988-11-28 1990-05-31 Siemens Ag Gradientenspulen-system fuer einen kernspintomographen
DE4037894A1 (de) * 1989-12-11 1991-06-13 Siemens Ag Kernspintomograph
EP0476321B1 (de) * 1990-09-20 1996-10-23 Siemens Aktiengesellschaft Kernspintomograph
DE4232882A1 (de) * 1992-09-30 1994-03-31 Siemens Ag Vorrichtung zum Wickeln von Fingerprint-Spulen

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