JPH09299351A - 磁気共鳴イメージング装置用静磁場発生装置 - Google Patents

磁気共鳴イメージング装置用静磁場発生装置

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JPH09299351A
JPH09299351A JP8144888A JP14488896A JPH09299351A JP H09299351 A JPH09299351 A JP H09299351A JP 8144888 A JP8144888 A JP 8144888A JP 14488896 A JP14488896 A JP 14488896A JP H09299351 A JPH09299351 A JP H09299351A
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JP
Japan
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leg
temperature
leg part
heat
magnetic field
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JP8144888A
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English (en)
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Masayuki Nakatsu
真幸 中津
Tsuneo Maeda
常雄 前田
Mutsumi Yoshikata
睦 善方
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Hitachi Healthcare Manufacturing Ltd
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Hitachi Medical Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】静磁場形成用永久磁石1を含む磁気回路MCが
それを支持する脚部5を介してその設置面と熱的に結合
状態にある磁気共鳴イメージング装置用静磁場発生装置
において、脚部5を介しての磁気回路設置面への熱の流
出に起因する画像歪みの発生や、得られる画像の正確
さ,鮮明さの低下を防止する。 【解決手段】脚部5の温度を監視し、脚部温度の変化に
基づき脚部5から磁気回路設置面側に流出する熱量を補
充する脚部温度制御装置41を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、静磁場形成用永久
磁石を含む磁気回路がそれを支持する脚部を介してその
設置面と熱的に結合状態にある磁気共鳴イメージング装
置用静磁場発生装置の改良に関するものである。
【0002】
【従来の技術】磁気共鳴イメージング装置(以下、「M
RI装置」という)は、磁場中に置かれた被検体の核磁
気共鳴現象(以下、「NMR現象」という)から得られ
る信号を計測し演算処理することで、コンピュータ断層
法(computed tomography,CT)により被検体中の核スピ
ンの密度分布、緩和時間分布等を断層像として画像表示
するものであり、人体を被検体として各種の診断等に使
用されている。
【0003】NMR現象から信号を得るためには、空間
的、時間的に一様な強度と方向を持った静磁場中に被検
体を置き、その被検体に、高周波コイルによりパルス状
に電磁波を照射するもので、それによって発生するNM
R信号は高周波コイルにより受信される。この場合、N
MR信号に位置情報を与えるために、上記静磁場に傾斜
磁場が重畳される。この位置情報を含む共鳴周波数を持
つNMR信号を検出し処理することにより位置の特定を
行う。実際に観測されるNMR信号は、多くの位置から
のNMR信号が重なり合った信号であり、これを周波数
毎の成分に分け、基準位置での検出周波数を基準周波数
として該基準周波数との偏差周波数を求め、その偏差周
波数から位置の特定をする。したがって、静磁場が変動
すると、その変動分に対応して周波数が変化し、見掛け
上の基準位置及び基準位置から見た他の位置の変動が生
ずる。これによる位置検出のずれは、結果として得られ
る画像(断層像)に歪みを生じさせ、画像の正確さ,鮮
明さを損わせることになる。したがって、MRI装置に
おいては静磁場の強度を均一に保持させることが重要で
ある。
【0004】以下これについて図5を参照して詳述す
る。図5は、静磁場形成用磁石として上下一対の永久磁
石が用いられた従来の一般的なMRI装置用静磁場発生
装置の一部断面概略構成図である。この図5に示すよう
に、従来装置は、被検体(図示せず)を入れる測定空間
となるエアギャップ2を挟んで一対の永久磁石1,1が
対向配置され、その永久磁石1,1の前記エアギャップ
2側の面には磁極3,3が設けられている。ヨーク4,
4は、上記永久磁石1,1及び磁極3,3を支持し、か
つこれらと磁気的に閉回路を形成するが、これら永久磁
石1,1、磁極3,3及びヨーク4,4を合わせて、磁
気回路MCと呼ぶ。この磁気回路MCは、これを支持す
る脚部5,5を介して床面51上に設置されている。
【0005】一般に、永久磁石1,1により形成される
静磁場は、永久磁石1,1の温度が1℃変化すると10
00ppm程度変化することが知られており、また上述
したように静磁場が変動すると得られる画像に歪みを生
じさせる。したがって、その画像歪み及びそれに起因す
る種々の問題を解決するためには、磁石温度を一定に保
つ必要がある。そこで、外気温の変動を遮断するための
断熱材6で磁気回路MCを覆い、また、磁気回路保温制
御装置31を設けている。この場合、磁気回路保温制御
装置31は、磁気回路MCを加熱するヒータ8と、この
ヒータ8に電力を供給するヒータ電源10と、上記永久
磁石1の温度を検出する温度センサ7と、この温度セン
サ7の検出温度と予め設定された設定温度との温度差に
応じて上記ヒータ電源10をON,OFFして上記温度
差を0にすべく制御する磁気回路保温制御回路9とで構
成されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述従来
装置では次のような問題点があった。すなわち、静磁場
形成用永久磁石1,1を含む磁気回路MCは脚部5,5
を介して床面51上に設置されているが、この際、磁気
回路MC及び脚部5,5相互間、並びに脚部5,5及び
床面51相互間の断熱には何ら配慮されておらず、した
がって、磁気回路MCは脚部5,5を介して床面51と
熱的に結合状態にある。このため、脚部5,5を介して
の床面51への熱の流出が著しく多くなり、上下の永久
磁石1,1の温度に差が生じ、静磁場の一様性を失わ
せ、画像歪みを生じさせるという問題点があった。ま
た、この脚部5,5からの熱の流出量は外部温度の急激
な変動に伴って急激に変動し、これにより静磁場が変動
するため、画像歪みを生じさせ、得られる画像(断層
像)の正確さや鮮明さを損わせるという問題点があっ
た。
【0007】本発明の目的は、脚部を介しての磁気回路
設置面への熱の流出に起因する画像歪みの発生や、得ら
れる画像の正確さ,鮮明さの低下を防止することのでき
るMRI装置用静磁場発生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】上記目的は、静磁場形成
用永久磁石を含む磁気回路がそれを支持する脚部を介し
てその設置面と熱的に結合状態にあるMRI装置用静磁
場発生装置において、前記脚部の温度を監視し、脚部温
度の変化に基づき前記脚部から前記設置面側に流出する
熱量を補充する脚部温度制御装置を設けることにより達
成される。
【0009】脚部温度制御装置は、脚部の温度を監視
し、脚部温度の変化に基づき脚部から設置面(一般的に
は床面)側に流出する熱量を補充する。脚部からの熱の
流出量と同量の熱量を脚部に補充することで、上下の永
久磁石の温度差をなくすことができる。また、外部温度
の急激な変動に伴う脚部からの熱の流出量の急激な変動
に対しても、脚部温度の監視により迅速に対応でき、そ
の変動分を速やかに補充することができる。これによ
り、脚部を介しての磁気回路設置面への熱の流出に起因
する画像歪みの発生や、得られる画像(断層像)の正確
さ,鮮明さの低下が防止される。
【0010】上記脚部温度制御装置を、磁気回路を一定
温度に保つための磁気回路保温制御装置を備えたMRI
装置用静磁場発生装置に適用すれば、画像歪みの発生
や、得られる画像の正確さ,鮮明さの低下が一層顕著に
防止され、また、脚部温度制御装置の発熱容量の低減が
可能となる。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態を説明する。図1は、本発明によるMRI装置用
静磁場発生装置の一実施形態を示す一部断面概略構成図
である。この図1において、図5と同一符号は同一又は
相当部分を示す。41は脚部5,5の温度を監視し、脚
部温度の変化に基づき脚部5,5から磁気回路MCの設
置面である床面51側に流出する熱量を補充する脚部温
度制御装置である。脚部温度制御装置41は、ここで
は、脚部5,5を加熱する脚部ヒータ11,11と、こ
の脚部ヒータ11,11に電力を供給する脚部ヒータ電
源12と、脚部5,5の温度を検出する脚部温度センサ
13と、この脚部温度センサ13からの信号により脚部
ヒータ電源12を制御し脚部ヒータ11,11の発熱を
制御して脚部5,5からの流出熱量を補充させる脚部温
度制御回路14とからなる。熱量の補充は流出熱量と同
量であるが、これは例えば、脚部温度センサ13の検出
温度と脚部温度制御回路14において予め設定された設
定温度との温度差に応じて上記脚部ヒータ電源12をO
N,OFFし、上記温度差を0にすべく脚部温度制御回
路14を動作させることによりなされる。
【0012】次に上述本発明装置の動作について説明す
る。なお、静磁場発生については、静磁場形成用磁石と
して上下一対の永久磁石1,1が用いられた一般的なM
RI装置用静磁場発生装置と同様であり、また、磁気回
路保温制御装置31の動作については従来装置と同様で
あるので、ここでは脚部温度制御装置41の動作を中心
に述べる。脚部温度センサ13の検出温度は脚部温度制
御回路14に与えられる。いま、脚部温度センサ13の
検出温度と設定温度とに温度差が生じると、脚部温度制
御回路14はその温度差に応じて脚部ヒータ電源12を
ON,OFFする。具体的には、検出温度が設定温度よ
り低い場合は脚部ヒータ電源12をONし、検出温度が
設定温度より高い場合は脚部ヒータ電源12をOFFす
る。これにより脚部ヒータ11,11が発熱開始又は発
熱停止し、脚部5,5が加熱又は非加熱(放置)状態に
なって、検出温度と設定温度との温度差を0にする(流
出熱量とほぼ同量の熱量補充をする)。
【0013】上述本発明装置によれば、図1及び図5中
の各O−O線断面での温度分布を比較して示す図2から
分かるように、図5の従来装置(曲線イ)の場合、D点
より床面51側に流出する熱量Qoutにより、磁気回
路MC内(区間A〜C)で温度勾配ができて上下の永久
磁石1,1の温度に差が生じる。これに対して、図1に
示す本発明装置(曲線ロ)の場合、C点での設定温度を
A点と同じ設定温度T1℃にすれば、D点より床面51
側に流出する熱量Qoutを補うように、同じ熱量Qi
nが脚部ヒータ11から与えられるため、磁気回路MC
内(区間A〜C)で均一な温度分布が得られる。
【0014】また、外部温度の急激な変動による熱的な
外乱(温度変動)に対しては、図1及び図5中の各O−
O線断面での熱的外乱に対する作用を比較して示す図3
から分かるように、図5の従来装置(波形ハ)の場合、
D点より侵入する熱的外乱(波形ホ)は、磁気回路MC
内(区間C〜A)までそのままのかたちで、すなわち減
衰せずに侵入し、永久磁石1,1の温度を変動させるこ
とになる。これに対して、図1に示す本発明装置(波形
ニ)の場合、D点より侵入する熱的外乱(波形ホ)は、
C点にて脚部温度センサ13で迅速に検出されて脚部ヒ
ータ11で熱量補充制御されるために急激に減衰し、し
たがって磁気回路MC内(区間C〜A)に与える影響
(温度ないし静磁場変動)は低減されることになる。
【0015】図4は本発明装置の他の実施形態を示す概
略構成図で、前後に非対称な構造を有する開放型の磁気
回路MCを床面51上に設置するための脚部5,5に別
個独立に脚部温度制御装置41を設けた例を示す。図4
は磁気回路MC部分については斜視図で示している。こ
の図4において、図1と同一符号は同一又は相当部分を
示す。この例においては、各脚部温度制御装置41,4
1が全く独立に温度検出,流出熱量補充動作を行うが、
単一の脚部温度制御装置41における動作は図1に例示
のものと変らない。各脚部温度制御装置41,41が全
く独立に温度検出,流出熱量補充動作を行うことは、前
後(又は左右等)に非対称な構造を有する磁気回路MC
に適用して有効である。磁気回路MCが前後(又は左右
等)に非対称な構造を有する場合、外部温度が空間的に
一定でも、脚部5,5から流出する熱量は非対称である
ことが推測されるからである。またこの例に示すよう
に、永久磁石1の直下に脚部5が存在するような場合、
その脚部5については必ず脚部温度制御装置41を設け
るようにすることは、温度検出,流出熱量補充動作に特
に有効である。
【0016】なお、脚部温度制御装置41の取付対象と
なる脚部5については、上述実施例に限定されることは
ない。全ての脚部5に脚部温度制御装置41を取り付け
ることが望ましいが、省略するとすれば、永久磁石1に
近い脚部5に比べて遠い脚部5がその対象となる。
【0017】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、脚
部の温度を監視し、脚部温度の変化に基づき脚部から設
置面側に流出する熱量を補充するようにしたので、脚部
を介しての磁気回路設置面への熱の流出に起因する画像
歪みの発生や、得られる画像(断層像)の正確さ,鮮明
さの低下を防止することができるという効果がある。ま
た本発明を、磁気回路を一定温度に保つための磁気回路
保温制御装置を備えたMRI装置用静磁場発生装置に適
用すれば、画像歪みの発生、得られる画像の正確さ,鮮
明さの低下を一層顕著に防止し得、また、脚部温度制御
装置の発熱容量の低減が可能になるという効果も得られ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明装置の一実施形態を示す一部断面概略構
成図である。
【図2】図1中のO−O断面での温度分布を図5中のそ
れと比較して示すグラフである。
【図3】図1中のO−O断面での熱的外乱に対する作用
を図5中のそれと比較して示す波形図である。
【図4】本発明装置の他の実施形態を示す概略構成図で
ある。
【図5】従来装置の一部断面概略構成図である。
【符号の説明】
1 永久磁石 2 エアギャップ 3 磁極 4 ヨーク 5 脚部 6 断熱材 7 温度センサ 8 ヒータ 9 磁気回路保温制御回路 10 ヒータ電源 11 脚部ヒータ 12 脚部ヒータ電源 13 脚部温度センサ 14 脚部温度制御回路 31 磁気回路保温制御装置 41 脚部温度制御装置 51 床面 MC 磁気回路。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】静磁場形成用永久磁石を含む磁気回路がそ
    れを支持する脚部を介してその設置面と熱的に結合状態
    にある磁気共鳴イメージング装置用静磁場発生装置にお
    いて、前記脚部の温度を監視し、脚部温度の変化に基づ
    き前記脚部から前記設置面側に流出する熱量を補充する
    脚部温度制御装置を具備することを特徴とする磁気共鳴
    イメージング装置用静磁場発生装置。
  2. 【請求項2】磁気回路を一定温度に保つための磁気回路
    保温制御装置を具備することを特徴とする請求項1に記
    載の磁気共鳴イメージング装置用静磁場発生装置。
  3. 【請求項3】脚部温度制御装置は、脚部を加熱する脚部
    ヒータと、この脚部ヒータに電力を供給する脚部ヒータ
    電源と、前記脚部の温度を検出する脚部温度センサと、
    この脚部温度センサからの信号により前記脚部ヒータ電
    源を制御し脚部ヒータの発熱を制御して前記脚部からの
    流出熱量を補充させる脚部温度制御回路とを具備してな
    る請求項1又は2に記載の磁気共鳴イメージング装置用
    静磁場発生装置。
JP8144888A 1996-05-16 1996-05-16 磁気共鳴イメージング装置用静磁場発生装置 Pending JPH09299351A (ja)

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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1043598A1 (en) * 1999-04-07 2000-10-11 Ge Yokogawa Medical Systems, Ltd. Magnetic field stabilization method, magnetic field generating apparatus and magnetic resonance imaging apparatus
GB2341448B (en) * 1998-09-11 2003-08-20 Oxford Magnet Tech Magnetic field control systems
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CN109254254A (zh) * 2018-09-10 2019-01-22 中国石油天然气股份有限公司 用于核磁共振装置的永磁体

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