JPH0963832A - Mri用磁界発生装置 - Google Patents

Mri用磁界発生装置

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JPH0963832A
JPH0963832A JP7237591A JP23759195A JPH0963832A JP H0963832 A JPH0963832 A JP H0963832A JP 7237591 A JP7237591 A JP 7237591A JP 23759195 A JP23759195 A JP 23759195A JP H0963832 A JPH0963832 A JP H0963832A
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雅昭 青木
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 設置床に埋設された鉄筋、鉄骨等の磁性材の
影響による磁界均一度の変動を容易に調整可能とする構
成。 【解決手段】 空隙14を形成して対向配置する一対の
長方形板状継鉄11,11の各々対向面側に、磁極片1
3を固着してなる永久磁石12,12を配置するととも
に、該一対の長方形板状継鉄11,11間を4本の円柱
状継鉄10で磁気的に結合し、前記空隙14内に磁界を
発生させる構成からなるMRI用磁界発生装置を鉄筋、
鉄骨等の磁性材を埋設した床上に設置するに際し、下部
の継鉄11に配置した脚部16を介して磁界発生装置を
床上に敷いた磁界均一度補償用磁性板20の上に設置
し、上側の長方形板状継鉄11の外向面に、中央部には
複数の比較的薄い鋼板からなる矩形状の磁界調整用磁性
材21aを配置し、さらに外周部には複数の比較的厚い
鋼板からなる矩形状の磁界調整用磁性材21bを配置
し、設置床に埋設された鉄筋、鉄骨等の磁性材の影響に
よる磁界均一度の変動を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、医療用核磁気共
鳴断層撮影装置等を構成する磁界発生装置(以下、MR
I用磁界発生装置という)の改良に係り、特に、磁界発
生源として永久磁石を使用した構成において、磁界調整
用磁性材を継鉄の所定箇所に配置することによって該装
置の設置床に埋設された鉄筋、鉄骨等の磁性材の影響に
よる磁界均一度の低下を防止可能としたMRI用磁界発
生装置に関する。
【0002】
【従来の技術】MRI用磁界発生装置としては、図7
A,Bに示す如き構成が知られている。図7AはMRI
用磁界発生装置の横断面説明図であり、図7Bは正面説
明図である。すなわち、図示のようにMRI用磁界発生
装置としては、空隙14を形成して対向配置する一対の
長方形板状継鉄11,11の各々対向面側に永久磁石1
2,12を配置するとともに、該一対の長方形板状継鉄
11,11間を他の継鉄(図においては4本の円柱状継
鉄10)で磁気的に結合し、前記空隙14内に磁界を発
生させる構成が知られている。図中13,13は、前記
永久磁石12,12の空隙14対向面側に配置する磁極
片であり、その周縁に空隙14内の磁界均一度向上を目
的に環状突起15を形成している。また図中16は、下
部の継鉄11に配置した脚部であり、該脚部16を介し
て磁界発生装置を床17上に設置している。
【0003】以上の構成からなるMRI用磁界発生装置
において、空隙14は被検者の一部または全部が挿入で
きるだけの広さを有し、特に、空隙14内の撮影視野内
(図中19にて示す球状空間)には0.05T〜0.3
Tでかつ10-4以下の高精度を有する安定した均一磁界
を形成することが要求されている。
【0004】しかし、このようなMRI用磁界発生装置
を病院等に設置すると、予め撮影視野内の磁界均一度を
高精度に調整しておいても、設置環境により磁界均一度
が変動して目的とする鮮明な断層画像を得ることができ
ないと言う問題を有していた。
【0005】本願出願人は、上記磁界均一度の変動要因
が、主として装置を設置する床に埋設されている鉄筋、
鉄骨等の磁性材の影響にあるものと推測し、先に、磁界
均一度補償用磁性板を設置床に対向する磁気回路(継
鉄)下面に近接して配置する構成を提案した(特開平2
−83904号公報)。
【0006】すなわち、図7Bに示すように、予め撮影
視野19内の磁界均一度を磁界均一度補償用磁性板20
を配置した状態にて調整しておけば、病院等に設置する
際にも磁界均一度補償用磁性板20と同様な形状、寸法
の鉄板を敷くだけで、床17に埋設された鉄筋18等の
影響をほとんど受けることなく調整時の磁界均一度を維
持することができ、設置時に改めて特別な磁界均一度の
調整作業をする必要がなくなり、前記の問題を解決する
ことが可能となった。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上記の提案によって、
病院等への設置時に改めて特別な磁界均一度の調整作業
をすることなく、設置環境による磁界均一度の変動を防
止することが可能となったが、従来より一層高精度の磁
界均一度が要求されるなかで、病院によっては、工場出
荷前の磁界調整時に使用した磁界均一度補償用磁性板と
同様な形状、寸法の鉄板を敷設することができない場合
や、事前に予測した以上に設置床内に埋設している磁性
材の量が多く、工場出荷前の磁界調整時に使用した磁界
均一度補償用磁性板と同様な形状、寸法の鉄板を敷設し
ても目的とする磁界均一度の変動を防止することが不可
能である場合等がある。
【0008】したがって、以上のような場合には、従来
と同様に病院等への設置時に改めて磁界均一度の調整作
業をする必要が生じる。しかし、本願の発明者の実験に
よれば、従来から磁界均一度の微調整手段として採用さ
れている継鉄に配置されている磁束短絡用磁性材料を永
久磁石に形成されている貫通孔内に挿入する構成(特開
昭60−239004号)や、永久磁石を配置する一対
の板状継鉄の対向距離を調整することによって空隙を形
成している磁極片間距離を微調整する構成(特開昭60
−257109号)等では、上記の設置環境による磁界
均一度の変動を調整することが困難であることが分かっ
た。
【0009】通常、空隙内の磁界均一度は、該空隙内の
中心部にて撮影視野に相当する特定半径の球状空間を想
定し、その球状空間を多数の水平面(プレーン)にて分
割(例えば、7つの水平面、15の水平面等にて分割)
するとともに、その各水平面の円周上の複数点における
磁界強度を測定することによって評価する方法が採用さ
れている。
【0010】本願発明者の測定結果では、設置床に埋設
された鉄筋、鉄骨等の磁性材の影響による磁界均一度の
変動は、上記球状空間の下側で磁界強度が強く、上側で
弱くなる傾向を示すことが確認された。しかも、その不
均一性を示す成分のうち特定の成分の変動が大きく、こ
れら特定成分による変動は上記に説明した微調整手段を
採用しても、容易に調整することが困難であった。
【0011】この発明は、以上のような問題を解決する
ことを目的とするもので、設置床に埋設された鉄筋、鉄
骨等の磁性材の影響による磁界均一度の変動を容易に調
整可能とする構成からなるMRI用磁界発生装置の提供
を目的とするものである。
【0012】
【課題を解決するための手段】本願発明者は、上記の目
的を達成するために種々の実験を繰り返した結果、設置
床に埋設された鉄筋、鉄骨等の磁性材や磁界均一度補償
用磁性板等の存在が、MRI用磁界発生装置自体のZ軸
方向(上下方向)における磁気的なバランスを崩してし
まっていることによって、先に説明したような問題点が
発生しているものと推測し、天井側にも脚を介して磁界
均一度補償用磁性板、あるいは類似する磁性板等の設置
を検討したが、設置に多大の工程と重量増加を招き実用
的でないことを確認し、さらに、装置自体の磁気的なバ
ランスについて検討した結果、空隙内の球状空間の中心
点を横断する水平面を基準として、装置自体を構成する
継鉄等を含めその上下に位置する種々の磁性材による磁
気的なバランスを調整するために、設置床に対向する板
状継鉄と反対側に配置する板状継鉄に磁界調整用磁性材
を貼着することによって目的が達成できることを知見
し、発明を完成したのである。
【0013】すなわち、この発明は、空隙を形成して対
向配置する一対の板状継鉄の各々対向面側に永久磁石を
配置するとともに、該一対の板状継鉄間を他の継鉄で磁
気的に結合し、前記空隙内に磁界を発生させるMRI用
磁界発生装置において、設置床に埋設された鉄筋、鉄骨
等の磁性材の影響を排除するための磁界調整用磁性材
を、前記一対の板状継鉄のうち設置床に対向する板状継
鉄と反対側に配置する板状継鉄の非永久磁石配置面に配
置したことを特徴とするMRI用磁界発生装置である。
【0014】さらに、上記の構成において、一対の板状
継鉄間を磁気的に結合する他の継鉄が4本又は2本の柱
状継鉄であることを特徴とするMRI用磁界発生装置、
一対の板状継鉄間を磁気的に結合する他の継鉄が1つの
板状継鉄からなり、継鉄全体の縦断面形状が略C型であ
ることを特徴とするMRI用磁界発生装置を併せて提案
するものである。
【0015】
【発明の実施の形態】この発明のMRI用磁界発生装置
を図1から図4に示す、一実施例に基づいて説明する。
なお、図1はMRI用磁界発生装置の全体構成を示す斜
視説明図である。図2、図3、図4は他の実施例を示す
もので、特に、この発明の主たる特徴である磁界調整用
磁性材の配置形態を示す平面説明図である。
【0016】図1に示すMRI用磁界発生装置の基本的
な構成は、図7に示す構成と同様である。すなわち、空
隙14を形成して対向配置する一対の長方形板状継鉄1
1,11の各々対向面側に、磁極片13を固着してなる
永久磁石12,12を配置するとともに、該一対の長方
形板状継鉄11,11間を4本の円柱状継鉄10で磁気
的に結合し、前記空隙14内に磁界を発生させる構成か
らなっており、床17上に敷設した磁界均一度補償用磁
性板20の上に脚部16を介して設置している。
【0017】図中21は、この発明の主たる特徴である
磁界調整用磁性材であり、上側の長方形板状継鉄11の
外向面、すなわち一対の長方形板状継鉄11,11のう
ち設置床17に対向する長方形板状継鉄と反対側に配置
する長方形板状継鉄の非永久磁石配置面に配置してあ
り、設置床に埋設された鉄筋、鉄骨等の磁性材の影響に
よる磁界均一度の変動を調整することができる。
【0018】図においては、長方形板状継鉄11の外向
面のほぼ全面に磁界調整用磁性材21を配置しており、
特に、中央部には複数の比較的薄い鋼板からなる矩形状
の磁界調整用磁性材21aを配置し、さらに外周部には
複数の比較的厚い鋼板からなる矩形状の磁界調整用磁性
材21bを配置した構成からなっている。
【0019】図2に示す他の実施例は、基本的な構成は
図1に示すMRI用磁界発生装置と同様であるが、上側
の長方形板状継鉄11の外向面に配置する磁界調整用磁
性材31が複数の扇形状からなる鋼板を環状にかつ同心
状に配置した構成からなり、特に図中31a,31b,
31cの順に従って厚さが増加するように構成されてい
る。
【0020】図3に示す他の実施例は、基本的な構成を
図1に示すMRI用磁界発生装置の4本の円柱状継鉄1
0に換えて2本の角柱状継鉄10aによって一対の長方
形板状継鉄11,11間を磁気的に結合した公知の構成
(特開平6−78893号等)としたものであり、上側
の長方形板状継鉄11の外向面に配置する磁界調整用磁
性材41が複数の矩形状からなる鋼板を、それぞれの角
柱状継鉄10の近傍に配置した構成からなっている。こ
の配置構成においては、角柱状継鉄10配置側に位置す
る磁界調整用磁性材41bのほうが永久磁石12配置側
に位置する磁界調整用磁性材41aよりも厚い鋼板から
なる構成となっている。
【0021】以上の図1、図2、図3においては、本
来、磁界発生装置自体が磁気的にバランスの良い構成で
あることから、磁界調整用磁性材21,31,41もほ
ぼ対称位置に配置される。また、長方形板状継鉄11内
の磁束密度が大きくなる部分、すなわち、一対の長方形
板状継鉄11,11を磁気的に結合する円柱状継鉄10
や角柱状継鉄10の近傍に比較的厚い鋼板を配置する構
成を採用することが望ましいことを確認した。
【0022】図4に示す他の実施例は、基本的な構成を
図1に示すMRI用磁界発生装置の4本の円柱状継鉄1
0に換えて1つの板状継鉄10bによって一対の長方形
板状継鉄11,11間を磁気的に結合した所謂C型継鉄
を用いた公知の構成(特公平6−36789号、意匠登
録第847566号等)としたものであり、上側の長方
形板状継鉄11の外向面に配置する磁界調整用磁性材5
1が複数の円板状からなる小径鋼板51aと大径鋼板5
1bを環状に配置した構成からなっている。
【0023】以上のいずれの構成においても、磁界調整
用磁性材21,31,41,51の配置により、空隙内
の球状空間の中心点を横断する水平面を基準としたZ軸
方向(上下方向)における磁気的なバランスが良好とな
り、設置床に埋設された鉄筋、鉄骨等の磁性材の存在に
よる磁界均一度の変動を容易に調整することが可能とな
り、撮影視野内の磁界均一度の向上が達成できるのであ
る。すなわち、予め撮影視野内の磁界均一度を高精度に
調整したMRI用磁界発生装置を、病院等に設置した
後、設置環境により磁界均一度が変動しても、前記磁界
調整用磁性材を効果的に配置することにより容易に磁界
均一度の調整が可能となり、鮮明な断層画像を得ること
ができる。
【0024】この発明は、以上の実施例に示す構成に限
定されるものではなく、空隙を形成して対向配置する一
対の板状継鉄の各々対向面側に永久磁石を配置するとと
もに、該一対の板状継鉄間を他の継鉄で磁気的に結合
し、前記空隙内に磁界を発生させるMRI用磁界発生装
置であればいずれの構成にも適用可能である。すなわ
ち、被診断対象物の大きさや、要求される断層画像の鮮
明度等に応じて、継鉄の形状や寸法、永久磁石の形状や
寸法及び磁気特性、磁極片の形状や寸法等を適宜選定す
ることが望ましい。
【0025】また、磁界調整用磁性材の形状や寸法、配
置形態等についても継鉄の形状や寸法、永久磁石の形状
や寸法及び磁気特性等に応じて適宜選定することが望ま
しく、材質も鋼板等の容易に入手可能な磁性材を使用す
ることが望ましい。
【0026】
【実施例】この発明の効果を確認するために、まず図7
に示すMRI用磁界発生装置を製作した。なお、永久磁
石には最大エネルギー積(BH)maxが35MGOe
のFe−B−R系焼結磁石を用い、磁極片間の距離を5
00mmに設定した。一対の板状継鉄の寸法はそれぞれ
長さ1800mm×幅1200mm×厚さ120mmで
あり、長さ2000mm×幅1600mm×厚さ3mm
の磁界均一度補償用磁性板を敷設して、鉄筋コンクリー
ト製床上に設置し、従来の磁界調整手段によって半径1
50mmの球状空間内の磁界均一度を30ppm以下に
調整した。
【0027】このように磁界調整を施したMRI用磁界
発生装置を、他の場所に移動して再度半径150mmの
球状空間内の磁界均一度を測定したところ、前記と同様
な磁界均一度補償用磁性板を敷設したにもかかわらず、
図5に示すような磁界均一度の変動が確認できた。すな
わち、半径150mmの球状空間を15の水平面等にて
分割してその各水平面の円周上の複数点における磁界強
度を測定することによって求めた磁界強度分布は球状空
間の下側(8プレーンから15プレーン)で磁界強度が
強く、上側(1プレーンから8プレーン)で弱くなる傾
向を示し、その曲線は三次曲線に近似する曲線となり、
磁界均一度が±150ppm(300ppm)程度であ
ることが確認された。
【0028】このような磁界均一度の変動を、図1に示
すような長さ150mm×幅100mm×厚さ3mmの
磁界調整用磁性材21aと長さ300mm×幅200m
m×厚さ10mmの磁界調整用磁性材21bを長方形板
状継鉄11の外向面のほぼ全面に配置したところ、予め
磁界調整した時と同程度の磁界均一度(30ppm以
下)とすることができた。
【0029】このように磁界調整用磁性材21を配置し
た本願発明のMRI用磁界発生装置を、再度、予め磁界
調整した場所に移動して磁界均一度を測定したところ、
図6に示すように図5に示す磁界とは符号(正負)が逆
で絶対値がほぼ等しい値を示すことが確認できた。すな
わち、磁界調整用磁性材21によって設置床に埋設され
た鉄筋、鉄骨等の磁性材の影響による磁界均一度の変動
を容易に調整可能であることが確認できた。
【0030】
【発明の効果】以上の実施例からも明らかなように、本
願発明によれば、空隙内の球状空間の中心点を横断する
水平面を基準として、装置自体を構成する継鉄等を含め
その上下に位置する種々の磁性材による磁気的なバラン
スを、継鉄の所定位置に磁界調整用磁性材を配置するこ
とによって、容易に調整することが可能となり、例え
ば、設置床に埋設された鉄筋、鉄骨等の磁性材の影響に
よる磁界均一度の低下を容易に調整し、MRI用磁界発
生装置の本来の機能を発現して鮮明な断層画像を得るこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明のMRI用磁界発生装置の一実施例を
示す斜視説明図である。
【図2】この発明のMRI用磁界発生装置の他の一実施
例を示す平面説明図である。
【図3】この発明のMRI用磁界発生装置の他の一実施
例を示す平面説明図である。
【図4】この発明のMRI用磁界発生装置の他の一実施
例を示す平面説明図である。
【図5】この発明のMRI用磁界発生装置の効果を確認
するために実施した球状空間の磁界均一度分布の測定結
果を示すグラフであり、横軸がプレーンNo、縦軸が磁
界均一度を示している。
【図6】この発明のMRI用磁界発生装置の効果を確認
するために実施した球状空間の磁界均一度分布の測定結
果を示すグラフであり、横軸がプレーンNo、縦軸が磁
界均一度を示している。
【図7】Aは、MRI用磁界発生装置の横断上面説明図
であり、BはAの正面説明図である。
【符号の説明】
10 円柱状継鉄 10a,10b 角柱状継鉄 10b 板状継鉄 11 長方形板状継鉄 12 永久磁石 13 磁極片 14 空隙 15 環状突起 16 脚部 17 床 18 鉄筋 19 球状空間 20 磁性板 21,21a,21b,31,31a,31b,31
c,41,41a,41b,51 磁界調整用磁性材 51a 小径鋼板 51b 大径鋼板

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 空隙を形成して対向配置する一対の板状
    継鉄の各々対向面側に永久磁石を配置するとともに、該
    一対の板状継鉄間を他の継鉄で磁気的に結合し、前記空
    隙内に磁界を発生させるMRI用磁界発生装置におい
    て、設置床に埋設された鉄筋、鉄骨等の磁性材の影響を
    排除するための磁界調整用磁性材を、前記一対の板状継
    鉄のうち設置床に対向する板状継鉄と反対側に配置する
    板状継鉄の非永久磁石配置面に配置したMRI用磁界発
    生装置。
  2. 【請求項2】 請求項1において、一対の板状継鉄間を
    磁気的に結合する他の継鉄が4本又は2本の柱状継鉄で
    あるMRI用磁界発生装置。
  3. 【請求項3】 請求項1において、一対の板状継鉄間を
    磁気的に結合する他の継鉄が1つの板状継鉄からなり、
    継鉄全体の縦断面形状が略C型であるMRI用磁界発生
    装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2016136465A1 (ja) * 2015-02-25 2017-11-30 株式会社日立製作所 磁気共鳴イメージング装置、静磁場均一度調整方法、プログラム及び計算機
JP2019180826A (ja) * 2018-04-10 2019-10-24 キヤノンメディカルシステムズ株式会社 磁気共鳴イメージング装置および静磁場補正方法

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