JPH0994244A - 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Info
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- JPH0994244A JPH0994244A JP8193476A JP19347696A JPH0994244A JP H0994244 A JPH0994244 A JP H0994244A JP 8193476 A JP8193476 A JP 8193476A JP 19347696 A JP19347696 A JP 19347696A JP H0994244 A JPH0994244 A JP H0994244A
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
- G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
- G01R33/28—Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64
- G01R33/42—Screening
- G01R33/421—Screening of main or gradient magnetic field
- G01R33/4215—Screening of main or gradient magnetic field of the gradient magnetic field, e.g. using passive or active shielding of the gradient magnetic field
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Abstract
(57)【要約】
【課題】比較的低出力の傾斜磁場アンプでＥＰＩ等の超
高速イメージング法の要求を満足させること磁気共鳴イ
メージング装置を提供すること。 【解決手段】本発明は、静磁場コイル１２と、Ｘ軸に関
する傾斜磁場を形成するＸ軸コイルセット１６と、Ｙ軸
に関する傾斜磁場を形成するＹ軸コイルセット１７と、
Ｚ軸に関する傾斜磁場を形成するＺ軸コイルセット１８
と、高周波コイル１３と、磁気共鳴信号に基づいて磁気
共鳴画像を再構成するプロセッサ２３とを備え、コイル
セット１６〜１８の少なくとも１つは、傾斜磁場を形成
するための主コイルと、主コイルから発生された磁場を
外界に対して磁気的に遮蔽するためのシールドコイル
と、主コイルとシールドコイルとは複数のグループに分
けられ、グループ各々に対して個別に電流を供給する傾
斜磁場電源２５とを有する。
高速イメージング法の要求を満足させること磁気共鳴イ
メージング装置を提供すること。 【解決手段】本発明は、静磁場コイル１２と、Ｘ軸に関
する傾斜磁場を形成するＸ軸コイルセット１６と、Ｙ軸
に関する傾斜磁場を形成するＹ軸コイルセット１７と、
Ｚ軸に関する傾斜磁場を形成するＺ軸コイルセット１８
と、高周波コイル１３と、磁気共鳴信号に基づいて磁気
共鳴画像を再構成するプロセッサ２３とを備え、コイル
セット１６〜１８の少なくとも１つは、傾斜磁場を形成
するための主コイルと、主コイルから発生された磁場を
外界に対して磁気的に遮蔽するためのシールドコイル
と、主コイルとシールドコイルとは複数のグループに分
けられ、グループ各々に対して個別に電流を供給する傾
斜磁場電源２５とを有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高周波磁場で被検
体内の原子核を励起し、励起された原子核からの磁気共
鳴信号に基づいて、磁気共鳴画像を再構成する磁気共鳴
イメージング装置に関する。
体内の原子核を励起し、励起された原子核からの磁気共
鳴信号に基づいて、磁気共鳴画像を再構成する磁気共鳴
イメージング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】磁気共鳴イメージング装置において、傾
斜磁場を形成する傾斜磁場ユニットは重要な構成要素の
１つである。傾斜磁場ユニットは、直交３軸（Ｘ，Ｙ，
Ｚ）の傾斜磁場を個別に形成することができるように、
３組のコイルセットと、３つのアンプとを有している。
斜磁場を形成する傾斜磁場ユニットは重要な構成要素の
１つである。傾斜磁場ユニットは、直交３軸（Ｘ，Ｙ，
Ｚ）の傾斜磁場を個別に形成することができるように、
３組のコイルセットと、３つのアンプとを有している。
【０００３】Ｘ軸の傾斜磁場ＧＸ、Ｙ軸の傾斜磁場Ｇ
Ｙ、Ｚ軸の傾斜磁楊ＧＺはそれぞれ単独であるいは合成
されて、磁気共鳴信号の周波数を空間的にエンコードす
るためのリードアウト傾斜磁場（ＧＲ）、磁気共鳴信号
の位相を空問的にエンコードするための位相エンコード
傾斜磁場（ＧＥ）、被検体のイメージング領域を選択す
るためのスライス選択傾斜磁場（ＧＳ）として用いられ
る。
Ｙ、Ｚ軸の傾斜磁楊ＧＺはそれぞれ単独であるいは合成
されて、磁気共鳴信号の周波数を空間的にエンコードす
るためのリードアウト傾斜磁場（ＧＲ）、磁気共鳴信号
の位相を空問的にエンコードするための位相エンコード
傾斜磁場（ＧＥ）、被検体のイメージング領域を選択す
るためのスライス選択傾斜磁場（ＧＳ）として用いられ
る。
【０００４】ところで、この傾斜磁場コイルは一般に対
を成してこのコイル対の間（撮影領域）に線形的に磁楊
強度が変化するような磁場分布を生成するように構成さ
れている。そして、この傾斜磁場が外界に漏洩して周囲
導体に渦電流が発生するのを抑制するため、傾斜磁場生
成用の主コイルの外側にこの主コイルが生成する磁楊と
逆向きの磁揚を生成する磁場遮蔽用のコイルを配置した
アクティブシールド型傾斜磁楊コイル装置と呼ばれる傾
斜磁場コイル装置が知られている。図２９に１軸の傾斜
磁場を形成する回路を示す。この回路は、傾斜磁楊を形
成するための主コイル１〜４と、主コイル１〜４から発
生する磁楊を外界に対して磁気的に遮蔽ずるためのシー
ルドコイル５〜８と、これらのコイルに電流を供給する
アンプとからなる。一方、近年エコープレナーイメージ
ング法（Ｅｃｈｏ ＰｌａｎａｒＩｍａｇｉｎｇ ｍｅ
ｔｈｏｄ（ＥＰＩ法））に代表される超高速イメージン
グ法が実用化されてきている。この高速イメージング法
は、１枚の磁気共鴫画像を再構成するのに必要な複数の
エコーを数１０ｍｓｅｃのオーダーで収集することがで
き、その有用性は高い。
を成してこのコイル対の間（撮影領域）に線形的に磁楊
強度が変化するような磁場分布を生成するように構成さ
れている。そして、この傾斜磁場が外界に漏洩して周囲
導体に渦電流が発生するのを抑制するため、傾斜磁場生
成用の主コイルの外側にこの主コイルが生成する磁楊と
逆向きの磁揚を生成する磁場遮蔽用のコイルを配置した
アクティブシールド型傾斜磁楊コイル装置と呼ばれる傾
斜磁場コイル装置が知られている。図２９に１軸の傾斜
磁場を形成する回路を示す。この回路は、傾斜磁楊を形
成するための主コイル１〜４と、主コイル１〜４から発
生する磁楊を外界に対して磁気的に遮蔽ずるためのシー
ルドコイル５〜８と、これらのコイルに電流を供給する
アンプとからなる。一方、近年エコープレナーイメージ
ング法（Ｅｃｈｏ ＰｌａｎａｒＩｍａｇｉｎｇ ｍｅ
ｔｈｏｄ（ＥＰＩ法））に代表される超高速イメージン
グ法が実用化されてきている。この高速イメージング法
は、１枚の磁気共鴫画像を再構成するのに必要な複数の
エコーを数１０ｍｓｅｃのオーダーで収集することがで
き、その有用性は高い。
【０００５】ところが、いわゆる標準的なスピンエコー
法では例えば磁場強度１０ｍＴ／ｍの傾斜磁場を１ｍｓ
ｅｃで立ち上げればよいのに対し、ＥＰＩ法では例えば
３０ｍＴ／ｍの傾斜磁場を０．ｌｍｓｅｃで立ち上げ、
しかも高速に交番することが要求される。このような高
速の交番磁場によって周囲導体に発生する渦電流を抑制
するためにはアクティブシールド型の傾斜磁楊コイル装
置が必要不可欠となる。
法では例えば磁場強度１０ｍＴ／ｍの傾斜磁場を１ｍｓ
ｅｃで立ち上げればよいのに対し、ＥＰＩ法では例えば
３０ｍＴ／ｍの傾斜磁場を０．ｌｍｓｅｃで立ち上げ、
しかも高速に交番することが要求される。このような高
速の交番磁場によって周囲導体に発生する渦電流を抑制
するためにはアクティブシールド型の傾斜磁楊コイル装
置が必要不可欠となる。
【０００６】しかし、直列に接続された主コイル１〜４
とシールドコイル５〜８とを１つのアンプ１０で駆動し
て、エコープレナー法を満足させるような比較的高い強
度の傾斜磁場を短時間で立ち上げることは、非常に困難
で、例えば４ｋＶ以上の高出力のアンプが必要とされ
る。
とシールドコイル５〜８とを１つのアンプ１０で駆動し
て、エコープレナー法を満足させるような比較的高い強
度の傾斜磁場を短時間で立ち上げることは、非常に困難
で、例えば４ｋＶ以上の高出力のアンプが必要とされ
る。
【０００７】さらに高出力のアンプの採用は、絶縁性を
向上させることや、傾斜磁場コイルに対する周囲金属や
静磁場コイル、静磁場補正コイル、ＲＦコイル等の周囲
のコイル群との磁気的なカップリングを防止すること等
の様々な改良を要求する。
向上させることや、傾斜磁場コイルに対する周囲金属や
静磁場コイル、静磁場補正コイル、ＲＦコイル等の周囲
のコイル群との磁気的なカップリングを防止すること等
の様々な改良を要求する。
【０００８】なお、主コイルとシールドコイルとの間の
スペースを広げて、傾斜磁場コイルのインピーダンスを
少しでも低下させ、それによりアンプの要求仕様を緩和
させることができる。しかし、これは磁石架台を大型化
してしまうので好ましくない。また、上記磁気的なカッ
プリングの問題も傾斜磁場コイルと静磁場コイルとの間
のスペース、傾斜磁場コイルとＲＦコイルとの間のスペ
ースを広げることにより、緩和することができるが、同
様に磁石架台を大型化してしまうので好ましいとは言え
ない。
スペースを広げて、傾斜磁場コイルのインピーダンスを
少しでも低下させ、それによりアンプの要求仕様を緩和
させることができる。しかし、これは磁石架台を大型化
してしまうので好ましくない。また、上記磁気的なカッ
プリングの問題も傾斜磁場コイルと静磁場コイルとの間
のスペース、傾斜磁場コイルとＲＦコイルとの間のスペ
ースを広げることにより、緩和することができるが、同
様に磁石架台を大型化してしまうので好ましいとは言え
ない。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、比較
的低出力の傾斜磁場アンプで、エコープラナー法等の超
高速イメージング法の要求を満足させることのできる磁
気共鳴イメージング装置を提供することである。
的低出力の傾斜磁場アンプで、エコープラナー法等の超
高速イメージング法の要求を満足させることのできる磁
気共鳴イメージング装置を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明による磁気共鳴イ
メージング装置は、撮影領域内に静磁場を形成する手段
と、前記撮影領域内に第１軸に関する傾斜磁場を形成す
る第１の傾斜磁場発生手段と、前記撮影領域内に第２軸
に関する傾斜磁場を形成する第２の傾斜磁場発生手段
と、前記撮影領域内に第３軸に関する傾斜磁場を形成す
る第３の傾斜磁場発生手段と、前記撮影領域内に置かれ
た被検体の原子核を励起するために、高周波磁場を発生
する手段と、前記励起された原子核からの磁気共鳴信号
を検出する手段と、前記検出された磁気共鳴信号に基づ
いて、磁気共鳴画像を再構成する手段とを備え、前記第
１〜第３の傾斜磁場発生手段の少なくとも１つは、対応
する軸に関する傾斜磁場を形成するための主コイルと、
前記主コイルから発生された磁場を外界に対して磁気的
に遮蔽するためのシールドコイルと、前記主コイルと前
記シールドコイルとは複数のグループに分けられ、前記
グループ各々に対して個別に電流を供給する駆動手段と
を有することを特徴とする。
メージング装置は、撮影領域内に静磁場を形成する手段
と、前記撮影領域内に第１軸に関する傾斜磁場を形成す
る第１の傾斜磁場発生手段と、前記撮影領域内に第２軸
に関する傾斜磁場を形成する第２の傾斜磁場発生手段
と、前記撮影領域内に第３軸に関する傾斜磁場を形成す
る第３の傾斜磁場発生手段と、前記撮影領域内に置かれ
た被検体の原子核を励起するために、高周波磁場を発生
する手段と、前記励起された原子核からの磁気共鳴信号
を検出する手段と、前記検出された磁気共鳴信号に基づ
いて、磁気共鳴画像を再構成する手段とを備え、前記第
１〜第３の傾斜磁場発生手段の少なくとも１つは、対応
する軸に関する傾斜磁場を形成するための主コイルと、
前記主コイルから発生された磁場を外界に対して磁気的
に遮蔽するためのシールドコイルと、前記主コイルと前
記シールドコイルとは複数のグループに分けられ、前記
グループ各々に対して個別に電流を供給する駆動手段と
を有することを特徴とする。
【００１１】また本発明による磁気共鳴イメージング装
置は、撮影領域内に静磁場を形成する手段と、前記撮影
領域内に第１軸に関する傾斜磁場を形成する第１の傾斜
磁場発生手段と、前記撮影領域内に第２軸に関する傾斜
磁場を形成する第２の傾斜磁場発生手段と、前記撮影領
域内に第３軸に関する傾斜磁場を形成する第３の傾斜磁
場発生手段と、前記撮影領域内に置かれた被検体の原子
核を励起するために、高周波磁場を発生する手段と、前
記励起された原子核からの磁気共鳴信号を検出する手段
と、前記検出された磁気共鳴信号に基づいて、磁気共鳴
画像を再構成する手段とを備え、前記第１〜第３の傾斜
磁場発生手段の少なくとも１つは、前記傾斜磁場を形成
するための主コイルと、前記主コイルから発生された磁
場を外界に対して磁気的に遮蔽するためのシールドコイ
ルと、前記主コイルと前記シールドコイルとは複数のグ
ループに分けられ、前記グループ各々は少なくとも１つ
の主コイルと少なくとも１つのシールドコイルとを有
し、前記グループ各々に含まれる少なくとも１つの主コ
イルと少なくとも１つのシールドコイルとは直列に接続
され，前記グループ各々に対して個別に電流を供給する
駆動手段とを有することを特徴とする。
置は、撮影領域内に静磁場を形成する手段と、前記撮影
領域内に第１軸に関する傾斜磁場を形成する第１の傾斜
磁場発生手段と、前記撮影領域内に第２軸に関する傾斜
磁場を形成する第２の傾斜磁場発生手段と、前記撮影領
域内に第３軸に関する傾斜磁場を形成する第３の傾斜磁
場発生手段と、前記撮影領域内に置かれた被検体の原子
核を励起するために、高周波磁場を発生する手段と、前
記励起された原子核からの磁気共鳴信号を検出する手段
と、前記検出された磁気共鳴信号に基づいて、磁気共鳴
画像を再構成する手段とを備え、前記第１〜第３の傾斜
磁場発生手段の少なくとも１つは、前記傾斜磁場を形成
するための主コイルと、前記主コイルから発生された磁
場を外界に対して磁気的に遮蔽するためのシールドコイ
ルと、前記主コイルと前記シールドコイルとは複数のグ
ループに分けられ、前記グループ各々は少なくとも１つ
の主コイルと少なくとも１つのシールドコイルとを有
し、前記グループ各々に含まれる少なくとも１つの主コ
イルと少なくとも１つのシールドコイルとは直列に接続
され，前記グループ各々に対して個別に電流を供給する
駆動手段とを有することを特徴とする。
【００１２】また本発明による磁気共鳴イメージング装
置は、撮影領域内に静磁場を形成する手段と、前記撮影
領域内に第１軸に関する傾斜磁場を形成する第１の傾斜
磁場発生手段と、前記撮影領域内に第２軸に関する傾斜
磁場を形成する第２の傾斜磁場発生手段と、前記撮影領
域内に第３軸に関する傾斜磁場を形成する第３の傾斜磁
場発生手段と、前記撮影領域内に置かれた被検体の原子
核を励起するために、高周波磁場を発生する手段と、前
記励起された原子核からの磁気共鳴信号を検出する手段
と、前記検出された磁気共鳴信号に基づいて、磁気共鳴
画像を再構成する手段とを備え、前記第１〜第３の傾斜
磁場発生手段の少なくとも１つは、前記傾斜磁場を形成
するための少なくとも１つの主コイルと前記主コイルか
ら発生された磁場を外界に対して磁気的に遮蔽するため
の少なくとも１つのシールドコイルとが直列接続された
複数のグループと、前記グループ各々に対して個別に電
流を供給する駆動手段とを有することを特徴とする。 （作用）磁気共鳴イメージング装置は、静磁場に置かれ
た被検体に、傾斜磁場と高周波磁場とを印加することに
より、原子核を励起し、磁気共鳴信号を発生させる。磁
気共鳴信号に基づいて、磁気共鳴画像が再構成される。
傾斜磁場は傾斜磁場コイルにより形成される。高速な交
番磁場を必要とするエコープレナー法等の高速イメージ
ング法では、能動的遮蔽型傾斜磁場コイル(Active Shie
lded Gradient Coil) 、つまり主コイルから発生した磁
場をシールドコイルにより外界に対して磁気的に遮蔽す
る傾斜磁場コイルを使用するのが好ましい。主コイルと
シールドコイルとを１つのアンプで駆動して、比較的高
い強度の傾斜磁場を短時間で立ち上げることは、非常に
困難である。主コイルとシールドコイルとを複数のグル
ープに分け、グループ各々に対して個別に電流を供給す
ることにより、比較的高い強度の傾斜磁場を短時間で立
ち上げることが可能となる。
置は、撮影領域内に静磁場を形成する手段と、前記撮影
領域内に第１軸に関する傾斜磁場を形成する第１の傾斜
磁場発生手段と、前記撮影領域内に第２軸に関する傾斜
磁場を形成する第２の傾斜磁場発生手段と、前記撮影領
域内に第３軸に関する傾斜磁場を形成する第３の傾斜磁
場発生手段と、前記撮影領域内に置かれた被検体の原子
核を励起するために、高周波磁場を発生する手段と、前
記励起された原子核からの磁気共鳴信号を検出する手段
と、前記検出された磁気共鳴信号に基づいて、磁気共鳴
画像を再構成する手段とを備え、前記第１〜第３の傾斜
磁場発生手段の少なくとも１つは、前記傾斜磁場を形成
するための少なくとも１つの主コイルと前記主コイルか
ら発生された磁場を外界に対して磁気的に遮蔽するため
の少なくとも１つのシールドコイルとが直列接続された
複数のグループと、前記グループ各々に対して個別に電
流を供給する駆動手段とを有することを特徴とする。 （作用）磁気共鳴イメージング装置は、静磁場に置かれ
た被検体に、傾斜磁場と高周波磁場とを印加することに
より、原子核を励起し、磁気共鳴信号を発生させる。磁
気共鳴信号に基づいて、磁気共鳴画像が再構成される。
傾斜磁場は傾斜磁場コイルにより形成される。高速な交
番磁場を必要とするエコープレナー法等の高速イメージ
ング法では、能動的遮蔽型傾斜磁場コイル(Active Shie
lded Gradient Coil) 、つまり主コイルから発生した磁
場をシールドコイルにより外界に対して磁気的に遮蔽す
る傾斜磁場コイルを使用するのが好ましい。主コイルと
シールドコイルとを１つのアンプで駆動して、比較的高
い強度の傾斜磁場を短時間で立ち上げることは、非常に
困難である。主コイルとシールドコイルとを複数のグル
ープに分け、グループ各々に対して個別に電流を供給す
ることにより、比較的高い強度の傾斜磁場を短時間で立
ち上げることが可能となる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
磁気共鳴イメージング装置の好ましい実施形態を説明す
る。図１は、本実施形態の磁気共鳴イメージング装置の
構成図である。磁石架台１１は、撮影領域内に静磁場Ｂ
0 を形成するための静磁場コイル１２を有する。静磁場
コイル１２は、常電導コイル又は超電導コイルである。
静磁場コイル１２に代えて、永久磁石を用いてもよい。
磁気共鳴イメージング装置の好ましい実施形態を説明す
る。図１は、本実施形態の磁気共鳴イメージング装置の
構成図である。磁石架台１１は、撮影領域内に静磁場Ｂ
0 を形成するための静磁場コイル１２を有する。静磁場
コイル１２は、常電導コイル又は超電導コイルである。
静磁場コイル１２に代えて、永久磁石を用いてもよい。
【００１４】なお、説明の便宜上、撮影領域の中心を原
点とする直交３軸（Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸）を次のように定
義する。Ｚ軸は静磁場Ｂ0 と平行である。Ｘ軸はＺ軸に
直交する。Ｙ軸はＸ軸とＺ軸とに直交する。
点とする直交３軸（Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸）を次のように定
義する。Ｚ軸は静磁場Ｂ0 と平行である。Ｘ軸はＺ軸に
直交する。Ｙ軸はＸ軸とＺ軸とに直交する。
【００１５】また、磁石架台１１は、撮影領域内に置か
れた被検体内の原子核を励起するために高周波磁場を発
生し、また励起された原子核からの磁気共鳴信号を検出
するための高周波コイル１３を有する。なお、高周波コ
イル１３は、１つのコイルで高周波磁場の発生と磁気共
鳴信号の検出とを兼用してもよいし、高周波磁場の発生
のためのコイルと磁気共鳴信号の検出のためのコイルと
を別々に設けていてもよい。
れた被検体内の原子核を励起するために高周波磁場を発
生し、また励起された原子核からの磁気共鳴信号を検出
するための高周波コイル１３を有する。なお、高周波コ
イル１３は、１つのコイルで高周波磁場の発生と磁気共
鳴信号の検出とを兼用してもよいし、高周波磁場の発生
のためのコイルと磁気共鳴信号の検出のためのコイルと
を別々に設けていてもよい。
【００１６】また、磁石架台１１は、撮影領域内に直交
３軸（Ｘ，Ｙ，Ｚ）に関する３種類の傾斜磁場を形成す
るための傾斜磁場コイルユニット１４を有する。さら
に、磁石架台１１は、被検体を撮影領域内にセットする
ための寝台１５を有する。
３軸（Ｘ，Ｙ，Ｚ）に関する３種類の傾斜磁場を形成す
るための傾斜磁場コイルユニット１４を有する。さら
に、磁石架台１１は、被検体を撮影領域内にセットする
ための寝台１５を有する。
【００１７】静磁場コイル１２が常電導コイルであれ
ば、静磁場アンプ２０は、撮影領域内に静磁場Ｂ0 を継
続的に形成するために、静磁場コイル１２に定電流を継
続的に供給する。静磁場コイル１２が超電導コイルであ
れば、静磁場アンプ２０から静磁場コイル１２に一度だ
け電流を流してしまえば、超電導状態を解除しない限り
電流は流れ続ける。勿論、静磁場コイル１２に代えて永
久磁石を用いる場合は、静磁場アンプ２０は不要であ
る。
ば、静磁場アンプ２０は、撮影領域内に静磁場Ｂ0 を継
続的に形成するために、静磁場コイル１２に定電流を継
続的に供給する。静磁場コイル１２が超電導コイルであ
れば、静磁場アンプ２０から静磁場コイル１２に一度だ
け電流を流してしまえば、超電導状態を解除しない限り
電流は流れ続ける。勿論、静磁場コイル１２に代えて永
久磁石を用いる場合は、静磁場アンプ２０は不要であ
る。
【００１８】送信器２１は、高周波磁場を発生するため
に高周波コイル１３に高周波電流を供給する。受信器２
２は、高周波コイル１３を介して、励起された原子核か
らの磁気共鳴信号を検出する。プロセッサ２３は、検出
された磁気共鳴信号に基づいて、磁気共鳴画像を再構成
する。ディスプレイ２４は、再構成された磁気共鳴画像
を表示する。
に高周波コイル１３に高周波電流を供給する。受信器２
２は、高周波コイル１３を介して、励起された原子核か
らの磁気共鳴信号を検出する。プロセッサ２３は、検出
された磁気共鳴信号に基づいて、磁気共鳴画像を再構成
する。ディスプレイ２４は、再構成された磁気共鳴画像
を表示する。
【００１９】傾斜磁場コイルユニット１４は、Ｘ軸に関
する傾斜磁場を発生するためのＸ軸コイルセットと、Ｙ
軸に関する傾斜磁場を発生するためのＹ軸コイルセット
と、Ｚ軸に関する傾斜磁場を発生するためのＺ軸コイル
セットとを有する。
する傾斜磁場を発生するためのＸ軸コイルセットと、Ｙ
軸に関する傾斜磁場を発生するためのＹ軸コイルセット
と、Ｚ軸に関する傾斜磁場を発生するためのＺ軸コイル
セットとを有する。
【００２０】３つのコイルセット各々は、対応する傾斜
磁場を形成するための複数の主コイルと、複数の主コイ
ルから発生する磁場を外界に対して磁気的に遮蔽するた
めの複数のシールドコイルとを有する。
磁場を形成するための複数の主コイルと、複数の主コイ
ルから発生する磁場を外界に対して磁気的に遮蔽するた
めの複数のシールドコイルとを有する。
【００２１】尚ここで、主コイル、シールドコイルと便
宜上呼んでいるが、主コイルのみが傾斜磁場形成を担当
し、シールドコイルのみが遮蔽磁場形成を担当してるわ
けではない。
宜上呼んでいるが、主コイルのみが傾斜磁場形成を担当
し、シールドコイルのみが遮蔽磁場形成を担当してるわ
けではない。
【００２２】主コイル及びシールドコイルが総合的に形
成する磁場が、得ようとしている傾斜磁場であり、主コ
イルが撮影領域への傾斜磁場形成を主に担当し、シール
ドコイルが外界への磁場漏洩の遮蔽を主に担当している
ということである。主コイル、シールドコイルとの呼称
はこのような意味での使い分けである。
成する磁場が、得ようとしている傾斜磁場であり、主コ
イルが撮影領域への傾斜磁場形成を主に担当し、シール
ドコイルが外界への磁場漏洩の遮蔽を主に担当している
ということである。主コイル、シールドコイルとの呼称
はこのような意味での使い分けである。
【００２３】３つのコイルセット各々を構成する複数の
主コイルと複数のシールドコイルとは、複数、ここでは
第１、第２の２つのグループに分割される。第１のグル
ープには、複数の主コイルと複数のシールドコイルとの
中の少なくとも２つのコイル、好ましくは半数ずつのコ
イルが含まれる。第２のグループには、複数の主コイル
と複数のシールドコイルとの中の第１のグループに含ま
れない残りのコイルが含まれる。好ましくは、２つのグ
ループ各々には、少なくとも１つの主コイルと少なくと
も１つのシールドコイルとが混在して含まれる。同じグ
ループに含まれる複数のコイルは直列に接続される。複
数のコイルの２つのグループへの割振りの詳細は後述す
る。
主コイルと複数のシールドコイルとは、複数、ここでは
第１、第２の２つのグループに分割される。第１のグル
ープには、複数の主コイルと複数のシールドコイルとの
中の少なくとも２つのコイル、好ましくは半数ずつのコ
イルが含まれる。第２のグループには、複数の主コイル
と複数のシールドコイルとの中の第１のグループに含ま
れない残りのコイルが含まれる。好ましくは、２つのグ
ループ各々には、少なくとも１つの主コイルと少なくと
も１つのシールドコイルとが混在して含まれる。同じグ
ループに含まれる複数のコイルは直列に接続される。複
数のコイルの２つのグループへの割振りの詳細は後述す
る。
【００２４】傾斜磁場電源２５は、傾斜磁場コイルユニ
ット１４の複数（６つ）のグループ各々に対して個別に
電流を供給することができるように、複数（６つ）のア
ンプ２６〜３１を有している。アンプ２６は、Ｘ軸コイ
ルセットの第１グループに電流を供給する。アンプ２７
は、Ｘ軸コイルセットの第２グループに電流を供給す
る。アンプ２８は、Ｙ軸コイルセットの第１グループに
電流を供給する。アンプ２９は、Ｙ軸コイルセットの第
２グループに電流を供給する。アンプ３０は、Ｚ軸コイ
ルセットの第１グループに電流を供給する。アンプ３１
は、Ｚ軸コイルセットの第２グループに電流を供給す
る。
ット１４の複数（６つ）のグループ各々に対して個別に
電流を供給することができるように、複数（６つ）のア
ンプ２６〜３１を有している。アンプ２６は、Ｘ軸コイ
ルセットの第１グループに電流を供給する。アンプ２７
は、Ｘ軸コイルセットの第２グループに電流を供給す
る。アンプ２８は、Ｙ軸コイルセットの第１グループに
電流を供給する。アンプ２９は、Ｙ軸コイルセットの第
２グループに電流を供給する。アンプ３０は、Ｚ軸コイ
ルセットの第１グループに電流を供給する。アンプ３１
は、Ｚ軸コイルセットの第２グループに電流を供給す
る。
【００２５】遅延回路群３２は、複数（６つ）の遅延回
路３３〜３８を有する。複数（６つ）の遅延回路３３〜
３８は、傾斜磁場コイルユニット１４の複数（６つ）の
グループにそれぞれ設けられる。同じ軸のコイルセット
に対応するペアの遅延回路（３３と３４、３５と３６、
３７と３８）の遅延時間の差Δｔは、当該２つのグルー
プから磁場が同時に発生されるように、設定されてい
る。同じ軸のコイルセットに含まれる２つのグループ各
々から磁場が時間的にずれて発生されてしまう主な原因
は、これら２つのグループ各々のインピーダンスの若干
の相違や個々のアンプの特性の違いによる。
路３３〜３８を有する。複数（６つ）の遅延回路３３〜
３８は、傾斜磁場コイルユニット１４の複数（６つ）の
グループにそれぞれ設けられる。同じ軸のコイルセット
に対応するペアの遅延回路（３３と３４、３５と３６、
３７と３８）の遅延時間の差Δｔは、当該２つのグルー
プから磁場が同時に発生されるように、設定されてい
る。同じ軸のコイルセットに含まれる２つのグループ各
々から磁場が時間的にずれて発生されてしまう主な原因
は、これら２つのグループ各々のインピーダンスの若干
の相違や個々のアンプの特性の違いによる。
【００２６】波形整形器群３９は、３つの波形整形器４
０〜４２を有する。波形整形器４０は、シーケンサ１９
からの矩形信号（トリガ信号）を例えば台形波信号に整
形し、Ｘ軸に対応するペアの遅延回路（３３と３４）に
同時に台形波信号を供給する。波形整形器４１は、シー
ケンサ１９からの矩形信号を例えば台形波信号に整形
し、Ｙ軸に対応するペアの遅延回路（３５と３６）に同
時に台形波信号を供給する。波形整形器４２は、シーケ
ンサ１９からの矩形信号を例えば台形波信号に整形し、
Ｚ軸に対応するペアの遅延回路（３７と３８）に同時に
台形波信号を供給する。
０〜４２を有する。波形整形器４０は、シーケンサ１９
からの矩形信号（トリガ信号）を例えば台形波信号に整
形し、Ｘ軸に対応するペアの遅延回路（３３と３４）に
同時に台形波信号を供給する。波形整形器４１は、シー
ケンサ１９からの矩形信号を例えば台形波信号に整形
し、Ｙ軸に対応するペアの遅延回路（３５と３６）に同
時に台形波信号を供給する。波形整形器４２は、シーケ
ンサ１９からの矩形信号を例えば台形波信号に整形し、
Ｚ軸に対応するペアの遅延回路（３７と３８）に同時に
台形波信号を供給する。
【００２７】ここで、波形整形器４０〜４２では、渦電
流に起因する波形の歪みを補償する波形整形を加えるこ
ともできる。シーケンサ１９は、例えばエコープレナー
法のパルスシーケンスを実行するために、タイムダイア
グラムデータにしたがって送信器２１、受信器２２、波
形整形器群３９各々に制御信号を供給する。
流に起因する波形の歪みを補償する波形整形を加えるこ
ともできる。シーケンサ１９は、例えばエコープレナー
法のパルスシーケンスを実行するために、タイムダイア
グラムデータにしたがって送信器２１、受信器２２、波
形整形器群３９各々に制御信号を供給する。
【００２８】システムコントローラ４４はシステム全体
の制御中枢である。システムコントローラ４４には、オ
ペレータが様々なイメージング条件を入力したり、イメ
ージング開始等の様々なコマンドを入力するために、コ
ンソール４３が接続される。また、寝台１５には、オペ
レータが寝台１５をスライドしたり昇降するためにコン
ソール４３が接続される。
の制御中枢である。システムコントローラ４４には、オ
ペレータが様々なイメージング条件を入力したり、イメ
ージング開始等の様々なコマンドを入力するために、コ
ンソール４３が接続される。また、寝台１５には、オペ
レータが寝台１５をスライドしたり昇降するためにコン
ソール４３が接続される。
【００２９】図２に、一般的な円筒方式のＹ軸コイルセ
ットの構造を示している。図３に、垂直方式のＹ軸コイ
ルセットの構造を示している。Ｙ軸コイルセットは、円
筒方式、垂直方式、その他の方式のいずれでも構わな
い。図４に、図２、図３の１つのコイルのコイルパター
ンの一例を示している。コイルパターンは図４に示した
ようなスパイラルタイプには限定されない。なお、図
２、図３の矢印は電流の向きを表している。この矢印は
他の図面でも同様に電流の向きを表している。
ットの構造を示している。図３に、垂直方式のＹ軸コイ
ルセットの構造を示している。Ｙ軸コイルセットは、円
筒方式、垂直方式、その他の方式のいずれでも構わな
い。図４に、図２、図３の１つのコイルのコイルパター
ンの一例を示している。コイルパターンは図４に示した
ようなスパイラルタイプには限定されない。なお、図
２、図３の矢印は電流の向きを表している。この矢印は
他の図面でも同様に電流の向きを表している。
【００３０】Ｙ軸コイルセットは、４つの主コイル５１
〜５４と、４つのシールドコイル５５〜５８とを有す
る。主コイル５１と５３とは、Ｘ−Ｙ面に関して対称
に、Ｚ軸に沿ってアレイされる。主コイル５２と５４と
は、Ｘ−Ｙ面に関して対称に、Ｚ軸に沿ってアレイされ
る。主コイル５１と５２とは、Ｘ−Ｚ面を挟んで向かい
合わせに配置される。主コイル５３と５４とは、Ｘ−Ｚ
面を挟んで向かい合わせに配置される。
〜５４と、４つのシールドコイル５５〜５８とを有す
る。主コイル５１と５３とは、Ｘ−Ｙ面に関して対称
に、Ｚ軸に沿ってアレイされる。主コイル５２と５４と
は、Ｘ−Ｙ面に関して対称に、Ｚ軸に沿ってアレイされ
る。主コイル５１と５２とは、Ｘ−Ｚ面を挟んで向かい
合わせに配置される。主コイル５３と５４とは、Ｘ−Ｚ
面を挟んで向かい合わせに配置される。
【００３１】主に主コイル５１が発生する磁場を外界に
対して遮蔽するためのシールドコイル５５は、主コイル
５１の外側に配置される。主に主コイル５２が発生する
磁場を外界に対して遮蔽するためのシールドコイル５６
は、主コイル５２の外側に配置される。主に主コイル５
３が発生する磁場を外界に対して遮蔽するためのシール
ドコイル５７は、主コイル５３の外側に配置される。主
に主コイル５４が発生する磁場を外界に対して遮蔽する
ためのシールドコイル５８は、主コイル５４の外側に配
置される。
対して遮蔽するためのシールドコイル５５は、主コイル
５１の外側に配置される。主に主コイル５２が発生する
磁場を外界に対して遮蔽するためのシールドコイル５６
は、主コイル５２の外側に配置される。主に主コイル５
３が発生する磁場を外界に対して遮蔽するためのシール
ドコイル５７は、主コイル５３の外側に配置される。主
に主コイル５４が発生する磁場を外界に対して遮蔽する
ためのシールドコイル５８は、主コイル５４の外側に配
置される。
【００３２】Ｙ軸コイルセットは、４つのペアを有す
る。第１のペアは、主コイル５１とシールドコイル５５
とからなる。第２のペアは、主コイル５２とシールドコ
イル５６とからなる。第３のペアは、主コイル５３とシ
ールドコイル５７とからなる。第４のペアは、主コイル
５４とシールドコイル５８とからなる。１つのペアを構
成する主コイルとシールドコイルとは、両者の物理的距
離が最も近く、磁気的結合が最も強いコイルどうしが選
択される。あるシールドコイルは、それとペアを構成す
る主コイルからの磁場を外界に対して遮蔽する効果が、
対応しない主コイルからの磁場を外界に対して遮蔽する
効果よりも大きい、４つの主コイル５１〜５４と４つの
シールドコイル５５〜５８とは、１つのペアを１つの単
位として複数のグループへ割当てられる。
る。第１のペアは、主コイル５１とシールドコイル５５
とからなる。第２のペアは、主コイル５２とシールドコ
イル５６とからなる。第３のペアは、主コイル５３とシ
ールドコイル５７とからなる。第４のペアは、主コイル
５４とシールドコイル５８とからなる。１つのペアを構
成する主コイルとシールドコイルとは、両者の物理的距
離が最も近く、磁気的結合が最も強いコイルどうしが選
択される。あるシールドコイルは、それとペアを構成す
る主コイルからの磁場を外界に対して遮蔽する効果が、
対応しない主コイルからの磁場を外界に対して遮蔽する
効果よりも大きい、４つの主コイル５１〜５４と４つの
シールドコイル５５〜５８とは、１つのペアを１つの単
位として複数のグループへ割当てられる。
【００３３】図５に示すように、第１のグループは第１
のペア（５１，５５）と第２のペア（５２，５６）とか
らなり、第２のグループは第３のペア（５３，５７）と
第４のペア（５４，５７）とからなる。
のペア（５１，５５）と第２のペア（５２，５６）とか
らなり、第２のグループは第３のペア（５３，５７）と
第４のペア（５４，５７）とからなる。
【００３４】また、図６に示すように、第１のグループ
は第１のペア（５１，５５）と第３のペア（５３，５
７）とからなり、第２のグループは第２のペア（５２，
５６）と第４のペア（５４，５８）とからなるようにし
てもよい。
は第１のペア（５１，５５）と第３のペア（５３，５
７）とからなり、第２のグループは第２のペア（５２，
５６）と第４のペア（５４，５８）とからなるようにし
てもよい。
【００３５】さらに、図７に示すように、第１のグルー
プは第１のペア（５１，５５）と第４のペア（５４，５
８）とからなり、第２のグループは第２のペア（５２，
５６）と第３のペア（５３，５７）とからなるようにし
てもよい。
プは第１のペア（５１，５５）と第４のペア（５４，５
８）とからなり、第２のグループは第２のペア（５２，
５６）と第３のペア（５３，５７）とからなるようにし
てもよい。
【００３６】第１のアンプ２８は、Ｙ軸コイルセットの
第１のグループに含まれる２つの主コイルと２つのシー
ルドコイルとに電流を供給する。第２のアンプ２９は、
Ｙ軸コイルセットの第２のグループに含まれる２つの主
コイルと２つのシールドコイルとに電流を供給する。
第１のグループに含まれる２つの主コイルと２つのシー
ルドコイルとに電流を供給する。第２のアンプ２９は、
Ｙ軸コイルセットの第２のグループに含まれる２つの主
コイルと２つのシールドコイルとに電流を供給する。
【００３７】なお、Ｘ軸コイルセットは、Ｙ軸コイルセ
ットと同様に、４つの主コイルと、４つのシールドコイ
ルとを有し、その構造はＹ軸コイルセットをＺ軸に関し
て９０°回転したものに相当する。Ｘ軸コイルセットの
４つの主コイルと４つのシールドコイルとを２つのグル
ープに分割することは、上述したＹ軸コイルセットのグ
ループ分けと同一であるので、説明を省略する。また、
第１のアンプ２６は、Ｘ軸コイルセットの第１のグルー
プに含まれる２つの主コイルと２つのシールドコイルと
に電流を供給し、第２のアンプ２７は、Ｘ軸コイルセッ
トの第２のグループに含まれる２つの主コイルと２つの
シールドコイルとに電流を供給する。
ットと同様に、４つの主コイルと、４つのシールドコイ
ルとを有し、その構造はＹ軸コイルセットをＺ軸に関し
て９０°回転したものに相当する。Ｘ軸コイルセットの
４つの主コイルと４つのシールドコイルとを２つのグル
ープに分割することは、上述したＹ軸コイルセットのグ
ループ分けと同一であるので、説明を省略する。また、
第１のアンプ２６は、Ｘ軸コイルセットの第１のグルー
プに含まれる２つの主コイルと２つのシールドコイルと
に電流を供給し、第２のアンプ２７は、Ｘ軸コイルセッ
トの第２のグループに含まれる２つの主コイルと２つの
シールドコイルとに電流を供給する。
【００３８】図８に、一般的な円筒方式のＺ軸コイルセ
ットの２つの主コイルを示している。図９に、一般的な
円筒方式のＺ軸コイルセットの２つのシールドコイルを
示している。図１０に、垂直方式のＺ軸コイルセットの
２つの主コイルと２つのシールドコイルとを示してい
る。なお、図８、図９、図１０において矢印は電流の向
きを表している。コイルパターンはソレノイドタイプや
スパイラルタイプには限定されない。Ｚ軸コイルセット
は、２つの主コイル６１〜６２と、２つのシールドコイ
ル６３〜６４とを有する。主コイル６１と６２とは、Ｘ
−Ｙ面に関して対称に、Ｚ軸に沿ってアレイされる。主
に主コイル６１が発生する磁場を外界に対して遮蔽する
ためのシールドコイル６３は、主コイル６１の外側に配
置される。主に主コイル６２が発生する磁場を外界に対
して遮蔽するためのシールドコイル６４は、主コイル６
２の外側に配置される。
ットの２つの主コイルを示している。図９に、一般的な
円筒方式のＺ軸コイルセットの２つのシールドコイルを
示している。図１０に、垂直方式のＺ軸コイルセットの
２つの主コイルと２つのシールドコイルとを示してい
る。なお、図８、図９、図１０において矢印は電流の向
きを表している。コイルパターンはソレノイドタイプや
スパイラルタイプには限定されない。Ｚ軸コイルセット
は、２つの主コイル６１〜６２と、２つのシールドコイ
ル６３〜６４とを有する。主コイル６１と６２とは、Ｘ
−Ｙ面に関して対称に、Ｚ軸に沿ってアレイされる。主
に主コイル６１が発生する磁場を外界に対して遮蔽する
ためのシールドコイル６３は、主コイル６１の外側に配
置される。主に主コイル６２が発生する磁場を外界に対
して遮蔽するためのシールドコイル６４は、主コイル６
２の外側に配置される。
【００３９】Ｚ軸コイルセットは、２つのペアを有す
る。第１のペアは、主コイル６１とシールドコイル６３
とからなる。第２のペアは、主コイル６２とシールドコ
イル６４とからなる。図１１に示すように、第１のグル
ープは一方のペア（６１，６３）からなり、第２のグル
ープは他方のペア（６２，６４）からなる。
る。第１のペアは、主コイル６１とシールドコイル６３
とからなる。第２のペアは、主コイル６２とシールドコ
イル６４とからなる。図１１に示すように、第１のグル
ープは一方のペア（６１，６３）からなり、第２のグル
ープは他方のペア（６２，６４）からなる。
【００４０】第１のアンプ３０は、Ｚ軸コイルセットの
第１のグループに含まれる１つの主コイルと１つのシー
ルドコイルとに電流を供給し、第２のアンプ３１は、Ｚ
軸コイルセットの第２のグループに含まれる１つの主コ
イルと１つのシールドコイルとに電流を供給する。
第１のグループに含まれる１つの主コイルと１つのシー
ルドコイルとに電流を供給し、第２のアンプ３１は、Ｚ
軸コイルセットの第２のグループに含まれる１つの主コ
イルと１つのシールドコイルとに電流を供給する。
【００４１】このようにコイルセットの複数の主コイル
と複数のシールドコイルとを複数のグループに分割し、
グループ各々に別々のアンプから個別に電流を供給する
ようにしたので、１つのアンプから見た１グループのイ
ンピーダンスは低下する。したがって、比較的低性能の
アンプでも、エコープレナー法等の超高速イメージング
法が要求する例えば３０mT/mという高い磁場を０. １ms
ecという非常に短い時間で立ち上げることができる。
と複数のシールドコイルとを複数のグループに分割し、
グループ各々に別々のアンプから個別に電流を供給する
ようにしたので、１つのアンプから見た１グループのイ
ンピーダンスは低下する。したがって、比較的低性能の
アンプでも、エコープレナー法等の超高速イメージング
法が要求する例えば３０mT/mという高い磁場を０. １ms
ecという非常に短い時間で立ち上げることができる。
【００４２】また、１つの主コイルとその主コイルから
の磁場を外界に対して主に遮蔽する１つのシールドコイ
ルとを１つのペア、つまり物理的距離が最も近く、磁気
的結合が最も強い２つのコイルを１つのペアとして、こ
のペアを崩さないようにペア単位でグループ分けを行っ
たので、インピーダンスを好適に低下させることができ
る。
の磁場を外界に対して主に遮蔽する１つのシールドコイ
ルとを１つのペア、つまり物理的距離が最も近く、磁気
的結合が最も強い２つのコイルを１つのペアとして、こ
のペアを崩さないようにペア単位でグループ分けを行っ
たので、インピーダンスを好適に低下させることができ
る。
【００４３】なお、コイルセットを、主コイルのみのグ
ループと、シールドコイルのみのグループとに分割する
ようにしてもよい。この場合、遮蔽精度を向上させるた
めに、シールドコイルに供給する電流を、主コイルに供
給する電流に対して意図的に相違させることができる。
ループと、シールドコイルのみのグループとに分割する
ようにしてもよい。この場合、遮蔽精度を向上させるた
めに、シールドコイルに供給する電流を、主コイルに供
給する電流に対して意図的に相違させることができる。
【００４４】次に、同じ軸のコイルセットに含まれるペ
アの遅延回路（３３と３４、３５と３６、３７と３８）
の遅延時間の差Δｔの設定について説明する。図１２に
この設定のためのユニットの構成を示している。第１、
第２のグループの回路にそれぞれ電流計７１，７２が設
けられる。電流計７１は、第１のグループの回路に流れ
る電流の時間波形Ａ1(t)を検出する（図１３参照）。電
流計７２は第２のグループの回路に流れる電流の時間波
形Ａ2(t)を検出する（図１４参照）。
アの遅延回路（３３と３４、３５と３６、３７と３８）
の遅延時間の差Δｔの設定について説明する。図１２に
この設定のためのユニットの構成を示している。第１、
第２のグループの回路にそれぞれ電流計７１，７２が設
けられる。電流計７１は、第１のグループの回路に流れ
る電流の時間波形Ａ1(t)を検出する（図１３参照）。電
流計７２は第２のグループの回路に流れる電流の時間波
形Ａ2(t)を検出する（図１４参照）。
【００４５】差分プロセッサ７３は、差分波形Ｓ(t) を
計算するために、Ａ1(t)からＡ2(t)を引き算する。２つ
のグループ各々からの磁場の発生時刻がずれていると
き、差分波形Ｓ(t) は図１５に示すように、２つのスパ
イクを含む。２つのグループ各々からの磁場の発生時刻
が完全に同期しているとき、差分波形Ｓ(t) は図１６に
示すように、ゼロで安定する。
計算するために、Ａ1(t)からＡ2(t)を引き算する。２つ
のグループ各々からの磁場の発生時刻がずれていると
き、差分波形Ｓ(t) は図１５に示すように、２つのスパ
イクを含む。２つのグループ各々からの磁場の発生時刻
が完全に同期しているとき、差分波形Ｓ(t) は図１６に
示すように、ゼロで安定する。
【００４６】遅延時間コントローラ７４は、差分波形Ｓ
(t) が図１６に示した状態になる又はその状態に近似す
るように、遅延回路３３，３４各々の遅延時間Δｔ1 ，
Δｔ2 の差Δｔを調整する。この調整は、差分波形Ｓ
(t) をディスプレイに表示して、オペレータがマニュア
ルで行うようにしてもよい。なおこの遅延時間は設定後
の経時的変動はないとみなすことができれば、設定後
に、電流計７１，７２、差分プロセッサ７３、遅延時間
コントローラ７４を取り去ってもよい。
(t) が図１６に示した状態になる又はその状態に近似す
るように、遅延回路３３，３４各々の遅延時間Δｔ1 ，
Δｔ2 の差Δｔを調整する。この調整は、差分波形Ｓ
(t) をディスプレイに表示して、オペレータがマニュア
ルで行うようにしてもよい。なおこの遅延時間は設定後
の経時的変動はないとみなすことができれば、設定後
に、電流計７１，７２、差分プロセッサ７３、遅延時間
コントローラ７４を取り去ってもよい。
【００４７】このような遅延時間の調整により、２つの
グループ各々から磁場を同時に発生することができる。
なお、上述した実施形態は次のように変形することがで
きる。
グループ各々から磁場を同時に発生することができる。
なお、上述した実施形態は次のように変形することがで
きる。
【００４８】上述では、主コイルとこの主コイルと磁気
的結合の最も強いシールドコイルとをペアとして、ペア
を崩さないようにグループに分割すると説明したが、ペ
アに関わりなく複数の主コイルと複数のシールドコイル
とを任意の組み合わせで複数のグループに分割するよう
にしてもよい。また、複数の主コイルだけで１つのグル
ープを構成し、複数のシールドコイルだけで１つのグル
ープを構成するようにしてもよい。この場合、複数の主
コイルと複数のシールドコイルとに供給する電流の大き
さを個別に調整して、遮蔽効果を適正化できるという効
果が得られる。
的結合の最も強いシールドコイルとをペアとして、ペア
を崩さないようにグループに分割すると説明したが、ペ
アに関わりなく複数の主コイルと複数のシールドコイル
とを任意の組み合わせで複数のグループに分割するよう
にしてもよい。また、複数の主コイルだけで１つのグル
ープを構成し、複数のシールドコイルだけで１つのグル
ープを構成するようにしてもよい。この場合、複数の主
コイルと複数のシールドコイルとに供給する電流の大き
さを個別に調整して、遮蔽効果を適正化できるという効
果が得られる。
【００４９】また、上述では、１つのコイルセットに含
まれる２つのグループで１つの波形整形器を共有する構
成を説明したが、図１７に示すように２つのグループ各
々に１つずつ波形整形器４１1 ，４１2 を設けるように
してもよい。さらに、図１８に示すように、遅延回路３
５，３６と、波形整形器４１1 ，４１2 とを入れ替え
て、シーケンサ１９からの矩形信号に対して遅延をかけ
た後に、波形整形するようにしてもよい。
まれる２つのグループで１つの波形整形器を共有する構
成を説明したが、図１７に示すように２つのグループ各
々に１つずつ波形整形器４１1 ，４１2 を設けるように
してもよい。さらに、図１８に示すように、遅延回路３
５，３６と、波形整形器４１1 ，４１2 とを入れ替え
て、シーケンサ１９からの矩形信号に対して遅延をかけ
た後に、波形整形するようにしてもよい。
【００５０】また、同じ軸のコイルセットに対応する複
数の遅延回路の中において、最も磁場の発生タイミング
が遅い少なくとも１つのグループ（このグループからの
磁場の発生タイミングを基準として他のグループに対応
する遅延時間が調整される）に対応する少なくとも１つ
の遅延回路を構成要素から排除することができる。
数の遅延回路の中において、最も磁場の発生タイミング
が遅い少なくとも１つのグループ（このグループからの
磁場の発生タイミングを基準として他のグループに対応
する遅延時間が調整される）に対応する少なくとも１つ
の遅延回路を構成要素から排除することができる。
【００５１】また、同じ軸のコイルセットに含まれる複
数のグループから磁場が同時に発生されるという目的を
達成するために、上述したような信号遅延の代わりに、
最も早く磁場が発生するグループの磁場発生タイミング
を基準として、他の遅いグループに対応するアンプへの
制御信号の供給タイミングを早めるようにしてもよい。
数のグループから磁場が同時に発生されるという目的を
達成するために、上述したような信号遅延の代わりに、
最も早く磁場が発生するグループの磁場発生タイミング
を基準として、他の遅いグループに対応するアンプへの
制御信号の供給タイミングを早めるようにしてもよい。
【００５２】また、上述では、遅延時間調整のために、
グループ各々の電流を計測するようにしたが、磁場中心
での磁場強度の時間変化を計測し、これに基づいて遅延
時間を調整するようにしてもよい。グループ各々からの
磁場が同期して発生するなら、この磁場中心での磁場強
度は、静磁場強度で安定していなければならない。した
がって、この磁場中心での磁場強度が静磁場強度で安定
するように、遅延時間を調整すればよい。
グループ各々の電流を計測するようにしたが、磁場中心
での磁場強度の時間変化を計測し、これに基づいて遅延
時間を調整するようにしてもよい。グループ各々からの
磁場が同期して発生するなら、この磁場中心での磁場強
度は、静磁場強度で安定していなければならない。した
がって、この磁場中心での磁場強度が静磁場強度で安定
するように、遅延時間を調整すればよい。
【００５３】また、上述では、Ｙ軸コイルセット（Ｘ軸
コイルセット）を２つのグループに分割すると説明した
が、図１９に示すように、Ｙ軸コイルセットを３つのグ
ループに分割し、３つのグループを３つのアンプ８１〜
８３で個別に駆動するようにしてもよい。３つのグルー
プに対する４つの主コイルと４つのシールドコイルとの
割振りは、ペアを１単位とすることを最適とするが、こ
れに限定されない。
コイルセット）を２つのグループに分割すると説明した
が、図１９に示すように、Ｙ軸コイルセットを３つのグ
ループに分割し、３つのグループを３つのアンプ８１〜
８３で個別に駆動するようにしてもよい。３つのグルー
プに対する４つの主コイルと４つのシールドコイルとの
割振りは、ペアを１単位とすることを最適とするが、こ
れに限定されない。
【００５４】また、図２０に示すように、Ｙ軸コイルセ
ット（Ｘ軸コイルセット）を４つのグループに分割し、
４つのグループを４つのアンプ８１〜９４で個別に駆動
するようにしてもよい。４つのグループに対する４つの
主コイルと４つのシールドコイルとの割振りは、主コイ
ルとそれからの磁場を外界に対して主に遮蔽するシール
ドコイルとのペアを１つのグループとすることを最適と
するが、これに限定されない。
ット（Ｘ軸コイルセット）を４つのグループに分割し、
４つのグループを４つのアンプ８１〜９４で個別に駆動
するようにしてもよい。４つのグループに対する４つの
主コイルと４つのシールドコイルとの割振りは、主コイ
ルとそれからの磁場を外界に対して主に遮蔽するシール
ドコイルとのペアを１つのグループとすることを最適と
するが、これに限定されない。
【００５５】さらに、同軸に対応する複数の主コイルと
複数のシールドコイルとを４を越える複数のグループ、
例えば８グループに分割し、個々に駆動するようにして
もよい。この場合、１つのコイルは複数、例えば２つの
コイルセグメントに分離される。第１の方法では、図２
１に示すように、１つのコイルは当該１つのコイルの中
心付近でＺ軸方向に関して２つのコイルセグメント１３
１，１３２に分離される。図２２に示すように、一方の
コイルセグメント１３１の一部は折り返され、その上に
他方のコイルセグメント１３２の一部が重ねられること
により、連結される。このような重ね合わせ連結は、一
方のコイルセグメント１３１が折り返された部分から発
生する磁場が、他方のコイルセグメント１３２の重ね合
わされる部分から発生する磁場によってキャンセルさ
れ、２つのコイルセグメント１３１，１３２のメイン部
分から発生する磁場の合成磁場の磁場分布が、図４に示
されるような１つのコイルの発生する磁場の磁場分布と
ほぼ等価となる。
複数のシールドコイルとを４を越える複数のグループ、
例えば８グループに分割し、個々に駆動するようにして
もよい。この場合、１つのコイルは複数、例えば２つの
コイルセグメントに分離される。第１の方法では、図２
１に示すように、１つのコイルは当該１つのコイルの中
心付近でＺ軸方向に関して２つのコイルセグメント１３
１，１３２に分離される。図２２に示すように、一方の
コイルセグメント１３１の一部は折り返され、その上に
他方のコイルセグメント１３２の一部が重ねられること
により、連結される。このような重ね合わせ連結は、一
方のコイルセグメント１３１が折り返された部分から発
生する磁場が、他方のコイルセグメント１３２の重ね合
わされる部分から発生する磁場によってキャンセルさ
れ、２つのコイルセグメント１３１，１３２のメイン部
分から発生する磁場の合成磁場の磁場分布が、図４に示
されるような１つのコイルの発生する磁場の磁場分布と
ほぼ等価となる。
【００５６】また、１つのコイルを２つのコイルセグメ
ントに分離する第２の方法は、図２３に示すように、１
つのコイルを、その中央部分のコイルセグメント１３１
と、その周囲のコイルセグメント１３２とに分割する方
法である。また、１つのコイルを２つのコイルセグメン
トに分離する第３の方法は、図２４に示すように、２つ
のコイルセグメント１３１、１３２を２重螺旋にパター
ンするという方法である。これら図２３、図２４のコイ
ルセグメントの分離方法は、図２１のような連結の工夫
を不要とする。
ントに分離する第２の方法は、図２３に示すように、１
つのコイルを、その中央部分のコイルセグメント１３１
と、その周囲のコイルセグメント１３２とに分割する方
法である。また、１つのコイルを２つのコイルセグメン
トに分離する第３の方法は、図２４に示すように、２つ
のコイルセグメント１３１、１３２を２重螺旋にパター
ンするという方法である。これら図２３、図２４のコイ
ルセグメントの分離方法は、図２１のような連結の工夫
を不要とする。
【００５７】図２１、図２３、図２４のいずれかの方法
により、図２５に示すように、Ｙ軸コイルセット（Ｘ軸
コイルセット）の４つの主コイルは８つのコイルセグメ
ント５１-131、５２-131、５３-131、５４-131、５１-1
32、５２-132、５３-132、５４-132に分離され、また４
つのシールドコイルは、８つのコイルセグメント５５-1
31、５６-131、５７-131、５８-131、５５-132、５６-1
32、５７-132、５８-132に分離される。合計１６のコイ
ルセグメントに分離されたＹ軸コイルセットは、主コイ
ルのコイルセグメントと、それからの磁場を外界に対し
て主に遮蔽するシールドコイルのコイルセグメントとを
１つのペアとして１つのグループを構成し、全部で８つ
のグループに分割される。８つのグループを個別に駆動
するように８つのアンプ１４１〜１４８が設けられ、８
つのアンプ１４１〜１４８に対応して８つの遅延回路１
５１〜１５８が設けられる。
により、図２５に示すように、Ｙ軸コイルセット（Ｘ軸
コイルセット）の４つの主コイルは８つのコイルセグメ
ント５１-131、５２-131、５３-131、５４-131、５１-1
32、５２-132、５３-132、５４-132に分離され、また４
つのシールドコイルは、８つのコイルセグメント５５-1
31、５６-131、５７-131、５８-131、５５-132、５６-1
32、５７-132、５８-132に分離される。合計１６のコイ
ルセグメントに分離されたＹ軸コイルセットは、主コイ
ルのコイルセグメントと、それからの磁場を外界に対し
て主に遮蔽するシールドコイルのコイルセグメントとを
１つのペアとして１つのグループを構成し、全部で８つ
のグループに分割される。８つのグループを個別に駆動
するように８つのアンプ１４１〜１４８が設けられ、８
つのアンプ１４１〜１４８に対応して８つの遅延回路１
５１〜１５８が設けられる。
【００５８】Ｚ軸コイルセットのコイル各々も、同様に
コイルセグメントに分離されるろとが可能である。図２
６に示すように、１つのソレノイドコイルが略中央で２
つのコイルセグメント１６１，１６２に分離される。ま
たは、２つのコイルセグメント１６１，１６２を２重螺
旋に形成して、１つのコイルを構成するようにしてよ
い。
コイルセグメントに分離されるろとが可能である。図２
６に示すように、１つのソレノイドコイルが略中央で２
つのコイルセグメント１６１，１６２に分離される。ま
たは、２つのコイルセグメント１６１，１６２を２重螺
旋に形成して、１つのコイルを構成するようにしてよ
い。
【００５９】図２７に示すように、Ｚ軸コイルセットの
２つの主コイルは４つのコイルセグメント６１-161，６
２-161，６１-162，６２-162に分離され、また２つのシ
ールドコイルは、４つのコイルセグメント６３-161，６
４-161，６３-162，６４-162に分離される。合計８つの
コイルセグメントに分離されたＺ軸コイルセットは、主
コイルのコイルセグメントと、それからの磁場を外界に
対して主に遮蔽するシールドコイルのコイルセグメント
とを１つのペアとして１つのグループを構成し、全部で
４つのグループに分割される。４つのグループを個別に
駆動するように４つのアンプ１７１〜１７４が設けら
れ、４つのアンプ１７１〜１７４に対応して４つの遅延
回路１８１〜１８４が設けられる。
２つの主コイルは４つのコイルセグメント６１-161，６
２-161，６１-162，６２-162に分離され、また２つのシ
ールドコイルは、４つのコイルセグメント６３-161，６
４-161，６３-162，６４-162に分離される。合計８つの
コイルセグメントに分離されたＺ軸コイルセットは、主
コイルのコイルセグメントと、それからの磁場を外界に
対して主に遮蔽するシールドコイルのコイルセグメント
とを１つのペアとして１つのグループを構成し、全部で
４つのグループに分割される。４つのグループを個別に
駆動するように４つのアンプ１７１〜１７４が設けら
れ、４つのアンプ１７１〜１７４に対応して４つの遅延
回路１８１〜１８４が設けられる。
【００６０】Ｘ，Ｙ，Ｚ各軸のコイルセットを分割する
グループ数やその割振りは、上述に限定されず、任意に
変更することができる。また、図２８に示すように、例
えば４つのシールドコイル５５〜５８の電流を、４つの
補助アンプ１０１〜１０４により補正して、所望の遮蔽
効果を得るようにしてもよい。勿論、主コイル５１〜５
４に補助アンプを設け、所望の遮蔽効果を得るようにし
てもよい。
グループ数やその割振りは、上述に限定されず、任意に
変更することができる。また、図２８に示すように、例
えば４つのシールドコイル５５〜５８の電流を、４つの
補助アンプ１０１〜１０４により補正して、所望の遮蔽
効果を得るようにしてもよい。勿論、主コイル５１〜５
４に補助アンプを設け、所望の遮蔽効果を得るようにし
てもよい。
【００６１】以上のように、本実施形態によれば、複数
の主コイルと複数のシールドコイルとは複数のグループ
に分割され、複数のグループを個別に駆動するようにし
たので、１個のアンプから見た負荷インピーダンスは数
分の一に低減する。従って、比較的低出力でコストの安
価なアンプでも、エコープレナー法に適用できるような
例えば３０mT/mという高い強度の傾斜磁場を０. １msec
という非常に短い時間で立ち上げることができる。本発
明は、上述した実施形態に限定されることなく種々変形
して実施可能であるのは勿論である。
の主コイルと複数のシールドコイルとは複数のグループ
に分割され、複数のグループを個別に駆動するようにし
たので、１個のアンプから見た負荷インピーダンスは数
分の一に低減する。従って、比較的低出力でコストの安
価なアンプでも、エコープレナー法に適用できるような
例えば３０mT/mという高い強度の傾斜磁場を０. １msec
という非常に短い時間で立ち上げることができる。本発
明は、上述した実施形態に限定されることなく種々変形
して実施可能であるのは勿論である。
【００６２】
【発明の効果】磁気共鳴イメージング装置は、静磁場に
置かれた被検体に、傾斜磁場と高周波磁場とを印加する
ことにより、原子核を励起し、磁気共鳴信号を発生させ
る。磁気共鳴信号に基づいて、磁気共鳴画像が再構成さ
れる。傾斜磁場は傾斜磁場コイルにより形成される。高
速な交番磁場を必要とするエコープレナー法等の高速イ
メージング法では、能動的遮蔽型傾斜磁場コイル(Activ
e Shielded Gradient Coil) 、つまり主コイルから発生
した磁場をシールドコイルにより外界に対して磁気的に
遮蔽する傾斜磁場コイルを使用するのが好ましい。主コ
イルとシールドコイルとを１つのアンプで駆動して、比
較的高い強度の傾斜磁場を短時間で立ち上げることは、
非常に困難である。主コイルとシールドコイルとを複数
のグループに分け、グループ各々に対して個別に電流を
供給することにより、比較的高い強度の傾斜磁場を短時
間で立ち上げることが可能となる。
置かれた被検体に、傾斜磁場と高周波磁場とを印加する
ことにより、原子核を励起し、磁気共鳴信号を発生させ
る。磁気共鳴信号に基づいて、磁気共鳴画像が再構成さ
れる。傾斜磁場は傾斜磁場コイルにより形成される。高
速な交番磁場を必要とするエコープレナー法等の高速イ
メージング法では、能動的遮蔽型傾斜磁場コイル(Activ
e Shielded Gradient Coil) 、つまり主コイルから発生
した磁場をシールドコイルにより外界に対して磁気的に
遮蔽する傾斜磁場コイルを使用するのが好ましい。主コ
イルとシールドコイルとを１つのアンプで駆動して、比
較的高い強度の傾斜磁場を短時間で立ち上げることは、
非常に困難である。主コイルとシールドコイルとを複数
のグループに分け、グループ各々に対して個別に電流を
供給することにより、比較的高い強度の傾斜磁場を短時
間で立ち上げることが可能となる。
【図１】本発明の実施例による磁気共鳴イメージング装
置の構成図。
置の構成図。
【図２】図１のＧy コイルセットの構造図。
【図３】図１のＧy コイルセットの他の構造図。
【図４】図２、図３の１つのコイルのコイルパターンの
一例を示す図。
一例を示す図。
【図５】図１のＧy コイルセットの２グループへの割当
てと、シーケンサから波形整形器及び遅延回路を経てア
ンプまでの信号変化を示す図。
てと、シーケンサから波形整形器及び遅延回路を経てア
ンプまでの信号変化を示す図。
【図６】図１のＧy コイルセットの他のグループ割りを
示す図。
示す図。
【図７】図１のＧy コイルセットのさらに他のグループ
割りを示す図。
割りを示す図。
【図８】図１のＧz コイルセットの主コイルの構造図。
【図９】図１のＧz コイルセットのシールドコイルの構
造図。
造図。
【図１０】図１のＧz コイルセットの他の構造図。
【図１１】図１のＧz コイルセットのグループ割りと、
シーケンサから波形整形器及び遅延回路を経てアンプま
での信号変化を示す図。
シーケンサから波形整形器及び遅延回路を経てアンプま
での信号変化を示す図。
【図１２】図１のＧz コイルセットに対応する２つの遅
延回路各々の遅延時間を調整するためのユニットの構成
図。
延回路各々の遅延時間を調整するためのユニットの構成
図。
【図１３】図１２のＡ1(t)を示す図。
【図１４】図１２のＡ2(t)を示す図。
【図１５】図１２のＳ(t) を示す図。
【図１６】遅延時間調整後の理想的なＳ(t) を示す図。
【図１７】図１のＧy コイルセットに対応する波形整形
器及び遅延回路の他の構成例を示す図。
器及び遅延回路の他の構成例を示す図。
【図１８】図１のＧy コイルセットに対応する波形整形
器及び遅延回路のさらに他の構成例を示す図。
器及び遅延回路のさらに他の構成例を示す図。
【図１９】図１のＧy コイルセットを３グループに分割
するグループ割りを示す図。
するグループ割りを示す図。
【図２０】図１のＧy コイルセットを４グループに分割
するグループ割りを示す図。
するグループ割りを示す図。
【図２１】図１のＧy コイルセットのコイル各々を２つ
のコイルセグメントに分離したコイルパターンを示す
図。
のコイルセグメントに分離したコイルパターンを示す
図。
【図２２】図２１の実装された２つのコイルセグメント
の側面図。
の側面図。
【図２３】１つのコイルを２つのコイルセグメントに分
離した他のコイルパターンを示す図。
離した他のコイルパターンを示す図。
【図２４】１つのコイルを２つのコイルセグメントに分
離した他のコイルパターンを示す図。
離した他のコイルパターンを示す図。
【図２５】図１のＧy コイルセットのコイル各々を２つ
のコイルセグメントに分離して８グループに分割するグ
ループ割りを示す図。
のコイルセグメントに分離して８グループに分割するグ
ループ割りを示す図。
【図２６】図１のＧz コイルセットのコイル各々を２つ
のコイルセグメントに分離したコイルパターンを示す
図。
のコイルセグメントに分離したコイルパターンを示す
図。
【図２７】図１のＧz コイルセットのコイル各々を２つ
のコイルセグメントに分離して４グループに分割するグ
ループ割りを示す図。
のコイルセグメントに分離して４グループに分割するグ
ループ割りを示す図。
【図２８】図２０の４グループの補助アンプを示す図。
【図２９】図１は、従来の傾斜磁場コイルユニットの回
路図。
路図。
１１…磁石架台、 １２…静磁場コイル、 １３…高周波コイル、 １４…傾斜磁場コイルユニット、 １５…寝台、 １６…Ｘ軸コイルセット、 １７…Ｙ軸コイルセット、 １８…Ｚ軸コイルセット、 １９…シーケンサ、 ２０…静磁場アンプ、 ２１…送信器、 ２２…受信器、 ２３…プロセッサ、 ２４…ディスプレイ、 ２５…傾斜磁場電源、 ２６…アンプ、 ２７…アンプ、 ２８…アンプ、 ２９…アンプ、 ３０…アンプ、 ３１…アンプ、 ３２…遅延回路群、 ３３…遅延回路、 ３４…遅延回路、 ３５…遅延回路、 ３６…遅延回路、 ３７…遅延回路、 ３８…遅延回路、 ３９…波形整形器群、 ４０…波形整形器、 ４１…波形整形器、 ４２…波形整形器、 ４３…コンソール、 ４４…システムコントローラ。
Claims (42)
- 【請求項１】 撮影領域内に静磁場を形成する手段と、 前記撮影領域内に第１軸に関する傾斜磁場を形成する第
１の傾斜磁場発生手段と、 前記撮影領域内に第２軸に関する傾斜磁場を形成する第
２の傾斜磁場発生手段と、 前記撮影領域内に第３軸に関する傾斜磁場を形成する第
３の傾斜磁場発生手段と、 前記撮影領域内に置かれた被検体の原子核を励起するた
めに、高周波磁場を発生する手段と、 前記励起された原子核からの磁気共鳴信号を検出する手
段と、 前記検出された磁気共鳴信号に基づいて、磁気共鳴画像
を再構成する手段とを備え、 前記第１〜第３の傾斜磁場発生手段の少なくとも１つ
は、対応する軸に関する傾斜磁場を形成するための主コ
イルと、前記主コイルから発生された磁場を外界に対し
て磁気的に遮蔽するためのシールドコイルと、前記主コ
イルと前記シールドコイルとは複数のグループに分けら
れ、前記グループ各々に対して個別に電流を供給する駆
動手段とを有することを特徴とする磁気共鳴イメージン
グ装置。 - 【請求項２】 前記グループの数は偶数であることを特
徴とする請求項１記載の磁気共鳴イメージング装置。 - 【請求項３】 前記主コイルと前記シールドコイルとは
前記グループに等分に分割される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。 - 【請求項４】 前記グループの数は２であることを特徴
とする請求項１記載の磁気共鳴イメージング装置。 - 【請求項５】 前記主コイルと前記シールドコイルとは
前記グループに等分に分割されることを特徴とする請求
項４記載の磁気共鳴イメージング装置。 - 【請求項６】 前記シールドコイルは前記主コイルにそ
れぞれ対応し、前記シールドコイル各々は、対応する主
コイルからの磁場を外界に対して遮蔽する効果が、対応
しない主コイルからの磁場を外界に対して遮蔽する効果
よりも大きく、前記シールドコイル各々は、対応する主
コイルと同じグループに含まれる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。 - 【請求項７】 前記主コイルと前記シールドコイルとは
別々のグループに含まれる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。 - 【請求項８】 前記第１軸は前記静磁場の向きと平行な
Ｚ軸であり、前記第２軸は前記Ｚ軸に直交するＸ軸であ
り、前記第３軸は前記Ｚ軸及び前記Ｘ軸に直交するＹ軸
であり、前記第２の傾斜磁場発生手段の前記主コイルと
前記シールドコイルとは第１のグループと第２のグルー
プとに分割され、前記第１のグループは前記第２のグル
ープに対してＸ−Ｙ面を挟んで分離されることを特徴と
する請求項１記載の磁気共鳴イメージング装置。 - 【請求項９】 前記第１軸は前記静磁場の向きと平行な
Ｚ軸であり、前記第２軸は前記Ｚ軸に直交するＸ軸であ
り、前記第３軸は前記Ｚ軸及び前記Ｘ軸に直交するＹ軸
であり、前記第３の傾斜磁場発生手段の前記主コイルと
前記シールドコイルとは第１のグループと第２のグルー
プとに分割され、前記第１のグループは前記第２のグル
ープに対してＸ−Ｙ面を挟んで分離されることを特徴と
する請求項１記載の磁気共鳴イメージング装置。 - 【請求項１０】 前記第１軸は前記静磁場の向きと平行
なＺ軸であり、前記第２軸は前記Ｚ軸に直交するＸ軸で
あり、前記第３軸は前記Ｚ軸及び前記Ｘ軸に直交するＹ
軸であり、前記第１の傾斜磁場発生手段の前記主コイル
と前記シールドコイルとは第１のグループと第２のグル
ープとに分割され、前記第１のグループは前記第２のグ
ループに対してＸ−Ｙ面を挟んで分離されることを特徴
とする請求項１記載の磁気共鳴イメージング装置。 - 【請求項１１】 前記第１軸は前記静磁場の向きと平行
なＺ軸であり、前記第２軸は前記Ｚ軸に直交するＸ軸で
あり、前記第３軸は前記Ｚ軸及び前記Ｘ軸に直交するＹ
軸であり、前記第２の傾斜磁場発生手段の前記主コイル
と前記シールドコイルとは第１のグループと第２のグル
ープとに分割され、前記第１のグループは前記第２のグ
ループに対してＹ−Ｚ面を挟んで分離されることを特徴
とする請求項１記載の磁気共鳴イメージング装置。 - 【請求項１２】 前記第１軸は前記静磁場の向きと平行
なＺ軸であり、前記第２軸は前記Ｚ軸に直交するＸ軸で
あり、前記第３軸は前記Ｚ軸及び前記Ｘ軸に直交するＹ
軸であり、前記第３の傾斜磁場発生手段の前記主コイル
と前記シールドコイルとは第１のグループと第２のグル
ープとに分割される、前記第１のグループは前記第２の
グループに対してＸ−Ｚ面を挟んで分離されることを特
徴とする請求項１記載の磁気共鳴イメージング装置。 - 【請求項１３】 前記第１軸は前記静磁場の向きと平行
なＺ軸であり、前記第２軸は前記Ｚ軸に直交するＸ軸で
あり、前記第３軸は前記Ｚ軸及び前記Ｘ軸に直交するＹ
軸であり、前記第２の傾斜磁場発生手段の前記主コイル
と前記シールドコイルとは第１のグループと第２のグル
ープとに分割され、前記第１のグループは (+X,+Z)の領
域と (-X,-Z)の領域とに設けられ、前記第２のグループ
は (-X,+Z)の領域と (+X,-Z)の領域とに設けられること
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。 - 【請求項１４】 前記第１軸は前記静磁場の向きと平行
なＺ軸であり、前記第２軸は前記Ｚ軸に直交するＸ軸で
あり、前記第３軸は前記Ｚ軸及び前記Ｘ軸に直交するＹ
軸であり、前記第３の傾斜磁場発生手段の前記主コイル
と前記シールドコイルとは第１のグループと第２のグル
ープとに分割され、前記第１のグループは (+Y,+Z)の領
域と (-Y,-Z)の領域とに設けられ、前記第２のグループ
は (-Y,+Z)の領域と (+Y,-Z)の領域とに設けられること
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。 - 【請求項１５】 前記駆動手段は、前記複数のグループ
から磁場を同時に発生させるための手段を有することを
特徴とする請求項１記載の磁気共鳴イメージング装置。 - 【請求項１６】 前記駆動手段は、前記複数のグループ
から磁場を同時に発生させるために、前記複数のグルー
プ各々を駆動するための電流の発生タイミングをグルー
プ間でずらすための手段を有する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。 - 【請求項１７】 前記駆動手段は、前記複数のグループ
それぞれに設けられる複数のアンプと、前記複数のアン
プに個別にトリガ信号を発生するトリガ手段と、前記複
数のグループから磁場を同時に発生させるために、前記
トリガ手段と前記複数のアンプの少なくとも１つとの間
に設けられた少なくとも１つの遅延回路とを有すること
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。 - 【請求項１８】 前記主コイルと前記シールドコイルと
の少なくとも１つのコイルは、第１のコイルセグメント
と第２のコイルセグメントとに分離され、前記第１のコ
イルセグメントの一部は折り返され、前記第２のコイル
セグメントの一部は前記第１のコイルセグメントの折り
返された部分に重ねられる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。 - 【請求項１９】 前記主コイルと前記シールドコイルと
の少なくとも１つのコイルは、第１のコイルセグメント
と、前記第１のコイルセグメントの周囲に設けられる第
２のコイルセグメントとに分離されることを特徴とする
請求項１記載の磁気共鳴イメージング装置。 - 【請求項２０】 前記主コイルと前記シールドコイルと
の少なくとも１つのコイルは、第１のコイルセグメント
と、前記第１のコイルセグメントと共に２重スパイラル
コイルを形成する第２のコイルセグメントとに分離され
る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。 - 【請求項２１】 前記駆動手段は、遮蔽精度を向上させ
るために、前記シールドコイル各々に流れる電流を補正
する補助アンプを有する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。 - 【請求項２２】 撮影領域内に静磁場を形成する手段
と、 前記撮影領域内に第１軸に関する傾斜磁場を形成する第
１の傾斜磁場発生手段と、 前記撮影領域内に第２軸に関する傾斜磁場を形成する第
２の傾斜磁場発生手段と、 前記撮影領域内に第３軸に関する傾斜磁場を形成する第
３の傾斜磁場発生手段と、 前記撮影領域内に置かれた被検体の原子核を励起するた
めに、高周波磁場を発生する手段と、 前記励起された原子核からの磁気共鳴信号を検出する手
段と、 前記検出された磁気共鳴信号に基づいて、磁気共鳴画像
を再構成する手段とを備え、 前記第１〜第３の傾斜磁場発生手段の少なくとも１つ
は、前記傾斜磁場を形成するための主コイルと、前記主
コイルから発生された磁場を外界に対して磁気的に遮蔽
するためのシールドコイルと、前記主コイルと前記シー
ルドコイルとは複数のグループに分けられ、前記グルー
プ各々は少なくとも１つの主コイルと少なくとも１つの
シールドコイルとを有し、前記グループ各々に含まれる
少なくとも１つの主コイルと少なくとも１つのシールド
コイルとは直列に接続され，前記グループ各々に対して
個別に電流を供給する駆動手段とを有することを特徴と
する磁気共鳴イメージング装置。 - 【請求項２３】 前記グループの数は偶数であることを
特徴とする請求項２２記載の磁気共鳴イメージング装
置。 - 【請求項２４】 前記主コイルと前記シールドコイルと
は前記グループに等分に分割されることを特徴とする請
求項２２記載の磁気共鳴イメージング装置。 - 【請求項２５】 前記グループの数は２であることを特
徴とする請求項２２記載の磁気共鳴イメージング装置。 - 【請求項２６】 前記主コイルと前記シールドコイルと
は前記グループに等分に分割されることを特徴とする請
求項２５記載の磁気共鳴イメージング装置。 - 【請求項２７】 前記シールドコイルは前記主コイルに
それぞれ対応し、前記シールドコイル各々は、対応する
主コイルからの磁場を外界に対して遮蔽する効果が、対
応しない主コイルからの磁場を外界に対して遮蔽する効
果よりも大きく、前記シールドコイル各々は、対応する
主コイルと同じグループに含まれることを特徴とする請
求項２２記載の磁気共鳴イメージング装置。 - 【請求項２８】 前記第１軸は前記静磁場の向きと平行
なＺ軸であり、前記第２軸は前記Ｚ軸に直交するＸ軸で
あり、前記第３軸は前記Ｚ軸及び前記Ｘ軸に直交するＹ
軸であり、前記第２の傾斜磁場発生手段の前記主コイル
と前記シールドコイルとは第１のグループと第２のグル
ープとに分割され、前記第１のグループは前記第２のグ
ループに対してＸ−Ｙ面を挟んで分離されることを特徴
とする請求項２２記載の磁気共鳴イメージング装置。 - 【請求項２９】 前記第１軸は前記静磁場の向きと平行
なＺ軸であり、前記第２軸は前記Ｚ軸に直交するＸ軸で
あり、前記第３軸は前記Ｚ軸及び前記Ｘ軸に直交するＹ
軸であり、前記第３の傾斜磁場発生手段の前記主コイル
と前記シールドコイルとは第１のグループと第２のグル
ープとに分割され、前記第１のグループは前記第２のグ
ループに対してＸ−Ｙ面を挟んで分離されることを特徴
とする請求項２２記載の磁気共鳴イメージング装置。 - 【請求項３０】 前記第１軸は前記静磁場の向きと平行
なＺ軸であり、前記第２軸は前記Ｚ軸に直交するＸ軸で
あり、前記第３軸は前記Ｚ軸及び前記Ｘ軸に直交するＹ
軸であり、前記第１の傾斜磁場発生手段の前記主コイル
と前記シールドコイルとは第１のグループと第２のグル
ープとに分割され、前記第１のグループは前記第２のグ
ループに対してＸ−Ｙ面を挟んで分離されることを特徴
とする請求項２２記載の磁気共鳴イメージング装置。 - 【請求項３１】 前記第１軸は前記静磁場の向きと平行
なＺ軸であり、前記第２軸は前記Ｚ軸に直交するＸ軸で
あり、前記第３軸は前記Ｚ軸及び前記Ｘ軸に直交するＹ
軸であり、前記第２の傾斜磁場発生手段の前記主コイル
と前記シールドコイルとは第１のグループと第２のグル
ープとに分割され、前記第１のグループは前記第２のグ
ループに対してＹ−Ｚ面を挟んで分離されることを特徴
とする請求項２２記載の磁気共鳴イメージング装置。 - 【請求項３２】 前記第１軸は前記静磁場の向きと平行
なＺ軸であり、前記第２軸は前記Ｚ軸に直交するＸ軸で
あり、前記第３軸は前記Ｚ軸及び前記Ｘ軸に直交するＹ
軸であり、前記第３の傾斜磁場発生手段の前記主コイル
と前記シールドコイルとは第１のグループと第２のグル
ープとに分割され、前記第１のグループは前記第２のグ
ループに対してＸ−Ｚ面を挟んで分離されることを特徴
とする請求項２２記載の磁気共鳴イメージング装置。 - 【請求項３３】 前記第１軸は前記静磁場の向きと平行
なＺ軸であり、前記第２軸は前記Ｚ軸に直交するＸ軸で
あり、前記第３軸は前記Ｚ軸及び前記Ｘ軸に直交するＹ
軸であり、前記第２の傾斜磁場発生手段の前記主コイル
と前記シールドコイルとは第１のグループと第２のグル
ープとに分割され、前記第１のグループは (+X,+Z)の領
域(region)と (-X,-Z)の領域とに設けられ、前記第２の
グループは (-X,+Z)の領域と (+X,-Z)の領域とに設けら
れることを特徴とする請求項２２記載の磁気共鳴イメー
ジング装置。 - 【請求項３４】 前記第１軸は前記静磁場の向きと平行
なＺ軸であり、前記第２軸は前記Ｚ軸に直交するＸ軸で
あり、前記第３軸は前記Ｚ軸及び前記Ｘ軸に直交するＹ
軸であり、前記第３の傾斜磁場発生手段の前記主コイル
と前記シールドコイルとは第１のグループと第２のグル
ープとに分割され、前記第１のグループは (+Y,+Z)の領
域と (-Y,-Z)の領域とに設けられ、前記第２のグループ
は (-Y,+Z)の領域と (+Y,-Z)の領域とに設けられること
を特徴とする請求項２２記載の磁気共鳴イメージング装
置。 - 【請求項３５】 前記駆動手段は、前記複数のグループ
から磁場を同時に発生させるための手段を有することを
特徴とする請求項２２記載の磁気共鳴イメージング装
置。 - 【請求項３６】 前記駆動手段は、前記複数のグループ
から磁場を同時に発生させるために、前記複数のグルー
プ各々を駆動するための電流の発生タイミングをグルー
プ間でずらすための手段を有することを特徴とする請求
項２２記載の磁気共鳴イメージング装置。 - 【請求項３７】 前記駆動手段は、前記複数のグループ
それぞれに設けられる複数のアンプと、前記複数のアン
プに個別にトリガ信号を発生するトリガ手段と、前記複
数のグループから磁場を同時に発生させるために、前記
トリガ手段と前記複数のアンプの少なくとも１つとの間
に設けられた少なくとも１つの遅延回路とを有すること
を特徴とする請求項２２記載の磁気共鳴イメージング装
置。 - 【請求項３８】 前記主コイルと前記シールドコイルと
の少なくとも１つのコイルは、第１のコイルセグメント
と第２のコイルセグメントとに分離され、前記第１のコ
イルセグメントの一部は折り返され、前記第２のコイル
セグメントの一部は前記第１のコイルセグメントの折り
返された部分に重ねられることを特徴とする請求項２２
記載の磁気共鳴イメージング装置。 - 【請求項３９】 前記主コイルと前記シールドコイルと
の少なくとも１つのコイルは、第１のコイルセグメント
と、前記第１のコイルセグメントの周囲に設けられる第
２のコイルセグメントとに分離されることを特徴とする
請求項２２記載の磁気共鳴イメージング装置。 - 【請求項４０】 前記主コイルと前記シールドコイルと
の少なくとも１つのコイルは、第１のコイルセグメント
と、前記第１のコイルセグメントと共に２重スパイラル
コイルを形成する第２のコイルセグメントとに分離され
ることを特徴とする請求項２２記載の磁気共鳴イメージ
ング装置。 - 【請求項４１】 前記駆動手段は、遮蔽精度を向上させ
るために、前記シールドコイル各々に流れる電流を補正
する補助アンプを有することを特徴とする請求項２２記
載の磁気共鳴イメージング装置。 - 【請求項４２】 撮影領域内に静磁場を形成する手段
と、 前記撮影領域内に第１軸に関する傾斜磁場を形成する第
１の傾斜磁場発生手段と、 前記撮影領域内に第２軸に関する傾斜磁場を形成する第
２の傾斜磁場発生手段と、 前記撮影領域内に第３軸に関する傾斜磁場を形成する第
３の傾斜磁場発生手段と、 前記撮影領域内に置かれた被検体の原子核を励起するた
めに、高周波磁場を発生する手段と、 前記励起された原子核からの磁気共鳴信号を検出する手
段と、 前記検出された磁気共鳴信号に基づいて、磁気共鳴画像
を再構成する手段とを備え、 前記第１〜第３の傾斜磁場発生手段の少なくとも１つ
は、前記傾斜磁場を形成するための少なくとも１つの主
コイルと前記主コイルから発生された磁場を外界に対し
て磁気的に遮蔽するための少なくとも１つのシールドコ
イルとが直列接続された複数のグループと、前記グルー
プ各々に対して個別に電流を供給する駆動手段とを有す
ることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
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- 1996-07-25 US US08/687,205 patent/US5867027A/en not_active Expired - Lifetime
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