JPS6050440A - 磁場妨害除去システム - Google Patents

磁場妨害除去システム

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JPS6050440A
JPS6050440A JP58157854A JP15785483A JPS6050440A JP S6050440 A JPS6050440 A JP S6050440A JP 58157854 A JP58157854 A JP 58157854A JP 15785483 A JP15785483 A JP 15785483A JP S6050440 A JPS6050440 A JP S6050440A
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JP
Japan
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magnetic field
magnetic
ferromagnetic
removal system
interference removal
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Pending
Application number
JP58157854A
Other languages
English (en)
Inventor
Takeshi Miyajima
宮島 剛
Miki Igarashi
美樹 五十嵐
Takeshi Shudo
主藤 剛
Osamu Uchida
治 内田
Yoshiharu Uchiumi
内海 由春
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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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
    • G01R33/42Screening
    • G01R33/421Screening of main or gradient magnetic field

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
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  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Details Of Measuring And Other Instruments (AREA)
  • Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は磁場妨害除去システムに係り、強磁性材磁路を
持たない磁石の磁場発生空間の磁場分布保持に関する。
〔発明の背景〕
例えば、核磁気共鳴く以下NMRと略称)−イメージン
グ装置において、磁石は重要な部分であ5−そp磁場発
生空間における磁場分布は均−且安定に保持することが
良質のイメージング像を得るのに最も重要である。
即ち、人体を収容する磁石の広い磁場発生空間でDr 
’A均一度が30 p’pm / 3 o 、、球容積
、8゜11p” / 40an球容積よりも良く且つ不
均一性は中心対称でろ名ことが望ましい。若し何らかの
原因で均一性の劣化や、不均一性が中心対称からずれて
磁場分布が非対称となる等が起ればイメージング像の画
質はいちじる17<劣化する。又1畳する傾斜磁場fl
)はよシ増大させることが必要となり均一度劣化がひど
いとイメージング像が得られなくなる。その上にNM几
倍信号均一度劣化に伴い広幅となるので感度の低下がお
こる。
磁石には強磁性構造体を持つ例えばWE形電電磁石以下
WEと略称)(第2図a)と、強磁性材磁路を持たない
空芯電磁石(以下几Mと略称)(第2図b)及び超電導
磁石(以下SCMと略称)がちる。
強磁性材磁路を持つ場合は、該磁路が適正に設計されて
おシ、磁束密度が磁路材の飽和値よシ充分に小さければ
磁石系外への磁束の洩れは少なく、従って磁石の設置さ
れる場所の近くに強磁性材物体(例えばスチールキャビ
ネット、鉄筋コンクリート等)があっても磁場発生空間
における磁場均一度及び分布に大きな変化は与えない。
WEを採用している分析用NMRM置では、その操作東
ケースは強磁性を持つ鉄材で作られているが磁石から3
0cm程度の位置に設置して支障はない。
他方強磁性材磁路を持たないR,Mでは、磁束は磁石系
の外に遠くまで及び、その漏洩磁路内(近くは勿論離れ
た場所)にある強磁性材物体に磁束が引き寄せられる。
従って磁石の外の空間に流れる磁束の密度は場所によシ
粗密となるため磁石向磁場発生空間における磁場分布は
変化を受けることになる。SCMにおいても同様である
NMR−イメージング用磁石は、その磁場発生空間に人
体を収容するため大形となる。代表的な例は第3図に示
す如き構成、寸法であり ’i t tJ、3.3)y
、中心の磁場強度(Ho)F1500ガウスでちる。磁
場発生空間の磁場分布に変化を与えないためにはWEの
如き強磁性材磁路付きの磁石が良いことは上記よシ明白
であるが、NMR−イメージング装置用磁石の如く大形
となると、上記RMに相当するWEは50〜100 ト
ンの重量となる。これは、実用上採用不可能である。
従って、NMR−イメージング用には欠点はあるが一般
には軽量の1%Mを採用することになる。
几Mでは、磁場分布を良、好に保っためには2t〔約1
8に9〕の容積を持つ強磁性材物体(鉄)は几M端から
少なくとも3m離し、又移動する強磁性材物体は6m以
上離す等の対策が必要である。
NMR,−イメージング装置は病院に設置される。
病院は一般に鉄筋コンクリート建屋でろ込ので床、天井
、壁、柱はすべて強磁性を持つ2jξが多く存在する。
1例として床、天井、壁、柱に40〜150Kn / 
m a y針−A+六f、−a−1mハzbs・−t 
nz−+−1、/1ない一般の鉄筋コンクリ−ドグ1j
屋には几Mは設置することはE’iかし7い。
実用上の対策として非磁性金属(アルミ、オード、ステ
ンVス等)、木材、プラスチックで構成された建屋に設
置する。RMの上下格すべての方向3m以内に鉄筋及び
鉄製品のない部屋に設置する。その他空調ダクト、配管
等もすべて非磁性とすること等がある。即ち、現状では
几M(又はSCM)を採用しているのでNMR−イメー
ジング装置設置のためには特殊設備が必要であり、その
費用は草大なものとなる。
〔発明の目的〕
本発明の目的はRM設置に対する従来の諸柴件を除去す
ることにある。
〔発明の概要〕
本発明は強磁性材の磁路金持たない磁場発生液筒(磁石
)を、強磁性材磁路を介さず、該磁石を囲む磁気遮蔽を
目的とする強磁性構造体及び該構造体による磁石向磁場
発生空間の磁場分布の変化組込む電流シム群との組合せ
によって、いかなる強磁性材環境下においても、該磁石
が設置され磁石向磁場発生空間の磁場分布が良好に保持
される磁場妨害除去システムに関するものである。
〔発明の実施例〕
第1図に従い本発明の1実施例を説明する。
NMRイメージング用空芯電磁石(几M)の磁場発生方
向をZとしZに直交する断面において上下方向を¥1水
平方向をXとする。
XY断面では8角形、Yz断面では矩形であるところの
5〜10闘の多孔鉄板(例えば3門φ円孔、30チ占有
率)製の磁気シールド室(即ち、強磁性構造体)−8R
と略称−にRMを磁場発生方向がZ軸と一致するように
設置する。且つ、空間的に几MはSRの中央に位置する
。即ちRMの磁場中心と81ルの幾何学的中心とが一致
する。この場合、XY面においても、YZ面、ZX面に
おいても、鉄壁からの磁場妨害が対称的でちるようにす
る。このようにすることによ!5、RM内磁場発生空間
の均一度に対する磁場妨害は極小且つ対称性のよいかた
ちとなり後述の電流シムによる補正を容易にする。この
対称形及び非対称形の磁場妨害の証例を第3図に示す。
RMのX方向に中心から2.3mの位置に900 X 
1800mm2.83 Kgの鉄板を左右対称(b)及
び非対称(a)に設置した場合磁場妨害量はそれぞれ1
30 ppm 、20ppmである。但し、Z=0(磁
場中心)でのXY面の半径r=200間での値である。
次に第4図においてl’LMからの漏洩磁束と鉄板との
関係を見ることにする。縦軸に空間磁場強度(対数目盛
)、横軸にKMからの距離を示す。この場合、鉄板があ
る場合とない場合の比較がなされている。鉄板が充分に
厚く、漏洩磁束を吸収してもなお充分に透磁率が高い場
合は鉄板のすぐ裏側では、空間磁場強度は鉄板のない場
合に比べて1/10に減少している。鉄板から離れると
他方向からの漏洩磁束による磁場が現われているが、R
M全全体SR内に収容する場合は、この磁場は生じない
。これにより、適正な厚さの鉄板でRMを囲む事により
、鉄板壁の外部では漏洩磁束は激減する。従って外部に
強磁性相(主として鉄材)の磁場妨害物体(例えば鉄筋
コンクリート、掃作嚇ケース)等が近在しても、本発明
の強磁性構造体であるSR内への磁場妨害となシ難い。
移動する強磁性相物体(例えばキャスタ付イス、カート
)がであって、漏洩磁束が少ない為にRMに対する磁場
妨害も小さくなる。
ここで滑止な鉄板厚さtを考察する。
φTf−BoxA ・・開用・(す 但し、φtl″iRMからの全漏洩磁束、Boは磁場中
心における磁束密度、Aは11.MのXYH′fr面の
磁場発生面積である。B o = 150001A中0 (−)2π副とすれば、従ってφT=1500X160
0ル(マツク艮ウェル)ここでφ丁がほぼ全景鉄壁に流
れるとすると(実際はSR空間内での閉路を流れる磁束
も多いが)SRのXY断面の8角形を円近似と考えて全
周は400π(7)である。
一方鉄壁内磁束密度Br。−14000Gとすれば、4
00π・Br、”t−φT j 従って上記より t=:0.42c1n となる。
多孔板としその占有率を30チとすれば0.42/ 0
.7 = 0.61 cmとなる。
従って0.6〜1.0 cmの厚さの30チ多孔鉄板で
充分に漏洩磁束を814内に閉じ込める事が可能である
第1図に戻シ鉄壁からの磁場妨害によるRM内の磁場発
生空間でのS場均一度の劣化に対する補正について考察
する。
例えばKM中心でのXY面での磁場均一度は、磁束が鉄
壁に引き寄せられる為に、中心部よシも外周部が磁束密
度大となる。即ち磁場強度大となる。しかし鉄壁からの
影響は磁場中心に対して対称であるから、電流シムによ
る磁場補正は容易でちる。即ち、特公昭47−1506
5号公報において言及されている(1.0)、(2,0
)。
(3,0)、(4,0)、(5,01項で前記磁易不均
−は補正できる。
次に8角形による磁場均一度分布歪は、(3,2)。
(3,2)’項の電流シムの組合せにより影響を除去で
きる。このようにして、例えば前記項に加えて(1,0
)、(2,1)、(2,1>’。
(3,1)、(3,1)’ 、’(4,1)、(4,1
)の13組の電流シム群を組合せることによシ鉄壁から
の磁場妨害を除去できるのでSRと電流シム群の構成に
より強磁性材が非対称に近在する環境下でもあたかも全
く磁場妨害がない環境にRMが設置されたと同一の磁場
均一度が実現できる。従って、NMR,イメ−ジングの
測定が充分に可能で高度に良質な画質を実現できる。
さらにSRの細部に言及する。磁気シールド室(SR)
は第1図(b)のYZ面の両端面(XY面ンは鉄槽であ
る事が望ましいが、設置する部屋がせま(7000g+
+++が許されない場合に両端を開放し、例えば400
0tranにする事でも充分に上述の磁場妨害除去効果
は得られる。又両端面を高周波シールドの為に鉄の代り
に導電率のよい非磁性材(例えば銅、アルミ材)で構成
してもよい。
又、SRに鉄材鋭角部、突起部が存在すフ、と、この部
分に磁束が集中しSR内の磁束の対称性を悪くすると共
に外部に磁束が漏洩する極となる。
従って8角形の角は円近似の形状とすることによ′ つ
て原因を除去する。
又、S几内外の床面を一致させる為、こSRの下部を床
下に埋没させる。
又第1図の如く、SRは大形でありこれを完成させた形
状で運搬設置するのは困難を伴なうので現地で組立可能
なように、例えば8角形の一辺ごとに「つげ」を付けて
、この部分で各辺をボルト。
ナツトで結合させ一体化させてSR,とする事で容易に
SRが設置できる。
又、多孔鉄板の採用は、通気RMからの発熱の排気、S
R円内外らの相互直視等のために有効である。
又、上記はRMのみについて説明しているがSCMにお
いても全く同様である事を附記する。
なお、全図を通じて、0は幾何学的及び磁場の中心、1
は多孔鉄板製磁気シールド室(8ft、 l、2は空芯
電磁石(RML、3は電流シム群(上層)とNM几イメ
ージング用傾斜磁場コイル群(下層)、4は磁石架台、
5は床面、6および11は磁石向磁場発生空間、7はN
M几イメージング測定時の被検者保持用ベッド、8は鉄
磁路付WE形電磁石、9は鉄磁路、10は磁場発生用コ
イル(リング状へ12は多孔鉄板(90X180(7)
、83に9)である。
〔発明の効果〕
以上の説明から明らかなように、本発明によれげ、特別
な設備の必要なしに鉄筋コンク1ノート建屋内で使用さ
れても良質の画像を得るのに適した磁場妨害除去システ
ムが提供される。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)は本発明の一実施例を示す磁場妨害システ
ムの正面図、第1図(bjはg1図(a)の右側面図、
第1図(a)は通常のWE形電電磁石概念図、第2図(
b)は通常の空芯電磁石の概念図、第3図は磁場妨害効
果を示す図、第4図は磁束漏洩量を示す図。 ある。 1・・・イ1?(気/−ルド室、2・・・空芯電磁石、
3・・・電流シム群(上層)とNMRイメージング用傾
斜磁場コイル群(下層)、4・・・磁石架台、5・・・
床面、6お1よび11・・・磁石向磁場発生空間、12
・・・多孔鉄′¥J2 (良) II IQ <b)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、強磁性材の磁路を持たない磁場発生装置を囲む磁気
    遮蔽用強磁性構造体と該構造体の影響による磁石内空間
    の磁場分布の変化を補正する電流シム群との組合せによ
    シ前記強磁性構造体の外部に存在する強磁性体の上記磁
    場発生装置の空間磁場分布に対する影響を除去又は軽減
    せしめる事を特徴とする磁場妨害除去システム。 2、特許請求の範囲第1項において、前記磁場発生装置
    の発生磁場の方向をZ5該Z軸に垂直でかつ互いに直交
    する方向をXおよびYとしt場合、前記強磁性構造体の
    XY断面は円を含む正多角形又はX及びY軸に関し対称
    なる楕円を含む多角形であることを特徴とする磁場妨害
    除去システム。 3、%許請求の範囲第1項において、前記磁場発生装置
    による発生磁場の方向をZ1該Z軸に垂直でかつ互いに
    直交する方向をXおよびYとした場合、前記強磁性構造
    体のYZ及びZX断面は、それぞれ円を含む正多角形又
    はそれぞれY及びZ軸、2及びX軸に関して対称なる楕
    円、矩形を含む多角形であることを特徴とする磁場妨害
    除去システム。 4、特許請求の範囲第1項において、@3C強磁性構造
    体の下部は床面下に埋没して設置されていることを特徴
    とする磁場妨害除去システム。 5、特許請求の範囲第1項において、前記磁場発生装置
    の発生磁場の方向と直交する前記強磁性構造体の両端面
    は開放又は強磁性材又は非磁性金属材で構成されるこ七
    を特徴とする磁場妨害除去システム。 6、特許請求の範囲第1項において前記強磁性構造体の
    描成材は多孔板又は孔無し板であることを特徴とする磁
    場妨害除去システム。
JP58157854A 1983-08-31 1983-08-31 磁場妨害除去システム Pending JPS6050440A (ja)

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS581437A (ja) * 1981-06-13 1983-01-06 ブル−カ−・アナリユ−テイツシエ・メステヒニク・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツング Nmr断層写真法のための電磁石装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS581437A (ja) * 1981-06-13 1983-01-06 ブル−カ−・アナリユ−テイツシエ・メステヒニク・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツング Nmr断層写真法のための電磁石装置

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