JPS61269053A - Ｎｍｒ装置の磁場均一度補正装置 - Google Patents
Ｎｍｒ装置の磁場均一度補正装置Info
- Publication number
- JPS61269053A JPS61269053A JP60111199A JP11119985A JPS61269053A JP S61269053 A JPS61269053 A JP S61269053A JP 60111199 A JP60111199 A JP 60111199A JP 11119985 A JP11119985 A JP 11119985A JP S61269053 A JPS61269053 A JP S61269053A
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- JP
- Japan
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- magnetic field
- center frequency
- uniformity
- nmr
- main magnetic
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- Pending
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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
- G01R33/38—Systems for generation, homogenisation or stabilisation of the main or gradient magnetic field
- G01R33/387—Compensation of inhomogeneities
- G01R33/3875—Compensation of inhomogeneities using correction coil assemblies, e.g. active shimming
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、核磁気共鳴（ｎｕｃｌｅａｒ ｓａｇｎｅｔ
ｉｃ ｒｅｓｏｎａｎｃｅ ：以下これをＮＭＲと略
称する）現象を利用して被検体内における特定原子核分
布等を被検体外部より知るようにしたＮＭＲ装置おける
主磁場（静磁場）の安定性及び磁場強度の均一度の＠御
に関するものである。
ｉｃ ｒｅｓｏｎａｎｃｅ ：以下これをＮＭＲと略
称する）現象を利用して被検体内における特定原子核分
布等を被検体外部より知るようにしたＮＭＲ装置おける
主磁場（静磁場）の安定性及び磁場強度の均一度の＠御
に関するものである。
（従来の技術）
従来より、ＮＭＲ１！置において、主磁場の均一度はｍ
＊であるため何らかの手段で均一度を測定及び計算しな
がら、又は試行錯誤的に、主磁場コイルの発生磁場を部
分的に調整するためのシムコイルの電流値を調整して均
一度を高めるようにしていた。一般には、イメージング
領域（測定領域）内の複数点の磁場強度を高確度で測定
し、ｘｙｚの３軸についてそれぞれ１次、２次、３次の
係数内で、ランダム的に、又は方程式を計算する等して
、領域内の誤差の２乗和が最小となるように各シムコイ
ルへの電流配分を調整していた。
＊であるため何らかの手段で均一度を測定及び計算しな
がら、又は試行錯誤的に、主磁場コイルの発生磁場を部
分的に調整するためのシムコイルの電流値を調整して均
一度を高めるようにしていた。一般には、イメージング
領域（測定領域）内の複数点の磁場強度を高確度で測定
し、ｘｙｚの３軸についてそれぞれ１次、２次、３次の
係数内で、ランダム的に、又は方程式を計算する等して
、領域内の誤差の２乗和が最小となるように各シムコイ
ルへの電流配分を調整していた。
（発明が解決しようとする問題点）
しかしながら、この様な１１１１はあくまでも手動によ
り行われており、操作性が悪く、時間もかかるという問
題があった。
り行われており、操作性が悪く、時間もかかるという問
題があった。
本発明の目的は、この様な点を解消するもので、磁場均
一度及び磁場強度を自動的に最適化して、磁場の安定化
及び保守の簡便化を図り得るＮＭＲ装置の磁場均一度補
正装置を提供することにある・（問題点を解決するため
の手段） この様な目的を達成するために本発明では、ＮＭＲ装置
のイメージング領域の外周に沿って、核スピン信号を発
生する固定された小さな試料を取巻くように形成されそ
の核スピン信号を検出する専用の検出コイルを複数個配
設し、これらの検出コイルから得られる周波数信号（磁
場強度に比例した信号）を解析して各試料の座標にお社
る磁場を検出し、イメージング領域の主磁場強度及び均
一度を最適に保つように、シムコイル電流及び基準周波
数、またはシムコイル電流と主磁場電源電流、又は主磁
場シムコイルを含むシムコイル電流に帰還をかけるよう
にしたことを特徴とする。
一度及び磁場強度を自動的に最適化して、磁場の安定化
及び保守の簡便化を図り得るＮＭＲ装置の磁場均一度補
正装置を提供することにある・（問題点を解決するため
の手段） この様な目的を達成するために本発明では、ＮＭＲ装置
のイメージング領域の外周に沿って、核スピン信号を発
生する固定された小さな試料を取巻くように形成されそ
の核スピン信号を検出する専用の検出コイルを複数個配
設し、これらの検出コイルから得られる周波数信号（磁
場強度に比例した信号）を解析して各試料の座標にお社
る磁場を検出し、イメージング領域の主磁場強度及び均
一度を最適に保つように、シムコイル電流及び基準周波
数、またはシムコイル電流と主磁場電源電流、又は主磁
場シムコイルを含むシムコイル電流に帰還をかけるよう
にしたことを特徴とする。
（実施例）
以下図面を用いて本発明の詳細な説明する。第１図は本
発明に係る磁場均一度補正装置の一実施例を示す要部構
成図である。図において、１０＋〜１０ｎは磁場強度計
測用試料から発生するＮＭＲ信号（核スピン信号）を受
信すｉための専用受信コイルである。なお本実施例では
２次元面内での補正の場合を例にとって説明する。試料
は、第２図に示すようにイメージング領域Ａの外周（た
だし主磁場コイル及びシムコイル等よりは内側）の１〜
ｎの位置に配置され、次式で表わされる角速度ωのＮＭ
Ｒ信号を発生する。
発明に係る磁場均一度補正装置の一実施例を示す要部構
成図である。図において、１０＋〜１０ｎは磁場強度計
測用試料から発生するＮＭＲ信号（核スピン信号）を受
信すｉための専用受信コイルである。なお本実施例では
２次元面内での補正の場合を例にとって説明する。試料
は、第２図に示すようにイメージング領域Ａの外周（た
だし主磁場コイル及びシムコイル等よりは内側）の１〜
ｎの位置に配置され、次式で表わされる角速度ωのＮＭ
Ｒ信号を発生する。
ω−γＨＬ
ここに、γは試料の磁気回転比
ＨＬは各試料中心の磁場強度
この関係により、ＮＭＲ信号の周波数ｆ（ω−２πｆ）
から主磁場強度を知ることができる。
から主磁場強度を知ることができる。
１１ｓ〜１１ｎは検出コイル１０＋〜１０ｎの出力を受
ける個別の前置増幅器、１２は前記前置増幅器の出力を
択一的に選択するマルチプレクサ１３はマルチプレクサ
１２のアナログ出力信号をデジタル信号に変換するＡＤ
変換器、１４は各検出コイルからのＮＭＲ信号を高速フ
ーリエ変換し中心周波数を求めることのできる中心周波
数検出装置である。１５は各検出コイルで検出されたＮ
Ｍ Ｒ（！！号の中心周波数を読取って主磁場の強度及
びその均一度を求め、必要な補正を施すために各部に与
える必要な信号を発生することができる機能を有する処
理＠ｌ（以下ＣＰＵという）である。
ける個別の前置増幅器、１２は前記前置増幅器の出力を
択一的に選択するマルチプレクサ１３はマルチプレクサ
１２のアナログ出力信号をデジタル信号に変換するＡＤ
変換器、１４は各検出コイルからのＮＭＲ信号を高速フ
ーリエ変換し中心周波数を求めることのできる中心周波
数検出装置である。１５は各検出コイルで検出されたＮ
Ｍ Ｒ（！！号の中心周波数を読取って主磁場の強度及
びその均一度を求め、必要な補正を施すために各部に与
える必要な信号を発生することができる機能を有する処
理＠ｌ（以下ＣＰＵという）である。
このＣＰＵは、この機能の他、従来のＮＭＲ装置におけ
ると同様に勾配磁場印加や励磁パルス印加等を制御する
機能を有する。１６は前記ＣＰＬＪからの制御信号を各
部に与えるための外部制御インタフェイスである。
ると同様に勾配磁場印加や励磁パルス印加等を制御する
機能を有する。１６は前記ＣＰＬＪからの制御信号を各
部に与えるための外部制御インタフェイスである。
このような構成における動作を次に説明する。
勾配磁場は印加しないで、主磁場コイル（図示せず）及
び磁場調整用のシムコイル（図示せず）を駆動して主磁
場のみを印加した状態で、ＲＦパルス（その中心周波数
をｆｏとする）を印加して試１ 料を励起する。これに
より各試料からＮＭＲ信号が発生するが、そのＮＭＲ信
号を検出コイルにより検出する。ここで、各検出コイル
は自分自信のへ 内部に埋設されている試料からのＮＭ
Ｒ信号は検出するが他の試料から発生するＮＭＲ信号は
検出しないようになっている。各検出コイルで検出され
るＮＭＲ信号をマルチプレクサ１２及びＡＤ変換器１３
経出で順次中心周波数検出装置１３へ取込み、各検出コ
イルからのＮＭＲ信号ごとにフーリエ変換しその信号の
中心周波数を求める。ＣＰ（Ｊ１５では、この中心周波
数から各試料の位置（座標）での磁場の強さ、及び各位
置での中心周波数のばらつきから主磁場の均一度を求め
る。そして、磁場強度が均一になるようにシムコイル８
１〜Ｓｎへの駆動電流を加減して制御する信号、及び励
起パルス（ＲＦパルス）の中心周波数ｆ。
び磁場調整用のシムコイル（図示せず）を駆動して主磁
場のみを印加した状態で、ＲＦパルス（その中心周波数
をｆｏとする）を印加して試１ 料を励起する。これに
より各試料からＮＭＲ信号が発生するが、そのＮＭＲ信
号を検出コイルにより検出する。ここで、各検出コイル
は自分自信のへ 内部に埋設されている試料からのＮＭ
Ｒ信号は検出するが他の試料から発生するＮＭＲ信号は
検出しないようになっている。各検出コイルで検出され
るＮＭＲ信号をマルチプレクサ１２及びＡＤ変換器１３
経出で順次中心周波数検出装置１３へ取込み、各検出コ
イルからのＮＭＲ信号ごとにフーリエ変換しその信号の
中心周波数を求める。ＣＰ（Ｊ１５では、この中心周波
数から各試料の位置（座標）での磁場の強さ、及び各位
置での中心周波数のばらつきから主磁場の均一度を求め
る。そして、磁場強度が均一になるようにシムコイル８
１〜Ｓｎへの駆動電流を加減して制御する信号、及び励
起パルス（ＲＦパルス）の中心周波数ｆ。
がその均一磁場に対して最も適切な周波数となるように
制御する信号をインタフェイス１６を介してシムコイル
駆動手段及びＲＦパルス発生手段へ送出する。これによ
り図示しないシムコイルＳＩ〜Ｓｎの駆動電流及びＲＦ
パルスの中心周波数が自動的に制御される。
制御する信号をインタフェイス１６を介してシムコイル
駆動手段及びＲＦパルス発生手段へ送出する。これによ
り図示しないシムコイルＳＩ〜Ｓｎの駆動電流及びＲＦ
パルスの中心周波数が自動的に制御される。
） 上記のような磁場測定は、勾配磁場のない
状態で測定する必要があるため、通常のイメージング用
パルスシーケンスに割込む形で行われる。例えば、数ビ
ューないし数十ピユー（１ビユーは１回のパルスシーケ
ンスを言う）ごとに１回の割合で割り込み信号をＣＰＵ
１５に与え、パルスシーケンスのタイミングを知らせる
。
状態で測定する必要があるため、通常のイメージング用
パルスシーケンスに割込む形で行われる。例えば、数ビ
ューないし数十ピユー（１ビユーは１回のパルスシーケ
ンスを言う）ごとに１回の割合で割り込み信号をＣＰＵ
１５に与え、パルスシーケンスのタイミングを知らせる
。
なお、磁場測定点すなわち検出コイルの配置個数は、シ
ムコイル電流の解を得るために最低限Ｍ＋１個（Ｍはシ
ムコイルの数）は必要である。
ムコイル電流の解を得るために最低限Ｍ＋１個（Ｍはシ
ムコイルの数）は必要である。
（Ｒ明の効果）
以上説明したように、本発明によれば、高均一磁場の自
動詞部が可能になるばかりか、次のような効果をそうす
る。
動詞部が可能になるばかりか、次のような効果をそうす
る。
■主磁場コイルのフレームの熱膨張や経年変化、またマ
グネットの温度分布等により、時車刻々変化する主磁場
の均一性を、直接磁場中に配置された試料からのＮＭＲ
信号によって最適化制御するため、安定した磁場分布を
得ることができる。
グネットの温度分布等により、時車刻々変化する主磁場
の均一性を、直接磁場中に配置された試料からのＮＭＲ
信号によって最適化制御するため、安定した磁場分布を
得ることができる。
■主磁場を常伝導マグネットによって発生させている＠
置においては、電源を投入してからマグネットが熱的平
衡状態に達するまでの期間に主としてマグネットの熱膨
張による磁場のドリフト及び磁場均一分布の大きな変化
が生ずるため、マグネットが熱的に安定するまではスキ
ャンを行わず待機している必要があった。このランニン
グタイムはほぼ６０分程度である。
置においては、電源を投入してからマグネットが熱的平
衡状態に達するまでの期間に主としてマグネットの熱膨
張による磁場のドリフト及び磁場均一分布の大きな変化
が生ずるため、マグネットが熱的に安定するまではスキ
ャンを行わず待機している必要があった。このランニン
グタイムはほぼ６０分程度である。
しかし、本発明によれば自動補正されるので、Ｎ［役人
直後からスキャンを行っても何等差支えない。
直後からスキャンを行っても何等差支えない。
第１図は本発明に係る磁場均一度補正装置の一実施例を
示す要部構成図、第２図は磁場分布測定点を説明するた
めの図である。 １０＋〜１０ｎ−検出コイル、１１＋〜１１町・・・前
置増幅器、１２・・・マルチプレクサ、１３・・・ＡＯ
変換器、１４・・・中心周波数検出回路、１５・・・Ｃ
ＰＵ１１６・・・外部制御インタフェース。
示す要部構成図、第２図は磁場分布測定点を説明するた
めの図である。 １０＋〜１０ｎ−検出コイル、１１＋〜１１町・・・前
置増幅器、１２・・・マルチプレクサ、１３・・・ＡＯ
変換器、１４・・・中心周波数検出回路、１５・・・Ｃ
ＰＵ１１６・・・外部制御インタフェース。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 磁場を与えると共にＲＦパルスを与えて測定対象物を励
起してＮＭＲ信号を発生させ、このＮＭＲ信号を処理す
ることにより測定対象物に関連した画像を得るＮＭＲ装
置において、 シムコイルを有し主磁場を発生する主磁場発生コイル手
段と、 イメージング領域の外周に沿って配置され、核スピン信
号を発生する小さな試料を内部に有しそれを取巻くよう
に巻回されその核スピン信号を検出するための複数個の
検出コイルと、 各検出コイルで検出したＮＭＲ信号を択一的に取出すマ
ルチプレクサと、 このマルチプレクサから出力されるＮＭＲ信号をデジタ
ル変換するＡＤ変換器と、 そのＡＤ変換器を経たＮＭＲ信号の中心周波数を求める
中心周波数検出回路と、 この中心周波数検出回路の出力を受け前記各試料の座標
における磁場を検出し、イメージング領域内で主磁場強
度及び磁場均一度が最適化されるようにシムコイル電流
及びＲＦパルスの中心周波数を制御するための信号を発
生する機能を有するＣＰＵと、 シムコイルを駆動する手段及び必要な部分に前記ＣＰＵ
からの制御信号を適切に与えるための外部制御インタフ
ェースと を具備し、各検出コイルからのＮＭＲ信号の中心周波数
から各試料のそれぞれの配置位置における磁場強度を求
め、イメージング領域の主磁場強度及び均一度を最適に
保つように少なくともシムコイル電流を制御するように
したことを特徴とするＮＭＲ装置の磁場均一度補正装置
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60111199A JPS61269053A (ja) | 1985-05-23 | 1985-05-23 | Ｎｍｒ装置の磁場均一度補正装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60111199A JPS61269053A (ja) | 1985-05-23 | 1985-05-23 | Ｎｍｒ装置の磁場均一度補正装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61269053A true JPS61269053A (ja) | 1986-11-28 |
Family
ID=14555010
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60111199A Pending JPS61269053A (ja) | 1985-05-23 | 1985-05-23 | Ｎｍｒ装置の磁場均一度補正装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61269053A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012063247A (ja) * | 2010-09-16 | 2012-03-29 | Kobe Steel Ltd | 磁場補正装置及び磁場補正方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5523499A (en) * | 1978-08-05 | 1980-02-19 | Emi Ltd | Method and apparatus for magnetogyric resonance test |
| JPS59230149A (ja) * | 1983-06-13 | 1984-12-24 | Hitachi Ltd | Ｎｍｒイメ−ジング装置 |
| JPS60102544A (ja) * | 1983-11-10 | 1985-06-06 | Hitachi Ltd | Νｍｒイメ−ジング装置 |
-
1985
- 1985-05-23 JP JP60111199A patent/JPS61269053A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5523499A (en) * | 1978-08-05 | 1980-02-19 | Emi Ltd | Method and apparatus for magnetogyric resonance test |
| JPS59230149A (ja) * | 1983-06-13 | 1984-12-24 | Hitachi Ltd | Ｎｍｒイメ−ジング装置 |
| JPS60102544A (ja) * | 1983-11-10 | 1985-06-06 | Hitachi Ltd | Νｍｒイメ−ジング装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012063247A (ja) * | 2010-09-16 | 2012-03-29 | Kobe Steel Ltd | 磁場補正装置及び磁場補正方法 |
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