JPS62266042A - 磁気共鳴イメ−ジング装置 - Google Patents

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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は磁気共鳴（Ｍ　Ｒ：　ｍａｇｎｅｔｔｃ　ｒｅ
ｓｏ−ｎａｎｃｅ、以下「ＭＲ」と称する）現象を用い
て被検体の特定断面における特定原子核スピンの密度分
布に基づく情報を画像化する磁気共鳴イメージング装置
（以下ＭＲイメージング装置と称する）に関する。

（従来の技術） 従来、ＭＲイメージング装置においては、被検体からの
データ収集時間中に、種々の傾斜磁場を用いることによ
り空間的分解能を得ている。傾斜磁場は、被検体のそれ
ぞれの位置に対応したＭＲ倍信号ラーモア周波数と位相
をエンコードするために適宜制御される。

ここで、ラーモア周波数は静磁場方向に対して首振り運
動をする固有の周波数であり、これらは被検体のそれぞ
れの位置に依存するものである。

被検体の特定部位からの充分なＭＲ倍信号得るために傾
斜磁場を急速に切換えることにより断ＩＩ像を得ている
。

また、正確なＭＲ倍信号得るために静磁場の不均一性を
補正するシムコイルが使用されている。

（発明が解決しようとする問題点） 上記のシムコイルは、傾斜磁場コイルの近くに配置され
ている。高速に変化する傾斜磁場コイルにより磁気フラ
ックスと呼ばれる磁束が発生し、このためシムコイルは
傾斜磁場コイルにより生成される磁気フラックスの磁気
的影響を受けてしまう。そして、このシムコイルには、
傾斜磁場とは反対の磁場を作る方向にパルス傾斜磁場に
より誘起された電流が流れる。さらに、この誘起された
シムコイルに流れる電流はある時定数で減衰するために
、傾斜磁場のスイッチング速度なＩ￥Ｊ　ｗｉすること
になり、また位置情報の不正確さを引き起こすことにな
る。

本発明は上記事情について成されたものであり、傾斜磁
場コイルと磁気的に結合したシムコイルに流れる電流を
低減させることにより、傾斜磁場のスイッチング速度が
制限されることなく、正確な位置情報の得られるＭＲイ
メージング装置を提供することを目的とする。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 上記問題点を解決するために本発明においては、傾斜磁
場と磁気的に結合したシムコイルに流灯る誘導電流を低
減させる回路を設けた。

すなわち、静磁場の不均一性を補正するためのシムコイ
ル系に対して所定の値の抵抗Ｒ。

インダクタンスＬと所定の値のコンデンサＣとの並列回
路を直列に挿入したことを特徴とするＭＲイメージング
装置を提供する。

（作用） このように構成されたＭＲイメージング装置においては
、所定の値の抵抗Ｒ，インダクタンスＬと所定の値のコ
ンデンサＣとの並列共振回路においてインピーダンスを
極めて大きくとることが可能となる。従ってこの並列共
振回路を直列に挿入したシムコイル系においては、流れ
る電流が極めて微量となる。このため、パルス傾斜磁場
により誘起される電流を極めて微量にすることができ、
傾斜磁場コイルとシムコイル間の磁気的結合を低減する
ことが可能となる。

（実施例） 以下、本発明による実Ｍ！！例を図面を用いて詳細に説
明する。

一般に、空間分解能を大きく作用するものは静磁場の不
均一性である。この空間分解能を向上させるために、静
磁場の不均一性を補正するために用いられるのがシムコ
イルである。

また、Ｍ　’Ｒイメージング装置では各スピンの３次元
的な位置を知るために、ｘ、ｙ、ｚの３方向に傾斜磁場
を静磁場に重畳する。この傾斜磁場を発生させるために
用いられるのが傾斜磁場コイルである。

本発明の一実施例を第１図゛を参照して説明する。

第１図は、傾斜磁場コイルとシムコイル間＝５− の磁気的結合の状況を示す図である。

１６は、Ｚ軸方向の位置を知るための７傾斜磁場コイル
である。１５は、このＺ傾斜磁場コイル１６に電流を供
給する傾斜磁場コイルＮ８Ｉである。一方、２及び９は
シムコイルであり、また７、１４はシムコイルＮＷＡで
あって、シムコイル２．９には本発明による所定の電気
回路を介してシムコイル電源７．１４から電流が供給さ
れる。ドツトライン１７゜１８はこれらのシムコイル２
．９と２傾斜磁場コイル１６との磁気的な結合状況を示
したものであり、パルス傾斜磁場コイルの急速な切り換
えにより生成される磁気フラックスである。

尚、Ｘ、Ｙ傾斜磁場コイルについても同様な磁気的結合
があり得る。

ここで、傾斜磁場コイル１６により傾斜磁場が加えられ
ると、シムコイル２．９には、それぞれｅＢ、　ｅｇｏ
　なる誘導起電力が生じるが、この時の電気的等価回路
を示したのが第２図である。

本発明による前記所定の電気回路が、この第２図で示さ
れる電気的等価回路であり、シムコイル系に傾斜磁場パ
ルスの周波数帯域でのみインピーダンスが高い並列共振
回路を直列に挿入したものである。

第２図のように４の抵抗Ｒ４，５のインダクタンスＬ、
と６のコンデンサｃｌとが並列となっている並列共振回
路をシムコイル間に直列に挿入している。この時の並列
共振回路のインピーダンスＺ々は Ｚゆ−［−ｊ　　・（１／（ωＣハ）・　（Ｒｐ　＋Ｊ
　　ωｌ、）］／と ωＬ、＝　１　／　（ωＣ４〉 の時にインピーダンスＺ々は最大となる。この時シムコ
イル系全体のインピーダンス７／／は１の抵抗をＲ１，
２のインダクタンスをＬ２とすると ”Ｚ　　＝Ｒ＋ｊｏＤＬ、。

＋１　／（１／　（Ｒ４＋ｊ・ωＬ５）＋ｊ　　ωＣＪ
となる。

ここでＲ２が非常に小さい値のものと考えると、 となる。さらに、ω２ＬムＣ，−１ とすると Ｚｎ’＝ｊωＬ、＋１／（Ｊωｃ６＞＋す／（ＲりＣ，
）ここで並列共振回路のインピーダンスのＺ／。

が最大となるＪ：うなｃ６＝　１　／　（１５０勺と共
振回路の尖鋭度特性を示すＱ値である Ｑｓ−ωＬ、／町 を代入すると１７（ｊωＧ、＞を非常に小さい値のもの
として ｚ／／　’＝　ｊ　ωＬ２　＋　Ｌ　５Ｑ５ｏ＞となる
。

従って、この時にシムコイル系に流れる電流ｆ１７は、
図示３の誘導起電力をｅ、、３とすると、１、、　＝　
ｅ、）／　（ｊ　ωＬ２＋　Ｑ、ωＬ５）となる。

第３図についても全く同様にして、１１の抵抗Ｒ７／、
１２のインダクタンスＬ　／２．１３のコンデンサＣ／
３．８の抵抗Ｒ１，９のインダクタンスＬｐ、１０で示
される誘導起電力ｅ、／。

とすると、並列共振回路のインピーダンスＺ２゜は　ω
Ｌ／、＝１／（ωＣ８）　　の時に最大となり、この時
のシムコイル系全体のインピーダー９＝ ンスＺ２／は Ｚ　２１　’、　ｊω”９＋し／、？　Ｑ／２ωとなる
。

ただしＱ１０はインダクタンスＬ／２のＱｌｆｌである
。従ってこの時流れる電流Ｉ２７は Ｉ２／＝法／（ｊω［デ＋’　／２　Ｑ　／２ω）とな
る。

従って並列共振回路として用いられるインダクタンス５
及び１２のＬ５．　Ｑ５及びＬ７゜Ｑ　／２の最大とな
るものをとることによりシムコイル系に流れる電流’／
／及びＩ／２を最小限にすることができる。

このように、直流的にはロスが小さく、傾斜磁場パルス
電圧に対してはインピーダンスの高い回路を用いること
により、傾斜磁場コイルとシムコイル間の磁気的結合の
影響を低減することが可能となる。

また、インダクタンス５．１２のＱ値を適当な値とする
ことにより、傾斜磁場パルスの周波数帯域に対してのみ
インピーダンスを高くとることにより他の周波数、特に
直流に対しては低抵抗にすることが可能となる。

［発明の効果］ 以上詳述したように、本発明によれば傾斜磁場コイルと
磁気的に結合したシムコイルに流れる電流を低減させる
ことにより、傾斜磁場のスイッチング速痩が制限される
ことなく、正確な位置情報の得られるＭＲイメージング
装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は傾斜磁場コイルとシムコイル間の磁気的結合の
状況を示す図、第２図及び第３図は本発明によりシムコ
イル系に流れる電流を低減させるために用いられる並列
共振回路を直列に挿入した電気的等価回路の図である。 ２．９・・・シムコイル ７．１４・・・シムコイル電源 １５・・・傾斜磁場コイル電源 １６・・・傾斜磁場コイル １７．１８・・・磁気フラックス ３０．３１・・・並列共振回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 被検体を配置する静磁場の不均一性を補正するシムコイ
   ルと、このシムコイルにより補正された一様静磁場中に
   傾斜磁場を重畳する傾斜磁場コイルとを有し、前記被検
   体に生ぜしめられた磁気共鳴現象から、誘起された磁気
   共鳴信号を検出して、前記被検体の画像情報を得る磁気
   共鳴イメージング装置において、前記シムコイルに対し
   て所定の値の抵抗Ｒ、インダクタンスＬと所定の値のコ
   ンデンサＣとの並列回路を直列に挿入したことを特徴と
   する磁気共鳴イメージング装置。