JPS63143045A - 核磁気共鳴装置 - 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】 イ）産業上の利用分野 本発明は永久磁石型静磁場発生室を有する核磁気共鳴装
置に係り、該永久磁石が形成する静磁場を均一に補正す
るため該永久磁石の対抗面に収着固定されるポールピー
スの構造に関するものである。

ｆｏｌ　　従来の技術 第４図に従来から一般に用いられている医療用の核磁気
共鳴装置の概略構造図を示す。

同図において、（１＠）（１ｂ）は永久磁石あるいは静
磁場コイルからなる静磁場発生手段、（２）は該静磁場
発生手段（１ａ）（Ｉｂ）に磁気的、且つ機械的に結合
された強磁性材料（例えば鉄）からなる磁気ヨークであ
り、このヨーク（２）によって静磁場発生装置の外殻が
構成されている。

前記静磁場発生手段（１ａ）（１ｂ）の各対抗磁１面に
は、これら手段（１ａ）（１ｂ）によって形成される静
磁場を各部位で均一にするために強磁性材料（例えば鉄
）から成る一対のポールピース（５ａ）（３ｂ）が前記
静磁場発生手段（１ａ）（１ｂ）に磁気的、且つ機械的
に結合されている。従って被験体（５）を収納すべき各
ポールピース（３ａ）（３ｂ）間の空間部（６）には垂
直方向に均一な静磁場が形成される。

（４ａ）（４ｂ）は被験体（５）に勾配磁場をかける勾
配コイルであるが、被験体（５）の核磁気共鳴による断
層撮像を行なうときに該被験体（５１に狭苦しい感じを
与えないよう空間部（６）を広くとる必要がある。

従って前記勾配コイル（４ａ）（４ｂ）は前記一対のポ
ールピース（３１）　（３ｂ　）に接して設けられてい
る。

ところで上記静磁場発生装置において勾配コイル（４λ
）（４ｂ）に電流を流す際に、ホールヒース（３ａ）（
３ｂ）の各対抗面には第５図に示すような渦電流（７）
が発生する。この渦電流（７）の流れる向きは前記勾配
コイル（４ａ）（４ｂ）による勾配磁場を打ち消す反対
方向の磁場を発生させることができる向きである。各勾
配コイル（４ａ）（４ｂ）に流す電流を調節して勾配磁
場の強度を設定値（ｘ、ｙ、ｚ方向で異なり、また選択
された断層面によっても種々異なるが、大体数十アンペ
ア程度の電流で形成できる）にまで上げるのに要する時
間は！ｇ６図停）に示す如（，１ｍ５ｅｃ以内が望まし
いが、前記渦電流（７）による影響によって従来の静磁
場発生装置では実力）パ ６図（ｂｌに示すように立上がり緩かになって勾配磁場
はなまり、必要とする勾配磁場の設定値に達するのに１
ｍ５ｅｃ以上費すという問題点があった。

上記の問題点を解決するための一例として第７図（ａｌ
に示すように勾配電流に前記設定値よりも大きな電流を
瞬間的に印加しくオーバーシュート）、前記渦電流によ
る勾配磁場への影響を補正し、第７図ｆｂｌの如（１１
ｎＳｅＣで勾配磁場を所定値まで立上がらせる方法が考
えられる。

しかしながらこのような方法であると勾配コイル（４ａ
）（４ｂ）用の電源に勾配電流をオーバーシュートさせ
るための補償回路が必要となり電源側の製造コストが高
くなるとともに、勾配磁場の設定値が高い場合に、オー
バーシュートさせるだけの電流を電源から取出辷るかど
うかの問題もあって、実用に供さない。

ｔ”ｌ　　発明が解決しようとする問題点本発明が解決
しようとする問題点はポールピースに発生する渦電流を
電気的な手段ではなく構造面で補償し、勾配磁場の形成
時に与える影響を軽減することである。

旦　問題点を解決するための手段 静磁場発生室の外殻を形成するヨーク、該ヨークの上下
に固定される一対の静磁場発生手段、両手段の対抗磁極
面に吸着されて該手段が作る静磁場を均一に補正Ｔる強
磁性材料のポールピース、両ポールピースの対抗面側に
取付位置せしめられ前記静磁場内に勾配磁場を形成する
勾配コイルとより成り、両勾配コイル間に被験体を挿入
位置せしめる空間部を有する核磁気共鳴装置において、
前記ポールピースの表面に前記勾配磁場による静磁場の
乱れを補正する磁場を形成するための電流を生じる強磁
性材料の薄板を互いに電気絶縁して複数本貼着する。

ヰ）作　用 勾配コイルに電流を流したときに生じるポールピースの
対抗面の渦電流はその表面の薄板を流れる電流となって
直線電流となり、勾配磁場に影響を与える渦電流自身は
軽減される。

（へ）実施例 以下本発明核磁気共鳴装置のポールピースの構造を図面
の一実施例について説明する。

第１図はポールピースの一実施例の構造を示す概観斜視
図１ａｌ及び側面図（ｂｌであり、樹脂被覆等により互
いに電気絶縁された一定の厚みを有するパーマロイまた
はケイ素鋼板等の強磁性材料の薄板＋８１　（８＋・・
・を静磁場Ｈｏ　（図面の上向き矢印で示す）の向きに
平行に貼り合わせた構造となっており、各ポールピース
（５ｍ）（３ｂ）の相対抗する表面は前記薄板ｆ８１　
＋８１・・・によって分割され、該表面に生じる渦電流
は軽減される。これは表面に誘導されるべき大半の電流
が前記薄板（８１（８１・・・を流れる電流となって、
該薄板（８１＋８１・・・の周囲に磁場が発生するため
、静磁場出に対しては薄板（８１＋８１・・・によって
形成される磁場の影響はプラスとマイナスの作用が打消
しあってゼロとなるためである。従って静磁場出に影響
を与える渦電流は表面から薄板ｆ８１　＋８１・・・を
除いた残りの部分でのみ生じ、その影響は微々たるもの
となる。

第１図の例では薄板＋８１１８１・・・は各ポールピー
ス（３ａ）（３ｂ）の周囲を取巻いて電流閉ループを形
成しているが、渦電流は勾配電流のような高周波電流に
おいては表皮効果の為にポールピース（３ｍ）（３ｂ）
の対抗面から所定の内部深さまでの表面にしか流れない
と考えられるので、第２図（ａｌ、（ｂｌに示すように
各ポールピース（３ａ　）（３ｂ）を互いに絶縁された
強磁性材料の薄板ｆ８１　（８＋・・・を貼り合わせた
部分（９）と強磁性材料だけの部分０１とが合わさった
構造にしても渦電流軽減の効果は変わらない。但し互い
に絶縁された強磁性材料の薄板＋８１　ｆ８＋・・・を
貼り合わした部分（９）は渦電流が流れると考えられる
部分を含み、尚且つその部分より充分大きい必要がある
。

更に薄板（８１（８１・・・は第５図に示すように互い
に平行である必要はなく、磁極面の中心から外側へ延び
る放射方向に貼り合わせても同様の効果が得られること
は言うまでもない。

（ト１　発明の効果 本発明は以上の説明の如く、静磁場発生室の外殻を形成
するヨーク、該ヨークの上下に固定される一対の静磁場
発生手段、両手段の対抗磁極面に吸着されて該手段が作
る静磁場を均一に補正する強磁性材料のポールピース、
両ポールピースの対抗面側に取付位置せしめられ前記静
磁場内に勾配磁場を形成する勾配コイルとより成り、両
勾配コイル間に被験体を出入可能に挿入位置せしめる空
間部を宵する核磁気共鳴装置において、前記ポールピー
スの表面に前記勾配磁場による静磁場の乱れを補正する
磁場を形成するための電流を生じる強磁性材料の薄板を
互いに電気絶縁して複数本貼着することにより、ポール
ピース表面及び内部の渦電流形成部位を削減し、勾配磁
場に影響を与える渦電流を軽減し、勾配磁場の立上がり
のなまりを減少させるので、勾配電源による勾配磁場の
調整が簡単になり、勾配電源のコストダウンを図ること
が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明核磁気共鳴装置に用いられるポールピー
スの一実施例を示す概観斜視図ｆａ＋と側面図（ｂｌ、
！２図は他のポールピースの一実施例を示す概観斜視図
（ａ）と側面図、８３図は更に他のポールピースの一実
施例を示す概観斜視図、第４図は医療用核磁気共鳴装置
の概略構造図、第５図は従来のポールピースの概観斜視
図、第６図は従来装置の一つにおける勾配電流特性図ｆ
ａｌ、勾配磁場特性図（ｂｌ、第７図は他の従来装置に
おける勾配電流特性図（ａｔ、勾配磁場特性図ｆｂｌで
ある。 （２）・・・ヨーク、（１Ｋ）（Ｉｂ）・・・静磁場発
生手段、（３ａ）（３ｂ）　、、、ポールピース、（４
ａ）（４ｂ）　−・・勾配コイル、（５）・・・被験体
、（６）・・・空間部、＋８１　＋８１・・・薄板。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）静磁場発生室の外殻を形成するヨーク、該ヨーク
   の上下に固定される一対の静磁場発生手段、両手段の対
   抗磁極面に吸着されて該手段が作る静磁場を均一に補正
   する強磁性材料のポールピース、両ポールピースの対抗
   面側に取付位置せしめられ前記静磁場内に勾配磁場を形
   成する勾配コイルとより成り、両勾配コイル間に被験体
   を出入可能に挿入位置せしめる空間部を有する核磁気共
   鳴装置において、前記ポールピースの表面に前記勾配磁
   場による静磁場の乱れを補正する磁場を形成するための
   電流を生じる強磁性材料の薄板を互いに電気絶縁して複
   数本貼着することを特徴とする核磁気共鳴装置。