JPS63260116A - Magnetic shield of magnetic resonance imaging apparatus - Google Patents
Magnetic shield of magnetic resonance imaging apparatusInfo
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- JPS63260116A JPS63260116A JP62093145A JP9314587A JPS63260116A JP S63260116 A JPS63260116 A JP S63260116A JP 62093145 A JP62093145 A JP 62093145A JP 9314587 A JP9314587 A JP 9314587A JP S63260116 A JPS63260116 A JP S63260116A
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Abstract
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、医療用磁気共鳴イメージング族に（ＭＲＩ装
置りの磁気シールドに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION OBJECTS OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to magnetic shielding for medical magnetic resonance imaging (MRI apparatus).
（従来の技術）
ＭＨＩ装置は、高磁界を発生するため、周囲に影響を及
ぼす、そのため、磁気シールドが用いられるが、そのシ
ールドのタイプの１つとして装置本体に、直接磁性体を
つけてシールドするセルフ磁気シールドがある。このセ
ルフシールドは、第６図に示すように１円筒型の磁性体
１の両端に、穴のあいた形の磁性体フランジ部２をつけ
た形となっている。(Prior art) MHI equipment generates a high magnetic field, which affects the surroundings, so a magnetic shield is used. One type of shield is to attach a magnetic material directly to the main body of the equipment to shield it. There is a self-magnetic shield. As shown in FIG. 6, this self-shield has a cylindrical magnetic body 1 with perforated magnetic flanges 2 attached to both ends thereof.
（発明が解決しようとする問題点）
ＭＨＩ装置は、超電導コイル等を用いて、より高磁界と
すれば、検出される信号のＳ／Ｎ比（Ｓｉｇｎａｌ／Ｎ
ｏ１ｓｅ比）が高くなり、高画質が得られる。さらに１
人体組織の微妙な異状を分析できるようになる。(Problems to be Solved by the Invention) If an MHI device uses a superconducting coil or the like to generate a higher magnetic field, the S/N ratio of the detected signal will increase.
o1se ratio) becomes high, and high image quality can be obtained. 1 more
Become able to analyze subtle abnormalities in human tissue.
しかし、磁性体には、高磁界において磁気飽和現象があ
り、飽和してしまうとシールド効果がなくなってしまい
、磁性体だけを使っての磁気シールドを考えると１発生
させられる主磁界Ｂｏは制限されてしまう。However, magnetic materials have a magnetic saturation phenomenon in high magnetic fields, and once saturated, the shielding effect disappears, and when considering magnetic shielding using only magnetic materials, the main magnetic field Bo that can be generated is limited. It ends up.
ひこで本発明の目的は、主磁界を高めても、シールド効
果が得られる磁気シールドを提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a magnetic shield that provides a shielding effect even when the main magnetic field is increased.
（問題点を解決するための手段）
上記目的を達成するために本発明の磁気シールドにおい
ては、磁性体の内側に主コイルによる磁束と逆むきで磁
性体を飽和させない磁束を生ずるキャンセルコイルを配
置する。(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, in the magnetic shield of the present invention, a canceling coil is arranged inside the magnetic body to generate a magnetic flux that does not saturate the magnetic body in the opposite direction to the magnetic flux produced by the main coil. do.
（作用）
このようにすると磁性体が飽和しないので外部に磁界が
もれなくなる。(Function) By doing this, the magnetic material will not be saturated, so that the magnetic field will not leak to the outside.
（実施例）
本発明の第一の実施例においては、第１図に示すように
、磁性体５（シールド）と主コイル３の間に、キャンセ
ルコイル６を配置し、そのキャンセルコイル６には、主
コイル３とは逆向きの電流を流して、磁性体５の中の磁
場を弱めることにより、磁性体５が主コイルの漏洩磁界
を吸収できるようにする。(Embodiment) In the first embodiment of the present invention, as shown in FIG. By passing a current in the opposite direction to the main coil 3 and weakening the magnetic field in the magnetic body 5, the magnetic body 5 can absorb the leakage magnetic field of the main coil.
第２図（ａ）に、主コイル３と磁性体５（鉄シールド）
を用いた場合の主磁界Ｂｏを示す、この場合主コイル３
の電流は１紙面の裏から表への向き（これを正方向とす
る）に流れていて、この電流の発生する主磁界Ｄｏは、
コイル内側において紙面の左から右への磁界となる。主
磁界ＢＯがそれほど高くない場合には、磁性体５が主磁
界ｎｏを吸収し、漏洩磁界も減少して、磁性体によるシ
ールド効果は確保される。しかし、主磁界Ｂｏを強めて
いくと、磁性体内磁界Ｂｉｏも増加していき、一般の鉄
では、内部磁界が２．２テスラぐらいになると、磁性体
としての効果がなくなってしまう。Figure 2 (a) shows the main coil 3 and magnetic body 5 (iron shield).
In this case, main magnetic field Bo is shown when main coil 3 is used.
The current flows from the back to the front of the paper (this is considered the positive direction), and the main magnetic field Do generated by this current is:
Inside the coil, a magnetic field flows from left to right in the paper. When the main magnetic field BO is not so high, the magnetic body 5 absorbs the main magnetic field no, the leakage magnetic field also decreases, and the shielding effect of the magnetic body is ensured. However, as the main magnetic field Bo is strengthened, the internal magnetic field Bio also increases, and with ordinary iron, when the internal magnetic field reaches about 2.2 Tesla, it loses its effectiveness as a magnetic material.
次に、第２図（ｂ）に、キャンセルコイル６と磁性体５
を用いた場合のキャンセル磁界口Ｃを示す。Next, FIG. 2(b) shows the canceling coil 6 and the magnetic body 5.
The canceling magnetic field opening C is shown when using.
キャンセルコイル６に流す電流は、主コイル３とは逆向
き（この場合は、紙面の表から裏への方向）にする、こ
のキャンセルコイルの電流による磁界（キャンセル磁界
） Ｂｅは、主磁界とは逆向きになり、コイル内側にお
いて１紙面の右から左への方向となる。したがって、磁
性体内の磁界Ｂｉｃも、主コイルによる磁性体内磁界Ｂ
ｉｏと逆向きとなる。The current flowing through the canceling coil 6 is directed in the opposite direction to the main coil 3 (in this case, from the front to the back of the paper). The magnetic field (cancelling magnetic field) due to the current of this canceling coil Be is the main magnetic field. The direction is reversed, and the direction is from right to left on one page inside the coil. Therefore, the magnetic field Bic inside the magnetic body also changes from the magnetic field B inside the magnetic body due to the main coil.
The direction is opposite to io.
したがって、第２図（ａ）、第２図（ｂ）のそれぞれを
組合せると、第３図のようになり、磁性体内磁界Ｂｉが
弱められ、飽和しなくなるので、磁性体としての特性を
維持できるようになる。（この場合、主コイル内の磁界
も減少するが、主コイルの起磁力よりもキャンセルコイ
ルの起磁力の方が小さいこと、キャンセルコイルの方が
磁性体に近いこと等により１診断室間内の主磁界の減少
は少ない、）よって、主コイルの発生する漏洩磁界を磁
性体が吸収して、シールド効果が保持できる。Therefore, if Figure 2 (a) and Figure 2 (b) are combined, the result will be as shown in Figure 3, and the magnetic field Bi within the magnetic body will be weakened and will no longer be saturated, maintaining its properties as a magnetic body. become able to. (In this case, the magnetic field in the main coil also decreases, but the magnetomotive force of the canceling coil is smaller than the magnetomotive force of the main coil, and the canceling coil is closer to the magnetic material, etc. The decrease in the main magnetic field is small.) Therefore, the magnetic material absorbs the leakage magnetic field generated by the main coil, and the shielding effect can be maintained.
（他の実施例）
本発明を用いた他の実施例を第４図に示す、主コイルは
、３ａ、３ｂ、３ｃの３つの部分から構成され。(Other Embodiments) Another embodiment using the present invention is shown in FIG. 4. The main coil is composed of three parts 3a, 3b, and 3c.
磁性体５（鉄シールド）の内側に、５つのキャンセルコ
イル６ａ 、 ６ｂ 、 ６ｃ 、 ６ｄ 、 ６ｅを
配置する。この実施例では、主コイル３ａ、３ｂ、３ｃ
とキャンセルコイル６ａ。Five canceling coils 6a, 6b, 6c, 6d, and 6e are arranged inside the magnetic body 5 (iron shield). In this embodiment, main coils 3a, 3b, 3c
and cancel coil 6a.
６ｅは同じ半径であり、また、キャンセルコイル６ｂ。6e has the same radius, and canceling coil 6b.
６ｃ 、 ６ｄの３つも同じ半径である。6c and 6d also have the same radius.
また、この実施例においては、３つの主コイルと、５つ
のキャンセルコイルとで構成されているが、これらのコ
イル数、半径は、任意でよい。Further, in this embodiment, it is composed of three main coils and five canceling coils, but the number and radius of these coils may be arbitrary.
（ただし、Ｚ＝０の面に対して対称とする。）主コイル
３ａ、３ｂ、３ｃに正方向の電流を流し、キャンセルコ
イル６８〜６ｅには主コイルとは逆向きの電流を流す、
これにより、主コイルの発生した漏洩磁界を吸収した磁
性体５の内部磁界は、キャンセルコイルの発生する磁界
で弱められ、磁性体は、飽和まで至らなくなる。(However, it is symmetrical with respect to the plane of Z=0.) A current in the positive direction is passed through the main coils 3a, 3b, and 3c, and a current in the opposite direction to the main coil is passed through the canceling coils 68 to 6e.
As a result, the internal magnetic field of the magnetic body 5 that has absorbed the leakage magnetic field generated by the main coil is weakened by the magnetic field generated by the canceling coil, and the magnetic body does not reach saturation.
第５図に、本発明を用いた更に他の実施例を示す、これ
は、第４図に示したシールドの構成において、さらに外
側に同様のシールド構成を施した、多重シールドの１例
である。FIG. 5 shows still another embodiment using the present invention. This is an example of a multiple shield in which a similar shield configuration is applied to the outside of the shield configuration shown in FIG. 4. .
同図において、主コイル３と磁性体５の間に。In the figure, between the main coil 3 and the magnetic body 5.
キャンセルコイル６ａ 、 ６ｂ 、 ６ｃ 、 ６ｄ
、 ６ｅが配置されている。さらに、磁性体５の外側
に、磁性体５′が配置され、磁性体５′の内側にキャン
セルコイル６ｆ、６ｇが配置されている。（磁性体５′
は、磁性体５と中心軸８が同じである。）
主コイル３に正方向の電流を流し、キャンセルコイル６
８〜６ｇには、主コイルとは逆向きの電流を流す、磁性
体５および５′は、主コイルの発生した漏洩磁界を吸収
するが、磁性体５の内部磁界は。Cancellation coils 6a, 6b, 6c, 6d
, 6e are arranged. Further, a magnetic body 5' is arranged outside the magnetic body 5, and cancel coils 6f and 6g are arranged inside the magnetic body 5'. (Magnetic material 5'
, the magnetic body 5 and the central axis 8 are the same. ) A positive current is applied to the main coil 3, and the cancellation coil 6
8 to 6g, a current flows in the opposite direction to that of the main coil. The magnetic bodies 5 and 5' absorb the leakage magnetic field generated by the main coil, but the internal magnetic field of the magnetic body 5.
キャンセルコイル６８〜６ｅにより弱められ、磁性体５
′の内部磁界は、キャンセルコイル６ｆ、６ｇによす弱
められる。これにより、磁性体５及び５′は、飽和まで
至らなくなる。よって、磁性体は、漏洩磁界を吸収でき
るようになる。It is weakened by the canceling coils 68 to 6e, and the magnetic body 5
The internal magnetic field of ' is weakened by the canceling coils 6f and 6g. This prevents the magnetic bodies 5 and 5' from reaching saturation. Therefore, the magnetic material becomes able to absorb the leakage magnetic field.
このような、多重のシールド構成とすることにより、−
重の時と同様の効果が得られるとともに、各々の磁性体
の重量を一重の時よりも減らせるので、シールド組立て
時等において、各々の取扱いが容易になる。また、外側
の磁性体は、内側の磁性体により、小さくなった漏洩磁
界内に置かれるので、より多くの漏洩磁界を吸収でき、
シールド効果がさらによくなる。By having such a multiple shield configuration, -
The same effect as when using a heavy magnetic material can be obtained, and since the weight of each magnetic material can be reduced compared to when a single magnetic material is used, handling of each material becomes easier when assembling a shield. In addition, since the outer magnetic material is placed within a smaller leakage magnetic field due to the inner magnetic material, it can absorb more leakage magnetic field.
The shield effect will be even better.
以上のように１本発明によれば、ＭＨＩ装置において、
キャンセルコイルと、鉄シールドを組合せた構成とする
ため、高画質を得るために、あるいは、各種分析用に、
主磁界を高めても、キャンセルコイルの働きにより、鉄
シールド内の磁界を弱めることができる。したがって、
鉄の飽和をなくせるので、主コイルの発生する漏洩磁界
を鉄が吸収でき、鉄によるシールド効果を保持できる。As described above, according to the present invention, in the MHI device,
Because it has a configuration that combines a canceling coil and an iron shield, it can be used to obtain high image quality or for various analyses.
Even if the main magnetic field is increased, the magnetic field within the iron shield can be weakened by the action of the canceling coil. therefore,
Since saturation of iron can be eliminated, iron can absorb the leakage magnetic field generated by the main coil, and the shielding effect of iron can be maintained.
また、主磁界を高めない場合では、キャンセルコイルを
配置することにより、鉄の量を低減できるという効果が
あるので、装置全体の重量を減らすことができ、装置を
設置する所の床の補強が低減できる。In addition, when the main magnetic field is not increased, placing a canceling coil has the effect of reducing the amount of iron, reducing the overall weight of the device and reinforcing the floor where the device is installed. Can be reduced.
第１図は本発明一実施例の磁気シールドの構成を表す断
面図、第２図（ａ）は主コイルの発生する磁界を示す図
、第２図（ｂ）はキャンセルコイルの発生する磁界を示
す図、第３図は第２図（ａ）、（ｂ）を組合せた磁界を
示す図、第４図および第５図はそれぞれ本発明の他の一
実施例を示す図、第６図は従来のセルフ磁気シールドを
つけたＭＲＩ装置の縦断面図である。
３．３ａ、３ｂ、３ｃｍコイル、 ５．５’−・・磁性
体、６．６８〜６ｇ・・・キャンセルコイル、Ｂｏ・・
・主磁界、 Ｂｃ・・・キャンセル磁界、Ｂｉ
・・・磁性体内磁界。
代理人 弁理士 則 近 憲 佑
同 第子丸 健
第１図
第２図（り
第２図（ｂ）
第３！！！Ｊ
（２軸）
第４図Figure 1 is a cross-sectional view showing the configuration of a magnetic shield according to an embodiment of the present invention, Figure 2 (a) is a diagram showing the magnetic field generated by the main coil, and Figure 2 (b) is a diagram showing the magnetic field generated by the canceling coil. FIG. 3 is a diagram showing a magnetic field combining FIGS. 2(a) and (b), FIGS. 4 and 5 are diagrams each showing another embodiment of the present invention, and FIG. 1 is a longitudinal cross-sectional view of a conventional MRI apparatus equipped with a self-magnetic shield. 3.3a, 3b, 3cm coil, 5.5'-...Magnetic material, 6.68-6g...Cancel coil, Bo...
・Main magnetic field, Bc...cancelling magnetic field, Bi
...Magnetic body magnetic field. Agent Patent Attorney Yudo Ken Ken Daishimaru Figure 1 Figure 2 (Figure 2 (b) Figure 3!!!J (2 axes) Figure 4
Claims (1)
されたキャンセルコイルとからなり、このキャンセルコ
イルは前記主コイルによる磁束と逆むきで前記磁性体を
飽和させない磁束を生じるものであることを特徴とする
磁気共鳴イメージング装置の磁気シールド。It consists of a magnetic body surrounding a main coil and a canceling coil placed inside this magnetic body, and this canceling coil generates a magnetic flux that is directed in the opposite direction to the magnetic flux generated by the main coil and does not saturate the magnetic body. Features: Magnetic shielding of magnetic resonance imaging equipment.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62093145A JPS63260116A (en) | 1987-04-17 | 1987-04-17 | Magnetic shield of magnetic resonance imaging apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62093145A JPS63260116A (en) | 1987-04-17 | 1987-04-17 | Magnetic shield of magnetic resonance imaging apparatus |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63260116A true JPS63260116A (en) | 1988-10-27 |
| JPH0519283B2 JPH0519283B2 (en) | 1993-03-16 |
Family
ID=14074364
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62093145A Granted JPS63260116A (en) | 1987-04-17 | 1987-04-17 | Magnetic shield of magnetic resonance imaging apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63260116A (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPH0464338A (en) * | 1990-07-03 | 1992-02-28 | Toshiba Corp | Magnet for magnetic resonance imaging apparatus |
| US5136273A (en) * | 1988-10-17 | 1992-08-04 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Magnet apparatus for use in a magnetic resonance imaging system |
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| JP2006261335A (en) * | 2005-03-16 | 2006-09-28 | Kobe Steel Ltd | Superconducting magnet apparatus |
Citations (1)
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-
1987
- 1987-04-17 JP JP62093145A patent/JPS63260116A/en active Granted
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0519283B2 (en) | 1993-03-16 |
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