JPS63271909A

JPS63271909A - Ｍｒｉ用磁石装置

Info

Publication number: JPS63271909A
Application number: JP62107559A
Authority: JP
Inventors: Tomohisa Maeda; 智久前田
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1987-04-28
Filing date: 1987-04-28
Publication date: 1988-11-09

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】［発明の目的コ（産業上の利用分野）本発明は、被検体の磁気共鳴現象（ＨＲ：　ｍａｇ−ｎ
ｅｔ＋ｃ　ｒｅｓｏｎａｎｃｅ　＞現象を利用して該被
検体の磁気共鳴像を得る磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ
　）装置に具備されるＭＲＩ用磁石装置に関する。

（従来の技術）磁気共鳴イメージング装置（以下ＭＲＩ装置と称する）
は、被検体の所望部位に一様な静磁場を印加し、この静
磁場と直角方向にＲＦｍ場を形成する送信用ＲＦコイル
によって、断層像を得る特定のスライス部分のみに磁場
共鳴現象を生じさせ、ざらにＲＦｆａ場の解除後に原子
核から発生する磁場共鳴信号（以下ＭＲ倍信号称する）
を受信用ＲＦコイルによって検出するようにしたもので
、静磁場にＸ′軸方向（Ｘ軸からθ°回転した座標系）
に対して直線的な傾斜を持つ線型磁場勾配を作用させて
合成ＭＲ倍信号得、この信号をフーリエ変換することに
よりＭＲ像を形成することができる。

ところで、このようなＭＲＩ装置に具備される磁石装置
として、第７図に示すように、所定の空隙を有して対向
配置された一対のｖｉ１極１，２を有して静ｆｊｉ場発
生部３０を構成し、この磁＠１．２間に配置された被検
体Ｐの体軸に対して直交する方向に静磁場を形成するよ
うにしたものがおる。

このような磁５装置においては、被検体Ｐの体軸方向を
Ｚ方向とした場合に、このＺ方向及びこれに直交するＸ
方向の傾斜磁場を形成するのに“平行４線″が用いられ
る。この平行４線は、磁極１゜２を形成する鉄ヨークに
それぞれ巻回されたコイル３，４，５．６の一部によっ
て形成される。すなわち、該コイル３，４，５．６を形
成する導線の、磁極１，２の対向面上に位置する部分は
直線状で互いに平行となっており、この平行部分３ａ。

４ａ、５ａ、６ａによって平行４線が形成される。

コイル３，４，５．６をそれぞれ３ターンとしているた
め、平行４線における各線は３本となる。

しかしながら、このような構成においては、鉄ヨークに
コイル３，４，５，６を巻回するようにしているため、
コイルのインダクタンスが大きくなり、傾斜磁場の立ち
上り・立ち下り特性が悪くなるという欠点がある。また
、平行４線に対して平行となる帰り線部分３ｂ、４ｂ、
５ｂ、６ｂがそれぞれ所望の傾斜磁場方向と逆方向の磁
場を形成するため磁場感度が減少し、傾斜磁場の直線性
が悪くなるという欠点がある。

以上はＺ方向及びＸ方向の傾斜磁場を形成する場合の説
明でおるが、磁石装置においては、このＺ方向及びＸ方
向に直交するＹ方向の傾斜ｆｉｉ場を発生するコイルが
必要となる。

このコイルは、例えば第８図に示すように被検体Ｐの体
軸方向に静磁場Ｂｏを形成する場合、体軸方向に沿って
１組のリング状コイル８ａ、８ｂを対向配置すればよく
、必要な磁場強度を１ｑるためには第９図において９ａ
、９ｂで示すように複数回巻けばよい。第９図に示すよ
うに静磁場方向に奥行きがある場合にはこの奥行き方向
（体軸方向）に巻き数をかせぐことができるが、第１０
図に示すように被検体Ｐの体軸と直交する方向に静磁場
Ｂｏを形成するものにおいては、静磁場ＢＯ方向に磁極
１．２が存在するため、この静磁場Ｂｏ力方向コイル１
０ａ、１０ｂの巻ぎ数をかせぐと、コイル’ｌＱａ、１
０ｂ間のギャップが狭くなり被検体Ｐの入るスペースが
小さくなるという欠点がおる。

（発明が解決しようとする問題点）上述したように所定の空隙を有して対向配置された一組
の磁極によって静磁場を形成するようにした磁石装置に
おいては、鉄ヨークにＺ方向。

Ｘ方向の傾斜磁場コイルを巻回するようにしていたため
コイルのインダクタンスが大きくなるという欠点、及び
帰り線部分３ｂ、４ｂ、５ｂ、６ｂによって逆方向の傾
斜磁場が形成されるために７方向、Ｘ方向の傾斜１場の
直線性が悪くなるという欠点がおり、また、Ｙ方向傾斜
磁場形成用コイルによって被検体Ｐの入るスペースが小
さくなるという欠点がおる。

そこで本発明は上記の欠点を除去するもので、コイルの
インダクタンスが小ざく、しかも静磁場と直交する方向
の傾斜磁場の感度及び直線性に優れ、また、被検体を配
置するための十分なスペースを確保することができるＭ
ＲＩ用磁石装置の提供を目的とする。

［発明の構成コ（問題点を解決するための手段）゛　本発明は、所定の空隙を有して一組の磁極を対向配
置することで該空隙中に静磁場を形成する静磁場発生部
と、この静磁場に重畳される傾斜磁場を発生する傾斜磁
場発生部とを備えたＭＲＩ様磁石装置において、前記磁
極の対向面上に平面状に形成されたコイルによって前記
傾斜磁場発生部を構成したものである。

（作　用）上記のように一対の磁極の対向面上に平面状に形成され
たコイルによって所望の傾斜ｍ場を形成するようにした
ものでおり、従来のように鉄ヨ−りにコイルを巻回する
ものではないからコイルのインダクタンスを小さくする
ことができ、しかも静磁場と直交する方向の傾斜磁場の
感度及び直線性を向上させることができる。また、静磁
場方向にコイルの巻き数をかせぐものではないので被検
体を配置するための十分なスペースを確保することがで
きる。

（実施例）以下、本発明を実施例により具体的に説明する。

第１図は本発明の一実施例を示すもので、第２図は第１
図Ａ−Ａ−断面を示すものである。

第１図に示す傾斜磁場コイル１２．’１３．１４゜１５
は、それぞれ一対の１１１．２上に平面状に形成され、
このコイル１２乃至１５によって傾斜１ｉ１場発生部４
０が構成される。このうち一方の磁極２上に形成された
コイル１２．１５はそれぞれ第２図より明らかなように
直線部分く平行４線部分＞１７．１８と帰り線部分１９
．２０とを有する。直線部分１７．１８は被検体Ｐの体
軸と平行になっており、帰り線部分１９．２０は、第３
図に示すように直線部分１７．１８の中点同士を結ぶ線
の中点を中心とする半径Ｒの円の円周に沿って湾曲形成
されている。尚、磁極１上のコイル１３．１４も上記と
同様に直線部分１７．１８と帰り線部分１９．２０とを
有して形成されている。

ここで、直線部分１７．１８間の距離をＬとし、コイル
１３（１４）とコイル１２（１５）との間隔を（ＷＬ＞
とした場合、Ｌ＝α・（ＷＬ＞　　　　　　　　・・・（１）Ｒ＝β
・（ＷＬ＞　　　　　　　　・・・（２）ただし、α、
β：定数の関係が成立するようにり、Ｒを決定することにより、
直線部分１７と帰り線部分１９．及び直線部分１８と帰
り線部分２０はそれぞれ同一方向の傾斜磁場を形成する
。それ故、帰り線部分１９゜２０によって傾斜磁場感度
や直線性が損われることはない。また、従来（第７図）
のように鉄ヨークに導電線を巻回するものではないので
、コイルのインダクタンスは従来よりも小さくなり、傾
斜磁場の立ち上り・立ち下り特性が向上する。尚、本願
発明者の行った試験によれば、（ＷＬ＞＝５５０ｍ、Ｌ
＝２１０ｒｒｖｎ、Ｒ＝７００ｍとした場合において良
好な傾斜磁場特性が得られた。

各コイル１２乃至１５の電気的接続関係については図面
上省略しているが、この点に関しては従来装置と同様に
コイルの適宜箇所から引き出された導電線を介して電源
に接続されている。また、各コイル１２乃至１５の巻ぎ
数を２タ一ン以上としてもよい。

以上はＺ方向、Ｘ方向の傾斜磁場を形成する場合のコイ
ルについての説明であるが、Ｙ方向の傾斜磁場を形成す
るコイルも平面状とすることができる。以下、このＹ方
向傾斜磁場を形成するコイルについて説明する。

第４図はＹ方向傾斜磁場を形成するコイルを備えた装置
の説明図、第５図はＹ方向傾斜磁場コイルの平面図、第
６図は第５図のＢ−８”断面図である。

Ｙ方向傾斜磁場コイル２２ａ、２２ｂはそれぞれ一対の
磁極２２８．２２ｂ上に対向配置されており、その形状
は第５図及び第６図より明らかなように渦状になってい
る。隣接する導電線は密着しており、仝休として平面状
となっている。コイル２２ａ、２２ｂの間隔をＧＬとし
、コイル中心から導体中心までの距離をＲとした場合、
ＧＬ＝αＲ・・・（３）（ただし、α：定数）の関係が成立するようにすることで最も直線性のよいＹ
方向傾斜磁場を形成することができる。本願発明者の行
った試験によればＧ＝５５０ｆｒＩＭ、Ｒ＝３００ｍと
した場合において良好な傾斜磁場特性が得られた。

この様にＹ方向傾斜磁場コイル２２ａ、２２ｂを渦状に
し、平面的に構成すれば、従来（第１０図）のようにＹ
方向傾斜ｖｉｉ場コイルによって被検体Ｐの入るスペー
スが小ざくなることはなく、十分なスペースを確保する
ことができる。

尚、静磁場は永久磁石、電磁石のいずれで形成してもよ
い。

以上本発明の実施例について説明したが、本発明は上記
実施例に限定されるものではなく、種々の変形実施が可
能となるのはいうまでもない。

［発明の効果］以上詳述したように本発明によれば、所定の　・空隙を
有して一組の磁極を対向配置することで該空隙中に静磁
場を形成するようにしたＭＲＩ用磁石装置において、コ
イルのインダクタンスを小ざくすることができ、しかも
静磁場と直交する方向の傾斜磁場の感度及び直線性を向
上することができ、また、被検体を配置するための十分
なスペースを確保することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の主要部の説明図、第２図は
第１図Ａ−Ａ−断面図、第３図は第１図及び第２図にお
ける傾斜磁場コイルの平面図、第４図は他の実施例装置
の主要部の説明図、第５図は第４図における傾斜磁場コ
イルの平面図、第６図は第５図のＢ−Ｂ　′断面図、第
７図乃至第１０図は従来例の説明図である。１．２・・・磁極、１２．１３，１４，１５．２２ａ、２２ｂ・・・コイル
、１７．１８・・・直線部分、１９．２０・・・帰り線部分、３０・・・静磁場発生部
、４０・・・傾斜磁場発生部。第７図第８図第９図第１０図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）所定の空隙を有して一組の磁極を対向配置するこ
とで該空隙中に静磁場を形成する静磁場発生部と、この
静磁場に重畳される傾斜磁場を発生する傾斜磁場発生部
とを備えたＭＲＩ用磁石装置において、前記磁極の対向
面上に平面状に形成されたコイルによって前記傾斜磁場
発生部を構成したことを特徴とするＭＲＩ用磁石装置。
（２）前記傾斜磁場発生部は、静磁場方向と直交する方
向の傾斜磁場発生に寄与する直線部分と、電流伝達路を
形成する帰り線部分とを有して成るコイルを備え、この
コイルの帰り線部分を、前記静磁場方向と直交する面に
おける円の円周に沿って湾曲形成した特許請求の範囲第
１項記載のＭＲＩ用磁石装置。
（３）前記傾斜磁場発生部は、前記静磁場の方向と直交
する面における所定半径の円の円周に沿って渦状に形成
されたコイルを備えた特許請求の範囲第１項記載のＭＲ
Ｉ用磁石装置。