KR880001764B1 - Magnetic apparatus used in nmr-ct - Google Patents
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Abstract
Description
제 1 도는 본 발명 장치가 구비된 갠트리의 일부를 절결하여 보인 외부 측면도.1 is a side view of the outer portion of the gantry equipped with the present invention cut away.
제 2 도는 본 발명 장치의 외부 케이스를 전개하여 보인 측면도.2 is an exploded side view of the outer case of the device of the present invention.
제 3 도는 제 2 도의 종단면도.3 is a longitudinal sectional view of FIG.
제 4 도는 제 2 도의 A-A 선 단면도.4 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG.
제 5 도는 제 4 도 "C"부분의 확대도.5 is an enlarged view of the portion "C" of FIG.
제 6 도는 제 2 도의 B-B 선 단면도.6 is a cross-sectional view taken along the line B-B in FIG.
제 7 도는 본 발명 장치에 따른 경도 코일프레임과 각 고주파 코일프레임 및 서포터의 구성 및 결합상태를 보이기 위한 요부 발췌 사시도.Figure 7 is a perspective view of the main portion to show the configuration and coupling state of the hardness coil frame and each of the high frequency coil frame and the supporter according to the present invention.
제 8 도는 본 발명 장치에 따른 고주파 코일프레임중 헤드 코일프레임의 구성을 보인 분해 사시도.8 is an exploded perspective view showing the configuration of the head coil frame of the high frequency coil frame according to the present invention.
제 9(a) 도는 본 발명 장치의 X,Y 경도 코일프레임에 설치되는 X,Y 경도 코일의 구성도.9 (a) is a block diagram of an X, Y hardness coil installed in the X, Y hardness coil frame of the present invention device.
제 9(b) 도는 본 발명 장치의 Z 경도 코일프레임에 설치되는 Z 경도 코일의 구성도.9 (b) is a configuration diagram of a Z hardness coil installed in the Z hardness coil frame of the present invention device.
제 9(c) 도는 본 발명 방치의 보조 고주파 코일프레임과 바디 및 헤드 코일프레임에 설치되는 고주파 코일의 구성도.9 (c) is a block diagram of a high frequency coil installed in the auxiliary high frequency coil frame and the body and the head coil frame of the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
1 : 지지프레임 10 : 주자석 코일프레임 조립체1: support frame 10: main magnet coil frame assembly
10-1,10-2,10-3,10-4 : 주자석 코일프레임 20 : X,Y 경도 코일프레임10-1,10-2,10-3,10-4: Main magnet coil frame 20: X, Y hardness coil frame
30 : Z 경도 코일프레임 31 : 고정보울트30: Z hardness coil frame 31: High information Ult
40 : 보조 고주파 코일프레임 40b : 만곡 요입면40: auxiliary high
50 : 바디 코일프레임 52 : 통공50: body coil frame 52: through hole
53 : 손잡이공 60 : 헤드 코일프레임53: handle hole 60: head coil frame
61 : 프레임 본체 62 : 커버61: frame body 62: cover
63,64 : 플랜지부 63 : 통공63, 64: flange 63: through hole
65 : 요입부 66 : 요홈부65: recessed portion 66: recessed portion
70 : V-서포터 70´ : 경사 지지간70: V-
74 : 지지봉 75 : 지지보울트74: support rod 75: support bolt
76 : 고정구 77 : 받침간76: fixture 77: support
78 : 체결간 78 : 체결나사78: between fastening 78: fastening screw
본 발명은 핵자기 공명현상을 이용하여 인체 등 촬영 대상물에 손상을 주지 않고 그 내부를 3차원으로 촬영할 수 있게 한 전산화 단층 촬영기(NMR-CT)의 자장인가 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a magnetic field applying device of a computed tomography (NMR-CT) which allows a three-dimensional image of the interior thereof without damaging an object to be photographed using a nuclear magnetic resonance phenomenon.
핵자기 공명현상을 이용한 전산화 단층촬영기(이하, 전산화 단층촬영기라 함)는 인체에 자장을 인가하여 인체로 부터 나오는 신호(FID 신호 : 자유유도 붕괘신호)를 얻고 이를 컴퓨터로 처리하여 인체의 특정부위에 대한 영상을 구성시켜 단말기 등의 화면 및 사진으로 표시되게 하는 장치로써, 이와 같은 전산화 단층촬영기를 구성함에 있어서는 인체에 자장을 인가하여 인체로 부터 나오는 FID 신호를 얻을 수 있게 하는 자장인가 장치가 반드시 필요하며, 그 자장인가 장치의 구성이 전산화 단층촬영기의 성능에 크게 영향을 미치게 된다.Computerized tomography using nuclear magnetic resonance (hereinafter referred to as computerized tomography) applies a magnetic field to the human body to obtain a signal from the human body (FID signal: free-induced boring signal) and processes it using a computer to process specific parts of the human body. A device for constructing an image of a terminal and displaying it on a screen and a picture of a terminal, etc. In constructing such a computed tomography apparatus, a magnetic field applying device for applying a magnetic field to a human body to obtain a FID signal from the human body must be used. If necessary, the configuration of the magnetic field applying device will greatly affect the performance of the computed tomography system.
그러나, 이러한 전산화 단층촬영기는 현 실정으로 볼때 개발 초기 단계에 있는 제품으로써 전세계적으로 10여개 회사 정도가 이를 독자적으로 개발 도중에 있거나 개발이 완료된 단계에 있는 것으로 전해지고 있을 뿐, 이들 각 사들의 제품에 채용되고 있는 자장인가 장치가 구체적으로 어떻게 구성되고 있는지는 전혀 알려지지 않고 있는 실정에 있다.However, these computerized tomography machines are currently in the early stages of development, and it is said that about 10 companies around the world are in the process of developing or completing their own development. It is not known at all how the magnetic field application device which is being made is comprised concretely.
전산화 단층촬영기의 자장인가 장치를 구성함에 있어서는, 촬영대상물에 정자계를 가하는 주자석과 3차원적 방향 설정을 위하여 X,Y,Z 방향으로 자장을 인가하는 X 경도코일, Y 경도코일, Z 경도코일 및 촬영대상물의 자기 스핀을 기울게 하기 위한 고주파 코일이 필수적이며, 이들 각 코일들은 장치의 가동중에 각 코일의 형상이나 위치가 변형되거나 이동되지 않아야 하고 이러한 상태에서 그 내부에 촬영대상물을 수용, 지지할 수 있어야만 대상물의 단층촬영이 가능하게 된다.In constructing a magnetic field applying device of a computed tomography machine, a main magnet applying a static magnetic field to a photographic object and an X hardness coil, a Y hardness coil, and a Z hardness coil applying a magnetic field in the X, Y, and Z directions to set three-dimensional directions And a high frequency coil for inclining the magnetic spin of the photographing object is essential, and each of these coils must not be deformed or moved in the shape or position of each coil during operation of the apparatus, and in such a state, it is necessary to receive and support the photographic object therein. Only then can the tomography of the object be possible.
따라서, 본 발명에서는 상술한 바와 같은 조건들을 만족시키기 위한 각 코일 지지용 코일프레임의 설계를 최적의 상태로 유지할 수 있도록 구성한 것인 바, 이를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Therefore, the present invention is configured to maintain the design of each coil support coil frame for satisfying the conditions as described above in the optimum state, which will be described in detail by the accompanying drawings as follows.
제 1 도 내지 제 7 도에 도시한 바와 같이, 본 발명의 자장인가 장치는 일정거리를 두고 수직 입설된 4개의 지지프레임(1)에 상호 평행하게 설치되는 주자석 코일프레임 조립체(10)와, 이들 주자석 코일프레임 조립체(10)의 중공부 사이에 걸쳐 횡설되어 상기한 X 경도 코일(x) 및 Y 경도 코일(y)이 설치되는 X,Y 경도 코일프레임(20), 그 X,Y 경도 코일프레임(20)의 외주연부 양측에 일정거리를 두고 설치되는 Z 경도 코일프레임(30) 및 X,Y 경도 코일프레임(20)의 내부에 설치되어 보조 고주파 코일(Tx)이 설치되는 보조 고주파 코일프레임(40), 그 보조 고주파 코일프레임(40)의 내부에 설치되어 장치의 내부에 수용되는 촬영대상물의 촬영부위에 따라 선택적으로 삽입 설치되는 몸체 촬영용 고주파 코일프레임(50 : 이하, 바디 코일프레임이라 칭함)과 두부 촬영용 고주파 코일프레임 조립체(60 : 이하, 헤드 코일프레임이라 칭함), 그리고 상기의 주자석 코일프레임 조립체(10)와 그 내부에 중첩 설치되는 각 코일프레임(20),(30),(40)을 상호 연결 지지하는 "V"자형 서포터(70 : 이하, V-서포터라 칭함) 및 환상 서포터(80 : 이하, 링 서포터라 칭함)등의 조립으로 이루어지는 바, 이와 같은 각 코일프레임 및 서포터의 구성 및 이들의 체결 조립상태를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.As shown in FIGS. 1 to 7, the magnetic field applying device of the present invention includes a main magnet
상기한 주자석 코일프레임 조립체(10)는 소정폭과 내경을 가지는 환상 전·후 주자석 코일프레임(10-1)(10-4)과 이들 전·후 주자석 코일프레임(10-1)(10-4)과 동일한 폭을 가지며 이들 보다 큰 내경을 가지는 내측 주자석 코일프레임(10-2)(10-3)으로 구성되어, 일정거리를 두고 수직방향으로 설치되는 각 환상 주자석 코일프레임(10-1)(10-2)(10-3)(10-4)의 의 중심이 지면과 평행한 동일 직선상에 위치하게 하고, 이들 각 주자석 코일프레임(10-1)(10-2)(10-3)(10-4)의 내주면 양단부에는 일정폭을 가지는 내향 플랜지(10-1a)(10-2a)(10-3a)(10-4a)를 형성하여 그 내측 코일프레임(10-2)(10-3)측 내향 플랜지(10-2a)(10-3a)의 하부 중간에 보울트공(10b)을 천공하였으며, 이와 같이된 내측 주자석 코일프레임(10-2)(10-3)의 각 보울트공(10b)에는 제 2도, 제3 도 및 제 4 도에 도시한 바와 같이 일정각도로 절곡된 V-서포터(70)의 중간 절곡부에 형성한 보울트공(71)을 일치시킨 후 고정보울트(73)로 고정함과 아울러, 이들 각 V-서포터(70)의 양 경사 지지간(70´)단부에 형성한 삽지공(72)에는 일정길이를 가지는 합성수지제 지지봉(74)을 삽입 설치하여 양 지지봉(74)이 내측 주자석 코일프레임(10-2)(10-3)의 각 플랜지(10-2a)(10-3a)내측 양측 주면 중간부에 상호 평행하게 접촉 지지되게 하였다.The main magnet
또한, 상기 전·후 주자석 코일프레임(10-1)(10-4)의 내측 플랜지(10-1a)(10-4a)에는 제 2 도 ,제 3 도 및 제 6 도에 도시한 바와 같이 상기 각 플랜지(10-1a)(10-4a)와 대략 같은 크기를 가지는 전·후 링 서포터(80)를 수개의 고정보울트(81)로 고정 설치하여 이들 전·후 링 서포터(80)에는 각 주자석 코일프레임(10-1)(10-2)(10-3)(10-4)의 중공부 사이에 걸쳐 삽입되는 원통형 X,Y 경도 코일프레임(20)을 고정 설치하게 되는 바, 이를 위해서는 제 6 도 및 제 7 도에 도시한 바와 같이 상기 양 링 서포터(80)에 소정길이를 가지는 4개의 지지보울트(82)를 각 링 서포터(80)의 중심점을 향하여 "X"자 방향으로 각기 나삽하여 각 지지보울트(82)가 양 링 서포터(80)의 내부로 일정 길이만큼 삽입 관출되게 하고, 이들 각 지지보울트(82)의 선단부에 주자석 코일프레임(10-1)(10-2)(10-3)(10-4)의 중공부내에 삽입되는 X,Y 경도 코일프레임(20)의 전·후 양측 외주면부가 접촉 지지되게 하여 원통형 X,Y 경도 코일프레임(20)의 외주면이 각 주자석 코일프레임(10-1)(10-2)(10-3)(10-4)의 내주면과 소정거리를 주고 횡방향으로 고정 설치되게 하였으며, 그 X,Y 경도 코일프레임(20)의 외주면에는 제 9 (a)도에 도시한 바와 같은 X 경도 코일(x) 및 Y 경도 코일(y)이 소정형상으로 배열 설치되는 것으로, 도면중 미설명 부호 21은 X,Y 경도 코일프레임(20) 자체의 보강을 위하여 설치한 보강돌조를 보인 것이다.In addition, the inner flanges (10-1a) (10-4a) of the front and rear main magnet coil frame (10-1) (10-4), as shown in FIG. 2, FIG. 3 and FIG. The front and
또한 이와 같이 설치되는 X,Y 경도 코일프레임(20)의 외부 전·후 양측 즉, X,Y 경도 코일프레임(20)을 지지 고정하는 전·후 링 서포터(80)의 내측부에는 제 9 (b)도에 도시한 바와 같은 Z 경도 코일(z)이 구비된 환상 Z 경도 코일프레임(30)을 각각 끼우고, 이들 양 Z 경도 코일프레임(30)의 외주면 사방에서 "X"자 방향으로 나삽되는 각 고정보울트(31)의 선단부가 상기 링 서포터(80)와 X,Y 경도 코일프레임(20)의 체결 고정시와 같은 방법으로 X,Y 경도 코일프레임(20)의 외주면에 접촉 지지되게 하여 Z 경도 코일프레임(30)의 내주면이 X,Y 경도 코일프레임(20)의 외주면과 일정거리를 두고 고정 설치되게 하였다.In addition, the front and rear sides of the X and Y
한편, 상기와 같은 설치되는 X,Y 경도 코일프레임(20)의 내부에는 고주파 코일(Tx)이 설치되는 보조 고주파 코일프레임(40)을 삽입하여 그 프레임(40)의 양측 개구단부가 전·후 주자석 코일프레임(10-1)(10-4)의 외측단부를 통하여 노출되게 설치되는 바, 이를 위하여 상기한 각 V-서포터(70)의 양측 경사지지간(70´) 중간부에는 제 5 도에 도시한 바와 같이 일정길이를 가지는 지지보울트(75)를 각 지지간(70´)의 설치방향에 대하여 직교되게 삽입하여 지지보울트(75)의 나사부(75a)가 각 지지간(70´)의 경사 상면에 설치된 고정구(76)의 나사공(76a)을 통하여 체결되게 함과 아울러, 이들 각 지지보울트(75)의 선단부를 상기 X,Y 경도 코일프레임(20)의 내부로 일정 길이 만큼 관출시키어 그 X,Y 경도 코일프레임(20)의 하측 주벽을 통하여 상호 대향되게 삽입되는 양측 지지보울트(75)가 코일프레임(20)의 중심점(C)을 향하도록 위치하게 하고,Meanwhile, an auxiliary high
이와 같이 하여 X,Y 경도 코일프레임(20)의 길이방향을 따라 동일직선상에 위치하는 양측 지지보울트(75)의 선단부에는 일정폭과 두께 및 길이를 가지는 합성수지제 받침간(77)을 각기 삽입 설치하여 상호 평행하게 설치되는 양측 받침간(77)의 상면에 상기 보조 고주파 코일프레임(40)이 고정 설치되게 하되, 그 보조 고주파 코일프레임(40)의 하면부가 만곡 주벽(40a)을 갖게하고 그 만곡 주벽(40a)내면 양측에는 상기 각 받침간(77)에 대향되는 체결간(78)을 각각 설치하여, 코일프레임(40)의 길이 방향으로 설치되는 각 체결간(78)의 상부에서 삽입한 체결나사(78a)의 선단부가 보조 고주파 코일프레임(40) 및 그 하부의 받침간(77)을 관통하여 각 지지보울트(75) 형성한 나사공(75b)에 체결 고정되게 한 것으로, 도면중 미설명 부호 79는 상기 각 받침간(77)과 보조 고주파 코일프레임(40)사이에 개재되는 고무제 쿠션 부재를 보인 것이고, 40b는 보조 고주파 코일프레임(40)의 상면부 중간부위를 그 하면부의 만곡주벽(40a)과 같은 만곡주면을 갖게하여 촬영 대상물의 실제 촬영부위가 위치하는 중간 부위의 단면 형상이 타원형으로 형성되게 하기 위한 만곡요입면을 보인 것으로, 그 요입면(40b)부 및 하면부 외주면에 제 9(c)도에 도시한 바와 같은 고주파코일(Tx)이 소정형상으로 설치되게 하여 내부에 수용되는 촬영 대상물 즉, 인체와의 거리를 보다 가깝게 유지될 수 있게 함으로써 자장인가 효율을 높일 수 있게 함과 아울러, 그 내부에 선택적으로 삽입 설치되는 타원통체상 바디 코일프레임(50) 또는 헤드 코일프레임 조립체(60)와의 형합을 용이하게 할 수 있게 한 것이다.In this way, each of the
한편, 상기와 같이하여 조립된 보조 고주파 코일프레임(40)의 내부 중간부에 설치되 바디 코일프레임(50)은 제 7 도에 도시한 바와 같이 타원상 단면을 가지는 통체로 구성되어 그 프레임(50) 통체내에 보조 고주파 코일프레임(40)을 통하여 이송되어 들어오는 인체의 몸통 부위가 위치하게 되는 바, 그 바디 코일프레임(50)의 외주면 하측부에는 보조 고주파 코일프레임(40)의 내주면 하측부에 접촉 지지되는 수개의 지지돌조(51)를 프레임(50)의 길이방향으로 돌설하여 이들 내.외 코일프레임(50)(40) 사이에 일정간격이 유지되게 하고, 그 바디 코일프레임(50)의 상측면 중간부에는 내부에 수용되는 환자의 답답함을 덜기 위한 구형(矩形) 통공(52)을 개구함과 아울러 그 전방 양측면부에는 코일프레임(50)의 삽탈을 용이하게 하기 위한 손잡이공(53)을 각기 형성하였으며 이와 같이 된 코일프레임(50) 통체의 외주면에는 상기 제 9 (c)도에 도시한 바와 같은 고주파 코일(Tx)이 설치되게 된다.On the other hand, the
또한, 필요에 따라 즉, 다시말하자면 환자의 두부 촬영시에 한하여 상기한 바디 코일프레임(50)과 교체되는 헤드 코일프레임 조립체(60)는 제 8 도에 도시한 바와 같이 상기와 같은 고주파 코일(Tx)이 설치되는 원통형 코일프레임 본체(61)와 그 프레임 본체(61)의 외부에 복개되는 프레임 커버(62)의 결합으로 이루어지는 바, 그 프레임 본체(61) 상측면 중간부에는 상기 바디 코일프레임(50)의 통공(52)과 같은 통공(53)을 형성하고 그 전방단부 및 커버(62)의 후측단부에는 상기 바디 코일프레임(50)의 타원형 내주면에 형합되는 플랜지부(63)(64)가 각기 형성되게 함과 아울러, 그 전방 플랜지부(63)의 양측부에는 인체의 어깨 부위가 삽입되는 요입부(65)를 형성하고 커버(62)의 전방단부에는 그 요입부(65)와 요홈부(66)의 형합에 따라 헤드 코일프레임 본체(61)와 커버(62)가 상호 조립 결합되게 한 것으로, 도면중 미설명 부호 63a 및 64a는 전·후 플랜지(63)(64)에 형성한 요홈부로서 이들 이홈부(63a)(64a)가 상기 보조 고주파 코일프레임(40)의 내주면에 상호 평행하게 설치되는 체결간(77)을 따라 안내되게 하여 그 삽입 및 이탈을 용이하게 할 수 있게한 것이고, 제 1 도의 미설명 부호 2는 본 발명 장치로 구성되는 갠트리의 외부케이스이며, 3 및 4는 촬영 대상물 즉, 환자를 탑승시키어 갠트리의 내부로 이송하는 이송용 베드장치 및 베드를 각기 보인 것이다.In addition, if necessary, that is, the head coil frame assembly 60, which is replaced with the above-described
이상과 같이 구성되는 본 발명 장치는 촬영대상물에 자장을 가하는 각종 코일이 구비된 코일프레임 다시말하자면, 정자계를 가하는 수개의 주자석 코일프레임(10-4)(10-2)(10-3)(10-4)과 3차원적 방향을 설정하는 X,Y 경도 코일프레임(20) 및 Z 경도 코일프레임(30), 촬영대상물의 자기스핀을 기울게하는 각 고주파 코일프레임(40),(50),(60)등이 복잡한 구조의 고정수단을 필요로 하지 않고 상호 유기적인 체결구조에 의하여 적절한 위치에 배열설치되게 한 것으로,The apparatus of the present invention configured as described above has a coil frame provided with various coils for applying a magnetic field to a photographing object. In other words, several main magnet coil frames 10-4, 10-2, and 10-3 for applying a static magnetic field ( 10-4) and the X, Y
각 지지프레임(1)에 지지되는 주자석 코일프레임 조립체(10)에 의하여 X,Y 경도 코일프레임(20)이 지지되게 함에 있어서는 전·후 주자석 코일프레임(10-1)(10-4)에 부설한 한쌍의 링 서포터(80)의 외주면을 통하여 "X"자 방향으로 체결되는 수개의 고정보울트(81)에 의하여 간단히 체결되게 하고, 이들 각 고정보울트(81)의 조임량을 조절함에 따라 X,Y 경도 코일프레임(20)의 고정위치를 정확히 설정할 수 있게하였으며, 또한 그 내부에 설치되는 보조 고주파 코일프레임(40)을 설치함에 있어서는 내측 주자석 코일프레임(10-2)(10-3)에 하나의 고정보울트(73)로 각기 체결되는 V-서포터(70)의 양단에 좌.우 지지봉(74)을 설치하여 이들 각 지지봉(74)이 내측 주자석 코일프레임(10-2)(10-3)의 플랜지(10-2a)(10-3a) 내주면에 접촉지지되게 함으로써, 각 V-서포터(70)에는 양 지지봉(74) 및 고정보울트(73)에 의한 삼각점상의 구속력이 이루어지게 하여 상하, 좌우 어느 방향으로도 유동되지 않게 하고, 이들 각 V-서포터(70)의 양 경사지지간(70´)에서 직교방향으로 체결되는 지지보울트(75) 및 그 선단부에 설치한 받침간(76)에 의하여 인체가 수용되는 보조 고주파 코일프레임(40)을 간단히 고정지지하게 함과 아울러, 상기 각 경사지지간(70´)의 하부에 노출되는 각 지지보울트(75)의 간편한 나회조작에 따라 X,Y 경도 코일프레임(20) 내부에 설치되는 고주파 코일프레임(40)의 수평도를 정확하고 용이하게 설정할 수 있게 되는 것이며, 또한 이와 같이 하여 설치되는 보조 고주파 코일프레임(40)은 그 고정부 저면과 받침간(76)사이에 개재되는 고무제 쿠션부재(79) 및 V-서포터(70)에 의한 연결구조에 의하여 그 프레임(40)의 자중은 물론 내부에 수용되는 바디 코일프레임(50)또는 헤드 코일프레임(60) 및 환자의 하중을 여러 지점으로 분산하고 장치의 가동을 따른 진동을 흡수 완화하는 완벽한 하중분산 작용과 방진 및 지지구조를 갖게되는 것이다.When the X, Y
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명 장치는 각 코일이 설치되는 각 코일프레임의 독자적인 구성과 이들 각 코일 프레임을 유기적으로 연결 지지하는 간단한 지지구조로서 자장인가 장치의 가동에 필요한 최적의 설계 조건 즉, 각 코일프레임의 가동에 적합한 형상 및 설치위치를 확실하게 보지 할 수 있게 함과 아울러, 장치 내부에 수용되는 촬영대상물을 안정되게 지지할 수 있게 함으로써, 요구되는 자장인가 기능을 완벽하게 발휘할 수 있는 전산화 단층 촬영장치를 제공할 수가 있다.As described above, the device of the present invention is an independent configuration of each coil frame in which each coil is installed, and a simple support structure for organically supporting and supporting each coil frame. The computerized tomography that enables to securely hold the shape and installation position suitable for the operation of the frame, and to stably support the object to be accommodated inside the device, thereby fully exhibiting the required magnetic field applying function. A device can be provided.
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KR1019860001324A KR880001764B1 (en) | 1986-02-25 | 1986-02-25 | Magnetic apparatus used in nmr-ct |
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