JPH06133946A - Nuclear magnetic resonance tomographic system - Google Patents
Nuclear magnetic resonance tomographic systemInfo
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- JPH06133946A JPH06133946A JP4315764A JP31576492A JPH06133946A JP H06133946 A JPH06133946 A JP H06133946A JP 4315764 A JP4315764 A JP 4315764A JP 31576492 A JP31576492 A JP 31576492A JP H06133946 A JPH06133946 A JP H06133946A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、核磁気共鳴断層撮影
装置(MRI装置)に係り、特にMRI装置に使用され
る傾斜磁場発生装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a nuclear magnetic resonance tomography apparatus (MRI apparatus), and more particularly to a gradient magnetic field generator used in an MRI apparatus.
【0002】[0002]
【従来の技術】MRI装置は、装置内に挿入された被検
体の体軸方向(Z方向)に均一な静磁場を発生させ、こ
れに、高周波の電磁波をパルス状に加えて被検体内のス
ピンを励起させ、励起されたスピンがもとの状態に戻る
ときに放出する電磁波を検出して画像化するものとして
知られている。また、画像形成においては、励起された
各スピンの3次元位置情報を得るための傾斜磁場が静磁
場に重畳される。2. Description of the Related Art An MRI apparatus generates a uniform static magnetic field in the body axis direction (Z direction) of a subject inserted in the apparatus, and applies a high-frequency electromagnetic wave in a pulsed form to the inside of the subject. It is known to excite a spin and detect an electromagnetic wave emitted when the excited spin returns to its original state to form an image. Further, in image formation, a gradient magnetic field for obtaining three-dimensional position information of each excited spin is superimposed on the static magnetic field.
【0003】静磁場は、例えば、超電導マグネット等で
構成される円筒状の静磁場発生用磁石装置により発生さ
れ、傾斜磁場は、静磁場発生用磁石装置の空洞部、すな
わち、核磁気共鳴断層撮影空間内に設けられた傾斜磁場
発生装置により発生される。The static magnetic field is generated by a cylindrical static magnetic field generating magnet device composed of, for example, a superconducting magnet, and the gradient magnetic field is generated in the cavity of the static magnetic field generating magnet device, that is, nuclear magnetic resonance tomography. It is generated by a gradient magnetic field generator provided in the space.
【0004】この傾斜磁場発生装置は、例えば、図5
(傾斜磁場発生装置の構成を示す斜視図)、図6(図5
の側面図)に示すように、静磁場の方向(Z方向)およ
びこれと直交する2軸方向(X、Y方向)に静磁場強度
を直線的に変化させる磁場を発生するためのGX コイル
1、GY コイル2、GZ コイル3で構成される傾斜磁場
発生用コイル4と、各コイル1、2、3に電流を供給す
る図示しない電源部とで構成される。GX コイル1、G
Y コイル2は、それぞれの円弧部の開き角度θKX、θKY
が約180°で、面対称に配置された4組の鞍形状のコ
イルで構成され、GZ コイル3は、2個のソレノイド形
のコイルによって構成されている。なお、図中、符号5
は円筒状の巻枠(これを傾斜コイルボビンと称する)で
あり、この傾斜コイルボビン5に上述した各コイル1、
2、3がそれぞれ巻回されて支持されている。また、傾
斜コイルボビン5の空洞部分が被検体の挿入孔となって
いる。This gradient magnetic field generator is shown in FIG.
(Perspective view showing the configuration of the gradient magnetic field generator), FIG.
(Side view), a G X coil for generating a magnetic field that linearly changes the static magnetic field strength in the direction of the static magnetic field (Z direction) and the two axial directions (X and Y directions) orthogonal thereto. 1, a gradient magnetic field generating coil 4 including a G Y coil 2 and a G Z coil 3, and a power supply unit (not shown) that supplies a current to each coil 1, 2, and 3. G X coil 1, G
The Y coil 2 has opening angles θ KX and θ KY of the respective arc portions.
Is about 180 ° and is composed of four pairs of saddle-shaped coils arranged symmetrically about the plane. The G Z coil 3 is composed of two solenoid type coils. In the figure, reference numeral 5
Is a cylindrical winding frame (this is referred to as a gradient coil bobbin), and each coil 1 described above is attached to the gradient coil bobbin 5.
Two and three are respectively wound and supported. The hollow portion of the gradient coil bobbin 5 serves as an insertion hole for the subject.
【0005】ところで、上述したGX コイル1、GY コ
イル2、GZ コイル3を駆動した際、各コイルの外周方
向(図示しない静磁場発生用磁石装置方向)に形成され
る磁場(漏洩磁場)によって、静磁場発生用磁石装置を
構成する導体(例えば、超電導状態を保持するための熱
シールド板や、超電導マグネットを支持する支持板等)
に渦電流が生じ、その渦電流に起因した磁場により傾斜
磁場が時間的、空間的に不均一になる。そこで、そのよ
うな弊害を除去するために、従来、傾斜磁場発生用コイ
ル4の外周、すなわち、静磁場発生用磁石装置と傾斜磁
場発生用コイル4との間に、シールドグラディエントコ
イルを設けて漏洩磁場を遮蔽している。By the way, when the above-mentioned G X coil 1, G Y coil 2, and G Z coil 3 are driven, the magnetic field (leakage magnetic field) formed in the outer peripheral direction of each coil (the static magnetic field generating magnet device direction (not shown)). ), A conductor that constitutes a magnet device for generating a static magnetic field (for example, a heat shield plate for maintaining a superconducting state, a support plate for supporting a superconducting magnet, etc.)
An eddy current is generated in the gradient magnetic field, and the magnetic field caused by the eddy current causes the gradient magnetic field to become nonuniform in time and space. Therefore, in order to eliminate such an adverse effect, conventionally, a shield gradient coil is provided between the outer circumference of the gradient magnetic field generating coil 4, that is, between the static magnetic field generating magnet device and the gradient magnetic field generating coil 4 to cause leakage. It shields the magnetic field.
【0006】このシールドグラディエントコイルは、図
7に示すように、傾斜磁場発生用コイル4を構成する各
コイル1、2、3の外周をそれぞれ覆うようなSGX コ
イル6、SGY コイル7、SGZ コイル8によって構成
されている。SGX コイル6には、GX コイル1に流さ
れる電流方向と逆方向の電流が流されることにより、G
X コイル1からの漏洩磁場を打ち消す。SGY コイル
7、SGZ コイル8も同様に、それぞれGY コイル2、
GZ コイル3に流される電流方向と逆方向の電流が流さ
れることにより、各コイル2、3からの漏洩磁場を打ち
消す。これにより、静磁場発生用磁石装置を構成する導
体に発生する渦電流が抑えられる。As shown in FIG. 7, this shield gradient coil covers the SG X coil 6, SG Y coil 7, and SG X coil 6, SG Y coil 7 and SG that respectively cover the outer circumferences of the coils 1, 2, and 3 which form the gradient magnetic field generating coil 4. It is composed of a Z coil 8. The SG X coil 6 is supplied with a current in a direction opposite to the direction of the current flowing through the G X coil 1, so that G G
Cancels the leakage magnetic field from X- coil 1. Similarly, the SG Y coil 7 and the SG Z coil 8 are respectively G Y coils 2 and
The leakage magnetic field from each of the coils 2 and 3 is canceled by supplying a current in the direction opposite to the direction of the current to the G Z coil 3. As a result, eddy currents generated in the conductors of the static magnetic field generating magnet device are suppressed.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構成を有する従来例の場合には、次のような問題が
ある。すなわち、従来例に係るシールドグラディエント
コイルは、静磁場発生用磁石装置を構成する導体に発生
する渦電流は抑えられるが、一方で、傾斜磁場発生用コ
イル4からの漏洩磁場を打ち消すために、シールドグラ
ディエントコイルに発生させた磁場により、核磁気共鳴
断層撮影空間内に傾斜磁場発生コイル4が形成する傾斜
磁場と逆方向の傾斜磁場が形成され、その傾斜磁場によ
って、傾斜磁場発生コイル4が形成する傾斜磁場が打ち
消されることになる。そこで、そのような弊害を回避す
るためには、傾斜磁場発生用コイル4とシールドグラデ
ィエントコイルとの半径比(rKX/rSX、rKY/rSY、
rKZ/rSZ:図7参照)を考慮して、シールドグラディ
エントコイルによって傾斜磁場が打ち消されないだけの
電流を傾斜磁場発生用コイル4に供給しなければならな
い。傾斜磁場発生用コイル4に供給する電流を少なくす
るためには、傾斜磁場発生用コイル4とシールドグラデ
ィエントコイルとの半径比を大きくしなければならず、
装置自体が大型になるという問題があり、一方、傾斜磁
場発生用コイル4とシールドグラディエントコイルとの
半径比を小さくすれば、傾斜磁場発生用コイル4に供給
する電流を多くしなければならず、エネルギー効率が悪
くなるという問題がある。However, the conventional example having such a structure has the following problems. That is, the shield gradient coil according to the conventional example suppresses the eddy current generated in the conductor forming the static magnetic field generating magnet device, but on the other hand, in order to cancel the leakage magnetic field from the gradient magnetic field generating coil 4, The magnetic field generated in the gradient coil forms a gradient magnetic field in the direction opposite to the gradient magnetic field formed by the gradient magnetic field generating coil 4 in the nuclear magnetic resonance tomography space, and the gradient magnetic field forms the gradient magnetic field generating coil 4. The gradient magnetic field will be canceled. Therefore, in order to avoid such an adverse effect, the radius ratios (r KX / r SX , r KY / r SY) of the gradient magnetic field generating coil 4 and the shield gradient coil are
r KZ / r SZ (see FIG. 7), a current must be supplied to the gradient magnetic field generating coil 4 such that the gradient magnetic field is not canceled by the shield gradient coil. In order to reduce the current supplied to the gradient magnetic field generating coil 4, the radius ratio between the gradient magnetic field generating coil 4 and the shield gradient coil must be increased,
There is a problem that the device itself becomes large. On the other hand, if the radius ratio of the gradient magnetic field generating coil 4 and the shield gradient coil is reduced, the current supplied to the gradient magnetic field generating coil 4 must be increased, There is a problem that energy efficiency becomes poor.
【0008】また、SGX コイル6、SGY コイル7
は、GX コイル1とGY コイル2からの漏洩磁場を遮蔽
するために、GX コイル1とGY コイル2と相似形に形
成して、GX コイル1とGY コイル2の外周を覆うよう
に配置されている。すなわち、図7に示すように、SG
X コイル6、SGY コイル7の円弧部の開き角度θSX、
θSYは、約180°であり、このようなコイルを加工、
製作するのは、非常な労力を要するという問題もある。The SG X coil 6 and the SG Y coil 7 are also included.
In order to shield the leakage magnetic field from G X coil 1 and G Y coil 2, formed in a similar shape with G X coil 1 and G Y coil 2, the outer periphery of G X coil 1 and G Y coil 2 It is arranged to cover. That is, as shown in FIG.
The opening angle θ SX of the arc portion of the X coil 6 and the SG Y coil 7,
θ SY is about 180 °.
There is also a problem that it takes a lot of labor to manufacture.
【0009】この発明は、このような事情に鑑みてなさ
れたものであって、静磁場発生用磁石装置を構成する導
体に発生する渦電流を抑えるとともに、エネルギー効率
の良い傾斜磁場発生装置を備えた核磁気共鳴断層撮影装
置を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above circumstances, and suppresses an eddy current generated in a conductor forming a static magnetic field generating magnet device, and includes a gradient magnetic field generating device having high energy efficiency. Another object of the present invention is to provide a nuclear magnetic resonance tomography apparatus.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】この発明は、このような
目的を達成するために、次のような構成をとる。すなわ
ち、この発明は、静磁場発生用磁石装置により核磁気共
鳴断層撮影空間内に均一に形成された静磁場の強度を、
静磁場の方向(Z方向)およびこれと直交する2軸方向
(X、Y方向)に直線的に変化させる傾斜磁場を発生す
る鞍形状のX方向傾斜磁場発生用コイルとY方向傾斜磁
場発生用コイルおよび、ソレノイド形のZ方向傾斜磁場
発生用コイルと、前記各傾斜磁場発生用コイルに電流を
通電するための電源部とで構成される傾斜磁場発生装置
を備えた核磁気共鳴断層撮影装置において、前記静磁場
発生用磁石装置と前記X方向傾斜磁場発生用コイルとの
間に、円弧部の開き角度が90°以下である鞍形状のX
方向遮蔽コイルを、その円弧部の中心が前記X方向傾斜
磁場発生用コイルの円弧部の中心と略一致するように付
設するとともに、前記X方向遮蔽コイルに流す電流方向
を前記X方向傾斜磁場発生用コイルに流す電流方向と逆
方向にし、また、前記静磁場発生用磁石装置と前記Y方
向傾斜磁場発生用コイルとの間に、円弧部の開き角度が
90°以下である鞍形状のY方向遮蔽コイルを、その円
弧部の中心が前記Y方向傾斜磁場発生用コイルの円弧部
の中心と略一致するように付設するとともに、前記Y方
向遮蔽コイルに流す電流方向を前記Y方向傾斜磁場発生
用コイルに流す電流方向と逆方向にするものである。The present invention has the following constitution in order to achieve such an object. That is, the present invention, the intensity of the static magnetic field uniformly formed in the nuclear magnetic resonance tomography space by the magnet device for generating a static magnetic field,
Saddle-shaped X-direction gradient magnetic field generating coil for generating a gradient magnetic field that linearly changes in the direction of the static magnetic field (Z direction) and in the two axial directions (X, Y directions) orthogonal thereto and for Y-direction gradient magnetic field generation A nuclear magnetic resonance tomography apparatus comprising a coil, a solenoid-type Z-direction gradient magnetic field generating coil, and a gradient magnetic field generator configured to supply a current to each of the gradient magnetic field generating coils. A saddle-shaped X having an arc-shaped opening angle of 90 ° or less between the static magnetic field generating magnet device and the X-direction gradient magnetic field generating coil.
The direction shield coil is attached such that the center of the arc portion thereof substantially coincides with the center of the arc portion of the X-direction gradient magnetic field generating coil, and the direction of current flowing through the X-direction shield coil is generated in the X-direction gradient magnetic field generation. Saddle-shaped Y direction in which the opening angle of the arc portion is 90 ° or less between the static magnetic field generating magnet device and the Y direction gradient magnetic field generating coil. The shield coil is attached such that the center of the arc portion thereof substantially coincides with the center of the arc portion of the Y-direction gradient magnetic field generating coil, and the direction of the current flowing through the Y-direction shield coil is used to generate the Y-direction gradient magnetic field. The direction is opposite to that of the current flowing through the coil.
【0011】[0011]
【作用】この発明の作用は次のとおりである。X方向傾
斜磁場発生用コイルから静磁場発生用磁石装置の方向に
形成される磁場(漏洩磁場)は、X方向傾斜磁場発生用
コイルの円弧部の中心で最も大きくなり、円弧部の端部
に近づくに従って小さくなる。これは、X方向の傾斜磁
場を発生するためのX方向傾斜磁場発生用コイルは、2
個の鞍形状のコイルを対向して配置し、各コイルに逆向
きの電流が流れるように構成されているので、互いのコ
イルの円弧部の端部では、それぞれの漏洩磁場が互いに
打ち消されるからである。これは、Y方向傾斜磁場発生
用コイルでも同様である。この発明では、これらの漏洩
磁場が大きい部分を中心に各遮蔽用コイルを設け、その
遮蔽用コイルに各傾斜磁場発生用コイルと逆方向の電流
を流し、互いに打ち消し合うような磁場を発生させるこ
とにより、多くの漏洩磁場を遮蔽(打ち消す)ことがで
きる。従って、かかる漏洩磁場により静磁場発生用磁石
装置を構成する導体に発生していた渦電流を充分に低減
することができる。The operation of the present invention is as follows. The magnetic field (leakage magnetic field) formed in the direction of the static magnetic field generating magnet device from the X-direction gradient magnetic field generating coil is the largest at the center of the arc portion of the X-direction gradient magnetic field generating coil, and is located at the end of the arc portion. It gets smaller as you get closer. This is because the X direction gradient magnetic field generating coil for generating the X direction gradient magnetic field is 2
Since the saddle-shaped coils are arranged so as to face each other and the current flows in the opposite direction to each coil, the leakage magnetic fields cancel each other at the ends of the arc portions of the coils. Is. The same applies to the Y direction gradient magnetic field generating coil. In the present invention, each shielding coil is provided centering on a portion having a large leakage magnetic field, and a current in a direction opposite to that of each gradient magnetic field generating coil is passed through the shielding coil to generate magnetic fields that cancel each other out. Thus, many leakage magnetic fields can be shielded (cancelled). Therefore, the eddy current generated in the conductor forming the static magnetic field generating magnet device by the leakage magnetic field can be sufficiently reduced.
【0012】一方、各遮蔽用コイルの円弧部の開き角度
は90°以下にしており、各遮蔽用コイルが遮蔽用の磁
場を発生する際に核磁気共鳴断層撮影空間内に形成する
傾斜磁場(各傾斜磁場発生用コイルが核磁気共鳴断層撮
影空間内に形成する傾斜磁場と逆方向の傾斜磁場)は、
各傾斜磁場発生用コイルが形成する傾斜磁場より小さく
なる。従って、各傾斜磁場発生用コイルによって核磁気
共鳴断層撮影空間内に発生された傾斜磁場が、遮蔽用コ
イルによって発生された傾斜磁場により打ち消される割
合を低減することができるので、漏洩磁場の遮蔽のため
に、X、Y方向傾斜磁場発生用コイルに多くの電流を供
給する必要がなくなるなり、エネルギー効率を向上させ
ることができる。On the other hand, the opening angle of the arc portion of each shielding coil is 90 ° or less, and the gradient magnetic field formed in the nuclear magnetic resonance tomography space when each shielding coil generates the shielding magnetic field ( The gradient magnetic field formed in the magnetic resonance tomography space by each gradient magnetic field generating coil is in the direction opposite to the gradient magnetic field)
It is smaller than the gradient magnetic field formed by each gradient magnetic field generating coil. Therefore, the ratio of the gradient magnetic field generated in the nuclear magnetic resonance tomography space by the gradient magnetic field generating coils to be canceled by the gradient magnetic field generated by the shielding coil can be reduced. Therefore, it becomes unnecessary to supply a large amount of current to the X- and Y-direction gradient magnetic field generating coils, and energy efficiency can be improved.
【0013】なお、各遮蔽用コイルの円弧部の開き角度
は90°以下であれば、理論上、0°であっても、上述
のように作用するが、コイルを製作すれば、円弧部はい
くらかの開き角度をもつことになる。It should be noted that if the opening angle of the arc portion of each shielding coil is 90 ° or less, even if it is theoretically 0 °, the operation will be as described above. It will have some opening angle.
【0014】ところで、各遮蔽用コイルの円弧部の開き
角度を90°以上にした場合には、遮蔽用コイルが、核
磁気共鳴断層撮影空間内につくる磁場分布の歪みが大き
くなり、それを打ち消すためには、各傾斜磁場発生用コ
イルへの電流供給量を増加する必要がありエネルギー効
率が低下する。また、各傾斜磁場発生用コイルへの電流
供給量を増加すれば、各傾斜磁場発生用コイルからの漏
洩磁場も多くなり、遮蔽効果が低下する。従って、各遮
蔽用コイルの円弧部の開き角度を90°以上にする場合
には、従来例のように、円弧部の開き角度を約180°
にするのが最も遮蔽効果を高めることができる。すなわ
ち、各遮蔽用コイルの円弧部の開き角度を90°以上に
すれば、エネルギー効率を悪くするばかりか、遮蔽効果
を低下させる結果となる。By the way, when the opening angle of the arc portion of each shielding coil is set to 90 ° or more, distortion of the magnetic field distribution created by the shielding coil in the nuclear magnetic resonance tomography space becomes large, which cancels it out. In order to do so, it is necessary to increase the amount of current supplied to each gradient magnetic field generating coil, which lowers energy efficiency. Further, if the amount of current supplied to each gradient magnetic field generating coil is increased, the leakage magnetic field from each gradient magnetic field generating coil also increases, and the shielding effect decreases. Therefore, when the opening angle of the arc portion of each shielding coil is 90 ° or more, the opening angle of the arc portion is about 180 ° as in the conventional example.
It is possible to enhance the shielding effect most. That is, if the opening angle of the arc portion of each shielding coil is 90 ° or more, not only the energy efficiency is deteriorated, but also the shielding effect is reduced.
【0015】[0015]
【実施例】以下、図面を参照してこの発明の一実施例を
説明する。図1は、この発明の一実施例に係る核磁気共
鳴断層撮影装置に備えられた傾斜磁場発生装置の概略構
成を示す正面図であり、図2は、図1のA−A矢視断面
図である。なお、図1、図2は、X方向傾斜磁場発生用
コイルとその遮蔽用コイルのみを示しており、以下の実
施例では、X方向傾斜磁場発生用コイルとその遮蔽用コ
イルを例に採り説明する。但し、Y方向傾斜磁場発生用
コイルに設ける遮蔽用コイルは、X方向傾斜磁場発生用
コイルに設ける遮蔽用コイルと同様に構成され、また、
Y方向傾斜磁場発生用コイルとその遮蔽用コイルは、X
方向傾斜磁場発生用コイルとその遮蔽用コイルを90°
ずらせて傾斜コイルボビン5に設けている。また、図
中、図5、図6と同一符号で示した部分は、従来例と同
じ構成であるので、ここでの説明は省略する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a front view showing a schematic configuration of a gradient magnetic field generator provided in a nuclear magnetic resonance tomography apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view taken along the line AA of FIG. Is. 1 and 2 show only the X-direction gradient magnetic field generating coil and its shielding coil. In the following embodiments, the X-direction gradient magnetic field generating coil and its shielding coil will be described as an example. To do. However, the shielding coil provided in the Y-direction gradient magnetic field generating coil is configured similarly to the shielding coil provided in the X-direction gradient magnetic field generating coil, and
The Y direction gradient magnetic field generating coil and its shielding coil are
The direction gradient magnetic field generating coil and its shielding coil are 90 °
The inclined coil bobbin 5 is provided so as to be displaced. Further, in the figure, the portions denoted by the same reference numerals as those in FIGS. 5 and 6 have the same configuration as the conventional example, and therefore the description thereof is omitted here.
【0016】図に示すように、X方向遮蔽用コイル11
は、円弧部の開き角度θSXが50°の鞍形状に形成され
ており、その円弧部の中心SPが、各X方向傾斜磁場発
生用コイル1の円弧部の中心KPと一致するように、各
X方向傾斜磁場発生用コイル1の外周に設けられてい
る。また、図1の矢印に示すように、各X方向遮蔽用コ
イル11に流れる電流は、各X方向傾斜磁場発生用コイ
ル1に流れる電流方向と逆方向に流れるように構成され
ている。As shown in the figure, the X-direction shielding coil 11
Is formed in a saddle shape having an opening angle θ SX of the arc portion of 50 °, and the center SP of the arc portion coincides with the center KP of the arc portion of each X-direction gradient magnetic field generating coil 1. It is provided on the outer circumference of each X-direction gradient magnetic field generating coil 1. Further, as shown by the arrow in FIG. 1, the current flowing through each X-direction shielding coil 11 is configured to flow in the opposite direction to the current flowing through each X-direction gradient magnetic field generating coil 1.
【0017】次に、上述のようなX方向遮蔽用コイル1
1をX方向傾斜磁場発生用コイル1に設けた場合の作用
を図3、図4を参照して説明する。図3(a)は、X方
向遮蔽用コイル11を設けていない場合のX方向傾斜磁
場発生用コイル1から発生する磁束分布を示しており、
同図(b)は、X方向傾斜磁場発生用コイル1の外周、
すなわち、図3(a)におけるポイントP1 から、P2
(X方向傾斜磁場発生用コイル1の円弧部の中心KPと
同じ)、P3 、P4(X方向傾斜磁場発生用コイル1の
円弧部の中心KPと同じ)を介して、P1 までに発生す
る漏洩磁場の強度を示している。Next, the X-direction shielding coil 1 as described above.
The operation when the coil 1 is provided in the X-direction gradient magnetic field generating coil 1 will be described with reference to FIGS. FIG. 3A shows the magnetic flux distribution generated from the X-direction gradient magnetic field generating coil 1 when the X-direction shielding coil 11 is not provided,
FIG. 2B shows the outer circumference of the X-direction gradient magnetic field generating coil 1,
That is, from point P 1 to P 2 in FIG.
(The same as the center KP of the circular arc portion of the X direction gradient magnetic field generating coil 1), P 3 , P 4 (the same as the center KP of the circular arc portion of the X direction gradient magnetic field generating coil 1) through P 1 . The strength of the generated leakage magnetic field is shown.
【0018】図3(b)に示すように、漏洩磁場は、ポ
イントP2 、P4 においてV1 、V2 方向(図3(a)
参照)にそれぞれ最も大きくなり、ポイントP1 、P3
に近づくに従って小さくなる。これは、図3(a)に示
すように、ポイントP1 、P3 では、上下に対向して配
置されたX方向傾斜磁場発生用コイル11 、12 の各円
弧部の端部で互いに逆方向の磁場が形成されるので、そ
れぞれの磁場により漏洩磁場が打ち消されるからであ
る。As shown in FIG. 3B, the leakage magnetic field is in the V 1 and V 2 directions at points P 2 and P 4 (see FIG. 3A).
(See) and the points P 1 and P 3 respectively.
It gets smaller as it gets closer to. This is because, as shown in FIG. 3 (a), points in P 1, P 3, together with the ends of the arcuate portion of the upper and lower X-direction gradient magnetic field generating coil 1 1 which is disposed opposite to, 1 2 This is because the magnetic fields in the opposite directions are formed, so that the leakage magnetic fields are canceled by the respective magnetic fields.
【0019】次に、X方向傾斜磁場発生用コイル1にX
方向遮蔽用コイル11を設けた場合のX方向傾斜磁場発
生用コイル1から発生する磁束分布と、X方向傾斜磁場
発生用コイル1の外周に発生する漏洩磁場の強度を図4
に示す。図4(b)に示すように、最も大きな漏洩磁場
を形成していたポイントP2 、P4 近辺の漏洩磁場が、
各遮蔽用コイル111 、112 により打ち消され、減少
しているのがわかる。このときの磁束密度の分布は図4
(a)に示すようになる。図中、各遮蔽用コイル1
11 、112 から発生する磁束線を一点鎖線で示してお
り、この磁場により、X方向傾斜磁場発生用コイル
11 、12 から発生する漏洩磁場の一部(点線で示す)
が打ち消される。なお、実線は各遮蔽用コイル111 、
112 により打ち消されない漏洩磁場を示している。Next, X is applied to the X-direction gradient magnetic field generating coil 1.
FIG. 4 shows the magnetic flux distribution generated from the X-direction gradient magnetic field generating coil 1 when the direction shielding coil 11 is provided and the strength of the leakage magnetic field generated on the outer periphery of the X-direction gradient magnetic field generating coil 1.
Shown in. As shown in FIG. 4B, the leakage magnetic fields near the points P 2 and P 4 where the largest leakage magnetic field was formed are
It can be seen that the shielding coils 11 1 and 11 2 cancel each other and reduce the number. The distribution of the magnetic flux density at this time is shown in FIG.
As shown in (a). In the figure, each shielding coil 1
The magnetic flux lines generated from 1 1 and 11 2 are shown by the alternate long and short dash line, and part of the leakage magnetic field generated from the X direction gradient magnetic field generating coils 1 1 and 1 2 by this magnetic field (shown by the dotted line).
Is canceled. The solid line indicates each shielding coil 11 1 ,
11 shows a stray magnetic field that is not canceled by 11 2 .
【0020】このように、各遮蔽用コイル111 、11
2 は、X方向傾斜磁場発生用コイル11 、12 から発生
する漏洩磁場が大きなポイントP2 、P4 を中心とし
て、X方向傾斜磁場発生用コイル11 、12 から発生す
る漏洩磁場を打ち消しているので、漏洩磁場の低減が図
れ、静磁場発生用磁石装置を構成する導体に発生する渦
電流を低減することができる。従って、渦電流による傾
斜磁場の乱れを低減することができる。In this way, the shielding coils 11 1 and 11
2, mainly the leakage magnetic field of the big points P 2, P 4 generated from the X-direction gradient magnetic field generating coil 1 1, 1 2, the leakage magnetic field generated from the X-direction gradient magnetic field generating coil 1 1, 1 2 Since they are cancelled, the leakage magnetic field can be reduced, and the eddy current generated in the conductor that constitutes the static magnetic field generating magnet device can be reduced. Therefore, the disturbance of the gradient magnetic field due to the eddy current can be reduced.
【0021】また、遮蔽用コイル11は、その円弧部の
開き角度θSXが50°(90°以下)であり、各遮蔽用
コイル11が遮蔽用の磁場を発生する際に核磁気共鳴断
層撮影空間内に形成する傾斜磁場(X方向傾斜磁場発生
用コイル1が核磁気共鳴断層撮影空間内に形成する傾斜
磁場と逆方向の傾斜磁場)は、X方向傾斜磁場発生用コ
イル1が核磁気共鳴断層撮影空間内に形成する傾斜磁場
より小さくなる。従って、X方向傾斜磁場発生用コイル
1によって核磁気共鳴断層撮影空間内に発生された傾斜
磁場が、遮蔽用コイル11によって発生された傾斜磁場
により打ち消される割合を低減することができるので、
漏洩磁場の遮蔽のために、X方向傾斜磁場発生用コイル
1に多くの電流を供給する必要がなくなるなり、エネル
ギー効率を向上させることができる。Further, the shielding coil 11 has an opening angle θ SX of the arc portion of 50 ° (90 ° or less), and when each shielding coil 11 generates a shielding magnetic field, nuclear magnetic resonance tomography is performed. The gradient magnetic field formed in the space (the gradient magnetic field in the direction opposite to the gradient magnetic field formed by the X-direction gradient magnetic field generating coil 1 in the nuclear magnetic resonance tomography space) is generated by the X-direction gradient magnetic field generating coil 1. It becomes smaller than the gradient magnetic field formed in the tomographic space. Therefore, it is possible to reduce the rate at which the gradient magnetic field generated in the nuclear magnetic resonance tomography space by the X-direction gradient magnetic field generating coil 1 is canceled by the gradient magnetic field generated by the shielding coil 11.
Since the leakage magnetic field is shielded, it is not necessary to supply a large amount of current to the X-direction gradient magnetic field generating coil 1, and energy efficiency can be improved.
【0022】なお、上述の実施例では、遮蔽用コイルの
円弧部の開き角度を50°で構成したが、90°以下で
構成すればよく、特に、30°ないし50°で構成する
のが最も効果的である。In the above-mentioned embodiment, the opening angle of the arc portion of the shielding coil is set to 50 °, but it may be set to 90 ° or less, particularly 30 ° to 50 °. It is effective.
【0023】また、Y方向傾斜磁場発生用コイルに設け
た遮蔽用コイルについても、上述した実施例(X方向傾
斜磁場発生用コイルに設けた遮蔽用コイル)と同様の作
用効果を得ることができる。Z方向傾斜磁場発生用コイ
ルについては、従来例と同様の遮蔽用コイルを設ければ
良い。Also, with respect to the shielding coil provided in the Y-direction gradient magnetic field generating coil, it is possible to obtain the same operational effect as that of the above-described embodiment (shielding coil provided in the X-direction gradient magnetic field generating coil). . As for the Z-direction gradient magnetic field generating coil, a shielding coil similar to the conventional example may be provided.
【0024】[0024]
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、この発
明によれば、X、Y方向傾斜磁場発生用コイルからの漏
洩磁場が最も大きい部分に遮蔽用コイルを設けているの
で、各傾斜磁場発生用コイルからの漏洩磁場の多くを打
ち消すことができ、静磁場発生用磁石装置を構成する導
体に渦電流が生じるのを充分に低減できる。As is apparent from the above description, according to the present invention, since the shielding coil is provided at the portion where the leakage magnetic field from the X, Y direction gradient magnetic field generating coil is the largest, each gradient magnetic field is provided. Most of the leakage magnetic field from the generating coil can be canceled out, and the generation of eddy current in the conductor forming the static magnetic field generating magnet device can be sufficiently reduced.
【0025】また、遮蔽用コイルの円弧部の開き角度は
90°以下にしており、各遮蔽用コイルが遮蔽用の磁場
を発生する際に核磁気共鳴断層撮影空間内に形成する傾
斜磁場(各傾斜磁場発生用コイルが核磁気共鳴断層撮影
空間内に形成する傾斜磁場と逆方向の傾斜磁場)は、各
傾斜磁場発生用コイルが形成する傾斜磁場より小さくな
る。従って、各傾斜磁場発生用コイルによって核磁気共
鳴断層撮影空間内に発生された傾斜磁場が、遮蔽用コイ
ルによって発生された傾斜磁場により打ち消される割合
を低減することができるので、漏洩磁場の遮蔽のため
に、X、Y方向傾斜磁場発生用コイルに多くの電流を供
給する必要がなくなるなり、エネルギー効率を向上させ
ることができる。The opening angle of the arc portion of the shielding coil is 90 ° or less, and the gradient magnetic field (each of the magnetic fields formed in the nuclear magnetic resonance tomography space when each shielding coil generates a shielding magnetic field). The gradient magnetic field formed by the gradient magnetic field generating coil in the magnetic resonance tomography space is opposite to the gradient magnetic field formed in the magnetic resonance tomography space). Therefore, the ratio of the gradient magnetic field generated in the nuclear magnetic resonance tomography space by the gradient magnetic field generating coils to be canceled by the gradient magnetic field generated by the shielding coil can be reduced. Therefore, it becomes unnecessary to supply a large amount of current to the X- and Y-direction gradient magnetic field generating coils, and energy efficiency can be improved.
【0026】すなわち、この発明により静磁場発生用磁
石装置を構成する導体に発生する渦電流を抑えるととも
に、エネルギー効率の良い傾斜磁場発生装置を備えた核
磁気共鳴断層撮影装置を実現することができる。That is, according to the present invention, it is possible to realize a nuclear magnetic resonance tomography apparatus equipped with a gradient magnetic field generating device having good energy efficiency while suppressing an eddy current generated in a conductor forming a static magnetic field generating magnet device. .
【図1】この発明の一実施例に係る傾斜磁場発生装置の
概略構成を示す正面図である。FIG. 1 is a front view showing a schematic configuration of a gradient magnetic field generator according to an embodiment of the present invention.
【図2】図1のA−A矢視断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along the line AA of FIG.
【図3】(a) … X方向遮蔽用コイルを設けていな
い場合のX方向傾斜磁場発生用コイルから発生する磁束
分布を示す図である。(b) … X方向遮蔽用コイル
を設けていない場合のX方向傾斜磁場発生用コイルの外
周に発生する漏洩磁場の強度を示す図である。FIG. 3 (a) is a diagram showing a magnetic flux distribution generated from the X-direction gradient magnetic field generating coil when the X-direction shielding coil is not provided. (B) ... It is a figure which shows the intensity | strength of the leakage magnetic field which generate | occur | produces on the outer periphery of the coil for X-direction gradient magnetic field generation when the coil for X-direction shield is not provided.
【図4】(a) … X方向遮蔽用コイルを設けた場合
のX方向傾斜磁場発生用コイルから発生する磁束分布を
示す図である。(b) … X方向遮蔽用コイルを設け
た場合のX方向傾斜磁場発生用コイルの外周に発生する
漏洩磁場の強度を示す図である。FIG. 4 (a) is a diagram showing a magnetic flux distribution generated from the X-direction gradient magnetic field generating coil when the X-direction shielding coil is provided. (B) ... It is a figure which shows the intensity | strength of the leakage magnetic field which generate | occur | produces on the outer periphery of the coil for X-direction gradient magnetic field generation when the coil for X-direction shield is provided.
【図5】傾斜磁場発生装置の構成を示す斜視図である。FIG. 5 is a perspective view showing a configuration of a gradient magnetic field generator.
【図6】傾斜磁場発生装置の構成を示す側面図である。FIG. 6 is a side view showing the configuration of a gradient magnetic field generator.
【図7】従来例に係るシールドグラディエントコイルの
構成を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a configuration of a shield gradient coil according to a conventional example.
1 … X方向傾斜磁場発生用コイル 2 … Y方向傾斜磁場発生用コイル 3 … Z方向傾斜磁場発生用コイル 4 … 傾斜磁場発生用コイル 5 … 傾斜コイルボビン 11 … X方向遮蔽用コイル θSX … X方向遮蔽用コイルの円弧部の開き角度 θKX … X方向傾斜磁場発生用コイルの円弧部の開き
角度1 ... X direction gradient magnetic field generating coil 2 ... Y direction gradient magnetic field generating coil 3 ... Z direction gradient magnetic field generating coil 4 ... gradient magnetic field generating coil 5 ... gradient coil bobbin 11 ... X direction shielding coil θ SX ... X direction Opening angle of the arc part of the shielding coil θ KX … Open angle of the arc part of the X direction gradient magnetic field generating coil
フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 8203−2G G01R 33/22 N Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification code Office reference number FI technical display area 8203-2G G01R 33/22 N
Claims (1)
断層撮影空間内に均一に形成された静磁場の強度を、静
磁場の方向(Z方向)およびこれと直交する2軸方向
(X、Y方向)に直線的に変化させる傾斜磁場を発生す
る鞍形状のX方向傾斜磁場発生用コイルとY方向傾斜磁
場発生用コイルおよび、ソレノイド形のZ方向傾斜磁場
発生用コイルと、前記各傾斜磁場発生用コイルに電流を
通電するための電源部とで構成される傾斜磁場発生装置
を備えた核磁気共鳴断層撮影装置において、 前記静磁場発生用磁石装置と前記X方向傾斜磁場発生用
コイルとの間に、円弧部の開き角度が90°以下である
鞍形状のX方向遮蔽コイルを、その円弧部の中心が前記
X方向傾斜磁場発生用コイルの円弧部の中心と略一致す
るように付設するとともに、前記X方向遮蔽コイルに流
す電流方向を前記X方向傾斜磁場発生用コイルに流す電
流方向と逆方向にし、また、前記静磁場発生用磁石装置
と前記Y方向傾斜磁場発生用コイルとの間に、円弧部の
開き角度が90°以下である鞍形状のY方向遮蔽コイル
を、その円弧部の中心が前記Y方向傾斜磁場発生用コイ
ルの円弧部の中心と略一致するように付設するととも
に、前記Y方向遮蔽コイルに流す電流方向を前記Y方向
傾斜磁場発生用コイルに流す電流方向と逆方向にするこ
とを特徴とする核磁気共鳴断層撮影装置。1. The intensity of a static magnetic field uniformly formed in a nuclear magnetic resonance tomography space by a static magnetic field generating magnet device is defined by a direction of the static magnetic field (Z direction) and two axial directions (X, A saddle-shaped X-direction gradient magnetic field generating coil, a Y-direction gradient magnetic field generating coil, a solenoid-type Z-direction gradient magnetic field generating coil, and each of the gradient magnetic fields that generate a gradient magnetic field that linearly changes in the Y direction). In a nuclear magnetic resonance tomography apparatus including a gradient magnetic field generator configured to include a power supply unit for supplying a current to a generating coil, a static magnetic field generating magnet device and the X-direction gradient magnetic field generating coil are provided. In the meantime, a saddle-shaped X-direction shield coil having an opening angle of the arc portion of 90 ° or less is attached so that the center of the arc portion substantially coincides with the center of the arc portion of the X-direction gradient magnetic field generating coil. With the above The direction of the current flowing through the X-direction shielding coil is opposite to the direction of the current flowing through the X-direction gradient magnetic field generating coil, and an arc is formed between the static magnetic field generating magnet device and the Y-direction gradient magnetic field generating coil. A saddle-shaped Y-direction shielding coil having an opening angle of 90 ° or less is attached such that the center of the arc portion thereof substantially coincides with the center of the arc portion of the Y-direction gradient magnetic field generating coil. A nuclear magnetic resonance tomography apparatus, wherein the direction of current flowing through the direction shield coil is opposite to the direction of current flowing through the Y-direction gradient magnetic field generating coil.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4315764A JPH06133946A (en) | 1992-10-29 | 1992-10-29 | Nuclear magnetic resonance tomographic system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4315764A JPH06133946A (en) | 1992-10-29 | 1992-10-29 | Nuclear magnetic resonance tomographic system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06133946A true JPH06133946A (en) | 1994-05-17 |
Family
ID=18069265
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4315764A Pending JPH06133946A (en) | 1992-10-29 | 1992-10-29 | Nuclear magnetic resonance tomographic system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06133946A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010523191A (en) * | 2007-04-04 | 2010-07-15 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | Split gradient coil and PET / MRI hybrid system using the same |
-
1992
- 1992-10-29 JP JP4315764A patent/JPH06133946A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2010523191A (en) * | 2007-04-04 | 2010-07-15 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | Split gradient coil and PET / MRI hybrid system using the same |
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