JPS6373946A

JPS6373946A - 磁気共鳴イメ−ジング装置

Info

Publication number: JPS6373946A
Application number: JP61218009A
Authority: JP
Inventors: 吉田　忠候
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1986-09-18
Filing date: 1986-09-18
Publication date: 1988-04-04

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、超伝導磁石方式により静！ｉ場を形成し、か
つ、この磁場強度を可変とする磁気共鳴イメージング装
置に関する。

（従来の技術）超伝導磁石とは、超伝導線材を巻き付けたコイルを摂氏
マイナス２６９度の極低温の液体ヘリウムに浸すことに
より、電気抵抗が零になるという超伝導状態に設定し、
この超伝導状態でコイルに電流を流すことにより安定な
高磁界を発生できる磁石である。

近年、磁気共鳴イメージング（以下、ＭＲＩと称する）
装置にこの超伝導磁石を採用して静磁場を形成すること
が行なわれている。

このような超伝導磁石を採用することにより安定した高
磁場が得られるため、従来０．３５〜０゜５Ｔ（テスラ
）の磁場強度で１８（プロント）イメージによる診断を
行なっていたのに対し、１゜５〜２．０Ｔ（７）ｉ’ａ
ｊＪ３強［テ多ｍＴ！　（１３Ｇ、　３１Ｐ　。

１９Ｆ等）スペクトロコピイの臨床研究をも可能となっ
ている。

ところで、ＭＲＩ装置自体は極めて高価な装置でおるた
め、上記のプロトンイメージによる診断と多核種スペク
トロコピイによる臨床とを一台の装置で行なえることが
切望されている。このためには、磁場強度を可変するこ
とが不可欠でおる。

そして、従来より１場強度可変型と称した製品も提供さ
れていた。

（発明が解決しようとする問題点）従来より提供されていた磁場強度可変型のＭＲ１装置の
最大の欠点は、ユーザレベルで磁場強度を可変すること
ができず、かつ、サービスマンによる磁場強度の可変作
業にも多大な時間を要することであった。

即ち、従来の磁場強度可変型ＭＲＩ装置に必っては、超
伝導磁石内に挿入されているカレントリード（起動のた
めに電流を供給するリード）を、磁場強度を可変する度
に手作業で出し入れしなければならないからである。

また、上記のプロトンイメージングにおいての磁場の均
一性は、φ４００ｄｓｖ　（球面内）にて５０　Ｄ　Ｉ
ＢＭ程度であるのに対し、スペクトロコピイにおける磁
場均一性はＯ，Ｈ）ＤＭオーダが要求されるため（この
ため、倣形領域はφ１００程度に制限を受ける）、両モ
ードにおいて同一の磁場調整を行なったのでは、両モー
ドに対応した磁場均一性を確保し得ない。

そこで、本発明の目的とするところはユーザレベルで短
時間に磁場強度を可変して、プロトンイメージング及び
スペクトロコビイの両モードを一台の装置で実現するこ
とのできる実用性の高い磁気共鳴イメージング装置を提
供することにある。

［発明の構成］（問題点を解決するための手段）本発明は、超伝導磁石を収納した円筒状容器の内部又は
外部に配置されて局所的に磁場分布を変えることにより
静磁場の不均一性を補正する磁性体より成るシムと、前
記円筒状容器の内部で被検体の体軸方向に沿って複数配
置されたシムコイルと、低静磁楊モード時にはＯＦＦ、
高静磁場モード時にはＯＮされて前記各シムコイルへの
通電を制御するスイッチと、このスイッチがＯＮされた
際に前記複数のシムコイルにより高均一磁場が形成され
るように各シムコイルへ通電制御する制御部とを設けて
磁気共鳴イメージング装置を構成している。

（作　用）プロトンイメージの場合には、磁場強度は０゜３５乃至
０．５７（テスラ）程度の低磁場モードであるため、こ
の磁場強度は超伝導磁石によって実現し、かつ、シムコ
イルへの通電をスイッチによって遮断してパッシブシム
補正により’１１　’Ｒの均一性を確保する。この際、
磁場の均一性はφ４００ｄｓｖにて５０１）　ｐＭで足
りるため上記補正で充分である。

一方、スペクトロコピイの場合は、磁場強度は１．５乃
至２．０Ｔ程度要求されるため、シムコイルへ通電して
磁場強度を増大すると共に、アクティブシム補正によっ
てφ１００ｄｓｖにてＯ０’＋ｐｐＭオーダの高均一磁
場を確保する。

このような磁場調整は、スイッチのＯＮ、ＯＦＦによっ
て実現できるため、ユーザレベルで容易に磁場強度を可
変することができる。

（実施例）以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第１図は本実施例に係るＭＲＩ装置を示すもので、円筒
状容器１内には上述した超伝導磁石３が収納され、該容
器１の空胴部２内で体軸Ｚ方向に静磁場を形成するよう
になっている。

４は、前記空胴部２内で体軸方向の所定位置に複数設け
られたシムコイルである。このシムコイル４は、第２図
に示すように通電回路を形成する閉ループの一部にスイ
ッチ５を有し、また、このシムコイル４への通電量を決
定する制御部の一例として、複数のシムコイル３へ供給
すべき電流値を記憶する記憶部６を設けている。そして
、前記スイッチ５がＯＮされた場合にのみ、前記記憶部
６に予めセットされた徂の電流が各シムコイル４に通電
されるようになっている。尚、記憶部６にセットされる
電流値は、この複数のシムコイル４によって高均一磁場
が得られるように各シムコイル４毎に予め設定されるよ
うになっている。

また、第１図において７で示すものは、前記円筒状容器
１の空胴部２内に配置された磁性体例えば鉄等から成る
シムでめる。このシム７は、前記超伝導磁石３により形
成される静磁場の局所的な磁場分布を磁性体によって変
化することにより、静磁場の不均一性を補正するように
なっている。

尚、図示してはいないが、本実施例では超伝導磁石に起
動電流を供給するカレン１〜リードは、磁場強度の可変
時にも磁石内に挿入されたままとなっている。そして、
このカレントリードを通しての発熱により液体ヘリウム
の蒸発（ボイルオフ）が促進される恐れがおるため、こ
の超伝導磁石３を冷却する冷凍殿が具備されている。尚
、この冷凍殿内のモータ等により静磁場の均一性が阻害
される場合には、この冷凍機自体を磁気シールドするこ
とにより静磁場の均一性を確保することができる。

次に、上記のように構成されたＭＲＩ装置の作用につい
て説明する。

プロトンイメージによる診断を行う場合には、磁場強度
は０．３５乃至０．５Ｔ程度でおり、かつ、磁場の均一
性はφ４００ｄｓｖで５０ｐｐＭで足りる。

そこで、プロトンイメージングモード（低静磁場モード
）の場合には、磁場強度は超伝導磁石４によって設定し
、シムコイル４には通電されないようにスイッチ５を０
ＦＦｂておく。シムコイル４はオープンループとなるの
でアクティブシム補正は実行されず、シム７によるパッ
シブシム補正によって磁場の均一性が確保される。ここ
で、プロトンイメージングにおいては良好な画質並びに
スライス特性を得るためにはパッシブシム補正が有効で
おり、パッシブシム補正で充分な磁場の均一性を確保で
きる。また、このとぎシムコイル４はオープンループと
なっているので、ＤｉＯｐｅとｃｕｐｐ　Ｉ　ｉ　ｎｇ
（シムコイルと傾斜磁場コイルとの磁気結合）とを減ら
して艮好なプロトン画像を得ることが可能となる。

一方、多核種スペクトロコピイにより臨床を行う場合に
は、静磁場の磁場強度は１．５乃至２゜ＯＴもの高磁場
が必要であり、かつ、ｒａ揚の均一性もφ］０ＯｄＳ■
で０．１ＣＩＭオーダが要求される。

そこで、スペクトロコピイモード（高磁場モード）の場
合には、スイッチ５をＯＮとしてシムコイル４に所定値
の電流を通電する。この結果、静磁場の磁場強度が増大
すると共に、アクティブシム補正により、局所的な高均
一磁場が確保できる。

このように、本実施例によれば静磁場の磁場強度を変え
たい場合には、スイッチ５をＯＮ又はＯＦＦする操作の
みで足り、ユーザレベルで容易にｌａ磁場強度可変する
ことができる。即ち、従来のように磁場強度の可変の度
にカレントリードを手作業で挿脱する負担の大きい作業
を要せず、ユーザレベルでｒａ磁場強度可変する実用性
の高いＭＲＩ装置を実現できる。尚、シムコイルへの通
電伍は急激に上げられにいため、磁場強度の切換えに０
．５１−１乃至１日程度の時間を要するが、従来のＭＲ
Ｉ＝Ｉ置が要していた切換時間に比べればこの時間も大
幅に短縮できたことになる。

ところで、上）ボしたスベクトロコピイ用の高均一磁場
領域はφ１００程度であるので、患者の診断部位を上記
の蹟影領域に設定する必要がある。

この際、寝台上での患者載置位置を変えてももちろん対
処できるが、第３図に示すように従来の寝台８が体軸方
向Ｚと高さ方向Ｙとの移動が可能であったものに付加し
て、患者の体幅方向Ｘにも寝台８を移動可能としておく
ことが好ましい。このような溝成により、患者に負担を
かけずに診断部位を容易に昭影領域内に設定することが
できる。

尚、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本
発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。

例えば、磁場強度を可変する手段として、超伝導磁石に
供給する電流値をも併わぜで変更してもよい。この場合
、カレントリードをいちいち手作業で挿ＪＡＲするので
はユーザレベルでの操作で実現できないので、リモート
コントロールによってカレン１〜リードを挿脱する前溝
を付加してもよい。

また、スペクトロコピイモードでφ１００程度の小躍影
領域に診断部位を設定する手法としては、寝台の移動に
より実現するものの他、シムコイル４への通電制御等に
よって磁場領域を診断部位に合わせて設定するようにし
てもよい。

［発明の効果］以上説明したように、本発明によれば静磁場の磁場強度
をユーザレベルで容易に可変することができ、診断時と
臨床時とにそれぞれ要求される異なる静磁場を一台の装
置で実現することができる。

従って、実用性が高く経済的な磁場強度可変型のＭＲＩ
装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るＭＲＩ装置の断面図、第２図はシ
ムコイルの概略説明図、第３図は本発明を好適に実施す
るための寝台を示す説明図である。１・・・円筒状容器、　２・・・空胴、３・・・超伝導
磁石、　４・・・シムコイル、５・・・スイッチ、　６
・・・記・民部、　７・・・シム、８・・・寝台。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）超伝導磁石を収納した円筒状容器を有し、この円
筒状容器の空胴部に形成された静磁場内に被検体を配置
することにより磁気共鳴現象を生じさせ、被検体断面の
画像化を行う磁気共鳴イメージング装置において、前記
円筒状容器の内部又は外部に配置されて局所的に磁場分
布を変えることにより前記静磁場の不均一性を補正する
磁性体より成るシムと、前記円筒状容器の内部で被検体
の体軸方向に沿つて複数配置されたシムコイルと、低静
磁場モード時にはＯＦＦ、高静磁場モード時にはＯＮさ
れて前記各シムコイルへの通電を制御するスイッチと、
このスイッチがＯＮされた際に前記複数のシムコイルに
より高均一磁場が形成されるように各シムコイルへ通電
制御する制御部とを設けたことを特徴とする磁気共鳴イ
メージング装置。
（２）制御部は、複数のシムコイルに通電すべき電流値
を記憶する記憶部を具備した特許請求の範囲第１項記載
の磁気共鳴イメージング装置。
（３）前記超伝導磁石に電流を供給するカレントリード
は、磁場強度の可変時にも前記磁石に挿入したままとし
、かつ、このカレントリードを通しての発熱による液体
ヘリウムの蒸発を防止するための冷凍機を備えた特許請
求の範囲第１項又は第２項記載の磁気共鳴イメージング
装置。
（４）冷凍機は、磁気シールドされて超伝導磁石自体に
備え付けられたものである特許請求の範囲第３項記載の
磁気共鳴イメージング装置。
（５）前記超伝導磁石に電流を供給するカレントリード
はリモートコントロールにより磁石に挿脱自在とし、超
伝導磁石に流す電流値を可変とした特許請求の範囲第１
項又は第２項記載の磁気共鳴イメージング装置。
（６）前記円筒状容器の空胴部に被検体を配置する寝台
は、被検体の体幅方向にも移動自在とした特許請求の範
囲第１項乃至第５項のいずれか１項記載の磁気共鳴イメ
ージング装置。