JP6106184B2 - Mpiのためのコイル配置 - Google Patents
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Description
複数の巻線を夫々有し且つ開始点及び終点を夫々有する少なくとも2つのコイルセグメントに分けられるコイルと、
あるコイルセグメントの終点とそれと隣接するコイルセグメントの開始点との間に直接結合されるキャパシタと
を有し、
巻線方向は、2つの隣接するコイルセグメントの夫々の開始点又は終点が互いに隣接するように、隣接するコイルセグメントの間で逆にされる、
コイル配置が提供される。
選別フィールド信号発生器ユニット及び選別フィールド要素を有し、前記磁気粒子の磁化が飽和しない低磁場強さを有する第1のサブゾーンと、前記磁気粒子の磁化が飽和するより高い磁場強さを有する第2のサブゾーンとが前記視野内に形成されるように、磁気選別フィールドをその磁場強さの空間においてパターンを有するよう生成する選別手段と、
駆動フィールド信号発生器ユニット及び駆動フィールドコイルを有し、前記磁気粒子の磁化が局所的に変化するように、磁気駆動フィールドによって前記視野内の前記第1のサブゾーン及び前記第2のサブゾーンの空間における位置を変える駆動手段と
を有し、
少なくとも1つの駆動フィールドコイル及び/又は選別フィールド要素に相当する少なくとも1つの選別フィールドコイルは、本発明によって提案されるコイル配置によって実施される、
装置が提供される。
i) 前記磁気粒子の磁化が飽和しない低磁場強さを有する第1のサブゾーンと、前記磁気粒子の磁化が飽和するより高い磁場強さを有する第2のサブゾーンとが前記視野内に形成されるように、磁気選別フィールドをその磁場強さの空間においてパターンを有するよう生成し、試験領域内で前記視野の空間における位置を変える選別及びフォーカス手段を有し、該選別及びフォーカス手段は、少なくとも一組の選別及びフォーカスフィールドコイルと、前記磁気選別及びフォーカスフィールドの生成を制御するために前記少なくとも一組の選別及びフォーカスフィールドコイルへ供給される選別及びフォーカスフィールド電流を生成する選別及びフォーカスフィールド発生器ユニットとを有し、
前記少なくとも一組の選別及びフォーカスフィールドコイルは、
内側コイル軸に関する閉ループとして形成される少なくとも1つの内側選別及びフォーカスフィールドコイルと、
前記少なくとも1つの内側選別及びフォーカスフィールドコイルよりも前記内側コイル軸から離して且つ異なる角度位置で配置され、夫々が関連する外側コイル軸に関する閉ループとして形成される少なくとも2つの外側選別及びフォーカスフィールドコイルのグループと
を有し、
ii) 駆動フィールド信号発生器ユニット及び駆動フィールドコイルを有し、前記磁気粒子の磁化が局所的に変化するように、磁気駆動フィールドによって前記視野内の前記第1のサブゾーン及び前記第2のサブゾーンの空間における位置を変える駆動手段を有し、
少なくとも1つの駆動フィールドコイル及び/又は選別フィールド要素に相当する少なくとも1つの選別フィールドコイルは、請求項1に記載のコイル配置によって実施される、
装置が提供される。
i1)選別及びフォーカスフィールドコイルの第1の組と、
i2)選別及びフォーカスフィールドコイルの少なくとも1つの第2の組と、
i3)前記磁気選別及びフォーカスフィールドの生成を制御するために前記選別及びフォーカスフィールドコイルの第1の組及び前記選別及びフォーカスフィールドコイルの少なくとも1つの第2の組へ供給される選別及びフォーカスフィールド電流を生成する選別及びフォーカスフィールド発生器ユニットと
を有する。望ましくは、前記選別及びフォーカスフィールドコイルの第1の組よりも試験領域の反対側に配置される選別及びフォーカスフィールドコイルの第2の組の1つが使用され、それにより、試験領域が少なくとも1つの側からアクセス可能である装置が得られる。これは、例えば、患者を搬送用寝台から試験領域内に配置された検査台へ単に持ち上げることによって、試験領域内での患者の容易な位置づけを可能にする。これはまた、試験領域はトンネルの形を有し、その中を、従来のMRIスキャナと同じように、患者が動かされる必要があるように試験領域の周りに同軸に多くのコイル配置を有する必要性を回避する。よって、患者は、かかる従来のMRIスキャナよりも窮屈な思いをしない。
E=1/2∫VB・HdV
がボリュームVにわたって評価される。我々のシミュレーション内で、磁場に蓄えられる最大観測エネルギは40kJに満たなかった。最大値は、一様な(MR)場を得ようと試みるシミュレーションにおいて見られた。
1/Cs=1/Cext1+1/Cint1+1/Cint1+1/Cext2
である。n=3個のコイルセグメントLD1、LD2、LD3にかかる電圧ULDの和は不変なままである。図15で導出されるULDはまさに図17からの3つの電圧ULD1+ULD2+ULD3の和である。以下の式はこの関係を示す(それは2つの態様に関して簡単化されるが、3つのインダクタンスLD1、LD2、LD3は必ずしも同じである必要はなく、3つのインダクタンスの間の相互の結合はまた正確な解析に含まれてよい。):
ULD=jωLD・I
=jω(LD1+LD2+LD3)・I
=jωLD1I+jωLD2I+jωLD3I
=ULD1+ULD2+ULD3
一見して、コイルセグメントLD1、LD2、LD3の巻線は、それらの間に保護距離を有して配置されてよい。これは、隣接するコイルセグメントに属する隣接する巻線の間に非常に大きな電圧差があるためである。これは、間にある保護距離によって解決される絶縁の問題を引き起こす。しかし、そのような距離は、利用可能部分の大半を消費する。
Claims (15)
- 磁気粒子撮像装置において使用されるコイル配置構造であって、
複数の巻線を夫々有し且つ開始点及び終点を夫々有する少なくとも2つのコイルセグメントに分けられるコイルと、
あるコイルセグメントの終点とそれと隣接するコイルセグメントの開始点との間に直接結合されるキャパシタと
を有し、
巻線方向は、2つの隣接するコイルセグメントの開始点どうしが、又は2つの隣接するコイルセグメントの終点どうしが隣接するように配置されることで、隣接するコイルセグメントの間で逆にされる、
コイル配置構造。 - 前記巻線方向は、コイルセグメントごとに逆にされる、
請求項1に記載のコイル配置構造。 - 前記コイルは2乃至10、特に2乃至5のセグメントに分けられる、
請求項1に記載のコイル配置構造。 - 前記コイルは奇数個のコイルセグメントに分けられる、
請求項1に記載のコイル配置構造。 - 前記コイルはソレノイドコイル又はサドルコイルである、
請求項1に記載のコイル配置構造。 - 前記コイルセグメントはリッツ線から作られる、
請求項1に記載のコイル配置構造。 - 少なくとも2つのコイルセグメントは、異なる巻線タイプの巻線を有し、特に、異なる線径、異なる撚り線径充填率、平行な線又はストランドの数、導体のタイプ、絶縁体のタイプ及び/又は線のタイプを用いる、
請求項1に記載のコイル配置構造。 - 少なくとも1つのコイルセグメントは、平行に巻かれた2本のリッツ線から作られた巻線を使用する、
請求項1に記載のコイル配置構造。 - 視野内の磁気粒子に作用する及び/又は該磁気粒子を検出する装置であって、
選別フィールド信号発生器ユニット及び選別フィールド要素を有し、前記磁気粒子の磁化が飽和しない低磁場強さを有する第1のサブゾーンと、前記磁気粒子の磁化が飽和するより高い磁場強さを有する第2のサブゾーンとが前記視野内に形成されるように、磁気選別フィールドをその磁場強さの空間においてパターンを有するよう生成する選別手段と、
駆動フィールド信号発生器ユニット及び駆動フィールドコイルを有し、前記磁気粒子の磁化が局所的に変化するように、磁気駆動フィールドによって前記視野内の前記第1のサブゾーン及び前記第2のサブゾーンの空間における位置を変える駆動手段と
を有し、
少なくとも1つの駆動フィールドコイル及び/又は選別フィールド要素に相当する少なくとも1つの選別フィールドコイルは、請求項1に記載のコイル配置構造によって実施される、
装置。 - 前記選別手段を有し、前記第1のサブゾーン及び前記第2のサブゾーンが前記視野内に形成されるように磁気選別及びフォーカスフィールドをその磁場強さの空間においてパターンを有するよう生成し、試験領域内で前記視野の空間における位置を変える選別及びフォーカス手段
を有し、
前記選別及びフォーカス手段は、少なくとも一組の選別及びフォーカスフィールドコイルと、前記磁気選別及びフォーカスフィールドの生成を制御するために前記少なくとも一組の選別及びフォーカスフィールドコイルへ供給される選別及びフォーカスフィールド電流を生成する選別及びフォーカスフィールド発生器ユニットとを有し、
前記少なくとも一組の選別及びフォーカスフィールドコイルは、
内側コイル軸に関する閉ループとして形成される少なくとも1つの内側選別及びフォーカスフィールドコイルと、
前記少なくとも1つの内側選別及びフォーカスフィールドコイルよりも前記内側コイル軸から離して且つ異なる角度位置で配置され、夫々が関連する外側コイル軸に関する閉ループとして形成される少なくとも2つの外側選別及びフォーカスフィールドコイルのグループと
を有する、請求項9に記載の装置。 - 少なくとも1つの選別及びフォーカスフィールドコイルは、請求項1に記載のコイル配置構造によって実施される、
請求項10に記載の装置。 - 前記選別及びフォーカス手段は、様々な選別及びフォーカスフィールドコイルを担持する複数の磁極片セグメントを有する少なくとも1つの磁極片と、前記磁極片セグメントを接続する磁極片ヨークとを更に有する、
請求項10に記載の装置。 - 前記選別及びフォーカス手段は、
i1)選別及びフォーカスフィールドコイルの第1の組と、
i2)選別及びフォーカスフィールドコイルの少なくとも1つの第2の組と、
i3)前記磁気選別及びフォーカスフィールドの生成を制御するために前記選別及びフォーカスフィールドコイルの第1の組及び前記選別及びフォーカスフィールドコイルの少なくとも1つの第2の組へ供給される選別及びフォーカスフィールド電流を生成する選別及びフォーカスフィールド発生器ユニットと
を有する、請求項10に記載の装置。 - 前記駆動フィールドコイルは、二組の選別及びフォーカスフィールドコイルの第1の内側選別及びフォーカスフィールドコイルどうしの間の領域に配置される、
請求項10に記載の装置。 - 前記駆動フィールドコイルは、前記内側コイル軸に垂直な中心対称軸の周りに配置される2対のサドルコイルと、前記中心対称軸の周りに配置されるソレノイドコイルとを有する、
請求項10に記載の装置。
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