JPH01101969A - 磁気共鳴イメージング装置 - Google Patents

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］ （産業上利用分野） 本発明は磁気共鳴（ＨＲ：ｍａｇｎｅｔｉｃ　ｒｅｓｏ
ｎａｎｃｅ）現象を用いて被検体のＭＲ像を得る磁気共
鳴イメージング装置に係り、特に静磁場の安定化を図っ
たものに関する。

（従来の技術） 磁気共鳴イメージング装置（以下ＭＲＩ装首と称する）
は、被検体の所望部位に−様な静磁場を印加し、この静
ｆ！ｉ場と直角方向にＲＦｆｆｌ場を形成する送信コイ
ルによって、断層像を得る特定のスライス部分のみにＭ
Ｒ現象を生じさせ、さらにＲＦ磁場の解除後に原子核か
ら発生するＭＲ倍信号受信コイルによって検出するよう
にしたもので、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傾斜磁場を静磁場に作
用させて合成ＭＲ信号を得、この信号に基づいてＭＲ像
を形成することができる。

ところで、このようなＭＲＩ装置においては静磁場の均
一性の範囲が広く、しかも高安定であることが要求され
る。例えば通常のプロトンイメージングに：おいては２
　ｐｐｍ／Ｈ程度の静Ｉａ場安定性で十分であるが、ケ
ミカルシフトイメージングにおいては０．１　ｐｐｍ／
Ｈの高安定性が要求される。超電導状態で静磁場を形成
する超電導磁石装置の場合、定常時において０．１　ｐ
ｐｍ／Ｈの高安定化を比較的容易に得ることができるが
、静磁場立ら上げ時及び静磁場強度変更直後においては
減衰が大きいために０．１１）ｌ）ｍ／Ｈの安定性を得
るのが極めて困難となる。

この静磁場強度の減衰は、常電導磁石装置の場合、コイ
ルへの供給電流を制御することで容易に補正することが
できるが、超電導磁石装置の場合、通常電源を切り離し
て使用する（これを「永久モードＪと称する）方式を採
っているため、補正不可能となる。

（発明が解決しようとする問題点） 上述したように超電＃磁石装置を適用した従来のＭＲＩ
装置においては、静磁場立ち上げ時及び静磁場強度変更
直後における静磁場の安定性に欠けるという問題点を生
じている。

そこで本発明は上記の欠点を除去するものでその目的と
するところは、超電導磁石装置の静磁場立ち上げ時及び
静磁場強度変更時における静磁場安定性の向上を図った
ＭＲＩ’ｌ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、超電導状態で静磁場を形成する超電導ｍ石装
置を有し該静磁場中に配置された被検体のＭＲ＠を得る
ＭＲＩ装置において、静磁場強度を補正する静磁場補正
コイルと、静磁場強度の変動に応じて前記静磁場補正コ
イルへの供給電流を制御することで静磁場強度の補正制
御を行う静磁場補正制御手段とを有するものである。

（作　用） 本発明では、静磁場強度の変動に応じて前記静磁場補正
コイルへの供給電流を制御することで静磁場強度の補正
を行い、この強度補正により静磁場立ち上げ時及び静磁
場強度変更直後における静磁場安定性の向上を図ってい
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図は本発明に係るＭＲＩ装置の一実施例を示してい
る。

同図において高周波発振器６は、システムコントローラ
５の制御下で高周波（ＲＦ）信号を発生するもので、こ
の高周波発振器６の発振出力は、後段に配置されたゲー
ト回路７及び電力増幅器８を介してＲＦ送信コイル１６
に供給されるようになっている。ＲＦ受信コイル１５は
被検体かうのＭＲ倍信号検出するもので、このＲＦ受信
コイル１５により検出されたＭＲ倍信号プリアンプ１４
を介して位相検波回路１３に取り込まれ、ここで位相検
波されるようになっている。そしてこの位相検波出力は
、後段に配置された波形メモリ１２を介してデータ処理
計算機２に取り込まれるようになっている。このデータ
処理計算機２は機能的に静磁場補正制御手段３と画像再
構成手段４とを有する。

静磁場補正制御手段３は、静磁場強度の変動に応じて静
磁場補正コイル１９への供給電流を制御することで静磁
場強度の補正制御を行うものである。静磁場強度は例え
ばＭＲ倍信号フーリエ変換しそのピークを検出する方法
によって求めることができる。静ｆｉｉ場補正制御手段
３は、上記の方法によって求めた静磁場強度に対してＭ
Ｒ周波数ｔ’ｏがどの程度ずれているかを把握し、この
ずれを修正すべく静磁場補正電源１１を介して静磁場補
正コイル１９への供給電流を制御する。

また、画像再構成手段４は、波形メモリ１２より送出さ
れたＭＲ情報よりＭＲ像を再構成するもので、再溝成Ｍ
Ｒ像は表示袋＠１に送出され、ここで可視化されるよう
になっている。

更に、傾斜磁場コイル１７は静磁場に信号される傾斜磁
場を発生するもので、スライス方向傾斜磁場Ｇｓ発生用
、エンコード方向傾斜磁場ＧＥ発生用、読み出し方向傾
斜磁場ＧＲ発生用の３種類のコイルを有して成る。傾斜
磁場電源９はこの傾斜磁場コイル１７に電流を供給する
もので、システムコントローラ５の制御下にある。

超電導磁石装置１８は超電導状態で静磁場を発生するも
ので、超電導体より形成された静磁場コイルと、このコ
イルを冷却する冷却手段とを有して成る。静磁場コイル
の冷却は液体ヘリウムや液体窒素等により行われる。

第２図は超電導ｖｉｉ′Ｅ装置１８と静磁場補正コイル
１９との配置関係を示している。

超電導磁石装置１８は略円筒状に形成され、これに静磁
場補正コイル１９が内接されている。この静磁場補正コ
イル１９は、４個のループコイル１９ａ、１９ｂ、１９
ｃ、１９ｄを静磁場方向に配置しそれらを直列接続して
成る。これは、静磁場強度を高均一性の状態で変更する
には２個のループコイル（ヘルムホルツコイル）では不
十分であり、少なくとも４個以上配置すべきだからであ
る。また、２１で示すのは撮影孔であり、この撮影孔２
１内に形成された静磁場ＨＯ中に被検体が配置されるこ
とになる。尚、説明の便宜上省略しているが、傾斜磁場
コイル１７．ＲＦ送信コイル１６及びＲＦ受信コイル１
５は静磁場補正コイル１９と共にモールドされ、又は静
磁−場補正コイル１９とは別にモールドされて該コイル
１９の内側に配置されている。

次に、上記のように構成された実施例装置の作用につい
て説明する。

静磁場電源１０より超電導磁石装置１８に電流が供給さ
れ、その後、該電源１０が切り離されて超電導磁石装置
１８は永久モードとなる。データ収集は、システムコン
トローラ５の制御下で行われる。すなわち、ＭＲ像再構
成用のデータ収集のための所定パルスシーケンスでＲＦ
送信コイル１６よりＲＦパルスが送信され、傾斜磁場コ
イル１７により形成された傾斜磁場が静ｆｌＩＱに重畳
される。被検体よりのＭＲ倍信号ＲＦ受信コイル１５に
より検出され、それがプリアンプ１４を介して位相検波
回路１３に取り込まれ、ここで位相検波される。位相検
波出力は波形メモリ１２を介して画像再構成手段４に取
り込まれ、ここでＭＲ像が再構成され、それが表示装置
１に表示される。

次に、静磁場強度補正について説明する。

静磁場強度補正を行うため、先ず、システムコントロー
ラ５の制御下で被検体よりのＭＲ倍信号検出する。そし
て静磁場補正制御手段３においてＭＲ倍信号フーリエ変
換され、ピーク検出により静磁場強度が求められる。そ
してこの静磁場強度に対してＭＲ周波数ｆｏがどの程度
ずれているかが求められ、このずれを修正するように静
磁場補正電源１１を介して静磁場補正コイル１９の電流
が制御される。このようにして静磁場強度が補正される
（ｆｎ場ロック）。

この磁場ロックのタイミングは、必要とされる静磁場安
定性が得られるように静磁場強度の減衰量を勘案して適
宜に決定できるが、撮影時間が長い場合には、第３図に
示すように撮影時間（データ収集時間）を一定時間毎に
分割して非ｉ影期間（ＯＦＦ）を設け、この期間内に上
記の磁場ロックモードを挿入するとよい。例えば１　１
）ｌ）Ｉｌｌ／Ｈの静磁場強度変動をＯ，１ｐｐＨｌ／
Ｈ以内に抑えるものとし、ｉ省時間を３０分としたとし
た場合、 ０．１＞ＩＸ　（Ｔ／６０）　　　　　　、”、Ｔ＜６
となり、静磁場補正電源１１の安定性等を考慮して静磁
場補正に１分間程度必要とすれば、５分間を撮影モード
として次の１分間（＝６−５）を磁場ロックモードに割
り当てる。第４図は静磁場補正コイル１９の電流変化と
静磁場強度変化との関係を示している。同図において、
ＨＯは静磁場強度、■は静磁場補正コイル電流である。

静磁場強度補正をしない場合に静磁場強度が大きく減衰
するのに対して、磁場ロック毎の静磁場補正コイル電流
変化により静磁場強度を補正した場合にはＯ、ｌｐｐｍ
／１１の静磁場安定性が得られる。

このように本実施例装置においては、静磁場強度の変動
に応じて静１場補正コイル１９への供給電流を制御する
ことで静磁場強度の補正を行うようにしているので、従
来装置に比して静磁場立ら上げ時及び静磁場強度変更直
後における静磁場の安定性が向上する。

以上本発明の一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。

［発明の効果］ 以上詳述したように本発明によれば、超電導磁石装置の
静磁場立ち上げ時及び静磁場強度変更直後における静磁
場安定性の向上を図ったＭＲＩ装置を捷供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るＭＲＩ装置の一実施例を示すブロ
ック図、第２図は本実施例装置の主要部構成説明図、第
３図及び第４図はそれぞれ本実施例装置の作用を説明す
るためのタイミング図及び特性図である。 ３・・・静磁場補正制御手段、 １８・・・超電導磁石装置、 １９・・・静磁場補正コイル。 −ＩＬ８醒

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 超電導状態で静磁場を形成する超電導磁石装置を有し該
   静磁場中に配置された被検体の磁気共鳴像を得る磁気共
   鳴イメージング装置において、静磁場強度を補正する静
   磁場補正コイルと、静磁場強度の変動に応じて前記静磁
   場補正コイルへの供給電流を制御することで静磁場強度
   の補正制御を行う静磁場補正制御手段とを有することを
   特徴とする磁気共鳴イメージング装置。