JPH0394732A

JPH0394732A - Ｍｒｉ用磁界発生装置

Info

Publication number: JPH0394732A
Application number: JP1233128A
Authority: JP
Inventors: Shigemasu Okada; 岡田　重益; Shigeo Hashimoto; 橋本　重生
Original assignee: Sumitomo Special Metals Co Ltd
Current assignee: Proterial Ltd
Priority date: 1989-09-08
Filing date: 1989-09-08
Publication date: 1991-04-19
Also published as: JPH0563085B2

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】利用産業分野この発明は、医療用核磁気共鳴断層撮影装置等に用いら
れる永久磁石を使用した磁界発生装置の改良に係り、永
久磁石に着設する磁極片を、磁性板容器上に多数の柱状
からなる小ブロックを相互に絶縁して接着一体化して所
要形状に組み立て、大きな空隙内の静磁界強度の均一性
を向上させ、かつ傾斜磁界コイルによる渦電流の低減を
図ったＭＲＩ用磁界発生装置に関する。

背景技術医療用核磁気共鳴断層撮影装置（以下ＭＨＩという）は
、強力な磁界を形戒する磁界発生装置の空隙内に、被検
者の一部または全部を挿入して、対象物の断層イメージ
を得てその組織の性質まで描き出すことができる装置で
ある。

上記ＭＲＩ用の磁界発生装置において、空隙は被検者の
一部または全部が挿入できるだけの広さが必要であり、
かつ鮮明な断層イメージを得るために、通常、空隙内の
撮像視野内には、０．０５〜２．ＯＴでかつ１ｘｌＯ’
以下の精度を有する安定した強力な均一磁界を形戒する
ことが要求される。

ＭＲＩに用いる磁界発生装置として、第３図に示す如く
、Ｆｅ−Ｂ−Ｒ系磁石を用いた一対の永久磁石構成体（
ＩＸＩ）の各々の一方端に磁極片（２Ｘ２）を固着して
対向させ、他方端を継鉄（３１，３２）にて連結し、磁
極片（２Ｘ２）間の空隙（４）内に、静磁界を発生させ
る構成が知られている。

磁極片（２Ｘ２）には、空隙（４）内における磁界分布
の均一度を向上させるために、周辺部に環状突起（５）
を設けてあり、通常、電磁軟鉄、純鉄等の磁性材料を削
り出した板状のバルク（一体物）から構威される（特開
昭６０−８８４０７号公報）。

被検体が入る空隙（４）の高さを高く確保するため、各
磁極片（２Ｘ２）の近傍に配置される傾斜磁界コイル（
６）は、空隙（４）内の位置情報を得るために、通常ｘ
，　ｙ，　ｚの３方向に対応する３組のコイル群からな
るが、図示（第３図）においては簡略して記載している
。

この傾斜磁界コイル（６）に、パルス電流を印加するこ
とによって短時間で所望方向に傾斜した磁界を発生する
ことができる。

従来技術の問題点傾斜磁界コイル（６）にパルス電流を流すと、磁極片（
２）は前述した如く板状のバルクから構威されるため、
その電流の立上り、立下がり時に発生するパルス状の磁
界により、磁極片（２Ｘ２）に渦電流が発生する。

この渦電流は、傾斜磁界コイル（６）にて形成される磁
界と反対方向の磁界を形戒するため、傾斜磁界が所定の
強度に達するのに多くの時間を要することになり、必然
的に高速スキャン等の新イメージングテクニックが使用
できず診断時間が長くなる。また、通常においても画像
のぼけの原因になり、診断を妨げる。

かかる時間を短縮するために、容量の大きな電源を用い
る手段もあるが効率が悪く、装置全体のコストを高騰さ
せる要因ともなっていた。

上述の問題を解決する手段として、磁極片として軟質磁
性薄板を一方向に積層してなる平板状の積層体を、その
積層方向が互いに略９０度異なるよう二層に配置一体化
した構或のものを用いた磁界発生装置が提案（特開昭６
１−２０３６０５号）されている。

しかし、渦電流の発生を防ぐためには、積層体を構戒す
る軟質磁性薄板を十分に薄くする必要があり、さらに、
実用化するためには２０００〜３０００枚の軟質磁性薄
板を積層する必要があり、空隙内の磁界均一度が低下す
る。

発明の目的この発明は、上記現状に鑑み提案するもので、加工、製
造が容易で、かつ空隙内の磁界均一度を低下させること
なく、渦電流の発生を防ぐことができる磁極片を配置し
た磁界発生装置の提供を目的とするものである。

発明の概要この発明は、磁界発生装置において、磁性板容器上に多
数の柱状からなる小ブロックを相互に絶縁して接着一体
化して所要形状の磁極片に組み立てることにより、空隙
内の磁界均一度を低下させることなく、渦電流防止を可
能にし、また加工、製造が容易で、磁極片全体の機械的
強度を確保できることを知見し、この発明を完或したも
のである。

すなわち、この発明は、空隙を形或して対向する一対の永久磁石構成体を継鉄で
磁気的結合し、各永久磁石構成体の空隙対向面に、周辺
部に環状突起を有する磁極片を固着し、該空隙に磁界を
発生させるＭＲＩ用磁界発生装置において、磁性板からなる容器内に、磁性材小片を相互に隙間を設
けて配列し、該小片間の隙間に充填した充填剤で磁性材
小片を相互に絶縁した状態で一体化し所要形状となした
磁極片を特徴とするＭＲＩ用磁界発生装置である。

発明の構戒この発明において、磁気回路は、空隙を形或して対向す
る一対の永久磁石構成体を継鉄で磁気的結合し、各永久
磁石構成体の空隙対向面に磁極片を固着した構戒であれ
ば、いかなる構戒であってもよく、永久磁石の磁気特性
、形状寸法、継鉄の形状寸法及び所要空隙の大きさ等に
応じて、例えば、磁極片の構造等を適宜選定することが
望ましい。

かかる磁気回路に用いる磁石構成体の永久磁石は、フエ
ライト磁石、アルニコ系磁石、希土類コバルト系磁石が
使用できるが、特に、ＲとしてＮｄやＰｒを中心とする
資源的に豊富な軽希土類を用い、Ｂ，　Ｆｅを主戒分と
して３０ＭＧＯｅ以上の極めて高いエネルギー積を示す
、Ｆｅ−Ｂ−Ｒ系永久磁石を使用することにより、著し
く小型化することができる。

この発明において、磁極片は、磁性板で容器を作り、そ
の中に鉄や軟質磁性材料の角柱状、板状等の磁性材小片
を互いに絶縁された状態で並べて充填剤で固めた構戒で
あれば種々の形状、構戒を採用することができる。

容器は、磁性板で皿状やなべ状に形或した容器であれば
、どのような容器でもよく、例えば、磁極片の機械的強
度を向上させるため、実施例の如く容器に補強材を配置
することができる。

この補強材を含めて磁極面上の所要の直行Ｘ軸、Ｙ軸に
対称な配置並びに細分化が可能である。また、柱状、板
状の磁性材小片の長さを予め所要長さに切断することに
より、仕上げ加工を省略したり加工時の削り代を少なく
することができる。

必要に応じて磁性材小片自体をさらに細分化された柱状
、板状の磁性材より組み立てることにより、例えば、多
数の角柱状磁性材小片にて円弧を形戒する際の隙間部材
とすることができる。

充填剤には、エポキシ樹脂などの合戒樹脂、接着剤など
が適している。

この発明において、磁極片は、磁束を所要空隙に集中さ
せかつ均一度を向上させるため、空隙側周辺部に環状突
起を設けた構或とし、材質には、種々の磁性材のバルク
からなる゛もの、同心円状にラミネートしたもの、異材
質等を複合したもの等を適宜選定できる。

また、磁界の均一度向上を目的に、中央部に円形凸状部
や断面台形状の突起部を設けたり、磁極片の所要位置に
、磁界の均一度調整を目的に、磁性材または磁石からな
る磁界調整片を着設しても良い。

さらに、磁界の均一度向上を目的に、予め行った空隙内
の磁界分布解析などに基づいて、調整を要する箇所に配
置する磁性材小片高さを予め所要高さに調整しておくこ
とにより、量産時、組み立て後の磁界調整片の着設等を
省略することができる。

図面に基づく発明の開示第１図ａ，ｂと第２図ａ，ｂはこの発明による磁界発生
装置の磁極片の一実施例を示す上面図と横断面図である
。

構或ｌ第１図に示す磁極片（１０）は、所要高さの側壁を有す
る円形容器（１１）に、高さのみが異なる数種の鉄製角
柱材（１３）からなる磁性材小片を多数配置して一体化
し所要形状に形成してある。

詳述すれば、円形容器（１１）底面には直径方向に十字
に補強材（１２）を着設してあり、容器（１１）中心か
ら補強材（１２）に沿って碁盤の目の如く高さの低い角
柱材（１３）を、相互に隙間を設けて配列し、また、円
形容器（１１）の側壁側に環状突起部（１５）を形或す
るため、ここでは３種の高さが異なる角柱材（１３）を
外周側に順次高くなるよう、さらに、円形容器（１工）
の側壁と角柱材（１３）との間を埋めるように小角柱材
（１４）を相互に隙間を設けて配列し、各小片間の隙間
にエポキシ樹脂を充填して、角柱材（１３）を相互に絶
縁した状態で一体化し、外周側に環状突起部（１５）を
形或した円形の磁極片（１０）を構威してある。

組立て後、第１図ｂに示す如く、環状突起部（１５）の
内側を所要傾斜面に整形するため、切削あるいは研摩加
工することができる。

構或２第２図に示す磁極片（２０）は、第Ｉ図に示す磁極片（
１０）と同様の補強材（２２）を設けた円形容器（２１
）に、碁盤の目の如く高さの低い角柱材（２５）を、相
互に隙間を設けて配列するが、容器（２１）の中心部に
は凸状部（２４）を形戒するため、少し高さの高い角柱
材（２３）を配列してあり、容器（２１）外周側には環
状突起部（２７）を形或するため、先の角柱材（２３）
（２５）より大型で高さのみが異なる２種の角柱材（２
６）を相互に隙間を設けて配列し、さらに環状突起部（
２７）の角柱材（２６）をとその内側の角柱材（２５）
との間を埋めるように小角柱材（２８）を配置し、各小
片間の隙間にエポキシ樹脂を充填して、角柱材（２３Ｘ
２５Ｘ２６）を相互に絶縁した状態で一体化してある。

このように円形容器（２１）内に配置する磁性材小片の
寸法形状を予め決定して配列する構戒により、磁極片組
み立て後の切削あるいは研摩加工を省略できる。

発明の効果この発明よるＭＲＩ用磁界発生装置の磁極片は、容器内
に磁性材小片を相互に隙間を設けて配列し、該小片間の
隙間に充填した充填剤で磁性材小片を相互に絶縁した状
態で一体化し所要形状となすことにより、バルク材で構
威した磁極片と同等以上の機械的強度を発揮し、磁界発
生装置の組み立ても容易である。

また、従来のバルク材で構威した磁極片は、高周波（ラ
ジオ周波数の１００〜数ＫＨｚ）を受けても、渦電流が
発生するが、この発明よる磁極片は渦電流を低減できる
ため、ＭＲＩ用に使用される場合、その傾斜磁場コイル
のパルスを高速にすることができる。また、得られるＭ
ＨＩ画像にも歪が無くなり、ＭＨＩとしての性能が大幅
に向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ，ｂと第２図ａ，ｂはこの発明による磁界発生
装置の磁極片の一実施例を示す上面図と横断面図である
。第３図は従来の磁界発生装置の縦断説明図である。１・・・永久磁石構威体、２・・・磁極片、３１，３２
・・・継鉄、４・・・空隙、５・・・環状突起、６・・
・傾斜磁界コイル、１０，２０・・・磁極片、１１，２
１・・・円形容器、１２，２２・・・補強材、１３，２
３，２５．２６・・・角柱材、１４．２８・・・小角柱
材、１５．２７・・・環状突起部、２４・・・凸状部。

Claims

【特許請求の範囲】１空隙を形成して対向する一対の永久磁石構成体を継鉄で
磁気的結合し、各永久磁石構成体の空隙対向面に、周辺
部に環状突起を有する磁極片を固着し、該空隙に磁界を
発生させるＭＲＩ用磁界発生装置において、磁性板からなる容器内に、磁性材小片を相互に隙間を設
けて配列し、該小片間の隙間に充填した充填剤で磁性材
小片を相互に絶縁した状態で一体化し所要形状となした
磁極片を特徴とするＭＲＩ用磁界発生装置。