JPS63105745A

JPS63105745A - 磁気共鳴イメ−ジング装置

Info

Publication number: JPS63105745A
Application number: JP61252537A
Authority: JP
Inventors: 浩古川
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1986-10-22
Filing date: 1986-10-22
Publication date: 1988-05-11
Anticipated expiration: 2010-11-01
Also published as: JPH07100058B2

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］（産業上の利用分野）本発明は、静磁場形成用磁石として永久磁石を用いた磁
気共鳴イメージング（以下、ＭＲＩと略記する）装置に
関する。

（従来の技術）この種のＭＲＩ装置に使用される静磁場形成用ｌａ′Ｅ
Ｊとしては、常電導磁石、超伝導磁石及び永久磁石があ
り、前記常電導磁石及び超伝導磁石は共にコイルに通電
することにより磁界を発生するものでおるから、電力消
費のない永久磁石が省力化の面では理想的でおる。第５
図（ま永久磁石を用いた静Ｉａ場形成部の概略説明図で
ある。同図において、１，１は離間して対向配置された
一対の永久磁石であり、そのエアギャップ２に静磁場を
形成するように磁気回路形成用の鉄ヨーク３が配置され
ている。４，４（よそれぞれ前記一対の永久磁石１．１
の表面に装着された磁極であり、エアギャップ２内での
磁場の均一性を得るために、例えば対向端側の面の縁辺
を凸部とし、その中央部を凹部とする形状に形成してい
る。

尚、前記エアギャップ２内には傾斜磁場コイルが設置さ
れ、さらにその内部に被検体が配置されて、磁気共鳴現
象を利用した被検体断面の画像化を行うようになってい
る。

（発明が解決しようとする問題点）この種の永久磁石方式のＭＲＩ装置の最大の問題点は、
うず電流の発生による各種の弊害である。ここで、前記
ｆｌｎ極４　、　’ｌは一枚の鉄板（磁気特性の良い純
鉄系の材料）でできており、しかも永久磁石方式の場合
ギャップ長［を長くとれないため磁）へ４．４の近傍に
（頃斜磁揚コイルが３′ｌ買される構造とぜざるを１ユ
ない。そして、前記傾斜磁場コイルはパルス状に磁場を
発生するため、近くに金属があるとこの金属部ち磁極４
，４にうず電力が発生することになる。

このうず電流は、前記パルス状磁場を打ち潤す方向に流
れるため、寅際に１ｑられる磁場はｉ頃斜磁楊コイルに
加えられるエネルギーに比べて小さくなってしまい効率
が極めて悪かった。

このようなうず電流の発生により、永久磁石方式の傾斜
磁場電源は、同程度の傾斜磁場強度を要求される常電導
磁石方式又は超伝導磁石方式に用いられる傾斜ｆｊｉ場
電源よりも、はるかに大きな電源（倍程度の電力）が必
要となっていた。

ざらに、永久磁石方式を採用した場合の固有の問題とし
て下記の問題がある。即ら、永久磁石１は一個の単体と
して所定サイズの大きざを得るのは困難であるため、一
般に第６図に示すように単体の磁石１Ａを組み合せて所
定サイズの磁石１を形成している。この場合、単体の磁
石１Ａ毎に着磁のバラツキ（通常数％含まれている）が
あるため、静磁場の均一性を得るのに支障となっていた
。

そこで、本発明の目的とするところは永久磁石方式を採
用した場合の最大の欠点であったうず電流の発生を極力
低減することにあり、また、単体磁石を組み合せて形成
した永久磁石の着磁のバラツギを一様化することも可能
な磁気共鳴イメージング装置を提供することにおる。

１発明の、構成］（問題点を解決するための手段）本発明は、エアギャップを介して対向配置された一対の
永久磁石と、磁気回路を形成するヨークと、一対の永久
磁石の対向端側に装着される磁極とを有し、前記エアギ
ャップに形成される静磁場内に被検体を配置して磁気共
鳴現象を利用した画像化を行う磁気共鳴イメージング装
置において、前記磁ｔＭを複数に分割された単体磁極の
組み合せにより構成している。

（（乍　　用）永久磁石方式では、エアギャップ長を長くとれず、傾斜
磁場コイルが磁極の近傍に配置され、そのパルス状磁場
により磁（へ内にうず電流が生ずることになる。本発明
では、この磁極を複数に分割された単体磁極の組み合せ
により構成しているので、うず電流は各単体磁極内で生
じ、その面積が小さいのでう？１″電流を小さくするこ
とができる。

尚、うず電流を低減する観点からすれば単体磁性の面積
を小ざくすればよく、その形状は問題とならない。

磁極を通過する磁束の方向としては、磁極の厚さ方向（
即ち静磁場方向）に限らず、これとほぼ直交する方向に
も生ずるので、この場合の対策として磁極を偵層構造と
することでこの方向の磁束に基づくうず電流を同様の原
理により小ざくできる。

この場合、傾斜磁場コイルに最も近接するエアギャップ
端側の滋（へのみを復故に分割することで、磁）への厚
さ方向に沿って発生する磁界によろうず電流を効果的に
小さくできる。

一方、永久磁石の着磁特性のバラツキを低減する作用は
下記の通りである。即ち、永久磁石に装着される各単体
磁極の表面に磁気モーメントが分布することになるが、
相隣接する単体ｖｉｉ極の相互作用により磁気モーメン
トの分布が平滑化されるからである。この場合、積層構
造の磁極をそれぞれ短冊状に分割し、各層毎に分割方向
を異ならせれば、各分割方向に沿った着磁のバラツキを
平滑化することができる。最も簡易な構成としては、２
層のｆａ４々の分割方向を相直交するようにすればよい
。

（実施例〉以下、本発明を図示の実施例に基づき只体的に説明する
。尚、本発明は磁極構造を特徴とするものであるから、
以下、第５図中の静磁場形成部のうち、従来のｖｉｉＦ
ｉ４に代えて用いられる磁極１０の構造につき、第１図
、第２図（Ａ＞乃至（Ｃ）を参照して説明する。

第１図に示すように、永久磁石１の表面に装着さｎるｔ
ａ極１０は、例、ｔば第２図（Ａ＞　乃至（Ｃ）に示す
３層構造となっている。３層構造の磁極１０のうち、永
久磁石１に当接ざ−れる第１層の磁極１１は、第２図（
Ａ）に示すように同図の左右方向に沿って分割された短
冊状の単体磁ｆｆ１１１Ａを組み合せて例えば円形に形
成している。第２層の磁極１２は、第２図（Ｂ）に示す
ように同図の上下方向に沿って分割された短冊状の単体
磁極１２Ａを組み合せて円形に形成している。第３層の
磁極１３は、第１層の磁極１１と同様に分割され、かつ
、［１の均一性を得る工夫としてその縁辺がリング状の
突起に形成されている。

このような構成の静磁場形成部を有したＭＲＩ装置に市
って、第１図の図示２０に示すように傾斜磁場コイルに
よる磁束が生じた場合、その磁束２０のうちの磁極１０
の厚さ方向２１の成分によって第２図（Ａ＞乃￥（Ｃ）
に示すように各単体磁極１１Δ、１２Ａ、１３Ａの面内
にうず電流１４が生ずることになるが、各単体磁極は分
割されて面積が小さくなっているのでうず電流を低減す
ることができる。

また、前記磁束２０のうち厚さ方向２１に直交する方向
２２の成分によってもうず電流が生じするが、磁極１０
は厚さ方向で３層に分割されているので単層のものより
もうず電流を低減できる。

次に、上記構成において着磁のバラツキを低減する作用
について説明する。

第３図は、ＷＷｊｌｏをエアギャップ２側から見た図で
おり、各ｆｆ１１’ｌ、１２，１３の分割方向のうち、
第１．第３層の磁極１１．１３は実線で示される通りで
おり、第２層のＩａ極１２は破線で示される。ここで、
各単体１ａ極の表面に分布する磁気モーメントは各層毎
に相隣接する単体磁極の相互作用を受けて平滑化される
ことになる。従って、第１．第３層磁極１１．１３では
同図のＡ、Ｂ方向に沿った着磁のバラツキが平滑化され
、第２層の磁極１２で同図のＣ，Ｄ方向に治りた着磁の
バラツキが平滑化されることになり、１ａｌｆｆ１１０
として見れば従来よりもこのバラツキが著しく平滑化さ
れることが分かる。

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。

上述したように、うず電流を低減することにのみ着目す
れば、磁極１０の分割化にあたって面積を小さくするこ
とのみ考慮すればよく、単体磁極の形状は問題とならな
い。例えば、第４図（Ａ）。

（Ｂ）にそれぞれ示すように放射状に分割された単体磁
極１０Ａとしてもよく、あるいは矩形状に分割された単
体ｖｉ１極１０Ｂとしてもよい。

さらに、磁極１０を必すしも多層構造とする必要もない
。即ち、磁極１０の厚み側から見た縦断面積は、その横
断面積に比べて充分小さいからである。

また、多層構造とした場合にあっても、必ずしも各層を
単体磁極によって分割化する必要はなく、傾斜磁場コイ
ルに最も近い、即ちうず電流低減に最も効果的なエアギ
ャップ端側の層のみを分割するだけでも充分な効果を得
られる。

また、＠磁特性のバラツキを平滑化するために゛は、多
層化された各磁極の分割方向を各層毎に変えれば、各方
向毎にバラツキを平滑化でき、分割方向を相直交させた
場合には少なくとも２層構造とすれば足りる。

［発明の効宋コ以上説明したように、本発明によれば永久磁石方式を採
用した磁気共鳴イメージング装置に市って最大の欠点で
あろう￥電流を効果的に抑制することができ、ざらには
永久磁石の＠磁特性の平滑化をも達成することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るＭＲＩ装置の静磁場形成部の概略
説明図、第２図（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ，）は３層構造の
各層の磁極を示す平面図、第３図は３層構造の磁極をエ
アギャップ側より見た平面図、第４図（Ａ）、（８）は
磁極の分割の変形例を示す平面図、第５図は従来装置の
静磁場形成部の概略説明図、第６図は永久磁石の平面図
である。１・・・永久磁石、２・・・エアギャップ、３・・・ヨ
ーク、１０・・・磁極、１０Ａ、１０Ｂ、１１△、１２
Ａ。１３Ａ・・・単体磁極。代理人　弁理士　三　　澤　　正　　義第　　３　区第４図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）エアギャップを介して対向配置された一対の永久
磁石と、磁気回路を形成するヨークと、一対の永久磁石
の対向端側に装着される磁極とを有し、前記エアギャッ
プに形成される静磁場内に被検体を配置して磁気共鳴現
象を利用した画像化を行う磁気共鳴イメージング装置に
おいて、前記磁極を複数に分割された単体磁極の組み合
せにより構成したことを特徴とする磁気共鳴イメージン
グ装置。
（２）磁石は、その厚み方向で積層構造とした特許請求
の範囲第１項記載の磁気共鳴イメージング装置。
（３）積層構造の磁極のうち、エアギャップ端側の磁極
を複数に分割して構成した特許請求の範囲第２項記載の
磁気共鳴イメージング装置。
（４）磁極は、放射状に分割されたものである特許請求
の範囲第１項乃至第３項のいずれか１項に記載の磁気共
鳴イメージング装置。
（５）積層構造の磁極はそれぞれ短冊状に分割され、か
つ、各層毎に磁極の分割方向を異ならせた特許請求の範
囲第２項記載の磁気共鳴イメージング装置。
（６）相隣接する層の磁極の分割方向が直交するもので
ある特許請求の範囲第５項記載の磁気共鳴イメージング
装置。