JPH067528B2 - 磁気共鳴映像装置用磁石装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は磁気共鳴映像装置（ＭＲＩ装置）用磁石装置に
関し、特に電子スピン共鳴を利用した映像装置に用いて
好適な磁石装置に関する。

［従来の技術］ ＭＲＩ装置では、測定対象に静磁場と勾配磁場を印加す
る必要があり、鉄芯磁石あるいは空芯磁石で発生した静
磁場中に磁場勾配用コイルを配置している。

［発明が解決しようとする問題点］ このように勾配用コイルが静磁場中に配置されると、測
定対象が配置される空間が制限されてしまい、大きな測
定対象を入れることが困難になってしまう。

本発明は上述した点に鑑みてなされたものであり、小型
のコイルで大きな測定空間を確保することのできる磁石
装置を提供することを目的としている。

［問題点を解決するための手段］ この目的を達成するため、本発明の磁石装置は、測定対
象が配置される空間を挟んで配置される第１のヘルムホ
ルツコイルと、同じ空間を挟み該第１のヘルムホルツコ
イルと直交配置される第２のヘルムホルツコイルと、該
第１及び第２のヘルムホルツコイルを構成する４つのコ
イルに独立した電流を供給するための４つの電源とから
構成されることを特徴としている。

［作用］ 本発明においては、直交配置される第１及び第２のヘル
ムホルツコイルを構成する４つのコイルに供給する電流
を独立に設定することにより、静磁場と勾配磁場を同時
に発生されるため、小型のコイルで大きな測定空間を確
保することが可能となる。

以下、図面を用いて本発明の一実施例を詳説する。

［実施例］ 第１図は本発明の一実施例を示す構成図であり、図にお
いて１は測定対象が配置される測定空間である。２ａ，
２ｂは測定空間１を挟んで対向配置されるヘルムホルツ
コイルで、ｚ軸方向の磁場を発生する。３ａ，３ｂは測
定空間１を挟みヘルムホルツコイル２ａ，２ｄと直交配
置されるヘルムホルツコイルで、ｙ軸方向の磁場を発生
する。４〜７は各コイル２ａ，２ｂ，３ａ，３ｂへ電流
を供給する電源である。８は測定空間内に配置されるマ
イクロ波共振器で、その内部に測定対象を収容し、測定
対象にマイクロ波磁界を照射し電子スピン共鳴を起こさ
せると共に、電子スピン共鳴に伴う共鳴信号を図示しな
い分光計を介して取出すためのものである。

上記構成において、コイル２ａ，２ｂに同一電流Ｉ１を
同一方向に流すと、空間１内にはｚ軸方向の一様磁場が
形成される。第２図（ａ）はこの磁場のｚ軸に沿った強
度分布を示す。

この状態からコイル２ａの励磁電流をわずかに減少させ
Ｉ１−Δａとし、コイル２ｂの励磁電流をわずかに増加
させＩ１＋Δａとすれば、ｚ軸に沿った強度分布は第２
図（ｂ）に示すようになり、空間１の中心０を中心とし
たｚ軸方向の勾配磁場が形成される。

一方、コイル３ａに励磁電流（−Δｂ）、コイル３ｂに
励磁電流（＋Δｂ）を夫々流すと、ｙ軸に沿った強度分
布は第２図（ｃ）に示すようになり、空間１の中心０を
中心としたｙ軸方向の勾配磁場が形成される。実際に発
生する勾配磁場は、ｚ軸方向の勾配磁場とｙ軸方向の勾
配磁場をベクトル合成した勾配磁場となるため、Δａ，
Δｂの大きさ及び極性を変化させることにより、ｙｚ面
内の任意の方向に磁場勾配を発生させることができる。

このようにｙｚ面内の所望の方向に磁場勾配を発生させ
た状態で、Ｉ１を掃引することによりその勾配を保って
磁場強度を掃引すれば、その勾配に対し垂直方向への投
影ＥＳＲスペクトルが分光計より得られる。そして、磁
場勾配の方向を系統的に変化させて（例えば所定角度ず
つ回転させて）測定を繰返せば、多方向の投影スペクト
ルが得られ、得られた多数の投影スペルトルについて、
Ｘ線ＣＴと同様のアルゴリズムを用いて逆投影を行い、
像を再構成すれば二次元像を得ることができる。

尚、測定対象に対する磁場勾配の方向を系統的に変化さ
せるには、測定対象をｘ軸の回りに所定角度ずつ回転さ
せるようにしても良く、この場合、磁場勾配は一方向に
固定しておけば良い。

ｘ軸方向の磁場勾配を発生させるために、測定空間１を
挟んでヘルムホルツコイル２ａ，２ｂ及び３ａ，３ｂと
夫々と直交配置されるヘルムホルツコイルを設ければ、
３軸方向に磁場勾配を発生させることができ、３次元の
イメージングが可能となる。

ところで、上述した説明では静磁場の方向がｚ軸方向に
固定されていたが、第１図の構成により静磁場の方向を
ｘ軸を中心として回転させることができる。即ち、コイ
ル２ａ，２ｂだけでなく、コイル３ａ，３ｂにも励磁電
流Ｉ２を同一方向に流せば、ｙ方向にも静磁場が発生
し、その結果、コイル２ａ，２ｂによるｚ軸方向静磁場
との合成により、あらゆる方向に合成静磁場を発生させ
ることができる。勾配磁場用の励磁電流は、静磁場用の
励磁電流を重畳させれば良い。

尚、上記実施例では２コイル構成のヘルムホルツコイル
を使用したが、４コイル構成のヘルムホルツコイルを使
用しても良いことは言うまでもない。

［効果］ 以上詳述した如く、本発明によれば、ヘルムホルツコイ
ルにより静磁場と勾配磁場を発生させるようにしたた
め、専用の勾配発生用コイルを静磁場内に配置していた
従来に比べ大きな測定空間を確保することが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成を締ず図、第２図は磁
場強度分布を示す図である。 １：測定空間 ２ａ，２ｂ，３ａ，３ｂ：ヘルムホルツコイル ４〜７：電源 ８：マイクロ波共振器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０１Ｒ 33/38

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】測定対象が配置される空間を挟んで配置さ
   れる第１のヘルムホルツコイルと、同じ空間を挟み該第
   １のヘルムホルツコイルと直交配置される第２のヘルム
   ホルツコイルと、該第１及び第２のヘルムホルツコイル
   を構成する４つのコイルに独立した電流を供給するため
   の４つの電源とから構成されることを特徴とする磁気共
   鳴映像装置用磁石装置。
2. 【請求項２】前記第１及び第２のヘルムホルツコイルに
   夫々直交する第３のヘルムホルツコイルを設けたことを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の磁気共鳴映像装
   置用磁石装置。