專利名稱：傾斜磁場線圈裝置和磁共振圖象裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于在攝影區(qū)域內(nèi)形成磁場傾斜的傾斜磁場線圈裝置和磁共振圖象裝置。
背景技術(shù)：
眾所周知，磁共振圖象是當(dāng)把具有固有的磁矩的核的群放置在一樣的靜磁場中時(shí)，共振地吸收以特定頻率旋轉(zhuǎn)的高頻磁場的能量，斷開高頻磁場后，放出吸收的能量的現(xiàn)象。
在利用這樣的現(xiàn)象，把生物內(nèi)物質(zhì)的化學(xué)和構(gòu)造的微觀信息圖象化時(shí)，有必要識別磁共振信號的來源，作為為此的手法，一般是二維傅立葉變換法(2DFT法)。
在該2DFT法中，首先通過與片選擇用傾斜磁場儀器外加高頻脈沖，有選擇地激勵(lì)特定的片內(nèi)存在的特定原子核的磁化，產(chǎn)生橫磁化成分。在該高頻脈沖后如果只在某時(shí)間中外加相位編碼用傾斜磁場，則磁化以與該處的磁場對應(yīng)的頻率旋轉(zhuǎn)，但是該頻率的不同在切斷該磁場后作為相位的不同而保存。
然后，在外加頻率編碼用傾斜磁場的狀態(tài)下，在接收器中，首先在前級放大器中把通過磁化的橫磁化成分在高頻線圈中感應(yīng)的磁共振信號(回聲信號)放大，用模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器采樣，作為數(shù)字信號輸出。通過該頻率編碼用傾斜磁場，磁場以與該處的磁場相應(yīng)的頻率旋轉(zhuǎn)，但是該頻率的不同原封不動(dòng)反映到回聲信號的頻率中。
一邊一點(diǎn)一點(diǎn)改變相位編碼，一邊重復(fù)這樣的步驟，收集多個(gè)回聲信號。對于收集的回聲信號f(t)，通過分別進(jìn)行關(guān)于頻率編碼軸的傅立葉變換，能取得向X軸的投影F(ωx)。通過把這些F(ωx)關(guān)于相位編碼軸進(jìn)行傅立葉變換，能取得最終的生物內(nèi)物質(zhì)的化學(xué)和構(gòu)造的微觀信息的空間分布F(ωx，ωy)。
這樣，傾斜磁場脈沖在對回聲信號付與位置信息時(shí)成為必須要素。近年，對空間分辨率的提高、攝影時(shí)間的縮短的要求不斷加強(qiáng)，按照它，對于傾斜磁場，要求更大的磁場強(qiáng)度即更急劇的磁場強(qiáng)度的空間變化率、更快的上升(穿過率)。而對于安全方面的限制存在變嚴(yán)格的傾向，作為末梢神經(jīng)刺激的允許值，磁場時(shí)間變化率(dB/dt)的上限下降。
該磁場時(shí)間變化率(dB/dt)具有如下性質(zhì)，即提高磁場強(qiáng)度、穿過率時(shí)相反地下降，且示出磁場強(qiáng)度和部位之間的線性的區(qū)域變窄的性質(zhì)。因此，考慮在磁場時(shí)間變化率(dB/dt)的上限內(nèi)，分開使用表現(xiàn)磁場強(qiáng)度特性、穿過率特性、線性特性不同的繞組圖案的線圈。例如，在美國專利5,736,858或美國專利6、236、208中描述了把2種線圈重疊為2層，按照攝影對象和脈沖序列，有選擇地使用2種線圈的發(fā)明。
可是，把2種線圈重疊為2層的構(gòu)造中，插入被檢測體的孔的直徑(患者開口直徑)減小，引起居住性的下降和對被檢測體的接近的惡化。
此外，美國專利5,311,135中描述在單一的梯度線圈的途中設(shè)置端子，切換使用梯度線圈。可是，這只是配合攝影部位的大小進(jìn)行切換。
美國專利5,311,135[專利文獻(xiàn)2]美國專利US6、236、208B1[專利文獻(xiàn)3]美國專利5,736,858發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供能實(shí)現(xiàn)磁場強(qiáng)度特性、穿過率、線性特性、磁場時(shí)間變化率特性的至少一個(gè)特性的切換的傾斜磁場線圈裝置和磁共振圖象裝置。
本發(fā)明是一種傾斜磁場線圈裝置，具有用于形成傾斜磁場的多個(gè)傾斜磁場線圈，所述各傾斜磁場線圈具有第一傾斜磁場線圈部分；與所述第一傾斜磁場線圈部分在磁場強(qiáng)度特性、穿過率、線性特性、磁場時(shí)間變化率特性的至少一個(gè)特性不同的第二傾斜磁場線圈部分。
根據(jù)本發(fā)明，能進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)磁場強(qiáng)度特性、穿過率、線性特性、磁場時(shí)間變化率特性的至少一個(gè)特性的切換。
下面簡要說明附圖。
圖1是表示本發(fā)明實(shí)施例的搭載傾斜磁場線圈裝置的磁共振圖象裝置的結(jié)構(gòu)的圖。
圖2是圖1的Gy線圈組的外觀圖。
圖3是表示具有圖2的Gy線圈組的一部分的第二繞組圖案的圖。
圖4是表示具有圖2的Gy線圈組的其他部分的第一繞組圖案的圖。
圖5是表示構(gòu)成圖2的Gy線圈組的一部分的第二線圈部分。
圖6是表示構(gòu)成圖2的Gy線圈組的其他部分的第一線圈部分。
圖7是表示由圖5的第二線圈部分和圖6的第一線圈部分構(gòu)成的Gy線圈全體的繞組圖案的圖。
圖8是表示圖1的Gy線圈組、模式切換開關(guān)、Gy放大器的布線的圖。
圖9是表示圖2的Gy線圈的邊緣模式圖案的圖。
圖10是表示圖2的Gy線圈的全模式圖案的圖。
圖11是表示具有第一Gz線圈的一部分的第二繞組圖案的圖。
圖12是表示具有第一Gz線圈的其他部分的第一繞組圖案的圖。
圖13是表示由圖11的第二線圈部分和圖12的線圈部分構(gòu)成的Gz線圈全體的繞組圖案的圖。
圖14是表示圖1的Gy線圈組、1層式的有源屏蔽梯度線圈組、模式切換開關(guān)、Gy放大器的布線的圖。
圖15是圖14的Gy線圈的縱剖視圖。
圖16是表示圖14的屏蔽線圈全體的繞組圖案的圖。
圖17是表示在邊緣模式時(shí)驅(qū)動(dòng)的主線圈部分的繞組圖案的圖。
圖18是表示在邊緣模式時(shí)驅(qū)動(dòng)的屏蔽線圈部分的繞組圖案的圖。
圖19是表示邊緣模式時(shí)的泄漏磁場的空間分布的圖。
圖20是表示全模式時(shí)驅(qū)動(dòng)的主線圈部分的繞組圖案的圖。
圖21是表示全模式時(shí)驅(qū)動(dòng)的屏蔽線圈部分的繞組圖案的圖。
圖22是表示全模式時(shí)的泄漏磁場的空間分布的圖。
圖23是表示圖1的Gy線圈組、2層式的有源屏蔽梯度線圈組、模式切換開關(guān)、Gy放大器的布線的圖。
圖24是表示圖23的邊緣模式用的屏蔽線圈的繞組圖案的圖。
圖25是表示圖23的全模式用的屏蔽線圈的繞組圖案的圖。
圖26是圖23的Gy線圈的縱剖視圖。
圖27是表示在圖23的ASGC中，在邊緣模式時(shí)驅(qū)動(dòng)的主線圈部分的繞組圖案的圖。
圖28是表示在圖23的ASGC中，在邊緣模式時(shí)驅(qū)動(dòng)的屏蔽線圈部分的繞組圖案的圖。
圖29是表示在圖23的ASGC中，在邊緣模式時(shí)的泄漏磁場的空間分布的圖。
圖30是表示在圖23的ASGC中，在全模式時(shí)驅(qū)動(dòng)的主線圈部分的繞組圖案的圖。
圖31是表示在圖23的ASGC中，在全模式時(shí)驅(qū)動(dòng)的屏蔽線圈部分的繞組圖案的圖。
圖32是表示在圖23的ASGC中，在全模式時(shí)的泄漏磁場的空間分布的圖。
圖33是表示圖1的Gy線圈組、其他1層式的有源屏蔽梯度線圈組、模式切換開關(guān)、Gy放大器的布線的圖。
圖34是表示圖33的屏蔽線圈的繞組圖案的圖。
圖35是圖33的Gy線圈的縱剖視圖。
圖36是表示在圖33的ASGC中，邊緣模式時(shí)的泄漏磁場的空間分布的圖。
符號的說明。
11-磁鐵裝置；13-靜磁場磁鐵；15-傾斜磁場線圈裝置；17-RF線圈；19-Gx線圈組；21-Gy線圈組；23-Gz線圈組；25-模式切換開關(guān)組；27-模式切換開關(guān)(Gx)；29-模式切換開關(guān)(Gy)；31-模式切換開關(guān)(Gz)；33-傾斜磁場放大器組；35-Gx放大器；37-Gy放大器；39-Gz放大器；41-收發(fā)切換開關(guān)；43-發(fā)送器；45-接收器；47-靜磁場電源；49-序列發(fā)生器；51-系統(tǒng)控制器；53-演算器；55-操作面板；57-Gy線圈；59-Gy線圈；61-Gy線圈；63-Gy線圈；65-線圈柱；57-1-第一線圈部分的繞組圖案；57-2-第二線圈部分的繞組圖案。
具體實(shí)施例方式
下面，參照
本實(shí)施例的搭載傾斜磁場線圈裝置的磁共振圖象裝置的一個(gè)實(shí)施例。
圖1表示本實(shí)施例的搭載傾斜磁場線圈裝置的磁共振圖象裝置。磁鐵裝置11具有近圓筒形狀的攝影空間。在攝影時(shí)，在被檢測體放置在寢臺的頂板上的狀態(tài)下，插入攝影空間中。須指出的是，為了便于說明，規(guī)定正交的3軸(XYZ)。Z軸與開口部的中心軸一致。
磁鐵裝置11具有靜磁場磁鐵13、傾斜磁場線圈裝置15、RF線圈17。在靜磁場磁鐵13的內(nèi)側(cè)設(shè)置傾斜磁場線圈裝置15。在傾斜磁場線圈裝置15的內(nèi)側(cè)設(shè)置RF線圈17。靜磁場電源47向靜磁場磁鐵13供給電流。據(jù)此，用靜磁場充滿攝影空間。靜磁場的方向與Z軸平行。
傾斜磁場線圈裝置15具有與XYZ軸分別對應(yīng)的Gx線圈組19、Gy線圈組21、Gz線圈組23。Gx線圈組19沿著X軸使靜磁場強(qiáng)度變化。Gy線圈組21沿著Y軸使靜磁場強(qiáng)度變化。Gz線圈組23沿著Z軸使靜磁場強(qiáng)度變化。Gx線圈組19通過模式切換開關(guān)組25模式切換開關(guān)27連接在傾斜磁場放大器組33的Gx放大器35上。Gy線圈組21通過模式切換開關(guān)29連接在Gy放大器37上。Gz線圈組23通過模式切換開關(guān)31連接在Gz放大器39上。
RF線圈17在發(fā)送時(shí)，通過收發(fā)切換開關(guān)41連接在發(fā)送器43上。RF線圈17在接收時(shí)，通過收發(fā)切換開關(guān)41連接在接收器45上。發(fā)送器43向RF線圈17供給高頻電流脈沖。據(jù)此，RF線圈17產(chǎn)生高頻磁場脈沖。接收器45通過RF線圈17接收MR信號(自由感應(yīng)信號或回聲信號)。接收器45把MR信號放大，檢波，變換為數(shù)字信號。演算器53從由接收器45輸出的數(shù)字信號，通過二維傅立葉變換，產(chǎn)生圖象數(shù)據(jù)。
序列發(fā)生器49根據(jù)選擇的脈沖序列，控制放大器35、37、39、發(fā)送器43、接收器45。系統(tǒng)控制器51控制裝置全體的動(dòng)作。操作面板55連接在系統(tǒng)控制器51上。操作面板55具有用于操作者切換傾斜磁場模式的按鈕。在切換模式時(shí)，傾斜磁場的強(qiáng)度特性、穿過率特性、線性特性、磁場時(shí)間變化率特性的至少一個(gè)特性變化。在本實(shí)施例中，準(zhǔn)備邊緣模式和全模式。系統(tǒng)控制器51根據(jù)由模式選擇按鈕選擇的模式控制模式切換開關(guān)27、29、31。
圖2表示Gy線圈組21。須指出的是，Gx線圈組19與Gy線圈組21關(guān)于Z軸旋轉(zhuǎn)90°后具有相同的結(jié)構(gòu)，所以省略詳細(xì)的說明。Gy線圈組21具有表面線圈形的多個(gè)主線圈57、59、61、63。成對的線圈57、61隔著XZ面相對。成對的線圈59、63隔著XZ面相對。線圈59對于線圈57，隔著XY面對稱配置。線圈63對于線圈61，隔看XY面對稱配置。
圖3和圖4表示磁場強(qiáng)度特性、穿過率特性、線性特性、磁場時(shí)間變化率特性的至少一個(gè)特性不同的2種線圈圖案。圖4所示的第一繞組圖案與圖3所示的第二繞組圖案相比，磁場強(qiáng)度特性高(磁場傾斜急劇)，穿過率特性高(上升時(shí)間短)，線性特性低(線性區(qū)域窄)，而且磁場時(shí)間變化率特性低(磁場時(shí)間變化率低)。相反，圖3所示的第二繞組圖案與圖4所示的第一繞組圖案相比，磁場強(qiáng)度特性低，穿過率特性低，線性特性高，磁場時(shí)間變化率特性高。實(shí)際上，第二繞組圖案與第一繞組圖案相比，匝密度粗，匝數(shù)少。
線圈57由第一、第二線圈部分57-1、57-2構(gòu)成。其他線圈59、61、63也同樣分別由第一、第二線圈部分構(gòu)成。第一線圈部分57-1具有第一繞組圖案。第二線圈部分57-2具有第二繞組圖案。換言之，線圈57的繞組圖案由第一繞組圖案和第二繞組圖案局部合成。第一線圈部分57-1與圖6所示的第一繞組圖案的近中央部分對應(yīng)。第二線圈部分57-2與圖5所示的繞組圖案的邊緣部分對應(yīng)。如圖7所示，第二線圈部分57-2包圍第一線圈部分57-1。第一線圈部分57-1和第二線圈部分57-2形成在單一層中。即第一線圈部分57-1和第二線圈部分57-2印刷在單一的線圈柱65的相同表面上。其他線圈59、61、63也具有與上述線圈57相同的結(jié)構(gòu)。
圖8表示構(gòu)成Gy線圈組21的多個(gè)主線圈57、59、61、63、模式切換開關(guān)29、Gy放大器37的電連接。主線圈57、59、61、63的第一線圈部分57-1、59-1、61-1、63-1串聯(lián)。同樣，主線圈57、59、61、63的第二線圈部分57-2、59-2、61-2、63-2串聯(lián)。
當(dāng)模式切換開關(guān)29連接在端子A上時(shí)，第二線圈部分57-2、59-2、61-2、63-2對于Gy放大器37串聯(lián)。這時(shí)，第一線圈部分57-1、59-1、61-1、63-1從Gy放大器37分離。構(gòu)成各線圈57、59、61、63的中心的第一線圈部分57-1、59-1、61-1、63-1不產(chǎn)生磁場，只有構(gòu)成邊緣的第二線圈部分57-2、59-2、61-2、63-2產(chǎn)生磁場。把該工作狀態(tài)稱作邊緣狀態(tài)(圖9)。
當(dāng)模式切換開關(guān)29連接在端子B上時(shí)，構(gòu)成各線圈57、59、61、63的邊緣的第二線圈部分57-2、59-2、61-2、63-2、構(gòu)成各線圈57、59、61、63的中心的第一線圈部分57-1、59-1、61-1、63-1對于Gy放大器37串聯(lián)。構(gòu)成各線圈57、59、61、63的中心的第一線圈部分57-1、59-1、61-1、63-1和構(gòu)成邊緣的第二線圈部分57-2、59-2、61-2、63-2共同產(chǎn)生磁場，把該工作狀態(tài)稱作全模式(圖10)。
在邊緣模式下，構(gòu)成各線圈57、59、61、63的邊緣的第二線圈部分57-2、59-2、61-2、63-2驅(qū)動(dòng)，以第二繞組圖案具有的特性即高磁場強(qiáng)度特性、高穿過率特性、低線性特性(線性區(qū)域窄)、低磁場時(shí)間變化率特性形成傾斜磁場。
而在全模式下，構(gòu)成各線圈57、59、61、63的中心的第一線圈部分57-1、59-1、61-1、63-1和構(gòu)成邊緣的第二線圈部分57-2、59-2、61-2、63-2的雙方驅(qū)動(dòng)，各圖案具有的特性輔助各圖案具有的特性。即在全模式下，以高磁場強(qiáng)度特性、低穿過率特性、中等線性特性、中等磁場時(shí)間變化率特性形成傾斜磁場。
這樣，能有選擇地切換特性不同的2種邊緣模式和全模式，形成傾斜磁場。能用一層構(gòu)成它。據(jù)此，能維持插入被檢測體的孔的直徑(患者開口直徑)。因此，能抑制居住性的下降，并且不引起對被檢測體的接近的惡化。
圖11、圖12表示構(gòu)成Gz線圈組23的多個(gè)螺線管之一。圖11和圖12表示磁場強(qiáng)度特性、穿過率特性、線性特性、磁場時(shí)間變化率特性的至少一個(gè)特性不同的2種繞組圖案。圖11所示的第一繞組圖案與12所示的第二繞組圖案相比，磁場強(qiáng)度特性高(磁場傾斜急劇)，穿過率特性高(上升時(shí)間短)，線性特性低(線性區(qū)域窄)，而且磁場時(shí)間變化率特性低(磁場時(shí)間變化率低)。相反，圖12所示的第二繞組圖案與圖11所示的第一繞組圖案相比，相對，磁場強(qiáng)度特性低，穿過率特性低，線性特性高，而且磁場時(shí)間變化率特性高。實(shí)際上，第二繞組圖案與第一繞組圖案相比，相對匝密度粗，匝數(shù)多。
構(gòu)成Gz線圈組23的多個(gè)螺線管分別具有第一、第二繞組圖案局部被合成的繞組圖案。具體而言，構(gòu)成Gz線圈組23的多個(gè)螺線管分別由形成圖11所示的第一繞組圖案的一部分的第一線圈部分67-1、形成圖12所示的第二繞組圖案的一部分的第二線圈部分67-2構(gòu)成。第一線圈部分67-1與第一繞組圖案的內(nèi)側(cè)對應(yīng)，第二線圈部分67-2與第二繞組圖案的外側(cè)部分對應(yīng)。如圖13所示，第一、第二線圈部分67-1、67-2形成在單一層中，第二線圈部分67-2包圍第一線圈部分67-1，即印刷在單一的線圈柱的相同表面上。
模式切換開關(guān)31對于Gz放大器39的電連接基本上與圖8所示的連接同樣。構(gòu)成Gz線圈組23的多個(gè)螺線管的第一線圈部分67-1串聯(lián)。同樣，構(gòu)成Gz線圈組23的多個(gè)螺線管的第二線圈部分67-2串聯(lián)。當(dāng)模式切換開關(guān)29連接在一方的端子上時(shí)，構(gòu)成外側(cè)的第二線圈部分67-2對于Gz放大器39串聯(lián)。這時(shí)，構(gòu)成內(nèi)側(cè)的第一線圈部分67-1從Gz放大器39分離。這時(shí)，構(gòu)成內(nèi)側(cè)的第一線圈部分67-1不產(chǎn)生磁場，只有構(gòu)成外側(cè)的第二線圈部分67-2產(chǎn)生磁場。該工作狀態(tài)為邊緣模式。當(dāng)模式切換開關(guān)連接在另一方的端子上時(shí)，構(gòu)成外側(cè)的第二線圈部分67-2和構(gòu)成內(nèi)側(cè)的第一線圈部分67-1對于Gz放大器39串聯(lián)。這時(shí)，第一、第二線圈部分67-1、67-2共同產(chǎn)生磁場。該工作狀態(tài)為全模式。
在邊緣模式下，構(gòu)成邊緣的第二線圈部分67-2驅(qū)動(dòng)，以第二線圈圖案具有的特性即高磁場強(qiáng)度特性、高穿過率特性、低線性特性(線性區(qū)域窄)、地磁場時(shí)間變化率特性形成傾斜磁場。
而在全模式下，第一、第二線圈部分67-1、67-2雙方驅(qū)動(dòng)，2種圖案相互輔助。即在全模式下，以高磁場強(qiáng)度特性、低穿過率特性、中等線性特性、中等磁場時(shí)間變化率特性形成傾斜磁場。
這樣，能有選擇地切換特性不同的邊緣模式和全模式，形成傾斜磁場，并且能用1層構(gòu)成它，據(jù)此，能維持插入被檢測體的孔的直徑(患者開口直徑)。因此，能抑制居住性的下降，并且不引起對被檢測體的接近的惡化。
如上所述，以一層的形成，Gx線圈組、Gy線圈組、Gz線圈組能分別實(shí)現(xiàn)特性的切換。因此，與用二層或二層以上的多層的形成實(shí)現(xiàn)Gx線圈組、Gy線圈組、Gz線圈組時(shí)相比，能提供插入被檢測體的孔的大直徑(患者開口直徑)，能實(shí)現(xiàn)居住性的提高和對被檢測體的接近性的提高。通過以上述的一層的形成實(shí)現(xiàn)Gx線圈組、Gy線圈組、Gz線圈組的全部，最大限度發(fā)揮了該效果，但是通過以一層的形成任意一個(gè)線圈組，也能發(fā)揮。此外，在上述中，說明了各線圈具有局部合成特性不同的2種繞組圖案的繞組圖案，但是也可以具有局部合成特性不同的3種乃至更多的繞組圖案的繞組圖案。
在上述的Gx線圈組19、Gy線圈組21、Gz線圈組23上分別與屏蔽線圈組關(guān)聯(lián)。據(jù)此，傾斜磁場線圈裝置15構(gòu)成在有源屏蔽梯度線圈系統(tǒng)(ASGC)中。在本實(shí)施例中，提供2種ASGC。第一、第三的ASGC是屏蔽線圈層為1層的類型(參照圖15)。第二ASGC是屏蔽線圈層為2層的類型(參照圖26)。下面，依次說明第一～第三ASGC。
如14、圖16所示，第一ASGC具有第一屏蔽線圈部分157-1、159-1、161-1、163-1、第二屏蔽線圈部分157-2、159-2、161-2、163-2。
第一屏蔽線圈部分157-1、159-1、161-1、163-1具有為了遮蔽來自第一線圈部分57-1、59-1、61-1、63-1的泄漏磁場所必要的繞組圖案的近中央部分。第一屏蔽線圈部分157-1、159-1、161-1、163-1分別配置在第一線圈部分57-1、59-1、61-1、63-1各自的半徑方向外側(cè)。
第二屏蔽線圈部分157-2、159-2、161-2、163-2具有為了遮蔽來自第二線圈部分57-2、59-2、61-2、63-2的泄漏磁場所必要的繞組圖案的邊緣部分。
第一屏蔽線圈部分157-1、159-1、161-1、163-1構(gòu)成屏蔽線圈的近中央部分，第二屏蔽線圈部分157-2、159-2、161-2、163-2構(gòu)成屏蔽線圈的邊緣部分。第二屏蔽線圈部分157-2、159-2、161-2、163-2包圍第一屏蔽線圈部分157-1、159-1、161-1、163-1。
開關(guān)129與開關(guān)29聯(lián)動(dòng)。開關(guān)29、129連接在B端子上時(shí)，對于Gy放大器37，第一、第二主線圈部分57-1、59-1、61-1、63-1、57-2、59-2、61-2、63-2、第一、第二屏蔽線圈部分157-1、159-1、161-1、163-1、157-2、159-2、161-2、163-2串聯(lián)(全模式，參照圖20、圖21、圖22)。
開關(guān)29、129連接在A端子上時(shí)，對于Gy放大器37，邊緣的第二線圈部分57-2、59-2、61-2、63-2、第二屏蔽線圈部分157-2、159-2、161-2、163-2串聯(lián)(邊緣模式，參照圖17、圖18、圖19)。
通過用全模式和邊緣模式在切換主線圈圖案的同時(shí)，切換屏蔽線圈圖案，在任意的模式下，能發(fā)揮屏蔽的效果。
接著，第二ASGC如圖23、圖24、圖25所示，具有第一屏蔽線圈257-1、259-1、261-1、263-1、第二屏蔽線圈257-2、259-2、261-2、263-2。
第一屏蔽線圈257-1、259-1、261-1、263-1具有為了遮蔽來自第一線圈部分57-1、59-1、61-1、63-1的泄漏磁場所必要的繞組圖案。第一屏蔽線圈257-1、259-1、261-1、263-1配置在第一線圈部分57-1、59-1、61-1、63-1各自的外側(cè)。
第二屏蔽線圈257-2、259-2、261-2、263-2具有為了遮蔽來自第二屏蔽線圈257-2、259-2、261-2、263-2的泄漏磁場所必要的繞組圖案。第二屏蔽線圈257-2、259-2、261-2、263-2配置在第二線圈部分57-2、59-2、61-2、63-2各自的外側(cè)。
如圖26所示，第一屏蔽線圈257-1、259-1、261-1、263-1形成在主線圈57、59、61、62的外側(cè)的層中，第二屏蔽線圈257-2、259-2、261-2、263-2形成在第一屏蔽線圈257-1、259-1、261-1、263-1的層的外側(cè)的層中。
開關(guān)229和開關(guān)29聯(lián)動(dòng)。開關(guān)29、229連接在B端子上時(shí)，對于Gy放大器37，第一、第二主線圈部分57-1、59-1、61-1、63-1、57-2、59-2、61-2、63-2、第一屏蔽線圈257-1、259-1、261-1、263-1串聯(lián)(全模式，參照圖30、圖31、圖32)。
開關(guān)29、229連接在A端子上時(shí)，對于Gy放大器37，第二線圈部分57-2、59-2、61-2、63-2、第二屏蔽線圈257-2、259-2、261-2、263-2串聯(lián)(邊緣模式，參照圖27、圖28、圖29)。
通過用全模式和邊緣模式在切換主線圈圖案的同時(shí)，切換屏蔽線圈圖案，在任意的模式下，能發(fā)揮屏蔽的效果。第二ASGC具有屏蔽線圈圖案的全體，所以與第一ASGC相比，能發(fā)揮高的屏蔽效果。屏蔽效果的提高通過比較圖22和圖29可知，在邊緣模式下顯著。
如圖33所示，第三ASGC具有第一屏蔽線圈部分357-1、359-1、361-1、363-1、第二屏蔽線圈部分357-2、359-2、361-2、363-2。
如圖34所示，第二屏蔽線圈部分357-2能與第一屏蔽線圈部分357-1獨(dú)立驅(qū)動(dòng)，在電上分離。第一屏蔽線圈部分357-1配置在第二屏蔽線圈部分357-2中。第一屏蔽線圈部分357-1和第二屏蔽線圈部分357-2具有用于防止全模式時(shí)來自同時(shí)驅(qū)動(dòng)的第一主線圈部分57-1和第二主線圈部分57-2的泄漏磁場而設(shè)計(jì)的繞組部分。換言之，按照根據(jù)全模式時(shí)來自同時(shí)驅(qū)動(dòng)的第一主線圈部分57-1和第二主線圈部分57-2的泄漏磁場而設(shè)計(jì)的繞組圖案的一部分，形成第一屏蔽線圈部分357-1，按照所述繞組圖案的剩下部分，形成第二屏蔽線圈部分357-2。
第二屏蔽線圈部分357-2具有用于防止全模式時(shí)來自同時(shí)驅(qū)動(dòng)的第一、第二主線圈部分57-1、57-2的泄漏磁場而設(shè)計(jì)的繞組部分。構(gòu)成第二屏蔽線圈部分357-2的繞組圖案與為了遮蔽邊緣模式時(shí)來自驅(qū)動(dòng)的第二主線圈部分57-2的泄漏磁場而設(shè)計(jì)的繞組圖案(參照圖24)近似。
如圖35所示，第一、第二屏蔽線圈部分357-1、357-2配置在第一、第二主線圈部分57-1、57-2的半徑方向外側(cè)。
屏蔽線圈部分359-1、359-2與屏蔽線圈部分357-1、357-2同樣構(gòu)成。屏蔽線圈部分361-1、361-2與屏蔽線圈部分357-1、357-2同樣構(gòu)成。屏蔽線圈部分363-1、363-2與屏蔽線圈部分357-1、357-2同樣構(gòu)成。
開關(guān)329與開關(guān)29聯(lián)動(dòng)。開關(guān)29、329連接在B端子上時(shí)(全模式)，對于Gy放大器37，第一、第二主線圈部分57-1、59-1、61-1、63-1、57-2、59-2、61-2、63-2、第一、第二屏蔽線圈部分157-1、159-1、161-1、163-1、157-2、159-2、161-2、163-2串聯(lián)。因?yàn)榈谝?、第二屏蔽線圈部分157-1、157-2優(yōu)化為用于遮蔽來自同時(shí)驅(qū)動(dòng)的第一、第二主線圈部分57-1、57-2的泄漏磁場，所以能有效遮蔽來自同時(shí)驅(qū)動(dòng)的第一、第二主線圈部分57-1、57-2。
當(dāng)開關(guān)29、329連接在A端子上時(shí)(邊緣模式)，對于Gy放大器37，第二主線圈部分57-2、59-2、61-2、63-2、第二屏蔽線圈部分357-2、359-2、361-2、363-2串聯(lián)。第二屏蔽線圈部分357-2、359-2、361-2、363-2具有與用于遮蔽邊緣模式時(shí)驅(qū)動(dòng)的第二主線圈部分57-2的泄漏磁場而設(shè)計(jì)的繞組圖案近似的繞組圖案，所以能有效遮蔽來自第二主線圈部分57-2的泄漏磁場(參照圖36)。
在第三ASGC中，能在全模式時(shí)和邊緣模式時(shí)發(fā)揮泄漏磁場的遮蔽效果。在全模式時(shí)，根據(jù)全模式時(shí)的泄漏磁場分布設(shè)計(jì)屏蔽圖案，所以能最大限度發(fā)揮泄漏磁場的遮蔽效果。在邊緣模式時(shí)，使用全模式時(shí)的屏蔽圖案的一部分，遮蔽泄漏磁場，但是該屏蔽圖案的一部分與邊緣模式時(shí)的泄漏磁場分布所對應(yīng)的屏蔽圖案近似，所以能發(fā)揮充分的泄漏磁場的遮蔽效果。(變形例)本發(fā)明并不局限于上述的實(shí)施例，在實(shí)施階段中，在不脫離其要旨的范圍中能變形實(shí)施。在所述實(shí)施例中包含各種階段，通過描述的多個(gè)構(gòu)成要件的適當(dāng)組合，能抽出各種發(fā)明。例如，從實(shí)施例所示的全部構(gòu)成要件中刪除幾個(gè)構(gòu)成要件。
權(quán)利要求
1.一種傾斜磁場線圈裝置，具有用于形成傾斜磁場的多個(gè)傾斜磁場線圈，其特征在于所述各傾斜磁場線圈具有第一傾斜磁場線圈部分；與所述第一傾斜磁場線圈部分相比在磁場強(qiáng)度特性、穿過率、線性特性、磁場時(shí)間變化率特性中的至少一個(gè)特性不同的第二傾斜磁場線圈部分。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傾斜磁場線圈裝置，其特征在于所述第一傾斜磁場線圈部分和所述第二傾斜磁場線圈部分形成在單一的層上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的傾斜磁場線圈裝置，其特征在于所述第一傾斜磁場線圈部分配置在所述傾斜磁場線圈的大致中央部分，所述第二傾斜磁場線圈部分配置在大致邊緣部分。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的傾斜磁場線圈裝置，其特征在于還具有用于切換下述第一狀態(tài)和第二狀態(tài)的切換器，其中第一狀態(tài)是所述第一傾斜磁場線圈部分和所述第二傾斜磁場線圈部分與放大器串聯(lián)的狀態(tài)，第二狀態(tài)是所述第一傾斜磁場線圈部分分離并且所述第二傾斜磁場線圈部分與所述放大器連接的狀態(tài)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的傾斜磁場線圈裝置，其特征在于所述第二傾斜磁場線圈部分與所述第一傾斜磁場線圈部分相比，具有低磁場強(qiáng)度特性、低穿過率、高線性特性、高磁場時(shí)間變化率特性。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的傾斜磁場線圈裝置，其特征在于所述第二傾斜磁場線圈部分與所述第一傾斜磁場線圈部分相比，匝密度粗，匝數(shù)少。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的傾斜磁場線圈裝置，其特征在于還具有與所述傾斜磁場線圈對應(yīng)的屏蔽線圈，所述屏蔽線圈具有與所述第一傾斜磁場線圈部分對應(yīng)的第一屏蔽線圈部分和與所述第二傾斜磁場線圈部分對應(yīng)的第二屏蔽線圈部分。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的傾斜磁場線圈裝置，其特征在于所述第一、第二屏蔽線圈部分形成在單一層上。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的傾斜磁場線圈裝置，其特征在于還具有用于切換下述第一狀態(tài)和第二狀態(tài)的切換器，其中第一狀態(tài)是所述第一傾斜磁場線圈部分、第二傾斜磁場線圈部分、所述第一屏蔽線圈部分、所述第二屏蔽線圈部分與放大器串聯(lián)的狀態(tài)，第二狀態(tài)是所述第一傾斜磁場線圈部分和所述第一屏蔽線圈部分分離并且所述第二傾斜磁場線圈部分和所述第二屏蔽線圈部分與所述放大器串聯(lián)的狀態(tài)。
10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的傾斜磁場線圈裝置，其特征在于還具有與所述第一傾斜磁場線圈部分和所述第二傾斜磁場線圈部分串聯(lián)的傾斜磁場線圈對應(yīng)的第一屏蔽線圈；與所述第二傾斜磁場線圈部分對應(yīng)的第二屏蔽線圈。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的傾斜磁場線圈裝置，其特征在于所述第一屏蔽線圈形成在第一層上，所述第二屏蔽線圈形成在于與所述第一層不同的第二層上。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的傾斜磁場線圈裝置，其特征在于還具有用于切換下述第一狀態(tài)和第二狀態(tài)的切換器，其中第一狀態(tài)是所述第二屏蔽線圈分離并且所述第一傾斜磁場線圈部分、所述第二傾斜磁場線圈部分和所述第一屏蔽線圈與放大器串聯(lián)的狀態(tài)，第二狀態(tài)是所述第一傾斜磁場線圈部分和所述第一屏蔽線圈分離并且所述第二傾斜磁場線圈部分和所述第二屏蔽線圈與所述放大器串聯(lián)的狀態(tài)。
13.一種傾斜磁場線圈裝置，具有用于形成傾斜磁場的多個(gè)傾斜磁場線圈、與這些傾斜磁場線圈分別對應(yīng)設(shè)置的屏蔽線圈，其特征在于所述各傾斜磁場線圈由形成在單一層上的多個(gè)傾斜磁場線圈部分構(gòu)成；所述各屏蔽線圈與所述各傾斜磁場線圈部分對應(yīng)地形成在多層上。
14.根據(jù)權(quán)利要求3所述的傾斜磁場線圈裝置，其特征在于還具有與所述傾斜磁場線圈對應(yīng)的屏蔽線圈，所述屏蔽線圈由形成在單一層上的第一屏蔽線圈部分和第二屏蔽線圈部分構(gòu)成，串聯(lián)著所述第一屏蔽線圈部分和第二屏蔽線圈部分的屏蔽線圈具有與串聯(lián)著所述第一傾斜磁場線圈部分和所述第二傾斜磁場線圈部分的傾斜磁場線圈對應(yīng)的屏蔽線圈圖案，所述第二屏蔽線圈部分具有近似于與所述第二傾斜磁場線圈部分所對應(yīng)的屏蔽線圈圖案的屏蔽線圈圖案。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的傾斜磁場線圈裝置，其特征在于還具有用于切換下述兩個(gè)狀態(tài)的切換器，其中一個(gè)狀態(tài)是所述第一傾斜磁場線圈部分、所述第二傾斜磁場線圈部分、所述第一屏蔽線圈部分、所述第二屏蔽線圈部分與放大器串聯(lián)的狀態(tài)，另一個(gè)狀態(tài)是所述第二傾斜磁場線圈部分和所述第二屏蔽線圈部分與所述放大器串聯(lián)的狀態(tài)。
16.根據(jù)權(quán)利要求3所述的傾斜磁場線圈裝置，其特征在于還具有與所述傾斜磁場線圈對應(yīng)的屏蔽線圈，所述屏蔽線圈由形成在單一層上的第一屏蔽線圈部分和第二屏蔽線圈部分構(gòu)成，所述第一屏蔽線圈部分配置在所述第二屏蔽線圈部分中。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的傾斜磁場線圈裝置，其特征在于還具有用于切換下述第一狀態(tài)和第二狀態(tài)的切換器，其中第一狀態(tài)是所述第一傾斜磁場線圈部分、所述第二傾斜磁場線圈部分、所述第一屏蔽線圈部分、所述第二屏蔽線圈部分與放大器串聯(lián)的狀態(tài)，第二狀態(tài)是所述第二傾斜磁場線圈部分和所述第二屏蔽線圈部分與所述放大器串聯(lián)的狀態(tài)。
18.一種傾斜磁場線圈裝置，具有用于形成傾斜磁場的多個(gè)傾斜磁場線圈、與這些傾斜磁場線圈分別對應(yīng)設(shè)置的屏蔽線圈，其特征在于所述各傾斜磁場線圈由形成在單一層上的第一傾斜磁場線圈部分和第二傾斜磁場線圈部分構(gòu)成；所述各屏蔽線圈由形成在單一層上的第一屏蔽線圈部分和第二屏蔽線圈部分構(gòu)成，所述第一屏蔽線圈部分配置在所述第二屏蔽線圈部分中。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的傾斜磁場線圈裝置，其特征在于具有串聯(lián)著所述第一屏蔽線圈部分和所述第二屏蔽線圈部分的屏蔽線圈具有與串聯(lián)著所述第一傾斜磁場線圈部分和所述第二傾斜磁場線圈部分的傾斜磁場線圈對應(yīng)的屏蔽線圈圖案，所述第二屏蔽線圈部分具有近似于與所述第二傾斜磁場線圈部分所對應(yīng)的屏蔽線圈圖案的屏蔽線圈圖案。
20.一種磁共振圖象裝置，具有對于放置在靜磁場中的被檢測體形成傾斜磁場的多個(gè)傾斜磁場線圈；接收來自所述被檢測體的磁共振信號的RF線圈；根據(jù)所述磁共振信號產(chǎn)生圖象數(shù)據(jù)的演算器；其特征在于所述各傾斜磁場線圈具有第一傾斜磁場線圈部分；與所述第一傾斜磁場線圈部分相比在磁場強(qiáng)度特性、穿過率、線性特性、磁場時(shí)間變化率特性中的至少一個(gè)特性不同的第二傾斜磁場線圈部分。
21.一種磁共振圖象裝置，具有對于放置在靜磁場中的被檢測體形成傾斜磁場的多個(gè)傾斜磁場線圈；接收來自所述被檢測體的磁共振信號的RF線圈；根據(jù)所述磁共振信號產(chǎn)生圖象數(shù)據(jù)的演算器；其特征在于所述各傾斜磁場線圈由形成在單一層上的多個(gè)傾斜磁場線圈部分構(gòu)成；所述各屏蔽線圈與所述傾斜磁場線圈部分對應(yīng)地形成在多層上。
22.一種磁共振圖象裝置，具有對于放置在靜磁場中的被檢測體形成傾斜磁場的多個(gè)傾斜磁場線圈；接收來自所述被檢測體的磁共振信號的RF線圈；根據(jù)所述磁共振信號產(chǎn)生圖象數(shù)據(jù)的演算器；其特征在于所述各傾斜磁場線圈由形成在單一層上的傾斜磁場線圈部分構(gòu)成；所述各屏蔽線圈由形成在單一層上的第一屏蔽線圈部分和第二屏蔽線圈部分構(gòu)成，所述第一屏蔽線圈部分配置在所述第二屏蔽線圈部分中。
23.一種傾斜磁場線圈裝置，具有用于形成傾斜磁場的多個(gè)傾斜磁場線圈，其特征在于所述傾斜磁場線圈具有靠近繞組的中心的第一部分；位于比所述第一部分更外側(cè)、比所述第一部分的繞組密度粗的第二部分；位于比所述第二部分更外側(cè)、比所述第一部分的繞組密度濃的第三部分。
24.一種磁共振圖象裝置，具有對于放置在靜磁場中的被檢測體形成傾斜磁場的多個(gè)傾斜磁場線圈；接收來自所述被檢測體的磁共振信號的RF線圈；根據(jù)所述磁共振信號產(chǎn)生圖象數(shù)據(jù)的演算器；其特征在于所述傾斜磁場線圈具有靠近繞組的中心的第一部分；位于比所述第一部分更外側(cè)、比所述第一部分的繞組密度粗的第二部分；位于比所述第二部分更外側(cè)、比所述第一部分的繞組密度濃的第三部分。
全文摘要
一種傾斜磁場線圈裝置，具有用于形成傾斜磁場的多個(gè)傾斜磁場線圈，傾斜磁場線圈分別具有第一傾斜磁場線圈部分(57－1)；與第一傾斜磁場線圈部分在磁場強(qiáng)度特性、穿過率、線性特性、磁場時(shí)間變化率特性的至少一方面不同的第二傾斜磁場線圈部分(57－2)。實(shí)現(xiàn)磁場強(qiáng)度特性、穿過率特性、線性特性、磁場時(shí)間變化率特性的至少一個(gè)特性的切換。
文檔編號G01R33/38GK1512170SQ20031012443
公開日2004年7月14日 申請日期2003年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月27日
發(fā)明者坂倉良知 申請人:株式會社東芝, 東芝醫(yī)療系統(tǒng)株式會社