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JP3461573B2 - Gradient coil - Google Patents

Gradient coil

Info

Publication number
JP3461573B2
JP3461573B2 JP12761394A JP12761394A JP3461573B2 JP 3461573 B2 JP3461573 B2 JP 3461573B2 JP 12761394 A JP12761394 A JP 12761394A JP 12761394 A JP12761394 A JP 12761394A JP 3461573 B2 JP3461573 B2 JP 3461573B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
coil
cable
concentric coil
planar concentric
gradient
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP12761394A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH07327953A (en
Inventor
和彦 佐藤
Original Assignee
ジーイー横河メディカルシステム株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ジーイー横河メディカルシステム株式会社 filed Critical ジーイー横河メディカルシステム株式会社
Priority to JP12761394A priority Critical patent/JP3461573B2/en
Publication of JPH07327953A publication Critical patent/JPH07327953A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3461573B2 publication Critical patent/JP3461573B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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  • Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】本発明は磁気共鳴イメージング
(MRI)装置に用いる勾配コイルに関し、特に勾配電
流と静磁場により発生する振動や不要な磁場発生を低減
させた勾配コイルに関する。 【0002】 【従来の技術】MRI装置は、核磁気共鳴現象を利用し
て被検体中の所望の検査部位における原子核スピンの密
度分布,緩和時間分布等を計測して、その計測データか
ら被検体の断面を画像表示するものである。 【0003】均一で強力な静磁場発生装置内に置かれた
被検体の原子核スピンは、静磁場の強さによって定まる
周波数(ラーモア周波数)で静磁場の方向を軸として歳
差運動を行う。そこで、このラーモア周波数に等しい周
波数の高周波パルスを外部より照射すると、スピンが励
起されて高いエネルギー状態に遷移する。これを核磁気
共鳴現象と言う。この高周波パルスの照射を打ち切る
と、スピンはそれぞれの状態に応じた時定数で元の低い
エネルギー状態に戻り、この時に外部に電磁波を照射す
る。これをその周波数に同調した高周波受信コイル(R
Fコイル)で検出する。 【0004】このとき、空間内に位置情報を付加する目
的で、三軸(X,Y,Z軸)の傾斜磁場を静磁場空間に
印加する。この結果、空間内の位置情報を周波数情報と
して捕らえることができる。 【0005】このMRIにおいて、被検体の断層像撮影
をする位置を特定するために、体軸方向の位置によって
異なる強さの磁場を掛けるために勾配コイルを作り、そ
の中空部に高周波回転磁場を作るためのRFコイルを入
れ、その中に被検体を収容している。 【0006】この勾配コイルの形状を図5に示す。図5
においては、X軸の勾配コイルの構成例を示しており、
4つのコイル1a〜1dで構成されている。そして、各
コイル1a〜1dに勾配電流を供給するために、外部か
ら電流供給を行う外部ケーブル2a,2bと、各コイル
1a〜1dの間を接続する内部ケーブル3a〜3dを有
している。そして、各コイル1a〜1dに勾配電流が供
給されることで、所定の勾配磁場を発生している。 【0007】 【発明が解決しようとする課題】ところで、勾配コイル
1に電流を流すと、各内部ケーブル2a,2b,3a〜
3dには図6に示すような電流が流れる。この各内部ケ
ーブルの電流は静磁場Bzから力(ローレンツ力)を受
ける。 【0008】ここで、勾配磁場電流はパルス状に流れる
ので、ローレンツ力は内部ケーブル3a〜3dに間欠的
に発生する。そして、このローレンツ力により受ける間
欠的な力で、各内部ケーブル3a〜3dには振動が発生
する。そして、このように各ケーブルに振動が発生する
と、ケーブルの耐久性,画質に悪影響を及ぼすことにな
る。 【0009】また、各ケーブルを流れる勾配磁場電流に
より図6に示すように、各ケーブルの周囲に不要な磁場
が発生する。このような不要な磁場も勾配磁場電流によ
って生じるものであるために、間欠的なものであり、ノ
イズとなって画質に悪影響を及ぼす。 【0010】そして、この図5では勾配コイル1として
X軸方向の1つの勾配コイルを示したが、実際には、磁
場の均一度を高めるためにX軸,Y軸共に内側のインナ
コイル(inner coil)と外側のアウタコイル(outer co
il)とを有しており、合計4個のコイルで同様な問題が
発生している。尚、Z軸の勾配コイルについては、形状
の違いにより以上のような不具合は問題にならない。 【0011】また、図7はインナコイルから外部ケーブ
ルへの配線の取り出し(引き回し)の一例を示す説明図
である。この図7に示した例では、X軸の勾配コイルに
ついてのXボード1x及びY軸の勾配コイルについての
Yボード1yから、端子部4で中継して最短距離で各外
部ケーブルに接続するように配線されている。尚、X,
Yボードと端子部4との間は、封止部材により封止され
ている。 【0012】このように、インナコイルから各外部ケー
ブルへの配線は最短距離となるように配置されているた
め、同じ軸の配線同士で隣接するような配慮はされてい
なかった。従って、図7に示した配線例では、X軸の外
部ケーブル(+X,−X)は互いに隣接しているため
に、静磁場による+Xの外部ケーブルに働くローレンツ
力と−Xの外部ケーブルに働くローレンツ力とは互いに
相殺されて振動の問題は発生しない。同様に、Z軸の外
部ケーブルについてもローレンツ力が互いに相殺されて
振動の問題は発生しない。 【0013】しかし、Y軸の外部ケーブルは互いに離れ
た位置にあるため、静磁場によって発生するローレンツ
力で振動が発生する。また、他の軸の外部ケーブルが発
生する磁場との間でローレンツ力が発生する可能性もあ
る。 【0014】図8はアウタコイルからの外部ケーブルの
取り出しの一例を示す説明図である。この図8に示すア
ウタコイルの場合には、X,Y,Z各軸の外部ケーブル
にローレンツ力が働いて振動が発生する。 【0015】本発明は上記の点に鑑みてなされたもの
で、その目的は、各部に不要な振動や磁場を発生するこ
とのない勾配コイルを実現することである。 【0016】 【0017】 【課題を解決するための手段】前記の課題を解決する手
段は、勾配磁場を発生するために少なくとも1軸のコイ
ルで構成される勾配コイルであって、円筒の一方の端面
に近い側であって、円筒面の半周分の位置に配置された
第1の平面状同心円コイルと、円筒の他方の端面に近い
側であって、前記第1の平面状同心円コイルと同じ側の
円筒面の半周分の位置に配置された第2の平面状同心円
コイルと、前記第2の平面状同心円コイルと対向する側
の円筒面の半周分の位置に配置された第3の平面状同心
円コイルと、前記第1の平面状同心円コイルと対向する
側の円筒面の半周分の位置に配置された第4の平面状同
心円コイルと、前記第1の平面状同心円コイルと第2の
平面状同心円コイルとを接続する第1のケーブルと、前
記他方の端面の円周に沿って、前記第2の平面状同心円
コイルと第3の平面状同心円コイルとを接続する第2の
ケーブルと、前記第3の平面状同心円コイルと第4の平
面状同心円コイルとを接続する第3のケーブルと、前記
第1,第2及び第3のケーブルに沿って、前記第4の平
面状同心円コイルと第1の平面状同心円コイルとを接続
する第4のケーブルとから構成された勾配コイルであ
る。 【0018】 【0019】 【0020】 【0021】 【作用】課題を解決する手段である勾配コイルにおい
て、第1,第2及び第3のケーブルに沿って、逆向きの
電流が流れる第4のケーブルが配置されているので、各
ケーブルに発生するローレンツ力は逆向きであり互いに
打ち消しあう。また、各ケーブルで発生する磁場も逆向
きになり、互いに打ち消しあう。 【0022】 【0023】 【0024】 【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。図1は本発明の一実施例の勾配コイルの構
成例を示す構成図、図2は内部ケーブルの配置と磁場の
様子を示した説明図である。 【0025】これらの図において、勾配コイル1は勾配
磁場を発生するために円筒面の形状をしており、円筒の
一方の端面に近い側であって、円筒面の半周分の位置に
配置された第1の平面状同心円コイル1aと、円筒の他
方の端面に近い側であって、第1の平面状同心円コイル
1aと同じ側の円筒面の半周分の位置に配置された第2
の平面状同心円コイル1bと、第2の平面状同心円コイ
ル1bと対向する側の円筒面の半周分の位置に配置され
た第3の平面状同心円コイル1cと、第1の平面状同心
円コイル1aと対向する側の円筒面の半周分の位置に配
置された第4の平面状同心円コイル1dとを有してい
る。 【0026】また、第1の平面状同心円コイル1aと第
2の平面状同心円コイル1bとを接続する第1の内部ケ
ーブル5aと、端面の円周に沿って、第2の平面状同心
円コイル1bと第3の平面状同心円コイルと1cを接続
する第2の内部ケーブル5bと、第3の平面状同心円コ
イル1cと第4の平面状同心円コイル1dとを接続する
第3の内部ケーブル5cと、第1,第2及び第3の内部
ケーブル5a,5b,5cに沿って、第4の平面状同心
円コイル1cと第1の平面状同心円コイル1aとを接続
する第4の内部ケーブル5dとを有している。 【0027】このように構成した本実施例の勾配コイル
は以下のように動作する。外部ケーブル2a,2bから
供給される勾配磁場電流は、内部ケーブル5a,5b,
5c,5dを介して平面状同心円コイル1a〜1dに供
給され、所定の勾配磁場を発生する。このとき、各内部
ケーブル5a〜5cに沿って内部ケーブル5dが付線さ
れており、内部ケーブル5a〜5cと内部ケーブル5d
とは互いに電流の向きが逆(行き|帰り)になってい
る。 【0028】このため、内部ケーブル5a〜5cと内部
ケーブル5dと並設された位置では、各内部ケーブルに
働くローレンツ力は巨視的には打ち消しあう。このロー
レンツ力は静磁場Bzと内部ケーブルを流れる電流によ
り発生するもので、特にBzと電流の向きが直交する場
合に大きく発生する。従って、本来であれば、勾配コイ
ル1の円周に沿って配置された内部ケーブル5b及び内
部ケーブル5dの円周方向部分にローレンツ力が働くの
であるが、本実施例の付線によるとローレンツ力同士が
反対向きになって互いに打ち消しあうようになる。従っ
て、不要な振動が一切発生しなくなる。 【0029】また、内部ケーブル5aと内部ケーブル5
dのZ方向中央部分とが一致するように付線されてお
り、この部分で発生する磁場は逆向きになるために打ち
消し合う。このため、中央部分で撮像に影響を与えるこ
とがほとんどなくなる。尚、内部ケーブル5dの端部で
は打ち消されない磁場が残るが、この部分は撮像に与え
る影響は小さく、あまり問題にならない。また、内部ケ
ーブル5cと内部ケーブル5dのZ方向中央部分も、同
様な理由で磁場を打ち消し合う。そして、勾配コイル1
の端部の円周方向の内部ケーブル5bと内部ケーブル5
dとで長さが一致しているので、発生する磁場も完全に
打ち消し合う。 【0030】尚、以上の説明は、X軸方向の勾配コイル
についてであったが、同じ構成であるY軸方向の勾配コ
イルについても同様な内部ケーブルの配置にすること
で、同様な効果が得られる。 【0031】以上のように、各軸の内部ケーブルで電流
の向きが逆になるものを並設するようにしたことで、不
要な振動や磁場を発生することのない勾配コイルを実現
できる。 【0032】図3はインナコイルからの外部ケーブル2
の取り出しの一例を示す説明図である。また、図4はア
ウタコイルからの外部ケーブル2の取り出しの一例を示
し説明図である。この図3に示した例では、Xボード1
x及びYボード1yから端子部4を介して、各軸の+信
号と−信号との各外部ケーブル同士が隣接する位置にな
るように配線されている。尚、X,Yボード1x,1y
と端子部4との間は、封止部材で封止されている。 【0033】この場合、各X,Y,Z軸の外部ケーブル
は互いに隣接しているために、静磁場によって外部ケー
ブルに働くローレンツ力は相殺されて振動の問題は発生
しない。また、各軸同士で外部ケーブルが隣接している
ために、互いに逆向き(+−)で同位相の電流が流れる
ために、発生する磁場も打ち消し合う。従って、いずれ
かの軸の外部ケーブルが発生する磁場と、他の軸の外部
ケーブルの電流との間でローレンツ力が働くようなこと
もなくなる。 【0034】従って、このように各軸の外部ケーブルが
隣接するように端子部を構成したことで、勾配コイルの
端子部において不要な振動や磁場を発生することがなく
なる。 【0035】そして、上述のように各軸のケーブル毎に
隣接した状態の端子部4から各外部ケーブルを引き出す
際に、各軸毎に編んでツイステッドペアケーブル(twis
ted pair cable)とする。このようにすることで、発生
する磁場を打ち消しあうと共に、静磁場によるローレン
ツ力も相殺される。 【0036】従って、少なくとも1軸のコイルを有する
勾配コイルの各軸の外部ケーブル同士をツイストするよ
うに構成したことで、勾配コイルの外部ケーブルの引き
出し部分において不要な振動や磁場を発生することがな
くなる。尚、このツイステッドペアケーブルとするの
は、静磁場の影響を受け易い距離の範囲内で行えば良
い。 【0037】以上説明したように、勾配磁場を発生する
ために少なくとも1軸のコイルで構成された勾配コイル
において、同じ軸のコイルに勾配電流を供給する複数の
電流線路であって互いに逆向きの電流が流れるもの同志
が隣接するように配置されたケーブルを備えたことを特
徴とする勾配コイルによれば、コイルに勾配電流を供給
する電流線路の隣接する部位では互いに逆向きの電流が
流れるため、各電流線路に発生するローレンツ力は逆向
きであり互いに打ち消しあう。また、各電流線路で発生
する磁場も逆向きになり、互いに打ち消しあうため、不
要な振動や磁場を発生することのない勾配コイルを実現
することができる。 【0038】また、逆向きの電流が流れる内部ケーブル
同士を沿わせて配置した勾配コイルによれば、各内部ケ
ーブルに発生するローレンツ力は逆向きであり互いに打
ち消しあい、また、各内部ケーブルで発生する磁場も逆
向きになり、互いに打ち消しあうため、不要な振動や磁
場を発生することのない勾配コイルを実現することがで
きる。 【0039】また、各軸の勾配コイルの内部ケーブルを
外部に引き出すため、各軸毎の内部ケーブルを隣接した
状態で揃える端子部を有する勾配コイルによれば、各ケ
ーブルが接続された端子部に発生するローレンツ力は逆
向きであり互いに打ち消しあい、また、各ケーブルで発
生する磁場も逆向きになり、互いに打ち消しあうため、
不要な振動や磁場を発生することのない勾配コイルを実
現することができる。 【0040】そして、端子部から各軸毎にツイスト(編
線)状態で外部に引き出される外部ケーブルとを有する
勾配コイルによれば、各外部ケーブルに発生するローレ
ンツ力は逆向きであり互いに打ち消しあい、また、各ケ
ーブルで発生する磁場も逆向きになり、互いに打ち消し
あうため、不要な振動や磁場を発生することのない勾配
コイルを実現することができる。 【0041】 【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明では、
逆向きの電流が流れるケーブル同士を沿わせて配置し、
また、各軸の勾配コイルの内部ケーブルを外部に引き出
すため各軸毎の端子部を隣接した状態で揃え、そして、
端子部から各軸毎にツイスト(編線)状態で外部に引き
出すようにすることで、各部に発生するローレンツ力は
逆向きであり互いに打ち消しあい、また、各部で発生す
る磁場も逆向きになり互いに打ち消しあうため、不要な
振動や磁場を発生することのない勾配コイルを実現する
ことができる。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gradient coil used in a magnetic resonance imaging (MRI) apparatus, and more particularly to a method for reducing vibrations and unnecessary magnetic fields generated by a gradient current and a static magnetic field. The gradient coil. 2. Description of the Related Art An MRI apparatus uses a nuclear magnetic resonance phenomenon to measure a nuclear spin density distribution, a relaxation time distribution, and the like at a desired inspection site in a subject, and uses the measured data to measure the subject. Is displayed as an image. A nuclear spin of a subject placed in a uniform and strong static magnetic field generator precesses around a direction of the static magnetic field at a frequency (Larmor frequency) determined by the strength of the static magnetic field. Therefore, when a high-frequency pulse having a frequency equal to the Larmor frequency is irradiated from the outside, spins are excited and transit to a high energy state. This is called a nuclear magnetic resonance phenomenon. When the irradiation of the high frequency pulse is terminated, the spin returns to the original low energy state with a time constant corresponding to each state, and at this time, the electromagnetic wave is irradiated to the outside. This is tuned to the frequency of the high-frequency receiving coil (R
F coil). At this time, a gradient magnetic field of three axes (X, Y, Z axes) is applied to the static magnetic field space in order to add position information to the space. As a result, position information in space can be captured as frequency information. In this MRI, a gradient coil is formed to apply a magnetic field having a different strength depending on the position in the body axis direction in order to specify a position where a tomographic image of a subject is to be taken, and a high-frequency rotating magnetic field is applied to a hollow portion thereof. An RF coil for making is inserted, and a subject is accommodated therein. FIG. 5 shows the shape of the gradient coil. FIG.
Shows an example of the configuration of the X-axis gradient coil.
It is composed of four coils 1a to 1d. In order to supply a gradient current to each of the coils 1a to 1d, there are provided external cables 2a and 2b for supplying current from the outside, and internal cables 3a to 3d for connecting the coils 1a to 1d. A predetermined gradient magnetic field is generated by supplying a gradient current to each of the coils 1a to 1d. By the way, when a current is applied to the gradient coil 1, each of the internal cables 2a, 2b, 3a to
A current as shown in FIG. 6 flows through 3d. The current of each internal cable receives a force (Lorentz force) from the static magnetic field Bz. Here, since the gradient magnetic field current flows in a pulse shape, the Lorentz force is generated intermittently in the internal cables 3a to 3d. Then, due to the intermittent force received by the Lorentz force, vibration occurs in each of the internal cables 3a to 3d. When such vibrations occur in each cable, the cable durability and image quality are adversely affected. Also, unnecessary magnetic fields are generated around each cable due to the gradient magnetic field current flowing through each cable, as shown in FIG. Since such an unnecessary magnetic field is also generated by the gradient magnetic field current, it is intermittent and causes noise to adversely affect the image quality. In FIG. 5, one gradient coil in the X-axis direction is shown as the gradient coil 1. However, in actuality, in order to enhance the uniformity of the magnetic field, the inner coil (inner coil) on both the X-axis and the Y-axis is used. ) And outer outer coil (outer co
il), and a similar problem occurs with a total of four coils. Note that the above-mentioned problems do not cause a problem due to the difference in the shape of the gradient coil of the Z axis. FIG. 7 is an explanatory view showing an example of taking out (routing) wiring from the inner coil to the external cable. In the example shown in FIG. 7, the X board 1x for the X-axis gradient coil and the Y board 1y for the Y-axis gradient coil are relayed at the terminal unit 4 and connected to each external cable at the shortest distance. Wired. Note that X,
The space between the Y board and the terminal section 4 is sealed by a sealing member. As described above, since the wiring from the inner coil to each external cable is arranged so as to be the shortest distance, no consideration has been given to adjacent wirings having the same axis. Therefore, in the wiring example shown in FIG. 7, since the X-axis external cables (+ X, −X) are adjacent to each other, the Lorentz force acting on the + X external cable due to the static magnetic field and the −X external cable act on the −X external cable. The Lorentz forces cancel each other out, and the problem of vibration does not occur. Similarly, for the Z-axis external cable, the Lorentz forces cancel each other, and no vibration problem occurs. However, since the Y-axis external cables are located apart from each other, vibration is generated by Lorentz force generated by a static magnetic field. Also, there is a possibility that Lorentz force is generated between the magnetic field generated by the external cable of the other shaft. FIG. 8 is an explanatory view showing an example of taking out the external cable from the outer coil. In the case of the outer coil shown in FIG. 8, the Lorentz force acts on the external cables of the X, Y, and Z axes to generate vibration. The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to realize a gradient coil which does not generate unnecessary vibration or magnetic field in each part. A means for solving the above-mentioned problem is a gradient coil composed of at least one axis coil for generating a gradient magnetic field, wherein one of the cylinders is provided. A first planar concentric coil disposed on a side close to the end face and located at a position corresponding to a half circumference of the cylindrical surface, and the same side as the first planar concentric coil disposed on a side close to the other end face of the cylinder and A second planar concentric coil disposed at a position corresponding to a half circumference of the cylindrical surface on the side, and a third plane disposed at a position corresponding to a half circumference of the cylindrical surface on the side facing the second planar concentric coil. Concentric coils, a fourth planar concentric coil arranged at a position corresponding to a half circumference of the cylindrical surface on the side facing the first planar concentric coil, the first planar concentric coil, and a second planar concentric coil. A first cable for connecting to a planar concentric coil A second cable connecting the second planar concentric coil and the third planar concentric coil along a circumference of the other end face; and a third planar concentric coil and a second cable connecting the second planar concentric coil and the third planar concentric coil. A third cable connecting the fourth planar concentric coil and the fourth planar concentric coil and the first planar concentric coil along the first, second and third cables; And a fourth coil. In a gradient coil which is means for solving the problem, a fourth cable in which currents in opposite directions flow along the first, second and third cables. Are arranged, the Lorentz forces generated in the cables are opposite to each other and cancel each other. Also, the magnetic fields generated in each cable are reversed, and cancel each other out. Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram showing a configuration example of a gradient coil according to one embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an explanatory diagram showing an arrangement of internal cables and a state of a magnetic field. In these figures, the gradient coil 1 has the shape of a cylindrical surface for generating a gradient magnetic field, and is arranged on a side close to one end face of the cylinder and at a position corresponding to a half circumference of the cylindrical surface. The first planar concentric coil 1a and a second side arranged on a side close to the other end face of the cylinder and at a position corresponding to a half circumference of the cylindrical surface on the same side as the first planar concentric coil 1a.
, A third planar concentric coil 1c and a first planar concentric coil 1a arranged at a position corresponding to a half circumference of the cylindrical surface on the side facing the second planar concentric coil 1b. And a fourth planar concentric coil 1d disposed at a position corresponding to a half circumference of the cylindrical surface on the opposite side. A first internal cable 5a for connecting the first planar concentric coil 1a and the second planar concentric coil 1b, and a second planar concentric coil 1b along the circumference of the end face. A second internal cable 5b connecting the second planar concentric coil 1c to the third planar concentric coil 1c, a third internal cable 5c connecting the third planar concentric coil 1c and the fourth planar concentric coil 1d, Along the first, second, and third internal cables 5a, 5b, 5c, there is provided a fourth internal cable 5d for connecting the fourth planar concentric coil 1c and the first planar concentric coil 1a. are doing. The gradient coil of the present embodiment having the above-described structure operates as follows. The gradient magnetic field current supplied from the external cables 2a and 2b is applied to the internal cables 5a and 5b,
The coils are supplied to the planar concentric coils 1a to 1d via 5c and 5d to generate a predetermined gradient magnetic field. At this time, the internal cables 5d are wired along the internal cables 5a to 5c, and the internal cables 5a to 5c and the internal cables 5d
And the directions of the currents are opposite (go | go). Therefore, at the position where the internal cables 5a to 5c and the internal cable 5d are juxtaposed, the Lorentz force acting on each internal cable is canceled macroscopically. This Lorentz force is generated by the static magnetic field Bz and the current flowing through the internal cable, and is particularly large when the direction of the current is orthogonal to Bz. Therefore, the Lorentz force normally acts on the circumferential portions of the internal cable 5b and the internal cable 5d arranged along the circumference of the gradient coil 1. According to the wiring of this embodiment, the Lorentz force is applied. They become opposite and cancel each other. Therefore, no unnecessary vibration is generated. The internal cable 5a and the internal cable 5
The lines d are aligned so as to coincide with the center part in the Z direction of d, and the magnetic fields generated in this part cancel each other because they are in opposite directions. For this reason, there is almost no influence on the imaging at the central portion. It should be noted that a magnetic field that is not canceled out remains at the end of the internal cable 5d, but this portion has little effect on imaging, and does not cause much problem. Also, the central portions of the internal cables 5c and 5d in the Z direction cancel the magnetic field for the same reason. And the gradient coil 1
Internal cable 5b and internal cable 5 at the end of
Since the lengths of d and d are the same, the generated magnetic fields completely cancel each other. Although the above description has been made with respect to the gradient coil in the X-axis direction, similar effects can be obtained by arranging the same internal cable for the gradient coil in the Y-axis direction having the same configuration. Can be As described above, by arranging the internal cables of the respective axes in which the directions of the currents are reversed, it is possible to realize a gradient coil which does not generate unnecessary vibrations and magnetic fields. FIG. 3 shows an external cable 2 from the inner coil.
It is explanatory drawing which shows an example of taking out. FIG. 4 is an explanatory view showing an example of taking out the external cable 2 from the outer coil. In the example shown in FIG.
The external cables of the + signal and the − signal of each axis are wired from the x and Y boards 1 y via the terminal unit 4 so as to be adjacent to each other. The X and Y boards 1x and 1y
The space between the terminal section 4 and the terminal section 4 is sealed with a sealing member. In this case, since the external cables of the respective X, Y, and Z axes are adjacent to each other, the Lorentz force acting on the external cables by the static magnetic field is canceled out, and the problem of vibration does not occur. In addition, since the external cables are adjacent to each other, currents having the same phase flow in opposite directions (+-), the generated magnetic fields cancel each other out. Therefore, the Lorentz force does not act between the magnetic field generated by the external cable of one of the axes and the current of the external cable of the other axis. Therefore, by configuring the terminal portions such that the external cables of the respective axes are adjacent to each other, unnecessary vibrations and magnetic fields are not generated at the terminal portions of the gradient coil. As described above, when each external cable is pulled out from the terminal portion 4 adjacent to each cable of each axis, a twisted pair cable (twisted) is knitted for each axis.
ted pair cable). This cancels out the generated magnetic field and cancels out the Lorentz force due to the static magnetic field. Therefore, by constituting the gradient coil having at least one axis coil such that the external cables of each axis are twisted, unnecessary vibrations and magnetic fields can be generated in a portion where the external cable of the gradient coil is drawn out. Disappears. It should be noted that the twisted pair cable may be used within a range that is easily affected by a static magnetic field. As described above, in the gradient coil composed of at least one axis coil for generating the gradient magnetic field, a plurality of current lines for supplying the gradient current to the coil of the same axis are provided. According to the gradient coil, which is provided with a cable arranged so that currents flow adjacent to each other, currents in opposite directions flow in adjacent portions of a current line that supplies a gradient current to the coil. The Lorentz forces generated in the current lines are opposite to each other and cancel each other. Further, the magnetic fields generated in the respective current lines are also in opposite directions, and cancel each other out, so that a gradient coil that does not generate unnecessary vibration or magnetic field can be realized. Further, according to the gradient coil in which the internal cables through which current flows in opposite directions are arranged along the same direction, the Lorentz forces generated in the internal cables are opposite to each other and cancel each other. Since the generated magnetic fields are also in opposite directions, and cancel each other, a gradient coil that does not generate unnecessary vibration or a magnetic field can be realized. Further, in order to draw out the internal cable of the gradient coil of each axis to the outside, according to the gradient coil having the terminal section for aligning the internal cable of each axis in an adjacent state, the terminal section to which each cable is connected is connected. The generated Lorentz forces are opposite and cancel each other, and the magnetic fields generated in each cable are also opposite and cancel each other,
A gradient coil that does not generate unnecessary vibration or magnetic field can be realized. According to the gradient coil having the external cable drawn out in a twisted (braided) state for each axis from the terminal portion, the Lorentz forces generated in the external cables are opposite to each other and cancel each other. Also, the magnetic fields generated in the respective cables are opposite to each other and cancel each other out, so that a gradient coil that does not generate unnecessary vibrations and magnetic fields can be realized. As described above in detail, in the present invention,
Arrange the cables along which the reverse current flows,
Also, in order to pull out the internal cable of the gradient coil of each axis to the outside, the terminals for each axis are aligned adjacently, and
By pulling out from the terminal part in a twisted (braided) state for each axis, the Lorentz forces generated in each part are opposite and cancel each other, and the magnetic field generated in each part is also opposite. Since they cancel each other, it is possible to realize a gradient coil that does not generate unnecessary vibration or magnetic field.

【図面の簡単な説明】 【図1】本発明の一実施例の勾配コイルの構成の詳細を
示す構成図である。 【図2】本発明の一実施例の勾配コイルの電流分布を示
す説明図である。 【図3】本発明の一実施例の勾配コイルの端子部を示す
構成図である。 【図4】本発明の一実施例の勾配コイルの端子部を示す
構成図である。 【図5】従来の勾配コイルの構成の詳細を示す構成図で
ある。 【図6】従来の勾配コイルの電流分布を示す説明図であ
る。 【図7】従来の勾配コイルの端子部を示す構成図であ
る。 【図8】従来の勾配コイルの端子部を示す構成図であ
る。 【符号の説明】 1 勾配コイル 1a〜1d 平面状同心円コイル 2 外部ケーブル 4 端子部 5a〜5d 内部ケーブル
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a configuration diagram showing details of a configuration of a gradient coil according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is an explanatory diagram showing a current distribution of a gradient coil according to one embodiment of the present invention. FIG. 3 is a configuration diagram showing a terminal portion of a gradient coil according to one embodiment of the present invention. FIG. 4 is a configuration diagram showing a terminal portion of a gradient coil according to one embodiment of the present invention. FIG. 5 is a configuration diagram showing details of a configuration of a conventional gradient coil. FIG. 6 is an explanatory diagram showing a current distribution of a conventional gradient coil. FIG. 7 is a configuration diagram showing a terminal portion of a conventional gradient coil. FIG. 8 is a configuration diagram showing a terminal portion of a conventional gradient coil. [Description of Signs] 1 Gradient coils 1a to 1d Flat concentric coils 2 External cables 4 Terminal parts 5a to 5d Internal cables

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 勾配磁場を発生するために少なくとも1
軸のコイルで構成される勾配コイルであって、 円筒の一方の端面に近い側であって、円筒面の半周分の
位置に配置された第1の平面状同心円コイルと、 円筒の他方の端面に近い側であって、前記第1の平面状
同心円コイルと同じ側の円筒面の半周分の位置に配置さ
れた第2の平面状同心円コイルと、 前記第2の平面状同心円コイルと対向する側の円筒面の
半周分の位置に配置された第3の平面状同心円コイル
と、 前記第1の平面状同心円コイルと対向する側の円筒面の
半周分の位置に配置された第4の平面状同心円コイル
と、 前記第1の平面状同心円コイルと第2の平面状同心円コ
イルとを接続する第1のケーブルと、 前記他方の端面の円周に沿って、前記第2の平面状同心
円コイルと第3の平面状同心円コイルとを接続する第2
のケーブルと、 前記第3の平面状同心円コイルと第4の平面状同心円コ
イルとを接続する第3のケーブルと、 前記第1,第2及び第3のケーブルに沿って、前記第4
の平面状同心円コイルと第1の平面状同心円コイルとを
接続する第4のケーブルと、から構成され、 前記第1のケーブル及び前記第1のケーブルと隣接して
いる前記4のケーブルの一部分における電流の向き、前
記第2のケーブル及び前記第2のケーブルと隣接してい
る前記4のケーブルの一部分における電流の向き、並び
に、前記第3のケーブル及び前記第3のケーブルと隣接
している前記4のケーブルの一部分における電流の向き
は、それぞれ互いに逆向きであることを特徴とする勾配
コイル。
(57) [Claim 1] At least one for generating a gradient magnetic field
A gradient coil composed of a shaft coil, a first planar concentric coil disposed on a side close to one end face of the cylinder and at a position corresponding to a half circumference of the cylinder face, and the other end face of the cylinder And a second planar concentric coil disposed at a position corresponding to a half circumference of the cylindrical surface on the same side as the first planar concentric coil, and facing the second planar concentric coil. A third planar concentric coil disposed at a position corresponding to a half circumference of the side cylindrical surface; and a fourth plane disposed at a position corresponding to a half circumference of the cylindrical surface facing the first planar concentric coil. A first concentric coil, a first cable connecting the first planar concentric coil and a second planar concentric coil, and a second planar concentric coil along a circumference of the other end face. And the third planar concentric coil
A third cable connecting the third planar concentric coil and the fourth planar concentric coil; and a fourth cable extending along the first, second and third cables.
And a fourth cable connecting the first planar concentric coil to the first planar concentric coil, and a fourth cable adjacent to the first cable and the fourth cable. The direction of current, the direction of current in the second cable and a portion of the fourth cable adjacent to the second cable, and the direction of current in the third cable and adjacent to the third cable; 4. The gradient coil according to claim 4, wherein directions of currents in a part of the cable are opposite to each other.
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