[发明专利]磁场调整支持装置、磁场调整支持方法、MRI装置以及磁铁装置

说明书

磁场调整作业支持装置对表示误差磁场分布和调整磁矩的配置分布之间的关系的响应矩阵进行奇异值分解，从所得到的多个固有模式中按照该奇异值从大到小的顺序逐一地追加并选择固有模式，作为上述固有模式的次数的函数图，即折线图(1)在显示装置上显示剩余磁场误差，该剩余磁场误差表示通过与该固有模式对应的调整磁矩的配置而产生的磁场分布与上述误差磁场分布之间的差的变动幅度。

技术领域

本发明涉及一种需要进行精密的磁场分布调整的磁铁装置的磁场调整支持装置及磁场调整支持方法、以及内置了该磁场调整支持装置的核磁共振断层拍摄装置(以下称为MRI(Magnetic Resonance Imaging)装置)、以及磁铁装置。

背景技术

对于MRI装置的磁铁(magnet)，大多使用超导磁铁，但也有使用永磁铁、常导磁铁的情况。在该MRI装置中使用的磁铁产生的静磁场被要求的精度是磁场强度的百万分之一左右的变动会成为问题的精度。

在MRI装置中使用的磁场大致区分有以下3种。

(1)在时间上、空间上都恒定的磁场，通常具有从0.1到数特斯拉以上的强度，进行拍摄的空间(通常直径为30～40cm的球或椭圆体的空间)内的变动量是数ppm左右这样的磁场。

(2)按照1秒左右以下的时间常数变化，空间上倾斜的磁场。

(3)与核磁共振对应的频率(数MHz以上)的高频的电磁波所产生的磁场。

其中，在(1)的磁场中，要求在时间上恒定，并且在空间上在进行人体的断层拍摄的区域的空间中要求极高精度的均匀性。高精度例如是指在40cm直径的拍摄空间FOV(Field of View)中，要求±1.5ppm这样的百万分之一等级的精度。通过在制造/励磁磁铁后，高精度地调整其磁场分布，来实现这样要求极高精度的均匀性的磁场分布。一般，因制造误差导致的误差磁场与均匀磁场被要求的允许误差磁场相比大1000倍以上。这意味着在制造磁铁后进行磁铁安装时的磁场调整(shiming)中，必须将误差磁场从数百ppm降低到数ppm。因此，在磁场调整中，要求极高的磁场调整技术。

以前，在这样的磁场调整中，使用了铁片等被动地磁化的磁性体片、永磁铁片、电流环等具有磁矩的物品(以下为了简化，在本说明书中总称为磁矩)。即，在磁场调整中，将这些磁矩配置在磁场使用区域的周围，通过调整磁矩的大小、配置位置等，来实现对于磁场使用区域要求的磁场分布。此外，在MRI装置中，磁场使用区域是指用于诊断的拍摄空间FOV，在磁场调整中，在该磁场使用区域中调整为均匀的磁场分布。

一般，配置用于磁场调整的磁矩，从而抵消检测出的误差磁场分布Ber。在此，误差磁场分布Ber是一矢量，该矢量在元素中具有各磁场测量位置的测量磁场和目标磁场分布之间的差分量。这时，磁场测量位置达到数百处，另外磁矩的配置位置达到数百处到数万处或更多。因此，用于磁场调整的磁矩的配置的计算为大规模的计算。

例如，在专利文献1中，作为配置磁矩的计算方法，表示了使用截断奇异值分解法(以下，称为TSVD(Truncated Singular Value Decomposition)法)的方法。

根据TSVD法，可以考虑将通过为了调整磁场而配置的磁矩M在被测量磁场区域中产生的磁场分布Bcom表示为

Bcom＝A·M (1)

决定为了调整磁场而配置的磁矩M，以使磁场分布Bcom与误差磁场分布Ber大致一致。

此外，以下在本说明书中，将为了调整磁场而配置的磁矩简称为调整磁矩。