(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査領域内で主磁界方向に一時的に均一な主磁界を生成する手段（１０）、前記検査領域（１２）内に無線周波信号を送信して前記検査領域（１２）に配置されたダイポールの磁気共鳴を誘導して操作する無線周波コイル（３６または４４）および収容された被検体の選択部分を横断する傾斜磁界を生成する前記主磁界に配置された磁界傾斜コイル機構（４０）を有する磁気共鳴撮像装置において、
前記磁界傾斜コイル機構（４０）は前記主磁界と相互作用して前記磁界傾斜コイル機構（４０）内に正味トルクを誘導する電流パルスを受信して傾斜磁界を生成する第１のコイル巻線部分（９０）と、
前記被検体の選択部分から発せられる磁気共鳴信号を受信して画像表示に再構成する手段（５８）とを有し、
前記被検体の選択部分を通して前記傾斜磁界に作用して前記磁界傾斜コイル機構（４０）におけるトルクが零であるように前記正味トルクを相殺する前記磁界傾斜コイル機構（４０）に設置された第２の傾斜コイル巻線部分（９２、９４）を備え、
前記第１のコイル巻線部分（９０）が、第１の平面表面（８０）上に配置された第１の巻線と、第２の平面表面（８２）上に配置された第２の巻線とから成り、
前記第１および第２の平面表面（８０、８２）は前記主磁界方向と相互に平行であり、且つ、前記被検体選択部分を挟んでそれぞれ反対側に配置されることを特徴とする磁気共鳴撮像装置。
【請求項２】
前記第２の傾斜コイル巻線部分（９２、９４）は、前記第１および第２の平面表面（８０、８２）の両端に配置される請求項１記載の磁気共鳴撮像装置。
【請求項３】
前記第２の傾斜コイル巻線部分（９２、９４）は、前記平面の両端に隣接して配置され、前記第１のコイル巻線部分（９０）は前記検査領域（１２）の中央軸を位置基準とする請求項１記載の磁気共鳴撮像装置。
【請求項４】
検査領域（１２）内の主磁界内の被検体の選択部分を横断する磁界傾斜を生成する磁気共鳴装置の前記検査領域（１２）内に配置される磁界傾斜コイル機構（４０）において、
前記磁界傾斜コイル機構（４０）は、
電流パルスを受信して、第１の線形の磁界傾斜パルスを、前記被検体の選択部分を横断して誘導すると共に、その電流パルスが前記主磁界と相互作用して第１のトルクを前記磁界傾斜コイル機構（４０）上に生成する第１のコイル巻線部分（７４）と、
前記電流パルスを受信して、第２の磁界傾斜パルスを、前記被検体選択部分に横断して誘導すると共に、前記磁界傾斜コイル機構の前記被検体選択部分を横断する磁界の線形度を改善するために、前記第１の磁界傾斜パルスと連携させる前記第２の磁界傾斜パルスを、前記磁界傾斜コイル機構（４０）上に生成する第２の傾斜コイル巻線部分（７２）と、
を備え、
前記第２の磁界傾斜パルスが前記主磁界と相互作用して第２のトルクを生成し、その際前記第１のトルクと前記第２のトルクは相互に相殺すると共に、
前記第１のコイル巻線部分（７４）は、前記磁界傾斜コイル機構（４０）の幾何学的中心位置からずらした位置で、前記第１のコイル巻線部分（７４）側に、前記電流パルスによって磁界傾斜を生成させる、シリンダ状の非対称形であり、
前記第１のコイル巻線部分（７４）と前記第２の傾斜コイル巻線部分（７２）は、シリンダ状誘電材巻型（６０）の半周分の一面に沿って、前記第１と第２のコイル巻線部分を有するXあるいはY傾斜コイルの半周分を湾曲させてあり、
更に、残り半周分の前記第１のコイル巻線部分（７４）と前記第２の傾斜コイル巻線部分（７２）は、前記シリンダ状誘電材巻型（６０）の１８０°対向する半周分の面に沿って、前記XあるいはY傾斜コイルの半周分の鏡像を湾曲させてあり、
そして、前記半周分のXあるいはY傾斜コイルが陽性電流分布の領域（７６）と陰性電流分布の領域（７８）を有して、
２つの前記領域（７６、７８）が、前記各半周分のXあるいはY傾斜コイル内で、前記シリンダ状誘電材巻型（６０）の中心軸と直交する平面（７０）で隣接し、且つ、前記第１のコイル巻線部分を端にする側の端部に向けて、前記シリンダ状誘電材巻型（６０）の幾何的中心からずらしてあり、
凡そ球形の撮像領域（６８）が前記検査領域（１２）内にあって、前記球形の撮像領域の中心と前記平面（７０）が交差しており、且つ、前記球形の撮像領域内で、前記被検体選択部分を横断する磁界を線形にする２つの前記領域（７６、７８）を配した傾斜コイルがXあるいはY傾斜コイルであることを特徴とする磁界傾斜コイル機構。
【請求項５】
前記第２の傾斜コイル巻線部分（７２）を、前記磁界傾斜コイル機構（４０）の前記第１のコイル巻線部分（７４）と反対側の端部に近接させて、配置した請求項４記載の磁界傾斜コイル機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、磁気共鳴撮像装置および磁界傾斜コイル機構に関する。特に、高速磁気共鳴撮像装置に関し、詳細な例を用いて説明する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に磁気共鳴撮像装置は、患者収容口径を包囲する大直径の全身傾斜コイルを有する。超伝導性または抵抗性の主界磁石および無線周波送受信コイルもまた、口径を包囲する。全身傾斜コイルは優れた線形磁界傾斜を生成するが、いくつかの欠点をもつ。大直径の傾斜コイルでは、コイルが速度制限の要因となって旋回速度が遅くなり、傾斜磁界が誘導されて変化する。大直径全身傾斜コイルは、与えられたインダクタンスに対して単位駆動アンペア毎の傾斜磁界が比較的低く、故に、いくつかの高速磁気共鳴撮像技術において使用が制限される。一般に傾斜コイルで保存されるエネルギーは、半径の５分の１以上に比例している。よって、大直径の全身コイルは大量のエネルギーを要する。さらに、超伝導性の主磁石は口径の周囲に配置された冷たいシールドを有する。傾斜コイルはその直径が大きければ大きいほど冷たいシールドに接近することになり、うず電流が発生しやすくなる。小さい直径のコイルと比較して、全身傾斜コイルでは冷たいシールド内におけるうず電流の誘導を防止するのに多くのシールドを要する。
【０００３】
全身コイルにおける上記の、またそれ以外の制限のため、患者と一緒に口径内に収容できるほど小さい挿入コイルが数多く開発されてきた。一般に挿入コイルは、頭部コイルや心臓部コイル等、身体の特定部分用に誂えられる。伝統的には、頭部コイルは人間の頭部を容易に収容できるようなシリンダ・サイズ、例えば直径２８ｃｍであり、一方で心臓部コイルは人間の胴部分を収容するような２平面サイズであった。大概の脳検査では、眼窩と実質的に同平面の脳部分の周りを中心に検査する。対称コイルにおいては、磁気および物理的アイソセンタは両方共、患者の目または心臓と共通の平面上に配置されるように構成される。
【０００４】
原則として、シリンダ状頭部コイルが長ければ長いほど、傾斜が線形である領域は大きくなり、領域の線形度も増す。しかし、ここで患者の肩が対称傾斜コイルの長さを制限する要因となる。肩によりアイソセンタは患者側の端約２０ｃｍのところで制限されるのである。従って、これまでの対称頭部コイルは長さ約４０ｃｍに制限されてきた。
【０００５】
長い頭部コイルの利点を得るために、頭部コイルは磁気アイソセンタがコイルの物理的、幾何学的中心から患者方向にオフセットとなるよう設計されてきた。その例として、Patrick他によるU.S.P. 5,278,504、または、Roemer他によるU. S.P. 5,177,442を参照されたい。U.S.P. 5,278,504によれば、シリンダ状の容量内の磁界に課す磁気共鳴装置内のコイルセットにおいて、シリンダ状の容量内には被検体が配置され、傾斜は容量の軸を横断する方向にある。コイルセットは、容量の周囲に互いに正反対に配置された対応するコイル対からなる。コイルはそれぞれ軸端部を有し、軸端部にはコイルのコンダクタが軸上に間隔をあけて配置され、また容量とは放射状に整列している。U.S.P. 5,177,442によれば、装置は互いに離して設置された２つの指紋型コイルを有し、コイルは患者の頭部が配置される通常シリンダ状の空洞を形成する。電源は、２つの指紋型コイル内に電流を供給する。指紋型コイルは同中心をもつ電流経路からなり、電流経路はそれぞれ一端のみにおけるシリンダ状の空洞の長さに沿って引き延ばされる。指紋型コイルの形状と幾何学は、空洞内で高線形を形成し、空洞外で単調に減少する磁界傾斜をつくる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
非対称頭部コイルだと線形と線領域の大きさにおいては利点があるが、この改善にはオフセットの困難が伴う。主磁界においては、非対称傾斜コイルは主傾斜磁界の相互作用からの機械的トルクによっている。これらのトルクに反作用するため、非対称頭部コイルは固く機械的な強制に設置される。主界磁石機構に据えつけられた実質的な機械構造であっても、トルクは少なくとも機械的振動と雑音を引き起こしがちである。
【０００７】
全ての挿入式傾斜コイルがシリンダ状なのではない。上述の通り、いくつかは例えば平面状または２平面状である。その例として、Morich他によるU.S.P. 5,036,282を参照されたい。U.S.P. 5,036,282によれば、傾斜磁界アセンブリは、磁気共鳴撮像装置の検査領域を線形に横切る傾斜磁界を選択的に発生させる。傾斜コイル機構は、一対の平面ｙ傾斜コイルおよび一対の平面ｘ傾斜コイルを有する。傾斜コイル巻線は、各平面上に一対の大きい外コイルループ配列および一対の小さい内コイルループ配列を有する。小さい方の一対は第１の傾斜界補正指示を発生して傾斜界の正確性を改善する。コイルループ配列は、従来的にｚ軸を設計した装置の軸および対称がｚ軸に垂直な平面に対して対称的である。
【０００８】
平面および２平面傾斜コイルもまた、機械的トルクにより損失を受ける。ここでも強固な機械的制限が利用されたが、一般に全ての機械的振動と雑音を除去するには不十分であった。
【０００９】
本発明は、上記およびそれ以外の問題を克服する傾斜コイル機構を内蔵する磁気共鳴撮像装置を提供する。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、検査領域内に一時的に均一な磁界を生成する手段、前記検査領域内に無線周波信号を送信して前記検査領域に配置されたダイポールの磁気共鳴を誘導して操作する無線周波コイルおよび収容された被検体の選択部分を横断する磁界傾斜を生成する前記主磁界に配置された磁界傾斜コイル機構を有する磁気共鳴撮像装置において、前記磁界傾斜コイル機構は前記主磁界と相互作用して前記磁界傾斜コイル機構内に正味トルクを誘導する電流パルスを受信して傾斜磁界を生成する第１のコイル巻線部分および前記被検体の選択部分から発せられる磁気共鳴信号を受信して画像表示に再構成する手段を有し、前記被検体の選択部分を通して前記磁界傾斜に貢献して前記磁界傾斜コイル機構におけるトルクが零であるように前記正味トルクを相殺する前記磁界傾斜コイル機構に設置された第２の傾斜コイル巻線部分により特徴づけられる磁気共鳴撮像装置が提供される。
【００１１】
本発明の一実施例においては、前記第１のコイル巻線部分は、前記電流パルスが前記第１のコイル巻線部分の一方の端に近く、前記磁界傾斜コイル機構の幾何学的中心から転置されるようにシリンダ状で非対称的であり、前記第２のコイル巻線部分は、前記傾斜コイル機構のもう一方の端に隣接して配置される。
【００１２】
別の実施例においては、前記第１のコイル巻線部分は、第１の平面表面上に配置された第１の巻線および第２の平面表面上に配置された第２の巻線を有し、前記第１および第２の平面表面は相互に平行で、前記被検体選択部分を挟んでそれぞれ反対側に配置され、前記第２のコイル巻線部分は、前記第１および第２の平面表面の両端に配置される巻線を有する。
【００１３】
本発明はさらに、前記口径内の主磁界内の被検体の選択部分を横断する磁界傾斜を生成する磁気共鳴装置の前記口径内に配置される磁界傾斜コイル機構において、前記傾斜コイル機構は、電流パルスを受信して第１の線形の磁界傾斜パルスを前記被検体の選択部分を横断して誘導するが、その際電流パルスは前記主磁界と相互作用して第１のトルクを前記傾斜コイル機構上に生成する第１のコイル巻線部分を有し、電流パルスを受信して前記被検体選択部分および前記傾斜コイル機構の前記被検体選択部分を横断する磁界の線形度を改善するために結合する前記第１および第２の磁界傾斜パルスを横断する第２の磁界傾斜傾斜パルスを生成する前記傾斜コイル機構上の第２の傾斜コイル巻線部分により特徴づけられ、前記第２の電流パルスは前記主磁界と相互作用して第２のトルクを生成し、その際前記第１および第２のトルクは相互に相殺される磁界傾斜コイル機構を提供する。
【００１４】
【実施例】
添付図面を参照しながら、本発明による磁気共鳴撮像装置を例に基づいて説明する。
【００１５】
図１において、装置は中央の検査領域１２の縦軸、すなわち、ｚ軸に沿って一時的に一定の磁界を生じさせる複数の主磁石コイル１０を有する。好ましい超伝導の実施例では、主要磁石コイルは巻型１４にサポートされ、トロイダルヘリウム管、または缶１６に入れられる。管は液状ヘリウムで満たされ、主要磁石コイルを超伝導温度に保つ。缶は真空容器２２にサポートされた一連の冷却シールド１８、２０に囲まれている。
【００１６】
全身傾斜コイル機構３０は検査領域１２に沿って取り付けられる。好ましくは、傾斜コイル機構は誘電性の巻型３２に入れられた主要ｘ，ｙおよびｚコイル機構と、真空容器２２の口径を定めるシリンダ上にサポートされた第２の傾斜コイル機構３４を有するセルフシールド傾斜コイル機構である。全身無線周波コイル３６は傾斜コイル機構３０内に装備されている。全身無線周波シールド３８、すなわち銅メッシュは、無線周波コイル３６と傾斜コイル機構３４の間に取り付けられている。
【００１７】
挿入式傾斜コイル４０は、検査領域１２の中央に着脱可能に取り付けられている。挿入式コイル機構は誘電性の巻型でサポートされた挿入式傾斜コイル機構４２を有する。挿入式無線周波コイル４４は誘電性の巻型内に装備されている。無線周波シールド４６は挿入式無線周波と傾斜コイルの間に取り付けられている。
【００１８】
操作者インタフェースと制御端末５０はビデオモニタ５２等の人間読み取り用ディスプレイ、およびキーボード５４とマウス５６を含む操作者の入力手段を有する。コンピュータ制御と再構成モジュール５８には、無線周波コイル３６と４４を制御するコンピュータハードウェアとソフトウェア、更に反響平面および反響容量撮像シーケンスを含む多くの従来の磁気共鳴撮像シーケンスのいずれをも実行する傾斜コイル３０と４２が含まれている。反響平面および反響容量撮像シーケンスは、短い反復率と低いフリップ角度によって特徴づけられている。プロセッサ５８は更に、無線周波励振と共鳴操作信号を無線周波コイルとデジタル受信機に送信し、磁気共鳴信号を受信し復調するデジタル送信機を有する。配列プロセッサとそのソフトウェアは、受信した磁気共鳴信号を画像表示に再構成し、コンピュータのメモリ、またはディスクに保存する。ビデオプロセッサは保存された再構成画像表示の部分を選択的に抜粋し、データをフォーマットしてビデオモニタ５２に表示する。
【００１９】
図２の実施例において、挿入式傾斜コイル機構４０の能動傾斜コイルの巻線は、シリンダ状の絶縁性巻型６０上に支持されている。巻型は、ｘ傾斜コイル６２、ｙ傾斜コイル６４および半径的に最も外側のｚ傾斜コイル６６に包囲されることが好ましい。ｘ，ｙおよびｚ傾斜コイルは、エポキシ樹脂に包まれて巻型のユニタリ部分になるか、または複数の分散巻型上に設置されて傾斜コイル間に冷却通路を提供することもできる。集束巻線の使用も可能だが、ｘ，ｙおよびｚ傾斜コイルは分散コイルであることが好ましい。
【００２０】
分布型または指紋型コイルは、スイートスポット、すなわち最適な線形度および均一性をもつコイル領域が幾何学的中心からコイルの患者側の端に向かってオフセットに配置されるような、非対称な巻線パターンをもつ。
【００２１】
図３の分布型巻線パターンは、ｘまたはｙ傾斜コイルの半分である。この半分は誘電性シリンダの片側に曲線を描きながら設置され、その１８０°反対側にはこれと全く同じような半分が設置されている。類似のXあるいはY傾斜コイル対は、ｚ軸に対して互いに９０°回転したところに設置され、ｘおよびｙ傾斜コイルのいずれか一方として機能する。巻線パターンは、平面７０とコイル内の凡そ球形の領域６８（撮像容積）の中心とを交差させて、ｘまたはｙ傾斜線形度を最高に活用するように構成される。トルク補正巻線パターン部７２は、生成された磁界が正味零の磁気トルクをつくるように提供される。つまり、主巻線パターン７４およびトルク中和パターン７２が相互作用して、（１）平面７０の中心に据えられる均一傾斜をつくり、（２）正味零のトルクをつくる。言い換えると、主コイル部およびトルクをバランスさせるコイル部は、コイルの幾何学的中心点を基準にして、等しい逆向きのトルクをつくる。そのトルクを調整する色々な技術が考えられる。例えば、ｚ軸に沿った傾斜コイルの長さは拡大または縮小して、トルク補正コイルが作用する「レバーアーム」を変更することができる。しかし、ｚ傾斜コイルの長さは固定され、主巻線およびトルク補正巻線の巻線パターンは、制限されたｚ軸の長さの範囲でコイルの長さを設計されることが望ましい。
【００２２】
非対称のシリンダ状傾斜コイルは、対称シリンダのものと比べてその保存エネルギーは少なく、傾斜磁界の立上がり時間は速い。これは、非対称のシリンダ状傾斜コイルを採り入れた傾斜コイル構造は厳しい長さ制限がないことによる。本技術は、非対称のシリンダ状コイル設計におけるトルクの影響を除去する。放射方向における対称のため、トルクの影響を受けるのは傾斜コイル構造の長手方向である。特に、長手方向の各位置ｚにおいて対称性ない場合、結果として正味トルクが生じる。従って、傾斜コイルに対する表面電流密度の両成分の式は、望ましい線形度および均一性をもつ横傾斜磁界を生成するように選択されるが、その際、電流密度と磁気共鳴撮像装置の主磁界のｚ成分との相互作用により生成される正味トルクは除去される。限定サイズのシリンダ状コイルにおいては、電流密度の２つの成分の式は次の通りである。
【００２３】
【数１】
0003658735.tif 000002
【００２４】
【数２】
0003658735.tif 000003
【００２５】
│ｚ│＞Ｌ／２でｋ1n＝２ｍπ／Ｌ、ｋ2n＝２（ｍ−１）π／Ｌにおいては値は両方とも零であり、ここでＬはシリンダの全長を表わす。電流密度ｊaおよび シリンダ座標のグリーン関数によって磁界および保存エネルギーを表すと、対応する関数Ｅは次の形態をとる。
【００２６】
【数３】
0003658735.tif 000004
【００２７】
ここで、Ｗは保存されたエネルギー、λjはラグランジュ乗数、
【００２８】
【数４】
0003658735.tif 000005
は制限点
【００２９】
【数５】
0003658735.tif 000006
における磁界の計算値、
【００３０】
【数６】
0003658735.tif 000007
は制限点における磁界の制限値である。電流密度に関してＥを最小限にすると、ｊaφ1n' およびｊaφ2n'に対する行列式は次のように得られる。
【００３１】
【数７】
0003658735.tif 000008
【００３２】
【数８】
0003658735.tif 000009
【００３３】
ここで、
【００３４】
【数９】
0003658735.tif 000010
【００３５】
磁界における制限式を使用してラグランジュ乗数λjを決定すると、方位ｊaφにおける連続電流密度分布および電流密度の軸ｊaz成分が得られる。連続電流密度に流れ関数技術を適用すると、高品質な横傾斜界の作成のために電流密度の陽性および陰性の電流パターンが生成される。磁界は、分散電流の分布にビオサバールの公式を適用して、撮像容積の内外で再計算できる。図３において、非対称のシリンダ状傾斜コイルは、２０巻の各々が３２５アンペアをもつ陽性電流分布７６および１７巻の各々が３２５アンペア電流をもつ分散陰性電流分布７８を有する。長さ０．８５ｍで直径０．３６ｍのｘ傾斜コイルおよび４つの拘束点の制限を使用して、直径２９ｃｍの球形撮像容積の端において５％の軸上線形度および１０％の軸外均一性をもつ４０ｍＴ／ｍの傾斜磁界強度を生成する場合、図３の巻線パターンが得られる。
【００３６】
電流パターンは、コイル効率を犠牲により良い線形度を、または線形度を犠牲により大きいコイル効率を生成するために選択的に変えることができる。同様に、傾斜撮像容量の中央のより大きいオフセットは、線形度または効率を犠牲に、またはこの両方を犠牲にして得ることができる。うず電流が除去されるよう、同様の設計制限を能動的にシールドされた傾斜コイルに適用することができる。能動シールドコイルは、上記の技術を使用して設計される。
【００３７】
図２および図３の別の実施例においては、コイル機構４０には、例えば図４で示される２平面傾斜コイル等の平面傾斜コイルが用いられる。図４の調整においては、第１の平面傾斜コイル８０は被検体の下に配置され、第２の平面傾斜コイル８２は被検体の上に配置される。一緒に得た上下平面傾斜コイル上のトルクは相殺され得るが、正味トルクはコイルの平行関係を壊したり、振動や雑音を引き起こしたりする。さらに、個々のトルクを零にせずに正味トルクを零にするには上半分と下半分は構造上連接しなければならず、これはアクセスを抑制することになる。従って、各々の平面コイルにおけるトルクを個々に零にすることが有益である。
【００３８】
シリンダ状コイルにおいては、保存された磁気エネルギーはｒ5力法則に追従 し、ここでｒはコイルの半径である。従って、２平面コイルはシリンダ形状の全身傾斜コイルに対して非常に有益である。なぜなら、シリンダコイルは同直径の球形容量を維持することで占める容量が少なくなるからである。さらに、２平面傾斜コイルでは患者へのアクセス、すなわち心臓および他の胴部撮像におけるアクセスが改善される。
【００３９】
本技術は、電流パターンおよび主磁界方向間の相互作用から発生した各平面表面上の正味トルクを取り除く。表面電流密度ＪaxおよびＪazの両成分の式は    ｚ方向に沿って望ましい線形度および均一性の傾斜界が生成されるように選択されるが、その際、電流密度と主磁界のｚ成分との相互作用で発生する各平面におけるトルクは除去される。平面コイルの大きさは限定されているため、電流密度の２成分の式は次のようになる。
【００４０】
【数１０】
0003658735.tif 000011
【００４１】
【数１１】
0003658735.tif 000012
【００４２】
ここで、ｋ1n＝（２ｎ−１）π／２ｂ、ｌ1m＝ｍπ／ｃおよびｌ2m＝２（ｍ−１）π／２ｃであり、２ａ、２ｂおよび２ｃはそれぞれ２平面間のギャップ、各平面の全幅および各平面の全長を表わす。
【００４３】
磁界および保存磁気エネルギーＷをカルテシアン座標の電流密度Ｊanmおよび グリーン関数により表すと、対応する関数Ｅは次の形態をとる。
【００４４】
【数１２】
0003658735.tif 000013
【００４５】
ここで、Ｗは保存エネルギー、λjはラグランジュ乗数、
【００４６】
【数１３】
0003658735.tif 000014
は制限点
【００４７】
【数１４】
0003658735.tif 000015
における磁界の計算値、
【００４８】
【数１５】
0003658735.tif 000016
は制限点における磁界の制限値である。電流密度に関してＥを最小限にすると、ｊan'm'に対する行列式は次のように得られる。
【００４９】
【数１６】
0003658735.tif 000017
【００５０】
磁界の制限式を用いてラグランジュ乗数λjを決定すると、電流密度のＪax およびＪaz成分の連続電流密度分布が得られる。連続電流密度に流れ関数技術を適用すると、ｚ方向に沿って高品質な傾斜磁界つくる電流密度の陽性および陰性の電流パターンが生成される。磁界は、分散電流の分布にビオサバールの公式を適用して撮像容積の内外で再計算できる。
【００５１】
好ましい一実施例においては、２平面傾斜コイルは、平面間の間隔２ａ＝０．４４７２ｍ、各平面の幅の1/2 ｂ＝０．２５ｍ、長さの1/2 ｃ＝０．６ｍである２つの平面を有する。３つの制限点を用いて直径２５ｃｍの球形容量の端において１０％の軸上線形度および１０％の軸外均一性をもつ４０ｍＴ／ｍの傾斜界強度を生成し、その後流れ関数技術を使用すると、図５の陽性および陰性の電流パターンが生成される。
【００５２】
もちろん、コイル効率を犠牲に線形度を改善したり、または線形度を犠牲により高い効率を得たりするために電流パターンを調整することができる。例えば、実時間膝部撮像および心臓部撮像等のより大きい、またはより小さい被検体領域のための別の寸法をもつ２平面傾斜コイルもまた考えられている。傾斜コイルは、上述の技術を利用して設計された能動シールド傾斜コイル（図示せず）を有することが好ましい。シールド傾斜コイルは主傾斜コイルと相互作用して２平面傾斜コイル間に線形で均一な球形撮像容量を生成し、また、２平面傾斜コイル外で相互に反作用して外の磁界を除去する。
【００５３】
図５の平面傾斜コイルにおいては、１６の陽性電流回転および８つの陰性電流回転がある。この回転により、中央傾斜部９０および一対の端トルクバランス部９２、９４が決定される。
【００５４】
【発明の効果】
本発明によれば、傾斜コイル巻線部分が磁界傾斜コイル機構におけるトルクが零であるように正味トルクを相殺し、機械的トルクによる損失をなくす。
【図面の簡単な説明】
【図１】本装置の概略図である。
【図２】図１の装置において使用される、非対称なシリンダ傾斜コイルの拡大概略図である。
【図３】図１の装置において使用される、ｘ傾斜コイルの巻線の概略図である。
【図４】図１の装置において使用される、２平面傾斜コイルの拡大図である。
【図５】図４の２平面傾斜コイルの巻線パターンの詳細図である。
【符号の説明】
１０  主磁石コイル
１２  検査領域
１４  巻型
１６  トロイダルヘリウム管
１８、２０  冷却シールド
２２  真空容器
３０  全身傾斜コイル機構
３２  誘電性巻型
３４  第２の傾斜コイル機構
３６  全身無線周波コイル
３８  全身無線周波シールド
４０  挿入式の磁界傾斜コイル機構
４２  挿入式の磁界傾斜コイル機構
４４  挿入式無線周波コイル
４６  無線周波シールド
５０  制御端末
５２  ビデオモニタ
６０  シリンダ状誘電材巻型
６２  ｘ傾斜コイル
６４  ｙ傾斜コイル
６６  ｚ傾斜コイル
６８  球形撮像領域
７０  平面
７２、７４  巻線部分
７６  陽性電流分布の領域
７８  陰性電流分布の領域
８０  第１の平面表面
８２  第２の平面表面
９０  第１のコイル巻線部分
９２、９４  第２の傾斜コイル巻線部分
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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