(57)【要約】      （修正有）【課題】磁場の均一性の劣化を抑制することができる磁気共鳴イメージング装置を提供する。【解決手段】磁気共鳴イメージング装置は、円筒内側の空間に静磁場を発生する静磁場磁石１０１と、前記静磁場磁石の円筒内側に配置され、傾斜磁場を発生する傾斜磁場コイル１０３とを含む略円筒形状のコイル機構を備える。また、前記コイル機構のうち、前記傾斜磁場コイルとは独立に支持され、前記コイル機構の長軸方向の中央付近に、略円筒形状の周方向に沿うように、磁性体が配置される。【選択図】図５
2014223287.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒内側の空間に静磁場を発生する静磁場磁石と、
前記静磁場磁石の円筒内側に配置され、傾斜磁場を発生する傾斜磁場コイルと
を含む略円筒形状のコイル機構のうち、
前記傾斜磁場コイルとは独立に支持され、前記コイル機構の長軸方向の中央付近に、略円筒形状の周方向に沿うように、磁性体が配置されることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項２】
前記磁性体は、高次項の磁場成分を低減するように配置されることを特徴とする請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項３】
前記磁性体は、前記静磁場磁石によって形成される４次項の磁場成分を低減するように配置されることを特徴とする請求項２に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項４】
前記磁性体は、前記傾斜磁場コイルの移動によって発生する３次項の磁場成分を低減するように配置されることを特徴とする請求項２に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項５】
前記磁性体は、奇数次項の磁場成分を低減するように配置されることを特徴とする請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項６】
前記磁性体は、前記静磁場磁石の円筒の外周面、前記静磁場磁石の円筒の内周面、前記静磁場磁石の円筒内部の空間、前記静磁場磁石との間に密閉された空間を形成する第１ボアチューブの円筒の外周面、前記第１ボアチューブの円筒の内周面、前記傾斜磁場コイルの円筒内側に配置されるＲＦ（Radio  Frequency）コイルの円筒の外周面、前記ＲＦコイルの円筒の内周面、被検体の居住空間を形成する第２ボアチューブの円筒の外周面、前記第２ボアチューブの円筒の内周面のうち、少なくともいずれかに配置されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項７】
前記磁性体は、前記長軸方向の中央に対して対称の位置に配置されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項８】
前記磁性体は、配置される位置に応じて厚みが異なることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項９】
前記磁性体は、珪素鋼又はコバルト鋼であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１つに記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１０】
前記磁性体は、複数の略リング状の磁性体の部材が配置されることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１つに記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１１】
前記磁性体は、複数の磁性体の部材が離散的に配置され、略リング状を形成することを特徴とする請求項１〜９のいずれか１つに記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１２】
前記磁性体は、前記周方向にリング状の磁性体の部材を形成したことを特徴とする請求項１〜９のいずれか１つに記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１３】
前記複数の略リング状の磁性体の部材のうちの少なくとも１つは、他のリング状部材とは厚みが異なることを特徴とする請求項１０に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、磁気共鳴イメージング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気共鳴イメージングは、静磁場中に置かれた被検体の原子核スピンを、そのラーモア（Larmor）周波数のＲＦ（Radio  Frequency）パルスで磁気的に励起し、励起に伴い発生する磁気共鳴信号のデータから画像を生成する撮像法である。
【０００３】
この磁気共鳴イメージングにおいては、磁場の均一性が要求されるため、磁場の不均一性を補正するためのシミングが行われる。このシミングには、パッシブシミング及びアクティブシミングがある。従来、パッシブシミングは、アクティブシールド型傾斜磁場コイル（ＡＳＧＣ（Active  Shield  Gradient  Coil））のメインコイルとシールドコイルとの間の層に鉄シムを配置することで実施されている。また、鉄シム量を低減するために、静磁場磁石の端面等に鉄片等を配置した上で、傾斜磁場コイルに鉄シムを配置する手法も提案されている。
【０００４】
ところで、傾斜磁場コイルは、上述した通りその内部に鉄シムが配置されているため、電磁力を受けて本来の位置から移動することがある。すると、この移動に伴って、磁場の均一性は劣化してしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２２０９２３号公報
【特許文献２】特開２００６−２１８１４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、磁場の均一性の劣化を抑制することができる磁気共鳴イメージング装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置は、円筒内側の空間に静磁場を発生する静磁場磁石と、前記静磁場磁石の円筒内側に配置され、傾斜磁場を発生する傾斜磁場コイルとを含む略円筒形状のコイル機構を備える。また、前記コイル機構のうち、前記傾斜磁場コイルとは独立に支持され、前記コイル機構の長軸方向の中央付近に、略円筒形状の周方向に沿うように、磁性体が配置される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、第１の実施形態に係るＭＲＩ装置の構成を示す機能ブロック図。
【図２】図２は、実施形態における用語の定義を説明するための図。
【図３】図３は、傾斜磁場コイルの移動を説明するための図。
【図４】図４は、第１の実施形態において補償部材を配置したコイル機構の断面図。
【図５】図５は、第１の実施形態における略リング状の補償部材の配置を説明するための図。
【図６】図６は、第１の実施形態における略リング状の補償部材の配置を説明するための図。
【図７】図７は、補償部材が配置される位置と、補償部材の厚みと、発生するｚ4成分との関係を示す図。
【図８】図８は、第１の実施形態における略リング状の補償部材の別例を説明するための図。
【図９】図９は、第１の実施形態における磁場の調整作業を説明するための図。
【図１０Ａ】図１０Ａは、補償部材を配置しない場合と配置した場合との磁場均一性の分布の比較を示す図。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、補償部材を配置しない場合と配置した場合との磁場均一性の分布の比較を示す図。
【図１１】図１１は、その他の実施形態における補償部材の配置を示す図。
【図１２】図１２は、その他の実施形態における補償部材の配置を示す図。
【図１３】図１３は、その他の実施形態における補償部材の配置を示す図。
【図１４】図１４は、その他の実施形態における補償部材の配置を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照しながら、実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置（以下、適宜「ＭＲＩ（Magnetic  Resonance  Imaging）装置」）を説明する。なお、実施形態は、以下の実施形態に限られるものではない。また、各実施形態において説明する内容は、原則として、他の実施形態においても同様に適用することができる。
【００１０】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係るＭＲＩ装置１００の構成を示す機能ブロック図である。図１に示すように、ＭＲＩ装置１００は、静磁場磁石１０１と、静磁場電源１０２と、傾斜磁場コイル１０３と、傾斜磁場電源１０４と、送信コイル１０５と、受信コイル１０６と、送信部１０７と、受信部１０８と、寝台１０９と、シーケンス制御部１２０と、計算機１３０とを備える。また、以下では、静磁場磁石１０１と、傾斜磁場コイル１０３と、送信コイル１０５とが積層されて支持される略円筒形状の構造物を、適宜「コイル機構」と称する。なお、ＭＲＩ装置１００に、被検体Ｐ（例えば、人体）は含まれない。また、図１に示す構成は一例に過ぎない。各部は、適宜統合若しくは分離して構成されてもよい。
【００１１】
静磁場磁石１０１は、中空の略円筒形状に形成された磁石であり、円筒内側の空間に、静磁場を発生する。静磁場磁石１０１は、例えば、超電導磁石等であり、静磁場電源１０２から電流の供給を受けて励磁する。静磁場電源１０２は、静磁場磁石１０１に電流を供給する。なお、静磁場磁石１０１は、永久磁石でもよく、この場合、ＭＲＩ装置１００は、静磁場電源１０２を備えなくてもよい。また、静磁場電源１０２は、ＭＲＩ装置１００とは別に備えられてもよい。
【００１２】
傾斜磁場コイル１０３は、静磁場磁石１０１の円筒内側に配置され、中空の略円筒形状に形成されたコイルである。傾斜磁場コイル１０３は、傾斜磁場電源１０４から電流の供給を受けて傾斜磁場を発生する。傾斜磁場電源１０４は、傾斜磁場コイル１０３に電流を供給する。
【００１３】
送信コイル１０５は、傾斜磁場コイル１０３の円筒内側に配置され、中空の略円筒形状に形成されたコイルである。送信コイル１０５は、送信部１０７からＲＦパルスの供給を受けて高周波磁場を発生する。受信コイル１０６は、高周波磁場の影響によって被検体Ｐから発せられる磁気共鳴信号（以下、適宜「ＭＲ（Magnetic  Resonance）信号」）を受信し、受信したＭＲ信号を受信部１０８に出力する。
【００１４】
なお、上述した送信コイル１０５及び受信コイル１０６は一例に過ぎない。これらのＲＦコイルは、送信機能のみを備えたコイル、受信機能のみを備えたコイル、若しくは送受信機能を備えたコイルのうち、１つ若しくは複数を組み合わせることによって構成されればよい。
【００１５】
送信部１０７は、対象とする原子の種類及び磁場強度で定まるラーモア周波数に対応するＲＦパルスを送信コイル１０５に供給する。受信部１０８は、受信コイル１０６から出力されるＭＲ信号を検出し、検出したＭＲ信号に基づいてＭＲデータを生成する。具体的には、受信部１０８は、受信コイル１０６から出力されるＭＲ信号をデジタル変換することによってＭＲデータを生成する。また、受信部１０８は、生成したＭＲデータをシーケンス制御部１２０に送る。なお、受信部１０８は、静磁場磁石１０１や、傾斜磁場コイル１０３等を備える架台装置側に備えられてもよい。
【００１６】
寝台１０９は、被検体Ｐが載置される天板を備える。図１においては、説明の便宜上、この天板のみを図示する。通常、寝台１０９は、静磁場磁石１０１の円筒の中心軸と長手方向が平行になるように設置される。また、天板は、長手方向及び上下方向に移動可能であり、被検体Ｐが載置された状態で、送信コイル１０５の円筒内側の空間に挿入される。
【００１７】
シーケンス制御部１２０は、計算機１３０から送信されるシーケンス情報に基づいて、傾斜磁場電源１０４、送信部１０７、及び受信部１０８を駆動することによって、被検体Ｐの撮像を行う。ここで、シーケンス情報は、撮像を行う手順を定義した情報である。シーケンス情報には、傾斜磁場電源１０４が傾斜磁場コイル１０３に供給する電流の強さや電流を供給するタイミング、送信部１０７が送信コイル１０５に供給するＲＦパルスの強さやＲＦパルスを印加するタイミング、受信部１０８がＭＲ信号を検出するタイミング等が定義される。
【００１８】
例えば、シーケンス制御部１２０は、ＡＳＩＣ（Application  Specific  Integrated  Circuit）、ＦＰＧＡ（Field  Programmable  Gate  Array）等の集積回路、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）、ＭＰＵ（Micro  Processing  Unit）等の電子回路である。
【００１９】
なお、シーケンス制御部１２０は、傾斜磁場電源１０４、送信部１０７、及び受信部１０８を駆動して被検体Ｐを撮像した結果、受信部１０８からＭＲデータを受信すると、受信したＭＲデータを計算機１３０に転送する。
【００２０】
計算機１３０は、ＭＲＩ装置１００の全体制御を行う。また、計算機１３０は、シーケンス制御部１２０から転送されたＭＲデータに、フーリエ変換等の再構成処理を施すことで、ＭＲ画像の生成等を行う。例えば、計算機１３０は、制御部、記憶部、入力部、表示部を備える。制御部は、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ等の集積回路、ＣＰＵ、ＭＰＵ等の電子回路である。記憶部は、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）、フラッシュメモリ等の半導体メモリ素子、ハードディスク、光ディスク等である。入力部は、マウスやトラックボール等のポインティングデバイス、キーボード等の入力デバイスである。表示部は、液晶ディスプレイ等の表示デバイスである。
【００２１】
なお、図２は、実施形態における用語の定義を説明するための図である。以下の実施形態においては、図２に示すように、厚みを有する円筒を想定し、円筒の外側を形成する面を「円筒の外周面」と称し、円筒の内側を形成する面を「円筒の内周面」と称する。また、円筒の内周面により囲まれる空間を「円筒内側の空間」と称し、円筒の厚み部分の空間を「円筒内部の空間」と称する。これらの名称は、説明の便宜上のものに過ぎない。また、第１の実施形態において、略円筒形状とは、円筒の中心軸に直交する断面が真円の円筒形状であっても良いし、断面が楕円の円筒形状であっても良い。ここで言う楕円の形状とは、ＭＲＩ装置１００の機能を大きく損なわない範囲で真円が歪んだ形状を指す。
【００２２】
さて、以下では、磁場の不均一性を補償する「補償部材」を適宜配置することで、磁場の均一性の劣化を抑制する手法を提案する。また、ここで抑制の対象とする磁場の不均一性成分は、傾斜磁場コイル１０３の移動に伴い、傾斜磁場コイル１０３の円筒内部の空間に配置された鉄シムの相対位置が変位したことにより発生する磁場成分である。
【００２３】
まず、静磁場磁石１０１によって形成される磁場の不均一性成分は、ｚ方向（静磁場磁石１０１の中心軸方向、図１を参照）の磁場成分を次数毎に展開した、（１）及び（２）式で表すことができる。
【数１】
2014223287.tif 000003
【数２】
2014223287.tif 000004
また、今回注目した４次項までを具体的に表記すると、以下の様に表すことができる。
P0(Z)=1,P1(z)=z,P2(z)=(3z2-1)/2,P3(z)=(5z3-3z)/2,P4(z)=(35z4-30z2+3)/8
なお、以下では、P1(z)をｚ1成分、P2(z)をｚ2成分、P3(z)をｚ3成分、P4(z)をｚ4成分と称する。また、上記（２）式において、５次項以上の高次成分は省略されている。
【００２４】
一方、傾斜磁場コイル１０３の円筒内部の空間には、上記（１）式の不均一性成分を打ち消す磁場を形成するように、鉄シムが配置される。上記（１）式は、静磁場磁石１０１の設計時に判明するので、これを打ち消す磁場を形成するための鉄シムの配置位置及び量も、予め、シミュレーションにより算出することができる。
【００２５】
ここで、静磁場磁石１０１の設計手法には、Ａ．磁場の均一性が高い静磁場磁石１０１を設計し、製造精度上発生する誤差成分のみを、鉄シムによって微調整する設計手法と、Ｂ．鉄シムの使用を前提に意図的に不均一性成分を発生させるように静磁場磁石１０１を設計し、この不均一性成分を鉄シムによって調整する設計手法とがある。前者Ａ．の手法では、超電導コイルのモジュール数や調整工数を多くする等、製造コストが高くなる傾向がある。一方、後者Ｂ．の手法では、製造コストを抑えることはできるものの、鉄シムを多用する結果、鉄シムの相対位置が変位したことにより発生する磁場成分は、もはや、鉄シムで打ち消すこともできないため、著しい磁場の均一性の劣化をもたらすことになる。
【００２６】
図３は、第１の実施形態に係る傾斜磁場コイル１０３の構造を示す斜視図であり、傾斜磁場コイル１０３の移動を説明するための図である。図３に示すように、傾斜磁場コイル１０３においては、メインコイル１０３ａと、冷却管が配管される冷却層１０３ｄと、鉄シムが配置されるシム層１０３ｃと、冷却管が配管される冷却層１０３ｅと、シールドコイル１０３ｂとが、円筒内側から順に積層される。シム層１０３ｃには、複数本分（例えば、２４本分）のシムトレイ挿入ガイド１０３ｆが形成され、このシムトレイ挿入ガイド１０３ｆに、シムトレイ１０３ｇが挿入される。シムトレイ１０３ｇは、長手方向に複数（例えば、１５個）のポケットを有し、各ポケットに適宜鉄シムが収納される。
【００２７】
この傾斜磁場コイル１０３は、撮像中の振動を吸収するために、ゴムやスプリング等の緩衝材等を用いて支持されている。一方、傾斜磁場コイル１０３の円筒内部の空間に配置された鉄シムは、ｚ軸原点ｃに対して必ずしも対称には配置されないため、一方向に強い電磁力を受ける場合がある。すると、ポケット内の鉄シムや、シムトレイ１０３ｇ、若しくは傾斜磁場コイル１０３自体が移動する結果、鉄シムの相対位置が変位する。
【００２８】
このように鉄シムの相対位置が変位すると、新たに次数を１つ下げた磁場成分が、磁場の不均一性成分として現れる。例えば、ｚ2成分は、ｚ1成分として現れ、ｚ4成分は、ｚ3成分として現れる。このうち、ｚ1成分については、補正電流を流すアクティブシミング等の手法によって別途補正することも可能であるが、ｚ3成分については、そのような手法で補正することもできない。
【００２９】
そこで、第１の実施形態においては、鉄シムの相対位置が変位したことにより発生する磁場の不均一性成分、主にｚ3成分を抑制することで、上記Ａ．の設計手法のみならず上記Ｂ．の設計手法で比較的低価格に静磁場磁石１０１が製造された場合にも、磁場の均一性の劣化を抑制する手法を提案する。具体的には、鉄シムの相対位置変位後に発生するｚ3成分を低減するためには、そもそも、鉄シムの相対位置変位前に鉄シムによって発生するｚ4成分を低減しなければならず、このためには、静磁場磁石１０１自体のｚ4成分の絶対値を低減する必要がある。また、第１の実施形態においては、これを上記Ａ．の設計手法で実現するのではなく、「補償部材」を適宜配置することで実現する。
【００３０】
図４は、第１の実施形態において補償部材を配置したコイル機構の断面図である。図４に示すように、コイル機構は、略円筒形状の静磁場磁石１０１と、略円筒形状の傾斜磁場コイル１０３と、略円筒形状の送信コイル１０５とが、積層されて構成される。静磁場磁石１０１及びボアチューブ２００の両端部は端板２２０によって固定され、静磁場磁石１０１の円筒の内周面とボアチューブ２００の円筒の外周面とで囲まれた空間は、密閉容器として形成される。傾斜磁場コイル１０３は、密閉容器内に支持部２１０によって支持される。また、密閉容器内の空気が、図示しない真空ポンプで排出されることで、傾斜磁場コイル１０３の周囲に真空空間が形成される。また、図４においては、説明の便宜上、傾斜磁場コイル１０３の冷却層１０３ｄ及び冷却層１０３ｅの図示を省略する。
【００３１】
更に、ボアチューブ２００の円筒内側に、送信コイル１０５が配置される。また、図４においては、送信コイル１０５を支持する支持部や、被検体Ｐの居住空間を形成するボアチューブ等の図示を省略する。なお、図４において、１点鎖線ｃは、コイル機構の長軸方向の中央点であるｚ軸原点を示し、このｚ軸原点から右方向が、プラス（＋）のｚ方向であり、ｚ軸原点から左方向が、マイナス（−）のｚ方向である。
【００３２】
このような構成の下、第１の実施形態においては、コイル機構のうち、傾斜磁場コイル１０３とは概ね独立に支持され、傾斜磁場コイル１０３の移動の影響を受けない構成要素（あるいは、影響を受けたとしてもその影響が小さい構成要素）に補償部材を配置する。例えば、図４に示すように、静磁場磁石１０１の円筒の内周面に、珪素鋼やコバルト鋼等の磁性体で形成された補償部材１０を、ｚ軸原点ｃに対して対称な位置に（ｘｙ平面に対して対称な位置に）３本ずつ略リング状に配置する。なお、補償部材１０は、略リング状に配置されることから、リングシム、ｚ4シムリング等と称される場合がある。
【００３３】
図５及び図６は、第１の実施形態における略リング状の補償部材１０の配置を説明するための図であり、図５は、斜視図であり、図６は、静磁場磁石１０１の円筒の内周面の展開図である。例えば、補償部材１０は、静磁場磁石１０１の円筒の内周面に溶接等で配置される。もっとも、励磁後にはこの補償部材１０に電磁力がかかることに鑑みて、内周面にある程度の強度を持たせることが望ましい。
【００３４】
図４に戻り、略リング状の補償部材１０は、図４に示すように、配置される位置に応じてその厚みが異なっている。この点について説明すると、図７は、補償部材１０が配置される位置と、補償部材１０の厚みと、発生するｚ4成分との関係を示す図である。図７において、縦軸は磁場強度（ppm）を示し、横軸はｚ軸原点ｃからの距離を示す。線種の異なる２本の折れ線は、厚みの異なる２種類の補償部材１０を示す。
【００３５】
厚みａは、厚みｂよりも厚みが小さい。点線の折れ線は、厚みａの補償部材１０を各位置に配置した場合に、補償部材１０がｚ4成分を発生させる効果を示している。言い換えると、静磁場磁石１０１自体により発生する磁場のｚ4成分は、厚みａの補償部材１０が各位置に配置された場合、図７に図示されたｚ4成分によって打ち消され、低減されることを意味する。一方、実線の折れ線は、厚みｂの補償部材１０を各位置に配置した場合に、補償部材１０がｚ4成分を発生させる効果を示している。静磁場磁石１０１の端部付近では両者いずれもその効果が低く、両者の差もあまりないが、ｚ軸原点ｃ付近では、厚みが大きい補償部材１０の方が、その効果がより顕著である。
【００３６】
このように、補償部材１０が配置される位置と、補償部材１０の厚みと、発生するｚ4成分との関係は、計算により既知の関係である。このため、補償部材１０は、実際に必要とされるｚ4成分に合わせて、適宜、その配置される位置と、厚みとが決定されればよい。具体的には、ｚ軸方向における位置及び周方向における位置に応じて補償部材１０の厚みが決定されればよい。言い換えると、補償部材１０は、配置される位置に応じて厚みが異なっていても良い。
【００３７】
典型的には、図７に示したように、端部付近の効果が低いことから、補償部材１０は、ｚ軸原点ｃ付近（コイル機構の長軸方向の中央付近）に配置されることが望ましく、また、ｚ4成分の分布をより滑らかに再現するためには、複数の位置に適宜分散して配置されることが望ましい。また、静磁場磁石１０１自体により発生する磁場のｚ4成分がｚ軸原点ｃに対して対称であるならば、補償部材１０も、ｚ軸原点ｃに対して対称に配置されることが望ましい。この結果として、図４〜図６では、厚みの異なる略リング状の補償部材１０を、３本ずつ、ｚ軸原点ｃに対して対称な位置に配置する例を示した。また、周方向における位置に応じて補償部材１０の厚みが決定される場合には、例えば、静磁場磁石１０１の下側ほど厚く、上側ほど薄い補償部材１０が配置される。
【００３８】
しかしながら、実施形態はこれに限られるものではない。上述したように、補償部材１０は、実際に必要とされるｚ4成分に合わせて、適宜、その配置される位置と厚みとが決定されればよい。即ち、例えば、端部に配置されることもあれば、１本、２本、あるいは４本以上に分かれて配置されることもある。また、厚みが異なる場合もあれば、同じ場合もある。また、厚みも位置も、ｚ軸原点ｃに対して非対称の場合もある。また、静磁場磁石１０１、ボアチューブ２００、送信コイル１０５、被検体Ｐの居住空間を形成するボアチューブそれぞれの外周面、内周面、内部の空間等、複数の層に分かれて配置されてもよい。
【００３９】
図８は、第１の実施形態における略リング状の補償部材１０の別例を説明するための図である。図８に示すように、補償部材１０は、完全なリングである必要はなく、図８に示すように、離散的にリング状を形成する一群の補償部材１０でもよい。完全なリングで形成された場合は、渦電流が流れるおそれもあるため、離散的にリング状を形成する方が望ましい場合もある。
【００４０】
また、略リング状の補償部材１０は、薄い板状のものを複数枚積層して形成してもよい。また、周方向にそれぞれ配置した補償部材１０は、それぞれ異なる厚みであってもよい。
【００４１】
図９は、第１の実施形態における磁場の調整作業を説明するための図である。まず、静磁場磁石１０１が製造され、出荷される（ステップＳ１）。第１の実施形態においては、静磁場磁石１０１の円筒の内周面に補償部材１０を溶接する手法であるので、この製造の段階において、補償部材１０が取り付けられる。
【００４２】
続いて、静磁場磁石１０１が設置場所に搬入され、ＭＲＩ装置１００として組み立てられ、据え付けられる（ステップＳ２）。そして、静磁場磁石１０１は、静磁場電源１０２から電流の供給を受けて励磁する（ステップＳ３）。
【００４３】
静磁場磁石１０１が励磁されると、フィールドカメラ等を用いて磁場が測定され（ステップＳ４）、磁場の均一性が規格に到達したか否かが判定される（ステップＳ５）。磁場の均一性が規格に到達していない場合（ステップＳ５，Ｎｏ）、励磁された磁場は、一旦消磁され（ステップＳ６）、傾斜磁場コイル１０３からのシムトレイ１０３ｇの抜き出しや、各ポケットに収納される鉄シムの配置位置や量の調整、再び、シムトレイ１０３ｇの挿入等が行われる（ステップＳ７）。
【００４４】
一方、磁場の均一性が規格に到達した場合（ステップＳ５，Ｙｅｓ）、磁場の均一性の調整が完了する（ステップＳ８）。
【００４５】
このように、第１の実施形態においては、静磁場磁石１０１の製造の段階において補償部材１０が配置される。
【００４６】
上述してきたように、補償部材１０が配置されることで、静磁場磁石１０１自体が発生するｚ4成分を低減することができる。例えば、補償部材１０を配置しない場合に「−４１４ｐｐｍ」のｚ4成分を発生させていた静磁場磁石１０１に上述した補償部材１０を配置すると、そのｚ4成分を「−１８４ｐｐｍ」まで低減することができる。これは、傾斜磁場コイル１０３の円筒内部に配置された鉄シムの相対位置が変位したことにより発生するｚ3成分を低減することになる。なお、具体的な数値は一例に過ぎない。
【００４７】
図１０Ａ及び図１０Ｂは、補償部材１０を配置しない場合と配置した場合との磁場均一性の分布の比較を示す図であり、図１０Ａは、補償部材１０を配置しない場合を示し、図１０Ｂは、補償部材１０を配置した場合を示す。また、図１０Ａ及び図１０Ｂにおいては、傾斜磁場コイル１０３が１ｍｍ移動した場合を想定する。
【００４８】
一般に、磁場の均一性が｜１．０ｐｐｍ｜程度を超えると、水と脂肪とを周波数分離する撮像法に影響が現れ始め、｜３．５ｐｐｍ｜程度を超えると、水と脂肪とを周波数分離することができなくなると考えられる。このため、図１０Ａ及び図１０Ｂでは、磁場の均一性が、「＋１．０ｐｐｍ」、「−１．０ｐｐｍ」、「＋３．５ｐｐｍ」、「−３．５ｐｐｍ」となるｚ方向の半径の位置を比較した。
【００４９】
この点、例えば、図１０Ａの「−３．５ｐｐｍ」と図１０Ｂの「−３．５ｐｐｍ」とを比較すると分かるように、補償部材１０を配置しない図１０Ａの場合よりも、補償部材１０を配置した図１０Ｂの場合の方が、｜３．５ｐｐｍ｜を超える半径の位置が大きい。同様に、例えば、図１０Ａの「−１．０ｐｐｍ」と図１０Ｂの「−１．０ｐｐｍ」とを比較すると分かるように、やはり、補償部材１０を配置しない図１０Ａの場合よりも、補償部材１０を配置した図１０Ｂの場合の方が、｜１．０ｐｐｍ｜を超える半径の位置が大きい。即ち、脂肪抑制可能な領域が、補償部材１０を配置した場合の方が改善されていることを示す。
【００５０】
上述してきたように、第１の実施形態によれば、コイル機構の長軸方向の中央付近に、略円筒形状の周方向に沿った略リング状の磁性体の補償部材１０が配置されるので、静磁場磁石１０１自体が発生するｚ4成分を低減することができる。この結果として、傾斜磁場コイル１０３の円筒内部の空間に配置された鉄シムの相対位置が変位したことにより発生するｚ3成分を低減することができ、磁場の均一性の劣化を抑制することができる。すなわち、補償部材１０は、高次項の磁場成分を低減するように配置される。具体的には、補償部材１０は、静磁場磁石１０１によって形成される４次項の磁場成分を低減するように配置される。また、補償部材１０は、傾斜磁場コイル１０３の移動によって発生する３次項の磁場成分を低減するように配置される。
【００５１】
この点、傾斜磁場コイル１０３の円筒内部の空間に配置された鉄シムの相対位置が変位したことにより発生するｚ3成分は、アクティブシミングによって低減することは難しい。また、鉄シム自体が変位してしまうので、従来の鉄シムによるシミングで低減することも難しい。更に、静磁場磁石の端面等に鉄片等を配置するシミングによっても低減することは難しい。
【００５２】
ところで、上記の実施形態では、主に３次項及び４次項の磁場成分の低減について説明したが、これに限らず、例えば、奇数次項の磁場成分に対しても効果を奏するものである。一般的に、奇数次項の磁場成分、特に、低次の項である１次項の磁場成分（ｚ1成分）は、主に、傾斜磁場コイル１０３の円筒内部の鉄シムがｚ軸原点ｃに対して非対称に配置されることに起因する。第１の実施形態では、本来、傾斜磁場コイル１０３の円筒内部の鉄シムが担っていたシミングの一部を、静磁場磁石１０１、すなわちシールドコイル１０３ｂの外側に配置される補償部材１０が担う。この結果、鉄シムの配置の非対称性が緩和されるので、１次項の磁場成分の低減が期待される。言い換えると、傾斜磁場コイル１０３の円筒内部の鉄シムがｚ軸原点ｃに対して対称に配置されるように、補償部材１０を配置することで、積極的に１次項の磁場成分を低減することができる。
【００５３】
（その他の実施形態）
実施形態は、上述した実施形態に限られるものではない。
【００５４】
（補償部材１０の配置）
図１１〜１４は、その他の実施形態における補償部材１０の配置を示す図である。なお、図１１〜１４においては、補償部材１０の配置位置を、太線の円で囲んで示す。第１の実施形態においては、静磁場磁石１０１の円筒の内周面に補償部材１０を配置する例を説明したが、実施形態はこれに限られるものではない。例えば、図１１に示すように、補償部材１０は、静磁場磁石１０１の円筒内部の空間に配置されてもよい。なお、図１１においては、円筒内部の空間のうち内周面側に配置されている例を示すが、外周面側に配置されてもよい。
【００５５】
また、例えば、補償部材１０は、図１２に示すように、ボアチューブ２００の円筒の外周面に配置されてもよいし、図１３に示すように、ボアチューブ２００の円筒の内周面に配置されてもよい。また、例えば、補償部材１０は、図１４に示すように、送信コイル１０５の円筒の外周面に配置されてもよい。
【００５６】
その他、図示した形態以外にも、例えば、静磁場磁石１０１の円筒の外周面や、送信コイル１０５の円筒の内周面、あるいは、被検体Ｐの居住空間を形成するボアチューブの外周面や内周面、内部の空間等、傾斜磁場コイル１０３とは概ね独立に支持され、傾斜磁場コイル１０３が移動した場合にも、本来の位置を維持する構成要素であれば、補償部材１０を配置することができる。
【００５７】
もっとも、例えば、静磁場磁石１０１の円筒の外周面に配置する場合には、その厚みを厚くする等、配置場所に応じた効果によって、厚みや位置を適宜変更することが必要になる。また、ボアチューブに配置する場合のように、溶接ができない場合には、補償部材１０を配置するための何等かの固定部材（例えば、接着剤）を用いることになる。この場合、励磁後にはこの補償部材１０に電磁力がかかることに鑑みて、ボアチューブや固定部材にある程度の強度を持たせることが望ましい。なお、補償部材１０を溶接以外の手法で配置するタイミングとしては、図９に示すステップＳ２の据え付けの段階等が考えられる。
【００５８】
（他のシミングとの併用）
また、補償部材１０を配置する手法は、他のシミングと併用することができる。例えば、アクティブシミングとの併用や、傾斜磁場コイルの円筒内部の空間に鉄シムを配置するシミングとの併用、あるいは、静磁場磁石の端面等に鉄片等を配置するシミングとの併用等、他のシミングと適宜併用することができる。
【００５９】
以上述べた少なくともひとつの実施形態の磁気共鳴イメージング装置によれば、磁場の均一性の劣化を抑制することができる。
【００６０】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００６１】
１００  ＭＲＩ装置
１０１  静磁場磁石
１０３  傾斜磁場コイル
１０  補償部材
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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