(57)【要約】      （修正有）【課題】被検者を撮像するために挿入される空間を狭くすることなく、騒音を低減できる傾斜磁場コイル装置を提供する。【解決手段】磁場強度が傾斜した傾斜磁場１３を発生させ外周が略円形である傾斜磁場コイル３と、フランジ、閉ループ４とを有し、閉ループ４の内壁が周方向の略全周にわたって傾斜磁場コイル３の外周に圧接する。傾斜磁場コイル３は略円筒形状であり、閉ループ４は略平板形状であり傾斜磁場コイル３の略円筒形状の端部に固定される。傾斜磁場コイル３において端部での厚さは中央部での厚さより薄く、閉ループ４は傾斜磁場コイル３の端部に固定される。傾斜磁場コイル３は、傾斜磁場１３と漏れ磁場を発生させるメインコイルと、漏れ磁場を抑制するシールドコイルとを有している。閉ループ４は、傾斜磁場コイル３に嵌められて固定されている。【選択図】図１
2014151151.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁場強度が傾斜した傾斜磁場を発生させ、外周が略円形である傾斜磁場コイルと、
内壁が周方向の略全周にわたって前記傾斜磁場コイルの前記外周に圧接する閉ループとを有することを特徴とする傾斜磁場コイル装置。
【請求項２】
前記傾斜磁場コイルは、略円筒形状であり、
前記閉ループは、略平板形状であり、前記傾斜磁場コイルの略円筒形状の端部に固定されることを特徴とする請求項１に記載の傾斜磁場コイル装置。
【請求項３】
前記傾斜磁場コイルは、略円板形状であり、
前記閉ループは、略円筒形状であることを特徴とする請求項１に記載の傾斜磁場コイル装置。
【請求項４】
前記閉ループは、前記傾斜磁場コイルに嵌められて固定されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の傾斜磁場コイル装置。
【請求項５】
前記閉ループは、周方向に開いた箇所を有し、
前記開いた箇所の周方向の幅を、ねじによって狭めることで、前記閉ループは前記傾斜磁場コイルに固定されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の傾斜磁場コイル装置。
【請求項６】
前記閉ループは、周方向に沿って設けられた複数のねじによって、前記傾斜磁場コイルに締結されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の傾斜磁場コイル装置。
【請求項７】
前記閉ループは、
床面に達する脚部を有し、前記脚部によって前記床面に固定され、前記傾斜磁場コイルを支持することを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の傾斜磁場コイル装置。
【請求項８】
前記脚部は、前記傾斜磁場コイルと前記閉ループの振動を減衰させる振動減衰部を有することを特徴とする請求項７に記載の傾斜磁場コイル装置。
【請求項９】
前記傾斜磁場コイルにおいて、端部での厚さは、中央部での厚さより薄く、
前記閉ループは、前記傾斜磁場コイルの端部に固定されることを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の傾斜磁場コイル装置。
【請求項１０】
前記傾斜磁場コイルは、
前記傾斜磁場と、前記傾斜磁場が発生している以外の領域に漏れ磁場を発生させるメインコイルと、
前記漏れ磁場を抑制するシールドコイルとを有し、
前記傾斜磁場コイルの前記中央部より厚さの薄い端部には、前記シールドコイルが配置されていることを特徴とする請求項９に記載の傾斜磁場コイル装置。
【請求項１１】
請求項１乃至請求項１０のいずれか１項に記載の傾斜磁場コイル装置と、
前記傾斜磁場コイルが前記傾斜磁場を発生させた撮像領域に、静磁場を発生させる静磁場磁石装置とを有し、
前記閉ループは、前記静磁場磁石装置に取り付けられ、前記傾斜磁場コイルを支持することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１２】
前記閉ループは、弾性部材を介して、前記静磁場磁石装置に取り付けられていることを特徴とする請求項１１に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１３】
前記弾性部材は、前記閉ループの周方向に沿って、全周にわたり設けられ、
前記傾斜磁場コイルと、前記閉ループと、前記静磁場磁石装置と、前記弾性部材とで囲まれた閉空間が構成されていることを特徴とする請求項１２に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１４】
前記閉ループは、前記傾斜磁場コイルから離れる方向に伸び、前記静磁場磁石装置に取り付けられる腕部を有することを特徴とする請求項１１乃至請求項１３のいずれか１項に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１５】
磁場強度が傾斜した傾斜磁場を発生させる傾斜磁場コイルと、
前記傾斜磁場コイルの外周の周方向に沿って並べられて閉ループ状に連結され、前記傾斜磁場コイルを支持する複数の支持部材とを有し、
前記閉ループの長さが縮められることで、前記複数の支持部材が前記傾斜磁場コイルに圧接していることを特徴とする傾斜磁場コイル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁場強度が傾斜した傾斜磁場を発生させる傾斜磁場コイル装置、及び、これを有する磁気共鳴イメージング装置(以下、ＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）装置という)に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＭＲＩ装置は、均一な静磁場中に置かれた被検体に高周波パルスを照射したときに生じる核磁気共鳴現象を利用して、被検体の物理的、化学的性質を示す断面画像を得る装置であり、特に、医療用として用いられている。ＭＲＩ装置は、被検体が挿入される撮像領域に均一な静磁場を発生する静磁場磁石装置と、その撮像領域に位置情報を付与するために空間的に磁場強度が勾配した傾斜磁場をパルス状に発生させる傾斜磁場コイル装置と、被検体に高周波パルスを照射し被検体から磁気共鳴信号を発信させるＲＦコイルと、この磁気共鳴信号を受信する受信コイルと、受信した磁気共鳴信号を処理して画像を表示するコンピュータシステムから、主に、構成されている。
【０００３】
このようなＭＲＩ装置の性能向上の手段としては、まず、静磁場磁石装置が発生する静磁場の磁場強度の向上がある。静磁場の磁場強度が高い程、より鮮明な画像と多様な断面画像を得ることが出来るため、現在、ＭＲＩ装置では、より高い静磁場の磁場強度を指向して開発が続けられている。
【０００４】
もう１つの性能向上の手段としては、傾斜磁場の磁場強度の向上と傾斜磁場のパルス状の発生の高速駆動がある。これらは、撮像時間の短縮と画質の向上に寄与し、近年盛んに使用されるようになった高速撮像法で多用されている。特に、傾斜磁場コイルの駆動電源の性能向上により、大電流の通電が可能になり傾斜磁場の磁場強度が向上し、また、高速なスイッチングが可能になり傾斜磁場をパルス状に発生させるパルス電流が高速駆動されている。
【０００５】
前記した２つの性能向上の手段により、傾斜磁場コイル装置は静磁場磁石装置が作る強強度の静磁場中に置かれて、傾斜磁場コイル装置にパルス状の大電流が流れることになるので、傾斜磁場コイル装置には時間変動する強大な電磁力（ローレンツ力）が作用し、傾斜磁場コイル装置は振動する。そして、傾斜磁場コイル装置は、支持部材を介して静磁場磁石装置に支持されているので、傾斜磁場コイル装置で発生した振動は支持部材を伝播し、静磁場磁石装置を振動させる。これらにおける振動は、被検体である患者または操作者に騒音となって伝わる。そして、前記した２つの性能向上の手段により、近年、この騒音は大きくなる傾向にあり、ＭＲＩ装置において、騒音を低減することが重要な課題となっている。
【０００６】
そこで、穿孔された渦電流スクリーンからなる渦電流シールドシステムを有し、その渦電流スクリーンを静磁場磁石装置に取り付けることで、静磁場磁石装置を構成する真空容器を振動させる渦電流を低減し、静磁場磁石装置から放射される音響ノイズを低減する技術が提案されている（例えば、特許文献１等参照）。静磁場磁石装置を構成する真空容器と傾斜磁場コイル装置を内包する外部装飾カバーを、シール部材を介して静磁場磁石装置に固定することで、傾斜磁場コイル装置を真空中に配置し、傾斜磁場コイル装置の振動に伴う放射音の伝播を低減する技術が提案されている（例えば、特許文献２等参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特表２００７−５２９２５９号公報
【特許文献２】特開２０１１−０７８５０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１においては、静磁場磁石装置を構成する真空容器を振動させる渦電流を低減し、静磁場磁石装置から放射される音響ノイズを低減するが、より大きな音響ノイズの発生源となっている傾斜磁場コイル装置から発生する騒音は低減できないと考えられる。
【０００９】
一方、特許文献２においては、傾斜磁場コイル装置と静磁場磁石装置の周囲を真空状態にするために、傾斜磁場コイル装置と静磁場磁石装置から発生する騒音を低減できるが、外部装飾カバーを減圧に耐える真空容器にする必要があり、ＭＲＩ装置が大型化すると考えられる。しかし、ＭＲＩ装置では、大型化しても、被検体を撮像するために挿入される空間を狭くすることはできず、広く維持されている。このため、傾斜磁場コイル装置は、薄く製作される傾向にあり、振動が大きくなりやすくなっている。
【００１０】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、被検体を撮像するために挿入される空間を狭くすることなく、騒音を低減できる傾斜磁場コイル装置及びＭＲＩ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記課題を解決するために、本発明は、磁場強度が傾斜した傾斜磁場を発生させ外周が略円形である傾斜磁場コイルと、内壁が周方向の略全周にわたって前記傾斜磁場コイルの前記外周に圧接する閉ループとを有することを特徴とする傾斜磁場コイル装置である。
【００１２】
また、本発明は、この傾斜磁場コイル装置と、前記傾斜磁場コイルが前記傾斜磁場を発生させた撮像領域に静磁場を発生させる静磁場磁石装置とを有し、前記閉ループは前記静磁場磁石装置に取り付けられ前記傾斜磁場コイルを支持することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置である。
【００１３】
また、本発明は、磁場強度が傾斜した傾斜磁場を発生させる傾斜磁場コイルと、前記傾斜磁場コイルの外周の周方向に沿って並べられて閉ループ状に連結され、前記傾斜磁場コイルを支持する複数の支持部材とを有し、前記閉ループの長さが縮められることで、前記複数の支持部材が前記傾斜磁場コイルに圧接していることを特徴とする傾斜磁場コイル装置である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、被検体を撮像するために挿入される空間を狭くすることなく、騒音を低減できる傾斜磁場コイル装置及びＭＲＩ装置を提供できる。なお、前記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置（ＭＲＩ装置：水平磁場型）の縦断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係るＭＲＩ装置（水平磁場型）の斜視図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係るＭＲＩ装置の縦断面図における、傾斜磁場コイルの端部とその周辺を拡大した拡大図である。
【図４】本発明の第１の実施形態の変形例に係るＭＲＩ装置の縦断面図における、傾斜磁場コイルの端部とその周辺を拡大した拡大図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係るＭＲＩ装置（水平磁場型）の斜視図における、フランジとその周辺を拡大した拡大図である。
【図６】本発明の第３の実施形態に係るＭＲＩ装置（水平磁場型）の縦断面図における、傾斜磁場コイルの端部とその周辺を拡大した拡大図である。
【図７】本発明の第４の実施形態に係るＭＲＩ装置（水平磁場型）の斜視図における、フランジとその周辺を拡大した拡大図である。
【図８】本発明の第５の実施形態に係るＭＲＩ装置（水平磁場型）の縦断面図である。
【図９】本発明の第６の実施形態に係るＭＲＩ装置（垂直磁場型）の縦断面図である。
【図１０】本発明の第６の実施形態に係るＭＲＩ装置（垂直磁場型）の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において、共通する部分には同一の符号を付し重複した説明を省略する。
【００１７】
（第１の実施形態）
図１に、本発明の第１の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置（ＭＲＩ装置：水平磁場型）１の縦断面図を示し、図２に、その斜視図を示す。図１は、被検体１０の体軸方向に沿った平面でＭＲＩ装置１を切断した断面図である。ＭＲＩ装置１によれば、均一な静磁場１２中に置かれた被検体１０に高周波パルスを照射したときに生じる核磁気共鳴現象を利用して、被検体１０の物理的、化学的性質を示す断面画像を得ることができる。そして、この断面画像は、特に、医療に用いられている。
【００１８】
ＭＲＩ装置１は、被検体（被検者、患者）１０が挿入される撮像領域１１に均一な静磁場１２を発生する静磁場磁石装置６と、その撮像領域１１に位置情報を付与するために空間的に磁場強度が勾配した傾斜磁場１３をパルス状に発生させる傾斜磁場コイル装置２と、被検者１０に高周波パルスを照射し、被検者１０の生体組織の原子核から磁気共鳴信号を発信させるＲＦコイル７と、この磁気共鳴信号を受信する受信コイル（図示省略）と、受信した磁気共鳴信号を処理して画像を表示するコンピュータシステム（図示省略）と、被検者１０をねかせたまま撮像領域１１へ移動させる移動式ベッド９とから、主に構成されている。また、ＭＲＩ装置１は、静磁場磁石装置６と傾斜磁場コイル装置２とを覆うように配置される外装カバー８を有している。なお、ＲＦコイル７は、傾斜磁場コイル装置２の撮像領域１１側に配置され、被検者１０から見ると、傾斜磁場コイル装置２を覆っているように見えるので、外装カバー８の一部を兼ねていると考えることができる。
【００１９】
静磁場磁石装置６としては、撮像領域１１に発生させる均一な静磁場１２の磁場方向が、水平方向である場合を例に説明する。静磁場磁石装置６には、冷媒で冷却され超電導状態となる超電導コイルのようなコイル６ａを用いても、永久磁石（磁性体）を用いてもよく、両方を用いてもよい。本第１の実施形態では、コイル６ａを用いた場合を例に説明する。すなわち、静磁場磁石装置６は、被検者１０の体軸方向に複数本（図１の例では７本）配置されたリング状のコイル６ａと、このコイル６ａを冷媒の液体ヘリウムとともに収納しコイル６ａを冷却する液体ヘリウム容器６ｄと、真空容器６ｂからの輻射熱をシールドする輻射シールド６ｃと、これらを真空環境下に収納する真空容器６ｂとを有している。真空容器６ｂは、中空円筒形状になっている。中空円筒形状の真空容器６ｂの外周壁と、両端の開口端壁とは、外装カバー８に対向している。中空円筒形状の真空容器６ｂの内周壁は、傾斜磁場コイル装置２の円筒形状の傾斜磁場コイル３の外周壁に対向している。真空容器６ｂは真空耐力を必要とするために、ステンレス鋼の部材を溶接等した構造になっている。撮像領域１１は、円筒形状の静磁場磁石装置６で取り囲まれている。静磁場磁石装置６は、撮像領域１１において、円筒形状の静磁場磁石装置６の中心軸方向（図１において紙面の左右方向）に強力かつ均一な静磁場１２を生成する。被検者１０は、移動式ベッド９により撮像領域１１に運ばれる。
【００２０】
図１と図２に示すように、傾斜磁場コイル装置２は、磁場強度が傾斜した傾斜磁場１３を発生させ外周が略円形である傾斜磁場コイル３と、外周が略円形の平板に開口が略円形である孔４ａが設けられたフランジ（閉ループ）４と、円環形状でフランジ４を静磁場磁石装置６に取り付けるための弾性部材５とを有している。図１に示すように、傾斜磁場コイル３は、略円筒形状をしている。傾斜磁場コイル３は、静磁場磁石装置６と同心の筒形状でその内側に配置されている。傾斜磁場コイル３は、撮像領域１１において、磁場の方向が静磁場１２と同じ方向であり、任意の方向に磁束密度（磁場強度）が傾斜した傾斜磁場１３をパルス状に発生させる。傾斜磁場コイル３では、通常、図１と図２に示すように、静磁場１２の磁場方向（水平方向）をｚ軸として、ｚ軸と直交する垂直方向にｙ軸を取り、ｚ軸とｙ軸に直交する方向にｘ軸を取り、これらｘ、ｙ、ｚの３方向毎に、その方向に磁場強度が傾斜した傾斜磁場１３を、傾斜磁場コイル３は発生できる。例えば、図１に示した傾斜磁場１３の例は、ｙ方向に傾斜した傾斜磁場である。傾斜磁場コイル３には、図示していないシムと呼ばれる磁性体の小片が複数個配置されている。これらのシムは、静磁場磁石装置６が生成した静磁場１２を、ＭＲＩ装置１以外の装置等が生成した磁場の影響を含めて、撮像領域１１において、その磁場強度が均一となるように調整するための機構である。
【００２１】
傾斜磁場コイル３の撮像領域１１側には、被検者１０に高周波パルス磁場を照射するＲＦコイル７が設けられている。ＲＦコイル７は、略円筒形状であり、静磁場磁石装置６や、傾斜磁場コイル３と同心となり、ｚ軸に一致する中心軸を有している。
【００２２】
外装カバー８は、静磁場磁石装置６と、傾斜磁場コイル装置２と、ＲＦコイル７を覆うが、図１のように外装カバー８にＲＦコイル７が嵌め込まれ、ＲＦコイル７が外装カバー８を兼ねていてもよい。外装カバー８は、ＦＲＰ（Fiber Reinforced Plastics）等の非導電性の部材で作られている。ＲＦコイル７は、傾斜磁場コイル３の撮像領域１１側の内壁面に設置してもよい。
【００２３】
傾斜磁場コイル３の中心軸方向（ｚ軸方向）の両端部３ｅは、端部３ｅ以外の中央部３ｃに比べて板厚が薄く、円筒形状の内径が中央部３ｃより大きく製作されている。傾斜磁場コイル３において、中心軸方向の端部３ｅでの厚さＴｅは、中心軸方向の中央部３ｃでの厚さＴｃより薄くなっている（Ｔｅ＜Ｔｃ）。端部３ｅを薄くすることにより、外装カバー８の開口部の径を大きくでき、被検者１０により閉所感を与えないようにすることができる。また、端部３ｅの内周側の外装カバー８内に、傾斜磁場コイル３の電気配線や冷却配管を設置するスペースを確保することができる。
【００２４】
図１と図２に示すように、フランジ（閉ループ）４は、略平板形状をしており、その平板に開口が略円形である孔４ａが設けられている。フランジ４の孔４ａの内壁が、孔４ａの周方向の全周にわたって、傾斜磁場コイル３の端部３ｅの外周に圧接している。これにより、フランジ４は、略円筒形状の傾斜磁場コイル３に固定されている。一対のフランジ４は、傾斜磁場コイル３の両端の端部３ｅに固定されている。フランジ４は、傾斜磁場コイル３に嵌められて固定されている。フランジ４の孔４ａに、傾斜磁場コイル３の両側の端部３ｅは貫通（嵌合）している。フランジ４は、傾斜磁場コイル３の端部３ｅに固定されている。フランジ４には、例えば、ステンレススチール、銅、アルミニウムといった金属、または、ＦＲＰやセラミックスなどの高剛性の材料を用いることができる。このように、傾斜磁場コイル３の端部３ｅがフランジ４によって周方向の全周にわたって圧接されることにより、傾斜磁場コイル３の端部３ｅの振動抑制効果が得られ、傾斜磁場コイル３の振動に伴う放射音を低減できる。また、傾斜磁場コイル３の端部３ｅを、その振動を抑えつつ薄くできるので、被検者１０に対し外装カバー８の開口部をより広くすることが可能になる。
【００２５】
フランジ４は、弾性部材５を介して、静磁場磁石装置６に取り付けられている。フランジ４は、傾斜磁場コイル３を支持している。フランジ４は、ゴムなどの柔軟性のある弾性部材５を介して、静磁場磁石装置６の真空容器６ｂから支持されている。すなわち、フランジ４は、傾斜磁場コイル３を両側の端部３ｅで支持する支持部材と、傾斜磁場コイル３の静磁場磁石装置６への取付部材とを兼ねている。弾性部材５によれば、傾斜磁場コイル３の振動に伴って、フランジ４が振動しても、この振動の伝導は弾性部材５で遮断され、静磁場磁石装置６の真空容器６ｂが振動するのを抑制することができ、静磁場磁石装置６の真空容器６ｂから発する騒音を低減することができる。
【００２６】
また、弾性部材５は、フランジ４の孔４ａの周方向に沿って、その周方向の全周にわたり設けられている。弾性部材５は、ｚ軸を中心軸とする円環形状をしている。弾性部材５は、フランジ４と真空容器６ｂとに挟まれ、フランジ４と真空容器６ｂとに圧接している。これにより、傾斜磁場コイル３と、フランジ４と、静磁場磁石装置６と、弾性部材５とで囲まれた閉空間Ｓが構成されている。この閉空間Ｓ内の空気は、振動源の傾斜磁場コイル３に接しているので、振動する。しかし、外装カバー８の内側にあって外装カバー８に接している外装カバー８側の空気とは隔てられているので、この振動がその外装カバー８側の空気を振動させるのを抑制することができる。これにより、外装カバー８の振動も抑制され、被検者１０に達する騒音を低減することができる。
【００２７】
図３に、本発明の第１の実施形態に係るＭＲＩ装置１の縦断面図における、傾斜磁場コイル３の端部３ｅとその周辺を拡大した拡大図を示す。この図３の拡大図は、図１のｙ軸の正の側で、かつ、ｚ軸の正の側の領域内の一部を拡大したものである。傾斜磁場コイル３は、ｘ、ｙ、ｚ方向毎に独立に傾斜磁場１３（図１参照）を発生させるために、３層のメインコイル３ａと３層のシールドコイル３ｂとを有している。メインコイル３ａは、撮像領域１１に傾斜磁場１３を生成するが、これだけでなく、傾斜磁場１３が発生している撮像領域１１以外の領域に漏れ磁場を発生させる。シールドコイル３ｂは、この漏れ磁場を抑制する。なお、この漏れ磁場は、静磁場磁石装置６の真空容器６ｂにおいて、渦電流を発生させたり、コイル６ａ（図１参照）に振動電磁力を生じさせたりする。シールドコイル３ｂは、メインコイル３ａを覆うように、メインコイル３ａの静磁場磁石装置６の側に設けられ、静磁場磁石装置６での漏れ磁場の発生を抑制している。３層のメインコイル３ａと３層のシールドコイル３ｂの計６層からなる積層物の層間には、ＦＲＰ材などの絶縁部材３ｆが挟まれている。この積層物は、樹脂３ｇによって一体化されている。このような構成の傾斜磁場コイル３は、アクティブシールドタイプと呼ばれ、静磁場１２と傾斜磁場１３の磁場強度が共に強く、高速な傾斜磁場パルスを発生するＭＲＩ装置１において、一般的に用いられている。
【００２８】
前記のアクティブシールドタイプの傾斜磁場コイル３においては、メインコイル３ａは、撮像領域１１（図１参照）だけの狭い領域に傾斜磁場１３（図１参照）を生成すればよいのに対し、シールドコイル３ｂは、静磁場磁石装置６の配置されている全領域、すなわち、静磁場磁石装置６の端部まで、漏れ磁場を低減する必要がある。このため、メインコイル３ａより、シールドコイル３ｂは、ｚ軸方向（図１参照）に長くなっている。アクティブシールドタイプの傾斜磁場コイル３では、メインコイル３ａとシールドコイル３ｂとが直列に接続されるので、メインコイル３ａを流れるメインコイル電流２０の大きさは、シールドコイル３ｂを流れるシールドコイル電流２１の大きさと略等しく、それらの電流方向は互いに、略反対方向になっている。メインコイル３ａとシールドコイル３ｂとは近接して配置されているので、メインコイル３ａの存在する領域に発生している前記静磁場１２の磁場強度と方向は、シールドコイル３ｂの存在する領域に発生している前記静磁場１２の磁場強度と方向と略等しくなっている。この静磁場１２により、メインコイル３ａには電磁力（ローレンツ力）２２が作用し、シールドコイル３ｂには電磁力（ローレンツ力）２３が作用する。コイル電流２０と２１の大きさが等しく、メインコイル３ａとシールドコイル３ｂにおける静磁場１２の大きさも等しいので、電磁力２２と２３の大きさは略等しく、コイル電流２０と２１の電流方向は反対方向なので、電磁力２２と２３の方向は略反対方向になっている。
【００２９】
メインコイル３ａとシールドコイル３ｂとが対向して配置されている傾斜磁場コイル３の中央部３ｃでは、電磁力２２と２３とは、大きさが等しく方向が互いに反対方向なので、相殺され、中央部３ｃの重心は運動（振動）しない。一方、シールドコイル３ｂのみが配置され、メインコイル３ａとシールドコイル３ｂとが対向して配置されていない傾斜磁場コイル３の端部３ｅでは、電磁力２３が、電磁力２２によって相殺されることはなく、端部３ｅに作用する。この端部３ｅにおける電磁力２３は、端部３ｅを直接振動させる直接振動加振力として作用する。端部３ｅにおいて、電磁力２３は、周方向の全周にわたって、作用し、電磁力２３の力の方向は径方向になる。このため、端部３ｅは、周方向の全周にわたって、径方向に延びたり縮んだりして振動する。このため、フランジ４で周方向の一部分を圧接したのでは、その一部分が節（不動領域）となり、他の部分が腹（運動領域）となって、端部３ｅは振動すると考えられる。一方、フランジ４で周方向の全周を圧接すると、その全周にわたって不動領域となり、端部３ｅの振動を抑制できると考えられる。
【００３０】
また、外装カバー８は、開口部を広くすることが、被検者１０（図１参照）に快適に検査を受けてもらうために求められている。このためには、傾斜磁場コイル３の端部３ｅでの薄肉化が重要である。しかし、この薄肉化は、端部３ｅでの振動の振幅を増大させ、騒音を大きくすると考えられる。このような場合でも、フランジ４によれば、端部３ｅに圧接し、その振動の振幅の増大を抑制できるので、薄肉化しつつ、騒音を低減できる。
【００３１】
なお、フランジ４は、傾斜磁場コイル３を静磁場磁石装置６に挿入後に傾斜磁場コイル３との固定を兼ねて装着する。このフランジ４と傾斜磁場コイル３との固定では、フランジ４がステンレススチール材等の金属製であれば、焼き嵌めを用いることができる。これによれば、フランジ４は周方向に一体で形成でき、剛性を損なわずに取り付けることができる。また、フランジ４の静磁場磁石装置６への取付方法は、まず、スタッドボルト１４を、フランジ４の貫通孔に貫通させたまま、真空容器６ｂの側面（壁面）に立てて固定する。次に、弾性部材５を、フランジ４と静磁場磁石装置６の間と、フランジ４とスタッドボルト１４の間と、フランジ４とナット１５の間に配置する。最後に、フランジ４をナット１５で締め付ける。これにより、フランジ４を、弾性部材５を介して、静磁場磁石装置６（真空容器６ｂ）に支持させることができる。弾性部材５は、ダンパとして機能し、傾斜磁場コイル３によりフランジ４が振動してもその振動の振幅を低減して、静磁場磁石装置６にその振動が伝わるのを抑制することができる。
【００３２】
（第１の実施形態の変形例）
図４に、本発明の第１の実施形態の変形例に係るＭＲＩ装置１の縦断面図における、傾斜磁場コイル３の端部３ｅとその周辺を拡大した拡大図を示す。第１の実施形態の変形例が、第１の実施形態と異なっている点は、傾斜磁場コイル３の端部３ｅの外周面に、テーパ部３ｈが設けられている点である。これによれば、フランジ４を焼き嵌めのために昇温することなく、端部３ｅに嵌めることができる。また、フランジ４の孔４ａの側壁も、テーパ形状にすることが好ましい。これによれば、図４に示すように、フランジ４と傾斜磁場コイル３との接触面積を大きくすることができる。これにより、フランジ４と傾斜磁場コイル３とが圧接する接触面に、大きな摩擦力を作用させることができ、フランジ４は、傾斜磁場コイル３を確実に支持することができる。
【００３３】
（第２の実施形態）
図５に、本発明の第２の実施形態に係るＭＲＩ装置（水平磁場型）１の斜視図における、フランジ４とその周辺を拡大した拡大図を示す。なお、図５では、理解を容易にするために、外装カバー８の記載を省略している。第２の実施形態が、第１の実施形態と異なっている点は、フランジ４の孔４ａが、その周方向に開いた箇所１８を有している点である。図５の例では、開いた箇所１８は２箇所あるが、原理的には１箇所でもよく、３箇所以上でもよい。そして、この開いた箇所１８の周方向の幅を、固定ボルト（ねじ）１６と固定ナット１７によって狭めることで、フランジ４は傾斜磁場コイル３に締め付けられ、固定することができる。
【００３４】
図５に示すように、孔４ａの周方向に開いた箇所１８が２箇所あると、フランジ４を２つに分割することができる。同様に、開いた箇所１８が３箇所あると、フランジ４を３つに分割することができ、開いた箇所１８がｎ箇所あると、フランジ４をｎ個に分割することができる。そして、分割されたフランジ４は、固定ボルト１６と固定ナット１７によって、輪のように連結されて一体化できる。固定ボルト１６と固定ナット１７で、分割されたフランジ４の隣接する分割されたフランジ４との間隔を狭めることで、前記輪は縮められ、傾斜磁場コイル３の端部３ｅを締め付けることができる。これにより、フランジ４は、傾斜磁場コイル３に固定できる。なお、図５の例では、開いた箇所１８について理解しやすいように、互いに隣接するフランジ４の間隔が明らかにあいているように描いている。しかし、端部３ｅを締め付けた結果、隣接するフランジ４の間隔が狭まり、隣接するフランジ４同士が接触していてもよい。特に、このように、隣接するフランジ４同士が接触している場合は、複数に分割されたフランジ４は、輪（接触ループ４ｆ）のように連結されて内側に端部３ｅを貫通させる前記孔４ａを形成できる。そして、隣接するフランジ４同士が接触していない場合でも、輪（接触ループ４ｆ）のように連結された複数のフランジ（閉ループ）４の内側には、前記孔４ａが形成されていると考えることができる。逆に、第１の実施形態のフランジ４は、閉ループ（接触ループ４ｆ）が一体化されている例であると考えることができる。
【００３５】
また、分割されたフランジ４は、傾斜磁場コイル３を支持する複数の支持部材４と考えることができる。分割されたフランジ（複数の支持部材）４は、傾斜磁場コイル３の外周の周方向に沿って並べられて、隣同士が固定ボルト１６と固定ナット１７でループ状に連結されている。複数の支持部材（分割されたフランジ）４は、互いに連結し、傾斜磁場コイル３の端部３ｅの外周に略全周にわたって接触する接触ループ４ｆ（閉ループ）を構成している。固定ボルト１６と固定ナット１７を締めて、接触ループ４ｆの長さ（周長）を縮めることで、分割されたフランジ（複数の支持部材）４は、傾斜磁場コイル３に圧接し、固定される。分割されたフランジ（複数の支持部材）４それぞれにおける、傾斜磁場コイル３の外周に圧接する端部は、傾斜磁場コイル３の外周の一部と略等しい曲率半径を有する円弧形状を備えている。これにより、分割されたフランジ（複数の支持部材）４のそれぞれは、広範囲にわたって均等に、傾斜磁場コイル３を圧接することができる。そして、分割されたフランジ（複数の支持部材）４は、傾斜磁場コイル３を周方向の略全周にわたって、略均等に圧接することができる。
【００３６】
本第２の実施形態によれば、第１の実施形態の焼き嵌めによる加熱が難しい場合や、第１の実施形態の変形例の取り付けに衝撃力が付与できない場合、例えば、フランジ４にＦＲＰやセラミックスなどを用いた場合でも、フランジ４が、周方向の全周にわたって、傾斜磁場コイル３に圧接するように取り付けることができる。
【００３７】
（第３の実施形態）
図６に、本発明の第３の実施形態に係るＭＲＩ装置（水平磁場型）１の縦断面図における、傾斜磁場コイル３の端部３ｅとその周辺を拡大した拡大図を示す。第３の実施形態が、第１の実施形態と異なっている点は、フランジ４が、周方向に沿って設けられた複数の固定ボルト（ねじ）１９によって、傾斜磁場コイル３の端部３ｅに締結されている点である。フランジ４の孔４ａの側壁には、径方向にねじ穴４ｂが設けられている。固定ボルト１９は、傾斜磁場コイル３の端部３ｅを径方向に貫通し、ねじ穴４ｂに螺合している。これにより、フランジ４は、傾斜磁場コイル３の端部３ｅに圧接することができる。本第３の実施形態によれば、フランジ４の孔４ａの径を、傾斜磁場コイル３の端部３ｅの外径より大きく作ることができ、このため、フランジ４の孔４ａに傾斜磁場コイル３の端部３ｅを容易に挿入させることができる。この挿入後に固定ボルト１９によって、フランジ４を傾斜磁場コイル３の端部３ｅに圧接させることができる。これによれば、第１の実施形態の焼き嵌めによる加熱が難しい場合や、第１の実施形態の変形例の取り付けに衝撃力が付与できない場合、例えば、フランジ４にＦＲＰやセラミックスなどを用いた場合でも、フランジ４が、周方向の全周にわたって、傾斜磁場コイル３に圧接するように取り付けることができる。
【００３８】
（第４の実施形態）
図７に、本発明の第４の実施形態に係るＭＲＩ装置（水平磁場型）１の斜視図における、フランジ４とその周辺を拡大した拡大図を示す。第４の実施形態が、第１の実施形態と異なっている点は、フランジ４が、傾斜磁場コイル３から離れる方向（径方向）に伸び、静磁場磁石装置６に取り付けられる腕部４ｃを有する点である。これによれば、フランジ４の真空容器６ｂへの取付位置を、所望の位置に設定できる。例えば、真空容器６ｂは、傾斜磁場コイル３に近いほど振動の振幅が大きいと考えられる。逆に、傾斜磁場コイル３から離れるほど振動の振幅は小さくなっていると考えられる。腕部４ｃによれば、このような静磁場磁石装置６の振動振幅の小さくなっている箇所、理想的には振動の節（不動箇所）に、フランジ４を取り付けられる。静磁場磁石装置６の振動とフランジ４の振動とが共振し、それらの振動の振幅が増大するのを抑制することができる。なお、弾性部材５は、環状形状からスタッドボルト１４まで延在させている。これに限らず、弾性部材５は、環状形状を省いて、スタッドボルト１４の周辺に配置してもよい。そこに配置される弾性部材５は、その面積や厚さを調節することによって、フランジ４から真空容器６ｂへ伝播する振動の減衰量を制御できる。
【００３９】
（第５の実施形態）
図８に、本発明の第５の実施形態に係るＭＲＩ装置（水平磁場型）１の縦断面図を示す。第５の実施形態が、第１の実施形態と異なっている点は、フランジ４が床面２５に達する脚部４ｄを有している点である。フランジ４は、脚部４ｄによって床面２５に固定（支持）され、傾斜磁場コイル３を支持している。フランジ４は、傾斜磁場コイル３とフランジ４の振動を減衰させる振動減衰部４ｅと、床面支持部材２４とを介して、床面２５から支持されている。これにより、フランジ４と傾斜磁場コイル３は、静磁場磁石装置６から独立に、支持されている。このため、傾斜磁場コイル３の振動が、静磁場磁石装置６に伝播することを効果的に低減でき、騒音を低減できる。なお、振動減衰部４ｅには、油圧や電磁気的な振動低減装置や、弾性部材を用いることができる。
【００４０】
（第６の実施形態）
図９に、本発明の第６の実施形態に係るＭＲＩ装置（垂直磁場型）１の縦断面図を示し、図１０に、その斜視図を示す。第６の実施形態が、第１の実施形態と異なっている点は、水平磁場型ではなく、垂直磁場型である点である。これに伴い、静磁場磁石装置６（真空容器６ｂ）は、上下一対の円板形状になっている。傾斜磁場コイル３も、上下一対の円板形状になっている。ＲＦコイル７も、上下一対の円板形状になっている。外装カバー８も、上下一対の円板形状になっている。フランジ４は、上下一対の円筒形状になっている。また、弾性部材５は、フランジ４と静磁場磁石装置６とで、第１の実施形態ではｚ軸方向に挟まれていたが、第６の実施形態ではｚ軸周りの径方向に挟まれている。なお、図９と図１０に示すように、静磁場１２の磁場方向（垂直方向）をｚ軸として、ｚ軸と直交する水平方向にｙ軸を取り、ｚ軸とｙ軸に直交する方向にｘ軸を取っている。これにより、図９に示した傾斜磁場１３の例は、ｘ方向に傾斜した傾斜磁場を示している。
【００４１】
フランジ４の孔４ａは、筒形状のフランジ４の内側になっている。また、傾斜磁場コイル３の円板形状の外周部（端部３ｅ）は、その円板形状の中央部３ｃに比べて板厚が薄くなっている。傾斜磁場コイル３において、外周に沿う端部３ｅでの厚さＴｅは、中央部３ｃでの厚さＴｃより薄くなっている（Ｔｅ＜Ｔｃ）。
【００４２】
フランジ４の孔４ａ（円筒形状）の内壁が、孔４ａの周方向の全周にわたって、円板形状の傾斜磁場コイル３の端部３ｅの外周に圧接している。これにより、円筒形状のフランジ４は、円板形状の傾斜磁場コイル３に固定されている。フランジ４は、傾斜磁場コイル３に嵌められて固定されている。これにより、傾斜磁場コイル３の端部３ｅの振動抑制効果が得られ、傾斜磁場コイル３の振動に伴う放射音を低減できる。
【００４３】
また、フランジ４は、弾性部材５を介して、静磁場磁石装置６に取り付けられているので、傾斜磁場コイル３の振動に伴って、フランジ４が振動しても、この振動の伝導は弾性部材５で遮断され、静磁場磁石装置６の真空容器６ｂが振動するのを抑制することができる。静磁場磁石装置６の真空容器６ｂから発する騒音を低減することができる。そして、弾性部材５は、フランジ４の孔４ａ（円筒形状）の周方向に沿って、その周方向の全周にわたり設けられている。弾性部材５は、フランジ４と真空容器６ｂとに挟まれ、フランジ４と真空容器６ｂとに圧接している。これにより、傾斜磁場コイル３と、フランジ４と、静磁場磁石装置６と、弾性部材５とで囲まれた閉空間Ｓが構成されている。この閉空間Ｓにより、第１の実施形態と同様に、外装カバー８の振動は抑制され、騒音を低減できる。
【００４４】
そして、本発明は、前記した第１〜第６の実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、前記した第１〜第６の実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることも可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることも可能である。
【符号の説明】
【００４５】
１      磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）装置
２      傾斜磁場コイル装置
３      傾斜磁場コイル
３ａ    メインコイル
３ｂ    シールドコイル
３ｃ    傾斜磁場コイルの中央部
３ｅ    傾斜磁場コイルの端部
３ｆ    絶縁部材
３ｇ    樹脂
３ｈ    テーパ部
４      フランジ（閉ループ、支持部材）
４ａ    フランジの孔
４ｂ    ねじ穴
４ｃ    腕部
４ｄ    脚部
４ｅ    振動減衰部
４ｆ    接触ループ
５      弾性部材
６      静磁場磁石装置
６ａ    コイル
６ｂ    真空容器
６ｃ    輻射シールド
６ｄ    液体ヘリウム容器
７      ＲＦコイル
８      外装カバー
９      移動式ベッド
１０    被検者
１１    撮像領域
１２    静磁場およびその方向を示す矢印
１３    傾斜磁場およびその方向を示す矢印
１４    スタッドボルト
１５    ナット
１６    固定ボルト（ねじ）
１７    固定ナット
１８    孔の開いた箇所
１９    固定ボルト（ねじ）
２０    メインコイル電流
２１    シールドコイル電流
２２    メインコイルに作用する電磁力
２３    シールドコイルに作用する電磁力
２４    床面支持部材
２５    床面
Ｓ      閉空間
Ｔｃ    傾斜磁場コイルの中央部での厚さ
Ｔｅ    傾斜磁場コイルの端部での厚さ
【図１】
2014151151.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2014151151.tif 000007
【図６】
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【図７】
2014151151.tif 000009
【図８】
2014151151.tif 000010
【図９】
2014151151.tif 000011
【図１０】
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