(57)【要約】【課題】均一領域付近の相対的な温度上昇を抑え、画質を向上することができる磁気共鳴イメージング装置及び傾斜磁場コイルを提供することである。【解決手段】実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置は、円筒内部の空間に静磁場を発生する静磁場磁石と、冷却管が配管された傾斜磁場コイルとを備える。また、前記冷却管は、前記静磁場の均一性が保たれる均一領域付近を優先的に冷却するように配管される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒内部の空間に静磁場を発生する静磁場磁石と、
冷却管が配管された傾斜磁場コイルとを備え、
前記冷却管は、前記静磁場の均一性が保たれる均一領域付近を優先的に冷却するように配管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】
前記冷却管は、前記傾斜磁場コイルの長軸方向中央付近を優先的に冷却するように配管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】
前記冷却管は、前記傾斜磁場コイルの長軸方向中央付近から両端に向かって、前記傾斜磁場コイルの円筒形状に沿って螺旋状に配管されることを特徴とする請求項１又は２に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項４】
前記冷却管は、
前記傾斜磁場コイルの長軸方向の第１端から第２端に向かって直進し、長軸方向中央付近で屈曲してから前記第１端に戻るように螺旋状に配管される第１冷却管と、
前記第２端から前記第１端に向かって直進し、長軸方向中央付近で屈曲してから前記第２端に戻るように螺旋状に配管される第２冷却管とであることを特徴とする請求項３に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項５】
前記冷却管は、
前記傾斜磁場コイルの長軸方向の第１端から第２端に向かって直進し、長軸方向中央付近で屈曲してから前記第１端に戻るように螺旋状に配管され、前記第１端で再び屈曲して前記第２端に直進するように配管される第１冷却管と、
前記第２端から前記第１端に向かって直進し、長軸方向中央付近で屈曲してから前記第２端に戻るように螺旋状に配管され、前記第２端で再び屈曲して前記第１端に直進するように配管される第２冷却管とであることを特徴とする請求項３に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項６】
前記冷却管は、前記第１端に戻るように螺旋状に配管される第１冷却管と、前記第２端に戻るように螺旋状に配管される第２冷却管との前記傾斜磁場コイルの長軸方向中央付近における配管の開始位置が、前記傾斜磁場コイルの円周上で、略反対の位置となるように配管されることを特徴とする請求項３に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項７】
前記冷却管は、前記傾斜磁場コイルの長軸方向中央付近の配管密度が前記長軸方向端部付近の配管密度に比較して高くなるように配管されることを特徴とする請求項１又は２に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項８】
前記冷却管は、前記傾斜磁場コイルの長軸方向の第１端側で螺旋状に配管される第１冷却管と、前記長軸方向の第２端側で螺旋状に配管される第２冷却管とが、前記長軸方向の中央付近で互い違いに組み合わされて配管されることを特徴とする請求項７に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項９】
静磁場の均一性が保たれる均一領域付近を優先的に冷却するように冷却管が配管されたことを特徴とする傾斜磁場コイル。
【請求項１０】
前記冷却管は、長軸方向中央付近を優先的に冷却するように配管されることを特徴とする請求項９に記載の傾斜磁場コイル。
【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及び傾斜磁場コイルに関する。
【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、高分解能撮像時や高速撮像時、傾斜磁場コイル内に配置されている金属シム（例えば、鉄シム）の温度が上昇する傾向にある。鉄シムは、本来、静磁場の不均一を補正するために配置されるものであるが、鉄シムの温度が上昇すると、磁化率が変化する結果、静磁場の中心周波数に影響が及ぶことがある。具体的には、傾斜磁場コイルの長軸方向中央付近に配置された鉄シムは、温度が上昇すると、中心周波数を上げる方向に働き、長軸方向端部付近に配置された鉄シムは、温度が上昇すると、中心周波数を下げる方向に働く。
【０００４】
イメージング領域は長軸方向中央付近であるので、この付近に配置された鉄シムの温度上昇の影響は特に大きく、脂肪抑制の劣化や、ＥＰＩ（Echo  Planar  Imaging）におけるＮ／２アーチファクト、画像の歪等、画質劣化を引き起こすおそれがある。しかしながら、従来の傾斜磁場コイルにおける冷却管の配管では、依然として長軸方向中央付近に配置された鉄シムの温度上昇を抑えることができない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−０８７９０４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、均一領域付近の相対的な温度上昇を抑え、画質を向上することができる磁気共鳴イメージング装置及び傾斜磁場コイル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、円筒内部の空間に静磁場を発生する静磁場磁石と、冷却管が配管された傾斜磁場コイルとを備える。前記冷却管は、前記静磁場の均一性が保たれる均一領域付近を優先的に冷却するように配管される。
【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、第１の実施形態に係る傾斜磁場コイルの構造を示す斜視図。
【図３】図３は、第１の実施形態に係る傾斜磁場コイルの積層を示す図。
【図４】図４は、第１の実施形態における冷却管の配管を説明するための図。
【図５】図５は、第１の実施形態における冷却管の配管を概念的に示す図。
【図６】図６は、第１の実施形態の変形例１における冷却管の配管を概念的に示す図。
【図７】図７は、第１の実施形態の変形例２における冷却管の配管を概念的に示す図。
【図８】図８は、第２の実施形態における冷却管の配管を概念的に示す図。
【図９】図９は、第２の実施形態の変形例における冷却管の配管を概念的に示す図。
【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」）及び傾斜磁場コイルを説明する。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、ＲＦコイル１０５と、送信部１０６と、受信部１０７と、寝台１０８と、シーケンス制御部１２０と、計算機１３０とを備える。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、中空の円筒形状に形成された磁石であり、円筒内部の空間に、静磁場を発生する。静磁場磁石１０１は、例えば、超伝導磁石等であり、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の内側に配置され、中空の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。なお、傾斜磁場コイル１０３については、後に詳述する。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】
ＲＦコイル１０５は、傾斜磁場コイル１０３の内側に配置され、送信部１０６からＲＦパルスの供給を受けて高周波磁場を発生する。また、ＲＦコイル１０５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１０７に出力する。
【００１４】
なお、上述したＲＦコイル１０５は一例に過ぎない。ＲＦコイル１０５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１０６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ＲＦコイル１０５に供給する。受信部１０７は、ＲＦコイル１０５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１０７は、ＲＦコイル１０５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１０７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１０７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１０８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１０８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、ＲＦコイル１０５の内側の円筒内部の空間に挿入される。なお、この円筒内部の空間を「ボア」等と称する場合がある。
【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１０６、及び受信部１０７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１０６がＲＦ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１０７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１０６、及び受信部１０７を駆動して被検体Ｐを撮像した結果、受信部１０７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、モード切替スイッチ等の選択デバイス、あるいはキーボード等の入力デバイスである。表示部は、液晶表示器等の表示デバイスである。
【００２１】
図２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る。ここで、第１の実施形態において、傾斜磁場コイル１０３は、ＡＳＧＣ（Actively  Shielded  Gradient  Coil）であり、傾斜磁場を発生するメインコイル１０３ａと、漏洩磁場を打ち消すシールド用の磁場を発生するシールドコイル１０３ｂとを有する。図２に示すように、傾斜磁場コイル１０３においては、円筒内部の空間からの距離が近い内側から順に、メインコイル１０３ａと、冷却管が配管される冷却層１０３ｄと、シムトレイ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、積層される。
【００２２】
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が形成される。シムトレイ挿入ガイド１０３ｆは、典型的には、図２に示すように、傾斜磁場コイル１０３の長軸方向全長に亘って貫通する穴であり、円周方向に等間隔に形成される。シムトレイ挿入ガイド１０３ｆに挿入されるシムトレイ（図示を省略）それぞれは、例えば、長手方向に複数（例えば１５個）のポケットを有し、静磁場の不均一性を補正するために、所定のポケットに所定の枚数の鉄シムが収納される。
【００２３】
図３は、第１の実施形態に係る傾斜磁場コイル１０３の積層を示す図である。図３に示すように、冷却層１０３ｄ及び冷却層１０３ｅには、円筒形状に沿って螺旋状に冷却管が埋設される。即ち、シム層１０３ｃとメインコイル１０３ａとの間の冷却層１０３ｄには、メインコイル１０３ａ側の冷却管が埋設される。また、シム層１０３ｃとシールドコイル１０３ｂとの間の冷却層１０３ｅには、シールドコイル１０３ｂ側の冷却管が埋設される。メインコイル１０３ａ側の冷却管及びシールドコイル１０３ｂ側の冷却管は、いずれも傾斜磁場コイル１０３の円筒形状に沿って螺旋状に埋設される。なお、これらの冷却管の配管については、後に詳述する。
【００２４】
なお、図１において図示を省略したが、第１の実施形態に係るＭＲＩ装置１００は、熱交換器や循環ポンプを有する冷却装置を更に備え、この冷却装置が、冷却管に水等の冷媒を循環させることで、シム層１０３ｃに配置された鉄シムや傾斜磁場コイル１０３全体を冷却する。
【００２５】
このように、傾斜磁場コイル１０３では、シム層１０３ｃに配置された鉄シム、及び、傾斜磁場コイル１０３全体を冷却すべく、シム層１０３ｃを挟むように傾斜磁場コイル１０３の中間層に冷却管が配管される。例えば、メインコイル１０３ａによって発生した熱は、冷却層１０３ｄの冷却管によって遮られることで、シム層１０３ｃに配置された鉄シムに伝わりにくくなる。また、例えば、シールドコイル１０３ｂによって発生した熱は、冷却層１０３ｅの冷却管によって遮られることで、シム層１０３ｃに配置された鉄シムに伝わりにくくなる。
【００２６】
次に、図４は、第１の実施形態における冷却管の配管を説明するための図である。なお、第１の実施形態において、メインコイル１０３ａ側の冷却管とシールドコイル１０３ｂ側の冷却管とは同様の構成で配管される。このため、以下では、シールドコイル１０３ｂ側の冷却管を例に挙げて説明する。
【００２７】
図４では、シールドコイル１０３ｂ側の冷却管の配管の斜視図を示す。また、説明の便宜上、傾斜磁場コイル１０３の長軸方向の一端であって図４において手前側の端部を「第１端」と称し、他端であって図４において奥側の端部を「第２端」と称する。
【００２８】
第１の実施形態において、冷却管は、静磁場の均一性が保たれる均一領域付近を優先的に冷却するように配管される。ここで、均一領域とは、「撮像可能領域」等とも称され、静磁場磁石を設計する際に定まる、ＭＲＩ装置１００固有の領域である。また、均一領域は、第１端と第２端との間の中央付近、即ち、傾斜磁場コイル１０３の長軸（ｚ軸）方向中央付近に設けられ、例えば、ｘ軸方向５０ｃｍ×ｙ軸方向５０ｃｍ×ｚ軸方向４５ｃｍ等の円筒形状の領域で表現される。即ち、冷却管は、傾斜磁場コイル１０３の長軸方向中央付近を優先的に冷却するように配管される。
【００２９】
具体的には、第１の実施形態において、冷却管は、図４に示すように、２系統の冷却管に分けて配管される。１系統は、第１端から第２端に向かって直進し、長軸方向中央付近で屈曲してから第１端に戻るように螺旋状に配管される、第１冷却管１０である。この第１冷却管１０は、図４に示すように、例えば３本の並列の冷却管で構成され、入口側及び出口側のそれぞれに、冷媒（例えば、水）を分岐若しくは合流するマニホールドが設けられる。
【００３０】
また、もう１系統は、第２端から第１端に向かって直進し、長軸方向中央付近で屈曲してから第２端に戻るように螺旋状に配管される、第２冷却管２０である。この第２冷却管２０も、第１冷却管１０と同様、図４に示すように、例えば３本の並列の冷却管で構成され、入口側及び出口側のそれぞれにマニホールドが設けられる。なお、図４においては、説明の便宜上、３本の並列の冷却管を一部省略して示す。また、第１の実施形態においては、各系統の冷却管が、それぞれ３本の並列の冷却管で構成される例を説明するが、実施形態はこれに限られるものではない。２本や４本以上の冷却管で構成されてもよいし、あるいは、１本の冷却管で構成されてもよい。
【００３１】
かかる冷却管の配管において、冷却装置（図示を省略）から供給された冷却水は、第１冷却管１０では、まず入口マニホールド１０ａで分岐され、３本の冷却管それぞれに流入する。３本の冷却管に流入した冷却水は、傾斜磁場コイル１０３の長軸方向中央付近に、最短距離で運ばれ、続いて中央付近から注水されると、第１端に向かって、傾斜磁場コイル１０３の円筒形状に沿って螺旋状に流れていく。その後、３本の冷却管に分岐していた冷却水は、出口マニホールド１０ｂで再び合流されて、冷却装置へと戻される。
【００３２】
同様に、冷却装置から供給された冷却水は、第２冷却管２０では、まず入口マニホールド２０ａで分岐され、３本の冷却管それぞれに流入する。３本の冷却管に流入した冷却水は、傾斜磁場コイル１０３の長軸方向中央付近に、最短距離で運ばれ、続いて中央付近から注水されると、第２端に向かって、傾斜磁場コイル１０３の円筒形状に沿って螺旋状に流れていく。その後、３本の冷却管に分岐していた冷却水は、出口マニホールド２０ｂで再び合流されて、冷却装置へと戻される。
【００３３】
なお、第１の実施形態において、第１冷却管１０や第２冷却管２０が導電性金属の場合は、絶縁材で形成されたチューブを介して、各マニホールドに接続される。このように、各冷却管と各マニホールドとの間に絶縁材で形成されたチューブを設けることで、各冷却管によって電気的な閉ループが形成されることを防ぐことができる。なお、真鍮等の金属で形成されたマニホールドに替えて、テフロン（登録商標）や、ＰＥＴ（ポリエチレン・テレフタレート）等の絶縁材で形成されたマニホールドを用いてもよい。この場合は絶縁材で形成されたチューブを介さなくてよい。また、第１の実施形態において、第１端から長軸方向中央付近へ、若しくは、第２端から長軸方向中央付近へと直進する冷却管は、例えば、シムトレイ挿入ガイド１０３ｆの領域と領域との間に形成された溝部に埋設されるように配管される。
【００３４】
図５は、第１の実施形態における冷却管の配管を概念的に示す図であり、図４に示した配管に対応する。ここで、図５においては、３本の並列の冷却管を、点線、若しくは実線で示す。点線は、第１冷却管１０に対応し、実線は、第２冷却管２０に対応する。また、図５において、２種類のパターンで表現する螺旋状の模様は、螺旋状に配管される３本の並列の冷却管を、簡略化して、あるいは、その配管経路を明示するために表現するものである。その巻き数（ターン数）や間隔は、冷却管の配管を概念的に示す便宜上のものに過ぎない。即ち、巻き数は、実際の傾斜磁場コイル１０３に合わせて任意に設計されるものであるし、間隔も、図３や図４に示したように、相互に接するように配管してもよいし、ある程度の幅を空けて配管してもよい。また、この間隔は、３本の配管同士の間に設けてもよいし、３本の配管の組同士の間に設けてもよい。なお、以降の説明においても、冷却管の配管を概念的に示す図を用いることとするが、上述と同様の意味合いを有するものである。
【００３５】
さて、図５に示すように、第１冷却管１０（図５において点線で示す）は、第１端から第２端に向かって直進し、長軸方向中央付近で屈曲してから第１端に戻るように螺旋状に配管される。第２冷却管２０（図５において実線で示す）は、第２端から第１端に向かって直進し、長軸方向中央付近で屈曲してから第２端に戻るように螺旋状に配管される。なお、図５に示す配管では、第１冷却管１０と、第２冷却管２０との長軸方向中央付近における配管の開始位置が、傾斜磁場コイル１０３の円周上で、略同一の位置である。
【００３６】
このように、冷却装置から供給された、温度が低く、且つ、温度が安定した冷却水は、第１端及び第２端の両端からまず長軸方向中央付近に最短距離で運ばれ、ここから冷却が開始されるので、中央付近は、常に、冷たく、安定した温度の冷却水で冷却される。この結果、傾斜磁場コイル１０３の長軸方向中央付近に配置された鉄シムの温度上昇は抑えられ、一定の温度を保つことが可能になる。すると、長軸方向中央付近に位置付けられる、イメージング領域の中心周波数の上昇も抑えられるので、画質への悪影響を低減することができる。
【００３７】
更に、傾斜磁場コイル１０３の端部付近に配置された鉄シムは、温度が上昇した温かい水によって温められることになり得るが、この位置に配置された鉄シムは、温度が上昇すると中心周波数を下げる方向に働くので、結局、中心周波数の上昇を抑える役割を担う。
【００３８】
上述してきたように、第１の実施形態によれば、長軸方向中央付近に温度の低い冷却水が運ばれるように冷却管が配管されるので、いわゆる均一領域付近が優先的に冷却される結果、イメージング領域付近の相対的な温度上昇を抑え、画質を向上することができる。
【００３９】
（第１の実施形態の変形例１）
図６は、第１の実施形態の変形例１における冷却管の配管を概念的に示す図である。図６に示すように、第１冷却管１０（図６において点線で示す）は、第１端から第２端に向かって直進し、長軸方向中央付近で屈曲してから第１端に戻るように螺旋状に配管され、第１端で再び屈曲して第２端に直進するように配管される。第２冷却管２０（図６において実線で示す）は、第２端から第１端に向かって直進し、長軸方向中央付近で屈曲してから第２端に戻るように螺旋状に配管され、第２端で再び屈曲して第１端に直進するように配管される。なお、図６に示す配管では、第１冷却管１０と、第２冷却管２０との長軸方向中央付近における配管の開始位置が、傾斜磁場コイル１０３の円周上で、略同一の位置である。
【００４０】
図５に概念的に示す配管との違いは、螺旋状に巻き終わった後の冷却管の出口を、入口と同じ側に設けるか、あるいは反対側に設けるかという点である。図６に概念的に示す配管の例では、第１冷却管１０は、第１端側を入口（ＩＮ）としながら、第２端側を出口（ＯＵＴ）とする。同様に、第２冷却管２０は、第２端側を入口（ＩＮ）としながら、第１端側を出口（ＯＵＴ）とする。このような配管によれば、長軸方向の端部で冷却管を屈曲させる必要がなくなるので、図５の配管に比較して、長軸方向のより端部まで、冷却管を螺旋状に巻くことができるという効果がある。
【００４１】
（第１の実施形態の変形例２）
図７は、第１の実施形態の変形例２における冷却管の配管を概念的に示す図である。図７に示す配管では、第１冷却管１０と、第２冷却管２０との長軸方向中央付近における配管の開始位置が、円周上で略反対（約半周分、反対側）の位置である。即ち、図７に示す配管では、第１冷却管１０（図７において点線で示す）は、傾斜磁場コイル１０３の円周方向の奥側から螺旋状に巻き始めるが、第２冷却管２０（図７において実線で示す）は、約半周分ずれた、円周方向の手前側から螺旋状に巻き始める。このように巻き始めの円周上の位置を離すことで、長軸方向中央付近に配置された鉄シムを、２つの方向から同時に冷却することができ、より均一に冷却することができるという効果がある。
【００４２】
なお、図７においては、図５に概念的に示した配管と同様、螺旋状に巻き終わった後の冷却管の出口を入口と同じ側に設けているが、実施形態はこれに限られるものではない。図６に概念的に示した配管と同様、螺旋状に巻き終わった後の冷却管の出口を入口と反対側に設けてもよい。
【００４３】
（第２の実施形態）
続いて、第２の実施形態を説明する。第２の実施形態においても、第１の実施形態と同様、冷却管は、静磁場の均一性が保たれる均一領域付近を優先的に冷却するように配管される。もっとも、第２の実施形態においては、螺旋状に巻く配管の開始位置を調整するのではなく、配管密度で調整する。この配管密度とは、即ち、所定範囲内における巻き数の密集度合いである。同一の範囲内で比較した場合に、巻き数が多ければ多いほど、配管密度は高く、巻き数が少なければ少ないほど、配管密度は低くなる。
【００４４】
図８は、第２の実施形態における冷却管の配管を概念的に示す図である。図８に示すように、第２の実施形態において、冷却管は、傾斜磁場コイル１０３の長軸方向中央付近の配管密度が、長軸方向端部付近の配管密度に比較して高くなるように、配管される。より具体的には、第２の実施形態において、冷却管は、第１端側で螺旋状に配管される第１冷却管１０（図８において白抜きのパターンで表現）と、第２端側で螺旋状に配管される第２冷却管２０（図８においてドットのパターンで表現）とが、長軸方向の中央付近で互い違いに組み合わされて配管される。
【００４５】
なお、図８に概念的に示す配管は、第１冷却管１０及び第２冷却管２０が、それぞれ、何本ずつ並列で配管されるかについて、限定するものではない。また、長軸方向中央付近で互い違いに組み合わされる場合も、第１冷却管１０と第２冷却管２０とが１本ずつ互い違いに組み合わされてもよいし、複数本（例えば、３本）ずつ互い違いに組み合わされてもよい。
【００４６】
要は、第２の実施形態においては、いわば均一領域付近においては、第１冷却管１０と第２冷却管２０とをオーバーラップさせて配管することで、均一領域付近の配管密度を高め、均一領域付近を強力に冷却する。一方で、長軸方向端部付近では、例えば、意図的に「疎」に巻いて冷却管の巻き数（ターン数）を減らし、配管密度を下げる。
【００４７】
この結果、長軸方向中央付近が強力に冷却され、均一領域付近が優先的に冷却されるので、イメージング領域付近の相対的な温度上昇を抑え、画質を向上することができる。また、長軸方向端部付近はあまり冷却されずに、場合によっては温められる結果、中心周波数を下げる方向に働き、結局、中心周波数の上昇を抑えることになる。
【００４８】
（第２の実施形態の変形例）
図９は、第２の実施形態の変形例における冷却管の配管を概念的に示す図である。図９に示すように、第２の実施形態の変形例において、冷却管は、第１端側で螺旋状に配管される第１冷却管１０（図９において白抜きのパターンで表現）について、端部における配管密度に比較して、中央付近における配管密度が高くなるように、配管密度を変化させて配管する。同様に、第２端側で螺旋状に配管される第２冷却管２０（図９においてドットのパターンで表現）について、端部における配管密度に比較して、中央付近における配管密度が高くなるように、配管密度を変化させて配管する。
【００４９】
この変形例の場合も、結果として、長軸方向中央付近が強力に冷却され、均一領域付近が優先的に冷却されるので、イメージング領域付近の相対的な温度上昇を抑え、画質を向上することができる。また、長軸方向端部付近はあまり冷却されずに、場合によっては温められる結果、中心周波数を下げる方向に働き、結局、中心周波数の上昇を抑えることになる。
【００５０】
なお、図８や図９においては、配管密度の高低を、傾斜磁場コイル１０３の長軸方向の位置によって変える様子を概念的に示したが、実施形態は図８や図９の例に限られるものではなく、例えば、長軸方向の端部に向かって、徐々に、密度が「疎」になるように変化していくような変化であってもよい。また、端部から巻き始めるのか、あるいは、第１の実施形態において説明したように長軸方向の中央付近から巻き始めるのかは、任意に選択することができる。また、螺旋状に巻き終わった後の冷却管の出口を、入口と同じ側に設けるか、あるいは反対側に設けるかについても、任意に選択することができる。また、配管の開始位置を、円周上で略同一の位置とするのか、あるいは略反対の位置とするのかについても、任意に選択することができる。即ち、配管密度の高低を、傾斜磁場コイル１０３の長軸方向の位置によって調整する巻き方であれば、運用の形態等に応じて、任意に変更することが可能である。
【００５１】
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及び傾斜磁場コイルによれば、均一領域付近の相対的な温度上昇を抑え、画質を向上することができる。
【００５２】
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】
【００５３】
１００  ＭＲＩ装置
１０３  傾斜磁場コイル
１０３ａ  メインコイル
１０３ｂ  シールドコイル
１０３ｃ  シム層
１０３ｄ  冷却層
１０３ｅ  冷却層
１０  第１冷却管
２０  第２冷却管
【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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