(57)【要約】【課題】被検体が感じる圧迫感を低減するために容器の軸長を短縮化し、かつ、傾斜磁場の直線性を確保することが可能な傾斜磁場コイルを実現する。【解決手段】円筒状の傾斜磁場コイル２の端部は静磁場発生手段１の端面から突出し、この傾斜磁場コイル２の突出した部分の外周側に、傾斜磁場コイル２の端末処理手段である円環状配線材ユニット３０が配置される。円環状の配線材ユニット３２を傾斜磁場コイル２の外周部に配置することで、傾斜磁場コイル２の内周側のスペース、つまり、被検体が配置される空間を狭めること無く確保し、かつ、傾斜磁場コイル２のパターン領域を軸方向に拡張することができる。したがって、静磁場発生手段１の軸長を、傾斜磁場コイル２と略同一長まで短縮化できると共に、傾斜磁場コイル２のパターン領域を軸方向に拡張できるので、磁場の直線性を確保することができる。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
略円筒形状の静磁場発生手段を有して成る磁気共鳴イメージング装置に用いられ、上記静磁場発生手段の円筒内部側に配置される円筒形状の傾斜磁場コイルを有し、傾斜磁場電源から電流供給される傾斜磁場コイル装置において、
上記傾斜磁場コイルの一端部側外周に、上記傾斜磁場コイルと傾斜磁場用電源とを接続する配線材ユニットが、上記一端部側外周に沿って配置されていることを特徴とする傾斜磁場コイル装置。
【請求項２】
請求項１記載の傾斜磁場コイル装置において、上記配線材ユニットは、上記傾斜磁場コイルと一体的に形成されていることを特徴とする傾斜磁場コイル装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の傾斜磁場コイル装置において、上記傾斜磁場コイルの一端部は、上記静磁場発生手段の一端部面から突出していることを特徴とする傾斜磁場コイル装置。
【請求項４】
略円筒形状の静磁場発生手段と、上記静磁場発生手段の円筒内部側に配置される円筒形状の傾斜磁場コイルを有して被検体に傾斜磁場を与える傾斜磁場発生手段と、傾斜磁場発生手段に電流を供給する傾斜磁場電源と、被検体に核磁気共鳴現象を起こさせる高周波パルスを印加する照射手段と、被検体から放出されるエコー信号を検出する受信手段と、この受信手段により検出したエコー信号を用いて画像再構成演算を行うとともに撮像動作を制御する動作制御手段と、画像を表示する表示手段とを備える磁気共鳴イメージング装置において、
上記円筒状の傾斜磁場コイルの一端部側外周に、上記傾斜磁場コイルと傾斜磁場用電源とを接続する配線材ユニットが、上記一端部側外周に沿って配置されていることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項５】
請求項４記載の磁気共鳴イメージング装置において、上記配線材ユニットは、上記傾斜磁場コイルと一体的に形成されていることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項６】
請求項４又は５記載の磁気共鳴イメージング装置において、上記傾斜磁場コイルの一端部は、上記静磁場発生手段の一端部面から突出していることを特徴とする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】
本発明は、磁気共鳴イメージング装置用の磁場発生手段に係わり、特に、傾斜磁場を発生する傾斜磁場コイル装置及びそれを用いた磁気共鳴イメージング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
円筒型磁気共鳴イメージング装置（ＭＲＩ装置）では、患者が挿入される空間の内径が小さく、かつ、軸長が長いため、患者に不安感を与える場合がある。
【０００３】
この不安感を低減する従来技術として、磁石容器の軸長を短くする技術が、特許文献１に記載されている。
【０００４】
また、特許文献２には、傾斜磁場コイルへのケーブル接続に関して製造時に適切で確実な絶縁性能を得るための技術が開示されている。
【０００５】
この特許文献２記載の技術においては、傾斜磁場コイル端面に接続端子が配置されている。
【０００６】
また、特許文献３には、静磁場の均一度を調整するためにシム調整を行うために、傾斜磁場コイル内にシムトレイを配置する技術が開示されている。
【０００７】
【特許文献１】特開昭６０−２４４００６号公報
【特許文献２】特開２００２−０８５３７０号公報
【特許文献３】米国特許第５７８６６９５号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、特許文献２に記載のように、コイル端面に接続端子が配置される場合は、ＭＲＩ装置全体の軸長に影響を与えるため、上述した特許文献１記載のような磁石容器の軸長を短くする技術とは、軸長に関しては相反する技術となっている。
【０００９】
したがって、傾斜磁場コイルの接続端処理を軸長に影響を与えないように如何に行うかの技術が、今後要求されている。
【００１０】
また、特許文献１記載の技術のように磁石容器を短くすると、これに伴い、磁石容器内側に配置される傾斜磁場コイル、ＲＦコイルも短くする必要がある。
【００１１】
しかし、傾斜磁場コイルの軸長をただ単に短くしただけでは、傾斜磁場コイルが発生する磁場の均一性、つまり直線性を確保することができない。
【００１２】
磁場の均一性を調製するために、特許文献３に記載されているように、傾斜磁場コイル内にシムトレイを配置することも考えられるが、この場合も、傾斜磁場コイルの接続端処理を軸長に影響を与えないように、如何にして行なうかについては、依然として問題点として残っている。
【００１３】
本発明の目的は、被検体が感じる圧迫感を低減するために容器の軸長を短縮化し、かつ、傾斜磁場の直線性を確保することが可能な傾斜磁場コイル装置及びそれを用いた磁気共鳴イメージング装置を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するため、本発明は次のように構成される。
【００１５】
（１）本発明の傾斜磁場コイル装置は略円筒形状の静磁場発生手段を有して成る磁気共鳴イメージング装置に用いられ、上記静磁場発生手段の円筒内部側に配置される円筒形状の傾斜磁場コイルを有し、傾斜磁場電源から電流供給される。
【００１６】
そして、上記傾斜磁場コイル装置の一端部側外周に、上記傾斜磁場コイルと傾斜磁場用電源とを接続する配線材ユニットが、上記一端部側外周に沿って配置されている。
【００１７】
（２）本発明の磁気共鳴イメージング装置は、略円筒形状の静磁場発生手段と、上記静磁場発生手段の円筒内部側に配置される円筒形状の傾斜磁場コイルを有して被検体に傾斜磁場を与える傾斜磁場発生手段と、傾斜磁場発生手段に電流を供給する傾斜磁場電源と、被検体に核磁気共鳴現象を起こさせる高周波パルスを印加する照射手段と、被検体から放出されるエコー信号を検出する受信手段と、この受信手段により検出したエコー信号を用いて画像再構成演算を行うとともに撮像動作を制御する動作制御手段と、画像を表示する表示手段とを備える。
【００１８】
そして、本発明の磁気共鳴イメージング装置においては、円筒状の傾斜磁場コイルの一端部側外周に、上記傾斜磁場コイルと傾斜磁場用電源とを接続する配線材ユニットが、上記一端部側外周に沿って配置されている。
【００１９】
（３）好ましくは、上記（１）、（２）において、上記配線材ユニットは、上記傾斜磁場コイルと一体的に形成されている。
【００２０】
（４）また、好ましくは、上記（１）、（２）、（３）において、上記傾斜磁場コイルの一端部は、上記静磁場発生手段の一端部面から突出している。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、配線材ユニットを傾斜磁場コイルの外周部に配置することで、傾斜磁場コイルの内周側のスペースを狭めること無く確保し、かつ、傾斜磁場コイルのパターン領域を軸方向に拡張することができる。
【００２２】
したがって、静磁場発生手段の軸長を、傾斜磁場コイルと略同一長まで短縮化できると共に、傾斜磁場パターン領域を軸方向に拡張できるので、磁場の直線性を確保することができる。
【００２３】
つまり、本発明によれば、被検体が感じる圧迫感を低減するために容器の軸長を短縮化し、かつ、傾斜磁場の直線性を確保することが可能な傾斜磁場コイル及びそれを用いた磁気共鳴イメージング装置を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照して説明する。  
図１は、本発明が適用されるMRI装置の全体概略構成図である。
【００２５】
図1において、MRI装置は、磁気共鳴現象を利用して被検体の断層像を得るためのものであり、静磁場発生手段１と、傾斜磁場発生手段１０２と、送信系１０３と、受信系１０４と、信号処理系１０５と、静磁場発生手段１等の動作を制御する制御部１０６と、中央処理装置１０７と、操作部１０８とを備える。
【００２６】
静磁場発生手段１は、被検体１０８の周りの、ある広がりを持った空間に配置された磁石から、被検体１０８の周囲にその体軸と直交あるいは平行な方向に均一な静磁場を発生させる。
【００２７】
また、傾斜磁場発生手段１０２は、傾斜磁場電源１１０と、傾斜磁場コイル２とを備え、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の３軸方向の傾斜磁場を被検体１０８が配置される撮像空間に発生する。この傾斜磁場の加え方により、被検体１０８の撮像断面が設定される。
【００２８】
送信系１０３は、高周波発振器１１１、変調器１１２、高周波増幅器１１３及び高周波照射コイル３を備える。この送信系１０３は、傾斜磁場発生手段１０２で設定された被検体１０８の撮像断面の生体組織を構成する原子の原子核を励起して核磁気共鳴を起こさせるために、高周波発振器１１１から出力された高周波パルスを、変調器１１２を介して、高周波増幅器１１３に供給する。そして、高周波増幅器１１３で増幅した後に、被検体１０８に近接して設置された高周波照射コイル３に供給して被検体１０８に高周波パルスを照射する。
【００２９】
また、受信系１０４は、高周波受信コイル１１５、受信回路１１６及びアナログ／ディジタル（以下「Ａ/Ｄ」という）変換器１１７を備える。そして、送信系１０３の高周波照射コイル３から照射された電磁波による被検体１０８の生体組織の原子核の磁気共鳴によるエコー信号であるNMR信号を、被検体１０８に近接して配置された高周波受信コイル１１５で検出する。
【００３０】
高周波受信コイル１１５により検出されたNMR信号は、受信回路１１６を介してＡ/Ｄ変換器１１７に入力し、ディジタル信号に変換される。
【００３１】
Ａ/Ｄ変換器１１７においては、制御部１０６からの命令によるタイミングでサンプリングされた収集データとして、その信号を信号処理系１０５に送る。
【００３２】
制御部１０６は、CPU１０７の制御により動作し、スライスエンコード、位相エンコード、周波数エンコードの各傾斜磁場および高周波磁場パルスをある所定のパルスシーケンスで繰り返し発生するためのものである。そして、制御部１０６は、被検体１０８の断層像のデータ取得に必要な種々の命令を傾斜磁場発生手段１０２、送信系１０３および受信系１０４に送る。
【００３３】
また、信号処理系１０５は、CPU１０７と、信号処理装置１１８と、メモリ１１９と、磁気ディスク１２０と、光ディスク１２１と、ディスプレイ（表示手段）１２２とを備える。
【００３４】
CPU１１７は、収集データに対してフーリエ変換およびシーケンサ１０６の制を行う。また、信号処理装置１１８は、補正計算や収集データを断層像に再構成するために必要な処理を行う。
【００３５】
メモリ１１９は、経時的な画像解析処理および指定された計測のシーケンスのブログラムやその実行の際に用いられるパラメータ等を記憶し、被検体に対して行った事前の計測で得た計測パラメータや受信系１０４で検出したNMR信号からの収集データおよび関心領域設定に用いる画像を一時保管すると共にその関心領域を設定するためのパラメータ等を記億する。
【００３６】
また、磁気ディスク１２０及び光ディスク１２１は、再構成された画像データを記憶するデータ格納部である。ディスプレイ１２２は、受信系１０４で検出したNMR信号を用いて画像再構成演算を行うとともに、その画像表示を行う。
【００３７】
操作部１０８は、トラックボールまたはマウス、キーボード等からなり信号処理系１０５で行う処理の制御情報を入力するためのものである。
【００３８】
ディスプレイ１２２に受信系１０４で検出したNMR信号を画像再構成した画像を順次表示する。その連続表示されている画像上で次の撮像の位置、角度を操作部１０８により設定する。設定した情報は、ディスプレイ１２２に表示する。
【００３９】
次に、上述したMRI装置に適用される、本発明の傾斜磁場コイル２について説明する。
【００４０】
図２は、図1に示したMRI装置の傾斜磁場コイル２が配置される部分の概略構成図である。
【００４１】
図２において、被検体は、均一磁場領域５０に配置され、ベッド４上に横たえられる。傾斜磁場コイル２は、静磁場発生手段１と均一磁場領域５０との間に固定される。
【００４２】
また、高周波磁場コイル３は、均一磁場領域５０と傾斜磁場コイル２との間に固定される。配線材ユニット３０は、傾斜磁場コイル２の端部外周側に固定される。
【００４３】
つまり、図３に示すように、円筒状の傾斜磁場コイル２の端部は、静磁場発生手段１の端面から突出し、この傾斜磁場コイル２の突出した部分の外周側に円環状に配線材ユニット３０が配置されている。
【００４４】
ここで、配線材ユニットとは、傾斜磁場コイル２のメインコイル、シールドコイルの電気的接続を行なうためのユニットである。
【００４５】
そして、傾斜磁場コイル２と配線材ユニット３０とにより傾斜磁場コイル装置が構成される。
【００４６】
傾斜磁場コイル２は、概ね円筒型をしており、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸に傾斜磁場を与えるメインコイルと、このメインコイルの漏洩磁場をキャンセルするシールドコイルで構成される。
【００４７】
図４は、Xコイルの概略斜視図であり、メインコイル１１、１２、１３、１４と、このメインコイル１１〜１４の漏洩磁場をキャンセルするシールドコイル２１、２２、２３、２４で構成される。
【００４８】
なお、Ｙコイルは、図４に示したＸコイルを９０度回転させたものであり、構成は、Xコイルと同じである。
【００４９】
これら８つのコイル１1〜１４、２１〜２４は、銅などの導体から加工した線または板状の配線材によって、互いに直列に電気接続される。この直列接続を行う際に、配線ユニット３０内に配置されている配線材３１、３２（図５に示す）を用いる。
【００５０】
この配線材３１、３２は、直列に接続されたコイル１１、１２、２１、２２と、１３、１４、２３、２４を接続し、配線材３２の端子３２Ａと３２Ｂとは、傾斜磁場コイル（ＧＣ）２に電力を供給するＧＣ用電源１１０に接続されているターミナル（図示せず）と、配線材３２とを接続する。コイル間の接続は、図示せぬボルト等を用いて行う。
【００５１】
図６は、傾斜磁場コイル端部の一部概略断面図である。図6に示すように、円筒状の傾斜磁場コイル２の端部は、静磁場発生手段１の端面から突出し、この傾斜磁場コイル２の突出した部分の外周側に円環状に配線材ユニット３０が配置され、配線材３１、３２がシールドコイル２１等に接続される。
【００５２】
この構成、つまり、円環状の配線材ユニット３２をＧＣ２の外周部に配置することで、傾斜磁場コイル２の内周側のスペース、つまり、被検体１０８が配置される空間を狭めること無く確保し、かつ、ＧＣ２の傾斜磁場パターン領域を軸方向に拡張することができる。
【００５３】
したがって、静磁場発生手段１の軸長を、傾斜磁場コイル２と略同一長まで短縮化できると共に、ＧＣ２のパターン領域を軸方向に拡張できるので、磁場の直線性を確保することができる。
【００５４】
つまり、本発明によれば、被検体が感じる圧迫感を低減するために容器の軸長を短縮化し、かつ、傾斜磁場の直線性を確保することが可能な傾斜磁場コイル及びそれを用いた磁気共鳴イメージング装置を実現することができる。
【００５５】
図７は、配線ユニット３０の概略斜視図である。  
図７において、配線材３１と３２とは、配線ユニット３０内で、熱可塑性ポリイミドなどの絶縁材を挟んで一定の間隔で固定される。そして、配線材３１と３２とは、エポキシ樹脂などでモールド成型することで配線ユニット３０を形成している。
【００５６】
図７中、Ａ部にて、配線材３１、３２は、傾斜磁場コイル２の導体とボルトなどで接続される。
【００５７】
なお、図示していないが、Ｙコイル用及びＺコイル用の配線材、さらには冷却が必要となる場合には、冷却媒体を傾斜磁場コイル２内に導入する配管も配線ユニット３０に含まれる。
【００５８】
図８は、配線ユニット３０内の電流の向きを示す図である。  
図８において、ＧＣ用電源（図示せず）から供給された電流は、配線ユニット３０の端子３２Ｂから配線材３２の一方端３２Ｄへ流れ、この一方端３２Ｄから傾斜磁場コイル２内のコイル１３、１４、２３、２４に流れる。
【００５９】
その後、配線ユニット３０の配線材３１の一方端３１Ａから他方端３１Ｂを流れ、この他方端３１Ｂから傾斜磁場コイル２内のコイル１１、１２、２１、２２を流れる。その後、配線ユニット３０の配線３２の他方端３２Ｃから端子３２Ａに流れる。
【００６０】
なお、上述した例においては、配線材３１と３２とを配線ユニット化して、傾斜磁場コイル２と別部品としたが、傾斜磁場コイル２と一体化しても良い。
【００６１】
ただし、傾斜磁場コイル２を磁石ボアに挿入する場合には、配線材を固定した側とは逆方向から挿入する必要がある。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明が適用される磁気共鳴イメージング装置の全体概略構成図である。
【図２】磁気共鳴イメージング装置における傾斜磁場コイルが配置される部分の概略構成図である。
【図３】本発明の円筒状の傾斜磁場コイル端部の概略斜視図である。
【図４】本発明における傾斜磁場コイルを示す図である。
【図５】本発明における傾斜磁場コイルの端末処理構造を示す図である。
【図６】本発明における傾斜磁場コイルの一部概略断面図である。
【図７】本発明の配線ユニットの外観図である。
【図８】本発明の配線ユニットにおける電流の流れを示す図である。
【符号の説明】
【００６３】
１            静磁場発生手段
２            傾斜磁場コイル
３            高周波磁場コイル
４            ベッド
３０          配線ユニット
３１、３２    配線材
５０          均一磁場領域
１０２        傾斜磁場発生手段
１０３        送信系
１０４        受信系
１０５        信号処理系
１０６        制御部
１０７        中央処理装置
１０８        操作部
【図１】
2006158697.tif 000003
【図２】
2006158697.tif 000004
【図３】
2006158697.tif 000005
【図４】
2006158697.tif 000006
【図５】
2006158697.tif 000007
【図６】
2006158697.tif 000008
【図７】
2006158697.tif 000009
【図８】
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