(57)【要約】【課題】磁気共鳴イメージング装置の傾斜磁場コイルを効果的に冷却する。【解決手段】シーケンス制御装置８０が、撮像条件に基づいて、撮像中に３軸方向それぞれに発生させる傾斜磁場の時系列波形を示す傾斜磁場制御データを生成する。また、冷却装置制御部２３０が、シーケンス制御装置８０によって生成された傾斜磁場制御データに基づいて、３軸方向にそれぞれ対応したチャンネルごとに、傾斜磁場コイル２０が有する各コイルの冷却を制御する。【選択図】図４
2011010760.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体が置かれる撮像領域に静磁場を発生させる静磁場発生部と、
互いに直交する３軸方向に変化する傾斜磁場を前記静磁場内に発生させるＸ軸コイル、Ｙ軸コイルおよびＺ軸コイルを有する傾斜磁場コイルと、
撮像条件に基づいて、撮像中に前記３軸方向それぞれに発生させる傾斜磁場の時系列波形を示す傾斜磁場制御情報を生成する撮像制御手段と、
前記撮像制御手段によって生成された前記傾斜磁場制御情報に基づいて、前記傾斜磁場コイルが有する各コイルを駆動する傾斜磁場電源と、
前記撮像制御手段によって生成された前記傾斜磁場制御情報に基づいて、前記３軸方向にそれぞれ対応したチャンネルごとに、前記傾斜磁場コイルが有する各コイルの冷却を制御する冷却制御手段と
を備えたことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項２】
前記冷却制御手段は、前記傾斜磁場制御情報に基づいて、前記傾斜磁場電源による前記傾斜磁場コイルの駆動に同期させて、前記各コイルを冷却す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】
前記撮像制御手段は、前記傾斜磁場制御情報を生成したのちに、生成した傾斜磁場制御情報を前記傾斜磁場コイルによって生じる渦電流が抑制されるように補正し、
前記冷却制御手段は、前記撮像制御手段によって補正された傾斜磁場制御情報に基づいて、前記傾斜磁場コイルが有する各コイルを冷却することを特徴とする請求項１または２に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項４】
前記冷却制御手段は、前記傾斜磁場制御情報に基づいて、前記傾斜磁場コイルが有する各コイルに循環させる冷媒の流量または流量配分を前記チャンネルごとに制御することを特徴とする請求項１、２または３に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項５】
前記冷却制御手段は、前記傾斜磁場制御情報に基づいて、撮像全体で前記傾斜磁場コイルに供給される電流量の平均値を算出し、算出した電流量の平均値に基づいて、前記傾斜磁場コイルが有する各コイルに循環させる冷媒の温度を設定することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項６】
被検体が置かれる撮像領域に静磁場を発生させる静磁場発生部と、
前記静磁場内に傾斜磁場を発生させる傾斜磁場コイルと、
撮像条件に基づいて、撮像中に発生させる傾斜磁場の時系列波形を示す傾斜磁場制御情報を生成する撮像制御手段と、
前記撮像制御手段によって生成された前記傾斜磁場制御情報に基づいて、前記傾斜磁場コイルを駆動する傾斜磁場電源と、
前記撮像制御手段によって生成された前記傾斜磁場制御情報に基づいて、前記傾斜磁場電源による前記傾斜磁場コイルの駆動に同期させて前記傾斜磁場コイルの冷却を制御する冷却手段と
を備えたことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項７】
被検体が置かれる撮像領域に静磁場を発生させる静磁場発生部と、
前記静磁場内に傾斜磁場を発生させる傾斜磁場コイルと、
撮像条件に基づいて、撮像中に発生させる傾斜磁場の時系列波形を示す傾斜磁場制御情報を生成したのちに、生成した傾斜磁場制御情報を前記傾斜磁場コイルによって生じる渦電流が抑制されるように補正する撮像制御手段と、
前記撮像制御手段によって補正された前記傾斜磁場制御情報に基づいて、前記傾斜磁場コイルを駆動する傾斜磁場電源と、
前記撮像制御手段によって補正された傾斜磁場制御情報に基づいて、前記傾斜磁場コイルの冷却を制御する冷却制御と
を備えた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に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気共鳴イメージング装置は、磁気共鳴現象を利用して被検体内を画像化する装置である。かかる磁気共鳴イメージング装置は、撮像領域に静磁場を発生させる静磁場磁石や、静磁場内に置かれた被検体に傾斜磁場を印加する傾斜磁場コイル、傾斜磁場が印加された被検体から磁気共鳴信号を受信する高周波コイルなどを備える。
【０００３】
このうち、傾斜磁場コイルには、パルスシーケンスに応じてパルス電流が繰り返して供給されるため、スキャン中に顕著に発熱する。通常、傾斜磁場コイルには、撮像領域内の静磁場不均一を補正するための鉄シムが設けられることが多いが、傾斜磁場コイルの温度が変動すると、鉄シムは、その影響で透磁率が変化する。
【０００４】
そして、鉄シムの透磁率が変化すると、撮像領域内の静磁場均一性に変化が生じ、特に、中心周波数が顕著に変化する。この中心周波数の変動は、脂肪抑止の妨げや画像にアーティファクトを生じさせる原因となることが知られている。したがって、安定した画質の画像を得るためには、傾斜磁場コイルの温度の変動を抑えることが重要となる。
【０００５】
そこで、従来、冷却装置を用いて、傾斜磁場コイルなどの発熱源を冷却する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この技術では、冷却装置が、例えば熱交換器や循環ポンプなどを有しており、発熱源の周辺に設けられた冷却管に水などの冷媒を循環させることで、発熱源を冷却する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−３１１９５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述した従来の技術では、以下で説明するように、傾斜磁場コイルを効果的に冷却することができないという課題があった。
【０００８】
具体的には、傾斜磁場コイルは、Ｘ軸コイル、Ｙ軸コイルおよびＺ軸コイルの３つのコイルを有しており、これらのコイルが、互いに直交する３軸方向に変化する傾斜磁場を前記静磁場内に発生させる。しかし、どの方向にどの程度の傾斜磁場を発生させるかは、撮像に用いられる撮像法の種類によって異なっている。
【０００９】
そのため、撮像法によっては、傾斜磁場コイルが有する各コイルのうち、特定のコイルのみが大きく発熱する場合がある。さらに、例えば、ＤＷＩ（Diffusion  Weighted  Imaging）で用いられるＭＰＧ（Motion  Probing  Gradient）パルスのように、異なる方向の傾斜磁場を交互に繰り返して発生させる撮像法もある。そのような撮像法では、発熱が大きいコイルが時系列に変化することになる。
【００１０】
しかし、従来の技術は、通常、傾斜磁場コイル全体を均一に冷却するものであり、傾斜磁場の方向に対応したチャンネルごとに傾斜磁場コイルを冷却することができない。そのため、従来の技術では、傾斜磁場コイルを効果的に冷却することができなかった。
【００１１】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、傾斜磁場コイルを効果的に冷却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を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１記載の本発明は、磁気共鳴イメージング装置が、被検体が置かれる撮像領域に静磁場を発生させる静磁場発生部と、互いに直交する３軸方向に変化する傾斜磁場を前記静磁場内に発生させるＸ軸コイル、Ｙ軸コイルおよびＺ軸コイルを有する傾斜磁場コイルと、撮像条件に基づいて、撮像中に前記３軸方向それぞれに発生させる傾斜磁場の時系列波形を示す傾斜磁場制御情報を生成する撮像制御手段と、前記撮像制御手段によって生成された前記傾斜磁場制御情報に基づいて、前記傾斜磁場コイルが有する各コイルを駆動する傾斜磁場電源と、前記撮像制御手段によって生成された前記傾斜磁場制御情報に基づいて、前記３軸方向にそれぞれ対応したチャンネルごとに、前記傾斜磁場コイルが有する各コイルの冷却を制御する冷却制御手段とを備えることを特徴とする。
【００１３】
また、請求項６記載の本発明は、磁気共鳴イメージング装置が、被検体が置かれる撮像領域に静磁場を発生させる静磁場発生部と、前記静磁場内に傾斜磁場を発生させる傾斜磁場コイルと、撮像条件に基づいて、撮像中に発生させる傾斜磁場の時系列波形を示す傾斜磁場制御情報を生成する撮像制御手段と、前記撮像制御手段によって生成された前記傾斜磁場制御情報に基づいて、前記傾斜磁場コイルを駆動する傾斜磁場電源と、前記撮像制御手段によって生成された前記傾斜磁場制御情報に基づいて、前記傾斜磁場電源による前記傾斜磁場コイルの駆動に同期させて前記傾斜磁場コイルの冷却を制御する冷却手段とを備えたことを特徴とする。
【００１４】
また、請求項７記載の本発明は、磁気共鳴イメージング装置が、被検体が置かれる撮像領域に静磁場を発生させる静磁場発生部と、前記静磁場内に傾斜磁場を発生させる傾斜磁場コイルと、撮像条件に基づいて、撮像中に発生させる傾斜磁場の時系列波形を示す傾斜磁場制御情報を生成したのちに、生成した傾斜磁場制御情報を前記傾斜磁場コイルによって生じる渦電流が抑制されるように補正する撮像制御手段と、前記撮像制御手段によって補正された前記傾斜磁場制御情報に基づいて、前記傾斜磁場コイルを駆動する傾斜磁場電源と、前記撮像制御手段によって補正された傾斜磁場制御情報に基づいて、前記傾斜磁場コイルの冷却を制御する冷却制御とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１、６または７記載の本発明によれば、傾斜磁場コイルを効果的に冷却することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、本実施例に係るＭＲＩ装置の構成を示す構成図である。
【図２】図２は、傾斜磁場コイルの構成を示す斜視図である。
【図３】図３は、傾斜磁場コイルの内部構造を示す構造図である。
【図４】図４は、冷却システムを中心とした構成を示すブロック図である。
【図５】図５は、傾斜磁場制御データにより示される傾斜磁場の時系列波形の一例を示す図である。
【図６】図６は、シーケンス制御装置による傾斜磁場制御データの補正を説明するための図である。
【図７】図７は、傾斜磁場コイルの冷却に関する処理の流れを示すフローチャートである。
【図８】図８は、本実施例の変形例を説明するための図（１）である。
【図９】図９は、本実施例の変形例を説明するための図（２）である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に、本発明に係る磁気共鳴イメージング装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下では、磁気共鳴イメージング装置を「ＭＲＩ（Magnetic  Resonance  Imaging）装置」と呼ぶ。
【実施例】
【００１８】
まず、本実施例に係るＭＲＩ装置１００の構成について説明する。図１は、本実施例に係るＭＲＩ装置１００の構成を示す構成図である。図１に示すように、このＭＲＩ装置１００は、静磁場磁石１０と、傾斜磁場コイル２０と、ＲＦコイル３０と、天板４０と、傾斜磁場電源５０と、送信部６０と、受信部７０と、シーケンス制御装置８０と、計算機システム９０と、冷却システム２００とを有する。
【００１９】
静磁場磁石１０は、概略円筒形状の真空容器１１と、真空容器１１の中で冷却液に浸漬された超伝導コイル１２とを有し、撮像領域であるボア（静磁場磁石１０の円筒内部の空間）内に静磁場を発生させる。
【００２０】
傾斜磁場コイル２０は、概略円筒形状をなし、静磁場磁石１０の内側に固定されている。この傾斜磁場コイル２０は、傾斜磁場電源５０から供給される電流によりＸ軸，Ｙ軸，Ｚ軸の方向に傾斜磁場を印加するメインコイル２１と、メインコイル２１の漏洩磁場をキャンセルするシールドコイル２２とを有している。ここで、メインコイル２１とシールドコイル２２との間には、シムトレイ挿入ガイド２３が形成されている。このシムトレイ挿入ガイド２３には、ボア内の磁場不均一を補正するための鉄シム２５を収納したシムトレイ２４が挿入される。なお、この傾斜磁場コイル２０の詳細については、後に詳細に説明する。
【００２１】
ＲＦコイル３０は、傾斜磁場コイル２０の内側に、被検体Ｐを挟んで対向するように固定されている。このＲＦコイル３０は、送信部６０から送信されるＲＦパルスを被検体Ｐに照射し、また、水素原子核の励起によって被検体Ｐから放出される磁気共鳴信号を受信する。
【００２２】
天板４０は、図示していない寝台に水平方向へ移動可能に設けられており、撮影時には被検体Ｐが載置されてボア内へ移動される。傾斜磁場電源５０は、シーケンス制御装置８０からの指示に基づいて、傾斜磁場コイル２０に電流を供給する。
【００２３】
送信部６０は、シーケンス制御装置８０からの指示に基づいて、ＲＦコイル３０にＲＦパルスを送信する。受信部７０は、ＲＦコイル３０によって受信された磁気共鳴信号を検出し、検出した磁気共鳴信号をデジタル化して得られる生データをシーケンス制御装置８０に対して送信する。
【００２４】
シーケンス制御装置８０は、計算機システム９０から送信されるハードウェア制御データに基づいて、傾斜磁場電源５０、送信部６０および受信部７０をそれぞれ制御することで、被検体Ｐのスキャンを行う。そして、シーケンス制御装置８０は、スキャンを行った結果、受信部７０から生データが送信されると、その生データを計算機システム９０に送信する。
【００２５】
具体的には、シーケンス制御装置８０は、傾斜磁場電源５０を制御する場合には、計算機システム９０から送信されるハードウェア制御データに基づいて傾斜磁場制御データを生成する。そして、シーケンス制御装置８０は、生成した傾斜磁場制御データを傾斜磁場電源５０および冷却システム２００に送信する。なお、ここでいう「傾斜磁場制御データ」とは、撮像中にＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向それぞれに発生させる傾斜磁場の時系列波形を示す情報である。また、「ハードウェア制御データ」については後に説明する。
【００２６】
図５は、傾斜磁場制御データにより示される傾斜磁場の時系列波形の一例を示す図である。同図は、ＤＷＩを行う場合にＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向それぞれに発生させる傾斜磁場の時系列波形を示している。同図に示すように、例えば、ＤＷＩでは、Ｚ軸方向、Ｙ軸方向、Ｘ軸方向の順で、ＭＰＧパルスを交互に発生させる。
【００２７】
図５に示す例では、まず、傾斜磁場コイル２０が有するコイルのうち、Ｚ軸方向に傾斜磁場を発生させるコイルが集中的に発熱し、続いて、Ｙ軸方向に傾斜磁場を発生させるコイルが集中的に発熱し、その後、Ｘ軸方向に傾斜磁場を発生させるコイルが集中的に発熱することになる。このように、特定のコイルが集中的に発熱することによって、鉄シムの温度が変化して中心周波数および磁場均一性が乱れる。これにより、脂肪抑制が劣化したり、ＥＰＩ（Echo  Planer  Imaging）撮像における位相シフトが発生したりする。
【００２８】
さらに、シーケンス制御装置８０は、傾斜磁場制御データを生成したのちに、生成した傾斜磁場制御データを傾斜磁場コイル２０によって生じる渦電流が抑制されるように補正する。図６は、シーケンス制御装置８０による傾斜磁場制御データの補正を説明するための図である。具体的には、シーケンス制御装置８０は、同図に示すように、立ち上がりのピーク値および立下りのピーク値がそれぞれ強調されるように、傾斜磁場の波形を補正する。
【００２９】
計算機システム９０は、ＭＲＩ装置１００全体を制御する。具体的には、この計算機システム９０は、操作者から各種入力を受け付ける入力部や、操作者から入力される撮像条件に基づいてシーケンス制御装置８０にスキャンを実行させるシーケンス制御部、シーケンス制御装置８０から送信された生データに基づいて画像を再構成する画像再構成部、再構成された画像などを記憶する記憶部、再構成された画像など各種情報を表示する表示部、操作者からの指示に基づいて各機能部の動作を制御する主制御部などを有する。
【００３０】
具体的には、計算機システム９０は、シーケンス制御装置８０にスキャンを実行させる場合には、操作者から受け付けた撮影条件に基づいて、ハードウェア制御データを生成する。ここでいう「ハードウェア制御データ」とは、傾斜磁場電源５０が傾斜磁場コイル２０に供給する電源の強さや電源を供給するタイミングや、送信部６０がＲＦコイル３０に送信するＲＦ信号の強さやＲＦ信号を送信するタイミング、受信部７０が磁気共鳴信号を検出するタイミングなど、所定のパルスシーケンスでスキャンを行うための手順を定義した情報である。
【００３１】
冷却システム２００は、傾斜磁場コイル２０に設けられた冷却管に冷媒を循環させることで、傾斜磁場コイル２０を冷却する。なお、ここでいう冷媒としては、例えば、水などが用いられる。なお、この冷却システム２００の詳細については、後に詳細に説明する。
【００３２】
次に、図１に示した傾斜磁場コイル２０の詳細について説明する。図２は、傾斜磁場コイル２０の構成を示す斜視図である。図２に示すように、傾斜磁場コイル２０は、概略円筒形状をなすメインコイル２１と、シールドコイル２２とを有している。そして、これら二つのコイルの間には、シムトレイ挿入ガイド２３が形成されている。
【００３３】
シムトレイ挿入ガイド２３は、それぞれ、傾斜磁場コイル２０の両端面に開口を形成する貫通穴であり、傾斜磁場コイル２０の長手方向に全長にわたって形成されている。各シムトレイ挿入ガイド２３は、メインコイル２１およびシールドコイル２２に挟まれた領域に、互いに平行となるように円周方向に等間隔に形成されている。そして、これらシムトレイ挿入ガイド２３には、それぞれ、シムトレイ２４が挿入されている。
【００３４】
シムトレイ２４は、それぞれ、非磁性かつ非電導性材料である樹脂にて作製され、概略棒状をなしている。これらシムトレイ２４には、それぞれ、所定の数の鉄シム２５が収納されている。そして、各シムトレイ２４は、シムトレイ挿入ガイド２３に挿入されて、それぞれ傾斜磁場コイル２０の中央部に固定されている。
【００３５】
また、図３は、傾斜磁場コイル２０の内部構造を示す構造図である。同図は、傾斜磁場コイル２０の壁部における長手方向の断面を示しており、同図における上側が円筒形状の外壁側を示しており、下側が円筒形状の内壁側を示している。
【００３６】
図３に示すように、傾斜磁場コイル２０は、円筒形状の内側から順に、メインコイル２１、シムトレイ挿入ガイド２３、シールドコイル２２を備えている。シムトレイ挿入ガイド２３には、シムトレイ蓋体２４ｂおよびシムトレイ本体２４ａからなるシムトレイ２４が挿入されている。ここで、シムトレイ２４は、長手方向に並ぶ複数のポケット２４ｃを有しており、各ポケット２４ｃには、それぞれ、位置に応じて決められた枚数の鉄シム２５が収納されている。
【００３７】
メインコイル２１は、円筒形状の内側から順に、Ｘ軸メインコイル２１ｘ、Ｙ軸メインコイル２１ｙ、Ｚ軸メインコイル２１ｚを備えている。Ｘ軸メインコイル２１ｘは、Ｘ軸方向に傾斜磁場を発生させる。Ｙ軸メインコイル２１ｙは、Ｙ軸方向に傾斜磁場を発生させる。Ｚ軸メインコイル２１ｚは、Ｚ軸方向に傾斜磁場を発生させる。
【００３８】
また、シールドコイル２２は、円筒形状の内側から順に、Ｚ軸シールドコイル２２ｚ、Ｘ軸シールドコイル２２ｘ、Ｙ軸シールドコイル２２ｙを備えている。Ｚ軸シールドコイル２２ｚは、Ｚ軸メインコイル２１ｚによる漏洩磁場をキャンセルするための傾斜磁場を発生させる。Ｘ軸シールドコイル２２ｘは、Ｘ軸メインコイル２１ｘによる漏洩磁場をキャンセルするための傾斜磁場を発生させる。Ｙ軸シールドコイル２２ｙは、Ｙ軸メインコイル２１ｙによる漏洩磁場をキャンセルするための傾斜磁場を発生させる。
【００３９】
ここで、傾斜磁場コイル２０が有する各コイルは、傾斜磁場を発生させる方向により、それぞれ異なるチャンネルに分類される。具体的には、Ｘ軸メインコイル２１ｘおよびＸ軸シールドコイル２２ｘは、Ｘチャンネルに分類される。また、Ｙ軸メインコイル２１ｙおよびＹ軸シールドコイル２２ｙは、Ｙチャンネルに分類される。また、Ｚ軸メインコイル２１ｚおよびＺ軸シールドコイル２２ｚは、Ｚチャンネルに分類される。
【００４０】
また、Ｘ軸メインコイル２１ｘとＹ軸メインコイル２１ｙとの間には、主にＸ軸メインコイル２１ｘを冷却するためのＸ軸メインコイル用冷却管２６ｘが配設されている。また、Ｙ軸メインコイル２１ｙとＺ軸メインコイル２１ｚとの間には、主にＹ軸メインコイル２１ｙを冷却するためのＹ軸メインコイル用冷却管２６ｙが配設されている。また、Ｙ軸メインコイル２１ｙとＺ軸メインコイル２１ｚとの間には、主にＺ軸メインコイル２１ｚを冷却するためのＺ軸メインコイル用冷却管２６ｚが配設されている。
【００４１】
さらに、Ｚ軸シールドコイル２２ｚとＸ軸シールドコイル２２ｘとの間には、主にＺ軸シールドコイル２２ｚを冷却するためのＺ軸シールドコイル用冷却管２７ｚが配設されている。また、Ｘ軸シールドコイル２２ｘとＹ軸シールドコイル２２ｙとの間には、主にＸ軸シールドコイル２２ｘを冷却するためのＸ軸シールドコイル用冷却管２７ｘが配設されている。また、Ｘ軸シールドコイル２２ｘとＹ軸シールドコイル２２ｙとの間には、主にＹ軸シールドコイル２２ｙを冷却するためのＹ軸シールドコイル用冷却管２７ｙが配設されている。
【００４２】
上記の各冷却管には、冷却システム２００から送られる冷媒が流入し、流入した冷媒は、各冷却管を通って傾斜磁場コイル２０の内部を循環したうえで傾斜磁場コイル２０の外へ流出する。こうして、冷媒を傾斜磁場コイル２０の内部に循環させることで、傾斜磁場コイル２０および鉄シム２５を冷却することができる。
【００４３】
具体的には、Ｘ軸メインコイル用冷却管２６ｘおよびＸ軸シールドコイル用冷却管２７ｘに冷媒を循環させることで、Ｘチャンネルに対応するコイルのみを冷却することができる。また、Ｙ軸メインコイル用冷却管２６ｙおよびＹ軸シールドコイル用冷却管２７ｙに冷媒を循環させることで、Ｙチャンネルに対応するコイルのみを冷却することができる。また、Ｚ軸メインコイル用冷却管２６ｚおよびＺ軸シールドコイル用冷却管２７ｚに冷媒を循環させることで、Ｚチャンネルに対応するコイルのみを冷却することができる。
【００４４】
次に、図１に示した冷却システム２００の詳細について説明する。図４は、冷却システム２００を中心とした構成を示すブロック図である。冷却システム２００は、同図に示す冷却装置２１０と、冷却量制御部２２０と、冷却装置制御部２３０とを有する。
【００４５】
冷却装置２１０は、冷却装置制御部２３０による制御のもと、冷却装置制御部２３０を介して、所定温度の冷媒を傾斜磁場コイル２０に循環させる。具体的には、この冷却装置２１０は、傾斜磁場コイル２０に循環させる冷媒の温度を調整する手段（例えば、熱交換器など）を有している。そして、冷却装置２１０は、冷却装置制御部２３０から設定温度が通知されると、通知された設定温度となるように冷媒の温度を変更する。
【００４６】
冷却量制御部２２０は、冷却装置制御部２３０による制御のもと、冷却装置２１０から傾斜磁場コイル２０へ流れる冷媒の流量を調整する。具体的には、冷却装置２１０から供給される冷媒をＸチャンネル冷却用、Ｙチャンネル冷却用、Ｚチャンネル冷却用の３つの経路に分岐する。冷却量制御部２２０は、冷却装置制御部２３０による制御のもと、分岐した経路ごとに冷媒の流量を調整する。
【００４７】
なお、ここでいうＸチャンネル冷却用の経路とは、Ｘ軸メインコイル用冷却管２６ｘおよびＸ軸シールドコイル用冷却管２７ｘに通じる経路である。また、Ｙチャンネル冷却用の経路とは、Ｙ軸メインコイル用冷却管２６ｙおよびＹ軸シールドコイル用冷却管２７ｙに通じる経路である。また、Ｚチャンネル冷却用の経路とは、Ｚ軸メインコイル用冷却管２６ｚおよびＺ軸シールドコイル用冷却管２７ｚに通じる経路である。
【００４８】
冷却装置制御部２３０は、シーケンス制御装置８０によって生成された傾斜磁場制御データに基づいて、３軸方向にそれぞれ対応したチャンネルごとに、傾斜磁場コイル２０が有する各コイルの冷却を制御する。
【００４９】
具体的には、冷却装置制御部２３０は、シーケンス制御装置８０から傾斜磁場制御データが送信されると、撮像全体の傾斜磁場制御データに基づいて、撮像全体で傾斜磁場コイル２０に供給される電流量の平均値を算出する。さらに、冷却装置制御部２３０は、算出した電流量の平均値に基づいて、撮像中に生じる傾斜磁場コイル２０の発熱量の平均値を算出し、算出した発熱量の平均値から、傾斜磁場コイル２０に循環させる冷媒の温度を算出する。そして、冷却装置制御部２３０は、算出した温度を設定温度として冷却装置２１０に通知する。これにより、傾斜磁場コイル２０に循環される冷媒の温度が、冷却装置制御部２３０によって算出された設定温度に変更される。
【００５０】
このように、冷却装置制御部２３０が、あらかじめ、撮像中に生じる傾斜磁場コイル２０の発熱量の平均値に基づいて冷媒の温度を設定することで、撮像が始まった後に冷媒の流量を変化させるだけで効率よく各コイルを冷却することができるようになる。
【００５１】
また、冷却装置制御部２３０は、傾斜磁場制御データに基づいて、傾斜磁場コイル２０が有する各コイルの時系列的な発熱量の変化を算出する。そして、冷却装置制御部２３０は、算出した発熱量の変化に応じて冷媒の流量が変化するように冷却量制御部２２０を制御する。これにより、傾斜磁場電源５０による傾斜磁場コイル２０の駆動に同期して、チャンネルごとに冷媒の流量が変化する。
【００５２】
このように、冷却装置制御部２３０が、傾斜磁場コイル２０の駆動に同期して、チャンネルごとに冷媒の流量を変化させることで、特定のチャンネルが過熱することによる中心周波数および磁場均一性の乱れを防ぐことができるので、同期撮像やＤＷＩを含む各種撮像において、安定した画質および安定した脂肪抑制画像が得られる。
【００５３】
なお、ここでは、冷却装置制御部２３０が、チャンネルごとに冷媒の流量を制御する場合について説明するが、例えば、チャンネルごとに冷媒の流量配分を制御するようにしてもよい。
【００５４】
次に、傾斜磁場コイル２０の冷却に関する処理の流れについて説明する。図７は、傾斜磁場コイル２０の冷却に関する処理の流れを示すフローチャートである。
【００５５】
図７に示すように、本実施例に係るＭＲＩ装置１００では、まず、計算機システム９０が、操作者から撮像条件を受け付ける（ステップＳ０１）。その後、計算機システム９０は、操作者から撮像開始の指示を受け付けた場合に（ステップＳ０２，Ｙｅｓ）、操作者から受け付けた撮影条件に基づいて、ハードウェア制御データを生成する（ステップＳ０３）。
【００５６】
続いて、シーケンス制御装置８０が、計算機システム９０によって生成されたハードウェア制御データに基づいて、傾斜磁場制御データを生成する（ステップＳ０４）。その後、シーケンス制御装置８０は、傾斜磁場コイル２０によって生じる渦電流が抑制されるように傾斜磁場制御データを補正する（ステップＳ０５）。
【００５７】
続いて、冷却装置制御部２３０が、シーケンス制御装置８０によって生成された撮像全体の傾斜磁場制御データに基づいて冷却装置２１０を制御することで、傾斜磁場コイル２０に循環させる冷媒の冷却温度を調整する（ステップＳ０６）。
【００５８】
その後、傾斜磁場電源５０が、シーケンス制御装置８０によって生成された傾斜磁場制御データに基づいて、傾斜磁場コイル２０を駆動する（ステップＳ０７）。また、冷却装置制御部２３０が、シーケンス制御装置８０によって生成された傾斜磁場制御データに基づいて、傾斜磁場電源５０による傾斜磁場コイル２０の駆動に同期させて、チャンネルごとに冷媒の流量を調整する（ステップＳ０８）。
【００５９】
こうして、撮像が終了するまでの間は（ステップＳ０９，Ｎｏ）、冷却装置制御部２３０が、冷媒の流量の調整を繰り返す。そして、操作者によって撮像が終了された場合には（ステップＳ０９，Ｙｅｓ）、冷却装置制御部２３０は、冷媒の流量の調整を終了する。
【００６０】
上述してきたように、本実施例では、シーケンス制御装置８０が、撮像条件に基づいて、撮像中に３軸方向それぞれに発生させる傾斜磁場の時系列波形を示す傾斜磁場制御データを生成する。冷却装置制御部２３０が、シーケンス制御装置８０によって生成された傾斜磁場制御データに基づいて、３軸方向にそれぞれ対応したチャンネルごとに、傾斜磁場コイル２０が有する各コイルの冷却を制御する。したがって、本実施例によれば、チャンネルごとに傾斜磁場コイル２０を冷却することができるので、傾斜磁場コイル２０を効果的に冷却することが可能になる。
【００６１】
また、本実施例では、冷却装置制御部２３０が、シーケンス制御装置８０によって生成された傾斜磁場制御データに基づいて、傾斜磁場電源５０による傾斜磁場コイル２０の駆動に同期させて傾斜磁場コイル２０の冷却を制御する。したがって、本実施例によれば、撮像中に傾斜磁場の変化に合わせてリアルタイムに傾斜磁場コイル２０を冷却することができるので、傾斜磁場コイル２０を効果的に冷却することが可能になる。
【００６２】
また、本実施例では、シーケンス制御装置８０が、撮像条件に基づいて傾斜磁場制御データを生成したのちに、生成した傾斜磁場制御データを傾斜磁場コイル２０によって生じる渦電流が抑制されるように補正する。そして、冷却装置制御部２３０が、補正された傾斜磁場制御データに基づいて傾斜磁場コイル２０の冷却を制御する。したがって、本実施例によれば、渦電流の補正を考慮して傾斜磁場コイル２０を冷却することができるので、傾斜磁場コイル２０を効果的に冷却することが可能になる。
【００６３】
以上、本発明に係る磁気共鳴イメージング装置の実施例について説明したが、本発明はこれに限られるものではない。そこで、以下では、本実施例の変形例について説明する。図８および図９は、本実施例の変形例を説明するための図である。
【００６４】
本実施例では、冷却装置制御部２３０が、シーケンス制御装置８０から傾斜磁場制御データを取得する場合について説明した。しかしながら、例えば、図８に示すように、冷却装置制御部２３０が、傾斜磁場電源５０から傾斜磁場制御データを取得するようにしてもよい。
【００６５】
また、本実施例では、傾斜磁場コイル２０が有するコイルごとに冷却管を設ける場合について説明した（図３を参照）。しかしながら、例えば、図９に示すように、Ｘ軸メインコイル２１ｘの内側にＸ軸メインコイル用冷却管２８ｘを配設し、Ｚ軸メインコイル２１ｚの外側にＺ軸メインコイル用冷却管２８ｚを配設するようにしてもよい。同様に、Ｚ軸シールドコイル２２ｚの内側にＺ軸シールドコイル用冷却管２９ｚを設置し、Ｙ軸シールドコイル２２ｙの外側にＹ軸シールドコイル用冷却管２９ｙを設置するようにしてもよい。
【００６６】
この場合、冷却装置制御部２３０は、Ｘチャンネルを冷却する場合には、Ｘ軸メインコイル用冷却管２８ｘ、Ｚ軸シールドコイル用冷却管２９ｚおよびＹ軸シールドコイル用冷却管２９ｙに冷媒を循環させる。また、Ｙチャンネルを冷却する場合には、冷却装置制御部２３０は、Ｘ軸メインコイル用冷却管２８ｘ、Ｚ軸メインコイル用冷却管２８ｚおよびＹ軸シールドコイル用冷却管２９ｙに冷媒を循環させる。また、Ｚチャンネルを冷却する場合には、Ｚ軸メインコイル用冷却管２８ｚおよびＺ軸シールドコイル用冷却管２９ｚに冷媒を循環させる。
【００６７】
また、本実施例では、冷却管を用いて傾斜磁場コイル２０を冷却する場合について説明したが、例えば、傾斜磁場コイル２０が有する各コイルとして、中空状に形成された導体で作製されたホローコンダクターを用いてもよい。その場合には、導体内に冷媒を流すことによって、各チャンネルのコイルを直接的に冷却することができるので、より効率よく傾斜磁場コイルを冷却することが可能になる。
【００６８】
また、本実施例によれば、発熱量を傾斜磁場電源５０の入力又は出力の電流波形から撮像と同時に算出するため、撮像と同時に、傾斜磁場のチャンネル別に正確な発熱量を計測することが可能である。
【００６９】
また、本実施例によれば、チャンネル別、単位時間ごとに発生する熱の情報を使用して、チャンネル別、単位時間毎の冷却冷媒の流量を制御できる。このため、特定のチャンネルの過熱により中心周波数、及び磁場均一性の乱れを防ぐことができる。また、あらかじめ撮像前に撮像により発生する熱量を予測して冷却に必要な温度を設定するため、冷却冷媒の流量の制御のみにて、特定のチャンネルの過熱により中心周波数、及び磁場均一性の乱れを防ぐことができる。したがって、同期撮像、ＤＷＩを含むほとんどの撮像にて、安定した画質、脂肪抑制画像を得ることができる。
【００７０】
また、本実施例によれば、常に安定した脂肪抑制の撮像を行えるため、装置起因の脂肪抑制の不良を減らすことができ、これにより、再撮像等の時間延長を減らす事が出来る。また、撮像間又は撮像中の補正及びプリスキャン等が減らせるため、撮像時間が短くなる。ＥＰＩ等の撮像の位相シフトによる位置ズレが発生抑制されるので、画像の品質を向上させることができる。
【符号の説明】
【００７１】
１０    静磁場磁石
１１    真空容器
１２    超伝導コイル
２０    傾斜磁場コイル
２１    メインコイル
２１ｘ    Ｘ軸メインコイル
２１ｙ    Ｙ軸メインコイル
２１ｚ    Ｚ軸メインコイル
２２    シールドコイル
２２ｘ    Ｘ軸シールドコイル
２２ｙ    Ｙ軸シールドコイル
２２ｚ    Ｚ軸シールドコイル
２３    シムトレイ挿入ガイド
２４    シムトレイ
２４ａ    シムトレイ本体
２４ｂ    シムトレイ蓋体
２４ｃ    ポケット
２５    鉄シム
２６ｘ，２８ｘ    Ｘ軸メインコイル用冷却管
２６ｙ    Ｙ軸メインコイル用冷却管
２６ｚ，２８ｚ    Ｚ軸メインコイル用冷却管
２６    冷却管
２７ｘ    Ｚ軸シールドコイル用冷却管
２７ｙ，２９ｙ    Ｙ軸シールドコイル用冷却管
２７ｚ，２９ｚ    Ｚ軸シールドコイル用冷却管
３０    ＲＦコイル
４０    天板
５０    傾斜磁場電源
６０    送信部
７０    受信部
８０    シーケンス制御装置
９０    計算機システム
１００    ＭＲＩ装置（磁気共鳴イメージング装置）
２００    冷却システム
２１０    冷却装置
２２０    冷却量制御部
２３０    冷却装置制御部
【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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