(57)【要約】  磁気共鳴画像スキャナは、シリンダ軸（１６）を定める概ね円筒形の主磁石組立体（１０）を含む。第一組のシム（６０）が、シリンダ軸（１６）に対するほぼ第一距離（ｄ１）で、主磁石組立体の内側に剛的に位置する。第二組のシム（６２）が、シリンダ軸（１６）に対するほぼ第二距離（ｄ２）で、主磁石組立体（１０）の内側に位置する。第二距離（ｄ２）は第一距離（ｄ１）と相違する。概ね円筒形の高周波コイル（２６）が、シリンダ軸（１６）に対するほぼ第三距離（ｄ３）で、主磁石組立体（１０）の内側に配置される。複数の傾斜磁場コイル（２０）が、シリンダ軸（１６）に対するほぼ第四距離（ｄ４）で、主磁石組立体（１０）の内側に位置する。
2007500050.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダ軸を定める概ね円筒形の主磁石組立体と、
前記シリンダ軸に対するほぼ第一距離で、前記主磁石組立体の内側に剛的に位置付けられる第一組のシムと、
前記シリンダ軸に対するほぼ第二距離で、前記主磁石組立体の内側に剛的に位置付けられる第二組のシムと、
前記シリンダ軸に対するほぼ第三距離で、前記主磁石組立体の内側に配置される概ね円筒形の高周波コイルと、
前記シリンダ軸に対するほぼ第四距離で、前記主磁石組立体の内側に配置される複数の傾斜磁場コイルとを有し、
前記第二距離は前記第一距離と異なる、
磁気共鳴画像スキャナ。
【請求項２】
前記第二距離は前記第一距離よりも大きい、請求項１に記載の磁気共鳴画像スキャナ。
【請求項３】
前記第一距離は前記第三距離と等しい、請求項１に記載の磁気共鳴画像スキャナ。
【請求項４】
前記第一組のシムは前記シリンダ軸に対して径方向対称である、請求項１に記載の磁気共鳴画像スキャナ。
【請求項５】
前記第一組のシムは、前記シリンダ軸に対して直交する長手対称面に対して左右対称である、請求項４に記載の磁気共鳴画像スキャナ。
【請求項６】
前記第二組のシムは、前記シリンダ軸及び前記長手対称面の少なくとも１つについて対称である、請求項５に記載の磁気共鳴画像スキャナ。
【請求項７】
前記第一組のシムは、
概ね円筒形の誘電体フォーマと、
該概ね円筒形の誘電体フォーマ上に配置される磁気材料パケットと、
該磁気材料パケットをカプセル化するプラスチックカプセル化とを有する、
請求項１に記載の磁気共鳴画像スキャナ。
【請求項８】
前記プラスチックカプセル化は開口を含み、成形体取付具が前記開口を通じて除去される、請求項７に記載の磁気共鳴画像スキャナ。
【請求項９】
前記プラスチックカプセル化は、別個に成形されたトレイを有し、各トレイは、１つ又はそれ以上の前記磁気材料パケットを前記概ね円筒形の誘電体フォーマに固定する、請求項７に記載の磁気共鳴画像スキャナ。
【請求項１０】
前記プラスチックカプセル化は、εｕｌｔ>（Δα・ΔＴ）Ｆ．Ｓ．であるよう熱膨張係数αｅｎｃａｐｓｕｌａｔｉｏｎを有し、ここで、Δα＝αｅｎｃａｐｓｕｌａｔｉｏｎ−αｓｈｉｍであり、ΔＴ＝Ｔｇ−Ｔｍｉｎであり、εｕｌｔはカプセル化材料の最終的な歪みであり、αｅｎｃａｐｓｕｌａｔｉｏｎは前記カプセル化材料の熱膨張係数であり、αｓｈｉｍはシム材料の熱膨張係数であり、Ｔｇは前記カプセル化材料のガラス遷移温度であり、Ｔｍｉｎは最低使用温度であり、且つ、Ｆ．Ｓ．は安全係数である、請求項７に記載の磁気共鳴画像スキャナ。
【請求項１１】
前記プラスチックカプセル化はポリエーテルイミド熱可塑性樹脂から成る、請求項７に記載の磁気共鳴画像スキャナ。
【請求項１２】
前記磁気材料パケットは、少なくとも１つの締結具によって共に固定された１つ又はそれ以上のスチール板をそれぞれ有する、請求項７に記載の磁気共鳴画像スキャナ。
【請求項１３】
前記スチール板と前記プラスチックカプセル化との間の応力を低減するために、前記スチール板は丸コーナを有する、請求項７に記載の磁気共鳴画像スキャナ。
【請求項１４】
前記高周波コイルは、
前記シリンダ軸と概ね平行に配置された複数のラングを有し、
前記磁気材料のパケットは前記ラング間の径方向位置に配置されている、
請求項７に記載の磁気共鳴画像スキャナ。
【請求項１５】
前記第一距離は前記第三距離と等しく、前記高周波コイルラングは前記概ね円筒形の誘電体フォーマに固定されている、請求項１４に記載の磁気共鳴画像スキャナ。
【請求項１６】
前記第一距離よりも大きく、且つ、前記第二距離よりも小さな距離で、前記主磁石組立体の内側に配置されたシムリングを有し、該シムリングは、前記長手対称面に対して対称に配置されている、請求項１４に記載の磁気共鳴画像スキャナ。
【請求項１７】
前記第一距離、前記第二距離、前記第三距離、及び、前記第四距離は径方向距離である、請求項１に記載の磁気共鳴画像スキャナ。
【請求項１８】
第一組のシムを、該主磁石組立体のシリンダ軸に対するほぼ第一距離で、主磁石組立体の内側に剛的に位置付けるステップと、
第二組のシムを、前記シリンダ軸に対するほぼ第二距離で、前記主磁石組立体の内側に剛的に位置付けるステップと、
概ね円筒形の高周波コイルを、前記シリンダ軸に対するほぼ第三距離で、前記主磁石組立体の内側に取り付けるステップと、
複数の傾斜磁場コイルを、前記シリンダ軸に対するほぼ第四距離で、前記主磁石組立体の内側に取り付けるステップとを有し、
前記第二距離は前記第一距離と異なる、
磁気共鳴画像スキャナを製造する方法。
【請求項１９】
前記第一組のシムを位置付けるステップは、
前記第一シムの周りにプラスチック材料を成形するステップと、
該成形されたプラスチック材料を概ね円筒形の円筒形フォーマに結合するステップとを有する、
請求項１８に記載の磁気共鳴画像スキャナを製造する方法。
【請求項２０】
前記成形するステップは、少なくとも１つの締結具を用いて、成形型内に前記第一シムを締結するステップと、前記第一シムの周りに前記プラスチック材料を射出成形するステップとを有する、請求項１９に記載の磁気共鳴画像スキャナを製造する方法。
【請求項２１】
前記成形するステップは、前記射出成形の後に、前記少なくとも１つの締結具を除去するステップをさらに含む、請求項２０に記載の磁気共鳴画像スキャナを製造する方法。
【請求項２２】
前記成形するステップは、各第一シムを前記射出成形型内に締結する前に、前記第一シム（６０）を定めるために、所定数の金属シートを共に結び付けるステップをさらに含む、請求項２０に記載の磁気共鳴画像スキャナを製造する方法。
【請求項２３】
前記成形されたプラスチック材料を概ね円筒形のフォーマに結合するステップは、前記成形されたプラスチック材料を別個に成形されたトレイに超音波結合するステップと、前記別個に成形されたトレイを前記誘電体フォーマに締結するステップとを有する、請求項１９に記載の磁気共鳴画像スキャナを製造する方法。
【請求項２４】
前記第一組のシムの周りにプラスチック材料を成形するステップは、複数の成形体を生成し、各成形体は前記第一組のシムの少なくとも１つのシムを有し、前記成形されたプラスチック材料を前記概ね円筒形のフォーマに結合するステップは、前記成形体を前記概ね円筒形のフォーマの周りの離間位置に結合するステップを有する、請求項１９に記載の磁気共鳴画像スキャナを製造する方法。
【請求項２５】
前記成形体間の径方向空隙内で、前記高周波コイルのラングを、前記概ね円筒形のフォーマに固定するステップをさらに有する、請求項２４に記載の磁気共鳴画像スキャナを製造する方法。
【請求項２６】
前記シムの周りにプラスチック材料を成形するステップは、前記プラスチック材料を前記シムの周りに成形するステップと、前記シムと前記プラスチック材料との間の応力を除去するために熱的に焼き鈍すステップとを有する、請求項１８に記載の磁気共鳴画像スキャナを製造する方法。
【請求項２７】
シリンダ軸を定める概ね円筒形の主磁石組立体と、前記シリンダ軸に対するほぼ第一距離で、前記主磁石組立体の内側に剛的に位置付けられる第一組のシムと、前記シリンダ軸に対するほぼ第二距離で、前記主磁石組立体の内側に剛的に位置付けられる第二組のシムと、前記シリンダ軸に対するほぼ第三距離で、前記主磁石組立体の内側に配置される概ね円筒形の高周波コイルと、前記シリンダ軸に対するほぼ第四距離で、前記主磁石組立体の内側に配置される複数の傾斜磁場コイルとを有し、前記第二距離は前記第一距離と異なる磁気共鳴スキャナを用いた磁気撮像方法であって、
前記主磁石組立体並びに前記第一組シム及び第二組シムの協働によって、実質的に均一な磁界を視野内に発生するステップと、
前記概ね円筒形の高周波コイル及び他の高周波コイルの１つを用いて、前記視野内で磁気共鳴を励起するステップと、
前記複数の傾斜磁場コイルによって生成される傾斜磁場を用いて、前記磁気共鳴を空間的に符号化するステップと、
前記概ね円筒形の高周波コイル及び前記他の高周波コイルの１つを用いて、前記励起され且つ空間的に符号化された磁気共鳴を検出するステップと、
を有する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
以下は診断画像技術に関する。それは高磁界短ボアの磁石を用いた磁気共鳴画像法で特に用いられ、特にそれを参照して記載する。しかしながら、それは他の種類の磁気共鳴画像スキャナにも用いられる。
【背景技術】
【０００２】
磁気共鳴画像法において、高い主（Ｂ０）磁界が有益である。高い主磁界はより強力な磁気共鳴信号、よって、より高い信号対雑音比を生む。現在、高解像度の磁気共鳴画像スキャナの主磁石は、約１．５テスラの主Ｂ０磁界強度をもたらす。３テスラよりも大きな磁界を発生する主磁石を具備するスキャナも提案されている。
【０００３】
しかしながら、固定磁石長さに関しては、磁界強度が増大するに応じて、磁界の均一性を維持するのが益々困難になる。よって、より高強度の主磁石は相応してより小さな利用可能な撮像視野を発生するのが一般的である。より長い磁石ボアにすることによって視野を拡大し得る。しかしながら、より長いボアは、患者アクセス、閉鎖恐怖症、及び、他の問題を提起する。
【０００４】
磁界の非均一性を補償するために、各スキャナはスチール又は他の磁性材料を用いた特別注文の磁界シミングを有するのが典型的である。１つの実施態様において、シムは傾斜磁場コイルフォーマによって支持されるトレイ内に取り付けられる。磁石ボア内に同様に配置される大量の他の構成部材の故に、固定スチールを撮像容積により接近して配置することは複雑である。これらの他の構成部材は、全身高周波コイルと、選択的な局地的高周波コイルと、ｘ−、ｙ−、及び、ｚ−方向に傾斜磁場を発生するための傾斜磁場コイルと、近隣構造を傾斜磁場から遮蔽するための遮蔽コイルとを含む。傾斜磁場コイルが高周波コイルに影響を及ぼさないよう、高周波コイルは特に傾斜磁場コイル及び他の金属構造の内側に配置される。高周波コイルは可能な限り実用的に撮像容積に近接して配置されるのが好ましい。撮像容積に近接して配置されるスチールは、視野を引き伸ばすのにより効果的であり、より高次の磁界項に強く影響を及ぼす。固定スチール配列の正確な位置決めは最良の性能を得るために重要である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記の制限及びその他を克服する改良された装置及び方法を意図する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
１つの特徴によれば、磁気共鳴画像スキャナが開示されている。概ね円筒形の主磁石組立体はシリンダ軸を定める。第一組のシムは、シリンダ軸に対するほぼ第一距離で、主磁石組立体の内側に剛的に位置付けらる。第二組のシムは、シリンダ軸に対するほぼ第二距離で、主磁石組立体の内側に剛的に位置付けられる。第二距離は第一距離と異なる。概ね円筒形の高周波コイルは、シリンダ軸に対するほぼ第三距離で、主磁石組立体の内側に配置される。複数の傾斜磁場コイルは、シリンダ軸に対するほぼ第四距離で、主磁石組立体の内側に配置される。
【０００７】
他の特徴によれば、磁気共鳴画像スキャナを製造する方法が提供されている。第一組のシムを、主磁石組立体のシリンダ軸に対するほぼ第一距離で、主磁石組立体の内側に剛的に位置付ける。第二組のシムを、シリンダ軸に対するほぼ第二距離で、主磁石組立体の内側に剛的に位置付ける。第二距離は第一距離と異なる。概ね円筒形の高周波コイルを、シリンダ軸に対するほぼ第三距離で、主磁石組立体の内側に取り付ける。複数の傾斜磁場コイルを、シリンダ軸に対するほぼ第四距離で、主磁石組立体の内側に取り付ける。
【０００８】
さらに他の特徴によれば、磁気共鳴画像スキャナを用いて磁気撮像する方法が提供されている。スキャナは、シリンダ軸を定める概ね円筒形の主磁石組立体と、シリンダ軸に対するほぼ第一距離で、主磁石組立体の内側に剛的に位置付けられる第一組のシムと、シリンダ軸に対するほぼ第二距離で、主磁石組立体の内側に剛的に位置付けられる第二組のシムと、シリンダ軸に対するほぼ第三距離で、主磁石組立体の内側に配置される概ね円筒形の高周波コイルと、シリンダ軸に対するほぼ第四距離で、主磁石組立体の内側に配置される複数の傾斜磁場コイルとを有し、第二距離は第一距離と異なる。主磁石組立体並びに第一組シム及び第二組シムの協働によって、実質的に均一な磁界を視野内に発生する。概ね円筒形の高周波コイル及び他の高周波コイルの１つを用いて、視野内に磁気共鳴を励起する。複数の傾斜磁場コイルによって生成される傾斜磁場を用いて、磁気共鳴を空間的に符号化する。概ね円筒形の高周波コイル及び他の高周波コイルの１つを用いて、励起され且つ空間的に符号化された磁気共鳴を検出する。
【０００９】
１つの利点は、製造時間及び労力の削減、並びに、合理化された構築作業の流れに存する。
【００１０】
他の利点は、小さな正味Ｚ推力、及び、パッケージ支持構造の方向に概ね外向きに向けられた半径方向力を有するよう較正された対称パッケージ内のシムの配置に存する。
【００１１】
他の利点は、磁石ボア内への固定スチールの配置における精度の向上及び公差の減少に存する。
【００１２】
他の利点は、磁石ボア内空間のより効率的な使用に存する。
【００１３】
さらに他の利点は、視野を拡大するための撮像容積に近接したスチールの配置に存する。所定量のスチールに関し、撮像容積に近接してスチールを配置することは、撮像容積からさらに離れてスチールを配置することに比べ、磁界に影響を与えるために比較的より効果的である。
【００１４】
以下の好適実施態様の詳細な記載を読むことによって、数多くの追加的な利点及び利益が当業者に明らかになるであろう。
【００１５】
本発明は、様々な構成部材及び構成部材の配置の形態、及び、様々な工程操作及び工程操作の配列の形態を取り得る。図面は好適実施態様を例示する目的だけであり、本発明を限定するものと解釈されるべきではない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１乃至３を参照すると、磁気共鳴画像スキャナ（概略的に断面で図示されている）は環状の主磁石組立体１０を含む。主磁石組立体は、超伝導であり、且つ、コールドシールド１２によって囲繞されているのが好ましい。主磁石組立体１０は活性遮蔽コイルを含むのが典型的である。主磁石１０及びコールドシールド１２は磁石ボア１４を定め、患者又は他の撮像対象が撮像のためにその内側に配置される。主磁石１０は、ボア１４の長手軸１６に沿って向けられた空間的及び一時的に一定且つ均一な主磁界を発生する。超伝導磁石の代わりに、非超伝導磁石を用い得る。好適実施態様において、主磁石１０は約１．５メータ以下の短ボア磁石を定め、磁石ボア内に３テスラ以上の高磁界を発生する。しかしながら、磁石はより長いボア磁石であることも可能であり、及び／又は、より低い強度の磁界を発生し得る。
【００１７】
磁化妨害傾斜磁場を発生するために、傾斜磁場コイル２０はボア１４内に磁気共鳴信号を空間的に符号化するための傾斜磁場を発生する。好ましくは、傾斜磁場コイル２０は、主磁界に平行な長手軸方向を含む３つの直交方向に傾斜磁場を発生するよう構成されたコイルを含む。例えば、傾斜磁場コイル２０は、ｘ−傾斜コイル、ｙ−傾斜コイル、及び、長手のｘ−傾斜コイルを含み得る。遮蔽傾斜コイル２２は、主磁石１０、コールドシールド１２の導電性部分、及び、囲繞構造を、傾斜磁場から遮蔽している。
【００１８】
概ね円筒形の誘電体フォーマ２４が、磁気共鳴を励起するための高周波パルスを発生する高周波コイル組立体２６を支持している。高周波コイル組立体２６は、磁気共鳴信号を検出するのにも役立つ。選択的に、ボア１４内の局所的領域で磁気共鳴を励起し及び／又は検出するために、追加的な局地的高周波コイル又は位相高周波コイル配列（図示せず）が含まれる。
【００１９】
特定傾斜磁場を発生するために、傾斜パルス増幅器３０が制御電流を傾斜磁場コイル２０に供給する。傾斜磁場コントローラ３２が傾斜パルス増幅器３０を制御する。特定磁気共鳴励起を発生するために、好ましくはデジタルである高周波送信器３４が、高周波パルス又はパルスパケットを高周波コイル組立体２６に適合する。同様に高周波コイル組立体２６に結合された高周波受信器３６が、磁気共鳴信号を受信する。もし１つ以上の高周波コイルが設けられるならば（例えば局所コイル又は位相コイル配列）、磁気共鳴励起及び検出操作のために、異なるコイルが選択的に用いられる。
【００２０】
対象の磁気共鳴画像データを得るために、対象は磁石ボア１４の内側、好ましくは、主磁界の等角点又はその近傍に配置される。対象内に特定の過渡状態又は定常状態の磁気共鳴構造を生成し、そのような磁気共鳴を空間的に符号化し、磁気共鳴を選択的に妨害し、又は、その逆に対象の特定磁気共鳴信号特性を発生するために、シーケンスコントローラ４０が傾斜コントローラ３２及び高周波送信器３４と通信する。発生した磁気共鳴信号は高周波受信器３６によって検出され、ｋ−空間メモリ４４に記憶される。画像メモリ４８内に記憶された画像表示を生成するために、画像データは再構築プロセッサ４６によって再構築される。１つの適当な実施態様において、再構築プロセッサ４６は逆フーリエ変換再構築を遂行する。
【００２１】
結果として得られる画像表示は、ビデオプロセッサ５０によって処理され、好ましくはパーソナルコンピュータ、ワークステーション、又は、他の種類のコンピュータであるユーザーインターフェイス５２上に表示される。ビデオ信号を生成する代わりに、画像表示をプリンタドライバによって処理し、印刷し、コンピュータネットワーク、インターネット、又は、その類似物上に送信し得る。好ましくは、磁気共鳴画像シーケンスを選択し、画像シーケンスを修正し、画像シーケンスを実行する等のために、ユーザーインターフェイス５２は、放射線専門医又は他の操作者が磁気共鳴シーケンスコントローラ４０と通信することも許容する。
【００２２】
主磁石１０は画像視野上に実質的に均一な磁界を生成する。視野を拡大し或いは伸張するために、固定シム６０のブースターリングが、主磁石１０によって定められるシリンダ軸１６に対するほぼ径方向距離ｄ１に配置されている。各固定シム６０は、シムパック６０を定めるよう互いに固定された１つ又はそれ以上のスチール又は他の金属材料の板を含むのが好ましい。各シムパック６０における磁気材料の分量は固定スチール板の数及び厚さに対応する。様々な質量のシムの大量生産を容易にするためにシムパックの使用が好ましいが、各固定シムが、一般的に各固定シム毎に異なり得る特定質量を有するスチール又は他の金属材料の単一の一体構成部品であることも想定される。
【００２３】
加えて、製造欠陥又は画像視野内の磁界の他の非均一性を補正するために、調節可能シム６２がシリンダ軸１６に対するほぼ径方向距離ｄ２に選択的に配置されるのが好ましい。典型的には、調節可能シム６２はスチール板又は他の磁気材料である。それらは、主磁石１０の製造後にシムトレイ又は他のシムレセプタクル内に選択的に配置され、シムパック６０のブースターリングを用いて所定位置に配置される。視野内の磁界均一性を向上するために、調節可能シム６２は初期磁石較正中に選択的に挿入される。選択的に、より大きな直径の鉄製シムリング６４（図１に概略的に示されている）が主傾斜磁場コイルフォーマ内に取り付けられる。
【００２４】
高周波コイル組立体２６はシリンダ軸１６に対するほぼ径方向距離ｄ３に配置され、傾斜磁場コイル２０はシリンダ軸１６に対するほぼ径方向距離ｄ４に配置されている。金属高周波シールド６６が、傾斜磁場コイル２０及び他の外部構成部材を高周波コイル２６によって発生する高周波信号から遮蔽する。撮像中にスキャナな活性構成部材と接触するのを防止し、且つ、磁気共鳴画像スキャナ１０の美的外観を向上するために、ボアライナ（図示せず）が活性構成部材の径方向距離よりも小さな径方向距離で設けられるのが典型的である。
【００２５】
描写されている実施態様において、第一組及び第二組のシム６０，６２、高周波コイル２６、及び、傾斜磁場コイル２０は、ほぼ円形断面又は輪郭を有し或いは配置され、径方向距離である距離ｄ１，ｄ２，ｄ３，ｄ４によって適切に記載される。しかしながら、当業者であれば、第一組及び第二組のシム、高周波コイル、及び、傾斜磁場コイルの１つ又はそれ以上は、描写されている例示的円形断面輪郭ではなく、選択的に、ほぼ楕円形状若しくは他の断面形状又は輪郭を有し或いは配置されることが分かるであろう。そのような非径方向構造はシリンダ軸からの適当な距離によって記載される。例えば、ほぼ楕円形輪郭を有し或いは配置されたバードケージ高周波コイルは、長楕円軸に沿ったシリンダ軸からコイルへの距離、短楕円軸に沿ったシリンダ軸からコイルへの距離、又は、楕円の中間軸に沿ったシリンダ軸からコイルへの距離によって適当に記載される。
【００２６】
好適実施態様において、ブースターリングの固定シムパック６０が配置される距離ｄ１は、調節可能シム６２が選択的に配置される距離ｄ２よりも小さい。視野に比較的近接して配置されるシムは、より高次の磁界高調波に対して比較的強力な影響を有し、よって、好適なより小さな距離ｄ１は、視野、換言すれば、実質的に均一な磁界領域を有効に拡大又は伸張するために、固定シムパック６０により高次の高調波を調節させる。調節可能シム６２はより大きな距離ｄ２に選択的に配置され、それでは、それらはより低次の磁界項に対するより大きな効果を有する。
【００２７】
ボア１４内の撮像容積近傍の空間を効率的に使用するために、好適実施態様において、固定シムパック６０は、高周波コイル組立体２６が配置されているのと同一の誘電体フォーマ２４上に配置されている。この配置では、固定シム６０の距離ｄ１は高周波コイル組立体２６の距離ｄ３と実質的に同一である。傾斜磁場コイル２０の距離ｄ４は距離ｄ１，ｄ３よりも実質的に大きいのが好ましい。１つの好適実施態様において、調節可能シム６２は主傾斜磁場コイル２０の外側に選択的に配置されており、換言すれば、距離ｄ２は距離ｄ４よりも大きい。しかしながら、調節可能シム６２を主傾斜磁場コイル２０の内側にも配置可能であり、換言すれば、傾斜磁場コイルの距離ｄ４は調節可能シムの距離ｄ２以上であり得る。
【００２８】
固定シムパック６０を高周波コイル組立体２６のラング７０間に配置可能であり、好適実施態様では、それはボードケージコイルである。例示的に描写されている実施態様において、バードケージコイル組立体２６は、シリンダ軸１６と概ね平行に配置された１６本本のラング７０を有し、ブースターリングは、高周波コイルラング７０の間の径方向位置に配置された１６列の固定シムパック６０を含む。図２に概略的に最も良く見られるように、固定シムパック６０はシリンダ軸１６に対して放射形対称に配置されるのが好ましい。固定シムパック６０はボア１４の長手対称面７２（図１に示されている）について左右対称な状態でも配置されるのが好ましい。放射形対称及び左右対称は、主（Ｂ０）磁界のより高次項の制御され且つ対称な修正を促進する。対照的に、調整可能シム６２は、シリンダ軸１６についての放射形対称及び長手対称面７２についての左右対称の一方又は双方を選択的に欠如し得る。
【００２９】
ブースターリングの固定シムパック６０を撮像容積に近接して配置することによって、限定的な分量のスチール又は他の金属材料を用いて撮像容積の大幅な伸張を達成可能である。しかしながら、この近接配置は、固定シムパック６０の精密な配置への高感度を引き起こす。その上、シムパック６０は、主Ｂ０磁界、及び、傾斜磁場コイル２０によって生成される傾斜磁場からのかなりの磁力を体験する。よって、固定シムパック６０は誘電体フォーマ２４に正確且つ剛的に固定されなければならない。好適実施態様において、固定シムパック６０はプラスチックカプセル化を通じて誘電体フォーマ２４に固定されている。
【００３０】
図４及び５を参照すると、１２個の固定シムパック６０１，６０２，６０３，６０４，６０５，６０６，６０７，６０８，６０９，６１０，６１１，６１２の例示的な成形ストリップ８０が示されている。図６は、最初の７個のシムパック６０１，６０２，６０３，６０４，６０５，６０６，６０７を含む成形ストリップ８０を示している。例示の実施態様では、１個と３個との間の固定シムパックが各成形体中にカプセル化されている。よって、成形体８２はシムパック６０１，６０２，６０３を含み、成形体８４はシムパック６０４，６０５を含み、成形体８６はシムパック６０６を含み、成形体８８はシムパック６０７を含み、成形体９０はシムパック６０８，６０９を含み、且つ、成形体９２はシムパック６１０，６１１，６１２を含む。シムパックは１個と３個との間で描写されている実施態様の各成形体パック中に含まれるが、３個以上のシムパックをカプセル化成形体に含むことも想定される。
【００３１】
成形体８２，８４，８６，８８，９０，９２は別個に成形されたトレイ９６に固定されている。好適実施態様において、成形体８２，８４，８６，８８，９０，９２は超音波接合によって別個に成形されたトレイ９６に固定されている。各成形体８２，８４，８６，８８，９０，９２は、別個に成形されたトレイ９６の対応面に適合し且つ超音波接合された適合延出部１００（図６及び８）を含む。加えて、別個に成形されたトレイ９６は、成形体８２，８４，８６，８８，９０，９２をさらに支持し且つ位置付ける延出側部１０２（図５乃至７）を含む。超音波接合が好ましいが、成形体をトレイに固定するための他の結合技法、例えば、注封又は機械的締結具による締結も想定される。別個に成形されたトレイ９６は、締結具、超音波結合、又は、類似技法によって、概ね円筒形の誘電体フォーマに固定される。
【００３２】
図７及び８を特に参照すると、例示的な成形体８２は、固定シムパック６０１，６０２，６０３をカプセル化している。カプセル化の前に、シムパック６０１，６０２，６０３を形成するために、スチール又は他の金属材料の板がリベット１０４によって共にリベット留めされる。一般的に、各シムパック内の磁性板の数は異なる。例えば、図８は、シムパック６０１，６０２が、シムパック６０３よりも多くの磁性板を収容することを示している。好適実施態様において、シムパック６０１，６０２，６０３は、バネ付勢ピン又は他の成形体固定具を用いて成形体中に位置付けられ、プラスチック成形体８２は、射出成形、樹脂注入成形（ＲＴＭ）、圧縮成形、又は、他の適切な技法によってスチールの周りに成形される。成形体固定具は成形体８２内の開口１０６を通じて取り外される。
【００３３】
成形材料を選択する上で検討されるべきことは、スチール又は他の金属材料との熱整合である。大きな熱不整合は、成形体８２の硬化中にクラック又は他の損傷を引き起こし得る。本発明者は熱シミュレーションを行い、カプセル化材料の最終的な歪みを以下に従って決定した。
【００３４】
【数１】
2007500050.tif 000003
【００３５】
ここで、
【００３６】
【数２】
2007500050.tif 000004
【００３７】
【数３】
2007500050.tif 000005
【００３８】
εｕｌｔは、カプセル化材料の最終的な歪みであり、αｅｎｃａｐｓｕｌａｔｉｏｎは、カプセル化材料の熱膨張係数であり、αｓｈｉｍは、シム材料の熱膨張係数であり、Ｔｇは、カプセル化材料のガラス遷移温度であり、Ｔｍｉｎは、最低使用温度であり、F.S.は、安全係数である。好適実施態様において、成形体８２は、Ｕｌｔｅｍ（Ｒ）（５．６×１０―５ｍｍ／ｍｍ・℃の熱膨張係数を有するＧｅｎｅｒａｌ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃのポリエーテルイミド熱可塑性樹脂）である。Ｕｌｔｅｍ（Ｒ）は、約６０％の比較的大きな最終的な歪み、有利なＵ．Ｌ．評価、並びに、高強度、高靱性、及び、高安定性を有する。方程式（１）乃至（３）に従って、他の熱可塑性樹脂も選択し得る。好適なＵｌｔｅｍ（Ｒ）カプセル化材料を使用するとき、応力除去を加速するために、成形体８２は４〜８時間の間に亘って有利に焼き鈍される。代替的に、応力除去は約１〜２週間の期間に亘って焼き鈍されることなく生じる。１つの実施態様において、コーナ（隅部）での応力を低減するために、固定シムパック６０１，６０２，６０３のコーナが丸められている。
【００３９】
図５及び６を特に参照すると、成形体８２，８４，８６，８８，９０，９２は、主Ｂ０磁界及び傾斜磁場によって固定シムパック６０１，６０２，６０３，６０４，６０５，６０６，６０７，６０８，６０９，６１０，６１１，６１２に加えられるかなりの力に耐えるようにも設計される。これらの力を減少するために用いられる１つの技法は、成形体内の力均衡である。換言すれば、単一成形体内の２個又は３個のシムパックは、それらがシムパック間の成形材料に圧縮力を加えるよう力均衡されるのが好ましい。Ｕｌｔｅｍ（Ｒ）成形材料は引張強度よりも圧縮応力に対してより耐性を有する。別個に成形されたトレイ９６に結合された複数の成形体８２，８４，８６，８８，９０，９２を用いる代わりに、固定シムパック６０１，６０２，６０３，６０４，６０５，６０６，６０７，６０８，６０９，６１０，６１１，６１２を包含する単一成形体を作成することも想定される。
【００４０】
本発明は好適実施態様を参照して記載された。前述の記載を読んで理解することによって、他者が変更及び変形に気付くであろうことは明らかである。添付の請求項又はその均等の範囲内にある限り、本発明は全てのそのような変更及び変形を含むものとして解釈されることが意図されている。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】磁気共鳴画像スキャナの概略的な側断面図を含む磁気共鳴画像システムを示す概略図である。
【図２】図１の磁気共鳴画像スキャナを概略的に示す端面図である。
【図３】バードケージ高周波コイル及びそこに固定された固定シムパックを備える磁気共鳴スキャナの誘電体フォーマを示す斜視図である。
【図４】固定シムパックが誘電体フォーマに固定された状態の誘電体フォーマを示す図３の斜視図であり、バードケージ高周波コイルは除去されている。
【図５】別個に成形されたトレイに結合された固定シムパックを収容する例示的な成形体を示す斜視図である。
【図６】成形体によってカプセル化されたシムパックが断面によって露わにされた状態で図５の形成体の一部及び別個に成形されたトレイを示す断面斜視図である。
【図７】別個に成形されたトレイの一部に伴った図５の成形体の１つを示す近接斜視図である。
【図８】カプセル化されたシムパックが断面で露わにされた状態で図７の成形体及びトレイ部分を示す断面斜視図である。
【図１】
2007500050.tif 000006
【図２】
2007500050.tif 000007
【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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【国際調査報告】
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