(57)【要約】【課題】本発明は、永久磁石を用いたＭＲＩ装置（核磁気共鳴画像装置）を提供する。【解決手段】ＭＲＩ装置は、２つの平行で対向する磁極片を有するコの字形状の磁極ヨークから成る。磁極片は、互いに所定の距離で磁気ヨークで支持されている。磁極片および／または磁気ヨークの少なくとも一部が、患者の身体の少なくとも一部を収容する空洞の範囲を定める。描画体積が、その空洞内で生成される。この描画体積は、診断画像に使用可能な十分な品質のＭＲＩ画像を供する磁場を有する。本発明では、磁石構造体の磁極片間の距離は、３６〜４２ｃｍで、磁極片の表面積が、４，５００〜５，５００ｃｍ2である。本発明は、特に脊柱又はその一部に設計された、上記記載の磁石構造体を備えるＭＲＩ装置に関する。【選択図】図１
2007536041.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
永久磁石を用いたＭＲＩ装置（核磁気共鳴画像装置）の磁石構造体において、
コの字形をした磁気ヨークが、平行で対向する２つの磁極片を備え、
該磁気ヨークが、該磁極片を互いに所定の距離で支持し、
該磁極片及び／又は少なくとも該磁気ヨークの一部が、患者の身体の少なくとも一部を収容する空洞を定め、
部分的な体積（描画体積）が、その空洞内で形成され、
該描画体積は、診断画像として使用できる十分な品質のＭＲＩ画像を供する磁場を備え、
該磁石構造体の該磁極片間の距離が３６〜４２ｃｍで、該磁極片の表面積が４，５００〜５，５００ｃｍ2である、ことを特徴とする磁石構造体。
【請求項２】
前記磁極片間で生成される静磁場が、０．２〜０．３テスラ（Ｔ）、好ましくは０．２４〜０．２６Ｔ、特に０．２４Ｔである、ことを特徴とする請求項１記載の磁石構造体。
【請求項３】
前記静磁場の均一性が、２５ｃｍの直径の球体内で、最大振幅が約５０ｐｐｍである、ことを特徴とする請求項１または２記載の磁石構造体。
【請求項４】
前記静磁場は、特にネオジムから成る磁化層で生成し、ネオジムの残留磁化は、１．２４〜１．３０Ｔで、該ネオジム層の厚さが１２．３ｃｍで、該ネオジム層の表面は前記磁極片の表面と同等の広がりを備えている、ことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項記載の磁石構造体。
【請求項５】
前記磁極片が、最大透磁率６，０００位の高透磁率層を備えている、ことを特徴とする請求項１〜４の何れか１項記載の磁石構造体。
【請求項６】
前記高透磁率層を、前記磁化層（特にネオジムから成る）の上に設ける、ことを特徴とする請求項５記載の磁石構造体。
【請求項７】
前記各磁極片の前記高透磁率層は、２つの層（固体層および積層体）を含み、
該固体層は、厚みが４．５ｃｍで、前記磁極片と同じ表面を備え、
該積層体は、厚みが１ｃｍで、前記磁極片と同じ表面を備え、
該積層体の最大透磁率が、５，０００〜７，０００で、好ましくは６，０００である、ことを特徴とする請求項１〜６の何れか１項記載の磁石構造体。
【請求項８】
前記各磁極片の前記固体層は、２つの周辺段差部を備え、該周辺段差部は、磁極表面からそれぞれ３〜４ｃｍおよび２〜２．５ｃｍ、好ましくは３．５ｃｍおよび２．２ｃｍの突出部を備え、磁極片表面に平行な厚みが、第１段差部が２〜６ｃｍ、第２段差部が２〜４ｃｍで、好ましくは各々が５ｃｍ、３ｃｍである、ことを特徴とする請求項１〜７の何れか１項記載の磁石構造体。
【請求項９】
前記磁気ヨークが、Ｃ字形状またはコの字形状をし、強磁性材料で形成され、炭素量を０．２２％以下とする、ことを特徴とする請求項１〜８の何れか１項記載の磁石構造体。
【請求項１０】
前記磁気ヨークが、３枚の板からなり、板幅が、対応する磁極片の寸法と同等の７０〜９０ｃｍ、好ましくは８０ｃｍである、ことを特徴とする請求項１〜９の何れか１項記載の磁石構造体。
【請求項１１】
前記磁気ヨークの平均厚みが、２０〜３０ｃｍ、好ましくは２５ｃｍ、全容積が、５００〜６００ｃｍ3、好ましくは５５０ｃｍ3である、ことを特徴とする請求項１〜１０の何れか１項記載の磁石構造体。
【請求項１２】
前記描画体積が、直径２０〜３０ｃｍの球で定められ、好ましくは約２５ｃｍである、ことを特徴とする請求項１〜１１の何れか１項記載の磁石構造体。
【請求項１３】
前記描画体積が楕円体で、長軸が３５〜２５ｃｍ、短軸が３０〜２０ｃｍである、ことを特徴とする請求項１〜１２の何れか１項記載の磁石構造体。
【請求項１４】
前記磁極片に一致しない部分の前記磁気ヨークの幅が、該磁極片の直径より小さく、該磁極片に一致する部分の該磁気ヨークは広くなり、該磁極片の形および広がりにほぼ同等である、ことを特徴とする請求項１〜１３の何れか１項記載の磁石構造体。
【請求項１５】
前記磁石構造体は、最適な診断画像を得る十分な分解能を備え、１ｍｍより小さく、好ましくは０．５ｍｍである、ことを特徴とする請求項１〜１４の何れか１項記載の磁石構造体。
【請求項１６】
前記磁石構造体は、最大容積が約１〜２ｍ3で、寸法が１２０ｃｍ×１２０ｃｍ×７０ｃｍ〜１５０ｃｍ×１５０ｃｍ×９０ｃｍ、好ましくは１３６ｃｍ×１３３ｃｍ×８２ｃｍである、ことを特徴とする請求項１〜１５の何れか１項記載の磁石構造体。
【請求項１７】
前記磁石構造体の重量が、５，０００〜６，５００ｋｇである、ことを特徴とする請求項１〜１６の何れか１項記載の磁石構造体。
【請求項１８】
脊柱または脊柱の一部の画像診断を意図したＭＲＩ装置において、
前記１〜１７項記載の特性を少なくとも１つ以上備える前記磁石構造体と、
傾斜磁場コイル、ＲＦ励起パルス送信コイル、電磁シールド、少なくとも一つの受信コイル、可能であれば患者ベッドまたはテーブルと、を備え
該傾斜磁場コイルおよび／または該送信コイルが、導電トラック(conductive track)の積層パックで形成され、
該積層パックは、絶縁層または絶縁シートで互いに分離され、
該各傾斜磁場コイルに該導電トラック層を備え、該導電トラック層は、次の傾斜磁場コイルとプラスチックシートで分離されている、ことを特徴とするＭＲＩ装置。
【請求項１９】
前記傾斜磁場を形成する前記導電トラック層が、導電シートを切り抜いて形成される、ことを特徴とする請求項１８記載のＭＲＩ装置。
【請求項２０】
前記導電層の厚みが、０．１〜０．４ｃｍ、好ましくは０．３ｃｍ、前記絶縁層の厚みが、０．０１〜０．０５ｃｍ、好ましくは０．０３ｃｍ位である、ことを特徴とする請求項１８または１９記載のＭＲＩ装置。
【請求項２１】
単一の積層素子に一体化した前記傾斜磁場コイルの全体の厚みが、０．３〜２．５ｃｍ、好ましくは１．５ｃｍ位である、ことを特徴とする請求項１８〜２０の何れか１記載のＭＲＩ装置。
【請求項２２】
前記励起パルス送信コイルが、平らな構造を備え、厚みが０．０１〜０．１５ｃｍ、好ましくは０．０８ｃｍ位である、ことを特徴とする請求項１８〜２１の何れか１記載のＭＲＩ装置。
【請求項２３】
前記電磁シールドが、導電性の板から成り、 前記磁極片の上に横たわり、その電気伝導度が１．７〜２．８μΩｃｍ、好ましくは１．７μΩｃｍ、厚みが１０〜７０μｍ、好ましくは３５μｍである、ことを特徴とする請求項１８〜２２の何れか１記載のＭＲＩ装置。
【請求項２４】
前記磁極片の間の間隙が、前記傾斜磁場コイル、前記送信コイルの対応部分、前記電磁シールド、仕上げのカバーケースを取り付けて、３６〜４０ｃｍ、好ましくは３７．５〜３８．５ｃｍ、特に３８ｃｍ位である、ことを特徴とする請求項１８〜２３の何れか１記載のＭＲＩ装置。
【請求項２５】
患者ベッドまたはテーブルを、２つの前記磁極片の１つの直上そして患者収容体積の内側に、摺動可能に取り付け、テーブルまたはベッドを、ガイド上で摺動させて、前記患者収容空洞および前記磁極片の表面の外に出すことが可能で、該テーブルの厚みが、３〜６ｃｍ、好ましくは４〜５ｃｍ、特に４．５ｃｍ位である、ことを特徴とする請求項１８〜２４の何れか１記載のＭＲＩ装置。
【請求項２６】
前記受信コイルが表面コイルで、前記患者ベッドまたはテーブルの厚み内に収容されるように、 全厚みが２〜７ｃｍで、好ましくは３．５〜６ｃｍ、特に４ｃｍ位である、ことを特徴とする請求項１８〜２５の何れか１記載のＭＲＩ装置。
【請求項２７】
前記ＭＲＩ装置を完成させると、前記ベッドまたはテーブル表面と対向する前記磁極片の表面との距離が、２９〜３５ｃｍ、好ましくは３０〜３４ｃｍ、特に３２．７ｃｍ位である、ことを特徴とする請求項１８〜２６の何れか１記載のＭＲＩ装置。
【請求項２８】
最大容積が、約１〜約２ｍ3の平行６面体で、寸法が、１２０ｃｍ×１２０ｃｍ×７０ｃｍ〜１５０ｃｍ×１５０ｃｍ×９０ｃｍで、好ましくは１３６ｃｍ×１３３ｃｍ×８２ｃｍである、ことを特徴とする請求項１８〜２７の何れか１記載のＭＲＩ装置。
【請求項２９】
前記ＭＲＩ装置の重量が、７，０００〜９，０００ｋｇである、ことを特徴とする請求項１８〜２８の何れか１記載のＭＲＩ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、永久磁石を用いたＭＲＩ装置（核磁気共鳴画像装置）の磁石構造体に関する。装置は、コの字形状で、平行に対向する２つの磁極片を備えている。磁極片は、コの字形状の磁気ヨークで、所定の距離で支持されている。磁極片および／または磁気ヨークの少なくとも一部で、患者の身体の少なくとも一部を収容する空洞を定める。その空洞内で部分的な体積が生成される。この部分的な体積が、診断画像の使用に十分な品質のＭＲＩ画像を提供する磁場の値を備えている。いわゆる、描画体積（imaging volume）である。
【背景技術】
【０００２】
ＭＲＩ装置の磁石構造体には幾つもの基準があり、操作の要求に依存する。
【０００３】
先ず、磁石構造体の寸法は、空洞の寸法に依存する。空洞は、患者または患者身体の一部を収容する設計にしている。空洞の寸法は、解剖学的領域のタイプに依存し、それに対してＭＲＩ装置が設計される。脊柱または少なくともその一部のＭＲＩ画像用の装置は、少なくとも胴体の一部または人の全胴体が入る空洞の寸法が必要である。従って、磁極片間の距離、即ち間隙は、人の胴体前後方向の寸法を踏まえ、その寸法の変化の範囲も含む。さらに、患者収容空洞には、奥行が必要である。奥行は、脊柱の長手方向を横切る寸法で、脊柱を描画体積内に位置する寸法である。この描画体積は、患者収容空洞の全体積の一部領域を占め、通常はその空洞の中心にある。
【０００４】
描画体積の形状および寸法は、検査する解剖学的領域の形態および寸法で決まる。その寸法は、空洞体積に対して限定される。十分な診断品質の画像に要求される静磁場の均一性は、患者収容空洞の限られた３次元領域でしか得られない。
【０００５】
一方では、患者収容空洞および描画体積の寸法は、磁場特性に影響を有している。特に、対向する２つの磁極片の間に生成される静磁場に影響をもつ。
【０００６】
さらに、静磁場の強度は、取得される画像の分解能および信号対雑音比（Ｓ／Ｎ比）に影響を及ぼす。
【０００７】
静磁場の強度は、磁石構造体の構成で決定され、特に磁極片の構造で決まる。磁極片は、磁化した元素および強磁性体または高透磁率の元素を備え、即ちこれら元素の磁気特性で決まる。磁気ヨークの構造およびその磁気特性も、静磁場の特性に影響を及ぼす。
【０００８】
ＭＲＩ装置の磁石構造体の構成での制限は、全て磁石構造体の寸法に直接影響を及ぼす。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
最大の患者収容空洞体積および最大の描画体積を備える最小寸法の磁石構造体、そして最大の分解能および最良のＳ／Ｎ比を与える静磁場を生成する磁石構造体は、従来技術の寸法及び構成方式では、巨大な磁石構造となり使用できない。
【００１０】
コストの利点に加えて、磁石構造体の小型化は、軽量化そしてその容易な設置の利点も提供する。ＭＲＩ装置の小型・軽量化は、設置体積および床強度などの特別な設備を殆どまたは全く必要としなくなる。小型装置は、これまでの一台の装置設置の構内で、数台のＭＲＩ装置の設置が可能となる。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の目的は、ＭＲＩ装置の磁石構造体を提供することにある。装置は、脊柱領域のＭＲＩ描画を可能とし、最小化した構造を維持し、画像の品質低下を招かない。
【００１２】
本発明は、ＭＲＩ装置に磁石構造体を提供することで目的を果たす。特に、脊柱領域またはその一部の診断画像のＭＲＩ装置に対するものである。磁石構造体の磁極片の距離は、３６〜４２ｃｍで、磁極片の面積は、４，５００〜５，５００ｃｍ2である。
【００１３】
好ましくは、磁極片間の距離は、３９ｃｍで、表面積は、５，０００ｃｍ2である。
【００１４】
静磁場は、０．２〜０．３テスラ（Ｔ）で、好ましくは、０．２４〜０．２６Ｔで、特に０．２４Ｔである。
【００１５】
静磁場の均一性は、２５ｃｍの直径の球体で最大振幅が５０ｐｐｍである。
【００１６】
磁場は、ネオジムからなる磁化層を備えた磁石構造体で得られる。ネオジムの残留磁化は、１．２４〜１．３０Ｔで、ネオジム層の厚みは、１２．３ｃｍで、磁極片とほぼ同等の表面の広さを備えている。
【００１７】
磁極片の高透磁率層の最大透磁率は、６，０００位である。
【００１８】
各磁極片は、２つの層からなる。４．５ｃｍの厚みと磁極片と同様の表面を備えた固体層および１ｃｍの厚みで磁極片と同等の表面を備えた積層体からなる。積層体の最大透磁率は、５，０００−７，０００で、好ましくは６，０００である。患者収容空洞の体積に対して描画体積を最大にするために、磁極片および特に固体層は、２つの周辺段差部を備えている。各段差部は、磁極の自由表面から３〜４ｃｍおよび２〜２．５ｃｍの突出部を備えている。好ましくは、各々、３．５ｃｍおよび２．２ｃｍである。磁極片の自由面に平行な突出部の厚みは、第１段差部が２〜６ｃｍ、第２段差部が２〜４ｃｍで、好ましくは、それぞれ５ｃｍ、３ｃｍである。
【００１９】
この配置で、磁極片の周辺領域に沿う磁場線の外側の曲がりが減少し、描画体積が、磁極片の表面に平行に広がる。
【００２０】
磁気ヨークは、Ｃ字またはコの字形状をし、炭素含有量が０．２２％以下の強磁性体からなる。
【００２１】
磁気ヨークは、３つの板からなり、その幅は、磁極片の対応する寸法と同程度で、７０〜９０ｃｍ、好ましくは、８０ｃｍである。
【００２２】
磁気ヨークの平均的な厚みは、２０〜３０ｃｍで、特に２５ｃｍとし、磁気ヨークの全体積は、５００〜６００ｃｍ3で、特に５５０ｃｍ3である。
【００２３】
描画体積は、２０〜３０ｃｍの直径の球で範囲が定められ、好ましくは約２５ｃｍである。
【００２４】
描画体積が楕円体で、長軸が３５〜２５ｃｍ、短軸が３０〜２０ｃｍである。
【００２５】
描画体積は、脊柱部分の画像化に十分に必要な寸法が必要である。最も頻繁に脊柱で、病気が生ずるためである。脊柱の頚部または腰部領域のパノラマ式の画像化が、実行される。
【００２６】
上記の磁石構造体の寸法特性および構成パラメータで、磁石構造体は、可能な限り小型にでき、脊柱画像のＭＲＩ装置よりも軽量化できる。磁石構造体の小型・軽量化で一方向以上に平行移動が可能で、および／または回転が可能となる。この場合、大きく複雑な支持体およびガイド部を必要としない。磁石構造体を備えるＭＲＩ装置の最終の寸法に実質的な影響を及ぼさない。
【００２７】
十分な診断映像が得られ、達成できる分解能は１ｍｍ以下で、好ましくは０．５ｍｍとなる。
【００２８】
本発明は、ＭＲＩ装置に関し、特に脊柱領域またはその一部向けに設計され、上記特性を１つ以上備える磁石構造体を備えている。
【００２９】
この場合、ＭＲＩ装置は、傾斜磁場コイル、高周波励起パルス送信コイル、電磁シールド、１つ以上の受信コイルを備える。患者のベッドまたはテーブルを備えても良い。
【００３０】
本発明は、傾斜磁場コイルおよび／または送信コイルは、導電トラック(conductive track)の積層パックからなる。トラックは、絶縁層または絶縁シートで分離されている。各傾斜磁場コイルには導電トラックが設けられ、各層は、次の傾斜磁場コイルの導電トラックとはプラスチックの薄板で分離されている。傾斜磁場を形成する導電トラック(conductive track)の層は、導電薄板から形成され、対応する傾斜磁場コイルに適した形に切り抜かれる。導電層の厚みは、０．１〜０．４ｃｍで、好ましくは０．３ｃｍとし、絶縁層の厚みは、０．０１〜０．０５ｃｍで、好ましくは、０．０３ｃｍ位とする。単一の積層素子に一体化した傾斜磁場コイルの全体の厚みは、０．３〜２．５ｃｍで、特に１．５ｃｍ位とする。
【００３１】
励起パルス送信コイルも平板構造を備え、厚みが０．０１〜０．１５ｃｍで、特に０．０８ｃｍ位とする。
【００３２】
電磁シールドは、導電板からなり、導電率が１．７〜２．８μΩｃｍで（特に１．７μΩｃｍ位）、磁極片を覆っている。厚みは、１０〜７０μｍで、特に３５μｍ位である。
【００３３】
傾斜磁場コイル、送信コイルの対応部分、電磁シールド、仕上げ又はカバーケースを嵌め込んだ磁極片の間の間隙は、３６〜４０ｃｍで、好ましくは３７．５〜３８．５ｃｍで、特に約３８ｃｍ位とする。
【００３４】
患者ベッド又はテーブルを患者収容空洞の内側で、１つの磁極片の直上に摺動可能に取り付けている。テーブル又はベッドは、ガイドの上で摺動可能で、患者収容空洞および磁極片表面の外にスライドできる。テーブルの厚みは、３〜６ｃｍで、好ましくは、４〜５ｃｍで、特に４．５ｃｍ位とする。
【００３５】
受信コイルは表面コイルで、患者ベッド又はテーブルの厚み内に収容され、全体の厚みを２〜７ｃｍ、好ましくは３．５〜６ｃｍ、特に４ｃｍ位とする。
【００３６】
完成状態のＭＲＩ装置は、ベッド又はテーブルの支持側と反対側の磁極片表面との間の距離が、２９〜３５ｃｍで、好ましくは３０〜３４ｃｍで、特に３２．７ｃｍ位とする。
【００３７】
上記特性により、発明の磁石構造体の最大体積は、約１〜約２ｍ3で、寸法は、１２０ｃｍ×１２０ｃｍ×７０ｃｍ〜１５０ｃｍ×１５０ｃｍ×９０ｃｍ、特に１３６ｃｍ×１３３ｃｍ×８２ｃｍ位とする。
【００３８】
ＭＲＩ装置は、直方体で、その最大体積は、約１〜約２ｍ3で、寸法は、１２０ｃｍ×１２０ｃｍ×７０ｃｍ〜１５０ｃｍ×１５０ｃｍ×９０ｃｍ、特に１３６ｃｍ×１３３ｃｍ×８２ｃｍ位となる。
【００３９】
磁石構造体の重量は、５，０００〜６，５００ｋｇで、装置の重量は、７，０００〜９，０００ｋｇとなる。
【００４０】
従属項には、改善した主題を記載している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
図１〜７に示しているが、ＭＲＩ装置（核磁気共鳴映像装置）の磁石構造体は、コの字形状の磁気ヨーク３を備えている。磁気ヨーク３は、３つのアーム（板）１０３，２０３，３０３を備えている。２つの平行なアーム（板）２０３，３０３は、接続アーム（板）１０３から張り出すように突出している。アーム（板）１０３は、静磁場Ｂ０に平行に位置する。磁石構造体は、磁極片１，２間で静磁場を発生させる。
【００４２】
磁気ヨーク３は、３枚の板で構成され、ボルトなどのねじ締付部で、取外し可能に互いに接続されている。磁気ヨーク３は、炭素の含有量が０．２２％以下の強磁性体で形成される。２つの平行なアーム（板）２０３，３０３は、端部で２つの磁極片１，２を支持する。磁極片の対面する距離Ｄ１は、３６〜４２ｃｍである。磁極片１，２は、円形状で、各々の表面積は、４，５００〜５，５００ｃｍ2である。
【００４３】
磁極片１，２を支持する板２０３，３０３は、磁極片の直径よりも小さい幅を備えるが、張り出す自由端部で広くなり、磁極片１，２を支持する。幅広い部分は、磁極片１，２と同じ表面および形状を有している。板２０３，３０３の加工では、幅広の部分は周辺が丸くなく、磁極片１，２の円形状に近い多角形をなしている。
【００４４】
磁気ヨーク３の３枚の板１０３，２０３，３０３は、磁極片に対応する同じ寸法の幅Ｄ８を備えても良い。例えば、７０〜９０ｃｍで、好ましくは、８０ｃｍである。
【００４５】
磁気ヨーク３の厚さＳ３は、平均で２０〜３０ｃｍ、好ましくは２５ｃｍ、全体の体積は、５００〜６００ｃｍ3で、好ましくは、約５５０ｃｍ3である。図に示すように、特に、板２０３，３０３は、磁極片１，２が取り付けられる自由端部の方向に厚みが減少している。厚さの減少は、磁極片が接する板２０３，３０３の反対側で開始する。板２０３，３０３の厚さは、磁極片１，２の端部に向けて連続して減少し、最大半分の厚み又はそれ以下になる。
【００４６】
磁化層１０１，２０１が、磁極片１，２とそれを支持する板２０３，３０３の支持側の間に設けられている。磁化層は、ネオジムからなり残留磁化が１．２４〜１．３０テスラ（Ｔ）である。
【００４７】
ネオジム層１０１，２０１の厚さＤ２を１２．３ｃｍにし、表面積を磁極片１，２と同等にする。磁気ヨーク３の板２０３，３０３同様に、ネオジム層１０１，２０１が、正確に、磁極片１，２の円形状である必要はない。しかし、段差でその形状にする。同じ長方形又は正方形の平行６面体のネオジムのブロックを相互に固定してネオジム層１０１，２０１を構成することができる。
【００４８】
磁極片１，２は、第１高透磁率層（最大透磁率６，０００）１０２，２０２を備えており、ネオジム層１０１，２０１に直接に取り付けられている。
【００４９】
付加的な特徴として、各磁極片は、２つの層を備える。１つは、固体層で厚みＤ３が、４．５ｃｍで磁極片と同等の表面を備え、もう１つは積層体４０１，５０１で、厚さＤ４が１ｃｍで磁極片１，２とほぼ同等の表面を備えている。積層体の最大透磁率は、５，０００〜７，０００で、好ましくは６，０００とする。
【００５０】
固体層は、その周辺に２つの段差部を備え、積層体４０１，５０１を取り囲む。この２つの周辺段差部３０１，３０２は、磁極片表面から３〜４ｃｍの突出Ｄ５を備え、好ましくは３．５ｃｍである。第１段差部３０１は、２〜２．５ｃｍの突出Ｄ６で、好ましくは２．２ｃｍとする。磁極片表面に平行な２つの段差の厚みＳ１，Ｓ２は、各々、２〜６ｃｍそして２〜４ｃｍで、好ましくは、各々、５ｃｍおよび３ｃｍである。
【００５１】
この磁石構造体は、Ｂ０で表示される静磁場を磁極片１，２の間に生成し、その磁場は、０．２〜０．３Ｔ、好ましくは、０．２４〜０．２６Ｔ、特に０．２４Ｔである。静磁場Ｂ０の均一性は、直径２５ｃｍの球体内で、最大振幅５０ｐｐｍとなる。数字４で表示される球は、いわゆる描画体積で、磁石構造体の磁極片の間に形成される患者収容空洞内のスペースである。特に診断目的の場合、この空洞内で、良好なＭＲＩ画像を確保する磁場特性が必要である。描画体積４は、２０〜３０ｃｍの直径Ｄ７で、好ましくは約２５ｃｍに限定される。
【００５２】
この磁気特性は、十分な画像分解能を達成し、最適な診断画像として１ｍｍより小さく、好ましくは０．５ｍｍとなる。
【００５３】
検査する解剖学的な領域が、細長い形状をしている場合、描画体積を一方向に形作り又は引き伸ばして、楕円形にできる。この場合、長軸が、３５〜２５ｃｍ、短軸が３０〜２０ｃｍとなる。
【００５４】
磁石構造体は、最大体積が約１〜２ｍ3で、その寸法は、１２０ｃｍ×１２０ｃｍ×７０ｃｍ（高さ×奥行×幅）〜１５０ｃｍ×１５０ｃｍ×９０ｃｍ（高さ×奥行×幅）で、好ましくは、１３６ｃｍ×１３３ｃｍ×８２ｃｍ（高さ×奥行×幅）である。
【００５５】
全体の重量は、５，０００ｋｇ〜６，５００ｋｇとなる。
【００５６】
本発明の磁石構造体は、最も高い性能の静磁場Ｂ０を提供し、また同様に磁極片１，２間の間隙に最大の距離を提供する。間隙および磁極片表面に対して最大限の描画体積を提供する。磁石構造体の軽量かつ小型化は、ＭＲＩ装置の設計に適している。
【００５７】
この磁石構造体は、同一の機能を備えるＭＲＩ装置の軽量化および小型化に寄与し、装置の取付け及び／又は設置を容易にし、脊柱領域の画像化に特に寄与する。小型化および軽量化した磁石構造体は、平行移動および回転可能とする。比較的小さな支持構造体および平行移動／回転手段の使用が可能になる。支持手段または支持構造体から受ける力または支持される力を考慮して可能となる。また、その支持手段および支持構造体に必要なスペースおよび重量を考慮して可能となる。磁石構造体は、支持構造体および移動手段で容易に移動および／または回転可能となる。ＭＲＩ装置に付加的な体積および重量を加えない。容積および重量の大きさは、製造コスト、取扱い、設置、磁石構造体の部品組み立て、設置場所への運搬に強く影響を及ぼす。
【００５８】
機能の観点では、本発明の磁石構造体は、核磁気共鳴画像装置（ＭＲＩ装置）で種々の異なる条件および／または患者の姿勢での描画の実行を可能にする。
【００５９】
本発明の磁石構造体を組み込んだ核磁気共鳴画像装置（ＭＲＩ装置）を図４〜７に示す。
【００６０】
図４は、ＭＲＩ装置を示し、特に脊柱領域またはその部分で、上記記載の磁石構造体を備えている。装置は、傾斜磁場コイル、ＲＦ励起パルス送信コイル、電磁シールド、少なくとも１つの受信コイルで、可能であれば患者ベッドまたはテーブルを備えている。傾斜磁場コイル、ＲＦ励起パルス送信コイル、電磁シールドは、長方形７，８で図式的に示されている。患者のテーブル９は、離れた位置で、数字９で示される。磁石構造体、傾斜磁場コイル、ＲＦ励起パルス送信コイルおよび電磁シールドは、数字１０で示す外枠で取り囲まれている。
【００６１】
傾斜磁場コイル、送信コイル、電磁シールドまた外枠を支持する磁極片間の間隙の減少を最小にし、平らな構造にするために、傾斜磁場コイルおよび／または送信コイルを導電トラック(conductive track)の積層パックで形成する。各導電トラックは、絶縁層またはシートで分離されている。各傾斜磁場コイルに導電トラック層を設けており、別の傾斜磁場コイルの導電トラックとは、プラスチックシートで分離されている。傾斜磁場を形成する導電トラックは、導電シートからなり、これを切り取り、対応する傾斜磁場の導電トラックにする。
【００６２】
導電層の厚みは、０．１〜０．４ｃｍ、好ましくは０．３ｃｍ、そして絶縁層の厚みは、０．０１〜０．０５ｃｍ、好ましくは、０．０３ｃｍ位とする。この配置で、単一の積層体に一体化した傾斜磁場コイルの全体の厚さは、０．３〜２．５ｃｍ、特に１．５ｃｍ位とする。
【００６３】
励起パルス送信コイルも平面構造で、０．０１〜０．１５ｃｍの厚みで、好ましくは０．０８ｃｍ位にする。
【００６４】
傾斜磁場コイル、送信コイルの該当部分、電磁シールド、仕上げ及びカバーケースを取付ける磁極片の間の間隙Ｄ１０は、３６〜４０ｃｍで、特に３７．５ｃｍ〜３８．５ｃｍで、特に３８ｃｍ位とする。この寸法で、装置の描画空洞内に何れの患者も収容することができる。
【００６５】
患者のベッドまたはテーブル９を、磁極片１の直上で、患者収容空間の内側に摺動可能に設けている。テーブルまたはベッド９は、ガイド（図示しない）上で摺動可能で、患者収容空洞および磁極片の外にスライドできる。テーブルの厚みＳ５は、３〜６ｃｍ、好ましくは４〜５ｃｍ、特に４．５ｃｍ位である。
【００６６】
図５に示すように、脊柱のＭＲＩの場合、受信コイル１１が設けられている。受信コイルは、表面コイルで患者のベッドまたはテーブル９内に収容されている。コイルの全体の厚みは、２〜７ｃｍ、好ましくは３．５〜６ｃｍ、特に４ｃｍ位とする。いずれにしても、テーブルの厚さ内にとどまり、そこから限定的に突出する。
【００６７】
環状または閉じた受信コイルを適当な台（図示しない）のテーブルに取り付けても良い。
【００６８】
完成した状態のＭＲＩ装置は、ベッドまたはテーブルの支持側とテーブルに対向する磁極片表面との間の距離が、２９〜３５ｃｍ、好ましくは３０〜３４ｃｍ、特に３２．７ｃｍ位とする。
【００６９】
傾斜磁場コイル、送信コイル、電磁シールド、脊柱に設計したテーブルおよび受信コイルを用いて、装置は、最大容積が約１−約２ｍ3の直方体で、１２０ｃｍ×１２０ｃｍ×７０ｃｍ〜１５０ｃｍ×１５０ｃｍ×９０ｃｍの寸法、好ましくは１３６ｃｍ×１３３ｃｍ×８２ｃｍとする。支持構造体またはベースを除いた寸法である。
【００７０】
いずれにしても、本発明のＭＲＩ装置は、７，０００〜９，０００ｋｇの重量で、同様の画像性能を備える従来の装置よりも軽量である。脊柱描画を目的とし、永久磁石で生成される磁場を構成する磁石構造体に基づいている。
【００７１】
磁石構造体または送信コイル、傾斜磁場コイル、電磁シールド、患者のテーブルを備えた磁石構造体に特有な寸法および重量は、その磁石構造体を、支持構造体またはベースに取り付けることが可能である。これにより、磁気ヨーク３の板１０３を中心にし、その板１０３に垂直な軸に回転可能で、移動ガイドに沿ってスライドできる。
【００７２】
本装置は、重力に対して種々の異なる姿勢および向きの患者のＭＲＩ描画を可能にする。これは、負荷状態にある解剖学領域の挙動の描画に適している。
【００７３】
図６，７は、装置を回転および平行移動させている実施形態の概略図である。図６で、磁石構造体、送信コイル、傾斜磁場コイル、電磁シールド、患者のテーブルが、シャフト１２で支持されている。シャフト１２は、磁極片を取り付ける２つの板２０３’，３０３’を接続する磁気ヨーク３の板１０３に垂直である。簡素にするため、磁極片と磁気ヨークの組み立て、送信コイル、傾斜磁場コイル、シールドおよびカバー枠を長方形の素子２０３’，３０３’に組み込んでいる。テーブル９は、別に示している。
【００７４】
シャフト１２は、垂直構造部に回転可能に取付けられ、水圧または油圧アクチュエータ１５で、回転可能に駆動される。
【００７５】
従って、磁石構造体は、水平軸に関してテーブルと回転する。
【００７６】
図７は、基部１４の上部直線ガイドを摺動する磁石構造体を示す。送信・傾斜磁場コイル、電磁シールド、カバー枠も磁石構造体と共に動く。ガイドは、直線でなく曲線を備えても良い。
【００７７】
図６，７の実施形態は、完成した磁石構造体の回転および平行移動を個別に示しているが、送信・傾斜磁場コイル、電磁シールド、カバー枠を含む磁石構造体の小型化は、基部の設置を可能にする。基部内で、磁石構造体を回転および平行移動させる。
【００７８】
基部構造および磁石構造体移動手段は、動力および寸法を減少させる。それにも拘わらず、描画体積は比較的大きく、磁場は、診断目的に有用な画像を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】本発明による磁石構造体の概略的な側面図。
【図２】本発明の磁石構造体の１つの磁極片での２つの周辺段差部の拡大図。
【図３】磁極片の上面図で、磁極片を支持接続する磁気ヨーク部の中央横断面図。
【図４】本発明の磁石構造体を備える装置。
【図５】テーブルの縦断面図を示し、その中に脊柱画像の表面受信コイルが一体化し広がる。
【図６】ＭＲＩ装置の垂直面に沿う図式断面図で、磁石構造体が、テーブルと共に回転可能に支持されている。
【図７】種々の位置にあるＭＲＩ装置の概略図で、磁石構造体が、ガイド手段でベースに沿い平行移動される。
【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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【国際調査報告】
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