(57)【要約】【課題】傾斜磁場コイルを軽量かつ安価に構成することが可能な傾斜磁場コイル及び磁気共鳴イメージング装置を提供すること。【解決手段】実施形態に係る傾斜磁場コイルは、複数のコイル部材と、接続部材とを備える。複数のコイル部材それぞれは、第１の非磁性金属でコイルパターンが形成される。接続部材は、前記コイル部材同士を接続する。また、接続部材は、少なくとも一部が、第１の非磁性金属とは異なる種類の第２の非磁性金属で形成される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の非磁性金属でコイルパターンが形成された複数のコイル部材と、
前記コイル部材同士を接続する接続部材とを備え、
前記接続部材は、少なくとも一部が、前記第１の非磁性金属とは異なる種類の第２の非磁性金属で形成される、傾斜磁場コイル。
【請求項２】
前記第１の非磁性金属は、前記第２の非磁性金属よりも軟らかい非磁性金属である、請求項１に記載の傾斜磁場コイル。
【請求項３】
前記第１の非磁性金属は、アルミニウムである、請求項１又は２に記載の傾斜磁場コイル。
【請求項４】
前記コイル部材は、雄ネジによって他の部材と接続される場合であって、当該雄ネジの頭部からの距離が当該他の部材よりも遠い場合に、当該雄ネジに対応する雌ネジが形成された前記第２の非磁性金属であるインサートナットが前記接続部材として挿入される、請求項１〜３のいずれか一つに記載の傾斜磁場コイル。
【請求項５】
前記コイル部材には、当該コイル部材を貫通するように、第１孔と、当該第１孔よりも径が大きい第２孔とが形成され、当該第１孔は、前記雌ネジによって接続される接続面側に形成され、当該第２孔は、前記インサートナットが挿入される、請求項４に記載の傾斜磁場コイル。
【請求項６】
前記コイル部材に接続される接続線に、接続のための雌ネジが形成される場合に、前記接続線が、前記第２の非磁性金属で形成される、請求項１〜５のいずれか一つに記載の傾斜磁場コイル。
【請求項７】
前記コイル部材に接続される接続線がアルミニウムで形成され、当該接続線とは別の板部材に、接続のための雌ネジが形成される場合に、前記板部材が、前記第２の非磁性金属で形成される、請求項１〜６のいずれか一つに記載の傾斜磁場コイル。
【請求項８】
前記コイル部材同士が接続され、当該コイル部材とは別の板部材に、接続のための雌ネジが形成される場合に、前記板部材が、前記第２の非磁性金属で形成される、請求項１〜７のいずれか一つに記載の傾斜磁場コイル。
【請求項９】
前記コイル部材が他の部材と接続される接続面に、電気伝導性の研磨材が塗布される、請求項１〜８のいずれか１つに記載の傾斜磁場コイル。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１つに記載の傾斜磁場コイルを備える、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】
本発明の実施形態は、傾斜磁場コイル及び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（ＭＲＩ：Magnetic  Resonance  Imaging）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】
磁気共鳴イメージング装置は、撮像対象の被検体が置かれる撮像空間に傾斜磁場を発生させる傾斜磁場コイルを備える。この傾斜磁場コイルは、一般的に、磁場を発生させるための導体として、銅で形成されたコイル部材を備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２０１９８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、傾斜磁場コイルを軽量に構成することが可能な傾斜磁場コイル及び磁気共鳴イメージング装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態に係る傾斜磁場コイルは、複数のコイル部材と、接続部材とを備える。複数のコイル部材それぞれは、第１の非磁性金属でコイルパターンが形成される。接続部材は、前記コイル部材同士を接続する。また、接続部材は、少なくとも一部が、第１の非磁性金属とは異なる種類の第２の非磁性金属で形成される。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、本実施形態に係るＭＲＩ装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図２Ａ】図２Ａは、本実施形態に係るＸコイルの構造の一例を示す図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、本実施形態に係るＹコイルの構造の一例を示す図である。
【図２Ｃ】図２Ｃは、本実施形態に係るＺコイルの構造の一例を示す図である。
【図３Ａ】図３Ａは、本実施形態に係るＸコイルにおける各コイル部材の接続について説明するための図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、本実施形態に係るＹコイルにおける各コイル部材の接続について説明するための図である。
【図４】図４は、本実施形態に係る渡り線によって各コイル部材の中心部同士が接続される場合を示す図である。
【図５Ａ】図５Ａは、本実施形態に係る渡り線がコイル部材の外層側に配置される場合を示す断面図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、本実施形態に係る渡り線がコイル部材の内層側に配置される場合を示す断面図である。
【図６】図６は、コイル部材が渡り線の内層側に配置される場合のネジ締結の方式を説明するための図である。
【図７Ａ】図７Ａは、コイル部材の中心部を内層側から見た斜視図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、コイル部材の中心部を外層側から見た斜視図である。
【図８】図８は、コイル部材が渡り線の外層側に配置される場合のネジ締結の方式を説明するための図である。
【図９】図９は、本実施形態に係るＺコイルにおける各コイル部材の接続について説明するための図である。
【図１０】図１０は、本実施形態に係るコイル部材の接続について説明するための図である。
【図１１】図１１は、アルミニウムで形成された渡り線の接続について説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を参照して、実施形態に係る傾斜磁場コイル及び磁気共鳴イメージング装置を説明する。
【０００９】
（ＭＲＩ装置１００の構成）
図１は、本実施形態に係るＭＲＩ装置１００の構成を示す機能ブロック図である。なお、以下では、磁気共鳴イメージング装置をＭＲＩ（Magnetic  Resonance  Imaging）装置と称する。
【００１０】
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良い。
【００１１】
静磁場磁石１０１は、中空の略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、永久磁石でも良く、この場合、ＭＲＩ装置１００は、静磁場電源１０２を備えなくても良い。また、静磁場電源１０２は、ＭＲＩ装置１００とは別に備えられても良い。また、略円筒形状には、真円の円筒形状のみならず、ＭＲＩ装置１００の機能を大きく損なわない範囲で歪んだ楕円の円筒形状も含まれる。
【００１２】
傾斜磁場コイル１０３は、静磁場磁石１０１の内側に配置され、中空の略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、ｘ軸、ｙ軸及びｚ軸の各軸方向に従って強度が変化する傾斜磁場を発生する。例えば、傾斜磁場コイル１０３は、図１に示すように、メインコイル１０３Ａと、シールドコイル１０３Ｂとを有するＡＳＧＣ（Actively  Shielded  Gradient  Coil）である。メインコイル１０３Ａは、円筒内部の空間に傾斜磁場を発生させる。また、シールドコイル１０３Ｂは、メインコイル１０３Ａの外周側に配置され、メインコイル１０３Ａの漏洩磁場をキャンセルする。メインコイル１０３Ａ及びシールドコイル１０３Ｂは、互いに直交するｘ軸、ｙ軸及びｚ軸の各軸に対応する３つのコイルが組み合わされて形成される。
【００１３】
ここで、図２Ａから図２Ｃを用いて、本実施形態に係る傾斜磁場コイル１０３の構造について説明する。図２Ａは、本実施形態に係るＸコイルの構造の一例を示す図である。図２Ｂは、本実施形態に係るＹコイルの構造の一例を示す図である。図２Ｃは、本実施形態に係るＺコイルの構造の一例を示す図である。
【００１４】
図２Ａに示すように、傾斜磁場コイル１０３は、円筒の中心軸に距離が近い内層側に、メインコイル１０３ＡのＸコイルとして、４つのコイル部材２Ａ１，２Ａ２，２Ａ３，２Ａ４を備える。また、傾斜磁場コイル１０３は、メインコイル１０３Ａの外層側に、シールドコイル１０３ＢのＸコイルとして、４つのコイル部材２Ａ５，２Ａ６，２Ａ７，２Ａ８を備える。各コイル部材２Ａ１，２Ａ２，２Ａ３，２Ａ４，２Ａ５，２Ａ６，２Ａ７，２Ａ８は、例えば、導電性の板に渦巻き状のパターン（コイルパターン）が加工（例えば、切断加工、エッジング加工等）されて、形成される。
【００１５】
図２Ｂに示すように、傾斜磁場コイル１０３は、内層側に、メインコイル１０３ＡのＹコイルとして、４つのコイル部材２Ｂ１，２Ｂ２，２Ｂ３，２Ｂ４を備える。また、傾斜磁場コイル１０３は、メインコイル１０３Ａの外層側に、シールドコイル１０３ＢのＹコイルとして、４つのコイル部材２Ｂ５，２Ｂ６，２Ｂ７，２Ｂ８を備える。各コイル部材２Ｂ１，２Ｂ２，２Ｂ３，２Ｂ４，２Ｂ５，２Ｂ６，２Ｂ７，２Ｂ８は、例えば、Ｘコイルと同様に、導電性の板に渦巻き状のパターンが加工されて、形成される。
【００１６】
図２Ｃに示すように、傾斜磁場コイル１０３は、内層側に、メインコイル１０３ＡのＺコイルとして、２つのコイル部材２Ｃ１，２Ｃ２を備える。また、傾斜磁場コイル１０３は、メインコイル１０３Ａの外層側に、シールドコイル１０３ＢのＺコイルとして、２つのコイル部材２Ｃ３，２Ｃ４を備える。各コイル部材２Ｃ１，２Ｃ２，２Ｃ３，２Ｃ４は、例えば、導電性のワイヤーが螺旋状に加工されて、形成される。
【００１７】
なお、図２Ａから図２Ｃにおいては、Ｘコイル、Ｙコイル及びＺコイルをそれぞれ個別に図示したが、実際には、各コイルが積層され、樹脂によって含浸されて形成される。例えば、傾斜磁場コイル１０３は、内層側から順に、メインコイル１０３ＡのＸコイル、Ｙコイル及びＺコイルが積層され、更にその外層に、シールドコイル１０３ＢのＸコイル、Ｙコイル及びＺコイルが積層される。なお、この積層順は一例に過ぎず、適宜変更されて良い。
【００１８】
また、以下において、Ｘコイルに含まれる各コイル部材２Ａ１，２Ａ２，２Ａ３，２Ａ４，２Ａ５，２Ａ６，２Ａ７，２Ａ８を区別無く総称する場合に、「コイル部材２Ａ」と表記する。また、Ｙコイルに含まれる各コイル部材２Ｂ１，２Ｂ２，２Ｂ３，２Ｂ４，２Ｂ５，２Ｂ６，２Ｂ７，２Ｂ８を区別無く総称する場合に、「コイル部材２Ｂ」と表記する。また、Ｚコイルに含まれる各コイル部材２Ｃ１，２Ｃ２，２Ｃ３，２Ｃ４を区別無く総称する場合に、「コイル部材２Ｃ」と表記する。また、Ｘコイル部材２Ａ、Ｙコイル部材２Ｂ及びＺコイル部材２Ｃを区別無く総称する場合に、「コイル部材２」と表記する。
【００１９】
図１の説明に戻る。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。
【００２０】
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良い。
【００２１】
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良い。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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、若しくはＣＰＵ（Central  Processing  Unit）、ＭＰＵ（Micro  Processing  Unit）等の電子回路である。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
以上、本実施形態に係るＭＲＩ装置１００の構成の一例について説明した。このような構成のもと、ＭＲＩ装置１００は、傾斜磁場コイルを軽量に構成することが可能である。
【００２８】
一般的に、ＭＲＩ装置において、傾斜磁場コイルを形成する各コイル部材は、電気伝導率が高い銅によって形成される。これに対して、本実施形態に係るＭＲＩ装置１００では、傾斜磁場コイル１０３の各コイル部材は、アルミニウムによって形成される。このため、本実施形態によれば、傾斜磁場コイル１０３を軽量かつ安価に構成することが可能となる。また、アルミニウムは、一般的に、銅よりも安価である。このため、本実施形態によれば、傾斜磁場コイル１０３を軽量かつ安価に構成することが可能となる。
【００２９】
以下では、図３Ａから図８を用いて、本実施形態に係るＸコイル及びＹコイルの構成について説明し、図９及び図１０を用いて、本実施形態に係るＺコイルの構成について説明する。
【００３０】
（Ｘコイル及びＹコイルの構成）
図３Ａは、本実施形態に係るＸコイルにおける各コイル部材の接続について説明するための図である。図３Ｂは、本実施形態に係るＹコイルにおける各コイル部材の接続について説明するための図である。図３Ａ及び図３Ｂには、各コイル部材２Ａ，２Ｂの接続関係を模式的に示す。
【００３１】
図３Ａに示すように、各コイル部材２Ａは、端子３Ａ１，３Ａ２を介して傾斜磁場電源１０４に接続される。また、各コイル部材２Ａは、渡り線３Ａ３，３Ａ４，３Ａ５，３Ａ６，３Ａ７，３Ａ８，３Ａ９，３Ａ１０，３Ａ１１を介して直列に接続される。このうち、各渡り線３Ａ４，３Ａ６，３Ａ８，３Ａ１０は、各コイル部材２Ａの渦巻きの中心部同士を接続する。また、各渡り線３Ａ３，３Ａ５，３Ａ７，３Ａ９，３Ａ１１は、各コイル部材２Ａの端部同士（若しくはコイル部材２Ａの端部と端子３Ａ１，３Ａ２）を接続する。なお、以下において、各コイル部材２Ａを接続する各渡り線３Ａ３，３Ａ４，３Ａ５，３Ａ６，３Ａ７，３Ａ８，３Ａ９，３Ａ１０，３Ａ１１を区別無く総称する場合に、「渡り線３Ａ」と表記する。また、渡り線３Ａは、接続線とも呼ばれ、接続部材の一例である。
【００３２】
図３Ｂに示すように、各コイル部材２Ｂは、端子３Ｂ１，３Ｂ２を介して傾斜磁場電源１０４に接続される。また、各コイル部材２Ｂは、渡り線３Ｂ３，３Ｂ４，３Ｂ５，３Ｂ６，３Ｂ７，３Ｂ８，３Ｂ９，３Ｂ１０，３Ｂ１１を介して直列に接続される。このうち、各渡り線３Ｂ４，３Ｂ６，３Ｂ８，３Ｂ１０は、各コイル部材２Ｂの渦巻きの中心部同士を接続する。また、各渡り線３Ｂ３，３Ｂ５，３Ｂ７，３Ｂ９，３Ｂ１１は、各コイル部材２Ｂの端部同士（若しくはコイル部材２Ｂの端部と端子３Ｂ１，３Ｂ２）を接続する。なお、以下において、各コイル部材２Ｂを接続する各渡り線３Ｂ３，３Ｂ４，３Ｂ５，３Ｂ６，３Ｂ７，３Ｂ８，３Ｂ９，３Ｂ１０，３Ｂ１１を区別無く総称する場合に、「渡り線３Ｂ」と表記する。また、渡り線３Ｂは、接続線とも呼ばれ、接続部材の一例である。
【００３３】
図４は、本実施形態に係る渡り線３Ａ，３Ｂによって各コイル部材２Ｂの中心部同士が接続される場合を示す図である。図４には、一例として、コイル部材２Ａ４及びコイル部材２Ａ２が渡り線３Ａ４によって接続される様子を外層側から見た場合を例示する。
【００３４】
図４に示すように、渡り線３Ａ４は、並んで積層されるコイル部材２Ａ４及びコイル部材２Ａ２の外層側において、コイル部材２Ａ４及びコイル部材２Ａ２の中心部を繋ぐように配置される。ここで、コイル部材２Ａ４及びコイル部材２Ａ２の表面は、それぞれ中心部を除いて絶縁体で覆われる。これにより、渡り線３Ａ４は、コイル部材２Ａ４及びコイル部材２Ａ２の中心部を電気的に接続する。なお、ここでは、図示の都合上、渡り線３Ａ，３Ｂがコイル部材２の外層側に配置される場合を説明したが、渡り線３Ａ，３Ｂは、コイル部材２の内層側に配置される場合もある。次に、両者の場合について説明する。
【００３５】
図５Ａは、本実施形態に係る渡り線３Ａ，３Ｂがコイル部材２の外層側に配置される場合を示す断面図である。図５Ｂは、本実施形態に係る渡り線３Ａ，３Ｂがコイル部材２の内層側に配置される場合を示す断面図である。図５Ａには、一例として、渡り線３Ａ４の設置位置における渡り線３Ａ４及びコイル部材２Ａ４，２Ａ２の断面を例示する。図５Ｂには、一例として、渡り線３Ｂ４の設置位置における渡り線３Ｂ４及びコイル部材２Ｂ４，２Ｂ２の断面を例示する。なお、図５Ａ及び図５Ｂにおいて、図面の上側が円筒の外層側に対応し、図面の下側が円筒の内層側に対応する。
【００３６】
図５Ａに示すように、渡り線３Ａ４は、コイル部材２Ａ４，２Ａ２の外層側に配置される（図４参照）。そして、渡り線３Ａ４は、図中矢印の位置で外層側からネジによって締結される。また、図５Ｂに示すように、渡り線３Ｂ４は、コイル部材２Ｂ４，２Ｂ２の内層側に配置される。そして、渡り線３Ｂ４は、図中矢印の位置で外層側からネジによって締結される。
【００３７】
なお、図５Ａ及び図５Ｂは、一例に過ぎない。例えば、図５Ａでは、渡り線３Ａ４が外層側に配置される場合を説明し、図５Ｂでは、渡り線３Ｂ４が内層側に配置される場合を説明したが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、各渡り線３Ａ４，３Ａ６，３Ａ８，３Ａ１０，３Ｂ４，３Ｂ６，３Ｂ８，３Ｂ１０が、各コイル部材２Ａ，２Ｂの外層側に配置されるか、内層側に配置されるかは、適宜変更されて良い。
【００３８】
ところで、コイル部材２が渡り線３Ａ，３Ｂの内層側に配置される場合（図５Ａの場合）と、外層側に配置される場合（図５Ｂの場合）とで、ネジ締結の方式が異なる。次に、両者の場合におけるネジ締結の方式について説明する。
【００３９】
（コイル部材２Ａ，２Ｂが渡り線３Ａ，３Ｂの内層側に配置される場合）
図６は、コイル部材２Ａ，２Ｂが渡り線３Ａ，３Ｂの内層側に配置される場合のネジ締結の方式を説明するための図である。図６には、一例として、渡り線３Ａ４及びコイル部材２Ａ４のネジ締結の位置における断面図を例示する。
【００４０】
図６において、渡り線３Ａ４は、コイル部材２Ａ４と同様に、アルミニウムによって形成される。また、雄ネジ６Ａ及びインサートナット６Ｂは、アルミニウムとは異なる非磁性金属（例えば、銅、真鍮、ステンレス鋼等）によって形成される。また、インサートナット６Ｂの内側には、雄ネジ６Ａに対応する雌ネジが形成される。なお、渡り線３Ａ４、雄ネジ６Ａ及びインサートナット６Ｂは、接続部材の一例である。
【００４１】
渡り線３Ａ４は、孔６Ｃと、孔６Ｄとが形成される。孔６Ｃは、渡り線３Ａ４の内層側に形成され、雄ネジ６Ａの軸が通る形状である。孔６Ｄは、渡り線３Ａ４の外層側に形成され、雄ネジ６Ａの頭部に対応する形状である。
【００４２】
コイル部材２Ａ４は、孔６Ｅと、孔６Ｆとが形成される。孔６Ｅは、コイル部材２Ａ４の内層側に形成され、内層側からインサートナット６Ｂが挿入される。孔６Ｆは、コイル部材２Ａ４の外層側（渡り線３Ａ４との接続面側）に形成され、雄ネジ６Ａの軸が通る形状である。
【００４３】
ここで、まず、渡り線３Ａ４とコイル部材２Ａ４とが互いに接触する接触面には、電気伝導性コンパウンド（グリス）が塗布される。そして、雄ネジ６Ａは、孔６Ｄ、孔６Ｃ、孔６Ｆを貫通して孔６Ｅに挿入される。そして、雄ネジ６Ａは、孔６Ｅに挿入されたインサートナット６Ｂの雌ネジに沿って挿入され、固定される。また、渡り線３Ａ４は、コイル部材２Ａ４と同様に、コイル部材２Ａ２とも接続される（図５Ａ参照）。
【００４４】
言い換えると、コイル部材２Ａ４は、雄ネジ６Ａによって他の部材（例えば、渡り線３Ａ４）と接続される場合であって、その雄ネジ６Ａの頭部からの距離が他の部材よりも遠い場合に、雄ネジ６Ａに対応する雌ネジが形成された第２の非磁性金属であるインサートナット６Ｂが接続部材として挿入される。
【００４５】
このようにして、渡り線３Ａ４、雄ネジ６Ａ及びインサートナット６Ｂは、コイル部材２Ａ４及びコイル部材２Ａ２を接続する。これによれば、傾斜磁場コイル１０３は、アルミニウムで形成されたコイル部材２Ａ，２Ｂに雌ネジを形成させることなく、コイル部材２Ａ４及びコイル部材２Ａ２をネジ締結によって電気的に接続することができる。
【００４６】
なお、ここでは一例として、コイル部材２Ａ４及びコイル部材２Ａ２を接続する場合を説明したが、実施形態はこれに限定されるものではない。すなわち、図６の方式は、渡り線３Ａ，３Ｂが、渡り線３Ａ，３Ｂの内層側に配置された各コイル部材２Ａ，２Ｂ同士を接続する場合に適用可能である。
【００４７】
また、本実施形態に係るインサートナット６Ｂは、コイル部材２Ａ４の内層側に設けられた孔６Ｅに挿入される。また、この孔６Ｅから外層側へ貫通する孔６Ｆは、孔６Ｅよりも内径が狭く、インサートナット６Ｂが通らない形状（大きさ）である。このため、インサートナット６Ｂは、コイル部材２Ａ４の内層側では露出しているが（図７Ａ参照）、外層側では露出していない（図７Ｂ参照）。すなわち、インサートナット６Ｂは、コイル部材２Ａ４の外層側に貫通しない構造である。したがって、インサートナット６Ｂは、例えば、雄ネジ６Ａと締結されたまま、コイル部材２Ａ４から外れてしまうことが防止されている。なお、図７Ａは、コイル部材２Ａ４の中心部を内層側から見た斜視図であり、図７Ｂは、コイル部材２Ａ４の中心部を外層側から見た斜視図である。
【００４８】
また、本実施形態に係るコイル部材２Ａ，２Ｂ及び渡り線３Ａ，３Ｂが互いに接触する接触面には、電気伝導性コンパウンドが塗布される。これにより、傾斜磁場コイル１０３は、コイル部材２Ａ，２Ｂ及び渡り線３Ａ，３Ｂ（アルミニウム）の表面に形成される酸化被膜を除去するとともに、酸化被膜の再形成を防止するので、接触抵抗の増加を防止することができる。
【００４９】
（コイル部材２Ａ，２Ｂが渡り線３Ａ，３Ｂの外層側に配置される場合）
図８は、コイル部材２Ａ，２Ｂが渡り線３Ａ，３Ｂの外層側に配置される場合のネジ締結の方式を説明するための図である。図８には、一例として、渡り線３Ｂ４及びコイル部材２Ｂ４のネジの締結位置における断面図を例示する。
【００５０】
図８において、渡り線３Ｂ４及び雄ネジ８Ａは、アルミニウムとは異なる非磁性金属（例えば、銅、真鍮、ステンレス鋼等）によって形成される。なお、渡り線３Ｂ４及び雄ネジ８Ａは、接続部材の一例である。
【００５１】
渡り線３Ｂ４は、孔８Ｂが形成される。孔８Ｂは、渡り線３Ｂ４を貫通し、雄ネジ８Ａの軸が通る形状である。孔８Ｂの内側には、雄ネジ８Ａに対応する雌ネジが形成される。
【００５２】
コイル部材２Ｂ４は、孔８Ｃと、孔８Ｄとが形成される。孔８Ｃは、コイル部材２Ｂ４の外層側に形成され、雄ネジ８Ａの頭部に対応する形状である。孔８Ｄは、コイル部材２Ｂ４の内層側に形成され、雄ネジ８Ａの軸が通る形状である。
【００５３】
ここで、まず、渡り線３Ｂ４と接触するコイル部材２Ｂ４の接触面には、電気伝導性コンパウンドが塗布される。そして、雄ネジ８Ａは、孔８Ｃ、孔８Ｄを貫通して孔８Ｂに挿入される。そして、雄ネジ８Ａは、孔８Ｂの雌ネジに沿って挿入され、固定される。また、渡り線３Ｂ４は、コイル部材２Ｂ４と同様に、コイル部材２Ｂ２とも接続される（図５Ｂ参照）。
【００５４】
このようにして、渡り線３Ｂ４及び雄ネジ８Ａは、コイル部材２Ｂ４及びコイル部材２Ｂ２を接続する。これによれば、傾斜磁場コイル１０３は、コイル部材２Ｂ４及びコイル部材２Ｂ２をネジ締結によって電気的に接続することができる。
【００５５】
なお、ここでは一例として、コイル部材２Ｂ４及びコイル部材２Ｂ２を接続する場合を説明したが、実施形態はこれに限定されるものではない。すなわち、図８の方式は、渡り線３Ａ，３Ｂが、渡り線３Ａ，３Ｂの外層側に配置された各コイル部材２Ａ，２Ｂ同士を接続する場合に適用可能である。
【００５６】
また、渡り線３Ａ，３Ｂと接触するコイル部材２Ａ，２Ｂの接触面には、電気伝導性コンパウンドが塗布される。これにより、傾斜磁場コイル１０３は、コイル部材２Ａ，２Ｂの表面に形成される酸化被膜を除去するとともに、酸化被膜の再形成を防止して、接触抵抗の増加を防止することができる。
【００５７】
（コイル部材２Ａ，２Ｂの端部と渡り線３Ａ，３Ｂとを接続する場合）
コイル部材２Ａ，２Ｂの端部と渡り線３Ａ，３Ｂとを接続する場合を説明する。ここでは、一例として、コイル部材２Ａ２と、渡り線３Ａ５とを接続する場合を説明する。この場合、渡り線３Ａ５は、アルミニウムとは異なる非磁性金属（例えば、銅、真鍮、ステンレス鋼等）によって形成される。そして、コイル部材２Ａ２及び渡り線３Ａ５は、図８の方式と同様の方式によって、ネジ締結により接続される。
【００５８】
具体的には、まず、渡り線３Ａ５と接触するコイル部材２Ａ２の接触面には、電気伝導性コンパウンドが塗布される。そして、雄ネジは、コイル部材２Ａ２に形成された孔を貫通して渡り線３Ａ５に挿入される。そして、雄ネジは、渡り線３Ａ５の雌ネジに沿って挿入され、固定される。また、渡り線３Ａ５は、コイル部材２Ａ２と同様に、コイル部材２Ａ６とも接続される（図３Ａ参照）。
【００５９】
このようにして、渡り線３Ａ５及び雄ネジは、コイル部材２Ａ２及びコイル部材２Ａ６を接続する。これによれば、傾斜磁場コイル１０３は、コイル部材２Ａ２及びコイル部材２Ａ６をネジ締結によって電気的に接続することができる。
【００６０】
なお、ここでは一例として、コイル部材２Ｂ４及びコイル部材２Ｂ２を接続する場合を説明したが、実施形態はこれに限定されるものではない。すなわち、図８の方式は、渡り線３Ａ，３Ｂが、渡り線３Ａ，３Ｂの外層側に配置された各コイル部材２Ａ，２Ｂ同士を接続する場合に適用可能である。
【００６１】
また、渡り線３Ａ，３Ｂと接触するコイル部材２Ａ，２Ｂの接触面には、電気伝導性コンパウンドが塗布される。これにより、傾斜磁場コイル１０３は、コイル部材２Ａ，２Ｂの表面に形成される酸化被膜を除去するとともに、酸化被膜の再形成を防止して、接触抵抗の増加を防止することができる。
【００６２】
（Ｚコイルの構成）
図９は、本実施形態に係るＺコイルにおける各コイル部材の接続について説明するための図である。図９には、各コイル部材２Ｃの接続関係を模式的に示す。
【００６３】
図９に示すように、各コイル部材２Ｃは、端子９Ａ１，９Ａ２を介して傾斜磁場電源１０４に接続される。ここで、端子９Ａ１及びコイル部材２Ｃ１は、渡り線９Ａ３を介して接続される。コイル部材２Ｃ１及びコイル部材２Ｃ２は、直接的に接続される。コイル部材２Ｃ２及びコイル部材２Ｃ４は、渡り線９Ａ４を介して接続される。コイル部材２Ｃ４及びコイル部材２Ｃ３は、直接的に接続される。コイル部材２Ｃ３及び端子９Ａ２は、渡り線９Ａ５を介して接続される。なお、以下において、各コイル部材２Ｃを接続する各渡り線９Ａ３，９Ａ４，９Ａ５を区別無く総称する場合に、「渡り線９Ａ」と表記する。また、渡り線９Ａは、接続部材の一例である。
【００６４】
図１０は、本実施形態に係るコイル部材２Ｃの接続について説明するための図である。図１０には、一例として、コイル部材２Ｃ１及びコイル部材２Ｃ２の接続位置における断面図を例示する。
【００６５】
図１０において、雄ネジ１０Ａ，１０Ｂ及び板部材１０Ｃは、アルミニウムとは異なる非磁性金属（例えば、銅、真鍮、ステンレス鋼等）によって形成される。板部材１０Ｃは、孔１０Ｄと、孔１０Ｅとを有する。孔１０Ｄ及び孔１０Ｅは、板部材１０Ｃを貫通し、各雄ネジ１０Ａ，１０Ｂの軸が通る形状である。孔１０Ｄ及び孔１０Ｅの内側には、各雄ネジ１０Ａ，１０Ｂに対応する雌ネジがそれぞれ形成される。
【００６６】
コイル部材２Ｃ１は、孔１０Ｆと、孔１０Ｇとが形成され、コイル部材２Ｃ２は、孔１０Ｈと、孔１０Ｉとが形成される。各孔１０Ｆ，１０Ｇ，１０Ｈ，１０Ｉは、各コイル部材２Ｃを貫通し、各雄ネジ１０Ａ，１０Ｂの軸が通る形状である。
【００６７】
ここで、まず、コイル部材２Ｃ１とコイル部材２Ｃ２とが互いに接触する接触面には、電気伝導性コンパウンドが塗布される。そして、雄ネジ１０Ａは、孔１０Ｆ、孔１０Ｈを貫通して孔１０Ｄに挿入される。そして、雄ネジ１０Ａは、孔１０Ｄの内側に形成された雌ネジに沿って挿入され、固定される。また、雄ネジ１０Ｂは、孔１０Ｇ、孔１０Ｉを貫通して孔１０Ｅに挿入される。そして、雄ネジ１０Ｂは、孔１０Ｅの内側に形成された雌ネジに沿って挿入され、固定される。
【００６８】
このようにして、コイル部材２Ｃ１及びコイル部材２Ｃ２は、互いに電気的に接続される。これによれば、傾斜磁場コイル１０３は、アルミニウムで形成されたコイル部材２Ｃ同士をネジ締結によって電気的に接続することができる。
【００６９】
なお、図１０は一例に過ぎない。例えば、コイル部材２Ｃ１及びコイル部材２Ｃ２は、切れ目のない一本の導電性のワイヤーが螺旋状に加工されて、形成されても良い。
【００７０】
上述してきたように、本実施形態に係るＭＲＩ装置１００において、傾斜磁場コイル１０３は、アルミニウムで形成された、複数のコイル部材２と、コイル部材２同士を接続する接続部材とを備える。また、接続部材は、少なくとも一部に、アルミニウムとは異なる非磁性金属で形成された非磁性金属接続部材を含む。このため、ＭＲＩ装置１００は、傾斜磁場コイル１０３を軽量に構成することが可能となる。
【００７１】
例えば、傾斜磁場コイル１０３において、コイル部材２に、接続のための雌ネジが形成される場合に（図５Ａ、図６等参照）、非磁性金属接続部材として、コイル部材２に挿入されるインサートナット６Ｂが用いられる。このため、傾斜磁場コイル１０３は、雌ネジの形成が困難なアルミニウムで形成されるコイル部材２を、ネジ締結に用いることができる。
【００７２】
また、例えば、傾斜磁場コイル１０３において、コイル部材２には、コイル部材２を貫通するように、孔６Ｆと、孔６Ｆよりも径が大きい孔６Ｅとが形成される。孔６Ｆは、雌ネジによって接続される接続面側に形成される。孔６Ｅは、インサートナット６Ｂが挿入される。このため、傾斜磁場コイル１０３は、インサートナット６Ｂが雄ネジ６Ａと締結されたまま、コイル部材２Ａ４から接続面側に外れてしまうことを防止する。
【００７３】
また、例えば、傾斜磁場コイル１０３において、コイル部材２に接続される接続線に、接続のための雌ネジが形成される場合に（図５Ｂ、図８等参照）、接続線が、非磁性金属接続部材である。このため、傾斜磁場コイル１０３は、コイル部材２及び接続線をネジ締結により接続することができる。
【００７４】
また、例えば、傾斜磁場コイル１０３において、コイル部材２同士が接続され、コイル部材２とは別の板部材に、接続のための雌ネジが形成される場合に（図１０参照）、板部材が、非磁性金属接続部材である。このため、傾斜磁場コイル１０３は、アルミニウムで形成されたコイル部材２同士をネジ締結により接続することができる。
【００７５】
また、例えば、傾斜磁場コイル１０３において、コイル部材２が他の部材と接続される接続面に、電気伝導性の研磨材（コンパウンド）が塗布される。このため、傾斜磁場コイル１０３は、コイル部材２の表面に形成される酸化被膜を除去するとともに、酸化被膜の再形成を防止して、接触抵抗の増加を防止することができる。また、傾斜磁場コイル１０３は、このコンパウンドを用いてネジ締結を行うことで、アルミニウムの接続に不向きな半田付けを用いることなく、各部材を接続することができる。
【００７６】
（変形例）
また、例えば、傾斜磁場コイル１０３において、コイル部材２に接続される渡り線３がアルミニウムで形成される場合であっても良い。
【００７７】
図１１は、アルミニウムで形成された渡り線３の接続について説明するための図である。図１１には、一例として、渡り線３Ａ５及びコイル部材２Ａ２，２Ａ６のネジの締結位置における断面図を例示する。
【００７８】
図１１において、渡り線３Ａ５は、アルミニウムによって形成される。また、雄ネジ１１Ａ，１１Ｂ及び板部材１１Ｃは、アルミニウムとは異なる非磁性金属（例えば、銅、真鍮、ステンレス鋼等）によって形成される。板部材１１Ｃは、孔１１Ｄと、孔１１Ｅとを有する。孔１１Ｄ及び孔１１Ｅは、板部材１１Ｃを貫通し、各雄ネジ１１Ａ，１１Ｂの軸が通る形状である。孔１１Ｄ及び孔１１Ｅの内側には、各雄ネジ１１Ａ，１１Ｂに対応する雌ネジがそれぞれ形成される。
【００７９】
コイル部材２Ａ２は、孔１１Ｆと、孔１１Ｇと、孔１１Ｈと、孔１１Ｉとが形成される。各孔１１Ｆ，１１Ｇ，１１Ｈ，１１Ｉは、各コイル部材２Ａ２を貫通し、各雄ネジ１１Ａ，１１Ｂの軸が通る形状である。
【００８０】
渡り線３Ａ５は、孔１１Ｊと、孔１１Ｋとが形成される。各孔１１Ｊ，１１Ｋは、各コイル部材３Ａ５を貫通し、各雄ネジ１１Ａ，１１Ｂの軸が通る形状である。
【００８１】
ここで、まず、コイル部材２Ａ２と渡り線３Ａ５とが互いに接触する接触面には、電気伝導性コンパウンドが塗布される。そして、雄ネジ１１Ａは、孔１１Ｆ、孔１１Ｈ、孔１１Ｊを貫通して孔１１Ｄに挿入される。そして、雄ネジ１１Ａは、孔１１Ｄの内側に形成された雌ネジに沿って挿入され、固定される。また、雄ネジ１１Ｂは、孔１１Ｇ、孔１１Ｉ、孔１１Ｋを貫通して孔１１Ｅに挿入される。そして、雄ネジ１１Ｂは、孔１１Ｅの内側に形成された雌ネジに沿って挿入され、固定される。
【００８２】
このようにして、コイル部材２Ａ２及び渡り線３Ａ５は、互いに電気的に接続される。同様に、コイル部材２Ａ６及び渡り線３Ａ５は、互いに電気的に接続される。すなわち、傾斜磁場コイル１０３において、コイル部材２に接続される接続線がアルミニウムで形成され、接続線とは別の板部材に、接続のための雌ネジが形成される場合に（図１１）、板部材が、非磁性金属接続部材である。このため、傾斜磁場コイル１０３は、アルミニウムで形成されたコイル部材２と、アルミニウムで形成された接続線とをネジ締結により接続することができる。
【００８３】
なお、上述した実施形態に限定されるものではない。例えば、ネジ締結に用いられる雄ネジの数は、適宜変更されて良い。また、雄ネジの頭部の形状も適宜変更されて良い。
【００８４】
（コイル部材の材料について）
また、例えば、上述した実施形態では、コイル部材２がアルミニウムで形成される場合を説明したが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、コイル部材２は、アルミニウム以外の非磁性金属（例えば、銅、真鍮、ステンレス鋼等）で形成される場合であってもよい。この場合、インサートナット６Ｂ（図６，７Ａ，７Ｂ）、渡り線３Ｂ４（図８）、板部材１０Ｃ（図１０）、及び板部材１１Ｃ（図１１）等の接続部材は、コイル部材２の材料の非磁性金属とは異なる非磁性金属が適用される。
【００８５】
言い換えると、実施形態に係る傾斜磁場コイル１０３は、複数のコイル部材２と、接続部材とを備える。複数のコイル部材２それぞれは、第１の非磁性金属でコイルパターンが形成される。接続部材は、コイル部材２同士を接続する。また、接続部材は、少なくとも一部が、第１の非磁性金属とは異なる種類の第２の非磁性金属で形成される。これによれば、傾斜磁場コイル１０３においては、コイル部材２の材料として様々な非磁性金属を適宜可能となる。
【００８６】
例えば、傾斜磁場コイル１０３を軽量かつ安価に構成することが可能なコイル部材２の材料として、アルミニウムのように、他の非磁性金属よりも比較的軟らかいものの適用が求められる場合がある。この場合、軟らかさの程度によっては、通常、その材料に雌ネジを形成しても必要な締結力が得られない場合がある。
【００８７】
しかしながら、本実施形態に係る傾斜磁場コイル１０３においては、コイル部材２に雌ネジを形成させない。つまり、傾斜磁場コイル１０３においては、コイル部材２を他の部材とネジ締結させる場合には、コイル部材の材料よりも硬い非磁性金属で形成された接続部材を用いてネジ締結する。言い換えると、コイル部材２の材料である第１の非磁性金属は、接続部材の材料である第２の非磁性金属よりも軟らかい非磁性金属である。このため、傾斜磁場コイル１０３においては、軟らかい非磁性金属をコイル部材２の材料として適用可能となる。これにより、傾斜磁場コイル１０３は、コイル部材２の材料として様々な非磁性金属を適宜可能となるので、適用された材料による種々の効果が得られる。例えば、傾斜磁場コイル１０３は、コイル部材２をアルミニウムで形成することにより、軽量かつ安価に構成することが可能となる。
【００８８】
以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、傾斜磁場コイルを軽量に構成することが可能である。
【００８９】
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】
【００９０】
１００      ＭＲＩ装置
１０３      傾斜磁場コイル
２      コイル部材
３      渡り線
６Ａ    雄ネジ
６Ｂ    インサートナット
【図１】
2015192871.tif 000003
【図２Ａ】
2015192871.tif 000004
【図２Ｂ】
2015192871.tif 000005
【図２Ｃ】
2015192871.tif 000006
【図３Ａ】
2015192871.tif 000007
【図３Ｂ】
2015192871.tif 000008
【図４】
2015192871.tif 000009
【図５Ａ】
2015192871.tif 000010
【図５Ｂ】
2015192871.tif 000011
【図６】
2015192871.tif 000012
【図７Ａ】
2015192871.tif 000013
【図７Ｂ】
2015192871.tif 000014
【図８】
2015192871.tif 000015
【図９】
2015192871.tif 000016
【図１０】
2015192871.tif 000017
【図１１】
2015192871.tif 000018