(57)【要約】      （修正有）【課題】静磁場の均一性を維持することができる磁気共鳴イメージング装置及びシムトレイを提供する。【解決手段】磁気共鳴イメージング装置は、シム収納部３０と、構造体とを備える。シム収納部は、金属シムを積層して収納する。また、シム収納部は、当該シム収納部が傾斜磁場コイルに挿入された場合の軸方向において対向する２つの内壁のうち一方の内壁が、軸方向に垂直な面に対して傾斜を有する。また、構造体は、前記シム収納部に配置され、前記傾斜に沿って移動可能である。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属シムを積層して収納するシム収納部であって、当該シム収納部が傾斜磁場コイルに挿入された場合の軸方向において対向する２つの内壁のうち一方の内壁が、軸方向に垂直な面に対して傾斜を有するシム収納部と、
前記シム収納部に配置され、前記傾斜に沿って移動可能な構造体と
を備えることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項２】
前記構造体は、前記シム収納部に収納された金属シムに接触する接触面の下端から突起した突起部であって、当該突起部の上面が前記シム収納部の底面と同じ位置である突起部を有し、
前記シム収納部は、前記底面において、前記突起部が位置する空間を形成する窪みを有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】
前記突起部は、前記シム収納部に収納された金属シムと前記接触面との間の隙間よりも長いことを特徴とする請求項２に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項４】
前記構造体は、前記シム収納部に収納された金属シムの積層方向に貫通する貫通孔であって、当該貫通孔の長軸方向が前記傾斜に対して平行であり、所定の幅を有する貫通孔を有することを特徴とする請求項１〜３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５】
前記構造体は、前記シム収納部に収納された金属シムに接触する面であって、軸方向に垂直な面であるシム接触面を有し、
前記シム接触面は、前記シム収納部に収納された金属シムが積層される積層方向に平行な隆起構造を有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】
前記構造体は、前記傾斜を有する側の内壁に接触する接触面であって、前記傾斜に対して平行な内壁接触面を有することを特徴とする請求項１〜５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７】
前記構造体は、ガラス繊維強化プラスチックで成形されることを特徴とする請求項１〜６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８】
前記シム収納部は、前記傾斜を有する側の内壁の長さが、当該シム収納部の幅よりも短いことを特徴とする請求項１〜７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９】
前記シム収納部及び前記構造体を締結するねじを更に備え、
前記ねじは、緩み止め効果のあるコーティングが塗布されることを特徴とする請求項１〜８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１０】
前記シム収納部に収納された金属シムを覆う蓋を更に備え、
前記蓋は、前記構造体及び前記ねじを覆うことを特徴とする請求項９に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１１】
金属シムを積層して収納するシム収納部と、
前記シム収納部に配置され、当該シム収納部が傾斜磁場コイルに挿入された場合の軸方向に沿って移動可能な構造体と
を備え、
前記構造体は、前記金属シムに接触する接触面の下端から突起した突起部であって、当該突起部の上面が前記シム収納部の底面と同じ位置である突起部を有し、
前記シム収納部は、前記底面において、前記突起部が位置する空間を形成する窪みを有することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１２】
金属シムを積層して収納するシム収納部であって、当該シム収納部が傾斜磁場コイルに挿入された場合の軸方向において対向する２つの内壁のうち一方の内壁が、軸方向に垂直な面に対して傾斜を有するシム収納部と、
前記シム収納部に配置され、前記傾斜に沿って移動可能な構造体と
を備えることを特徴とするシムトレイ。
【請求項１３】
金属シムを積層して収納するシム収納部と、
前記シム収納部に配置され、当該シム収納部が傾斜磁場コイルに挿入された場合の軸方向に沿って移動可能な構造体と
を備え、
前記構造体は、前記金属シムに接触する接触面の下端から突起した突起部であって、当該突起部の上面が前記シム収納部の底面と同じ位置である突起部を有し、
前記シム収納部は、前記底面において、前記突起部が位置する空間を形成する窪みを有することを特徴とするシムトレイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、磁気共鳴イメージング装置及びシムトレイに関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気共鳴イメージングは、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】
この磁気共鳴イメージングにおいては、静磁場の均一性が要求される。このため、静磁場の均一性を調整するために、シムトレイが用いられる。具体的には、シムトレイは、長手方向に複数のポケットを有し、各ポケットに鉄シムが適宜収納される。そして、このシムトレイが、円筒の長軸方向に沿って架台装置に挿入される。すなわち、各ポケットに収納される鉄シムの枚数を調整することで、静磁場の均一性が調整される。
【０００４】
しかしながら、従来のシムトレイでは、静磁場の均一性を調整しても、静磁場の均一性を維持できない場合があった。例えば、撮像を行う度に、徐々に均一性が乱れてしまうことがあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−１５８４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、静磁場の均一性を維持することができる磁気共鳴イメージング装置及びシムトレイを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置は、シム収納部と、構造体とを備える。シム収納部は、金属シムを積層して収納する。また、シム収納部は、当該シム収納部が傾斜磁場コイルに挿入された場合の軸方向において対向する２つの内壁のうち一方の内壁が、軸方向に垂直な面に対して傾斜を有する。また、構造体は、前記シム収納部に配置され、前記傾斜に沿って移動可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、第１の実施形態に係るＭＲＩ装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図２】図２は、第１の実施形態に係る傾斜磁場コイルの構造を示す斜視図である。
【図３】図３は、第１の実施形態に係るシムトレイの構造を示す斜視図である。
【図４Ａ】図４Ａは、鉄シムのＺ方向のずれについて説明するための図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、鉄シムのＺ方向のずれについて説明するための図である。
【図５】図５は、第１の実施形態に係るシム収納部の構成を示す斜視図である。
【図６】図６は、第１の実施形態に係るシム収納部の構造を示す図である。
【図７】図７は、第１の実施形態に係る移動ブロックの構造を示す図である。
【図８Ａ】図８Ａは、第１の実施形態に係るシムトレイによる鉄シムの固定について説明するための図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、第１の実施形態に係るシムトレイによる鉄シムの固定について説明するための図である。
【図９】図９は、第１の実施形態に係るシムトレイの摩擦力について説明するための図である。
【図１０】図１０は、第１の実施形態に係るシム収納部の蓋の構造を示す斜視図である。
【図１１】図１１は、その他の実施形態に係る移動ブロックの構造を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して、実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置及びシムトレイを説明する。
【００１０】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る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。
【００１１】
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。
【００１２】
静磁場磁石１０１は、中空の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。
【００１３】
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傾斜磁場を発生する。なお、傾斜磁場コイル１０３については、後に詳述する。傾斜磁場電源１０４は、傾斜磁場コイル１０３に電流を供給する。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。なお、この円筒内部の空間を「ボア」等と称する場合がある。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
図２は、第１の実施形態に係る傾斜磁場コイル１０３の構造を示す斜視図である。ここで、第１の実施形態において、傾斜磁場コイル１０３は、ＡＳＧＣ（Actively  Shielded  Gradient  Coil）である。図２に示すように、傾斜磁場コイル１０３においては、円筒内側から順に、メインコイル１０３ａと、シム層１０３ｂと、シールドコイル１０３ｃとが積層される。このメインコイル１０３ａは、傾斜磁場を発生するコイルであり、シールドコイル１０３ｃは、漏洩磁場を打ち消すシールド用の磁場を発生するコイルである。
【００２３】
シム層１０３ｂは、鉄シムが配置される層である。具体的には、シム層１０３ｂには、複数のシムトレイ挿入ガイド１０３ｄが形成される。シムトレイ挿入ガイド１０３ｄは、傾斜磁場コイル１０３の軸方向全長に亘って貫通する穴であり、円周方向に等間隔に形成される。このシムトレイ挿入ガイド１０３ｄに、シムトレイ１０（図２において図示を省略）が挿入される。なお、図２に示す構成は一例に過ぎない。例えば、ここでは、傾斜磁場コイル１０３にシムトレイ挿入ガイド１０３ｄが２４本形成される場合を例示したが、実施形態はこれに限定されるものではなく、任意の本数のシムトレイ挿入ガイド１０３ｄが形成されても良い。
【００２４】
図３は、第１の実施形態に係るシムトレイ１０の構造を示す斜視図である。図３に示すように、シムトレイ１０は、一列に並ぶ複数のポケット（穴）を有する。そして、各ポケットに、鉄製の板である鉄シム１１が適宜積層して配置される。すなわち、作業者は、円周方向及び軸方向の任意の位置（ポケット）に、任意の枚数の鉄シムを配置することで、静磁場の均一性を調整する。なお、図３に示す構成は一例に過ぎない。例えば、ここでは、シムトレイ１０にポケットが１０個形成される場合を例示したが、実施形態はこれに限定されるものではなく、任意の数のポケットが形成されても良い。
【００２５】
なお、第１の実施形態においては、図３に示すように、シムトレイ１０の方向を定義する。すなわち、シムトレイ１０が矢印の方向に沿って傾斜磁場コイル１０３に寝台側から挿入される場合に、最初に挿入される側を後側と定義し、最後に挿入される側を前側と定義する。つまり、シムトレイ１０の前後方向は、静磁場磁石の中心軸と平行である。また、シムトレイ１０において、ポケットの底面が存在する側を下側と定義し、その反対側を上側と定義する。また、シムトレイ１０を前側から後側に向かって見た場合に、シムトレイ１０の中心より右を右側と定義し、左を左側と定義する。
【００２６】
また、第１の実施形態においては、シムトレイ１０の前後方向をＺ方向（後側を正とする）とも称する。また、シムトレイ１０の上下方向をＹ方向（上側を正とする）とも称する。また、シムトレイ１０の左右方向をＸ方向（右側を正とする）とも称する。
【００２７】
しかしながら、従来のシムトレイでは、静磁場の均一性を調整しても、静磁場の均一性を維持できない場合があった。例えば、撮像を行う度に、徐々に均一性が乱れてしまうことがあった。そして、静磁場の均一性を維持できないのは、鉄シム１１のＺ方向のずれに起因することが、今回明らかとなった。
【００２８】
図４Ａ及び図４Ｂは、鉄シム１１のＺ方向のずれについて説明するための図である。図４Ａ及び図４Ｂには、シムトレイ１０の中心を通るＹＺ平面における断面（ＹＺ断面）を例示する。
【００２９】
図４Ａに示すように、シムトレイ１０は、各ポケットを形成するシム収納部２０が複数連結された構造である。つまり、一つのシム収納部２０は、一つのポケットを形成する。そして、各シム収納部２０のポケットに鉄シム１１が積層して配置される。図４Ａに示す例では、各シム収納部２０に４枚の鉄シム１１が配置される。そして、鉄シム１１の上に厚み調整スペーサ２１を配置し、更に、蓋２２を被せる。このように、鉄シム１１を蓋２２側から押さえることで、鉄シム１１のＹ方向の移動（ずれ）が抑制される。なお、シムトレイ１０は、個々に成形（成型）されたシム収納部２０が複数連結されることで構成されても良いし、複数のシム収納部２０が連なった一つの構造体として成形されても良い。
【００３０】
ここで、鉄シム１１の寸法誤差とポケットの寸法誤差とを吸収するために、言い換えると、各々の寸法誤差があっても鉄シム１１をポケットに収納できるように、ポケットが鉄シム１１よりも一定量大きく成形される。したがって、鉄シム１１とシム収納部２０の内壁との間には、一定の隙間が存在する（図４Ａ）。そして、撮像においては、静磁場や傾斜磁場による電磁力が鉄シム１１に働き、鉄シム１１が隙間の分Ｚ方向にずれることで、静磁場の均一性が乱れることが明らかとなった。
【００３１】
また、図４Ｂに示すように、シム収納部２０の内壁と鉄シム１１との間にスペーサ２３を挿入することで、鉄シム１１のＺ方向のずれを抑制することが考えられる。しかしながら、全てのポケットそれぞれにスペーサ２３を挿入するには、非常に多くの工数を費やすこととなる。また、この方法では、スペーサ２３がポケットの底面まで届かない場合に、スペーサ２３の下に一部の鉄シム１１が入り込んでしまう恐れがある。このため、この方法では、鉄シム１１のＺ方向のずれを完全に抑制できないと考えられる。
【００３２】
また、鉄シム１１及びシム収納部２０をねじ締結によって固定する方法も考えられる。この場合、必要な締結力を得るためには、非鉄金属のねじを用いることとなる。しかしながら、鉄シム１１と非鉄金属のねじとが接触することで、金属同士の接触で生じるノイズにより画像ノイズ（Ｐｏｐノイズ）を生じることが考えられる。
【００３３】
そこで、第１の実施形態に係るＭＲＩ装置１００は、以下に説明するように、軸方向において対向する２つの内壁のうち一方の内壁が、軸方向に垂直な面に対して傾斜を有するシム収納部３０と、シム収納部３０に配置され、傾斜に沿って移動する移動ブロック４０とを備える。これにより、鉄シム１１のＺ方向のずれを抑制することで、静磁場の均一性を維持することを可能にする。
【００３４】
図５は、第１の実施形態に係るシム収納部３０の構成を示す斜視図である。図５に示すように、シムトレイ１０は、各ポケットを形成するシム収納部３０が複数連なった構造である。そして、各シム収納部３０は、移動ブロック４０を有する。この移動ブロック４０は、雄ねじ５０によってシム収納部３０の内側に固定される。以下、図６及び図７を用いて、シム収納部３０及び移動ブロック４０の構造について詳述する。なお、移動ブロック４０は、構造体の一例である。
【００３５】
図６は、第１の実施形態に係るシム収納部３０の構造を示す図である。図６には、シム収納部３０を上から見た図を例示する。図６に示すように、シム収納部３０は、軸方向において対向する２つの内壁のうち一方の内壁が、軸方向に垂直な面に対して傾斜を有する。具体的には、領域３１に示すように、領域３１に示す内壁の方向３２は、Ｘ方向に対して角度θの傾斜を有する。
【００３６】
なお、第１の実施形態においては、領域３１の内壁が隣り合う２つのシム収納部３０の内壁を兼ねる場合を例示する（図５参照）。このため、図６においては、シム収納部３０は、軸方向において対向する２つの内壁のうち双方の内壁が傾斜を有するように見える。しかしながら、図６に示すように、２つのシム収納部３０のうち、内壁よりも後側にあるシム収納部３０に鉄シム１１が収納される場合には、この鉄シム１１は、２つのシム収納部３０の境界にある内壁のうち、後述する領域３５及び領域３６の内壁によって支えられる。ここで、この鉄シム１１を支える面は、ＸＹ平面に平行な面である。このため、実際には、この鉄シム１１は、領域３１の内壁とは接触しておらず、隙間が存在する。すなわち、シム収納部３０においては、領域３１、領域３５、及び領域３６の内壁が、Ｚ方向において対向する２つの内壁を兼ねると言える。
【００３７】
また、シム収納部３０は、領域３１に示す内壁の長さが、シム収納部３０の幅よりも短い。例えば、シム収納部３０は、領域３５及び領域３６に、上側から見て五角形の構造がそれぞれ形成される。このため、領域３１の内壁の左右方向の長さが、シム収納部３０の幅よりも短くなる。これにより、Ｚ方向の力に対する内壁の強度を高めることができる。
【００３８】
また、シム収納部３０は、鉄シム１１が配置される底面に、雄ねじ５０の対となる雌ねじ３３を有する。雄ねじ５０及び雌ねじ３３により、移動ブロック４０がシム収納部３０に固定される。また、シム収納部３０は、底面に窪み３４を有する。この窪み３４は、後述する突起部４５が位置する空間を形成する。なお、突起部４５が位置する空間を形成可能な構造であれば、窪み３４は、必ずしも窪み出なくても良い。例えば、窪み３４に対応する位置が貫通した孔であっても良い。また、雄ねじ５０は、緩み止め効果のあるコーティングが塗布されたものである。
【００３９】
図７は、第１の実施形態に係る移動ブロック４０の構造を示す図である。図７には、移動ブロック４０を上から見た図を例示する。なお、図示の方向は、移動ブロック４０をシム収納部３０に固定した場合のＸＹＺ座標系における方向を表す。
【００４０】
図７に示すように、移動ブロック４０は、上下方向に貫通する貫通孔４１を有する。この貫通孔４１に上側から雄ねじ５０が挿入され、挿入された雄ねじ５０が雌ねじ３３に締結されることで、移動ブロック４０は、シム収納部３０に固定される。
【００４１】
ここで、貫通孔４１は、ねじ締結位置を変更可能な大きさを有する。具体的には、貫通孔４１は、その長軸方向が方向４２に対して平行であり、雄ねじ５０を挿入可能な所定の幅を有する。この方向４２は、Ｘ方向に対して角度θの傾斜を有する。これにより、移動ブロック４０は、貫通孔４１内の方向４２において、任意の位置に移動させてシム収納部３０にねじ締結することが可能となる。なお、図７では、貫通孔４１が楕円形状である場合を例示したが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、貫通孔４１は、長方形であっても良いし、他の形状であっても良い。
【００４２】
また、移動ブロック４０は、鉄シム１１に接触する接触面であるシム接触面４３を有する。このシム接触面４３は、Ｘ方向に対して平行に形成される。また、シム接触面４３は、３つの隆起構造を有する。この隆起構造は、鉄シム１１が積層される積層方向、つまり、上下方向（Ｙ方向）に平行に形成される。これにより、複数の鉄シム１１が積層されたとしても、各鉄シム１１とシム接触面４３との接触状態を確実にすることができる。なお、図示の例は一例に過ぎず、例えば、シム接触面４３は、隆起構造を有していなくても良い。ただし、各鉄シム１１とシム接触面４３との接触状態を確実にするためには、シム接触面４３は、隆起構造を少なくとも１つ以上有することが好ましい。具体的には、シム接触面４３が隆起構造を１つ有していれば、各鉄シム１１とシム接触面４３との接触状態を確実にすることができる。また、図７に示したように、シム接触面４３の幅（上側から見た場合の距離）が内壁接触面４４の幅よりも長い場合に、接触状態をより確実にするためには、２つ以上の隆起構造を備えることが好ましい。更に、隆起構造の摩耗（鉄シム１１との接触による摩耗）を少なくしつつ、接触状態を確実にするためには、図示のように、３つの隆起構造を備えることが好ましい。
【００４３】
また、移動ブロック４０は、シム収納部３０の内壁に接触する接触面である内壁接触面４４を有する。この内壁接触面４４は、方向４２に対して平行に形成される。これにより、移動ブロック４０を領域３１の内壁に沿って移動させることが可能となる。更に、シム接触面４３の向きを変えずに、シム接触面４３の位置をＸ方向及びＺ方向に移動させることが可能となる。なお、この移動は、例えば、貫通孔４１に挿入した雄ねじ５０を雌ねじ３３に仮止めすることで、容易に行うことができる。
【００４４】
また、移動ブロック４０は、シム接触面４３の下端から突起した突起部４５を有する。この突起部４５の先端からシム接触面４３までの距離（Ｚ方向の距離）は、図４Ａに示した隙間の距離よりも長い。また、突起部４５の上面は、移動ブロック４０をシム収納部３０に固定した場合に、シム収納部３０の底面と同じ位置となる。
【００４５】
また、移動ブロック４０は、ガラス繊維強化プラスチックで成形される。これにより、移動ブロック４０は、鉄シム１１との接触による摩耗を押さえることができる。
【００４６】
図８Ａ及び図８Ｂは、第１の実施形態に係るシムトレイ１０による鉄シム１１の固定について説明するための図である。図８Ａ及び図８Ｂには、シムトレイ１０の中心を通るＹＺ平面における断面（ＹＺ断面）を例示する。
【００４７】
図８Ａに示すように、シムトレイ１０は、各ポケットを形成するシム収納部３０が複数連なった構造である。例えば、シムトレイ１０は、複数のシム収納部３０が連なった一つの構造体として成形（成型）される。なお、これに限らず、複数のシム収納部３０が個々に成形されても良い。この場合、個々に成形されたシム収納部３０が複数連結されることで、シムトレイ１０が構成される。
【００４８】
例えば、各シム収納部３０に、貫通孔４１に挿入された雄ねじ５０を雌ねじ３３に仮止めすることで、移動ブロック４０がそれぞれ固定される。ここで、仮止めとは、完全にねじ締結を行って移動ブロック４０が全く動かないように固定するのではなく、貫通孔４１の大きさの範囲内で移動ブロック４０を左右方向に移動可能な程度に取り付けることを指す。なお、鉄シム１１を収納する前には、移動ブロック４０は左側に移動させておく（図５の状態）。
【００４９】
続いて、各シム収納部３０のポケットに鉄シム１１が適宜積層して収納される。図８Ａに示す例では、各シム収納部２０に４枚の鉄シム１１が配置される。ここで、鉄シム１１と移動ブロック４０（シム接触面４３）との間には、鉄シム１１の寸法誤差とポケットの寸法誤差とを吸収するための隙間が形成される（図８Ａ）。そして、鉄シム１１の上に厚み調整スペーサを配置する（図示せず）。
【００５０】
このとき、突起部４５は、鉄シム１１の下側に入り込む状態となる。これは、移動ブロック４０のＹＺ断面がＬ字形状であり、鉄シム１１が移動ブロック４０の下側に入り込むのを防ぐからである。具体的には、突起部４５の上面がシム収納部３０の底面と同じ位置になり、かつ、突起部４５の長さ（突起部４５の先端からシム接触面４３までの距離）が隙間の距離よりも長いからである。
【００５１】
そして、移動ブロック４０を右側に移動させる。ここで、移動ブロック４０は、領域３１の内壁に沿って移動することとなる。これにより、移動ブロック４０を右側に移動させる距離に応じて、移動ブロック４０は、前側に移動する。すなわち、シム接触面４３が鉄シム１１に接触して隙間が埋まるまで、移動ブロック４０を右側に移動させる（図８Ｂ）。そして、この状態で、雄ねじ５０を完全にねじ締結させて、移動ブロック４０が移動しないように固定する。これにより、シムトレイ１０は、鉄シム１１のＺ方向のずれを抑制することが可能となる。
【００５２】
なお、図８Ａ及び図８Ｂは、シムトレイ１０の中心を通るＹＺ断面であるので、鉄シム１１の前側と内壁との間には隙間が空いている。しかしながら、実際には、図６で説明したように、鉄シム１１の前側は、領域３５及び領域３６の内壁によって支えられている。
【００５３】
また、傾斜の角度θが大きいほど、隙間を埋めるのに要する移動ブロック４０の移動距離は小さくなる。一方、傾斜の角度θが小さいほど、隙間を埋めるのに要する移動ブロック４０の移動距離は大きくなる。角度θが小さすぎる場合には、隙間を埋められないこともあるので、傾斜の角度θは、隙間を埋めることが可能な程度の大きさに設定される。
【００５４】
また、シムトレイ１０は、静磁場や傾斜磁場による電磁力が鉄シム１１に働いたとしても、移動ブロック４０の固定が緩みにくい構造を有する。これは、移動ブロック４０に働くＺ方向の力に対して、ねじの締結力に加えて、移動ブロック４０の内壁接触面４４とシム収納部３０の内壁との間の摩擦力によって対抗するからである。
【００５５】
図９は、第１の実施形態に係るシムトレイ１０の摩擦力について説明するための図である。図９には、シム収納部３０と移動ブロック４０との間の接触面を上から見た場合の拡大図を例示する。なお、説明の便宜上、図９では、他の図面よりも角度θを大きく表示している。
【００５６】
図９に示すように、電磁力が鉄シム１１に働き、移動ブロック４０にＺ方向の力がかかると、シム収納部３０は、移動ブロック４０からＺ方向の力「Ｆ」を受ける。「Ｆ」は、傾斜に平行な分力「Ｆ１」と、傾斜に垂直な分力「Ｆ２」とで表される。また、静止摩擦力「ｆ」は、垂直抗力と摩擦係数「μ」との積で表され、垂直抗力は「Ｆ２」に等しい。このため、下記の式（１）を満たす場合には、移動ブロック４０はずれない。一方、下記の式（１）を満さない場合には、移動ブロック４０は傾斜に沿ってずれてしまう。
【００５７】
μ×Ｆ２＞Ｆ１・・・（１）
【００５８】
ここで、傾斜の角度θが小さいほど、「Ｆ２」が大きくなり、「Ｆ１」が小さくなる。したがって、摩擦力によって移動ブロック４０のずれを防止するという観点では、角度θは、図８Ａの隙間を埋めることが可能な範囲内で、小さくすることが好ましい。
【００５９】
図１０は、第１の実施形態に係るシム収納部３０の蓋６０の構造を示す斜視図である。図１０の領域６１に示すように、蓋６０は、移動ブロック４０及び雄ねじ５０を覆う構造である。これにより、仮に、雄ねじ５０が緩んでしまった場合においても、蓋６０が移動ブロック４０及び雄ねじ５０を上から押さえるので、移動ブロック４０及び雄ねじ５０がシム収納部３０から外れるのを防止することができる。
【００６０】
上述してきたように、第１の実施形態に係るＭＲＩ装置１００は、軸方向において対向する２つの内壁のうち一方の内壁が、軸方向に垂直な面に対して傾きを有するシム収納部３０を備える。また、ＭＲＩ装置１００は、シム収納部３０に配置され、傾斜に沿って移動可能な移動ブロック４０を備える。これにより、鉄シム１１のＺ方向のずれを抑制し、静磁場の均一性を維持することを可能にする。
【００６１】
また、シム収納部３０、移動ブロック４０、及び厚み調整スペーサ等、鉄シムに接触する部材は全て非導電性材料（例えば、ガラス繊維強化プラスチック等）で構成される。このため、鉄シム１１が他の金属と接触する構成ではないので、Ｐｏｐノイズの発生を抑制することができる。
【００６２】
（その他の実施形態）
さて、これまでに第１の実施形態について説明したが、これ以外にも、種々の異なる形態にて実施されて良い。
【００６３】
例えば、上記の実施形態では、移動ブロック４０が領域３１の内壁に沿って移動することで、鉄シム１１のＺ方向のずれを抑制する場合を例示したが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、ＭＲＩ装置１００は、Ｚ方向に沿って移動可能な移動ブロック４０を用いて、鉄シム１１のＺ方向のずれを抑制しても良い。
【００６４】
図１１は、その他の実施形態に係る移動ブロック４０の構造を示す図である。図７には、移動ブロック４０を上から見た図を例示する。なお、図示の方向は、移動ブロック４０をシム収納部３０に固定した場合のＸＹＺ座標系における方向を表す。
【００６５】
図１１に示す移動ブロック４０は、貫通孔４１に代えて貫通孔４６を有する。この貫通孔４６は、貫通孔４１とは異なる方向に伸びた楕円形状であり、その長軸方向はＺ方向に平行である。すなわち、この移動ブロック４０は、シム収納部３０に仮止めした場合、Ｚ方向（前後方向）に移動可能となる。このため、シム収納部３０に鉄シム１１を収納した後に、移動ブロック４０を前側に移動させると、シム接触面４３が鉄シム１１に接触して隙間が埋まる。この状態で、雄ねじ５０をねじ締結させて、移動ブロック４０の位置を固定することで、鉄シム１１のＺ方向のずれを抑制することが可能となる。
【００６６】
すなわち、その他の実施形態に係るＭＲＩ装置１００は、鉄シム１１を積層して収納するシム収納部３０と、シム収納部３０に配置され、Ｚ方向に沿って移動可能な移動ブロック４０とを備える。また、その他の実施形態に係るＭＲＩ装置１００において、移動ブロック４０は、突起部４５を有し、シム収納部３０は、底面において、突起部４５が位置する空間を形成する窪み３４を有する。このため、その他の実施形態に係るＭＲＩ装置１００は、鉄シム１１のＺ方向のずれを抑制することが可能となる。
【００６７】
なお、図１１の移動ブロック４０を用いる場合には、領域３１の内壁は傾斜を有していなくても良い。つまり、領域３１の内壁は、ＸＹ平面に平行でも良い。また、この場合、傾斜による摩擦力は生じないので、移動ブロック４０に働くＺ方向の力に対しては、ねじの締結力のみで対抗することとなる。
【００６８】
また、例えば、上記の実施形態では、移動ブロック４０が突起部４５を有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。例えば、移動ブロック４０は、必ずしも突起部４５を有していなくても良い。例えば、図７の例では、突起部４５を有していなくても、移動ブロック４０は、領域３１の内壁に沿って移動することで、鉄シム１１のＺ方向のずれを抑制することができる。また、図１１の例では、突起部４５を有していなくても、移動ブロック４０は、Ｚ方向に沿って移動することで、鉄シム１１のＺ方向のずれを抑制することができる。なお、この場合、シム収納部３０は、窪み３４を有していなくても良い。
【００６９】
また、例えば、上記の実施形態では、鉄シム１１を用いる場合を説明したが、必ずしも鉄製でなくても良い。例えば、静磁場を調整するために、磁性金属で構成される金属シムであっても良い。
【００７０】
以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、静磁場の均一性を維持することができる。
【００７１】
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】
【００７２】
１００      ＭＲＩ装置
３０      シム収納部
４０      移動ブロック
【図１】
2015130917.tif 000003
【図２】
2015130917.tif 000004
【図３】
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【図４Ａ】
2015130917.tif 000006
【図４Ｂ】
2015130917.tif 000007
【図５】
2015130917.tif 000008
【図６】
2015130917.tif 000009
【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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