(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気共鳴撮像（ＭＲＩ）システムのコールドヘッド向けのコールドヘッドスリーブ機構（４０）であって、
ＭＲＩシステムのコールドヘッド（２８）をその内部に受け容れると共に開放端部（３４）を有するように構成されたコールドヘッドスリーブ（３０）と、
バイアス部材と、
前記コールドヘッドスリーブの開放端部の位置で結合されかつ該開放端部を覆う通常閉鎖位置に来るように前記バイアス部材によりバイアスされるように構成された封止用部材（４２）と、
を備え、
前記コールドヘッド（２８）の少なくとも一部が前記コールドヘッドスリーブ（３０）の開放端部（３４）に挿入されたときに、前記封止用部材（４２）が開放されるコールドヘッドスリーブ機構（４０）。
【請求項２】
前記封止用部材（４２）は前記コールドヘッドスリーブの開放端部（３４）の位置でピボット式に結合されている、請求項１に記載のコールドヘッドスリーブ機構（４０）。
【請求項３】
前記封止用部材（４２）をコールドヘッドスリーブ（３０）の開放端部（３４）の位置でピボット式に結合させているスプリングジョイント（５０）をさらに備える請求項２に記載のコールドヘッドスリーブ機構（４０）。
【請求項４】
前記封止用部材（４２）はコールドヘッドスリーブ（３０）の開放端部（３４）の位置に直線移動機構で結合されている、請求項１に記載のコールドヘッドスリーブ機構（４０）。
【請求項５】
前記封止用部材（４２）は通常閉鎖位置にバイアスさせた移動式ハッチ（４８）を備える、請求項１乃至４のいずれかに記載のコールドヘッドスリーブ機構（４０）。
【請求項６】
前記封止用部材（４２）は移動式フラッパー弁と移動式ポペット弁のうちの一方を備える、請求項１乃至５のいずれかに記載のコールドヘッドスリーブ機構（４０）。
【請求項７】
前記封止用部材（４２）に結合されると共に、コールドヘッド（２８）をコールドヘッドスリーブ内部に受け容れたときに封止用部材が開放位置まで移動するようにコールドヘッドスリーブ（３０）を係合するように構成された作動用部材（４４）をさらに備える請求項１乃至６のいずれかに記載のコールドヘッドスリーブ機構（４０）。
【請求項８】
その内部に液体ヘリウムを有する容器（２２）と、
前記容器の内部にある超伝導マグネット（４６）と、
コールドヘッド（２８）と、
前記コールドヘッドをその内部に受け容れると共に開放端部（３４）を有するコールドヘッドスリーブ（３０）と、
前記コールドヘッドスリーブの開放端部の位置で結合されると共に該開放端部を覆う通常閉鎖位置にバイアスさせた移動可能な封止用部材（４２）と、
を備える磁気共鳴撮像（ＭＲＩ）マグネットシステム（２０）。
【請求項９】
前記コールドヘッド（２８）と前記移動可能な封止用部材（４２）のうちの一方の上に前記移動可能封止用部材の動きを作動させるための突出部（４４）をさらに備える請求項８に記載のＭＲＩマグネットシステム（２０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書に開示した主題は、全般的には冷媒冷却された磁気共鳴撮像（ＭＲＩ）システムに関し、またさらに詳細にはＭＲＩシステムのコールドヘッドスリーブを封止するためのシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
超伝導コイルＭＲＩシステムでは、超伝導マグネットを形成するコイルはヘリウム容器を用いて冷媒冷却されている。これらのＭＲＩシステムのうちの幾つかの冷媒冷却システムは、コールドヘッドスリーブの内部に、システム動作中に気化した冷媒を再凝縮させて超伝導マグネットコイルを継続して冷却するように動作するコールドヘッドを含む。
【０００３】
従来のＭＲＩシステムではコールドヘッドスリーブは、マグネットカートリッジへの開放端部を有するように設計されており、このマグネットカートリッジは、圧力がかかるとその開放端部がヘリウム容器に対して曝露されるようにして真空エンクロージャの内部に置かれている。コールドヘッドに対するサービスまたは交換作業の際にサービス担当者はコールドヘッドスリーブからコールドヘッドを取り外しており、これによりヘリウム容器は大気に対して曝露される。ＭＲＩシステムが高い圧力で動作しているときは、圧力を低下させるためのベント（ｖｅｎｔｉｎｇ）が必要である。したがってサービス担当者は、高い圧力、またさらにはＭＲＩシステム内部からのヘリウムのフラッシュロスに曝される。特にＭＲＩシステムのマグネットがコールドヘッドのサービスまたは交換作業中にクエンチしこれによりヘリウムがボイルオフする場合には、安全上の懸念が存在する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第７７７２８４２  Ｂ２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって、従来のＭＲＩシステムのコールドヘッドに対するサービス作業は高圧力環境のために安全でないことがあり得る。さらに、ヘリウム容器からヘリウムが失われて交換が必要であり、このため追加のコスト及びさらなるシステムメンテナンスに繋がる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
様々な実施形態による磁気共鳴撮像（ＭＲＩ）システムのコールドヘッド向けのコールドヘッドスリーブ機構を提供する。本コールドヘッドスリーブ機構は、ＭＲＩシステムのコールドヘッドをその内部に受け容れると共に開放端部を有するように構成されたコールドヘッドスリーブを含む。本コールドヘッドスリーブ機構はさらに、コールドヘッドスリーブの開放端部の位置で結合させかつ該開放端部を覆う通常閉鎖位置に来るように構成された封止用部材も含む。
【０００７】
別の実施形態では、その内部に液体ヘリウムを有する容器と、該容器の内部にある超伝導マグネットと、コールドヘッドと、該コールドヘッドをその内部に受け容れると共に開放端部を有するコールドヘッドスリーブと、を含んだ磁気共鳴撮像（ＭＲＩ）マグネットシステムを提供する。本ＭＲＩマグネットシステムはさらに、コールドヘッドスリーブの開放端部の位置で結合されると共に該開放端部を覆う通常閉鎖位置にバイアスさせた移動可能な封止用部材も含む。
【０００８】
さらに別の実施形態では、磁気共鳴撮像（ＭＲＩ）マグネットシステム向けに自己封止式のコールドヘッドスリーブを形成するための方法を提供する。本方法は、封止用部材を通常閉鎖機構で構成するステップと、コールドヘッドをコールドヘッドスリーブから取り外しているときに封止用部材を通常閉鎖位置にバイアスさせるようにしてコールドヘッドスリーブに対して封止用部材をコールドヘッドスリーブの開放端部の位置で結合させるステップと、を含む。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】様々な実施形態に従って形成される自己封止式コールドヘッドスリーブを表している磁気共鳴撮像（ＭＲＩ）マグネットシステムの簡略化ブロック図である。
【図２】様々な実施形態に従って形成したコールドヘッドスリーブ向けの自己封止機構を表した図である。
【図３】一実施形態に従って形成した自己封止式コールドヘッドスリーブの開放位置における断面図である。
【図４】図３の自己封止式コールドヘッドの閉鎖位置における断面図である。
【図５】別の実施形態に従って形成した自己封止式コールドヘッドスリーブの開放位置における断面図である。
【図６】図５の自己封止式コールドヘッドの閉鎖位置における断面図である。
【図７】別の実施形態に従って形成した自己封止式コールドヘッドスリーブの開放位置における断面図である。
【図８】図７の自己封止式コールドヘッドの閉鎖位置における断面図である。
【図９】別の実施形態に従って形成した自己封止式コールドヘッドスリーブの開放位置における断面図である。
【図１０】図９の自己封止式コールドヘッドの閉鎖位置における断面図である。
【図１１】別の実施形態に従って形成した自己封止式コールドヘッドスリーブを開放位置において表した図である。
【図１２】様々な実施形態に従って形成した自己封止式コールドヘッドスリーブをその内部で実現し得るＭＲＩシステムの外観図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
上述した要約並びにある種の実施形態に関する以下の詳細な説明は、添付の図面と共に読むことによってさらに十分な理解が得られよう。これらの図面が様々な実施形態の機能ブロックからなる図を表している場合も、必ずしもこれらの機能ブロックがハードウェア間で分割されることを意味するものではない。したがって例えば、１つまたは複数の機能ブロックを単一のハードウェアの形、あるいは複数のハードウェアの形で実現させることがある。こうした様々な実施形態は図面に示した配置や手段に限定されるものではないことを理解すべきである。
【００１１】
本明細書で使用する場合、単数形で「ａ」や「ａｎ」の語を前に付けて記載した要素やステップは、これに関する複数の要素やステップも排除していない（こうした排除を明示的に記載している場合を除く）と理解すべきである。さらに、「一実施形態」に対する言及は、記載した特徴も組み込んでいる追加的な実施形態の存在を排除すると理解されるように意図したものではない。さらに特に明示的に否定する記述をしない限り、ある具体的な性状を有する１つまたは複数の構成要素を「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」または「有する（ｈａｖｉｎｇ）」実施形態は、当該性状を有しない追加的なこうした構成要素も含むことがある。
【００１２】
様々な実施形態は、メンテナンス、サービス作業及び／または交換作業の間などコールドヘッドをコールドヘッドスリーブから取り外したときに磁気共鳴撮像（ＭＲＩ）システムのコールドヘッドスリーブを封止するためのシステム及び方法を提供する。様々な実施形態は、コールドヘッドをコールドヘッドスリーブから取り外したときにコールドヘッドスリーブの開放端部が自動的に封止されるような封止機構を含む。少なくとも１つの実施形態を実施することによって、大気中にフラッシュされるヘリウムの量が減少すると共に、ＭＲＩシステムのヘリウム容器の高圧力への曝露も低減される。
【００１３】
図１及び２は、コールドヘッドスリーブが自己封止式であるような実施形態を表している。具体的に図１及び２は、１つまたは複数の超伝導マグネットを含むＭＲＩマグネットシステム２０を表した簡略化ブロック図である。図面全体を通じて同じ部分を同じ番号によって示していることに留意すべきである。ＭＲＩマグネットシステム２０は、液体ヘリウムなどの液体冷媒を保持する容器２２を含む。したがってこの実施形態では容器２２は、ヘリウム圧力容器と呼ぶこともあるヘリウム容器である。容器２２は真空容器２４により囲繞されると共に、その内部及び／またはその間に熱シールド２６を含む。熱シールド２６は例えば、熱隔絶用放射シールドとすることがある。コールドヘッドスリーブ３０（例えば、ハウジング）内部の真空容器２４を通過させて、様々な実施形態ではクライオクーラとするようなコールドヘッド２８が延びている。したがって真空容器２４の内部の真空に影響を及ぼすことなく、コールドヘッド２８の低温端部をコールドヘッドスリーブ３０の内部に位置決めすることができる。コールドヘッド２８は、１つまたは複数のフランジやボルトなどの適当な任意の手段、あるいは当技術分野で周知の別の手段を用いてコールドヘッドスリーブ３０内部に挿入され（または、受け容れられ）かつ確保される。さらに真空容器２４の外部に、コールドヘッド２８のモータ３２が設けられている。
【００１４】
コールドヘッドスリーブ３０は、ヘリウム容器２２の内部への開放端部３４を含む。図２に示すように様々な実施形態によるコールドヘッド２８は、コールドヘッドスリーブ３０内部にコールドヘッド２８が挿入されて受け容れられたときに開放端部３４を通ってヘリウム容器２２内部まで延びる部分を有するコールドヘッド２８の下側端部の位置に再凝縮器３６を含む。再凝縮器３６は、ヘリウム容器２２からボイルオフしたヘリウムガスを再凝縮させる。再凝縮器３６はさらに、１つまたは複数の通路３８を介してヘリウム容器２２に結合されている。例えば通路３８は、ヘリウム容器２２からボイルオフしたヘリウムガスを再凝縮器３６に転送するためにヘリウム容器２２から再凝縮器３６まで設けられることがあり、これが次いで再凝縮済みのヘリウム液体を開放端部３４の位置のヘリウム容器２２まで戻すように転送することがある。
【００１５】
コールドヘッドスリーブ３０は開放端部３４の位置に、コールドヘッド２８をコールドヘッドスリーブ３０から取り外したときにその開放端部３４を自動的に閉鎖及び／または封止する自己封止機構４０を含む。したがってヘリウム容器２２は、コールドヘッド２８を取り外したときに環境に対して開放されることがない。この自己封止機構４０は一般に、コールドヘッド２８が取り外されているときにコールドヘッドスリーブ３０の下側端部を係合してその開口部を自動的に閉鎖及び封止する封止用部材４２（例えば、ハッチまたはフラッパー）を含む。自己封止機構４０はコールドヘッドスリーブ３０に結合されることや、これの一部を形成することがある。様々な実施形態による自己封止機構４０は、開放端部３４を封止するように封止用部材４２を閉鎖位置（または、状態）になるようにバイアスさせるバイアス用部材（例えば、スプリング）を含む。したがって封止用部材４２は、コールドヘッド２８がコールドヘッドスリーブ３０の内部に挿入されているときに開放位置（または、状態）まで移動されるような通常閉鎖デバイスである。例えば、再凝縮器３６の底端部上などコールドヘッド２８の一部とするかこれに結合させて、あるいは封止用部材４２の一部として、突出部、タブ、支柱またはピンとし得る作動用部材４４が設けられることがある。作動用部材４４は、コールドヘッド２８がコールドヘッドスリーブ３０の内部に挿入されたときに封止用部材４２を開くように動作可能である。作動用部材４４は任意選択では、封止用部材４２の一部を形成することや、封止用部材４２に結合させることがある。
【００１６】
動作時には図１の矢印Ｓにより示したように、自己封止機構４０は、コールドヘッド２８がコールドヘッドスリーブ３０の内部に挿入されたときの開放位置とコールドヘッド２８をコールドヘッドスリーブ３０から取り外したときの閉鎖（すなわち、封止された）位置との間で動作可能な封止用部材４２を含む。開放位置では、コールドヘッド２８はヘリウム容器２２と流体連通している。閉鎖位置ではヘリウム容器２２は、開放端部３４が封止用部材４２により覆われるように大気から封止される。幾つかの実施形態ではその封止用部材４２は、開放端部３４の内部に挿入されて開放端部３４を封止することがある。
【００１７】
ヘリウム容器２２の内部には、様々な実施形態では超伝導マグネットであるマグネット４６が設けられており、ＭＲＩシステムの動作時においてこれを本明細書でより詳細に記載したように制御し、ＭＲＩ画像データを収集する。さらにＭＲＩシステムの動作時に、ＭＲＩマグネットシステム２０のヘリウム容器２２内部の液体ヘリウムが超伝導マグネット４６（コイルアセンブリとして周知のように構成し得る）を冷却している。超伝導マグネット４６は例えば、４．２ケルビン（Ｋ）などの超伝導温度まで冷却されることがある。この冷却過程はボイルオフしたヘリウムガスを再凝縮器３６によって再凝縮して液体としかつヘリウム容器２２まで戻すことを含むことがある。ボイルオフしたヘリウムはさらにヘリウム容器２２を熱シールド２６に接続している１つまたは複数の任意選択の気体通路（図示せず）を通過させることがあることに留意すべきである。
【００１８】
様々な実施形態ではその自己封止機構４０は一般に、開放位置と閉鎖位置の間で動作可能な移動式または移動可能な封止用部材４２を含む。封止用部材４２並びに封止用部材４２を移動及び／またはバイアスさせる機構の構成は、開放位置と閉鎖位置の間で封止用部材４２を移動させる適当な任意の構成とすることができる。
【００１９】
図３及び４に示した実施形態では、自己封止機構４０はスプリング作動式の機構である。図３は、コールドヘッド２８がコールドヘッドスリーブ３０内部に挿入された状態の開放位置を表しており、また図４は、コールドヘッド２８がコールドヘッドスリーブ３０から取り外された状態の閉鎖位置を表している。この実施形態では封止用部材４２はピボット式フラップとして構成されたハッチ４８である。特にこのハッチ４８は、一方の端部がスプリングジョイント５０（または、別のバイアス用部材）を介してコールドヘッドスリーブ３０に接続されており、これによりハッチ４８は開放位置と閉鎖位置の間でピボット移動する。自己封止機構４０はさらに、この実施形態ではコールドヘッド２８の底部（特に、再凝縮器３６の底部）から延び出した突出部、支柱、ピン、その他としている作動用部材４４を含む。したがって作動用部材４４は、コールドヘッド２８がコールドヘッドスリーブ３０内部に挿入された際にハッチ４８を開放させるようにハッチ４８を係合する係合部材として構成されている。したがってハッチ４８は、コールドヘッド２８がコールドヘッドスリーブ３０の内部に挿入されると開放位置まで動かされる。
【００２０】
開放位置において、開放端部３４はヘリウム容器２２に対して開いており、再凝縮器３６からヘリウム容器２２内までのヘリウムの流入／通過あるいはドレインを可能にするようにハッチ４８は開かれている。ハッチ４８がバイアス閉鎖式の場合にハッチ４８は、コールドヘッド２８が取り外されているときにコールドヘッドスリーブ３０を自動的に閉鎖及び／または封止するようにコールドヘッドスリーブ３０の下側端部を係合している。
【００２１】
修正形態や変形形態が企図される。例えば図５及び６に示したように、開放位置と閉鎖位置のそれぞれに見るように作動用部材４４がハッチ４８の一部として設けられている。したがって動作時において作動用部材４４は、コールドヘッド２８がコールドヘッドスリーブ３０内部に挿入されるとハッチ４８を開くようにコールドヘッド２８の底部を係合させた係合部材として構成される。
【００２２】
図７及び８に示した別の実施形態では、自己封止機構４０は別のスプリング作動式機構である。図７は、コールドヘッド２８がコールドヘッドスリーブ３０内部に挿入された状態の開放位置を表しており、また図８は、コールドヘッド２８がコールドヘッドスリーブ３０から取り外された状態の閉鎖位置を表している。この実施形態では、封止用部材４２はさらにハッチ４８となっており、幾つかの実施形態では開放端部３４の方向及びこれから離れる方向への直線的移動であるような移動式プレートとして構成されている。具体的にはハッチ４８は、開放位置と閉鎖位置の間で開放端部３４を離れる方向と近づく方向のそれぞれに移動できるように、各端部においてスプリング５２（または、別のバイアス用部材）を介してコールドヘッドスリーブ３０に接続されている。自己封止機構４０はさらに、この実施形態ではコールドヘッド２８の底部（特に、再凝縮器３６の底部）から延び出した突出部、支柱、ピン、その他とした作動用部材４４を含む。したがって作動用部材４４は、コールドヘッド２８がコールドヘッドスリーブ３０内部に挿入されるとハッチ４８が開くようにしてハッチ４８を係合させた係合部材として構成される。したがってハッチ４８は、コールドヘッド２８がコールドヘッドスリーブ３０内部に挿入されると開放端部３４から離れて開放位置まで移動する。
【００２３】
開放位置において、開放端部３４はヘリウム容器２２に対して開いており、再凝縮器３６からヘリウム容器２２内までのヘリウムの流入／通過あるいはドレインを可能にするようにハッチ４８は開かれている。ハッチ４８がバイアス閉鎖式でコールドヘッドスリーブ３０の下側端部と接触するように移動させる場合にハッチ４８は、コールドヘッド２８が取り外されているときにコールドヘッドスリーブ３０を自動的に閉鎖及び／または封止するようにしてコールドヘッドスリーブ３０の下側端部を係合している。
【００２４】
修正形態や変形形態が企図される。例えば図９及び１０に示したように、開放位置と閉鎖位置のそれぞれに見るように、作動用部材４４がハッチ４８の一部として設けられている。したがって動作時において作動用部材４４は、コールドヘッド２８がコールドヘッドスリーブ３０内部に挿入されるとハッチ４８が開くようにコールドヘッド２８の底部を係合させた係合部材として構成される。
【００２５】
封止用部材４２は、封止用外輪（例えば、ゴム製外輪）を有する金属プレートなどの様々な材料から構成し形成し得ることに留意すべきである。封止用部材４２は一般に、様々な実施形態では少なくとも開放端部３４全体を覆うようなサイズ及び形状としている。幾つかの実施形態ではその封止用部材４２は対応する座面（例えば、Ｔｅｆｌｏｎ座面）を有するスイング式のポペット弁またはフラッパー弁とすることがある。様々な実施形態のうちの幾つかではその封止用部材４２は、ヘリウム容器２２からのヘリウムのボイルオフを低減または防止するように形成される。
【００２６】
さらに作動用部材４４は剛性の（例えば、金属）や半剛性の材料から形成されることがある。さらに、スプリングジョイント５０及び／またはスプリング５２を、封止用部材４２が閉鎖位置において受ける圧力に基づいたバイアス力を有するように構成させることがある。したがってスプリングジョイント５０及び／またはスプリング５２のバイアス力は、例えば当該のシステム要件に基づいて決定されることがある。
【００２７】
図１１に示したさらに別の実施形態ではその封止用部材４２は、ヘリウム容器２２からヘリウム蒸気を受け取ること及び凝縮済みの液体をヘリウム容器２２に転送することのそれぞれを行うためのインレット５６とアウトレット５８を有する弁機構５４の一部を形成することがある。封止用部材４２はまた再凝縮器３６の一部を形成することもあることに留意すべきである。この実施形態ではそのコールドヘッドスリーブ３０は、矢印Ｒで示すように動く移動式の半径方向スリーブとして構成されている。封止用部材４２はハッチ４８として（特に、ピボット式フラップとして）構成されている。例えばハッチ４８は、開放位置と閉鎖位置の間でピボット動作するように、その一方の端部においてスプリングジョイント５０を介してコールドヘッドスリーブ３０に接続されている。
【００２８】
動作時においてコールドヘッドスリーブ３０が動くかあるいはコールドヘッドスリーブ３０に対してコールドヘッド２８が挿入されるか取り外されると、封止用部材４２がピボット動作する。この実施形態では封止用部材４２は、コールドヘッド２８をコールドヘッドスリーブ３０から取り外したときに、スイング式遮断ポペットまたはフラッパー弁として動作しており、ここでは例えばねじりスプリングによって封止用部材４２を閉鎖位置までバイアスさせている。コールドヘッド２８がコールドヘッドスリーブ３０内部に挿入されるとハッチ４８を開放するようにコールドヘッド２８がハッチ４８を係合させている。したがってハッチ４８は、コールドヘッド２８がコールドヘッドスリーブ３０内部に挿入されると開放位置まで移動する。
【００２９】
したがって様々な実施形態に従った自己封止式または自動閉鎖式のコールドヘッドスリーブが提供される。この自己封止式または自動閉鎖式コールドヘッドスリーブ機構は、コールドヘッドをコールドヘッドスリーブから取り外したときにヘリウム容器が大気から自動的に閉鎖されるようにＭＲＩシステムを封止する。
【００３０】
幾つかの実施形態についてＭＲＩシステム用の超伝導マグネットと連携して記載することがあるが、これらの様々な実施形態は超伝導マグネットを有する任意のタイプのシステムと連携して実現し得ることに留意すべきである。この超伝導マグネットは、別のタイプの医用撮像デバイスで並びに非医用の撮像デバイスで実現することもできる。
【００３１】
したがってこの様々な実施形態は、ＭＲＩシステム用の超伝導コイルなど様々なタイプの超伝導コイルと連携して実現することができる。例えばこの様々な実施形態は、図１２に示したＭＲＩシステム１００で使用するための超伝導コイルで実現することができる。システム１００について単一モダリティ撮像システムとして図示しているが、この様々な実施形態はマルチモダリティ撮像システム内であるいはこれと一緒に実現し得ることを理解されたい。システム１００はＭＲＩ撮像システムとして図示していると共に、コンピュータ断層（ＣＴ）、陽電子放出断層（ＰＥＴ）、単一光子放出コンピュータ断層（ＳＰＥＣＴ）、並びに超音波システム、あるいは特に人間を対象とした画像の作成が可能な別の任意のシステムなど様々なタイプの医用撮像システムと組み合わせることができる。さらにこの様々な実施形態は人間を対象とした撮像用の医用撮像システムに限定されるものではなく、人間以外の対象物、手荷物、その他の撮像のための獣医学システムや非医用システムを含むことができる。
【００３２】
図１２を参照するとＭＲＩシステム１００は一般に、撮像部分１０２と、プロセッサまたは別のコンピュータ処理デバイスや制御器デバイスを含み得る処理部分１０４と、を含む。ＭＲＩシステム１００はガントリ１０６の内部に、マグネットコイル支持構造上に支持されることがあるコイルから形成された超伝導マグネット４６を含む。ヘリウム容器２２（クライオスタットと呼ぶこともある）が超伝導マグネット４６を囲繞すると共に、液体ヘリウムで満たされている。この液体ヘリウムは、本明細書でより詳細に記載したようにコールドヘッドスリーブ及び／または熱シールドを冷却するために使用することができる。
【００３３】
ヘリウム容器２２の外側表面と超伝導マグネット４６の内側表面とを囲繞するような断熱体１１２が設けられている。超伝導マグネット４６の内部には複数の磁場傾斜コイル１１４が設けられており、またこの複数の磁場傾斜コイル１１４の内部にはＲＦ送信コイル１１６が設けられている。幾つかの実施形態ではそのＲＦ送信コイル１１６は、送信コイルと受信コイルで置き換えられることがある。ガントリ１０６内部の構成要素は全体として撮像部分１０２を形成している。超伝導マグネット４６を円筒形状としているが、別の形状のマグネットも使用可能であることに留意すべきである。
【００３４】
処理部分１０４は一般に、制御器１１８と、主磁場制御１２０と、傾斜磁場制御１２２と、メモリ１２４と、表示デバイス１２６と、送信受信（Ｔ−Ｒ）スイッチ１２８と、ＲＦ送信器１３０と、受信器１３２と、を含む。
【００３５】
動作時において撮像しようとする患者やファントームなどの対象体を、ボア１３４内で適当な支持体（例えば、患者テーブル）上に配置させる。超伝導マグネット４６は、ボア１３４を横断する均一で静的な主磁場Ｂ0を生成する。ボア１３４内及び対応する患者内部の電磁場強度は、主磁場制御１２０を介して制御器１１８によって制御されており、主磁場制御１２０はさらに超伝導マグネット４６への付勢用電流の供給も制御している。
【００３６】
超伝導マグネット４６内部でボア１３４内の磁場Ｂ0に対して直交する３つの方向ｘ、ｙ及びｚのうちの任意の１つまたは幾つかの方向で磁場傾斜を印加できるように、磁場傾斜コイル１１４（１つまたは複数の傾斜コイル素子を含む）が設けられている。磁場傾斜コイル１１４は、傾斜磁場制御１２２により付勢される共に、さらに制御器１１８により制御を受けている。
【００３７】
複数のコイルを含み得るＲＦ送信コイル１１６は、磁気パルスを送信する、かつ／またはＲＦ受信コイルとして構成された表面コイルなどの受信コイル素子も設けられている場合に任意選択で同時に患者からのＭＲ信号を検出するように配列されている。ＲＦ受信コイルは、例えば単独の受信表面コイルなど任意のタイプの構成とすることができる。受信表面コイルはＲＦ送信コイル１１６の内部に設けられたＲＦコイルからなるアレイとすることがある。
【００３８】
ＲＦ送信コイル１１６及び受信表面コイルは、Ｔ−Ｒスイッチ１２８によってＲＦ送信器１３０と受信器１３２のそれぞれの１つに選択可能に相互接続させている。ＲＦ送信器１３０及びＴ−Ｒスイッチ１２８は、ＲＦ送信器１３０によってＲＦ磁場パルスまたは信号を発生させると共に、これを患者に選択的に印加し患者内に磁気共鳴を励起させるように制御器１１８によって制御されている。ＲＦ励起パルスが患者に加えられている間に、さらに受信表面コイルを受信器１３２から切断するようにＴ−Ｒスイッチ１２８を作動させている。
【００３９】
ＲＦパルスの印加に続いてＴ−Ｒスイッチ１２８を再度作動させ、ＲＦ送信コイル１１６をＲＦ送信器１３０から切断しかつ受信表面コイルを受信器１３２に接続させている。受信表面コイルは、患者内の励起した原子核に由来するＭＲ信号を検出または検知するように動作すると共に、このＭＲ信号を受信器１３２に伝送している。検出したこれらのＭＲ信号は一方、制御器１１８に伝送される。制御器１１８は、例えば患者の画像を表す信号を生成するためのＭＲ信号の処理を制御するプロセッサ（例えば、画像再構成プロセッサ）を含む。
【００４０】
画像を表すこの処理済み信号はまた、画像の視覚的表示を提供するために表示デバイス１２６に送られる。具体的にはＭＲ信号は観察可能な画像が得られるようにフーリエ変換を受けるｋ空間を満たすまたはこれを形成している。画像を表すこの処理済み信号は次いで表示デバイス１２６に送られる。
【００４１】
上の記述は例示であって限定でないことを理解されたい。例えば上述の実施形態（及び／または、その態様）は、互いに組み合わせて使用することができる。さらに、具体的な状況や材料を様々な実施形態の教示に適応させるようにその趣旨を逸脱することなく多くの修正を実施することができる。本明細書内に記載した材料の寸法及びタイプが様々な実施形態のパラメータを規定するように意図していても、これらは決して限定ではなく単なる例示である。上の記述を検討することにより当業者には別の多くの実施形態が明らかとなろう。様々な実施形態の範囲はしたがって、添付の特許請求の範囲、並びに本請求範囲が規定する等価物の全範囲を参照しながら決定されるべきである。添付の特許請求の範囲では、「を含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」や「ようになった（ｉｎ  ｗｈｉｃｈ）」という表現を「を備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」や「であるところの（ｗｈｅｒｅｉｎ）」という対応する表現に対する平易な英語表現として使用している。さらに添付の特許請求の範囲では、「第１の」、「第２の」及び「第３の」その他の表現を単にラベル付けのために使用しており、その対象に対して数値的な要件を課すことを意図したものではない。さらに、添付の特許請求の範囲の限定は手段プラス機能形式で記載しておらず、また３５  Ｕ．Ｓ．Ｃ．§１１２、第６パラグラフに基づいて解釈されるように意図したものでもない（ただし、本特許請求の範囲の限定によって「のための手段（ｍｅａｎｓ  ｆｏｒ）」の表現に続いて追加的な構造に関する機能排除の記述を明示的に用いる場合を除く）。
【００４２】
この記載では、様々な実施形態（最適の形態を含む）を開示するため、並びに当業者による任意のデバイスやシステムの製作と使用及び組み込んだ任意の方法の実行を含む様々な実施形態の実施を可能にするために例を使用している。この様々な実施形態の特許性のある範囲は本特許請求の範囲によって規定していると共に、当業者により行われる別の例を含むことができる。こうした別の例は、その例が本特許請求の範囲の文字表記と異ならない構造要素を有する場合や、その例が本特許請求の範囲の文字表記と実質的に差がない等価的な構造要素を有する場合があるが、本特許請求の範囲の域内にあるように意図したものである。
【符号の説明】
【００４３】
２０  ＭＲＩマグネットシステム
２２  ヘリウム容器
２４  真空容器
２６  熱シールド
２８  コールドヘッド
３０  コールドヘッドスリーブ
３２  モータ
３４  開放端部
３６  再凝縮器
３８  通路
４０  自己封止機構
４２  封止用部材
４４  作動用部材
４６  超伝導マグネット
４８  ハッチ
５０  スプリングジョイント
５２  スプリング
５４  弁機構
５６  インレット
５８  アウトレット
１００  ＭＲＩシステム
１０２  撮像部分
１０４  処理部分
１０６  ガントリ
１１２  断熱体
１１４  磁場傾斜コイル
１１６  ＲＦ送信コイル
１１８  制御器
１２０  主磁場制御
１２２  傾斜磁場制御
１２４  メモリ
１２６  表示デバイス
１２８  Ｔ−Ｒスイッチ
１３０  ＲＦ送信器
１３２  受信器
１３４  ボア
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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