(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
主磁石を有する磁気共鳴撮像システムであって、前記主磁石が、磁石ボアを有し、前記ボアは、前記主磁石の主磁場の方向に長手軸を持ち、前記磁気共鳴撮像システムが、前記磁石ボアに配置される傾斜コイルシステムを有し、
前記傾斜コイルシステムは、第１のサテライトコイル、第２のサテライトコイル、内側コイル、及びシールドコイルを有し、
前記第１のサテライトコイルが、前記磁石ボアにおける前記長手軸に対して対向して構成されるサドルコイルの第１のペアを有し、
前記第２のサテライトコイルは、前記磁石ボアにおける前記長手軸に対して対向して構成されるサドルコイルの第２のペアを有し、前記第２のサテライトコイルが、前記長手軸の方向において前記第１のサテライトコイルから空間的に分離され、
前記内側コイルは、サドルコイルの２つのペアを有し、前記サドルコイルの２つのペアの各々が、前記磁石ボアにおける前記長手軸に対して対向して構成され、前記内側コイルは、前記長手軸の方向において空間的に分離された第１及び第２のサテライトコイルの間に位置し、
前記シールドコイルが、前記内側コイルと前記主磁石との間に配置され、前記長手軸の方向において前記第１及び／又は第２のサテライトコイルと重なり、
前記内側コイルが、前記空間的に分離された第１及び第２のサテライトコイルの間で凹部を形成するよう、前記長手軸から、前記空間的に分離された第１及び第２のサテライトコイルより大きい半径距離に配置され、
前記第１のサテライトコイル及び／若しくは前記第２のサテライトコイル、又は前記内側コイルは、傾斜した構造フランジにわたり前記シールドコイルと電気的に相互接続され、前記第１のサテライトコイル及び／若しくは前記第２のサテライトコイルの前記サドルコイルを形成する電気導体、又は前記内側コイルの前記サドルコイルを形成する電気導体が、前記電気的接続部を形成する前記フランジにわたり巻かれる、磁気共鳴撮像システム。
【請求項２】
無線周波数コイルが、前記凹部に配置される、請求項１に記載の磁気共鳴撮像システム。
【請求項３】
前記内側コイルが、前記空間的に分離された第１及び第２のサテライトコイルにより形成されるすきまにわたり延在する、請求項１又は２に記載の磁気共鳴撮像システム。
【請求項４】
前記内側コイルが、前記長手軸の方向において、前記第１及び／又は第２のサテライトコイルにわたり延在する、請求項１乃至３のいずれかに記載の磁気共鳴撮像システム。
【請求項５】
前記第１及び／又は第２のサテライトコイルが、傾斜した構造フランジにわたり前記内側コイルに電気的に直列に接続され、前記第１及び／又は第２のサテライトコイルの前記サドルコイルを形成する電気導体は、前記電気的接続部を形成する前記フランジにわたり巻かれる、請求項１乃至４のいずれかに記載の磁気共鳴撮像システム。
【請求項６】
前記フランジが、互いに向かって及び前記磁石ボアの前記中心に向かって傾斜され、前記フランジは、前記第１及び第２のサテライトコイルの前記対向されるエッジ上に構成される、請求項５に記載の磁気共鳴撮像システム。
【請求項７】
前記フランジが、互いに向かって及び前記磁石ボアの前記中心から離れて傾けられ、前記フランジは、互いを指す前記サテライトコイルの前記エッジ上に構成される、請求項５又は６に記載の磁気共鳴撮像システム。
【請求項８】
前記第１及び／又は第２のサテライトコイルが、対になった電気接続にわたり前記内側コイル及び／又は前記シールドコイルに電気的に直列に接続され、前記電気接続は、前記サドルコイルにより形成される表面から垂直に延在し、一対の電気接続の前記２つの電気接続が、反対向きの電流を搬送する、請求項１乃至７のいずれかに記載の磁気共鳴撮像システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気共鳴撮像システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気共鳴映像法（ＭＲＩ）は、先例のない組織コントラストを用いて人体といった対象物の断面表示を可能にする従来の撮像技術である。ＭＲＩは、核磁気共鳴（ＮＭＲ）の原理に基づかれる。これは、分子に関する顕微鏡的な化学及び物理情報を得るために科学者により使用される分光技術である。ＮＭＲ及びＭＲＩの基礎は、非ゼロスピンの原子核が、磁気モーメントを持つという事実によるものである。医学画像において、通常核水素原子が調査される。なぜなら、これらが、体において高濃度で存在するからである。例えば、水として存在する。強いＤＣ磁場（Ｂ０場）が印加される場合、素粒子の核回転は共鳴周波数で共振することができる。磁気共鳴（ＭＲ）周波数は、磁束のレベルにより決定される。ＭＲＩスキャナにおいて、磁場は、空間における特定の位置でのみ選択された共鳴周波数と整合する。これらの共振位置をステップ毎に変化させることにより、測定されたＭＲ信号が、画像へと再構成されることができる。
【０００３】
必要とされる強いＤＣ磁場は通常、超電導磁石により生成される。１つの位置でのみ所与の無線周波数と整合するようこれらの磁場を変化させるため、傾斜磁場コイルを用いて傾斜磁場が生成される。これにより、傾斜磁場は、スキャンを実現するために、時間にわたり変化することができる。傾斜磁場コイルにおける周波数範囲は、低く、最高１０ｋＨｚに達する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
円筒状ＭＲＩシステムに関するシールド傾斜コイルはほとんど、円筒状内側コイルと、より大きい半径にある円筒状シールドコイルとから成り、ｘ、ｙ及びｚコイルは通常、別々の層において構成される。更に、ＲＦ（無線周波数）体コイルは通常、有効なＲＦ場生成を可能にする特定の放射厚みを持つ傾斜コイルの内部に配置される。従って、ＭＲＩスキャナにおいてスキャンされる対象物、例えば患者にとって利用可能な正味の空間は、カバーを含むＲＦコイルの内側半径により決定される。傾斜コイルの内側半径を増加させることは、傾斜磁場当たりの必要な入力電力、及び従って、これを駆動する傾斜アンプのコストを大幅に上昇させる。従って、コストと利用可能な患者空間との間でトレードオフがなされなければならない。
【０００５】
例えば、国際公開第ＷＯ２００８／０５３４５１Ａ１号は、患者の快適さを有しない傾斜コイルを有するＭＲシステムを開示する。この傾斜コイルは、ボアタイプシステムにおける中央軸から異なる距離に配置される第１のコイル部と第２のコイル部とを有する。
【０００６】
本発明の目的は、改良された傾斜コイルを有する改良されたＭＲシステムを与えることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、主磁石を有する磁気共鳴撮像システムに関し、上記主磁石が磁石ボアを有し、上記ボアは、上記主磁石の主磁場に平行な長手軸を持ち、上記磁石ボアが、傾斜コイルシステム有し、上記傾斜コイルシステムは、第１のサテライトコイル及び内側コイルを有し、上記第１のサテライトコイルが、上記磁石ボアにわたり対向して構成されるサドルコイルの少なくとも１つのペアを有し、上記内側コイルは、上記磁石ボアにわたり対向して構成されるサドルコイルの少なくとも２つのペアを有し、上記内側コイルが、上記中央軸から、上記第１のサテライトコイルより大きい半径距離に配置され、上記第１のサテライトコイル及び上記内側コイルは、段階状のコイル構造体を形成する。
【０００８】
本発明は、第１のサテライトコイル及びＲＦ体コイル用の内側コイルにより形成されるステップにおいて充分な空間を残しつつ、これが可能であればどこででも、傾斜コイル導体が小さな半径に保たれるという利点を持つ。こうして、効率が最適化され、傾斜アンプのコストが低減される。ＲＦコイルが配置されることができる中心付近において、内側半径はより大きくなり、一方、１つのコイル端部において、この半径は好ましくは、ＲＦコイル半径にほぼ等しくされる。更に、第１のサテライトコイル上にサドルコイルのペアを空間的に分割及び分散させることにより、非常に効率的なｘ及び／又はｙ傾斜コイルシステムが提供されることができる。即ち、ＭＲボアにおける傾斜磁場分布が最適な態様で維持される。なぜなら、内側コイルが追加的に存在する一方、傾斜コイルシステムの自己インダクタンスは低下されるからである。更に、第１のサテライトコイル及び内側コイルが段階状の構造体を形成するので、第１のサテライトコイルより大きいその直径を持つ内側コイルにより形成される凹部に傾斜コイルシステムの「開放端」からＲＦ体コイルが容易に挿入されることができる。ここで、「開放端」は、第１のサテライトコイルが配置される側に対向する傾斜コイルシステムの端として理解される。第１のサテライトコイル及び内側コイルが必ずしも重なる必要があるわけではない点に留意されたい。しかしながら、第１のサテライトコイル及び内側コイルは、部分的に重なることができる。
【０００９】
本発明の実施形態によれば、このシステムは、第２のサテライトコイルを更に有し、上記第１のサテライトコイルが、上記第２のサテライトコイルから空間的に分離され、上記第２のサテライトコイルは、上記磁石ボアにわたり対向して構成されるサドルコイルの少なくとも１つの追加的なペアを有し、上記内側コイルが、上記中央軸から、上記第２のサテライトコイルより大きい直径に配置され、上記空間的に分離された第１及び第２のサテライトコイル及び上記内側コイルは、凹部を形成する。
【００１０】
好ましくは（しかし必ずしもその必要はない）、内側コイルだけでなく、第１及び第２のサテライトコイルが対称的な構成をとることにより、非常に効率的な傾斜コイルシステムが与えられることができる。更に、好ましくは、傾斜コイルシステムのＸ及びＹ軸はそれぞれ、第１及び第２の空間的に分離されたサテライトコイル及び内側コイルを有する。
【００１１】
本発明の実施形態によれば、上記システムが、シールドコイルを更に有し、上記シールドコイルは、上記内側コイル及び上記主磁石の間に空間的に構成され、上記シールドコイルが、上記長手軸の方向において上記第１及び／又は上記第２のサテライトコイルに重なる。
【００１２】
第１及び／又は第２のサテライトコイルが、対象物が撮像されることになる磁石ボアの均一な磁場領域において所定の傾斜磁場を生成するように主に機能する一方、シールドコイルは、サテライトコイルにより生成される磁場をキャンセルする磁場を生成して、シールドコイルを囲む超電導磁石の方へ傾斜コイル磁場が漏れることを防止するものとして機能する。シールドコイルは、これも通常、サドルコイルの２つのセットを有するが、第１及び／又は第２のサテライトコイルと重なるので、即ち、互いからそむけられるサテライトコイルエッジが互いに間隔を置かれる距離より、主磁石の長手軸の方向のシールドコイルの「長さ」が大きい又は等しいので、まるで２つの従来技術の傾斜及びシールドコイルが適用される場合のように、サテライトコイル及びシールドコイルにより共通にカバーされる完全なボリュームにわたり同じか又は更に改善された効果を持つ傾斜コイルシステムが与えられる。
【００１３】
既に上述した様に、本発明の実施形態によれば、空間的に分離されたサテライトコイル及び内側コイルが凹部を形成する。この場合、無線周波数コイルは凹部に配置される。
【００１４】
本発明の実施形態によれば、内側コイルは、空間的に分離された第１及び第２のサテライトコイルにより形成されるすきまにわたり延在する。この拡張により、撮像ボリュームにおいてＭＲボア内に生成される正味の傾斜磁場は、従来において既知の２つの連続して構成されるサドルコイルセットを使用することにより生成される傾斜磁場に類似することになる。結果として、傾斜磁場効率は維持されつつ、すでに前述した様に例えばＲＦ体コイルを収容するのに使用されることができる凹部が、ＭＲボアの中心に与えられる。
【００１５】
本発明の実施形態によれば、内側コイルは、第１及び／又は第２のサテライトコイルにわたり延在する。例えば、互いからそむけられるサテライトコイルエッジが互いに間隔を置かれる距離より、主磁石の長手軸の方向の内側コイルの「長さ」が大きいか等しい。これは、サテライトコイル構成の可能性としての効率性の減少が、サテライトコイルにわたり延在する内側コイルの追加的な存在により補償されることを更に確実にする。
【００１６】
本発明の追加的な実施形態によれば、上記第１及び／又は第２のサテライトコイルが、好ましくは傾斜した又は他の態様で垂直な構造フランジにわたり上記内側コイル及び／又は上記シールドコイルに電気的に直列に接続され、上記サテライトコイルの上記サドルコイルを形成する上記電気導体は、上記電気的接続部を形成する上記フランジにわたり巻かれる。
【００１７】
以下において、「構造フランジ」は、ＭＲ傾斜コイルシステムそのものの空間構造の一部として理解される。例えば、ＭＲ傾斜コイルシステムの電気導体が樹脂タイプのプラスチック支持部に埋め込まれる場合、構造フランジは、上記プラスチック支持部の傾斜した又は垂直な表面として理解される。
【００１８】
好ましくは傾斜した構造フランジを介して、第１及び／又は第２のサテライトコイルと、内側コイル及び／又はシールドコイルとを直列接続することは、傾斜コイル効率における損失を生じさせることなく、ｚ方向、即ち主磁石の長手軸方向においてサテライトコイルの拡張部が更に減らされることができるという利点を持つ。結果として、傾斜コイルシステムの総空間寸法が減らされ、これは、患者の快適さを更に強化する。なぜなら、患者（又は一般に、撮像される対象物）を収容するＭＲボアにより多くの空間が与えられるからである。好ましくは、傾斜コイル効率を改善するために、上記フランジが、互いに向かって及び上記磁石ボアの上記中心に向かって傾斜され、上記フランジは、上記サテライトコイルの上記対向されるエッジ上に構成される。
【００１９】
本発明の実施形態によれば、上記フランジが、互いに向かって及び上記磁石ボアの上記中心から離れて傾けられ、上記フランジは、互いを指す上記第１及び第２のサテライトコイルの上記エッジ上に構成される。
【００２０】
本発明の実施形態によれば、上記第１及び／又は第２のサテライトコイルは、対になった電気接続にわたり上記内側コイル及び／又は上記シールドコイルに電気的に直列に接続され、上記電気接続が、上記サドルコイルにより形成される上記表面から垂直に延在し、一対の電気接続の上記２つの電気接続は、反対向きの電流を搬送する。これは、電気接続を通る電流が相互に補償する磁場を生成し、その結果、傾斜コイルにより生成され傾斜磁場が不必要な態様で妨げられないという利点を持つ。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】主磁石及び傾斜コイルシステムを有するＭＲシステムの横断面の概略図である。
【図２】傾斜コイルシステムを与えるために様々な種類のコイルを結合するステップを示す更なる概略図である。
【図３】傾斜コイルシステムにおける様々なサドルコイルの相互接続を説明する概略図である。
【図４】ＭＲ傾斜コイル構成を示す更なる概略図である。
【図５】様々な種類の傾斜コイルセットアップの構成を示す図である。
【図６】様々な種類の傾斜コイルセットアップの構成を更に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の好ましい実施形態が、図面を参照して、例示にすぎないものを介してより詳細に説明される。
【００２３】
以下、類似する要素は、同一の参照番号により示される。更に、以下において、一般性を失うことなしに、２つのサテライトコイルが対称的な態様において使用されると仮定される。しかしながら、本発明の基礎をなしている基本的な原理は、ただ１つのサテライトコイルと内側コイルと用いても使用されることができる。
【００２４】
図１は、主磁石１０２及び傾斜コイルシステムを有するＭＲシステム１００の横断面の概略図である。以下において、アンプ、フィルタ、受信コイル１１２といったオプションの様々な種類の電子機器だけでなく、その磁石ボアと共に主磁石１０２を搬送し、傾斜コイルを搬送する支持部を有する構造的構成として、ＭＲシステムが理解される。
【００２５】
図１から分かるように、ＭＲシステム１００は主磁石１０２を有する。この磁石は、磁石ボアにおける撮像ボリューム１２０内に均一な主磁場Ｂ０を生成するよう構成される。ここで、撮像される対象物が、少なくとも撮像ボリューム１２０内に配置されることになる。主磁場は、ｚ方向１１８、即ち主磁石１０２の長手軸方向における磁石ボア内に延在する。
【００２６】
ＭＲシステム１００は更に、ｘ、ｙ及びｚ傾斜コイルシステムを有する。ここで、図１では、ｘ傾斜コイルシステムだけが示される。ｙ傾斜コイルシステムは、ｘ傾斜コイルシステムに対して９０°回転される。ｘ傾斜コイルシステムは、これは以下「傾斜コイルシステム」と表されるが、互いに空間的に切り離される２つのサテライトコイル１０８及び１１０を有する。図１では図示省略されるが、各々のサテライトコイル１０８及び１１０により搬送されるサドルコイルのペアが存在する。
【００２７】
空間的に分離されたサテライトコイル１０８及び１１０は、凹部を形成する。この凹部に、例えば体コイル１１２といった無線周波数受信コイルが配置される。体コイル１１２の目的は通常、撮像される対象物へのＲＦ励起パルスの送信と、撮像される対象物から生じるＲＦ信号の受信とである。
【００２８】
凹部の存在が原因で、体コイル１１２がＭＲボア内に配置されることができる中央軸１１８からの半径方向距離は、より大きくなる。なぜなら、これは、連続的な傾斜コイル面が与えられる傾斜コイル構成が提供される場合に当てはまるからである。このコイル面の上には、体コイルが配置されなければならない。この場合、撮像ボリューム１２０の周りの利用可能な半径方向の空間を増加させるため、傾斜コイルは、中央軸１１８からより大きい半径方向距離のところに配置されることを必要とする。しかしながらこれは、斯かる傾斜コイルの自己インダクタンスが増加し、従って、個別の傾斜磁場が切り替えられることができる最大周波数に関して傾斜システムの品質に直接影響を与えるという不利な点を持つ。このスイッチング周波数は、コイルに格納されるエネルギー及び従ってシステムの自己インダクタンスに反比例する。
【００２９】
サテライトコイル１０８及び１１０が撮像ボリューム１２０を完全にカバーするわけではないので、撮像ボリューム１２０内でＭＲ撮像目的で必要とされる傾斜磁場が、必要とされるようには適合可能ではない場合があるという問題が生じる。このため、中央軸１１８からサテライトコイル１０８及び１１０より大きい半径方向の距離に配置される追加的な「内側コイル」１１４が与えられる。この内側コイル１１４は、空間的に分離されたサテライトコイル１０８及び１１０により形成されるすきまにわたり延在する。サテライトコイル１０８及び１１０と組み合わされる内側コイル１１４は、完全な撮像ボリューム１２０にわたりＭＲ撮像目的に必要な傾斜磁場の品質要件を満たす正味の傾斜場を与える。図１における撮像ボリューム１２０のサイズが概略的に図示されているに過ぎない点に留意されたい。実際は、撮像ボリュームのサイズは、内側コイル１１４の外側エッジを越えて長手軸１１８の方向に延在することができる。
【００３０】
図１には更に、シールドコイル１０６が示される。この目的は、既に詳細に上述した通りである。シールドコイル１０６は、内側コイル１１４と主磁石１０２の内側表面との間に空間的に配置される。この内側表面は、撮像ボリューム１２０の方へ向けられる。シールドコイル１０６は、サテライトコイル１０８及び１１０と重なり、長手軸の方向１１８において見られる。結果として、互いに向かって傾斜した態様で、又は撮像ボリューム１２０に向かって垂直な方を示す構造フランジ１１６が形成される。図１には示されないが、表面上に延在する電気接続、又は、サテライトコイル１０８及び１１０からシールドコイル１０６への傾斜した凹部１１６に含まれる電気接続が存在する。これは、後で更に詳細に説明されることになる。
【００３１】
図２は、傾斜コイルシステムを与えるために様々な種類のコイルを結合するステップを示す更なる概略図である。まず図２ａには、２つのサテライトコイル１０８及び１１０が与えられ、Ｘ軸だけが示される。これらのサテライトコイル１０８及び１１０はそれぞれ、サドルコイルのセットを有する。例えば、サテライトコイル１０８は、サドルコイル２００及びサドルコイル２０２を有する。この場合、これらの２つのサドルコイル２００及び２０２は、図示省略された磁石ボアにわたり反対の位置に構成される。ある実施形態において、これらは、ｚ方向における主磁石のアイソセンターを通り延在する長手軸１１８に対して鏡像対称的に構成される。この図は、サドルコイルの個別のターンを別々の短くされたターンとして示す点に留意されたい。これは、「理想的な電流分布」を算出する設計プロセスの結果である。実際には、サドルコイルのターンは、理想的な電流分布と密接に整合する態様で直列に接続される。基本的に、各サドルは、単一の電気リードイン及びリードアウトを持つ螺旋トポロジを得る。
【００３２】
同様に、サテライトコイル１１０は、サドルコイル２０４及びサドルコイル２０６を有する。この場合、これらの２つのサドルコイル２０４及び２０６も、磁石にわたり反対の位置に構成される。すべてのサドルコイルは、導体パターンのような指紋を持つ。サテライトコイル１０８及び１１０は、互いに離れて配置され、従って、各々の間に凹部を形成する。ここで、凹部は方向１１８において幅ｄを持つ。
【００３３】
第２に、内側コイル１１４が、図２ｂに与えられる。（方向１１８における）内側コイル１１４の幅は、サテライトコイル１０８及び１１０の対向するエッジが、ｚ方向において互いに離れて間隔を置かれる距離と同じである。従って、内側コイル１１４は、サテライトコイル１０８及び１１０により形成される凹部と重なる。管のような内側コイル１１４も、上記サテライトコイルのパターン２００〜２０６のような指紋と重なる。内側コイルは、サテライトコイルの直径より大きい直径を持つ。図２ｂから更に分かるように、内側コイル１１４もサドルコイル２０８のような指紋を有する。
【００３４】
サテライトコイル１０８及び１１０と内側コイル１１４とを組み合わせるか又ははめ込むことで、図２ｃに示される傾斜コイル構成２１０が生じる。
【００３５】
この構成２１０は更に、シールドコイル１０６を具備する。これは、図２ｄに詳細に示される。シールドコイルの目的は、サテライトコイル１０８及び１１０により生成される磁場をキャンセルする磁場を生成し、シールドコイル１０６を囲む超電導磁石１０２の方へ傾斜コイル場の漏れを防ぐことである。シールドコイル１０６も、サドルコイル２１２のような２つのセットの指紋を有する。
図２ｃの構成２１０及び図２ｄのシールドコイル１０６の組合せといったはめ込みが、構成２１４として図２ｅに示される。
【００３６】
図３は、傾斜コイルシステムにおける様々なサドルコイル３０２及び３０４の相互接続を説明する概略図である。傾斜コイルシステムはここでも、傾斜コイル構成３００及びシールドコイル１０６を有する。この場合、傾斜コイル構成３００は、ＭＲシステムのｚ方向におけるアイソセンターを通りにこれに沿って延在する軸１１８からより小さな半径方向の距離に配置される。コイル構成３００は、９０°回転した位置に、互いに電気的に直列に相互接続される２つのサドルコイル３０２を有する。更に、コイル構成３００は、２７０°回転した位置に、互いに電気的に直列に相互接続される２つの追加的なサドルコイル３０２を有する。これらの４つのサドルコイルは、ＭＲシステムのｙ傾斜コイルを形成する。
【００３７】
同様に、シールドコイル１０６は、９０°回転した位置に、互いに電気的に直列に相互接続される２つのサドルコイル３０４を有し、２７０°回転した位置に、互いに電気的に直列に相互接続される２つの追加的なサドルコイル３０４を有する。これらの４つのサドルコイル３０４は、ＭＲシステムのｙ傾斜シールドコイルを形成する。
【００３８】
図３から更に分かるように、ある実施形態において、サドルコイル３０２及びサドルコイル３０４は、電気コネクタ３０６により互いに相互接続される。
【００３９】
図３は、合計８つのサドルを持つ従来の傾斜コイルのｙ傾斜コイルだけを示す点に留意されたい。この図は好ましくは合計１２の相互接続されるサドルを持つべきである本発明とは互換性を持たないが、図３は、傾斜コイル構成の従来のサドルコイルの電気的相互接続に関する基本を記述的に示すものである。
【００４０】
図４は、斯かる電気コネクタ３０６がより詳細に示されるＭＲ傾斜コイル構成を示す追加的な概略図である。図４におけるコイル構成は２つのサテライトコイル１０８及び１１０から構成され、これらのサテライトコイルにより、凹部が形成される。管状の内側コイル１１４は、サテライトコイル及び凹部を囲み、方向１１８（図４では見えない）において、凹部にわたり延在する。内側コイル１１４は、軸１１８からサテライトコイル１０８及び１１０より大きい半径方向の距離に空間的に配置される。
【００４１】
内側コイル１１４とサテライトコイル１０８及び１１０とは、図２ｄに示されるものと同様な４つのサドルコイル２１２を有する管状シールドコイル１０６により更に囲まれる。シールドコイルは、内側コイル１１４の直径より大きい直径を持つ。更に、ｚ方向、即ち方向１１８におけるシールドコイルの幅は、サテライトコイル１０８及び１１０の外側エッジが互いに離れて配置される距離より大きい。シールドコイル１０６は、サテライトコイル１０８及び１１０に対して方向１１８において対称的に延在する。
【００４２】
電気導体３０６によりサテライトコイル１１０及びシールドコイル１０６を電気的に相互接続するため、図に示される構成の構造フランジが使用される。サテライトコイル１１０の各サドルコイルは、傾斜した構造フランジ１１６にわたりシールドコイル１０６のサドルコイル２１２に電気的に直列に接続される。ここで、サテライトコイル１１０のサドルコイルを形成する電気導体は、フランジ１１６にわたり巻かれ、こうして電気的接続部３０６が形成される。これらのフランジ１１６は、互いの方へ、及び、磁石ボアの中心の方へ傾斜される。
【００４３】
図５は、様々な種類の傾斜コイルセットアップの構成を示す図である。図５ａに表される傾斜コイルセットアップは、図４に示されるセットアップと同一である。図５ａの左の図は、ＭＲシステムにおいて使用される異なる要素のいくつかの断面を示す。これらの要素は、主磁石１０２、シールドコイル１０６、内側コイル１１４及びサテライトコイル１０８及び１１０を有する。シールドコイル１０６の外側エッジを、それぞれサテライトコイル１０８及び１１０の外側エッジに接続する構造フランジ１１６が更に示される。
【００４４】
図５ａの右側は、サテライトコイル１０８及び１１０、内側コイル１１４及びシールドコイル１０６を有する傾斜コイルセットアップにおいて使用される電気導体の概略的な表示である。図４と比較して図５ａによりはっきり示されることができるように、サテライトコイル１１０のサドルコイルが、電気導体３０６を用いてフランジ１１６にわたり巻かれる。従って、サテライトコイル１１０及びシールドコイル１０６の間の単純な直列の電気的相互接続だけが与えられるのではなく、傾斜コイルシステムの自己インダクタンスを更に低下させることを可能にする拡張されたシールドコイルデザインが与えられる。
【００４５】
サテライトコイル１０８及び１１０が内側コイル１１４に電気的に直列に接続される電気接続は、図５ａでは見えない。本発明の実施形態において、サテライトコイル１０８及び１１０は、対になった電気接続を介して内側コイル１１４に電気的に直列に接続され、この電気接続は、サテライトコイルのサドルコイルにより形成される表面から垂直に延在する。即ちこの延在は例えば、図５ａにおける方向５０２におけるものである。一対の電気接続の２つの電気接続は、上記電流により生成される磁場に対してお互いを補償するため、反対向きの電流を搬送する。
図５ａの実施形態と比較して、図５ｂに示される実施形態における違いは、サテライトコイルが、フランジにわたりシールドコイル１０６に電気的に相互接続されるのではなく、内側コイル１１４が、フランジ５００にわたりシールドコイル１０６に電気的に相互接続される点にある。このため、方向１１８において見られる内側コイルの幅は、サテライトコイル１０８及び１１０が上記方向１１８において延在する領域より大きい。図５ｂの右側には、フランジ５００がはっきり見られることができる。フランジの上では、内側コイル１１４のサドルコイルの電気導体がシールドコイル１０６のサドルコイルに巻かれて、接続される。
【００４６】
図６は、様々な追加的な種類の傾斜コイルセットアップの構成を更に示す。図６ａ、図６ｂ及び図６ｃのダイヤグラムはここでも、ＭＲシステムにおいて使用される異なる要素のいくつかの断面を示す。これらの要素は、主磁石１０２、シールドコイル１０６、内側コイル１１４及びサテライトコイル１０８及び１１０を有する。
【００４７】
図６ａにおいて、サテライトコイル１０８及び１１０、内側コイル１１４及びシールドコイル１０６の間のすべての電気的相互接続は対になった電気接続により実現される。この電気接続は、個別のコイル１０６、１０８、１１０及び１１４のサドルコイルにより形成される表面から垂直に延在する。更に、図５ｂに表されるシナリオと同様に、方向１１８において見られる内側コイルの幅は、サテライトコイル１０８及び１１０が上記方向１１８において延在する領域より大きい。従って、内側コイルは、サテライトコイル１０８及び１１０にわたり延在する。
【００４８】
対照的に、図６ｂにおいて、内側コイル１１４は、空間的に分離されたサテライトコイル１０８及び１１０により形成されるすきまにわたり、方向１１８においてのみ、即ちｚ方向においてのみ延在する。にもかかわらず、サテライトコイル１０８及び１１０、内側コイル１１４及びシールドコイル１０６の間のすべての電気的相互接続は、対になった電気接続により実現される。この電気接続は、個別のコイル１０６、１０８、１１０及び１１４のサドルコイルにより形成される表面から垂直に延在する。
【００４９】
図６ｃにおいて、図６ｂに表される実施形態に追加的に、構造フランジ６００が使用される。このフランジは、内側コイル１１４の外側エッジを、別の方を指すサテライトコイル１０８及び１１０の内側エッジにそれぞれ接続する。これらのフランジ６００は、互いに向かって傾斜され、磁石ボアの中心から離れて傾斜される。ここで、サテライトコイル１０８及び１１０は、上記傾斜した構造フランジ６００にわたり、内側コイル１１４に電気的に直列に接続され、ここで、サテライトコイルのサドルコイルを形成する電気導体は、電気的接続部を形成するフランジにわたり巻かれる。サテライトコイルとシールドコイルとの間、及び／又はシールドコイルと内側コイルとの間の電気的接続部は、対になった電気接続を用いて実現され、この電気接続は、個別のサドルコイルにより形成される表面から垂直に延在し、この場合、一対の電気接続の２つの電気接続は、反対向きの電流を搬送する。
【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５ａ】
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【図５ｂ】
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【図６ａ）】
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【図６ｂ）】
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【図６ｃ）】
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