(57)【要約】【課題】　ＭＲＩ磁場発生アセンブリをシム調整する。【解決手段】　磁場発生アセンブリ（１２）が発生させる磁場の不均一性を少なくとも部分的に補正する複数のシム（１８）はその各々が少なくとも５つの辺を有する複数の同心性の幾何学形状（５２）に沿って配列させている。別の態様では、シムは、その横列が縦列と直交しているような複数の横列と縦列の形に配列させている。別の態様では、シムの少なくとも１つは、上面エッジ（８０）、底面エッジ（８２）、側面エッジ（８４，８６）及びフェース表面（８８，９０）を含むような磁性材料製の平坦プレートである。底面エッジは磁場発生アセンブリに対して平坦プレートの近位部分であり、上面エッジは磁場発生アセンブリに対して平坦プレートの遠位部分であり、またフェース表面は磁場発生アセンブリの発生させる磁場方向と整列している。【選択図】　　　図１
2004057832.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＭＲＩ磁場発生アセンブリ（１２）用の磁場シム調整システムであって、
　磁場発生アセンブリ（１２）が発生させる磁場の不均一性を少なくとも部分的に補正するために磁場発生アセンブリ（１２）の表面（１６）に対して固定した複数のシム（１８）であって、その各々が少なくとも５つの辺を有する複数の同心性の幾何学形状（５２）に沿って配置されている複数のシム（１８）、
を備える磁場シム調整システム。
【請求項２】
前記複数のシム（１８）のうちの少なくとも１つのシム（１８）が前記表面（１６）に直接結合されている、請求項１に記載の磁場シム調整システム。
【請求項３】
前記複数のシム（１８）は前記表面（１６）に対してシム保持体（２４）によって固定されている、請求項１に記載の磁場シム調整システム。
【請求項４】
前記複数のシム（１８）のうちの少なくとも１つのシム（１８）は、上面エッジ（８０）、底面エッジ（８２）、側面エッジ（８４）（８６）及びフェース表面（８８）（９０）を含む磁性材料製の平坦プレートであると共に、該少なくとも１つのシム（１８）は、前記底面エッジ（８２）が前記表面（１６）に対して前記平坦プレートの近位部分となり、前記上面エッジ（８０）が前記表面（１６）に対して前記平坦プレートの遠位部分となり、かつ前記フェース表面（８８）（９０）が磁場発生アセンブリ（１２）の発生させる磁場方向と一致する、ようにして配列されている、請求項１に記載の磁場シム調整システム。
【請求項５】
前記複数のシム（１８）のうちの少なくとも２つのシム（１８）が１つのグループをなして互いに結合されており、該少なくとも２つのシム（１８）の各々は、上面エッジ（８０）、底面エッジ（８２）、側面エッジ（８４）（８６）及びフェース表面（８８）（９０）を含む磁性材料製の平坦プレートであって、前記底面エッジ（８２）が前記表面（１６）に対して該平坦プレートの近位部分となり、前記上面エッジ（８０）が前記表面（１６）に対して該平坦プレートの遠位部分となり、かつ前記フェース表面（８８）（９０）が磁場発生アセンブリ（１２）の発生させる磁場方向と一致しているような平坦プレートを備えている、請求項１に記載の磁場シム調整システム。
【請求項６】
ＭＲＩ磁場発生アセンブリ（１２）用の磁場シム調整システムであって、
　磁場発生アセンブリ（１２）が発生させる磁場の不均一性を少なくとも部分的に補正するために磁場発生アセンブリ（１２）の表面（１６）に対して固定した第１の複数シム（１８）であって、前記表面（１６）に沿って延びた一系列の縦列の形に配列されている第１の複数シム（１８）と、
　磁場発生アセンブリ（１２）が発生させる前記磁場の前記不均一性を少なくとも部分的に補正するために前記表面（１６）に対して固定した第２の複数シム（１８）であって、前記表面（１６）に沿って延びている前記縦列と直交する一系列の横列の形に配列されている第２の複数シム（１８）と、
を備える磁場シム調整システム。
【請求項７】
少なくとも１つのシム（１８）が前記表面（１６）に直接結合されている、請求項６に記載の磁場シム調整システム。
【請求項８】
前記第１及び第２の複数シム（１８）は前記表面（１６）に対してシム保持体（２４）によって固定されている、請求項６に記載の磁場シム調整システム。
【請求項９】
少なくとも１つのシム（１８）は、上面エッジ（８０）、底面エッジ（８２）、側面エッジ（８４）（８６）及びフェース表面（８８）（９０）を含む平坦プレートであると共に、該少なくとも１つのシム（１８）は、前記底面エッジ（８２）が前記表面（１６）に対して前記平坦プレートの近位部分となり、前記上面エッジ（８０）が前記表面（１６）に対して前記平坦プレートの遠位部分となり、かつ前記フェース表面（８８）（９０）が磁場発生アセンブリ（１２）の発生させる磁場方向と一致する、ようにして配列されている、請求項６に記載の磁場シム調整システム。
【請求項１０】
少なくとも２つのシム（１８）が１つのグループをなして互いに結合されており、該少なくとも２つのシム（１８）の各々は、上面エッジ（８０）、底面エッジ（８２）、側面エッジ（８４）（８６）及びフェース表面（８８）（９０）を含む平坦プレートであって、前記底面エッジ（８２）が前記表面（１６）に対して該平坦プレートの近位部分となり、前記上面エッジ（８０）が前記表面（１６）に対して該平坦プレートの遠位部分となり、かつ前記フェース表面（８８）（９０）が磁場発生アセンブリ（１２）の発生させる磁場方向と一致しているような平坦プレートを備えている、請求項６に記載の磁場シム調整システム。
【請求項１１】
ＭＲＩ磁場発生アセンブリ（１２）のシム調整方法であって、
　ＭＲＩ磁場発生アセンブリ（１２）の表面（１６）に沿って広がる１つの面内に形成したその各々が少なくとも５つの辺を有する複数の同心性の幾何学形状（５２）を含むパターンで複数のシム（１８）を配列させるステップ、
を含むシム調整方法。
【請求項１２】
ＭＲＩ磁場発生アセンブリ（１２）のシム調整方法であって、
　ＭＲＩ磁場発生アセンブリ（１２）の表面（１６）に沿って延びる複数の縦列の形に第１の複数シム（１８）を配列させるステップと、
　前記表面（１６）に沿って延びている前記複数の縦列と直交する複数の横列の形に第２の複数シム（１８）を配列させるステップと、
を含むシム調整方法。
【請求項１３】
前記複数のシム（１８）のうちの少なくとも１つのシム（１８）は、上面エッジ（８０）、底面エッジ（８２）、側面エッジ（８４）（８６）及びフェース表面（８８）（９０）を含む磁性材料製の平坦プレートであると共に、前記配列のステップがさらに、
　前記底面エッジ（８２）が前記表面（１６）に対して前記平坦プレートの近位部分となり、前記上面エッジ（８０）が前記表面（１６）に対して前記平坦プレートの遠位部分となり、かつ前記フェース表面（８８）（９０）が磁場発生アセンブリ（１２）の発生させる磁場方向と一致するように前記少なくとも１つのシム（１８）を位置決めするステップ、
を含む、請求項１１または１２に記載の方法。
【請求項１４】
　前記磁場発生アセンブリ（１２）が発生させる磁場の不均一性を少なくとも部分的に補正するために、前記上面エッジ（８０）と前記底面エッジ（８２）の間の距離にあたる前記少なくとも１つのシム（１８）の高さを選択するステップ、
をさらに含む請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
　前記磁場発生アセンブリ（１２）が発生させる磁場の不均一性を少なくとも部分的に補正するために、前記側面エッジ（８４）（８６）の間の距離にあたる前記少なくとも１つのシム（１８）の幅を選択するステップ、
をさらに含む請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記複数のシム（１８）のうちの少なくとも２つのシム（１８）の各々は、上面エッジ（８０）、底面エッジ（８２）、側面エッジ（８４）（８６）及びフェース表面（８８）（９０）を含む磁性材料製の平坦プレートを備えると共に、前記配列のステップがさらに、
　前記少なくとも２つのシム（１８）を結合させるステップと、
　前記底面エッジ（８２）が前記表面（１６）に対して前記平坦プレートの近位部分となり、前記上面エッジ（８０）が前記表面（１６）に対して前記平坦プレートの遠位部分となり、かつ前記フェース表面（８８）（９０）が磁場発生アセンブリ（１２）の発生させる磁場方向と一致するように前記少なくとも２つのシム（１８）を位置決めするステップと、
を含む請求項１３に記載の方法。
【請求項１７】
　磁場発生アセンブリ（１２）と、
　前記磁場発生アセンブリ（１２）が発生させる磁場の不均一性を少なくとも部分的に補正するために前記磁場発生アセンブリ（１２）の表面（１６）に対して固定した複数のシム（１８）であって、該複数の磁性材料シム（１８）のうちの少なくとも１つの磁性材料シム（１８）は、上面エッジ（８０）、底面エッジ（８２）、側面エッジ（８４）（８６）及びフェース表面（８８）（９０）を含む磁性材料製の平坦プレートであると共に、該少なくとも１つのシム（１８）は、前記底面エッジ（８２）が前記表面（１６）に対して前記平坦プレートの近位部分となり、前記上面エッジ（８０）が前記表面（１６）に対して前記平坦プレートの遠位部分となり、かつ前記フェース表面（８８）（９０）が前記磁場発生アセンブリ（１２）の発生させる磁場方向と一致する、ようにして配列されている複数のシム（１８）と、
を備えるＭＲＩマグネットアセンブリ（１０）。
【請求項１８】
前記複数の磁性材料シム（１８）は、その各々が少なくとも５つの辺を有する複数の同心性の幾何学形状（５２）に沿って配列されている、請求項１７に記載のＭＲＩマグネット・アセンブリ（１０）。
【請求項１９】
前記複数の磁性材料シム（１８）は横列と縦列の形に配列されている、請求項１７に記載のＭＲＩマグネット・アセンブリ（１０）。
【請求項２０】
前記少なくとも１つのシム（１８）は、該少なくとも１つのシム（１８）を受け入れるスロット（３０）をその内部に配置した保持体円盤（２８）を含んだシム保持体（２４）によって前記表面（１６）に対して固定されている、請求項１７に記載のＭＲＩマグネット・アセンブリ（１０）。
【請求項２１】
前記シム保持体（２４）はさらに、前記シム（１８）を前記保持体円盤（２８）の前記スロット（３０）内に固定するための被覆円盤（３２）を含んでいる、請求項２０に記載のＭＲＩマグネット・アセンブリ（１０）。
【請求項２２】
前記少なくとも１つのシム（１８）は前記表面（１６）に直接固定されている、請求項２０に記載のＭＲＩマグネット・アセンブリ（１０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
　本発明は磁場シム調整システムに関する。本発明は、さらに詳細には、磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）のマグネット・アセンブリ向けの磁場シム調整システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
　ＭＲＩマグネット・アセンブリは、スキャン対象の全体または一部を受け入れるのに十分な大きさとした空隙を必要とし、また典型的には、この空隙内の指定した撮像ボリュームにおいて概ね１０百万分率（ｐｐｍ）の精度を示すような集中した均一磁場を必要とする。
【０００３】
　ＭＲＩマグネット・アセンブリの周知の一構成は、開放型幾何構成ＭＲＩとして知られている。典型的には、開放型幾何構成ＭＲＩは、１つまたは複数の継鉄すなわち支持部材によって互いに接続した対向する磁場発生アセンブリを備えている。周知の別の構成は、磁場発生アセンブリやその他の磁場成形用構成要素を円筒構造の周りに配列させているような円筒型幾何構成ＭＲＩとして知られている。
【０００４】
　ＭＲＩマグネット・アセンブリの磁場は、典型的には、永久磁石、電磁石、あるいは前２者の組み合わせを用いて生成させている。例えば、ＭＲＩマグネット・アセンブリの周知の１つは、Ｒ−Ｆｅ−Ｂベースのマグネットを磁場発生用素子として使用している一対の永久磁石構造の各々の一端で磁極片を互いに対面するように固定し、他端は継鉄によって結合していると共に、該磁極片間の空隙範囲に静磁場を発生させているような構造を有している。別の周知のＭＲＩマグネット・アセンブリでは、磁場発生用素子に関して上述の永久磁石構造の代わりに、電磁コイル（常伝導コイル、超伝導コイルその他を含む）を空心または鉄心の周りに巻き付けている。
【０００５】
　磁場の均一性は多くの要因により大きな影響を受ける。これらの要因には、ＭＲＩマグネットの製作に使用する材料の特性、ＭＲＩマグネットの製造精度、ＭＲＩマグネットを配置させる環境が含まれる。多くの場合、これらやその他の要因の変動により、数百ｐｐｍから数千ｐｐｍまでの範囲の不均一磁場が生じる。有用なイメージングのために必要な均一性を得るには、磁場不均一を補正しなければならない。
【０００６】
　磁場不均一を補正するための一方法は、磁性材料（例えば、鉄）及び／または永久磁石材料から製作したシムを磁場発生アセンブリ上に形成した対向する表面に付加することである。この配置の一例は、Ｓａｋｕｒａｉらに付与された米国特許第５，２２９，７２３号に記載されている。Ｓａｋｕｒａｉらは、空隙内に磁場を発生させるためのＭＲＩ専用の磁場発生デバイスであって、互いに対向させてその間に空隙を形成している一対の永久磁石アセンブリと、これらの永久磁石アセンブリを磁気的にリンクさせるための継鉄と、その空隙に対面する表面に固定した磁極片と、を含むＭＲＩ専用磁場発生デバイスを記載している。この構造に基づけば、その磁場強度は、磁極片の相対する表面上の同じ円周上または同心円状に複数の磁性材料セグメントを配置することによって増加し、また磁極片の相対する表面上の同じ円周上または同心円状に永久磁石アセンブリと反対の磁化方向を有するように複数の永久磁石セグメントを配置することによって減少する。また別法では、磁性材料セグメントと永久磁石セグメントの両方を同じ円周上または同心円状に配置している。
【特許文献１】米国特許第５，２２９，７２３号
【特許文献２】米国特許第６，２７５，１２８号
【特許文献３】米国特許第５，８８３，５５８号
【特許文献４】米国特許第５，９９４，９９１号
【特許文献５】米国特許第５，７６０，５８５号
【特許文献６】米国特許第５，６２３，４３０号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
　しかし、このシム調整配置には幾つかの欠点が存在する。例えば、シム調整工程の間でシムを磁極面の近傍に配置しようとすると永久磁石アセンブリから大きな磁気力を受けるため、シムを安定化するにはかなりの程度の注意や労力が必要となる。こうした注意や労力によって、シム調整工程を完了するのに要する時間が本質的に増大する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
　上述の欠点や不具合は、磁場発生アセンブリによって発生させる磁場の不均一性を少なくとも部分的に補正するために磁場発生アセンブリの表面に対して複数のシムを固定しているようなＭＲＩ磁場発生アセンブリのシム調整のための方法及びシステムによって克服または軽減される。一態様では、そのシムは、その各々が少なくとも５つの辺を有する複数の同心性の幾何学形状に沿って配列させる。別の態様では、そのシムは、横列が縦列と直交するような複数の横列と縦列の形に配列させている。別の態様では、少なくとも１つのシムは、上面エッジ、底面エッジ、側面エッジ及びフェース表面を含むような磁性材料製の平坦プレートである。この底面エッジは磁場発生用素子に対して平坦プレートの近位部分であり、上面エッジは磁場発生用素子に対して平坦プレートの遠位部分であり、またフェース表面は磁場発生アセンブリの発生させる磁場方向と一致している。
【０００９】
　本発明に関する上記及びその他の特徴並びに利点は、当業者であれば以下の詳細な説明及び図面からその真価を認めかつ理解することであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
　ここで幾つかの図において同じ要素には同じ番号を付している例示的な図面を参照する。
【００１１】
　図１を参照すると、ＭＲＩマグネット・アセンブリ１０の立面図を表している。ＭＲＩマグネット・アセンブリ１０は、その間に形成した空隙１４内に磁場を発生させている対向した磁場発生アセンブリ１２を含む。磁場発生アセンブリ１２の相対する各表面１６上には複数のシム１８を配置し、磁場の不均一性が補正されるように配列させている。磁場発生アセンブリ１２は１つまたは複数の継鉄または支持部材（図示せず）によって結合させることができる。
【００１２】
　磁場発生アセンブリ１２は、磁場の不均一性が補正されるようにシム１８を受け入れる相対する表面１６が設けられていれば、空隙１４内に磁場を発生させるための配列は任意のタイプでよい。例えば、各磁場発生アセンブリ１２は、１つまたは複数の磁場発生用素子２２に締結した磁極片２０と、この磁極片２０に締結しており、相対する表面１６をその相対する表面上に形成している傾斜プレート２１と、を含むことがある。こうした配列は例えば、「ＭＲＩ　Ｍａｇｎｅｔｉｃ　Ｆｉｅｌｄ　Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ」と題する米国特許第６，２７５，１２８号に記載されている。別の例では、各磁場発生アセンブリ１２が、傾斜プレート２１を備えない１つまたは複数の磁場発生用素子２２に締結した磁極片２０を含み、相対する表面１６をこの磁極片２０の相対する表面上に規定することがある。こうした配列は例えば、「Ｍａｇｎｅｔｉｃ　Ｆｉｅｌｄ　Ｇｅｎｅｒａｔｉｎｇ　Ｄｅｖｉｃｅ　Ｆｏｒ　ＭＲＩ」と題する米国特許第５，２２９，７２３号、「Ｏｐｅｎ　Ｓｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ　Ｍａｇｎｅｔ　Ｈａｖｉｎｇ　Ｓｈｉｅｌｄｉｎｇ」と題する米国特許第５，８８３，５５８号、並びに「Ｏｐｅｎ　Ｍａｇｎｅｔ　Ｈａｖｉｎｇ　Ｓｈｉｅｌｄｉｎｇ」と題する米国特許第５，９９４，９９１号に記載されている。別の例では、磁場発生アセンブリ１２は磁極片２０や傾斜プレート２１を備えず、相対する表面１６を磁場発生用素子２２上に規定していることがある。
【００１３】
　磁場発生用素子２２は、永久磁石、電磁石（例えば、常伝導コイル、超伝導コイル、その他）、または前２者の組み合わせを含むことがある。各シム１８は、磁性材料（例えば、鉄）や永続的磁性材料から製作することがある。
【００１４】
　図１の実施形態では、シム１８は表面１６に直接固定されている。別法として、シム１８は図２〜４に示すように、シム保持体２４を用いて表面１６に固定することがある。
【００１５】
　図２及び３を参照すると、シム保持体２４は、基礎円盤２６と、シム１８を受け入れる窪みの役目をする穴またはスロット３０がその内部に作られている保持体円盤２８と、被覆円盤３２と、を含む構造をしている３層で非磁性の薄い円盤から構成させることがある。シム１８を保持するスロット３０は、以下でさらに詳細に検討するような事前定義のパターンで保持体円盤２８内に製作している。シム保持体２４は例えば、塩化ビニル樹脂、ガラス繊維強化プラスチック、あるいはこの種の別の非磁性材料から製作することがある。別の実施形態では、そのシム保持体２４は、保持体円盤２８及び被覆円盤３２を含む２層構造を備えることもある。図４に示すようなさらに別の実施形態では、そのシム保持体２４は保持体円盤２８内にスロット３０を配置しているような単層構造を備えることもある。この実施形態では、そのシムはシム保持体２４に直接固定されている。例えば、スロット３０は、保持体円盤２８とシム１８の間に締りばめが施されるような大きさとすることがある。保持体円盤２８とシム１８の間のこの締りばめによって、磁場の力を受けてもシム１８がスロット３０から出るのを防ぐだけの十分な摩擦が得られる。別の例では、シムは、接着剤を用いてシム保持体２４に固定することがある。
【００１６】
　シム保持体２４は、様々な円盤２６、２８及び３２が適当に配置されかつ適所に固定されるような構造とすることができる。図２及び３の実施形態では、保持体円盤２８を基礎円盤２６上に配置し該基礎円盤２６に締結し終えた後、磁場均一性を調整するために磁性材料シム１８または永久磁石シム１８を必要なスロット３０内に挿入し、また必要であれば充てん材料またはスペーサ（図示せず）をシム１８と被覆円盤３２の間及び／またはシム１８と保持体円盤２８の間の空隙内に配置し、この後被覆円盤３２を取り付けてすべてのものを互いに保持させる。得られたシム保持体２４は表面１６と整列させて該表面１６に締結させる。図４の実施形態では、磁性材料シム１８または永久磁石シム１８を必要なスロット３０に固定し、さらに得られたシム保持体２４を表面１６と整列させかつ該表面１６に締結させる。
【００１７】
　図５を参照すると、クモの巣状（ｓｐｉｄｅｒ　ｗｅｂ　ｇｅｏｍｅｔｒｙ）グリッドパターン５０をその上に重ね合わせて有する表面１６の平面図を表している。図５の表面１６は上側または下側の磁場発生アセンブリ１２（図１、３及び４）とすることがある。このクモの巣状グリッドパターン５０は表面１６に沿って広がる１つの面内に形成した２次元グリッドとして図示している。このグリッドは、その各々が少なくとも５つの辺を有する複数の同心性の幾何学形状５２、並びに該幾何学形状５２の共通中心５６から放射状に広がる複数の線５４から形成されている。図６の実施形態では、その同心性幾何学形状５２は八角形である、しかしこの同心性幾何学形状は五角形、六角形、七角形などとすることも可能である。シム１８はグリッドパターン５０を基準として配置する。すなわち、複数の同心性の幾何学形状に沿って配列させた複数のシムが得られるように、シム１８は放射状の線５４と幾何学形状５２の交点位置、または放射状の線５４と幾何学形状５２により画定される四辺多角形５７内に配置することがある。グリッドパターン５０内には、例えば、図２〜４の実施形態において傾斜プレート２１上に形成した表面１６にシム保持体２４を取り付けるために、必要に応じて締結具５８のための不連続部が設けられる。
【００１８】
　本明細書で上述したように、スロット３０はシム１８を受け入れている。図５及び図１の実施形態を参照すると、シム１８はクモの巣状グリッドパターン５０の表面１６上に接着させることがある。図５及び図２〜４の実施形態を参照すると、そのシム保持体２４は、クモの巣状グリッドパターン５０を保持体円盤２８上に重ね合わせると共に、この保持体円盤２８内でグリッドパターン５０の交点位置または四辺多角形５７内にスロット３０を配置することによって製作することがある。
【００１９】
　図６を参照すると、格子状の（ｌａｔｔｉｃｅ　ｇｅｏｍｅｔｒｙ）グリッドパターン７０をその上に重ね合わせて有する表面１６の平面図を表している。この格子状グリッドパターン７０は図５のクモの巣状グリッドパターン５０の代替的幾何学形状の１つである。表面１６は上側または下側の磁場発生アセンブリ１２（図１、３及び４）上とすることがある。この格子状グリッドパターン７０は表面１６に沿って広がる１つの面内に形成した２次元グリッドとして図示している。グリッドパターン７０は、縦列を形成する複数の等間隔の平行線７２、並びに横列を形成して平行線７２と直交して延びる複数の平行線７６から形成されている。シム１８は、グリッドパターン７０を基準にして配置する。すなわち、シム１８は、シム１８の横列及び縦列を形成するように各交点位置またはグリッドパターン７０が形成する長方形の内部に配置している。グリッドパターン７０内には、例えば、図２〜４の実施形態において傾斜プレート２１上に形成した表面１６にシム保持体２４を取り付けるために、必要に応じて締結具５８のための不連続部が設けられる。
【００２０】
　図６及び図１の実施形態を参照すると、シム１８は格子状グリッドパターン７０の表面１６上に接着させることがある。別法として、図６及び図２〜４の実施形態を参照すると、そのシム保持体２４は、格子状グリッドパターン７０を保持体円盤２８上に重ね合わせると共に、この保持体円盤２８内でグリッドパターン７０の交点位置または長方形の内部にスロット３０を配置することによって製作することがある。スロット３０はシム１８を受け入れている。
【００２１】
　磁場発生アセンブリ１２が生成させる磁場の不均一性を補正するためには、永久磁石と磁性材料のシム１８を様々な構成で利用することがある。ある構成では、シム１８の材料をグリッド内の様々な各領域において異ならせることがある。例えば、グリッドの幾つかの領域では永久磁石シム１８を配置し、一方これ以外の領域では磁性材料シム１８を配置することがある。別の構成では、グリッド内の様々な領域においてシム１８に使用する材料の量を違えることによって磁場の不均一性を補正している。例えば、グリッドの幾つかの領域では材料をより少なくしたシム１８を配置し、一方これ以外の領域では材料をより多くしたシム１８を配置することがある。別の構成では、均一な磁場分布を作る必要に応じて、その磁化方向がそれぞれの磁場発生アセンブリ１２の磁化方向と一致するように、あるいは該磁化方向と反対となるようにしてシム１８を配置することがある。これらの構成の各々は個々に適用することも、組み合わせて適用することもできる。
【００２２】
　磁場発生アセンブリ１２が生成した磁場は、とりわけ、ＭＲＩマグネットの製造に使用する精度やＭＲＩマグネットを配置する環境によって大きな影響を受けるため、磁場の不均一性の補正は、個々のＭＲＩマグネット・アセンブリごとに、使用を予定する環境（例えば、病院や実験室）内に据え付けた後に実施するのが普通である。この補正は、均一な磁場を保証するのに必要な適当なシム１８の構成（複数のこともある）を決定できるような周知で任意の方法を用いて実現することができる。例えば、「Ｍｅｔｈｏｄ　ｆｏｒ　Ａｃｔｉｖｅｌｙ　ａｎｄ　Ｐａｓｓｉｖｅｌｙ　Ｓｈｉｍｍｉｎｇ　Ａ　Ｍａｇｎｅｔ」と題する米国特許第５，７６０，５８５号に記載されているような線形プログラム法を用いることができる。別の例では、「Ｍｅｔｈｏｄ　ｆｏｒ　Ｐａｓｓｉｖｅｌｙ　Ｓｈｉｍｍｉｎｇ　Ａｎ　Ｏｐｅｎ　Ｍａｇｎｅｔ」と題する米国特許第５，６２３，４３０号に記載されているような調和シム調整法（ｈａｒｍｏｎｉｃ　ｓｈｉｍｍｉｎｇ　ｍｅｔｈｏｄ）を用いることができる。
【００２３】
　図１〜６の実施形態では、磁場の不均一性を補正する必要に応じてシム１８は磁性材料あるいは永久磁性材料で製作することができる。シム１８を永久磁性材料で製作する場合、そのシム１８は周知の任意の配列を用いて表面１６に対して位置決めすることができる。しかし、シム１８を磁性材料で製作する場合は、シム１８は図７に示すような配列とすることが好ましい。
【００２４】
　図７を参照すると、図１〜６の実施形態で使用される磁性材料シム１８の一例を表している。磁性材料シム１８は、上面エッジ８０、底面エッジ８２、側面エッジ８４、８６、及び対向するフェース表面８８、９０を有する平坦な長方形のプレートである。最大表面積を有するフェース表面８８及び９０が磁場発生アセンブリ１２の発生させる磁場方向（矢印９８で示す）と整列するようにして、底面エッジ８２は表面１６の近くに配置し、また上面エッジ８０は表面１６から遠い側に配置している。例えば、図２及び３の実施形態では、底面エッジ８２が基礎円盤２６に接触し、かつ上面エッジ８０が被覆円盤３２と接触するように磁性材料シム１８を配列させている。また図４の実施形態では、側面エッジ８４、８６並びに対向するフェース表面８８、９０は底面エッジ８２が表面１６の近い側になるようにして保持体円盤２８によって捕捉している。さらにまた図１の実施形態では、底面エッジ８２を表面１６に接着させている。磁性材料シム１８内に誘導される磁束は、上面エッジ８０から距離ｘ延びている線９２によって示している。
【００２５】
　この磁性材料シム１８の配列は、図８Ａ及び８Ｂに表した従来技術で使用する配列とは異なる。従来技術では、シム１８のフェース８８を表面１６の近くに配置し、これによってプレート状のシム１８を表面１６に当てて平坦に置いている。従来技術の配列では、磁性材料シム１８の表面９０から距離ｙ延びている線９４で示すように磁束が誘導される。その他のパラメータ（例えば、材料、サイズなど）がすべて同じであるとすると、図８Ａ及び８Ｂのような配列とした磁性材料シム１８から磁束が延びる距離ｙは、図７のような配列とした磁性材料シム１８から磁束が延びる距離ｘより短い。換言すると、図８Ａ及び８Ｂのように配列した磁性材料シム１８が提供する磁場は、図７のような配列とした磁性材料シム１８が提供する磁場より弱い。さらに、上面エッジ８０の有する表面積は表面９０と比べてかなり小さいため、図７のような配列とした磁性材料シム１８は、図８Ａ及び８Ｂのように配列した磁性材料シム１８と比べてかなり容易に磁化できる。したがって、図７に示すように磁性材料シム１８を配列している結果として、磁場の不均一性を低下させるためにより密な磁束がより長い距離だけ関心領域内に延びる。図７の配列では、磁性材料シム１８からより長い距離延びたより強い磁場を提供できるため、磁性材料シム１８のサイズを図８Ａ及び８Ｂの従来技術配列により可能となるよりもさらに縮小することができる。さらに、磁性材料シム１８は最大表面積を有するフェースを主磁場に整列させる（最小エネルギー状態）傾向があるため、図７の構成により磁性材料シム１８がより安定な状態で配置され、これによりシム調整工程中に払わねばならない労力や注意を軽減することができる。その結果、シム調整工程を完成させるための時間は従来技術のシム配列で可能になる時間よりさらに短縮される。したがって、図７のシム配列を使用することによって、従来技術配列で可能になるよりもさらに、シム材料の削減、シムコストの軽減、シム重量の軽量化、シム調整の時間短縮が得られる。
【００２６】
　図９を参照すると、複数の磁性材料シム１８を図７の構成を用いて表面１６上に配列させている。図９に示すように、磁性材料シム１８は、各磁性材料シム１８がその底面エッジ８２を表面１６に近接させるようにしてグループ単位で結合させることがある。磁性材料シム１８の高さｈと幅ｗ（ここで、高さｈは上面エッジ８０と底面エッジ８２の間の距離であり、また幅ｗは側面エッジ８４と８６の間の距離である）は、磁場発生アセンブリ１２により誘導される磁場の不均一性を低下させる必要に応じて様々な値とすることができる。本発明に関し好ましい実施の一形態を参照しながら記載してきたが、本発明の趣旨を逸脱することなく様々な変更が可能であると共に、本発明の各要素は等価物により代用可能であることは当業者であれば理解するであろう。さらに、多くの修正形態により、本発明の本質的趣旨を逸脱することなく具体的な状況や素材を本発明の教示に適応させることができる。したがって、本発明を実行するように企図された最良形態として開示した具体的な実施形態に本発明を限定しようという意図ではなく、逆に本発明により、添付の特許請求の範囲の域内に入るすべての実施形態を包含させようとする意図である。さらに、第１（ｆｉｒｓｔ）、第２（ｓｅｃｏｎｄ）などの語の使用は順位や重要性をなんら示すものではなく、第１、第２などの語はある要素を別の要素と区別するために使用したものである。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】その上に形成させた表面にシムを固定しているＭＲＩマグネット・アセンブリの断面立面図である。
【図２】ＭＲＩマグネット・アセンブリのシム保持体の分解等角図である。
【図３】図２のシム保持体を含むＭＲＩマグネット・アセンブリの断面立面図である。
【図４】別のシム保持体を含むＭＲＩマグネット・アセンブリの断面立面図である。
【図５】図１、３及び４の断面５−５に沿って切って見た、シムを配置させるためのクモの巣状グリッドパターンの平面図である。
【図６】図１、３及び４の断面５−５に沿って切って見た、シムを配置させるための格子状グリッドパターンの平面図である。
【図７】シム保持表面に近接して配列させたシムの等角図である。
【図８Ａ】従来技術のシム配列の等角図である。
【図８Ｂ】従来技術のシム配列の等角図である。
【図９】シム保持表面に近接して配列させた複数のシムの等角図である。
【符号の説明】
【００２８】
　１０　ＭＲＩマグネット・アセンブリ
　１２　磁場発生アセンブリ
　１４　空隙
　１６　磁場発生アセンブリの表面
　１８　シム
　２０　磁極片
　２１　傾斜プレート
　２２　磁場発生用素子
　２４　シム保持体
　２６　基礎円盤
　２８　保持体円盤
　３０　スロット
　３２　被覆円盤
　５０　クモの巣状グリッドパターン
　５２　同心性の幾何学形状
　５４　放射状の線
　５７　四辺多角形
　５８　締結具
　７０　格子状グリッドパターン
　７２　縦列平行線
　７６　横列平行線
　８０　上面エッジ
　８２　底面エッジ
　８４　側面エッジ
　８６　側面エッジ
　８８　フェース表面
　９０　フェース表面
　９２　磁束
　９４　磁束
　ｈ　高さ
　ｗ　幅
【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８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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