(57)【要約】【課題】頭部撮像専用のものとして簡潔かつ適切な構成を具備する低コストな医療用断層撮像装置を得る。【解決手段】所定の静磁場空間を生成するための静磁場を発生するマグネット１と、マグネット１の内側に配置され前記静磁場空間に傾斜磁場を発生する傾斜磁場コイル２と、傾斜磁場コイル２の内側に配置され前記静磁場空間に高周波磁場を送受信する高周波コイル３とを備えた医療用断層撮像装置において、高周波コイル３が頭部にほぼ密着するように構成されるようにした。【選択図】        図１
2004329717.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の静磁場空間を生成するための静磁場を発生するマグネットと、前記マグネットの内側に配置され前記静磁場空間に傾斜磁場を発生する傾斜磁場コイルと、前記傾斜磁場コイルの内側に配置され前記静磁場空間に高周波磁場を送受信する高周波コイルとを備え、前記マグネットおよび前記傾斜磁場コイルがそれぞれ一つの円筒形状である医療用断層撮像装置において、前記高周波コイルが頭部にほぼ密着するように構成されており、前記傾斜磁場コイルが前記高周波コイルにほぼ密着して配置されたことを特徴とする医療用断層撮像装置。
【請求項２】
所定の静磁場空間を生成するための静磁場を発生するマグネットと、前記マグネットの内側に配置され前記静磁場空間に傾斜磁場を発生する傾斜磁場コイルと、前記傾斜磁場コイルの内側に配置され前記静磁場空間に高周波磁場を送受信する高周波コイルとを有し、前記マグネットが空隙を設けてほぼ同軸に対向配置された一対の円筒形状であり、前記傾斜磁場コイルが空隙を設けてほぼ同軸に対向配置された一対の円形平板状である医療用断層撮像装置において、前記高周波コイルが頭部にほぼ密着するように構成されており、前記傾斜磁場コイルが前記高周波コイルにほぼ密着して配置されたことを特徴とする医療用断層撮像装置。
【請求項３】
前記マグネットが、前記傾斜磁場コイルにほぼ密着して配置されたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の医療用断層撮像装置。
【請求項４】
前記一対の傾斜磁場コイルが、これらの傾斜磁場コイルを共通に支持する支持部材によって支持され所定部分に固定されることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の医療用断層撮像装置。
【請求項５】
前記傾斜磁場コイルの内直径がほぼ４００ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１または請求項３に記載のＭＲＩ装置。
【請求項６】
前記マグネットの内直径がほぼ６００ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１または請求項３に記載の医療用断層撮像装置。
【請求項７】
前記傾斜磁場コイルの対向面間距離がほぼ４００ｍｍ以下であることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の医療用断層撮像装置。
【請求項８】
前記マグネットの対向面間距離がほぼ６００ｍｍ以下であることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の医療用断層撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、医療用断層撮像装置（以下、ＭＲＩという）、特に、ＭＲＩ装置に用いられる静磁場発生装置と傾斜磁場発生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＭＲＩ装置は、静磁場内に置かれた検査対象中の水素原子などの原子核が、静磁場強度に比例した特定の周波数の高周波磁場に共鳴する核磁気共鳴現象（ＮＭＲ現象）を利用した画像診断手段である。
被検者の任意の断面を撮像可能であるとともに、３次元画像や血管像の撮像、更には、脳機能計測への適用の可能性も検討される等、医用画像診断機器としての重要性が定着している。
【０００３】
一般に、ＭＲＩ装置は、所定の大きさの空間に高強度かつ均一な静磁場を発生する静磁場発生装置と、前記空間に傾斜磁場を発生する傾斜磁場発生装置と、被検者に高周波磁場をパルス状に照射する高周波磁場照射手段と、前記高周波磁場を照射された被検者の体内から発生するＮＭＲ信号を受信する手段と、受信した信号を処理する受信信号処理手段と、処理された信号を用いて画像を再構成する手段と、画像を表示する画像表示器と、前記構成要素を制御する制御装置とを備えている。
【０００４】
ＭＲＩ装置の静磁場発生手段としては、永久磁石を用いるもの、常電導コイルあるいは超電導コイルを用いるものなどがあるが、手段，目的によって、その外形形状は大きく２種類に分類される。
一つは、ソレノイドタイプ（トンネルタイプ）と呼ばれるもので、水平円筒形状を有しており、円筒内側空間に、傾斜磁場コイル、高周波磁場照射コイルおよびＮＭＲ信号受信コイルを配し、被検者はその内側空間に挿入される。
もう一つは、オープンタイプ（開放型）と呼ばれるもので、分割された一対の静磁場発生手段を対向配置させており、対向面内側に、平板型の傾斜磁場コイル、高周波磁場照射コイルおよびＮＭＲ信号受信コイルを配し、被検者はその対向面内側に挿入される。
【０００５】
【特許文献１】
特開平７−１００１２４公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
現在市販されているＭＲＩ装置は、普通、被検者のあらゆる部位を撮像対象とすることができる全身用装置となっているが、撮像の頻度からすると脳などの頭部を撮像することが多い。
そのため、例えば頭部のみを撮像するような場合には、必要以上に大きな静磁場発生用マグネットおよび傾斜磁場コイルを使用することになる。
全身用のマグネットは、内側に配する各装置のスペースの関係上、例えばソレノイドタイプであれば内直径が９００ｍｍφ程度以上必要であり、オープンタイプであれば対向面間距離は７００ｍｍ程度以上必要である。
また、傾斜磁場コイルは、ソレノイドタイプであれば内直径が７００ｍｍφ程度で、オープンタイプであれば対向面間距離が５００ｍｍ程度となる。
【０００７】
一般に、マグネットは、内直径または対向面間距離が大きくなるにつれ、必要起磁力が大きくなる、電磁力支持負担が大きくなるなどの問題があり、コスト面、機能面において不利となる。
また、傾斜磁場コイルは、内直径または対向面間距離が大きくなるにつれ、駆動する電力が大きくなる（電源設備が大きくなる）などの面で不利となる。したがって、マグネットおよび傾斜磁場コイルは必要最小限の内直径または対向面間距離としたい。
なお、傾斜磁場コイルに関しては、局所傾斜磁場コイルを撮影対象の近くに備えることで、必要電力が小さくて済むという構成が既に提案されている（例えば、特許文献１参照）。
しかしながら、前記従来例では、局所傾斜磁場コイルの他に、主傾斜磁場コイルを有しており、そのため、マグネットの内直径を最小限にすることを妨げている。すなわち、頭部のみを撮像する場合においても、マグネットは全身用のものを使用せねばならないため、高コストなものとなってしまう。
【０００８】
この発明の目的は、頭部撮像専用のものとして簡潔かつ適切な構成を具備する低コストな医療用断層撮像装置を実現することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る医療用断層撮像装置では、所定の静磁場空間を生成するための静磁場を発生するマグネットと、前記マグネットの内側に配置され前記静磁場空間に傾斜磁場を発生する傾斜磁場コイルと、前記傾斜磁場コイルの内側に配置され前記静磁場空間に高周波磁場を送受信する高周波コイルとを備えた医療用断層撮像装置において、前記高周波コイルが頭部にほぼ密着するように構成されるものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
この発明による実施の形態１を図１に基づいて説明する。図１は実施の形態１におけるＭＲＩ装置の構成を示す断面側面図である。
【００１１】
ここで、ＭＲＩ装置は、円筒型マグネット１および円筒型傾斜磁場コイル２ならびに円筒型高周波コイル３を備えた円筒型頭部撮像専用のソレノイドタイプである。
このＭＲＩ装置によって、被検者２０は、ベッド２１に横臥した状態で、頭部のみの撮像が行われる。
傾斜磁場コイル２の内直径は、全身用では約７００ｍｍφであったものを、頭部専用にすることで約４００ｍｍφ以下に減じている。
また、頭部専用のため、撮像領域も全身用のものより若干小さくなる。全身用では４０〜４５ｃｍ球空間であるが、頭部専用の場合は、２０〜２５ｃｍ球空間となる。
そのため、傾斜磁場コイル２に要求される「撮像領域において空間的傾斜が線形であること」という条件に対しても楽になる。
したがって、結果的に、傾斜磁場コイル２の軸方向長さを減ずることができる。
ここでは、傾斜磁場コイル２の厚さを最小限にするために、静磁場方向と直交する方向の傾斜を付与するコイルは鞍型コイルとしている。
また、マグネット１の内直径は、全身用では約９００ｍｍφ以上であったものを、頭部専用にすることで約６００ｍｍφ以下にしている。
その結果、起磁力を大幅に減ずることができ、経済的である。概算によれば全身用の約４０〜５０％にすることができる。
また、副次的には、電磁力が減ずる、軸方向長さが減り（例えば１６００ｍｍ→１０００ｍｍ程度）、被検者２０にとって圧迫感を減らすことができる、などのメリットがある。
【００１２】
この発明による実施の形態１では、軸方向に均一な静磁場を発生するためのマグネット１と、前記マグネット１のほぼ中心部につくられた軸方向に均一な静磁場空間と、前記マグネット１の内側に配置され前記静磁場空間に傾斜磁場を発生する傾斜磁場コイル２と、前記傾斜磁場コイル２の内側に配置され前記静磁場空間に高周波磁場を送受信する高周波コイル３とを有し、前記マグネット１および前記傾斜磁場コイル２がそれぞれ一つの円筒形状であるＭＲＩ装置において、前記高周波コイル３が頭部にほぼ密着しており、外側に配置される前記傾斜磁場コイル２および前記マグネット１もほぼ密着して配置される。
【００１３】
この発明による実施の形態１によれば、軸方向に均一な所定の静磁場空間を生成するための静磁場を発生するマグネット１と、前記マグネット１の内側に配置され前記静磁場空間に傾斜磁場を発生する傾斜磁場コイル２と、前記傾斜磁場コイル２の内側に配置され前記静磁場空間に高周波磁場を送受信する高周波コイル３とを備え、前記マグネット１および前記傾斜磁場コイル２がそれぞれ一つの円筒形状である医療用断層撮像装置において、前記高周波コイル３が被検者の頭部にほぼ密着するように構成されとともに、前記傾斜磁場コイル２が前記高周波コイル３にほぼ密着して配置され、かつ、前記マグネット１が前記傾斜磁場コイル２にほぼ密着して配置されたので、頭部撮像専用のものとして簡潔かつ適切な構成を具備する低コストなソレノイドタイプの医療用断層撮像装置を得ることができる。
【００１４】
また、この発明による実施の形態１によれば、前項の構成において、前記傾斜磁場コイル２の内直径がほぼ４００ｍｍ以下であることを特徴とするので、傾斜磁場コイル２の軸方向長さを低減でき、頭部撮像専用のものとして簡潔かつ適切な構成を具備する低コストなソレノイドタイプの医療用断層撮像装置を得ることができる。
【００１５】
さらに、この発明による実施の形態によれば、前項または前々項の構成において、前記マグネット１の内直径がほぼ６００ｍｍ以下であることを特徴とするので、マグネット１の所要起磁力を大幅に削減できるとともに、被検者への圧迫感を低減でき、頭部撮像専用のものとして簡潔かつ適切な構成を具備する低コストなソレノイドタイプの医療用断層撮像装置を得ることができる。
【００１６】
実施の形態２．
この発明による実施の形態２を図２に基づいて説明する。図２は実施の形態２におけるＭＲＩ装置の構成を示す断面側面図である。
この実施の形態２において、ここで説明する特有の構成以外の構成については、先に説明した実施の形態１における構成と同一の構成内容を具備し、同様の作用を奏するものである。図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
【００１７】
実施の形態１では、ＭＲＩ装置はソレノイドタイプであったが、この実施の形態２では、ＭＲＩ装置はオープンタイプである。
このＭＲＩ装置によって、被検者２０は、ベッド２１に横臥した状態で、頭部のみの撮像が行われる。
この場合、傾斜磁場コイル２はソレノイドタイプで使用するような軸長の長い円筒型でなく、一対（２つ）の円形平板型コイルがほぼ同軸に対向配置されたコイルとなる。
一つの円形平板型コイルには、静磁場の方向と同じ方向（軸方向：Ｚ方向）の傾斜を付与するコイルとＸ方向およびＹ方向の傾斜を付与するコイルの３種類の平板型コイルが内包されている。
前記傾斜磁場コイル２の対向面間距離は、全身用では約５００ｍｍであったものを、頭部専用にすることで約４００ｍｍ以下に減じている。
なお、マグネット１の対向面間距離は、全身用で約７００ｍｍ程度であったが、頭部専用にすることで約６００ｍｍ以下にしている。ここでも、撮像空間は２０〜２５ｃｍ球空間である。
これらにより、マグネット１の静磁場発生手段が超電導コイルあるいは常電導コイルである場合は、概算によれば起磁力を約４０〜５０％にすることができる。
また、対向面間距離を減じ、撮像空間を小さくすることで、磁石外径寸法も減ずることができるため（例えば１８００ｍｍφ→１０００〜１４００ｍｍφ）、被検者２０にとって圧迫感が減る、被検者に対するアクセス性が増す、などのメリットもある。
【００１８】
この発明による実施の形態２では、静磁場を発生するためのマグネット１と、前記マグネット１のほぼ中心部につくられた軸方向に均一な静磁場空間と、前記マグネット１の内側に配置され前記静磁場空間に傾斜磁場を発生する傾斜磁場コイル２と、前記傾斜磁場コイル２の内側に配置され前記静磁場空間に高周波磁場を送受信する高周波コイル３とを有し、前記マグネット１が空隙を設けてほぼ同軸に対向配置された一対の円筒形状であり、前記傾斜磁場コイル２が空隙を設けてほぼ同軸に対向配置された一対の円形平板状であるＭＲＩ装置において、前記高周波コイル３が頭部にほぼ密着しており、前記傾斜磁場コイル２が前記高周波コイル３にほぼ密着して配置され、しかも、前記マグネット１が、前記傾斜磁場コイル２にほぼ密着して配置される。
【００１９】
この発明による実施の形態２によれば、軸方向に均一な所定の静磁場空間を生成するための静磁場を発生するマグネット１と、前記マグネット１の内側に配置され前記静磁場空間に傾斜磁場を発生する傾斜磁場コイル２と、前記傾斜磁場コイル２の内側に配置され前記静磁場空間に高周波磁場を送受信する高周波コイル３とを有し、前記マグネット１が空隙を設けてほぼ同軸に対向配置された一対の円筒形状であり、前記傾斜磁場コイル２が空隙を設けてほぼ同軸に対向配置された一対の円形平板状である医療用断層撮像装置において、前記高周波コイル３が被検者の頭部にほぼ密着するように構成されており、前記傾斜磁場コイル２が前記高周波コイル３にほぼ密着して配置され、しかも、前記マグネット１が、前記傾斜磁場コイル２にほぼ密着して配置されたので、頭部撮像専用のものとして簡潔かつ適切な構成を具備する低コストなオープンタイプの医療用断層撮像装置を得ることができる。
【００２０】
また、この発明による実施の形態２によれば、前項の構成において、前記傾斜磁場コイル２の対向面間距離がほぼ４００ｍｍ以下であることを特徴とするので、頭部撮像専用のものとして一層簡潔かつ適切な構成を具備する低コストなオープンタイプの医療用断層撮像装置を得ることができる。
【００２１】
さらに、この発明による実施の形態２によれば、前項または前々項の構成において、前記マグネットの対向面間距離がほぼ６００ｍｍ以下であることを特徴とするので、マグネット１の所要起磁力を大幅に削減できるとともに、被検者への圧迫感を低減できて、被検者に対するアクセス性を増すことができ、頭部撮像専用のものとして簡潔かつ適切な構成を具備する低コストなオープンタイプの医療用断層撮像装置を得ることができる。
【００２２】
実施の形態３．
この発明による実施の形態３を図３に基づいて説明する。図３は実施の形態３におけるＭＲＩ装置の構成を示す（ａ）断面側面図および（ｂ）断面上面図である。
この実施の形態３において、ここで説明する特有の構成以外の構成については、先に説明した実施の形態２における構成と同一の構成内容を具備し、同様の作用を奏するものである。図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
【００２３】
この実施の形態３では、オープンタイプのＭＲＩ装置における前記傾斜磁場コイルの支持構成について述べる。
前記実施の形態２で述べたようなオープンタイプのＭＲＩ装置の場合、傾斜磁場コイル２は前述の通り一対の円形平板型コイルを対向配置させているため、分離している円形平板型コイルを（この場合上下に）個別に固定して、支持し、所定の相対位置を保つように厳密に位置決め調整を行う必要がある。たとえば、上下の円形平板型コイルの軸中心や平行度などの調整である。
もし、位置決めが不正確な場合、前記傾斜磁場コイル２は設計上の性能を発揮できないことが考えられる。
一般に、それぞれの前記円形平板型コイルは、上下に分割されたマグネット１や漏れ磁界を防ぐための鉄体シールド材（図示せず）などに上下個別に固定される。ここで、上下に分割されたマグネット１や鉄体シールド材（図示せず）の軸中心や平行度がずれていた場合には、傾斜磁場コイル２の軸中心や平行度も必然的にずれることになるため、修正するための調整作業に時間を要する。
【００２４】
この実施の形態３では、オープンタイプのＭＲＩ装置における（上下に）分割された傾斜磁場コイル２は、あらかじめ何らかの支持部材１０により一体化されており、これによって所定の相対位置が保たれるようになっている。
結果として、前記傾斜磁場コイル２を前記マグネット１あるいは前記鉄体シールド（図示せず）に固定するのみの作業で、前記位置決め調整作業は特に必要ない。結果的に、作業効率が大幅に向上する。
なお、ここでは、一体化するための支持部材１０の配置角度は、頭部の挿入部以外の場所であればどこでも構わない。
【００２５】
この発明による実施の形態３では、実施の形態２における構成において、前記傾斜磁場コイル２が、前記マグネット１または漏れ磁場を低減するための鉄体シールド材に個別に固定されず、支持部材によって一体化された状態で前記マグネット１または前記鉄体シールド材に固定されたことを特徴とする。
【００２６】
この発明による実施の形態３によれば、実施の形態２における構成において、前記一対の傾斜磁場コイル２，２が、これらの傾斜磁場コイル２，２を共通に支持する支持部材１０によって支持され前記マグネット１または前記鉄体シールド材等の所定部分に固定されるので、傾斜磁場コイルの位置決め調整作業が不要であって、頭部撮像専用のものとして簡潔かつ適切な構成を具備する低コストな医療用断層撮像装置を得ることができる。
【００２７】
【発明の効果】
この発明によれば、頭部撮像専用のものとして簡潔かつ適切な構成を具備する低コストな医療用断層撮像装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による実施の形態１を示すソレノイドタイプのＭＲＩ装置の断面側面図である。
【図２】この発明による実施の形態２を示すオープンタイプのＭＲＩ装置の断面側面図である。
【図３】この発明による実施の形態３を示すオープンタイプのＭＲＩ装置の（ａ）断面側面図および（ｂ）断面上面図である。
【符号の説明】
１  マグネット、２  傾斜磁場コイル、３  高周波コイル、４  静磁場の方向、  １０  支持部材、２０  被検者、２１  ベッド。
【図１】
2004329717.tif 000003
【図２】
2004329717.tif 000004
【図３】
2004329717.tif 000005