(57)【要約】【課題】電流と磁束の相互作用による力が加わっても音響を発生しにくいコイル集合体、そのようなコイル集合体を備えた磁場形成装置、および、そのような磁場形成装置を備えた磁気共鳴撮影装置を実現する。【解決手段】間隔をあけて互いに対向する一対の第１の板（６０５）の中で、厚みの二等分面に相当する位置にそれぞれ封入された扁平な一対の第１のコイルと、第１の板の間において間隔をあけて互いに対向する一対の第２の板（６０３）の中で、厚みの二等分面に相当する位置にそれぞれ封入された扁平な一対の第２のコイルと、一対の第２の板の間において間隔をあけて互いに対向する一対の第３の板（６０１）の中で、厚みの二等分面に相当する位置にそれぞれ封入された扁平な一対の第３のコイルとを具備する。【選択図】　　　図１１
2004073539.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
間隔をあけて互いに対向する平らな一対の第１の板と、
前記一対の第１の板の間において間隔をあけて互いに対向する平らな一対の第２の板と、
前記一対の第２の板の間において間隔をあけて互いに対向する平らな一対の第３の板と、
前記一対の第１の板の中で厚みの二等分面に相当する位置にそれぞれ封入された扁平な一対の第１のコイルと、
前記一対の第２の板の中で厚みの二等分面に相当する位置にそれぞれ封入された扁平な一対の第２のコイルと、
前記一対の第３の板の中で厚みの二等分面に相当する位置にそれぞれ封入された扁平な一対の第３のコイルと、
を具備することを特徴とするコイル集合体。
【請求項２】
前記一対の第１の板、前記一対の第２の板および前記一対の第３の板は、対における一方の板同士および他方の板同士が振動吸収部材を介してそれぞれ積層されている、
ことを特徴とする請求項１に記載のコイル集合体。
【請求項３】
前記一対の第１のコイル、前記一対の第２のコイルおよび前記一対の第３のコイルは前記一対の第３の板の間の空間に互いに垂直な３方向に勾配を持つ磁場を形成する、
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のコイル集合体。
【請求項４】
間隔をあけて互いに対向する一対の磁石と、
前記一対の磁石の間において間隔をあけて互いに対向する平らな一対の第１の板と、
前記一対の第１の板の間において間隔をあけて互いに対向する平らな一対の第２の板と、
前記一対の第２の板の間において間隔をあけて互いに対向する平らな一対の第３の板と、
前記一対の第１の板の中で厚みの二等分面に相当する位置にそれぞれ封入された扁平な一対の第１のコイルと、
前記一対の第２の板の中で厚みの二等分面に相当する位置にそれぞれ封入された扁平な一対の第２のコイルと、
前記一対の第３の板の中で厚みの二等分面に相当する位置にそれぞれ封入された扁平な一対の第３のコイルと、
を具備することを特徴とする磁場形成装置。
【請求項５】
前記一対の第１の板、前記一対の第２の板および前記一対の第３の板は、対における一方の板同士および他方の板同士が振動吸収部材を介してそれぞれ積層されている、
ことを特徴とする請求項４に記載の磁場形成装置。
【請求項６】
前記一対の第１のコイル、前記一対の第２のコイルおよび前記一対の第３のコイルは前記一対の第３の板の間の空間に互いに垂直な３方向に勾配を持つ磁場を形成する、
ことを特徴とする請求項４または請求項５に記載の磁場形成装置。
【請求項７】
撮影の対象に静磁場、勾配磁場および高周波磁場を印加して磁気共鳴信号を獲得する信号獲得手段と、
前記磁気共鳴信号に基づいて画像を生成する画像生成手段と、
を有する磁気共鳴撮影装置であって、
前記信号獲得手段は少なくとも、
間隔をあけて互いに対向する一対の磁石と、
前記一対の磁石の間において間隔をあけて互いに対向する平らな一対の第１の板と、
前記一対の第１の板の間において間隔をあけて互いに対向する平らな一対の第２の板と、
前記一対の第２の板の間において間隔をあけて互いに対向する平らな一対の第３の板と、
前記一対の第１の板の中で厚みの二等分面に相当する位置にそれぞれ封入された扁平な一対の第１のコイルと、
前記一対の第２の板の中で厚みの二等分面に相当する位置にそれぞれ封入された扁平な一対の第２のコイルと、
前記一対の第３の板の中で厚みの二等分面に相当する位置にそれぞれ封入された扁平な一対の第３のコイルと、
を具備することを特徴とする磁気共鳴撮影装置。
【請求項８】
前記一対の第１の板、前記一対の第２の板および前記一対の第３の板は、対における一方の板同士および他方の板同士が振動吸収部材を介してそれぞれ積層されている、
ことを特徴とする請求項７に記載の磁気共鳴撮影装置。
【請求項９】
前記一対の第１のコイル、前記一対の第２のコイルおよび前記一対の第３のコイルは前記一対の第３の板の間の空間に互いに垂直な３方向に勾配を持つ磁場を形成する、
ことを特徴とする請求項７または請求項８に記載の磁気共鳴撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コイル集合体、磁場形成装置および磁気共鳴撮影装置に関し、とくに、互いに対向する一対のマグネット（ｍａｇｎｅｔ）の間に設けられるコイル集合体、そのようなコイル集合体を備えた磁場形成装置、および、そのような磁場形成装置を備えた磁気共鳴撮影装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
磁気共鳴撮影（ＭＲＩ：Ｍａｇｎｅｔｉｃ　Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ　Ｉｍａｇｉｎｇ）装置では、マグネットシステム（ｍａｇｎｅｔ　ｓｙｓｔｅｍ）の内部空間に撮影の対象を搬入し、静磁場、勾配磁場および高周波磁場を印加して対象内のスピン（ｓｐｉｎ）を励起し、スピンが発生する磁気共鳴信号に基づいて画像を再構成する。
【０００３】
マグネットシステムのひとつの方式として、垂直磁場型のマグネットシステムがある。この型のマグネットシステムは、撮影空間を隔てて上下に対向する一対のマグネットを有する。一対のマグネットは、互いに対向する端面にそれぞれ勾配コイル（ｃｏｉｌ）を有する。それら勾配コイルも、撮影空間を隔てて上下に対向する。
【０００４】
勾配コイルは静磁場に勾配を付与する。勾配は、互いに垂直な３方向にそれぞれ付与される。３方向に勾配を付与するために、３系統のコイルが用いられる。各コイルは、それぞれ所定のパターン（ｐａｔｔｅｒｎ）でループ（ｌｏｏｐ）を描く導体によって構成される。導体はいずれも平面内でループを描く。
【０００５】
３系統のループは絶縁材料からなる板状の構造物の中に層をなして封入され、一体的なコイルアセンブリ（ｃｏｉｌ　ａｓｓｅｍｂｌｙ）が構成される。このようなコイルアセンブリの対が一対のマグネットの端面にそれぞれ取り付けられる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
勾配磁場を発生させるために勾配コイルには電流が供給される。勾配コイルは静磁場の中にあるので、そのループには電流と磁束の相互作用による力が加わる。この力はローレンツ（Ｌｏｒｅｎｔｚ）の力とも呼ばれる。勾配磁場を発生させる電流はパルス（ｐｕｌｓｅ）的に供給されるので、ローレンツの力もパルス的に作用する。この力は、ループにおける電流の往路と帰路に互いに反対方向に作用する。すなわち、往路と帰路を互いに近づける方向または遠ざける方向に作用する。
【０００７】
上記のような構造の勾配コイルでは、上層または下層のループは板状構造物の厚みの中心面から上または下にオフセット（ｏｆｆｓｅｔ）しているので、それに働く上記の力は、板状構造物を曲げるように働く。このため、板状構造物は厚み方向に振動して音響を発生する。
【０００８】
そこで、本発明の課題は、電流と磁束の相互作用による力が加わっても音響を発生しにくいコイル集合体、そのようなコイル集合体を備えた磁場形成装置、および、そのような磁場形成装置を備えた磁気共鳴撮影装置を実現することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
（１）上記の課題を解決するためのひとつの観点での発明は、間隔をあけて互いに対向する平らな一対の第１の板と、前記一対の第１の板の間において間隔をあけて互いに対向する平らな一対の第２の板と、前記一対の第２の板の間において間隔をあけて互いに対向する平らな一対の第３の板と、前記一対の第１の板の中で厚みの二等分面に相当する位置にそれぞれ封入された扁平な一対の第１のコイルと、前記一対の第２の板の中で厚みの二等分面に相当する位置にそれぞれ封入された扁平な一対の第２のコイルと、前記一対の第３の板の中で厚みの二等分面に相当する位置にそれぞれ封入された扁平な一対の第３のコイルと、を具備することを特徴とするコイル集合体である。
【００１０】
（２）上記の課題を解決するための他の観点での発明は間隔をあけて互いに対向する一対の磁石と、前記一対の磁石の間において間隔をあけて互いに対向する平らな一対の第１の板と、前記一対の第１の板の間において間隔をあけて互いに対向する平らな一対の第２の板と、前記一対の第２の板の間において間隔をあけて互いに対向する平らな一対の第３の板と、前記一対の第１の板の中で厚みの二等分面に相当する位置にそれぞれ封入された扁平な一対の第１のコイルと、前記一対の第２の板の中で厚みの二等分面に相当する位置にそれぞれ封入された扁平な一対の第２のコイルと、前記一対の第３の板の中で厚みの二等分面に相当する位置にそれぞれ封入された扁平な一対の第３のコイルと、を具備することを特徴とする磁場形成装置である。
【００１１】
（３）上記の課題を解決するための他の観点での発明は撮影の対象に静磁場、勾配磁場および高周波磁場を印加して磁気共鳴信号を獲得する信号獲得手段と、前記磁気共鳴信号に基づいて画像を生成する画像生成手段と、を有する磁気共鳴撮影装置であって、前記信号獲得手段は少なくとも、間隔をあけて互いに対向する一対の磁石と、前記一対の磁石の間において間隔をあけて互いに対向する平らな一対の第１の板と、前記一対の第１の板の間において間隔をあけて互いに対向する平らな一対の第２の板と、前記一対の第２の板の間において間隔をあけて互いに対向する平らな一対の第３の板と、前記一対の第１の板の中で厚みの二等分面に相当する位置にそれぞれ封入された扁平な一対の第１のコイルと、前記一対の第２の板の中で厚みの二等分面に相当する位置にそれぞれ封入された扁平な一対の第２のコイルと、前記一対の第３の板の中で厚みの二等分面に相当する位置にそれぞれ封入された扁平な一対の第３のコイルと、を具備することを特徴とする磁気共鳴撮影装置である。
【００１２】
（１）ないし（３）に記載の各観点での発明では、各対において、扁平なコイルが、それぞれの対の板の中で、厚みの二等分面に相当する位置に封入されているので、コイルのループの往路と帰路に互いに逆方向の力が作用してもそれらは厚みの二等分面に沿って働く。このため、板は曲がりにくく、振動よる音響が発生しにくい。
【００１３】
前記一対の第１の板、前記一対の第２の板および前記一対の第３の板は、対における一方の板同士および他方の板同士が振動吸収部材を介してそれぞれ積層されていることが、音響をさらに発生しにくくする点で好ましい。
【００１４】
前記一対の第１のコイル、前記一対の第２のコイルおよび前記一対の第３のコイルは前記一対の第３の板の間の空間に互いに垂直な３方向に勾配を持つ磁場を形成することが、磁場強度による３次元座標の識別を可能にする点で好ましい。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、本発明は実施の形態に限定されるものではない。図１に磁気共鳴撮影装置のブロック（ｂｌｏｃｋ）図を示す。本装置は本発明の実施の形態の一例である。本装置の構成によって、本発明の装置に関する実施の形態の一例が示される。
【００１６】
同図に示すように、本装置はマグネットシステム１００を有する。マグネットシステム１００は主磁場マグネット部１０２、勾配コイル部１０６およびＲＦコイル部１０８を有する。主磁場マグネット部１０２、勾配コイル部１０６およびＲＦコイル部１０８は、いずれも空間を挟んで互いに対向する一対のものからなる。また、いずれも概ね円盤状の形状を有し中心軸を共有して配置されている。マグネットシステム１００については後にあらためて説明する。
【００１７】
マグネットシステム１００の内部空間（ボア：ｂｏｒｅ）に、対象１がテーブル５００に搭載されて搬入および搬出される。テーブル５００はテーブル駆動部１２０によって駆動される。
【００１８】
主磁場マグネット部１０２はマグネットシステム１００の内部空間に静磁場を形成する。静磁場の方向は概ね対象１の体軸方向と直交する。すなわちいわゆる垂直磁場を形成する。主磁場マグネット部１０２は例えば永久磁石等を用いて構成される。なお、永久磁石に限らず超伝導電磁石あるいは常伝導電磁石等を用いて構成してもよい。
【００１９】
勾配コイル部１０６は、互いに垂直な３軸すなわちスライス（ｓｌｉｃｅ）軸、位相軸および周波数軸の方向において、それぞれ静磁場強度に勾配を持たせるための３つの勾配磁場を生じる。
【００２０】
スライス軸方向の勾配磁場をスライス勾配磁場ともいう。位相軸方向の勾配磁場を位相エンコード（ｐｈａｓｅ　ｅｎｃｏｄｅ）勾配磁場ともいう。周波数軸方向の勾配磁場をリードアウト（ｒｅａｄ　ｏｕｔ）勾配磁場ともいう。このような勾配磁場の発生を可能にするために、勾配コイル部１０６は後述する３系統の勾配コイルを有する。以下、勾配磁場を単に勾配ともいう。
【００２１】
ＲＦコイル部１０８は静磁場空間に対象１の体内のスピンを励起するためのＲＦパルス（ｒａｄｉｏ　ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　ｐｕｌｓｅ）を送信する。ＲＦコイル部１０８は、また、励起されたスピンが生じる磁気共鳴信号を受信する。ＲＦコイル部１０８は、送信と受信を同一のコイルで行うものでも別々なコイルで行うものでもどちらでもよい。
【００２２】
勾配コイル部１０６には勾配駆動部１３０が接続されている。勾配駆動部１３０は勾配コイル部１０６に駆動信号を与えて勾配磁場を発生させる。勾配駆動部１３０は、勾配コイル部１０６における３系統の勾配コイルに対応して、図示しない３系統の駆動回路を有する。
【００２３】
ＲＦコイル部１０８にはＲＦ駆動部１４０が接続されている。ＲＦ駆動部１４０はＲＦコイル部１０８に駆動信号を与えてＲＦパルスを送信し、対象１の体内のスピンを励起する。
【００２４】
ＲＦコイル部１０８にはデータ収集部１５０が接続されている。データ収集部１５０は、ＲＦコイル部１０８が受信した受信信号をサンプリング（ｓａｍｐｌｉｎｇ）によって取り込み、それをディジタルデータ（ｄｉｇｉｔａｌ　ｄａｔａ）として収集する。
【００２５】
テーブル駆動部１２０、勾配駆動部１３０、ＲＦ駆動部１４０およびデータ収集部１５０には制御部１６０が接続されている。制御部１６０は、テーブル駆動部１２０ないしデータ収集部１５０をそれぞれ制御して撮影を遂行する。マグネットシステム１００、テーブル駆動部１２０、勾配駆動部１３０、ＲＦ駆動部１４０、データ収集部１５０および制御部１６０からなる部分は、本発明における信号獲得手段の実施の形態の一例である。
【００２６】
制御部１６０は、例えばコンピュータ（ｃｏｍｐｕｔｅｒ）等を用いて構成される。制御部１６０は図示しないメモリ（ｍｅｍｏｒｙ）を有する。メモリは制御部１６０用のプログラムおよび各種のデータを記憶している。制御部１６０の機能は、コンピュータがメモリに記憶されたプログラムを実行することにより実現される。
【００２７】
データ収集部１５０の出力側はデータ処理部１７０に接続されている。データ収集部１５０が収集したデータがデータ処理部１７０に入力される。データ処理部１７０は、例えばコンピュータ等を用いて構成される。データ処理部１７０は図示しないメモリを有する。メモリはデータ処理部１７０用のプログラムおよび各種のデータを記憶している。
【００２８】
データ処理部１７０は制御部１６０に接続されている。データ処理部１７０は制御部１６０の上位にあってそれを統括する。本装置の機能は、データ処理部１７０がメモリに記憶されたプログラムを実行することによりを実現される。
【００２９】
データ処理部１７０は、データ収集部１５０が収集したデータをメモリに記憶する。メモリ内にはデータ空間が形成される。このデータ空間は２次元フーリエ（Ｆｏｕｒｉｅｒ）空間を構成する。以下、フーリエ空間をｋスペース（ｋ−ｓｐａｃｅ）ともいう。データ処理部１７０は、ｋスペースのデータを２次元逆フ−リエ変換することにより対象１の画像を再構成する。データ処理部１７０は、本発明における画像生成手段の実施の形態の一例である。
【００３０】
データ処理部１７０には表示部１８０および操作部１９０が接続されている。表示部１８０は、グラフィックディスプレー（ｇｒａｐｈｉｃ　ｄｉｓｐｌａｙ）等で構成される。操作部１９０はポインティングデバイス（ｐｏｉｎｔｉｎｇ
ｄｅｖｉｃｅ）を備えたキーボード（ｋｅｙｂｏａｒｄ）等で構成される。
【００３１】
表示部１８０は、データ処理部１７０から出力される再構成画像および各種の情報を表示する。操作部１９０は、使用者によって操作され、各種の指令や情報等をデータ処理部１７０に入力する。使用者は表示部１８０および操作部１９０を通じてインタラクティブ（ｉｎｔｅｒａｃｔｉｖｅ）に本装置を操作する。
【００３２】
図２に、磁気共鳴撮影に用いるパルスシーケンス（ｐｕｌｓｅ　ｓｅｑｕｅｎｃｅ）の一例を示す。このパルスシーケンスは、スピンエコー（ＳＥ：Ｓｐｉｎ
Ｅｃｈｏ）法のパルスシーケンスである。
【００３３】
すなわち、（１）はＳＥ法におけるＲＦ励起用の９０°パルスおよび１８０°パルスのシーケンスであり、（２）、（３）、（４）および（５）は、同じくそれぞれ、スライス勾配Ｇｓ、リードアウト勾配Ｇｒ、フェーズエンコード勾配ＧｐおよびスピンエコーＭＲのシーケンスである。なお、９０°パルスおよび１８０°パルスはそれぞれ中心信号で代表する。パルスシーケンスは時間軸ｔに沿って左から右に進行する。
【００３４】
同図に示すように、９０°パルスによりスピンの９０°励起が行われる。このときスライス勾配Ｇｓが印加され所定のスライスについての選択励起が行われる。９０°励起から所定の時間後に、１８０°パルスによる１８０°励起すなわちスピン反転が行われる。このときもスライス勾配Ｇｓが印加され、同じスライスについての選択的反転が行われる。
【００３５】
９０°励起とスピン反転の間の期間に、リードアウト勾配Ｇｒおよびフェーズエンコード勾配Ｇｐが印加される。リードアウト勾配Ｇｒによりスピンのディフェーズ（ｄｅｐｈａｓｅ）が行われる。フェーズエンコード勾配Ｇｐによりスピンのフェーズエンコードが行われる。
【００３６】
スピン反転後、リードアウト勾配Ｇｒでスピンをリフェーズ（ｒｅｐｈａｓｅ）してスピンエコーＭＲを発生させる。スピンエコーＭＲはデータ収集部１５０によりビューデータ（ｖｉｅｗ　ｄａｔａ）として収集される。このようなパルスシーケンスが周期ＴＲ（ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ　ｔｉｍｅ）で６４〜５１２回繰り返される。繰り返しのたびにフェーズエンコード勾配Ｇｐを変更し、毎回異なるフェーズエンコードを行う。これによって、６４〜５１２ビューのビューデータが得られる。
【００３７】
磁気共鳴撮影用パルスシーケンスの他の例を図３に示す。このパルスシーケンスは、グラディエントエコー（ＧＲＥ：Ｇｒａｄｉｅｎｔ　Ｅｃｈｏ）法のパルスシーケンスである。
【００３８】
すなわち、（１）はＧＲＥ法におけるＲＦ励起用のα°パルスのシーケンスであり、（２）、（３）、（４）および（５）は、同じくそれぞれ、スライス勾配Ｇｓ、リードアウト勾配Ｇｒ、フェーズエンコード勾配ＧｐおよびスピンエコーＭＲのシーケンスである。なお、α°パルスは中心信号で代表する。パルスシーケンスは時間軸ｔに沿って左から右に進行する。
【００３９】
同図に示すように、α°パルスによりスピンのα°励起が行われる。αは９０以下である。このときスライス勾配Ｇｓが印加され所定のスライスについての選択励起が行われる。
【００４０】
α°励起後、フェーズエンコード勾配Ｇｐによりスピンのフェーズエンコードが行われる。次に、リードアウト勾配Ｇｒにより先ずスピンをディフェーズし、次いでスピンをリフェーズして、グラディエントエコーＭＲを発生させる。グラディエントエコーＭＲはデータ収集部１５０によりビューデータとして収集される。このようなパルスシーケンスが周期ＴＲで６４〜５１２回繰り返される。繰り返しのたびにフェーズエンコード勾配Ｇｐを変更し、毎回異なるフェーズエンコードを行う。これによって、６４〜５１２ビューのビューデータが得られる。
【００４１】
図２または図３のパルスシーケンスによって得られたビューデータが、データ処理部１７０のメモリに収集される。なお、パルスシーケンスはＳＥ法またはＧＲＥ法に限るものではなく、例えばファーストスピンエコー（ＦＳＥ：ＦａｓｔＳｐｉｎ　Ｅｃｈｏ）法やエコープラナーイメージング（ＥＰＩ：Ｅｃｈｏ　Ｐｌａｎａｒ　Ｉｍａｇｉｎｇ）等、他の適宜の技法のものであってよいのはいうまでもない。データ処理部１７０は、メモリに収集したビューデータに基づいて画像を再構成する。
【００４２】
図４、図５および図６にマグネットシステム１００の構成の一例を略図によって示す。図４は正面図、図５は右側面図、図６は図４についてのＡ−Ａ断面である。なお、図示を省略するが、左側面図は図５に示したもの鏡像に相当する図となる。これらの図に示すように、マグネットシステム１００は、基台部１１２、支柱部１１４および庇（ひさし）部１１６を有する。
【００４３】
基台部１１２の上面は水平な面となっている。支柱部１１４は、正面から見て基台部１１２の奥において概ね垂直に立ち上がっている。庇部１１６は、支柱部１１４の上部から正面に向かって概ね水平に延びている。庇部１１６の下面は空間を隔てて基台部１１２の上面と対向する。このようなマグネットシステムは、内部に後述のマグネット本体１１０を有する。
【００４４】
マグネットシステム１００の基台部１１２には、撮影の対象を載せるテーブル５００が装架されている。テーブル５００は、マグネットシステム１００の正面から見て横長となるように基台部１１２に装架される。テーブル５００の、撮影の対象を搭載する面は基台部１１２の上面と平行になる。
【００４５】
基台部１１２へのテーブル５００の装架は、マグネットシステム１００の正面から見て、基台部１１２の左右両端部とそれらに対応するテーブル５００の下面間にそれぞれ設けられた一対の装架機構３１０によって行われる。装架機構３１０はテーブル駆動部１２０の一部をなす。
【００４６】
装架機構３１０の構成を図５によって説明する。同図に示すように、装架機構３１０は、テーブル５００を腕３１４によって下から支えるようになっている。テーブル５００は図示のように基台部１１２の上面からわずかに浮いた状態に保たれる。
【００４７】
腕３１４の、マグネットシステム１００の正面から見た奥の部分は、筒３２４内に水平方向の摺動が可能なように挿入されている。筒３２４は、筒３３４内に水平方向の摺動が可能なように挿入されている。筒３２４は、筒３４４内に水平方向の摺動が可能なように挿入されている。筒３４４は、マグネットシステム１００の正面から見て基台部１１２の横の端部に固定的に取り付けられている。同図は、腕３１４および各筒３２４，３３４がそれらを収容する筒にそれぞれ最も深く挿入された状態を示す。
【００４８】
筒３２４，３３４，３４４の内部には、それぞれ内側の腕ないし筒を例えば油圧等を利用して押し出しまた引き戻す機構を備えている。これによって、腕３１４および筒３２４，３３４，３４４からなる部分は全体として水平方向において伸縮可能な腕となる。以下、腕３１４および筒３２４，３３４，３４４からなる部分を伸縮腕ともいう。
【００４９】
図７に、伸縮腕を最も伸ばした状態を示す。同図に示すように、この状態ではテーブル５００が基台部１１２と庇部１１６の間の空間から完全に抜け出た状態となる。すなわち、テーブル５００は、基台部１１２の上からはずれてマグネットシステム１００の正面よりも手前に突出した状態となる。このため、撮影の対象はマグネットシステム１００の庇部１１６に妨げられることなくテーブル５００に乗り降りすることができる。
【００５０】
図７に示した状態で対象を載せたテーブル５００は、伸縮腕の短縮動作により基台部１１２と庇部１１６の間の空間内に引き戻される。伸縮腕が最も短縮した状態では、図５に示したように、テーブル５００が基台部１１２と庇部１１６の間の空間の定位置に到達する。
【００５１】
図８および図９にマグネット本体１１０の構成を略図によって示す。図８は正面図、図９は右側面図である。なお、図示を省略するが、左側面図は図９に示したもの鏡像に相当する図となる。マグネット本体１１０は、本発明の実施の形態の一例である。本装置の構成によって、本発明の装置に関する実施の形態の一例が示される。
【００５２】
これらの図に示すように、マグネット本体１１０は、上側磁石部１１１、下側磁石部１１３およびヨーク１１５を有する。ヨーク１１５は、垂直肢１５５およびこの垂直肢１５５の両端部から水平方向に延びる一対の水平肢１５１，１５３を有する。すなわち、ヨーク１１５は側面から見て概ねコの字状となる構造を有する。上側磁石部１１１および下側磁石部１１３は、コの字状のヨーク１１５の上側の水平肢１５１の下面および下側の水平肢１５３の上面に、空間を隔てて互いに対向する関係でそれぞれ取り付けられている。なお、垂直肢１５５は互いに平行な複数（例えば２本）の柱であってよい。
【００５３】
上側磁石部１１１および下側磁石部１１３は、いずれも概ね短円柱状の形状をなす。上側磁石部１１１および下側磁石部１１３は、いずれも前述の主磁場マグネット部１０２、勾配コイル部１０６およびＲＦコイル部１０８を有する。主磁場マグネット部１０２、勾配コイル部１０６およびＲＦコイル部１０８の関係については後にあらためて説明する。
【００５４】
コの字状のヨークの水平肢１５１と上側磁石部１１１は、マグネットシステム１００の庇部１１６の中にある。コの字状のヨークの垂直肢１５５は、マグネットシステム１００の支柱部１１４の中にある。コの字状のヨークの水平肢１５３と下側磁石部１１３は、マグネットシステム１００の基台部１１２の中にある。これによって、基台部１１２と庇部１１６が対向する空間は、主磁場マグネット部１０２、勾配コイル部１０６およびＲＦコイル部１０８による磁場が形成される空間となる。
【００５５】
３次元空間における互いに垂直な３方向をｘ，ｙ，ｚとしたとき、ここでは、ｚ方向を磁場の方向とする。また、マグネットシステム１００の正面に正対する方向をｙ方向とする。したがって、テーブル５００に載置される対象１の体軸の方向がｘ方向となる。
【００５６】
図１０に、図９についてのＢ−Ｂ断面を示す。この図によって、主磁場マグネット部１０２、勾配コイル部１０６およびＲＦコイル部１０８の関係が示される。同図に示すように、上側磁石部１１１および下側磁石部１１３は、いずれも、主磁場マグネット部１０２、勾配コイル部１０６およびＲＦコイル部１０８を有する。
【００５７】
主磁場マグネット部１０２は磁石５０１を有する。磁石５０１は磁極面にポールピース５０３を有する。磁石５０１およびポールピース５０３からなる部分の外形は全体として短円柱状をなす。上側磁石部１１１および下側磁石部１１３は、ポールピース５０３同士が互いに対向する関係にある。互いに対向する一対の磁石５０１は、本発明における一対の磁石の実施の形態の一例である。
【００５８】
ポールピース５０３は、その周縁部が磁石５０１とは反対側に張り出している。この張り出した周縁部の内側に形成される空間に勾配コイル部１０６およびＲＦコイル部１０８が設けられる。以下、この空間を凹部ともいう。
【００５９】
勾配コイル部１０６およびＲＦコイル部１０８は、勾配コイル部１０６が凹部の底側、ＲＦコイル部１０８が凹部の開口側となるように配置される。すなわち、勾配コイル部１０６およびＲＦコイル部１０８は、磁石５０１が発生する静磁場の中に配置される。勾配コイル部１０６およびＲＦコイル部１０８の外形はいずれも円盤状である。
【００６０】
図１１に、勾配コイル部１０６の構成を略図によって示す。勾配コイル部１０６は、本発明のコイル集合体の実施の形態の一例である。本装置の構成によって、本発明の装置に関する実施の形態の一例が示される。
【００６１】
同図に示すように、勾配コイル部１０６は、Ｘコイル６０１、Ｙコイル６０３およびＺコイル６０５を有する。Ｘコイル６０１、Ｙコイル６０３およびＺコイル６０５は、いずれも円盤状の外形を持つ。
【００６２】
これらのコイルは、例えば、Ｙコイル６０３を間に挟んだ三段重ねとになっている。そして、ポールピース５０３の凹部に関してＸコイル６０１が開口側、Ｚコイル６０５が底側となっている。なお、これら３つのコイルの重なりの順序は、図示の例に限らず適宜でよい。３つのコイルは、直接重ねても良く、あるいは、例えば数ｍｍ程度の間隔をあけて重ねても良い。間隔は適宜のスペーサ（ｓｐａｃｅｒ）等によって保たれる。
【００６３】
いずれのコイルも、円盤状の板とその中に封入されたコイルパターンからなる。コイルパターンは扁平なパターンとなっている。扁平なパターンを構成する導体は、円盤状の板の二等分面に相当する位置に封入されている。それらの位置を各板についてそれぞれ一点鎖線で示す。
【００６４】
図１２に、Ｘコイル６０１の構成を模式的に示す。同図の（ａ）は平面図、（ｂ）はＣ−Ｃ断面図である。同図に示すように、Ｘコイル６０１は、板６１１およびその中に封入されたコイルパターン６１３からなる。板６１１は絶縁材料によって構成される。コイルパターン６１３は導体によって構成される。コイルパターン６１３を構成する導体の中心は、板６１１の二等分面に相当する位置にある。板６１１は、本発明における第３の板の実施の形態の一例である。コイルパターン６１３は、本発明における第３のコイルの実施の形態の一例である。
【００６５】
コイルパターン６１３は、板６１１のｙ方向の中心線に関して対称的な一対のパターンとなっている。各パターンは、半月状の複数のループ（ｌｏｏｐ）からなる。各ループには、同じ方向に巡回する電流が流れる。電流は勾配駆動部１３０から供給される。ループの直線部分がメインパス（ｍａｉｎ　ｐａｔｈ）６１５であり、円弧部分がリターンパス（ｒｅｔｕｒｎ　ｐａｔｈ）６１７である。メインパス６１５に流れる電流がｘ方向の勾配磁場の発生に寄与する。
【００６６】
このようなループに、ある瞬時には（ｂ）に示すような極性で電流が流れる。このような電流が流れるとき、コイルパターン６１３にはローレンツの力が作用する。力の方向は矢印で示すようになる。すなわち、メインパス６１５およびリターンパス６１７には、それらを互いに近づけようとする力が働く。この力は板６１１を板面に平行な方向に圧縮しようとするものである。電流の極性が逆になると力の方向が逆になる。その場合は引っ張り力が発生する。
【００６７】
コイルパターン６１３を構成する導体は、その中心が板６１１の厚みの二等分面に相当する位置にあるので、力は板６１１の厚みの二等分面に沿って作用する。このため、この力は板６１１を曲げるようには作用しない。ただし、板６１１がこの圧縮力に耐えることを条件とするが、そのような条件を満たすことは容易である。ローレンツの力が板６１１を曲げるように働かないので、力がパルス的に加わっても音響の発生量は大幅に低減する。
【００６８】
図１３に、Ｙコイル６０３の構成を模式的に示す。同図の（ａ）は平面図、（ｂ）はＤ−Ｄ断面図である。同図に示すように、Ｙコイル６０３は、板６３１およびその中に封入されたコイルパターン６３３からなる。板６３１は絶縁材料によって構成される。コイルパターン６３３は導体によって構成される。コイルパターン６３３を構成する導体の中心は、板６３１の二等分面に相当する位置にある。板６３１は、本発明における第２の板の実施の形態の一例である。コイルパターン６３３は、本発明における第２のコイルの実施の形態の一例である。
【００６９】
コイルパターン６３３は、板６３１のｘ方向の中心線に関して対称的な一対のパターンとなっている。各パターンは、半月状の複数のループからなる。各ループには、同じ方向に巡回する電流が流れる。電流は勾配駆動部１３０から供給される。ループの直線部分がメインパス６３５であり、円弧部分がリターンパス６３７である。メインパス６３５に流れる電流がｙ方向の勾配磁場の発生に寄与する。
【００７０】
このようなループに、ある瞬時には（ｂ）に示すような極性で電流が流れる。このような電流が流れるとき、コイルパターン６３３にはローレンツの力が作用する。力の方向は矢印で示すようになる。すなわち、メインパス６３５およびリターンパス６３７には、それらを互いに近づけようとする力が働く。この力は板６３１を板面に平行な方向に圧縮しようとするものである。電流の極性が逆になると力の方向が逆になる。その場合は引っ張り力が発生する。
【００７１】
コイルパターン６３３を構成する導体は、その中心が板６３１の厚みの二等分面に相当する位置にあるので、力は板６３１の厚みの二等分面に沿って作用する。このため、この力は板６３１を曲げるようには作用しない。ただし、板６３１がこの圧縮力に耐えることを条件とするが、そのような条件を満たすことは容易である。ローレンツの力が板６３１を曲げるように働かないので、力がパルス的に加わっても音響の発生量は大幅に低減する。
【００７２】
図１４に、Ｚコイル６０５の構成を模式的に示す。同図の（ａ）は平面図、（ｂ）はＥ−Ｅ断面図である。同図に示すように、Ｚコイル６０５は、板６５１およびその中に封入されたコイルパターン６５３からなる。板６５１は絶縁材料によって構成される。コイルパターン６５３は導体によって構成される。コイルパターン６５３を構成する導体の中心は、板６５１の二等分面に相当する位置にある。板６５１は、本発明における第１の板の実施の形態の一例である。コイルパターン６５３は、本発明における第１のコイルの実施の形態の一例である。
【００７３】
コイルパターン６５３は、同心円状の複数のループからなる。同心円の中心は板６５１の中心に一致する。各ループには、同じ方向に巡回する電流が流れる。電流は勾配駆動部１３０から供給される。
【００７４】
このようなループに、ある瞬時には（ｂ）に示すような極性で電流が流れる。このような電流が流れるとき、コイルパターン６５３にはローレンツの力が作用する。力の方向は矢印で示すようになる。この力は板６５１を板面に平行な方向に圧縮しようとするものである。電流の極性が逆になると力の方向が逆になる。その場合は引っ張り力が発生する。
【００７５】
コイルパターン６５３を構成する導体は、その中心が板６５１の厚みの二等分面に相当する位置にあるので、力は板６５１の厚みの二等分面に沿って作用する。このため、この力は板６５１を曲げるようには作用しない。ただし、板６５１がこの圧縮力に耐えることを条件とするが、そのような条件を満たすことは容易である。ローレンツの力が板６５１を曲げるように働かないので、力がパルス的に加わっても音響の発生量は大幅に低減する。
【００７６】
このように、勾配コイル部１０６を構成するＸコイル６０１、Ｙコイル６０３およびＺコイル６０５に発生するローレンツの力はいずれもそれらを曲げるようには作用しない。このため、勾配コイル部１０６は、勾配磁場発生時に音響を発生しにくいものとなる。
【００７７】
勾配コイル部１０６は、例えば図１５に示すように、三段重ねの段間に振動吸収部材７０１を設けるようにしてもよい。振動吸収部材７０１は、本発明における振動吸収部材の実施の形態の一例である。振動吸収部材７０１としては、例えば発泡材やゴム（ｒｕｂｂｅｒ）等適宜の材料が用いられる。このようにすることにより、勾配コイル部１０６の振動を抑えて音響をさらに発生しにくくすることができる。
【００７８】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、電流と磁束の相互作用による力が加わっても音響を発生しにくいコイル集合体、そのようなコイル集合体を備えた磁場形成装置、および、そのような磁場形成装置を備えた磁気共鳴撮影装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の一例の装置のブロック図である。
【図２】撮影のパルスシーケンスを示す図である。
【図３】撮影のパルスシーケンスを示す図である。
【図４】マグネットシステムの構成を示す図である。
【図５】マグネットシステムの構成を示す図である。
【図６】図４におけるＡ−Ａ断面を示す図である。
【図７】テーブル押し出し状態を示す図である。
【図８】マグネット本体の構成を示す図である。
【図９】マグネット本体の構成を示す図である。
【図１０】図９についてのＢ−Ｂ断面を示す図である。
【図１１】勾配コイル部の構成を示す図である。
【図１２】Ｘコイルの構成を示す図である。
【図１３】Ｙコイルの構成を示す図である。
【図１４】Ｚコイルの構成を示す図である。
【図１５】勾配コイル部の構成を示す図である。
【符号の説明】
１００　マグネットシステム
１０２　主磁場マグネット部
１０６　勾配コイル部
１０８　ＲＦコイル部
１２０　テーブル駆動部
１３０　勾配駆動部
１４０　ＲＦ駆動部
１５０　データ収集部
１６０　制御部
１７０　データ処理部
１８０　表示部
１９０　操作部
５００　テーブル
１１０　マグネット本体
１１１　上側磁石部
１１３　下側磁石部
１１５　ヨーク
６０１　Ｘコイル
６０３　Ｙコイル
６０５　Ｚコイル
６１１，６３１，６５１　板
６１３，６３３，６５３　コイルパターン
６１５，６３５　メインパス
６１７，６３７　リターンパス
７０１　振動吸収部材
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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