(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１及び第２の傾斜コイル（２７、２８）と、該第１と第２の傾斜コイル（２７、２８）の間に配置させた、複数の導電性粒子を有する導電性化合物層（３２、３３）と、を含んでいる、１つの軸に沿って延びる傾斜チューブ（２４）を備え、
前記導電性化合物層（３２、３３）中の前記導電性粒子の体積百分率は、１％未満であり、
前記導電性化合物層（３２、３３）は、前記第１及び第２の傾斜コイル（２７、２８）の間の電流の流れを１０マイクロアンペア未満に制限する、ＭＲＩデバイスで使用するための傾斜コイル・アセンブリ（２２）。
【請求項２】
前記導電性化合物層（３２、３３）がエポキシ樹脂を備えることを特徴とする請求項１に記載の傾斜コイル・アセンブリ（２２）。
【請求項３】
前記導電性粒子が炭素粒子、銀粒子、銅粒子及び金粒子のうちの１種を備えることを特徴とする請求項２に記載の傾斜コイル・アセンブリ（２２）。
【請求項４】
前記導電性化合物層（３２、３３）がさらに化学硬化剤化合物を含むことを特徴とする請求項２に記載の傾斜コイル・アセンブリ（２２）。
【請求項５】
前記エポキシ樹脂がビスフェノール−Ａ樹脂を備えることを特徴とする請求項２に記載の傾斜コイル・アセンブリ（２２）。
【請求項６】
前記導電性粒子のそれぞれは直径が１０μｍ未満であることを特徴とする請求項１に記載の傾斜コイル・アセンブリ（２２）。
【請求項７】
前記導電性化合物層（３２、３３）が該化合物を通る電流の流れを所定の電流値未満に制限していることを特徴とする請求項１に記載の傾斜コイル・アセンブリ（２２）。
【請求項８】
傾斜コイル・アセンブリ（２３）を組み上げるための方法であって、
第１の傾斜コイル（２７）を第１の傾斜チューブ（２４）上に配置する工程と、
前記第１の傾斜コイル（２７）と第２の傾斜コイル（２８）の間に複数の導電性粒子を有する導電性化合物層（３２、３３）を配置する工程と、
を含み、
前記導電性化合物層（３２、３３）中の前記導電性粒子の体積百分率は、１％未満であり、
前記導電性化合物層（３２、３３）は、前記第１及び第２の傾斜コイル（２７、２８）の間の電流の流れを１０マイクロアンペア未満に制限する、方法。
【請求項９】
導電性化合物層（３２、３３）の層を配置する前記工程が、前記第１と第２の傾斜コイル（２７、２８）の間に導電性化合物層（３２、３３）を真空含浸させる工程を含むことを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記導電性化合物層（３２、３３）がエポキシ樹脂を備えることを特徴とする請求項８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、全般的には、傾斜コイル・アセンブリ並びに傾斜コイル・アセンブリを組み上げための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）装置は、所望の軸に沿って磁場を発生させるために傾斜コイルを利用している。さらに、隣接する傾斜コイルは全体的に所定の距離だけ分離させている。さらに、第１と第２の傾斜コイルの間に形成させたギャップには、全体として非導電性のエポキシ樹脂を満たしている。本発明者は、非導電性エポキシ樹脂の内部に気泡がトラップされることがあることを認識している。第１及び第２の傾斜コイルの通電の間に、樹脂に包含された各気泡の第１の端部と第２の端部の間に電圧ポテンシャルが誘導されることがある。電圧ポテンシャルが所定のしきい電圧に達すると、気泡の両端に静電放電が伝播することがある。静電放電は、ＭＲＩ装置で「スノーノイズ（ｓｎｏｗｙ）」画像を生成させる可能性がある望ましくない電磁放射バーストを発生させることがある。
【特許文献１】欧州特許第０９２８４８０号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
したがって、本発明者は第１と第２の傾斜コイルの間に配置させた樹脂や接着剤などの化合物内に誘導される電圧ポテンシャルを最小限にする必要性が存在することを認識している。本発明者は、誘導される電圧ポテンシャルを最小限にすることにより望ましくない静電放電が最小化されかつ／または排除されることを認識している。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上述した問題点及び欠点は、本明細書に開示した例示的な実施形態に従った傾斜コイル・アセンブリ並びに傾斜コイル・アセンブリを組み上げる方法によって克服される。
【０００５】
例示的な実施形態による傾斜コイル・アセンブリは、１つの軸に沿って延びる傾斜チューブを含む。このチューブは、第１及び第２の傾斜コイルと、これら第１と第２の傾斜コイルの間に配置させた導電性化合物と、を含む。
【０００６】
例示的な実施形態による傾斜コイル・アセンブリを組み上げるための方法を提供する。本方法は、第１の傾斜コイルを第１の傾斜チューブ上に配置する工程を含む。本方法はさらに、第１の傾斜コイルと第２の傾斜コイルの間に導電性化合物を配置する工程を含む。
【０００７】
本実施形態による別のシステム及び／または方法は、以下の図面及び詳細な説明を吟味することにより当業者には明らかであるか、または明らかとなろう。こうした追加的なシステム、方法及び／またはコンピュータ・プログラム生成物もまさに本発明の範囲内にあると共に、添付の特許請求の範囲によって保護されるように意図している。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
ここで、添付の図面を参照しながら本発明の実施形態について単に一例として記載することにする。
【０００９】
図面を参照すると、その様々な図において同一の参照番号は同一の構成要素を表している。図１を参照すると、人間１８の画像を作成するための例示的なＭＲＩシステム１０を提供している。ＭＲＩシステム１０は、磁気アセンブリ１２と、傾斜増幅器ユニット１４と、システム制御装置１６と、を備えることがある。
【００１０】
磁気アセンブリ１２は、人間１８に対して伝播される磁場を発生させるために設けられている。アセンブリ１２は、人間１８を受け容れるためのチェンバ１７を画定しているハウジング１５を備えることがある。アセンブリ１２はさらに、偏向用マグネット２０と、（Ｘ）コイル、（Ｙ）コイル及び（Ｚ）コイルを有する傾斜コイル・アセンブリ２２と、を備えることがある。傾斜コイル・アセンブリ２２は、傾斜増幅器ユニット１４内に包含された（Ｇｘ）増幅器、（Ｇｙ）増幅器及び（Ｇｚ）増幅器のそれぞれから受信した信号に応答して、事前決定されたＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸に沿って磁場を発生させる。
【００１１】
図２を参照すると、例示的な傾斜コイル・アセンブリ２２は、内側傾斜コイル・アセンブリ２３と、外側傾斜コイル・アセンブリ２５と、アセンブリ２３、２５の間に配置させたエポキシ層５４と、を含む。
【００１２】
内側傾斜コイル・アセンブリ２３は、内側傾斜チューブ２４と、内側（Ｚ）コイル２７と、内側（Ｙ）コイル２８と、内側（Ｘ）コイル３０と、導電性化合物層３３、３２と、を含む。
【００１３】
内側傾斜チューブ２４は、外側傾斜チューブ２６の内部に配置されるように設けられていると共に、軸３１の周りに配置されている。傾斜チューブ２４は、その各々が、ガラス繊維、炭素繊維、ケブラー（登録商標）繊維及び酸化アルミニウム粒子（例えば、エポキシ樹脂によるコーティングが施される）などの複数の繊維を備える１つまたは複数の層を備えた繊維複合材料から製作されることがある。
【００１４】
内側（Ｚ）コイル２７は、所定のｚ軸（図示せず）に沿って磁場傾斜を発生させるために設けられている。コイル２７は、傾斜チューブ２４の近傍に配置されることがある。詳細には、コイル２７は、チューブ２４の外側表面上に配置されることがある。コイル２７はチューブ２４内に形成させた複数の溝３４の中に配置された複数の銅導体３６を含むことがある。
【００１５】
内側（Ｙ）コイル２８は、所定のＹ軸（図示せず）に沿って磁場傾斜を発生させるために設けられている。コイル２８は複数のサドルコイル（図示せず）を備えることがある。コイル２８はコイル２７から所定の距離だけ離して配置されることがある。詳細には、コイル２７、２８の間に１つのギャップ（Ｇ１）が画定されることがある。ギャップ（Ｇ１）内には導電性化合物層３３が配置されることがある（これについては、以下でさらに詳細に説明することにする）。
【００１６】
内側（Ｘ）コイル３０は、所定のＸ軸（図示せず）に沿って磁場傾斜を発生させるために設けられている。コイル３０は複数のサドルコイル（図示せず）を備えることがある。コイル３０はコイル２８から所定の距離だけ離して配置されることがある。詳細には、コイル２８、３０の間に１つのギャップ（Ｇ２）が画定されることがある。ギャップ（Ｇ２）内には導電性化合物層３２が配置されることがある（これについては、以下でさらに詳細に説明することにする）。
【００１７】
導電性化合物層３３、３２は、隣接する傾斜コイルの間における電場Ｅのビルドアップを最小限し、層３３、３２の内部に包含された気泡における任意の静電放電を最小限にするために設けられている。導電性化合物層３３、３２は注封用化合物（ｐｏｔｔｉｎｇ  ｃｏｍｐｏｕｎｄ）から形成させることがある。例えば、導電性化合物層３３、３２はエポキシ樹脂（例えば、ビスフェノール−Ａ樹脂）などの接着剤や、無水硬膜剤などの化学硬膜剤から形成させることがある。別法として、導電性化合物層３３、３２は、ポリエステル樹脂など別のタイプの接着剤から形成させることがある。さらに、導電性化合物層３３、３２は、例えば炭素粒子、銀粒子、銅粒子または金粒子のうちの１種など複数の導電性粒子を含むことがある。さらに、複数の導電性粒子のそれぞれは、１から１０μｍの範囲内の直径を有することがある。さらに、この複数の導電性粒子は、層３３、３２の全体にわたって実質的に均一に分散されていることが好ましい。樹脂と硬膜剤を加えたものに対する導電性粒子の体積百分率は、導電性粒子の体積１％未満に対して樹脂と硬膜剤を加えた体積が９９．０％以上となるようにすることが好ましい。導電性化合物層３３、３２は、層３３、３２を通る電流の流れを１０マイクロアンペア未満に制限することが好ましい。
【００１８】
外側傾斜コイル・アセンブリ２５は、外側傾斜チューブ２６と、外側（Ｚ）コイル４０と、外側（Ｙ）コイル４２と、外側（Ｘ）コイル４４と、導電性化合物層４６、４８と、を含む。
【００１９】
外側傾斜チューブ２６は、内側傾斜チューブ２４の周りに配置されかつ軸３１の周りに配置されている。傾斜チューブ２６は、その各々が、ガラス繊維、炭素繊維、ケブラー（登録商標）繊維及び酸化アルミニウム繊維（例えば、エポキシ樹脂によるコーティングが施される）などの複数の繊維を備える１つまたは複数の層を備えた繊維複合材料から製作されることがある。
【００２０】
外側（Ｚ）コイル４０は、ｚ軸に沿って磁場傾斜を発生させるように設けられており、これにより傾斜コイル・アセンブリ２２の外部に漏れる任意の磁束を最小限にするように内側（Ｚ）コイル２７に対して電磁遮蔽を設けるように配置されている。コイル４０は、傾斜チューブ２６の近傍に配置されることがある。詳細には、コイル４０はチューブ２６の外側表面上に配置されることがある。コイル４０は、チューブ２６内に形成させた複数の溝５０の中に配置された複数の銅導体５２を含むことがある。
【００２１】
外側（Ｙ）コイル４２は、Ｙ軸に沿って磁場傾斜を発生させるように設けられており、これにより傾斜コイル・アセンブリ２２の外部に漏れる任意の磁束を最小限にするように内側（Ｙ）コイル２８に対して電磁遮蔽を設けるように配置されている。コイル４２は、複数のサドルコイル（図示せず）を備えることがある。コイル４２は、コイル４０から所定の距離だけ離して配置されることがある。詳細には、コイル４０、４２の間に１つのギャップ（Ｇ３）が画定されることがある。このギャップ（Ｇ３）内には導電性化合物層４６が配置されることがある（これについては、以下でさらに詳細に説明することにする）。
【００２２】
外側（Ｘ）コイル４４は、Ｘ軸に沿って磁場傾斜を発生させるように設けられており、これにより傾斜コイル・アセンブリ２２の外部に漏れる任意の磁束を最小限にするように内側（Ｘ）コイル３０に対して電磁遮蔽を設けるように配置されている。コイル４４は、複数のサドルコイル（図示せず）を備えることがある。コイル４４は、コイル４２から所定の距離だけ離して配置されることがある。詳細には、コイル４２、４４の間に１つのギャップ（Ｇ４）が画定されることがある。このギャップ（Ｇ４）内には導電性化合物層４８が配置されることがある（これについては、以下でさらに詳細に説明することにする）。
【００２３】
導電性化合物層４６、４８は、隣接する傾斜コイルの間の電圧ポテンシャルを最小限にし、導電性化合物層４６、４８の内部に包含された気泡における任意の静電放電を最小限にするために設けられている。導電性化合物層４６、４８は、導電性化合物層３３、３２向けに使用したのと同じタイプの材料から形成させ、かつ同じ電流特性を有することがある。
【００２４】
内側傾斜コイル・アセンブリ２３と外側傾斜コイル・アセンブリ２５の間に所定の距離を維持するためにアセンブリ２３、２５の間にエポキシ層５４を配置させることがある。エポキシ層５４はエポキシ樹脂やポリエステル樹脂から形成させることがある。エポキシ層５４は実質的に非導電性とすることが好ましい。
【００２５】
図３を参照しながらここで、傾斜コイル・アセンブリ２２を組み上げるための例示的な方法について説明することにする。工程７０において、内側（Ｚ）コイル２７が内側傾斜チューブ２３に付着される。
【００２６】
次に工程７２において、内側（Ｚ）コイル２７を覆うように内側（Ｙ）コイル２８を配置させ、コイル２７、２８の間にギャップ（Ｇ１）を設ける。
【００２７】
次に工程７４において、内側（Ｙ）コイル２８を覆うように内側（Ｘ）コイル３０を配置させ、コイル２８、３０の間にギャップ（Ｇ２）を設ける。
【００２８】
次に工程７６において、コイル２７、２８の間に導電性化合物層３３が配置され、またコイル２８、３０の間に導電性化合物層３２が配置される。当業者に周知のように、導電性化合物層３３、３２は、真空含浸を用いてギャップ（Ｇ１）、（Ｇ２）内に配置されることがある。
【００２９】
次に工程７８において、所定の長さの時間にわたって導電性化合物層３３、３２を硬化状態のままとさせる。
【００３０】
次に工程８０において、外側（Ｚ）コイル４０が外側傾斜チューブ２６に付着される。
【００３１】
次に工程８２において、外側（Ｚ）コイル４０を覆うように外側（Ｙ）コイル４２を配置させ、コイル４０、４２の間にギャップ（Ｇ３）を設ける。
【００３２】
次に工程８４において、外側（Ｙ）コイル４２を覆うように外側（Ｘ）コイル４４を配置させ、コイル４２、４４の間にギャップ（Ｇ４）を設ける。
【００３３】
次に工程８６において、コイル４０、４２の間に導電性化合物層４６が配置され、またコイル４２、４４の間に導電性化合物層４８が配置される。当業者に周知のように、導電性化合物層４６、４８は、真空含浸を用いてギャップ（Ｇ３）、（Ｇ４）内に分散させることがある。
【００３４】
次に工程８８において、所定の長さの時間にわたって導電性化合物層４６、４８を硬化状態のままとさせる。
【００３５】
次に工程９０において、外側傾斜チューブ２６の内部に内側傾斜チューブ２４が配置される。
【００３６】
次に工程９２において、当業者に周知のように、内側傾斜チューブ２４と外側傾斜チューブ２６の間にあるギャップ内に真空含浸を用いてエポキシ樹脂５４を分散させる。
【００３７】
次に工程９４において、ギャップ５４内でエポキシ樹脂を硬化状態のままとさせる。
【００３８】
当業者に周知のように、傾斜コイル・アセンブリ２２を組み上げるための上述した方法で開示した工程の順序は、順序変更すなわち修正することが可能であることに留意すべきである。
【００３９】
本傾斜コイル・アセンブリ及びこれに関連する方法は、周知のアセンブリ及び方法と比較してかなりの利点を提供する。詳細には、発明した傾斜コイル・アセンブリは、注封用化合物の内部に包含された気泡の両端で電場Ｅのビルドアップを最小限にするように隣接する傾斜コイルの間に配置させた導電性化合物を利用している。したがって、気泡の内部における望ましくない静電放電が低減及び／または最小化される。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】ＭＲＩイメージング・システムのブロック図である。
【図２】ＭＲＩイメージング・システムで使用される傾斜チューブ・アセンブリの断面図である。
【図３Ａ】傾斜チューブ・アセンブリを組み上げる方法の流れ図である。
【図３Ｂ】傾斜チューブ・アセンブリを組み上げる方法の流れ図である。
【符号の説明】
【００４１】
１０  ＭＲＩシステム
１２  磁気アセンブリ
１４  傾斜増幅器ユニット
１５  ハウジング
１６  システム制御装置
１７  チェンバ
１８  人間
２０  偏向用マグネット
２２  傾斜コイル・アセンブリ
２３  内側傾斜コイル・アセンブリ
２４  内側傾斜チューブ
２５  外側傾斜コイル・アセンブリ
２６  外側傾斜チューブ
２７  内側（Ｚ）コイル
２８  内側（Ｙ）コイル
３０  内側（Ｘ）コイル
３１  軸
３２  導電性化合物層
３３  導電性化合物層
３４  溝
３６  銅導体
４０  外側（Ｚ）コイル
４２  外側（Ｙ）コイル
４４  外側（Ｘ）コイル
４６  導電性化合物層
４８  導電性化合物層
５０  溝
５２  銅導体
５４  エポキシ層
【図１】
0004795679.tif 000002
【図３Ａ】
0004795679.tif 000003
【図３Ｂ】
0004795679.tif 000004
【図２】
0004795679.tif 000005