(57)【要約】【課題】傾斜磁場発生装置の振動が低温容器へ伝わらない様にしたＭＲＩ電磁石システムを提供することにある。【解決手段】ＭＲＩ電磁石システムは、その主要部としてＭＲＩ電磁石１０、傾斜磁場発生用コイル２０ａ、２０ｂ、および独立支持装置３０を含み、また独立支持装置３０は、左右の側板３１、３２、上面板３３、底板３４、中間板３５、３６、および底板３４の底裏面に固定された３個のゴム製のスペーサ３９１〜３９３を含み、ＭＲＩ電磁石１０の低温容器１１ａに設けられた凹部１４ａ内に設置された傾斜磁場発生用コイル２０ａは、中間板３５に固定支持されており、低温容器１１ｂに設けられた凹部１４ｂ内に設置された傾斜磁場発生用コイル２０ｂは中間板３６に固定支持されている。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
超電導コイルを収納した一対の低温容器を含むＭＲＩ電磁石、上記一対の低温容器の間に設置された傾斜磁場発生装置、および上記傾斜磁場発生装置を上記ＭＲＩ電磁石と非接触の状態で支持する独立支持装置を備えたことを特徴とするＭＲＩ電磁石装置。
【請求項２】
上記傾斜磁場発生装置は、傾斜磁場発生用コイルであることを特徴とする請求項１記載のＭＲＩ電磁石装置。
【請求項３】
上記独立支持装置の上記傾斜磁場発生装置と接触する部位は、上記一対の低温容器の間に設けられた検査用空間への被検査体の挿入を阻害しない構造を有することを特徴とする請求項１または請求項２記載のＭＲＩ電磁石装置。
【請求項４】
上記独立支持装置は、磁気シールド機能を有するように少なくとも一部は磁性体で形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２のＭＲＩ電磁石装置。
【請求項５】
上記独立支持装置と上記ＭＲＩ電磁石のいずれか一方または両方は、緩衝体を介して床面と接していることを特徴請求項１または請求項２記載のＭＲＩ電磁石装置。
【請求項６】
上記傾斜磁場発生装置は、上記低温容器に設けられた凹部内に収容されて上記低温容器と非接触の状態で上記独立支持装置に支持されていることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか一項記載のＭＲＩ電磁石装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＭＲＩ電磁石装置に関し、詳しくは傾斜磁場発生装置を備えたＭＲＩ電磁石装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、一対の磁極装置の中間に位置情報を得るための傾斜磁場発生装置とＲＦコイル（高周波送信及び受信コイル）とを配設し、被検体の所望断面における特定原子核の分布情報を得て断層像を生成するＭＲＩ電磁石装置においては、被検体を配置するための所要空間、ＲＦコイル、および傾斜磁場発生装置の大きさから磁極装置の間隔が設定されており、また上記傾斜磁場発生装置としては、例えば後記の特許文献１および特許文献２から公知であり、特許文献２では超電導主コイル集合体を収容し、このコイル集合体の軸方向に所定の空間間隔をもって対向して配設されたコイル収容容器の相互の対向部にそれぞれ傾斜磁場発生用コイルを収容するための凹状配置スペースが形成されている。
【０００３】
このようなＭＲＩ電磁石装置では、超電導主コイル集合体が作る磁界中で傾斜磁場発生用コイルにパルス状の電流を通電するため、傾斜磁場発生用コイルが振動する問題がある。特許文献２の図１に示された装置では、超電導主コイル集合体を低温に保持する低温容器に傾斜磁場発生用コイルを取り付けざるを得ず、この傾斜磁場発生用コイルの振動が低温容器を振動させ、更には超電導主コイル集合体を振動させるため、当該主コイル集合体が作る静磁界が振動し、それが画像劣化の原因となっていた。
【特許文献１】特開平６−１４９００号公報（要約の構成の欄）
【特許文献２】特開平１０−９９２９６号公報（請求項１、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が解決しようとする問題点は、従来技術における如上の問題に鑑みて、傾斜磁場発生用装置の振動が低温容器に伝わらない様にしたＭＲＩ電磁石装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明のＭＲＩ電磁石装置は、超電導コイルを収納した一対の低温容器を含むＭＲＩ電磁石、上記一対の低温容器の間に設置された傾斜磁場発生装置、および上記傾斜磁場発生装置を上記ＭＲＩ電磁石と非接触の状態で支持する独立支持装置を備えたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明のＭＲＩ電磁石装置では、傾斜磁場発生装置の支持を低温容器に対し非接触となるように独立させることにより、傾斜磁場発生用コイルの振動がＭＲＩ電磁石に伝わらない様に構成し、主コイル集合体の振動を防止して高画質の画像を取得可能にさせる効果を奏するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、説明の順位の早い図に示された部位と同じ部位が後続の図に示される場合には互に同符号を付して、後続の図では符号の説明を省略する。
【０００８】
実施の形態１．
図１〜図４は、本発明のＭＲＩ電磁石装置における実施の形態１を説明するものであって、図１は実施の形態１の斜視図、図２は図１の底面図、図３は図１の側面図、図４は図１および図２におけるＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【０００９】
図１〜図４において実施の形態１のＭＲＩ電磁石装置は、その主要部としてＭＲＩ電磁石１０、傾斜磁場発生装置の例としての傾斜磁場発生用コイル２０ａ、２０ｂ、および独立支持装置３０を含む。ＭＲＩ電磁石１０は、一対の低温容器１１ａと低温容器１１ｂ、低温容器１１ａ、１１ｂの各内部に収容された複数の超伝導コイル群１２ａ、１２ｂ、低温容器１１ａと低温容器１１ｂとを連結する連結管１３を備えている。なお符号Ｇは、低温容器１１ａと低温容器１１ｂとの間のギャップであり、符号ＳはギャップＧ中での被検査の人体を置く検査用空間を示す。
【００１０】
低温容器１１ａは、図１〜図３に示すように円筒状体あるいは円盤状体であって、また図４に示すように低温容器１１ｂと対向する面に円形の凹部１４ａを有し、その凹部１４ａ内に傾斜磁場発生用コイル２０ａが収容されている。低温容器１１ｂも低温容器１１ａと同じ構造を有していて、低温容器１１ａと対向する面に円形の凹部１４ｂを有し、その凹部１４ｂ内に傾斜磁場発生用コイル２０ｂが収容されている。ＭＲＩ電磁石１０は、低温容器１１ｂの底裏面に固定された５個のゴム製のスペーサ１５１〜１５５を介して床４０上に設置されている。なおＭＲＩ電磁石１０を独立支持装置３０と非接触に配置するには、スペーサ１５１〜１５５の高さ（あるいは厚み）を後記する底板３４の厚みとスペーサ３９１〜３９３のそれぞれの高さ（あるいは厚み）を合わせた高さよりも高くするとよい。なおスペーサ１５１〜１５５やスペーサ３９１〜３９３は、ゴム製以外にもバネ構造などの緩衝構造であってもよい。
【００１１】
独立支持装置３０は、左右の側板３１、３２、上面板３３、底板３４、中間板３５、３６、および底板３４の底裏面に固定された３個のゴム製のスペーサ３９１〜３９３を含み、独立支持装置３０はこれらゴム製のスペーサ３９１〜３９３を介して床４０上に設置されている。上記各板３１〜３６は、図１に示すように互いに一体的に連結固定されている。低温容器１１ａに設けられた凹部１４ａ内に設置された傾斜磁場発生用コイル２０ａは、中間板３５に固定支持されており、低温容器１１ｂに設けられた凹部１４ｂ内に設置された傾斜磁場発生用コイル２０ｂは中間板３６に固定支持されている。
【００１２】
なお、傾斜磁場発生用コイル２０ａおよび傾斜磁場発生用コイル２０ｂは、共にそれぞれ低温容器１１ａと低温容器１１ｂとは非接触の状態で支持されており、左右の連結管１３は、いずれも中間板３５および中間板３６に設けられたクリアランスホールを貫通して、しかして中間板３５および中間板３６と非接触の状態で低温容器１１ａと低温容器１１ｂとを連結しており、また低温容器１１ｂの底裏面に固定された５個のゴム製のスペーサ１５１〜１５５のうち、スペーサ１５５は、底板３４に設けられたクリアランスホールを貫通して、しかして底板３４と非接触の状態とされている。また側板３１、側板３２、上面板３３、底板３４、中間板３５、中間板３６、およびスペーサ３９１〜３９３も低温容器１１ａ、低温容器１１ｂ、および連結管１３と非接触であって、しかして独立独立支持装置３０の全体がＭＲＩ電磁石１０と非接触の状態で傾斜磁場発生用コイル２０ａ、２０ｂを支持しているので、傾斜磁場発生用コイルの振動が低温容器に伝わることがない。この結果、超伝導コイル群１２ａ、１２ｂが振動しないので、換言すると静磁場の振動がなくなり、明瞭な画像を得ることができる。
【００１３】
独立支持装置３０の各部を構成する材料については、それらが必要な支持機能を奏する限り特に制限はなく、構造用の各種の金属材、木材、有機高分子材などが例示される。就中、鉄などの磁性材料を採用すれば磁気シールドと兼用でき、超電導主コイル集合体の作る漏れ磁界を低減させる効果がある。なお磁性材料を使用すると、不均一な磁界を作る場合があるが、かかる場合にはアルミニウム系材料やＳＵＳなどの非磁性材料で構成すれば、磁気シールド効果はなくなるものの、磁界の均一度の優れたＭＲＩ電磁石装置を製作可能である。独立支持装置３０の構成材料に関する上記は、以下の各実施の形態においても該当する。
【００１４】
実施の形態２．
図５は、本発明のＭＲＩ電磁石装置における実施の形態２を説明するものであって、前記図２に対応する図１の底面図である。実施の形態２は、前記実施の形態１とは低温容器１１ｂの底裏面において、前記図２での５個のゴム製のスペーサ１５１〜１５５のうちのスペーサ１５１、１５２、１５５が除かれて、代わってスペーサ１５６が採用され、またスペーサ１５５が除かれることにより実施の形態１で底板３４に設けられていたクリアランスホールも除かれている点が異なり、その他の構成は実施の形態１と同じである。実施の形態２は、かくすることにより上記クリアランスホールの穿孔が不要となる利点がある。
【００１５】
実施の形態３．
図６は、本発明のＭＲＩ電磁石装置における実施の形態３を説明するものであって、前記図４に対応する図１のＡ−Ａ線に沿った断面図である。実施の形態３では、前記実施の形態１あるいは実施の形態２で用いられた中間板３５および中間板３６が除去され、また低温容器１１ａ、低温容器１１ｂの各コイル軸の中央部近傍に貫通孔が設けられ、中間板３５および中間板３６に代わって上記各貫通孔内を図６上で上下方向に延在する支持板３７、３８が採用されている。即ち支持板３７の上端は上面板３３に固定され、傾斜磁場発生用コイル２０ａは支持板３７の下端に固定支持されている。同様に、支持板３８の下端は底板３４に固定され、傾斜磁場発生用コイル２０ｂは支持板３８の上端に固定支持されている。さらに低温容器１１ｂに上記貫通孔を設けることに基づいて、前記スペーサ１５５に代えて、ドーナツ状のスペーサ１５６が、底板３４と非接触の状態で用いられている。実施の形態３における独立支持装置３０は、中間板３５および中間板３６が除去された、しかして検査用空間Ｓへの被検査体の挿入を阻害しない構造を有するので、検査用空間Ｓが実施の形態１、２の場合より広く取れて、検査用空間Ｓへの人体などの被検査体の挿入が容易となる効果がある。
【００１６】
実施の形態４．
図７および図８は、本発明のＭＲＩ電磁石装置における実施の形態４を説明するものであって、図７は前記図４に対応する、図１のＡ−Ａ線に沿った断面図であり、図８は図７での矢印Ｂの方向から見た平面図である。なお図７における矢印Ｃは、検査用空間Ｓへの被検査体の挿入方向を示す。図７および図８において、傾斜磁場発生用コイル２０ａは、実施の形態３の場合と同様に支持板３７により上から支持されるほか、中央部が欠落した中間板３５によっても両側から支持されている。傾斜磁場発生用コイル２０ｂも傾斜磁場発生用コイル２０ａと同様に、支持板３８により支持されるほか、中央部が欠落した中間板３６によっても支持されている。
【００１７】
中間板３５および中間板３６は、共に中央部が欠落しているので検査用空間Ｓを広く取ることができ、しかして矢印Ｃの方向から被検査体を容易に検査用空間Ｓに挿入することができる。さらに中間板３５および中間板３６として、機械的強度の高い厚肉材や軽量型鋼材などの採用が可能となって、傾斜磁場発生用コイル２０ａ、２０ｂを一層強固に支持固定することが可能となる。その場合、上下方向から支持する支持板３７および支持板３８は必ずしも必要とせず、省略してもよい。
【００１８】
実施の形態５．
図９は、本発明のＭＲＩ電磁石装置における実施の形態５を説明するものであって、前記図７に対応する図１のＡ−Ａ線に沿った断面図である。実施の形態５は、前記実施の形態４において用いられた、中央部が欠落した中間板３５や中間板３６に代えて、中央部にそれぞれ凹み３５１、凹み３６１を設けた中間板３５、３６が用いられている。その他の構成は実施の形態４と同じである。凹み３５１、凹み３６１を設けた中間板３５、３６を採用することにより、検査用空間Ｓを広く取ることができ、しかして実施の形態４の場合と同様に矢印Ｃの方向から（図８参照）被検査体を容易に検査用空間Ｓに挿入することができる。さらに中間板３５および中間板３６として、機械的強度の高い厚肉材や軽量型鋼材などの採用が可能となって、傾斜磁場発生用コイル２０ａ、２０ｂを一層強固に支持固定することが可能となる。その場合、上下方向から支持する支持板３７および支持板３８は必ずしも必要とせず、省略してもよい。
【００１９】
実施の形態６．
図１０および図１１は、本発明のＭＲＩ電磁石装置における実施の形態６を説明するものであって、図１０は実施の形態６の斜視図であり、図１１は実施の形態６の平面図である。図１０および図１１において、独立支持装置３０は、前記実施の形態１〜５で採用されたそれらと異なって、その上面板３３、底板３４、中間板３５および中間板３６は、図示する通り、く字状に曲がった形状を呈する。独立支持装置３０をく字状とすることにより、患者や医者のアクセス空間が増大する効果がある。
【００２０】
実施の形態７．
図１２〜図１４は、本発明のＭＲＩ電磁石装置における実施の形態７を説明するものであって、図１２は実施の形態７の斜視図、図１３は実施の形態７の平面図、図１４は図１２および図１３のＤ‐Ｄ線に沿った断面図である。図１２〜図１４において、独立支持装置３０は、前記実施の形態３で採用されたそれと異なって、それらの図上での右半分、即ち、側板３１（図６参照）の全部と上面板３３と底板３４の各右半分が除去された構造を有する。かかる構造の独立支持装置３０は、図上での左半分の機械的強度を高めることにより可能となり、独立支持装置をコンパクト化する効果がある。
【００２１】
実施の形態８．
図１５は、本発明のＭＲＩ電磁石装置における実施の形態８を説明するものであって、前記図１４に対応する断面図である。図１５において、独立支持装置３０は、前記実施の形態４で採用されたそれと異なって、それらの図上での右半分、即ち、側板３１（図７参照）の全部と上面板３３、底板３４、中間板３５、中間板３６の各右半分が除去された構造を有する。かかる構造の独立支持装置３０は、前記実施の形態７のそれと同様に図上での左半分の機械的強度を高めることにより可能となり、独立支持装置をコンパクト化する効果がある。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
本発明のＭＲＩ電磁石装置は、人体などの被検査体について鮮明な断層像を得ることができるので、信頼度の高い診断を行う上で有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明のＭＲＩ電磁石装置における実施の形態１の斜視図。
【図２】図１の底面図。
【図３】図１の側面図。
【図４】図１および図２におけるＡ−Ａ線に沿った断面図。
【図５】本発明のおける実施の形態２の底面図。
【図６】本発明のＭＲＩ電磁石装置における実施の形態３の断面図。
【図７】本発明のＭＲＩ電磁石装置における実施の形態４の断面図。
【図８】図７での矢印Ｂの方向から見た平面図。
【図９】本発明のＭＲＩ電磁石装置における実施の形態５の断面図。
【図１０】本発明のＭＲＩ電磁石装置における実施の形態６の斜視図。
【図１１】実施の形態６の平面図。
【図１２】本発明のＭＲＩ電磁石装置における実施の形態７の斜視図。
【図１３】実施の形態７の平面図。
【図１４】図１２および図１３のＤ‐Ｄ線に沿った断面図。
【図１５】本発明のＭＲＩ電磁石装置における実施の形態８の断面図。
【符号の説明】
【００２４】
１０  ＭＲＩ電磁石、１１ａ  低温容器、１１ｂ  低温容器、
１２ａ  、１２ｂ  超伝導コイル群、１３  連結管、１４ａ  凹部、１４ｂ  凹部、
１５１〜１５６  スペーサ、２０ａ  傾斜磁場発生用コイル、
２０ｂ  傾斜磁場発生用コイル、３０  独立支持装置、３１  側板、３２    側板、
３３  上面板、３４  底板、３５  中間板、３６  中間板、３７  支持板、
３８  支持板、３９１〜３９３  スペーサ、床４０、ギャップＧ、検査用空間Ｓ。
【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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