(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
診断用磁気共鳴装置のための磁石装置であって、
該磁石装置は、第１結像容積（１８）に磁場を形成する第１手段（２）を有しており、
該第１結像容積（１８）は、第１手段（２）内に配置されている形式の磁石装置において、
第１結像容積（１８）とは別個の第２結像容積（２０）に磁場を形成する第２手段（１４）が、前記の第１手段（２）とは離れて配置されており、ここで第２結像容積（２０）は、第１手段（２）と第２手段（１４）との間に配置されており、
当該の２つの手段（２，１４）を構成して、磁場が第１結像容積（１８）および第２結像容積（２０）にてそれぞれ均一であるようにしたことを特徴とする、
診断用磁気共鳴装置のための磁石装置。
【請求項２】
前記の第１手段（２）及び第２手段（１４）は、１つの軸（１０）に沿って設けられていることを特徴とする、
請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記の第１結像容積（１８）及び第２結像容積（２０）は前記軸（１０）に沿って設けられていることを特徴とする、
請求項２記載の装置。
【請求項４】
第１手段（２）及び第２手段（１４）を構成して、両結像容積（１８、２０）内に均一磁界が同じ方向に生成されるしたことを特徴とする、
請求項１から３までのうちいずれか１項記載の装置。
【請求項５】
第１手段（２）及び第２手段（１４）を構成して、両結像容積（１８、２０）内に均一磁界が、軸（１０）に対して平行な方向に生成されるようにしたことを特徴とする、
請求項２から４までのうちいずれか１項記載の装置。
【請求項６】
前記第１手段（２）は、コイル軸線を有する直列に配置された複数の電磁石コイル（８）を有し、
該コイル軸線及び軸（１０）が一致するように配置したことを特徴とする、
請求項２から５までのうちいずれか１項記載の装置。
【請求項７】
前記の電磁石コイル（８）は、それぞれ起磁力を生ずるように構成されており、ここで当該電磁石コイルの起磁力は、電磁石コイル（８）と、第２結像容積との間隔が増大するにつれてより一層大になることを特徴とする、
請求項６項記載の装置。
【請求項８】
電磁石コイルは、クライオスタット（６）における起電導磁石として設けられていることを特徴とする、
請求項６又は７記載の装置。
【請求項９】
第２手段（１４）は、電磁石コイル（１６）を有することを特徴とする、
請求項１から８までのうちいずれか１項記載の装置。
【請求項１０】
第２手段（１４）は、永久磁石を有することを特徴とする、
請求項１から８までのうちいずれか１項記載の装置。
【請求項１１】
患者横臥台（２２）は、第１結像容積（１８）又は第２結像容積（２０）内に移動可能に配置されていることを特徴とする、
請求項１から１０項までのうちいずれか１項記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、第１の結像容積内で均一磁界を生成するための第１の手段を有する診断用磁気共鳴装置のための磁石装置に関し、ここで前記第１結像容積は、前記第１手段内に配置されている。
【０００２】
【従来の技術】
冒頭に述べた形式の磁石装置は、米国特許第５３６５９２７号明細書から公知である。冒頭において、古典的な超電導磁石装置が略示されており、該磁石装置は、シリンダ状の患者用管状体を有する。超電導磁石は患者用管状体の内部において、ほぼ球状の結像容積内に均一で時間的に一定の主磁界を生成する。典型的には、結像容積の直径は、５０cm程度である。結像容積へのアクセスは、患者用管状体内の端面側の開口に限られる。磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）により支援される介入的技術、例えば、患者に対する外科的介入を実施することができない。更に患者が閉鎖空間恐怖症を起こす危険が存する。
【０００３】
それに対して対照的な開放形の磁石系は、患者アクセス個所のほかに、医者又は検査技師のための側方のアクセス個所を有する。開放磁石系は、冒頭に引用した米国特許第５３６５９２７号明細書にも記載されている。開放形磁石系の欠点とするところは、均一磁界の大きさにより規定される結像容積が、旧来の系に比較してより小さいことである。それにより制限されたイメージングを来たし、殊に、低いＳ／Ｎ比及び比較的長い測定時間の故にそのようなイメージング制限を来たし、また、シーケンスタイプの応用面での制限を来す。開放系は、概して、０．０５Ｔ〜０．５Ｔの主磁界強度を有する低磁界系である。それというのは大抵比較的大きい容積を磁界で充足しなければならないからである。
【０００４】
ＥＰ−Ａ−０４００９２２から公知の磁気共鳴装置は、軸方向で離隔された、相異なった構成を有する２つの部分系を有する。２つの部分系は、結像容積又は作業容積（これは両部分系間に位置する）において著しく均一な磁界を生成する。両部分系相互間の間隔は、次のように選定され得る。即ち、当該間隔に対して横断する方向に結像容積に対するアクセス個所（入口）が可能になるように選定され得るのである。
【０００５】
米国特許明細書第４７０１７３６号には、相互に入り組み合った複数のコイルを有する磁気共鳴装置用の磁石系が記載されており、該磁石系により、均一な磁界が、軸方向にずれた結像容積内で形成され得る。
【０００６】
ＥＰ−Ａ−０１８７６９１にて開示された非対称的磁石系は、均一な磁界付きの軸方向にずれた結像容積を有する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の基礎を成す課題とするところは、一方では結像性能に対する要求を充足し、他方では、介入的技術を支援する診断用磁気共鳴装置のための磁石装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明によれば、診断用磁気共鳴装置のための磁石装置であって、この磁石装置は、第１結像容積に磁場を形成する第１手段を有しており、この第１結像容積は、第１手段内に配置されている形式の磁石装置において、第１結像容積とは別個の第２結像容積に磁場を形成する第２手段が、上記の第１手段とは離れて配置されており、ここではこの第２結像容積は、第１手段と第２手段との間に配置されている。さらに本発明では、この２つの手段を構成して、第１結像容積および第２結像容積における磁場がそれぞれ均一であるようにする。第１結像容積内で均一な磁界を形成するための第１手段は次のような意味合いで２重機能を有する。即ち、第２結像容積においても均一な磁界形成に寄与するという意味合いで２重機能を有するのである。本発明の磁石装置は、第１の大きな結像容積における制限されていないイメージングに対する前提を充足し、そして、第２の小さな結像容積に対する検査技師に対しても殆ど支障のないアクセスに対する前提を充足する。本発明による磁石装置に基づく磁気共鳴装置は、従来磁気共鳴装置に比して、単に１つの第２のグラジェントコイル系及び場合によってはさらなる高周波アンテナしか必要とせず、測定システムおよび評価システムを２つの結像容積に利用することができる。場合によっては既に設置された系をも整備拡張できるため、"通常の"結像容積のほかに、介入的操作技術に使用可能な第２の結像容積が得られる。
【０００９】
第２手段は、第１結像容積中で、軸方向に勾配磁場を生成し、この勾配磁場は、公知手法によりパッシブ又はアクティブに補償され得る（パッシブ又はアクティブシム）。有利な構成では、均一磁界を生成するための第１手段の電磁石コイルは、それぞれ起磁力を生成するように構成されており、この起磁力は、電磁石コイルと、第２結像容積との間隔が増大するにつれて、より一層大になるように構成されているのである。起磁力は、一方では、電磁石コイルのターン数を変えることによって、他方では大きさの異なる電流で励磁することによって実現することもできる。
【００１０】
別の有利な発展形態では、患者横臥台は、第１又は第２結像容積内に移動可能に配置されているのである。
【００１１】
さらに別の発展形態は、従属請求項に記載されている。
【００１２】
以下では２つの図を用いて本発明を説明する。
【００１３】
【実施例】
図１は、診断用磁気共鳴装置のための磁石装置の側面の断面図を示す。第１磁石系２の構造は、シリンダ状に構成された内部空間４を有する従来形の超電導磁石の構造に相応する。例えば、内部空間４は、ほぼ１ｍの内径と、１．４０ｍの長さを有する。内部空間４中には図示していないグラジェントコイル、高周波アンテナ及び患者収容装置が組み込まれる。第１磁石系２は、クライオスタット６内に配置された円環状電磁石コイル８を有しており、この電磁石コイルのコイル軸線は、磁石装置の対称軸１０上に位置する。磁石系２の外部空間内にて、電磁石コイル８により生ぜしめられた磁界を部分的にシールドするため、コイル１２の形態のアクティブシールド体が設けられている。ここでは、２つのシールドコイル１２が電磁石コイル８に比べて一層大きな直径上に配置されており、シールドコイル１２のコイル軸線も同様に磁石系２の対称軸１０上に位置する。
【００１４】
磁石系２の端面側１３からほぼ５０ｃｍ〜６０ｃｍの間隔ａをおいて、円環状の電磁石コイル１６を有する第２磁石系１４が配置されている。電磁石コイル１６の中心点も同様に対称軸１０上に位置する。患者アクセス方向は、有利に対称軸１０に対して平行な方向を向いている。
【００１５】
電磁石コイル８、１２、１６はここでは図示していない電流給電源と接続されており、この電流給電源により、磁界生成に必要な電流が供給される。ここで電磁石コイル８、１６における電流は、軸１０の周りに同方向に流れ、一方、電磁石コイル１２における電流は逆方向に流れる。
【００１６】
第１磁石系２の内部空間４内において第２磁石系１４によって軸方向に形成される障害的な勾配磁場は、電磁石コイル８を相応に設計及び励磁することによって補償される。ここで、第２磁石系１４が設けられていなかったとすれば、第１の磁石系２における電磁石コイル８がとることとなる、当該電磁石コイル８の軸方向位置は維持される。障害的勾配磁場の補償は、次のように行われる。即ち、電磁石コイル８によって都度形成される起磁力が、電磁石コイル８と第２磁石系１４との軸方向間隔の増大と共に増加するように行われるのである。従って、すべての電磁石コイル８を流れる励磁電流が等しい場合、個々の電磁石コイルのターン数は、第２磁石系１４との軸方向間隔が増大すると共に増加する。ここで磁石装置は、第１の比較的大きな結像容積１８および第２の比較的小さい結像容積２０においてそれぞれ均一磁界を生成し得る。第１結像容積１８は、従来形の超電導磁石系におけるように内部空間４内に位置し、その一方で第２結像容積は、両磁石系２、１４間に配置されており、また付加的に側方から自由にアクセス可能である。均一磁界の方向は、両結像容積１８、２０内で同じであり、対称軸１０対して平行である。第１結像容積１８における磁界は、第２結像容積２０における磁界より大である。
【００１７】
図２には、本発明の磁石装置の別の実施例に基づく磁気共鳴装置の斜視図が示されており、この装置により、均一磁界が別個の２つの結像容積１８、２０内に形成され得る。第２磁石系１４は、磁極片として構成されており、この磁極片は、図１に示す構成形態に比して改善された、第２結像容積２０へのアクセス可能性を提供する。磁極片装置１４は、磁気的駆動部として、有利には、永久磁石を有する。移動可能な患者横臥台２２により、被検体又は被処理体としての患者が、第１結像容積１８においても、また何等の位置を変えることなく第２結像容積２０においても位置決めして画像を作成することができる。
【００１８】
図２に示した、第２磁石系１４の磁極片構成を有する磁石装置は、患者２４の頭部領域又は脚部領域におけるＭＲＩガイドによる介入的操作に適する。図１に示す磁石装置によっても患者２４の中間領域におけるＭＲＩガイドによる介入的操作も可能である。それというのも第２磁石系１４は、軸方向において患者に対する制限的働きをしないからである。
【００１９】
局所分解能に必要な横方向の勾配磁場を第２結像容積に形成するためのグラジェントコイルとして、扁平な構成に起因して、特に米国特許第５１９８７６９号明細書から公知のセグメントコイルが適する。軸方向での勾配磁場は、従来の機器におけるように、円環状巻線を有しかつ軸方向に離隔された２つのコイルによって形成可能である。
【００２０】
【発明の効果】
本発明によれば、一方では結像性能に対する要求を充足し、他方では、介入的技術を支援する診断用磁気共鳴装置のための磁石装置を提供することすることができるという効果が奏される。而して本発明の磁石装置は、第１の大きな結像容積における制限されていないイメージングに対する前提を充足し、そして、第２の小さな結像容積に対する検査技師に対しても殆ど支障のないアクセスに対する前提を充足するものであり、本発明による磁石装置に基づく磁気共鳴装置は、従来形の磁気共鳴装置に比して、単に１つの第２のグラジェントコイル系及び場合によってはさらなる高周波アンテナしか必要とせず、測定システムおよび評価システムを２つの結像容積に利用することができ、場合によっては既に設置された系を整備拡張できるため、"通常の"結像容積のほかに、介入的操作技術に使用可能な第２の結像容積が得られるという効果が奏される。
【図面の簡単な説明】
【図１】  ２つの結像容積を有する磁石装置の断面図である。
【図２】  図１の磁石装置の変化実施例の斜視図である。
【符号の説明】
２    第１磁石系
４    内部空間
６    クライオスタット
８    電磁石コイル
１０  対称軸
１２  シールドコイル
１４  磁極片装置
１６  電磁石コイル
１８  第１結像容積
２０  第２結像容積
２２  移動可能な患者横臥台
【図１】
0003970972.tif 000002
【図２】
0003970972.tif 000003