(57)【要約】      （修正有）【課題】磁気共鳴イメ−ジング装置の騒音を低減する。【解決手段】磁気共鳴イメ−ジング装置は、ＭＲＩ本体２００とＭＲＩ本体２００の撮像動作を制御する制御装置と被検体を載せる寝台とを有し、ＭＲＩ本体２００は被検体の撮像を行う観測領域２０４に静磁場を発生させる静磁場発生装置３００，４００と傾斜磁場を発生する傾斜磁場発生装置２１０，２１１とＲＦパルス照射コイル２１４，２１５と真空容器３５０，４５０とを有し、静磁場発生装置３００，４００は真空容器３５０，４５０の内部に設けた超伝導コイル３２０，４２０と真空容器３５０の外部に設けた鉄心３１８とを有し、傾斜磁場発生装置２１０，２１１とＲＦパルス照射コイル２１４，２１５との間に空隙２１２を形成し、少なくとも傾斜磁場発生装置２１０，２１１を鉄心３１８の厚みの幅よりも長い形状を成す支持材３７４，４７４で支持する。【選択図】図２
2017113411.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＭＲＩ本体と上記ＭＲＩ本体の撮像動作を制御する制御装置と被検体を載せる寝台とを有し、
上記ＭＲＩ本体は上記被検体の撮像を行う観測領域に静磁場を発生させる静磁場発生装置と傾斜磁場を発生する傾斜磁場発生装置とＲＦパルス照射コイルと真空容器とを有し、
上記静磁場発生装置は上記真空容器の内部に設けられた超伝導コイルと上記真空容器の外部に設けられた磁性材とを有し、
上記傾斜磁場発生装置と上記ＲＦパルス照射コイルとの間に空隙を形成し、少なくとも上記傾斜磁場発生装置を上記磁性材の厚みよりも長い形状を成す第１支持材で支持した、ことを特徴とするＭＲＩ装置。
【請求項２】
請求項１に記載のＭＲＩ装置において、
上記静磁場発生装置は上記観測領域を挟んで上下方向に配置された上側超伝導磁石装置と下側超伝導電磁石装置とを有し、
上記上側超伝導磁石装置は、上記真空容器を構成する上側真空容器と、上記上側真空容器の内部に設けられた上側超伝導コイルと、上記磁性材を構成する上側鉄心と、を有し、
上記下側超伝導電磁石装置は、上記真空容器を構成する下側真空容器と、上記下側真空容器の内部に設けられた下側超伝導コイルと、上記磁性材を構成する下側鉄心と、を有し、
上記傾斜磁場発生装置は上側傾斜磁場発生装置と下側傾斜磁場発生装置とを有し、
上記第１支持材は上側支持材と下側支持材とを有し、
上記上側鉄心と上記上側傾斜磁場発生装置は、上記上側鉄心の厚みよりも長い形状を有する上記上側支持材により支持され、
上記下側鉄心と上記下側傾斜磁場発生装置は上記下側支持材によって支持される、ことを特徴とするＭＲＩ装置。
【請求項３】
請求項２に記載のＭＲＩ装置において、
上記ＲＦパルス照射コイルは複数個のＲＦパルス照射コイルを有しており、上記ＲＦパルス照射コイルの少なくとも一つは、上記第１支持材とは別に設けられた第２支持部材により支持されていて、上記第２支持部材は上記磁性材の厚みよりも長い形状を成している、ことを特徴とするＭＲＩ装置。
【請求項４】
請求項３に記載のＭＲＩ装置において、
上記上側真空容器と上記下側真空容器とをつなぐ真空容器連結管が設けられ、
上記真空容器連結管の上部に固定された天板が設けられ、
上記上側支持材が上記天板に固定されている、ことを特徴とするＭＲＩ装置。
【請求項５】
請求項４に記載のＭＲＩ装置において、上記上側支持材は円筒形状を成し、上記円筒形状の一方の端部が上記天板に固定され、上記円筒形状の他方の端部に上記上側鉄心や上記上側傾斜磁場発生装置が支持されており、上記一方の端部と上記他方の端部との間の長さが上記上側鉄心の厚さの２倍以上の長さである、ことを特徴とするＭＲＩ装置。
【請求項６】
請求項２に記載のＭＲＩ装置において、
上記観測領域を有する開口が形成されており、
上記開口を挟んで上記上側真空容器と上記下側真空容器とが対向して配置されており、
上記ＲＦパルス照射コイルは上側ＲＦパルス照射コイルと下側ＲＦパルス照射コイルを有しており、
上記下側ＲＦパルス照射コイルが上記下側真空容器の上記開口側に固定されている、ことを特徴とするＭＲＩ装置。
【請求項７】
請求項２に記載のＭＲＩ装置において、
上記観測領域を有する開口が形成されており、
上記開口を挟んで上記上側真空容器と上記下側真空容器とが対向して配置されており、
上記上側真空容器と上記下側真空容器とをつなぐ真空容器連結管が設けられ、上記真空容器連結管の上記観測領域側に凹部が形成され、
上記下側ＲＦパルス照射コイルが上記真空容器連結管の上記凹部に固定されている、ことを特徴とするＭＲＩ装置。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７の内の一に記載のＭＲＩ装置において、上記静磁場発生装置は上記観測領域を挟んで上下方向に配置された上側超伝導磁石装置と下側超伝導磁石装置とを有し、上記上側超伝導磁石装置と上記下側超伝導磁石装置とをつなぐ連結装置にヒータが設けられ、上記ヒータの発熱が制御されることにより上記上側超伝導磁石装置と上記下側超伝導磁石装置との位置関係が制御される、ことを特徴とするＭＲＩ装置。
【請求項９】
請求項８に記載のＭＲＩ装置において、
上記真空容器は上記観測領域を挟んで上下方向に配置された上側真空容器と下側真空容器と上記連結装置に設けられた上記上側真空容器と上記下側真空容器とをつなぐ真空容器連結管とを有し、
また上記磁性材は上側鉄心と下側鉄心とを有し、
上記静磁場発生装置は上記観測領域を挟んで上下方向に配置された上側超伝導磁石装置と下側超伝導電磁石とを有し、
上記上側超伝導磁石装置は、上記上側真空容器の内部に配置された上側超伝導コイルと上記上側鉄心とを備えており、
上記下側超伝導電磁石は、上記下側真空容器の内部に設けられた下側超伝導コイルと上記下側鉄心とを備えており、
上記連結装置に、温度により上記連結装置を伸縮するための上記ヒータが設けられ、上記ヒータへ供給する電流の制御により上記上側鉄心と上記下側鉄心との位置関係が制御される、ことを特徴とするＭＲＩ装置。
【請求項１０】
請求項９に記載のＭＲＩ装置において、
上記連結装置に設けられた温度センサと、基準温度を設定するための基準温度設定部と、が設けられ、上記温度センサの検出結果と上記基準温度設定部によって設定された上記基準温度とに基づいて、上記ヒータへ供給する電流が制御される、ことを特徴とするＭＲＩ装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載のＭＲＩ装置において、上記基準温度設定部で設定される温度が、上記ＭＲＩ装置が設置されている室温より高い温度である、ことを特徴とするＭＲＩ装置。
【請求項１２】
請求項８に記載のＭＲＩ装置において、
上記上側鉄心と下側鉄心に関係する位置関係を選出するセンサが設けられ、上記センサにより検出された位置関係に基づいて上記ヒータの発熱が制御される、ことを特徴とするＭＲＩ装置。
【請求項１３】
請求項８に記載のＭＲＩ装置において、静磁場の状態を検出する磁場状態検出手段が設けられ、上記磁場状態検出手段の検出結果に基づいて、上記ヒータの発熱が制御される、ことを特徴とするＭＲＩ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気共鳴イメージング(以下、ＭＲＩと称す)装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＭＲＩ装置は、被検体である人体の組織を構成する原子核のスピンによって発生するＮＭＲ信号を計測し、例えばその頭部、腹部、四肢等の形態や機能を２次元的に或いは３次元的に画像化する装置である。被検体の撮像においては、例えばＮＭＲ信号には、傾斜磁場によって異なる位相エンコードが付与されるとともに周波数エンコードされて、時系列データとして計測される。計測されたＮＭＲ信号は、例えば２次元又は３次元フーリエ変換されることにより画像に再構成される。得られた画像は例えば診断など医療関係に利用される。このため質の高い画像が求められる。
【０００３】
原子核スピンが発生するＮＭＲ信号の強度は、計測領域の静磁場の強度に比例するため、断層像の分解能を向上させるには静磁場の強度を上げる必要がある。そこで、高強度の静磁場を発生させるために超伝導磁石装置が用いられている。
【０００４】
傾斜磁場を発生する傾斜磁場コイルには傾斜磁場電源が接続され、ＭＲＩ装置では撮影や検査の際の条件に応じて、適切なタイミング及び電圧でパルス状電流が印加される。しかしながら、傾斜磁場コイルにパルス状の電流が印加されると、ローレンツ力が作用し、傾斜磁場コイルが振動して騒音を発生する。
【０００５】
騒音の発生を低減するために、例えば特許文献１に開示の公知技術では、傾斜磁場コイルを弾性体である防振部材を介して取り付けている。防振部材を用いる構造とすることにより、傾斜磁場コイルの振動が被検体付近の静磁場発生装置や高周波照射コイルに伝わるのを抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第4822439号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１に開示されている防振部材を介して傾斜磁場コイルを固定する構造を実際の製品に適用することは、超伝導磁石の構造との関係で難しく、また防振部材を介する構造のみで、十分な騒音の低減効果を得ることは難しい。その他いろいろな先行技術があるが構造が大変複雑となるなど、製品化に適していて騒音の低減効果が大きい提案が見当たらない。一方市場では騒音の発生をより抑制するＭＲＩ装置が強く望まれている。
【０００８】
本発明の目的は、傾斜磁場コイルの振動により発生する騒音を、より効果的に抑制できるＭＲＩ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、ＭＲＩ本体と上記ＭＲＩ本体の撮像動作を制御する制御装置と被検体を載せる寝台とを有し、上記ＭＲＩ本体は被検体の撮像を行う観測領域に静磁場を発生させる静磁場発生装置と傾斜磁場を発生する傾斜磁場発生装置とＲＦパルス照射コイルと真空容器とを有し、上記静磁場発生装置は上記真空容器の内部に設けた超伝導コイルと上記真空容器の外部に設けた磁性材とを有し、上記傾斜磁場発生装置と上記ＲＦパルス照射コイルとの間に空隙を形成し、少なくとも上記傾斜磁場発生装置を上記磁性材の厚みの長さよりも長い形状を成す第１支持材で支持した、ことを特徴とするＭＲＩ装置である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、傾斜磁場発生手段の振動により発生する騒音を、より効果的に低減できるＭＲＩ装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明が適用された第１の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置の説明図である。
【図２】図１のＭＲＩ本体のＡ−Ａ方向の矢視断面図である。
【図３】上側支持部および上側ＲＦパルス照射コイルを支持する支持材の説明図である。
【図４】本発明の第１の実施形態における傾斜磁場コイルの振動の伝達経路を説明する説明図である。
【図５】本発明の他の実施形態を説明するＭＲＩ本体の断面図である。
【図６】本発明の他の実施形態における傾斜磁場コイルの振動の伝達経路の説明図である。
【図７】本発明のさらに他の実施形態を説明するＭＲＩ本体の断面図である。
【図８】図７に記載のヒータに供給する電流を制御する制御装置を構成するブロック図である。
【図９】騒音を低減するとともに静磁場の乱れを抑制するさらに他の実施例を説明するブロック図である。
【図１０】騒音を低減するとともに静磁場の乱れを抑制するさらに他の実施例を説明するブロック図である。
【図１１】ヒータの配置関係の他の実施例を説明する説明図である。
【図１２】ヒータの配置関係のさらに他の実施例を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
１．はじめに
次に本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお参照する図面において同一符号を付した構成は略同様の作用を為し、略同様の効果を奏する。説明の重複を避けるために同一符号の構成に関する作用や効果の説明の繰り返しを省略する。また以下の実施例は、上述した発明の課題を解決し上述した発明の効果を奏するだけでなく、上述した発明の課題以外の課題をも解決し、上述した効果以外の効果をも奏する。課題の解決や効果に付いては以下の実施形態の説明の中で述べる。
【００１３】
２．本発明が適用されたＭＲＩ装置１００の全体構成の説明
次に、本発明適用されたＭＲＩ装置の一実施形態であるＭＲＩ装置１００の全体構成について、図１を用いて説明する。ＭＲＩ装置１００は、制御装置１１０とＭＲＩ本体２００と寝台１５０を有している。なおこれら構成の他に以下で説明する超伝導電磁石を冷却するための液体ヘリウムなどの冷媒を供給する装置、などがあるが、説明が煩雑になるので図示および説明を省略する。
【００１４】
制御装置１１０は、被検体に関する情報の入力や撮像のための撮像条件の設定を行ったり、設定された撮像条件に従ってＭＲＩ本体２００の撮像動作を制御したり、撮像動作により検出された画像データなどの処理を行って画像を生成たりする機能を有し、情報を入力するための操作や撮像制御のための操作を行う入力装置１２４や入力された情報や動作状態あるいは撮像された画像などを表示する表示装置１２２を備える入出力装置１２０や、設定された撮像条件に従ってＭＲＩ本体２００の撮像動作を制御する演算処理装置１３０や、撮像制御装置１４０を、備えている。演算処理装置１３０はＭＲＩ本体２００を制御するだけでなく、撮像されたデータを処理して画像を構成する処理を行う。演算処理装置１３０は処理に必要なデータを記憶している記憶装置を備えており、さらに処理された結果を検索可能な状態で上記記憶装置に記憶する処理を行う。これら記憶装置の図示は省略している。演算処理装置１３０は、撮像制御装置１４０を介して、設定された撮像条件に従ってＭＲＩ本体２００の撮像動作を制御する。なお撮像制御装置１４０の動作は以下で説明する。
【００１５】
寝台１５０は検査を行う被検体を載せるための天板１５２を有している。被検体を載せた天板１５２を適切な位置に移動することにより、被検体を撮像条件に基づく適切な位置に移動することができる。被検体を載せた天板１５２は、高さ方向であるＺ軸方向に移動可能であると共に体軸方向であるＸ軸方向、さらにＭＲＩ本体２００の広い開口２０２の左右方向であるＹ軸方向に移動可能である。寝台１８０はさらに車輪を有していて被検体を載せた状態で、ＭＲＩ本体２００が配置されている検査室内や院内を移動できる構造であっても良い。
【００１６】
３  撮像制御装置１４０およびＭＲＩ本体２００による撮像動作の説明
３．１  撮像制御装置１４０及びＭＲＩ本体２００の構成の説明
ＭＲＩ装置１００の全体構成を記載する図１およびＭＲＩ本体２００の内部構造を記載する図２を用いて、撮像制御装置１４０及びＭＲＩ本体２００の構成、およびその動作に付いて説明する。処理装置１３０は設定された撮像条件に従って撮像制御装置１４０へ被検体を撮像するための制御信号を送る。撮像制御装置１４０は、シーケンサ１４２と、高周波磁場（以下ＲＦと記す）パルスを照射するためのＲＦ照射コイル２１４やＲＦ照射コイル２１５へＲＦ電流を供給するＲＦ電流供給装置１４４と、傾斜磁場発生装置２１０や傾斜磁場発生装置２１１へ傾斜磁場を発生するための電流を供給する傾斜磁場電源１４６と、計測されたＮＭＲ信号を処理する信号処理装置１４８と、を有している。
【００１７】
図２は、図１に記載のＭＲＩ本体２００をＺ軸方向においてＸ軸およびＹ軸に沿って断面したＡ−Ａ断面図を示す。本実施例では、ＭＲＩ本体２００はＺ軸を中心とし円形あるいは円形に近い外周形状を成しており、Ｚ軸における上下の中央部に被検体の部位を撮像するための観測領域２０４が形成され、観測領域２０４およびその周囲により広い空間である開口２０２が形成されている。
【００１８】
鮮明な画像を得るためには観測領域２０４に、より均一で強力な磁場を生成することが望ましく、上側超伝導磁石装置３００と下側超伝導電磁石４００が設けられている。観測領域２０４を挟むようにして上側ＲＦパルス照射コイル２１４と下側ＲＦパルス照射コイル２１５が設けられ、さらに上側傾斜磁場発生装置２１０と下側傾斜磁場発生装置２１１が設けられている。さらに上側傾斜磁場発生装置２１０や下側傾斜磁場発生装置２１１を挟むようにして上側超伝導磁石装置３００の上側鉄心３１８や下側超伝導電磁石４００の下側鉄心４１８が設けられている。図示を省略するが上側ＲＦパルス照射コイル２１４と下側ＲＦパルス照射コイル２１５で挟まれた空間内に被検体に近接してＮＭＲ現象により放出されたＮＭＲ信号を受信するためのＮＭＲ受信コイルが設けられる。
【００１９】
３．２  本発明が適用された一実施形態における超伝導電磁石の説明
図１および図２に記載のＭＲＩ本体２００では、静磁場を発生する一対の超伝導磁石である上側超伝導電磁石３００と下側超伝導電磁石４００が観測領域２０４を挟んでＺ軸方向に対向配置され、対称の形状および構成をなしている。このような構造のＭＲＩ装置１００では開口２０２を非常に広く形成することができ、被検体に開放感を与えると共に、撮像の作業性が向上する効果を奏する。開口２０２には図１に示す如く寝台１５０の天板１５２が配置される構造となっているが、図２では寝台１５０の図示を省略している。また図２の構成の最外周部および開口２０２の内部にはカバーが設けられているが、図２ではこれらカバーの図示を省略している。
【００２０】
図２に示すように、ＭＲＩ本体２００の内部はＺ軸方向に沿って上下の位置に、上側超伝導磁石装置３００と下側超伝導電磁石４００とが設けられている。またＹ軸方向において、左右に離間して支柱が設けられており、上側超伝導磁石装置３００と下側超伝導電磁石４００は上記左右の支柱により互いに一体に固定されると共に、上側超伝導磁石装置３００は上記左右の支柱により支持されている。上側超伝導磁石装置３００はその内部が真空の真空容器３５０を有し、下側超伝導電磁石４００はその内部が真空の真空容器４５０を有している。これら真空容器３５０と真空容器４５０は、上記左右の支柱の部分で真空容器連結管２５０により互いに連結されている。
【００２１】
なお内部に真空容器連結管２５０が形成されている上記左右の支柱は、Ｙ軸に沿って互いに１８０度の角度差の位置関係に設けられていても良いが、寝台１５０側の開口をより大きくするために、Ｙ軸よりさらに寝台１５０と反対側の方の位置にずらして配置しても良い。寝台１５０の反対方向にどんどん移動させると、最終的には寝台１５０の反対側で左右の支柱が重なり合う、言い換えると１本の支柱で上側超伝導磁石装置３００を支えることになる。この状態は寝台１５０側の開口が非常に広くなるが、支柱に回転モーメントによる大きな力が作用することとなり、これらの力に耐える強度が必要となる。
【００２２】
真空容器３５０と真空容器４５０の内部にそれぞれコイル容器３３２とコイル容器４３２が配置されていて、これらコイル容器３３２とコイル容器４３２は、真空容器連結管２５０の内部に設けられたコイル容器２３２によって繋がっており、コイル容器３３２とコイル容器４３２、コイル容器２３２には液体ヘリュウム等の冷媒２３０が満たされている。コイル容器３３２とコイル容器２３２の上部は共通の中心軸であるＺ軸に対して概ね軸回転対称の円盤形状を為していて、上側超伝導磁石装置３００を構成するための超伝導コイル３２０と超伝導コイル３２２が設けられている。コイル容器４３２とコイル容器２３２の下部には、同様にＺ軸に対して概ね軸回転対称の円盤形状を為していて、下側超伝導電磁石４００を構成するための超伝導コイル４２０と超伝導コイル４２２が設けられている。
【００２３】
上側超伝導磁石装置３００は超伝導コイル３２０や超伝導コイル３２２と上側鉄心３１８とにより構成され、さらに下側超伝導電磁石４００は超伝導コイル４２０や超伝導コイル４２２と下側鉄心４１８とにより構成される。上側超伝導磁石装置３００と下側超伝導電磁石４００によれば、球状の観測領域２０４に、磁場強度が０．７Ｔ以上の強磁場であり、その磁場強度の均一性が数ｐｐｍの高い均一度を有し、磁場の方向がＺ軸と平行である静磁場である、いわゆる均一磁場領域、を生成することができる。また均一磁場領域である観測領域２０４を挟むようにして上側ＲＦパルス照射コイル２１４と下側ＲＦパルス照射コイル２１５が設けられていて、ＲＦ電流供給装置１４４からの電流に基づいて観測領域２０４に対して高周波磁場パルスを発生する。
【００２４】
真空容器３５０とコイル容器３３２との間や真空容器４５０とコイル容器４３２との間および真空容器連結管２５０とコイル容器２３２との間は高い真空状態に維持されているため、対流による熱伝達を防止することができる。他の熱伝達として輻射による熱伝達が考えられる。このため真空容器３５０とコイル容器３３２との間や真空容器４５０とコイル容器４３２との間および真空容器連結管２５０とコイル容器２３２との間には、それぞれ熱シールド３３４や熱シールド４３４や熱シールド２３４が設けられている。各熱シールドは例えば光を反射する特性の材質および構造になっている。さらに各熱シールドを断熱材と光反射材とによる層状構造としても良い。
【００２５】
３．３撮像動作の説明
被検体の部位を撮像条件に従って撮像するために、上側超伝導磁石装置３００と下側超伝導電磁石４００とにより観測領域２０４に均一な静磁場が形成される。さらに傾斜磁場電源１４６から傾斜磁場コイルをそれぞれ有する上側傾斜磁場発生装置２１０と下側傾斜磁場発生装置２１１へ傾斜磁場を発生するための電流が供給されることにより、上側傾斜磁場発生装置２１０と下側傾斜磁場発生装置２１１は、被検体の撮像において空間位置情報を付与する目的で、均一磁場領域に磁場の空間的な変化もたらすための傾斜磁場を印加する。上側ＲＦパルス照射コイル２１４と下側ＲＦパルス照射コイル２１５はＲＦ電流供給装置１４４からのＲＦ電流を受けて、ＮＭＲ現象を引起すための共鳴周波数の電磁波を、均一磁場領域に印加する。このような動作により寝台１５０の天板１５２に載せられた被検体の体内の観測領域の断面を画像化することができる。
【００２６】
即ち均一磁場領域である観測領域２０４に、上側傾斜磁場発生装置２１０や下側傾斜磁場発生装置２１１により発生した傾斜磁場を重畳させることにより、観測領域（通常１ｍｍ厚のスライス面が設定されることが多い）だけを所定の磁場強度に設定する。続いて、上側ＲＦパルス照射コイル２１４や下側ＲＦパルス照射コイル２１５を用いてその観測領域に共鳴周波数の電磁波を照射して、上記観測領域であるスライス面にだけＮＭＲ現象を引き起こさせ、水素原子核スピンが放出する電磁波を図示しない受信コイルで受信し、信号処理装置１４８で信号処理し、処理結果に基づいて画像化する。
【００２７】
４．超伝導磁石装置および傾斜磁場発生装置、さらにＲＦパルス照射コイルの説明
上側超伝導磁石装置３００および下側超伝導電磁石４００の概要は既に上述したが、その構造について、より詳細に説明する。上側超伝導磁石装置３００と下側超伝導電磁石４００は、観測領域２０４の中心を通るＸ軸とＹ軸で作られる面に対して、上下に対象の構造を成している。上側超伝導磁石装置３００は、観測領域２０４の中心を通るＺ軸にその中心軸が一致する円環状の超伝導コイル３２０や超伝導コイル３２２を有していて、超伝導コイル３２０や超伝導コイル３２２はコイル容器３３２やコイル容器２３２に収納され、液体ヘリュウム等の冷媒２３０内に配置されている。
【００２８】
同様に下側超伝導電磁石４００は観測領域２０４の中心を通るＺ軸にその中心軸が一致する円環状の超伝導コイル４２０や超伝導コイル４２２を有していて、超伝導コイル４２０や超伝導コイル４２２はコイル容器４３２やコイル容器２３２に収納され、液体ヘリュウム等の冷媒２３０内に配置されている。コイル容器３３２やコイル容器４３２、コイル容器２３２は、それぞれその内部が真空に保たれた真空容器３５０や真空容器４５０、真空容器連結管２５０の内部に配置され、各コイル容器と各真空容器との間の熱伝導が抑えられている。上記熱伝導の抑制効果をさらに高めるために、各コイル容器と各真空容器との間に、上述した熱シールド３３４や熱シールド４３４、熱シールド２３４がさらに設けられている。
【００２９】
超伝導コイル３２０や超伝導コイル３２２、超伝導コイル４２０や超伝導コイル４２２には一定の永久電流を流すことにより一定の磁場を発生し、さらに観測領域２０４における磁場が均一となるように磁性材である上側鉄心３１８と同じく磁性材である下側鉄心４１８が観測領域２０４を挟むように配置されている。上側鉄心３１８と下側鉄心４１８は静磁場を均一にするために複雑な形状を成しているが、図示ではシンプルな形状で記載している。
【００３０】
この実施例では、上側超伝導磁石装置３００の上側鉄心３１８の観測領域２０４の側に傾斜磁場コイルを有する上側傾斜磁場発生装置２１０が固定され、また下側超伝導電磁石４００の下側鉄心４１８の観測領域２０４の側に傾斜磁場コイルを有する下側傾斜磁場発生装置２１１が固定されている。上側鉄心３１８及び上側傾斜磁場発生装置２１０は、上側支持部３７０により支持され、上側支持部３７０は真空容器連結管２５０の真空容器天板２５４および真空容器３５０の真空容器天板３５４により支持されている。上側支持部３７０は上側鉄心３１８や上側傾斜磁場発生装置２１０の他に上側ＲＦパルス照射コイル２１４も支持しているが、上側ＲＦパルス照射コイル２１４は、上側鉄心３１８や上側傾斜磁場発生装置２１０とは全く分離された構造で支持されている。
【００３１】
上側支持部３７０は、真空容器天板２５４や真空容器天板３５４により支持された天板３７２と、上側鉄心３１８や上側傾斜磁場発生装置２１０を支持するための支持材３７４と、支持材３７４とは分離して設けられた上側ＲＦパルス照射コイル２１４を支持するための支持材２７２や支持材２７３と、を有している。支持材３７４は非磁性材からなる円環状の板で作られ、上側鉄心３１８や上側傾斜磁場発生装置２１０を天板３７２に対して吊り下げる構造を成している。支持材２７２や支持材２７３は上側ＲＦパルス照射コイル２１４を上側支持部３７０の天板３７２に対して吊り下げる構造を成している。
【００３２】
上側鉄心３１８や上側傾斜磁場発生装置２１０を支持材３７４により吊り下げる構造及び上側ＲＦパルス照射コイル２１４を支持材３７４により吊り下げる構造を有する上側支持部３７０の構造を、図３に示す。なお以下で説明する下側鉄心４１８や下側傾斜磁場発生装置２１１を支持し、さらに下側ＲＦパルス照射コイル２１５を支持する下側支持部４７０も上側支持部３７０と同様の構造をしていて、上側支持部３７０と下側支持部４７０は観測領域２０４に対して対称となるように配置されている。下側支持部４７０や上側支持部３７０を代表して、図３に上側支持部３７０の構造を示す。
【００３３】
図３において、上側傾斜磁場発生装置２１０や上側鉄心３１８が円筒状のステンレス材の板からなる支持材３７４により上側支持部３７０の天板３７２に固定されている。上側ＲＦパルス照射コイル２１４はステンレス材からなる板状の支持材２７２や支持材２７３や支持材２７４により、上側支持部３７０の天板３７２に固定されている。図２に示すように上側傾斜磁場発生装置２１０と上側ＲＦパルス照射コイル２１４との間には空隙２１２が形成されている。
【００３４】
下側傾斜磁場発生装置２１１や下側鉄心４１８は、真空容器４５０の真空容器底板４６２や真空容器連結管２５０の真空容器底板２６２に固定された下側支持部４７０により支持され、さらに下側ＲＦパルス照射コイル２１５もまた下側支持部４７０によって４６２や真空容器底板２６２に支持され固定されている。下側支持部４７０は上述のとおり、上側支持部３７０と同様の構造をしており、下側傾斜磁場発生装置２１１や下側鉄心４１８が円筒状のステンレス材の板からなる支持材４７４により下側支持部４７０の底板４７２に固定されている。一方下側ＲＦパルス照射コイル２１５はステンレス材からなる板状の支持材２７６や支持材２７７などにより、下側支持部４７０の底板４７２に固定されている。図２に示すように下側傾斜磁場発生装置２１１と下側ＲＦパルス照射コイル２１５との間には空間２１３が形成されている。
【００３５】
上述の真空容器連結管２５０は、真空容器底板２６２と真空容器天板２５４とを有し、真空容器底板２６２と真空容器天板２５４は真空容器外壁２５２と真空容器内壁２５６を有していて、上述したように内部は略真空に維持されている。真空容器連結管２５０の内部に設けられているコイル容器２３２や熱シールド２３４は断熱材で構成された支持部材２４０でそれぞれ支持されている。また真空容器内壁２５６の観測領域２０４に対向する部分である真空容器内壁観測部２５８は外周側に窪んでおり、この構造により開口２０２をより広い形状としている。図１に記載の如く上側超伝導磁石装置３００と下側超伝導電磁石４００とを固定するための柱は左右に設けられており、上述した図２の真空容器連結管２５０の構造は、左右に設けられた柱の内の右側の柱の内部構造を示すが、左右に設けられた柱の内の左側の柱の内部構造は、真空容器連結管２５０に対してＺ軸およびＸ軸で作られる面に対して面対称の構造となっている。
【００３６】
５．騒音発生の原因と騒音の低減についての説明
ＭＲＩ装置１００では、上側傾斜磁場発生装置２１０や下側傾斜磁場発生装置２１１が有する傾斜磁場コイルに傾斜磁場電源１４６から検査条件に基づくタイミング及び電圧で、パルス状の電流が印加される。傾斜磁場コイルにパルス状の電流が印加されると、ローレンツ力が作用して傾斜磁場コイルに振動が発生する。ローレンツ力は静磁場強度の増大につれて増大する傾向にあるため、超伝導磁石による強力な静磁場が使用されるＭＲＩ装置では傾斜磁場コイルによる振動が大きくなり、この振動が減衰しない状態で伝達され、上側ＲＦパルス照射コイル２１４や下側ＲＦパルス照射コイル２１５、壁３５２や壁４５２で空気振動に変換されると大きな騒音１０（図４参照）や騒音１２（図４参照）が発生する。このことにより被験者に不快感を与えることとなる。
【００３７】
傾斜磁場コイルによる振動に起因して空気振動が発生し易い構成は、上述のように上側ＲＦパルス照射コイル２１４や下側ＲＦパルス照射コイル２１５、および真空容器３５０の開口２０２側の面である壁３５２や真空容器４５０の開口２０２側の面である壁４５２であり、これらは何れも被験者の近傍において、空気を振動させる比較的大きな面を有する形状をしている。従って振動源である上側傾斜磁場発生装置２１０や下側傾斜磁場発生装置２１１で発生した振動が上側ＲＦパルス照射コイル２１４や真空容器３５０の壁３５２や真空容器４５０の壁４５２への個体伝番を低減することがたいへん重要である。
【００３８】
図２や図３に示す構成および図４に示す振動の伝達を示すブロック図を用いて、振動の伝達経路と騒音の発生について説明する。振動の発生源として上述したように上側傾斜磁場発生装置２１０と下側傾斜磁場発生装置２１１を上げることができる。先ず上側傾斜磁場発生装置２１０で発生した振動について説明する。上側傾斜磁場発生装置２１０が有する傾斜磁場コイルに振動が生じると、該振動は上側鉄心３１８や支持材３７４を介して天板３７２に伝わり、天板３７２から支持材２７２や支持材２７３や支持材２７４を介して上側ＲＦパルス照射コイル２１４に伝わり、上側ＲＦパルス照射コイル２１４により空気振動が発生し、騒音１０となる。また天板３７２に伝わった振動は真空容器３５０に伝わり、真空容器３５０の壁３５２を振動させ、壁３５２の振動により空気振動が生じ、騒音１２を発生する。上側ＲＦパルス照射コイル２１４や壁３５２により発生した騒音１０や１２が被検体２０に大きな影響を与える。もちろん上側ＲＦパルス照射コイル２１４や壁３５２以外の場所からも騒音が発生するが、騒音１０より離れた場所で発生する騒音は被験者２０への影響が少ない。このため被検体２０の近くに存在する騒音発生源に対して対策することが望ましい。上述したように被検体２０の近くに存在する騒音発生源は壁３５２や上側ＲＦパルス照射コイル２１４であるが、その他に以下で説明する壁４５２や下側ＲＦパルス照射コイル２１５が被検体２０の近くに存在する騒音発生源となる。
【００３９】
図２や図３に示す実施例では、上側傾斜磁場発生装置２１０で発生した振動が上側鉄心３１８を介して支持材３７４に伝わり、支持材３７４から天板３７２に伝わる振動の伝搬経路が非常に長くなる構造をしている。また上側傾斜磁場発生装置２１０と上側ＲＦパルス照射コイル２１４に間に空隙２１２が形成されている。なお以下で述べる下側傾斜磁場発生装置２１１が発生する振動に対しても上側傾斜磁場発生装置２１０の振動に対する作用効果と同様の作用効果が生じている。
【００４０】
上側傾斜磁場発生装置２１０と上側ＲＦパルス照射コイル２１４との間には空隙２１２が形成されている。なお空隙２１２は作用効果の点で空間２１３に対応している。上側傾斜磁場発生装置２１０の内部の傾斜磁場コイルが発生した振動は、上側傾斜磁場発生装置２１０の表面から空隙２１２に伝えられ、空隙２１２から上側ＲＦパルス照射コイル２１４に伝えられ上側ＲＦパルス照射コイル２１４により開口２０２の空気を振動させることによって騒音を発生するが、上側傾斜磁場発生装置２１０から空隙２１２の空気振動を介して再び上側ＲＦパルス照射コイル２１４を振動させる伝達経路において振動の減衰が大きくなる。このため上側ＲＦパルス照射コイル２１４に伝達された振動による騒音は小さく、影響が小さくなる。以下で説明する如く空間２１３が形成された構造に対しても同様の作用効果がある。
【００４１】
また上側傾斜磁場発生装置２１０から上側鉄心３１８を介して上側支持部３７０へ振動が伝達される伝達径路では、支持材３７４のＺ方向の長さが長い形状となっている。上側傾斜磁場発生装置２１０が発生する振動は広い帯域幅を有するため弾性体を利用して振動を減衰されようとしても減衰させることが難しい。しかしこの実施例では、支持材３７４は長い伝達経路を有するため、特定の狭い帯域以外の振動の伝達を大きく抑制する特性を有する。このため上側鉄心３１８と支持材３７４の接続部や支持材３７４と天板３７２の接続部、あるいは天板３７２と支持材２７３や天板３７２と真空容器天板３５４の接続部で、特定の狭い帯域の振動を抑制するようにすれば、上側ＲＦパルス照射コイル２１４や壁３５２が発生する騒音を大幅に低減できる。支持材３７４や天板３７２、真空容器天板３５４その他真空容器３５０の壁に、制振材を貼り付けることも可能であるし、支持材３７４や天板３７２、真空容器天板３５４その他真空容器３５０の材料として制振材を用いることも可能となる。
【００４２】
上述したように下側傾斜磁場発生装置２１１が有する傾斜磁場コイルも広い帯域幅の振動を発生するが、空隙２１２と同様に下側傾斜磁場発生装置２１１と下側ＲＦパルス照射コイル２１５との間に空間２１３が形成されている。この構造により、下側傾斜磁場発生装置２１１から下側ＲＦパルス照射コイル２１５への振動の伝達を大幅に低減できる。また支持材３７４で説明した如く、支持材４７４により長い振動の伝達経路が形成される。この結果特定の周波数の振動を残して他の周波数の振動が大きく減衰する。このため上述したように下側鉄心４１８と支持材４７４や支持材４７４と下側支持部４７０や底板４７２と支持材２７７や底板４７２と真空容器４５０の壁との接続において、特定の周波数の振動を抑制することにより、下側ＲＦパルス照射コイル２１５や壁４５２が発生する騒音を大幅に低減することが可能となる。さらに伝達経路を構成する板材に上述した制振材を貼り付けても良いし、伝達経路を構成する板材そのものを、制振材を使用した構成とすることも可能となる。
【００４３】
また支持材３７４が伝達する振動の帯域幅と支持材２７３や真空容器３５０が伝達する振動の帯域幅が異なるように、支持材３７４や支持材２７３や真空容器３５０を作ることにより、上側傾斜磁場発生装置２１０の振動が上側ＲＦパルス照射コイル２１４や壁３５２へ伝達するのを抑制することが可能となる。支持材３７４がＺ軸方向に長い板で作られており、支持材２７２や支持材２７３および真空容器３５０が同様にＺ軸方向に長い板で作られていることにより、このような作用効果を得ることができる。このことは下側傾斜磁場発生装置２１１が発生する振動に対しても同様であり、支持材４７４や支持材２７６や支持材２７７真空容器４５０が、Ｚ軸方向に長い板で作られていることが重要である。
【００４４】
支持材３７４あるいは下側鉄心４１８のＺ軸方向の長さは、図２や図３からわかるように上側鉄心３１８あるいは下側鉄心４１８のＺ軸方向の長さに対して２倍以上、約３倍程度の長さがある。支持材２７２や支持材２７３あるいは支持材２７６や支持材２７７のＺ軸方向の長さは、上側鉄心３１８あるいは下側鉄心４１８のＺ軸方向の長さに対して２倍以上、約３倍程度の長さがある。また真空容器３５０や真空容器４５０のＺ軸方向の長さは、上側鉄心３１８あるいは下側鉄心４１８のＺ軸方向の長さに対して２倍以上、約３倍程度の長さがある。このような構造を有することにより、上述した効果を得ることができる。
【００４５】
またこのような構造を可能とした背景として、上側超伝導磁石装置３００の一部である上側鉄心３１８や下側超伝導電磁石４００の一部である下側鉄心４１８を真空容器３５０や真空容器４５０の外に出す構造としたことが挙げられる。上側鉄心３１８や下側鉄心４１８を真空容器３５０や真空容器４５０の外に配置したことにより、上側鉄心３１８を支持する支持材３７４のＺ軸方向の長さを長くすることが可能となった。また上側傾斜磁場発生装置２１０や下側傾斜磁場発生装置２１１で発生した振動が、真空容器連結管２５０の真空容器天板２５４真空容器底板２６２に固定する天板３７２や底板４７２を経由して上側ＲＦパルス照射コイル２１４や下側ＲＦパルス照射コイル２１５に伝達される構造とすることができた。このような構成により、上側ＲＦパルス照射コイル２１４や下側ＲＦパルス照射コイル２１５が発生する騒音、および壁３５２や壁４５２が発生する騒音を大幅に低減することが可能となった。
【００４６】
６．騒音発生の低減に関する他の実施例の説明
図５は図２および図３に示す実施例の他の実施例を示す。また図６は図５の実施例における振動の伝達状態及び騒音の発生状態を示すブロック図である。図６において図２と共通する構成についての説明は省略する。図２では上側ＲＦパルス照射コイル２１４や下側ＲＦパルス照射コイル２１５が、支持材２７２や支持材２７３あるいは支持材２７６や支持材２７７によって支持されていた。このため図４に示す振動の伝達経路では、天板３７２や底板４７２へ伝わった振動が、支持材２７２や支持材２７３あるいは支持材２７６や支持材２７７を介して上側ＲＦパルス照射コイル２１４や下側ＲＦパルス照射コイル２１５へ伝わった。図５に示す他の実施例では、上側ＲＦパルス照射コイル２１４を真空容器３５０の壁３５２や真空容器連結管２５０の真空容器内壁２５６の凹部２５８により支持し固定している。また同様に下側ＲＦパルス照射コイル２１５を真空容器４５０の壁４５２や真空容器内壁２５６の凹部２５８により支持し固定している。この構造では、振動の伝達経路は上側傾斜磁場発生装置２１０から天板３７２あるいは下側傾斜磁場発生装置２１１から底板４７２の部分は同じである。また上側傾斜磁場発生装置２１０と上側ＲＦパルス照射コイル２１４との間に空隙２１２が形成されている。下側傾斜磁場発生装置２１１と下側ＲＦパルス照射コイル２１５との間に空間２１３が形成されるので、上側傾斜磁場発生装置２１０から空隙２１２を介して上側ＲＦパルス照射コイル２１４へ振動が伝達するのが抑制され、下側傾斜磁場発生装置２１１と下側ＲＦパルス照射コイル２１５との間に空間２１３が形成されるので、下側傾斜磁場発生装置２１１から空間２１３を介して下側ＲＦパルス照射コイル２１５へ振動が伝達するのが抑制される。
【００４７】
天板３７２や底板４７２へ伝わった振動は、真空容器連結管２５０の真空容器内壁２５６を介して上側ＲＦパルス照射コイル２１４や下側ＲＦパルス照射コイル２１５へ伝達されるが、真空容器内壁２５６のＺ方向の伝達経路が長いので、既に図２において説明した作用効果により、上側ＲＦパルス照射コイル２１４や下側ＲＦパルス照射コイル２１５が発生する騒音を大幅に低減することができる。
【００４８】
天板３７２へ伝わった振動は、真空容器３５０を介して壁３５２へ伝えられ壁３５２において騒音が発生したり、あるいは壁３５２からさらに上側ＲＦパルス照射コイル２１４へ伝達されて上側ＲＦパルス照射コイル２１４で騒音が発生したりする。しかし既に図２において説明した作用効果により、壁３５２への振動の伝達を大幅に抑制することができ、壁３５２や上側ＲＦパルス照射コイル２１４で発生する騒音を大幅に抑制できる。
【００４９】
同様に下側傾斜磁場発生装置２１１から底板４７２へ伝わった振動は、真空容器４５０を介して壁４５２へ伝えられ壁４５２において騒音が発生したり、あるいは壁４５２からさらに下側ＲＦパルス照射コイル２１５へ伝達されて下側ＲＦパルス照射コイル２１５騒音が発生したりする。しかし既に図２において説明した作用効果により、壁４５２の振動の伝達を大幅に抑制することができ、壁４５２から下側ＲＦパルス照射コイル２１５へ伝達されてそこで発生する騒音を大幅に抑制できる。
【００５０】
７．騒音発生の低減に関するさらに他の実施例の説明
図２に記載の実施例や図５に記載の実施例について説明したが、図２に記載の実施例では、上側ＲＦパルス照射コイル２１４を支持材２７２や支持材２７３を使用して上側ＲＦパルス照射コイル２１４を固定しているので、真空容器３５０に負担がかからない利点がある。真空容器３５０は内部が高度の真空状態であり、機械的な負担を掛けないことが望ましい。図５に記載の構造では、真空容器３５０の壁３５２に上側ＲＦパルス照射コイル２１４を固定する構造であり、壁３５２に上側ＲＦパルス照射コイル２１４を固定するための機械的な加工を施すことが必要となる。一方真空容器３５０の内部は高度な真空状態なので、上記の機械的な加工を施すとなると壁３５２を厚くするなどの特別な配慮が必要となる。図２や図３に示す支持構造では、上側ＲＦパルス照射コイル２１４を支持材２７２や支持材２７３で吊り下げる状態となり、支持材２７２や支持材２７３の引張強度を利用することとなる。支持材２７２や支持材２７３を構成する金属板の引張強度を利用することとなるが、金属板は引張強度が強いので比較的薄い状態であっても十分な強度が得られ易い効果がある。
【００５１】
一方図２の構造では、下側ＲＦパルス照射コイル２１５を支える支持材２７６や支持材２７７には圧縮方向の力が作用する。さらに下側ＲＦパルス照射コイル２１５の上には被検体２０の体重がかかる可能性があり、支持材２７６や支持材２７７で下側ＲＦパルス照射コイル２１５を支えるには、支持材２７６や支持材２７７の強度を得るためにより厚くすることが必要となる。この観点から図２に記載の下側ＲＦパルス照射コイル２１５を支持材２７６や支持材２７７で支えるより、図５で示すように下側ＲＦパルス照射コイル２１５を真空容器４５０の壁４５２や真空容器連結管２５０の凹部２５８で支える構造の方が好ましい。従って上側ＲＦパルス照射コイル２１４を図２の構造で支え、下側ＲＦパルス照射コイル２１５を図５の構造で支える、図２と図５の構造を組み合わせて使用することがより効果的である。
【００５２】
８．騒音の低減に加えて静磁場の均一性の低下を抑制したさらに他の実施例の説明
図２や図５に記載の構造では、上側鉄心３１８や下側鉄心４１８が真空容器３５０や真空容器４５０、真空容器連結管２５０の外に配置されている。このような構造とすることで全体構造を簡素化し、生産性を向上することができるが、騒音対策や静磁場の均一性の低下を防止する策が重要となる。上側ＲＦパルス照射コイル２１４や下側ＲＦパルス照射コイル２１５を上側鉄心３１８や下側鉄心４１８とは異なる手段で支持することにより、上側ＲＦパルス照射コイル２１４や下側ＲＦパルス照射コイル２１５、真空容器３５０の壁３５２、真空容器４５０の壁４５２、により発生する騒音を低減することができる。しかしその一方、上側鉄心３１８や下側鉄心４１８を支える上側支持部３７０や下側支持部４７０、さらに真空容器連結管２５０が室温度の影響を受けて伸縮し、上側鉄心３１８や下側鉄心４１８の位置関係が温度の影響を受けてずれる可能性がある。上側鉄心３１８や下側鉄心４１８の位置関係のずれは、静磁場の均一性を低下させることとなり、撮像画像の画質を低下させることにつながる。
【００５３】
室温の変化による静磁場の均一性の低下を防ぐには、上側鉄心３１８や下側鉄心４１８を支える真空容器連結管２５０や上側支持部３７０や下側支持部４７０を、ＭＲＩ装置１００が置かれている部屋の温度に関係なく、一定の温度に維持することが望ましい。その実施例を図７および図８に示す。図７では真空容器連結管２５０の温度や上側支持部３７０や下側支持部４７０の温度を一定に保つために、真空容器連結管２５０の真空容器内壁２５６や真空容器外壁２５２に外側ヒータ５２２や内側ヒータ５２４を貼り付け、外側ヒータ５２２や内側ヒータ５２４をさらに断熱材５１２や断熱材５１４で覆う構造としている。また真空容器連結管２５０の温度を検出するために温度センサ５３０や基準温度設定部５３２が設けられている。
【００５４】
図８は真空容器連結管２５０の温度を基準温度に一定に維持するための制御を行う制御システム５４０のブロック図である。なお制御システム５４０は、実際には演算処理装置１３０が実行する機能の一つであっても良い。基準温度設定部５３４は入出力装置１２０の一機能であっても良く、入出力装置１２０の入力装置１２４から真空容器連結管２５０の温度を一定に維持するための基準温度を入力して設定すると、演算処理装置１３０の有する記録装置に設定された基準温度が記録される。この基準温度は、一度設定されると変更の操作が行われるまで、色々な撮像作業において、繰り返し使用される。温度センサ５３０や温度センサ５３２など温度センサを多数設けても良い。また制御対象となる各ヒータの制御にも同様のことが言える。各ヒータをそれぞれ個別にきめ細かく制御することにより、制御精度が向上するが、室温の変化が少ない場合、すなわち状態があまり変わらない場合には、各ヒータを個別に制御するのではなく、複数のヒータをグループとしてまとめて制御しても望ましい精度を維持することができる。
【００５５】
温度センサ５３０や温度センサ５３２の温度が計測されると、計測された温度が温度センサ５３２により設定された基準温度に近づくようにフィードバック制御により外側ヒータ５２２や内側ヒータ５２４に供給する電流を制御する。このようにして真空容器連結管２５０の温度を基準温度に維持することができる。
【００５６】
あるいは予め基準温度とセンサ出力とを撮像パラメータとしてヒータ電流を決定する制御マップを記録装置５５２に記憶しておき、制御マップの検索結果に基づいて外側ヒータ５２２や内側ヒータ５２４を制御するようにしても良い。開口２０２の左右に設けられた真空容器連結管２５０の温度を基準温度に維持することにより、真空容器連結管２５０の伸縮状態を基準の状態に維持することができ、上側鉄心３１８や下側鉄心４１８の位置関係を望ましい位置関係に維持することができる。このことにより観測領域２０４の静磁場の均一性を維持することが可能となる。
【００５７】
９．騒音の低減に加えて静磁場の均一性の低下を抑制したさらに他の実施例の説明
図９に記載の制御システム５４２について次に説明する。上側鉄心３１８や下側鉄心４１８の位置関係を望ましい関係に保つことにより、静磁場の均一性を維持できることは上述のとおりである。制御システム５４２では、上側鉄心３１８や下側鉄心４１８の位置関係をセンサにより計測し、上側鉄心３１８や下側鉄心４１８のずれをヒータにより補正する。基準位置設定部５６２により、上側鉄心３１８と下側鉄心４１８の位置関係をあらかじめ入力し、記録装置例えば記録装置５５４に記録しておく。次に位置センサ５６０により実際の上側鉄心３１８と下側鉄心４１８の位置関係を計測し、計測結果が基準位置設定部５６２により設定された位置関係となるように記録装置５５２や内側ヒータ５２４、などに供給する電流をヒータ制御装置５５０により制御する。上側鉄心３１８や下側鉄心４１８の位置関係を正確に計測するために、位置センサは複数個設けてもよい。また長さを調整するためのヒータを複数個設けてもよい。例えば記録装置５５４に位置センサの計測結果をパラメータとして制御量である各ヒータへの供給電流を出力する制御マップを、あらかじめ記録しておき、上記制御マップから各ヒータへの供給電流をマップ検索により求めるようにしてもよい。なお図８に示す実施例と同様、図９に記載のヒータ制御装置５５０は制御装置１１０を構成する演算処理装置１３０の処理機能の一つであってもよい。この場合には演算処理装置１３０は処理が必要な機能を例えば時分割的に処理し、その処理される一つの機能が図８や図9に記載の処理内容となる。
【００５８】
１０．騒音の低減に加えて静磁場の均一性の低下を抑制したさらに他の実施例の説明
図１０に記載のフロ−チャートは、演算処理装置１３０が処理する機能の一つであり、被検者を撮像する前処理として静磁場の均一性を向上するための処理として実行される。ステップＳ１００で処理が開始されると、ステップＳ１０２で磁場の状態例えば静磁場の状態が検出される。その検出結果に基づきステップＳ１０４で静磁場の均一性に関する補正の必要性が判断される。もし静磁場の均一性に関する補正が必要なければ、ステップＳ１０４の後処理終了のステップＳ１２０が実行される。
【００５９】
一方静磁場の均一性に関する補正が必要と判断されれば、ステップＳ１０６が実行される。大きな補正が必要とされる場合には、シムコイルを用いた補正だけでは困難であり、図７や図８で説明した、上側鉄心３１８や下側鉄心４１８の位置に関する補正が必要となる。この場合は上述のようにヒータ制御により上側鉄心３１８と下側鉄心４１８の間の支持手段、例えば真空容器連結管２５０の伸縮を制御することとなる。ステップＳ１０８で真空容器連結管２５０を伸縮させるためのヒータ電流の値が演算により求められ、演算結果に基づいて外側ヒータ５２２や内側ヒータ５２４などのヒータに電流が供給される。この後シムコイルによる補正が行われる。この実施例ではステップＳ１０８の後再びステップＳ１０２が実行され、ステップＳ１０４やステップＳ１０６の判断が行われる。ステップＳ１０６でシムコイルの制御のみでよいと判断されると、ステップＳ１１０が実行され、シムコイルの制御量が演算され、制御が実行される。この後補正が終了するとステップＳ１０４でこのことが確認され、ステップＳ１２０で処理を終了する。
【００６０】
１１.ヒータの取り付け位置についての他の実施例を説明する説明図である。
【００６１】
図１１はヒータの取り付け位置の一例である。上述では、開口２０２の左右に真空容器連結管２５０が設けられているとしたが、図６では右側の真空容器連結管の符号を２５０とし、左側の真空容器連結管の符号を２５１としている。真空容器連結管２５０や真空容器連結管２５１の内側にはコイル容器や熱シールドが設けられているが、図１１では、これらを省略している。図７に記載したが、図１１に示す真空容器連結管２５０の外周面には外側ヒータ５２２や内側ヒータ５２４が設けられており、真空容器連結管２５１には同様に外側ヒータ５２３や内側ヒータ５２５が設けられている。真空容器連結管２５０に設けられた外側ヒータ５２２や内側ヒータ５２４と、真空容器連結管２５１に設けられた外側ヒータ５２３や内側ヒータ５２５との間の電流量を変えることにより、上側鉄心３１８や下側鉄心４１８のＹ軸方向の傾斜を調整することができる。
【００６２】
外側ヒータ５２２や内側ヒータ５２４の代わりにあるいはこれらに加えてヒータ５７２やヒータ５７４を設けてもよい。さらに外側ヒータ５２３や内側ヒータ５２５の代わりにあるいはこれらに加えてヒータ５７３やヒータ５７５を設けてもよい。真空容器連結管２５０に設けたヒータへの供給電流と真空容器連結管２５１に設けたヒータへの供給電流とを制御することにより、上述したように上側鉄心３１８や下側鉄心４１８のＹ方向の傾きや位置関係を補正することができる。さらにヒータ５７２や５７３の供給電流に対するヒータ５７４やヒータ５７５の供給電流を制御することにより、上側鉄心３１８や下側鉄心４１８のＸ軸方向の傾きや位置関係を補正することができる。このような構造により、よりきめ細かい調整を行うことができる。
【００６３】
１２．騒音の低減に加えて静磁場の均一性の低下を抑制したさらに他の実施例の説明
図１２を用いて図７に記載の他の実施例を説明する。なお図７では真空容器連結管２５０の内部にコイル容器２３２や熱シールド２３４が設けられているが、図１２ではこれらを省略している。図１２では、外側ヒータ５２２や内側ヒータ５２４はそれぞれ１個のヒータで構成されているが、これらのヒータを図７ではＺ軸方向に於いて分割して配置している。すなわち真空容器外壁２５２の面にヒータ５２６とヒータ５２７を設けている。また凹部２５８にもヒータ５２８とヒータ５２９を設けている。観測領域２０４の中心に対応する凹部２５８の位置や観測領域２０４の中心に対応する真空容器外壁２５２の位置に、他のセンサが設けられたり、あるいは凹部２５８や真空容器外壁２５２の面が平らな面ではなく特別な形状を成していたりする場合がある。凹部２５８や真空容器外壁２５２を熱するヒータは図７に示す如く複数に分けてＺ軸方向である上下方向において、上側鉄心３１８や下側鉄心４１８に対してバランスする配置とすることで、上側鉄心３１８や下側鉄心４１８の位置関係を高い精度で制御できる。
【００６４】
なお図１２における騒音の低減は、図５を用いて説明した通りである。
【００６５】
以上、本発明の実施例を述べたが、本発明はこれらに限定されるものではない。さらに、本発明は、公知の静音化技術（例えば、シーケンスによる静音化、真空遮蔽技術等）と併用することができ、より一層の静音化が可能となる。
【符号の説明】
【００６６】
２０・・・被検体、１００・・・ＭＲＩ装置、１１０・・・制御装置、１２０・・・入出力装置、１２２・・・表示装置、１２４・・・入力装置、１３０・・・演算処理装置、１４０・・・撮像制御装置、１４２・・・シーケンサ、１４４・・・ＲＦ電流供給装置、１４６・・・傾斜磁場電源、１４８・・・信号処理装置、１５０・・・寝台、１５２・・・天板、２００・・・ＭＲＩ本体、２０２・・・開口、２０４・・・観測領域、２１０・・・上側傾斜磁場発生装置、２１１・・・下側傾斜磁場発生装置、２１２・・・空隙、２１３・・・空隙、２１４・・・上側ＲＦパルス照射コイル、２１５・・・下側ＲＦパルス照射コイル、２３０・・・冷媒、２３２・・・コイル容器、２４０・・・支持部材、２５０・・・真空容器連結管、２５２・・・真空容器外壁、２５４・・・真空容器天板、２５６・・・真空容器内壁、２５８・・・凹部、２６２・・・真空容器底板、２７２・・・支持材、２７３・・・支持材、２７６・・・支持材、２７７・・・支持材、３１８・・・上側鉄心、３２０・・・超伝導コイル、３００・・・上側超伝導磁石装置、３２２・・・超伝導コイル、３３２・・・コイル容器、３３４・・・熱シールド、３５０・・・真空容器、３５４・・・真空容器天板、３７０・・・上側支持部、３７２・・・天板、３７４・・・支持材、４００・・・下側超伝導電磁石、４２０・・・超伝導コイル、４２２・・・超伝導コイル、４３２・・・コイル容器、４３４・・・熱シールド、４５０・・・真空容器、４６２・・・真空容器底板、４７０・・・下側支持部、４７２・・・底板、４７４・・・底板支持材、５２２・・・外側ヒータ、５２４・・・内側ヒータ、５３０・・・温度センサ、５３２・・・温度センサ、５３４・・・基準温度設定部、５４０・・・制御システム、５５０・・・ヒータ制御装置、５５２・・・記録装置。
【図１】
2017113411.tif 000003
【図２】
2017113411.tif 000004
【図３】
2017113411.tif 000005
【図４】
2017113411.tif 000006
【図５】
2017113411.tif 000007
【図６】
2017113411.tif 000008
【図７】
2017113411.tif 000009
【図８】
2017113411.tif 000010
【図９】
2017113411.tif 000011
【図１０】
2017113411.tif 000012
【図１１】
2017113411.tif 000013
【図１２】
2017113411.tif 000014