(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＭＲＩ用の環状の超伝導電磁石であって、内部に一般に円筒形の空間を形成する環状の巻線を備え、前記巻線は、固定を容易にするための段を形成した円筒形の外面をそれぞれ持つ少なくとも１対の環状のコイルを備え、
各コイルは、前記段に係合する少なくとも１個のクランプにより電磁石の支持構造に締めつけられ、
前記少なくとも１個のクランプは、一般にＬ型で、その一端は前記支持構造にボルト止めし、前記支持構造から遠い側のその他端は前記段に係合されている、
環状の超伝導電磁石。
【請求項２】
前記環状のコイルは、コイル導体の巻回部に含浸材を含浸させて巻型なしのユニットとしてそれぞれ作られた、請求項１に記載の電磁石。
【請求項３】
前記含浸剤はエポキシ樹脂である、請求項２に記載の電磁石。
【請求項４】
前記各コイルは、心金の上に巻いて、前記段が形成される型の中に入れて、含浸剤を含浸させて硬化させた後、前記型と前記心金から取り外すことにより作られた、前記請求項のいずれか１項に記載の電磁石。
【請求項５】
コイル導体と型の間の環状の空間を、含浸の前に充てん剤で満たして含浸し、含浸された充てん剤に前記段が形成されるようにした、請求項４に記載の電磁石。
【請求項６】
前記充てん剤はガラスビーズまたはファイバを含む、請求項５に記載の電磁石。
【請求項７】
前記段が形成されている前記コイルの円筒形の面の周りに、等角度の間隔をとった複数のクランプを備えた、請求項１に記載の電磁石。
【請求項８】
組み合わせて電磁石の巻線を形成する複数の環状のコイルを備え、前記コイルは共通の縦軸に沿って対称に配置し、前記コイルは前記空間の末端に１つずつ置かれた２個の前記末端コイルを備え、前記末端コイルは、それぞれ前記段を設けて固定しやすくすると共に、前記円筒形空間の各端を朝顔形にできるように面取りした、前記請求項のいずれか１項に記載の電磁石。
【請求項９】
前記巻線は液体ヘリウムを満たした容器内で用い、前記容器は真空室内にあり、前記真空室は、前記容器と前記室の外壁との間の室内に少なくとも１個の熱遮蔽を備える、請求項８に記載の電磁石。
【請求項１０】
前記請求項のいずれか１項に記載の電磁石を備えると共に、画像形成用の傾斜コイルとＲＦコイルを備えた、ＭＲＩ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、核磁気共鳴映像（ＭＲＩ）装置に用いる環状の超伝導電磁石に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この電磁石は環状の巻線を備えており、巻線を液体ヘリウム内に浸して、超伝導に必要な低温を得る。この環状の電磁石は、中に患者を入れる円筒形の空間を備える。この空間は、環状の巻線内の電流が作る極めて一様な磁界を持つ、実質的に球状の所定の容積（今後は映像容積と呼ぶ）を含む。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
既存の電磁石装置の問題の１つは、映像容積内の磁界の一様性と磁界の強さを所望の程度にするためには、比較的に軸の長い環状の電磁石を必要とすることである。そのため、中に入れられた患者は密室恐怖に陥る。
【０００４】
この発明の目的は、軸の長さを短くして密室恐怖を起こし難くするＭＲＩ装置を作るための電磁石を提供することである。
この発明の別の目的は、ＭＲＩ装置に用いる超伝導電磁石の環状の巻線を固定する改良された方法を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明はＭＲＩ用の環状の超伝導電磁石であって、内部に一般に円筒形の空間を形成する環状の巻線を備え、この巻線は固定しやすい特長を持つように適当に形成した円筒形の外面をそれぞれ持つ少なくとも１対の環状のコイルを備える。
【０００６】
円筒形の外面は固定しやすいように段をつけるが、他の適当な固定する形状、たとえば先細の領域、を用いたものでもよい。
環状のコイルは、コイルの曲がり部分に適当な含浸剤を含浸させて巻型なしユニットにそれぞれ作ってもよい。
【０００７】
コイルは、特長を形成する心金に巻いて型の中に入れて作り、含浸剤を含浸させて硬化させてから、コイルを型と心金から取り外す。
コイルと型の間の環状の外側の空間は、含浸の前にガラスビーズまたはグラスファイバなどの適当な充てん剤で満たし、含浸された充てん剤の中で前記段を形成する。
【０００８】
コイルは、前記段に係合する複数のクランプにより磁石の支持構造に締めつける。
クランプは一般にＬ型で、一端は支持構造にボルト止めし、支持構造から遠い他端は前記段に係合させる。
クランプは、前記段が形成されているコイルの円筒形の面の周りに、等角度の間隔をとっている。
【０００９】
各コイルを巻く心金は、コイルを面取りして前記空間の各端を朝顔形に広げるような形にする。
患者を入れる空間の各端を朝顔形に広げることにより、空間の軸の長さが長くないという感じを患者に与え、したがって囲まれたという感じが少なくなって、密室恐怖が起こり難くなる。
【００１０】
電磁石は、組み合わせて電磁石の巻線を形成する複数の環状のコイルを備える。前記コイルは共通の縦軸に沿って対称に配置する。前記コイルは２個の同様な環状の末端コイルを備える。各末端コイルは前記空間の各端に１つ置き、それぞれ段をつけて固定しやすくし、また面取りして前記朝顔形にしやすくする。
【００１１】
巻線は液体ヘリウムを満たした容器内で用いる。この容器は真空室内にあり、真空室は、容器と室の外壁との間の室内に少なくとも１個の熱遮蔽を備える。
磁石はＭＲＩ装置の一部であり、ＭＲＩ装置は必要に応じて映像用の傾斜コイルとＲＦコイルを備える。
【００１２】
【発明の実施の形態】
【実施例】
図１において、この装置はコイル１から６で形成する電磁石巻線を備え、これらのコイルを直列に接続して磁化電流を流す。コイル１から６は中心の垂直軸７の周りと、コイル１から６に共通の縦軸８の周りに、対称的に配置する。コイル１から６を付勢したときに生じる磁界を遮蔽するために、遮蔽コイル９と１０を設ける。遮蔽コイル９と１０はコイル１から６に直列に接続して磁界を生成し、コイル１から６が組立体の外部に生成する磁界を実質的に打ち消す。
【００１３】
上述のようなコイルの電気接続は、サービスタレット１１を通して既知の方法で行う。サービスタレット１１は、外壁１３を持つヘリウム容器１２の内部に通じる。ヘリウム容器１２はサービスタレット１１を通して液体ヘリウムを入れて満たし、中のコイル１から６と９・１０の温度を、超伝導を生じるのに必要な約４゜Ｋに保つ。液体ヘリウムによる入熱量を減らすために、容器１２は、外壁１５を持つ真空室１４内に納める。真空室の外壁１５とヘリウム容器の壁１３との間にたとえばアルミニウム製の２個の熱遮蔽１６と１７を設け、輻射による入熱量を減らす。
【００１４】
装置の内部に円筒形の空間１８を設け、空間１８内に患者１９を入れて、患者の検査部位が球形の映像容積２０内にくるようにする。球形の映像容積２０内の磁界は極めて一様である。核磁気共鳴映像を得るため、傾斜コイル２１とＲＦコイル２２を設ける。傾斜コイルとＲＦコイルの動作は当業者によく知られており、映像法の詳細はこの発明の中心ではないので、ここでは説明しない。
【００１５】
すでに説明したようにＭＲＩ装置の問題の１つは、映像容積２０内の磁界に所望の程度の直線性を持たせるために磁石の縦軸の長さを比較的長くする必要があり、このため患者はすっかり囲まれて密室恐怖を起こしやすい、ということである。密室恐怖が起こり難いようにするため、この発明の装置は末端コイルであるコイル３と６を面取り形２３にし、また面取り形２３に隣接する、それぞれ容器１３と遮蔽１６・１７と真空室の外壁１５の部分である２４・２５・２６・２７を、対応して面取りを行い、空間１８の各端を朝顔形に広げる。このように朝顔形に広げることにより、患者１９はすっかり囲まれたという感じが少なくなって密室恐怖が起こり難くなる。図示した装置をいろいろ変形することができる。たとえば面取りの角度や形を変えた装置にすることができる。
【００１６】
コイル３と６を作るには、適当な形の心金の上に巻いて面取り形２３を形成し、その後エポキシ樹脂含浸剤を含浸させて硬化させて固めてから、コイルを心金から取り外す。
【００１７】
図２では図１の対応する部分を同じ番号で示す。図２に示すように、コイル３は含浸されたガラスビーズまたはグラスファイバの外層２８を備える。外層２８には段２９を形成して、「Ｌ型」クランプ３０（１個だけ図示）で固定しやすくする。クランプ３０はねじボルト３１で動かないように保持する。
【００１８】
コイルをしっかり締めつけるには、クランプを１個だけ用いてもよいし、またはこの実施態様のように、円筒形コイルの外面の周りに等角度に間隔をおいて段に係止した数本のクランプを設けてもよい。ボルト３１はアルミニウムの支持構造３２を通す。支持構造３２には、コイル１から６と９，１０が取り付けられている。このような固定法を施こすことによって、軸長を延長するようにコイル３の端部３３を押さえるクランプは必要なくなる。これが特に優れているのは、軸方向の磁石の全長が減るので、患者が密室恐怖を起こし難い装置になるからである。
【図面の簡単な説明】
この発明の一実施態様を、次の図面を参照して、例として説明する。
【図１】環状の超伝導電磁石を備えるＭＲＩ装置の側面断面図。
【図２】図１に示す装置の一部を詳細に示す側面断面図。
【符号の説明】
１−６  コイル
９，１０  遮蔽コイル
１２  ヘリウム容器
１４  真空室
１８  円筒形の空間
１９  患者
２０  映像容積
２１  傾斜コイル
２２  ＲＦコイル
２３  コイルの面取り
【図１】
0003806177.tif 000002
【図２】
0003806177.tif 000003