JP2000185020A - 磁気共鳴イメージング・マグネット - Google Patents
磁気共鳴イメージング・マグネットInfo
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- JP2000185020A JP2000185020A JP10116469A JP11646998A JP2000185020A JP 2000185020 A JP2000185020 A JP 2000185020A JP 10116469 A JP10116469 A JP 10116469A JP 11646998 A JP11646998 A JP 11646998A JP 2000185020 A JP2000185020 A JP 2000185020A
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- coil
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- G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
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- G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
- G01R33/28—Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64
- G01R33/38—Systems for generation, homogenisation or stabilisation of the main or gradient magnetic field
- G01R33/381—Systems for generation, homogenisation or stabilisation of the main or gradient magnetic field using electromagnets
- G01R33/3815—Systems for generation, homogenisation or stabilisation of the main or gradient magnetic field using electromagnets with superconducting coils, e.g. power supply therefor
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】能等の人体の特定部分をイメージングするため
のコンパクトな設計を有するマグネットを提供する。 【解決手段】磁気共鳴イメージングマグネット１１０
が、相異なる直径を有していると共に縦方向に近接して
いる第１及び第２のコイル型セグメント１１２及び１２
０を含んでいる。第１及び第２のコイル型セグメントの
周囲には、第１及び第２の超伝導コイル１２６及び１３
２がそれぞれ巻回されている。第１のスペーサ・リング
１３８が、第１のコイル型セグメント１１２に取り付け
られていると共に第１の超伝導コイルの側面１２８に縦
方向に当接しており、又、第２のスペーサ・リング１４
０が、第２のコイル型セグメント１２０を円周方向に包
囲しており、第２のコイル型セグメント１２０に取り付
けられていると共に第２の超伝導コイルの側面１３４に
縦方向に当接している。
のコンパクトな設計を有するマグネットを提供する。 【解決手段】磁気共鳴イメージングマグネット１１０
が、相異なる直径を有していると共に縦方向に近接して
いる第１及び第２のコイル型セグメント１１２及び１２
０を含んでいる。第１及び第２のコイル型セグメントの
周囲には、第１及び第２の超伝導コイル１２６及び１３
２がそれぞれ巻回されている。第１のスペーサ・リング
１３８が、第１のコイル型セグメント１１２に取り付け
られていると共に第１の超伝導コイルの側面１２８に縦
方向に当接しており、又、第２のスペーサ・リング１４
０が、第２のコイル型セグメント１２０を円周方向に包
囲しており、第２のコイル型セグメント１２０に取り付
けられていると共に第２の超伝導コイルの側面１３４に
縦方向に当接している。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は一般的には、磁気共鳴イ
メージング（ＭＲＩ）診断システムの一部として高磁場
を発生するために用いられる超伝導マグネットに関し、
より具体的には、脳等の人体の特定の部分をイメージン
グするためのコンパクトな設計を有している上述のよう
なマグネットに関する。
メージング（ＭＲＩ）診断システムの一部として高磁場
を発生するために用いられる超伝導マグネットに関し、
より具体的には、脳等の人体の特定の部分をイメージン
グするためのコンパクトな設計を有している上述のよう
なマグネットに関する。
【０００２】
【従来の技術】超伝導マグネットを採用しているＭＲＩ
システムは、医療診断等の様々な分野で用いられてい
る。公知の超伝導マグネットに、１９９５年５月１６日
にDorri等に付与された米国特許第５，４１６，４１５
号「ヒトの脳をイメージングするための肩上型ＭＲＩマ
グネット」（"Over-Shoulder MRI Magnet For Human Br
ain Imaging"）のマグネット設計がある。この設計で
は、マグネット付属の円環状円筒形状を有している真空
容器が、一方の縦方向端部により小径のボアを、又、他
方の縦方向端部により大径のボアを有している。より大
径のボアは、患者の肩の周りに適合しており、他方、よ
り小径のボアは、脳のＭＲＩイメージングのために患者
の頭部を受け入れる。真空容器の内部には熱シールドが
設けられており、熱シールドの内部にはコイル型（coil
form）によって支持されている超伝導コイルが設けら
れている。円環状円筒形状を有しているコイル型は、よ
り大径のコイル型の部分がより小径のコイル型の部分へ
移行する階段領域に加わる曲がりモーメントに耐えるの
に十分頑丈となるように、十分な寸法及び重量を有して
いなければならない。曲がりモーメントは、４テスラの
マグネットによって、電磁力が最も左側に位置している
超伝導コイルを右側へ押し、他の超伝導コイル、特に、
最も右側に位置している超伝導コイルを左側へ押す際に
加えられる。求められているものは、ヒトの脳の高磁場
ＭＲＩイメージングのために設計されているより軽量の
超伝導マグネットである。
システムは、医療診断等の様々な分野で用いられてい
る。公知の超伝導マグネットに、１９９５年５月１６日
にDorri等に付与された米国特許第５，４１６，４１５
号「ヒトの脳をイメージングするための肩上型ＭＲＩマ
グネット」（"Over-Shoulder MRI Magnet For Human Br
ain Imaging"）のマグネット設計がある。この設計で
は、マグネット付属の円環状円筒形状を有している真空
容器が、一方の縦方向端部により小径のボアを、又、他
方の縦方向端部により大径のボアを有している。より大
径のボアは、患者の肩の周りに適合しており、他方、よ
り小径のボアは、脳のＭＲＩイメージングのために患者
の頭部を受け入れる。真空容器の内部には熱シールドが
設けられており、熱シールドの内部にはコイル型（coil
form）によって支持されている超伝導コイルが設けら
れている。円環状円筒形状を有しているコイル型は、よ
り大径のコイル型の部分がより小径のコイル型の部分へ
移行する階段領域に加わる曲がりモーメントに耐えるの
に十分頑丈となるように、十分な寸法及び重量を有して
いなければならない。曲がりモーメントは、４テスラの
マグネットによって、電磁力が最も左側に位置している
超伝導コイルを右側へ押し、他の超伝導コイル、特に、
最も右側に位置している超伝導コイルを左側へ押す際に
加えられる。求められているものは、ヒトの脳の高磁場
ＭＲＩイメージングのために設計されているより軽量の
超伝導マグネットである。
【０００３】
【本発明の概要】本発明の磁気共鳴イメージング（ＭＲ
Ｉ）マグネットは、全体的に円環状円筒形状を有してい
る第１及び第２のコイル型セグメントを含んでおり、第
１及び第２のコイル型セグメントは、全体的に同軸状に
整列しており、第１及び第２の縦方向端部を有している
と共に、これらのコイル型セグメントの第２の端部同士
が互いに縦方向に近接するようにして配置されている。
第２のコイル型セグメントの外径は、第１のコイル型セ
グメントの外径よりも小さい。第１のコイル型セグメン
トの周囲に、その第１の端部に近接して第１の超伝導コ
イルが巻回されており、又、第２のコイル型セグメント
の周囲に、その第１の端部に近接して第２の超伝導コイ
ルが巻回されている。第１のスペーサ・リングが、第１
のコイル型セグメントに取り付けられていると共に第１
の超伝導コイルの側面に縦方向に当接しており、又、第
２のスペーサ・リングが、第２のコイル型セグメントを
円周方向に包囲しており、第２のコイル型セグメントに
取り付けられていると共に第２の超伝導コイルの側面に
縦方向に当接している。２つ又はそれ以上の円周方向に
隔設されたプレート部材が、第１及び第２のスペーサ・
リングに取り付けられていると共にこれらのスペーサ・
リングから半径方向外向きに延びており、且つ第１及び
第２の超伝導コイルから半径方向外向きに配置されてい
ると共にこれらの超伝導コイルから離隔して設けられて
いる。
Ｉ）マグネットは、全体的に円環状円筒形状を有してい
る第１及び第２のコイル型セグメントを含んでおり、第
１及び第２のコイル型セグメントは、全体的に同軸状に
整列しており、第１及び第２の縦方向端部を有している
と共に、これらのコイル型セグメントの第２の端部同士
が互いに縦方向に近接するようにして配置されている。
第２のコイル型セグメントの外径は、第１のコイル型セ
グメントの外径よりも小さい。第１のコイル型セグメン
トの周囲に、その第１の端部に近接して第１の超伝導コ
イルが巻回されており、又、第２のコイル型セグメント
の周囲に、その第１の端部に近接して第２の超伝導コイ
ルが巻回されている。第１のスペーサ・リングが、第１
のコイル型セグメントに取り付けられていると共に第１
の超伝導コイルの側面に縦方向に当接しており、又、第
２のスペーサ・リングが、第２のコイル型セグメントを
円周方向に包囲しており、第２のコイル型セグメントに
取り付けられていると共に第２の超伝導コイルの側面に
縦方向に当接している。２つ又はそれ以上の円周方向に
隔設されたプレート部材が、第１及び第２のスペーサ・
リングに取り付けられていると共にこれらのスペーサ・
リングから半径方向外向きに延びており、且つ第１及び
第２の超伝導コイルから半径方向外向きに配置されてい
ると共にこれらの超伝導コイルから離隔して設けられて
いる。
【０００４】本発明から、様々な利点及び長所が得られ
る。最大電磁力は、縦方向に最も外側に位置している第
１及び第２の超伝導コイルによって加えられる縦方向内
向きの力から生じる。これらのコイルを、薄肉の第１及
び第２のコイル型セグメント上に巻回することができ
る。得られた構造においては、上述の力は反作用し、第
１及び第２のスペーサ・リングを介して、取り付けられ
たプレート部材へ到る。この構造は又、従来技術の厚肉
のコイル型よりも重量が軽く、製造及び組み立てがより
容易である。
る。最大電磁力は、縦方向に最も外側に位置している第
１及び第２の超伝導コイルによって加えられる縦方向内
向きの力から生じる。これらのコイルを、薄肉の第１及
び第２のコイル型セグメント上に巻回することができ
る。得られた構造においては、上述の力は反作用し、第
１及び第２のスペーサ・リングを介して、取り付けられ
たプレート部材へ到る。この構造は又、従来技術の厚肉
のコイル型よりも重量が軽く、製造及び組み立てがより
容易である。
【０００５】
【実施例】ここで図面について説明する。図１及び図２
は、本発明の磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）マグネッ
ト１１０の第１の好ましい実施例を示している。マグネ
ット１１０は、全体的に円環状円筒形状を有している第
１のコイル型セグメント１１２を含んでおり、第１のコ
イル型セグメント１１２は、全体的に縦方向に延びてい
る軸１１４を有している。第１のコイル型セグメント１
１２は、全体的に一定の外径と、第１の縦方向端部１１
６と、第２の縦方向端部１１８とを有している。マグネ
ット１１０は又、全体的に円環状円筒形状を有している
第２のコイル型セグメント１２０を含んでいる。第２の
コイル型セグメント１２０は、第１のコイル型セグメン
ト１１２の外径よりも小さい全体的に一定の外径を有し
ている。第２のコイル型セグメント１２０は又、第１の
縦方向端部１２２を有しており、更に、第１のコイル型
セグメント１１２の第２の縦方向端部１１８に縦方向に
近接して設けられている第２の縦方向端部１２４を有し
ている。好ましくは、第１及び第２のコイル型セグメン
ト１１２及び１２０は、非磁性ステンレス鋼等の金属か
ら本質的に成っているが、これに限定されない。
は、本発明の磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）マグネッ
ト１１０の第１の好ましい実施例を示している。マグネ
ット１１０は、全体的に円環状円筒形状を有している第
１のコイル型セグメント１１２を含んでおり、第１のコ
イル型セグメント１１２は、全体的に縦方向に延びてい
る軸１１４を有している。第１のコイル型セグメント１
１２は、全体的に一定の外径と、第１の縦方向端部１１
６と、第２の縦方向端部１１８とを有している。マグネ
ット１１０は又、全体的に円環状円筒形状を有している
第２のコイル型セグメント１２０を含んでいる。第２の
コイル型セグメント１２０は、第１のコイル型セグメン
ト１１２の外径よりも小さい全体的に一定の外径を有し
ている。第２のコイル型セグメント１２０は又、第１の
縦方向端部１２２を有しており、更に、第１のコイル型
セグメント１１２の第２の縦方向端部１１８に縦方向に
近接して設けられている第２の縦方向端部１２４を有し
ている。好ましくは、第１及び第２のコイル型セグメン
ト１１２及び１２０は、非磁性ステンレス鋼等の金属か
ら本質的に成っているが、これに限定されない。
【０００６】マグネット１１０は又、第１の超伝導コイ
ル１２６を含んでおり、第１の超伝導コイル１２６は、
縦方向に延びている軸１１４に全体的に同軸状に整列し
ていると共に第１のコイル型セグメント１１２の周囲に
円周方向に巻回されている。第１の超伝導コイル１２６
は又、第１の側面１２８を有しており、更に、第１のコ
イル型セグメント１１２の第１の縦方向端部１１６に近
接して縦方向に設けられている第２の側面１３０を有し
ている。マグネット１１０は更に、第２の超伝導コイル
１３２を含んでおり、第２の超伝導コイル１３２は、縦
方向に延びている軸１１４に全体的に同軸状に整列して
いると共に第２のコイル型セグメント１２０の周囲に円
周方向に巻回されている。第２の超伝導コイル１３２は
又、第１の側面１３４を有しており、更に、第２のコイ
ル型セグメント１２０の第１の縦方向端部１２２に近接
して縦方向に設けられている第２の側面１３６を有して
いる。好ましくは、第１及び第２の超伝導コイル１２６
及び１３２は、第１及び第２のコイル型セグメント１１
２及び１２０によってそれぞれ支持される必要のある非
含浸ニオブ−チタン超伝導コイルを含んでいる。このよ
うな非含浸コイルは、コイル型によって支持される必要
のない自立型のエポキシ含浸超伝導コイルよりも製造が
容易であり且つ製造経費が安価である。
ル１２６を含んでおり、第１の超伝導コイル１２６は、
縦方向に延びている軸１１４に全体的に同軸状に整列し
ていると共に第１のコイル型セグメント１１２の周囲に
円周方向に巻回されている。第１の超伝導コイル１２６
は又、第１の側面１２８を有しており、更に、第１のコ
イル型セグメント１１２の第１の縦方向端部１１６に近
接して縦方向に設けられている第２の側面１３０を有し
ている。マグネット１１０は更に、第２の超伝導コイル
１３２を含んでおり、第２の超伝導コイル１３２は、縦
方向に延びている軸１１４に全体的に同軸状に整列して
いると共に第２のコイル型セグメント１２０の周囲に円
周方向に巻回されている。第２の超伝導コイル１３２は
又、第１の側面１３４を有しており、更に、第２のコイ
ル型セグメント１２０の第１の縦方向端部１２２に近接
して縦方向に設けられている第２の側面１３６を有して
いる。好ましくは、第１及び第２の超伝導コイル１２６
及び１３２は、第１及び第２のコイル型セグメント１１
２及び１２０によってそれぞれ支持される必要のある非
含浸ニオブ−チタン超伝導コイルを含んでいる。このよ
うな非含浸コイルは、コイル型によって支持される必要
のない自立型のエポキシ含浸超伝導コイルよりも製造が
容易であり且つ製造経費が安価である。
【０００７】マグネット１１０は更に、第１のスペーサ
・リング１３８を含んでおり、第１のスペーサ・リング
１３８は、縦方向に延びている軸１１４に全体的に同軸
状に整列していると共に第１のコイル型セグメント１１
２に取り付けられている。第１のスペーサ・リング１３
８は、第１の超伝導コイル１２６の第１の側面１２８に
縦方向に当接している。マグネット１１０は加えて、第
２のスペーサ・リング１４０を含んでおり、第２のスペ
ーサ・リング１４０は、縦方向に延びている軸１１４に
全体的に同軸状に整列しており、第２のコイル型セグメ
ント１２０を円周方向に包囲していると共に第２のコイ
ル型セグメント１２０に取り付けられている。第２のス
ペーサ・リング１４０は、第２の超伝導コイル１３２の
第１の側面１３４に縦方向に当接している。一実施例で
は、第１の超伝導コイル１２６は、第１のコイル型セグ
メント１１２の周囲に円周方向に巻回されている唯一の
超伝導コイルであり、第１のスペーサ・リング１３８
は、第１のコイル型セグメント１１２の第２の縦方向端
部１１８及び第２のコイル型セグメント１２０の第２の
縦方向端部１２４に当接していると共にこれらの縦方向
端部１１８及び１２４を互いに接続している。好ましく
は、第１及び第２のスペーサ・リング１３８及び１４０
は、非磁性ステンレス鋼等の金属から本質的に成ってい
るが、これに限定されない。好ましい構成においては、
第１のスペーサ・リング１３８は、第１のコイル型セグ
メント１１２の第２の縦方向端部１１８に溶接されてい
ると共に第２のコイル型セグメント１２０の第２の縦方
向端部１２４に溶接されており、又、第２のスペーサ・
リング１４０は、第２のコイル型セグメント１２０に溶
接されている。
・リング１３８を含んでおり、第１のスペーサ・リング
１３８は、縦方向に延びている軸１１４に全体的に同軸
状に整列していると共に第１のコイル型セグメント１１
２に取り付けられている。第１のスペーサ・リング１３
８は、第１の超伝導コイル１２６の第１の側面１２８に
縦方向に当接している。マグネット１１０は加えて、第
２のスペーサ・リング１４０を含んでおり、第２のスペ
ーサ・リング１４０は、縦方向に延びている軸１１４に
全体的に同軸状に整列しており、第２のコイル型セグメ
ント１２０を円周方向に包囲していると共に第２のコイ
ル型セグメント１２０に取り付けられている。第２のス
ペーサ・リング１４０は、第２の超伝導コイル１３２の
第１の側面１３４に縦方向に当接している。一実施例で
は、第１の超伝導コイル１２６は、第１のコイル型セグ
メント１１２の周囲に円周方向に巻回されている唯一の
超伝導コイルであり、第１のスペーサ・リング１３８
は、第１のコイル型セグメント１１２の第２の縦方向端
部１１８及び第２のコイル型セグメント１２０の第２の
縦方向端部１２４に当接していると共にこれらの縦方向
端部１１８及び１２４を互いに接続している。好ましく
は、第１及び第２のスペーサ・リング１３８及び１４０
は、非磁性ステンレス鋼等の金属から本質的に成ってい
るが、これに限定されない。好ましい構成においては、
第１のスペーサ・リング１３８は、第１のコイル型セグ
メント１１２の第２の縦方向端部１１８に溶接されてい
ると共に第２のコイル型セグメント１２０の第２の縦方
向端部１２４に溶接されており、又、第２のスペーサ・
リング１４０は、第２のコイル型セグメント１２０に溶
接されている。
【０００８】マグネット１１０は加えて、複数の（好ま
しくは、少なくとも３つの）円周方向に隔設されたプレ
ート部材１４２を含んでおり、プレート部材１４２は、
第１及び第２のスペーサ・リング１３８及び１４０に取
り付けられていると共にこれらのスペーサ・リング１３
８及び１４０から半径方向外向きに延びており、且つ第
１及び第２の超伝導コイル１２６及び１３２から半径方
向外向きに設けられていると共にこれらの超伝導コイル
１２６及び１３２から離隔して設けられている。好まし
くは、プレート部材１４２は、非磁性ステンレス鋼等の
金属から本質的に成っているが、これに限定されない。
好ましい構成においては、プレート部材１４２は、第１
及び第２のスペーサ・リング１３８及び１４０に溶接さ
れている。
しくは、少なくとも３つの）円周方向に隔設されたプレ
ート部材１４２を含んでおり、プレート部材１４２は、
第１及び第２のスペーサ・リング１３８及び１４０に取
り付けられていると共にこれらのスペーサ・リング１３
８及び１４０から半径方向外向きに延びており、且つ第
１及び第２の超伝導コイル１２６及び１３２から半径方
向外向きに設けられていると共にこれらの超伝導コイル
１２６及び１３２から離隔して設けられている。好まし
くは、プレート部材１４２は、非磁性ステンレス鋼等の
金属から本質的に成っているが、これに限定されない。
好ましい構成においては、プレート部材１４２は、第１
及び第２のスペーサ・リング１３８及び１４０に溶接さ
れている。
【０００９】好ましい実施例では、マグネット１１０は
又、多数の（好ましくは、少なくとも３つの）更なる超
伝導コイル１４４、１４６、１４８及び１５０を含んで
おり、これらの超伝導コイル１４４、１４６、１４８及
び１５０は、縦方向に延びている軸１１４に全体的に同
軸状に整列していると共に第２のコイル型セグメント１
２０の周囲に円周方向に巻回されている。この場合に
は、マグネット１１０は更に、更なる超伝導コイルの数
よりも１つ少ない数に等しい（即ち、前述した「多数」
の数から１を差し引いた数に等しい）更なるスペーサ・
リング１５２、１５４及び１５６を含んでいる。更なる
スペーサ・リング１５２、１５４及び１５６は、縦方向
に延びている軸１１４に全体的に同軸状に整列してお
り、第２のコイル型セグメント１２０を円周方向に包囲
していると共に第２のコイル型セグメント１２０に取り
付けられている。更なるスペーサ・リング１５２、１５
４及び１５６はそれぞれ、更なる超伝導コイル１４４、
１４６、１４８及び１５０の対応する隣接した対の間に
縦方向に設けられていると共にこれらの対に当接してい
る。例えば、更なるスペーサ・リング１５４は、更なる
超伝導コイル１４６及び１４８から成る対の間に縦方向
に設けられていると共にこの対に当接しており、このよ
うなコイルの対が、更なるスペーサ・リング１５４に対
応している更なる超伝導コイルの隣接した対に相当して
いる。又、更なる超伝導コイルのうちの一方の超伝導コ
イル１４４は、第１のスペーサ・リング１３８に縦方向
に当接しており、更なる超伝導コイルのうちの他方の超
伝導コイル１５０は、第２のスペーサ・リング１４０に
縦方向に当接している。好ましくは、更なる超伝導コイ
ル１４４、１４６、１４８及び１５０は、第２のコイル
型セグメント１２０によってそれぞれ支持される必要の
ある非含浸ニオブ−チタン超伝導コイルを含んでいる。
好ましくは、更なるスペーサ・リング１５２、１５４及
び１５６は、ファイバグラス又はその他のＦＲＰ（繊維
強化プラスチック）等のプラスチックから本質的に成っ
ているが、これらに限定されない。好ましい構成におい
ては、更なるスペーサ・リング１５２、１５４及び１５
６は、第２のコイル型セグメント１２０に接着剤で結合
されているが、プレート部材１４２には取り付けられて
おらず、好ましくはプレート部材１４２から離隔して設
けられている。一実施例では、マグネット１１０は更
に、アルミニウム・リング又は非磁性ステンレス鋼リン
グ等のコイル・オーバラップ（overwrap）（明瞭にする
ために図面から省略されている。）を含んでおり、コイ
ル・オーバラップは、各々の超伝導コイル及び各々の更
なる超伝導コイルを円周方向に包囲して、マグネットの
動作中に発生される電磁力によるこれらのコイルの半径
方向外向きの動きを阻止している。
又、多数の（好ましくは、少なくとも３つの）更なる超
伝導コイル１４４、１４６、１４８及び１５０を含んで
おり、これらの超伝導コイル１４４、１４６、１４８及
び１５０は、縦方向に延びている軸１１４に全体的に同
軸状に整列していると共に第２のコイル型セグメント１
２０の周囲に円周方向に巻回されている。この場合に
は、マグネット１１０は更に、更なる超伝導コイルの数
よりも１つ少ない数に等しい（即ち、前述した「多数」
の数から１を差し引いた数に等しい）更なるスペーサ・
リング１５２、１５４及び１５６を含んでいる。更なる
スペーサ・リング１５２、１５４及び１５６は、縦方向
に延びている軸１１４に全体的に同軸状に整列してお
り、第２のコイル型セグメント１２０を円周方向に包囲
していると共に第２のコイル型セグメント１２０に取り
付けられている。更なるスペーサ・リング１５２、１５
４及び１５６はそれぞれ、更なる超伝導コイル１４４、
１４６、１４８及び１５０の対応する隣接した対の間に
縦方向に設けられていると共にこれらの対に当接してい
る。例えば、更なるスペーサ・リング１５４は、更なる
超伝導コイル１４６及び１４８から成る対の間に縦方向
に設けられていると共にこの対に当接しており、このよ
うなコイルの対が、更なるスペーサ・リング１５４に対
応している更なる超伝導コイルの隣接した対に相当して
いる。又、更なる超伝導コイルのうちの一方の超伝導コ
イル１４４は、第１のスペーサ・リング１３８に縦方向
に当接しており、更なる超伝導コイルのうちの他方の超
伝導コイル１５０は、第２のスペーサ・リング１４０に
縦方向に当接している。好ましくは、更なる超伝導コイ
ル１４４、１４６、１４８及び１５０は、第２のコイル
型セグメント１２０によってそれぞれ支持される必要の
ある非含浸ニオブ−チタン超伝導コイルを含んでいる。
好ましくは、更なるスペーサ・リング１５２、１５４及
び１５６は、ファイバグラス又はその他のＦＲＰ（繊維
強化プラスチック）等のプラスチックから本質的に成っ
ているが、これらに限定されない。好ましい構成におい
ては、更なるスペーサ・リング１５２、１５４及び１５
６は、第２のコイル型セグメント１２０に接着剤で結合
されているが、プレート部材１４２には取り付けられて
おらず、好ましくはプレート部材１４２から離隔して設
けられている。一実施例では、マグネット１１０は更
に、アルミニウム・リング又は非磁性ステンレス鋼リン
グ等のコイル・オーバラップ（overwrap）（明瞭にする
ために図面から省略されている。）を含んでおり、コイ
ル・オーバラップは、各々の超伝導コイル及び各々の更
なる超伝導コイルを円周方向に包囲して、マグネットの
動作中に発生される電磁力によるこれらのコイルの半径
方向外向きの動きを阻止している。
【００１０】典型的には、液体クライオジェン（液体ヘ
リウム等、但し、これに限定されない。）及び／又はク
ライオクーラ・コールドヘッドを用いて、第１及び第２
の超伝導コイル１２６及び１３２並びに更なる超伝導コ
イル１４４、１４６、１４８及び１５０を冷却する。好
ましい構成においては、マグネット１１０は又、全体的
にトロイド形状を有しているデュワー容器１５８を含ん
でおり、デュワー容器１５８は、第１及び第２のコイル
型セグメント１１２及び１２０によって少なくとも部分
的に画定されている円周状内部壁１６０と、円周状外部
壁１６２と、第１のコイル型セグメント１１２の第１の
縦方向端部１１６に取り付けられていると共に円周状内
部壁及び外部壁１６０及び１６２を互いに接続している
円環状側壁１６４と、第２のコイル型セグメント１２０
の第１の縦方向端部１２２に取り付けられていると共に
円周状内部壁及び外部壁１６０及び１６２を互いに接続
している更なる円環状側壁１６６とを含んでいる。デュ
ワー容器１５８の内部に、第１及び第２の超伝導コイル
１２６及び１３２と、更なる超伝導コイル１４４、１４
６、１４８及び１５０と、第１及び第２のスペーサ・リ
ング１３８及び１４０と、更なるスペーサ・リング１５
２、１５４及び１５６と、プレート部材１４２とが配設
されている。デュワー容器１５８は、液体クライオジェ
ン１６８（液体ヘリウム等。但し、これに限定されな
い。）を収納しており、液体クライオジェン１６８は、
第１及び第２の超伝導コイル１２６及び１３２に物理的
に接触していると共に、更なる超伝導コイル１４４、１
４６、１４８及び１５０に物理的に接触している。第１
の超伝導コイル１２６の第２の側面１３０は、デュワー
容器１５８の円環状側壁１６４に縦方向に当接してお
り、プレート部材１４２は、デュワー容器１５８の円環
状側壁１６４に取り付けられている。第２の超伝導コイ
ル１３２の第２の側面１３６は、デュワー容器１５８の
更なる円環状側壁１６６に縦方向に当接しており、プレ
ート部材１４２は、デュワー容器１５８の更なる円環状
側壁１６６から離隔して設けられている。
リウム等、但し、これに限定されない。）及び／又はク
ライオクーラ・コールドヘッドを用いて、第１及び第２
の超伝導コイル１２６及び１３２並びに更なる超伝導コ
イル１４４、１４６、１４８及び１５０を冷却する。好
ましい構成においては、マグネット１１０は又、全体的
にトロイド形状を有しているデュワー容器１５８を含ん
でおり、デュワー容器１５８は、第１及び第２のコイル
型セグメント１１２及び１２０によって少なくとも部分
的に画定されている円周状内部壁１６０と、円周状外部
壁１６２と、第１のコイル型セグメント１１２の第１の
縦方向端部１１６に取り付けられていると共に円周状内
部壁及び外部壁１６０及び１６２を互いに接続している
円環状側壁１６４と、第２のコイル型セグメント１２０
の第１の縦方向端部１２２に取り付けられていると共に
円周状内部壁及び外部壁１６０及び１６２を互いに接続
している更なる円環状側壁１６６とを含んでいる。デュ
ワー容器１５８の内部に、第１及び第２の超伝導コイル
１２６及び１３２と、更なる超伝導コイル１４４、１４
６、１４８及び１５０と、第１及び第２のスペーサ・リ
ング１３８及び１４０と、更なるスペーサ・リング１５
２、１５４及び１５６と、プレート部材１４２とが配設
されている。デュワー容器１５８は、液体クライオジェ
ン１６８（液体ヘリウム等。但し、これに限定されな
い。）を収納しており、液体クライオジェン１６８は、
第１及び第２の超伝導コイル１２６及び１３２に物理的
に接触していると共に、更なる超伝導コイル１４４、１
４６、１４８及び１５０に物理的に接触している。第１
の超伝導コイル１２６の第２の側面１３０は、デュワー
容器１５８の円環状側壁１６４に縦方向に当接してお
り、プレート部材１４２は、デュワー容器１５８の円環
状側壁１６４に取り付けられている。第２の超伝導コイ
ル１３２の第２の側面１３６は、デュワー容器１５８の
更なる円環状側壁１６６に縦方向に当接しており、プレ
ート部材１４２は、デュワー容器１５８の更なる円環状
側壁１６６から離隔して設けられている。
【００１１】又、好ましい構成においては、マグネット
１１０は、デュワー容器１５８から全体的に離隔して設
けられていると共にデュワー容器１５８を全体的に包囲
している熱シールド１７０と、熱シールド１７０から全
体的に離隔して設けられていると共に熱シールド１７０
を全体的に包囲している真空容器１７２とを含んでい
る。特記しておくと、従来は、断熱用のスペーサを用い
て、熱シールド１７０を真空容器１７２から離隔しつつ
支持しており、又、デュワー容器１５８を熱シールド１
７０から離隔しつつ支持している（これらのスペーサ
は、明瞭にするために図面から省略されている。）。更
に、マグネット１１０は、クライオクーラ・コールドヘ
ッド１７４を含んでおり、クライオクーラ・コールドヘ
ッド１７４は、真空容器１７２に取り付けられているハ
ウジング１７６と、熱シールド１７０に熱的に接触して
いる第１のステージ１７８と、デュワー容器１５８の内
部に延びている第２のステージ１８０とを有している。
加えて、マグネット１１０は、クライオクーラ・コール
ドヘッド１７４の第２のステージ１８０に取り付けられ
ている再凝縮用コイル１８２を含んでおり、沸騰蒸発し
た液体クライオジェン１６８を再凝縮している。
１１０は、デュワー容器１５８から全体的に離隔して設
けられていると共にデュワー容器１５８を全体的に包囲
している熱シールド１７０と、熱シールド１７０から全
体的に離隔して設けられていると共に熱シールド１７０
を全体的に包囲している真空容器１７２とを含んでい
る。特記しておくと、従来は、断熱用のスペーサを用い
て、熱シールド１７０を真空容器１７２から離隔しつつ
支持しており、又、デュワー容器１５８を熱シールド１
７０から離隔しつつ支持している（これらのスペーサ
は、明瞭にするために図面から省略されている。）。更
に、マグネット１１０は、クライオクーラ・コールドヘ
ッド１７４を含んでおり、クライオクーラ・コールドヘ
ッド１７４は、真空容器１７２に取り付けられているハ
ウジング１７６と、熱シールド１７０に熱的に接触して
いる第１のステージ１７８と、デュワー容器１５８の内
部に延びている第２のステージ１８０とを有している。
加えて、マグネット１１０は、クライオクーラ・コール
ドヘッド１７４の第２のステージ１８０に取り付けられ
ている再凝縮用コイル１８２を含んでおり、沸騰蒸発し
た液体クライオジェン１６８を再凝縮している。
【００１２】好ましくは、第１及び第２の超伝導コイル
１２６及び１３２は、同じ第１の方向に電流を流す。こ
の「第１の方向」は、電流の方向の微小な縦方向成分を
一切無視して、縦方向に延びている軸１１４を巡る時計
回り又は反時計回りの円周方向のいずれかであるものと
して定義される。典型的には、更なる超伝導コイル１４
４、１４６、１４８及び１５０も又、同じ第１の方向に
電流を流す。迷走磁場が問題になるときには、マグネッ
ト１１０は又、第１の方向と反対の方向に電流を流す超
伝導遮蔽用コイル１８４を含んでいると好ましい。超伝
導遮蔽用コイル１８４は、縦方向に延びている軸１１４
に全体的に同軸状に整列しており、第１及び第２の超伝
導コイル１２６及び１３２から半径方向外向きに設けら
れていると共にこれらの超伝導コイル１２６及び１３２
から離隔して設けられている。超伝導遮蔽用コイル１８
４は、プレート部材１４２によって支持されている。
１２６及び１３２は、同じ第１の方向に電流を流す。こ
の「第１の方向」は、電流の方向の微小な縦方向成分を
一切無視して、縦方向に延びている軸１１４を巡る時計
回り又は反時計回りの円周方向のいずれかであるものと
して定義される。典型的には、更なる超伝導コイル１４
４、１４６、１４８及び１５０も又、同じ第１の方向に
電流を流す。迷走磁場が問題になるときには、マグネッ
ト１１０は又、第１の方向と反対の方向に電流を流す超
伝導遮蔽用コイル１８４を含んでいると好ましい。超伝
導遮蔽用コイル１８４は、縦方向に延びている軸１１４
に全体的に同軸状に整列しており、第１及び第２の超伝
導コイル１２６及び１３２から半径方向外向きに設けら
れていると共にこれらの超伝導コイル１２６及び１３２
から離隔して設けられている。超伝導遮蔽用コイル１８
４は、プレート部材１４２によって支持されている。
【００１３】マグネット１１０は、真空容器１７２のう
ち第１のコイル型セグメント１１２に近接している部分
の内径によって画定されているより大径の第１のボア１
８６と、真空容器１７２のうち第２のコイル型セグメン
ト１２０に近接している残りの部分の内径によって画定
されているより小径の第２のボア１８８とを有してい
る。マグネット１１０は又、第２のボア１８８の全体的
に内側に設けられている勾配コイルと、勾配コイルの半
径方向内側に第２のボア１８８の全体的に内側に設けら
れている無線周波数コイルとを含んでいる（これらの勾
配コイル及び無線周波数コイルは、明瞭にするために図
面から省略されている。）。又、当業者に公知のよう
に、ＭＲＩマグネットは典型的には又、真空容器１７２
と勾配コイルとの間に、受動シムと、勾配シールドと、
ギャップとを含んでいてもよく、又、典型的には、勾配
コイルと無線周波数コイルとの間に、無線周波数シール
ドと、ギャップとを含んでいてもよい（これらのシム、
シールド及びギャップは、明瞭にするために図示されて
いない。）。ここで言及しておくと、渦電流の存在しな
いマグネット１１０用の真空容器１７２上及びその内部
において、連続した金属経路が回避されているならば、
勾配シールドを省略してもよい。
ち第１のコイル型セグメント１１２に近接している部分
の内径によって画定されているより大径の第１のボア１
８６と、真空容器１７２のうち第２のコイル型セグメン
ト１２０に近接している残りの部分の内径によって画定
されているより小径の第２のボア１８８とを有してい
る。マグネット１１０は又、第２のボア１８８の全体的
に内側に設けられている勾配コイルと、勾配コイルの半
径方向内側に第２のボア１８８の全体的に内側に設けら
れている無線周波数コイルとを含んでいる（これらの勾
配コイル及び無線周波数コイルは、明瞭にするために図
面から省略されている。）。又、当業者に公知のよう
に、ＭＲＩマグネットは典型的には又、真空容器１７２
と勾配コイルとの間に、受動シムと、勾配シールドと、
ギャップとを含んでいてもよく、又、典型的には、勾配
コイルと無線周波数コイルとの間に、無線周波数シール
ドと、ギャップとを含んでいてもよい（これらのシム、
シールド及びギャップは、明瞭にするために図示されて
いない。）。ここで言及しておくと、渦電流の存在しな
いマグネット１１０用の真空容器１７２上及びその内部
において、連続した金属経路が回避されているならば、
勾配シールドを省略してもよい。
【００１４】マグネット１１０を用いて肢部等の人体の
様々な部分をイメージングしてもよいが、マグネット１
１０の第１及び第２の超伝導コイル１２６及び１３２、
並びに更なる超伝導コイル１４４、１４６、１４８及び
１５０は好ましくは、当業者の技術の範囲内にあること
であるが、第２のボア１８８の内部に位置していると共
に縦方向に延びている軸１１４に沿って中心が配置され
ている球状のイメージング空間１９０（点線で図示され
ている。）の内部で少なくとも３テスラの総磁場強度を
有した状態でヒトの脳の高磁場ＭＲＩイメージングを行
うように特定的に設計されている。第１及び第２のボア
１８６及び１８８は好ましくは、患者の頭部が第２のボ
ア１８８内に少なくとも部分的に延びている際に患者の
肩１９２が第１のボア１８６内に適合し、且つ第２のボ
ア１８８が患者の肩１９２の幅よりも小さい直径を有す
るように寸法決めされている。
様々な部分をイメージングしてもよいが、マグネット１
１０の第１及び第２の超伝導コイル１２６及び１３２、
並びに更なる超伝導コイル１４４、１４６、１４８及び
１５０は好ましくは、当業者の技術の範囲内にあること
であるが、第２のボア１８８の内部に位置していると共
に縦方向に延びている軸１１４に沿って中心が配置され
ている球状のイメージング空間１９０（点線で図示され
ている。）の内部で少なくとも３テスラの総磁場強度を
有した状態でヒトの脳の高磁場ＭＲＩイメージングを行
うように特定的に設計されている。第１及び第２のボア
１８６及び１８８は好ましくは、患者の頭部が第２のボ
ア１８８内に少なくとも部分的に延びている際に患者の
肩１９２が第１のボア１８６内に適合し、且つ第２のボ
ア１８８が患者の肩１９２の幅よりも小さい直径を有す
るように寸法決めされている。
【００１５】再び図面について説明する。図３は、本発
明の磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）マグネット２１０
の第２の好ましい実施例を示している。マグネット２１
０は、全体的に円環状円筒形状を有している第１のコイ
ル型セグメント２１２を含んでおり、第１のコイル型セ
グメント２１２は、全体的に縦方向に延びている軸２１
４を有している。第１のコイル型セグメント２１２は、
全体的に一定の外径と、第１の縦方向端部２１６と、第
２の縦方向端部２１８とを有している。マグネット２１
０は又、全体的に円環状円筒形状を有している第２のコ
イル型セグメント２２０を含んでいる。第２のコイル型
セグメント２２０は、第１のコイル型セグメント２１２
の外径よりも小さい全体的に一定の外径を有している。
第２のコイル型セグメント２２０は又、第１の縦方向端
部２２２を有しており、更に、第１のコイル型セグメン
ト２１２の第２の縦方向端部２１８に縦方向に近接して
設けられている第２の縦方向端部２２４を有している。
好ましくは、第１及び第２のコイル型セグメント２１２
及び２２０は、非磁性ステンレス鋼等の金属から本質的
に成っているが、これに限定されない。
明の磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）マグネット２１０
の第２の好ましい実施例を示している。マグネット２１
０は、全体的に円環状円筒形状を有している第１のコイ
ル型セグメント２１２を含んでおり、第１のコイル型セ
グメント２１２は、全体的に縦方向に延びている軸２１
４を有している。第１のコイル型セグメント２１２は、
全体的に一定の外径と、第１の縦方向端部２１６と、第
２の縦方向端部２１８とを有している。マグネット２１
０は又、全体的に円環状円筒形状を有している第２のコ
イル型セグメント２２０を含んでいる。第２のコイル型
セグメント２２０は、第１のコイル型セグメント２１２
の外径よりも小さい全体的に一定の外径を有している。
第２のコイル型セグメント２２０は又、第１の縦方向端
部２２２を有しており、更に、第１のコイル型セグメン
ト２１２の第２の縦方向端部２１８に縦方向に近接して
設けられている第２の縦方向端部２２４を有している。
好ましくは、第１及び第２のコイル型セグメント２１２
及び２２０は、非磁性ステンレス鋼等の金属から本質的
に成っているが、これに限定されない。
【００１６】マグネット２１０は又、第１の超伝導コイ
ル２２６を含んでおり、第１の超伝導コイル２２６は、
縦方向に延びている軸２１４に全体的に同軸状に整列し
ていると共に第１のコイル型セグメント２１２の周囲に
円周方向に巻回されている。第１の超伝導コイル２２６
は又、第１の側面２２８を有しており、更に、第１のコ
イル型セグメント２１２の第１の縦方向端部２１６に近
接して縦方向に設けられている第２の側面２３０を有し
ている。マグネット２１０は更に、第２の超伝導コイル
２３２を含んでおり、第２の超伝導コイル２３２は、縦
方向に延びている軸２１４に全体的に同軸状に整列して
いると共に第２のコイル型セグメント２２０の周囲に円
周方向に巻回されている。第２の超伝導コイル２３２は
又、第１の側面２３４を有しており、更に、第２のコイ
ル型セグメント２２０の第１の縦方向端部２２２に近接
して縦方向に設けられている第２の側面２３６を有して
いる。好ましくは、第１及び第２の超伝導コイル２２６
及び２３２は、第１及び第２のコイル型セグメント２１
２及び２２０によってそれぞれ支持される必要のある非
含浸ニオブ−チタン超伝導コイルを含んでいる。このよ
うな非含浸コイルは、コイル型によって支持される必要
のない自立型のエポキシ含浸超伝導コイルよりも製造が
容易であり且つ製造経費が安価である。
ル２２６を含んでおり、第１の超伝導コイル２２６は、
縦方向に延びている軸２１４に全体的に同軸状に整列し
ていると共に第１のコイル型セグメント２１２の周囲に
円周方向に巻回されている。第１の超伝導コイル２２６
は又、第１の側面２２８を有しており、更に、第１のコ
イル型セグメント２１２の第１の縦方向端部２１６に近
接して縦方向に設けられている第２の側面２３０を有し
ている。マグネット２１０は更に、第２の超伝導コイル
２３２を含んでおり、第２の超伝導コイル２３２は、縦
方向に延びている軸２１４に全体的に同軸状に整列して
いると共に第２のコイル型セグメント２２０の周囲に円
周方向に巻回されている。第２の超伝導コイル２３２は
又、第１の側面２３４を有しており、更に、第２のコイ
ル型セグメント２２０の第１の縦方向端部２２２に近接
して縦方向に設けられている第２の側面２３６を有して
いる。好ましくは、第１及び第２の超伝導コイル２２６
及び２３２は、第１及び第２のコイル型セグメント２１
２及び２２０によってそれぞれ支持される必要のある非
含浸ニオブ−チタン超伝導コイルを含んでいる。このよ
うな非含浸コイルは、コイル型によって支持される必要
のない自立型のエポキシ含浸超伝導コイルよりも製造が
容易であり且つ製造経費が安価である。
【００１７】マグネット２１０は更に、第１のスペーサ
・リング２３８を含んでおり、第１のスペーサ・リング
２３８は、縦方向に延びている軸２１４に全体的に同軸
状に整列しており、第１のコイル型セグメント２１２を
円周方向に包囲していると共に第１のコイル型セグメン
ト２１２に取り付けられている。第１のスペーサ・リン
グ２３８は、第１の超伝導コイル２２６の第１の側面２
２８に縦方向に当接している。マグネット２１０は加え
て、第２のスペーサ・リング２４０を含んでおり、第２
のスペーサ・リング２４０は、縦方向に延びている軸２
１４に全体的に同軸状に整列しており、第２のコイル型
セグメント２２０を円周方向に包囲していると共に第２
のコイル型セグメント２２０に取り付けられている。第
２のスペーサ・リング２４０は、第２の超伝導コイル２
３２の第１の側面２３４に縦方向に当接している。好ま
しくは、第１及び第２のスペーサ・リング２３８及び２
４０は、非磁性ステンレス鋼等の金属から本質的に成っ
ているが、これに限定されない。好ましい構成において
は、第１のスペーサ・リング２３８は、第１のコイル型
セグメント２１２に溶接されており、第２のスペーサ・
リング２４０は、第２のコイル型セグメント２２０に溶
接されている。
・リング２３８を含んでおり、第１のスペーサ・リング
２３８は、縦方向に延びている軸２１４に全体的に同軸
状に整列しており、第１のコイル型セグメント２１２を
円周方向に包囲していると共に第１のコイル型セグメン
ト２１２に取り付けられている。第１のスペーサ・リン
グ２３８は、第１の超伝導コイル２２６の第１の側面２
２８に縦方向に当接している。マグネット２１０は加え
て、第２のスペーサ・リング２４０を含んでおり、第２
のスペーサ・リング２４０は、縦方向に延びている軸２
１４に全体的に同軸状に整列しており、第２のコイル型
セグメント２２０を円周方向に包囲していると共に第２
のコイル型セグメント２２０に取り付けられている。第
２のスペーサ・リング２４０は、第２の超伝導コイル２
３２の第１の側面２３４に縦方向に当接している。好ま
しくは、第１及び第２のスペーサ・リング２３８及び２
４０は、非磁性ステンレス鋼等の金属から本質的に成っ
ているが、これに限定されない。好ましい構成において
は、第１のスペーサ・リング２３８は、第１のコイル型
セグメント２１２に溶接されており、第２のスペーサ・
リング２４０は、第２のコイル型セグメント２２０に溶
接されている。
【００１８】マグネット２１０は加えて、複数の（好ま
しくは、少なくとも３つの）円周方向に隔設されたプレ
ート部材２４２を含んでおり、プレート部材２４２は、
第１及び第２のスペーサ・リング２３８及び２４０に取
り付けられていると共にこれらのスペーサ・リング２３
８及び２４０から半径方向外向きに延びており、且つ第
１及び第２の超伝導コイル２２６及び２３２から半径方
向外向きに設けられていると共にこれらの超伝導コイル
２２６及び２３２から離隔して設けられている。好まし
くは、プレート部材２４２は、非磁性ステンレス鋼等の
金属から本質的に成っているが、これに限定されない。
好ましい構成においては、プレート部材２４２は、第１
及び第２のスペーサ・リング２３８及び２４０に溶接さ
れている。
しくは、少なくとも３つの）円周方向に隔設されたプレ
ート部材２４２を含んでおり、プレート部材２４２は、
第１及び第２のスペーサ・リング２３８及び２４０に取
り付けられていると共にこれらのスペーサ・リング２３
８及び２４０から半径方向外向きに延びており、且つ第
１及び第２の超伝導コイル２２６及び２３２から半径方
向外向きに設けられていると共にこれらの超伝導コイル
２２６及び２３２から離隔して設けられている。好まし
くは、プレート部材２４２は、非磁性ステンレス鋼等の
金属から本質的に成っているが、これに限定されない。
好ましい構成においては、プレート部材２４２は、第１
及び第２のスペーサ・リング２３８及び２４０に溶接さ
れている。
【００１９】この第２の好ましい実施例では、マグネッ
ト２１０は又、補足のスペーサ・リング２５７を含んで
おり、補足のスペーサ・リング２５７は、縦方向に延び
ている軸２１４に全体的に同軸状に整列しており、第１
のコイル型セグメント２１２の第２の縦方向端部２１８
及び第２のコイル型セグメント２２０の第２の縦方向端
部２２４に当接していると共にこれらの縦方向端部２１
８及び２２４を互いに接続しているが、プレート部材２
４２のいずれの部分にも取り付けられていない。好まし
くは、補足のスペーサ・リング２５７は、非磁性ステン
レス鋼等の金属から本質的に成っているが、これに限定
されない。好ましい構成においては、補足のスペーサ・
リング２５７は、第１のコイル型セグメント２１２の第
２の縦方向端部２１８に溶接されていると共に第２のコ
イル型セグメント２２０の第２の縦方向端部２２４に溶
接されている。マグネット２１０は加えて、補足の超伝
導コイル２５１を含んでおり、補足の超伝導コイル２５
１は、縦方向に延びている軸２１４に全体的に同軸状に
整列しており、第１のコイル型セグメント２１２の周囲
に円周方向に巻回されており、第１のスペーサ・リング
２３８と補足のスペーサ・リング２５７との間に縦方向
に設けられていると共にこれらのスペーサ・リング２３
８及び２５７に当接している。
ト２１０は又、補足のスペーサ・リング２５７を含んで
おり、補足のスペーサ・リング２５７は、縦方向に延び
ている軸２１４に全体的に同軸状に整列しており、第１
のコイル型セグメント２１２の第２の縦方向端部２１８
及び第２のコイル型セグメント２２０の第２の縦方向端
部２２４に当接していると共にこれらの縦方向端部２１
８及び２２４を互いに接続しているが、プレート部材２
４２のいずれの部分にも取り付けられていない。好まし
くは、補足のスペーサ・リング２５７は、非磁性ステン
レス鋼等の金属から本質的に成っているが、これに限定
されない。好ましい構成においては、補足のスペーサ・
リング２５７は、第１のコイル型セグメント２１２の第
２の縦方向端部２１８に溶接されていると共に第２のコ
イル型セグメント２２０の第２の縦方向端部２２４に溶
接されている。マグネット２１０は加えて、補足の超伝
導コイル２５１を含んでおり、補足の超伝導コイル２５
１は、縦方向に延びている軸２１４に全体的に同軸状に
整列しており、第１のコイル型セグメント２１２の周囲
に円周方向に巻回されており、第１のスペーサ・リング
２３８と補足のスペーサ・リング２５７との間に縦方向
に設けられていると共にこれらのスペーサ・リング２３
８及び２５７に当接している。
【００２０】好ましくは、マグネット２１０は更に、多
数の更なる超伝導コイル２４４、２４６及び２４８を含
んでおり、これらの超伝導コイル２４４、２４６及び２
４８は、縦方向に延びている軸２１４に全体的に同軸状
に整列していると共に第２のコイル型セグメント２２０
の周囲に円周方向に巻回されている。この場合には、マ
グネット２１０は更に、更なる超伝導コイルの数よりも
１つ少ない数に等しい（即ち、前述した「多数」の数か
ら１を差し引いた数に等しい）更なるスペーサ・リング
２５２及び２５４を含んでいる。更なるスペーサ・リン
グ２５２及び２５４は、縦方向に延びている軸２１４に
全体的に同軸状に整列しており、第２のコイル型セグメ
ント２２０を円周方向に包囲していると共に第２のコイ
ル型セグメント２２０に取り付けられている。更なるス
ペーサ・リング２５２及び２５４はそれぞれ、更なる超
伝導コイル２４４、２４６及び２４８の対応する隣接し
た対の間に縦方向に設けられていると共にこれらの対に
当接している。更に、更なる超伝導コイルのうちの一方
の超伝導コイル２４４は、補足のスペーサ・リング２５
７に縦方向に当接しており、更なる超伝導コイルのうち
の他方の超伝導コイル２４８は、第２のスペーサ・リン
グ２４０に縦方向に当接している。好ましくは、更なる
超伝導コイル２４４、２４６及び２４８は、第２のコイ
ル型セグメント２２０によって支持される必要のある非
含浸ニオブ−チタン超伝導コイルを含んでいる。好まし
くは、更なるスペーサ・リング２５２及び２５４は、フ
ァイバグラス又はその他のＦＲＰ（繊維強化プラスチッ
ク）等のプラスチックから本質的に成っているが、これ
らに限定されない。好ましい構成においては、更なるス
ペーサ・リング２５２及び２５４は、第２のコイル型セ
グメント２２０に接着剤で結合されているが、プレート
部材２４２には取り付けられておらず、好ましくはプレ
ート部材２４２から離隔して設けられている。一実施例
では、マグネット２１０は更に、アルミニウム・リング
又は非磁性ステンレス鋼リング等のコイル・オーバラッ
プ（明瞭にするために図面から省略されている。）を含
んでおり、コイル・オーバラップは、第１、第２及び補
足の超伝導コイルの各々並びに更なる超伝導コイルの各
々を円周方向に包囲して、マグネットの動作中に発生さ
れる電磁力によるこれらのコイルの半径方向外向きの動
きを阻止している。
数の更なる超伝導コイル２４４、２４６及び２４８を含
んでおり、これらの超伝導コイル２４４、２４６及び２
４８は、縦方向に延びている軸２１４に全体的に同軸状
に整列していると共に第２のコイル型セグメント２２０
の周囲に円周方向に巻回されている。この場合には、マ
グネット２１０は更に、更なる超伝導コイルの数よりも
１つ少ない数に等しい（即ち、前述した「多数」の数か
ら１を差し引いた数に等しい）更なるスペーサ・リング
２５２及び２５４を含んでいる。更なるスペーサ・リン
グ２５２及び２５４は、縦方向に延びている軸２１４に
全体的に同軸状に整列しており、第２のコイル型セグメ
ント２２０を円周方向に包囲していると共に第２のコイ
ル型セグメント２２０に取り付けられている。更なるス
ペーサ・リング２５２及び２５４はそれぞれ、更なる超
伝導コイル２４４、２４６及び２４８の対応する隣接し
た対の間に縦方向に設けられていると共にこれらの対に
当接している。更に、更なる超伝導コイルのうちの一方
の超伝導コイル２４４は、補足のスペーサ・リング２５
７に縦方向に当接しており、更なる超伝導コイルのうち
の他方の超伝導コイル２４８は、第２のスペーサ・リン
グ２４０に縦方向に当接している。好ましくは、更なる
超伝導コイル２４４、２４６及び２４８は、第２のコイ
ル型セグメント２２０によって支持される必要のある非
含浸ニオブ−チタン超伝導コイルを含んでいる。好まし
くは、更なるスペーサ・リング２５２及び２５４は、フ
ァイバグラス又はその他のＦＲＰ（繊維強化プラスチッ
ク）等のプラスチックから本質的に成っているが、これ
らに限定されない。好ましい構成においては、更なるス
ペーサ・リング２５２及び２５４は、第２のコイル型セ
グメント２２０に接着剤で結合されているが、プレート
部材２４２には取り付けられておらず、好ましくはプレ
ート部材２４２から離隔して設けられている。一実施例
では、マグネット２１０は更に、アルミニウム・リング
又は非磁性ステンレス鋼リング等のコイル・オーバラッ
プ（明瞭にするために図面から省略されている。）を含
んでおり、コイル・オーバラップは、第１、第２及び補
足の超伝導コイルの各々並びに更なる超伝導コイルの各
々を円周方向に包囲して、マグネットの動作中に発生さ
れる電磁力によるこれらのコイルの半径方向外向きの動
きを阻止している。
【００２１】本発明の２つの好ましい実施例に関する以
上の記載は、説明の目的で提示されたものである。この
記載は、網羅を意図したものではなく、又、本発明を開
示されている厳密な形態に限定することを意図したもの
でもなく、以上の教示に照らせば多くの改変及び変形が
可能であることは明らかである。従って、本発明の要旨
は、特許請求の範囲によって定義されているものとす
る。
上の記載は、説明の目的で提示されたものである。この
記載は、網羅を意図したものではなく、又、本発明を開
示されている厳密な形態に限定することを意図したもの
でもなく、以上の教示に照らせば多くの改変及び変形が
可能であることは明らかである。従って、本発明の要旨
は、特許請求の範囲によって定義されているものとす
る。
【図１】本発明のＭＲＩマグネットの第１の好ましい実
施例の断面を上方向から見た概略的な平面図である。
施例の断面を上方向から見た概略的な平面図である。
【図２】図１の線２−２に沿って切断したときの断面図
である。
である。
【図３】本発明のＭＲＩマグネットの第２の好ましい実
施例の対称的な二半部の断面を上方向から見た概略的な
平面図である。
施例の対称的な二半部の断面を上方向から見た概略的な
平面図である。
１１０ ＭＲＩマグネット（第１の実施例−図１及び図
２） １１２ 第１のコイル型セグメント １１４ 縦方向に延びている軸 １１６ 第１のコイル型セグメントの第１の縦方向端部 １１８ 第１のコイル型セグメントの第２の縦方向端部 １２０ 第２のコイル型セグメント １２２ 第２のコイル型セグメントの第１の縦方向端部 １２４ 第２のコイル型セグメントの第２の縦方向端部 １２６ 第１の超伝導コイル １２８ 第１の超伝導コイルの第１の側面 １３０ 第１の超伝導コイルの第２の側面 １３２ 第２の超伝導コイル １３４ 第２の超伝導コイルの第１の側面 １３６ 第２の超伝導コイルの第２の側面 １３８ 第１のスペーサ・リング １４０ 第２のスペーサ・リング １４２ プレート部材 １４４ 更なる超伝導コイル １４６ 更なる超伝導コイル １４８ 更なる超伝導コイル １５０ 更なる超伝導コイル １５２ 更なるスペーサ・リング １５４ 更なるスペーサ・リング １５６ 更なるスペーサ・リング １５８ デュワー容器 １６０ デュワー容器の円周状内部壁 １６２ デュワー容器の円周状外部壁 １６４ 円環状側壁 １６６ 更なる円環状側壁 １６８ 液体クライオジェン １７０ 熱シールド １７２ 真空容器 １７４ クライオクーラ・コールドヘッド １７６ クライオクーラ・コールドヘッドのハウジング １７８ クライオクーラ・コールドヘッドの第１ステー
ジ １８０ クライオクーラ・コールドヘッドの第２ステー
ジ １８４ 超伝導遮蔽用コイル １８２ 再凝縮用コイル １８６ 真空容器の第１のボア １８８ 真空容器の第２のボア １９０ 球状のイメージング空間 １９２ 患者の肩 １９４ 患者の頭部 ２１０ ＭＲＩマグネット（第２の実施例−図３） ２５１ 補足の超伝導コイル ２５７ 補足のスペーサ・リング
２） １１２ 第１のコイル型セグメント １１４ 縦方向に延びている軸 １１６ 第１のコイル型セグメントの第１の縦方向端部 １１８ 第１のコイル型セグメントの第２の縦方向端部 １２０ 第２のコイル型セグメント １２２ 第２のコイル型セグメントの第１の縦方向端部 １２４ 第２のコイル型セグメントの第２の縦方向端部 １２６ 第１の超伝導コイル １２８ 第１の超伝導コイルの第１の側面 １３０ 第１の超伝導コイルの第２の側面 １３２ 第２の超伝導コイル １３４ 第２の超伝導コイルの第１の側面 １３６ 第２の超伝導コイルの第２の側面 １３８ 第１のスペーサ・リング １４０ 第２のスペーサ・リング １４２ プレート部材 １４４ 更なる超伝導コイル １４６ 更なる超伝導コイル １４８ 更なる超伝導コイル １５０ 更なる超伝導コイル １５２ 更なるスペーサ・リング １５４ 更なるスペーサ・リング １５６ 更なるスペーサ・リング １５８ デュワー容器 １６０ デュワー容器の円周状内部壁 １６２ デュワー容器の円周状外部壁 １６４ 円環状側壁 １６６ 更なる円環状側壁 １６８ 液体クライオジェン １７０ 熱シールド １７２ 真空容器 １７４ クライオクーラ・コールドヘッド １７６ クライオクーラ・コールドヘッドのハウジング １７８ クライオクーラ・コールドヘッドの第１ステー
ジ １８０ クライオクーラ・コールドヘッドの第２ステー
ジ １８４ 超伝導遮蔽用コイル １８２ 再凝縮用コイル １８６ 真空容器の第１のボア １８８ 真空容器の第２のボア １９０ 球状のイメージング空間 １９２ 患者の肩 １９４ 患者の頭部 ２１０ ＭＲＩマグネット（第２の実施例−図３） ２５１ 補足の超伝導コイル ２５７ 補足のスペーサ・リング
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マイケル・ダラー・オーグル アメリカ合衆国、ニューヨーク州、バーン ト・ヒルズ、ジェンキンス・ロード、84番 Ｆターム(参考） 4C027 AA10 4C096 AB42 AC01 CA02 CA31 CA40 CA53
Claims (10)
- 【請求項１】 （ａ） 全体的に縦方向に延びている軸
（１１４、２１４）を有しており、第１の縦方向端部
（１１６、２１６）を有しており、第２の縦方向端部
（１１８、２１８）を有していると共に、全体的に一定
の外径を有している全体的に円環状円筒形状を有してい
る第１のコイル型セグメント（１１２、２１２）と、 （ｂ） 前記軸に全体的に同軸状に整列しており、第１
の縦方向端部（１２２、２２２）を有しており、前記第
１のコイル型セグメントの前記第２の縦方向端部に縦方
向に近接して設けられている第２の縦方向端部（１２
４、２２４）を有していると共に、前記第１のコイル型
セグメントの前記外径よりも小さい全体的に一定の外径
を有している全体的に円環状円筒形状を有している第２
のコイル型セグメント（１２０、２２０）と、 （ｃ） 前記軸に全体的に同軸状に整列しており、前記
第１のコイル型セグメントの周囲に円周方向に巻回され
ており、第１の側面（１２８、２２８）を有していると
共に、前記第１のコイル型セグメントの前記第１の縦方
向端部に近接して縦方向に設けられている第２の側面
（１３０、２３０）を有している第１の超伝導コイル
（１２６、２２６）と、 （ｄ） 前記軸に全体的に同軸状に整列しており、前記
第２のコイル型セグメントの周囲に円周方向に巻回され
ており、第１の側面（１３４、２３４）を有していると
共に、前記第２のコイル型セグメントの前記第１の縦方
向端部に近接して縦方向に設けられている第２の側面
（１３６、２３６）を有している第２の超伝導コイル
（１３２、２３２）と、 （ｅ） 前記軸に全体的に同軸状に整列しており、前記
第１のコイル型セグメントに取り付けられていると共
に、前記第１の超伝導コイルの前記第１の側面に縦方向
に当接している第１のスペーサ・リング（１３８、２３
８）と、 （ｆ） 前記軸に全体的に同軸状に整列しており、前記
第２のコイル型セグメントを円周方向に包囲しており、
該第２のコイル型セグメントに取り付けられていると共
に、前記第２の超伝導コイルの前記第１の側面に縦方向
に当接している第２のスペーサ・リング（１４０、２４
０）と、 （ｇ） 前記第１及び第２のスペーサ・リングに取り付
けられていると共に該第１及び第２のスペーサ・リング
から半径方向外向きに延びており、且つ前記第１及び第
２の超伝導コイルから半径方向外向きに設けられている
と共に該第１及び第２の超伝導コイルから離隔して設け
られている複数の円周方向に隔設されたプレート部材
（１４２、２４２）とを備えた磁気共鳴イメージング・
マグネット（１１０、２１０）。 - 【請求項２】 前記第１の超伝導コイル（１２６）は、
前記第１のコイル型セグメント（１１２）の周囲に円周
方向に巻回されている唯一の超伝導コイルであり、前記
第１のスペーサ・リング（１３８）は、前記第１のコイ
ル型セグメントの前記第２の縦方向端部（１１８）及び
前記第２のコイル型セグメント（１２０）の前記第２の
縦方向端部（１２４）に当接していると共に該第２の縦
方向端部（１１８、１２４）を互いに連結している請求
項１に記載のマグネット（１１０）。 - 【請求項３】 前記軸（１１４）に全体的に同軸状に整
列していると共に前記第２のコイル型セグメントの周囲
に円周方向に巻回されている多数の更なる超伝導コイル
（１４４、１４６、１４８及び１５０）を更に含んでお
り、 前記軸に全体的に同軸状に整列しており、前記第２のコ
イル型セグメントを円周方向に包囲していると共に該第
２のコイル型セグメントに取り付けられており、且つそ
れぞれ前記更なる超伝導コイルの対応する隣接した対の
間に縦方向に設けられていると共に該対に当接している
前記多数から１を差し引いた数の更なるスペーサ・リン
グ（１５２、１５４及び１５６）を更に含んでおり、 前記更なる超伝導コイルのうちの一方の超伝導コイル
（１４４）は、前記第１のスペーサ・リング（１３８）
に縦方向に当接しており、前記更なる超伝導コイルのう
ちの他方の超伝導コイル（１５０）は、前記第２のスペ
ーサ・リング（１４０）に縦方向に当接している請求項
２に記載のマグネット。 - 【請求項４】 前記第１及び第２のコイル型セグメン
ト、並びに前記第１及び第２のスペーサ・リングは、金
属から本質的に成っており、前記更なるスペーサ・リン
グは、プラスチックから本質的に成っており、前記第１
のスペーサ・リングは、前記第１のコイル型セグメント
の前記第２の縦方向端部に溶接されていると共に前記第
２のコイル型セグメントの前記第２の縦方向端部に溶接
されており、前記第２のスペーサ・リングは、前記第２
のコイル型セグメントに溶接されており、前記更なるス
ペーサ・リングは、前記第２のコイル型セグメントに接
着剤で結合されている請求項３に記載のマグネット。 - 【請求項５】 前記第１のスペーサ・リング（２３８）
は、前記第１のコイル型セグメント（２１２）を円周方
向に包囲しており、 前記軸（２１４）に全体的に同軸状に整列しており、前
記第１のコイル型セグメントの前記第２の縦方向端部
（２１８）及び前記第２のコイル型セグメント（２２
０）の前記第２の縦方向端部（２２４）に当接している
と共に該第２の縦方向端部（２１８、２２４）を互いに
接続しているが、前記プレート部材（２４２）のいずれ
の部分にも取り付けられていない補足のスペーサ・リン
グ（２５７）を更に含んでおり、 前記軸に全体的に同軸状に整列しており、前記第１のコ
イル型セグメントの周囲に円周方向に巻回されており、
前記第１のスペーサ・リングと前記補足のスペーサ・リ
ングとの間に縦方向に設けられていると共に該第１及び
補足のスペーサ・リングに当接している補足の超伝導コ
イル（２５１）を更に含んでいる請求項１に記載のマグ
ネット（２１０）。 - 【請求項６】 前記軸に全体的に同軸状に整列している
と共に前記第２のコイル型セグメントの周囲に円周方向
に巻回されている多数の更なる超伝導コイル（２４４、
２４６及び２４８）を更に含んでおり、 前記軸に全体的に同軸状に整列しており、前記第２のコ
イル型セグメントを円周方向に包囲していると共に該第
２のコイル型セグメントに取り付けられており、それぞ
れ前記更なる超伝導コイルの対応する隣接した対の間に
縦方向に設けられていると共に該対に当接している前記
多数から１を差し引いた数の更なるスペーサ・リング
（２５２及び２５４）を更に含んでおり、 前記更なる超伝導コイルのうちの一方の超伝導コイル
（２４４）は、前記補足のスペーサ・リングに縦方向に
当接しており、前記更なる超伝導コイルのうちの他方の
超伝導コイル（２４８）は、前記第２のスペーサ・リン
グに縦方向に当接している請求項５に記載のマグネッ
ト。 - 【請求項７】 前記第１及び第２のコイル型セグメン
ト、並びに前記第１、第２及び補足のスペーサ・リング
は、金属から本質的に成っており、前記更なるスペーサ
・リングは、プラスチックから本質的に成っており、前
記第１のスペーサ・リングは、前記第１のコイル型セグ
メントに溶接されており、前記補足のスペーサ・リング
は、前記第１のコイル型セグメントの前記第２の縦方向
端部に溶接されていると共に前記第２のコイル型セグメ
ントの前記第２の縦方向端部に溶接されており、前記第
２のスペーサ・リングは、前記第２のコイル型セグメン
トに溶接されており、前記更なるスペーサ・リングは、
前記第２のコイル型セグメントに接着剤で結合されてい
る請求項６に記載のマグネット。 - 【請求項８】 前記第１及び第２のコイル型セグメント
（１１２及び１２０）により少なくとも部分的に画定さ
れている円周状内部壁（１６０）を有していると共に、
前記第１のコイル型セグメントの前記第１の縦方向端部
（１１６）に取り付けられている円環状側壁（１６４）
を有している全体的にトロイド形状を有しているデュワ
ー容器（１５８）を更に含んでおり、 前記第１及び第２の超伝導コイル（１２６及び１３
２）、前記第１及び第２のスペーサ・リング（１３８及
び１４０）、並びに前記プレート部材（１４２）は、前
記デュワー容器の内部に設けられており、 前記デュワー容器は、前記第１及び第２の超伝導コイル
に物理的に接触している液体クライオジェン（１６８）
を収納しており、 前記第１の超伝導コイルの前記第２の側面（１３０）
は、前記デュワー容器の前記円環状側壁に縦方向に当接
しており、 前記プレート部材は、前記デュワー容器の前記円環状側
壁に取り付けられている請求項１に記載のマグネット
（１１０）。 - 【請求項９】 前記デュワー容器から全体的に離隔して
設けられていると共に該デュワー容器を全体的に包囲し
ている熱シールド（１７０）と、該熱シールドから全体
的に離隔して設けられていると共に該熱シールドを全体
的に包囲している真空容器（１７２）と、前記真空容器
に取り付けられているハウジング（１７６）を有してお
り、前記熱シールドに熱的に接触している第１のステー
ジ（１７８）を有していると共に、前記デュワー容器の
内部に延びている第２のステージ（１８０）を有してい
るクライオクーラ・コールドヘッド（１７４）と、該ク
ライオクーラ・コールドヘッドの前記第２のステージに
取り付けられている再凝縮用コイル（１８２）とを更に
含んでいる請求項８に記載のマグネット。 - 【請求項１０】 前記第１及び第２の超伝導コイル（１
２６及び１３２）は、同じ第１の方向に電流を流し、該
第１の方向と反対の方向に電流を流す超伝導遮蔽用コイ
ル（１８４）を更に含んでおり、該超伝導遮蔽用コイル
は、前記軸（１１４）と全体的に同軸状に整列してお
り、前記第１及び第２の超伝導コイルから半径方向外向
きに設けられていると共に該第１及び第２の超伝導コイ
ルから離隔して設けられており、前記超伝導遮蔽用コイ
ルは、前記プレート部材（１４２）により支持されてい
る請求項１に記載のマグネット（１１０）。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/837881 | 1997-04-25 | ||
| US08/837,881 US5801609A (en) | 1997-04-25 | 1997-04-25 | MRI head magnet |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000185020A true JP2000185020A (ja) | 2000-07-04 |
| JP4079504B2 JP4079504B2 (ja) | 2008-04-23 |
Family
ID=25275695
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11646998A Expired - Fee Related JP4079504B2 (ja) | 1997-04-25 | 1998-04-27 | 磁気共鳴イメージング・マグネット |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5801609A (ja) |
| EP (1) | EP0874247B1 (ja) |
| JP (1) | JP4079504B2 (ja) |
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