JP2003052662A - 磁気共鳴イメージング装置 - Google Patents

磁気共鳴イメージング装置

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JP2003052662A
JP2003052662A JP2001240937A JP2001240937A JP2003052662A JP 2003052662 A JP2003052662 A JP 2003052662A JP 2001240937 A JP2001240937 A JP 2001240937A JP 2001240937 A JP2001240937 A JP 2001240937A JP 2003052662 A JP2003052662 A JP 2003052662A
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 開口部の寸法の大きなMRI装置を提供する。 【解決手段】 磁気共鳴イメージング装置用静磁場発生
装置において、RFコイルおよび傾斜磁場コイルのケーブ
ルと、RFコイルおよび傾斜磁場コイルのケーブルを冷却
するための冷却用配管7を通すために、ポールピースの
辺縁部4に切り欠き6を備えた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、磁気共鳴イメージ
ング装置(以下「MRI装置」という)用の静磁場発生装
置に係り、特に、被検体を設置するための開口部の寸法
を拡げることのできるMRI装置用静磁場発生装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】MRI装置は、磁場中に置かれた被検体の
核磁気共鳴(以下、NMRという)現象から得られる信号
を計測し演算処理することにより、被検体中の核スピン
の密度分布、緩和時間分布等を断層像として画像表示す
るものであり、人体の各種の診断等に使用されている。
【0003】このNMR現象を用いて被検体を撮像するた
めには、空間的、時間的に一様な強度と方向を持った静
磁場が必要である。具体的には、直径300〜500mm
程度の空間に、0.04〜2テスラ(T)程度の強度と数
10ppm程度以下の均一度を持った静磁場が要求され
る。静磁場を発生させるための静磁場発生装置は、永久
磁石を用いたもの、超電導コイルを用いたもの、常伝導
コイルを用いたものの3種類に大別できるが、超伝導コ
イル方式はきわめて安定した高磁場が得られることから
近年MRI装置用の静磁場発生装置として実用化が進んで
いる。
【0004】この超伝導コイルを用いたMRI装置用の静
磁場発生装置において、磁場の発生効率を高くする、漏
洩磁場を小さくする目的で、特開平2−261426号
等の静磁場発生装置が提案されている。これは、超電導
コイルを強磁性体からなるヨークの周囲に巻きつけるよ
うに配置するものであり、この構成により、被検体の体
軸に垂直な静磁場の発生効率を向上させるとともに外部
への漏洩磁場を減少させられる。
【0005】また、特表平2−501271公報に開示
されているように、超電導コイルが発生する磁束の通路
にヨークを、又計測空間に対向した面上にポールピース
を配置すれば、磁場均一度を向上させられる。
【0006】更に、特開平7−204174公報では、
比較的軽量な均一な静磁場発生装置を提供することを目
的として、強磁性体から成るポールピースの辺縁部を中
央部より厚く形成する方法が提案されていた。そして、
磁場均一度を向上するためにポールピースを用いるMRI
装置では、被検体を収容する空間を広く確保するため
に、RFコイルや傾斜磁場コイルをポールピースの凹部へ
収納することが行われている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記したポー
ルピースの凹部へRFコイルや傾斜磁場コイルを収納する
従来技術においては、RFコイルや傾斜磁場コイルのケー
ブルおよびRFコイルや傾斜磁場コイルを冷却するための
冷却器の冷却管が、ポールピース突起部を乗り越えて、
通されていた。そして、その上にカバーを設けているた
め、開口部(被検者収容部)が狭くなるという問題点が
あった。(例として断面図を、永久磁石方式の場合を図
9に、超電導磁石方式の場合を図10に示す。)
【0008】本発明の目的は、MRI装置において、ポー
ルピース突起部に切り欠きを設け、そこにRFコイルのケ
ーブルや傾斜磁場コイルのケーブル更にはこれらのコイ
ルの冷却用配管を通すことによって、開口部の寸法の大
きなMRI装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、被検体が置かれる測定空間内に静磁場を発
生するように配置された一対の静磁場発生源と、前記測
定空間に高周波磁場および傾斜磁場の各磁場を所定のパ
ルスシーケンスに従って印加するRFコイルおよび傾斜磁
場コイルとを備えた磁気共鳴イメージング装置におい
て、前記静磁場発生源は、辺縁部が他の部分よりも磁場
方向について大きい厚さを有する強磁性体から成るポー
ルピースを備え、前記ポールピースの辺縁部に切り欠き
を設け、この切り欠き部の内部に前記ポールピースの凹
部に収納されたRFコイル及び傾斜磁場コイルのケーブル
を挿通させたことを特徴としている。
【0010】また、前記一対の静磁場発生源は強磁性体
から成る柱状のヨークによって対向支持され、前記ポー
ルピースの辺縁部に設けられた切り欠きが前記ヨークに
近接した位置に形成されていることを特徴としている。
また、前記切り欠きが複数個であることを特徴としてい
る。また、前記切り欠きの深さが切り欠きの幅より大き
いことを特徴としている。また、前記ポールピースにカ
バーが設けられていて、前記切り欠きに相対して、カバ
ーのポールピース側に切り欠きが設けられていることを
特徴としている。また、前記ポールピースに設けられた
カバーは、強磁性体より成っていることを特徴としてい
る。
【0011】また、被検体が置かれる測定空間内に静磁
場を発生するように配置された一対の静磁場発生源と、
前記測定空間に高周波磁場および傾斜磁場の各磁場を所
定のパルスシーケンスに従って印加するRFコイルおよび
傾斜磁場コイルとを備えた磁気共鳴イメージング装置に
おいて、前記静磁場発生源は、径方向がいくつかに分割
された強磁性体から成るポールピースを備え、前記分割
されたポールピースの間に渦電流抑制材が挟まれ、前記
渦電流抑制材を挟む部分に、前記渦電流抑制材の代わり
に収納されたRFコイルおよび傾斜磁場コイルのケーブル
を挿通させたことを特徴としている。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明の第一の実施形態を
図面により詳細に説明する。ただし、本実施形態では、
静磁場発生源として超電導コイルを用いる場合について
説明する。図1(a)は、本発明の第一の実施形態にお
けるMRI装置のガントリー部全体図、図1(b)はポール
ピース突起部の切り欠きの拡大図である。図1(a)に
おいて、1は上下の磁石を支持するヨークとこれらを連
結・支持する1本のヨークより成る磁気回路、2は測定
空間に高周波磁場および傾斜磁場を発生するRFコイルお
よび傾斜磁場コイル、3は測定空間の磁場均一度を高め
るためのポールピース、4はポールピース3の周縁に形
成されたポールピース突起部、5は超電導コイルであ
る。図1(b)において、6はポールピース突起部の切
り欠き、7はRFコイルおよび傾斜磁場コイルより引き出
されたケーブル、およびそれらの冷却構造部から引き出
された冷却用配管類である。
【0013】本実施形態によれば、ケーブル、冷却管類
4を切り欠き3に収納したので、ポールピースカバーの
高さを低くすることができ、開口寸法を広げることがで
きる。また、この切り欠き3を磁気回路のリターンパス
をなすヨーク柱の近傍に設けたので、磁場の均一度への
影響を最小限にすることができる。なお、図2は、図1
におけるポールピース突起部の切り欠きの断面図であ
り、8はポールピースカバーである。
【0014】次に、本発明の第二の実施形態を図面によ
り説明する。ただし、本実施形態では、2本のヨークを
用いる場合について、説明する。図3は、本発明の第二
の実施形態におけるMRI装置のガントリー部全体図であ
る。ただし、図3においては、図1におけるRFコイルお
よび傾斜磁場コイル、冷却用配管、ポールピース、超電
導コイルは図を簡単にするために省略した。第二の実施
形態では2本のヨークを用いているので、切り欠き3は
それに応じて2箇所ヨークに近い箇所に設けている。こ
の場合、切り欠きが1箇所のみの場合と比較し、各々の
切り欠き6は1箇所の場合より小さくて良いので、磁場
の均一度への影響を小さくできる。
【0015】次に、本発明の第三の実施形態を図面によ
り説明する。図4は、本発明の第三の実施形態における
ポールピース突起部の概観図である。本実施形態では、
切り欠き6を3箇所設けたので、上記第2の実施形態よ
りも更に磁場の均一度への影響を小さくすることができ
る。
【0016】次に、本発明の第四の実施形態を図面によ
り詳細に説明する。図5は、本発明の第四の実施形態に
おけるポールピース突起部の概観図である。本実施形態
では、切り欠き6の幅よりも深さを長くし、ケーブル、
冷却用配管類を縦に並べて配置したので、1つの切り欠
きの面積を小さくできる。このことによって磁場の均一
度への影響を更に小さくすることができる。
【0017】次に、本発明の第五の実施形態を図面によ
り説明する。図6は、本発明の第五の実施形態における
ポールピース突起部の切り欠きの断面図である。図6に
おいて、8は切り欠きを有するポールピースカバー、9
はポールピースカバーの切り欠きである。ここに、ポー
ルピースカバー8はポールピース3と同じ材質を用いて
いる。本実施形態では、ポールピースカバーに切り欠き
を設けることによりポールピース突起部への切り欠きの
深さを浅くできたので、磁場の均一度への影響を小さく
することができる。
【0018】次に、本発明の第六の実施形態を図面によ
り説明する。図7は、本発明の第六の実施形態における
ポールピース突起部の概観図である。図7において、4
aは複数個に分割されたポールピース突起部、7は縦に
配置したケーブル、冷却管類、10は渦電流抑制材であ
る。本実施形態は、組立作業性の向上と、傾斜磁場コイ
ルを駆動したときにポールピースに発生する渦電流を抑
制するために、ポールピースを数個に分割したものであ
る。この場合、分割した空隙に渦電流抑制材10を挟み
込むが、この空隙の一つ又は複数にケーブル、冷却用配
管類を縦に並べれば、それらが渦電流抑制材の機能を発
揮するので、渦電流抑制材の数を減らすことができる。
【0019】次に、本発明の第七の実施形態を図面によ
り説明する。図8は、本発明の第七の実施形態における
ポールピース突起部の概観図である。図8において、1
1は磁性体の蓋である。本実施形態のようにポールピー
スカバーの代わりに磁性体の蓋を設け、その蓋の上面を
ポールピース突起部の面と同一にすることによって、ポ
ールピースの切り欠きによる磁場均一度への影響を補う
ことができる。
【0020】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ポ
ールピース突起部に切り欠きを設け、そこにのRFコイル
や傾斜磁場コイルのケーブル、及びコイルの冷却用配管
等を通したので、開口部の寸法を大きくできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第一の実施形態におけるMRI装置のガ
ントリー部全体図、及びポールピース突起部の切り欠き
の拡大図。
【図2】図1におけるポールピース突起部の切り欠きの
断面図。
【図3】本発明の第二の実施形態におけるMRI装置のガ
ントリー部全体図。
【図4】本発明の第三の実施形態におけるポールピース
突起部の斜視図。
【図5】本発明の第四の実施形態におけるポールピース
突起部の斜視図。
【図6】本発明の第五の実施形態におけるポールピース
突起部の切り欠きの断面図。
【図7】本発明の第六の実施形態におけるポールピース
突起部の斜視図。
【図8】本発明の第七の実施形態におけるポールピース
突起部の斜視図。
【図9】従来技術(永久磁石)の場合のポールピース突
起部の断面図。
【図10】従来技術(超電導磁石)の場合のポールピー
ス突起部の断面図。
【符号の説明】
1…磁気回路 2…RFコイル及びGCコイル 3…ポールピース 4…ポールピース突起部 4a…分割したポールピース突起部 5…超電導コイル 6…ポールピース突起部の切り欠き 7…RFコイルおよび傾斜磁場コイルより引き出されたケ
ーブル及び冷却用配管 8…ポールピースカバー 9…ポールピースカバーの切り欠き 10…渦電流抑制材 11…磁性体の蓋 12…断熱材

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被検体が置かれる測定空間内に静磁場を
    発生するように配置された一対の静磁場発生源と、前記
    測定空間に高周波磁場および傾斜磁場の各磁場を所定の
    パルスシーケンスに従って印加するRFコイルおよび傾斜
    磁場コイルとを備えた磁気共鳴イメージング装置におい
    て、前記静磁場発生源は、辺縁部が他の部分よりも磁場
    方向について大きい厚さを有する強磁性体から成るポー
    ルピースを備え、前記ポールピースの辺縁部に切り欠き
    を設け、この切り欠き部の内部に前記ポールピースの凹
    部に収納されたRFコイル及び傾斜磁場コイルのケーブル
    を挿通させたことを特徴とする磁気共鳴イメージング装
    置。
  2. 【請求項2】 前記一対の静磁場発生源は強磁性体から
    成る柱状のヨークによって対向支持され、前記ポールピ
    ースの辺縁部に設けられた切り欠きが前記ヨークに近接
    した位置に形成されていることを特徴とする請求項1記
    載の磁気共鳴イメージング装置。
  3. 【請求項3】 前記切り欠きが複数個であることを特徴
    とする請求項1記載の磁気共鳴イメージング装置。
  4. 【請求項4】 前記切り欠きの深さが切り欠きの幅より
    大きいことを特徴とする請求項1〜3記載の磁気共鳴イ
    メージング装置。
  5. 【請求項5】 前記ポールピースにカバーが設けられて
    いて、前記切り欠きに相対して、カバーのポールピース
    側に切り欠きが設けられていることを特徴とする請求項
    1〜4記載の磁気共鳴イメージング装置。
  6. 【請求項6】 前記ポールピースに設けられたカバー
    は、強磁性体より成っていることを特徴とする請求項1
    〜5記載の磁気共鳴イメージング装置用静磁場発生装
    置。
  7. 【請求項7】 被検体が置かれる測定空間内に静磁場を
    発生するように配置された一対の静磁場発生源と、前記
    測定空間に高周波磁場および傾斜磁場の各磁場を所定の
    パルスシーケンスに従って印加するRFコイルおよび傾斜
    磁場コイルとを備えた磁気共鳴イメージング装置におい
    て、前記静磁場発生源は、径方向がいくつかに分割され
    た強磁性体から成るポールピースを備え、前記分割され
    たポールピースの間に渦電流抑制材が挟まれ、前記渦電
    流抑制材を挟む部分に、前記渦電流抑制材の代わりに収
    納されたRFコイルおよび傾斜磁場コイルのケーブルを挿
    通させたことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
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