JP2003265434A - 磁気共鳴イメージング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】MRI装置の撮影空間の磁場に発生する不整磁場
を除去して、鮮明なMR画像を得る。 【解決手段】撮影空間10を挟んで上下方向に対向して配
置された1対の静磁場発生源2a、2bと磁極4a、4bが、左
右方向に配置した2本の強磁性体支柱8a、8bによって支
持されている。磁極4a、4bの対向面側には環状突起6a、
6bが配置され，その半径方向断面の幅が、左右方向では
狭い幅D1、D3に、前後方向では広い幅D0になり、両者の
間ではなだらかに変化するように形成されている。この
磁石装置1では、撮影空間10の支柱8a、8bに近い領域に
プラスの不整磁場が発生するが、環状突起6a、6bの左右
方向の幅を他の部分より狭くしたことにより、この部分
を通過して撮影空間10に集まる磁束が減少し，上記のプ
ラスの不整磁場を打ち消すことができる。

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（以下、MRIと略称する）装置に係り、特に1対の静
磁場発生源が撮影空間を挟んで対向するオープン型MRI
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、MRI装置の分野では、撮影空間を
挟んで、上下もしくは左右に、1対の静磁場発生源を対
向して配置している、いわゆるオープン型マグネット
（磁石装置）を用いたMRI装置が開発されつつある。こ
のようなMRI装置は十分なオープン性（開放性）を有
し、このオープン性を活用することによりいわゆるIVR
（Interventional Radiology）を可能にし、医療の可
能性を大きく広げるものとして期待されている。

【０００３】MRI装置用マグネットでは、高画質の画像
を得るため、撮影空間に数ppmレベルの均一な静磁場を
作り出すことが必須の要件である。撮影空間の静磁場を
均一化する手法は、静磁場発生源を構成する複数のコイ
ルを用いてその配置を最適化する手法と、いわゆる磁極
を用いてその表面形状を最適化する手法の2通りに大別
できる。

【０００４】前者の手法を用いたオープン型MRI装置に
好適な超電導磁石として、国際公開公報WO 99/27851(MA
GNET APPARATUS AND MRI APPARATUS)に記載の磁石装置
が開示されている。この磁石装置は、MRI画像の撮影領
域である撮影空間を挟んで対向する2組のマグネットア
センブリから構成される。各々のマグネットアセンブリ
はそれぞれ複数個の超電導コイルを有し、装置の中心軸
に関して概ね軸対称に配置されている。超電導コイルの
主コイルは正極性及び負極性のコイルが交互に配置さ
れ、コンパクトなマグネットながら、均一度の高い静磁
場を発生することができる。

【０００５】一方、後者の手法を用いた磁石装置として
は、特開平5-251231号公報（磁気共鳴結像用近接自在磁
石）、特開平8‐243087号公報（磁石対向型永久磁石磁
気回路）などに記載されたものが開示されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】MRI装置では、一般
に、静磁場発生源からの磁束を、例えば磁極及びその外
周部に設けた環状突起を介して撮影空間に導いて、撮影
空間に形成される静磁場を均一にし、更に傾斜磁場コイ
ルおよび高周波コイルを用いて、撮影空間に挿入された
被検体の断層画像を得ている。ここで、撮影空間の静磁
場を均一化するために磁極を用いた磁石装置において一
般的に用いられる手法は、磁極の撮影空間側の面に凹凸
を設けることにより磁束の流れを制御して静磁場を均一
化する手法である。

【０００７】オープン型MRI装置では、漏洩磁場を抑制
するために、2個の対向する磁極を磁性体から成る支柱
で磁気的に連結することによって磁束の帰路を形成する
方法が一般に用いらえる。しかし、この方法では、磁性
体から成る支柱が円周方向において局在するために、中
心軸に関する回転対称性を大きく低下させて、中心軸に
関する非回転対称な不整磁場を大きく発生させる。その
結果、この不整磁場が撮影空間における静磁場を不均一
にするため、この不整磁場の影響で画像が乱れたり、或
いは不鮮明となるという問題がある。

【０００８】図16には、特開平5‐251231号公報に開示
された磁石装置（以下，第1の従来例という）の概略構
造を示す。図16は、磁石装置全体の概略側面図を示した
ものである。この磁石装置100では、撮影空間10を挟ん
で上下方向に上下の磁極102a、102bが対向して配置さ
れ、両磁極はヨーク104によって磁気的に結合されてい
る。上下の磁極102a、102bの外周部の撮影空間10に対向
する側には環状突起106a、106bが設けられている。第1
の従来例の磁石装置100では、上記の問題を解決する方
法として、上下の環状突起106a、106bの撮影空間10に対
向する側の面に離散的な磁性体108、109を配置し、この
離散的な磁性体108、109の配置によって、非回転対称な
不整磁場を打ち消そうとしている。

【０００９】しかし、第1の従来例の方法では、環状突
起106a、106bの表面に、回転方向に磁性体108、109が局
在するため、上記の非回転対称な不整磁場を打ち消す所
望の磁場が発生する以外に、不要な高次の非回転対称な
不整磁場を発生させてしまうという問題がある。

【００１０】また、特開平8‐243087号公報に開示され
た磁石装置（以下、第2の従来例という）においても、
環状突起の構造の改良を行っている。図17には、第2の
従来例の環状突起の平面図を示す。第2の従来例では、
非回転対称な不整磁場を打ち消すために、図17におい
て、環状突起112の幅を部分的に連続的に変化させ、か
つ複数個の切欠き114、115を設けている。しかし、第2
の従来例の方法でも、回転方向における磁性体の偏在に
よる不要な高次の非回転対称な不整磁場が発生すること
を防ぐことができなかった。

【００１１】以上説明した如く、従来の不整磁場の抑止
方法では、所望の不整磁場を打ち消す磁場以外に、不要
な高次の非回転対称な不整磁場の発生を伴うという問題
があった。このため、所望のモードの非回転対称な不整
磁場だけを発生し、他のモードの不整磁場を発生しない
システマティックな解決方法が求められていた。

【００１２】上記に鑑み、本発明では、撮影空間の静磁
場における不整磁場を除去して、鮮明な画像を形成でき
るMRI装置を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のMRI装置は、撮影空間を挟んで対向して配
置された1対の磁極と、該磁極と磁気的に連結され、前
記磁極を通して前記撮影空間に静磁場を発生させる静磁
場発生源と、前記磁極の対向面側に円環状に突出して配
置された磁性体から成る環状突起と、前記磁極間を直接
的または間接的に支持する少なくとも1本の支柱とを備
えたMRI装置において、前記撮影空間の磁場を均一化す
るために、前記環状突起の円周方向の少なくとも一部の
磁性体の量を増減させる（請求項1）。

【００１４】この構成では、撮影空間を対向して配置さ
れた環状突起の円周方向の一部または全部の領域につい
て、半径方向断面の磁性体の量を増減しているので、同
領域を通過して撮影空間の対応する領域に集まる磁束の
量を増減し、磁場強度を増減することができる。このた
め、撮影空間に発生している不整磁場の領域と磁場強度
に対応して、環状突起の円周方向の領域と磁性体の増減
量を適切に決定することにより、不整磁場を打ち消すこ
とができ、撮影空間の磁場を均一化することができる。
その結果として、鮮明なMR画像が得られる。

【００１５】また、本発明のMRI装置は、撮影空間を挟
んで対向して配置された1対の磁極と、該磁極と磁気的
に連結され、前記磁極を通して前記撮影空間に静磁場を
発生させる静磁場発生源と、前記磁極の対向面側に円環
状に突出して配置された磁性体から成る環状突起と、前
記磁極間を直接的または間接的に支持する少なくとも1
本の磁性体から成る支柱（以下，磁性体支柱という）と
を備えたMRI装置において、前記磁性体支柱に起因して
前記撮影空間に発生する不整磁場を除去し、前記撮影空
間の磁場を均一化するために、前記環状突起の円周方向
の少なくとも一部の磁性体の量を、前記不整磁場を打ち
消すように増減させる（請求項２）。

【００１６】この構成では、撮影空間の磁性体支柱に近
接する位置に、磁性体支柱に起因する不整磁場が発生す
るので、この撮影空間の不整磁場の発生する領域に対向
する環状突起の円周方向の少なくとも一部の領域の半径
方向断面の磁性体の量を上記の不整磁場を打ち消すよう
に増減して、撮影空間の磁場を均一化している。

【００１７】また、本発明のMRI装置では、更に前記撮
影空間の磁場を均一化するために、前記環状突起の円周
方向の少なくとも一部の半径方向断面における磁性体の
量の少ない部分から磁性体の量の多い部分へ、またはそ
の逆に、円周方向に沿って順次磁性体の量を増減させる
ものである。（請求項3）。

【００１８】この構成では、環状突起の円周方向の少な
くとも一部について、その半径方向断面の磁性体の量を
円周方向に沿って、少ない部分から多い部分へ、または
多い部分から少ない部分へと順次なだらかに変化させ
て、増減しているので、環状突起を通過して撮影空間に
集まる磁束によって撮影空間の円周方向の少なくとも一
部の領域になだらかな変化をする磁場強度分布を形成す
ることができる。従って、撮影空間に上記のような分布
の不整磁場が発生している場合に、本発明はこれを打ち
消すのに有効である。

【００１９】また、本発明のMRI装置では、更に前記撮
影空間の磁場を均一化するために、前記環状突起の円周
方向の少なくとも一部の半径方向断面の断面積を円周方
向に沿って順次増減させるものである（請求項4）。

【００２０】環状突起が同じ磁性体から成る場合には、
その半径方向断面の磁性体の量と断面積は比例関係にあ
るので、この断面積を増減することにより、磁性体の量
を増減することができる。従って、この構成では、環状
突起の断面積を円周方向に沿って順次増減することによ
り、請求項1〜3と同様な効果が得られる。

【００２１】また、本発明のMRI装置では、更に前記撮
影空間の磁場を均一化するために、前記環状突起の円周
方向の少なくとも一部の半径方向断面の半径方向幅寸法
（以下、単に幅という）及びそれに直交する方向の高さ
寸法（以下、単に高さという）のうちの少なくとも一方
を円周方向に沿って順次増減させるものである（請求項
5）。

【００２２】環状突起の半径方向断面が長方形またはこ
れに近似されるものであれば、この半径方向断面は半径
方向幅及び高さに規定され、その断面積は幅または高さ
のうちの少なくとも一方を増減することによって増減す
る。従って、本構成の如く、環状突起の半径方向断面の
幅または高さのうちの少なくとも一方を増減することに
より、撮影空間の磁場を均一化することができる。

【００２３】また、本発明のMRI装置では、更に前記撮
影空間の磁場を均一化するために、前記環状突起の内周
側に外径の小さい環状突起を1個以上、ほぼ同心で配置
したものである（請求項6）。

【００２４】この構成では、大径環状突起の内周側に小
径の環状突起を配置したことにより、環状突起が円周方
向と半径方向の両方にわたって配置されるので、撮影空
間に発生した不整磁場を、外周部のものばかりでなく、
内周部のものも、精度よく打ち消すことができるので、
撮影空間の磁場を広範囲にわたって精度よく均一化する
ことができる。

【００２５】また、本発明のMRI装置では、更に前記撮
影空間の磁場を均一化するために、前記環状突起の円周
方向の少なくとも一部の前記撮影空間側の端面の高さを
増減させて、波型形状を形成させたものである（請求項
7）。

【００２６】この構成では、環状突起の円周方向の少な
くとも一部の端面の高さを増減して波型形状としている
ので、同部分の半径方向断面の断面積も波型形状で変化
し、撮影空間の同部分に対向する領域に、円周方向に沿
って波型形状の磁場強度分布を発生する。このため、撮
影空間の上記に対向する部分に円周方向に沿って、波型
形状の不整磁場が発生している場合には、これを打ち消
すことができ、磁場の均一化を図ることができる。

【００２７】また、本発明のMRI装置では、更に前記撮
影空間の磁場を均一化するために、前記環状突起の円周
方向の少なくとも一部が、その半径方向断面の断面積、
幅、及び高さのうちの少なくとも1つがそれぞれ異なる
複数の環状突起部材にて構成され、該環状突起部材を円
周方向に沿って、前記断面積、幅、または高さの小さい
ものから大きいものへ、またはその逆に順次配列し、半
径方向の内周面、外周面、及び前記撮影空間側の端面の
うちの少なくとも1つを階段状に形成するものである
（請求項8）。

【００２８】この構成では、環状突起が半径方向断面の
断面積、幅、高さのうちの少なくとも一つが異なる複数
の環状突起部材から構成されているので、小さな環状突
起部材に分けて加工して、組立てることにより、加工が
容易となり、製造コストを低減することができる。ま
た、環状突起部材を、その半径方向断面の断面積、幅、
高さを小さいものから大きいものへと順次配列して、環
状突起の内周面、外周面、端面を階段状としているの
で、それらの包絡線をとることにより、その包絡線で環
状突起の内周面、外周面、端面を近似することができ
る。

【００２９】また、本発明のMRI装置では、更に前記静
磁場発生源は、前記磁極の裏面側に、前記撮影空間を挟
んで対向して、1対配置されている（請求項9）。

【００３０】この構成では、撮影空間を挟んで対向して
配置された磁極の裏側に、磁極と同様に静磁場発生源が
撮影空間を挟んで対向して配置されているので、静磁場
発生源に磁極を結合することが可能となり、装置をコン
パクトにすることができる。

【００３１】また、本発明のMRI装置は、対向して配置
された1対の静磁場発生源が、それぞれ起磁力源と、撮
影空間に面して配置された磁極を有し、該磁極に前記撮
影空間側に突出した1個以上の環状突起が配置されたMRI
装置において、前記撮影空間の磁場を均一化するため
に、前記環状突起の少なくとも1個の半径方向断面の断
面積を、円周方向に関して周期的に変化させる（請求項
10）。

【００３２】この構成では、環状突起の半径方向断面の
断面積が円周方向に関して周期的に変化しているので、
この環状突起を通過して撮影空間に集まる磁束による磁
場強度分布も円周方向に関して周期的に変化する。この
結果、撮影空間に円周方向に関して周期的に変化する不
整磁場が発生している場合に、この不整磁場の磁場強度
分布に対応して、環状突起の断面積の周期的変化の振幅
を適切に選定することにより、不整磁場を打ち消すこと
ができ、撮影空間の磁場を均一化することができる。

【００３３】また、本発明のMRI装置は、対向して配置
された1対の静磁場発生源が、それぞれ起磁力源と、撮
影空間に面して配置された磁極を有し、該磁極に前記撮
影空間側に突出した1個以上の環状突起が配置され、該
環状突起の少なくとも1個が複数の環状突起部材から構
成されているMRI装置において、前記複数の環状突起部
材の半径方向断面の断面積を、円周方向に関して周期的
に変化させる（請求項11）。

【００３４】この構成では、環状突起が複数の環状突起
部材から成り、この環状突起の半径方向断面の断面積を
円周方向に関して周期的に変化させているので、請求項
10と同様な効果が得られるとともに、環状突起を複数の
環状突起部材に分割したことにより、環状突起部材の加
工が容易になり、製造コストが低減される。

【００３５】また、本発明のMRI装置は、対向して配置
された1対の静磁場発生源が、それぞれ起磁力源と、撮
影空間に面して配置された磁極を有し、該磁極に前記撮
影空間側に突出した1個以上の環状突起が配置されたMRI
装置において、前記撮影空間の磁場を均一化するため
に、前記環状突起の少なくとも1個の半径方向断面の幅
を、円周方向に関して周期的に変化させる（請求項1
2）。

【００３６】この構成では、環状突起の半径方向断面の
幅寸法が円周方向に関して周期的に変化しているので、
その結果、同時に断面積も円周方向に関して周期的に変
化することになり、請求項10と同様な効果が得られる。

【００３７】また、本発明のMRI装置は、対向して配置
された1対の静磁場発生源が、それぞれ起磁力源と、撮
影空間に面して配置された磁極を有し、該磁極に前記撮
影空間側に突出した1個以上の環状突起が配置され、該
環状突起の少なくとも1個が複数の環状突起部材から構
成されているMRI装置において、前記複数の環状突起部
材の半径方向断面の幅を、円周方向に関して周期的に変
化させる（請求項13）。

【００３８】この構成では、環状突起が複数の環状突起
部材から成り、この環状突起の半径方向断面の幅寸法を
円周方向に関して周期的に変化させているので、環状突
起の断面積も円周方向に関して周期的に変化することに
なり、請求項11と同様な効果が得られる。

【００３９】また、本発明のMRI装置は、対向して配置
された1対の静磁場発生源が、それぞれ起磁力源と、撮
影空間に面して配置された磁極を有し、該磁極に前記撮
影空間側に突出した1個以上の環状突起が配置されたMRI
装置において、前記撮影空間の磁場を均一化するため
に、前記環状突起の少なくとも1個の半径方向断面の高
さを、円周方向に関して周期的に変化させる（請求項1
4）。

【００４０】この構成では、環状突起の半径方向断面の
高さ寸法が円周方向に関して周期的に変化しているの
で、その結果、同時に断面積も円周方向に関して周期的
に変化することになり、請求項10と同様な効果が得られ
る。

【００４１】また、本発明のMRI装置は、対向して配置
された1対の静磁場発生源が、それぞれ起磁力源と、撮
影空間に面して配置された磁極を有し、該磁極に前記撮
影空間側に突出した1個以上の環状突起が配置され、該
環状突起の少なくとも1個が複数の環状突起部材から構
成されているMRI装置において、前記複数の環状突起部
材の半径方向断面の高さを、円周方向に関して周期的に
変化させる（請求項15）。

【００４２】この構成では、環状突起が複数の環状突起
部材から成り、この環状突起の半径方向断面の高さ寸法
を円周方向に関して周期的に変化させているので、環状
突起の断面積も円周方向に関して周期的に変化すること
になり、請求項11と同様な効果が得られる。

【００４３】また、本発明のMRI装置は、対向して配置
された1対の静磁場発生源が、それぞれ起磁力源と、撮
影空間に面して配置された磁極を有し、該磁極に前記撮
影空間側に突出した1個以上の環状突起が配置され、該
環状突起の少なくとも1個が複数の環状突起部材から構
成されているMRI装置において、前記複数の環状突起部
材の半径方向の内周面を結ぶ内面包絡線及び半径方向の
外周面を結ぶ外面包絡線のうちの少なくとも一方の包絡
線を、円周方向に関して周期的に変化させる（請求項1
6）。

【００４４】この構成では、環状突起が複数の環状突起
部材から成り、これらの環状突起部材の半径方向の内周
面または外周面で形成される内面包絡線または外面包絡
線が円周方向に関して周期的に変化している。その結
果、これらの包絡線を内周面または外周面とする環状突
起の半径方向断面の幅寸法は円周方向に関して周期的に
変化するため、各々の環状突起部材自体の半径方向断面
の幅寸法が近似的に同様な変化をすることにより、請求
項11と同様な効果が得られる。

【００４５】また、本発明のMRI装置は、対向して配置
された1対の静磁場発生源は、それぞれ起磁力源と、撮
影空間に面して配置された磁極を有し、該磁極に前記撮
影空間側に突出した1個以上の環状突起が配置され、該
環状突起の少なくとも1個が複数の環状突起部材から構
成されているMRI装置において、前記複数の環状突起部
材の前記撮影空間に面する端面を結ぶ包絡線を、円周方
向に関して周期的に変化させる（請求項17）。

【００４６】この構成では、環状突起が複数の環状突起
部材から成り、これらの環状突起部材の撮影空間に面す
る端面で形成される包絡線が円周方向に関して周期的に
変化している。その結果、この包絡線を端面とする環状
突起の半径方向断面の高さ寸法は円周方向に関して周期
的に変化するため、各々の環状突起部材自体の半径方向
断面の高さ寸法が近似的に同様な変化をすることによ
り、請求項11と同様な効果が得られる。

【００４７】また、本発明のMRI装置では、更に前記環
状突起が複数の環状突起部材から構成されているとき、
前記環状突起1個当りの前記環状突起部材の個数は50個
以内である（請求項18）。

【００４８】この構成では、環状突起が1個当り50個以
内の環状突起部材で構成されているため、環状突起部材
の加工及びその組立に要する労力とコストが、環状突起
を一体で加工するよりも低減され、また環状突起の据付
場所への搬送や据付時の組立、調整も容易になり、環状
突起部材への分割の効果が得られる。

【００４９】また、本発明のMRI装置では、更に前記環
状突起の前記断面積、または前記幅、または前記高さ、
または前記包絡線が、円周方向に関して正弦関数的に変
化している（請求項1９）。

【００５０】この構成では、環状突起の断面積、幅、高
さ、または包絡線が円周方向に関して正弦関数的に変化
しているので、撮影空間の円周方向に沿って、正弦関数
的に変化するような磁場強度分布を持つ不整磁場を打ち
消すことができる。

【００５１】また、本発明のMRI装置では、更に前記環
状突起の前記断面積、または前記幅、または前記高さ、
または前記包絡線が、円周方向の1周に関して、1以上の
整数であるモードmにより正弦関数的に変化している
（請求項20）。

【００５２】この構成では、環状突起の断面積、幅、高
さ、または包絡線が円周方向の1週に関して1以上の整数
であるモードmにより正弦関数的に変化しているので、
撮影空間の円周方向に沿って、モードmの正弦関数で変
化するような磁場強度分布を持つ不整磁場を打ち消すこ
とができる。

【００５３】また、本発明のMRI装置では、更に前記環
状突起の前記断面積、または前記幅、または前記高さ、
または前記包絡線が、円周方向の1周に関して、2つ以上
の異なる1以上の整数であるモードmによる正弦関数の重
ね合わせにより変化している（請求項21）。

【００５４】この構成では、環状突起の断面積、幅、高
さ、または包絡線が円周方向の1周に関して2つ以上の異
なる1以上の整数であるモードmによる正弦関数の重ね合
わせにより変化しているので、撮影空間の円周方向に沿
って、複数モードの正弦関数の重ね合わせとなる変化を
するような磁場強度分布を持つ不整磁場を打ち消すこと
ができる。

【００５５】また、本発明のMRI装置では、更に少なく
とも2つ以上の前記環状突起の前記断面積、または前記
幅、または前記高さ、または前記包絡線が、それぞれ円
周方向の１周に関して、1以上の異なる整数であるモー
ドm、nなどにより、正弦関数的に変化している（請求項
22）。

【００５６】この構成では、少なくとも2つ以上の環状
突起の断面積、幅、高さ、または包絡線がそれぞれ円周
方向の1周に関して、それぞれの環状突起に対応するモ
ードで正弦関数的に変化しているので、撮影空間のそれ
ぞれの環状突起に対応する円周方向に沿って異なるモー
ドの正弦関数の重ね合わせで変化するような円周方向と
半径方向の両方向に変化する磁場強度分布を持つ不整磁
場を打ち消すことができる。

【００５７】また、本発明のMRI装置では、更に前記1対
の静磁場発生源間または前記1対の磁極間を機械的に結
合する少なくとも1本の支柱が存在する（請求項23）。

【００５８】この構成では、1対の静磁場発生源間また
は1対の磁極間を機械的に1本以上の支柱で結合されてい
るので、磁極間は大きな変形もなく支持されるととも
に、磁極間に挟まれた撮影空間において大きい開放性が
得られる。

【００５９】また、本発明のMRI装置では、更に前記支
柱が強磁性体にて構成されている（請求項24）。

【００６０】この構成では、静磁場発生源間または磁極
間を支持する支柱が強磁性体にて構成されているので、
磁極、静磁場発生源、支柱によって磁気回路を形成する
ことにより、撮影空間に磁場を生成するために発生した
磁束の帰路が得られ、装置外部への漏洩磁場を低減する
ことができる。

【００６１】また、本発明のMRI装置では、更に前記1対
の静磁場発生源間または前記1対の磁極間を磁気的に結
合して磁気回路を形成する少なくとも1個の支柱状の強
磁性体が存在する（請求項25）。

【００６２】この構成では、静磁場発生源間または磁極
間を磁気的に結合して磁気回路を形成する支柱状の強磁
性体が存在するので、この磁気回路が撮影空間に発生し
た磁束の帰路となり、装置外部への漏洩磁場を低減する
ことができる。この支柱状強磁性体は支柱で兼用するこ
とも可能である。

【００６３】また、本発明のMRI装置では、更に前記起
磁力源が超電導コイルである（請求項26）。この構成で
は、超電導コイルから成る起磁力源によって、撮影空間
に高い磁場強度で、均一な静磁場を形成することができ
るので、高解像度で鮮明なMR画像を得ることができる。

【００６４】また、本発明のMRI装置では、更に前記起
磁力源が常電導コイルである（請求項27）。この構成で
は、起磁力源が常電導コイルであるので、コイルの冷却
が不要となり、装置の製造コスト及び維持費が低減され
る。

【００６５】また、本発明のMRI装置では、更に前記起
磁力源が永久磁石である（請求項28）。この構成では、
起磁力源が永久磁石であるので、コイルの冷却やコイル
電源が不要となり、装置の保守が容易になるとともに、
装置の維持費が低減される。

【００６６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例について添
付図面に沿って説明する。

【００６７】まず、本発明を適用するMRI装置の概略の
全体構成を示すブロック図を図18に示す。このMRI装置
は、磁気共鳴現象を利用して被験体の断層像を得るため
のもので、磁石装置181、傾斜磁場発生手段182、送信系1
83、受信系184、信号処理系185、シーケンサ186、CPU18
7および図示しない操作部とからなっている。

【００６８】磁石装置181は、被検体188の周りのある広
がりを持った空間に配置された永久磁石・常電導磁石、
超電導磁石のいずれかからなり、被検体188の周囲にそ
の体軸方向または被検体の体軸と直交する方向に均一な
静磁場を発生させ、上下に対向配置されたオープン構造
となっている。

【００６９】傾斜磁場発生手段182は、X、Y、Zの3軸方
向に巻かれた傾斜磁場コイル189とこれらの各々のコイ
ルを磁化させる傾斜磁場電源1810とからなり、シーケン
サ186からの命令に従って傾斜磁場電源1810の各々のコ
イルを磁化させることによりX、Y、Zの3軸方向の傾斜磁
場を被検体188に印加する。この傾斜磁場の加え方によ
り、被検体188の撮影して表示する断面が設定される。

【００７０】送信系183は、高周波発振器1811、変調器1
812、高周波増幅器1813および高周波照射コイル1814と
からなり、傾斜磁場発生手段182で設定された被検体188
の撮影断面の生体組織を構成する原子の原子核を励起し
て核磁気共鳴を起こさせるために、高周波発振器1811か
ら出力された高周波パルスを高周波増幅器1813で増幅し
た後に、被検体188に近接して設置された高周波照射コ
イル1814に供給して被検体に照射する。

【００７１】受信系184は、高周波受信コイル1815、受
信回路1816およびA/D変換器1817とからなり、送信系183
の高周波照射コイル1814から照射された電磁波による被
検体188の生体組織の原子核の磁気共鳴によるエコー信
号であるNMR信号を、被検体188に近接して配置された高
周波受信コイル1815で検出し、受信回路1816を介してA/
D変換器1817に入力し、ディジタル信号に変換して、さ
らにシーケンサ186からの命令によるタイミングでサン
プリングされた収集データとして、その信号を信号処理
系185に送る。

【００７２】信号処理系185は、収集データに対しフー
リエ変換およびシーケンサ186の制御を行うCPU187、本
発明の補正手段を含み補正計算や収集データを断層像に
再構成するために必要な処理を行う信号処理装置1818、
経時的な画像解析処理および指定された計測のシーケン
スのプログラムやその実行の際に用いられるパラメータ
−等を記憶し、被検体に対して行った事前の計測で得た
計測パラメーターや受信系184で検出したNMR信号からの
収集データおよび関心領域設定に用いる画像を一時保管
すると共にその関心領域を設定するためのパラメーター
等を記憶するメモリ1819、再構成された画像データを記
憶するデータ格納部となる磁気ディスク1820・光ディス
ク1821およびこれらのディスクから読み出した画像デー
タを映像化して断層像として表示するディスプレイ1822
とからなり、受信系184で検出したNMR信号を用いて画像
再構成演算を行うとともに画像表示を行う。

【００７３】シーケンサ186は、CPU187の制御で動作し
スライスエンコード、位相エンコード、周波数エンコー
ドの各傾斜磁場および高周波磁場パルスをある所定のパ
ルスシーケンスで繰り返し発生するためのもので、被検
体188の断層像のデータ取得に必要な種々の命令を傾斜
磁場発生手段182、送信系183および受信系184に送る。
操作部は、トラックボールまたはマウス、キーボード等
からなり信号処理系185で行う処理の制御情報を入力す
る。

【００７４】図１に、本発明に係るオープン型MRI装置
の第１の実施例の全体構造の斜視図を示す。図１におい
て、本実施例の磁石装置１は、撮影空間10を挟んで上下
方向に対向して配置された上下の静磁場発生源2a、2bを
備え、この静磁場発生源2a、2bによって撮影空間10に上
下方向の均一な静磁場が形成される。図示では、撮影空
間10の中心を原点0、上下方向をZ軸、左右方向をX軸、
前後方向をY軸とする座標系を設定している。

【００７５】上下の静磁場発生源2a、2bの撮影空間10に
対向する側には、それぞれ上下の磁極4a、4bが設置され
ている。上下の磁極4a、4bの撮影空間10に面する側に
は、撮影空間10側に円環状に突出し、磁性体で構成され
た上下の環状突起6a、6bが設置されている。上下の静磁
場発生源2a、2bは、撮影空間10の左右に配置された、強
磁性体から成る支柱（以下、強磁性体支柱ともいう）8
a、8bによって機械的に支持されると共に、磁気的にも
連結されている。上下の静磁場発生源2a、2bと支柱8a、
8bとは、磁極4a、4b、環状突起6a、6bとともに、磁気回
路を形成し、撮影空間10に発生された磁束の帰路となる
ので、磁石装置1の漏洩磁場が低減される。

【００７６】図1において、上下の静磁場発生源2a、2b
で発生された磁束は、上下の磁極4a、4bおよび環状突起
6a、6bを通過して撮影空間10に導かれ、ここに静磁場を
形成する。撮影空間10の静磁場の磁場均一度を高めるた
めには、磁極4a、4bの撮影空間10に面する側の表面に凹
凸を設けたり、環状突起6a、6bの高さを変えたり、磁極
4a、4bと環状突起6a、6bの配置を変えたりしている。本
実施例では、更に支柱5a、8bの偏在などに伴って撮影空
間10に発生する不整磁場を除去するなど、撮影空間10の
磁場均一度の一段の向上を図るために、環状突起6a、6b
の構造および配置について改善を行っている。

【００７７】図2は、図1における上側の環状突起6aを、
撮影空間10を含む座標系と共に表した斜視図である。環
状突起6は磁極4の撮影空間10に面する側の外周部に配置
されているが、本発明の要部となるため、図1の磁石装
置１の全体構造から上側の環状突起6aのみを抜き出し、
図2に座標系と共に示したものである。以下、図2によっ
て、環状突起6の構造の詳細について説明する。図2にお
いて、座標の原点0は撮影空間10の中心であり、Z軸は図
1における2個の静磁場発生源2a、2bの対向方向であると
共に、撮影空間10に形成される静磁場の磁場方向でもあ
る。X軸およびY軸の選び方には任意性がある。ここで
は、一般に用いられるように、X軸は左右方向、Y軸は前
後方向とし、Z軸に関する回転角度φをX軸から反時計方
向に測ることにする。以下の実施例においても、特に指
定しない限り同様とする。

【００７８】図2において、上側の環状突起6aは撮影空
間10の上側に、Z軸を中心軸として円周方向に配置され
ている。本実施例では、この環状突起6aについて、その
回転角度φにおける断面（以下、半径方向断面という）
7の断面積Sを円周方向に沿って変化させるもので、この
断面積Sを撮影空間10の不整磁場を除去するように円周
方向に沿って増減するものである。この断面積Sの増減
する範囲は円周方向の一部の領域でも、全部の領域でも
よい。

【００７９】環状突起6の回転角度φにおける半径方向
断面7の断面積Sは、その回転角度位置における磁性体の
量に比例するので、本実施例では、環状突起6の円周方
向における磁性体の量の分布を変えることができ、その
結果環状突起６を通過して撮影空間10に導く磁束の撮影
空間10における分布を変えることができる。従って、撮
影空間10における不整磁場の分布に対応して、その不整
磁場を除去するように、環状突起6の断面積Sを円周方向
に沿って基準値に対して増減することにより、不整磁場
を打ち消し、撮影空間10における磁場均一度を高めるこ
とができる。ここで、基準値として、最大値をとってい
るが、平均値や最小値などをとってもよい。

【００８０】環状突起6の半径方向断面7が、図示の如
く、回転半径方向に平行な幅Dと、Z軸に平行な高さHか
ら成る長方形である場合には、その回転角度φにおける
断面積Sは幅Dと高さHによって決定される。従って、上
記の断面積Sを円周方向に沿って変化させるためには、
その半径方向断面7の幅Dおよび高さHのうちの一方また
は両方を円周方向に沿って変化させることによっても達
成される。

【００８１】本実施例では、環状突起６の円周方向の一
部の半径方向断面7の半径方向幅Dを、円周方向に沿って
変化させて、撮影空間10の不整磁場を除去している。図
1、図2において、本実施例では、不整磁場は後述するよ
うに、撮影空間10の強磁性体支柱8a、8bに近い領域、す
なわちX軸方向に主に発生するので、環状突起6のX軸方
向の領域の幅Dを変化させている。X軸方向には通常プラ
スの不整磁場が発生するので、これを除去するため、図
2においては、環状突起6のX軸方向の領域の幅Dを減少さ
せることにより、この領域からの撮影空間10への磁束の
寄与を低減させて、不整磁場を打ち消すことにしてい
る。

【００８２】図2において、環状突起6aの幅Dを、X軸方
向で小さい値、すなわち回転角度φ=0°でD1、回転角度
φ=180°でD3とし、Y軸方向で基準値DO（最大値）とす
る。最小幅D1、D3から最大幅D0までの間は、幅Dを順次
広くして行くことになるが、最小幅D1、D3の値、幅Dの
狭い領域の範囲及び幅Dの広げ方などは、撮影空間10に
おける不整磁場の磁場強度の大きさ、不整磁場の発生し
ている領域の範囲などに対応して決定される。すなわ
ち、幅の差（D0−D1）、（D0−D3）は不整磁場の磁場強
度の最大値にほぼ比例するようにし、幅Dの狭い領域は
不整磁場の発生領域とほぼ一致するように決定される。

【００８３】上記において、環状突起6の幅Dを変化させ
る範囲は、通常撮影空間10の不整磁場が発生している領
域に対応する円周方向の一部のみであるが、幅Dの変化
範囲は円周方向の全領域に広げてもよい。後者の場合、
低次の不整磁場の打ち消しのみならず、高次の不整磁場
の打消しも可能となる。

【００８４】また、図1においては、静磁場発生源2a、2
bは、上下の磁極4a、4bを背面で支持して、上下方向に
撮影空間10を挟んで対向して配置されているが、本発明
はこれに限定されず、静磁場発生源2a、2bを別の場所に
配設し、その別の場所で発生した磁束を磁気回路にて磁
極4a、4bに導き、磁極4a、4b及び環状突起6a、6bを通過
した磁束によって撮影空間10に静磁場を形成する場合で
も本発明は成り立つ。すなわち、撮影空間10を挟んで1
対の磁極4a、4bが対向して配置され、静磁場発生源2a、
2bの配置場所を問わず、静磁場発生源2a、2bで生成され
た磁束が磁極4a、4bを介して撮影空間10に導かれて、撮
影空間10に静磁場を形成するような場合には、本発明は
成り立つ。

【００８５】また、本実施例では、磁極4a、4bは上下方
向に配置されているが、磁極4a、4bの配列方向はこれに
限定されず、水平方向など他の方向に配列された場合で
も、本発明は成り立つ。

【００８６】次に、本実施例において、撮影空間10の静
磁場における不整磁場を打ち消すことができる理由につ
いて、図3乃至図5を用いて詳細に説明する。図3は、MRI
装置の磁石装置による不整磁場の発生を説明するための
図、図4は図3の不整磁場を本発明の環状突起により打ち
消す場合を説明する平面図、図5は図3、図4に示した不
整磁場と環状突起との関係を示す特性図である。

【００８７】まず、図3により、撮影空間10の静磁場に
おける不整磁場の発生について説明する。図3(a)は強磁
性体支柱によって撮影空間に発生する不整磁場の例、図
3(b)は不整磁場の存在する撮影空間で被検体を撮影した
断層画像の歪みの発生例を、それぞれ示したものであ
る。図3(a)は、撮影空間10の中心0を通る磁石装置の横
断面図であり、同図において、本例では撮影空間10の左
右方向（X軸方向）に、2本の強磁性体支柱12a、12bが配
置されている。

【００８８】撮影空間10内には、通常上下の静磁場発生
源及び磁極によって均一な静磁場が形成される。しか
し、図3(a)では、上記の2本の支柱12a、12bを配置した
ことによって、均一な静磁場内に不整磁場が発生する。
この強磁性体支柱12a、12bの発生する不整磁場は、支柱
12a、12bに近い部分で大きく、支柱12a、12bから距離が
離れるにつれて小さくなる。このようにして2本の支柱1
2a、12bによって作られる不整磁場は、それぞれの支柱1
2a、12bからの寄与の重ね合わせとなり、定性的には図3
（a）に示したような磁場強度分布となる。

【００８９】図3（a）では、支柱12a、12bの撮影空間10
に作る不整磁場の様子を、その磁場強度の等高線14a、1
4b、14cで示している。支柱12a、12bに近い位置の等高
線１４aは高い磁場強度を、中心0に近い位置の等高線14
cは低い磁場強度を示している。等高線14aで囲まれた、
斜線を施した領域F1、F3は不整磁場の高い領域（以下、
高不整磁場領域という）である。高不整磁場領域F1、F3
における不整磁場強度は数百ppmに達する場合がある。

【００９０】これに対し、図3(b)には撮影空間10に挿入
された被検体、例えば頭部の断層画像16が示されてい
る。この断層画像16は説明を解り易くするため、画像の
歪みのみを強調して示してある。この頭部の断層画像16
は、被検体の頭部を撮影空間10の静磁場に配置し、傾斜
磁場コイル及び高周波コイルを動作させることにより得
られる。ここで、撮影空間10内の静磁場に、図3(a)に示
すように、均一な静磁場を歪ませる高不整磁場領域F1、
F3が存在すると、頭部の断層画像16には図3（b）に示す
ような位置に画像の歪みG1、G3が発生する。すなわち、
高不整磁場領域F1、F3において、頭部の画像16が歪んだ
り、変形したりする画像の歪みG1、G3が発生する。

【００９１】以上説明した如く、撮影空間10の高不整磁
場領域F1、F3は、強磁性体から成る支柱12a、12bに起因
して発生したもので、支柱12a、12bに近い領域に形成さ
れる。そして、この高不整磁場領域F1、F3では、撮影し
た断層画像16において、画像が変形したり、或いは不鮮
明になったりして、画像の歪みG1、G3が発生し、不整磁
場と関係付けられる。

【００９２】次に、図4および図3(a)により、図3の不整
磁場を環状突起の構造を変えて打ち消す場合について説
明する。図4は、本発明による環状突起と支柱との関係
を示した平面図である。図4において、撮影空間10の上
下に本発明の環状突起20a、20bが配置され、その左右に
2本の強磁性体支柱12a、12bが配置されている。ここ
で、本発明では、環状突起20a、20bの半径方向断面の断
面積を変化させる（ここでは半径方向幅Dを変化させて
いる）ことで、撮影空間10の不整磁場を打ち消そうとし
ている。

【００９３】図3(a)によれば、撮影空間10の不整磁場と
して支柱12a、12bの存在する左右方向(X軸方向)に高不
整磁場領域F1、F3が存在するので、図4では、この高不
整磁場領域F1、F3に対向する環状突起20a、20bのX軸方
向の領域22a、22bにおける半径方向の幅寸法D1、D3を基
準値となる幅寸法D0（最大値）より狭くする。すなわ
ち、従来環状突起の幅Dが円周方向全体にわたって基準
値のD0であったのに対して、本発明では高不整磁場領域
F1、F3に対向する領域22a、22bの幅Dをそれぞれ基準値D
0より小さい値D1、D3とするものである。

【００９４】環状突起20a、20bの幅Dの変化は、撮影空
間10の高不整磁場領域F1、F3における不整磁場の磁場強
度分布に応じて、領域22a、22bにわたってY軸方向の幅D
0から徐々に狭くし、X軸方向で最小の幅D1、D3とし、更
に徐々に広くし、Y軸方向の幅D0に戻すものである。幅D
の変化領域22a、22bにおける幅Dの変化のさせ方は、環
状突起20a、20bの円周方向に沿って幅Dの減少量が対応
する高不整磁場領域F1、F3における不整磁場の磁場強度
にほぼ比例するように行われる。

【００９５】上記の不整磁場の打ち消し方法と効果を理
解しやすくするため、数値を用いて説明してみることに
する。先ず、支柱12a、12bによって、撮影空間10の高不
整磁場領域F1、F3に、磁場強度値が（＋3）の不整磁場
が発生したとする。これを打ち消すために、環状突起20
a、20bの領域F1、F3に対向する領域22a、22bの幅Dを狭
くして幅D1、D3とすることによって、この領域22a、22b
を透過して領域F1、F3に集まる磁束の量を変化させ、そ
の変化による磁場強度の変化値を（−3）とする。この
結果、高不整磁場領域F1、F3における不整磁場の磁場強
度値（＋3）は、環状突起20a、20bの幅Dを幅D1、D3に狭
くしたことによる磁場強度値の減少（−3）によって打
ち消され、均一な静磁場となる。

【００９６】図5は、上記の不整磁場と環状突起との関
係を示した特性図である。図5において、横軸にはX軸を
基準とした回転角度φを、縦軸には撮影空間10の不整磁
場の発生する部分の円周方向の磁場強度fである。図
中、横線24は撮影空間10の均一磁場領域の磁場強度f0を
示している。実線25は支柱12a、12bによる不整磁場が発
生している状態での磁場強度分布である。φ＝０°近傍
の領域F1とφ＝１８０°近傍の領域F3でプラスの不整磁
場f1とf3が発生している。これに対し、破線26は環状突
起20a、20bの幅Dの変化による撮影空間10での磁場強度
の変化量を示している。この破線26の磁場強度の値は、
f0線を基準値（0）にして表している。幅Dを幅D1、D3と
した領域D1、D3では、マイナスの磁場強度値d1、d3を持
つ補正磁場を発生している。

【００９７】図5において、実線25の領域F1、F3の不整
磁場f1、f3は、破線26の領域D1、D3の補正磁場d1、d3に
よって補正され、円周方向の全領域に渡って磁場強度f0
の均一な磁場が得られる。このため、本発明のMRI装置
によれば、撮影空間10の静磁場の不整磁場が除去され、
磁場が均一化されるので、画面上に乱れのない、しかも
鮮明な断層画像を撮影することができる。

【００９８】不整磁場を打ち消すために、環状突起20
a、20bの半径方向断面の幅Dを変化する範囲に関して
は、図4に示した例では、X軸方向の高不整磁場領域F1、
F3に対向する領域22a、22bとしているが、この範囲は一
部の領域に限定することなく、幅Dが基準値D0のままと
しているY軸方向の極く近傍を除いて、円周方向の全領
域としてもよい。不整磁場の打ち消し効果は、通常幅D
を変化する範囲を広げた方が良くなる。

【００９９】また、図4の例では、不整磁場を打ち消す
ために、環状突起の半径方向断面の幅Dを上記の如き範
囲で変化させたが、不整磁場を打ち消す効果は環状突起
の半径方向断面の断面積Sや断面の高さHを変化させるこ
とによっても、幅Dと同様に得られるので、これらの断
面積Sや高さHを変化させる場合にも、それらの円周方向
での変化範囲については、上記と同様なことが言える。

【０１００】次に、図６〜図8を用いて、本発明に係る
オープン型MRI装置の第2の実施例について説明する。図
6は、本発明に係るオープン型MRI装置の概略断面図、図
７は図6の装置による不整磁場の発生を説明するための
図、図8は図6の装置に使用した環状突起の構造図であ
る。

【０１０１】図6に示した第2の実施例の装置では、静磁
場発生源を支持する支柱の材料に磁性体を使用していな
いが、このような場合でも撮影空間10に不整磁場が発生
する。図6、図7を用いて、その不整磁場の発生の様子
を、図8を用いて、その不整磁場の打ち消し方法につい
て、それぞれ説明する。図6において、本実施例の磁石
装置28では、撮影空間10を挟んで上下に対向して配置さ
れた磁性体から成る磁極30a、30bが、その外周部の一部
を1本の支柱32によって支持されている。支柱30は非磁
性体材料、例えばステンレス材などから成る。上下の磁
極30a、30bの撮影空間10に対向する面側には環状突起34
a、34bが配置されている。図6における座標系として
は、撮影空間10の中心0を通り、上下方向をZ軸方向、支
柱32のある左右方向をX軸方向（左側が正）、前後方向
（前側が正）とする。

【０１０２】この磁石装置28では、撮影空間10には上向
きの静磁場が形成される。この静磁場を作るための磁束
B0は矢印36a、36b、36cの方向に磁石装置28を透過して
いるので、この磁束B0により上下の磁極30a、30bと環状
突起34a、34bとの間には矢印38a、38bで示す力Pが働
く。この力Pによって、磁極30a、30b及び環状突起34a、
34bはそれぞれ傾斜し（磁極の傾斜後の位置を破線で示
す）、上下の磁極30aと30b間及び上下の環状突起34aと3
4b間で、右側すなわち支柱32に近い側のギャップに対し
て、左側すなわち支柱32から離れた側のギャップが狭く
なるように傾斜する。

【０１０３】このギャップの変化によって、撮影空間10
の静磁場内には不整磁場が発生する。不整磁場の発生す
る領域を示したものが図7で、撮影空間10の支柱32から
最も離れた領域F1と支柱32に最も近い領域F3に不整磁場
が発生している。不整磁場は領域F1の方が領域F3よりも
強く形成されている。撮影空間10の平均磁場強度f0を基
準とした場合、不整磁場領域F1にはプラスの不整磁場f1
が発生し、不整磁場領域F3にはマイナスの不整磁場f3が
発生する。

【０１０４】この不整磁場f1、f3を打ち消すために、本
実施例では、図8に示す如く、環状突起34a、34bの半径
方向断面の断面積Sを増減する。図8(a)は環状突起34a、
34bの縦断面図、図8(b)はその平面図である。図8におい
て、環状突起34a、34bのY軸方向の断面積S0を基準値と
して、支柱32から離れた不整磁場領域F1に対応する環状
突起34a、34bの領域40aの断面積S1をS0より小さくし、
支柱32に近い不整磁場領域F3に対応する環状突起34a、3
4bの領域40bの断面積S3をS0より大きくする。

【０１０５】このように環状突起34a、34bの半径方向断
面の断面積Sを増減することにより、断面積を小さくし
てS1とした領域40aを透過する磁束が減少し、断面積を
大きくしてS3とした領域40bを透過する磁束が増加する
ので、撮影空間10の不整磁場領域F1の磁場強度が（f1−
f0）だけ減少し、不整磁場領域F3の磁場強度が（f0−f
3）だけ増加する。この磁場強度の増減により、それぞ
れの不整磁場領域F1、F3の不整磁場は打ち消され、均一
な静磁場が得られる。

【０１０６】第1、第2の実施例では、静磁場発生源や磁
極を支持する支柱の材料として、磁性体または非磁性体
を使用したもの、支柱の本数として2本または1本配置し
たものについて説明したが、実際のオープン型MRI装置
ではこれらの組み合わせとなり、磁性体支柱の存在によ
って発生する不静磁場や、支柱1本支持によって発生す
る不整磁場が、撮影空間に混在することになるため、不
整磁場の存在する領域は2箇所に限らず1箇所または3箇
所以上となる場合もある。このような場合においても、
撮影空間10の不整磁場の発生箇所に対応して、環状突起
の円周方向の対応位置の磁性体の量、または、断面積
を、第1、第2の実施例と同様に増減すればよい。

【０１０７】次に、図1、図2、図9〜図15を用いて、本
発明の磁石装置での環状突起の変形例について説明す
る。図1と図2は、上記の如く、第1の実施例を示したも
のである。この場合には、撮影空間10の強磁性体支柱8
a、8bに近い位置に不整磁場の高い領域F1、F3が発生す
るので、この領域F1、F3に対向する上下の環状突起6a、
6bの領域の半径方向断面について、上記の不整磁場を打
ち消すように断面の高さH及び幅Dのうちの少なくとも一
方を増減して、断面積Sを増減するものである。図2で
は、環状突起6aの幅Dを円周方向に沿って増減した例を
示しており、高不整磁場領域F1、F3に対応するX軸方向
の一部の領域において、幅Dを基準値D0に対しそれぞれ
幅D1、D3に減少させて、断面積Sを減少させている。

【０１０８】この場合、環状突起6a、6bの一部の領域の
断面積Sを領域F1、F3の不整磁場を打ち消すように変化
させるために、領域F1、F3に対応する環状突起6a、6bの
一部の領域の幅Dについて、幅の狭い幅D1またはD3の領
域から幅の広い幅D0の領域へと、円周方向に沿って両方
向（左回りと右回り）に順次幅Dが広くなるように変化
させるならば、撮影空間10の不整磁場の発生領域におけ
る位置とその位置の不整磁場強度値に合わせて、環状突
起6a、6bの断面の位置と断面積Sの値を順次選定し、こ
の断面積Sの値に対応して幅Dを決めればよい。このた
め、環状突起6a、6bは1種類だけ製作すればよいので、
その製作が容易となる。また、1種類の環状突起6a、6b
について、円周方向に回転して幅の狭い位置を不整磁場
発生領域に合わせれば、不整磁場を打ち消すことができ
るので、調整作業を容易に行うことができる。

【０１０９】また、図9には、本発明に係るオープン型M
RI装置の第3の実施例の概略構造図を示す。図9におい
て、磁石装置44は、撮影空間10を挟んで対向して配置さ
れた上下の静磁場発生源2a、2b、磁極4a、4b、環状突起
46a、46bと、静磁場発生源2a、2bなどを左右方向で支持
する支柱8a、8bとから成る。本実施例では、撮影空間10
に発生した不整磁場と対向する環状突起46a、46bの円周
方向の一部の領域の高さHを、不整磁場を打ち消すよう
に変化させ、環状突起46a、46bの撮影空間10側の端面50
a、50bが波型形状を形成するようにしている。

【０１１０】図9において、図9(a)は装置全体の正面図
で、図9(b)は下側の環状突起46bのφ＝45°方向の縦断
面図である。図9の座標系は、支柱8a、8bのある左右方
向がX軸方向で、回転角度φはX軸を基準にして反時計回
りに設定される。本実施例では、不整磁場が撮影空間10
のφ＝0°、90°、180°、270°の4箇所の領域に存在
し、φ＝0°、180°の領域ではプラスの不整磁場が存在
し、φ＝90°、270°の領域ではマイナスの不整磁場が
存在すると想定している。

【０１１１】このため、これらの不整磁場を打ち消すた
めに、本実施例の環状突起46bでは図9（a）、図9(b)に
示す如く、φ＝90°、270°の領域にて半径方向断面47
の断面積Sを大きくするために高Hを高くし、φ＝0°、1
80°の領域にて断面積Sを小さくするために高さHを低く
している。それぞれの領域においては、高さHは、対応
する位置の不整磁場の量に応じて、円周方向に沿って順
次変化させる。その結果、環状突起46bの撮影空間10側
の端面50bが波型形状を形成する。

【０１１２】環状突起46の高さHを変化させる領域は、
通常撮影空間10の不整磁場の発生領域に対応する円周方
向の一部の領域であるが、この高さ変化領域は円周方向
の全領域にわたってもよい。後者の場合の如く環状突起
46の全領域にわたって高さHを増減して不整磁場の打ち
消しを行うときは、高次の不整磁場の打ち消しも可能と
なるので、撮影空間10の磁場を均一化するための効果は
より大きくなる。

【０１１３】また、図10には、本発明に係るオープン型
MRI装置の第4の実施例の環状突起の平面図を示す。図10
において、本実施例の環状突起52a、52bは実質的には図
2に示した第1の実施例の環状突起6a、6bと同じである
が、本実施例では、環状突起54a、54bが、円周方向の一
部ではなく、全領域にわたって回転角度φにおける幅D
を順次変化させている。すなわち、環状突起52a、52bの
幅Dは、X軸方向の幅の狭い幅D1またはD3の領域からY軸
方向の幅の広い幅D0の領域へと、円周方向に沿って全領
域にわたって、両方向（左回りと右回り）に順次広がる
ように形成されている。その結果、本実施例において
も、図9の第3の実施例と同様な効果が得られる。

【０１１４】本実施例では、第1の実施例の如くX軸方向
（回転角度φ＝0°とφ＝180°の2箇所）に同レベルの
プラスの磁場強度の不整磁場が発生した場合や、第3の
実施例の如く、X軸方向（φ＝0°とφ＝180°の2箇所）
に同レベルのプラスの不整磁場、Y軸方向（φ＝90°と
φ＝270°の2箇所）に同レベルのマイナスの不整磁場が
発生した場合に、幅D1、D3を、または幅D1、D3、D0を適
切に調整することにより、撮影空間10の不整磁場を打ち
消すことができ、撮影空間10の磁場を均一化することが
できる。

【０１１５】また、図11では、本発明の係るオープン型
MRI装置の第5の実施例の環状突起の平面図を示す。図11
において、上下の環状突起54a、54bの半径方向の幅D
は、左右方向（X軸方向）で狭く、前後方向（Y軸方向）
で広く形成されている。さらに、X軸方向の幅D1とD3は
ほぼ同じであるが、Y軸方向では後方領域55の幅D2は前
方領域56の幅D4より広くなっている。後方領域55では、
幅の狭い幅D1、D3から幅の広い幅D2へと、前方領域56で
は、幅の狭い幅D1、D3から幅の広い幅D4へと、円周方向
に沿って順次幅が広くなるように形成されている。環状
突起54a、54bの後方領域55と前方領域56とを重ね合わせ
ると、後方領域55の面積の方が前方半分領域56の面積よ
り広く形成されている。

【０１１６】本実施例は、撮影空間10のX軸方向（φ＝0
°とφ＝180°の2箇所）に同じレベルのプラスの磁場強
度の不整磁場があり、Y軸方向（φ＝90°とφ＝270°の
2箇所）にレベルの異なるマイナスの磁場強度の不整磁
場がある場合や、X軸方向に同じレベルのプラスの磁場
強度の不整磁場（2箇所）があり、Y軸方向のφ＝90°の
位置にマイナスの磁場強度の不整磁場がある場合などに
有効に適用され、環状突起52の半径方向の幅D1~D4を適
切に調整することにより、撮影空間10の不整磁場を打ち
消すことができ、磁場の均一化を図ることができる。

【０１１７】上記の幅Dの調整において、不整磁場がX軸
方向に2箇所、Y軸方向に2箇所発生している前者の場合
には、φ＝0°〜45°及びφ＝135°〜180°の位置に幅D
の基準値D0を設定して、X軸方向では幅を狭くしてD1、D
3になるようにし、Y軸方向では幅を広くして、φ＝90°
では最大幅D2とし、φ＝270°では基準値D0より少し大
きい幅D4とする。また、不整磁場がX軸方向に2箇所、Y
軸方向に1箇所発生している後者の場合には、φ＝270°
の位置の幅D4を基準値D0とし、X軸方向では幅を狭くし
てD1、D3とし、Y軸方向のφ＝90°では幅を広くしてD2
とする。

【０１１８】また、本実施例においても、環状突起54
a、54bの幅の増減を円周方向の全域にわたって行ってい
るが、この幅の増減を行う領域は円周方向の一部のみで
よいことは言うまでもない。すなわち撮影空間10の不整
磁場の発生領域に対応する環状突起54a、54bの一部の領
域に限定してもよいことは言うまでもない。

【０１１９】また、本実施例では、環状突起54a、54bの
円周方向の3〜4箇所に幅Dの増減領域を設けたが、この
個数は撮影空間10の不整磁場の領域の個数に応じて決定
するものであり、実施例における個数によって特に限定
されるものではない。他の実施例においても同様であ
る。

【０１２０】また、図12及び図13には、本発明に係るオ
ープン型MRI装置の第6の実施例の環状突起の構造図を示
す。図12は、下側の環状突起と磁極との組み合わせの斜
視図、図13は環状突起の平面図である。本実施例では、
図12、図13において、磁極4b(4a)の表面に大径環状突起
60と小径環状突起62とから構成される組合せ環状突起58
b(58a)が配置されている。大径環状突起60の外周は磁極
4bの外周面とほぼ一致するように作られ、大径環状突起
60の内側に小径環状突起62がほぼ同心で配置されてい
る。

【０１２１】本実施例では、大径環状突起60の幅DLと、
小径環状突起62の幅DSは、ともに円周方向に沿って変化
させている。図13において、大径環状突起60では、Y軸
方向に幅DLの最大値DL2と最小値DL4があり、X軸方向
に、幅DLの平均値DL1、DL3がある。これに対し、小径環
状突起62では、Y軸方向に幅DSの最小値DS2、DS4があ
り、X軸方向に幅DSの最大値DS1、DS3がある。大径環状
突起60では、Y軸方向における幅の狭い幅DL4から円周方
向に沿って両方向に幅DL1、幅DL3を経由して、幅の広い
幅DL2へと、順次幅DLが大きくなるように変化させてい
る。小径環状突起62では、Y軸方向における2箇所の幅の
狭い幅DS2、DS4から円周方向に沿って両方向に2箇所の
幅の広い幅DS1、DS3へと、順次幅DSが大きくなるように
変化させている。大径環状突起60の幅の広い幅DL2の位
置と、小径環状突起62の幅の広い幅DS1、DS3の位置とが
約90°だけ方向が異なっている。

【０１２２】本実施例の環状突起58a、58bでは、大径環
状突起60によって、主に撮影空間10の外周部のY軸方向
の不整磁場を打ち消し、小径環状突起62によって、主に
撮影空間10の内周部のX軸方向及びY軸方向の不整磁場を
打ち消すことができる。すなわち、前者では、外周部の
Y軸方向のφ＝90°の位置のマイナスの不整磁場とφ＝2
70°のプラスの不整磁場を打ち消し、後者では、内周部
のX軸方向のマイナスの不整磁場とY軸方向のプラスの不
整磁場を打ち消すことができる。

【０１２３】上記の如く、本実施例では、半径の異なる
環状突起を2個ずつ上下の磁極に配置したことで、撮影
空間10の不整磁場について、円周方向のみならず、半径
方向についても打ち消すことができる。また、本実施例
では、大径環状突起60と小径環状突起60とで、円周方向
の不整磁場の打ち消し領域を変えていることから、不整
磁場の発生箇所が多い場合や、不整磁場の発生領域が半
径方向に対して傾斜している場合などに有効な不整磁場
の打ち消し方法である。

【０１２４】また、本実施例では、環状突起の個数が2
個の場合について説明したが、これに限定されず、3個
以上であってもよいことは言うまでもない。また、本実
施例では、環状突起の広い幅の位置を相互間で約90°ず
らしたがこれに限定されず、他の角度ずらしてもよいこ
とは言うまでもない。

【０１２５】また、図14には、本発明に係るオープン型
MRI装置の第７の実施例の環状突起の平面図を示す。本
実施例は、環状突起を半径方向の幅dの異なる複数の部
材で構成したものである。図14において、上下の環状突
起64a、64bは半径方向の幅がそれぞれda、db、dc(da<db
<dc)の３種類の環状突起ブロック66a、66b、66cによっ
て構成されている。図示の場合、３種類の環状突起ブロ
ック66a、66b、66cは、その外周がほぼ円形となるよう
に円周方向に配置され、X軸方向には幅の広い（幅dc）
環状突起ブロック66cが、Y軸方向には幅の狭い（幅da）
環状突起ブロック66aが、両者の間には幅が中間値(幅d
b)の環状突起ブロック66bが、それぞれ配置されてい
る。

【０１２６】また、本実施例では、装置の中心軸である
Z軸を中心にして、環状突起64a、64bの外周面はほぼ円
形であるが、その内周面は環状突起ブロック毎に半径が
異なるため階段状になっている。このため、その内周面
については、環状突起ブロック66の内周面の包絡線68を
とり、この包絡線68によって環状突起64a、64bの内周面
を代表させている。このように、包絡線で内周面を代表
させることにより、図2の第1の実施例などと同様に取り
扱うことができる。

【０１２７】また、本実施例では、内周面の包絡線68の
半径Rが回転角度φに関して、周期的に変化するよう
に、各環状突起ブロックの幅dを決めることができる。
このように内周面の包絡線68の半径Rを周期的に変化さ
せることにより、撮影空間10の周期的な不整磁場を容易
に打ち消すことができる。

【０１２８】環状突起64a、64bを構成する環状突起ブロ
ック66の個数に関しては、図示では8個としているが、
これに限定されず、他の個数でもよい。環状突起ブロッ
ク６６の個数が多いほど包絡線68に近付き、不整磁場の
補正精度を向上させることはできるが、部品の加工や組
立作業において製造コストが増加する。実際の装置製造
では両者の兼ね合いを検討する必要があるが、発明者達
の経験では環状突起64a、64b1個当り60個以内にするの
が適当である。

【０１２９】図14に示した例では、内周面の半径の異な
る環状突起ブロック66を環状突起64a、64bの円周方向の
全領域にわたって配置しているが、環状突起ブロック66
を配置する範囲は円周方向の一部のみでもよい。すなわ
ち、撮影空間10の不整磁場の発生している領域に対向す
る環状突起64a、64bの一部の領域のみでもよい。

【０１３０】図14に示した環状突起64a、64bでは、外周
面の半径は同じで、内周面の半径の異なる複数個の環状
突起ブロック66を内周方向に沿って配列することで構成
されているが、本発明ではこれに限定されず、内周面の
半径が同じで、外周面の半径の異なる複数個の環状突起
ブロックを円周方向に沿って配列してもよいし、また内
周面と外周面の両方の半径の異なる複数個の環状突起ブ
ロックを円周方向に沿って配列してもよい。これらの場
合、前者の例では、外周面が階段状になっているので、
この包絡線をとって、環状突起としての外周面を代表さ
せ、後者の例では、内周面、外周面ともに階段状になっ
ているので、両者の包絡線をとって、環状突起としての
内周面と外周面を代表させることにより、図14の第７の
実施例と同様に取り扱うことができる。

【０１３１】環状突起ブロック66の固定は、通常環状突
起ブロック66個々に磁極4a、4bに直接、例えばボルトな
どによって取り付けられる。ボルトの材料は磁性体でも
非磁性体でもよいが、不整磁場の補正精度を上げるため
には、環状突起ブロック66と同じ材質の磁性体が適当で
ある。

【０１３２】図15には、本発明にかかるオープン型MRI
装置の第８の実施例の概略構造図を示す。図15におい
て、磁石装置70は、撮影空間10を挟んで対向して配置さ
れた上下の静磁場発生源2a、2b、磁極4a、4b、環状突起
72a、72bと、静磁場発生源2a、2bなどを左右方向で支持
する支柱8a、8bとから成る。本実施例では、環状突起72
a、72bを高さ方向の寸法の異なる複数の部材で構成した
ものである。図15において、上下の環状突起72a、72bは
円周方向に沿って配置されたZ軸方向の高さhの異なる複
数の環状突起ブロック74a、74b、74cなどによって構成
されている。

【０１３３】複数の環状突起ブロック74によって形成さ
れた環状突起72a、72bの撮影空間10側の端面は階段状に
なっているので、本実施例では、これらの端面の包絡線
76a、76bをとり、環状突起72a、72bの撮影空間10側の端
面を代表させることにする。図示の例では、この包絡線
76a、76b、すなわち環状突起72a、72bの端面は図9の第3
の実施例と同様に波型形状をしているので、本実施例の
場合も、図9の第3の実施例と同様に取り扱うことができ
る。

【０１３４】また、本実施例においても、環状突起72
a、72bの撮影空間10側の端面の包絡線76a、76bの高さH
がZ軸に関する回転角度φに関して周期的に変化するよ
うに各環状突起ブロック74の高さhを決めることができ
る。このように、端面の包絡線76a、76bの高さHを周期
的に変化させることにより、撮影空間10の周期的な不整
磁場を容易に打ち消すことができる。

【０１３５】図15に示した例では、端面の高さhの異な
る環状突起ブロック74を環状突起72a、72bの円周方向の
全領域にわたって配置しているが、環状突起ブロック74
を配置する範囲は円周方向の一部のみでもよい。すなわ
ち、撮影空間10の不整磁場が発生している領域に対向す
る環状突起72a、72bの一部の領域のみでもよい。

【０１３６】本実施例においても、図14の第７の実施例
と同様、加工上の見地から見て、環状突起ブロック74の
個数は環状突起72a、72bの1個当り60個以内が適当であ
る。また、それぞれの環状突起ブロック74の固定も、図
14の第７の実施例と同様に行われる。

【０１３７】上記の第７、第８の実施例では、環状突起
を幅dまたは高さhの異なる複数の環状突起ブロックを円
周方向に配列して構成した例を示したが、これらの例は
いずれも環状突起ブロックの幅dまたは高さhを変えるこ
とによって環状突起ブロックの断面積Sを変えたもの
で、環状突起ブロックの半径方向断面が長方形の場合に
適用されるものである。本発明は、環状突起ブロックの
半径方向断面の形状を問わず、断面積Sの異なる複数の
環状突起ブロックを円周方向に沿って配列して環状突起
を構成した場合にも成立する。この場合には、例えば、
環状突起ブロックの半径方向断面に外接する長方形（た
だし、各辺は半径方向とZ軸方向とに平行とする）を作
り、半径方向に平行な辺を幅、Z軸方向に平行な辺を高
さとみなすことにより、第７、第８の実施例と同様に取
り扱うことができる。

【０１３８】以上の説明では、撮影空間の不整磁場を打
ち消すように環状突起を変形するという考え方に基づい
て実施例の説明を進めてきたが、以下の説明では、撮影
空間の不整磁場を球面調和関数で展開した次数に着目し
て、環状突起の形状を解析した実施例の説明を進めるこ
とにする。

【０１３９】図1に示した磁石装置1において、撮影空間
10に上下の静磁場発生源2a、2bが発生する磁場のZ軸方
向成分は一般に式（１）で表される。

【数１】 ここで、（r、θ、φ）は図2に示した座標における極座
標であり、rは原点0からの半径、θはZ軸からの回転角
度、φはX軸からの回転角度である。また、P_n ^mは次数が
(n、m)の倍ルジャンドル関数、A_n ^m及びB_n ^mは各次数の磁
場強度を表す展開係数である。

【０１４０】式（１）において、特に、次数が（0，0）
の磁場は、座標に依存しない磁場であり、撮影空間10に
発生させたい均一な磁場である。一方、それ以外の次数
の磁場は、座標によって変化する磁場であり、磁場の均
一度を悪化させるため、不整磁場または不整磁場成分と
呼ばれ、図3(b)などで示した如く、撮影された断層画像
に画像歪みを発生させる。

【０１４１】図1に示した第1の実施例、または図6に示
した第2の実施例などの磁石装置においては、強磁性体
支柱の配設、または磁極間に働く磁気的吸引力の影響な
どによって、式（１）における次数（1，1）、（3，
1）、及び（2，2）などの低次の不整磁場が大きく発生
する。例えば、図1に示す如く、支柱8a、8bがX軸方向の
対称の位置に配置された場合などには、上記の次数
（2，2）などのモードm=2の不整磁場が主に発生し、ま
た、図6に示す如く、磁極間に大きな磁気的吸引力が働
いて磁極が変位する場合などには、上記の次数（1，
1）、（3，1）などのモードm=1の不整磁場が主に発生す
る。

【０１４２】先ず、図6に示した第2の実施例の磁石装置
では、式（1）における次数（1，1）、（3，1）などの
モードm=1の不整磁場が大きく発生しているので、この
モードm=1の不整磁場成分を打ち消すためには、図6、図
8において、環状突起34a、34bの半径方向断面35の断面
積Sなどを円周方向に沿ってモードm=1で周期的に変化さ
せればよい。具体的には、図8において、環状突起34a、
34bの回転角度φにおける断面積Sを周期的に変化させ
る。

【０１４３】この例では、式（１）から分かるように、
モードm=1の不整磁場成分を最も効率よく打ち消す方法
は、上記断面積Sを回転角度φに関してモードm=1の正弦
関数で変化させること、すなわち断面積Sを式（２）の
ように変化させることである。

【数２】 ここで、S_０は環状突起34a、34bの断面積の平均値、S
_B,1はその断面積変化の振幅である。

【０１４４】式（２）によれば、環状突起34a、34bの断
面積Sは、X軸方向のφ＝0°で最小値（S₀−S_B,1）、φ=
１８０°で最大値（S₀＋S_B,1）となり、Y軸方向のφ=９
0°、270°で中間値S₀となる。図８との対比では、最小
値（S₀−S_B,1）はS1、最大値（S₀＋S_B,1）はS3、中間値
S₀はS0であり、最大値と最小値の間では正弦関数的に変
化している。

【０１４５】環状突起34a、34bの断面積Sを式（２）の
ように変化させることによって、環状突起34a、34bはモ
ードm=1の磁場成分を選択的に発生する。従って、振幅S
_B,1を適切に定めることにより、図6に示した磁石装置28
の撮影空間10に発生しているモードm=1の不整磁場と大
きさが等しく、符号が反対のモードm=1の磁場成分を発
生させることができ、モードm=1の不整磁場を打ち消し
て、撮影空間10の磁場を均一にすることができる。

【０１４６】ここで、座標系は発明などの物理的概念を
説明するために導入したものであり、座標系の取り方に
は任意性がある。従って、この座標系の取り方によって
本実施例における発明の本質が変わるものではない。す
なわち、本実施例における発明の本質は、環状突起の断
面積、高さ、または半径方向の幅を、打ち消すべき不整
磁場の次数に対応させて、正弦関数的に周期的変化させ
ることである。

【０１４７】次に、図1に示した第1の実施例の磁石装置
では、式（１）における次数（2，2）などのモードm=2
の不整磁場が大きく発生しているので、このモードm=2
の不整磁場成分を打ち消すためには、図1、図2におい
て、環状突起6a、6bの半径方向断面7の断面積Sなどを円
周方向に沿ってモードm=2で周期的に変化させればよ
い。具体的には、図2において、環状突起6a(6b)の回転
角度φにおける断面積Sを周期的に変化させるために、
半径方向の幅Dを周期的に変化させる。

【０１４８】この場合も、式（１）から分かるようにモ
ードm=2の不整磁場成分を最も効率よく打ち消す方法
は、上記半径方向の幅Dを回転角度φに関してモードm=2
の正弦関数で変化させること、すなわち、半径方向の幅
Dを式（３）のように変化させることである。

【数３】 ここで、D₀は環状突起6a、6bの半径方向の幅の平均値、
D_B,2はその幅変化の振幅である。

【０１４９】式（３）によれば、環状突起6a、6bの幅D
は、X軸方向で最小値（D_０−D_B,2）、Y軸方向で最大値
（D₀＋D_B,2）となる。図2との対比では、最小値（D₀−D
_B,２）はD1またはD3、最大値（D₀＋D_B,2）はD0であり、
最小値と最大値の間では正弦関数的に変化している。

【０１５０】環状突起6a、6bの幅Dを式（３）のように
変化させることによって、環状突起6a、6bはモードm=2
の磁場成分を選択的に発生する。従って、振幅D_B,2を適
切に定めることにより、図1の磁石装置1の撮影空間10に
発生しているモードm=2の不整磁場と大きさが等しく、
符号が反対のモードm=2の磁場成分を発生させることが
でき、モードm=2の不整磁場を打ち消して、撮影空間10
の磁場を均一にすることができる。

【０１５１】また、図9に示した第3の実施例では、上下
の環状突起46a、46bの高さHを円周方向に沿って式
（４）の如く変化させている。

【数４】 ここで、H₀は環状突起46a、46bの平均高さ、H_B,2はその
高さ変化の振幅である。

【０１５２】環状突起46a、46bの高さHを式（４）の如
く変化させることにより、環状突起46a、46bは撮影空間
10にモードm=2の磁場成分を選択的に発生するため、振
幅H_B,2の値を適切に選ぶことにより、強磁性体支柱8a、
8bに起因して撮影空間10に発生するモードm=2の不整磁
場を打ち消して、撮影空間10の磁場を均一にしている。
本実施例は、図1の第1の実施例と同様に、モードm=2の
不整磁場を打ち消す場合に好適である。

【０１５３】同様に、図10に示した第4の実施例では、
上下の環状突起52a、52bの半径方向の幅Dを式（５）の
如く変化させている。

【数５】 ここで、D₀は環状突起52a、52bの平均幅、D_B,2はその幅
変化の振幅である。

【０１５４】環状突起52a、52bの幅Dを式（５）の如く
変化させることにより、環状突起52a、52bは撮影空間10
にモードm=2の磁場成分を選択的に発生するため、振幅D
_B,2を適切に選ぶことにより、モードm=2の不整磁場を打
ち消して、撮影空間10の磁場を均一にしている。本実施
例における式（５）は第1の実施例における式（３）と
全く同じであり、図1の第1の実施例と同様に、モードm=
2の不整磁場を打ち消す場合に好適である。

【０１５５】また、図11に示した第５の実施例では、上
下の環状突起54a、54bの半径方向の幅Dを円周方向に沿
って式（６）の如く変化させている。

【数６】 ここで、D_０は環状突起54a、54bの平均幅、D_A,1はその
モードm=1での幅変化の振幅、D_B,2はそのモードm=2での
幅変化の振幅である。

【０１５６】環状突起54a、54bの幅Dを式（6）の如く変
化させることにより、環状突起54a、54bは撮影空間10に
モードm=1及びモードm=2の磁場成分を選択的に発生する
ため、振幅D_A,1及びD_B,2を適切に選ぶことにより、モー
ドm=1及びモードm=2の不整磁場を打ち消して、撮影空間
10の磁場を均一化している。

【０１５７】本実施例の場合、モードm=1及びモードm=2
の2つのモードの不整磁場を打ち消すことができるの
で、モードm=1とモードm=2との組み合わせの不整磁場を
打ち消すことが可能となる。このため、実用的には、図
1の第1の実施例や図6の第2の実施例などより複雑な構造
の磁石装置での不整磁場の打ち消しに利用することがで
きる。

【０１５８】また、図12に示した第６の実施例では、上
下の磁極4a、4bにそれぞれ2個ずつの環状突起、すなわ
ち、大径環状突起60と、その内周に配置された小径環状
突起62を設置し、それぞれの環状突起60、62の半径方向
の断面積を異なるモードで変化させる場合を示してい
る。具体的には、図13において、外側の大径環状突起60
については、その半径方向の幅D_Lを式（７）の如く変化
させ、内側の小径環状突起62については、その半径方向
の幅D_Sを式（８）の如く変化させている。

【数７】

【数８】

【０１５９】環状突起60，62のそれぞれの幅D_L、D_Sを式
（７）、（８）の如く変化させることにより、撮影空間
10に、外側の環状突起60はモードm=1の磁場成分を、内
側の環状突起62はモードm=2の磁場成分を、それぞれ選
択的に発生するため、振幅D_{A, 1}、D_B,2を適切に選択する
ことにより、モードm=1及びm=2の不整磁場を打ち消し
て、撮影空間10の磁場を均一にしている。

【０１６０】本実施例の場合、環状突起を磁極の内周部
と外周部に配置しているので、撮影空間10の半径方向に
幅のある領域を持った不整磁場を打ち消すことができる
とともに、大径環状突起60と小径環状突起62とで異なる
モードを持つ不整磁場を打ち消すことができる。

【０１６１】また、大径環状突起60と小径環状突起62と
では、不整磁場を打ち消すために発生する磁場のモード
や位相をそれぞれ独立に変更することができるので、撮
影空間の全領域にわたって数多く存在する不整磁場など
を打ち消すために有効である。この効果は、環状突起の
数を3個以上に増加することにより、増強されるととも
に、補正の精度も向上する。

【０１６２】また、図14に示した第７の実施例では、上
下の環状突起64a、64bがそれぞれ幅Dの異なる複数の環
状突起ブロック66a、66b、66cなどで構成されている。
各環状突起ブロック66の外周面の半径はほぼ同じで、内
周面の半径はそれぞれの半径方向の幅dに対応して異な
っている。このため、各環状突起ブロック66の内周面の
半径方向の寸法を包絡線68の半径方向の寸法で近似的に
決めるようにしている。本実施例では、各環状突起ブロ
ック66の半径方向の幅dは、その内周面の包絡線68と外
周面との幅Dが円周方向に関して周期的に変化するよう
に決められている。この結果、内周面の包絡線68の回転
角度φにおける半径Rも周期的に変化し、本実施例では
式（９）の如く変化させている。

【数９】 ここで、R₀は内周面の包絡線68の平均半径、R_B,2はその
半径変化の振幅である。

【０１６３】環状突起64a、64bの環状突起64a、64bの内
周面の包絡線68の半径Rを式（９）の如く変化させるこ
とにより、環状突起64a、64bを構成する環状突起ブロッ
ク66の幅Dが式（９）とほぼ同じモードm=2で円周方向に
沿って変化するため、環状突起64a、64bはモードm=2の
磁場成分をほぼ選択的に発生し、式（９）の振幅R_B,2を
適切に選択することにより、モードm=2の不整磁場を打
ち消して、撮影空間10の磁場を均一化している。

【０１６４】本実施例では、環状突起64a、64bを構成す
る環状突起ブロック66の各々が異なる半径の内周面を持
つ場合について説明したが、本発明ではこれに限定され
ず、環状突起ブロックの各々が、異なる半径の外周面を
持つ場合や異なる半径の内周面と外周面とを持つ場合に
も同様に適用される。

【０１６５】また、図15に示した第８の実施例では、上
下の環状突起72a、72bは、それぞれZ軸方向の高さhの異
なる複数の環状突起ブロック74a、74b、74cなどで構成
されている。各環状突起ブロック74は、その幅がほぼ同
じで、撮影空間10側の端面までの高さhがそれぞれ異な
っている。このため、環状突起72a、72bの端面を各環状
突起ブロック74の端面の包絡線76a、76bの寸法で近似的
に決定するようにしている。本実施例では、各環状突起
ブロック74の端面の高さを、その端面の包絡線76a、76b
のZ軸方向の高さHで代表し、その高さHが円周方向に関
して周期的に変化するように決められている。この結
果、端面の包絡線76a、76bの回転角度φにおける高さH
は周期的に変化し、本実施例では式（１０）の如く変化
させている。

【数１０】 ここで、H₀は環状突起72a、72bの端面の包絡線76a、76b
の高さの平均値、H_B,2はその高さ変化の振幅である。

【０１６６】環状突起72a、72bの端面の包絡線76a、76b
の高さHを式（１０）の如く変化させることにより、環
状突起72a、72bを構成する環状突起ブロック74の高さh
が式（１０）とほぼ同じモードm=2で円周方向に沿って
変化するため、環状突起72a、72bはモードm=2の磁場成
分をほぼ選択的に発生し、式（１０）の振幅H_A,2を適切
に選択することにより、モードm=2の不整磁場を打ち消
して、撮影空間10の磁場を均一にしている。

【０１６７】上記の第1〜第8の実施例の磁石装置では、
支柱が1本の場合、または支柱が2本で対称位置に配置さ
れている場合など単純な構成となっているため、これら
の例で、撮影空間10に発生する不整磁場はモードm=1ま
たはm=2の低次のものが主なものであった。これに対
し、実際の磁石装置では、支柱が2本でも非対称の位置
に配置されたり、支柱が3本以上配置されたりする。こ
れらの場合には、モードm=1または2の不整磁場の他にモ
ードm=3以上の不整磁場が発生する。例えば、2本の強磁
性体支柱を回転方向に120°の間隔で配置した場合に
は、モードm=1、2以外に、モードm=3の不整磁場が主に
発生するとともに、更に高次のモードの不整磁場が発生
する。

【０１６８】このように撮影空間10に発生する不整磁場
のモードmが低次から高次にわたる場合には、それぞれ
のモードの不整磁場の値を求め、これらの不整磁場の値
に対応して、モードごとに環状突起の半径方向断面の断
面積（または磁性体の量）の周期的な変化を示す正弦関
数の数式を算出し、最後にモードごとの正弦関数の数式
を加算して、全体としての環状突起の断面積（または磁
性体の量）の周期的変化値を求めるものである。

【０１６９】上記の周期的変化値により断面積などの補
正をした環状突起では、それぞれのモード不整磁場を打
ち消すための磁場成分をモードごとに選択的に発生する
ため、モードごとに不整磁場が打ち消されることによ
り、全体として不整磁場が打ち消され、撮影空間10の磁
場が均一化される。

【０１７０】上記の実施例の説明において、環状突起の
周期的変形の形態に関して、座標系を導入して説明を行
ってきた。しかし、座標系は本来物理現象を説明するた
めの補助的な手段であり、この座標系の取り方の任意性
によって、本発明の内容が限定されることはない。本発
明の要点は、環状突起を円周方向に関して周期的に変形
させることであり、このことを理解しやすくするため
に、座標系を導入して説明してきたものであるというこ
とは、当業者であれば容易に理解できることであろう。

【０１７１】また、上記の静磁場発生源は、撮影空間10
に静磁場を形成するために、何らかの起磁力源を備えて
いる。この起磁力源としては、超電導コイルや常電導コ
イルや永久磁石などを用いることができる。超電導コイ
ルは、これを超電導状態まで冷却するのに冷却手段を必
要とするが、撮影空間に高磁場を発生することができる
ので、本発明の磁石装置に適用することにより、高解像
度で、歪みのない鮮明なMR画像を得ることができる。ま
た、常電導コイルでは、発生する磁場は超電導コイルの
場合より低くなるが、コイルの冷却が不要なために、装
置の製造コスト及び維持費を低減することができる。ま
た、永久磁石では、コイルを用いていないために、コイ
ルの電源やコイルの付勢が不要となるため、装置の保守
管理が容易となり、装置の維持費を大幅に低減すること
ができる。

【０１７２】

【発明の効果】以上説明した如く、本発明のMRI装置に
よれば、撮影空間を挟んで対向して配置した磁極の対向
面側に環状突起を配置して、この環状突起の円周方向の
少なくとも一部の磁性体の量、または半径方向断面の断
面積、幅、高さなどを増減することによって、撮影空間
に発生する不整磁場を打ち消し、磁場の均一化を図って
いる。また、磁極などを支持するために、磁性体支柱を
用いる場合には、これによって発生する不整磁場を除去
するために、環状突起の支柱に対応する位置の磁性体の
量、または半径方向断面の断面積、幅、高さなどを増減
することによって、上記の不整磁場を打ち消し、撮影空
間の磁場を均一化している。

【０１７３】また、本発明のMRI装置によれば、環状突
起を半径方向に2個以上配置して、これらの環状突起の
円周方向の少なくとも一部の磁性体の量、または半径方
向断面の断面積、幅、高さなどを増減することによっ
て、撮影空間に発生する不整磁場を円周方向及び半径方
向にわたって、すなわち撮影空間のほぼ全領域にわたっ
て不整磁場を打ち消し、撮影空間の磁場を均一化してい
る。

【０１７４】また、本発明のMRI装置によれば、環状突
起を半径方向断面の断面積、または幅、または高さの異
なる複数の環状突起部材で構成することにより、一体で
環状突起を生成したものと同様に、撮影空間の不整磁場
を打ち消すことができるとともに、環状突起部材の加工
及びその組立が容易になるため、環状突起の製造コスト
を低減することができる。

【０１７５】また、本発明のMRI装置によれば、磁石装
置が起磁力源と、一対の対向配置された静磁場発生源が
撮影空間を挟んで対向して配置された一対の磁極と、磁
極の対向面側に配置された1個以上の環状突起とを備
え、この環状突起の半径方向断面の断面積、または幅、
または高さが、円周方向に関して周期的に変化している
ので、撮影空間に発生した不整磁場で、その磁場強度分
布が円周方向に関して周期的に変化するものを打ち消す
ことができ、その結果、撮影空間の磁場を均一化するこ
とができる。

【０１７６】また、本発明のMRI装置によれば、磁極の
対向面側に配置された1個以上の環状突起を備え、環状
突起が複数の環状突起部材から構成され、これらの環状
突起部材の半径方向断面の断面積、または幅、または高
さが、円周方向に関して周期的に変化しているので、撮
影空間の円周方向に関して磁場強度が周期的に変化して
いる不整磁場を打ち消すことができるとともに、分割し
た環状突起部材の加工及びその組立が容易になるため、
製造コストを低減することができる。

【０１７７】また、本発明のMRI装置によれば、磁極の
対向面側に配置された1個以上の環状突起を備え、環状
突起が複数の環状突起部材から構成され、これらの環状
突起部材の半径方向の内周面を結ぶ内面包絡線、または
半径方向の外周面を結ぶ外面包絡線、または撮影空間に
面する端面を結ぶ端面包絡線が、円周方向に関して周期
的に変化しているので、撮影空間の円周方向に関して磁
場強度が周期的に変化している不整磁場を打ち消すこと
ができるとともに、分割した環状突起部材の加工及びそ
の組立が容易になるため、製造コストを低減することが
できる。

【０１７８】また、本発明のMRI装置によれば、上記の
環状突起の半径方向断面の断面積、または幅、または高
さ、または包絡線が、円周方向に関して正弦関数的に変
化しているので、撮影空間の円周方向に沿って正弦関数
的に変化するような磁場強度分布を持つ不整磁場を打ち
消すことができ、撮影空間の磁場を均一化することがで
きる。

【０１７９】また、本発明のMRI装置によれば、上記の
環状突起の半径方向断面の断面積、または幅、または高
さ、または包絡線が、円周方向の1周に関して1以上の整
数であるモードmにより正弦関数的に変化しているの
で、撮影空間の円周方向に沿って、モードmの正弦関数
で変化するような磁場強度分布を持つ不整磁場を打ち消
すことができる。

【０１８０】また、本発明のMRI装置によれば、上記の
環状突起の半径方向断面の断面積、または幅、または高
さ、または包絡線が、円周方向の1周に関して2つ以上の
異なる1以上の整数であるモードmによる正弦関数の重ね
合わせにより変化しているので、撮影空間の円周方向に
沿って、複数のモードの正弦関数の重ね合わせで変化す
るような磁場強度分布を持つ不整磁場を打ち消すことが
できる。

【０１８１】また、本発明のMRI装置によれば、磁極の
対向面側に配置された少なくとも2つ以上の環状突起を
備え、これらの環状突起の半径方向断面の断面積、また
は幅、または高さ、または包絡線が、それぞれの円周方
向の１周に関して、1以上の異なる整数であるモードm、
nなどにより正弦関数的に変化しているので、撮影空間
のそれぞれの環状突起に対応する円周方向に沿って、異
なるモードの正弦関数の重ね合わせで変化するような半
径方向にも分布した磁場強度分布を持つ不整磁場を打ち
消すことができる。

【０１８２】また、本発明のMRI装置によれば、撮影空
間を挟んで対向して配置された1対の静磁場発生源間、
または1対の磁極間を機械的に結合する磁性体または非
磁性体の支柱を備えているので、磁極間は大きな変形な
く支持され、撮影空間では大きい開放性が得られる。ま
た、上記の磁性体支柱、または非磁性体支柱の場合に
は、支柱状の磁性体を付加することにより、静磁場発生
源間または磁極間を磁性体で磁気的に接続して磁気回路
を形成しているので、装置の漏洩磁場を低減することが
できる。

【０１８３】また、本発明のMRI装置によれば、起磁力
源を超電導コイルとした場合には、撮影空間に高い磁場
強度で、均一な静磁場が得られるので、高解像度で鮮明
なMR画像が得られ、起磁力源を常電導コイルとした場合
には、コイルの冷却が不要となり、装置の製造コスト及
び維持費を低減することができ、また起磁力源を永久磁
石とした場合には、装置の保守が容易となり、装置の維
持費が大幅に低減される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るオープン型MRI装置の第1の実施例
の全体構造の斜視図。

【図２】図1における上側の環状突起を撮影空間を含む
座標系と共に表した斜視図。

【図３】MRI装置の磁石装置による不整磁場の発生を説
明するための図。

【図４】図3の不整磁場を本発明の環状突起により打ち
消す場合を説明する平面図。

【図５】図3、図4に示した不整磁場と環状突起との関係
を示す特性図。

【図６】本発明に係るオープン型MRI装置の概略断面
図。

【図７】図6の装置による不整磁場の発生を説明するた
めの図。

【図８】図6の装置に使用した環状突起の構造図。

【図９】本発明に係るオープン型MRI装置の第3の実施例
の概略構造図。

【図１０】本発明に係るオープン型MRI装置の第4の実施
例の環状突起の平面図。

【図１１】本発明に係るオープン型MRI装置の第5の実施
例の環状突起の平面図。

【図１２】本発明に係るオープン型MRI装置の第6の実施
例の下側の環状突起の斜視図。

【図１３】図12で使用した環状突起の平面図。

【図１４】本発明に係るオープン型MRI装置の第7の実施
例の環状突起の平面図。

【図１５】本発明に係るオープン型MRI装置の第8の実施
例の概略構造図。

【図１６】従来のオープン型MRI装置の概略断面図。

【図１７】図16の装置に使用されている環状突起の平面
図。

【図１８】本発明に係るMRI装置の構成を示すブロック
図。

【符号の説明】

1、28、44、70…磁石装置 2、2a、2b…静磁場発生源 4、4a、4b、30a、30b…磁極 6、6a、6b、20a、20b、34a、34b、46a、46b、52a、52
b、54a、54b、64a、64b、72a、72b…環状突起 7、47…半径方向断面 8、8a、8b、12a、12b、48a、48b…支柱（強磁性体支
柱） 10…撮影空間（均一磁場領域） 14a、14b、14c…磁場強度の等高線 16…断層画像 22a、22b…幅を狭くする領域 32…支柱（非磁性体支柱） 36a、36b、36c、38a、38b…矢印 40a、40b…領域 50a、50b…端面 55…後方領域 56…前方領域 58a、58b…組合せ環状突起 60…大径環状突起 62…小径環状突起 66、66a、66b、66c、74、74a、7b、74c…環状突起ブロ
ック 68、76、76a、76b…包絡線 D、D0、D1、D2、D3、D4、DL、DL1、DL2、DL3、DL4、D
S、DS1、DS2、DS3、DS4…幅 ｄ1、d3…補正磁場強度 F1、F3…高不整磁場領域 f0…磁場基準値 f1、f3…不整磁場強度 G1、G3…画像の歪み S、S0、S1、S3…断面積

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 榊原 健二 東京都千代田区内神田１丁目１番14号 株 式会社日立メディコ内 (72)発明者 角川 滋 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 和久田 毅 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 和田山 芳英 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 Ｆターム(参考） 4C096 AA20 AB08 AB18 AB32 AD08 CA02 CA03 CA05 CA07 CA08 CA25

Claims (28)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】撮影空間を挟んで対向して配置された1対
   の磁極と、該磁極と磁気的に連結され、前記磁極を通し
   て前記撮影空間に静磁場を発生させる静磁場発生源と、
   前記磁極の対向面側に円環状に突出して配置された磁性
   体から成る環状突起と、前記磁極間を直接的または間接
   的に支持する少なくとも1本の支柱とを備えた磁気共鳴
   イメージング装置において、前記撮影空間の磁場を均一
   化するために、前記環状突起の円周方向の少なくとも一
   部の磁性体の量を増減させる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】撮影空間を挟んで対向して配置された1対
   の磁極と、該磁極と磁気的に連結され、前記磁極を通し
   て前記撮影空間に静磁場を発生させる静磁場発生源と、
   前記磁極の対向面側に円環状に突出して配置された磁性
   体から成る環状突起と、前記磁極間を直接的または間接
   的に支持する少なくとも1本の磁性体から成る支柱（以
   下、磁性体支柱という）とを備えた磁気共鳴イメージン
   グ装置において、前記磁性体支柱に起因して前記撮影空
   間に発生する不整磁場を除去し、前記撮影空間の磁場を
   均一化するために、前記環状突起の円周方向の少なくと
   も一部の磁性体の量を、前記不整磁場を打ち消すように
   増減させることを特徴とする磁気共鳴イメージング装
   置。
3. 【請求項３】請求項1及び2記載の磁気共鳴イメージング
   装置において、前記撮影空間の磁場を均一化するため
   に、前記環状突起の円周方向の少なくとも一部の半径方
   向断面における磁性体の量の少ない部分から磁性体の量
   の多い部分へ、またはその逆に、円周方向に沿って順次
   磁性体の量を増減させることを特徴とする磁気共鳴イメ
   ージング装置。
4. 【請求項４】請求項1乃至3記載の磁気共鳴イメージング
   装置において、前記撮影空間の磁場を均一化するため
   に、前記環状突起の円周方向の少なくとも一部の半径方
   向断面の断面積を円周方向に沿って順次増減させること
   を特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
5. 【請求項５】請求項1乃至4記載の磁気共鳴イメージング
   装置において、前記撮影空間の磁場を均一化するため
   に、前記環状突起の円周方向の少なくとも一部の半径方
   向断面の半径方向幅寸法（以下、単に幅という）及びそ
   れに直交する方向の高さ寸法（以下、単に高さという）
   のうちの少なくとも一方を円周方向に沿って順次増減さ
   せることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
6. 【請求項６】請求項1乃至5記載の磁気共鳴イメージング
   装置において、前記撮影空間の磁場を均一化するため
   に、前記環状突起の内周側に外径の小さい環状突起を1
   個以上、ほぼ同心で配置したことを特徴とする磁気共鳴
   イメージング装置。
7. 【請求項７】請求項1乃至6記載の磁気共鳴イメージング
   装置において、前記撮影空間の磁場を均一化するため
   に、前記環状突起の円周方向の少なくとも一部の前記撮
   影空間側の端面の高さを増減させて、波型形状を形成さ
   せたことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
8. 【請求項８】請求項1乃至7記載の磁気共鳴イメージング
   装置において、前記撮影空間の磁場を均一化するため
   に、前記環状突起の円周方向の少なくとも一部が、その
   半径方向断面の断面積、幅、及び高さのうちの少なくと
   も1つがそれぞれ異なる複数の環状突起部材にて構成さ
   れ、該環状突起部材を円周方向に沿って、前記断面積、
   幅、または高さの小さいものから大きいものへ、または
   その逆に順次配列し、半径方向の内周面、外周面、及び
   前記撮影空間側の端面のうちの少なくとも1つを階段状
   に形成することを特徴とする磁気共鳴イメージング装
   置。
9. 【請求項９】請求項1乃至8記載の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、前記磁極の裏面側
   に、前記撮影空間を挟んで対向して、1対配置されてい
   ることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
10. 【請求項１０】対向して配置された1対の静磁場発生源
    が、それぞれ起磁力源と、撮影空間に面して配置された
    磁極を有し、該磁極に前記撮影空間側に突出した1個以
    上の環状突起が配置された磁気共鳴イメージング装置に
    おいて、前記撮影空間の磁場を均一化するために、前記
    環状突起の少なくとも1個の半径方向断面の断面積を、
    円周方向に関して周期的に変化させることを特徴とする
    磁気共鳴イメージング装置。
11. 【請求項１１】対向して配置された1対の静磁場発生源
    が、それぞれ起磁力源と、撮影空間に面して配置された
    磁極を有し、該磁極に前記撮影空間側に突出した1個以
    上の環状突起が配置され、該環状突起の少なくとも1個
    が複数の環状突起部材から構成されている磁気共鳴イメ
    ージング装置において、前記複数の環状突起部材の半径
    方向断面の断面積を、円周方向に関して周期的に変化さ
    せることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
12. 【請求項１２】対向して配置された1対の静磁場発生源
    が、それぞれ起磁力源と、撮影空間に面して配置された
    磁極を有し、該磁極に前記撮影空間側に突出した1個以
    上の環状突起が配置された磁気共鳴イメージング装置に
    おいて、前記撮影空間の磁場を均一化するために、前記
    環状突起の少なくとも1個の半径方向断面の幅を、円周
    方向に関して周期的に変化させることを特徴とする磁気
    共鳴イメージング装置。
13. 【請求項１３】対向して配置された1対の静磁場発生源
    が、それぞれ起磁力源と、撮影空間に面して配置された
    磁極を有し、該磁極に前記撮影空間側に突出した1個以
    上の環状突起が配置され、該環状突起の少なくとも1個
    が複数の環状突起部材から構成されている磁気共鳴イメ
    ージング装置において、前記複数の環状突起部材の半径
    方向断面の幅を、円周方向に関して周期的に変化させる
    ことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
14. 【請求項１４】対向して配置された1対の静磁場発生源
    が、それぞれ起磁力源と、撮影空間に面して配置された
    磁極を有し、該磁極に前記撮影空間側に突出した1個以
    上の環状突起が配置された磁気共鳴イメージング装置に
    おいて、前記撮影空間の磁場を均一化するために、前記
    環状突起の少なくとも1個の半径方向断面の高さを、円
    周方向に関して周期的に変化させることを特徴とする磁
    気共鳴イメージング装置。
15. 【請求項１５】対向して配置された1対の静磁場発生源
    が、それぞれ起磁力源と、撮影空間に面して配置された
    磁極を有し、該磁極に前記撮影空間側に突出した1個以
    上の環状突起が配置され、該環状突起の少なくとも1個
    が複数の環状突起部材から構成されている磁気共鳴イメ
    ージング装置において、前記複数の環状突起部材の半径
    方向断面の高さを、円周方向に関して周期的に変化させ
    ることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
16. 【請求項１６】対向して配置された1対の静磁場発生源
    が、それぞれ起磁力源と、撮影空間に面して配置された
    磁極を有し、該磁極に前記撮影空間側に突出した1個以
    上の環状突起が配置され、該環状突起の少なくとも1個
    が複数の環状突起部材から構成されている磁気共鳴イメ
    ージング装置において、前記複数の環状突起部材の半径
    方向の内周面を結ぶ内面包絡線及び半径方向の外周面を
    結ぶ外面包絡線のうちの少なくとも一方の包絡線を、円
    周方向に関して周期的に変化させることを特徴とする磁
    気共鳴イメージング装置。
17. 【請求項１７】対向して配置された1対の静磁場発生源
    は、それぞれ起磁力源と、撮影空間に面して配置された
    磁極を有し、該磁極に前記撮影空間側に突出した1個以
    上の環状突起が配置され、該環状突起の少なくとも1個
    が複数の環状突起部材から構成されている磁気共鳴イメ
    ージング装置において、前記複数の環状突起部材の前記
    撮影空間に面する端面を結ぶ包絡線を、円周方向に関し
    て周期的に変化させることを特徴とする磁気共鳴イメー
    ジング装置。
18. 【請求項１８】請求項11、13、15乃至17記載の磁気共鳴
    イメージング装置において、前記環状突起が60個以内の
    環状突起部材で構成されていることを特徴とする磁気共
    鳴イメージング装置。
19. 【請求項１９】請求項10乃至18記載の磁気共鳴イメージ
    ング装置において、前記環状突起の前記断面積、または
    前記幅、または前記高さ、または前記包絡線が、円周方
    向に関して正弦関数的に変化していることを特徴とする
    磁気共鳴イメージング装置。
20. 【請求項２０】請求項10乃至18記載の磁気共鳴イメージ
    ング装置において、前記環状突起の前記断面積、または
    前記幅、または前記高さ、または前記包絡線が、円周方
    向の1周に関して、1以上の整数であるモードmにより正
    弦関数的に変化していることを特徴とする磁気共鳴イメ
    ージング装置。
21. 【請求項２１】請求項10乃至18記載の磁気共鳴イメージ
    ング装置において、前記環状突起の前記断面積、または
    前記幅、または前記高さ、または前記包絡線が、円周方
    向の1周に関して、2つ以上の異なる1以上の整数である
    モードmによる正弦関数の重ね合わせにより変化してい
    ることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
22. 【請求項２２】請求項10乃至18記載の磁気共鳴イメージ
    ング装置において、少なくとも2つ以上の前記環状突起
    の前記断面積、または前記幅、または前記高さ、または
    前記包絡線が、それぞれ円周方向の１周に関して、1以
    上の異なる整数であるモードm、nなどにより、正弦関数
    的に変化していることを特徴とする磁気共鳴イメージン
    グ装置。
23. 【請求項２３】請求項10乃至22記載の磁気共鳴イメージ
    ング装置において、前記1対の静磁場発生源間または前
    記1対の磁極間を機械的に結合する少なくとも1本の支柱
    が存在することを特徴とする磁気共鳴イメージング装
    置。
24. 【請求項２４】請求項23記載の磁気共鳴イメージング装
    置において、前記支柱が強磁性体にて構成されているこ
    とを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
25. 【請求項２５】請求項10乃至24記載の磁気共鳴イメージ
    ング装置において、前記1対の静磁場発生源間または前
    記1対の磁極間を磁気的に結合して磁気回路を形成する
    少なくとも1個の支柱状の強磁性体が存在することを特
    徴とする磁気共鳴イメージング装置。
26. 【請求項２６】請求項10乃至25記載の磁気共鳴イメージ
    ング装置において、前記起磁力源が超電導コイルである
    ことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
27. 【請求項２７】請求項10乃至25記載の磁気共鳴イメージ
    ング装置において、前記起磁力源が常電導コイルである
    ことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
28. 【請求項２８】請求項10乃至25記載の磁気共鳴イメージ
    ング装置において、前記起磁力源が永久磁石であること
    を特徴とする磁気共鳴イメージング装置。