JP2005185552A - 磁石装置及び磁気共鳴イメ−ジング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 シ−ルドコイルにより傾斜磁場コイルの漏洩磁場を限りなく零に近づけるのではなく傾斜磁場コイルの漏洩磁場を寧ろ許容し、しかも漏洩磁場による傾斜磁場の乱れを低下する。
【解決手段】 それぞれ環状の主磁石１，３を内蔵し均一静磁場空間領域８を介して対向配置されそれぞれ内部に外部からの熱侵入を防ぐ熱シ−ルド２５が配設された第１及び第２のクライオスタット部２，４、及び前記第１及び第２のクライオスタット部の前記均一静磁場空間領域側に配設され前記均一静磁場空間領域における磁場を任意の傾斜磁場とする円板状の第１及び第２の傾斜磁場コイル２１１，２１２を備えた磁石装置において、前記熱シ−ルドの前記第１及び第２の傾斜磁場コイルに対応する部分に前記第１及び第２の傾斜磁場コイルの径方向と略同方向に延在するスリット2521，2522，2523，2524を設けた。
【選択図】図３

Description

この発明は、生体の画像診断に利用されるＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）装置（通称「磁気共鳴イメ−ジング装置」）に使用される磁石装置、及び磁気共鳴イメ−ジング装置に関するものである。

磁気共鳴イメ−ジング装置は、磁石装置の形状により大別して円筒形と、一対の環状磁石部の間に球状の均一静磁場空間領域を形成する対向形とがあり、近年では、被検者に対する開放性や診断関係者の被検者へのアクセスの利便性の観点等で優れた対向形が主流になりつつある。この対向形の磁気共鳴イメ−ジング装置における球状の均一静磁場空間領域の磁界強度は、一般的には６０００〜１００００ガウスであり、その許容誤差は通常は数ｐｐｍである。尚、対向形の磁気共鳴イメ−ジング装置の大きさや重さは、例えば、高さ３ｍ前後、平面における最大奥行長２ｍ前後、重さ４０トン前後である。

前述のような対向形の磁気共鳴イメ−ジング装置においては、小型化、軽量化を図りつつ、球状の均一静磁場空間領域における傾斜磁場の精度の確保、誤差の縮小を図ることが重要であり、例えば、特開平９−２６２２２３号公報（特許文献１）に見られるような対向形で、球状の均一静磁場空間領域における傾斜磁場コイルの漏洩磁束の抑制を図る技術が開発されている。

前記特許文献１に記載の磁気共鳴イメ−ジング装置においては、均一静磁場空間領域における傾斜磁場の精度の低下原因となる傾斜磁場コイルの漏洩磁場を抑制する為に、傾斜磁場コイルと同軸状に、前記漏洩磁場をキャンセルする方向の磁場を発生するシ−ルドコイルが設けられている。

特開平９−２６２２２３号公報（図１及びその説明）

前記特許文献１に記載の磁気共鳴イメ−ジング装置のように、傾斜磁場コイルと同軸状に、前記漏洩磁場をキャンセルする方向の磁場を発生するシ−ルドコイルを設ければ、理論上このシ−ルドコイルにより前記漏洩磁場を限りなく零に近づけることができる。しかし、前記シ−ルドコイルは前記漏洩磁場をキャンセルするのみでなく、傾斜磁場コイルによる傾斜磁場の生成に必要な主磁場にも影響を与えるので、前記シ−ルドコイルにより前記漏洩磁場を零に近づけるほど、傾斜磁場の直線性や、傾斜磁場コイルの主磁場の発生効率が低下する。また、傾斜磁場コイルの主磁場の発生効率が低下すれば、傾斜磁場コイルに、より大きなパルス電流を流さなければならなくなり、より大きなパルス電流を流す為にはパルス電流源を大容量化しなければならなくなり、又、より大きなパルス電流を流せば、傾斜磁場コイルの振動がより大きくなり、振動音もより大きくなる。従って、シ−ルドコイルにより前記漏洩磁場を抑制することで傾斜磁場の直線性や、傾斜磁場コイルの主磁場の発生効率が低下することは避ける必要がある。

この発明は、前述のような課題を解決するためになされたもので、シ−ルドコイルにより傾斜磁場コイルの漏洩磁場を限りなく零に近づけるのではなく傾斜磁場コイルの漏洩磁場を寧ろ許容し、しかも漏洩磁場による傾斜磁場の乱れを低下することを目的とするものである。

この発明に係る磁石装置は、それぞれ環状の主磁石を内蔵し均一静磁場空間領域を介して対向配置されそれぞれ内部に外部からの熱侵入を防ぐ熱シ−ルドが配設された第１及び第２のクライオスタット部、及び前記第１及び第２のクライオスタット部の前記均一静磁場空間領域側に配設され前記均一静磁場空間領域における磁場を任意の傾斜磁場とする円盤状の第１及び第２の傾斜磁場コイルを備えた磁石装置において、前記熱シ−ルドの前記第１及び第２の傾斜磁場コイルに対応する部分に前記第１及び第２の傾斜磁場コイルの径方向と略同方向に延在するスリットを設けたものである。

この発明は、それぞれ環状の主磁石を内蔵し均一静磁場空間領域を介して対向配置されそれぞれ内部に外部からの熱侵入を防ぐ熱シ−ルドが配設された第１及び第２のクライオスタット部、及び前記第１及び第２のクライオスタット部の前記均一静磁場空間領域側に配設され前記均一静磁場空間領域における磁場を任意の傾斜磁場とする円盤状の第１及び第２の傾斜磁場コイルを備えた磁石装置において、前記熱シ−ルドの前記第１及び第２の傾斜磁場コイルに対応する部分に前記第１及び第２の傾斜磁場コイルの径方向と略同方向に延在するスリットを設けたので、傾斜磁場コイルの漏洩磁場によってクライオスタット部内の熱シ−ルドに発生する渦電流をカットでき、従って、渦電流に起因する傾斜磁場の乱れを低下させることができる効果がある。

実施の形態１．
以下この発明の実施の形態１を図１〜図７により説明する。図１は対向形の磁気共鳴イメ−ジング装置全体の主要部の構成の一例を示す平面図、図２は図１のII−II線における断面を矢印方向に見た縦断側面図、図３はこの発明の実施の形態１の要部の詳細構造を示す図で、図１における第２のクライオスタット部側の傾斜磁場コイル及びその周辺を拡大して示す縦断側面図である。図４は図３のIV−IV線における断面を矢印方向に見た横断平面図、図５は図４のＶ−Ｖ線における断面を矢印方向に見た縦断側面図、図６はスリットを設ける場所について技術的に説明する為の展開図、図７は効果の事例を示す図である。尚、各図中、同一符号は同一部分を示す。

最初に図１及び図２により対向形の磁気共鳴イメ−ジング装置全体の主要部の構成および機能を説明し、その後、この発明の実施の形態１の要部について、図３〜図７により説明する。

図１及び図２において、対向形の磁気共鳴イメ−ジング装置は、環状の第１の主磁石１を内蔵し外観が円柱状の第１のクライオスタット部２と、環状の第２の主磁石３を内蔵し外観が円柱状の第２のクライオスタット部４と、前記第１のクライオスタット部２と前記第２のクライオスタット部４とに跨って延在し前記第１のクライオスタット部２と前記第２のクライオスタット部４とを各クライオスタット部２，４の外周部において連結する連結柱部５とから構成されている。

前記第１のクライオスタット部２と前記第２のクライオスタット部４とは、それらの前記環状の第１及び第２の主磁石１，３の各中心線６が図示のように同軸状になるように配設され、両者の対向面間には所定の空間７が、前記連結柱部５により保持されている。尚、前記空間７に、被検者の画像診断に必要な球状の均一静磁場空間領域８が存在する。又、前記空間７に、被検者を載せる被検者用ベッド７１が、矢印イ（図１参照）あるいは矢印ロ（図１参照）の方向に挿入される。

前記第１のクライオスタット部２は、周知のように、非磁性金属製の真空容器部２０１と、この真空容器部２０１内に当該真空容器部２０１の器壁から離間して配設されたヘリウム（Ｈｅ）容器などの冷媒容器（図示省略）と、この冷媒容器（図示省略）と前記真空容器部２０１との間に当該冷媒容器（図示省略）及び真空容器部２０１から離間して配設され前記真空容器部２０１から前記冷媒容器（図示省略）への輻射熱を遮る非磁性の熱シ−ルド（図３〜図５参照）とから、主として構成されている。尚、前記冷媒容器（図示省略）内に超電導コイル等の前記第１の主磁石１が内蔵されている。また、前記真空容器部２０１はステンレス他の非良導電体であり、前記熱シ−ルド（図３〜図５参照）はアルミ他の良導電体である。

前記真空容器部２０１は、前記中心線６を中心線とする非磁性の円筒部2011と、この円筒部2011の両端に設けられた円板状の非磁性の端壁部2012，2013と、前記円筒部2011を囲繞し前記両端壁部2012，2013の各周面間に跨って延在している非磁性の周壁部2014とで構成されている。

尚、前記空間７側の前記端壁部2013には、前記空間７側にその中心が前記球状の均一静磁場空間領域８の中心６と同軸状となる円形凹み20131を形成する底壁部201311及び周壁部201312が設けられている。つまり、換言すれば、前記空間７側の前記端壁部2013を、その外周部近傍が前記空間７側に突出した構造とし、当該突出した円形壁部2015に連なる前記各周壁部2014，201312と当該円形壁部2015とにより前記真空容器部２０１の内側にド−ナツ状の凹み2016が形成されている。このド−ナツ状凹み2016内に、前記真空容器部２０１内の前記冷媒容器（図示省略）内に内蔵の前記第１の主磁石１が配設されている。

前記第１のクライオスタット部２内には、前記第１の主磁石１と前記円筒部2011との間に、前記円形凹み20131の底壁部201311に対向して環状の第１の調整磁石９１が配設されている。換言すれば、前記第１の調整磁石９１は、前記円筒部2011を囲繞し、前記第１の主磁石１に囲繞されており、その中心線は前記中心線６と同軸状である。尚、前記第１の調整磁石９１としては、例えば、前記真空容器部２０１内の前記冷媒容器（図示省略）内に内蔵された超電導コイルが使用される。

又、前記第１のクライオスタット部２内には、前記中心線６と同軸状をなす環状の外域磁場打消磁石１０，１１が設けられている。これら外域磁場打消磁石１０，１１としては、前記真空容器部２０１内の前記冷媒容器（図示省略）内に内蔵された超電導コイル、或は前記冷媒容器（図示省略）外の前記真空容器部２０１内に設けられた非超電導コイルが使用されている。又、前記外域磁場打消磁石１０は、前記真空容器部２０１の前記周壁部2014に近接して設けられ、前記外域磁場打消磁石１１は、前記外域磁場打消磁石１０より前記円筒部2011寄りに設けられている。

前記第２のクライオスタット部４は、周知のように、非磁性金属製の真空容器部４０１と、この真空容器部４０１内に当該真空容器部４０１の器壁から離間して配設されたヘリウム（Ｈｅ）容器などの冷媒容器（図示省略）と、この冷媒容器（図示省略）と前記真空容器部４０１との間に当該冷媒容器（図示省略）及び真空容器部４０１から離間して配設され前記真空容器部４０１から前記冷媒容器（図示省略）への輻射熱を遮る熱シ−ルド（図示省略）とから、主として構成されている。尚、前記冷媒容器（図示省略）内に超電導コイル等の前記第２の主磁石３が内蔵されている。

前記真空容器部４０１は、前記中心線６を中心線とする非磁性の円筒部4011と、この円筒部4011の両端に設けられた円板状の非磁性の端壁部4012，4013と、前記円筒部4011を囲繞し前記両端壁部4012，4013の各周面間に跨って延在している周壁部4014とで構成されている。

尚、前記空間７側の前記端壁部4013には、前記空間７側にその中心が前記球状の均一静磁場空間領域８の中心６と同軸状となる円形凹み40131を形成する底壁部401311及び周壁部401312が設けられている。つまり、換言すれば、前記空間７側の前記端壁部4013を、その外周部近傍を前記空間７側に突出した形状とし、当該突出した円形壁部4015に連なる前記各周壁部4014，401312と当該円形壁部4015とにより前記真空容器部４０１の内側にド−ナツ状の凹み4016が形成されている。このド−ナツ状凹み4016内に、前記真空容器部４０１内の前記冷媒容器（図示省略）内に内蔵の前記第２の主磁石３が配設されている。

前記第２のクライオスタット部４内には、前記第２の主磁石３と前記円筒部4011との間に、前記円形凹み40131の底壁部401311に対向して環状の第２の調整磁石９２が配設されている。換言すれば、前記第２の調整磁石９２は、前記円筒部4011を囲繞し、前記第２の主磁石３に囲繞されおり、その中心線は前記中心線６と同軸状である。尚、前記第２の調整磁石９２としては、例えば前記真空容器部４０１内の前記冷媒容器（図示省略）内に内蔵された超電導コイルが使用される。

又、前記第２のクライオスタット部４内には、前記中心線６と同軸状をなす環状の外域磁場打消磁石１２，１３が設けられている。これら外域磁場打消磁石１２，１３としては、前記真空容器部４０１内の前記冷媒容器（図示省略）内に内蔵された超電導コイル、或は前記冷媒容器（図示省略）外の前記真空容器部４０１内に設けられた非超電導コイルが使用されている。又、前記外域磁場打消磁石１２は、前記真空容器部４０１の前記周壁部4014に近接して設けられ、前記外域磁場打消磁石１３は、前記外域磁場打消磁石１２より前記円筒部4011寄りに設けられている。換言すれば、前記外域磁場打消磁石１３は、前記円筒部4011を囲繞し、前記外域磁場打消磁石１２に囲繞されている。

前記連結柱部５は、非磁性の支持骨部５０１と、この支持骨部５０１を内蔵する非磁性の外壁部５０２とから構成されており、前記第１のクライオスタット部２と第２のクライオスタット部４とを支えている。

前記支持骨部５０１は、非磁性の前部支柱部5011と、非磁性の後部支柱部5012と、非磁性の端部支柱部5013,5014とで構成されている。又、前記前部支柱部5011と、前記後部支柱部5012と、前記端部支柱部5013,5014とは溶接などにより一体化されている。

前記外壁部５０２は、非磁性の前壁部5021と、非磁性の後壁部5022と、非磁性の端壁部5023,5024と、非磁性の上壁部5025と、非磁性の底壁部5026とで構成されている。又、前記前壁部5021と、前記後壁部5022と、前記端壁部5023,5024、前記上壁部5025と、前記底壁部5026とは溶接などにより一体化されている。更に又、この外壁部５０２と前記支持骨部５０１とは溶接などにより一体化され、１つの構造体となっている。尚、１つの構造体となっている連結柱部５を前記第１及び第２のクライオスタット部２，４の周方向に複数個連結してそれら複数個の連結柱部を１つの構造体としてもよい。つまり、連結柱部５は実質的に１つの構造体とすればよい。このように前記連結柱部５を実質的に１つの構造体とすれば、前述の特許文献１に記載のような相互に離間した２つの連結柱部を設けてある場合に比べ、磁気共鳴イメ−ジング装置を据え付ける部屋内における当該磁気共鳴イメ−ジング装置の配置の自由度が向上する。

尚、前記連結柱部５は、その前記外壁部５０２は内部が真空の真空容器となっており、後述の冷媒連通管１８を内蔵し、前記外壁部５０２から当該冷媒連通管１８への輻射熱を遮る熱シ−ルド（図示省略）も内蔵している。又、前記連結柱部５の前記上壁部5025には、冷凍機１４及び非磁性の冷媒注入口部１５が設けられている。

前記冷凍機１４は、その動力源は電動機であり、前記上壁部5025の上側つまり外側に位置し、前記真空容器部２０１内における前記冷媒容器（図示省略）内の冷媒を冷却して前記冷媒容器（図示省略）内へ連通路１６を介して戻すと共に、前記真空容器部２０１内の前記熱シ−ルド（図示省略）を、前記真空容器部２０１の温度と前記冷媒容器（図示省略）の温度との中間の温度まで冷却するために設けられている。又、冷凍機１４は、前記冷媒容器（図示省略）内の液冷媒2017の液面20171より高い位置に配設されている。従って、前記冷媒容器（図示省略）内の液冷媒が液化ヘリウム（Ｈｅ）の場合、つまり前記冷媒容器（図示省略）内の前記第１の主磁石１及び前記第２の主磁石３が液化ヘリウム（Ｈｅ）により極低温に冷却される超電導コイルの場合には、前記冷凍機１４が前記真空容器部２０１内における前記冷媒容器（図示省略）内のヘリウム（Ｈｅ）ガスを冷却することによって液化したヘリウム（Ｈｅ）は、自重により前記連通路１６内に入り、当該連通路１６内に入った液化ヘリウムは、自重により前記冷媒容器（図示省略）内へ戻る。

前記冷媒注入口部１５は、前記上壁部5025の上側つまり外側に位置し、前記真空容器部２０１内の前記冷媒容器（図示省略）内へ連通路１７を介して注入するために設けられている。前記冷媒容器（図示省略）内の液冷媒が液化ヘリウム（Ｈｅ）の場合、つまり前記冷媒容器（図示省略）内の前記第１の主磁石１及び前記第２の主磁石３が超電導コイルの場合には、前記冷媒注入口部１５から前記真空容器部２０１内における前記冷媒容器（図示省略）内へ液化ヘリウム（Ｈｅ）が注入される。又、前記冷媒注入口部１５は、前記真空容器部２０１内における前記冷媒容器（図示省略）内の冷媒ガスを抜き出す場合にも使用される。

尚、前記第１のクライオスタット部２の前記真空容器部２０１内における前記冷媒容器（図示省略）と第２のクライオスタット部４の前記真空容器部４０１内における前記冷媒容器（図示省略）とは冷媒連通管１８を介して連通されており、前記第１のクライオスタット部２の前記冷媒容器（図示省略）内の液冷媒は前記第２のクライオスタット部４の前記冷媒容器（図示省略）内へ前記連通管１８を介して供給される。尚、前記液冷媒が液化ヘリウム（Ｈｅ）の場合は、当該液冷媒はその自重により前記第１のクライオスタット部２の前記冷媒容器（図示省略）内から前記第２のクライオスタット部４の前記冷媒容器（図示省略）内へ入っていく。

前記第１のクライオスタット部２の前記円形凹み20131における前記底壁部201311には、その前記球状の均一静磁場空間領域８側の面に、円板状のシム取付部材１９１が取り付けられている。この円板状のシム取付部材１９１は、前記球状の均一静磁場空間領域８の中心線６と同軸状に配設されている。又、このシム取付部材１９１の前記均一静磁場空間領域８側の面には多数のシム取付穴（図１参照）1911が配設されており、この多数のシム取付穴1911のうちの必要な位置のシム取付穴には、磁性片からなるシム（ｓｈｉｍ）（以下、「第１のシム」と呼称する）19111（図１参照）が着脱可能に螺着されている。

前記円形凹み20131における前記周壁部201312の内周面（前記球状の均一静磁場空間領域８側の面）に、当該周壁部201312の中心線６方向に延在（即ち、当該周壁部201312の中心線６と平行に延在）する多数のシム（以下、「第２のシム」と呼称する）２０２が、当該周壁部201312の全周に亘って必要な間隔で、当該周壁部201312に着脱可能に取り付けられている。

前記第２のクライオスタット部４の前記円形凹み40131における前記底壁部401311には、その前記球状の均一静磁場空間領域８側の面に、円板状のシム取付部材１９２が取り付けられている。この円板状のシム取付部材１９２は、前記球状の均一静磁場空間領域８の中心線６と同軸状に配設されている。又、このシム取付部材１９２には、前記第１のクライオスタット部２側の前記シム取付部材１９１と同様に、その前記均一静磁場空間領域８側の面には多数のシム取付穴（図示省略）が設けられており、この多数のシム取付穴のうちの必要な位置のシム取付穴には、前記第１のクライオスタット部２側の前記シム19111と同様に、磁性片からなるシム（以下、「第３のシム」と呼称する）（図示省略）が着脱可能に螺着されている。

前記円形凹み40131における前記周壁部401312の内周面（前記球状の均一静磁場空間領域８側の面）に、当該周壁部401312の中心線６方向に延在（即ち、当該周壁部401312の中心線６と平行に延在）する多数のシム（以下、「第４のシム」と呼称する）２０３が、当該周壁部401312の全周に亘って必要な間隔で、当該周壁部401312に着脱可能に取り付けられている。

前記第１のクライオスタット部２の前記円形凹み20131には、前記シム取付部材１９１、前記第１のシム19111、及び前記第２のシム２０２と所定の空隙ｇを介して第１の傾斜磁場コイル２１１が設けられている。この第１の傾斜磁場コイル２１１は、通常はＸ軸傾斜磁場コイルとＹ軸傾斜磁場コイルとＺ軸傾斜磁場コイルとを絶縁材料で一体化して構成され、又、前記底壁部201311に隣接する前記熱シ−ルド（図示省略）に前記Ｘ軸傾斜磁場コイルとＹ軸傾斜磁場コイルとＺ軸傾斜磁場コイルとによる磁界によって生じる渦電流を抑制するシ−ルドコイルを前記底壁部201311側に有している場合と当該シ−ルドコイルを有していない場合とがある。

尚、前記所定の空隙ｇとは、前記第１の傾斜磁場コイル２１１に所定の数百アンペアのパルス電流が供給された際に生じる当該第１の傾斜磁場コイル２１１の振動によって、当該第１の傾斜磁場コイル２１１が、前記第１のクライオスタット部２側の前記シム取付部材１９１、前記第１のシム19111、前記第２のシム２０２等の各部材に接触しないように確保してある空隙である。

又、図示してないが、前記第１の傾斜磁場コイル２１１は、前記第１のクライオスタット部２、前記第２のクライオスタット部４、及び前記連結柱部５とは非接触の支持体により、前記第２のクライオスタット部４及び前記連結柱部５と同様に据付フロア２２上に取り付けられたり、振動吸収機構や振動吸収部材を介して前記連結柱部５に取り付けられたりしている。

前記第１の傾斜磁場コイル２１１の前記均一静磁場空間領域８側には、当該均一静磁場空間領域８に対応して第１の高周波コイル（ＲＦコイルとも言われる）２３１が配設されている。

前記第２のクライオスタット部４の前記円形凹み40131には、前記シム取付部材１９２、前記第３のシム（図示省略）、及び前記第４のシム２０３と所定の空隙ｇを介して第２の傾斜磁場コイル２１２が設けられている。この第２の傾斜磁場コイル２１２は、通常はＸ軸傾斜磁場コイルとＹ軸傾斜磁場コイルとＺ軸傾斜磁場コイルとを絶縁材料で一体化して構成され、又、前記底壁部401311に隣接する前記熱シ−ルド（図示省略）に前記Ｘ軸傾斜磁場コイルとＹ軸傾斜磁場コイルとＺ軸傾斜磁場コイルとによる磁界によって生じる渦電流を抑制するシ−ルドコイルを前記底壁部401311側に有している場合もある。

尚、前記所定の空隙ｇとは、前記第２の傾斜磁場コイル２１２に所定の数百アンペアのパルス電流が供給された際に生じる当該第２の傾斜磁場コイル２１２の振動によって、当該第２の傾斜磁場コイル２１２が、前記第２のクライオスタット部４側の前記シム取付部材１９２、前記第３のシム（図示省略）、前記第４のシム２０３等の各部材に接触しないように確保してある空隙である。

又、図示してないが、前記第２の傾斜磁場コイル２１２は、前記第１のクライオスタット部２、前記第２のクライオスタット部４、及び前記連結柱部５とは非接触の支持体により、前記第２のクライオスタット部４及び前記連結柱部５と同様に据付フロア２２上に取り付けられたり、振動吸収機構や振動吸収部材を介して前記連結柱部５に取り付けられたりしている。

前記第２の傾斜磁場コイル２１２の前記均一静磁場空間領域８側には、当該均一静磁場空間領域８に対応して第２の高周波コイル（ＲＦコイルとも言われる）２３２が配設されている。

次に前記各磁石や各コイルの機能、及び前記各磁石や各コイル、シムの相対的機能について説明する。

前記第１のクライオスタット部２側の前記第１の主磁石１及び前記第２のクライオスタット部４側の前記第２の主磁石３は、両者で、前記球状均一静磁場空間領域８及びその近傍に図示矢印で示すような前記第１のクライオスタット部２から前記第２のクライオスタット部４へ向かう均一静磁場を発生する。

前記第１のクライオスタット部２側の前記第１の調整磁石９、前記第２のクライオスタット部４側の前記第２の調整磁石１０、前記第１のクライオスタット部２側の前記シム取付部材１９１に取り付けられた第１のシム、前記第２のクライオスタット部４側の前記シム取付部材１９２に取り付けられた第３のシム（図示省略）、前記第１のクライオスタット部２側の前記第２のシム２０２、及び前記第２のクライオスタット部４側の前記第４のシム２０３は、それらにより、前記球状均一静磁場空間領域８における前記第１の主磁石１及び前記第２の主磁石３による均一静磁場の均一度を、前記許容誤差の数ｐｐｍまで上げるものである。

次に、この発明の実施の形態１の要部について、図３〜図７により説明する。

図３〜図７において、前記第２の傾斜磁場コイル２１２の前記第２のクライオスタット部４側に、前記第２の傾斜磁場コイル２１２と同軸状に、前記第２の傾斜磁場コイル２１２の漏洩磁場をキャンセルする方向の磁場を発生するシ−ルドコイル２４が、前記第２の傾斜磁場コイル２１２と一体に設けられている。

前記第２のクライオスタット部４の内側に連続的に配設された前述の熱シ−ルド２５の前記第２の傾斜磁場コイル２１２に対応する部分２５１には、前記第２の傾斜磁場コイル２１２の径方向と略同方向に延在するスリット2521，2522，2523，2524が設けられている。

前記熱シ−ルド２５の前記第２の傾斜磁場コイル２１２に対応する部分２５１は、前記第２の傾斜磁場コイル２１２の形状、即ち円板状、に対応して図示のように円板状であり、前記第２の傾斜磁場コイル２１２と平行である。以下、前記熱シ−ルド２５の前記第２の傾斜磁場コイル２１２に対応する部分２５１は、「熱シ−ルド円板部分」と呼称する。

前記熱シ−ルド円板部分２５１の径は、前記第２の傾斜磁場コイル２１２の径及び前記第２のクライオスタット部４の前記円形凹み40131の底壁部401311の径の何れよりも大きく、前記第２の主磁石３の径よりは小さい。

前記スリット2521，2522，2523，2524は、前記熱シ−ルド円板部分２５１における前記第２の傾斜磁場コイル２１２の漏洩磁場が集中する部分に設けられ、当該漏洩磁場によって前記熱シ−ルド円板部分２５１に流れようとする渦電流をカットして当該渦電流の発生を阻止するように、図４に示すように、前記熱シ−ルド円板部分２５１の内周部分から外周部分に至る連続スリットとしてある。

又、前記スリット2521，2522，2523，2524は、前述のように前記第２の傾斜磁場コイル２１２の漏洩磁場が集中する部分に設けられるので、略９０度の間隔を隔てて配設されている。

又、前記スリット2521，2522，2523，2524から、前記第２のクライオスタット部４の外壁部（つまり、前記底壁部401311や周壁部401312）からの輻射熱による熱侵入が行われるのを阻止する為、前記スリット2521は短冊状の絶縁部材25211を介して短冊状の熱シ−ルド部材25212によって覆われ、前記スリット2522は短冊状の絶縁部材25221を介して短冊状の熱シ−ルド部材25222によって覆われ、前記スリット2523は短冊状の絶縁部材25231を介して短冊状の熱シ−ルド部材25232によって覆われ、前記スリット2524は短冊状の絶縁部材25241を介して短冊状の熱シ−ルド部材25242によって覆われている。

尚、絶縁部材25211，25221，25231，25241は、前記熱シ−ルド円板部分２５１の前記第２の傾斜磁場コイル２１２と反対側の面に接着剤等で固着されている。前記短冊状の熱シ−ルド部材25212，25222，25232，25242は、対応する前記絶縁部材25211，25221，25231，25241の前記第２の傾斜磁場コイル２１２と反対側の面に接着剤等で固着されている。

次いで、前記熱シ−ルド円板部分２５１における前記第２の傾斜磁場コイル２１２の漏洩磁場の集中と前記スリット2521，2522，2523，2524の位置との関係を図６により説明する。

前記第２の傾斜磁場コイル２１２は、図６に示すように、Ｘ軸傾斜磁場コイル２１２ｘとＹ軸傾斜磁場コイル２１２ｙとＺ軸傾斜磁場コイル２１２ｚとを重積して一つの傾斜磁場コイルとして構成されている。前記Ｘ軸傾斜磁場コイル２１２ｘは相隣る一対のコイル２１２ｘａ，２１２ｘｂで構成され、前記Ｙ軸傾斜磁場コイル２１２ｙも相隣る一対のコイル２１２ｙａ，２１２ｙｂで構成され、前記Ｚ軸傾斜磁場コイル２１２ｚは1つのコイルで構成されている。

前記Ｘ軸傾斜磁場コイル２１２ｘの前記一対のコイル２１２ｘａ，２１２ｘｂの配列方向と、前記Ｙ軸傾斜磁場コイル２１２ｙの前記一対のコイル２１２ｙａ，２１２ｙｂの配列方向とは、図６に示すように９０度ずらしてある。従って、前記Ｘ軸傾斜磁場コイル２１２ｘと前記Ｚ軸傾斜磁場コイル２１２ｚとによる漏洩磁場は、図６における前記熱シ−ルド円板部分２５１のスリット2522，2524の部分に集中し、前記Ｙ軸傾斜磁場コイル２１２ｙと前記Ｚ軸傾斜磁場コイル２１２ｚとによる漏洩磁場は、図６における前記熱シ−ルド円板部分２５１のスリット2521，2523の部分に集中する。

従って、前記Ｘ軸傾斜磁場コイル２１２ｘと前記Ｙ軸傾斜磁場コイル２１２ｙと前記Ｚ軸傾斜磁場コイル２１２ｚとにより漏洩磁場が集中する場所に、前述の渦電流カット用のスリット2521，2522，2523，2524を設ければ、当該漏洩磁場による前記熱シ−ルド円板部分２５１における渦電流の発生を効果的に阻止できる。即ち、前記傾斜磁場コイル２１２の漏洩磁場が発生していても、つまり、前記傾斜磁場コイル２１２の漏洩磁場の発生を許容しても、前記熱シ−ルド円板部分２５１における渦電流の発生を阻止でき、従って、前記傾斜磁場コイル２１２の漏洩磁場によって前記熱シ−ルド円板部分２５１に生じる渦電流による傾斜磁場の乱れを防止できる。例えば、図７に示すように、前述のような渦電流カット用のスリット2521，2522，2523，2524を設けない場合には傾斜磁場が一点鎖線のように乱れていたのが、前述のような渦電流カット用のスリット2521，2522，2523，2524を設ければ、一点鎖線のような乱れは無くなる。

従って、前述の特許文献１のようにシ−ルドコイルに依存して、傾斜磁場コイルの漏洩磁束を零に近づける場合のように、傾斜磁場の直線性や、傾斜磁場コイルの主磁場の発生効率の低下を招き、ひいては傾斜磁場コイルに、より大きなパルス電流を流さなければならなくなり、より大きなパルス電流を流す為にはパルス電流源を大容量化しなければならなくなり、又、より大きなパルス電流を流せば、傾斜磁場コイルの振動がより大きくなり、振動音もより大きくなる等の問題は、前述のような渦電流カット用のスリット2521，2522，2523，2524を前記熱シ−ルド円板部分２５１に設けることにより無くなる。

又、観点を変えれば、前述のような渦電流カット用のスリット2521，2522，2523，2524を前記熱シ−ルド円板部分２５１に設けることにより、傾斜磁場コイルの漏洩磁場を大きくすることができるので傾斜磁場コイルの傾斜磁場発生効率がよくなり、従って、傾斜磁場コイルの通電電流を小さくでき、その結果、傾斜磁場コイル用電源の小容量化、低廉化ができる上、傾斜磁場コイルの振動も軽減され傾斜磁場コイルの固定構造が小型化しその取り付けも容易になり、更には、傾斜磁場コイルの振動音も軽減されることになり、被検者の恐怖感や不快感を軽減できる。

実施の形態２．
以下、この発明の実施の形態２を図８により説明する。図８は前述の図４に相当する横断平面図である。尚、図８において、図１〜図７と同一又は相当部分には同一符号を付してある。また、この発明の実施の形態２の説明は、前述のこの発明の実施の形態１と異なる点を主体に説明する。

この発明の実施の形態２は、図８に示すように、複数本のスリットを並設すると共に並設された相隣る各スリットを前記傾斜磁場コイル２１２の径方向と略同方向に相互にずらして配設したものである。具体的には、スリット2521ａ，2521ｂ，2521ｃが並設されていると共に、これら並設された相隣る各スリット2521ａ，2521ｂ，2521ｃが、前記傾斜磁場コイル２１２の径方向と略同方向に相互にずらして配設されている。従って、前記相隣る各スリット2521ａ，2521ｂ，2521ｃが前記傾斜磁場コイル２１２の周方向に重なる部分における電流路はＵ形となり、その分、電流路が長くなるので渦電流を更にカットしやすくなる効果がある。

他の複数本のスリットの組2522ａ，2522ｂ，2522ｃ、組2523ａ，2523ｂ，2523ｃ、及び組2524ａ，2524ｂ，2524ｃも前述のスリット2521ａ，2521ｂ，2521ｃの組と同じ効果が生じるように、図示のように、前述のスリット2521ａ，2521ｂ，2521ｃの組と同じように配設されている。

実施の形態３．
必要に応じて、図９に示すようにスリット2522，2524のみを設けてもよい。尚、図９は前述の図４に相当する横断平面図である。又、図９において、図１〜図８と同一又は相当部分には同一符号を付してある。

実施の形態４．
必要に応じて、図１０に示すようにスリット2521，2523のみを設けてもよい。なお、図１０は前述の図４に相当する横断平面図である。又、図１０において、図１〜図９と同一又は相当部分には同一符号を付してある。

実施の形態５．
以下、この発明の実施の形態５を図１１により説明する。図１１は前述の図４に相当する横断平面図である。尚、図１１において、図１〜図１０と同一又は相当部分には同一符号を付してある。また、この発明の実施の形態５の説明は、前述のこの発明の実施の形態１と異なる点を主体に説明する。

この発明の実施の形態５は、図１〜図１０に示すような円筒部2011が、クライオスタット４に設けられていない場合の事例を示してあり、熱シ−ルド円板部分２５１の強度を考慮する必要がある場合に、熱シ−ルド円板部分２５１の中心６の周りの狭小領域2511を残して、スリット2521，2522，2523，2524を設けたものである。

実施の形態６．
以下、この発明の実施の形態６を図１２により説明する。図１２は前述の図４に相当する横断平面図である。尚、図１２において、図１〜図１１と同一又は相当部分には同一符号を付してある。また、この発明の実施の形態６の説明は、前述のこの発明の実施の形態１と異なる点を主体に説明する。

この発明の実施の形態６は、図１〜図１０に示すような円筒部2011が、クライオスタット４に設けられていない場合の事例を示してあり、熱シ−ルド円板部分２５１の強度を考慮する必要が無い場合に、図１１のような熱シ−ルド円板部分２５１の中心６の周りの狭小領域2511を残すことなく、熱シ−ルド円板部分２５１の中心６において、スリット2521，2522，2523，2524を連通し、前記スリット2521，2522，2523，2524を一連のスリットとしたものである。

なお、前述の図３〜図６、及び図８〜図１２においては、何れも第２のクライオスタット部４側について図示して説明し、第１のクライオスタット部２側については図示及び説明を割愛したが、第１のクライオスタット部２側についても、図３〜図６、及び図８〜図１２において図示した構造と実質的に同じ構造、同じ機能としてある。

この発明の実施の形態１を示す図で、対向形の磁気共鳴イメ−ジング装置全体の主要部の構成の一例を示す平面図である。 この発明の実施の形態１を示す図で、図１のII−II線における断面を矢印方向に見た断面図である。 この発明の実施の形態１の要部の詳細構造を示す図で、図１における第２のクライオスタット部側の傾斜磁場コイル及びその周辺を拡大して示す縦断側面図である。 この発明の実施の形態１を示す図で、図３のIV−IV線における断面を矢印方向に見た横断平面図である。 この発明の実施の形態１を示す図で、図４のＶ−Ｖ線における断面を矢印方向に見た縦断側面図である。 この発明の実施の形態１を示す図で、スリットを設ける場所について技術的に説明する為の展開図である。 この発明の実施の形態１を示す図で、効果の事例を示す図である。 この発明の実施の形態２を示す図で、図４に相当する横断平面図である。 この発明の実施の形態３を示す図で、図４に相当する横断平面図である。 この発明の実施の形態４を示す図で、図４に相当する横断平面図である。 この発明の実施の形態５を示す図で、図４に相当する横断平面図である。 この発明の実施の形態６を示す図で、図４に相当する横断平面図である。

符号の説明

１ 第１の主磁石、
２ 第１のクライオスタット部、
２０１ 真空容器部、
2011 円筒部、
2012 端壁部、
2013 端壁部、
20131 円形凹み、
201311 底壁部、
201312 周壁部、
2014 端壁部、
2015 円形壁部、
2016 ド−ナツ状凹み、
2017 液冷媒、
20171 液冷媒の液面、
３ 第２の主磁石、
４ 第２のクライオスタット部、
４０１ 真空容器部、
4011 円筒部、
4012 端壁部、
4013 端壁部、
40131 円形凹み、
401311 底壁部、
401312 周壁部、
4014 周壁部、
4015 円形壁部、
4016 ド−ナツ状凹み、
５ 連結柱部、
５０１ 支持骨部、
5011 前部支柱部、
5012 後部支柱部、
5013 端部支柱部、
5014 端部支柱部、
５０２ 外壁部、
5021 前壁部、
5022 後壁部、
5023 端壁部、
5024 端壁部、
5025 上壁部、
5026 底壁部、
６ 中心（中心線）、
７ 空間、
７１ 被検者用ベッド、
８ 均一静磁場空間領域、
９１ 第１の調整磁石、
９２ 第２の調整磁石、
１０ 外域磁場打消磁石、
１１ 外域磁場打消磁石、
１２ 外域磁場打消磁石、
１３ 外域磁場打消磁石、
１４ 冷凍機、
１５ 冷媒注入口部、
１６ 連通路、
１７ 連通路、
１８ 連通管、
１９１ シム取付部材、
1911 シム取付穴
19111 第１のシム、
１９２ シム取付部材、
２０２ 第２のシム、
２０３ 第２のシム、
２１１ 第１の傾斜磁場コイル、
２１２ 第２の傾斜磁場コイル、
２１２ｘ Ｘ軸傾斜磁場コイル、
２１２ｙ Ｙ軸傾斜磁場コイル、
２１２ｚ Ｚ軸傾斜磁場コイル、
２２ 据付フロア、
２３１ 第１の高周波コイル、
２３２ 第２の高周波コイル
２４ シ−ルドコイル、
２５ 熱シ−ルド、
２５１ 熱シ−ルドの傾斜磁場コイルに対応する部分（熱シ−ルド円板部分）、
2521 スリット、
2521ａ スリット、
2521ｂ スリット、
2521ｃ スリット、
25211 絶縁部材、
25212 熱シ−ルド部材、
2522 スリット、
2522ａ スリット、
2522ｂ スリット、
2522ｃ スリット、
25221 絶縁部材、
25222 熱シ−ルド部材、
2523 スリット、
2523ａ スリット、
2523ｂ スリット、
2523ｃ スリット、
25231 絶縁部材、
25232 熱シ−ルド部材、
2524 スリット、
2524 スリット、
2524 スリット、
2524 スリット、
25241 絶縁部材、
25242 熱シ−ルド部材。

Claims (5)

1. それぞれ環状の主磁石を内蔵し均一静磁場空間領域を介して対向配置されそれぞれ内部に外部からの熱侵入を防ぐ熱シ−ルドが配設された第１及び第２のクライオスタット部、及び前記第１及び第２のクライオスタット部の前記均一静磁場空間領域側に配設され前記均一静磁場空間領域における磁場を任意の傾斜磁場とする円板状の第１及び第２の傾斜磁場コイルを備えた磁石装置において、前記熱シ−ルドの前記第１及び第２の傾斜磁場コイルに対応する部分に前記第１及び第２の傾斜磁場コイルの径方向と略同方向に延在するスリットを設けたことを特徴とする磁石装置。
2. 請求項１に記載の磁石装置において、前記スリットを、前記熱シ−ルドに前記第１及び第２の傾斜磁場コイルの漏洩磁場の大きい場所に対応して略９０度毎に設けたことを特徴とする磁石装置。
3. 請求項１に記載の磁石装置において、前記スリットを、絶縁部材を介して熱シ−ルド部材で覆ったことを特徴とする磁石装置。
4. 請求項１に記載の磁石装置において、複数本のスリットを並設すると共に並設された相隣る各スリットを前記径方向と略同方向に相互にずらして配設したことを特徴とする磁石装置。
5. 請求項１〜請求項４の何れか一に記載の磁石装置を備えた磁気共鳴イメ−ジング装置。

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