JP2008000604A

JP2008000604A - Ｍｒ超伝導マグネットコイルを局所的に遮蔽するための方法及び装置

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Publication number: JP2008000604A
Application number: JP2007161188A
Authority: JP
Inventors: Xianrui Huang; シャンルイ・ファン
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Priority date: 2006-06-22
Filing date: 2007-06-19
Publication date: 2008-01-10
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Abstract

【課題】超伝導マグネット向けの局所傾斜遮蔽ループを提供する。
【解決手段】局所傾斜遮蔽のための方法及び装置は、超伝導マグネットコイル（７０、７２）に隣接して位置決めされた複数の弓形（９２、９４、１１０、１１２、１１６、１１８、１３６、１３８、１５４、１５６、１６４、１６６、１７０、１７２、１８２、１８４）を有する傾斜遮蔽ループ（７５）を含む。この複数の弓形（９２、９４、１１０、１１２、１１６、１１８、１３６、１３８、１５４、１５６、１６４、１６６、１７０、１７２、１８２、１８４）は、磁場傾斜が発生させる傾斜磁場と磁気的に結合し、超伝導マグネットコイル（７０、７２）を局所的に遮蔽する。
【選択図】図２

Description

本発明は全般的には、超伝導マグネットシステムに関し、またさらに詳細には超伝導マグネット向けの局所傾斜遮蔽ループに関する。

ＭＲシステムは一例として、超伝導マグネット、マグネットコイル支持構造及びヘリウム容器を備えたコールドマス（ｃｏｌｄｍａｓｓ）を含む。ヘリウム容器内に包含された液体ヘリウムは、超伝導マグネットに対して冷却を提供すると共に、超伝導動作のために超伝導マグネットを低い温度に維持していることは当業者であれば理解されよう。この液体ヘリウムは、概ね及び／または実質的に４．２ケルビン（Ｋ）の液体ヘリウム温度に超伝導マグネットを維持している。熱的に分離させるために、この液体ヘリウムを包含するヘリウム容器は一例として、圧力容器を真空容器の内部に備えている。

ＭＲ超伝導マグネットは典型的には、撮像ボリュームの位置に均一のＢ_０磁場を発生させる１組の主コイル、マグネットのフリンジ磁場を制限する１組のバッキング（ｂｕｃｋｉｎｇ）コイルなど幾つかのコイルを含む。これらのコイルはＮｂＴｉやＮｂ３Ｓｎ導体などの超伝導体によって巻きつけられる。このマグネットはその導体が超伝導状態で動作するように液体ヘリウム温度（４．２Ｋ）まで冷却される。マグネットの熱負荷（環境からの輻射や伝導によって生じるものなど）は、「開放系」における液体ヘリウムのボイルオフによるか、「閉鎖系」における４Ｋクライオクーラによるかのいずれかによって除去される。このマグネットは典型的には、その熱負荷を最小限にするようにクライオスタットの内部に配置される（液体ヘリウムの交換の費用が多大であること、並びにクライオクーラの冷却能力が限られることのため）。ＭＲシステムの傾斜コイルが発生させるＡＣ磁場などのＡＣ磁場にコイルを曝露させると、超伝導体内にＡＣ損失が発生する。すなわち、超伝導コイルをＡＣ磁場に曝露させると、導体温度上昇やクエンチを生じさせる可能性があるＡＣ損失の原因となるヒステレシス損やうず電流がその内部に誘導される。ＡＣ損失はさらに、極低温システムに関する総熱負荷も増加させる。熱負荷が上昇すると追加的な冷媒極低温化能力が必要となり、これによって動作コストが上昇する。

超伝導マグネット内への傾斜ＡＣ磁場の貫通は、冷凍機システムによって超伝導マグネットの熱負荷の全体が除去できるように最小限にすべきである。同時に、磁場遮蔽の影響を画像ボリューム内で極めて小さくすべきであり、さもないと傾斜システムの性能が大きく損なわれることになる。超伝導マグネット内への傾斜ＡＣ磁場貫通を減少させるために大ボリュームの遮蔽傾斜を使用することは、傾斜システム性能に対して大きなマイナスの影響を及ぼす。
米国特許第６７８３０５９号

したがって、超伝導マグネット内への傾斜ＡＣ磁場貫通によって生じるＡＣ損失を低下させ、撮像ボリューム内の傾斜性能に対する影響を最小限にするように構成した装置があることが望ましい。

本発明は、上述の欠点を克服した超伝導マグネット内への傾斜ＡＣ磁場の貫通を低下させるための方法及び装置を提供する。超伝導ワイヤはＭＲシステムの超伝導マグネットコイルの一部に沿って位置決めされる。超伝導ワイヤは、傾斜磁場と結合し、かつ超伝導マグネットコイルを局所的に遮蔽する。

本発明の一態様による遮蔽コイル装置は、閉じた伝導経路を形成すると共に、ＭＲシステムの第１の超伝導マグネットコイルの一部に沿って位置決めされた第１の方向の磁場傾斜（Ｇ_ｘ、Ｇ_ｙ、Ｇ_ｚ）が発生させた傾斜磁場と磁気的に結合させ第１の超伝導マグネットコイルを局所的に遮蔽するように構成された複数の弓形を有する超伝導ワイヤを備える。

本発明の別の態様によるＭＲＩ装置は、偏向磁場を印加するために超伝導マグネットボアの周りに位置決めされた複数の傾斜コイルと、ＭＲ画像を収集させるＲＦ信号をＲＦコイルアセンブリに送るようにパルスモジュールにより制御を受けているＲＦ送受信器システム及びＲＦスイッチと、を有する磁気共鳴撮像システムを含んでおり、該超伝導マグネットは複数の超伝導マグネットコイルを備えている。本ＭＲＩ装置はさらに、各超伝導マグネットコイルの近傍にルート設定されると共に磁場傾斜と結合するように構成させた第１の傾斜遮蔽ループを含んでおり、この磁場傾斜は、Ｇ_ｘ磁場傾斜、Ｇ_ｙ磁場傾斜及びＧ_ｚ磁場傾斜のうちの１つを含んでいる。

本発明のさらに別の態様による方法は、超伝導マグネットコイルを形成する工程と、このコイルに隣接して第１の傾斜遮蔽コイルの第１の複数の弓形部分をルート設定する工程と、を含んでおり、該第１の複数の弓形部分は第１の磁場傾斜と結合するように構成されている。

本発明に関する別の様々な特徴及び利点は、以下の詳細な説明及び図面から明らかとなろう。

図面では、本発明を実施するために目下のところ企図される好ましい一実施形態を図示している。

図１を参照すると、本発明を組み込むことにより恩恵を受ける好ましい磁気共鳴撮像（ＭＲＩ）システム１０の主要な構成要素を表している。システム１０の動作は、キーボードその他の入力デバイス１３、制御パネル１４及び表示画面１６を含むオペレータコンソール１２から制御を受けている。コンソール１２は、オペレータが画像の作成及び表示画面１６上への画像表示を制御できるようにする単独のコンピュータシステム２０と、リンク１８を介して連絡している。コンピュータシステム２０は、バックプレーン２０ａを介して互いに連絡している多くのモジュールを含んでいる。これらのモジュールには、画像プロセッサモジュール２２、ＣＰＵモジュール２４、並びに当技術分野でフレームバッファとして知られている画像データアレイを記憶するためのメモリモジュール２６が含まれる。コンピュータシステム２０は、画像データ及びプログラムを記憶するためにディスク記憶装置２８及びテープ駆動装置３０とリンクしており、さらに高速シリアルリンク３４を介して単独のシステム制御部３２と連絡している。入力デバイス１３は、マウス、ジョイスティック、キーボード、トラックボール、タッチ作動スクリーン、光学読取り棒、音声制御器、あるいは同様な任意の入力デバイスや同等の入力デバイスを含むことができ、また入力デバイス１３は対話式幾何学指定のために使用することができる。

システム制御部３２は、バックプレーン３２ａにより互いに接続させたモジュールの組を含んでいる。これらのモジュールには、ＣＰＵモジュール３６や、シリアルリンク４０を介してオペレータコンソール１２に接続させたパルス発生器モジュール３８が含まれる。システム制御部３２は、実行すべきスキャンシーケンスを指示するオペレータからのコマンドをこのリンク４０を介して受け取っている。パルス発生器モジュール３８は、各システム構成要素を動作させて所望のスキャンシーケンスを実行させ、発生させるＲＦパルスのタイミング、強度及び形状、並びにデータ収集ウィンドウのタイミング及び長さを指示するデータを発生させている。パルス発生器モジュール３８は、スキャン中に発生させる傾斜パルスのタイミング及び形状を指示するために１組の傾斜増幅器４２と接続させている。パルス発生器モジュール３８はさらに、生理学的収集制御器４４から患者データを受け取ることができ、この生理学的収集制御器４４は、患者に装着した電極からのＥＣＧ信号など患者に接続した異なる多数のセンサからの信号を受け取っている。また最終的には、パルス発生器モジュール３８はスキャン室インタフェース回路４６と接続されており、スキャン室インタフェース回路４６はさらに、患者及びマグネットシステムの状態に関連付けした様々なセンサからの信号を受け取っている。このスキャン室インタフェース回路４６を介してさらに、患者位置決めシステム４８が患者を所望のスキャン位置に移動させるコマンドを受け取っている。

パルス発生器モジュール３８が発生させる傾斜波形は、Ｇ_ｘ増幅器、Ｇ_ｙ増幅器及びＧ_ｚ増幅器を有する傾斜増幅器システム４２に加えられる。各傾斜増幅器は、収集する信号の空間エンコードに使用する磁場傾斜を生成させるように全体を番号５０で示す傾斜コイルアセンブリ内の物理的に対応する傾斜コイルを励起させている。傾斜コイルアセンブリ５０は、偏向用マグネット５４及び全身用ＲＦコイル５６を含むマグネットアセンブリ５２の一部を形成している。システム制御部３２内の送受信器モジュール５８は、ＲＦ増幅器６０により増幅を受けて送信／受信スイッチ６２によりＲＦコイル５６に結合されるようなパルスを発生させている。患者内の励起された原子核が放出して得られた信号は、同じＲＦコイル５６により検知し、送信／受信スイッチ６２を介して前置増幅器６４に結合させることができる。増幅したＭＲ信号は、送受信器５８の受信器部分で復調され、フィルタ処理され、さらにディジタル化される。送信／受信スイッチ６２は、パルス発生器モジュール３８からの信号により制御し、送信モードではＲＦ増幅器６０をコイル５６と電気的に接続させ、受信モードでは前置増幅器６４をコイル５６に接続させている。送信／受信スイッチ６２によりさらに、送信モードと受信モードのいずれに関しても独立したＲＦコイル（例えば、表面コイル）を使用することが可能となる。

ＲＦコイル５６により取り込まれたＭＲ信号は送受信器モジュール５８によりディジタル化され、システム制御部３２内のメモリモジュール６６に転送される。未処理のｋ空間データのアレイをメモリモジュール６６内に収集し終わると１回のスキャンが完了となる。この未処理のｋ空間データは、各画像を再構成させるように別々のｋ空間データアレイの形に配置し直しており、これらの各々は、データをフーリエ変換して画像データのアレイにするように動作するアレイプロセッサ６８に入力される。この画像データはシリアルリンク３４を介してコンピュータシステム２０に送られ、コンピュータシステム２０において画像データはディスク記憶装置２８内などの記憶装置内に格納される。この画像データは、オペレータコンソール１２から受け取ったコマンドに応じて、テープ駆動装置３０上などの長期記憶内にアーカイブしたり、画像プロセッサ２２によりさらに処理してオペレータコンソール１２に伝達しディスプレイ１６上に表示させたりすることができる。

傾斜コイルアセンブリ５０は典型的には、３組のコイル（図示せず）を有する。各組の傾斜コイルは、ｘ、ｙ及びｚ方向のうちの１つの方向に傾斜磁場を生成させる。各傾斜磁場方向は一意の対称性を有する。すなわち、ｘ方向に生成される傾斜磁場は、ｙ方向及びｚ方向に生成される傾斜磁場が生成する対称性と異なる対称性を有している。ｙ方向及びｚ方向の傾斜磁場方向のそれぞれは、ｘ方向及びｚ方向とｘ方向及びｙ方向のそれぞれの傾斜磁場が生成する対称性と異なる対称性を有している。さらに、ｘ、ｙ及びｚ方向に生成される傾斜磁場の対称性は、偏向マグネット５４が生成する均一磁場の対称性とも異なる対称性を有している。

図２〜９を参照すると、図１のＭＲシステム１０などのＭＲシステム内に均一な静磁場を生成させるための超伝導コイル７０、７２の円筒状の対を表している。各超伝導コイル７０、７２の位置での傾斜磁場の方向は、超伝導コイル７０、７２の位置に応じて、大略アキシャル方向（Ｂ_ｚ）、大略半径方向（Ｂ_ｒ）、あるいはこれら両者の組み合わせ（Ｂ_ｒｚ）とすることができる。傾斜磁場方向に基づいて、超伝導コイル７０、７２に沿って複数の弓形７６を有する傾斜遮蔽ループ７５が局所的に巻きつけられている。この傾斜磁場方向は、計測や計算によって決定されることがある。超伝導コイル７０、７２の位置に対してその傾斜磁場方向が既知となった後に、傾斜磁場方向が複数の弓形７６の対間に形成される面と実質的に直角になるようにして、超伝導コイル７０、７２に沿って傾斜遮蔽ループ７５を巻きつけることがある。

傾斜遮蔽ループ７５は、複数の弓形７６を形成するように超伝導コイル７０、７２に隣接して巻きつけられた単一の超伝導ワイヤまたはケーブルとすることが好ましい。傾斜遮蔽ループ７５は、磁気リード結合を低減するようなバイファイラ型（ｂｉｆｉｌａｒ）ルート設定７８を含む。超伝導ジョイント７９によって、傾斜遮蔽ループ７５の第１の端部８０を傾斜遮蔽ループ７５の第２の端部８１に接続させて閉じた超伝導ループを形成している。好ましい一実施形態では、その傾斜遮蔽ループ７５は超伝導コイル７０、７２の対に隣接して巻きつけられている。しかしｘ及びｙ傾斜磁場方向では、各超伝導コイル７０、７２向けの閉じた超伝導ループを形成するように各超伝導コイル７０、７２がこれに隣接して巻きつけられた個別の傾斜遮蔽ループ７５を有することがあることが企図される。別法として、複数の弓形７６のそれぞれは超伝導ジョイント７９の位置において直列に接続された個別の超伝導ワイヤを介して巻きつけられることがある。

超伝導コイル７０、７２及び傾斜遮蔽ループ７５は、超伝導冷却システム（図示せず）を介して冷却される。傾斜遮蔽ループ７５を超伝導冷却することによって、傾斜遮蔽ループ７５を傾斜磁場Ｇ_ｘ、Ｇ_ｙ、及びＧ_ｚと実質的に同時に磁気的結合させることが可能となる。すなわち、傾斜遮蔽ループ７５は傾斜磁場Ｇ_ｘ、Ｇ_ｙ及びＧ_ｚのうちの１つと同期して動作する。この方式により、傾斜磁場を発生させると、鎖交磁束を介して傾斜遮蔽ループ７５内に同時に遮蔽電流及び遮蔽磁場が発生する。この遮蔽磁場は、超伝導コイル７０、７２内のＡＣ磁場及びＡＣ損失を大幅に低下させる。傾斜遮蔽ループ７５はその対応する磁場傾斜と同じ対称性で巻きつけられているため、これによって発生する正味の磁束は別の磁場傾斜や偏向マグネット５４による影響を受けない。

図２〜５は、超伝導コイル７０、７２のうちｙ傾斜Ｇ_ｙが発生させた傾斜磁場に曝露される部分に沿って局所的に巻きつけられた、複数の弓形７６の傾斜遮蔽ループ７５を表している。超伝導コイル７０、７２のうちｘ傾斜Ｇ_ｘが発生させた傾斜磁場に曝露される部分に沿って複数の弓形７６を局所巻きつけることは、中心軸８２の周りに９０度回転されると図２〜５に示したのと同様となる。

図２〜３は、超伝導コイル７０、７２のうちｙ傾斜Ｇ_ｙが発生させたＢ_ｒｚ傾斜磁場方向８６に曝露される部分に沿って複数の弓形７６の傾斜遮蔽ループ７５が局所巻きされていることを表している。各超伝導コイル７０、７２は、２対の弓形８８、９０を含む。各弓形対８８、９０は、超伝導コイル７０、７２の内径９６と外径９８のそれぞれの一部分に沿って円周方向に巻きつけられた弓形９２、９４を含む。図２に示すように、各超伝導コイル７０、７２は、閉じた傾斜遮蔽ループ７５をこれに隣接して巻きつけた状態で有している。図３は、超伝導コイル７０、７２の対に隣接して巻きつけられた閉じた傾斜遮蔽ループ７５を表している。

図４は、超伝導コイル７０、７２対のうちｙ傾斜Ｇ_ｙが発生させたＢ_ｒ傾斜磁場方向１０４に曝露される部分に沿って複数の弓形７６の傾斜遮蔽ループ７５が局所巻きされていることを表している。各超伝導コイル７０、７２は、２組の弓形１０６、１０８を含む。各弓形組１０６、１０８は、超伝導コイル７０、７２の内径１１４の一部分に沿って円周方向に巻きつけられた弓形１１０、１１２の対と、超伝導コイル７０、７２の外径１２０の一部分に沿って円周方向に巻きつけられた１対の弓形１１６、１１８と、を含む。

図５は、超伝導コイル７０、７２の対のうちｙ傾斜Ｇ_ｙが発生させたＢ_ｚ傾斜磁場方向１３０に曝露される部分に沿って複数の弓形７６の傾斜遮蔽ループ７５が局所巻きされていることを表している。各超伝導コイル７０、７２は、２組の弓形１３２、１３４を含む。各弓形組１３２、１３４は、超伝導コイル７０、７２の内径１３８と外径１４０のそれぞれの一部分に沿って円周方向に巻きつけられた２対の弓形１３６、１３８を含む。

図６〜８は、超伝導コイル７０、７２のうちｚ傾斜Ｇ_ｚが発生させた傾斜磁場方向に曝露される部分に沿って局所的に巻きつけられた複数の弓形７６の傾斜遮蔽ループ７５を表している。

図６は、超伝導コイル７０、７２の対のうちｚ傾斜Ｇ_ｚが発生させたＢ_ｒｚ傾斜磁場方向１５２に曝露される部分に沿って複数の弓形７６の傾斜遮蔽ループ７５が局所巻きされていることを表している。各超伝導コイル７０、７２は、超伝導コイル７０、７２の内径１５８と外径１６０のそれぞれの一部分に沿って円周方向に巻きつけられた１対の弓形１５４、１５６を含む。

図７は、超伝導コイル７０、７２の対のうちｚ傾斜Ｇ_ｚが発生させたＢ_ｒ傾斜磁場方向１６２に曝露される部分に沿って複数の弓形７６の傾斜遮蔽ループ７５が局所巻きされていることを表している。各超伝導コイル７０、７２は、超伝導コイル７０、７２の内径１６８の一部分に沿って円周方向に巻きつけられた１対の弓形１６４、１６６と、超伝導コイル７０、７２の外径１７４の一部分に沿って円周方向に巻きつけられた１対の弓形１７０、１７２と、を含む。

図８は、超伝導コイル７０、７２の対のうちｚ傾斜Ｇ_ｚが発生させたＢ_ｚ傾斜磁場方向１８０に曝露される部分に沿って複数の弓形７６の傾斜遮蔽ループ７５が局所巻きされていることを表している。各超伝導コイル７０、７２は、超伝導コイル７０、７２の内径１８６と外径１８８のそれぞれの一部分に沿って円周方向に巻きつけられた２対の弓形１８２、１８４を含む。

超伝導コイル７０、７２をｘ、ｙ及びｚ方向のそれぞれの磁場傾斜から局所的に遮蔽するために、超伝導コイル７０、７２の対は、図９に示すようにして複数の傾斜遮蔽ループ１９０、１９２、１９４をその周りに巻きつけて有している。超伝導コイル７０、７２に作用する傾斜磁場の方向は、Ｇ_ｘ、Ｇ_ｙ、Ｇ_ｚ磁場傾斜のそれぞれに関して独立に決定されることが好ましい。超伝導コイル７０、７２のそれぞれに作用する傾斜磁場方向が決定されると、各傾斜磁場に関する傾斜磁場方向に対応するようにして超伝導コイル７０、７２の対の周りに各傾斜遮蔽ループ１９０、１９２、１９４を上述のようにして巻きつけることがある。図９に示すように、この複数の傾斜遮蔽ループ１９０、１９２、１９４は、Ｇ_ｘ、Ｇ_ｙ、Ｇ_ｚ磁場傾斜のそれぞれが発生させたＢ_ｒｚ傾斜磁場方向から超伝導コイル７０、７２の対を局所的に遮蔽する。

ＭＲシステムの偏向マグネットの超伝導マグネットコイルの周りに複数の傾斜遮蔽ループを上述した方式で巻きつけることによって、超伝導マグネットコイルに対する局所性の遮蔽用磁場が生成される。超伝導マグネットコイルを局所遮蔽することによって、撮像ボリューム内の傾斜遮蔽磁場の影響が低減される。このため、収集する信号の空間エンコードに使用される傾斜磁場に対する傾斜遮蔽磁場の影響が低減され、また傾斜システム性能が向上することがある。

したがって、遮蔽コイル装置を開示しており、該遮蔽コイル装置は、閉じた伝導経路を形成すると共に、ＭＲシステムの第１の超伝導マグネットコイルの一部に沿って位置決めされた、第１の方向の磁場傾斜（Ｇ_ｘ、Ｇ_ｙ、Ｇ_ｚ）が発生させた傾斜磁場と磁気的に結合させ第１の超伝導マグネットコイルを局所的に遮蔽するように構成された複数の弓形を有する超伝導ワイヤを備える。

さらにＭＲＩ装置を提示しており、該ＭＲＩ装置は、偏向磁場を印加するために超伝導マグネットボアの周りに位置決めされた複数の傾斜コイルと、ＭＲ画像を収集させるＲＦ信号をＲＦコイルアセンブリに送るようにパルスモジュールにより制御を受けているＲＦ送受信器システム及びＲＦスイッチと、を有する磁気共鳴撮像システムを含んでおり、該超伝導マグネットは複数の超伝導マグネットコイルを備えている。本ＭＲＩ装置はさらに、各超伝導マグネットコイルの近傍にルート設定されると共に磁場傾斜と結合するように構成させた第１の傾斜遮蔽ループを含んでおり、この磁場傾斜は、Ｇ_ｘ磁場傾斜、Ｇ_ｙ磁場傾斜及びＧ_ｚ磁場傾斜のうちの１つを含んでいる。

本発明はまた、超伝導マグネットコイルを形成する工程と、このコイルに隣接して第１の傾斜遮蔽コイルの第１の複数の弓形部分をルート設定する工程と、を含む方法であって、該第１の複数の弓形部分は第１の磁場傾斜と結合するように構成されている方法の形で具現化される。

本発明を好ましい実施形態に関して記載してきたが、明示的に記述した以外に等価、代替及び修正が可能であり、これらも添付の特許請求の範囲の域内にあることを理解されたい。また、図面の符号に対応する特許請求の範囲中の符号は、単に本願発明の理解をより容易にするために用いられているものであり、本願発明の範囲を狭める意図で用いられたものではない。そして、本願の特許請求の範囲に記載した事項は、明細書に組み込まれ、明細書の記載事項の一部となる。

本発明の組み込みにより恩恵が受けられるＭＲ撮像システムのブロック概要図である。本発明による、ｙ傾斜Ｇ_ｙが発生させたＢ_ｒｚ磁場に曝露される超伝導マグネットコイル対のそれぞれに対する局所傾斜遮蔽ループの斜視図である。本発明による、ｙ傾斜Ｇ_ｙが発生させたＢ_ｒｚ磁場に曝露される超伝導マグネットコイル対に対する局所傾斜遮蔽ループの斜視図である。本発明による、ｙ傾斜Ｇ_ｙが発生させたＢ_ｒ磁場に曝露される超伝導マグネットコイル対に対する局所傾斜遮蔽ループの斜視図である。本発明による、ｙ傾斜Ｇ_ｙが発生させたＢ_ｚ磁場に曝露される超伝導マグネットコイル対に対する局所傾斜遮蔽ループの斜視図である。本発明による、ｚ傾斜Ｇ_ｚが発生させたＢ_ｒｚ磁場に曝露される超伝導マグネットコイル対に対する局所傾斜遮蔽ループの斜視図である。本発明による、ｚ傾斜Ｇ_ｚが発生させたＢ_ｒｚ磁場に曝露される超伝導マグネットコイル対に対する局所傾斜遮蔽ループの斜視図である。本発明による、ｚ傾斜Ｇ_ｚが発生させたＢ_ｒｚ磁場に曝露される超伝導マグネットコイル対に対する局所傾斜遮蔽ループの斜視図である。本発明による、ｘ傾斜Ｇ_ｘ、ｙ傾斜Ｇ_ｙ及びｚ傾斜Ｇ_ｚが発生させたＢ_ｒｚ磁場に曝露される超伝導マグネットコイル対に対する１組の局所傾斜遮蔽ループの斜視図である。

符号の説明

１０磁気共鳴撮像（ＭＲＩ）システム
１２オペレータコンソール
１３キーボードまたは別の入力デバイス
１４制御パネル
１６表示画面
１８リンク
２０単独のコンピュータシステム
２０ａバックプレーン
２２画像プロセッサモジュール
２４ＣＰＵモジュール
２６メモリモジュール
２８ディスク記憶装置
３０テープ駆動装置
３２単独のシステム制御部
３２ａバックプレーン
３４高速シリアルリンク
３６ＣＰＵモジュール
３８パルス発生器モジュール
４０シリアルリンク
４２傾斜増幅器組
４４生理学的収集制御器
４６スキャン室インタフェース回路
４８患者位置決めシステム
５０傾斜コイルアセンブリ
５２マグネットアセンブリ
５４偏向用マグネット
５６全身用ＲＦコイル
５８送受信器モジュール
６０ＲＦ増幅器
６２送信／受信スイッチ
６４前置増幅器
６６メモリモジュール
６８アレイプロセッサ
７０超伝導コイル
７２超伝導コイル
７５傾斜遮蔽ループ
７６複数の弓形
７８バイファイラ型ルート設定
７９超伝導ジョイント
８０第１の端部
８１第２の端部
８２中心軸
８６Ｂ_ｒｚ傾斜磁場方向
８８弓形対
９０弓形対
９２弓形
９４弓形
９６内径
９８外径
１０４Ｂ_ｒ傾斜磁場方向
１０６弓形の組
１０８弓形の組
１１０弓形
１１２弓形
１１４内径
１１６弓形
１１８弓形
１２０外径
１３０Ｂ_ｚ傾斜磁場方向
１３２弓形の組
１３４弓形の組
１３６弓形
１３８弓形
１３９内径
１４０外径
１５２Ｂ_ｒｚ傾斜磁場方向
１５４弓形
１５６弓形
１５８内径
１６０外径
１６２Ｂ_ｒ傾斜磁場方向
１６４弓形
１６６弓形
１６８内径
１７０弓形
１７２弓形
１７４外径
１８０Ｂ_ｚ傾斜磁場方向
１８２弓形
１８４弓形
１８６内径
１８８外径
１９０複数の傾斜遮蔽ループ
１９２複数の傾斜遮蔽ループ
１９４複数の傾斜遮蔽ループ

Claims

閉じた伝導経路を形成すると共に、ＭＲシステム（１０）の第１の超伝導マグネットコイル（７０）の一部に沿って位置決めされた第１の方向の磁場傾斜（Ｇ_ｘ、Ｇ_ｙ、Ｇ_ｚ）が発生させた傾斜磁場と磁気的に結合させ第１の超伝導マグネットコイル（７０）を局所的に遮蔽するように構成された複数の弓形（９２、９４、１１０、１１２、１１６、１１８、１３６、１３８、１５４、１５６、１６４、１６６、１７０、１７２、１８２、１８４）を有する超伝導ワイヤ（７５）を備える遮蔽コイル装置。
前記複数の弓形（９２、９４、１１０、１１２、１１６、１１８、１３６、１３８、１５４、１５６、１６４、１６６、１７０、１７２、１８２、１８４）のうちに第１の超伝導マグネットコイル（７０）の外径（９８、１２０、１４０、１６０、１７４、１８８）の近傍で円周方向にルート設定された第１の弓形（９４、１１８、１３８、１５６、１７２、１８４）をさらに備える請求項１に記載の遮蔽コイル装置。
前記複数の弓形（９２、９４、１１０、１１２、１１６、１１８、１３６、１３８、１５４、１５６、１６４、１６６、１７０、１７２、１８２、１８４）のうちに第１の超伝導マグネットコイル（７０）の内径（９６、１１４、１３９、１５８、１６８、１８６）の近傍で円周方向にルート設定された第２の弓形（９２、１１０、１３６、１５４、１６６、１８２）をさらに備える請求項２に記載の遮蔽コイル装置。
第１の弓形（９４、１５６）と第２の弓形（９２、１５４）の間に規定された面がＢ_ｒｚ傾斜磁場方向（８６、１５２）と実質的に直角である、請求項３に記載の遮蔽コイル装置。
前記複数の弓形（９２、９４、１１０、１１２、１１６、１１８、１３６、１３８、１５４、１５６、１６４、１６６、１７０、１７２、１８２、１８４）のうちに第１の超伝導マグネットコイル（７０）の外径（９８、１２０、１４０、１６０、１７４、１８８）の近傍で円周方向にルート設定された第３の弓形（１１６、１３８、１７０、１８４）と、
前記複数の弓形（９２、９４、１１０、１１２、１１６、１１８、１３６、１３８、１５４、１５６、１６４、１６６、１７０、１７２、１８２、１８４）のうちに第１の超伝導マグネットコイル（７０）の内径（９６、１１４、１３９、１５８、１６８、１８６）の近傍で円周方向にルート設定された第４の弓形（１１２、１３６、１６４、１８２）と、
をさらに備える請求項３に記載の遮蔽コイル装置。
前記複数の弓形（９２、９４、１１０、１１２、１１６、１１８、１３６、１３８、１５４、１５６、１６４、１６６、１７０、１７２、１８２、１８４）のうちに第１の超伝導マグネットコイル（７０）の外径の近傍で円周方向にルート設定された第５の弓形（９４、１１６、１３８、１５６、１７０、１８４）と、
前記複数の弓形（９２、９４、１１０、１１２、１１６、１１８、１３６、１３８、１５４、１５６、１６４、１６６、１７０、１７２、１８２、１８４）のうちに第１の超伝導マグネットコイル（７０）の外径の近傍で円周方向にルート設定された第６の弓形（９２、１１０、１３６、１５４、１６６、１８２）と、
前記複数の弓形（９２、９４、１１０、１１２、１１６、１１８、１３６、１３８、１５４、１５６、１６４、１６６、１７０、１７２、１８２、１８４）のうちに第１の超伝導マグネットコイル（７０）の内径の近傍で円周方向にルート設定された第７の弓形（１１８、１３８、１７２、１８４）と、
前記複数の弓形（９２、９４、１１０、１１２、１１６、１１８、１３６、１３８、１５４、１５６、１６４、１６６、１７０、１７２、１８２、１８４）のうちに第１の超伝導マグネットコイル（７０）の内径の近傍で円周方向にルート設定された第８の弓形（１１２、１３６、１６４、１８２）と、
をさらに備える請求項５に記載の遮蔽コイル装置。
第１の弓形（１１８、１７２）と第３の弓形（１１６、１７０）の間に規定された面がＢ_ｒ傾斜磁場方向（１０４、１６２）と実質的に直角である、請求項５に記載の遮蔽コイル装置。
第１の弓形（１１８、１３８、１５６、１７２、１８４）と第４の弓形（１１２、１３６、１６４、１８２）の間に規定された面がＢ_ｚ傾斜磁場方向（１３０、１８０）と実質的に直角である、請求項５に記載の遮蔽コイル装置。
前記超伝導ワイヤ（７５）の第１の端部（８０）をその第２の端部（８１）と接続するように構成された超伝導ジョイント（７９）をさらに備える請求項１に記載の遮蔽コイル装置。
前記超伝導ワイヤ（７５）は、ＭＲシステム（１０）の第２の超伝導マグネットコイル（７２）の一部に沿って位置決めされた、第１の方向の磁場傾斜（Ｇ_ｘ、Ｇ_ｙ、Ｇ_ｚ）が発生させた傾斜磁場と磁気的に結合させ第２の超伝導マグネットコイル（７２）を局所的に遮蔽するように構成された第２の複数の弓形（９２、９４、１１０、１１２、１１６、１１８、１３６、１３８、１５４、１５６、１６４、１６６、１７０、１７２、１８２、１８４）を有している、請求項１に記載の遮蔽コイル装置。