JP2008229360A

JP2008229360A - Ｍｒｉ傾斜磁場発生用コイル

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Publication number: JP2008229360A
Application number: JP2008109941A
Authority: JP
Inventors: Yoshitomo Sakakura; 良知坂倉
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2008-04-21
Filing date: 2008-04-21
Publication date: 2008-10-02
Anticipated expiration: 2016-12-13
Also published as: JP4551946B2

Abstract

【課題】導体をボビンに螺旋状に巻装するときの製造作業を容易化させ、かつ、発生磁場分布についても解析的に定めた設計値からのずれも減らすことができる磁場発生用コイルを提供する。
【解決手段】本発明のＭＲＩ傾斜磁場発生用コイルは、コイル導体Ｃを巻装する円筒状のボビンＢと、このボビンＢにコイル導体Ｃを螺旋状に複数ターン巻き回した巻線部とを有する。このＭＲＩ傾斜磁場発生用コイルにおいては、前記巻線部は、前記ボビンＢの軸方向に求まる離散的な複数の解析値Ｚ_１，Ｚ_２，…それぞれに対して、前記コイル導体Ｃの１ターンの巻始めおよび巻終わりを前記解析値Ｚ_１，Ｚ_２，…を挟む２つの巻線位置Ｚ_０１，Ｚ_１２，Ｚ_２３，…に合わせ、かつ、その１ターンの１８０度巻いた前記ボビンＢの軸方向のコイル導体位置がその２つの巻線位置の間にある解析値Ｚ_１，Ｚ_２，…にそれぞれ一致するように前記コイル導体Ｃを螺旋状に巻装したターン部分を備えたものである。
【選択図】図４

Description

本発明は、導体をボビンに螺旋状に巻装した巻線部を備えたＭＲＩ傾斜磁場発生用コイルに関する。とくに、円筒状のボビンの外表面にその軸方向に沿って定めた導体巻線位置の改善に関するもので、磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）装置の傾斜磁場コイルのＺチャンネルのコイルアセンブリなどに好適なＭＲＩ傾斜磁場発生用コイルに関する。

一般に、コイル導体を円筒状ボビンに螺旋状に巻く螺旋状コイル（“ｚｏｎａｌ”コイル）が各種の機器で使用されている。医用の磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）装置にも、この螺旋状コイルが搭載されている。磁気共鳴イメージング装置は通常、静磁場を発生する静磁場コイル、静磁場の均一度を補正するシムコイル、静磁場に重畳する傾斜磁場を発生する傾斜磁場コイル、高周波信号の送受用のＲＦコイルなどを使用している。この内、螺旋状コイルは、傾斜磁場コイルのＺチャンネルのコイルやシムコイルのＺ^２，Ｚ^３，Ｚ^４，Ｚ^５，Ｚ^６チャンネルなどに使用されている。

この螺旋状コイルを形成する場合、コイル導体の巻装方法としては２通りの方法が知られている。その一つの巻装方法は、図８に示すように、実際には螺旋状に巻かずに、解析的に求めたボビン軸方向の離散的な巻線位置毎にレーンチェンジをしながら巻く方法である。すなわち、コイル導体をある巻線位置で略１ターン（略３６０度）巻き終わると、次のターンに入るときにその巻始めの近傍位置で隣の巻線位置にレーンチェンジするものである。

もう一つの巻線方法は、図９に示す如く、実際に螺旋状に巻くものである。つまり、解析的に求めたボビン軸方向の離散的な巻線位置に対して、ある巻線位置に巻始め端を合わせて１ターンすると、その巻き終わり端が次の巻線位置で次のターンの巻き始め端となる螺旋状に順次巻いていく。

しかしながら、上述したように巻いた従来の螺旋状コイルには、種々の問題があった。図８のレーンチェンジの巻線手法を用いた螺旋状コイルの場合、そのコイル巻装自体が技術的に非常に難しく且つ複雑な作業となり、螺旋状コイルの製造工程が著しく増加して、製造コスト上昇の一原因になる一方、その巻装作業の困難さから設計した通りの磁場分布が得られないことも多いという問題があった。

この状況を詳述する。巻線のレーンチェンジは、通常、ボビン円周方向の比較的狭い範囲（例えば１０ｃｍ程度）で行う必要があるため、ボビンの軸方向中心寄りの撮影領域付近のレーンチェンジはとくに巻線が混んで作業が困難化していた。巻線の密度が高くなると、十分なレーンチェンジのスペースが取りにくくなる。また、実際の巻装作業は導体にテンションを掛けながら行われるので、コイル導体を曲げることが難しく、レーンチェンジの曲げ位置で、より大きな弧を描く傾向にある。このため、とうしてもレーンチェンジに要する円周方向の範囲が拡大化する傾向にあり、所望の磁場分布にも影響するという不都合もあった。

一方、図９のように、解析的に求めた巻線位置から次の巻線位置に掛けて巻き始めおよび巻き終わりを合わせながら螺旋状に巻くコイル巻装方法の場合には、巻装作業自体は図８の方法よりは簡単であるが、磁場発生の性能面で問題がある。すなわち、コイル導体を離散化して巻装する場合、理想的には解析的に求めた巻線位置それぞれに１ターンずつ巻くことである。しかし、図９のように、求めた巻線位置から隣の巻線位置に掛けて螺旋状に巻いてしまうと、１ターンのコイルに拠る等価的な磁場発生位置が、螺旋状コイルの軸（中心軸）方向において、解析的な巻線位置からずれてしまう。このため、螺旋状コイル全体が発生する空間磁場分布も設計値から大きくずれたり、漏れ磁場が大きくなるなど、磁場を発生させる上で性能不足が目立っていた。

本発明は、上述した従来技術に伴う様々な困難を打破すべくなされたもので、コイル導体をボビンに螺旋状に巻装するときの製造作業を容易化させることができ、かつ、発生する磁場分布についても解析的に定めた設計値からのずれも減らすことができるＭＲＩ傾斜磁場発生用コイルを提供することを、その目的とする。

本発明のＭＲＩ傾斜磁場発生用コイルは、上述した課題を解決するために、コイル導体を巻装する円筒状のボビンと、このボビンに前記コイル導体を螺旋状に複数ターン巻き回した巻線部とを有するＭＲＩ傾斜磁場発生用コイルにおいて、前記巻線部は、前記ボビンの軸方向に求まる離散的な複数の解析値それぞれに対して、前記コイル導体の１ターンの巻始めおよび巻終わりを前記解析値を挟む２つの巻線位置に合わせ、かつ、その１ターンの１８０度巻いた前記ボビンの軸方向のコイル導体位置がその２つの巻線位置の間にある解析値にそれぞれ一致するように前記コイル導体を螺旋状に巻装したターン部分を備えたことを特徴とするものである。

また、このＭＲＩ傾斜磁場発生用コイルは、好適には、前記巻線位置は、当該巻線位置の両側に位置する２つの解析値の間の前記ボビンの軸方向の離間距離を等分した中点の位置であり、さらに、前記解析値は、所望の磁場分布の流線関数およびコイル電流値に基づき定められることを特徴とするものである。

一方、このＭＲＩ傾斜磁場発生用コイルは、好適には、前記解析値の最も外側の巻線位置は、前記ボビンの軸方向の最も外側に位置する最外側解析値とこの最外側解析値に隣り合う次の解析値の中間に位置する巻線位置との間の前記ボビンの軸方向離間距離に等しい距離だけ前記最外側解析値よりも前記ボビンの軸方向外側に位置することを特徴とするものである。

また、このＭＲＩ傾斜磁場発生用コイルは、磁場共鳴イメージング装置の傾斜磁場コイルのＺチャンネルのコイルアセンブリとして形成されているものであり、さらに、前記傾斜磁場コイルは能動遮蔽型傾斜磁場コイルであり、前記コイルアセンブリはＺチャンネルのメインコイルおよびシールドコイルの両方であるものである。

また、例えば、ＭＲＩ傾斜磁場発生用コイルは、前記ボビン上に形成された螺旋状のコイルパターンを有し、前記ターン部分は、前記コイルパターンに従って前記コイル導体を巻装したものであることを特徴とするものである。

本発明のＭＲＩ傾斜磁場発生用コイルにおいては、コイル導体をレーンチェンジ巻きすることなく、レーンチェンジ巻きと同等のコイル特性を有し、さらに、コイル導体をボビンの軸方向に螺旋状に巻装するとき、解析的に求めた離散的な解析位置を通るようにコイル導体を１ターンずつ巻装したので、コイル導体が解析的な解析位置や巻線位置からのずれを防止し、コイルの巻線作業を簡素化して製造作業が容易になり、発生する空間磁場分布についても解析的に定めた設計値からのずれを減少させ、傾斜磁場発生性能を向上させることができる。

以下、本発明に係るＭＲＩ傾斜磁場発生用コイルの実施形態について添付図面を参照して説明する。

この実施形態では、ＭＲＩ傾斜磁場発生用コイルとして磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）装置の能動（自己）遮蔽型傾斜磁場コイル（ＡＳＧＣ：Actively Shielded Gradient Coil）のＺチャンネルのコイルアセンブリを例示する。

図１には磁気共鳴イメージング装置のガントリ１の概略断面を示す。このガントリ１はその全体が円筒状に形成されており、中心部のボア２が診断用空間として機能し、診断時にはそのボア２内に被検体Ｐが挿入可能になっている。

ガントリ１は、略円筒状の静磁場用磁石１１、この磁石１１のボア２内に配置された略円筒状の傾斜磁場コイル１２、この傾斜磁場コイル１２の例えば外周面に取り付けられたシムコイル１３、および傾斜磁場コイル１２のボア２内に配置されたＲＦコイル１４を備える。被検体Ｐは図示しない寝台天板に載せられて、ＲＦコイル１４が形成するボア（診断用空間）２内に遊挿される。

静磁場用磁石１１は超伝導磁石で形成されている。つまり、外側の真空容器の中に、複数個の熱輻射シールド容器および単独の液体ヘリウム容器が収められ、液体ヘリウム容器の内部に超伝導コイルが巻装・設置されている。

傾斜磁場コイル１２は、ここでは能動遮蔽（アクティブシールド）型に形成されている。このコイル１２はＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向毎にパルス状の傾斜磁場を発生させるため、Ｘ，Ｙ，Ｚチャンネル別々にコイルアセンブリを有し、しかも、そのコイルアセンブリは各チャンネル毎に傾斜磁場を外界に殆ど洩らさないシールド構造になっている。

具体的には、能動遮蔽型傾斜磁場コイル（ＡＳＧＣ）１２は図２に示すように、Ｘ，Ｙ，ＺチャンネルのＸコイルアセンブリ１２Ｘ，Ｙコイルアセンブリ１２Ｙ，Ｚコイルアセンブリ１２Ｚがコイル層毎に絶縁されながら積層され、全体として略円筒状を成している。Ｘコイルアセンブリ１２Ｘ，Ｙコイルアセンブリ１２ＹおよびＺコイルアセンブリ１２Ｚの各々は、各軸方向の傾斜磁場を発生する複数の巻線部を有するメインコイルと、このメインコイルの巻線部が発生する傾斜磁場（パルス）を磁気的に外界に洩らさないようにシールドする複数の巻線部を有するシールドコイルとを備える。なお、各コイルアセンブリ１２Ｘ，１２Ｙ，１２Ｚは各チャンネル毎に傾斜磁場電源に接続されている。

この内、Ｙコイルアセンブリ１２Ｙはメインコイル側およびシールドコイル側ともに、ボビンＢに巻装された４個のサドル型巻線部を備える。つまり、各側のコイルは、Ｚ軸方向に並置され且つ直列接続される２つのサドル型の巻線部を有するコイル素子を、２組対向配置させている。これにより、Ｙ軸方向に線形に傾斜した磁場を発生可能になっている。

Ｘコイルアセンブリ１２Ｘも、Ｙコイルアセンブリ１２ＹをＺ軸に関して９０度回転させた状態で同様に配置される。

さらに、ＺチャンネルのＺコイルアセンブリ１２Ｚは、図３にその概略を示す形状のメインコイル１２Ｚｍおよびシールドコイル１２Ｚｓを備える。これらのメインコイル１２Ｚｍおよびシールドコイル１２Ｚｓは、図２に示すように、Ｚ軸方向に互いに所定距離を離して層状に重ねられている。

メインコイル１２Ｚｍおよびシールドコイル１２Ｚｓのそれぞれは図３に示す如く、中空円筒状のボビンＢと、平板状のコイル導体Ｃとを備える。コイル導体ＣはボビンＢ上に螺旋状のコイルパターンに沿って巻装され、Ｚ軸方向の左右両側で対称に巻線部ＣＲａ，ＣＲｂが形成されている。巻線部ＣＲａ，ＣＲｂはボビンＢのＺ軸方向中心部で一方から他方の巻線部に渡すことで、電気的には互いに直列に接続されている。この巻線部ＣＲａ，ＣＲｂを流れる電流によってＺチャンネルの傾斜磁場が形成される。

この巻線部ＣＲａ，ＣＲｂそれぞれを形成するコイル導体Ｃの複数回の螺旋状のターンは、本発明に係る巻線位置の設定手法に基づいて形成されている。この設定手法を図４に示す。なお、同図は巻線部ＣＲａ，ＣＲｂの内の一方の巻線部ＣＲｂについて例示しているが、もう一方の巻線部ＣＲａについてはＸ−Ｙ面に関して対称に巻装される。

巻線部ＣＲｂ（ＣＲａ）を形成するには、図５に示すように、まずコイル導体Ｃを離散的に巻くための第１の巻線位置としてのＺ軸方向の巻線位置の解析値を求める。この解析値は、例えば、傾斜磁場のＺチャンネルに対して所望の磁場分布を決め、この磁場分布を反映させた磁場分布の流線関数を求め、さらに、この流線関数とコイル電流値に基づき離散的な巻線位置を決めることで求められる。このようにして求められた第１の巻線位置の解析値をいま、例えば図４に示す如く、一方の巻線部ＣＲｂについて、解析値＝ｚ_１，ｚ_２，ｚ_３，ｚ_４，ｚ_５，ｚ_６とする。

次いで、図５に示すように、この解析値から第２、第３の巻線位置としてＺ軸方向の巻線位置を求める。

最初に第２の巻線位置としてのＺ軸方向の中間値をそれぞれ求める。ここでの中間値の「中間」は、解析値同士の「間に位置する」ことを意図している。

具体的には、解析値相互間にこの場合には５個の中間値＝ｚ_１２，ｚ_２３，ｚ_３４，ｚ_４５，ｚ_５６（本発明の第２の巻線位置に相当）を演算によりそれぞれ設定する。例えば、解析値ｚ_１，ｚ_２のＺ軸方向の中間には、それらの解析値ｚ_１，ｚ_２のＺ軸方向の距離２α_１を２等分する中点位置を演算し、この中点位置を中間値＝ｚ_１２として設定する。つまり、この中間値＝ｚ_１２は解析値ｚ_１，ｚ_２のいずれからも等距離α_１となる。同様に、解析値ｚ_２，ｚ_３のＺ軸方向の中間には、それらの解析値ｚ_２，ｚ_３のＺ軸方向の距離２α_２を２等分する中点位置を演算し、この中点位置を中間値＝ｚ_２３として設定する。以下、解析値ｚ_３，ｚ_４のＺ軸方向の中間、解析値ｚ_４，ｚ_５のＺ軸方向の中間、および解析値ｚ_５，ｚ_６のＺ軸方向の中間についても同様にして、それらの中間値＝ｚ_３４，ｚ_４５，ｚ_５６をそれぞれ設定する。なお、この中点位置の精度は、製造時におけるコイル巻装の実際の作業に照らした所定の誤差範囲内に収まっていればよいものとする。

さらに、一連の解析値列のＺ軸方向の両外側に第３の巻線位置としてのＺ軸方向の外側値をそれぞれ求める。一方の解析値＝ｚ_１のＺ軸方向外側には、外側値＝ｚ_１０が設定される。本実施形態によれば、その隣の解析値ｚ_１から中間値＝ｚ_１２までの距離α_１を利用し、この距離α_１分だけ解析値ｚ_１よりも外側に移動させた位置を演算し、この位置を一方の外側値＝ｚ_１０（１つの巻線位置）として設定する。また、もう一方の解析値＝ｚ_６のＺ軸方向外側には、外側値＝ｚ_６７が設定される。この場合にも、その隣の解析値ｚ_６から中間値＝ｚ_５６までの距離α_５を利用し、この距離α_５分だけ解析値ｚ_６よりも原点寄りに移動させた位置を演算して、この位置を、もう一方の外側値＝ｚ_６７（１つの巻線位置）として設定する。

次いで、このように設定した巻線位置（解析値、中間値、外側値）にしたがってコイル導体ＣをボビンＢに巻装する。コイル導体Ｃはここでは平板状のものを採用しているので、この平板の長手方向に直交する方向の中心位置を巻線位置に一致させて巻装する。

具体的には、最初に、ボビンＢの円周面上の基準位置において、１本のコイル導体Ｃの巻始め端を一方の外側値（第３の巻線位置）＝ｚ_１０に合わせる。この後、そのコイル導体Ｃを螺旋状に巻いて、円周方向に１８０度まで達したときのＺ軸方向のコイル導体位置を第１の巻線位置の解析値＝ｚ_１に一致させる。ここからさらに１８０度巻いたときのＺ軸方向のコイル導体位置、すなわち１ターンの巻終わり端（かつ、次ターンの巻始め端）が１個目の第２の巻線位置の中間値＝ｚ_１２と一致するように巻装する。これにより、解析値＝ｚ_１を中心とする最初の１ターンが終わる。

このまま連続してコイル導体Ｃを螺旋状に巻き、第１の巻線位置の解析値＝ｚ_２を中心とする次ターンを巻装する。このターンの場合、その巻始めの巻線位置は最初の中間値＝ｚ_１２、すなわち第２の巻線位置になっているから、１８０度巻いたときのコイル導体位置を２番目の第１の巻線位置の解析値＝ｚ_２に、さらに１８０度巻いて１周したときのコイル導体位置を２番目の第２の巻線位置の中間位置＝ｚ_２３にそれぞれ合わせる。以下同様にして、第１の巻線位置の解析値＝ｚ_３，ｚ_４，ｚ_５のそれぞれを中心とするターンを順次、連続して巻装する。さらに最後に、第１の巻線位置の解析値＝ｚ_６を中心とするターンを巻装する。この巻装は、最後の中間値＝ｚ_５６と残りの外側値ｚ_６７に巻始め端と巻終り端をそれぞれ合わせて同様に実施する。

この外側値ｚ_６７の位置まで巻いてきたコイル導体ＣはそのままＺ軸方向に渡され、もう一方の巻線部ＣＲａの側に送られる。この巻線部ＣＲａでも同様に螺旋状に巻き回される。

このように形成された能動遮蔽型傾斜磁場コイルは通電によって所定の傾斜磁場パルスを生成することができる。とくに、そのＺチャンネルのコイルアセンブリ１２Ｚはメインコイル側およびシールドコイル側共に、本発明に係る傾斜磁場発生用コイルの巻装方法を採用して製造されたものであるため、種々の利点がある。

第１に、従来のレーンチェンジを行うコイル巻装方法（図８参照）に比べて、コイル巻装作業が簡単化され、製造コスト低減に寄与可能となる。本実施形態の場合、従来のように、レーンチェンジが不要であるから、前述したレーンチェンジに伴う不都合が無くなり、コイル巻装作業が容易化する。

第２に、巻線位置の解析値に基づいた従来のコイル巻装作業方法（図９参照）に比べて、磁場発生性能が向上するという利点がある。これは、定性的には、図４における解析値＝ｚ_１，…，ｚ_６のそれぞれを中心とする各１ターン（螺旋状）の等価的な巻線位置が、それぞれの解析値の位置に一致することで説明できる。従来の図９の場合、そのような１ターンの等価的なコイル位置は、解析値同士間に在り、解析値自身の位置からはずれていた。しかし、本発明の手法の場合、かかる１ターンの等価的なコイル位置を、コイル位置離散化の手法下では最も理想的として定めた解析値に一致又はより近付けることができ、磁場発生性能を向上させることができる。

図６および図７には、磁場発生性能の向上を説明するグラフを比較して示す。両方の図は共に、能動遮蔽型傾斜磁場コイル１２のＺチャンネルのコイルアセンブリ（メインコイルおよびシールドコイル）にＭＲＩ傾斜磁場発生用コイルの巻装方法を適用した場合の、傾斜磁場コイル１２から所定距離：２［ｃｍ］だけ外側に離れた位置におけるＺチャンネルの漏洩磁場分布をシミュレーションしたものである。図６のグラフは、前述した図９の従来のコイル巻装方法による例を表し、図７のグラフはＭＲＩ傾斜磁場発生用コイルの巻装方法による例を表している。横軸はＺ軸方向のその中心からの距離［ｃｍ］、縦軸は漏れ磁場の強度［ミリテスラ：ｍＴ］にとっている。コイルターン数は３０〜４０、コイル電流値は２００［Ａ］にとっている。

図６の曲線は上下に大きく変動し、従来法では漏れ磁場が大きいことが分かる。これに対し、図７の曲線の上下変動は、図６のそれよりも大幅に小さくなっており、ＭＲＩ傾斜磁場発生用コイルの巻線方法を採用することで、漏れ磁場を大幅に小さくできることが分かる。この漏れ磁場防止の効果が最も大きい位置では約１／３程度に減少している。とくに、Ｚ軸方向の位置が４０ｃｍ±２０ｃｍ位の中心部は磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）の撮影領域に相当するが、本発明によればこの中心部での漏れ磁場も従来の図９のコイル巻装方法に比べて大幅に減少していることが分かる。

なお、本発明に係るＭＲＩ傾斜磁場発生用コイルは、能動遮蔽型傾斜磁場コイル１２のＺチャンネルのメインコイルまたはシールドコイルのいずれか一方だけに実施してもよい。また、本発明のＭＲＩ傾斜磁場発生用コイルは、能動遮蔽型ではない傾斜磁場コイルのＺチャンネルのコイルアセンブリにも同様に実施できる。さらに、本発明に係るＭＲＩ傾斜磁場発生用コイルおよび巻線方法は、螺旋状に巻くコイルに広く適用でき、例えば、磁気共鳴イメージング装置における静磁場補正用のシムコイルのＺ^２，Ｚ^３，Ｚ^４，Ｚ^５，Ｚ^６，…など、Ｚ^１以外のチャンネルについても好適に実施でき、同様の作用効果を得ることができる。

また、本発明の第２、第３の巻線位置として上述した実施形態では、解析値（第１の巻線位置）の位置相互間の距離の中点を利用していたが、本発明の第２、第３の巻線位置は必ずしもこれに限定されず、中点から所定距離だけ積極的にずらした位置も取り得るものである。

本発明のＭＲＩ傾斜磁場発生用コイルは、ボビンの外表面上にそのボビンの軸方向に沿って離散的な複数の第１の巻線位置を解析的に定め、この第１の巻線位置相互間のそれぞれに第２の巻線位置を定めておき、コイル導体の１ターンの巻始めおよび巻終わりを隣接する２つの第２の巻線位置に合わせ、かつ、その１ターンの１８０度巻いたコイル導体位置がその２つの第２の巻線位置の間に在る第１の巻線位置にそれぞれ一致するようにコイル導体を巻装するようにしたため、コイル導体をボビンに螺旋状に巻装するときの製造作業を従来よりも格段に容易化させることでき、同時に、発生する傾斜磁場分布についても解析的に定めた設計値からのずれを減らして、シールド性能を高めたり、または、高いシールド性能を保持するなど、傾斜磁場発生性能を向上させることができる。

本発明のＭＲＩ傾斜磁場発生用コイルを実施した磁気共鳴イメージング装置のガントリの概略断面図。能動遮蔽型傾斜磁場コイルのＺ軸方向に直交する面（図１中のＩＩ−ＩＩ線に沿った破断した面）の概略断面図。能動遮蔽型傾斜磁場コイルのＺチャンネルのコイルの巻線状態を説明する模式図。Ｚチャンネルのコイルアセンブリの導体の巻装方法を説明する模式図。巻装方法の工程を示す粗いフローチャート。従来の螺旋状巻きの巻装方法に係る漏れ磁場分布のシミュレーション結果を示す図。本発明に係る漏れ磁場分布のシミュレーション結果を示す図。従来の巻装方法の一例を示す図。従来の巻装方法の別の例を示す図。

符号の説明

１２能動遮蔽型傾斜磁場コイル
１２ＺＺチャンネルの傾斜磁場コイル
１２Ｚｍメインコイル（磁場発生用コイル）
１２Ｚｓシールドコイル（磁場発生用コイル）
ＣＲａ，ＣＲｂ巻線部
Ｃコイル導体
Ｂボビン

Claims

コイル導体を巻装する円筒状のボビンと、このボビンに前記コイル導体を螺旋状に複数ターン巻き回した巻線部とを有するＭＲＩ傾斜磁場発生用コイルにおいて、
前記巻線部は、前記ボビンの軸方向に求まる離散的な複数の解析値それぞれに対して、前記コイル導体の１ターンの巻始めおよび巻終わりを前記解析値を挟む２つの巻線位置に合わせ、かつ、その１ターンの１８０度巻いた前記ボビンの軸方向のコイル導体位置がその２つの巻線位置の間にある解析値にそれぞれ一致するように前記コイル導体を螺旋状に巻装したターン部分を備えたことを特徴とするＭＲＩ傾斜磁場発生用コイル。
前記巻線位置は、当該巻線位置の両側に位置する２つの解析値の間の前記ボビンの軸方向の離間距離を等分した中点の位置である請求項１に記載のＭＲＩ傾斜磁場発生用コイル。
前記解析値は、所望の磁場分布の流線関数およびコイル電流値に基づき定められることを特徴とする請求項１または２に記載のＭＲＩ傾斜磁場発生用コイル。
前記解析値の最も外側の巻線位置は、前記ボビンの軸方向の最も外側に位置する最外側解析値とこの最外側解析値に隣り合う次の解析値の中間に位置する巻線位置との間の前記ボビンの軸方向離間距離に等しい距離だけ前記最外側解析値よりも前記ボビンの軸方向外側に位置することを特徴とする請求項１に記載のＭＲＩ傾斜磁場発生用コイル。
ＭＲＩ傾斜磁場発生用コイルは、磁場共鳴イメージング装置の傾斜磁場コイルのＺチャンネルのコイルアセンブリとして形成されている請求項１乃至４のいずれか一項に記載のＭＲＩ傾斜磁場発生用コイル。
前記傾斜磁場コイルは能動遮蔽型傾斜磁場コイルであり、前記コイルアセンブリはＺチャンネルのメインコイルおよびシールドコイルの両方である請求項５に記載のＭＲＩ傾斜磁場発生コイル。
前記ボビン上に形成された螺旋状のコイルパターンを有し、
前記ターン部分は、前記コイルパターンに従って前記コイル導体を巻装したものであることを特徴とする請求項１に記載のＭＲＩ傾斜磁場発生コイル。