JP2011240164A - Gradient magnetic field coil device, nuclear magnetic resonance imaging device, and coil pattern design method - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a nuclear magnetic resonance imaging device, restricting generation of error magnetic field and eddy current, and improving image quality of a section image.SOLUTION: The nuclear magnetic resonance imaging device includes the gradient magnetic field coil device provided with a first coil to produce linear magnetic field distribution in an imaging range, a second coil to restrict a leakage magnetic field to a static magnetic field coil device to produce uniform magnetic field distribution in the imaging range from the first coil, and a static magnetic field coil device disposed near the gradient magnetic field coil device to produce a uniform static magnetic field in the imaging range. When a return line 13 from a spiral coil pattern is disposed on the opposite side of the static magnetic field coil device 2c interposing a transition line 14 crossing the return line 13 in at least either one of the first and the second coils, the width of the return line 13 of the transition line 14 in the width direction is equal to or more than four times and equal to or less than ten times the width of the return line 13.

Description

本発明は、核磁気共鳴撮像(以下、MRIと称す)装置と、前記MRI装置に用いられる傾斜磁場コイル装置と、前記傾斜磁場コイル装置に備えられたコイルのコイルパターンの設計方法に関する。   The present invention relates to a nuclear magnetic resonance imaging (hereinafter referred to as MRI) apparatus, a gradient coil apparatus used in the MRI apparatus, and a method for designing a coil pattern of a coil provided in the gradient coil apparatus.

MRI装置は、均一な静磁場中に置かれた被検体に高周波パルスを照射したときに生じる核磁気共鳴現象を利用して、被検体の物理的、化学的性質を表す断面画像を得る装置であり、特に、医療用として用いられている。MRI装置は、主に、被検体が挿入される撮像領域に均一な静磁場を生成する静磁場コイル装置と、撮像領域に位置情報を付与するために空間的に磁場強度が傾斜勾配した傾斜磁場をパルス状に発生させる傾斜磁場コイル装置と、被検体に高周波パルスを照射するRFコイルと、被検体からの磁気共鳴信号を受信する受信コイルと、受信した磁気共鳴信号を処理して前記断面画像を表示するコンピュータシステムとを有している。   An MRI apparatus is a device that obtains a cross-sectional image representing the physical and chemical properties of a subject by utilizing a nuclear magnetic resonance phenomenon that occurs when a subject placed in a uniform static magnetic field is irradiated with a high-frequency pulse. In particular, it is used for medical purposes. The MRI apparatus mainly includes a static magnetic field coil device that generates a uniform static magnetic field in an imaging region into which a subject is inserted, and a gradient magnetic field in which the magnetic field strength is spatially inclined to give position information to the imaging region. , A gradient coil device for generating a pulse, an RF coil for irradiating a subject with a high frequency pulse, a receiving coil for receiving a magnetic resonance signal from the subject, and processing the received magnetic resonance signal to obtain the cross-sectional image And a computer system for displaying.

そして、MRI装置の性能向上のために、線形に磁場強度が傾斜勾配した傾斜磁場を発生させる傾斜磁場コイル装置が提案されている(特許文献1参照)。   In order to improve the performance of the MRI apparatus, a gradient magnetic field coil apparatus that generates a gradient magnetic field in which the magnetic field strength is linearly gradient has been proposed (see Patent Document 1).

特開2001−353137号公報(図1)JP 2001-353137 A (FIG. 1)

従来の傾斜磁場コイル装置には、複雑なコイルパターンのコイルが設けられている。そのコイルパターンには、1つの面上に、複数の一箇所開いたループ形状の本線が、隣接する前記本線の内側になるように多重に配置され、隣接する前記本線間を接続する渡り線と、内側の前記本線から外側の前記本線の外側に引き出される戻り線とが、互いに、一部重なるように設けられている。   A conventional gradient magnetic field coil apparatus is provided with a coil having a complicated coil pattern. In the coil pattern, a plurality of loop-shaped main lines opened at one place on one surface are arranged in multiple so as to be inside the adjacent main lines, and connecting wires connecting the adjacent main lines; A return line drawn from the inner main line to the outer side of the outer main line is provided so as to partially overlap each other.

複数の本線を、一箇所開いたループ形状にして多重に配置し、隣接する前記本線間を渡り線で接続することで、多重の本線が連結した渦状のコイルパターンを形成している。そして、戻り線を設けることで、複数の本線に電流を流すことを可能にしている。しかし、従来の傾斜磁場コイル装置では、複数の本線にのみ電流が流れた場合に、線形の傾斜磁場が形成されるように設計されているので、電流が渡り線と戻り線に流れると、これにより誤差磁場が発生する。この誤差磁場は、静磁場コイル装置において渦電流を発生させ、この渦電流は断面画像を乱す磁場を撮像領域に形成する場合があった。   A plurality of main lines are formed in a loop shape opened at one place and arranged in a multiple manner, and the adjacent main lines are connected by a crossover line to form a spiral coil pattern in which the multiple main lines are connected. And by providing a return line, it is possible to flow current through a plurality of main lines. However, the conventional gradient coil apparatus is designed so that a linear gradient magnetic field is formed when current flows only on a plurality of main lines. Due to this, an error magnetic field is generated. This error magnetic field generates an eddy current in the static magnetic field coil device, and this eddy current may form a magnetic field that disturbs the cross-sectional image in the imaging region.

そこで、本発明の目的は、誤差磁場さらには渦電流の発生を抑制し、断面画像の画質を向上できる傾斜磁場コイル装置、MRI装置、および、コイルパターンの設計方法を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a gradient magnetic field coil apparatus, an MRI apparatus, and a coil pattern design method capable of suppressing the generation of an error magnetic field and further an eddy current and improving the image quality of a cross-sectional image.

前記目的を達成するために、本発明は、撮像領域に線形な磁場分布を作る第1コイルと、前記第1コイルから前記撮像領域に均一な磁場分布を作る静磁場コイル装置への漏れ磁場を抑制する第2コイルとを備える傾斜磁場コイル装置と、前記傾斜磁場コイル装置に近接して配置され、前記撮像領域に均一な静磁場を生成する静磁場コイル装置とを有する核磁気共鳴撮像装置において、前記第1コイルと前記第2コイルの少なくともどちらか一方で、渦状のコイルパターンからの戻り線が、前記戻り線と交差する渡り線を挟んで前記静磁場コイル装置の反対側に配置されている場合は、前記渡り線の前記戻り線の幅方向の幅が、前記戻り線の幅の4倍以上10倍以下であることを特徴としている。   In order to achieve the above object, the present invention provides a first coil that creates a linear magnetic field distribution in an imaging region, and a leakage magnetic field from the first coil to a static magnetic field coil device that creates a uniform magnetic field distribution in the imaging region. In a nuclear magnetic resonance imaging apparatus, comprising: a gradient magnetic field coil device including a second coil to be suppressed; and a static magnetic field coil device that is disposed in proximity to the gradient magnetic field coil device and generates a uniform static magnetic field in the imaging region In at least one of the first coil and the second coil, a return line from the spiral coil pattern is disposed on the opposite side of the static magnetic field coil device across a crossover that intersects the return line. The crossover line has a width in the width direction of the return line that is not less than 4 times and not more than 10 times the width of the return line.

また、本発明では、前記第1コイルと前記第2コイルの少なくともどちらか一方で、前記戻り線が、前記渡り線と前記静磁場コイル装置の間に配置されている場合は、前記渡り線が前記コイルパターンとして谷と山を連ねたように下がって上がって又下がるように蛇行していることが好ましい。   Moreover, in this invention, when the said return wire is arrange | positioned between the said crossover wire and the said static magnetic field coil apparatus in at least any one of the said 1st coil and the said 2nd coil, the said crossover wire is It is preferable that the coil pattern meanders so as to go up and down like a valley and a mountain.

また、本発明では、前記第1コイルと前記第2コイルの少なくともどちらか一方で、前記コイルパターンへの給電線と前記戻り線が、前記コイルパターンと前記静磁場コイル装置の間に配置されている場合は、前記給電線と前記戻り線とに交差する前記コイルパターンの一区間が凸形状に折り曲げられるように迂回していることが好ましい。   Further, in the present invention, at least one of the first coil and the second coil, a power supply line to the coil pattern and the return line are disposed between the coil pattern and the static magnetic field coil device. It is preferable that the coil pattern is detoured so that one section of the coil pattern intersecting the power supply line and the return line is bent into a convex shape.

また、本発明は、MRI装置の撮像領域に線形な磁場分布を作る第1コイルと、前記第1コイルから前記撮像領域に均一な磁場分布を作る静磁場コイル装置への漏れ磁場を抑制する第2コイルの少なくともどちらか一方のコイルパターンの設計方法であって、渦状のコイルパターンからの戻り線が、前記戻り線と交差する渡り線を挟んで前記静磁場コイル装置の反対側に配置される場合は、予め用意された初期コイルパターンに基づいて、前記静磁場コイル装置へ入り込む誤差磁場を計算し、前記渡り線上を流れ前記誤差磁場を打ち消す補正電流成分を計算し、前記補正電流成分に基づいて前記初期コイルパターンの前記渡り線の前記戻り線の幅方向の幅を、前記戻り線の幅の4倍以上10倍以下になるように変形することを特徴としている。さらに、このコイルパターンの設計方法を用いて設計され製造された前記第1コイルと前記第2コイルの少なくともどちらか一方を有する傾斜磁場コイル装置およびMRI装置であることを特徴としている。   The present invention also provides a first coil that creates a linear magnetic field distribution in the imaging region of the MRI apparatus, and a first magnetic field that suppresses a leakage magnetic field from the first coil to the static magnetic field coil device that creates a uniform magnetic field distribution in the imaging region. A method for designing a coil pattern of at least one of two coils, wherein a return line from a spiral coil pattern is arranged on the opposite side of the static magnetic field coil device across a jumper line intersecting with the return line. In this case, based on an initial coil pattern prepared in advance, an error magnetic field that enters the static magnetic field coil device is calculated, a correction current component that flows on the jumper wire and cancels the error magnetic field is calculated, and based on the correction current component Then, the width of the return line in the width direction of the return line of the initial coil pattern is deformed so as to be not less than 4 times and not more than 10 times the width of the return line.Further, the magnetic field coil apparatus and the MRI apparatus have at least one of the first coil and the second coil designed and manufactured by using this coil pattern design method.

本発明によれば、誤差磁場さらには渦電流の発生を抑制し、断面画像の画質を向上できる傾斜磁場コイル装置、MRI装置、および、コイルパターンの設計方法を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a gradient magnetic field coil apparatus, an MRI apparatus, and a coil pattern design method capable of suppressing the generation of an error magnetic field and further an eddy current and improving the image quality of a cross-sectional image.

本発明の第1の実施形態に係るMRI(核磁気共鳴撮像装置)装置の斜視図である。1 is a perspective view of an MRI (nuclear magnetic resonance imaging apparatus) apparatus according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施形態に係るMRI装置を対称軸(z軸)を含むy−z平面で切断した断面図である。It is sectional drawing which cut | disconnected the MRI apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention by the yz plane containing a symmetry axis (z axis). 本発明の第1の実施形態に係る傾斜磁場コイル装置の断面図である。It is sectional drawing of the gradient magnetic field coil apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention. (a)は本発明の第1の実施形態に係る傾斜磁場コイル装置のy方向傾斜磁場メインコイルとy方向傾斜磁場シールドコイルの配置図であり、(b)は本発明の第1の実施形態に係る傾斜磁場コイル装置のx方向傾斜磁場メインコイルとx方向傾斜磁場シールドコイルの配置図であり、(c)は本発明の第1の実施形態に係る傾斜磁場コイル装置のz方向傾斜磁場メインコイルとz方向傾斜磁場シールドコイルの配置図である。(A) is a layout view of the y-direction gradient magnetic field main coil and the y-direction gradient magnetic field shield coil of the gradient coil apparatus according to the first embodiment of the present invention, and (b) is the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a layout diagram of an x-direction gradient magnetic field main coil and an x-direction gradient magnetic field shield coil of the gradient magnetic field coil apparatus according to FIG. It is an arrangement view of a coil and a z-direction gradient magnetic field shield coil. (a)は本発明の第1の実施形態に係る傾斜磁場コイル装置のy方向傾斜磁場シールドコイルのパターン図であり、(b)は(a)のA−A方向の断面図であり、(c)は(a)のB−B方向の断面図である。(A) is a pattern figure of the y direction gradient magnetic field shield coil of the gradient magnetic field coil apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention, (b) is sectional drawing of the AA direction of (a), c) is a sectional view in the BB direction of (a). 本発明の第1の実施形態に係る傾斜磁場コイル装置のy方向傾斜磁場シールドコイル等のコイルパターンの設計方法のフローチャートである。It is a flowchart of the design method of coil patterns, such as a y direction gradient magnetic field shield coil, of the gradient magnetic field coil apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention. (a)はコイルパターンの設計方法のステップS1で用意された初期GCコイルパターンの1例であり、(b)は(a)のA−A方向の断面図である。(A) is an example of the initial GC coil pattern prepared in step S1 of the coil pattern design method, and (b) is a cross-sectional view in the AA direction of (a). コイルパターンの設計方法のステップS2において3角メッシュの有限要素で分割したコイル面の1例である。It is an example of the coil surface divided | segmented with the triangular mesh finite element in step S2 of the design method of a coil pattern. (a)はコイルパターンの設計方法のステップS1で用意された初期GCコイルパターンの戻り線と第1渡り線の周辺の拡大図であり、(b)はステップS4で計算された補正電流(成分)の概念図であり、(c)はステップS5で補正電流成分が追加された修正GCコイルパターンの戻り線と第1渡り線の周辺の拡大図である。(A) is an enlarged view around the return line and the first crossover of the initial GC coil pattern prepared in step S1 of the coil pattern design method, and (b) is a correction current (component) calculated in step S4. (C) is an enlarged view of the vicinity of the return line and the first crossover line of the modified GC coil pattern to which the correction current component is added in step S5. 戻り線と第1渡り線によって発生する真空容器(導体物)上の誤差磁場成分の分布図である。It is a distribution map of the error magnetic field component on the vacuum vessel (conductor) generated by the return line and the first crossover. ステップS5の補正電流成分の追加前後のGCコイルパターンの電流重心の流れの変化を示す図である。It is a figure which shows the change of the flow of the current gravity center of GC coil pattern before and behind addition of the correction | amendment electric current component of step S5. (a)はコイルパターンの設計方法のステップS1で用意された初期GCコイルパターンの給電線と戻り線と本線の周辺の拡大図であり、(b)はステップS4で計算された補正電流(成分)の概念図であり、(c)はステップS5で補正電流成分が追加された修正GCコイルパターンの給電線と戻り線と第2渡り線の周辺の拡大図である。(A) is an enlarged view around the feeding line, return line, and main line of the initial GC coil pattern prepared in step S1 of the coil pattern design method, and (b) is a correction current (component) calculated in step S4. (C) is an enlarged view of the periphery of the feeding line, the return line, and the second connecting line of the modified GC coil pattern to which the correction current component is added in step S5. (a)は本発明の第2の実施形態に係る傾斜磁場コイル装置のy方向傾斜磁場シールドコイルの戻り線と第1渡り線の周辺のパターン図であり、(b)は戻り線と第1渡り線の周辺の断面図である。(A) is a pattern figure of the periphery of the return line of the y direction gradient magnetic field shield coil of the gradient magnetic field coil apparatus which concerns on the 2nd Embodiment of this invention, and a 1st crossover, (b) is a return line and 1st It is sectional drawing of the periphery of a crossover. 戻り線と第1渡り線によって発生する真空容器(導体物)上の誤差磁場成分の分布図であり、(a)は戻り線の幅W4に対する第1渡り幅W3の比が4倍の場合であり、(b)は戻り線の幅W4に対する第1渡り幅W3の比が6倍の場合であり、(c)は戻り線の幅W4に対する第1渡り幅W3の比が8倍の場合であり、(d)は戻り線の幅W4に対する第1渡り幅W3の比が10倍の場合である。It is a distribution map of the error magnetic field component on the vacuum vessel (conductor) generated by the return line and the first crossover line, and (a) is the case where the ratio of the first crossover width W3 to the return line width W4 is 4 times. Yes, (b) is when the ratio of the first transition width W3 to the return line width W4 is 6 times, and (c) is when the ratio of the first transition width W3 to the return line width W4 is 8 times. Yes, (d) is the case where the ratio of the first transition width W3 to the return line width W4 is 10 times.

次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において、共通する部分には同一の符号を付し重複した説明を省略する。   Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings as appropriate. In each figure, common portions are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

(第1の実施形態)
図1に、本発明の第1の実施形態に係るMRI(核磁気共鳴撮像)装置1の斜視図を示す。MRI装置1は静磁場7の向きが垂直方向である垂直磁場型MRI装置である。MRI装置1は、ベッド6に横たわった被検体5が挿入される撮像領域8に対して上下から挟むように配置され撮像領域8に均一な静磁場7を生成する上下一対の静磁場コイル装置2と、この上下一対の静磁場コイル装置2を離間して支持する連結柱17と、撮像領域8に位置情報を付与するために空間的に磁場強度が傾斜勾配した傾斜磁場をパルス状に発生させる傾斜磁場コイル装置3と、撮像領域8に挿入された被検体5に高周波パルスを照射するRFコイル4と、被検体5からの磁気共鳴信号を受信する受信コイル(図示省略)と、受信した磁気共鳴信号を処理して被検体5の断面画像を表示するコンピュータシステム(図示省略)とを有している。上下一対の静磁場コイル装置2と、傾斜磁場コイル装置3と、RFコイル4とは、対称軸10を共通の軸とする円板(円柱)形状をしている。被検体5は可動式のベッド6によって撮像領域8まで運ばれるが、上下一対の静磁場コイル装置2をつなぐのは細い連結柱17のみであるので、被検体5は周囲を見渡せ閉所感を軽減することができる。また、後記する説明の理解を容易にするために対称軸10と平行さらには一致する鉛直方向にz軸を設定し、水平方向で互いに直角になるようにx軸とy軸とを設定している。
(First embodiment)
FIG. 1 shows a perspective view of an MRI (nuclear magnetic resonance imaging) apparatus 1 according to the first embodiment of the present invention. The MRI apparatus 1 is a vertical magnetic field type MRI apparatus in which the direction of the static magnetic field 7 is the vertical direction. The MRI apparatus 1 is disposed so as to be sandwiched from above and below an imaging region 8 into which a subject 5 lying on a bed 6 is inserted, and generates a uniform static magnetic field 7 in the imaging region 8. And a connecting column 17 that supports the pair of upper and lower static magnetic field coil devices 2 apart from each other, and a gradient magnetic field in which the magnetic field intensity is spatially inclined in order to give position information to the imaging region 8 is generated in pulses. The gradient magnetic field coil device 3, the RF coil 4 that irradiates the subject 5 inserted in the imaging region 8 with a high-frequency pulse, the receiving coil (not shown) that receives the magnetic resonance signal from the subject 5, and the received magnetism And a computer system (not shown) that processes the resonance signal and displays a cross-sectional image of the subject 5. The pair of upper and lower static magnetic field coil devices 2, the gradient magnetic field coil device 3, and the RF coil 4 have a disk (cylindrical) shape having the symmetry axis 10 as a common axis. Although the subject 5 is carried to the imaging region 8 by the movable bed 6, only the thin connecting column 17 connects the pair of upper and lower static magnetic field coil devices 2, so the subject 5 can look around and reduce the feeling of closedness. can do. In order to facilitate understanding of the explanation to be described later, the z axis is set in the vertical direction parallel to or coincident with the symmetry axis 10, and the x axis and the y axis are set so as to be perpendicular to each other in the horizontal direction. Yes.

図2に、本発明の第1の実施形態に係るMRI装置1を対称軸10(z軸)を含むy−z平面で切断した断面図を示す。上下一対の静磁場コイル装置2には、上下一対の静磁場メインコイル2aと、上下一対の静磁場シールドコイル2bとが用いられている。上下一対の静磁場メインコイル2aと上下一対の静磁場シールドコイル2bはそれぞれ、前記対称軸10を共通の中心軸とする円環形状をしている。また、上下一対の静磁場メインコイル2aと上下一対の静磁場シールドコイル2bは、3層構造の容器内に収納されている。まず、一対の静磁場メインコイル2aと一対の静磁場シールドコイル2bは、冷媒の液体ヘリウム(He)と共に冷媒容器2e内に収容されている。冷媒容器2eは内部への熱輻射を遮断する熱輻射シールド2dに内包されている。そして、真空容器2cは、冷媒容器2e及び熱輻射シールド2dを収容しつつ、内部を真空に保持している。真空容器2cは、普通の室温の室内に配置されても、真空容器2c内が真空になっているので、室内の熱が伝導や対流で、冷媒容器2eに伝わることはない。また、熱輻射シールド2dは、室内の熱が輻射によって真空容器2cから冷媒容器2eに伝わることを抑制している。このため、一対の静磁場メインコイル2aと一対の静磁場シールドコイル2bは、冷媒の温度である極低温に安定して設定することができ、超伝導電磁石として機能させることができる。冷媒容器2eと、熱輻射シールド2dと、真空容器2cには、磁場による力が作用しないように非磁性の部材が用いられ、さらに、加工の容易性から非磁性の金属が用いられる。このため、冷媒容器2eと、熱輻射シールド2dと、真空容器2cには、電流、特に、渦電流が流れうる状況にある。   FIG. 2 shows a cross-sectional view of the MRI apparatus 1 according to the first embodiment of the present invention cut along a yz plane including the symmetry axis 10 (z axis). In the pair of upper and lower static magnetic field coil devices 2, a pair of upper and lower static magnetic field main coils 2a and a pair of upper and lower static magnetic field shield coils 2b are used. Each of the pair of upper and lower static magnetic field main coils 2a and the pair of upper and lower static magnetic field shield coils 2b has an annular shape with the symmetry axis 10 as a common central axis. The pair of upper and lower static magnetic field main coils 2a and the pair of upper and lower static magnetic field shield coils 2b are housed in a three-layer container. First, the pair of static magnetic field main coils 2a and the pair of static magnetic field shield coils 2b are accommodated in the refrigerant container 2e together with the liquid helium (He). The refrigerant container 2e is contained in a heat radiation shield 2d that blocks heat radiation to the inside. The vacuum container 2c holds the refrigerant container 2e and the heat radiation shield 2d while keeping the inside in a vacuum. Even if the vacuum container 2c is disposed in a room at a normal room temperature, the inside of the vacuum container 2c is in a vacuum, so that the heat in the room is not transmitted to the refrigerant container 2e by conduction or convection. Moreover, the heat radiation shield 2d suppresses that the heat in the room is transmitted from the vacuum container 2c to the refrigerant container 2e by radiation. For this reason, the pair of static magnetic field main coils 2a and the pair of static magnetic field shield coils 2b can be stably set to a cryogenic temperature that is the temperature of the refrigerant, and can function as superconducting electromagnets. A nonmagnetic member is used for the refrigerant container 2e, the heat radiation shield 2d, and the vacuum container 2c so that a force due to a magnetic field does not act, and a nonmagnetic metal is used for ease of processing. For this reason, a current, in particular, an eddy current can flow through the refrigerant container 2e, the heat radiation shield 2d, and the vacuum container 2c.

傾斜磁場コイル装置3も上下一対有し、上下一対の傾斜磁場コイル装置3は、撮像領域8を挟んで上下に配置されている。RFコイル4も上下一対有し、上下一対のRFコイル4は、撮像領域8を挟んで上下に配置されている。上下一対の上側の傾斜磁場コイル装置3は、上下一対の上側の静磁場コイル装置2と、上下一対の上側のRFコイル4の間で両者に近接して配置されている。同様に、上下一対の下側の傾斜磁場コイル装置3は、上下一対の下側の静磁場コイル装置2と、上下一対の下側のRFコイル4の間で両者に近接して配置されている。上下一対の傾斜磁場コイル装置3は、任意の方向に静磁場7と同じ方向の磁場強度が傾斜した傾斜磁場9をパルス状に発生させる。傾斜磁場コイル装置3は、x方向、y方向、z方向の3方向に独立な傾斜磁場9を、静磁場7に重ねて発生できるような機能を持っている。図2ではy方向に傾斜した傾斜磁場9を示している。   The gradient magnetic field coil device 3 also has a pair of upper and lower gradient coil devices, and the pair of upper and lower gradient magnetic field coil devices 3 are arranged vertically with the imaging region 8 in between. The RF coil 4 also has a pair of upper and lower sides, and the pair of upper and lower RF coils 4 are arranged above and below with the imaging region 8 interposed therebetween. The pair of upper and lower upper gradient magnetic field coil devices 3 are disposed between the pair of upper and lower upper static magnetic field coil devices 2 and the pair of upper and lower upper RF coils 4 in proximity to each other. Similarly, a pair of upper and lower lower gradient magnetic field coil devices 3 are disposed between a pair of upper and lower lower static magnetic field coil devices 2 and a pair of upper and lower lower RF coils 4 in proximity to each other. . The pair of upper and lower gradient coil devices 3 generate a pulse of a gradient magnetic field 9 in which the magnetic field strength in the same direction as the static magnetic field 7 is inclined in an arbitrary direction. The gradient magnetic field coil device 3 has a function capable of generating independent gradient magnetic fields 9 in the x direction, the y direction, and the z direction so as to overlap the static magnetic field 7. FIG. 2 shows a gradient magnetic field 9 inclined in the y direction.

図3に、上下一対の傾斜磁場コイル装置3の断面図を示す。傾斜磁場コイル装置3は、撮像領域8を挟んで上下に配置される上下一対の傾斜磁場コイルGCを有している。上下一対の傾斜磁場コイルGCは、撮像領域8を挟んで上下に配置される上下一対の傾斜磁場メインコイル(第1コイル)GMCと、撮像領域8を挟んで上下に配置される上下一対の傾斜磁場シールドコイル(第2コイル)GSCとを有している。上下一対の傾斜磁場シールドコイル(第2コイル)GSCの間に、上下一対で撮像領域8を挟ん状態の傾斜磁場メインコイルGMCが配置されている。上下一対の上側の傾斜磁場メインコイルGMCと、上下一対の上側の傾斜磁場シールドコイルGSCとは、支持部材3aを介して、互いに支持し合っている。同様に、上下一対の下側の傾斜磁場メインコイルGMCと、上下一対の下側の傾斜磁場シールドコイルGSCとは、支持部材3aを介して、互いに支持し合っている。そして、上下一対の上側の傾斜磁場コイル装置3、特に、上下一対の上側の傾斜磁場シールドコイルGSCは、上下一対の上側の静磁場コイル装置2、特に、上下一対の上側の真空容器2cに近接して配置されている。同様に、上下一対の下側の傾斜磁場コイル装置3、特に、上下一対の下側の傾斜磁場シールドコイルGSCは、上下一対の下側の静磁場コイル装置2、特に、上下一対の下側の真空容器2cに近接して配置されている。   FIG. 3 shows a cross-sectional view of a pair of upper and lower gradient coil devices 3. The gradient magnetic field coil device 3 has a pair of upper and lower gradient magnetic field coils GC arranged above and below the imaging region 8. The pair of upper and lower gradient magnetic field coils GC are a pair of upper and lower gradient magnetic field main coils (first coils) GMC disposed above and below the imaging region 8 and a pair of upper and lower gradients disposed above and below the imaging region 8. A magnetic field shield coil (second coil) GSC. Between the pair of upper and lower gradient magnetic field shield coils (second coils) GSC, a pair of upper and lower gradient magnetic field main coils GMC sandwiching the imaging region 8 are arranged. The pair of upper and lower gradient magnetic field main coils GMC and the pair of upper and lower gradient magnetic field shield coils GSC support each other via the support member 3a. Similarly, the upper and lower pair of lower gradient magnetic field main coils GMC and the upper and lower pair of lower gradient magnetic field shield coils GSC support each other via the support member 3a. The pair of upper and lower upper gradient magnetic field coil devices 3, in particular, the upper and lower pair of upper gradient magnetic field shield coils GSC are adjacent to the pair of upper and lower upper static magnetic field coil devices 2, particularly the upper and lower pair of upper vacuum chambers 2c. Are arranged. Similarly, the upper and lower pair of lower gradient magnetic field coil devices 3, particularly the upper and lower pair of lower gradient magnetic field shield coils GSC are the upper and lower pair of lower static magnetic field coil devices 2 and particularly the upper and lower pair of lower magnetic field coil devices GSC. It is arranged close to the vacuum vessel 2c.

上下一対の傾斜磁場メインコイルGMCは、x方向に線形に変化する傾斜磁場を作り撮像領域8を挟んで上下に配置される上下一対のx方向傾斜磁場メインコイルxGMCと、y方向に線形に変化する傾斜磁場を作り撮像領域8を挟んで上下に配置される上下一対のy方向傾斜磁場メインコイルyGMCと、z方向に線形に変化する傾斜磁場を作り撮像領域8を挟んで上下に配置される上下一対のz方向傾斜磁場メインコイルzGMCとを有している。x方向傾斜磁場メインコイルxGMCと、y方向傾斜磁場メインコイルyGMCと、z方向傾斜磁場メインコイルzGMCとは、それぞれが、1対の傾斜磁場コイル装置3毎に層(3層)をなし、この3層の傾斜磁場メインコイルxGMC、yGMC、zGMCが1対となり、対毎にこの3層がz方向に支持部材3aの絶縁層を挟んで積層されている。   The pair of upper and lower gradient magnetic field main coils GMC creates a gradient magnetic field that linearly changes in the x direction, and linearly changes in the y direction with a pair of upper and lower x direction gradient magnetic field main coils xGMC that are arranged above and below the imaging region 8. A pair of upper and lower y-direction gradient magnetic field main coils yGMC that are arranged above and below the imaging region 8 and a gradient magnetic field that changes linearly in the z direction are arranged above and below the imaging region 8. It has a pair of upper and lower z-direction gradient magnetic field main coils zGMC. Each of the x-direction gradient magnetic field main coil xGMC, the y-direction gradient magnetic field main coil yGMC, and the z-direction gradient magnetic field main coil zGMC forms a layer (three layers) for each pair of gradient magnetic field coil devices 3. Three layers of gradient magnetic field main coils xGMC, yGMC, and zGMC form a pair, and the three layers are laminated in each z direction with the insulating layer of the support member 3a interposed therebetween.

上下一対の傾斜磁場シールドコイルGSCは、x方向傾斜磁場メインコイルxGMCの形成する磁場が周囲に漏れるのを抑制し撮像領域8を挟んで上下に配置される上下一対のx方向傾斜磁場シールドコイルxGSCと、y方向傾斜磁場メインコイルyGMCの形成する磁場が周囲に漏れるのを抑制し撮像領域8を挟んで上下に配置される上下一対のy方向傾斜磁場シールドコイルyGSCと、z方向傾斜磁場メインコイルzGMCの形成する磁場が周囲に漏れるのを抑制し撮像領域8を挟んで上下に配置される上下一対のz方向傾斜磁場シールドコイルzGSCとを有している。x方向傾斜磁場シールドコイルxGSCと、y方向傾斜磁場シールドコイルyGSCと、z方向傾斜磁場シールドコイルzGSCとは、それぞれが、1対の傾斜磁場コイル装置3毎に層(3層)をなし、この3層の傾斜磁場シールドコイルxGSC、yGSC、zGSCが1対となり、対毎にこの3層がz方向に支持部材3aの絶縁層を挟んで積層されている。   The pair of upper and lower gradient magnetic field shield coils GSC suppresses the magnetic field formed by the x-direction gradient magnetic field main coil xGMC from leaking to the surroundings, and a pair of upper and lower x-direction gradient magnetic field shield coils xGSC are arranged above and below the imaging region 8 A pair of upper and lower y-direction gradient magnetic field shield coils yGSC which are arranged above and below the imaging region 8 while suppressing the magnetic field formed by the y-direction gradient magnetic field main coil yGMC from leaking to the surroundings, and the z-direction gradient magnetic field main coil The zGMC has a pair of upper and lower z-direction gradient magnetic field shield coils zGSC that are arranged above and below the imaging region 8 while preventing the magnetic field formed by zGMC from leaking to the surroundings. The x-direction gradient magnetic field shield coil xGSC, the y-direction gradient magnetic field shield coil yGSC, and the z-direction gradient magnetic field shield coil zGSC each form a layer (three layers) for each pair of gradient magnetic field coil devices 3, Three layers of the gradient magnetic field shield coils xGSC, yGSC, and zGSC form a pair, and the three layers are laminated in each z direction with the insulating layer of the support member 3a interposed therebetween.

図4(a)に、y方向傾斜磁場メインコイルyGMCと、y方向傾斜磁場シールドコイルyGSCの配置図を示す。y方向傾斜磁場メインコイルyGMCは、z軸を中心軸とする2つ円板形状の層(図示省略)に、2つずつ計4つ配置されている。4つのy方向傾斜磁場メインコイルyGMCはそれぞれ、略半円形で渦巻状の扇型コイルであるが、渦巻きの形状の図示は省略し大まかな電流の方向のみを示している。4つのy方向傾斜磁場メインコイルyGMCは、2つずつに、x軸−y軸平面で分けられるとともにその平面に面対称の構造をしている。また、4つのy方向傾斜磁場メインコイルyGMCは、2つずつに、z軸−x軸平面で分けられるとともにその平面に面対称の構造をしている。なお、矢印は、コイルに流れる電流の向きを示しており、後記も同様である。   FIG. 4A shows a layout of the y-direction gradient magnetic field main coil yGMC and the y-direction gradient magnetic field shield coil yGSC. A total of four y-direction gradient magnetic field main coils yGMC are arranged in two disk-shaped layers (not shown) each having a z-axis as a central axis. Each of the four y-direction gradient magnetic field main coils yGMC is a substantially semicircular and spiral fan-shaped coil. However, the spiral shape is not shown, and only a rough current direction is shown. The four y-direction gradient magnetic field main coils yGMC are divided into two in the x-axis-y-axis plane and have a plane-symmetric structure on the plane. The four y-direction gradient magnetic field main coils yGMC are divided into z-axis and x-axis planes two by two and have a plane-symmetric structure on the planes. The arrow indicates the direction of the current flowing through the coil, and the same applies to the following.

y方向傾斜磁場シールドコイルyGSCは、z軸を中心軸とする2つの円板形状の層(図示省略)に、2つずつ計4つ配置されている。4つのy方向傾斜磁場シールドコイルyGSCはそれぞれ、略半円形で渦巻状の扇型コイルであり、対応するy方向傾斜磁場メインコイルyGMCを覆うように配置されている。なお、渦巻きの形状の図示は省略し大まかな電流の方向のみを示している。4つのy方向傾斜磁場シールドコイルyGSCは、2つずつに、x軸−y軸平面で分けられるとともにその平面に面対称の構造をしている。また、4つのy方向傾斜磁場シールドコイルyGSCは、2つずつに、z軸−x軸平面で分けられるとともにその平面に面対称の構造をしている。   A total of four y-direction gradient magnetic field shield coils yGSC are arranged in two disk-shaped layers (not shown) having the z-axis as the central axis. Each of the four y-direction gradient magnetic field shield coils yGSC is a substantially semicircular and spiral fan coil, and is disposed so as to cover the corresponding y-direction gradient magnetic field main coil yGMC. In addition, illustration of the shape of a spiral is abbreviate | omitted and only the direction of the rough electric current is shown. The four y-direction gradient magnetic field shield coils yGSC are divided by two on the x-axis-y-axis plane and have a plane-symmetric structure on the plane. The four y-direction gradient magnetic field shield coils yGSC are divided into two z-axis-x-axis planes and have a plane-symmetric structure on each plane.

図4(b)に、x方向傾斜磁場メインコイルxGMCと、x方向傾斜磁場シールドコイルxGSCの配置図を示す。x方向傾斜磁場メインコイルxGMCは、z軸を中心軸とする2つの円板形状の層(図示省略)に、2つずつ計4つ配置されている。4つのx方向傾斜磁場メインコイルxGMCはそれぞれ、略半円形で渦巻状の扇型コイルであるが、渦巻きの形状の図示は省略し大まかな電流の方向のみを示している。4つのx方向傾斜磁場メインコイルxGMCは、2つずつに、x軸−y軸平面で分けられるとともにその平面に面対称の構造をしている。また、4つのx方向傾斜磁場メインコイルxGMCは、2つずつに、y軸−z軸平面で分けられるとともにその平面に面対称の構造をしている。   FIG. 4B shows a layout of the x-direction gradient magnetic field main coil xGMC and the x-direction gradient magnetic field shield coil xGSC. A total of four x-direction gradient magnetic field main coils xGMC are arranged in two disk-shaped layers (not shown) each having a z-axis as a central axis. Each of the four x-direction gradient magnetic field main coils xGMC is a substantially semicircular and spiral fan-shaped coil, but the spiral shape is not shown, and only a rough current direction is shown. Each of the four x-direction gradient magnetic field main coils xGMC is divided into two planes on the x-axis-y-axis plane and has a plane-symmetric structure on the plane. In addition, the four x-direction gradient magnetic field main coils xGMC are divided by two on the y-axis-z-axis plane and have a plane-symmetric structure on the plane.

x方向傾斜磁場シールドコイルxGSCは、z軸を中心軸とする2つの円板形状の層(図示省略)に、2つずつ計4つ配置されている。4つのx方向傾斜磁場シールドコイルxGSCはそれぞれ、略半円形で渦巻状の扇型コイルであり、対応するx方向傾斜磁場メインコイルxGMCを覆うように配置されている。なお、渦巻きの形状の図示は省略し大まかな電流の方向のみを示している。4つのx方向傾斜磁場シールドコイルxGSCは、2つずつに、x軸−y軸平面で分けられるとともにその平面に面対称の構造をしている。また、4つのx方向傾斜磁場シールドコイルxGSCは、2つずつに、y軸−z軸平面で分けられとともにその平面に面対称の構造をしている。   A total of four x-direction gradient magnetic field shield coils xGSC are arranged in two disk-shaped layers (not shown) each having a z-axis as a central axis. Each of the four x-direction gradient magnetic field shield coils xGSC is a substantially semicircular and spiral fan-shaped coil, and is disposed so as to cover the corresponding x-direction gradient magnetic field main coil xGMC. In addition, illustration of the shape of a spiral is abbreviate | omitted and only the direction of the rough electric current is shown. The four x-direction gradient magnetic field shield coils xGSC are divided by two on the x-axis-y-axis plane and have a plane-symmetric structure on the plane. The four x-direction gradient magnetic field shield coils xGSC are divided by two on the y-axis-z axis plane and have a plane-symmetric structure on the plane.

図4(c)に、z方向傾斜磁場メインコイルzGMCと、z方向傾斜磁場シールドコイルzGSCの配置図を示す。z方向傾斜磁場メインコイルzGMCは、z軸を中心軸とする2つの円板形状の層(図示省略)に、1つずつ計2つ配置されている。2つのz方向傾斜磁場メインコイルzGMCは、円形状で渦巻状の円型コイルであるが、渦巻の図示は省略し大まかな電流の方向のみを示している。2つのz方向傾斜磁場メインコイルzGMCは、1つずつに、x軸−y軸平面で分けられるとともにその平面に面対称の構造をしている。   FIG. 4C shows a layout of the z-direction gradient magnetic field main coil zGMC and the z-direction gradient magnetic field shield coil zGSC. A total of two z-direction gradient magnetic field main coils zGMC are arranged one by one on two disk-shaped layers (not shown) having the z-axis as a central axis. The two z-direction gradient magnetic field main coils zGMC are circular and spiral circular coils, but the spiral is not shown and only the direction of a rough current is shown. The two z-direction gradient magnetic field main coils zGMC are divided one by one on the x-axis-y-axis plane and have a plane-symmetric structure on the plane.

z方向傾斜磁場シールドコイルzGSCは、z軸を中心軸とする2つの円板形状の層(図示省略)に、1つずつ計2つ配置されている。2つのz方向傾斜磁場シールドコイルzGSCは、円形状で渦巻状の円型コイルであり、対応するz方向傾斜磁場メインコイルzGMCを覆うように配置されている。なお、渦巻の図示は省略し大まかな電流の方向のみを示している。2つのz方向傾斜磁場シールドコイルzGSCは、1つずつに、x軸−y軸平面で分けられるとともにその平面に面対称の構造をしている。   A total of two z-direction gradient magnetic field shield coils zGSC are arranged on two disk-shaped layers (not shown) each having a z-axis as a central axis. The two z-direction gradient magnetic field shield coils zGSC are circular and spiral circular coils, and are arranged so as to cover the corresponding z-direction gradient magnetic field main coil zGMC. In addition, illustration of a spiral is abbreviate | omitted and only the direction of the rough electric current is shown. The two z-direction gradient magnetic field shield coils zGSC are divided one by one on the x-axis-y-axis plane and have a plane-symmetric structure on the plane.

図5(a)に、y方向傾斜磁場シールドコイルyGSCのパターン図を示す。また、図5(b)は図5(a)のA−A方向の断面図であり、図5(c)は図5(a)のB−B方向の断面図である。y方向傾斜磁場シールドコイルyGSCのコイルパターンに対して、y方向傾斜磁場メインコイルyGMCは、少し大きさの小さい相似形のコイルパターンとなる。x方向傾斜磁場シールドコイルxGSCは、y方向傾斜磁場シールドコイルyGSCのコイルパターンを90度回転しただけの合同形のコイルパターンになる。y方向傾斜磁場メインコイルyGMCは、y方向傾斜磁場シールドコイルyGSCのコイルパターンを90度回転して少し大きさの小さい相似形のコイルパターンになる。   FIG. 5A shows a pattern diagram of the y-direction gradient magnetic field shield coil yGSC. 5B is a cross-sectional view in the AA direction in FIG. 5A, and FIG. 5C is a cross-sectional view in the BB direction in FIG. 5A. The y-direction gradient magnetic field main coil yGMC has a slightly smaller size than the coil pattern of the y-direction gradient magnetic field shield coil yGSC. The x-direction gradient magnetic field shield coil xGSC is a congruent coil pattern obtained by rotating the coil pattern of the y-direction gradient magnetic field shield coil yGSC by 90 degrees. The y-direction gradient magnetic field main coil yGMC rotates the coil pattern of the y-direction gradient magnetic field shield coil yGSC by 90 degrees to become a similar coil pattern with a small size.

図5(a)に示すように、y方向傾斜磁場シールドコイルyGSCは、1平面(コイル面)上に複数本の本線12を有している。複数本の本線12は、複数(図5(a)では3つずつ)の領域に分かれて配置されている。第1の領域では、本線12は、隣接する本線12の内側になるように4重(多重)に配置されている。第2の領域では、本線12は、隣接する本線12の内側になるように2重(多重)に配置されている。第3の領域では、本線12は、1重に配置されている。そして、各領域の本線12に給電する給電線11と、給電線11に沿って配置され給電線11で給電された本線12から電流を戻す戻り線13とが設けられている。給電線11と戻り線13が本線12を跨ぐ箇所を、本線12における補正区間15とし、この補正区間15では、本線12が前記コイル面上で凸形状に折り曲げられることで迂回している。これによれば、給電線11と戻り線13によって誤差磁場が発生しても、給電線11と戻り線13の近傍の補正区間15において凸形状に折り曲げられることで迂回した本線12によって発生する磁場によって、誤差磁場をキャンセルできるので、静磁場コイル装置2の真空容器2c等に生じる渦電流を抑制でき、断面画像の画質を向上できる。なお、補正区間15の幅W2は、給電線11と戻り線13の間隔より大きく設定されている。   As shown in FIG. 5A, the y-direction gradient magnetic field shield coil yGSC has a plurality of main lines 12 on one plane (coil surface). The plurality of main lines 12 are divided into a plurality of regions (three in FIG. 5A). In the first region, the main lines 12 are arranged in a quadruple (multiplex) so as to be inside the adjacent main lines 12. In the second region, the main line 12 is doubled (multiplexed) so as to be inside the adjacent main line 12. In the third region, the main line 12 is arranged in a single layer. A power supply line 11 that supplies power to the main line 12 in each region and a return line 13 that is disposed along the power supply line 11 and that returns current from the main line 12 that is supplied with power from the power supply line 11 are provided. A portion where the feeder line 11 and the return line 13 straddle the main line 12 is set as a correction section 15 in the main line 12. In the correction section 15, the main line 12 is detoured by being bent into a convex shape on the coil surface. According to this, even if an error magnetic field is generated by the feed line 11 and the return line 13, the magnetic field generated by the main line 12 detoured by being bent into a convex shape in the correction section 15 near the feed line 11 and the return line 13. Therefore, the error magnetic field can be canceled, so that the eddy current generated in the vacuum container 2c of the static magnetic field coil device 2 can be suppressed, and the image quality of the cross-sectional image can be improved. Note that the width W2 of the correction section 15 is set to be larger than the interval between the feed line 11 and the return line 13.

第1の領域や、第2の領域で、2重や4重の多重に配置されている複数本の本線12は、それぞれ、U文字形状のような一箇所開いたループ形状をしている。このループ形状(U文字形状)内の開いた箇所は、一列に並べられ、この箇所において、渡り線14は、隣接する本線12間を接続している。この接続により、多重の本線12が連結した渦状のコイルパターンを構成している。なお、この箇所の幅、すなわち、後記する渡り線14が設置される幅(渡り幅)W1は、戻り線13の配線の線幅より広く設定されている。渡り線14は、戻り線13となす90度以下の角度が、隣接する本線12間を直線で結んだ場合の戻り線13となす90度以下の角度より小さくなるように蛇行している。戻り線13は、前記領域間を接続するだけでなく、多重に配置された内側の本線12から外側の本線12の外側に配線を引き出すためにも接続され、渡り線13に重なるように配置されている。これによれば、戻り線13によって誤差磁場が発生しても、戻り線13の近傍の大きな傾きを持った渡り線14によって発生する磁場によって、誤差磁場をキャンセルできるので、静磁場コイル装置2の真空容器2c等に生じる渦電流を抑制でき、断面画像の画質を向上できる。   A plurality of main lines 12 arranged in a double or quadruple multiple in the first region or the second region each have a loop shape opened at one place like a U character shape. The open portions in the loop shape (U character shape) are arranged in a line, and the crossover line 14 connects the adjacent main lines 12 at this portion. This connection constitutes a spiral coil pattern in which multiple main lines 12 are connected. Note that the width of this portion, that is, the width (crossover width) W <b> 1 in which the later-described connecting wire 14 is installed is set wider than the line width of the return line 13. The connecting wire 14 meanders so that an angle of 90 degrees or less formed with the return line 13 is smaller than an angle of 90 degrees or less formed with the return line 13 when the adjacent main lines 12 are connected by a straight line. The return line 13 is connected not only to connect the regions but also to lead out the wiring from the inner main line 12 arranged in multiple to the outer side of the outer main line 12, and is arranged so as to overlap the crossover line 13. ing. According to this, even if an error magnetic field is generated by the return line 13, the error magnetic field can be canceled by the magnetic field generated by the crossover line 14 having a large inclination near the return line 13. Eddy currents generated in the vacuum vessel 2c and the like can be suppressed, and the image quality of the cross-sectional image can be improved.

図5(b)に示すように、戻り線13は、渡り線14と静磁場コイル装置2の真空容器2cの間に配置されている。すなわち、真空容器2cに対して、戻り線13の方が、渡り線14より近い位置に配置されている。真空容器2cの近くにある戻り線13によって真空容器2cに生じる誤差磁場の強度は大きくなりやすく、この大きな誤差磁場をキャンセルするために、真空容器2cから遠い渡り線14によって真空容器2cに大きな磁場を発生させるべく、渡り線14を、戻り線13となす90度以下の角度が、隣接する本線12間を直線で結んだ場合の戻り線13となす90度以下の角度より小さくなるように蛇行させている。   As shown in FIG. 5B, the return line 13 is disposed between the crossover wire 14 and the vacuum vessel 2 c of the static magnetic field coil device 2. That is, the return line 13 is disposed closer to the crossover line 14 than the vacuum container 2c. The strength of the error magnetic field generated in the vacuum vessel 2c by the return line 13 near the vacuum vessel 2c tends to increase, and in order to cancel this large error magnetic field, a large magnetic field is applied to the vacuum vessel 2c by the connecting wire 14 far from the vacuum vessel 2c. Meandering so that the angle of 90 degrees or less between the connecting wire 14 and the return line 13 is smaller than the angle of 90 degrees or less with the return line 13 when the adjacent main lines 12 are connected by a straight line. I am letting.

図5(c)に示すように、給電線11と戻り線13とは、本線12の補正区間15と、静磁場コイル装置2の真空容器2cの間に配置されている。すなわち、真空容器2cに対して、給電線11と戻り線13の方が、本線12の補正区間15より近い位置に配置されている。真空容器2cの近くにある給電線11と戻り線13によって真空容器2cに生じる誤差磁場の強度は大きくなりやすく、この大きな誤差磁場をキャンセルするために、真空容器2cから遠い本線12の補正区間15では、応じて真空容器2cに大きな磁場を発生させるべく、補正区間15での凸形状に折り曲げる程度を加減することになる。   As shown in FIG. 5C, the power supply line 11 and the return line 13 are disposed between the correction section 15 of the main line 12 and the vacuum vessel 2 c of the static magnetic field coil device 2. That is, the feed line 11 and the return line 13 are arranged at a position closer to the correction section 15 of the main line 12 with respect to the vacuum container 2c. The strength of the error magnetic field generated in the vacuum vessel 2c due to the power supply line 11 and the return line 13 near the vacuum vessel 2c tends to increase, and in order to cancel this large error magnetic field, the correction section 15 of the main line 12 far from the vacuum vessel 2c. Then, in order to generate a large magnetic field in the vacuum vessel 2c accordingly, the degree of bending into a convex shape in the correction section 15 is adjusted.

図6に、本発明の第1の実施形態に係る傾斜磁場コイル装置3のy方向傾斜磁場シールドコイルyGSC等のコイルパターンの設計方法のフローチャートを示す。   FIG. 6 shows a flowchart of a method for designing a coil pattern such as the y-direction gradient magnetic field shield coil yGSC of the gradient magnetic field coil apparatus 3 according to the first embodiment of the present invention.

まず、ステップS1で、y方向傾斜磁場シールドコイルyGSC等の、特に、本線12の形状(配置位置を含む)を計算し、図7(a)に示すように、渡り線14を直線形状として本線12に配線(接続)し、初期GCコイルパターンを決定する。   First, in step S1, the shape of the main line 12 (including the arrangement position), such as the y-direction gradient magnetic field shield coil yGSC, is calculated, and as shown in FIG. 12 is connected (connected) to determine an initial GC coil pattern.

ステップS2で、初期GCコイルパターンを形成しているコイル面20を、図8に示すように、3角メッシュの有限要素で分割し、3角メッシュの有限要素で生成した傾斜磁場コイル補正電流計算モデルを作成する。なお、図8は参考のために示す図であり、実際の計算に用いる場合より大きな三角要素を描いている。   In step S2, the coil surface 20 forming the initial GC coil pattern is divided by a triangular mesh finite element and the gradient magnetic field coil correction current calculation generated by the triangular mesh finite element as shown in FIG. Create a model. FIG. 8 is a diagram shown for reference, in which a larger triangular element is drawn than that used in actual calculation.

ステップS3で、ステップS1で用意された初期GCコイルパターンに基づいて、静磁場コイル装置2等における誤差磁場を計算する。誤差磁場は、図7(b)に示すような、静磁場コイル装置2の真空容器2c等の導体面を貫通するような磁力線16を発生させるので、図10に示すように真空容器2c等の導体面に入る磁場の方向と大きさ(強度)19の分布を算出することで、誤差磁場を計算することができる。   In step S3, an error magnetic field in the static magnetic field coil device 2 or the like is calculated based on the initial GC coil pattern prepared in step S1. The error magnetic field generates a magnetic force line 16 that penetrates the conductor surface of the static magnetic field coil apparatus 2 such as the vacuum vessel 2c as shown in FIG. 7B, so that the error magnetic field such as the vacuum vessel 2c as shown in FIG. By calculating the direction of the magnetic field entering the conductor surface and the distribution of the magnitude (strength) 19, the error magnetic field can be calculated.

ステップS4で、誤差磁場を打ち消す補正電流成分を、コイル面上に存在するように計算する。これにより、図9(a)に示すような初期GCコイルパターンの戻り線13と渡り線14に対して、渡り線14の存在するコイル面上に存在する、図9(b)に示すような補正電流成分18a、18bを算出することができる。   In step S4, a correction current component that cancels the error magnetic field is calculated so as to exist on the coil surface. As a result, as shown in FIG. 9B, the coil exists on the coil surface where the crossover wire 14 exists with respect to the return line 13 and the crossover wire 14 of the initial GC coil pattern as shown in FIG. 9A. Correction current components 18a and 18b can be calculated.

より具体的には、まず、有限面要素の接点に電流ポテンシャルを与え、その電流ポテンシャルを要素に持つ電流ポテンシャル分布を示すベクトルTにより表現される電流が、導体面上の誤差磁場Bを打ち消すように電流ポテンシャル分布Tを決める。電流ポテンシャルの勾配と電流(コイル)面の法線のベクトル積で電流密度ベクトルが表現される。そして、この近似的な解法に特異値分解を応用する手法を利用することで、複雑でなく、また渦電流の発生を抑え磁場の精度を改善することができる打消電流成分の電流ポテンシャルTを求めることができる。   More specifically, first, a current potential is applied to a contact of a finite surface element, and a current expressed by a vector T indicating a current potential distribution having the current potential as an element cancels the error magnetic field B on the conductor surface. A current potential distribution T is determined. The current density vector is expressed by the vector product of the gradient of the current potential and the normal of the current (coil) surface. Then, by using a technique that applies singular value decomposition to this approximate solution, a current potential T of a cancellation current component that is not complicated and that can suppress the generation of eddy currents and improve the accuracy of the magnetic field is obtained. be able to.

この方法で打消電流成分に対応する電流ポテンシャル分布Tが決まれば、次に導体(コイル)位置の変位分を計算する。導体間の距離dと導体の電流Icから、Ic/dは電流ポテンシャルの勾配と等価である。従って、補正電流成分の電流ポテンシャルTはT/(勾配)で導体位置の変位に換算できる。また、初期GCコイルパターンが電流ポテンシャル計算値T0を元に決まっていれば、導体(コイル)位置の変位分は、式T/▽T0で計算できる。   If the current potential distribution T corresponding to the cancellation current component is determined by this method, the displacement of the conductor (coil) position is then calculated. From the distance d between conductors and the conductor current Ic, Ic / d is equivalent to the gradient of the current potential. Therefore, the current potential T of the correction current component can be converted into the displacement of the conductor position by T / (gradient). If the initial GC coil pattern is determined based on the current potential calculation value T0, the displacement of the conductor (coil) position can be calculated by the equation T / TT0.

なお、補正電流成分の計算には、後記の文献で報告されている手法を用いることができる。その文献は、M. ABE, T. NAKAYAMA, S. OKAMURA, K. MATSUOKA , “A new technique to optimize coil winding path for the arbitrarily distributed magnetic field and application to a helical confinement system”, Phys. Plasmas. Vol.10 No.4 (2003)1022.である。   In addition, the method reported by the postscript can be used for calculation of a correction | amendment electric current component. The literature is M. ABE, T. NAKAYAMA, S. OKAMURA, K. MATSUOKA, “A new technique to optimize coil winding path for the arbitrarily distributed magnetic field and application to a helical confinement system”, Phys. Plasmas. Vol. 10 No.4 (2003) 1022.

ステップS5で、補正電流成分に基づいて初期GCコイルパターンを変形する。補正電流成分を初期GCコイルパターンに沿う電流成分に追加し、変形された電流成分を、図5(a)に示すようにy方向傾斜磁場シールドコイルyGSCのコイルパターンとして、修正GCコイルパターンを完成させることができる。具体的には、図9(a)に示す渡り線14に沿う電流成分に対して、図9(b)に示す補正電流成分18a、18bを追加・合成し、図9(c)に示すように戻り線13となす90度以下の角度が、隣接する本線12間を直線で結んだ場合の戻り線13となす90度以下の角度より小さくなるように蛇行した渡り線14に変更している。   In step S5, the initial GC coil pattern is deformed based on the correction current component. The corrected current component is added to the current component along the initial GC coil pattern, and the modified current component is used as the coil pattern of the y-direction gradient magnetic field shield coil yGSC as shown in FIG. Can be made. Specifically, correction current components 18a and 18b shown in FIG. 9B are added to and combined with the current components along the crossover 14 shown in FIG. 9A, as shown in FIG. 9C. The angle of 90 degrees or less formed with the return line 13 is changed to a meandering connecting line 14 so as to be smaller than the angle of 90 degrees or less formed with the return line 13 when the adjacent main lines 12 are connected by a straight line. .

図11に、初期GCコイルパターンの渡り線14aと、修正GCコイルパターンの渡り線14とを重ねて示している。これより、渡り線14は、戻り線13と重なっている領域において、戻り線13となす90度以下の角度が、隣接する本線12間を直線で結んだ場合(14a)の戻り線13となす90度以下の角度より小さくなるように蛇行している。なお、初期GCコイルパターンと修正GCコイルパターンの渡り線14と本線12として、電流重心の流れを表示している。修正前後で電流(コイル)パターンは、図11の中央の戻り線13の図下側では、磁気モーメントが小さくなるように補正(渡り線14と渡り線14aで囲む面積が小さく補正)され、上側では磁気モーメントが大きくなるように補正されている。   In FIG. 11, the connecting wire 14a of the initial GC coil pattern and the connecting wire 14 of the modified GC coil pattern are shown superimposed. As a result, the crossover line 14 becomes the return line 13 when the angle of 90 degrees or less formed with the return line 13 connects the adjacent main lines 12 with a straight line in the region overlapping with the return line 13 (14a). It meanders so as to be smaller than an angle of 90 degrees or less. In addition, the flow of the current center of gravity is displayed as a connecting line 14 and a main line 12 of the initial GC coil pattern and the modified GC coil pattern. Before and after the correction, the current (coil) pattern is corrected so that the magnetic moment is reduced on the lower side of the central return line 13 in FIG. 11 (the area surrounded by the connecting wire 14 and the connecting wire 14a is reduced), and the upper side is corrected. Then, the magnetic moment is corrected so as to increase.

前記では、導体幅から、また元になる電流ポテンシャル計算結果から、電流ポテンシャルの勾配を求め、補正電流成分に相当する導体(コイル)位置の変位量を計算する方法を述べたが、これに限らず、図11に関連して述べたように、磁気モーメントを考えて補正する方法もある。電流ポテンシャルの面積積分値が磁気モーメントであるので、この積分をコイル面の1ターンもしくは数ターンを代表する領域毎に行い、該当のターンが囲む領域の面積と電流積が、変更すべき磁気モーメントの大きさになるように導体(コイル)位置の変位量の大きさを決めていく。いずれの補正方法でも効果は同じであり、修正GCコイルパターンは近接導電面の渦電流発生を極小とするコイルパターンとなる。   In the above, the method of obtaining the gradient of the current potential from the conductor width and from the original current potential calculation result and calculating the displacement amount of the conductor (coil) position corresponding to the correction current component has been described. First, as described with reference to FIG. 11, there is a method for correcting the magnetic moment. Since the integral value of the area of the current potential is the magnetic moment, this integration is performed for each region that represents one or several turns of the coil surface, and the area and current product of the region surrounded by the corresponding turn change the magnetic moment to be changed. The amount of displacement of the conductor (coil) position is determined so that the size becomes. The effect is the same in either correction method, and the modified GC coil pattern is a coil pattern that minimizes the generation of eddy currents on the adjacent conductive surface.

次に、図12を用いて、渡り線14が無くて、給電線11と戻り線13が往復電流を流しているところを、本線12が横切っている場合の、本線12の修正例について説明する。コイルパターンの設計方法のフローチャートに沿って説明すると、ステップS2までは、前記と同様に実施することができる。   Next, with reference to FIG. 12, a description will be given of a modification example of the main line 12 in the case where the main line 12 crosses the place where the crossover line 14 is not present and the feed line 11 and the return line 13 are flowing round-trip current. . If it demonstrates along the flowchart of the design method of a coil pattern, it can implement similarly to the above until step S2.

ステップS3で、ステップS1で用意された初期GCコイルパターンに基づいて、静磁場コイル装置2等における誤差磁場を計算する。初期GCコイルパターンでは、図12(a)に示すように、給電線11と戻り線13が往復電流を流しているところを、本線12が横切っている。   In step S3, an error magnetic field in the static magnetic field coil device 2 or the like is calculated based on the initial GC coil pattern prepared in step S1. In the initial GC coil pattern, as shown in FIG. 12A, the main line 12 crosses the feeding line 11 and the return line 13 where a reciprocating current flows.

ステップS4で、誤差磁場を打ち消す補正電流成分を、コイル面上に存在するように計算する。これにより、図12(a)に示すような初期GCコイルパターンの給電線11と戻り線13と本線12に対して、本線12の存在するコイル面上に、図12(b)に示すような補正電流成分21を算出することができる。   In step S4, a correction current component that cancels the error magnetic field is calculated so as to exist on the coil surface. As a result, as shown in FIG. 12B, on the coil surface where the main line 12 exists, with respect to the feeding line 11, the return line 13, and the main line 12 of the initial GC coil pattern as shown in FIG. The correction current component 21 can be calculated.

ステップS5で、図12(a)に示す本線12に対して、図12(b)に示す補正電流成分21を追加・合成し、図12(c)に示すように補正区間15において凸形状に折り曲げられることで迂回する本線12に変更している。このような修正GCコイルパターンによっても、渦電流を発生させる誤差磁場を小さくすることができる。   In step S5, the correction current component 21 shown in FIG. 12 (b) is added to and synthesized with the main line 12 shown in FIG. 12 (a), and a convex shape is formed in the correction section 15 as shown in FIG. 12 (c). The main line 12 is detoured by being bent. Such a modified GC coil pattern can also reduce the error magnetic field that generates eddy currents.

このように、第1の実施形態によれば、傾斜磁場コイルの設計において、真空容器2c等の近接導電面を貫く誤差磁場を弱くでき、渦電流の発生を抑制できるので、鮮明な診断画像を提供できる。また渦電流の発生を抑えることで、渦電流によって発生する振動も軽減できる。   Thus, according to the first embodiment, in the design of the gradient magnetic field coil, the error magnetic field penetrating through the adjacent conductive surface such as the vacuum vessel 2c can be weakened, and the generation of eddy current can be suppressed. Can be provided. Further, by suppressing the generation of eddy current, vibration generated by the eddy current can be reduced.

(第2の実施形態)
図13(a)に、本発明の第2の実施形態に係る傾斜磁場コイル装置のy方向傾斜磁場シールドコイル等の戻り線13と渡り線14の周辺のパターン図を示し、図13(b)にその周辺の戻り線13と渡り線14の断面図を示す。第2の実施形態が、第1の実施形態と異なる点は、図13(b)に示すように、戻り線13が、渡り線14を挟んで真空容器2c等の反対側に配置されている点である。これにより、真空容器2c等に対して、戻り線13の方が、渡り線14より遠い位置に配置されている。真空容器2cの遠くにある戻り線13によって真空容器2cに生じる誤差磁場の強度は小さく、この小さな誤差磁場をキャンセルするために、真空容器2cから近い渡り線14によって真空容器2cに応じた小さな磁場を発生させればよいので、渡り線14を、戻り線13となす90度以下の角度が、隣接する本線12間を直線で結んだ場合の戻り線13となす90度以下の角度より小さくなるように蛇行させる必要は無い。そして、第2の実施形態では、小さな誤差磁場をキャンセルするために、隣接する本線12間を直線状の渡り線14で接続し、渡り幅W3を可変にすることで、渡り線14の傾きを調整している。
(Second Embodiment)
FIG. 13A shows a pattern diagram around the return line 13 and the crossover line 14 such as the y-direction gradient magnetic field shield coil of the gradient magnetic field coil apparatus according to the second embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 3 shows a cross-sectional view of the return line 13 and the crossover line 14 in the vicinity. The second embodiment is different from the first embodiment in that the return line 13 is arranged on the opposite side of the vacuum vessel 2c and the like with the crossover 14 interposed therebetween, as shown in FIG. 13B. Is a point. Thereby, the return line 13 is arranged at a position farther from the crossover line 14 with respect to the vacuum container 2c and the like. The strength of the error magnetic field generated in the vacuum vessel 2c by the return line 13 far from the vacuum vessel 2c is small. In order to cancel this small error magnetic field, a small magnetic field corresponding to the vacuum vessel 2c by the connecting wire 14 close to the vacuum vessel 2c. Therefore, the angle of 90 degrees or less between the connecting wire 14 and the return line 13 is smaller than the angle of 90 degrees or less with the return line 13 when the adjacent main lines 12 are connected by a straight line. There is no need to meander. And in 2nd Embodiment, in order to cancel a small error magnetic field, between the adjacent main lines 12 is connected with the linear connecting line 14, and the connecting width W3 is made variable, the inclination of the connecting line 14 is made. It is adjusted.

図14に、第1の実施形態で説明したコイルパターンの設計方法を、第2の実施形態でも同様に実施した結果を示す。図14の(a)〜(d)は、戻り線13と渡り線14によって発生する真空容器(導体物)2c上の誤差磁場の方向と大きさの分布図であり、図14(a)は戻り線13の幅W4に対する渡り幅W3の比が4倍の場合であり、図14(b)は幅W4に対する渡り幅W3の比が6倍の場合であり、図14(c)は幅W4に対する渡り幅W3の比が8倍の場合であり、図14(d)は幅W4に対する渡り幅W3の比が10倍の場合である。誤差磁場のz方向の大きさが、真空容器(導体物)2c上の全領域にわたって小さい程、渦電流は発生し難いと考えられる。誤差磁場のz方向の大きさが全領域にわたって最も小さくなるのは、比が8倍前後の場合であり、その比より大きくなる程誤差磁場のz方向の大きさは大きくなり、その比より小さくなる程誤差磁場のz方向の大きさは大きくなった。そこで、比が4倍以上10倍以下であれば、概ね誤差磁場のz方向の大きさは全領域にわたって小さく抑えられることがわかった。これによれば、渦電流の発生も抑制できるので、断面画像の画質を向上することができる。   FIG. 14 shows the results of the coil pattern design method described in the first embodiment, which is similarly performed in the second embodiment. 14A to 14D are distribution diagrams of the direction and magnitude of the error magnetic field on the vacuum vessel (conductor) 2c generated by the return line 13 and the crossover line 14, and FIG. FIG. 14B shows the case where the ratio of the transition width W3 to the width W4 of the return line 13 is four times, FIG. 14B shows the case where the ratio of the transition width W3 to the width W4 is six times, and FIG. 14C shows the width W4. FIG. 14D shows the case where the ratio of the transition width W3 to the width W4 is 10 times. It is considered that the eddy current is less likely to occur as the magnitude of the error magnetic field in the z direction is smaller over the entire region on the vacuum vessel (conductor) 2c. The magnitude of the error magnetic field in the z direction is the smallest over the entire region when the ratio is about 8 times. The larger the ratio, the larger the magnitude of the error magnetic field in the z direction and the smaller the ratio. The magnitude of the error magnetic field in the z direction has increased. Thus, it has been found that if the ratio is 4 times or more and 10 times or less, the size of the error magnetic field in the z direction can be suppressed to be small over the entire region. According to this, since the generation of eddy current can be suppressed, the image quality of the cross-sectional image can be improved.

1 磁気共鳴イメージング(MRI)装置
2 静磁場コイル装置
2a 静磁場コイル(静磁場メインコイル)
2b 静磁場コイル(静磁場シールドコイル)
2c 容器(真空容器、導体物)
2d 熱輻射シールド
2e 冷媒容器
3 傾斜磁場コイル装置
4 RFコイル
5 被検体(患者)
6 ベッド
7 静磁場の向き
8 撮像領域(中央領域)
9 傾斜磁場
10 対称軸
11 給電線
12 本線
13 戻り線
14 渡り線
15 補正線
16 磁力線
17 連結柱
18a、18b 補正電流
19 磁場の方向と大きさ
20 コイル面
21 補正電流
GMC 傾斜磁場メインコイル
xGMC x方向傾斜磁場メインコイル
yGMC y方向傾斜磁場メインコイル
zGMC z方向傾斜磁場メインコイル
GSC 傾斜磁場シールドコイル
xGSC x方向傾斜磁場シールドコイル
yGSC y方向傾斜磁場シールドコイル
zGSC z方向傾斜磁場シールドコイル
W1、W3 渡り幅
W2 戻り線幅
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Magnetic resonance imaging (MRI) apparatus 2 Static magnetic field coil apparatus 2a Static magnetic field coil (static magnetic field main coil)
2b Static magnetic field coil (static magnetic field shield coil)
2c Container (vacuum container, conductor)
2d Heat radiation shield 2e Refrigerant container 3 Gradient magnetic field coil device 4 RF coil 5 Subject (patient)
6 Bed 7 Direction of static magnetic field 8 Imaging area (central area)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 9 Gradient magnetic field 10 Symmetry axis 11 Feed line 12 Main line 13 Return line 14 Crossover line 15 Correction line 16 Magnetic field line 17 Connection pillar 18a, 18b Correction current 19 Direction and magnitude of magnetic field 20 Coil surface 21 Correction current GMC Gradient magnetic field main coil xGMC x Directional gradient magnetic field main coil yGMC y direction gradient magnetic field main coil zGMC z direction gradient magnetic field main coil GSC gradient magnetic field shield coil xGSC x direction gradient magnetic field shield coil yGSC y direction gradient magnetic field shield coil zGSC z direction gradient magnetic field shield coil W1, W3 Crossover width W2 Return line width

Claims (7)

撮像領域に線形な磁場分布を作る第1コイルと、前記第1コイルから前記撮像領域に均一な磁場分布を作る静磁場コイル装置への漏れ磁場を抑制する第2コイルとを備える傾斜磁場コイル装置と、
前記傾斜磁場コイル装置に近接して配置され、前記撮像領域に均一な静磁場を生成する静磁場コイル装置とを有する核磁気共鳴撮像装置において、
前記第1コイルと前記第2コイルの少なくともどちらか一方で、渦状のコイルパターンからの戻り線が、前記戻り線と交差する渡り線を挟んで前記静磁場コイル装置の反対側に配置されている場合は、前記渡り線の前記戻り線の幅方向の幅が、前記戻り線の幅の4倍以上10倍以下であることを特徴とする核磁気共鳴撮像装置。
A gradient coil device comprising: a first coil that creates a linear magnetic field distribution in an imaging region; and a second coil that suppresses a leakage magnetic field from the first coil to a static magnetic field coil device that creates a uniform magnetic field distribution in the imaging region. When,
In a nuclear magnetic resonance imaging apparatus having a static magnetic field coil apparatus that is arranged close to the gradient magnetic field coil apparatus and generates a uniform static magnetic field in the imaging region,
In at least one of the first coil and the second coil, a return line from the spiral coil pattern is disposed on the opposite side of the static magnetic field coil device across a crossover that intersects the return line. In this case, the width of the return line in the width direction of the return line is not less than 4 times and not more than 10 times the width of the return line.
前記第1コイルと前記第2コイルの少なくともどちらか一方で、前記戻り線が、前記渡り線と前記静磁場コイル装置の間に配置されている場合は、前記渡り線が前記コイルパターンとして谷と山を連ねたように下がって上がって又下がるように蛇行していることを特徴とする請求項1に記載の核磁気共鳴撮像装置。   When at least one of the first coil and the second coil, the return line is disposed between the crossover line and the static magnetic field coil device, the crossover line is a trough as the coil pattern. 2. The nuclear magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1, wherein the magnetic resonance imaging apparatus is meandering so as to go down and rise down like a mountain. 前記第1コイルと前記第2コイルの少なくともどちらか一方で、前記コイルパターンへの給電線と前記戻り線が、前記コイルパターンと前記静磁場コイル装置の間に配置されている場合は、前記給電線と前記戻り線とに交差する前記コイルパターンの一区間が凸形状に折り曲げられるように迂回していることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の核磁気共鳴撮像装置。   When at least one of the first coil and the second coil has a power supply line to the coil pattern and a return line arranged between the coil pattern and the static magnetic field coil device, The nuclear magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1 or 2, wherein a section of the coil pattern that intersects the electric wire and the return line is detoured so as to be bent into a convex shape. 核磁気共鳴撮像装置の撮像領域に線形な磁場分布を作る第1コイルと、前記第1コイルから前記撮像領域に均一な磁場分布を作る静磁場コイル装置への漏れ磁場を抑制する第2コイルの少なくともどちらか一方のコイルパターンの設計方法であって、
渦状のコイルパターンからの戻り線が、前記戻り線と交差する渡り線を挟んで前記静磁場コイル装置の反対側に配置される場合は、
予め用意された初期コイルパターンに基づいて、前記静磁場コイル装置における誤差磁場を計算し、
前記渡り線上を流れ前記誤差磁場を打ち消す補正電流成分を計算し、
前記補正電流成分に基づいて前記初期コイルパターンの前記渡り線の前記戻り線の幅方向の幅を、前記戻り線の幅の4倍以上10倍以下になるように変形することを特徴とするコイルパターンの設計方法。
A first coil that creates a linear magnetic field distribution in the imaging region of the nuclear magnetic resonance imaging apparatus, and a second coil that suppresses the leakage magnetic field from the first coil to the static magnetic field coil device that creates a uniform magnetic field distribution in the imaging region. A method for designing at least one of the coil patterns,
When the return line from the spiral coil pattern is arranged on the opposite side of the static magnetic field coil device across the crossover that intersects the return line,
Based on the initial coil pattern prepared in advance, the error magnetic field in the static magnetic field coil device is calculated,
Calculate a correction current component that flows on the crossover and cancels the error magnetic field,
A coil, wherein the width of the return line in the width direction of the return line of the initial coil pattern is deformed based on the correction current component so as to be not less than 4 times and not more than 10 times the width of the return line. Pattern design method.
前記補正電流成分の計算では、
前記初期コイルパターンと同一面上の電流ポテンシャル分布を計算することを特徴とする請求項4に記載のコイルパターンの設計方法。
In calculating the correction current component,
The coil pattern design method according to claim 4, wherein a current potential distribution on the same plane as the initial coil pattern is calculated.
請求項4又は請求項5に記載されたコイルパターンの設計方法を用いて設計され製造された前記第1コイルと前記第2コイルの少なくともどちらか一方を有することを特徴とする傾斜磁場コイル装置。   A gradient magnetic field coil device comprising at least one of the first coil and the second coil designed and manufactured by using the coil pattern design method according to claim 4. 請求項4又は請求項5に記載されたコイルパターンの設計方法を用いて設計され製造された前記第1コイルと前記第2コイルの少なくともどちらか一方を有することを特徴とする核磁気共鳴撮像装置。   A nuclear magnetic resonance imaging apparatus comprising at least one of the first coil and the second coil designed and manufactured using the coil pattern design method according to claim 4 or 5. .
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