JP2609346B2 - 傾斜磁場コイル装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、磁気共鳴イメージング装置などに用いる
傾斜磁場コイル装置に係り、特に、傾斜磁場コイル通電
時の当該コイルの温度上昇を低減する傾斜磁場コイル装
置に関するものである。

〔従来の技術〕

第５図は従来の磁気共鳴イメージング装置の一部分を
破断して示す斜視図であり、同図において、１は静磁場
発生用のマグネット、２はこのマグネット１の内側に配
置された傾斜磁場コイル、３はマウスなどの被験体であ
る。また、この傾斜磁場コイル２は、第６図に示すよう
に構成されている。同図において、４は非導電性材料か
らなる巻枠、５はこの巻枠４に巻装されたＸ軸方向傾斜
磁場コイル（以下、G_Xコイルという）、６はＹ軸方向傾
斜磁場コイル（以下、G_Yコイルという）、７はＺ軸方向
傾斜磁場コイル（以下、G_Zコイルという）である。

次に動作について説明する。磁気共鳴イメージングに
は、マグネット１により発生している空間的に均一な磁
界に対して、中心からの距離と共に線形に増加する３方
向の傾斜磁界を重畳させることにより、撮像空間を形成
することが必要である。このために、傾斜磁場コイル２
に対して、通常、パルス状電流を通電させて使用してい
る。

このとき、傾斜磁場コイル２に流れる電流にもとづく
抵抗損によりジュール熱が発生し、このジュール熱によ
る傾斜磁場コイル２の温度上昇をおさえるため、これま
でG_Xコイル5,G_Yコイル6,G_Zコイル７の全ての導体に中空
導体８を用いて、導体内部の中空部10に冷却水を流して
冷却している。

ところで、中空導体８の外形寸法は中心部が中空であ
るため、その分大きくなり、傾斜磁場コイル２全体の厚
みが大きくなる。

従って、マグネット１の開口径が一定の場合、傾斜磁
場コイル２の巻枠４の内径は小さくしなければならず、
この結果、被験体３の収容スペースが不足し、一方、被
験体３の収容スペースを確保しようとすると、マグネッ
ト１の開口径が大きくなり、マグネット１の価格が高く
なる。

第７図は第６図に示すG_Xコイル5,G_Yコイル6,G_Zコイル
７の縦断面図であり、同図において、８は各コイル5,6,
7を構成するのに使用する中空導体、９はG_Xコイル5,G_Y
コイル６とG_Zコイル７と、巻枠４とをそれぞれ一体化す
るための接着剤、10は各コイル5,6,7を形成している中
空導体８の中空部で、この中空部10に冷却水が通され
て、各コイル5,6,7を独自に冷却するようになってい
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の傾斜磁場コイル装置は以上のように構成されて
いるので、導体の冷却のため、全てのコイルに中空導体
８を用いており、従ってコイル厚さが大きくなり、傾斜
磁場コイル２全体の外径を抑えるには巻枠４の内径を小
さくしなければならず、この結果、被験体３の収容スペ
ースが不足するなどの課題があった。また、被験体３の
収容スペースを確保しようとすると、静磁場発生用のマ
グネット１の開口径を大きくする必要があり、マグネッ
ト１の価格が高くなるなどの課題があった。

この発明は上記のような課題を解消するためになされ
たもので、傾斜磁場コイルのコイル厚さを低減すること
によって静磁場発生用のマグネットを小形化できる傾斜
磁場コイル装置を得ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係る傾斜磁場コイル装置は、上記Ｘ軸方向
傾斜磁場コイル,Y軸方向傾斜磁場コイルおよびＺ軸方向
傾斜磁場コイルのうち互いに半径方向に重なるものの少
くとも１つを中実体、他を冷却水を通じる中空体とし、
これらを高熱伝導率の接着剤を介して接触せしめるよう
にしたものである。

〔作 用〕

この発明における傾斜磁場コイルは、互いに重なり合
う一方を中実体とし、他方を中空体として、これらを熱
伝導率の高い接着剤で接合してあるため、上記中空体を
通る冷却水により中実体も効率よく冷却され、しかも中
空体よりも中実体の厚みを小さく抑えられるため、静磁
場発生用のマグネットの小形化を実現可能にする。

〔発明の実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。第
１図において、2Aは傾斜磁場コイルで、中実導体12から
なるG_Xコイル5A,G_Yコイル6Aと従来同様の中空導体から
なるG_Zコイル７からなり、これらが巻枠４上に取り付け
られている。また、このG_Zコイル７とG_Xコイル5A,G_Yコ
イル6Aとは高熱伝導率の接着剤11によって接着されてい
る。上記G_Zコイル７は、第２図に示すように、中空導体
８の中空部10に冷却水を流すことができる構造となって
いる。

次に動作について説明する。

この発明の傾斜磁場コイル2Aでは、G_Zコイル７の中空
導体８に冷却水を通すことで、その冷却温度が高熱伝導
率の接着剤11を介して各G_Xコイル5A,G_Yコイル6Aに伝達
される。このため、各G_Xコイル5A,G_Yコイル6Aが充実し
た中実導体であっても、これらが、間接的ではあるが、
上記冷却水の温度低降作用を受けて効率的に冷却され
る。このため、これらの各コイル5A,6A,7に電流が流れ
ることによって生じるジュール熱による温度上昇を効果
的に抑制することができる。

また、上記冷却の効果を上げるために、G_Zコイル７の
一部に、冷却専用の冷却管13を、第３図に示すように並
設することによって、G_Xコイル5A,G_Yコイル6Aの冷却効
率をさらに向上することができる。

第４図はこの発明の他の実施例を示す。これはG_Xコイ
ル5A,G_Yコイル6AおよびG_Zコイル7Aのすべてを中実導体1
2で構成し、これを巻枠４外周の溝14内に配置した冷却
管13上に重畳させたもので、G_Xコイル5AおよびG_Yコイル
6Aが冷却管13上に高熱伝導率の接着剤11を介して接触し
ている。従って、この実施例では、全体の外径を抑えな
がら、冷却効果の高い傾斜磁場コイル2Aを形成できる。

なお、上記実施例では傾斜磁場コイル2Aを冷却する場
合について説明したが、巻枠４に巻かれる他のコイル、
例えば磁場均一度補正用コイルを冷却する場合も、同様
に実施可能となる。

このように、G_Xコイル,G_Yコイル,G_Zコイルの全部また
は一部を中実導体とし、これらの一部に設けた中空部ま
たは巻枠表面の溝に配置した冷却管に冷却水を通すこと
により、十分な冷却効果を得ながら、傾斜磁場コイル2A
の形状を十分に小形に抑えることができ、従って静磁場
発生用マグネット全体の小形化に寄与することができ
る。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によればＸ軸方向傾斜磁場コ
イル,Y軸方向傾斜磁場コイルおよびＺ軸方向傾斜磁場コ
イルのうち互いに半径方向に重ねるものの少くとも１つ
を中実体、他を冷却水を通じる中空体とし、これらを高
熱伝導率の接着剤を介して接触せしめるように構成した
ので、傾斜磁場コイルの全体形状さらには静磁場発生用
のマグネットの形状を、被検体の設置空間を十分に確保
しながら、小形化できるようにするとともに、各コイル
のジュール熱発生による温度上昇を十分に抑えることが
できるものが得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による傾斜磁場コイル装置
を示す斜視図、第２図は第１図の傾斜磁場コイル装置を
示す縦断面図、第３図および第４図はこの発明の他の実
施例による傾斜磁場コイル装置を示す縦断面図、第５図
は従来の静磁場発生用のマグネットを一部破断して示す
斜視図、第６図は従来の傾斜磁場コイル装置を示す斜視
図、第７図は第６図の傾斜磁場コイル装置を示す縦断面
図である。 １は静磁場発生マグネット、４は巻枠、5AはＸ軸方向傾
斜磁場コイル（G_Xコイル）、6AはＹ軸方向傾斜磁場コイ
ル（G_Yコイル）、７はＺ軸方向傾斜磁場コイル（G_Zコイ
ル）、11は高熱伝導率の接着剤。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】静磁場発生マグネット内に設けられ、巻枠
   上にＸ軸方向傾斜磁場コイル、Ｙ軸方向傾斜磁場コイル
   およびＺ軸方向傾斜磁場コイルを有する傾斜磁場コイル
   装置において、上記Ｘ軸方向傾斜磁場コイル、Ｙ軸方向
   傾斜磁場コイルおよびＺ軸方向傾斜磁場コイルのうち互
   いに半径方向に重なるものの少くとも１つを中実体と
   し、他を冷却水を通じる中空体とし、これらを高熱伝導
   率の接着剤を介して接触せしめたことを特徴とする傾斜
   磁場コイル装置。