JP3164278B2 - モジュラー式全身用傾斜磁場コイル - Google Patents

モジュラー式全身用傾斜磁場コイル

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般に磁気共鳴画
像（ＭＲＩ；magnetic resonance imaging）装置（syst
em）に関する。より詳しくは、通常イメージング(conve
ntionnal imaging) 用又は超高速イメージング(ultra-f
ast imaging)用いずれかに使用可能な全身用傾斜磁場コ
イル(whole-body gradient coil)を組み込んだ磁気共鳴
画像装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】全身用磁気共鳴画像装置の基本的部材に
は、傾斜磁場コイルが含まれる。これらのコイルは、通
常円筒状の枠に巻き上げられて全身用磁石の空洞内に配
置する。コイル枠の内径は、充分に小さくしてこれに載
置してある全身用ＲＦコイルを効率的に使用できるよう
にし、また充分に大きくして枠内部にいる患者へ到達で
きるようにする。
【０００３】周知のように、２次元と３次元の両方で磁
気共鳴画像を実施するには、コイル枠が３つの直交する
軸、即ちＸ，Ｙ，Ｚ軸に適した傾斜磁場コイルを有する
必要がある。Ｘ及びＹ傾斜磁場コイルは、夫々Ｘ軸とＹ
軸に対して通常長手方向に対称である。これらのコイル
は、夫々Ｙ軸とＸ軸で対称的に隔離される。これは、Ｘ
傾斜磁場コイルがＸ軸の突出により二分されＹ傾斜磁場
コイルがＹ軸の突出で二分されるという事である。Ｘ傾
斜磁場コイルは、Ｙ軸の突出から隔絶し等距離の間隔に
置く。これらは、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸の接合部からも等間隔の
距離に配置してある。同様にＹ傾斜磁場コイルは、Ｘ軸
から隔絶して等間隔の距離に置かれる。Ｘ傾斜磁場コイ
ルとＹ傾斜磁場コイルは、単純なコイル又は多くの場合
に鞍状分散したコイルとすることができる。一方、Ｚ傾
斜磁場コイルは、Ｘ及びＹ軸から隔絶して等距離に配置
してあり、Ｚ軸に対して対称的である。Ｚ傾斜磁場コイ
ルは、単純な一対のコイル又は分散型マクスウェル(Max
well) コイル対のどちらかとすることができる。これら
は１次傾斜磁場コイルである。
【０００４】１次傾斜磁場コイルに加えて、磁気共鳴画
像磁気系内部の渦電流の発生を低減するため、１次コイ
ルと同心円上にこれの外部の円筒状の枠に巻き上げたも
う一組の２次コイルを用いることが多い。周知のよう
に、渦電流は画質を劣化させる。この２次コイルの組(s
et) は、一般に「スクリーンコイル(screen coil) 」又
は「スクリーン(screen)」と呼ばれる。
【０００５】大きな体積(volume)での場の勾配の直線性
と傾斜磁場コイルの効率の両方を最適化するために、夫
々の傾斜磁場コイルの組の磁束分布の形状を最適化する
理論的技術が存在する。実際には、勾配ドライバ(gradi
ent drivre) の可能出力(capability)に起因する直線性
と効率の間の兼ね合いが必ず存在する。効率は、一般的
にエネルギー効率を表わし、これは単位電流当たりの勾
配の線数である。
【０００６】従来技術のイメージングでは、直径が約５
０センチメートルで約６０センチメートルまでの長さを
有する中央部体積にわたる線形傾斜磁場を指定するのが
普通である。従来技術の磁気共鳴画像で中心体積内部の
磁場勾配の直線性は、プラス又はマイナス５％の範囲内
となるように指定する。脊柱のイメージング等ある種の
磁気共鳴画像の用途では、軸方向に大きな体積が必要と
され、線形勾配が椎骨の全長にわたって要求される。こ
のような傾斜磁場コイルは、１５０Ｖで２５０Ａを提供
できる従来の増幅器で駆動すれば一般的に充分である。
これで充分なのは、従来の走査のほとんどでスルーレー
ト(slew rate) １０ｍＴ／ｍ／ｍｓでわずか１０ｍＴ／
ｍの最大傾斜磁場しか要求されないことによる。
【０００７】磁気共鳴画像装置の供給側と使用者は、超
高速磁気共鳴画像をますます選択するようになってきて
いる。超高速磁気共鳴画像装置では、１秒以内で完全な
磁気共鳴画像画像を取得できる。１００ｍｓ以内に画像
を取得するために使用される特定の技術は、エコープラ
ナー法（ＥＰＩ；Echo-Planar Imaging ）と呼ばれる技
術で、ピーター・マンスフィールド(Peter Mansfield)
が最初に案出した（同氏の米国特許第4,165,479 号を参
照）。このような技術では、ピーク傾斜磁場の提供にお
いてとスルーレートの提供において傾斜磁場コイルの性
能は通常のイメージングに使用する傾斜磁場より、場合
によっては一桁近く、良くなるはずである。典型的なエ
コープラナー法勾配の性能の要求はスルーレート１８０
ｍＴ／ｍ／ｍｓでピーク勾配３０ｍＴ／ｍである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】単一の傾斜磁場コイル
をエコープラナー法と通常走査の両方に使用すると重大
な問題が発生する。特に、コイルの線形体積が大きくな
るほど、コイル効率はコイルの体積に逆相関するためコ
イル効率が低下する。更に、このようなコイルのインダ
クタンスは大きくなる傾向があり、最終的に従来の増幅
器で到達可能なスルーレートが制限される。従って、超
高速磁気共鳴画像を使用する場合、大型コイルのインダ
クタンスはコイルの超高速動作を劣化させる傾向を示
し、そのため、超高速動作では例えば特殊増幅器や特殊
スイッチ等といった価格が高い追加機材が必要となる。
【０００９】効率損失を克服する一つの解決方法は、半
導体共鳴スイッチの使用である。傾斜磁場コイルを調整
した共鳴回路の一部に組み込むことにより半導体スイッ
チング装置と高電圧電源を用いて制御下にエネルギーを
節減した操作を利用することが可能である。この方法で
は必要な性能が得られるが、大体積コイルはＢｐｋとｄ
Ｂｐｋ／ｄｔ、夫々傾斜磁場コイルによるピーク磁場と
ピーク磁場の時間微分を増加させる。安全性の面ではＢ
ｐｋレベルを制限する、即ち患者をさらすことになるｄ
Ｂｐｋ／ｄｔを制限することが重要である。
【００１０】また、大きな線形体積を有する傾斜磁場コ
イルを使用する場合、コイルのある部分での磁場変化率
がイメージングに必要とされる以上に高くなることは不
可避である。従って、このような設計では大きな傾斜磁
場部材が所望の線形領域の外部に存在するのが特徴的で
ある。コイルの設計によっては、これらの大型部材はイ
メージング体積当たり最大傾斜磁場の使用を超過するこ
とがあり、一般に超過する。Ｂｐｋ又はこれら傾斜磁場
の幾つかの部材の時間に対する微分が走査中に充分に高
い値に達する場合、診断しようとする患者の末梢神経刺
激を顕在化することがある。これは非常に望ましくない
ことであり、実際に防止すべき副作用である。
【００１１】本発明の目的は、磁気共鳴画像装置におい
て同一のコイルを通常イメージングと超高速イメージン
グの両方に使用する場合の上記で列挙した欠点及びその
他の欠点を克服することである。
【００１２】効率は線形体積に反比例するので傾斜磁場
コイルの効率を改善する一つの方法は体積を減らすこと
である。これは線形領域の直径、長さのどちらか、又は
両方を減らすことで実現可能である。しかし、患者がコ
イル内部に収まる必要があるので直径を減らすのは現実
的ではない。コイルの長さは短縮可能である。更に、線
形体積の長さが制限される場合、領域外側に発生するピ
ーク磁場も比例して低くなるため、これによって末梢神
経刺激を誘発すること等が低減される。しかし、この簡
単な方法による問題は、大型の線形体積を必要とするよ
うな（例えば脊椎）解剖学的イメージ(image anatomy)
の設備が排除されることである。傾斜磁場コイルは問題
とする領域が小さい場合の超高速イメージングにのみ有
用である。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明による上記に列挙
した問題の克服は、モジュール式に設計して高効率でし
かも利用可能な体積に適応させた(tailored usable vol
ume)傾斜磁場コイルを提供することである。モジュール
式(modular) 傾斜磁場コイルは、高効率の中央コイルと
限定的に利用可能な体積を有する。この中央コイルには
磁場プロファイル(field profile) を変更して利用可能
な体積を増加させるための補正コイルが追加される。即
ち、コイルは２つのモードで作動する。高速モードでは
コイルの中央部分だけが稼働して利用可能な増幅器出力
を効率的に使用し、また傾斜磁場の高速スイッチングを
行いつつ患者のＢｐｋと（ｄＢｐｋ／ｄｔの）急速に変
化する差動磁場への照射線量(exposure)レベルを制限す
る。通常モードの動作が必要な場合には、コイルの中央
部分と補正コイルを両方とも駆動してスルーレートの低
い通常イメージングのために包括体積を広くとることが
できる。
【００１４】より特定すれば、本発明の１つの態様にお
いて、均一な静磁場を供給して該静磁場に置かれた患者
のスピンを整列させるための磁石と、共鳴周波数(Larmo
r frequencies)で信号を発生させるためのＲＦ(radio f
requency；ラジオ波）送信器と、この患者を包むように
上記ＲＦ信号を送信して少なくとも前記静磁場に直交す
る平面において投影を有するように整列したスピンを傾
ける(tip) ためのＲＦコイル(radio frequency coil)装
置(apparatus) と、前記静磁場にＸ，Ｙ，Ｚ勾配をつく
り、ＲＦ信号を消失した後に上記傾けたスピンから放出
される自由誘導減衰（ＦＩＤ；free induction decay）
信号の位置符号づけ(encoding)を行えるようにするため
のＸ，Ｙ，Ｚ傾斜磁場コイルと、前記Ｘ，Ｙ，Ｚ傾斜磁
場コイルの少なくとも一つは少なくとも一組のモジュー
ル式傾斜磁場コイルの組を有することと、前記ＲＦコイ
ル装置も前記自由誘導減衰信号を受信することと、前記
ＲＦ信号で受信した前記自由誘導減衰信号を処理して画
像データを取得するための信号処理手段と、前記画像デ
ータに応答して画像を表示するための画像表示手段と、
前記静磁場内部で実質的に直線性の勾配を有する第１の
領域を提供するように組み立て配置してあり超高速磁気
共鳴画像で使用するための前記少なくとも一組のモジュ
ール式傾斜磁場コイルの第１のモジュール式傾斜磁場コ
イルと、実質的に線形勾配を有する静磁場内部で、前記
第１の直線性領域より大きい第２の領域を提供するよう
に組み立て配置してあり通常磁気共鳴画像で使用するた
めの前記少なくとも一組のモジュール式傾斜磁場コイル
の第２のモジュール式傾斜磁場コイルとを有する磁気共
鳴画像装置が提供される。
【００１５】本発明の更なる特徴は、同一の電源と直列
に前記第１と第２の前記モジュール式傾斜磁場コイルを
接続する及び／又は前記同一の枠に前記第１と第２の前
記モジュール式傾斜磁場コイルを両方とも巻き上げてあ
ることである。
【００１６】本発明の更に別の特徴は、前記モジュール
式傾斜磁場コイルの外部にスクリーンコイルを用いるこ
とを含み、前記スクリーンコイルは前記傾斜磁場コイル
より大きい直径を有し、なおかつモジュール式であるこ
とである。
【００１７】本発明の更なる特徴は、異る直径を有する
前記第１と第２のモジュール式傾斜磁場コイルを有す
る。通常のイメージング動作では両方のモジュール式傾
斜磁場コイルを使用し、超高速動作では第１のモジュー
ル式傾斜磁場コイルだけを使用する。両方のモジュール
式傾斜磁場コイルを使用する場合、線形勾配が得られる
体積が大きく取れる。
【００１８】本発明の前述の目的並びにその他の目的及
び利点は、添付の図面を参照しつつ本発明の好適実施例
についての以下の詳細な説明の研究からより完全に理解
され明らかになるであろう。
【００１９】
【発明の実施の形態】図１を参照すると参照番号１１で
典型的な磁気共鳴画像装置が、ブロック図の態様で示し
ている。主磁石１２は、超伝導磁石が望ましいが、本発
明の範囲において磁石は、他の周知の種類のものでも良
い。この磁石１２は、患者を磁場に挿入できるようにす
る空洞１３を有する。超伝導磁石１２は、大きく均一な
静磁場を提供する。参照番号１４で示した患者は、ベッ
ド装置１６を用いてこの大きな静磁場の内部に居るよう
に空洞１３に挿入される。大型の静磁場は、患者内の
「スピン」を大型の静磁場と統計的に整列させる。
【００２０】磁石内の符号づけ信号(encoding signal)
は、磁石１２内の傾斜磁場コイル（それ自体は図示して
いない）により提供される。Ｘ，Ｙ，Ｚ傾斜磁場コイル
は、夫々Ｘ勾配ドライバ１７、Ｙ勾配ドライバ１８、Ｚ
勾配ドライバ１９で駆動される。Ｘ，Ｙ，Ｚの標記は、
磁気共鳴画像装置１１を説明する上で使用する参照番号
２１に図示した仮想的な互いに直交する軸を表わしてい
る。Ｚ軸は、空洞１３の穴軸と同軸上の軸である。Ｙ軸
は、磁場の中心から延出する垂直方向の軸、Ｘ軸は、他
の軸と直交してこれらに対応する水平方向の軸である。
【００２１】送信器２２で発生させマルチプレクサ２３
とＲＦコイル装置２４を経由して印加するＲＦパルス
は、整列したスピンを傾け、例えばＸ，Ｚ面、Ｘ，Ｙ
面、又はＹ，Ｚ面に投影を有するように作用する。ＲＦ
パルスを消失した後で再整列する場合のスピンは自由誘
導減衰（ＦＩＤ）信号を発生し、これがＲＦコイル装置
２４で受信され、マルチプレクサ２３経由で受信回路２
６へ送信される。受信回路２６から受信した信号は、制
御器２５を通って画像処理器２７へ転送される。画像処
理器２７は、表示メモリ２８と協働して表示モニタ２９
上に表示される画像を提供するように機能する。ＲＦコ
イル装置２４は、送信用と受信用に独立したコイルを有
することができることに注意すべきで、又は同一のコイ
ル装置２４をＲＦ信号の送受信両方に使用することもあ
り得る。
【００２２】図２は本発明にかかるモジュール式傾斜磁
場コイルの組(set) ３１を示す。図示したモジュール式
傾斜磁場コイルの組３１は、磁石１２の部分の断面図に
おける傾斜磁場コイルとして示してある。モジュール式
傾斜磁場コイルの組３１は、モジュール式傾斜磁場コイ
ル３２、３４からなる。スクリーンコイル３８、３９
は、設計に従って傾斜磁場コイル３２、３４に結合さ
せ、特に勾配により発生する渦電流を低減させる。
【００２３】一つの実施例において、モジュール式傾斜
磁場コイルの組３１は、該組３１の側面に延在する細長
いモジュール式傾斜磁場コイル３２と、一緒に作動させ
て通常のイメージング動作で使用する中心部に配置した
もっと小さい傾斜磁場コイル３４の両方を有する。モジ
ュール式傾斜磁場コイル３４は、図２と図３の部分３３
として図示した空洞の中心部にだけ線形勾配を提供す
る。モジュール式傾斜磁場コイル３２、３４は、モジュ
ール式傾斜磁場コイルの組３１として一緒に作動し、比
較的大きな線形領域３６を提供する。側方コイル３２
は、通常の使用で中央コイル３４と側方コイル３２が協
働して必要とされる大きな線形勾配領域３６を形成する
ので、磁石１２の中心部分全体に延在する必要はない。
【００２４】超高速イメージングの場合は、コイル３４
だけを作動させる。コイル３２は遮断しておく。コイル
３４を高い出力で作動させる、即ち多くの電流を流すよ
うにすると、エコープラナー法のシーケンスで得られる
画像などの高速イメージングが、通常イメージング用に
使用される通常の電源でも可能になる。コイル３４単独
で作動させエコープラナー法のシーケンス等の超高速イ
メージングのシーケンスで使用すると、コイル３４を流
れる電流は通常動作の電流より大幅に多くなる。励起さ
れた領域３３は、両方のモジュール式傾斜磁場コイル３
２、３４を作動させた場合に得られる領域３６より大幅
に小さくなる。コイル３４とコイル３２の組み合せのイ
ンダクタンス又はコイル３２単独の場合のインダクタン
スに比べてコイル３４のインダクタンスが低いため、高
速スイッチング速度が可能である。
【００２５】一つの実施例において本発明の特徴は、図
示していないコイル枠の使用を有し、該コイルは通常動
作のモジュール式傾斜磁場コイルの組３１で使用する半
径距離より大きな半径距離に配置される。スクリーンコ
イルは参照番号３７で組として図示してあり、夫々コイ
ル３２、３４を有するモジュール傾斜磁場コイルの組３
１との協働で作動するコイル３８、３９等のモジュール
式コイルを有する。スクリーンコイル３７は、周知のよ
うに渦電流と磁束磁場を制限するように作動させる。
【００２６】図３は、コイル３４の効率を更に改善する
ための構成を示す。図示したように関連するモジュール
式スクリーンコイルは、図２及び図３の実施例より磁石
中心からの半径方向の距離が大きい（ｄ2 ＞ｄ1 ）。こ
れによって傾斜磁場コイル３４とスクリーンコイル３９
の間の分離が増加するが、完成したモジュール式コイル
構造の総半径は変わらない。つまり、スクリーンコイル
層の順番を変化させてコイル３４の効率を最適化するこ
とができる。
【００２７】図４のモジュール式傾斜磁場コイルの組の
略図は、典型的な実施例を示したものである。本図にお
いて、コイル３２ａと３２ｂは外側又は側方コイル３２
を構成するコイルで、枠３ｂの外側面に印刷又は挿入さ
れる。内側又は中心コイル３４は、枠３ｂの内側に印刷
又は挿入した部分３４ａ、３４ｂで示してある。重要な
特徴は、コイル３４の長さがコイル３２の長さより短い
ことである。簡略化するため、スクリーンコイルの組３
７は図面で省略してある。
【００２８】図５は、側方のモジュール式コイル３２と
組み合せた場合の中央モジュール式コイル３４で発生す
る磁束の線形領域（平坦部の上部の１／２）の長さを、
実線の態様で示してある。中央モジュール式コイル３４
だけの線形領域の長さは、破線の態様で図示してある。
コイル３２、３４は両方とも作動した時にもっと大きな
線形領域を発生するように図示してあるが、中央コイル
３４だけを作動させた場合には、もっと小さな線形領域
を発生するように図示してある。より特定すれば、図５
に示してあるように単独で作動するコイル中央３４は、
約１５ユニットだけが直線性の領域を発生するが（０．
１メートル＝１０ユニット）、コイル３２、３４を組み
合せると長さが約３０ユニットにわたり延在する線形領
域を発生させる。
【００２９】図６は、２つの動作モードの勾配強度が等
しい時の患者１４空洞１３内部の最大磁場の正規化プロ
ットを示す。特に、中央コイル３４を単独で使用した場
合（破線）では、コイル３２と３４を両方使用した場合
（実線）に比べて最大磁場が減少することが図示されて
いる。
【００３０】図７は、傾斜磁場コイル同士を選択的に結
合して線形勾配領域の大きさを制御するためのスイッチ
ング装置(switching arrangement) を模式的に示す。よ
り特定すれば、コイルを切り換るためのスイッチング装
置４１の略図が示してある。破線で示したスイッチング
装置４１の一つの位置では、コイル３２、３４の両方が
直列動作し、関連するスクリーンコイル３９、３８へ直
列に接続される。実線で示したスイッチの第２の位置で
は、コイル３４とこれに関連するスクリーンコイル３９
だけに通電し作動する。コイル３４だけに通電すると、
モジュール式傾斜磁場コイルは超高速動作用に設定され
る。通常動作が所望の場合にはコイル３２、３４の両方
を使用する。
【００３１】図８は、通常イメージング用に単独動作す
るようにコイル３２が設計してある通常イメージング用
の傾斜磁場コイル３２だけを接続する（図３に示してあ
る）、又は画像装置１１の超高速動作用にコイル３４だ
けを接続するためのスイッチング装置４３を示す。
【００３２】囲みの内部の傾斜磁場コイルとスクリーン
コイルは、発明の範囲内で並列又は直列どちらかで相互
に接続することができる。
【００３３】動作において、通常イメージングでは、モ
ジュール式傾斜磁場コイルの組３１は、両方の傾斜磁場
コイル３２、３４とこれらに関連するスクリーンコイル
３８、３９を有する。超高速イメージングでは、傾斜磁
場コイル３４とこれに関連するスクリーンコイル３９だ
けが通電される。本発明の範囲において、傾斜磁場コイ
ル３２とこれのスクリーンコイル３８は、通常イメージ
ング用に単独で作動させることも可能である。その場
合、コイル３２、３８は磁石１２の空洞１３の中心部分
にもっと直線性の高い磁束を発生するように延在させ
る。
【００３４】図７と図８において、スクリーンコイル３
８、３９は、運用する傾斜磁場コイルの巻き線と対向す
る方向に巻かれて傾斜磁場コイルを効率的に遮蔽するよ
うに示してある。また、スイッチは、模式的に図示して
ありコンピュータ制御スイッチを有する各種スイッチを
使用できることは理解されるべきである。
【００３５】本発明は典型的な実施例を用いて説明して
きたが、本発明の新規の特徴及び利点の多くを保持しつ
つこの典型的な実施例に多くの変化及び変更を成し得る
ことは当業者には容易に理解されよう。例えば、断面形
状が平坦又は楕円形の円柱状コイルが図示してあるが、
他の形状を用いても良い。従って、これらの変更及び変
化のすべてが添付の請求の範囲に含まれることを意図す
るものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】典型的な磁気共鳴画像装置のブロック図であ
る。
【図２】一組のモジュール式傾斜磁場コイルとこれに結
合する一組のモジュール式スクリーンコイルの略断面図
である。
【図３】一組のモジュール式傾斜磁場コイルとこれに結
合する一組のモジュール式スクリーンコイルの別の実施
例の略断面図である。
【図４】１次モジュール傾斜磁場コイルの略斜視図であ
る。
【図５】モジュール式交差傾斜磁場コイルを使用して中
央又は第１のモジュール式傾斜磁場コイルを作動させた
場合とすべてのコイルを作動させた場合に得られた直線
性領域のグラフ図である。
【図６】第１のモジュール式傾斜磁場コイルで発生する
ピーク磁場と全コイル即ちモジュール式交差傾斜磁場コ
イルの組で発生するピーク磁場に対する磁場の比率のグ
ラフ図である。
【図７】モジュール式傾斜磁場コイルスクリーンコイル
を互いにまた夫々のスクリーンコイルと直列に接続して
モジュール式傾斜磁場コイルの組を作動させる、又は、
第１のモジュール式傾斜磁場コイル単独とこれのスクリ
ーンコイルと直列に接続して作動させるためのスイッチ
ング装置の略図である。
【図８】第１のモジュール式傾斜磁場コイル単独でこれ
のスクリーンコイルと直列に接続して作動させるか、又
は第２のモジュール式傾斜磁場コイル単独でこれのスク
リーンコイルと直列に接続して作動させるために使用す
るスイッチング装置の略図である。
【符号の説明】
１１ 磁気共鳴画像装置 １２ 磁石
（主磁石） １３ 内部空間（空洞） １４ 被検者
（患者） ２２ 送信器 ２４ ＲＦコ
イル装置 ３１ モジュール式傾斜磁場コイルの組 ３２ モジュ
ール式傾斜磁場コイル ３３ 領域 ３４ モジュ
ール式傾斜磁場コイル ３６ 領域（線形勾配領域） ３７ スクリ
ーンコイルの組 ３８ スクリーンコイル ３９ スクリ
ーンコイル ４１ スイッチング装置 ４３ スイッ
チング装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−228125（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−105822（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−146726（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) A61B 5/055

Claims (16)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 大きく均一な静磁場を供給して内部空間
    に位置している被検者のスピンを整列させるための磁石
    と、 ＲＦ信号を共鳴周波数で発生させるためのＲＦ送信器
    （22）と、前記 ＲＦ信号を送信して前記静磁場に直交する平面に少
    なくとも投影を有するように上記整列したスピンを傾け
    るためのＲＦコイル（37）と、 前記静磁場を変化させて、上記傾けたスピンから放出さ
    れる自由誘導減衰（ＦＩＤ）信号の符号づけを行うため
    の少なくとも一つのモジュール式傾斜磁場コイルの組
    （31）と、 このモジュール式傾斜磁場コイルの組（31）が、複数の
    モジュール式傾斜磁場コイルとを有する磁気共鳴画像
    （ＭＲＩ）装置において、 第１のモジュール式傾斜磁場コイルが、超高速磁気共鳴
    画像で使用するために線形勾配を有する前記静磁場内部
    の第１の領域（33）を提供するように製作配置されるこ
    とと、 第２のモジュール式傾斜磁場コイルが、通常磁気共鳴画
    像で使用するために線形勾配を有する前記静磁場内部の
    第２の領域（36）を提供するように製作配置されること
    と、前記第１のモジュール式傾斜磁場コイル（34a，34b）
    が、中央部に配置され、前記第２のモジュール式傾斜磁
    場コイル（32a，32b）が、前記第１のモジュール式傾斜
    磁場コイル（34a，34b）の側方に製作配置されること
    と、 前記第１のモジュール式傾斜磁場コイル（34a，34b）
    が、前記第２のモジュール式傾斜磁場コイル（32a，32
    b）より短く製作配置されることと、 前記第２のモジュール式傾斜磁場コイル（32a，32b）
    が、前記第１のモジュール式傾斜磁場コイル（34a，34
    b）との組み合せにおいて作動して通常イメージングで
    使用する前記第１の領域（33）より大きな第２の領域
    （36）が得られ、高速モードでは、コイルの中央部分だ
    けが稼動して利用可能な増幅器出力を効率的に使用し、
    また傾斜地場の高速スイッチングを行ないつつ患者のBp
    kと急速に変化する差動磁場への照射線量レベルを制限
    し、通常モードでは、コイルの中央部分 と補正コイルを
    両方とも駆動してスルーレートの低い通常イメージング
    のために包括体積を広くとることができるように製作配
    置される ことを特徴とする磁気共鳴画像（ＭＲＩ）装
    置。
  2. 【請求項２】 前記モジュール式傾斜磁場コイルの組
    （31）が、少なくとも一つのコイル枠に取りつけられ、
    前記第１のモジュール式傾斜磁場コイル（34a，34b）
    が、前記第２のモジュール式傾斜磁場コイル（32a，32
    b）の内側に配置される請求項１記載の磁気共鳴画像装
    置。
  3. 【請求項３】 前記第１のモジュール式傾斜磁場コイル
    （34a，34b）が印刷コイルである請求項２記載の磁気共
    鳴画像装置。
  4. 【請求項４】 前記第２のモジュール式傾斜磁場コイル
    （32a，32b）が印刷コイルである請求項２記載の磁気共
    鳴画像装置。
  5. 【請求項５】 前記第２のモジュール式傾斜磁場コイル
    （32a，32b）が印刷コイルである請求項３記載の磁気共
    鳴画像装置。
  6. 【請求項６】 前記第１のモジュール式傾斜磁場コイル
    （34a，34b）が、前記枠の内側に取り付けられ、前記第
    ２のモジュール式傾斜磁場コイル（32a，32b）が、前記
    枠の外側に取り付けられる請求項１記載の磁気共鳴画像
    装置。
  7. 【請求項７】 磁気共鳴画像装置で静磁場を変化させる
    ためのモジュール式傾斜磁場コイルを有する傾斜磁場コ
    イル装置であって、 一組のモジュール式傾斜磁場コイルと、 超高速磁気共鳴画像で使用するための線形勾配を有する
    上記静磁場内の第１の領域（33）を得るように製作配置
    した前記モジュール式傾斜磁場コイルの組（31）の第１
    のコイル（34a，34b）と、 上記第１の線形領域より更に側方に延出する線形勾配を
    有する前記静磁場内部の第２の領域（36）を得るように
    製作配置した前記モジュール式傾斜磁場コイルの組（3
    1）の第２のコイル（32a，32b）と、前記モジュール式傾斜磁場コイルの組（31）の第１のコ
    イル（34a，34b）が、前記モジュール式傾斜磁場コイル
    の組（31）の第２のコイル（32a，32b）より短く製作配
    置され、前記第２のコイル（32a，32b）が、前記第１の
    コイル（34a，34b）と協働で動作して通常イメージング
    に使用するための線形勾配を有する前記 第１の領域（3
    3）より広い前記第２の領域（36）が得られ、高速モー
    ドでは、コイルの中央部分だけが稼動して利用可能な増
    幅器出力を効率的に使用し、また傾斜地場の高速スイッ
    チングを行ないつつ患者のBpkと急速に変化する差動磁
    場への照射線量レベルを制限し、通常モードでは、コイ
    ルの中央部分と補正コイルを両方とも駆動してスルーレ
    ートの低い通常イメージングのために包括体積を広くと
    ることができるように製作配置してある ことを特徴とす
    る傾斜磁場コイル装置。
  8. 【請求項８】 前記第１と第２のモジュール式傾斜磁場
    コイルが、少なくとも一つのコイル枠に取り付けられ、
    前記第１のモジュール式傾斜磁場コイル（34a，34b）
    が、前記第２のモジュール式傾斜磁場コイル（32a，32
    b）の内側に配置される請求項７記載の傾斜磁場コイル
    装置。
  9. 【請求項９】 前記第１のモジュール式傾斜磁場コイル
    （34a，34b）が印刷コイルである請求項８記載の傾斜磁
    場コイル装置。
  10. 【請求項１０】 前記第２のモジュール式傾斜磁場コイ
    ル（32a，32b）が印刷コイルである請求項８記載の傾斜
    磁場コイル装置。
  11. 【請求項１１】 前記第２のモジュール式傾斜磁場コイ
    ル（32a，32b）が印刷コイルである請求項９記載の傾斜
    磁場コイル装置。
  12. 【請求項１２】 前記第１のモジュール式傾斜磁場コイ
    ル（34a，34b）が、中央部に配置され、前記第２のモジ
    ュール式傾斜磁場コイル（32a，32b）が、前記第１のモ
    ジュール式傾斜磁場コイルの側方に製作配置される請求
    項７記載の傾斜磁場コイル装置。
  13. 【請求項１３】 前記第１のモジュール式傾斜磁場コイ
    ル（34a，34b）が、前記枠の内側に取り付けられ、前記
    第２のモジュール式傾斜磁場コイル（32a，32b）が、前
    記枠の外側に取り付けられる請求項８記載の傾斜磁場コ
    イル装置。
  14. 【請求項１４】 前記第１と第２のモジュール式傾斜磁
    場コイルを選択的に結合して、前記第１のモジュール式
    傾斜磁場コイル（34a，34b）が独立して通電されるか、
    又は両方のモジュール式傾斜磁場コイルが結合的に通電
    されるようにするためのスイッチング手段（43）を有す
    る請求項７記載の傾斜磁場コイル装置。
  15. 【請求項１５】 前記スイッチング手段（43）が結合的
    に通電される場合に、前記第１と第２のモジュール式傾
    斜磁場コイルを直列に接続する請求項１４記載の傾斜磁
    場コイル装置。
  16. 【請求項１６】 前記第一のモジュール式傾斜磁場コイ
    ル（34a，34b）に結合するスクリーンコイル（38，39）
    が、前記第２のモジュール式傾斜磁場コイル（32a，32
    b）に結合する前記スクリーンコイル（38，39）の外側
    に配置される請求項７記載の傾斜磁場コイル装置。
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