JP3350143B2

JP3350143B2 - 磁気共鳴イメージング装置

Info

Publication number: JP3350143B2
Application number: JP10955793A
Authority: JP
Inventors: 仁山形
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1992-05-12
Filing date: 1993-05-11
Publication date: 2002-11-25
Anticipated expiration: 2017-11-25
Also published as: JPH0622923A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、磁気共鳴イメージング
装置に係り、特に、高速イメージング用傾斜磁場発生手
段を備えた磁気共鳴イメージング装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】磁気共鳴イメージング装置は、被検体を
構成する例えば水素原子からの磁気共鳴信号を受信し、
受信した信号を用いて画像の再構成を行うことにより、
所望のスライス面での断層画像を得る医療装置として広
く用いられている。

【０００３】また、最近では、体動あるいは拍動の影響
を受けることなく、腹部あるいは心臓を画像化すること
ができる高速イメージングの開発が盛んに行われてい
る。

【０００４】磁気共鳴イメージング装置で高速イメージ
ングを行うには、傾斜磁場強度を増大させて例えば数ミ
リ秒間隔で高速にスイッチングすればよいが、スイッチ
ングの際の磁場変動は非常に大きくなるため、出力の大
きな傾斜磁場アンプが必要になる。

【０００５】このため、複数のコイルエレメントで傾斜
磁場コイルを構成し、各コイルエレメントにそれぞれ電
気的に独立に傾斜磁場アンプを接続することにより、個
々の傾斜磁場アンプの負担を軽減可能な高速イメージン
グ用傾斜磁場発生手段が、例えば特開平１−１１０３５
４号公報に開示されている。

【０００６】図１０は、従来の磁気共鳴イメージング装
置に備えた高速イメージング用傾斜磁場発生手段１を示
したものである。

【０００７】従来の高速イメージング用傾斜磁場発生手
段１は、複数のコイルエレメント２ａ，２ｂ，２ｃ，２
ｄ、２ｅで構成された傾斜磁場コイル６と、コイルエレ
メント２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ、２ｅの各々に独立に接
続された傾斜磁場アンプ３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅ
とを備える。

【０００８】図１１（ａ）は、コイルエレメント２ａ，
２ｂ，２ｃのコイルパターンを平面に展開した状態で示
したものであるが、図面理解の便宜のため、コイルエレ
メント２ｄ，２ｅを省略してある。

【０００９】図１１（ｂ）でわかるように、３つのコイ
ルエレメント２ａ，２ｂおよび２ｃは、基板４の上に形
成されている。

【００１０】このように、複数のコイルエレメントで１
つのコイルを形成する方式をマルチファイラー方式と呼
んでおり、所定の大きさの傾斜磁場をそれぞれのコイル
エレメントで分担して発生させることにより、各コイル
エレメントに接続される傾斜磁場アンプの負担を軽減さ
せることができる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
マルチファイラー方式の傾斜磁場コイルは、図１１
（ａ）でわかるように、構造が複雑となるので、コイル
を手巻きで形成する場合には、製造に時間を要するとい
う問題を生じる。

【００１２】また、従来のマルチファイラー形式の傾斜
磁場コイルでは、傾斜磁場アンプ３ａ，３ｂ，３ｃを、
それぞれコイルエレメント２ａ，２ｂ，２ｃに接続して
電流を供給するためのリード部５が、行きと戻りで複雑
に交錯しており、コイルを手巻きで形成する場合あるい
はエッチングで形成する場合のいずれにおいても、コイ
ルの製造に手間がかかる。

【００１３】また、コイルエレメントをエッチングで形
成する場合には以下の問題を生じる。

【００１４】図１１（ｂ）は、図１１（ａ）のＢ−Ｂ線
に沿う部分断面図である。

【００１５】基板４上に複数のコイルエレメントを効率
的に形成するには、各コイルエレメントの導線の間隔ｐ
をできるだけ狭くしてコイルエレメントを密に配置する
必要がある一方、各コイルエレメントの導線に所望の値
の電流を流すため、相当の導線断面積（幅Ｂ×高さＨ）
を確保する必要がある。

【００１６】このため、図１１（ｂ）でわかるように、
高さＨを例えば２ｍｍ程度に高くしなければならない。

【００１７】一方、エッチングによって高さＨを大きく
しようとすると、いわゆるアンダーエッチングの問題が
生じ、基板４の近傍では、所望の間隔ｐを確保すること
が困難となる。

【００１８】したがって、基板４に設けることができる
コイルエレメントの数には限界がある。

【００１９】また、導線の幅Ｂが短くなると、導線で生
じた熱を放散させる表面積が減少するので、放散効率が
低下し、導線の断面積をさらに大きくとらねばならない
という問題も生じる。

【００２０】また、上述の傾斜磁場コイルの外側に傾斜
磁場が漏洩しないように、傾斜磁場コイルの外側にシー
ルドコイルを設ける場合がある。

【００２１】図１２は、Ｒｏｅｍｅｒ氏の米国特許第４
７３７７１６号明細書に開示されたシールドコイルを示
したものである。

【００２２】このシールドコイルと組み合わせた傾斜磁
場コイルは、いわゆるＡＳＧＣ（ＡｃｔｉｖｅｌｙＳ
ｈｉｅｌｄｅｄＧｒａｄｉｅｎｔＣｏｉｌ）として
知られているものであり、傾斜磁場コイルと逆方向に流
れる所定の大きさの電流をシールドコイルに流してやる
ことにより、傾斜磁場コイルによる傾斜磁場とシールド
コイルによるシールド磁場とを所定の領域で相殺させ、
外側の超電導コイルの熱シールド用円筒導体に渦電流が
ながれないようにすることができる。

【００２３】しかしながら、このようなシールドコイル
をマルチファイラー方式で形成する場合には、上述した
傾斜磁場コイルと同様な問題が生じる。

【００２４】さらに、多数のシムコイルをマグネットの
内側に配置して静磁場不均一性を低減し精度の高い画像
を得ようとするときにも同様の問題が生じる。

【００２５】本発明は、上述した事情を考慮してなされ
たもので、製造容易でかつ高精度の高速イメージング用
傾斜磁場コイル，シールドコイルあるいはシムコイルを
備えた磁気共鳴イメージング装置を提供することを目的
とする。

【００２６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１，２及び４に記載の本発明に係る磁気共鳴
イメージング装置によれば、所定の方向の静磁場を発生
させる静磁場発生手段と、前記静磁場に重ねて印加され
る傾斜磁場を発生させる傾斜磁場発生手段とを備えた磁
気共鳴イメージング装置において、前記傾斜磁場発生手
段は、前記傾斜磁場のうちの同一方向に発生させる傾斜
磁場を複数のコイルエレメントで発生させる傾斜磁場コ
イルを備え、前記複数のコイルエレメントを、前記静磁
場の方向に直交する方向に積層して形成したことを基本
的な特徴とする。

【００２７】また、請求項２〜４に記載の本発明に係る
磁気共鳴イメージング装置によれば、所定の方向の静磁
場を発生させる静磁場発生手段と、前記静磁場に重ねて
印加される傾斜磁場を発生させる傾斜磁場発生手段と、
前記傾斜磁場を遮蔽するための遮蔽磁場を発生させる傾
斜磁場遮蔽手段とを備えた磁気共鳴イメージング装置に
おいて、前記傾斜磁場遮蔽手段は、前記遮蔽磁場のうち
の同一方向に発生させる遮蔽磁場を複数のコイルエレメ
ントで発生させるシールドコイルを備え、前記複数のコ
イルエレメントを、前記静磁場の方向に直交する方向に
積層して形成したことを基本的な特徴とする。

【００２８】

【作用】複数のコイルエレメントを積層して傾斜磁場コ
イル又はシールドコイルを構成したので、高速イメージ
ングに適した傾斜磁場コイル又はシールドコイルを薄膜
技術で容易にかつ安価にしかも高精度で製造することが
できる。

【００２９】また、複数のコイルエレメントを積層して
傾斜磁場コイル又はシールドコイルを構成したので、各
コイルエレメントのコイル部の導線幅を大きく、導線高
さを小さくすることができる。

【００３０】そのため、アンダーエッチングのおそれが
少なくなり、従来よりも導線間隔を小さくすることがで
きるとともに、熱放散に寄与する表面積が大きくなるの
で、従来の冷却装置を簡素化したりあるいは除去したり
することが可能となる。

【００３１】また、各コイルエレメントを薄膜技術を用
いて形成することができるので、積層したときの全体厚
さを薄くすることができる。

【００３２】そのため、多数のコイルエレメントを積層
することが可能となる。

【００３３】

【実施例】以下、本発明の磁気共鳴イメージング装置の
実施例について、添付図面を参照して説明する。

【００３４】（第１実施例）図１は、本実施例の磁気共鳴イメージング装置を示した
ものである。

【００３５】本実施例の磁気共鳴イメージング装置は、
所定の方向に静磁場を発生させる静磁場発生手段１１
と、静磁場に重ねて印加される傾斜磁場を発生させる傾
斜磁場発生手段１２と、高周波の送受信を行なうＲＦコ
イル１０とを備える。

【００３６】静磁場発生手段１１は、被検体１３が横た
わっている領域にｚ軸方向の高磁場を発生させるように
なっており、例えば超電導コイル（図示せず）を備え
る。

【００３７】傾斜磁場発生手段１２は、ほぼ円筒形をな
す４つのコイルエレメント１４ａ，１４ｂ，１４ｃおよ
び１４ｄを、静磁場の方向（ｚ軸方向）に直交する方向
（以下、径方向と呼ぶ）に積層した傾斜磁場コイル１５
を備える。

【００３８】また、各コイルエレメント１４ａ，１４
ｂ，１４ｃ，１４ｄには、それぞれ、傾斜磁場アンプ１
６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄが接続してあり、各コイ
ルエレメント１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄに独立に
パルス電流を印加できるようになっている。

【００３９】傾斜磁場アンプ１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，
１６ｄはシーケンサ７で制御され、シーケンサ７は、所
定のパルスシーケンスを実行できるようにプログラム可
能になっている。

【００４０】傾斜磁場アンプ１６ａ乃至１６ｄとシーケ
ンサ７との間にはスイッチ８を設けてあり、作動させる
傾斜磁場コイルのコイルエレメントの数を選択できるよ
うになっている。

【００４１】作動させるコイルエレメントの数はパルス
シーケンスによって選択すればよく、例えば、通常のス
ピンエコー撮像法では１つのコイルエレメントを選択
し、エコープラナー撮像法のような高速イメージングで
は４つのコイルエレメントを選択すればよい。

【００４２】図１（ｂ）は、各コイルエレメント１４
ａ，１４ｂ，１４ｃおよび１４ｄのうち、最も外側に設
けられたコイルエレメント１４ａを代表的に示したもの
である。

【００４３】図１（ｂ）でわかるように、コイルエレメ
ント１４ａは、ｘ軸方向の傾斜磁場を発生させるように
なっており、基板２１ａ，２２ａ，２３ａ，２４ａ上
に、コイル部２５ａ，２６ａ，２７ａ，２８ａをそれぞ
れ形成し、ほぼ円筒状に湾曲させた状態で向かい合わせ
に配置してある。

【００４４】図２（ａ）は、これらの基板のうち、基板
２１ａを、平面に展開した状態で示したものであり、図
２（ｂ）は、図２（ａ）のＡ−Ａ線に沿う断面図であ
る。

【００４５】図２でわかるように、コイルエレメント１
４ａは、基板２１ａの一方の面３１ａにコイル部２５ａ
を形成し、他方の面３２ａにリード部３３ａ，３４ａを
形成してある。

【００４６】コイル部２５ａ及びリード部３３ａ，３４
ａは銅などの導電性材料からなり、基板２１ａは繊維補
強プラスチック等の非導電性材料からなる。コイル部２
５ａの両端はリード部３３ａ，３４ａに各々電気的に接
続してある。

【００４７】なお、リード部３３ａは、コイル部２５ａ
と交差させないように形成可能であるため、コイル部２
５ａと同一の面に形成してもよい。

【００４８】コイル部２５ａの導線は、幅Ｂ、高さＨ、
ピッチｐで配置してある。

【００４９】他の基板２２ａ，２３ａ，２４ａについて
は図面を参照した説明を省略するが、基板２１ａと同様
にコイル部およびリード部を形成してある。

【００５０】また、傾斜磁場コイル１４ｂ，１４ｃ，１
４ｄについても、傾斜磁場コイル１４ａと同様に構成し
てあるので、番号２１乃至３４に、各々ｂ乃至ｄの符号
を付することによって、２１ａ乃至３４ａと実質的に同
一の部材とし、詳細な説明は省略する。

【００５１】図３（ａ）は、形成したコイルエレメント
１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄを、積層する前の状態
で示したものである。

【００５２】上述したように、基板２１ａ，２１ｂ，２
１ｃ，２１ｄには、それぞれコイル部２５ａ，２５ｂ，
２５ｃ，２５ｄを形成してある。

【００５３】また、基板２１ａの裏側にはリード部３３
ａおよび３４ａを形成し、同様に基板２１ｂ，２２ｃ，
２２ｄには、それぞれ、リード部３３ｂおよび３４ｂ、
リード部３３ｃおよび３４ｃ、リード部３３ｄおよび３
４ｄを形成してある。

【００５４】図３（ｂ）は、コイルエレメント１４ａ，
１４ｂ、１４ｃおよび１４ｄを径方向に積層して構成し
た傾斜磁場コイル１５を示したものである。

【００５５】図３（ａ）および図３（ｂ）でわかるよう
に、コイルエレメント１４ａ，１４ｂ、１４ｃおよび１
４ｄは、リード部を形成した面同士をリード部が互いに
接触しないように背中合わせに積層してある。

【００５６】すなわち、コイルエレメント１４ａおよび
１４ｂは、リード部３３ａおよび３４ａを形成した面
と、リード部３３ｂおよび３４ｂを形成した面とを、こ
れらのリード部が互いに接触しないように積層してあ
り、コイルエレメント１４ｃおよび１４ｄは、リード部
３３ｃおよび３４ｃを形成した面と、リード部３３ｄお
よび３４ｄを形成した面とを、これらのリード部が互い
に接触しないように積層してある。

【００５７】また、コイルエレメント１４ａ，１４ｂ、
１４ｃおよび１４ｄは、コイル部を形成した面、すなわ
ち、コイル部２５ｂを形成した面とコイル部２５ｃを形
成した面とを絶縁層４１を介して積層してある。

【００５８】コイルエレメント１４ａ乃至１４ｄのコイ
ル部２５ａ乃至２５ｄは、それらを積層したときにコイ
ルパターンが互いにほぼ一致するようになっている。

【００５９】絶縁層４１は、耐薬品性及び電気絶縁性に
富んだベークライト（商標）などの熱硬化性プラスチッ
クで形成するのがよい。

【００６０】図４は、コアボビン５２に沿って巻いた傾
斜磁場コイル１５を、モールド用シリンダー５１に挿入
し、樹脂等を含浸させて固めたものである。

【００６１】次に、本実施例の磁気共鳴イメージング装
置に備えた傾斜磁場コイルの作用を説明する。

【００６２】傾斜磁場コイル１５を製造するには、ま
ず、図５（ａ）で示すように、基板２１ａの一方の面か
ら他方の面に延びる２つの孔を基板２１ａに形成し、次
いで、導電体３５ａ，３６ａをそれぞれ２つの孔に挿入
する。２つの孔は、コイル部２５ａの両端に一致するよ
うに位置決めしておく。

【００６３】次に、図５（ｂ）に示すように、基板２１
ａの両面に導電層３７ａ，３８ａを形成する。

【００６４】次に、導電層３７ａ，３８ａをエッチング
処理して基板２１ａの一方の面にコイル部２５ａを、他
方の面にリード部３３ａ及び３４ａを残す。

【００６５】このようにすると、リード部３３ａ及び３
４ａは、それぞれ導電体３５ａ，３６ａを介してコイル
部２５ａの両端に電気接続される。

【００６６】コイル部２５ａは、最終的に円筒状に湾曲
させた際に所定の表面電流分布となるようにｚ軸からの
径方向距離を考慮してパターンを設計する。

【００６７】ここで、コイル部の導体の寸法Ｂ、Ｈは、
所定の電流を流すのに必要な断面積を確保できるように
かつ熱放散が十分行われるように決定する。

【００６８】しかし、従来技術のように、１つの平面に
複数のパターンを形成する必要はなく、基板２１ａには
コイル部２５ａだけを形成すれば足りるため、導体の幅
Ｂを大きく例えば７２ｍｍとし、導体の高さＨを非常に
薄く例えば０．３ｍｍにすることができる。

【００６９】例えば、４つのコイルエレメントを平面的
に形成した従来と比較すると、導体の幅Ｂは６倍以上、
導体の高さＨは１／６以下にすることができる。

【００７０】このため、アンダーエッチングの問題が生
じるおそれはほとんどなくなり、ピッチｐを十分小さく
とることができる。

【００７１】また、導体表面積が実質的に大きくなるの
で、熱放散効率を高めることができる。

【００７２】そのため、導体断面積を、従来の導体断面
積以下にすることが可能となるとともに、従来必要だっ
た冷却装置を簡素化したりあるいは除去したりすること
が可能となる。

【００７３】さらに、薄膜技術を用いて導体高さＨを非
常に薄くすることができるので、数多くのコイルエレメ
ントを積層することができる。

【００７４】リード部３３ａ，３４ａの幅についても、
コイル部と同様、十分大きくとることができるので、高
さを十分薄くすることができる。

【００７５】ここで、リード部３３ａ，３４ａとコイル
部２５ａとは、基板２１ａの表側と裏側とに形成される
ので、両者の間で電気的な絶縁を施す必要はなく、効率
的な製造を行うことができる。

【００７６】このような手順で、基板２２ａ，２３ａ，
２４ａにも、コイル部２５ａ，２６ａ，２７ａ，２８ａ
およびリード部（図示せず）を形成し、最も外側のコイ
ルエレメント１４ａの製造を完了する。

【００７７】以上のプロセスを繰り返すことにより、コ
イルエレメント１４ｂ，１４ｃおよび１４ｄの製造を行
う。

【００７８】なお、例えば、コイルエレメント１４ｂに
形成するコイル部２５ｂのコイルパターンは、コイルエ
レメント１４ａに形成されたコイル部２５ａのパターン
とほぼ同じであるが、コイルエレメント１４ｂはコイル
エレメント１４ａの内側にくるため、コイル部２５ｂの
径がコイル部２５ａの径よりも若干小さくなるようにコ
イル部２５ｂのパターンを設計する。

【００７９】次いで、コイルエレメント１４ａ，１４
ｂ，１４ｃ，１４ｄおよび絶縁層４１を、円筒状のコア
ボビン５２に沿って内側から順に巻いていき、図３のよ
うに積層し、傾斜磁場コイル１５を完成する。

【００８０】積層の際、リード部を互いに接触させない
で、リード部を形成した面同士を積層するので、絶縁層
を設ける必要がなくなり、積層厚さを薄くすることがで
きる。

【００８１】最後に、傾斜磁場コイル１５を、傾斜磁場
コイル１５と軸線方向長さがほぼ同一の絶縁性円筒部材
５１の中に挿入する。次いで樹脂を円筒部材５１とコア
ボビン５２の間のスペースに流し込んで硬化させ、傾斜
磁場コイル１５の製造工程を完了する。

【００８２】本実施例では、コイル部２５ａ，２６ａ，
２７ａ，２８ａを、別々の基板２１ａ，２２ａ，２３
ａ，２４ａに形成するように構成したが、単一のエッチ
ング基板上にこれら４つのコイル部を形成してもよい。

【００８３】また、本実施例では、コイルエレメントを
４つ重ねて傾斜磁場コイルを構成したが、積層数は４に
限定されないことはいうまでもなく、ｚ軸からの径方向
距離がわずかずつ変化することに考慮して各コイルエレ
メントのコイルパターンを薄膜技術で形成すれば、数多
くのコイルエレメントを積層することができる。

【００８４】この場合、重ね合せるコイルエレメントの
数が多くなるほど、それぞれに接続される傾斜磁場アン
プの負荷は小さくなる。

【００８５】また、本実施例では例えば、ｘ方向に沿っ
て読出し磁場を印加してエコープラナー法を実行する場
合を想定し、ｘ方向傾斜磁場コイルを高速スイッチング
可能に構成したが、本発明をｙ方向及び又はｚ方向傾斜
磁場コイルに適用することによって様々な撮像シーケン
スを実行し、あるいは様々なアングルでのスライス像を
得ることができる。

【００８６】この場合、ｘ，ｙ及びｚ方向傾斜磁場コイ
ルを同軸に配置すればよい。

【００８７】また、各コイルエレメントが電気的に互い
に絶縁されていれば、上述の実施例と異なる方法でコイ
ルエレメントを積層してもよい。

【００８８】例えば、図６に示すように、基板数を２つ
とし、コイルエレメント１４ａ′，１４ｂ′のコイル部
２５ａ′，２５ｂ′を、共通の基板２１ａ′の両面にそ
れぞれ形成するとともに、コイルエレメント１４ｃ′，
１４ｄ′のコイル部２５ｃ′，２５ｄ′を、共通の基板
２１ｂ′の両面にそれぞれ形成し、これら２つの基板２
１ａ′，２１ｂ′を絶縁層４１′を介して積層するよう
な構成としてもよい。

【００８９】この場合、２１ａ′，２１ｂ′および絶縁
層４１′の中央付近に孔４５を設けておき、孔４５を介
して、各コイルエレメント内側のリード部３４ａ′，３
４ｂ′，３４ｃ′，３４ｄ′を外側に引き出して図示し
ない傾斜磁場アンプに接続する。このようにすれば、傾
斜磁場コイルの全体の厚みを上述の実施例よりもさらに
薄くすることができる。

【００９０】また、本実施例では、コイル部をエッチン
グ技術によって基板上に形成する場合について説明した
が、薄膜化が可能な技術であればいかなる技術でコイル
部あるいはリード部を形成してもよい。

【００９１】例えば、メッキ法等の他の化学的手法、あ
るいはカッティングした薄膜導体を絶縁板上に固定する
レーザーカッティング法や型抜き法等の機械加工法等で
コイル部等を形成してもよい。

【００９２】（第２実施例）次に、第２実施例に係る磁気共鳴イメージング装置につ
いて説明する。

【００９３】なお、第１実施例と実質的に同一の部品に
ついては、同一の符号を付してその説明を省略する。

【００９４】図７は、第２実施例の磁気共鳴イメージン
グ装置を示したものである。

【００９５】第２実施例の磁気共鳴イメージング装置
は、傾斜磁場を遮蔽する傾斜磁場遮蔽手段６２を備え
る。

【００９６】傾斜磁場遮蔽手段６２は、例えば４つのコ
イルエレメント（図示せず）を径方向に積層したシール
ドコイル６５を備え、傾斜磁場コイル１５′の外側に配
置してある。

【００９７】シールドコイル６５の各コイルエレメント
は、傾斜磁場コイル１５′に設けた例えば４つのコイル
エレメントにそれぞれ対応させてある。傾斜磁場コイル
１５′の各コイルエレメント及びシールドコイル６５の
各コイルエレメントはそれぞれ直列に接続してあり、傾
斜磁場アンプ６６ａ乃至６６ｄからそれぞれパルス電流
が供給されるようになっている。

【００９８】シールドコイル６５は、傾斜磁場コイル１
５′よりも直径で例えば約１００ｍｍ大きくしてある。
シーケンサ７′は、所定のパルスシーケンスに従って傾
斜磁場アンプ１６ａ′乃至１６ｄ′を駆動制御する。

【００９９】所定の大きさをもった電流を流してやる
と、シールドコイル６５は、傾斜磁場と反対方向のシー
ルド磁場を発生させ、傾斜磁場コイル１５′の外側の傾
斜磁場を相殺する。そのため、外側の静磁場発生手段１
１の超電導コイルの熱シールド用円筒導体に渦電流がな
がれないようにすることができる。

【０１００】傾斜磁場アンプ１６ａ′乃至１６ｄ′とシ
ーケンサ７′の間にはスイッチ８′を設けてあり、作動
させる傾斜磁場コイルエレメントとシールドコイルエレ
メントの対の数を選択することができる。

【０１０１】シールドコイル６５は、第１実施例で説明
した傾斜磁場コイル１５と同様、複数のコイルエレメン
トを積層して形成することができる。第２実施例の製造
方法及び作用については第１実施例とほぼ同様であるの
で、ここでは詳細な説明を省略する。

【０１０２】（第３実施例）次に、第３実施例に係る磁気共鳴イメージング装置につ
いて説明する。なお、従来技術あるいは第１，第２実施
例と実質的に同一の部品については同一の符号を付して
その説明を省略する。

【０１０３】図８は、第３実施例に係る磁気共鳴イメー
ジング装置を斜視図で示したものである。同図でわかる
ように、第３実施例の磁気共鳴イメージング装置は、シ
ムコイル手段９０を備える。シムコイル手段９０は、シ
ムコイル９１、シムアンプ９３及びコントローラ９５を
備える。シムコイル９１は、マグネット１１と傾斜磁場
コイル１５″の間に配置してあり、シム磁場を発生させ
て静磁場の不均一性を最小にするようになっている。シ
ムコイル９１は、例えば８つのシムコイルエレメント９
２ａ乃至９２ｈを有し、それぞれシムアンプ９３ａ乃至
９３ｈに接続してある。シムアンプ９３からの電流の大
きさは、最適な静磁場均一性が全ての被検者について得
らるようにコントローラ９５で制御される。

【０１０４】静磁場は、複数の磁場成分の合計として表
わすことができる。シムコイルエレメント９２ａ乃至９
２ｈはそれぞれシム磁場を発生させ、静磁場の対応する
磁場成分の不均一性を最小にする。

【０１０５】図９（ａ）乃至（ｃ）は、３つの磁場成分
に関するシムコイルエレメントの一例を示したものであ
り、それぞれｚ，ｘｙ，ｚｘ方向の磁場成分についての
コイルパターンである。各コイル部９６は円筒基板９７
の外面にエッチングしてあり、リード部（図示せず）は
円筒基板９７の内面にエッチングしてある。図中の矢印
は、シムコイルのコイル部に流れる電流の方向を示す。
８つのシムコイルエレメント９２ａ乃至９２ｈは図示し
ない絶縁層を間に挟んで平径方向に積層してある。

【０１０６】シムコイルエレメントの数は、第３実施例
で説明した数に限定されるものではなく、その数を多く
すればするほど、静磁場の不均一性を低減することがで
きる。

【０１０７】上述したように、本発明をシムコイルに適
用すれば、多数のシムコイルエレメントを薄膜構造でか
つ簡易な構造で製造することが可能となる。製造工程に
ついては、上述した実施例と実質的に同一であるので、
ここでは詳細な説明を省略する。

【０１０８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の磁気共鳴
イメージング装置によれば、傾斜磁場発生手段は、同一
方向に発生させる傾斜磁場を複数のコイルエレメントで
発生させる傾斜磁場コイルを備え、その複数のコイルエ
レメントを、静磁場の方向に直交する方向に積層して形
成したので、高速イメージングに適した傾斜磁場コイル
を薄膜技術で容易にかつ安価にしかも高精度で製造する
ことができる。

【０１０９】また、複数のコイルエレメントを積層して
傾斜磁場コイルを構成したので、各コイルのコイル部の
導線幅を大きく、導線高さを小さくすることができる。

【０１１０】そのため、アンダーエッチングのおそれが
少なくなり、従来よりも導線間隔を小さくすることがで
きるとともに、熱放散に寄与する表面積が大きくなるの
で、従来の冷却装置を簡素化したりあるいは除去したり
することが可能となる。

【０１１１】また、各コイルエレメントを薄膜技術を用
いて形成することができるので、積層したときの全体厚
さを薄くすることができる。

【０１１２】そのため、多数のコイルエレメントを積層
することが可能となる。

【０１１３】また、本発明によれば、傾斜磁場遮蔽手段
は、同一方向に発生させる遮蔽磁場を複数のコイルエレ
メントで発生させるシールドコイルを備え、その複数の
コイルエレメントを、前記静磁場の方向に直交する方向
に積層して形成したので、高速イメージングに適したシ
ールドコイルを薄膜技術で容易にかつ安価にしかも高精
度で製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本実施例の磁気共鳴イメージング装置
の概略斜視図、（ｂ）は傾斜磁場コイルの一部を構成す
るコイルエレメントを示した視図。

【図２】（ａ）は図１のコイルエレメントの部分平面展
開図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線に沿う断面図。

【図３】（ａ）はコイルエレメントを積層する前の断面
図、（ｂ）は積層した後の断面図。

【図４】コイルエレメントを積層した傾斜磁場コイル
を、コアシリンダーとモールド用シリンダーの間に挿入
した後の断面図。

【図５】本実施例の傾斜磁場コイルを製造する工程を示
した図。

【図６】本実施例の変形例に係る傾斜磁場コイルを示し
た断面図。

【図７】第２の実施例に係る磁気共鳴イメージング装置
の斜視図。

【図８】第３の実施例に係る磁気共鳴イメージング装置
の斜視図。

【図９】シムコイルのコイルエレメントを示した斜視
図。

【図１０】従来の傾斜磁場発生手段の斜視図。

【図１１】（ａ）は従来のマルチファイラー方式の傾斜
磁場コイルの平面展開図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線に
沿う断面図。

【図１２】従来のシールドコイルの平面展開図。

【符号の説明】

１１静磁場発生手段１２傾斜磁場発生手段１３被検体１４コイルエレメント１５，１５′，１５″ 傾斜磁場コイル１６傾斜磁場アンプ２１基板２５コイル部３３リード部３４リード部４１絶縁材５１モールド用シリンダー５２コアシリンダー６５シールドコイル９１シムコイル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A61B 5/055

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】所定の方向の静磁場を発生させる静磁場
発生手段と、前記静磁場に重ねて印加される傾斜磁場を
発生させる傾斜磁場発生手段とを備えた磁気共鳴イメー
ジング装置において、前記傾斜磁場発生手段は、前記傾
斜磁場のうちの同一方向に発生させる傾斜磁場を複数の
コイルエレメントで発生させる傾斜磁場コイルを備え、
前記複数のコイルエレメントを、前記静磁場の方向に直
交する方向に積層して形成したことを特徴とする磁気共
鳴イメージング装置。
【請求項２】所定の方向の静磁場を発生させる静磁場
発生手段と、前記静磁場に重ねて印加される傾斜磁場を
発生させる傾斜磁場発生手段と、前記傾斜磁場を遮蔽す
るための遮蔽磁場を発生させる傾斜磁場遮蔽手段とを備
えた磁気共鳴イメージング装置において、前記傾斜磁場
遮蔽手段は、前記遮蔽磁場のうちの同一方向に発生させ
る遮蔽磁場を複数のコイルエレメントで発生させるシー
ルドコイルを備え、前記複数のコイルエレメントを、前
記静磁場の方向に直交する方向に積層して形成したこと
を特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項３】前記複数のコイルエレメントは、それぞ
れ、基板の一方の面に当該コイルエレメントのコイル部
を形成し、他方の面に当該コイルエレメントのリード部
を形成して構成した請求項１又は２に記載の磁気共鳴イ
メージング装置。
【請求項４】前記複数のコイルエレメントは、前記リ
ード部を形成した面同士を対向させ、かつ当該リード部
が互いに接触しないように前記基板を積層するととも
に、前記コイル部を形成した面同士を対向させ、かつ絶
縁層を介して積層して構成した請求項３記載の磁気共鳴
イメージング装置。