JP4783564B2 - 磁気共鳴イメージング・システム向けの極片を製作するためのシステム及び方法 - Google Patents

Description

本発明は、全般的にはイメージング・システムに関し、さらに詳細には、磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）システムで使用される極片に関する。

少なくとも幾つかの周知のＭＲＩシステムは、極片と、この極片を介して患者などの撮像ボリュームに印加する磁場を発生させるために使用するマグネットと、を含んでいる。しかし、極片に加える磁場が時間と共に高速に変化する場合に問題が生じることがある。より具体的には、極片が導電性の材料から製作されているため、ＭＲＩシステムの動作時にうず電流が発生することがあり、これにより印加する磁場と反対方向の磁場が生成されることがある。

より具体的には、時間と共に高速に変化する磁場を印加することによりさらに、印加した磁場を除いた後に保持される残留磁場すなわち副次的磁場が極片内に誘導されることがある。うず電流と残留磁化はいずれも、印加した磁場を歪ませることがあり、これにより印加した磁場から作成した画像を歪ませることもある。
米国特許第５２８３５４４号

したがって、ＭＲＩシステムの動作の改良を容易にするため、少なくとも幾つかの周知のＭＲＩシステムは、印加した磁場の歪みの低減を容易にする極片を含んでいる。しかし、こうした極片は一般に、容易には入手できない高価な材料から製作されている。

一態様では、少なくとも１つの極片を含むイメージング・システムを提供する。この少なくとも１つの極片は、一緒に積み重ねた少なくとも２つの方向性（ｇｒａｉｎ−ｏｒｉｅｎｔｅｄ）シートであって、その第１の方向性シートの容易磁化方向がその第２の方向性シートの容易磁化方向と異なっている少なくとも２つの方向性シートを含んでいる。

別の態様では、磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）システムを提供する。本ＭＲＩシステムは少なくとも１つの極片を含んでいる。この少なくとも１つの極片は複数の部材を含んでいる。部材のそれぞれの内部には少なくとも２つの方向性シートが含まれており、その第１の方向性シートの容易磁化方向はその第２の方向性シートの容易磁化方向と異なっている。

さらに別の態様では、磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）システム向けの少なくとも１つの極片を製作するための方法を提供する。本方法は、少なくとも２つの方向性シートを製作する工程であって、該少なくとも２つの方向性シートの第１のシートの容易磁化方向が該少なくとも２つの方向性シートの第２のシートの容易磁化方向と異なっている製作工程を含んでいる。本方法はさらに、ＭＲＩシステムで使用するための極片を形成させるように少なくとも２つの方向性シートを一体に結合させる工程を含んでいる。

図１は、少なくとも１つの極片３６及び３８を含んだ磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）システム１０の例示的な一実施形態のブロック図である。この例示的な実施形態では、ＭＲＩシステム１０は２つのプレート状継鉄１４及び１６と、少なくとも２つの支柱状継鉄１８及び２０と、を有している。別の実施形態では、ＭＲＩシステム１０は、単一の「Ｃ」字型継鉄を含んでいる。ＭＲＩシステム１０は、継鉄表面に固定させたマグネット２４及び２６を含んでおり、このマグネット２４及び２６の中心を通って延びる線３５がマグネット２４及び２６と実質的に直交するようにしている。極片ベース２８及び３０と支持リング３２及び３４とは、それぞれのマグネット２４及び２６に固定されている。極片３６及び３８は極片ベース２８及び３０に固定され、かつ支持リング３２及び３４に固定されている。マグネット２４及び２６は、ＲＦｅＢ、ＲＣｏＦｅＢまたはＳｍＣｏマグネット（ここで、Ｒは希土類元素である）などの永久磁石、コアの周囲に巻きつけた常伝導性または超伝導性コイルなどの電磁式マグネット、及び／または永久磁石と電磁式マグネットの組み合わせ（ただし、これらに限らない）を含むことがある。極片３６及び３８は、より詳細には以下で記載するように積み重ねたシートとして形成させたブロックなどの部材４０を含んでいる。ギャップ４２が、極片３６及び３８と、このギャップ４２の内部に挿入される撮像対象の身体部位などの撮像ボリュームとの間に形成されている。

ＭＲＩシステム１０は、傾斜コイルかつ／またはシム４４及び４６を含んでいる。ＭＲＩシステム１０はさらに、極片３６または３８内のうず電流及び残留磁化を低減させるために極片ベース２８または３０と部材４０の間に位置決めしたベークライト、合成樹脂、木材またはセラミックなどの絶縁性の低透磁率層を任意選択で含むこともある。さらに各部材４０は、その各々が複数のシートまたは積層構造（以下で記載する）から形成された複数のブロック（以下で記載する）から形成されている。各部材４０を複数のブロック及び複数のシートに分割すると、うず電流の低減が容易になる。ＭＲＩシステム１０はさらに、電子機器４４及びディスプレイ４６を含んでいる。電子機器４４は、制御システム、送信器、受信器、イメージャ、またはメモリを含んでいる。

励磁コイル（図示せず）は、極片３６及び３８を介して導かれる磁束Ｂ₀を発生させる。傾斜コイル４４及び４６は、磁束Ｂ₀と組み合わせたときに撮像ボリューム全体に及ぶ磁場傾斜を生成させる時間変化する磁束Ｂを発生させている。磁束Ｂ₀は、撮像ボリュームを通過した後、継鉄１４、１６、１８及び２０を通過する。

傾斜コイル４４は、その内部を図１に示した方向に通過する電流Ｉを有している。電流Ｉによって、ループの中心を通過すると共に点線で示すようなうず電流Ｉ’を誘導する磁束Ｂが発生する。うず電流Ｉ’は、磁束Ｂと反対向きにありかつ磁束Ｂの効果を減少させる別の磁束を発生させると共に、磁束Ｂ及び磁場傾斜に外乱を生じさせる。導電率が有限である構造では、うず電流Ｉ’は時間と共に再分配されて減衰し、これによりＭＲＩシステム１０から発生させた時点の磁場傾斜の均一性に応じて画像内にアーチファクトが生じることになる。一般に、構造の表面積が大きいほど、それだけうず電流Ｉ’の減衰時間が長くなる。うず電流Ｉ’の減衰は、部材４０をブロック単位（部分的に重複させる場合や重複させない場合がある）に分割すること、並びにこれらのブロックを複数のシートに分割することによって加速される。

図２は、極片３６及び３８を製作するために使用される様々な材料の例示的なヒステリシス効果を図示している。磁性材料などの材料に磁場Ｈが作用すると、磁場Ｈによってこの材料の内部にある度合いの磁化Ｍが生じる。さらに、永久磁石などの材料が磁場Ｈを受けたときに得られる磁化Ｍを、経路６０によって前進方向で表している。この前進方向と逆方向に磁場Ｈを加えたときは、その磁化Ｍは経路６２に従う。Ｍ軸を交差するときの材料の磁化Ｍの度合いのことをその材料の「残留磁化」と呼んでおり、図２では点６４で示している。材料の保磁力は、その材料の磁化ＭがＨ軸と交差する位置のＨの値であり、図２では点６５で示している。別の磁性材料をトレース６６及び６８で表している。経路６６及び６８はより低い残留磁化７０を示している。比較して述べると、経路６０及び６２は経路６６及び６８と比べたときに「よりハードな（ｈａｒｄｅｒ）」磁性材料のトレースとなっている。

残留磁化は磁性材料などの材料内の保磁性の（ｃｏｅｒｃｉｖｅ）効果から発生する。この保磁性効果によって、磁場成分を除去したときに磁化の緩和が均衡するように制御される。

磁性材料などの材料の任意の領域において、局所磁化はその最大値、すなわち「飽和した（ｓａｔｕｒａｔｅｄ）」値にある。その磁化がすべて平行である局所領域のことを「ドメイン（ｄｏｍａｉｎ）」と呼ぶ。磁化方向が大きく異なるドメイン間にある薄い分割領域のことを「ドメイン壁（ｄｏｍａｉｎ ｗａｌｌ）」と呼ぶ。磁場の印加による平均磁化の変化はドメイン壁の移動に由来することがあり得る。また別に、磁場の印加による平均磁化の変化はドメイン壁の回転に由来することがあり得る。ドメイン壁の移動は材料内にあるホール（ｈｏｌｅ）、介在物及び小さい微結晶の境界などの欠損によって妨げられることがある。壁の妨害は、印加した磁場が変化した後のヒステリシスにつながる。残留磁化によって生じる外部磁場は、ＭＲＩシステム１０内の撮像磁場をその所望の値から動揺させ、撮像アーチファクトを生じさせる可能性がある。

ドメイン壁の移動は、局所磁化の変化によって発生する局所うず電流によっても減弱を受けることがある。この減弱効果によって、印加磁場をオンにしたときに磁化変化の遅延を生じさせ、またさらに印加磁場を取り除いたときに磁化の緩和を生じさせる。この遅延は画像アーチファクトが最小となるように補償されている。少なくとも幾つかの周知のイメージング・システムは、この遅延を補償してはいるが大きなコストを要している。しかし、本明細書に記載したシステム及び方法は、妥当なコストによる受容可能な画質を容易にする費用対効果が高い極片の提供を容易にする。

磁性材料のシート（以下で記載する）の内部では、その保磁力は磁束Ｂ₀の方向に依存する。保磁力が最も低い方向のことを「容易方向（ｅａｓｙ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）」と呼んでおり、本明細書の以下においては「容易磁化（ｅａｓｙ ｍａｇｎｅｔｉｚａｔｉｏｎ）」方向と呼ぶことにする。異方性（ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌｉｔｙ）は、圧延工程によるシートの製作、シートの材料に対する引張歪み、印加した磁場内におけるシートの焼きなまし、あるいはシートの製造に使用されるその他の製作工程の間に誘導されることがある。この容易方向と直交する方向は、その最小保磁力と比べてより大きな保磁力を有するのが一般的である。

方向性材料（以下で記載する）によって容易方向に沿って提供される最小保磁力と比べてより大きな保磁力を提供するように材料（以下で記載する）を無方向性（ｎｏｎ−ｏｒｉｅｎｔｅｄ）形態で製作することがある。例えば、変圧器シートに使用される方向性Ｓｉ−Ｆｅは、容易方向で０．１エルステッドの保磁力を有することがあり、一方無方向性のＳｉ−Ｆｅ材料は０．５エルステッドの保磁力を有する。方向性Ｓｉ−Ｆｅの最大保磁力は無方向性Ｓｉ−Ｆｅ材料の最大保磁力と比べて若干大きく、これにより方向性Ｓｉ−ＦｅはＭＲＩの磁極面用途の好ましい材料となる。

図３は、ＭＲＩシステム１０内に実装できる極片の部材８０の例示的な一実施形態の等角図を表している。部材８０は２つのシート８２及び８４を含んでいる。シート８２の容易磁化方向は線３５と実質的に直交する（図１参照）。シートの容易磁化方向は、シートの内部に引いた線として表しており、シート内部の結晶性構造が向いている方向と同じである。シート８４の容易磁化方向は線３５と実質的に直交しており、またさらにシート８２の容易磁化方向とも実質的に直交している。したがって、ドメイン壁を移動させるシート８２の内部に存在する保磁力は、シート８４の内部に存在する保磁力と比べてより小さい。例えば、一実施形態では、シート８２の内部に存在する保磁力は０．１エルステッドであり、またシート８４の内部に存在する保磁力は０．４エルステッドと０．５エルステッドの間である。

各シート８２及び８４は、方向性結晶性構造を有する材料から製作されている。例えば、一実施形態では、シート８２は、例えば、鉄とアルミニウムの合金、鉄とアルミニウムとケイ素の組み合わせ、鉄とニッケルの組み合わせ、または鉄とケイ素の組み合わせ（ただし、これらに限らない）を含む材料から製作されている。シート８４は、シート８２と同じまたは異なる材料から製作することができる。各シート８２及び８４は、エポキシその他の接着剤で覆い、次いで互いに結合させている。シート８２及び８４を覆った後、これらのシートを線３５と実質的に直交する方向で互いに押しつけてシートを互いに結合させている。

積層構造パターンが反復されていれば、任意の数のシートを一緒に積み重ねて部材８０を形成することができる。例えば、シート８２の容易磁化方向と実質的に平行な容易磁化方向を有する第３のシートを、線３５と実質的に直交する方向でシート８４に押し当てて積み重ねることができる。この例では、第３のシートの容易磁化方向はシート８４の容易磁化方向と実質的に直交することになる。さらにこの例では、ドメイン壁を移動させる第３のシートの内部に存在する保磁力はシート８２の内部に存在する保磁力と概ね同じ大きさとなる。

別の例では、シート８４の容易磁化方向と実質的に平行な容易磁化方向を有する第４のシートを、線３５と実質的に直交する方向で第３のシートに押し当てて積み重ねている。この例では、第４のシートの容易磁化方向はシート８２の容易磁化方向と実質的に直交している。さらにこの例では、ドメイン壁を移動させる第４のシートの内部に存在する保磁力は、シート８４の内部に存在する保磁力と概ね同じ大きさとなる。例えば、シート８４の内部に存在する保磁力が０．４エルステッドと０．５エルステッドの間であれば、第４のシートの内部に存在する保磁力も０．４エルステッドと０．５エルステッドの間となる。シート８２及び８４と、第３及び第４のシートとは任意の順序で積み重ねることができる。例えば、第３のシートがシート８２の下に隣接させて積み重ねられ、また第４のシートがシート８４の上に隣接させて積み重ねられている。図４は、シート８２及び８４が線３５と実質的に平行な方向に互いに積み重ねられかつ結合されている、ＭＲＩシステム１０の極片の部材８６の代替的実施形態の等角図を表している。部材８６を形成させるためには任意の数のシートを一緒に積み重ねることができ、また本明細書に記載したように、部材８６の内部でシートを一緒に積み重ねる順序は様々とすることができることに留意すべきである。

図５は、ＭＲＩシステム１０内に実装できる極片の部材９０の代替的実施形態の等角図を表している。部材９０は３つのシート９２、９４及び９６を含んでいる。シート９２の容易磁化方向はマグネット２４と２６の間の線３５と実質的に直交している。シート９４の容易磁化方向は線３５と実質的に直交すると共にシート９２の容易磁化方向に対して概ね６０度の角度を形成している。ドメイン壁を移動させるシート９４の内部に存在する保磁力はシート９２の内部に存在する保磁力と比べてより大きい。各シート９２、９４及び９６は、方向性結晶性構造を有する上でリストした材料から製作されている。シート９４は、線３５と実質的に直交する方向でシート９２に押し当てて積み重ねられている。

シート９６の容易磁化方向は、線３５と実質的に直交すると共にシート９４の容易磁化方向に対して概ね６０度の角度を形成している。シート９６の内部に存在する保磁力はシート９２の内部に存在する保磁力と比べてより大きい。シート９６は線３５と実質的に直交する方向でシート９４に押し当てて積み重ねられている。

部材９０を形成させるには、方向性結晶性構造を有する上でリストした材料からなる任意の数のシートを互いに押し当てて積み重ねることができる。例えば、シート９６の容易磁化方向に対して概ね６０度の容易磁化方向を有する第４のシートが、シート９６に押し当てて積み重ねられる。第４のシートは線３５と実質的に直交する方向で積み重ねている。さらにこの例では、ドメイン壁を移動させる第４のシートの内部に存在する保磁力はシート９２の内部に存在する保磁力と概ね同じ大きさである。例えば、シート９２の内部に存在する保磁力が０．１エルステッドであれば、第４のシートの内部に存在する保磁力も０．１エルステッドである。同様に、そのシートのそれぞれの容易磁化方向がシートのそれぞれに隣接した下側にあるシートの容易磁化方向に対して概ね６０度の角度となるようにして、第４のシートの上に追加のシートを積み重ねることができる。シート９２、９４及び９６と第４のシートとは任意の順序で積み重ねることができる。例えば、第４のシートがシート９２の下側にして積み重ねられる。

図６は、シート９２、９４及び９６が線３５と実質的に平行な方向で互いに積み重ねられかつ結合されている、ＭＲＩシステム１０の極片の部材９８の例示的な一実施形態の等角図を表している。部材９８内には任意の数のシートを積み重ねることができる。さらに、部材９８内部でシートを積み重ねる順序は変更することができる。

図７は、ＭＲＩシステム１０内に実装できる極片の部材１１０の代替的実施形態の等角図を表している。部材１１０は４つのシート１１２、１１４、１１６及び１１８を含んでいる。シート１１２の容易磁化方向はマグネット２４と２６の間の線３５と実質的に直交している。シート１１４の容易磁化方向は線３５と実質的に直交すると共に、シート１１２の容易磁化方向に対して概ね４５度の角度を形成している。ドメイン壁を移動させるシート１１４の内部に存在する保磁力はシート１１２の内部に存在する保磁力と比べてより大きい。各シート１１２、１１４、１１６及び１１８は、方向性結晶性構造を有する上でリストした材料から製作されている。シート１１４は線３５と実質的に直交する方向でシート１１２に押し当てて積み重ねている。

シート１１６の容易磁化方向は線３５と実質的に直交すると共に、シート１１４の容易磁化方向に対して概ね４５度の角度を形成している。ドメイン壁を移動させるシート１１６の内部に存在する保磁力はシート１１２の内部に存在する保磁力と比べてより大きい。例えば、シート１１２の内部に存在する保磁力が０．１エルステッドであれば、シート１１６の内部に存在する保磁力は０．４エルステッドと０．５エルステッドの間の範囲となる。シート１１６は線３５と実質的に直交する方向でシート１１４に押し当てて積み重ねている。

シート１１８の容易磁化方向は線３５と実質的に直交すると共に、シート１１６の容易磁化方向に対して概ね４５度の角度を形成している。ドメイン壁を移動させるシート１１８の内部に存在する保磁力はシート１１２の内部に存在する保磁力と比べてより大きい。シート１１８は線３５と実質的に直交する方向でシート１１６に押し当てて積み重ねている。

部材１１０を形成するには、方向性結晶性構造を有する上でリストした材料からなる任意の数のシートを互いに押し当てて積み重ねることができる。例えば、シート１１８の容易磁化方向に対して概ね４５度の角度を形成する容易磁化方向を有する第５のシートが、シート１１８に押し当てて積み重ねられている。第５のシートは線３５と実質的に直交する方向で積み重ねられている。さらにこの例では、第５のシートの内部に存在する保磁力はシート１１２の内部に存在する保磁力と概ね同じ大きさである。例えば、シート１１２の内部に存在する保磁力が０．１エルステッドであれば、第５のシートの内部に存在する保磁力も０．１エルステッドである。同様に、そのシートのそれぞれの積層構造の方向がシートのそれぞれに隣接した下側にあるシートの積層構造の方向に対して概ね４５度の角度となるようにして、第５のシートの上に追加のシートを積み重ねることができる。シート１１２、１１４、１１６及び１１８と第５のシートとは、任意の順序で積み重ねることができる。例えば、第５のシートはシート１１２の下側にして積み重ねられる。

図８は、シート１１２、１１４、１１６及び１１８が線３５と実質的に平行な方向で互いに積み重ねられかつ結合されている、ＭＲＩシステム１０の極片の部材１２０の代替的実施形態の等角図を表している。部材１２０の内部には任意の数のシートを積み重ねることができる。さらに、部材１２０の内部にシートを積み重ねる順序は変更することができる。

代替的実施形態では、積み重ねシートの各シートは、各シートに隣接した下側に位置するシートの容易磁化方向に対して、例えば概ね２２．５度などの容易磁化方向を有している。積み重ね状態にするシートは、方向性結晶性構造を有する上でリストした材料から製作されている。

図９は、部材１３２が極片ベース３０上で線３５と実質的に直交する方向で積み重ねられている極片１３０の例示的な一実施形態を表している。図９に示したのと同様の方式によれば、部材８０、８６、９０、９８、１１０及び１２０のいずれでも積み重ねることができる。部材１３２は、エポキシなどの物質によって極片ベース３０に対して、並びに互いに対して結合させている。

図１０は、部材１３８が極片ベース３０上で線３５と実質的に平行な方向で積み重ねられている極片１３６の例示的な一実施形態を表している。図１０に示したのと同様の方式によれば、部材８０、８６、９０、９８、１１０及び１２０のいずれでも積み重ねることができる。部材１３８は、エポキシなどの物質によって極片ベース３０に対して、並びに互いに対して結合させている。代替的実施形態では、部材１３０は、部材１３８の上または下に積み重ねられている、部材１３０は線３５と実質的に平行に積み重ねられ、かつ部材１３８は線３５と実質的に直交させて積み重ねられている。

本明細書に記載したシステム及び方法は、隣接するシートを互いに対して異なる方向性で配置することによって有効に使用することができる。極片３６及び３８を傾斜コイル４４及び４６によって励起させると、その容易方向が磁束Ｂ₀の方向に最も近い隣接したシートの幾つかは、残りの隣接するシートの保磁力と比べてより保磁力が小さくかつ残りの隣接するシートの透磁率と比べて透磁率がより大きいために、磁束Ｂ₀の大部分を伝達することになる。この残りの隣接するシートは高保磁力シート（ｈｉｇｈｅｒ ｃｏｅｒｃｉｖｅ ｆｏｒｃｅ ｓｈｅｅｔ）と呼ばれる。保磁力がより小さくかつ透磁率がより大きいほど、この高保磁力シートの励起レベルが制限され、これにより隣接するシートの励起レベルが制限される（この制限がなければ励起レベルがその最大保磁力まで駆動されることになる）。時間変化する磁束Ｂ₀を取り除くと、ギャップ４２内に配置した撮像ボリュームの内部で見いだされる残留磁化は、隣接するシートのドメインの内部のより低い保磁性磁場とより高い保磁性磁場を含む局所保磁性磁場が発生させる残留磁化を混合したものになる。隣接するシート間の相互作用はこの混合に影響を及ぼす。より高保磁性磁場の幾つかはより低保磁性磁場の幾つかを励起させ、このためより低保磁性磁場内の保磁力はより高保磁性磁場とより低保磁性磁場の差によって生成される磁束のリラクタンスだけ増加する。同時に、より低保磁性磁場は、ギャップ４２内にある撮像ボリュームを励起することができるより高保磁性磁場からの利用可能な磁束量を減少させる。高保磁性磁場と低保磁性磁場による低減の正味の結果は、無方向性材料からの残留磁化と比べて全体残留磁化がより低い。

この正味の結果はより高い保磁力とより低い保磁力を有する方向性シートを交替配列することによって達成することができる。こうした交替配列によって、そのより低保磁力材料と比べてより高い保磁力を有するが、そのより高保磁力材料と比べてより低い保磁力を有する「バルク（ｂｕｌｋ）」材料が作成される。この交替配列では、その保磁力が該交替配列の保磁力と同等である単一のシートと比べてより材料コストが低くなる。

磁気共鳴イメージング・システム１０向けの極片を製作するためのシステム及び方法の技術的効果や恩恵には、受容可能な磁気特性を有する極片を妥当なコストで提供できることが含まれる。シート８４、９４、９６、１１４、１１６及び１１８などの幾つかのシートは、マグネット２４及び２６が発生させる磁束の伝達は最小となるが、シート８２、９２及び１１２などのシートがその磁束の大部分を伝達するため、ＭＲＩシステム１０内に実装される極片は、受容可能な磁気特性を有している。方向性結晶性構造を備えた材料は妥当なコストで容易に入手できるため、この極片を妥当なコストで製造することができる。図４、５、６、７、８及び９には正方形のシートを図示しているが、本明細書に記載したシステム及び方法では矩形などの別の形状をしたシートを使用することもできる。

したがって、本明細書に記載したシステム及び方法は、ＭＲＩシステムの極片を妥当なコストで開発するのに役立つ。さらに、本明細書に記載したシステム及び方法は、容易に入手可能な材料からＭＲＩシステムの極片を開発するのに役立つ。

ＭＲＩシステムの例示的な一実施形態について以上で詳細に記載した。ＭＲＩシステムの図示した構成要素は本明細書に記載した特定の実施形態に限定されるものではなく、それどころか、各ＭＲＩシステムの構成要素は本明細書に記載した別の構成要素から独立にかつ分離して利用されることがある。例えば、上で記載したＭＲＩシステムの構成要素は別のイメージング・システムと組み合わせて使用されることもある。

特定の様々な実施形態に関して本発明を記載してきたが、当業者であれば、本発明を本特許請求の範囲の精神及び趣旨の域内にある修正を伴って実施することができることを理解されよう。

少なくとも１つの極片を含む磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）システムの例示的な一実施形態のブロック図である。 図１のＭＲＩシステムで利用できる極片の製作に使用される様々な材料の例示的なヒステリシス効果を表した図である。 図１に示すＭＲＩシステムに実装できる極片の部材の例示的な一実施形態の等角図である。 図３に示す部材の代替的実施形態の等角図である。 図１に示すＭＲＩシステムに実装できる極片の部材の代替的実施形態の等角図である。 図５に示す部材の代替的実施形態の等角図である。 図１に示すＭＲＩシステムに実装できる極片の部材の別の代替的実施形態の等角図である。 図７に示す部材の代替的実施形態の等角図である。 部材が極片ベース上に積み重ねられている極片の例示的な一実施形態の図である。 部材が極片ベース上に積み重ねられている極片の代替的実施形態の図である。

符号の説明

１０ 磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）システム
１４ プレート状継鉄
１６ プレート状継鉄
１８ 支柱状継鉄
２０ 支柱状継鉄
２４ マグネット
２６ マグネット
２８ 極片ベース
３０ 極片ベース
３２ 支持リング
３４ 支持リング
３５ 線
３６ 極片
３８ 極片
４０ ブロック、部材
４２ ギャップ
４４ シム
４４ 傾斜コイル
４４ 電子機器
４６ シム
４６ 傾斜コイル
４６ ディスプレイ
６０ 経路
６２ 経路
６４ 残留磁化
６５ 保磁力
６６ 経路
６８ 経路
７０ 残留磁化
８０ 極片部材
８２ シート
８４ シート
８６ 極片部材
９０ 極片部材
９２ シート
９４ シート
９６ シート
９８ 極片部材
１１０ 極片部材
１１２ シート
１１４ シート
１１６ シート
１１８ シート
１２０ 極片部材
１３０ 極片
１３２ 部材
１３６ 極片
１３８ 部材

Claims (6)

1. 一対の対向するマグネット（２４，２６）と、
   前記一対の対向するマグネット（２４，２６）のそれぞれに固定された極片ベース（２８）と、
   前記一対の対向するマグネット（２４，２６）のそれぞれに固定された支持リング（３２）と、
   前記極片ベース（２８）及び前記支持リング（３２）のそれぞれに固定された少なくとも１つの極片（３６）とを備え、
   前記少なくとも１つの極片（３６）が少なくとも２つの方向性シートであって、その第１の方向性シートの容易磁化方向がその第２の方向性シートの容易磁化方向と異なっている少なくとも２つの方向性シートを備え、
   前記第１の方向性シート（９２）の容易磁化方向は前記一対のマグネット（２４，２６）の中心間の線（３５）と実質的に直交しており、前記第２の方向性シートは、ドメイン壁を移動させる前記第１の方向性シートの保磁力と比べてより大きな保磁力を有しており、
   前記第１及び第２の方向性シート（９２、９４）と一緒に積み重ねた第３の方向性シート（９６）をさらに備えると共に、前記第２の方向性シート（９４）の容易磁化方向は前記第１の方向性シート（９２）の容易磁化方向に対して所定の角度を形成しており、かつ該第３の方向性シート（９６）の容易磁化方向は前記第２の方向性シート（９４）の容易磁化方向に対して所定の角度を形成しており、前記第２の方向性シート（９４）は前記第１と第３の方向性シート（９２、９６）の間に配置されており、前記第１乃至第３の方向性シート（９２−９６）が前記中心間の線（３５）と実質的に垂直に配置され、磁場均一領域の中心方向に積み重ねられ、前記第３の方向性シート（９６）の保磁力は前記第１の方向性シート（９２）の保磁力よりも大きい、磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）システム（１０）。
2. 前記第２の方向性シート（９４）の容易磁化方向は前記第１の方向性シート（９２）の容易磁化方向に対して概ね６０度の角度を形成しており、かつ該第３の方向性シート（９６）の容易磁化方向は前記第２の方向性シート（９４）の容易磁化方向に対して概ね６０度の角度を形成している、請求項１に記載のイメージング・システム。
3. 前記少なくとも１つの極片（３６）にループ状のうず電流Ｉ’を誘導する傾斜コイルをさらに備える、請求項１または２に記載のイメージング・システム。
4. 前記第２の方向性シート（１１４）の容易磁化方向は前記第１の方向性シート（１１２）の容易磁化方向に対して概ね４５度の角度を形成しており、かつ該第３の方向性シート（１１６）の容易磁化方向は前記第２の方向性シート（１１４）の容易磁化方向に対して概ね４５度の角度を形成しており、前記第１の方向性シート（９２）の容易磁化方向は、前記第２の方向性シート（１１４）の容易磁化方向に対して概ね４５度の角度を形成している、請求項１に記載のイメージング・システム。
5. 前記極片ベース（２８）と前記少なくとも２つの方向性シートの間に位置決めした絶縁性の低透磁率層を更に備え、
   前記低透磁率層が前記極片（３６）内のうず電流及び残留磁化を低減させる、請求項１乃至４のいずれかに記載のイメージング・システム。
6. 前記少なくとも２つのシートのそれぞれは、鉄とアルミニウム、鉄とアルミニウムとケイ素の組み合わせ、鉄とニッケルの組み合わせ、並びに鉄とケイ素の組み合わせのうちの少なくとも１つを含む方向性材料から製作されており、前記少なくとも２つのシートの一方は、方向性Ｓｉ−Ｆｅにより製作されている、請求項１乃至５のいずれかに記載のイメージング・システム。
   

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