JP5199014B2 - 磁気共鳴イメージング装置 - Google Patents

Description

本発明は、撮像領域に傾斜磁場を形成する傾斜磁場コイル装置を有する磁気共鳴イメージング(以下、ＭＲＩと称す)装置に関する。

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。

ＭＲＩ装置の性能向上のためには、撮像領域に極めて均一度が高い静磁場を発生させる必要がある。しかしながら、前記静磁場コイルだけでは、必要とされる静磁場の均一度を達成できないので、静磁場の強度分布を微調整（補正）し均一度を高めるためにシムトレイやシムコイルが一般に用いられている。なお、前記静磁場コイルだけで必要とされる静磁場の均一度が達成できないのは、静磁場コイルの寸法誤差や設置位置のずれに起因して静磁場が歪むためであり、ＭＲＩ装置毎にシムトレイに嵌める磁性体の楔の配置を変えて、歪を補正している。

シムコイルは、シムトレイの替わりに用いられ、静磁場コイルで生成される静磁場に、シムコイルで生成される静磁場を重ね合わせることで歪を補正し、撮像領域での磁場の均一性を向上させる。このような静磁場を発生させるために、シムコイルには時間的に電流値の変化しない定常電流が流されることになる。このようなシムコイルとしては、周方向の変位に対して正弦関数で軸方向に変位するシムコイルや、鞍型形状のシムコイルが提案されている（特許文献１参照）。
特開２００６−６６８９号公報（図１と図１１）

また、ＭＲＩ装置の性能向上の別の手段として、傾斜磁場の磁場強度の向上と傾斜磁場のパルス状の高速駆動が提案されている。これらの手段は、高速撮像法として、撮像時間の短縮と断面画像の画質の向上に寄与し、近年盛んに使用されるようになっている。これは、傾斜磁場コイルの駆動電源の性能向上により、高速なスイッチングと大電流の通電が可能になったことによっている。

しかし、傾斜磁場コイルには高速でオン・オフするパルス状の大電流が通電されるため、撮像領域外に漏れる漏れ磁場も増大し、静磁場コイルを構成する真空容器などに大きな渦電流が発生する。この増大した渦電流は、時間的に変化する過渡的な電流であり、撮像領域に傾斜磁場に同期する過渡的な磁場を発生させる。このような渦電流に起因する不要な磁場が傾斜磁場に重ね合わされると、傾斜磁場を歪め、傾斜勾配の精度を悪化させ、断面画像の画質を悪化させる場合があった。なお、この渦電流は、傾斜磁場コイルの寸法誤差や設置位置のずれに起因して、その電流値や発生箇所が変化することが分かった。

ここで、断面画像の画質を向上させるためには、傾斜磁場コイルの寸法誤差や設置位置ずれに起因して生じている渦電流の歪みを補正し、傾斜磁場の歪みを補正することが有効であると考えられる。なお、前述のシムトレイでは、撮像領域での時間的に変化しない静磁場の歪みを補正することができるが、渦電流に起因して発生する傾斜磁場の歪みを補正することは困難である。また、前述のシムコイルでは、傾斜磁場コイルの寸法誤差や設置位置のずれ等に基づいて渦電流の電流値やその発生箇所が変化した場合、これに起因する傾斜磁場の歪みを補正することが困難である。

そこで、本発明の目的は、傾斜磁場の歪みを補正し、断面画像の画質を向上できる磁気共鳴イメージング装置を提供することにある。

前記目的を達成するために、本発明は、容器内に収納され、撮像領域に静磁場を形成する静磁場コイルと、前記撮像領域に傾斜磁場を形成する傾斜磁場コイルと、前記傾斜磁場が前記撮像領域の外部に漏れるのを抑制する傾斜磁場シールドコイルと、前記漏れた磁場に起因する渦電流によって生成された磁場を補正する８個の渦電流補正コイルと、前記静磁場コイルが前記静磁場を形成しているときに、前記８個の渦電流補正コイルを流れる電流の電流値を時間的に変化させるように制御する制御装置とを有し、前記静磁場コイルの対称軸に一致するようにｚ軸を設定し、前記ｚ軸と直角になり互いに直角になるようにｙ軸とｘ軸を設定するｘｙｚ座標系において、前記８個の渦電流補正コイルは、前記ｘｙｚ座標系の８つの象限に１つずつ配置されている磁気共鳴イメージング装置であることを特徴とする。

また、本発明は、容器内に収納され、撮像領域に静磁場を形成する静磁場コイルと、前記撮像領域に傾斜磁場を形成する傾斜磁場コイルと、前記傾斜磁場が前記撮像領域の外部に漏れるのを抑制する傾斜磁場シールドコイルと、前記漏れた磁場に起因する渦電流によって生成された磁場を補正する８個の渦電流補正コイルと、前記傾斜磁場コイルに流れるパルス電流に同期させて、前記８個の渦電流補正コイルに電流を流すように制御する制御装置とを有し、前記静磁場コイルの対称軸に一致するようにｚ軸を設定し、前記ｚ軸と直角になり互いに直角になるようにｙ軸とｘ軸を設定するｘｙｚ座標系において、前記８個の渦電流補正コイルは、前記ｘｙｚ座標系の８つの象限に１つずつ配置されている磁気共鳴イメージング装置であることを特徴とする。

本発明によれば、傾斜磁場の歪みを補正し、断面画像の画質を向上できる磁気共鳴イメージング装置を提供することができる。

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。

（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（磁気共鳴イメージング）装置１の斜視図を示す。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に均一な静磁場を生成する静磁場コイル装置２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ソール（図示省略）とを有している。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筒形状をしており、静磁場コイル装置２の内側面に対向するように、傾斜磁場コイル装置３の外側面が配置され、傾斜磁場コイル装置３の内側面に対向するように、ＲＦコイル４の外側面が配置されている。

ＲＦコイル４の内側面で囲まれた対称軸１０の側に撮像領域８が設けられている。この撮像領域８に挿入される被検体５に閉所感を与えないように、また、できるだけ大きな撮像領域８が得られるように、ＲＦコイル４の内径はできるだけ大きいことが求められ、また、ＭＲＩ装置１の設置面積をできるだけ小さくできるように、静磁場コイル装置２の外径はできるだけ小さいことが求められている。このため、傾斜磁場コイル装置３は、静磁場コイル装置２とＲＦコイル４とともに、できるだけ薄くなるように形成されている。また、後記の説明のために、ｘｙｚ座標系を設定している。対称軸１０と平行さらには一致するようにｚ軸を設定し、鉛直方向にｙ軸を設定し、ｚ軸とｙ軸とに直角の方向にｘ軸を設定している。

図２に、本発明の第１の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置１を対称軸（ｚ軸）１０を含むｙ−ｚ平面で切断した断面図を示す。前記静磁場コイル装置２には、撮像領域８に均一で強力な静磁場７を生成するために、超伝導コイルである静磁場（メイン）コイル２ａと静磁場シールドコイル２ｂとが用いられている。一対の静磁場（メイン）コイル２ａは、撮像領域８に強力で均一な静磁場７を生成し、一対の静磁場シールドコイル２ｂは、静磁場７を生成したことに起因し静磁場コイル装置２の外周側に漏れる漏れ磁場を抑制している。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はそれぞれ、前記対称軸１０を中心軸とする円環形状をしている。

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、図２に示すように、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。

傾斜磁場コイル装置３は、撮像領域８において、任意の方向、例えば、ｘ方向、ｙ方向、ｚ方向のそれぞれにおいて、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。通常、静磁場７の方向をｚ方向としてｚ方向と直交する２方向にｘ方向とｙ方向をとり、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に重ねて発生させる。図２では、ｙ方向に傾斜した傾斜磁場９を示している。

図３に、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、傾斜磁場（メイン）コイルＧＭＣと、傾斜磁場メインコイルＧＭＣの外周に配置される傾斜磁場シールドコイルＧＳＣと、傾斜磁場シールドコイルＧＳＣの外周に配置される８つの渦電流補正コイルＣ０００、Ｃ００１、Ｃ０１０、Ｃ０１１、Ｃ１００、Ｃ１０１、Ｃ１１０、Ｃ１１１とを有している。傾斜磁場（メイン）コイルＧＭＣと、傾斜磁場シールドコイルＧＳＣと、８つの渦電流補正コイルＣ０００、Ｃ００１、Ｃ０１０、Ｃ０１１、Ｃ１００、Ｃ１０１、Ｃ１１０、Ｃ１１１とは、支持部材３ａを介して、互いに支持し合っている。

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る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る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る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、それぞれが層をなし、この３層の傾斜磁場メインコイルｘＧＭＣ、ｙＧＭＣ、ｚＧＭＣが、半径方向（ｙ方向、ｘ方向）に支持部材３ａの絶縁層を挟んで積層されている。

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（傾斜磁場）が撮像領域の外部等の周囲に漏れるのを抑制する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（傾斜磁場）が撮像領域の外部等の周囲に漏れるのを抑制する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（傾斜磁場）が撮像領域の外部等の周囲に漏れるのを抑制する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、それぞれが層をなし、この３層の傾斜磁場シールドコイルｘＧＳＣ、ｙＧＳＣ、ｚＧＳＣが、半径方向（ｙ方向、ｘ方向）に支持部材３ａの絶縁層を挟んで積層されている。

渦電流補正コイルＣ０００、Ｃ００１、Ｃ０１０、Ｃ０１１、Ｃ１００、Ｃ１０１、Ｃ１１０、Ｃ１１１は、それぞれ鞍型の形状をしている。渦電流補正コイルＣ０００、Ｃ００１は、ｙ座標が負であり（ｙ＜０）、ｘ座標も負である（ｘ＜０）ｘｙ平面座標系の第３象限に設けられている。渦電流補正コイルＣ０００は、紙面に対して、渦電流補正コイルＣ００１の手前に配置されている。渦電流補正コイルＣ０１０、Ｃ０１１は、ｙ座標が正であり（ｙ＞０）、ｘ座標は負である（ｘ＜０）第２象限に設けられている。渦電流補正コイルＣ０１０は、紙面に対して、渦電流補正コイルＣ０１１の手前に配置されている。渦電流補正コイルＣ１００、Ｃ１０１は、ｙ座標が負であり（ｙ＜０）、ｘ座標が正である（ｘ＞０）第４象限に設けられている。渦電流補正コイルＣ１００は、紙面に対して、渦電流補正コイルＣ１０１の手前に配置されている。渦電流補正コイルＣ１１０、Ｃ１１１は、ｙ座標が正であり（ｙ＞０）、ｘ座標も正である（ｘ＞０）第１象限に設けられている。渦電流補正コイルＣ１１０は、紙面に対して、渦電流補正コイルＣ１１１の手前に配置されている。

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軸を中心軸とする円筒形状の層（図示省略）に、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、周方向に約半円分弱湾曲した渦巻状の鞍型コイルであるが、渦巻きの形状の図示は省略している。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。

ｙ方向傾斜磁場シールドコイルｙＧＳＣは、ｚ軸を中心軸とする円筒形状の層（図示省略）に、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、周方向に約半円分弱湾曲した渦巻状の鞍型コイルであり、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軸平面で分けられとともにその平面に面対称の構造をしている。

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軸を中心軸とする円筒形状の層（図示省略）に、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、周方向に約半円分弱湾曲した渦巻状の鞍型コイルであるが、渦巻きの形状の図示は省略している。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。

ｘ方向傾斜磁場シールドコイルｘＧＳＣは、ｚ軸を中心軸とする円筒形状の層（図示省略）に、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、周方向に約半円分弱湾曲した渦巻状の鞍型コイルであり、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。

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軸を中心軸とする円筒形状の層（図示省略）に、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、同心円筒状に複数巻き巻かれたソレノイド形状のコイルであるが、複数巻きの図示は省略している。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。

ｚ方向傾斜磁場シールドコイルｚＧＳＣは、ｚ軸を中心軸とする円筒形状の層（図示省略）に、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、同心円筒状に複数巻き巻かれたソレノイド形状のコイルであり、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、複数巻きの図示は省略している。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軸平面で分けられとともにその平面に面対称の構造をしている。

図５に、８個の渦電流補正コイルＣ０００、Ｃ００１、Ｃ０１０、Ｃ０１１、Ｃ１００、Ｃ１０１、Ｃ１１０、Ｃ１１１の配置図を示す。８個の渦電流補正コイルＣ０００、Ｃ００１、Ｃ０１０、Ｃ０１１、Ｃ１００、Ｃ１０１、Ｃ１１０、Ｃ１１１は、ｚ軸を中心軸とする円筒形状の層（図示省略）に配置されている。８個の渦電流補正コイルＣ０００、Ｃ００１、Ｃ０１０、Ｃ０１１、Ｃ１００、Ｃ１０１、Ｃ１１０、Ｃ１１１はそれぞれ、周方向に約４分の１周分弱湾曲した鞍型コイルであり、ｘｙｚ立体座標系の８つの象限に１つずつ配置されている。第１象限（x＞0,y＞0,z＞0）には、渦電流補正コイルＣ１１１が配置されている。第２象限（x＜0,y＞0,z＞0）には、渦電流補正コイルＣ０１１が配置されている。第３象限（x＜0,y＜0,z＞0）には、渦電流補正コイルＣ００１が配置されている。第４象限（x＞0,y＜0,z＞0）には、渦電流補正コイルＣ１０１が配置されている。第５象限（x＞0,y＞0,z＜0）には、渦電流補正コイルＣ１１０が配置されている。第６象限（x＜0,y＞0,z＜0）には、には、渦電流補正コイルＣ０１０が配置されている。第７象限（x＜0,y＜0,z＜0）には、渦電流補正コイルＣ０００が配置されている。第８象限（x＞0,y＜0,z＜0）には、渦電流補正コイルＣ１００が配置されている。

図６に、本発明の第１の実施形態に係るＭＲＩ装置１のブロック図を示す。ＭＲＩ装置１は、コンソール１３と、メイン電流制御装置１４と、傾斜磁場メインコイル電源１５と、補正電流制御装置１１と、補正コイル電源１２と、８個の渦電流補正コイルＣ０００、Ｃ００１、Ｃ０１０、Ｃ０１１、Ｃ１００、Ｃ１０１、Ｃ１１０、Ｃ１１１と、電流計１６とを有している。

コンソール１３は、傾斜磁場メインコイルに流すパルス電流のパルス発生条件をオペレータが決定するためのＧＵＩ（グラフィカルユーザインタフェース）を有し、オペレータを支援してパルス発生条件を決定させ、決定したパルス発生条件をメイン電流制御装置１４に送信する。

メイン電流制御装置１４は、パルス発生条件に基づいて、パルス信号を発生させ、傾斜磁場メインコイル電源１５に送信する。

傾斜磁場メインコイル電源１５は、パルス信号に応じて、パルス電流Ｉｇｘをｘ方向傾斜磁場メインコイルｘＧＭＣに流す。なお、ｘ方向傾斜磁場シールドコイルｘＧＳＣは、ｘ方向傾斜磁場メインコイルｘＧＭＣと直列に接続されており、ｘ方向傾斜磁場シールドコイルｘＧＳＣには、パルス電流Ｉｇｘが逆向きに流れる。同様に、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には、パルス信号に応じたパルス電流Ｉｇｙが流れ、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には、パルス信号に応じたパルス電流Ｉｇｚが流れる。パルス電流Ｉｇｘ、Ｉｇｙ、Ｉｇｚが流れることにより、ｘ方向とｙ方向とｚ方向に傾斜し勾配を有する傾斜磁場を撮像領域８に生成することができる。

補正電流制御装置１１は、渦電流の特性に応じて８個の渦電流補正コイルＣ０００、Ｃ００１、Ｃ０１０、Ｃ０１１、Ｃ１００、Ｃ１０１、Ｃ１１０、Ｃ１１１に個別に電流の制御ができるように、８チャンネルの電流出力が可能な補正コイル電源１２に接続されている。このため、補正電流制御装置１１は、複数の渦電流補正コイルＣ０００、Ｃ００１、Ｃ０１０、Ｃ０１１、Ｃ１００、Ｃ１０１、Ｃ１１０、Ｃ１１１に、異なる大きさの電流を供給することができる。

補正電流制御装置１１は、静磁場コイル装置２が静磁場を撮像領域８に形成し、かつ、傾斜磁場コイル装置３が傾斜磁場を撮像領域８に形成しているときに、８個の渦電流補正コイルＣ０００、Ｃ００１、Ｃ０１０、Ｃ０１１、Ｃ１００、Ｃ１０１、Ｃ１１０、Ｃ１１１の少なくとも１つを流れる補正電流の電流値を時間的に変化させるように制御する。そして、補正電流制御装置１１は、パルス電流Ｉｇｘ、Ｉｇｙ、Ｉｇｚのパルス電流波形を受信しており、このパルス電流波形に同期させて、８個の渦電流補正コイルＣ０００、Ｃ００１、Ｃ０１０、Ｃ０１１、Ｃ１００、Ｃ１０１、Ｃ１１０、Ｃ１１１に、補正電流を流すように制御する。渦電流補正コイルＣ０００、Ｃ００１、Ｃ０１０、Ｃ０１１、Ｃ１００、Ｃ１０１、Ｃ１１０、Ｃ１１１によれば、撮像領域８の外部に漏れた磁場（傾斜磁場）に起因する渦電流によって生成された磁場を補正することができる。

電流計１６は、８個の渦電流補正コイルＣ０００、Ｃ００１、Ｃ０１０、Ｃ０１１、Ｃ１００、Ｃ１０１、Ｃ１１０、Ｃ１１１を流れる電流が計測できるようになっている。この電流計１６は、８個の渦電流補正コイルＣ０００、Ｃ００１、Ｃ０１０、Ｃ０１１、Ｃ１００、Ｃ１０１、Ｃ１１０、Ｃ１１１に流す補正電流の電流値を決定するために用いることができる。８個の渦電流補正コイルＣ０００、Ｃ００１、Ｃ０１０、Ｃ０１１、Ｃ１００、Ｃ１０１、Ｃ１１０、Ｃ１１１に、補正コイル電源１２から電流を供給せずに、８個の渦電流補正コイルＣ０００、Ｃ００１、Ｃ０１０、Ｃ０１１、Ｃ１００、Ｃ１０１、Ｃ１１０、Ｃ１１１を誘導コイル（アンテナ）として用いて、ｘ方向傾斜磁場メインコイルｘＧＭＣ等から発信される傾斜磁場による誘導電流（渦電流）を発生させる。電流計１６は、８個の渦電流補正コイルＣ０００、Ｃ００１、Ｃ０１０、Ｃ０１１、Ｃ１００、Ｃ１０１、Ｃ１１０、Ｃ１１１毎にこの誘導電流を計測する。補正電流制御装置１１は、計測された誘導電流に基づいて、８個の渦電流補正コイルＣ０００、Ｃ００１、Ｃ０１０、Ｃ０１１、Ｃ１００、Ｃ１０１、Ｃ１１０、Ｃ１１１毎に流す補正電流値を決定する。決定された補正電流値で、補正電流は、パルス電流Ｉｇｘ、Ｉｇｙ、Ｉｇｚのパルス電流波形に同期させて、８個の渦電流補正コイルＣ０００、Ｃ００１、Ｃ０１０、Ｃ０１１、Ｃ１００、Ｃ１０１、Ｃ１１０、Ｃ１１１に、補正電流制御装置１１によって流される。

図７に、ｘ方向傾斜磁場メインコイルｘＧＭＣに通電してｘ方向に傾斜した傾斜磁場を発生させたときに真空容器２ｃに発生する、渦電流の発生状況の例を示す。なお、図７において、傾斜磁場コイル装置３やＲＦコイル４等は記載を省略している。ｘ方向傾斜磁場メインコイルｘＧＭＣ等の全ての傾斜磁場コイルが、寸法誤差や設置位置のずれがなく、精度良く製造されている場合でも、図７に示すように、ある程度の渦電流Ｉｅｘ１、Ｉｅｘ２、Ｉｅｘ３、Ｉｅｘ４が発生している。真空容器２ｃの渦電流の発生箇所を見ると、一般に、真空容器２ｃの端部での渦電流Ｉｅｘ１、Ｉｅｘ４は、真空容器２ｃの内周部の中央での渦電流Ｉｅｘ２、Ｉｅｘ３より、大きくなっている。ただ、精度良く製造されていれば、真空容器２ｃの端部での渦電流Ｉｅｘ１とＩｅｘ４とで等しい電流値になり、真空容器２ｃの内周部の中央での渦電流Ｉｅｘ２とＩｅｘ３とでも等しい電流値になる。ところが、寸法誤差や設置位置のずれが有る場合には、渦電流Ｉｅｘ１、Ｉｅｘ２、Ｉｅｘ３、Ｉｅｘ４が非対称になる。例えば、渦電流Ｉｅｘ１とＩｅｘ４との電流値が異なったり、渦電流Ｉｅｘ２とＩｅｘ３との電流値が異なったりする。そして、この非対称の渦電流が、撮像領域８の傾斜磁場を歪める磁場を発生させ、断面画像の画質を劣化させる原因となる。寸法誤差や設置位置のずれの許容値は一般的に１ｍｍ以下と小さく、許容値前後の寸法誤差等は生じうると考えられる。また、傾斜磁場コイル装置３には、図４（ａ）、図４（ｂ）、図４（ｃ）に示すように、渦電流補正コイルＣ０００等を除いて、計２０個のコイルが配置されているので、これら全ての設置位置をずれなく配置することは、困難なことである。

そこで、第１の実施形態では、非対称な渦電流に対して、８つの渦電流補正コイルＣ０００、Ｃ００１、Ｃ０１０、Ｃ０１１、Ｃ１００、Ｃ１０１、Ｃ１１０、Ｃ１１１を用いて渦電流を増減させるような補正を行うことで、いわゆる見かけ上の渦電流を対称にする。渦電流が対称にできれば、撮像領域８の傾斜磁場が歪むことはなく、断面画像の画質を劣化させることはない。このように、渦電流補正コイルＣ０００、Ｃ００１、Ｃ０１０、Ｃ０１１、Ｃ１００、Ｃ１０１、Ｃ１１０、Ｃ１１１によれば、渦電流Ｉｅｘ１、Ｉｅｘ２、Ｉｅｘ３、Ｉｅｘ４によって生成される磁場を補正することができる。

そして、渦電流補正コイルＣ０００、Ｃ００１、Ｃ０１０、Ｃ０１１、Ｃ１００、Ｃ１０１、Ｃ１１０、Ｃ１１１は、８つあれば、８象限に１つずつ配置でき、どの象限で渦電流の非対称が生じていても確実に補正を行うことができる。また、詳細は後記するが、複数の渦電流補正コイルＣ０００、Ｃ００１、Ｃ０１０、Ｃ０１１、Ｃ１００、Ｃ１０１、Ｃ１１０、Ｃ１１１を組み合わせることで、ｘ方向傾斜磁場メインコイルｘＧＭＣ等の傾斜磁場メインコイルや、ｘ方向傾斜磁場シールドコイルｘＧＳＣ等の傾斜磁場シールドコイルと等価な効果を奏するコイルを仮想的に構成することができる。このため、８個の渦電流補正コイルＣ０００、Ｃ００１、Ｃ０１０、Ｃ０１１、Ｃ１００、Ｃ１０１、Ｃ１１０、Ｃ１１１は互いに近接させ、逆方向の電流が流れると、磁場の発生がキャンセルされるように設計されている。例えば、渦電流補正コイルＣ０１１とＣ００１を用いれば、図４（ｂ）に示すｘ座標が負であり（ｘ＜０）ｚ座標が正である（ｚ＞０）領域に配置されるｘ方向傾斜磁場メインコイルｘＧＭＣと等価な効果を奏するコイルを仮想的に構成することができる。そして、ｘ方向傾斜磁場メインコイルｘＧＭＣにおける寸法誤差等に対しては、この仮想的に構成されるコイル、さかのぼれば、渦電流補正コイルＣ０１１とＣ００１を用いて補正を行うことになる。

次に、ｘ方向傾斜磁場メインコイルｘＧＭＣの設置位置がずれた場合を例に、４つの例をあげ、補正の方法を具体的に説明する。

まず、図８では、第１のずれの例について説明する。図８（ａ）の斜視図と、図８（ｂ）の平面図とにより、ｘ方向傾斜磁場メインコイルｘＧＭＣの設置位置のずれを模式的に示している。ｘ方向傾斜磁場メインコイルｘＧＭＣのｘ座標が負であり（ｘ＜０）かつｚ座標が正である（ｚ＞０）領域が、他の領域に比べてｚ方向の正方向に設置位置がずれている場合を示している。このような場合には、図８（ｃ）に示すように、渦電流補正コイルＣ０１１と渦電流補正コイルＣ００１とに補正電流を流せばよい。補正電流の方向は、ｘ方向の正方向を向いて時計回りの方向である。渦電流補正コイルＣ０１１と渦電流補正コイルＣ００１の互いに近接して対向する配線部では、補正電流の方向がｚ方向の正方向と負方向とで逆であるので、等価的にこの配線部の補正電流をキャンセルできる。そして、渦電流補正コイルＣ０１１と渦電流補正コイルＣ００１とは、この２つのコイルの面積を合わせた１つの大きなコイル、すなわち、図４（ｂ）に示すｘ座標が負であり（ｘ＜０）ｚ座標が正である（ｚ＞０）領域に配置されるｘ方向傾斜磁場メインコイルｘＧＭＣと等価な効果を奏するコイルとして機能することになる。

後記では、補正電流の発生状況について説明する。

図９（ａ）はｘ方向傾斜磁場メインコイルｘＧＭＣに流れるパルス電流Ｉｇｘの波形図であり、いわゆる矩形波が周期的にオン・オフしていることがわかる。図９（ｂ）は真空容器２ｃ（図７参照）に発生する渦電流Ｉｅｘの非対称分ΔＩｅｘの波形図である。渦電流Ｉｅｘの非対称分ΔＩｅｘは、パルス電流Ｉｇｘのオン・オフのタイミングに同期して発生していることがわかる。なお、パルス電流Ｉｇｘのオンのタイミングに同期して発生する渦電流Ｉｅｘの非対称分ΔＩｅｘの電流の向きは、パルス電流Ｉｇｘのオフのタイミングに同期して発生する渦電流Ｉｅｘの非対称分ΔＩｅｘの電流の向きの逆向きになっている。渦電流Ｉｅｘの非対称分ΔＩｅｘの増減のカーブは、渦電流の流れる真空容器２ｃのＬＣＲすなわちインダクタンス成分、容量成分、抵抗成分等で決定される真空容器２ｃ固有の時定数に従って増減している。

図９（ｃ）に、渦電流補正コイルＣ０１１、Ｃ００１に流す補正電流Ｉｃｘの波形図を示す。この波形図は、理解を容易にするための観念図であるが、渦電流Ｉｅｘの非対称分ΔＩｅｘを打ち消す渦電流を真空容器２ｃに発生できるように、磁場を発生させる補正電流Ｉｃｘを、パルス電流Ｉｇｘのオン・オフのタイミングに同期させて発生させている。なお、渦電流Ｉｅｘの非対称分ΔＩｅｘに対応させて、パルス電流Ｉｇｘのオンのタイミングに同期して発生する補正電流Ｉｃｘの向きは、パルス電流Ｉｇｘのオフのタイミングに同期して発生する補正電流Ｉｃｘの向きの逆向きになっている。また、補正電流Ｉｃｘの増減のカーブは、渦電流Ｉｅｘの非対称分ΔＩｅｘの増減のカーブに対応して、渦電流の流れる真空容器２ｃ固有の時定数に従って増減している。前記によれば、渦電流Ｉｅｘの非対称分ΔＩｅｘを打ち消し、渦電流の補正を行うことができる。補正電流Ｉｃｘは、設置位置のずれや、真空容器２ｃ固有の時定数によって決まり、撮像条件などでは変化しないので、製造時などに一度設定すればよい。また、補正電流Ｉｃｘは、渦電流Ｉｅｘの非対称分ΔＩｅｘを補正できる程度の電流値があればでよいので、傾斜磁場コイルのメインコイルＧＭＣとシールドコイルＧＳＣの位置精度が１ｍｍ程度あれば、補正電流値は傾斜磁場メインコイルＧＭＣを流れる電流値の数十分の１（数十Ａ）以下、さらには、百分の１(数Ａ)以下であり、大掛かりな電源装置や冷却構造は必要ない。数十Ａの電流値が必要な場合は、渦電流補正コイルＣ０００、Ｃ００１、Ｃ０１０、Ｃ０１１、Ｃ１００、Ｃ１０１、Ｃ１１０、Ｃ１１１のターン数を複数にすることで電流値を小さくすればよい。

次に、図１０に示すような第２のずれの例について説明する。図１０（ａ）の斜視図と、図１０（ｂ）の正面図とにより、ｘ方向傾斜磁場メインコイルｘＧＭＣの設置位置のずれを模式的に示している。ｘ方向傾斜磁場メインコイルｘＧＭＣのｚ座標が正である（ｚ＞０）領域が、他の領域に比べてｘ軸周りに回転してずれている場合を示している。このような場合には、図１０（ｃ）に示すように、渦電流補正コイルＣ０１１と渦電流補正コイルＣ００１とに補正電流を流せばよい。補正電流の方向は、渦電流補正コイルＣ０１１にはｘ方向の正方向を向いて時計回りの方向であり、渦電流補正コイルＣ００１にはｘ方向の正方向を向いて反時計回りの方向である。また、図示は省略したが、渦電流補正コイルＣ１１１と渦電流補正コイルＣ１０１とにも補正電流を流せばよい。補正電流の方向は、渦電流補正コイルＣ１１１にはｘ方向の正方向を向いて時計回りの方向であり、渦電流補正コイルＣ１０１にはｘ方向の正方向を向いて反時計回りの方向である。

次に、図１１に示すような第３のずれの例について説明する。図１１（ａ）の斜視図と、図１１（ｂ）の平面図とにより、ｘ方向傾斜磁場メインコイルｘＧＭＣの設置位置のずれを模式的に示している。ｘ方向傾斜磁場メインコイルｘＧＭＣのｘ座標が負である（ｘ＜０）領域が、他の領域に比べてｚ方向の負方向にずれている場合を示している。このような場合には、図１１（ｃ）に示すように、渦電流補正コイルＣ０１１と渦電流補正コイルＣ００１と渦電流補正コイルＣ０１０と渦電流補正コイルＣ０００とに補正電流を流せばよい。補正電流の方向は、すべて、ｘ方向の正方向を向いて反時計回りの方向である。

次に、図１２に示すような第４のずれの例について説明する。図１２（ａ）の斜視図と、図１２（ｂ）の正面図とにより、ｘ方向傾斜磁場メインコイルｘＧＭＣの設置位置のずれを模式的に示している。ｘ方向傾斜磁場メインコイルｘＧＭＣのｘ座標が負である（ｘ＜０）領域が、他の領域に比べてｘ方向の負方向にずれている場合を示している。このような場合には、図１２（ｃ）に示すように、渦電流補正コイルＣ０１１と渦電流補正コイルＣ００１と渦電流補正コイルＣ０１０と渦電流補正コイルＣ０００とに補正電流を流せばよい。補正電流の方向は、渦電流補正コイルＣ０１１と渦電流補正コイルＣ００１とにはｘ方向の正方向を向いて反時計回りの方向であり、渦電流補正コイルＣ０１０と渦電流補正コイルＣ０００とにはｘ方向の正方向を向いて時計回りの方向である。

４つの例では、ｘ方向傾斜磁場メインコイルｘＧＭＣについて説明したが、ｙ方向傾斜磁場メインコイルｙＧＭＣ等の他の傾斜磁場コイルについても同様に考えることができる。また、４つの例のずれが重複して発生している場合には、対応する補正電流を重ね合わせて流せばよい。渦電流補正コイルＣ０００、Ｃ００１、Ｃ０１０、Ｃ０１１、Ｃ１００、Ｃ１０１、Ｃ１１０、Ｃ１１１には、それぞれ異なる大きさの補正電流値を時間的に変化させながら流すことができるので、前記のさまざまな場合（例）に対応する補正電流を供給することができる。

(第２の実施形態)
図１３に、本発明の第２の実施形態に係るＭＲＩ装置１の斜視図を示す。図２に示す第１の実施形態のＭＲＩ装置１は静磁場７の向きが水平方向である水平磁場型ＭＲＩ装置であったのに対し、図１３に示す第２の実施形態の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装置になっている。

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、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。

図１４に、本発明の第２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、第１の実施形態と同様に、冷媒容器２ｅと熱輻射シールド２ｄと真空容器２ｃとからなる３層構造の容器内に収納されている。

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１４ではｙ方向に傾斜した傾斜磁場９を示している。

図１５に、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、傾斜磁場（メイン）コイルＧＭＣと、傾斜磁場メインコイルＧＭＣの外側に挟むように配置される傾斜磁場シールドコイルＧＳＣと、傾斜磁場シールドコイルＧＳＣの外側に挟むように配置される８つの渦電流補正コイルＣ０００、Ｃ００１、Ｃ０１０、Ｃ０１１、Ｃ１００、Ｃ１０１、Ｃ１１０、Ｃ１１１とを有している。傾斜磁場（メイン）コイルＧＭＣと、傾斜磁場シールドコイルＧＳＣと、８つの渦電流補正コイルＣ０００、Ｃ００１、Ｃ０１０、Ｃ０１１、Ｃ１００、Ｃ１０１、Ｃ１１０、Ｃ１１１とは、支持部材３ａを介して、互いに支持し合っている。

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る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る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る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。

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する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する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する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。

渦電流補正コイルＣ０００、Ｃ００１、Ｃ０１０、Ｃ０１１、Ｃ１００、Ｃ１０１、Ｃ１１０、Ｃ１１１は、複数の８個からなっている。４個の渦電流補正コイルＣ００１、Ｃ０１１、Ｃ１０１、Ｃ１１１は、１対の上側の傾斜磁場コイル装置３内のｚ軸を法線とする平板状の１層（図示省略）に配置されている。４個の渦電流補正コイルＣ０００、Ｃ０１０、Ｃ１００、Ｃ１１０は、１対の下側の傾斜磁場コイル装置３内のｚ軸を法線とする平板状の１層（図示省略）に配置されている。

図１６（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、約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。
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、約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。

図１６（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、約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。

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、約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軸平面で分けられるとともにその平面に面対称の構造をしている。

図１６（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、複数巻きの図示は省略している。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。

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、複数巻きの図示は省略している。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。

図１７に、８個の渦電流補正コイルＣ０００、Ｃ００１、Ｃ０１０、Ｃ０１１、Ｃ１００、Ｃ１０１、Ｃ１１０、Ｃ１１１の配置図を示す。８個の渦電流補正コイルＣ０００、Ｃ００１、Ｃ０１０、Ｃ０１１、Ｃ１００、Ｃ１０１、Ｃ１１０、Ｃ１１１は、ｚ軸を中心軸とする２つの円板形状の層（図示省略）に配置されている。８個の渦電流補正コイルＣ０００、Ｃ００１、Ｃ０１０、Ｃ０１１、Ｃ１００、Ｃ１０１、Ｃ１１０、Ｃ１１１はそれぞれ、約４分の１円の扇型コイルであり、第１の実施形態と同様に、ｘｙｚ立体座標系の８つの象限に１つずつ配置されている。第１象限（x＞0,y＞0,z＞0）には、渦電流補正コイルＣ１１１が配置されている。第２象限（x＜0,y＞0,z＞0）には、渦電流補正コイルＣ０１１が配置されている。第３象限（x＜0,y＜0,z＞0）には、渦電流補正コイルＣ００１が配置されている。第４象限（x＞0,y＜0,z＞0）には、渦電流補正コイルＣ１０１が配置されている。第５象限（x＞0,y＞0,z＜0）には、渦電流補正コイルＣ１１０が配置されている。第６象限（x＜0,y＞0,z＜0）には、には、渦電流補正コイルＣ０１０が配置されている。第７象限（x＜0,y＜0,z＜0）には、渦電流補正コイルＣ０００が配置されている。第８象限（x＞0,y＜0,z＜0）には、渦電流補正コイルＣ１００が配置されている。
このように、第１の実施形態と同様に配置することができるので、図６に示した補正電流制御装置１１や補正コイル電源等の構成をそのまま利用することができる。そして、第１の実施形態と同様の補正を実施することができる。

本発明の第１の実施形態に係るＭＲＩ（磁気共鳴イメージング）装置の斜視図である。 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。 傾斜磁場コイル装置の断面図である。 （ａ）は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。 ８個の渦電流補正コイルの配置図である。 本発明の第１の実施形態に係るＭＲＩ装置のブロック図である。 真空容器に発生する渦電流の発生状況を示す図である。 （ａ）はｘ方向傾斜磁場メインコイルの配置のずれを模式的に示す斜視図（第１のずれの例）であり、（ｂ）はｘ方向傾斜磁場メインコイルの配置のずれを模式的に示す平面図（第１のずれの例）であり、（ｃ）はそのずれに対応して渦電流補正コイルに流れる補正電流のパターンを模式的に示す渦電流補正コイルの配置図（第１のずれの例）である。 （ａ）はｘ方向傾斜磁場メインコイルに流れるパルス電流の波形図であり、（ｂ）は真空容器に発生する渦電流の非対称分の波形図であり、（ｃ）は渦電流補正コイルに流す補正電流の波形図である。 （ａ）はｘ方向傾斜磁場メインコイルの配置のずれを模式的に示す斜視図（第２のずれの例）であり、（ｂ）はｘ方向傾斜磁場メインコイルの配置のずれを模式的に示す正面図（第２のずれの例）であり、（ｃ）はそのずれに対応して渦電流補正コイルに流れる補正電流のパターンを模式的に示す渦電流補正コイルの配置図（第２のずれの例）である。 （ａ）はｘ方向傾斜磁場メインコイルの配置のずれを模式的に示す斜視図（第３のずれの例）であり、（ｂ）はｘ方向傾斜磁場メインコイルの配置のずれを模式的に示す平面図（第３のずれの例）であり、（ｃ）はそのずれに対応して渦電流補正コイルに流れる補正電流のパターンを模式的に示す渦電流補正コイルの配置図（第３のずれの例）である。 （ａ）はｘ方向傾斜磁場メインコイルの配置のずれを模式的に示す斜視図（第４のずれの例）であり、（ｂ）はｘ方向傾斜磁場メインコイルの配置のずれを模式的に示す平面図（第４のずれの例）であり、（ｃ）はそのずれに対応して渦電流補正コイルに流れる補正電流のパターンを模式的に示す渦電流補正コイルの配置図（第４のずれの例）である。 本発明の第２の実施形態に係るＭＲＩ装置の斜視図である。 本発明の第２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。 傾斜磁場コイル装置の断面図である。 （ａ）は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ろ。 ８個の渦電流補正コイルの配置図である。

符号の説明

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）
２ｄ 熱輻射シールド
２ｅ 冷媒容器
３ 傾斜磁場コイル装置
３ａ 支持部材
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 補正電流制御装置
１２ 補正コイル電源
１３ コンソール
１４ メイン電流制御装置
１５ 傾斜磁場メインコイル電源
１６ 電流計
１７ 連結柱
Ｃ０００、Ｃ００１、Ｃ０１０、Ｃ０１１、Ｃ１００、Ｃ１０１、Ｃ１１０、Ｃ１１１ 渦電流補正コイル
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

Claims (7)

1. 容器内に収納され、撮像領域に静磁場を形成する静磁場コイルと、
   前記撮像領域に傾斜磁場を形成する傾斜磁場コイルと、
   前記傾斜磁場が前記撮像領域の外部に漏れるのを抑制する傾斜磁場シールドコイルと、
   前記漏れた磁場に起因する渦電流によって生成された磁場を補正する８個の渦電流補正コイルと、
   前記静磁場コイルが前記静磁場を形成しているときに、前記８個の渦電流補正コイルを流れる電流の電流値を時間的に変化させるように制御する制御装置とを有し、
   前記静磁場コイルの対称軸に一致するようにｚ軸を設定し、前記ｚ軸と直角になり互いに直角になるようにｙ軸とｘ軸を設定するｘｙｚ座標系において、
   前記８個の渦電流補正コイルは、前記ｘｙｚ座標系の８つの象限に１つずつ配置されていることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
2. 前記制御装置は、前記傾斜磁場コイルに流れる電流に同期させて、前記渦電流補正コイルに電流を流すことを特徴とする請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置。
3. 容器内に収納され、撮像領域に静磁場を形成する静磁場コイルと、
   前記撮像領域に傾斜磁場を形成する傾斜磁場コイルと、
   前記傾斜磁場が前記撮像領域の外部に漏れるのを抑制する傾斜磁場シールドコイルと、
   前記漏れた磁場に起因する渦電流によって生成された磁場を補正する８個の渦電流補正コイルと、
   前記傾斜磁場コイルに流れるパルス電流に同期させて、前記８個の渦電流補正コイルに電流を流すように制御する制御装置とを有し、
   前記静磁場コイルの対称軸に一致するようにｚ軸を設定し、前記ｚ軸と直角になり互いに直角になるようにｙ軸とｘ軸を設定するｘｙｚ座標系において、
   前記８個の渦電流補正コイルは、前記ｘｙｚ座標系の８つの象限に１つずつ配置されていることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
4. 前記制御装置は、前記８個の渦電流補正コイルに、異なる大きさの電流を供給できることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の磁気共鳴イメージング装置。
5. 前記８個の渦電流補正コイルは、前記ｚ軸を中心軸とする円筒形状の層に配置され、周方向に約４分の１周分弱湾曲した鞍型であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の磁気共鳴イメージング装置。
6. 前記８個の渦電流補正コイルは、扇型であり、前記ｚ軸を中心軸とする２つの円板形状の層に４つずつ配置されることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の磁気共鳴イメージング装置。
7. 前記８個の渦電流補正コイルを流れる電流を計測する電流計を有し、
   前記制御装置は、
   前記８個の渦電流補正コイルに、電流を供給せずに誘導コイルとして用いて、傾斜磁場コイルから発信される傾斜磁場による誘導電流を発生させ、前記電流計に前記誘導電流を計測させ、
   計測された前記誘導電流に基づいて、前記８個の渦電流補正コイルに流す電流の電流値を決定することを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の磁気共鳴イメージング装置。

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