JP6433649B2 - 磁気共鳴イメージング装置及び傾斜磁場コイル - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、磁気共鳴イメージング装置及び傾斜磁場コイルに関する。

磁気共鳴イメージングは、静磁場中に置かれた被検体の原子核スピンを、そのラーモア（Larmor）周波数のＲＦ（Radio Frequency）パルスで磁気的に励起し、励起に伴い発生する磁気共鳴信号のデータから画像を生成する撮像法である。磁気共鳴イメージング装置は、静磁場磁石の内側に、傾斜磁場コイルを備える。この傾斜磁場コイルには大電流が印加されるため、発熱しやすい。このため、傾斜磁場コイルには温度センサが取り付けられている。しかしながら、温度センサでは、傾斜磁場コイルの温度上昇を検出できない場合があった。

特開２００７−３３０７７７号公報

本発明が解決しようとする課題は、傾斜磁場コイルの温度上昇を検出することができる磁気共鳴イメージング装置及び傾斜磁場コイルを提供することである。

実施形態の磁気共鳴イメージング装置は、傾斜磁場コイルと、線材と、検出部とを備える。傾斜磁場コイルは、電流の供給を受けて傾斜磁場を発生する。線材は、前記傾斜磁場コイルよりも低く、前記傾斜磁場コイルの製造過程で融解しない融点を有し、前記傾斜磁場コイルの接合部付近に設けられる。検出部は、前記線材の融解に伴って前記線材に電流が流れなくなることを検出する。

図１は、第１の実施形態に係るＭＲＩ装置の構成を示す機能ブロック図である。 図２は、第１の実施形態に係る傾斜磁場コイルの構造を示す図である。 図３は、第１の実施形態に係る線材の配置の一例を示す図である。 図４は、第１の実施形態に係る線材の配置の変形例を示す図である。 図５は、第２の実施形態に係るスイッチ制御部の処理を説明するための図である。

以下、図面を参照して、実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置及び傾斜磁場コイルを説明する。

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係るＭＲＩ装置１００の構成を示す機能ブロック図である。なお、以下では、磁気共鳴イメージング装置をＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）装置と称する。

図１に示すように、ＭＲＩ装置１００は、静磁場磁石１０１と、静磁場電源１０２と、傾斜磁場コイル１０３と、傾斜磁場電源１０４と、寝台１０５と、寝台制御部１０６と、送信コイル１０７と、送信部１０８と、受信コイル１０９と、受信部１１０と、シーケンス制御装置１２０と、計算機１３０とを備える。なお、ＭＲＩ装置１００に、被検体Ｐ（例えば、人体）は含まれない。また、図１に示す構成は一例に過ぎない。例えば、シーケンス制御装置１２０及び計算機１３０内の各部は、適宜統合若しくは分離して構成されてもよい。

静磁場磁石１０１は、中空の円筒形状に形成された磁石であり、内部の空間に静磁場を発生する。静磁場磁石１０１は、例えば、超伝導磁石等であり、静磁場電源１０２から電流の供給を受けて励磁する。静磁場電源１０２は、静磁場磁石１０１に電流を供給する。なお、静磁場磁石１０１は、永久磁石でもよく、この場合、ＭＲＩ装置１００は、静磁場電源１０２を備えなくてもよい。また、静磁場電源１０２は、ＭＲＩ装置１００とは別に備えられてもよい。

傾斜磁場コイル１０３は、中空の円筒形状に形成されたコイルであり、静磁場磁石１０１の内側に配置される。傾斜磁場コイル１０３は、互いに直交するｘ、ｙ、及びｚの各軸に対応する３つのコイルが組み合わされて形成されており、これら３つのコイルは、傾斜磁場電源１０４から個別に電流の供給を受けて、ｘ、ｙ、及びｚの各軸に沿って磁場強度が変化する傾斜磁場を発生する。傾斜磁場コイル１０３によって発生するｘ、ｙ、及びｚの各軸の傾斜磁場は、例えば、スライスエンコード傾斜磁場Ｇ_SE（若しくはスライス選択傾斜磁場ＧＳＳ）、位相エンコード傾斜磁場ＧＰＥ、及び周波数エンコード傾斜磁場ＧＲＯである。傾斜磁場電源１０４は、傾斜磁場コイル１０３に電流を供給する。

寝台１０５は、被検体Ｐが載置される天板１０５ａを備え、寝台制御部１０６による制御の下、天板１０５ａを、被検体Ｐが載置された状態で、傾斜磁場コイル１０３の空洞（撮像口）内へ挿入する。通常、寝台１０５は、長手方向が静磁場磁石１０１の中心軸と平行になるように設置される。寝台制御部１０６は、計算機１３０による制御の下、寝台１０５を駆動して天板１０５ａを長手方向及び上下方向へ移動する。

送信コイル１０７は、傾斜磁場コイル１０３の内側に配置され、送信部１０８からＲＦパルスの供給を受けて、高周波磁場を発生する。送信部１０８は、対象とする原子の種類及び磁場強度で定まるラーモア周波数に対応するＲＦパルスを送信コイル１０７に供給する。

受信コイル１０９は、傾斜磁場コイル１０３の内側に配置され、高周波磁場の影響によって被検体Ｐから発せられるＭＲ信号を受信する。受信コイル１０９は、ＭＲ信号を受信すると、受信したＭＲ信号を受信部１１０へ出力する。

なお、上述した送信コイル１０７及び受信コイル１０９は一例に過ぎない。例えば、送信コイル１０７及び受信コイル１０９は、送受信機能を備えたコイルによって構成されても良い。また、送信コイル１０７及び受信コイル１０９は、送信機能のみを備えたコイル、受信機能のみを備えたコイル、及び送受信機能を備えたコイルのうち、１つ若しくは複数を組み合わせることによって構成されても良い。

受信部１１０は、受信コイル１０９から出力されるＭＲ信号を検出し、検出したＭＲ信号に基づいてＭＲデータを生成する。具体的には、受信部１１０は、受信コイル１０９から出力されるＭＲ信号をデジタル変換することによってＭＲデータを生成する。また、受信部１１０は、生成したＭＲデータをシーケンス制御装置１２０へ送信する。なお、受信部１１０は、静磁場磁石１０１や傾斜磁場コイル１０３等を備える架台装置側に備えられてもよい。

シーケンス制御装置１２０は、シーケンス制御部１２１と、検出部１２２と、スイッチ制御部１２３を備える。シーケンス制御部１２１は、計算機１３０から送信されるシーケンス情報に基づいて、傾斜磁場電源１０４、送信部１０８及び受信部１１０を駆動することによって、被検体Ｐの撮像を行う。ここで、シーケンス情報は、撮像を行うための手順を定義した情報である。シーケンス情報には、傾斜磁場電源１０４が傾斜磁場コイル１０３に供給する電流の強さや電流を供給するタイミング、送信部１０８が送信コイル１０７に供給するＲＦパルスの強さやＲＦパルスを印加するタイミング、受信部１１０がＭＲ信号を検出するタイミング等が定義される。

また、シーケンス制御部１２１は、傾斜磁場電源１０４、送信部１０８及び受信部１１０を駆動して被検体Ｐを撮像した結果、受信部１１０からＭＲデータを受信すると、受信したＭＲデータを計算機１３０へ転送する。例えば、シーケンス制御部１２１は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等の集積回路、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）等の電子回路である。

検出部１２２は、後述する線材１４０（図３以降に例示）に電流が流れるか否かに応じて、傾斜磁場コイル１０３の温度上昇を検出する。なお、検出部１２２の処理については、後述する。

スイッチ制御部１２３は、スイッチ１２６（図３以降に例示）の切り替えを制御する。なお、スイッチ制御部１２３の処理については、後述する。

計算機１３０は、ＭＲＩ装置１００の全体制御や、ＭＲ画像の生成等を行う。例えば、計算機１３０は、操作者から入力される撮像条件に基づいてシーケンス制御部１２１に撮像シーケンスを実行させる。また、計算機１３０は、シーケンス制御装置１２０から送信されたＭＲデータに基づいて画像を再構成する。計算機１３０は、再構成された画像を記憶部に格納したり、表示部に表示したりする。なお、計算機１３０は、例えば、コンピュータ等の情報処理装置である。

図２は、第１の実施形態に係る傾斜磁場コイル１０３の構造を示す図である。図２の吹き出しには、傾斜磁場コイル１０３のｘｙ平面における一断面を例示する。ここで、第１の実施形態において、傾斜磁場コイル１０３は、ＡＳＧＣ（Actively Shielded Gradient Coil）であり、傾斜磁場を発生するメインコイルと、漏洩磁場を打ち消すシールド用の磁場を発生するシールドコイルとを有する。図２に示すように、傾斜磁場コイル１０３においては、円筒内部の空間からの距離が近い順に、冷却管と、メインコイルと、冷却管と、シムトレイと、冷却管と、シールドコイルとが設置される。

冷却管は、典型的には、傾斜磁場コイル１０３の円筒形状に沿って螺旋状に配管される。図１において図示を省略したが、第１の実施形態に係るＭＲＩ装置１００は、熱交換器や循環ポンプを有する冷却装置を更に備える。この冷却装置は、２０℃程度の水等の冷媒を１０〜２５Ｌ／ｍｉｎ程度の流量で冷却管に循環させることで、傾斜磁場コイル１０３を冷却する。

シムトレイには、傾斜磁場コイル１０３の長軸方向全長に亘って貫通するシムトレイ挿入ガイドに挿入される。シムトレイは、長手方向に複数のポケットを有し、静磁場の不均一性を補正するために、所定のポケットに所定の枚数の鉄シムが収納される。

メインコイルは、互いに直交するｘ、ｙ、及びｚの各軸に対応する３つのコイル、即ち、ＩＮＮＥＲ Ｘコイル、ＩＮＮＥＲ Ｙコイル、及びＩＮＮＥＲ Ｚコイルが積層されて形成される。ＩＮＮＥＲ Ｘコイルは、サドルコイル型に加工されたコイルであり、ｘ軸、即ち、傾斜磁場コイル１０３の円筒の水平軸に沿って、傾斜磁場を発生する。また、ＩＮＮＥＲ Ｙコイルは、ＩＮＮＥＲ Ｘコイルと同様、サドルコイル型に加工されたコイルであるが、ｙ軸、即ち、傾斜磁場コイル１０３の円筒の垂直軸に沿って、傾斜磁場を発生する。また、ＩＮＮＥＲ Ｚコイルは、螺旋状に加工されたコイルであり、ｚ軸、即ち、傾斜磁場コイル１０３の円筒の長軸に沿って、傾斜磁場を発生する。これら、ＩＮＮＥＲ Ｘコイル、ＩＮＮＥＲ Ｙコイル、及びＩＮＮＥＲ Ｚコイルのそれぞれは、傾斜磁場電源１０４から個別に電流の供給を受け、ｘ、ｙ、及びｚの各軸に沿って磁場強度が変化する傾斜磁場を発生する。なお、シールドコイルも同様に、互いに直交するｘ、ｙ、及びｚの各軸に対応する３つのコイル、即ち、ＯＵＴＥＲ Ｘコイル、ＯＵＴＥＲ Ｙコイル、及びＯＵＴＥＲ Ｚコイルが積層されて形成される。ＯＵＴＥＲ Ｘコイル、ＯＵＴＥＲ Ｙコイル、及びＯＵＴＥＲ Ｚコイルのそれぞれは、ｘ、ｙ、及びｚの各軸に沿ってシールド用の磁場を発生する。また、６つのコイル（ＩＮＮＥＲ Ｘコイル、ＩＮＮＥＲ Ｙコイル、ＩＮＮＥＲ Ｚコイル、ＯＵＴＥＲ Ｘコイル、ＯＵＴＥＲ Ｙコイル、及びＯＵＴＥＲ Ｚコイル）を区別無く総称する場合に、単に「コイル」と表記する。また、各コイルの積層順は、適宜変更することができる。

このような構成のもと、傾斜磁場コイル１０３には、温度センサが取り付けられている。例えば、温度センサは、ＩＮＮＥＲ Ｘコイルと、ＩＮＮＥＲ Ｙコイルと、ＯＵＴＥＲ Ｙコイルにそれぞれ１箇所ずつ取り付けられている。そして、傾斜磁場コイル１０３の温度が高くなると撮像を停止するインターロック機能が備えられている。

しかしながら、温度センサでは必ずしも傾斜磁場コイル１０３の温度上昇を検出できない場合がある。例えば、温度センサの取り付け部位から離れた位置で局所的な温度上昇が発生した場合、この温度上昇を検出できず、インターロック機能が動作しない恐れがある。

このような局所的な温度上昇は、例えば、傾斜磁場コイル１０３の内部配線の接合部において発生することがある。ここで、接合部とは、各コイルに電流を流すために、各コイルを繋ぐ導線（電流を流す導体の線）とコイルとが接合される部である。傾斜磁場コイル１０３には数百Ａといった大電流が流れるので、製品検査でも検知できない程度の僅かな接続不良があるだけで、接合部の温度が局所的に上昇する恐れがある。この局所的な温度上昇は、接続不良も相まって接合部を断線させてしまうことも考えられる。

ところで、傾斜磁場コイル１０３には、各コイルのそれぞれを繋ぐために、通常、５０箇所以上の接合部がある。このため、局所的な温度上昇を検出するために、全ての接合部付近に温度センサを取り付けることは製造的にも制御的にも非効率である。

そこで、第１の実施形態では、傾斜磁場コイル１０３の局所的な温度上昇を検出することができる手法を提案する。

第１の実施形態に係る傾斜磁場コイル１０３は、コイルよりも低い融点を有する線材１４０を備える。線材１４０は、温度上昇が発生する場所に配置される。線材１４０は、温度上昇が発生すると、コイルより先に融解して断線する。このため、第１の実施形態に係る傾斜磁場コイル１０３は、傾斜磁場コイル１０３の温度上昇を検出することが可能となる。

例えば、線材１４０は、１００℃〜２００℃程度の融点を有する合金が好ましい。この第１の理由は、線材１４０の融点としては、コイルとして使用される導電性の板よりも低い融点が要求されるからである。また、第２の理由は、傾斜磁場コイル１０３の製造過程には９０℃の含浸工程があるため、この含浸工程にて線材１４０が融解しないことが要求されるからである。なお、線材１４０の融点は必ずしも１００℃〜２００℃に限定されない。例えば、線材１４０としては、上記の第１の理由及び第２の理由に基づいて、適切な融点を有する合金が適用されて良い。

図３は、第１の実施形態に係る線材１４０の配置の一例を示す図である。図３の左側には、傾斜磁場コイル１０３の斜視図を例示し、図３の右側には、線材１４０に電流を供給する回路を例示する。

図３の領域１４１に示すように、例えば、線材１４０は、傾斜磁場コイル１０３の端部に配置される。具体的には、線材１４０は、傾斜磁場コイル１０３の中心軸方向（ｚ軸方向）における両端において、傾斜磁場コイル１０３に巻き付けられる。これは、傾斜磁場コイル１０３の端部に接合部が多いからである。このため、線材１４０が配置された付近において、接合部の接続不良による局所的な温度上昇が発生すると、線材１４０が融解して断線することとなる。なお、図３に示す例では、説明の都合上、傾斜磁場コイル１０３の外周面に線材１４０を配置したが、実際には、傾斜磁場コイル１０３の内部に配置される。具体的には、線材１４０は、図２に例示した層のいずれかの間に、絶縁板（絶縁体）で囲まれた状態で配置される。また、図３に示す配置は一例に過ぎない。例えば、傾斜磁場コイル１０３の中心軸方向（ｚ軸方向）における中心部において接合部が多い場合には、線材１４０は、傾斜磁場コイル１０３の中心部に配置されて良い。すなわち、線材１４０は、接合部が多い部に配置される。

図３の領域１４２に示すように、例えば、線材１４０は、傾斜磁場コイル１０３の中心軸方向に沿って配置される。この線材１４０は、傾斜磁場コイル１０３の一端に配置された線材１４０と、他端に配置された線材１４０とを繋ぐものである。図３に示す例では、線材１４０は、傾斜磁場コイル１０３の一端から他端へ線材１４０を這わせる場合に、傾斜磁場コイル１０３の中心軸方向に沿って一直線状に配置される。これは、線材１４０がローレンツ力によって断線することを防ぐためである。例えば、線材１４０に電流を流すと、線材１４０には静磁場からのローレンツ力がかかり、これにより断線する恐れがある。この静磁場は中心軸方向に印加されているため、中心軸方向に配置される物体に対してはローレンツ力がかかり難い。このため、線材１４０は、傾斜磁場コイル１０３の中心軸方向に沿って配置される。なお、必ずしも領域１４２に線材１４０を配置しなくても良い。例えば、線材１４０は、中心軸方向に沿っていれば、傾斜磁場コイル１０３の下部に配置されても良い。また、傾斜磁場コイル１０３の一端から他端へ這わせる線材１４０は無くても良い。例えば、傾斜磁場コイル１０３の一端の線材１４０と他端の線材１４０とは、傾斜磁場コイル１０３の外部において接続されていても良い。

また、線材１４０には、シーケンス制御部１２１の電源から電流が供給される。例えば、シーケンス制御部１２１は、電源１２４と、抵抗１２５と、スイッチ１２６と、コンパレータ１２７とを含む回路を備える。この回路において、コンパレータ１２７は、抵抗１２５の両端における電圧を比較する。そして、コンパレータ１２７は、比較した電圧の差が閾値以上であれば１を出力し、閾値未満であれば０を出力する。なお、図３に示した回路は一例に過ぎない。例えば、電源１２４は、設備電源であっても良い。また、例えば、抵抗１２５は、電源１２４の陰極端子側に接続されても良い。

このように、傾斜磁場コイル１０３は、傾斜磁場コイル１０３の端部に、コイル及び導線よりも低い融点を有する線材１４０を備える。

図１の説明に戻る。第１の実施形態に係る検出部１２２は、線材１４０に電流が流れるか否かに応じて、温度上昇を検出する。例えば、検出部１２２は、コンパレータ１２７から１が出力される場合には、温度上昇が発生していない旨の検出結果をシーケンス制御部１２１へ出力する。一方、検出部１２２は、コンパレータ１２７から０が出力される場合には、温度上昇が発生した旨の検出結果をシーケンス制御部１２１へ出力する。なお、検出部１２２は、コンパレータ１２７から１が出力される場合には、検出結果を出力しなくても良い。

第１の実施形態に係るスイッチ制御部１２３は、操作者からの指示に応じて、スイッチを切り替える。例えば、スイッチ制御部１２３は、操作者からスイッチ１２６を切り替える旨の指示を受け付けると、指示に基づいてスイッチ１２６を切り替える。具体的には、スイッチ制御部１２３は、スイッチ１２６がオフである場合に、スイッチ１２６を切り替える旨の指示を受け付けると、スイッチ１２６をオンにする。また、スイッチ制御部１２３は、スイッチ１２６がオンである場合に、スイッチ１２６を切り替える旨の指示を受け付けると、スイッチ１２６をオフにする。なお、スイッチ１２６を切り替える旨の指示は、例えば、計算機１３０に入力される。

第１の実施形態に係るシーケンス制御部１２１は、検出結果に応じて、撮像を停止する制御を行う。例えば、シーケンス制御部１２１は、温度上昇が発生した旨の検出結果を検出部１２２から受け付けると、撮像シーケンスを停止させるインターロック制御を行う。また、例えば、シーケンス制御部１２１は、検出結果を計算機１３０のモニタに表示させる。

ここで、温度上昇を検出する手順を説明する。例えば、操作者は、プレスキャンが終了し、メインスキャンを開始する前に、スイッチ１２６をオンに切り替える。なお、メインスキャンとは、各種診断用の画像（例えば、Ｔ１強調画像、Ｔ２強調画像、シネ画像等）を収集するためのスキャンである。また、プレスキャンとは、メインスキャンに先行して行われるスキャンである。

スイッチ１２６がオンに切り替えられた場合に線材１４０が断線してなければ、図３の回路に電流が流れて抵抗１２５の両端に電圧の差が生じるので、コンパレータ１２７から１が出力される。この場合、検出部１２２は、温度上昇が発生していない旨の検出結果をシーケンス制御部１２１へ出力する。シーケンス制御部１２１は、温度上昇が発生していない旨の検出結果を計算機１３０のモニタに表示させる。このため、操作者は、モニタに表示された検出結果を確認した後に、スイッチ１２６を開放させ、メインスキャンを開始する。

これに対して、スイッチ１２６がオンに切り替えられた場合に線材１４０が断線していれば、図３の回路に電流が流れず、抵抗１２５の両端に電圧の差が生じないので、コンパレータ１２７から０が出力される。この場合、検出部１２２は、温度上昇が発生した旨の検出結果をシーケンス制御部１２１へ出力する。シーケンス制御部１２１は、温度上昇が発生した旨の検出結果を計算機１３０のモニタに表示させる。このため、操作者は、温度上昇が発生した旨を確認することができる。

なお、ここで説明した手順はあくまで一例である。例えば、スイッチ１２６は常時オンであっても良い。また、例えば、撮像シーケンスの実行中に、温度上昇が発生した場合には、シーケンス制御部１２１は、インターロック制御を行う。

上述したように、第１の実施形態に係る傾斜磁場コイル１０３は、コイル及び導線よりも低い融点を有する線材１４０を備える。線材１４０は、温度上昇が発生する場所に配置される。このため、傾斜磁場コイル１０３は、傾斜磁場コイル１０３の温度上昇を検出することが可能となる。

例えば、ＭＲＩ装置１００は、線材１４０に電流を流し、線材１４０に電流が流れるか否かに応じて、温度上昇を検出する。そして、ＭＲＩ装置１００は、検出結果に応じて、撮像を停止する制御を行う。このため、ＭＲＩ装置１００は、傾斜磁場コイル１０３の局所的な温度上昇を検出することができ、更に、傾斜磁場コイル１０３の焼損を防ぐことができる。

（第１の実施形態の変形例）
図３に示した線材１４０の配置はあくまで一例であり、他の配置にて実施されても良い。例えば、線材１４０は、傾斜磁場コイル１０３の円筒面を覆うように配置されても良い。

図４は、第１の実施形態に係る線材１４０の配置の変形例を示す図である。図４の左側には、傾斜磁場コイル１０３の斜視図を例示し、図４の右側には、線材１４０に電流を供給する回路を例示する。

図４の左側に示すように、線材１４０は、傾斜磁場コイル１０３に螺旋状に巻き付けられる。具体的には、線材１４０は、傾斜磁場コイル１０３の中心軸方向における一端から他端に亘って、傾斜磁場コイル１０３に螺旋状に巻き付けられる。これにより、線材１４０は、傾斜磁場コイル１０３の如何なる部位で局所的な温度上昇が発生したとしても融解して断線するので、局所的な温度上昇を広く検出することが可能となる。なお、図４に示す例では、説明の都合上、傾斜磁場コイル１０３の外周面に線材１４０を配置したが、実際には、傾斜磁場コイル１０３の内部に含浸される。

（第２の実施形態）
第１の実施形態では、操作者が任意のタイミングで温度上昇の検出を実行する場合を説明したが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、ＭＲＩ装置１００は、撮像条件に基づいて、温度上昇を検出するタイミングを制御しても良い。そこで、第２の実施形態では、ＭＲＩ装置１００が、撮像条件に基づいて、温度上昇を検出するタイミングを制御する場合を説明する。

第２の実施形態に係るＭＲＩ装置１００は、図１に例示したＭＲＩ装置１００と同様の構成を備え、スイッチ制御部１２３の処理が一部相違する。そこで、第２の実施形態では、第１の実施形態と相違する点を中心に説明することとし、第１の実施形態において説明した構成と同様の機能を有する点については説明を省略する。

第２の実施形態に係るスイッチ制御部１２３は、撮像条件に基づいて、スイッチ１２６の切り替えを制御する。例えば、スイッチ制御部１２３は、計算機１３０から送信されるシーケンス情報に基づいて、温度上昇を検出するタイミングを特定する。そして、スイッチ制御部１２３は、特定したタイミングでスイッチ１２６をオンに切り替える。スイッチ制御部１２３は、検出部１２２により検出結果が出力されると、スイッチ１２６をオフに切り替える。

図５は、第２の実施形態に係るスイッチ制御部１２３の処理を説明するための図である。図５には、ＦＳＥ（fast spin echo）法によるＭＲＩ撮影のパルスシーケンスを例示する。図５において、ＲＦは、ＲＦパルスを印加するタイミングを示す。また、Ｇｓｓは、スライス選択（ＳＳ：slice selection）傾斜磁場を印加するタイミングを示し、Ｇｒｏは、リードアウト（ＲＯ：readout）傾斜磁場を印加するタイミングを示し、Ｇｐｅは、位相エンコード（ＰＥ：phase encode）傾斜磁場を印加するタイミングを示す。また、ＥＣＨＯは、エコー信号のタイミングを示す。なお、図５では、ＦＳＥ法によるＭＲＩ撮影のパルスシーケンスを例示するが、実施形態はこれに限定されるものではない。

図５に例示のパルスシーケンスでは、フリップアングル（ＦＡ：flip angle）が９０度のフリップパルスＲＦＩ１がＲＦ励起パルスとして印加される。また、フリップパルスＲＦＩ１に続いて複数のリフォーカスパルスＲＦＩ２、ＲＦＩ３、ＲＦＩ４・・・が所定間隔で印加される。リフォーカスパルスＲＦＩ２、ＲＦＩ３、ＲＦＩ４・・・のＦＡは１８０度である。

また、フリップパルスＲＦＩ１に対応するスライス選択傾斜磁場パルスＧｓｓ１、及び、リフォーカスパルスＲＦＩ２、ＲＦＩ３、ＲＦＩ４・・・にそれぞれ対応するスライス選択傾斜磁場パルスＧｓｓ２、Ｇｓｓ３、Ｇｓｓ４・・・が印加される。スライス選択傾斜磁場パルスＧｓｓ１は、ディフェーズ（Dephase）部分を有する。また、スライス選択傾斜磁場パルスＧｓｓ２、Ｇｓｓ３、Ｇｓｓ４・・・の前後において、横磁化を消去するためのスポイラー（spoiler）傾斜磁場パルスが印加される。

また、リフォーカスパルスＲＦＩ２、ＲＦＩ３、ＲＦＩ４・・・に続いてリードアウト傾斜磁場パルスＧｒｏ２、Ｇｒｏ３、Ｇｒｏ４（図示せず）・・・がそれぞれ印加される。またフリップパルスＲＦＩ１に続いてディフェーズ用のリードアウト傾斜磁場パルスＧｒｏ１が印加される。

また、リフォーカスパルスＲＦＩ２、ＲＦＩ３、ＲＦＩ４・・・がそれぞれ印加される間において位相エンコード傾斜磁場パルスＧｐｅ１、Ｇｐｅ２、Ｇｐｅ３、Ｇｐｅ４・・・が印加される。

そして、リードアウト傾斜磁場パルスＧｒｏ２、Ｇｒｏ３・・・の印加によってエコー信号ＥＣＨＯ１、ＥＣＨＯ２・・・がそれぞれ発生する。

このようなパルスシーケンスにおいて、スイッチ制御部１２３は、例えば、リードアウト傾斜磁場パルスＧｒｏ２、Ｇｒｏ３・・・がそれぞれ印加されてから次にスポイラー傾斜磁場パルスが印加されるまでのタイミングｔ１、ｔ２・・・をシーケンス情報から特定する。そして、スイッチ制御部１２３は、特定したタイミングｔ１、ｔ２・・・において、スイッチ１２６をオンに切り替える。これは、線材１４０に電流が流れることにより生じうる磁場の影響を最小限にするためである。すなわち、仮に、線材１４０に電流が流れることにより磁場が生じたとしても、その後にスポイラー傾斜磁場パルスが印加されることで、生じた磁場の影響を最小限にすることができるからである。線材１４０に電流が流れると、上述したように、検出部１２２によって温度上昇の検出が行われる。検出部１２２により検出結果が出力されると、スイッチ制御部１２３は、すみやかにスイッチ１２６をオフに切り替える。

このように、スイッチ制御部１２３は、撮像条件に基づいて、スイッチ１２６の切り替えを制御する。なお、図５に示したタイミングは一例に過ぎない。例えば、スイッチ制御部１２３は、任意のタイミングでスイッチ１２６をオンに切り替えても良い。ただし、リードアウト傾斜磁場パルスＧｒｏ２、Ｇｒｏ３・・・が印加される間は好ましくない。

上述したように、第２の実施形態に係るＭＲＩ装置１００は、撮像条件に基づいて、温度上昇を検出するタイミングを制御する。このため、ＭＲＩ装置１００は、撮像条件において適切なタイミングで傾斜磁場コイル１０３の温度上昇の検出を実行することができる。

（第３の実施形態）
さて、これまで第１及び第２の実施形態について説明したが、これ以外にも、種々の異なる形態にて実施されて良い。

（線材１４０の収納部）
上記の実施形態では、線材１４０が絶縁板（絶縁体）で囲まれた状態で傾斜磁場コイル１０３のいずれかの層に配置される場合を説明したが、実施形態はこれに限定されない。例えば、傾斜磁場コイル１０３は、線材１４０を収納する収納部を有していても良い。一例としては、傾斜磁場コイル１０３は、図３に例示した領域１４１及び領域１４２の位置に筒状の収納部を備える。この収納部は、傾斜磁場コイル１０３の外部へ通じる挿入口を有し、例えば、ＩＮＮＥＲ ＸコイルとＩＮＮＥＲ Ｙコイルとの間に備えられる。線材１４０は、傾斜磁場コイル１０３の外部から挿入口を経由して収納部に挿入されることで、領域１４１及び領域１４２の位置に配置される。これにより、傾斜磁場コイル１０３の線材１４０は、交換可能となる。このため、傾斜磁場コイル１０３は、線材１４０が断線したとしても、線材１４０の交換により温度上昇の検出機能を復旧可能となる。

以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、傾斜磁場コイルの温度上昇を検出することができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１００ ＭＲＩ装置
１０３ 傾斜磁場コイル
１４０ 線材

Claims (13)

1. 電流の供給を受けて傾斜磁場を発生する傾斜磁場コイルと、
   前記傾斜磁場コイルよりも低く、前記傾斜磁場コイルの製造過程で融解しない融点を有し、前記傾斜磁場コイルの接合部付近に設けられた線材と、
   前記線材の融解に伴って前記線材に電流が流れなくなることを検出する検出部と、
   を備えた磁気共鳴イメージング装置。
2. 前記線材は、温度上昇が発生する場所に配置される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. 前記線材は、前記傾斜磁場コイルの端部に配置される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。
4. 前記線材は、前記傾斜磁場コイルの円筒面を覆うように配置される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。
5. 前記検出部により前記線材に電流が流れなくなることが検出されると、撮像を停止する制御を行う制御部を更に備えた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。
6. 前記線材に電流を供給する電源を更に備えたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の磁気共鳴イメージング装置。
7. 前記線材を収納する収納部を更に備えたことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の磁気共鳴イメージング装置。
8. 撮像条件に基づいて、前記線材に電流を流すためのスイッチの切り替えを制御するスイッチ制御部を更に備えることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載の磁気共鳴イメージング装置。
9. 各種診断用の画像を収集するためのメインスキャンと、当該メインスキャンに先行して行われるプレスキャンとの間に、前記線材に電流を流すことを特徴とする請求項１〜８のいずれか一つに記載の磁気共鳴イメージング装置。
10. パルスシーケンスの実行中に、前記線材に電流を流すことを特徴とする請求項１〜９のいずれか一つに記載の磁気共鳴イメージング装置。
11. 前記線材は、前記傾斜磁場コイルの内部に配置される、
    請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置。
12. 前記傾斜磁場コイルは、導電性の板であるコイルが複数積層された構造を有し、
    前記線材は、前記コイルの積層により形成される複数の層のうち少なくともいずれかの間に、絶縁体で囲まれた状態で配置される、
    請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置。
13. 電流の供給を受けて傾斜磁場を発生する傾斜磁場コイルであって、
    前記傾斜磁場コイルよりも低く、前記傾斜磁場コイルの製造過程で融解しない融点を有し、前記傾斜磁場コイルの接合部付近に設けられた線材を備えた傾斜磁場コイル。

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