JP6462292B2 - 磁気共鳴イメージング装置 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、磁気共鳴イメージング装置に関する。

従来、磁気共鳴イメージング装置には、ＲＦ（Radio Frequency）コイルから傾斜磁場コイル側に発生するＲＦ磁場を遮蔽するためのＲＦシールドが備えられる場合がある。このＲＦシールドには、傾斜磁場コイルから印加される傾斜磁場によって、渦電流が発生することが知られている。この渦電流は、画像劣化の原因となる場合がある。

特開２０１１−８７９０４号公報

本発明が解決しようとする課題は、ＲＦシールドに発生する渦電流の影響を低減させることができるメージング装置を提供することである。

実施形態に係る磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ：Magnetic Resonance Imaging）装置は、バードケージ型のＲＦコイルと、ＲＦシールドとを備える。ＲＦコイルは、略円筒状に形成される。ＲＦシールドは、略円筒状に形成され、前記ＲＦコイルの外周側に配置される。また、ＲＦシールドには、軸方向に沿って、前記ＲＦコイルの２つのリングに挟まれた領域に伸びた線状のスリットであって、前記軸方向の中央に対して前記軸方向に非対称な長さを有するスリットが、周方向に沿って前記軸方向の位置が互い違いに入れ替わるように複数配置されており、全ての前記スリットは、径方向に見て、前記スリットと前記ＲＦコイルのラングとが重ならないように設けられている。

図１は、本実施形態に係るＭＲＩ装置の構成例を示す図である。 図２は、本実施形態に係る傾斜磁場コイルの構成を示す断面図である。 図３は、本実施形態に係るＲＦコイルの構成及びＲＦコイルとＲＦシールドとの位置関係を示す図である。 図４は、本実施形態に係るＲＦシールドの構成を示す外観図である。 図５は、本実施形態に係るＲＦシールドが有する導電体層の基板の構成を示す展開図である。 図６は、本実施形態に係るＲＦシールドが有する導電体層の基板の軸方向及び周方向における位置関係を示す展開図である。 図７は、本実施形態に係るＲＦシールドが有する導電体層の基板の接続状態を示す断面図である。 図８は、本実施形態に係るＲＦシールドに形成されるスリットとＲＦコイルとの位置関係を示す展開図である。

以下に、図面に基づいて、実施形態に係るＭＲＩ装置を説明する。

図１は、本実施例に係るＭＲＩ装置１００の構成を示す構成図である。図１に示すように、例えば、ＭＲＩ装置１００は、静磁場磁石１０と、傾斜磁場コイル２０と、ＲＦコイル３０と、ＲＦシールド４０と、天板５０と、傾斜磁場電源６０と、送信部７０と、受信部７５と、シーケンス制御装置８０と、計算機システム９０とを有する。

静磁場磁石１０は、略円筒状（円筒の軸に直交する断面が楕円状となるものを含む）に形成された磁石であり、円筒内に形成される空間であるボア内に静磁場を発生させる。例えば、静磁場磁石１０は、超電導磁石であり、真空容器１１と、真空容器１１の中で冷却液に浸漬された超伝導コイル１２とを有する。

傾斜磁場コイル２０は、略円筒状（円筒の軸に直交する断面が楕円状となるものを含む）に形成され、静磁場磁石１０の内周側に配置される。例えば、傾斜磁場コイル２０は、ＡＳＧＣ（Actively Shielded Gradient Coil）であり、メインコイル２１とシールドコイル２２とを有する。メインコイル２１は、傾斜磁場電源６０から供給される電流により、Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸の方向に強さが変化する傾斜磁場を被検体Ｐに印加する。シールドコイル２２は、傾斜磁場コイル２０から供給される電流によってメインコイル２１の外側に磁場を発生させることで、メインコイル２１によって発生する傾斜磁場を遮蔽する。

ここで、例えば、メインコイル２１とシールドコイル２２との間には、複数のシムトレイ挿入ガイド２３が形成される。例えば、シムトレイ挿入ガイド２３は、傾斜磁場コイル２０の両端面に開口を形成する貫通穴であり、傾斜磁場コイル２０の長手方向に全長にわたって形成される。また、シムトレイ挿入ガイド２３は、メインコイル２１及びシールドコイル２２に挟まれた領域に、互いに平行となるように円周方向に等間隔に形成される。

そして、シムトレイ挿入ガイド２３には、ボア内における静磁場の不均一性を補正するための鉄シムを収納したシムトレイ２４が挿入される。シムトレイ２４には、所定の数の鉄シムが収納される。また、シムトレイ２４は、シムトレイ挿入ガイド２３内で、傾斜磁場コイル２０の中央付近に固定される。

ＲＦコイル３０は、略円筒状（円筒の軸に直交する断面が楕円状となるものを含む）に形成され、傾斜磁場コイル２０の内周側に配置される。ＲＦコイル３０は、送信部７０から送信されるＲＦ（Radio Frequency）パルスに基づいて被検体ＰにＲＦ磁場を印加する。また、ＲＦコイル３０は、水素原子核の励起によって被検体Ｐから放出される磁気共鳴信号を受信する。

ＲＦシールド４０は、略円筒状（円筒の軸に直交する断面が楕円状となるものを含む）に形成され、傾斜磁場コイル２０とＲＦコイル３０との間に配置される。ＲＦシールド４０は、ＲＦコイル３０によって発生するＲＦ磁場を遮蔽する。なお、ＲＦシールド４０の具体的な構成については、後に詳細に説明する。

ここで、それぞれ略円筒形状に形成される静磁場磁石１０、傾斜磁場コイル２０、ＲＦコイル３０、及びＲＦシールド４０は、図示していない架台装置によって支持されて、それぞれの位置が固定される。このとき、静磁場磁石１０、傾斜磁場コイル２０、ＲＦコイル３０及びＲＦシールド４０は、それぞれの軸の位置（図１に示す一点鎖線）及び中心の位置が一致するように配置される。なお、静磁場磁石１０、傾斜磁場コイル２０、ＲＦコイル３０及びＲＦシールド４０の軸の位置及び中心の位置は、必ずしも一致しなくてもよい。

天板５０は、図示していない寝台装置に設けられ、上下方向、左右方向、及び前後方向へ移動可能に支持される。被検体Ｐの撮像が行われる際には、天板５０は、被検体Ｐが載置されて、静磁場磁石１０のボア内へ移動される。傾斜磁場電源６０は、シーケンス制御装置８０からの指示に基づいて、傾斜磁場コイル２０に電流を供給する。

送信部７０は、シーケンス制御装置８０からの指示に基づいて、ＲＦコイル３０にＲＦパルスを送信する。受信部７５は、ＲＦコイル３０によって受信された磁気共鳴信号を検出し、検出した磁気共鳴信号をデジタル化した生データをシーケンス制御装置８０に送信する。

シーケンス制御装置８０は、計算機システム９０による制御のもと、傾斜磁場電源６０、送信部７０及び受信部７５をそれぞれ駆動することによって被検体Ｐのスキャンを行う。そして、シーケンス制御装置８０は、スキャンを行った結果、受信部７５から生データが送信されると、その生データを計算機システム９０に送信する。

計算機システム９０は、ＭＲＩ装置１００全体を制御する。例えば、入力部を介して操作者から撮像条件の入力を受け付け、受け付けた撮像条件に基づいてシーケンス制御装置８０にスキャンを実行させる。また、計算機システム９０は、シーケンス制御装置８０から送信された生データから画像を再構成し、再構成した画像を表示部に表示する。

このような構成のもと、本実施形態に係るＭＲＩ装置１００は、ＲＦシールド４０に発生する渦電流の影響を低減させるための構成を有する。具体的には、ＲＦシールド４０が、軸方向の中心に関して非対称な位置に形成された複数のスリットを有するように構成される。

なお、ここでいうスリットは、必ずしも、物体を貫通する意味のものではない。後述するように、本実施形態では、ＲＦシールド４０は複数の導電体層を有しており、個々の導電体層では、内周面と外周面と間を貫通するようにスリットが形成されるが、各導電体層のスリットの位置をずらすことによって、ＲＦシールド４０全体では、各スリットが内周面と外周面との間を貫通しないようになっている。

一般的に、ＲＦシールドには、傾斜磁場コイルから印加される傾斜磁場によって、渦電流が発生することが知られている。この渦電流は、画像劣化の原因となる場合がある。そのため、ＲＦシールドには、できるだけ渦電流が発生しないようにするのが望ましい。例えば、渦電流を抑制するための方法として、ＲＦシールドにスリットを設けることで、ＲＦシールドに発生する渦電流を分断する方法がある。しかし、ＲＦシールドは、スリットを形成することによってＲＦ磁場のシールド性能が下がってしまうため、むやみにスリットを設けることはできない。また、スリットを設ける位置によっては、渦電流を効果的に分断できない場合もあり得る。

これに対し、本実施例では、ＲＦシールド４０において、複数のスリットが、軸方向の中心に関して非対称な位置に形成される。この構成によれば、ＲＦシールド４０において、スリットが軸方向に分散して配置されることになる。したがって、ＲＦシールド４０の周方向に沿って流れる渦電流の経路を長くすることができ、渦電流を発生しにくくすることができる。

以下では、図２〜８を参照して、ＲＦシールド４０の構成を中心に、本実施形態に係るＭＲＩ装置１００の構成について詳細に説明する。

図２は、本実施形態に係る傾斜磁場コイル２０の構成を示す断面図である。図２は、傾斜磁場コイル２０の軸方向（図２に示す両矢印ＡＤの方向）に沿った断面の一部を示している。なお、図２に示す上側の部分は、傾斜磁場コイル２０の半径方向（図２に示す両矢印ＲＤの方向）における外側の部分を示しており、図２に示す下側は、傾斜磁場コイル２０の半径方向における内側の部分を示している。

例えば、図２に示すように、傾斜磁場コイル２０は、半径方向の内側から外側に向かって、第１の冷却層２５、メインコイル２１、第２の冷却層２６、シムトレイ挿入ガイド層２７、第３の冷却層２８、シールドコイル２２の順に各層を積層して形成される。

ここで、第１の冷却層２５、第２の冷却層２６、及び第３の冷却層２８には、それぞれ、傾斜磁場コイル２０の軸を中心にして螺旋状に形成された冷却管が配設される。そして、各冷却層の冷却管には、所定の冷却装置（チラー）から供給される冷媒が流れる。これにより、傾斜磁場コイル２０内で冷媒が循環して、傾斜磁場コイル２０が冷却される。また、シムトレイ挿入ガイド層２７には、それぞれ内部に複数の鉄シムが収められた複数のシムトレイ２４が配置される。

また、第１の冷却層２５の内周側には、図１に示したＲＦシールド４０が配置される。なお、図１では図示を省略したが、第１の冷却層２５とメインコイル２１との間にも、ＲＦシールド４５がさらに配置される。各ＲＦシールドは、傾斜磁場コイル２０の内周側に配置されるＲＦコイル３０から傾斜磁場コイル２０側に発生するＲＦ磁場を遮蔽する。なお、以下ではＲＦシールド４０について詳細に説明するが、本実施形態では、ＲＦシールド４５も、ＲＦシールド４０と同様の構成を有する。

ここで、ＲＦシールド４０は、傾斜磁場コイル２０の内周面に貼り付けられた状態となるように配置される。例えば、ＲＦシールド４０及びＲＦシールド４５は、傾斜磁場コイル２０が作製される際に、傾斜磁場コイル２０が有する複数の導体パターンの内側に配置され、各導体パターンの周辺に含浸された樹脂によって固定される。このとき、ＲＦシールド４０は、ＲＦコイル３０の全体を覆うように位置決めされる。

図３は、本実施形態に係るＲＦコイル３０の構成及びＲＦコイル３０とＲＦシールド４０との位置関係を示す図である。例えば、図３に示すように、ＲＦコイル３０は、傾斜磁場コイル２０及びＲＦシールド４０と、軸の位置（図３に示す一点鎖線）、及び、軸方向（図３に示す両矢印ＡＤの方向）における中心の位置が一致するように配置される。なお、傾斜磁場コイル２０、ＲＦコイル３０及びＲＦシールド４０の軸の位置及び中心の位置は、必ずしも一致しなくてもよい。

本実施形態では、ＲＦコイル３０は、バードケージ型コイルであり、導体パターンとして、リング３１と、リング３２と、複数のラング３３とを有する。リング３１及び３２は、ＲＦコイル３０の軸方向における両端付近に配置される。また、複数のラング３３は、リング３１とリング３２との間を架け渡すように、ＲＦコイル３０の周方向に沿って略等間隔に配置される。なお、図３に示す範囲Ｒは、軸方向における、ＲＦコイル３０上で導体パターンが配置された範囲を示している。

そして、本実施形態では、ＲＦシールド４０は、２つの導電体層の基板で１つの誘電体層の基板を挟んだ三層の基板を電気的に接続して構成される。

図４は、本実施形態に係るＲＦシールド４０の構成を示す外観図である。例えば、図４に示すように、ＲＦシールド４０は、それぞれ略円筒状に形成された導電体層の基板４１及び４２と、誘電体層の基板４３とを有する。そして、ＲＦシールド４０は、半径方向の内側から外側に向かって、導電体層の基板４１、誘電体層の基板４２、導電体層の基板４２の順で各基板を積層して形成される。

なお、ここでは、ＲＦシールド４０の構成について詳細に説明するが、前述したように、図２に示したＲＦシールド４５も、ＲＦシールド４０と同様の構成を有する。すなわち、ＲＦシールド４５も、２つの導電体層の基板で１つの誘電体層の基板を挟んだ三層の基板を電気的に接続して構成される。

また、本実施形態では、図４に示すように、導電体層の基板４１及び４２は、それぞれ、周方向（図４に示す両矢印ＣＤの方向）に沿って分割された２つの部材で構成される。ここで、例えば、導電体層の基板４１及び４２は、それぞれが有する２つの部材の切れ目の位置が、周方向に互いに略９０度ずれるように配置される。

そして、ＲＦシールド４０は、軸方向の中心に関して非対称な位置に形成された複数のスリットを有する。

より具体的には、ＲＦシールド４０において、複数のスリットは、ＲＦシールド４０の軸方向の長さより短い長さにそれぞれ形成される。ここで、当該複数のスリットは、ＲＦシールド４０の一方の端部に近い位置に配置されたスリットと、ＲＦシールド４０の他方の端部に近い位置に配置されたスリットとを含む。そして、当該複数のスリットは、ＲＦシールド４０の軸の中心を通り、かつ、当該軸に直交する面に関して非対称な位置に形成される。このように、非対称に形成されるスリットを、以下では第１のスリットと呼ぶ。

なお、上述したように、本実施形態では、導電体層の基板４１及び４２は、それぞれ、周方向に沿って分割された２つの部材で構成される。

図５は、本実施形態に係るＲＦシールド４０が有する導電体層の基板４１及び４２の構成を示す展開図である。なお、図５は、円筒状に形成された導電体層の基板４１及び４２をそれぞれ平板状に展開したうえで、周方向（図５に示す両矢印ＣＤの方向）の位置を揃えて、軸方向（図５に示す両矢印ＡＤの方向）に並べた様子を示している。

例えば、図５に示すように、基板４１は、部材４１ａと部材４１ｂとを有し、基板４２は、部材４２ａと部材４２ｂとを有する。なお、図５では、基板４２ｂを２つに分けて示しているが、基板４２ｂは、図５の上側に示す部分の上端と下側に示す部分の下端とが連続している。また、図５に示す範囲Ｒは、軸方向における、ＲＦコイル３０上で導体パターンが配置された範囲を示している。この範囲Ｒは、図３に示した範囲Ｒと軸方向の長さが同じである。

ここで、基板４１では、部材４１ａの周方向における一方の端部４１ｅと、部材４１ｂの周方向における一方の端部４１ｈとの間が、電気的に接続される。さらに、部材４１ａの周方向における他方の端部４１ｆと、部材４１ｂの周方向における他方の端部４１ｇとの間も、電気的に接続される。これに対し、基板４２では、部材４２ａの周方向における一方の端部４２ｅと、部材４２ｂの周方向における一方の端部４２ｈとの間は、電気的に接続されず、スリットとして機能する。さらに、部材４２ａの周方向における他方の端部４２ｆと、部材４２ｂの周方向における他方の端部４２ｇとの間も、電気的に接続されず、スリットとして機能する。

そして、例えば、図５に示すように、基板４１には、軸方向の中心に関して非対称な位置に、複数の第１のスリット４１ｃが形成される。ここで、図５に示す一点鎖線ＣＬは、ＲＦシールド４０の軸の中心を通り、かつ、当該軸に直交する面が、基板４１及び４２それぞれに交差する位置を示している。第１のスリット４１ｃは、この位置に関して非対称な位置に形成される。

また、例えば、第１のスリット４１ｃは、それぞれ、ＲＦシールド４０の軸に平行に形成される。なお、第１のスリット４１ｃは、必ずしもＲＦシールド４０の軸に平行でなくてもよく、ＲＦシールド４０の軸に平行な方向に対して、斜めに形成されてもよい。

ここで、例えば、第１のスリット４１ｃは、ＲＦシールド４０の周方向に沿って略等間隔に配置され、ＲＦシールド４０の軸方向における各スリットの位置がＲＦシールド４０の周方向に沿って入れ替わるように配置される。例えば、各スリットの位置は、軸方向における位置が、周方向に沿って１つずつ交互に入れ替わるように配置される。すなわち、第１のスリット４１ｃは、ＲＦシールド４０の周方向に沿って、軸方向に交互に位置がずれるように配置される。

なお、第１のスリット４１ｃは、それぞれ、ＲＦシールド４０の軸方向の長さより短い長さに形成される。すなわち、第１のスリット４１ｃは、ＲＦシールド４０を軸方向に横断するように形成されるのではなく、少なくとも一方の端部が、ＲＦシールド４０を周方向に分断しないように形成される。この結果、第１のスリット４１ｃは、ＲＦシールド４０の軸方向における一方の端部に近い位置、または、ＲＦシールド４０の軸方向における一方の端部に近い位置に配置されることになる。これにより、第１のスリット４１ｃは、ＲＦシールド４０の軸の中心を通り、かつ、当該軸に直交する面に関して非対称な位置に形成されることになる。

また、本実施形態では、ＲＦシールド４０は、軸方向の長さが、ＲＦコイル３０上で導体パターンが配置された範囲より長く構成されており、当該範囲と対向する部分に、複数の第１のスリットそれぞれの少なくとも一部が形成される。

例えば、図５に示すように、ＲＦシールド４０が有する導電体層の基板４１及び４２は、それぞれ、ＲＦコイル３０上で導体パターンが配置された範囲Ｒより長く構成される。そして、基板４１に形成された複数の第１のスリット４１ｃは、それぞれの少なくとも一部が範囲Ｒの内側に含まれるように形成される。

ここで、各第１のスリット４１ｃは、範囲Ｒの軸方向における両端部のうちの一方の端部の位置では、基板４１を周方向に分断するが、他方の端部の位置では、基板４１を周方向に分断しないように形成される。そして、第１のスリット４１ｃは、ＲＦシールド４０の周方向に沿って、範囲Ｒの軸方向における両端部のうちの分断しない側の端部が交互に入れ替わるように配置される。

なお、ここでいう範囲Ｒの軸方向における両端部は、ＲＦコイル３０のリング３１が配置される位置である。すなわち、各第１のスリット４１ｃは、ＲＦコイル３０の両端付近に設けられる２つのリング３１のうちの一方のリング３１に対向する位置では、基板４１を周方向に分断するが、他方のリング３１に対向する位置では、基板４１を周方向に分断しないように形成される。そして、第１のスリット４１ｃは、ＲＦシールド４０の周方向に沿って、分断しない側のリング３１が交互に入れ替わるように配置される。これにより、ＲＦ磁場が大きく発生するリング３１の周辺でＲＦ磁場のシールド性能を保ちつつ、渦電流が流れる経路を最大限に長くすることができ、渦電流の発生をさらに低減させることができる。

また、本実施形態では、ＲＦシールド４０は、ＲＦコイル３０上で導体パターンが配置された範囲Ｒと対向する部分の外側に形成された第２のスリット４１ｄをさらに有する。例えば、第２のスリット４１ｄは、ＲＦシールド４０の周方向に沿って等間隔に形成される。ＲＦコイル３０上で導体パターンが配置された範囲Ｒの外側は、傾斜磁場コイル２０が頻繁に変動する位置であるため、渦電流が顕著に発生する。そのため、このように、ＲＦコイル３０上で導体パターンが配置された範囲Ｒの外側にさらに第２のスリット４１ｄを設けることによって、ＲＦシールド４０に発生する渦電流をより低減させることができる。なお、第２のスリット４１ｄの数、長さ及び配置間隔は、必ずしも図５に示したものに限られない。

なお、ここでは、基板４１について説明したが、図５に示すように、本実施形態では、基板４２にも同様に、軸方向の中心に関して非対称な位置に複数の第１のスリット４２ｃが形成され、ＲＦコイル３０上で導体パターンが配置された範囲Ｒと対向する部分の外側に複数の第２のスリット４２ｄが形成される。

また、例えば、図５に示した基板４１におけるスリットの配置と基板４２におけるスリットの配置とは、互いに入れ替わってもよい。

そして、本実施形態では、上述した２つの導電体層の基板４１及び４２は、一方の基板に形成されたスリットが他方の基板に形成された隣り合う２つのスリットの略中央に位置するように配置される。

図６は、本実施形態に係るＲＦシールド４０が有する導電体層の基板４１及び４２の軸方向及び周方向における位置関係を示す展開図である。なお、図６は、円筒状に形成された導電体層の基板４１及び４２をそれぞれ平板状に展開したうえで、周方向（図６に示す両矢印ＣＤの方向）の位置を揃えて、基板４１の裏側に基板４２を配置した様子を示している。また、図６では、基板４２に形成されているスリットの位置を破線で示している。

ここで、前述したように、基板４１では、部材４１ａの周方向における一方の端部と部材４１ｂの周方向における一方の端部との間、及び、部材４１ａの周方向における他方の端部と部材４１ｂの周方向における他方の端部との間は、いずれも電気的に接続されている。また、基板４２では、部材４２ａの周方向における一方の端部と部材４２ｂの周方向における一方の端部との間、及び、部材４２ａの周方向における他方の端部と部材４２ｂの周方向における他方の端部４２ｆとの間は、いずれも、電気的に接続されず、スリットとして機能する。

例えば、図６に示すように、導電体層の基板４１及び４２は、基板４１に形成された各第１のスリット４１ｃの位置が、基板４２に形成された第１のスリット４２ｃに対して、隣り合う２つの第１のスリット４２ｃの間に配置されるように、軸方向（図６に示す両矢印ＡＤの方向）及び周方向におけるそれぞれの位置が決められる。

なお、誘電体層の基板４１及び４２の間の第１のスリットの位置関係は、必ずしも、図６に示したものに限られない。例えば、一方の基板に形成された第１のスリットが、他方の基板に形成された隣り合う２つの第１のスリットの略中央に位置するのではなく、当該２つの第１のスリットの間で、中央から周方向にずれた位置に配置されてもよい。また、基板４１と基板４２との間で、それぞれに形成された第１のスリットの軸方向の位置が周方向に沿って入れ替わる関係も、必ずしも、図６に示したものに限られない。

そして、本実施形態では、導電体層の基板４１及び４２は、基板４１に形成された各第１のスリット４１ｃの位置が、基板４２に形成された隣り合う２つの第１のスリット４２ｃの間に配置されるように配置されたうえで、誘電体層の基板４３を挟んで電気的に接続される。

図７は、本実施形態に係るＲＦシールド４０が有する導電体層の基板４１及び４２の接続状態を示す断面図である。なお、図７は、基板４１について、図６に一点鎖線ＣＳで示した位置の断面を示している。

例えば、図７に示すように、導電体層の基板４１及び４２は、基板４１に形成された各第１のスリット４１ｃの位置が、基板４２に形成された第１のスリット４２ｃに対して、隣り合う２つの第１のスリット４２ｃの間に配置されるように位置決めされる。すなわち、導電体層の基板４１及び４２は、互いのスリットの位置がＲＦシールド４０の周方向にずれるように配置される。

このような配置によって、導電体層の基板４１と基板４２とが誘電体層の基板４３を挟んで重なる部分が容量性素子として機能するようになる。これにより、ＲＦシールド４０にスリットを設けた場合でも、ＲＦシールド４０を所定の周波数に対してインピーダンスが低い状態、つまり導通に近い状態とすることができるので、ＲＦ磁場のシールド性能を保つことができる。また、この一方で、ＲＦシールド４０は直流電流に近い低周波電流に対しては絶縁に近い状態となるので、ＲＦシールド４０に渦電流が発生するのを抑えることができる。

そして、本実施形態では、ＲＦシールド４０が有する複数の第１のスリットは、バードケージ型コイルが有する導体パターンの位置に応じて、各導体パターンに対向する位置をできるだけ避けるように配置される。

図８は、本実施形態に係るＲＦシールド４０に形成されるスリットとＲＦコイル３０との位置関係を示す展開図である。図８は、図６に示した展開図に、ＲＦコイル３０が有するリング３１及びラング３３それぞれに対向する位置を示した図である。

例えば、前述したように、各第１のスリットは、ＲＦコイル３０に設けられる２つのリング３１のうちの一方のリング３１に対向する位置では、基板４１を周方向に分断するが、他方のリング３１に対向する位置では、基板４１を周方向に分断しないように形成される。そして、第１のスリット４１ｃは、ＲＦシールド４０の周方向に沿って、分断しない側のリング３１が交互に入れ替わるように配置される。

この結果、例えば、図８に示すように、ＲＦシールド４０において、導電体層の基板が連続する部分は、周方向（図８に示す両矢印ＣＤの方向）に移動するにつれて、軸方向（図８に示す両矢印ＡＤの方向）に沿って逆方向に向きを変えながら連続することになる。これにより、ＲＦシールド４０内で渦電流が流れる経路を長くすることができる。

また、例えば、ＲＦシールド４０が有する複数の第１のスリットは、バードケージ型コイルが有する隣り合う２つのラングの間の位置に配置される。例えば、図８に示すように、ＲＦシールド４０において、ＲＦコイル３０が有する複数のラング３３それぞれの間の位置に、基板４１の第１のスリット４１ｃ又は基板４１の第１のスリット４２ｃのいずれか一方が配置される。

このように、ＲＦコイル３０が有する複数のラング３３それぞれの間の位置に第１のスリットを配置することで、ＲＦ磁場が大きく発生するラング３３の周辺でＲＦ磁場のシールド性能を保ちつつ、渦電流が流れる経路を最大限に長くすることができ、渦電流の発生をさらに低減させることができる。

そして、例えば、ＲＦシールド４０が有する第１のスリットは、バードケージ型コイルが有するラングの数と同じ数だけ形成される。ここでいう第１のスリットの数は、基板４１に形成される第１のスリット４１ｃの数と、基板４２に形成される第１のスリット４２ｃの数との合計である。また、この数には、基板４２を構成する部材４２ａ及び４２ｂの切れ目として形成されるスリットの数も含まれる。例えば、図８に示すように、ＲＦコイル３０が１６個のラング３３を有する場合には、合計で１６個のスリットが、基板４１及び４２に形成される。

なお、ＲＦシールド４０に形成される第１のスリットの数は、必ずしも、図５、６及び８に示したものに限られない。例えば、第１のスリットは、バードケージ型コイルが有するラングの数より少ない数だけ形成されてもよい。スリットの数を減らすことで、ＲＦシールド４０のシールド性能を高めることができる。なお、第１のスリットの長さ、配置間隔、及び、軸方向における位置も、必ずしも、図５、６及び８に示したものに限られない。

上述したように、本実施形態に係るＭＲＩ装置１００では、ＲＦシールド４０が、軸方向の中心に関して非対称な位置に形成された複数のスリットを有するように構成される。

この構成によれば、ＲＦシールド４０において、スリットが軸方向に分散して配置されることになる。したがって、ＲＦシールド４０の周方向に沿って流れる渦電流の経路を長くすることができ、渦電流を発生しにくくすることができる。

なお、本実施形態では、ＭＲＩ装置１００が、２つのＲＦシールド４０及び４５を備える場合の例を説明したが、実施形態はこれに限られない。例えば、ＭＲＩ装置１００は、ＲＦシールド４０及び４５のうちの一方のみを備えていてもよい。また、例えば、傾斜磁場コイル２０には、最も内周側にある第１の冷却層２５が設けられない場合もある。そのような場合には、図２に示したＲＦシールド４５の位置に、本実施形態で説明した構成を有するＲＦシールド４５が１つだけ配置されていてもよい。

また、本実施形態では、ＲＦシールド４０とＲＦシールド４５とが同様の構成を有する場合の例を説明したが、実施形態はこれに限られない。例えば、一方のＲＦシールドには第１のスリット及び第２のスリットの両方が形成され、他方のＲＦシールドには第２のスリットのみが形成されてもよい。また、例えば、一方のＲＦシールドには第１のスリット及び第２のスリットの両方が形成され、他方のＲＦシールドには第１のスリットのみが形成されてもよい。すなわち、他方のＲＦシールドには第１のスリット及び第２のスリットの一方のみが形成されてもよい。また、例えば、一方のＲＦシールドにはスリットが形成されず、他方のＲＦシールドのみにスリットが形成されてもよい。

また、本実施形態では、全身用のバードケージ型コイル及びそれに付随するＲＦシールドの例を説明したが、実施形態はこれに限られない。例えば、上述した実施形態は、局所用の送信コイル及びそれに付随するＲＦシールドについても、同様に適用することが可能である。

以上説明した少なくとも１つの実施形態によれば、ＲＦシールドに発生する渦電流の影響を低減させることができる。

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
３０ ＲＦコイル
４０ ＲＦシールド

Claims (11)

1. 略円筒状に形成されたバードケージ型のＲＦコイルと、
   略円筒状に形成され、前記ＲＦコイルの外周側に配置されたＲＦシールドと
   を備え、
   前記ＲＦシールドには、軸方向に沿って、前記ＲＦコイルの２つのリングに挟まれた領域に伸びた線状のスリットであって、前記軸方向の中央に対して前記軸方向に非対称な長さを有するスリットが、周方向に沿って前記軸方向の位置が互い違いに入れ替わるように複数配置されており、全ての前記スリットは、径方向に見て、前記スリットと前記ＲＦコイルのラングとが重ならないように設けられている、磁気共鳴イメージング装置。
2. 前記ＲＦシールドは、軸方向の長さが、前記ＲＦコイル上で導体パターンが配置された範囲より長く構成されており、当該範囲と対向する部分に前記スリットの少なくとも一部が形成される、請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置。
3. 前記ＲＦシールドは、前記軸方向の中央に対して前記軸方向に非対称な長さを有するスリットが前記周方向に沿って前記軸方向の位置が互いに入れ違いに入れ替わるように配置されることで、バードケージ型のＲＦコイルが有するリングと対向する部分のスリットの数を減らす、請求項１又は２に記載の磁気共鳴イメージング装置。
4. 前記スリットは、前記周方向に沿って略等間隔に配置される、請求項１〜３のいずれか一つに記載の磁気共鳴イメージング装置。
5. 前記ＲＦシールドは、２つの導電体層の基板で１つの誘電体層の基板を挟んだ三層の基板を電気的に接続して構成される、請求項１〜４のいずれか一つに記載の磁気共鳴イメージング装置。
6. 前記２つの導電体層の基板は、一方の基板に形成されたスリットが他方の基板に形成された隣り合う２つのスリットの略中央に位置するように配置される、請求項５に記載の磁気共鳴イメージング装置。
7. 略円筒状に形成されたＲＦコイルと、
   略円筒状に形成され、前記ＲＦコイルの外周側に配置されたＲＦシールドと
   前記ＲＦシールドの他に、２つの導電体層の基板で１つの誘電体層の基板を挟んだ三層の基板を電気的に接続して構成されたＲＦシールドと
   を備え、
   前記ＲＦシールドには、軸方向に伸びた線状のスリットであって、前記軸方向の中央に対して前記軸方向に非対称な長さを有するスリットが、周方向に沿って前記軸方向の位置が互い違いに入れ替わるように複数配置される、磁気共鳴イメージング装置。
8. 前記スリットは、前記ＲＦコイルが有する隣り合う２つのラングの間の位置に配置される、
   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. 略円筒状に形成されたＲＦコイルと、
   略円筒状に形成され、前記ＲＦコイルの外周側に配置されたＲＦシールドと
   を備え、
   前記ＲＦシールドには、軸方向に伸びた線状のスリットであって、前記軸方向の中央に対して前記軸方向に非対称な長さを有するスリットが、周方向に沿って前記軸方向の位置が互い違いに入れ替わるように複数配置され、
   前記スリットは、前記ＲＦコイルが有する隣り合う２つのラングの間の位置に配置され、前記ＲＦコイルが有するラングの数と同じ数又は少ない数だけ形成される、磁気共鳴イメージング装置。
10. 前記ＲＦシールドは、軸方向の長さが、前記ＲＦコイル上で導体パターンが配置された範囲より長く形成されており、当該範囲と対向する部分の外側に形成されたスリットをさらに有する、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. 略円筒状に形成されたバードケージ型のＲＦコイルと、
    略円筒状に形成され、前記ＲＦコイルの外周側に配置されたＲＦシールドと
    を備え、
    前記ＲＦシールドには、複数のスリットがあり、前記スリットは軸方向に沿って、前記ＲＦコイルの２つのリングに挟まれた領域に伸び、全ての前記スリットは、径方向に見て、前記スリットと前記ＲＦコイルのラングとが重ならないように設けられている、磁気共鳴イメージング装置。

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