JP6608828B2 - 磁気共鳴画像用のコイルアセンブリ - Google Patents

Description

関連出願の相互参照

本出願は、２０１３年９月１７日に出願され、米国仮出願第６１／８７９，０５０号に対する優先権を主張し、その全内容は参照により本明細書に組み込まれる。

本発明は、磁気共鳴画像に関する。

一態様では、いくつかの実装は、静磁場を発生する電磁石と電磁石のハウジングの一部に囲まれている環状コイルアセンブリを含む。コイルアセンブリは、勾配磁場コイルと環状コイルアセンブリの中にある形成された開口部を含む。

実装は以下の特徴の一つ以上を含み得る。環状コイルアセンブリと磁石は、磁石内の開口部の位置が固定されるように互いに回転不可能であり得る。環状コイルアセンブリと磁石は、磁石内の開口部の位置が可変されるように互いに回転可能であり得る。

磁気共鳴画像システムは、更に磁石に環状コイルを相対回転させるように構成された回転機構と、環状コイルの位置を掛けるように係止機構を含みえる。

開口部の長さは、環状コイルアセンブリの長手方向の長さより短くてもよい。開口部の長さは、環状コイルアセンブリの長手方向の長さとほぼ同じであってもよい。

磁気共鳴画像システムは、更に、環状コイルアセンブリ内に摺動可能な患者テーブルを
含み得る。

開口部は、環状コイルアセンブリの長手方向に沿って延びていてもよい。開口部は、環状コイルアセンブリの上半球に位置することがあり得る。開口部は、環状コイルアセンブリの下半球に位置してもよいです。開口部は、環状コイルアセンブリの「X」、「Y」又は「Z」軸の一つ以上を開くことがあり得る。例えば、開口部は、 「X」と「Y」軸（及びシールド）が開口でありながら、「Z」軸（シールド）が、完全な円筒のままである。開口部は、呼吸装置、手術装置、注入装置、表示装置、投影スクリーン、又はカメラの少なくとも一部を収容する大きさであってもよい。磁気共鳴画像システムの開口部内には、表示装置、投影スクリーン、又はカメラを含み得る。

環状コイルアセンブリは、送信コイルを含み得る。環状コイルアセンブリは、受信コイルを含み得る。磁気共鳴画像システムは、被検者の頭を取り囲むような大きい無線周波数コイルを含み得り、そのコイルが被検者の頭の中から放出された無線周波数信号を受信するように構成され、そしてコイルアセンブリ体が収容するような大きさにされる。

環状コイルアセンブリの勾配磁場コイルは、複数の空間方向に静磁場の勾配変化を提供するように構成されてもよく、前記複数の空間方向のいずれも環状コイルアセンブリの開口部に指向されていない。主磁石は、カート上の可搬式の磁石であってもよい。

別の態様では、いくつかの実装は、被検者を撮像する方法を提供する。静磁場を発生するように構成されたソレノイド磁石の少なくとも一部内に収容された環状のコイルアセンブリに被検者を入り、そのコイルアセンブリの中に形成された開口部を有し、環状コイルアセンブリとソレノイド磁石を使用して画像に被検者を撮像シーケンスを開始することを含む。

実装は以下の特徴の一つ以上を含み得る。本方法は更に、被検者の部分の少なくとも一部は、環状コイルアセンブリの開口部内に収容されている装置と位置合わせされるようにソレノイド磁石に環状のコイルアセンブリの相対的な回転を含みえる。

この方法はさらに、スライディングテーブル上に被検者を載せ、テーブルをソレノイド磁石中に入れることがあり得る。

この方法は更に、被検者の顔の位置に合わせた環状コイルアセンブリの開口部を通った呼吸管と被検者が撮像されている間に呼吸管を通して麻酔を掛けることを含みえる。

この方法は更に、撮像シーケンスを開始する前に環状コイルアセンブリの開口部内に無線周波数（RF）受信コイルを挿入することであってもよい。

本方法は更に、磁気の位置に対して環状コイルアセンブリを相対的な回転するうちに、無線周波数受信コイルが被検者の頭上のアクセスポートに配置される介入手順が実行されるとイメージングシーケンスをさらに開始することは、画像へのアクセスポートに基づく介入手順の間に被写体を無線周波数受信コイルを使用することを含みえる。

本方法は更に、環状コイルアセンブリの開口部内に収容された表示装置または投影スクリーンを用いて画像化されている間、被検者との通信方法であってもよい。

この方法は更に、環状コイルアセンブリの開口部内に収容されたカメラ装置を用いて画像化されている間、被験者を監視することがあり得る。

実施形態がここで、図面を参照して単に例として説明される。
図１Ａは、ソレノイド磁石内に設けられている送信コイルと勾配コイルが回転可能であり、そしてその中に開口部は送信及び傾斜コイル内に提供されている例の磁気共鳴画像システムでを示す図である。 図１Ｂは、送信と勾配コイルを含む回転可能なコイルアセンブリの実装例を示す図である。 図２Ａは、追加の医療機器や設備を収容するための回転可能な送信および勾配コイルアセンブリ内の開口部の使用例を示す図である。 図２Ｂは、図2AのA-A線に沿った断面として縦方向のビューを示す図である。 図２Ｃは、腹臥位に配向した被検者を収容するために開口部を回転した例示的な実施形態を示す図である。 図２Ｄは、神経介入手術に関連した医療機器を収容するために開口部の回転を示す図である。 図３Ａは、一実施態様によるMRIスキャナ内に被検者頭部の近くにあるコイルアセンブリの上面図を示す図である。 図３Ｂ及び３Ｃの表示例の実施形態は、被検者は画像や映像が見えるように設定されている開口部を示す図である。 図３Ｂ及び３Ｃの表示例の実施形態は、被検者は画像や映像が見えるように設定されている開口部を示す図である。 図３Ｄは、表示例の実施形態でヘッドコイルをかぶっている被検者が磁気共鳴撮像システムのコイルアセンブリに入り、そしてシステムのコイルアセンブリ内が開口部であることを示す図である。 図３Ｅは、MRIスキャナ内の被検者に複数の方向で監視できるように、あるカメラは回転するソレノイドの内部に配置された表示例の実施形態を示す図である。 図４Ａは、MRI磁石内で回転可能なコイルアセンブリを含む例示的なシステムの木製のプロトタイプを示す写真である。 図４Ｂ及び4Cは、携帯型磁気共鳴画像システムの例であり、回転可能なコイルアセンブリは磁石ボア内に設定された実施形態を示す図である。 図４Ｂ及び4Cは、携帯型磁気共鳴画像システムの例であり、回転可能なコイルアセンブリは磁石ボア内に設定された実施形態を示す図である。（a）正面図（b）背面図 図５Ａは、磁石ボア内にコイルアセンブリの回転を支持または促進するための機構の一例を示す図である。 図５Ｂは、手動または自動的な回転駆動をするために、回転可能なコイルアセンブリに取り付けられたハンドルの例示的な実施形態を示す図である。 図５Ｃは、他の実施例を示し、手動または自動的な回転駆動をするために、回転可能なコイルアセンブリに取り付けられた二重のハンドルの例示を示す図である。 図５Ｄは、複数の構成でロックされるように回転可能なコイルアセンブリの角度配向を可能にするロック機構の実施例を示す図である。 図５Ｅは、磁気共鳴画像システムの実装例であり、少なくとも一つの回転機構（例えば、ハンドル）と、任意のロック機構（例えば、挿入ロック部材）と、回転可能なコイルアセンブリを含むシステムを示す図である。 図５Ｆは、複数のバネ付きのロッドがコイルアセンブリの外面に設けり、角度方向を固定するためにソレノイド内の対応する穴に受信されることのできるロック機構の実施例を示す図である。 図６Ａと６Ｂは、勾配磁場コイルの二つの実装例を示す図である。 図６Ａと６Ｂは、勾配磁場コイルの二つの実装例を示す図である。 図６Ｃは、図６Ｂに示す実施形態によって、XとYコイルの構成を示し、勾配コイルの実装例を示す図である。

本発明の多種多様な実施形態および態様について、以下に詳細に説明する。下記の説明および図面は本開示内容の例示であり、本発明を限定すると解釈されるべきではない。数々の詳細な説明は、本発明の各実施形態への理解を助長するためのものである。一部の例示では、周知または従来の技術内容は省略し、本発明の実施形態を簡潔に論じている。

本明細書に記載する「備える」「含む」「有する」といった表現は、包括的であり、何
ら制限を加えるものではなく、また排他的な表現として用いていない。詳しくは、本明細書および請求項で用いられる「備える」「含む」「有する」およびこれらの変化形は、そこで特定した特徴、ステップ、または構成要素を包含することを意味する。これらの表現は、それ以外の特徴、ステップ、または構成要素を排除すると解釈されるべきではない。

本明細書に記載する「一例」「例示」「例えば」「等」といった表現は、本明細書に記載した他の構成よりも好ましい、または、有用であると解釈されるべきではない。

本明細書に記載する「約」」「略」「ほぼ」といった表現は、例えば、特性、パラメー
タ、寸法等における当該数値範囲の上限および下限内の数値を含む。一例では、「約」」「略」「ほぼ」といった表現は、１０％以下のプラス・マイナスを意味するが、これに限定されない。

本開示のある実施形態に従って、磁気共鳴画像システム及び装置が提供される。開
口（例えばギャップ、開口部、空洞またはウィンドウ）がコイルアセンブリ内に形成され、そのアセンブリは勾配及びコイル送信を含む（オプションで受信コイルも含み得る）。いくつかの実装形態では、コイルアセンブリは、主ソレノイド磁石のボア内での軸に対して回転させることができる。いくつかの実装形態では、コイルアセンブリが回転できず、開口部を固定する場合もある。

下記に詳細に記載されるように、回転可能な開口部は、撮像されている被験者へのアクセス及び/又は可視性を提供するために使用することもありえる。開口部は、医療スタッフは被験者が監視できるようにウィンドウ又はポータルを含み得る。開口部はまた、磁気共鳴画像スキャンをしている間に、医療機器又は装置をしまい込めるように収容できるハウジングを提供する場合もある。いくつかの実装形態では、開口部は、コイルアセンブリの上部に、例えば内側表面の上、にあってもよい。これらの実装形態は、例えば、脳のMR画像化又は術中イメージングを収容する。いくつかの実装形態では、開口部は、コイルアセンブリの下部に、例えば内側表面の下、にあってもよい。これらの実装は、例えば、乳房撮影アプリケーション又はMR誘導乳房生検手順などを収容する。下記のいくつかの実施例に示すように、開口部は、様々な被験者の位置に適応するようにソレノイド磁石内で回転することができ、所望のアクセシビリティを必要に応じて配置することができる。例えば、典型的には、勾配及びRF送信コイルは、ソレノイド磁石と同じ軸の周りのシリンダとして構築されている。勾配コイルとRF送信コイルの開口を空くことにより、性能を犠牲にすることなくMRI内部に余分なスペースを生成することができる。これらの勾配及びRFコイルを回転させることにより、外科手術中に最も有用であろう余分なスペースの領域を有利にできる。例えば、麻酔装置を挿管された患者の為もうすこしスペースを確保するために又はポートコイル等のような撮像デバイスを挿入することに使用される。MRIのすべてが直交面の使用に依存しているので、この回転が可能である。主磁場（BO）は「Z」方向に一定で変えず、勾配とRFの方向が実質的に直交のままである限り、性能を維持することができる。

図１Ａが磁気共鳴画像システムを示し、そのシステムは回転可能にソレノイド磁石１０内に設けられたコイルアセンブリ135と送信コイル130と勾配コイル120を含む。開口部125は、コイルアセンブリ135内で提供され、開口又はギャップを形成すれる。コイルアセンブリ135は、一般的に環状構造として形成し、ソレノイド磁石110の内に収容することがあってもよい。140に提示されているように、中心軸150に対してコイルアセンブリ135の回転で、開口部125はソレノイド磁石内の様々な角度位置に配置することがありえる。勾配、送信、又は受信コイルシステムは自動または手動で回転してもよい。いくつかの実装形態では、環状コイルアセンブリ135は、勾配コイル120しか含まない。これらの実装では、環状コイルアセンブリは、送信コイル130又は受信コイルが含まれない。これらの実装では、無線周波数（RF）信号は、例えば、被写体を撮像するための局所コイルによって送信される。一例では、バードケージ構成のヘッドコイルは、被験者を撮像することででRF信号を両方送信と受信される。別の例では、表面コイルは、被験者にRF信号を送信するために使用され、フェーズドアレイコイルの構成が対応してMR信号を受信するために使用される。本明細書で提供される実施形態は、緊急治療室の設定で使用するための術中MRIとMRIシステムに適合させてもよい。

図１Ｂは、コイルアセンブリ135の例示的な実施形態の詳細図であり、その中の開口部125はコイルアセンブリ135の長手方向に沿って形成された開口部として設けられた。一例では、開口部125は、コイルアセンブリ135の長手方向を完全ではなく、一部を延びていてもよい。他の例では、開口部は、二つ以上を提供され、コイルアセンブリ135の様々な軸方向及び/又は方位角の位置に設けられてもよい。実際には、角度範囲を変化させた様々な開口部はコイルアセンブリ135に形成されてもよい。

図２Ａを参照すると、例示的な実施形態では、追加の医療機器または器具を収容するための回転可能な送信および勾配コイルアセンブリ内の開口部の使用を示す。この軸方向のビューは、挿管された被験者に麻酔マスクをつける例を示す図である。この例では、被験者160は、被験者用の支持体180の上に配置される。被験者用の支持体180は、スライディングテーブルを含んでもよい。麻酔170をマスクとその関連するチューブ175は、挿管された被験者160の上に設けられている。開口部125の配向は、コイルアセンブリ135内の送信コイル130と被験者160との間に貴重な空間を無駄につかずに、そしてチューブ１７５が簡単にハウジングに入るように、収容する付加的な空間を提供されている。

図２Ｂは、図2AのA-A線に沿った断面として縦方向のビューを示す図である。この縦方向のビューには、チューブ175が開口部内に受信される方法を示している。それ以外の場合は、勾配コイル120と送信コイル130はそのスペースを占有する。図示が示すように、チューブ175は、ソレノイド磁石のボア110内の上のスペースを占有する。コイルアセンブリは、完全な環状コイルアセンブリである場合には、この空間は、コイルアセンブリ135と重なっている。コイルアセンブリ35の開口部125は、勾配コイル120と送信コイル１３０のスペースを失うことなく、チューブ175を収容する。

図２Ｃは、コイルアセンブリ135の回転可能な態様は、腹臥位に配向した被験者160を収容できる方法を示す図である。開口部125はコイルアセンブリ135と共に回転するので、被験者に関連する追加のハードウェア又は医療機器（この場合には、チューブ175）は、複数の角度位置に収容してもよい。

図２Ｄは、神経介入手順に関連した医療機器を収容するための開口部125を回転させる例を示し、例として頭の中に挿入されたアクセスポート200を有する被験者160の場合を示す図である。図2Dが示しているように、回転可能な開口部125は被験者の顔の上に位置しなくてもよく、開口部125によってもたらされる余分な空間はローカルMRI受信器210（例えば、RF受信コイル）によって外科的または診断場所で使用してもよい。磁気共鳴画像を撮像前にアクセスポートを削除することなく、手術中に取得されるのを可能に証明することがポートベースの神経外科手術および診断手順の間に有利であるかもしれない。例えば、ローカルMRI受信機210の近接は、優れた信号雑音比を提供し、感度を向上させ、又は手術中のMRIイメージング手順のフレームレートを増加させることができる。

図３Ａは、コイルアセンブリ135がソレノイド磁石110内にリセスされている一実施形態の磁気共鳴画像システム内に配置された被験者の上面図である。この例では、コイルアセンブリと被験者の頭160との間で達成することができる近接を示し、そして画像化されていない被験者の身体の十分な余地があると示す。この図に提供された寸法は、例としての範囲であり、限定することを意図するものではない。

従って、回転可能な開口部の存在は、より小さな直径の穴に収容される患者を有効にすることができ、本開示の実施形態は、磁気共鳴画像システムは小型化することが可能になる。本開示の他の箇所で説明したように、例えば、回転可能な開口部は、内径を増加することを必要なく、複数の追加のデバイスを収容できる。デバイスは様々な診断、治療、イメージングまたは通信デバイスなどである。他の実施形態では、回転可能な開口部は、スキャナ内の被験者の顔の前にもっと大きく見せようとしながら（例えば、被験者の顔の大きさに関連する小さな環状セグメント）開口部とコイルアセンブリとの距離を短く保存できる。

磁気共鳴画像は小さければ小さいほどボアシステムを使用すれば、性能を上げおよび/またはコストを減少ことがあり得る。典型的な磁気共鳴画像システムのの中心ボア（送信コイル内）の直径は約60 cmであってもよい。広い口径のシステムは約70 cmでの直径を有することもよい。ソレノイド磁石に蓄積されたエネルギーはボアの半径の大きさに影響を与えるので、このようなシステムのコストは半径によって異なる。蓄積されたエネルギーは、半径の三乗として変化するので、コスト削減及び/又は達成可能な一次磁界の増加を可能にするなどのように、ボアの大きさを低減することが有利である。

同様に、線からの磁界が逆二乗法則に従って低下するので、勾配コイルの性能はボアの半径に強く関連している。従って、勾配磁場コイルの半径を減少すれば、より少ない電流で性能を達成することを可能にでき、システムのコストと複雑さ（および関連する加熱および冷却要件）を低減できる。

従って、いくつかの実施形態では、送信コイルの直径は、上記の典型的な値から減少させる場合もある。いくつかの実施形態では、ヘッドの挿入を収容できない値まで送信コイルの内径は減少させることができる。例えば、約45センチメートル未満、約50センチメートル未満、約60センチメートル未満の実装である。図2Aと図2B、3Dと図5Eなどに示すように、コイルアセンブリはソレノイド磁気されてもよい。そしたら被験者の身体（例えば肩）はより広いスペース（たとえば、直径が約６０ｃｍある部分）に入れることができ、っそして被験者の頭をコイルアセンブリのもっと狭い部分を入ってもよい。例えば、図5Eに示す実装例において、ソレノイド磁石は、長手方向（軸方向）で約1mの長さでありながら、コイルアセンブリに関連している勾配コイルと送信コイルは長手方向（軸方向）で約0.5メートルの長さであってもよい。

図３Ａと図３Cでの実施形態は、図開口はMRI対応の表示装置やソレノイド磁石の内部に開口部125に位置する投影スクリーン250を介して、被験者を画像やビデオを見させることを示す図である。図が示すように、表示又は投影装置250は、例えば部材255を介して、コイルアセンブリに取り付けることができる。図3Bと3Cは、被験者160が複数の方向でのディスプレイや投影装置250と作用し、二つの異なる角度方向に示す。

いくつかの実装形態にでは、患者との通信を容易にするために、ビデオスクリーンまたは画像投影がMRIに埋め込まれてもよい。この画面は、被験者にスキャン情報を提供する（たとえば移動しないように命令や、スキャンの残り時間など）、あるいは、スキャン中に視覚的なキューを提供されたり（たとえばfMRIの研究中）するために使用することができる。このスクリーンもまた、走査手順中に娯楽を提供するために使用され得る。MR互換性カメラが追加された場合、この画面または画像投影は、スキャナ内の被験者と別の人と双方向通信で使用することができる。スクリーンまたは画像投影とカメラに位置はまた、開口部の向きに関係なく、被験者が見えるように回転している機材に取り付けてもよい。

一実施例では、被験者の範囲に見えるタイマーは、スキャナの内にあることが可能である。このタイマーは、被験者が、残り時間や、現在のスキャンの経過時間の表示を見ることができるようになる。一般的な画面は被験者の為にあった場合い、タイマーや、滞在するように指示や、癒される画像やほかの極楽などが表示されることができる。スクリーンまたは画像投影は、fMRIの研究のために使用することもできる。スクリーンまたは画像投影は、カメラと組み合わされた場合、双方向視認スキャナで被験者とオペレータとの間で達成することができる。この通信を通して、医療スタッフが不安定な被験者を観察することができ、又は子供が自分の介護者を見ることができるようにするために使用することができる。あるいは、医療スタッフは、被験者に時間を説明できるので、被験者は混乱や隔離などの気持ちをしなくて済む。

図３Ｄは、開口とコイルアセンブリを有する磁気共鳴撮像システム内に、テーブルもしくはストレッチャ180によってサポートされている被験者を入る例示実施例を示す図である。一例では、ヘッドコイル230は、ローカルコイル及び無線周波数受信コイルとして構成することができる。この例では、ヘッドコイル230は、被検者の頭の中から無線周波数信号、又は環状コイルアセンブリ135内の送信コイル130から送信された無線周波数励起パルスを受信するように構成される。別の例では、ヘッドコイル230は、無線周波数の送信コイル及び受信コイルとして構成することができる。図示実施例では、開口部は、表示装置、スクリーンおよび/またはカメラ252を含む。コイルアセンブリと関連する開口部は、複数の被験者の定位に対応するために回転可能であってもよい。システムは、被験者の肩と胴を収容するように構成されたギャップ領域240を含む。受信コイルは、磁気内に被験者を載せる前に、開口部と一緒に被験者の周りに配置されてもよい。本実施形態では、回転可能のコイルアセンブリ135は、勾配磁場コイル120と、送信コイル30を含む。

図３Ｅは、スキャナ内にある被験者160を複数の配向で監視することができるように、カ
メラ275が開口部125の内側に配置され、（たとえば取付部材270）、回転しているコイルアセンブリ135に取り付けられた例示的な実施形態を示す図である。このような実施形態は、必要に応じて、3B及び図3Cに示された実施形態と組み合わせることができる。例えばその実施形態はカメラと表示機構を加えたら、スキャナ内にある被験者と別の人と双方向映像通信や相互作用が可能である。被験者の配向性に関係なく、MR対応カメラを配置することによって、麻酔医は被験者を中止せずに観察できる（たとえばfMRI研究のアイトラッキングの為）。

図４Ａは、MRI磁石110内にある回転可能なコイルアセンブリ135を含むシステムの一例の木製のプロトタイプを示す写真です。回転可能なコイルアセンブリ135は、開口部125を持っていた。図4Bと4Cは、磁石ボア内にリセスされた回転可能なコイルアセンブリを示し、実施形態の磁気共鳴画像システム280の例を示す。
（a）正面図（b）背面図
いくつかの例では、磁石は、ポータブルであり、自動車化したベースがあってもなくても関係なく、室内や部屋間を移動でき、車輪に取り付けられてもよい。磁石は、機材庫に取り付けるテザーケーブルを有してもよい 。
いくつかの実施形態では、支持構造体は、コイルアセンブリの回転を助ける、および/または案内するために、コイルアセンブリの重量を支持するために設けられてもよい。図５Ａを参照すると、例示的な機構は、ボア磁石110内のコイルアセンブリの回転を支持または促進するために設けられている（勾配磁場コイル120と送信コイル130を含む）。図示の例では、ロッド、ホイール、またはベアリングなど複数の回転可能な支持体300（衝撃吸収できるように構成されてもよい）が方位角位置に設けられている。このような支持体は、横方向の保持機構305のような適切な機構によって保持されてもよい。

いくつかの実施形態では、このような支持体は、コイルアセンブリの重量を受信するシステムの下部に設けてもよい。代替的に、空気または空気ベアリング機構を使用してもよい。機構及び手段の多種多様な手動および自動の両方は、回転可能なインサートの回転を達成するまたは作動させるために使用しえる。1図では、MRI互換モータが回転可能なコイルアセンブリの回転を生成するために使用してもよい。フローティングケーブルは、磁石の背面を拡張し、回転をサポートするのに十分な長さであることを用いてもよい。

図５Ｂは、ハンドル350は、手動的または自動的な回転作動と開口125の相対的な位置を提供するために、回転可能なコイルアセンブリに取り付けられた例示的な実施形態を示す図である。図5Cは、二重のハンドル360及び365は、手動的または自動的な回転作動と開口125の相対的な位置を提供するために、回転可能なコイルアセンブリに取り付けられた他の実施例を示す図である。ハンドルは、自動的にコイルアセンブリの回転を制御するように、自動化された機構(たとえば外部のモータ)に接続されてもよい。いくつかの実施形態では、ハンドルは、被験者の身体（例えば、肩）に干渉しないように、システムの背面に設けられている。

図５Ｄは、複数の構成でロックされるように回転可能なコイルアセンブリの角度配向を可能にするロック機構の実施例を示す図である。端部132と115は、コイルアセンブリ135とソレノイド110に設けられている。端部132は、複数の第1の穴410を有し、端部115は、第2の穴400を備える。コイルアセンブリ135が回転すると、第1の穴410及び第2の穴400は、異なる角度位置に揃える。ロック部材420は、穴と穴が合わせた位置（415のように）に入ったところで、角度位置をロックすることができる。図5Eは、回転可能なコイルアセンブリ35と、少なくとも一つのハンドル350のような回転機構と、挿入可能なロック部材420などの任意のロック機構を含む磁気共鳴画像システムの実装例を示す図である。

図5Fが示すような別の実施形態では、複数のバネ仕掛けたロッド430の所定の角度方向を固定するための取り外し可能ソレノイド内の対応する穴に受信されるコイルアセンブリの外面に設けられていてもよい。ロッドは、適切な機構によって解放してもよい。別の実施形態では、ロッドは、コイルアセンブリに適切なトルクを使用することによって解放できるように浅く組み込んでもよい。

図６Ａと６Ｂは2つの実装例に係る勾配磁場コイル130を表す図である。図６Ａには、Y勾配軸505はコイルアセンブリ350上の開口部に向けられ、そして開口部の存在は、X勾配とY勾配の相対的な性能低下につながっている。

図６Ｂには、別の実装例は、「X」と「Y」配向性が図14Aに示されるものに対して回転
されることによって、「Y」勾配の相対的な性能を向上させる。一例の実施形態では、「X」と「Y」軸は開口部の法線に対して約45度に回転され、コイルアセンブリ130の開口部に向けられずにできている。

図６Ｃは、図6Bに示す実施形態に係る勾配磁場コイルの実施形態の例示を提供する。
例として「X」（520及び525）と「Y」（530及び535）コイルの構成を示す。再配向コイル構成は、X勾配を犠牲にして、Y勾配が向上させる。図6Bでは、新しく定義されたY軸（Υ '）の側に流れる電流のために利用可能な連続した表面領域が存在するので、Y勾配の性能が向上させる。図6Aでは、一方の側のみ電流を流すために連続したY軸（下半分）である。同様に、図6Aでは、「X」軸方向の両側に流れる電流の十分な表面積があるので、「X」軸の性能がわずかに低下される。一方で、図6Bでは、表面積が減少された。この方法のバリエーションは、「X」と「Y」軸は開口部の周りに回転している間、「Z」軸は完全な円筒であるままに保存できる（フルパフォーマンスを達成するために）。この方法では、実質的な開口は、勾配の性能を犠牲にしなくても形成される。

上述の様々な実施形態は、以下の利点の1つ以上を提供され得る。

例えば、様々な実施形態は、被験者の頭の周りに密接にフィットし、麻酔機器やポートコイルのようなMRI画像コイルなどと被験者の様々な位置（たとえば神経外科または脊椎手術）に対応できる頭部のみMRIシステムを提供する。

このような実施形態は、コストを減少したり（より大きいサイズのMRIシステムに比べて）、立地の困難さを低減したり、移動の難易度を低減したり、MRIのサイズに関連している問題を減少することができる。

一般的では、実施形態は、MRIをもっと心地よくする。実施形態は、被験者がスキャナ外にある人々と通信することができるので、孤立を感じることが減少できる。スキャンが開始されると、被験者は、いくつかの実施形態では残っている時間の知識を提供することができる。孤立な感情を防ぐことや、通信ができることや、残っている時間を知ることによって、そわそわすることを減らすことができるので、画質の劣化を防ぐことが可能である。子供がスキャナ内で移動する傾向があるので、これは子供に対して特に有利である。同様に、不安状態な患者がスキャナ内に入っている間医師と離れるので、医師が患者を観察できるように有利であり得る。さらに、介入神経外科処置中に、麻酔医に患者の顔へのアクセスを有することが有利である。一般的な術中手順について、被験者の位置によってこの視覚的なアクセスを維持するが難しいが、上記の実施形態では、これを削減または排除することができる。
本明細書において説明された出願人の教示は、例示目的のために様々な実施形態に関連するが、出願人の教示がそのような実施形態に限定されないことが意図される。対照的に、本明細書において説明され示された出願人の教示は、実施形態から逸脱せずに様々な代替例、変更、及び均等物を含み、その一般的な範囲は、添付の請求項において規定される。

Claims (9)

1. 内側ボアを半径方向に囲むように形成され、半径方向に囲まれた内側ボアを軸方向に貫通する静磁場を発生させるソレノイド磁石と、前記ソレノイド磁石の少なくとも一部に収容された環状コイルアセンブリを含み、
   前記環状コイルアセンブリは、半径方向に囲まれた内側ボアを軸方向に貫通する静磁場への勾配磁場を生成するように構成された勾配コイルを含み、
   前記環状コイルアセンブリは、半径方向に囲まれた内側ボアの中に軸方向に延在し、前記ソレノイド磁石の全長にわたって前記ソレノイド磁石の端部にまで延びている開口部を有し、
   半径方向に密閉された内側ボアを軸方向に貫通する静磁場への勾配磁場を生成するように、環状コイルアセンブリの勾配コイルが存続可能なように半径方向に密閉された内孔の内側に放射状に配置され、半径方向に囲まれた内側ボアの内側に配置された被検体の一部を符号化するMR信号を形成し、
   前記環状コイルアセンブリと前記磁石とは、前記磁石内の前記開口部の位置が可変であるように互いに対して回転可能であることを特徴とする、磁気共鳴画像システム。
2. 前記環状コイルアセンブリがロックされていない場合は、環状コイルアセンブリが前記磁石に対して回転可能であり、
   環状コイルアセンブリがロックされている場合は、環状コイルアセンブリは磁石に対して回転不能である、請求項1に記載の磁気共鳴画像システム。
3. 前記開口部の長さは、前記環状コイルアセンブリの長手方向の長さよりも短い、請求項1に記載の磁気共鳴画像システム。
4. 前記開口部の法線ベクトルは、「X」、「Y」、「Z」勾配軸の中で形成される、請求項1に記載の磁気共鳴画像システム。
5. 前記開口部は、前記環状コイルアセンブリの長手方向に沿って延びる、請求項1に記載の磁気共鳴画像システム。
6. 前記開口部は、人工呼吸器、術中装置、注入装置、表示装置、投影スクリーン、またはカメラの少なくとも一部を収容するような大きさである、請求項1に記載の磁気共鳴画像システム。
7. 前記環状コイルアセンブリは、送信コイルをさらに含む、請求項1に記載の磁気共鳴画像システム。
8. 無線周波数コイルを収容するコイルアセンブリと、被験者の頭部を収容し、被験者の頭部から放射される無線周波数信号を受信する無線周波数コイルとを含む、請求項1に記載の磁気共鳴画像システム。
9. 静磁場を生成するように構成された第1の端部および第2の端部を含む半径方向に囲まれたボアを軸方向に貫通する静磁場を生成するソレノイド磁石と、
   ソレノイド磁石のボアの少なくとも一部内に収容された環状コイルアセンブリであって、半径方向に囲まれた内側ボアを軸方向に貫通する静磁場に対する勾配磁場を生成するように構成された勾配コイルを含む環状コイルアセンブリを含み、
   環状コイルアセンブリは、ソレノイド磁石の第1の端部から始まり、ソレノイド磁石の他方の第２の端部に向かって長手方向に延びる開口部を有し、開口部は、半径方向に囲まれた内側ボアの中に径方向に配置され、半径方向に囲まれた内側ボアを軸方向に貫通する静磁場に勾配磁場を生じさせ、半径方向に閉じ込められた内側ボアの中に配置された被検体の一部を符号化するMR信号の形成を可能にし、
   前記環状コイルアセンブリと前記磁石とは、前記磁石内の前記開口部の位置が可変であるように互いに対して回転可能であることを特徴とする、磁気共鳴イメージングシステム。