JP6912321B2 - 磁気共鳴イメージング装置 - Google Patents

Description

本発明は、磁気共鳴イメージング装置に関する。

磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ；Magnetic Resonance Imaging）装置は、静磁場を発生する静磁場発生装置と、傾斜磁場を発生する傾斜磁場発生源と、を備えている。傾斜磁場発生装置は、傾斜磁場発生源（傾斜磁場メインコイルと傾斜磁場シールドコイル）に流れる電流と、静磁場発生装置の作る磁場とが、カップリングしてローレンツ力を生じる。ここで、傾斜磁場メインコイルと傾斜磁場シールドコイルには逆方向の電流が流れるため、ローレンツ力の方向も逆方向となる。また、一般に傾斜磁場メインコイルの起磁力の方が、傾斜磁場シールドコイルの起磁力よりも大きい。このため、傾斜磁場発生装置全体としては、傾斜磁場メインコイルに生じるローレンツ力と同じ方向のローレンツ力が作用する。

また、傾斜磁場メインコイルのうちＸ方向およびＹ方向に傾斜磁場を作るコイルについては、中心軸方向の中央側と端部側とで電流方向が逆向きとなるため、作用するローレンツ力も逆向きとなる。このため、傾斜磁場発生装置には、中心軸方向について中央側と端部側とが逆向きに変形し、全体としては曲げ変形が生じることとなる。ＭＲＩ装置の撮像時の騒音は、様々な変形モードによって引き起こされるが、傾斜磁場発生源の配置から曲げ２次の変形が原理的に最も寄与が大きい。

ＭＲＩ装置に対する傾斜磁場発生装置の騒音低減に関する従来技術として、特許文献１（特許第３７０２０４７号公報）には、主コイルとシールドコイルの電流分布を調整することで、勾配磁場コイルの生じるトルクを低減する技術が開示されている。

また、特許文献２（特許第４８５２０５３号公報）には、シールドコイルに補助的なシールドコイルを追加することで、ローレンツ力の釣り合いをとって、傾斜磁場発生装置全体に作用する並進力を低減する技術が開示されている。

特許第３７０２０４７号公報 特許第４８５２０５３号公報

しかし、特許文献１に開示された技術では、傾斜磁場シールドコイルの中心軸方向の長さ（軸長）が長くなる場合がある。これにより、傾斜磁場発生装置全体の軸長が長くなり、静磁場発生装置に対する支持点の間の距離が伸びることが考えられる。ここで、両端支持の円筒の曲げ変形は、長さの４乗に比例することから、軸長の増加は撮像時の傾斜磁場発生装置の曲げ変形の増加につながり、振動ならびに騒音の増加をもたらす場合があると考えられる。

また、特許文献２に開示された技術では、傾斜磁場発生装置全体に作用する並進力が低減でき、周波数の低い振動を抑制する効果があるものの、傾斜磁場発生装置の曲げ変形そのものの抑制には効果がないと考えられる。

そこで、本発明は、軸長を増加させることなく、騒音の低減が可能な磁気共鳴イメージング装置を提供することを課題とする。

このような課題を解決するために、本発明に係る磁気共鳴イメージング装置は、筒状の筐体を有する磁気共鳴イメージング装置であって、撮像空間に対して傾斜磁場を重畳させる傾斜磁場発生源を有する傾斜磁場発生装置を備え、前記傾斜磁場発生源は、傾斜磁場メインコイルと、傾斜磁場シールドコイルと、付加ターンと、を有し、前記付加ターンは、前記磁気共鳴イメージング装置の中心軸方向に対し、前記傾斜磁場メインコイルの端部側に配置され、前記傾斜磁場メインコイルと逆方向の電流が通電される構成を有していることを特徴とする。

本発明によれば、軸長を増加させることなく、騒音の低減が可能な磁気共鳴イメージング装置を提供することができる。

第１実施形態に係るＭＲＩ装置の概略斜視図である。 第１実施形態に係るＭＲＩ装置の概略断面図である。 （ａ）は第１実施形態に係るＭＲＩ装置の傾斜磁場発生装置の概略縦断面図であり、（ｂ）はローレンツ力の合力の大きさを示すグラフである。 第２実施形態に係るＭＲＩ装置の傾斜磁場発生装置の概略縦断面図である。 第３実施形態に係るＭＲＩ装置の傾斜磁場発生装置の概略縦断面図である。 （ａ）は第３実施形態の第１変形例に係るＭＲＩ装置の傾斜磁場発生装置の概略縦部分断面図であり、（ｂ）は第３実施形態の第２変形例に係るＭＲＩ装置の傾斜磁場発生装置の概略縦部分断面図である。

以下、本発明を実施するための形態（以下「実施形態」という）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実施形態≫
＜ＭＲＩ装置１＞
第１実施形態に係るＭＲＩ装置（磁気共鳴イメージング装置）１の構成について、図１および図２を用いて説明する。図１は、第１実施形態に係るＭＲＩ装置１の概略斜視図である。図２は、第１実施形態に係るＭＲＩ装置１の概略断面図である。なお、以下の説明において、ＭＲＩ装置１の中心軸をＺ軸とし、Ｚ軸と直交する鉛直方向をＹ軸とし、Ｙ軸およびＺ軸と直交する方向をＸ軸とするものとする。

図１に示すように、第１実施形態に係るＭＲＩ装置１は、筒状の筐体を有する、いわゆるトンネル型のＭＲＩ装置である。ＭＲＩ装置１は、被検体１０を内部の撮像空間（空間）１１に導入可能な円筒形状の静磁場発生装置２と、被検体１０から発せられる各々の信号に位置情報を与えるための傾斜磁場発生装置３と、導入された被検体１０の生体組織を構成する原子核に核磁気共鳴を起こさせるために高周波信号を照射する照射コイル４と、被検体１０から発せられる信号を受信するための受信コイル５と、被検体１０を積載する寝台６と、等で構成されている。

静磁場発生装置２は、被検体１０の生体組織を構成する原子のスピンを配向させるために、撮像空間１１に均一磁場１２（図２参照）を生成する。ここで、均一磁場とは、ＭＲＩ装置１が撮像を実施するために十分な均一性を有する磁場を意味する。また、ＭＲＩ装置１には、均一磁場１２の磁場を補正しその均一度を高めるため、磁性体であるシム鉄を格納したシムトレイ（図示せず）や、シムコイル（図示せず）が静磁場発生装置２の撮像空間１１側に設けられている。なお、シム鉄またはシムコイルのいずれか一方のみが設置されていてもよい。

静磁場発生装置２は、真空容器支持脚２ｆで支えられている。静磁場発生装置２は、水平方向に平行なＺ軸を中心軸とする円筒形状の部材である。なお、Ｚ軸は水平方向と平行であることが望ましいが、現実的な設計条件や設置条件によって水平面に対して傾きを有していてもよい。

図２に示すように、静磁場発生装置２は、超電導コイルである複数の静磁場メインコイル（静磁場発生源）２ａと、超電導コイルである複数の静磁場シールドコイル（静磁場発生源）２ｂと、超電導コイルである静磁場メインコイル２ａおよび静磁場シールドコイル２ｂを冷媒と共に収納し冷却する冷却容器２ｃと、冷却容器２ｃを内包する構造を有し、真空容器２ｅから放射される輻射熱からシールドする輻射シールド板２ｄと、冷却容器２ｃと輻射シールド板２ｄとを真空環境下に収納し断熱する真空容器２ｅと、真空容器２ｅを設置床面に支持する真空容器支持脚２ｆ（図１参照）と、冷却容器２ｃと輻射シールド板２ｄを真空容器２ｅ内に断熱支持する荷重支持体（図示せず）と、等を備えている。

静磁場メインコイル２ａは、リング形状を有しており、その中心軸はＺ軸と一致する。なお、静磁場メインコイル２ａは、Ｚ軸方向に沿って複数（図２に示す例では４個）配置されている。また、静磁場シールドコイル２ｂは、リング形状を有しており、その中心軸はＺ軸と一致する。なお、静磁場シールドコイル２ｂは、Ｚ軸方向に複数（図２に示す例では２個（一対））配置されている。ここで、静磁場シールドコイル２ｂは、Ｚ軸方向において複数個配列されている静磁場メインコイル２ａのうち両端に配置された一対の静磁場メインコイル２ａの近傍に配置されている。また、静磁場シールドコイル２ｂは、撮像空間１１を中心としたときに、Ｚ軸方向において両端に配置された一対の静磁場メインコイル２ａよりも遠くに配置されている。

このような構成により、静磁場メインコイル２ａは、撮像空間１１に、均一磁場１２である静磁場を生成する。また、静磁場メインコイル２ａは、撮像空間１１以外にも、静磁場を生成し、特に、撮像空間１１を中心としてＺ軸方向において、静磁場メインコイル２ａよりも遠くの位置に漏れ磁場を生成させる。静磁場シールドコイル２ｂは、この漏れ磁場の大きさを小さくすることができる。

図１および図２に示すように、傾斜磁場発生装置３は、静磁場発生装置２の撮像空間１１側に設けられている。また、傾斜磁場発生装置３は、静磁場発生装置２と中心軸を共通とする（Ｚ軸を中心軸とする）円筒形状の部材である。Ｚ軸に垂直な平面に関する傾斜磁場発生装置３の断面形状は、円または楕円となる。なお、傾斜磁場発生装置３の詳細については、図３等を用いて後述する。

照射コイル４は、傾斜磁場発生装置３の撮像空間１１側に設けられている。照射コイル４は、静磁場発生装置２と中心軸を共通とする（Ｚ軸を中心軸とする）円筒形状の部材である。Ｚ軸と垂直な平面に関する照射コイル４の断面形状は、円または楕円となる。照射コイル４は、被検体１０の生体組織を構成する原子の原子核に核磁気共鳴を起こさせるために、高周波信号を照射する。

受信コイル５は、核磁気共鳴による磁気共鳴信号を受け取るために、寝台６に取り付けられている。

＜傾斜磁場発生装置３＞
次に、第１実施形態に係るＭＲＩ装置１が備える傾斜磁場発生装置３について、図３を用いてさらに説明する。図３の（ａ）は、第１実施形態に係るＭＲＩ装置１の傾斜磁場発生装置３の概略縦断面図である。なお、図３（ａ）において（後述する図４から図５についても同様である。）、後述する各コイルの位置（電流の流れる位置）を丸で示す。また、各コイルの電流の流れる向きを「・」（紙面の裏から表方向）および「×」（紙面表から裏方向）で示す。また、各コイルが発生する半径方向（Ｒ方向）のローレンツ力の向きと大きさを実線矢印で示す。なお、

図３（ａ）に示すように、第１実施形態に係るＭＲＩ装置１の傾斜磁場発生装置３は、傾斜磁場メインコイル（傾斜磁場発生源）３ａと、傾斜磁場シールドコイル（傾斜磁場発生源）３ｂと、付加ターン３ｃと、を備えている。また、傾斜磁場メインコイル３ａ、傾斜磁場シールドコイル３ｂおよび付加ターン３ｃは、ビーズやガラス繊維クロス等の積層構造を含んだレジン３ｄによって固定され、電気的に絶縁されている。また、図３（ａ）において、磁力線１４の一例を示している。

傾斜磁場メインコイル３ａは、Ｚ軸を中心軸とする円筒状もしくは楕円状をした環状の領域に断面が配置されている。また、傾斜磁場メインコイル３ａは、傾斜磁場シールドコイル３ｂよりも傾斜磁場発生装置３の半径方向内側に設けられている。また、一般に、傾斜磁場メインコイル３ａの軸長（Ｚ軸方向の長さ）は、傾斜磁場シールドコイル３ｂの軸長よりも短くなっている。

なお、図示は省略するが、傾斜磁場発生装置３は、Ｚ軸から発散する方向（Ｒ方向）に関して、複数の傾斜磁場メインコイル３ａが積層された構造を有している。例えば、Ｘ軸方向に傾斜磁場を発生する傾斜磁場メインコイル（Ｘメインコイル）、Ｙ軸方向に傾斜磁場を発生する傾斜磁場メインコイル（Ｙメインコイル）、Ｚ軸方向に傾斜磁場を発生する傾斜磁場メインコイル（Ｚメインコイル）、が積層された構造を有している。なお、図３（ａ）においては、積層される複数の傾斜磁場メインコイル３ａのうちの一つについて図示している。

傾斜磁場シールドコイル３ｂは、Ｚ軸を中心軸とする円筒状もしくは楕円状をした環状の領域に断面が配置される。また、傾斜磁場シールドコイル３ｂは、傾斜磁場メインコイル３ａよりも傾斜磁場発生装置３の半径方向（Ｒ方向）の外側（静磁場発生装置２の側）に設けられている。また、Ｚ軸方向（中心軸方向）について、傾斜磁場シールドコイル３ｂのＺ軸方向端部は、傾斜磁場メインコイル３ａのＺ軸方向端部よりも撮像空間１１の中心から遠くに配置されている。

なお、図示は省略するが、傾斜磁場発生装置３は、Ｚ軸から発散する方向（Ｒ方向）に関して、複数の傾斜磁場シールドコイル３ｂが積層された構造を有している。例えば、Ｘ軸方向に傾斜磁場を発生する際の漏れ磁場を小さくする傾斜磁場シールドコイル（Ｘシールドコイル）、Ｙ軸方向に傾斜磁場を発生する際の漏れ磁場を小さくする傾斜磁場シールドコイル（Ｙシールドコイル）、Ｚ軸方向に傾斜磁場を発生する際の漏れ磁場を小さくする傾斜磁場シールドコイル（Ｚシールドコイル）、が積層された構造を有している。なお、図３においては、積層される複数の傾斜磁場シールドコイル３ｂのうちの一つについて図示している。

このような構成により、前記のように、傾斜磁場メインコイル３ａは、撮像空間１１に、均一磁場１２（図２参照）に重畳する傾斜磁場１３を生成する。また、傾斜磁場メインコイル３ａは、撮像空間１１に傾斜磁場１３を生成するのに伴って、撮像空間１１に以外に漏れ磁場を生成する。傾斜磁場シールドコイル３ｂは、この漏れ磁場の大きさを小さくすることができる。

また、傾斜磁場メインコイル３ａと傾斜磁場シールドコイル３ｂとはＺ軸を中心とする円形または楕円形をした環状の領域に断面が配置されるため、傾斜磁場発生装置３もこの配置を反映し、Ｚ軸と垂直な断面が円形または楕円形をした円筒状の構造をしている。また、傾斜磁場発生装置３は、取付部材（図示せず）を介して静磁場発生装置２の真空容器２ｅ（図２参照）に取り付けられている。

また、傾斜磁場発生装置３は、傾斜磁場メインコイル３ａの中心軸方向端部側に、付加ターン３ｃを備えている。なお、傾斜磁場メインコイル３ａは例えば鞍型コイルで構成されるのに対し、付加ターン３ｃは例えば螺旋状のコイルで構成されている。ここで、付加ターン３ｃは、傾斜磁場メインコイル３ａのＺ軸方向端部側に隣接して配置されるが、傾斜磁場シールドコイル３ｂよりＺ軸方向に突出することはない。また、付加ターン３ｃの中心軸は、Ｚ軸と一致する。

また、付加ターン３ｃに通電される電流の向きは、傾斜磁場メインコイル３ａの端部における電流の向きと逆方向となっている。即ち、付加ターン３ｃには、傾斜磁場シールドコイル３ｂのＺ軸方向端部における電流の向きと同方向の電流が通電される。なお、付加ターン３ｃに電流を供給する電源は、傾斜磁場メインコイル３ａや傾斜磁場シールドコイル３ｂと同一でも良いし、独立でも良い。

＜作用効果＞
次に、第１実施形態に係るＭＲＩ装置１における振動の抑制について説明する。

ＭＲＩ装置１の撮影時には、静磁場発生装置２によって、撮像空間１１に均一磁場１２（静磁場）が生成されるが、同時に、傾斜磁場発生装置３が配置されている領域にも静磁場が生成される。このように、静磁場の影響を受けた状況下で、傾斜磁場発生装置３が備える傾斜磁場メインコイル３ａと傾斜磁場シールドコイル３ｂにパルス状の電流が流れた場合、傾斜磁場発生装置３が配置された領域に生じている静磁場と、このパルス状の電流とがカップリングすることで、パルス状のローレンツ力が傾斜磁場メインコイル３ａと傾斜磁場シールドコイル３ｂに作用して、傾斜磁場発生装置３が振動する。

そして、この傾斜磁場発生装置３の振動は、傾斜磁場発生装置３を静磁場発生装置２に対して取り付けている取付部材（図示せず）を介して真空容器２ｅに伝播する。また、この真空容器２ｅに伝播した振動は、真空容器２ｅから荷重支持体（図示せず）を介して輻射シールド板２ｄや冷却容器２ｃにも伝播することで、静磁場発生装置２の各部材の振動を引き起こす。なお、傾斜磁場発生装置３が静磁場発生装置２（真空容器２ｅ）に取り付けられる例に限らず、ＭＲＩ装置１を構成する他の部材に傾斜磁場発生装置３が取り付けられている場合も、傾斜磁場発生装置３の振動は同様に発生し、連結された箇所を介して伝播される。

また、静磁場発生装置２を構成する冷却容器２ｃ、輻射シールド板２ｄ、真空容器２ｅなどでは、傾斜磁場発生装置３が発生させる傾斜磁場の一部（漏れ磁場）が作用することによって渦電流が生じる。この傾斜磁場に由来する渦電流と、静磁場発生装置２によって生成される静磁場とがカップリングすることで、静磁場発生装置２にパルス状のローレンツ力が作用する。このローレンツ力によって静磁場発生装置２の各部材が振動し、さらにこれらの振動が静磁場発生装置２に取り付けている取付部材（図示せず）を介して傾斜磁場発生装置３に伝播するため、傾斜磁場発生装置３の振動が増加する。

このような課題に対し、第１実施形態に係るＭＲＩ装置１は、図３（ａ）に示すように、付加ターン３ｃに傾斜磁場メインコイル３ａと逆方向の電流が通電されるように構成されている。これにより、付加ターン３ｃには、傾斜磁場メインコイル３ａと逆方向のローレンツ力が作用する。

図３（ｂ）は、ローレンツ力の合力の大きさを示すグラフである。図３（ｂ）において、符号１５は、傾斜磁場メインコイル３ａおよび傾斜磁場シールドコイル３ｂによるローレンツ力の合力を示し、符号１６は付加ターン３ｃによるローレンツ力の合力を示している。

ここで、付加ターン３ｃは、傾斜磁場発生装置３のＺ軸方向端部に設けられるが、Ｚ軸方向端部は曲げ変形の大きな部位であり、振動変形の大きさは固有モードとローレンツ力分布の内積に比例することから、付加ターン３ｃに作用するローレンツ力は曲げ変形を効率的に抑制する。これにより、撮像時の傾斜磁場発生装置３の曲げ振動が抑制され、騒音が減少する。なお、付加ターン３ｃの起磁力は、傾斜磁場メインコイル３ａの起磁力の数十％以上を有することが望ましい。

ここで、付加ターン３ｃを設けて電流を流すことで磁場が発生することから、傾斜磁場シールドコイル３ｂの形状を変更（設計）する必要があるが、付加ターン３ｃは傾斜磁場シールドコイル３ｂよりＺ軸方向に突出することはないため、付加ターン３ｃの漏れ磁場を遮蔽するために傾斜磁場シールドコイル３ｂの軸長を伸ばす必要はない。これより、傾斜磁場発生装置３の軸長が伸びることはないため、長さの４乗に比例する曲げ変形が増大することはない。

また、付加ターン３ｃが磁場を発生させるため、傾斜磁場１３が変化することが考えられるが、付加ターン３ｃは撮像空間１１からは遠いため影響は小さい。また、付加ターン３ｃの起磁力を大きくした場合でも、傾斜磁場メインコイル３ａもしくはシムコイル（図示せず）を設計する際に、予め付加ターン３ｃが作る磁場を差し引いた目標磁場をターゲットとすることで、付加ターン３ｃが作る磁場が重畳した時に理想的な磁場を発生させる傾斜磁場メインコイル３ａもしくはシムコイル（図示せず）が設計できる。このため、第１実施形態に係るＭＲＩ装置１の画質性能は、従来のＭＲＩ装置と同等とすることができる。

以上のように、第１実施形態に係るＭＲＩ装置１の傾斜磁場発生装置３は、軸長を伸ばすことなく曲げ変形を低減することができ、傾斜磁場発生装置３の振動を減少することができる。これにより、傾斜磁場発生装置３の振動に由来する騒音を低減することができる。また、傾斜磁場発生装置３から静磁場発生装置２へ伝播する振動も減少することで、静磁場発生装置２の振動に由来する騒音を低減することができる。

≪第２実施形態≫
第２実施形態に係るＭＲＩ装置１について、図４用いて説明する。図４は、第２実施形態に係るＭＲＩ装置１の傾斜磁場発生装置３の概略縦断面図である。第２実施形態に係るＭＲＩ装置１は、第１実施形態に係るＭＲＩ装置１と比較して、傾斜磁場発生装置３の構成が異なっている。具体的には、傾斜磁場発生装置３が備える付加ターン３ｃの配置が異なっている。その他の構成は第１実施形態と同様であり、重複する説明を省略する。

図４に示すように、第２実施形態における付加ターン３ｃは、半径Ｒ方向において、傾斜磁場メインコイル３ａと略同じ位置であり、かつ、Ｚ軸方向（中心軸方向）において、傾斜磁場メインコイル３ａより傾斜磁場発生装置３の端部側に配置されている。また、付加ターン３ｃは、Ｚ軸方向（中心軸方向）において、傾斜磁場シールドコイル３ｂの端部の位置を超えないように配置されている。

第２実施形態に係るＭＲＩ装置１によれば、第１実施形態と同様に、撮像時の騒音低減に加え、傾斜磁場発生装置３の径方向寸法が大きくならないため、患者が入る空間（傾斜磁場発生装置３の内径）を広くとることができる。

≪第３実施形態≫
第３実施形態に係るＭＲＩ装置１について、図５および図６を用いて説明する。図５は、第３実施形態に係るＭＲＩ装置１の傾斜磁場発生装置３の概略縦断面図である。図６（ａ）は、第３実施形態の第１変形例に係るＭＲＩ装置１の傾斜磁場発生装置３の概略縦部分断面図である。第３実施形態に係るＭＲＩ装置１は、第１実施形態に係るＭＲＩ装置１と比較して、傾斜磁場発生装置３の構成が異なっている。具体的には、傾斜磁場発生装置３が備える付加ターン３ｃの配置が異なっている。その他の構成は第１実施形態と同様であり、重複する説明を省略する。

図５および図６（ａ）に示すように、第３実施形態における付加ターン３ｃは、半径Ｒ方向において、傾斜磁場メインコイル３ａの内側（中心軸側）または外側（傾斜磁場シールドコイル３ｂ側）に位置しており、かつ、Ｚ軸方向（中心軸方向）において、傾斜磁場メインコイル３ａの端部よりも撮像空間１１の側にも配置されている。なお、図５では、付加ターン３ｃが傾斜磁場メインコイル３ａの外側に配置された場合を図示し、図６（ａ）では、付加ターン３ｃが傾斜磁場メインコイル３ａの内側に配置された場合を図示している。

第３実施形態に係るＭＲＩ装置１によれば、付加ターン３ｃの巻数をより多くすることができるため、付加ターン３ｃの起磁力が増加し、傾斜磁場メインコイル３ａと逆方向のローレンツ力を増加させることができる。これにより、傾斜磁場発生装置３の曲げ変形をより低減することができ、撮像時の騒音をより減少することができる。

図６（ｂ）は、第３実施形態の第２変形例に係るＭＲＩ装置１の傾斜磁場発生装置３の概略縦部分断面図である。

なお、付加ターン３ｃの位置はこれに限られるものではない。付加ターン３ｃは、Ｚ軸方向（中心軸方向）において、傾斜磁場シールドコイル３ｂの端部の位置を超えないように配置されていればよく、図６（ｂ）に示すように、Ｚ軸方向（中心軸方向）において、傾斜磁場メインコイル３ａの端部をまたぐ様に付加ターン３ｃが配置されていてもよい。また、図示は省略するが付加ターン３ｃが傾斜磁場メインコイル３ａの内側に配置される構成においても、Ｚ軸方向（中心軸方向）において、傾斜磁場メインコイル３ａの端部をまたぐ様に付加ターン３ｃが配置されていてもよい。

≪変形例≫
なお、本実施形態（第１〜第５実施形態）に係るＭＲＩ装置１は、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の変更が可能である。

本実施形態に係るＭＲＩ装置１の静磁場発生装置２は、静磁場発生源として超電導コイル（静磁場メインコイル２ａ、静磁場シールドコイル２ｂ）を用いるものとして説明したが、これに限られるものではない。例えば、静磁場発生源として常電導コイルや永久磁石を用いてもよい。

また、本実施形態に係るＭＲＩ装置１の傾斜磁場発生装置３は、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向に傾斜磁場を発生させるため、３つの傾斜磁場メインコイル３ａおよび３つの傾斜磁場シールドコイル３ｂを積層するものとして説明したが、これに限られるものではない。例えば、積層する数は２層であってもよく、４以上積層してもよく、また、傾斜磁場メインコイル３ａと傾斜磁場シールドコイル３ｂがそれぞれ１層ずつであってもよい。また、傾斜磁場を生成する方向も、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向に限定されるものではなく、その他の方向であってもよい。

第５実施形態に係るＭＲＩ装置１において、付加ターン３ｃは、積層される各傾斜磁場メインコイル３ａの全体に対して一つの付加ターン３ｃが設けられていてもよく、積層される各傾斜磁場メインコイル３ａのそれぞれに対応して同数積層されていてもよい。

１ 磁気共鳴イメージング装置
２ 静磁場発生装置
２ａ 静磁場メインコイル（静磁場発生源）
２ｂ 静磁場シールドコイル（静磁場発生源）
２ｃ 真空容器（静磁場発生装置の外壁）
２ｄ 輻射シールド板
２ｅ 冷却容器
２ｆ 真空容器支持脚
３ 傾斜磁場発生装置
３ａ 傾斜磁場メインコイル（傾斜磁場発生源）
３ｂ 傾斜磁場シールドコイル（傾斜磁場発生源）
３ｃ レジン
３ｄ 付加ターン
４ 照射コイル
６ 寝台
７ 均一磁場
８ 撮像空間
９ 傾斜磁場
１０ 被検体
１２ シムトレイ
１３ シムコイル
２２ 受信コイル

Claims (5)

1. 筒状の筐体を有する磁気共鳴イメージング装置であって、
   前記筒状の筐体の内部空間の中心軸（以下、Ｚ軸）方向の中央に位置する撮像空間に対して静磁場を生成する静磁場発生装置と、前記撮像空間にパルス状の傾斜磁場を静磁場に重畳して印加する傾斜磁場発生源を有する傾斜磁場発生装置とを備え、
   前記傾斜磁場発生源は、傾斜磁場メインコイルと、傾斜磁場シールドコイルと、付加ターンと、を有し、
   前記傾斜磁場メインコイルと、傾斜磁場シールドコイルと、付加ターンは、レジンによって固定され、電気的に絶縁されており、
   前記傾斜磁場メインコイルと、傾斜磁場シールドコイルと、付加ターンは、前記Ｚ軸を中心軸とする環状の領域にその断面が配置され、
   前記傾斜磁場メインコイルは、前記傾斜磁場シールドコイルよりも前記筒状の筐体の半径方向（以下、Ｒ軸方向）内側に配置され、
   前記傾斜磁場メインコイルの前記Ｚ軸方向の長さは、前記傾斜磁場シールドコイルの前記Ｚ軸方向の長さより短く、前記傾斜磁場シールドコイルのＺ軸方向の端部は、前記傾斜磁場メインコイルのＺ軸方向の端部よりも前記撮像空間の中心から遠くに位置し、
   前記付加ターンは、前記傾斜磁場メインコイルの前記Ｚ軸方向の端部に隣接して配置され、かつ、前記傾斜磁場シールドコイルの前記Ｚ軸方向の端部よりもＺ軸方向に突出せず、前記Ｒ軸方向について前記傾斜磁場シールドコイルよりも内側に配置され
   前記傾斜磁場メインコイルは、鞍型コイルであり、前記付加コイルは、螺旋状のコイルであり、
   前記付加コイルに電流を供給する電源は、前記傾斜磁場メインコイルおよび前記傾斜磁場シールドコイルに電流を供給する電源から独立しており、
   前記傾斜磁場メインコイルにパルス状の電流が通電され、前記撮像空間にパルス状の傾斜磁場を発生させる際、前記付加コイルには、前記傾斜磁場メインコイルのＺ軸方向端部における電流の向きと、逆方向の電流が通電され、前記傾斜磁場メインコイルのＺ軸方向端部に生じるローレンツ力と逆方向のローレンツ力を発生することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
2. 前記付加ターンは、前記Ｒ軸方向について、前記傾斜磁場メインコイルよりも外側に位置している
   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. 前記付加ターンは、前記Ｒ軸方向について、前記傾斜磁場メインコイルよりも内側に位置している
   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. 前記付加ターンは、前記Ｒ軸方向について、前記傾斜磁場メインコイルと略同一位置に配置されている
   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. 前記付加ターンは、前記Ｚ方向について、前記傾斜磁場メインコイルの端部と重なるように隣接して配置されている
   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。

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