JPH03261455A - Ｍｒｉ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、磁気共鳴イメージング装置（以下ｒＭＲＩ装
置」という）に関し、より詳しくは傾斜磁場コイルの温
度検出に関する。

（従来の技術） ＭＲＩ装置は、静磁場中に被検体を配置し、傾斜磁場コ
イルから空間軸（例えば互いに直交するｘ、ｙ、ｘ軸）
の方向に所定角度傾斜した傾斜磁場を発生して静磁場に
重畳すると共に、励起パルスを照射して被検体からの励
起信号を収集し、被検体の断層像を得るものである。

この傾斜磁場コイルは、所定形状に巻回されたコイル導
体を有し、このコイル導体には、傾斜磁場電源から電流
がパルス状に出力され、パルス状に傾斜磁場を出力する
ものである。コイル導体に電流をパルス状に流すと、コ
イル導体が振動して騒音を発生する。このためコイル導
体の振動を軽減するために、コイル導体の周囲は、樹脂
部材により封止して騒音を低減している。

（発明が解決しようとする課題） 近年、被検体の断層像における空間分解能向上の要求が
高まり、傾斜磁場コイルのコイル導体に流す電流は、増
大傾向にある。

しかしながら、コイル導体に高い電流を繰り返し流し続
けると、コイル導体だけでなくこれを封止している樹脂
部材までが異常高温となることがあり、この異常高温を
検出する手段が無いためにコイル導体を被覆している絶
縁部材の絶縁破壊を招いたり、樹脂部材を損傷させ、該
装置を致命的に破壊することがあった。

そこで本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり
、傾斜磁場コイルの破損を防止し得るＭＲＩ装置を提供
することを目的としている。

［発明の構成コ （課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために請求項１記載の発明は、所定
形状に巻回されたコイル導体を封止部材により封止した
傾斜磁場コイルと、この傾斜磁場コイルにパルス電流を
出力する傾斜磁場電源とを有するＭＲＩ装置において、
前記傾斜磁場コイルの温度を検出する温度検出手段を備
えたことを特徴とするものである。

また請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明におい
て、前記温度検出手段は、前記傾斜磁場コイルに配置さ
れた検出素子を備えたものである。

次に請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明におい
て、前記検出素子は、熱電対を用いたものである。

また請求項４記載の発明は、請求項２記載の発明におい
て、前記検出素子は、熱抵抗体を用いたものである。

次に請求項５記載の発明は、請求項１記載の発明におい
て、前記温度検出手段は、前記コイル導体の抵抗変化に
基づいて前記傾斜磁場コイルの温度を検出するものであ
る。

更に請求項６記載の発明は、請求項１．２．３゜４又は
５記載の発明において、前記温度検出手段が検出した温
度検出情報に基づいて、前記傾斜磁場電源が出力するパ
ルス電流を制御する制御手段を備えたものである。

（作　用） 上記構成の装置の作用を特徴する 請求項１記載の装置においては、傾斜磁場コイルの封止
部材は、コイル導体に流されるパルス電流によるコイル
導体の振動を抑制するものではあるが、この封止部材に
よりコイル導体が大気中に露出していないため、コイル
導体にパルス電流を繰り返し流すと、傾斜磁場コイルが
温度上昇する。

この上昇した温度が封止部材の耐熱温度以上になると、
封止部材が破損する場合がある。この場合において温度
検出手段は、傾斜磁場コイルの温度上昇を検出するので
、封止部材の破損を防止し得る。

また請求項２記載の装置においては、検出素子は、傾斜
磁場コイルの検出素子が配置された場所の局所的温度を
検出する。

次に請求項３記載の装置においては、熱電対に発生する
起電力により温度を検出する。

また請求項４記載の装置においては、熱抵抗体の有する
熱抵抗により温度を検出する。

次に請求項５記載の装置においては、温度検出手段は、
コイル導体の全体的温度を検出する。

更に請求項６記載の装置においては、制御手段は、傾斜
磁場電源が出力するパルス電流を制御するので、傾斜磁
場コイルの封止部材が破損しない範囲で、パルス電流を
流し得る。

（実施例） 以下に本発明の実施例を図面を参照して詳述する。

第１図は本発明の第１の実施例装置１の概略ブロック図
を示すものである。

本装置１は、筒状に形成されこの筒の内側に傾斜磁場を
発生する傾斜磁場コイル２と、このコイル２の内側に静
磁場を発生する図示しない静磁場発生部と、傾斜磁場コ
イル２の温度を検出する温度検出手段３と、温度検出手
段３の温度検出信号に基づいて温度表示する表示器４と
、傾斜磁場コイル２にパルス電流を出力する傾斜磁場電
源５と、温度検出手段３からの温度検出信号に基づいて
傾斜磁場電源５を制御する制御手段６とを有している。

第２図は傾斜磁場コイル２の断面を示すものである。

傾斜磁場コイル２は、所定形状に巻回され耐熱温度が１
００℃前後の絶縁被覆部材７ａにより被覆されたコイル
導体７と、コイル導体７を封止する例えば耐熱温度が１
００℃前後のガラス繊維強化樹脂等から成る封止部材８
とを有している。このコイル導体７は、絶縁被覆部材７
ａ同士が接触又は近接する程に局所的に密接配置されて
いるものである。

前記温度検出手段３は、第２図に示すように、傾斜磁場
コイル２の封止部材８中に埋め込まれた検出素子として
の熱電対９の測温接点１０と、大気中に配置され熱電対
９の基準接点（図示せず）と、図示しない電流電圧変換
回路、増幅回路を備えた温度検出器１１とを有している
。傾斜磁場コイル２が温度上昇して測温接点１０と熱電
対９の基準接点とに温度差が生じると、この温度差によ
り起電力が発生し、熱電対９に電流が流れる。この温度
検出器１１は、この起電力により熱電対９を流れる電流
を検出して電流電圧変換回路により電圧に変換し、増幅
回路により増幅して、この増幅して温度検出情報として
電圧信号Ｓｖを表示器４及び制御手段６に出力するよう
にしている。

第３図は温度検出器１１の出力する電圧信号Ｓｖ（電圧
Ｖｓ）に基づく制御手段６の制御パターンを示すもので
ある。

制御手段６は、図示しないメモリを備え、このメモリに
記憶された情報に基づいて傾斜磁場電源５に禁止信号Ｓ
ｓを出力し、傾斜磁場電源５から傾斜磁場コイル２への
電流出力を停止するようにしている。更にこの制御手段
６による制御を説明する。第３図に示すように、制御手
段６のメモリには禁止信号Ｓｓを出力するための電圧設
定値Ｖａ情報と、禁止信号Ｓｓの出力を停止するための
電圧設定値ｖｂ情報とを記憶するものである。

この電圧設定値Ｖａは、コイル導体７の絶縁被覆部材７
ａ及び封止部材８の耐熱温度（１００℃）より低い例え
ば９０℃に設定し、傾斜磁場コイル２の能力を最大限に
発揮できるようにしている。

次に本装置１の作用を第３図をも参照して説明する。

制御手段６は、傾斜磁場コイル２に所定電流を出力する
ように傾斜磁場電源５を制御して撮影を開始する。この
開始時の傾斜磁場コイル２の温度は例えば室温に近く、
温度検出器１１が出力する信号Ｓｖの電圧Ｖｓが、第３
図に示すように例えば電圧ｖ０とする。次に傾斜磁場電
源５より繰り返し傾斜磁場コイル２にパルス電流を出力
して傾斜磁場を発生して撮影を行うと、徐々に温度検出
器１１が出力する信号Ｓｖの電圧Ｖｓは上昇し、設定電
圧Ｖａと同じ電圧ｖ２となると、制御手段６は、傾斜磁
場電源５に禁止信号Ｓｓを出力して傾斜磁場電源５から
の傾斜磁場コイル２への電流出力を停止させる。すると
、傾斜磁場コイル２の温度が下降し、温度検出器１１が
出力する信号Ｓｖの電圧Ｖｓが設定電圧ｖｂと等しい電
圧ｖ３になると、制御手段６は、傾斜磁場電源５に禁止
信号Ｓｓの出力を停止して、続いてまた該装置１を撮影
可能状態とする。また撮影を開始すると、制御手段６は
、傾斜磁場コイル２の温度が上昇し、温度検出器１１が
出力する信号Ｓｖの電圧ｖ４゜Ｖ５情報に基づいて同様
に傾斜磁場電源５を制御する。

このように構成された第１の実施例装置１によれば、熱
電対の測温接点を傾斜磁場コイル２の中の温度上昇によ
り最も破損する可能性のある所に局所的に配置している
ので、傾斜磁場コイル２の温度上昇による破損を防止で
きる。

第４図は本発明の第２の実施例装置２０の概略ブロック
図を示すものである。

本装置２０は、筒状に形成されこの筒の内側に傾斜磁場
を発生する傾斜磁場コイル２２と、このコイル２２の内
側に静磁場を発生する図示しない静磁場発生部と、傾斜
磁場コイル２２にパルス電流を出力すると共に傾斜磁場
コイル２２の温度を検出する温度検出手段としても機能
する傾斜磁場電源２５と、傾斜磁場電源２５が検出した
温度検出情報に基づいて温度表示する表示器２４と、傾
斜磁場電源２５からの温度検出情報に基づいて傾斜磁場
電源２５を制御する制御手段２６とを有している。

第５図は傾斜磁場コイル２２の断面を示すものである。

前記傾斜磁場コイル２２は、所定形状に巻回され耐熱温
度が１００℃前後の絶縁被覆部材２７ａにより被覆され
たコイル導体２７と、コイル導体２７を封止する例えば
耐熱温度が１００℃前後のガラス繊維強化樹脂等から成
る封止部材２８とを有している。また、コイル導体２７
は、絶縁被覆部材２７ａ及び封止部材２８が全体的に温
度上昇するように、絶縁被覆部材２７ａ同士を所定距離
離間して配置している。

第６図は傾斜磁場電源２５から傾斜磁場コイル２２のコ
イル導体２７に出力する電流波形Ｉを示し、第７図はコ
イル導体２７に印加される電圧波形Ｖを示すものである
。

傾斜磁場電源２５は、第７図に示す電圧波形Ｖの内、抵
抗成分による電圧ｖＲを検出する電圧検出回路（図示せ
ず）を備えており、この電圧検出回路が検出した電圧ｖ
Ｒをコイル導体２７の温度検出情報として制御手段２６
に送出するようにしている。すなわち、傾斜磁場電源２
５は、コイル導体２７に電流を出力することにより、コ
イル導体２７の抵抗が変化しても、コイル導体２７に第
６図に示す所定電流波形Ｉで電流が流れるように、コイ
ル導体２７に印加する第７図に示す電圧波形Ｖで電圧制
御するようにしている。また電圧ＶＲは、コイル導体２
，７の温度上昇に伴って増大するものである。

制御手段２６は、傾斜磁場電源２５より出力された電圧
ｖＲ情報に基づいて、第１の実施例装置１の制御手段６
と同様に傾斜磁場電源２５を制御するようにしている。

このように構成された第２の実施例装置２０によれば、
傾斜磁場電源２５により傾斜磁場コイル２２のコイル導
体２７全体の温度上昇を検出するようにしているので、
第１の実施例装置１と同様の効果を奏する。

本発明は、上述した各実施例に限定されず、その要旨を
変更しない範囲で変形実施できる。

例えば、検出素子として熱電対について示したが、熱抵
抗体等の他の検出素子を用いてもよい。

また、コイル導体は絶縁被覆部材で被覆されたものを用
いたが、コイル導体を所定距離離間して配置する場合は
この絶縁被覆部材を省略してもよい。

［発明の効果コ 以上詳述した請求項１記載の発明によれば、温度検出手
段により傾斜磁場コイルの温度を検出するようにしてい
るので、傾斜磁場コイルの破損を防止し得るＭＲＩ装置
を提供することができる。

また請求項２．３及び４記載の発明によれば、傾斜磁場
コイルが局所的に温度上昇する場合に、検出素子により
この局所的温度を検出することができるので、請求項１
記載と同様の効果を奏する。

次に請求項５記載の発明によれば、傾斜磁場コイルが全
体的に温度上昇する場合に、温度検出手段により全体的
温度を検出することができるので、請求項１記載と同様
の効果を奏する。

更に請求項６記載の発明によれば、制御手段が、温度検
出手段が検出した温度情報に基づいて傾斜磁場電源が傾
斜磁場コイルに出力する電流を制御す、るようにしてい
るので、請求項１記載の効果に加え、傾斜磁場コイルの
能力を最大限に発揮し得、最適化したＭＲＩ装置を提供
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は本発明の第１の実施例装置に係る図
で、第１図は実施例装置の概略ブロック図、第２図はこ
の装置の傾斜磁場コイルの断面図、第３図はこの装置の
制御手段の作用を示す波形図、第４図乃至第７図は本発
明の第２の実施例装置に係る図で、第４図は実施例装置
の概略ブロック図、第５図はこの装置の傾斜磁場コイル
の断面図、第６図及び第７図はこの装置の傾斜磁場電源
の出力波形図である。 ２．２２・・・傾斜磁場コイル、３・・・温度検出手段
、５・・・傾斜磁場電源、６，２６・・・制御手段、７
．２７・・・コイル導体、８，２８・・・封止部材、１
０・・・熱電対の測温接点（検出素子）、２５・・・傾
斜磁場電源（温度検出手段）。 第 図 第 第 図 図

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）所定形状に巻回されたコイル導体を封止部材によ
   り封止した傾斜磁場コイルと、この傾斜磁場コイルにパ
   ルス電流を出力する傾斜磁場電源とを有するＭＲＩ装置
   において、前記傾斜磁場コイルの温度を検出する温度検
   出手段を備えたことを特徴とするＭＲＩ装置。
2. （２）前記温度検出手段は、前記傾斜磁場コイルに配置
   された検出素子を備えたものとする請求項１記載のＭＲ
   Ｉ装置。
3. （３）前記検出素子は、熱電対を用いたものとする請求
   項２記載のＭＲＩ装置。
4. （４）前記検出素子は、熱抵抗体を用いたものとする請
   求項２記載のＭＲＩ装置。
5. （５）前記温度検出手段は、前記コイル導体の抵抗変化
   に基づいて前記傾斜磁場コイルの温度を検出するものと
   する請求項１記載のＭＲＩ装置。
6. （６）前記温度検出手段が検出した温度検出情報に基づ
   いて、前記傾斜磁場電源が出力するパルス電流を制御す
   る制御手段を備えた請求項１、２、３、４又は５記載の
   ＭＲＩ装置。