JPH0810242A - 磁気共鳴撮像装置および磁界傾斜コイル機構 - Google Patents

磁気共鳴撮像装置および磁界傾斜コイル機構

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JPH0810242A
JPH0810242A JP7170169A JP17016995A JPH0810242A JP H0810242 A JPH0810242 A JP H0810242A JP 7170169 A JP7170169 A JP 7170169A JP 17016995 A JP17016995 A JP 17016995A JP H0810242 A JPH0810242 A JP H0810242A
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gradient coil
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 機械的トルクによる損失をなくした磁気共鳴
撮像装置を提供する。 【構成】 磁気共鳴撮像装置は、一時的に均一な磁界を
中央口径（１２）内の縦方向に生成する主界コイル（１
０）を有する。全身傾斜磁界コイル（３０）および無線
周波コイル（３６）は口径の周りに配置される。挿入式
コイル機構（４０）は、挿入式傾斜コイル（４２）およ
び無線周波コイル（４４）を有する。挿入式コイル機構
（４２）は、傾斜および無線周波コイルを全身コイルよ
りも関心領域に接近させて配置して撮像を行う。傾斜コ
イル機構は、電流パルスを受信して線形かつ均一な磁界
傾斜を傾斜コイルの患者側の端に隣接する選択領域を通
して生成するｘ、ｙおよびｚ傾斜コイルを有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、磁気共鳴撮像装置およ
び磁界傾斜コイル機構に関する。特に、高速磁気共鳴撮
像装置に関し、詳細な例を用いて説明する。
【０００２】
【従来の技術】一般に磁気共鳴撮像装置は、患者収容口
径を包囲する大直径の全身傾斜コイルを有する。超伝導
性または抵抗性の主界磁石および無線周波送受信コイル
もまた、口径を包囲する。全身傾斜コイルは優れた線形
磁界傾斜を生成するが、いくつかの欠点をもつ。大直径
の傾斜コイルでは、コイルが速度制限の要因となって旋
回速度が遅くなり、傾斜磁界が誘導されて変化する。大
直径全身傾斜コイルは、与えられたインダクタンスに対
して単位駆動アンペア毎の傾斜磁界が比較的低く、故
に、いくつかの高速磁気共鳴撮像技術において使用が制
限される。一般に傾斜コイルで保存されるエネルギー
は、半径の５分の１以上に比例している。よって、大直
径の全身コイルは大量のエネルギーを要する。さらに、
超伝導性の主磁石は口径の周囲に配置された冷たいシー
ルドを有する。傾斜コイルはその直径が大きければ大き
いほど冷たいシールドに接近することになり、うず電流
が発生しやすくなる。小さい直径のコイルと比較して、
全身傾斜コイルでは冷たいシールド内におけるうず電流
の誘導を防止するのに多くのシールドを要する。
【０００３】全身コイルにおける上記の、またそれ以外
の制限のため、患者と一緒に口径内に収容できるほど小
さい挿入コイルが数多く開発されてきた。一般に挿入コ
イルは、頭部コイルや心臓部コイル等、身体の特定部分
用に誂えられる。伝統的には、頭部コイルは人間の頭部
を容易に収容できるようなシリンダ・サイズ、例えば直
径２８ｃｍであり、一方で心臓部コイルは人間の胴部分
を収容するような２平面サイズであった。大概の脳検査
では、眼窩と実質的に同平面の脳部分の周りを中心に検
査する。対称コイルにおいては、磁気および物理的アイ
ソセンタは両方共、患者の目または心臓と共通の平面上
に配置されるように構成される。
【０００４】原則として、シリンダ状頭部コイルが長け
れば長いほど、傾斜が線形である領域は大きくなり、領
域の線形度も増す。しかし、ここで患者の肩が対称傾斜
コイルの長さを制限する要因となる。肩によりアイソセ
ンタは患者側の端約２０ｃｍのところで制限されるので
ある。従って、これまでの対称頭部コイルは長さ約４０
ｃｍに制限されてきた。
【０００５】長い頭部コイルの利点を得るために、頭部
コイルは磁気アイソセンタがコイルの物理的、幾何学的
中心から患者方向にオフセットとなるよう設計されてき
た。その例として、Patrick他によるU.S.P. 5,278,50
4、または、Roemer他によるU.S.P. 5,177,442を参照さ
れたい。U.S.P. 5,278,504によれば、シリンダ状の容量
内の磁界に課す磁気共鳴装置内のコイルセットにおい
て、シリンダ状の容量内には被検体が配置され、傾斜は
容量の軸を横断する方向にある。コイルセットは、容量
の周囲に互いに正反対に配置された対応するコイル対か
らなる。コイルはそれぞれ軸端部を有し、軸端部にはコ
イルのコンダクタが軸上に間隔をあけて配置され、また
容量とは放射状に整列している。U.S.P. 5,177,442によ
れば、装置は互いに離して設置された２つの指紋型コイ
ルを有し、コイルは患者の頭部が配置される通常シリン
ダ状の空洞を形成する。電源は、２つの指紋型コイル内
に電流を供給する。指紋型コイルは同中心をもつ電流経
路からなり、電流経路はそれぞれ一端のみにおけるシリ
ンダ状の空洞の長さに沿って引き延ばされる。指紋型コ
イルの形状と幾何学は、空洞内で高線形を形成し、空洞
外で単調に減少する磁界傾斜をつくる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】非対称頭部コイルだと
線形と線領域の大きさにおいては利点があるが、この改
善にはオフセットの困難が伴う。主磁界においては、非
対称傾斜コイルは主傾斜磁界の相互作用からの機械的ト
ルクによっている。これらのトルクに反作用するため、
非対称頭部コイルは固く機械的な強制に設置される。主
界磁石機構に据えつけられた実質的な機械構造であって
も、トルクは少なくとも機械的振動と雑音を引き起こし
がちである。
【０００７】全ての挿入式傾斜コイルがシリンダ状なの
ではない。上述の通り、いくつかは例えば平面状または
２平面状である。その例として、Morich他によるU.S.P.
5,036,282を参照されたい。U.S.P. 5,036,282によれ
ば、傾斜磁界アセンブリは、磁気共鳴撮像装置の検査領
域を線形に横切る傾斜磁界を選択的に発生させる。傾斜
コイル機構は、一対の平面ｙ傾斜コイルおよび一対の平
面ｘ傾斜コイルを有する。傾斜コイル巻線は、各平面上
に一対の大きい外コイルループ配列および一対の小さい
内コイルループ配列を有する。小さい方の一対は第１の
傾斜界補正指示を発生して傾斜界の正確性を改善する。
コイルループ配列は、従来的にｚ軸を設計した装置の軸
および対称がｚ軸に垂直な平面に対して対称的である。
【０００８】平面および２平面傾斜コイルもまた、機械
的トルクにより損失を受ける。ここでも強固な機械的制
限が利用されたが、一般に全ての機械的振動と雑音を除
去するには不十分であった。
【０００９】本発明は、上記およびそれ以外の問題を克
服する傾斜コイル機構を内蔵する磁気共鳴撮像装置を提
供する。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、検査領
域内に一時的に均一な磁界を生成する手段、前記検査領
域内に無線周波信号を送信して前記検査領域に配置され
たダイポールの磁気共鳴を誘導して操作する無線周波コ
イルおよび収容された被検体の選択部分を横断する磁界
傾斜を生成する前記主磁界に配置された磁界傾斜コイル
機構を有する磁気共鳴撮像装置において、前記磁界傾斜
コイル機構は前記主磁界と相互作用して前記磁界傾斜コ
イル機構内に正味トルクを誘導する電流パルスを受信し
て傾斜磁界を生成する第１のコイル巻線部分および前記
被検体の選択部分から発せられる磁気共鳴信号を受信し
て画像表示に再構成する手段を有し、前記被検体の選択
部分を通して前記磁界傾斜に貢献して前記磁界傾斜コイ
ル機構におけるトルクが零であるように前記正味トルク
を相殺する前記磁界傾斜コイル機構に設置された第２の
傾斜コイル巻線部分により特徴づけられる磁気共鳴撮像
装置が提供される。
【００１１】本発明の一実施例においては、前記第１の
コイル巻線部分は、前記電流パルスが前記第１のコイル
巻線部分の一方の端に近く、前記磁界傾斜コイル機構の
幾何学的中心から転置されるようにシリンダ状で非対称
的であり、前記第２のコイル巻線部分は、前記傾斜コイ
ル機構のもう一方の端に隣接して配置される。
【００１２】別の実施例においては、前記第１のコイル
巻線部分は、第１の平面表面上に配置された第１の巻線
および第２の平面表面上に配置された第２の巻線を有
し、前記第１および第２の平面表面は相互に平行で、前
記被検体選択部分を挟んでそれぞれ反対側に配置され、
前記第２のコイル巻線部分は、前記第１および第２の平
面表面の両端に配置される巻線を有する。
【００１３】本発明はさらに、前記口径内の主磁界内の
被検体の選択部分を横断する磁界傾斜を生成する磁気共
鳴装置の前記口径内に配置される磁界傾斜コイル機構に
おいて、前記傾斜コイル機構は、電流パルスを受信して
第１の線形の磁界傾斜パルスを前記被検体の選択部分を
横断して誘導するが、その際電流パルスは前記主磁界と
相互作用して第１のトルクを前記傾斜コイル機構上に生
成する第１のコイル巻線部分を有し、電流パルスを受信
して前記被検体選択部分および前記傾斜コイル機構の前
記被検体選択部分を横断する磁界の線形度を改善するた
めに結合する前記第１および第２の磁界傾斜パルスを横
断する第２の磁界傾斜傾斜パルスを生成する前記傾斜コ
イル機構上の第２の傾斜コイル巻線部分により特徴づけ
られ、前記第２の電流パルスは前記主磁界と相互作用し
て第２のトルクを生成し、その際前記第１および第２の
トルクは相互に相殺される磁界傾斜コイル機構を提供す
る。
【００１４】
【実施例】添付図面を参照しながら、本発明による磁気
共鳴撮像装置を例に基づいて説明する。
【００１５】図１において、装置は中央口径１２の縦
軸、またはｚ軸に沿って一時的に一定の磁界を生じさせ
る複数の主磁石コイル１０を有する。好ましい超伝導の
実施例では、主要磁石コイルは巻型１４にサポートさ
れ、トロイダルヘリウム管、または缶１６に入れられ
る。管は液状ヘリウムで満たされ、主要磁石コイルを超
伝導温度に保つ。缶は真空ジュワー２２にサポートされ
た一連の冷たいシールド１８、２０に囲まれている。
【００１６】全身傾斜コイル機構３０は口径１２に沿っ
て取り付けられる。好ましくは、傾斜コイル機構は絶縁
性の巻型３２に入れられた主要ｘ，ｙおよびｚコイル機
構と、真空ジュワー２２の口径決定シリンダ上にサポー
トされた第２の傾斜コイル機構３４を有するセルフシー
ルド傾斜コイル機構であることである。全身無線周波コ
イル３６は傾斜コイル機構３０内に装備されている。全
身無線周波シールド３８、すなわち銅メッシュは、無線
周波コイル３６と傾斜コイル機構３４の間に取り付けら
れている。
【００１７】挿入式傾斜コイル４０は、口径１２の中央
に着脱可能に取り付けられている。挿入式コイル機構は
絶縁性の巻型でサポートされた挿入式傾斜コイル機構４
２を有する。挿入式無線周波コイル４４は絶縁性の巻型
内に装備されている。無線周波シールド４６は挿入式無
線周波と傾斜コイルの間に取り付けられている。
【００１８】操作者インタフェースと制御端末５０はビ
デオモニタ５２等の人間読み取り用ディスプレイ、およ
びキーボード５４とマウス５６を含む操作者の入力手段
を有する。コンピュータ制御と再構成モジュール５８に
は、無線周波コイル３６と４４を制御するコンピュータ
ハードウェアとソフトウェア、更に反響平面および反響
容量撮像シーケンスを含む多くの従来の磁気共鳴撮像シ
ーケンスのいずれをも実行する傾斜コイル３０と４２が
含まれている。反響平面および反響容量撮像シーケンス
は、短い反復率と低いフリップ角度によって特徴づけら
れている。プロセッサ５８は更に、無線周波励振と共鳴
操作信号を無線周波コイルとデジタル受信機に送信し、
磁気共鳴信号を受信し復調するデジタル送信機を有す
る。配列プロセッサとそのソフトウェアは、受信した磁
気共鳴信号を画像表示に再構成し、コンピュータのメモ
リ、またはディスクに保存する。ビデオプロセッサは保
存された再構成画像表示の部分を選択的に抜粋し、デー
タをフォーマットしてビデオモニタ５２に表示する。
【００１９】図２の実施例において、挿入式傾斜コイル
機構４０の能動傾斜コイルの巻線は、シリンダ状の絶縁
性巻型６０上に支持されている。巻型は、ｘ傾斜コイル
６２、ｙ傾斜コイル６４および半径的に最も外側のｚ傾
斜コイル６６に包囲されることが好ましい。ｘ，ｙおよ
びｚ傾斜コイルは、エポキシ樹脂に包まれて巻型のユニ
タリ部分になるか、または複数の分散巻型上に設置され
て傾斜コイル間に冷却通路を提供することもできる。集
束巻線の使用も可能だが、ｘ，ｙおよびｚ傾斜コイルは
分散コイルであることが好ましい。
【００２０】分布型または指紋型コイルは、スイートス
ポット、すなわち最適な線形度および均一性をもつコイ
ル領域が幾何学的中心からコイルの患者側の端に向かっ
てオフセットに配置されるような、非対称な巻線パター
ンをもつ。
【００２１】図３の分布型巻線パターンは、ｘまたはｙ
傾斜コイルの半分である。この半分は誘導シリンダの片
側に曲線を描きながら設置され、その１８０°反対側に
はこれと全く同じような半分が設置されている。同様な
半傾斜コイル対は、ｚ軸に対して９０°回転したところ
に設置され、ｘおよびｙ傾斜コイルの他方として機能す
る。巻線パターンは、平面７０の中心においたコイル内
の通常球形の領域６８においてｘまたはｙ傾斜線形度を
最高に活用するように構成される。トルク補正巻線パタ
ーン部７２は、生成された磁界が正味零の磁気トルクを
つくるように提供される。つまり、主巻線パターン７４
およびトルク中和パターン７２が相互作用して、（１）
平面７０の中心に据えられる均一傾斜をつくり、（２）
正味零のトルクをつくる。言い換えると、主コイル部お
よびトルク平均コイル部は、コイルの幾何学的中心点と
関連して同等および逆のトルクをつくる。関連トルクを
調整するあらゆる技術が考えられている。例えば、ｚ軸
に沿った傾斜コイルの長さは拡大または縮小して、トル
ク補正コイルが作用する「応力中心距離」を変更するこ
とができる。しかし、ｚ傾斜コイルの長さは固定され、
主巻線およびトルク補正巻線の巻線パターンは、制限と
して捉えられるｚ軸におけるコイルの長さで設計される
ことが望ましい。
【００２２】非対称のシリンダ状傾斜コイルは、対称シ
リンダのものと比べてその保存エネルギーは少なく、傾
斜上昇時間は速い。これは、非対称のシリンダ状傾斜コ
イルと関連した傾斜コイル構造の厳しい長さ制限がない
ことに一部よる。本技術は、非対称のシリンダ状コイル
設計におけるトルク効果を除去する。放射方向における
対称のため、トルク効果を経験するのは横傾斜コイル構
造である。特に、縦可変ｚにおける対称性が失われた場
合、結果として正味トルクが生じる。従って、傾斜コイ
ルに対する表面電流密度の両成分の式は、望ましい線形
度および均一性をもつ横傾斜界を生成するように選択さ
れるが、その際、電流密度と磁気共鳴撮像装置の主磁界
のｚ成分との相互作用により生成される正味トルクは除
去される。限定サイズのシリンダ状コイルにおいては、
電流密度の２つの成分の式は次の通りである。
【００２３】
【数１】
【００２４】
【数２】
【００２５】│ｚ│＞Ｌ／２でｋ1n＝２ｍπ／Ｌ、ｋ2n
＝２（ｍ−１）π／Ｌにおいては値は両方とも零であ
り、ここでＬはシリンダの全長を表わす。電流密度ｊa
およびシリンダ座標のグリーン関数によって磁界および
保存エネルギーを表すと、対応する関数Ｅは次の形態を
とる。
【００２６】
【数３】
【００２７】ここで、Ｗは保存されたエネルギー、λj
はラグランジュ乗数、
【００２８】
【数４】 は制限点
【００２９】
【数５】 における磁界の計算値、
【００３０】
【数６】 は制限点における磁界の制限値である。電流密度に関し
てＥを最小限にすると、ｊaφ1n' およびｊaφ2n'に対
する行列式は次のように得られる。
【００３１】
【数７】
【００３２】
【数８】
【００３３】ここで、
【００３４】
【数９】
【００３５】磁界における制限式を使用してラグランジ
ュ乗数λjを決定すると、方位ｊaφにおける連続電流密
度分布および電流密度の軸ｊa z成分が得られる。連続電
流密度に流れ関数技術を適用すると、高品質な横傾斜界
の作成のために電流密度の陽性および陰性の電流パター
ンが生成される。磁界は、分散電流の分布にビオサバー
ルの公式を適用して撮像容量の内外で再評価される。図
３において、非対称のシリンダ状傾斜コイルは、２０回
転の各々が３２５アンペアをもつ陽性電流分布７６およ
び１７回転の各々が３２５アンペア電流をもつ分散陰性
電流分布７８を有する。長さ０．８５ｍで直径０．３６
ｍのｘ傾斜コイルおよび４つの制限点の制限を使用し
て、直径２９ｃｍの球形容量の端において５％の軸上線
形度および１０％の軸外均一性をもつ４０ｍＴ／ｍの傾
斜界強度を生成すると、図３の電流分布が得られる。
【００３６】電流パターンは、コイル効率を犠牲により
良い線形度を、または線形度を犠牲により大きいコイル
効率を生成するために選択的に変えることができる。同
様に、傾斜撮像容量の中央のより大きいオフセットは、
線形度または効率を犠牲に、またはこの両方を犠牲にし
て得ることができる。うず電流が除去されるよう、同様
の設計制限を能動的にシールドされた傾斜コイルに適用
することができる。能動シールドコイルは、上記の技術
を使用して設計される。
【００３７】図２および図３の別の実施例においては、
コイル機構４０には、例えば図４で示される２平面傾斜
コイル等の平面傾斜コイルが用いられる。図４の調整に
おいては、第１の平面傾斜コイル８０は被検体の下に配
置され、第２の平面傾斜コイル８２は被検体の上に配置
される。一緒に得た上下平面傾斜コイル上のトルクは相
殺され得るが、正味トルクはコイルの平行関係を壊した
り、振動や雑音を引き起こしたりする。さらに、個々の
トルクを零にせずに正味トルクを零にするには上半分と
下半分は構造上連接しなければならず、これはアクセス
を抑制することになる。従って、各々の平面コイルにお
けるトルクを個々に零にすることが有益である。
【００３８】シリンダ状コイルにおいては、保存された
磁気エネルギーはｒ5力法則に追従し、ここでｒはコイ
ルの半径である。従って、２平面コイルはシリンダ形状
の全身傾斜コイルに対して非常に有益である。なぜな
ら、シリンダコイルは同直径の球形容量を維持すること
で占める容量が少なくなるからである。さらに、２平面
傾斜コイルでは患者へのアクセス、すなわち心臓および
他の胴部撮像におけるアクセスが改善される。
【００３９】本技術は、電流パターンおよび主磁界方向
間の相互作用から発生した各平面表面上の正味トルクを
取り除く。表面電流密度Ｊa xおよびＪa zの両成分の式は
ｚ方向に沿って望ましい線形度および均一性の傾斜界が
生成されるように選択されるが、その際、電流密度と主
磁界のｚ成分との相互作用で発生する各平面におけるト
ルクは除去される。平面コイルの大きさは限定されてい
るため、電流密度の２成分の式は次のようになる。
【００４０】
【数１０】
【００４１】
【数１１】
【００４２】ここで、ｋ1n＝（２ｎ−１）π／２ｂ、ｌ
1m＝ｍπ／ｃおよびｌ2m＝２（ｍ−１）π／２ｃであ
り、２ａ、２ｂおよび２ｃはそれぞれ２平面間のギャッ
プ、各平面の全幅および各平面の全長を表わす。
【００４３】磁界および保存磁気エネルギーＷをカルテ
シアン座標の電流密度Ｊa nmおよびグリーン関数により
表すと、対応する関数Ｅは次の形態をとる。
【００４４】
【数１２】
【００４５】ここで、Ｗは保存エネルギー、λjはラグ
ランジュ乗数、
【００４６】
【数１３】 は制限点
【００４７】
【数１４】 における磁界の計算値、
【００４８】
【数１５】 は制限点における磁界の制限値である。電流密度に関し
てＥを最小限にすると、ｊa n'm'に対する行列式は次の
ように得られる。
【００４９】
【数１６】
【００５０】磁界の制限式を用いてラグランジュ乗数λ
jを決定すると、電流密度のＪa xおよびＪa z成分の連続
電流密度分布が得られる。連続電流密度に流れ関数技術
を適用すると、ｚ方向に沿って高品質な傾斜つくる電流
密度の陽性および陰性の電流パターンが生成される。磁
界は、分散電流の分布にビオサバールの公式を適用して
撮像容量の内外で再評価される。
【００５１】好ましい一実施例においては、２平面傾斜
コイルは、平面間の間隔２ａ＝０．４４７２ｍ、各平面
の幅の1/2 ｂ＝０．２５ｍ、長さの1/2 ｃ＝０．６ｍで
ある２つの平面を有する。３つの制限点を用いて直径２
５ｃｍの球形容量の端において１０％の軸上線形度およ
び１０％の軸外均一性をもつ４０ｍＴ／ｍの傾斜界強度
を生成し、その後流れ関数技術を使用すると、図５の陽
性および陰性の電流パターンが生成される。
【００５２】もちろん、コイル効率を犠牲に線形度を改
善したり、または線形度を犠牲により高い効率を得たり
するために電流パターンを調整することができる。例え
ば、実時間膝部撮像および心臓部撮像等のより大きい、
またはより小さい被検体領域のための別の寸法をもつ２
平面傾斜コイルもまた考えられている。傾斜コイルは、
上述の技術を利用して設計された能動シールド傾斜コイ
ル（図示せず）を有することが好ましい。シールド傾斜
コイルは主傾斜コイルと相互作用して２平面傾斜コイル
間に線形で均一な球形撮像容量を生成し、また、２平面
傾斜コイル外で相互に反作用して外の磁界を除去する。
【００５３】図５の平面傾斜コイルにおいては、１６の
陽性電流回転および８つの陰性電流回転がある。この回
転により、中央傾斜部９０および一対の端トルクバラン
ス部９２、９４が決定される。
【００５４】
【発明の効果】本発明によれば、傾斜コイル巻線部分が
磁界傾斜コイル機構におけるトルクが零であるように正
味トルクを相殺し、機械的トルクによる損失をなくす。
【図面の簡単な説明】
【図１】本装置の概略図である。
【図２】図１の装置において使用される、非対称なシリ
ンダ傾斜コイルの拡大概略図である。
【図３】図１の装置において使用される、ｘ傾斜コイル
の巻線の概略図である。
【図４】図１の装置において使用される、２平面傾斜コ
イルの拡大図である。
【図５】図４の２平面傾斜コイルの巻線パターンの詳細
図である。
【符号の説明】
１０ 主磁石コイル １２ 中央口径 １４ 巻型 １６ トロイダルヘリウム管 １８、２０ シールド ２２ 真空ジュワー ３０ 全身傾斜コイル機構 ３２ 絶縁性巻型 ３４ 第２の傾斜コイル機構 ３６ 全身無線周波コイル ３８ 全身無線周波シールド ４０ 挿入式傾斜コイル ４２ 挿入式傾斜コイル機構 ４４ 挿入式無線周波コイル ４６ 無線周波シールド ５０ 制御端末 ５２ ビデオモニタ ６０ 絶縁性巻型 ６２ ｘ傾斜コイル ６４ ｙ傾斜コイル ６６ ｚ傾斜コイル ６８ 球形領域 ７０ 平面 ７２、７４ 巻線部分 ７６ 陽性電流分布 ７８ 陰性電流分布 ８０ 第１の平面傾斜コイル ８２ 第２の平面傾斜コイル ９０ 第１のコイル巻線部分 ９２、９４ 第２のコイル巻線部分
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 9307−2Ｇ Ｇ０１Ｒ 33/22 (72)発明者 ジョン エル． パトリック アメリカ合衆国 オハイオ州 44023，シ ャグリン フォールズ，スタフォード ド ライヴ 9495 (72)発明者 マイケル エイ．モリッチ アメリカ合衆国 オハイオ州 44060，メ ントー，ジェリミイ アヴェニュ 7580

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 検査領域内に一時的に均一な磁界を生成
    する手段（１０）、前記検査領域（１２）内に無線周波
    信号を送信して前記検査領域（１２）に配置されたダイ
    ポールの磁気共鳴を誘導して操作する無線周波コイル
    （３６または４４）および収容された被検体の選択部分
    を横断する磁界傾斜を生成する前記主磁界に配置された
    磁界傾斜コイル機構（４０）を有する磁気共鳴撮像装置
    において、前記磁界傾斜コイル機構（４０）は前記主磁
    界と相互作用して前記磁界傾斜コイル機構（４０）内に
    正味トルクを誘導する電流パルスを受信して傾斜磁界を
    生成する第１のコイル巻線部分（７４または９０）およ
    び前記被検体の選択部分から発せられる磁気共鳴信号を
    受信して画像表示に再構成する手段（５８）を有し、前
    記被検体の選択部分を通して前記磁界傾斜に貢献して前
    記磁界傾斜コイル機構（４０）におけるトルクが零であ
    るように前記正味トルクを相殺する前記磁界傾斜コイル
    機構（４０）に設置された第２の傾斜コイル巻線部分
    （７２または９２、９４）により特徴づけられる磁気共
    鳴撮像装置。
  2. 【請求項２】 前記第１のコイル巻線部分（７４）は、
    前記電流パルスが前記第１のコイル巻線部分（７０）の
    一方の端に近く、前記磁界傾斜コイル機構（４０）の幾
    何学的中心から転置されるようにシリンダ状で非対称的
    である請求項１記載の磁気共鳴撮像装置。
  3. 【請求項３】 前記第２のコイル巻線部分（７２）は、
    前記傾斜コイル機構（４０）のもう一方の端に隣接して
    配置される請求項２記載の磁気共鳴撮像装置。
  4. 【請求項４】 前記第１のコイル巻線部分（７４）は、
    磁界傾斜を前記傾斜コイル機構（４０）の中央軸に直交
    して誘導するｘ巻線および磁界傾斜を前記傾斜コイル機
    構（４０）の中央軸と前記ｘ巻線により誘導された傾斜
    に直交して誘導するｙ巻線を有する請求項３記載の磁気
    共鳴撮像装置。
  5. 【請求項５】 前記第１のコイル巻線部分（９０）は平
    面である請求項１記載の磁気共鳴撮像装置。
  6. 【請求項６】 前記第１のコイル巻線部分（９０）は、
    第１の平面表面（８０）上に配置された第１の巻線およ
    び第２の平面表面（８２）上に配置された第２の巻線を
    有し、前記第１および第２の平面表面（８０、８２）は
    相互に平行で、前記被検体選択部分を挟んでそれぞれ反
    対側に配置される請求項５記載の磁気共鳴撮像装置。
  7. 【請求項７】 前記第２のコイル巻線部分（９２、９
    ４）は、前記第１および第２の平面表面（８０、８２）
    の両端に配置される請求項６記載の磁気共鳴撮像装置。
  8. 【請求項８】 前記第２のコイル巻線部分（９２、９
    ４）は、前記平面の両端に隣接して配置され、前記第１
    のコイル巻線部分（９０）は前記口径（１２）の中央軸
    に関連する請求項５記載の磁気共鳴撮像装置。
  9. 【請求項９】 前記口径（１２）内の主磁界内の被検体
    の選択部分を横断する磁界傾斜を生成する磁気共鳴装置
    の前記口径（１２）内に配置される磁界傾斜コイル機構
    （４０）において、前記傾斜コイル機構（４０）は、電
    流パルスを受信して第１の線形の磁界傾斜パルスを前記
    被検体の選択部分を横断して誘導するが、その際電流パ
    ルスは前記主磁界と相互作用して第１のトルクを前記傾
    斜コイル機構（４０）上に生成する第１のコイル巻線部
    分（７４また９０）を有し、電流パルスを受信して前記
    被検体選択部分および前記傾斜コイル機構の前記被検体
    選択部分を横断する磁界の線形度を改善するために結合
    する前記第１および第２の磁界傾斜パルスを横断する第
    ２の磁界傾斜傾斜パルスを生成する前記傾斜コイル機構
    （４０）上の第２の傾斜コイル巻線部分（７２または９
    ２、９４）により特徴づけられ、前記第２の電流パルス
    は前記主磁界と相互作用して第２のトルクを生成し、そ
    の際前記第１および第２のトルクは相互に相殺される磁
    界傾斜コイル機構。
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