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JP6943676B2 - Magnetic resonance imaging device - Google Patents

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JP6943676B2 JP2017155479A JP2017155479A JP6943676B2 JP 6943676 B2 JP6943676 B2 JP 6943676B2 JP 2017155479 A JP2017155479 A JP 2017155479A JP 2017155479 A JP2017155479 A JP 2017155479A JP 6943676 B2 JP6943676 B2 JP 6943676B2
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  • Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)

Description

本発明は、磁気共鳴イメージング装置に関する。 The present invention relates to a magnetic resonance imaging apparatus.

従来より、撮像空間に静磁場を発生させる磁石装置と、被検体に高周波を照射する高周波コイルと、磁石装置と高周波コイルとの間に配置され、該撮像空間に傾斜磁場を発生させる傾斜磁場コイルと、を含む磁気共鳴イメージング(MRI:Magnetic Resonance Imaging)装置が知られている。例えば、アクティブシールド型の傾斜磁場コイルには、撮像空間に傾斜磁場を発生させるためのメインコイルと、不要な漏れ磁場による渦電流の発生を抑制するためのシールドコイルと、が備えられる。 Conventionally, a magnet device that generates a static magnetic field in an imaging space, a high-frequency coil that irradiates a subject with a high frequency, and a gradient magnetic field coil that is arranged between the magnet device and the high-frequency coil and generates a gradient magnetic field in the imaging space. And, a magnetic resonance imaging (MRI) apparatus including is known. For example, the active shield type gradient magnetic field coil includes a main coil for generating a gradient magnetic field in the imaging space and a shield coil for suppressing the generation of eddy current due to an unnecessary leakage magnetic field.

例えば、特許文献1には、導電体がほぼ平坦な面上に渦巻状に巻回されて配置され、その前面側に傾斜磁場を発生する主コイルと、該主コイルの背面側のほぼ平坦な面上に導電体が渦巻状に巻回されて配置され、前記主コイルが主としてその背面側に発生した磁場の少なくとも一部を打ち消すための磁場を発生するシールドコイルとから成る傾斜磁場コイルにおいて、前記主コイルの配列面と前記シールドコイルの配列面との間に少なくとも1個の第3のコイル配列面が設けられ、該第3のコイル配列面に1本以上のコイル導体が配置されていることを特徴とする傾斜磁場コイルが開示されている。 For example, in Patent Document 1, a main coil in which a conductor is spirally wound and arranged on a substantially flat surface and a gradient magnetic field is generated on the front side thereof, and a main coil on the back side of the main coil are substantially flat. In a gradient magnetic field coil in which a conductor is spirally wound and arranged on a surface, and the main coil mainly comprises a shield coil that generates a magnetic field for canceling at least a part of the magnetic field generated on the back side thereof. At least one third coil arrangement surface is provided between the arrangement surface of the main coil and the arrangement surface of the shield coil, and one or more coil conductors are arranged on the third coil arrangement surface. A gradient magnetic field coil characterized by this is disclosed.

特開2002−112977号公報JP-A-2002-112977

しかしながら、静磁場の方向に、勾配が小さく且つ線形性の低い傾斜磁場が発生すると、MRI装置の性能が低下するという問題がある。 However, when a gradient magnetic field having a small gradient and low linearity is generated in the direction of the static magnetic field, there is a problem that the performance of the MRI apparatus deteriorates.

本発明は、上記した課題を解決するためになされたものであり、MRI装置の性能を高めることを課題とする。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to improve the performance of an MRI apparatus.

前記課題を解決するために、本発明は、撮像空間のZ方向に静磁場を発生させる磁石装置と、前記撮像空間に高周波磁場を発生させる高周波コイルと、前記撮像空間に傾斜磁場を発生させる傾斜磁場コイルと、を含む磁気共鳴イメージング装置であって、前記傾斜磁場コイルは、第1領域より電流密度の低い第2領域を有し、前記Z方向に傾斜磁場を発生させるZ方向傾斜磁場メインコイルを備え、前記第1領域は、前記撮像空間の最外位置のZ座標から前記Z方向における傾斜磁場強度が最大となるZ座標までの前記Z方向傾斜磁場メインコイルにおける領域であり、前記第2領域は、前記Z方向における傾斜磁場強度が最大となるZ座標から前記傾斜磁場コイルの端部のZ座標までの前記Z方向傾斜磁場メインコイルにおける領域である、ことを特徴とする。 In order to solve the above problems, the present invention presents a magnet device that generates a static magnetic field in the Z direction of the imaging space, a high frequency coil that generates a high frequency magnetic field in the imaging space, and an inclination that generates a gradient magnetic field in the imaging space. A magnetic resonance imaging apparatus including a magnetic field coil, wherein the gradient magnetic field coil has a second region having a lower current density than the first region, and a Z-direction gradient magnetic field main coil that generates a gradient magnetic field in the Z direction. The first region is a region in the Z-direction tilted magnetic field main coil from the Z-coordinate of the outermost position of the imaging space to the Z-coordinate where the gradient magnetic field strength in the Z-direction is maximized. The region is a region in the Z-direction gradient magnetic field main coil from the Z coordinate at which the gradient magnetic field strength in the Z direction is maximized to the Z coordinate at the end of the gradient magnetic field coil .

本発明によれば、MRI装置の性能を高めることができる。 According to the present invention, the performance of the MRI apparatus can be improved.

本発明の第1実施形態に係るMRI装置の斜視図である。It is a perspective view of the MRI apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態に係る傾斜磁場コイルの構成の一例を示す断面図及び傾斜磁場強度の一例を示すグラフである。It is sectional drawing which shows an example of the structure of the gradient magnetic field coil which concerns on 1st Embodiment of this invention, and is the graph which shows an example of the gradient magnetic field strength. 従来の傾斜磁場コイルの構成及び本発明の第1実施形態に係る傾斜磁場コイルの構成の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the structure of the conventional gradient magnetic field coil and the structure of the gradient magnetic field coil which concerns on 1st Embodiment of this invention. 従来の傾斜磁場コイル及び本発明の第1実施形態に係る傾斜磁場コイルのシミュレーションモデルである。This is a simulation model of a conventional gradient magnetic field coil and a gradient magnetic field coil according to the first embodiment of the present invention. 傾斜磁場強度のシミュレーション結果を示すグラフである。It is a graph which shows the simulation result of the gradient magnetic field strength. 本発明の第1実施形態に係る傾斜磁場コイルの構成の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the structure of the gradient magnetic field coil which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態に係るMRI装置の斜視図である。It is a perspective view of the MRI apparatus which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態に係る傾斜磁場コイルの構成の一例を示す断面図及び傾斜磁場強度の一例を示すグラフである。It is sectional drawing which shows an example of the structure of the gradient magnetic field coil which concerns on 2nd Embodiment of this invention, and the graph which shows an example of the gradient magnetic field strength.

≪第1実施形態≫
〔MRI装置の全体構成〕
まず、図1を参照して、本発明の第1実施形態に係るトンネル型(水平磁場型)のMRI装置100の構成について説明する。
<< First Embodiment >>
[Overall configuration of MRI equipment]
First, the configuration of the tunnel type (horizontal magnetic field type) MRI apparatus 100 according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

MRI装置100は、磁石装置1、傾斜磁場コイル2、高周波コイル3、可動式ベッド4、不図示の電源装置、冷媒圧送装置、受信コイル、コンピュータシステム、各コイルを覆うカバー、等を含む。原点Oは撮像空間Sの中心、X方向は水平方向、Y方向は鉛直方向、Z方向は、被検体5が、MRI装置100の外部から撮像空間Sへと、可動式ベッド4によって運ばれる方向を表している。 The MRI device 100 includes a magnet device 1, a gradient magnetic field coil 2, a high frequency coil 3, a movable bed 4, a power supply device (not shown), a refrigerant pumping device, a receiving coil, a computer system, a cover covering each coil, and the like. The origin O is the center of the imaging space S, the X direction is the horizontal direction, the Y direction is the vertical direction, and the Z direction is the direction in which the subject 5 is carried from the outside of the MRI apparatus 100 to the imaging space S by the movable bed 4. Represents.

磁石装置1は、円筒形状を有し、例えば、超伝導コイルで構成される。磁石装置1は、撮像空間Sの矢印α方向(Z方向)に均一な静磁場を発生させる(例えば、1T,1.5T,3T)。撮像空間Sの半径は、30cm〜50cm程度である。 The magnet device 1 has a cylindrical shape and is composed of, for example, a superconducting coil. The magnet device 1 generates a uniform static magnetic field in the arrow α direction (Z direction) of the imaging space S (for example, 1T, 1.5T, 3T). The radius of the imaging space S is about 30 cm to 50 cm.

傾斜磁場コイル2は、円筒形状を有し、磁石装置1と高周波コイル3との間に配置され、例えば、常伝導コイルで構成される。傾斜磁場コイル2は、撮像空間Sに強度が勾配した動磁場(傾斜磁場)を発生させる(例えば、30mT/m,50mT/m)。傾斜磁場を発生させるための電源装置の電流は、通常500A〜600A程度である。撮像空間Sに傾斜磁場を発生させることで、磁気共鳴信号に位置情報を付与することができるため、MRI装置100において、被検体5の断面を画像化することが可能になる。 The gradient magnetic field coil 2 has a cylindrical shape and is arranged between the magnet device 1 and the high frequency coil 3, and is composed of, for example, a normal conduction coil. The gradient magnetic field coil 2 generates a dynamic magnetic field (gradient magnetic field) having a gradient in the imaging space S (for example, 30 mT / m, 50 mT / m). The current of the power supply device for generating the gradient magnetic field is usually about 500A to 600A. By generating a gradient magnetic field in the imaging space S, position information can be added to the magnetic resonance signal, so that the cross section of the subject 5 can be imaged in the MRI apparatus 100.

詳細は後述するが、傾斜磁場コイル2は、メインコイルと、シールドコイルと、を含み、メインコイルには、X方向傾斜磁場メインコイル、Y方向傾斜磁場メインコイル、Z方向傾斜磁場メインコイルが備えられ、シールドコイルには、X方向傾斜磁場シールドコイル、Y方向傾斜磁場シールドコイル、Z方向傾斜磁場シールドコイルが備えられる。そして、Z方向傾斜磁場メインコイルは、撮像空間S付近に電流密度の高い領域を有する。これにより、矢印α方向(静磁場の方向)に、勾配が大きく且つ線形性の高い傾斜磁場を、発生させることが可能になる。 Although the details will be described later, the gradient magnetic field coil 2 includes a main coil and a shield coil, and the main coil includes an X-direction gradient magnetic field main coil, a Y-direction gradient magnetic field main coil, and a Z-direction gradient magnetic field main coil. The shield coil is provided with an X-direction gradient magnetic field shield coil, a Y-direction gradient magnetic field shield coil, and a Z-direction gradient magnetic field shield coil. The Z-direction gradient magnetic field main coil has a region with a high current density near the imaging space S. This makes it possible to generate a gradient magnetic field with a large gradient and high linearity in the direction of the arrow α (direction of the static magnetic field).

高周波コイル3は、円筒形状を有し、傾斜磁場コイル2の内部に配置され、例えば、常伝導コイルで構成される。高周波コイル3は、撮像空間Sに高周波磁場を発生させる。高周波コイル3から被検体5へと高周波パルスが照射されることによって、被検体5から発生する磁気共鳴信号は、受信コイルによって受信され、その後、信号処理される。なお、円筒形状を有する磁石装置1、傾斜磁場コイル2、及び高周波コイル3の中心軸は、互いに概ね一致している。 The high-frequency coil 3 has a cylindrical shape and is arranged inside the gradient magnetic field coil 2, and is composed of, for example, a normal conduction coil. The high frequency coil 3 generates a high frequency magnetic field in the imaging space S. By irradiating the subject 5 with a high-frequency pulse from the high-frequency coil 3, the magnetic resonance signal generated from the subject 5 is received by the receiving coil and then signal-processed. The central axes of the cylindrical magnet device 1, the gradient magnetic field coil 2, and the high-frequency coil 3 are substantially aligned with each other.

〔傾斜磁場コイルの構成〕
次に、図2を参照して、本実施形態に係る傾斜磁場コイルの構成について説明する。
[Structure of gradient magnetic field coil]
Next, the configuration of the gradient magnetic field coil according to the present embodiment will be described with reference to FIG.

図2(a)は、傾斜磁場コイル2の構成の一例を示す断面図である。図2(a)において、縦軸はr(傾斜磁場コイル2における円筒の半径)方向を表し、横軸はZ方向を表している。なお、図2(a)に示す傾斜磁場コイル2の断面は、図1に示す傾斜磁場コイル2の1/4断面を表している。 FIG. 2A is a cross-sectional view showing an example of the configuration of the gradient magnetic field coil 2. In FIG. 2A, the vertical axis represents the r (radius of the cylinder in the gradient magnetic field coil 2) direction, and the horizontal axis represents the Z direction. The cross section of the gradient magnetic field coil 2 shown in FIG. 2A represents a quarter cross section of the gradient magnetic field coil 2 shown in FIG.

図2(b)は、Z方向における傾斜磁場強度の一例を示すグラフである。図2(b)において、縦軸はZ方向における傾斜磁場強度Bzを表し、横軸はZ方向を表している。 FIG. 2B is a graph showing an example of the gradient magnetic field strength in the Z direction. In FIG. 2B, the vertical axis represents the gradient magnetic field strength Bz in the Z direction, and the horizontal axis represents the Z direction.

傾斜磁場コイル2は、メインコイル21、シールドコイル22、等を含む。メインコイル21とシールドコイル22とは、樹脂25によって接着され一体化している。樹脂25としては、例えば、エポキシ樹脂、等を用いることができる。 The gradient magnetic field coil 2 includes a main coil 21, a shield coil 22, and the like. The main coil 21 and the shield coil 22 are bonded and integrated by the resin 25. As the resin 25, for example, an epoxy resin or the like can be used.

メインコイル21は、X方向傾斜磁場メインコイル21x、Y方向傾斜磁場メインコイル21y、Z方向傾斜磁場メインコイル21zを含む。シールドコイル22は、X方向傾斜磁場シールドコイル22x、Y方向傾斜磁場シールドコイル22y、Z方向傾斜磁場シールドコイル22zを含む。 The main coil 21 includes an X-direction gradient magnetic field main coil 21x, a Y-direction gradient magnetic field main coil 21y, and a Z-direction gradient magnetic field main coil 21z. The shield coil 22 includes an X-direction gradient magnetic field shield coil 22x, a Y-direction gradient magnetic field shield coil 22y, and a Z-direction gradient magnetic field shield coil 22z.

X方向傾斜磁場メインコイル21x,Y方向傾斜磁場メインコイル21y,Z方向傾斜磁場メインコイル21zの層間には、例えば、FRP材等の絶縁シート(不図示)が挟まれており、各メインコイルと絶縁シートとは、樹脂25によって層状に接着され一体化している。同様に、3層のX方向傾斜磁場シールドコイル22x,Y方向傾斜磁場シールドコイル22y,Z方向傾斜磁場シールドコイル22zの層間には、例えば、FRP材等の絶縁シート(不図示)が挟まれており、各シールドコイルと絶縁シートとは、樹脂25によって層状に接着され一体化している。 An insulating sheet (not shown) such as an FRP material is sandwiched between the layers of the X-direction gradient magnetic field main coil 21x, the Y-direction gradient magnetic field main coil 21y, and the Z-direction gradient magnetic field main coil 21z. The insulating sheet is laminated and integrated with the resin 25. Similarly, an insulating sheet (not shown) such as an FRP material is sandwiched between the layers of the three layers of the X-direction tilted magnetic field shield coil 22x, the Y-direction tilted magnetic field shield coil 22y, and the Z-direction tilted magnetic field shield coil 22z. Each shield coil and the insulating sheet are laminated and integrated with the resin 25.

X方向傾斜磁場メインコイル21xは、X方向に傾斜磁場を発生させ、Y方向傾斜磁場メインコイル21yは、Y方向に傾斜磁場を発生させ、Z方向傾斜磁場メインコイル21zは、Z方向に傾斜磁場を発生させる。X方向傾斜磁場シールドコイル22xは、X方向傾斜磁場の外部(例えば、磁石装置1)への漏れを抑制し、Y方向傾斜磁場シールドコイル22yは、Y方向傾斜磁場の外部(例えば、磁石装置1)への漏れを抑制し、Z方向傾斜磁場シールドコイル22zは、Z方向傾斜磁場の外部(例えば、磁石装置1)への漏れを抑制する。傾斜磁場コイル2にシールドコイル22を備えることで、不要な漏れ磁場による渦電流の発生を抑えられる。 The X-direction gradient magnetic field main coil 21x generates a gradient magnetic field in the X direction, the Y-direction gradient magnetic field main coil 21y generates a gradient magnetic field in the Y direction, and the Z-direction gradient magnetic field main coil 21z generates a gradient magnetic field in the Z direction. To generate. The X-direction gradient magnetic field shield coil 22x suppresses leakage of the X-direction gradient magnetic field to the outside (for example, the magnet device 1), and the Y-direction gradient magnetic field shield coil 22y suppresses leakage of the X-direction gradient magnetic field to the outside (for example, the magnet device 1). ), And the Z-direction gradient magnetic field shield coil 22z suppresses leakage of the Z-direction gradient magnetic field to the outside (for example, the magnet device 1). By providing the shield coil 22 in the gradient magnetic field coil 2, it is possible to suppress the generation of eddy current due to an unnecessary leakage magnetic field.

X方向傾斜磁場メインコイル21x、Y方向傾斜磁場メインコイル21y、X方向傾斜磁場シールドコイル22x、Y方向傾斜磁場シールドコイル22yは、例えば、銅(Cu)、アルミニウム(Al)、等の板状の良導体を加工して形成される。Z方向傾斜磁場メインコイル21z、Z方向傾斜磁場シールドコイル22zは、例えば、銅(Cu)、アルミニウム(Al)、等の管状の良導体を、中心軸6に対して周回方向βに巻き回すことで形成される。 The X-direction gradient magnetic field main coil 21x, the Y-direction gradient magnetic field main coil 21y, the X-direction gradient magnetic field shield coil 22x, and the Y-direction gradient magnetic field shield coil 22y are plate-shaped, for example, copper (Cu), aluminum (Al), or the like. It is formed by processing a good conductor. The Z-direction gradient magnetic field main coil 21z and the Z-direction gradient magnetic field shield coil 22z are formed by winding a good tubular conductor such as copper (Cu) or aluminum (Al) in the circumferential direction β with respect to the central axis 6. It is formed.

管状の良導体によって形成されるZ方向傾斜磁場メインコイル21z及びZ方向傾斜磁場シールドコイル22zは、中空部23(23a,23b)を有し、戻り線24(24a,24b)を介して、冷媒圧送装置と接続される。これにより、傾斜磁場コイル2に冷媒を循環させ、傾斜磁場コイル2の温度上昇を抑えることができる。また、Z方向傾斜磁場メインコイル21z及びZ方向傾斜磁場シールドコイル22zは、戻り線24(24a,24b)を介して、電源装置と接続される。Z方向傾斜磁場メインコイル21z及びZ方向傾斜磁場シールドコイル22zに、傾斜磁場コイル2に対して冷媒を循環させるための冷却配管としての機能と、各コイルとしての機能とを併用させることで、傾斜磁場コイル2におけるZ方向傾斜磁場メインコイル21z及びZ方向傾斜磁場シールドコイル22zの占有体積を小さくすることができる。 The Z-direction gradient magnetic field main coil 21z and the Z-direction gradient magnetic field shield coil 22z formed by a good tubular conductor have hollow portions 23 (23a, 23b) and are pumped with refrigerant via return lines 24 (24a, 24b). Connected to the device. As a result, the refrigerant can be circulated in the gradient magnetic field coil 2 and the temperature rise of the gradient magnetic field coil 2 can be suppressed. Further, the Z-direction gradient magnetic field main coil 21z and the Z-direction gradient magnetic field shield coil 22z are connected to the power supply device via the return wires 24 (24a, 24b). The Z-direction tilted magnetic field main coil 21z and the Z-direction tilting magnetic field shield coil 22z are tilted by using both a function as a cooling pipe for circulating a refrigerant with respect to the tilted magnetic field coil 2 and a function as each coil. The occupied volumes of the Z-direction gradient magnetic field main coil 21z and the Z-direction gradient magnetic field shield coil 22z in the magnetic field coil 2 can be reduced.

ここで、図2(b)を参照して、MRI装置100の性能と、Z方向における傾斜磁場コイル2の傾斜磁場強度との関係について説明する。 Here, the relationship between the performance of the MRI apparatus 100 and the gradient magnetic field strength of the gradient magnetic field coil 2 in the Z direction will be described with reference to FIG. 2 (b).

図2(b)において、Z1は、撮像空間Sの最外位置のZ座標を表し、Z2は、傾斜磁場強度Bzが最大となるZ座標を表し、Z3は、傾斜磁場コイル2の端部のZ座標を表している。なお、傾斜磁場強度Bzが最大となるZ座標(Z2)は、磁気共鳴信号取得範囲の最外位置のZ座標と言い換えることも可能である。 In FIG. 2B, Z1 represents the Z coordinate of the outermost position of the imaging space S, Z2 represents the Z coordinate at which the gradient magnetic field strength Bz is maximum, and Z3 represents the end of the gradient magnetic field coil 2. It represents the Z coordinate. The Z coordinate (Z2) at which the gradient magnetic field strength Bz is maximized can be rephrased as the Z coordinate at the outermost position of the magnetic resonance signal acquisition range.

図2(b)に示すように、傾斜磁場強度Bzは、OからZ2まではZ座標の値が大きくなるにつれて増大し、Z2で最大となり、Z2からZ3まではZ座標の値が大きくなるにつれて減少する。 As shown in FIG. 2B, the gradient magnetic field strength Bz increases from O to Z2 as the value of the Z coordinate increases, becomes maximum at Z2, and increases from Z2 to Z3 as the value of the Z coordinate increases. Decrease.

撮像空間SにおけるグラフDの勾配が大きい程、また、撮像空間SにおけるグラフDの線形性が高い(グラフDが直線に近い)程、MRI装置100の性能を高めることができる。これは、撮像空間SにおけるグラフDの勾配が大きい程、位置情報が付与された磁気共鳴信号が明瞭となり空間分解能が高くなるため、また、撮像空間SにおけるグラフDの線形性が高い程、画像の歪が小さくなるためである。 The larger the gradient of the graph D in the imaging space S and the higher the linearity of the graph D in the imaging space S (the graph D is closer to a straight line), the higher the performance of the MRI apparatus 100 can be. This is because the larger the gradient of the graph D in the imaging space S, the clearer the magnetic resonance signal to which the position information is added and the higher the spatial resolution, and the higher the linearity of the graph D in the imaging space S, the higher the image. This is because the distortion of is small.

例えば、傾斜磁場コイルに大電流を流す、円筒の半径方向へのZ方向傾斜磁場メインコイルの巻き数を増やす、傾斜磁場コイルをZ方向に長くする、等の方法により、静磁場の方向に、勾配が大きく且つ線形性の高い傾斜磁場を発生させようとすると、次のような問題点が発生してしまう。傾斜磁場コイルに大電流を流すと、ジュール発熱により傾斜磁場コイルの温度が上昇する。また、巻き数を増やすと、抵抗値の増大により傾斜磁場コイルの温度が上昇することに加えて、インダクタンスの増大により駆動電源の増強が必要となる。また、傾斜磁場コイルをZ方向に長くすると、MRI装置における傾斜磁場コイルの占有体積を小さくしたいという要請に反する。 For example, a large current is passed through the gradient magnetic field coil, the number of turns of the Z-direction gradient magnetic field main coil in the radial direction of the cylinder is increased, the gradient magnetic field coil is lengthened in the Z direction, and the like, in the direction of the static magnetic field. Attempts to generate a gradient magnetic field with a large gradient and high linearity cause the following problems. When a large current is passed through the gradient magnetic field coil, the temperature of the gradient magnetic field coil rises due to Joule heat generation. Further, when the number of turns is increased, the temperature of the gradient magnetic field coil rises due to the increase in the resistance value, and the drive power source needs to be strengthened due to the increase in the inductance. Further, if the gradient magnetic field coil is lengthened in the Z direction, it goes against the demand for reducing the occupied volume of the gradient magnetic field coil in the MRI apparatus.

つまり、上述の問題点を回避して、静磁場の方向に、勾配が大きく且つ線形性の高い傾斜磁場を発生させるような傾斜磁場コイルを設計することが望まれる。 That is, it is desired to design a gradient magnetic field coil that generates a gradient magnetic field having a large gradient and high linearity in the direction of the static magnetic field while avoiding the above-mentioned problems.

そこで、本実施形態では、図2(a)に示すように、傾斜磁場コイル2に、電流密度の異なる領域を有するZ方向傾斜磁場メインコイル21zを搭載し、磁場性能の向上を図ることとした。Z方向傾斜磁場シールドコイル22zではなく、Z方向傾斜磁場メインコイル21zの電流密度を変化させる理由は、シールドコイルは、あくまでも、傾斜磁場の外部への漏れを抑制するために設けられるコイルであり、多層化する(巻き回し数を多くする)必要が無いためである。 Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 2A, the gradient magnetic field coil 2 is provided with the Z-direction gradient magnetic field main coil 21z having regions having different current densities to improve the magnetic field performance. .. The reason for changing the current density of the Z-direction gradient magnetic field main coil 21z instead of the Z-direction gradient magnetic field shield coil 22z is that the shield coil is a coil provided to suppress leakage of the gradient magnetic field to the outside. This is because it is not necessary to have multiple layers (increase the number of windings).

第1領域101は、Z1からZ2までのZ方向傾斜磁場メインコイル21zにおける領域である。第2領域102は、Z2からZ3までのZ方向傾斜磁場メインコイル21zにおける領域である。第3領域103は、OからZ1までのZ方向傾斜磁場メインコイル21zにおける領域である。なお、Z方向傾斜磁場メインコイル21zは、第1領域101、第2領域102、及び第3領域103を有する構成のみならず、図2(a)に示すように、第1領域101及び第2領域102のみを有する構成とすることも可能である。 The first region 101 is a region in the Z-direction gradient magnetic field main coil 21z from Z1 to Z2. The second region 102 is a region in the Z-direction gradient magnetic field main coil 21z from Z2 to Z3. The third region 103 is a region in the Z-direction gradient magnetic field main coil 21z from O to Z1. The Z-direction gradient magnetic field main coil 21z has not only a configuration having a first region 101, a second region 102, and a third region 103, but also has a first region 101 and a second region 101 as shown in FIG. 2A. It is also possible to have a configuration having only the region 102.

第1領域101と、第2領域102と、第3領域103とは、それぞれ、電流密度が異なる。第1領域101の電流密度は、第2領域102の電流密度より高く、第2領域102の電流密度は、第3領域103の電流密度より高い。また、第1領域101の電流密度は、第2領域102の電流密度の少なくとも2倍以上であることが好ましい。 The current densities of the first region 101, the second region 102, and the third region 103 are different from each other. The current density of the first region 101 is higher than the current density of the second region 102, and the current density of the second region 102 is higher than the current density of the third region 103. Further, the current density of the first region 101 is preferably at least twice or more the current density of the second region 102.

第1領域101と、第2領域102と、第3領域103とは、それぞれ、r方向へのZ方向傾斜磁場メインコイル21zの層数が異なる。第1領域101におけるr方向へのZ方向傾斜磁場メインコイル21zの層数は、第2領域102におけるr方向へのZ方向傾斜磁場メインコイル21zの層数より多い。第2領域102におけるr方向へのZ方向傾斜磁場メインコイル21zの層数は、第3領域103におけるr方向へのZ方向傾斜磁場メインコイル21zの層数より多い。また、第1領域101におけるr方向へのZ方向傾斜磁場メインコイル21zの層数は、第2領域102におけるr方向へのZ方向傾斜磁場メインコイル21zの層数の少なくとも2倍以上であることが好ましい。 The first region 101, the second region 102, and the third region 103 have different numbers of layers of the Z-direction gradient magnetic field main coil 21z in the r direction, respectively. The number of layers of the Z-direction gradient magnetic field main coil 21z in the r direction in the first region 101 is larger than the number of layers of the Z-direction gradient magnetic field main coil 21z in the r direction in the second region 102. The number of layers of the Z-direction gradient magnetic field main coil 21z in the r direction in the second region 102 is larger than the number of layers of the Z-direction gradient magnetic field main coil 21z in the r direction in the third region 103. Further, the number of layers of the Z-direction gradient magnetic field main coil 21z in the r direction in the first region 101 is at least twice or more the number of layers of the Z-direction gradient magnetic field main coil 21z in the r direction in the second region 102. Is preferable.

なお、戻り線24aは、第2領域102におけるZ方向傾斜磁場メインコイル21zに重なるように、Z方向と平行な方向に設けられる。戻り線24a及び第2領域102におけるr方向へのZ方向傾斜磁場メインコイル21zの厚さと、第1領域101におけるr方向へのZ方向傾斜磁場メインコイル21zの厚さと、を揃えることで、傾斜磁場コイル2の小型化を図ることができる。 The return line 24a is provided in a direction parallel to the Z direction so as to overlap the Z-direction gradient magnetic field main coil 21z in the second region 102. By aligning the thickness of the Z-direction gradient magnetic field main coil 21z in the r direction in the return line 24a and the second region 102 and the thickness of the Z-direction gradient magnetic field main coil 21z in the r direction in the first region 101, the inclination is achieved. The size of the magnetic field coil 2 can be reduced.

第1領域101と、第2領域102と、第3領域103とは、それぞれ、中心軸6に対して周回方向βへのZ方向傾斜磁場メインコイル21zの巻き回し回数が異なる。第1領域101における中心軸6に対して周回方向βへのZ方向傾斜磁場メインコイル21zの巻き回し回数は、第2領域102における中心軸6に対して周回方向βへのZ方向傾斜磁場メインコイル21zの巻き回し回数より多い。第2領域102における中心軸6に対して周回方向βへのZ方向傾斜磁場メインコイル21zの巻き回し回数は、第3領域103における中心軸6に対して周回方向βへのZ方向傾斜磁場メインコイル21zの巻き回し回数より多い。また、第1領域101における中心軸6に対して周回方向βへのZ方向傾斜磁場メインコイル21zの巻き回し回数は、第2領域102における中心軸6に対して周回方向βへのZ方向傾斜磁場メインコイル21zの巻き回し回数の少なくとも2倍以上であることが好ましい。なお、Z方向傾斜磁場メインコイル21zは、中空部23aを有するため、Z方向傾斜磁場メインコイル21zを多数回巻き回すことによる傾斜磁場コイル2の局所的な発熱増大は抑制される。 The first region 101, the second region 102, and the third region 103 differ in the number of turns of the Z-direction gradient magnetic field main coil 21z in the circumferential direction β with respect to the central axis 6, respectively. The number of turns of the Z-direction gradient magnetic field main coil 21z in the circumferential direction β with respect to the central axis 6 in the first region 101 is the Z-direction gradient magnetic field main in the circumferential direction β with respect to the central axis 6 in the second region 102. This is more than the number of turns of the coil 21z. The number of turns of the Z-direction gradient magnetic field main coil 21z in the circumferential direction β with respect to the central axis 6 in the second region 102 is the Z-direction gradient magnetic field main in the circumferential direction β with respect to the central axis 6 in the third region 103. This is more than the number of turns of the coil 21z. Further, the number of turns of the magnetic field main coil 21z in the Z-direction tilting direction β with respect to the central axis 6 in the first region 101 is the Z-direction tilting in the circumferential direction β with respect to the central axis 6 in the second region 102. It is preferable that the number of turns of the magnetic field main coil 21z is at least twice or more. Since the Z-direction gradient magnetic field main coil 21z has a hollow portion 23a, the local increase in heat generation of the gradient magnetic field coil 2 due to the Z-direction gradient magnetic field main coil 21z being wound many times is suppressed.

本実施形態に係る傾斜磁場コイル2には、第1領域101の電流密度を第2領域102の電流密度より高めたZ方向傾斜磁場メインコイル21zが搭載される。これにより、静磁場の方向に、勾配が大きく且つ線形性の高い傾斜磁場を発生させることができるため、本実施形態に係る傾斜磁場コイル2を採用したMRI装置100の性能を高めることができる。 The gradient magnetic field coil 2 according to the present embodiment is equipped with a Z-direction gradient magnetic field main coil 21z in which the current density of the first region 101 is higher than the current density of the second region 102. As a result, a gradient magnetic field having a large gradient and high linearity can be generated in the direction of the static magnetic field, so that the performance of the MRI apparatus 100 using the gradient magnetic field coil 2 according to the present embodiment can be improved.

〔数値計算モデルによる結果〕
次に、図3乃至図5を参照して、従来例に係る傾斜磁場コイルと、本実施形態に係る傾斜磁場コイルとを比較する。
[Results by numerical calculation model]
Next, with reference to FIGS. 3 to 5, the gradient magnetic field coil according to the conventional example and the gradient magnetic field coil according to the present embodiment are compared.

図3(a)は、従来例に係る傾斜磁場コイル2Kの構成の一例を示す断面図である。図3(b)は、本実施形態に係る傾斜磁場コイル2の構成の一例を示す断面図である。図3において、縦軸はr(傾斜磁場コイル2,2Kにおける円筒の半径)方向を表し、横軸はZ方向を表している。 FIG. 3A is a cross-sectional view showing an example of the configuration of the gradient magnetic field coil 2K according to the conventional example. FIG. 3B is a cross-sectional view showing an example of the configuration of the gradient magnetic field coil 2 according to the present embodiment. In FIG. 3, the vertical axis represents the r (radius of the cylinder in the gradient magnetic field coils 2 and 2K) direction, and the horizontal axis represents the Z direction.

図3(a)に示すように、傾斜磁場コイル2Kにおいては、第1領域101の電流密度、第2領域102の電流密度、第3領域103の電流密度が、おおむね等しい。 As shown in FIG. 3A, in the gradient magnetic field coil 2K, the current density of the first region 101, the current density of the second region 102, and the current density of the third region 103 are substantially the same.

また、第1領域101におけるr方向へのZ方向傾斜磁場メインコイル21zの層数、第2領域102におけるr方向へのZ方向傾斜磁場メインコイル21zの層数、第3領域103におけるr方向へのZ方向傾斜磁場メインコイル21zの層数は、全て等しい。 Further, the number of layers of the Z-direction gradient magnetic field main coil 21z in the first region 101, the number of layers of the Z-direction gradient magnetic field main coil 21z in the r direction in the second region 102, and the r-direction in the third region 103. The number of layers of the Z-direction gradient magnetic field main coil 21z is the same.

図3(b)に示すように、傾斜磁場コイル2においては、第1領域101の電流密度、第2領域102の電流密度、第3領域103の電流密度が、全て異なる。第1領域101の電流密度は、第2領域102の電流密度より高く、第2領域102の電流密度は、第3領域103の電流密度より高い。 As shown in FIG. 3B, in the gradient magnetic field coil 2, the current density of the first region 101, the current density of the second region 102, and the current density of the third region 103 are all different. The current density of the first region 101 is higher than the current density of the second region 102, and the current density of the second region 102 is higher than the current density of the third region 103.

また、第1領域101におけるr方向へのZ方向傾斜磁場メインコイル21zの層数は、第2領域102におけるr方向へのZ方向傾斜磁場メインコイル21zの層数より多く、第2領域102におけるr方向へのZ方向傾斜磁場メインコイル21zの層数は、第3領域103におけるr方向へのZ方向傾斜磁場メインコイル21zの層数より多い。 Further, the number of layers of the Z-direction gradient magnetic field main coil 21z in the r direction in the first region 101 is larger than the number of layers of the Z-direction gradient magnetic field main coil 21z in the r direction in the second region 102, and the number of layers is larger than the number of layers of the Z-direction gradient magnetic field main coil 21z in the second region 102. The number of layers of the Z-direction gradient magnetic field main coil 21z in the r direction is larger than the number of layers of the Z-direction gradient magnetic field main coil 21z in the r direction in the third region 103.

図4は、導体1〜10を用いて、図3(a)及び図3(b)に示す傾斜磁場コイルに搭載されるZ方向傾斜磁場メインコイルをモデル化した図である。図4(a)は、従来の傾斜磁場コイルに搭載されるZ方向傾斜磁場メインコイルのシミュレーションモデルである。図4(b)は、本実施形態に係る傾斜磁場コイルに搭載されるZ方向傾斜磁場メインコイルのシミュレーションモデルである。図4(a)に示す領域Aは、図3(a)に対応し、図4(b)の領域Bは、図3(b)に対応する。 FIG. 4 is a diagram modeling a Z-direction gradient magnetic field main coil mounted on the gradient magnetic field coil shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b) using conductors 1 to 10. FIG. 4A is a simulation model of the Z-direction gradient magnetic field main coil mounted on the conventional gradient magnetic field coil. FIG. 4B is a simulation model of the Z-direction gradient magnetic field main coil mounted on the gradient magnetic field coil according to the present embodiment. The area A shown in FIG. 4A corresponds to FIG. 3A, and the area B in FIG. 4B corresponds to FIG. 3B.

図4(a)において、第1領域101には、導体電流値Iを与えた導体5〜7を配置し、第2領域102には、導体電流値Iを与えた導体8〜10を配置し、第3領域103には、導体電流値Iを与えた導体1〜4を配置して、従来の傾斜磁場コイルに搭載されるZ方向傾斜磁場メインコイルをモデル化している。即ち、第1領域101の電流密度、第2領域102の電流密度、第3領域103の電流密度を等しくしている。 In FIG. 4A, conductors 5 to 7 to which the conductor current value I is given are arranged in the first region 101, and conductors 8 to 10 to which the conductor current value I is given are arranged in the second region 102. In the third region 103, conductors 1 to 4 to which the conductor current value I is given are arranged to model the Z-direction gradient magnetic field main coil mounted on the conventional gradient magnetic field coil. That is, the current density of the first region 101, the current density of the second region 102, and the current density of the third region 103 are equalized.

図4(b)において、第1領域101には、導体電流値2Iを与えた導体5〜7を配置し、第2領域102には、導体電流値Iを与えた導体8〜10を配置し、第3領域103には、導体1〜4を配置せずに、本実施形態に係る傾斜磁場コイルに搭載されるZ方向傾斜磁場メインコイルをモデル化している。即ち、第1領域101の電流密度を第2領域102の電流密度より高くしている。 In FIG. 4B, conductors 5 to 7 to which the conductor current value 2I is given are arranged in the first region 101, and conductors 8 to 10 to which the conductor current value I is given are arranged in the second region 102. In the third region 103, the Z-direction gradient magnetic field main coil mounted on the gradient magnetic field coil according to the present embodiment is modeled without arranging the conductors 1 to 4. That is, the current density of the first region 101 is made higher than the current density of the second region 102.

図5は、傾斜磁場コイル2,2Kにおける傾斜磁場強度のシミュレーション結果である。図5において、縦軸はZ方向における傾斜磁場強度Bzを表し、横軸はZ方向における導体の位置を表している。 FIG. 5 is a simulation result of the gradient magnetic field strength in the gradient magnetic field coils 2 and 2K. In FIG. 5, the vertical axis represents the gradient magnetic field strength Bz in the Z direction, and the horizontal axis represents the position of the conductor in the Z direction.

符号201で示す実線は、本実施形態に係る傾斜磁場コイル2のZ方向における傾斜磁場強度を表すシミュレーション結果であり、符号202で示す破線は、従来の傾斜磁場コイル2KのZ方向における傾斜磁場強度を表すシミュレーション結果である。 The solid line indicated by reference numeral 201 is the simulation result indicating the gradient magnetic field strength of the gradient magnetic field coil 2 according to the present embodiment in the Z direction, and the broken line indicated by reference numeral 202 is the gradient magnetic field strength of the conventional gradient magnetic field coil 2K in the Z direction. It is a simulation result showing.

図5に示すように、従来の傾斜磁場コイル2Kと、本実施形態に係る傾斜磁場コイル2とを比較すると、シミュレーション結果に明らかな違いが出ていることがわかる。撮像空間Sにおけるグラフの勾配は、グラフ202よりグラフ201の方が大きい。また、撮像空間Sにおけるグラフの線形性は、グラフ202よりグラフ201の方が高い。 As shown in FIG. 5, when the conventional gradient magnetic field coil 2K and the gradient magnetic field coil 2 according to the present embodiment are compared, it can be seen that there is a clear difference in the simulation results. The gradient of the graph in the imaging space S is larger in the graph 201 than in the graph 202. Further, the linearity of the graph in the imaging space S is higher in the graph 201 than in the graph 202.

即ち、本実施形態に係る傾斜磁場コイル2の方が、従来の傾斜磁場コイル2Kより、静磁場の方向(矢印α方向)に、勾配が大きく且つ線形性の高い傾斜磁場を発生させることができることがわかる。従って、本実施形態に係る傾斜磁場コイル2の方が、従来の傾斜磁場コイル2Kより、磁場性能が高いことが証明された。 That is, the gradient magnetic field coil 2 according to the present embodiment can generate a gradient magnetic field having a larger gradient and higher linearity in the direction of the static magnetic field (direction of arrow α) than the conventional gradient magnetic field coil 2K. I understand. Therefore, it was proved that the gradient magnetic field coil 2 according to the present embodiment has higher magnetic field performance than the conventional gradient magnetic field coil 2K.

磁場性能の高い傾斜磁場コイル2をMRI装置100に搭載することで、MRI装置100の性能を高められる。これにより、本実施形態に係るMRI装置100において、高画質且つ高速な撮像が可能になる。 By mounting the gradient magnetic field coil 2 having high magnetic field performance on the MRI apparatus 100, the performance of the MRI apparatus 100 can be enhanced. As a result, the MRI apparatus 100 according to the present embodiment enables high-quality and high-speed imaging.

〔変形例〕
次に、図6を参照して、本発実施形態に係る傾斜磁場コイルの他の構成について説明する。図6は、傾斜磁場コイル2Vの構成の一例を示す断面図である。傾斜磁場コイル2と同様の構成については説明を省略する。
[Modification example]
Next, with reference to FIG. 6, another configuration of the gradient magnetic field coil according to the present embodiment will be described. FIG. 6 is a cross-sectional view showing an example of the configuration of the gradient magnetic field coil 2V. The description of the same configuration as that of the gradient magnetic field coil 2 will be omitted.

傾斜磁場コイル2Vは、メインコイル21、シールドコイル22、等を含む。メインコイル21とシールドコイル22とは、樹脂25によって接着され一体化している。樹脂25としては、例えば、エポキシ樹脂、等を用いることができる。 The gradient magnetic field coil 2V includes a main coil 21, a shield coil 22, and the like. The main coil 21 and the shield coil 22 are bonded and integrated by the resin 25. As the resin 25, for example, an epoxy resin or the like can be used.

メインコイル21は、X方向傾斜磁場メインコイル21x、Y方向傾斜磁場メインコイル21y、Z方向傾斜磁場メインコイル21z1、Z方向傾斜磁場メインコイル21z2を含む。シールドコイル22は、X方向傾斜磁場シールドコイル22x、Y方向傾斜磁場シールドコイル22y、Z方向傾斜磁場シールドコイル22zを含む。 The main coil 21 includes an X-direction gradient magnetic field main coil 21x, a Y-direction gradient magnetic field main coil 21y, a Z-direction gradient magnetic field main coil 21z1, and a Z-direction gradient magnetic field main coil 21z2. The shield coil 22 includes an X-direction gradient magnetic field shield coil 22x, a Y-direction gradient magnetic field shield coil 22y, and a Z-direction gradient magnetic field shield coil 22z.

第1領域101におけるZ方向傾斜磁場メインコイル21zは、幅の異なる導体(Z方向傾斜磁場メインコイル21z1,Z方向傾斜磁場メインコイル21z2)により構成される。 The Z-direction gradient magnetic field main coil 21z in the first region 101 is composed of conductors having different widths (Z-direction gradient magnetic field main coil 21z1, Z-direction gradient magnetic field main coil 21z2).

Z方向傾斜磁場メインコイル21z1は、例えば、銅(Cu)、アルミニウム(Al)、等の管状の良導体を、中心軸6に対して周回方向βに巻き回すことで形成される。Z方向傾斜磁場メインコイル21z2は、例えば、銅(Cu)、アルミニウム(Al)、等の良導体を、中心軸6に対して周回方向βに巻き回すことで形成される。 The Z-direction gradient magnetic field main coil 21z1 is formed by winding, for example, a good tubular conductor such as copper (Cu) or aluminum (Al) in the circumferential direction β with respect to the central axis 6. The Z-direction gradient magnetic field main coil 21z2 is formed by winding, for example, a good conductor such as copper (Cu) or aluminum (Al) in the circumferential direction β with respect to the central axis 6.

第1領域101におけるZ方向傾斜磁場メインコイル21z2の幅は、第1領域101におけるZ方向傾斜磁場メインコイル21z1の幅より狭い。従って、Z方向傾斜磁場メインコイル21z2の巻き回し回数は、Z方向傾斜磁場メインコイル21z1の巻き回し回数より多くなる。第1領域101を幅の異なる導体で構成し、第1領域101の電流密度を、第2領域102の電流密度より高めることで、静磁場の方向に、勾配が大きく且つ線形性の高い傾斜磁場を発生させることができる。 The width of the Z-direction gradient magnetic field main coil 21z2 in the first region 101 is narrower than the width of the Z-direction gradient magnetic field main coil 21z1 in the first region 101. Therefore, the number of turns of the Z-direction gradient magnetic field main coil 21z2 is larger than the number of turns of the Z-direction gradient magnetic field main coil 21z1. The first region 101 is composed of conductors having different widths, and the current density of the first region 101 is made higher than the current density of the second region 102. Can be generated.

また、第1領域101におけるZ方向傾斜磁場メインコイル21z1は、中空部23aを有し、第1領域101におけるZ方向傾斜磁場メインコイル21z2は、中空部23aを有さない。従って、Z方向傾斜磁場メインコイル21z2に近接して配置されるZ方向傾斜磁場メインコイル21z1に、傾斜磁場コイル2Vに冷媒を循環させるための冷却配管としての機能を持たせることで、中空部23aを有さないZ方向傾斜磁場メインコイル21z2における過大な温度上昇を防ぐことができる。 Further, the Z-direction gradient magnetic field main coil 21z1 in the first region 101 has a hollow portion 23a, and the Z-direction gradient magnetic field main coil 21z2 in the first region 101 does not have a hollow portion 23a. Therefore, the hollow portion 23a is provided by giving the Z-direction gradient magnetic field main coil 21z1 arranged close to the Z-direction gradient magnetic field main coil 21z2 a function as a cooling pipe for circulating the refrigerant in the gradient magnetic field coil 2V. It is possible to prevent an excessive temperature rise in the Z-direction gradient magnetic field main coil 21z2 that does not have.

傾斜磁場コイル2に係るZ方向傾斜磁場メインコイル21zと同様に、傾斜磁場コイル2Vに係るZ方向傾斜磁場メインコイル21z1に、傾斜磁場コイル2Vに対して冷媒を循環させるための冷却配管としての機能と、各コイルとしての機能とを併用させることで、傾斜磁場コイル2VにおけるZ方向傾斜磁場メインコイル21zの占有体積を小さくすることができる。 Similar to the Z-direction gradient magnetic field main coil 21z related to the gradient magnetic field coil 2, the Z-direction gradient magnetic field main coil 21z1 related to the gradient magnetic field coil 2V functions as a cooling pipe for circulating a refrigerant with respect to the gradient magnetic field coil 2V. And the function as each coil are used in combination, so that the occupied volume of the Z-direction gradient magnetic field main coil 21z in the gradient magnetic field coil 2V can be reduced.

本実施形態に係る傾斜磁場コイル2Vには、第1領域101の電流密度を第2領域102の電流密度より高めたZ方向傾斜磁場メインコイル21zが搭載される。これにより、静磁場の方向に、勾配が大きく且つ線形性の高い傾斜磁場を発生させることができるため、本実施形態に係る傾斜磁場コイル2Vを採用したMRI装置100の性能を高めることができる。 The gradient magnetic field coil 2V according to the present embodiment is equipped with a Z-direction gradient magnetic field main coil 21z in which the current density of the first region 101 is higher than the current density of the second region 102. As a result, a gradient magnetic field having a large gradient and high linearity can be generated in the direction of the static magnetic field, so that the performance of the MRI apparatus 100 using the gradient magnetic field coil 2V according to the present embodiment can be improved.

≪第2実施形態≫
〔MRI装置の全体構成〕
まず、図7を参照して、本発明の第2実施形態に係る開放型(垂直磁場型)のMRI装置200の構成について説明する。
<< Second Embodiment >>
[Overall configuration of MRI equipment]
First, the configuration of the open type (vertical magnetic field type) MRI apparatus 200 according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 7.

MRI装置200は、磁石装置1(1a,1b)、傾斜磁場コイル2(2a,2b)、高周波コイル3(3a,3b)、可動式ベッド4、支柱10、不図示の電源装置、冷媒圧送装置、受信コイル、コンピュータシステム、各コイルを覆うカバー、等を含む。原点Oは撮像空間Sの中心、X方向は水平方向、Y方向は、被検体5が、MRI装置200外部から撮像空間Sへと、可動式ベッド4によって運ばれる方向、Z方向は鉛直方向を表している。開放型のMRI装置200は、水平磁場型のMRI装置100と比較して、撮像空間Sが広範囲に渡って開放されている。このため、被検体5は、周囲を見渡すことができ、閉所感を軽減できる。 The MRI device 200 includes a magnet device 1 (1a, 1b), a gradient magnetic field coil 2 (2a, 2b), a high frequency coil 3 (3a, 3b), a movable bed 4, a support column 10, a power supply device (not shown), and a refrigerant pumping device. , Includes receiving coil, computer system, cover covering each coil, etc. The origin O is the center of the imaging space S, the X direction is the horizontal direction, the Y direction is the direction in which the subject 5 is carried from the outside of the MRI apparatus 200 to the imaging space S by the movable bed 4, and the Z direction is the vertical direction. Represents. In the open type MRI apparatus 200, the imaging space S is opened over a wide range as compared with the horizontal magnetic field type MRI apparatus 100. Therefore, the subject 5 can look around and reduce the feeling of being closed.

磁石装置1は、上下1対の円盤形状を有し、例えば、超電導コイルで構成される。磁石装置1は、撮像空間Sの矢印α方向(Z方向)に均一な静磁場を発生させる(例えば、1T,1.5T,3T)。撮像空間Sの半径は、30cm〜50cm程度である。上下1対の磁石装置1a,1bは、支柱10により支持される。 The magnet device 1 has a pair of upper and lower disk shapes, and is composed of, for example, a superconducting coil. The magnet device 1 generates a uniform static magnetic field in the arrow α direction (Z direction) of the imaging space S (for example, 1T, 1.5T, 3T). The radius of the imaging space S is about 30 cm to 50 cm. The upper and lower pairs of magnet devices 1a and 1b are supported by the columns 10.

傾斜磁場コイル2は、上下1対の円盤形状を有し、磁石装置1と高周波コイル3との間に配置され、例えば、常伝導コイルで構成される。傾斜磁場コイル2は、撮像空間Sに強度が勾配した動磁場(傾斜磁場)を発生させる(例えば、30mT/m,50mT/m)。傾斜磁場を発生させるための電源装置の電流は、通常500A〜600A程度である。撮像空間Sに傾斜磁場を発生させることで、磁気共鳴信号に位置情報を付与することができるため、MRI装置100において、被検体5の断面を画像化することが可能になる。 The gradient magnetic field coil 2 has a pair of upper and lower disk shapes, is arranged between the magnet device 1 and the high frequency coil 3, and is composed of, for example, a normal conduction coil. The gradient magnetic field coil 2 generates a dynamic magnetic field (gradient magnetic field) having a gradient in the imaging space S (for example, 30 mT / m, 50 mT / m). The current of the power supply device for generating the gradient magnetic field is usually about 500A to 600A. By generating a gradient magnetic field in the imaging space S, position information can be added to the magnetic resonance signal, so that the cross section of the subject 5 can be imaged in the MRI apparatus 100.

傾斜磁場コイル2は、メインコイルと、シールドコイルと、を含み、メインコイルには、X方向傾斜磁場メインコイル、Y方向傾斜磁場メインコイル、Z方向傾斜磁場メインコイルが備えられ、シールドコイルには、X方向傾斜磁場シールドコイル、Y方向傾斜磁場シールドコイル、Z方向傾斜磁場シールドコイルが備えられる。そして、Z方向傾斜磁場メインコイルは、撮像空間S付近に電流密度の高い領域を有する。これにより、矢印α方向(静磁場の方向)に、勾配が大きく且つ線形性の高い傾斜磁場を、発生させることが可能になる。 The gradient magnetic field coil 2 includes a main coil and a shield coil. The main coil includes an X-direction gradient magnetic field main coil, a Y-direction gradient magnetic field main coil, and a Z-direction gradient magnetic field main coil, and the shield coil includes a main coil and a shield coil. , X-direction gradient magnetic field shield coil, Y-direction gradient magnetic field shield coil, and Z-direction gradient magnetic field shield coil are provided. The Z-direction gradient magnetic field main coil has a region with a high current density near the imaging space S. This makes it possible to generate a gradient magnetic field with a large gradient and high linearity in the direction of the arrow α (direction of the static magnetic field).

高周波コイル3は、上下1対の円盤形状を有し、上下1対の傾斜磁場コイル2a,2bの内部に配置され、例えば、常伝導コイルで構成される。高周波コイル3は、撮像空間Sに高周波磁場を発生させる。高周波コイル3から被検体5へと高周波パルスが照射されることによって、被検体5から発生する磁気共鳴信号は、受信コイルによって受信され、その後、信号処理される。なお、磁石装置1、傾斜磁場コイル2、及び高周波コイル3の中心軸は、互いに概ね一致している。 The high-frequency coil 3 has a pair of upper and lower disk shapes, is arranged inside a pair of upper and lower gradient magnetic field coils 2a and 2b, and is composed of, for example, a normal conduction coil. The high frequency coil 3 generates a high frequency magnetic field in the imaging space S. By irradiating the subject 5 with a high-frequency pulse from the high-frequency coil 3, the magnetic resonance signal generated from the subject 5 is received by the receiving coil and then signal-processed. The central axes of the magnet device 1, the gradient magnetic field coil 2, and the high-frequency coil 3 are substantially aligned with each other.

〔傾斜磁場コイルの構成〕
次に、図8を参照して、本実施形態に係る傾斜磁場コイルの構成について説明する。
[Structure of gradient magnetic field coil]
Next, the configuration of the gradient magnetic field coil according to the present embodiment will be described with reference to FIG.

図8(a)は、傾斜磁場コイル2の構成の一例を示す断面図である。図8(a)において、縦軸はZ方向を表し、横軸はR(傾斜磁場コイル2a,2bにおける円盤の半径)方向を表している。なお、図8(a)に示す傾斜磁場コイル2の断面は、図1に示す傾斜磁場コイル2a又は傾斜磁場コイル2bの1/2断面を表している。 FIG. 8A is a cross-sectional view showing an example of the configuration of the gradient magnetic field coil 2. In FIG. 8A, the vertical axis represents the Z direction and the horizontal axis represents the R (radius of the disk in the gradient magnetic field coils 2a and 2b) direction. The cross section of the gradient magnetic field coil 2 shown in FIG. 8A represents a 1/2 cross section of the gradient magnetic field coil 2a or the gradient magnetic field coil 2b shown in FIG.

図8(b)は、XまたはY方向における傾斜磁場強度の一例を示すグラフである。図8(b)において、縦軸はXまたはY方向における傾斜磁場強度Bzを表し、横軸はR方向を表している。 FIG. 8B is a graph showing an example of the gradient magnetic field strength in the X or Y direction. In FIG. 8B, the vertical axis represents the gradient magnetic field strength Bz in the X or Y direction, and the horizontal axis represents the R direction.

傾斜磁場コイル2は、メインコイル21、シールドコイル22、等を含む。メインコイル21とシールドコイル22とは、樹脂25によって接着され一体化している。樹脂25としては、例えば、エポキシ樹脂、等を用いることができる。 The gradient magnetic field coil 2 includes a main coil 21, a shield coil 22, and the like. The main coil 21 and the shield coil 22 are bonded and integrated by the resin 25. As the resin 25, for example, an epoxy resin or the like can be used.

メインコイル21は、X方向傾斜磁場メインコイル21x、Y方向傾斜磁場メインコイル21y、Z方向傾斜磁場メインコイル21zを含む。シールドコイル22は、X方向傾斜磁場シールドコイル22x、Y方向傾斜磁場シールドコイル22y、Z方向傾斜磁場シールドコイル22zを含む。 The main coil 21 includes an X-direction gradient magnetic field main coil 21x, a Y-direction gradient magnetic field main coil 21y, and a Z-direction gradient magnetic field main coil 21z. The shield coil 22 includes an X-direction gradient magnetic field shield coil 22x, a Y-direction gradient magnetic field shield coil 22y, and a Z-direction gradient magnetic field shield coil 22z.

X方向傾斜磁場メインコイル21x,Y方向傾斜磁場メインコイル21y,Z方向傾斜磁場メインコイル21zの層間には、例えば、FRP材等の絶縁シート(不図示)が挟まれており、各メインコイルと絶縁シートとは、樹脂25によって層状に接着され一体化している。同様に、3層のX方向傾斜磁場シールドコイル22x,Y方向傾斜磁場シールドコイル22y,Z方向傾斜磁場シールドコイル22zの層間には、例えば、FRP材等の絶縁シート(不図示)が挟まれており、各シールドコイルと絶縁シートとは、樹脂25によって層状に接着され一体化している。 An insulating sheet (not shown) such as an FRP material is sandwiched between the layers of the X-direction gradient magnetic field main coil 21x, the Y-direction gradient magnetic field main coil 21y, and the Z-direction gradient magnetic field main coil 21z. The insulating sheet is laminated and integrated with the resin 25. Similarly, an insulating sheet (not shown) such as an FRP material is sandwiched between the layers of the three layers of the X-direction tilted magnetic field shield coil 22x, the Y-direction tilted magnetic field shield coil 22y, and the Z-direction tilted magnetic field shield coil 22z. Each shield coil and the insulating sheet are laminated and integrated with the resin 25.

X方向傾斜磁場メインコイル21xは、X方向に傾斜磁場を発生させ、Y方向傾斜磁場メインコイル21yは、Y方向に傾斜磁場を発生させ、Z方向傾斜磁場メインコイル21zは、Z方向に傾斜磁場を発生させる。X方向傾斜磁場シールドコイル22xは、X方向傾斜磁場の外部(例えば、磁石装置1)への漏れを抑制し、Y方向傾斜磁場シールドコイル22yは、Y方向傾斜磁場の外部(例えば、磁石装置1)への漏れを抑制し、Z方向傾斜磁場シールドコイル22zは、Z方向傾斜磁場の外部(例えば、磁石装置1)への漏れを抑制する。傾斜磁場コイル2にシールドコイル22を備えることで、不要な漏れ磁場による渦電流の発生を抑えられる。 The X-direction gradient magnetic field main coil 21x generates a gradient magnetic field in the X direction, the Y-direction gradient magnetic field main coil 21y generates a gradient magnetic field in the Y direction, and the Z-direction gradient magnetic field main coil 21z generates a gradient magnetic field in the Z direction. To generate. The X-direction gradient magnetic field shield coil 22x suppresses leakage of the X-direction gradient magnetic field to the outside (for example, the magnet device 1), and the Y-direction gradient magnetic field shield coil 22y suppresses leakage of the X-direction gradient magnetic field to the outside (for example, the magnet device 1). ), And the Z-direction gradient magnetic field shield coil 22z suppresses leakage of the Z-direction gradient magnetic field to the outside (for example, the magnet device 1). By providing the shield coil 22 in the gradient magnetic field coil 2, it is possible to suppress the generation of eddy current due to an unnecessary leakage magnetic field.

X方向傾斜磁場メインコイル21x、Y方向傾斜磁場メインコイル21y、X方向傾斜磁場シールドコイル22x、Y方向傾斜磁場シールドコイル22yは、例えば、銅(Cu)、アルミニウム(Al)、等の板状の良導体を加工して形成される。Z方向傾斜磁場メインコイル21z、Z方向傾斜磁場シールドコイル22zは、例えば、銅(Cu)、アルミニウム(Al)、等の管状の良導体を、中心軸6に対して周回方向βに巻き回すことで形成される。 The X-direction gradient magnetic field main coil 21x, the Y-direction gradient magnetic field main coil 21y, the X-direction gradient magnetic field shield coil 22x, and the Y-direction gradient magnetic field shield coil 22y are plate-shaped, for example, copper (Cu), aluminum (Al), or the like. It is formed by processing a good conductor. The Z-direction gradient magnetic field main coil 21z and the Z-direction gradient magnetic field shield coil 22z are formed by winding a good tubular conductor such as copper (Cu) or aluminum (Al) in the circumferential direction β with respect to the central axis 6. It is formed.

管状の良導体によって形成されるZ方向傾斜磁場メインコイル21z及びZ方向傾斜磁場シールドコイル22zは、中空部23(23a,23b)を有し、戻り線24(24a,24b)を介して、冷媒圧送装置と接続される。これにより、傾斜磁場コイル2に冷媒を循環させ、傾斜磁場コイル2の温度上昇を抑えることができる。また、Z方向傾斜磁場メインコイル21z及びZ方向傾斜磁場シールドコイル22zは、戻り線24(24a,24b)を介して、電源装置と接続される。Z方向傾斜磁場メインコイル21z及びZ方向傾斜磁場シールドコイル22zに、傾斜磁場コイル2に冷媒を循環させるための冷却配管としての機能と、各コイルとしての機能とを併用させることで、傾斜磁場コイル2におけるZ方向傾斜磁場メインコイル21z及びZ方向傾斜磁場シールドコイル22zの占有体積を小さくすることができる。 The Z-direction gradient magnetic field main coil 21z and the Z-direction gradient magnetic field shield coil 22z formed by a good tubular conductor have hollow portions 23 (23a, 23b) and are pumped with refrigerant via return lines 24 (24a, 24b). Connected to the device. As a result, the refrigerant can be circulated in the gradient magnetic field coil 2 and the temperature rise of the gradient magnetic field coil 2 can be suppressed. Further, the Z-direction gradient magnetic field main coil 21z and the Z-direction gradient magnetic field shield coil 22z are connected to the power supply device via the return wires 24 (24a, 24b). The Z-direction gradient magnetic field main coil 21z and the Z-direction gradient magnetic field shield coil 22z are combined with a function as a cooling pipe for circulating a refrigerant in the gradient magnetic field coil 2 and a function as each coil. The occupied volumes of the Z-direction gradient magnetic field main coil 21z and the Z-direction gradient magnetic field shield coil 22z in No. 2 can be reduced.

図8(b)において、R1は、撮像空間Sの最外位置のR座標を表し、R2は、傾斜磁場強度Bzが最大となるR座標を表し、R3は、傾斜磁場コイル2の端部のR座標を表している。なお、傾斜磁場強度Bzが最大となるR座標(R2)は、磁気共鳴信号取得範囲の最外位置のR座標と言い換えることも可能である。 In FIG. 8B, R1 represents the R coordinate of the outermost position of the imaging space S, R2 represents the R coordinate at which the gradient magnetic field strength Bz is maximum, and R3 represents the end of the gradient magnetic field coil 2. It represents the R coordinate. The R coordinate (R2) at which the gradient magnetic field strength Bz is maximized can be rephrased as the R coordinate at the outermost position of the magnetic resonance signal acquisition range.

図8(b)に示すように、傾斜磁場強度Bzは、OからR2まではR座標の値が大きくなるにつれて増大し、R2で最大となり、R2からR3まではR座標の値が大きくなるにつれて減少する。撮像空間SにおけるグラフDの勾配が大きい程、また、撮像空間SにおけるグラフDの線形性が高い(グラフDが直線に近い)程、MRI装置100の性能を高めることができる。 As shown in FIG. 8B, the gradient magnetic field strength Bz increases from O to R2 as the value of the R coordinate increases, becomes maximum at R2, and increases from R2 to R3 as the value of the R coordinate increases. Decrease. The larger the gradient of the graph D in the imaging space S and the higher the linearity of the graph D in the imaging space S (the graph D is closer to a straight line), the higher the performance of the MRI apparatus 100 can be.

図8(a)に示すように、傾斜磁場コイル2には、電流密度の異なる領域を有するZ方向傾斜磁場メインコイル21zが搭載される。第1領域101は、R1からR2までのZ方向傾斜磁場メインコイル21zにおける領域である。第2領域102は、R2からR3までのZ方向傾斜磁場メインコイル21zにおける領域である。第3領域103は、OからR1までのZ方向傾斜磁場メインコイル21zにおける領域である。なお、Z方向傾斜磁場メインコイル21zは、第1領域101、第2領域102、及び第3領域103を有する構成のみならず、図8(a)に示すように、第1領域101及び第2領域102のみを有する構成とすることも可能である。 As shown in FIG. 8A, the gradient magnetic field coil 2 is equipped with a Z-direction gradient magnetic field main coil 21z having regions having different current densities. The first region 101 is a region in the Z-direction gradient magnetic field main coil 21z from R1 to R2. The second region 102 is a region in the Z-direction gradient magnetic field main coil 21z from R2 to R3. The third region 103 is a region in the Z-direction gradient magnetic field main coil 21z from O to R1. The Z-direction gradient magnetic field main coil 21z has not only a configuration having a first region 101, a second region 102, and a third region 103, but also has a first region 101 and a second region 101 as shown in FIG. 8A. It is also possible to have a configuration having only the region 102.

第1領域101と、第2領域102と、第3領域103とは、それぞれ、電流密度が異なる。第1領域101の電流密度は、第2領域102の電流密度より高く、第2領域102の電流密度は、第3領域103の電流密度より高い。また、第1領域101の電流密度は、第2領域102の電流密度の少なくとも2倍以上であることが好ましい。 The current densities of the first region 101, the second region 102, and the third region 103 are different from each other. The current density of the first region 101 is higher than the current density of the second region 102, and the current density of the second region 102 is higher than the current density of the third region 103. Further, the current density of the first region 101 is preferably at least twice or more the current density of the second region 102.

第1領域101と、第2領域102と、第3領域103とは、それぞれ、Z方向へのZ方向傾斜磁場メインコイル21zの層数が異なる。第1領域101におけるZ方向へのZ方向傾斜磁場メインコイル21zの層数は、第2領域102におけるZ方向へのZ方向傾斜磁場メインコイル21zの層数より多い。第2領域102におけるZ方向へのZ方向傾斜磁場メインコイル21zの層数は、第3領域103におけるZ方向へのZ方向傾斜磁場メインコイル21zの層数より多い。また、第1領域101におけるZ方向へのZ方向傾斜磁場メインコイル21zの層数は、第2領域102におけるZ方向へのZ方向傾斜磁場メインコイル21zの層数の少なくとも2倍以上であることが好ましい。 The first region 101, the second region 102, and the third region 103 have different numbers of layers of the Z-direction gradient magnetic field main coil 21z in the Z direction, respectively. The number of layers of the Z-direction gradient magnetic field main coil 21z in the Z direction in the first region 101 is larger than the number of layers of the Z-direction gradient magnetic field main coil 21z in the Z direction in the second region 102. The number of layers of the Z-direction gradient magnetic field main coil 21z in the Z direction in the second region 102 is larger than the number of layers of the Z-direction gradient magnetic field main coil 21z in the Z direction in the third region 103. Further, the number of layers of the Z-direction gradient magnetic field main coil 21z in the first region 101 is at least twice or more the number of layers of the Z-direction gradient magnetic field main coil 21z in the second region 102. Is preferable.

なお、戻り線24aは、第2領域102におけるZ方向傾斜磁場メインコイル21zに重なるように、R方向と平行な方向に設けられる。戻り線24a及び第2領域102におけるZ方向へのZ方向傾斜磁場メインコイル21zの厚さと、第1領域101におけるZ方向へのZ方向傾斜磁場メインコイル21zの厚さと、を揃えることで、傾斜磁場コイル2の小型化を図ることができる。 The return line 24a is provided in a direction parallel to the R direction so as to overlap the Z-direction gradient magnetic field main coil 21z in the second region 102. By aligning the thickness of the Z-direction gradient magnetic field main coil 21z in the Z direction in the return line 24a and the second region 102 and the thickness of the Z-direction gradient magnetic field main coil 21z in the Z direction in the first region 101, the inclination is achieved. The size of the magnetic field coil 2 can be reduced.

第1領域101と、第2領域102と、第3領域103とは、それぞれ、Z方向へのZ方向傾斜磁場メインコイル21zの巻き回し回数が異なる。第1領域101におけるZ方向へのZ方向傾斜磁場メインコイル21zの巻き回し回数は、第2領域102におけるZ方向へのZ方向傾斜磁場メインコイル21zの巻き回し回数より多い。第2領域102におけるZ方向へのZ方向傾斜磁場メインコイル21zの巻き回し回数は、第3領域103におけるZ方向へのZ方向傾斜磁場メインコイル21zの巻き回し回数より多い。また、第1領域101におけるZ方向へのZ方向傾斜磁場メインコイル21zの巻き回し回数は、第2領域102におけるZ方向へのZ方向傾斜磁場メインコイル21zの巻き回し回数の少なくとも2倍以上であることが好ましい。なお、Z方向傾斜磁場メインコイル21zは、中空部23aを有するため、Z方向傾斜磁場メインコイル21zを多数回巻き回すことによる傾斜磁場コイル2の局所的な発熱増大は抑制される。 The first region 101, the second region 102, and the third region 103 differ in the number of turns of the Z-direction gradient magnetic field main coil 21z in the Z direction, respectively. The number of turns of the Z-direction gradient magnetic field main coil 21z in the Z direction in the first region 101 is larger than the number of turns of the Z-direction gradient magnetic field main coil 21z in the Z direction in the second region 102. The number of turns of the Z-direction gradient magnetic field main coil 21z in the Z direction in the second region 102 is larger than the number of turns of the Z-direction gradient magnetic field main coil 21z in the Z direction in the third region 103. Further, the number of turns of the Z-direction gradient magnetic field main coil 21z in the Z direction in the first region 101 is at least twice or more the number of turns of the Z-direction gradient magnetic field main coil 21z in the Z direction in the second region 102. It is preferable to have. Since the Z-direction gradient magnetic field main coil 21z has a hollow portion 23a, the local increase in heat generation of the gradient magnetic field coil 2 due to the Z-direction gradient magnetic field main coil 21z being wound many times is suppressed.

なお、本実施形態においても、第1実施形態と同様に、第1領域101におけるZ方向傾斜磁場メインコイル21zを、幅の異なる導体(幅の広い管状の良導体,幅の狭い良導体)により構成しても良い。この場合であっても、第1実施形態に示す構成と同様の効果を得ることができる。 Also in the present embodiment, as in the first embodiment, the Z-direction gradient magnetic field main coil 21z in the first region 101 is composed of conductors having different widths (a wide tubular good conductor and a narrow good conductor). You may. Even in this case, the same effect as the configuration shown in the first embodiment can be obtained.

本実施形態に係る傾斜磁場コイル2には、第1領域101の電流密度を第2領域102の電流密度より高めたZ方向傾斜磁場メインコイル21zが搭載される。これにより、静磁場の方向に、勾配が大きく且つ線形性の高い傾斜磁場を発生させることができるため、本実施形態に係る傾斜磁場コイル2を採用したMRI装置100の性能を高めることができる。 The gradient magnetic field coil 2 according to the present embodiment is equipped with a Z-direction gradient magnetic field main coil 21z in which the current density of the first region 101 is higher than the current density of the second region 102. As a result, a gradient magnetic field having a large gradient and high linearity can be generated in the direction of the static magnetic field, so that the performance of the MRI apparatus 100 using the gradient magnetic field coil 2 according to the present embodiment can be improved.

1 磁石装置
2 傾斜磁場コイル
21z,21z1,21z2 Z方向傾斜磁場メインコイル
100,200 MRI装置
S 撮像空間
1 Magnet device 2 Tilt magnetic field coil 21z, 21z 1,21z2 Z direction tilt magnetic field Main coil 100,200 MRI device S Imaging space

Claims (9)

撮像空間のZ方向に静磁場を発生させる磁石装置と、前記撮像空間に高周波磁場を発生させる高周波コイルと、前記撮像空間に傾斜磁場を発生させる傾斜磁場コイルと、を含む磁気共鳴イメージング装置であって、
前記傾斜磁場コイルは、
第1領域より電流密度の低い第2領域を有し、前記Z方向に傾斜磁場を発生させるZ方向傾斜磁場メインコイルを備え
前記第1領域は、前記撮像空間の最外位置のZ座標から前記Z方向における傾斜磁場強度が最大となるZ座標までの前記Z方向傾斜磁場メインコイルにおける領域であり、
前記第2領域は、前記Z方向における傾斜磁場強度が最大となるZ座標から前記傾斜磁場コイルの端部のZ座標までの前記Z方向傾斜磁場メインコイルにおける領域である、
ことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
A magnetic resonance imaging device including a magnet device that generates a static magnetic field in the Z direction of the imaging space, a high-frequency coil that generates a high-frequency magnetic field in the imaging space, and a gradient magnetic field coil that generates a gradient magnetic field in the imaging space. hand,
The gradient magnetic field coil is
It has a second region with a lower current density than the first region, and includes a Z-direction gradient magnetic field main coil that generates a gradient magnetic field in the Z direction.
The first region is a region in the Z-direction gradient magnetic field main coil from the Z coordinate of the outermost position of the imaging space to the Z coordinate where the gradient magnetic field strength in the Z direction is maximized.
The second region is a region in the Z-direction gradient magnetic field main coil from the Z coordinate where the gradient magnetic field strength in the Z direction is maximized to the Z coordinate at the end of the gradient magnetic field coil.
A magnetic resonance imaging apparatus characterized in that.
前記傾斜磁場コイルは、円筒形状である、
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。
The gradient magnetic field coil has a cylindrical shape.
The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1.
円筒の半径方向への前記Z方向傾斜磁場メインコイルの層数は、前記第2領域より前記第1領域の方が多い、
ことを特徴とする請求項に記載の磁気共鳴イメージング装置。
The number of layers of the Z-direction gradient magnetic field main coil in the radial direction of the cylinder is larger in the first region than in the second region.
The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 2.
前記傾斜磁場コイルは、円盤形状である、
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。
The gradient magnetic field coil has a disk shape.
The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1.
前記Z方向への前記Z方向傾斜磁場メインコイルの層数は、前記第2領域より前記第1領域の方が多い、
ことを特徴とする請求項に記載の磁気共鳴イメージング装置。
The number of layers of the Z-direction gradient magnetic field main coil in the Z direction is larger in the first region than in the second region.
The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 4.
前記第1領域の電流密度は、前記第2領域の電流密度の少なくとも2倍以上である、
ことを特徴とする請求項1から請求項のいずれか一項に記載の磁気共鳴イメージング装置。
The current density of the first region is at least twice or more the current density of the second region.
The magnetic resonance imaging apparatus according to any one of claims 1 to 5.
前記第1領域は、
前記第2領域に配置される導体より幅の狭い導体と、前記第2 領域に配置される導体と幅の等しい導体と、により構成される、
ことを特徴とする請求項1から請求項のいずれか一項に記載の磁気共鳴イメージング装置。
The first region is
It is composed of a conductor narrower than the conductor arranged in the second region and a conductor having the same width as the conductor arranged in the second region.
The magnetic resonance imaging apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein the magnetic resonance imaging apparatus is characterized.
前記Z方向傾斜磁場メインコイルは、
前記第2領域より電流密度の低い第3領域を有し、
前記第3領域は、原点から前記撮像空間の最外位置のZ座標までの前記Z方向傾斜磁場メインコイルにおける領域である、
ことを特徴とする請求項1から請求項のいずれか一項に記載の磁気共鳴イメージング装置。
The Z-direction gradient magnetic field main coil is
It has a third region with a lower current density than the second region, and has a third region.
The third region is a region in the Z-direction gradient magnetic field main coil from the origin to the Z coordinate of the outermost position of the imaging space.
The magnetic resonance imaging apparatus according to any one of claims 1 to 7.
前記第3領域は、導体を含まない、
ことを特徴とする請求項に記載の磁気共鳴イメージング装置。
The third region does not include a conductor.
The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 8.
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