JP2016131751A - 傾斜磁場コイル及び磁気共鳴イメージング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】時定数の小さい渦磁場と発熱量と関するトレードオフを解消可能な傾斜磁場コイル及び、ＭＲＩ画像に対する悪影響と撮影上の制限とに関するトレードオフを解消可能な磁気共鳴イメージング装置を提供する。【解決手段】傾斜磁場コイルは、円筒型の第１の層と、前記第１の層の外径側において当該第１の層と同軸に設けられた円筒型の第２の層と、を具備する傾斜磁場コイルであって、前記第１の層は、隣接する導線の間隔を一定として指紋状に実装された少なくとも一つの第１のコイルを有し、前記第２の層は、隣接する導線の間隔を非一定として指紋状に実装された少なくとも一つの第２のコイルを有する。【選択図】図３

Description

本発明の実施形態は、傾斜磁場コイル及び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、医用画像診断の分野で広く普及している。ＭＲＩとは、磁気共鳴現象に基づく撮像法であって、静磁場が形成された空間に置かれた被検体が有する原子核（^１Ｈ等）スピンを、ラーモア周波数のＲＦ（ＲＦ：ｒａｄｉｏ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）信号で磁気的に励起し、当該励起に伴って発生する核磁気共鳴（ＮＭＲ：ｎｕｃｌｅａｒ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｒｅｓｏｎａｎｃｅ）信号から、画像を再構成する撮像法である。

磁気共鳴イメージング装置は、傾斜磁場を発生する傾斜磁場コイルを有している。傾斜磁場コイルは、巻枠と呼ばれる円筒形状の枠体に、コイル（インダクタ）として作用する複数の導線や、冷却管等を配置し、これらを熱硬化性樹脂で固めることにより製造されている。

傾斜磁場コイルに使用するコイルについて、隣接する導線の間隔（パターン間距離）が略一定となるように実装した（一定型コイルパターン）場合、過渡応答時に時定数の小さい（短い）渦磁場が発生する。当該渦磁場は、ＭＲＩ画像に対してノイズ又はアーチファクトを生じる原因となる。
一方、傾斜磁場コイルに使用するコイルについて、パターン間距離が非一定となるように実装した（非一定型コイルパターン）場合、上記時定数の小さい渦磁場の発生を低減することができる。つまり、一定型コイルパターンに比して渦磁場の時定数を大きくすることができる。これに伴い、ＭＲＩ画像に対する悪影響（ノイズ又はアーチファクト）を低減することができる。しかしながらコイル全体のＤＣ抵抗値が、一定型の場合に比して大きくなり、その結果発熱量が増大する。そのため、撮影上の制限（撮影時間、フレームレート等の制限）が課されることがある。
すなわち、傾斜磁場コイルの設計に際して、上記二の問題がトレードオフとして存在しているといえる。

特開２００７−３３０７７７

目的は、時定数の小さい渦磁場と発熱量と関するトレードオフを解消可能な傾斜磁場コイル及び、ＭＲＩ画像に対する悪影響と撮影上の制限とに関するトレードオフを解消可能な磁気共鳴イメージング装置を提供することにある。

実施形態に係る傾斜磁場コイルは、円筒型の第１の層と、前記第１の層の外径側において当該第１の層と同軸に設けられた円筒型の第２の層と、を具備する傾斜磁場コイルであって、前記第１の層は、隣接する導線の間隔を一定として指紋状に実装された少なくとも一つの第１のコイルを有し、前記第２の層は、隣接する導線の間隔を非一定として指紋状に実装された少なくとも一つの第２のコイルを有すること、を特徴とする。

図１は、実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置の一例を示すブロック図である。 図２は、実施形態に係る傾斜磁場コイルの構造の一例を示す図である。 図３は、実施形態に係る傾斜磁場コイルの、インナーコイル及びアウターコイルのパターンの一例を模式的に示す図である。 図４は、実施形態に係る傾斜磁場コイルの、過渡応答時の渦磁場分布の測定結果一例を示すグラフである。 図５は、一定型コイルパターンのみから成る従来の傾斜磁場コイルの、過渡応答時の渦磁場分布の測定結果一例を示すグラフである。 図６は、非一定型コイルパターンのみから成る従来の傾斜磁場コイルの、過渡応答時の渦磁場分布の測定結果一例を示すグラフである。

以下、図面を参照しながら実施形態を説明する。なお、以下の説明において、略同一の構成を有する構成要素については、同一符号を付し、重複説明は必要な場合にのみ行う。

図１は、実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置１の一例を示すブロック図である。磁気共鳴イメージング装置１は、制御ユニット１０、シーケンスコントローラ２０、トランシーバ２１、増幅ユニット３０、電源ユニット３１、架台４０、寝台６０、及び入出力ユニット７０を有する。

制御ユニット１０は、磁気共鳴イメージング装置１に係る動作全般の制御を担う。制御ユニット１０は、例えば、メモリやハードディスク等の記憶部と、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等を有するホストコンピュータと、トランシーバ２１より送信されるデータ（ＮＭＲ信号に基づく電気信号）を収集するデータ収集部と、収集されたデータから、フーリエ変換を経てＭＲＩ画像を再構成する画像再構成部と、寝台６０を鉛直及び水平方向に調整可能に制御する寝台制御部とを有する。但し、この限りではない。
制御ユニット１０は、このような横断的な役割を有することから、実施形態においては、必要に応じて他の部分の説明と関連して補足説明を行う。

シーケンスコントローラ２０は、増幅ユニット３０における傾斜ドライバとトランシーバ２１とに接続されており、傾斜磁場を発生させるための電気信号の送信と、ＲＦパルスを発生させるための電気信号の送受信（トランシーバ２１を介する）とに係るシーケンスを制御する。すなわち、シーケンスコントローラ２０は決められたタイミングで、トリガを接続先に送信する。

トランシーバ２１は、被検体が有する原子核を励起させるＲＦパルスを発生させるための電気信号を、増幅ユニット３０におけるトランスミッタを介して、送信する。また、トランシーバ２１は、ＲＦパルスによって励起された原子核が元に戻る際に発するＮＭＲ信号に基づく電気信号を、増幅ユニット３０におけるプリアンプを介して、受信する。更にトランシーバ２１は、当該ＮＭＲ信号に基づく電気信号を制御ユニット１０に送信する。

増幅ユニット３０は、傾斜ドライバ（傾斜磁場を発生させるための電気信号を増幅、送信するアンプ）、トランスミッタ（ＲＦパルスを発生させるための電気信号を増幅、送信するアンプ）、プリアンプ（ＮＭＲ信号に基づく電気信号を増幅、送信するアンプ）の総称である。傾斜ドライバは、傾斜磁場コイル５０が傾斜磁場を発生するように、シーケンスコントローラ２０からのトリガに同期して、電気信号を傾斜磁場コイル５０に送信する。トランスミッタは、トランシーバ２１のトリガに同期して、電気信号をＲＦ送信コイル４２に送信する。プリアンプは、被検体よりＲＦ受信コイル４３を介して得られたＮＭＲ信号に基づく電気信号（微弱）を増幅して、当該電気信号をトランシーバ２１に送信する。

電源ユニット３１は、増幅ユニットにおける各増幅器に、電圧を印加する。

架台４０は、静磁場磁石４１、ＲＦ送信コイル４２、ＲＦ受信コイル４３、及び傾斜磁場コイル５０を有する。

静磁場磁石４１は、中空の略円筒形状を有し、略円筒内部に静磁場を発生する。発生された磁場において、特に均一度の良い空間領域が撮像に利用される。本実施形態では、静磁場磁石４１は、超伝導磁石であるとする。しかしながら超電導磁石に限らず、永久磁石や常伝導磁石を用いて実施することもできる。
ここで、静磁場磁石４１の中心軸をＺ軸に規定し、Ｚ軸に対して鉛直に直交する軸をＹ軸と呼び、Ｚ軸に水平に直交する軸をＸ軸と呼ぶことにする。すなわち、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸は、直交３次元座標系を構成する。

ＲＦ送信コイル４２は、トランスミッタからの電気信号の入力に応答して、ＲＦパルスを被検体に送信する。ＲＦパルスは、固有のラーモア周波数に対応する被検体の原子核を励起させる。

ＲＦ受信コイル４３は、被検体有する原子核が励起状態から元に戻る際に発生されるＮＭＲ信号を受信し、当該ＮＭＲ信号に基づく電子信号（微弱）をプリアンプに送信する。
なお、本実施形態では、ＲＦ送信コイル４２とＲＦ受信コイル４３とを別々のコイルとしているが、同一のコイル（ＲＦコイル）として実施してもよい。

傾斜磁場コイル５０は、静磁場磁石４１の内側に取り付けられ、中空の略円筒形状に形成されたコイルユニットである。傾斜ドライバからの電気信号の入力に応答して、傾斜磁場を形成する。当該傾斜磁場により、被検体内の原子核は、各原子核の位置毎に、異なるラーモア周波数を有することになる。すなわち、当該ラーモア周波数の違いにより、ＮＭＲ信号から、断面の位置情報を区別することが可能となる。
なお、実施形態に係る傾斜磁場コイル５０については、図２及び図３を用いて後に詳述する。

寝台６０は、天板６１及び天板６１の高さを調整可能な不図示の調整機構を有する。制御ユニット１０における寝台制御部は、天板６１の高さを、当該調整機構を介して、調整可能に制御する。また、制御ユニット１０における寝台制御部は、当該調整機構を介して、天板６１を長手方向に移動させ、当該天板６１に載置された被検体を、架台４０の内側に位置する被検体配置空間に配置する。通常は、被検体の撮像部位が架台４０の開口部（ボア）に設定された撮像領域に含まれるように、天板６１が位置決めされる。

入出力ユニット７０は、入力部と出力部とを有する。
出力部としては、ＣＲＴディスプレイ、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、プラズマディスプレイ等のディスプレイデバイスが適宜利用可能である。当該ディスプレイデバイスは、制御ユニット１０と接続され、例えば、撮影されたＭＲＩ画像を表示する。或いは、出力部として、上記ディスプレイデバイスにおける表示画面等を印刷可能な印刷機を利用してもよい。
入力部は、制御ユニット１０と接続され、例えば、スイッチボタン、マウス、キーボード等を介して、医師等の操作者の指示入力を受け付ける。当該指示入力は、制御ユニット１０におけるホストコンピュータに転送される。ホストコンピュータは当該指示入力に応じて、所定の制御や演算を実行する。例えば、操作者が出力部にて表示されているＭＲＩ画像における所定の関心領域（Ｒｅｇｉｏｎ ｏｆ Ｉｎｔｅｒｅｓｔ：ＲＯＩ）だけに注目し、当該箇所を拡大表示したい場合を想定する。入力部は、操作者によるＲＯＩの拡大に関する指示入力を受け付ける。当該指示入力は、ホストコンピュータに転送される。ホストコンピュータは、ＭＲＩ画像の拡大処理を実行する。出力部は、拡大処理の施されたＭＲＩ画像を表示する。

次に、実施形態に係る傾斜磁場コイル５０の構造について説明する。
図２は、実施形態に係る傾斜磁場コイル５０の構造の一例を示す図である。ここでは、実施形態に係る傾斜磁場コイル５０は、シールド傾斜磁場コイル（ＡＳＧＣ：Ａｃｔｉｖｅｌｙ Ｓｈｉｅｌｄｅｄ Ｇｒａｄｉｅｎｔ Ｃｏｉｌ）であるものとする。
図２に示すように、傾斜磁場コイル５０は、円筒型の巻枠５１（円筒型ユニット）を有する。また傾斜磁場コイル５０は、巻枠５１の側面に沿って、巻枠５１の中心軸（Ｚ軸）から外径又は動径（半径ｒ）方向に、順に第１の層５２（インナー層）、中間層５３、及び第２の層５４（アウター層）を、それぞれ同軸に有する。

第１の層５２は、開口部に設定された撮像領域に傾斜磁場を発生するインナーコイル５２ａ（第１のコイル）を有する。インナーコイル５２ａは、Ｘ軸に沿って傾斜磁場を発生するためのＸコイル、Ｙ軸に沿って傾斜磁場を発生するためのＹコイル、及びＺ軸に沿って傾斜磁場を発生するためのＺコイルを有する。インナーコイル５２ａ（Ｘコイル、Ｙコイル、及びＺコイル）は、例えば、銅やアルミニウム等の電気伝導性の良い金属により形成される。

中間層５３は、磁場発生時において発熱した傾斜磁場コイル５０を冷却するための冷媒が流れる冷却管や、磁場の空間分布を調整するための鉄シムが配置されるシムトレイを有する。

第２の層５４は、インナーコイル５２ａから発生された傾斜磁場のうちの、外部に漏れ出した磁場（漏洩磁場）を打ち消すための磁場（遮蔽磁場）を発生するアウターコイル５４ａ（第２のコイル）を有する。つまり、アウターコイル５４ａにおいては、インナーコイル５２ａに流れる電流と逆向きの電流が流れている。アウターコイル５４ａは、Ｘ軸に沿って遮蔽磁場を発生するためのＸコイル、Ｙ軸に沿って遮蔽磁場を発生するためのＹコイル、及びＺ軸に沿って遮蔽磁場を発生するためのＺコイルを有する。アウターコイル５４ａ（Ｘコイル、Ｙコイル、及びＺコイル）は、例えば、銅やアルミニウム等の電気伝導性の良い金属により形成される。

図３は、実施形態に係る傾斜磁場コイル５０における、インナーコイル５２ａとアウターコイル５４ａとが有するコイルパターンの一例を模式的に示す図である。

インナーコイル５２ａに関して、特にＸコイル及びＹコイルは、銅やアルミニウム等の電気伝導性の良い金属でできた第１の平板５２ｂから、例えば、エンドミル等の工具を用いて不要な箇所（第１の削取部５２ｃ）を削り取ることにより、指紋状（渦巻き状）に形成される。当該コイルパターンは、隣接する導線の間隔（パターン間距離）が非一定であるように形成される（非一定型コイルパターン）。この際、時定数の小さい渦磁場がイメージングに影響を及ばさない程度（例えば、被検体が載置される開口部中心付近の渦磁場量が規定値以下となる等）のパターン間距離を、事前の検証実験を通して確認し、当該検証結果に基づいて、非一定型コイルパターンを決定及び形成することが好適である。
なお、図３に示す一例では、パターン間距離が位置毎に連続的に異なるように、コイルパターンが形成されているが、当該パターンだけに限るものではない。例えば、一部のパターン間距離だけが位置毎に連続的に異なるようにしてもよいし、或いは連続的でなく、位置毎に離散的に異なるようにしてもよい。また、上記のパターン間距離が混在したものがあってもよい。
一方Ｚコイルについては、Ｘコイル及びＹコイルのパターンが形成された平板５２ａを円筒型に配置した側面上に、同金属製の導線を巻き付けるように実装される。しかしながら、上述のＸコイル及びＹコイルと同様の手法で形成してもよい。いずれの場合であれ、第１の層５２は、配置された金属製の各コイルを熱硬化樹脂等によって固定することで、構成される。

アウターコイル５４ａに関して、特にＸコイル及びＹコイルは、銅やアルミニウム等の電気伝導性の良い金属でできた第２の平板５４ｂから、例えば、エンドミル等の工具を用いて不要な箇所（第２の削取部５４ｃ）を削り取ることにより、指紋状（渦巻き状）に形成される。当該コイルパターンは、隣接する導線の間隔（パターン間距離）が略一定であるように形成される（一定型コイルパターン）。このようにパターン間距離が略一定である場合は、工具による削取作業が１度で済む（いわゆる一筆書き）。特に、発熱量（すなわちＤＣ抵抗値）を低減させるために、製造環境下で実現しうる最小限のパターン間距離（例えば、エンドミルにとりつけるブレードを最小のものにする）を実施することが好適である。
一方Ｚコイルについては、Ｘコイル及びＹコイルのパターンが形成された平板５４ａを円筒型に配置した側面上に、同金属製の導線を巻き付けるように実装される。しかしながら、上述のＸコイル及びＹコイルと同様の手法で形成してもよい。いずれの場合であれ、第２の層５４は、配置された金属製の各コイルを熱硬化樹脂等によって固定することで、構成される。

次に、実施形態に係る傾斜磁場コイル５０の作用について説明する。
傾斜磁場コイル５０におけるインナーコイル５２ａは、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向それぞれに、傾斜磁場を発生する。

図４は、過渡応答時の時定数の小さい渦磁場の強度分布の測定結果一例を示すグラフである。当該グラフでは、横軸をＺ方向の変位とし、縦軸を開口部の中心から外へ向かう動径（半径ｒ）方向の変位とする。傾斜磁場コイル５０は、変位に対する線形な傾斜磁場を発生することが理想的である。当該グラフにおける渦磁場強度は、上記理想的な傾斜磁場の強度と、測定実験において傾斜磁場コイル５０が実際に発生した磁場強度との差として測定されている。
図中のＢ_０、Ｂ_１及びＢ_２は、それぞれ所定の磁場強度の範囲を表す値である。それぞれの最小値を、ｍ（Ｂ_０）、ｍ（Ｂ_１）及びｍ（Ｂ_２）とし、それぞれの最大値をＭ（Ｂ_０）、Ｍ（Ｂ_１）及びＭ（Ｂ_２）と表すとすると、０≒ｍ（Ｂ_０）≦Ｂ_０≦Ｍ（Ｂ_０）＝ｍ（Ｂ_１）≦Ｂ_１≦Ｍ（Ｂ_１）＝ｍ（Ｂ_２）≦Ｂ_２≦Ｍ（Ｂ_２）を満たす。当該グラフによれば、中心から遠い位置においては、渦磁場が発生しているが、被検体が載置されるべき開口部の中心付近には、渦磁場は発生していないことが分かる。当該結果は、インナーコイル５２ａが、非一定型コイルパターンを有することに起因する。
一方で、アウターコイル５４ａは、一定型コイルパターンを有する。従って、アウターコイル５４ａを、非一定型コイルパターンとした場合に比して、発熱量は小さくなる（低減される）。

（効果）
以上に述べた実施形態に係る傾斜磁場コイル５０及び磁気共鳴イメージング装置１によれば、次の効果を得ることができる。

実施形態に係る傾斜磁場コイル５０は、非一定型コイルパターンを有するインナーコイル５２と、一定型コイルパターンを有するアウターコイル５４とを有する。従って、一定型コイルパターンのみから形成される従来の傾斜磁場コイルに比して、過渡応答時における渦磁場の時定数を大きくすることができる。つまり、時定数の小さい渦磁場の発生を低減することができる。また、非一定型コイルパターンのみから形成される従来の傾斜磁場コイルに比して、ＤＣ抵抗値及び当該値に起因する発熱量を低減させることができる。
すなわち、実施形態に係る傾斜磁場コイル５０は、従来の傾斜磁場コイルが有する時定数の小さい渦磁場と発熱量とに関するトレードオフを解消することができる。

同様に、実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置１は、非一定型コイルパターンを有するインナーコイル５２ａと、一定型コイルパターンを有するアウターコイル５４ａとを備えた傾斜磁場コイル５０を有する。従って、一定型コイルパターンのみから形成される傾斜磁場コイルを備えた従来の磁気共鳴イメージング装置に比して、過渡応答時における時定数の小さい（短い）渦磁場の発生に起因するＭＲＩ画像に対する悪影響（ノイズ又はアーチファクト）を低減させることができる。また、非一定型コイルパターンのみから形成される傾斜磁場コイルを備えた従来の磁気共鳴イメージング装置に比して、発熱量に起因する撮影条件の制限を緩和することができる。
すなわち、実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置１は、従来の磁気共鳴イメージング装置が有するＭＲＩ画像に対する悪影響と撮影条件の制限とに関するトレードオフを解消することができる。

（従来技術との比較参照）
上に述べた実施形態に係る傾斜磁場コイル５０の作用及び、実施形態に係る傾斜磁場コイル５０及び磁気共鳴イメージング装置１の効果に関連して、従来の傾斜磁場コイルにおける渦磁場分布を比較参照する。

図５は、一定型コイルパターンのみから成る従来の傾斜磁場コイルの、過渡応答時の渦磁場分布の測定結果一例を示すグラフである。当該グラフでは、横軸をＺ方向の変位とし、縦軸を開口部の中心から外へ向かう動径（半径ｒ）方向の変位とする。傾斜磁場コイルは、変位に対する線形な傾斜磁場を発生することが理想的である。当該グラフにおける渦磁場強度は、上記理想的な傾斜磁場の強度と、測定実験において傾斜磁場コイルが実際に発生した磁場強度との差として測定されている。
図中のＢ_０、Ｂ_１、Ｂ_２、Ｂ_３、Ｂ_４及びＢ_５は、それぞれ所定の磁場の強度範囲を表す値である。それぞれの最小値を、ｍ（Ｂ_０）、ｍ（Ｂ_１）、ｍ（Ｂ_２）、ｍ（Ｂ_３）、ｍ（Ｂ_４）及びｍ（Ｂ_５）とし、それぞれの最大値をＭ（Ｂ_０）、Ｍ（Ｂ_１）、Ｍ（Ｂ_２）、Ｍ（Ｂ_３）、Ｍ（Ｂ_４）及びＭ（Ｂ_５）と表すとすると、０≒ｍ（Ｂ_０）≦Ｂ_０≦Ｍ（Ｂ_０）＝ｍ（Ｂ_１）≦Ｂ_１≦Ｍ（Ｂ_１）＝ｍ（Ｂ_２）≦Ｂ_２≦Ｍ（Ｂ_２）＝ｍ（Ｂ_３）≦Ｂ_３≦Ｍ（Ｂ_３）＝ｍ（Ｂ_４）≦Ｂ_４≦Ｍ（Ｂ_４）＝ｍ（Ｂ_５）≦Ｂ_５≦Ｍ（Ｂ_５）を満たす。当該グラフによれば、一定型コイルパターンのみから成る従来の傾斜磁場コイルは、実施形態に係る傾斜磁場コイル５０に比して、時定数の小さい渦磁場分布の強度が全体的に高いことが分かる。更に、実施形態に係る傾斜磁場コイル５０に比して、被検体が載置されるべき開口部の中心付近により近い位置に、時定数の小さい渦磁場が発生している。従って、一定型コイルパターンのみから成る傾斜磁場コイルを備えた従来の磁気共鳴イメージング装置を実施した場合、生成されるＭＲＩ画像には、過渡応答時にノイズ又はアーチファクトが発生する。

図６は、非一定型コイルパターンのみから成る従来の傾斜磁場コイルの、過渡応答時の渦磁場分布の測定結果一例を示すグラフである。当該グラフでは、横軸をＺ方向の変位とし、縦軸を開口部の中心から外へ向かう動径（半径ｒ）方向の変位とする。傾斜磁場コイルは、変位に対する線形な傾斜磁場を発生することが理想的である。当該グラフにおける渦磁場強度は、上記理想的な傾斜磁場の強度と、測定実験において傾斜磁場コイルが実際に発生した磁場強度との差として測定されている。
図中のＢ_０、Ｂ_１及びＢ_２は、それぞれ所定の磁場の強度範囲を表す値である。それぞれの最小値を、ｍ（Ｂ_０）、ｍ（Ｂ_１）及びｍ（Ｂ_２）とし、それぞれの最大値をＭ（Ｂ_０）、Ｍ（Ｂ_１）及びＭ（Ｂ_２）と表すとすると、０≒ｍ（Ｂ_０）≦Ｂ_０≦Ｍ（Ｂ_０）＝ｍ（Ｂ_１）≦Ｂ_１≦Ｍ（Ｂ_１）＝ｍ（Ｂ_２）≦Ｂ_２≦Ｍ（Ｂ_２）を満たす。
非一定型コイルパターンのみから成る従来の傾斜磁場コイルは、時定数の小さい渦磁場の発生を抑える効果を有すると考えられているが、図４と図６とを比較する限り、非一定型コイルパターンのみから成る従来の傾斜磁場コイルによる渦磁場分布と、実施形態に係る傾斜磁場コイル５０による渦磁場分布とには、ほとんど差異がないと分かる。
一方で、非一定型コイルパターンのみから成る従来の傾斜磁場コイルは、上述の通り実施形態に係る傾斜磁場コイル５０に比して発熱量が大きい。従って、非一定型コイルパターンのみから成る傾斜磁場コイルを備えた従来の磁気共鳴イメージング装置を実施した場合、発熱量に起因する撮影上の制限（撮影時間の制限、フレームレートの制限等）を往々にして課さなければならない。

以上を鑑みると、上述した従来の傾斜磁場コイルは、実施形態に係る傾斜磁場コイル５０とは異なり、時定数の小さい渦磁場と発熱量とに関するトレードオフを依然として有しているといえる。
同様に、上述した従来の磁気共鳴イメージング装置は、当該渦磁場に起因するＭＲＩ画像への悪影響と当該発熱量に起因する撮影上の制限とに関するトレードオフを依然として有しているといえる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１…磁気共鳴イメージング装置、１０…制御ユニット、２０…シーケンスコントローラ、２１…トランシーバ、３０…増幅ユニット、３１…電源ユニット、４０…架台、４１…静磁場磁石、４２…ＲＦ送信コイル、４３…ＲＦ受信コイル、５０…傾斜磁場コイル、５１…巻枠、５２…第１の層、５２ａ…インナーコイル、５２ｂ…第１の平板、５２ｃ…第１の削取部、５３…中間層、５４…第２の層、５４ａ…アウターコイル、５４ｂ…第２の平板、５４ｃ…第２の削取部、６０…寝台、６１…天板、７０…入出力ユニット

Claims (6)

1. 円筒型の第１の層と、前記第１の層の外径側において当該第１の層と同軸に設けられた円筒型の第２の層とを具備する傾斜磁場コイルであって、
   前記第１の層は、隣接する導線の間隔を一定として指紋状に実装された少なくとも一つの第１のコイルを有し、
   前記第２の層は、隣接する導線の間隔を非一定として指紋状に実装された少なくとも一つの第２のコイルを有すること、
   を特徴とする傾斜磁場コイル。
2. 前記第１のコイルにおいて、前記隣接する導線の間隔は、所定の検証結果に基づいて決定されることを特徴とする請求項１記載の傾斜磁場コイル。
3. 前記第２のコイルにおいて、前記隣接する導線の間隔は、所定の製造環境下における最小限の間隔であることを特徴とする請求項１又は２記載の傾斜磁場コイル。
4. 前記第１のコイルの過渡応答時における渦磁場の時定数は、前記第２のコイルの過渡応答時における渦磁場の時定数に比して大きいことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項記載の傾斜磁場コイル。
5. 傾斜磁場発生時における前記第２のコイルの発熱量は、前記傾斜磁場発生時における前記第１のコイルの発熱量に比して小さいことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項記載の傾斜磁場コイル。
6. 円筒型の第１の層と、前記第１の層の外径側において当該第１の層と同軸に設けられた円筒型の第２の層とを有する傾斜磁場コイルを具備する磁気共鳴イメージング装置であって、
   前記第１の層は、隣接する導線の間隔を一定として指紋状に実装された少なくとも一つの第１のコイルを有し、
   前記第２の層は、隣接する導線の間隔を非一定として指紋状に実装された少なくとも一つの第２のコイルを有する、
   磁気共鳴イメージング装置。