JP6400326B2 - 磁気共鳴イメージング装置及び傾斜磁場コイル - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、磁気共鳴イメージング装置及び傾斜磁場コイルに関する。

従来、磁気共鳴イメージング装置には、被検体が置かれる撮像空間における静磁場の不均一性を補正するための磁性体シム（例えば、鉄シムなど）を備えるものがある。この磁性体シムは、撮像中に周囲の温度などによって発熱することがあり、その発熱によって温度が変化すると、飽和磁束密度が変化する。この結果、磁性体シムに収束する磁束の大きさが変化し、それに伴って静磁場の均一性が変化することがある。一般的に、磁気共鳴イメージング装置では複数の磁性体シムが用いられるが、各磁性体シムの温度変化はそれぞれが配置される位置によって異なるため、静磁場が局所的に不均一になることがある。

特開２０１１−１５８４０号公報

本発明が解決しようとする課題は、磁性体シムの温度変化によって静磁場が局所的に不均一になることを抑えることができる磁気共鳴イメージング装置及び傾斜磁場コイルを提供することである。

実施形態に係る磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ：Magnetic Resonance Imaging）装置は、静磁場磁石と、傾斜磁場コイルと、シムトレイと、熱伝導部材とを備える。静磁場磁石は、被検体が置かれる撮像空間に静磁場を発生させる。傾斜磁場コイルは、前記撮像空間に傾斜磁場を発生させる。シムトレイは、前記傾斜磁場コイルに設けられ、前記静磁場の不均一性を補正するための磁性体シムを収納可能な複数のシムポケットを有する。熱伝導部材は、前記シムトレイの内部に設けられる。また、熱伝導部材は、前記複数のシムポケットのうちの異なるシムポケットに収納された磁性体シムを熱結合させる。

図１は、第１の実施形態に係るＭＲＩ装置の構成例を示す図である。 図２は、第１の実施形態に係る傾斜磁場コイルの構成例を示す斜視図である。 図３は、第１の実施形態に係るシムトレイの構成例を示す斜視図である。 図４は、第１の実施形態に係るシムトレイの構成例を示す断面図である。 図５は、第２の実施形態に係るシムトレイの構成例を示す断面図である。 図６は、第３の実施形態に係るシムトレイの構成例を示す断面図である。 図７は、第４の実施形態に係るシムトレイの構成例を示す断面図である。 図８は、第５の実施形態に係るシムトレイの構成例を示す断面図である。

以下に、図面に基づいて、ＭＲＩ装置及び傾斜磁場コイルの実施形態を詳細に説明する。

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係るＭＲＩ装置１００の構成例を示す図である。例えば、図１に示すように、ＭＲＩ装置１００は、静磁場磁石１０と、傾斜磁場コイル２０と、ＲＦコイル３０と、天板４０と、傾斜磁場電源５０と、送信部６０と、受信部７０と、シーケンス制御装置８０と、計算機システム９０とを有する。

静磁場磁石１０は、概略円筒状（円筒の中心軸に直交する断面が楕円となるものを含む）に形成された真空容器１１と、真空容器１１の中で冷却液に浸漬された超伝導コイル１２とを有する。この静磁場磁石１０は、静磁場磁石１０の円筒内部に、被検体Ｓが置かれる撮像空間（ボア）を形成し、その撮像空間に静磁場を発生させる。

傾斜磁場コイル２０は、概略円筒状（円筒の中心軸に直交する断面が楕円となるものを含む）に形成され、静磁場磁石１０の内側に配置される。この傾斜磁場コイル２０は、傾斜磁場電源５０から供給される電流により、被検体Ｓが置かれる撮像空間に傾斜磁場を発生させる。例えば、傾斜磁場コイル２０は、撮像空間におけるＸ軸，Ｙ軸，Ｚ軸それぞれの方向に沿った傾斜磁場を発生させるメインコイル２１と、メインコイル２１の漏洩磁場をキャンセルするシールドコイル２２とを有する。ここで、メインコイル２１とシールドコイル２２との間には、シムトレイ挿入ガイド２３が形成される。このシムトレイ挿入ガイド２３には、撮像空間における静磁場の不均一性を補正するための鉄シム２５を収納したシムトレイ２４が挿入される。なお、傾斜磁場コイル２０の構成については、後に詳細に説明する。

ＲＦコイル３０は、概略円筒状（円筒の中心軸に直交する断面が楕円となるものを含む）に形成され、傾斜磁場コイル２０の内側に配置される。このＲＦコイル３０は、送信部６０から供給されるＲＦパルスを受けて、被検体Ｓが置かれた撮像空間に高周波磁場を発生させる。また、ＲＦコイル３０は、高周波磁場によって水素原子核が励起されることで被検体Ｓから放出される磁気共鳴信号を受信する。

天板４０は、図示していない寝台に水平方向へ移動可能に設けられ、撮影時には被検体Ｓが載置され撮像空間へ移動される。傾斜磁場電源５０は、シーケンス制御装置８０からの指示に基づいて、傾斜磁場コイル２０に電流を供給する。

送信部６０は、シーケンス制御装置８０からの指示に基づいて、ＲＦコイル３０にＲＦパルスを供給する。受信部７０は、ＲＦコイル３０によって受信された磁気共鳴信号を受信し、受信した磁気共鳴信号をデジタル化して得られる生データをシーケンス制御装置８０に対して送信する。

シーケンス制御装置８０は、計算機システム９０による制御のもと、傾斜磁場電源５０、送信部６０及び受信部７０をそれぞれ駆動することで、被検体Ｓのスキャンを行う。そして、シーケンス制御装置８０は、スキャンを行った結果、受信部７０から生データが送信されると、その生データを計算機システム９０に送信する。

計算機システム９０は、ＭＲＩ装置１００全体を制御する。具体的には、この計算機システム９０は、操作者から各種入力を受け付ける入力部や、操作者から入力される撮像条件に基づいてシーケンス制御装置８０にスキャンを実行させるシーケンス制御部、シーケンス制御装置８０から送信された生データに基づいて画像を再構成する画像再構成部、再構成された画像などを記憶する記憶部、再構成された画像など各種情報を表示する表示部、操作者からの指示に基づいて各機能部の動作を制御する主制御部などを有する。

図２は、第１の実施形態に係る傾斜磁場コイル２０の構成例を示す斜視図である。例えば、図２に示すように、傾斜磁場コイル２０は、概略円筒状に形成されたメインコイル２１と、メインコイル２１の外側に配置されたシールドコイル２２とを有する。また、メインコイル２１とシールドコイル２２との間には、複数のシムトレイ挿入ガイド２３が形成される。

シムトレイ挿入ガイド２３は、傾斜磁場コイル２０の両端面に開口を形成する貫通孔であり、傾斜磁場コイル２０の長手方向に全長にわたって形成される。例えば、シムトレイ挿入ガイド２３は、メインコイル２１及びシールドコイル２２に挟まれた領域に、互いに平行となるように円周方向に等間隔に形成される。そして、各シムトレイ挿入ガイド２３には、シムトレイ２４が挿入される。

シムトレイ２４は、樹脂によって概略棒状に形成される。このシムトレイ２４には、所定数の鉄シム２５が収納される。例えば、シムトレイ２４は、傾斜磁場コイル２０の両端部を除いた長さを有する。また、シムトレイ２４は、各シムトレイ挿入ガイド２３に挿入されて、それぞれ傾斜磁場コイル２０の中央部に固定される。なお、図２には示していないが、例えば、傾斜磁場コイル２０には、傾斜磁場コイル２０を冷却するための複数の冷却管が円筒形状に沿って螺旋状に埋設される。

図３は、第１の実施形態に係るシムトレイ２４の構成例を示す斜視図である。例えば、図３に示すように、シムトレイ２４は、細長箱状のトレイ本体２４ａと、蓋体２４ｂとから構成される。トレイ本体２４ａは、長手方向に連続して形成され、それぞれ磁性体シム２４ｃを収納可能な複数のシムポケット２４ｄを有する。磁性体シム２４ｃは、薄板状に形成された磁性体の部材であり、撮像空間における静磁場の不均一性を補正するために、必要な箇所のシムポケット２４ｄに必要な枚数だけ収納される。例えば、磁性体シム２４ｃは、鉄、パーメンジュール、センダストなどで作製される。

以上、本実施形態に係るＭＲＩ装置１００の構成について説明した。このような構成のもと、本実施形態に係るＭＲＩ装置１００では、シムトレイ２４が、複数のシムポケット２４ｄのうちの異なるシムポケットに収納された磁性体シム２４ｃを熱結合させる。

従来、磁性体シムは、撮像中に、傾斜磁場コイルの発熱などの周囲の温度や磁性体シム自身の渦電流損などによって発熱することがあり、発熱によって温度が変化すると、飽和磁束密度が変化する。この結果、磁性体シムに収束する磁束の大きさが変化し、それに伴って静磁場の均一性が変化することがある。一般的に、磁気共鳴イメージング装置では複数の磁性体シムが用いられるが、各磁性体シムの温度変化はそれぞれが配置される位置によって異なるため、静磁場が局所的に不均一になることがある。

これに対し、本実施形態に係るＭＲＩ装置では、シムトレイ２４によって、異なるシムポケットに収納された磁性体シム２４ｃが熱結合されるので、各磁性体シム２４ｃの温度が均一化される。これにより、磁性体シム２４ｃの温度変化によって静磁場が局所的に不均一になることを抑えることができる。以下では、本実施形態に係るシムトレイ２４の構成例について説明する。

図４は、第１の実施形態に係るシムトレイ２４の構成例を示す断面図である。図４は、シムトレイ２４の略中心を通り、かつ、シムトレイ２４の長手方向及び厚さ方向に平行な断面を示している。図４に示すように、シムトレイ２４は、細長箱状のトレイ本体２４ａと、蓋体２４ｂとから構成される。

トレイ本体２４ａは、長手方向に連続して形成された複数のシムポケット２４ｄを有する。各シムポケット２４ｄには、撮像空間における静磁場の不均一性を補正するために必要な枚数の磁性体シム２４ｃが積層されて収納される。なお、各シムポケット２４ｄに必要な枚数の磁性体シム２４ｃが収納された結果、全てのシムポケット２４ｄに磁性体シム２４ｃが収納される場合もあるが、一部のシムポケット２４ｄに磁性体シム２４ｃが１枚も収納されない場合もある。

蓋体２４ｂは、複数のシムポケット２４ｄを覆うように、トレイ本体２４ａに固定される。また、各シムポケット２４ｄにおいて、積層された磁性体シム２４ｃと蓋体２４ｂとの間には、適切な厚さのスペーサ２４ｅが配置される。スペーサ２４ｅは、磁性体シム２４ｃがシムポケット２４ｄ内で移動しないように、蓋体２４ｂが固定される際に、シムポケット２４ｄの底部に磁性体シム２４ｃを押しつけて位置決めする。

そして、シムトレイ２４は、複数のシムポケット２４ｄに跨って設けられた熱伝導部材２４ｆを有する。熱伝導部材２４ｆは、異なるシムポケット２４ｄに収納された磁性体シム２４ｃに直接的又は他の熱伝導部材を介して間接的に接触して、各磁性体シムを熱結合させる。これにより、特定の磁性体シム２４ｃが大きく発熱した場合でも、その熱が熱伝導部材２４ｆを介して他の磁性体シム２４ｃに分散されることになり、各磁性体シム２４ｃの温度が均一化される。

ここで、熱伝導部材２４ｆは、シムポケット２４ｄの底部に設けられる。例えば、熱伝導部材２４ｆは、熱伝導性を有する材料で形成された板状又はシート状の部材であり、トレイ本体２４ａの底部を形成する樹脂に埋め込まれる。

より具体的には、例えば、熱伝導部材２４ｆは、各シムポケット２４ｄに磁性体シム２４ｃが収納された際に磁性体シム２４ｃに直接的に接触するように、各シムポケット２４ｄの底面で少なくとも一部が露出するように埋め込まれる。ここで、シムポケット２４ｄの底面で熱伝導部材２４ｆが露出する範囲は、シムポケット２４ｄの底面全体であってもよいし、シムポケット２４ｄの底面の一部であってもよい。また、熱伝導部材２４ｆは、磁性体シム２４ｃに直接的に接触するのではなく、シムポケット２４ｄの底面と磁性体シム２４ｃとの間に挿入された熱伝導性を有するスペーサなどを介して、間接的に磁性体シム２４ｃに接触してもよい。

また、例えば、熱伝導部材２４ｆは、シムトレイ２４を形成する材料と比べて熱伝導性が高い材料で形成される。このような材料として、例えば、銅を用いることができる。一般的に、シムトレイ２４を形成する樹脂は熱伝導性が低いため、各シムポケット２４ｄに収納された磁性体シム２４ｃは、熱伝導部材２４ｆが設けられない場合は熱的に絶縁されることになる。したがって、熱伝導部材２４ｆをシムトレイ２４と比べて熱伝導性が高い材料で形成することによって、各シムポケット２４ｄに収納された磁性体シム２４ｃの間で熱を伝導させることができる。

また、例えば、熱伝導部材２４ｆは、シムトレイ２４を形成する材料と比べて熱容量が大きい材料で形成されてもよい。このような材料として、例えば、アルミニウム用いることができる。熱伝導部材２４ｆは、磁性体シムと同様に周囲の温度などによって発熱する場合があり、静磁場の均一性を乱す原因となり得る。これに対し、熱伝導部材２４ｆをシムトレイ２４と比べて熱容量が大きい材料で形成することによって、熱伝導部材２４ｆの温度の温度上昇を抑えることができる。この結果、熱伝導部材２４の温度変化を抑えることができ、熱伝導部材２４の発熱による静磁場の均一性の変動を抑えることができる。

以上、第１の実施形態について説明したが、上記実施形態で説明したＭＲＩ装置１００は、図１〜４に示した基本的な構成を変えずに、シムトレイ２４の構成を適宜に変更して実施することが可能である。以下では、ＭＲＩ装置１００に関する他の実施形態について、シムトレイの構成を中心に説明する。なお、以下で説明する各実施形態では、第１の実施形態で説明した構成要素と同一の構造又は機能を有する構成要素については同一の符号を付すこととし、その詳細な説明を省略する。

（第２の実施形態）
図５は、第２の実施形態に係るシムトレイ１２４の構成例を示す断面図である。図５は、シムトレイ１２４の略中心を通り、かつ、シムトレイ１２４の長手方向及び厚さ方向に平行な断面を示している。なお、本実施形態に係るシムトレイ１２４は、第１の実施形態で説明したシムトレイ２４と略同一の構成を有するが、熱伝導部材の構成が第１の実施形態とは異なる。

図５に示すように、シムトレイ１２４は、第１の実施形態で説明したシムトレイ２４と同様に、複数のシムポケット２４ｄに跨って設けられた熱伝導部材１２４ｆを有する。

ここで、本実施形態では、熱伝導部材１２４ｆは、第１の熱伝導部材１２４ｆａと、第２の熱伝導部材１２４ｆｂとを接合して形成される。第１の熱伝導部材１２４ｆａは、シムトレイ１２４を形成する材料と比べて熱伝導性が高い材料で形成される。このような材料として、例えば、銅を用いることができる。また、第２の熱伝導部材１２４ｆｂは、シムトレイ１２４を形成する材料と比べて熱容量が大きい材料で形成される。このような材料として、例えば、アルミニウムを用いることができる。そして、第１の熱伝導部材１２４ｆａは、異なるシムポケットに収納された磁性体シム２４ｃに直接的又は他の熱伝導部材を介して間接的に接触する位置に設けられる。

例えば、第１の熱伝導部材１２４ｆａ及び第２の熱伝導部材１２４ｆｂは、それぞれ熱伝導性を有する材料で形成された板状又はシート状の部材であり、それぞれが積層された状態で、トレイ本体２４ａの底部を形成する樹脂に埋め込まれる。ここで、例えば、第１の熱伝導部材１２４ｆａは、各シムポケット２４ｄに磁性体シム２４ｃが収納された際に磁性体シム２４ｃに直接的に接触するように、各シムポケット２４ｄの底面で少なくとも一部が露出するように埋め込まれる。なお、シムポケット２４ｄの底面で第１の熱伝導部材１２４ｆａが露出する範囲は、シムポケット２４ｄの底面全体であってもよいし、シムポケット２４ｄの底面の一部であってもよい。また、第１の熱伝導部材１２４ｆａは、磁性体シム２４ｃに直接的に接触するのではなく、シムポケット２４ｄの底面と磁性体シム２４ｃとの間に挿入された熱伝導性を有するスペーサなどを介して、間接的に磁性体シム２４ｃに接触してもよい。また、第２の熱伝導部材１２４ｆｂは、第１の熱伝導部材１２４ｆａにおけるシムポケット２４ｄ側を表側とした場合に、第１の熱伝導部材１２４ｆａの裏側の面に密着した状態で埋め込まれる。

（第３の実施形態）
図６は、第３の実施形態に係るシムトレイ２２４の構成例を示す断面図である。図６は、シムトレイ２２４におけるシムポケット２４ｄの底面を通る断面を示している。なお、本実施形態に係るシムトレイ２２４は、第１の実施形態で説明したシムトレイ２４と略同一の構成を有するが、熱伝導部材の形状が第１の実施形態とは異なる。

図６に示すように、シムトレイ２２４は、第１の実施形態で説明したシムトレイ２４と同様に、複数のシムポケット２４ｄに跨って設けられた熱伝導部材２２４ｆを有する。

ここで、本実施形態では、熱伝導部材２２４ｆには、少なくとも１つのスリットが形成される。ここでいうスリットは、例えば、熱伝導部材２２４ｆの面に沿って形成された細長い矩形状の孔であり、熱伝導部材２２４ｆの表側の面から裏側の面へ貫通するように形成される。前述したように、熱伝導部材２２４ｆは、電導材料で形成された場合には、傾斜磁場の切り替え時に誘起電流が生じてしまい、ＭＲＩ装置１００内に渦電流を発生させる原因となり得る。これに対し、熱伝導部材２２４ｆにスリットを設けることで、熱伝導部材２２４ｆ内に発生する有機電流の流れを分断することができ、渦電流の発生を抑えることができる。また、渦電流損による熱伝導部材２２４ｆの発熱を抑えることができる。

例えば、図６に示すように、熱伝導部材２２４ｆには、各シムポケット２４ｄの位置に、シムトレイ２２４の長手方向に沿った２本のスリット２２４ｈが形成される。また、例えば、図６に示すように、熱伝導部材２２４ｆには、隣り合うシムポケット２４ｄの間の位置に、シムトレイ２２４の短手方向に沿った２本のスリット２２４ｉが形成される。このように各スリットを形成することで、例えば、各シムポケット２４ｄの間に形成されたスリット２２４ｉによって、シムトレイ２２４の長手方向にシムポケット２４ｄの位置ごとに分断された渦電流が、さらに、各シムポケット２４ｄの位置に形成されたスリット２２４ｈによって、シムトレイ２２４の短手方向に分断されることになる。

なお、熱伝導部材２２４ｆに形成されるスリットの数、位置、形状は、必ずしも図６に示したものに限られない。スリットの数、位置、形状は、熱伝導部材２２４ｆに生じる誘起電流を効率よく分断することができるように適宜決められる。また、熱伝導部材２２４ｆに渦電流がどのように生じるかは、シムトレイ２２４が配置される位置に応じて変化する。したがって、例えば、熱伝導部材２２４ｆに形成されるスリットの数、位置、形状は、傾斜磁場コイル２０においてシムトレイ２２４が配置される位置に応じて決められてもよい。

（第４の実施形態）
図７は、第４の実施形態に係るシムトレイ３２４の構成例を示す断面図である。図７は、シムトレイ３２４の略中心を通り、かつ、シムトレイ３２４の長手方向及び厚さ方向に平行な断面を示している。なお、本実施形態に係るシムトレイ３２４は、第１の実施形態で説明したシムトレイ２４と略同一の構成を有するが、熱伝導部材が配置される位置が第１の実施形態とは異なる。

図７に示すように、シムトレイ３２４は、第１の実施形態で説明したシムトレイ２４と同様に、細長箱状のトレイ本体３２４ａと、蓋体３２４ｂとから構成される。また、シムトレイ３２４は、複数のシムポケット２４ｄに跨って設けられた熱伝導部材３２４ｆを有する。熱伝導部材３２４ｆは、異なるシムポケット２４ｄに収納された磁性体シム２４ｃに直接的又は他の熱伝導部材を介して間接的に接触して、各磁性体シムを熱結合させる。これにより、特定の磁性体シム２４ｃが大きく発熱した場合でも、その熱が熱伝導部材３２４ｆを介して他の磁性体シム２４ｃに分散されることになり、各磁性体シム２４ｃの温度が均一化される。

ここで、本実施形態では、熱伝導部材３２４ｆは、シムポケット２４ｄを覆う蓋体３２４ｂに設けられる。そして、各シムポケット２４ｄにおいて、積層された磁性体シム２４ｃと蓋体３２４ｂとの間には、適切な厚さのスペーサ３２４ｅが配置される。スペーサ３２４ｅは、磁性体シム２４ｃがシムポケット２４ｄ内で移動しないように、蓋体３２４ｂが固定される際に、シムポケット３２４の底部に磁性体シム２４ｃを押しつけて位置決めする。

ここで、本実施形態では、スペーサ３２４ｅは、熱伝導性を有する材料で形成される。これにより、蓋体３２４ｂに設けられた熱伝導部材３２４ｆが、スペーサ３２４ｅを介して、シムポケット２４ｄに収納された磁性体シム２４ｃに間接的に接触することになる。また、例えば、シムポケット２４ｄの底面と磁性体シム２４ｃとの間に適切な厚さのスペーサを配置することで、蓋体３２４ｂに設けられた熱伝導部材３２４ｆと磁性体シム２４ｃとを直接的に接触させるようにしてもよい。

なお、例えば、熱伝導部材３２４ｆは、第１の実施形態で説明した熱伝導部材２４ｆと同様に、シムトレイ３２４を形成する材料と比べて熱伝導性が高い材料、又は、シムトレイ３２４を形成する材料と比べて熱容量が大きい材料で形成される。

また、例えば、熱伝導部材３２４ｆは、第２の実施形態で説明した熱伝導部材１２４ｆと同様に、シムトレイ３２４を形成する材料と比べて熱伝導性が高い材料で形成された第１の熱伝導部材と、シムトレイ３２４を形成する材料と比べて熱伝導性が高い材料で形成された第２の熱伝導部材とを接合して形成されてもよい。この場合には、第１の熱伝導部材及び第２の熱伝導部材は、それぞれが積層された状態で、蓋体３２４ｂを形成する樹脂に埋め込まれる。ここで、第１の熱伝導部材は、蓋体３２４ｂにおけるトレイ本体３２４ａ及びシムポケット２４ｄと対向する側に埋め込まれる。また、第２の熱伝導部材は、第１の熱伝導部材におけるシムポケット２４ｄ側を表側とした場合に、第１の熱伝導部材の裏側の面に密着した状態で埋め込まれる。

また、熱伝導部材３２４ｆは、第３の実施形態と同様に、少なくとも１つのスリットが形成されてもよい。

なお、上述した第１〜第４の実施形態では、シムトレイにおいて、シムポケットの底部又は蓋体に熱伝導部材が設けられる場合の例を説明したが、熱伝導部材が設けられる位置はこれらに限られない。例えば、熱伝導部材は、シムトレイにおける長手方向に沿った側部に設けられてもよい。その場合には、熱伝導部材は、各シムポケットに磁性体シムが収納された際に磁性体シムの端部に直接的に接触するように、各シムポケットの内側の側面で少なくとも一部が露出するように埋め込まれる。また、熱伝導部材は、磁性体シムに直接的に接触するのではなく、シムポケットの内側の側面と磁性体シムとの間に挿入された熱伝導性を有するスペーサなどを介して、間接的に磁性体シムに接触してもよい。

また、上述した第１〜第４の実施形態において、例えば、熱伝導部材は、非磁性材料で形成される。このような材料として、例えば、銅又はアルミニウムを用いることができる。熱伝導部材は、磁性材料で形成されると、磁性体シムによって調整された静磁場の均一性を乱す原因となり得る。これに対し、熱伝導部材を非磁性材料で形成することによって、熱伝導部材が静磁場の均一性を乱す原因となるのを防ぐことができる。

また、上述した第１〜第４の実施形態において、例えば、熱伝導部材は、非電導材料で形成される。このような材料として、例えば、銅又はアルミニウムを用いることができる。熱伝導部材は、シムトレイとともに傾斜磁場コイルに設けられるので、電導材料で形成されると傾斜磁場の切り替え時に誘起電流が生じてしまい、ＭＲＩ装置内に渦電流を発生させる原因となり得る。これに対し、熱伝導部材を非電導材料で形成することによって、熱伝導部材が渦電流の原因となるのを防ぐことができる。

（第５の実施形態）
図８は、第５の実施形態に係るシムトレイ４２４の構成を示す図である。図８は、シムトレイ４２４の略中心を通り、かつ、シムトレイ４２４の長手方向及び厚さ方向に平行な断面を示している。なお、本実施形態に係るシムトレイ４２４は、第１の実施形態で説明したシムトレイ２４と略同一の形状を有するが、熱伝導部材を有する代わりに、シムトレイ４２４の少なくとも一部が熱伝導性を有する点が第１の実施形態とは異なる。

図８に示すように、シムトレイ４２４は、第１の実施形態で説明したシムトレイ２４と同様に、細長箱状のトレイ本体４２４ａと、蓋体４２４ｂとから構成される。

ここで、本実施形態では、シムトレイ４２４は、複数のシムポケット２４ｄに跨る部分の少なくとも一部が熱伝導性を有する材料で形成される。例えば、トレイ本体４２４ａ及び蓋体４２４ｂそれぞれが、熱伝導性を有する材料で形成される。例えば、トレイ本体４２４ａ及び蓋体４２４ｂは、銅などの熱伝導性を有する微粉末を混入した樹脂で形成される。これにより、特定の磁性体シム２４ｃが大きく発熱した場合でも、その熱がトレイ本体４２４ａ及び蓋体４２４ｂを介して他の磁性体シム２４ｃに分散されることになり、各磁性体シム２４ｃの温度が均一化される。

また、例えば、トレイ本体４２４ａ及び蓋体４２４ｂは、必ずしも両方が熱伝導性を有する材料で形成されなくてもよく、いずれか一方が熱伝導性を有する材料で形成されていればよい。この場合に、例えば、トレイ本体４２４ａが熱伝導性を有する材料で形成される場合には、シムポケット２４ｄの底面と磁性体シム２４ｃとを直接的に接触させる。また、例えば、蓋体４２４ｂが熱伝導性を有する材料で形成される場合には、第４の実施形態と同様に、蓋体４２４ｂと磁性体シム２４ｃとの間に熱伝導性を有するスペーサを挿入することで、蓋体４２４ｂを間接的に磁性体シム２４ｃに接触させる。

なお、上述した第１〜第５の実施形態では、シムトレイが、長手方向に連続して形成された複数のシムポケットを有する一体のものである場合の例を説明したが、実施形態はこれに限られない。例えば、シムトレイは、それぞれが１つ又は複数のシムポケットを有する複数のサブトレイに分割可能に構成されてもよい。各サブトレイは、長手方向に連結されて、１つのシムトレイとして用いられる。

この場合には、熱伝導部材もサブトレイごとに分割される。すなわち、各サブトレイが、個別に熱伝導部材を有するように構成される。そして、各サブトレイが有する熱伝導部材は、各サブトレイが連結された際に、隣接するサブトレイ間で接続されて、第１〜第５の実施形態で説明した熱伝導部材と同様に機能する。

上述した各実施形態によれば、異なるシムポケットに収納された磁性体シム２４ｃが熱結合されるので、各磁性体シム２４ｃの温度が均一化される。これにより、特定の磁性体シム２４ｃの温度が変化するのではなく、熱結合された磁性体シム２４ｃ全体の温度が均一化されるので、特定の位置で静磁場が不均一となることを緩和できる。また、磁性体シム２４ｃを熱結合することによって、特定の磁性体シム２４ｃの温度が発熱した場合でも、その熱が他の磁性体シム２４ｃに分散されることになり、磁性体シム２４ｃ全体の温度上昇を抑えることができる。また、磁性体シム２４ｃ全体の温度上昇が抑えられることによって、磁性体シム２４ｃ全体の温度変化が抑制されるので、静磁場の均一性の変動を抑えることができる。

以上説明した少なくとも１つの実施形態によれば、磁性体シムの温度変化によって静磁場が局所的に不均一になることを抑えることができる。

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同様に、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。

１００ 磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ：Magnetic Resonance Imaging）装置
１０ 静磁場磁石
２０ 傾斜磁場コイル
２４ シムトレイ

Claims (11)

1. 被検体が置かれる撮像空間に静磁場を発生させる静磁場磁石と、
   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、
   前記傾斜磁場コイルに設けられ、前記静磁場の不均一性を補正するための磁性体シムを収納可能な複数のシムポケットを有するシムトレイと、
   前記シムトレイの内部に設けられた熱伝導部材とを備え、
   前記熱伝導部材は、前記複数のシムポケットのうちの異なるシムポケットに収納された磁性体シムを熱結合させることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
2. 前記熱伝導部材は、前記複数のシムポケットに跨って設けられており、前記異なるシムポケットに収納された磁性体シムに直接的又は他の熱伝導部材を介して間接的に接触して、各磁性体シムを熱結合させる
   ことを特徴とする請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置。
3. 前記熱伝導部材は、前記シムトレイを形成する材料と比べて熱伝導性が高い材料で形成されることを特徴とする請求項２に記載の磁気共鳴イメージング装置。
4. 前記熱伝導部材は、前記シムトレイを形成する材料と比べて熱容量が大きい材料で形成されることを特徴とする請求項２に記載の磁気共鳴イメージング装置。
5. 被検体が置かれる撮像空間に静磁場を発生させる静磁場磁石と、
   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、
   前記傾斜磁場コイルに設けられ、前記静磁場の不均一性を補正するための磁性体シムを収納可能な複数のシムポケットを有するシムトレイとを備え、
   前記シムトレイは、前記複数のシムポケットに跨って設けられた熱伝導部材を有し、
   前記熱伝導部材は、前記シムトレイを形成する材料と比べて熱伝導性が高い材料で形成された第１の熱伝導部材と、前記シムトレイを形成する材料と比べて熱容量が大きい材料で形成された第２の熱伝導部材とを接合して形成され、
   前記第１の熱伝導部材は、前記複数のシムポケットのうちの異なるシムポケットに収納された磁性体シムに直接的又は他の熱伝導部材を介して間接的に接触する位置に設けられ、各磁性体シムを熱結合させる
   ことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
6. 前記熱伝導部材には、少なくとも１つのスリットが形成されることを特徴とする請求項２〜５のいずれか一つに記載の磁気共鳴イメージング装置。
7. 前記熱伝導部材は、前記シムポケットの底部に設けられることを特徴とする請求項２〜６のいずれか一つに記載の磁気共鳴イメージング装置。
8. 被検体が置かれる撮像空間に静磁場を発生させる静磁場磁石と、
   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、
   前記傾斜磁場コイルに設けられ、前記静磁場の不均一性を補正するための磁性体シムを収納可能な複数のシムポケットを有するシムトレイとを備え、
   前記シムトレイは、前記複数のシムポケットに跨って設けられた熱伝導部材を有し、
   前記熱伝導部材は、前記シムポケットを覆う蓋体に設けられ、前記複数のシムポケットのうちの異なるシムポケットに収納された磁性体シムに直接的又は他の熱伝導部材を介して間接的に接触して、各磁性体シムを熱結合させる
   ことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
9. 前記熱伝導部材は、非磁性材料で形成されることを特徴とする請求項２〜８のいずれか一つに記載の磁気共鳴イメージング装置。
10. 被検体が置かれる撮像空間に静磁場を発生させる静磁場磁石と、
    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、
    前記傾斜磁場コイルに設けられ、前記静磁場の不均一性を補正するための磁性体シムを収納可能な複数のシムポケットを有するシムトレイとを備え、
    前記シムトレイは、前記複数のシムポケットに跨って設けられて前記シムポケットを覆う蓋体を有し、当該蓋体が熱伝導性を有する材料で形成され、前記複数のシムポケットのうちの異なるシムポケットに収納された磁性体シムを熱結合させることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
11. 被検体が置かれる撮像空間における静磁場の不均一性を補正するための磁性体シムを収納可能な複数のシムポケットを有するシムトレイと、
    前記シムトレイの内部に設けられた熱伝導部材とを備え、
    前記熱伝導部材は、前記複数のシムポケットのうちの異なるシムポケットに収納された磁性体シムを熱結合させることを特徴とする傾斜磁場コイル。

Images