[发明专利]倾斜磁场线圈装置及其调整方法以及磁共振成像装置

说明书

技术领域

本发明涉及形成倾斜磁场分布的倾斜磁场线圈装置及其调整方法、以及搭载了该倾斜磁场线圈装置的磁共振成像装置。

背景技术

磁共振成像（MRI：Magnetic Resonance Imaging）装置是利用将高频脉冲照射至置于均一静磁场中的被检体时生成的核磁共振现象，得到表示被检体的物理、化学性质的剖面图像的装置，特别地，被用于医疗。MRI装置主要由以下构成：在插入被检体的摄像区域中生成均一静磁场的磁铁装置；为了将位置信息赋予该摄像区域，使强度在空间上具有梯度的倾斜磁场（倾斜磁场分布）以脉冲状发生的倾斜磁场线圈装置；向被检体照射高频脉冲，引起核磁共振现象的RF线圈；接收来自被检体的磁共振信号的接收线圈；以及对接收的磁共振信号进行处理来显示剖面图像的计算机系统。

作为提高MRI装置的性能的手段，使磁铁装置发生的静磁场强度增强。静磁场强度越高，越能够地得到更鲜明多样的剖面图像，因此MRI装置指向更高的静磁场强度持续进行开发。作为提高其他性能的手段，使倾斜磁场的强度增强，并使该倾斜磁场脉冲高速驱动。这些有利于摄像时间的缩短与画质的改善，并用于近年来盛行使用的高速摄像法中。由于倾斜磁场线圈装置的驱动电源的性能提高而产生的高速切换和大电流通电使得高速摄像法变得可能。

在倾斜磁场线圈装置中流过脉冲状的电流，并发生脉冲状的倾斜磁场脉冲，因此脉冲状的倾斜磁场（漏磁场）使磁铁装置的金属容器部分中生成涡电流，且涡电流导致的磁场对剖面图像造成影响。因此，在高速且大电流通电的倾斜磁场线圈装置中，设置了在摄像区域中形成倾斜磁场的主线圈；使得脉冲状倾斜磁场（漏磁场）不会泄漏至摄像区域以外的不必要部分的屏蔽线圈，通过屏蔽线圈，能够减弱漏磁场，并抑制磁铁装置的金属容器部分中涡电流的发生。

但是，在抑制涡电流的发生中，需要按照设计中的意图制造主线圈和屏蔽线圈。在实际的制造中，关于主线圈和屏蔽线圈，将金属板等的导电性材料进行切削而形成螺旋状，进而在弯曲加工中成型为鞍形状，并使这些主线圈和屏蔽线圈以多层层压的状态、在层间填充作为绝缘材料的树脂地进行硬化固定。在这样经过多个制造工序过程中，与设计中意图的结构稍有不同，就产生制造误差。在该制造误差小的情况下，漏磁场小，金属容器部分中产生的涡电流也小，该涡电流在摄像区域中形成的涡流磁场也小，且不影响剖面图像，但是当制造误差大时，不能忽略涡电流导致的对图像的影响。

因此，为了高精度地制造倾斜磁场线圈装置，提出了一种在将曲面加工结束的金属板固定于相同曲面形状的台上的状态下，通过切削加工将金属板成型为螺旋状的方法（例如，参照专利文献1等）。此外，提出了一种在磁铁装置的金属容器部分设置缝隙，增大涡电流的流路电阻，由此降低涡电流的发生量的方法。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2004-130052号公报

发明内容

发明要解决的课题

作为MRI装置市场中的需求，需要高速地得到鲜明的图像。因此，在倾斜磁场线圈装置中，需要高速地发生尽可能大的磁通密度的倾斜磁场。结果，在倾斜磁场线圈中，大电流以高速地变化的脉冲波形而通电。因为通过大电流导致发生大的倾斜磁场，因此漏磁场增大。此外，高速的脉冲通电导致磁场变化量也增大，因此漏磁场的磁场变化量也增大，在磁铁装置的金属容器中发生的涡电流也变大，且由于涡电流而形成的涡流磁场也变大。并且，存在当涡流磁场变大时使剖面图像恶化的情况。

此外，作为MRI装置市场中的另一个需求，需要使被检体进入的空间尽可能地宽敞，以使被检体（患者）不会感到封闭感。此外，作为检查侧的需求，还需要对尽可能宽广的范围进行摄像。因此，对于倾斜磁场线圈装置，需要位于被检体的进入空间与磁铁装置之间的尽可能容积小的结构。具体地，在倾斜磁场线圈装置的主线圈与屏蔽线圈之间的间隔存在变窄的倾向，对于该间隔所要求的制造精度（允许制造误差）变得严格。