JPH0428349A

JPH0428349A - Ｍｒｉ装置用静磁場マグネット

Info

Publication number: JPH0428349A
Application number: JP2134009A
Authority: JP
Inventors: Tadatoshi Ota; 太田　忠利
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1990-05-25
Filing date: 1990-05-25
Publication date: 1992-01-30

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）本発明は、医療用磁気共鳴イメージング装置（ＭＲＩ装
置）に用いられる静磁場マグネッ１−に関する。

（従来の技ｖｆＩ）ＭＲＩ装置に用いる静磁場マグネッ１−１特に超電導コ
イルを使ったマグネットは、その構成上、軸長が長くな
る。すなわち、患者を診断するのに必要な空間において
高均一磁場を発生させるためのコイル配置、超電導コイ
ルを極低温に保つための断熱空間等が必要になり、軸長
が長くなる。ＭＲＩ装置用超電導マグネットの従来の一
例を第６図に示す。このように従来のものは高均一磁場
を出すための３つの超電導コイル１．ａ、　ｌｂ、　ｌ
ｃ、及び熱シールド板２ａ、２ｂを含む真空断熱空間３
を有する。これに、磁気シールド４　（鉄などの磁性体
）が取り付けられ、全長として２ｍ前後の装置となる。

（磁気シールドは周辺機器へ磁場の影響がないようにす
るために用いられる。）（発明が解決しようとする課題）このように、超電導マグネットを用いたＭＲＩ装置は、
高磁場を発生させられる、時間的に磁場が安定している
等の利点がある反面、マグネット軸長が長く、大型化し
、患者に不安感を与える問題がある。軸長を短かくする
と、診断空間５内の磁場均一性が悪くなり、均一性を保
とうとすると、誤差磁場を打消すための逆向き電流を流
すコイルが必要となり、コスト高になるという問題があ
る。

本発明は、軸長が短かく患者に不安感を与えることの少
い高均一磁場のＭＲＩ装置用静磁場マグネットを提供す
ることを目的とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段）本発明においては主磁場発生のために超電導コイルと常
電導コイルを用いる。そして好ましくは中央部に超電導
コイルを配置し端側に常電導コイルを配置して、両コイ
ルで高均一な主磁場を発生させる。

（作用）常電導コイルは、断熱空間をもった容器等は不用であり
、電気絶縁材等のスペースを考慮するだけで良いので、
結果的に超電導コイルのみで構成した場合よりも軸長が
短かくなる。

（実施例）第１図に本発明の実施例を示す。

短軸の超電導コイル１ｂだけを用いて真空容器を構成す
る。この超電導コイルＩｂだけでは診断空間５内に高均
一磁場を形成できないので、真空容器の外に常電導コイ
ルＩａ’と１ｃ′を設け、コイル配置としては、第６図
のＬａ、　Ｉｂ、　ｌｃと同じようにする。

また、真空断熱空間は、コイルｌａ’、ｌｂ間及びｌｂ
。

Ｉｃ’間のスペースを利用して構成できる。常電導コイ
ルには、断熱空間をもった容器等は不用であり、電気絶
縁材７等のスペースを考慮すれば良いので、結果的に超
電導コイルのみで構成した場合よりも軸長が短かくなる
。つまり、第６図のコイル］、ａ、ｌｃの外側の断熱空
間に相当する分だけ短軸となり、磁気シールド４もそれ
に合わせて小型化できる。

第２図に常電導コイル用心体９を示す。この導体には、
冷却水を通すための穴１０があり、この穴に水を流して
、導体を冷却する。

（実施例の作用）第１図の主磁場Ｂを発生させるコイル１ａ’　、　ｌｂ
　。

１ｃ′は従来（第６図）と同じ位置で同じ起磁力をもつ
ので、診断空間５内の磁場均一性は、従来と同じである
。真空断熱空間３は、コイル１ａ′〜１ｂ間及び１ｂ〜
ｌｃ’間に構成し、熱シールド板２ａ、２ｂを配置して
、超電導コイルの冷却媒体である液体ヘリウムの蒸発量
を最小限にする。また、その外側に磁気シールド４を配
置して、漏洩磁場を減少させる。このような構成とした
ことにより、超電導コイルの外側の真空断熱空間の分だ
け軸長が短かくなる。従来、断熱空間は約１００〜１５
０ｍｍ必要であったので、全体として２００〜３００ｍ
ｍ軸長が短縮できることになる。

（実施例の効果）このように、主磁場を発生させる超電導コイルのうち、
マグネット中央付近のコイルを超電導コイルで構成し、
端に位置するコイルを常電導コイルで構成する。こうす
ることで両端の真空断熱空間が不要となり、マグネッ１
〜軸長が短かくなる効果がある。

（他の実施例）第３図に本発明の他の実施例を示す。この例は、常電導
コイルを漏洩磁界を低減させるキャンセルコイルとする
ものである。

超電導コイル１ｂの軸方向に常電導コイル１ａ″１ｃ″
を配置する。常電導コイル１ａ“、　ｌｃ“は漏洩磁場
を低減させるキャンセルコイルとするので、シールド効
果を良くするためにその径を大きくしである。すなわち
、常電導コイルｌａ’　、　１．ｃ”の発生する磁場に
より、超電導コイル１ｂの発生する漏洩磁場を打ち消す
のであるが、常電導コイル１ａ“１０″の径を超電導コ
イル１ｂの径よりも大きくすれば、軸方向、及び径方向
の漏洩磁場を効率良く低減できることになる。

このような構成とすることにより、マグネット両端の真
空断熱空間が省略できるので、第１図の例と同様にマグ
ネットの軸長が短かくできる。また、常電導コイルを磁
気シールドの役目をするキャンセルコイルとしたので、
磁性体の磁気シール１くは不要となり、その分マグネッ
トの軸長をさらに短かくできるという効果がある。

第４図に本発明を用いた他の実施例を示す。これは、超
電導コイル１ｂを収容する真空容器を磁性体で構成し、
磁性体真空容器６′としたものである。

こうすることで、真空容器６′も磁気シールドの一部と
なるので、マグネットの外に配置する磁気シールド４は
第１図の実施例よりも薄くてすむ。よって、マグネット
の軸長がさらに短かくなるとともに、磁気シールド４は
軽量となるので、組立、据付が容易となる効果がある。

第５図は本発明において、超電導コイルと永久磁石を用
いた例で、超電導コイル１ｂを収納する真空容器６の外
側に、超電導コイル１ｂと合わせて所定の主磁場Ｂを発
生させるような強度の永久磁石８を配置したものである
。このような構成としても、従来技術（第６図）よりも
マグネットの軸長が短かくなる。

＝８− 上記実施例はいずれも常電導コイルまたは永久磁石を超
電導コイルの軸方向両端側に配置したものを示したが、
これらは片端側に配置してもよい。

このようにすると主磁場が非対称となりＭＲＩ装置を設
置する部屋の空間利用率が向上することがある。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明においては、主磁場を発生させる
コイル群のうち、マグネット中央付近に位置するコイル
を超電導コイルで構成し、端側のコイルを常電導コイル
又は永久磁石で構成するので、マグネット全長が短縮で
き、患者の不安感を緩和する効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例を示す図、超電導コイル
の両側に常電導コイルを配置した断面図、第２図は上記
実施例に用いる常電導コイル用導体を示す図、第３図は
本発明において常電導コイルをキャンセルコイルとして
使用した実施例の図、第４図は本発明において真空容器
を磁性体で構成した実施例の図、第５図は本発明におい
て永久磁石と超電導コイルとを用いた実施例の図、第６
図は従来の超電導マグネッ１〜を示す図である。ｌａ、　ｌｂ、　ｌｃ・・・超電導コイル１８′、１ｃ
′・・・常電導コイル１ａ”　］ｃＨ・・・常電導キャンセルコイル２ａ、２
ｂ・・・熱シールド板　　３・・・真空断熱空間４・・
・磁気シールド　　　　５・・・診断空間６・・真空容
器　　　　　　６′・・・磁性体真空容器７・・・電気
絶縁材　　　　　８・・永久磁石９・・常電導コイル用
導体　１０・・・冷却水用の六Ｂ・・主磁場　　　　　
　　Ｚ・・・Ｚ軸（中心軸）代理人　弁理士　則　近　
憲　佑Ｑト

Claims

【特許請求の範囲】

（１）主磁場発生用コイルとして超電導コイルと常電導
コイルを具え、両コイルで所定の主磁場を発生すること
を特徴とするＭＲＩ装置用静磁場マグネット。
（２）常電導コイルのかわりに永久磁石が用いられてい
ることを特徴とする請求項（１）記載のＭＲＩ装置用静
磁場マグネット。
（３）常電導コイルが超電導コイルの発生する漏洩磁界
を低減させるために、超電導コイルとは逆向きの電流を
流すキャンセルコイルとなっていることを特徴とする請
求項（１）記載のＭＲＩ装置用静磁場マグネット。
（４）常電導コイルの径は超電導コイルの径よりも大き
いことを特徴とする請求項（１）記載のＭＲＩ装置用静
磁場マグネット。
（５）常電導コイルは超電導コイルの軸方向両側に配置
していることを特徴とする請求項（１）記載のＭＲＩ装
置用静磁場マグネット。
（６）超電導コイルの軸方向両側に配置した常電導コイ
ルはそれぞれ別々に励磁できることを特徴とする請求項
（５）記載のＭＲＩ装置用静磁場マグネット。
（７）常電導コイルは超電導コイルよりも径が大きく、
超電導コイルとは逆向きの電流を流して超電導コイルの
漏洩磁場を低減させるキャンセルコイルとなっているこ
とを特徴とする請求項（５）記載のＭＲＩ装置用静磁場
マグネット。
（８）漏洩磁界が軸方向非対称になっていることを特徴
とする請求項（７）記載のＭＲＩ装置用静磁場マグネッ
ト。
（９）超電導コイルを収納する真空容器が磁性体となっ
ていることを特徴とする請求項（１）記載のＭＲＩ装置
用静磁場マグネット。