磁共振成像裝置、磁共振成像裝置用的梯度磁場線圈單元以及磁共振成像裝置用的梯度 ...的制作方法
【專利摘要】實施方式的磁共振成像裝置用的梯度磁場線圈單元具備用于形成相互正交的3軸方向上的梯度磁場的多個梯度磁場線圈。上述多個梯度磁場線圈的至少一個具有沿著線圈圖案的導(dǎo)體部和保持上述線圈圖案的保持部。在上述保持部以及上述導(dǎo)體部的至少一方的內(nèi)部形成有截面積不恒定的冷卻介質(zhì)的流路。此外，形成有至少將上述導(dǎo)體部的一部分作為壁面的冷卻介質(zhì)的流路。
【專利說明】磁共振成像裝置、磁共振成像裝置用的梯度磁場線圈單元
以及磁共振成像裝置用的梯度磁場線圈單元的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明的實施方式涉及磁共振成像(MR1:Magnetic Resonance Imaging)裝置、磁共振成像裝置用的梯度磁場線圈單元以及磁共振成像裝置用的梯度磁場線圈單元的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]MRI裝置是通過拉莫爾頻率的高頻(RF:radio frequency)信號對放置于靜磁場中的被檢體的原子核自旋進(jìn)行磁激勵、根據(jù)伴隨該激勵而產(chǎn)生的磁共振(MRmuclearmagnetic resonance)信號來重構(gòu)圖像的圖像診斷裝置。
[0003]在MRI裝置中，用于對攝像區(qū)域施加梯度磁場的梯度磁場線圈在動作中發(fā)熱。因此，冷卻水的配管與構(gòu)成梯度磁場線圈的主線圈相鄰接地配置為螺旋狀，通過冷卻水的循環(huán)來冷卻梯度磁場線圈。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)1:日本特開2010-263955號公報
[0007]專利文獻(xiàn)2:日本特開2011-087915號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]發(fā)明要解決的課題
[0009]本發(fā)明的目的在于，提供能夠更有效地對梯度磁場線圈進(jìn)行冷卻的磁共振成像裝置、能夠更有效地進(jìn)行冷卻的磁共振成像裝置用的梯度磁場線圈單元以及能夠更有效地進(jìn)行冷卻的磁共振成像裝置用的梯度磁場線圈單元的制造方法。
[0010]用于解決課題的手段
[0011]本發(fā)明的實施方式的磁共振成像裝置用的梯度磁場線圈單元具備用于形成相互正交的3軸方向上的梯度磁場的多個梯度磁場線圈。上述多個梯度磁場線圈的至少一個具有沿著線圈圖案的導(dǎo)體部和保持上述線圈圖案的保持部。在上述保持部以及上述導(dǎo)體部的至少一方的內(nèi)部形成有截面積不恒定的冷卻介質(zhì)的流路。
[0012]此外，本發(fā)明的實施方式的磁共振成像裝置用的梯度磁場線圈單元具有用于形成相互正交的3軸方向上的梯度磁場的多個梯度磁場線圈。上述多個梯度磁場線圈的至少一個具有沿著線圈圖案的導(dǎo)體部和保持上述線圈圖案的保持部。形成有至少將上述導(dǎo)體部的一部分作為壁面的冷卻介質(zhì)的流路。
[0013]此外，本發(fā)明的實施方式的磁共振成像裝置具備上述梯度磁場線圈單元以及成像系統(tǒng)。成像 系統(tǒng)使用上述梯度磁場線圈單元來執(zhí)行被檢體的磁共振成像。
[0014]此外，本發(fā)明的實施方式的磁共振成像裝置用的梯度磁場線圈單元的制造方法具有:將與冷卻介質(zhì)的流路對應(yīng)的部分成為空隙并且由導(dǎo)電性材料構(gòu)成的多個板狀的部件層疊的步驟；以及將層疊的上述多個板狀的部件接合的步驟。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是具備本發(fā)明的實施方式的梯度磁場線圈單元的磁共振成像裝置的構(gòu)成圖。
[0016]圖2是構(gòu)成圖1所示的梯度磁場線圈單元的磁共振成像裝置用的鞍型線圈的詳細(xì)構(gòu)造的立體圖。
[0017]圖3是圖2所示的鞍型線圈的區(qū)域A的導(dǎo)體部的局部放大圖。
[0018]圖4是圖3所示的導(dǎo)體部的位置B-B的橫截面圖。
[0019]圖5是表示在作為圖1所示的梯度磁場線圈單元的構(gòu)成要素使用的鞍型線圈內(nèi)形成了分支以及合流的冷卻介質(zhì)的流路的第一例的圖。
[0020]圖6是表示在作為圖1所示的梯度磁場線圈單元的構(gòu)成要素使用的鞍型線圈內(nèi)形成了分支以及合流的冷卻介質(zhì)的流路的第二例的圖。
[0021]圖7是表示圖3以及圖4所示的冷卻介質(zhì)的流路的端部的第一構(gòu)造例的立體圖。
[0022]圖8是表示圖3以及圖4所示的冷卻介質(zhì)的流路的端部的第二構(gòu)造例的立體圖。
[0023]圖9是表示圖1所示的X軸用梯度磁場線圈、Y軸用梯度磁場線圈以及Z軸用梯度磁場線圈的詳細(xì)構(gòu)成例的圖。
【具體實施方式】
[0024]參照附圖對本發(fā)明的·實施方式的磁共振成像裝置、磁共振成像裝置用的梯度磁場線圈單元以及磁共振成像裝置用的梯度磁場線圈單元的制造方法進(jìn)行說明。
[0025]圖1是具備本發(fā)明的實施方式的梯度磁場線圈單元的磁共振成像裝置的構(gòu)成圖。
[0026]磁共振成像裝置20具備形成靜磁場的筒狀的靜磁場用磁體21、設(shè)置在該靜磁場用磁體21內(nèi)側(cè)的勻場線圈22、梯度磁場線圈單元23以及RF線圈24。
[0027]此外，磁共振成像裝置20具備控制系統(tǒng)25?？刂葡到y(tǒng)25具備靜磁場電源26、梯度磁場電源27、勻場線圈電源28、發(fā)送器29、接收器30、順序控制器31以及計算機(jī)32?？刂葡到y(tǒng)25的梯度磁場電源27包括X軸梯度磁場電源27x、Y軸梯度磁場電源27y以及Z軸梯度磁場電源27z。此外，計算機(jī)32具備輸入裝置33、顯示裝置34、計算裝置35以及存儲裝置36。
[0028]靜磁場用磁體21與靜磁場電源26連接，具有通過從靜磁場電源26供給的電流使攝像區(qū)域中形成靜磁場的功能。另外，靜磁場用磁體21 —般由超導(dǎo)線圈構(gòu)成的情況較多，在勵磁時與靜磁場電源26連接而被供給電流，但在暫時勵磁之后一般成為非連接狀態(tài)。此外，也有時靜磁場用磁體21由永久磁體構(gòu)成,而不設(shè)置靜磁場電源26。
[0029]此外，在靜磁場用磁體21的內(nèi)側(cè)，在同軸上設(shè)置有筒狀的勻場線圈22。構(gòu)成為，勻場線圈22與勻場線圈電源28連接，從勻場線圈電源28向勻場線圈22供給電流而靜磁場被均勻化。
[0030]梯度磁場線圈單元23包括X軸用梯度磁場線圈23x、Y軸用梯度磁場線圈23y以及Z軸用梯度磁場線圈23z，在靜磁場用磁體21的內(nèi)側(cè)形成為筒狀。在梯度磁場線圈單元23的內(nèi)側(cè)設(shè)置有診視床37而作為攝像區(qū)域，被檢體P被設(shè)置到診視床37上。作為RF線圈24，存在內(nèi)置于架臺的RF信號的發(fā)送接收用的全身用線圈(WBC:whole body coil)、或設(shè)置于診視床37、被檢體P附近的RF信號的接收用的局部線圈等。
[0031]此外，梯度磁場線圈單元23與梯度磁場電源27連接。梯度磁場線圈單元23的X軸用梯度磁場線圈23x、Y軸用梯度磁場線圈23y以及Z軸用梯度磁場線圈23z分別與梯度磁場電源27的X軸梯度磁場電源27x、Y軸梯度磁場電源27y以及Z軸梯度磁場電源27z連接。
[0032]并且，構(gòu)成為，通過從X軸梯度磁場電源27x、Y軸梯度磁場電源27y以及Z軸梯度磁場電源27z分別向X軸用梯度磁場線圈23x、Y軸用梯度磁場線圈23y以及Z軸用梯度磁場線圈23z供給的電流，能夠在攝像區(qū)域分別形成X軸方向的梯度磁場Gx、Y軸方向的梯度磁場Gy以及Z軸方向的梯度磁場Gz。
[0033]RF線圈24與發(fā)送器29以及接收器30的至少一方連接。發(fā)送用的RF線圈24具有從發(fā)送器29接受RF信號并向被檢體P發(fā)送的功能，接收用的RF線圈24具有接收與被檢體P內(nèi)部的原子核自旋的RF信號的激勵相伴隨而產(chǎn)生的MR信號并賦予接收器30的功倉泛。
[0034]另一方面，控制系統(tǒng)25的順序控制器31與梯度磁場電源27、發(fā)送器29以及接收器30連接。順序控制器31具有:存儲順序信息的功能，該順序信息記述有為了驅(qū)動梯度磁場電源27、發(fā)送器29以及接收器30而需要的控制信息，例如應(yīng)該對梯度磁場電源27施加的脈沖電流的強(qiáng)度、施加時間、施加定時等動作控制信息；以及根據(jù)存儲的規(guī)定的順序來使梯度磁場電源27、發(fā)送器29以及接收器30驅(qū)動，由此產(chǎn)生X軸梯度磁場Gx、Y軸梯度磁場Gy、Z軸梯度磁場Gz以及RF信號的功能。
[0035]此外，順序控制器31構(gòu)成為，接受通過接收器30中的MR信號的檢波以及A/D(analog to digital:模數(shù)轉(zhuǎn)換)變換而得到的復(fù)數(shù)數(shù)據(jù)即原始數(shù)據(jù)(raw data)并賦予計算機(jī)32。
[0036]因此，發(fā)送器29具備根據(jù)從順序控制器31接受的控制信息而將RF信號賦予RF線圈24的功能，另一方面，接收器30具備通過對從RF線圈24接受的MR信號進(jìn)行檢波而執(zhí)行所需要的信號處理并且進(jìn)行A/D變換、由此生成被數(shù)字化的復(fù)數(shù)數(shù)據(jù)即原始數(shù)據(jù)的功能，以及將生成的原始數(shù)據(jù)賦予順序控制器31的功能。
[0037]此外，通過由計算裝置35來執(zhí)行計算機(jī)32的存儲裝置36所保存的程序，由此使計算機(jī)32具備各種功能。但是，也可以代替程序的至少一部分，而在磁共振成像裝置20中設(shè)置具有各種功能的特定的電路。
[0038]具體地說，計算機(jī)32具備如下功能:對包括脈沖順序的攝像條件進(jìn)行設(shè)定并向順序控制器31輸出的功能；以及通過包括基于從順序控制器31輸出的MR信號的圖像重構(gòu)處理在內(nèi)的數(shù)據(jù)處理，來生成MR圖像數(shù)據(jù)的功能。
[0039]并且，在控制系統(tǒng)25的控制下通過梯度磁場線圈單元23以及靜磁場用磁體21形成了梯度磁場以及靜磁場的狀態(tài)下，從RF線圈24發(fā)送RF信號，由此能夠進(jìn)行被檢體P的MR成像。即，通過梯度磁場線圈單元23、靜磁場用磁體21、RF線圈24以及控制系統(tǒng)25等構(gòu)成要素來形成執(zhí)行被檢體P的MR成像的成像系統(tǒng)。
[0040]圖2是表示構(gòu)成圖1所示的梯度磁場線圈單元23的磁共振成像裝置20用的鞍型線圈40的詳細(xì)構(gòu)造的立體圖，圖3是圖2所示的鞍型線圈40的區(qū)域A的導(dǎo)體部41的局部放大圖，圖4是圖3所示的導(dǎo)體部41的位置B-B的橫截面圖。[0041]鞍型線圈40具有沿著線圈圖案的導(dǎo)體部41以及保持線圈圖案的保持部42。具體地說，沿著漩渦狀的線圈圖案而形成導(dǎo)體部41，通過保持部42而形成彎曲的板狀的鞍型線圈40。因此，在貫穿漩渦狀的導(dǎo)體部41的中心的方向上形成梯度磁場用的磁通。
[0042]導(dǎo)體部41能夠由銅等具有導(dǎo)電性的任意的線圈材料構(gòu)成。另一方面，保持部42能夠由絕緣材料、例如在環(huán)氧樹脂中混合了二氧化硅等填料的具有絕緣性的混合材料構(gòu)成。并且，能夠通過任意的方法來將導(dǎo)體部41固定在保持部42上。例如，能夠通過在將導(dǎo)體部41浸潰在混合材料中的狀態(tài)下使混合材料固化，由此形成將導(dǎo)體部41固定為板狀的保持部42。即，保持部42作為將導(dǎo)體部41固定為板狀的固定部起作用。
[0043]另外，并不限于圖4所例示那樣的將導(dǎo)體部41的一部分嵌入板狀的保持部42的構(gòu)造，也可以以在導(dǎo)體部41與保持部42之間不產(chǎn)生階差的方式使導(dǎo)體部41完全埋沒于保持部42。在該情況下，也可以通過保持部42填埋導(dǎo)體部41的間隙，來將導(dǎo)體部41固定為板狀。相反，也可以通過粘合劑等將截面形成為矩形狀的導(dǎo)體部41的一面與板狀的保持部42的表面粘合。
[0044]作為又一其他例子，也可以在保持部42與導(dǎo)體部41之間設(shè)置具有撓性的絕緣片。在該情況下，能夠通過具有需要的剛性的任意的材料來構(gòu)成保持部42。
[0045]并且，形成有至少將導(dǎo)體部41的一部分作為壁面的冷卻介質(zhì)的流路43。作為冷卻介質(zhì)，能夠使用冷卻水等任意的冷卻介質(zhì)。在圖示的例子中，在導(dǎo)體部41的內(nèi)部形成有將導(dǎo)體部41作為壁面的冷卻介質(zhì)的流路43。因此，能夠使冷卻介質(zhì)與構(gòu)成線圈的導(dǎo)體部41直接接觸而進(jìn)行冷卻。
[0046]另外，在導(dǎo)體部41的外部形成冷卻介質(zhì)的流路43的情況下，從提高導(dǎo)體部41的冷卻效率的觀點出發(fā)，優(yōu)選以與導(dǎo)體部41相鄰接的方式形成冷卻介質(zhì)的流路43。即，優(yōu)選以壁面的至少一部分成為導(dǎo)體部41的方式形成冷卻介質(zhì)的流路43。在該情況下，形成有將導(dǎo)體部41以及保持部42作為壁面·的冷卻介質(zhì)的流路。其中，如圖示那樣，在導(dǎo)體部41的內(nèi)部形成冷卻介質(zhì)的流路43是最有效的。
[0047]如圖4所示那樣，能夠通過將與流路43對應(yīng)的部分成為槽、切口等空隙、并且由金屬板等導(dǎo)電性材料構(gòu)成的多個板狀的部件44層疊而接合，來構(gòu)成導(dǎo)體部41。此外，通過對層疊前或者接合后的多個板狀的部件44進(jìn)行彎曲成型，由此能夠制作沿著鞍型形狀的導(dǎo)體部41。
[0048]另外，板狀的部件44的接合方法是任意的。但是，在作為板狀的部件44而接合金屬板的情況下，將多個金屬板擴(kuò)散接合能夠使制造簡化。擴(kuò)散接合是通過對成為接合對象的金屬進(jìn)行加熱以及加壓而使原子擴(kuò)散來進(jìn)行接合的接合法。
[0049]擴(kuò)散接合存在液相擴(kuò)散接合和固相擴(kuò)散接合。固相擴(kuò)散接合是對固體金屬彼此進(jìn)行加熱以及加壓而進(jìn)行接合的擴(kuò)散接合法。另一方面，液相擴(kuò)散接合是通過在成為接合對象的金屬之間設(shè)置嵌插材料并使其熔融而將金屬彼此接合的擴(kuò)散接合法。
[0050]導(dǎo)體部41的制造也可以使用任意的擴(kuò)散接合法。在通過擴(kuò)散接合將多個金屬板接合而構(gòu)成導(dǎo)體部41的情況下，實際上難以確定圖4那樣的板狀的部件44之間的界面。
[0051]另一方面，并不限于擴(kuò)散接合，還能夠通過爆炸焊接、壓接、軟釬焊、硬釬焊或者使用了粘合劑的接合等其他接合法來接合多個板狀部件。因此，有時也能夠根據(jù)接合法來確定多個板狀部件間的界面、接合相。[0052]形成線圈的導(dǎo)體部41的兩端部成為電連接部。在圖示的例子中，在與鞍型線圈40的緣側(cè)對應(yīng)的導(dǎo)體部41的端部，作為突起部45而形成有電連接部。
[0053]如果如上述那樣通過將多個板狀的部件44層疊來構(gòu)成導(dǎo)體部41，則能夠提高沿著導(dǎo)體部41設(shè)置的冷卻介質(zhì)的流路43的構(gòu)造上的自由度。因此，能夠在保持部42以及導(dǎo)體部41的至少一方的內(nèi)部形成截面積不恒定的冷卻介質(zhì)的流路43。因此，能夠與線圈圖案的疏密對應(yīng)地形成截面積不恒定的冷卻介質(zhì)的流路43。
[0054]例如，如圖2所例示的那樣，與接近鞍型線圈40邊緣的部分的導(dǎo)體部41的粗細(xì)相t匕，接近鞍型線圈40中央的部分的導(dǎo)體部41的粗細(xì)相對地變粗。因此，還能夠與導(dǎo)體部41的尺寸相匹配地改變冷卻介質(zhì)的流路43的截面積。即，能夠使冷卻介質(zhì)的流路43的截面積的大小成為與線圈圖案的疏密對應(yīng)的大小。
[0055]具體地說，優(yōu)選在導(dǎo)體部41的寬度相對大的位置上使流路43的截面積相對大，相反在導(dǎo)體部41的寬度相對小的位置上使流路43的截面積相對小。由此，能夠減少冷卻介質(zhì)的壓力損失。
[0056]此外，還能夠在保持部42以及導(dǎo)體部41的至少一方的內(nèi)部形成分支的冷卻介質(zhì)的流路43以及合流的冷卻介質(zhì)的流路43的至少一方。由此，能夠向?qū)w所占有的密度較高、預(yù)測出較高的發(fā)熱的位置等局部地引導(dǎo)冷卻介質(zhì)而使冷卻效果提高。
[0057]圖5是表示在作為圖1所示的梯度磁場線圈單元23的構(gòu)成要素而使用的鞍型線圈40內(nèi)形成了分支以及合流的冷卻介質(zhì)的流路43的第一例的圖。
[0058]如圖5所示那樣，能夠根據(jù)導(dǎo)體部41的尺寸而沿著導(dǎo)體部41來形成一端分支并再次合流的冷卻介質(zhì)的流路43。通過形成這種分支或者合流的冷卻介質(zhì)的流路43，能夠在確保導(dǎo)體部41的強(qiáng)度的同時進(jìn)行局部的冷卻。
[0059]圖6是表示在作為圖1所示的梯度磁場線圈單元23的構(gòu)成要素而使用的鞍型線圈40內(nèi)形成了分支以及合流的冷卻介質(zhì)的流路的第二例的圖。
[0060]當(dāng)與導(dǎo)體部41的寬度相匹配使冷卻介質(zhì)的流路43的寬度變大時，導(dǎo)體部41的強(qiáng)度有可能降低。因此，如圖6所示那樣，能夠在流路43的內(nèi)部設(shè)置沿著冷卻介質(zhì)的流動的板狀的支撐部件46。由此，能夠避免導(dǎo)體部41的強(qiáng)度降低。在圖6所示的情況下，板狀的支撐部件46還成為分隔板，因此伴隨冷卻介質(zhì)的流路43的分支以及合流。
[0061]并不限于圖6所示的例子，在使冷卻介質(zhì)的流路43分支或者合流的情況、使冷卻介質(zhì)的流路43的截面積變化的情況下，也可以根據(jù)需要來設(shè)置板狀、管狀或者網(wǎng)眼狀等具有任意形狀的加強(qiáng)件。
[0062]此外，在冷卻介質(zhì)的流路43的端部，設(shè)置有具有任意構(gòu)造的冷卻介質(zhì)的供給口或者排出口。
[0063]圖7是表示圖3以及圖4所示的冷卻介質(zhì)的流路43的端部的第一構(gòu)造例的立體圖。
[0064]如圖7所示那樣，能夠在導(dǎo)體部41朝向攝像區(qū)域側(cè)的面上，設(shè)置將導(dǎo)體部41內(nèi)部所形成的冷卻介質(zhì)的流路43與導(dǎo)體部41的外部連接的孔，并在孔中安裝聯(lián)結(jié)器50。導(dǎo)體部41的孔能夠通過蝕刻等任意的方法來設(shè)置。此外，聯(lián)結(jié)器50能夠通過釬焊等任意的方法來安裝到導(dǎo)體部41上。然后，通過在聯(lián)結(jié)器50上安裝絕緣管51，能夠?qū)⒗鋮s介質(zhì)的流路43與冷卻介質(zhì)的循環(huán)系統(tǒng)連接。[0065]圖8是表示圖3以及圖4所示的冷卻介質(zhì)的流路43的端部的第二構(gòu)造例的立體圖。
[0066]如圖8所示那樣，還能夠在導(dǎo)體部41的側(cè)面上設(shè)置將冷卻介質(zhì)的流路43與導(dǎo)體部41的外部連接的孔。在該情況下，也能夠使用聯(lián)結(jié)器50以及絕緣管51將冷卻介質(zhì)的流路43與冷卻介質(zhì)的循環(huán)系統(tǒng)連接。
[0067]另外，在圖8所示的例子中，在導(dǎo)體部41的側(cè)面設(shè)置有矩形的開口部60，經(jīng)由能夠嵌入矩形的開口部60的塊61將聯(lián)結(jié)器50安裝在導(dǎo)體部41上。用于安裝聯(lián)結(jié)器50的塊61能夠通過釬焊等任意的接合方法來固定在導(dǎo)體部41上。
[0068]然后，在導(dǎo)體部41的兩端，如圖7、圖8所例示的那樣，通過任意的構(gòu)造設(shè)置有冷卻介質(zhì)的供給口以及排出口。例如，能夠使導(dǎo)體部41的中央側(cè)的端部成為圖7所例示那樣的構(gòu)造，而使成為鞍型線圈40的緣側(cè)的另一方的端部成為圖8所例示那樣的構(gòu)造。
[0069]然而，如上述那樣，梯度磁場線圈單元23具備用于形成相互正交的3軸方向上的梯度磁場的多個梯度磁場線圈。即，梯度磁場線圈單元23具備用于分別形成作為3軸方向而相互正交的X軸方向、Y軸方向以及Z軸方向的梯度磁場的X軸用梯度磁場線圈23x、Y軸用梯度磁場線圈23y以及Z軸用梯度磁場線圈23z。
[0070]Z軸用梯度磁場線圈23z是用于形成筒狀的梯度磁場線圈單元23的軸方向即Z軸方向的梯度磁場的梯度磁場線圈。因此，Z軸用梯度磁場線圈23z成為典型的圓筒狀的梯度磁場線圈。
[0071]另一方面，X軸用梯度磁場線圈23x是用于形成與筒狀的梯度磁場線圈單元23的軸向垂直的水平方向即X軸 方向的梯度磁場的梯度磁場線圈。因此，X軸用梯度磁場線圈23x具有用于在水平的X軸方向上產(chǎn)生磁通線的漩渦狀的線圈圖案，并且成為沿著筒狀的梯度磁場線圈單元23的外形而彎曲的鞍(saddle)型的梯度磁場線圈。
[0072]此外，Y軸用梯度磁場線圈23y是用于形成鉛垂方向即Y軸方向的梯度磁場的梯度磁場線圈。因此，Y軸用梯度磁場線圈23y具有用于在鉛垂方向上產(chǎn)生磁通線的漩渦狀的線圈圖案，并且成為沿著筒狀的梯度磁場線圈單元23的外形而彎曲的鞍型的梯度磁場線圈。
[0073]因此，上述那樣的將漩渦狀的導(dǎo)體部41通過保持部42固定為彎曲的板狀而成的鞍型線圈40，能夠作為X軸用梯度磁場線圈23x以及Y軸用梯度磁場線圈23y的至少一方用的梯度磁場線圈使用。即，能夠?qū)軸用梯度磁場線圈23x以及Y軸用梯度磁場線圈23y的至少一方作為圖示那樣的鞍型線圈40而構(gòu)成梯度磁場線圈單元23。
[0074]在該情況下，X軸用梯度磁場線圈23x以及Y軸用梯度磁場線圈23y的至少一方具有導(dǎo)體部41和保持部42，并且在保持部42以及導(dǎo)體部41的至少一方的內(nèi)部形成有至少將導(dǎo)體部41的一部分作為壁面的、截面積不恒定的冷卻介質(zhì)的流路43。
[0075]另外，如圖示那樣，在鞍型線圈40以在鉛垂方向上形成梯度磁場的朝向來配置的情況下，被作為Y軸用梯度磁場線圈23y使用。在作為X軸用梯度磁場線圈23x而使用鞍型線圈40的情況下，以在水平方向上形成梯度磁場的朝向、即漩渦狀的線圈圖案的中心軸成為水平方向的朝向來配置鞍型線圈40即可。
[0076]因此，還能夠構(gòu)成沿著圓筒在左右配置2個鞍型線圈40而作為X軸用梯度磁場線圈23x的對、另一方面沿著圓筒在上下配置2個鞍型線圈40而作為Y軸用梯度磁場線圈23y的對的梯度磁場線圈單元23。[0077]圖9是表示圖1所示的X軸用梯度磁場線圈23x、Y軸用梯度磁場線圈23y以及Z軸用梯度磁場線圈23z的詳細(xì)構(gòu)成例的圖。
[0078]如圖9所示那樣，梯度磁場線圈單元23具備X軸用梯度磁場線圈23x、Y軸用梯度磁場線圈23y以及Z軸用梯度磁場線圈23z。X軸用梯度磁場線圈23x、Y軸用梯度磁場線圈23y以及Z軸用梯度磁場線圈23z為，分別在X軸用主線圈23xm、Y軸用主線圈23ym以及Z軸用主線圈23zm的外側(cè)配置X軸用屏蔽線圈23xs、Y軸用屏蔽線圈23ys以及Z軸用屏蔽線圈23zs而構(gòu)成。
[0079]X軸用主線圈23xm包括沿著X軸用梯度磁場線圈23x的線圈圖案的第一導(dǎo)體部41x和保持X軸用梯度磁場線圈23x的線圈圖案的第一保持部42x。Y軸用主線圈23ym包括沿著Y軸用梯度磁場線圈23y的線圈圖案的第二導(dǎo)體部41y和保持Y軸用梯度磁場線圈23y的線圈圖案的第二保持部42y。Z軸用主線圈23zm包括沿著Z軸用梯度磁場線圈23z的線圈圖案的第三導(dǎo)體部41z和保持Z軸用梯度磁場線圈23z的線圈圖案的第三保持部42z0
[0080]在屏蔽線圈23s和主線圈23m之間能夠設(shè)置用于流動冷卻介質(zhì)的冷卻管70。在圖示的例子中，在屏蔽線圈23s側(cè)和主線圈23m側(cè)分別設(shè)置有冷卻管70。然后，能夠從接近冷卻管70—側(cè)起配置Z軸用主線圈23zm、Y軸用主線圈23ym以及X軸用主線圈23xm。另一方面，能夠從接近冷卻管70 —側(cè)起配置Z軸用屏蔽線圈23zs、Y軸用屏蔽線圈23ys以及X軸用屏蔽線圈23xs。
[0081]并且，如上所述，能夠使X軸用梯度磁場線圈23x以及Y軸用梯度磁場線圈23y的至少一方由圖2所示那樣的鞍型線圈40構(gòu)成。即，能夠在X軸用梯度磁場線圈23x以及Y軸用梯度磁場線圈23y的至少一方中，形成至少將導(dǎo)體部41x、41y的一部分作為壁面的冷卻介質(zhì)的流路43。此外，能夠在構(gòu)成X軸用梯度磁場線圈23x以及Y軸用梯度磁場線圈23y的至少一方的保持部42x、42y以及導(dǎo)體部41x、41y的至少一方的內(nèi)部形成截面積不恒定的冷卻介質(zhì)的流路43?！?br> [0082]在圖9所示的例子中，X軸用梯度磁場線圈23x以及Y軸用梯度磁場線圈23y的雙方均由鞍型線圈40構(gòu)成。并且，在具有沿著螺旋狀的線圈圖案的第三導(dǎo)體部41z以及將第三導(dǎo)體部41z固定為筒型的板狀的第三保持部42z的Z軸用梯度磁場線圈23z中，也能夠形成截面積不恒定的冷卻介質(zhì)的流路43。此外，能夠形成至少將第三導(dǎo)體部41z的一部分作為壁面的冷卻介質(zhì)的流路43。
[0083]即，能夠在X軸用梯度磁場線圈23x、Y軸用梯度磁場線圈23y以及Z軸用梯度磁場線圈23z的全部中，形成截面積不恒定的冷卻介質(zhì)的流路43以及將導(dǎo)體部41x、41y、41z的一部分作為壁面的冷卻介質(zhì)的流路43的至少一方。
[0084]在圖示的例子中，在第一導(dǎo)體部41x以及第一保持部42x的至少一方的內(nèi)部、第二導(dǎo)體部41y以及第二保持部42y的至少一方的內(nèi)部、第三導(dǎo)體部41z以及第三保持部42z的至少一方的內(nèi)部，分別形成有截面積不恒定的冷卻介質(zhì)的流路43。此外，將第一導(dǎo)體部41x作為壁面的冷卻介質(zhì)的流路43、將第二導(dǎo)體部41y作為壁面的冷卻介質(zhì)的流路43以及將第三導(dǎo)體部41z作為壁面的冷卻介質(zhì)的流路43，分別設(shè)置在X軸用梯度磁場線圈23x、Y軸用梯度磁場線圈23y以及Z軸用梯度磁場線圈23z中。
[0085]另外，如圖9所示那樣，對于X軸用屏蔽線圈23xs、Y軸用屏蔽線圈23ys以及Z軸用屏蔽線圈23zs的構(gòu)造，也能夠成為與X軸用主線圈23xm、Y軸用主線圈23ym以及Z軸用主線圈23zm同樣的構(gòu)造。即，在X軸用屏蔽線圈23xs、Y軸用屏蔽線圈23ys以及/或者Z軸用屏蔽線圈23zs中，也能夠形成截面積不恒定的冷卻介質(zhì)的流路43。
[0086]因此，能夠有效地冷卻X軸用梯度磁場線圈23x、Y軸用梯度磁場線圈23y以及Z軸用梯度磁場線圈23z。因此，還能夠省略在屏蔽線圈23s與主線圈23m之間設(shè)置的冷卻管70。
[0087]另外，也可以使X軸用梯度磁場線圈23x以及Y軸用梯度磁場線圈23y的形狀成為具有鞍型線圈40以外的形狀的梯度磁場線圈。
[0088]因此，能夠由沿著線圈圖案的導(dǎo)體部41和保持線圈圖案的保持部42構(gòu)成用于形成相互正交的3軸方向上的梯度磁場的多個梯度磁場線圈的至少一個，并在保持部42以及導(dǎo)體部41的至少一方的內(nèi)部形成截面積不恒定的冷卻介質(zhì)的流路43。此外，能夠形成至少將導(dǎo)體部41的一部分作為壁面的冷卻介質(zhì)的流路43。
[0089]即，以上那樣的磁共振成像裝置20的梯度磁場線圈單元23為，在構(gòu)成線圈的導(dǎo)體內(nèi)部或者與導(dǎo)體鄰接地設(shè)置了冷卻水等冷卻介質(zhì)的流路43。此外，設(shè)置了截面積不恒定的冷卻介質(zhì)的流路43。
[0090]在設(shè)置以往的冷卻水用的配管的冷卻方法的情況下，經(jīng)由配管的壁面而間接地冷卻線圈。因此，線圈的冷卻效率被限定。此外，X軸以及Y軸用的梯度磁場線圈成為漩渦狀。因此，需要將中空的銅管卷繞到梯度磁場線圈上的操作。具體地說，需要沿著卷型的槽來彎曲銅管的同時插入而成形的操作。這種操作導(dǎo)致勞力以及制造成本的增加。
[0091]與此相對，根據(jù)梯度磁場線圈單元23，形成冷卻介質(zhì)的流路43的壁面的至少一部分是構(gòu)成線圈的導(dǎo)體本身，因此能夠通過冷卻介質(zhì)直接冷卻導(dǎo)體。此外，如果通過擴(kuò)散接合法等接合方法將金屬板層疊來構(gòu)成導(dǎo)體部41，則能夠自由地決定流路43的寬度、路徑。因此，即使是漩渦狀的線圈，也能夠容易在導(dǎo)體部41內(nèi)或者與導(dǎo)體部41接近地設(shè)置流路43。此外，能夠根據(jù)線圈的溫度分布而使冷卻介質(zhì)的流路43優(yōu)化。
[0092]結(jié)果，在梯度磁場線圈單元23中，能夠使線圈的冷卻效率提高。即，能夠縮短為了線圈的冷卻而設(shè)置的攝像間的待機(jī)時間。因此，能夠增加對攝像分配的時間。
[0093]此外，能夠?qū)⑻荻却艌鼍€圈單元23的溫度保持為恒定。因此，還能夠防止梯度磁場線圈單元23內(nèi)所設(shè)置的磁場調(diào)整用的鐵墊片的溫度變化。因此，除了能夠減少與構(gòu)成梯度磁場線圈單元23的線圈的電阻的增大相伴隨的功率損失、由梯度磁場波形的異常導(dǎo)致畫質(zhì)劣化以外，還能夠減少由靜磁場的不均勻性導(dǎo)致的畫質(zhì)劣化、由中心頻率的偏移導(dǎo)致的脂肪抑制的不良。此外，能夠縮短靜磁場以及梯度磁場的修正所需要的時間，因此能夠減少患者的負(fù)擔(dān)， 實現(xiàn)生廣率的提聞。
[0094]以上，對特定的實施方式進(jìn)行了記載，但所記載的實施方式僅為一個例子，不限定發(fā)明的范圍。此處所記載的新的方法以及裝置能夠通過各種其他方式來具體化。此外，在此處所記載的方法以及裝置的方式中，在不脫離發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)，能夠進(jìn)行各種省略、置換以及變更。附加的請求的范圍以及其均等物包含于發(fā)明的范圍以及主旨，并包含那樣的各種方式以及變形例。
【權(quán)利要求】
1.一種磁共振成像裝置用的梯度磁場線圈單元，其中， 具備用于形成相互正交的3軸方向上的梯度磁場的多個梯度磁場線圈， 上述多個梯度磁場線圈的至少一個具有: 沿著線圈圖案的導(dǎo)體部；以及 保持上述線圈圖案的保持部， 在上述保持部以及上述導(dǎo)體部的至少一方的內(nèi)部形成有截面積不恒定的冷卻介質(zhì)的流路。
2.一種磁共振成像裝置用的梯度磁場線圈單元，其中， 具備用于形成相互正交的3軸方向上的梯度磁場的多個梯度磁場線圈， 上述多個梯度磁場線圈的至少一個具有: 沿著線圈圖案的導(dǎo)體部；以及 保持上述線圈圖案的保持部， 形成有至少將上述導(dǎo)體部的一部分作為壁面的冷卻介質(zhì)的流路。
3.如權(quán)利要求2記載的磁共振成像裝置用的梯度磁場線圈單元，其中， 在上述保持部以及上述導(dǎo)體部的至少一方的內(nèi)部形成有截面積不恒定的上述冷卻介質(zhì)的流路。
4.如權(quán)利要求2記載的磁共振成像`裝置用的梯度磁場線圈單元，其中， 在上述導(dǎo)體部的內(nèi)部形成有將上述導(dǎo)體部作為壁面的上述冷卻介質(zhì)的流路。
5.如權(quán)利要求2記載的磁共振成像裝置用的梯度磁場線圈單元，其中， 形成有將上述導(dǎo)體部以及上述保持部作為壁面的上述冷卻介質(zhì)的流路。
6.如權(quán)利要求1記載的磁共振成像裝置用的梯度磁場線圈單元，其中， 通過將與上述流路對應(yīng)的部分成為空隙且由導(dǎo)電性材料構(gòu)成的多個板狀的部件層疊并接合，來構(gòu)成上述導(dǎo)體部。
7.如權(quán)利要求6記載的磁共振成像裝置用的梯度磁場線圈單元，其中， 通過將上述多個板狀的部件擴(kuò)散接合來構(gòu)成上述導(dǎo)體部。
8.如權(quán)利要求1記載的磁共振成像裝置用的梯度磁場線圈單元，其中， 在上述保持部以及上述導(dǎo)體部的至少一方的內(nèi)部形成有分支的上述冷卻介質(zhì)的流路以及合流的上述冷卻介質(zhì)的流路的至少一方。
9.如權(quán)利要求1記載的磁共振成像裝置用的梯度磁場線圈單元，其中， 以與上述線圈圖案的疏密相對應(yīng)的方式形成上述截面積不恒定的上述流路。
10.如權(quán)利要求2記載的磁共振成像裝置用的梯度磁場線圈單元，其中， 上述保持部由絕緣材料構(gòu)成。
11.如權(quán)利要求2記載的磁共振成像裝置用的梯度磁場線圈單元，其中， 在上述保持部與上述導(dǎo)體部之間設(shè)置有絕緣片。
12.如權(quán)利要求1記載的磁共振成像裝置用的梯度磁場線圈單元，其中， 具備X軸用梯度磁場線圈、Y軸用梯度磁場線圈以及Z軸用梯度磁場線圈，上述X軸用梯度磁場線圈、Y軸用梯度磁場線圈以及Z軸用梯度磁場線圈用于分別形成作為上述3軸方向而相互正交的X軸方向、Y軸方向以及Z軸方向上的梯度磁場， 上述X軸用梯度磁場線圈以及上述Y軸用梯度磁場線圈的至少一方具有上述導(dǎo)體部和上述保持部， 在上述保持部以及上述導(dǎo)體部的至少一方的內(nèi)部形成有上述截面積不恒定的上述流路。
13.如權(quán)利要求1記載的磁共振成像裝置用的梯度磁場線圈單元，其中， 具備X軸用梯度磁場線圈、Y軸用梯度磁場線圈以及Z軸用梯度磁場線圈，上述X軸用梯度磁場線圈、Y軸用梯度磁場線圈以及Z軸用梯度磁場線圈用于分別形成作為上述3軸方向而相互正交的X軸方向、Y軸方向以及Z軸方向上的梯度磁場， 上述梯度磁場線圈單元具有: 沿著上述X軸用梯度磁場線圈的線圈圖案的第一導(dǎo)體部； 保持上述X軸用梯度磁場線圈的線圈圖案的第一保持部； 沿著上述Y軸用梯度磁場線圈的線圈圖案的第二導(dǎo)體部； 保持上述Y軸用梯度磁場線圈的線圈圖案的第二保持部； 沿著上述Z軸用梯度磁場線圈的線圈圖案的第三導(dǎo)體部；以及 保持上述Z軸用梯度磁場線圈的線圈圖案的第三保持部， 在上述第一導(dǎo)體部以及上述第一保持部的至少一方的內(nèi)部、上述第二導(dǎo)體部以及上述第二保持部的至少一方的內(nèi)部、上述第三導(dǎo)體部以及上述第三保持部的至少一方的內(nèi)部，分別形成有截面積不恒定的冷卻介質(zhì)的流路?！?br> 14.一種磁共振成像裝置，具備: 權(quán)利要求1記載的梯度磁場線圈單元；以及 使用上述梯度磁場線圈單元來執(zhí)行被檢體的磁共振成像的成像系統(tǒng)。
15.一種磁共振成像裝置用的梯度磁場線圈單元的制造方法，具有: 將與冷卻介質(zhì)的流路對應(yīng)的部分成為空隙并且由導(dǎo)電性材料構(gòu)成的多個板狀的部件層疊的步驟；以及 將層疊的上述多個板狀的部件接合的步驟。
【文檔編號】A61B5/055GK103857334SQ201380002710
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2013年8月19日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月27日
【發(fā)明者】辻田和彥, 坂倉良知 申請人:株式會社東芝, 東芝醫(yī)療系統(tǒng)株式會社