特許 7005179 傾斜磁場コイル

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-01-07

(45)【発行日】2022-01-21

(54)【発明の名称】傾斜磁場コイル

(51)【国際特許分類】

   A61B 5/055 20060101AFI20220114BHJP

   G01N 24/00 20060101ALI20220114BHJP

【ＦＩ】

A61B5/055 340

A61B5/055 360

G01N24/00 620R

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2017111015

(22)【出願日】2017-06-05

(65)【公開番号】P2018201868

(43)【公開日】2018-12-27

【審査請求日】2020-04-13

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】594164542

【氏名又は名称】キヤノンメディカルシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001771

【氏名又は名称】特許業務法人虎ノ門知的財産事務所

(72)【発明者】

【氏名】中林 和人

【審査官】亀澤 智博

(56)【参考文献】

【文献】特開２００８－２７９２５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１５／１１５１４１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１０／０９０１２９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１１－０５６２４７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ６１Ｂ ５／０５５

Ｇ０１Ｎ ２４／００ －２４／１４

Ｇ０１Ｒ ３３／２０ －３３／６４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

含侵により形成された傾斜磁場コイル本体と、
前記傾斜磁場コイル本体の外表面に配置され、前記傾斜磁場コイル本体の温度を測定する温度測定素子と
を備える傾斜磁場コイルにおいて、
前記温度測定素子の電流入出力端は、同軸ケーブルの芯線とシールド線とにそれぞれ接続され、
前記同軸ケーブルの前記シールド線が、前記傾斜磁場コイル本体の中に埋め込まれたＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）シールドと接続され、
前記温度測定素子と、前記ＲＦシールドとは、前記同軸ケーブルの前記シールド線を介して電気的に接地される、傾斜磁場コイル。

【請求項2】

前記温度測定素子はサーミスタである、請求項１に記載の傾斜磁場コイル。

【請求項3】

前記同軸ケーブルは、セミリジッドケーブルである、請求項１に記載の傾斜磁場コイル。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、傾斜磁場コイルに関する。

【背景技術】

【0002】

磁気共鳴イメージング装置においては、パルスシーケンスの印加に伴い傾斜磁場コイルが発熱するため、傾斜磁場コイルの温度を測定するための温度測定素子が、配置される場合がある。この場合、温度測定素子は、ＲＦコイルと傾斜磁場コイルのカップリングを防ぐために設けられるＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）シールドの外側の、傾斜磁場コイル導体と近接する位置に配置される場合が多い。

【0003】

しかし、温度測定素子をＲＦシールドの外側に配置する場合、温度測定素子自身が傾斜磁場コイルの中に埋め込まれている場合が多いことから、故障時のメンテナンスが容易でない場合も多い。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１０－１２５０５０号公報

【文献】特開２０１６－１６０７７号公報

【文献】特開平６－３４３６１６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明が解決しようとする課題は、温度測定素子の交換を容易にするとともに温度測定素子の破損を防止することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

実施形態に係る傾斜磁場コイルは、含侵により形成された傾斜磁場コイル本体と、前記傾斜磁場コイル本体の外表面に配置され、前記傾斜磁場コイル本体の温度を測定する温度測定素子とを備える。温度測定素子の電流入出力端は、同軸ケーブルに接続される。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】図１は、実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置を示した図である。

【図2】図２は、実施形態に係る傾斜磁場コイルの構成の例を示した図である。

【図3】図３は、実施形態に係る傾斜磁場コイルの構成の例を示した図である。

【図4】図４は、実施形態に係る傾斜磁場コイルに係る背景を説明するための図である。

【図5】図５は、実施形態に係る傾斜磁場コイルに係る背景を説明するための図である。

【図6】図６は、第１の実施形態に係る温度測定素子の配置の例について示した図である。

【図7】図７は、第１の実施形態に係る温度測定素子の配置の別の例について示した図である。

【図8】図８は、第２の実施形態に係る温度測定素子の配置の例について示した図である。

【図9】図９は、第３の実施形態に係る温度測定素子の配置の例について示した図である。

【0008】

以下、添付図面を用いて、実施形態に係る傾斜磁場コイルを詳細に説明する。

【0009】

（第１の実施形態）
図１は、実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置１００を示すブロック図である。図１に示すように、磁気共鳴イメージング装置１００は、静磁場磁石１０１と、静磁場磁石１０１を駆動させるための静磁場電源（図示しない）と、傾斜磁場コイル１０３と、傾斜磁場電源１０４と、寝台１０５と、寝台制御回路１０６と、送信コイル１０７と、送信回路１０８と、受信コイル１０９と、受信回路１１０と、シーケンス制御回路１２０と、画像処理装置１３０とを備える。なお、磁気共鳴イメージング装置１００に、被検体Ｐ（例えば、人体）は含まれない。

【0010】

また、図１に示す構成は一例に過ぎない。例えば、シーケンス制御回路１２０及び画像処理装置１３０内の各部は、適宜統合若しくは分離して構成されてもよい。

【0011】

静磁場磁石１０１は、中空の略円筒形状に形成された磁石であり、内部の空間に静磁場を発生する。静磁場磁石１０１は、例えば、超伝導磁石等であり、静磁場電源から電流の供給を受けて励磁する。なお、静磁場磁石１０１は、永久磁石でもよく、この場合、磁気共鳴イメージング装置１００は、静磁場電源を備えなくてもよい。また、静磁場電源は、磁気共鳴イメージング装置１００とは別に備えられてもよい。

【0012】

傾斜磁場コイル１０３は、中空の略円筒形状に形成されたコイルであり、静磁場磁石１０１の内側に配置される。また、温度測定素子１０３ｄは、傾斜磁場コイル１０３の外表面に配置され、傾斜磁場コイル１０３の温度を測定する温度測定素子である。なお、温度測定素子１０３ｄは、傾斜磁場コイル１０３の一部として、傾斜磁場コイル本体の外表面に配置されていても良いし、傾斜磁場コイル１０３には含まれない部品として、傾斜磁場コイル本体の外表面に配置されていてもよい。温度測定素子１０３ｄは、シーケンス制御回路１２０と接続される。例えば温度測定素子１０３ｄが傾斜磁場コイル１０３の温度に異常を感知すると、傾斜磁場コイル１０３の温度情報が、シーケンス制御回路１２０に送信される。シーケンス制御回路１２０は、温度測定素子１０３ｄから取得した温度情報に基づいて、例えばパルスシーケンスの停止等の処理を必要に応じて行う。なお、傾斜磁場コイル１０３及び温度測定素子１０３ｄのより詳細な説明については、図２及び図３を用いて後述する。

【0013】

寝台１０５は、被検体Ｐが載置される天板１０５ａを備え、寝台制御回路１０６による制御の下、天板１０５ａを、被検体Ｐが載置された状態で、傾斜磁場コイル１０３の空洞（撮像口）内へ挿入する。通常、寝台１０５は、長手方向が静磁場磁石１０１の中心軸と平行になるように設置される。寝台制御回路１０６は、画像処理装置１３０による制御の下、寝台１０５を駆動して天板１０５ａを長手方向及び上下方向へ移動する。

【0014】

送信コイル１０７は、傾斜磁場コイル１０３の内側に配置され、送信回路１０８からＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）パルスの供給を受けて、高周波磁場を発生する。送信回路１０８は、対象とする原子の種類及び磁場強度で定まるラーモア（Larmor）周波数に対応するＲＦパルスを送信コイル１０７に供給する。

【0015】

受信コイル１０９は、傾斜磁場コイル１０３の内側に配置され、高周波磁場の影響によって被検体Ｐから発せられる磁気共鳴信号を受信する。受信コイル１０９は、磁気共鳴信号を受信すると、受信した磁気共鳴信号を受信回路１１０へ出力する。

【0016】

なお、上述した送信コイル１０７及び受信コイル１０９は一例に過ぎない。送信機能のみを備えたコイル、受信機能のみを備えたコイル、若しくは送受信機能を備えたコイルのうち、１つ若しくは複数を組み合わせることによって構成されればよい。

【0017】

受信回路１１０は、受信コイル１０９から出力される磁気共鳴信号を検出し、検出した磁気共鳴信号に基づいて磁気共鳴データを生成する。具体的には、受信回路１１０は、受信コイル１０９から出力される磁気共鳴信号をデジタル変換することによって磁気共鳴データを生成する。また、受信回路１１０は、生成した磁気共鳴データをシーケンス制御回路１２０へ送信する。なお、受信回路１１０は、静磁場磁石１０１や傾斜磁場コイル１０３等を備える架台装置側に備えられてもよい。

【0018】

シーケンス制御回路１２０は、画像処理装置１３０から送信されるシーケンス情報に基づいて、傾斜磁場電源１０４、送信回路１０８及び受信回路１１０を駆動することによって、被検体Ｐの撮像を行う。すなわち、シーケンス制御回路１２０は、シーケンス情報に基づいて、傾斜磁場コイル１０３に電圧を印加してパルスシーケンスを実行する。ここで、シーケンス情報は、撮像を行うための手順を定義した情報である。シーケンス情報には、傾斜磁場電源１０４が傾斜磁場コイル１０３に供給する電流の強さや電流を供給するタイミング、送信回路１０８が送信コイル１０７に供給するＲＦパルスの強さやＲＦパルスを印加するタイミング、受信回路１１０が磁気共鳴信号を検出するタイミング等が定義される。例えば、シーケンス制御回路１２０は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等の集積回路、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）等の電子回路である。

【0019】

なお、シーケンス制御回路１２０は、傾斜磁場電源１０４、送信回路１０８及び受信回路１１０を駆動して被検体Ｐを撮像した結果、受信回路１１０から磁気共鳴データを受信すると、受信した磁気共鳴データを画像処理装置１３０へ転送する。また、温度測定素子１０３ｄから出力された信号を元に異常時の処理として傾斜磁場電源の制御を止めたり、場合によっては傾斜磁場電源の電源を落とす役割も担う。なお、シーケンス制御回路１２０は、シーケンス制御部の一例である。

【0020】

画像処理装置１３０は、磁気共鳴イメージング装置１００の全体制御や、画像の生成等を行う。画像処理装置１３０は、記憶回路１３２、入力装置１３４、ディスプレイ１３５、処理回路１５０を備える。処理回路１５０は、インタフェース機能１３１、制御機能１３３、画像生成機能１３６を備える。

【0021】

第１の実施形態では、インタフェース機能１３１、制御機能１３３、画像生成機能１３６にて行われる各処理機能は、コンピュータによって実行可能なプログラムの形態で記憶回路１３２へ記憶されている。処理回路１５０はプログラムを記憶回路１３２から読み出し、実行することで各プログラムに対応する機能を実現するプロセッサである。換言すると、各プログラムを読み出した状態の処理回路１５０は、図１の処理回路１５０内に示された各機能を有することになる。なお、図１においては単一の処理回路１５０にて、インタフェース機能１３１、制御機能１３３、画像生成機能１３６にて行われる処理機能が実現されるものとして説明したが、複数の独立したプロセッサを組み合わせて処理回路１５０を構成し、各プロセッサがプログラムを実行することにより機能を実現するものとしても構わない。

【0022】

換言すると、上述のそれぞれの機能がプログラムとして構成され、１つの処理回路が各プログラムを実行する場合であってもよいし、特定の機能が専用の独立したプログラム実行回路に実装される場合であってもよい。

【0023】

上記説明において用いた「プロセッサ」という文言は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）或いは、特定用途向け集積回路（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ：ＡＳＩＣ）、プログラマブル論理デバイス（例えば、単純プログラマブル論理デバイス（Ｓｉｍｐｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ：ＳＰＬＤ）、複合プログラマブル論理デバイス（Ｃｏｍｐｌｅｘ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ）、及びフィールドプログラマブルゲートアレイ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ：ＦＰＧＡ））等の回路を意味する。プロセッサは記憶回路１３２に保存されたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。

【0024】

なお、記憶回路１３２にプログラムを保存する代わりに、プロセッサの回路内にプログラムを直接組み込むよう構成しても構わない。この場合、プロセッサは回路内に組み込まれたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。なお、寝台制御回路１０６、送信回路１０８、受信回路１１０等も同様に、上記のプロセッサ等の電子回路により構成される。

【0025】

処理回路１５０は、インタフェース機能１３１により、シーケンス情報をシーケンス制御回路１２０へ送信し、シーケンス制御回路１２０から磁気共鳴データを受信する。また、インタフェース機能１３１を有する処理回路１５０は、磁気共鳴データを受信すると、受信した磁気共鳴データを記憶回路１３２に格納する。記憶回路１３２に格納された磁気共鳴データは、制御機能１３３によってｋ空間に配置される。この結果、記憶回路１３２は、ｋ空間データを記憶する。

【0026】

記憶回路１３２は、インタフェース機能１３１を有する処理回路１５０によって受信された磁気共鳴データや、制御機能１３３を有する処理回路１５０によってｋ空間に配置されたｋ空間データ、画像生成機能１３６を有する処理回路１５０によって生成された画像データ等を記憶する。例えば、記憶回路１３２は、ＲＡＭ（Random Access Memory）、フラッシュメモリ等の半導体メモリ素子、ハードディスク、光ディスク等である。

【0027】

入力装置１３４は、操作者からの各種指示や情報入力を受け付ける。入力装置１３４は、例えば、マウスやトラックボール等のポインティングデバイス、モード切替スイッチ等の選択デバイス、あるいはキーボード等の入力デバイスである。ディスプレイ１３５は、制御機能１３３を有する処理回路１５０による制御の下、撮像条件の入力を受け付けるためのＧＵＩ（Graphical User Interface）や、画像生成機能１３６を有する処理回路１５０によって生成された画像等を表示する。ディスプレイ１３５は、例えば、液晶表示器等の表示デバイスである。

【0028】

処理回路１５０は、制御機能１３３により、磁気共鳴イメージング装置１００の全体制御を行い、撮像や画像の生成、画像の表示等を制御する。例えば、制御機能１３３を有する処理回路１５０は、撮像条件（撮像パラメータ等）の入力をＧＵＩ上で受け付け、受け付けた撮像条件に従ってシーケンス情報を生成する。また、制御機能１３３を有する処理回路１５０は、生成したシーケンス情報をシーケンス制御回路１２０へ送信する。

【0029】

処理回路１５０は、画像生成機能１３６により、ｋ空間データを記憶回路１３２から読み出し、読み出したｋ空間データにフーリエ変換等の再構成処理を施すことで、画像を生成する。

【0030】

続いて、図２及び図３を用いて、実施形態に係る傾斜磁場コイル１０３についてより詳細に説明する。図２及び図３は、実施形態に係る傾斜磁場コイル１０３の構成の例を示した図である。図２は、図１における静磁場磁石１０１、傾斜磁場コイル１０３、送信コイル１０７、受信コイル１０９を拡大表示した断面図である。

【0031】

図２において、静磁場磁石１０１、送信コイル１０７、受信コイル１０９は、それぞれ図１の静磁場磁石１０１、送信コイル１０７、受信コイル１０９に対応する。また、図１の傾斜磁場コイル１０３は、例えば図２により示されているように、傾斜磁場コイル本体１０３ｂと、傾斜磁場コイル本体１０３ｂの外表面に配置され、傾斜磁場コイル本体１０３ｂの本体の温度を測定する温度測定素子１０３ｄとを備える。傾斜磁場コイル本体１０３ｂは、例えば樹脂などにより含侵により、傾斜磁場コイル本体１０３ｂのコイル部分であるコイル部分１０３ａと、ＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）シールド１０３ｃとを内部に含んで形成され、略円筒型の形状を有する。

【0032】

図３は、図２のＡ－Ａ’断面における傾斜磁場コイル１０３等を表示した断面図である。図３に示されているように、傾斜磁場コイル１０３の断面は、略円形の形状を有し、傾斜磁場コイル本体１０３ｂと、傾斜磁場コイル本体１０３ｂの内周部分の外表面に配置された温度測定素子１０３ｄとで構成され、その内側に、送信コイル１０７及び受信コイル１０９が、被検体Ｐを囲むように配置される。また、傾斜磁場コイル１０３は、コイル部分１０３ａとＲＦシールド１０３ｃとを有し、含侵により形成された構造を有する。

【0033】

図２に戻り、傾斜磁場コイル本体１０３ｂのコイル部分１０３ａは、傾斜磁場コイル１０３の各軸に対応するコイル（Ｘ軸に対応するコイル、Ｙ軸に対応するコイル、Ｚ軸に対応するコイル等）が積層されたメインコイルを含んで構成される。コイル部分１０３ａは、例えば樹脂などにより、含侵されて形成される。コイル部分１０３ａの具体例としては、傾斜磁場を発生するメインコイルと、漏洩磁場を打ち消すシールド用の磁場を発生するシールドコイルとを含んで構成されるＡＳＧＣ（Ａｃｔｉｖｅｌｙ Ｓｈｉｅｌｄｅｄ Ｇｒａｄｉｅｎｔ Ｃｏｉｌ）である。かかる場合、傾斜磁場コイルは、例えば、円筒内部の空間からの距離が近い順に、冷却管、メインコイル、冷却管、シムトレイ、冷却管、シールドコイルが配置されて構成される。

【0034】

メインコイルは、互いに直交するＸ、Ｙ、及びＺの各軸に対応する３つのコイルが組み合わされて形成されており、これら３つのコイルは、傾斜磁場電源１０４から個別に電流の供給を受けて、Ｘ、Ｙ、及びＺの各軸に沿って磁場強度が変化する傾斜磁場を発生する。コイル部分１０３ａによって発生するＸ、Ｙ、及びＺの各軸の傾斜磁場は、例えば、スライス用傾斜磁場Ｇs、位相エンコード用傾斜磁場Ｇe、及びリードアウト用傾斜磁場Ｇrである。また、シールドコイルも同様に、互いに直交するＸ、Ｙ、及びＺの各軸に対応する３つのコイルが組み合わされて形成されており、これら３つのコイルは、傾斜磁場電源１０４から個別に電流の供給を受けて、Ｘ、Ｙ、及びＺの各軸に沿ってシールド用の磁場を発生する。また、冷却管は、冷媒を循環させてコイルの冷却を行う。シムトレイは、所定のポケットに所定の枚数の鉄シムが収納されることで、シミングを実現する。

【0035】

なお、コイル部分１０３ａの例としては、ＡＳＧＣに限られず、例えばシールドコイルを有しない通常のコイルであってもよい。かかる場合、コイル部分１０３ａは、互いに直交するＸ、Ｙ、及びＺの各軸に対応する３つのコイルが組み合わされて形成され、これら３つのコイルは、傾斜磁場電源１０４から個別に電流の供給を受けて、Ｘ、Ｙ、及びＺの各軸に沿って磁場強度が変化する傾斜磁場を発生する。傾斜磁場電源１０４は、コイル部分１０３ａに電流を供給する。

【0036】

ＲＦシールド１０３ｃは、傾斜磁場コイル本体１０３ｂ、特にコイル部分１０３ａと、送信コイル１０７及び受信コイル１０９等のＲＦコイルとの電磁気的カップリングを防ぐための高周波電波シールド（ＲＦシールド）である。ＲＦシールド１０３ｃは、例えば銅板で構成される。なお、ＲＦシールド１０３ｃの素材は銅板に限られず、例えばその他の材質で構成された金属であってもよい。ＲＦシールド１０３ｃは、樹脂などで含侵されて、傾斜磁場コイル本体１０３ｂに埋め込まれて形成される。

【0037】

温度測定素子１０３ｄは、傾斜磁場コイル本体１０３ｂの温度を測定するための温度測定素子である。温度測定素子１０３ｄの例としては、例えばサーミスタ等の半導体素子である。また、温度測定素子１０３ｄの別の例として、リニア抵抗や、白金測温抵抗体など測温抵抗体を用いた素子でもよく、また熱電対を利用した素子やＩＣ温度センサであってもよい。

【0038】

実施形態に係る温度測定素子１０３ｄは、傾斜磁場コイル本体１０３ｂの内周部分の外表面に配置される。従って、実施形態に係る温度測定素子１０３ｄは、傾斜磁場コイル本体１０３ｂの内周に設置されるＲＦコイル（送信コイル１０７及び受信コイル１０９）と、ＲＦシールド１０３ｃとの間に配置される。

【0039】

ここで、実施形態において、温度測定素子１０３ｄを、傾斜磁場コイル本体１０３ｂの外表面に配置する背景について説明する。図４及び図５は、実施形態に係る傾斜磁場コイルに係る背景を説明するための図である。図４及び図５には、温度測定素子１０３ｄが、ＲＦシールド１０３ｃの外側に配置されている場合について示されている。

【0040】

図４及び図５の場合では、温度測定素子１０３ｄがＲＦシールド１０３ｃの外側に配置されているので、ＲＦコイルと傾斜磁場コイル本体１０３ｂとのカップリングは抑制される。しかしながら、このような温度測定素子１０３ｄの配置では、温度測定素子１０３ｄが傾斜磁場コイル本体１０３ｂの中に埋め込まれているために、故障時や破損時のメンテナンスや交換が容易でない。従って、故障時のメンテナンスの容易さという観点では、温度測定素子１０３ｄは、傾斜磁場コイル本体１０３ｂの外周面に配置されるのが望ましい。また、ホットスポットが傾斜磁場コイルの最内層にある場合や、温度測定素子１０３ｄの配置場所に制約がありＲＦシールド１０３ｃの外側にある場合でも、温度測定素子１０３ｄは、傾斜磁場コイル本体１０３ｂの外表面に配置されるのが望ましい。

【0041】

かかる背景に鑑みて、実施形態においては、温度測定素子１０３ｄは、傾斜磁場コイル本体１０３ｂの外表面に配置される。これに伴い、温度測定素子１０３ｄが、ＲＦシールド１０３ｃの内側に配置されることになるので、そのままでは、温度測定素子１０３ｄの電流供給線や温度測定素子１０３ｄのセンサ自体が、送信コイル１０７及び受信コイル１０９の影響を受けることが考えられる。従って、実施形態においては、温度測定素子１０３ｄの配置や配線等に工夫を行うことにより、温度測定素子１０３ｄが送信コイル１０７及び受信コイル１０９から受ける影響を低下させる。これにより、温度測定素子１０３ｄの交換を容易にするとともに温度測定素子１０３ｄの破損を防止することができる。

【0042】

より具体的には、第１の実施形態においては、上述の点を解決するため、温度測定素子１０３ｄは、同軸ケーブルに接続される。なお、温度測定素子１０３ｄとして、例えばサーミスタ等を選択した場合、電流入出力端に流れる電流は直流である。実施形態において、直流の電流の伝送に対して通常使われず、主に高周波数信号の伝送に用いる同軸ケーブルを使用する理由として、以下に述べるように、ＲＦコイルに起因する高周波数電磁場のシールド目的が挙げられる。

【0043】

図６及び図７は、第１の実施形態に係る温度測定素子の配置の例について示した図である。図６及び図７は、図２において、温度測定素子１０３ｄ及びＲＦシールド１０３ｃ付近を拡大して表示したものである。なお、図６及び図７においては、図２と比較して、上下を反転させて説明している。図６に示されているように、温度測定素子１０３ｄは、同軸ケーブル１２に接続される。具体的には、温度測定素子１０３ｄの電流供給線（導線１１ａ）は、同軸ケーブル１２の芯線と接続され、温度測定素子１０３ｄの他方の導線１１ｂは、同軸ケーブル１２のシールド線と接続される。ここで、同軸ケーブル１２のシールド線の電位と、ＲＦシールド１０３ｃの電位が異なると、浮遊容量が発生するなど好ましくない影響が生じるので、温度測定素子１０３ｄは、ＲＦシールド１０３ｃと電気的に接地される。

【0044】

図６は、同軸ケーブル１２が、外側が導体で構成されているケーブルであるセミリジッドケーブルである場合の、温度測定素子１０３ｄとＲＦシールド１０３ｃとの接地について示している。同軸ケーブル１２がセミリジッドケーブルであり外側が導体で構成されているので、接触点２０を通じて、傾斜磁場コイル本体１０３ｂの中に埋め込まれたＲＦシールド１０３ｃと、温度測定素子１０３ｄとが、電気的に接地される。これにより、同軸ケーブル１２のシールド線の内側に、静電遮蔽により、外部の電磁的・静電気的なノイズが入り込まない。また、同軸ケーブル１２においては、外部との鎖交磁束が存在しない。従って、温度測定素子１０３ｄが、傾斜磁場コイル本体１０３ｂの外表面に配置されているにも関わらず、ＲＦコイルに起因する高周波電磁場をシールドすることができる。

【0045】

図７は、第１の実施形態に係る温度測定素子１０３ｄの配置の別の例について示している。図７の例では、同軸ケーブル１２は、傾斜磁場コイル本体１０３ｂの外側に配置されている。かかる場合、傾斜磁場コイル本体１０３ｂの中に埋め込まれた導体２１を通じて、温度測定素子１０３ｄとＲＦシールド１０３ｃとが電気的に接地される。これにより、温度測定素子１０３ｄが、傾斜磁場コイル本体１０３ｂの外表面に配置されているにも関わらず、ＲＦコイルに起因する高周波電磁場をシールドすることができる。

【0046】

以上のように、第１の実施形態では、温度測定素子１０３ｄが、傾斜磁場コイル本体１０３ｂの外表面に配置されるとともに、温度測定素子１０３ｄの電流入力端が、同軸ケーブル１２に接続される。これにより、温度測定素子１０３ｄの交換を容易にするとともにＲＦ信号からのシールドを行うことができ、温度測定素子１０３ｄの破損を防止することができる。

【0047】

（第２の実施形態）
第２の実施形態では、温度測定素子１０３ｄの電流入出力端に、クロスダイオードとコンデンサとを直列に接続した回路を接続することにより、温度測定素子１０３ｄの破損を防止する場合について説明する。図８は、第２の実施形態に係る温度測定素子１０３ｄの配置の例について示した図である。図８に示されているように、温度測定素子１０３ｄの電流入出力端である導線１１ａ及び導線１１ｂに、クロスダイオード３０とコンデンサ３１とを直列に接続した回路が接続される。

【0048】

ここで、クロスダイオード３０は、極性が異なるダイオード３０ａ及びダイオード３０ｂを並列接続することにより構成された回路である。次に、クロスダイオード３０の動作について説明する。ダイオード３０ａ及びダイオード３０ｂは、それぞれ、両端に印加された電圧が順方向でありかつ所定の閾値を超えるときに電流が流れ（導体として機能し）、それ以外の場合に電流が流れない（絶縁体として機能する）素子として振る舞う。すなわち、クロスダイオード３０は、導線１１ａと導線１１ｂの電圧差が所定の閾値を超える場合、クロスダイオード３０を通じて電流が流れることによりバイパス回路として機能し、導線１１ａと導線１１ｂの電圧差が所定の閾値を超えない場合、特に動作をしない素子として振る舞う。

【0049】

また、コンデンサ３１は、電流の交流成分を通過させ、直流成分の通過を阻止する役割を担う。

【0050】

従って、前述のクロスダイオード３０とコンデンサ３１とを直列に接続した回路は、直流成分の通過を阻止するとともに、導線１１ａと導線１１ｂとの間に所定の閾値以上の高周波電圧が印加された時に、回路を通じて電流を逃がす回路として機能する。従って、ＲＦコイルの影響により予期せぬ高周波の電圧が温度測定素子１０３ｄの導線１１ａ及び導線１１ｂの間に印加された時、当該回路は、回路に電流を流すことを通じて、温度測定素子１０３ｄの破損を防止する。

【0051】

なお、導線１１ａ及び導線１１ｂの一端は、さらにＲＦコイルからの影響等を抑えるために、ツイストケーブル５０に接続されてもよい。

【0052】

このようにして、第２の実施形態では、温度測定素子１０３ｄに対して高周波かつ高電圧の成分をバイパスする回路が付加されるので、温度測定素子１０３ｄの破損を防止することができる。

【0053】

（第３の実施形態）
第３の実施形態では、温度測定素子１０３ｄが、シールド材により電磁気的にシールドされる場合について説明する。図９は、第３の実施形態に係る温度測定素子１０３ｄの配置の例について示した図である。図９に示されるように、温度測定素子１０３ｄは、シールド材４０により電磁気的にシールドされる。シールド材４０の材質としては、例えば銅などの金属が用いられる。また、同様に、シールド材４０は、ＲＦシールド１０３ｃと電気的に接地されるのが望ましい。シールド材４０とＲＦシールド１０３ｃの接地は、図７の場合と同様に、傾斜磁場コイル本体１０３ｂの中に埋め込まれた導体２１を通じて行われる。このようにして、第３の実施形態では、温度測定素子１０３ｄはシールド材４０によりシールドされるので、温度測定素子１０３ｄの破損を防止することができる。

【0054】

このように、以上一つの実施形態に係る傾斜磁場コイル１０３及び磁気共鳴イメージング装置１００によれば、温度測定素子１０３ｄの交換を容易にするとともに温度測定素子１０３ｄの破損を防止することができる。

【0055】

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。

【符号の説明】

【0056】

１０３ 傾斜磁場コイル
１０３ｂ 傾斜磁場コイル本体
１０３ｃ ＲＦシールド
１０３ｄ 温度測定素子

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】