磁共振成像装置、磁共振成像装置用的梯度磁场线圈单元以及磁共振成像装置用的梯度 ...的制作方法
【专利摘要】实施方式的磁共振成像装置用的梯度磁场线圈单元具备用于形成相互正交的3轴方向上的梯度磁场的多个梯度磁场线圈。上述多个梯度磁场线圈的至少一个具有沿着线圈图案的导体部和保持上述线圈图案的保持部。在上述保持部以及上述导体部的至少一方的内部形成有截面积不恒定的冷却介质的流路。此外，形成有至少将上述导体部的一部分作为壁面的冷却介质的流路。
【专利说明】磁共振成像装置、磁共振成像装置用的梯度磁场线圈单元
以及磁共振成像装置用的梯度磁场线圈单元的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明的实施方式涉及磁共振成像(MR1:Magnetic Resonance Imaging)装置、磁共振成像装置用的梯度磁场线圈单元以及磁共振成像装置用的梯度磁场线圈单元的制造方法。
【背景技术】
[0002]MRI装置是通过拉莫尔频率的高频(RF:radio frequency)信号对放置于静磁场中的被检体的原子核自旋进行磁激励、根据伴随该激励而产生的磁共振(MRmuclearmagnetic resonance)信号来重构图像的图像诊断装置。
[0003]在MRI装置中，用于对摄像区域施加梯度磁场的梯度磁场线圈在动作中发热。因此，冷却水的配管与构成梯度磁场线圈的主线圈相邻接地配置为螺旋状，通过冷却水的循环来冷却梯度磁场线圈。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:日本特开2010-263955号公报
[0007]专利文献2:日本特开2011-087915号公报
【发明内容】
[0008]发明要解决的课题
[0009]本发明的目的在于，提供能够更有效地对梯度磁场线圈进行冷却的磁共振成像装置、能够更有效地进行冷却的磁共振成像装置用的梯度磁场线圈单元以及能够更有效地进行冷却的磁共振成像装置用的梯度磁场线圈单元的制造方法。
[0010]用于解决课题的手段
[0011]本发明的实施方式的磁共振成像装置用的梯度磁场线圈单元具备用于形成相互正交的3轴方向上的梯度磁场的多个梯度磁场线圈。上述多个梯度磁场线圈的至少一个具有沿着线圈图案的导体部和保持上述线圈图案的保持部。在上述保持部以及上述导体部的至少一方的内部形成有截面积不恒定的冷却介质的流路。
[0012]此外，本发明的实施方式的磁共振成像装置用的梯度磁场线圈单元具有用于形成相互正交的3轴方向上的梯度磁场的多个梯度磁场线圈。上述多个梯度磁场线圈的至少一个具有沿着线圈图案的导体部和保持上述线圈图案的保持部。形成有至少将上述导体部的一部分作为壁面的冷却介质的流路。
[0013]此外，本发明的实施方式的磁共振成像装置具备上述梯度磁场线圈单元以及成像系统。成像 系统使用上述梯度磁场线圈单元来执行被检体的磁共振成像。
[0014]此外，本发明的实施方式的磁共振成像装置用的梯度磁场线圈单元的制造方法具有:将与冷却介质的流路对应的部分成为空隙并且由导电性材料构成的多个板状的部件层叠的步骤；以及将层叠的上述多个板状的部件接合的步骤。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1是具备本发明的实施方式的梯度磁场线圈单元的磁共振成像装置的构成图。
[0016]图2是构成图1所示的梯度磁场线圈单元的磁共振成像装置用的鞍型线圈的详细构造的立体图。
[0017]图3是图2所示的鞍型线圈的区域A的导体部的局部放大图。
[0018]图4是图3所示的导体部的位置B-B的横截面图。
[0019]图5是表示在作为图1所示的梯度磁场线圈单元的构成要素使用的鞍型线圈内形成了分支以及合流的冷却介质的流路的第一例的图。
[0020]图6是表示在作为图1所示的梯度磁场线圈单元的构成要素使用的鞍型线圈内形成了分支以及合流的冷却介质的流路的第二例的图。
[0021]图7是表示图3以及图4所示的冷却介质的流路的端部的第一构造例的立体图。
[0022]图8是表示图3以及图4所示的冷却介质的流路的端部的第二构造例的立体图。
[0023]图9是表示图1所示的X轴用梯度磁场线圈、Y轴用梯度磁场线圈以及Z轴用梯度磁场线圈的详细构成例的图。
【具体实施方式】
[0024]参照附图对本发明的·实施方式的磁共振成像装置、磁共振成像装置用的梯度磁场线圈单元以及磁共振成像装置用的梯度磁场线圈单元的制造方法进行说明。
[0025]图1是具备本发明的实施方式的梯度磁场线圈单元的磁共振成像装置的构成图。
[0026]磁共振成像装置20具备形成静磁场的筒状的静磁场用磁体21、设置在该静磁场用磁体21内侧的匀场线圈22、梯度磁场线圈单元23以及RF线圈24。
[0027]此外，磁共振成像装置20具备控制系统25。控制系统25具备静磁场电源26、梯度磁场电源27、匀场线圈电源28、发送器29、接收器30、顺序控制器31以及计算机32。控制系统25的梯度磁场电源27包括X轴梯度磁场电源27x、Y轴梯度磁场电源27y以及Z轴梯度磁场电源27z。此外，计算机32具备输入装置33、显示装置34、计算装置35以及存储装置36。
[0028]静磁场用磁体21与静磁场电源26连接，具有通过从静磁场电源26供给的电流使摄像区域中形成静磁场的功能。另外，静磁场用磁体21 —般由超导线圈构成的情况较多，在励磁时与静磁场电源26连接而被供给电流，但在暂时励磁之后一般成为非连接状态。此外，也有时静磁场用磁体21由永久磁体构成,而不设置静磁场电源26。
[0029]此外，在静磁场用磁体21的内侧，在同轴上设置有筒状的匀场线圈22。构成为，匀场线圈22与匀场线圈电源28连接，从匀场线圈电源28向匀场线圈22供给电流而静磁场被均匀化。
[0030]梯度磁场线圈单元23包括X轴用梯度磁场线圈23x、Y轴用梯度磁场线圈23y以及Z轴用梯度磁场线圈23z，在静磁场用磁体21的内侧形成为筒状。在梯度磁场线圈单元23的内侧设置有诊视床37而作为摄像区域，被检体P被设置到诊视床37上。作为RF线圈24，存在内置于架台的RF信号的发送接收用的全身用线圈(WBC:whole body coil)、或设置于诊视床37、被检体P附近的RF信号的接收用的局部线圈等。
[0031]此外，梯度磁场线圈单元23与梯度磁场电源27连接。梯度磁场线圈单元23的X轴用梯度磁场线圈23x、Y轴用梯度磁场线圈23y以及Z轴用梯度磁场线圈23z分别与梯度磁场电源27的X轴梯度磁场电源27x、Y轴梯度磁场电源27y以及Z轴梯度磁场电源27z连接。
[0032]并且，构成为，通过从X轴梯度磁场电源27x、Y轴梯度磁场电源27y以及Z轴梯度磁场电源27z分别向X轴用梯度磁场线圈23x、Y轴用梯度磁场线圈23y以及Z轴用梯度磁场线圈23z供给的电流，能够在摄像区域分别形成X轴方向的梯度磁场Gx、Y轴方向的梯度磁场Gy以及Z轴方向的梯度磁场Gz。
[0033]RF线圈24与发送器29以及接收器30的至少一方连接。发送用的RF线圈24具有从发送器29接受RF信号并向被检体P发送的功能，接收用的RF线圈24具有接收与被检体P内部的原子核自旋的RF信号的激励相伴随而产生的MR信号并赋予接收器30的功倉泛。
[0034]另一方面，控制系统25的顺序控制器31与梯度磁场电源27、发送器29以及接收器30连接。顺序控制器31具有:存储顺序信息的功能，该顺序信息记述有为了驱动梯度磁场电源27、发送器29以及接收器30而需要的控制信息，例如应该对梯度磁场电源27施加的脉冲电流的强度、施加时间、施加定时等动作控制信息；以及根据存储的规定的顺序来使梯度磁场电源27、发送器29以及接收器30驱动，由此产生X轴梯度磁场Gx、Y轴梯度磁场Gy、Z轴梯度磁场Gz以及RF信号的功能。
[0035]此外，顺序控制器31构成为，接受通过接收器30中的MR信号的检波以及A/D(analog to digital:模数转换)变换而得到的复数数据即原始数据(raw data)并赋予计算机32。
[0036]因此，发送器29具备根据从顺序控制器31接受的控制信息而将RF信号赋予RF线圈24的功能，另一方面，接收器30具备通过对从RF线圈24接受的MR信号进行检波而执行所需要的信号处理并且进行A/D变换、由此生成被数字化的复数数据即原始数据的功能，以及将生成的原始数据赋予顺序控制器31的功能。
[0037]此外，通过由计算装置35来执行计算机32的存储装置36所保存的程序，由此使计算机32具备各种功能。但是，也可以代替程序的至少一部分，而在磁共振成像装置20中设置具有各种功能的特定的电路。
[0038]具体地说，计算机32具备如下功能:对包括脉冲顺序的摄像条件进行设定并向顺序控制器31输出的功能；以及通过包括基于从顺序控制器31输出的MR信号的图像重构处理在内的数据处理，来生成MR图像数据的功能。
[0039]并且，在控制系统25的控制下通过梯度磁场线圈单元23以及静磁场用磁体21形成了梯度磁场以及静磁场的状态下，从RF线圈24发送RF信号，由此能够进行被检体P的MR成像。即，通过梯度磁场线圈单元23、静磁场用磁体21、RF线圈24以及控制系统25等构成要素来形成执行被检体P的MR成像的成像系统。
[0040]图2是表示构成图1所示的梯度磁场线圈单元23的磁共振成像装置20用的鞍型线圈40的详细构造的立体图，图3是图2所示的鞍型线圈40的区域A的导体部41的局部放大图，图4是图3所示的导体部41的位置B-B的横截面图。[0041]鞍型线圈40具有沿着线圈图案的导体部41以及保持线圈图案的保持部42。具体地说，沿着漩涡状的线圈图案而形成导体部41，通过保持部42而形成弯曲的板状的鞍型线圈40。因此，在贯穿漩涡状的导体部41的中心的方向上形成梯度磁场用的磁通。
[0042]导体部41能够由铜等具有导电性的任意的线圈材料构成。另一方面，保持部42能够由绝缘材料、例如在环氧树脂中混合了二氧化硅等填料的具有绝缘性的混合材料构成。并且，能够通过任意的方法来将导体部41固定在保持部42上。例如，能够通过在将导体部41浸溃在混合材料中的状态下使混合材料固化，由此形成将导体部41固定为板状的保持部42。即，保持部42作为将导体部41固定为板状的固定部起作用。
[0043]另外，并不限于图4所例示那样的将导体部41的一部分嵌入板状的保持部42的构造，也可以以在导体部41与保持部42之间不产生阶差的方式使导体部41完全埋没于保持部42。在该情况下，也可以通过保持部42填埋导体部41的间隙，来将导体部41固定为板状。相反，也可以通过粘合剂等将截面形成为矩形状的导体部41的一面与板状的保持部42的表面粘合。
[0044]作为又一其他例子，也可以在保持部42与导体部41之间设置具有挠性的绝缘片。在该情况下，能够通过具有需要的刚性的任意的材料来构成保持部42。
[0045]并且，形成有至少将导体部41的一部分作为壁面的冷却介质的流路43。作为冷却介质，能够使用冷却水等任意的冷却介质。在图示的例子中，在导体部41的内部形成有将导体部41作为壁面的冷却介质的流路43。因此，能够使冷却介质与构成线圈的导体部41直接接触而进行冷却。
[0046]另外，在导体部41的外部形成冷却介质的流路43的情况下，从提高导体部41的冷却效率的观点出发，优选以与导体部41相邻接的方式形成冷却介质的流路43。即，优选以壁面的至少一部分成为导体部41的方式形成冷却介质的流路43。在该情况下，形成有将导体部41以及保持部42作为壁面·的冷却介质的流路。其中，如图示那样，在导体部41的内部形成冷却介质的流路43是最有效的。
[0047]如图4所示那样，能够通过将与流路43对应的部分成为槽、切口等空隙、并且由金属板等导电性材料构成的多个板状的部件44层叠而接合，来构成导体部41。此外，通过对层叠前或者接合后的多个板状的部件44进行弯曲成型，由此能够制作沿着鞍型形状的导体部41。
[0048]另外，板状的部件44的接合方法是任意的。但是，在作为板状的部件44而接合金属板的情况下，将多个金属板扩散接合能够使制造简化。扩散接合是通过对成为接合对象的金属进行加热以及加压而使原子扩散来进行接合的接合法。
[0049]扩散接合存在液相扩散接合和固相扩散接合。固相扩散接合是对固体金属彼此进行加热以及加压而进行接合的扩散接合法。另一方面，液相扩散接合是通过在成为接合对象的金属之间设置嵌插材料并使其熔融而将金属彼此接合的扩散接合法。
[0050]导体部41的制造也可以使用任意的扩散接合法。在通过扩散接合将多个金属板接合而构成导体部41的情况下，实际上难以确定图4那样的板状的部件44之间的界面。
[0051]另一方面，并不限于扩散接合，还能够通过爆炸焊接、压接、软钎焊、硬钎焊或者使用了粘合剂的接合等其他接合法来接合多个板状部件。因此，有时也能够根据接合法来确定多个板状部件间的界面、接合相。[0052]形成线圈的导体部41的两端部成为电连接部。在图示的例子中，在与鞍型线圈40的缘侧对应的导体部41的端部，作为突起部45而形成有电连接部。
[0053]如果如上述那样通过将多个板状的部件44层叠来构成导体部41，则能够提高沿着导体部41设置的冷却介质的流路43的构造上的自由度。因此，能够在保持部42以及导体部41的至少一方的内部形成截面积不恒定的冷却介质的流路43。因此，能够与线圈图案的疏密对应地形成截面积不恒定的冷却介质的流路43。
[0054]例如，如图2所例示的那样，与接近鞍型线圈40边缘的部分的导体部41的粗细相t匕，接近鞍型线圈40中央的部分的导体部41的粗细相对地变粗。因此，还能够与导体部41的尺寸相匹配地改变冷却介质的流路43的截面积。即，能够使冷却介质的流路43的截面积的大小成为与线圈图案的疏密对应的大小。
[0055]具体地说，优选在导体部41的宽度相对大的位置上使流路43的截面积相对大，相反在导体部41的宽度相对小的位置上使流路43的截面积相对小。由此，能够减少冷却介质的压力损失。
[0056]此外，还能够在保持部42以及导体部41的至少一方的内部形成分支的冷却介质的流路43以及合流的冷却介质的流路43的至少一方。由此，能够向导体所占有的密度较高、预测出较高的发热的位置等局部地引导冷却介质而使冷却效果提高。
[0057]图5是表示在作为图1所示的梯度磁场线圈单元23的构成要素而使用的鞍型线圈40内形成了分支以及合流的冷却介质的流路43的第一例的图。
[0058]如图5所示那样，能够根据导体部41的尺寸而沿着导体部41来形成一端分支并再次合流的冷却介质的流路43。通过形成这种分支或者合流的冷却介质的流路43，能够在确保导体部41的强度的同时进行局部的冷却。
[0059]图6是表示在作为图1所示的梯度磁场线圈单元23的构成要素而使用的鞍型线圈40内形成了分支以及合流的冷却介质的流路的第二例的图。
[0060]当与导体部41的宽度相匹配使冷却介质的流路43的宽度变大时，导体部41的强度有可能降低。因此，如图6所示那样，能够在流路43的内部设置沿着冷却介质的流动的板状的支撑部件46。由此，能够避免导体部41的强度降低。在图6所示的情况下，板状的支撑部件46还成为分隔板，因此伴随冷却介质的流路43的分支以及合流。
[0061]并不限于图6所示的例子，在使冷却介质的流路43分支或者合流的情况、使冷却介质的流路43的截面积变化的情况下，也可以根据需要来设置板状、管状或者网眼状等具有任意形状的加强件。
[0062]此外，在冷却介质的流路43的端部，设置有具有任意构造的冷却介质的供给口或者排出口。
[0063]图7是表示图3以及图4所示的冷却介质的流路43的端部的第一构造例的立体图。
[0064]如图7所示那样，能够在导体部41朝向摄像区域侧的面上，设置将导体部41内部所形成的冷却介质的流路43与导体部41的外部连接的孔，并在孔中安装联结器50。导体部41的孔能够通过蚀刻等任意的方法来设置。此外，联结器50能够通过钎焊等任意的方法来安装到导体部41上。然后，通过在联结器50上安装绝缘管51，能够将冷却介质的流路43与冷却介质的循环系统连接。[0065]图8是表示图3以及图4所示的冷却介质的流路43的端部的第二构造例的立体图。
[0066]如图8所示那样，还能够在导体部41的侧面上设置将冷却介质的流路43与导体部41的外部连接的孔。在该情况下，也能够使用联结器50以及绝缘管51将冷却介质的流路43与冷却介质的循环系统连接。
[0067]另外，在图8所示的例子中，在导体部41的侧面设置有矩形的开口部60，经由能够嵌入矩形的开口部60的块61将联结器50安装在导体部41上。用于安装联结器50的块61能够通过钎焊等任意的接合方法来固定在导体部41上。
[0068]然后，在导体部41的两端，如图7、图8所例示的那样，通过任意的构造设置有冷却介质的供给口以及排出口。例如，能够使导体部41的中央侧的端部成为图7所例示那样的构造，而使成为鞍型线圈40的缘侧的另一方的端部成为图8所例示那样的构造。
[0069]然而，如上述那样，梯度磁场线圈单元23具备用于形成相互正交的3轴方向上的梯度磁场的多个梯度磁场线圈。即，梯度磁场线圈单元23具备用于分别形成作为3轴方向而相互正交的X轴方向、Y轴方向以及Z轴方向的梯度磁场的X轴用梯度磁场线圈23x、Y轴用梯度磁场线圈23y以及Z轴用梯度磁场线圈23z。
[0070]Z轴用梯度磁场线圈23z是用于形成筒状的梯度磁场线圈单元23的轴方向即Z轴方向的梯度磁场的梯度磁场线圈。因此，Z轴用梯度磁场线圈23z成为典型的圆筒状的梯度磁场线圈。
[0071]另一方面，X轴用梯度磁场线圈23x是用于形成与筒状的梯度磁场线圈单元23的轴向垂直的水平方向即X轴 方向的梯度磁场的梯度磁场线圈。因此，X轴用梯度磁场线圈23x具有用于在水平的X轴方向上产生磁通线的漩涡状的线圈图案，并且成为沿着筒状的梯度磁场线圈单元23的外形而弯曲的鞍(saddle)型的梯度磁场线圈。
[0072]此外，Y轴用梯度磁场线圈23y是用于形成铅垂方向即Y轴方向的梯度磁场的梯度磁场线圈。因此，Y轴用梯度磁场线圈23y具有用于在铅垂方向上产生磁通线的漩涡状的线圈图案，并且成为沿着筒状的梯度磁场线圈单元23的外形而弯曲的鞍型的梯度磁场线圈。
[0073]因此，上述那样的将漩涡状的导体部41通过保持部42固定为弯曲的板状而成的鞍型线圈40，能够作为X轴用梯度磁场线圈23x以及Y轴用梯度磁场线圈23y的至少一方用的梯度磁场线圈使用。即，能够将X轴用梯度磁场线圈23x以及Y轴用梯度磁场线圈23y的至少一方作为图示那样的鞍型线圈40而构成梯度磁场线圈单元23。
[0074]在该情况下，X轴用梯度磁场线圈23x以及Y轴用梯度磁场线圈23y的至少一方具有导体部41和保持部42，并且在保持部42以及导体部41的至少一方的内部形成有至少将导体部41的一部分作为壁面的、截面积不恒定的冷却介质的流路43。
[0075]另外，如图示那样，在鞍型线圈40以在铅垂方向上形成梯度磁场的朝向来配置的情况下，被作为Y轴用梯度磁场线圈23y使用。在作为X轴用梯度磁场线圈23x而使用鞍型线圈40的情况下，以在水平方向上形成梯度磁场的朝向、即漩涡状的线圈图案的中心轴成为水平方向的朝向来配置鞍型线圈40即可。
[0076]因此，还能够构成沿着圆筒在左右配置2个鞍型线圈40而作为X轴用梯度磁场线圈23x的对、另一方面沿着圆筒在上下配置2个鞍型线圈40而作为Y轴用梯度磁场线圈23y的对的梯度磁场线圈单元23。[0077]图9是表示图1所示的X轴用梯度磁场线圈23x、Y轴用梯度磁场线圈23y以及Z轴用梯度磁场线圈23z的详细构成例的图。
[0078]如图9所示那样，梯度磁场线圈单元23具备X轴用梯度磁场线圈23x、Y轴用梯度磁场线圈23y以及Z轴用梯度磁场线圈23z。X轴用梯度磁场线圈23x、Y轴用梯度磁场线圈23y以及Z轴用梯度磁场线圈23z为，分别在X轴用主线圈23xm、Y轴用主线圈23ym以及Z轴用主线圈23zm的外侧配置X轴用屏蔽线圈23xs、Y轴用屏蔽线圈23ys以及Z轴用屏蔽线圈23zs而构成。
[0079]X轴用主线圈23xm包括沿着X轴用梯度磁场线圈23x的线圈图案的第一导体部41x和保持X轴用梯度磁场线圈23x的线圈图案的第一保持部42x。Y轴用主线圈23ym包括沿着Y轴用梯度磁场线圈23y的线圈图案的第二导体部41y和保持Y轴用梯度磁场线圈23y的线圈图案的第二保持部42y。Z轴用主线圈23zm包括沿着Z轴用梯度磁场线圈23z的线圈图案的第三导体部41z和保持Z轴用梯度磁场线圈23z的线圈图案的第三保持部42z0
[0080]在屏蔽线圈23s和主线圈23m之间能够设置用于流动冷却介质的冷却管70。在图示的例子中，在屏蔽线圈23s侧和主线圈23m侧分别设置有冷却管70。然后，能够从接近冷却管70—侧起配置Z轴用主线圈23zm、Y轴用主线圈23ym以及X轴用主线圈23xm。另一方面，能够从接近冷却管70 —侧起配置Z轴用屏蔽线圈23zs、Y轴用屏蔽线圈23ys以及X轴用屏蔽线圈23xs。
[0081]并且，如上所述，能够使X轴用梯度磁场线圈23x以及Y轴用梯度磁场线圈23y的至少一方由图2所示那样的鞍型线圈40构成。即，能够在X轴用梯度磁场线圈23x以及Y轴用梯度磁场线圈23y的至少一方中，形成至少将导体部41x、41y的一部分作为壁面的冷却介质的流路43。此外，能够在构成X轴用梯度磁场线圈23x以及Y轴用梯度磁场线圈23y的至少一方的保持部42x、42y以及导体部41x、41y的至少一方的内部形成截面积不恒定的冷却介质的流路43。·
[0082]在图9所示的例子中，X轴用梯度磁场线圈23x以及Y轴用梯度磁场线圈23y的双方均由鞍型线圈40构成。并且，在具有沿着螺旋状的线圈图案的第三导体部41z以及将第三导体部41z固定为筒型的板状的第三保持部42z的Z轴用梯度磁场线圈23z中，也能够形成截面积不恒定的冷却介质的流路43。此外，能够形成至少将第三导体部41z的一部分作为壁面的冷却介质的流路43。
[0083]即，能够在X轴用梯度磁场线圈23x、Y轴用梯度磁场线圈23y以及Z轴用梯度磁场线圈23z的全部中，形成截面积不恒定的冷却介质的流路43以及将导体部41x、41y、41z的一部分作为壁面的冷却介质的流路43的至少一方。
[0084]在图示的例子中，在第一导体部41x以及第一保持部42x的至少一方的内部、第二导体部41y以及第二保持部42y的至少一方的内部、第三导体部41z以及第三保持部42z的至少一方的内部，分别形成有截面积不恒定的冷却介质的流路43。此外，将第一导体部41x作为壁面的冷却介质的流路43、将第二导体部41y作为壁面的冷却介质的流路43以及将第三导体部41z作为壁面的冷却介质的流路43，分别设置在X轴用梯度磁场线圈23x、Y轴用梯度磁场线圈23y以及Z轴用梯度磁场线圈23z中。
[0085]另外，如图9所示那样，对于X轴用屏蔽线圈23xs、Y轴用屏蔽线圈23ys以及Z轴用屏蔽线圈23zs的构造，也能够成为与X轴用主线圈23xm、Y轴用主线圈23ym以及Z轴用主线圈23zm同样的构造。即，在X轴用屏蔽线圈23xs、Y轴用屏蔽线圈23ys以及/或者Z轴用屏蔽线圈23zs中，也能够形成截面积不恒定的冷却介质的流路43。
[0086]因此，能够有效地冷却X轴用梯度磁场线圈23x、Y轴用梯度磁场线圈23y以及Z轴用梯度磁场线圈23z。因此，还能够省略在屏蔽线圈23s与主线圈23m之间设置的冷却管70。
[0087]另外，也可以使X轴用梯度磁场线圈23x以及Y轴用梯度磁场线圈23y的形状成为具有鞍型线圈40以外的形状的梯度磁场线圈。
[0088]因此，能够由沿着线圈图案的导体部41和保持线圈图案的保持部42构成用于形成相互正交的3轴方向上的梯度磁场的多个梯度磁场线圈的至少一个，并在保持部42以及导体部41的至少一方的内部形成截面积不恒定的冷却介质的流路43。此外，能够形成至少将导体部41的一部分作为壁面的冷却介质的流路43。
[0089]即，以上那样的磁共振成像装置20的梯度磁场线圈单元23为，在构成线圈的导体内部或者与导体邻接地设置了冷却水等冷却介质的流路43。此外，设置了截面积不恒定的冷却介质的流路43。
[0090]在设置以往的冷却水用的配管的冷却方法的情况下，经由配管的壁面而间接地冷却线圈。因此，线圈的冷却效率被限定。此外，X轴以及Y轴用的梯度磁场线圈成为漩涡状。因此，需要将中空的铜管卷绕到梯度磁场线圈上的操作。具体地说，需要沿着卷型的槽来弯曲铜管的同时插入而成形的操作。这种操作导致劳力以及制造成本的增加。
[0091]与此相对，根据梯度磁场线圈单元23，形成冷却介质的流路43的壁面的至少一部分是构成线圈的导体本身，因此能够通过冷却介质直接冷却导体。此外，如果通过扩散接合法等接合方法将金属板层叠来构成导体部41，则能够自由地决定流路43的宽度、路径。因此，即使是漩涡状的线圈，也能够容易在导体部41内或者与导体部41接近地设置流路43。此外，能够根据线圈的温度分布而使冷却介质的流路43优化。
[0092]结果，在梯度磁场线圈单元23中，能够使线圈的冷却效率提高。即，能够缩短为了线圈的冷却而设置的摄像间的待机时间。因此，能够增加对摄像分配的时间。
[0093]此外，能够将梯度磁场线圈单元23的温度保持为恒定。因此，还能够防止梯度磁场线圈单元23内所设置的磁场调整用的铁垫片的温度变化。因此，除了能够减少与构成梯度磁场线圈单元23的线圈的电阻的增大相伴随的功率损失、由梯度磁场波形的异常导致画质劣化以外，还能够减少由静磁场的不均匀性导致的画质劣化、由中心频率的偏移导致的脂肪抑制的不良。此外，能够缩短静磁场以及梯度磁场的修正所需要的时间，因此能够减少患者的负担， 实现生广率的提闻。
[0094]以上，对特定的实施方式进行了记载，但所记载的实施方式仅为一个例子，不限定发明的范围。此处所记载的新的方法以及装置能够通过各种其他方式来具体化。此外，在此处所记载的方法以及装置的方式中，在不脱离发明的主旨的范围内，能够进行各种省略、置换以及变更。附加的请求的范围以及其均等物包含于发明的范围以及主旨，并包含那样的各种方式以及变形例。
【权利要求】
1.一种磁共振成像装置用的梯度磁场线圈单元，其中， 具备用于形成相互正交的3轴方向上的梯度磁场的多个梯度磁场线圈， 上述多个梯度磁场线圈的至少一个具有: 沿着线圈图案的导体部；以及 保持上述线圈图案的保持部， 在上述保持部以及上述导体部的至少一方的内部形成有截面积不恒定的冷却介质的流路。
2.一种磁共振成像装置用的梯度磁场线圈单元，其中， 具备用于形成相互正交的3轴方向上的梯度磁场的多个梯度磁场线圈， 上述多个梯度磁场线圈的至少一个具有: 沿着线圈图案的导体部；以及 保持上述线圈图案的保持部， 形成有至少将上述导体部的一部分作为壁面的冷却介质的流路。
3.如权利要求2记载的磁共振成像装置用的梯度磁场线圈单元，其中， 在上述保持部以及上述导体部的至少一方的内部形成有截面积不恒定的上述冷却介质的流路。
4.如权利要求2记载的磁共振成像`装置用的梯度磁场线圈单元，其中， 在上述导体部的内部形成有将上述导体部作为壁面的上述冷却介质的流路。
5.如权利要求2记载的磁共振成像装置用的梯度磁场线圈单元，其中， 形成有将上述导体部以及上述保持部作为壁面的上述冷却介质的流路。
6.如权利要求1记载的磁共振成像装置用的梯度磁场线圈单元，其中， 通过将与上述流路对应的部分成为空隙且由导电性材料构成的多个板状的部件层叠并接合，来构成上述导体部。
7.如权利要求6记载的磁共振成像装置用的梯度磁场线圈单元，其中， 通过将上述多个板状的部件扩散接合来构成上述导体部。
8.如权利要求1记载的磁共振成像装置用的梯度磁场线圈单元，其中， 在上述保持部以及上述导体部的至少一方的内部形成有分支的上述冷却介质的流路以及合流的上述冷却介质的流路的至少一方。
9.如权利要求1记载的磁共振成像装置用的梯度磁场线圈单元，其中， 以与上述线圈图案的疏密相对应的方式形成上述截面积不恒定的上述流路。
10.如权利要求2记载的磁共振成像装置用的梯度磁场线圈单元，其中， 上述保持部由绝缘材料构成。
11.如权利要求2记载的磁共振成像装置用的梯度磁场线圈单元，其中， 在上述保持部与上述导体部之间设置有绝缘片。
12.如权利要求1记载的磁共振成像装置用的梯度磁场线圈单元，其中， 具备X轴用梯度磁场线圈、Y轴用梯度磁场线圈以及Z轴用梯度磁场线圈，上述X轴用梯度磁场线圈、Y轴用梯度磁场线圈以及Z轴用梯度磁场线圈用于分别形成作为上述3轴方向而相互正交的X轴方向、Y轴方向以及Z轴方向上的梯度磁场， 上述X轴用梯度磁场线圈以及上述Y轴用梯度磁场线圈的至少一方具有上述导体部和上述保持部， 在上述保持部以及上述导体部的至少一方的内部形成有上述截面积不恒定的上述流路。
13.如权利要求1记载的磁共振成像装置用的梯度磁场线圈单元，其中， 具备X轴用梯度磁场线圈、Y轴用梯度磁场线圈以及Z轴用梯度磁场线圈，上述X轴用梯度磁场线圈、Y轴用梯度磁场线圈以及Z轴用梯度磁场线圈用于分别形成作为上述3轴方向而相互正交的X轴方向、Y轴方向以及Z轴方向上的梯度磁场， 上述梯度磁场线圈单元具有: 沿着上述X轴用梯度磁场线圈的线圈图案的第一导体部； 保持上述X轴用梯度磁场线圈的线圈图案的第一保持部； 沿着上述Y轴用梯度磁场线圈的线圈图案的第二导体部； 保持上述Y轴用梯度磁场线圈的线圈图案的第二保持部； 沿着上述Z轴用梯度磁场线圈的线圈图案的第三导体部；以及 保持上述Z轴用梯度磁场线圈的线圈图案的第三保持部， 在上述第一导体部以及上述第一保持部的至少一方的内部、上述第二导体部以及上述第二保持部的至少一方的内部、上述第三导体部以及上述第三保持部的至少一方的内部，分别形成有截面积不恒定的冷却介质的流路。·
14.一种磁共振成像装置，具备: 权利要求1记载的梯度磁场线圈单元；以及 使用上述梯度磁场线圈单元来执行被检体的磁共振成像的成像系统。
15.一种磁共振成像装置用的梯度磁场线圈单元的制造方法，具有: 将与冷却介质的流路对应的部分成为空隙并且由导电性材料构成的多个板状的部件层叠的步骤；以及 将层叠的上述多个板状的部件接合的步骤。
【文档编号】A61B5/055GK103857334SQ201380002710
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2013年8月19日 优先权日:2012年8月27日
【发明者】辻田和彦, 坂仓良知 申请人:株式会社东芝, 东芝医疗系统株式会社