傾斜磁場コイル、及び、磁気共鳴イメージング装置
【課題】ｚ軸が貫通しないループコイルを用いることなく配線パターンを構成可能な傾斜磁場コイルを提供する。
【解決手段】磁気共鳴イメージング装置の撮像領域に軸方向に線形な磁場分布を作る略ソレノイド状の第１コイルと、第１コイルの外側で、撮像領域に均一な磁場分布の静磁場を作る静磁場コイル装置の内側に配置され、第１コイルから静磁場コイル装置への漏れ磁場を抑制する略ソレノイド状の第２コイルとを備え、第１コイルと第２コイルの間隔が、周方向で異なり第１の領域Ａ１（θ＝０、π）と第１の領域Ａ１より狭い第２の領域Ａ２（θ＝π／２）とを有し、第１コイルでは、第１コイルの中心を通り軸方向（ｚ軸方向）に垂直なゼロ面Ｆ０側の配線パターン１７ａ、１７ｂが、第１の領域Ａ１でゼロ面Ｆ０から離れ、第２の領域Ａ２でゼロ面Ｆ０に近接して、周方向に蛇行している。
【解決手段】磁気共鳴イメージング装置の撮像領域に軸方向に線形な磁場分布を作る略ソレノイド状の第１コイルと、第１コイルの外側で、撮像領域に均一な磁場分布の静磁場を作る静磁場コイル装置の内側に配置され、第１コイルから静磁場コイル装置への漏れ磁場を抑制する略ソレノイド状の第２コイルとを備え、第１コイルと第２コイルの間隔が、周方向で異なり第１の領域Ａ１（θ＝０、π）と第１の領域Ａ１より狭い第２の領域Ａ２（θ＝π／２）とを有し、第１コイルでは、第１コイルの中心を通り軸方向（ｚ軸方向）に垂直なゼロ面Ｆ０側の配線パターン１７ａ、１７ｂが、第１の領域Ａ１でゼロ面Ｆ０から離れ、第２の領域Ａ２でゼロ面Ｆ０に近接して、周方向に蛇行している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気共鳴イメージング(以下、ＭＲＩと称す)装置に関し、特に、前記ＭＲＩ装置に用いられる傾斜磁場コイルに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＭＲＩ装置としては、撮像領域に水平方向の磁場を形成する水平磁場型（トンネル型）のＭＲＩ装置が提案されている。このＭＲＩ装置では、撮像領域に均一な磁場を生成する静磁場コイル（超伝導コイルなど）が中空円筒型容器に収納され、この中空円筒型容器の内筒壁内側（中空円筒型容器の外部）に、撮像領域に位置（情報）を設定するためのパルス状の磁場（傾斜磁場）を発生させる傾斜磁場コイルと、核スピンを励起させるＲＦコイルが配置されている。
【０００３】
水平磁場型のＭＲＩ装置の撮像領域では、静磁場コイルが生成する静磁場中に被検体（通常は人体）を挿入して、ＲＦコイルが生成するＲＦパルスを照射し、これにより被検体の生体内から発生する磁気共鳴信号を受信して、医療診断用の被検体の断層画像を取得する。このとき、傾斜磁場コイルは、被検体が置かれた撮像領域に、中空円筒型容器の軸方向（ｚ軸方向）に線形に変化する傾斜磁場を発生させるｚ方向傾斜磁場コイルと、そのｚ軸に垂直で床に対して平行な横方向（ｘ軸方向）に線形に変化する傾斜磁場を発生させるｘ方向傾斜磁場コイルと、床に対して垂直な縦方向（ｙ軸方向）に線形に変化する傾斜磁場を発生させるｙ方向傾斜磁場コイルとを有し、それぞれの方向用の傾斜磁場コイルに、パルス状の電流を印加することで、それぞれの方向に傾斜した傾斜磁場を発生させ、磁気共鳴信号に被検体内の位置情報を付与するようにしている。
【０００４】
傾斜磁場コイルは、撮像領域以外にも磁場（漏れ磁場）を作り、この漏れ磁場が周囲に配置される中空円筒型容器に渦電流を発生させる。そして、この渦電流が作る磁場が断層画像に悪影響を及ぼす場合があるので、漏れ磁場を抑制するために、傾斜磁場コイルには、傾斜磁場を作るメインコイルに加えて、メインコイルとは反対方向の電流が流れるシールドコイルが設けられている。
【０００５】
傾斜磁場コイルは、静磁場コイルを収納する中空円筒型容器の内筒壁に沿うように、ｚ軸に垂直な断面の形状を円形にするのが一般的であるが、被検体、例えば患者の内筒壁内に挿入される際の圧迫感を低減するため、円形の断面の形状を横長にすることが提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１では、傾斜磁場コイルのメインコイル及びシールドコイルのｚ軸に垂直な断面の形状が、横長の楕円形になっている。また、特許文献１では、断面の形状が楕円形のメインコイルと、このメインコイルの外側に配置されてその断面形状が円形のシールドコイルを備える傾斜磁場コイルが提案されている。
【０００６】
特許文献２では、傾斜磁場コイルの断面形状が非円形である水平磁場型のＭＲＩ装置が提案されている。この傾斜磁場コイルのメインコイルは、ｚ軸に垂直な断面の形状（断面形状）の下半分が扁平した円弧であり、上半分が略真円形の円弧である形状を有する。特許文献２は、ｚ方向に線形勾配の磁場を作るｚ方向傾斜磁場コイルの配線パターンの例を示しており、メインコイルとシールドコイルとの間隔が狭い上側と、間隔が広い下側で、配線パターンの巻き線密度が異なる様子が提示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−３２７４７８号公報
【特許文献２】特開２００１−１７００２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ｚ方向傾斜磁場コイルの断面形状がメインコイルとシールドコイル共に同心円の円形である場合、メインコイルとシールドコイルの配線パターンは、ｚ軸が貫通するように配置されるソレノイド状コイルの配線パターンになる。
一方、特許文献２のように、ｚ方向傾斜磁場コイルのメインコイルの断面形状が非円形であり、シールドコイルの断面形状が円形であるため、メインコイルとシールドコイルの間隔が周方向で異なり狭い領域と広い領域が存在する。狭い領域では、広い領域より、メインコイルとシールドコイルの一方のコイルが他方のコイルの配置された領域に作る磁場が大きくなる。そのため、メインコイルとシールドコイルを、ソレノイド状コイルの配線パターンのみでは形成できなくなり、静磁場コイルを収納する中空円筒型容器の中心（装置中心）を通りｚ軸に垂直な断面をまたぎｚ軸が貫通していないループコイルが追加形成される。このように、ソレノイド状コイルとループコイルが混在すると、ソレノイド状コイルとループコイルの配線パターンをつなぐ渡り線により余分な磁場が発生する。この渡り線による磁場は時間的に変動するため、周囲の中空円筒型容器に渦電流が誘起され、その渦電流が作る磁場は、ＭＲＩ装置の断層画像に悪影響を及ぼすと考えられる。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、メインコイルとシールドコイルの間隔が周方向で異なり狭い領域と広い領域が存在しても、ｚ軸が貫通しないループコイルを用いることなくソレノイド状コイルで配線パターンを構成可能な傾斜磁場コイルを提供することであり、さらに、その傾斜磁場コイルが搭載されたＭＲＩ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的を達成するために、本発明は、
磁気共鳴イメージング装置の撮像領域に軸方向に線形な磁場分布を作る略ソレノイド状の第１コイル（メインコイル）と、
前記第１コイル（メインコイル）の外側で、前記撮像領域に均一な磁場分布の静磁場を作る静磁場コイル装置の内側に配置され、前記第１コイル（メインコイル）から前記静磁場コイル装置への漏れ磁場を抑制する略ソレノイド状の第２コイル（シールドコイル）とを備え、
前記第１コイル（メインコイル）と前記第２コイル（シールドコイル）の間隔が、周方向で異なり、第１の領域（広い領域）と前記第１の領域よりも前記間隔が狭い第２の領域（狭い領域）とを有し、
前記第１コイル（メインコイル）では、前記第１コイル（メインコイル）の中心を通り前記軸方向に垂直なゼロ面側の配線パターンが、前記広い領域で前記ゼロ面から離れ、前記狭い領域で前記ゼロ面に近接して、前記周方向に蛇行している傾斜磁場コイルであることを特徴としている。
【００１１】
また、本発明は、本発明に係る傾斜磁場コイルと、前記傾斜磁場コイルに近接して配置される前記静磁場コイル装置とを有するＭＲＩ装置であることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、メインコイルとシールドコイルの間隔が周方向で異なり狭い領域と広い領域が存在しても、ｚ軸が貫通しないループコイルを用いることなく配線パターンを構成可能な傾斜磁場コイルを提供することができ、さらに、その傾斜磁場コイルが搭載されたＭＲＩ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１Ａ】本発明の第１の実施形態に係る傾斜磁場コイルのｚメインコイル（第１コイル）の配線パターンの展開図の半分である。
【図１Ｂ】本発明の第１の実施形態に係る傾斜磁場コイルのｚシールドコイル（第２コイル）の配線パターンの展開図の半分である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置の斜視図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置をｙ軸とｚ軸を含む平面で切断した断面図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る傾斜磁場コイルをｘ軸とｙ軸を含む平面で切断した断面図である。
【図５Ａ】本発明の第１の実施形態に係る傾斜磁場コイルのｘメインコイルの配線パターンの展開図の半分である。
【図５Ｂ】本発明の第１の実施形態に係る傾斜磁場コイルのｘシールドコイルの配線パターンの展開図の半分である。
【図６Ａ】本発明の第１の実施形態に係る傾斜磁場コイルのｙメインコイルの配線パターンの展開図の半分である。
【図６Ｂ】本発明の第１の実施形態に係る傾斜磁場コイルのｙシールドコイルの配線パターンの展開図の半分である。
【図７】比較例１の傾斜磁場コイルのｚメインコイルとｚシールドコイルを透視して記載した斜視図である。
【図８Ａ】比較例１の傾斜磁場コイルのｚメインコイルの配線パターンの展開図の半分である。
【図８Ｂ】比較例１の傾斜磁場コイルのｚシールドコイルの配線パターンの展開図の半分である。
【図９Ａ】比較例２の傾斜磁場コイルのｚメインコイルの配線パターンの展開図の半分である。
【図９Ｂ】比較例２の傾斜磁場コイルのｚシールドコイルの配線パターンの展開図の半分である。
【図１０Ａ】比較例２の傾斜磁場コイルのｚシールドコイルを透視して記載した斜視図（その１：ループコイルをｚ座標の正負で分割）である。
【図１０Ｂ】比較例２の傾斜磁場コイルのｚシールドコイルを透視して記載した斜視図（その２：ループコイルをソレノイドコイルに接続）である。
【図１１Ａ】本発明の第１の実施形態に係る傾斜磁場コイルのｚメインコイル（第１コイル）を透視して記載した斜視図である。
【図１１Ｂ】本発明の第１の実施形態に係る傾斜磁場コイルのｚシールドコイル（第２コイル）を透視して記載した斜視図である。
【図１２Ａ】本発明の第２の実施形態に係る傾斜磁場コイルをｘ軸とｙ軸を含む平面で切断した断面図である。
【図１２Ｂ】本発明の第２の実施形態に係る傾斜磁場コイルのｚメインコイル（第１コイル）の配線パターンの展開図の半分である。
【図１２Ｃ】本発明の第２の実施形態に係る傾斜磁場コイルのｚシールドコイル（第２コイル）の配線パターンの展開図の半分である。
【図１３Ａ】本発明の第３の実施形態に係る傾斜磁場コイルをｘ軸とｙ軸を含む平面で切断した断面図である。
【図１３Ｂ】本発明の第３の実施形態に係る傾斜磁場コイルのｚメインコイル（第１コイル）の配線パターンの展開図の半分である。
【図１３Ｃ】本発明の第３の実施形態に係る傾斜磁場コイルのｚシールドコイル（第２コイル）の配線パターンの展開図の半分である。
【図１４Ａ】本発明の第４の実施形態に係る傾斜磁場コイルをｘ軸とｙ軸を含む平面で切断した断面図である。
【図１４Ｂ】本発明の第４の実施形態に係る傾斜磁場コイルのｚメインコイル（第１コイル）の配線パターンの展開図の半分である。
【図１４Ｃ】本発明の第４の実施形態に係る傾斜磁場コイルのｚシールドコイル（第２コイル）の配線パターンの展開図の半分である。
【図１５Ａ】本発明の第５の実施形態に係る傾斜磁場コイルをｘ軸とｙ軸を含む平面で切断した断面図である。
【図１５Ｂ】本発明の第５の実施形態に係る傾斜磁場コイルのｚメインコイル（第１コイル）の配線パターンの展開図の半分である。
【図１５Ｃ】本発明の第５の実施形態に係る傾斜磁場コイルのｚシールドコイル（第２コイル）の配線パターンの展開図の半分である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において、共通する部分には同一の符号を付し重複した説明を省略する。
【００１５】
（第１の実施形態）
図２に、本発明の第１の実施形態に係る磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）装置１００の斜視図を示す。ＭＲＩ装置１００は、ベッド４１にねたままの状態で被検体４０が挿入される撮像領域７に均一な静磁場を生成する静磁場コイル装置１と、撮像領域７に位置情報を付与するために空間的に磁場強度が傾斜勾配した傾斜磁場をパルス状に発生させる傾斜磁場コイル２と、被検体４０に高周波パルスを照射するＲＦコイル３と、被検体４０からの磁気共鳴信号を受信する受信コイル（図示省略）と、受信した磁気共鳴信号を処理して前記断層画像を表示するコンピュータシステム（図示省略）とを有している。そして、ＭＲＩ装置１００によれば、均一な静磁場中に置かれた被検体４０に高周波パルスを照射したときに生じる核磁気共鳴現象を利用して、被検体４０の物理的、化学的性質を表す断層画像を得ることができ、その断層画像は、特に、医療用として用いられている。静磁場コイル装置１と、傾斜磁場コイル２と、ＲＦコイル３とは、筒状であり、筒状の中心軸は互いに概ね一致し、ｚ軸方向を向いている。なお、ｙ軸方向は垂直方向上向きに設定されている。ｘ軸方向は、水平方向に設定され、さらに、ｚ軸方向からｙ軸方向にネジを回したときにネジの進む方向に設定されている。静磁場コイル装置１の外周は、中空円筒型容器である真空容器６で構成されている。中空円筒型容器である真空容器６の内筒壁内側（中空円筒型容器の外部）に、傾斜磁場コイル２と、ＲＦコイル３が配置されている。
【００１６】
傾斜磁場コイル２は、撮像領域７側に配置されるメインコイル２ａと、真空容器６側に配置されるシールドコイル２ｂを有している。メインコイル２ａは、撮像領域７に傾斜磁場を発生させるが、中空円筒型容器である真空容器６にも、いわゆる漏れ磁場を発生させる。この中空円筒型容器である真空容器６への漏れ磁場を抑制するために、シールドコイル２ｂには、メインコイル２ａとは反対方向の電流が流されるようになっている。
【００１７】
メインコイル２ａは、ｚ軸方向に線形に変化する傾斜磁場を発生させるｚメインコイル９ｚと、ｘ軸方向に線形に変化する傾斜磁場を発生させるｘメインコイル９ｘと、ｙ軸方向に線形に変化する傾斜磁場を発生させるｙメインコイル９ｙとを有している。ｚメインコイル９ｚとｘメインコイル９ｘとｙメインコイル９ｙのそれぞれに、順番にパルス状の電流を印加することで、対応するそれぞれの方向に傾斜した傾斜磁場を発生させ、磁気共鳴信号に被検体４０内の位置情報を付与することができる。
【００１８】
シールドコイル２ｂは、ｚメインコイル９ｚが発生させる漏れ磁場を抑制するｚシールドコイル１０ｚと、ｘメインコイル９ｘが発生させる漏れ磁場を抑制するｘシールドコイル１０ｘと、ｙメインコイル９ｙが発生させる漏れ磁場を抑制するｙシールドコイル１０ｙとを有している。
【００１９】
図３に、本発明の第１の実施形態に係るＭＲＩ装置１００をｙ軸とｚ軸を含む平面で切断した断面図を示す。ＭＲＩ装置１００は、撮像領域７に形成される静磁場８の向きが水平方向（ｚ軸方向）である水平磁場型ＭＲＩ装置である。また、前記したように互いに直角になるようにｘ軸とｙ軸とｚ軸を設定し、原点は撮像領域７の中心すなわち中空円筒型容器である真空容器６の中心付近に設定している。静磁場コイル装置１には、ｚ＝０面に対して左右（ｚ＜０とｚ＞０の部分）で対を成すように、静磁場メインコイル１ａと、静磁場の周囲への漏れを抑制する静磁場シールドコイル１ｂが設けられている。これらのコイル１ａ、１ｂはそれぞれ、ｚ軸を共通の中心軸とする円環形状をしている。静磁場メインコイル１ａの外径より、静磁場シールドコイル１ｂの内径の方が大きくなっている。また、これらのコイル１ａ、１ｂには、超伝導コイルを利用することが多く、その場合、コイル１ａ、１ｂは、３層構造の容器内に収納されることになる。まず、コイル１ａ、１ｂは、冷媒の液体ヘリウム（Ｈｅ）と共にヘリウム容器４内に収容される。ヘリウム容器４は内部への熱輻射を遮断する輻射シールド５に内包されている。そして、中空円筒型容器である真空容器６は、ヘリウム容器４及び輻射シールド５を収容しつつ、内部を真空に保持している。真空容器６は、普通の室温の室内に配置されても、真空容器６内が真空になっているので、室内の熱が伝導や対流で、ヘリウム容器４に伝わることはない。また、輻射シールド５は、室内の熱が輻射によって真空容器６からヘリウム容器４に伝わることを抑制している。このため、コイル１ａ、１ｂは、液体ヘリウムの温度である極低温に安定して設定することができ、超伝導電磁石として機能させることができる。ヘリウム容器４と、輻射シールド５と、真空容器６には、不必要な磁場が発生しないように非磁性の部材が用いられ、さらに、真空を保持しやすいことから非磁性の金属が用いられる。このため、ヘリウム容器４と、輻射シールド５と、特に、最外周に配置される真空容器６には、前記渦電流が発生し易い状況にある。
【００２０】
傾斜磁場コイル２は筒状の形状を有し、ＲＦコイル３と撮像領域７を内蔵するように配置されている。傾斜磁場コイル２の外筒壁は、中空円筒型容器である真空容器６の内筒壁に沿い対向するように形成されている。
【００２１】
ＲＦコイル３も筒状の形状を有し、撮像領域７を内蔵するように配置されている。ＲＦコイル３の外筒壁は、傾斜磁場コイル２の内筒壁に沿い対向するように形成されている。ＲＦコイル３は、撮像領域７に高周波パルスを照射する。受信コイル（図示省略）は被検体４０からの磁気共鳴信号を受信し、コンピュータシステム（図示省略）に送信する。コンピュータシステムは、受信コイルからの磁気共鳴信号を受け取ると、この磁気共鳴信号を処理して被検体４０の断層画像を作成し表示する。
【００２２】
図４に、本発明の第１の実施形態に係る傾斜磁場コイル２をｘ軸とｙ軸を含む平面で切断した断面図を示す。（傾斜磁場）メインコイル２ａの外側に、（傾斜磁場）シールドコイル２ｂが配置されている。（傾斜磁場）メインコイル２ａの断面形状が楕円形になっており、（傾斜磁場）シールドコイル２ｂの断面形状が（真）円形になっている。（傾斜磁場）メインコイル２ａの中心軸と、（傾斜磁場）シールドコイル２ｂの中心軸とは、ｚ軸方向となり、一致している。（傾斜磁場）メインコイル２ａでは、ｘ軸方向が長軸となり、ｙ軸方向が短軸となっている。このため、メインコイル２ａとシールドコイル２ｂの間隔が、周方向（θ方向）で異なり、第１の領域（広い領域）Ａ１と、この広い領域Ａ１よりもメインコイル２ａとシールドコイル２ｂの間隔が狭い第２の領域（狭い領域）Ａ２とを有している。（傾斜磁場）メインコイル２ａの楕円形の短軸の延長上に第１の領域（広い領域）Ａ１が生じ、（傾斜磁場）メインコイル２ａの楕円形の長軸の延長上に第２の領域（狭い領域）Ａ２が生じている。なお、θは、ｚ軸周りの角度である。座標原点からｙ軸負方向を、ゼロラジアン（θ＝０ｒａｄ）としている。同様に、ｘ軸正方向を、π／２ラジアン（θ＝π／２ｒａｄ）としている。ｙ軸正方向を、πラジアン（θ＝πｒａｄ）としている。ｘ軸負方向を、３π／２ラジアン（θ＝３π／２ラジアン）としている。これより、広い領域Ａ１は、θがゼロラジアン（θ＝０ｒａｄ）とπラジアン（θ＝πｒａｄ）とそれらの付近で生じている。逆に、狭い領域Ａ２は、θがπ／２ラジアン（θ＝π／２ｒａｄ）と３π／２ラジアン（θ＝３π／２ラジアン）とそれらの付近で生じている。
【００２３】
そして、メインコイル２ａとシールドコイル２ｂの間隔の広い領域Ａ１の内の、θがπラジアン（θ＝πｒａｄ）である側の領域に、外部電源とメインコイル２ａとを接続する接続配線２４、２５が設けられている。また、この同じ広い領域Ａ１に外部電源とシールドコイル２ｂとを接続する接続配線２６、２７が設けられている。広い領域Ａ１であれば、容易に接続配線２４〜２７を配設することができる。
【００２４】
メインコイル２ａのｘメインコイル９ｘとｙメインコイル９ｙとｚメインコイル９ｚは、図示を省略した絶縁層を挟んで積層されている。シールドコイル２ｂのｘシールドコイル１０ｘとｙシールドコイル１０ｙとｚシールドコイル１０ｚも、図示を省略した絶縁層を挟んで積層されている。
【００２５】
図５Ａに、本発明の第１の実施形態に係る傾斜磁場コイル２のメインコイル２ａのｘメインコイル９ｘの配線パターンのθ方向の展開図の半分を示す。すなわち、図５Ａでは、θが０〜πラジアンの範囲を示しているが、π〜２πラジアンの範囲の記載を省略している。θがπ〜２πラジアンの範囲のｘメインコイル９ｘの配線パターンは、θが０〜πラジアンの範囲のｘメインコイル９ｘの配線パターンを、θがπラジアン（θ＝π）であるｚ軸と平行な直線を対称線として折り返したような線対称の配線パターンをしている。これより、ｘメインコイル９ｘは、４つの渦巻状のサドル型ループコイルを有していることがわかる。
【００２６】
図５Ｂに、本発明の第１の実施形態に係る傾斜磁場コイル２のシールドコイル２ｂのｘシールドコイル１０ｘの配線パターンのθ方向の展開図の半分を示す。すなわち、図５Ｂでは、θが０〜πラジアンの範囲を示しているが、π〜２πラジアンの範囲の記載を省略している。θがπ〜２πラジアンの範囲のｘシールドコイル１０ｘの配線パターンは、θが０〜πラジアンの範囲のｘシールドコイル１０ｘの配線パターンを、θがπラジアン（θ＝π）であるｚ軸と平行な直線を対称線として折り返したような線対称の配線パターンをしている。これより、ｘシールドコイル１０ｘは、４つの渦巻状のサドル型ループコイルを有していることがわかる。
【００２７】
図６Ａに、本発明の第１の実施形態に係る傾斜磁場コイル２のメインコイル２ａのｙメインコイル９ｙの配線パターンのθ方向の展開図の半分を示す。図６Ａでも、θが０〜πラジアンの範囲を示しているが、π〜２πラジアンの範囲の記載を省略している。θがπ〜２πラジアンの範囲のｙメインコイル９ｙの配線パターンは、θが０〜πラジアンの範囲のｙメインコイル９ｙの配線パターンを、θがπラジアン（θ＝π）であるｚ軸と平行な直線を対称線として折り返したような線対称の配線パターンをしている。これより、ｙメインコイル９ｙは、４つの渦巻状のサドル型ループコイルを有していることがわかる。ｙメインコイル９ｙは、ｘメインコイル９ｘをｚ軸の回りに９０度回転したものに略一致している。
【００２８】
図６Ｂに、本発明の第１の実施形態に係る傾斜磁場コイル２のシールドコイル２ｂのｙシールドコイル１０ｙの配線パターンのθ方向の展開図の半分を示す。図６Ｂでも、θが０〜πラジアンの範囲を示しているが、π〜２πラジアンの範囲の記載を省略している。θがπ〜２πラジアンの範囲のｙシールドコイル１０ｙの配線パターンは、θが０〜πラジアンの範囲のｙシールドコイル１０ｙの配線パターンを、θがπラジアン（θ＝π）であるｚ軸と平行な直線を対称線として折り返したような線対称の配線パターンをしている。これより、ｙシールドコイル１０ｙは、４つの渦巻状のサドル型ループコイルを有していることがわかる。ｙシールドコイル１０ｙは、ｘシールドコイル１０ｘをｚ軸の回りに９０度回転したものに略一致している。
【００２９】
このように、ｘメインコイル９ｘ、ｘシールドコイル１０ｘ、ｙメインコイル９ｙ、ｙシールドコイル１０ｙは、それぞれが、４つからなる渦巻状のサドル型ループコイルで構成できる。なお、渦巻状のループコイルを構成する多重のループコイルにおいて、隣接するループコイル間を接続する渡り線は図示を省略している。
【００３０】
図１Ａに、本発明の第１の実施形態に係る傾斜磁場コイル２のメインコイル２ａのｚメインコイル（第１コイル）９ｚの配線パターンのθ方向の展開図の半分を示す。すなわち、図１Ａでは、θが０〜πラジアンの範囲を示しているが、π〜２πラジアンの範囲の記載を省略している。θがπ〜２πラジアンの範囲のｚメインコイル（第１コイル）９ｚの配線パターンは、θが０〜πラジアンの範囲のｚメインコイル（第１コイル）９ｚの配線パターンを、θがπラジアン（θ＝π）であるｚ軸と平行な直線を対称線として折り返したような線対称の配線パターンをしている。これより、ｚメインコイル（第１コイル）９ｚは、ｚ軸が貫通する略ソレノイド状コイルであることがわかる。ｚメインコイル（第１コイル）９ｚは、ＭＲＩ装置１００の撮像領域７に、強度が軸方向（ｚ軸方向）に線形に傾斜した磁場分布を作る。
【００３１】
ｚメインコイル（第１コイル）９ｚでは、ｚメインコイル（第１コイル）９ｚの中心を通り軸方向（ｚ軸方向）に垂直なゼロ面Ｆ０（ｚ＝０面）側の配線パターン１７ａ、１７ｂ（図１Ａでは６本からなる配線パターン）が、広い領域Ａ１（θ＝０、π付近）でゼロ面Ｆ０（ｚ＝０面）から離れ、狭い領域Ａ２（θ＝π／２付近）でゼロ面Ｆ０（ｚ＝０面）に近接して、周方向（θ方向）に蛇行している。
【００３２】
配線パターン１７ａ、１７ｂの６本の配線パターンの内、最もゼロ面Ｆ０（ｚ＝０面）に近いゼロ面Ｆ０（ｚ＝０面）の両側の２本の配線パターンは、広い領域Ａ１（θ＝０、π付近）以外の、狭い領域Ａ２（θ＝π／２付近）を含めた周方向（θ方向）の大半の領域で、ゼロ面Ｆ０（ｚ＝０面）に近接している。したがって、この２本の配線パターンでは、広い領域Ａ１（θ＝０、π付近）で、ｚ軸方向に変位している。
【００３３】
配線パターン１７ａ、１７ｂの６本の配線パターンの内、最もゼロ面Ｆ０（ｚ＝０面）から遠いゼロ面Ｆ０（ｚ＝０面）の両側の２本の配線パターンは、広い領域Ａ１（θ＝０、π付近）を含めた周方向（θ方向）の大半の領域で、ゼロ面Ｆ０（ｚ＝０面）から離れて配線パターン１８ａ、１８ｂに近接し、狭い領域Ａ２（θ＝π／２付近）だけ、ゼロ面Ｆ０（ｚ＝０面）に接近している。したがって、この２本の配線パターンでは、狭い領域Ａ２（θ＝π／２付近）で、ｚ軸方向に変位している。
【００３４】
配線パターン１７ａ、１７ｂの６本の配線パターンの内、最もゼロ面Ｆ０（ｚ＝０面）に近いゼロ面Ｆ０（ｚ＝０面）の両側の２本の配線パターンと、最もゼロ面Ｆ０（ｚ＝０面）から遠いゼロ面Ｆ０（ｚ＝０面）の両側の２本の配線パターンとで挟まれた２本の配線パターンは、広い領域Ａ１（θ＝０、π付近）を含めた周辺の領域で、ゼロ面Ｆ０（ｚ＝０面）から離れて配線パターン１８ａ、１８ｂに近接し、狭い領域Ａ２（θ＝π／２付近）を含めた周辺の領域で、ゼロ面Ｆ０（ｚ＝０面）に接近している。したがって、この２本の配線パターンでは、広い領域Ａ１（θ＝０、π付近）と、狭い領域Ａ２（θ＝π／２付近）の間の領域で、ｚ軸方向に変位している。
【００３５】
ｚメインコイル（第１コイル）９ｚは、ゼロ面Ｆ０（ｚ＝０面）から離れた外側の配線パターン１８ａ、１８ｂも有する。配線パターン１８ａ、１８ｂは、周方向（θ方向）に略直線状な、複数本からなる配線パターンである。
【００３６】
なお、ｚ軸が正の側の配線パターン１７ａ、１８ａに流す電流の向きは、θ方向の正方向であり、ｚ軸が負の側の配線パターン１７ｂ、１８ｂに流す電流の向きは、θ方向の負方向である。また、隣り合う配線パターン１７ａ、１７ｂ、１８ａ、１８ｂをつなぐ渡り線は記載を省略している。
【００３７】
図１Ｂに、本発明の第１の実施形態に係る傾斜磁場コイル２のシールドコイル２ｂのｚシールドコイル（第２コイル）１０ｚの配線パターンのθ方向の展開図の半分を示す。すなわち、図１Ｂでは、θが０〜πラジアンの範囲を示しているが、π〜２πラジアンの範囲の記載を省略している。θがπ〜２πラジアンの範囲のｚシールドコイル（第２コイル）１０ｚの配線パターンは、θが０〜πラジアンの範囲のｚシールドコイル（第２コイル）１０ｚの配線パターンを、θがπラジアン（θ＝π）であるｚ軸と平行な直線を対称線として折り返したような線対称の配線パターンをしている。ｚシールドコイル（第２コイル）１０ｚは、ｚ軸が貫通する略ソレノイド状コイルであることがわかる。ｚシールドコイル（第２コイル）１０ｚは、ｚメインコイル（第１コイル）９ｚの外側で、ｚメインコイル（第１コイル）９ｚから静磁場コイル装置１への漏れ磁場を抑制する。
【００３８】
ｚシールドコイル（第２コイル）１０ｚでは、配線パターン１９の内の、軸方向（ｚ軸方向）の外側とゼロ面Ｆ０（ｚ＝０面）側の配線パターンが、滑らかに蛇行している。配線パターン１９の内の、軸方向（ｚ軸方向）の外側の配線パターンの狭い領域Ａ２（θ＝π／２付近）を含めた周方向（θ方向）の周辺の領域が、他の領域に比べて、ゼロ面Ｆ０（ｚ＝０面）方向に寄っている。配線パターン１９の内の、ゼロ面Ｆ０（ｚ＝０面）側の配線パターンの広い領域Ａ１（θ＝０、π付近）を含めた周方向（θ方向）の周辺の領域が、他の領域に比べて、ゼロ面Ｆ０（ｚ＝０面）方向に寄っている。なお、ｚ軸が正の側の配線パターン１９に流す電流の向きは、θ方向の負方向であり、ｚ軸が負の側の配線パターン１９に流す電流の向きは、θ方向の正方向である。
【００３９】
図７に、比較例１の傾斜磁場コイルのｚメインコイル１１とｚシールドコイル１２を透視して記載した斜視図を示す。比較例１では、ｚ軸を共通の中心軸とするｚメインコイル１１とｚシールドコイル１２を用い、ｚメインコイル１１とｚシールドコイル１２のｚ軸に垂直な面での断面形状が円形になっている。このため、ｚメインコイル１１とｚシールドコイル１２の間隔は、周方向で一定になり、広い領域Ａ１と狭い領域Ａ２とを有していない。
【００４０】
図８Ａに、比較例１の傾斜磁場コイルのｚメインコイル１１の配線パターンの展開図の半分を示し、図８Ｂに、ｚシールドコイル１２の配線パターンの展開図の半分を示す。比較例１では断面形状が、ｚメインコイル１１、ｚシールドコイル１２とも円形であり、ｚメインコイル１１とｚシールドコイル１２の間隔が周方向で一様（一定）になるので、配線パターンも周方向（θ方向）に一定のパターンになり、周方向（θ方向）に略直線状な、複数本からなる配線パターンとなる。
【００４１】
図９Ａに、比較例２の傾斜磁場コイルのｚメインコイルの配線パターン１３、１４の展開図の半分を示し、図９Ｂに、比較例２の傾斜磁場コイルのｚシールドコイルの配線パターン１５、１６の展開図の半分を示す。比較例２では、第１の実施形態の図４のｚメインコイル９ｚとｚシールドコイル１０ｚと同様に、ｚメインコイル９ｚとｚシールドコイル１０ｚの間隔が周方向で異なり、広い領域Ａ１と狭い領域Ａ２とを有している。狭い領域Ａ２では、広い領域Ａ１に比べて、ｚメインコイル９ｚとｚシールドコイル１０ｚの一方のコイルが、他方のコイルの配置されている場所に作る磁場が強くなる。そのため、その磁場をその他方のコイルで打ち消せる（その強度を再現する（ただし、向きは逆））ように、ｚメインコイル９ｚであれば配線パターン１４、ｚシールドコイル１０ｚであれば配線パターン１６のように、ゼロ面Ｆ０（ｚ＝０面）をまたぐループコイルを形成する。配線パターン１４と１６のループコイルは、ｚ軸の貫通しないループコイルである。なお、配線パターン１４以外のｚメインコイル９ｚの配線パターン１３と、配線パターン１６以外のｚシールドコイル１０ｚの配線パターン１５は、円筒面上あるいは楕円筒面上で周方向（θ方向）に蛇行する概ソレノイド状コイルを形成する。
【００４２】
比較例２では、図９Ａの配線パターン１４と図９Ｂの配線パターン１６のように、ループコイルが形成されたが、第１の実施形態では、図１Ａのｚメインコイル９ｚと、図１Ｂのｚシールドコイル１０ｚに示すように、ｚ軸を貫通しないループコイルが形成されていない。このように、第１の実施形態では、図１Ａのｚメインコイル９ｚと、図１Ｂのｚシールドコイル１０ｚに、ｚ軸を貫通しないループコイルを形成しないことに成功している。
【００４３】
まず、図１Ａのｚメインコイル９ｚの配線パターン１７ａ、１７ｂ、１８ａ、１８ｂが作る磁場について以下に詳述する。ｚ座標が正（ｚ＞０）の領域では、配線パターン１７ａ及び配線パターン１８ａの電流の向きは、θ方向の正の方向となり、ｚ座標が負（ｚ＜０）の領域では、配線パターン１７ｂ及び配線パターン１８ｂの電流の向きは、θ方向の負の方向となる。よって、ゼロ面Ｆ０（ｚ＝０面）上では、磁束密度のｚ成分はゼロ（０）（Ｔ）となる。そして、ゼロ面Ｆ０（ｚ＝０面）から離れる程、磁束密度のｚ成分が大きくなるような傾斜磁場が形成される。
【００４４】
広い領域Ａ１（θ＝０、π付近）では、蛇行する配線パターン１７ａが、配線パターン１８ａの近くを通り、蛇行する配線パターン１７ｂが、配線パターン１８ｂの近くを通るので、配線パターン１７ａと配線パターン１７ｂとは離れている。このため、配線パターン１７ａと配線パターン１７ｂとが作る磁場は互いによって打ち消されず、配線パターン１７ａ、１８ａと配線パターン１７ｂ、１８ｂとが作る磁場（傾斜磁場と漏れ磁場）を強める働きをする。
【００４５】
一方、狭い領域Ａ２（θ＝π／２付近）では、蛇行した配線パターン１７ａと配線パターン１７ｂが接近する。このため、配線パターン１７ａと配線パターン１７ｂとが作る磁場は互いによって打ち消され、配線パターン１７ａ、１８ａと配線パターン１７ｂ、１８ｂとが作る磁場（傾斜磁場と漏れ磁場）を強めることはない。
【００４６】
よって、ｚメインコイル９ｚから、外側のｚシールドコイル１０ｚの方向に一定の距離だけ離れたところでのθ方向の磁場のプロファイルは、狭い領域Ａ２（θ＝π／２付近）より、広い領域Ａ１（θ＝０、π付近）の方が大きくなる。言い換えると、狭い領域Ａ２（θ＝π／２付近）でのｚメインコイル９ｚからある距離における磁場（漏れ磁場）に対して、広い領域Ａ１（θ＝０、π付近）では、その距離より離れた（大きい）距離のところに、その磁場（漏れ磁場）と大きさの等しくなる磁場（漏れ磁場）を形成するところが存在する。すなわち、ｚメインコイル９ｚの外側のｚメインコイル９ｚから離れた領域には、ｚメインコイル９ｚが生成する磁場（漏れ磁場）の周方向（θ方向）の分布が略均一となる環状の領域が存在する。そして、この環状の領域に、ｚシールドコイル１０ｚが配置されている。ｚシールドコイル１０ｚは、周方向（θ方向）の分布が略均一な磁場（漏れ磁場）を抑制（遮蔽）すればよいので、略ソレノイドコイルで容易に形成することができる。すなわち、狭い領域Ａ２（θ＝π／２付近）と広い領域Ａ１（θ＝０、π付近）とで、ｚメインコイル９ｚとｚシールドコイル１０ｚの間隔の大きさに応じて、配線パターン１７ａと配線パターン１７ｂの蛇行の程度や本数を調節することにより、ｚシールドコイル１０ｚを、断面形状が略円形のソレノイドコイル形状に形成できる。例えば、図１Ａでは、配線パターン１７ａと配線パターン１７ｂとは、３ターン（本）ずつであったが、ｚメインコイル９ｚとｚシールドコイル１０ｚの最大間隔と最小間隔の差（狭い領域Ａ２（θ＝π／２付近）と広い領域Ａ１（θ＝０、π付近）の間隔の差）が大きい程、蛇行するターン数を多くすればよい。第１の実施形態によれば、ｚメインコイル９ｚとｚシールドコイル１０ｚともにループコイルを有しないことで、配線パターン間をつなぐ渡り線の引き回しを最小限に抑えられるため、周囲の構造物に生成する余分な渦電流を小さくすることができ、また、製造も容易になる。
【００４７】
そこで、後記では、配線パターン間をつなぐ渡り線等の接続配線について説明する。まずは、第１の実施形態と比較するため、図９Ｂに示した比較例２のｚシールドコイルについて、隣り合う配線パターン１５、１６間をつなぐ渡り線等の接続配線について説明する。
【００４８】
図１０Ａに、比較例２のｚシールドコイルを透視して記載した斜視図を示す。図１０Ａでは、配線パターン１６（１６ａ、１６ｂ）のループコイルをｚ座標の正負で（ゼロ面Ｆ０（ｚ＝０面）で）分割している。比較例２のｚシールドコイルは、広い領域Ａ１（θ＝π付近）において、外部と接続配線２０、２１で接続されている。接続配線２０から電流が流れ込み、接続配線２１から電流が流れ出る。接続配線２０から流れ込んだ電流は、まず、配線パターン１５ａ（１５）を流れる。複数の配線パターン１５ａ（１５）の相互間は、渡り線２８で接続されている。電流は、配線パターン１５ａ（１５）を流れた後に、配線パターン１５ａ（１５）と略平行な引き回し線２２を介して、ループコイルの上側の配線パターン１６ａ（１６）を流れる。そして、電流は、向きを、θ方向の負の方向から、正の方向に変え、ループコイルの下側の配線パターン１６ｂ（１６）を流れる。次に、電流は、引き回し線２２を流れて、配線パターン１５ｂ（１５）に流れ込む。複数の配線パターン１５ｂ（１５）の相互間は、渡り線２８で接続されている。配線パターン１５ｂ（１５）は、接続配線２１に接続し、電流は、配線パターン１５ｂ（１５）から接続配線２１に流れ出る。
【００４９】
図１０Ａに示すように引き回し線２２は、４本ずつ近接して配置され、２本ずつでそれぞれの電流の向きが反対であるため、これらによる磁場はほとんど生成しないが、導体幅分の間隔で互いに離れているため、わずかな磁場が生成される。このわずかな磁場は、撮像領域７に作る磁場（傾斜磁場）と比較すると無視できるものであるが、ｚシールドコイル１０ｚの径方向外側の元々磁場が遮蔽されている領域の磁場（漏れ磁場）に対しては、無視できないものとなる。よって、この磁場による周囲の構造物への渦電流の影響は、ターン間の接続を考慮に入れない場合よりも無視できない程度に大きくなる。
【００５０】
図１０Ｂにも、比較例２のｚシールドコイルを透視して記載した斜視図を示す。図１０Ｂでは、配線パターン１６のループコイルが、隣接する配線パターン１５（１５ａ、１５ｂ）に、互いが最も接近する箇所において接続配線２３ａ、２３ｂを介して接続している。図１０Ｂに示すｚシールドコイルも、広い領域Ａ１（θ＝π付近）において、外部と接続配線２０、２１で接続されている。接続配線２０から電流が流れ込み、接続配線２１から電流が流れ出る。接続配線２０から流れ込んだ電流は、まず、配線パターン１５ａ（１５）を流れる。複数の配線パターン１５ａ（１５）の相互間は、渡り線２８で接続されている。電流は、配線パターン１６のループコイルに近接する配線パターン１５ａ（１５）を流れる途中で、配線パターン１５ａ（１５）と略垂直な接続配線２３ａを介して、ループコイルの配線パターン１６を流れ、配線パターン１５ａ（１５）に戻る。そして、配線パターン１５ａ（１５）を流れ終えると、電流は、向きを、θ方向の負の方向から、正の方向に変え、配線パターン１５ｂ（１５）を流れる。電流は、配線パターン１６のループコイルに近接する配線パターン１５ｂ（１５）を流れる途中で、配線パターン１５ｂ（１５）と略垂直な接続配線２３ｂを介して、ループコイルの配線パターン１６を流れ、配線パターン１５ｂ（１５）に戻る。電流は、配線パターン１５ｂ（１５）を流れる。複数の配線パターン１５ｂ（１５）の相互間は、渡り線２８で接続されている。配線パターン１５ｂ（１５）は、接続配線２１に接続し、電流は、配線パターン１５ｂ（１５）から接続配線２１に流れ出る。
【００５１】
図１０Ｂに示すように接続配線２３ａ、２３ｂは、配線長を短くできる分、渦電流の影響は最小限に抑えられるが、ループコイルの配線パターン１６が２ターン（２重）以上になると、２本の接続配線２３ａの内の１本と、２本の接続配線２３ｂの内の１本は、ループコイルの配線パターン１６と交差する。この交差は、狭い領域Ａ２（θ＝π／２、３π／２付近）で生じるが、ｚメインコイル９ｚとｚシールドコイル１０ｚの間隔が最も狭くなっており、一本のコイル素線を用いて一巻きで形成する限りにおいては、配線を交差させるだけの空間的余裕はない。
【００５２】
次に、図１Ａに示した第１の実施形態のｚメインコイル９ｚについて、隣り合う配線パターン１７（１７ａ、１７ｂ）、１８（１８ａ、１８ｂ）間をつなぐ渡り線等の接続配線について説明する。
【００５３】
図１１Ａに、本発明の第１の実施形態に係る傾斜磁場コイルのｚメインコイル（第１コイル）９ｚを透視して記載した斜視図を示す。第１の実施形態のｚメインコイル９ｚは、広い領域Ａ１（θ＝π付近）において、外部と接続配線２４、２５で接続されている。接続配線２４から電流が流れ込み、接続配線２５から電流が流れ出る。接続配線２４から流れ込んだ電流は、まず、配線パターン１８ｂを流れる。複数の配線パターン１８ｂの相互間は、渡り線２８で接続されている。電流は、配線パターン１８ｂを流れた後に、渡り線２８を介して、蛇行した配線パターン１７ｂを流れる。そして、電流は、渡り線２８を流れて、向きを、θ方向の負の方向から、正の方向に変え、蛇行した配線パターン１７ａを流れる。次に、電流は、渡り線２８を流れて、配線パターン１８ａに流れ込む。複数の配線パターン１８ａの相互間は、渡り線２８で接続されている。配線パターン１８ａは、接続配線２５に接続し、電流は、配線パターン１８ａから接続配線２５に流れ出る。
【００５４】
図１１Ａに示すように全ての渡り線２８は、広い領域Ａ１（θ＝π付近）に設けることができ、接続配線２４に近接させて略平行に配置できる。渡り線２８を流れる電流の向きは、概ねｚ軸方向の正の方向を向いているので、接続配線２４を流れる電流の向きとは反対であり、これらによる磁場はほとんど生成しない。また、接続配線２４が、配線パターン１７ａ、１７ｂ、１８ａ、１８ｂ及び渡り線２８と交差するが、この交差は、広い領域Ａ１（θ＝π付近）で生じるので、ｚメインコイル９ｚとｚシールドコイル１０ｚの間隔が最も広くなっており、配線を交差させるだけの空間的余裕を容易に確保することができる。
【００５５】
次に、図１Ｂに示した第１の実施形態のｚシールドコイル１０ｚについて、隣り合う配線パターン１９間をつなぐ渡り線等の接続配線について説明する。
【００５６】
図１１Ｂに、本発明の第１の実施形態に係る傾斜磁場コイルのｚシールドコイル（第２コイル）１０ｚを透視して記載した斜視図を示す。第１の実施形態のｚシールドコイル１０ｚは、広い領域Ａ１（θ＝π付近）において、外部と接続配線２６、２７で接続されている。接続配線２６から電流が流れ込み、接続配線２７から電流が流れ出る。接続配線２６から流れ込んだ電流は、まず、配線パターン１９ａ（１９）を流れる。複数の配線パターン１９ａの相互間は、渡り線２８で接続されている。そして、配線パターン１９ａ（１９）を流れた後に、電流は、渡り線２８を流れて、向きを、θ方向の負の方向から、正の方向に変え、配線パターン１９ｂ（１９）を流れる。複数の配線パターン１９ｂ（１９）の相互間は、渡り線２８で接続されている。配線パターン１９ｂ（１９）は、接続配線２７に接続し、電流は、配線パターン１９ｂから接続配線２７に流れ出る。
【００５７】
図１１Ｂに示すように全ての渡り線２８は、広い領域Ａ１（θ＝π付近）に設けることができ、接続配線２７に近接させて略平行に配置できる。渡り線２８を流れる電流の向きは、概ねｚ軸方向の負の方向を向いているので、接続配線２７を流れる電流の向きとは反対であり、これらによる磁場はほとんど生成しない。また、接続配線２７が、配線パターン１９（１９ａ、１９ｂ）及び渡り線２８と交差するが、この交差は、広い領域Ａ１（θ＝π付近）で生じるので、ｚメインコイル９ｚとｚシールドコイル１０ｚの間隔が最も広くなっており、配線を交差させるだけの空間的余裕を容易に確保することができる。
【００５８】
前記のように、第１の実施形態によれば、ｚメインコイル９ｚとｚシールドコイル１０ｚともに、ｚ軸を貫通しないループコイルが生成されないことで、ターン間をつなぐ接続配線の引き回し距離を最小限に抑えられるため、周囲の構造物に生成する余分な渦電流を小さくすることができ、製造も容易にできる。
【００５９】
（第２の実施形態）
図１２Ａに、本発明の第２の実施形態に係る傾斜磁場コイル２Ａをｘ軸とｙ軸を含む平面で切断した断面図を示す。第２の実施形態の傾斜磁場コイル２Ａが、第１の実施形態の傾斜磁場コイル２と異なる点は、メインコイル２ａ、特に、ｚメインコイル９ｚの断面形状が、レーストラック形状になっている点である。ただ、ｚメインコイル９ｚの断面形状は、第１の実施形態と同様に、ｘ軸方向（水平方向）の幅が最大幅となるため、被検体４０（図２参照）が仰向けに寝かされるような場合には、肩幅方向に余裕を持って挿入できるので、被検体４０のＭＲＩ装置１００（図２参照）に対する開放感を、向上させることができる。（傾斜磁場）メインコイル２ａの中心軸と、（傾斜磁場）シールドコイル２ｂの中心軸とは、ｚ軸方向となり、一致している。（傾斜磁場）メインコイル２ａの前記レーストラック形状の短軸の延長上に第１の領域（広い領域）Ａ１が生じ、（傾斜磁場）メインコイル２ａのレーストラック形状の長軸の延長上に第２の領域（狭い領域）Ａ２が生じている。また、第１の実施形態と同様に、ｚメインコイル９ｚとｚシールドコイル１０ｚとの間隔が周方向（θ方向）によって異なり、ｘ軸上（θ＝π／２、３π／２（狭い領域Ａ２））でのｚメインコイル９ｚとｚシールドコイル１０ｚの間隔が、ｙ軸上（θ＝０、π（広い領域Ａ１））での間隔よりも狭くなっている。
【００６０】
図１２Ｂに、本発明の第２の実施形態に係る傾斜磁場コイル２Ａのｚメインコイル（第１コイル）９ｚの配線パターン１７ａ、１７ｂ、１８ａ、１８ｂの展開図の半分を示す。第２の実施形態でも、第１の実施形態と同様に、広い領域Ａ１（θ＝０、π付近）で、外側の概ソレノイドコイル形状の配線パターン１８ａと１８ｂに近づき、狭い領域Ａ２（θ＝π／２付近）で、ゼロ面Ｆ０（ｚ＝０面）に近づけて、ｚ軸周りをθ方向に進むとｚ軸方向に蛇行する概ソレノイド状コイルの配線パターン１７ａ、１７ｂを形成する。
【００６１】
図１２Ｃに、本発明の第２の実施形態に係る傾斜磁場コイル２Ａのｚシールドコイル（第２コイル）１０ｚの配線パターン１９の展開図の半分を示す。第２の実施形態でも、第１の実施形態と同様に、ｚシールドコイル１０ｚは、ｚ軸が貫通しないループコイルが生成しない概ソレノイド状コイルの配線パターン１９を形成する。
【００６２】
第２の実施形態によれば、第１の実施形態と同様に、ｚメインコイル９ｚとｚシールドコイル１０ｚともにループコイルが生成されないことで、ターン間をつなぐ接続配線の引き回しを最小限に抑えられるため、周囲の構造物に生成する渦電流を小さくすることができ、かつ、製造が容易になる。
【００６３】
（第３の実施形態）
図１３Ａに、本発明の第３の実施形態に係る傾斜磁場コイル２Ｂをｘ軸とｙ軸を含む平面で切断した断面図を示す。第３の実施形態の傾斜磁場コイル２Ｂが、第１の実施形態の傾斜磁場コイル２と異なる点は、メインコイル２ａ、特に、ｚメインコイル９ｚの断面形状において、短軸が通過する周辺の円弧部分を楕円形状とし、この楕円形状の長軸が通過する周辺の円弧部分を、その楕円形状をｙ軸方向に膨らませるような曲率の異なる円弧とする、異なる曲率を持つ円弧を複数個組み合わせた形状になっている点である。すなわち、（傾斜磁場）メインコイル２ａの軸方向に垂直な平面で切断した断面形状が、楕円形をベースに、その楕円形の長軸の両端周辺の円弧部分を、その楕円形の短軸方向に膨らませるような円弧としている。（傾斜磁場）メインコイル２ａの中心軸と、（傾斜磁場）シールドコイル２ｂの中心軸とは、ｚ軸方向となり、一致している。（傾斜磁場）メインコイル２ａの楕円形の短軸の延長上に第１の領域（広い領域）Ａ１が生じ、（傾斜磁場）メインコイル２ａの楕円形の長軸の延長上に第２の領域（狭い領域）Ａ２が生じている。ただ、ｚメインコイル９ｚの断面形状は、第１の実施形態と同様に、ｘ軸方向（水平方向）の幅が最大幅となるため、被検体４０（図２参照）が仰向けに寝かされるような場合には、肩幅方向に余裕を持って挿入できるので、被検体４０のＭＲＩ装置１００（図２参照）に対する開放感を、向上させることができる。また、第１の実施形態と同様に、ｚメインコイル９ｚとｚシールドコイル１０ｚとの間隔が周方向（θ方向）によって異なり、ｘ軸上（θ＝π／２、３π／２（狭い領域Ａ２））でのｚメインコイル９ｚとｚシールドコイル１０ｚの間隔が、ｙ軸上（θ＝０、π（広い領域Ａ１））での間隔よりも狭くなっている。
【００６４】
図１３Ｂに、本発明の第３の実施形態に係る傾斜磁場コイル２Ｂのｚメインコイル（第１コイル）９ｚの配線パターン１７ａ、１７ｂ、１８ａ、１８ｂの展開図の半分を示す。第３の実施形態でも、第１の実施形態と同様に、広い領域Ａ１（θ＝０、π付近）で、外側の概ソレノイドコイル形状の配線パターン１８ａと１８ｂに近づき、狭い領域Ａ２（θ＝π／２付近）で、ゼロ面Ｆ０（ｚ＝０面）に近づけて、ｚ軸周りをθ方向に進むとｚ軸方向に蛇行する概ソレノイド状コイルの配線パターン１７ａ、１７ｂを形成する。
【００６５】
図１３Ｃに、本発明の第３の実施形態に係る傾斜磁場コイル２Ｂのｚシールドコイル（第２コイル）１０ｚの配線パターン１９の展開図の半分を示す。第３の実施形態でも、第１の実施形態と同様に、ｚシールドコイル１０ｚは、ｚ軸が貫通しないループコイルが生成しない概ソレノイド状コイルの配線パターン１９を形成する。
【００６６】
第３の実施形態によれば、第１の実施形態と同様に、ｚメインコイル９ｚとｚシールドコイル１０ｚともにループコイルが生成されないことで、ターン間をつなぐ接続配線の引き回しを最小限に抑えられるため、周囲の構造物に生成する渦電流を小さくすることができ、かつ、製造が容易になる。
【００６７】
（第４の実施形態）
図１４Ａに、本発明の第４の実施形態に係る傾斜磁場コイル２Ｃをｘ軸とｙ軸を含む平面で切断した断面図を示す。第４の実施形態の傾斜磁場コイル２Ｃが、第１の実施形態の傾斜磁場コイル２と異なる点は、メインコイル２ａ、特に、ｚメインコイル９ｚの断面形状が、円形形状になり、ｚメインコイル９ｚの円形形状の中心が、ｚシールドコイル１０ｚの円形形状の中心とが一致せず、同心円でなく、それぞれの円形形状の中心がｙ軸方向にずれた（円形の中心位置が異なる）形状になっている点である。ただ、第１の実施形態と同様に、ｚメインコイル９ｚとｚシールドコイル１０ｚとの間隔が周方向（θ方向）によって異なり、ｙ軸上（θ＝π（狭い領域Ａ２））でのｚメインコイル９ｚとｚシールドコイル１０ｚの間隔が、ｙ軸上（θ＝０（広い領域Ａ１））での間隔よりも狭くなっている。すなわち、（傾斜磁場）メインコイル２ａと（傾斜磁場）シールドコイル２ｂの中心軸がずれている方向の進退両方向の一方に第１の領域（広い領域）Ａ１が、他方に第２の領域（狭い領域）Ａ２が生じている。
【００６８】
図１４Ｂに、本発明の第４の実施形態に係る傾斜磁場コイル２Ｃのｚメインコイル（第１コイル）９ｚの配線パターン１７ａ、１７ｂ、１８ａ、１８ｂの展開図の半分を示す。第４の実施形態でも、第１の実施形態と同様に、広い領域Ａ１（θ＝０付近）で、外側の概ソレノイドコイル形状の配線パターン１８ａと１８ｂに近づき、狭い領域Ａ２（θ＝π付近）で、ゼロ面Ｆ０（ｚ＝０面）に近づけて、ｚ軸周りをθ方向に進むとｚ軸方向に蛇行する概ソレノイド状コイルの配線パターン１７ａ、１７ｂを形成する。
【００６９】
第１〜第３の実施形態では、ｚメインコイル９ｚの断面形状がｙｚ面，ｘｚ面に対して面対称であったため、ｚシールドコイル１０ｚとの間隔が最大間隔となる領域（広い領域）Ａ１がθ＝０、θ＝πと２箇所存在し、それぞれの広い領域Ａ１で、蛇行する配線パターン１７ａ、１７ｂが、概ソレノイドコイル状の配線パターン１８ａ、１８ｂに近づいていたが、第４の実施形態では、ｚシールドコイル１０ｚとの間隔が最大間隔となる領域（広い領域）Ａ１はθ＝０の１箇所となるため、この広い領域Ａ１、一箇所のみで、蛇行する配線パターン１７ａ、１７ｂが、概ソレノイドコイル状の配線パターン１８ａ、１８ｂに近づいている。
【００７０】
図１４Ｃに、本発明の第４の実施形態に係る傾斜磁場コイル２Ｃのｚシールドコイル（第２コイル）１０ｚの配線パターン１９の展開図の半分を示す。第４の実施形態でも、第１の実施形態と同様に、ｚシールドコイル１０ｚは、ｚ軸が貫通しないループコイルが生成しない概ソレノイド状コイルの配線パターン１９を形成する。
【００７１】
第４の実施形態によれば、第１の実施形態と同様に、ｚメインコイル９ｚとｚシールドコイル１０ｚともにループコイルが生成されないことで、ターン間をつなぐ接続配線の引き回しを最小限に抑えられるため、周囲の構造物に生成する渦電流を小さくすることができ、かつ、製造が容易になる。
【００７２】
（第５の実施形態）
図１５Ａに、本発明の第５の実施形態に係る傾斜磁場コイル２Ｄをｘ軸とｙ軸を含む平面で切断した断面図を示す。第５の実施形態の傾斜磁場コイル２Ｄが、第１の実施形態の傾斜磁場コイル２と異なる点は、メインコイル２ａ、特に、ｚメインコイル９ｚの断面形状が、上部と下部で曲率の異なる円弧を組み合わせている点である。下部の円弧の（曲率）半径を、上部の円弧より大きくする。そして、ｙ軸の負の領域より正の領域での開口面積を大きくする。すなわち、（傾斜磁場）メインコイル２ａの軸方向に垂直な平面で切断した断面形状が、円形をベースに、その円形の略下半分の円弧部分を、その円形の半径より大きい半径の円弧としている。（傾斜磁場）メインコイル２ａの断面形状のベースの円形と（傾斜磁場）シールドコイル２ｂの断面形状の円形の中心が一致している。（傾斜磁場）メインコイル２ａのベースの円形の側に第２の領域（狭い領域）Ａ２が生じ、（傾斜磁場）メインコイル２ａのベースの円形の半径より大きい半径の円弧の側に第１の領域（広い領域）Ａ１が生じている。これにより、被検体４０が仰向けに寝た場合に、下部の円弧を被検体４０の背中にフィットさせることができ、かつ、被検体４０の顔の前方には充分な空間を確保できる。また、第１の実施形態と同様に、ｚメインコイル９ｚとｚシールドコイル１０ｚとの間隔が周方向（θ方向）によって異なり、ｙ軸上（θ＝π（狭い領域Ａ２））でのｚメインコイル９ｚとｚシールドコイル１０ｚの間隔が、ｙ軸上（θ＝０（広い領域Ａ１））での間隔よりも狭くなっている。
【００７３】
図１５Ｂに、本発明の第５の実施形態に係る傾斜磁場コイル２Ｄのｚメインコイル（第１コイル）９ｚの配線パターン１７ａ、１７ｂ、１８ａ、１８ｂの展開図の半分を示す。第５の実施形態でも、第１の実施形態と同様に、広い領域Ａ１（θ＝０付近）で、外側の概ソレノイドコイル形状の配線パターン１８ａと１８ｂに近づき、狭い領域Ａ２（θ＝π付近）で、ゼロ面Ｆ０（ｚ＝０面）に近づけて、ｚ軸周りをθ方向に進むとｚ軸方向に蛇行する概ソレノイド状コイルの配線パターン１７ａ、１７ｂを形成する。
【００７４】
第５の実施形態では、第４の実施形態と同様に、ｚシールドコイル１０ｚとの間隔が最大間隔となる領域（広い領域）Ａ１はθ＝０の１箇所となるため、この広い領域Ａ１、一箇所のみで、蛇行する配線パターン１７ａ、１７ｂが、概ソレノイドコイル状の配線パターン１８ａ、１８ｂに近づいている。
【００７５】
図１５Ｃに、本発明の第５の実施形態に係る傾斜磁場コイル２Ｄのｚシールドコイル（第２コイル）１０ｚの配線パターン１９の展開図の半分を示す。第５の実施形態でも、第１の実施形態と同様に、ｚシールドコイル１０ｚは、ｚ軸が貫通しないループコイルが生成しない概ソレノイド状コイルの配線パターン１９を形成する。
【００７６】
第５の実施形態によれば、第１の実施形態と同様に、ｚメインコイル９ｚとｚシールドコイル１０ｚともにループコイルが生成されないことで、ターン間をつなぐ接続配線の引き回しを最小限に抑えられるため、周囲の構造物に生成する渦電流を小さくすることができ、かつ、製造が容易になる。
【符号の説明】
【００７７】
１ 静磁場コイル装置
２ 傾斜磁場コイル
２ａ メインコイル
２ｂ シールドコイル
３ ＲＦコイル
４ ヘリウム容器
５ 輻射シールド
６ 真空容器
７ 撮像領域
８ 静磁場
９ｘ ｘメインコイル
９ｙ ｙメインコイル
９ｚ ｚメインコイル（第１コイル）
１０ｘ ｘシールドコイル
１０ｙ ｙシールドコイル
１０ｚ ｚシールドコイル（第２コイル）
１３〜１９ 配線パターン
２４〜２７ 接続配線
２８ 渡り線
１００ 磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）装置
Ａ１ 広い領域（第１の領域）
Ａ２ 狭い領域（第２の領域）
Ｆ０ ゼロ面
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気共鳴イメージング(以下、ＭＲＩと称す)装置に関し、特に、前記ＭＲＩ装置に用いられる傾斜磁場コイルに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＭＲＩ装置としては、撮像領域に水平方向の磁場を形成する水平磁場型（トンネル型）のＭＲＩ装置が提案されている。このＭＲＩ装置では、撮像領域に均一な磁場を生成する静磁場コイル（超伝導コイルなど）が中空円筒型容器に収納され、この中空円筒型容器の内筒壁内側（中空円筒型容器の外部）に、撮像領域に位置（情報）を設定するためのパルス状の磁場（傾斜磁場）を発生させる傾斜磁場コイルと、核スピンを励起させるＲＦコイルが配置されている。
【０００３】
水平磁場型のＭＲＩ装置の撮像領域では、静磁場コイルが生成する静磁場中に被検体（通常は人体）を挿入して、ＲＦコイルが生成するＲＦパルスを照射し、これにより被検体の生体内から発生する磁気共鳴信号を受信して、医療診断用の被検体の断層画像を取得する。このとき、傾斜磁場コイルは、被検体が置かれた撮像領域に、中空円筒型容器の軸方向（ｚ軸方向）に線形に変化する傾斜磁場を発生させるｚ方向傾斜磁場コイルと、そのｚ軸に垂直で床に対して平行な横方向（ｘ軸方向）に線形に変化する傾斜磁場を発生させるｘ方向傾斜磁場コイルと、床に対して垂直な縦方向（ｙ軸方向）に線形に変化する傾斜磁場を発生させるｙ方向傾斜磁場コイルとを有し、それぞれの方向用の傾斜磁場コイルに、パルス状の電流を印加することで、それぞれの方向に傾斜した傾斜磁場を発生させ、磁気共鳴信号に被検体内の位置情報を付与するようにしている。
【０００４】
傾斜磁場コイルは、撮像領域以外にも磁場（漏れ磁場）を作り、この漏れ磁場が周囲に配置される中空円筒型容器に渦電流を発生させる。そして、この渦電流が作る磁場が断層画像に悪影響を及ぼす場合があるので、漏れ磁場を抑制するために、傾斜磁場コイルには、傾斜磁場を作るメインコイルに加えて、メインコイルとは反対方向の電流が流れるシールドコイルが設けられている。
【０００５】
傾斜磁場コイルは、静磁場コイルを収納する中空円筒型容器の内筒壁に沿うように、ｚ軸に垂直な断面の形状を円形にするのが一般的であるが、被検体、例えば患者の内筒壁内に挿入される際の圧迫感を低減するため、円形の断面の形状を横長にすることが提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１では、傾斜磁場コイルのメインコイル及びシールドコイルのｚ軸に垂直な断面の形状が、横長の楕円形になっている。また、特許文献１では、断面の形状が楕円形のメインコイルと、このメインコイルの外側に配置されてその断面形状が円形のシールドコイルを備える傾斜磁場コイルが提案されている。
【０００６】
特許文献２では、傾斜磁場コイルの断面形状が非円形である水平磁場型のＭＲＩ装置が提案されている。この傾斜磁場コイルのメインコイルは、ｚ軸に垂直な断面の形状（断面形状）の下半分が扁平した円弧であり、上半分が略真円形の円弧である形状を有する。特許文献２は、ｚ方向に線形勾配の磁場を作るｚ方向傾斜磁場コイルの配線パターンの例を示しており、メインコイルとシールドコイルとの間隔が狭い上側と、間隔が広い下側で、配線パターンの巻き線密度が異なる様子が提示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−３２７４７８号公報
【特許文献２】特開２００１−１７００２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ｚ方向傾斜磁場コイルの断面形状がメインコイルとシールドコイル共に同心円の円形である場合、メインコイルとシールドコイルの配線パターンは、ｚ軸が貫通するように配置されるソレノイド状コイルの配線パターンになる。
一方、特許文献２のように、ｚ方向傾斜磁場コイルのメインコイルの断面形状が非円形であり、シールドコイルの断面形状が円形であるため、メインコイルとシールドコイルの間隔が周方向で異なり狭い領域と広い領域が存在する。狭い領域では、広い領域より、メインコイルとシールドコイルの一方のコイルが他方のコイルの配置された領域に作る磁場が大きくなる。そのため、メインコイルとシールドコイルを、ソレノイド状コイルの配線パターンのみでは形成できなくなり、静磁場コイルを収納する中空円筒型容器の中心（装置中心）を通りｚ軸に垂直な断面をまたぎｚ軸が貫通していないループコイルが追加形成される。このように、ソレノイド状コイルとループコイルが混在すると、ソレノイド状コイルとループコイルの配線パターンをつなぐ渡り線により余分な磁場が発生する。この渡り線による磁場は時間的に変動するため、周囲の中空円筒型容器に渦電流が誘起され、その渦電流が作る磁場は、ＭＲＩ装置の断層画像に悪影響を及ぼすと考えられる。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、メインコイルとシールドコイルの間隔が周方向で異なり狭い領域と広い領域が存在しても、ｚ軸が貫通しないループコイルを用いることなくソレノイド状コイルで配線パターンを構成可能な傾斜磁場コイルを提供することであり、さらに、その傾斜磁場コイルが搭載されたＭＲＩ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的を達成するために、本発明は、
磁気共鳴イメージング装置の撮像領域に軸方向に線形な磁場分布を作る略ソレノイド状の第１コイル（メインコイル）と、
前記第１コイル（メインコイル）の外側で、前記撮像領域に均一な磁場分布の静磁場を作る静磁場コイル装置の内側に配置され、前記第１コイル（メインコイル）から前記静磁場コイル装置への漏れ磁場を抑制する略ソレノイド状の第２コイル（シールドコイル）とを備え、
前記第１コイル（メインコイル）と前記第２コイル（シールドコイル）の間隔が、周方向で異なり、第１の領域（広い領域）と前記第１の領域よりも前記間隔が狭い第２の領域（狭い領域）とを有し、
前記第１コイル（メインコイル）では、前記第１コイル（メインコイル）の中心を通り前記軸方向に垂直なゼロ面側の配線パターンが、前記広い領域で前記ゼロ面から離れ、前記狭い領域で前記ゼロ面に近接して、前記周方向に蛇行している傾斜磁場コイルであることを特徴としている。
【００１１】
また、本発明は、本発明に係る傾斜磁場コイルと、前記傾斜磁場コイルに近接して配置される前記静磁場コイル装置とを有するＭＲＩ装置であることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、メインコイルとシールドコイルの間隔が周方向で異なり狭い領域と広い領域が存在しても、ｚ軸が貫通しないループコイルを用いることなく配線パターンを構成可能な傾斜磁場コイルを提供することができ、さらに、その傾斜磁場コイルが搭載されたＭＲＩ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１Ａ】本発明の第１の実施形態に係る傾斜磁場コイルのｚメインコイル（第１コイル）の配線パターンの展開図の半分である。
【図１Ｂ】本発明の第１の実施形態に係る傾斜磁場コイルのｚシールドコイル（第２コイル）の配線パターンの展開図の半分である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置の斜視図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置をｙ軸とｚ軸を含む平面で切断した断面図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る傾斜磁場コイルをｘ軸とｙ軸を含む平面で切断した断面図である。
【図５Ａ】本発明の第１の実施形態に係る傾斜磁場コイルのｘメインコイルの配線パターンの展開図の半分である。
【図５Ｂ】本発明の第１の実施形態に係る傾斜磁場コイルのｘシールドコイルの配線パターンの展開図の半分である。
【図６Ａ】本発明の第１の実施形態に係る傾斜磁場コイルのｙメインコイルの配線パターンの展開図の半分である。
【図６Ｂ】本発明の第１の実施形態に係る傾斜磁場コイルのｙシールドコイルの配線パターンの展開図の半分である。
【図７】比較例１の傾斜磁場コイルのｚメインコイルとｚシールドコイルを透視して記載した斜視図である。
【図８Ａ】比較例１の傾斜磁場コイルのｚメインコイルの配線パターンの展開図の半分である。
【図８Ｂ】比較例１の傾斜磁場コイルのｚシールドコイルの配線パターンの展開図の半分である。
【図９Ａ】比較例２の傾斜磁場コイルのｚメインコイルの配線パターンの展開図の半分である。
【図９Ｂ】比較例２の傾斜磁場コイルのｚシールドコイルの配線パターンの展開図の半分である。
【図１０Ａ】比較例２の傾斜磁場コイルのｚシールドコイルを透視して記載した斜視図（その１：ループコイルをｚ座標の正負で分割）である。
【図１０Ｂ】比較例２の傾斜磁場コイルのｚシールドコイルを透視して記載した斜視図（その２：ループコイルをソレノイドコイルに接続）である。
【図１１Ａ】本発明の第１の実施形態に係る傾斜磁場コイルのｚメインコイル（第１コイル）を透視して記載した斜視図である。
【図１１Ｂ】本発明の第１の実施形態に係る傾斜磁場コイルのｚシールドコイル（第２コイル）を透視して記載した斜視図である。
【図１２Ａ】本発明の第２の実施形態に係る傾斜磁場コイルをｘ軸とｙ軸を含む平面で切断した断面図である。
【図１２Ｂ】本発明の第２の実施形態に係る傾斜磁場コイルのｚメインコイル（第１コイル）の配線パターンの展開図の半分である。
【図１２Ｃ】本発明の第２の実施形態に係る傾斜磁場コイルのｚシールドコイル（第２コイル）の配線パターンの展開図の半分である。
【図１３Ａ】本発明の第３の実施形態に係る傾斜磁場コイルをｘ軸とｙ軸を含む平面で切断した断面図である。
【図１３Ｂ】本発明の第３の実施形態に係る傾斜磁場コイルのｚメインコイル（第１コイル）の配線パターンの展開図の半分である。
【図１３Ｃ】本発明の第３の実施形態に係る傾斜磁場コイルのｚシールドコイル（第２コイル）の配線パターンの展開図の半分である。
【図１４Ａ】本発明の第４の実施形態に係る傾斜磁場コイルをｘ軸とｙ軸を含む平面で切断した断面図である。
【図１４Ｂ】本発明の第４の実施形態に係る傾斜磁場コイルのｚメインコイル（第１コイル）の配線パターンの展開図の半分である。
【図１４Ｃ】本発明の第４の実施形態に係る傾斜磁場コイルのｚシールドコイル（第２コイル）の配線パターンの展開図の半分である。
【図１５Ａ】本発明の第５の実施形態に係る傾斜磁場コイルをｘ軸とｙ軸を含む平面で切断した断面図である。
【図１５Ｂ】本発明の第５の実施形態に係る傾斜磁場コイルのｚメインコイル（第１コイル）の配線パターンの展開図の半分である。
【図１５Ｃ】本発明の第５の実施形態に係る傾斜磁場コイルのｚシールドコイル（第２コイル）の配線パターンの展開図の半分である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において、共通する部分には同一の符号を付し重複した説明を省略する。
【００１５】
（第１の実施形態）
図２に、本発明の第１の実施形態に係る磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）装置１００の斜視図を示す。ＭＲＩ装置１００は、ベッド４１にねたままの状態で被検体４０が挿入される撮像領域７に均一な静磁場を生成する静磁場コイル装置１と、撮像領域７に位置情報を付与するために空間的に磁場強度が傾斜勾配した傾斜磁場をパルス状に発生させる傾斜磁場コイル２と、被検体４０に高周波パルスを照射するＲＦコイル３と、被検体４０からの磁気共鳴信号を受信する受信コイル（図示省略）と、受信した磁気共鳴信号を処理して前記断層画像を表示するコンピュータシステム（図示省略）とを有している。そして、ＭＲＩ装置１００によれば、均一な静磁場中に置かれた被検体４０に高周波パルスを照射したときに生じる核磁気共鳴現象を利用して、被検体４０の物理的、化学的性質を表す断層画像を得ることができ、その断層画像は、特に、医療用として用いられている。静磁場コイル装置１と、傾斜磁場コイル２と、ＲＦコイル３とは、筒状であり、筒状の中心軸は互いに概ね一致し、ｚ軸方向を向いている。なお、ｙ軸方向は垂直方向上向きに設定されている。ｘ軸方向は、水平方向に設定され、さらに、ｚ軸方向からｙ軸方向にネジを回したときにネジの進む方向に設定されている。静磁場コイル装置１の外周は、中空円筒型容器である真空容器６で構成されている。中空円筒型容器である真空容器６の内筒壁内側（中空円筒型容器の外部）に、傾斜磁場コイル２と、ＲＦコイル３が配置されている。
【００１６】
傾斜磁場コイル２は、撮像領域７側に配置されるメインコイル２ａと、真空容器６側に配置されるシールドコイル２ｂを有している。メインコイル２ａは、撮像領域７に傾斜磁場を発生させるが、中空円筒型容器である真空容器６にも、いわゆる漏れ磁場を発生させる。この中空円筒型容器である真空容器６への漏れ磁場を抑制するために、シールドコイル２ｂには、メインコイル２ａとは反対方向の電流が流されるようになっている。
【００１７】
メインコイル２ａは、ｚ軸方向に線形に変化する傾斜磁場を発生させるｚメインコイル９ｚと、ｘ軸方向に線形に変化する傾斜磁場を発生させるｘメインコイル９ｘと、ｙ軸方向に線形に変化する傾斜磁場を発生させるｙメインコイル９ｙとを有している。ｚメインコイル９ｚとｘメインコイル９ｘとｙメインコイル９ｙのそれぞれに、順番にパルス状の電流を印加することで、対応するそれぞれの方向に傾斜した傾斜磁場を発生させ、磁気共鳴信号に被検体４０内の位置情報を付与することができる。
【００１８】
シールドコイル２ｂは、ｚメインコイル９ｚが発生させる漏れ磁場を抑制するｚシールドコイル１０ｚと、ｘメインコイル９ｘが発生させる漏れ磁場を抑制するｘシールドコイル１０ｘと、ｙメインコイル９ｙが発生させる漏れ磁場を抑制するｙシールドコイル１０ｙとを有している。
【００１９】
図３に、本発明の第１の実施形態に係るＭＲＩ装置１００をｙ軸とｚ軸を含む平面で切断した断面図を示す。ＭＲＩ装置１００は、撮像領域７に形成される静磁場８の向きが水平方向（ｚ軸方向）である水平磁場型ＭＲＩ装置である。また、前記したように互いに直角になるようにｘ軸とｙ軸とｚ軸を設定し、原点は撮像領域７の中心すなわち中空円筒型容器である真空容器６の中心付近に設定している。静磁場コイル装置１には、ｚ＝０面に対して左右（ｚ＜０とｚ＞０の部分）で対を成すように、静磁場メインコイル１ａと、静磁場の周囲への漏れを抑制する静磁場シールドコイル１ｂが設けられている。これらのコイル１ａ、１ｂはそれぞれ、ｚ軸を共通の中心軸とする円環形状をしている。静磁場メインコイル１ａの外径より、静磁場シールドコイル１ｂの内径の方が大きくなっている。また、これらのコイル１ａ、１ｂには、超伝導コイルを利用することが多く、その場合、コイル１ａ、１ｂは、３層構造の容器内に収納されることになる。まず、コイル１ａ、１ｂは、冷媒の液体ヘリウム（Ｈｅ）と共にヘリウム容器４内に収容される。ヘリウム容器４は内部への熱輻射を遮断する輻射シールド５に内包されている。そして、中空円筒型容器である真空容器６は、ヘリウム容器４及び輻射シールド５を収容しつつ、内部を真空に保持している。真空容器６は、普通の室温の室内に配置されても、真空容器６内が真空になっているので、室内の熱が伝導や対流で、ヘリウム容器４に伝わることはない。また、輻射シールド５は、室内の熱が輻射によって真空容器６からヘリウム容器４に伝わることを抑制している。このため、コイル１ａ、１ｂは、液体ヘリウムの温度である極低温に安定して設定することができ、超伝導電磁石として機能させることができる。ヘリウム容器４と、輻射シールド５と、真空容器６には、不必要な磁場が発生しないように非磁性の部材が用いられ、さらに、真空を保持しやすいことから非磁性の金属が用いられる。このため、ヘリウム容器４と、輻射シールド５と、特に、最外周に配置される真空容器６には、前記渦電流が発生し易い状況にある。
【００２０】
傾斜磁場コイル２は筒状の形状を有し、ＲＦコイル３と撮像領域７を内蔵するように配置されている。傾斜磁場コイル２の外筒壁は、中空円筒型容器である真空容器６の内筒壁に沿い対向するように形成されている。
【００２１】
ＲＦコイル３も筒状の形状を有し、撮像領域７を内蔵するように配置されている。ＲＦコイル３の外筒壁は、傾斜磁場コイル２の内筒壁に沿い対向するように形成されている。ＲＦコイル３は、撮像領域７に高周波パルスを照射する。受信コイル（図示省略）は被検体４０からの磁気共鳴信号を受信し、コンピュータシステム（図示省略）に送信する。コンピュータシステムは、受信コイルからの磁気共鳴信号を受け取ると、この磁気共鳴信号を処理して被検体４０の断層画像を作成し表示する。
【００２２】
図４に、本発明の第１の実施形態に係る傾斜磁場コイル２をｘ軸とｙ軸を含む平面で切断した断面図を示す。（傾斜磁場）メインコイル２ａの外側に、（傾斜磁場）シールドコイル２ｂが配置されている。（傾斜磁場）メインコイル２ａの断面形状が楕円形になっており、（傾斜磁場）シールドコイル２ｂの断面形状が（真）円形になっている。（傾斜磁場）メインコイル２ａの中心軸と、（傾斜磁場）シールドコイル２ｂの中心軸とは、ｚ軸方向となり、一致している。（傾斜磁場）メインコイル２ａでは、ｘ軸方向が長軸となり、ｙ軸方向が短軸となっている。このため、メインコイル２ａとシールドコイル２ｂの間隔が、周方向（θ方向）で異なり、第１の領域（広い領域）Ａ１と、この広い領域Ａ１よりもメインコイル２ａとシールドコイル２ｂの間隔が狭い第２の領域（狭い領域）Ａ２とを有している。（傾斜磁場）メインコイル２ａの楕円形の短軸の延長上に第１の領域（広い領域）Ａ１が生じ、（傾斜磁場）メインコイル２ａの楕円形の長軸の延長上に第２の領域（狭い領域）Ａ２が生じている。なお、θは、ｚ軸周りの角度である。座標原点からｙ軸負方向を、ゼロラジアン（θ＝０ｒａｄ）としている。同様に、ｘ軸正方向を、π／２ラジアン（θ＝π／２ｒａｄ）としている。ｙ軸正方向を、πラジアン（θ＝πｒａｄ）としている。ｘ軸負方向を、３π／２ラジアン（θ＝３π／２ラジアン）としている。これより、広い領域Ａ１は、θがゼロラジアン（θ＝０ｒａｄ）とπラジアン（θ＝πｒａｄ）とそれらの付近で生じている。逆に、狭い領域Ａ２は、θがπ／２ラジアン（θ＝π／２ｒａｄ）と３π／２ラジアン（θ＝３π／２ラジアン）とそれらの付近で生じている。
【００２３】
そして、メインコイル２ａとシールドコイル２ｂの間隔の広い領域Ａ１の内の、θがπラジアン（θ＝πｒａｄ）である側の領域に、外部電源とメインコイル２ａとを接続する接続配線２４、２５が設けられている。また、この同じ広い領域Ａ１に外部電源とシールドコイル２ｂとを接続する接続配線２６、２７が設けられている。広い領域Ａ１であれば、容易に接続配線２４〜２７を配設することができる。
【００２４】
メインコイル２ａのｘメインコイル９ｘとｙメインコイル９ｙとｚメインコイル９ｚは、図示を省略した絶縁層を挟んで積層されている。シールドコイル２ｂのｘシールドコイル１０ｘとｙシールドコイル１０ｙとｚシールドコイル１０ｚも、図示を省略した絶縁層を挟んで積層されている。
【００２５】
図５Ａに、本発明の第１の実施形態に係る傾斜磁場コイル２のメインコイル２ａのｘメインコイル９ｘの配線パターンのθ方向の展開図の半分を示す。すなわち、図５Ａでは、θが０〜πラジアンの範囲を示しているが、π〜２πラジアンの範囲の記載を省略している。θがπ〜２πラジアンの範囲のｘメインコイル９ｘの配線パターンは、θが０〜πラジアンの範囲のｘメインコイル９ｘの配線パターンを、θがπラジアン（θ＝π）であるｚ軸と平行な直線を対称線として折り返したような線対称の配線パターンをしている。これより、ｘメインコイル９ｘは、４つの渦巻状のサドル型ループコイルを有していることがわかる。
【００２６】
図５Ｂに、本発明の第１の実施形態に係る傾斜磁場コイル２のシールドコイル２ｂのｘシールドコイル１０ｘの配線パターンのθ方向の展開図の半分を示す。すなわち、図５Ｂでは、θが０〜πラジアンの範囲を示しているが、π〜２πラジアンの範囲の記載を省略している。θがπ〜２πラジアンの範囲のｘシールドコイル１０ｘの配線パターンは、θが０〜πラジアンの範囲のｘシールドコイル１０ｘの配線パターンを、θがπラジアン（θ＝π）であるｚ軸と平行な直線を対称線として折り返したような線対称の配線パターンをしている。これより、ｘシールドコイル１０ｘは、４つの渦巻状のサドル型ループコイルを有していることがわかる。
【００２７】
図６Ａに、本発明の第１の実施形態に係る傾斜磁場コイル２のメインコイル２ａのｙメインコイル９ｙの配線パターンのθ方向の展開図の半分を示す。図６Ａでも、θが０〜πラジアンの範囲を示しているが、π〜２πラジアンの範囲の記載を省略している。θがπ〜２πラジアンの範囲のｙメインコイル９ｙの配線パターンは、θが０〜πラジアンの範囲のｙメインコイル９ｙの配線パターンを、θがπラジアン（θ＝π）であるｚ軸と平行な直線を対称線として折り返したような線対称の配線パターンをしている。これより、ｙメインコイル９ｙは、４つの渦巻状のサドル型ループコイルを有していることがわかる。ｙメインコイル９ｙは、ｘメインコイル９ｘをｚ軸の回りに９０度回転したものに略一致している。
【００２８】
図６Ｂに、本発明の第１の実施形態に係る傾斜磁場コイル２のシールドコイル２ｂのｙシールドコイル１０ｙの配線パターンのθ方向の展開図の半分を示す。図６Ｂでも、θが０〜πラジアンの範囲を示しているが、π〜２πラジアンの範囲の記載を省略している。θがπ〜２πラジアンの範囲のｙシールドコイル１０ｙの配線パターンは、θが０〜πラジアンの範囲のｙシールドコイル１０ｙの配線パターンを、θがπラジアン（θ＝π）であるｚ軸と平行な直線を対称線として折り返したような線対称の配線パターンをしている。これより、ｙシールドコイル１０ｙは、４つの渦巻状のサドル型ループコイルを有していることがわかる。ｙシールドコイル１０ｙは、ｘシールドコイル１０ｘをｚ軸の回りに９０度回転したものに略一致している。
【００２９】
このように、ｘメインコイル９ｘ、ｘシールドコイル１０ｘ、ｙメインコイル９ｙ、ｙシールドコイル１０ｙは、それぞれが、４つからなる渦巻状のサドル型ループコイルで構成できる。なお、渦巻状のループコイルを構成する多重のループコイルにおいて、隣接するループコイル間を接続する渡り線は図示を省略している。
【００３０】
図１Ａに、本発明の第１の実施形態に係る傾斜磁場コイル２のメインコイル２ａのｚメインコイル（第１コイル）９ｚの配線パターンのθ方向の展開図の半分を示す。すなわち、図１Ａでは、θが０〜πラジアンの範囲を示しているが、π〜２πラジアンの範囲の記載を省略している。θがπ〜２πラジアンの範囲のｚメインコイル（第１コイル）９ｚの配線パターンは、θが０〜πラジアンの範囲のｚメインコイル（第１コイル）９ｚの配線パターンを、θがπラジアン（θ＝π）であるｚ軸と平行な直線を対称線として折り返したような線対称の配線パターンをしている。これより、ｚメインコイル（第１コイル）９ｚは、ｚ軸が貫通する略ソレノイド状コイルであることがわかる。ｚメインコイル（第１コイル）９ｚは、ＭＲＩ装置１００の撮像領域７に、強度が軸方向（ｚ軸方向）に線形に傾斜した磁場分布を作る。
【００３１】
ｚメインコイル（第１コイル）９ｚでは、ｚメインコイル（第１コイル）９ｚの中心を通り軸方向（ｚ軸方向）に垂直なゼロ面Ｆ０（ｚ＝０面）側の配線パターン１７ａ、１７ｂ（図１Ａでは６本からなる配線パターン）が、広い領域Ａ１（θ＝０、π付近）でゼロ面Ｆ０（ｚ＝０面）から離れ、狭い領域Ａ２（θ＝π／２付近）でゼロ面Ｆ０（ｚ＝０面）に近接して、周方向（θ方向）に蛇行している。
【００３２】
配線パターン１７ａ、１７ｂの６本の配線パターンの内、最もゼロ面Ｆ０（ｚ＝０面）に近いゼロ面Ｆ０（ｚ＝０面）の両側の２本の配線パターンは、広い領域Ａ１（θ＝０、π付近）以外の、狭い領域Ａ２（θ＝π／２付近）を含めた周方向（θ方向）の大半の領域で、ゼロ面Ｆ０（ｚ＝０面）に近接している。したがって、この２本の配線パターンでは、広い領域Ａ１（θ＝０、π付近）で、ｚ軸方向に変位している。
【００３３】
配線パターン１７ａ、１７ｂの６本の配線パターンの内、最もゼロ面Ｆ０（ｚ＝０面）から遠いゼロ面Ｆ０（ｚ＝０面）の両側の２本の配線パターンは、広い領域Ａ１（θ＝０、π付近）を含めた周方向（θ方向）の大半の領域で、ゼロ面Ｆ０（ｚ＝０面）から離れて配線パターン１８ａ、１８ｂに近接し、狭い領域Ａ２（θ＝π／２付近）だけ、ゼロ面Ｆ０（ｚ＝０面）に接近している。したがって、この２本の配線パターンでは、狭い領域Ａ２（θ＝π／２付近）で、ｚ軸方向に変位している。
【００３４】
配線パターン１７ａ、１７ｂの６本の配線パターンの内、最もゼロ面Ｆ０（ｚ＝０面）に近いゼロ面Ｆ０（ｚ＝０面）の両側の２本の配線パターンと、最もゼロ面Ｆ０（ｚ＝０面）から遠いゼロ面Ｆ０（ｚ＝０面）の両側の２本の配線パターンとで挟まれた２本の配線パターンは、広い領域Ａ１（θ＝０、π付近）を含めた周辺の領域で、ゼロ面Ｆ０（ｚ＝０面）から離れて配線パターン１８ａ、１８ｂに近接し、狭い領域Ａ２（θ＝π／２付近）を含めた周辺の領域で、ゼロ面Ｆ０（ｚ＝０面）に接近している。したがって、この２本の配線パターンでは、広い領域Ａ１（θ＝０、π付近）と、狭い領域Ａ２（θ＝π／２付近）の間の領域で、ｚ軸方向に変位している。
【００３５】
ｚメインコイル（第１コイル）９ｚは、ゼロ面Ｆ０（ｚ＝０面）から離れた外側の配線パターン１８ａ、１８ｂも有する。配線パターン１８ａ、１８ｂは、周方向（θ方向）に略直線状な、複数本からなる配線パターンである。
【００３６】
なお、ｚ軸が正の側の配線パターン１７ａ、１８ａに流す電流の向きは、θ方向の正方向であり、ｚ軸が負の側の配線パターン１７ｂ、１８ｂに流す電流の向きは、θ方向の負方向である。また、隣り合う配線パターン１７ａ、１７ｂ、１８ａ、１８ｂをつなぐ渡り線は記載を省略している。
【００３７】
図１Ｂに、本発明の第１の実施形態に係る傾斜磁場コイル２のシールドコイル２ｂのｚシールドコイル（第２コイル）１０ｚの配線パターンのθ方向の展開図の半分を示す。すなわち、図１Ｂでは、θが０〜πラジアンの範囲を示しているが、π〜２πラジアンの範囲の記載を省略している。θがπ〜２πラジアンの範囲のｚシールドコイル（第２コイル）１０ｚの配線パターンは、θが０〜πラジアンの範囲のｚシールドコイル（第２コイル）１０ｚの配線パターンを、θがπラジアン（θ＝π）であるｚ軸と平行な直線を対称線として折り返したような線対称の配線パターンをしている。ｚシールドコイル（第２コイル）１０ｚは、ｚ軸が貫通する略ソレノイド状コイルであることがわかる。ｚシールドコイル（第２コイル）１０ｚは、ｚメインコイル（第１コイル）９ｚの外側で、ｚメインコイル（第１コイル）９ｚから静磁場コイル装置１への漏れ磁場を抑制する。
【００３８】
ｚシールドコイル（第２コイル）１０ｚでは、配線パターン１９の内の、軸方向（ｚ軸方向）の外側とゼロ面Ｆ０（ｚ＝０面）側の配線パターンが、滑らかに蛇行している。配線パターン１９の内の、軸方向（ｚ軸方向）の外側の配線パターンの狭い領域Ａ２（θ＝π／２付近）を含めた周方向（θ方向）の周辺の領域が、他の領域に比べて、ゼロ面Ｆ０（ｚ＝０面）方向に寄っている。配線パターン１９の内の、ゼロ面Ｆ０（ｚ＝０面）側の配線パターンの広い領域Ａ１（θ＝０、π付近）を含めた周方向（θ方向）の周辺の領域が、他の領域に比べて、ゼロ面Ｆ０（ｚ＝０面）方向に寄っている。なお、ｚ軸が正の側の配線パターン１９に流す電流の向きは、θ方向の負方向であり、ｚ軸が負の側の配線パターン１９に流す電流の向きは、θ方向の正方向である。
【００３９】
図７に、比較例１の傾斜磁場コイルのｚメインコイル１１とｚシールドコイル１２を透視して記載した斜視図を示す。比較例１では、ｚ軸を共通の中心軸とするｚメインコイル１１とｚシールドコイル１２を用い、ｚメインコイル１１とｚシールドコイル１２のｚ軸に垂直な面での断面形状が円形になっている。このため、ｚメインコイル１１とｚシールドコイル１２の間隔は、周方向で一定になり、広い領域Ａ１と狭い領域Ａ２とを有していない。
【００４０】
図８Ａに、比較例１の傾斜磁場コイルのｚメインコイル１１の配線パターンの展開図の半分を示し、図８Ｂに、ｚシールドコイル１２の配線パターンの展開図の半分を示す。比較例１では断面形状が、ｚメインコイル１１、ｚシールドコイル１２とも円形であり、ｚメインコイル１１とｚシールドコイル１２の間隔が周方向で一様（一定）になるので、配線パターンも周方向（θ方向）に一定のパターンになり、周方向（θ方向）に略直線状な、複数本からなる配線パターンとなる。
【００４１】
図９Ａに、比較例２の傾斜磁場コイルのｚメインコイルの配線パターン１３、１４の展開図の半分を示し、図９Ｂに、比較例２の傾斜磁場コイルのｚシールドコイルの配線パターン１５、１６の展開図の半分を示す。比較例２では、第１の実施形態の図４のｚメインコイル９ｚとｚシールドコイル１０ｚと同様に、ｚメインコイル９ｚとｚシールドコイル１０ｚの間隔が周方向で異なり、広い領域Ａ１と狭い領域Ａ２とを有している。狭い領域Ａ２では、広い領域Ａ１に比べて、ｚメインコイル９ｚとｚシールドコイル１０ｚの一方のコイルが、他方のコイルの配置されている場所に作る磁場が強くなる。そのため、その磁場をその他方のコイルで打ち消せる（その強度を再現する（ただし、向きは逆））ように、ｚメインコイル９ｚであれば配線パターン１４、ｚシールドコイル１０ｚであれば配線パターン１６のように、ゼロ面Ｆ０（ｚ＝０面）をまたぐループコイルを形成する。配線パターン１４と１６のループコイルは、ｚ軸の貫通しないループコイルである。なお、配線パターン１４以外のｚメインコイル９ｚの配線パターン１３と、配線パターン１６以外のｚシールドコイル１０ｚの配線パターン１５は、円筒面上あるいは楕円筒面上で周方向（θ方向）に蛇行する概ソレノイド状コイルを形成する。
【００４２】
比較例２では、図９Ａの配線パターン１４と図９Ｂの配線パターン１６のように、ループコイルが形成されたが、第１の実施形態では、図１Ａのｚメインコイル９ｚと、図１Ｂのｚシールドコイル１０ｚに示すように、ｚ軸を貫通しないループコイルが形成されていない。このように、第１の実施形態では、図１Ａのｚメインコイル９ｚと、図１Ｂのｚシールドコイル１０ｚに、ｚ軸を貫通しないループコイルを形成しないことに成功している。
【００４３】
まず、図１Ａのｚメインコイル９ｚの配線パターン１７ａ、１７ｂ、１８ａ、１８ｂが作る磁場について以下に詳述する。ｚ座標が正（ｚ＞０）の領域では、配線パターン１７ａ及び配線パターン１８ａの電流の向きは、θ方向の正の方向となり、ｚ座標が負（ｚ＜０）の領域では、配線パターン１７ｂ及び配線パターン１８ｂの電流の向きは、θ方向の負の方向となる。よって、ゼロ面Ｆ０（ｚ＝０面）上では、磁束密度のｚ成分はゼロ（０）（Ｔ）となる。そして、ゼロ面Ｆ０（ｚ＝０面）から離れる程、磁束密度のｚ成分が大きくなるような傾斜磁場が形成される。
【００４４】
広い領域Ａ１（θ＝０、π付近）では、蛇行する配線パターン１７ａが、配線パターン１８ａの近くを通り、蛇行する配線パターン１７ｂが、配線パターン１８ｂの近くを通るので、配線パターン１７ａと配線パターン１７ｂとは離れている。このため、配線パターン１７ａと配線パターン１７ｂとが作る磁場は互いによって打ち消されず、配線パターン１７ａ、１８ａと配線パターン１７ｂ、１８ｂとが作る磁場（傾斜磁場と漏れ磁場）を強める働きをする。
【００４５】
一方、狭い領域Ａ２（θ＝π／２付近）では、蛇行した配線パターン１７ａと配線パターン１７ｂが接近する。このため、配線パターン１７ａと配線パターン１７ｂとが作る磁場は互いによって打ち消され、配線パターン１７ａ、１８ａと配線パターン１７ｂ、１８ｂとが作る磁場（傾斜磁場と漏れ磁場）を強めることはない。
【００４６】
よって、ｚメインコイル９ｚから、外側のｚシールドコイル１０ｚの方向に一定の距離だけ離れたところでのθ方向の磁場のプロファイルは、狭い領域Ａ２（θ＝π／２付近）より、広い領域Ａ１（θ＝０、π付近）の方が大きくなる。言い換えると、狭い領域Ａ２（θ＝π／２付近）でのｚメインコイル９ｚからある距離における磁場（漏れ磁場）に対して、広い領域Ａ１（θ＝０、π付近）では、その距離より離れた（大きい）距離のところに、その磁場（漏れ磁場）と大きさの等しくなる磁場（漏れ磁場）を形成するところが存在する。すなわち、ｚメインコイル９ｚの外側のｚメインコイル９ｚから離れた領域には、ｚメインコイル９ｚが生成する磁場（漏れ磁場）の周方向（θ方向）の分布が略均一となる環状の領域が存在する。そして、この環状の領域に、ｚシールドコイル１０ｚが配置されている。ｚシールドコイル１０ｚは、周方向（θ方向）の分布が略均一な磁場（漏れ磁場）を抑制（遮蔽）すればよいので、略ソレノイドコイルで容易に形成することができる。すなわち、狭い領域Ａ２（θ＝π／２付近）と広い領域Ａ１（θ＝０、π付近）とで、ｚメインコイル９ｚとｚシールドコイル１０ｚの間隔の大きさに応じて、配線パターン１７ａと配線パターン１７ｂの蛇行の程度や本数を調節することにより、ｚシールドコイル１０ｚを、断面形状が略円形のソレノイドコイル形状に形成できる。例えば、図１Ａでは、配線パターン１７ａと配線パターン１７ｂとは、３ターン（本）ずつであったが、ｚメインコイル９ｚとｚシールドコイル１０ｚの最大間隔と最小間隔の差（狭い領域Ａ２（θ＝π／２付近）と広い領域Ａ１（θ＝０、π付近）の間隔の差）が大きい程、蛇行するターン数を多くすればよい。第１の実施形態によれば、ｚメインコイル９ｚとｚシールドコイル１０ｚともにループコイルを有しないことで、配線パターン間をつなぐ渡り線の引き回しを最小限に抑えられるため、周囲の構造物に生成する余分な渦電流を小さくすることができ、また、製造も容易になる。
【００４７】
そこで、後記では、配線パターン間をつなぐ渡り線等の接続配線について説明する。まずは、第１の実施形態と比較するため、図９Ｂに示した比較例２のｚシールドコイルについて、隣り合う配線パターン１５、１６間をつなぐ渡り線等の接続配線について説明する。
【００４８】
図１０Ａに、比較例２のｚシールドコイルを透視して記載した斜視図を示す。図１０Ａでは、配線パターン１６（１６ａ、１６ｂ）のループコイルをｚ座標の正負で（ゼロ面Ｆ０（ｚ＝０面）で）分割している。比較例２のｚシールドコイルは、広い領域Ａ１（θ＝π付近）において、外部と接続配線２０、２１で接続されている。接続配線２０から電流が流れ込み、接続配線２１から電流が流れ出る。接続配線２０から流れ込んだ電流は、まず、配線パターン１５ａ（１５）を流れる。複数の配線パターン１５ａ（１５）の相互間は、渡り線２８で接続されている。電流は、配線パターン１５ａ（１５）を流れた後に、配線パターン１５ａ（１５）と略平行な引き回し線２２を介して、ループコイルの上側の配線パターン１６ａ（１６）を流れる。そして、電流は、向きを、θ方向の負の方向から、正の方向に変え、ループコイルの下側の配線パターン１６ｂ（１６）を流れる。次に、電流は、引き回し線２２を流れて、配線パターン１５ｂ（１５）に流れ込む。複数の配線パターン１５ｂ（１５）の相互間は、渡り線２８で接続されている。配線パターン１５ｂ（１５）は、接続配線２１に接続し、電流は、配線パターン１５ｂ（１５）から接続配線２１に流れ出る。
【００４９】
図１０Ａに示すように引き回し線２２は、４本ずつ近接して配置され、２本ずつでそれぞれの電流の向きが反対であるため、これらによる磁場はほとんど生成しないが、導体幅分の間隔で互いに離れているため、わずかな磁場が生成される。このわずかな磁場は、撮像領域７に作る磁場（傾斜磁場）と比較すると無視できるものであるが、ｚシールドコイル１０ｚの径方向外側の元々磁場が遮蔽されている領域の磁場（漏れ磁場）に対しては、無視できないものとなる。よって、この磁場による周囲の構造物への渦電流の影響は、ターン間の接続を考慮に入れない場合よりも無視できない程度に大きくなる。
【００５０】
図１０Ｂにも、比較例２のｚシールドコイルを透視して記載した斜視図を示す。図１０Ｂでは、配線パターン１６のループコイルが、隣接する配線パターン１５（１５ａ、１５ｂ）に、互いが最も接近する箇所において接続配線２３ａ、２３ｂを介して接続している。図１０Ｂに示すｚシールドコイルも、広い領域Ａ１（θ＝π付近）において、外部と接続配線２０、２１で接続されている。接続配線２０から電流が流れ込み、接続配線２１から電流が流れ出る。接続配線２０から流れ込んだ電流は、まず、配線パターン１５ａ（１５）を流れる。複数の配線パターン１５ａ（１５）の相互間は、渡り線２８で接続されている。電流は、配線パターン１６のループコイルに近接する配線パターン１５ａ（１５）を流れる途中で、配線パターン１５ａ（１５）と略垂直な接続配線２３ａを介して、ループコイルの配線パターン１６を流れ、配線パターン１５ａ（１５）に戻る。そして、配線パターン１５ａ（１５）を流れ終えると、電流は、向きを、θ方向の負の方向から、正の方向に変え、配線パターン１５ｂ（１５）を流れる。電流は、配線パターン１６のループコイルに近接する配線パターン１５ｂ（１５）を流れる途中で、配線パターン１５ｂ（１５）と略垂直な接続配線２３ｂを介して、ループコイルの配線パターン１６を流れ、配線パターン１５ｂ（１５）に戻る。電流は、配線パターン１５ｂ（１５）を流れる。複数の配線パターン１５ｂ（１５）の相互間は、渡り線２８で接続されている。配線パターン１５ｂ（１５）は、接続配線２１に接続し、電流は、配線パターン１５ｂ（１５）から接続配線２１に流れ出る。
【００５１】
図１０Ｂに示すように接続配線２３ａ、２３ｂは、配線長を短くできる分、渦電流の影響は最小限に抑えられるが、ループコイルの配線パターン１６が２ターン（２重）以上になると、２本の接続配線２３ａの内の１本と、２本の接続配線２３ｂの内の１本は、ループコイルの配線パターン１６と交差する。この交差は、狭い領域Ａ２（θ＝π／２、３π／２付近）で生じるが、ｚメインコイル９ｚとｚシールドコイル１０ｚの間隔が最も狭くなっており、一本のコイル素線を用いて一巻きで形成する限りにおいては、配線を交差させるだけの空間的余裕はない。
【００５２】
次に、図１Ａに示した第１の実施形態のｚメインコイル９ｚについて、隣り合う配線パターン１７（１７ａ、１７ｂ）、１８（１８ａ、１８ｂ）間をつなぐ渡り線等の接続配線について説明する。
【００５３】
図１１Ａに、本発明の第１の実施形態に係る傾斜磁場コイルのｚメインコイル（第１コイル）９ｚを透視して記載した斜視図を示す。第１の実施形態のｚメインコイル９ｚは、広い領域Ａ１（θ＝π付近）において、外部と接続配線２４、２５で接続されている。接続配線２４から電流が流れ込み、接続配線２５から電流が流れ出る。接続配線２４から流れ込んだ電流は、まず、配線パターン１８ｂを流れる。複数の配線パターン１８ｂの相互間は、渡り線２８で接続されている。電流は、配線パターン１８ｂを流れた後に、渡り線２８を介して、蛇行した配線パターン１７ｂを流れる。そして、電流は、渡り線２８を流れて、向きを、θ方向の負の方向から、正の方向に変え、蛇行した配線パターン１７ａを流れる。次に、電流は、渡り線２８を流れて、配線パターン１８ａに流れ込む。複数の配線パターン１８ａの相互間は、渡り線２８で接続されている。配線パターン１８ａは、接続配線２５に接続し、電流は、配線パターン１８ａから接続配線２５に流れ出る。
【００５４】
図１１Ａに示すように全ての渡り線２８は、広い領域Ａ１（θ＝π付近）に設けることができ、接続配線２４に近接させて略平行に配置できる。渡り線２８を流れる電流の向きは、概ねｚ軸方向の正の方向を向いているので、接続配線２４を流れる電流の向きとは反対であり、これらによる磁場はほとんど生成しない。また、接続配線２４が、配線パターン１７ａ、１７ｂ、１８ａ、１８ｂ及び渡り線２８と交差するが、この交差は、広い領域Ａ１（θ＝π付近）で生じるので、ｚメインコイル９ｚとｚシールドコイル１０ｚの間隔が最も広くなっており、配線を交差させるだけの空間的余裕を容易に確保することができる。
【００５５】
次に、図１Ｂに示した第１の実施形態のｚシールドコイル１０ｚについて、隣り合う配線パターン１９間をつなぐ渡り線等の接続配線について説明する。
【００５６】
図１１Ｂに、本発明の第１の実施形態に係る傾斜磁場コイルのｚシールドコイル（第２コイル）１０ｚを透視して記載した斜視図を示す。第１の実施形態のｚシールドコイル１０ｚは、広い領域Ａ１（θ＝π付近）において、外部と接続配線２６、２７で接続されている。接続配線２６から電流が流れ込み、接続配線２７から電流が流れ出る。接続配線２６から流れ込んだ電流は、まず、配線パターン１９ａ（１９）を流れる。複数の配線パターン１９ａの相互間は、渡り線２８で接続されている。そして、配線パターン１９ａ（１９）を流れた後に、電流は、渡り線２８を流れて、向きを、θ方向の負の方向から、正の方向に変え、配線パターン１９ｂ（１９）を流れる。複数の配線パターン１９ｂ（１９）の相互間は、渡り線２８で接続されている。配線パターン１９ｂ（１９）は、接続配線２７に接続し、電流は、配線パターン１９ｂから接続配線２７に流れ出る。
【００５７】
図１１Ｂに示すように全ての渡り線２８は、広い領域Ａ１（θ＝π付近）に設けることができ、接続配線２７に近接させて略平行に配置できる。渡り線２８を流れる電流の向きは、概ねｚ軸方向の負の方向を向いているので、接続配線２７を流れる電流の向きとは反対であり、これらによる磁場はほとんど生成しない。また、接続配線２７が、配線パターン１９（１９ａ、１９ｂ）及び渡り線２８と交差するが、この交差は、広い領域Ａ１（θ＝π付近）で生じるので、ｚメインコイル９ｚとｚシールドコイル１０ｚの間隔が最も広くなっており、配線を交差させるだけの空間的余裕を容易に確保することができる。
【００５８】
前記のように、第１の実施形態によれば、ｚメインコイル９ｚとｚシールドコイル１０ｚともに、ｚ軸を貫通しないループコイルが生成されないことで、ターン間をつなぐ接続配線の引き回し距離を最小限に抑えられるため、周囲の構造物に生成する余分な渦電流を小さくすることができ、製造も容易にできる。
【００５９】
（第２の実施形態）
図１２Ａに、本発明の第２の実施形態に係る傾斜磁場コイル２Ａをｘ軸とｙ軸を含む平面で切断した断面図を示す。第２の実施形態の傾斜磁場コイル２Ａが、第１の実施形態の傾斜磁場コイル２と異なる点は、メインコイル２ａ、特に、ｚメインコイル９ｚの断面形状が、レーストラック形状になっている点である。ただ、ｚメインコイル９ｚの断面形状は、第１の実施形態と同様に、ｘ軸方向（水平方向）の幅が最大幅となるため、被検体４０（図２参照）が仰向けに寝かされるような場合には、肩幅方向に余裕を持って挿入できるので、被検体４０のＭＲＩ装置１００（図２参照）に対する開放感を、向上させることができる。（傾斜磁場）メインコイル２ａの中心軸と、（傾斜磁場）シールドコイル２ｂの中心軸とは、ｚ軸方向となり、一致している。（傾斜磁場）メインコイル２ａの前記レーストラック形状の短軸の延長上に第１の領域（広い領域）Ａ１が生じ、（傾斜磁場）メインコイル２ａのレーストラック形状の長軸の延長上に第２の領域（狭い領域）Ａ２が生じている。また、第１の実施形態と同様に、ｚメインコイル９ｚとｚシールドコイル１０ｚとの間隔が周方向（θ方向）によって異なり、ｘ軸上（θ＝π／２、３π／２（狭い領域Ａ２））でのｚメインコイル９ｚとｚシールドコイル１０ｚの間隔が、ｙ軸上（θ＝０、π（広い領域Ａ１））での間隔よりも狭くなっている。
【００６０】
図１２Ｂに、本発明の第２の実施形態に係る傾斜磁場コイル２Ａのｚメインコイル（第１コイル）９ｚの配線パターン１７ａ、１７ｂ、１８ａ、１８ｂの展開図の半分を示す。第２の実施形態でも、第１の実施形態と同様に、広い領域Ａ１（θ＝０、π付近）で、外側の概ソレノイドコイル形状の配線パターン１８ａと１８ｂに近づき、狭い領域Ａ２（θ＝π／２付近）で、ゼロ面Ｆ０（ｚ＝０面）に近づけて、ｚ軸周りをθ方向に進むとｚ軸方向に蛇行する概ソレノイド状コイルの配線パターン１７ａ、１７ｂを形成する。
【００６１】
図１２Ｃに、本発明の第２の実施形態に係る傾斜磁場コイル２Ａのｚシールドコイル（第２コイル）１０ｚの配線パターン１９の展開図の半分を示す。第２の実施形態でも、第１の実施形態と同様に、ｚシールドコイル１０ｚは、ｚ軸が貫通しないループコイルが生成しない概ソレノイド状コイルの配線パターン１９を形成する。
【００６２】
第２の実施形態によれば、第１の実施形態と同様に、ｚメインコイル９ｚとｚシールドコイル１０ｚともにループコイルが生成されないことで、ターン間をつなぐ接続配線の引き回しを最小限に抑えられるため、周囲の構造物に生成する渦電流を小さくすることができ、かつ、製造が容易になる。
【００６３】
（第３の実施形態）
図１３Ａに、本発明の第３の実施形態に係る傾斜磁場コイル２Ｂをｘ軸とｙ軸を含む平面で切断した断面図を示す。第３の実施形態の傾斜磁場コイル２Ｂが、第１の実施形態の傾斜磁場コイル２と異なる点は、メインコイル２ａ、特に、ｚメインコイル９ｚの断面形状において、短軸が通過する周辺の円弧部分を楕円形状とし、この楕円形状の長軸が通過する周辺の円弧部分を、その楕円形状をｙ軸方向に膨らませるような曲率の異なる円弧とする、異なる曲率を持つ円弧を複数個組み合わせた形状になっている点である。すなわち、（傾斜磁場）メインコイル２ａの軸方向に垂直な平面で切断した断面形状が、楕円形をベースに、その楕円形の長軸の両端周辺の円弧部分を、その楕円形の短軸方向に膨らませるような円弧としている。（傾斜磁場）メインコイル２ａの中心軸と、（傾斜磁場）シールドコイル２ｂの中心軸とは、ｚ軸方向となり、一致している。（傾斜磁場）メインコイル２ａの楕円形の短軸の延長上に第１の領域（広い領域）Ａ１が生じ、（傾斜磁場）メインコイル２ａの楕円形の長軸の延長上に第２の領域（狭い領域）Ａ２が生じている。ただ、ｚメインコイル９ｚの断面形状は、第１の実施形態と同様に、ｘ軸方向（水平方向）の幅が最大幅となるため、被検体４０（図２参照）が仰向けに寝かされるような場合には、肩幅方向に余裕を持って挿入できるので、被検体４０のＭＲＩ装置１００（図２参照）に対する開放感を、向上させることができる。また、第１の実施形態と同様に、ｚメインコイル９ｚとｚシールドコイル１０ｚとの間隔が周方向（θ方向）によって異なり、ｘ軸上（θ＝π／２、３π／２（狭い領域Ａ２））でのｚメインコイル９ｚとｚシールドコイル１０ｚの間隔が、ｙ軸上（θ＝０、π（広い領域Ａ１））での間隔よりも狭くなっている。
【００６４】
図１３Ｂに、本発明の第３の実施形態に係る傾斜磁場コイル２Ｂのｚメインコイル（第１コイル）９ｚの配線パターン１７ａ、１７ｂ、１８ａ、１８ｂの展開図の半分を示す。第３の実施形態でも、第１の実施形態と同様に、広い領域Ａ１（θ＝０、π付近）で、外側の概ソレノイドコイル形状の配線パターン１８ａと１８ｂに近づき、狭い領域Ａ２（θ＝π／２付近）で、ゼロ面Ｆ０（ｚ＝０面）に近づけて、ｚ軸周りをθ方向に進むとｚ軸方向に蛇行する概ソレノイド状コイルの配線パターン１７ａ、１７ｂを形成する。
【００６５】
図１３Ｃに、本発明の第３の実施形態に係る傾斜磁場コイル２Ｂのｚシールドコイル（第２コイル）１０ｚの配線パターン１９の展開図の半分を示す。第３の実施形態でも、第１の実施形態と同様に、ｚシールドコイル１０ｚは、ｚ軸が貫通しないループコイルが生成しない概ソレノイド状コイルの配線パターン１９を形成する。
【００６６】
第３の実施形態によれば、第１の実施形態と同様に、ｚメインコイル９ｚとｚシールドコイル１０ｚともにループコイルが生成されないことで、ターン間をつなぐ接続配線の引き回しを最小限に抑えられるため、周囲の構造物に生成する渦電流を小さくすることができ、かつ、製造が容易になる。
【００６７】
（第４の実施形態）
図１４Ａに、本発明の第４の実施形態に係る傾斜磁場コイル２Ｃをｘ軸とｙ軸を含む平面で切断した断面図を示す。第４の実施形態の傾斜磁場コイル２Ｃが、第１の実施形態の傾斜磁場コイル２と異なる点は、メインコイル２ａ、特に、ｚメインコイル９ｚの断面形状が、円形形状になり、ｚメインコイル９ｚの円形形状の中心が、ｚシールドコイル１０ｚの円形形状の中心とが一致せず、同心円でなく、それぞれの円形形状の中心がｙ軸方向にずれた（円形の中心位置が異なる）形状になっている点である。ただ、第１の実施形態と同様に、ｚメインコイル９ｚとｚシールドコイル１０ｚとの間隔が周方向（θ方向）によって異なり、ｙ軸上（θ＝π（狭い領域Ａ２））でのｚメインコイル９ｚとｚシールドコイル１０ｚの間隔が、ｙ軸上（θ＝０（広い領域Ａ１））での間隔よりも狭くなっている。すなわち、（傾斜磁場）メインコイル２ａと（傾斜磁場）シールドコイル２ｂの中心軸がずれている方向の進退両方向の一方に第１の領域（広い領域）Ａ１が、他方に第２の領域（狭い領域）Ａ２が生じている。
【００６８】
図１４Ｂに、本発明の第４の実施形態に係る傾斜磁場コイル２Ｃのｚメインコイル（第１コイル）９ｚの配線パターン１７ａ、１７ｂ、１８ａ、１８ｂの展開図の半分を示す。第４の実施形態でも、第１の実施形態と同様に、広い領域Ａ１（θ＝０付近）で、外側の概ソレノイドコイル形状の配線パターン１８ａと１８ｂに近づき、狭い領域Ａ２（θ＝π付近）で、ゼロ面Ｆ０（ｚ＝０面）に近づけて、ｚ軸周りをθ方向に進むとｚ軸方向に蛇行する概ソレノイド状コイルの配線パターン１７ａ、１７ｂを形成する。
【００６９】
第１〜第３の実施形態では、ｚメインコイル９ｚの断面形状がｙｚ面，ｘｚ面に対して面対称であったため、ｚシールドコイル１０ｚとの間隔が最大間隔となる領域（広い領域）Ａ１がθ＝０、θ＝πと２箇所存在し、それぞれの広い領域Ａ１で、蛇行する配線パターン１７ａ、１７ｂが、概ソレノイドコイル状の配線パターン１８ａ、１８ｂに近づいていたが、第４の実施形態では、ｚシールドコイル１０ｚとの間隔が最大間隔となる領域（広い領域）Ａ１はθ＝０の１箇所となるため、この広い領域Ａ１、一箇所のみで、蛇行する配線パターン１７ａ、１７ｂが、概ソレノイドコイル状の配線パターン１８ａ、１８ｂに近づいている。
【００７０】
図１４Ｃに、本発明の第４の実施形態に係る傾斜磁場コイル２Ｃのｚシールドコイル（第２コイル）１０ｚの配線パターン１９の展開図の半分を示す。第４の実施形態でも、第１の実施形態と同様に、ｚシールドコイル１０ｚは、ｚ軸が貫通しないループコイルが生成しない概ソレノイド状コイルの配線パターン１９を形成する。
【００７１】
第４の実施形態によれば、第１の実施形態と同様に、ｚメインコイル９ｚとｚシールドコイル１０ｚともにループコイルが生成されないことで、ターン間をつなぐ接続配線の引き回しを最小限に抑えられるため、周囲の構造物に生成する渦電流を小さくすることができ、かつ、製造が容易になる。
【００７２】
（第５の実施形態）
図１５Ａに、本発明の第５の実施形態に係る傾斜磁場コイル２Ｄをｘ軸とｙ軸を含む平面で切断した断面図を示す。第５の実施形態の傾斜磁場コイル２Ｄが、第１の実施形態の傾斜磁場コイル２と異なる点は、メインコイル２ａ、特に、ｚメインコイル９ｚの断面形状が、上部と下部で曲率の異なる円弧を組み合わせている点である。下部の円弧の（曲率）半径を、上部の円弧より大きくする。そして、ｙ軸の負の領域より正の領域での開口面積を大きくする。すなわち、（傾斜磁場）メインコイル２ａの軸方向に垂直な平面で切断した断面形状が、円形をベースに、その円形の略下半分の円弧部分を、その円形の半径より大きい半径の円弧としている。（傾斜磁場）メインコイル２ａの断面形状のベースの円形と（傾斜磁場）シールドコイル２ｂの断面形状の円形の中心が一致している。（傾斜磁場）メインコイル２ａのベースの円形の側に第２の領域（狭い領域）Ａ２が生じ、（傾斜磁場）メインコイル２ａのベースの円形の半径より大きい半径の円弧の側に第１の領域（広い領域）Ａ１が生じている。これにより、被検体４０が仰向けに寝た場合に、下部の円弧を被検体４０の背中にフィットさせることができ、かつ、被検体４０の顔の前方には充分な空間を確保できる。また、第１の実施形態と同様に、ｚメインコイル９ｚとｚシールドコイル１０ｚとの間隔が周方向（θ方向）によって異なり、ｙ軸上（θ＝π（狭い領域Ａ２））でのｚメインコイル９ｚとｚシールドコイル１０ｚの間隔が、ｙ軸上（θ＝０（広い領域Ａ１））での間隔よりも狭くなっている。
【００７３】
図１５Ｂに、本発明の第５の実施形態に係る傾斜磁場コイル２Ｄのｚメインコイル（第１コイル）９ｚの配線パターン１７ａ、１７ｂ、１８ａ、１８ｂの展開図の半分を示す。第５の実施形態でも、第１の実施形態と同様に、広い領域Ａ１（θ＝０付近）で、外側の概ソレノイドコイル形状の配線パターン１８ａと１８ｂに近づき、狭い領域Ａ２（θ＝π付近）で、ゼロ面Ｆ０（ｚ＝０面）に近づけて、ｚ軸周りをθ方向に進むとｚ軸方向に蛇行する概ソレノイド状コイルの配線パターン１７ａ、１７ｂを形成する。
【００７４】
第５の実施形態では、第４の実施形態と同様に、ｚシールドコイル１０ｚとの間隔が最大間隔となる領域（広い領域）Ａ１はθ＝０の１箇所となるため、この広い領域Ａ１、一箇所のみで、蛇行する配線パターン１７ａ、１７ｂが、概ソレノイドコイル状の配線パターン１８ａ、１８ｂに近づいている。
【００７５】
図１５Ｃに、本発明の第５の実施形態に係る傾斜磁場コイル２Ｄのｚシールドコイル（第２コイル）１０ｚの配線パターン１９の展開図の半分を示す。第５の実施形態でも、第１の実施形態と同様に、ｚシールドコイル１０ｚは、ｚ軸が貫通しないループコイルが生成しない概ソレノイド状コイルの配線パターン１９を形成する。
【００７６】
第５の実施形態によれば、第１の実施形態と同様に、ｚメインコイル９ｚとｚシールドコイル１０ｚともにループコイルが生成されないことで、ターン間をつなぐ接続配線の引き回しを最小限に抑えられるため、周囲の構造物に生成する渦電流を小さくすることができ、かつ、製造が容易になる。
【符号の説明】
【００７７】
１ 静磁場コイル装置
２ 傾斜磁場コイル
２ａ メインコイル
２ｂ シールドコイル
３ ＲＦコイル
４ ヘリウム容器
５ 輻射シールド
６ 真空容器
７ 撮像領域
８ 静磁場
９ｘ ｘメインコイル
９ｙ ｙメインコイル
９ｚ ｚメインコイル（第１コイル）
１０ｘ ｘシールドコイル
１０ｙ ｙシールドコイル
１０ｚ ｚシールドコイル（第２コイル）
１３〜１９ 配線パターン
２４〜２７ 接続配線
２８ 渡り線
１００ 磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）装置
Ａ１ 広い領域（第１の領域）
Ａ２ 狭い領域（第２の領域）
Ｆ０ ゼロ面
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気共鳴イメージング装置の撮像領域に軸方向に線形な磁場分布を作る略ソレノイド状の第１コイルと、
前記第１コイルの外側で、前記撮像領域に均一な磁場分布の静磁場を作る静磁場コイル装置の内側に配置され、前記第１コイルから前記静磁場コイル装置への漏れ磁場を抑制する略ソレノイド状の第２コイルとを備え、
前記第１コイルと前記第２コイルの間隔が、周方向で異なり第１の領域と前記第１の領域よりも前記間隔が狭い第２の領域とを有し、
前記第１コイルでは、前記第１コイルの中心を通り前記軸方向に垂直なゼロ面側の配線パターンが、前記第１の領域で前記ゼロ面から離れ、前記第２の領域で前記ゼロ面に近接して、前記周方向に蛇行していることを特徴とする傾斜磁場コイル。
【請求項２】
前記第２コイルが配置される領域に前記第１コイルが生成する磁場の前記周方向の分布は、略均一となることを特徴とする請求項１に記載の傾斜磁場コイル。
【請求項３】
前記第２コイルでは、前記軸方向の外側と前記ゼロ面側の配線パターンが、滑らかに蛇行していることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の傾斜磁場コイル。
【請求項４】
前記第１コイルと前記第２コイルでは、前記第１の領域において、隣り合う配線パターンが渡り線によって接続されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の傾斜磁場コイル。
【請求項５】
前記第１コイルの軸方向に垂直な平面で切断した断面形状が楕円形であり、
前記第２コイルの軸方向に垂直な平面で切断した断面形状が円形であり、
前記第１コイルと前記第２コイルの中心軸が一致しており、
前記第１コイルの前記楕円形の短軸の延長上に前記第１の領域が生じ、
前記第１コイルの前記楕円形の長軸の延長上に前記第２の領域が生じていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の傾斜磁場コイル。
【請求項６】
前記第１コイルの軸方向に垂直な平面で切断した断面形状がレーストラック形状であり、
前記第２コイルの軸方向に垂直な平面で切断した断面形状が円形であり、
前記第１コイルと前記第２コイルの中心軸が一致しており、
前記第１コイルの前記レーストラック形状の短軸の延長上に前記第１の領域が生じ、
前記第１コイルの前記レーストラック形状の長軸の延長上に前記第２の領域が生じていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の傾斜磁場コイル。
【請求項７】
前記第１コイルの軸方向に垂直な平面で切断した断面形状が、楕円形をベースに、その楕円形の長軸の両端周辺の円弧部分を、前記楕円形の短軸方向に膨らませるような円弧としており、
前記第２コイルの軸方向に垂直な平面で切断した断面形状が円形であり、
前記第１コイルと前記第２コイルの中心軸が一致しており、
前記第１コイルの前記楕円形の短軸の延長上に前記第１の領域が生じ、
前記第１コイルの前記楕円形の長軸の延長上に前記第２の領域が生じていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の傾斜磁場コイル。
【請求項８】
前記第１コイルの軸方向に垂直な平面で切断した断面形状が円形であり、
前記第２コイルの軸方向に垂直な平面で切断した断面形状が円形であり、
前記第１コイルと前記第２コイルの中心軸がずれており、
前記第１コイルと前記第２コイルの中心軸がずれている方向の進退両方向に前記第１の領域と前記第２の領域が生じていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の傾斜磁場コイル。
【請求項９】
前記第１コイルの軸方向に垂直な平面で切断した断面形状が、円形をベースに、その円形の略下半分の円弧部分を、その円形の半径より大きい半径の円弧としており、
前記第２コイルの軸方向に垂直な平面で切断した断面形状が円形であり、
前記第１コイルの断面形状のベースの円形と前記第２コイルの断面形状の円形の中心が一致しており、
前記第１コイルの前記円形の側に前記第２の領域が生じ、
前記第１コイルの前記円形の半径より大きい半径の円弧の側に前記第１の領域が生じていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の傾斜磁場コイル。
【請求項１０】
請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載の傾斜磁場コイルと、前記傾斜磁場コイルに近接して配置される前記静磁場コイル装置とを有することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１】
磁気共鳴イメージング装置の撮像領域に軸方向に線形な磁場分布を作る略ソレノイド状の第１コイルと、
前記第１コイルの外側で、前記撮像領域に均一な磁場分布の静磁場を作る静磁場コイル装置の内側に配置され、前記第１コイルから前記静磁場コイル装置への漏れ磁場を抑制する略ソレノイド状の第２コイルとを備え、
前記第１コイルと前記第２コイルの間隔が、周方向で異なり第１の領域と前記第１の領域よりも前記間隔が狭い第２の領域とを有し、
前記第１コイルでは、前記第１コイルの中心を通り前記軸方向に垂直なゼロ面側の配線パターンが、前記第１の領域で前記ゼロ面から離れ、前記第２の領域で前記ゼロ面に近接して、前記周方向に蛇行していることを特徴とする傾斜磁場コイル。
【請求項２】
前記第２コイルが配置される領域に前記第１コイルが生成する磁場の前記周方向の分布は、略均一となることを特徴とする請求項１に記載の傾斜磁場コイル。
【請求項３】
前記第２コイルでは、前記軸方向の外側と前記ゼロ面側の配線パターンが、滑らかに蛇行していることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の傾斜磁場コイル。
【請求項４】
前記第１コイルと前記第２コイルでは、前記第１の領域において、隣り合う配線パターンが渡り線によって接続されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の傾斜磁場コイル。
【請求項５】
前記第１コイルの軸方向に垂直な平面で切断した断面形状が楕円形であり、
前記第２コイルの軸方向に垂直な平面で切断した断面形状が円形であり、
前記第１コイルと前記第２コイルの中心軸が一致しており、
前記第１コイルの前記楕円形の短軸の延長上に前記第１の領域が生じ、
前記第１コイルの前記楕円形の長軸の延長上に前記第２の領域が生じていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の傾斜磁場コイル。
【請求項６】
前記第１コイルの軸方向に垂直な平面で切断した断面形状がレーストラック形状であり、
前記第２コイルの軸方向に垂直な平面で切断した断面形状が円形であり、
前記第１コイルと前記第２コイルの中心軸が一致しており、
前記第１コイルの前記レーストラック形状の短軸の延長上に前記第１の領域が生じ、
前記第１コイルの前記レーストラック形状の長軸の延長上に前記第２の領域が生じていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の傾斜磁場コイル。
【請求項７】
前記第１コイルの軸方向に垂直な平面で切断した断面形状が、楕円形をベースに、その楕円形の長軸の両端周辺の円弧部分を、前記楕円形の短軸方向に膨らませるような円弧としており、
前記第２コイルの軸方向に垂直な平面で切断した断面形状が円形であり、
前記第１コイルと前記第２コイルの中心軸が一致しており、
前記第１コイルの前記楕円形の短軸の延長上に前記第１の領域が生じ、
前記第１コイルの前記楕円形の長軸の延長上に前記第２の領域が生じていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の傾斜磁場コイル。
【請求項８】
前記第１コイルの軸方向に垂直な平面で切断した断面形状が円形であり、
前記第２コイルの軸方向に垂直な平面で切断した断面形状が円形であり、
前記第１コイルと前記第２コイルの中心軸がずれており、
前記第１コイルと前記第２コイルの中心軸がずれている方向の進退両方向に前記第１の領域と前記第２の領域が生じていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の傾斜磁場コイル。
【請求項９】
前記第１コイルの軸方向に垂直な平面で切断した断面形状が、円形をベースに、その円形の略下半分の円弧部分を、その円形の半径より大きい半径の円弧としており、
前記第２コイルの軸方向に垂直な平面で切断した断面形状が円形であり、
前記第１コイルの断面形状のベースの円形と前記第２コイルの断面形状の円形の中心が一致しており、
前記第１コイルの前記円形の側に前記第２の領域が生じ、
前記第１コイルの前記円形の半径より大きい半径の円弧の側に前記第１の領域が生じていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の傾斜磁場コイル。
【請求項１０】
請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載の傾斜磁場コイルと、前記傾斜磁場コイルに近接して配置される前記静磁場コイル装置とを有することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【図１Ａ】
【図１Ｂ】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図７】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【図９Ａ】
【図９Ｂ】
【図１０Ａ】
【図１０Ｂ】
【図１１Ａ】
【図１１Ｂ】
【図１２Ａ】
【図１２Ｂ】
【図１２Ｃ】
【図１３Ａ】
【図１３Ｂ】
【図１３Ｃ】
【図１４Ａ】
【図１４Ｂ】
【図１４Ｃ】
【図１５Ａ】
【図１５Ｂ】
【図１５Ｃ】
【図１Ｂ】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図７】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【図９Ａ】
【図９Ｂ】
【図１０Ａ】
【図１０Ｂ】
【図１１Ａ】
【図１１Ｂ】
【図１２Ａ】
【図１２Ｂ】
【図１２Ｃ】
【図１３Ａ】
【図１３Ｂ】
【図１３Ｃ】
【図１４Ａ】
【図１４Ｂ】
【図１４Ｃ】
【図１５Ａ】
【図１５Ｂ】
【図１５Ｃ】
【公開番号】特開２０１２−３４８０７（Ｐ２０１２−３４８０７Ａ）
【公開日】平成２４年２月２３日（２０１２．２．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１７７０８５（Ｐ２０１０−１７７０８５）
【出願日】平成２２年８月６日（２０１０．８．６）
【出願人】（０００１５３４９８）株式会社日立メディコ (1,613)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年２月２３日（２０１２．２．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月６日（２０１０．８．６）
【出願人】（０００１５３４９８）株式会社日立メディコ (1,613)
【Ｆターム（参考）】
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