| 【発明の名称】 |
磁場発生装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】宮田 浩二
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| 【要約】 |
【課題】装置を大型化することなく、患者の圧迫感や恐怖感を抑え、かつ広範囲から磁気回路内部へのアクセスが可能である磁場発生装置を提供する。
【解決手段】厚み方向に磁化され、Ｃ形継鉄枠内面に対向配置された一対の円板状或いはリング状の永久磁石１０と、この永久磁石の対向面に設けられた環状突起１５を有する磁極片１４からなる磁場発生装置において、Ｃ形継鉄枠の柱部分の横幅Ｗが磁極片の半径Ｒより小さいことを特徴とする磁場発生装置。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 厚み方向に磁化され、Ｃ形継鉄枠内面に対向配置された一対の円板状或いはリング状の永久磁石と、この永久磁石の対向面に設けられた環状突起を有する磁極片からなる磁場発生装置において、Ｃ形継鉄枠の柱部分の横幅が磁極片の半径より小さいことを特徴とする磁場発生装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、磁場均一性の良好な磁場を発生させる装置に関するものである。本発明は核磁気共鳴を利用したコンピュータ断層撮影装置（ MRI装置）に用いて最適である。
【０００２】
【従来の技術】MRI装置の影像の鮮明度は装置の磁場の均一性に大きく影響を受けるため均一磁場を広範囲に発生させる必要がある。均一磁場を広範囲に得る装置として、厚み方向に磁化され、継鉄枠内面に対して対向配置された一対の円板状或いはリング状の永久磁石と、この永久磁石の対向面に設けられた環状突起を有する磁極片からなる磁場発生装置が知られている。図２は、従来の磁場発生装置を用いた MRI装置を示すもので、これは円板状磁石２０と閉磁路を形成する４本柱構造の継鉄枠２２及び均一磁場を広範囲に発生させる環状突起２５を有する磁極片２４で構成されている。２６は患者、２８は磁石の磁化方向を表わしている。装置内部の患者へのアクセスできる範囲は、装置の中心と装置の柱間の開き角度θ内にあるので、以下これをアクセス角度とする。従来の MRI装置では図２に示すように、患者は磁極片の間の狭い空間に置かれるため、圧迫感や恐怖感におそわれる。これを避けるために磁極間隔を広くとると、使用される磁石の量が増え、経済的な欠点や装置の大型化の問題が生じてくる。そこで、患者への圧迫感を少なくし、検査技師が装置内部の患者の様子を見やすくするために、柱の数を減らす工夫が進められてきた。例えば、図３に示すように継鉄枠３２を２本柱構造としたり、図４（ｃ）に示すように、継鉄枠４２のヨーク形状をＣ形として柱の数を減らすことで、アクセス角度θを大きくとることが提案された。しかし、２本柱にしたところで、アクセス角度はたかだか 180度以下である。板状のＣ形継鉄枠にすればアクセス角度は 180度以上にできるが、継鉄枠の構造が片持ちになるために、Ｃ形のコーナー部分４３に応力が集中して機械的な強度不足となってしまう。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、装置を大型化することなく、患者の圧迫感や恐怖感を抑えたMRI装置に最適な磁場発生装置を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者は上記問題点に鑑み、鋭意検討を重ねた結果、本発明を完成させるに至った。すなわち本発明の要旨は、厚み方向に磁化され、Ｃ形継鉄枠内面に対向配置された一対の円板状或いはリング状の永久磁石と、この永久磁石の対向面に設けられた環状突起を有する磁極片からなる磁場発生装置において、Ｃ形継鉄枠の柱部分の横幅が磁極片の半径より小さいことを特徴とする磁場発生装置にある。これにより、患者の圧迫感や恐怖感を抑え、かつ広範囲から磁気回路内部へのアクセスが可能となる。
【０００５】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明を説明する。図１は本発明の磁場発生装置を用いた MRI装置の一例を示すもので、円板状磁石１０と閉磁路を形成するＣ形の継鉄枠１２及び磁極片１４で構成されている。磁極片１４の表面には、より広範囲に均一な磁場を発生させるように突起１５が設けられている。この磁場発生装置において、継鉄枠の柱部分の幅Ｗを、磁極片１４の半径Ｒ（＝Ｄ/2）より小さくすることにより、アクセス角度θを従来より大きくすることができる。
【０００６】本発明では、磁束を通すのに必要な柱の最小限の断面積Ｓを維持しつつ、磁石の磁束を十分通すために継鉄枠の柱部分の幅Ｗを小さくして、その分だけ厚みＴを大きくとり、Ｃ形継鉄枠の断面比Ｔ／Ｗを大きくすることによって機械的強度を高めることができる。
【０００７】
【実施例】次に、本発明の実施例について説明する。
（実施例）図１に示す磁場発生装置を用い、磁石材質を、Br（残留磁束密度）＝13.2kG、BHmax(最大エネルギー積）＝42MGOeの Nd-Fe-B磁石、継鉄枠及び磁極片は構造用炭素鋼 (SS41) として MRI装置を形成した。この場合、磁極片間の距離を 500mmとして、空隙の中央部のφ 300mmの球空間で 50ppm以下の均一な磁場を得るための条件は、磁石重量 1400kg 、磁場強度 2030G、アクセス角度θ＝ 320度であった。
【０００８】（比較例１）比較のため、図２に示す従来の磁場発生装置を用いた以外は、磁石、継鉄枠、磁極片の材質を実施例と同様にして行った。なお、磁束を通すのに必要な柱の最小限の断面積Ｓは、継鉄枠の形状にかかわらず同じとした。φ 300mm球の空間で均一な磁場を得るための条件は、磁石重量 1400kg 、磁場強度 2080G、アクセス角度θ＝ 100度であった。
【０００９】（比較例２）図３に示す従来の磁場発生装置を用いた以外は、磁石、継鉄枠、磁極片の材質を比較例１と同様にして行ったところ、磁石重量 1400kg 、磁場強度 2070G、アクセス角度θ＝ 130度であった。
【００１０】（比較例３）図４に示す従来の磁場発生装置を用いた以外は、磁石、継鉄枠、磁極片の材質を比較例１と同様にして行ったところ、磁石重量 1400kg 、磁場強度 2050G、アクセス角度θ＝ 270度であった。以上から、本発明で磁場均一性を損なうことなく、磁石重量を増やすことなくアクセス角度を大きくとれることがわかる。また、患者から見える柱が小さくなったために狭い空間に置かれたときの圧迫感がなくなる。さらに継鉄枠の重量を増やすことなく機械的強度が高められる。
【００１１】
【発明の効果】本発明によれば、装置を大型にすることなく、患者の圧迫感や恐怖感を抑えたMRI装置を提供できる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００２０６０
【氏名又は名称】信越化学工業株式会社
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| 【出願日】 |
平成９年（１９９７）１０月７日 |
| 【代理人】 |
【弁理士】
【氏名又は名称】山本 亮一 （外１名）
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| 【公開番号】 |
特開平１１−１０４１０９ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）４月２０日 |
| 【出願番号】 |
特願平９−２７４０２９ |
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