(57)【要約】【課題】大型化することなく、騒音を低減できるＭＲＩ装置１を提供する。【解決手段】撮影空間８に静磁場を発生させる静磁場磁石２と、撮影空間８に傾斜磁場を発生させる傾斜磁場コイル４と、静磁場磁石２と傾斜磁場コイル４とを覆うように配置される外装カバー５と、外装カバー５内側で傾斜磁場コイル４の撮影空間８側に配置され、周囲の空気とは音響インピーダンスの異なるガス６ｃが入っているガス袋６とを有する。ガス袋６は、封入されているガス６ｃの量に応じて変形する。ガス袋６内の圧力は、ガス袋６の周囲の空気の圧力に略等しい。ガス袋６に封入されているガス６ｃの音響インピーダンスは、ガス袋６の周囲の空気の音響インピーダンスより小さい。ガス袋６は、傾斜磁場コイル４と外装カバー５から離れている。【選択図】図１
2014087510.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影空間に静磁場を発生させる静磁場磁石と、
前記撮影空間に傾斜磁場を発生させる傾斜磁場コイルと、
前記静磁場磁石と前記傾斜磁場コイルとを覆うように配置される外装カバーと、
前記外装カバー内側で前記傾斜磁場コイルの前記撮影空間側に配置され、周囲の空気とは音響インピーダンスの異なるガスが入っているガス袋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２】
前記ガス袋内の圧力は、前記ガス袋の周囲の前記空気の圧力に略等しいことを特徴とする請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項３】
前記ガス袋に封入されている前記ガスの音響インピーダンスは、前記ガス袋の周囲の前記空気の音響インピーダンスより小さいことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項４】
前記ガス袋は、前記傾斜磁場コイル又は前記外装カバーから離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項に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項５】
前記傾斜磁場コイルの前記撮影空間側に配置され、核磁気共鳴現象を生じさせるために前記撮影空間に高周波信号を照射する照射コイルを有し、
前記照射コイルは、前記外装カバーの一部を兼ね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項に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項６】
前記ガス袋と前記静磁場磁石とで、閉空間を構成し、
前記傾斜磁場コイルは、前記閉空間内に配置されることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項７】
前記ガス袋と前記外装カバーとで、閉空間を構成し、
前記傾斜磁場コイルは、前記閉空間内に配置されることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項８】
前記ガス袋は、フィルムで形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項９】
前記ガス袋には、前記ガスを注入するガス注入口が設けられ、
前記ガス注入口は、前記外装カバーに設置されることを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１０】
前記傾斜磁場コイルは、円筒形状であり、
前記ガス袋は、前記傾斜磁場コイルの円筒形状の内周壁に沿うように円筒状に配置され、平面上に展開すると平面視で略方形であることを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１１】
円筒形状の前記傾斜磁場コイル内に挿入され、被検者をねかせたまま前記撮影空間に移動させる寝台を有し、
前記ガス袋の略方形の対向する２辺が、前記傾斜磁場コイル内に挿入された前記寝台の下方で合わせられていることを特徴とする請求項１０に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１２】
前記傾斜磁場コイルは、円筒形状であり、
前記ガス袋は、
前記傾斜磁場コイルの円筒形状の内周壁に沿うように円筒状に配置される第１袋と、
前記傾斜磁場コイルの円筒形状の開口端部に沿うように円環状に配置される第２袋とを有することを特徴とする請求項１乃至請求項１１のいずれか１項に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１３】
前記ガス袋は、封入されている前記ガスの量に応じて変形することを特徴とする請求項１乃至請求項１２のいずれか１項に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１４】
前記外装カバーには、前記ガス袋を目視できる窓が設けられていることを特徴とする請求項１３に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１５】
前記ガスを流動させるポンプを有し、
前記ガス袋には、
前記ガスが前記ガス袋へ流入する流入口と、
前記ガスが前記ガス袋からは排出される排出口とが設けられ、
前記ポンプは、前記流入口と前記排出口に接続し、前記ガスを循環させることを特徴とする請求項１乃至請求項１４のいずれか１項に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【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；Magnetic Resonance Imagingと称す)装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＭＲＩ装置によれば、原子核の核磁気共鳴現象を利用して撮影空間内に置かれた被検者の物理的性質を表す磁気共鳴画像を得ることができる。ＭＲＩ装置は、撮影空間に均一な静磁場を発生させる静磁場磁石と、被検者の生体組織の原子核に核磁気共鳴（現象）を生じさせるための高周波の電磁波を撮影空間に照射する照射コイルと、核磁気共鳴により発生する核磁気共鳴信号を検出する受信コイルと、核磁気共鳴信号に位置情報を付与するために静磁場に重ねて線形な傾斜磁場を発生させる傾斜磁場コイルとを備えている。
【０００３】
傾斜磁場コイルは、具体的に、所望のパルスシーケンスに従い、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸の３方向毎に線形な傾斜磁場が、均一な静磁場にそれぞれ重ねられ、被検者の原子スピンがラーモア周波数で磁気的に励起される。この励起に伴い、受信コイルで核磁気共鳴信号が検出され、被検者の磁気共鳴画像、例えば２次元断層像が生成される。このため、傾斜磁場コイルには、３方向毎に傾斜磁場を発生させるために、パルス的に電流が流される。静磁場磁石は、撮影空間に静磁場を発生させるだけでなく、傾斜磁場コイルが配置されている空間にも静磁場を発生させる。そのため、傾斜磁場コイルにパルス的に電流が流れると、この静磁場とこのパルス的な電流のカップリングによりローレンツ力が作用し、傾斜磁場コイルは、振動し、振動放射音を発生させる。この振動放射音は、撮影空間にいる被検者に伝わり、被検者には騒音となる。そこで、ＭＲＩ装置の外装には、外装カバーが設けられ、外装カバーが傾斜磁場コイルや静磁場磁石を覆うことで、その騒音を低減している。
【０００４】
一方、ＭＲＩ装置においては、磁気共鳴画像の画質を向上させることが求められている。このためには、静磁場の磁場強度や傾斜磁場の磁場強度（傾斜磁場コイルに流す電流）を大きくすればよいことが知られている。これらの磁場強度を大きくすると、前記ローレンツ力が増大し、傾斜磁場コイルを発生源とする振動放射音が増大すると考えられる。大きな振動放射音は、空気を介して外装カバーを振動させ、外装カバー自体が振動放射音を発生させるようになる。このように、外装カバーでは十分な騒音低減効果、いわゆる遮音効果が得難くなると予想される。そこで、遮音効果を高めるために、傾斜磁場コイルの周囲を真空状態にすることが提案されている（例えば、特許文献１等参照）。また、傾斜磁場コイルの周囲に低密度ガスを封入することが提案されている（例えば、特許文献２等参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−１１８０４３号公報
【特許文献２】特開２００１−２９９７１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１においては、傾斜磁場コイルの周囲を真空状態にするために、傾斜磁場コイルを収める真空容器を設ける必要があり、ＭＲＩ装置が大型化すると考えられる。また、真空中に置かれた傾斜磁場コイルでは、絶縁性能が低化するため、絶縁性能の低下を抑えることが必要になる。一方、画質の向上のための磁場強度の増大、その増大のための電流の増大に対する絶縁性能の向上も必要であるので、絶縁部材の追加等による一層の絶縁性能の向上が必要になる。これによっても、ＭＲＩ装置が大型化すると考えられる。
【０００７】
特許文献２においては、低密度ガスを封入するために、傾斜磁場コイルを収めるガス容器を設ける必要があり、ＭＲＩ装置が大型化すると考えられる。また、低密度ガス雰囲気中に置かれた傾斜磁場コイルでは、絶縁性能が低化するため、これによっても、絶縁部材の追加等による絶縁性能の向上が必要になり、ＭＲＩ装置が大型化すると考えられる。
【０００８】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、大型化することなく、騒音を低減できる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】
【０００９】
前記課題を解決するために、本発明は、
撮影空間に静磁場を発生させる静磁場磁石と、
前記撮影空間に傾斜磁場を発生させる傾斜磁場コイルと、
前記静磁場磁石と前記傾斜磁場コイルとを覆うように配置される外装カバーと、
前記外装カバー内側で前記傾斜磁場コイルの前記撮影空間側に配置され、周囲の空気とは音響インピーダンスの異なるガスが入っているガス袋とを有することを特徴とするＭＲＩ装置である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、大型化することなく、騒音を低減できるＭＲＩ装置を提供できる。なお、前記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】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（ＭＲＩ装置）の縦断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ方向の矢視断面図であり、本発明の第１の実施形態に係るＭＲＩ装置の横断面図である。
【図３】本発明の第２の実施形態に係るＭＲＩ装置の縦断面図の下側半分である。
【図４】本発明の第３の実施形態に係るＭＲＩ装置の縦断面図の下側半分である。
【図５】本発明の第４の実施形態に係るＭＲＩ装置の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
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。
【００１３】
（第１の実施形態）
図１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装置（ＭＲＩ装置）１の縦断面図を示す。図１は、被検者９の体軸方向に沿った平面でＭＲＩ装置１を切断した断面図である。ＭＲＩ装置１によれば、原子核の核磁気共鳴現象を利用して撮影空間８内に置かれた被検者９の物理的性質を表す磁気共鳴画像を得ることができる。ＭＲＩ装置１は、撮影空間８に均一な静磁場を発生させる静磁場磁石２と、被検者９の生体組織の原子核に核磁気共鳴（現象）を生じさせるための高周波の電磁波を撮影空間８に照射する照射コイル３と、核磁気共鳴により発生する核磁気共鳴信号を検出する受信コイル（図示省略）と、核磁気共鳴信号に位置情報を付与するために静磁場に重ねて線形な傾斜磁場を撮影空間８に発生させる傾斜磁場コイル４と、被検者９をねかせる寝台７とを備えている。また、ＭＲＩ装置１は、静磁場磁石２と傾斜磁場コイル４とを覆うように配置される外装カバー５を有している。なお、照射コイル３は、傾斜磁場コイル４の撮影空間８側に配置され、被検者９から見ると、傾斜磁場コイル４を覆っているように見えるので、外装カバー５の一部を兼ねていると考えることができる。
【００１４】
静磁場磁石２としては、撮影空間８に発生させる均一な静磁場の磁場方向が、水平方向である場合を例に説明する。静磁場磁石２には、冷媒２ｅで冷却され超電導状態となる超電導コイル２ａを用いても、永久磁石を用いてもよい。第１の実施形態では、超電導コイル２ａを用いた場合を例に説明する。すなわち、静磁場磁石２は、被検者９の体軸方向に複数本（図１の例では４本）配置されたリング状の超電導コイル２ａと、この超電導コイル２ａを冷媒２ｅとともに収納し超電導コイル２ａを冷却する冷却容器２ｄと、図示を省略したが輻射熱をシールドする輻射シールド板と、これらを真空環境下に収納する真空容器２ｂと、真空容器２ｂを床１５から支持する真空容器支持脚２ｃと、図示を省略したが冷却容器２ｄ及び輻射シールド板を真空容器２ｂ内に断熱支持する荷重支持体等を有している。真空容器２ｂは、中空円筒形状になっている。中空円筒形状の真空容器２ｂの外周壁と、両端の開口端壁とは、外装カバー５に対向している。中空円筒形状の真空容器２ｂの内周壁は、円筒形状の傾斜磁場コイル４の外周壁に対向している。真空容器２ｂは真空耐力を必要とするために、ステンレス鋼の部材を溶接等した構造になっている。
【００１５】
傾斜磁場コイル４は、所望のパルスシーケンスに従い、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸（例えば、Ｚ軸の方向を被検者９の体軸方向とし、Ｙ軸の方向を鉛直方向とし、Ｘ軸の方向をＺ軸、Ｙ軸と直角をなす方向とすればよい。）の３方向毎に線形な傾斜磁場が、撮影空間８に形成され、静磁場磁石２が形成する均一な静磁場に重ねられる。傾斜磁場コイル４は、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向の３方向毎に傾斜磁場を発生する３パターンの導体を樹脂でモールドした中実円筒形状のものである。傾斜磁場コイル４は、傾斜磁場コイル取付部材（図示省略）を介して真空容器２ｂに取り付けられている。傾斜磁場コイル４では、３方向毎に傾斜磁場を発生させるために、パルス的に電流が流される。静磁場磁石２は、撮影空間８に均一な静磁場を発生させるだけでなく、傾斜磁場コイル４が配置されている空間にも静磁場を発生させるので、傾斜磁場コイル４にパルス的に電流が流れると、傾斜磁場コイル４が配置されている空間の静磁場とこのパルス的な電流のカップリングにより、傾斜磁場コイル４にローレンツ力がパルス的に作用する。このパルス的なローレンツ力の作用により、傾斜磁場コイル４は、振動し、振動放射音（騒音）を発生させる。
【００１６】
照射コイル３は、円筒形状をしており、傾斜磁場コイル４の内周壁側に配置される。照射コイル３は、磁気共鳴画像へ影響を及ぼすことを避けるために、非磁性及び非金属材料、例えば、繊維強化樹脂で構成した円筒状のボビンにコイルを巻き、このコイルに電気回路を接続している。照射コイル３は、照射コイル取付部材（図示省略）を介して真空容器２ｂに取り付けられている。照射コイル３と、傾斜磁場コイル４と、真空容器２ｂとは、被検者９の側からこの順で、被検者９の体軸に平行な中心軸を共通の軸とする同心円状に配置されている。
【００１７】
ＭＲＩ装置１の外装には、外装カバー５が設けられている。外装カバー５が、傾斜磁場コイル４や静磁場磁石２を覆うことで、前記騒音を低減している。また、外装カバー５は、前記騒音に対する防音の目的だけでなく、デザイン性と安全性の観点から、傾斜磁場コイル４と真空容器２ｂ（静磁場磁石２）を覆うように形成されている。照射コイル３まで覆うように外装カバー５を配置する場合もあるが、本第１の実施形態では省スペース化を図るために、照射コイル３が外装カバー５を兼ねるようにしている。外装カバー５は、略中空円筒形状であり、傾斜磁場コイル４の内周面の側にある内周壁５ａと、真空容器２ｂの外周壁の側にある外周壁５ｂと、被検者９の体軸方向の両端に設けられるドーナツ形状の開口端壁５ｃとを有している。外装カバー５は、照射コイル３と同様に磁気共鳴画像へ影響を及ぼすことを避けるために、非磁性及び非金属材料、例えば繊維強化樹脂で構成されている。外装カバー５は、主に、デザイン性の観点で設置されているため、外装カバー５の厚さは、２〜５ｍｍ程度とカバー形状を維持できる最低限の強度を有する程度に抑えることができる。外装カバー５は、真空容器２ｂに取り付けられ、外装カバー５の据付精度を確保するために、ボルト等の外装カバー取付部材（図示せず）で複数箇所取り付けられる。外装カバー５は、複数の部材で構成されるが、必ずしも内周壁５ａと外周壁５ｂと開口端壁５ｃとに分割されておらず、デザイン性や設置作業性を考慮した分割となっている。デザイン性の観点から外装カバー５の内周壁５ａと照射コイル３の内周径は略等しくなっており、外装カバー５の内周壁５ａと照射コイル３との間に隙間が生じないようになっている。ＭＲＩ装置１の寸法は外装カバー５の寸法により規定される。外装カバー５と照射コイル３は、振動源である傾斜磁場コイル４を覆う閉空間を構成することにより、その騒音を遮音している。その閉空間に隙間があると、その隙間からの漏出音は遮音効果を低減させるため、閉空間を構成する外装カバー５と照射コイル３とに生じている隙間には、シーリングが施され、漏出音が発生しないようにしている。
【００１８】
被検者９は寝台７の上に横たわり、外装カバー５の内周壁５ａと照射コイル３の内周壁とで囲まれた略球形状の撮影空間８に挿入される。外装カバー５の内周壁５ａと照射コイル３の内周壁の内径（ボア径）が小さいと、被検者９に閉塞感を与え好ましくなく、また、検査者が被検者９の近傍に受信コイル（図示省略）を設置し難い。そのため、本第１の実施形態のＭＲＩ装置では、ボア径を大きく確保している。具体的には、照射コイル３は、傾斜磁場コイル４との電気的絶縁や照射性能の確保のために、傾斜磁場コイル４から所定の間隔だけ離して配置する必要がある。この所定の間隔に加え、照射コイル３の自重撓み、据付精度を考慮して、照射コイル３と傾斜磁場コイル４の間隔は決定され、その間隔は３〜３０ｍｍ程度である。この間隔をその範囲内でできるだけ小さくすることにより、また、照射コイル３の厚さを薄くすることにより、ボア径を大きく確保している。
【００１９】
また、ＭＲＩ装置１には、ガス袋６が設けられている。ガス袋６は、外装カバー５の内側で傾斜磁場コイル４の撮影空間８側に配置されている。また、ガス袋６には、その周囲の空気とは音響インピーダンスの異なるガス６ｃが入っている。特に、ガス袋６に封入されているガス６ｃの音響インピーダンスは、その周囲の空気の音響インピーダンスより小さいことが好ましい。ガス袋６内のガス６ｃの圧力は、その周囲の空気の圧力に略等しくなっている。ガス袋６は、表面に沿った方向には伸縮し難いが、容易に曲げることができる樹脂製等のフィルムで形成されている。このため、ガス袋６は、封入されているガス６ｃの量に応じて変形する。外装カバー５には、ガス袋６のその変形を目視できる窓５ｄが設けられている。
【００２０】
ガス袋６は、部分的に又は全体的に、傾斜磁場コイル４から離して設けられている。これにより、ガス袋６（ガス６ｃ）と傾斜磁場コイル４の間に空気の層を形成することができる。これにより、ガス６ｃの層とこれの傾斜磁場コイル４の側の空気の層との積層が形成され、ガス６ｃの層とこの空気との層の境界において、傾斜磁場コイル４が発生させる振動放射音（騒音）を反射し、遮音することができる。
【００２１】
また、ガス袋６は、部分的に又は全体的に、外装カバー５（照射コイル３）から離して設けられている。これにより、ガス袋６（ガス６ｃ）と外装カバー５（照射コイル３）の間に空気の層を形成することができる。これにより、ガス６ｃの層とこれの外装カバー５（照射コイル３）の側の空気の層との積層が形成され、ガス６ｃの層とこの空気の層の境界において、傾斜磁場コイル４が発生させる振動放射音（騒音）を反射し、遮音することができる。
【００２２】
また、ガス袋６は、外装カバー５とで、閉空間Ｓ１を形成している。ガス袋６は、外装カバー５の両端にある開口端壁５ｃの両方に接している。ガス袋６と開口端壁５ｃの間に隙間が生じないようにしている。これにより、ガス袋６は、外装カバー５の両方の開口端壁５ｃの一部と、外装カバー５の外周壁５ｂとで、閉空間Ｓ１を形成している。この閉空間Ｓ１内に、騒音源の傾斜磁場コイル４が配置されるので、騒音を、この閉空間Ｓ１内に閉じ込めることができる。これにより、外装カバー５の内周壁５ａや照射コイル３において、空気を介して外装カバー５を回り込んで伝播する騒音を、カットすることができる。
【００２３】
ガス袋６には、ガス６ｃをガス袋６内に注入するためのガス注入口６ｄが設けられている。ガス注入口６ｄには、ガス袋６へのガス６ｃの注入を許容し、ガス袋６からのガス６ｃの排出を禁止する逆流防止弁を設けることが好ましい。このガス注入口６ｄは、外装カバー５を貫通するように外装カバー５に設置されている。このため、外装カバー５の外側から、ガス注入口６ｄを介してガス袋６内にガス６ｃを注入することができる。
【００２４】
また、ガス袋６には、ガス６ｃをガス袋６内から排出するための排出口６ｅが設けられている。排出口６ｅには、ガス袋６からのガス６ｃ等の排出を許容し、ガス袋６への周囲の空気の流入を禁止する逆流防止弁を設けることが好ましい。この逆流防止弁は、ガス袋６内の側のガス６ｃの圧力が、ガス袋６外の側の空気の圧力より高くなった場合に、開弁するように設定することが望ましい。これによれば、ガス袋６内の側のガス６ｃの圧力を、ガス袋６外の側の空気の圧力に略等しくすることができる。ガス袋６の内側の圧力と、外側の圧力が略等しいので、互いに相殺して、ガス袋６に作用する引っ張り応力（テンション）の発生を抑制することができる。具体的に、ガス袋６の内側の圧力が外側の圧力より高いと、いわゆる膨らました風船のように、ガス袋６はパンパンに膨らみ引き伸ばされた状態になる。この引き伸ばされた状態のガス袋６は、それ自体が振動して騒音を伝播させてしまう。これに対し、ガス袋６の内側の圧力が外側の圧力に略等しければ、ガス袋６は、引き伸ばされておらず、ガス袋６の一箇所が振動してもその振動が他の箇所に伝播し難い。そして、ガス袋６の表面を、騒音が伝播するのを抑制することができる。また、この排出口６ｅは、外装カバー５を貫通するように外装カバー５に設置されている。このため、外装カバー５の外側へ、排出口６ｅを介してガス袋６からガス６ｃを排出することができる。
【００２５】
ガス袋６は、傾斜磁場コイル４と、外装カバー５の内周壁５ａと照射コイル３の内周壁との間に、ガス６ｃのガス層を形成する。ガス袋６には空気より音響インピーダンスが小さい（異なる）ガス６ｃが封入される。音響インピーダンスはガス６ｃの密度と音速の積で算出される。ガス６ｃとしては、温度０℃気圧１気圧において、空気より音響インピーダンスが小さい（異なる）、例えば、ヘリウム（ガス）を用いることができる。なお、ガス６ｃは、ヘリウムに限られず、音響インピーダンスが空気と異なる、例えば、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノン等を用いることができる。また、空気より音響インピーダンスが小さいヘリウムとネオンを混合したり、空気より音響インピーダンスが大きいアルゴン、クリプトン、キセノンの２種以上を混合したりしてもよい。
【００２６】
ガス６ｃに、例えば、ヘリウムのように気体分子が小さいガスを使用する場合、ガス袋６からガス６ｃが透過し、ガス袋６内のガス６ｃが消散し、騒音低減効果が低減すると考えられる。この場合には、ガス袋６を構成するフィルムに、例えば、アルミニウム蒸着フィルムを使用してガス透過を防ぐことが好ましい。また、ガス袋６内のガス量をモニタして、減少した分のガス６ｃを注入してもよい。具体的には、ガス袋６内に圧力センサ（図示省略）を設けてガス圧をモニタしたり、外装カバー５に窓５ｄを設け目視でガス袋６の変形を観察したりして、ガス量をモニタできる。また、ガス量が低下すると騒音低減効果が低減し、騒音レベルが増加するため、既定のシーケンスで騒音を計測していれば、騒音レベルの増加によりガス量の低下を検知することもできる。ガス量の減少が検知された場合は、外装カバー５に設けたガス注入口６ｄからガス６ｃを補充する。また、ガス量低下を検知したらガス６ｃを補充するのではなく、定期的にガス６ｃを補充してもよい。なお、ガス６ｃはガスボンベ（図示省略）で外部から補充する。ガス６ｃにヘリウムガスを使用する場合、超電導コイル２ａの冷却で使用している冷媒２ｅの液体ヘリウムが気化したヘリウムガスを利用してもよい。
【００２７】
ガス袋６は、ＭＲＩ装置１の稼働中には、傾斜磁場コイル４や照射コイル３の発熱により、高温環境下に置かれるため、難燃性の部材で構成されている。その他、図示していないが、ＭＲＩ装置１には、超電導コイル２ａや傾斜磁場コイル４、照射コイル３のそれぞれに電力を供給する電源装置と、ＭＲＩ装置１全体を制御する制御装置と、核磁気共鳴信号に基づき磁気共鳴画像を得る画像再構築装置等とが、付属している。
【００２８】
次に、ＭＲＩ装置１の動作について説明する。ＭＲＩ装置１の稼動（撮影）時には、静磁場磁石２が発生させた静磁場中に配置された傾斜磁場コイル４に、パスル状の電流が流れて、静磁場とパルス状の電流がカップリングして、傾斜磁場コイル４にローレンツ力が作用し、傾斜磁場コイル４が振動し、傾斜磁場コイル４から振動放射音が発生する。この傾斜磁場コイル４からの放射音は、ガス袋６が無いと、その周囲にある空気を介して、傾斜磁場コイル４を覆うように配置される照射コイル３及び外装カバー５に伝搬し、照射コイル３及び外装カバー５を振動させる。そして、照射コイル３及び外装カバー５の振動により照射コイル３及び外装カバー５から振動放射音が発生し、それらの周囲にある空気を介して被検者９に伝搬して騒音となる。特に、被検者９にとって、被検者９の近傍にある照射コイル３及び外装カバー５の内周壁５ａからの振動放射音は、大きな騒音源となる。
【００２９】
騒音を含め音は、大気中（空気）から空気と音響インピーダンスが異なるガス６ｃに入射するように、音響インピーダンスの互いに異なるガスからガスへ入射すると、反射する性質がある。そのため、本第１の実施形態のように、傾斜磁場コイル４からの放射音が、照射コイル３及び外装カバー５の内周壁５ａに伝搬する経路に当たる傾斜磁場コイル４の内周壁側に、ガス袋６を配置することにより、傾斜磁場コイル４からの放射音の照射コイル３及び外装カバー５の内周壁５ａへの伝搬が低減されて、騒音を低減できる。ガス袋６内のガス６ｃの音響インピーダンスが、その周囲の空気より小さいほど（異なるほど）、反射量が多くなり、騒音低減効果を大きくできる。
【００３０】
図２に、図１のＡ−Ａ方向の矢視断面図を示す。ガス袋６は、傾斜磁場コイル４の円筒形状の内周壁に沿って覆うように、また、外装カバー５の内周壁５ａの外周面（照射コイル３の外周壁）に沿って覆うように、円筒状に配置されている。この円筒状のガス袋６を、平面上に展開すると、平面視で略方形状になっている。ガス袋６としては、円筒型であることが好ましいが、方形状のガス袋６を円筒状に丸めて設置している。その場合、ガス袋６の略方形の対向する２辺が、傾斜磁場コイル４内に挿入された寝台７の下方で、隙間が生じないように合わせられ、合わせ目６ｆが形成されている。ただ、合わせ目６ｆでは、ガス袋６の他の場所に比べて、音が漏れやすいので、合わせ目６ｆを、遮音効果のある寝台７の下方に配置している。
【００３１】
本発明においては、傾斜磁場コイル４からの放射音の伝搬経路上にガス層（ガス袋６）があることが重要であり、そのガス層の厚さはわずかで構わない。つまり、ガス層の厚さは、例えば、１〜２ｍｍ程度で十分であり、ガス袋６を構成するフィルムの厚さもμｍオーダであるため、３ｍｍ程度の狭い空間にもガス袋６は設置可能である。従って、傾斜磁場コイル４と照射コイル３の間隔を広げることなく設置可能であり、ボア径を小さくすることはない。
【００３２】
また、ガス袋６は、傾斜磁場コイル４、照射コイル３、外装カバー５の内周壁５ａに接触しないように配置するのが好ましい。ただし、ガス袋６には、剛性の小さいフィルムが用いられているので、ガス袋６が振動して傾斜磁場コイル４の振動を照射コイル３及び外装カバー５に伝搬させる影響は小さく、設置性の観点から必要であればガス袋６の片面、もしくは両面を傾斜磁場コイル４や照射コイル３、外装カバー５に接触させてもよい。この場合、ガス袋６にガス６ｃを入れ過ぎると、ガス袋６に引っ張り応力が作用し、振動を伝搬できるようになるため注意が必要である。なお、ガス袋６は、円筒形状に配置したが、これに限られない。ガス袋６を構成するフィルムも、ガス袋６内のガス６ｃも、変形可能であるので、複雑な形状の空間にも配置可能である。
【００３３】
また、ガス６ｃがガス袋６内に封入され、傾斜磁場コイル４は、ガス６ｃに曝されることがないため、傾斜磁場コイル４の絶縁性能が低下することはない。
【００３４】
前記したように、ガス袋６は、既存の傾斜磁場コイル４と照射コイル３及び外装カバー５の間に設置でき、また、傾斜磁場コイル４の絶縁性能を低下させることがないため、ＭＲＩ装置１を大型化することなく、簡素な構造で、騒音の低減が可能である。また、既存のＭＲＩ装置にも追加で設置可能である。
【００３５】
（第２の実施形態）
図３に、本発明の第２の実施形態に係る磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）装置１の縦断面図の下側半分を示す。第２の実施形態のＭＲＩ装置１が、第１の実施形態のＭＲＩ装置１と異なっている点は、ガス袋６を、傾斜磁場コイル４の内周壁に対向して沿うだけではなく、傾斜磁場コイル４の両端の開口端壁にも対向して沿わせている点である。そして、ガス袋６は、静磁場磁石２の真空容器２ｂの両端の開口端壁に達し、接している。ガス袋６と、真空容器２ｂの開口端壁との間は、隙間がないように接している。これにより、ガス袋６と静磁場磁石２（真空容器２ｂ）とで、閉空間Ｓ２が構成されている。この閉空間Ｓ２の中に、傾斜磁場コイル４が配置されている。傾斜磁場コイル４は、ガス袋６と静磁場磁石２（真空容器２ｂ）とで、覆われている。これによれば、傾斜磁場コイル４からの放射音の伝播を、照射コイル３と外装カバー５の内周壁５ａへの伝播についてだけでなく、外装カバー５の開口端壁５ｃと外周壁５ｂ（図１参照）と床１５への伝播についても、低減でき、一層の騒音低減を図ることができる。
【００３６】
（第３の実施形態）
図４に、本発明の第３の実施形態に係る磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）装置１の縦断面図の下側半分を示す。第３の実施形態のＭＲＩ装置１が、第２の実施形態のＭＲＩ装置１と異なっている点は、第２の実施形態では、ガス袋６は１つの袋で構成されていたが、第３の実施形態では、複数個（図４の例では３つ）のガス袋６（６ａ、６ｂ、６ｂ）で構成されている点である。ガス袋６は、傾斜磁場コイル４の円筒形状の内周壁に対向して沿うように、円筒状に配置される第１袋６ａ（６）と、傾斜磁場コイル４の円筒形状の両端の開口端部に対向して沿うように、円環状に配置される一対の第２袋６ｂ（６）とを有している。このように、ガス袋６は、複数に分割して配置してもよい。分割することによりガス袋６の形状を簡素にすることができる。第１袋６ａと第２袋６ｂとは接している。第１袋６ａと第２袋６ｂの間に、隙間が生じないように接している。これにより、ガス袋６と静磁場磁石２（真空容器２ｂ）と囲まれた閉空間Ｓ２が形成され、この閉空間Ｓ２の中に、傾斜磁場コイル４が配置されている。ガス注入口６ｄは、第１袋６ａと第２袋６ｂのそれぞれに設けられている。第１袋６ａと第２袋６ｂに共通のガス注入口６ｄを設けてもよい。
【００３７】
（第４の実施形態）
図５に、本発明の第４の実施形態に係る磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）装置１の縦断面図を示す。第４の実施形態のＭＲＩ装置１が、第１の実施形態のＭＲＩ装置１と異なっている点は、ガス６ｃを流動させるポンプ１１を有している点である。ポンプ１１は、ガス注入口（流入口）６ｄと、排出口６ｅとに接続し、ガス６ｃを循環させことができる。ガス袋６内をガス６ｃが流動することで、ガス袋６の互いに対向するフィルム同士が、接するのを抑制することができる。そして、ガス層を広範囲に維持することができ、騒音低減効果を高く維持することができる。また、ガス６ｃの循環経路に熱交換器１２を設けてもよい。これによれば、傾斜磁場コイル４や照射コイル３で発生した熱を、装置外部へ排熱することができる。傾斜磁場コイル４及び照射コイル３を冷却でき、それらの信頼性を高めることができる。また、ガス６ｃの温度とその周囲の空気の温度を一定に保てるので、それぞれの音響インピーダンスを安定化でき、遮音性能を安定化できる。
【００３８】
また、静磁場磁石２では、超電導コイル２ａが、冷媒２ｅで冷却され、超電導状態となっている。冷媒２ｅは、超電導コイル２ａを冷却すると、超電導コイル２ａから熱をもらい気化する。気化した冷媒２ｅの一部は、逆流防止弁１４を経て装置外部へ排気される。また、気化した冷媒２ｅの一部は、逆流防止弁１３を経てポンプ１１へ送られ、ガス６ｃとなる。逆流防止弁１３は、逆流防止弁１４より低い圧力で開弁するようになっている。これによれば、冷媒２ｅをガス６ｃとして利用できる。なお、装置のデザインの観点から、ガス注入口（流入口）６ｄと、排出口６ｅは、被検者９の頭部側の外装カバー５の開口端壁５ｃに設けることが好ましい。これによれば、ガス注入口（流入口）６ｄと、排出口６ｅを、被検者９から見えにくくでき、デザイン性を高めることができる。
【００３９】
また、第３の実施形態のようにガス袋６（６ａ、６ｂ、６ｂ、図４参照）を複数設置する場合には、隣接するガス袋６間を連通させる管（図示省略）を設けてもよい。これによれば、ガス６ｃはガス袋６から別のガス袋６へ移動（流動）することができる。このため、外装カバー５の外側からガス６ｃを注入できるガス注入口（流入口）６ｄを１つにすることができる。同様に、第４の実施形態において、ガス袋６（６ａ、６ｂ、６ｂ、図４参照）を複数設置する場合にも、隣接するガス袋６間を連通させる管（図示省略）を設けることで、外装カバー５の外側からガス６ｃを注入できるガス注入口（流入口）６ｄと、外装カバー５の外側へガス６ｃを排出できる排出口６ｅを、それぞれ１つにすることができる。外部に露出するガス注入口（流入口）６ｄと排出口６ｅの数を減らすことができるので、デザイン性を高めることができる。
【００４０】
なお、前記した第１〜第４の実施形態では、照射コイル３が外装カバー５の内周壁５ａを兼ねる構造としているが、これに限らず、照射コイル３の内周壁側に外装カバー５の内周壁５ａが配置されていてもよい。この場合、傾斜磁場コイル４と照射コイル３の間、もしくは、照射コイル３と外装カバー５の間に、ガス袋６を配置することで、第１〜第４の実施形態と同様に騒音低減効果を得ることができる。また、前記した第１〜第４の実施形態では、静磁場磁石２に、超電導コイル２ａを用いたが、これに限らない。静磁場磁石２に、常電導磁石、永久磁石を適用可能である。また、前記した第１〜第４の実施形態では、撮影空間８に発生させた静磁場の方向は、水平方向であったが、これに限らない。撮影空間８に発生させた静磁場の方向が、垂直方向である静磁場磁石２であっても、本発明を適用可能である。
【００４１】
そして、本発明は、前記した第１〜第４の実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、前記した第１〜第４の実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることも可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることも可能である。
【符号の説明】
【００４２】
１      磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）装置
２      静磁場磁石
２ａ    超電導コイル
２ｂ    真空容器
２ｃ    真空容器支持脚
２ｄ    冷却容器
２ｅ    冷媒
３      照射コイル
４      傾斜磁場コイル
５      外装カバー
５ａ    内周壁
５ｂ    外周壁
５ｃ    開口端壁
５ｄ    窓
６      ガス袋
６ａ    第１袋
６ｂ    第２袋
６ｃ    ガス
６ｄ    ガス注入口（流入口）
６ｅ    排出口
６ｆ    合わせ目
７      寝台
８      撮影空間
９      被検者
１１    ポンプ
１２    熱交換器
１３、１４  逆流防止弁
１５    床
Ｓ１、Ｓ２  閉空間
【図１】
2014087510.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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