(57)【要約】      （修正有）【課題】ＲＦコイルの振動を低減して騒音を低減する磁気共鳴イメージング装置を提供する。【解決手段】ＲＦボビン８と回路部９からなるＲＦコイル３の外周側に配置される外層部材１１と、外層部材１１に貼付される制振材１２とで構成される振動減衰部１３を複数の外層支持部材１０でＲＦボビン８に支持する。振動減衰部１３は回路部９と間隙を有すると共に複数の穿孔１４を有する。この構成により、ボア径を小さくすることなく、また、ＲＦコイル３の回路部９の冷却性能を低下させることなく、ＲＦコイル３の振動を低減することができる。【選択図】図３
2015053982.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影空間に静磁場を発生するための静磁場発生系と、
前記撮影空間に、傾斜磁場を発生するための傾斜磁場発生系と、
高周波（ＲＦ）電磁波を照射する回路部と当該回路部を支持するＲＦボビンとを有するＲＦコイルと、
前記傾斜場発生系と前記ＲＦコイルの間に配置された振動減衰部と、を備え、
前記振動減衰部は外層部材と制振材からなり、前記外層部材が複数の外層支持部材により前記回路部と間隙を有して前記ＲＦボビンに支持される、
ことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項２】
請求項１記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
前記振動減衰部に複数の穿孔を設ける、
ことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項３】
請求項２記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
複数の前記穿孔は複数の寸法を有する、
ことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項４】
請求項２記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
前記穿孔は、円形、あるいはスリット状である、
ことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項５】
請求項２記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
前記穿孔を、前記振動減衰部の固有モードの歪エネルギが小さい位置に設ける、
ことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項６】
請求項５記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
前記穿孔を、前記外層支持部材から離れた位置に設ける、
ことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項７】
請求項５記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
前記穿孔を、前記固有モードの節の位置に設ける、
ことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項８】
請求項１記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
前記傾斜磁場発生系は、傾斜磁場コイルからなり、
前記振動減衰部は、前記傾斜磁場コイルと間隔を有して配置される、
ことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項９】
請求項１記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
前記外層部材は、円筒形状を有する、
ことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１０】
請求項９記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
前記外層部材は、前記円筒形状の軸方向、或いは周方向に複数に分割される、
ことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１１】
請求項１０記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
前記制振材は、前記円筒形状の軸方向、或いは周方向に複数に分割される、
ことを特徴とする磁気イメージング装置。
【請求項１２】
請求項１記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
前記外層支持部材は、柱状またはリブ状であり、前記回路部のない前記ＲＦボビンに配置される、
ことを特徴とする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】
本発明は磁気共鳴を利用した磁気共鳴イメージング装置に係り、特に、撮影時に発生する騒音の低減を図る技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気共鳴イメージング装置は、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ものである。一般に、磁気共鳴イメージング装置は、被検者が入る空間（ボア）中心部の撮影空間に均一な静磁場を発生させる静磁場発生系と、核磁気共鳴を生じさせるための高周波の電磁波を発生させる高周波（Radio Frequency：ＲＦ）コイルと、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傾斜磁場を発生させる傾斜磁場コイル等を備えている。
【０００３】
撮影時には、所望のパルスシーケンスに従い、均一な静磁場中に置かれた被検者にＸ、Ｙ、Ｚ軸の３方向に線形傾斜磁場が重ねられ、被検者の原子スピンが磁気的に励起される。このように撮影時には傾斜磁場コイルにパルス的な電流が流される。静磁場中に配置された傾斜磁場コイルにパルス電流を流すと、静磁場と電流のカップリングによりローレンツ力が作用し、傾斜磁場コイルが振動して、振動放射音を発生する。この振動放射音が被検者に伝わり、被検者が騒音に曝されることになる。そこで、傾斜磁場コイルを覆うように密閉空間を構成することにより傾斜磁場コイルの振動放射音を遮音する構造をとり、被検者への騒音を低減する。
【０００４】
傾斜磁場コイルの撮影空間側（内周側）には、ＲＦコイルや装置外観を形成するガントリカバーが配置される。従来は、内周側からガントリカバー、ＲＦコイル、傾斜磁場コイルと同心円状に３層に配置し、ガントリカバーで傾斜磁場コイルを覆う密閉空間を構成すると共にボアを形成していた。近年、このボア径を大きく確保するために、傾斜磁場コイルとガントリカバーのギャップを小さくすることが求められている。そこで、ＲＦコイルにガントリカバー機能を兼ねさせて、ＲＦコイルとガントリカバーを同位置に配置することにより、傾斜磁場コイルとガントリカバーのギャップを小さくしている。このガントリカバーとＲＦコイルは遮音部材とも呼ばれ、ボアを構成するとともに傾斜磁場コイルを覆う密閉空間を構成している。
【０００５】
傾斜磁場コイルの振動は傾斜磁場コイルの支持部材等を介した固体伝搬により、また、傾斜磁場コイル振動により発生した放射音は空気を介した気体伝搬により密閉空間を構成する遮音部材を振動させる。これらの伝搬により遮音部材が振動し、振動放射音が発生する。遮音部材からの振動放射音が大きいと遮音部材による十分な遮音効果を得られないことになる。
【０００６】
近年、撮影画像の画質を向上させるために、静磁場強度や傾斜磁場強度を増大させているが、ローレンツ力が増大し、傾斜磁場コイルの振動及び放射音が増大することになる。そのため、遮音部材への固体伝搬及び気体伝搬も増大し、騒音も増大する。そこで、これらの伝搬を低減する方法とともに、遮音部材自体の振動を低減する方法が検討される。遮音部材自体の振動を低減する方法としては、遮音部材に減衰を付与して、遮音部材の振動エネルギを消散させる方法がある。このような遮音部材への減衰付与方法は特許文献１に示される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−２１９１１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１においては、内側層が粘弾性材料、外側層が拘束層の積層構造体であるノイズ減衰構造体を遮音部材に接着等により一体化するように取り付けることによって、遮音部材の振動エネルギをノイズ減衰構造体で消散させ、遮音部材の振動を低減することができる。ただし、ノイズ減衰構造体を遮音部材の内周側に取り付けるとボア径を狭めてしまうことになるため、ボア径を大きく確保するためには遮音部材の外周側に取り付けることになる。
【０００９】
遮音部材であるガントリカバーとＲＦコイルのうち、ＲＦコイルの外周側にはコンデンサ等の素子や銅箔からなるコイル回路部がある。この回路部があるためＲＦコイルにノイズ減衰構造体を接着等により一体化して取り付けることが困難である。また、回路部は撮影時に発熱するため、回路部へのノイズ減衰構造体の接着は回路部の冷却性能を低下させることになる。特に、撮像性能の向上に伴い回路部の発熱が増加しており、回路部の信頼性確保のために、ノイズ減衰構造体を回路部に取り付けることは困難である。なお、回路部以外にはノイズ減衰構造体を取り付け可能であるが、その範囲は小さいため、十分な減衰付与効果を得ることができない。
【００１０】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決するため、ボア径を小さくすることなく、また、ＲＦコイル回路部の冷却性能を低下させることなく、ＲＦコイルの振動を低減する磁気共鳴イメージング装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明においては、撮影空間に静磁場を発生するための静磁場発生系と、撮影空間に傾斜磁場を発生するための傾斜磁場発生系と、高周波（ＲＦ）電磁波を照射する回路部と当該回路部を支持するＲＦボビンとを有するＲＦコイルと、傾斜磁場発生系とＲＦコイルの間に配置された振動減衰部と、を備え、振動減衰部は外層部材と制振材からなり、外層部材が複数の外層支持部材により回路部と間隙を有してＲＦボビンに支持される構成の磁気共鳴イメージング装置を提供する。
【発明の効果】
【００１２】
ＲＦコイルに減衰を付与する振動減衰部をＲＦコイルと傾斜磁場コイルの間に設けることができ、振動減衰部がＲＦコイルの回路部と間隙を有するため、磁気共鳴イメージング装置のボア径を小さくすることなく、また、回路部の冷却性能を低下させることなく、ＲＦコイルの振動を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施例１に係る、磁気共鳴イメージング装置の被検者の体軸方向の一断面図を示す図である。
【図２】実施例１に係る、磁気共鳴イメージング装置の体軸に直角方向の一断面図を示す図である。
【図３】実施例１に係る、磁気共鳴イメージング装置の傾斜磁場コイル及びＲＦコイルの体軸方向の一断面図を示す図である。
【図４】実施例１に係る、磁気共鳴イメージング装置の傾斜磁場コイル及びＲＦコイルの体軸に直角方向の一断面図を示す図である。
【図５】実施例に係る磁気共鳴イメージング装置の全体構成の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面に従い、本発明を実施するための形態を説明するが、まず、本発明が適用される磁気共鳴イメージング（Magnetic Resonance Imaging ：ＭＲＩ）装置の一般的な全体構成例を、図５を用いて説明する。
【００１５】
ＭＲＩ装置は、核磁気共鳴（Nuclear Magnetic Resonance：ＮＭＲ）現象を利用して被検者の断層画像を得るもので、図５に示すように、静磁場発生系２２と、傾斜磁場発生系２３と、送信系２５と、受信系２６と、信号処理系２７と、シーケンサ２４と、処理部である中央処理部（Central Processing Unit、以下ＣＰＵという）２８とを備えて構成される。
【００１６】
静磁場発生系２２は、垂直磁場方式であれば、被検者２１の周りの空間にその体軸と直交する方向に、水平磁場方式であれば、体軸方向に均一な静磁場を発生させるもので、被検者２１の周りに永久磁石方式、常電導方式あるいは超電導方式の静磁場発生源が配置されている。
【００１７】
傾斜磁場発生系２３は、ＭＲＩ装置の座標系（静止座標系）であるＸ，Ｙ，Ｚの３軸方向に巻かれた傾斜磁場コイル２９と、それぞれの傾斜磁場コイルを駆動する傾斜磁場電源３０とから成り、後述のシ−ケンサ２４からの命令に従ってそれぞれのコイルの傾斜磁場電源３０を駆動することにより、Ｘ，Ｙ，Ｚの３軸方向に傾斜磁場Ｇｘ，Ｇｙ，Ｇｚを印加する。撮影時には、スライス面（撮影断面）に直交する方向にスライス方向傾斜磁場パルス（Ｇｓ）を印加して被検者２１に対するスライス面を設定し、そのスライス面に直交して且つ互いに直交する残りの２つの方向に位相エンコード方向傾斜磁場パルス（Ｇｐ）と周波数エンコード方向傾斜磁場パルス（Ｇｆ）を印加して、エコー信号にそれぞれの方向の位置についての情報をエンコードする。
【００１８】
シーケンサ２４は、高周波磁場パルス（以下、「ＲＦパルス」という）と傾斜磁場パルスをある所定のパルスシーケンスで繰り返し印加する制御のための手段で、ＣＰＵ２８の制御で動作し、被検者２１の断層画像のデータ収集に必要な種々の命令を送信系２５、傾斜磁場発生系２３、および受信系２６に送る。シーケンサ２４とＣＰＵ２８とを総称して制御部と称することができる。
【００１９】
送信系２５は、被検者２１の生体組織を構成する原子の原子核スピンに核磁気共鳴を起こさせるために、被検者２１にＲＦパルスを照射するもので、高周波発振器３１と変調器３２と高周波増幅器３３と送信側の高周波コイル（ＲＦコイル）３４ａとから成る。高周波発振器３１から出力された高周波パルスをシーケンサ２４からの指令によるタイミングで変調器３２により振幅変調し、この振幅変調された高周波パルスを高周波増幅器３３で増幅した後に被検者２１に近接して配置されたＲＦコイル３４ａに供給することにより、ＲＦパルスが被検者２１に照射される。
【００２０】
受信系２６は、被検者２１の生体組織を構成する原子核スピンの核磁気共鳴により放出されるエコー信号（ＮＭＲ信号）を受信信号として検出するもので、受信側のＲＦコイル３４ｂと信号増幅器３５と直交位相検波器３６と、アナログデジタル（Ａ／Ｄ）変換器３７とから成る。送信側のＲＦコイル３４ａから照射された電磁波によって誘起された被検者２１の応答のＮＭＲ信号が被検者２１に近接して配置されたＲＦコイル３４ｂで検出され、信号増幅器３５で増幅された後、シーケンサ２４からの指令によるタイミングで直交位相検波器３６により直交する二系統の信号に分割され、それぞれがＡ／Ｄ変換器３７でディジタル量に変換されて、信号処理系２７に送られる。
【００２１】
信号処理系２７は、各種データ処理と処理結果の表示及び保存等を行うもので、光ディスク３９、磁気ディスク３８等の外部記憶装置と、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）等からなるディスプレイ４０とを有し、受信系２６からのデータがＣＰＵ２８に入力されると、制御部を構成するＣＰＵ２８が信号処理、画像再構成等の処理を実行し、その結果である被検者２１の断層画像をディスプレイ４０に表示すると共に、外部記憶装置の磁気ディスク３８等に記録する。
【００２２】
操作部４５は、ＭＲＩ装置の各種制御情報や上記信号処理系２７で行う処理の制御情報を入力するもので、トラックボール又はマウス４３、及び、キーボード４４から成る。この操作部４５はディスプレイ４０に近接して配置され、操作者がディスプレイ４０を見ながら操作部４５を通してインタラクティブにＭＲＩ装置の各種処理を制御するために用いられる。
【００２３】
なお、図５のＭＲＩ装置において、送信側のＲＦコイル３４ａと傾斜磁場コイル２９は、被検者２１が挿入される静磁場発生系２２の静磁場空間内に、垂直磁場方式であれば被検者２１に対向して、水平磁場方式であれば被検者２１を取り囲むようにして設置されている。また、受信側のＲＦコイル３４ｂは、被検者２１に対向して、或いは取り囲むように設置されている。
【００２４】
現在、ＭＲＩ装置の撮像対象核種は、臨床で普及しているものとしては、被検者の主たる構成物質である水素原子核（プロトン）である。プロトン密度の空間分布や、励起状態の緩和時間の空間分布に関する情報を画像化することで、人体頭部、腹部、四肢等の形態または、機能を２次元もしくは３次元的に撮像することができる。
【実施例１】
【００２５】
実施例１として、静磁場磁石として超電導コイルを用い、水平方向に均一な静磁場を発生させる超電導磁石を採用した水平磁場方式のＭＲＩ装置の実施例を説明する。図１及び図２は実施例１に係るＭＲＩ装置の主要部の断面図であり、図１は被検者１の体軸方向の断面図、図２は被検者１の体軸に垂直な方向の断面図であるなお、図２では被検者は図示を省略した。
【００２６】
本実施例に係るＭＲＩ装置は、被検者１を覆うように配置された超電導磁石２と、被検者１の生体組織を構成する水素原子核（プロトン）に核磁気共鳴（ＮＭＲ）を起こさせるための高周波信号を照射するＲＦコイル３と、被検者１から発せられる信号を受信するための、図示を省略した受信コイルと、被検者から発せられる各々の信号に位置情報を与えるための傾斜磁場コイル４と、超電導磁石や傾斜磁場コイルを覆うように配置されるガントリカバー５と、被検者を搭載する、図示を省略した寝台等で構成されている。なお、図１及び図２における超電導磁石２、ＲＦコイル３、受信コイル、傾斜磁場コイル４は、図５における静磁場発生系２２、ＲＦコイル３４a、ＲＦコイル３４ｂ、傾斜磁場コイル２９に対応している。
【００２７】
静磁場発生系として機能する超電導磁石２は、被検者１を覆うように被検者の体軸方向に複数個配置されたリング状の超電導コイルと、超電導コイルを収納する冷却容器と、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と、真空容器設置床面に支持する真空容器支持脚と、冷却容器及び輻射シールド板を真空容器内に断熱支持する荷重支持体等からなる。図１及び図２には、超電導磁石の外表面側の部材である真空容器６と、真空容器支持脚７のみ図示している。
【００２８】
図１、図２より明らかなように、真空容器６は中空円筒状であり、真空容器６の内周側にある円筒状の真空容器内筒面６ａ、真空容器の外周側にある円筒状の真空容器外筒面６ｂ、真空容器の側面にある円板状の真空容器側面６ｃからなる。また、真空容器６は真空耐力を必要とするために、一般には、ステンレス鋼の部材を溶接した構造となり、真空容器外筒面６ｂの下側に設けた真空容器支持脚７で支持される。
【００２９】
磁気共鳴信号の位置情報を付与するために静磁場中に傾斜した磁場を形成する傾斜磁場発生系を構成する傾斜磁場コイル４が真空容器内筒面６ａの内周側に配置される。この傾斜磁場コイル４は、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向の３方向に傾斜磁場を発生する導体を樹脂でモールドした中実円筒状のものであり、図示を省略した傾斜磁場コイル取付部材を介して真空容器６に取り付けられる。
【００３０】
被検者の生体組織を構成する原子の原子核に核磁気共鳴（ＮＭＲ）を起こさせるために高周波信号を照射するＲＦコイル３は、傾斜磁場コイル４の内周側に配置される。ＲＦコイル３は高周波の電磁波を照射するコイル回路部と、回路部を支持するＲＦボビンからなる。ＲＦボビン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であり、図示を省略したＲＦコイル取付部材を介して真空容器に取り付けられる。
【００３１】
本実施例の構成においては、ＲＦコイル３、傾斜磁場コイル４、真空容器６は、被検者側からＲＦコイル３、傾斜磁場コイル４、真空容器６という順で同心円状に配置される。ここで、デザイン、安全性の観点から傾斜磁場コイル４、真空容器６を覆うようにガントリカバー５が配置される。ＲＦコイル３まで覆うようにガントリカバー５を配置する場合もあるが、本実施例では省スペース化によりボア径を大きく確保するためにＲＦコイル３がガントリカバー５の一部を兼ねるようにしている。ガントリカバー５は中空円筒状であり、傾斜磁場コイル４の内周側にある円筒状のガントリカバー内筒面５ａ、真空容器外筒面６ｂの外周側にある円筒状のガントリカバー外筒面５ｂ、装置の側面にあるガントリカバー側面５ｃからなる。
【００３２】
ガントリカバー５はＲＦコイル３と同様、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る。主に、デザインの観点で設置されているため、ガントリカバー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小さい。真空容器６への取り付けは、ガントリカバー５の据付精度を確保するために、図示を省略したボルト等のガントリカバー取付部材で複数箇所取り付けられる。
【００３３】
ガントリカバーは複数の部材で構成されるが、必ずしも内筒面、外筒面、側面と分割されておらず、デザイン性や設置作業性を考慮した分割となっている。デザインの観点からガントリカバー内筒面５ａとＲＦコイル３の内周径は同じになっており、ガントリカバー内筒面５ａとＲＦコイル３は隙間が生じないように設置される。ＭＲＩ装置の寸法はガントリカバーにより規定される。
【００３４】
ＲＦコイル３及びガントリカバー５で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、ＲＦコイル３及びガントリカバー５は遮音部材の役割を担う。閉空間の隙間からの漏出音は遮音効果を低減させるため、ＲＦコイル３とガントリカバー内筒面５ａの隙間、ガントリカバーを構成する部材間の隙間はシーリングされ、漏出音が発生しないようにされる。
【００３５】
被検者は寝台に搭載され、ＲＦコイル３及びガントリカバー５で構成された円筒状の空間（ボア）内に挿入される。このボアの断面径（ボア径）が小さいと被検者は閉塞感等を感じ、心理的、肉体的に影響を受け、検査に支障が生じる可能性がある。また、検査者が被検者に図示を省略した受信コイルを設置する時等のアクセス性がよくない。そのため、ボア径を大きく確保することが製品の付加価値を高める要因の１つとなる。
【００３６】
図３、図４を用いて、実施例１のＭＲＩ装置の傾斜磁場コイル４の内径側に設置されたＲＦコイル３他の詳細構成の一例を説明する。言い換えると、図３及び図４は図１及び図２の傾斜磁場コイル４とＲＦコイル３部分のみを図示したものである。
【００３７】
本実施例のＲＦコイル３はＲＦボビン８と回路部９からなり、ＲＦボビン８の外周側にその回路部９が配置される。回路部９はコンデンサ等の素子や銅箔からなり、高周波の電磁波を照射する。回路部９は傾斜磁場コイル４との電気的絶縁や照射性能の観点から、傾斜磁場コイル４からは所定の間隔で配置される必要がある。この所定の間隔に加え、ＲＦコイル３の自重撓み、据付精度を考慮して、ＲＦコイル３と傾斜磁場コイル４の間隔は決定されるが、その間隔は１０〜３０ｍｍ程度である。この間隔を小さくすることにより上述したボア径を大きく確保するようにしている。ＲＦボビン８は回路部９を所定の位置に設置するため、据付精度を確保できるだけの剛性、板厚が必要である。一方、ボア径を大きく確保するために、ＲＦボビン８の厚さは小さい方がよい。そのため、ＲＦボビン８の厚さは最低限の剛性を確保できる板厚となっており、３〜１０ｍｍ程度である。なお、図３及び図４ではＲＦボビン８は単純な円筒としているが、その周囲にリング状のリブを設けることによりＲＦボビンの剛性向上を図ることもある。
【００３８】
そして、ＲＦボビン８上に設けた複数の外層支持部材１０により薄板状の外層部材１１をＲＦボビン８に支持し、外層部材１１の外周側に、制振材１２を貼付して、外層部材１１と制振材１２からなる振動減衰部１３を設ける。磁気共鳴画像へ影響を及ぼすことを避けるために、外層部材１１及び外層支持部材１０の材料はＲＦボビン８と同様、非磁性及び非金属材料、例えば、繊維強化樹脂が使用される。高分子制振材料等からなる制振材１２も磁気共鳴画像へ影響を及ぼさないものを使用する。
【００３９】
なお、図３及び図４では、外層部材１１を円筒形状を有する１つの円筒部材として示しているが、円筒部材の軸方向、又は周方向、或いは両方向に複数に分割してもよい。外層部材１１を周方向に複数に分割する時は、円弧状の部材でも、平板状の部材でもよい。ここで、円筒部材の軸方向とは、被検体の体軸方向と同一の方向である。外層部材１１はＲＦボビン８を覆うように全面に配置されなくてもよく、また、複数の部材に分割する時は配置した部材間に隙間があってもよい。外層部材１１はＲＦボビン８より小さい板厚であり、１〜３ｍｍ程度である。制振材１２も外層部材と同じように分割して配置してもよく、制振材１２の厚さは外層部材１１の板厚と同等以上とすることが好ましい。以上説明した本実施例の振動減衰部１３は、ＲＦコイル３と傾斜磁場コイル４の間に配置できる厚さとし、回路部９及び傾斜磁場コイル４それぞれとの間に間隙を有する。
【００４０】
外層支持部材１０は柱状またはリブ状であり、回路部のない位置に配置し、外層部材１１を剛に支持する。外層支持部材１０のＲＦボビン８への取り付けや、外層部材１１の外層支持部材１０への取り付けは接着等により行う。外層支持部材１０の配置は外層部材１１が変形により回路部９や傾斜磁場コイル４に接触することがないように選定する。図３及び図４では、外層支持部材１０は軸方向３箇所、周方向４箇所に配置しているが、この限りではない。
【００４１】
さて、図３に示すように、本実施例の振動減衰部１３には複数の穿孔１４を有する。穿孔１４の形状は、円形やスリット状である。穿孔１４は振動減衰部１３の支持に影響を及ぼさない位置に設ける。振動減衰部１３が複数に分割して配置される場合、分割した振動減衰部１３の隙間でスリットを構成してもよい。
【００４２】
その他、図１−図４では図示を省略したが、本実施例のＭＲＩ装置には、図５に示した構成同様、超電導コイルや傾斜磁場コイル、ＲＦコイルに電源を供給する電源装置、ＭＲＩ装置全体を制御する制御部を備え、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機能等が付属していることは言うまでもない。
【００４３】
次に、上述してきた本実施例に係るＭＲＩ装置の動作を、以下に説明する。撮影時には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、静磁場と電流がカップリングしてローレンツ力が作用して傾斜磁場コイル４が振動する。この傾斜磁場コイル４の振動は、図示を省略した傾斜磁場コイル４の支持部材等を介して、ＲＦコイル３やガントリカバー５に伝搬する。また、傾斜磁場コイル４の振動により振動放射音が発生する。この傾斜磁場コイル４の振動放射音は空気を介してＲＦコイル３、及びガントリカバー５に伝搬する。この部材を介した伝搬である固体伝搬と、空気を介した伝搬である気体伝搬によるＲＦコイル８及びガントリカバー５の振動により、ＲＦコイル３及びガントリカバー５の振動放射音が発生し、空気を介して被検者１に伝搬して騒音となる。特に、被験者に対しては、被験者近傍にあるＲＦコイル３の振動による放射音の寄与が大きいため、ＲＦコイル３の振動を低減することが重要となる。
【００４４】
上述した本実施例の構成のＭＲＩ装置においては、固体伝搬及び気体伝搬により発生したＲＦコイル３、主にＲＦボビン８の振動エネルギは、外層支持部材１０を介して振動減衰部１３に伝搬されて、振動減衰部１３で消散される。そのため、ＲＦコイル振動は低減し、ＲＦコイル３からの振動放射音は低減する。
【００４５】
振動減衰は共振時に大きな効果を発揮する。外層部材１１は薄板構造であり、外層部材１１の一部のみを支持する構造であるため、多くの固有モードを有し、共振を生じやすい構造となっている。そのため、効果的に振動減衰部１３での振動減衰を行うことができる。また、振動減衰部１３に穿孔１４を設けることにより、振動減衰部１３の外層部材１１の剛性が低下するため、より多くの固有モードを有することになる。
【００４６】
さらに、振動減衰部１３をＲＦコイル８と傾斜磁場コイル４の間に設けたことにより、振動減衰部１３が気体伝搬である音響エネルギを受けて、消散させるために、ＲＦコイル８への気体伝搬自体も低減することになり、ＲＦコイル８の振動が低減する。
【００４７】
更に、振動減衰部１３に設けた穿孔１４により、特定の周波数で大きな音響エネルギの減衰効果を得ることができる。その周波数は穿孔１４の寸法や個数により調整可能であり、例えば、騒音が大きくなる要因である傾斜磁場コイル４の共振周波数やボアの共鳴周波数に設定することに、大きな騒音低減効果を得ることができる。また、その径や長さを変更して複数の寸法を有する穿孔１４を設けることにより、複数の周波数に対応した音響減衰を得ることができる。
【００４８】
この穿孔１４の一具体例を示すと、例えば、ＲＦコイル３の回路部９と振動減衰部１３の外層部材１１との距離を５ｍｍ、振動減衰部１３の厚さを５ｍｍ、開孔率を０．０４、穿孔１４の直径を２５ｍｍとすると、共振周波数は９７０Ｈｚとなる。この様に、振動減衰部１３、穿孔１４等のパラメータを適宜設定することにより、吸音したい共振周波数を得ることができる。
【００４９】
また更に、制振材は歪むことによりその減衰性能を発揮するため、制振材は歪の大きい位置に配置するのがよい。そのため、穿孔１４は振動減衰部１３の振動の固有モードの歪エネルギが小さい位置に設けることが好ましい。例えば、低次モードの場合、外層支持部材１０の位置での歪エネルギが大きくなるため、外層支持部材１０から離れた位置に穿孔１４を設けるとよい。また、高次モードの場合、固有モードの節の位置の歪エネルギが小さくなるため、固有モードの節に穿孔１４を設けるとよい。このようにすることにより振動減衰部１３の振動減衰性能と穿孔１４による音響減衰性能を両立することができる。
【００５０】
外層支持部材１０により振動減衰部１３を回路部９から浮かした構造であるため、回路部９の放熱を阻害することはない。また、振動減衰部１３に設けた穿孔１４により、振動減衰部１３により回路部９からの放熱が篭るのを防ぐことができる。従って、回路部９の冷却性能を低下させることなく、ＲＦコイル８の振動を低減することができる。
【００５１】
以上述べてきた実施例の構成により、ボア径を小さくすることなく、また、ＲＦコイルの回路部の冷却性能を低下させることなく、ＲＦコイルの振動を低減して、騒音を低減することが可能である。また、ＲＦコイルと傾斜磁場コイルの間に設置可能な構造であるため、既存の装置にも追加設置可能である。
【００５２】
なお、本発明は上記した実施例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、上記した実施例は本発明のより良い理解のために詳細に説明したのであり、必ずしも説明の全ての構成を備えるものに限定されものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることが可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。例えば、静磁場磁石は超電導磁石として説明したが、常電導磁石、永久磁石でも本発明を適用可能である。また、以上説明した実施例では、水平方向に静磁場を発生させる超電導磁石を例示したが、垂直方向に静磁場を発生させる超電導磁石においても同様に本発明を適用可能である。
【符号の説明】
【００５３】
１、２１  被検者
２  超電導磁石
３、３４a、３４ｂ  ＲＦコイル
４、２９  傾斜磁場コイル
５  ガントリカバー
６  真空容器
７  真空容器支持脚
８  ＲＦボビン
９  ＲＦコイル回路部
１０  外層支持部材
１１  外層部材
１２  制振材
１３  振動減衰部
１４  穿孔
２２  静磁場発生系
２３  傾斜磁場発生系
２４  シーケンサ
２５  送信系
２６  受信系
２７  信号処理系
２８  ＣＰＵ
２９  垂直コイル
３０  傾斜磁場電源
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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