(57)【要約】      （修正有）【課題】ガントリ長を長くすることなく、傾斜磁場コイルに発生するローレンツ力に起因して天板に伝わる振動を抑制し、さらに、振動抑制により、被検体の動きによるアーチファクトを低減して画質向上を図る磁気共鳴イメージング装置を提供する。【解決手段】撮像装置と寝台２０を備え、寝台２０に設けられ被検体３０を搭載する天板７を保持する天板保持部６を上下動する寝台上下動部４と、撮像装置に設けられ天板７を保持する天板ガイド５を上下動する天板ガイド上下動部１０の床との接地部に少なくとも一つ配置された振動絶縁材８と、天板ガイド上下動部１０と、天板ガイド上下動部１０を制御する制御部１５とを有し、所望の高さにて天板保持部６と天板ガイド部５を連結し、天板ガイド５を撮像装置から非接触にて支持する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体を撮像する撮像装置と、前記被検体を搭載し移動する寝台とを備え、
前記寝台に設けられた前記被検体を搭載する天板を保持する天板保持部と、
前記撮像装置の撮像空間内に搬入された前記天板を保持する天板ガイドと、
前記撮像装置が設置された床面に振動絶縁材を介して設けられ、前記天板ガイドの一端を支持する天板ガイド上下動部と、
前記撮像装置に取り付けられ前記天板ガイドの他端を支持する天板ガイド支持部と、を有し、
撮像時には、前記寝台に設けられ前記天板保持部と前記天板ガイド部とを連結する連結部を用いて、前記天板ガイド部の他方を前記天板ガイド支持部から浮かせて非接触状態に保持する
ことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項２】
前記寝台は、前記天板保持部を上下方向に駆動する寝台上下動部と、前記天板を撮像空間へ移動させる前後動部と、を有し、
前記連結部は、前記寝台上下動部の上下動により、前記天板ガイド部の他方と前記天板ガイド支持部とを接触状態、あるいは非接触状態に保持する
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】
前記天板ガイドは、その一端が前記天板ガイド支持部に支持され、その他端が前記天板ガイド上下動部に支持され、
前記撮像時には、前記天板ガイドの一端は、前記天板ガイド支持部に対して非接触状態に保持される
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４】
前記撮像空間内にある前記天板の両端は、振動絶縁材を介して設けられた天板ガイド上下動部と、前記寝台に設けられた前記天板保持部とにより支持される
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５】
前記天板ガイド上下動部と前記寝台上下動部とを制御する制御部を有し、
前記制御部は、前記被検体の撮像部位、及び体重を基に算出した所望の上下方向の移動量に基づいて前記天板ガイド上下動部と前記寝台上下動部とを上下方向に移動させる
ことを特徴とする請求項２に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記寝台上下動部と前記天板ガイドとの変位を計測するセンサを有し、前記センサを用いて計測した変位量から算出した上下方向の移動量に基づいて前記寝台上下動部と前記天板ガイド上下動部を上下させ上下方向の位置調整を行う
ことを特徴とする請求項５に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項７】
前記寝台は、自走可能な移動機構を有する
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８】
被検体を搭載する天板と、該天板を支持する天板保持部とを有する撮像装置用寝台であって、
前記撮像装置用寝台は、前記被検体を撮像する撮像装置との着脱を可能とする連結機構を有し、
前記連結機構は、前記天板保持部の一側面に設けられた第１突出部と、前記撮像装置の撮像空間内に搬入された前記天板を支持する天板ガイドの一側面に設けられた第２突出部とを解除可能に固定する固定機構を有する
ことを特徴とする撮像装置用寝台。
【請求項９】
前記撮像装置用寝台は、前記天板保持部を上下方向に駆動する寝台上下動部を有し、
撮像時には、前記寝台上下動部を用いて、前記撮像装置に取り付けられ前記天板ガイドの一端を支持する天板ガイド支持部から浮かせて非接触状態に保持する
ことを特徴とする請求項８に記載の撮像装置用寝台。
【請求項１０】
前記撮像装置用寝台は、自走可能な移動機構を有する
ことを特徴とする請求項８に記載の撮像装置用寝台。
【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装置に係わり、特に、撮像中の不快な振動を抑制する寝台を備える磁気共鳴イメージング装置に関する。
【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像空間内に置かれた被検体の物理的性質をあらわす磁気共鳴画像を得るもので、撮像空間に静磁場を発生させる静磁場発生手段と、その静磁場に重畳させて線形な傾斜磁場を与える傾斜磁場発生手段と、被検体を構成する原子核に核磁気共鳴を起こさせるための高周波の電磁波を発生させる照射コイルと、核磁気共鳴によって発生するエコー信号を検出する受信コイル等を備え、当該エコー信号を用いて画像を再構成して断層画像を得るものである。
【０００３】
このような磁気共鳴イメージング装置において、近年、イメージングに要する時間の短縮化のニーズが高くなっている。このような要求に対して、例えば、傾斜磁場パルスの高速反転を伴うパルスシーケンスが開発され実用化されている。
【０００４】
上記のパルスシーケンスを用いての画像撮影に際し、計測対象から発せられる各々の信号に位置情報を与えるために、静磁場中に置かれた傾斜磁場コイルにパルス状の大電流を流すので、傾斜磁場コイルにローレンツ力が作用し、その傾斜磁場コイルに機械的歪みが発生する現象が見られる。この現象が繰り返し作用するため、傾斜磁場コイルが振動し、さらに傾斜磁場パルスを高速反転すると、振動が増大することから、撮影が高速化されるに従って振動は増大する。この振動は、傾斜磁場コイルが設置されているガントリを経由して、撮像空間内の被検体が載置された天板に伝わり、被検体に不快感を与えるだけでなく、被検体が動き、これがアーチファクトの要因となって撮像される画像に乱れを生じさせる。
【０００５】
この振動を低減するための技術として、天板支持部をガントリから非接触にして天板の振動を低減させる技術が開示されている（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−２８４２３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１で示すような従来方法では、床面から設置されている天板支持部には、ガントリ端部に大きなスペースが必要となり、ガントリ長が長くなり、開放性に欠けるという課題がある。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、磁気共鳴イメージング装置において、ガントリ長を長くすることなく、傾斜磁場コイルに発生するローレンツ力に起因して天板に伝わる振動を抑制することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明の磁気共鳴イメージング装置の主な構成は、以下の通りである。
【００１０】
被検体を撮像する撮像装置と、被検体を搭載し移動する寝台とを備え、寝台に設けられた被検体を搭載する天板を保持する天板保持部と、撮像装置の撮像空間内に搬入された天板を保持する天板ガイドと、撮像装置が設置された床面に振動絶縁材を介して設けられ、天板ガイドの一端を支持する天板ガイド上下動部と、撮像装置に取り付けられ天板ガイドの他端を支持する天板ガイド支持部とを有し、撮像時には、寝台に設けられ天板保持部と天板ガイド部とを連結する連結部を用いて、天板ガイド部の他方を天板ガイド支持部から浮かせて非接触状態に保持することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ガントリ長を長くすることなく、傾斜磁場コイルに発生するローレンツ力に起因して天板に伝わる振動を抑制することができる。その結果、振動抑制により、被検体の動きによるアーチファクトが低減されて画質向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の磁気共鳴イメージング装置を示す図。
【図２】本発明の天板保持部を説明する図。
【図３】本発明の寝台上下動部を説明する図。
【図４】本発明の磁気共鳴イメージング装置を示す図。
【図５】本発明の連結部を説明する図。
【図６】本発明の連結部を説明するＡ−Ａ断面図。
【図７】本発明の連結部を説明する図。
【図８】本発明の磁気共鳴イメージング装置の別の例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明について、発明の実施の形態とともに図面を参照して詳細に説明する。なお、発明の実施の形態を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
【第１の実施の形態】
【００１４】
≪装置構成≫
第１の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置を以下に説明する。
図１は、本発明の磁気共鳴イメージング装置を示す図である。図１に示すように、静磁場発生装置１の内側に傾斜磁場コイル２が配置され、傾斜磁場コイル２の内側に照射コイル３が配置されている。静磁場発生装置１は、均一磁場領域を形成し、傾斜磁場コイル２は、お互いに直交する３種類（Ｘ、Ｙ、Ｚ）のコイルで構成され、それぞれ撮像空間に傾斜磁場を与える。照射コイル３は、被検体の生体組織を構成する原子の原子核に核磁気共鳴を起させるために高周波信号を照射する。
【００１５】
寝台２０は、被検体を載せる天板７と、天板７を保持する天板保持部６と、天板保持部６を上下動させる寝台上下動部４と、床面との間に振動絶縁材８で構成されている。
【００１６】
天板ガイド５は、静磁場発生装置１の寝台側の側面に配置された天板ガイド支持部９と、静磁場発生装置１の寝台側とは反対側で、静磁場発生装置１とは非接触に床面から振動絶縁材８を介して設置された天板ガイド上下動部１０にて支持され、天板７が天板ガイド５の上面を走行する。
【００１７】
ここで、振動絶縁材８は、１０Ｈｚ以下の低周波域に固有振動数を持ち、人体が不快に感じる周波数帯域１５〜４０Ｈｚで防振効果を得ることができるゴムである。静的バネ定数は２００〜３００Ｎ／ｍｍ以下が理想であるため、寝台２０及び被検体の荷重により、数ｍｍ〜数１０ｍｍの静的な変位を生じる。このため、負荷に合わせて、天板保持部６及び天板ガイド５を上下動させ、静磁場発生装置１と非接触にする動作が必要となる。
なお、本実施の形態では、防振効果を得る部材としてゴムを用いたが、防振効果があり、上記のばね定数を有する部材ならば、他のものでも構わない。
【００１８】
天板ガイド上下動部１０は、寝台上下動部４と同様な機構を有し、天板ガイド５を上下動させる。
【００１９】
さらに、天板保持部６、寝台上下動部４などを制御する制御部１５と、装置を操作するコンソール１４と、を備えて構成される。
【００２０】
図２は、上述した寝台２０の天板保持部６の詳細を示す図である。天板７は、その下面に車輪７ａを備え、車輪７ａは、天板保持部６及び天板ガイド５の上面を走行可能である。天板を前後動させる前後動部１２は、天板保持部６にあり、ベルト１２ａが連結されたプーリ１２ｂと、天板を前後動させる駆動モータ１２ｃを備え、操作部が受けた指示に応じた制御信号により駆動モータ１２ｃが動作し、ベルト１２ａを駆動して天板７を前後に移動させる。
【００２１】
図３は、上述した寝台２０の寝台上下動部４を示す図である。寝台上下動部４は、リンク機構部４ａと、ボールネジ４ｂと、ボールネジ４ｂを回転させる駆動モータ４ｃを備え、制御信号により駆動モータ４ｃが動作し、天板保持部６を上下動させる。
【００２２】
≪寝台動作説明≫
図４は、天板保持部６が寝台上下動部４により動作し、天板保持部６と天板ガイド５が接触し、天板保持部６と接触している側の天板ガイド５を持ち上げ、天板ガイド支持部９から天板ガイド５を切り離した状態を示す。
ところで、図１で示す天板ガイド５は、一端が天板ガイド上下動部１０で支持され、他端は天板ガイド支持部９で支持されている。しかし、天板ガイド５の一端は天板ガイド上下動部１０で固定される構造であるために、天板ガイド上下動部１０との固定部を支点とする片持ち梁の状態であり、他端は自由端となっており、天板ガイド５の自重により下方に下がった部分は天板ガイド支持部９で支持されている。以上説明したような構造を採用しているので、天板ガイド５を持ち上げることにより、天板ガイド５と天板ガイド支持部９との間に間隙が生させることが可能となっている。
【００２３】
図４では、天板ガイド５と天板ガイド支持部９との間に間隙が生じ、天板ガイド５と天板ガイド支持部９とが非接触状態を示している。そのために、床からの振動は、天板ガイド支持部９を介して天板ガイド５には伝わらない。
【００２４】
≪天板連結部の説明≫
図５は、天板保持部６と天板ガイド５の連結部の詳細を示す図である。
天板保持部６は、側端の下側が突き出た構造であり、一方、天板ガイド５は、天板保持部６に対向する側端の上側が突き出た構造としている。従って、天板保持部６と天板ガイド５とは互いに噛み合うように連結することができる。また、連結させた時に相互に間隙ができないように、突き出る部分の長さはほぼ同じに調整されている。なお、この構造は、一例であり、突き出る部分が相互に間隙ができないような構造ならば他の構造でも構わない。
【００２５】
天板保持部６の上面側の両側面および下面側の両側面にはそれぞれ溝５ｃ、６ｂが設けられ、天板ガイド５の上面側の両側面には溝５ｂが設けられている。
【００２６】
連結部材１３は、天板ガイド５と天板保持部６とを連結する部材であり、上側と下側に突出部を有し、その突出部の上側が溝５ｃ、５ｂに沿って移動可能であり、下側が６ｂに沿って移動可能な構造となっている。
【００２７】
また、連結部材１３と、連結部材の脱落を防止するプランジャ１３ｂが設置されている。
連結部材１３が移動する際には、プランジャ１３ｂは、移動を阻害しないように天板ガイド５の溝の内部に引っ込むことが可能な構造となっている。移動が完了すると、プランジャ１３ｂは突出し、連結部材を固定して脱落を防止する働きをする。
【００２８】
さらに、天板７の連結部側の先端付近には、上下に可動可能な突起１３ａが設けられ、突起１３ａは連結部材１３に設けた穴に勘合し天板７と連結部材１３を固定する。従って、天板７の移動に伴って、連結部材１３も同時に移動する。移動が完了すると、突起１３ａは連結部材１３から引き抜かれ（図６参照）、天板７は、連結部材１３に束縛されることなく移動が可能な状態となる。
【００２９】
図６は、図５の状態から天板７が前後方向（図では左から右）に移動し、連結部材１３で天板ガイド５と天板保持部６が連結した状態を示す。
【００３０】
また、図７は、図６のＡ−Ａ断面図を示す。天板７が撮像領域方向に進む時には、溝６ｂ、及び溝５ｃ、５ｂに沿って連結部材１３が天板７と共に移動し、連結部材１３が所望の位置に配置されると、天板７の突起１３ａが引っ込み、連結部材１３はプランジャにて保持される。天板７が後退する時には、突起１３ａが連結部材１３の穴に位置に戻った時に、突出して連結部材１３と接触し、連結部材１３を天板ガイド５から切り離す。
【００３１】
≪動作の説明≫
次に、第１の実施の形態の動作を説明する。
【００３２】
操作者は、図１に示すコンソール１４にて、被検体の氏名、登録番号、撮像パラメータ、撮像部位、体重などの撮像に必要な情報を入力する。制御部１５は、コンソールにて入力された、撮像部位と被検者の体重から、前後動部１２、寝台上下動部４の移動量を算出する。寝台上下動部４及び天板ガイド上下動部１０の移動量は、事前に取得していた振動絶縁材の荷重に対する変位量から、撮像部位と被検体の体重に応じた移動量を算出し、天板保持部６を静磁場発生装置から非接触に支持できる所望の高さまで上昇する。
【００３３】
次に、撮像部位の入力情報から前後動部の移動量が算出され、その移動量に応じて天板が移動する。この時、天板ガイド５と天板保持部６は、溝に沿って連結部材１３が移動し、連結部材にて機械的に連結される。さらには、天板７が移動する際の、天板保持部６と天板ガイド５の振動絶縁材にかかる荷重の変化を算出し、その荷重に応じて、寝台上下動部４及び天板ガイド上下動部の移動量を連続的に変化させる。
【００３４】
以上により、天板７がスムーズに移動し、かつ、静磁場発生装置から非接触に支持され、撮像中の不快な振動を低減することができる。
【第２の実施の形態】
【００３５】
第２の実施の形態は、寝台上下動部４と天板ガイド上下動部１０の移動量を算出する制御方法以外は、第１の実施の形態と同じである。
【００３６】
本実施の形態では、天板保持部６の床面からの高さ、及び天板ガイド５の床面からの高さを検知するセンサ（図示せず）を設ける。このセンサは、例えば、天板保持部６の底面で床面に対してセンサの信号が直進可能な位置に設けることができる。なお、床面からの高さを検知できれば設置する場所は限定されない。
【００３７】
制御部１５は、コンソールにて入力された撮像部位と被検者の体重から前後動部１２、寝台上下動部４の移動量を算出する。寝台上下動部４及び天板ガイド上下動部１０を上下動させる際に、センサからの高さ情報を随時取得し、静磁場発生装置と接触しない所望の高さになるまで、上下動させる。
【００３８】
さらに、天板７が移動する際にも、センサからの高さ情報を随時取得し、一定の高さを保持するように、寝台上下動部４と天板ガイド上下動部１０の移動量を制御部１５にて制御する。
【第３の実施の形態】
【００３９】
上述した第１及び第２の実施の形態では、寝台２０は磁気共鳴イメージング装置と一体となっている構成を説明したが、寝台２０は磁気共鳴イメージング装置と切り離して使用しても構わない。
【００４０】
その一例として、例えば、図８に示す寝台２１は車輪１１が付いた自走可能なモバイルテーブルを用いることができる。寝台２１は、車輪１１およびその取り付け部以外は、第１及び第２の実施の形態で述べた寝台２０と同様な構造を持つ。すなわち、天板７は天板保持部６により支持され、天板保持部６は寝台上下動部４により上下に稼働する。天板７上には、被検体３０が載置される。寝台上下動部４の下部には、車輪１１が取り付けられ、寝台２１は自走可能となっている。
【００４１】
寝台２１を移動し、天板保持部６は、磁気共鳴イメージング装置と連結可能な距離まで到達した時点で、車輪のストッパーを機能させて、寝台２１を固定させる。
【００４２】
天板保持部６の一端に設けられた連結部は、第１及び第２の実施の形態で述べた構造を有している。
【００４３】
また、固定後の寝台２１の動作、および磁気共鳴イメージング装置との連結動作は、上述した第１及び第２の実施の形態で説明した内容と同じである。
【００４４】
従って、第３の実施の形態は、第１及び第２の実施の形態の効果と同様に、ガントリ長を長くすることなく、傾斜磁場コイルに発生するローレンツ力に起因して天板に伝わる振動を抑制することができる。さらに、振動抑制により、被検体の動きによるアーチファクトが低減されて画質向上を図ることができる。
【符号の説明】
【００４５】
１：静磁場発生装置、
２：傾斜磁場コイル、
３：照射コイル、
４：寝台上下動部、
５：天板ガイド、
６：天板保持部、
７：天板、
８：振動絶縁材、
９：天板ガイド支持部、
１０：天板ガイド上下動部、
１１：車輪、
１２：前後動部、
１３：連結部材、
１４：コンソール、
１５：制御部、
２０：寝台。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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