(57)【要約】【課題】床から寝台本体を介して伝わる寝台天板振動を低減したＭＲＩ装置を提供することである。【解決手段】静磁場空間を発生する静磁場発生系と、静磁場空間内に傾斜磁場を生成する傾斜磁場発生系と、被検体に高周波信号を照射する高周波送信コイルとを有するガントリ、及びガントリに並設されている寝台本体と、寝台本体上に水平移動可能に設けられ、被検体を載せてガントリの撮像空間内に送り込む寝台天板とを備え、寝台本体は、寝台天板を支持し摺動する天板受けを有し、寝台天板および天板受けに、寝台天板の振動を抑制する振動抑制部を設けたことを特徴とする。【選択図】図２Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
静磁場空間を発生する静磁場発生系と、前記静磁場空間内に傾斜磁場を生成する傾斜磁場発生系と、被検体に高周波信号を照射する高周波送信コイルとを有するガントリ、及び前記ガントリに並設されている寝台本体と、前記寝台本体上に水平移動可能に設けられ、前記被検体を載せて前記ガントリの撮像空間内に送り込む寝台天板と、を備え、
前記寝台本体は、前記寝台天板を支持し摺動する天板受けを有し、
前記寝台天板および前記天板受けに、前記寝台天板の振動を抑制する振動抑制部を設けた
ことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項２】
前記振動抑制部は、前記天板受けの表面に沿って延在するように設けられた突出部と、前記寝台天板に設けられたローラ機構とを備え、
前記ローラ機構は、前記突出部の一主面と該一主面に対向する他主面を挟持するように設けられたキャスタ対を前記突出部の両袖に有する
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３】
前記ローラ機構は、前記突出部の両側面に摺接するように前記寝台天板に設置されたキャスタ対を、さらに有する
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４】
前記振動抑制部は、前記寝台天板の表面に沿って延在するように設けられた突出部と、前記天板受けに設けられたローラ機構とを備え、
前記ローラ機構は、前記突出部の一主面と該一主面に対向する他主面を挟持するように設けられた第１のキャスタ対を前記突出部の両袖に有し、前記突出部の両側面に摺接するように前記天板受けに設置された第２のキャスタ対とを有する
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５】
前記振動抑制部は、前記寝台天板の下端に設けられたＬ字形状部と、前記天板受け表面に沿って延在し、前記Ｌ字形状部と前記寝台天板下端とに囲まれた空間に遊挿された突出部とのそれぞれに設けられたローラ機構とを備え、
前記ローラ機構は、前記Ｌ字形状部の表面を押圧するように前記突出部の下端に設けられたキャスタと、
前記寝台天板の下端に設けられ、前記天板受けを押圧するように設けられたキャスタとで構成される
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６】
前記振動抑制部は、前記寝台天板の下端に設けられた順テーパー形状部と、前記天板受けに設けられた逆テーパー形状部と、を備え、
前記ローラ機構は、前記順テーパー形状部の表面を押圧するように前記天板受けの逆テーパー形状部に設けられたキャスタと、
前記寝台天板の下端に設けられ、前記天板受けを押圧するように設けられたキャスタとで構成される
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７】
前記寝台天板の各コーナー部において、平面方向および断面方向にテーパー形状を有する
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】
前記キャスタは、滑車と、前記滑車の車軸を支持する支持部と、前記支持部を固定する台座部とで構成される
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９】
前記滑車、又は前記台座部は、弾性体材料で構成されている
ことを特徴とする請求項８に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１０】
前記支持部は、ばね機構を有する
ことを特徴とする請求項８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」という）装置に関し、特に寝台天板の振動低減に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＭＲＩ装置は、被検体、特に人体の組織を構成する原子核スピンが発生するＮＭＲ信号を計測し、その頭部、腹部、四肢等の形態や機能を２次元的に或いは３次元的に画像化する装置である。撮影においては、ＮＭＲ信号には、傾斜磁場によって異なる位相エンコードが付与されるとともに周波数エンコードされて、時系列データとして計測される。計測されたＮＭＲ信号は、２次元又は３次元フーリエ変換されることにより画像に再構成される。
【０００３】
この被検体の位置情報を得るために用いる傾斜磁場を印加するために、傾斜磁場コイルは静磁場中で大電流が高速にスイッチングして流される。このため傾斜磁場コイルにはローレンツ力が働き、傾斜磁場コイルは振動を引き起こす。この振動が被検体を配置する寝台天板に伝搬すると撮像対象の被検体に振動が伝わり、位置情報が不正確な画像となる。また撮像条件によっては位相方向の画像ながれ、シェーディングなどのさまざまなアーチファクトを引き起こす。この傾斜磁場コイルの振動が寝台天板に伝わらないための公知技術として傾斜磁場を床に固定する特許文献１記載の技術があるが、これは振動源である傾斜磁場コイルを、それを配置する超電導磁石から独立して固定するために大掛かりな設備が必要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−１１８０４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の技術のような固定を用いずに寝台天板の振動を抑えるため、超電導磁石から振動的に切り離すために振動抑制を介して取り付けられた天板受け上を、床に固定された寝台本体から寝台天板を走行させることで振動抑制を行ったところ、傾斜磁場コイルからの振動が床を伝搬して寝台本体を介して、寝台天板が振動する問題が発生した。
【０００６】
そこで、本発明の目的は床から寝台本体を介して伝わる寝台天板の振動を低減した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】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明になる磁気共鳴イメージング装置は、静磁場空間を発生する静磁場発生系と、静磁場空間内に傾斜磁場を生成する傾斜磁場発生系と、被検体に高周波信号を照射する高周波送信コイルとを有するガントリ、及びガントリに並設されている寝台本体と、寝台本体上に水平移動可能に設けられ、被検体を載せてガントリの撮像空間内に送り込む寝台天板とを備え、寝台本体は、寝台天板を支持し摺動する天板受けを有し、寝台天板および天板受けに、寝台天板の振動を抑制する振動抑制部を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、寝台本体を介して寝台天板に伝わる振動を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明に係るＭＲＩ装置の全体構成を示すブロック図。
【図２Ａ】レール構造を有する天板受けと、走行車輪を備えた寝台天板との構造を示す断面図。
【図２Ｂ】図２Ａで示す天板受けの上面と側面を示す部分図。
【図２Ｃ】レール構造を有する天板受けと、走行車輪を備えた寝台天板との別の構造を示す断面図。
【図３Ａ】天板受け側に走行車輪を取り付けた場合の構造を示す断面図。
【図３Ｂ】図３Ａで示す天板受けの上面と側面を示す部分図。
【図３Ｃ】天板受け側に走行車輪を取り付けた場合の別の構造を示す断面図。
【図４】天板受けに、天板を下方向に押し付けるための車輪を取り付けた場合の構造を示す断面図。
【図５】寝台本体と天板受けの構造を示す断面図。
【図６】レールを斜め形状とした場合の寝台本体と天板受けの構造を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付図面に従って本発明のＭＲＩ装置の好ましい実施形態について詳説する。なお、発明の実施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。
【００１１】
最初に、本発明に係るＭＲＩ装置の全体概要の一例を図１に基づいて説明する。
図１は、本発明に係るＭＲＩ装置の全体構成を示すブロック図である。このＭＲＩ装置は、ＮＭＲ現象を利用して被検体の断層画像を得るもので、図１に示すように、ＭＲＩ装置は静磁場発生系２と、傾斜磁場発生系３と、送信系５と、受信系６と、信号処理系７と、シーケンサ４と、中央処理装置（ＣＰＵ）８とを備えて構成される。
【００１２】
静磁場発生系２は、垂直磁場方式であれば、被検体１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、被検体１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。
【００１３】
傾斜磁場発生系３は、ＭＲＩ装置の座標系（静止座標系）であるＸ，Ｙ，Ｚの３軸方向に傾斜磁場を印加する傾斜磁場コイル９と、それぞれの傾斜磁場コイルを駆動する傾斜磁場電源１０とから成り、後述のシ−ケンサ４からの命令に従ってそれぞれのコイルの傾斜磁場電源１０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）を印加して被検体１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情報をエンコードする。
【００１４】
補正磁場発生系１８は、磁場を補償するための磁場を印加する補正磁場発生コイル２０と、それぞれの傾斜磁場コイルを駆動する補正磁場電源１９とから成り、前述のシ−ケンサ４からの命令に従ってコイルの補正磁場電源１９を駆動することにより補正磁場を印加する。
【００１５】
シーケンサ４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手段で、ＣＰＵ８の制御で動作し、被検体１の断層画像のデータ収集に必要な種々の命令を送信系５、傾斜磁場発生系３、受信系６に送る。また、補正磁場を発生するための命令を送る機能も有する。
【００１６】
送信系５は、被検体１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、被検体１にＲＦパルスを照射するもので、高周波発振器１１と変調器１２と高周波増幅器１３と送信側の高周波コイル（送信コイル）１４ａとから成る。高周波発振器１１から出力されたＲＦパルスをシーケンサ４からの指令によるタイミングで変調器１２により振幅変調し、この振幅変調されたＲＦパルスを高周波増幅器１３で増幅した後に被検体１に近接して配置された高周波コイル１４ａに供給することにより、ＲＦパルスが被検体１に照射される。
【００１７】
受信系６は、被検体１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）を検出するもので、受信側の高周波コイル（受信コイル）１４ｂと信号増幅器１５と直交位相検波器１６と、Ａ／Ｄ変換器１７とから成る。送信側の高周波コイル１４ａから照射された電磁波によって誘起された被検体１の応答のＮＭＲ信号が被検体１に近接して配置された高周波コイル１４ｂで検出され、信号増幅器１５で増幅された後、シーケンサ４からの指令によるタイミングで直交位相検波器１６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１７でディジタル量に変換されて、信号処理系７に送られる。
【００１８】
信号処理系７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２２、磁気ディスク２１等の外部記憶装置と、ＣＲＴ等からなるディスプレイ２３とを有する。受信系６からのデータがＣＰＵ８に入力されると、ＣＰＵ８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体１の断層画像をディスプレイ２３に表示すると共に、外部記憶装置の磁気ディスク２１等に記録する。
【００１９】
操作部２８は、ＭＲＩ装置の各種制御情報や上記信号処理系７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２６、及び、キーボード２７から成る。この操作部２８はディスプレイ２３に近接して配置され、操作者がディスプレイ２３を見ながら操作部２８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。
【００２０】
なお、図１において、送信側の高周波コイル１４ａと傾斜磁場コイル９は、被検体１が挿入される静磁場発生系２の静磁場空間内に、水平磁場方式であれば被検体１を取り囲むようにして設置されている。また、受信側の高周波コイル１４ｂは、被検体１に対向して、或いは取り囲むように設置されている。
【００２１】
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、被検体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。
【００２２】
なお、以下に説明するＭＲＩ装置は、静磁場発生系２と、傾斜磁場発生系３と、ＲＦパルスを出力する高周波発振器１１とがガントリ内に装備され、ガントリに並設されて寝台本体と、その寝台本体上に水平移動可能に設けられ、被検体１を載せてガントリの撮像空間内に送り込む寝台天板とを有する。
【実施例１】
【００２３】
本発明の実施例１について図２Ａ−Ｃを用いて説明する。
図２Ａは、レール形状３１を備えた天板受け３４と、キャスタ３０を取り付けた寝台天板３３との断面図を示し、撮像空間内に寝台天板３３が移送された時の状態を示している。
キャスタ３０は、レール形状３１に沿って走行する。レール形状３１とキャスタ３０は、寝台天板を天板受け上を移動させるローラ機構を構成している。
【００２４】
キャスタ３０は、滑車部分とそれを両側から支持する支持材とその支持材を取り付ける台座から構成される。台座は、滑車がレール形状３１の上下面に当接するように寝台天板３３に取り付けられ、さらに、滑車がレール形状３１の側面に当接するようにキャスタ３０が取り付けられる。
【００２５】
キャスタ３０は、寝台天板３３に付けられた上下のキャスタ３０によりレール形状３１を狭持し、上下方向の振動を抑制することができる。さらに、左右に取り付けられた一対のキャスタ３０により左右方向の振動を抑制することができる。
【００２６】
なお、本実施例では、上下方向の振動および左右方向の振動の抑制をする例を示したが、上下方向の振動の抑制、すなわち台座を滑車がレール形状３１の上下面に当接するように寝台天板３３に取り付ける構造のみとしても構わない。
【００２７】
図２Ｂのａ）には、天板受け３４のコーナー部分を拡大した部分上面図を示し、ｂ）には側面図を示す。ａ）に示すように、コーナー部分にはテーパー部２９が設けられている。
また、ｂ）に示すように側面の上下方向にもテーパー部２９が設けられている。このような形状を天板受け３４に設けることにより、キャスタ３０による拘束方向が増えてもスムーズに寝台天板３３が天板受け３４側に移ることが可能となる。
【００２８】
また、図２Ｃは、レール構造を有する天板受けと、走行車輪を備えた寝台天板との別の構造を示す断面図であり、撮像空間内に寝台天板３３が移送される前の状態で、撮像空間外に位置する場合を示している。
【００２９】
図２Ｃで示す天板受け３４は、図２Ａと比較して天板受け３４の下側の突出部が削られ簡素化した形状をしていて、寝台本体３２上に載置される。
【００３０】
図２Ｃで示す構造は、図２Ａと同様に、キャスタ３０は、寝台天板３３に付けられた上下のキャスタ３０によりレール形状３１を狭持されているので、上下方向の振動を抑制することができる。さらに、左右に取り付けられた一対のキャスタ３０により左右方向の振動を抑制することができる。
【００３１】
キャスタ３０の取り付け部（台座）、またはキャスタ３０の滑車走行面に弾性のあるもの（弾性体材料）を用いることにより、より寝台天板３３の振動を低減することができる。また、上記支持材は、ばね機構を用いることで、より寝台天板３３の振動を低減することができる。
【００３２】
なお、本実施例で示す寝台天板３３の構造は、天板表面を広く採ることが可能な構造のため、被検体１を載置する面積に余裕を与えることができる効果がある。
【実施例２】
【００３３】
次に、実施例２について図３Ａ−Ｃを用いて説明する。実施例１と異なる点は、天板受け側にキャスタ３０を配していることである。
図３Ａは、レール形状３１を備えた寝台天板３３と、キャスタ３０を取り付けた天板受け３４との断面図を示し、撮像空間内に寝台天板３３が移送された時の状態を示している。
キャスタ３０は、レール形状３１に沿って走行する。キャスタ３０の台座は、滑車がレール形状の上下面に当接するように天板受け３４に取り付けられる。さらに、滑車がレール形状３１の側面に当接するようにキャスタ３０が取り付けられる。
【００３４】
キャスタ３０は、天板受け３４に付けられた上下のキャスタ３０によりレール形状３１を狭持し、上下方向の振動を抑制することができる。さらに、左右に取り付けられた一対のキャスタ３０により左右方向の振動を抑制することができる。
【００３５】
本実施例の場合は、実施例１で示す図２Ｂの代わりに、図３Ｂに図示するように寝台天板３３のコーナー部分にテーパー部２９を設けている。この構造により、寝台天板３３はスムーズに天板受け３４を走行することができる。
【００３６】
図３Ｃは、天板受け側に走行車輪を取り付けた場合の別の構造を示す断面図であり、撮像空間内に寝台天板３３が移送される前の状態で、撮像空間外に位置する場合を示している。
【００３７】
図３Ｃに示す天板受け３４の形状は、図３Ａに示す天板受け３４と比べて簡素化することができる。具体的には、図３Ｃに示す天板受け３４には、図３Ａに示すようなレール形状３１の上下面に当接するように設けられた一対のキャスタ３０が無く、キャスタ３０は下面側のみに設けられている。撮像空間外に位置する場合は、撮像が実行されていないので、寝台天板３３の上下方向の振動が許容されるためである。本構造を採ることにより、天板受け３４の構造を簡素化でき、また、キャスタ３０の部品も削減できる効果がある。
【００３８】
なお、本実施例で示す寝台天板３３の構造は、天板の肉厚を厚くでき、天板の反りなどの発生が抑制され、平坦な面が提供できる効果もある。
【実施例３】
【００３９】
次に、実施例３について図４を用いて説明する。実施例１及び実施例２と異なる点は、寝台天板３３側に天板受け３４を走行するためのキャスタ３０と、天板受け３４側に寝台天板３３を押し付ける方向に力が働くよう配したキャスタ３０とを備える点である。この構造を用いるとレール構造を挟みこむ構成を採る必要はなく、寝台天板３３を天板受け３４に拘束することができる。
【００４０】
なお、図４において左右方向のキャスタ３０を省略したが、実施例１、２と同様に寝台天板側もしくは天板受け側にキャスタ３０を配置することで左右方向の振動を抑制することができる。
【００４１】
図５は、寝台本体３２側は天板受け３４に設けた寝台天板３３の拘束構造を省略できることを説明する図である。図５のａ）は、ｂ）との比較のために図４と同様の断面図を示している。ｂ）において、ａ）で示す天板受け３４に設けたレール構造が省略されている。すなわち、寝台天板３３の拘束構造が省略されている。
【００４２】
天板受けの形状は、寝台天板の形状に合わせて寝台天板を拘束する構造とするが、寝台本体側にこの構造は必要なく、寝台天板が走行できる構造であればよい。
【実施例４】
【００４３】
次に、実施例４について図６を用いて説明する。実施例１、実施例２及び実施例３と異なる点は、レール構造が傾斜した構造となっているところである。この構造により、左右、及び上下方向の振動を低減することができる。本構造を用いれば、取り付けるキャスタ３０の数を低減することができ、コスト面で有利である。
【００４４】
以上、本発明の実施例を述べたが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【符号の説明】
【００４５】
１：被検体、２：静磁場発生系、３：傾斜磁場発生系、４：シーケンサ、５：送信系、６：受信系、７：信号処理系、８：中央処理装置（ＣＰＵ）、９：傾斜磁場コイル、１０：傾斜磁場電源、１１：高周波発振器、１２：変調器、１３：高周波増幅器、１４ａ：高周波コイル（送信コイル）、１４ｂ：高周波コイル（受信コイル）、１５：信号増幅器、１６：直交位相検波器、１７：Ａ／Ｄ変換器、１８：補正磁場発生系、１９：補正磁場電源、２０：補正磁場発生コイル、２１：磁気ディスク、２２：光ディスク、２３：ディスプレイ、２４：ＲＯＭ、２５：ＲＡＭ、２６：トラックボール又はマウス、２７：キーボード、２８：操作部、２９：テーパー部、３０：キャスタ、３１：レール形状、３２：寝台、３３：寝台天板、３４：天板受け。
【図１】
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【図２Ａ】
2015039461.tif 000004
【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
2015039461.tif 000009
【図４】
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【図５】
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【図６】
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