(57)【要約】  磁気共鳴デバイスが、検査空間12における静磁場を生成し、支持部3により床の上に支持される主磁石2,2aを含む。傾斜生成コイル部4は、検査空間における傾斜磁場を生成する。傾斜生成コイル部により生成される振動効果を抑圧する構造体8,9,30,38が、主磁石と検査空間との少なくとものいずれかにおいて与えられる。フレームワーク8,9は、傾斜生成コイル部を支持し、その支持部又はその支持部の近くの主磁石に接続される。傾斜生成コイル部を検査空間から音響的に隔離するため、音吸収発泡体30,38が、傾斜生成コイル部から振動的に隔離される。傾斜生成コイル部は、傾斜生成コイル部の低周波振動を抑圧するため硬化される。
2008520265.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
注目する関連対象物が挿入されることができる検査空間に静磁場を生成する主磁石であって、関連する床の上で支持手段により支持される主磁石と、
前記検査空間において傾斜磁場を生成する傾斜生成手段と、
前記主磁石及び前記検査空間の少なくとも１つにおいて前記傾斜生成手段により生成される振動の効果を抑圧する手段とを有する、磁気共鳴デバイス。
【請求項２】
前記抑圧手段が、
前記傾斜生成手段を支持するフレームワークを含み、前記フレームワークは、前記支持手段又は前記支持手段の近くの前記主磁石に接続される、請求項１に記載の磁気共鳴デバイス。
【請求項３】
前記フレームワークが、前記支持手段には接続されるが、前記主磁石には接続されない、請求項２に記載の磁気共鳴デバイス。
【請求項４】
前記支持手段が、前記関連する床の上に配置される基礎部材を含む、請求項３に記載の磁気共鳴デバイス。
【請求項５】
前記フレームワークが、柔軟な要素を含み、前記柔軟な要素は、該柔軟な要素が前記支持手段又は前記主磁石に接続される位置の近くにある、請求項１に記載の磁気共鳴デバイス。
【請求項６】
前記フレームワークが、前記傾斜生成手段の軸方向の各端の近くで前記傾斜生成手段に接続される支持構造体を含む、請求項１に記載の磁気共鳴デバイス。
【請求項７】
前記傾斜生成手段の軸方向の端における前記支持構造体が、軸方向を向く接続部材により接続される、請求項６に記載の磁気共鳴デバイス。
【請求項８】
ラジオ周波数信号の送信及び磁気共鳴信号の受信の少なくとも一方のためのラジオ周波数コイルを更に含み、該ラジオ周波数コイルが、前記主磁石により支持されるが、前記傾斜磁場生成手段によっては支持されない、請求項１に記載の磁気共鳴デバイス。
【請求項９】
前記主磁石及び前記フレームワークの少なくとも実質的な一部がカバーにより囲われ、前記ラジオ周波数コイルは前記カバーにより支持される、請求項８に記載の磁気共鳴デバイス。
【請求項１０】
前記注目する関連対象物を支持するため前記検査空間に少なくとも部分的に配置される支持部材を更に有し、前記支持部材が、前記主磁石により支持されるが、前記傾斜磁場生成手段によっては支持されない、請求項１に記載の磁気共鳴デバイス。
【請求項１１】
前記主磁石及び前記フレームワークの少なくとも実質的な一部がカバーにより囲われ、前記支持部材は前記カバーにより支持される、請求項１０に記載の磁気共鳴デバイス。
【請求項１２】
前記抑圧手段が、
前記検査空間から前記傾斜生成手段を実質的に音響的に密封する音吸収発泡体を更に含む、請求項２に記載の磁気共鳴デバイス。
【請求項１３】
前記抑圧手段が、
前記検査空間から前記傾斜生成手段を音響的に隔離する音吸収発泡体を含み、該音吸収発泡体は、前記傾斜生成手段から振動的に隔離される、請求項１に記載の磁気共鳴デバイス。
【請求項１４】
前記傾斜生成手段が、一般的に円筒形であり、前記音吸収発泡体は、
前記一般的に円筒形の傾斜生成手段の内部に同軸状に配置される一般的に円筒形の音吸収発泡体を含む、請求項１３に記載の磁気共鳴デバイス。
【請求項１５】
前記音吸収発泡体が、
前記一般的に円筒形の傾斜生成手段の端を音響的に閉じるよう配置される追加的な音吸収発泡体を更に含む、請求項１４に記載の磁気共鳴デバイス。
【請求項１６】
前記一般的に円筒形の傾斜生成手段の内部に該傾斜生成手段から間隔を空けられて同軸状に配置されるボア管を更に含み、前記一般的に円筒形の音吸収発泡体が、前記ボア管の表面に付けられる、請求項１４に記載の磁気共鳴デバイス。
【請求項１７】
カットオフ周波数を実質的に下回る周波数でのノイズが実質的に吸収されないローパスノイズ吸収特性を前記音吸収発泡体が持ち、前記一般的に円筒形の傾斜生成手段は、少なくとも基本振動共鳴周波数を実質的に抑圧するよう硬化される、請求項１４に記載の磁気共鳴デバイス。
【請求項１８】
前記音吸収発泡体が、１つ又は複数の空隙により前記傾斜生成手段から振動的に隔離される、請求項１３に記載の磁気共鳴デバイス。
【請求項１９】
前記抑圧手段が、
前記傾斜生成手段の低周波調和振動の振幅を実質的に抑圧するよう硬化される傾斜生成手段と、
前記傾斜生成手段と前記検査空間との間に配置され、前記硬化された傾斜生成手段によっては抑圧されない高い周波数で実質的に音を吸収するローパス音吸収発泡体とを含む、請求項１に記載の磁気共鳴デバイス。
【請求項２０】
前記音吸収発泡体が、約1.3cmより少ない厚を持つ、請求項１９に記載の磁気共鳴デバイス。
【請求項２１】
磁気共鳴デバイスの検査空間における音圧レベルを抑圧する方法において、
前記傾斜生成手段の低周波振動を実質的に抑圧するため傾斜生成手段を硬化するステップと、
前記硬化される傾斜生成手段と前記検査空間との間に配置される音吸収発泡体を用いて、前記硬化される傾斜生成手段により生成される高周波音を吸収するステップとを有する、方法。
【請求項２２】
磁気共鳴デバイスの検査空間における音圧レベルを抑圧する方法において、
注目する関連対象物が挿入されることができる検査空間に静磁場を生成する主磁石を支持手段により床の上で支持するステップと、
前記支持手段又は前記支持手段の近くの前記主磁石に接続されるフレームワークにより、前記検査空間において傾斜磁場を生成する傾斜生成手段を取り付けるステップとを有する、方法。
【請求項２３】
磁気共鳴イメージングシステムの一部であるデバイスであって、注目する関連対象物が挿入されることができる検査領域における静磁場を生成する静磁石手段と、前記検査領域において傾斜磁場を生成する傾斜生成手段とを有し、前記静磁石手段が、該静磁石手段の低い方の側に位置する支持手段により支持され、前記傾斜生成手段は、前記支持手段又は前記支持手段の近くの前記静磁石手段に接続されるフレームワークにより支持される、デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気共鳴分野に関する。本発明は、高磁場磁気共鳴イメージングにおける特定の用途を見出し、それを特に参照して説明されることになる。本発明は、より一般的に、高、中、低磁場での磁気共鳴イメージング、磁気共鳴分光法及び他の磁気共鳴用途に関連する用途を見出す。
【背景技術】
【０００２】
図１は、磁気共鳴イメージング又は磁気共鳴分光法を行う従来の磁気共鳴デバイスの図式的な断面図である。図１の平面は、デバイスの軸方向の中央軸１を通る垂直断面に対応する。磁気共鳴デバイスは、超伝導静磁石２ａを含む中空円筒形管２を含む主磁石を含む。超伝導静磁石２ａは、通常、検査空間における実質的に一様な静磁場を生み出すよう構成される超伝導物質のワインディング(winding:巻き線)を含む。静磁石２ａを冷やすために、管２は、液体ヘリウム又は他の冷却液を含む低温保持装置を含む。管２及び含まれる静磁石２ａは通常磁気共鳴デバイスの最長かつ最も重い部分を有する。ある実施例においては、抵抗又は永久静磁石が超伝導静磁石２ａに置き換えられる。その場合、管２はオプションで主磁石から省かれるか、又は液体窒素冷却、水冷又は非冷却の(uncooled)管若しくは筐体により置き換えられる。管２の低い方の側に位置する支持手段３によりそのデバイスが取り付けられる床により、管２は支持される。図示される支持手段は、磁気共鳴デバイスが取り付けられる、その床の上にある４つの脚３を含む。脚３は、オプションで、ネジ等によって床に固定される。MRIデバイスの他の部分は、管２に接続されその管により支持される。
【０００３】
通常中空円筒形形状を持つ傾斜磁場生成手段４は、中空円筒形管２の中に配置される。通常、傾斜生成手段は、１つ又は複数の円筒形誘電形成器(former:巻き枠、巻型)の上又はその中に取り付けられる、３つの直交する方向に傾斜を生成する伝導コイル、対応するシールドコイル、オプションのシムコイル(shimming coil)等を含む。検査空間における選択された傾斜磁場を生み出すため、グラジエントアンプ４ａは、傾斜生成手段４の選択された伝導コイルに選択された電力を伝達する。
【０００４】
軸方向の両端において、傾斜生成手段４は、支持部材５を介して管２の軸方向の両端に接続される。全身ラジオ周波数コイル６がオプションで傾斜生成手段４の中に配置される。ラジオ周波数コイル６は通常、中空円筒形状を持つ。そして、画像化され、分光解析され又は他の方法で検査されることになる対象物が挿入されることができる磁気共鳴デバイスの検査空間を囲う。例えば、検査されることになる対象物は、人間の体又はその一部とすることができる。図１において、ラジオ周波数コイル６は、断面図において表わされず、側面図に表される。ラジオ周波数コイル６は、傾斜生成手段４に取り付けられ、その結果、傾斜生成手段４及びラジオ周波数コイル６は、静磁石２ａを含む管２の上の支持部材５を介して静止する。ある実施形態においては、検査空間に配置される表面コイル、ヘッドコイル等の１つ又は複数の局所ラジオ周波数コイルが好まれ、全身ラジオ周波数コイル６は省略される。
【０００５】
人間の体といった注目する対象物を支持する支持部材又はテーブル７が、ラジオ周波数コイル６の内部の実質的に円筒形の検査空間内に存在する。テーブル７は、その支持部材５により運ばれる。例えば、支持部材５は、テーブル７の両端に接続されることができる。
【０００６】
磁気共鳴デバイスに伴う困難さは、傾斜生成手段４が高速に傾斜磁場を切り替えるときに生成される、デバイスの動作中の振動の存在にある。傾斜生成手段４により生み出される振動は、磁気共鳴デバイスの他の要素、例えば管２を通して伝播する可能性があり、望ましくないノイズとして空気中を伝播する可能性がある。管２に伝播する振動は、液体ヘリウムに沸騰効果をもたらす場合があり、結果として、液体ヘリウムの消失を生じさせる。テーブル７に伝播する振動は、テーブル７に配置される人間の患者又は他の対象物を煩わせるものである。空気中をノイズとして伝播する振動も、テーブル７に配置される対象物に届くことができる。斯かるノイズは、傾斜生成手段により直接生成されるか、又は傾斜生成手段から例えば主磁石といった他のシステム要素への振動の伝播によりもたらされる、その他の要素の振動により生成されることができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
傾斜生成手段からの振動及びノイズを減らすための様々な技術が開示されてきた。傾斜生成手段をより短く堅くデザインすることにより、傾斜生成手段をより不効率な音生成器にすることができた。更に、主磁石といった他の要素への振動伝播を減らすため、傾斜生成手段を取り付けるのに振動隔離物質が使用されてきた。
【０００８】
米国特許第6,043,653号は、音響ノイズを減らすため、床の上に傾斜生成手段を支持する分離した支持構造を与えることにより、傾斜生成手段を主磁石から機械的に切り離すことを開示する。傾斜生成手段に対するその支持構造は、主磁石を支持する支持手段とは分離している。斯かる分離した支持部を用いることは、ある不都合点を持つ。支持される部分(例えば、傾斜コイル手段及び主磁石)がそれぞれ離れて床に別々に取り付けられなければならないことである。このことは、設置時間及び複雑性を増加させる。離れて位置する支持対象の主磁石及び傾斜生成手段は、互いに正確に位置揃えされるべきであり、斯かる正確な位置揃えを実現するために、床自身だけでなく床への取り付け箇所が、非常に平坦であるべきである。また更に、磁気共鳴デバイスが設置される場所への運搬に先立ち、製造工場において、主磁石及び傾斜生成手段を事前に組み立てることができない。従って、主磁石と傾斜生成手段との間の正確な相対位置揃えが、製造工場ではなく、製品納入先(delivery site)で達成されなければならない。
【０００９】
振動及びノイズは、相対的に強い主磁石を備える磁気共鳴システムであればあるほど相対的に大きくなる傾向にある。主静磁場が増加されるにつれ、適用される傾斜磁場は通常大きくなり、それは、グラジエントアンプ４ａからのより多くのパワー出力と、磁気共鳴シーケンス間の典型的に大きなスルーレートとを要求する。従って、例えば、7テスラの磁気共鳴システムにおけるノイズは、3テスラの磁気共鳴システムにおけるノイズより解決困難な問題(problematic)になりがちである。労働安全衛生局(OSHA)は、音圧レベルが少なくとも140 dB未満に制御されることを要求している。
【００１０】
空気中を通る傾斜生成ノイズの伝播も、傾斜生成手段と検査空間との間に配置される防音物質を用いて対処されてきた。米国特許第6,414,489号及び米国特許第6,469,510号は、斯かる防音物質の配置を開示する。しかしながら、傾斜生成手段と検査空間との間に防音物質を挿入することは、検査空間を圧縮し、防音の量と検査空間の大きさとの間にトレードオフを要求する。更に、防音物質は、主磁石、テーブル７又は磁気共鳴デバイスの他の要素を介して伝播する振動は解決しない。
【００１１】
本発明は、上述の制限及びその他を克服する改良を意図するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
一つの付随的な側面において、傾斜生成手段は、例えば静磁石手段の低い方の側で支持手段又はその支持手段の近くの静磁石手段に接続されるフレームワークにより支持される。こうして、そのデバイスにおける振動の源が実質的に機械的にそのデバイスの他の部分から隔離される。オプションで、そのフレームワークは柔軟な要素を、例えばその柔軟な要素が支持手段又は静磁石手段に接続される位置の近くに有する。その結果、そのフレームワーク内で伝播する振動は、そのフレームワークが付けられるデバイスのその安定(stable)部分に届く前に減じられる。
【００１３】
別の付随的な側面において、そのフレームワークは、そのデバイスの軸方向のそれぞれの端においてある構造体を有する。そのフレームワークにより、各構造体は傾斜生成手段の軸方向の端の近くでその傾斜生成手段に接続される。「軸方向の」という表現は、中空で通常円筒形状の傾斜生成手段に関連付けられる。その手段は、中空で通常円筒形状の静磁石手段に関して、同軸であるか又は位置揃えされる。オプションで、その構造体は、静磁石手段の軸方向の端に沿って、しかしある距離を置いて配置される。
【００１４】
別の付随的な側面において、傾斜生成手段の異なる端におけるその構造体は、例えば、１つ又は複数のロッド又は同様な部材により静磁石手段の下で相互に接続される。ロッドは、オプションで、デバイス全体を運ぶ支持手段の一部である。傾斜生成手段の両端でその構造体を相互接続することにより、その構造体における反作用力が互いを相殺し(compensate)、実質的に振動を減らす。
【００１５】
別の付随的な側面において、診断空間は、ラジオ周波数コイル手段により囲まれる。その手段は、傾斜生成手段により囲まれ、傾斜生成手段の周りには、静磁石手段が配置される。オプションで、ラジオ周波数コイル手段は、その静磁石手段により支持され、その傾斜生成手段には接続されない。ラジオ周波数コイル手段を傾斜生成手段に接続しないことにより、不都合な振動の実質的な削減が得られるように思われる。傾斜生成手段は、オプションで、支持部分が届くことができる開口を具備する。その支持部分は、ラジオ周波数コイル手段を静磁石手段に接続する。
【００１６】
別の付随的な側面においては、検査空間に、注目対象物を運搬するテーブルが与えられる。そのテーブルは、静磁石手段により支持され、その傾斜生成手段とのいずれの接続からも解放されている。オプションで、ラジオ周波数コイル手段とテーブルとは、互いに接続され、静磁石手段に付けられる共通の支持部分を持つ。
【００１７】
別の付随的な側面において、静磁石手段と、傾斜生成手段を支持するそのフレームワークとの少なくとも実質的な一部は、カバーで取り囲まれる。例えば、カバープレートで囲われる。その結果、ラジオ周波数コイル手段及び／又はテーブルは、検査空間においてそのカバーにより支持される。ラジオ周波数コイル手段及び／又はテーブルは、静磁石手段に直接は接続されない。その結果、静磁石手段と、ラジオ周波数コイル手段及び／又はテーブルとの間の振動の伝播はなく、こうして、検査空間におけるノイズが削減される。
【００１８】
別の付随的な側面において、磁気共鳴システムの一部である装置が提供される。その装置は、注目対象物が挿入されることができる検査空間において規定されるスキャニング領域に静磁場を生成する静磁石手段と、そのスキャニング領域に傾斜磁場を生成する傾斜生成手段とを有する。静磁石手段は、静磁石手段の低い方の側に位置する支持手段を介して装置が設置される床により支持される。傾斜生成手段は、その支持手段又はその支持手段の近くの静磁石手段に接続されるフレームワークにより支持される。磁気共鳴システムの他の部分、例えばラジオ周波数コイル手段と共に、上述の装置は、磁気共鳴システムを形成するよう組み立てられることができる。
【００１９】
別の付随的な側面において、磁気共鳴デバイスは、注目する関連対象物が挿入されることができる検査空間における静磁場を生成する主磁石を含む。主磁石は、関連する床の上で支持手段により支持される。検査空間における傾斜磁場を生成する傾斜生成手段が提供される。主磁石及び検査空間の少なくとも１つにおいて傾斜生成手段により生成される振動の効果を抑圧する手段が提供される。オプションで、その抑圧手段は、傾斜生成手段を支持するフレームワークを含む。そこでは、そのフレームワークが、支持手段又はその支持手段の近くの主磁石に接続される。オプションで、そのフレームワークは、支持手段に接続されるが、主磁石には接続されない。オプションで、抑圧手段は、検査空間から傾斜生成手段を実質的に音響的に密封する音吸収発泡体を含む。その音吸収発泡体は、傾斜生成手段からは振動的に隔離される。オプションで、抑圧手段は:(i)傾斜生成手段の実質的に低周波振動を抑圧する傾斜生成手段の硬化及び(ii)傾斜生成手段の硬化によっては抑圧されない高周波数で実質的に音を吸収する、傾斜生成手段と検査空間との間に配置される低域(low-pass)音吸収発泡体を含む。
【００２０】
別の付随的な側面において、磁気共鳴デバイスの検査空間における音圧レベルを抑圧する方法が提供される。傾斜生成手段は、傾斜生成手段の低周波振動を実質的に抑圧するよう硬化される。硬化された傾斜生成手段により生成される高周波音は、硬化された傾斜生成手段と検査空間との間に配置される音吸収発泡体を用いて吸収される。
【００２１】
１つの利点は、振動が減らされ、ノイズの生成が減らされる点にある。
【００２２】
別の利点は、静磁石に付随する液体ヘリウム冷却液の振動過熱が減らされる点にある。
【００２３】
別の利点は、要素の数が減らされる点にある。
【００２４】
別の利点は、磁気共鳴システムが設置される部屋の周囲の床及び部屋に対するノイズ伝播が減らされる点にある。
【００２５】
別の利点は、注目する患者又は他の対象物が配置される検査空間における音圧レベルが抑圧される点にある。
【００２６】
別の利点は、注目する患者又は他の対象物が配置される検査空間における振動が減らされる点にある。
【００２７】
別の利点は、傾斜生成手段から主磁石への振動の伝播が減らされる点にある。
【００２８】
好ましい実施形態の以下の詳細な説明を読めば、様々な追加的な利点及び利益が当業者には明らかとなるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
本発明は、様々な要素及び要素の配置、並びに様々な処理手順及び処理手順の配置の形式を取ることができる。図面は、好ましい実施形態の説明目的に使用されるに過ぎず、本発明を限定するものとして解釈されるべきではない。
【００３０】
図２は、傾斜生成手段４から生じる振動が減らされる磁気共鳴デバイスを図式的に示す。斯かる削減を実現するために、傾斜生成手段４は、静磁石２ａを含む管２には付けられず、代わりに磁気共鳴デバイスの各軸方向の端において支持構造体８を有するフレームワークを介して支持手段３に接続される。その構造体８は、主磁石の管２には接続されない。傾斜生成手段４から磁気共鳴デバイスの他の部分への支持手段３を介する振動の伝播は、制限される。なぜなら、(図示される実施例において４つのベース部材又は脚を含む)支持手段３は、磁気共鳴デバイスの重みにより、及びオプションでネジのような追加的な固定要素により、床にしっかり固定されるからである。非常に重いデバイスを運搬するため、磁気共鳴デバイスが設置される床は、通常、固いコンクリートからできている。その結果、支持手段３は、振動の自由が制限される。更に、構造体８から支持手段３への振動の伝播を減らすため、構造体８と支持手段３との間にはオプションで柔軟な又は弾性的な接続が存在する。
【００３１】
支持手段３の振動を更に減らすため、図示される接続ロッド９のような接続部材が、磁気共鳴デバイスの軸方向にオプションで与えられる。ロッド９は、構造体８の低い方の端をデバイスのいずれかの端において接続する。構造体８の低い方の側での振動の実質的な一部は、軸方向に向けられることになるか、又は軸方向の成分を持つことになり、斯かる振動は、両方の支持手段３で反対に作用することになる。その結果、接続ロッド９は、斯かる振動をかなり消すことになる。更に、ロッド９の存在は、他の方向における振動もまた削減することになると思われる。
【００３２】
ラジオ周波数コイル６及びテーブル７といったMRIデバイスにおける他の部分は、共通の支持部１０を用いて管２に接続される。これらの支持部１０は、傾斜生成手段４における開口を通過する。テーブル７は、支持部１０に付けられ、ラジオ周波数コイル手段６は、支持部１０の間を伸びるブリッジ部材１１を介して支持部１０に付けられる。
【００３３】
図３は、図２の磁気共鳴デバイスの（軸方向における）図式的な正面図である。図３の正面図は、それぞれがすべて中空円筒形状を持つ、静磁石２ａを含む管２、傾斜生成手段４及びラジオ周波数コイル６を示す。検査空間１２は、ラジオ周波数コイル６の内部に配置され、検査空間１２は、例えば人間の体又はその一部といった注目対象物を支持し、磁気共鳴デバイスの軸方向に伸びるテーブル７を具備する。テーブル７は、ラジオ周波数コイル６及び管２に接続される支持部１０により運搬される。支持部１０は、傾斜生成手段４における開口を通過する。管２は、管２の低い方の側で支持手段３を用いて床により支持される。
【００３４】
傾斜生成手段４を支持する支持構造体８は、磁気共鳴デバイスの正面及び背面側での部分を含む。傾斜生成手段４は、オプションで、傾斜生成手段４から支持構造体８への振動の伝播を減らすため、柔軟な物質といった振動の伝わりを減らす又はその勢いを失わせる物質の層１３を通して支持構造体８に寄りかかる(rest on)。支持構造体８と脚３との接続も、オプションで、振動の伝播を更に減らすために柔軟な物質を通るようにされる。
【００３５】
図４は、２つの支持構造体８と２つのロッド９とを有し、傾斜生成手段４が支持されるフレームワークを示す。傾斜生成手段４は、表面１４又はオプションでその表面１４と傾斜生成手段４との間に存在する柔軟な物質１３(図３には示されるが図４には示されていない)に寄りかかる。位置１５において、フレームワーク８、９は、オプションでここでも柔軟な物質を通して４つの脚３に接続する。
【００３６】
図５は、別の磁気共鳴デバイスの図式的な表示であり、そこでは、同様な部品が第1の実施形態の図２−４におけるのと同じ参照番号で示される。第２の実施形態における傾斜生成手段４は、第１の実施形態における支持構造体８により支持される。しかしながら、共に傾斜生成手段４の内部に配置されるラジオ周波数コイル６とテーブル７との支持部は異なる。
【００３７】
第２の実施形態において、ラジオ周波数コイル６は、その上面側にあるブリッジ部材１７から吊るされる。ブリッジ部材１７は、そのデバイスの軸方向の各端で支持部１８により管２に接続される。テーブル７は、傾斜生成手段の内側にあるラジオ周波数コイル６に接続される。従って、第２の実施形態において、傾斜生成手段４における開口を通る第１の実施形態の支持部１０は省略される。
【００３８】
図６は、第３の例示的な磁気共鳴デバイスの図式的な表示であり、そこでは、カバー又はカバーシェル１９がそのデバイスの大部分を囲う。他の例示的な実施形態において、既に説明されたデバイスの部分が、カバーシェルで囲まれることもできる。しかしながら、図６の実施形態において、カバーシェル１９が支持機能を持つ。
【００３９】
カバーシェル１９は、テーブル７と４つの脚３とを除き、磁気共鳴デバイスの部分を囲う。内側において、カバーシェル１９は、好ましくは柔軟でかつ好ましくは比較的大きな重量を持つ振動減衰物質を具備するか又は組み込む。振動減衰物質は、接着剤等を用いて、カバーシェル１９の内側に適切に付けられる。
【００４０】
図６の実施形態において、ラジオ周波数コイル６とテーブル７とは共にカバーシェル１９により支持される。ラジオ周波数コイル６は、カバーシェル１９の内側に固定され、テーブル７は、テーブル７の軸方向のいずれかの端において固定手段２０によりカバーシェル１９に固定される。
【００４１】
図７は、静磁石２ａを含む管２、傾斜生成手段４及び検査空間１２の部分を含む磁気共鳴デバイスの断面図を示す。図７において、オプションであるボアマウント(bore-mounted)ラジオ周波数コイル６及びテーブル７は明確さのため省略される。図７の実施形態において、傾斜生成手段４は、振動隔離マウント部材２４により管２に固定される。また、以前の実施形態の支持構造体８が、管２から独立して傾斜生成手段４を支持するのに使用されることができる。管２及び傾斜生成手段４は、一般的に円筒形であり、中空の丸い中央ボアを規定する。円筒形の管２と円筒形の傾斜生成手段４とにより規定される中央ボアの軸１も図７に描かれる。
【００４２】
図７の磁気共鳴デバイスにおいて、デバイスのシェル、ケース又は筐体も通常、中空で円筒形であり、中空かつ円筒形の傾斜生成手段４内に同軸的に配置されるボア管２８を含む。音吸収発泡体３０が、ボア管２８の外側の直径を越えて、つまり、ボア管２８の表面と傾斜生成手段４の表面との間に配置される。ボア管２８と音吸収発泡体３０とが傾斜生成手段４から振動的に隔離されるよう、隙間３２又は他の機械的な振動隔離手段は、音吸収発泡体３０を傾斜生成手段４から隔離する。オプションで、冷却エアフローが、傾斜生成手段４を冷やすために隙間３２を通り形成される(driven)。ボア管２８と傾斜生成手段４との間の隙間を残したまま、音吸収発泡体３０をボア管２８の内側表面に取り付けることも想定される。
【００４３】
いくつかの実施形態においては、音吸収発泡体３０は、Aearo E-A-R Specialty(登録商標)Composites, Indianapolis, IN, U.S.Aから入手可能なパーツ番号E-xxxSFのオープンセル音吸収発泡体である。このパーツ番号において、置き換え可能な"xxx"は、数百種類ある発泡体のインチ厚を表す。例えば、E-100SFは1インチ厚の発泡体を表す。その発泡体は、粘着剤を用いて適用された。しかしながら、他の音吸収発泡体が使用されることもできる。発明者により行われた実験において、傾斜生成手段４に直接音吸収発泡体を適用すると、場合によっては磁気共鳴デバイスのアイソセンタにおいて8-10dB程、実際にサウンドレベルを上昇させることが発見された。任意の特定の動作理論に限定されることなく、これらの場合において、傾斜生成手段に配置される音吸収発泡体が、傾斜生成手段と共に振動し、音吸収発泡体のオープンセルがノイズ増幅共鳴空洞として機能すると考えられる。
【００４４】
更に、本発明者は、検査空間１２から傾斜生成手段４を実質的に音響的に密封することが有利であることを発見した。これは、音吸収発泡体３０をボア管２８の全体の直径の周りに円周状に音が伝播する隙間がないように取り付けることにより実現された。更に、シェル、ケース又は筐体のエンドカバー３６(図７の部分断面図においては１つだけが見える)が、一般的に円筒形の傾斜生成手段４の端を音響的に封印するため、追加的な音吸収発泡体３８と一列に並べられる。図示される実施形態において、追加的な音吸収発泡体３８を備えるエンドカバー３６は、ボア管２８と接続し、傾斜生成手段４と主磁石管２とを越える環状フランジとして広がる。追加的な音吸収発泡体３８と傾斜生成手段４との間にある環状エンドギャップ４０が、その追加的な音吸収発泡体３８と傾斜生成手段４との間の振動隔離を提供する。追加的な音吸収発泡体３８を備えるエンドカバー３６を含めることが、約3dB更にノイズを減少させることが分かった。
【００４５】
図８を参照すると、一方で音吸収発泡体３０の厚と、他方で検査空間１２の直径との間でトレードオフが生じる。通常、管状スタイルの傾斜生成手段４は、基本振動周波数f0として約500-700Hz、第１の調波f1として約1kHzから1.4kHz、第２の調波として約1.5kHzから2.1kHz等を持つ。例示的な図８において、基礎振動モードf0は550Hzであり、高次調波は1kHzを超える。
【００４６】
図８において更に示されるように、グラジエントアンプ４ａは通常、約1kHzのローパス(low-pass)帯域幅を持つ。例えば、図８においては、例示的な帯域幅として約1.1kHzが示される。それに従って、グラジエントアンプ４ａは、基本振動共鳴f0をより大きな程度にまで、第１の調和振動共鳴f1をより少ない程度にまで、活発にすることが予想されることができる。より高次の振動共鳴f2等は、グラジエントアンプ４ａのカットオフ周波数を越えて存在し、それに従って以前より弱く励起される。
【００４７】
音吸収発泡体３０は通常ローパスノイズ吸収特性を持ち、そこでは、カットオフ周波数以上の周波数での音は強く吸収されるが、カットオフ周波数未満の音は、限定的な減衰でもって通過される。図８に示されるように、カットオフ周波数は、音吸収発泡体３０の厚の関数であり、発泡体が厚くなるほどカットオフ周波数は低くなる。発明者により使用されたAearo E-A-R Specialty(登録商標)Compositesのオープンセル音吸収発泡体において、カットオフ周波数は：約1.3cmの厚を持つ発泡体に対して約1kHz(0.5インチ発泡体、パーツ番号E-50SF)；約1.9cmの厚を持つ発泡体に対して約750Hz(0.75インチ発泡体、パーツ番号E-75SF)；約2.5cmの厚を持つ発泡体に対して約500Hz(1インチ発泡体、パーツ番号E-100SF)である。こうして、オープンセルの音吸収発泡体を用いて、音吸収発泡体３０が約2cm又はそれ以上の厚であるとき、傾斜生成手段４の基本共鳴周波数f0の良好な吸収が実現される。
【００４８】
ある磁気共鳴デバイスにおいて、2cm厚の発泡体が問題を引き起こす。厚い音吸収発泡体は、検査空間１２の直径、全身ラジオ周波数コイル６のためのボア空間の利用可能等に悪影響を与えることができる。
【００４９】
最低の基本共鳴f0の振幅を減らすか又は最低及び第１次の基本共鳴f0及びf1の振幅を減らすことにより、発泡体の厚における実質的な減少が実現されることができる。実際に構築される実施形態において、本発明者は、一般的に管状の傾斜生成手段の硬度を増加させることにより、最低及び第１次の基本共鳴f0及びf1を減らした。その硬化は、傾斜生成手段の外部直径の周囲に環状の硬化ガラスラップ(glass wrap)を配置する、誘電形成器の厚を増加させる等といった知られた技術を用いて実現された。
【００５０】
図９は、傾斜生成手段の共鳴に関する傾斜生成手段の硬化の効果を図式的に示す。硬化は実質的に基本及び第１次の共鳴f0及びf1を減らしたが、例えばf2といったより高次の共鳴への影響は少なかった。しかしながら、高次の共鳴は、音吸収発泡体が1.3cm厚より薄いときでさえ、ローパス音吸収発泡体３０により効率的にブロックされる。それに応じて、管状の傾斜生成手段４の硬化を音吸収発泡体３０と組み合わせることにより、得られるノイズ削減は、実質的に各技術(硬化及び防音)を個別に行って実現されるノイズ削減の和より大きい。
【００５１】
本発明は、好ましい実施形態を参照して説明されてきた。明らかに、上記説明を読み理解すれば、他者は変形及び変更を思いつくであろう。本発明は、斯かる変形及び変更をすべて、それらが、添付された特許請求の範囲又はその均等の範囲の範囲に含まれる程度において含むものと解釈されるべきものとして意図される。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】従来の磁気共鳴デバイスを図式的に示す図である。
【図２】例示的な実施形態の磁気共鳴デバイスの断面側面図を図式的に示す図である。
【図３】図２の磁気共鳴デバイスの端面図を図式的に示す図である。
【図４】図２及び図３の磁気共鳴デバイスにおける支持構造の透視図を示す図である。
【図５】別の例示的な実施形態の磁気共鳴デバイスの断面側面図を図式的に示す図である。
【図６】別の例示的な実施形態の磁気共鳴デバイスの断面側面図を図式的に示す図である。
【図７】ノイズ抑圧発泡体を含む別の例示的な磁気共鳴デバイスの一部の断面側面図を図式的に示す図である。
【図８】典型的な発泡体吸収及び典型的な傾斜コイル増幅器パワーを周波数の関数として図式的にプロットした図であり、典型的な傾斜コイルについての、基本、第１、第２の振動モード(f0、f1、f2)を示す図である。
【図９】典型的な発泡体吸収及び典型的な傾斜コイル増幅器パワーを周波数の関数として図式的にプロットした図であり、硬化された傾斜コイルについての、基本、第１、第２の振動モード(f0、f1、f2)を示す図である。
【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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【図９】
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【国際調査報告】
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