(57)【要約】  一態様では、磁石（２００）は、互いに離間し、略水平方向に延在する１対の磁極支持体（２１０，２２０）を備えている。この磁石は、フレームを画定するように、磁極支持体間に延在する１対の磁束戻り部材（２１４，２１６）を備え、磁束戻り部材の各々は、磁極軸と平行に延在する第１柱部分と、磁極軸と直交して延在し、磁極の方に突出する第２柱部分とを備えている。他の態様では、磁気共鳴撮像システムは、間隙（２１８）が上側磁極部材（２２２）と下側磁極部材（２２１）との間に画定されるように、上側磁極部材と下側磁極部材とを垂直磁極軸に沿って支持する働きをする強磁性フレーム（２１０，２１４，２１６，２２０）と、強磁性フレーム（２１０，２１４，２１６，２２０）および磁極部材（２２１，２２２）から隔離され、間隙にアクセスするためのアクセス床（２８５）と、を備えている。
2008514299.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに離間し、略水平方向に延在する１対の磁極支持体と、
１対の磁極であって、各々が、前記磁極支持体のそれぞれ１つから、前記磁極間に患者収容空間を画定するように、前記水平方向と実質的に直交する磁極軸に沿って突出する１対の磁極と、
フレームを画定するように、前記磁極支持体間に延在する１対の磁束戻り部材であって、各々が、前記磁極軸と平行に延在する第１柱部分と、前記磁極軸と直交して延在し、前記磁極の方に突出する第２柱部分とを備える１対の磁束戻り部材と、
を備えていることを特徴とする磁気共鳴撮像磁石。
【請求項２】
前記磁極支持体、前記磁極および前記磁束戻り部材は、強磁性材料から作製されていることを特徴とする、請求項１に記載の磁石。
【請求項３】
前記強磁性材料は、低珪素鋼および低炭素鋼からなる群から選択されていることを特徴とする、請求項２に記載の磁石。
【請求項４】
前記磁極は低珪素鋼から構成され、前記フレームは低炭素鋼から構成されていることを特徴とする、請求項３に記載の磁石。
【請求項５】
少なくとも２つのコイルをさらに備え、前記コイルの少なくとも１つは前記磁極の各々に巻装され、前記患者収容空間に磁束をもたらすように作動可能であることを特徴とする、請求項１に記載の磁石。
【請求項６】
前記コイルは、常伝導コイルを含んでいることを特徴とする、請求項５に記載の磁石。
【請求項７】
前記コイルは、超伝導コイルを含んでいることを特徴とする、請求項５に記載の磁石。
【請求項８】
前記超伝導コイルは、ＭｇＢ2を含んでいることを特徴とする、請求項７に記載の磁石。
【請求項９】
前記磁極と関連し、前記患者収容空間に磁束をもたらすように作動可能である永久磁石手段をさらに備えていることを特徴とする、請求項１に記載の磁石。
【請求項１０】
１対の支持部材をさらに備え、前記支持部材の各々は、前記磁束戻り部材の１つを支持し、複数の振動絶縁体に取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の磁石。
【請求項１１】
前記振動絶縁体は、エアバッグ、エラストマおよび油圧機器からなる群から選択されていることを特徴とする、請求項１０に記載の磁石。
【請求項１２】
前記フレームを支持する井戸構造をさらに備え、前記井戸構造は、１対の支持柱を備え、前記支持柱は、前記磁極軸と平行に延在し、前記支持柱間に井戸床を画定し、トラスの各々は、前記磁石の前記フレームが前記井戸床から隔離されるように、前記支持柱にそれぞれ取り付けられていることを特徴とする、請求項１０に記載の磁石。
【請求項１３】
前記磁束戻り部材は、人体構造の任意の部分を前記患者収容空間内に画定された撮像容積部に位置させた患者を収容するのに充分に大きい作業空間を前記磁石の前記磁極の周りに画定するように、前記水平方向に沿って互いに離間して配置されていることを特徴とする、請求項１に記載の磁石。
【請求項１４】
前記磁極の各々は、７フィート未満の直径を有する複数の円形の強磁性板から構成されていることを特徴とする、請求項１に記載の磁石。
【請求項１５】
磁気共鳴撮像用の磁石であって、
互いに離間し、略水平方向に延在する１対の磁極支持体と、
１対の磁極であって、各々が、前記磁極支持体のそれぞれ１つから、前記磁極間に患者収容空間を画定するように、前記水平方向と実質的に直交する磁極軸に沿って突出する１対の磁極と、
フレームを画定するように、前記磁極支持体間に延在する１対の磁束戻り部材と、
前記水平方向および前記磁極軸の方向と平行に延在し、内部空間および外部空間を画定するように、前記フレームおよび磁極に対して配置されるシールド部材であって、前記外部空間における磁場強度が前記内部空間における磁場強度よりも実質的に小さいシールド部材と、
を備えていることを特徴とする磁石。
【請求項１６】
前記外部空間における前記磁場強度は、０．５ガウスよりも小さいことを特徴とする、請求項１５に記載の磁石。
【請求項１７】
前記シールドは、複数の強磁性シートから構成されていることを特徴とする、請求項１５に記載の磁石。
【請求項１８】
間隙が上側磁極部材と下側磁極部材との間に画定されるように、前記上側磁極部材と前記下側磁極部材とを垂直磁極軸に沿って支持する働きをする強磁性フレームであって、前記フレームは、１対の支持柱を備える井戸に取り付けられ、前記１対の支持柱は、前記支持柱間に井戸床を画定するように、前記磁極軸と平行に突出する強磁性フレームと、
前記井戸床の上方に位置する、前記間隙にアクセスするためのアクセス床であって、前記強磁性フレームおよび前記磁極部材から隔離されるアクセス床と、
を備えていることを特徴とする磁気共鳴撮像システム。
【請求項１９】
前記強磁性フレームは、１対のトラスによって前記井戸の前記支持柱に取り付けられ、前記トラスの各々は、１つまたは複数のエアバッグに支持されていることを特徴とする、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２０】
前記アクセス床は、床フレームに取り付けられた床板から構成され、前記床フレームは、前記井戸床によって支持されていることを特徴とする、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２１】
前記アクセス床は、前記磁極軸と平行の方向において前記アクセス床に対して昇降し得るプラットフォームを有する開口をさらに備えていることを特徴とする、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２２】
前記プラットフォーム上の対象物の存在を検出するセンサシステムをさらに備えていることを特徴とする、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２３】
磁気共鳴撮像磁石用の患者位置決めシステムであって、
間隙が上側磁極と下側磁極との間に画定されるように、前記上側磁極および前記下側磁極を垂直磁極軸に沿って支持する働きをする強磁性フレームと、
前記下側磁極に取り付けられた支持フレームであって、前記下側磁極の両側に互いに平行に延在する１対の支持ビームを備える支持フレームと、
フレームと平板とを有するベッドであって、前記支持ビームの各々が前記ベッドの前記フレームと係合するように、前記支持フレームに取り付けられるベッドと、
を備えていることを特徴とする患者位置決めシステム。
【請求項２４】
前記下側磁極は、前記磁極軸を中心として円状に延在し、前記支持フレームは、前記下側磁極を中心として回転可能であることを特徴とする、請求項２３に記載のシステム。
【請求項２５】
前記ビームは、前記ベッドを前記磁極の表面の上方に移動させる働きをすることを特徴とする、請求項２４に記載のシステム。
【請求項２６】
前記ベッドの前記平板は、前記下側磁極に対して片持ち梁のように一端が突出するように、作動可能であることを特徴とする、請求項２５に記載のシステム。
【請求項２７】
前記強磁性フレームは、外科医がＭＲＩガイド下の介入手術を行なうためのアクセスを可能にする作業空間を画定していることを特徴とする、請求項２６に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［関連出願の相互参照］
本出願は、２００４年９月２７日に出願された米国仮出願第６０／６１３，５８８号の出願日の利得を主張するものであり、その開示内容は、参照することによって、ここに含まれるものとする。
【０００２】
［技術分野］
本特許出願は、磁気共鳴撮像装置およびこのような装置を外科処置に用いる方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
磁気共鳴撮像では、撮像される対象物、例えば、被検者の体が、強力な実質的に一定の静磁場に晒されている。静磁場は、体内のある原子核のスピンベクトルを、静磁場の方向と平行の軸を中心として、無作為に回転させるかまたは「歳差運動」させるものである。高周波励起エネルギーを人体に印加すると、このエネルギーは、原子核を同相でかつ励起状態で「歳差運動」させるようになっている。この歳差運動する原子核が緩和すると、弱い高周波信号が放出されることになる。このような高周波信号を、ここでは、磁気共鳴信号と呼んでいる。
【０００４】
異なる組織は、異なる信号特性を生じるものである。さらに、緩和時間は、信号強度を決定する有力な因子である。加えて、高密度のある原子核を有する組織は、低密度のこのような原子核を有する組織よりも強力な信号を生じることになる。プロセス中に、患者の体の異なる部分からの磁場共鳴信号を位相および／または周波数の点で異ならせるために、比較的小さい磁場勾配が何度か静磁場に重畳されている。もしプロセスが種々の組合せの勾配を用いて多数回繰り返されると、これらの種々の繰り返しによる信号によって、信号特性対体内位置のマップを形成するのに充分な情報が得られる。このようなマップは、磁気共鳴撮像技術においてよく知られている従来の技術によって、再構築することができ、当技術分野において知られている組織の画像として表示することが可能である。
【０００５】
磁気共鳴撮像技術は、他の撮像技術に優る多くの利点をもたらしている。ＭＲＩは、患者または医局員のいずれもＸ線に暴露させないので、重要な安全上の利点をもたらしている。また、磁気共鳴撮像は、他の撮像技術では容易に視覚化されない体内の軟組織および他の特徴の画像を得ることができる。結果的に、磁気共鳴撮像は、医療技術または同様の技術に広く用いられてきた。
【０００６】
多くの従来の磁気共鳴撮像機器では、患者を水平ベッドに横臥させ、このベッドを静磁場を生成するのに用いられる超伝導ソレノイド磁石の管孔内に前進させることが必要である。これらのユニットは、撮像される間、患者に極度の閉所恐怖症をもたらしている。通常、「オープンＭＲＩ装置」と呼ばれる他の形態の磁気共鳴撮像装置は、撮像処置中に、患者にもたらす閉所恐怖症を低減し、また医局員を患者にアクセスしやすくするために、開発されたものである。しかし、この改良された装置でさえ、患者は、装置の内側に動かないように位置付けられ、患者に付き添う医局員は、外側から装置内に接近し、その結果、装置の構成部品が、依然として、アクセスをある程度妨げていた。
【０００７】
本出願の譲渡人に譲渡された米国特許第６，３３５，６２３号明細書および第６，５４１，９７３号明細書（これらの開示内容は、参照することによって、ここに含まれるものとする）に記載されているように、この問題は、装置内に空間を設け、患者のみならず医局員をも収容することによって、完全に解決することができる。従って、’９７３特許および’６２３特許に開示された一部の実施形態に示されるように、磁石は、床、天井、および床と天井との間に延在する１対の側壁を含む強磁性フレームと、床から上方に突出する下側強磁性磁極構造と、天井から下方に突出する上側強磁性磁極構造と、を備えることが可能である。突出する磁極構造は、それらの間に患者収容空間を画定している。磁石は、フレームを通して磁束を導くように配置された常伝導コイルまたは超伝導コイル、または永久磁石のような磁束生成要素も備えている。従って、磁束は、磁極構造間の患者収容空間を通過し、側壁、床、および天井を通って戻ることになる。側壁間の空間は、本質的にどのような寸法でもよいが、望ましくは、患者と共に医局員が空間内に入ることができるのに充分な大きさであるとよい。事実上、このフレームは、天井から下方に突出する１つの磁極構造と、床から上方に突出する他の磁極構造とによって、空間を形成している。この空間の内側の医局員は、本質的に阻まれることなく、任意の側から患者にアクセスすることができる。従って、ＭＲＩ装置の患者収容空間内の患者に外科処置または他の医療処置を行なうことが、極めて現実的なものとなる。磁石フレームによって画定される室は、手術室において通常見出される特徴を備えてもよく、これによって、この磁石は、事実上、ＭＲＩ対応手術室になる。従って、外科処置または他の処置を、ＭＲＩガイド下で行なうことが可能となる。
【０００８】
’９７３特許に詳細に示されているように、患者位置決め装置は、１対の垂直方向に延在する端部または脚部と、これらの脚部間に延在するブリッジ部とを有するシャシを備えている。シャシの端部は、下側磁極構造の寸法よりも大きい距離にわたって、互いに離間している。ベッドが、シャシに対して種々の方向に移動かつ旋回することができるように、シャシに移動可能に取り付けられている。シャシは、車輪を備えている。その結果、患者をベッドに載せ、シャシを適所に移動させることによって、患者を磁石の患者収容空間内に位置決めすることが可能となる。シャシの端部は、下側磁極構造の両端に配置され、シャシのブリッジ部は、下側磁極構造を横切って橋渡しされているので、シャシのブリッジ部とベッドは、患者収容空間内に位置することになる。その結果、患者を、種々の方法で、例えば、ベッドを垂直軸を中心として回転させるか、ベッドを水平軸を中心として傾斜させるか、またはベッドをシャシに対して摺動させることによって、再位置決めすることが可能となる。これらの構成は、患者を撮像し、また患者を医療処置に適するように位置決めする上で、極めて多様な能力をもたらす。しかし、さらなる改良が、望まれている。例えば、ＭＲＩ磁石は、通常、強磁性床を覆う見掛けの床を備えている。シャシの車輪は、見掛けの床の上に置かれている。見掛けの床の振動または運動によって、磁石に対する患者の付随する運動が生じることになる。さらに、磁石のフレームは、磁石が他の振動源から影響されない完全な位置と配向を有するように、設計されなければならない。加えて、患者位置決め装置は、シャシに対するベッドの移動を可能とする軸受およびスライドのような機械的な機構を内蔵しなければならない。頑丈な安定した支持体をもたらすと共に、所望の範囲の運動の全てを可能にするのに充分な耐久力を有する軸受およびスライドをもたらすことは、困難である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、前述の要求に対処するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
一態様では、磁気共鳴撮像磁石が提供されている。この磁石は、互いに離間し、略水平方向に延在する１対の磁極支持体と、１対の磁極であって、各々が、磁極支持体のそれぞれ１つから、磁極間に患者収容空間を画定するように、水平方向と実質的に直交する磁極軸に沿って突出する１対の磁極と、を備えている。この磁石は、望ましくは、フレームを画定するように、磁極支持体間に延在する１対の磁束戻り部材であって、各々が、磁極軸と平行に延在する第１柱部分と、磁極軸と直交して延在し、磁極の方に突出する第２柱部分とを備える、１対の磁束戻り部材をさらに備えていてもよい。
【００１１】
本発明のこの態様によれば、磁極支持体、磁極、および磁束戻りは、好ましくは、強磁性材料から作製されている。これらの構造が、低珪素鋼または低炭素鋼から作製されると、さらに望ましい。最も好ましくは、磁極が、低珪素鋼を用いて作製され、フレームが、低炭素鋼を用いて作製されていることである。
【００１２】
さらに、本発明のこの態様によれば、磁石は、少なくとも２つのコイルをさらに備え、コイルの少なくとも１つは、磁極の各々に巻装され、患者収容空間に磁束をもたらすように作動可能であるように構成されていてもよい。さらに、コイルは、常伝導コイルまたは超伝導コイルのいずれかから構成されていてもよい。超伝導コイルは、さらに好ましくは、高温ＭｇＢ2コイルから構成されていてもよい。さらに、磁束は、永久磁石から生成されていてもよい。
【００１３】
さらに、本発明のこの態様によれば、磁石は、さらに望ましくは、１対のトラスまたは支持部材を備え、支持部材の各々は、磁束戻り部材の１つを支持し、複数の振動絶縁体に取り付けられるようにされてもよい。振動絶縁体は、エアバッグ、エラストマ、または油圧機器から構成されていてもよい。
【００１４】
また、磁石のフレームは、井戸構造にさらに支持され、井戸構造は、１対の支持柱を備え、支持柱は、磁極軸と平行に延在し、支持柱間に井戸床を画定し、トラスまたは支持部材の各々は、磁石のフレームが井戸床から隔離されるように、支持柱にそれぞれ取り付けられるようにされてもよい。
【００１５】
さらに、本発明のこの態様によれば、磁束戻り部材は、作業空間を磁石の磁極の周りに画定するように、水平方向に沿って互いに離間して配置されている。最も好ましくは、作業空間は、人体構造の任意の部分を患者収容空間内に画定された撮像容積部に位置させた患者を収容するのに充分な大きさとなっていることである。
【００１６】
他の態様では、本発明は、磁気共鳴撮像用の磁石である。この磁石は、好ましくは、互いに離間し、略水平方向に延在する１対の磁極支持体と、１対の磁極であって、各々が、磁極支持体のそれぞれ１つから、磁極間に患者収容空間を画定するように、水平方向と実質的に直交する磁極軸に沿って突出する１対の磁極と、フレームを画定するように、磁極支持体間に延在する１対の磁束戻り部材と、水平方向および磁極軸の方向と平行に延在し、内部空間および外部空間を画定するように、フレームおよび磁極に対して配置されるシールド部材であって、外部空間における磁場強度が内部空間における磁場強度よりも実質的に小さいシールド部材と、を備えている。最も好ましくは、シールドは、複数の強磁性シートから構成されている。
【００１７】
他の態様では、本発明は、磁気共鳴撮像システムから構成されている。このシステムは、好ましくは、間隙が上側磁極部材と下側磁極部材との間に画定されるように、上側磁極部材と下側磁極部材とを垂直磁極軸に沿って支持する働きをする強磁性フレームを備えている。このフレームは、好ましくは、１対の支持柱を備える井戸に取り付けられ、１対の支持柱は、支持柱間に井戸床を画定するように磁極軸と平行に突出し、強磁性フレームは、これらの支持柱に取り付けられている。さらに、本発明のこの態様によれば、このシステムは、望ましくは、井戸床の上方に位置する、間隙にアクセスするためのアクセス床であって、強磁性フレームおよび磁極部材から隔離される、アクセス床を備えている。
【００１８】
さらに、本発明のこの態様によれば、強磁性フレームは、好ましくは、１対の支持部材によって、井戸の支持柱に取り付けられ、支持部材の各々は、１つまたは複数のエアバッグに支持されている。加えて、アクセス床は、好ましくは、床フレームに取り付けられた床板から構成され、床フレームは、井戸床によって支持されている。
【００１９】
さらに、本発明のこの態様によれば、アクセス床は、さらに望ましくは、磁極軸と平行の方向においてアクセス床に対して昇降し得るプラットフォームを有する開口をさらに備えている。
【００２０】
また、このシステムは、望ましくは、プラットフォーム上の対象物の存在を検出するセンサシステムを備えていてもよい。
【００２１】
さらに他の態様では、本発明は、患者位置決めシステムから構成されている。このシステムは、好ましくは、間隙が上側磁極と下側磁極との間に画定されるように、上側磁極および下側磁極を垂直磁極軸に沿って支持する働きをする強磁性フレームと、下側磁極に取り付けられた支持フレームであって、下側磁極の両側に互いに平行に延在する１対の支持ビームを備える支持フレームと、フレームと平板とを有するベッドであって、支持ビームの各々がベッドのフレームと係合するように、支持フレームに取り付けられるベッドと、を備えている。
【００２２】
さらに、本発明のこの態様によれば、支持体は、好ましくは、下側磁極を中心として回転可能である。加えて、ビームは、望ましくは、ベッドを磁極の表面の上方を移動させる働きをしている。さらに、ベッドの平板は、望ましくは、下側磁極に対して片持ち梁のように一端が突出するように、作動可能である。最も好ましくは、強磁性フレームは、外科医がＭＲＩガイド下の介入手術を行なうためのアクセスを可能にする作業空間を画定している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
図１を参照すると、本発明の態様による磁気共鳴撮像システム１００が示されている。このシステム１００は、磁石１０６と患者支持装置１１０とを備えている。磁石１０６は、床１１６から上方に突出する下側磁極構造１１２を備えている。以下により詳細に説明するように、床１１６は、井戸の床によって支持され、磁石から隔離された見掛けの床である。磁石１０６は、天井１２２から下方に突出する上側磁極構造１２０も備えている。明瞭にするために、上側磁極構造１２０は、天井１２２の一部を通って下方に突出する破線で概略的に示されている。磁極と関連する他の構造が、床１１６の下方、天井１２２の上方、および１２３で示される側壁の背後に配置されているが、明瞭にするために、図示されていない。これらの構造については、後述する。加えて、システムを空間内に格納するために、正面壁（図示せず）も用いられている。この場合、このシステムは、手術室として機能することが可能である。下側磁極構造１１２および上側磁極構造１２０は、Ｙ方向において略垂直に延在する磁極軸１２４に沿って、互いに一直線に並んでいる。下側磁極構造１１２および上側磁極構造１２０は離間され、それらの間に患者収容空間１２８を画成している。図１に示されるように、患者Ｐは、患者支持システム１１０を用いることによって、患者収容空間１２８内に位置決めすることが可能となっている。また、他の職員Ｏは、患者収容空間１２８にいる患者Ｐに接近することが可能となっている。
【００２４】
図１に示されるように、下側磁極構造１１２は、シュラウド１３０によって取り囲まれている。このシュラウド１３０は、システム１００に付随する患者支持システム１１０を収容するために、設置されている。シュラウド１３０には、横木１４０を備える回転可能なフレーム１３６が搭載されている。このフレーム１３６には、患者支持装置１１０が格納され、かつ取り付けられている。患者支持装置１１０は、フレーム１３６に取り付けられると、磁極軸１２４を中心として回転することが可能となっている。加えて、患者支持装置１１０は、フレーム１３８を備えている。このフレーム１３８上には、平板１４０が磁極に対して片持ち梁のように一端が突出し得るように、摺動可能に取り付けられている。従って、患者支持装置１１０のいずれかの端を、磁極から対角線に沿って外側に突出させ、かつ回転させることが可能となる。これによって、患者の人体構造の任意の個所を、磁石の等中心（アイソセンタ、ｉｓｏｃｅｎｔｅｒ）、すなわち、撮像空間の中心に配置することが可能となる。
【００２５】
システム１００は、磁石の前面１５４に配置された１対の安全ゲート１５０をさらに備えている。各ゲート１５０は、レール１５６に接続され、このレール１５６は、床１１６に取り付けられている。リフト・プラットフォーム１６０は、磁石の前面１５４の方に配置されたエレベータシステムの一部を形成している。レール１５６には、プラットフォーム１６０によって支えられる対象物、例えば、医局員またはベッド１１０の存否を検出する光ゲートセンサシステム１６４が装着されている。光ゲートセンサシステム１６４は、一定の条件下でリフト・プラットフォーム１６０を自動的に引上げるように、エレベータシステムと連動して機能するものである。特に、もしリフト・プラットフォーム１６０が床１１６の下方に引っ込んでゲート１５０が開いた場合、人または対象物が光ゲートセンサ１６４の経路に存在しない限り、リフト・プラットフォーム１６０は、床１１６と同じレベルに自動的に引上げられるようになっている。
【００２６】
システム１００は、概して、以下のように操作される。患者が、好ましくは、準備区域において、患者支持装置１１０の上に載せられる。次いで、患者は、前面１５４を通って送られ、プラットフォーム１６０の上に位置決めされる。プラットフォーム１６０の上で、患者支持装置は、その長軸１６８をｙ軸と一直線に並べて位置決めされる。次いで、この患者支持装置１１０を、下側磁極１１２を超える適切な高さにまで、引上げられる。次いで、患者支持装置１１０は、磁極１１２の上方の患者収容空間または間隙１２８内に移動される。磁極１１２の上方に適切に位置決めされた時点で、装置１１０は、降下され、回転フレーム１３６の横木１４０と係合する。患者支持装置１１０がフレーム１３６に取り付けられた状態で、安全レール１７０および脚１７４が、患者支持装置から取り外される。次いで、スキャンされるべき患者の人体構造の一部が磁石の等中心に配置されるように、以下に説明するように、患者を回転および平行移動することが可能となる。
【００２７】
スキャニングを行なうのに加えて、このシステム１００は、患者のみならず一人または多人数の医局員を収容することができる多目的に使える充分に広い環境をもたらしている。例えば、このシステムは、生体検査または他の医療処置を行なうのに、用いられてもよい。特に、磁極の周りの空間には、間隙１２８内のベッド１１０に支持された患者を遮るものがない。付添人または医局員は、患者に対して、あらゆる個所から３６０°のアクセスを取ることが可能である。加えて、プラットフォーム１６０は、腫瘍、組織、骨または器官の個所を特定するのにスキャンによって得られた画像を用いる医療処置を行なうプラットフォームに立っている医者の高さに適合すべく、調整可能となっている。これに関連して、システムは、外科医が画像をリアルタイムに見ることができるように、上側磁極に取り付けられる表示装置（図示せず）を備えていてもよい。従って、この磁石の設計によれば、手術室として機能する環境を得ることができる。
【００２８】
代替的に、このシステムは、通院または外来の患者をスキャンするのに、用いられてもよい。これに関連して、このシステムによれば、２つ以上の患者支持装置を準備区域に配置し、患者をこれらの患者支持装置に載せることが可能である。患者支持装置が準備区域に配置されると、それらの脚および車輪が、フレーム装置に取り付けられることになる。このモードでは、患者支持装置は、下側磁極に取り付けられず、その代わりに、患者を支持し、磁石を収容する空間の前面に送るのに用いられる。次いで、患者は、連続的に磁石１０６内に送られる。これによって、システム１００の処理（スループット）が改良されることになる。
【００２９】
図２Ａおよび図２Ｂを参照すると、本発明の態様による図１のシステムに用いることができる磁石２００の斜視図および正面図が示されている。図２Ａおよび図２Ｂでは、磁石と関連する支持体および他の構造の詳細を明らかにするために、磁石構造をユーザまたは患者に対して隠蔽するシュラウド、壁、および他の部材が、取り外されている。具体的に、磁石２００は、１対の垂直磁束戻り部材２１４，２１６を横切って水平方向に延在する上側磁極支持体２１０を備えている。下側磁極支持体２２０は、上側磁極支持体２１０の反対側に配置され、垂直磁束戻り部材２１４，２１６を横切って延在している。磁極支持体２１０，２２０および磁束戻り部材２１４，２１６は、好ましくは、互いに積層された複数の強磁性板を用いて、構成されている。図示されるように、垂直磁束戻り部材２１４，２１６は、Ｃ字状またはＵ字状の形状をなし、それらの両端に水平方向の延長部を備えている。好ましい実施形態では、磁束戻り部材２１４，２１６の端は、好ましくは、磁極から略２フィート（略６１センチ）離れて終端している。Ｃ字状の垂直磁束戻り部材によれば、支持されていない上側および下側磁極支持体２１０，２２０の長さＬを最小限に抑えながら、磁石を収容する室の幅Ｈを画定する内側壁間の距離を、患者支持体が前述したように片持ち梁のように一端が突出するのを可能にするのに充分なほど広くすることが可能となる。特に、Ｃ字状部材２１４，２１６は、それらの部材が垂直柱構造を有する場合と比較して、互いにより接近させることができる。これによって、長さＬが短縮され、支持体２１０，２２０による磁極の振動、例えば、磁極の上下動が低減されることになる。さらに詳細には、距離Ｌ２は、好ましくは、磁極から磁束戻り経路または磁束戻り部材としても機能する上側または下側磁極支持体を通らず、垂直磁束戻り部材に漏れる磁束の経路をもたらすことなく、機械的な振動を回避する長さになるように、選択されている。換言すれば、Ｌ２は、間隙Ｇを横断する漏れを阻止するように、選択されねばならない。好ましい実施形態では、Ｈは略１６０インチ（略４０６センチ）であり、磁極支持体の垂直寸法Ｖは略１６インチ（略４１センチ）である。
【００３０】
上側および下側磁極支持体と垂直磁束戻り部材は、下側磁極２２１と上側磁極２２２との間の患者収容空間２１８を横切って伝達される磁束の磁気回路をもたらすフレームまたはヨークを画定している。磁束は、図２Ａでは下側磁極２２１のみに巻装されているように示されているコイル２２４によって生じている。磁石が完全に組み立てられたときには、上側磁極２２２も、磁極２２１に示されるのと同様のコイルによって巻装されている。コイル２２４は、常伝導電磁石を特徴付ける導体ターンの積層によって、構成することが可能である。これらの導体ターンは、ガラス繊維テープによって絶縁されたアルミニウムまたは銅であればよい。冷却システムがコイルに付随的に設けられている。この冷却システムは、当技術分野において知られているどのような冷却システムであってもよい。
【００３１】
常伝導コイルは、通常のコイルまたは高温超伝導コイルと置き換えられてもよい。超伝導コイルは、典型的には、低温保持装置（cryostat）と呼ばれる容器内に密閉されている。この低温保持装置は、ＮｂＴｉまたはＮｂ3Ｓｎのような従来の低温超伝導体用の液体ヘリウム、または、好ましくは、高温超電導体用の液体窒素のような冷媒で充填されている。冷媒によって、コイルは、超伝導をもたらすのに充分に低い温度に維持されている。必要な温度は、超伝導材料の組成に依存している。低温保持装置における超伝導コイルは、常伝導コイル２２４と略同じ位置において磁極を包囲している。図２Ｃは、本発明の付加的な態様による磁石２００と共に用いることができる高温コイルアセンブリ２４０の断面図である。高温コイルは、ＭｇＢ2コイルでもよいし、他の高温コイルでもよい。コイルアセンブリ２４０は、コイル支持体２４４間に配置された超伝導巻線２４２を備えている。コイル支持体２４４は、端末キャップ２４６を用いて、蓋がされている。コイル支持体２４４を取り囲む冷却チューブ２４８が示されている。これらの冷却チューブ２４８は、冷凍冷却機に設けられるような１５°Ｋの気体を含むことが可能となる。巻線、コイル支持体、冷却チューブ、および他の支持構造は、好ましくは、真空室２５０内に収容されている。図２Ｃに示される実施形態では、コイル巻線２４２は、端末キャップ２４６間に略１２ｃｍ延在し、略０．５ｃｍの厚みを有している。真空室２５０のその縁（２５０1，２５０2）間の距離は、略１７ｃｍである。真空室は、略６ｃｍの幅を有している。
【００３２】
図面に基づいて説明した電磁石および超伝導コイルアセンブリに加えて、磁束生成手段は、永久磁石材料を備えていてもよい。この永久磁石材料は、好ましくは、磁極の下方に集中して配置される。
【００３３】
図２Ａおよび図２Ｂを再び参照すると、コイルのない上側磁極２２２が示されている。コイルは、通常、この上側磁極にも同じように巻装されているが、ここでは、磁極の構造と関連する付加的な詳細を明らかにするために、省略されている。特に、上側磁極２２２にと関連して示されるように、好ましい実施形態では、各磁極は、略円筒の形状を有し、複数の強磁性円板を磁極ステムをなすように互いに積層することによって、形成されている。各磁極ステムは、基板２３０を用いて、その対応する支持部材に接続されている。下側磁極２２１は、好ましくは、４〜７フィートの直径を有している。好ましい実施形態では、下側磁極は、５２インチの直径を有している。磁極が小径を有する場合、アンペアターン数を追加して必要とされる磁場強度を得るために、磁極はその磁極軸に沿って長くなっている。
【００３４】
図２Ａおよび図２Ｂに示されるように、下側磁極支持体２２０は、Ｕ字状の井戸２７０内に配置されている。１対の支持部材２７４が、複数のエアバッグ２７５を介して、井戸２７０の一部をなす垂直柱２７６の上に取り付けられている。支持部材２７４は、図示されるフレームを支持するように機能するトラスまたはガセットから構成することが可能である。トラス２７４は、それぞれ、アーム２７８1，２７８2を介して、垂直磁束戻り部材２１４，２１６に接続されている。トラスとエアバッグは、周囲の環境によって生じ得る振動に対して保護をもたらすものである。加えて、好ましい実施形態では、支持部材がエアバッグの上に取り付けられているが、他の形式の振動絶縁体が、エアバッグの代わりに用いられてもよい。例えば、振動絶縁をもたらすのに、エラストマまたは油圧装置が用いられてもよい。磁石２００は、振動に対して付加的な保護をもたらす左右に揺れるリンク２８０によって、さらに固定されてもよい。
【００３５】
図２Ａおよび図２Ｄに最もよく示されるように、ランドブリッジ部２８４が、井戸２７０の床２７２の上方に支持されている。ランドブリッジ部２８４は、支持フレームに取り付けられた床板２８５を備えている。図２Ｄに示されるように、支持フレームは、複数の垂直および水平支持部材２８６を備えている。支持部材２８６7〜２８６10は、リフト・プラットフォーム２９０用の開口２８８をもたらすように、配置されている。支持フレームは、下側磁極２２１および垂直磁束戻り部材２１４，２１６が挿通される付加的な開口を備えている。この配置によって、ランドブリッジ部２８４および床板２８５は、磁石２００に対して浮遊することが可能であり、またはその逆も可能である。さらに詳細には、磁石フレーム（構造２１０，２１４，２１６，２２０）および磁極２２１，２２２が、空気バッグ２７５にて支持されたトラス２７４により支持されている。エアバッグ２７５は、水平振動および垂直振動を保護するものである。ランドブリッジ部がエアバッグ２７５によって支持されていないので、ランドブリッジ部を歩く人によって生じ得る振動は、磁石２００に伝達されない。従って、このような振動は、撮像プロセスに悪影響を与えることがない。これによって、最終的に、患者がスキャンされる必要のある回数を低減し、スキャニングの処理を向上させることが可能となる。
【００３６】
図３Ａおよび図３Ｂを参照すると、本発明の態様によるエレベータシステム３００の配置が示されている。このシステム３００は、４つの支持スタンド３１２に取り付けられたリフト・プラットフォーム３１０を備えている。支持スタンド３１２は、それぞれ、スクリュージャッキーロッド３１６に取り付けられている。各ロッド３１６は、ジャッキー３２０内にねじ込まれている。ジャッキー３２０は、１対のロッド３２８を介して、電動モータ３２６に接続されている。操作時において、モータ３２６がロッド３２８を回転させ、その結果、支持スタンドが、回転方向に応じて、昇降するようになっている。前述したように、患者支持体が下側磁極に取り付けられたとき、このエレベータによって、外科医の高さを患者支持体の高さに対して調整することが可能となっている。このような高さ調整は、外科医が外科処置をより快適に行なうのに役立っている。このリフトは、患者の載置に用いられてもよい。例えば、このリフトは、患者支持装置またはベッドを車椅子の患者を載せるのにより適する高さにまで下げるのに用いられてもよい。車椅子の患者がベッドに載せられた後、このリフトは、床と同じレベルに引上げられ、ベッドは、以下に詳細に述べるように、格納され、かつ取り付けられることになる。
【００３７】
前述した構造に加えて、磁石アセンブリは、場合に応じて、局部的なシールドを必要とすることがある。例えば、磁石を収容する室が、以下のような深さ、すなわち、ベッドが、患者の頭または足のいずれかを撮像空間内に位置決めするように片持ち梁のように一端を突出させて、下側磁極を中心として回転することができる深さを必要とする場合、局部的なシールドが、例えば、磁石の背後（図１の後壁１９９を参照）への漏れを防ぐのに必要とされる場合がある。例えば、図１および図２に関して検討したような強磁性材料を用いて作製された磁石は、局部的な磁場を有する傾向にあるが、この磁石および他の付随機器を操作するのに必要な電子機器または他の機器内に漏れが生じる可能性がある。図１の実施形態では、このような電子機器および他の機器は、好都合なことに、室の外側で後壁１９９に隣接して配置することが可能となっている。
【００３８】
図４Ａは、局部的なシールド４１０を備える磁石４００の側面図である。図示されるように、シールド４１０は、後壁４１６の背後に配置されている。図４Ｂの分解図に最もよく示されるように、シールド４１０は、垂直部材４２０と水平部材４２４とを備えている。シールド４１０は、コーナシート４２８とアングル鉄４３０も備えている。
【００３９】
シールド４１０は、４フィート幅の珪素鋼板を用いて、構成されている。図４Ｂに最もよく示されるように、２フィートの間隔で離間した支柱４４０が、スキャナー壁に固定されている。ネジ付きロッドから切断されたスタッド４４２が、スタッド間の間隔を略１８インチとして、支柱４４０に溶接されている。逃げ孔が、珪素鋼板に形成されている。これらの逃げ孔を通るスタッド４４２に対して、珪素鋼板は、摺動することが可能である。孔は、珪素鋼板の縁に沿っても形成され、珪素鋼板の中心線から２フィート離れた位置にあるスタッドが、これらの孔を通っている。また、珪素鋼板は、以下のような重なりパターンで、スタッドに対して摺動するようになっている。すなわち、珪素鋼板１が、支柱４４０2に沿ってスタッドを通るように芯出しされ、珪素鋼板２が、支柱４４０4に沿ってスタッドを通るように芯出しされ、珪素鋼板３が、この珪素鋼板３を支柱４４０3に沿ってスタッドを通るように芯出しすることによって、珪素鋼板１，２に重ねられている。このパターンを繰り返すことによって、必要に応じて、磁石の両側（図２Ｂの長さＬ）から外方に、シールド壁の外側の空間内への磁石の磁束漏れを防ぐ厚みが得られるまで、延在させられることになる。好ましい実施形態では、垂直方向の後シールド壁は、（垂直方向に）１０フィート長さを有する１０００分の２５インチ厚みのＭ１９珪素鋼板を４０層重ねたものを用いている。床の水平部分は、垂直シールド壁と直角に床の上に置かれたＭ１９の４フィート幅の珪素鋼板を有している。水平シールドと垂直シールドとの間の連結部は、長手方向の中心線で９０°に屈曲された、すなわち、屈曲された各側が±１フィートになる２フィート幅の珪素鋼板によって補強されている。
【００４０】
前述のシールド壁は、前述したように構築することができるが、多数の珪素鋼板を各位置に置いて同時にスタッドを通して配置することも容易である。積層構造の最外端同士を互いに当接させるとき、層間の接触を確実にするのに、スタッドに固定した小さい帯状物が役に立っている。前述のシールドによれば、磁石筐体のすぐ外側において、磁束の漏れを約０．５ガウスの地磁場レベルに低減させることが、分かっている。これによって、後壁の背後の電源および他の機器をシールドすることができ、このような機器を操作するオペレータおよび他のスタッフに警告をする必要性を不要にすることが可能である。
【００４１】
図５Ａを参照すると、本発明の付加的な態様による患者支持装置１１０の斜視図が示されている。患者支持装置またはベッド１１０は、３つの操作モードまたは構成モード、すなわち、（１）車輪付き担架モード、（２）格納モード、（３）磁極への取付けモードを有すると考えられる。これらの各々について、以下に詳細に説明する。
【００４２】
ベッド１１０は、４つの取外し可能な脚５０４によって支持されたフレーム５０２を備えている。各脚５０４は、キャスタ５０６を備え、このキャスタ５０６によって、ベッド１１０を、撮像または他の医療処置を行なうために、準備区域から患者を移送するのに用いることが可能となる。これを、便宜上、車輪付き担架モードと呼ぶ。ベッド１１０は、平板５１０も備えている。この平板５１０は、フレーム５０２に対して片持ち梁のように一端を突き出すことができるフレーム５０２の軌道内に取り付けられている。ベッド１１０は、フレーム５０２の長手方向の縁に沿って設けられた開口５１８内に取り付けられた安全レール５１２も備えている。これらのレール５１２は、圧力がベッドの外側から加えられたとき、内側に折畳まれるように設計されているが、ベッドのフレーム内に患者を充分に支えることが可能である。制御ハンドル５２２が、フレームの各端に取り付けられ、以下にさらに詳細に検討するように、ベッドを回転可能なフレームに格納し、かつ取り付けるのに用いられている。
【００４３】
特に、患者がベッドに載せられた後、ベッド１１０は、図５Ｂに示されるように、下側磁極５３０の隣に移動し、磁極５３０に格納される準備態勢に入る。ベッドレール５１２は、好ましくは、ベッド１１０が取り付けられる前に、フレーム５０２から取り外されるが、ベッド１１０が回転可能なフレームに取り付けられた後に、取り外されてもよい。次に、ベッドフレームは、ハンドル５２２を下げることによって、その格納位置に引き上げられる。図５Ｃおよび図５Ｄに最もよく示されるように、ハンドル５２２は、１対のレバー５２２1，５２２2を備えている。これらのレバー５２２1，５２２2は、ハンドル５２２との係止を解除することによって降下させ、フレーム５０２と平板５１０を引上げることが可能となる。ハンドルは、格納位置に達すると、好ましくは、ベッド１１０の望ましくないさらなる昇降を阻止するために、適所に係止されることになる。
【００４４】
図５Ｅおよび図１に最もよく示されるように、ベッド１１０は、磁極５３０の上方に移動させられる。従って、フレーム５０２は、磁石シュラウド５４０に取り付けられた回転フレーム５３８の上方において、磁極の両側において互いに平行に延在する横木５４２に位置決めされることになる。取付けビーム５４４が、各横木６４２に固定されている。ビーム５４４は、取付け横木５４２に付設された内側基本部材５４４を備えている。中間部材５４４が、基本部材５４４の開口５４６内に摺動可能に取り付けられている。開口５４６は、中間部材が基本部材５４４に対して摺動する軌道をもたらしている。外側部材５４４は、同様に、中間部材に摺動可能に取り付けられている。ベッド１１０は、回転フレーム５３８に格納されると、ビーム５４４に沿って磁石の中心の方に摺動されることになる。ベッドが磁極５３０を中心として配置されると、ハンドル５２２が、直立位置に持ち上げられ、ベッドフレーム５０２をビーム５４４および回転フレーム５３８の上に降下させることが可能となる。この位置では、ベッドの全重量が、回転フレーム５３８によって支持されることになる。
【００４５】
ベッド１１０がフレーム５０２に取り付けられると、脚５０４は、好ましくは、取り外されるとよい。好ましい実施形態では、脚はバー５０７を掴み、このバー５０７を磁極から離して上方に９０°回転させることによって、取り外される。次いで、レバー５０９を用いて、脚をフレームから離脱させる。図６は、ベッド１３２が磁極５３０に取り付けられ、脚が取り外された後のベッド１３２を示している。脚５０４は、脚への負荷の存在を検出し、脚がベッドフレームから脱落されるのを防ぐセンサを備えていてもよい。
【００４６】
図６に示されるように、ベッドは、磁極５３０、またはさらに具体的には、回転フレーム５３８の横木５４２に取り付けられると、矢印Ａで示されるように、磁極の周りを回転させることが可能となる。付加的な安全特徴として、回転フレーム５３８は、１つまたは複数のストッパ５７０を備えている。ストッパ５７０によって、ベッド１１０は、図６に示されるような０°の回転位置で格納させることが可能となり、または図示されるストッパ５７０における９０°の回転位置（線５７２）で格納させることが可能となる。しかし、ベッド１１０は、磁極軸を中心として３６０°回転することができることに留意すべきである。磁極５３０を中心とする回転に加えて、ベッド１１０は、方向５７６に沿って左右に摺動することが可能である。ベッドの平板は、方向５７８に沿って、ビーム５４４上を片持ち梁のように一端を突出させることも可能である。前述したように、ビームからなる部材を、横木５４２に沿って互いに相対的に摺動させてもよい。この付加的な調整によって、患者を磁極の縁に立っている医者に接近させることに関して、融通性を高めることが可能となる。
【００４７】
図７を参照すると、本発明の付加的な態様による照明構造７００が示されている。照明構造７００は、望ましくは、上側磁極、例えば、図１の磁極１２４に取り付けられ、磁石間隙１２８を照明するのに用いられている。図示されるように、照明構造７００は、有蓋格納部７０８に取り付けられた付属品７０４を備えている。付属品７０４は、周囲照明をもたらすランプ７１０を備えている。ランプ７１０は、好ましくは、付属品７０４内において垂下の位置から磁石の中心の近くまで傾斜させることができるＬＥＤランプから構成されている。また、付属品は、「雁首状」の方向性ランプ７１６用のレセプタクルを備えている。ランプ７１６は、磁石の中心の方に傾斜させ、外科処置中に患者の人体構造の一部に特に焦点を合せる照明をもたらすことが可能となっている。加えて、好ましい実施形態では、ランプは、離脱可能に付属品７０４に取り付けられる。
【００４８】
図８を参照すると、本発明の付加的な態様による代替的なシステム８００が示されている。図１〜図７に関して検討したシステムと対照的に、システム８００は、異なるベッドアセンブリおよび磁石構造を特色としているが、前述した磁石を備えていてもよい。図８に示されるように、前述の特許において示唆されたような磁石８１０は、強磁性床８１２、強磁性天井（図示せず）、および１対の強磁性壁８１４，８１６を備えている。壁８１４，８１６は、図８では、面として概略的に示されているが、実際には、これらの壁は、充分な磁束戻りの領域をもたらすために、かなりの厚みを有している。この磁石は、床８１２から上方に突出する下側磁極構造８１８と、天井から下方に突出する上側磁極構造８２０とを備えている。この上側磁極構造８２０は、例示を明瞭にするために、破線で概略的に示されている。磁極構造８１８，８２０は、略垂直方向の磁極軸８２２に沿って互いに一直線に並び、それらの間に患者収容空間または間隙８２４を画定している。この磁石は、磁束の源、例えば、磁極構造の片方または両方またはフレームの他の部分に巻装された１つまたは複数のコイルを含んでいる。これらのコイルは、常伝導コイルまたは超伝導コイルでもよく、またはフレーム内に含まれる永久磁石材料でもよい。この磁石は、磁気共鳴撮像用の静電界をもたらしている。ＭＲＩ装置は、磁場勾配を患者収容空間８２４内にもたらす勾配コイルのような従来の構造（図示せず）と、無線周波数信号を患者収容空間内に送信し、一般的に磁気共鳴信号と呼ばれる患者の体から放出されるＲＦ信号を受信するＲＦ送受信装置と、を備えている。ＭＲＩ技術において一般的であるように、磁石は、コンピュータ（図示せず）と適切なインターフェイス装置とを含んでいる。このコンピュータは、勾配コイルおよびＲＦコイルの操作を制御し、受信した磁気共鳴信号から磁気共鳴画像を再構築することが可能である。画像を表示する表示装置８２６が、フレームによって密閉された室内に取り付けられてもよい。前述の特許に記載されているように、この形式の構造は、フレームの内側に、患者と共に一人または複数人の医局員を収容するのに充分な８３０で概略的に示される作業空間を画定している。
【００４９】
本発明の一実施形態による装置では、下側磁極シュラウド８３２が、磁石の下側磁極構造８１８を包囲している。下側磁極シュラウド８３２は、磁石フレーム、例えば、下側磁極構造８１８またはこの下側磁極構造を包囲する強磁性床８１２の一部に取り付けられている。その結果、下側磁極シュラウドは、磁極軸８２２を中心として回転することが可能となっている。例えば、下側磁極シュラウド８３２は、下側磁極構造８１８を取り囲む大きなボール軸受またはローラ軸受によって、支持することが可能である。下側磁極シュラウドは、磁極軸８２２の両側で互いに略平行に延在する１対のスライド支持体８３４，８３６を備えている。各スライド支持体は、図８で矢印Ｓによって示される摺動方向に沿って変位され得るように、下側磁極シュラウド８３２に摺動可能に取り付けられている。１対の引込み可能な踏み台（プラットフォーム）８３８，８４０が、下側磁極構造８１８の両側に設けられている。図８に示される拡張位置では、踏み台８３８，８４０は、磁極構造から外側に突出している。下側磁極シュラウド８１８が図８に示される位置では、踏み台８３８，８４０は、摺動方向Ｓと略平行に延在している。磁石は、強磁性床８１２を覆っている見掛けの床８４２を備えている。見掛けの床の一部８４４が、昇降機構（図示せず）に取り付けられている。従って、見掛けの床は、一部８４４が見掛けの床８４２の残りと同じ高さになる図８に示される同一平面の位置と、一部８４４が見掛けの床８４２の残りよりもわずかに上昇した図９に示される上昇位置８４４’との間で、移動可能となっている。
【００５０】
患者支持体８５０は、略水平のブリッジ部分８５２と、そのブリッジ部分から下方に延在する１対の端部分または脚部分８５４，８５６とを有するシャシを備えている。各端部分は、車輪８５８を備えている。細長の患者支持ベッド８６０が、シャシのブリッジ部分８５２を覆っている。図１６に最もよく示されるように、ブリッジ部分８５２、ベッド８６０、またはその両方は、ベッド８６０がシャシのブリッジ部分８５２に対して長さ方向Ｌにおいて摺動することができるように、転がり軸受または他の要素を備えている。図１０に最もよく示されるように、ブリッジ部分は、端部分８５４，８５６と隣接する下面に長孔８６４を備えている。これらの長孔８６４は、スライド８３４，８３６と係合するように配置されている。
【００５１】
磁石は、補助支持要素８７０をさらに備えている。この支持要素は、キャリア８７２に取り付けられ、キャリア８７２は、磁石の１つの壁８１４に沿って延在するレール８７４に支持されている。図８に示される引き込み位置では、補助支持体８７０は、壁８１４に沿って置かれているので、磁石内にそれほどの空間を占有していない。図１３図１４および図１５に最もよく示されるように、補助支持体８７０とキャリア８７２は、磁極軸８２２と下側磁極シュラウド８３２の近くの位置までレール８７４に沿って移動させることができ、補助支持体は、実質的に水平位置（図１５）になるまで下方に傾斜させることが可能となっている。この水平位置では、キャリア８７２から遠く離れた側の補助支持体の端が、ブリッジ部分８５２と一直線に並んで、支持体８５０のシャシに置かれている。補助支持体８７０は、シャシのブリッジ部分８５２に設けられているのと同様の転がり軸受８７６または他の装置を備えている。
【００５２】
操作の際には、患者がベッド８６０に載せられ、患者支持シャシ８５０が見掛けの床８４２を横切ってプラットフォーム部８４４の上に移動され、踏み台８３８，８４０が拡張位置に設置されることになる。図９に示されるように、プラットフォーム部８４４が、踏み台８３８，８４０と同じ平面になるように、その上昇位置８４４’に引上げられるようになっている。患者支持体８５０が、プラットフォーム部４４から踏み台８３８，８４０の上に移動され、スライド８３４，８３６と係合している（図９および図１０）。患者支持体８５０をスライド８３４，８３６上に残して、踏み台８３８，８４０が引き込まれることになる（図１１）。この状態で、ベッド８６０の中心は、磁極軸８２２に実質的に位置決めされる。患者をこの位置で撮像することが可能となる。さらに、作動空間８５０にいる医局員は、患者に対して外科処置または他の処置を行なうことが可能となる。
【００５３】
図１２に示されるように、スライド８３４，８３６を拡張し、患者支持体８５０とベッド８６０を摺動方向Ｓに移動させることが可能である。その結果、患者は、完全に患者収容空間の外側に位置し、上側磁極構造８２０の下方には位置しないことになる。この位置では、患者を最大限に露出させ、外科処置または他の処置を行なうことが可能である。図１８および図１９に示されるように、下側磁極シュラウド８３２は、（図８に示されるのと同じ）図１９に示される位置と図１８に示される位置との間で、磁極軸２２を中心として回転させ、これによって、患者支持体９５０とベッド８６０を磁極軸を中心として回転させることが可能となる。これによって、外科処置または他の医学処置を行なうのにさらに便利な回転位置に、患者を再位置決めすることが可能となる。
【００５４】
図１４〜図１６を順に参照すれば最もよく理解されるように、補助支持体８７０は、支持体８５０（図１５）と連結されるその完全に拡張された位置に配置することが可能であり、ベッド８６０は、その一部が補助支持体８７０上に置かれてその他の部分が患者支持シャシのブリッジ部分８５２によって支持されるように、長さ方向Ｌにおいて移動させることが可能である。これによって、ベッドを方向Ｌにおいてかなり大きく移動させることができ、その結果、患者の人体構造の末端部、例えば、足または頭を磁極軸８２２と一直線に並べることができる。ベッド８６０の一部が補助支持体８７０によって支持されているので、ベッドおよび患者支持体に含まれる転がり軸受または他の要素は、構造支持体の全てにわたって設ける必要がない。換言すれば、図１６に示される位置では、ベッド８６０は、シャシ８５０を超えて突出しているが、片持ち支持されていない。その代わり、ベッドの突出している部分は、補助支持体８７０によって支持されている。図１７に最もよく示されるように、ベッド８６０が補助支持体８７０によって部分的に支持されているとき、シャシ８５０およびスライド８３４，８３６を摺動方向Ｓに沿って移動させながら、補助支持体８７０とキャリア８７２をレール８７４に沿って移動させることが可能である。従って、患者が極端な位置にあっても、患者を患者収容空間の外に移動させて、患者にアクセスすることが可能となる。
【００５５】
１つの補助支持体８７０しか本発明の図面に示されていないが、この磁石は、２つ以上の壁に配置された２つ以上の補助支持体を備えていてもよい。従って、下側磁極シュラウド８３２の異なる回転位置において、補助的な支持動作をもたらすことが可能となる。また、ベッド８６０は、例えば、下側磁極シュラウド８３２が中間的な回転位置にある場合、補助支持体８７０を用いることなく、シャシ８５０に対して方向Ｌにおいてわずかに移動することが可能である。患者支持体８５０は、撮像中に下側磁極シュラウド８３２によって支持され、この下側磁極シュラウド８３２は、強磁性構造そのものによって支持されているので、見掛けの床８４０の振動または移動は、撮像に悪影響を与えることはない。同様に、補助支持体８７０は、強磁性フレームの一部で、かつ見掛けの床から機械的に隔離された壁によって、支持されている。
【００５６】
下側磁極シュラウド８３２、患者支持体８５０、ベッド８６０、および補助支持体８７０の構成部品は、望ましくは、使用中に生じる磁場と干渉しないように、ポリマー材料のような非磁性材料から形成されている。
【００５７】
前述したように、磁石のフレームおよび磁極は、好ましくは、強磁性材料によって作製されている。磁石の作動に望ましい磁場強度、例えば、６キロガウスを達成するために、磁極領域において充分に高い磁気透過率を示す低シリコン鋼を用いると、さらに好ましい。低炭素鋼も適切であり、フレームに用いることが可能である。磁石の磁場強度が大きくなると、磁極の飽和によって、磁石の設計が実質的に制限され、磁極の大きさ、磁場強度、および間隙距離が、実質的に制約されることがある。本出願人は、等級１００８鋼を用いて、３０００ガウスの磁石を製造した。本出願人は、等級１００６鋼が、約２０，０００ガウス以下の範囲で使用可能であり、等級１００１鋼が、約２２，０００ガウス以下の範囲で使用可能であることを見出している。
【００５８】
前述した特徴の多くのさらなる変更または組合せを、本発明から逸脱することなく、利用することができる。例えば、患者支持体は、異なる磁石と共に用いることができ、磁石は、必ずしも、図示した上側および下側突出磁極構造を備える必要がない。また、図８〜図２０に図示し、かつ説明した実施例に関して、患者支持シャシの端部分８５４，８５６は、拡張かつ後退するように配置され、これによって、ブリッジ部分８５２およびベッド８６０を上下するようにしてもよい。このような変形形態では、見掛けの床のプラットフォーム部８４４が固定されてもよく、前述した踏み台８３８，８４０が省略されてもよい。患者支持体を見掛けの床の全域で回転させることによって、患者支持体８５０をスライド８３４，８３６に位置決めし、シャシの端部分８５４，８５６を後退させて、スライドに支持されたシャシから離すようにしてもよい。また、補助支持体８７０は、強磁性フレームの天井要素から延在するアーム、ケーブル、または支柱と置き換えられてもよく、または補足されてもよい。
【００５９】
本発明を具体的な実施形態を参照してここに説明したが、これらの実施形態は、本発明の原理および用途の単なる例示にすぎないことが理解されるべきである。従って、多数の修正が例示的な実施形態に対してなされてもよく、他の構成が特許請求項によって定義される本発明の精神および範囲から逸脱することなく考案されてもよいことが理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の態様による磁気共鳴撮像システムの概略図である。
【図２Ａ】本発明の態様による磁気共鳴システムの斜視図である。
【図２Ｂ】図２Ａのシステムの正面図である。
【図２Ｃ】本発明の付加的な態様による超伝導コイルアセンブリの断面図である。
【図２Ｄ】図２Ａのシステムの斜視図である。
【図３Ａ】本発明の態様による磁石床の一部の斜視図である。
【図３Ｂ】図３Ａの分解図である。
【図４Ａ】本発明の付加的な態様による磁石の側面図である。
【図４Ｂ】本発明の態様によるシールドを構成するシステムを示す図である。
【図５Ａ】本発明の付加的な態様による装置の斜視図である。
【図５Ｂ】本発明の態様によるシステムの斜視図である。
【図５Ｃ】図５Ａの装置の一部を示す図である。
【図５Ｄ】図５Ｂのシステムの一部を示す図である。
【図５Ｅ】図５Ａの装置の一部の分解図である。
【図６】本発明の態様による患者位置決めシステムを示す図である。
【図７】本発明の態様による照明システムを示す図である。
【図８】本発明の態様による磁気共鳴撮像システムの概略図である。
【図９】本発明の態様による図８のシステムの一部の概略図である。
【図１０】本発明の態様による図８のシステムの一部の概略図である。
【図１１】本発明の態様によるシステムを示す図である。
【図１２】本発明の態様による図１１のシステムの概略図である。
【図１３】本発明の態様によるシステムを示す図である。
【図１４】本発明の態様による図１３のシステムの概略図である。
【図１５】本発明の態様によるシステムを示す図である。
【図１６】本発明の態様による図１５のシステムの概略図である。
【図１７】本発明の態様による図１５のシステムの概略図である。
【図１８】本発明の態様によるシステムを示す図である。
【図１９】本発明の態様によるシステムの分解図である。
【図２０】本発明の態様による磁気共鳴システムの斜視図である。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図５Ｅ】
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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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【国際調査報告】
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