(57)【要約】  本願に開示されているのは、磁気共鳴画像（ＭＲＩ）装置ノイズ減衰システムであって、ＭＲＩ装置の傾斜巻線アセンブリとＭＲＩ装置の一次マグネットアセンブリによって支持された支持構造との間に配置された調整可能な振動減衰サスペンションシステムを含み、この調整可能な振動減衰サスペンションシステムは、別々に膨張可能な複数の支持要素と、ＭＲＩ装置の傾斜巻線アセンブリに関連付けられた複数の接続要素のうちの少なくとも一つに結合された振動低減材料と、更に／又は、ＭＲＩ装置の傾斜巻線アセンブリを含む空間を少なくとも部分的に埋める音響ノイズ吸収材料と、を備える。【選択図】  図５
2014518104.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気共鳴画像（ＭＲＩ）装置ノイズ減衰システムであって、
前記ＭＲＩ装置の傾斜巻線アセンブリとＭＲＩ装置の一次マグネットアセンブリによって支持された支持構造との間に配置された調整可能な振動減衰サスペンションシステムを含み、前記調整可能な振動減衰サスペンションシステムは、別々に膨張可能な複数の支持要素を備える、磁気共鳴画像（ＭＲＩ）装置ノイズ減衰システム。
【請求項２】
前記別々に膨張可能な複数の支持要素は、前記一次マグネットアセンブリに関して前記傾斜巻線アセンブリのうち少なくとも一部の配列を更に設けるように配置されている、請求項１に記載の磁気共鳴画像（ＭＲＩ）装置ノイズ減衰システム。
【請求項３】
前記サスペンションシステムは、前記別々に膨張可能な複数の支持要素の各々に関して圧力を別々に制御する圧力制御システムを更に備える、請求項１に記載の磁気共鳴画像（ＭＲＩ）装置ノイズ減衰システム。
【請求項４】
前記サスペンションシステムは、別々に膨張可能な前記複数の支持要素の各々の前記圧力を測定する圧力モニタリングシステムを更に備える、請求項３に記載の磁気共鳴画像（ＭＲＩ）装置ノイズ減衰システム。
【請求項５】
別々に膨張可能な前記複数の支持要素のうち別々に膨張可能な第１支持要素は、前記ＭＲＩ装置の上部垂直位置と前記ＭＲＩ装置の下部垂直位置とを含む群の一つの位置に配置される、請求項１に記載の磁気共鳴画像（ＭＲＩ）装置ノイズ減衰システム。
【請求項６】
前記サスペンションシステムは、別々に膨張可能な第２支持要素と、別々に膨張可能な前記第１支持要素に関して約１２０°離れて配置された、別々に膨張可能な第３支持要素とを更に備える、請求項５に記載の磁気共鳴画像（ＭＲＩ）装置ノイズ減衰システム。
【請求項７】
別々に膨張可能な複数の支持要素のうち、別々に膨張可能な第２支持要素は、前記ＭＲＩ装置の上部垂直位置と前記ＭＲＩ装置の下部垂直位置とを含む群の他の位置に配置される、請求項５に記載の磁気共鳴画像（ＭＲＩ）装置ノイズ減衰システム。
【請求項８】
前記サスペンションシステムは、別々に膨張可能な第３支持要素と、前記ＭＲＩ装置内の実質的に水平な、反対側の位置に配置された別々に膨張可能な第４支持要素とを更に備える、請求項７に記載の磁気共鳴画像（ＭＲＩ）装置ノイズ減衰システム。
【請求項９】
前記傾斜巻線アセンブリに関連付けられた複数の接続要素のうち少なくとも一つに結合された振動低減材料を更に備える、請求項１に記載の磁気共鳴画像（ＭＲＩ）装置ノイズ減衰システム。
【請求項１０】
ＭＲＩ装置の傾斜巻線アセンブリを含む空間を少なくとも部分的に埋める音響ノイズ吸収材料を更に備える、請求項１に記載の磁気共鳴画像（ＭＲＩ）装置ノイズ減衰システム。
【請求項１１】
ＭＲＩ装置の傾斜巻線アセンブリに関連付けられた複数の接続要素のうち少なくとも一つに結合された振動低減材料を備える、磁気共鳴画像（ＭＲＩ）装置ノイズ減衰システム。
【請求項１２】
前記振動低減材料は、エラストマーを備える、請求項１１に記載の磁気共鳴画像（ＭＲＩ）装置ノイズ減衰システム。
【請求項１３】
前記振動低減材料は、前記傾斜巻線アセンブリに関連付けられた少なくとも一つのエンドキャップに挿入され、前記振動低減材料は、一つのピースを備え、前記傾斜巻線アセンブリの内側及び外側に延びている、請求項１１に記載の磁気共鳴画像（ＭＲＩ）装置ノイズ減衰システム。
【請求項１４】
前記振動低減材料は、包装材料を備え、前記包装材料は、少なくとも一つの固定要素とともに、前記傾斜巻線アセンブリに関連付けられた複数の接続要素の一つに巻き付けられ、固定される、請求項１１に記載の磁気共鳴画像（ＭＲＩ）装置ノイズ減衰システム。
【請求項１５】
前記包装材料は、前記複数の接続要素に巻き付けられ、固定される、請求項１４に記載の磁気共鳴画像（ＭＲＩ）装置ノイズ減衰システム。
【請求項１６】
前記ＭＲＩ装置の前記傾斜巻線アセンブリとＭＲＩ装置の一次マグネットアセンブリによって支持された支持構造との間に配置された調整可能な振動減衰サスペンションシステムを更に備え、
前記調整可能な振動減衰サスペンションシステムは、別々に膨張可能な複数の支持要素を備える、請求項１１に記載の磁気共鳴画像（ＭＲＩ）装置ノイズ減衰システム。
【請求項１７】
ＭＲＩ装置の傾斜巻線アセンブリを含む空間を少なくとも部分的に埋める音響ノイズ吸収材料を更に備える、請求項１１に記載の磁気共鳴画像（ＭＲＩ）装置ノイズ減衰システム。
【請求項１８】
ＭＲＩ装置の傾斜巻線アセンブリを含む空間を少なくとも部分的に埋める音響ノイズ吸収材料を備える、磁気共鳴画像（ＭＲＩ）装置ノイズ減衰システム。
【請求項１９】
ＭＲＩ装置の傾斜巻線アセンブリを含む空間を少なくとも部分的に埋める空気を備える複数の空洞を更に備える、請求項１８に記載の磁気共鳴画像（ＭＲＩ）装置ノイズ減衰システム。
【請求項２０】
前記音響ノイズ吸収材料は、一種の発泡体を備える、請求項１８に記載の磁気共鳴画像（ＭＲＩ）装置ノイズ減衰システム。
【請求項２１】
前記音響ノイズ吸収材料は、複数の層を備える、請求項１８に記載の磁気共鳴画像（ＭＲＩ）装置ノイズ減衰システム。
【請求項２２】
前記複数の層は、音を吸収する材料と音を反射する材料が交互に存在する層から成る、請求項２１に記載の磁気共鳴画像（ＭＲＩ）装置ノイズ減衰システム。
【請求項２３】
前記ＭＲＩ装置の前記傾斜巻線アセンブリを含む前記空間は、大気圧より低い圧力を有する、請求項１８に記載の磁気共鳴画像（ＭＲＩ）装置ノイズ減衰システム。
【請求項２４】
前記ＭＲＩ装置の前記傾斜巻線アセンブリとＭＲＩ装置の一次マグネットアセンブリによって支持された支持構造との間に配置された調整可能な振動減衰サスペンションシステムを更に備え、
前記調整可能な振動減衰サスペンションシステムは、別々に膨張可能な複数の支持要素を備える、請求項１８に記載の磁気共鳴画像（ＭＲＩ）装置ノイズ減衰システム。
【請求項２５】
前記傾斜巻線アセンブリに関連付けられた複数の接続要素のうち少なくとも一つに結合された振動低減材料を更に備える、請求項１８に記載の磁気共鳴画像（ＭＲＩ）装置ノイズ減衰システム。
【請求項２６】
磁気共鳴画像（ＭＲＩ）装置ノイズ減衰システムであって、
前記ＭＲＩ装置の前記傾斜巻線アセンブリとＭＲＩ装置の一次マグネットアセンブリによって支持された支持構造との間に配置された調整可能な振動減衰サスペンションシステムであって、別々に膨張可能な複数の支持要素を備える、前記調整可能な振動減衰サスペンションシステムと、
前記傾斜巻線アセンブリに関連付けられた複数の接続要素のうち少なくとも一つに結合された振動低減材料と、
ＭＲＩ装置の傾斜巻線アセンブリを含む空間を少なくとも部分的に埋める音響ノイズ吸収材料と、
を備える、磁気共鳴画像（ＭＲＩ）装置ノイズ減衰システム。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【０００１】
[0001]本願は、以下の同時係属米国仮出願の利益を請求する。２０１１年６月１３日に提出された出願番号６１／４９６，４０８、２０１１年１２月６日に提出された出願番号第６１／５６７，３１０号、２０１２年２月３日に提出された出願番号第６１／５９４，６９０号これらの同時係属の仮出願の開示内容は、それらの全部において参考のために本願に組み込まれる。
【発明の分野】
【０００２】
[0002]本発明は、全体的に、磁気共鳴画像（ＭＲＩ）装置に関し、より具体的には、ＭＲＩ装置用ノイズ減衰システムに関する。
【発明の背景】
【０００３】
[0003] ＭＲＩスキャナは、医療診断のような様々な分野で使用される。それらは、概して、マグネット、傾斜コイル又は巻線アセンブリ、更に、無線周波数コイルの動作に基づき画像を生成する。マグネットは、一様な一次磁界を生成し、これが、核磁気共鳴（ＮＭＲ）のプロセスを経て無線周波数励起に応じて、水素原子核のような不対の核スピンを作り出す。傾斜巻線アセンブリは、その一次磁界に、一連のパルス空間傾斜磁界を重ね合わせ、撮像パルスシーケンス中、独特な磁界の組に対応する空間アイデンティティを撮像ボリューム内の各ポイントに与える。無線周波数コイルは、励起無線周波数（ｒｆ）パルスを加え、これが、試料内で、横に発振する核磁化を一時的に生成する。この試料の磁化は、その後、励起ｒｆコイルによって、場合によっては、他のｒｆコイルによって検出される。結果として生じる電気信号は、コンピュータによって、磁気共鳴画像を生成する為に使用される。概して、マグネットの内部には、無線周波数コイルと傾斜巻線アセンブリとが存在する。
【０００４】
[0004]ＭＲＩスキャナ用マグネットは、超伝導コイルマグネット、抵抗コイルマグネット、永久磁石を含み得る。既知の超伝導磁石設計は、円筒型マグネットと開放型マグネットとを含む。円筒型マグネットは、概して、軸方向に向けられた静磁界を有する。円筒型マグネットに基づくＭＲＩシステムにおいて、無線周波数コイル、傾斜巻線アセンブリ、及びマグネットは、概して、環状の、円筒形状になっており、概して、同軸に整列されており、傾斜巻線アセンブリは、周囲で、無線周波数コイルを囲み、マグネットは、周囲で、傾斜巻線アセンブリを囲む。開放型マグネットは、概して、間隔があけられた２つのマグネットアセンブリ（磁極）を、そのアセンブリ間の空間に挿入される撮像被験者と共に使用する。このスキャナのジオメトリは、ＭＲＩ撮像中、手術や他の医療手続の為に、医療関係者によるアクセスを可能にする。また、開放空間は、患者が伝統的な臨床マグネット設計で経験する閉所恐怖症の感情を克服するのに役立つ。
【０００５】
[0005]傾斜巻線アセンブリは、概して、一組の巻線を備え、これらが、所望の傾斜磁界を生み出す。人の大きさの全身用ＭＲＩスキャナの為に、そのようなアセンブリは、概して、約１０００ｋｇの重さを有する。小動物撮像（例えば、ウサギ、犬、猿など）用アセンブリは、約１００ｋｇの重さを有する。巻線は、導電材（例えば、銅）のシートを切断又はエッチングすることによって形成される導体とワイヤとから成り、所望の磁界パターンを発生させる為の電流経路を形成する。ワイヤ又は導電性コイル又はプレートは、それら自体、光ファイバ過巻（fiberglass overwindings）及びエポキシ樹脂によって所定位置に概して保持される。
【０００６】
[0006]一般的に、ＭＲＩスキャナの様々なコンポーネントは、音響ノイズの源と経路を象徴し、これらは、撮像される人間及び動物被験者にとって、更に、スキャナオペレータにとって、好ましくなく、或いは、有害である。例えば、傾斜巻線アセンブリは、大きな音響ノイズを発生させ、これらは、多くの医療患者が好ましくないと感じ、これらは、人や動物の聴力を損傷し得る。音響ノイズは、スキャナの撮像領域内と、スキャナの外側に生じる。既知の受動ノイズ制御技術には、傾斜巻線アセンブリを真空封入体内に配置することが含まれる。
【発明の概要】
【０００７】
[0007]本発明の第１態様は、磁気共鳴画像（ＭＲＩ）装置ノイズ減衰システムであって、ＭＲＩ装置の傾斜巻線アセンブリと、ＭＲＩ装置の一次マグネットアセンブリによって支持された支持構造との間に配置された調整可能な振動減衰サスペンションシステムを含み、調整可能な振動減衰サスペンションシステムは、別々に膨張可能な複数の支持要素を備える。
【０００８】
[0008]本発明の第２態様は、磁気共鳴画像（ＭＲＩ）装置ノイズ減衰システムであって、ＭＲＩ装置の傾斜巻線アセンブリに関連付けられた複数の接続要素のうち少なくとも一つに結合された振動低減材料を備える。
【０００９】
[0009]本発明の第３態様は、磁気共鳴画像（ＭＲＩ）装置ノイズ減衰システムであって、ＭＲＩ装置の傾斜巻線アセンブリを含む空間を少なくとも部分的に埋める音響ノイズ吸収材料を更に備える。
【００１０】
[0010]本発明の第４態様は、磁気共鳴画像（ＭＲＩ）装置ノイズ減衰システムであって、ＭＲＩ装置の前記傾斜巻線アセンブリと、ＭＲＩ装置の一次マグネットアセンブリによって支持された支持構造との間に配置された調整可能な振動減衰サスペンションシステムであって、別々に膨張可能な複数の支持要素を備える、前記調整可能な振動減衰サスペンションシステムと、傾斜巻線アセンブリに関連付けられた複数の接続要素のうち少なくとも一つに結合された振動低減材料と、ＭＲＩ装置の傾斜巻線アセンブリを含む空間を少なくとも部分的に埋める音響ノイズ吸収材料と、を備える。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
[0011]本発明の、これら及び他の特徴は、本発明の様々な実施形態を描写する添付図面と組み合わせて考慮される様々な態様の、以下の発明の詳細な説明から容易に理解される。
【図１】[0012]図１は、従来の実施形態に従う、全身用円筒臨床磁気共鳴画像マグネット、撮像ボリューム及び傾斜巻線アセンブリを示す全ＭＲＩ装置の断面側面図である。
【図２】[0013]図２は、図１に描写されたＭＲＩ装置内部に含まれる支持構造と従来の全身用円筒型臨床傾斜巻線アセンブリの一端の断面端面図である。同様の支持構造が臨床傾斜アセンブリの反対側の端部にあることが分かる。
【図３】[0014]図３は、傾斜巻線アセンブリを含む、従来技術の自己内蔵式円筒型対称挿入可能な傾斜アセンブリの断面側面図であり、この傾斜巻線アセンブリは、ＭＲＩマグネットに挿入可能であり、動物や人間被験者の一部（頭や手足）を撮像する為に使用可能である。
【図４】[0015]図４は、Ｏリングによって、封じ込める円筒体の内側の所定位置に保持される、図３に示された挿入可能なＭＲＩ傾斜アセンブリの一端部における傾斜支持構造の概略断面端面図である。同様の傾斜支持構造が、挿入可能なＭＲＩ傾斜アセンブリの反対側端部にあることが理解される。
【図５】[0016]図５は、一対は、垂直位置、復元定数、減衰を調整し、第２の、横の対は、水平位置、復元定数、減衰を調製する、本発明の実施形態に従う、膨張可能な２対の支持体のシステムを使用する、所定位置に保持された円筒の臨床傾斜巻線アセンブリの一端部の概略断面図である。膨張可能な２対の支持構造の同様のシステムが、臨床傾斜巻線アセンブリの反対側端部にあることが理解される。
【図６】[0017]図６は、垂直及び水平位置、垂直及び水平復元定数を調整する、本発明の実施形態に従う、膨張可能な３つの支持体を使用する、所定位置に保持された円筒臨床傾斜巻線アセンブリの一端部における概略断面図である。膨張可能な３つの支持体の同様のシステムが、臨床傾斜巻線アセンブリの反対側端部にあることが理解される。
【図７】[0018]図７は、垂直位置を調整し、膨張可能な支持体の角度範囲の点で水平位置を維持し、復元定数を確立する、本発明の一実施形態に従う、膨張可能な２つの支持体のシステムを使用する、所定位置に保持された円筒型臨床傾斜巻線アセンブリの一端部における概略断面図である。膨張可能な３つの支持体の同様のシステムが、臨床傾斜巻線アセンブリの反対側端部にあることが理解される。
【図８】[0019]図８は、垂直及び水平位置、垂直及び水平復元定数を調整する、本発明の一実施形態に従う、膨張可能な４つの支持体のシステムを使用する、所定位置に保持された傾斜巻線アセンブリを含む円筒型挿入可能傾斜アセンブリの一端部における概略断面図である。膨張可能な４つの支持体の同様のシステムが、挿入可能傾斜アセンブリの反対側端部にあることが理解される。
【図９】[0020]図９は、垂直及び水平位置、垂直及び水平復元定数を調整する、本発明の一実施形態に従う、膨張可能な３つの支持体のシステムを使用する、所定位置に保持された傾斜巻線アセンブリを含む円筒型挿入可能傾斜アセンブリの一端部における概略断面図である。膨張可能な３つの支持体の同様のシステムが、挿入可能傾斜アセンブリの反対側端部にあることが理解される。
【図１０】[0021]図１０は、垂直位置を調整し、膨張可能支持体の角度範囲という点で水平位置を維持し、復元定数を確立する、本発明の一実施形態に従う、膨張可能な２つの支持体のシステムを使用する、所定位置に保持された傾斜巻線アセンブリを含む円筒型挿入可能傾斜アセンブリの一端部における概略断面図である。膨張可能な２つの支持体の同様のシステムが、挿入可能傾斜アセンブリの反対側端部にあることが理解される。
【図１１】[0022]図１１は、傾斜巻線アセンブリ位置と膨張された支持体圧力をモニタし、膨張した支持体の圧力を傾斜巻線アセンブリの位置を維持するように調整する制御システムに沿って、膨張可能な３つの支持体を使用する、所定位置に保持された傾斜巻線アセンブリを含む円筒型挿入可能傾斜アセンブリの一端部における概略断面図である。
【図１２】[0023]図１２は、従来技術に従う封入構造を貫通する傾斜部に対するワイヤ等の接続を備えた封入体の中に含まれる円筒型傾斜巻線アセンブリの断面側面図である。
【図１３】[0024]図１３は、本発明の一実施形態に従う、封入体の内側と外側の両方の接続部に堅く付けられた減衰／弾性材料を有する傾斜部に対するワイヤ等の接続を備えた封入体の中に含まれる円筒型傾斜巻線アセンブリであって、接続部は、減衰／弾性材料を絶縁する振動と歪み緩和ループによって封入構造に付けられ密封された封入構造を貫通する、円筒型傾斜巻線アセンブリの断面側面図である。
【図１４】[0025]図１４は、全身用円筒型臨床ＭＲＩマグネット、撮像ボリューム、密封された封入体の内側の傾斜巻線アセンブリを示す、従来技術に従う全体の磁気共鳴撮像（ＭＲＩ）装置の断面側面図であり、密封された封入体は、音の伝達を防止する為に排気可能になっている。
【図１５】[0026]図１５は、全身用円筒型臨床ＭＲＩマグネット、撮像ボリューム、密封された封入体の内側の傾斜巻線アセンブリを示す、本発明の一実施形態に従う全体の磁気共鳴撮像（ＭＲＩ）装置の断面側面図であり、密封された封入体は、音の伝達を防止する為に音吸収及び音遮断材料を含む。
【図１６】[0027]図１６は、密封された封入体内部に、ＭＲＩマグネットに挿入可能で動物または頭や手足のような人間被験者の一部に使用可能な傾斜巻線アセンブリを含む、自己内蔵式円筒型対称傾斜アセンブリの断面側面図であり、密封された封入体は、音の伝達を防止する為に排気可能になっている。
【図１７】[0028]図１７は、密封された封入体内部に、ＭＲＩマグネットに挿入可能で動物または頭や手足のような人間被験者の一部に使用可能な傾斜巻線アセンブリを含む、自己内蔵式円筒型対称傾斜アセンブリの断面側面図であり、密封された封入体は、本発明の実施形態に従って音の伝達を防止する為に、音吸収および音遮断材料で埋めることができる。  [0029]本発明の図面は、比例するものではないことに留意されたい。図面は、本発明の典型的な態様を描写するにすぎないので、本発明の範囲を限定するものではない。図面において、図面間で同様の符号は同様の要素を表す。
【発明の詳細な説明】
【００１２】
[0030]全体的に、本発明の実施形態は、ＭＲＩ装置の様々な構成要素によって発生される音響ノイズを減衰させることを含む。例えば、傾斜巻線アセンブリは、大部分の音響ノイズを発生させ、これらは、スキャナとスキャナの外側の撮像領域で生じる場合がある。
【００１３】
[0031] 幾つかの場合、立ち上がり時間とミリ秒以下からミリ秒範囲における典型的な持続時間を持つ大パルス電流（典型的には２００アンペア以上）は、傾斜巻線アセンブリの巻線に適用される。これらの巻線は、強い静磁界（例えば、典型的な人間用臨床撮像に対する１．５テスラ（Ｔ）から３テスラ、研究システムおよび動物用ＭＲＩシステムに対するもっとより高い数値）に配置されているので、電流は静磁界と相互作用し、強いローレンツ力が傾斜巻線アセンブリの異なる部品に作用される。これらの力は、傾斜巻線アセンブリを、順番に移動し、圧縮し、拡張し、曲げ、さもなければ、ゆがめる。当業者は、そのように発生された音響ノイズの振動数は、音声振動数範囲になり得ることを容易に理解するであろう。強い構成要素のノイズは、振動数範囲の上端では、５０ヘルツから、それ以下の数ｋＨｚになり得る。
【００１４】
[0032]一定の目標地（例えば、撮像ボリューム又は観察位置）に達する音響ノイズレベルを減少させるために、ソースで生成されるノイズを少なくするか、あるいは、振動または音響ノイズが撮像ボリューム、クライオスタット、或いは、ＭＲＩ装置の他の外側部分に伝達可能な経路の効力を遮断又は減少させ、撮像被験者、スキャナオペレータ、あるいは、付き添う治療者、スキャナ近辺の他のスキャナスタッフによって聞かれる音響ノイズを最終的に生成することが必要である。要するに、これは、ノイズ生産−伝達のソース−経路と呼ぶことができる。
【００１５】
[0033]ＭＲＩ装置において、幾つかの可能なノイズ伝達経路がある。例えば、いくらかの振動が機械的に傾斜巻線アセンブリから撮像ボリューム、クライオスタット、或いはＭＲＩスキャナの他の外側部分まで、傾斜巻線アセンブリ緩衝システムを介して伝えられる場合がある。他の実施例として、振動がワイヤ、ホース、ビデオ検査ファイバ光学ケーブル、他の接続を経て傾斜巻線アセンブリから機械的に伝えられる場合があり、これらは、傾斜巻線アセンブリを含む全ての封入体を貫通しなければならず、傾斜巻線封入体、クライオスタット、ＭＲＩスキャナの他の外側部分内で振動を引き起こす。また更なる実施例において、傾斜巻線アセンブリで起こる音は、撮像ボリュームに対する振動、空気を経て伝達される場合がある。
【００１６】
[0034] 傾斜巻線アセンブリから撮像ボリューム、クライオスタット、ＭＲＩスキャナの他の外側部分まで、傾斜コイルアセンブリ支持体を経て、機械的に伝えることができる振動の場合、伝達される振動を減少させる一つの方法は、傾斜コイルアセンブリ用受動振動絶縁マウントを使用することである。従来技術による以前の試みは、機械類用の絶縁マウントを含めたことがあり、絶縁マウントによって支持された機械類からの振動は、絶縁マウントを支持する周囲の構造に伝達されない。慣例的な絶縁マウントは、弾性型マウント、バネ型マウントを含む。これらの型の絶縁マウントは、マウント及び機械類振動の固有振動数が、振動絶縁を与える為に機械類の重要な振動の振動数より低くなるように設計可能である。
【００１７】
[0035]ＭＲＩシステムにおいて傾斜巻線アセンブリ用振動絶縁マウントを備える以前の一つの取組では、固体金属ブラケットが傾斜巻線アセンブリに取り付けられ、対応する固定金属ブラケットがクライオスタットに付けられる。ブラケットが整列され、各クライオスタット用ブラケットと対応する傾斜巻線アセンブリ用ブラケットとの間に弾性体パッド（例えば、ゴム）が配置されるように、傾斜巻線アセンブリが配置される。この構成において、傾斜コイルアセンブリからクライオスタットまでの振動伝達は、弾性パッドによって減衰される。
【００１８】
[0036]残念ながら、前述のように、同様に作用するＭＲＩシステムでは、バネ型絶縁マウント又は弾性パッドを使用することによって達成可能な受動減衰の程度には限度がある。この要因の一つは、傾斜巻線アセンブリとクライオスタットボアとの間にほとんど自由空間がないことであり、傾斜巻線アセンブリと共に低い機械的共振振動数を有する低いばね定数でバネや弾性パッドを配置することが難しい。そのような低いばね定数の弾性パッド又はバネは、利用可能な空間に適合し、傾斜巻線アセンブリを支持するのに必要な力を有するには著しい圧縮を必要とする。
【００１９】
[0037]本発明と整合した一つの取組は、膨張可能な支持体を位置させることであり、これは、持ち上げられる物体（この場合、傾斜巻線アセンブリ）と、使用される支持構造との間に密封されたゴム管形式でもよい。密封されたゴム管は、平坦化されて始まるので、ほとんど垂直空間をとらない。その後、膨張され、支持された物体を短い距離で持ち上げる。そのため、傾斜巻線アセンブリと周囲のマグネットクライオスタット内側ボアとの間には隙間がほとんど必要とされない。
【００２０】
[0038]しかしながら、膨張可能な支持体にとって、密封されたゴム管材料の横の弾性特性は、傾斜コイルアセンブリを持ち上げるのに必要な圧力が周囲の密封されたゴム管の横膨張に含まれるものでなければならず、これは、チューブレスタイヤのような場合と同じである。あるいは、密封されたゴム管は、例えば、密封されたゴム管の過剰な横の膨張を防止する、周囲のタイヤ内部のインナーチューブのように、制限された方法で封じ込められる。
【００２１】
[0039] そのようなインナーチューブ構成（format）、典型的なタイヤのインナーチューブに類似したタイヤ状構造内部の密封されたゴム管形式の膨張可能な支持体であって、傾斜巻線アセンブリと支持体との間に位置されるものにおいては、密封されるゴム管と、封じ込めるタイヤ状構造は、同様に、平らにされて始まるので、垂直のスペースをほとんど取らない。その後、それは、膨張され、支えられた対象物を少しだけ持ち上げる。そのため、傾斜巻線アセンブリと周囲のマグネットクライオスタット内側ボアとの間には隙間がほとんど必要とされない。
【００２２】
[0040]概して、より柔らかいパッド又はバネは、より堅いパッドや硬いバネよりも大きな減衰を生み出す。しかしながら、傾斜巻線アセンブリの下のバネやパッドは、傾斜巻線アセンブリの重量を支持できなければならない。また、柔らかすぎるバネやパッドは、ローレンツ力に応じて傾斜コイルアセンブリの過剰な運動を許容し、この場合、撮像品質は、不利に影響され得る。そのため、パッドやバネの剛性は、一方では、傾斜巻線アセンブリを正確に位置させた状態に保つことであり、他方では、振動伝達の減衰との間のトレードオフである。
【００２３】
[0041] 傾斜巻線アセンブリの下にのみ存在する支持体にとって、その支持体の上方の傾斜巻線アセンブリの高さと、膨張可能な支持体のばね定数は、互いに依存している。概して、傾斜巻線アセンブリの高さを高くすることにより、ばね定数は増加され、傾斜巻線アセンブリの高さを低くすることにより、傾斜巻線アセンブリの高さは減少される。しかしながら、正確に傾斜アセンブリを位置させ、振動伝達及びローレンツ力誘発運動を制御するには、位置及びばね定数の独立した制御を有することが望ましいであろう。
【００２４】
[0042]図１は、本発明の実施形態が適用可能な磁気共鳴撮像（ＭＲＩ）装置９０の概略図である。図を通して、同様の符号は同様の要素を表す。図２−図１３は、傾斜アセンブリを示し、これらは、マグネット２００のような、閉鎖された円筒型マグネットアセンブリ内で使用されるであろう。図示されるように、ＭＲＩ装置９０は、閉鎖された円筒型超伝導マグネットアセンブリ２００に基づく。撮像被験者が静磁界に垂直に挿入される、開放されたマグネット構成にも本発明の機能及び説明が同等に適用可能であることは、当業者によって理解されるものである。
【００２５】
[0043]図１を参照すると、この種のマグネットアセンブリは、マグネットウォームボア３０４と呼ばれる内側表面と、その外側表面の周りに配置されるクライオスタットシェル１００とを備える。マグネットアセンブリは、更に、エンドキャップシール２１２を備える。エンドキャップシール２１２が、エンドキャップシール２１２とクライオスタットシェル１００との間に位置するゴム製ガスケット２２０に抗して固定され、エンドキャップシール２１２と患者用チューブ１０４との間に位置する他のゴム製ガスケットに抗して固定されるとき、傾斜巻線アセンブリ１０２を含む気密空間が生成される。
【００２６】
[0044]典型的に、クライオスタットシェル１００は、超伝導マグネット（図示せず）を封入し、周知のように、これは、幾つかの半径方向に整列された縦方向に間隔が開けられた超伝導コイルを含み、それぞれは、大電流を伝えることができる。超伝導コイルは、Ｂoとして知られる、均質な一次静電界を生み出し、典型的には、０．５Ｔ〜８Ｔの範囲にあり、中心軸２５０に沿って整列されている。クライオスタットシェル１００は、一般的には、金属、典型的には鋼、或いは、ステンレス鋼である。
【００２７】
[0045] 患者又は撮像対象物（図示せず）は、患者ボアチューブ１０４によって囲まれた円筒撮像ボリューム２０５の内部に位置する。ボアチューブ１０４は、典型的には、ガラス繊維のような非導電材から形成される。傾斜巻線アセンブリ１０２は、間隔が開けられた同軸関係で周囲に配置され、既知の方式で、時間依存性傾斜磁界パルスを生成する。半径方向に傾斜巻線アセンブリ１０２の周囲に配置されているのは、同様にウォームボア３０４を含むクライオスタットシェル１００である。クライオスタットシェル１００は、マグネットを含み、このマグネットは、前述したように、ＭＲＩ画像を作り出すのに必要な静磁界を作り出す。
【００２８】
[0046]図１にも示されるように、傾斜巻線アセンブリ１０２とクライオスタット１００との間には振動減衰サスペンションシステムの概略図がある。この構成において、傾斜巻線アセンブリ１０２は、ブラケット１０８に接続されている。クライオスタット１００は、ブラケット１１２に接続され、振動減衰サスペンションシステム１１０（典型的にはゴム）は、ブラケット１０８，１１２の間に挿入され、傾斜巻線アセンブリ１０２を支持し、傾斜巻線アセンブリ１０２からクライオスタット１００までの振動伝達を減少させる。
【００２９】
[0047]図２は、受動振動絶縁の従来技術の実施形態の端面図を示す。
【００３０】
[0048]図３は、典型的には小動物撮像システムと共に使用される為の、従来技術の実施形態に従う挿入可能な傾斜取付具を示す。傾斜巻線アセンブリ４０４は、環状容器２０５内に封入されている。傾斜巻線アセンブリ４０４は、その端部で、環状フランジ４１５に取り付けられ、これは、Ｏリング４２０によって、環状容器２０５の外壁４１０の内側に固定されている。Ｏリング又は他の手段によって、外壁４１０に傾斜巻線アセンブリ４０４を直接固定することも可能である。
【００３１】
[0049]図４は、従来技術の挿入可能な傾斜取付具９５の一端の端面図を示す。
【００３２】
[0050]図５は、本発明の一実施形態に従う臨床傾斜巻線アセンブリの一端の端面図を示す。図示されているのは、調整可能な振動減衰システムであって、膨張可能な支持要素１２１，１２２，１２３，１２４を備え、これらは、一次マグネットアセンブリ、この図示された実施形態においてはマグネットクライオスタット１００に関して同心で傾斜巻線アセンブリ１０２を位置決めする。この実施形態において、膨張可能な支持要素１２１−１２４は、マグネットクライオスタット１００に付けられたブラケット１１２と、傾斜巻線アセンブリ１０２に付けられたブラケット１０８との間に含まれる。臨床傾斜巻線アセンブリの反対側の端部に同様の支持構造があることが分かる。
【００３３】
[0051]膨張可能な支持要素１２１−１２４は、傾斜巻線アセンブリ１０２を他のアレンジメントで支持するように配置可能であることが容易に分かるであろう。例えば、膨張可能な支持要素１２１−１２４は、マグネットクライオスタット１００の内側ボアと傾斜巻線アセンブリ１０２の外側表面との間に直接配置可能である。
【００３４】
[0052] 本願で前述されたように、膨張可能な支持要素１２１，１２２，１２３，１２４も、マグネットクライオスタット１００に関する傾斜巻線アセンブリ１０２の運動に対してばね定数を設定してもよい。同様に本願で前述されたように、膨張可能な支持要素１２１，１２２，１２３，１２４も、傾斜巻線アセンブリ１０２とマグネットクライオスタット１００との間の振動減衰の係数を設定してもよい。
【００３５】
[0053] 本願でも前述されたように、膨張可能な支持要素１２１１２３は、マグネットクライオスタット１００に関して傾斜巻線アセンブリ１０２の垂直位置を制御可能である。膨張可能な支持要素１２１は、典型的に、傾斜巻線アセンブリ１０２の重量の半分を支持するのに少なくとも十分な圧力まで膨張されるであろう。このシステムの反対側端部における同等の膨張可能な支持要素１２１も、典型的に、傾斜巻線アセンブリ１０２の重量の残りの半分を支持するであろう。膨張可能な支持要素１２３も、傾斜巻線アセンブリ１０２の垂直位置を決定することを助けるように利用されてもよい。
【００３６】
[0054]本発明の実施形態によると、図５において、膨張可能な支持要素１２１，１２３のばね定数ｋ１、ｋ３を、それぞれ、設定可能である。これは、傾斜巻線アセンブリ１０２が、マグネットクライオスタット１００に関して垂直に中心の位置に配置されることを許容してもよい。一実施形態において、ばね定数の設定は、既知又は後に開発される方法によって、膨張可能な支持要素１２１，１２３の圧力を設定することによって達成される。さらに、各膨張可能な支持要素は、各実施形態において、別々に膨張可能でもよく、これは、各膨張可能な支持要素が独自の相対的圧力設定を有し、個々に圧力、ばね定数、振動減衰の係数を制御することを許容する。
【００３７】
[0055]幾つかの実施形態において、マグネットクライオスタット１００に関して傾斜１０２の過剰な運動を防止する剛性までばね定数ｋ１，ｋ３を設定することが可能である。そのような運動は、不十分なばね定数で懸架された傾斜巻線アセンブリ１０２と共に形成されたＭＲＩ画像において不鮮明又は人為現象を引き起こす場合がある。
【００３８】
[0056]マグネットクライオスタット１００の中心に関する垂直たわみに対する傾斜巻線アセンブリ１０２の正味ばね定数ｋ１３は、およそｋ１３＝ｋ１＋ｋ３によって与えられる。
【００３９】
[0057]傾斜巻線アセンブリ１０２の振動は、膨張可能な支持要素１２１，１２３を経てマグネットクライオスタットまで伝達可能であり、音響ノイズを生み出し、振動の減衰の係数を定める。したがって、ｆｖより高い振動数で伝達される振動のパワーが、（ｆｖ/ｆ）の二乗に比例するという公式に従って低下することから、ばね定数ｋ１，ｋ３は、マグネットクライオスタット１００に関して振動する傾斜巻線アセンブリ１０２の質量の共振周波数ｆｖが可能な限り低くなるように設定されてもよい。典型的には、数Ｈｚに設定される。しかしながら、剛性ｋ１３と、結果として起こる共振周波数ｆｖは、結果として生じるＭＲＩ画像における人為現象を引き起こす場合がある傾斜巻線アセンブリの過剰な運動を防止するのに十分に高くあるべきである。
【００４０】
[0058]図５に示されるように、膨張可能な支持要素１２２，１２４は、マグネットクライオスタット１００に関して傾斜巻線アセンブリ１０２の水平位置を調整可能であってもよい。前述したように、膨張可能な支持要素１２２，１２４は、クライオスタット１００に関して水平に傾斜巻線アセンブリ１０２を最初に調整されてもよい。第２に、膨張可能な支持要素１２２，１２４は、ばね定数ｋ２、ｋ４が、所定の正味ばね定数（ｋ２４＝ｋ２＋ｋ４）を生じさせるように調整されてもよく、これらは、過剰な運動を防止するのに十分に剛性であり、膨張可能な支持要素１２２，１２４のばね作用によって傾斜巻線アセンブリ１０２からマグネットクライスタット１９９まで伝達される振動が実質的に減衰されるように十分に柔軟である。
【００４１】
[0059]図５に見られるように、膨張可能な支持要素１２１−１２４は、膨張可能な支持要素１２１−１２４を備える材料の表面振動を経て振動を伝達させてもよい。したがって、膨張可能な支持要素１２１−１２４は、膨張に拘わらず、良好な振動減衰特性を有する材料から構成されてもよい。例えば、プラスチックや弾性体が利用されてもよい。これは、天然ゴムや合成ゴムを含み得るが、これらに限定されるものではない。
【００４２】
[0060]図６は、膨張可能な支持要素１２５，１２６，１２７を使用する臨床傾斜巻線アセンブリの一端の端面図を示し、これらは、マグネットクライオスタット１００に関して同心で傾斜巻線アセンブリ１０２を位置決めする。膨張可能な支持要素１２５，１２６，１２７も、マグネットクライオスタット１００に関する傾斜巻線アセンブリ１０２の運動の為のばね定数を設定可能である。膨張可能な支持要素１２５，１２６，１２７も、傾斜巻線アセンブリ１０２とマグネットクライオスタット１００との間の振動の減衰の係数を設定してもよい。振動の減衰は、多少、膨張可能な支持要素１２５，１２６，１２７のばね定数に依存するが、これらは、圧力と減衰特性によって設定されるばかりか、膨張可能な支持要素１２５，１２６，１２７の、選択された材料によって決定される。臨床傾斜巻線アセンブリの反対側の端部にも同様の支持構造があることは分かる。
【００４３】
[0061]図６に示されるように、膨張可能な支持要素１２７が垂直力を傾斜巻線アセンブリ１０２に加え、同時に、膨張可能な支持要素１２５，１２６が、それぞれ、垂直力と水平力の両方を傾斜巻線アセンブリ１０２に加えてもよい。前述されたように、膨張可能な支持要素１２５−１２７における圧力は、傾斜巻線アセンブリ１０２の位置を調整するように設定可能であり、マグネットクライオスタット１００に関する傾斜巻線アセンブリ１０２の運動の水平ばね定数と垂直ばね定数を調整するように設定可能である。
【００４４】
[0062] 図６において、垂直中心線１５１に関する膨張可能な支持要素１２５，１２６の角度配置θ１、θ２は、膨張可能な支持要素１２５，１２６によって加えられる相対的な水平力及び垂直力を変える為に変更可能である。幾つかの実施形態において、θ１は、θ２とほぼ同一である。しかしながら、他の実施形態において、θ1、θ2は、完全に異なる角度でもよい。図示されているように、膨張可能な支持要素１２５−１２７は、実質的には三角形セットアップ内にある。それらは、幾つかの実施形態においては、互いに１２０度離れて配置されてもよいことが分かる。
【００４５】
[0063]図７において、臨床傾斜巻線アセンブリ１０２の一端は、膨張可能な支持要素１２８，１２９によって所定位置に保持されている。膨張可能な支持要素１２８，１２９は、垂直力及び水平力と垂直ばね定数及び水平ばね定数との両方を与える。
【００４６】
[0064]図示されているように、膨張可能な支持要素１２８，１２９の角度の大きさΦ1、Φ2は、膨張可能な支持要素１２８，１２９によって加えられる相対的な水平力と垂直力を変更するように変えられてもよい。幾つかの実施形態において、Φ1は、Φ2とほぼ同一でもよい。しかしながら、他の実施形態において、Φ1、Φ2は、完全に異なる角度でもよい。幾つかの実施形態において、膨張可能な支持要素１２８，１２９は、垂直に上方及び垂直に下方の半径軸の上部及び下部で、実質的に垂直に中心におかれてもよい。しかしながら、他の実施形態において、膨張可能な支持要素１２８，１２９は、水平の半径軸で中心に、或いは、水平でも垂直でもない全く異なる軸におかれてもよい。臨床傾斜巻線アセンブリの反対側の端部で同様の支持構造があることが分かる。
【００４７】
[0065]図８は、外側構造円筒体４１０及び内側構造円筒体４０８に関して同心で傾斜巻線アセンブリ４０４の一端を位置決めするように膨張可能な支持要素４２１，４２２，４２３，４２４を使用する、挿入可能な傾斜巻線アセンブリ４０４の一端の端面図を示す。この実施形態において、膨張可能な支持要素４２１−４２４は、傾斜巻線アセンブリ４０４と外側封じ込め円筒体４１０との間に位置決められる。挿入可能な傾斜巻線アセンブリ４０４の反対側の端部で同様の支持構造があることが分かる。
【００４８】
[0066]当業者によって容易に理解されることは、図８における膨張可能な要素４２１−４２４が他の配置で傾斜巻線アセンブリを支持するように配置可能である点である。例えば、膨張可能な支持要素４２１−４２４は、傾斜巻線アセンブリ４０４と内側封じ込め円筒体４０８との間に配置可能である。さらに、膨張可能な支持要素４２１−４２４は、傾斜巻線アセンブリ４０４に付けられたブラケットと外側封じ込め円筒体４１０に付けられたブラケットとの間に配置可能である。
【００４９】
[0067]図８において、膨張可能な支持要素４２１−４２４の機能は、図５における膨張可能な支持要素１２１−１２４の機能と似通っている。すなわち、膨張可能な支持要素４２１−４２３が、傾斜巻線アセンブリ４０４の一端の垂直位置と、外側円筒容器４１０及び内側円筒容器４０８に関して傾斜巻線アセンブリ４０４の垂直振動の為の垂直ばね定数とを決定してもよい。膨張可能な支持要素４２２，４２４が、傾斜巻線アセンブリ４０４の一端の水平位置と、外側円筒容器４１０及び内側円筒容器４０８に関して傾斜巻線アセンブリ４０４の水平振動の為の水平ばね定数とを決定してもよい。
【００５０】
[0068]図９は、外側構造円筒体４１０及び内側構造円筒体４０８に関して同心で傾斜巻線アセンブリ４０４の一端を位置決めするように膨張可能な支持要素４２５，４２６，４２７を使用する、挿入可能な傾斜巻線アセンブリ４０４の一端の端面図を示す。この実施形態において、膨張可能な支持要素４２５−４２７は、傾斜巻線アセンブリ４０４と外側封じ込め円筒体４１０との間に位置決めされる。臨床傾斜巻線アセンブリ４０４の反対側の端部で同様の支持構造があることが分かる。
【００５１】
[0069]図９において、膨張可能な支持要素４２５−４２７の機能は、図６における膨張可能な支持要素１２５−１２７の機能と似通っている。
【００５２】
[0070]図１０は、膨張可能な支持要素４２８，４２９が、垂直力及び水平力と垂直ばね定数及び水平ばね定数との両方を与える場合の挿入可能な傾斜巻線アセンブリの一端の端面図を示す。
【００５３】
[0071] 図１０において、膨張可能な支持要素４２８−４２９の機能は、図７における膨張可能な支持要素１２８−１２９の機能と似通っている。
【００５４】
[0072]図１１は、外側封じ込め円筒体４１０に関して傾斜巻線アセンブリ４０４の一端の位置を決定するパラメータを感知して制御するように自動化された制御システムを用いて、これに沿って前述されたように、３つの号超可能な支持要素４２５，４２６，４２７によって支持された膨張可能な傾斜巻線アセンブリ４０４の一端を示す。
【００５５】
[0073]図１１は、位置感知素子６０５，６１０を示し、これらは、それぞれ、外側封じ込め円筒体４１０に関して傾斜巻線アセンブリ４０４の一端の垂直位置及び水平位置を感知する。幾つかの実施形態において、感知素子６０５，６１０は、レーザー感知素子でもよいが、如何なる既知の、或いは後に開発される感知素子も利用可能である。素子６０５，６１０は、制御装置５３０に接続され、各々が電気出力部６０７，６１２を有するものとして図示されている。図１１も、それぞれ、膨張可能な支持要素４２５，５２６，４２７に付けられた空気ライン５２５，５２６，５２７を示す。空気ライン５２５−５２７の他の端部は、制御装置５３０に付けられている。所望の位置から傾斜巻線アセンブリ４０４の一端のずれは、レーザー感知素子６０５，６１０によって検出されてもよいが、制御装置５３０によって、膨張可能な支持要素４２５−４２７における相対圧力を変更するように使用可能であり、外側封じ込め構造４１０に関する傾斜巻線アセンブリ４０４の一端の位置を変更する。前述されたように、制御装置５３０が各膨張可能な支持要素を調整するように使用されること、各膨張可能な支持要素が独自の相対圧力設定を有し、個々に圧力、ばね定数、振動減衰係数を制御することは明らかである。
【００５６】
[0074]他の動作モードにおいて、膨張可能な支持要素４２５−４２７内の圧力は、制御装置５３０によって感知可能であり、その後、これは、別々に、空気ライン５２５−５２７を経て、膨張可能な支持要素４２５−４２７内の圧力を一連の所定値へと変更可能であり、もって、所定値に従う外側封じ込め円筒体に関する傾斜巻線アセンブリ４０４上の力、位置を回復する。この動作モードにおいて、レーザー位置センサは、必要ない場合がある。
【００５７】
[0075]前述された実施形態の全てにおいて、膨張可能な支持要素は、傾斜巻線アセンブリの端部と、封じ込める構造の内側端部との間で使用可能であり、傾斜巻線アセンブリの縦方向の運動を制御する。また、圧力は、膨張可能な支持要素の剛性を制御するように変更可能であり、ＭＲＩ装置の外側の封じ込める構造を通り過ぎて伝わる振動量を制御する。
【００５８】
[0076] 前述された実施形態の全てにおいて、多少の膨張可能な支持要素は、傾斜巻線アセンブリと周囲の支持構造との間で使用可能であり、圧力量の変化は、傾斜巻線アセンブリの位置と周囲の支持構造に関する傾斜巻線アセンブリのばね定数とを制御するのに使用可能である。
【００５９】
[0077]前述された実施形態の全てにおいて、位置感知素子があってもよく、これらは、マグネットクライオスタット又は傾斜アセンブリ容器に関する傾斜巻線アセンブリの位置を測定し、手動又は自動電子機器を使用して、膨張可能な支持要素内の圧力を調整し、もって、所望の位置に対して傾斜巻線アセンブリの位置を維持、変更、回復させる。
【００６０】
[0078]前述された任意の実施形態において、傾斜巻線アセンブリの２つの対向する端部は、同一又は異なる数の、膨張可能な支持要素の配置を有してもよい。
【００６１】
[0079]前述された任意の実施形態において、傾斜巻線アセンブリの２つの端部において、２組を超える膨張可能な支持要素が存在してもよい。例えば、傾斜巻線アセンブリの、ほぼ中央に、或いは、傾斜巻線アセンブリを通じて点在された他の組の膨張可能な支持要素があってもよい。
【００６２】
[0080]概して、現発明の幾つかの実施形態は、マグネットボア内部に傾斜コイルアセンブリを位置させ、傾斜コイルアセンブリとＭＲＩの外側構造との間に振動絶縁を与える一つ以上の膨張可能な支持要素を含む磁気共鳴撮像（ＭＲＩ）装置内の音響ノイズを減少させる為の器械を含むことができる。
【００６３】
[0081]膨張可能な支持要素又は複数の支持要素は、傾斜巻線アセンブリの下にあり、その重量を支持し、或いは、傾斜巻線アセンブリ周囲の他の位置で、傾斜巻線アセンブリの位置を定めてもよい。膨張可能な支持要素又は複数の支持要素内の圧力は、傾斜巻線アセンブリの位置を制御するように膨張可能な支持要素又は複数の支持要素のばね定数を制御する為に、或いは、傾斜巻線アセンブリの運動を制御するように、更に、傾斜巻線アセンブリと外側の支持構造との間の振動減衰用振動数伝達関数を制御するように調整可能である。
【００６４】
[0082] 幾つかの実施形態において、振動は、傾斜巻線アセンブリ内に埋め込まれたワイヤにおける強烈なパルスローレンツ力によって傾斜巻線アセンブリ内で生成される。さらに、大きなパルス電流を持つワイヤは、これら自体、強烈なパルスローレンツ力に左右されてもよい。
【００６５】
[0083]ローレンツ力によってワイヤ内に直接生み出される振動、又は傾斜巻線アセンブリ内の振動又は、ワイヤ、ホース、ビデオ検査用光ファイバケーブル又は他の接続部を経て傾斜巻線アセンブリから機械的に伝達可能であり、これらは、傾斜巻線アセンブリを含む任意の封入体を貫通しなければならず、傾斜巻線封入体、クライオスタット、或いは、ＭＲＩ装置の他の外側部品内で振動を引き起こす。これらの振動は、その後、音響ノイズを生み出すことができ、これらは、ＭＲＩ撮像被験者及びＭＲＩオペレータ及び治療者によって聞かれてもよい。
【００６６】
[0084]そのようなワイヤ、水ホース、検査用光ファイバも、傾斜巻線アセンブリの封入体の外側の接続部、例えば、ワイヤを通るパルス電流の印加から生じるパルスローレンツ力の対象になる強い静的ＭＲＩ磁界内部の電気接続によって、振動して設定されてもよい。これらの振動も、ＭＲＩスキャナの固体部品に伝達可能であり、音響ノイズを引き起こす。
【００６７】
[0085]図１２は、封入体501内に含まれる典型的な傾斜巻線アセンブリ５００の概略図である。図示のように、ワイヤ、水ホース、検査光ファイバリンク、或いは、他の固定接続リンクは、接続素子５０２によって概略的に表されている。これらの接続素子５０２は、封じ込める封入体を通過してもよい。
【００６８】
[0086]図１２を参照して続けると、傾斜巻線アセンブリの封入体５０１は、外側円筒体５２０と、エンドフランジ、又はエンドキャップ５２２に抗して密封される内側円筒体５４０から構成可能である。円筒体５４０，５２０の両端部も、同様のエンドキャップ５２２（図示せず）に抗して密封される。そのため、円筒体５４０の外径とシリンダ５２０の内径との間のボリュームは、気密環状領域５０９を形成し、この中に傾斜巻線アセンブリ５００が位置する。
【００６９】
[0087]図１２の構造において、傾斜巻線アセンブリ５００の振動は、臨床又は動物スキャナにおいて、かなり大きくなり得る。これらの振動は、接続素子５０２を経て機械的に伝達される場合がある。接続要素５０２は、傾斜巻線アセンブリ５００から進み、内部で接続要素５０２が安全にエンドキャップ５２２へと接着可能なエンドフランジ、又はエンドキャップ５２２を通って外界まで入り込む。
【００７０】
[0088] 幾つかの実施形態において、傾斜巻線アセンブリ５０１内で或いは傾斜封入体５０１の外側の構造内で振動を生成するワイヤ又は他の接続部における振動を減少又は停止させることが望ましい。
【００７１】
[0089]一実施形態によると、図１３は、封入体５０１内に含まれる傾斜巻線アセンブリと接続要素５０２の断面側面図を示す。この実施形態において、接続要素５０２は、一つ以上の歪み緩和ループ素子５０４を含んでもよく、これらは、傾斜巻線アセンブリ５００とエンドキャップ５２２との間の接続要素の剛性を減少させる。剛性を歪み緩和ループを経て減少させることにより、傾斜巻線アセンブリ５００とエンドキャップ５２２からの振動によって生成されるエネルギ伝達効率を減少させることができる。これは、そのような振動によって生成される音響ノイズを減少させることができる。
【００７２】
[0090]図１３に示されているのは、また、更なる実施形態であり、これは、振動減少要素５０６を備えた接続要素５０２の包装を含んでもよい。振動減少要素５０６は、振動を減少させる材料、例えば、ゴム又は他の減衰／弾性包装材料であって、接続要素５０２にきつく包装され、少なくとも一つの固定要素５０８によって接続要素５０２に固定されたものがある。固定要素５０８は、例えば、紐、プラスチック製タイラップ、ゴムバンド、又はゴム管類でもよい。本願では単純に固定要素５０８として参照されているが、包装された振動減少要素５０６は、一つ又は複数の同様又は異なる種類の固定要素によって固定されることが分かる。振動減少要素５０６は、振動エネルギの吸収および振動減少要素５０６の慣性質量によって、接続要素５０２に沿って振動の伝達防止を助ける。
【００７３】
[0091]幾つかの実施形態において、図１３に示されるように、一つの振動減少要素５０６は、例えば、接続要素５０２の周りにきつく包装された振動減少材料を含むが、傾斜巻線アセンブリ５００と封入体エンドキャップ５２２との間に位置し、傾斜巻線アセンブリ５００と封入体エンドキャップ５２２との間の振動伝達を防止する。図示されるように、第２の振動減少要素５０６は、傾斜巻線アセンブリ封入体５０１の外側に位置し、傾斜巻線アセンブリ封入体を超えて傾斜巻線アセンブリ封入体５０１に対して生成される振動伝達を防止し、封入体５０１から外部に伝わる振動を減少させる。２つの分離した振動減少要素５０６の使用は、単に例示的なものであり、任意の数の振動減少要素５０６が使用されてもよいことが分かる。さらに、複数の振動減少要素５０６は、同一又は異なる材料から構成されてもよい。
【００７４】
[0092]図１３は、また、振動要素５０７を含む更なる実施形態を示し、これは、ゴム、弾性、或いは、他の弾性／減衰材料から成ってもよく、きつく接続要素５０２に包装されてもよい。この実施形態において、振動減少要素５０７は、接続要素に包装され、エンドキャップ５２２内の穴に押し込まれ、傾斜巻線アセンブリ封入体５０１の内側及び外側の両側に延びる単体でもよい。振動減少要素５０７は、エンドキャップ５２２にシーラント（シリコーンゴム製シーラント、他の密封材料）で密封され、環状領域５０９を気密に保たれてもよい。更なる実施形態において、振動減少要素５０７は、一つ以上の振動減少材料を含んでもよく、これらは、包装というより、接続要素５０２が突き通されるエンドキャップ５２２内の穴に挿入される。そのような実施形態において、振動減少要素５０７は、穴に挿入される単一固体の材料でもよく、接続要素５０２は、その材料に広められる。振動減少要素５０６，５０７の実施例が前述されているが、任意の既知または後に開発される材料であって、振動を減少する材料や振動の伝達が、本発明の実施形態で使用されてもよいことに留意されたい。
【００７５】
[0093]どんな振動減少要素５０６も、一つ以上の接続要素５０２の周りに包装されてもよいことが分かる。また、どんな単一の接続要素５０２や複数の接続要素５０２の束も、一つ以上の振動減少要素５０６によって包装されてもよいことが分かる。さらに、各振動減少要素５０６，５０７は、一つ以上の固定要素５０８によって固定されてもよい。
【００７６】
[0094]また、振動減少要素５０７は、その内部に一つ以上の接続要素を含めることが分かる。
【００７７】
[0095]幾つかの実施形態において、前述されたように、大きなパルス電流（概して２００Ａ以上）、立ち上がり時間と持続時間（概してサブミリ秒〜ミリ秒の範囲）が巻線に印加されてもよい。これらの巻線は、強い静磁界に配置されているので、電流は静磁界と相互作用し、強いローレンツ力は、傾斜巻線コイルアセンブリの異なる部品に作用される。これらの力は、順番に、傾斜巻線アセンブリを移動させ、圧縮させ、拡大させ、曲げ、或いは、歪ませる。
【００７８】
[0096]移動傾斜巻線アセンブリの表面は、その後、拡声器として作動し、音の圧力波を発生させ、これが、患者を含む構造又は管の周りの空気を通じて伝えられる。これらの音圧力波は、非常に良く患者に届く。また、それらは、撮像システムの近傍にいる全てのスタッフや治療者にも届く。
【００７９】
[0097]音の圧力波が固定障壁に直面しても、それらは、まだ、障壁の振動を編み出し、これが、順番に、その障壁の他方の側から発する音の圧力波を発生できる。この一方向の音は、固体障壁を「通り過ぎて」伝わることができる。
【００８０】
[0098]先の実施形態において、傾斜巻線アセンブリによって発生される空中音圧波を停止させる一つの方法は、閉鎖容器の中に傾斜巻線を封入し、真空ポンプを経て空気を除去することである。理論的には、音は、真空を通り過ぎて伝わることができず、伝達される音のエネルギは、Ｐ２に比例する（Ｐは、空気又はガス圧）。そのため、一つの環境（１バール、７６０mmHg）から０．０１環境（７．６mmHg）までの１００の係数による圧力の減少は、約１０，０００又は４０デシベル（ｄＢ）の係数による伝達される音エネルギを減少させるであろう。
【００８１】
[0099]しかしながら、真空を生成することは、簡単ではなく、安価なプロセスではない。それは、真空ポンプと、あり得る漏れに対する慎重な配慮とを伴う。また、非常に低い圧力に達することが望ましいならば、真空チャンバにガスや蒸気を捕捉できない非常に低い蒸気圧力の材料を使用することに注意しなければならない。
【００８２】
[00100]さらに、このプロセスの複雑化は、圧力が減少するにつれて、アーク発生の閾値も、およそ１mmHgの圧力に達するまで減少し（空気に対するパッシェンミニマム）、その後、アーク発生閾値は再び増加し始めることである。このアーク発生は、真空空間内に含まれるどんな無線周波数伝送コイルにとっても問題である。１mmHgより十分に低い真空に達するには、高度なポンプと、漏れ及び脱ガスに対するますます慎重な注意が必要である。
【００８３】
[00101]図１４は、ＭＲＩ装置９０の概略図であり、従来技術の実施形態に従って、エンドキャップシール２１３に付けられる真空ポート２１５示し、これは、真空ポンプに付けられ、傾斜巻線アセンブリ１０２の周りの領域１０６内の空気を排出することが可能である。真空は、ある程度まで、（患者ボア１０４及びエンドキャップカバー２１２のような）領域１０６の境界まで、更に、後の領域１０６の外では患者撮像ボリューム２０５又はマグネットシステムを超えた他の場所まで、傾斜巻線アセンブリ１０２の振動を減少させる。
【００８４】
[00102]図１５は、本発明の実施形態に従う、エンドキャップカバー２１３，２１４によって閉鎖された領域１０６を備えたＭＲＩ装置９０を示す。エンドキャップカバー２１２，２１４は、ゴム製ガスケット２２０に抗して固定され、ゴム製ガスケットは、エンドキャップカバー２１２，２１４とクライオスタットシェル１００との間に位置し、エンドキャップカバー２１２，２１４と患者用チューブ１０４との間に位置し、領域１０６は、傾斜巻線アセンブリ１０２を含む気密空間になる。
【００８５】
[00103] 図１５に示されるように、エンドキャップカバー２１２，２１４は、真空ポートを持たなくてもよい。むしろ、音響ノイズ吸収材料１０３を気密領域１０６内に配置し、傾斜巻線アセンブリ１０２の振動によって生成される音の空中伝達を防止させてもよい。音響ノイズ吸収材料１０３は、部分的に、或いは、完全に気密領域１０６を埋めてもよい。音響ノイズ吸収材料は、多数の形態と、形態の組み合わせをとってもよい。それは、発泡材料のような単一の音吸収材料を備えることも可能であろう。他の実施形態において、音響ノイズ吸収材料１０３は、音障壁構造を備えることも可能であり、これは、音吸収材料と音反響材料の交互の層から成る。音吸収材料は、非限定実施例のような、発泡材料または絶縁体を含んでもよい。音反響材料は、比較的に硬いプラスチックや、ある種の金属と、あらゆる既知の、或いは、今後開発される音反響材料を含んでもよい。また、音響ノイズ吸収材料１０３は、空気の空間や、材料内の空洞を含んでもよい。これらの材料、層及び／又は空洞の、どの組み合わせでも、音響ノイズ吸収材料１０３において利用されてもよい。また、少なくとも部分的に埋める気密領域１０６は、気密領域１０６内部のウォームボア３０４又は患者用ボア１０４の、少なくとも一つの表面に付けるノイズ吸収材料１０３を含んでもよいことが分かる。
【００８６】
[00104]図１５における領域１０６は排気されなくてもよいが、その領域１０６内部で起こる音が逃げることができないように気密空間を形成するように密封されるべきである。更なる実施形態において、領域１０６は、完全に又は部分的に排気され、１気圧未満の圧力が生成されてもよい。
【００８７】
[00105]図１６は、従来技術に従う、小動物用撮像システムを用いて典型的に使用する為の挿入可能な傾斜測定治具を示す。傾斜巻線アセンブリ４０４は、環状容器２０５によって囲まれる。傾斜巻線アセンブリ４０４は、マウント４０５によって支持される。傾斜巻線アセンブリ４０４は、その端部で環状フランジ４０７に付けられてもよく、それは、Ｏリング４２０によって環状容器２０５の外壁４１０の内側に、同様に、Ｏリングによって環状容器２０５の内壁４０８に固定可能である。また、エンドフランジ４０７を環状容器の内壁４０８及び外壁４１０に固定する為に接着材や他の材料を使用することも可能である。
環状容器２０５は、気密でもよい。
【００８８】
[00106]図１６は、環状フランジ４０７を貫通した真空ポート４１５を示し、それは、領域４０６内の空気を排出するように真空ポンプに付けることができる。真空は、環状容器の内壁４０８，外壁４１０，エンドキャップカバー４０７のような領域４０６の境界まで、更に、後の領域４０６の外で、撮像ボリューム４０９又はマグネットシステムを超えた他の場所まで、ある程度まで傾斜巻線アセンブリ１０２の振動によって生成される音の伝達を減少させることができる。
【００８９】
[00107]図１７は、本発明の幾つかの実施形態に従う挿入可能な傾斜巻線測定治具９５を示す。例えば、音響ノイズ吸収材料４０３は、全体のＭＲＩ装置を描写する図１５の説明と同様に、ちょうど挿入可能な傾斜測定治具というより、挿入され、真空ポートが存在しない。図１７に示される実施形態において、音響ノイズ吸収材料４０３は、真空の意図された機能を置き換え、傾斜アセンブリの振動によって生成される音の伝達を減少させる。
【００９０】
[00108] 前述した図１５を参考に説明されたように、音響ノイズ吸収材料４０３は、図１５の１０３のように、この挿入可能な形態で、多数の形態、形態の組み合わせを取ることができる。それは、単一の音吸収材料でも可能であり、音吸収材料と音反響材料の交互の層から成る音障壁構造でも可能である。
また、音響ノイズ吸収材料４０３内部の空洞や空気の空間を含むことが可能である。
【００９１】
[00109]また、減圧が音響ノイズ吸収材料１０３又は４０３と組み合わせて働くように、臨床システム（図１５）内の気密領域１０６又は挿入可能な傾斜巻線構造（図１７）内の領域４０６を排気または部分的に排気することも可能である。
【００９２】
[00110]現発明の幾つかの実施形態によると、囲まれたシステムは、振動伝達による音響ノイズを減少させ、遮断し、或いは、振動を吸収し、音の伝達を減少させることができる。さらに、開示された実施形態の、どの組み合わせも、いっしょに利用されてもよい。
【００９３】
[00111]本発明の様々な態様の前述された説明は、例示および説明の為に提示されている。開示された特定の形式に本発明が限定され、或いは、網羅されたことが意図されているわけではなく、明らかに、多くの変形および変更が可能である。当業者にとって明らかであろう、そのような変更および変形は、添付された特許請求の範囲によって規定されるように本発明の範囲内に含まれることが意図されている。
【図１】
2014518104.tif 000003
【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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【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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【手続補正書】
【提出日】平成26年1月21日(2014.1.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気共鳴画像（ＭＲＩ）装置ノイズ減衰システムであって、
前記ＭＲＩ装置の傾斜巻線アセンブリとＭＲＩ装置の一次マグネットアセンブリによって支持された支持構造との間に配置された調整可能な振動減衰サスペンションシステムを含み、前記調整可能な振動減衰サスペンションシステムは、別々に膨張可能な複数の支持要素を備える、磁気共鳴画像（ＭＲＩ）装置ノイズ減衰システム。
【請求項２】
前記別々に膨張可能な複数の支持要素は、前記一次マグネットアセンブリに関して前記傾斜巻線アセンブリのうち少なくとも一部の配列を更に設けるように配置されている、請求項１に記載の磁気共鳴画像（ＭＲＩ）装置ノイズ減衰システム。
【請求項３】
前記サスペンションシステムは、
別々に膨張可能な前記複数の支持要素の各々に関して圧力を選択的に制御する圧力制御システムと、
別々に膨張可能な前記複数の支持要素の各々の圧力を測定する圧力モニタシステムと、を更に備える、請求項１に記載の磁気共鳴画像（ＭＲＩ）装置ノイズ減衰システム。
【請求項４】
別々に膨張可能な前記複数の支持要素のうち別々に膨張可能な第１支持要素は、前記ＭＲＩ装置の上部垂直位置と前記ＭＲＩ装置の下部垂直位置とを含む群の一つの位置に配置される、請求項１に記載の磁気共鳴画像（ＭＲＩ）装置ノイズ減衰システム。
【請求項５】
前記サスペンションシステムは、
別々に膨張可能な第２支持要素、更に、別々に膨張可能な前記第１支持要素に関して約１２０°離れて配置された、別々に膨張可能な第３支持要素、
前記ＭＲＩ装置の上部垂直位置と前記ＭＲＩ装置の下部垂直位置とを含む他の位置に配置された、別々に膨張可能な複数の支持要素のうちの別々に膨張可能な第２支持要素、
前記ＭＲＩ装置の上部垂直位置と前記ＭＲＩ装置の下部垂直位置とを含む他の位置に配置された、別々に膨張可能な複数の支持要素のうちの別々に膨張可能な第２支持要素と、別々に膨張可能な第３支持要素と、前記ＭＲＩ装置内の実質的に水平な、反対側の位置に配置された別々に膨張可能な第４支持要素、
のうち、少なくとも一つを更に備える、請求項４に記載の磁気共鳴画像（ＭＲＩ）装置ノイズ減衰システム。
【請求項６】
前記傾斜巻線アセンブリに関連付けられた複数の接続要素のうち少なくとも一つに結合された振動低減材料を更に備える、請求項１に記載の磁気共鳴画像（ＭＲＩ）装置ノイズ減衰システム。
【請求項７】
ＭＲＩ装置の傾斜巻線アセンブリに関連付けられた複数の接続要素のうち少なくとも一つに結合された振動低減材料を備える、磁気共鳴画像（ＭＲＩ）装置ノイズ減衰システム。
【請求項８】
前記振動低減材料は、前記傾斜巻線アセンブリに関連付けられた少なくとも一つのエンドキャップに挿入され、前記振動低減材料は、前記傾斜巻線アセンブリの内側及び外側に延びている、請求項７に記載の磁気共鳴画像（ＭＲＩ）装置ノイズ減衰システム。
【請求項９】
前記振動低減材料は、包装材料を備え、前記包装材料は、少なくとも一つの固定要素とともに、前記傾斜巻線アセンブリに関連付けられた複数の接続要素の一つに固定される、請求項７に記載の磁気共鳴画像（ＭＲＩ）装置ノイズ減衰システム。
【請求項１０】
前記ＭＲＩ装置の前記傾斜巻線アセンブリとＭＲＩ装置の一次マグネットアセンブリによって支持された支持構造との間に配置された調整可能な振動減衰サスペンションシステムを更に備え、
前記調整可能な振動減衰サスペンションシステムは、別々に膨張可能な複数の支持要素を備える、請求項７に記載の磁気共鳴画像（ＭＲＩ）装置ノイズ減衰システム。
【請求項１１】
ＭＲＩ装置の傾斜巻線アセンブリを含む空間を少なくとも部分的に埋める音響ノイズ吸収材料を更に備える、請求項７に記載の磁気共鳴画像（ＭＲＩ）装置ノイズ減衰システム。
【請求項１２】
ＭＲＩ装置の傾斜巻線アセンブリを含む空間を少なくとも部分的に埋める音響ノイズ吸収材料を備える、磁気共鳴画像（ＭＲＩ）装置ノイズ減衰システム。
【請求項１３】
前記音響ノイズ吸収材料は、音を吸収する材料と音を反射する材料が交互に存在する層を含む、請求項１２に記載の磁気共鳴画像（ＭＲＩ）装置ノイズ減衰システム。
【請求項１４】
前記ＭＲＩ装置の前記傾斜巻線アセンブリを含む前記空間は、大気圧より低い圧力を有する、請求項１２に記載の磁気共鳴画像（ＭＲＩ）装置ノイズ減衰システム。
【請求項１５】
前記傾斜巻線アセンブリに関連付けられた複数の接続要素のうち少なくとも一つに結合された振動低減材料を更に備える、請求項１２に記載の磁気共鳴画像（ＭＲＩ）装置ノイズ減衰システム。
【請求項１６】
磁気共鳴画像（ＭＲＩ）装置ノイズ減衰システムであって、
前記ＭＲＩ装置の傾斜巻線アセンブリとＭＲＩ装置の一次マグネットアセンブリによって支持された支持構造との間に配置された調整可能な振動減衰サスペンションシステムであって、別々に膨張可能な複数の支持要素を備える、前記調整可能な振動減衰サスペンションシステムと、
前記傾斜巻線アセンブリに関連付けられた複数の接続要素のうち少なくとも一つに結合された振動低減材料と、
ＭＲＩ装置の傾斜巻線アセンブリを含む空間を少なくとも部分的に埋める音響ノイズ吸収材料と、
を備える、磁気共鳴画像（ＭＲＩ）装置ノイズ減衰システム。
【国際調査報告】
2014518104.tif 000020
2014518104.tif 000021
2014518104.tif 000022