(57)【要約】【課題】能力向上に伴う電磁気的干渉及び発熱量増加に対しても安定動作が可能なＭＲＩ装置を実現する。【解決手段】シールドルーム１０９の外に設置される機器のうち、電磁気的干渉や発熱が問題となる傾斜磁場電源１１１と、高周波電力アンプ１１２と、受信機１１３と、シーケンサ１０６と、コンピュータ１０７とを、まとめて１つの遮蔽放熱筺体２００に設置し、この一つの筺体２００により、個々の機器の電磁的遮蔽と放熱とが行われる。つまり、いくつかの機器を単に一つの筐体にまとめると困難であった良好な電磁遮蔽及び放熱を、この電磁遮蔽及び放熱を専用とする遮蔽放熱筺体２００を用いることにより、実行することが可能となる。したがって、能力向上に伴う電磁気的干渉及び発熱量増加に対しても安定動作が可能なＭＲＩ装置を実現することができる。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
静磁場発生手段と、傾斜磁場コイルと、高周波コイルと、核磁気共鳴信号検出コイルと、これらのコイルへの電力供給又は検出信号を受信する機器と、動作制御機器と、上記コイルへの電力供給又は検出信号を受信する機器と動作制御機器とを収容する筐体とを有する磁気共鳴イメージング装置において、
上記筐体は、接地でき、かつ、冷却媒体を流すことができる管状部材を有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】
請求項１記載の磁気共鳴イメージング装置において、上記筺体は、装置外部の接地線に接続される接地材を有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３】
請求項１記載の磁気共鳴イメージング装置において、上記筺体は、上記機器毎に電磁遮蔽する電磁遮蔽板を有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４】
請求項１記載の磁気共鳴イメージング装置において、上記管状部材は接地材を兼ね、上記管状部材内に冷却媒体を循環させることで上記筐体を冷却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５】
請求項１記載の磁気共鳴イメージング装置において、上記管状部材は接地材を兼ね、上記管状部材は、孔が形成され、この孔から冷却用気体を上記筐体内に放出して冷却することを特徴とする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装置（ＭＲＩ装置）に係り、特に、ＭＲＩ装置に対する電磁遮蔽及び放熱処理に関する。
【背景技術】
【０００２】
核磁気共鳴（ＮＭＲ）現象を利用して人体や動物の断層画像を得て、その内部情報を得ようとするＭＲＩ撮影法は広く医療分野、研究分野で利用されている。このＭＲＩ撮影法を実行するＭＲＩ装置は、被検体を配置する空間に均一な磁場強度を発生する磁石や、位置情報を得るための傾斜磁場として高電圧大電流を取り扱う。また、被検体から得られるＮＭＲ信号を得るため、受信部にて低電圧微弱信号を取り扱う。
【０００３】
これらの電気信号が互いに影響を及ぼしたり、外部からの不要電磁波によりＭＲＩ装置に影響が及ぼされた場合、撮影画像にアーチファクトが生じてしまう。そのため、電気信号を取り扱う、複数のユニットを有する個々の電子機器の筐体は鉄やアルミニウムなどを用いて電磁的に遮蔽を行う。そして、その筐体のフレームを全箇所同電位とみなして、筐体内部の個々のユニットからフレーム部に最短で接地線を接続するなどの手法を用いている。
【０００４】
また、電子機器や電源機器筐体内の電力使用に伴い、熱量が増加し、個々のユニットが温度上昇する。この温度上昇は、個々のユニットの特性に影響を及ぼす可能性があるため、機器毎に、その内部に冷却ファンを設置して、冷却風により効率よく冷却できるよう筐体内部のレイアウトを考慮している。
【０００５】
ここで、特にＭＲＩ装置に関するものではないが、半導体素子を使用する電子機器の放熱性を向上させる技術が特許文献１に記載されている。
【０００６】
この特許文献１においては、電子機器の筺体内部に空気流路が形成され、この空気流路内はファンにより空気流が形成される。そして、発熱部品からの発熱が伝熱部材を介して空気流路の壁部材に伝達され、伝達された熱は空気流路内の空気流により筺体外部に放出される。
【０００７】
【特許文献１】特開平１１−８７９６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、ＭＲＩ装置には撮影時間の短縮が常に求められている。このため、高速撮影を実現する強い高周波磁場、高速制御ができる傾斜磁場、高速演算ができるコンピュータ等が必要である。この撮影時間の短縮化のための装置能力の強化及び高速化は、ＭＲＩ装置を構成する機器に対する外部からの電磁気的干渉の防止をさらに強化しなければならないという問題がある。また、発熱量が増加して装置の動作が不安定になる問題もある。
【０００９】
従来技術にあっては、電磁遮蔽の問題に対し、ＭＲＩ装置を構成する個々の機器毎に、筐体に取り付ける接地線を太くしたり、筐体の電磁的遮蔽の強化を施して干渉が起こりにくい構造としていた。
【００１０】
また、発熱量増加の問題に対しては、個々の機器毎にファンの数を増加し、より冷却効率が得られる設計を行っていた。
【００１１】
しかし、今後、さらなる撮影時間の短縮化の要求を考えると、ＭＲＩ装置外部からの電磁的干渉のみならず、ＭＲＩ装置を構成する各機器（シーケンサ、コンピュータ、受信機等）間の互いの電磁気的干渉も有効に防止する対策が必要となることが考えられるが、個々の機器における筐体の持つ抵抗値が原因となり、従来の技術では、電磁気的干渉を有効に防止するには限界がある。
【００１２】
また、発熱の問題については、従来技術にあっては、個々の機器毎ではファンの設置数や設置箇所に限界があることから、発熱量の増加を有効に防止することは困難になってくると考えられる。
【００１３】
本発明は、上記問題点を解消すべく創作されたものであり、能力向上に伴う電磁気的干渉及び発熱量増加に対しても安定動作が可能なＭＲＩ装置を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するため、本発明は次のように構成される。  
（１）静磁場発生手段と、傾斜磁場コイルと、高周波コイルと、核磁気共鳴信号検出コイルと、これらのコイルへの電力供給又は検出信号を受信する機器と、動作制御機器とを有する磁気共鳴イメージング装置において、上記コイルへの電力供給又は検出信号を受信する機器（傾斜磁場電源、高周波電力アンプ、受信機）と、動作制御機器（シーケンサ、コンピュータ）とを収容する、接地でき、かつ、冷却媒体を流すことができる管状部材を有する筺体を備える。
【００１５】
（２）好ましくは、上記（１）において、上記筺体は、装置外部の接地線に接続される接地材を有する。
【００１６】
（３）また、好ましくは、上記（１）において、上記筺体は、上記機器毎に電磁遮蔽する電磁遮蔽板を有する。
【００１７】
（４）また、好ましくは、上記（１）において、上記管状部材は接地材を兼ね、上記管状部材内に冷却媒体を循環させることで上記筐体を冷却する。
【００１８】
（５）また、好ましくは、上記（１）において、上記管状部材は接地材を兼ね、上記管状部材は、孔が形成され、この孔から冷却用気体を上記筐体内に放出して冷却する。
【００１９】
本発明の磁気共鳴イメージング装置は、シールドルーム外に設置される機器のうち、電磁気的干渉や発熱が問題となる複数の機器を、まとめて１つの筺体に設置し、この一つの筺体により、個々の機器の電磁的遮蔽と放熱とが行われる。つまり、いくつかの機器を単に一つの筐体にまとめると困難であった良好な電磁遮蔽及び放熱を、この電磁遮蔽及び放熱を専用とする筺体を用いることにより、実行することが可能となる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、能力向上に伴う電磁気的干渉及び発熱量増加に対しても安定動作が可能なＭＲＩ装置を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。  
図１は、本発明が適用されるＭＲＩ装置の全体構成図である。
【００２２】
図１において、ＭＲＩ装置は被検体１０１が配置される空間を上下に挟むように配置された静磁場発生磁石１０２と、この静磁場発生磁石１０２の内側（被検体配置空間側）に、被検体１０１を間にして、上下に配置された傾斜磁場コイル１０３と、さらにその内側の上下に配置された高周波コイル１０４と、被検体１０１から発生するＮＭＲ信号を検出する検出コイル１０５とを備えている。
【００２３】
傾斜磁場コイル１０３と高周波コイル１０４とは、開放型のＭＲＩ装置全体形状を阻害しないように、上下一対の板状構造をしている。さらに、ＭＲＩ装置は、各コイル１０３、１０４の動作タイミングを制御するシーケンサ１０６と、ＭＲＩ装置の制御とＮＭＲ信号を処理して画像化とを行うコンピュータ１０７と、被検体１０１を静磁場発生磁石１０２の中心空間に搬送して配置する搬送テーブル１０８とを備えている。
【００２４】
上述した静磁場発生磁石１０２と、傾斜磁場コイル１０３と、高周波コイル１０４と、検出コイル１０４と、搬送テーブル１０８とは電磁波遮蔽されたシールドルーム１０９内に設置されている。
【００２５】
このシールドルーム１０９による電磁波遮蔽は、検出コイル１０５が外部からの電磁波を検知することを防ぐ目的で、検査に用いる原子核（通常、水素原子核が用いられている）の共鳴周波数（静磁場発生磁石１０２の磁場強度に対応する）の帯域で約７０デシベルの減衰率を有している。
【００２６】
シールドルーム１０９内の各種コイル、静磁場発生磁石１０２、搬送テーブル１０８と、シールドルーム１０９外の電源や制御機器との接続はシールドルーム１０９内に外来ノイズを引き込まないようにシールドルーム１０９に接地されたフィルタ回路１１０を介して接続されている。あるいは、外部がシールド層で覆われている同軸ケーブルで、シールドルーム１０９内と外部とが接続される（図１は、フィルタ回路１１０を使用する例である）。
【００２７】
傾斜磁場コイル１０３は、互いに直行する（ｘ，ｙ，ｚ）の３軸方向に磁束密度を変化させるように巻かれた３組のコイルからなり、それぞれのコイルが傾斜磁場電源１１１に接続され、傾斜磁場発生手段を構成する。
【００２８】
後述するシーケンサ１０６からの制御信号に従って傾斜磁場電源１１１を駆動して傾斜磁場コイル１０３に流れる電流値を変化させることにより３軸からなる傾斜磁場（Ｇｘ，Ｇｙ，Ｇｚ）が被検体１０１の配置空間の静磁場に重畳されるようになっている。この傾斜磁場は、被検体１０１の撮影部位から得られるＮＭＲ信号の空間的な分布を識別するのに用いられる。
【００２９】
高周波コイル１０４は、高周波電流を流すための高周波電力アンプ１１２にフィルタ回路１１０を介して接続され、被検体１０１の撮影部位の水素核を共鳴励起するための高周波磁場を発生する。この高周波電力アンプ１１２は、シーケンサ１０６からの制御信号に従って制御される。
【００３０】
検出コイル１０４は、フィルタ回路１１０を介して受信機１１３に接続されており、ＮＭＲ信号を検出する手段を構成する。受信機１１３は検出コイル１０４で検出したＮＭＲ信号を増幅、検波するとともに、コンピュータ１０７による処理が可能なディジタル信号に変換する。受信機１１３はシーケンサ１０６でその動作タイミングが制御される。
【００３１】
コンピュータ１０７は、ディジタル量に変換されたＮＭＲ信号を用いて画像再構成、スペクトル計算などの演算を行うとともに、シーケンサ１０６を介してＭＲＩ装置の各ユニットの動作を定められたタイミングで制御する。
【００３２】
ディスプレイ装置１１４は処理後のデータ等を表示するものであり、このディスプレイ装置１１４、操作卓１１５及びコンピュータ１０７により演算処理系が構成される。また、傾斜磁場電源１１１は、フィルタ回路１１０を介して傾斜磁場コイル１０３に接続される。
【００３３】
傾斜磁場電源１１１と、高周波電力アンプ１１２と、受信機１１３と、シーケンサ１０６と、コンピュータ１０７と、操作卓１１５と、ディスプレイ機器１１４とは、シールドルーム１０９の外に設置される。
【００３４】
ここで、シールドルーム１０９の外に設置されるこれらの機器のうち、電磁気的干渉や発熱が問題となる傾斜磁場電源１１１と、高周波電力アンプ１１２と、受信機１１３と、シーケンサ１０６と、コンピュータ１０７とについて、それぞれ個別に電磁遮蔽手段や放熱手段を設置する場合には、上述したように、有効な電磁的遮蔽や放熱を行うことが困難である。
【００３５】
そこで、これらの機器（傾斜磁場電源１１１、高周波電力アンプ１１２、受信機１１３、シーケンサ１０６、コンピュータ１０７）を、まとめて１つの筐体に設置し、この一つの筺体が、電磁的遮蔽手段と放熱手段とを備える遮蔽放熱筺体２００となっている。
【００３６】
図２は遮蔽放熱筺体２００の概略側面図であり、図３は遮蔽放熱筺体２００の概略斜視図である。図示する例では、最下部には各ユニットに電源を供給する電源１２１を配置している。
【００３７】
図２及び図３において、筺体２００は、縦長の直方体形状であり、各機器が配置される複数の棚状の機器設置部がある。この機器設置部に、上から順に、コンピュータ１０７、シーケンサ１０６、受信機１１３、高周波電力アンプ１１２、傾斜磁場電源１１１、電源１２１が配置されている。
【００３８】
この筐体２００は、ステンレス鋼を用いた筐体フレーム２０１を有し、この筺体フレーム２０１は、天板部、棚板部、４つの柱部を備えている。そして、筐体２００全体の電位を一致させるために、径１５ｍｍ、厚さ２ｍｍの銅製のパイプ状接地材２０２をフレーム２０１に沿わせて設置している。つまり、筺体２００の正面左右方向（各棚板部）と右側垂直面（側面）部に、パイプ状接地材（管状部材）２０２を設置している。
【００３９】
筐体フレーム２０１に用いられているステンレス鋼は電気伝導率が低く、このフレーム２０１を接地端子として使用した場合、接続される位置によって接地電位に差が生じる。このためフレームに沿って上記接地材２０２を設置した。
【００４０】
また、筺体２００には、電磁的遮蔽板２０３が各棚部毎に取り付けられている。また、パイプ状接地材２０２の中には冷却媒体が、図３に示すように、熱交換器内蔵ポンプ２０６及び冷却媒体タンク２０７により供給され循環される。
【００４１】
以上のように、本発明の一実施形態によれば、シールドルーム１０９の外に設置される機器のうち、電磁気的干渉や発熱が問題となる傾斜磁場電源１１１と、高周波電力アンプ１１２と、受信機１１３と、シーケンサ１０６と、コンピュータ１０７とを、まとめて１つの遮蔽放熱筺体２００に設置し、この一つの筺体２００により、個々の機器の電磁的遮蔽と放熱とが行われる。つまり、いくつかの機器を単に一つの筐体にまとめると困難であった良好な電磁遮蔽及び放熱を、この電磁遮蔽及び放熱を専用とする遮蔽放熱筺体２００を用いることにより、実行することが可能となる。
【００４２】
したがって、能力向上に伴う電磁気的干渉及び発熱量増加に対しても安定動作が可能なＭＲＩ装置を実現することができる。
【００４３】
上述した例においては、パイプ状接地材２０２に冷媒を循環させるように構成したが、冷媒を循環させるのではなく、図４に示すように、パイプ状接地材２０２に孔２０４を形成し、その孔２０４から冷却用気体２０５を放出し、筺体２００を冷却する構成とすることも可能である。孔付きパイプ状接地材２０２用いて冷却用気体を放出することでファンのみでの冷却では得にくい冷却風の流れを作り、より冷却効果を得ることができる。
【００４４】
冷却用気体を放出して冷却する例の場合、図３に示す熱交換器内蔵ポンプ２０６を送風用ファンとするか、冷却用気体を吐出する孔にファンを取り付ける。または、熱交換器内蔵ポンプ２０６を送風用ファンとするとともに、冷却用気体を吐出する孔にファンを取り付けることもできる。
【００４５】
冷却用気体を放出して冷却する例の場合、図３に示す冷却媒体タンク２０７は不要である。
【００４６】
なお、図示した例では銅製の接地材２０２を正面左右方向と右側垂直方向に配しているが、これに限定されるものでなく、筐体２００の形状や筐体フレーム２０１の形状によりさまざまな形状、使用部分が考えられる。
【００４７】
また、接地材２０２の材質についても接地される場所によって銅に限らず、用途に応じた材質が考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明が適用されるＭＲＩ装置の全体構成を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態における遮蔽放熱筺体の概略側面図である。
【図３】本発明の一実施形態における遮蔽放熱筺体の概略斜視図である。
【図４】本発明の遮蔽放熱筺体において、冷却用気体を放出する場合の例の説明図である。
【符号の説明】
【００４９】
１０１      被検体
１０２      静磁場発生磁石
１０３      傾斜磁場コイル
１０４      高周波コイル
１０５      検出コイル
１０６      各コイルの動作タイミングを制御するシーケンサ
１０７      装置の制御、ＮＭＲ信号を処理し画像化するコンピュータ
１０８      被検体搬送テーブル
１０９      シールドルーム
１１０      フィルタ回路
１１１      傾斜磁場電源
１１２      高周波電力アンプ
１１３      受信機
１１４      ディスプレイ機器
１１５      操作卓
１２１      電源
２００      遮蔽放熱筺体
２０１      筐体フレーム
２０２      接地材
２０３      遮蔽板
２０４      孔
２０５      冷却用気体
２０６      熱交換器内蔵ポンプ
２０７      冷却媒体タンク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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