(57)【要約】  【課題】  操作者や医師の被検者に対する視認性、及び、検査空間に配置された被検者が感じる開放感を向上させることができ、かつ、撮影室内での装置配置の自由度を向上させることが可能な垂直磁場方式のＭＲＩ装置を提供する。  【解決手段】  被検体が配置される検査空間に静磁場を発生するための一対の磁石が該検査空間を間に挟んで上下方向に対向配置された静磁場発生手段と、前記一対の磁石の内の一方を他方に対して支持する一対の支柱とを有し、前記一対の支柱の内の少なくとも一方の前記被検体に対向する面上に鏡を配置する。【選択図】      図３
2007020978.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検者が配置される検査空間に静磁場を発生するための一対の磁石が該検査空間を間に挟んで上下方向に対向配置された静磁場発生手段と、前記一対の磁石の内の一方を他方に対して支持する一対の支柱とを有する垂直磁場方式の磁気共鳴イメージング装置において、
前記一対の支柱の内の少なくとも一方の前記被検体に対向する面上に鏡を配置したことを特徴とする垂直磁場方式の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項２】
請求項１に記載の垂直磁場方式の磁気共鳴イメージング装置において、前記鏡の配置角度を調整する手段を備えたことを特徴とする垂直磁場方式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、被検者中の水素や燐等からの核磁気共鳴(以下、「NMR」という)信号を測定し、核の密度分布や緩和時間分布等を画像化する核磁気共鳴イメージング(以下、「MRI」という)装置に関し、特に垂直磁場式のMRI装置における、被検者への視認性等を向上させる技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
MRI装置は、被検者、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MRI装置には、静磁場を形成する一対の磁石が撮影時に被検者が配置される検査空間を間に挟んで垂直方向に配置され、下側の磁石に対して上側の磁石を支持するための一対の支柱を有する垂直磁場方式がある(例えば、特許文献1)。
この垂直磁場方式のMRI装置においては、操作者や医師の被検者に対するアクセス性および被検者が感じる開放感を向上させるために、一対の支柱の中心間を結ぶ直線に直交する方向に対して寝台を傾斜させて配置し、この様に配置された寝台に被検者を載置して検査空間に挿入する例が、例えば(特許文献1)と(特許文献2)に開示されている。
【特許文献１】特開2004-33349号公報
【特許文献２】特開2001-198099号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一対の支柱の中心間を結ぶ直線に直交する方向に対して寝台を傾斜させて挿入すると、ある方向からは操作者から被検者が見やすくなるが、別の方向からは被検者が見にくくなってしまう。また、MRI装置により寝台の傾斜角度が決められていると、検査空間に配置された被検者にとって特定の方向への視認性が悪くなる場合がある。
【０００５】
逆に、上記視認性を良くするため、磁石周辺の撮影室、操作室、機械室などの建屋構造を大きく変更してMRI装置を撮影室内に配置することも考えられるが、この場合には装置の設置コストが増大してしまう。更に、仮に視認性を向上させた建屋構造及び装置配置としても、操作者からの被検者への視認性の向上は特定方向からのみ、具体的には被検者の片側のみしか見られない、ということになってしまう。
【０００６】
そこで、本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、操作者や医師の被検者に対する視認性、及び、検査空間に配置された被検者が感じる開放感を向上させることができ、かつ、撮影室内での装置配置の自由度を向上させることが可能な垂直磁場方式のMRI装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するために、本発明の垂直磁場方式のMRI装置は以下のように構成される。即ち、被検者が配置される検査空間に静磁場を発生するための一対の磁石が該検査空間を間に挟んで上下方向に対向配置された静磁場発生手段と、前記一対の磁石の内の一方を他方に対して支持する一対の支柱とを有し、前記一対の支柱の内の少なくとも一方の前記被検者に対向する面上に鏡を配置する。
好ましくは、前記鏡の配置角度を調整する手段を備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の垂直磁場方式のMRI装置によれば、被検者の一方の側から被検者の両側を容易に視認することが可能になるので、操作者や医師の被検者に対する視認性を向上させることができる。同様に、検査空間に配置された被検者からも操作者や医師を容易に視認できるようになるので、被検者が感じる開放感を向上させることができる。
また、視認性や開放感或いは装置のメンテナンスに基づく装置配置の制約を低減することができるので、撮影室内での装置配置の自由度を増大させることができる。その結果、装置の設置性を向上させることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、添付図面に従って本発明の垂直磁場方式の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。
最初に、本発明が適用される垂直磁場方式のMRI装置の全体概要を図1に基づいて説明する。図1に示すMRI装置は、超電導磁石を使用した例を示しているが、本発明のMRI装置は、超電導磁石のみならず永久磁石や常電導磁石を使用したMRI装置にも適用可能である。
【００１０】
上側磁石101、下側磁石102、一対の支柱103，104の間の均一な静磁場(つまり検査空間)中に、被検者105を置き、被検者105中のプロトン原子に対して、NMR現象を生じさせるために必要な高周波を送受信システム109において発生させ、該高周波を上側送信コイル106、下側送信コイル107より、被検者105に対して照射する。一定時間照射後、被検者105中のプロトン原子が発生するNMR信号を受信コイル108によって検出し、検出されたNMR信号は、送受信システム109によって可聴周波数に変換され、さらにA/D変換器110によってディジタル信号となる。該ディジタル信号は動作制御部112によって必要な処理をなされ画像に再構成される。また、イメージングに必要な位置情報を付加するための傾斜磁場は、あらかじめ決められた必要な条件を満足するように動作制御部112によって制御された傾斜磁場電源111と該電源に接続された上側傾斜磁場コイル113、下側傾斜磁場コイル114によって印加される。また、前記送受信システム109も同様に動作制御部112によって制御される。被検者105は寝台115により撮影対象部位が検査空間の磁石中心付近になるよう磁石外から搬入される。また、操作者からの入力を受け付けてMRI装置の全体を制御する操作制御部117によって、動作制御部112が制御される。
【００１１】
さらに、上記上下の磁石が超電導コイルを有する超電導磁石であるので、通常は、上側磁石の上部にサービスポート116が備えられ、磁石内部を冷却するため磁石内部に蓄えられている液体ヘリウムを補充するためのポートおよび液体ヘリウムの蒸発を少なくするための冷凍機システムが装備される。
【００１２】
以上のMRI装置を構成する各部の内、109〜112, 117は撮影室外に配置され、これら以外は撮影室内に配置される。特に操作制御部117は操作室内に配置されて、操作者の入力を受け付け、その入力によって動作制御部112を介してMRI装置の動作を制御する。
【００１３】
次に、本発明の作用効果の理解を容易にするために、上記垂直磁場方式のMRI装置における従来の課題を第2図を用いて説明する。
一対の支柱を持つ垂直磁場方式のMRI装置で、支柱の中心間を結ぶ直線に直交する方向に対して寝台を傾斜させて検査空間に挿入すると、被検者に対する操作者や医師のアクセス性が向上し、被検者が感じる開放感も向上する。
【００１４】
しかし、操作者の被検者に対する視認性に注目すると、ある方向では操作者から被検者が見やすくなるが、別の方向からは被検者が見にくくなる。例えば、図2のような配置で磁石と寝台を撮影室内に設置し、Room1を操作室にすると、操作者は撮影中にRoom1から被検者の全身を見ることができる。つまり、操作者はRoom1の窓越しに被検者の顔の表情や手足等の動き等の被検者の様子を容易に伺い知ることができる。また、被検者もRoom1の窓越しに操作者を見ることができので、安心感を得ることができる。
【００１５】
次に、Room2を操作室にすると、Room1ほどの視認性は得られないにしても、操作者は撮影中にRoom2の窓越しに被検者の全身を見ることができる。被検者も、Room1の場合と比較して見えにくくなるが、Room2の窓越しに操作者を見ることができる。
しかしRoom3を操作室にすると、支柱が視界を遮るために、操作者は撮影中にRoom3の窓越しに被検者の一部しか見られない。特に、頭部検査時には被検者の顔や表情が全く見えなくなってしまう。被検者もRoom3の窓越しに操作者が見えなくなり、不安感を覚えることになる。
【００１６】
なお、Room4〜Room6は、操作者が被検者のセッティングを行なう寝台位置から遠くなってしまうために、操作室には不向きである。また、磁石からの漏洩磁場を防止するために、撮影室の壁に磁気シールドを行なう可能性があるので、この意味からもRoom4〜Room6を操作室とすることは、窓や出入り口が必要な操作室には不向きとなる。
【００１７】
さらに、上記超電導磁石特有の課題として、上記サービスポート116には定期的なメンテナンスが必要であることから、サービスポート116の上部にメンテナンスのためのスペースが必要となる。そのため、磁石及び寝台の設置に関し、サービスポート116の位置は大きな制限になる場合がある。
【００１８】
(第１の実施例)
次に、本発明の垂直磁場方式のMRI装置の第1の実施例を第3図に基づいて説明する。第3図は第2図で説明した最も視認性の悪いRoom3からの視認性を向上させる実施例である。
【００１９】
本実施例では、支柱103の側面に鏡301を取り付ける。鏡301を設けた場合のRoom3からの視認性を破線で示している。また、比較のために、鏡を用いない場合の直接の視認性を実線で示している。この図から、鏡301の存在によって、Room3側のみならずその反対側(つまりRoom1側)の被検者の顔や表情までRoom3内の操作者から見えるようになることが理解される。逆に被検者にとっても、直接または鏡301を介してRoom3内の操作者を確認することが可能になるので、より安心感を得ることができる。つまり、支柱103の側面に鏡301を配置することにより、直接視認可能な領域に鏡301を介して視認可能な領域が加わって視認可能な領域が拡張されるので、操作者と被検者の双方の視認性が共に向上することになる。なお、鏡としては、凸面鏡や凹面鏡を使用することで、視野を調整することも可能である。
【００２０】
この鏡301の配置角度は、操作室内に配置された操作制御部117からの遠隔操作によって調整される。この支柱に取り付けられた鏡の配置角度を操作制御部117からの遠隔操作で調整する一例を図5を用いて説明する。鏡301の裏側の上下左右の位置に空気圧により伸縮するエアマッスル501〜504を取り付け、エアマッスル501〜504を支柱103に取り付ける。各エアマッスル501〜504からそれぞれエアホース511〜514を出し、撮影室の壁に空けた図示してない貫通穴を通し、撮影室外にある図示してない空気圧切替機構および圧縮機に接続する。操作者は、どのエアホースに空気を送るかを、操作制御部117を介して空気圧切替機構に指示する。その操作制御部117からの指示に基づいて圧縮機が動作して、501〜504のエアマッスルに個別に圧縮空気を送りこむ。以上の動作により鏡の角度が調整される。
【００２１】
以上説明したように、本実施例の垂直磁場方式のMRI装置によれば、被検者に対する視認性が最も悪いRoom3から、被検者の両側を容易に視認することが可能になるので、Room3にいる操作者や医師の被検者に対する視認性を向上させることができる。同様に、検査空間に配置された被検者からも、Room3にいる操作者や医師を容易に視認できるようになるので、被検者が感じる開放感を向上させることができる。
【００２２】
(第２の実施例)
次に、本発明の垂直磁場方式のMRI装置の第2の実施例を第4図に基づいて説明する。第4図は、支柱104の側面に鏡401を取り付けた例を示している。第3図と同様に、鏡を用いない場合の直接の視認性を実線で示し、鏡を設けた場合の視認性を破線で示している。鏡の取り付けによって、比較的視認性のよいRoom2からの視認性をさらに向上させられることが理解される。つまり、前述の第1の実施例と同様に、支柱104に鏡401を取り付けることによって、直接視認可能な領域に鏡401を介して視認可能な領域が加わって視認可能な領域が拡張されるので、操作者と被検者の双方の視認性が共に向上することになる。なお、本実施例においては、Room1からの視認性も向上することが容易に理解される。また、本実施例の場合も、前述の第1の実施例の場合と同様に、凸面鏡や凹面鏡を使用することも可能である。
なお、鏡401の配置角度の調整は、前述の第1の実施例の鏡301の配置角度の調整と同様であるので、詳細な説明は省略する。
【００２３】
以上説明したように、本実施例の垂直磁場方式のMRI装置によれば、Room1, 2 から被検者の両側を容易に視認することが可能になるので、Room1, 2にいる操作者や医師の被検者に対する視認性を向上させることができる。同様に、検査空間に配置された被検者からも、Room1, 2にいる操作者や医師を容易に視認できるようになるので、被検者が感じる開放感を向上させることができる。
【００２４】
(第３の実施例)
次に、本発明の垂直磁場方式のMRI装置の第3の実施例を第6図に基づいて説明する。第6図は、撮影室内で磁石の配置角度を変えた例を示している。比較のために(a)に第2図〜第4図に示された磁石配置例を示し、(b)と(c)に本実施例の磁石配置例を示す。(b)に示した磁石配置は、磁石中心を通る水平軸601に関して(a)に示した磁石配置を対称に折り返した配置であり、そのため、一対の支柱103, 104の位置が水平軸601に関して、それぞれ反対の位置となる配置例である。また、(c)に示した磁石配置は、磁石中心を通る垂直軸602に関して(a)に示した磁石配置を対称に折り返した配置であり、そのため、一対の支柱103, 104の位置が垂直軸602に関して、それぞれ反対の位置となる配置例である。なお、何れも寝台と被検者の表示は省略している。
【００２５】
この(b)に示した磁石配置においても、前述の第1，2の実施例で説明した様に、支柱104に鏡401を取り付けることによって、Room1，2にいる操作者や医師の被検者に対する視認性と被検者が感じる開放感を共に向上させることができる。同様に、支柱103に鏡301を取り付けることによって、Room3にいる操作者や医師の被検者に対する視認性と被検者が感じる開放感を共に向上させることができる。
【００２６】
また(c)に示した磁石配置においても、前述の第1，2の実施例で説明した様に、支柱104に鏡401を取り付けることによって、Room3にいる操作者や医師の被検者に対する視認性と被検者が感じる開放感を共に向上させることができる。同様に、支柱103に鏡301を取り付けることによって、Room1，2にいる操作者や医師の被検者に対する視認性と被検者が感じる開放感を共に向上させることができる。
【００２７】
前述したように、磁石及び寝台の設置に関し、サービスポート116の位置は大きな制限になる場合があるが、磁石の配置位置を変更しても、視認性及び開放感を共に向上させることが可能になるので、サービスポート116の上部にメンテナンスのためのスペースが充分に確保できるように撮影室内の磁石配置を決定することが可能になる。
【００２８】
以上説明したように、本実施例の垂直磁場方式のMRI装置によれば、前述の第1，2の実施例の効果と同様の効果を有する。また、前述の第1，2の実施例の効果と本実施例の効果とを併せて考えれば、Room1〜Room3の何れを操作室としても、上記視認性及び開放感に優れた装置及び寝台の配置とすることが可能になるので、視認性や開放感或いは装置のメンテナンスに基づく装置配置の制約を低減することができ、撮影室内での装置配置の自由度を増大させることができる。その結果、装置の設置性を向上させることが可能になる。
【００２９】
以上までが、本発明の垂直磁場方式のMRI装置の各実施例の説明である。しかし、本発明の垂直磁場方式のMRI装置は、上記実施例の説明で開示された内容にとどまらず、本発明の趣旨を踏まえた上で他の形態を取り得る。例えば、前述の各実施例の説明では、鏡を用いる例を説明したが、支柱の被検者に対向する面の少なくとも一部を鏡面仕上げとすることによって、本発明と同様の効果を発揮することが可能になる。或いは、支柱の被検者に対向する面にビデオカメラ及びモニターを設置して、ビデオカメラで被検者を監視すると共にモニターに撮影室内の操作者の映像を表示しても同様の効果を発揮することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】垂直型MRI装置の一例を示す図。
【図２】従来技術の課題を示す図。
【図３】本発明の第1の実施例を示す図。
【図４】本発明の第2の実施例を示す図。
【図５】鏡の配置角度の調整の実施例を示す図。
【図６】本発明の第3の実施例を示す図。
【符号の説明】
【００３１】
101  上側磁石、102  下側磁石、103  支柱、104  支柱、105  被検者、106  上側送信コイル、107  下側送信コイル、108  受信コイル、109  送受信システム、110  A/D変換器、111  傾斜磁場電源、112  計算機、113  上傾斜磁場コイル、 114  下側傾斜磁場コイル、115  天板、116  サービスポート、117  操作制御部、301  鏡、401  鏡、501〜504  エアマッスル、511〜514  エアホース
【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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