(57)【要約】【課題】静磁場の均一化の向上を図ることができるＭＲＩ装置を提供する。【解決手段】ボアチューブ２３の外側に配置され、ボアチューブ２３内に送り込まれる被検体Ｐに対して静磁場を発生する静磁場発生部２１と、静磁場発生部２１とボアチューブ２３の間の減圧可能な空間Ｓに配置され、傾斜磁場を発生するメインコイル２２１及びこのメインコイル２２１外側に配置された傾斜磁場の漏洩を防ぐシールドコイル２２２を有する傾斜磁場発生部２２と、傾斜磁場発生部２２に配置されるシムトレイ２４と、静磁場発生部２１とボアチューブ２３の間を閉塞する静磁場発生部２１に固定された密閉カバー２５とを備え、シムトレイ２４は、密閉カバー２５に固定されている。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボアチューブの外側に配置され、前記ボアチューブ内に送り込まれる被検体に対して静磁場を発生する静磁場発生部と、
前記静磁場発生部と前記ボアチューブの間の減圧可能な空間に配置され、傾斜磁場を発生するメインコイル及びこのメインコイル外側に配置された前記傾斜磁場の漏洩を防ぐシールドコイルを有する傾斜磁場発生部と、
前記静磁場発生部に固定された支持体と、
前記メインコイルと前記シールドコイルの間に配置され、前記支持体に固定されたシムトレイとを
備えたことを特徴とするＭＲＩ装置。
【請求項２】
前記支持体は、前記静磁場発生部と前記ボアチューブの間を閉塞する密閉カバーであることを特徴とする請求項１に記載のＭＲＩ装置。
【請求項３】
前記密閉カバーは、前記静磁場発生部と前記ボアチューブの間の一端部側を閉塞する第１の密閉カバー及び他端部側を閉塞する第２の密閉カバーにより構成され、
前記シムトレイは、長手方向における一端部が前記第１の密閉カバーに固定されていることを特徴とする請求項２に記載のＭＲＩ装置。
【請求項４】
前記シムトレイは、前記傾斜磁場発生部を貫通して配置され、
前記シムトレイは、長手方向における他端部が前記第２の密閉カバーに固定されていることを特徴とする請求項３に記載のＭＲＩ装置。
【請求項５】
一端部が前記第１の密閉カバーに固定され、他端部が前記第２の密閉カバーに固定された前記傾斜磁場発生部を貫通して配置されるシムトレイガイドを有し、
前記シムトレイは、前記シムトレイガイドに保持されていることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載のＭＲＩ装置。
【請求項６】
前記第１の密閉カバーは、前記シムトレイが貫通可能に設けられた挿入口を有し、
前記シムトレイガイドの一端部は前記挿入口に固定されていることを特徴とする請求項３乃至請求項５のいずれか１項に記載のＭＲＩ装置。
【請求項７】
前記傾斜磁場発生部は、弾性体を介して支持されていることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載のＭＲＩ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、均一性の高い静磁場を発生するＭＲＩ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＭＲＩ装置は、ボアチューブの外側に配置された静磁場発生部、静磁場発生部とボアチューブの間に配置された傾斜磁場発生部を有し、天板上に載置された被検体をボアチューブ内に送り込んで撮像が行われる。
【０００３】
この撮像では、静磁場発生部により発生する静磁場及び傾斜磁場コイルにより発生する傾斜磁場内の被検体に高周波コイルからのＲＦ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）波を照射して水素原子核スピンを励起し、この励起により水素原子核から放出される磁気共鳴（ＭＲ）信号を高周波コイルで検出する。そして、検出したＭＲ信号に基づいて画像データを生成する。
【０００４】
ところで、傾斜磁場発生部は、駆動時に作用する電磁力に起因して機械的に振動し、振動が騒音の発生源になっている。この騒音を低減するために、静磁場発生部とボアチューブの間に設けた空間に傾斜磁場発生部を配置し、その空間を減圧することにより、騒音の伝播を減らすことができる静音化構造を有するＭＲＩ装置が知られている。
【０００５】
また、傾斜磁場発生部には、傾斜磁場を発生するメインコイルと、このメインコイルの外側に配置される傾斜磁場の漏洩を防ぐシールドコイルとを有するアクティブシールド型のものがある。そして、メインコイルとシールドコイルの間を有効利用するために、静磁場の不均一を補正するためのパッシブシムを配置することができるＭＲＩ装置がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−１９８１０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、静音化構造を有するＭＲＩ装置において、メインコイルとシールドコイルの間にパッシブシムを配置すると、傾斜磁場発生部の振動がパッシブシムに作用するため、パッシブシムの位置がずれて静磁場の均一性が乱れて悪影響を与える恐れがある。
【０００８】
実施形態は、上記問題点を解決するためになされたもので、静磁場の均一化の向上を図ることができる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】
【０００９】
上記課題を解決するために、実施形態のＭＲＩ装置は、ボアチューブの外側に配置され、前記ボアチューブ内に送り込まれる被検体に対して静磁場を発生する静磁場発生部と、前記静磁場発生部と前記ボアチューブの間の減圧可能な空間に配置され、傾斜磁場を発生するメインコイル及びこのメインコイル外側に配置された前記傾斜磁場の漏洩を防ぐシールドコイルを有する傾斜磁場発生部と、前記静磁場発生部に固定された支持体と、前記メインコイルと前記シールドコイルの間に配置され、前記支持体に固定されたシムトレイとを備えたことを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態に係るＭＲＩ装置の構成を示すブロック図。
【図２】実施形態に係る架台部の構成の一例を示す断面図。
【図３】実施形態に係る傾斜磁場発生部の構成を示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して実施形態を説明する。
【００１２】
図１は、実施形態に係るＭＲＩ装置の構成を示したブロック図である。このＭＲＩ装置１００は、被検体Ｐが移動可能に載置される寝台部１０と、寝台部１０上に載置された被検体Ｐに対して静磁場及び傾斜磁場の各磁場を発生する架台部２０と、被検体Ｐに対してＲＦ磁場を発生する架台部２０に配置された高周波コイルユニット５０と、架台部２０に傾斜磁場を発生させるための電力を供給する傾斜磁場電源６０と、架台部２０で発生する各磁場に基づいてＭＲ信号を検出する架台部２０に配置された高周波コイルユニット７０とを備えている。
【００１３】
また、ＭＲＩ装置１００は、高周波コイルユニット７０により検出されたＭＲ信号を受信する送受信部８０と、送受信部８０で受信されたＭＲ信号に基づいて画像データを生成するデータ処理部９０と、データ処理部９０で生成された画像データを表示する表示部９１と、各種コマンド等の入力を行う操作部９２と、操作部９２からの入力信号に基づいて傾斜磁場電源６０、送受信部８０、及びデータ処理部９０を制御するシステム制御部９３とを備えている。
【００１４】
架台部２０は、内部に例えば超伝導磁石を有する静磁場発生部２１及びこの静磁場発生部２１の内側に配置される傾斜磁場発生部２２を備えている。そして、静磁場発生部２１は、被検体Ｐに対して静磁場を発生する。また、傾斜磁場発生部２２は、静磁場発生部２１が発生する静止磁場と同じ方向であるＺ軸並びにこのＺ軸に互いに直交するＸ軸及びＹ軸の各軸に対応する３種類の組み合わされたコイルを有する。そして、磁場強度が各軸方向に沿って変化する傾斜磁場を発生する。
【００１５】
高周波コイルユニット５０は、架台部２０における傾斜磁場発生部２２の内側に配置される。被検体Ｐに水素原子核を励起させるためのパルス状のＲＦ波を照射してＲＦ磁場を発生する。
【００１６】
高周波コイルユニット７０は、被検体Ｐ近傍に配置された例えばヘッドコイルであり、高周波コイルユニット５０からのＲＦ波の照射に応じて、被検体Ｐから放出されるＭＲ信号を検出する。そして、検出したＭＲ信号を送受信部８０に出力する。
【００１７】
送受信部８０は、高周波コイルユニット５０にパルス状のＲＦ波を照射させる駆動信号を供給する基準信号発振器、変調器、電力増幅器等を有する基板を備えた送信部８１と、高周波コイルユニット７０からのＭＲ信号を受信して処理を行う受信部８２とにより構成される。そして、受信部８２は、増幅器、中間周波数変換器、位相検波器、フィルタ、Ａ／Ｄ変換器等を有する基板を備え、送信部８１の高周波コイルユニット５０への駆動信号の供給に応じて高周波コイルユニット７０で検出されたＭＲ信号を受信する。そして、受信したＭＲ信号に対して中間周波数変換、位相検波、フィルタリング等の処理、更にはＡ／Ｄ変換を施したＭＲ信号をデータ処理部９０に出力する。
【００１８】
データ処理部９０は、送受信部８０の受信部８２から出力されたＭＲ信号を再構成して画像データを生成し、生成した画像データを表示部９１に出力する。また、表示部９１は、ＣＲＴ又は液晶パネル等を備え、データ処理部９０から出力された画像データを表示する。更に、操作部９２は、スイッチ、キーボード、マウス等の各種入力デバイスや表示パネルを備え、被検体Ｐの画像データを生成するための撮像条件の入力や、被検体Ｐを架台部２０に送り込むための入力などを行う。
【００１９】
システム制御部９３は、ＣＰＵや記憶回路を備え、操作部９２からの入力信号に基づいて、寝台部１０、傾斜磁場電源６０、送受信部８０、及びデータ処理部９０の各ユニットの制御やシステム全体の制御を行なう。そして、傾斜磁場電源６０の傾斜磁場発生部２２への電力供給タイミングを制御する。また、送受信部８０における送信部８１の高周波コイルユニット５０への駆動信号を供給するタイミングや受信部８２のＭＲ信号を受信するタイミングを制御する。
【００２０】
以下、図１乃至図３を参照して、架台部２０の構成の詳細を説明する。図２は、架台部２０の構成の一例を示す断面図である。また、図３は、傾斜磁場発生部２２の構成を示す斜視図である。
【００２１】
図２において、断面図は、架台部２０の静磁場中心を通る鉛直断面を示している。架台部２０は、静磁場発生部２１及び傾斜磁場発生部２２と、被検体Ｐが送り込まれるボアチューブ２３とを備えている。また、傾斜磁場発生部２２を貫通して配置され、ボアチューブ２３内の静磁場を調整して均一にするための鉄シムを収容する複数のシムトレイ２４を備えている。また、静磁場発生部２１とボアチューブ２３の間を閉塞するための密閉カバー２５と、各シムトレイ２４を密閉カバー２５に固定する固定具２６とを備えている。
【００２２】
静磁場発生部２１は、中空の円筒形を成し、ボアチューブ２３の外側に配置される。そして、円筒形内に送り込まれた被検体Ｐに対して、Ｚ軸の方向である円筒形の中心軸２０ａの方向に静磁場を発生する。
【００２３】
傾斜磁場発生部２２は、中空の円筒形を成し、傾斜磁場を発生するメインコイル２２１及びこのメインコイル２２１外側に離間して配置された傾斜磁場の漏洩を防ぐシールドコイル２２２を有する。また、図３に示すように、中心軸２０ａの方向にメインコイル２２１とシールドコイル２２２の間を貫通する複数の貫通孔２２３が設けられ、貫通孔２２３を貫通してシムトレイ２４が配置される。そして、静磁場発生部２１とボアチューブ２３の間の減圧可能な空間Ｓに配置され、ゴム等の弾性体２７を介して静磁場発生部２１に支持されている。
【００２４】
このように、傾斜磁場発生部２２がアクティブシールド型である場合、デッドスペースとなるメインコイル２２１とシールドコイル２２２の間に貫通孔２２３を設け、貫通孔２２３にシムトレイ２４を配置することにより、そのデッドスペースを有効に活用することができる。また、傾斜磁場発生部２２を減圧可能な空間Ｓ内に配置し、弾性体２７を介して支持することにより、傾斜磁場発生部２２が駆動時に発生する騒音の伝播を低減すことができる。
【００２５】
ボアチューブ２３は中空の円筒状を成し、傾斜磁場発生部２２の内側に配置される。そして、密閉カバー２５により支持されている。ボアチューブ２３内に送り込まれた被検体Ｐに対して静磁場及び傾斜磁場が形成される。
【００２６】
各シムトレイ２４は、非磁性及び非導電性を有する例えば合成樹脂から成り、長手方向に鉄シムを収容する複数のポケットを有する。また、一端部に２つの固定穴が形成されたフランジを有する。そして、傾斜磁場発生部２２の貫通孔２２３を貫通して配置される。
【００２７】
密閉カバー２５は、傾斜磁場発生部２２の一端部側を覆って静磁場発生部２１とボアチューブ２３の間の一端部側を閉塞する第１の密閉カバー２８と、傾斜磁場発生部２２の他端部側を覆って静磁場発生部２１とボアチューブ２３の間の他端部側を閉塞する第２の密閉カバー２９により構成される。
【００２８】
第１の密閉カバー２８は、中央にボアチューブ２３の外径よりも若干大きい円形の開口部を有する円盤状を成し、内面側における外周縁辺の面が静磁場発生部２１の一端面に密着して固定されている。また、前記開口部を形成している内周縁辺の側面がボアチューブ２３の一端部を支持している。また、開口部とボアチューブ２３の一端部近傍の外面の間がＯリング等のパッキング３０で閉塞されている。また、シムトレイ２４が貫通可能に設けられた傾斜磁場発生部２２の各貫通孔２２３に対応する複数の挿入口２８１を有する。そして、各シムトレイ２４は、挿入口２８１から第１の密閉カバー２８内へ挿入することにより、貫通孔２２３を貫通して配置される。
【００２９】
第２の密閉カバー２９は、中央にボアチューブ２３の外径よりも若干大きい円形の開口部を有する円盤状を成し、内面側の外周縁辺の面が静磁場発生部２１の他端面に密着して固定されている。また、前記開口部を形成している内周縁辺の側面がボアチューブ２３の一端部を支持している。また、前記開口部とボアチューブ２３の他端部近傍の外面の間がパッキング３０で閉塞されている。
【００３０】
固定具２６は、各シムトレイ２４の一端部を固定する複数のネジ２６１，２６２により構成される。また、各シムトレイ２４を保持する複数のシムトレイガイド２６３及び各シムトレイガイド２６３を固定する複数のネジ２６４により構成される。そして、各ネジ２６１，２６２は、各シムトレイ２４を、この支持体としての機能を有する静磁場発生部２１に固定された例えば密閉カバー２５に固定している。ここでは、各シムトレイ２４の一端部が、各ネジ２６１により第１の密閉カバー２８外面に当接して固定され、他端部が各ネジ２６２により第２の密閉カバー２９内面に当接して固定されている。
【００３１】
このように、各シムトレイ２４を静磁場発生部２１に固定された密閉カバー２５に固定することができる。そして、各シムトレイ２４の一端部を第１の密閉カバー２８に固定することができる。また、各シムトレイ２４の他端部を第２の密閉カバー２９に固定することができる。これにより、静磁場発生部２１に対する各シムトレイ２４の中心軸２０ａ方向への位置ずれを防ぐことができる。
【００３２】
各シムトレイガイド２６３は、中空の管状で高い剛性を有し、且つ、非磁性及び非導電性を有する例えば繊維強化プラスチックから成り、中空の部分はシムトレイ２４の一端部及び他端面以外のほぼ全面に亘って当接するサイズである。そして、傾斜磁場発生部２２の各貫通孔２２３を貫通して配置され、一端部の外周面が第１の密閉カバー２８の挿入口２８１の開口面に密着して固定されている。また、他端部に第２の密閉カバー２９内面に当接するフランジを有し、そのフランジがネジ２６４で第２の密閉カバー２９内面に密着して固定されている。
【００３３】
このように、傾斜磁場発生部２２の貫通孔２２３を貫通して各シムトレイガイド２６３を配置することにより、第１の密閉カバー２８の挿入口２８１を外部から閉塞して減圧可能な空間Ｓを形成することができる。そして、シムトレイガイド２６３でシムトレイ２４を保持することにより、鉄シムと静磁場発生部２１との間に働く電磁力によるシムトレイ２４の変形を防ぐことができる。これにより、静磁場発生部２１に対する変形による各シムトレイ２４の位置ずれを防ぐことができる。
【００３４】
そして、シムトレイ２４が固定具２６で固定された状態で、静磁場発生部２１、ボアチューブ２３、密閉カバー２５、及びシムトレイガイド２６３により包囲され、外部から閉塞された空間Ｓを、図示しない真空ポンプを持いて、空間Ｓ内を外部に対して減圧する。そして、被検体Ｐをボアチューブ２３内に送り込んで撮像が行われる。
【００３５】
以上述べた実施形態によれば、傾斜磁場発生部２２のメインコイル２２１とシールドコイル２２２の間に各貫通孔２２３を設け、各貫通孔２２３に各シムトレイ２４を配置することにより、メインコイル２２１とシールドコイル２２２の間のデッドスペースを有効活用することができる。また、傾斜磁場発生部２２を減圧可能な空間Ｓ内に配置し、弾性体２７を介して支持することにより、傾斜磁場発生部２２が駆動時に発生する騒音の伝播を低減すことができる。
【００３６】
また、貫通孔２２３を貫通して配置された各シムトレイ２４を、静磁場発生部２１に固定された密閉カバー２５に固定することができる。そして、各シムトレイ２４の一端部を第１の密閉カバー２８に固定することができる。また、各シムトレイ２４の他端部を第２の密閉カバー２９に固定することができる。これにより、静磁場発生部２１に対する各シムトレイ２４の中心軸２０ａ方向への位置ずれを防ぐことができる。また、傾斜磁場発生部２２の貫通孔２２３を貫通してシムトレイガイド２６３を配置し、シムトレイガイド２６３の一端部を第１の密閉カバー２８に固定すると共に他端部を第２の密閉カバー２９に固定して、シムトレイガイド２６３でシムトレイ２４を保持することにより、シムトレイ２４の変形を防ぐことが可能となり、変形によるシムトレイ２４の位置ずれを防ぐことができる。以上により、静磁場発生部２１に対してシムトレイ２４を定位置に保つことができるため、シムトレイ２４の位置ズレによる静磁場への悪影響を防いで、静磁場の均一化の向上を図ることができる。
【００３７】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することを意図していない。これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００３８】
２０  架台
２１  静磁場発生部
２２  傾斜磁場発生部
２３  ボアチューブ
２４  シムトレイ
２５  密閉カバー
２６  固定具
２７  弾性体
２８  第１の密閉カバー
２９  第２の密閉カバー
３０  パッキング
２２１  メインコイル
２２２  シールドコイル
２２３  貫通孔
２６１，２６２，２６４  ネジ
２６３  シムトレイガイド
２８１  挿入口
【図１】
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【図２】
2012115474.tif 000004
【図３】
2012115474.tif 000005