JPH0351035A

JPH0351035A - 傾斜磁場コイルシステムの減音構造

Info

Publication number: JPH0351035A
Application number: JP1184668A
Authority: JP
Inventors: Miki Igarashi; 美樹五十嵐; Takeshi Miyajima; 宮島　剛
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1989-07-19
Filing date: 1989-07-19
Publication date: 1991-03-05

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、ＭＲＩにおいて、核磁気共鳴（ＮＭＲ）信号
に位置情報を付与する傾斜磁場（Ｈａｃ）を発生すると
ころの傾斜磁場コイル（ＧＣ）に係り、特に該ＧＣの静
磁場中における振動による騒音の低減に好適なＧＣ組立
体に関する。

〔従来の技術〕

市販されているＭＲＩに搭載されているＧＣの構造は、
非導電性円筒状ボビン〔ガラス繊維強化プラスチックス
（ＧＦＲＰ））が多い。外周にＸ。

Ｙ、Ｚ各々の方向のＨａｃを発生させるため、Ｘ用ＧＣ
，Ｙ用ＧＣ，Ｚ用ＧＣをゴム板などのクツション材をＧ
Ｃと該ボビンの間に、はさんで金属性ネジなどで、該ボ
ビンに固定するか、布製のテープで、ＧＣを該ボビンに
縛り付けて固定する程度である。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術は、ＧＣをゴム板などのクツション材を、
はさんで金属性ネジなどで、該ボビンに固定している。

この場合該ゴムは、一種のスプリングとして動作する。

一方ＧＣはパルス状電流で駆動するので、静磁場中では
振動する。

この振動が該ボビンを打撃することにより騒音が発生す
る。

本発明の目的は、該ボビンとＧＣコイルとの間に、粘弾
性体と剛体と粘弾性体を介し、ボビンと粘弾性体と剛体
と粘弾性体とＧＣの五者を強力に接着し一体化すること
により、ＧＣの振動（騒音）を粘弾性体の摩擦による熱
エネルギーに交換させることによって、騒音の発生を低
減することにある。

〔課題を解決するための手段〕

ＧＣを該ボビンに固定するとＧＣの振動がボビンを打撃
し、騒音を発生させる。

そこで、該ボビンとＧＣの間に、粘弾性体と剛体と粘弾
性体を、はさみ、さらに該五者を完全に接着し、一体化
することにより、ＧＣの振動を粘弾性体の摩擦による熱
エネルギーに交換される。

従って、上記目的は上記手段によって、著しい減音効果
を得られることによって、達成される。

又、ＧＣの外側およびボビンの内側を拘束形制振構造体
にするか、粘弾性体で覆うか、吸音材で覆うことによっ
て、さらにその効果があがる。

〔実施例〕

本発明の実施例を第１図〜第４図により説明する。

第１図は本発明のＧＣとＮＭＲイメージング（ＭＲＩ）
との関係を説明するための概念図である。

磁石１によって発生する静磁場空間２内に被検者３を収
容する。３からＮＭＲ信号を得るために、高周波磁場を
発生させるための送信器４があり、４により駆動される
照射コイル５は、３の近傍に配置される。傾斜磁場Ｈａ
ｃを発生させるための傾斜磁場電源６により駆動される
互いに直交する三軸方向に独立してＨｃｃを発生する傾
斜磁場コイル７が、照射コイル５の外周空間に設置され
る。

被検者３より発生するＮＭＲ信号は、位置情報を含み、
該ＮＭＲ信号は受信コイル８により検出され、受信器９
で増幅、検波され、データ処理装置１１において、信号
の像再成処理を行って、画像をデイスプレィ１２に表示
する。

上記送信器４．傾斜磁場電′／ＩＸ６．受信器９の動作
内容および動作タイミングの制御は、シーケンス制御部
１ｏで行う。被検者３は、ベツド１３上にｔＩｌ置され
る。

上記構成のＭＨＩ装置において、前記三軸方向の傾斜磁
場コイル（ＧＣ）は、ＮＭＲ信号に位置情報を与えるた
めに、前記傾斜磁場電源６　（ＧＣ−ＰＳＵ）により、
駆動され、例えば１ミリ秒（ｍＳ）の短時間で、ゼロア
ンペア（Ａ）から２０〜１００Ａの大電流を急増印加し
、数ｍＳ持続し、１ｍＳで電流をゼロまで急減させ、か
つ三軸方向独立に数ｍＳの間隔で、上記動作が繰返され
る。電流をパルス的に急変させるＧＣが静磁場内に設置
されるので、ＧＣは振動し、ボビン（ＧＦＲＰ製が多い
）を打撃することで大きな騒音を発生する。例えば、Ｈ
ｏ　＝　０　、５テスラ（Ｔ）の静磁場内で約直径７０
０ｏｎ＋のＧＣでは、Ｈａｃ＝０．３ガウス（Ｇ）／ｃ
ｍの時、磁石１から１ｍの位置で、減音対策不充分の従
来ＧＣでは、６０〜７０ホーンの騒音を発生する。Ｈｃ
ｃ、Ｈｏが増大すれば、騒音は急増し、Ｈｏｅ：　１　
、５　Ｔでは、騒音は、１００ホーンを越える。

磁石１内の被検者３は、騒音に悩まされることになり、
心理的圧迫感大であり、減音対策は重要である。

第２図は、傾斜磁場コイル７の一実施例の詳細図である
。ボビン１７の外周に図に示す配置で、互いに直交する
三軸方向に独立して、Ｘコイル１４．１４’　、Ｙコイ
ル１５．１５’　、Ｚコイル１６．１６’　が巻き付け
られている。

ＸコイルおよびＹコイルは、各々４個の鞍形である。図
の各コイル内の矢印は、任意の瞬間における電流の方向
を示す。但しＸ、Ｙ、Ｚ各々のコイルは、独立に電流は
流されており、図はＸ、Ｙ。

Ｚ各々の構成コイルでのみ、電流の方向の同時性を示す
。

第３図は１本発明の一実施例である。ここではＸコイル
１４についてのみ説明する（以降同様とする）。

Ｘコイル１４は、粘弾性体１８．剛体２７．粘弾性体２
８を介してボビン１７と一体化されている。

さらにＸコイル１４の外側は、粘弾性体３０を介して、
剛体３２と一体化され、剛体３２は、ボルト４２．ナツ
ト４３によってボビン１７の表層部２２に、振動吸収体
３８．３９を介して締結されている。

振動吸収体３８は、ボルト４２．ナツト４３が。

剛体３２２表層部２２に直接触れないように設けである
。

振動吸収体３９は剛体３２の振動をボビン１７に伝えな
いようにするものである。

ナツト取付穴４０は、ボビン１７が制振多層構造の場合
、内層部２３．中間層部２４にナラ１〜４３を直接触れ
させないために設けたものである。

吸音材４１は、ナツト４３の振動による騒音を吸収する
ものである。但しボビン１７が第８図の如く多層構造で
ない場合は、ナツト取付穴４０は不要となり、吸音材４
１も不要となる。多層構造でないボビン１７でも、ナツ
ト４３がボビン１７の内側に突出させない効果があり、
吸音材４１の効果もある。

第４図は、ボビン１７の内側に粘弾性体２９を介して、
剛体３１を張り付け、１７，２９．３１を一体化して拘
束形制振構造体とし、ボビン内側より発生する振動騒音
を低減している。

第５図は、Ｘコイル１４の外側、ボビン１７の内側に一
定の空間３５を設けて、吸音材３３゜３４を施し、Ｘコ
イル１４の外側およびボビン１７の内側に発生した音波
（騒音）を、空間３５の間で反射を繰返しながら減衰さ
せて、騒音を低減させる。

第６図は、Ｘコイル１４の外側、ボビン１７の内側に、
重質の弾性体を接着一体化し、Ｘコイル１４の外側およ
びボビン１７の内側に発生する振動騒音を低減させる。

又１重質の粘弾性体は、表面硬化形であれば、拘束形制
振構造体となるため、低減効果は、より大きくなる。

第７図は、Ｘコイル１４の外鍔、ボビン１７の内側に、
吸音塗料を塗布したものであり、Ｘコイル１４の外側、
ボビン内側に発生する騒音を低減する効果がある。

上記は、Ｘコイル１４のみについて述べたが、他の１４
’　、１５．１５’　、１６．１６’　についても同様
である。

振動吸収体の代表的市販品は、米国ＥＡＲ社のイソダン
プ・グロメット・イソダンプ・マウント（ＮＱＣ−１０
０２）などがある。

剛体と剛体の中間に、粘弾性体を入れ、完全に一体化す
ることにより、拘束形制振構造体となる。

この状態において、一方の剛体に振動を与えた場合、中
間の粘弾性体が拘束されているので、ずり変形による粘
弾性ヒステリス（即ち粘弾性体の長い鎖状分子が延ばさ
れたり、すべったりする）によって、振動エネルギーは
内部摩擦により、熱エネルギーに変換され、他方の剛体
に伝達される振動エネルギーは小さくなる。

本発明によれば、１４．１４’　、１５．１５’１６．
１６’の振動を、その支持体であるボビン１７に伝達さ
れる振動（ｉＩａ音）を軽減出来る。

このため第１図に示す如く、測定中の被検者３の騒音に
よる苦痛を軽減することが出来る。

今後は静磁場、傾斜磁場が高磁場化の傾向にあり、コイ
ルに流れる電流は、増々大電流化し、ＧＣによる騒音は
、１００ホーン、それ以上に高くなる恐れがある。ＧＣ
の振動による騒音を減少させること、急務であり１重要
である。

〔発明の効果〕

ＧＣにより発生する大きな騒音を著しく低減させること
が出来る。従ってＭＲＩでの被検者の騒音による苦痛を
和わらげることかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は傾斜磁場コイルとＭＲＩとの関係図、第２図は
傾斜磁場コイルの詳細図、第３図はＸコイルにおける振
動減衰構造図、第４図はクレーム６の一実施例を示す図
、第５図はクレーム７の一実施例を示す図、第６図はク
レーム８の一実施例を示す図、第７図はクレーム９の一
実施例を示す図、第８図は単層構造の傾斜磁場コイル支
持ボビンの概念図である。１・・・磁石、２・・・静磁場空間、３・・・被検者、
４・・・送信器、５・・・照射コイル、６・・・傾斜磁
場電源、７・・・傾斜磁場コイル、８・・・受信コイル
、９・・・受信器、１０・・・シーケンス制御部、１１
・・・データ処理装置、１２・・・デイスプレィ、１３
・・・ベツド、１４・・・Ｘコイル、１４′・・・Ｘコ
イル、１５・・・Ｘコイル、１５′・・・Ｘコイル、１
６・・・Ｚコイル、１６’・Ｚコイル、１７・・・ボビ
ン、１８・・・粘弾性体、２２・・・表層部、２３・・
・内層部、２４・・・中間層部、２５・・・粘弾性体。２６・・・粘弾性体、２７・・・剛体、２８・・・粘弾
性体、２９・・・粘弾性体、３０・・・粘弾性体、３１
・・・剛体、３２・・・剛体、３３・・・吸音材、３４
・・・吸音材、３５・・・空間、３６・・重質の粘弾性
体、３７・・吸音塗料、３８・・・振動吸収体、３９・
・・振動吸収体、４０・・・ナツト取付穴、４１・・・
吸音材、４２・・・ボルト、４３第２図（Ａ）第３図第４図ｗＪＳ図第６図第７図

Claims

【特許請求の範囲】１、静磁場中で、傾斜磁場を発生させる傾斜磁場コイル
（ＧＣ）システムにおいて、積層形拘束形制振に起因す
るところの主に拘束制振メカニズムによる減音を特徴と
する傾斜磁場コイルシステムの減音構造。２、第１項記載のＧＣの保持機構の一部であるＧＣの外
側よりＧＣの保持体であるボビンに、剛体を介してボル
ト・ナットで、締結する場合、剛体およびボビンに、ボ
ルト・ナットが直接触れることなく、振動吸収体を介し
て締結し、剛体とボルト・ナットを通して、ボビンに伝
わるＧＣの振動を低減することを特徴とする傾斜磁場コ
イルシステムの減音構造。３、第２項記載において、剛体とボビンの間に、振動吸
収体を介して、ボビンに伝わるＧＣの振動を低減するこ
とを特徴とする傾斜磁場コイルシステムの減音構造。４、第２項記載のナットを、多層構造のボビンに締結す
る場合は、ボビンの表層部（ＧＣ側）に締結し、中間層
部、内層部には接触しないように、ボビンの内側より穴
をあけ、ボビンの中間層部、内層部に伝わるＧＣの振動
を低減することを特徴とする傾斜磁場コイルシステムの
減音構造。５、第４項記載のナット取付穴には、吸音材を詰めて、
ボビン内部に伝わる、ナットの振動による騒音を低減す
ることを特徴とする傾斜磁場コイルシステムの減音構造
。６、第２項記載のＧＣ保持ボビンの内側に、粘弾性体を
介して、剛体を張り、該三者を一体化することにより、
ＧＣの振動によるボビン内側に伝わる振動による騒音を
低減することを特徴とする傾斜磁場コイルシステムの減
音構造。７、第２項記載のＧＣの外側とボビンの内側に一定の空
間を設けて、吸音材で覆うことにより、ＧＣの外側およ
びボビンの内側に伝わるＧＣの振動による騒音を低減す
ることを特徴とする傾斜磁場コイルシステムの減音構造
。８、第２項記載のＧＣの外側とボビンの内側に、重質の
粘弾性体を接着一体化し、ＧＣの外側およびボビンの内
側に伝わるＧＣの振動による騒音を低減することを特徴
とする傾斜磁場コイルシステムの減音構造。９、第２項記載のＧＣの外側とボビンの内側に、防音塗
料を塗布することにより、ＧＣの外側およびボビンの内
側に伝わるＧＣの振動による騒音を低減することを特徴
とする傾斜磁場コイルシステムの減音構造。