JPH0515508A - 磁気共鳴イメージング装置 - Google Patents

磁気共鳴イメージング装置

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JPH0515508A
JPH0515508A JP3169617A JP16961791A JPH0515508A JP H0515508 A JPH0515508 A JP H0515508A JP 3169617 A JP3169617 A JP 3169617A JP 16961791 A JP16961791 A JP 16961791A JP H0515508 A JPH0515508 A JP H0515508A
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太一 佐藤
Fukuji Mori
福治 毛利
Kihachiro Tanaka
基八郎 田中
Takao Honmei
孝男 本命
Masayuki Otsuka
雅之 大塚
Masaji Wada
正司 和田
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    • G01R33/3854Systems for generation, homogenisation or stabilisation of the main or gradient magnetic field using gradient magnetic field coils means for active and/or passive vibration damping or acoustical noise suppression in gradient magnet coil systems

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Abstract

(57)【要約】 【目的】コイルをボビンに剛に支持するとともに、コイ
ルからボビンへの振動の絶縁を図ることで磁気共鳴イメ
ージング装置を低騒音化する。 【構成】ボビン10とコイル7とは剛なパイプ部材8を
介して強固に結合される。パイプ部材8には粒状体6が
封入されている。 【効果】コイルからの振動がボビンだけでなく粒状体に
も伝達される。このため、コイルからボビンへ伝達され
る振動が小さくなり、ボビンの低振動化が図れ、磁気共
鳴イメージング装置の低騒音化ができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、磁気共鳴イメージング
装置におけるコイル支持体の振動防止構造に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の医療用磁気共鳴イメージング装置
では、特開昭62-261105号公報や特開昭62-269906号公報
に記載されているように、鞍形状の1対の傾斜磁場コイ
ルが、弾性率の非常に大きなエポキシ樹脂等の材料で製
作した円筒状の支持体であるボビン上に直接固定されて
いた。この傾斜磁場コイルを、空洞状をしたボア内の均
一静磁場内に配置し、ボア内の被検査者の2次元断面画
像処理を行うために傾斜磁場コイルに周期的なパルス電
流を流し、静磁場中に周期的な傾斜磁場分布を与えるよ
うにしていた。従って、パルス電流を流す時には、静磁
場によって傾斜磁場コイルが円周部に半径方向の電磁力
が生じる。この電磁力がボビンを加振する力となり、ボ
ビンが振動して騒音を発生していた。
【0003】一方、従来の医療用磁気共鳴イメージング
装置では、特開昭61-279238号公報に記載されているよ
うに、クライオスタット内側に形成されたボア内の静磁
場を直角に切る断面のXY方向に、互いに対向するよう
に配置された対の鞍形状の傾斜磁場コイルを、弾性率の
非常に大きなエポキシ樹脂等で製作した円筒状の支持体
であるボビン上に防振ゴムを介して固定していた。この
傾斜磁場コイルに周期的な傾斜磁場を発生させて、被検
査者の3次元断面画像信号を得ていた。このパルス電流
を流す時、ボア内の静磁場を横切る方向に電流が流れる
コイルに、フレミングの左手の法則に従った電磁力が働
き、このためにボビンにパルス的な荷重がかかってい
た。この荷重によりボビンが振動して騒音を発生してい
た。しかし、この公知例においてはコイルとボビンとの
間に防振ゴムを介しているためコイルからボビンに伝達
される力が減少する。そのため、特開昭62-261105号公
報や特開昭62-229906号公報よりもこの公知例の方が騒
音面では有利となる。
【0004】この他傾斜磁場コイルの支持の工夫として
特開昭63-158047号公報、同62-239503号公報記載の技術
がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】以上のような磁気共鳴
イメージング装置では傾斜磁場コイルがボビン上に直接
固定されていたため、パルス電流を流すと、電磁力によ
るパルス的な荷重によってボビンが振動してボビン全体
から大きな音が発生し、被検査者に不快感を与えてしま
う問題があった。この場合に発生する音の周波数域は2
50Hz〜8KHzの低周波数から高周波数域までの全般に
わたっていた。
【0006】また、ボビンと傾斜磁場コイルの間に防振
ゴム挾むと騒音は緩和されるが、傾斜磁場コイルをテー
プ状の固着体で固定しているため、引張り方向以外の剛
性が不足し、傾斜磁場コイル自身が振動し、ボア内の磁
場分布に変化が生じ、実際と異なる、像の歪が画像に生
じてしまうという問題があった。
【0007】本発明は、上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、傾斜磁場の電磁力によって生じ
る騒音を低減でき、かつ、高画質の画像を形成できる磁
気共鳴イメージング装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、ボビンとコイルとの間に剛なパイプ部材を設け、コ
イルをパイプ部材を介してバンド状の固定部材によって
ボビンに固定する。該パイプには複数の粒状体が封入さ
れている。
【0009】
【作用】この発明において電磁力によって生じる傾斜磁
場コイルのパルス的な荷重はパイプ部材を介してボビン
に伝達され、ボビンは振動する。このとき、パイプ部材
に封入された粒状体へも振動が伝達され粒状体が振動
し、粒状体どおしあるいは粒状体とパイプ部材との衝
突、摩擦が生じる。これによって、振動エネルギが消散
される。このため、コイルがボビンに直接取り付けられ
る場合よりも本発明の方が、コイルからボビンへの振動
の伝達が小さく抑えられることになる。
【0010】このため、上記構造とすることでボビンの
低振動効果が得られる。そのため、ボビンの振動によっ
て生じる騒音を大幅に低減できる。
【0011】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に従って説明す
る。
【0012】図1は本発明の一実施例に係る磁気共鳴イ
メージング装置の構造を示す図で、円筒体の側面より手
前側の外筒(シールド部)及びクライオススタット部を
除去して内部の様子を示した図である。図2はボビン及
び傾斜磁場コイルの取付状況を示す図である。
【0013】内部を真空断熱したクライオスタット1内
に液体ヘリウム槽2を設け、これに静磁場発生用の超電
導マグネット(磁石)3を内蔵させて高磁場発生手段を
構成し、超電導マグネット3を液体ヘリウム4で冷却す
る。この超電導マグネット3によってクライオスタット
1の中央部空間のボア5内軸方向に0.5〜4テスラの
静磁場が発生する。ボア5内には、静磁場方向zに体し
て、それぞれx方向、y方向、z方向に傾斜磁場コイル
を配置している。図に示した傾斜磁場コイル7はy方向
コイルである。なお、頻雑さを避けるため、X方向コイ
ルならびにz方向コイルについては図示していない。
【0014】ボビン10の外側には、複数の剛性の大き
いパイプ部材8が配置され、両者はバンド(図示せず)
等によって強固に固定されている。傾斜磁場コイルはバ
ンド状の固定部材(図示せず)等によりパイプ部材8を
介して、ボビン10で支持される。
【0015】ボビン10の両端部は、支持ボルト11に
よってクライオスタット1の内面で支持されており、こ
れによって、鞍形コイル7の位置合せ(すなわち円筒体
の軸芯合わせ)を行う。また、クライオスタットの外側
には、漏洩磁場空間域を小さく抑えるため、重量が数ト
ンの鉄製の磁気シールド体12を設けている。
【0016】ここで鞍形の傾斜磁場コイル7に傾斜磁場
発生用のパルス電流iを流す場合を考える。コイルの円
周部に作用する電磁力は、フレミングの左手の法則に従
い、静磁場方向が図1中左から右方向にあるとき、左端
上側コイル円周部には半径方向外側に、同下側のコイル
円周部には半径方向軸中心向きに作用する。またコイル
7の左側中央部の円周部には電流が逆向きに流れるの
で、これと逆向きの荷重が作用する。以上述べた電磁力
は鞍形コイル7を変形させようとするものであり、もし
コイル7が変形するならば傾斜磁場に歪が生じて画像処
理精度が低下することになる。
【0017】しかし本例においては、パイプ部材の剛性
が大きいためコイルの変形量は十分小さく、傾斜磁場分
布に乱れを生じさせることがないので、その結果、3次
元空間で高画質の画像を得ることができる。
【0018】しかし、近年、磁気共鳴イメージング装置
では高磁場化傾向が進み、先に述べた電磁力が大きくな
ってきているため、上記構成では、コイルからのボビン
へパイプ部材を介して、振動が直接的に伝達されるため
ボビンが大きく振動し、騒音も大きくなってしまう。本
例では、コイルとボビンとの間にあるパイプ部材に粒状
体が封入されており、これがコイルからボビンへ伝達す
る振動を減少させる。このため、ボビンの低振動化が図
れる。以下、粒状体の働きについて図3により説明す
る。
【0019】図3は図2の下側部分を拡大した要部断面
図である。コイル7は、前述した電磁力によって振動す
る。この振動は、パイプ部材8を介してボビン10に伝
達される。しかし、このとき伝達される振動エネルギの
一部は複数の粒状体6に与えられ、粒状体6どおしある
いは粒状体6とパイプ部材8との衝突あるいは摩擦をお
こす。そのため、粒状体に与えられた振動エネルギはそ
こで消散することとなる。いいかえれば、粒状体6があ
ることで、コイルからボビンに伝達される振動エネルギ
が減少するといえる。この結果、ボビンの振動は小さく
抑えられ、磁気共鳴イメージング装置の低騒音化が可能
となる。なお、本実施例では、コイルがボビンの外側に
ある場合であるが、逆にコイルがボビンの内側の場合で
あっても、図4のようにコイル7とボビン10との間に
粒状体6を封入したパイプ部材8を設ければ、先の実施
例と同様な効果が得られる。
【0020】一方、ここまではパイプ部材はボビンの軸
方向と平行に配列してきたが、図5に示すように、ボビ
ンに巻きつける配置としてもよい。また、粒状体を封入
するパイプ部材のかわりに、図6に示すような1個1個
独立した支持部材13としてもよく、この中に粒状体6
を封入すればよい。なお、図6の支持部材13の拡大断
面図を図7に示している。
【0021】パイプ部材に入れるものとしては粒状体だ
けでなくてもよい。図8のように液体14を粒状体6と
ともにパイプ部材8に封入する場合、あるいは、比較的
大きな粒状体6と微細な粉体15とを混合する場合に
は、粒状体どおしあるいは粒状体とパイプ部材との衝突
による騒音が緩和される。ここで、粒状体は非磁性材料
がよい。粒状体は比重の大きなものがよい。粒状体はパ
イプ中でロックしない程度で、量が多い方がよい。
【0022】パイプの形状としは、円筒だけでなく、角
パイプであってもよい。また、図10に示すように断面
が波状の波板16であってもかまわない。パイプはこれ
までは、1本1本独立としてきたが、図11に示すよう
に、パイプを並べて連結部材17により一体化したもの
をボビンにまきつけてもかまわない。
【0023】
【発明の効果】本発明によれば、傾斜磁場コイルにパル
ス電流を流した時に生じる電磁力すなわち傾斜磁場コイ
ルに作用する変形荷重を、剛性の大きなパイプ部材で受
け、コイルの変形量を十分小さく抑え込むため、傾斜磁
場コイルの動きによる磁場の乱れが無く、高画質の画像
を得られる効果がある。
【0024】一方、コイルからの力によって発生するボ
ビンの振動は、パイプ部材の粒状体によって十分抑制さ
れるので、ボビンの振動によって発生する騒音を低減で
きる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本発明の一実施例に係る磁気共鳴イメー
ジング装置の内部構造物の部分断面図
【図2】図2は図1の実施例装置に適用するボビン及び
傾斜磁場コイルの部分を示す要部断面図
【図3】図3は図2の要部断面図
【図4】図4は他の実施例の要部断面図
【図5】図5は他の実施例の要部部分断面図
【図6】図6は他の実施例の要部部分断面図
【図7】図7は図6の支持部材の断面図
【図8】図8はパイプ部材の内部を表わす断面図
【図9】図9はパイプ部材の内部を表わす断面図
【図10】図10は他のパイプ部材の断面図
【図11】図11は他のパイプ部材の斜視図
【符号の説明】
1…クライオスタット、3…超電導マグネット、5…ボ
ア、6…粒状体、7…傾斜磁場コイル(y方向)、8…
パイプ部材、10…ボビン
フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 7621−2J G01R 33/22 Z (72)発明者 本命 孝男 茨城県勝田市大字市毛882番地 株式会社 日立製作所那珂工場内 (72)発明者 大塚 雅之 茨城県勝田市大字市毛882番地 株式会社 日立製作所那珂工場内 (72)発明者 和田 正司 茨城県勝田市大字市毛882番地 株式会社 日立製作所那珂工場内

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】円筒空間に均一な高磁場を供給する強磁場
    発生手段と、該円筒空間内に傾斜磁場分布を供給する傾
    斜磁場発生手段と、該傾斜磁場発生手段を前記円筒空間
    内の所定の位置に固定する支持体とを備えて成る磁気共
    鳴イメージング装置において、前記傾斜磁場発生手段と
    前記支持体との間に粒状体を封入したパイプ部材を設け
    たことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
  2. 【請求項2】請求項1の傾斜磁場発生手段が支持体の外
    側に配置されたことを特徴とする磁気共鳴イメージング
    装置。
  3. 【請求項3】請求項1の傾斜磁場発生手段が支持体の内
    側に配置されたことを特徴とする磁気共鳴イメージング
    装置。
  4. 【請求項4】請求項1のパイプ部材が支持体の軸方向に
    平行に配置されたことを特徴とする磁気共鳴イメージン
    グ装置。
  5. 【請求項5】請求項1のパイプ部材が支持体の円周方向
    に沿って配置されたことを特徴とする磁気共鳴イメージ
    ング装置。
  6. 【請求項6】円筒空間に均一な高磁場を供給する強磁場
    発生手段と、該円筒空間内に傾斜磁場分布を供給する傾
    斜磁場発生手段と、該傾斜磁場発生手段を前記円筒空間
    内の所定の位置に固定する支持体とを備えて成る磁気共
    鳴イメージング装置において、前記傾斜磁場発生手段と
    前記支持体との間に可動な粒状体を有する支持部材を設
    けたことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
  7. 【請求項7】請求項1ならび6における粒状体は、大き
    さあるいは材質の異なる複数の粒子より成ることを特徴
    とする磁気共鳴イメージング装置。
  8. 【請求項8】請求項1ならびに6における粒状体が液体
    と混合されていることを特徴とする磁気共鳴イメージン
    グ装置。
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