JPH11137535A - 磁気共鳴イメージング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 磁気共鳴イメージング装置において被検体に
傾斜磁場を与える傾斜磁場コイルから発生する騒音を低
減する。 【解決手段】 傾斜磁場コイル２をポールピース１内部
に配置し、前記ポールピース１を密閉し、真空ポンプに
てポールピース１内部の空気を引き出し、ポールピース
１内部を減圧する。減圧することによって、傾斜磁場コ
イル２表面に傾斜磁場発生パターンをなして切られた溝
内に詰め込まれた線材７がパルス電流によって振動し、
上記溝の内壁面をたたくことによる打撃音の空気中の伝
達を減少させることができる。このことから、磁場発生
手段６１に内部に形成された計測空間に位置する被検体
に対する上記騒音による不快感や不安感を除去すること
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は核磁気共鳴（以下
「ＮＭＲ」と略記する）現象を利用して被検体（人体）
の所望部位の断層像を得る磁気共鳴イメージング装置に
関し、特に被検体に傾斜磁場を与える傾斜磁場コイルか
ら発生する騒音を低減することができる磁気共鳴イメー
ジング装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】磁気共鳴イメージング装置は、ＮＭＲ現
象を利用して被検体中の所望の検査部位における原子核
スピン（以下単に「スピン」と称す）の密度分布，緩和
時間分布等を計測して、その計測データから被検体の任
意断面を画像表示するものである。そして、従来の磁気
共鳴イメージング装置は、図６に示すように、被検体に
静磁場及び傾斜磁場を与える磁場発生手段６１と、上記
被検体の生体組織を構成する原子の原子核に核磁気共鳴
を起こさせるために高周波信号を照射する送信用高周波
コイル等を有する送信系と、上記核磁気共鳴により放出
されるエコー信号を検出する受信用高周波コイル６２等
を有する受信系と、この受信系で検出したエコー信号を
用いて画像再構成演算を行う信号処理系６３とを備えて
いる。

【０００３】なお、図６において、符号６４は被検体を
寝載して上記磁場発生手段６１の開口部内へ移動させる
ための寝台である。また、図示は省略したが、上記磁場
発生手段６１は、一様な静磁場を発生させるための静磁
場発生磁石と、この静磁場発生磁石の近傍に設けられ傾
斜磁場を発生させるための傾斜磁場コイルと、この傾斜
磁場コイルの近傍に設けられ被検体に対し核磁気共鳴を
励起させるための高周波信号を照射する送信用高周波コ
イルとを含んでいる。

【０００４】図７及び図８に示すような従来の傾斜磁場
コイル２は、例えば円板状に形成された一体物の絶縁板
５に傾斜磁場発生パターンをなして切られた溝を有し、
この溝の中に例えば銅のより線から成る線材７を押しつ
ぶすように詰め込み、この線材７の一端を入力端とする
と共に他端を出力端とする一電流路を形成して、Ｘ方向
傾斜磁場コイル３，Ｙ方向傾斜磁場コイル４を形成して
いた。そして、上記のように形成されたＸ方向，Ｙ方向
傾斜磁場コイル３，４を有する絶縁板５の両面には、吸
音部材６ａ，６ｂがそれぞれ貼り付けられており、上記
傾斜磁場コイル２が溝から脱落するのを防止すると共に
線材７の振動により発生する騒音を吸収するようになっ
ている。さらに、上記絶縁板５の下面側には、リング状
に形成されたＺ方向傾斜磁場コイル７１が、それらの間
に吸音部材６ｂを介在させて取り付けられている。そし
て、このように構成された傾斜磁場コイル２は、静磁場
発生磁石として例えば永久磁石２０の片面に取り付けら
れたポールピース２１の外周部の環状突起部に、コイル
取付板７２を介してネジ７３により取り付けられてい
る。

【０００５】傾斜磁場コイル２を永久磁石２０による静
磁場空間の中に置いた状態で、Ｘ方向，Ｙ方向傾斜磁場
コイル３，４に電流を流すと、フレミングの左手の法則
により或る定まった方向に力が発生し、上記の電流がパ
ルス的に流れることから各傾斜磁場コイル２の線材７は
振動して、絶縁板５に形成された溝の内壁面をたたき、
騒音が発生するものであった。これに対して、従来は、
上記溝の幅よりやや大きい径の線材７を用い、これを押
しつぶすようにして溝に詰め込むと共に、ある程度は遊
びを持たせて上記線材７の振動を非線形に伝達させるよ
うにしたり、さらに吸音部材６ａ，６ｂにより、上記線
材の振動による騒音を吸収していた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来の磁気共鳴イメージング装置における傾斜磁場コイル
においては図８に示すように、ベース部材としての絶縁
板５が板状の一体物に形成されると共にこれに溝が切ら
れているため、上記振動する線材７は溝の内壁面を直接
たたくこととなり、剛性を有する絶縁板５の打撃により
大きな騒音が発生するものであった。また、上記絶縁板
５は、直径の大きい例えば円板状に形成されているの
で、振動する線材７による溝の内壁面に対する打撃音が
該絶縁板５を介して四方八方に広がり、その騒音が拡大
されることがあった。従って磁場発生手段６１の内部に
形成された計測空間に位置する被検体に対して、上記騒
音の発生により不快感や不安感を与えることがあった。

【０００７】そこで本発明は、このような問題点に対処
し、被検体に傾斜磁場を与える傾斜磁場コイルから発生
する騒音を低減することが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、被検体に静磁場及び傾斜磁場を与える磁場発生手段
と、上記被検体の生体組織を構成する原子の原子核に核
磁気共鳴を起こさせるために高周波信号を照射する信号
系と、上記の核磁気共鳴により放出されるエコー信号を
検出する受信系と、この受信系で検出したエコー信号を
用いて画像再構成演算を行う信号処理系とを備えて成る
磁気共鳴イメージング装置において、上記傾斜磁場を与
える磁場発生手段としての傾斜磁場コイルを密閉した空
間に配置するように構成したものである。（請求項１）

【０００９】また、上記傾斜磁場を配置する空間をさら
に減圧することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置
を配置するよう構成したものである。（請求項２）

【００１０】さらにまた、上記傾斜磁場コイルをポール
ピース内に衝撃吸収材により支持すると共に、前記傾斜
磁場コイルを覆い密閉するカバーと、前記ポールピース
に設け空気を抜くことで減圧する減圧部材を備えた請求
項１に記載の磁気共鳴イメージング装置を備えたもので
ある。（請求項３）

【００１１】このように構成された磁気共鳴イメージン
グ装置において、傾斜磁場コイル表面に傾斜磁場発生パ
ターンをなして切られた溝内に詰め込まれた線材がパル
ス電流によって振動し、上記溝の内壁面をたたくことに
よる打撃音を外部に伝達することを減少させることがで
きる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を添付図面
に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明の磁気共鳴
イメージング装置における傾斜磁場コイルをポールピー
スの内部に配置した実施例を示す平面図であり、図２は
その中央断面図である。図３は、図２に示した中央断面
図の一部を拡大して示した部分拡大断面図である。

【００１３】まず、上記傾斜磁場コイルを内部に配置し
たポールピースが適用される磁気共鳴イメージング装置
は、図６に示す従来例と同様に、上記磁場発生手段６１
と，送信系と，受信系と，信号処理系６３とを備えて成
る。上記磁場発生手段６１は、被検体に静磁場及び傾斜
磁場を与えるもので、該被検体の周りにその体軸方向ま
たは体軸と直交する方向に均一な静磁場を発生させる静
磁場発生磁石（図示省略）と、被検体にＸ，Ｙ，Ｚの三
軸方向の傾斜磁場を印加するためのＸ，Ｙ，Ｚの三軸方
向に形成された傾斜磁場コイル（図示省略）とを内蔵し
ている。なお、上記静磁場発生磁石としては被検体の周
りのある広がりをもった空間に永久磁石方式または常電
導磁石方式或いは超電導磁石方式の磁場発生手段が配置
されている。

【００１４】送信系は、被検体の生体組織を構成する原
子の原子核に核磁気共鳴を起こさせるために高周波信号
を照射するもので、図示省略したが上記傾斜磁場コイル
の内側にて被検体に近接して配置された送信用高周波コ
イルと、この送信用高周波コイルに高周波パルスを供給
する高周波発信器及び変調器並びに高周波増幅器などを
有して成る。

【００１５】受信系は、被検体の生体組織の原子核の核
磁気共鳴により放出されるエコー信号（ＮＭＲ信号）を
検出するもので、上記送信用高周波コイルから照射され
た高周波信号による被検体の応答の電磁波（ＮＭＲ信
号）を検出するため該被検体に近接して配置された受信
用高周波コイルと、図示省略したが増幅器及び直交位相
検波器並びにＡ／Ｄ変換器などを有して成る。

【００１６】信号処理系６３は、上記受信系で検出した
エコー信号を用いて画像再構成演算を行うもので、上記
エコー信号から得られた画像データをフーリエ変換し補
正係数計算，像再構成等の処理を行う中央処理装置（Ｃ
ＰＵ）と、磁気ディスク及び光磁気ディスク等の記録装
置と、得られた任意断面の断層像データを画像表示する
ＣＲＴ等のディスプレイ等を有して成る。

【００１７】なお、図６において符号６４は被検体を寝
載して上記磁場発生手段６１の開口部内へ移動させるた
めの寝台を示し、符号６５は、前記送信用高周波コイル
に高周波パルスを供給するための高周波電源及び傾斜磁
場コイル２用の電源等を収容した装置ユニットを示し、
符号６６は、得られた磁気共鳴イメージング画像をフィ
ルム等に撮影するマルチフォーマットカメラを示してい
る。

【００１８】ここで本発明の特徴であり図６に示す磁場
発生手段６１の内部に設けられた傾斜磁場コイルを内部
に配置したポールピース１には、図１〜図３に示すよう
に、ポールピース１内部に傾斜磁場コイル２が配置され
ており、上記傾斜磁場コイル２は、従来例と同様にＸ方
向及びＹ方向傾斜磁場コイル３，４を有し絶縁板５の上
下面には、図２に示すように、吸音部材６ａ，６ｂが貼
り付けられており上記各傾斜磁場コイル３，４が溝から
脱落するのを防止すると共に、上記線材７の振動により
発生する騒音を吸収するようになっている。また、傾斜
磁場コイル２はＤピース８にＸ方向，Ｙ方向傾斜磁場発
生パターンを避けてネジ（図示省略）にて取り付けられ
ている。更に、Ｄピース８は、振動を吸収し非磁性且つ
非電導性の材料、例えばゴム製のＤピース９を介してポ
ールピース１に取り付けられポールピース１を介して振
動が外部に伝わることを防止している。そして、ポール
ピース１の外周部には、空気を引き出しポールピース１
内部を減圧するためのパイプ１０，バルブ１１が取り付
けられている。また、ポールピース１内部の密閉度を高
めるためにポールピース１の内壁面はシール材等により
全面シールされている。且つ、ポールピース１の環状突
起部にＯリング１２を配置する溝１３が設けられ、非磁
性で且つ剛性の高い材料、例えばガラス繊維樹脂製等の
カバー１４で全面覆われている。上記カバー１４は、ネ
ジ１５にてポールピース１に固定されている。

【００１９】そして、上記ポールピース１を密閉し、バ
ルブ１１より真空ポンプにてポールピース１内部の空気
を引き出し、ポールピース１内部を減圧する。減圧する
ことによって、傾斜磁場コイル２表面に傾斜磁場発生パ
ターンをなして切られた溝内に詰め込まれた線材７がパ
ルス電流によって振動して、上記溝の内壁面をたたくこ
とによる打撃音を減少させることができる。つまり、密
閉することで外部への振動が減少でき、さらに減圧する
ことで、空気中への振動が減少できるので打撃音による
騒音が抑制できる。

【００２０】以上のように構成されたポールピース１
は、磁場発生手段６１（図６参照）の内部において図４
に示すように取り付けられている。すなわち、透磁率の
高い材質，例えば低炭素鋼から成る上ヨーク４１と，下
ヨーク４２と，これら両者感を連結するサイドヨーク４
３と，上記上ヨーク４１及び下ヨーク４２の対向する内
側面に対向して固定された円板状の永久磁石２０，２０
とで静磁場発生の磁気回路を構成し、上記永久磁石２
０，２０の対向する内側面の間に形成される被検体の計
測空間をはさんで該計測空間の上下に対向して上記ポー
ルピース１が配置され、上記永久磁石２０の近傍に取り
付けられている。なお、図４において、矢印Ｂｏは上記
永久磁石２０，２０によって発生する静磁場の方向を示
している。

【００２１】図５は本発明における傾斜磁場コイルが密
閉され且つ減圧されたポールピース容器の他の磁場発生
手段６１に対する適用例を示す内部構成図である。この
実施例は、静磁場発生の磁気回路を構成する磁石として
永久磁石ではなく電磁石を用いたものである。すなわ
ち、鉄芯５１の周りに励磁用コイル５３を複数回巻いて
電磁石５２を構成し、この電磁石５２を上ヨーク４１と
下ヨーク４２との対向する内側面に対向して固定し、そ
ぞれの電磁石５２，５２の対向する内側面の間に形成さ
れる被検体の計測空間の上下に傾斜磁場コイルが密閉さ
れ且つ、減圧されたポールピース容器を対向して配置
し、上記電磁石５２の近傍に取り付けている。そして、
各電磁石５２，５２の励磁用コイル５３に矢印方向の電
流を流すことにより、矢印Ｂｏで示す方向に静磁場が発
生する。この場合も前述の実施例と同様に密閉すること
で外部への振動が減少でき、さらに減圧することで、空
気中への振動が減少できるので打撃音による騒音が抑制
できる。

【００２２】

【発明の効果】本発明は以上の様に構成されたので、上
記傾斜磁場コイル２表面に傾斜磁場発生パターンをなし
て切られた溝内に詰め込まれた線材７がパルス電流によ
って振動し、上記溝の内壁面をたたくことによる打撃音
の空気中の伝達を減少させることができる。つまり、密
閉することで外部への振動を、減圧することで空気中へ
の振動を減少できる。このことから、磁場発生手段６１
に内部に形成された計測空間に位置する被検体に対し騒
音を抑制できるので不快感や不安感を除去することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の磁気共鳴イメージング装置におけるポ
ールピースの実施例を示す平面図。

【図２】上記ポールピースの中央横断面図る。

【図３】上記ポールピースの一部を拡大して示す部分断
面図。

【図４】上記ポールピースの磁場発生手段の内部におけ
る取り付け状態を示す内部構成図。

【図５】本発明におけるポールピースの他の磁場発生手
段に対する適用例を示す内部構成図。

【図６】本発明の及び従来例の磁気共鳴イメージング装
置の外観を示す斜視図。

【図７】従来例における傾斜磁場コイルとポールピース
を示す平面図。

【図８】従来例における傾斜磁場コイルとポールピース
の中央横断面図。

【図９】従来例における傾斜磁場コイルとポールピース
の一部を拡大して示す部分断面図。

【符号の説明】

１ ポールピース ２ 傾斜磁場コイル ３ 信号処理系 ６ａ，６ｂ 吸音部材 ９ Ｄピース １１ バルブ １２ Ｏリング １４ カバー ２０ 永久磁石 ６１ 磁場発生手段 ６２ 受信用高周波コイル ６３ 信号処理系 ６４ 寝台

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被検体に静磁場及び傾斜磁場を与える磁
   場発生手段と、上記被検体の生体組織を構成する原子の
   原子核に核磁気共鳴を起こさせるために高周波信号を照
   射する信号系と、上記の核磁気共鳴により放出されるエ
   コー信号を検出する受信系と、この受信系で検出したエ
   コー信号を用いて画像再構成演算を行う信号処理系とを
   備えて成る磁気共鳴イメージング装置において、上記傾
   斜磁場を与える磁場発生手段としての傾斜磁場コイルを
   密閉した空間に配置する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】 上記傾斜磁場を配置する空間をさらに減
   圧する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】 上記傾斜磁場コイルをポールピース内に
   衝撃吸収材により支持すると共に、前記傾斜磁場コイル
   を覆い密閉するカバーと、前記ポールピースに設け空気
   を抜くことで減圧する減圧部材を備えた請求項１に記載
   の磁気共鳴イメージング装置。