JP2603944B2

JP2603944B2 - Ｍｒｉ装置用磁石の磁気遮蔽体

Info

Publication number: JP2603944B2
Application number: JP62133776A
Authority: JP
Inventors: 克時佐々木; 啓嗣大熊; 欣也松谷
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1986-11-13
Filing date: 1987-05-29
Publication date: 1997-04-23
Anticipated expiration: 2012-04-23
Also published as: GB2197487B; GB2197487A; DE3738283A1; US4849727A; GB8725647D0; JPS63252407A

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は磁気共鳴現象を利用して生体の解剖学的情報
及び質的情報の少なくとも一方をイメージングする磁気
共鳴イメージング装置（MRI装置）の静磁界磁石（磁
石）の磁気遮蔽体（磁気シールド）に関する。

（従来の技術） MRI装置は、静磁界中に配置した披検者に対して所定
の励起・検出手順に従って励起用高周波磁界を印加する
ことにより前記披検者の特定部位に磁気共鳴信号を検出
して信号処理を施すことにより前記披検者の特定部位の
解剖学的情報（例えばスライス像）及び質的情報（例え
ばスペクトロスコピー）の少なくとも一方をイメージン
グするものである。

ここで、傾斜磁界の印加形態を調整することにより任
意面の断層像を得ることができるMRI装置について説明
する。

第11図において、筒状本体内１には、静磁界発生装置
として起電導又は常電導のコイル２、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸
傾斜磁界コイル３、送受信コイル４が設けらられてい
る。寝台５の天板６上に載置された披検者Ｐは、本体１
内の診断可能磁界生成領域DSVに導入されるようになっ
ている。ここで、静磁界コイル２は本体内容器に収納さ
れ、静磁界磁石（磁石）15を構成している。

また、静磁界コイル２は静磁界電源７により駆動さ
れ、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸傾斜磁界コイル３はそれぞれＸ軸
傾斜磁界電源８、Ｙ軸傾斜磁界電源９、Ｚ軸傾斜磁界電
源10により駆動され、送受信コイル４は、励起に対して
送信器11により駆動され且つ検出に対しては受信器12に
より駆動されるようになっている。

また、Ｘ軸傾斜磁界電源８、Ｙ軸傾斜磁界電源９、Ｚ
軸傾斜磁界電源10、及び送信器11はシーケンサ13により
所定の励起手順に従って駆動され、例えば第12図に示す
Ｘ軸傾斜磁界G_X、Ｙ軸傾斜磁界G_Y、Ｚ軸傾斜磁界G_Z、及
び90゜−180゜パレス系列の高周波パルスを発生する。

コンピュータシステム14は、シーケンサ13を駆動制御
すると共に受信器12から得られる磁気共鳴信号を導入し
て信号処理を施すことにより、あるスライス部位の断層
像を生成し、モニタ表示するようにしている。このコン
ピュータシステム14は、寝台５の制御も行うようになっ
ている。

上記において、MRI装置の磁石15としては、被検者導
入空間を奥行方向に長くとるため等の理由により円筒型
磁石を用いている。そして、MRI装置の原理上、数千ガ
ウス〜数万ガウスの高強度静磁界を発生させる必要があ
るため超電導方式を採用しているものもある。

例えば、起電導磁石を例に説明すると、両端部を閉塞
した内外二重円筒状の真空容器内に、起電導コイルを起
電導状態とするための冷媒とを収容した構成であり、被
検者導入空間の長手方向と磁界方向とを一致したものと
している。

ところで、このように構成された従来のMRI装置に使
用されている磁石15は、病院建屋内に配置されるので、
この磁石15よりの漏洩磁界を極小にし、周囲環境への磁
気的悪影響を無くすことが必要である。このため、一般
的に磁気遮蔽体が磁石１に取付けられている。

第13図に従来の磁石15の磁気遮蔽体16は、磁石15の周
囲を取り囲み円筒形に配置された多数の角棒17と、この
角棒17の両端に取付けられた中心開口を有する２つの円
板形端蓋18とにより構成されている。ここで、磁気遮蔽
体16は、鉄などの磁性材料で作られている。

磁石15は、磁気遮蔽体16の内部に収納されており、磁
石15の磁気中心軸19と、角棒17で構成された円板形殻体
の縦軸線20とが同軸になるように配置されている。

磁石15は、脚部21を有しており、さらに磁石15が起電
導磁石の場合は、サービスポート22を有している。この
サービスポート22は、起電導状態を維持させるための冷
媒（例えば液体ヘリウム）を注入する部分であり、磁石
15より突起している。また、磁気遮蔽体16がサービスポ
ート22及び脚部21と干渉する部分は角棒が切り欠かれて
いる。

次に、上記のように構成された従来のMRI装置用磁石
の磁気遮蔽体の作用効果について述べる。

すなわち、磁石15より図示の磁束23が発生し、磁石15
の常温ボアーＢを出た磁束23は、鉄などの磁性材料によ
り作られた磁気遮蔽体16に吸収される。この場合、磁気
遮蔽体16が吸収できる磁束量は、磁性材料の磁気飽和特
性により制限される。吸収しきれない磁束は、磁気遮蔽
体16の外部に洩れ、いわゆる漏洩磁界となる。

磁気遮蔽体16を磁石15に取付けた場合、上記の漏洩磁
界が磁石単体の現場に比較して大幅に低減される。第14
図にこの状況を示す。第14図には、5000ガウス磁石のみ
の場合と磁気遮蔽本体の場合の５ガウス漏洩磁界分布が
示されている。この第14図から明らかなように、磁気遮
蔽体16が取り付けられると５ガウス漏洩磁界領域が半減
される。このことはMRI装置に設置されると病院サイト
に対して次のような効果がある。

（１）病院の漏洩磁界管理領域は、暫定的に５ガウス領
域となっている。これは、心臓疾患の患者が早着するペ
ースメーカの許容磁界が５ガウスであることに基づいて
いる。５ガウス領域が狭まるので、装置設置面積が小さ
くなり、既存の病室に設置できる。なお、ペースメーカ
が高磁界の影響により支障をきたさないための借置であ
る。

（２）周囲に磁界に敏感な機器があっても、磁石を設置
できる。

（３）MRI装置用の磁石は、診断空間においてppmオーダ
の磁界均一度が要求される。たとえば、スライスイメー
ジングでは、40cm球で50〜100ppm、スペクトロイメージ
ングでは、５〜10cm球で0.5〜数ppmである。

磁石を据え付ける環境には、床配筋、柱配筋などの強
磁性体が存在している。これらは磁界均一度を著しく劣
化させる。磁気遮蔽体はこれら外部磁性体の影響を防止
することができる。このため、配筋を非磁性材料に変更
する等特別な据付け配慮をせずに既存の病室に設置でき
る。

（発明が解決しようとする問題点）ところで、このように構成され上記のごとき利点があ
る従来のMRI装置用磁石の磁気遮蔽体には次のような不
具合がある。

すなわち、磁気遮蔽体付磁石は一般に20トンにもなる
重量物である。一方、病院内の搬入路耐床荷重は10トン
以下が一般的である。このため、磁石と磁気遮蔽体を一
体で病院内搬送することは不可能である。そこで、第13
図に示した従来例では、角棒17および円板形端蓋18を磁
石15より分離し、個別に病院内を搬送し、MRI装置室内
で再びこれらを組み立て、磁気遮蔽体付磁石とする手法
がとられている。

ところで、MRI装置が設置される場所は病院内の一室
である。従って、クレーン等の重量物を吊り上げる装置
は設置されていないのは勿論のこと、小型レッカー装置
等の吊り上げ装置を室内に入ることも困難である。

このため、磁気遮蔽体をMRI装置室内で組み立てる場
合は、すべて人力でできることが必要条件となる。第13
図に示した従来例の場合、角棒17は、一本当り百数十kg
の重さになる。これでは、入力のみでこれを持ち上げ磁
気遮蔽体に組み上げるのは不可能である。すなわち、従
来のMRI装置用磁石の磁気遮蔽体は体質的に既存の病院
建屋内に据付けできないという致命的な欠点があった。

これが故に、現状の対応はMRI装置用専用建屋を新設
して、建屋建築途上で磁気遮蔽体付磁石をクレーン車で
吊り下ろし据付けるという方法を採用している。しか
し、これでは装置購入費より付帯工事費の方が高くなっ
てしまい、全体として非常に高額な医用診断装置となっ
てしまう。このような現状がMRI装置の普及を阻害して
いる大きな要因の一つになっている。

また、従来例の場合は、サービスポートおよび脚部の
切り欠き部では、角棒が切断された状態となる。

磁束は角棒の長手方向に沿って、角棒内を通るため、
角棒が切断された部位ではいったん磁束が空間に漏洩
し、その後に近傍の角棒に吸収されてゆくという磁気回
路が形成される。このため、磁気遮蔽能率が著しく劣化
するという欠点があった。

そこで、本発明の目的は、搬送時な軽量化して容易に
搬送でき、室内で組み立てる時は、特殊な装置を必要と
せず、入力のみでも容易に組み立て据付けが可能で、そ
の上、磁気遮蔽能率が劣化しないMRI装置用磁石の磁気
遮蔽体を提供することにある。

［発明の構成］（問題点を解決するための手段）上記した問題点を解決するために、本発明のMRI装置
用磁石の磁気遮蔽体は、次のように構成する。

すなわち、MRI装置用磁石の磁気遮蔽体は、筒状磁石
の漏洩磁界を遮蔽するために、前記磁石を取り囲むよう
に配置される筒上殻体から構成される磁気遮蔽体におい
て、筒状殻体を、前記磁石の長手方向に直交する方向に
沿って分割し、その分割面を前記磁石の長手方向に垂直
な一平面である複数の部材から構成したことを特徴とす
るものである。

（作用）本発明は、上記のように構成されており、このような
構成のMRI装置用磁石の磁気遮蔽体にあっては、病院内
搬送時は、磁石と磁気遮蔽体を分割し、軽量化して容易
に搬送でき、MRI装置室内で磁気遮蔽体を組立てる時
は、特殊な装置を必要とせず、人力のみでも容易に組立
て据え付けが可能で、その上、磁気遮蔽体切り欠き部に
おいて磁気遮蔽能率が劣化することがない。

（実施例）以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第１図および第２図に本実施例のMRI装置用磁石15の
磁気遮蔽体24を示す。磁気遮蔽体24は、磁石15の周囲を
取り囲み、磁石15の長手方向に直交する方向に沿って水
平方向に対称に分割され、その分割面が磁石15の長手方
向に垂直な一平面をもつ２つの筒状殻体部材30と、この
筒状殻体部材30の両端にボルト31により取り付けられた
中心開口を有する２つの円板状の端蓋32と,2つの筒状殻
体部材30の分割結合面33の近傍に取り付けられたフラン
ジ34と、フランジ34を介して分割結合面33を密着させる
ためのボルト35と、各々の筒状殻体部材30を自立させる
ために筒状殻体部材30の下部に取付けられた脚36によっ
て構成されている。なお、磁石15のサービスポートまた
は脚などの突起物との干渉を逃げるために筒状殻体部材
30には切り欠きが設けられている。

このように構成された磁気遮蔽体24は、ボルト35を取
り外すことにより、分割結合面33から水平方向に２分割
できると共に、必要に応じて、脚36の下にコロまたはキ
ャスター等の搬送器具を挿入することにより、簡単に矢
印37の方向に水平移動することができる。

病院等の設置室内における組立て方法は、第３図に示
すように、２つの分割遮蔽体24a、24bの脚部にキャスタ
ー38を取付け、矢印37に従って移動し、固定された磁石
15に挿入し、分割面を結合させることによって完了す
る。

なお、結合後の分割結合面33は、筒状殻体部材30各々
機械切削等により一平面に仕上げられているため、ボル
ト35で締付けることにより、隙間なく密着できるので、
分割結合面33の磁気抵抗に性能上影響を及ぼすことがな
い。また、ボルト35は、そのうち、複数本リーマボルト
またはノックピンとし、各々筒状殻体部材30の位置決め
を簡単に行えるようにすると共に、組立て精度を上げ、
磁気遮蔽特性を悪化させない構成とすることができる。

また、分割結合面33にゴム弾性または可塑性を有する
磁性体を介して結合し、筒状殻体部材30同志の結合精度
を上げる方法も可能である。

このような構成の磁気遮蔽体とすることにより、次の
効果を得ることができる。

（１）筒状殻体を水平方向に分割し、分割した各筒状殻
体部材30が水平方向に移動できるようにしたため、病院
内搬送通路が狭い場合にも設置可能であるとともに、設
置室内での据付けは重量物吊上げよう機器が必要なく、
従って、狭い設置室でも据付けが容易にできる磁気遮蔽
体24が提供できる。

（２）磁気遮蔽体24の切り欠き部において、切り欠き部
近傍の磁気回路が面状に形成され、磁束通路が確保され
ているため、磁気遮蔽特性が向上した磁気遮蔽体24を提
供できる。

（３）ボルト、ノックピン等により分割部が精度良くし
かも磁気特性を劣化させない結合ができる。

なお、本発明は、上記実施例のほか、以下に説明する
他の実施例がある。

すなわち、第４図に示すように、一つの筒状殻体部材
30と一つの端蓋32を予め組立てておき、それを現地で磁
石本体にかぶせ、残る一つの端蓋32を治具40を用いて運
搬し取り付けてもよい。

また、第５図に示すように、磁石本体15には、足やポ
ート等の突起物があり、この部分を逃げるために筒状殻
体中央部には、切り欠きを設ける必要があり、構造が複
雑である。この中央部分に位置する筒状殻体部材30のみ
予め磁石本体15に取付けておき、端部に位置する筒状殻
体部材30の端の部分と端蓋32を一体化しておき、それを
現地で組立ててもよい。

今までの例では、磁石15と磁気遮蔽体24は別々に床上
に置かれていたが、第６図に示すように、それぞれを共
通架台41上に固定してもよい。また、台ではなく、磁石
15と磁気遮蔽体24を一体化できる手段なら、他の物でも
よい。

なお、磁気遮蔽体24を移動させる手段は、足36に付け
たキャスター38によらず、第７図（ａ）（ｂ）（ｃ）及
び第８図（ａ）（ｂ）に示すように、磁気遮蔽体24をキ
ャリア42等の補助移動装置上に乗せて移動してもよい。

また、磁石本体15には、足やポートなどの突起物があ
るため、磁気遮蔽体24は、真っ直ぐ移動して組立てる必
要がある。このため、第９図（ａ）（ｂ）に示すよう
に、磁気遮蔽体24をレール治具43上を動かしたり、第10
図に示すように、筒状殻体部材30にゴムタイヤ付きガイ
ド44を取付け、そのゴムタイヤ付きガイド44を磁石本体
15上をスライドさせて組立ててもよい。

［発明の効果］以上に述べたように本発明では、MRI装置用磁石の漏
洩磁界を遮蔽するため、前記磁石を取り囲むように配置
され、筒状殻体から構成される磁気遮蔽体において、筒
状殻体は、前記磁石の長手方向に直交する方向に沿って
分割され、その分割面が前記磁石の長手方向に垂直な一
平面である複数の部材からなる構成にしたことにより、
病院内搬送時は磁石と磁気遮蔽体を分割し、軽量化して
容易に搬送でき、MRI装置室内で磁気遮蔽体を組立てる
時は、特殊な装置を必要とせず、人力のみでも容易に組
立て据付けが可能で、その上、磁気遮蔽体切り欠き部に
おいて磁気遮蔽能率が劣化しないという効果を奏するMR
I装置用磁石の磁気遮蔽体を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は、本発明の第１の実施例を示すもので
あって、第１図は正面方向から見た断面図、第２図は側
面図、第３図は組立を説明する図、第４図は本発明の第
２の実施例を示す正面図、第５図は本発明の第３の実施
例を示す正面図、第６図は本発明の第４の実施例を示す
正面方向から見た断面図、第７図（ａ）（ｂ）（ｃ）は
本発明の第５の実施例を示すものであって、第７図
（ａ）は上方から見た図、第７図（ｂ）は正面図、第７
図（ｃ）は側面図、第８図（ａ）（ｂ）は本発明の第６
の実施例を示すものであって、第８図（ａ）は正面図、
第８図（ｂ）は側面図、第９図（ａ）（ｂ）は本発明の
第７の実施例を示すものであって、第９図（ａ）は上方
から見た図、第９図（ｂ）は正面図、第10図は本発明の
第８の実施例を示す側面図、第11図及び第12図はMRI装
置の一例を示す図、第13図は磁気遮蔽体の従来の一例を
示す斜視図、第14図は磁気遮蔽体の作用を説明する特性
図である。 15……静磁界磁石（磁石）、16……磁気遮蔽体、30……
筒状殻体部材、 32……端蓋、33……分割結合面、36……脚、38……キャ
スター。

フロントページの続き (72)発明者松谷欣也東京都港区芝浦１丁目１番１号株式会社東芝本社事務所内 (56)参考文献特開昭60−150738（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−108044（ＪＰ，Ａ) 実開昭61−129308（ＪＰ，Ｕ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】MRI装置用の筒状磁石を取り囲むように配
置され、筒状殻体から構成される磁気遮蔽体において、前記筒状殻体は、前記磁石の長手方向に直交する方向に
沿って分割され、その分割面が前記磁石の長手方向に垂
直な一平面である複数の部材からなる構成であることを
特徴とするMRI装置用磁石の磁気遮蔽体。
【請求項２】前記筒状殻体は、その長手方向端部に固定
された端蓋を具備することを特徴とする特許請求の範囲
第１項に記載のMRI装置用磁石の磁気遮蔽体。
【請求項３】前記端蓋は、中心開口を有することを特徴
とする特許請求の範囲第２項に記載のMRI装置用磁石の
磁気遮蔽体。
【請求項４】前記複数の部材は、前記磁石の長手方向に
沿って対称に移動される構成であることを特徴とする特
許請求の範囲第１項に記載のMRI装置用磁石の磁気遮蔽
体。
【請求項５】前記筒状殻体は、前記磁石の長手方向に垂
直な面で対称二分割された第１、第２の筒状殻体部材で
あることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のMR
I装置用磁石の磁気遮蔽体。
【請求項６】前記第１、第２の筒状殻体部材は、その長
手方向端部に固定された端蓋を具備することを特徴とす
る特許請求の範囲第５項に記載のMRI装置用磁石の磁気
遮蔽体。
【請求項７】前記複数の部材は、移動脚機構及び固定脚
機構のうち少なくとも一方が設けられてなることを特徴
とする特許請求の範囲第１項に記載のMRI装置用磁石の
磁気遮蔽体。
【請求項８】前記複数の部材の分割結合部には、ゴム弾
性又は可塑性を有する磁性体が介挿されることを特徴と
する特許請求の範囲第１項に記載のMRI装置用磁石の磁
気遮蔽体。