JP4546199B2 - Magnetic resonance imaging system - Google Patents
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Description
本発明は磁気共鳴イメージング装置(以下、MRI装置という。)に係り、特に、患者を撮影空間へ移動させる際の安全性を向上させる技術に関する。 The present invention relates to a magnetic resonance imaging apparatus (hereinafter referred to as an MRI apparatus), and more particularly to a technique for improving safety when a patient is moved to an imaging space.
MRI装置は、均一な静磁場内に置かれた患者に電磁波を照射したときに、患者を構成する原子の原子核から核磁気共鳴現象によって放出される核磁気共鳴信号(以下、NMR信号という。)を検出し、このNMR信号を使って画像を再構成することにより、患者の物理的性質をあらわす磁気共鳴画像(以下、MR画像という。)を得るものである。 An MRI apparatus emits an electromagnetic wave to a patient placed in a uniform static magnetic field and emits a nuclear magnetic resonance signal (hereinafter referred to as an NMR signal) from an atomic nucleus constituting the patient by a nuclear magnetic resonance phenomenon. Is detected, and an image is reconstructed using this NMR signal, thereby obtaining a magnetic resonance image (hereinafter referred to as an MR image) representing the physical properties of the patient.
MRI装置は、装置を設置した検査室内に、患者の水素原子核(プロトン)のスピンの向きを整列させるための静磁場を計測空間内に発生するための静磁場発生源と、被検体の位置情報を与えるために、X,Y,Zの3軸方向に位置エンコーディングを行う3チャンネルの傾斜磁場コイルと、プロトンの共鳴周波数を持つ電磁波を放射する送信用高周波コイルと、プロトンからのNMR信号を受信する受信用高周波コイルと、更に、発生する静磁場および傾斜磁場を補正するためのシムコイルなどを備えている。 The MRI system includes a static magnetic field source for generating a static magnetic field in the measurement space for aligning the spin directions of the patient's hydrogen nuclei (protons) in the examination room in which the apparatus is installed, and position information of the subject. 3 channel gradient magnetic field coils that perform position encoding in the X, Y, and Z directions, a transmission high-frequency coil that emits electromagnetic waves having a proton resonance frequency, and an NMR signal received from the proton And a shim coil for correcting the generated static magnetic field and gradient magnetic field.
また、MRI装置では受信するNMR信号の強度を向上させて画質向上を図るために、受信用高周波コイル(以下、受信コイルとも言う。)は患者になるべく近づけて配置するのが良いとされている。受信コイルを用いた多様な撮影の形態に対応でき、かつ受信コイルを接続するためのコントロールケーブルの長さをできるだけ短く設定でき、また患者の居住性や操作者による受信コイルの設定の操作性を向上させるために、寝台の天板の側部にスライド可能なコネクタを備えコントロールケーブルと接続できるようにしたMRI装置が特許文献1に開示されている。
特許文献1記載の従来技術によれば、コネクタは寝台の天板上の側部に設けられた溝に沿ってスライドされるようになっていて、一方、天板下の寝台内には同軸ケーブルの伸縮機構が設けられている。より具体的には、寝台内の同軸ケーブルは、溝に沿って動くコネクタのスライドと関連して移動し得る蝶番と、寝台内で自由に移動できる複数の蝶番と、それらの間に配設されたアームに沿って伸縮可能となっている。(特許文献1、[0010]参照。) According to the prior art described in Patent Document 1, the connector is slid along a groove provided on the side of the couch top, while the coaxial cable is provided in the couch below the couch. The telescopic mechanism is provided. More specifically, the coaxial cable in the couch is disposed between a hinge that can move in relation to a slide of the connector that moves along the groove, a plurality of hinges that can move freely in the couch, and between them. It can be expanded and contracted along the arm. (See Patent Document 1, [0010].)
本発明者は、上記従来技術を検討した結果、以下の問題点を見い出した。
すなわち、特許文献1記載のMRI装置では、コネクタのスライドに対応するために寝台内に同軸ケーブルの伸縮機構が設けられているが、この伸縮機構は構造が複雑でありコストが高かった。一方、寝台内に伸縮機構を設けずにコネクタを寝台の側部に直接固定して設け、受信コイルから直接ケーブルを引き出し、引き出したケーブルを直接コネクタを介して寝台につなげる方法は特許文献1記載の方法より構造は簡易であるが、本方法では患者をMRI装置の撮影空間内に挿入するために受信コイルを患者とともに移動させると、ケーブルが引っ張られて切断される恐れがあり、危険だった。
The present inventor has found the following problems as a result of studying the above prior art.
That is, in the MRI apparatus described in Patent Document 1, an expansion / contraction mechanism for the coaxial cable is provided in the bed to accommodate the sliding of the connector, but this expansion / contraction mechanism has a complicated structure and is expensive. On the other hand, Patent Document 1 discloses a method in which a connector is directly fixed to the side of the bed without providing a telescopic mechanism in the bed, a cable is directly pulled out from the receiving coil, and the drawn cable is directly connected to the bed through the connector. The structure is simpler than this method, but in this method, if the receiving coil is moved together with the patient to insert the patient into the imaging space of the MRI apparatus, the cable may be pulled and disconnected, which is dangerous. .
本発明の目的は、患者を撮影空間へ移動させる際の安全性を向上させたMRI装置を提供することにある。 The objective of this invention is providing the MRI apparatus which improved the safety | security at the time of moving a patient to imaging | photography space.
本発明によれば、寝台と、前記寝台の上に移動可能に支えられ、前記移動によりその上に載せられた被検体を撮影空間内へ移動するための天板と、前記天板上に配置され、前記被検体から発生する磁気共鳴信号を受信するための受信コイルと、前記受信コイルにより受信した磁気共鳴信号を信号検出器へ伝達するケーブルであって、前記受信コイルと前記信号検出器との間で前記寝台に中継部が設けられたケーブルと、を備えた磁気共鳴イメージング装置において、前記ケーブルに所定以上の力が加わったことを検出する手段を前記中継部あるいはその近傍に備えたことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置が提供される。
According to the present invention, and Sleeping, movably supported on said bed, a top plate for moving to a subject an imaging space which is placed thereon by the movement on the top plate are arranged, said a receiving coil for receiving magnetic resonance signals generated from the subject, a cable you transfer a more received magnetic resonance signal to the signal detector to the receiver coil, the said receiver coil signal the magnetic resonance imaging apparatus and a cable relay portion is provided on the bed with the detector, the in joints or means for detecting that you predetermined level or more has been applied force before Symbol cable A magnetic resonance imaging apparatus is provided that is provided in the vicinity thereof.
本発明によれば、患者を撮影空間へ移動させる際の安全性を向上させたMRI装置が提供される。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the MRI apparatus which improved the safety | security at the time of moving a patient to imaging | photography space is provided.
以下、一般的なMRI装置のシステム構成を図1により詳細に説明する。
MRI装置は大別して、中央処理装置(以下、CPUと略称する)1と、シーケンサ2と、送信系3と、静磁場発生用磁石4と、受信系5と、傾斜磁場発生系21と、信号処理系6とから構成されている。
Hereinafter, the system configuration of a general MRI apparatus will be described in detail with reference to FIG.
The MRI apparatus is roughly classified into a central processing unit (hereinafter abbreviated as CPU) 1, a sequencer 2, a transmission system 3, a static magnetic field generating magnet 4, a receiving system 5, a gradient magnetic field generating system 21, and a signal. It consists of a processing system 6.
CPU1は、予め定められたプログラムに従って、シーケンサ2、送信系3、受信系5、信号処理系6を制御するようになっている。シーケンサ2は、CPU1からの制御指令に基づいて動作し、被検体7の断層面の画像データ収集に必要な種々の命令を送信系3、傾斜磁場発生系21、受信系5に送るようになっている。 The CPU 1 controls the sequencer 2, the transmission system 3, the reception system 5, and the signal processing system 6 according to a predetermined program. The sequencer 2 operates based on a control command from the CPU 1, and sends various commands necessary for collecting image data of the tomographic plane of the subject 7 to the transmission system 3, the gradient magnetic field generation system 21, and the reception system 5. ing.
送信系3は、高周波発振器8と、変調器9と、照射コイル11とを備え、シーケンサ2の指令により高周波発振器8からの基準高周波パルスを変調器9で振幅変調し、この振幅変調された高周波パルスを高周波増幅器10を介して増幅して照射コイル11に供給することにより、所定のパルス状の電磁波を被検体に照射するようになっている。
The transmission system 3 includes a high-frequency oscillator 8, a modulator 9, and an
静磁場発生用磁石4は、被検体7の周りの所定の方向に均一な静磁場を発生させるためのものである。この静磁場発生用磁石4の内部には、照射コイル11と、傾斜磁場コイル13と、受信コイル14とが配置されている。傾斜磁場コイル13は傾斜磁場発生系21に含まれ、傾斜磁場電源12より電流の供給を受け、シーケンサ2の制御のもとに傾斜磁場を発生させる。
The static magnetic field generating magnet 4 is for generating a uniform static magnetic field in a predetermined direction around the subject 7. In the static magnetic field generating magnet 4, an
受信系5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高周波信号(NMR信号)を検出するもので、受信コイル14と増幅器15と直交位相検波器16とA/D変換器17とを有しており、上記照射コイル11から照射された電磁波による被検体の応答の高周波信号(NMR信号)は被検体に近接して配置された受信コイル14で検出され、増幅器15及び直交位相検波器16を介してA/D変換器17に入力され、ディジタル量に変換され、その信号がCPU1に送られるようになっている。
The receiving system 5 detects a high-frequency signal (NMR signal) emitted by nuclear magnetic resonance of the nucleus of the biological tissue of the subject, and includes a
信号処理系6は、磁気ディスク20、光ディスク19などの外部記憶装置と、CRTなどからなるディスプレイ18とを備え、受信系5からのデータがCPU1に入力されると、CPU1が信号処理、画像再構成などの処理を実行し、その結果である被検体7の所望の断層面の画像をディスプレイ18で表示すると共に、外部記憶装置の磁気ディスク20などに記憶するようになっている。
The signal processing system 6 includes an external storage device such as a
次に、上述のような一般的な構成を持つMRI装置において、本発明における受信コイル接続部保護機構の実施例1を以下に示す。先ず図2は、MRI装置における寝台に、受信コイル接続部を設けた場合の概観図であり、61は寝台、62は受信コイル接続部、23は患者を載せて移動させるための天板、24は磁石の一部、32は受信コイルで受信したNMR信号を伝達させるためのケーブルである。ただし、図2において破線は、寝台61内を通され、ケーブル32によって伝達されたNMR信号を後段の信号処理において用いるために増幅器15へ伝えるための配線を示している。通常MRI装置による撮影においては、患者を寝台の天板上に寝載しどの撮影部位を撮影するかを決定後、撮影位置まで移動させる。そして、移動させた後に受信コイルのケーブルを受信コイル接続部へ接続させる。
Next, in the MRI apparatus having the general configuration as described above, the first embodiment of the receiving coil connecting portion protection mechanism according to the present invention is shown below. First, FIG. 2 is a schematic view when a receiving coil connecting portion is provided on a bed in an MRI apparatus, 61 is a bed, 62 is a receiving coil connecting portion, 23 is a top plate for moving and placing a patient, 24 Is a part of the magnet, and 32 is a cable for transmitting the NMR signal received by the receiving coil. However, the broken line in FIG. 2 shows wiring for transmitting the NMR signal transmitted through the
しかしながら、受信コイルのケーブルを寝台の受信コイル接続部へ接続させた後に、操作者が撮影室の外から遠隔操作で、受信コイルを設置した患者を天板を用いて、受信コイルと共に撮影位置まで移動させる場合等もあり、そのような場合には患者の様子、天板の動き、特に受信コイルのケーブルに不測の力が加わらないか等を注意しなければ危険である。 However, after connecting the cable of the receiving coil to the receiving coil connecting part of the bed, the operator remotely operates the imaging coil from the outside of the imaging room to the imaging position together with the receiving coil using the top plate. In such a case, it is dangerous if attention is not paid to the appearance of the patient, the movement of the top board, especially whether an unexpected force is applied to the cable of the receiving coil.
図3は、図2における受信コイル接続部の拡大図を示したものであり、31はコネクタ、32は受信コイル(ここでは図示せず。)に他方を接続されたケーブル、33はコネクタ31を接続するためのコネクタ接続部、34はコネクタ接続部33を支えるためのコイルバネ、35はテープスイッチ36を取り付けるためのテープスイッチ金具35,36はテープスイッチ金具35に取り付けられ、ケーブル32が引っ張られていることを検出するためのテープスイッチ、37はコネクタ接続部33に固定されて、テープスイッチ36に相対して設置されるスイッチカム、38は寝台の一部、39は信号線、51は信号検出器、52はテーブル駆動制御回路、53は警報機である。ここで、テープスイッチとは、細長い柔軟なテープ状をしており,そこに一定以上の力をかけると動作するスイッチのことをいい、例えば特開平9−7801号公報等に開示されているようなものを言う。
FIG. 3 is an enlarged view of the receiving coil connecting portion in FIG. 2, wherein 31 is a connector, 32 is a cable connected to the receiving coil (not shown here), and 33 is a
図3において、遠隔操作で患者を寝載した天板を移動させ、受信コイルと受信コイル接続部の間隔がケーブル32の長さを超える長さになったとき、ケーブル32が引っ張られて一定以上の負荷あるいは力がかかり、矢印42の方向に引っ張られる。その結果、コネクタ接続部33に固定されているスイッチカム37は矢印43の方向に動作し、テープスイッチ金具35に取り付けられたテープスイッチ36がONされ、受信コイルのケーブル32が引っ張られていることを、例えば電気的に感知する。ケーブル32が引っ張られて、負荷がかかったことを感知したら、その信号は、信号線39と介して、信号検出器51へ伝えられ、信号検出器51においてケーブル32が引っ張られていることを検出する。
In FIG. 3, when the distance between the receiving coil and the receiving coil connecting part exceeds the length of the
信号検出器51は更に、その検出信号をテーブル駆動制御回路52あるいは警報機53へ伝え、テーブル駆動制御回路52は天板の動作を電気的に停止させ、また警報機53は操作者にケーブル32に負荷あるいは力がかかり、ケーブルの断線もしくは、コネクタ接続部33の破断の可能性があったことを知らせる。
The
上記実施例によれば、天板の上に載せられた患者に受信コイル配置し、その受信コイルから引き出したケーブルの他方を寝台に接続させたまま、患者と受信コイルを撮影空間内へ移動させる際に、ケーブルが引っ張られて切断されたりする危険性を回避できる。また上記実施例の構成はシンプルな構造であるので、故障する要素が少なく、コンパクトでありといった利点もある。 According to the above embodiment, the receiving coil is arranged on the patient placed on the top board, and the patient and the receiving coil are moved into the imaging space while the other cable drawn from the receiving coil is connected to the bed. In this case, the danger of the cable being pulled and cut can be avoided. Moreover, since the structure of the said Example is a simple structure, there are few elements which fail, and there also exists an advantage that it is compact.
本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々に変形して実施できる。例えば、上記実施例ではコネクタ接続部33を支えるためにコイルバネ34を用いたが、本発明はコイルバネに限らず板バネや皿バネ、弾性材料を用いても良い。また、本発明は上記実施例のように受信コイルを患者とともに撮影空間内へ移動させる場合のみならず、画像のチューニングや受信コイルのメンテナンスにあたって、患者を寝載せず、ファントームによる画像撮影を行なう場合があるが、そのような場合にも受信コイルを遠隔操作で撮影空間内へ移動させる場合があるので、本発明が適用できることは言うまでもない。また、遠隔操作で受信コイルを移動させる場合のみならず、手動で移動させる場合にも、操作者の不注意でケーブルが引っ張られる場合があるので、そのような場合にも本発明は適用できることは言うまでもない。また、テープスイッチを用いてケーブル32が引っ張られていることを検出するための構造の取り付け位置は、ケーブルの最も寝台側の受信コイル接続部62およびその近傍のみならず、ケーブル32のどの途中あるいは受信コイル側等、どこに取り付けても本発明の要旨を逸脱しないことは言うまでもない。
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, although the
31 コネクタ
32 ケーブル
33 コネクタ接続部
34 コイルバネ
35 テープスイッチ金具
36 テープスイッチ
37 スイッチカム
38 寝台の一部
31
Claims (4)
前記寝台の上に移動可能に支えられ、前記移動によりその上に載せられた被検体を撮影空間内へ移動するための天板と、
前記天板上に配置され、前記被検体から発生する磁気共鳴信号を受信するための受信コイルと、
前記寝台に設けられて前記受信コイルにより受信した磁気共鳴信号を信号検出器へ中継する中継部(31)と、
前記受信コイルと前記中継部(31)とを接続するケーブル(32)と、
前記中継部(31)の近傍に設けられて前記ケーブル(32)に所定以上の力が加わったことを検出する検出手段(36,37)と、
を備えた磁気共鳴イメージング装置であって、
弾性部材(34)を介して前記寝台から支持されて前記中継部(31)を接続する接続部(33)を備え、
前記検出手段は、前記ケーブル(32)が引っ張られたことによる前記接続部(33)の動きで動作するスイッチを有することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。 A sleeper,
A top plate that is movably supported on the bed and for moving the subject placed thereon by the movement into the imaging space;
A receiving coil disposed on the top plate for receiving a magnetic resonance signal generated from the subject;
A relay unit (31) provided on the bed for relaying a magnetic resonance signal received by the receiving coil to a signal detector;
A cable (32) connecting the receiving coil and the relay unit (31);
Detection means (36, 37) provided in the vicinity of the relay part (31) for detecting that a predetermined force or more is applied to the cable (32);
A magnetic resonance imaging apparatus comprising:
A connecting portion (33) connected to the relay portion (31) supported from the bed via an elastic member (34);
The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1, wherein the detection means includes a switch that operates according to the movement of the connecting portion (33) when the cable (32) is pulled .
前記スイッチは、前記ケーブルに所定以上の力が加わった場合に動作することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。 The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1.
Wherein the switch is a magnetic resonance imaging apparatus characterized that you operate when said cable at least a predetermined force is applied.
前記スイッチはテープスイッチであることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。 The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 2.
The magnetic resonance imaging apparatus, wherein the switch is a tape switch.
前記テープスイッチ(36)は、前記寝台から支持された金具(35)に配置され、
前記テープスイッチ(36)に相対して配置されたスイッチカム(37)が前記接続部(33)上に設けられていることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。 The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 3.
The tape switch (36) is disposed on a metal fitting (35) supported from the bed,
A magnetic resonance imaging apparatus, comprising a switch cam (37) disposed on the connection portion (33) so as to face the tape switch (36).
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