JP4881250B2 - Magnetic resonance imaging device - Google Patents
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Description
本発明は、磁気共鳴撮像装置に関するものである。 The present invention relates to magnetic resonance imaging apparatus.
従来、磁気共鳴撮像装置に用いられるカバーは、装置の美観を保つと同時に被検体としての被検者が入る空間をできるだけ大きく確保する必要性から、薄く、しかも剛性を備えたものであることが要求されており、そのような特性を備えた部材として繊維強化プラスチックが用いられている。また、被検者が入る空間の磁場均一度を保つために、強化繊維基材には、ガラス繊維等が用いられている。一方、近年、磁気共鳴撮像装置は、高磁場化が進んできており、これに伴って、被検者が入る空間における騒音の大きさが問題となってきており、カバーに対してもこの騒音を低減する機能が要求されてきている。 Conventionally, a cover used in a magnetic resonance imaging apparatus is thin and rigid because it is necessary to maintain the beauty of the apparatus and at the same time to secure as much space as possible for a subject as a subject. There is a demand, and fiber reinforced plastic is used as a member having such characteristics. Moreover, in order to maintain the magnetic field uniformity of the space where the subject enters, glass fiber or the like is used for the reinforcing fiber base material. On the other hand, in recent years, magnetic resonance imaging apparatuses have been developed with higher magnetic fields, and as a result, the magnitude of noise in the space in which the subject enters has become a problem, and this noise is also applied to the cover. There is a demand for a function to reduce the above.
騒音対策として、主なものは、遮音、吸音および制振に係る対策が挙げられる。遮音性能を上げるためには、壁面積当たり質量を上げることが有効であり、空間的な制約を受ける場合には、比重の重い材料を用いることが知られている。ここで遮音性能を表す透過損失TLは、壁の単位面積当たりの質量をm[kg/m2]として、音の周波数をfとすると、TL=20×log(f×m)−42.5により計算される。
しかし、磁気共鳴撮像装置では、撮像のために電波を使用していることから、一般に比重の重い金属製の材料は使用しにくい。
The main countermeasures against noise include countermeasures related to sound insulation, sound absorption and vibration suppression. In order to improve the sound insulation performance, it is effective to increase the mass per wall area, and it is known to use a material with a heavy specific gravity when there is a spatial restriction. Here, the transmission loss TL representing the sound insulation performance is TL = 20 × log (f × m) −42.5, where m [kg / m 2 ] is the mass per unit area of the wall and f is the frequency of the sound. Is calculated by
However, since a magnetic resonance imaging apparatus uses radio waves for imaging, it is generally difficult to use a metal material having a high specific gravity.
また、吸音性能については、遮音性能のように振動を跳ね返すのではなく、振動を熱エネルギーに変換する必要があるため、一般的には剛性が低く、軽量であるグラスウール等が使用されることが多い。グラスウールには、振動が、粘性による熱と、クラスウール表面間の摩擦熱と、繊維間の摩擦熱とに変換されることが期待されるが、この性能を得るためには、25mm〜50mm程度の厚みが必要となるため、磁気共鳴撮像装置のような薄肉が要求される構造には不向きである。 As for the sound absorption performance, it is necessary to convert the vibration into heat energy instead of rebounding the vibration as in the sound insulation performance. Therefore, glass wool or the like having low rigidity and light weight is generally used. Many. In glass wool, vibration is expected to be converted into heat due to viscosity, friction heat between class wool surfaces, and friction heat between fibers. To obtain this performance, about 25 to 50 mm Therefore, it is not suitable for a structure requiring a thin wall such as a magnetic resonance imaging apparatus.
また、振動を抑えたり逆相の振動を付加したりするような制振性能についても、前記のように被検者が入る空間をできるだけ大きく確保するという必要性や撮像のために電波を使用していること等の制約から材料や構造が制限されるため実現が難しい。 In addition, with regard to vibration control performance that suppresses vibration or adds reverse-phase vibration, as described above, it is necessary to secure as much space as possible for the subject and radio waves are used for imaging. It is difficult to realize because the material and structure are limited due to restrictions such as
以上の内容が磁気共鳴撮像装置の設計を難しくしている理由であるが、これに対して次のような技術が知られている。
カバーに関する騒音対策としては、密度の異なる二つ以上の部材にて形成される遮音カバーが知られている(例えば、特許文献1参照)。さらに、この技術では、オープン型の磁気共鳴撮像装置において、カバーの一部に内部を真空に保つ遮音部材を配置する構造も知られている。
The above content is the reason why it is difficult to design the magnetic resonance imaging apparatus. On the other hand, the following techniques are known.
As a noise countermeasure for the cover, a sound insulation cover formed by two or more members having different densities is known (see, for example, Patent Document 1). Further, in this technique, in an open type magnetic resonance imaging apparatus, there is also known a structure in which a sound insulating member that keeps the inside in a vacuum is arranged in a part of a cover.
また、特に情報記録機器、情報関連機器、情報伝達機器、音響機器、ゲーム関連機器等の機器類のカバーとして使用される制振防音構造体としては、複数の流体状樹脂組成体の硬化物層を積層した構造で、硬化物の少なくとも二つの硬化物層の高度が異なる積層構造物、さらに、ガラス転移温度が違う積層構造物が知られている(例えば、特許文献2参照)。 In addition, as a vibration-damping and sound-proof structure used as a cover for devices such as information recording devices, information-related devices, information transmission devices, sound devices, game-related devices, etc., a cured product layer of a plurality of fluid resin compositions A laminated structure in which at least two cured product layers of the cured product have different heights and a laminated structure having a different glass transition temperature is known (for example, see Patent Document 2).
また、200Hz以下の低周波の領域の騒音を効果的に吸収させることができる、建物の壁部材として、音源側の壁材と離れて並行に配置される壁材の間に制振性を有する皮膜を備え、この損失係数が0.05以上である遮音壁や空気層を備えた遮音壁が知られている(例えば、特許文献3参照)。また、被検者を覆う部材を用いる観点では、被検者の所定の部位に密着する粘弾性体を備える被検体用固定具が知られている(例えば、特許文献4参照)。また、磁気共鳴撮像装置の傾斜磁場コイルを真空中に設置する構造やその周辺を減圧する構造、真空密封する構造等が知られている(例えば、特許文献5〜10参照)。
In addition, as a wall member of a building that can effectively absorb noise in a low-frequency region of 200 Hz or less, it has a vibration damping property between a wall member arranged in parallel with a distance from a sound source side wall member. A sound insulating wall having a film and having a loss coefficient of 0.05 or more or a sound insulating wall having an air layer is known (see, for example, Patent Document 3). Further, from the viewpoint of using a member that covers a subject, a fixture for a subject including a viscoelastic body that is in close contact with a predetermined part of the subject is known (see, for example, Patent Document 4). In addition, a structure in which a gradient magnetic field coil of a magnetic resonance imaging apparatus is installed in a vacuum, a structure in which the periphery thereof is decompressed, a structure in which a vacuum is sealed, and the like are known (for example, see
前記した特許文献1では、密度の異なる二つ以上の部材にて遮音カバーを構成しているが、密度の高い部材は、金属のようにRFコイルから被検者に発信される高周波の妨げとなる。
また、特許文献2では、複数の流体状樹脂組成体の硬化物層を積層した構造を用いているが、複数の流体状樹脂組成体を取り扱うための高度な技術が必要になる。
また、特許文献3の制振性を有する皮膜を備えた構造では、壁材の内面に皮膜を配置する技術が必要になる。
また、特許文献4の被検者を遮音構造でカバーする技術では、快適さが損なわれ易く、装着にも時間を要することが懸念される。
また、特許文献5〜9では、傾斜磁場コイルを真空中に配置する技術等では、傾斜磁場コイルを真空中で取り扱うため、コイルを耐真空仕様とする技術が必要であり、コイルも高価となる。この点、特許文献10では真空密封で傾斜磁場コイルを覆う技術が開示されている。しかし、真空密封による板厚を薄くするためには、小空間を真空隔壁で覆う必要があり、この小空間を形成する部材から音が伝わり易い。
In
Moreover, in
Moreover, in the structure provided with the film | membrane which has the damping property of
In addition, with the technique of covering the subject with a sound insulation structure in
Moreover, in patent documents 5-9, in the technique etc. which arrange | position a gradient magnetic field coil in a vacuum, since the gradient magnetic field coil is handled in a vacuum, the technique which makes a coil vacuum-proof specification is required, and a coil also becomes expensive. . In this regard,
このような観点から、本発明は、騒音を好適に低減することができる磁気共鳴撮像装置を提供することを課題とする。 From this point of view, the present invention aims to provide a magnetic resonance imaging apparatus that can be suitably reduce noise.
前記した課題を解決するための手段として本発明は、強化繊維基材を含む繊維強化樹脂材からなる部材が、相互に隣接されてなり静音性を有する構造体を備えた磁気共鳴撮像装置であって、隣接する前記繊維強化樹脂材からなる部材は、異なる剛性を備えてなり、均一磁場空間を形成するための静磁場コイルを有する真空容器、RFコイル、および傾斜磁場コイルにより構成され、被検体が挿入される円筒型ガントリを有し、前記円筒型ガントリの内周面の少なくとも一部が前記構造体で形成された円筒部材によって覆われており、前記円筒部材は、密封された空間部を介して前記円筒型ガントリの内周面に複数層積層されており、複数層積層された前記円筒部材のうち、少なくとも一つの前記円筒部材は、その他の前記円筒部材の軸心から所定量偏心した軸心を中心として配置されており、その一部が前記その他の円筒部材に部分的に接触して支持されている構成とした。このような構成とすることにより、空間的な制約があって構造体が薄いことが望ましい磁気共鳴撮像装置において、好適に騒音を低減することができ、静音化を実現することができる。 The present invention as means for solving the problems described above, members made of a fiber reinforced resin material comprising a reinforcing fiber base material, a magnetic resonance imaging apparatus having a structure having a-than quietness are adjacent to each other there are, member made of the fiber-reinforced resin material adjacent is constituted by different Ri name includes a rigid, vacuum container having a static magnetic field coil for forming a uniform magnetic field space, RF coil, and the gradient coil, A cylindrical gantry into which a subject is inserted; at least a part of an inner peripheral surface of the cylindrical gantry is covered with a cylindrical member formed of the structure; the cylindrical member is a sealed space; A plurality of layers are laminated on the inner peripheral surface of the cylindrical gantry via a portion, and at least one of the cylindrical members laminated in a plurality of layers is separated from the axis of the other cylindrical member. Are arranged about the axis of quantification eccentric, has a structure in which a part thereof is supported by partial contact with the other of the cylindrical member. With such a configuration, a magnetic resonance imaging apparatus it is desirable structure is thin there is empty between constraints, it is possible to suitably reduce the noise, it is possible to realize the noise reduction.
本発明によれば、騒音を好適に低減することができる磁気共鳴撮像装置が得られる。 According to the present invention, magnetic resonance imaging apparatus that can be preferably reduced noise can be obtained.
次に、本発明の構造体を備えた磁気共鳴撮像装置(以下、MRI装置という)の実施形態を図面を参照して説明する。
(第1実施形態)
MRI装置は、図1に示すように、均一磁場空間を作る静磁場コイル10を有する真空容器12、傾斜磁場コイル13およびRFコイル14を備え、円筒型ガントリ15の内部に磁場空間を形成して、ベッドになっている被検者固定具16に乗せられた被検者Hの核磁気共鳴信号を制御装置17で解析して被検者Hの断層撮影を行うものである。そして、真空容器12、傾斜磁場コイル13およびRFコイル14が、繊維強化プラスチック1,2を相互に隣接して積層構造とした静音カバー5(構造体)で覆われた構成となっている。
Next, an embodiment of a magnetic resonance imaging apparatus (hereinafter referred to as an MRI apparatus) provided with the structure of the present invention will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
As shown in FIG. 1, the MRI apparatus includes a
ここで、MRI装置の撮影原理を説明し、MRI装置に騒音が発生する理由を説明する。
被検者Hの断層像を得るために先ず、静磁場コイルから作られた静磁場に対して、傾斜磁場コイル13から被検者Hの体内にある水素原子核に傾斜磁場と称される微弱なパルスを加える。そして、このパルスの傾斜磁場に、RFコイル14によりさらに高周波の電波を送ることで水素原子核を磁気的に励起させてごく弱い電波を発生させる。
Here, the imaging principle of the MRI apparatus will be described, and the reason why noise occurs in the MRI apparatus will be described.
In order to obtain a tomographic image of the subject H, first, against the static magnetic field generated from the static magnetic field coil, a weak magnetic field called a gradient magnetic field is applied from the gradient
この弱い電波をアンテナとなるRFコイル14により受診し、この受信された電波を制御装置17によって解析し、画像化する。画像の精度を上げるためには、静磁場コイル10の磁場が高いほうが好ましく、高磁場を得るために、本実施形態では超伝導磁石が用いられている。超伝導磁石は、極低温に保つ必要があることから、断熱効果のある真空容器12内に設置されている。
This weak radio wave is received by the
前記したように、高磁場下でパルスの傾斜磁場を加えると、当然、磁場が変化し電流が流れている傾斜磁場コイル13には電磁力が作用する。この電磁力により傾斜磁場コイル13には機械的歪がパルス状に発生し振動することとなる。そして、この振動が他の装置にも伝播し、装置表面から空気に振動が伝わることで騒音が発生する。
As described above, when a gradient magnetic field of a pulse is applied under a high magnetic field, naturally an electromagnetic force acts on the gradient
そして、この騒音を防止するために、真空容器12(真空容器壁12a、図2参照)、傾斜磁場コイル13およびRFコイル14が、静音カバー5(構造体)で覆われた構成となっている。
静音カバー5は、図2に示すように、強化繊維基材の含有量が多くされて剛性の高くされた繊維強化プラスチック1と、強化繊維基材の含有量が少なくされて繊維強化プラスチック1よりも剛性の低くされた繊維強化プラスチック2とを積層させた積層構造体からなる。つまり、静音カバー5は、積層方向(隣接する方向)に、異なる剛性を備えた繊維強化プラスチック1,2が接合されて構成されている。なお、図2では、2層のものを示したが、積層される層数が多いほど制振効果に有利な場合が多い。MRI装置においては、製作性と有効な厚みと空間的な制約とを考慮する必要があるため、2層〜3層とされることが好ましい。
In order to prevent this noise, the vacuum vessel 12 (
As shown in FIG. 2, the
2層構造とした場合には、図2に示したように、音源側となる傾斜磁場コイル13側に、剛性の低い繊維強化プラスチック2が配置され、騒音を防止したい空間側である被検者H(図1参照、以下同じ)が存在する円筒型ガントリ15の内部側に、剛性の高い繊維強化プラスチック1が配置される。これによって、傾斜磁場コイル13で発生した振動は、一旦、柔らかい繊維強化プラスチック2で受け止められることとなり、これによって振動が伝わり難くされている。ここで「剛性が高い」または「剛性が低い」とは、層を形成する繊維強化プラスチック1,2同士の相対的な剛性を表わすものであり、後記する各実施形態においても同様である。
In the case of the two-layer structure, as shown in FIG. 2, the subject on the space side where the low-rigidity fiber reinforced
なお、3層構造以上の場合は、剛性を層ごとに異ならせてもよいが、前記原理に基づいて、隣接する層間の剛性差は大きく設定されることが望ましい。また、自重等に対する剛性を保持することができれば、強化繊維基体を含まない層を設けてもよい。 In the case of a three-layer structure or more, the rigidity may be different for each layer, but it is desirable that the difference in rigidity between adjacent layers is set large based on the above principle. In addition, a layer that does not include a reinforcing fiber base may be provided as long as rigidity against its own weight or the like can be maintained.
本実施形態では、強化繊維基体として、MRI装置の静音カバー5に使用して好適な材料、例えば、グラスファイバー(ガラス繊維)を使用している。グラスファイバーは、高磁場下で電波の妨げにならず、また、一般にも流通しており、コスト的にも有利である。また、強度が必要な場合は、ケプラー等で強化することができる。
ここで、繊維強化プラスチック1,2において強化される側の部材をマトリックスと呼ぶが、このマトリックスには、性能を重視する場合に熱硬化性樹脂を使用し、不飽和ポリエステル、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、フェノール樹脂などを使用する。また、製作しやすさを重視する場合には、熱可塑性樹脂を使用し、メチルメタアクリレートなどを用いる。本実施形態では強化繊維基材の少ない織物と、強化繊維基材の多い織物とを予め重ねておき、硬化剤を混合した樹脂を脱泡しながら多重積層して作成する方法、もしくは、予め樹脂を混合した強化繊維基材の少ないシートと強化繊維基材の多いシートとを重ねて、圧縮成形もしくはオートクレーブで焼く方法で作成する。なお、このようにして製作された繊維強化プラスチック1,2は、後記する各実施形態においても有効に用いることができる。
In this embodiment, a material suitable for use in the
Here, the member to be reinforced in the fiber reinforced
また、強化繊維基材の配向方向を層ごとに異ならせて静音カバー5を構成してもよい。この場合の静音カバー5の作成は、強化繊維基材を、ある1の方向に配向した織物と、この1の方向とは異なる方向に強化繊維基材を配向した織物とを予め重ねておき、硬化剤を混合した樹脂を脱泡しながら多重積層して製作する方法、もしくは、予め樹脂を混合した強化繊維基材がある1の方向に配向されたシートと、この1の方向とは異なる方向に強化繊維基材が配向されたシートとを重ねて、圧縮成形もしくはオートクレーブで焼く方法で製作する。なお、このようにして製作された繊維強化プラスチック1,2は、後記する各実施形態においても有効に用いることができる。
Moreover, you may comprise the
また、本実施形態では、静音カバー5は、MRI装置に設けるものを対象としているが、これに限られるものではなく、他の機器のカバーや壁面等として用いることができ、機器等の騒音を好適に低減することができる。
In the present embodiment, the
(第2実施形態)
本実施形態では、強化繊維基体の材質、太さ、弾性率または織り方を隣接する層ごとに異ならせており、これによって、図3に示すように、剛性が高い繊維強化プラスチック3と、剛性が低い繊維強化プラスチック4を積層させた積層構造体からなる静音カバー6を構成している。そして、この静音カバー6で真空容器12、傾斜磁場コイル13およびRFコイル14が覆われている。強化繊維基材の材質としては、前記したグラスファイバー、ケプラー等が挙げられる。また、織り方としては、平織、目抜平織、朱子織、綾織、ロービングクロス、チョップドストランドマット等が挙げられ、ロービング材をそのまま使用する方法も採用することができる。
(Second Embodiment)
In the present embodiment, the material, thickness, elastic modulus, or weaving method of the reinforcing fiber base is made different for each adjacent layer. As a result, as shown in FIG. The
このような静音カバー6を用いることによって、傾斜磁場コイル13で発生した振動は、一旦、柔らかい繊維強化プラスチック4で受け止められ、さらにこれよりも剛性の高い繊維強化プラスチック3で受け止められることとなり、これによって円筒型ガントリ15への振動が伝わり難くされ、被検者Hに対する騒音を好適に低減することができる。
By using such a
(第3実施形態)
本実施形態では、前記第1実施形態と同様に、強化繊維基材の含有量の多い剛性の高い繊維強化プラスチック1と強化繊維基材の含有量の少ない剛性の低い繊維強化プラスチック2とを積層させた静音カバー5を用いていることに変わりはないが、図4に示すように、繊維強化プラスチック1と繊維強化プラスチック2とが接着剤7により接合されて静音カバー5が構成されている点が前記各実施形態と異なっている。
(Third embodiment)
In the present embodiment, as in the first embodiment, a highly rigid fiber reinforced
このような静音カバー5は、繊維強化プラスチック1と繊維強化プラスチック2とを別々に含浸等によって作成した後、接着剤7によりこれらの間を接合することで得られる。この例では、層間の摩擦熟による吸音が期待されるように、接着剤7により接合される接合面を限定して、接着剤7により接合されない非接合面8が設けられている。
Such a
このような静音カバー5を用いることにより、傾斜磁場コイル13で発生した振動による騒音を好適に低減することができる。また、前記のように非接合面8を設けることによって、層間の摩擦熟による吸音を期待することができる。
By using such a
(第4実施形態)
本実施形態では、図5に示すように、繊維強化プラスチック1と繊維強化プラスチック2とからなる静音カバー5を積層方向に二重に配置して、静音カバー5,5間に空間8aが設けられている点が前記各実施形態と異なっている。
(Fourth embodiment)
In the present embodiment, as shown in FIG. 5, the
この例では、空間8aを保持するために、静音カバー5,5間にリブ9が配設されている。リブ9は、繊維強化プラスチックで形成してもよいし、その他、リブとしての機能を有する材料にて形成してもよい。なお、静音カバー5を3重以上に配置して、その間に、空間8aが複数設けられるように構成してもよい。なお、MRI装置においては、製作性と有効な厚みを考慮して空間的な制約を満たした状態で静音カバー5が設置される。
In this example, a
このように静音カバー5を二重に配置した構成では、傾斜磁場コイル13で発生した振動による騒音をより効果的に低減することができる。また、静音カバー5,5間に形成された空間8aによって、振動の伝達が好適に阻害され、騒音がより効果的に低減される。
Thus, in the structure which has arrange | positioned the
(第5実施形態)
本実施形態では、前記第2実施形態と同様の、強化繊維基材の材質、太さ、弾性率または織り方によって剛性を異ならせてなる、剛性が高い繊維強化プラスチック3と、剛性が低い繊維強化プラスチック4とを積層させた静音カバー6を用いている点に変わりはないが、図6に示すように、静音カバー6を積層方向に二重に配置した点が異なっている。そして、静音カバー6,6間には、空間8aが設けられている。
(Fifth embodiment)
In the present embodiment, as in the second embodiment, the fiber reinforced
このように静音カバー6を二重に配置した構成においても、傾斜磁場コイル13で発生した振動による騒音をより効果的に低減することができ、また、静音カバー6,6間に形成された空間8aによって、振動の伝達が好適に阻害され、騒音がより効果的に低減される。
Even in such a configuration in which the
(第6実施形態)
本実施形態では、前記第1実施形態と同様の、繊維強化プラスチック1と繊維強化プラスチック2とを有している点に変わりはないが、図7に示すように、これらの繊維強化プラスチック1と繊維強化プラスチック2とが、離間されて、その間にリブ9が配設された構成となっている。つまり、繊維強化プラスチック1と繊維強化プラスチック2との間には、前記第4,第5実施形態と同様の空間8aが形成されており、繊維強化プラスチック1と繊維強化プラスチック2とで空間8aを挟んだ構造の静音カバー5Aが構成されている。
(Sixth embodiment)
In the present embodiment, the fiber reinforced
このような静音カバー5Aでは、隣接して積層される層が繊維強化プラスチック1と繊維強化プラスチック2とからなる2つの層であるので、前記した第4,第5実施形態に比べて、静音カバー5Aの厚さを薄くして構成することができる。
In such a silent cover 5A, the layers laminated adjacent to each other are two layers composed of the fiber reinforced
なお、変形例として、図示はしないが、繊維強化プラスチック1の外側(円筒型ガントリ15側)に繊維強化プラスチック1または繊維強化プラスチック2をリブ9を介してさらに配置し、全体で繊維強化プラスチック1,2が交互に3層からなり、その間に形成される空間8aが2層とされる構造に、静音カバー5Aを構成してもよい。また、4層以上となるように構成してもよい。
As a modification, although not shown, the fiber reinforced
このような静音カバー5Aによれば、傾斜磁場コイル13で発生した振動による騒音をより効果的に低減することができ、また、静音カバー5,5間に形成された空間8aによって、振動の伝達が好適に阻害され、騒音がより効果的に低減されるようになる。
According to such a silent cover 5A, noise due to vibration generated in the gradient
また、図8に示すように、剛性の強い繊維強化プラスチック3と剛性の弱い繊維強化プラスチック4とを用いて、前記と同様の空間8aが形成されるように静音カバー6Aを構成してもよい。
In addition, as shown in FIG. 8, the silent cover 6A may be configured using a highly rigid fiber reinforced
(第7実施形態)
本実施形態では、図9に示すように、繊維強化プラスチック1と繊維強化プラスチック2との端部同士を相互に接合して、繊維強化プラスチック1と繊維強化プラスチック2とが円筒型ガントリ15の軸方向に交互に隣接されて接合されてなる1つの静音カバー5Bを用いた点が前記各実施形態と異なっている。つまり、静音カバー5Bは、繊維強化プラスチック1、繊維強化プラスチック2における強化繊維基材の含有量が異なることにより、隣接する方向(非積層方向となる円筒面方向)に異なる剛性を備えた構成となっている。
(Seventh embodiment)
In the present embodiment, as shown in FIG. 9, the ends of the fiber reinforced
このような静音カバー5Bによれば、円筒面方向に異なる剛性を備えているので、その異なる剛性によって、振動の低減効果を円筒面方向に異ならせることができる。例えば、振動の低減効果をより高めたい部位がある場合には、その部位に対応する機能を備えた繊維強化プラスチック1または繊維強化プラスチック2等が位置するように、領域等を設定して静音カバー5Bを設計するようにすればよい。
According to such a
また、図10に示すように、剛性の強い繊維強化プラスチック3と剛性の弱い繊維強化プラスチック4とを用いて、これらを前記と同様に平面方向に交互に隣接して接合し、静音カバー6Bを構成してもよい。
Further, as shown in FIG. 10, using a strong fiber reinforced
(第8実施形態)
本実施形態は、前記した第4実施形態〜第7実施形態で説明した静音カバー5,5Aまたは静音カバー6,6A、もしくはこれらを組み合わせて用い、図11に示すように、円筒型ガントリ15の内周面を覆う円筒部材20を構成したものである。この例では、3重構造としたものを示しており、各円筒体20a〜20cは、例えば、1つの静音カバー5(2層構造)で構成してもよいし、繊維強化プラスチック1(1層構造)のみで構成してもよい。また、各円筒体20a〜20cが、相互に、剛性が異なるように構成してもよい。
(Eighth embodiment)
This embodiment uses the
各円筒体20a〜20cは、円筒型ガントリ15の中心軸に同心に配置されており、各円筒体20a〜20cの間には、空間(円筒空間)8aがそれぞれ形成されている。なお、空間8aに減衰材を追加してもよい。なお、各円筒体20a〜20cは、振動や自重等によっては相互に接触することのない剛性を有するように、構成されることが望ましい。
The
このような円筒部材20を備えたMRI装置では、傾斜磁場コイル13およびRFコイル14を円筒部材20で覆うことができ、被検者固定具16に乗った被検者Hを騒音より守ることができる。また、円筒部材20は、その多層構造とされた各円筒体20a〜20cの壁面から音を多重反射させて被検者Hに向かう音を少なくする機能を有している。したがって、傾斜磁場コイル13で発生した振動による騒音をより効果的に低減することができる。また、各円筒体20a〜20c間に形成された空間8aによって振動の伝達が好適に阻害されることとなり、騒音がより効果的に低減される。
In the MRI apparatus provided with such a
また、図12に示すように、円筒部材21を円筒体20a,20bからなる二重構造にして、円筒体20a,20b間に空間8aが形成される構造としてもよい。また、空間8aが真空状態となるように構成してもよい。このように、空間8aを真空状態にすることによって、制振機能、吸音機能に加えて、円筒部材21に遮音機能を合わせ持たせることができるようになり、騒音をより一層効果的に低減することができるようになる。
また、内部が真空状態とされることによって、円筒体20a,20bの形状が好適に保持され、円筒体20a,20b同士が接触することによって生じる振動等をより好適に防止することができる。
Further, as shown in FIG. 12, the
Moreover, by making the inside into a vacuum state, the shapes of the
ここで、以下にこの円筒部材21の実施例を示す。材質はガラス繊維強化複合材料(GFRP:Glass Fiber Reinforced Plastics)として、縦弾性率を板厚方向11100MPa、面方向に19300MPa、ポアソン比0.3とし、円筒最内径600mm、軸方向長さ1440mmとし、円筒端部の結合部の長さを10mmとして形成し、内部空間は真空状態にする。
この条件で板厚と断面形状をパラメータにして解析した結果を次表1に示す。
断面形状は変形を抑える観点からは、円形が望ましいが、現実的には製作精度の間題があるため、1mmの直線部を有するレーストラック形状も解析した。解析では円筒空間の厚みは、2mmを仮定し、壁面間(円筒体間)のギャップを求めた。理想的に円形を保つことができれば、板厚1mmでギャップの潰れは1mm程度となり、これに製作精度と振動と自重による潰れを考慮すると、板厚1mm、内部空間の厚み2〜3mmとして、計4〜5mmが二重壁構造として必要になる。
Here, the Example of this
Table 1 shows the results of analysis using the plate thickness and cross-sectional shape as parameters under these conditions.
The cross-sectional shape is preferably a circular shape from the viewpoint of suppressing deformation, but in reality, since there is a problem of manufacturing accuracy, a race track shape having a 1 mm straight portion was also analyzed. In the analysis, the thickness of the cylindrical space was assumed to be 2 mm, and the gap between the wall surfaces (between the cylindrical bodies) was obtained. If the ideal circular shape can be maintained, the collapse of the gap will be about 1 mm with a plate thickness of 1 mm. Considering the manufacturing accuracy and the collapse due to vibration and dead weight, the plate thickness is 1 mm and the thickness of the internal space is 2 to 3 mm. 4-5 mm is required as a double wall structure.
また、断面形状の精度を考慮すると、板厚2mmで断面がレーストラック形状の条件でギップの最大潰れが1.5mmとなるので、これに製作精度と振動と自重とによる潰れを考慮すると、板厚2mm、内部空間の厚み3mmとして、計7mmが二重壁構造の円筒部材21の厚みとして必要となる。
Also, considering the accuracy of the cross-sectional shape, the maximum collapse of the gips is 1.5 mm under the condition that the thickness is 2 mm and the cross-section is the racetrack shape. A total thickness of 7 mm is required as the thickness of the
(第9実施形態)
本実施形態は、図13に示すように、前記第8実施形態で示したものの変形例であり、円筒部材22の下部が円筒軸方向に連続して接続されており、円筒部材22の周方向に、空間8aの形成される領域22aと、空間8aの形成されない領域22bが形成されるようになっている。
(Ninth embodiment)
As shown in FIG. 13, the present embodiment is a modification of the eighth embodiment, in which the lower part of the
領域22aは、被検者Hに対峙する部分であり、また、領域22bは、被検者固定具16に覆われる部分である。この例では、領域22bに対応する部分に繊維強化プラスチックが配置されて、空間8aが閉じられ、円筒部材22が補強された構造となっている。これによって、円筒部材22の製作精度が向上し、円筒構造の薄肉化が容易になって、領域22aにおける円筒体20a,20b間のギャップも良好に保持される。また、被検者Hに対峙する領域22aは、空間8aが形成されているので、振動による騒音をより効果的に低減することができる。なお、領域22bにおける、剛性強度の分布は、各層均一でもよいし、互いに異ならせてもよい。
The
(第10実施形態)
本実施形態では、図14に示すように、円筒部材23を構成する内側の円筒体20bが、外側の円筒体20aの軸心O1から所定量偏心した軸心O2を中心として配置されており、円筒体20bの下部の一部が円筒体20aの内面に接触して支持された構造となっている点が異なっている。なお、円筒体20bの下部は円筒体20aの内面に接触させないように偏心させてもよい。
(10th Embodiment)
In the present embodiment, as shown in FIG. 14, the inner
このような円筒部材23を備えたMRI装置では、前記した偏心によって、空間8aのギャップを大きくとることができ、ギャップを容易に確保することができる。円筒部材22の製作精度が向上し、円筒構造の薄肉化が容易になる。また、空間8aが好適に確保されて、振動による騒音をより効果的に低減することができる。
In the MRI apparatus provided with such a cylindrical member 23, the gap in the
(第11実施形態)
本実施形態では、図15に示すように、例えば、真空容器12、傾斜磁場コイル13およびRFコイル14を覆う静音カバー5(不図示)の外側等を薄膜24で覆い、その内側にゲル状部材25を注入して構成されている。なお、静音カバー5(不図示)を設けずに、真空容器12、傾斜磁場コイル13およびRFコイル14を薄膜24で覆い、その内側にゲル状部材25を注入して構成してもよい。
(Eleventh embodiment)
In this embodiment, as shown in FIG. 15, for example, the outside of the silent cover 5 (not shown) that covers the
なお、ゲル状部材は、薄膜24と静音カバー5(不図示)との間や、静音カバー5を設けない場合には薄膜24と傾斜磁場コイル13等の間を隙間なく埋めることが容易であるが、ゲル状部材25は、一般的に自立し難い性質を有しているため、薄膜24とともに静音カバー5や真空容器12に支持されることで形状が容易に保たれるようになる。このゲル状部材25は、吸音効果を高めるために粘性の高いものを使用することが望ましい。また、ゲル状部材25は、電波に影響を与えない領域に充填される分については、金属粉などを混ぜて遮蔽効果が高まるようにしてもよい。
また、ゲル状部材25の代わりに粘土を用いてもよい。
Note that the gel-like member can easily fill the gap between the
Further, clay may be used instead of the gel-
(第12実施形態)
本実施形態では、図16に示すように、円筒型ガントリ15の内周面に、高粘性部材27aとゴム製部材27bを介して円筒体20a,20bがそれぞれ支持されており、このような支持構造によって円筒部材26が構成されている。つまり、高粘性部材27aとゴム製部材27bを介して、円筒部材26が傾斜磁場コイル13およびRFコイル14に直接固定された構造となっている。ここで、ゴム製部材27bは自立し難いため、高粘性部材27aもしくは図示しない接着剤を介して傾斜磁場コイル13およびRFコイル14に支持される。
(Twelfth embodiment)
In this embodiment, as shown in FIG. 16, the
このような円筒部材26を備えたMRI装置によれば、円筒体20a,20bの有する騒音低減効果に加えて、ゴム製部材27bによって傾斜磁場コイル13からの振動が制振され、高粘性部材27aによって振動が好適に熟に変換される。したがって、騒音のより一層低減されたMRI装置が得られる。
According to the MRI apparatus provided with such a
(第13実施形態)
本実施形態では、図17に示すように、MRI装置の傾斜磁場コイル13およびRFコイル14を覆う円筒部材28の表面(傾斜磁場コイル13等との対向面)に、ゴム製の片部材28aが複数設けられており、これらの複数の片部材28aの一部が相互に重なり合わされる状態に寝かされて、傾斜磁場コイル13等との間に所定の厚みのゴム層が形成されるように構成されている。
(13th Embodiment)
In the present embodiment, as shown in FIG. 17, a
このようなMRI装置によれば、傾斜磁場コイル13からの振動を受けて各片部材28aが振動を生じ、この振動によって片部材28a同士の接触面が擦れる状態となり、摩擦熟を生じる。これによって、振動が熱に好適に変換されて吸音効果が高まる。
なお、片部材28aの接触面に、表面粗度を高める表面処理を施して摩擦係数が高くなるようにしてもよい。
According to such an MRI apparatus, each
The contact surface of the
(第14実施形態)
本実施形態では、図18に示すように、表面粗度を高める表面処理が施された低弾性率の薄板1a,2aが円筒部材(静音カバー5)にさらに積層されて構成されている。この例では、静音カバー5に接着剤7を介して薄板2aが積層され、薄板2aに接着剤7を介して薄板1aが積層されている。
なお、この例では、接着剤7が部分的に塗布されており、各繊維強化プラスチック1,2および薄板1a,2aが部分的に接合されており、薄板1a,2aは、非接合面8を有している。
(14th Embodiment)
In this embodiment, as shown in FIG. 18, low elastic modulus
In this example, the adhesive 7 is partially applied, and the fiber reinforced
このようなMRI装置によれば、薄板1a,2aに表面粗度を高める表面処理が施されており、また、非接合面8が設けられていることから、薄板1a,2a間の摩擦熟による吸音を期待することができ、静音カバー5による騒音低減効果と相俟って、より一層騒音を低減することができる。
なお、傾斜磁場コイル13等の側に薄板1a,2aを配設し、この薄板1a,2aに静音カバー5を接着剤7にて部分的に接合して設けてもよい。さらに、静音カバー5を設けずに、薄板1a,2aを設けてもよい。この場合には、薄板1a,2aをそれぞれ複数枚積層して構成してもよい。
According to such an MRI apparatus, the
The
(第15実施形態)
本実施形態では、図19に示すように、面板31とコアー材32とからなるハニカムパネル30が円筒部材(静音カバー5等、不図示)にさらに積層されて構成されている。ここで、ハニカムパネル30は、円筒部材(不図示)よりも傾斜磁場コイル13側に設けてもよいし、これとは反対側に、円筒部材(不図示)のさらに円筒型ガントリ15側に設けてもよい。
(Fifteenth embodiment)
In the present embodiment, as shown in FIG. 19, a
コアー材32は、音の伝達を抑えるために薄板構造としてある。また、面板31とコアー材32との間は、部分的に接着剤等により接合されており、コアー材32の内部空間同士が連通するように構成されている。
The
このようなMRI装置によれば、ハニカムパネル30により好適に音の伝達が抑えられ、騒音を好適に低減することができる。
また、ハニカムパネル30の内部を真空状態とすることによって、遮音機能を付加することができる。
なお、静音カバー5を設けずに、ハニカムパネル30のみを設けて騒音を低減させるように構成してもよい。この場合には、ハニカムパネル30を複数層積層して構成してもよい。
According to such an MRI apparatus, the transmission of sound is suitably suppressed by the
Moreover, the sound insulation function can be added by making the inside of the
In addition, you may comprise so that noise may be reduced by providing only the
(第16実施形態)
本実施形態では、図20に示すように、エンボス33aを有するパネル33,33(二重壁34)が円筒部材(静音カバー5等、不図示)にさらに積層されて構成されている。ここで、パネル33,33は、円筒部材(不図示)よりも傾斜磁場コイル13側に設けてもよいし、これとは反対側に、円筒部材(不図示)のさらに円筒型ガントリ15側に設けてもよい。
(Sixteenth embodiment)
In this embodiment, as shown in FIG. 20, the
この例では、エンボス33aが、対向するパネル33の内側面にそれぞれ当接するように構成されている。つまり、エンボス33aがパネル33,33間のリブの役割をなすようになっている。パネル33,33間に形成される空間33bは、真空状態としてもよい。
なお、パネル33,33間に繊維強化プラスチック1,2等を介設してもよい。
In this example, the
In addition, you may interpose fiber reinforced
このようなMRI装置によれば、パネル33,33により好適に音の伝達が抑えられ、騒音を好適に低減することができる。
また、パネル33,33の空間33bを真空状態とすることによって、遮音機能を付加することができる。
なお、静音カバー5を設けずに、パネル33,33のみを設けて騒音を低減させるように構成してもよい。この場合には、パネル33を複数層積層して構成してもよい。
According to such an MRI apparatus, transmission of sound is suitably suppressed by the
Moreover, the sound insulation function can be added by making the space 33b of the
In addition, you may comprise so that noise may be reduced by providing only the
(第17実施形態)
本実施形態では、図21に示すように、円筒部材35の厚みを部位によって変化させた構成としてある。この例では、空間的に余裕がある被検者Hの頭部に対応する部分を、厚肉部35aとしており、また、被検者Hが狭く感じることがないように、被検者Hの視野に入る部分を、薄肉部35bとしている。
(17th Embodiment)
In the present embodiment, as shown in FIG. 21, the thickness of the
このようなMRI装置によれば、被検者Hの視野を広げ、被検者Hの精神的圧迫感を軽減することができる。 According to such an MRI apparatus, it is possible to widen the field of view of the subject H and reduce the mental pressure of the subject H.
また、図22に示すように、円筒部材36の内側を透明のカバー36aで覆って積層してもよい。カバー36aとしては、ガラスや透明プラスチックを用いることができる。
この場合にも、被検者Hの視野を広げ、被検者Hの精神的圧迫感を軽減することができる。
なお、前記厚肉部35aをこのカバー36aで設けてもよく、また、部分的に肉厚を厚く設定するような部位に対しても、カバー36aを積層することで対処してもよい。
Further, as shown in FIG. 22, the inside of the
Also in this case, it is possible to widen the field of view of the subject H and reduce the mental pressure of the subject H.
The
また、図23に示すように、円筒型ガントリ15の開口部15aを透明の蓋体37で覆ってもよい。この場合、蓋体37が透明であるので、被検者Hの精神的圧迫感を軽減することができるとともに、蓋体37を円筒型ガントリ15の補強部材としても使用することができ、また、静音カバー5(6)の振動を軽減する役割もなす。
Further, as shown in FIG. 23, the opening 15 a of the
さらに、図24に示すように、被検者Hの耳の側面から頭部を覆うように、前記した静音カバー5(6)等やハニカムパネル30(図19参照)等と同様の構成からなる遮音板38を配置してもよい。遮音板38は、被検者Hが圧迫感を受けないように、被検者Hの目の高さを超えない程度の高さに設定することが望ましい。なお、遮音板38は、図示しない枕等で覆うようにして構成してもよい。
Furthermore, as shown in FIG. 24, the above-described silent cover 5 (6) or the like, the honeycomb panel 30 (see FIG. 19), or the like is configured to cover the head from the side of the ear of the subject H. A
また、図25に示すように、被検者固定具16に、被検者Hとの間に充分なギャップを有するように半円筒形の支持体39を設け、この支持体39を吸音材(防振材)41等で覆い、さらに、支持体39と被検者Hとの間に、圧迫感を感じさせないように、通気性、保温性のよい羽根布団40等を配置して構成する。なお、被検者Hに違和感が生じないように。吸音材41等も布団等を用いているような外観にする。なお、羽根布団40や吸音材41は係脱可能な部材(不図示)を介して、取り付け取り外し容易に構成するとよい。
このような構成とすることによっても、騒音を軽減することができるとともに、被検者Hの精神的圧迫感を軽減することができる。
In addition, as shown in FIG. 25, the
With such a configuration, noise can be reduced and the mental pressure of the subject H can be reduced.
1,2 繊維強化プラスチック
1a,1b 薄板
3,4 繊維強化プラスチック
5 静音カバー
5A,5B 静音カバー
6 静音カバー
6A,6B 静音カバー
7 接着剤
8 非接合面
8a 空間
9 リブ
12 真空容器
13 傾斜磁場コイル
14 RFコイル
15 円筒型ガントリ
15a 開口部
16 被検者固定具
20 円筒部材
20a,20b 円筒体
21,22,23 円筒部材
22a 領域
22b 領域
24 薄膜
25 ゲル状部材
26 円筒部材
27a 高粘性部材
27b ゴム製部材
28 円筒部材
28a 片部材
30 ハニカムパネル
31 面板
32 コアー材
33 パネル
33a エンボス
35 円筒部材
35a 厚肉部
35b 薄肉部
36 円筒部材
36a カバー
37 蓋体
38 遮音板
39 支持体
40 羽根布団
41 吸音材
H 被検者
O1 軸心
O2 軸心
1, 2 Fiber reinforced
Claims (25)
隣接する前記繊維強化樹脂材からなる部材は、異なる剛性を備えてなり、
均一磁場空間を形成するための静磁場コイルを有する真空容器、RFコイル、および傾斜磁場コイルにより構成され、被検体が挿入される円筒型ガントリを有し、前記円筒型ガントリの内周面の少なくとも一部が前記構造体で形成された円筒部材によって覆われており、
前記円筒部材は、密封された空間部を介して前記円筒型ガントリの内周面に複数層積層されており、
複数層積層された前記円筒部材のうち、少なくとも一つの前記円筒部材は、その他の前記円筒部材の軸心から所定量偏心した軸心を中心として配置されており、その一部が前記その他の円筒部材に部分的に接触して支持されていることを特徴とする磁気共鳴撮像装置。 A member made of a fiber reinforced resin material including a reinforced fiber base material is a magnetic resonance imaging apparatus provided with a structure that is adjacent to each other and has quietness,
Member made of the fiber-reinforced resin material the adjacent, Ri Na comprise different stiffness,
A vacuum vessel having a static magnetic field coil for forming a uniform magnetic field space, an RF coil, and a gradient magnetic field coil, and having a cylindrical gantry into which a subject is inserted, and at least an inner peripheral surface of the cylindrical gantry partially covered by a cylindrical member formed with said structure,
The cylindrical member is laminated in a plurality of layers on the inner peripheral surface of the cylindrical gantry through a sealed space .
Among the cylindrical members stacked in a plurality of layers, at least one of the cylindrical members is arranged around an axis that is decentered by a predetermined amount from the axis of the other cylindrical member, and part of the cylindrical member is the other cylinder. A magnetic resonance imaging apparatus, wherein the magnetic resonance imaging apparatus is supported by being in partial contact with a member.
隣接する前記繊維強化樹脂材からなる部材は、異なる剛性を備えてなり、
均一磁場空間を形成するための静磁場コイルを有する真空容器、RFコイル、および傾斜磁場コイルにより構成され、被検体が挿入される円筒型ガントリを有し、前記円筒型ガントリの内周面の少なくとも一部が前記構造体で形成された円筒部材によって覆われており、
前記円筒部材をさらに覆う膜部材を備え、前記膜部材と前記円筒部材との間にゲル状部材が充填されていることを特徴とする磁気共鳴撮像装置。 A member made of a fiber reinforced resin material including a reinforced fiber base material is a magnetic resonance imaging apparatus provided with a structure that is adjacent to each other and has quietness,
Member made of the fiber-reinforced resin material the adjacent, Ri Na comprise different stiffness,
A vacuum vessel having a static magnetic field coil for forming a uniform magnetic field space, an RF coil, and a gradient magnetic field coil, and having a cylindrical gantry into which a subject is inserted, and at least an inner peripheral surface of the cylindrical gantry partially covered by a cylindrical member formed with said structure,
A magnetic resonance imaging apparatus comprising: a film member that further covers the cylindrical member, and a gel-like member filled between the film member and the cylindrical member.
隣接する前記繊維強化樹脂材からなる部材は、異なる剛性を備えてなり、
均一磁場空間を形成するための静磁場コイルを有する真空容器、RFコイル、および傾斜磁場コイルにより構成され、被検体が挿入される円筒型ガントリを有し、前記円筒型ガントリの内周面の少なくとも一部が前記構造体で形成された円筒部材によって覆われており、
前記円筒部材は、少なくとも一部が相互に重なり合わされて厚みを備えたゴム製の片部材を介して前記円筒型ガントリに取り付けられることを特徴とする磁気共鳴撮像装置。 A member made of a fiber reinforced resin material including a reinforced fiber base material is a magnetic resonance imaging apparatus provided with a structure that is adjacent to each other and has quietness,
Member made of the fiber-reinforced resin material the adjacent, Ri Na comprise different stiffness,
A vacuum vessel having a static magnetic field coil for forming a uniform magnetic field space, an RF coil, and a gradient magnetic field coil, and having a cylindrical gantry into which a subject is inserted, and at least an inner peripheral surface of the cylindrical gantry partially covered by a cylindrical member formed with said structure,
2. The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1, wherein the cylindrical member is attached to the cylindrical gantry via a rubber piece member having a thickness that is at least partially overlapped with each other.
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