JP5782450B2 - 高周波遮蔽若しくはエンクロージャを持つ磁気共鳴対応電気機器 - Google Patents

高周波遮蔽若しくはエンクロージャを持つ磁気共鳴対応電気機器 Download PDF

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Description

以下は磁気共鳴技術、電子工学技術、及び関連技術に関する。
MRイメージング処置などの磁気共鳴(MR)処置を受けている被験者はMRスキャナのボアの内部に置かれる。静(B)磁場がボア内に生成され、高周波場(B)パルスが磁気共鳴周波数において印加され、被験者内のプロトンを励起する。MR周波数は関心のある核種と磁場強度に依存する。2つの例として、H励起の場合MR周波数はそれぞれ1.5Tで64MHz、3.0Tで128MHzである。MR励起領域を空間的に局在化するため、磁気共鳴の位相及び/又は周波数を空間エンコードするため、磁気共鳴を消滅させるため、又は他の目的のために、傾斜磁場が印加される。傾斜磁場は時間変動するが、B場高周波よりも実質的に低い周波数である。
患者モニタなど、MRスキャナボアの内部若しくは付近で作動する電子機器は、B静磁場、B高周波場、及び時変傾斜磁場にさらされる。静(B)磁場は常に生成されるが、B高周波場と傾斜磁場はイメージング若しくは他のMRデータ取得シーケンス中にのみ生成される。
MR対応電子機器はB場と傾斜磁場によって生じる干渉の存在下で指定の仕様の範囲内で作動しなければならない。B高周波場の影響は、繊細な電子機器を遮蔽するためにプリント基板にオンボード遮蔽をはんだ付けすること、アセンブリ全体を囲むためにエンクロージャを用いることなどといった、高周波遮蔽技術を利用することによって軽減されることができる。高周波遮蔽の別の利点は電子機器から発する高周波干渉を軽減することができることである。
時変傾斜磁場は導体内に渦電流を誘導する急速に変化する磁場を示す。これらの渦電流はMRボア内のB及び他の電磁場と相互作用し、導体を機械的に振動させ得る。渦電流は導体内の加熱も誘導し得る。
以下は上記の問題などを克服する新たな改良された装置と方法を提供する。
1つの開示された態様によれば、装置は、電気機器若しくは部品と、電気機器若しくは部品を遮蔽するように構成される高周波遮蔽とを有する。装置は磁気共鳴スキャナによって生成される高周波(B)場の中、及び磁気共鳴スキャナによって生成される時変傾斜磁場の中に配置される。高周波遮蔽は高周波遮蔽の時変傾斜磁場誘導振動を抑制する開口部を持つ導電性シート若しくは層構造を含む。
別の開示された態様によれば、装置は電気機器若しくは部品と、電気機器若しくは部品を囲むエンクロージャとを有する。装置は磁気共鳴スキャナによって生成される高周波(B)場の中、及び磁気共鳴スキャナによって生成される時変傾斜磁場の中に配置される。エンクロージャはエンクロージャの時変傾斜磁場誘導振動を抑制する開口部を持つ導電性シート若しくは層を含む。
別の開示された態様によれば、磁気共鳴システムは以下を有する:検査領域内に静(B)磁場を生成する主磁石、検査領域内で選択方向に時変傾斜磁場を重ねるための傾斜磁場巻線、及び検査領域内に高周波(B)場を生成するための1つ以上の高周波コイルを含む磁気共鳴スキャナ;並びに磁気共鳴スキャナによって生成される高周波(B)場の中、及び磁気共鳴スキャナによって生成される時変傾斜磁場の中に配置される、前2項のうちいずれか一方に記載の装置。
1つの利点はMR環境で機械的振動の影響を受けにくい電子部品を提供することにある。
別の利点はMR環境で渦電流による導体加熱の軽減を提供することにある。
別の利点はMR環境で磁気共鳴システムによって生成される場に逆らう磁場の軽減を提供することにある。
別の利点はMR環境での使用にとってより有効な高周波(RF)遮蔽、及びより有効なRF遮蔽を持つ電子機器を提供することにある。
さらなる利点は以下の詳細な説明を読み理解することで当業者に明らかとなる。
ボアを持つMRスキャナと、ボア内に配置される電子機器若しくは部品とを含む磁気共鳴(MR)システムを図示し、ここで電子機器は本明細書に開示の高周波遮蔽を含む。図1Aは電子機器若しくは部品の拡大図を図示する。 材料の時変傾斜磁場誘導振動を抑制する開口部を含む導電性材料の一実施形態を図示し、材料は導電性メッシュを含む(図2に上面図で図示)。 層若しくはシートの時変傾斜磁場誘導振動を抑制する開口部を含む3つの導電性層若しくはシートの上面図を図示する。 層若しくはシートの時変傾斜磁場誘導振動を抑制する開口部を含む3つの導電性層若しくはシートの上面図を図示する。 層若しくはシートの時変傾斜磁場誘導振動を抑制する開口部を含む3つの導電性層若しくはシートの上面図を図示する。 層若しくはシートの時変傾斜磁場誘導振動を抑制する開口部を画定するように微小相互接続導電性タブによって結合される導電性素子から構成される導電性層若しくはシートの上面図を図示する。 電気絶縁結合剤に分散した全体的に接触する導電性粒子から構成される導電性層若しくはシートの上面図を示し、粒子間の間隙が層若しくはシートの時変傾斜磁場誘導振動を抑制する開口部を画定する。 編み込まれた導電性ファイバから構成される導電性層若しくはシートの上面図を図示し、ファイバ間の間隙が層若しくはシートの時変傾斜磁場誘導振動を抑制する開口部を画定する。 絶縁層若しくはシートによって分離される層若しくはシート(例えば図2‐6の導電性層若しくはシートのいずれか)の時変傾斜磁場誘導振動を抑制する開口部を含む導電性材料の2つの層若しくはシートの側面図を図示する。 本明細書に記載の一部の実験結果をプロットする。 本明細書に記載の一部の実験結果をプロットする。
図1を参照すると、磁気共鳴(MR)システムは全体的にシリンダ形若しくはトロイダル形の筺体12を有するMRスキャナ10を含み、これは選択された内部部品を図示するために図1において部分断面図で示される。筺体12は筺体12のシリンダ若しくはトロイド軸16と同心であるボア14を画定する。被験者はイメージングのためにボア14内に受け入れられる。ソレノイド導電性巻線によって画定される主磁石20は磁場方向が少なくともボア14の検査領域内でシリンダ若しくはトロイド軸とほぼ並行な静(B)磁場を生成する。主磁石20の巻線は抵抗性若しくは超電導であり得、後者の場合巻線は典型的にはヘリウム若しくは別の適切な低温流体を含むクライオスタット(不図示)内に配置される。抵抗性巻線は例えば冷却流体として水、強制空気、若しくは液体窒素を利用する冷却装置を持ち得る。
筺体12はボア14の検査領域内の選択方向に傾斜磁場を重ねるための複数の傾斜磁場巻線22をさらに含む、若しくは支持する。傾斜磁場は一般に時間変動する。例示的な実施例として、軸スライスを選択するためにスライス選択傾斜磁場が磁気共鳴励起中にボアの軸16に沿って印加され得、その後休止期間中に位相エンコーディング傾斜磁場が軸スライスに対して横方向に印加され、その後読み出し期間中に周波数エンコーディング傾斜磁場が軸16と位相エンコーディング方向の両方に対して横方向に印加される。エコープラナーイメージング(EPI)などのより複雑なシーケンスにおいては、正弦波若しくは他の急速に時間変動する傾斜磁場が傾斜磁場巻線22の選択通電によって印加され得る。
磁気共鳴励起は磁気共鳴周波数(例えば3.0T場においてH励起の場合128MHz)で高周波(B)パルスを1つ以上の高周波コイル24に印加することによって生成される。図示の実施形態において、高周波コイル24は軸16と同心の筺体12の上若しくは中に配置されるバードケージコイル若しくはTEM(transverse electromagnetic)コイルなどの"全身"ボリュームコイルである。より一般的には、頭部コイル、四肢コイル、表面コイルなどといった局所コイル若しくはコイルアレイがMR励起のために使用される。MR読み出しは励起のために使用されるものと同じコイル若しくはコイル群24を使用して実行され得るか、又はMR読み出しは異なる高周波コイル若しくはコイル群(不図示)によって実行され得る。
図示の実施形態において、患者ローディングシステムは、ベッド32上の患者がMRスキャナ10のボア14の中へ移動されることができるように、筺体12の末端に配置される患者カウチ30を含む。カウチ30は図示の位置に永久的に取り付けられ得るか、又は患者が乗せられてから動かされMRスキャナ10とドッキングされることができるよう、車輪、ローラなどを持つ可動カウチであり得る。MRシステムは、MRデータを取得し、取得MRデータを処理するようにMRスキャナ10を制御するための適切なMR電子モジュール34をさらに含む。例えば、MR電子モジュール34は画像再構成モジュールを含み得る。コンピュータ36はMRシステムとのユーザインターフェースを提供し、またMR電子モジュール34の一部若しくは全部をコンピュータ36上で実行するソフトウェアとしても具体化し得る。
図示のMRスキャナ10は一実施例である。導電体の時変傾斜磁場誘導振動を抑制する開口部を含む導電性材料を用いることによって導電体の時変傾斜磁場との有害な相互作用を軽減するための本明細書に開示の方法は、図示の水平シリンダ形ボアスキャナ10、若しくはオープンMRスキャナ、垂直磁石MRスキャナなどを含むいかなるタイプのMRスキャナにも一般に適用可能である。
引き続き図1を参照すると、電子機器若しくは部品40が図示される。電子機器若しくは部品40は例えば生理学的モニタ(心電計、呼吸モニタ、血圧モニタなど)などの患者モニタリング装置であり得る。図示の電子機器若しくは部品40はMRスキャナ10のボア14内に配置されるが、磁気共鳴システムでの使用用に構成される電子機器若しくは部品は、ボア14の外側(又はより一般的には、オープンMRスキャナなどの場合はMR検査領域の外側)であるが高周波(B)場及び傾斜磁場による影響を受けるためにボア若しくはMR検査領域に十分近くに配置され得る。
引き続き図1を参照し、電子機器若しくは部品40の拡大図を示す図1Aをさらに参照すると、電子機器は集積回路(IC)チップ、センサデバイス、及びレジスタ、キャパシタ、若しくはインダクタなどの受動部品などといった1つ以上の電子素子42を含む。図示の実施形態において、2つの代表的な電子素子42が回路基板44上に配置され、回路基板44の導電線(不図示)によって電気的に相互接続される。電子機器若しくは部品40は、MR電子モジュール34若しくはボア14の外部にある他の部品との1つ以上の有線接続、又は同じものとの無線接続を提供するための高周波トランシーバなど、他の要素(不図示)を随意に含み得る。
引き続き図1及び1Aを参照すると、電子機器若しくは部品40に対するB高周波場の有害な影響を抑制するため、及び電子機器若しくは部品40から発する高周波(RF)干渉を抑制するために、高周波遮蔽も設けられる。図示の高周波遮蔽は回路基板44の導電性接地面50と、電子機器若しくは部品40を囲む導電性エンクロージャ52を含む。導電性エンクロージャ52は典型的には部分的に若しくは完全に光学的に不透明である(例えば全体若しくは一部において金属製である)が、含まれる電子機器若しくは部品40と接地面50を示すために透視(つまり透明)で示されることが留意されるべきである。一部の実施形態において、高周波遮蔽は接地面50のみを含み得る(エンクロージャ52が省略される)。一部の実施形態において、高周波遮蔽はエンクロージャ52のみを含み得る(接地面50が省略される)。一部の実施形態において、接地面50とエンクロージャ52は例えばエンクロージャの一面を回路基板用の接地面とすることによって、単一複合素子であり得る。エンクロージャ52(含まれる場合)は一般にオンボードエンクロージャ、ひつぎ型エンクロージャなどであり得る。
一般に、導電性高周波遮蔽は傾斜磁場コイル22によって生成される傾斜磁場によって生じる振動及び渦電流誘導加熱の影響を受けやすい。振動を生じるように渦電流が高周波遮蔽において誘導されるとき、わずかな電圧若しくは電流がループ及びダイポールアンテナ効果を介して、低振幅(例えばマイクロボルトからミリボルトレベル)の生理学的波形データを含む回路基板の電気配線に導入される。高周波遮蔽材料として時々使用される銅などの反磁性体が時変傾斜磁場によって作られる変動磁場の進路に置かれると、測定誤差若しくは他の電子機器誤差を生じ得るわずかな干渉電圧/電流が生成される。
1つ以上のメッシュ(図2参照)、若しくは穴あき金属(図3‐5参照)、若しくは微小相互接続導電性タブによって結合される導電性素子から構成される導電性シート(図6参照)、若しくは電気絶縁結合剤に分散した全体的に接触する導電性粒子のシート若しくは層(図7参照)、若しくは編み込まれた導電性ファイバのシート若しくは層(図8参照)、若しくは高周波遮蔽50,52が高周波遮蔽の時変傾斜磁場誘導振動を抑制する開口部を含む導電性材料を有するような別の構成を用いて高周波遮蔽50,52を構成することによって、渦電流及びその結果として生じる機械的振動及び信号誤差などの効果を同時に抑制しながら、高周波遮蔽50,52を設けることが本明細書に開示される。
しかしながら、こうした開口部を含むことは一般にB場をブロックすること及び/又は電子機器から発するRF干渉を含むことにおける高周波遮蔽の有効性を減少させることが予測され得る。絶縁体(図9参照)によって間隔をあけられる導電性シート若しくは層(図2‐8に図示したものなど)の薄いシートのスタックを使用することが本明細書にさらに開示される。単一絶縁体層(図9参照)によって絶縁されるわずか2つのメッシュ層(図2参照)が傾斜磁場誘導振動を抑制しながら有効な遮蔽を提供することができることが本明細書に示される(図10及び11参照)。高周波遮蔽50,52は銅から適切に構成され、又はニッケル‐銀合金(例えばNiAg)などの低導電性材料から随意に構成され得る。低導電性(銅と比較して)は渦電流に対する高抵抗性を提示する。従って、機械的振動及び渦電流の他の有害作用を軽減しながら有効な高周波遮蔽が提供され、その結果MRボア内で使用するための患者モニタにおける測定誤差及び波形歪みを軽減する。
導電体の時変傾斜磁場誘導振動を抑制する開口部を含む導電性材料を用いることによって、導電体の時変傾斜磁場との有害相互作用を軽減するための技術が本明細書に開示される。これらの技術は高周波遮蔽において、又は一般に導電性エンクロージャにおいて、又はMRボアの中若しくは付近への導電体の配置を伴う他の用途において適切に使用される。
図2‐8を参照して、高周波遮蔽50,52の時変傾斜磁場誘導振動を抑制する開口部を含む導電性材料のシート若しくは層の様々な実施形態が記載される。
図2は導電性メッシュを有する導電性シート若しくは層60の上面図を示す。この実施形態において、メッシュの開口部はメッシュ60の時変傾斜磁場誘導振動を抑制する開口部を画定する。
図3は、層若しくはシート70の時変傾斜磁場誘導振動を抑制する開口部を画定するよう、四角形開口部72が規則的パターンで形成される、導電性シート若しくは層70の上面図を示す。導電性シート若しくは層70は例えば金属箔であることができ、その中に四角形開口部72が好適には自動機械を用いて穿孔される。開口部は円形、六角形など、四角形に加えて他の形状をとることができる。
図4は、層若しくはシート80の時変傾斜磁場誘導振動を抑制する開口部を画定するよう、円形開口部82が不規則な若しくはランダムなパターンで形成される、導電性シート若しくは層80の上面図を示す。図4は振動を抑制するための開口部が規則的間隔である必要がないことを図示する。
図5は、層若しくはシート90の時変傾斜磁場誘導振動を抑制する開口部を画定するよう、スロット92が不規則な若しくはランダムなパターンで形成される、導電性シート若しくは層90の上面図を示す。図5は振動を抑制するための開口部が等方性である必要がなく、大きなアスペクト比を持つことができることを図示する。
図3‐5の方法は図2の実施形態のようなメッシュではなく例えばNiAgなどの連続金属シートを利用する。典型的には、図3‐5の方法の材料費は導電性メッシュ60の材料費よりも低く、また図示のエンクロージャ52などの特定の高周波遮蔽構造、若しくは回路基板44に接着される接地面50などの接着構造への機械的組み込みにとってよりよい取扱いと形成にも役立つ。
図6は、層若しくはシート100の時変傾斜磁場誘導振動を抑制する開口部を画定するよう、微小相互接続導電性タブ104によって結合される導電性素子102から構成される導電性シート若しくは層100の上面図を示す。
図7は電気絶縁結合剤114に分散した全体的に接触する導電性粒子112から構成される導電性シート若しくは層110の上面図を示し、粒子112間の間隙が層若しくはシートの時変傾斜磁場誘導振動を抑制する開口部を画定する。
図8は編み込まれた導電性ファイバ122から構成される導電性シート若しくは層120の上面図を示し、編み込まれたファイバ122間の間隙が層若しくはシートの時変傾斜磁場誘導振動を抑制する開口部を画定する。随意に、ファイバ122は電気絶縁結合剤124(透視で図示)内に埋め込まれるか又は分散され得る。
引き続き図2‐8を参照すると、層若しくはシートの時変傾斜磁場誘導振動を抑制する開口部は、遮蔽内に吸収される勾配エネルギーを消散し、渦電流誘導振動を軽減するよう、渦電流を小電流ループに分ける効果を持つ。開口部の(平均)サイズは同時に許容可能な高周波遮蔽を提供し続けながら振動を抑制するように選択される。開口部が大き過ぎる場合、高周波遮蔽が損なわれるが、一方開口部が小さ過ぎる場合は振動抑制が損なわれる。
一部の実施形態において、高周波遮蔽50,52の開口部は自由空間磁気共鳴波長の20分の1未満のサイズであり、これは磁気共鳴周波数における効果的な高周波遮蔽を確実にする。自由空間磁気共鳴波長の20分の1未満のサイズの開口部により、高周波遮蔽50,52は電子機器若しくは部品から放射される高周波エネルギーを少なくとも80デシベル減少させるために有効であると予測される。自由空間波長はc/fであり、c=3.00×1010cm/秒は自由空間での光速であり、fは磁気共鳴周波数である。例として、H励起及びB=1.5Tの場合、MR周波数は64MHzであり、自由空間波長の20分の1は約23cmである。H励起及びB=3.0Tの場合、MR周波数は128MHzであり、自由空間波長の20分の1は約12cmである。これは(平均)開口部サイズの上限を設ける。
高周波遮蔽50,52に対する別の制約は、高周波遮蔽が導電性材料における磁気共鳴波長の表皮深さの10倍よりも大きい最小寸法を持つべきであるということである。この制約は導電性層若しくはシートに最小厚さを課し、また、開口部間の残りの導電性材料が(平均で)導電性材料における磁気共鳴波長の表皮深さの10倍未満になるほど開口部が大きく作られない限りにおいて、開口部のサイズに間接的に上限を課す。
他方で、開口部が平均であまりに小さく作られる場合、これらは渦電流誘導振動を抑制するために効果がない。典型的には、高周波遮蔽の時変傾斜磁場誘導振動を少なくとも3デシベル低減することが望ましい。所望の3デシベル振動低減をもたらすために十分な開口部の最小平均サイズは容易に実験的に決定される。
一部の実施形態において、(i)有効な高周波遮蔽を維持すること(これは小さな平均開口部へ向かう)及び(ii)傾斜磁場誘導振動を低減すること(これは大きな平均開口部へ向かう)の相反する制約は、図2‐8に図示したような導電性材料の単一シート若しくは層では同時に満たすことが困難である可能性がある。
図9を参照すると、この場合導電性材料の複数の層若しくはシートを利用することが考慮される。図9は各々が図2に図示したメッシュを有する2つの導電性層若しくはシート60が誘電体層130で間隔をあけられる実施形態を示す。図9の実施形態において、2つの導電性層若しくはシート60は、他のシート若しくは層の実施形態70,80,90,100,110,120のいずれかに図示したような高周波遮蔽の時変傾斜磁場誘導振動を抑制する開口部を含む2つの導電性層若しくはシートによって置き換えられる。さらに、誘電体層130によって分離される2つの導電性層若しくはシート60が図示されるが、これは2つの間隔2つの誘電体層を持つ3つの導電性層若しくはシート、又は3つの間隔2つの誘電体層を持つ4つの導電性層若しくはシート、又はより一般的には(N−1)間隔誘電体層によって分離されるN導電性層若しくはシート(N>1)に拡張されることができる。複数のシートの有利な効果は、(1)複数のシート若しくは層の間で傾斜磁場エネルギーをさらに消散すること、(2)連続N導電性層若しくはシートの複合厚さの単一連続層若しくはシートに対して電気抵抗を増加し、この高抵抗が渦電流を減少させること、(3)単一シートに対して改良された高周波遮蔽を提供することを含む。
典型的には、図9に図示した通りN=2が十分であると予測される。単一層(SEsingle)と比較した二重層(SEdouble)の遮蔽効果(SE)の向上はおよそΔSE=SEdouble−SEsingle=20log10[(π・lairgap/λ)/|η/Zω|]であり、lairgapは誘電体層130の厚さ(これはこの実施例において空気と見なされる;言い換えればlairgapは図9の実施形態において2つの導電性層若しくはシート60間の間隔である)、Zωは導電性層若しくはシート60のメッシュワイヤの単位長さあたりの内部インピーダンスであり、λは自由空間磁気共鳴波長であり、ηは導電性層若しくはシート60の特性インピーダンスである。Losito,"An Analytical Characterization of Metal Foams for Shielding Applications",Progress in Electromagnetics Research Symposium,Cambridge,MA,USA July 2‐6,2008参照。
図10及び11は図2の、すなわちメッシュの単一層60を用いる実施形態の一部の実験結果をプロットする。ボア14の内部で作動する機器にとって許容可能な放射レベルを決定する試験装置を用いて1.5T(図10)及び3.0T(図11)における放射妨害波が近接場で試験された。図10及び11のグラフは、臨界磁石周波数でノイズ発生回路を用いる、異なる銅メッシュサイズ(20,40,80及び200OPI)に対する、及び固体Cu及びNiAg層に対する放射妨害波レベルを図示する。メッシュ構造の近接場放射性能について、開口サイズが大きくなるにつれて、及び線径が減少するにつれて、減少する結果となる。図11は3.0Tで最適条件があることを示し、ここではメッシュが固体構造よりも多くの臨界周波数における挿入損失(減衰)をもたらし得る。80型メッシュが30Tにおいて最適であると思われる。
プロトタイプ心電計(ECG)モジュールを遮蔽するための試験もまた実施され、これは図9のように誘電体層によって分離される80型メッシュの2つの層を用いて遮蔽されている。結果は1.5T周波数において、固体遮蔽は80型メッシュよりも約5dB性能がよかったが、まだ許容限度の範囲内(−145dB未満)であることを示した。3.0Tにおいて、図9の2層メッシュ構造は固体遮蔽と比較して約10dB多くの減衰をもたらした。
本願は1つ以上の好適な実施形態を記載している。修正及び変更は前記の詳細な説明を読んで理解することで想到され得る。本願はそうした修正及び変更を添付の請求項若しくはその均等物の範囲内にある限りにおいて全て含むものと解釈されることが意図される。

Claims (19)

  1. 電気機器若しくは部品と、
    前記電気機器若しくは部品を遮蔽する高周波遮蔽とを有する装置であって、
    記高周波遮蔽は、開口部を持つ導電性シート若しくは層を含み、前記開口部は、前記装置が、磁気共鳴スキャナによって生成される高周波場の中、及び前記磁気共鳴スキャナによって生成される時変傾斜磁場の中に配置される場合に、前記高周波遮蔽の時変傾斜磁場誘導振動を抑制し、
    前記高周波遮蔽の前記導電性シート若しくは層が、
    前記高周波遮蔽の時変傾斜磁場誘導振動を抑制する開口部を中に形成した金属シート若しくは層、
    前記高周波遮蔽の時変傾斜磁場誘導振動を抑制する開口部を画定するよう、微小相互接続導電性タブによって結合される導電性素子、
    電気絶縁結合剤中に分散した導電性粒子であって、前記粒子間の間隙が前記高周波遮蔽の時変傾斜磁場誘導振動を抑制する開口部を画定する、導電性粒子、又は
    編み込まれた導電性ファイバであって、前記ファイバ間の間隙が前記高周波遮蔽の時変傾斜磁場誘導振動を抑制する開口部を画定する、導電性ファイバ、
    を有する、装置。
  2. 前記電気機器若しくは部品が回路基板を含み、前記高周波遮蔽が前記回路基板の接地面を有する、請求項1に記載の装置。
  3. 前記高周波遮蔽が前記電気機器若しくは部品を十分に囲むエンクロージャを有する、請求項1又は2に記載の装置。
  4. 前記回路基板の前記接地面が、前記高周波遮蔽の前記導電性シート若しくは層を有する、請求項2に記載の装置。
  5. 前記高周波遮蔽の前記導電性シート若しくは層の前記開口部が、自由空間磁気共鳴波長の20分の1未満のサイズである、請求項1乃至のいずれか一項に記載の装置。
  6. 前記高周波遮蔽の前記導電性シート若しくは層が、前記導電性シート若しくは層の導電性材料における磁気共鳴波長の表皮深さの10倍よりも大きい最小厚さを持つ、請求項1乃至のいずれか一項に記載の装置。
  7. 前記高周波遮蔽の前記導電性シート若しくは層が、1つ以上の誘電体層で間隔をあけられる複数の平行構成導電性シート若しくは層を有する、請求項1乃至のいずれか一項に記載の装置。
  8. 前記高周波遮蔽の前記導電性シート若しくは層が、単一誘電体層で間隔をあけられる2つの平行構成導電性シート若しくは層を有する、請求項に記載の装置。
  9. 前記高周波遮蔽が前記電気機器若しくは部品から放射される高周波エネルギーを少なくとも80デシベル減少させるために有効である、請求項1乃至のいずれか一項に記載の装置。
  10. 前記高周波遮蔽の前記導電性シート若しくは層の前記開口部が前記高周波遮蔽の時変傾斜磁場誘導振動を少なくとも3デシベル減少させるために有効である、請求項1乃至のいずれか一項に記載の装置。
  11. 記電気機器若しくは部品を囲むエンクロージャであって、前記エンクロージャは、前記装置が磁気共鳴スキャナによって生成される高周波場の中、及び前記磁気共鳴スキャナによって生成される時変傾斜磁場の中に配置される場合に、前記エンクロージャの時変傾斜磁場誘導振動を抑制する開口部を持つ導電性シート若しくは層を含む、請求項1乃至10のいずれか一項に記載の装置。
  12. 前記エンクロージャの前記導電性シート若しくは層が導電性メッシュを有し、前記メッシュの開口部が前記エンクロージャの時変傾斜磁場誘導振動を抑制する開口部を画定する、請求項11に記載の装置。
  13. 前記エンクロージャの前記導電性シート若しくは層が、前記エンクロージャの時変傾斜磁場誘導振動を抑制する開口部を中に形成した金属シート若しくは層を有する、請求項11に記載の装置。
  14. 前記エンクロージャの前記導電性シート若しくは層の前記開口部が自由空間磁気共鳴波長の20分の1未満のサイズである、請求項11乃至13のいずれか一項に記載の装置。
  15. 前記エンクロージャの前記導電性シート若しくは層が、前記導電性シート若しくは層の導電性材料における磁気共鳴波長の表皮深さの10倍より大きい最小厚さを持つ、請求項11乃至14のいずれか一項に記載の装置。
  16. 前記エンクロージャの前記導電性シート若しくは層が、1つ以上の誘電体層で間隙をあけられる複数の平行構成導電性シート若しくは層を有する、請求項11乃至15のいずれか一項に記載の装置。
  17. 前記エンクロージャの前記導電性シート若しくは層が、単一誘電体層で間隙をあけられる2つの平行構成導電性シート若しくは層を有する、請求項16に記載の装置。
  18. 前記エンクロージャの前記導電性シート若しくは層の開口部が、前記エンクロージャの時変傾斜磁場誘導振動を少なくとも3デシベル減少させるために有効である、請求項11乃至17のいずれか一項に記載の装置。
  19. 検査領域内に静磁場を生成する主磁石、前記検査領域内で選択方向に時変傾斜磁場を重ねるための傾斜磁場巻線、及び前記検査領域内に高周波場を生成するための1つ以上の高周波コイルを含む磁気共鳴スキャナと、
    前記磁気共鳴スキャナによって生成される前記高周波場の中、及び前記磁気共鳴スキャナによって生成される前記時変傾斜磁場の中で用いる、請求項1乃至18のいずれか一項に記載の装置とを有する、磁気共鳴システム。
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Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BR112012013699A2 (pt) * 2009-12-10 2017-10-10 Koninklijke Philips Eletronics N V "aparelho e sistema de ressonância magnética
DE102011084071A1 (de) * 2011-10-06 2013-04-11 Siemens Aktiengesellschaft Schirmung für elektronische Schaltung
US9869735B2 (en) 2011-10-18 2018-01-16 Koninklijke Philips N.V. MRI coil assembly with a radio frequency shield switchable between a blocking state and a transparent state
US8644948B2 (en) * 2011-10-28 2014-02-04 Medtronic, Inc. Converter device for communicating with multiple medical devices
CN104380131B (zh) 2012-05-30 2018-07-27 皇家飞利浦有限公司 用于为磁共振***梯度线圈供电的开关频率受控的开关模式电源单元
DE102012211658B4 (de) * 2012-07-04 2014-02-13 Siemens Aktiengesellschaft Patientenlagerungsvorrichtung mit einer Transferplatte sowie eine Magnetresonanzvorrichtung mit der Patientenlagerungsvorrichtung
EP2708908A1 (en) 2012-09-13 2014-03-19 Skope Magnetic Resonance Technologies GmbH Isolating MR magnetic field probes from external RF irradiation
US9520645B2 (en) 2013-09-09 2016-12-13 Apple Inc. Electronic device with electromagnetic shielding structures
CN103744041B (zh) * 2013-12-27 2017-01-04 包头市稀宝博为医疗***有限公司 一种应用于磁共振成像的射频线圈装置
AU2015311825B2 (en) * 2014-09-05 2019-01-17 Hyperfine Operations, Inc. Low field magnetic resonance imaging methods and apparatus
CN109413971A (zh) * 2017-08-15 2019-03-01 深圳富泰宏精密工业有限公司 屏蔽箱及射频衰减控制方法
CN109223019B (zh) * 2018-09-21 2021-12-21 上海联影医疗科技股份有限公司 一种pet探测单元及pet探测器
WO2020057654A1 (en) 2018-09-21 2020-03-26 Shanghai United Imaging Healthcare Co., Ltd. Systems for imaging
US10684336B2 (en) * 2018-10-24 2020-06-16 General Electric Company Radiofrequency coil and shield in magnetic resonance imaging method and apparatus
DE102019116322B4 (de) 2019-06-14 2023-01-26 Bruker Biospin Mri Gmbh Bildgebungsvorrichtung, Verfahren zum Auslegen einer Platinenanordnung und Platinenanordnung
DE102019211478A1 (de) * 2019-07-31 2021-02-04 Bruker Switzerland Ag Magnetspulensektion mit integrierten Joints, insbesondere HTS-LTS-Joints, und zugehörige Magnetanordnung
CN111103558B (zh) * 2019-12-25 2022-03-25 上海联影医疗科技股份有限公司 信号获取方法、装置、计算机设备和存储介质
CN112982501B (zh) * 2021-03-03 2022-05-31 哈尔滨工业大学 近零磁空间中的基于形变测量的介电弹性体主动隔微振装置
CN113400322B (zh) * 2021-06-11 2022-06-03 北京精准医械科技有限公司 一种磁共振兼容的机器人***

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5432449A (en) * 1993-02-25 1995-07-11 General Electric Company Test apparatus for magnetic resonance imaging systems
JPH08103426A (ja) * 1994-10-06 1996-04-23 Toshiba Corp 磁気共鳴イメージング装置の遮蔽シート
US5592087A (en) 1995-01-27 1997-01-07 Picker International, Inc. Low eddy current radio frequency shield for magnetic resonance imaging
JP3483974B2 (ja) * 1995-03-16 2004-01-06 株式会社東芝 磁気共鳴映像装置
JPH1176192A (ja) 1997-09-10 1999-03-23 Ge Yokogawa Medical Syst Ltd Rfシールド板および磁気共鳴撮像装置
JP3403991B2 (ja) * 2000-01-24 2003-05-06 株式会社東芝 Mri装置のコイル構造
JP2005512704A (ja) * 2001-12-21 2005-05-12 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ Mri機器の電磁場内で使用される電子装置
US20040199069A1 (en) 2003-04-02 2004-10-07 Connelly Patrick R. Device and method for preventing magnetic resonance imaging induced damage
US7053617B2 (en) * 2003-10-01 2006-05-30 General Electric Co. Integrated electronic RF shielding apparatus for an MRI magnet
US20050273000A1 (en) 2004-06-02 2005-12-08 Dinehart William J Method and apparatus for providing a stimulus in magnetic resonance imaging system
US8233985B2 (en) 2005-11-04 2012-07-31 Kenergy, Inc. MRI compatible implanted electronic medical device with power and data communication capability
JP2009119080A (ja) 2007-11-15 2009-06-04 Nippon Koden Corp ファラデーシールド部品及び生体情報測定方法
RU2400135C1 (ru) * 2009-06-04 2010-09-27 Общество с ограниченной ответственностью "С.П.ГЕЛПИК" Магнитно-резонансный томограф для обследования конечностей
BR112012013699A2 (pt) * 2009-12-10 2017-10-10 Koninklijke Philips Eletronics N V "aparelho e sistema de ressonância magnética
US8779773B2 (en) * 2011-08-17 2014-07-15 General Electric Company Thermoacoustic RF body coil liner for reduced acoustic noise in an MR system

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