JP6091845B2 - 磁気共鳴イメージング装置用の寝台装置及び磁気共鳴イメージング装置 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、磁気共鳴イメージング(MRI: Magnetic Resonance Imaging)装置の寝台装置及び磁気共鳴イメージング装置に関する。

MRI装置は、静磁場中に置かれた被検体の原子核スピンをラーモア周波数の高周波(RF: radio frequency)信号で磁気的に励起し、この励起に伴って発生する磁気共鳴(MR: magnetic resonance)信号からMR画像を再構成する画像診断装置である。MRI装置に用いられる寝台は、操作性及び安全性の観点から被検体をセットするための天板上にMR信号の受信コイル用の接続ポートを設けたタイプが主流である。

特開２００８−１２２９０号公報

しかしながら、寝台の天板上に受信コイルの接続ポートを設けると、可動部である天板と天板の駆動機構との間を信号ケーブルで接続することが必要になる。この結果、信号ケーブルの保護及びガイド等が必要になり、寝台の構造が複雑になるという問題がある。

そこで、本発明は、より簡易な構造で天板上にMR信号の受信コイル用の接続ポートを設けることが可能な磁気共鳴イメージング装置用の寝台装置及び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。

本発明の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置用の寝台装置は、天板、天板駆動機構、寝台支持部及びケーブルガイドを備える。前記天板には、磁気共鳴信号の受信コイル用の接続ポートが設けられる。天板駆動機構は、前記天板を移動させる。前記寝台支持部は、前記天板を支持する。前記ケーブルガイドは、前記天板と前記寝台支持部との間において前記接続ポートに接続される信号ケーブルを保護し、前記天板の移動に伴って前記天板の位置に応じた前記信号ケーブルの一部分を折り曲げる。また、前記ケーブルガイドは、前記天板の長手方向における位置に依らず、前記信号ケーブルの前記一部分を鉛直方向に折り曲げるように構成される。
また、本発明の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置用の寝台装置は、天板、天板駆動機構、寝台支持部及びケーブルガイドを備える。前記天板には、磁気共鳴信号の受信コイル用の接続ポートが設けられる。天板駆動機構は、前記天板を移動させる。前記寝台支持部は、前記天板を支持する。前記ケーブルガイドは、前記天板と前記寝台支持部との間において前記接続ポートに接続される信号ケーブルを保護し、前記天板の移動に伴って前記天板の位置に応じた前記信号ケーブルの一部分を折り曲げる。また、前記寝台支持部に、前記天板駆動機構を設けるための開口部を、前記天板の位置に依らず前記天板の下に位置するように設けた。
また、本発明の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置は、上述の寝台装置及びイメージング部を備える。イメージング部は、前記寝台装置にセットされた被検体のイメージングを行う。

本発明の実施形態に係る寝台装置及び磁気共鳴イメージング装置の構成図。 図１に示すケーブルガイドの構造例を示す斜視図。 図１に示す寝台装置の天板を移動させた場合におけるケーブルガイドの動作を示す図。 図１に示す寝台装置の詳細構成例を示す左側面図。 図４に示す寝台外装の構造を示す斜視図。 図１に示す天板が架台から最も離れたOUT LIMIT位置にある時の天板駆動機構の詳細構成を示す斜視図。 図１に示す天板を架台内に送り込んだ状態における天板駆動機構の詳細構成を示す斜視図。 図１に示す天板に保護部材を設けた例を示す図。

本発明の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置用の寝台装置及び磁気共鳴イメージング装置について添付図面を参照して説明する。

図１は本発明の実施形態に係る寝台装置及び磁気共鳴イメージング装置の構成図である。

磁気共鳴イメージング装置１は、寝台装置２及びイメージング部３を備える。イメージング部３は、寝台装置２にセットされた被検体のイメージングを行うためのシステムである。具体的には、イメージング部３は、静磁場用磁石４、シムコイル５、傾斜磁場コイル６、全身用コイル(WBC: whole body coil)７、MR信号の受信用のRFコイル８、架台（ガントリ）９及び制御系１０を有する。静磁場用磁石４、シムコイル５、傾斜磁場コイル６及び全身用コイル７は、架台９に内蔵される。

制御系１０は、撮像条件に従って寝台装置２、静磁場用磁石４、シムコイル５、傾斜磁場コイル６及び全身用コイル７を制御する一方、MR信号の受信用のRFコイル８により受信されたMR信号に基づいてMR画像データを生成するためのシステムである。そのために、制御系１０は、静磁場用磁石４、シムコイル５及び傾斜磁場コイル６にそれぞれ電力を供給する静磁場電源、傾斜磁場電源及びシムコイル電源、全身用コイル７にRF信号を出力する送信器、MR信号の受信用のRFコイル８からMR信号を受信する受信器、シーケンスコントローラ並びにコンピュータを備えている。

シーケンスコントローラは、パルスシーケンスに従って傾斜磁場電源、送信器及び受信器を制御する制御装置である。また、コンピュータは、シーケンスコントローラを制御するとともに、MR信号に基づいてMR画像データを生成する。

一方、寝台装置２は、天板１１、天板駆動機構１２、寝台支持部１３及びケーブルガイド１４を備えている。寝台支持部１３は、天板１１を支持するとともに、天板１１を垂直方向に移動させるための寝台装置２の本体部分である。この寝台支持部１３は、天板１１を支持するための寝台外装１５を有する。また、天板駆動機構１２は、天板１１を架台９内に形成される撮像領域に向けて水平方向Ｈに移動させる機能を有している。

天板１１の下面側には車輪１６が設けられる。また天板１１の上面側には受信コイル用の接続ポート１７が設けられる。接続ポート１７は、信号ケーブル１８を介して制御系１０の受信器と接続される。そして、天板１１に被検体をセットし、受信用のRFコイル８を接続ポート１７に接続した状態で天板１１を架台９内の撮像領域に移動させることができる。すなわち、寝台装置２は、RFコイル８の接続ポート１７を天板１１上に設けたタイプの装置である。

また、ケーブルガイド１４は、天板１１と寝台支持部１３との間において接続ポート１７に接続される信号ケーブル１８を保護するための可撓性を有する筒状の部材である。

例えば、ケーブルガイド１４は、両端が開口する複数の筒状の部材を連結部材で連結することによって構成することができる。より具体的には、複数の筒状の部材のうち隣り合う筒状の部材の間に間隙を設けて隣り合う筒状の部材が連結部材により互いに連結される。これにより、隣り合う筒状の部材の一方を他方に対して傾けることができる。つまり、ケーブルガイド１４全体に可撓性が得られる。

図２は、図１に示すケーブルガイド１４の構造例を示す斜視図である。

図２に示すようにケーブルガイド１４は、両端が開口する複数の角筒部材１４Ａを板状の連結部材１４Ｂで連結することにより構成することができる。角筒部材１４Ａと連結部材１４Ｂとは、シャフト１４Ｃを介して回転可能に連結される。また、隣り合う角筒部材１４Ａ間には間隙が設けられる。従って、ケーブルガイド１４は鉛直方向Ｖへの可撓性を有する。すなわち、ケーブルガイド１４を同一平面内において曲げることができる。

図３は、図１に示す寝台装置２の天板１１を移動させた場合におけるケーブルガイド１４の動作を示す図である。

図３(A)は、天板１１が架台９から最も離れたOUT LIMIT位置にある時のケーブルガイド１４の状態を示す。また、図３(B)は、天板１１を架台９内に送り込んだ状態におけるケーブルガイド１４の状態を示す。

図３の(A)及び(B)に示すように、ケーブルガイド１４は、天板１１の移動に伴って天板１１の位置に応じた部分が鉛直方向Ｖに曲がるように配置される。すなわち、ケーブルガイド１４の一端が天板１１の、架台９と逆側における端部の下の面と接続される。そして、ケーブルガイド１４が下方向に折り曲げられる。更に、ケーブルガイド１４の他端は、寝台支持部１３側に接続される。

この結果、ケーブルガイド１４の一部が常に鉛直方向Ｖに二重となる。そして、天板１１の位置に応じて折り曲がるケーブルガイド１４の部分及び二重となる部分が変化するようになる。

また、ケーブルガイド１４は、天板１１の位置に応じた信号ケーブル１８の一部分を折り曲げることとなる。特に、ケーブルガイド１４は、天板１１の長手方向における位置に依らず、信号ケーブル１８の一部分を同一の方向に折り曲げることとなる。図示された例では、信号ケーブル１８の一部分がケーブルガイド１４によって鉛直方向に折り曲げられる。

ケーブルガイド１４の長さは、天板１１のストローク（総移動距離）及び天板１１の長手方向の長さに基づいて決定することができる。天板１１のストロークは、天板１１を架台９側の限界位置まで移動させた場合にケーブルガイド１４を接続した天板１１の部分が寝台支持部１３の上方となるように決定される。従って、ケーブルガイド１４の端部と天板１１を挟んで接続される受信コイル用の接続ポート１７も、天板１１の架台９と逆側における端部の上面に配置される。

従って、ケーブルガイド１４の長さは、天板１１をストローク範囲のどの位置に移動させても常に二重になるように決定すればよい。また、ケーブルガイド１４の寝台支持部１３側における端部を寝台支持部１３の中央に固定すれば、ケーブルガイド１４の長さを短くしつつ、天板１１の可動範囲を確保することができる。

尚、図３を含む各図は、ケーブルガイド１４の寝台支持部１３側における端部を寝台外装１５に固定した例を示している。但し、ケーブルガイド１４の寝台支持部１３側における端部を、任意の接続部材を介して寝台支持部１３の任意の構成要素に固定することができる。

一方、寝台支持部１３の寝台外装１５には、ケーブルガイド１４をガイドするための凹部１５Ａを設けることができる。

図４は図１に示す寝台装置２の詳細構成例を示す左側面図であり、図５は図４に示す寝台外装１５の構造を示す斜視図である。

図４及び図５に示すように、寝台外装１５には、天板１１の移動方向を長さ方向とする凹部１５Ａを設けることができる。寝台外装１５の凹部１５Ａは、ケーブルガイド１４の形状に合わせて矩形の溝とすることができる。従って、寝台外装１５には、底面のある凹部１５Ａが形成される。

また、凹部１５Ａの長さは、ケーブルガイド１４の下側の部分が存在し得る範囲をカバーできる長さとされる。従って、ケーブルガイド１４の寝台支持部１３側における端部を寝台支持部１３の中央に固定する場合には、凹部１５Ａを寝台外装１５の中央から架台９側の端部まで設ければ良いことになる。

そして、寝台外装１５の凹部１５Ａにケーブルガイド１４の下側の部分を設置することができる。また、ケーブルガイド１４の寝台支持部１３側における端部を凹部１５Ａの底面及び側面の少なくとも一方に固定することができる。

この結果、ケーブルガイド１４の下側の部分は、寝台外装１５の凹部１５Ａによって左右及び下側の３方向からガイドされる。一方、ケーブルガイド１４の上側の部分は、天板１１の下面によって上方からガイドされる。これにより、天板１１を移動させた際におけるケーブルガイド１４の水平方向Ｈへのずれを防止することができる。加えて、天板１１と寝台外装１５との間に必要となるスペースを最小限にすることができる。

また、寝台外装１５には、ケーブルガイド１４内を経由する信号ケーブル１８を寝台支持部１３内に通すための第１の開口部１５Ｂが設けられる。寝台支持部１３内に液体や異物が入らないようにする観点からは、図５に示すように寝台外装１５の凹部１５Ａを形成する壁面に第１の開口部１５Ｂを１つ設けることが望ましい。また同様な観点から、第１の開口部１５Ｂのサイズを信号ケーブル１８の数及び太さに合わせてできるだけ小さくし、かつ第１の開口部１５Ｂの位置を凹部１５Ａの中央部付近に設けることが好適である。そうすると、寝台外装１５の凹部１５Ａは、架台９側の端部まで設けられることになり、仮に液体がこぼれたとしても液体の多くは寝台装置２の外部に流れるようになる。

更に、寝台外装１５の架台９側の端部には、寝台装置２に天板駆動機構１２を設けるための第２の開口部１５Ｃが設けられる。第２の開口部１５Ｃは、例えば、常時天板１１の下となる寝台外装１５の範囲に設けることができる。図示された例では、天板駆動機構１２を設けるための第２の開口部１５Ｃが、寝台外装１５の長手方向における中心位置よりも架台９側の端部側となるように寝台外装１５に設けられている。

これにより、天板１１の長さに応じた天板１１のストロークを最大にすることが可能になる。しかも、天板１１を架台９の内部に最も送り込んだIN LIMIT状態においても、第２の開口部１５Ｃは天板１１で覆われる。このため、寝台支持部１３内への液体や異物の混入を防ぐことができる。

図６は、図１に示す天板１１が架台９から最も離れたOUT LIMIT位置にある時の天板駆動機構１２の詳細構成を示す斜視図である。また、図７は、図１に示す天板１１を架台９内に送り込んだ状態における天板駆動機構１２の詳細構成を示す斜視図である。

図６及び図７を始めとする各図に示すように天板駆動機構１２は、天板駆動動力源１２Ａ及び動力伝達部１２Ｂを用いて構成することができる。天板駆動動力源１２Ａとしては、モータ等の動力源を用いることができる。動力伝達部１２Ｂは、天板駆動動力源１２Ａから出力される動力を天板１１に伝達する機能を有する。従って、動力伝達部１２Ｂは、天板１１及び天板駆動動力源１２Ａと接続される。

動力伝達部１２Ｂは、回転軸によって移動する動力伝達ベルトや歯車に噛み合う凹凸形状を有する棒状部材のように、天板駆動動力源１２Ａから出力される回転トルクを直線移動させるための力に変えることが可能な機構で構成することができる。尚、各図面には、複数の回転軸１２Ｃを介して互いに接続された複数の動力伝達ベルト１２Ｄで構成される動力伝達部１２Ｂが例示されている。天板１１には、断面がコ字状の複数の取付け具１２Ｅによって長手方向に動力伝達ベルト１２Ｄを取り付けることができる。

動力伝達部１２Ｂの動力伝達ベルト１２Ｄは、ケーブルガイド１４及び寝台外装１５の凹部１５Ａを形成する壁面のいずれとも接触せずに凹部１５Ａの長さ方向に移動するように構成されている。各図面は、動力伝達ベルト１２Ｄを寝台外装１５の凹部１５Ａと平行となるように配置した例を示している。これにより、ケーブルガイド１４及び寝台外装１５の凹部１５Ａと動力伝達ベルト１２Ｄとの干渉を回避し、天板駆動動力源１２Ａにおいて発生させた動力を支障なく天板１１に伝達することができる。

具体的には、天板駆動動力源１２Ａとなるモータが回転し、モータの出力軸に接続された動力伝達ベルト１２Ｄが長さ方向に移動する。そうすると、各回転軸１２Ｃを介して動力が各動力伝達ベルト１２Ｄに順次伝達される。そして、天板１１に取り付けられた動力伝達ベルト１２Ｄが長さ方向に移動することによって天板１１が移動する。

尚、動力伝達部１２Ｂを他のメカニズムで構成した場合においても、同様に動力伝達部１２Ｂがケーブルガイド１４及び寝台外装１５の凹部１５Ａを形成する壁面のいずれとも接触せずに凹部１５Ａの長さ方向に移動するように構成される。

また、天板１１を動かすための回転軸１２Ｃを架台９側の寝台支持部１３の端部に設置する一方、天板駆動動力源１２Ａを、天板１１を送り出す側の逆側（反架台側）における寝台支持部１３の端部に設けることができる。これにより、静磁場用磁石４により形成される磁場による天板駆動動力源１２Ａへの悪影響を低減させることができる。すなわち、天板駆動動力源１２Ａのみを静磁場用磁石４から遠ざけることによって、天板１１のストロークを維持しつつ天板駆動動力源１２Ａの故障や誤作動を防止することができる。

また、図４等では図示を省略したが、天板１１の反架台側における端部には、天板１１と寝台支持部１３との間隙を狭くするための安全用の保護部材を設けることができる。

図８は、図１に示す天板１１に保護部材を設けた例を示す図である。

図８は、寝台支持部１３上に天板１１をセットした状態を反架台側から見た図である。図８に示すように天板１１の端部に保護部材２０を設けることができる。そして、保護部材２０により、天板１１が寝台支持部１３上にセットされた状態において、寝台支持部１３と天板１１の間隙２１を狭くし、かつ均一にすることができる。図示された例では、天板１１の端部に、寝台外装１５の形状に沿う板状の保護部材２０が保護壁として設けられている。

これにより、寝台支持部１３と天板１１との間への異物の混入を防ぐことができる。このような保護部材２０は、受信コイル用の接続ポート１７が設けられる天板１１の本体に、天板１１の部品として連結部材で連結することができる。或いは、一体成形によって天板１１の一部として保護部材２０を形成することもできる。

つまり以上のような寝台装置２は、天板１１と寝台支持部１３との間において信号ケーブル１８を保護するためのケーブルガイド１４を、鉛直方向Ｖに曲がるように構成及び配置したものである。更に、寝台装置２は、ケーブルガイド１４をガイドするための凹部１５Ａを寝台外装１５に設けたものである。

このため、寝台装置２によれば、ケーブルガイド１４、寝台外装１５及び天板駆動機構１２の構造を簡易にすることができる。このため、寝台装置２の製造コストを低減させることができる。特に、寝台外装１５を単一の部材で一体的に構成することができる。従って、寝台外装１５をモノコック構造とすれば、成形加工によって容易に寝台外装１５を製造することができる。この場合、樹脂の成形によって製造された寝台外装に比べて、歪の量を低減させることができる。また、寝台外装１５に限らず、ケーブルガイド１４及び天板駆動機構１２についても構造が簡易になることから、品質を向上させることができる。

更に、ケーブルガイド１４の設置による天板駆動機構１２への影響が少ない。従って、天板駆動動力源１２Ａを寝台装置２の反架台側に設けることができる。これにより、天板駆動動力源１２Ａの故障や誤作動を防止することができる。

また、寝台外装１５に設けられる開口部の数及びサイズを低減することができる。このため、寝台装置２内部への液体や異物の侵入を防止することができる。

加えて、天板１１のリフトアップが容易になり、寝台装置２のメンテナンスに必要な作業を低減させることが可能となる。

以上、特定の実施形態について記載したが、記載された実施形態は一例に過ぎず、発明の範囲を限定するものではない。ここに記載された新規な方法及び装置は、様々な他の様式で具現化することができる。また、ここに記載された方法及び装置の様式において、発明の要旨から逸脱しない範囲で、種々の省略、置換及び変更を行うことができる。添付された請求の範囲及びその均等物は、発明の範囲及び要旨に包含されているものとして、そのような種々の様式及び変形例を含んでいる。

１...磁気共鳴イメージング装置、２...寝台装置、３...イメージング部、４...静磁場用磁石、５...シムコイル、６...傾斜磁場コイル、７...全身用コイル、８...受信用のRFコイル、９...架台（ガントリ）、１０...制御系、１１...天板、１２...天板駆動機構、１２Ａ...天板駆動動力源、１２Ｂ...動力伝達部、１２Ｃ...回転軸、１２Ｄ...動力伝達ベルト、１２Ｅ...取付け具、１３...寝台支持部、１４...ケーブルガイド、１４Ａ...角筒部材、１４Ｂ...連結部材、１４Ｃ...シャフト、１５...寝台外装、１５Ａ...凹部、１５Ｂ...第１の開口部、１５Ｃ...第２の開口部、１６...車輪、１７...接続ポート、１８...信号ケーブル、２０...保護部材、２１...間隙、Ｖ...鉛直方向、Ｈ...水平方向

Claims (10)

1. 磁気共鳴信号の受信コイル用の接続ポートを設けた天板と、
   前記天板を移動させるための天板駆動機構と、
   前記天板を支持する寝台支持部と
   前記天板と前記寝台支持部との間において前記接続ポートに接続される信号ケーブルを保護し、前記天板の移動に伴って前記天板の位置に応じた前記信号ケーブルの一部分を折り曲げるケーブルガイドと、
   を備え、
   前記ケーブルガイドは、前記天板の長手方向における位置に依らず、前記信号ケーブルの前記一部分を鉛直方向に折り曲げるように構成される磁気共鳴イメージング装置用の寝台装置。
2. 磁気共鳴信号の受信コイル用の接続ポートを設けた天板と、
   前記天板を移動させるための天板駆動機構と、
   前記天板を支持する寝台支持部と
   前記天板と前記寝台支持部との間において前記接続ポートに接続される信号ケーブルを保護し、前記天板の移動に伴って前記天板の位置に応じた前記信号ケーブルの一部分を折り曲げるケーブルガイドと、
   を備え、
   前記寝台支持部に、前記天板駆動機構を設けるための開口部を、前記天板の位置に依らず前記天板の下に位置するように設けた磁気共鳴イメージング装置用の寝台装置。
3. 前記寝台支持部は、前記ケーブルガイドをガイドし、前記天板の移動方向を長さ方向とする凹部を有する請求項１又は２記載の磁気共鳴イメージング装置用の寝台装置。
4. 前記天板駆動機構は、
   天板駆動動力源と、
   前記天板と接続され、前記ケーブルガイド及び前記凹部を形成する壁面のいずれとも接触せずに前記凹部の長さ方向に移動することによって前記天板駆動動力源から出力される動力を前記天板に伝達する動力伝達部と、
   を有する請求項３記載の磁気共鳴イメージング装置用の寝台装置。
5. 前記天板駆動動力源を、前記天板を送り出す側の逆側における前記寝台支持部の端部に設けた請求項４記載の磁気共鳴イメージング装置用の寝台装置。
6. 前記寝台支持部の前記凹部を形成する壁面に前記信号ケーブルを通すための１つの開口部を設けた請求項３乃至５のいずれか１項に記載の磁気共鳴イメージング装置用の寝台装置。
7. 前記ケーブルガイドは、
   両端が開口する複数の筒状の部材と、
   前記複数の筒状の部材のうち隣り合う筒状の部材の一方を他方に対して傾けることができるように前記隣り合う筒状の部材の間に間隙を設けて前記隣り合う筒状の部材を互いに連結する連結部材と、
   を有する請求項１乃至６のいずれか１項に記載の磁気共鳴イメージング装置用の寝台装置。
8. 前記天板が前記寝台支持部上にセットされた状態において、前記寝台支持部と前記天板の間隙を均一にする部材を前記天板の端部に設けた請求項１乃至７のいずれか１項に記載の磁気共鳴イメージング装置用の寝台装置。
9. 前記寝台支持部は、前記ケーブルガイドをガイドするための、底面のある凹部を有する請求項１乃至８のいずれか１項に記載の磁気共鳴イメージング装置用の寝台装置。
10. 請求項１乃至９のいずれか１項に記載の寝台装置と、
    前記寝台装置にセットされた被検体のイメージングを行うイメージング部と、
    を備える磁気共鳴イメージング装置。

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