JP6115924B2 - 磁気共鳴イメージングシステムのｒｆ遮蔽された検査室 - Google Patents

Description

本発明は、磁気共鳴（MR）イメージングの分野、特に線形加速器装置のような診断若しくは治療装置又はその他の使用に関する。

磁気共鳴（MR）イメージングシステムの電磁遮蔽（シールド）は、その信頼できる動作のための重要な必要条件であり、高品質診画像の生成のための基礎である。このような電磁遮蔽は、RF照射の遮蔽を可能にするファラデーケージとしてもたらされる。従って、アナログ信号伝送のためのコンポーネントだけでなく、電磁場の測定又は生成に関係する、MRイメージングシステムのコンポーネントは、遮蔽を必要とする。特に、検査スペースを囲む、傾斜を備える主磁石及びRFコイルは、検査室遮蔽部として通常もたらされる、遮蔽内において位置される。

MRイメージングシステムが、MRイメージングシステムの近くに位置されなければならない、少なくとも一つの他の装置と共に使われるとき、電磁遮蔽はより複雑になる。このことは、MRイメージングシステムの、他の診断又は治療装置との組合せ、例えば線形加速器（linac）装置の、MRイメージングシステムとの組合せに及ぶ。このような組合せは、例えば、線形加速器装置を使用する治療の効率及び線形加速器装置の動作を制御するために、線形加速器装置による治療の間、MRイメージングシステムによる診断画像の生成を可能にする。

米国特許US4613820は、核磁気共鳴イメージングシステムのための、高周波遮蔽室を開示する。ボリューム（体積）を囲む導電性遮蔽壁は、磁石ボアの一つの端部に隣接してもたらされる。

MRイメージングシステムの場合、線形加速器装置は、両方の装置が、動作の間、RF照射を生成するため、電磁干渉の重要な源及びその逆になる。このような診断又は治療装置のための他の例は、過分極装置である。従って、他の装置及びMRイメージングシステムを位置させると共に支持するための空間条件及び構造条件を考慮して、その信頼性の高いRF-遮蔽を実現させるために、MRイメージングシステムの電磁遮蔽を構成することが必要とされる。特に、他の装置によって発生させられる電磁干渉からの、MRイメージングシステムの信頼性の高い遮蔽は必要とされる。 更に、他の装置は、MRイメージングシステムによって発生させられる電磁照射からの遮蔽を必要としてもよい。

改善された電磁遮蔽は、磁気共鳴イメージングシステムの検査管を囲むように構成される、管状遮蔽装置を有する。通常、MRイメージングシステムの傾斜コイルは、例えば傾斜コイルアセンブリとして、管状遮蔽装置内において位置される。遮蔽部は、スタッフ及び患者のためのアクセスを可能にするため、管状遮蔽装置の長手方向の端部から延在する。これにより、管状遮蔽装置によって二つのスペースに分離される検査室遮蔽部がもたらされ、一方は管状遮蔽装置の各々の長手方向の端部にもたらされる。従って、検査管へのアクセスがその反対側の端部から交互に必要とされるとき、特に検査管へのアクセスはより複雑になる。アクセスは、通常の動作の間のだけでなく、メンテナンス目的のためのアクセスに及ぶ。例えば、患者はその端部の一つから検査管に位置されることができ、造影剤供給装置若しくは酸素供給装置のような補助装置又は更なるコイルの供給が、検査管の反対側の端部からのアクセスを必要とし得る。これは、患者とスタッフにとってむしろ不快である。

他の装置と共にMRイメージングシステムが使われているときの更なる局面は、システムインストール、メンテナンス、及び修理であり、検査室遮蔽部の設計において考慮されなければならない。検査室遮蔽部によるスペースの分離は、インストール、メンテナンス、及び修理のための尽力を増大させる。

本発明の目的は、磁気共鳴イメージングシステムを維持するために、及び磁気共鳴イメージングシステムの検査スペース内において位置される患者に準備させ、患者を配慮するために、十分な遮蔽能力を有し、操作に対する良好な人間工学を提供する、管状遮蔽装置の外側の円周において位置される、更なる治療又は診断装置及び磁気共鳴イメージングシステムを有するシステム、遮蔽部を有する検査室を有する磁気共鳴イメージングシステム、並びに検査室遮蔽部をもたらすことにある。

本目的は、検査室遮蔽部が、磁気共鳴イメージングシステムの検査管を囲むように構成される、管状遮蔽装置、天井（シーリング）、床(フロア)、及び天井と床とを相互接続する側壁を有し、管状遮蔽装置の両方の長手方向の端部が、側壁の開口部に、円周方向で接続され、Ｕ型形の部屋の横方向（ラテラル）側面を相互接続する管状遮蔽装置の長手方向の端部を備える、Ｕ型形の部屋の輪郭（アウトライン）を形成する磁気共鳴イメージングシステムを電磁遮蔽するための検査室遮蔽部によって実現される。

本目的は、検査室を有し、検査室が上記で特定されるような検査室遮蔽部を有する、磁気共鳴イメージングシステムによっても実現される。

更に、本目的は、上記の磁気共鳴イメージングシステム、及び管状遮蔽装置の外側の円周において位置される、更なる治療又は診断装置を有するシステムによって実現される。

提案された検査室遮蔽部は、RF照射、特にRFノイズ（雑音）に関して分離される、二つのコンパートメントに検査室の内側のスペースを分離する。一つのコンパートメント、すなわち第一のコンパートメントは、電磁場が、磁気共鳴スキャンを実行するためにもたらされる、検査管を含む検査室遮蔽部内におけるコンパートメントである。他のコンパートメント、すなわち第二のコンパートメントは、管状遮蔽装置の外側のスペースを含む、検査室内であるが、検査室遮蔽部の外側の、スペースを有する。また、管状遮蔽装置の外側のこのスペースは、他の装置が位置される、検査管を囲むスペース、並びにオペレーター及び／又はサービス要員が、MRイメージングシステム及び／又は他の装置を操作するために移動することができる、オプションの隣接する部屋も含む。更に、人は、このような隣接する部屋におけるMRスキャンの対象になるように準備されることもできる。検査室の第一のコンパートメントは、検査室遮蔽部によって更に分離されない。このトポロジーは、このような電磁検査室遮蔽部なしで、空間的近接のために相互の電気干渉をもたらし得る、異なる装置の統合を可能にする。

両方の長手方向の端部において開放されている、検査管の内部も遮蔽されるので、MRイメージングシステムが更なる制限なしで操作されることができる。管状遮蔽装置による検査管の遮蔽により、更なる装置は、検査管の近くに位置されることができる。概して他の装置は、MRイメージングシステムと共に操作される、診断又は治療装置、例えば線形加速器（linac）装置又は過分極装置に及ぶ。それでも、検査スペースの近くで電磁照射を生成する何れの種類の装置も、他の装置として考慮されることができる。

検査室遮蔽部のこの設計は、MRイメージングシステムの現在のコンポーネントの再利用を可能にする。更に、他の装置との組合せは、他の装置の修正なしで、容易に実現されることができる。他のデバイスへのアクセスは、遮蔽部の横方向側面の間の、結果としてもたらされる開口部を通じて遮蔽部に入ることなく、容易に実現されることができる。また、遮蔽が検査室遮蔽部によってすでに実現されているため、他の装置の更なる遮蔽は省略されることができる。

好ましい実施例によれば、管状遮蔽装置は、磁気共鳴イメージングシステムの主磁石を一体的に備える。主磁石が導電性物質を備えるとき、この物質は、RF遮蔽をもたらす遮蔽目的のために使われることができる。管状遮蔽装置は、好ましくは主磁石としてもたらされ、すなわち主磁石だけで管状遮蔽装置としての役割を果たす。他の実施例において、管状遮蔽装置は、主磁石から独立し、それに接続される少なくとも一つの管区分（セクション）を有するので、管区分及び主磁石は、管状遮蔽装置の二つの区分を形成する。

好ましい実施例によれば、主磁石は、電磁遮蔽物質から形成される外部真空容器を有する、超電導磁石であり、管状遮蔽装置は、外部真空容器を一体的に備える。好ましくは、超電導磁石は、円形及び／又は卵形の断面を含む、何れかの適切な断面を有する円筒形状を持っている。主磁石の外部真空容器は、通常、電磁遮蔽をもたらすための管状遮蔽装置の機能を実行することができるアルミニウム構造体又は厚い壁のステンレス鋼である。従って、検査室遮蔽部の横方向側面は、それに電気的に接続される。好ましくは、検査室遮蔽部と外部真空容器との間の電気接続は、磁石の全ての円周に渡って延在する。本接続は、主磁石のエンドフランジの内径の近く、これらのフランジの外径の近く、これらのフランジの間の何れか、又は真空容器の円筒形の外面においてもたらされることができる。

好ましい実施例によれば、Ｕ字形の部屋は、管状遮蔽装置の長手方向の端部の前において位置される、操作スペースを備える。操作スペースは、患者に準備させて、MRスキャン及び／又は他の装置によって実行される治療若しくは診断の間、患者を配慮するのに適している。スペースは、イメージング及び／又は治療の間、患者が横たわる、検査テーブルを検査管から動かすのに適しており、オペレーターが、検査テーブルの回りを移動することを可能にする。検査テーブルが、検査管からその長手方向の端部の一つの方に移動可能であるとき、長手方向の端部上における操作スペースは、異なる態様、すなわち異なるサイズ及び形状でもたらされることができる。二つの操作スペースにより、患者は、検査管の一つの端部におけるテーブルにおいて準備されることができ、MRイメージングシステムの動作の間、例えば造影剤供給装置又は酸素供給装置のような補助装置又はMRイメージングのための更なるコイルを供給するために、何れの側からのもアクセスが可能である。

好ましい実施例によれば、Ｕ字形の部屋は、操作スペースの間に通路を備える。通路は、人が操作スペースの間を通るのに適した、何れの形状及び幅も有することができる。通路は、人のみが通ることができる形状及び幅に限定されないが、何れのより大きい幅及び異なる形状も持つことができる。通路は、検査管に対する迅速なアクセスを可能にするので、単独のオペレーターは、患者の準備と支援のためにすべての必要なステップを実行することができる。

好ましい実施例によれば、検査室遮蔽部は、検査室遮蔽部の内部空間内において構成される、ケーブルダクトを有する。ケーブルダクトは、MRイメージングシステムの配線を容易化する。好ましくは、ケーブルダクトは、少なくとも一つのケーブルが検査室遮蔽部を通る位置に延在する。それ故に、ケーブルは、一つの位置においてRF遮蔽部を通ることができ、一度検査室遮蔽部の内側にもたらされると、検査室遮蔽部内において何れの位置にもケーブルダクトを用いてガイドされることができる。更に好ましくは、ケーブルダクトは、管状遮蔽装置の長手方向の端部を相互接続するように構成される。従って、ケーブルは、検査管の両端に容易にルーティングされることができる。

好ましい実施例によれば、ケーブルダクトは、遮蔽部の少なくとも一つの側壁に沿って構成される。従って、ケーブルダクトは、検査室遮蔽部内においてオペレーターの動きを制限することなく、検査室遮蔽部内において他のコンポーネントと干渉することがない。好ましくは、管状遮蔽装置の長手方向の端部の間の接続は、少なくとも一つの側壁に沿ってもたらされる。

好ましい実施例によれば、検査室遮蔽部は、少なくとも一つの電気ケーブルのスルー（貫通）接続のために、フィルタボックスを有する。フィルタボックスは、遮蔽の何れのギャップももたらすことなく、検査室遮蔽部の内部と外側との間のケーブルのスルー接続を可能にする。フィルタボックスのサイズ及び位置は、必要に応じて選択されることができる。好ましくは、一つの単体フィルタボックスのみが、すべてのケーブルのスルー接続のためにもたらされる。複数のフィルタボックスは、結果として、RF遮蔽の一つよりも多くのグランドポイント（接地点）をもたらすが、これが、結果として、遮蔽性能の劣化をもたらし得るため、避けられるべきである。

本発明のこれら及び他の態様は、以下に記載された実施例から明らかであり、これらの実施例を参照して説明される。このような実施例が発明の全ての範囲を必ずしも表すというわけではないが、発明の範囲を解釈するためにクレーム及びここの記載が参照される。

通常のセットアップによる、検査室遮蔽部及び更なる線形加速器装置を備える磁気共鳴イメージングシステムの検査室の斜視図を表す。 第一の実施例による、図1の通常の検査室の詳細な上面図を図示する。 第二の実施例による、図1の通常の検査室の詳細な上面図を図示する。

図１は、磁気共鳴（MR）イメージングシステム2の検査室1の通常のセットアップを示す。MRイメージングシステム2の通常のセットアップは、図２及び３において最もよく見られ得るように、検査管3、主磁石4、及び傾斜コイルアセンブリ5を有し、それによって、主磁石4及び傾斜コイルアセンブリ5は、検査管3を囲むように位置される。

MRイメージングシステム2は、MRイメージングシステム2と共に動作させられる、更なる線形加速器装置7を有するイメージング及び治療システム6の部分である。線形加速器装置7は、主磁石4の外側の円周において位置される。

検査室1は、MRイメージングシステム2を電磁遮蔽するための検査室遮蔽部10を有する。従って、検査室遮蔽部10は、導電性物質から構成されている。検査室遮蔽部10は、天井（図示略）、検査室1の床9、及び天井及び床9を相互接続する側壁11を有する。

検査室遮蔽部10の側壁11は、Ｕ字形の部屋15の横方向側面16を相互接続する、磁気共鳴イメージングシステム2の検査管3の長手方向の端部13を備える、Ｕ字形の部屋15の輪郭を形成する。

Ｕ字形の部屋15は、検査管3の長手方向の端部13の前において位置される、操作スペース17を備える。Ｕ字形の部屋15は、この実施例においてＵ字形の部屋15のベースになる、操作スペース17の間の通路18を備える。検査テーブル19は、検査室遮蔽部10の内側において位置されるので、この検査テーブル19に横たわる患者は、一つの操作スペース17から検査管3に動かされることが可能であり、その逆も可能である。

検査室遮蔽部10は、電気ケーブル21のスルー接続のためのフィルタボックス20を更に有する。図2及び3に図示されるように、更に、電気ケーブル21は、検査管3の両方の長手方向の端部13において、傾斜コイルアセンブリ5に接続される。図1において理解されるように、検査室遮蔽部10は、その側壁11に沿って検査室遮蔽部10の内部空間内において構成される、ケーブルダクト22を有する。ケーブルダクト22は、検査管3の長手方向の端部13を相互接続する。

図2に示される、第一の実施例による、この通常のセットアップから始められる場合、検査室遮蔽部10は、検査管3及び傾斜コイルアセンブリ5を囲むように構成される、管状遮蔽装置12を更に有する。管状遮蔽装置12は、RF遮蔽として、導電性物質から構成される。主磁石4及び線形加速器装置7は、管状遮蔽装置12の外側の円周において位置される。管状遮蔽装置12の両方の長手方向の端部13は、その間に導電性接続をもたらすために、側壁11の開口部14に、円周方向で接続される。従って、完全な遮蔽コンパートメントは、検査室1内において形成され、検査管3及び傾斜コイルアセンブリ5並びにケーブル21は、主磁石4及び線形加速器装置7から遮蔽される。

図3に示される、第二の実施例による、再び通常のセットアップから始められる場合、検査室遮蔽部10は、主磁石4を一体的に備える、管状遮蔽装置12を更に有する。主磁石4は、厚い壁のステンレス鋼又はアルミニウム構造である、外部真空容器23を有するようにもたらされる。検査室遮蔽部10の横方向側面16の側壁11は、主磁石4の完全な円周のフランジに渡って延在する。側壁11は、主磁石4のフランジの外径の近くの外部真空容器23に電気的に接続される。従って、完全な遮蔽コンパートメントは、検査室1内において形成され、検査管3及び傾斜コイルアセンブリ5は、主磁石4及び線形加速器装置7から遮蔽され、線形加速器装置7は、検査管3、傾斜コイルアセンブリ5、及び主磁石4から遮蔽される。

本発明は、図面及び上述の記載において詳細に図示されると共に記載されているが、このような図面及び記載は例示的であり、限定的なものでないことは考慮されるべきであり、本発明は開示の実施例に限定されるものではない。開示の実施例に対する他のバリエーションは、図面、開示、及び従属請求項の検討から特許請求の範囲に記載の発明を実施する当業者によって理解され得ると共にもたらされ得る。クレームにおいて、"有する"という語は他の要素若しくはステップを除外せず、不定冠詞"ａ"若しくは"ａｎ"は複数を除外しない。単一のプロセッサ若しくは他のユニットがクレームに列挙される複数の項目の機能を満たしてもよい。特定の手段が相互に異なる従属クレームに列挙されているという単なる事実はこれら手段の組み合わせが有利に使用されることができないことを示すものではない。請求項の参照番号は、これらの請求項の保護範囲を限定するものではない。

1 検査室
2 磁気共鳴イメージングシステム
3 検査管
4 主磁石
5 傾斜コイルアセンブリ
6 イメージング及び治療システム
7 線形加速器装置
9 床
10 検査室遮蔽部
11 側壁
12 管状遮蔽装置
13 長手方向端部
14 側壁開口部
15 U字形の部屋
16 横方向側面
17 操作スペース
18 通路
19 検査テーブル
20 フィルタボックス
21 電気ケーブル
22 ケーブルダクト
23 外部真空容器

Claims (11)

1. 磁気共鳴イメージングシステムを電磁遮蔽するための検査室遮蔽部であって、前記検査室遮蔽部は、前記磁気共鳴イメージングシステムの検査管を囲むように構成される管状遮蔽装置、天井、床、及び前記天井と前記床とを相互接続する側壁を有し、
   前記検査室遮蔽部は導電性物質から構成され、
   前記管状遮蔽装置の両方の長手方向の端部は、前記側壁の開口部に、円周方向で接続され、
   前記検査室遮蔽部の前記側壁は、Ｕ字形の部屋の横方向側面を相互接続する前記管状遮蔽装置の前記長手方向の端部を備える、前記Ｕ字形の部屋の輪郭を形成する、
   検査室遮蔽部。
2. 磁気共鳴イメージングシステムを電磁遮蔽するための検査室遮蔽部であって、前記検査室遮蔽部は、前記磁気共鳴イメージングシステムの検査管を囲むように構成される管状遮蔽装置、天井、床、及び前記天井と前記床とを相互接続する側壁を有し、
   前記管状遮蔽装置の両方の長手方向の端部は、前記側壁の開口部に、円周方向で接続され、
   前記検査室遮蔽部の前記側壁は、Ｕ字形の部屋の横方向側面を相互接続する前記管状遮蔽装置の前記長手方向の端部を備える、前記Ｕ字形の部屋の輪郭を形成し、
   前記Ｕ字形の部屋は、前記管状遮蔽装置の前記長手方向の端部の前において位置される、二つの操作スペースを備え、
   前記Ｕ字形の部屋は、前記操作スペースの間に通路を備える、
   検査室遮蔽部。
3. 前記管状遮蔽装置は、前記磁気共鳴イメージングシステムの主磁石を一体的に備える、
   請求項１又は２に記載の検査室遮蔽部。
4. 前記主磁石は、電磁遮蔽物質から形成される外部真空容器を有する、超電導磁石であり、
   前記管状遮蔽装置は、前記外部真空容器を一体的に備える、
   請求項３に記載の検査室遮蔽部。
5. 前記Ｕ字形の部屋は、前記管状遮蔽装置の前記長手方向の端部の前において位置される、二つの操作スペースを備える、
   請求項１に記載の検査室遮蔽部。
6. 前記Ｕ字形の部屋は、前記操作スペースの間に通路を備える、
   請求項５に記載の検査室遮蔽部。
7. 前記検査室遮蔽部は、前記検査室遮蔽部の内部空間内において構成される、ケーブルダクトを有する、
   請求項１又は２に記載の検査室遮蔽部。
8. 前記ケーブルダクトは、前記検査室遮蔽部の少なくとも一つの側壁に沿って構成される、
   請求項７に記載の検査室遮蔽部。
9. 前記検査室遮蔽部は、少なくとも一つの電気ケーブルのスルー接続のためのフィルタボックスを有する、
   請求項１又は２に記載の検査室遮蔽部。
10. 検査室を有する磁気共鳴イメージングシステムであって、
    前記検査室は、請求項１乃至９の何れか一項に記載の検査室遮蔽部を有する、
    磁気共鳴イメージングシステム。
11. 前記管状遮蔽装置の外側の円周において位置される、更なる治療又は診断装置、及び請求項１０に記載の磁気共鳴イメージングシステムを有する、システム。

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