JP6296631B2 - 磁気共鳴イメージング装置 - Google Patents
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Description
(第1の実施形態)
図1に、本発明の第1の実施形態に係るMRI(磁気共鳴イメージング)装置1の概略斜視図を示す。MRI装置1は、被検体10を内部の撮像空間8に導入可能な円筒形状の静磁場発生装置2と、導入された被検体10の生体組織を構成する原子核に核磁気共鳴を起こさせるために高周波信号を照射する照射コイル4と、被検体10から発せられる各々の信号に位置情報を与えるための傾斜磁場発生装置3と、傾斜磁場発生装置3の内部に設けられる剛性部材5(図5参照)と、被検体10から発せられる信号を受信するための受信コイル22と、被検体10を積載する寝台6等で構成されている。
シールドコイル3bは、メインコイル3aに対して、静磁場発生装置2の側に配置されている。傾斜磁場発生装置3は、取付部材21を介して真空容器2cに取り付けられている。
なお、剛性部材5の長手方向の曲げ剛性は、板厚となる径方向寸法の3乗に比例し、幅方向となる周方向寸法の1乗に比例する。そのため、剛性部材5がメインコイル3aとシールドコイル3bを径方向に支持するような十分な厚みを有する構造であれば、周方向の寸法が短い、すなわち周方向に離散的な配置であっても長手方向曲げ剛性を向上させることができる。
また、剛性部材5を周方向に離散的に配置した場合、静磁場調整のための磁性体を格納するシムトレイ12を剛性部材5同士の間に配置して、空間を効率的に利用したコンパクトかつ大型ボアを有するMRI装置を提供することができる。
図4に、本発明の第2の実施形態に係るMRI装置1の傾斜磁場発生装置3の概略縦断面図を示す。第2の実施形態のMRI装置1が、第1の実施形態のMRI装置1と異なっている点は、剛性部材5が、傾斜磁場発生装置3のメインコイル3aよりもz軸方向に突出している点である。このような剛性部材5によれば、傾斜磁場発生装置3がより高剛性となることに加え、振動が大きいシールドコイル3bの突出部の振動を低減することができる。
また、傾斜磁場発生装置3を運転すると、メインコイル3aとシールドコイル3bにジュール発熱が生じ、傾斜磁場発生装置3の温度が上昇するが、剛性部材5が軸方向端部に突出していることで傾斜磁場発生装置3の表面積が増加し、放熱の効率を高めることができる。その結果。傾斜磁場発生装置3が静磁場発生装置2に固定される場合、取付部材21を中継して傾斜磁場発生装置3の熱が静磁場発生装置2に伝搬し、真空容器2c(図2参照)から周囲に放熱することで、静磁場発生装置2が有する冷却容器2e内に溜められた冷媒の消費を抑制することも可能となる。
図5に、本発明の第3の実施形態に係るMRI装置1の傾斜磁場発生装置3の一部の概略縦断面図を示す。第3の実施形態のMRI装置1が、第1の実施形態のMRI装置1と異なっている点は、剛性部材5と傾斜磁場発生装置3のメインコイル3a及びシールドコイル3bとの間に、別の剛性部材5aを備えている点である。
図6に、本発明の第4の実施形態に係るMRI装置1の傾斜磁場発生装置3のz軸方向の概略正面図を示す。第4の実施形態のMRI装置1が、第1の実施形態のMRI装置1と異なっている点は、剛性部材5が、静磁場調整のための磁性体を格納するシムトレイ12を格納するための枠を兼ねている点である。
第5の実施形態のMRI装置1が、第1から第4の実施形態のMRI装置1と異なっている点は、剛性部材5の材質が炭素繊維強化プラスチックスである点である。炭素は導体であるが、繊維状となることで断面積が小さくなって剛性部材5あたりの電気抵抗が大きくなり、渦電流が抑制されることで発熱が小さくなる。
第6の実施形態のMRI装置1が、第1から第4の実施形態のMRI装置1と異なっている点は、剛性部材5の材質が金属繊維強化プラスチックスである点である。金属としては、アルミやステンレス鋼などの非磁性体が挙げられる。
第7の実施形態のMRI装置1が、第1から第4の実施形態のMRI装置1と異なっている点は、剛性部材5の材質が非磁性絶縁体の繊維で強化されたプラスチックスである点である。非磁性絶縁体としては、ボロンなどが挙げられる。
第8の実施形態のMRI装置1が、第1から第4の実施形態のMRI装置1と異なっている点は、剛性部材5の材質がセラミックである点である。電気抵抗が大きいことから、渦電流が生じにくく、剛性部材5の発熱が小さい。
2 静磁場発生装置
2a 静磁場発生源(メインコイル)
2b 静磁場発生源(シールドコイル)
2c 真空容器(静磁場発生装置の外壁)
2d 輻射シールド板
2e 冷却容器
2f 真空容器支持脚
3 傾斜磁場発生装置
3a 傾斜磁場発生源(メインコイル)
3b 傾斜磁場発生源(シールドコイル)
3c レジン
4 照射コイル
5、5a 剛性部材
6 寝台
7 均一磁場
8 撮像空間
10 被検体
11 弾性体
12 シムトレイ
20 傾斜磁場
22 受信コイル
Claims (10)
- 被検体を内部の撮像空間に導入可能な円筒形状の静磁場発生源を有し、前記静磁場発生源により前記撮像空間に均一磁場を生成する静磁場発生装置と、
前記撮像空間に傾斜磁場を重畳させる傾斜磁場発生源を有する傾斜磁場発生装置と、を備え、
前記傾斜磁場発生源は、
傾斜磁場メインコイルと、
前記傾斜磁場メインコイルの外側に設けられた傾斜磁場シールドコイルと、
前記傾斜磁場メインコイルと前記傾斜磁場シールドコイルとの間に前記傾斜磁場発生源の中心軸方向に前記撮像空間と重なるように配置され、かつ前記中心軸方向に少なくとも前記撮像空間の差渡し全域を含むような長さを有する剛性部材と、
を備えることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。 - 前記剛性部材は、前記静磁場発生装置の中心軸方向に関して、前記撮像空間の両端を含む柱状の部材であることを特徴とする請求項1に記載の磁気共鳴イメージング装置。
- 前記剛性部材の両端は、前記静磁場発生装置の中心軸方向に関して、前記傾斜磁場メインコイルの両端を含むことを特徴とする請求項2に記載の磁気共鳴イメージング装置。
- 前記剛性部材と、前記傾斜磁場発生装置の前記メインコイルと前記シールドコイルとの間に、前記静磁場発生装置の中心軸方向の寸法が異なる別の剛性部材を備えていることを特徴とする請求項2に記載の磁気共鳴イメージング装置。
- 前記剛性部材が、前記傾斜磁場発生装置に備えられている磁性体格納容器もしくは前記格納容器が挿入される枠を兼ねていることを特徴とする請求項2に記載の磁気共鳴イメージング装置。
- 前記剛性部材は、前記傾斜磁場メインコイルと前記傾斜磁場シールドコイルとの間の周方向に離散的に配置されていることを特徴とする請求項1に記載の磁気共鳴イメージング装置。
- 前記剛性部材が、炭素繊維強化プラスチックであることを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の磁気共鳴イメージング装置。
- 前記剛性部材が、金属繊維強化プラスチックであることを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の磁気共鳴イメージング装置。
- 前記剛性部材が、非磁性絶縁体製繊維強化プラスチックであることを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の磁気共鳴イメージング装置。
- 前記剛性部材が、セラミックス製であることを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の磁気共鳴イメージング装置。
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