CN101002680A - 磁共振成像装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种磁共振成像装置，具备：台架，具有用于相对静磁场中的被检体产生倾斜磁场的倾斜磁场线圈；床，使用于载置被检体的床板沿其长边方向滑动；高频线圈，用于检测通过向被检体施加倾斜磁场和高频脉冲而在被检体中产生的磁共振信号；和用于抑制由于驱动倾斜磁场线圈而产生的声音的抑制部件或用于支承倾斜磁场线圈的支承部件，其中，使抑制部件或支承部件在长边方向上形成非对称的结构。

Description

磁共振成像装置

相关申请的交叉引用

本申请基于并要求2006年1月19日提交的在先日本专利申请No.2006-11448的优先权，该申请的全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本发明涉及医疗诊断用的磁共振成像(MRI)装置，特别是涉及其倾斜磁场线圈的支承结构。

背景技术

MRI装置要求在被检体的周围产生非常强的静磁场。倾斜磁场作为随时间变化的磁场被追加到静磁场上。进而，通过将被检体置于高频磁场中，从被检体中产生高频磁共振信号。检测出该磁共振信号，并重构(reconstruct)被检体的断层像。

静磁场的强度通常必须是数千高斯到10千高斯(1特斯拉)的程度。而且，静磁场还要求空间的均匀性，一般需要数10ppm以下的均匀性。静磁场所需的空间区域常常为50cm直径的球状大小。

近年来的MRI装置随着成像技术的高速化，倾斜磁场的高速切换和高强度化也成为必须。由于在倾斜磁场线圈中流动的电流和静磁场的相互作用，力在倾斜磁场线圈中作用而产生噪音，由于上述原因该噪音越来越大，一般会达到100dB(A)以上。因此，必须要采取针对被检者的防音对策(戴上耳栓或耳机等)。

这样的噪音包括在空气中传播从而可以听到的空气传播音和从倾斜磁场线圈与固体接触的部分传播的固体传播音等，作为一般的降低噪音的方法，人们尝试了利用吸音材料或遮音材料等包围倾斜磁场线圈的方法和将倾斜磁场线圈本身密封到真空容器中来遮挡声音利用空气的传播等方法(例如参照特开昭63-246146号公报或美国专利第5793210号说明书)。

另外，对于起因于固体传播音的噪音，人们尝试通过用防振橡胶等支承倾斜磁场线圈、降低振动向静磁场磁体等的传递率来降低。

图3A-图3C是表示现有的MRI装置中的磁体支承方式的磁体架台的结构的图。

该磁体架台通过在框体1中收容静磁场磁体2和倾斜磁场线圈3而构成。倾斜磁场线圈3经由支承部件4a、4b和防振部件5a、5b、5c、5d、5e、5f支承在静磁场磁体2上。

床6将被检体(未图示)载置在床板61上。床6通过使床板61移动，将被检体从倾斜磁场线圈3的一个开口插入到倾斜磁场线圈3的内部空间，或者从上述开口拉出位于倾斜磁场线圈3的内部空间中的被检体。另外，床板的移动方向与沿静磁场磁体2和倾斜磁场线圈3的轴心的方向(Z方向)一致。上述开口用作被检体的出入口。上述开口侧从磁体架台看是设置有床6的一侧，因此以下称为床侧，将其相反侧称为床相反侧。

支承部件4a、4b安装在静磁场磁体2的两侧端。即，支承部件4a、4b分别设置在床相反侧和床侧。

防振部件5a、5b分别配置在倾斜磁场线圈3的端面与支承部件4a、4b之间，抑制倾斜磁场线圈3向Z方向的振动。防振部件5c、5d和防振部件5e、5f分别设置在床相反侧和床侧。并且，防振部件5c、5d、5e、5f如图3B和图3C所示，配置为从斜下方与倾斜磁场线圈3的周面接触，抑制倾斜磁场线圈3向X方向和Y方向的振动。

这样，支承部件4a与支承部件4b、或者防振部件5a、5c、5d与防振部件5b、5e、5f分别对称地配置在床相反侧和床侧。由此，支承部件4a和支承部件4b对倾斜磁场线圈3进行非组合支承。

图4A、图4B和图4C是表示现有的MRI装置的地面支承方式的磁体架台的结构的图。与图3A-3C相同的部分标注相同的符号并省略其详细说明。

该磁体架台与图3A-3C所示的磁体架台的不同之处在于，具备支承部件7a和7b，来取代支承部件4a和4b。

支承部件7a、7b分别设置在床相反侧和床侧，将倾斜磁场线圈3的两侧端支承在框体1的底面上。

依然是，支承部件7a与支承部件7b、或者防振部件5a、5c、5d与防振部件5b、5e、5f分别对称地配置在床相反侧和床侧。由此，支承部件7a和支承部件7b对倾斜磁场线圈3进行非组合支承。

但是，近年来，为了实现被检者的居住性的改善、通过包含床在内的装置的长度的缩短使设置空间缩小、或者通过缩短到磁场中心的距离来缩短被检者的移动距离从而提高总处理能力等，要求缩短磁体架台上的Z方向的轴长。

但是，在上述结构的磁体架台中，支承部件和防振部件在床侧从倾斜磁场线圈3的侧端沿Z方向突出地配置，因此从磁体架台的入口到静磁场中心的距离L1变大。这形成满足上述要求的妨碍。

发明内容

由于上述原因，要求缩短从磁体架台的入口到静磁场中心的距离。

本发明第1方面的磁共振成像装置具备：台架，具有用于相对静磁场中的被检体产生倾斜磁场的倾斜磁场线圈；床，使用于载置被检体的床板沿其长边方向滑动；高频线圈，用于检测通过向上述被检体施加上述倾斜磁场和高频脉冲而在上述被检体中产生的磁共振信号；和用于抑制由于驱动上述倾斜磁场线圈而产生的声音的抑制部件或用于支承上述倾斜磁场线圈的支承部件，其中，使上述抑制部件或上述支承部件在上述长边方向上形成非对称的结构。

本发明第2方面的磁共振成像装置具备：静磁场产生单元，在诊断用空间中产生静磁场；倾斜磁场线圈，在上述静磁场中产生倾斜磁场；移动单元，为了使被检体相对上述诊断用空间出入而使上述被检体在出入方向上往复移动；和支承单元，支承上述倾斜磁场线圈，其中，上述支承单元包括在上述出入方向上非对称地配置的至少一个防振部件。

本发明第3方面的磁共振成像装置具备：静磁场产生单元，在诊断用空间中产生静磁场；倾斜磁场线圈，在上述静磁场中产生倾斜磁场；移动单元，为了使被检体从上述诊断用空间的出入口相对上述诊断用空间出入而使上述被检体沿出入方向移动；和支承单元，支承上述倾斜磁场线圈，其中，上述支承单元包括：第1和第2防振部件，沿上述出入方向配置；和第1和第2支承部件，将上述第1和第2防振部件分别支承在地面上，并且在上述出入方向上的厚度相互不同。

本发明第4方面的磁共振成像装置具备：静磁场产生单元，在诊断用空间中产生静磁场；倾斜磁场线圈，在上述静磁场中产生倾斜磁场；移动单元，为了使被检体从上述诊断用空间的出入口相对上述诊断用空间出入而使上述被检体沿出入方向移动；和支承单元，支承上述倾斜磁场线圈，其中，上述支承单元具备第1防振部件，该第1防振部件配置在上述出入方向上的、与上述出入口相反侧的上述倾斜磁场线圈的端部附近，用于防止上述倾斜磁场线圈向上述出入方向的振动。

本发明的其它目的和优点将在下面的描述中进行阐述，并且部分将从该描述中显而易见，或者可以通过实施本发明而获知。本发明的这些目的和优点可以借助于下文中特别指明的手段和组合而实现和获得。

附图说明

结合到说明书中并且形成说明书的一部分的附图图示出本发明当前优选的实施方式，并且连同上面给出的概括性说明以及下面给出的优选实施方式的详细描述一起，用于解释本发明的原理。

图1A、图1B、图1C和图1D是表示第1实施方式的MRI装置的要部结构的图。

图2A、图2B和图2C是表示第2实施方式的MRI装置的要部结构的图。

图3A、图3B和图3C是表示现有的MRI装置的磁体支承方式的磁体架台的结构的图。

图4A、图4B和图4C是表示现有的MRI装置的床支承方式的磁体架台的结构的图。

具体实施方式

以下参照附图说明实施方式。

(第1实施方式)

图1A-1D是表示第1实施方式的MRI装置的要部结构的图。与图3A-3C相同的部分标注相同的符号。图1A-1D详细地示出磁体架台的结构，虽然省略了其它多个构成要素的图示，但第1实施方式的MRI装置具备公知的MRI装置所具备的各种构成要素。

磁体架台通过在框体1中分别收容圆筒状的静磁场磁体2和倾斜磁场线圈3而构成。静磁场磁体2固定在框体1的底面上。倾斜磁场线圈3在静磁场磁体2内的空间中配置成静磁场磁体2和倾斜磁场线圈3各自的轴心大体一致。倾斜磁场线圈3经由支承部件11a、11b和防振橡胶12a、12b、12c、12d、12e、12f支承在静磁场磁体2上。

床6通过使床板61沿着大致沿倾斜磁场线圈3的轴心的方向(图1A中的左右方向)移动，从倾斜磁场线圈3的床侧的开口(入口)将载置在床板61上的被检体(未图示)插入到倾斜磁场线圈3的内部空间，或者从其中拉出。床板的移动方向与静磁场磁体2和倾斜磁场线圈3构成的圆筒的轴心一致，该方向一般被称为Z方向。以沿该Z方向的轴为一个轴的正交的3个轴的其它2个轴的方向分别被称为X方向和Y方向。

支承部件11a、11b安装在静磁场磁体2的两侧端。即，支承部件11a、11b分别设置在床相反侧和床侧。

防振橡胶12a配置在倾斜磁场线圈3的端面与支承部件11a之间。防振橡胶12b配置在支承部件11a和抑制部件13的平面部13a之间。防振橡胶12a、12b最好沿Z方向相互对称。抑制部件13具有其轴部13b从扁平圆柱状的平面部13a的中央突出的形状。轴部13b贯通分别形成在支承部件11a和防振橡胶12a、12b上的孔，其前端固定在倾斜磁场线圈3的端面上。

防振橡胶12c、12d和防振橡胶12e、12f分别设置在床相反侧和床侧。并且，防振橡胶12c、12d、12e、12f如图1B和图1C所示，配置成从斜下方与倾斜磁场线圈3的周面相接触。防振橡胶12c、12d比防振橡胶12e、12f小，弹簧常数也相互不同。防振橡胶12c、12d和防振橡胶12e、12f与倾斜磁场线圈3的接触位置相对倾斜磁场线圈3的轴心对称。即，防振橡胶12c和防振橡胶12e在平行于倾斜磁场线圈3的轴心的直线上排列，防振橡胶12d和防振橡胶12f在平行于倾斜磁场线圈3的轴心的另一直线上排列。并且，垂直于防振橡胶与倾斜磁场线圈3相接触的面的直线与通过倾斜磁场线圈3的轴心的垂线所成的角度对于防振橡胶12c、12d、12e、12f几乎都是相同的。

这样，通过倾斜磁场线圈3沿Z方向向床相反侧的移动，倾斜磁场线圈3挤压支承部件11a的力由于防振橡胶12a而减小。通过倾斜磁场线圈3沿Z轴方向向床侧的移动，抑制部件13挤压支承部件11a的力由于防振橡胶12b而减小。利用这些作用，抑制了倾斜磁场线圈3沿Z方向的振动。

倾斜磁场线圈3沿X方向和Y方向的振动由防振橡胶12c、12d、12e、12f抑制。由于采用如图1D所示的结构，防振橡胶12a、12b也具有抑制倾斜磁场线圈3沿X方向和Y方向的振动的作用。因此，通过使床侧的防振橡胶12e、12f比床相反侧的防振橡胶12c、12d大，就不会产生相对床侧和床相反侧的惯性主轴的旋转转矩。防振橡胶12e、12f与防振橡胶12c、12d的大小之差最好通过加进由防振橡胶12a、12b产生的X方向和Y方向上的弹簧分量来适当地确定。

这样，根据第1实施方式，可以抑制倾斜磁场线圈3沿正交3轴的各方向的振动。而且，根据第1实施方式，由于将用于抑制Z方向的振动的防振橡胶12a、12b仅配置在床相反侧，因此可以使磁体架台的入口靠近倾斜磁场线圈3的端面，从而可以使从入口到静磁场中心的距离L2比现有的L1小。结果，可以实现被检者的居住性的改善、通过包含床在内的装置的长度的缩短使设置空间缩小、或者通过缩短到磁场中心的距离来缩短被检者的移动距离从而提高总处理能力等。

另外，在第1实施方式中，由于使防振橡胶12e、12f与防振橡胶12c、12d的大小不同，因此可以实现不产生相对床侧和床相反侧的惯性主轴的旋转转矩的非组合支承。

(第2实施方式)

图2A-2C是表示第2实施方式的MRI装置的要部结构的图。与图1A-1D相同的部分标注相同的符号，并省略其详细说明。图2A-2C详细地示出磁体架台的结构，虽然省略了其它多个构成要素的图示，但第2实施方式的MRI装置具备公知的MRI装置所具备的各种构成要素。

第2实施方式的MRI装置与第1实施方式的MRI装置的不同点在于，具备支承部件14a、14b，来代替支承部件11a、11b。

支承部件14a、14b分别设置在床相反侧和床侧，将倾斜磁场线圈3的两侧端支承在框体1的底面上。

支承部件14a、14b的上端部与支承部件11a、11b的上端部具有相同的形状，防振部件12a、12b、12c、12d、12e、12f以与第1实施方式相同的状态配置。

支承部件14a在Z方向上的厚度比支承部件14b大。支承部件14a在Z方向上的厚度向下方渐增。

这样，通过倾斜磁场线圈3沿Z方向向床相反侧的移动，倾斜磁场线圈3挤压支承部件11a的力由于防振橡胶12a而减小。通过倾斜磁场线圈3沿Z轴方向向床侧的移动，抑制部件13挤压支承部件11a的力由于防振橡胶12b而减小。利用这些作用，抑制了倾斜磁场线圈3沿Z方向的振动。

利用上述作用，与支承部件14b相比，伴随倾斜磁场线圈3沿Z方向的移动的压力较大地施加在支承部件14a上。但是，由于支承部件14a使Z方向的厚度大，因此可以承受上述压力。另一方面，在支承部件14b上，几乎没有施加伴随倾斜磁场线圈3沿Z方向的移动的压力。因此，支承部件14b的Z方向的厚度只要是可以承受倾斜磁场线圈3的自重和X、Y方向的平移力的强度即可，从而可以减小Z方向的厚度。结果，可以将支承部件14b从倾斜磁场线圈3的端面突出的量抑制在最小限度。由于静磁场磁体2与倾斜磁场线圈3的位置关系，上述突出也可以如图2A所示完全消失。即，可以使磁体架台的入口靠近倾斜磁场线圈3的端面，从而可以使从入口到静磁场中心的距离L2比现有的L1小。结果，可以实现被检者的居住性的改善、通过包含床在内的装置的长度的缩短使设置空间缩小、或者通过缩短到磁场中心的距离来缩短被检者的移动距离从而提高总处理能力等。

该实施方式可以进行如下的各种变形实施。

在各实施方式中，在床侧也可以设置由支承部件11a的一部分、防振橡胶12a、12b以及抑制部件13构成的结构。但是，床侧的该结构在Z方向上的厚度小于床相反侧的上述结构。

在各实施方式中，为了实现非组合支承，除了使防振橡胶12c、12d和防振橡胶12e、12f的大小变化外，也可以使硬度或配置角度(相对倾斜磁场线圈3的接触位置)等变化，还可以使它们复合地变化。

在各实施方式中，在不必要进行非组合支承的情况下，防振橡胶12c、12d和防振橡胶12e、12f可以相互对称地配置。

在各实施方式中，可以使防振橡胶的配置在床侧和床相反侧相反。

在各实施方式中，防振橡胶可以置换成由橡胶以外的材质构成的防振部件。

在第2实施方式中，防振橡胶的配置可以任意变更。

在第2实施方式中，可以使支承部件14b的Z方向的厚度大于支承部件14a。

本领域技术人员可以很容易想到其它的优点和修改。因此，本发明在广义上不限于这里描述和示出的具体细节和代表性实施方式。所以，在不脱离所附权利要求及其等同内容所限定的总的发明构思的精神或范围的情况下，可以作出各种修改。

Claims (10)

1.一种磁共振成像装置，其特征在于，具备：

台架，具有用于相对静磁场中的被检体产生倾斜磁场的倾斜磁场线圈；

床，使用于载置被检体的床板沿其长边方向滑动；

高频线圈，用于检测通过向上述被检体施加上述倾斜磁场和高频脉冲而在上述被检体中产生的磁共振信号；和

用于抑制由于驱动上述倾斜磁场线圈而产生的声音的抑制部件或用于支承上述倾斜磁场线圈的支承部件，

其中，使上述抑制部件或上述支承部件在上述长边方向上形成非对称的结构。

2.一种磁共振成像装置，其特征在于，具备：

静磁场产生单元，在诊断用空间中产生静磁场；

倾斜磁场线圈，在上述静磁场中产生倾斜磁场；

移动单元，为了使被检体相对上述诊断用空间出入而使上述被检体在出入方向上往复移动；和

支承单元，支承上述倾斜磁场线圈，

其中，上述支承单元包括在上述出入方向上非对称地配置的至少一个防振部件。

3.一种磁共振成像装置，其特征在于，具备：

静磁场产生单元，在诊断用空间中产生静磁场；

倾斜磁场线圈，在上述静磁场中产生倾斜磁场；

移动单元，为了使被检体从上述诊断用空间的出入口相对上述诊断用空间出入而使上述被检体沿出入方向移动；和

支承单元，支承上述倾斜磁场线圈，

其中，上述支承单元包括：

第1和第2防振部件，沿上述出入方向配置；和

第1和第2支承部件，将上述第1和第2防振部件分别支承在地面上，并且在上述出入方向上的厚度相互不同。

4.如权利要求3所述的磁共振成像装置，其特征在于，

上述第1支承部件配置成比上述第2支承部件更靠近上述出入口，并且上述第1支承部件与上述第2支承部件相比，上述厚度小。

5.如权利要求4所述的磁共振成像装置，其特征在于，

上述第1支承部件仅负担向与上述出入方向正交的第2方向的振动、以及向分别与上述出入方向和上述第2方向正交的第3方向的振动。

6.如权利要求3所述的磁共振成像装置，其特征在于，

上述支承单元还具备：

第2防振部件，配置在上述出入口的附近，用于防止上述倾斜磁场线圈向分别与上述出入方向正交并且相互正交的第2方向和第3方向的振动；和

第3防振部件，配置在上述出入方向上的、与上述出入口相反侧的上述倾斜磁场线圈的端部附近，用于防止上述倾斜磁场线圈向上述第2和第3方向的振动，

其中，通过加进由上述第1防振部件产生的上述第2和第3方向上的弹簧分量，使上述第3防振部件的弹簧常数与上述第2防振部件的弹簧常数不同。

7.如权利要求3所述的磁共振成像装置，其特征在于，

上述支承单元还具备：

第2防振部件，在上述出入口的附近与上述倾斜磁场线圈相接触地配置，用于防止上述倾斜磁场线圈向分别与上述出入方向正交并且相互正交的第2方向和第3方向的振动；和

第3防振部件，在上述出入方向上的、与上述出入口相反侧的上述倾斜磁场线圈的端部附近，与上述倾斜磁场线圈相接触地配置，用于防止上述倾斜磁场线圈向上述第2和第3方向的振动，

其中，通过加进由上述第1防振部件产生的上述第2和第3方向上的弹簧分量，使上述第2防振部件与上述倾斜磁场线圈相接触的位置和上述第3防振部件与上述倾斜磁场线圈相接触的位置相互不同。

8.一种磁共振成像装置，其特征在于，具备：

静磁场产生单元，在诊断用空间中产生静磁场；

倾斜磁场线圈，在上述静磁场中产生倾斜磁场；

移动单元，为了使被检体从上述诊断用空间的出入口相对上述诊断用空间出入而使上述被检体沿出入方向移动；和

支承单元，支承上述倾斜磁场线圈，

其中，上述支承单元具备第1防振部件，该第1防振部件配置在上述出入方向上的、与上述出入口相反侧的上述倾斜磁场线圈的端部附近，用于防止上述倾斜磁场线圈向上述出入方向的振动。

9.如权利要求8所述的磁共振成像装置，其特征在于，

上述支承单元还具备：

第2防振部件，配置在上述出入口的附近，用于防止上述倾斜磁场线圈向分别与上述出入方向正交并且相互正交的第2方向和第3方向的振动；和

第3防振部件，配置在上述出入方向上的、与上述出入口相反侧的上述倾斜磁场线圈的端部附近，用于防止上述倾斜磁场线圈向上述第2和第3方向的振动，

其中，通过加进由上述第1防振部件产生的上述第2和第3方向上的弹簧分量，使上述第3防振部件的弹簧常数与上述第2防振部件的弹簧常数不同。

10.如权利要求8所述的磁共振成像装置，其特征在于，

上述支承单元还具备：

第2防振部件，在上述出入口的附近与上述倾斜磁场线圈相接触地配置，用于防止上述倾斜磁场线圈向分别与上述出入方向正交并且相互正交的第2方向和第3方向的振动；和

第3防振部件，在上述出入方向上的、与上述出入口相反侧的上述倾斜磁场线圈的端部附近，与上述倾斜磁场线圈相接触地配置，用于防止上述倾斜磁场线圈向上述第2和第3方向的振动，

其中，通过加进由上述第1防振部件产生的上述第2和第3方向上的弹簧分量，使上述第2防振部件与上述倾斜磁场线圈相接触的位置和上述第3防振部件与上述倾斜磁场线圈相接触的位置相互不同。

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