CN104736051B - 磁共振成像装置以及磁共振成像装置的风扇电动机的运转方法 - Google Patents

Abstract

本发明的目的是抑制因设置在测量用磁场泄漏的位置处的风扇电动机所产生的变动磁场造成的摄影图像的画质降低。因此，本发明的磁共振成像装置的特征在于，具备：机架，具备具有被检体进入的筒状空间而在该空间内产生静磁场的静磁场产生用磁铁、产生倾斜磁场的倾斜磁场产生线圈以及照射高频信号的照射线圈；工作台，其载置被检体；以及输入输出装置，其包括显示装置，在该磁共振成像装置上设置相对于中心轴或通过该中心轴的垂直面大致对称地配置的至少一对冷却用风扇电动机，其中，该中心轴沿着上述筒状空间的长轴方向延伸，并且位于上述静磁场产生用磁铁的水平方向的中央。

Description

磁共振成像装置以及磁共振成像装置的风扇电动机的运转 方法

技术领域

本发明涉及一种磁共振成像装置，尤其涉及一种具备冷却用风扇电动机的磁共振成像装置。

背景技术

磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging，以下记载为MRI)装置是利用核磁共振(Nuclear Magnetic Resonance，以下记载为NMR)现象来测量从被检体中的所希望的检查部位发出的信号，将上述检查部位的核自旋的密度分布、时间分布等作为断层图像等来进行图像显示。

在现有的MRI装置中，例如在水平型超导磁场产生装置中，在机架的中央部形成用于形成测量被检体的测量区域的空间，在该空间的外侧配置有照射线圈、倾斜磁场线圈以及静磁场产生装置等。

近年来，MRI装置的高功能化正在发展。与之伴随地上述照射线圈的负荷变大，具有发热量增大的倾向。为了冷却上述照射线圈而使用空气冷却风扇。在专利文献1中记载了具备这样的空气冷却用送风机的MRI装置的一个例子。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011-143160号公报

发明内容

发明要解决的问题

如上述那样，MRI装置希望高功能化，从而提高测量区域中的磁场的质量逐渐变得重要。风扇电动机具备产生磁场而产生旋转转矩的构造，因此风扇电动机所产生的磁场在MRI装置的画质劣化中成为无法忽视的状态。

在专利文献1中，在从冷却对象非常远离的位置，例如在从MRI装置的外罩突出的位置，配置有冷却用送风机。此外，在专利文献1的图8等中，增大上述外罩，在外罩的顶板侧外周部配置有上述冷却用送风机。在该情况下，增大上述外罩使得覆盖氦冷却用冷冻机。如果这样在从MRI装置的测量用空间非常远离的位置配置上述送风机，则能够降低因上述送风机造成的磁影响，但存在上述送风机从应该冷却的部分非常远离的问题。

理想的是不将风扇电动机配置在从MRI装置的磁场产生装置非常远离的位置，而与将风扇电动机配置在MRI装置的测量用磁场泄漏的位置无关地能够进一步降低风扇电动机对MRI装置的测量的影响。换言之，理想的是能够与将风扇电动机配置在MRI装置的测量用磁场泄漏的位置无关地抑制因上述风扇电动机造成的测量出的图像的画质降低。

本发明的目的是提供一种能够降低风扇电动机产生的变动磁场的影响，且能够抑制画质的降低的MRI装置以及冷却用风扇电动机的运转方法。

解决问题的方案

为了解决上述问题，一个发明提供一种磁共振成像装置，其特征在于，具备：机架，其具备具有被检体进入的筒状空间而在该空间内产生静磁场的静磁场产生用磁铁、产生倾斜磁场的倾斜磁场产生线圈以及照射高频信号的照射线圈；工作台，其载置上述被检体；以及输入输出装置，其包括显示装置，在该磁共振成像装置设有相对于中心轴或通过该中心轴的垂直面大致对称地配置的至少一对冷却用风扇电动机，其中，该中心轴沿着上述筒状空间的长轴方向延伸，并且位于上述静磁场产生用磁铁的水平方向的中央。

另外，为了解决上述问题，其他发明提供一种磁共振成像装置的冷却用风扇电动机的运转方法，其中，该磁共振成像装置具备：机架，其具备具有被检体进入的筒状空间而在该空间内产生静磁场的静磁场产生用磁铁、产生倾斜磁场的倾斜磁场产生线圈以及照射高频信号的照射线圈；工作台，其载置上述被检体；以及输入输出装置，其包括显示装置，在该磁共振成像装置设有相对于中心轴或通过该中心轴的垂直面大致对称地配置的至少一对冷却用风扇电动机，其中，该中心轴沿着上述筒状空间的长轴方向延伸，并且位于上述静磁场产生用磁铁的水平方向的中央，该磁共振成像装置的冷却用风扇电动机的运转方法的特征在于，以上述对单位进行上述冷却用风扇电动机的运转开始或运转停止。

发明效果

根据本发明，能够提供一种与将风扇电动机配置在磁场产生装置的磁场泄漏的位置无关地，能够降低风扇电动机所产生的变动磁场的影响，且能够抑制画质的降低的MRI装置。

附图说明

图1是本发明的一实施例的磁共振成像装置的整体立体图。

图2是说明针对风扇电动机的超导磁铁的泄漏磁场方向的说明图。

图3是说明针对风扇电动机的变动磁场的超导磁铁的泄漏磁场方向的说明图。

图4是说明针对风扇电动机的变动磁场的方向的超导磁铁的泄漏磁场方向的说明图。

图5是说明超导磁铁的泄漏磁通与风扇电动机的方向的关系的说明图。

图6是表示超导磁铁上的风扇电动机的其他方向和位置的图。

图7是说明通过AX截面观察圆筒状体模时的画质劣化的图。

图8是表示超导磁铁与风扇电动机的位置关系的图。

图9是表示超导磁铁与2个风扇电动机的位置关系的图。

图10是表示超导磁铁与风扇电动机的位置关系的图。

图11是表示超导磁铁与风扇电动机的位置关系的图。

图12是表示超导磁铁与一对风扇电动机的动作模式的图。

图13是表示电动机护罩的图。

图14是表示使风扇电动机的驱动频率变化时的图像变化的图。

图15是使风扇电动机的驱动频率变化的结构框图。

图16是用于进行交流电力产生用逆变器和交流电力供给用开关的控制的流程图。

具体实施方式

以下，根据附图说明本发明的实施方式(以下，记载为实施例)。此外，在用于说明发明的实施例的全部图中，对具有相同功能的部件赋予相同符号，省略其重复的说明。

图1是本发明的MRI装置的一例的整体立体图。MRI装置100具备：在中央部具有被检体进入的空间208的机架200、接收从被检体的检查部位根据NMR现象产生的信号的接收装置30、控制设置在上述机架200上的测量用设备并且根据接收装置30接收到的信号来构成检查部位的断层图像等图像的控制处理装置60、载置被检体的工作台50以及输入输出装置80。输入输出装置80具有显示装置70，显示装置70显示由控制处理装置60重构的断层图像，并且进行其他必要的信息的显示。

机架200具有上述超导线圈或上述倾斜磁场线圈以及上述照射线圈，在空间208内形成能够利用NMR现象的测量空间。将载置在工作台50的被检体送入空间208内，通过设置在机架200内的上述超导线圈和上述倾斜磁场线圈产生测量用磁场，并且从照射线圈向上述被检体的检查部位施加高频信号，由此通过接收装置30接收基于MNR现象的来自上述检查部位的信号，根据接收到的信号通过控制处理装置60重构上述检查部位的断层图像，并将上述断层图像显示在输入输出装置80的显示装置70上。

机架200用罩202覆盖最外部。因美观和安全上的原因而设置该罩202。在罩202的内部配置有上述超导线圈、上述倾斜磁场线圈、上述照射线圈。在图4中记载了这些线圈。接收装置30通过核磁共振接收被检体发出的信号。将工作台50配置在与机架200相邻的位置。在机架200的外侧将被检体载置在工作台50上，且将接收装置30安装在测量对象部的状态下，工作台50将上述被检体输送到测量空间内。控制处理装置60使用通过接收装置30检测出的信号进行用于图像重构的运算，重构出的图像被显示在设置于输入输出装置80的显示装置70上，或者存储在未图示的存储装置中。

在本实施例中，以下将空间208的长度方向设为Z轴，将水平方向设为X轴，将垂直方向设为Y轴而进行说明。机架200、工作台50被配置在MRI检查用房间内，隔着房间的墙将操作用的输入输出装置80和用于控制和各种处理的控制处理装置60配置在外侧。

在图5、图6中记载了机架200内部的超导线圈或倾斜磁场线圈、照射线圈的配置关系的一例，以下详细说明图5、图6，但在此使用这些图说明超导线圈22或倾斜磁场线圈36、照射线圈38的配置关系。图5、图6是沿着作为空间208的长度方向的中心轴的超导磁铁的长轴中心轴23的方向即Z轴的截面图的一部分和沿着水平面即X轴的截面图的一部分。在罩202的内侧部分形成空间208，将向被检体的检查部位照射高频信号的照射线圈38配置在空间208的外侧，将产生倾斜磁场的倾斜磁场线圈36配置在照射线圈38的外侧，并将超导磁铁21配置在其外侧。

超导磁铁21具备：具有多个超导线圈22的氦容器26、辐射护罩27以及真空容器28。在氦容器26内填充用于冷却超导线圈22来维持超导状态的液态氦，为了使上述液态氦维持低温，如图1所示那样将冷冻机容纳在从罩202向上方向突出的罩206的内部。在本实施例中，机架200的罩206突出，因此能够与超导磁铁21的外周接近地设置罩202，罩202具有形成为沿着超导磁铁21的外周的大致圆弧状的形状。

在MRI装置100动作的期间，与被检体相邻地在照射线圈38中持续流过大电流，因此照射线圈38发热。根据IEC的规定，确定为被检体接触部必须维持为41℃以下，在本实施例中，设置有用于冷却照射线圈38的空气冷却单元。另外，被检体长时间位于狭窄的空间208内，因此有时由于自身的发热而使被检体周边的空气发热，发热的空气充满被检体周围。由于长时间的摄影，被检体受到高频。因此，被检体的体温也稍微上升。由此，被检体感到不舒服。在本实施例中，设置多个空气冷却单元来冷却照射线圈38，并且进而冷却被检体来减轻被检体的不舒适感。

这些多个空气冷却单元被配置在机架200的空间内，不只冷却被检体进入的空间208，还冷却照射线圈38。在图1中，尤其在罩202的一部分记载了去除了罩202的部分204，使得能够看到多个风扇电动机110、112、多个导管140或142。本来不存在去除了罩202的部分204。另外，隔着空间208在相反侧也设置有多个风扇电动机110、112、以及多个导管140或142，但在图1中为机架200的背侧，在图1中不表示。在本实施例中，风扇电动机110或112如图5所示那样与超导磁铁21接近地配置在机架200的罩202内，因此用于送风的导管140或142比较短，导管140或142中的送风的损失非常少。

在本实施例中，在配置有风扇电动机110、112的空间内存在超导磁铁21的泄漏磁通。若在存在超导磁铁21的泄漏磁通的空间内简单地配置风扇电动机110、112，则因超导磁铁21产生的泄漏磁场，风扇电动机110、112受到坏影响。风扇电动机110、112构成为基于其定子产生的磁场的变化而在转子中产生旋转转矩而使转子旋转，与转子机械地连接的风扇旋转而送风。由于超导磁铁21的泄漏磁通的影响，有时风扇电动机110、112本身不动作。或者，即使动作，有时转子所产生的旋转转矩也低，无法确保所期望的风量。

风扇电动机110、112的定子所产生的磁场是为了在转子中产生旋转转矩而始终变动的变动磁场。该变动磁场反过来对被检体的测量空间产生坏影响。MRI装置要求多功能化，更高精度地要求测量空间的磁场的均匀化。风扇电动机110、112所产生的变动磁场对测量空间的磁场产生坏影响。对测量空间的坏影响依存于风扇电动机110、112所产生的变动磁场的方向与超导磁铁的泄漏磁场的方向或大小的关系。如果因风扇电动机110、112造成的变动磁场到达摄像空间内，则产生测量的画质的劣化，尤其在需要作为高功能时序的SSFP等高磁场均匀度的装置中，画质劣化成为大问题。

图2是表示本发明的一个实施例的风扇电动机的构造、机架200泄漏磁场方向与风扇电动机的配置方向的关系的图。本实施例在需要机架200内的冷却的位置，尤其在配置有照射线圈38的空间或形成被检体进入的测量空间的空间208中，为了送风而使用利用了具有廉价并且简单的构造的单相的AC电动机的风扇电动机110、112。风扇电动机110、112既可以是磁阻电动机，也可以是在磁阻电动机中进而具备永磁铁的AC电动机。另外，还可以是感应型的电动机。

风扇电动机110、112作为一例是利用了磁阻的AC电动机，在以下进行说明，但也是通过向多个电动机供给相同频率的交流电压能够使上述多个电动机运转的电动机。风扇电动机110和风扇电动机112具有相同的构造，作为代表在以下用风扇电动机112说明其构造。

风扇电动机112具备电动机部130和风扇部120。电动机部130具备定子和转子，上述转子具有用磁性材料即铁制作的轴134，在轴134形成用于产生磁阻转矩的突起136。另外，上述定子具有卷绕在定子铁芯上的定子绕组132，定子绕组132具有并联连接的2个绕组。一个绕组串联连接有电容器，通过上述电容器在流过2个绕组的电流中产生相位差。如果向并联连接的2个绕组供给交流电压，则向突起136施加虽然不是完全的旋转磁场但作为旋转磁场作用的交变磁场。通过形成在轴134的突起136产生磁阻转矩，轴134旋转。

用旋转轴线19表示电动机部130的旋转轴。旋转轴线19与轴134的长轴一致。风扇部120具有被固定在轴134上而旋转的风扇(未图示)，从旋转轴线19方向吸入空气，通过未图示的上述风扇的旋转向上述风扇的直径方向导入吸入的空气，从送风口122排出。从送风口122排出的空气经由导管140、导管142被导入应该冷却的位置。

例如图5所示那样，在超导磁铁21的外侧与外侧罩202之间，与超导磁铁21的外侧接近地设置有图2所示的风扇电动机112。在超导磁铁21的泄漏磁场的磁通方向15在通过风扇电动机112的位置大致是X轴方向。

所设置的风扇电动机112的旋转轴线19朝向X轴方向，泄漏磁场的磁通方向15沿着旋转轴线19的方向。即使假设基于超导线圈22的泄漏磁场的磁通方向不是泄漏磁场的磁通方向15而是泄漏磁场的磁通方向16，针对旋转轴线19的泄漏磁场的磁通方向16斜率也较小，作为大致沿着旋转轴线19的方向而作用。以下进行说明，但如果旋转轴线19与超导磁铁21的泄漏磁场的磁通方向的关系是图2的关系，则能够降低风扇电动机112的定子绕组所产生的变动磁场的影响。此外，重要的是如图2所示那样配置在不使泄漏磁场的磁通方向与风扇电动机112的旋转轴线19正交的方向上，理想的是尽量接近于平行地配置。

图3是表示风扇电动机112的变动磁场的变动幅度较大的方向20A、20B和变动磁场的变动幅度较小的方向17的图。根据所供给的交流电流来切换通过定子绕组132产生的磁通18。向定子绕组132供给单相交流电流，因此与供给三相交流电流的情况不同，无法产生以旋转轴线19为中心的漂亮的旋转磁场，但产生交互地切换磁场的极性的变动磁场。通过该磁场的极性的切换，在设置在轴134上的突起136产生旋转转矩，电动机部130旋转。因此，在变动磁场的变动幅度较大的方向20A、20B上，磁场的方向较大地变动。如果超导磁铁21的超导线圈22所产生的磁通是变动幅度较大的方向20A、20B，则电动机部130的定子绕组132所产生的磁通18与超导线圈22所产生的磁通相互干扰，对电动机部130产生坏影响，另外，对超导线圈22所产生的测量用的静磁场产生坏影响。另一方面，变动磁场的变动幅度较小的方向17是沿着旋转轴线19的方向，是磁通18的变化较少的方向。变动磁场的变动幅度较小的方向17的方向不只是磁通18的变化量较少，且磁通密度其本身的绝对值也较小，因此对测量用静磁场的影响较少。

此外，在本实施例中，轴134具有突起136，通过突起136产生旋转转矩。但是，并不限于突起136。通过形成根据图3所示的磁通18的变动而流过感应电流的电笼型等短路电路，能够产生旋转转矩。因此，不只是磁阻电动机，即使是感应电动机的结构也能够使用。另外，为了增大旋转转矩，除了突起136以外，也可以将永磁铁固定在转子上。

如图3所示，在基于MRI装置的超导磁铁的泄漏磁场的磁通方向如磁通方向15所示那样是与风扇电动机112的旋转轴线19平行的情况，或如磁通方向16所示那样是与风扇电动机112的旋转轴线19接近于平行的情况下，能够减小泄漏磁场对风扇的动作的影响，能够避免因超导磁铁21的泄漏磁场造成的电动机部130的风量的降低或动作停止。另外，这时风扇电动机产生的变动磁场在泄漏磁场的磁通方向15或泄漏磁场的磁通方向16的方向上较小，因此对用于电动机部130的测量的均匀的静磁场的影响较少。超导磁铁21的泄漏磁场的磁通方向与风扇电动机112的旋转轴线19的方向越是接近于平行，则越是能够减小电动机部130与超导磁铁21之间的干扰的影响。在此，如果泄漏磁场与变动磁场的方向平行，则磁通的方向相互逆向也可以。

图4是从Y轴方向，即垂直方向观察图3所示的风扇电动机112的图。定子绕组132产生的磁通18是电动机部130的中心侧即旋转轴线19侧为N极，电动机130的外周侧为S极的状态。但是，交流电流被供给到定子绕组132，因此随着交流电流的切换而极性反转。如上所述，磁通18的极性随着交流电流的变化始终反转，因此磁通方向20A、20B上的磁场有较大的变动。另一方面，可知磁通方向17的方向的变动较少。并且，可知定子绕组132产生的磁通本身非常少。如上所述，可知针对泄漏磁场的对磁通方向15、磁通方向16的因磁通18产生的坏影响较少。另外，还可知泄漏磁场的磁通方向15、磁通方向16的磁通相反对定子绕组132的磁场产生的影响较少。

图5表示将MRI装置的超导磁铁的泄漏磁场方向与风扇电动机112的旋转轴线19的方向配置成尽量平行的例子。图5是已经说明了一部分的、圆筒型的机架200的长轴方向(Z轴方向)和水平方向(X轴方向)的机架200的截面图的一部分。在此，隔着被检体进入的空间208在两侧存在超导磁铁21，但图5只表示超导磁铁21的一半(超导磁铁的长度方向的长轴中心轴23的一侧)。在超导磁铁21内，设置多个超导线圈22使其以超导磁铁21的水平方向的中心轴24对称。在此，为了简化，只显示2个超导线圈22。多个超导线圈22在氦容器26内通过液态氦来维持低温。为了提高绝热效果，设置有辐射护罩27和真空容器28。通过超导线圈22制作的磁通的泄漏磁场的磁通方向15放射状地从被检体进入的空间208向外扩散。

理想的是将风扇电动机112的旋转轴线19配置在与泄漏磁场的磁通方向15平行的位置。例如，在泄漏磁场的磁通方向在X轴方向周边配置风扇电动机112的情况下，理想的是将风扇电动机112的旋转轴线19配置成朝向X轴方向。另外，在泄漏磁场的磁通方向在Z轴方向周边配置风扇电动机112的情况下，理想的是将风扇电动机112的旋转轴线19配置成朝向Z轴方向(未图示)。这时，风扇电动机112的旋转轴线19的方向既可以是正的方向，也可以是负的方向。在本实施例中，说明泄漏磁场的磁通方向在X轴方向的周边配置风扇电动机112的情况。

图6是将风扇电动机112设置在与图5大致相同的位置的图，但风扇电动机112的方向与图5的状态不同，是将风扇电动机112配置成风扇电动机112的旋转轴线19与泄漏磁场的磁通方向15正交的情况的图。风扇电动机112的旋转轴线19朝向Y轴方向，即垂直方向。因此，来自超导磁铁21的泄漏磁场的磁通方向15成为与定子绕组132产生的磁通的方向大致一致或接近的方向。因此，超导磁铁21产生的磁场对风扇电动机112的动作产生坏影响。并且，风扇电动机112产生的变动磁场对超导磁铁21产生的静磁场的均匀性产生坏影响。由此，理想的是将风扇电动机112设置在图5所说明的方向上(即，使得风扇电动机112的旋转轴线19与泄漏磁场的磁通方向15平行)。

为了消除泄漏磁场的影响，也可以考虑用铁等磁性材料护罩住风扇电动机112的方法。但是，在用磁性材料护罩住风扇电动机112的情况下，如以下那样存在各种问题。只通过用磁性材料护罩住风扇电动机112，难以应对上述问题和以下说明的问题。理想的是使用上述的方法或以下进一步说明的方法来解决所要说明的问题。

风扇电动机112是需要定期更换的消耗品，因此在用铁等护罩材料进行了护罩的情况下，产生以下这样的问题。如果使用只通过护罩完全消除影响那样的护罩构造，则由于超导磁铁21的吸引力，而无法进行作业或成为非常危险的作业。或者，为了更换风扇电动机112，必须对MRI装置的磁场产生部进行消磁。另外，如果考虑到风扇电动机112的效能和价格，则逐一地进行消磁在成本上是完全无法接受的。因此，用铁等磁性体完全护罩风扇电动机112的方法是不理想的。

但是，即使如上述那样将风扇电动机112配置成超导磁铁21的泄漏磁场与风扇电动机112的旋转轴线19接近于平行，也难以完全抑制画质劣化的影响。并且，随着今后MRI装置的性能提高，逐渐成为问题。图7表示如图5那样配置了风扇电动机112的情况下的基于风扇电动机112的变动磁场的SSFP时序的情况下的画质劣化例子。

图7(A)是表示因风扇电动机112产生的变动磁场的影响波及了摄像空间的情况下的画质劣化的实验结果，是在摄像空间中放置圆形的一个体模(phantom)而进行摄影所得的图像。本来应该只显示体模图像31。但是，由此因风扇电动机112产生的变动磁场的影响对摄影空间的静磁场的均匀性产生坏影响，由此显示为多个伪像32错开地重叠。尤其，在不是如以下说明的那样成对地配置风扇电动机112，而是如图5所示那样只使1个风扇电动机112动作的情况下，显示图7(B)所示的图像。在图7(A)和图7(B)中，符号34表示摄像空间的摄像范围(FOV)。

放置在摄影空间内的体模是1个，在显示装置70的显示画面中应该显示出真正的一个体模图像31。但是，如果受到后述的图8的风扇电动机112或风扇电动机110的变动磁场的影响，则如图7(A)所示那样显示在相位方向上错开的多个伪像32。并且，在如图5那样只使风扇电动机112或风扇电动机110中的一个动作的情况下，如图7(B)所示那样除了显示伪像32以外还显示亮度斑33。该亮度斑33的信号的强度比伪像32的信号值强，因此画质劣化变得更显著。

可以认为这样的亮度斑33是由时间和空间上的磁场的变化造成的。也就是说，可以认为通过只使风扇电动机112、风扇电动机110中的一个动作，非对称地出现变动磁场的影响，产生亮度斑33。只要能够抑制这样的亮度斑33，则能够大幅地改善画质劣化。

图8所示的实施例是能够抑制亮度斑33的实施例。图8表示包含超导磁铁的长轴中心轴23的截面图。相对于隔着空间208具有对称构造的超导磁铁21沿着空间208的长轴方向，并且相对于图示的在超导磁铁21的中央描绘的超导磁铁的长轴中心轴23，将风扇电动机112配置成大致对称的状态。

超导磁铁的长轴中心轴23沿着Z轴，相对于超导磁铁的长轴中心轴23对称地配置有一对风扇电动机112。并且，与超导磁铁21接近地将这些一对风扇电动机112设置在超导磁铁21的外侧，各风扇电动机112的旋转轴134沿着X轴。另外，从2个风扇电动机112分别经由送风管142向配置有照射线圈38的空间送风。通过这样地将一对风扇电动机112配置成相对于超导磁铁的长轴中心轴23大致对称，变动磁场大致对称地对静磁场产生影响，能够某种程度地抵消相互的影响。2个风扇电动机112的影响这样相互抵消，由此能够抑制图7(B)所记载的亮度斑33。当然，来自风扇电动机112的风量也比1个的情况多，向照射线圈38的冷却能力也增加。

在后面详细说明风扇电动机112的适当的配置，但在如图8所示那样有2个风扇电动机112的情况下，理想的是相对于超导磁铁21的长度方向的长轴中心轴23大致对称地配置，或相对于通过长轴中心轴23的垂直面大致对称地配置。但是，理想的是如图2所示那样泄漏磁场的方向与轴134尽量平行。另外，更理想的是如图8所示那样风扇电动机112的方向也相对于长度方向的长轴中心轴23或通过长轴中心轴23的垂直面大致对称。以后，在相对于长轴中心轴23或通过长轴中心轴23的垂直面大致对称地配置风扇电动机112的情况下，相对于中心轴长轴23或上述垂直面大致对称地配置风扇电动机的方向。

另外，如果将垂直于长轴中心轴23的面并通过超导磁铁21的长轴中心轴23的中央的面定义为中央面，且将该中央面与超导磁铁21的截面的交线定义为中心轴24，则相对于中心轴24，相对于中心轴24或上述中央面与一对风扇电动机112大致对称地设置有另一对风扇电动机110。相对于超导磁铁的长轴中心轴23相互大致对称地或相对于通过长轴中心轴23的垂直面大致对称并且与超导磁铁21的外周相邻地配置另一对风扇电动机110。2个风扇电动机110的各旋转轴线19朝向X轴方向。通过这样将各对的风扇电动机112或风扇电动机110配置为相对于超导磁铁的长轴中心轴23大致对称或相对于通过长轴中心轴23的垂直面接近于大致对称的状态，能够使其作用为相互抵消到达摄像空间的各风扇电动机110、风扇电动机112的变动磁场的影响，能够抑制针对图7(B)所说明的多个伪像32显示的多个亮度斑33的信号，能够抑制显示多个亮度斑33的图像。因此，能够抑制图像的劣化。

在如上述那样设置有多个风扇电动机110或风扇电动机112的情况下，理想的是例如通过一对风扇电动机112冷却照射线圈38，理想的是通过另一对风扇电动机110冷却被检体进入的空间208。因此，理想的是构成为通过一对风扇电动机112分别经由导管142地冷却设置有照射线圈38的空间，并通过另一对风扇电动机110分别经由导管140地冷却空间208。

图9是说明为了抑制上述变动磁场的影响如何配置一对风扇电动机110或风扇电动机112一例的说明图。图9表示风扇电动机112相对于设置在配置与机架200的内部的超导磁铁21的内部的超导线圈22的超导磁铁21的长轴中心轴23的配置。可以将超导磁铁21的长轴中心轴23考虑为空间208的中心轴。为了容易说明风扇电动机112的配置，如图9那样附加风扇电动机112A～风扇电动机112D的符号。

假设将风扇电动机112A～风扇电动机112D配置成风扇电动机112A～风扇电动机112D的各旋转轴线(未图示)分别成为沿着超导磁铁21的泄漏磁通的方向。

通过将成对的2个风扇电动机112配置在以超导线圈22的超导磁铁21的长轴中心轴23为中心的圆周上，相互抵消因各风扇电动机112产生的变动磁场造成的坏影响中的特定成分的坏影响，具有改善所构成的MRI图像的质量的效果。例如，以风扇电动机112A为例子进行说明，通过设置风扇电动机112B或风扇电动机112C、风扇电动机112D，具有改善所构成的MRI图像的质量的效果。

并且，与风扇电动机112A成对地配置风扇电动机112B，换言之相对于通过长轴中心轴23的垂直面成为大致对称的配置关系，或与风扇电动机112A成对地配置风扇电动机112C、换言之相对于长轴中心轴23成为大致对称的配置关系，或与风扇电动机112A成对地配置风扇电动机112D、换言之相对于通过长轴中心轴23的水平面(X-Y面)成为大致对称的配置关系，由此使相互抵消风扇电动机112A所产生的变动磁场的坏影响的效果更显著。

另外，如果以风扇电动机112D为中心考虑，则通过与风扇电动机112D成对地配置风扇电动机112C、换言之相对于通过长轴中心轴23的垂直面成为大致对称的配置关系，或成对地配置风扇电动机112D和风扇电动机112B，换言之相对于长轴中心轴23成为大致对称的配置关系，或与风扇电动机112D成对地配置风扇电动机112A，换言之相对于通过长轴中心轴23的水平面(X-Y面)成为大致对称的配置关系，使相互抵消风扇电动机112D所产生的变动磁场的坏影响的效果更显著。

尤其在与风扇电动机112A成对地配置了风扇电动机112C的情况下，或与风扇电动机112B成对地配置了风扇电动机112D的情况下，变动磁场的坏影响中的因多个成分造成的坏影响相互抵消，因此具有较大的效果。

探讨结果是，通过将风扇电动机112配置成从沿着通过图9的超导磁铁的长轴中心轴23的垂直面即Y轴地显示的垂直面25向一侧和另一侧沿着X轴的长度相等，例如配置在相互成为长度Y1的位置，能够得到相互抵消变动磁场的坏影响的效果。如果进行其他表现，则通过相对于垂直面25大致面对称地配置成对的风扇电动机112，或相对于超导磁铁的长轴中心轴23大致线对称地对置成对的风扇电动机112，能够得到相互抵消因风扇电动机112产生的变动磁场的坏影响的效果。现在说明了风扇电动机112，但在风扇电动机110中也同样。

如果将风扇电动机112配置成相对于上述超导磁铁的长轴中心轴23(Z轴)大致线对称，或将风扇电动机112配置成相对于通过超导磁铁的长轴中心轴23的垂直面大致面对称，则能够得到上述效果。在此，从设计方面或安全性方面出发，理想的是将风扇电动机112配置在机架200的罩202的内侧。另外，如果考虑到风扇电动机或导管的维护或检查等，则理想的是配置在接近放置机架200的地面的部分，例如配置在图9的风扇电动机112A或风扇电动机112B的位置。

接着，使用图10说明风扇电动机112为4个的情况的实施例。该情况的风扇电动机112的配置与图8的配置类似。在风扇电动机112为4个时，相对于超导磁铁21的长度方向的长轴中心轴23或通过长轴中心轴23的垂直面大致对称地配置，并且相对于水平方向的中心轴24或中央面大致对称地配置。

另外，如上述那样将风扇电动机112配置成这些4个风扇电动机112的旋转轴线相对于超导磁铁的长轴中心轴23或水平方向的中心轴24大致对称，由此能够抑制因风扇电动机112产生的磁变动的影响，能够抑制伪像32的亮度斑33的影响。作为其应用，在使用4的倍数的风扇电动机112的情况下，也根据相同的法则进行配置，由此能够抑制伪像32的亮度斑33。

在图10的实施例中，说明了在风扇电动机112有4的倍数个数的情况下，理想的是相对于长度方向的长轴中心轴23或通过长轴中心轴23的垂直面配置成大致对称，并且相对于水平方向的中心轴24或中央面也配置成大致对称，说明风扇电动机112是2的倍数个数但不是4的倍数个数的情况，例如6个的情况。

图11是风扇电动机112为6个的情况的配置例。6个中的4个风扇电动机112与图10所示同样地，相对于长度方向的长轴中心轴23或通过长轴中心轴23的垂直面配置成大致对称，并且相对于水平方向的中心轴24或中央面也配置成大致对称。剩余的2个与图8的用一对风扇电动机112说明的情况同样地，只要相对于长度方向的长轴中心轴23或通过长轴中心轴23的垂直面大致对称，则即使配置在任意的位置，也能够得到相应的效果。但是，理想的是泄漏磁场的方向15与轴134尽量平行。

根据实验的结果，在配置偶数个数的风扇电动机112的情况下，理想的是首先最初相对于长度方向的长轴中心轴23或通过长轴中心轴23的垂直面配置成大致对称。

接着，理想的是相对于水平方向的中心轴24或中央面也配置成大致对称。

根据以上，在设置4×n个风扇电动机112的情况下，理想的是相对于超导磁铁21的长度方向的长轴中心轴23或通过长轴中心轴23的垂直面配置成大致对称，并且相对于水平方向的中心轴24或中央面配置成大致对称。另外，在风扇电动机112有2×(2n-1)个的情况下，理想的是2n对的风扇电动机112为大致对称配置，换言之相对于长度方向的长轴中心轴23或垂直面和水平方向的中心轴24或中央面配置成大致对称，剩余的1对相对于长度方向的长轴中心轴23配置成大致对称。通过这样进行配置，能够抑制伪像32的亮度斑33。

在配置了4个以上的风扇电动机112的情况下，被检体用空气冷却风扇电动机和照射线圈空气冷却风扇电动机等有可能成为2个系统以上。在该情况下，理想的是至少使相对于超导磁铁21的长度方向的长轴中心轴23大致对称地配置的一对风扇电动机112或风扇电动机110以产生相同的磁通的方式动作。通过从共同的交流电源向上述一对风扇电动机112或风扇电动机110供给交流电力，从而一对风扇电动机112或风扇电动机110产生相同的磁通。在该情况下，一对风扇电动机112或风扇电动机110在相互抵消变动磁场的方向上作用，能够降低显示上述亮度斑33的影响。

作为例子，使用图12说明在图8或图10中说明的配置了4个风扇电动机110或112的情况下的风扇电动机的运转模式。图12(A)具备相对于超导磁铁21的长度方向的长轴中心轴23大致对称的一对风扇电动机110和一对风扇电动机112，将它们分别设为A群和B群。构成A群和B群的一对风扇电动机110和一对风扇电动机112分别相对于中心轴24或中央面配置成大致对称，其距离为Y2。

图12(B)表示优选的运转模式。运转模式1是使A群和B群双方动作的情况。这时不一定必须向A群和B群供给共同的交流电压，但理想的是从共同的电源向各个群的风扇电动机，即一对风扇电动机110或另一对风扇电动机112供给电压。

运转模式2是只使A群的风扇电动机112动作的情况，运转模式3是只使B群的风扇电动机112动作的情况。因此，在停止风扇电动机的运转的情况下，或开始运转的情况下，理想的是按照一对风扇电动机单位，换言之图12所示的群单位进行控制。在对运转模式1～3的效果进行了比较的情况下，使A群和B群双方动作的情况即运转模式1与其他运转模式2、3相比，风扇电动机112的个数成倍，因此冷却效果较大，能够抑制伪像32的亮度斑33的效果也较大。模式2和3的效果大致相同。

以上说明了因风扇电动机110、112造成的变动磁场的影响的降低策略，使用图13说明进一步抑制风扇电动机110、112所产生的变动磁场的影响的方法。图13是使用由电阻较小的材料制作的板，例如铜板或铝板覆盖风扇电动机112的电动机部130的导体罩138的例子。成为引起画质劣化的原因的变动磁场根据所供给的交流电源的频率而周期地变化，因此通过用电阻较小的导体覆盖，能够利用涡电流进行磁屏蔽。在覆盖电动机部130的导体罩138中，基于因变动磁场产生的磁通的变化，始终流过抵消上述磁通的方向的涡电流。导体罩138的电阻越小则涡电流越大，磁屏蔽效果提高。另外，铜板或铝板不是磁性材料，因此对来自超导磁铁21的磁没有反应。

因此，通过使用非磁性体并且电阻值较小的铜板或铝板，除了提高磁屏蔽效果以外，还不会受到MRI所具有的磁的影响，因此风扇电动机112的维护等变得容易。

在图13中，覆盖了风扇电动机112的电动机部130，但也可以覆盖风扇电动机112整体。另外，对风扇电动机112进行了记载，但对于风扇电动机110也是同样的。

如上述那样，理想的是上述风扇电动机112尽量不对测量空间波及风扇电动机112所产生的变动磁场的影响。因此，理想的是能够同时用共同的电源从共同的交流电源驱动成对的多个风扇电动机110或112。如上述那样在根据定子产生的磁场的周期性极性变化而在转子的突极或设置在转子上的永磁铁中产生旋转转矩的构造的电动机或在利用了感应电流的感应电动机中，是转子一边跟随定子所产生的磁场的旋转成分一边旋转。因此，适合于在从共同的交流电源驱动多个电动机的结构中使用。

另外，在上述构造的电动机中，能够根据所供给的交流电源的变化进行定子所产生的磁场的极性切换，而不需要特别的开关单元。因此，电噪声较少，对其他设备的影响较少。如果使用DC电动机，则需要DC电动机所具有的换向器等。因此，从DC电动机产生电噪声会成为问题。进一步地，存在电动机的寿命较短的问题。理想的是AC电动机没有这样的问题。另外，从简化控制的观点和驱动电动机的电源的观点出发，单相交流电动机适合于作为风扇用的电动机。

另外，作为抑制因风扇电动机112产生的变动磁场造成的画质劣化的方法，还有如下的方法，即变更用于驱动风扇电动机112的交流电源的频率，按照影响较少的频率驱动风扇电动机112。如果变更动作频率，则所产生的变动磁场的频率也必然变化。在该情况下，变动磁场的高次谐波成分当然也变化。作为MRI装置的原理而使用频率成分，因此伪像的产生状况也变化。

图14是与图7同样地在测量空间测量了圆筒状的体模而得到的图像，用四角形围住的范围表示摄像空间的摄像范围34。图14(A)和图14(B)表示频率不同的情况下的画质劣化的例子。在图14(A)中频率是A，在图14(B)中频率是B，在频率为B的情况下伪像32的个数较少，伪像32的位置也分离。如上所述地伪像32的个数和出现位置依存于用于驱动风扇电动机110或风扇电动机112的交流电源的频率。利用该现象，以伪像32从摄像范围34向外侧偏移的频率动作。此外，为了设为任意的频率，需要用于产生交流电力的电路，例如可以使用逆变器52来产生任意的频率的交流电力。

图15是产生向风扇电动机110或风扇电动机112供给的任意的频率的交流电力的电路。为了产生任意的频率的交流电力，从电源54向逆变器52供给直流电力。例如通过对交流电力进行整流而积蓄在电容器中，能够供给直流电力。

逆变器52通过控制部56控制开关定时，能够产生交流电力。控制部56通过改变逆变器52的开关定时，能够改变所产生的交流电力的频率。通过关闭开关58，能够向A群的风扇电动机112和B群的风扇电动机110供给相同频率的交流电力。另外，通过控制开关58或开关59，能够执行在图12(B)中说明的运转模式。

图16所示的流程图是通过运算等求出作为控制指令向逆变器52提供的交流电力的频率，进而判断冷却的必要性而控制开关58或开关59，使风扇电动机110或风扇电动机112运转或停止的流程图。此外，在本说明书中，在计算的概念中也包含预先存储已知的数据并通过检索求出必要的数据的处理。例如在每个固定时间地执行图16的流程图(步骤S1002)。因此，从与亮度斑33的出现或伪像32的出现有关的画质劣化的观点看，逆变器52所产生的交流电力的频率的变更也可以一边检测是改善方向还是恶化方向一边自动地探索改善的方向。

在步骤S1004中检测当前的MRI装置100的动作状态。在该步骤中，从已经输入的信息中提取设定交流电力的频率所需要的数据，另外提取控制开关58、开关59所需要的数据。接着，在步骤S1006中，测量设置有照射线圈38的空间的温度和放置有被检体的空间208的温度。进而在步骤S1008中，判断现在是否在向风扇电动机110、风扇电动机112供给的交流电力的频率的状态下进行了摄影，在进行了摄影的情况下，检测在摄影的图像中是否显示伪像32、亮度斑33，另外进而相对于以前摄影的摄影图像的质量在伪像32、亮度斑33这一点上是有改善还是有劣化。

根据在上述步骤S1004、上述步骤S1008中检测出的信息，在步骤S1010中进行求出用于降低亮度斑33的信号强度或使伪像32移动到摄像范围34以外的交流电源的频率的计算处理，而得到更理想的交流电源的频率。暂时保存所得到的交流电源的频率。根据在步骤S1006中检测出的温度，求出向放置有照射线圈38的空间送风的风量和向空间208的风量，并将该结果也反映到步骤S1010中的运算中。风扇电动机110和风扇电动机112的电动机部130的转速依存于交流电源的频率。因此，通过增加交流电源的频率，能够使风扇电动机110和风扇电动机112的风量增加。

在步骤S1012中，根据在步骤S1006中检测出的温度，判断是否进行向放置有照射线圈38的空间和空间208的送风。在向放置有照射线圈38的空间和空间208送风的情况下，将开关58和开关59控制为关闭状态，在停止送风的情况下，将开关58和开关59控制为打开状态。

接着，在步骤S1014中，从控制部56向逆变器52发送用于控制逆变器52的频率。由此，逆变器52根据发送来的频率产生交流信号并输出。一旦通过逆变器52将从电源54发送来的商用电力变换为直流，按照来自控制部56的频率的指令值将直流再次变换为所指示的频率的交流电力。这样，能够以A群和B群的单位控制用于构成A群和B群的风扇电动机112和风扇电动机110的运转，另外，最佳地控制向风扇电动机112和风扇电动机110供给的交流电力的频率。通过如上述那样以A群和B群的单位控制风扇电动机，能够降低风扇电动机所产生的变动磁场的影响。另外，通过准确地决定向风扇电动机供给的交流电力的频率，能够如图14所说明的那样降低画质的下降。风扇电动机所产生的变动磁场与产生漂亮的旋转磁场的电动机相比高次谐波成分的比例高，通过变更所供给的交流电源的频率，风扇电动机所产生的变动磁场的高次谐波成分的状态大多有比较大的变化。因此，通过变更所供给的交流电源的频率，能够实现可降低画质下降的效果。

如以上那样，本发明的实施例的MRI装置能够将风扇电动机配置在超导磁铁近旁而高效地冷却被检体。另外，通过最佳化风扇电动机的配置，能够抑制高功能时序的画质劣化。

符号说明

15、16：泄漏磁场的磁通方向；17：变动磁场的变动幅度较小的方向；18：通过定子绕组132产生的磁通；19：旋转轴线；20A、20B：变动磁场的变动幅度较大的方向；21：超导磁铁；22：超导线圈；26：氦容器；27：辐射护罩；28：真空容器；30：接收装置；31：体模图像；32：伪像；33：亮度斑；33、34：摄像范围；36：倾斜磁场线圈；38：照射线圈；50：工作台；52：逆变器；54：电源；56：控制部；58、59：开关；60：控制处理装置；70：显示装置；80：输入输出装置；100：MRI装置；110、112：风扇电动机；120：风扇部；122：送风口；130：电动机部；132：定子绕组；134：轴；136：突起；138：导体罩；140、142：导管；200：机架；202、206：罩；204：去除了罩的部分；208：空间。

Claims (11)

1.一种磁共振成像装置，其特征在于，具备：

机架，其具备具有被检体进入的筒状空间而在该空间内产生静磁场的静磁场产生用磁铁、产生倾斜磁场的倾斜磁场产生线圈以及照射高频信号的照射线圈；

工作台，其载置上述被检体；以及

输入输出装置，其包括显示装置，

在该磁共振成像装置设有相对于中心轴或通过该中心轴的垂直面大致对称地配置的至少一对冷却用风扇电动机，其中，该中心轴沿着上述筒状空间的长轴方向延伸，并且位于上述静磁场产生用磁铁的水平方向的中央。

2.根据权利要求1所述的磁共振成像装置，其特征在于，

将用于构成上述至少一对冷却用风扇电动机的各冷却用风扇电动机分别安装成其旋转轴线朝向大致沿着上述静磁场产生用磁铁所产生的泄漏磁通的方向。

3.根据权利要求1所述的磁共振成像装置，其特征在于，

在该磁共振成像装置上设置具有第一对和第二对的至少2对冷却用风扇电动机，

将沿着上述筒状空间的长轴方向延伸的上述中心轴定义为第一中心轴，并且将横切上述第一中心轴地向水平方向延伸的上述静磁场产生用磁铁的中心轴定义为第二中心轴，并且将通过上述第一中心轴地向垂直方向延伸的垂直面定义为第一垂直面，将通过上述第二中心轴地向垂直方向延伸的垂直面定义为第二垂直面，在此情况下，将构成上述第一对的各冷却用风扇电动机与构成上述第二对的各冷却用风扇电动机配置成相对于上述第二中心轴或第二垂直面大致对称。

4.根据权利要求2所述的磁共振成像装置，其特征在于，

上述静磁场产生用磁铁具备超导磁铁，

并且，上述机架具备外侧罩，

将上述至少一对冷却用风扇电动机安装在上述超导磁铁的外侧且上述外侧罩的内侧。

5.根据权利要求4所述的磁共振成像装置，其特征在于，

将上述至少一对冷却用风扇电动机设在比上述被检体进入的上述筒状空间靠地面侧的位置。

6.根据权利要求4所述的磁共振成像装置，其特征在于，

构成上述至少一对冷却用风扇电动机的各冷却用风扇电动机具备交流电动机和通过上述交流电动机的旋转送风的风扇部，上述交流电动机具有根据所供给的交流电流产生变动磁场的定子绕组，

上述各冷却用风扇电动机具有用导体板制作的导体罩，

用上述导体罩至少覆盖上述交流电动机。

7.根据权利要求6所述的磁共振成像装置，其特征在于，

用非磁性材料的金属制作至少覆盖上述交流电动机的上述导体罩。

8.根据权利要求4所述的磁共振成像装置，其特征在于，

构成上述至少一对冷却用风扇电动机的各冷却用风扇电动机具备交流电动机和通过上述交流电动机的旋转送风的风扇部，上述交流电动机具有根据所供给的交流电流产生变动磁场的定子绕组，

在该磁共振成像装置设置用于供给交流电流的交流电力供给单元，向用于构成上述对的各冷却用风扇电动机的各定子绕组分别供给从上述交流电力供给单元供给的交流电流。

9.根据权利要求8所述的磁共振成像装置，其特征在于，

在该磁共振成像装置设置用于指示向构成上述对的上述各冷却用风扇电动机供给的交流电流的频率的控制部，

上述交流电力供给单元具有用于产生交流电力的交流电力产生装置，

从上述交流电力产生装置向上述各冷却用风扇电动机供给基于来自上述控制部的指示的频率的交流电流。

10.根据权利要求9所述的磁共振成像装置，其特征在于，

上述控制部根据输入信息求出使由构成上述对的各冷却用风扇电动机所产生的变动磁场的影响造成的画质劣化变少的交流电力的频率，并将上述求出的交流电力的频率作为指令发送给上述交流电力产生装置，

上述交流电力产生装置产生上述指令的频率的交流电力而供给到上述各冷却用风扇电动机。

11.一种磁共振成像装置的冷却用风扇电动机的运转方法，其中，该磁共振成像装置具备：机架，其具备具有被检体进入的筒状空间而在该空间内产生静磁场的静磁场产生用磁铁、产生倾斜磁场的倾斜磁场产生线圈以及照射高频信号的照射线圈；工作台，其载置上述被检体；以及输入输出装置，其包括显示装置，在该磁共振成像装置设有相对于中心轴或通过该中心轴的垂直面大致对称地配置的至少一对冷却用风扇电动机，其中，该中心轴沿着上述筒状空间的长轴方向延伸，并且位于上述静磁场产生用磁铁的水平方向的中央，该磁共振成像装置的冷却用风扇电动机的运转方法的特征在于，

以上述对为单位进行上述冷却用风扇电动机的运转开始或运转停止。