JP2001198102A - Gantry of magnetic resonance diagnostic system - Google Patents
Gantry of magnetic resonance diagnostic systemInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、医療診断用の磁気
共鳴診断装置（ＭＲＩ）のガントリに係り、特に傾斜磁
場コイルユニットを震動源とする騒音の低減に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gantry of a magnetic resonance diagnostic apparatus (MRI) for medical diagnosis, and more particularly to noise reduction using a gradient coil unit as a vibration source.
【０００２】[0002]
【従来の技術】磁気共鳴現象は、よく知られているよう
に、固有の磁気モーメントを持つ核の集団が一様な静磁
場中に置かれたときに、特定の周波数で回転する高周波
磁場のエネルギーを共鳴的に吸収する現象である。磁気
共鳴診断装置は、この磁気共鳴現象を利用して、生体内
物質の化学的及び構造的な微視的情報を映像化する装置
である。2. Description of the Related Art As is well known, magnetic resonance phenomena occur when a group of nuclei having a unique magnetic moment is placed in a uniform static magnetic field, and a high frequency magnetic field rotating at a specific frequency. This is the phenomenon of absorbing energy resonantly. A magnetic resonance diagnostic apparatus is an apparatus that utilizes this magnetic resonance phenomenon to visualize chemical and structural microscopic information of a substance in a living body.
【０００３】映像化手法として様々なタイプがあるが、
その主流は、２次元フーリエ変換法（２ＤＦＴ）であ
る。この２ＤＦＴでは、磁気共鳴信号に空間的な位置情
報を位相や周波数で与えるために傾斜磁場が使われる。
この傾斜磁場は、数キロから１０キロガウス（１テス
ラ）という非常に強い静磁場に重畳される。このため傾
斜磁場の立ち上がりと立ち下がり時に傾斜磁場コイル含
浸筒が激しく変形し、これに伴って騒音が激しく発生す
る。近年のエコープラナー法に代表される高速撮影法で
は、傾斜磁場を高速で交番させるため、その騒音は、１
００ｄＢ（Ａ）にも達することもあり、被検体に対して
耳栓やヘッドフォーンの装着が義務付けられているほど
である。There are various types of imaging methods,
The mainstream is the two-dimensional Fourier transform method (2DFT). In the 2DFT, a gradient magnetic field is used to give spatial position information to a magnetic resonance signal in phase or frequency.
This gradient magnetic field is superimposed on a very strong static magnetic field of several kilograms to 10 kilogauss (1 Tesla). Therefore, the gradient magnetic field coil impregnated cylinder is severely deformed at the time of rising and falling of the gradient magnetic field, and accordingly, noise is generated intensely. In a high-speed imaging method represented by a recent echo planar method, since the gradient magnetic field is alternated at a high speed, the noise is 1%.
It can reach as high as 00 dB (A), and the wearing of earplugs and headphones is obligatory for the subject.
【０００４】この激しい騒音を軽減するために、傾斜磁
場コイル含浸筒を真空容器に収容し、騒音が外部に漏れ
にくくする提案が、例えば特開昭６３−２４６１４６号
公報、米国特許５，７９３，２１０号、特開平１０−１
１８０４３号公報（特願平８−２７４６０９号）等に記
述されている。この真空容器は、十分な耐圧性を確保す
るために、非磁性体のアルミニウムやステンレスで強固
に作成されている。[0004] In order to reduce the intense noise, there has been proposed a method in which a gradient magnetic field coil impregnated cylinder is housed in a vacuum vessel so that noise is hardly leaked to the outside. No. 210, JP-A-10-1
No. 18043 (Japanese Patent Application No. 8-274609). This vacuum container is made of a non-magnetic material such as aluminum or stainless steel in order to secure sufficient pressure resistance.
【０００５】これらの材料は導電性であるので、傾斜磁
場コイルからの漏れ磁場に対して磁気的カップリングを
起こす。もちろん、主コイルの外側をシールドコイルで
囲ったいわゆるアクティブシールド型傾斜磁場コイルで
あれば、漏れ磁場は十分抑えられるが、シールドコイル
が途切れる両端からの磁場の漏洩は避けられない。上記
磁気的カップリングにより、真空容器に渦電流が流れ、
この渦電流により真空容器自体が変形し、それに伴って
騒音が生じるという新たな問題があった。Because these materials are conductive, they cause magnetic coupling to the stray magnetic field from the gradient coil. Of course, in the case of a so-called active shield type gradient magnetic field coil in which the outside of the main coil is surrounded by a shield coil, the leakage magnetic field can be sufficiently suppressed, but leakage of the magnetic field from both ends where the shield coil is interrupted is inevitable. Due to the magnetic coupling, an eddy current flows in the vacuum vessel,
There is a new problem that the vacuum vessel itself is deformed by the eddy current and noise is generated accordingly.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、磁気
共鳴診断装置のガントリの静音性を向上することにあ
る。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to improve the quietness of a gantry of a magnetic resonance diagnostic apparatus.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】（１）本発明は、撮影領
域内に静磁場を発生する静磁場磁石ユニットと、前記静
磁場磁石ユニットの内側に設けられ、前記撮影領域内に
傾斜磁場を発生する傾斜磁場コイルユニットと、前記傾
斜磁場コイルユニットの内側に設けられ、前記撮影領域
内に載置された被検体に高周波磁場を印加すると共に、
前記被検体から放出される磁気共鳴信号を検出するＲＦ
コイルユニットとを具備する磁気共鳴診断装置のガント
リにおいて、傾斜磁場コイルユニットは、傾斜磁場コイ
ルと、前記傾斜磁場コイルを収容する真空容器とを有
し、前記真空容器は非導電性材料で構成されることを特
徴とする。According to the present invention, there is provided a static magnetic field magnet unit for generating a static magnetic field in an imaging area, and a gradient magnetic field provided inside the static magnetic field magnet unit to generate a gradient magnetic field in the imaging area. A gradient magnetic field coil unit to be generated, provided inside the gradient magnetic field coil unit, and applying a high-frequency magnetic field to a subject placed in the imaging region,
RF for detecting a magnetic resonance signal emitted from the subject
In a gantry of a magnetic resonance diagnostic apparatus including a coil unit, the gradient magnetic field coil unit has a gradient magnetic field coil and a vacuum container that houses the gradient magnetic field coil, and the vacuum container is made of a non-conductive material. It is characterized by that.
【０００８】（２）本発明は、（１）の装置であって、
さらに非導電性材料は、繊維強化プラスチックであるこ
とを特徴とする。(2) The present invention relates to the device of (1), wherein
Further, the non-conductive material is a fiber-reinforced plastic.
【０００９】（３）本発明は、（１）の装置であって、
さらに真空容器の内壁は前記ＲＦコイルユニットのライ
ナーと共用され、前記真空容器の外壁の少なくとも一部
分は前記静磁場磁石ユニットの内壁と共用されることを
特徴とする。(3) The present invention relates to the device of (1), wherein
Further, an inner wall of the vacuum vessel is shared with a liner of the RF coil unit, and at least a part of an outer wall of the vacuum vessel is shared with an inner wall of the static magnetic field magnet unit.
【００１０】（４）本発明は、（１）の装置において、
さらに真空容器の前後壁は、外側に向かってアーチ状に
突き出た形状を有することを特徴とする。(4) The present invention relates to the apparatus of (1),
Further, the front and rear walls of the vacuum vessel are characterized in that they have a shape protruding outward in an arch shape.
【００１１】（５）本発明は、（１）の装置において、
さらに真空容器の前後壁は、リブで補強されていること
を特徴とする。(5) The present invention provides the apparatus of (1),
Further, the front and rear walls of the vacuum vessel are reinforced by ribs.
【００１２】[0012]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明を
好ましい実施形態により詳細に説明する。図１に本実施
形態に係る磁気共鳴診断装置のガントリの横断面図、図
２に本実施形態に係る磁気共鳴診断装置のガントリの縦
断面図をそれぞれ示している。このガントリは、静磁場
磁石ユニット１、傾斜磁場コイルユニット４１、ＲＦコ
イルユニット４２とを有して、略中央部が撮影領域２２
である略円筒形状の重量物であり、ベース１５で床２１
に設置固定されている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The preferred embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view of the gantry of the magnetic resonance diagnostic apparatus according to the present embodiment, and FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the gantry of the magnetic resonance diagnostic apparatus according to the present embodiment. This gantry has a static magnetic field magnet unit 1, a gradient magnetic field coil unit 41, and an RF coil unit 42, and a substantially central part is a photographing area 22.
, Which has a substantially cylindrical shape,
It is installed and fixed.
【００１３】静磁場磁石ユニット１は、当該撮影領域２
２内に静磁場を発生するものであり、超電動タイプであ
れば、超電動コイルと、その超電動コイルを収容する液
体ヘリウム容器と、さらに液体ヘリウム容器を収容する
真空容器３６とから構成される。ＲＦコイルユニット４
２は、撮影領域内に載置された被検体に高周波磁場を印
加すると共に、被検体から放出される磁気共鳴信号を検
出するＲＦコイルが樹脂に含振されてなるＲＦコイル含
振筒１７を、円筒形の繊維強化プラスチック製のライナ
ー３１で保持してなる。The static magnetic field magnet unit 1
2 generates a static magnetic field, and if it is a super-electric type, it is composed of a super-electric coil, a liquid helium container accommodating the super-electric coil, and a vacuum container 36 further accommodating the liquid helium container. You. RF coil unit 4
Reference numeral 2 denotes an RF coil vibrating cylinder 17 in which a high frequency magnetic field is applied to a subject placed in the imaging region and an RF coil for detecting a magnetic resonance signal emitted from the subject is vibrated in resin. And a cylindrical liner 31 made of fiber reinforced plastic.
【００１４】また、傾斜磁場コイルユニット４１は、主
コイルの外側をシールドコイルで囲んだいわゆるアクテ
ィブシールド型傾斜磁場コイルが樹脂に含浸されてなる
傾斜磁場コイル含浸筒２を有している。この傾斜磁場コ
イル含浸筒２は、傾斜磁場コイル含浸筒２の振動による
騒音を伝搬しないように、真空容器３に収容されてい
る。この真空容器３の内部空気を、真空配管６を介して
繋がっている真空ポンプ７により強制排出することによ
り、真空容器３内部を真空状態に維持するようになって
いる。なお、この真空容器３の真空度は、完全真空は必
要ではなく、空気伝播音を遮音する程度、例えば数百パ
スカル数（数トル(torr)）程度で十分と言える。なお、
遮音効果Ｓは、真空容器３の真空度をＰ１とすると、Ｓ
＝２０ log10(Ｐ１／７６０)で与えられ、真空度Ｐ１を
９３１パスカル（約７トル）とすると、約４０ｄＢの遮
音効果が得られることになる。The gradient magnetic field coil unit 41 has a gradient magnetic field coil impregnated cylinder 2 in which a so-called active shield type gradient magnetic field coil surrounding the main coil with a shield coil is impregnated with resin. The gradient magnetic field coil impregnated cylinder 2 is housed in a vacuum vessel 3 so that noise caused by vibration of the gradient magnetic field coil impregnated cylinder 2 is not transmitted. The inside air of the vacuum vessel 3 is forcibly discharged by a vacuum pump 7 connected via a vacuum pipe 6, so that the inside of the vacuum vessel 3 is maintained in a vacuum state. It is noted that the degree of vacuum of the vacuum vessel 3 does not need to be a complete vacuum, but can be said to be sufficient to block the air propagation sound, for example, a few hundred Pascal number (several torr). In addition,
Assuming that the degree of vacuum of the vacuum container 3 is P1, the sound insulation effect S is S
= 20 log 10 (P1 / 760), and if the degree of vacuum P1 is 931 Pascal (about 7 Torr), a sound insulation effect of about 40 dB can be obtained.
【００１５】この傾斜磁場コイルは、電流リード４を介
して図示しない外部の傾斜磁場電源に接続されている。
また、傾斜磁場コイル含浸筒２の内部に形成されている
冷却水流路は、図示しない外部の冷却器にホース５を介
して接続されている。また、傾斜磁場コイル含浸筒２
は、その振動の機械的な伝搬をできるだけ抑制するよう
に、防振ゴム９，１０、ボルト１１，１２、アーム１
３、シャフト１４を介してベース１５に支えられてい
る。さらに、シャフト１４は、組立性と真空維持を目的
として、ベローズ８で取り巻いている。The gradient coil is connected to an external power supply (not shown) via a current lead 4.
The cooling water flow path formed inside the gradient coil impregnated cylinder 2 is connected to an external cooler (not shown) via a hose 5. Also, the gradient coil impregnated cylinder 2
In order to suppress mechanical propagation of the vibration as much as possible, vibration isolating rubbers 9 and 10, bolts 11 and 12,
3, supported by a base 15 via a shaft 14. Further, the shaft 14 is surrounded by a bellows 8 for the purpose of assembling and maintaining a vacuum.
【００１６】この傾斜磁場コイルユニット４１の真空容
器３の内壁は、ＲＦコイルユニット４２のライナー３１
と共用されている。また、真空容器３の外壁の一部分３
４は、静磁場磁石ユニット１の真空容器３６の内壁と共
用されている。これら共用部分は全て、フィラメントワ
インディング製法によるガラス繊維強化プラスチック等
の非磁性且つ非導電性の材料で作成されている。真空容
器３の外壁の一部分３４には、やはりフィラメントワイ
ンディング製法によるガラス繊維強化プラスチック等の
非磁性且つ非導電性材料で作成されている連結部３７が
連結されており、これらの間はＯリング１６で密閉され
ている。さらに、連結部３７と一体をなす外壁部分３２
と、内壁３１との間は、前後壁３３で閉じられている。
これら外壁部分３２と前後壁３３も、同様に、フィラメ
ントワインディング製法によるガラス繊維強化プラスチ
ック等の非磁性且つ非導電性材料で作成されている。The inner wall of the vacuum vessel 3 of the gradient coil unit 41 is lined with the liner 31 of the RF coil unit 42.
It is shared with. Also, a part 3 of the outer wall of the vacuum vessel 3
4 is shared with the inner wall of the vacuum vessel 36 of the static magnetic field magnet unit 1. All of these common parts are made of a non-magnetic and non-conductive material such as glass fiber reinforced plastic by a filament winding method. A connecting portion 37 also made of a non-magnetic and non-conductive material such as glass fiber reinforced plastic by a filament winding method is connected to a portion 34 of the outer wall of the vacuum vessel 3, and an O-ring 16 is provided between these portions. Sealed. Further, the outer wall portion 32 integral with the connecting portion 37
And the inner wall 31 are closed by front and rear walls 33.
Similarly, the outer wall portion 32 and the front and rear walls 33 are made of a non-magnetic and non-conductive material such as glass fiber reinforced plastic by a filament winding method.
【００１７】この真空容器３の前後壁３３は、その耐圧
性を高めるために、外側に向かってアーチ状に突き出た
形状に成形され、その形状と共に又はその形状に代えて
の内側に補強剤としてリブ３５が格子状に装着されてい
る。The front and rear walls 33 of the vacuum vessel 3 are formed in a shape protruding in an arch shape toward the outside in order to enhance the pressure resistance, and as a reinforcing agent on the inside together with or instead of the shape. The ribs 35 are mounted in a grid.
【００１８】このように真空容器３が非導電性材料で作
成されているので、傾斜磁場コイルから漏れ磁場が生じ
ても、真空容器３に渦電流が流れず、このため、その渦
電流に起因して発生していた真空容器３の変形による騒
音は、解消される。Since the vacuum vessel 3 is made of a non-conductive material as described above, even if a leakage magnetic field is generated from the gradient coil, no eddy current flows in the vacuum vessel 3 and, therefore, the eddy current is not generated. The noise caused by the deformation of the vacuum vessel 3 that has occurred is eliminated.
【００１９】本発明は、上述した実施形態に限定される
ことなく、種々変形して実施可能である。The present invention is not limited to the embodiments described above, but can be implemented with various modifications.
【００２０】[0020]
【発明の効果】本発明では、真空容器が非導電性材料で
作成されているので、傾斜磁場コイルから漏れ磁場が生
じても、真空容器に渦電流が流れることはない。このた
め、その渦電流に起因して発生していた騒音は、解消さ
れる。According to the present invention, since the vacuum vessel is made of a non-conductive material, no eddy current flows through the vacuum vessel even if a leakage magnetic field is generated from the gradient coil. Therefore, the noise generated due to the eddy current is eliminated.
【図１】本発明の実施形態に係る磁気共鳴診断装置のガ
ントリの横断面図。FIG. 1 is a cross-sectional view of a gantry of a magnetic resonance diagnostic apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図２】本発明の実施形態に係る磁気共鳴診断装置のガ
ントリの縦断面図。FIG. 2 is a longitudinal sectional view of a gantry of the magnetic resonance diagnostic apparatus according to the embodiment of the present invention.
１…静磁場磁石ユニット、 ２…傾斜磁場コイル含浸筒、 ３…傾斜磁場コイル用真空容器、 ４…電流リード、 ５…カプラホース、 ６…真空ホース、 ７…真空ポンプ、 ８…ベローズ、 ９…防振ゴム、 １０…防振ゴム、 １１…ボルト、 １２…ボルト、 １３…アーム、 １４…シャフト、 １５…ベース、 １６…Ｏリング、 ２１…撮影領域、 ２２…床、 ３１…真空容器内壁、 ３２…真空容器外壁、 ３３…真空容器前後壁、 ３４…静磁場磁石ユニットの真空容器内壁、 ３５…リブ、 ３６…静磁場磁石ユニットの真空容器、 ４１…傾斜磁場コイルユニット、 ４２…ＲＦコイルユニット。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Static magnetic field magnet unit, 2 ... Gradient magnetic field coil impregnation cylinder, 3 ... Vacuum container for gradient magnetic field coils, 4 ... Current lead, 5 ... Coupler hose, 6 ... Vacuum hose, 7 ... Vacuum pump, 8 ... Bellows, 9 ... Anti-vibration rubber, 10: Anti-vibration rubber, 11: Bolt, 12: Bolt, 13: Arm, 14: Shaft, 15: Base, 16: O-ring, 21: Photographing area, 22: Floor, 31: Vacuum container inner wall, 32: outer wall of vacuum vessel, 33: front and rear walls of vacuum vessel, 34: inner wall of vacuum vessel of static magnetic field magnet unit, 35: rib, 36: vacuum vessel of static magnetic field magnet unit, 41: gradient coil unit, 42: RF coil unit .
Claims (5)
石ユニットと、前記静磁場磁石ユニットの内側に設けら
れ、前記撮影領域内に傾斜磁場を発生する傾斜磁場コイ
ルユニットと、前記傾斜磁場コイルユニットの内側に設
けられ、前記撮影領域内に載置された被検体に高周波磁
場を印加すると共に、前記被検体から放出される磁気共
鳴信号を検出するＲＦコイルユニットとを具備する磁気
共鳴診断装置のガントリにおいて、 前記傾斜磁場コイルユニットは、傾斜磁場コイルと、前
記傾斜磁場コイルを収容する真空容器とを有し、前記真
空容器は非導電性材料で構成されることを特徴とする磁
気共鳴診断装置のガントリ。1. A static magnetic field magnet unit for generating a static magnetic field in an imaging area, a gradient magnetic field coil unit provided inside the static magnetic field magnet unit for generating a gradient magnetic field in the imaging area, and the gradient magnetic field A magnetic resonance diagnosis comprising: an RF coil unit provided inside the coil unit, for applying a high-frequency magnetic field to the subject placed in the imaging region and detecting a magnetic resonance signal emitted from the subject. In the gantry of the apparatus, the gradient magnetic field coil unit includes a gradient magnetic field coil and a vacuum container accommodating the gradient magnetic field coil, wherein the vacuum container is made of a non-conductive material. Gantry for diagnostic equipment.
ックであることを特徴とする請求項１記載の磁気共鳴診
断装置のガントリ。2. The gantry according to claim 1, wherein the non-conductive material is a fiber reinforced plastic.
ニットのライナーと共用され、前記真空容器の外壁の少
なくとも一部分は前記静磁場磁石ユニットの内壁と共用
されることを特徴とする請求項１記載の磁気共鳴診断装
置のガントリ。3. The vacuum vessel according to claim 1, wherein an inner wall of the vacuum vessel is shared with a liner of the RF coil unit, and at least a part of an outer wall of the vacuum vessel is shared with an inner wall of the static magnetic field magnet unit. Gantry of magnetic resonance diagnostic equipment.
てアーチ状に突き出た形状を有することを特徴とする請
求項１記載の磁気共鳴診断装置のガントリ。4. The gantry for a magnetic resonance diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the front and rear walls of the vacuum container have a shape protruding outward in an arch shape.
れていることを特徴とする請求項１記載の磁気共鳴診断
装置のガントリ。5. The gantry according to claim 1, wherein the front and rear walls of the vacuum vessel are reinforced with ribs.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000013235A JP2001198102A (en) | 2000-01-21 | 2000-01-21 | Gantry of magnetic resonance diagnostic system |
| US09/764,214 US6954068B1 (en) | 2000-01-21 | 2001-01-19 | Magnetic resonance imaging apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000013235A JP2001198102A (en) | 2000-01-21 | 2000-01-21 | Gantry of magnetic resonance diagnostic system |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001198102A true JP2001198102A (en) | 2001-07-24 |
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Country Status (1)
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009000503A (en) * | 2007-05-18 | 2009-01-08 | Toshiba Corp | Magnetic resonance imaging apparatus |
| US7719272B2 (en) | 2007-05-18 | 2010-05-18 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Magnetic resonance imaging apparatus |
-
2000
- 2000-01-21 JP JP2000013235A patent/JP2001198102A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009000503A (en) * | 2007-05-18 | 2009-01-08 | Toshiba Corp | Magnetic resonance imaging apparatus |
| US7719272B2 (en) | 2007-05-18 | 2010-05-18 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Magnetic resonance imaging apparatus |
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