JP2002219113A

JP2002219113A - Ｍｒｉスキャナにおける音響ノイズを減少させるための方法及び装置

Info

Publication number: JP2002219113A
Application number: JP2001355432A
Authority: JP
Inventors: David E Dean; デビッド・イー・ディーン; Robert Michael Vavrek; ロバート・マイケル・バブレク; Scott Thomas Mansell; スコット・トマス・マンセル
Original assignee: GE Medical Systems Global Technology Co LLC
Current assignee: GE Medical Systems Global Technology Co LLC
Priority date: 2000-11-22
Filing date: 2001-11-21
Publication date: 2002-08-06
Also published as: US20030196852A1; US6564900B1; EP1209479A1; US6810990B2

Abstract

(57)【要約】【課題】磁気共鳴画像形成システムにおける音響ノイ
ズを減少させる。【解決手段】磁気共鳴画像形成システム（１０）によ
って放射される音響ノイズを減少させるための技術は、
スキャナ（１２）内に、例えば、傾斜磁場コイル・アセ
ンブリ（２６、２８、３０）の内部、傾斜磁場コイル・
アセンブリと一次磁石（２４）との間、及び、一次磁石
とＲＦコイル（３２）の外周及び内周の周りなどに、エ
ネルギー減衰要素を設けることを含む。この要素は、ス
キャナの構造体に適合するように形成することができ、
新たなスキャナに取り付けられ、既存の設備に後付けす
ることができるタイル状要素とすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一般的に磁気共鳴
画像形成システムの分野に関し、より具体的には、その
ようなシステムにおける音響ノイズを減少させるための
技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】磁気共鳴画像形成（ＭＲＩ）システム
は、医療診断の分野で至る所にあるようになってきた。
過去数十年にわたって、比較的短時間で非常に質の高い
画像が形背可能となるＭＲＩ検査の改良技術が開発され
てきた。結果として、放射線専門医は、特定の診断用途
に適する種々の段階の解像度を備えた診断画像を利用す
ることができる。

【０００３】一般に、ＭＲＩ検査は、静磁場すなわち一
次磁場、無線周波数（ＲＦ）磁場、及び時間によって変
化する磁場傾斜と、対象となる被験者の体内の原子核ス
ピンとの間の相互作用に基づいている。水分子の水素原
子核のような特定の核構成要素は、外部磁界に応答し特
徴的な動きをする。このような核構成要素のスピンの歳
差運動は、磁場の操作によって影響を与えられ、有用な
画像を再構成するために検出、処理、及び使用可能なＲ
Ｆ信号を得ることができる。

【０００４】ＭＲＩシステムにおいて画像を作り出すた
めに用いられる磁場は、一次磁石によって作り出され
る、高度に均一で、静的な主要磁場を含む。一連の傾斜
磁場は、被験者の周りに配置される一組の３つの傾斜磁
場コイルによって作り出される。傾斜磁場は、３次元に
おける個々の体積要素すなわちボクセルの位置をエンコ
ードする。無線周波数コイルが、ＲＦ磁場を作り出すた
めに用いられる。このＲＦ磁場は、スピンシステムをそ
の平衡状態から不安定にする。ＲＦ磁場が終了し平衡状
態に戻ると、ＲＦ信号が放射される。このような放射
は、同じ送信ＲＦコイル又は個々の受信専用コイルの何
れかによって検出される。これらの信号は、増幅され、
濾過され、デジタル化される。次いで、デジタル化され
た信号は、有用な画像を再構成するために、いくつかの
実行可能な再構成アルゴリズムの一つを用いて処理され
る。

【０００５】種々の用途のためのＭＲ画像を得るため
に、多くの特定の技術が開発されてきた。これらの技術
の間の一つの主要な違いは、異なる画像コントラスト、
信号対ノイズ比、及び解像度を生み出すようスピンシス
テムを操作するために、傾斜パルス及びＲＦパルスが用
いられる方法にある。このような技術は、図形的には、
傾斜コイルとＲＦコイルに適用されたパルスが該パルス
間の時間の関係と共に表された「パルス系列」として示
される。近年は、大量の生データを極めて急速に収集で
きるパルス系列が開発されてきた。このようなパルス系
列は、検査を行うために必要とされる時間の著しい短縮
を可能にする。時間短縮は、検査過程において患者が動
くことの影響を抑制し、患者の不快感を減少させるだけ
でなく、高い解像度の画像を得るために特に重要であ
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ＭＲＩシステムは、医
療診断用途において使用される高品質の画像を提供する
ことでは優れているが、該システムの更なる改良がなお
必要とされている。例えば、検査中に作り出されるパル
スが、ＭＲＩスキャナの種々の機械的及び磁気的構造体
と相互作用することによって音響ノイズが生み出される
場合があり、このノイズは、患者収容孔内に生じるだけ
でなく、該スキャナが配置された検査室内を通して伝達
される。音響ノイズの振幅と周波数は、患者にとって危
険ではないが、該ノイズは、患者には不快なものであ
り、検査についての不安を付加する可能性がある。ま
た、ノイズは、検査を行う臨床医及び放射線専門医にと
っても気が散り、不快なものであるにちがいない。ＭＲ
Ｉスキャナの音響ノイズを減少させるために、パルス系
列を変えるなどの試みがなされてきたが、更なる改良が
なお必要とされている。具体的には、一般的な目標とし
て、ＭＲＩスキャナから放射される全周波数のノイズが
さらに減少されるべきであるが、現時点では、約１５Ｈ
ｚから約１５ｋＨｚまでの可聴範囲におけるノイズを減
少させることができる技術への特別の必要性がある。

【０００７】

【発明を解決するための手段】本発明は、このような必
要性に応じて設計された、ＭＲＩスキャナによって放射
される音響ノイズを減少させるための新規な技術を提供
する。その技術は、放射された音響ノイズを減少させる
ためにスキャナ構造体の内部及びその周囲の種々の位置
に配置することができる、エネルギー吸収積層構造を利
用する。この技術は、患者収容孔内及び傾斜磁場コイル
構造体内の双方、及び、ＲＦコイル、傾斜磁場コイル、
一次磁石を支持している構造体内及びその周りに種々の
方法で適用してノイズを減少させることができる。この
技術は、新たに製作されるコイル及びスキャナに適用す
ることができ、また、定期点検又は特別点検中などにお
いて、既存のスキャナを改造するために用いることも可
能である。

【０００８】例示的な実施において、積層タイル又はサ
ブユニットが、騒音減衰が望まれる種々の構造体に適す
るように作られる。積層タイルは、エネルギー吸収材が
取り付けられる構造支持体のような、ある範囲の材料及
び複合構造体を含むことができる。材料の多重層を、要
求される場所に設けることができる。個々のサブユニッ
ト又はタイルの設計及び構成は、コイル構造体、並び
に、スキャナのハウジング及び支持構造体に対して該サ
ブユニット又はタイルを用いることを容易にする。この
ように、音響ノイズ減少タイルを、現行のスキャナに後
付けするためのキットとして設けることができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】さて、図に移り、まず図１を参照
すると、磁気共鳴画像形成（ＭＲＩ）システム１０が、
スキャナ１２、スキャナ制御回路１４及びシステム制御
回路１６を含むものとして概略的に示されている。ＭＲ
Ｉシステム１０は、いかなる適切なＭＲＩスキャナ又は
検出器をも含むことができるが、図示された実施形態に
おいては、該システムは、走査するために要求される位
置に患者２２をつかせるように、台２０が内部に配置さ
れた患者収容孔１８を備える全身用スキャナを含む。ス
キャナ１２は、定格０．５テスラから定格１．５テスラ
及びそれ以上まで変動するスキャナを含む、いかなる適
切な種類の定格のものであってもよい。

【００１０】スキャナ１２は、制御された磁場を作り出
し、無線周波数励起パルスを生じさせ、そのパルスに応
答して患者体内の回転磁気材からの放射を検出する、一
連の関連するコイルを含む。図１の概略図において、一
次磁石コイル２４が、全体として患者収容孔１８に整合
する一次磁場を発生させるように設けられる。以下に十
分説明されるように、検査シーケンス中に制御された傾
斜磁場を生成するために、一連の傾斜磁場コイル２６、
２８及び３０が、一つのコイル・アセンブリにまとめら
れる。無線周波数コイル３２が、回転磁気材を励起する
ための無線周波数パルスを生成するために設けられる。
図１に示す実施形態においては、コイル３２はまた、受
信コイルとしても働く。このように、ＲＦコイル３２
は、回転磁気材からの放射を受信するための受動モー
ド、及び、無線周波数励起パルスを出力するための能動
モードで、それぞれ駆動回路及び受信回路に接続するこ
とができる。代わりに、種々の構成の受信コイルを、Ｒ
Ｆコイル３２とは別に設けることができる。このコイル
は、頭部用コイル・アセンブリその他のような、目標生
態組織に対して特に適合する構造体を含むことができ
る。さらに、受信コイルは、位相配列コイルその他を含
む、あらゆる適切な物理的構成として設けることができ
る。以下により詳細に説明するように、スキャナ１２
は、使用中にスキャナから放射された音響ノイズを減少
させるために、一次磁石コイル２４、傾斜磁場コイル２
６、２８、３０、及び、無線周波数コイル３２の周囲の
種々の位置に配置された、エネルギー減衰積層構造体を
含む。

【００１１】スキャナ１２のコイルは、望まれる磁場及
びパルスを発生させ、制御された方法で回転磁気材から
の放射を読むために、外部回路によって制御される。当
業者には分かることであるが、通常は患者の組織に結合
された物質は、一次磁場に曝されると、組織内の常磁性
の原子核の個々の磁気モーメントは磁場に揃う傾向を示
すが、その特性又はラーマー周波数においては不規則な
順序で歳差運動を行う。正味磁気モーメントは極性磁場
の方向に生成されるが、不規則に配向された垂直平面の
該モーメントの成分は、通常は相互に相殺する。検査シ
ーケンス中においては、ＲＦ周波数パルスは、対象の材
料のラーマー周波数又はその近くの周波数で生成され、
正味の横方向磁場モーメントを生成するように正味の整
合したモーメントの回転が引き起こされる。無線信号
が、励起信号の終了に続いて放射される。この磁気共鳴
信号は、スキャナで検出され、要求される画像を再構成
するために処理される。

【００１２】傾斜磁場コイル２６、２８、３０は、精密
に制御された磁場を生成するように働き、その強さは、
典型的には正極性及び負極性で、所定の視野にわたって
変化する。各コイルが既知の電流により付勢されると、
結果として生じる磁場傾斜は、一次磁場に重ねられ、視
野にわたる全体の磁場の強さに直線的変化を生み出す。
このような磁場の組合せは、互いに直交するように配置
され、個々の傾斜磁場のベクトル付加により、あらゆる
方向への直線傾斜の発生を可能にする。

【００１３】傾斜磁場は、物理平面及び論理軸の両方に
ついて、配向されたものと考えることができる。物理的
な意味において、傾斜磁場は、個々の磁場コイルに適用
されたパルス化した電流の適切な操作によって回転可能
な座標システムを形成するように、互いに直角に向けら
れる。論理的な意味において、この座標システムは、ス
ライス選択傾斜、周波数エンコード傾斜、位相エンコー
ド傾斜と通常呼ばれる傾斜を定める。

【００１４】スライス選択傾斜は、患者内の画像化され
る組織或いは生体組織のスラブを定める。したがって、
スライス選択磁場は、同じ周波数で歳差運動をする所望
のスライス内における既知の体積のスピンを励起するた
めに、選択式ＲＦパルスと同時に使用することができ
る。スライスの厚さは、ＲＦパルスの帯域幅及び視野に
わたる傾斜の強さによって定められる。

【００１５】第２の論理的傾斜軸、周波数エンコード傾
斜軸もまた、読み出し傾斜軸として知られており、スラ
イス選択磁場に垂直な方向に用いられる。一般に、周波
数エンコード傾斜は、ＲＦ励起から生じるＭＲエコー信
号の形成の前及び形成中に与えられる。この傾斜の影響
下での回転磁気材のスピンは、傾斜磁場にわたる空間的
位置に従ってエンコードされる。フーリエ変換法によっ
て、得られた信号は、周波数エンコードによって選択さ
れたスライスにおけるその位置を識別するために分析す
ることが可能である。

【００１６】最後に、位相エンコード傾斜は、通常、シ
ーケンスにおいて、読み出し傾斜の前で、かつ、スライ
ス選択傾斜の後に用いられる。位相エンコード方向の回
転磁気材におけるスピンの位置決めは、データ収集シー
ケンス中に連続して適用される僅かに異なる傾斜振幅を
使用して、材料の歳差運動している原子核の位相で連続
して引き起こされる変化によって達成される。このよう
に、位相変化は、視野にわたって直線的に課せられ、ス
ライス内の空間的位置は、零位置に対して累積された位
相差の極性及び程度によってエンコードされる。位相エ
ンコード傾斜は、位相エンコード方向の位置に応じて材
料のスピンの中に位相差が生成されることを許容する。

【００１７】当業者には分かることであるが、上述した
論理的な軸を用いるパルス系列について、数多くの変更
を案出することが可能である。さらに、選択されたスラ
イスと周波数及び位相エンコードの両方を適切に方向づ
けし、求められる材料を励起し、処理するための結果と
してのＭＲ信号を得るように、パルス系列の適合を行う
ことができる。

【００１８】スキャナ１２のコイルは、要求される磁場
及び無線周波数パルスを発生させるように、スキャナ制
御回路システム１４によって制御される。このように、
図１の概略図において、制御回路システム１４は、検査
中に用いられるパルス系列を指令し、受信信号を処理す
るための制御回路３６を含む。制御回路３６は、ＣＰ
Ｕ、或いは、多目的又は特定用途のコンピュータのデジ
タル信号プロセッサのような、いかなる適切なプログラ
ム可能論理装置をも含むことができる。制御回路３６は
さらに、スキャナによって実行された検査シーケンス中
に用いられる、物理及び論理軸構成のパラメータ、検査
のパルス系列の記述、得られた画像データ、プログラミ
ング・ルーチンその他を記憶する揮発性及び不揮発性の
メモリ装置のようなメモリ回路３８を含む。

【００１９】制御回路３６とスキャナ１２のコイルとの
間のインターフェースは、増幅及び制御回路４０、並び
に、送信及び受信インターフェース回路４２によって管
理される。回路４０は、制御回路３６からの制御信号に
応答して磁場コイルに駆動電流を供給するために、各々
の傾斜磁場コイルのための増幅器を含む。インターフェ
ース回路４２は、ＲＦコイル３２を駆動するための付加
的な増幅回路を含む。さらに、ＲＦコイルが、無線周波
数励起パルスを放射するためと、ＭＲ信号を受信するた
めの双方に働く場合には、回路４２は、典型的には、Ｒ
Ｆコイルを能動すなわち発信モードと、受動すなわち受
信モードとの間で切り替えるための切替装置を含む。図
１に参照符号３４で全体が示される電力供給部が、一次
磁石２４を付勢するために設けられる。最後に、回路１
４は、形状及び画像のデータをシステム制御回路１６と
の間で交換するインターフェース構成部品４４を含む。
本説明においては、超伝導一次磁場磁石アセンブリを用
いる円筒形孔画像形成システムについて言及している
が、本技術は、永久磁石及び電磁石による垂直磁場を用
いるスキャナのような、種々の他の構成に適用できるも
のである。

【００２０】システム制御回路１６は、スキャナ制御回
路１４を経由して操作者又は放射線専門医とスキャナ１
２との間のインターフェースを容易にするための広範囲
の装置を含むことができる。例えば、図示された実施形
態においては、多目的又は特定用途のコンピュータを用
いるコンピュータ・ワークステーションの形態の操作者
コントローラ４６が設けられる。このステーションはま
た、典型的には、検査パルス系列の記述、検査プロトコ
ル、使用者及び患者データ、生の及び処理された両方の
画像データその他を記憶するメモリ回路を含む。さら
に、このステーションは、ローカル及び遠隔操作装置で
データを受け、かつ、交換するための、種々のインター
フェース及び周辺機器ドライバを含むことができる。図
示された実施形態においては、この装置は、通常のコン
ピュータ・キーボード５０及びこれに代わるマウス５２
のような入力装置を含む。得られたデータから再構成さ
れた文書及び画像のハードコピー出力を生成するため
に、プリンタ５４が設けられる。操作者インターフェー
スの一助として、コンピュータ・モニタ４８が設けられ
る。加えて、システム１０は、図１に全体を参照符号５
６で示されているようなローカル及び遠隔の画像アクセ
ス及び検査制御装置を含むことができる。このような装
置は、医用画像保管通信システム、遠隔放射線システム
その他同種のものを含むことができる。

【００２１】一般に、ＭＲＩシステムにおいて実行され
るこれらのパルス系列は、制御回路１４内に保存される
論理及び物理構成設定とパラメータ設定とによって定め
られる。図２は、制御回路３６の機能成分と、メモリ回
路３８と共に保存された構成成分との間の関係を概略的
に表している。この機能成分は、所定の設定をシステム
の論理及び物理軸の両方に適応させるパルス系列の調整
を容易にする。一般に、全体的に参照符号５８で示され
ている軸制御モジュールは、制御回路３６によって実行
されるソフトウェア・ルーチンとして通常は実施される
論理から物理へのモジュール６０を含む。特に、変換モ
ジュールは、所定の画像プロトコルに従って特定のパル
ス系列を規定する制御ルーチンを介して実現される。

【００２２】変換モジュールを定義するコードは、要求
を受けると、論理構成設定６２及び物理構成設定６４を
参照する。論理構成設定６２は、上述した種々の論理軸
に対する、パルス振幅、開始時間、時間遅延といったパ
ラメータを含むことができる。一方、物理構成設定は、
典型的には、最大及び最小許容電流、切替え時間、増幅
度、スケーリングその他を含むスキャナ自体の物理的拘
束に関するパラメータを含む。変換モジュール６０は、
これらの構成設定において規定された拘束に従って、ス
キャナ１２のコイルを駆動させるパルス系列を発生させ
るように働く。この変換モジュールはまた、各々の物理
軸が、画像の物理軸の要求される回転又は再配向に従っ
て、スライスを適正に配向させ（例えば回転させ）、磁
気回転材をエンコードするために、適合したパルスを規
定するように働く。

【００２３】例として、図３は、図１に示すようなシス
テム上で実現でき、図２に示すような構成及び変換要素
を要求する典型的なパルス系列を示す。検査の種類に応
じて多くの異なるパルス系列の定義を実現することがで
きるが、図３の例においては、定常状態傾斜呼び戻し収
集モード・パルス系列は、互いに適正に時間設定された
一連のパルスと傾斜により定義される。このように、全
体を参照符号６６で示されるパルス系列は、論理スライ
ス選択軸６８、周波数エンコード軸７０、位相エンコー
ド軸７２、ＲＦ軸７４、及びデータ収集軸７６上のパル
スによって規定される。一般に、パルス系列の記述は、
参照符号７８で表されるようなスライス選択軸６８上の
一対の傾斜パルスで始まる。これらの傾斜パルスの初期
中に、ＲＦパルス８０が生成され、被験者の磁気回転材
が励起される。次いで、位相エンコードパルス８２が生
成され、周波数エンコード傾斜８４が続く。データ収集
窓８６は、位相及び周波数エンコードされた励起パルス
から生成される感知信号を提供する。パルス系列の記述
は、スライス選択軸、周波数エンコード軸、及び位相エ
ンコード軸上での付加的な傾斜パルスで終了する。

【００２４】要求されるスライスの配向及び要求される
磁場の強さによって、パルス系列６６の論理構成のパラ
メータを、より高速の、又はより低速の傾斜の開始、よ
り大きな、又はより小さな傾斜の振幅、傾斜間の種々の
タイミングなどを提供するように変えることができる。
さらに、これらの論理構成は、スキャナ及び関連した電
子機器の物理構成によって制限される。

【００２５】ＭＲＩシステムに通じている人には分かる
ことであるが、音響ノイズは、検査パルス系列の種々の
相において、要因の範囲が原因で生じる可能性がある。
ノイズの特定要因及び様式は非常に複雑であり得るが、
それらは一般に、パルス修正された磁場、一次磁場、及
び、スキャナを含むコイルと支持構造体との間の相互作
用の結果から生じると考えられている。実際に、患者及
び臨床医は、種々の検査の相にわたって周波数と振幅が
変化するノイズの範囲を経験することになる。本技術に
よれば、エネルギー吸収又は減衰積層構造体が、患者収
容孔内部とスキャナ外部の両方に伝達される音響ノイズ
を減衰させるためにスキャナ内部の位置に設けられる。

【００２６】図４は、ある程度概略的に全身用スキャナ
の一部分を示しており、ノイズ減衰用積層板が設けられ
るスキャナ構造体の内部の位置を示す。具体的には、上
述のように、スキャナ１２は、一次磁石２４、及び、傾
斜磁場コイル・アセンブリを構成する一連の傾斜磁場コ
イル２６、２８及び３０を含む。傾斜磁場コイル・アセ
ンブリの内側に、検査シーケンス中にＲＦ磁場を生じさ
せかつ放射を受けるように、ＲＦコイル３２が配置され
る。本技術によれば、音響エネルギー、或いは、検査中
に音響ノイズを生成する可能性があるエネルギーを減衰
し吸収するために、ノイズ減衰構造体１００が、スキャ
ナ内部の種々の位置に配置される。

【００２７】図４の例示的な実施形態において、ノイズ
減衰構造体１００は、スキャナ内において要求される位
置に用いられる一連のタイル状要素１０２を含む。図示
された実施形態において、タイル１０２は、一次磁石２
４の外径部１０４だけでなく、一次磁石２４の内径部１
０６にも取り付けられる。同様に、付加的なタイルが、
傾斜磁場コイル・アセンブリの外径部１０８、及び、傾
斜磁場コイル・アセンブリの内径部１１０に取り付けら
れる。さらに、タイルは、ＲＦコイル３２及び／又は患
者収容孔の外径部１１２に取り付けられる。図４に示す
全身用スキャナの場合には、付加的なタイルを、位置１
１４の主磁石フランジ、及び、傾斜磁場コイル・アセン
ブリの各端における前方及び後方ベル型端部１１６に取
り付けることができる。タイルは、個々の要素中にはさ
むか、接着剤で取り付けるか、或いは他の適当な手段の
いずれかによって、それぞれの位置に固定される。ま
た、タイルの間隔及び分布は、特定の用途に適合させる
ことができ、種々の周波数での予想されるエネルギー・
レベル、及び、スキャナ構成部品の大きさ、その他によ
っても幾分変わることになる。さらに、図４の例示的な
実施形態に示されるものと比べて、少ない数の、或いは
多い数の、又は、異なる位置にノイズ減衰構造体を設け
ることができる。周波数の可聴域にほぼ相当する多様な
周波数帯域、特に約１５Ｈｚから１５ｋＨｚのエネルギ
ーは、使用中に、積層構造体によって吸収され、減衰さ
れ、患者収容孔内部及びスキャナ外部の双方に伝達され
る音響ノイズを減少させる。

【００２８】図５は、タイル状要素１０２の形態の、例
示的な積層構造体を示す。図５の実施形態において、積
層構造体は、磁石又はコイル構造体の周囲の外面又は内
面に適用するように弧状の形状に曲げられた二層の材料
を含む。このように、図示された実施形態において、要
素１０２は、支持要素に固定することができる外壁１１
８及び内壁１２０を形成する。積層構造体は、要求され
る周波数範囲内でエネルギーを吸収し分散するために適
応される外部層１２２及び内側層１２４を含む。

【００２９】図５の要素の断面のいくぶんより詳細な表
示が、図６に示されている。図６の実施形態において
は、内側層１２４は、粘弾性材料を含む。内側層を拘束
する外側層１２２は、ステンレス鋼又はグラスファイバ
のような剛性の支持体を含む。現時点で好ましい実施形
態においては、非導電性の拘束層が、検査中の磁場の変
化に起因する渦電流の生成を避けるために、傾斜磁場コ
イルの内径又はＲＦコイルに隣接する領域で使用され
る。ステンレス鋼のような拘束材は、傾斜磁場コイルの
外径、一次磁石の近辺、及び画像形成部分から十分に離
れた囲いのような、渦電流が問題とならない場所で用い
ることができる。例としては、積層構造体での使用に適
した分散材は、ＩＳＤの表示で供給するＭｉｎｎｅｓｏ
ｔａＭｉｎｉｎｇａｎｄＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉ
ｎｇ（３Ｍ）社など、種々の供給源から入手することが
できる。

【００３０】ＭＲＩの用途で使用されるノイズ減衰要素
の具体的な構造体には、種々の変更を行うことができ
る。例えば、ここでは二層構造体が開示されているが、
剛性又は半剛性の材料の層、及び、より弾性をもった材
料の層を含む、多層構造体を用いることができる。同様
に、積層体の支持構造を、要素の内面又は外面、或いは
両面に設けることができる。逆に、要素の表面は、下側
の構造材にならった形態、形状及び外形を維持するよう
に、弾性材を含むものとすることができる。最後に、該
要素が用いられるスキャナの表面により密接に適合する
ように、ノイズ減衰要素を種々の方法で形成又は形作る
ことができる。

【００３１】本技術は、新しく製作される設備に取り付
ける場合と、現行の設備に後付けする場合の両方に適用
可能である。具体的にいうと、新しいスキャナの設計に
おいては、ノイズ減衰構造体が取り付けられるべき領域
に、該構造体を挿入し固定できるように、場所及び区域
を設けることができる。種々の構造体において、その外
形を、上述のタイル構造体のような積層体を受け入れる
ように構成することができる。後付けする用途において
は、場所があれば、タイルその他の積層体構造を設ける
ことができ、積層体構造は、特定の構成部品に合うよう
に前もって形状を定めるか、或いは、取り付け中に曲げ
たり外形をつけたりすることができる。このように、本
技術はまた、前もって形状を定めるか、或いは、取り付
け中に成形することができる一連の部品片又は積層体
が、キット型アセンブリの形で供給されて、既存の設備
において音響ノイズを減少させるようになったものも意
図しているものである。

【００３２】前述のノイズ減少技術は、約１５Ｈｚから
約１５ｋＨｚまでの人間の可聴周波数帯域を含む周波数
帯域内で優れた結果を示した。図７は、上述した形式の
ＭＲＩシステムのＲＦ管の領域における放射線反応を対
数目盛りによりプロットした図を、雑音減衰要素を備え
たものと、備えないものについて示す。図７のグラフ表
示１２６において、横軸１２８は周波数をＨｚで表し、
一方、縦軸１３０は振幅を表す。生データのトレース線
１３２は、反応のプロットに沿った種々の周波数におけ
るノイズの振幅を表し、滑らかな曲線１３４が、周波数
約１．８ｋＨｚから５ｋＨｚまでの間に重ねられてい
る。同様に、生データのトレース線１３６は、同じ周波
数範囲のノイズの振幅を表し、滑らかな曲線１３８が、
上部周波数サブ帯域に重ねられている。生データと重ね
られた曲線の両方が示すように、スキャナ内のエネルギ
ー吸収及びノイズ減衰構造体は、示されたサブ帯域内
で、人間の可聴範囲内の放射ノイズを実質的に減少させ
ることができた。

【００３３】本発明は、種々の修正及び変形が可能であ
るが、特定の実施形態を例として図面で示し、本文で詳
細に説明してきた。しかしながら、本発明は、開示され
た特定の形態に限定されることを意図したものでないこ
とが理解されるであろう。むしろ、本発明は、特許請求
の範囲によって規定される本発明の技術思想及び技術的
範囲内の全ての変更、均等物及び変形を含むものであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】医療診断画像形成に使用され、本発明のシー
ルド技術の幾つかの態様を実現したＭＲＩシステムの概
略図。

【図２】図１に示す形式のシステムのための制御装置
における例示的なパルス系列記述モジュールの機能成分
のブロック図。

【図３】図１のシステムで実行され得るＭＲＩ検査の
ための例示的なパルス系列記述のグラフ表示。

【図４】放射された音響ノイズを減少させるための本
技術の態様により音響ノイズ減衰積層構造体を配置する
ことができる具体的な位置を示すＭＲＩスキャナの一側
面の概略図。

【図５】図４に示す位置に用いることができる形式の
例示的な積層タイルの斜視図。

【図６】図５に示す形式の二層積層構造体の詳細図。

【図７】本発明の技術の態様によりエネルギー吸収積
層体を設置することによって放射音響ノイズが減少する
ことを示す、音響ノイズレベルのグラフ表示。

【符号の説明】

１０磁気共鳴画像形成システム１２スキャナ１４スキャナ制御回路１６システム制御回路１８患者収容孔２０台２２患者２４一次磁石２６、２８、３０傾斜磁場コイル３２無線周波数コイル４６操作者コントローラ５６医用画像保管通信システム／遠隔放射線システム

フロントページの続き (72)発明者ロバート・マイケル・バブレクアメリカ合衆国、ウィスコンシン州、ウォーキシャ、キスドン・ヒル・ドライブ、 3002番 (72)発明者スコット・トマス・マンセルアメリカ合衆国、ウィスコンシン州、ウォーターフォード、フォックス・ノウル・ドライブ、603番Ｆターム(参考） 4C096 AB47 AD08 AD09 CA67 CB19

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一次磁石（２４）と、少なくとも一部分が前記一次磁石に囲まれている第１、
第２及び第３の傾斜磁場コイル（２６、２８、３０）を
含む傾斜磁場コイルの組と、少なくとも一部分が前記傾斜磁場コイルの組に囲まれて
いる無線周波数コイル（３２）と、スキャナの作動中に音響ノイズを分散させるために、前
記スキャナ（１２）内に配置された一組の音響ノイズ減
衰要素（１０２）と、を備えることを特徴とする磁気共
鳴画像形成スキャナ。
【請求項２】前記音響ノイズ減衰要素（１０２）が、
前記一次磁石（２４）の外面（１０４）の周りに配置さ
れることを特徴とする請求項１に記載のスキャナ。
【請求項３】前記音響ノイズ減衰要素（１０２）が、
前記一次磁石（２４）の内面（１０６）の周りに配置さ
れることを特徴とする請求項１に記載のスキャナ。
【請求項４】前記音響ノイズ減衰要素（１０２）が、
前記傾斜磁場コイルの組の外面（１０８）の周りに配置
されることを特徴とする請求項１に記載のスキャナ。
【請求項５】前記音響ノイズ減衰要素（１０２）が、
前記傾斜磁場コイルの組の内面（１１０）の周りに配置
されることを特徴とする請求項１に記載のスキャナ。
【請求項６】前記音響ノイズ減衰要素（１０２）が、
前記一次磁石（２４）の端部（１１４）の周りに配置さ
れることを特徴とする請求項１に記載のスキャナ。
【請求項７】前記音響ノイズ減衰要素（１０２）が、
前記傾斜磁場コイルの組の端部（１１６）の周りに配置
されることを特徴とする請求項１に記載のスキャナ。
【請求項８】前記音響ノイズ減衰要素（１０２）が、
前記無線周波数コイル（３２）の外面の周りに配置され
ることを特徴とする請求項１に記載のスキャナ。
【請求項９】前記音響ノイズ減衰要素（１０２）が、
拘束層（１２２）と該拘束層上のエネルギー吸収材（１
２４）とを含むタイル要素であることを特徴とする請求
項１に記載のスキャナ。
【請求項１０】前記音響ノイズ減衰要素（１０２）
が、拘束材の第１層（１２２）及び粘弾性材の第２層
（１２４）を含むことを特徴とする請求項１に記載のス
キャナ。
【請求項１１】前記拘束材が、ステンレス鋼を含むこ
とを特徴とする請求項１に記載のスキャナ。
【請求項１２】前記拘束材が、非電導材を含むことを
特徴とする請求項１に記載のスキャナ。
【請求項１３】前記拘束材が、グラスファイバを含む
ことを特徴とする請求項１２に記載のスキャナ。
【請求項１４】一次磁石（２４）と、少なくとも一部
分が前記一次磁石に囲まれている第１、第２及び第３の
傾斜磁場コイル（２６、２８、３０）を有する傾斜磁場
コイルの組と、少なくとも一部分が前記傾斜磁場コイル
の組に囲まれている無線周波数コイル（３２）とを備え
るスキャナ（１２）と、画像形成シーケンス中に制御されたパルス信号を前記傾
斜磁場コイル及び前記無線周波数コイルに与えるために
前記スキャナに接続された制御回路（１４）と、画像形成シーケンス中に前記スキャナによって発生され
る音響ノイズを分散させるために前記スキャナ（１２）
内に配置された一組の音響ノイズ減衰要素（１０２）
と、を含むことを特徴とする磁気共鳴画像形成システ
ム。
【請求項１５】前記スキャナ（１２）が患者収容孔
（１８）を含む全身用スキャナであり、前記ノイズ減衰
要素（１０２）が、少なくとも前記患者収容孔（１８）
内のノイズを減少させるように配置されることを特徴と
する請求項１４に記載のシステム。
【請求項１６】前記ノイズ減衰要素（１０２）が、前
記患者収容孔の外の音響ノイズを分散させるように前記
スキャナ（１２）内に配置されることを特徴とする請求
項１５に記載のシステム。
【請求項１７】前記ノイズ減衰要素（１０２）が、少
なくとも前記傾斜磁場コイルの組の内面（１１０）に沿
って配置されることを特徴とする請求項１４に記載のシ
ステム。
【請求項１８】前記ノイズ減衰要素（１０２）がま
た、前記無線周波数コイル（３２）の外面に沿って配置
されることを特徴とする請求項１７に記載のシステム。
【請求項１９】前記ノイズ減衰要素（１０２）がま
た、前記傾斜磁場コイルの組の外面（１０８）に沿って
配置されることを特徴とする請求項１７に記載のシステ
ム。
【請求項２０】前記ノイズ減衰要素（１０２）が、拘
束層（１２２）及びエネルギー減衰層（１２４）を含む
多層積層構造を備えることを特徴とする請求項１４に記
載のシステム。
【請求項２１】前記拘束層（１２２）が、非電導性で
あることを特徴とする請求項２０に記載のシステム。
【請求項２２】前記エネルギー減衰層（１２４）が、
粘弾性層であることを特徴とする請求項２０に記載のシ
ステム。
【請求項２３】前記ノイズ減衰要素（１０２）が、該
要素が取り付けられる前記スキャナ（１２）の構造体に
適合する形状にされたことを特徴とする請求項２０に記
載のシステム。
【請求項２４】前記ノイズ減衰要素（１０２）が、前
記スキャナ（１２）の支持構造体に固定されたタイル状
要素であることを特徴とする請求項２０に記載のシステ
ム。
【請求項２５】一次磁石（２４）と、少なくとも一部
分が前記一次磁石に囲まれている第１、第２及び第３の
傾斜磁場コイル（２６、２８、３０）を有する傾斜磁場
コイルの組と、少なくとも一部分が前記傾斜磁場コイル
の組に囲まれている無線周波数コイル（３２）とを有す
るスキャナ（１２）を備え、画像形成シーケンス中に制
御されたパルス信号を前記傾斜磁場コイル及び前記無線
周波数コイルに与えるために前記スキャナに接続された
制御回路（１４）をさらに含む磁気共鳴画像形成システ
ムにおいてノイズを減衰するための方法であって、画像形成シーケンス中に、少なくとも患者支持容積（１
８）に向けて前記スキャナにより放射される音響ノイズ
を減少させるために、前記スキャナ（１２）内に音響ノ
イズ減衰要素（１０２）を配置する段階、を含むことを
特徴とする方法。
【請求項２６】前記音響ノイズ減衰要素（１０２）
が、前記スキャナ（１２）の支持構造体に適用されるタ
イル状要素であることを特徴とする請求項２５に記載の
方法。
【請求項２７】前記音響ノイズ減衰要素（１０２）
が、拘束層（１２２）及びエネルギー減衰層（１２４）
を含むことを特徴とする請求項２５に記載の方法。
【請求項２８】前記要素（１０２）は、前記拘束層
（１２２）が前記スキャナ（１２）の支持部品の外側に
あるように、前記支持部品上に配置されることを特徴と
する請求項２６に記載の方法。
【請求項２９】前記要素（１０２）は、前記エネルギ
ー減衰層（１２４）が前記スキャナ（１２）の支持部品
に隣接するように、前記支持部品上に配置されることを
特徴とする請求項２６に記載の方法。
【請求項３０】前記音響ノイズ減衰要素（１０２）
が、少なくとも前記傾斜磁場コイルの組の内面（１１
０）の周りに配置されることを特徴とする請求項２５に
記載の方法。
【請求項３１】前記音響ノイズ減衰要素（１０２）
が、前記無線周波数コイル（３２）と前記一次磁石（２
４）の外面（１０４）との間の少なくとも２つの異なる
位置に配置されることを特徴とする請求項２５に記載の
方法。
【請求項３２】前記音響ノイズ減衰要素（１０２）を
前記スキャナ（１２）の要素に適合させる、さらなる段
階を含むことを特徴とする請求項２５に記載の方法。
【請求項３３】ＭＲＩスキャナからの音響ノイズを減
少させるためのキットであって、前記スキャナ（１２）
の表面に配置される形状になっており、画像形成シーケ
ンス中に、前記スキャナに制御されたパルスを与える間
に生じる音響エネルギーを分散させるように構成された
複数の音響ノイズ減衰要素（１０２）を含むことを特徴
とするキット。
【請求項３４】前記要素（１０２）が、一次磁石（２
４）、傾斜磁場コイルの組（２６、２８、３０）及び無
線周波数コイル（３２）の何れの内面又は外面の周りに
も配置できるように構成されたタイル状要素であること
を特徴とする請求項３３に記載のキット。
【請求項３５】前記要素（１０２）は、該要素が前記
スキャナ（１２）に適用される支持面に適合するよう
に、前もって形成されることを特徴とする請求項３３に
記載のキット。
【請求項３６】前記要素（１０２）が、拘束層（１２
２）と該拘束層（１２２）に支持されるエネルギー減衰
層（１２４）とを含むことを特徴とする請求項３３に記
載のキット。
【請求項３７】前記要素（１０２）が、スキャナの構
成部分に接着により取り付けられる形状にされているこ
とを特徴とする請求項３３に記載のキット。