JP2008119249A - 操作スイッチ装置および磁気共鳴イメージング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】操作スイッチが強磁場の変化の影響を受けて起こる誤作動を抑制し、磁場に与える影響を抑制し、また、信号を感知する感度の劣化を防ぐ。
【解決手段】光源１５０で照射された光を光照射用光ファイバー（第１の光ファイバー）１１３を通じて反射板１１２に反射させ、反射された光を光出射用光ファイバー（第２の光ファイバー）１１４を通じて検出部１５１に出射させ、光を検出部１５１で検出し、検出した光の強度によりスイッチングさせる。
【選択図】図２

Description

本発明は、操作スイッチ装置、特に磁気共鳴イメージング撮影時等の強磁場空間で使用する操作スイッチ装置および磁気共鳴イメージング装置に関する。

一般的に電子機器を強磁場空間内で使用することにより、電子機器に不具合が生じ、また、逆に電子機器を使用することにより磁場空間における磁場に影響を与えることは知られている。

例えば、強磁場を発生させる装置として磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ：Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ Ｉｍａｇｉｎｇ）装置が知られている。
磁気共鳴イメージング装置は、核磁気共鳴（ＮＭＲ：Ｎｕｃｌｅａｒ Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ）現象を利用して、被検体の断層画像を撮影できる装置であり、磁気共鳴イメージング装置は、医療用途、産業用途などさまざまな分野において、利用されている。

磁気共鳴イメージング装置により被検体の断層画像を撮影する際、被検体は静磁場が形成された空間内に収容される。そして、勾配コイルに電流を印加させ共鳴周波数の電磁波を照射することにより、核磁気共鳴現象を発生させて断層画像が撮影される。

静磁場空間内で勾配コイルに電流を印加させた時、磁場の中を電流が断続的に流れることによって生じる力が、勾配コイル自身を振動させ、その振動エネルギーが磁石本体などの構造物全体に伝播することによって装置から大きな音が発生する。
したがって、被検体が自分の意思を伝える際、声を出してもオペレータに聞こえないため、パニックスイッチなるオペレータに信号を送るスイッチによりオペレータに意思表示をする。

一般的にパニックスイッチは、電気的に信号を送る電気式パニックスイッチや空気の圧力変化により信号を送る空気式パニックスイッチが知られている。
特開２００２−１７７２７４号公報

しかしながら、上述の電気式パニックスイッチ、空気式パニックスイッチには以下のような問題がある。

電気式パニックスイッチは、パニックスイッチに電流が流れることにより磁場が発生し、例えば、磁気共鳴イメージング装置内で使用した場合、撮影した被検体の断層画像が劣化することがある。また、磁場が発生している空間において、磁場が変化した場合、例えば、磁気共鳴イメージング装置は被検体の断層画像を撮影する際ボア内の磁場を変化させるため、パニックスイッチが押されていなくてもパニックスイッチに電流が流れ、パニックスイッチを誤作動させることがある。
また、磁場の変化により、パニックスイッチの導電配線に誘導起電力が発生し、配線が発熱することがある。

また、空気式パニックスイッチは、気嚢や空気チューブなどからの空気漏れによる動作不良、または、空気チューブが長くなり空気チューブ内の体積が増加することによる空気圧力変化を感知する感度の劣化などが起こることがある。

そこで、強磁場の影響を受けて誤作動を起こさず、磁場に影響を与えず、また、信号を感知する感度の劣化を防ぐスイッチが必要とされている。

したがって、本発明の目的は、強磁場空間において磁場変化の影響を受けて起こる誤作動を抑制し、また、磁場に与える影響を抑制することができ、特に磁気共鳴イメージング装置におけるボア内の磁場変化の影響を受けて起こる誤作動を抑制し、また、磁気共鳴イメージング装置のボア内に発生する磁場に与える影響を抑制することができ、また、信号を感知する感度の劣化を防ぐ操作スイッチ装置および磁気共鳴イメージング装置を提供することにある。

上記目的の達成のために本発明の操作スイッチ装置は、静磁場空間の被検体から生ずる磁気共鳴信号に基づいて前記被検体の画像を生成する磁気共鳴イメージング装置の動作についてスイッチング動作を実施する操作スイッチ装置であって、光を反射させる反射板と、前記静磁場空間と異なる空間に配置されており、前記反射板により反射された光を検出する検出部と、操作されることにより前記反射板が前記検出部へ反射する光の強度を変化させる操作部とを有し、前記検出部によって検出される光の強度の変化に基づいて前記磁気共鳴イメージング装置の動作をスイッチングする。

上記目的の達成のために本発明の磁気共鳴イメージング装置は、静磁場空間内の被検体から生ずる磁気共鳴信号に基づいて前記被検体の画像を生成する磁気共鳴イメージング装置であって、当該磁気共鳴イメージング装置の動作についてスイッチング操作を実施する操作スイッチ部を含み、前記操作スイッチ部は、光を反射させる反射板と、前記静磁場空間と異なる空間に配置されており、前記反射板により反射された光を検出する検出部と、操作されることにより前記反射板が前記検出部へ反射する光の強度を変化させる操作部とを有し、前記検出部によって検出される光の強度の変化に基づいてスイッチング操作を実施する。

本発明によれば、強磁場空間において磁場変化の影響を受けて起こる誤作動を抑制し、また、磁場に与える影響を抑制することができ、特に磁気共鳴イメージング装置におけるボア内の磁場変化の影響を受けて起こる誤作動を抑制し、また、磁気共鳴イメージング装置のボア内に発生する磁場に与える影響を抑制することができ、また、信号を感知する感度の劣化を防ぐ操作スイッチ装置および磁気共鳴イメージング装置を提供することができる。

以下より、本発明にかかる実施形態を、磁気共鳴イメージング装置を例として図面を参照して説明する。

＜第１の実施形態＞
図１は、本発明の第１の実施形態における磁気共鳴イメージング装置の構成を示す構成図である。

図１に示すように、磁気共鳴イメージング装置１は、静磁場マグネット部１２と、勾配コイル部１３と、ＲＦコイル部１４と、ＲＦ駆動部２２と、勾配駆動部２３と、データ収集部２４と、被検体搬送部２５と、制御部３０と、データ処理部３１と、操作部３２と、表示部３３とスピーカ３４と光スイッチ部１００とを有する。

以下より、各構成要素について、順次、説明する。

静磁場マグネット部１２は、被検体が収容されるボア１１に静磁場を形成するために設けられている。静磁場マグネット部１２は、開放型、シリンドリカル型などであり、たとえば、一対の永久磁石または超電導マグネットがボア１１を挟むように配置され、静磁場の方向が被検体４０の体軸方向に対して垂直な方向Ｚに沿うように構成されている。なお、図１では図示を省略しているが、静磁場マグネット部１２は、上ヨークと下ヨークとサイドヨークとを備え、上ヨークと下ヨークとの端部がサイドヨークによって支持されている。そして、一対の永久磁石が上ヨークと下ヨークとのそれぞれに配置されている。

勾配コイル部１３は、ＲＦコイル部１４が受信する磁気共鳴信号に３次元の位置情報を持たせるために、ボア１１に勾配磁場を形成する。勾配コイル部１３は、スライス選択勾配磁場、読み取り勾配磁場、位相エンコード勾配磁場の３種類の勾配磁場を１つの勾配コイルで形成する。またＸ、Ｙ、Ｚ方向の３次元的に勾配磁場を形成するために勾配コイルを３系統有する。

ＲＦコイル部１４は、たとえば、被検体４０の撮影領域である頭部全体を囲むように配置されており、送信用と受信用とを兼用するように構成されている。ＲＦコイル部１４は、ボア１１内の被検体に電磁波であるＲＦ信号を送信して高周波磁場を形成し、被検体４０の撮影領域におけるプロトンのスピンを励起する。そして、ＲＦコイル部１４は、その励起されたプロトンから発生する電磁波を磁気共鳴信号として受信する。なお、ＲＦコイル部１４は、送信用コイルと受信用コイルが独立するように設けてもよい。

ＲＦ駆動部２２は、ＲＦコイル部１４を駆動させてボア１１内に高周波磁場を形成するために、ゲート変調器（図示なし）とＲＦ電力増幅器（図示なし）とＲＦ発振器（図示なし）とを有する。ＲＦ駆動部２２は、制御部３０からの指示に基づいて、ＲＦ発振器からのＲＦ信号を、ゲート変調器を用いて所定のタイミングおよび所定の包絡線の信号に変調する。そして、ゲート変調器により変調されたＲＦ信号を、ＲＦ電力増幅器により増幅した後、ＲＦコイル部１４に出力する。

勾配駆動部２３は、制御部３０の指示に基づいて勾配コイル部１３を駆動させて、静磁場空間のボア１１内に勾配磁場を発生させる。勾配駆動部２３は、勾配コイル部１３の３系統の勾配コイルに対応して３系統の駆動回路（図示なし）を有する。

データ収集部２４は、ＲＦコイル部１４が受信する磁気共鳴信号を収集するために、位相検波器（図示なし）とアナログ／デジタル変換器（図示なし）とを有する。データ収集部２４は、ＲＦコイル部１４からの磁気共鳴信号を、ＲＦ駆動部２２のＲＦ発振器の出力を参照信号として、位相検波器によって位相検波し、アナログ／デジタル変換器に出力する。そして、位相検波器により位相検波されたアナログ信号である磁気共鳴信号を、アナログ／デジタル変換器によってデジタル信号に変換して、データ処理部３１に出力する。

被検体搬送部２５は、クレードル２６とクレードル移動部２７とを有する。

クレードル２６は、被検体４０が載置される載置面を備えたテーブルである。
クレードル移動部２７は、クレードル２６をボア１１の内部と外部との間で移動するために設けられている。

制御部３０は、コンピュータにより構成されている。制御部３０は、操作部３２からデータ処理部３１を介して送られる指令に基づいて、ＲＦ駆動部２２と勾配駆動部２３とデータ収集部２４とクレードル移動部２７との各部を制御する。また、制御部３０は、所望の画像を得るために、操作部３２からの指令に基づいてデータ処理部３１を制御する。

データ処理部３１は、コンピュータにより構成されている。データ処理部３１は、制御部３０に接続されており、操作部３２に入力された操作信号を処理し、制御部３０に送信する。また、データ処理部３１は、データ収集部２４に接続されており、データ収集部２４から出力される磁気共鳴信号に対して各種の画像処理をして、画像データを生成する。

操作部３２は、キーボードやマウスなどの操作デバイスにより構成されており、オペレータの操作に応じた操作信号をデータ処理部３１に出力する。

表示部３３は、グラフィックディスプレイなどの表示デバイスにより構成されており、データ処理部３１が生成する被検体の断層画像を表示する。

スピーカ３４は、後述の光スイッチ部１００を操作することにより音を発し、光スイッチ部１００が操作されたことをオペレータに知らせる。例えば、スピーカ３４は、光スイッチ部１００をＯＦＦからＯＮにスイッチングしたときに音を発し、オペレータがリセットするまでは光スイッチ部１００をＯＦＦにしても音を発し続ける。

光スイッチ部１００は、ボア内の被検体がスキャンルーム外のオペレータに意思表示等の情報を伝達するためのスイッチであり、光スイッチ部１００内に照射せれた光が反射板（図示なし）により反射され、ボア外に配置されている後述の検出部１５１において光を検出し、検出した光により発生する電流の電流値により検出部１５１がスイッチングを行う。

光源１５０は、光スイッチ部１００の構成要素であり、光スイッチ部１００における後述の筐体１１０内に入射させる光を発生させる。また、光源１５０は、好ましくは、ボア１１から離れた磁場の影響のない位置に設置され、より好ましくは、オペレータルームに設置される。

検出部１５１は、光スイッチ部１００の構成要素であり、光スイッチ部１００における筐体１１０内から出射された光を検出する。検出部１５１は、検出した光により発生する電流の電流値によりスイッチングを行い、例えば、スイッチがＯＮとなったときスピーカ３４から音を発せさせる。また、検出部１５１は、好ましくは、ボア１１から離れた磁場の影響のない位置に設置され、より好ましくは、オペレータルームに設置される。

次に本発明における本実施形態における光スイッチ部１００について説明する。

図２は、本発明の第１の実施形態における焦点制御型光スイッチ部の断面を示す断面図である。
図２（ａ）は、通常状態（待機状態）の光スイッチ部であり、図２（ｂ）は、ボタンを押したとき（起動状態）の光スイッチ部である。

図２（ａ）および図２（ｂ）に示すように、本実施形態の光スイッチ部１００は、筐体１１０と光ファイバー保護部１１１と反射板１１２と光照射用光ファイバー１１３と光出射用光ファイバー１１４とボタン１１５と第１のバネ１１６と反射板可動部１１７と光吸収体１１８と光源１５０と検出部１５１とを有する。

以下より、各構成要素について、順次、説明する。

筐体１１０は、光ファイバー保護部１１１と反射板１１２と光照射用光ファイバー１１３と光出射用光ファイバー１１４とボタン１１５と第１のバネ１１６と反射板可動部１１７と光吸収体１１８とを内包し、各部を後述する位置に配置している。
光スイッチ部１００は、被検体４０がボア１１内に収容される際、被検体４０によりボア１１内に導入される。したがって、筐体１１０は被検体４０が握ることができる大きさであり、握り易い形状であることが好ましい。

光ファイバー保護部１１１は、後述の光照射用光ファイバー１１３と光出射用光ファイバー１１４とを被覆して外部からの衝撃、応力などから後述の光照射用光ファイバー１１３と光出射用光ファイバー１１４とを保護する。

反射板１１２は、照射された光を反射させて後述の光出射用光ファイバー１１４に入射させる。
反射板１１２は、楕円球を略半分の位置で切断した形状の反射鏡である。そして、反射板１１２は、後述の光照射用光ファイバー１１３および光出射用光ファイバー１１４と空間を隔てて対向する位置に配置されており、通常状態（待機状態）において反射板１１２である半楕円球反射鏡の２つの焦点１１９のうちの第１の焦点１１９ａに後述の光照射用光ファイバー１１３における光を照射する光照射口１１３ａが、第２の焦点１１９ｂに後述の光出射用光ファイバー１１４における光が入射する光入射口１１４ａがそれぞれ配置されている。
そして、反射板１１２は、反射板１１２が可動するように接合部（図示なし）により筐体１１０に設置されている。反射板１１２は、後述の反射板可動部１１７により動かされる。
また、反射板１１２の周縁部には後述の第２のバネ１１７ｂが接続されている。

光照射用光ファイバー１１３は、光を照射する光照射口１１３ａを有する。光照射用光ファイバー１１３は、光源１５０で発生した光を光照射口１１３ａから反射板１１２に照射する。光照射用光ファイバー１１３は、光照射口１１３ａが反射板１１２である半楕円球反射鏡の第１の焦点１１９ａに位置するように配置される。また、光照射用光ファイバー１１３である光ファイバーの長さは、後述の光源１５０の位置に伴い、ボア１１内から光源１５０が磁場の影響を受けない位置までの距離とする。より好ましくはボア１１内からオペレータルームまでの距離である。

光出射用光ファイバー１１４は、反射板１１２で反射された光を光出射用光ファイバー１１４に入射する光入射口１１４ａを有する。光出射用光ファイバー１１４は、反射板１１２で反射された光を光入射口１１４ａから入射させ後述の検出部１５１に到達させる。光出射用光ファイバー１１４は、光入射口１１４ａが反射板１１２である半楕円球反射鏡の第２の焦点１１９ｂに位置するように配置される。また、光出射用光ファイバー１１４である光ファイバーの長さは、後述の検出部１５１の位置に伴い、ボア１１内から検出部１５１が磁場の影響を受けない位置までの距離とする。より好ましくはボア１１内からオペレータルームまでの距離である。

ボタン１１５は、後述の反射板可動部１１７を起動するための起動ボタンである。ボタン１１５は、例えば、筐体１１０の表面に設置されている。ボタン１１５を押すことにより反射板可動部１１７が動き、それに伴い反射板１１２が動く。そして、ボタン１１５を押すことを止めると内包している第１のバネ１１６によりボタン１１５は、通常の位置（待機状態）に戻る。

第１のバネ１１６は、ボタン１１５に内包されている。そして、第１のバネ１１６は、ボタン１１５が押されることにより収縮し、ボタン１１５を押すことを止めると通常状態に戻る。その際、ボタン１１５を通常状態（待機状態）に戻す。

図２（ａ）に示すように、反射板可動部１１７は、例えば、反射板可動軸１１７ａと第２のバネ１１７ｂとを含む。
反射板可動軸１１７ａは、略く字状に形成されており、端部がボタン１１５と接続されている。そして、反射板可動軸１１７ａは、反射板１１２と接するように配置されている。反射板可動軸１１７ａは、ボタン１１５が押されるとボタン１１５と連動して、ボタン１１５と同一の方向（Ｘ軸方向）に同一の距離だけ動き、反射板１１２を回転させる。
第２のバネ１１７ｂは、筐体１１０と反射板１１２の周縁部とを接続しており、反射板可動軸１１７ａが通常状態（待機状態）に戻ったときに、反射板１１２を通常状態（待機状態）に戻す。

光吸収体１１８は、反射板１１２で反射した光を吸収する。
図２（ｂ）に示すように、光吸収体１１８は、反射板可動部１１７が反射板１１２を移動させることによって反射する方向が変化した光を吸収する。光吸収体１１８は、移動した反射板１１２における第２の焦点１１９ｂの位置に配置され、第２の焦点１１９ｂに集まる光を吸収し、筐体１１０の壁などで起こる乱反射を防ぐ。

光源１５０は、好ましくは、ボア１１から離れた磁場の影響のない位置に設置され、より好ましくは、オペレータルームに設置される。光源１５０は、例えば、発光素子である発光ダイオードなどから構成されている。光源１５０は光照射用光ファイバー１１３に光学的に接続されており、光源１５０で発生した光が光照射用光ファイバー１１３を通り光照射口１１３ａから照射される。

検出部１５１は、好ましくは、ボア１１から離れた磁場の影響のない位置に設置され、より好ましくは、オペレータルームに設置される。検出部１５１は、例えば、受光素子であるフォトダイオード、フォトトランジスタなどから構成されている。検出部１５１は、光出射用光ファイバー１１４に光学的に接続されており、光出射用光ファイバー１１４を通り検出部１５１に到達した光により電流が発生する。また、検出部１５１は、スピーカ３４と接続しており、例えば、スイッチがＯＮとなったときスピーカ３４から音を発せさせる。検出部１５１で発生する電流は検出部１５１に到達した光の強度により変化し、光の強度が高いと電流値は大きくなる。なお、電流はデバイス内で大幅に増幅される。よって、デバイス内のミクロ領域では部分的に比例するように見えるが、デバイス外でのマクロ領域では、閾値以上の電流が流れる（ＯＮ状態）と閾値以上の電流が流れない（ＯＦＦ状態）の２通りとなる。

以下より、本発明の本実施形態における光スイッチ部１００が起動するときの動作を説明する。
図３は、本発明にかかる第１の実施形態における光スイッチ部の動作のフロー図である。
まず、図２（ａ）に示す通常状態（待機状態）の光スイッチ部の動作について説明する。

図３に示すように、光源１５０で発生した光を照射する（Ｓ１０）。
光源１５０で発生した光が光照射用光ファイバー１１３を通り、光照射口１１３ａから反射板１１２に照射する。

図３に示すように、反射板１１２で光が反射し、光入射口１１４ａに光が入射する（Ｓ２０）。
反射板１１２に照射された光は反射板１１２により反射する。このとき、光照射口１１３ａは反射板１１２である半楕円球反射鏡の第１の焦点に位置しているため、光照射口１１３ａから照射され反射板１１２で反射された光は第２の焦点に集まる。
そして、第２の焦点に集まった光は第２の焦点に位置する光入射口１１４ａから光出射用光ファイバー１１４内に入射する。このとき第１のバネ１１６および第２のバネ１１７ｂは通常状態である。

図３に示すように、検出部１５１に光が到達し、電流が発生する（Ｓ３０）。
光入射口１１４ａから入射した光が、光出射用光ファイバー１１４を通り検出部１５１に到達する。検出部１５１で発生する電流は検出部１５１に到達した光の強度により変化する。
検出部１５１において、検出部１５１に到達した光により電流が発生し、発生した電流値が閾値以上である場合、スイッチがＯＦＦ状態のままでありスピーカ３４から異常を知らせる音は発せられない。
以上のＳ１０からＳ３０における一連の動作が通常状態時の光スイッチ部１００の動作である。

次にボタン１１５を押した時の光スイッチ部１００の動作を説明する。
図２（ｂ）はボタンを押したとき（起動状態）の光スイッチ部である。

図３に示すように、ボタン１１５を押すことにより反射板１１２が回転する（Ｓ４０）。
被検体４０がボタン１１５を押すことにより、反射板可動軸１１７ａはボタン１１５と連動して、ボタン１１５と同一の方向（Ｘ軸方向）に同一の距離だけ動く。そして、反射板１１２と筐体１１０とが接合している接合部（図示なし）を軸として反射板１１２を回転させる。このとき、第１のバネ１１６は収縮し、反射板１１２に接続している第２のバネ１１７ｂは延伸する。

図３に示すように、反射板１１２で光が反射し、光吸収体に吸収される（Ｓ５０）。
そして、Ｓ２０と同様に照射された光は反射板１１２で反射する。このとき、光照射口１１３ａは反射板１１２である半楕円球反射鏡の第１の焦点に位置しているため、光照射口１１３ａから照射され反射板１１２で反射した光は第２の焦点に集まる。
そして、反射板１１２が回転しているため、第２の焦点に集まった光は第２の焦点に位置する光吸収体１１８により吸収される。
したがって、Ｓ２０のように、第２の焦点に集められた光が光入射口１１４ａから光出射用光ファイバー１１４に入射されることはない。

図３に示すように、検出部１５１において電流は発生しない（Ｓ６０）。
光が検出部１５１に到達しないため、検出部１５１において電流は発生せずスイッチがＯＮ状態となり、スピーカ３４から音が発せられ異常状態であることを伝える。

次にボタン１１５を押すことを止めた時の光スイッチ部１００の動作を説明する。
図３に示すように、反射板１１２が通常状態（待機状態）に戻る（Ｓ７０）。
被検体４０がボタン１１５を押すことを止めると、ボタン１１５は収縮していた第１のバネ１１６により通常状態（待機状態）に戻る。それに伴い反射板可動軸１１７ａも通常状態（待機状態）に戻る。
そして、反射板１１２は延伸していた第２のバネ１１７ｂにより通常状態（待機状態）に戻る。

図３に示すように、検出部１５１に光が到達し、電流が発生する（Ｓ８０）。
反射板１１２が通常状態（待機状態）に戻ると、Ｓ１０からＳ３０と同様に光源１５０から発生した光が検出部１５１に到達し、電流が発生する。発生した電流値が閾値以上である場合スイッチはＯＦＦ状態となるが、オペレータがリセットをしない限り、スピーカ３４から異常を知らせる音が発せられ続ける。
以上の一連の動作が光スイッチ部１００のスイッチング動作である。

このように、光スイッチ部１００を用いることにより、磁場が発生しているボア１１内でスイッチによりスイッチングしても、スイッチの誤作動を抑制し、また被検体の撮影画像の品質を維持することができる。

＜第２の実施形態＞
図４は、本発明の第２の実施形態における光遮蔽型光スイッチ部の断面を示す断面図である。
図４（ａ）は、通常状態（待機状態）の光スイッチ部であり、図４（ｂ）は、ボタンを押したとき（起動状態）の光スイッチ部である。
本実施形態は、光スイッチ部１００を除く構成機器は第１の実施形態と同じであり、光スイッチ部１００における反射板１１２、遮蔽板１２０、遮蔽板可動部１２１を除いて、第１の実施形態と同じである。そのため、重複する箇所については、記載を省略する。

図４（ａ）および図４（ｂ）に示すように、光スイッチ部１００は、筐体１１０と光ファイバー保護部１１１反射板１１２と光照射用光ファイバー１１３と光出射用光ファイバー１１４とボタン１１５と遮蔽板１２０と遮蔽板可動部１２１と光源１５０と検出部１５１とを有する。

以下より、各構成要素について、順次、説明する。

反射板１１２は、照射された光を反射させて光出射用光ファイバー１１４に入射させる。
反射板１１２は、楕円球を略半分の位置で切断した形状の反射鏡である。
反射板１１２は、後述の光照射用光ファイバー１１３および光出射用光ファイバー１１４と空間を隔てて対向する位置に配置されており、反射板１１２である半楕円球反射鏡の２つの焦点１１９のうちの第１の焦点１１９ａに後述の光照射用光ファイバー１１３における光を照射する光照射口１１３ａが、第２の焦点１１９ｂに後述の光出射用光ファイバー１１４における光が入射する光入射口１１４ａがそれぞれ配置されている。
そして、反射板１１２は、接合部（図示なし）により筐体１１０に固定されている。

遮蔽板１２０は、光照射口１１３ａから照射される光と光入射口１１４ａに入射される光を遮蔽し、光入射口１１４ａから光出射用光ファイバー１１４内に光が入射することを妨げる。遮蔽板１２０は、例えば、筐体１１０の側壁から筐体１１０の中心に延在する遮蔽板ガイド（図示なし）に沿って移動する。遮蔽板１２０は、後述の遮蔽板可動部１２１により動かされる。

光照射口１１３ａから照射される光を遮蔽している状態の遮蔽板１２０は、光照射口１１３ａと対向し、光照射口１１３ａと反射板１１２の間に位置する。遮蔽板１２０は、光照射口１１３ａと接触するように配置して光を遮蔽させてもよいが、好ましくは、光照射口１１３ａと接触しないように配置して光を遮蔽させる。
そして、遮蔽板１２０には、後述の第３のバネ１２１ｄが接続されている。

遮蔽板可動部１２１は、図４（ａ）に示すように、例えば、第１の遮蔽板可動軸１２１ａと第２の遮蔽板可動軸１２１ｂと連結部１２１ｃと第３のバネ１２１ｄとを含む。
図４（ａ）に示すように、第１の遮蔽板可動軸１２１ａと第２の遮蔽板可動軸１２１ｂとは、連結部１２１ｃにより接続されており、略く字状に形成されている。第１の遮蔽板可動軸１２１ａは端部がボタン１１５と接続されており、第２の遮蔽板可動軸１２１ｂは端部の近傍において、遮蔽板１２０と接するように配置されている。

連結部１２１ｃは、第１の遮蔽板可動軸１２１ａと第２の遮蔽板可動軸１２１ｂとを回動可能に接続している。そして、連結部１２１ｃは筐体１１０の側壁に沿って形成されているガイド上を移動する。そして、ガイド上を連結部１２１ｃが移動する際、略く字状に形成されている第１の遮蔽板可動軸１２１ａと第２の遮蔽板可動軸１２１ｂとのなす角度が変化する。そして、第２の遮蔽板可動軸１２１ｂが図４（ｂ）に示すＹ軸方向に延在するように回転し、遮蔽板１２０を移動させる。
第３のバネ１２１ｄは、筐体１１０と遮蔽板１２０とを接続しており、遮蔽板可動軸１２１ａが通常状態（待機状態）に戻ったときに、反射板１１２を通常状態（待機状態）に戻す。

以下より、本発明の第２の実施形態における光スイッチ部１００が起動したときの動作を説明する。
図５は、本発明にかかる第２の実施形態における光スイッチ部の動作のフロー図である。
本実施形態における光スイッチ部１００の動作は、ボタン１１５を押したときの光スイッチ部１００の動作以外は、第１の実施形態と同じである。そのため、重複する箇所については、記載を省略する。

被検体４０がボタン１１５を押した時の光スイッチ部１００の動作を説明する。
図４（ｂ）はボタンを押したとき（起動状態）の光スイッチ部である。

図５に示すように、ボタン１１５を押すことにより遮蔽板１２０が移動する（Ｓ９０）。
被検体４０がボタン１１５を押すと、第１の遮蔽板可動軸１２１ａは、ボタン１１５と連動して、ボタン１１５と同一の方向（Ｘ軸方向）に同一の距離だけ移動する。同時に、連結部１２１ｃは、筐体１１０の側壁に沿って形成されているガイド上を移動する。そして、第１の遮蔽板可動軸１２１ａと第２の遮蔽板可動軸１２１ｂとのなす角度が変化し、第２の遮蔽板可動軸１２１ｂはＹ軸方向に延在するように回転し、遮蔽板１２０を遮蔽板ガイド（図示なし）に沿って移動させる。図４（ｂ）に示すように遮蔽板１２０は光照射口１１３ａおよび光入射口１１４ａと反射板１１２との間に移動する。このとき、第１のバネ１１６は収縮し、遮蔽板１２０に接続している第３のバネ１２１ｄは延伸する。

図５に示すように、遮蔽板により光が遮蔽される（Ｓ１００）。
光照射口１１３ａから照射された光は遮蔽板１２０により遮蔽されるため、反射板１１２に到達しない。そのため光が光入射口１１４ａから光出射用光ファイバー１１４に入射されることはない。また、照射した光は遮蔽板１２０により遮蔽されるが、光照射口１１３ａと遮蔽板１２０とは接していないため、光が完全に遮蔽されない可能性がある。そのため、光入射口１１４ａに入射する光も遮蔽板１２０により遮蔽する。

図５に示すように、検出部１５１において電流は発生しない（Ｓ１１０）。
光が検出部１５１に到達しないため、検出部１５１において電流は発生せずスイッチがＯＮ状態となり、スピーカ３４から音が発せられ異常状態であることを伝える。

次にボタン１１５を押すことを止めた時の光スイッチ部１００の動作を説明する。
図５に示すように、遮蔽板１２０が通常状態（待機状態）に戻る（Ｓ１２０）。
被検体４０がボタン１１５を押すことを止めると、ボタン１１５は収縮していた第１のバネ１１６により通常状態（待機状態）に戻る。それに伴い遮蔽板可動軸１２１ａも通常状態（待機状態）に戻る。
そして、遮蔽板１２０は延伸していた第３のバネ１２１ｄにより通常状態（待機状態）に戻る。

図５に示すように、検出部１５１に光が到達し、電流が発生する（Ｓ１３０）。
反射板１１２が通常状態（待機状態）に戻ると、Ｓ１０からＳ３０と同様に光源１５０から発生した光が検出部１５１に到達し、電流が発生する。発生した電流値が閾値以上である場合スイッチはＯＦＦ状態となるが、オペレータがリセットをしない限り、スピーカ３４から異常を知らせる音が発せられ続ける。
以上の一連の動作が光スイッチ部１００のスイッチング動作である。

このように、光スイッチ部１００を用いることにより、磁場が発生しているボア１１内でスイッチ操作をしても、スイッチの誤作動がなく、また被検体の撮影画像の品質を維持することができる。

なお、上記の本実施形態における光スイッチ部１００は、本発明の操作スイッチ装置に相当する。また、本実施形態における光照射用光ファイバー１１３は、本発明の第１の光ファイバーに相当する。また、本実施形態における光出射用光ファイバー１１４は、本発明の第２の光ファイバーに相当する。また、本実施形態における検出部１５１は、本発明の検出部に相当する。また、本実施形態におけるボタン１１５と反射板可動部１１７と遮蔽板可動部１２１は、本発明の操作部に相当する。また、本実施形態における検出部１５１は、本発明の検出部に相当する。

なお、本発明の実施に際しては、上記した実施形態に限定されるものではなく、種々の変形形態を採用することができる。

たとえば、本実施形態における光スイッチ部１００は、ボア１１内の被検体４０がオペレータに情報を伝達するために使用するパニックスイッチとして説明をしたが、これには限定されず、静磁場空間内またはスキャンルーム内で使用するスイッチとして使用してもよい。たとえば、スキャン中にスキャンルーム内にいるオペレータが磁気共鳴イメージング装置を停止させるために使用してもよい。また、本実施形態において、光照射口１１３ａから照射された光は反射板１１２または遮蔽板１２０が移動することにより、光入射口１１４ａへの入射を妨げているが、これに限定されない。また第１の実施形態において、反射板１１２を動かす反射板可動部１１７は、図２（ａ）に示すような形状をしているが、これには限定されず、機械的に反射板１１２を動かす構造であればよい。また第２の実施形態において、遮蔽板１２０を動かす遮蔽板可動部１２１は、図４（ａ）に示すような形状をしているが、これには限定されず、機械的に遮蔽板１２０を動かす構造であればよい。また、本実施形態において、反射板１１２は半楕円球反射鏡であるが、これには限定されず、光照射口１１３ａから照射された光が光入射口１１４ａに入射するように、光を反射させるものであればよい。たとえば、プリズムであってもよい。また、本実施形態において、光スイッチ部１００の外観形状は被検体が握り易い形状をしているが、これには限定されず、どのような形状であってもよい。たとえば、箱型形状や円錐形状であってもよい。また、本実施形態において、ボタン１１５は押しボタンであるが、これには限定されず、ＯＮ／ＯＦＦの切り替えスイッチであってもよい。また、本実施形態において検出部１５１で発生する電流値が閾値以上であればスイッチをＯＦＦと、閾値未満であればスイッチをＯＮとしているが、これには限定されず、検出部１５１で発生する電流値が閾値以上であればスイッチをＯＮと、閾値未満であればスイッチをＯＦＦとしてもよい。また第２の実施形態において、遮蔽板１２０は光照射口１１３ａおよび光入射口１１４ａと空間を隔てて対向する位置に移動し光を遮蔽しているが、これには限定されず、光照射口１１３ａおよび光入射口１１４ａと接触して光を遮蔽してもよい。また第２の実施形態において、遮蔽板１２０により光照射口１１３ａと光入射口１１４ａともに遮蔽しているが、これには限定されず、光照射口１１３ａのみ、または、光入射口１１４ａのみを遮蔽してもよい。また、本実施形態において、検出部１５１が光を検出することにより発生した電流の電流値が閾値以上であればスイッチをＯＮ状態とし、スピーカ３４から音が発せられるが、ＯＦＦを表示部３３に表示させているが、これには限定されず、例えば、表示部３３にＯＮ／ＯＦＦを表示させてもよい。

図１は、本発明に係る実施形態の磁気共鳴イメージング装置の構成を示す構成図である。 図２は、本発明の第１の実施形態における焦点制御型光スイッチ部の断面を示す断面図である。 図２（ａ）は、通常状態（待機状態）の光スイッチ部であり、図２（ｂ）は、ボタンを押したとき（起動状態）の光スイッチ部である。 図３は、本発明にかかる第１の実施形態における光スイッチ部の動作のフロー図である。 図４は、本発明の第２の実施形態における光遮蔽型光スイッチ部の断面を示す断面図である。 図４（ａ）は、通常状態（待機状態）の光スイッチ部であり、図４（ｂ）は、ボタンを押したとき（起動状態）の光スイッチ部である。 図５は、本発明にかかる第２の実施形態における光スイッチ部の動作のフロー図である。

符号の説明

１：磁気共鳴イメージング装置 １１：ボア １２：静磁場マグネット部 １３：勾配コイル部 １４：ＲＦコイル部 ２２：ＲＦ駆動部 ２３：勾配駆動部 ２４：データ収集部 ２５：被検体搬送部 ２６：クレードル ２７：クレードル移動部 ３０：制御部 ３１：データ処理部 ３２：操作部 ３３：表示部 ３４：スピーカ ４０：被検体 １００：光スイッチ部 １１０：筐体 １１１：光ファイバー保護部 １１２：反射板 １１３：光照射用光ファイバー（第１の光ファイバー） １１３ａ：光照射口 １１４：光出射用光ファイバー（第２の光ファイバー） １１４ａ：光入射口 １１５：ボタン（操作部） １１６：第１のバネ １１７：反射板可動部（操作部） １１７ａ：反射板可動軸 １１７ｂ：第２のバネ １１８：光吸収体 １１９：焦点 １１９ａ：第１の焦点 １１９ｂ：第２の焦点 １２０：遮蔽板 １２１：遮蔽板可動部（操作部） １２１ａ：第１の遮蔽板可動軸 １２１ｂ：第２の遮蔽板可動軸 １２１ｃ：連結部 １２１ｄ：第３のバネ １５０：光源 １５１：検出部

Claims (12)

1. 光を発生させる光源と、
   前記光を反射させる反射板と、
   前記反射板により反射された光を検出する検出部と、
   前記光源が照射する光を、前記反射板へ照射させるようにガイドする第１の光ファイバーと、
   前記反射板が反射した光を、前記検出部へ出射させるようにガイドする第２の光ファイバーと、
   操作されることにより前記反射板が前記検出部へ反射する光の強度を変化させる操作部と、
   を有し、
   前記検出部によって検出される光の強度の変化に基づいてスイッチングする
   操作スイッチ装置。
2. 前記反射板が２つの焦点を有する半楕円球反射鏡であって、
   前記第１の光ファイバーが、前記光源が照射する光を前記半楕円球反射鏡における一方の焦点から当該半楕円球反射鏡へ照射させるようにガイドし、
   前記第２の光ファイバーが、前記半楕円球反射鏡が反射した光を当該半楕円球反射鏡における他方の焦点から前記検出部へ出射させるようにガイドする
   請求項１に記載の操作スイッチ装置。
3. 前記操作部は、操作されることによって、前記反射板が前記光を反射させる方向を変化させるように前記反射板を移動させる
   請求項１または２に記載の操作スイッチ装置。
4. 光を吸収する光吸収体
   を有し、
   前記光吸収体は、前記操作部が前記反射板を移動させることによって反射する方向が変化した光を吸収するように配置されている
   請求項３に記載の操作スイッチ装置。
5. 光を遮蔽する遮蔽板
   を有し、
   前記操作部は、操作されることによって、前記検出部に照射される光を遮光するように前記遮蔽板を移動させる
   請求項１または２に記載の操作スイッチ装置。
6. 静磁場空間の被検体から生ずる磁気共鳴信号に基づいて前記被検体の画像を生成する磁気共鳴イメージング装置の動作についてスイッチング動作を実施する操作スイッチ装置であって、
   前記検出部が前記静磁場空間と異なる空間に配置されており、
   前記検出部によって検出される光の強度の変化に基づいて前記磁気共鳴イメージング装置の動作をスイッチングする
   請求項１から５に記載の操作スイッチ装置。
7. 前記操作部は、前記被検体により操作されることによって、前記磁気共鳴イメージング装置がオペレータに情報を伝達されるように、前記スイッチング操作を実施する
   請求項６に記載の操作スイッチ装置。
8. 静磁場空間内の被検体から生ずる磁気共鳴信号に基づいて前記被検体の画像を生成する磁気共鳴イメージング装置であって、
   当該磁気共鳴イメージング装置の動作についてスイッチング操作を実施する操作スイッチ部を含み、
   前記操作スイッチ部は、
   光を反射させる反射板と、
   前記静磁場空間と異なる空間に配置されており、前記反射板により反射された光を検出する検出部と、
   操作されることにより前記反射板が前記検出部へ反射する光の強度を変化させる操作部と
   を有し、
   前記検出部によって検出される光の強度の変化に基づいてスイッチング操作を実施する
   磁気共鳴イメージング装置。
9. 前記反射板が２つの焦点を有する半楕円球反射鏡であって、
   前記操作スイッチ部は、
   前記静磁場空間と異なる空間に配置されている光源と、
   前記光源が照射する光を、前記半楕円球反射鏡における一方の焦点から当該半楕円球反射鏡へ照射させるようにガイドする第１の光ファイバーと、
   前記半楕円球反射鏡が反射した光を、当該半楕円球反射鏡における他方の焦点から前記検出部へ出射させるようにガイドする第２の光ファイバーと
   を有する
   請求項８に記載の磁気共鳴イメージング装置。
10. 前記操作部は、操作されることによって、前記反射板が前記光を反射させる方向を変化させるように前記反射板を移動させる
    請求項８または９に記載の磁気共鳴イメージング装置。
11. 前記操作スイッチ部は、
    光を吸収する光吸収体
    を有し、
    前記光吸収体は、前記操作部が前記反射板を移動させることによって反射する方向が変化した光を吸収するように配置されている
    請求項１０に記載の磁気共鳴イメージング装置。
12. 前記操作スイッチ部は、
    光を遮蔽する遮蔽板
    を有し、
    前記操作部は、操作されることによって、前記検出部に照射される光を遮光するように前記遮蔽板を移動させる
    請求項８または９に記載の磁気共鳴イメージング装置。

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