JP2008545157A - ディスプレイを有する磁気共鳴画像化システム - Google Patents

Abstract

磁気共鳴画像化システムは、検査領域を含む磁場領域において、静磁場を印加するためのメイン磁石を有する。ディスプレイは、該磁場領域内に位置される。該ディスプレイは、個々のピクセルがいくつかの輝度状態を有する多安定ディスプレイである。特に、該ディスプレイは、e-ink技術に基づく。

Description

本発明は、ディスプレイを有する磁気共鳴画像化システムに関する。

商用カタログＡｃｈｉｅｖａ３．０Ｔ Ｑｕａｓａｒ製品リリース１．２は、ＬＣＤ（液晶）ディスプレイモニタがメイン磁石のフランジ上に取り付けられる磁気共鳴画像化システムを示す。他のＬＣＤディスプレイは、磁気共鳴画像化システムの付近、及び、主磁場の周辺の磁場内を動くことができる関節アームに取り付けられる。

既知のＡｃｈｉｅｖａ３．０Ｔ Ｑｕａｓａｒ磁気共鳴画像化システムのＬＣＤディスプレイは、磁気共鳴画像化システムの動作に対する、特に磁気共鳴信号の取得に対する、ＬＣＤディスプレイの動作による干渉を避けるために、いくらか複雑な電磁遮蔽を必要とする。

本発明の目的は、ディスプレイのより単純な電磁遮蔽が使用されるか、又はディスプレイの電磁遮蔽がなしで済ませられ得る、磁気共鳴画像化システムを提供することである。

この目的は、
‐検査領域を含む磁場領域において、静磁場を印加するメイン磁石と、
‐磁場領域内に位置されるディスプレイと、
を有し、
‐該ディスプレイが複数のピクセルを含み、
‐該ディスプレイは、個々のピクセルがいくつかの輝度状態を持つ多安定（multi-stable）ディスプレイである、
本発明の磁気共鳴画像化システムにより達成される。

本発明の磁気共鳴画像化システムの多安定ディスプレイは、それぞれの輝度状態を有するピクセルを有する。個々のピクセルは、各々が当該ピクセルに対する輝度の値を有する安定状態を有する。個々のピクセルを、それぞれの輝度状態にさせることにより、画像が表示され得る。多安定ディスプレイの特定の単純な例は、各々が２つの輝度状態、例えば暗い状態及び明るい状態を有する、ピクセルを有する。このような双安定ディスプレイは、モノクローム（白黒）画像を表示することができる。多安定ディスプレイは、一度ピクセルが設定されると、電子信号の必要なく静止画像を示す。したがって、多安定ディスプレイは、磁気共鳴画像化システムの動作に対し、静止画像を表示する間、電磁的に干渉しない。多安定ディスプレイ上の静止画像は、ＴＦＥ取得シーケンスのような、磁気共鳴取得シーケンスの実行によって影響されないことを実験は示している。特に、磁気共鳴画像化システムにより使用される電磁場に対して、多安定ディスプレイは、過敏ではない。これらの電磁場は、メイン磁石の静的な主磁場を含み、勾配コイルシステムにより印加された一時的な勾配磁場、及びＲＦ放出システムにより放出されるＲＦ場も含む。勾配磁場は、磁気共鳴信号の空間的な符号化に役立つ。ＲＦ場は、検査されるべき物体における（核又は電子）スピンの励起、又はスピンの再収束（refocus）、若しくは反転のために使用される。ディスプレイ上の画像のリフレッシュが、磁気共鳴画像化システムの信号取得システムによる磁気共鳴信号の実際の受信から時間的に分離される場合、ディスプレイの電磁遮蔽は、なしで済ませられ得る。ディスプレイの単純で低グレードの電磁遮蔽は、磁気共鳴信号の受信の間、画像のリフレッシュを可能にする。

本発明の磁気共鳴画像化システムのディスプレイは、磁気共鳴画像化システムにより取得される磁気共鳴信号から再構成される磁気共鳴画像を表示するために使用され得る。更に、他の種類の画像情報、例えば磁気共鳴画像化システムの制御に関する画像情報、又は検査されるべき患者の生理的情報に関する画像情報を表示するためにも使用され得る。

本発明のこれら及び他の態様は、従属請求項に規定される実施例を参照して、更に明らかにされるであろう。

本発明の一態様によると、ディスプレイの個々のピクセルは、流体と複数の粒子とが入れられるカプセルを有するピクセルを持つ。流体の不透明度と、粒子の不透明度とは異なる。粒子は、カプセル内を動くことができる。ピクセルの輝度状態は、カプセル内の粒子の空間的な分散にしたがって設定される。例えば粒子が、見る人に向かうカプセルの側において堆積する場合、見る人は、粒子の不透明度を知覚する。粒子が、見る人から離れたカプセルの側に堆積する場合、見る人は流体の不透明度を知覚する。知覚され、等級付けられた不透明度は、粒子の堆積の徐々に変化する度合いにより得られる。

本発明の他の態様によると、カプセル内の粒子は、印加された電場の影響下で動かされる。本発明のこの態様において、カプセル内の粒子の堆積は、電気泳動効果の影響下で生じる。他の説明においては、荷電粒子が使用される。このことは、機械的な運動部分を必要とせずに、カプセル内の粒子の堆積を可能にする。カプセル内の粒子に印加された電場の強さに依存して、カプセル内の粒子の堆積が、等級付けされ得る。

本発明の特定の態様によると、異なる不透明度の粒子、特に２つの種類が使用され、高不透明度の一方の種類の粒子と、低不透明度の他方の種類の粒子とが使用される。特に、異なる不透明度の種類の粒子は、電場の影響下で異なる不透明度をもつ粒子が、自身のカプセルの反対側の端に移動するように、反対の電荷を有する。

本発明の更なる態様によると、ディスプレイは、複数の制御電極と、共通の対向電極とを有する。カプセルは、共通の対向電極と、１つ又は複数の制御電極との間に位置される。これらの制御電極と、共通の対向電極とは、個々の制御電極を選択的に起動するとともに、共通の対向電極に対する、固定された電気的ポテンシャルを印加することにより、カプセルにおいて粒子に印加される電場を供給する。個々のカプセルは、複数の制御電極と関連付けられても良い。個々のカプセルにおける粒子の堆積のグラデーションは、起動される制御電極の数に基づいて制御され得る。当該カプセルと関連付けられた全ての制御電極が、あるポテンシャルにおいて起動される場合、印加された電場の極性、及び粒子の電荷又は電気ダイポールの極性に依存して、粒子は、カプセルの一方の側において、広い範囲に堆積する。したがって、制御電極と、共通の対向電極とに印加されたポテンシャルの差の符号に依存して、粒子は、カプセルの、見る人に向かう側、又は見る人から遠い側に堆積する。個々のカプセルと関連付けられた制御電極の部分のみが起動される場合、カプセルの両側における堆積は、起動される制御電極の数に依存して、ある範囲で生じる。また、表示される画像の視野角は、個々のカプセルと関連付けられる制御電極のいくつかのみを起動することにより設定され得る。特に視野角は、起動された制御電極及びカプセルの中心から延長する方向に延びる。

本発明のこれら及び他の態様は、添付の図面とともに、以下に記載された実施例を参照して明らかにされるであろう。

図１は、本発明が使用される、複数のディスプレイを有する磁気共鳴画像化システムを示す。特に、該磁気共鳴画像化システムは、検査されるべき患者が位置され得る、ボアを持つ磁石システム１を有する。ディスプレイ３は、磁石システム１のフランジのハウジングに設けられる。他のディスプレイ２は、関節アーム４に取り付けられる。本発明によると、ディスプレイ２，３は、多安定ディスプレイである。磁気共鳴画像化システムの主磁場の強さは、ボア内で約３．０テスラであるが、磁場のかなりの部分が磁石ボアの外側に広がる。多安定ディスプレイ２，３は、磁石システムのボアを越えて広がる周辺の磁場内で良く動作する。特に、多安定ディスプレイは、周辺の磁場が１ガウスまで落ちる周辺の磁場閉じ込め部（containment）内の多安定ディスプレイ上に表示される画像の画質に対して、周辺の磁場の不利益な影響なく動作する。この周辺の磁場閉じ込め部は、約５×３ｍ（軸方向×半径方向）のサイズを有する。多安定ディスプレイは、磁場の強さが１Ｔまで落ちる領域でも適切に機能し、該領域は、磁石システム１の（磁場の強さが約３Ｔである）アイソセンタ（isocentre）から、（半径方向及び軸方向に）約１ｍ延びる。

図２は、本発明による磁気共鳴画像化システムの多安定ディスプレイを概略的に示す。単純化のため、図２において３ピクセルのみが示される。しかしながら、実際には、非常に多くの数、例えば１２８０×１０２４ピクセルの多安定ディスプレイが使用され得る。個々のピクセルは、流体１４と、非常に多くの高不透明度粒子１２と、非常に多くの低不透明度粒子１３とが配置されるカプセル１１を有する。流体１４の不透明度は、前記粒子の不透明度の少なくとも１つとは異なり、例えば高不透明度粒子１２の高不透明度とは異なる。流体の不透明度は、他の種類の粒子の不透明度と異なるか、又は同じであっても良い。高不透明度及び低不透明度の各種類の粒子は、帯電される。異なる不透明度の種類の粒子は、反対の極性の電荷を有する。例えば高不透明度粒子が負の電荷を有し、低不透明度粒子は正の電荷を有する。

カプセル１１は、共通の対向電極２１と、システムの制御電極２２との間に配置される。共通の対向電極は、電圧源２４に結合され、固定された電気的ポテンシャルにおいて維持される。制御電極は、システムのスイッチ２３を介して電圧源２４に結合される。該スイッチは、制御ユニット２５によって制御される。正の電気的なポテンシャルがカプセル１１の制御電極２２に印加される場合、高不透明度粒子が、制御電極に最も近いカプセルの側において堆積するであろう。等しい符号の電荷が互いに反発するので、低不透明度の粒子が、共通の対向電極に向かうように強いられる。共通の対向電極は、透明であり、例えば酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）層である。従って、共通の対向電極の側からカプセルを見る人は、低不透明度、例えば白いピクセルを知覚する。制御電極２２に対して印加される極性を反転することは、低不透明度粒子を制御電極に最も近いカプセルに堆積させ、高不透明度粒子が、透明な共通対向電極２１に向かうことを強いられる。従って、ピクセルの高不透明度の知覚が達成され、すなわち黒いピクセルが生成される。制御されて印加される電場に基づいて、高不透明度及び低不透明度の粒子を運動させることに基づく、黒及び白のピクセルを生成するこの原理は、それ自体、「e-ink技術」として知られる。カプセルは、例えば５０乃至１００μｍの直径を有し、カプセル内の個々の粒子は、直径１μｍ未満である。

「ページ」にわたる針刺し（pinprick）パターンにおいて、正又は負の電荷を加えることにより、黒及び白の小片（speck）は、紙の上にインクで印刷されたもののように見える文字及び単語を生成するように構成され得る。

小さな光の点を生成する、標準的なコンピュータ及びＰＤＡのディスプレイとは違って、e-inkシステムは、新聞又は本のように、その白い背景で単純に任意の光を反射する。それで、実質的にどの読む角度でも、明るい太陽の下の戸外で容易に読まれる。光放出スクリーンは、明るい場所で読むのが困難であり、かなりまっすぐに見られなければならない。

e-inkシステムは、また、画像を設定することのみにしかエネルギーを必要とせず、「ページをめくる」とき、すなわち次の画像を呼び出すまで、更なる電力なしで見える状態を維持するので、光放出システムよりも非常に低電力となる。

図１は、本発明が使用される、いくつかのディスプレイを持つ磁気共鳴画像化システムを示す。 図２は、本発明による磁気共鳴画像化システムの多安定ディスプレイを概略的に示す。

Claims (6)

1. 検査領域を含む磁場領域において静磁場を印加するメイン磁石と、
   該磁場領域内に位置されるディスプレイと、
   を有し、
   該ディスプレイが複数のピクセルを含み、
   該ディスプレイは、個々のピクセルが複数の輝度状態を有する多安定ディスプレイである、
   磁気共鳴画像化システム。
2. 個々のピクセルが粒子と流体とを含むカプセルを有し、
   該粒子が、該流体の不透明度とは異なる不透明度を有する、
   請求項１に記載の磁気共鳴画像化システム。
3. 前記カプセルが、少なくとも２つの異なる種類の粒子を含み、この種類の各々は、異なる不透明度の粒子を有する、請求項２に記載の磁気共鳴画像化システム。
4. 前記粒子が、自身の各カプセルにおいて制御可能に運動可能である、請求項２に記載の磁気共鳴画像化システム。
5. 前記粒子が、切り換え可能な電場の影響下で、自身の各カプセルにおいて制御可能に可動である、請求項４に記載の磁気共鳴画像化システム。
6. 複数の制御電極と、共通の対向電極とを有し、
   個々のカプセルが、前記制御電極の少なくとも１つと、前記共通の対向電極との間に位置される、
   請求項５に記載の磁気共鳴画像化システム。

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