JP2011024803A - Medical image diagnostic apparatus and magnetic resonance imaging apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、医用画像診断装置および磁気共鳴イメージング装置に関する。 The present invention relates to a medical image diagnostic apparatus and a magnetic resonance imaging apparatus.
従来より、X線コンピュータ断層撮影装置(以下、X線CT装置、CT;Computed Tomography)や磁気共鳴イメージング(MRI:Magnetic Resonance Imaging)装置などの医用画像診断装置による撮影においては、架台装置内に移動された被検体からデータを収集することで医用画像が生成される。 Conventionally, in imaging using a medical image diagnostic apparatus such as an X-ray computed tomography apparatus (hereinafter referred to as X-ray CT apparatus, CT; Computed Tomography) or a magnetic resonance imaging (MRI) apparatus, it is moved into a gantry apparatus. A medical image is generated by collecting data from the subject.
具体的には、X線CT装置による撮影では、架台装置にて被検体を透過したX線の投影データを収集することで、X線CT画像が生成される。また、MRI装置による撮影では、撮影条件に応じたパルスシーケンスに基づいて高周波磁場、傾斜磁場を発生させ、これにより被検体から発生した磁気共鳴信号を架台装置にて収集することで、磁気共鳴画像が生成される。 Specifically, in imaging by an X-ray CT apparatus, an X-ray CT image is generated by collecting projection data of X-rays that have passed through a subject with a gantry apparatus. Further, in imaging by an MRI apparatus, a high-frequency magnetic field and a gradient magnetic field are generated based on a pulse sequence corresponding to imaging conditions, and thereby magnetic resonance signals generated from the subject are collected by a gantry device, thereby obtaining a magnetic resonance image. Is generated.
ところで、架台装置においては、データ収集時における機械的動作や電磁力などにより騒音が発生するため、被検体に対して不快感を与えないように、騒音を抑制する必要がある。 By the way, in the gantry device, noise is generated due to a mechanical operation or electromagnetic force at the time of data collection. Therefore, it is necessary to suppress the noise so as not to cause discomfort to the subject.
そこで、架台装置の外装を吸音材で構成することで、架台装置の外装を防音壁として使用する方法や、架台装置が発生する騒音の逆位相の音を架台装置の外部に設置したスピーカから発生させる方法などが知られている。 Therefore, by constructing the exterior of the gantry device with sound-absorbing material, the method of using the exterior of the gantry device as a soundproof wall and the sound of the opposite phase of the noise generated by the gantry device are generated from the speaker installed outside the gantry device. The method of making it known is known.
しかし、架台装置の外装を防音壁として使用する方法では、高周波成分を抑制することができるものの、低周波成分を抑制することができなかった。また、架台装置の外部に設置したスピーカから逆位相の音を発生させる方法は、高い騒音抑制効果が得られる場合もあるが、騒音抑制効果の程度は、空間位置に依存することが多く、場所によっては騒音抑制効果のない位置もある。特に、架台装置の外部に設置したスピーカから逆位相の音を発生させる方法は、騒音を抑制したい低周波成分において、空間位置の影響が大きくなるが、被検体の架台装置内における位置が撮影部位に依存して変化するため、有効な騒音抑制方法となりえなかった。 However, the method of using the exterior of the gantry device as a soundproof wall can suppress high-frequency components but cannot suppress low-frequency components. In addition, the method of generating an anti-phase sound from a speaker installed outside the gantry device may obtain a high noise suppression effect, but the degree of the noise suppression effect often depends on the spatial position, Some positions do not have a noise suppression effect. In particular, the method of generating a sound of opposite phase from a speaker installed outside the gantry device has a large influence on the spatial position in the low-frequency component for which noise is to be suppressed, but the position of the subject in the gantry device is the imaging region. Because it changes depending on the noise, it could not be an effective noise suppression method.
一方、MRI装置においては、架台装置内の主たる騒音源がパルスシーケンスに基づいて傾斜磁場を発生させる傾斜磁場コイルの振動であることが知られている。このため、傾斜磁場コイルに圧電素子を取り付け、傾斜磁場コイルの振動をキャンセルする振動を、圧電素子から発生させるMRI装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。 On the other hand, in the MRI apparatus, it is known that a main noise source in the gantry apparatus is a vibration of a gradient magnetic field coil that generates a gradient magnetic field based on a pulse sequence. For this reason, there is known an MRI apparatus that attaches a piezoelectric element to a gradient magnetic field coil and generates vibration from the piezoelectric element that cancels the vibration of the gradient magnetic field coil (see, for example, Patent Document 1).
また、被検体が載せられる寝台に振動子を取り付け、傾斜磁場コイルの振動をキャンセルする振動を、振動子から発生させるMRI装置も知られている(例えば、特許文献2参照)。 There is also known an MRI apparatus in which a vibrator is attached to a bed on which a subject is placed and a vibration that cancels the vibration of the gradient magnetic field coil is generated from the vibrator (for example, see Patent Document 2).
ところで、上記した傾斜磁場コイルの振動を傾斜磁場コイルに取り付けた圧電素子により抑制させる技術では、傾斜磁場コイルに取り付けた圧電素子に電圧を印加するための電源装置を別途設置する必要があった。また、上記した傾斜磁場の発生にともなう振動を寝台に取り付けた振動子により抑制させる技術では、傾斜磁場コイルが被検体の上部にも存在するため、架台装置の上部から発生する騒音を抑制することができなかった。 By the way, in the technique for suppressing the vibration of the gradient magnetic field coil by the piezoelectric element attached to the gradient magnetic field coil, it is necessary to separately install a power supply device for applying a voltage to the piezoelectric element attached to the gradient magnetic field coil. Further, in the technology for suppressing the vibration caused by the generation of the gradient magnetic field by the vibrator attached to the bed, since the gradient magnetic field coil is also present on the upper part of the subject, the noise generated from the upper part of the gantry device is suppressed. I could not.
すなわち、上記した従来の技術は、磁気共鳴画像の撮影時に発生する騒音を簡易かつ確実に抑制することができないという課題があった。 That is, the above-described conventional technique has a problem that it is not possible to easily and reliably suppress noise generated when a magnetic resonance image is captured.
また、上記した従来の技術は、MRI装置の撮影時に傾斜磁場コイルにより発生する振動および振動に起因する騒音に特化したものであることから、一般的に医用画像の撮影時に発生する騒音を抑制するものではなかった。 In addition, since the above-described conventional technique is specialized for vibration generated by the gradient magnetic field coil during imaging of the MRI apparatus and noise caused by the vibration, generally noise generated during imaging of medical images is suppressed. It wasn't something to do.
そこで、この発明は、上述した従来技術の課題を解決するためになされたものであり、医用画像の撮影時に発生する騒音を簡易かつ確実に抑制することが可能となる医用画像診断装置および磁気共鳴イメージング装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art, and a medical image diagnostic apparatus and a magnetic resonance device that can easily and reliably suppress noise generated when taking a medical image. An object is to provide an imaging apparatus.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項1記載の本発明は、架台装置内に移動された被検体からデータを収集して医用画像を生成する医用画像診断装置であって、前記架台装置の外装の一部またはすべては、振動伝達性の高い素材で構成され、前記振動伝達性の高い素材を振動させる振動素子と、前記架台装置内で発生した音の位相と逆位相の振動を前記振動素子において発生させる振動発生手段と、を備えたことを特徴とする。
In order to solve the above-described problems and achieve the object, the present invention according to
また、請求項7記載の本発明は、架台装置内に移動された被検体から磁気共鳴信号を収集して磁気共鳴画像を生成する磁気共鳴イメージング装置であって、前記架台装置の外装の一部またはすべては、振動伝達性の高い素材で構成され、前記振動伝達性の高い素材を振動させる振動素子と、前記架台装置内で発生した音の位相と逆位相の振動を前記振動素子において発生させる振動発生手段と、を備えたこと特徴とする According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a magnetic resonance imaging apparatus for generating a magnetic resonance image by collecting magnetic resonance signals from a subject moved into the gantry apparatus, and a part of the exterior of the gantry apparatus Alternatively, all are made of a material having a high vibration transmission property, and a vibration element that vibrates the material having a high vibration transmission property and a vibration having a phase opposite to the phase of the sound generated in the gantry device are generated in the vibration element. And a vibration generating means.
請求項1または7の発明によれば、医用画像の撮影時に発生する騒音を簡易かつ確実に抑制することが可能となる。 According to the first or seventh aspect of the present invention, it is possible to easily and reliably suppress the noise generated when taking a medical image.
以下に添付図面を参照して、この発明に係る医用画像診断装置および磁気共鳴イメージング装置の好適な実施例を詳細に説明する。なお、以下では、本発明に係る磁気共鳴イメージング装置を実施例として説明する。また、以下では、磁気共鳴イメージング(Magnetic Resonance Imaging)装置を「MRI装置」と記載する。 Exemplary embodiments of a medical image diagnostic apparatus and a magnetic resonance imaging apparatus according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In the following, a magnetic resonance imaging apparatus according to the present invention will be described as an example. Hereinafter, a magnetic resonance imaging apparatus is referred to as an “MRI apparatus”.
まず、実施例1におけるMRI装置の構成について説明する。図1は、実施例1におけるMRI装置の構成を説明するための図である。図1に示すように、本実施例におけるMRI装置100は、架台装置10と、寝台20と、天板21と、寝台制御部22と、傾斜磁場電源23と、送信部24と、受信部25と、計算機システム30とを備える。
First, the configuration of the MRI apparatus in the first embodiment will be described. FIG. 1 is a diagram for explaining the configuration of the MRI apparatus according to the first embodiment. As shown in FIG. 1, the
架台装置10は、被検体Pが挿入される開口部が前面に設けられており、開口部に挿入された被検体Pから磁気共鳴信号データを収集する装置であり、静磁場磁石11と、傾斜磁場コイル12と、送信RFコイル13と、受信RFコイル14と、振動発生部15とを有する。
The
静磁場磁石11は、内部の空間に一様な静磁場を発生させる磁石であり、例えば、超伝導磁石などが用いられる場合は、主に中空の円筒形状に形成されており、その他、永久磁石なども用いられる。
The static
傾斜磁場コイル12は、静磁場磁石11の内側に配置される。最も、一般的に使用されている中空円筒形状の場合、傾斜磁場コイル12は、同様に、中空円筒形状に成型される。傾斜磁場コイル12は、互いに直交するX,Y,Zの各軸に対応する3つのコイルが組み合わされて形成されており、これら3つのコイルは、後述する傾斜磁場電源23から個別に電流供給を受けて、X,Y,Zの各軸に沿って磁場強度が変化する傾斜磁場を発生させる。なお、Z軸方向は、静磁場と同方向とされる。
The
また、傾斜磁場コイル12によって発生するX,Y,Z各軸の傾斜磁場は、例えば、スライス選択用傾斜磁場Gs、位相エンコード用傾斜磁場Geおよび周波数エンコード用傾斜磁場Grにそれぞれ対応する。スライス選択用傾斜磁場Gsは、任意に撮像断面を決めるために利用される。位相エンコード用傾斜磁場Geは、空間的位置に応じて磁気共鳴信号の位相を変化させるために利用される。周波数エンコード用傾斜磁場Grは、空間的位置に応じて磁気共鳴信号の周波数を変化させるために利用される。
Further, the gradient magnetic fields of the X, Y, and Z axes generated by the gradient
送信RFコイル13は、傾斜磁場コイル12の内側に配置されたコイルであり、送信部24から供給される高周波パルスにより高周波磁場を発生する。
The
受信RFコイル14は、傾斜磁場コイル12の内側に配置されたコイルであり、上記の高周波磁場の影響によって被検体Pから放射される磁気共鳴信号を受信する。受信RFコイル14は、磁気共鳴信号を受信すると、受信した磁気共鳴信号を受信部25へ出力する。
The
振動発生部15は、架台装置10の外装に対して振動を発生させる回路である。なお、振動発生部15については、のちに詳述する。
The
寝台20は、被検体Pが載置される天板21を備えた装置であり、寝台制御部22による制御のもと、天板21を、被検体Pが載置された状態で架台装置10の開口部(傾斜磁場コイル12の空洞内)へ挿入する。なお、寝台20は、長手方向が静磁場磁石11の中心軸と平行になるように設置される。
The
寝台制御部22は、寝台20の動きを制御する装置であり、寝台20を駆動して、天板21を長手方向および上下方向へ移動する。
The couch controller 22 is a device that controls the movement of the
傾斜磁場電源23は、計算機システム30から送られるパルスシーケンスに基づいて、傾斜磁場コイル12に電流を供給する装置であり、傾斜磁場コイル12は、傾斜磁場電源23から供給された電流により、パルスシーケンスに応じた傾斜磁場を発生する。
The gradient magnetic
送信部24は、計算機システム30から送られるパルスシーケンスに基づいて、ラーモア周波数に対応する高周波パルスを送信RFコイル13に送信する装置であり、発振部、位相選択部、周波数変換部、振幅変調部、高周波電力増幅部などを有する。
The
発振部は、静磁場中における対象原子核に固有の共鳴周波数の高周波信号を発生する。位相選択部は、上記高周波信号の位相を選択する。周波数変換部は、位相選択部から出力された高周波信号の周波数を変換する。振幅変調部は、周波数変調部から出力された高周波信号の振幅を例えばsinc関数に従って変調する。高周波電力増幅部は、振幅変調部から出力された高周波信号を増幅する。これらの各部の動作の結果として、送信部24は、ラーモア周波数に対応する高周波パルスを送信RFコイル13に送信する。
The oscillation unit generates a high-frequency signal having a resonance frequency unique to the target nucleus in the static magnetic field. The phase selection unit selects the phase of the high-frequency signal. The frequency conversion unit converts the frequency of the high-frequency signal output from the phase selection unit. The amplitude modulation unit modulates the amplitude of the high-frequency signal output from the frequency modulation unit according to, for example, a sinc function. The high frequency power amplification unit amplifies the high frequency signal output from the amplitude modulation unit. As a result of the operation of each of these units, the
受信部25は、計算機システム30から送られるパルスシーケンスに基づいて、受信RFコイル14から出力される磁気共鳴信号を周波数変換してA/D変換することにより磁気共鳴信号データを生成する装置であり、生成した磁気共鳴信号データを計算機システム10に送信する。
The receiving
計算機システム30は、MRI装置100の全体制御や、データ収集、画像再構成などを行う装置であり、図1に示すように、インタフェース部31と、データ収集部32と、データ処理部33と、記憶部34と、出力部35と、入力部36と、制御部37とを有する。
The
インタフェース部31は、架台装置10の振動発生部15、寝台制御部22、傾斜磁場電源23、送信部24および受信部25に接続されており、これら接続された各部と計算機システム30との間で授受される信号の入出力を制御する処理部である。
The
データ収集部32は、インタフェース部31を介して、受信部25から送信される磁気共鳴信号データを収集するとともに、収集した磁気共鳴信号データをk空間に配置することによりk空間データとする処理部である。そして、データ収集部32は、k空間データを記憶部34に格納する。
The
データ処理部33は、記憶部34が記憶するk空間データに対して、後処理、すなわちフーリエ変換等の再構成処理を施すことによって画像データ(磁気共鳴画像)を再構成する処理部である。
The
記憶部34は、データ収集部32から受信したk空間データや、データ処理部33によって再構成された磁気共鳴画像などを、被検体Pごとに記憶する記憶部である。
The
また、記憶部34は、後述する振動発生部15の処理に用いられるデータを記憶するが、これについては、後に詳述する。
Moreover, although the memory |
出力部35は、制御部37の制御により、磁気共鳴画像など各種情報を表示するCRT(Cathode Ray Tube)ディスプレイや液晶ディスプレイなどのモニタや、操作者が発した音声を出力するマイクなどを有する。
The
入力部36は、操作者から各種操作や情報入力を受け付け、マウスやトラックボールやキーボードなどを有し、出力部35と協働することで、各種操作を受け付けるためのユーザインタフェースをMRI装置100の操作者に対して提供する。また、入力部36は、操作者から振動発生部15の動作を制御するための情報を受け付けるが、これについては、のちに詳述する。
The
制御部37は、図示していないCPUやメモリ等を有し、MRI装置100を総括的に制御する処理部である。
The control unit 37 is a processing unit that has a CPU, a memory, and the like (not shown) and controls the
例えば、制御部37は、入力部36を介して操作者から入力される撮像条件に基づいてパルスシーケンスの情報(シーケンス情報)を生成し、生成したシーケンス情報を、インタフェース部31を介して傾斜磁場電源23、送信部24および受信部25に送信することで、磁気共鳴画像の撮影を実行させる。また、制御部37は、データ処理部33によって行われる処理を制御する。また、制御部37は、出力部35における画面表示を制御する。なお、制御部37は、インタフェース部31を介して振動発生部15を制御するが、これについては、のちに詳述する。
For example, the control unit 37 generates pulse sequence information (sequence information) based on the imaging conditions input from the operator via the
このように、実施例1におけるMRI装置100は、架台装置10内に移動された被検体から磁気共鳴信号データを収集して磁気共鳴画像を生成するが、架台装置10の外装を以下に説明するように構成し、さらに、振動発生部15を設置することにより、磁気共鳴画像の撮影時に発生する騒音を簡易かつ確実に抑制することが可能となることに主たる特徴がある。この主たる特徴について、図2〜6を用いて説明する。なお、図2は、架台装置の外装を説明するための図であり、図3は、開口部外装の構成を説明するための図であり、図4は、実施例1における振動発生部の構成を説明するための図であり、図5は、騒音記憶部を説明するための図であり、図6は、振動発生部による騒音抑制を説明するための図である。
As described above, the
まず、実施例1における架台装置10の外装は、図2に示すように、前面部外装や開口部外装など、複数のパーツに分割して構成される。例えば、架台装置10の開口部が被検体Pの挿入方向において「150cm」の長さを有する場合、架台装置10の開口部は、50cm長の開口部外装が3つ並んだ形で構成される。
First, as shown in FIG. 2, the exterior of the
ここで、開口部外装は、図3に示すように、フレーム1と、外装材2と、ピエゾ素子3とから構成される。なお、図3では、フレーム1、外装材2およびピエゾ素子3の形状をそれぞれ長方形で示しているが、実際には、これらの形状は、開口部外装の形状に応じて、湾曲している。
Here, as shown in FIG. 3, the opening exterior includes a
外装材2は、振動伝達性の高い、例えば、ハニカムサンドイッチ素材で構成され、フレーム1は、外装材2が組み込まれる外枠である。また、ピエゾ素子3は、外装材2を振動させる圧電素子であり、例えば、図3に示すように、外装材2の内側を覆うような形状で成型されている。そして、外装材2は、フレーム1に取り付けられることにより、ピエゾ素子3と接触する。
The
そして、振動発生部15は、ピエゾ素子3に電圧を印加することで、架台装置10内で発生した音の位相と逆位相の振動をピエゾ素子3において発生させ、外装材2は、ピエゾ素子3が発生した振動により音を発生する。
The
ここで、架台装置10内で発生した音の位相と逆位相の振動をピエゾ素子3において発生させるために、実施例1における記憶部34は、図4に示すように、騒音記憶部34aを有する。
Here, in order to cause the
騒音記憶部34aは、架台装置10内で発生する音を、磁気共鳴画像を撮影する際の撮影条件ごとに記憶する。具体的には、騒音記憶部34aは、磁気共鳴画像を撮影する際のシーケンス情報ごとに、当該シーケンス情報に基づいたパルスシーケンス(例えば、Echo Planar ImagingやFast Field Echoなど)により撮影を実行した際に架台装置10内部で発生する騒音データを記憶する。例えば、騒音記憶部34aは、図5に示すように、「シーケンス情報:1」を実行した場合に架台装置10内部で発生する騒音データを「D1」として記憶する。同様に、騒音記憶部34aは、「シーケンス情報:2」に対応する騒音データを「D2」として記憶し、「シーケンス情報:3」に対応する騒音データを「D3」として記憶する。
The
ここで、騒音データは、各シーケンス情報に基づく撮影を実行した際に架台装置10内部で発生した騒音を、開口部内に設置した集音マイクにより予め録音しておくことで、騒音記憶部34aに格納される。なお、騒音データは、開口部外装が取り付けられる位置ごとに設置した集音マイクそれぞれにて個別に録音される場合であってもよい。例えば、開口部外装が3つに分けて構成されるならば、「シーケンス情報:1」に対応する騒音データ「D1」は、開口部外装の位置ごとの「D1−1、D1−2、D1−3」として収集され、騒音記憶部34aに格納される。
Here, the noise data is recorded in the
図4に戻って、入力部36は、MRI装置100の操作者から、磁気共鳴画像を撮影する撮影条件のシーケンス情報を受け付け、制御部37は、入力部36から転送されたシーケンス情報に対応する騒音データを騒音記憶部34aから取得する。
Returning to FIG. 4, the
そして、制御部37は、騒音記憶部34aから取得した騒音データを、インタフェース部31を介して架台装置10内の振動発生部15に送信する。
Then, the control unit 37 transmits the noise data acquired from the
そして、操作者から磁気共鳴画像の撮影開始要求を受け付けると、制御部37は、シーメンス情報を傾斜磁場電源23、送信部24および受信部25に送信して撮影を開始させるとともに、振動発生部15にて騒音記憶部34aから取得した騒音データに基づく処理を開始させる。なお、振動発生部15は、分割された架台装置10の外装ごとに設置されている。
When receiving an imaging start request for magnetic resonance images from the operator, the control unit 37 transmits the Siemens information to the gradient magnetic
振動発生部15は、図4に示すように、AudioCODEC15aと、DSP15bと、DAC15cと、AGC15dと、アンプ15eを有する。
As shown in FIG. 4, the
AudioCODEC15aは、騒音記憶部34aから取得した騒音データを受信して、受信した騒音データを周波数解析して騒音デジタルデータに変換する。
The
DSP15bは、デジタル信号を処理するプロセッサ(Digital Signal Processor)であり、AudioCODEC15aから受信した騒音デジタルデータを反転させることで、逆位相の騒音デジタルデータ(以下、逆位相騒音デジタルデータと記載する)を生成する。
The
DAC15cは、デジタル信号をアナログ信号に変換するD/Aコンバータであり、DSP15bから受信した逆位相騒音デジタルデータを電圧レベルのアナログデータ(以下、逆位相騒音電圧信号と記載する)に変換する。
The
AGC15dは、DAC15cから受信した逆位相騒音電圧信号をゲイン調整する装置(Auto Gain Control)である。
The AGC 15d is a device (Auto Gain Control) that adjusts the gain of the antiphase noise voltage signal received from the
AudioCODEC15aは、AGC15dから受信したゲイン調整済みの逆位相騒音電圧信号の電圧レベルを調整する。
The
アンプ15eは、AudioCODEC15aから受信した電圧レベル調整済みの逆位相騒音電圧信号を増幅し、増幅した逆位相騒音電圧信号をピエゾ素子3に印加する。
The amplifier 15e amplifies the anti-phase noise voltage signal whose voltage level has been adjusted received from the
これにより、振動発生部15は、架台装置10内で発生すると推定される騒音データの位相と逆位相の振動をピエゾ素子3において発生させ、外装材2は、ピエゾ素子3が振動することで、騒音データの位相と逆位相の騒音を発生する。すなわち、図6に示すように、架台装置内推定騒音は、外装材2から発生する逆位相騒音により打ち消され、これにより、撮影中の架台装置10において発生する騒音が抑制される。
As a result, the
上述してきたように、実施例1においては、架台装置10の外装(本実施例では開口部外装)は、振動伝達性の高い外装材2と、外装材2を振動させて外装材2から音を発生させるピエゾ素子3とから構成される。そして、騒音記憶部34aは、磁気共鳴画像を撮影する際のシーケンス情報ごとに、当該シーケンス情報に基づいたパルスシーケンスにより撮影を実行した際に架台装置10内部で発生する騒音データを記憶する。
As described above, in the first embodiment, the exterior of the gantry device 10 (in this embodiment, the opening exterior) is made from the
入力部36は、磁気共鳴画像を撮影する撮影条件のシーケンス情報を操作者から受け付け、制御部37は、入力部36から転送されたシーケンス情報に対応する騒音データを騒音記憶部34aから取得し、インタフェース部31を介して振動発生部15に送信する。そして、振動発生部15は、受信した騒音データの位相と逆位相の振動を発生させるための逆位相騒音電圧信号をピエゾ素子3に印加する。
The
したがって、実施例1では、MRI装置100の撮影時における傾斜磁場コイル12の振動を抑制するための電源を別途設置することなく、架台装置10の外装において被検体Pが取り込まれる領域を音響効果の高いスピーカとして構成し、撮影時に発生すると推定される騒音と逆位相の騒音を外装材2全体から被検体Pに対して発生させることができ、上記した主たる特徴の通り、磁気共鳴画像の撮影時に発生する騒音を簡易かつ確実に抑制することが可能となる。
Therefore, in the first embodiment, an area in which the subject P is taken in the exterior of the
実施例2では、実施例1で説明した振動発生部15を操作者と被検体Pとのインターコムとして用いる場合について、図7および図8を用いて説明する。なお、図7は、実施例2における振動発生部を説明するための図であり、図8は、振動発生部によるインターコム機能を説明するための図である。
In the second embodiment, the case where the
実施例2においては、実施例1と同様に、騒音記憶部34aから取得された騒音データが振動発生部15に送信されるが、操作者によって指定された指示音声データや、操作者が出力部35のマイクに対して発声した指示音声も振動発生部15に送信される。
In the second embodiment, as in the first embodiment, the noise data acquired from the
具体的には、図7に示すように、記憶部34は、騒音記憶部34aとともに、指示音声データ記憶部34bを有しており、指示音声データ記憶部34bは、被検体Pの状態を指示するための指示音声データを記憶する。例えば、指示音声データ記憶部34bは、「息を止めてください」や「ゆっくりと呼吸してください」などの指示音声データを記憶する。
Specifically, as shown in FIG. 7, the
制御部37は、操作者が入力部36を介して指定した指示音声データを指示音声データ記憶部34bから取得して、取得した音声指示データを、インタフェース部31を介して振動発生部15に送信する。あるいは、制御部37は、図7に示すように、操作者が出力部35のマイクに対して発声した指示音声を、インタフェース部31を介して振動発生部15に送信する。
The control unit 37 acquires the instruction voice data designated by the operator through the
ここで、実施例2における振動発生部15は、騒音データを処理する場合、制御部37の制御により、DSP15bにて逆位相騒音デジタルデータを生成する。しかし、実施例2における振動発生部15は、記憶部34bから取得した音声指示データ、または操作者が出力部35のマイクに対して発声した指示音声を処理する場合、制御部37の制御により、以下の処理を実行する。
Here, when processing the noise data, the
すなわち、AudioCODEC15aは、受信した指示音声を周波数解析して指示音声デジタルデータに変換する。
That is, the
DSP15bは、AudioCODEC15aから指示音声デジタルデータを受信した場合、そのまま、指示音声デジタルデータをDAC15cに送信する。そして、DAC15cは、DSP15bから受信した指示音声デジタルデータを電圧レベルのアナログデータ(以下、指示音声電圧信号と記載する)に変換する。
When the
AGC15dは、DAC15cから受信した指示音声電圧信号をゲイン調整し、AudioCODEC15aは、AGC15dから受信したゲイン調整済みの指示音声電圧信号の電圧レベルを調整し、アンプ15eは、AudioCODEC15aから受信した電圧レベル調整済みの指示音声電圧信号を増幅し、増幅した指示音声電圧信号をピエゾ素子3に印加する。
The AGC 15d adjusts the gain of the instruction voice voltage signal received from the
これにより、振動発生部15は、外装材2から騒音データの位相と逆位相の騒音を発生させるとともに、操作者の指示音声を外装材2から発生する。すなわち、図8に示すように、架台装置内推定騒音は、外装材2から発生する逆位相騒音により打ち消され、さらに、逆位相騒音とともに指示音声が外装材2から発生することで、架台装置内騒音は、ほぼ指示音声のみとすることができる。
As a result, the
上述してきたように、実施例2においては、振動発生部15は、逆位相騒音電圧信号とともに、指示音声電圧信号をピエゾ素子3に印加することで、外装材2から逆位相騒音と指示音声とを重畳させた音を発生させることができ、磁気共鳴画像の撮影時に発生する騒音を抑制するとともに、被検体Pが操作者からの指示を明瞭に聞き取ることが可能となる。
As described above, in the second embodiment, the
実施例3では、振動発生部15がピエゾ素子3に発生させる振動を補正する場合について、図9および図10を用いて説明する。なお、図9は、実施例3における振動発生部を説明するための図であり、図10は、振動発生部による振動補正機能を説明するための図である。
In the third embodiment, a case where the vibration generated by the
実施例3における振動発生部15は、実施例1および2で説明した騒音データを用いた騒音抑制機能と、実施例2で説明したインターコム機能とを有するが、さらに、図9に示す外装材2の外側に取り付けられた外部集音マイク5が収集した騒音を用いた補正機能を有する。
The
外部集音マイク5は、ピエゾ素子から作成されたピエゾマイクであり、図9に示すように、外装材2の振動が伝わらないようにするためのゴム6を介して外装材2の外側に取り付けられている。そして、外部集音マイク5は、架台装置10の外部で発生する騒音を収集して、電圧信号(以下、外部騒音電圧信号と記載する)に変換する。
The external
そして、実施例3における振動発生部15は、図9に示すように、実施例1および2で説明したAudioCODEC15aと、DSP15bと、DAC15cと、AGC15dと、アンプ15eとの他に、さらに、アンプ15fと、AGC15gと、DAC15hとを有する。なお、AudioCODEC15aと、DSP15bと、DAC15cと、AGC15dと、アンプ15eとは、騒音データおよび指示音声に対して、実施例1および実施例2で説明した同様の処理を行なうので、説明を省略する。
In addition to the
まず、アンプ15fは、外部集音マイク5が変換した外部騒音電圧信号を増幅する。そして、AGC15gは、アンプ15fから受信した増幅済みの外部騒音電圧信号をゲイン調整する。そして、AudioCODEC15aは、AGC15gから受信したゲイン調整済みの外部騒音電圧信号を周波数解析して外部騒音デジタルデータに変換する。
First, the
そして、実施例3におけるDSP15bは、AudioCODEC15aから受信した外部騒音デジタルデータを用いて、すでに生成していた逆位相騒音デジタルデータを補正した補正デジタルデータを生成する。
The
例えば、DSP15bは、図10に示すように、外部騒音デジタルデータの位相を反転させた逆位相外部騒音デジタルデータを生成する。そして、DSP15bは、図10に示すように、逆位相外部騒音デジタルデータと、すでに生成していた逆位相騒音デジタルデータとを加算することで、補正デジタルデータを生成する。
For example, as shown in FIG. 10, the
そして、DAC15hは、DSP15bから受信した補正デジタルデータを電圧レベルのアナログデータ(補正電圧信号)に変換する。
The
そして、AGC15gは、DAC15hから受信した補正電圧信号をゲイン調整し、AudioCODEC15aは、AGC15gから受信したゲイン調整済みの補正電圧信号の電圧レベルを調整し、アンプ15eは、AudioCODEC15aから受信した電圧レベル調整済みの補正電圧信号を増幅し、増幅した補正電圧信号をピエゾ素子3に印加する。
The
上述してきたように、実施例3においては、振動発生部15は、騒音データに基づいて発生させた逆位相騒音により抑制されていなかった騒音を抑制させる振動を、外部集音マイク5が変換した外部騒音電圧信号を用いてピエゾ素子3にて発生させることができ、磁気共鳴画像の撮影時に発生する騒音をより確実に抑制することが可能となる。
As described above, in the third embodiment, the
上述した実施例1〜3では、架台装置10の内部で磁気共鳴画像の撮影中に発生すると推定される騒音データを用いて騒音抑制処理を行なう場合について説明したが、実施例4では、架台装置10の内部で磁気共鳴画像の撮影中に実際に発生した騒音を用いて騒音抑制処理を行なう場合について、図11を用いて説明する。なお、図11は、実施例4における振動発生部を説明するための図である。
In the first to third embodiments described above, the case where noise suppression processing is performed using noise data estimated to occur during the imaging of the magnetic resonance image inside the
実施例4における振動発生部15は、実施例2で説明したインターコム機能および実施例3で説明した外部集音マイク5を用いた補正機能を有する。しかし、実施例4における振動発生部15は、実施例1〜3で説明した騒音データを用いた騒音抑制機能ではなく、図11に示す外装材2の内側に取り付けられた内部集音マイク7が収集した騒音を用いた騒音抑制機能を有する。
The
内部集音マイク7は、外部集音マイク5と同様に、ピエゾ素子から作成されたピエゾマイクであり、図11に示すように、外装材2の振動が伝わらないようにするためのゴム8を介して外装材2の内側に取り付けられている。そして、内部集音マイク7は、架台装置10の内部で発生する騒音を収集して、電圧信号(以下、内部騒音電圧信号と記載する)に変換する。なお、内部集音マイク7は、開口部外装の上面における中心位置に取り付けられる。
The internal sound collecting microphone 7 is a piezo microphone made of a piezo element, like the external
そして、実施例4における振動発生部15は、図9に示すように、実施例3で説明したAudioCODEC15aと、DSP15bと、DAC15cと、AGC15dと、アンプ15eと、アンプ15fと、AGC15gと、DAC15hとの他に、内部集音マイク7と接続されるアンプ15iを有する。なお、AudioCODEC15aと、DSP15bと、DAC15cと、AGC15dと、アンプ15eと、アンプ15fと、AGC15gと、DAC15hとは、指示音声および外部集音マイク5が変換した外部騒音電圧信号に対して、実施例2および実施例3で説明した同様の処理を行なうので、説明を省略する。
As shown in FIG. 9, the
まず、アンプ15iは、内部集音マイク7が変換した内部騒音電圧信号を増幅する。そして、AGC15gは、アンプ15iから受信した増幅済みの内部騒音電圧信号をゲイン調整する。そして、AudioCODEC15aは、AGC15gから受信したゲイン調整済みの内部騒音電圧信号を周波数解析して内部騒音デジタルデータに変換する。
First, the
DSP15bは、AudioCODEC15aから受信した内部騒音デジタルデータを反転させることで、内部騒音デジタルデータとは逆位相のデジタルデータ(以下、逆位相内部騒音デジタルデータと記載する)を生成する。
The
DAC15cは、DSP15bから受信した逆位相内部騒音デジタルデータを電圧レベルのアナログデータ(以下、逆位相内部騒音電圧信号と記載する)に変換する。
The
AGC15dは、DAC15cから受信した逆位相内部騒音電圧信号をゲイン調整し、AudioCODEC15aは、AGC15dから受信したゲイン調整済みの逆位相内部騒音電圧信号の電圧レベルを調整する。
The AGC 15d adjusts the gain of the anti-phase internal noise voltage signal received from the
アンプ15eは、AudioCODEC15aから受信した電圧レベル調整済みの逆位相内部騒音電圧信号を増幅し、増幅した逆位相内部騒音電圧信号をピエゾ素子3に印加する。
The amplifier 15e amplifies the anti-phase internal noise voltage signal whose voltage level has been adjusted received from the
これにより、振動発生部15は、架台装置10内で発生している騒音の位相と逆位相の振動をピエゾ素子3において発生させ、外装材2は、ピエゾ素子3が振動することで、実際に発生している騒音の位相と逆位相の騒音を発生する。
As a result, the
上述してきたように、実施例4においては、振動発生部15は、内部集音マイク7が変換した内部騒音電圧信号を用いた振動をピエゾ素子3にて発生させることで、実際に撮影時に発生した騒音と逆位相の騒音を外装材2から発生させることができ、磁気共鳴画像の撮影時に発生する騒音をさらに確実に抑制することが可能となる。
As described above, in the fourth embodiment, the
なお、上記した実施例1〜4では、被検体Pが挿入される架台装置10の開口部において、被検体Pの上部に位置する開口部外装に本発明を適用する場合について説明した。しかし、本発明が適用される架台装置10の外装部分は、被検体Pの下部に位置する開口部外装など、被検体Pに対する騒音を抑制することが想定される部分であるならば、MRI装置100の設計者により任意に選択することが可能である。
In the first to fourth embodiments described above, the case where the present invention is applied to the exterior of the opening located above the subject P in the opening of the
また、本発明は、MRI装置100の操作者と被検体Pとのインターコム機能に特化して、架台装置10の開口部外装において、図12に示すように、被検体Pの耳が位置する領域近傍がハニカムサンドイッチ素材などの振動伝達性の高い外装材2で構成される場合であってもよい。なお、図12は、変形例を説明するための図である。
Further, the present invention specializes in the intercom function between the operator of the
すなわち、図12に示す形状の開口部外装に対して、上記した実施例2〜4で説明した振動発生部15を設置することで、架台装置10内部の騒音抑制効果が若干低減するものの、操作者からの指示音声は、被検体Pが明瞭に聞き取れることが可能となる。
That is, although the noise suppressing effect inside the
また、上記した実施例1〜4では、本発明をMRI装置に適用した場合について説明したが、本発明は、例えば、X線CT装置など、架台装置内で収集したデータを用いて医用画像を生成する医用画像診断装置であるならば適用可能である。 In the first to fourth embodiments described above, the case where the present invention is applied to an MRI apparatus has been described. However, the present invention uses, for example, data collected in a gantry apparatus such as an X-ray CT apparatus to generate a medical image. The present invention can be applied to any medical image diagnostic apparatus that is generated.
また、図示した各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することができる。さらに、各装置にて行なわれる各処理機能は、その全部または任意の一部が、CPUおよび当該CPUにて解析実行されるプログラムにて実現され、あるいは、ワイヤードロジックによるハードウェアとして実現され得る。 Further, each component of each illustrated apparatus is functionally conceptual, and does not necessarily need to be physically configured as illustrated. In other words, the specific form of distribution / integration of each device is not limited to that shown in the figure, and all or a part thereof may be functionally or physically distributed or arbitrarily distributed in arbitrary units according to various loads or usage conditions. Can be integrated and configured. Further, all or any part of each processing function performed in each device may be realized by a CPU and a program analyzed and executed by the CPU, or may be realized as hardware by wired logic.
以上のように、本発明に係る医用画像診断装置および磁気共鳴イメージング装置は、架台装置内に移動された被検体からデータを収集して医用画像を生成する場合に有用であり、特に、医用画像の撮影時に発生する騒音を簡易かつ確実に抑制することに適する。 As described above, the medical image diagnostic apparatus and the magnetic resonance imaging apparatus according to the present invention are useful for generating a medical image by collecting data from a subject moved into the gantry, and in particular, a medical image. Suitable for easily and reliably suppressing noise generated during shooting.
1 フレーム
2 外装材
3 ピエゾ素子
15 振動発生部
15a AodioCODEC
15b DSP
15c DAC
15d AGC
15e アンプ
31 インタフェース部
34 記憶部
34a 騒音記憶部
36 入力部
37 制御部
100 MRI装置
DESCRIPTION OF
15b DSP
15c DAC
15d AGC
Claims (7)
前記架台装置の外装の一部またはすべては、振動伝達性の高い素材で構成され、
前記振動伝達性の高い素材を振動させる振動素子と、
前記架台装置内で発生した音の位相と逆位相の振動を前記振動素子において発生させる振動発生手段と、
を備えたこと特徴とする医用画像診断装置。 A medical image diagnostic apparatus that collects data from a subject moved into a gantry and generates a medical image,
Part or all of the exterior of the gantry device is made of a material with high vibration transmission,
A vibration element that vibrates the material having high vibration transmission property;
Vibration generating means for generating, in the vibration element, vibration having a phase opposite to the phase of the sound generated in the gantry device;
A medical image diagnostic apparatus comprising:
前記振動発生手段は、前記医用画像を撮影する際の撮影条件を受け付けた場合、当該受け付けた撮影条件に対応する音を前記音記憶手段から取得し、当該取得した音と逆位相の振動を前記振動素子において発生させることを特徴とする請求項1に記載の医用画像診断装置。 Sound storage means for storing sound generated in the gantry device for each imaging condition when imaging the medical image;
When receiving the imaging conditions for capturing the medical image, the vibration generating unit acquires a sound corresponding to the received imaging condition from the sound storage unit, and the vibration having an opposite phase to the acquired sound The medical image diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the medical image diagnostic apparatus is generated in a vibration element.
前記振動発生手段は、前記装置内音収集手段が収集した音と逆位相の振動を前記振動素子において発生させることを特徴とする請求項1に記載の医用画像診断装置。 In-device sound collecting means for collecting sound generated in the gantry device,
The medical image diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the vibration generating unit generates vibration in the vibration element having a phase opposite to that of the sound collected by the internal sound collecting unit.
前記振動発生手段は、前記装置外音収集手段が収集した音に基づいて、前記振動素子において発生させる振動を補正することを特徴とする請求項2または3に記載の医用画像診断装置。 The apparatus further comprises a device outside sound collecting means for collecting sound generated outside the gantry device,
The medical image diagnostic apparatus according to claim 2, wherein the vibration generating unit corrects vibration generated in the vibration element based on sound collected by the external sound collecting unit.
前記架台装置の外装の一部またはすべては、振動伝達性の高い素材で構成され、
前記振動伝達性の高い素材を振動させる振動素子と、
前記架台装置内で発生した音の位相と逆位相の振動を前記振動素子において発生させる振動発生手段と、
を備えたこと特徴とする磁気共鳴イメージング装置。 A magnetic resonance imaging apparatus for generating a magnetic resonance image by collecting magnetic resonance signals from a subject moved into a gantry device,
Part or all of the exterior of the gantry device is made of a material with high vibration transmission,
A vibration element that vibrates the material having high vibration transmission property;
Vibration generating means for generating, in the vibration element, vibration having a phase opposite to the phase of the sound generated in the gantry device;
A magnetic resonance imaging apparatus comprising:
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