JP2016049130A - 磁気共鳴イメージング装置及び磁気共鳴イメージング装置用遮音マット - Google Patents

Abstract

【課題】撮像空間の容積をできるだけ犠牲にすることなく、効果的に撮像空間の騒音を低減する技術、及び、照射コイルに特化した騒音防止技術を提供する。【解決手段】撮像空間２から外側に向かって、照射コイル４、傾斜磁場発生コイル３及び静磁場発生装置１がこの順に配置された磁気共鳴イメージング装置において、撮像空間２と照射コイル４との間に、照射コイルに近接して、音エネルギーを熱エネルギーに変換する吸音材料からなる吸音部材と、音を反射する反射材と、を積層した遮音部材７を配置する。好ましくは、反射部材を撮像空間２側となるように配置する。【選択図】図１

Description

本発明は、磁気共鳴イメージング装置（以下、ＭＲＩ装置という）に係り、特に撮像空間における騒音を低減させる構造に関する。

ＭＲＩ装置は、静磁場中に置かれた検査対象に高周波磁場パルスを印加し、それにより検査対象によって発生する核磁気共鳴信号（エコー信号）を検出し、画像化する。この際、エコー信号に位置情報を付与するために傾斜磁場が用いられる。

傾斜磁場を発生するための装置は、所定の形状に巻かれた傾斜磁場コイルと、傾斜磁場コイルを駆動するための駆動電源とからなる。一般的なＭＲＩ装置による撮像において、傾斜磁場は数十〜数百ミリ秒という短い時間内で繰り返しパルス状に印加される。この際、上記傾斜磁場コイルは、静磁場と傾斜磁場を駆動する電流との相互作用によりパルス状にローレンツ力が生じることで振動し、振動放射音を発生する。傾斜磁場コイルの振動は、振動放射音の空気伝搬や振動の固体伝搬となって、静磁場発生装置や照射コイルや外装カバーに伝達する。そして、傾斜磁場コイルからの直接の騒音に加えて、静磁場発生装置や照射コイルや外装カバーからも振動放射音が発生し、撮像空間の騒音はかなりの音量となる。

ＭＲＩ装置において、高速かつ高画質で撮像するためには静磁場の磁場強度や傾斜磁場の磁場強度を大きくする必要があるが、これらの磁場強度を大きくすると、前述したローレンツ力はさらに増大し、撮像空間内にいる被検者が感じる騒音も増大する。

この騒音の問題に対し、騒音を遮断するための種々の対策が取られ且つ提案されている。例えば、特許文献１には、ＭＲＩ装置の外装カバーと傾斜磁場コイルとの撮像空間側との間に、周囲の空気の音響インピーダンスよりも小さいガスを封入することで、騒音を低減する方法が提案されている。また、特許文献２には、外装カバーを静磁場発生装置と非接触で自立する構造とすることによって、外装カバーによる振動放射音を低減する方法が提案されている。

特開２０１４−０８７５１０号公報 特開２００９−２８２５９号公報

しかし、これら従来の技術は、傾斜磁場コイルから外装カバーや照射コイルへの振動・騒音伝搬の抑制、外装カバーから撮像空間への振動・騒音伝搬の低減には効果を上げているが、傾斜磁場コイルからの振動放射音の伝搬によって照射コイルが発生する振動放射音を低減することはできていない。照射コイルは撮像空間に最も近い位置に配置されるため、照射コイルが二次音源となって発する騒音は、撮像空間の騒音への寄与が大きい。

一方、撮像空間は、そこでの操作性を良好に保ち且つ撮像空間に置かれた被検体の不快感を極力少なくするため、広い容積を確保するという要請があり、撮像空間を狭めるような厚い吸音部材を配置することは、この要請に相反する。

本発明は、照射コイルによって二次的に発生する騒音に有効な騒音防止技術を提供すること、及び、特に撮像空間の容積をできるだけ犠牲にすることなく、効果的に撮像空間の騒音を低減する技術を提供することを課題とする。

本発明は、撮像空間に面した照射コイルの、撮像空間側に、吸音部材と、音を反射する反射部材との積層体からなる遮音部材を配置することにより上記課題を解決する。

吸音部材と反射部材とを組み合わせることにより、比較的厚みを抑えながら、高い遮音効果を上げることができる。

第一の実施形態のＭＲＩ装置の全体を示す側断面図 図１のＭＲＩ装置のＡ−Ａ断面図 図１のＭＲＩ装置の要部を示す断面図 遮音マットの機能を説明する図 第二の実施形態のＭＲＩ装置の全体を示す側断面図 図５のＭＲＩ装置のＡ’−Ａ’断面図 図５のＭＲＩ装置の要部を示す断面図 図５のＭＲＩ装置の要部変形例を示す断面図 第三の実施形態のＭＲＩ装置の全体を示す側断面図 図９のＭＲＩ装置のＡ”−Ａ”断面図

本実施形態のＭＲＩ装置は、撮像空間から外側に向かって、照射コイル、傾斜磁場発生コイル及び静磁場発生コイルがこの順に配置され、撮像空間と照射コイルとの間に、照射コイルに近接して、音エネルギーを熱エネルギーに変換する吸音材料からなる吸音部材と、音を反射する物質からなる反射材と、を積層した遮音部材を配置したものである。ここで「照射コイルに近接」とは、照射コイルに密着している場合の他、空気或いは接着剤等の媒体を介して隣接している場合も含む。

本実施形態のＭＲＩ装置は、静磁場発生コイルが発生する静磁場の方向が水平方向である水平磁場方式の装置にも、静磁場の方向が垂直方向である垂直磁場方式の装置にも適用できる。最初に水平磁場方式の装置に適用した本発明の実施形態を説明する。

＜第一の実施形態＞
最初に図１及び図２を参照して、本実施形態のＭＲＩ装置の全体構成を説明する。図１及び図２は、本実施形態のＭＲＩ装置を側面及び正面から見た断面図である。図１は図２のＢ−Ｂ断面から，図２は図１のＡ−Ａ断面から見た図を表す。

本実施形態のＭＲＩ装置は、水平に円筒に形成された静磁場発生装置１を備え、静磁場発生装置１の円筒内に撮像空間２が形成される。撮像空間２には、静磁場発生装置１によって水平方向の略均一な磁場が形成され、検査対象はこの撮像空間２に形成された均一な静磁場内に配置され、撮像が行われる。

静磁場発生装置１には、磁場の発生方式に応じて、常電導磁石、永久磁石、超電導磁石などがあり、特に限定されないが、ここでは超電導型ソレノイド磁石が用いられる。静磁場発生装置１は、強固な構造の支持脚８によって、ＭＲＩ装置の設置面に固定されている。静磁場発生装置１の円筒内には、静磁場発生装置１と同軸に、円筒状の支持部材に固定された傾斜磁場コイル３が配置され、さらにその内側に円筒状の照射コイル４が配置されている。なお照射コイルが受信コイルを兼ねる場合もあるが、ここではそれも含めて照射コイル４と呼ぶ。

傾斜磁場コイル３は、互いに直交する三軸方向（ｘ、ｙ、ｚ方向）に線形な傾斜磁場を発生する３組のコイルで構成され、静磁場発生装置１に図示しない固定手段によって強固に固定されている。また傾斜磁場コイル３は、図示しない傾斜磁場電源に接続されており、図示しない制御系からの指令による所定のタイミングで傾斜磁場電源が駆動されことにより、パルス状の電流が流され、これにより静磁場発生装置１が発生する静磁場に対し磁場勾配を与える傾斜磁場パルスを発生する。この傾斜磁場の与え方により、磁気共鳴信号に付与される位置情報が決まる。

この傾斜磁場コイル３が配置されている空間は、静磁場発生装置１によって形成される静磁場空間に含まれるため、傾斜磁場コイル３にパルス状の電流が流されると、この電流と静磁場との相互作用によって傾斜磁場コイル３にローレンツ力がパルス的に発生する。このパルス的なローレンツ力によって、傾斜磁場コイル３は振動し、振動放射音を発生させる。この振動放射音を抑制するために、傾斜磁場コイル３や傾斜磁場コイル３と静磁場発生装置１との連結部には、公知の遮音手段や吸音手段を備えることができる。ここではその説明は省略する。

照射コイル４は、磁気共鳴画像への影響を避けるために、非磁性体及び非金属材料、例えば繊維強化樹脂で構成した円筒状の支持部材（ボビン）にコイルを巻き、このコイルに電気回路を接続して構成されている。ボビンの厚さは、例えば３〜１０ｍｍである。照射コイル４は、図示しない高周波発振器や高周波アンプなどを含む高周波送信部に接続されており、高周波送信部から所定のタイミングで高周波信号を供給することにより、高周波パルスを発生する。高周波パルスは、照射コイル４で囲まれる空間に置かれた検査対象の原子核に核磁気共鳴を生じさせる。

また図示していないが、検査対象（被検体）に近接して、検査対象から発生する核磁気共鳴信号を検出する受信コイルが配置される。受信コイルは、図示しない信号処理系に接続されている。信号処理系は、受信コイルが検出した核磁気共鳴信号に対し、補正処理や画像再構成処理等を施し、磁気共鳴画像やスペクトルなどを作成する。

静磁場発生装置１及び傾斜磁場コイル３を囲むように、安全性とデザイン性を兼ねた外装カバー６が設けられている。外装カバー６は、傾斜磁場コイル３から発生する騒音に対する防音機能も兼ね備えている。また図示する実施例では、外装カバー６と静磁場発生装置１を支持する支持脚８とは物理的に隔離されており、傾斜磁場コイル３からの振動騒音が静磁場発生装置１及び支持脚８を介した固体伝搬によって外装カバー６に伝搬されるのを防止している。

外装カバー６は、照射コイル４と同様に、磁気共鳴画像への影響を避けるために、非磁性材料及び非金属材料、例えば繊維強化樹脂で構成されている。外装カバー６の厚さは例えば３〜６ｍｍである。なお本実施形態では、省スペース化を図るために照射コイル４が外装カバー６を兼ね、照射コイル４と外装カバー６の一部とで、検査対象が置かれる空間２０（ここでは均一な磁場空間である撮像空間２と区別して設置空間という）の内壁を構成している。ただし、外装カバー６が照射コイル４全体を覆っていてもよい。

設置空間２０の下部には、撮像空間２に被検者を横臥させて送り込むための寝台装置として、天板５と、天板５を移動させる機構（レール等）が設けられている。この機構は、外装カバー６及び照射コイル４の上に設けられており、天板５を、ＭＲＩ装置に連結された寝台（不図示）から設置空間２０内に手動又は自動で移動することができるようになっている。

本実施形態のＭＲＩ装置は、さらに、この照射コイル４及び外装カバー６に密着して、遮音マット（遮音部材）７が配置されている。既に述べたように、傾斜磁場コイル３は、パルス状に発生するローレンツ力によって、振動放射音を発生させる。この振動放射音は、空気伝搬や振動の固体伝搬により、傾斜磁場コイル３に近接して配置された静磁場発生装置１や照射コイル３に伝わり、これらが二次音源となって振動放射音を発生させる。照射コイル３は設置空間２０に面して、被検体の耳に最も近いところに配置されているため、照射コイル３が発する振動放射音は被検体が感じる騒音への寄与率に高い。遮音マット７は、照射コイル３から入射される音響エネルギーを熱エネルギーに変換することによって騒音を低減する。

以下、遮音マット７の材料と構造について、図３を参照して詳述する。

遮音マット７は、吸音材料からなる吸音部材と音を反射する反射材とを積層した積層体をカバー（表皮）で覆った構造を有する。具体的には、図３に示すように、遮音マット７は、表皮７１と、吸音部材７２と、板材（反射材）７３とから構成され、撮像空間２の、天板５の上方領域のみに設置される。これにより天板５やその駆動機構の位置を変更することなく遮音マット７を設置空間２０内に設置することができる。また天板５の位置を上側へ移動することで被検体を挿入できる設置空間２０が狭くなるのを防ぐことができる。なお、設置空間２０の大きさを十分確保できるのであれば、遮音マット７を天板５の下側の領域まで延長して設置しても差し支えない。また遮音マット７と同じ構造を天板５の内部に組み込んでもよい。

遮音マット７は、不図示の固定手段により照射コイル４及び外装カバー６に固定される。この際、必要に応じて、設置空間２０の内壁に着脱可能にしてもよい。着脱可能にする方法としては公知の方法が採りえるが、二次的な騒音の発生を抑制するために、機構的なものよりも、表皮７１の一部又は全面に形成した粘着層や両面テープ或いは接着テープなどが好ましい。

遮音マット７は、上述したように天板５の上側に設置される場合、円筒の軸方向の一部を開放した円筒形状であり、円筒の外径が照射コイル４の内径とほぼ一致する。遮音マット７の軸方向の長さは、傾斜磁場コイル３の軸方向の長さと同じかそれ以上であって、軸方向について傾斜磁場コイル３全体を覆うように設置されている。このように配置することにより、後述するように、傾斜磁場コイル３と照射コイル４と外装カバー６とから生じる振動放射音に対して有効な遮音効果が得られる。

表皮７１は、吸音部材７２及び板材７３を覆うカバーとして機能するものであり、特に限定されないが、例えば、軟質プラスチック、エラストマー、紙、布などが用いることができる。取扱い性や拭掃しやすさの点で、特に軟質プラスチックやエラストマーが好適である。

吸音部材７２は、音響エネルギーを熱エネルギーに変換して吸収するための吸音材料であり、傾斜磁場コイル３に印加するパルス状電流と同じ周波数帯（数百Ｈｚ〜数千Ｈｚ）において、吸音率が大きい素材を用いることが望ましい。このような吸音材料として例えば、天然繊維又はウレタン、ポリエステル、ポリプロピレン等の繊維材料からなる不織布や、ウレタン、メラミン樹脂等で形成した発泡体（軟質フォーム）を用いることができ、特に微細なマイクロファイバーや短繊維からなる不織布が好適である。

板材７３は、吸音部材を透過した音を反射する機能を有し、吸音部材７２と音響インピーダンスの差が大きい非磁性材料を用いることができる。また良好な反射特性を得るために表面が平滑であることが好ましい。具体的には、厚紙、プラスチック板（グラスファイバーなどを充填したＦＲＰ板を含む）、セラミック板等を用いることができ、加工性の点で特にプラスチック板が好適である。

また板材７３の形状によって遮音マット７の形状が決まるので、遮音マット７を照射コイル４に密着して配置するために、板材７３は、予め円筒状に成形した剛性がある材料で構成することが好ましい。板材７３が例えばプラスチック板の場合、平板に熱処理等を施し円弧状に曲げておくことで、遮音マット７全体の形状を円弧状に保持することができる。なお板材７３として、形状がフレキシブル（可撓性）であって照射コイル４の形状に添わせることが可能な材料を用いることも可能である。この場合には、設置空間２０の内壁に合わせて遮音マット７を貼り付けることができるので、設置空間２０の内壁を構成する外装カバー６や照射コイル４の形状、曲率が異なるＭＲＩ装置についても適用することができる。

板材７３の厚みは、限定されるものではないが、できるだけ広い撮像空間２を確保し且つ形状を維持するために、例えば０．２〜１．０ｍｍ程度とする。
遮音マット７を構成する積層体の構造は、板材７３と吸音部材７２とを重ねた二層構造や板材７３の両側に吸音部材７２を配置した三層構造などが採りえるが、吸音部材７２を透過した音を板材７３で反射させるという遮音マット７の機能から、少なくとも板材７３の照射コイル４側に吸音部材７２が配置されることが好ましい。特に、図３に示すように、板材７３の両面に吸音部材７２が配置されている構成が好ましい。

この場合、吸音部材７２の照射コイル４側の厚み（Ｔ１）が、設置空間２０側の厚み（Ｔ２）より厚い（Ｔ１＞Ｔ２）ことが好ましい。これにより設置空間２０の広さを確保し、且つ、板材７３で反射した音響エネルギーをさらに吸音部材７２で効果的に吸収させることができる。また本実施形態で好適に用いられる吸音部材７２の材料（不織布や発泡体等）は不定形であって厚みがある程度可変であるため、板材７３としてフレキシブルではない材料を用いた場合にも、撮像空間２の内壁に密着して設置することが可能である。なお、吸音部材７２の正味の厚さ（Ｔ１＋Ｔ２）は、できるだけ広い設置空間２０を確保し且つ所定の吸音効果が得られる厚みとして、例えば１０〜２０ｍｍ程度が好ましい。

次に、図４を用いて遮音マット７の機能すなわち遮音の仕組みを説明する。
図４に示すように、照射コイル３が発する振動放射音の音響エネルギーＥｉが遮音マット７の吸音部材７２に入射すると、この音響エネルギーは吸音部材７２によって一部は熱エネルギーに変換されて吸収され、残りは透過し、板材７３に音圧を与える。ここで吸音部材７２と板材７３は音響インピーダンスの差を大きい材料で構成されているので、板材７３が受ける音響エネルギーＥｉの一部は反射される。反射された音響エネルギーＥｒ（＜Ｅｉ）として再び照射コイル４側の吸音部材７２に戻され、再度吸音部材７２により一部が熱エネルギーに変換される。板材７３で反射されなかった残りの音響エネルギーＥｔ（＝Ｅｉ−Ｅｒ）は板材７３を透過する。この際、一部は板材７３により吸収される。板材７３を透過した音響エネルギーＥｔ’（≦Ｅｔ）は、設置空間２０側に吸音部材７２が配置されている場合は、さらに吸音部材７２で一部が吸収される。従って撮像空間２には、吸音部材７２による吸収と板材７３による反射によって、減衰した音響エネルギーのみが入射する。即ち設置空間２０の騒音が大幅に抑制される。

このように照射コイル４に密着して、照射コイル側の厚みが厚い吸音部材７２と、吸音部材７２と音響インピーダンスの差が大きい板材７３とを組み合わせた遮音マット７を配置することにより、遮音マット７全体としての厚みを抑えながら、高い遮音効果が得られる。その結果、遮音マット７によって設置空間２０が狭められる程度を限定的なものにすることができる。例えば吸音部材７２の厚さを２０ｍｍとした場合、撮像空間２における騒音レベルは３〜１０ｄＢ程度低減可能となる。

本実施形態によれば、設置空間２０を画定する照射コイル４及び外装カバー６に密着して設置空間２０側に遮音マット７を配置したことにより、撮像空間の騒音への寄与率が高い照射コイルからの振動騒音を防止することができる。また少なくとも照射コイル側に吸音部材７２を配置することにより、遮音マット７の厚みを抑制しながら効果的に騒音を防止することができる。これにより、撮像空間２にいる被検体の不快感を軽減することが可能になる。また、より高速なパルス電流を傾斜磁場コイル３に付加することが可能になり、より高速かつ高画質な磁気共鳴画像を得ることができるようになる。

さらに本実施形態によれば、遮音マット７をＭＲＩ装置に対し着脱自在とすることにより、例えば、設置空間２０の広さを優先する撮像では、遮音マット７を取り外すなど、ＭＲＩ検査の自由度（フレキシビリティ）を向上することができる。

＜第二の実施形態＞
本実施形態のＭＲＩ装置でも、照射コイルに密着して遮音マットを配置すること及び遮音マットの構成は第一の実施形態と同様であるが、照射コイルがそれ自体に振動騒音を防止する構造を持つことが特徴である。
即ち、本実施形態の照射コイルは、線材と当該線材を支持する支持部材とを備え、支持部材は、厚みが相対的に厚い肉厚部と、相対的に薄い肉薄部とを有する。
以下、第一の実施形態と異なる点を中心に本実施形態を説明する。

図５及び図６に、本実施形態のＭＲＩ装置の側面及び正面から見た断面図を、図７に照射コイルと遮音マットの詳細を示す。図５は図６のＢ’−Ｂ’断面から、図６は図５のＡ’−Ａ’断面から見た図を表す。これらの図面において、図１〜図３と同じ要素は同じ符号で示し、重複する説明は省略する。

本実施形態のＭＲＩ装置も、静磁場発生装置１は水平磁場方式の静磁場発生装置１であり、その円筒内に静磁場発生装置１側から順に傾斜磁場コイル３及び照射コイル４０が配置され、設置空間２０の下側に、設置空間２０に検査対象を搬入し、また搬出するための天板５が設置されている。図５でも、設置空間２０において、照射コイル４０が外装カバー６を兼ねる場合を示しているが、照射コイル４０を外装カバー６が覆っていてもよい。

照射コイル４０は、図６及び図７に示すように、コイル線材を支持するボビン（支持部材）４１の厚みが、周方向において厚い肉厚部４１Ａと薄い肉薄分４１Ｂとを有する。図示する実施例では、天板５の下側部分を肉薄分４１Ｂとし、上側部分を肉厚部４１Ａとしている。この肉厚部４１Ａに密着して、第一実施形態と同様の構造を持つ遮音マット７が配置されている。

なおボビン４１の周方向における肉厚部４１Ａの範囲は、図示するものに限定されず、設置空間２０の広さや天板５との関係で、図示するものより多くても少なくてもよい。また肉厚部４１Ａを複数に分割して設けてもよい。例えば、図６の左右方向の２か所或いは上下方向の２か所を肉厚部とする構成も採りえる。さらに遮音マット７と肉厚部４１Ａの端部は、必ずしも一致していなくてもよい。但し、遮音効果の観点と天板５位置を変更しないという点では、天板５の下側を肉薄部４１Ｂとし、天板５の幅方向の両端の位置にできるだけ近接して肉厚部４１Ａが位置する構成が最も好ましい。

このような構造の照射コイル４０は、肉厚部４１Ａによってボビンの透過損失が大きくなり、図４に示した、遮音マット７に入射する音響エネルギーＥｉを小さくすることができる。その結果、それに密着して配置される遮音マット７による騒音低減効果と相まって、設置空間における騒音防止効果を大幅に向上することができる。具体的には、撮像空間における騒音を、第一の実施形態の場合よりもさらに３〜６ｄＢ程度低減することが可能になる。

ボビン４１を構成する材料は、第一の実施形態の照射コイルの支持材料（ボビン）と同様であり、非磁性で高密度な材料を用いることができる。具体的には、繊維強化エポキシ樹脂等のＦＲＰやセラミックを用いることができ、特に加工性の良好なＦＲＰが好適に用いられる。上述した肉厚部と肉薄部とを有する構造を持つボビン４１は、特定の形状の金型によっても製造できるが、例えば、肉厚部と同じ厚みの円筒体を作製し、肉薄部に相当する部分を切削する、或いは肉薄部と同じ厚みの円筒体と、肉厚部と肉薄部との差に相当する厚みの部分円筒体とを作製し、両者を接合する、等の方法により製造することができる。

肉厚部４１Ａ及び肉薄部４１Ｂの厚みは、特に限定されるものではないが、例えば、肉薄部４１Ｂの厚みＤ_４１Ｂを３〜１０ｍｍ程度とし、肉厚部４１Ａの厚みＤ_４１Ａを、Ｄ_４１Ｂの約２倍程度とする。但し、設定空間２０を確保するために、２０ｍｍ以下であることが好ましい。

本実施形態によれば、最も撮像空間２に近い位置に配置される照射コイルとして、音の透過損失が大きいものを採用することにより、撮像空間２の騒音を低減することができる。このような照射コイルと遮音マットを組み合わせることにより、さらに騒音低減効果を向上できる。

＜＜変形例＞＞
図６及び図７では、肉厚部と肉薄部とが一体構造である照射コイルを示したが、照射コイルのボビンにボビンとは別部材を固定して肉厚部に相当する部分を製造してもよい。図８に、一体構造ではなく、照射コイル部４３と遮音壁部４５とに分割する構造を示す。

照射コイル部４３は、遮音壁部４５を固定するためのネジ穴が形成されている以外は、第一の実施形態の照射コイル４と同様の構成を有し、円筒状である。遮音壁部４５は、円筒の軸方向に沿った一部を開放した形状を有し、その外径は外形照射コイル部４３の円筒の内径と一致し、軸方向の長さは照射コイル部４３と同等である。

遮音壁部４５を構成する材料としては、非磁性材料や非金属材料が用いられ、照射コイル部４３のボビンと同じ材料でも異なっていてもよい。遮音壁部４５の厚みは、遮音性を高めるためには、照射コイル部４３のボビンの厚み（例えば３〜１０ｍｍ）と同程度かそれ以上であることが好ましく、照射コイル部４３のボビンの厚みと同じでも異なっていてもよい。ただし設定空間２０を確保するために、ボビンの厚みと遮音壁部４５の厚みの合計が２０ｍｍを超えないことが望ましい。

遮音壁部４５は、照射コイル部４３と重ねたときに、照射コイル部４３のネジ穴の位置に対応する位置に、固定用のネジ穴が形成されている。両者のネジ穴をネジ４７で締結することで照射コイル部４３と遮音壁部４５を固定し、一体的な構造物とする。なおネジ４７を使用する代わりに、接着剤やテープ類等で固定してもよいし、これら固定手段とネジ４７を併用してもよい。

本変形例によれば、照射コイル４０を一体構造とする場合に比べ、肉厚部を有する照射コイルの製造が容易であり、製作性と遮音性を両立することができる。

＜第三の実施形態＞
第一及び第二の実施形態は、本発明を水平磁場方式のＭＲＩ装置に適用した例であるが、本発明は垂直磁場方式のＭＲＩ装置にも同様に適用することができる。

以下、図面を参照して、垂直磁場方式のＭＲＩ装置の実施形態を説明する。図９及び図１０は、本実施形態のＭＲＩ装置の側面及び正面から見た断面図であり、図９は図１０のＢ”−Ｂ”断面から、図１０は図９のＡ”−Ａ”断面から見た図を表す。

図示するように、本実施形態のＭＲＩ装置は、一対の静磁場発生装置１０Ａ、１０Ｂを所定の間隔を持って上下に配置した構造を有し、静磁場発生装置１０Ａ、１０Ｂで挟まれた空間に静磁場発生装置１０Ａ、１０Ｂによって発生した均一な静磁場空間である撮像空間２が形成されている。

上下の静磁場発生装置１０Ａ、１０Ｂは、永久磁石または垂直方向の軸を中心として巻回された常電導或いは超電導コイルからなり、下側の静磁場発生装置１０Ｂは堅固な構造の支持脚８０により設置面に固定され、上側の静磁場発生装置１０Ａは下側の静磁場発生装置１０Ｂの上に２本の支柱８５により支持されている。上下の静磁場発生装置１０Ａ、１０Ｂの、各撮像空間２側には、傾斜磁場コイル３０Ａ、３０Ｂ及び照射コイル４０Ａ、４０Ｂが配置されている。これら傾斜磁場コイル及び照射コイルは、それぞれ図示しない固定手段によって静磁場発生装置１０Ａ、１０Ｂに固定されている。傾斜磁場コイル及び照射コイルは外形が概ね円形であり、その中心が静磁場発生装置１０Ａ、１０Ｂの中心軸と一致するように配置される。

上下の静磁場発生装置１０Ａ、１０Ｂは、それに固定された傾斜磁場コイルとともに外装カバー６０に覆われている。本実施形態においても、照射コイル４０Ａ、４０Ｂは外装カバーの一部を兼ねており、撮像空間２に面している。また下側の照射コイルの上には、検査対象を撮像空間２に移動させるための天板５０が図示しない移動機構とともに設置されている。

上側の照射コイル４０Ａに密着して遮音マット７０が設置される。遮音マット７０は、傾斜磁場コイル３０Ａ及び照射コイル４０Ａの外形と同様に円形であり、平坦で且つ傾斜磁場コイル３０Ａ全体を覆うことができる大きさ（面積）を有している。遮音マット７０は、第一の実施形態と同様に、その片面全面或いは一部に形成された粘着層或いは粘着テープ等の固定手段によって、外装カバー６０及び照射コイル４０Ａに対し、着脱可能に取り付けられる。なお空間が許容すれば、遮音マット７０を、下側の照射コイル４０Ｂの上に設置してもよい。

遮音マット７０の構造及び材料は、平坦であることを除き第一の実施形態の遮音マット７と同様であり、音響エネルギーを熱エネルギーに変換する吸音材料からなる吸音部材と、音を反射する反射部材（板材）との積層体を表皮で覆った構造である。積層体は、吸音部材と板材とからなる二層構造でもよいし、板材を吸音部材で挟んだ三層構造でもよい。吸音部材の位置は、騒音防止効果を高めるために、照射コイル４０Ａ側であることが好ましい。三層構造の場合は、照射コイル４０Ａ側の吸音部材の厚みが、撮像空間側の吸音部材の厚みより厚いことが好ましい。

遮音マット７０の機能は、図４を用いて説明したとおりであり、照射コイル４０Ａから遮音マット７０に入射した音響エネルギーを吸音部材で熱エネルギーに変換して吸収するとともに、板材で反射し、全体として遮音マット７０を透過して設置空間に入射する音響エネルギー即ち騒音を低減する。

本実施形態においても天板５０の一部に遮音マット７０の構造を組み込むことができ、その場合、騒音低減効果をさらに向上することができる。

また本実施形態においても、静磁場発生装置１０Ａ、１０Ｂと傾斜磁場コイル３０Ａ、３０Ｂとの固定部や、傾斜磁場コイル３０Ａ、３０Ｂと照射コイル４０Ａ、４０Ｂとの間、さらに傾斜磁場コイル３０Ａ、３０Ｂ自体に、公知の遮音手段を併用でき、それにより照射コイル４０Ａ、４０Ｂに入射する音響エネルギーを減らすことができ、照射コイル４０Ａ、４０Ｂを透過する音響エネルギーを低減することができる。

なお図９及び図１０では、遮音マット７０が平坦な場合を示したが、設置空間を画定する外装カバー６０が湾曲或いは屈曲した形状を有する場合には、その形状に合わせて遮音マット７０の形状を変化させることができることは言うまでもない。

下記のように遮音部材（遮音マット）を作製し、水平磁場方式のＭＲＩ装置の設置空間内部に両面テープで固定し、遮音効果を確認した。

＜遮音部材の作製＞
厚み０．４ｍｍのポリカーボネート板（密度：１．２ｇ／ｃｍ^３）に、マイクロファイバー（径：１〜４μｍ）及び短繊維（径：２０〜３０μｍ）からなる正味厚み２６ｍｍの不織布（商品名：シンサレート３Ｍ製、面密度：４００ｇ／ｍ^２）を重ねて、合成樹脂製表皮に収納し、円筒形状の実施例の遮音マットを作製した。
上記と同じ不織布を上記と同じ表皮に収納し、比較例の遮音マットを作製した。

＜騒音レベルの測定＞
ＭＲＩ装置（ＴＲＩＬＬＩＵＮ ＯＶＡＬ：日立メディコ製）に遮音部材を固定しない状態で、４つの異なる撮像パルスシーケンスを実行し、撮像空間中心に設置したマイクロホン（３７８Ｂ０２型：ＰＣＢ社製、感度：５０ｍＶ／Ｐａ、周波数応答：３〜２００００Ｈｚ）で騒音レベルを計測した。その後、実施例の遮音マットを、不織布が撮像空間側となるように配置した場合（実施例１）と樹脂板が撮像空間側となるように配置した場合（実施例２）について、上記と同様に騒音レベルを測定した。また比較例の遮音マットを用い、上記と同様に騒音レベルを測定した。なお実施例１と実施例２は、図４に示す遮音マットの構成において、吸音部材７２の照射コイル４側の厚みをＴ１、設置空間２０側の厚みをＴ２としたとき、実施例１はＴ１＝０、実施例２はＴ２＝０の例となる。

実施例１、実施例２及び比較例について、遮音マットを用いない場合の騒音レベルからの騒音レベルの低下を評価した。結果を表１に示す。

表１の結果から明らかなように、樹脂板を有しない遮音マットに比べ、吸音部材（不織布）と樹脂板とを組み合わせた遮音マットは、全てのシーケンスについて高い騒音低減効果が得られた。また樹脂板を撮像空間側に配置した場合（実施例２）は、照射コイル側に設置した場合（実施例１）に比べ、高い騒音低減効果が得られた。

本発明によれば、２次音源となる照射コイルの騒音低減効果が高いＭＲＩ装置が提供される。

１、１０Ａ、１０Ｂ・・・静磁場発生装置、２・・・撮像空間、３、３０Ａ、３０Ｂ・・・傾斜磁場コイル、４、４０、４０Ａ、４０Ｂ・・・照射コイル、５、５０・・・天板（寝台装置）、６、６０・・・外装カバー、７、７０・・・遮音マット（遮音部材）、８、８０・・・支持脚、２０・・・設定空間、４１・・・ボビン（支持部材）、４１Ａ・・・肉厚部、４１Ｂ・・・肉薄部、４３・・・照射コイル部、４５・・・遮音壁部、４７・・・ネジ、７１・・・表皮、７２・・・吸音部材、７３・・・板材（反射材）、８５・・・支柱。

Claims (12)

1. 撮像空間から外側に向かって、照射コイル、傾斜磁場発生コイル及び静磁場発生装置がこの順に配置され、
   前記撮像空間と前記照射コイルとの間に、前記照射コイルに近接して、音エネルギーを熱エネルギーに変換する吸音材料からなる吸音部材と、音を反射する反射材と、を積層した遮音部材を配置したことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
2. 請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
   前記遮音部材は、前記反射材が前記吸音部材より、前記撮像空間側に配置されていることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
3. 請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
   前記遮音部材は、前記反射材の両側に前記吸音部材を配置した構造を有することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
4. 請求項３に記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
   前記反射材より前記照射コイル側に位置する吸音部材の厚みが、前記反射材より前記撮像空間側に位置する吸音部材の厚みより厚いことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
5. 請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
   前記吸音材料は、マイクロファイバー及び／又は短繊維を含む不織布を含み、前記反射材は、非磁性材料からなる板材であることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
6. 請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
   前記遮音部材は、表皮で覆われていることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
7. 請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
   前記傾斜磁場コイル及び静磁場発生コイルを覆う外装カバーを備え、
   前記遮音部材は、前記外装カバーに対し着脱可能であることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
8. 請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
   前記撮像空間に検査対象を移動する寝台装置をさらに備え、
   前記遮音部材は、前記寝台装置を除く部分に配置されていることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
9. 請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
   前記照射コイルは、線材と当該線材を支持する支持部材とを備え、前記支持部材は、厚みが相対的に厚い肉厚部と、相対的に薄い肉薄部とを有することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
10. 請求項９に記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
    前記撮像空間に検査対象を移動する寝台装置をさらに備え、
    前記支持部材は、上下方向において前記寝台装置が重なる部分を除く部分が、前記肉厚部であることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
11. 請求項９に記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
    前記肉厚部は、前記肉薄部の一部と、前記肉薄部の一部に接合された壁部とで構成されることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
12. 非磁性体からなる板材と、前記板材の少なくとも一方の面に密着した吸音材料と、前記板材及び前記吸音材料を覆う表皮と、を備え、磁気共鳴イメージング装置の撮像空間の内壁に着脱される磁気共鳴イメージング装置用遮音マット。
    
    

Images