JP2023181107A - Sound-proofing tube for magnetic resonance imaging apparatus, magnetic resonance imaging apparatus, and manufacturing method of sound-proofing tube for magnetic resonance imaging apparatus - Google Patents

Sound-proofing tube for magnetic resonance imaging apparatus, magnetic resonance imaging apparatus, and manufacturing method of sound-proofing tube for magnetic resonance imaging apparatus Download PDF

Info

Publication number
JP2023181107A
JP2023181107A JP2023086750A JP2023086750A JP2023181107A JP 2023181107 A JP2023181107 A JP 2023181107A JP 2023086750 A JP2023086750 A JP 2023086750A JP 2023086750 A JP2023086750 A JP 2023086750A JP 2023181107 A JP2023181107 A JP 2023181107A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
resonance imaging
magnetic resonance
cylindrical
imaging apparatus
magnetic field
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2023086750A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
拓己 中世古
Takumi Nakaseko
昭彦 谷口
Akihiko Taniguchi
竜生 逢坂
Tatsuo Aisaka
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Medical Systems Corp
Original Assignee
Canon Medical Systems Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Medical Systems Corp filed Critical Canon Medical Systems Corp
Priority to US18/327,930 priority Critical patent/US20230408609A1/en
Priority to CN202310678015.2A priority patent/CN117214795A/en
Publication of JP2023181107A publication Critical patent/JP2023181107A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Vibration Prevention Devices (AREA)
  • Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)
  • Soundproofing, Sound Blocking, And Sound Damping (AREA)

Abstract

To provide a sound-proofing tube for a magnetic resonance imaging apparatus which is rigid and is capable of improving vibration suppression and noise suppression.SOLUTION: The sound-proofing tube for a magnetic resonance imaging apparatus according to an embodiment is formed by using a composite material including a fiber material and a resin material. In the sound-proofing tube for a magnetic resonance imaging apparatus, the fiber material forms a woven structure by being woven therein. The woven structure is formed so as to continuously extend over at least one round of the lateral face of the sound-proofing tube.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本実施形態は、磁気共鳴イメージング装置用の筒状防音材、磁気共鳴イメージング装置、および磁気共鳴イメージング装置用の筒状防音材の製造方法に関する。 The present embodiment relates to a cylindrical soundproofing material for a magnetic resonance imaging device, a magnetic resonance imaging device, and a method for manufacturing the cylindrical soundproofing material for a magnetic resonance imaging device.

従来、磁気共鳴イメージング(Magnetic Resonance Imaging:MRI)装置には、傾斜磁場コイルの内周側に筒状の防音材(以下、ボアチューブと呼ぶ)が搭載されている。ボアチューブと称される筒状防音材は、繊維強化樹脂材で成形された構造体であり、MRI装置としての必要な強度を有すると共に傾斜磁場コイルから発生する振動および騒音を抑制する。これらの機能は、例えば、フィラメントワインディング法(以下、FW(Filament Winding)法と呼ぶ)を用いて繊維を連続で複数回積層する、またはあらかじめ織物構造を持ったシート形状の繊維強化樹脂材を筒状に成形することで発揮されている。 Conventionally, in a magnetic resonance imaging (MRI) device, a cylindrical soundproof material (hereinafter referred to as a bore tube) is mounted on the inner circumferential side of a gradient magnetic field coil. A cylindrical soundproofing material called a bore tube is a structure made of fiber-reinforced resin material, and has the necessary strength for an MRI apparatus, and suppresses vibration and noise generated from the gradient magnetic field coil. These functions can be achieved, for example, by continuously laminating fibers multiple times using a filament winding method (hereinafter referred to as FW (Filament Winding) method), or by stacking a sheet-shaped fiber-reinforced resin material with a woven structure in advance into a cylinder. It is demonstrated by molding it into a shape.

FW法ではその特性上、繊維を連続体で配置できるために、高剛性な円筒を作製できる。しかしながら、構造体の単位面積当たりの密度(面密度)の増加には限界があるため、遮音性能が不十分である。すなわち、遮音性能を向上させるためには、複数の層を積層させる必要があるため、ボアチューブが重くなるという問題がある。また、織物シートは、面密度を増加させることで遮音性能が向上するが、円筒を作製した際に継ぎ目ができるため、剛性が不十分である。これらのことから、従来の技術では、軽量・高剛性かつ遮音性能を発揮できる筒状防音材の作製は困難となっている。 Due to its characteristics, the FW method allows the fibers to be arranged in a continuous form, making it possible to produce a highly rigid cylinder. However, since there is a limit to increasing the density per unit area (area density) of the structure, the sound insulation performance is insufficient. That is, in order to improve the sound insulation performance, it is necessary to laminate a plurality of layers, so there is a problem that the bore tube becomes heavy. Further, although the sound insulation performance of the woven fabric sheet is improved by increasing the areal density, the rigidity is insufficient due to seams formed when the cylinder is manufactured. For these reasons, with conventional techniques, it is difficult to produce a cylindrical soundproofing material that is lightweight, highly rigid, and can exhibit soundproofing performance.

特開2009-22640号公報JP2009-22640A

本明細書及び図面に開示の実施形態が解決しようとする課題の一つは、高剛性であって振動抑制及び騒音抑制を向上可能な、磁気共鳴イメージング装置用の筒状防音材を実現することにある。ただし、本明細書及び図面に開示の実施形態により解決しようとする課題は上記課題に限られない。後述する実施形態に示す各構成による各効果に対応する課題を他の課題として位置づけることもできる。 One of the problems to be solved by the embodiments disclosed in this specification and drawings is to realize a cylindrical soundproofing material for a magnetic resonance imaging device that has high rigidity and can improve vibration suppression and noise suppression. It is in. However, the problems to be solved by the embodiments disclosed in this specification and the drawings are not limited to the above problems. Problems corresponding to the effects of each configuration shown in the embodiments described later can also be positioned as other problems.

実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置用の筒状防音材は、繊維材と樹脂材とを含む複合材料により形成された磁気共鳴イメージング装置用の筒状防音材である。磁気共鳴イメージング装置用の筒状防音材において、前記繊維材は、織り込まれた織物構造を形成する。前記織物構造は、前記筒状防音材の側面の少なくとも一周に亘って連続して形成されている。 The cylindrical soundproofing material for a magnetic resonance imaging device according to the embodiment is a cylindrical soundproofing material for a magnetic resonance imaging device formed of a composite material containing a fiber material and a resin material. In a tubular soundproofing material for a magnetic resonance imaging device, the fibrous material forms a woven fabric structure. The textile structure is continuously formed over at least one circumference of the side surface of the cylindrical soundproofing material.

図1は、本実施形態に係るMRI装置の一例を示す図。FIG. 1 is a diagram showing an example of an MRI apparatus according to the present embodiment. 図2は、実施形態に係り、ボアチューブにおいて一つの層における織物構造の外観の一例を示す外観図。FIG. 2 is an external view showing an example of the appearance of a textile structure in one layer in a bore tube according to the embodiment. 図3は、実施形態に係り、図2に示すボアチューブの一部を拡大した拡大図の一例を示す図。FIG. 3 is a diagram showing an example of an enlarged view of a part of the bore tube shown in FIG. 2 according to the embodiment. 図4は、比較例に係るボアチューブにおいて一つの層の外観の一例を示す外観図。FIG. 4 is an external view showing an example of the appearance of one layer in a bore tube according to a comparative example. 図5は、図4に示す比較例のボアチューブの一部を拡大した拡大図の一例を示す図。FIG. 5 is an example of an enlarged view of a part of the bore tube of the comparative example shown in FIG. 4. 図6は、比較例における複合材料においてガラス繊維とエポキシ樹脂との組成の一例と、実施形態における複合材料においてガラス繊維とエポキシ樹脂との組成の一例と、を示す図。FIG. 6 is a diagram showing an example of the composition of glass fibers and epoxy resin in a composite material in a comparative example, and an example of a composition of glass fibers and epoxy resin in a composite material in an embodiment. 図7は、本実施形態の第1応用例に係り、第1の繊維材と第2の繊維材とに加えて、第3の繊維材が織り込まれたボアチューブの一部を拡大した拡大図の一例を示す図。FIG. 7 is an enlarged view of a part of the bore tube in which a third fiber material is woven in addition to the first fiber material and the second fiber material, according to the first application example of the present embodiment. The figure which shows an example. 図8は、本実施形態の第2応用例に係り、第1の繊維材と第2の繊維材とに加えて、第3の繊維材が織り込まれたボアチューブの一部を拡大した拡大図の一例を示す図。FIG. 8 is an enlarged view of a part of the bore tube in which a third fiber material is woven in addition to the first fiber material and the second fiber material, according to a second application example of the present embodiment. The figure which shows an example. 図9は、本実施形態に係るボアチューブ104の製造方法の工程の手順の一例を示す図。FIG. 9 is a diagram illustrating an example of the steps of the method for manufacturing the bore tube 104 according to the present embodiment. 図10は、実施形態の実施例に係り、試験片の上面(鉛直方向上向きの面)の一例を示す図。FIG. 10 is a diagram showing an example of the upper surface (vertically upward surface) of a test piece according to an example of the embodiment. 図11は、実施形態の実施例に係り、試験片に対する試験系の概要の一例を示す図。FIG. 11 is a diagram showing an example of an outline of a test system for a test piece according to an example of the embodiment. 図12は、実施形態の実施例に係り、20°の組角を有する試験片と、45°の組角を有する試験片と、70°の組角を有する試験片とに対する試験の解析結果の一例を示す図。FIG. 12 relates to an example of the embodiment, and shows analysis results of tests for a test piece having a set angle of 20°, a test piece having a set angle of 45°, and a test piece having a set angle of 70°. A diagram showing an example. 図13は、実施形態の実施例に係り、45°の組角を有する試験片と、20°および70°の組角で織り込まれた試験片とに対する試験の解析結果ヤング率(GPa)の一例を示す図。FIG. 13 is an example of the analysis results of Young's modulus (GPa) of a test for a test piece with a 45° assembling angle and a test piece woven with 20° and 70° assembling angles, according to an example of the embodiment. Diagram showing.

以下、図面を参照しながら、磁気共鳴イメージング(Magnetic Resonance Imaging:以下、MRIと呼ぶ)装置用の筒状防音材、MRI装置、およびMRI装置用の筒状防音材の製造方法について説明する。なお、本実施形態の技術的思想は、PET(Positron Emission Tomography:陽電子放出コンピュータ断層撮像)-MRI装置、SPECT(single photon emission computed tomography:単一光子放出コンピュータ断層撮像)-MRI装置などのMRI装置と複合的な各種モダリティに適用されてもよい。 Hereinafter, a cylindrical soundproofing material for a magnetic resonance imaging (hereinafter referred to as MRI) device, an MRI device, and a method for manufacturing the cylindrical soundproofing material for an MRI device will be described with reference to the drawings. The technical idea of this embodiment is based on PET (Positron Emission Tomography) - MRI apparatus, SPECT (single photon emission computed tomography) - MRI apparatus, etc. MRI machine and may be applied to various modalities in combination.

(実施形態)
図1は、本実施形態に係るMRI装置100の一例を示す図である。図1に示すように、MRI装置100は、静磁場磁石101と、傾斜磁場コイル103と、ボアチューブ104と、傾斜磁場電源105と、寝台107と、寝台制御回路109と、送信回路113と、送信コイル115と、受信コイル117と、受信回路119と、シーケンス制御回路(撮像制御回路、撮像制御部などと呼称されてもよい)121と、システム制御回路(システム制御部)123と、メモリ125と、入力インターフェース127と、ディスプレイ129と、処理回路131と、を備える。
(Embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing an example of an MRI apparatus 100 according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, the MRI apparatus 100 includes a static magnetic field magnet 101, a gradient magnetic field coil 103, a bore tube 104, a gradient magnetic field power supply 105, a bed 107, a bed control circuit 109, a transmission circuit 113, A transmitting coil 115, a receiving coil 117, a receiving circuit 119, a sequence control circuit (which may also be called an imaging control circuit, an imaging control section, etc.) 121, a system control circuit (system control section) 123, and a memory 125. , an input interface 127 , a display 129 , and a processing circuit 131 .

静磁場磁石101は、中空の略円筒状に形成された磁石である。静磁場磁石101は、内部の空間に略一様な静磁場を発生する。静磁場磁石101としては、例えば、超伝導磁石等が使用される。 The static field magnet 101 is a hollow, substantially cylindrical magnet. The static magnetic field magnet 101 generates a substantially uniform static magnetic field in the internal space. As the static magnetic field magnet 101, for example, a superconducting magnet or the like is used.

傾斜磁場コイル103は、中空の略円筒形状に形成されたコイルであり、円筒形の冷却容器の内面側に配置される。すなわち、傾斜磁場コイル103は、静磁場磁石101の内周側に設けられる。傾斜磁場コイル103としては、例えば、能動(自己)遮蔽型傾斜磁場コイル(ASGC:Actively Shielded Gradient Coil)が用いられる。 The gradient magnetic field coil 103 is a hollow, substantially cylindrical coil, and is arranged on the inner surface of the cylindrical cooling container. That is, the gradient magnetic field coil 103 is provided on the inner peripheral side of the static magnetic field magnet 101. As the gradient magnetic field coil 103, for example, an actively (self-shielded) gradient magnetic field coil (ASGC) is used.

傾斜磁場コイル103は、傾斜磁場電源105から個別に電流供給を受けて、互いに直交するX、Y、及びZの各軸に沿って磁場強度が変化する傾斜磁場を発生する。傾斜磁場コイル103によって発生されるX、Y、Z各軸の傾斜磁場は、例えば、スライス選択傾斜磁場、位相エンコード傾斜磁場および周波数エンコード傾斜磁場を形成する。スライス選択傾斜磁場は、任意に撮像断面を決めるために利用される。位相エンコード傾斜磁場は、空間的位置に応じて磁気共鳴信号(以下、MR(Magnetic Resonance)信号と呼ぶ)の位相を変化させるために利用される。周波数エンコード傾斜磁場は、空間的位置に応じてMR信号の周波数を変化させるために利用される。 The gradient magnetic field coils 103 individually receive current supply from the gradient magnetic field power supply 105 and generate gradient magnetic fields whose magnetic field strengths vary along the X, Y, and Z axes that are orthogonal to each other. The gradient magnetic fields of the X, Y, and Z axes generated by the gradient magnetic field coil 103 form, for example, a slice selection gradient magnetic field, a phase encoding gradient magnetic field, and a frequency encoding gradient magnetic field. The slice selection gradient magnetic field is used to arbitrarily determine the imaging section. The phase encoding gradient magnetic field is used to change the phase of a magnetic resonance signal (hereinafter referred to as an MR (Magnetic Resonance) signal) depending on the spatial position. Frequency encoding gradient magnetic fields are utilized to change the frequency of the MR signal depending on spatial location.

ボアチューブ104は、被検体Pが置かれる空間(ボア111)を形成する。ボアチューブ104は、傾斜磁場コイル103の内部の空間に配置される。ボアチューブ104は、傾斜磁場コイル103の内周側において、繊維材と樹脂材とを含む複合材料により形成された磁気共鳴イメージング装置100用の筒状防音材に相当する。ボアチューブ104には、送信コイル115及び寝台レールが設置される。寝台レールは、被検体Pを載置した天板1071をボア111に挿入するためのレールである。ボアチューブ104の詳細については、後ほど説明する。 The bore tube 104 forms a space (bore 111) in which the subject P is placed. Bore tube 104 is arranged in a space inside gradient magnetic field coil 103 . The bore tube 104 corresponds to a cylindrical soundproof material for the magnetic resonance imaging apparatus 100 formed of a composite material containing a fiber material and a resin material on the inner peripheral side of the gradient magnetic field coil 103. A transmitting coil 115 and a bed rail are installed in the bore tube 104. The bed rail is a rail for inserting the top plate 1071 on which the subject P is placed into the bore 111. Details of the bore tube 104 will be explained later.

傾斜磁場電源105は、シーケンス制御回路121の制御により、傾斜磁場コイル103に電流を供給する電源装置である。 The gradient magnetic field power supply 105 is a power supply device that supplies current to the gradient magnetic field coil 103 under the control of the sequence control circuit 121.

寝台107は、被検体Pが載置される天板1071を備えた装置である。寝台107は、寝台制御回路109による制御のもと、被検体Pが載置された天板1071を、ボア111内へ挿入する。 The bed 107 is a device that includes a top plate 1071 on which the subject P is placed. The bed 107 inserts the top plate 1071 on which the subject P is placed into the bore 111 under the control of the bed control circuit 109 .

寝台制御回路109は、寝台107を制御する回路である。寝台制御回路109は、入出力インターフェース17を介した操作者の指示により寝台107を駆動することで、天板1071を長手方向および上下方向へ移動させる。 The bed control circuit 109 is a circuit that controls the bed 107. The bed control circuit 109 moves the top plate 1071 in the longitudinal direction and in the vertical direction by driving the bed 107 according to instructions from the operator via the input/output interface 17.

送信回路113は、シーケンス制御回路121の制御により、ラーモア周波数で変調された高周波パルスを送信コイル115に供給する。例えば、送信回路113は、発振部や位相選択部、周波数変換部、振幅変調部、RF(Radio Frequency)アンプなどを有する。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RFパルスを発生する。位相選択部は、発振部によって発生したRFパルスの位相を選択する。周波数変換部は、位相選択部から出力されたRFパルスの周波数を変換する。振幅変調部は、周波数変換部から出力されたRFパルスの振幅を例えばsinc関数に従って変調する。RFアンプは、振幅変調部から出力されたRFパルスを増幅して送信コイル115に供給する。 The transmitting circuit 113 supplies a high frequency pulse modulated at the Larmor frequency to the transmitting coil 115 under the control of the sequence control circuit 121 . For example, the transmission circuit 113 includes an oscillation section, a phase selection section, a frequency conversion section, an amplitude modulation section, an RF (Radio Frequency) amplifier, and the like. The oscillator generates an RF pulse at a resonance frequency specific to a target atomic nucleus in a static magnetic field. The phase selection section selects the phase of the RF pulse generated by the oscillation section. The frequency converter converts the frequency of the RF pulse output from the phase selector. The amplitude modulation section modulates the amplitude of the RF pulse output from the frequency conversion section, for example, according to a sinc function. The RF amplifier amplifies the RF pulse output from the amplitude modulation section and supplies the amplified RF pulse to the transmitting coil 115.

送信コイル115は、傾斜磁場コイル103の内側に配置されたRFコイルである。送信コイル115は、送信回路113からの出力に応じて、高周波磁場に相当するRFパルスを発生する。送信コイル115は、WB(Whole Body)コイルとも称される。送信コイル115は、例えば、ボアチューブ104に支持される。 Transmission coil 115 is an RF coil placed inside gradient magnetic field coil 103. The transmitting coil 115 generates an RF pulse corresponding to a high frequency magnetic field in response to the output from the transmitting circuit 113. The transmitting coil 115 is also called a WB (Whole Body) coil. Transmission coil 115 is supported by bore tube 104, for example.

受信コイル117は、傾斜磁場コイル103の内側に配置されたRFコイルである。受信コイル117は、高周波磁場によって被検体Pから放射されるMR信号を受信する。受信コイル117は、受信されたMR信号を受信回路119へ出力する。受信コイル117は、例えば、1以上、典型的には複数のコイルエレメント(以下、複数のコイルと呼ぶ)を有するコイルアレイである。 The receiving coil 117 is an RF coil placed inside the gradient magnetic field coil 103. The receiving coil 117 receives the MR signal emitted from the subject P using a high frequency magnetic field. Receiving coil 117 outputs the received MR signal to receiving circuit 119. The receiving coil 117 is, for example, a coil array having one or more, typically a plurality of coil elements (hereinafter referred to as a plurality of coils).

なお、図1において送信コイル115と受信コイル117とは別個のRFコイルとして記載されているが、送信コイル115と受信コイル117とは、一体化された送受信コイルとして実施されてもよい。送受信コイルは、被検体Pの撮像部位に対応し、例えば、頭部コイルのような局所的な送受信RFコイルである。 Note that although the transmitting coil 115 and the receiving coil 117 are shown as separate RF coils in FIG. 1, the transmitting coil 115 and the receiving coil 117 may be implemented as an integrated transmitting/receiving coil. The transmitting/receiving coil corresponds to the imaging region of the subject P, and is, for example, a local transmitting/receiving RF coil such as a head coil.

受信回路119は、シーケンス制御回路121の制御により、受信コイル117から出力されたMR信号に基づいて、デジタルのMR信号(以下、MRデータと呼ぶ)を生成する。具体的には、受信回路119は、受信コイル117から出力されたMR信号に対して、検波、フィルタリングなどの信号処理を施した後、当該信号処理が施されたデータに対してアナログ/デジタル(A/D(Analog to Digital))変換(以下、A/D変換と呼ぶ)して、MRデータを生成する。受信回路119は、生成されたMRデータを、シーケンス制御回路121に出力する。例えば、MRデータは、複数のコイル各々において生成され、複数のコイル各々を識別するタグとともに、シーケンス制御回路121に出力される。 The receiving circuit 119 generates a digital MR signal (hereinafter referred to as MR data) based on the MR signal output from the receiving coil 117 under the control of the sequence control circuit 121 . Specifically, the receiving circuit 119 performs signal processing such as detection and filtering on the MR signal output from the receiving coil 117, and then performs analog/digital (analog/digital) processing on the data subjected to the signal processing. A/D (Analog to Digital) conversion (hereinafter referred to as A/D conversion) is performed to generate MR data. The receiving circuit 119 outputs the generated MR data to the sequence control circuit 121. For example, MR data is generated in each of the plurality of coils and output to the sequence control circuit 121 together with a tag that identifies each of the plurality of coils.

シーケンス制御回路121は、処理回路131から出力された撮像プロトコルに従って、傾斜磁場電源105、送信回路113及び受信回路119等を制御し、被検体Pに対する撮像を行う。撮像プロトコルは、検査の種類に応じたパルスシーケンスを有する。撮像プロトコルには、傾斜磁場電源105により傾斜磁場コイル103に供給される電流の大きさ、傾斜磁場電源105により電流が傾斜磁場コイル103に供給されるタイミング、送信回路113により送信コイル115に供給される高周波パルスの大きさや時間幅、送信回路113により送信コイル115に高周波パルスが供給されるタイミング、受信コイル117によりMR信号が受信されるタイミング等が定義されている。シーケンス制御回路121は、傾斜磁場電源105、送信回路113及び受信回路119等を駆動して被検体Pを撮像した結果、受信回路119からMRデータを受信すると、受信したMRデータを処理回路131へ転送する。 The sequence control circuit 121 controls the gradient magnetic field power supply 105, the transmitting circuit 113, the receiving circuit 119, etc. according to the imaging protocol output from the processing circuit 131, and performs imaging of the subject P. The imaging protocol has a pulse sequence depending on the type of examination. The imaging protocol includes the magnitude of the current supplied to the gradient magnetic field coil 103 by the gradient magnetic field power supply 105, the timing at which the current is supplied to the gradient magnetic field coil 103 by the gradient magnetic field power supply 105, and the timing at which the current is supplied to the gradient magnetic field coil 115 by the transmission circuit 113. The magnitude and time width of the high frequency pulse, the timing at which the high frequency pulse is supplied to the transmitting coil 115 by the transmitting circuit 113, the timing at which the receiving coil 117 receives the MR signal, etc. are defined. When the sequence control circuit 121 receives MR data from the receiving circuit 119 as a result of driving the gradient magnetic field power supply 105, the transmitting circuit 113, the receiving circuit 119, etc. to image the subject P, the sequence control circuit 121 transmits the received MR data to the processing circuit 131. Forward.

シーケンス制御回路121は、ハードウェア資源として、プロセッサ、ROM(Read-Only Memory)やRAM(Random Access Memory)等のメモリ等を有する。「プロセッサ」という文言は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、MPU(Micro Processing Unit)、GPU(Graphics Processing Unit)、特定用途向け集積回路(Application Specific Integrated Circuit:ASIC)、プログラマブル論理デバイス(例えば、単純プログラマブル論理デバイス(Simple Programmable Logic Device:SPLD)、複合プログラマブル論理デバイス(Complex Programmable Logic Device:CPLD)、及びフィールドプログラマブルゲートアレイ(Field Programmable Gate Array:FPGA))等の回路を意味する。シーケンス制御回路121は、シーケンス制御部に相当する。 The sequence control circuit 121 includes a processor, and memories such as ROM (Read-Only Memory) and RAM (Random Access Memory) as hardware resources. The term "processor" refers to, for example, a CPU (Central Processing Unit), an MPU (Micro Processing Unit), a GPU (Graphics Processing Unit), or an application specific integrated circuit. integrated circuit (ASIC), programmable logic device (e.g. Simple Programmable Logic Device (SPLD), Complex Programmable Logic Device (CPLD), and Field Programmable Gate Array (Field Programmable Gate A) rray: means a circuit such as FPGA). The sequence control circuit 121 corresponds to a sequence control section.

システム制御回路123は、ハードウェア資源としてプロセッサ、ROMやRAM等のメモリ等を有し、システム制御機能によりMRI装置100を制御する。具体的には、システム制御回路123は、メモリに記憶されたシステム制御プログラムを読み出してメモリ上に展開し、展開されたシステム制御プログラムに従って本MRI装置100の各回路を制御する。すなわち、システム制御回路123は、MRI装置100の全体制御を行う。 The system control circuit 123 has a processor, memories such as ROM and RAM, etc. as hardware resources, and controls the MRI apparatus 100 with a system control function. Specifically, the system control circuit 123 reads a system control program stored in the memory, expands it onto the memory, and controls each circuit of the MRI apparatus 100 according to the expanded system control program. That is, the system control circuit 123 performs overall control of the MRI apparatus 100.

例えば、システム制御回路123は、入力インターフェース127を介して操作者から入力された撮像条件に基づいて、撮像プロトコルをメモリ125から読み出す。システム制御回路123は、撮像プロトコルをシーケンス制御回路121に送信し、被検体Pに対する撮像を制御する。システム制御回路123は、例えばプロセッサにより実現される。なお、システム制御回路123は、処理回路131に組み込まれてもよい。このとき、システム制御機能は処理回路131により実行され、処理回路131は、システム制御回路123の代替として機能する。システム制御回路123を実現するプロセッサは、上述と同様な内容なため、説明は省略する。 For example, the system control circuit 123 reads the imaging protocol from the memory 125 based on imaging conditions input by the operator via the input interface 127. The system control circuit 123 transmits the imaging protocol to the sequence control circuit 121 and controls imaging of the subject P. The system control circuit 123 is realized by, for example, a processor. Note that the system control circuit 123 may be incorporated into the processing circuit 131. At this time, the system control function is performed by the processing circuit 131, and the processing circuit 131 functions as a substitute for the system control circuit 123. The processor that realizes the system control circuit 123 has the same contents as described above, so a description thereof will be omitted.

メモリ125は、システム制御回路123において実行されるシステム制御機能に関する各種プログラム、各種撮像プロトコル、撮像プロトコルを規定する複数の撮像パラメータを含む撮像条件等を記憶する。また、メモリ125は、処理回路131により実現される画像生成機能35を、コンピュータによって実行可能なプログラムの形態で記憶する。 The memory 125 stores various programs related to system control functions executed in the system control circuit 123, various imaging protocols, imaging conditions including a plurality of imaging parameters defining the imaging protocols, and the like. Further, the memory 125 stores the image generation function 35 realized by the processing circuit 131 in the form of a computer-executable program.

また、メモリ125は、シーケンス制御回路121により取得された各種データ、画像生成機能35により実施される処理に用いられる各種データ、画像生成機能35により生成されたMR画像などを記憶する。また、メモリ125は、被検体Pに対するスキャンにより取得されたMRデータおよび当該MRデータに基づいてMR画像を再構成するアルゴリズムを記憶する。 The memory 125 also stores various data acquired by the sequence control circuit 121, various data used in processing performed by the image generation function 35, MR images generated by the image generation function 35, and the like. The memory 125 also stores MR data acquired by scanning the subject P and an algorithm for reconstructing an MR image based on the MR data.

なお、メモリ125は、不図示の通信インターフェースを介して受信された各種データを記憶してもよい。例えば、メモリ125は、放射線情報システム(RIS:Radiology Information System)等の医療機関内の情報処理システムから受信した被検体Pの検査オーダに関する情報(撮像対象部位、検査目的等)を記憶する。 Note that the memory 125 may store various data received via a communication interface (not shown). For example, the memory 125 stores information regarding an examination order for the subject P (image target region, examination purpose, etc.) received from an information processing system within a medical institution such as a radiology information system (RIS).

メモリ125は、例えば、ROM、RAM、フラッシュメモリ等の半導体メモリ素子、HDD(Hard disk Drive)、SSD(Solid State Drive)、光ディスク等により実現される。また、メモリ125は、CD(Compact Disc)-ROMドライブやDVD(Digital Versatile Disc)ドライブ、フラッシュメモリ等の可搬型記憶媒体との間で種々の情報を読み書きする駆動装置等で実現されてもよい。 The memory 125 is realized by, for example, a semiconductor memory element such as a ROM, a RAM, or a flash memory, an HDD (Hard Disk Drive), an SSD (Solid State Drive), an optical disk, or the like. Further, the memory 125 may be realized by a drive device that reads and writes various information from and to a portable storage medium such as a CD (Compact Disc)-ROM drive, a DVD (Digital Versatile Disc) drive, and a flash memory. .

入力インターフェース127は、操作者からの各種指示や情報入力を受け付ける。入力インターフェース127は、例えば、トラックボール、スイッチボタン、マウス、キーボード、操作面へ触れることで入力操作を行うタッチパッド、表示画面とタッチパッドとが一体化されたタッチスクリーン、光学センサを用いた非接触入力回路、及び音声入力回路等によって実現される。入力インターフェース127は、処理回路131に接続されており、操作者から受け取った入力操作を電気信号へ変換し処理回路131へと出力する。 The input interface 127 accepts various instructions and information input from the operator. The input interface 127 includes, for example, a trackball, a switch button, a mouse, a keyboard, a touchpad that performs input operations by touching the operation surface, a touchscreen that integrates a display screen and a touchpad, and a non-control device that uses an optical sensor. This is realized by a touch input circuit, a voice input circuit, etc. The input interface 127 is connected to the processing circuit 131 , converts an input operation received from an operator into an electrical signal, and outputs the electrical signal to the processing circuit 131 .

なお、本明細書において入力インターフェース127は、マウス、キーボードなどの物理的な操作部品を備えるものだけに限られない。例えば、MRI装置100とは別体に設けられた外部の入力機器から入力操作に対応する電気信号を受け取り、この電気信号を制御回路へ出力する電気信号の処理回路も入力インターフェース127の例に含まれる。 Note that in this specification, the input interface 127 is not limited to one that includes physical operation parts such as a mouse and a keyboard. For example, examples of the input interface 127 include an electrical signal processing circuit that receives an electrical signal corresponding to an input operation from an external input device provided separately from the MRI apparatus 100 and outputs this electrical signal to a control circuit. It will be done.

入力インターフェース127は、ディスプレイ129に表示されたプリスキャン画像に対して、ユーザの指示によりFOVを入力する。具体的には、入力インターフェース127は、ディスプレイ129に表示されたロケータ画像において、ユーザによる範囲の設定指示によりFOVを入力する。また、入力インターフェース127は、検査オーダに基づくユーザの指示により、スキャンに関する各種撮像パラメータやパルスシーケンスの選択指示を入力する。 The input interface 127 inputs the FOV of the prescan image displayed on the display 129 according to a user's instruction. Specifically, the input interface 127 inputs the FOV in the locator image displayed on the display 129 based on a range setting instruction from the user. Further, the input interface 127 inputs various imaging parameters related to scanning and pulse sequence selection instructions based on user instructions based on the inspection order.

ディスプレイ129は、処理回路131またはシステム制御回路123による制御のもとで、各種のGUI(Graphical User Interface)や、処理回路131によって生成されたMR画像等を表示する。また、ディスプレイ129は、スキャンに関する撮像パラメータ、および画像処理に関する各種情報などを表示する。ディスプレイ129は、例えば、CRTディスプレイや液晶ディスプレイ、有機ELディスプレイ、LEDディスプレイ、プラズマディスプレイ、又は当技術分野で知られている他の任意のディスプレイ、モニタ等の表示デバイスにより実現される。 The display 129 displays various GUIs (Graphical User Interfaces), MR images generated by the processing circuit 131, etc. under the control of the processing circuit 131 or the system control circuit 123. Further, the display 129 displays imaging parameters related to scanning, various information related to image processing, and the like. Display 129 is implemented by a display device such as, for example, a CRT display, a liquid crystal display, an organic EL display, an LED display, a plasma display, or any other display or monitor known in the art.

処理回路131は、例えば、上述のプロセッサなどにより実現される。処理回路131は、画像生成機能35などを備える。画像生成機能35を実現する処理回路131は、画像生成部に相当する。画像生成機能35などの各機能は、コンピュータによって実行可能なプログラムの形態でメモリ125に記憶されている。例えば、処理回路131は、プログラムをメモリ125から読み出し、実行することで各プログラムに対応する機能を実現する。換言すると、各プログラムを読み出した状態の処理回路131は、画像生成機能35などの各機能を有することとなる。処理回路131は、画像生成機能35により、シーケンス制御回路121から送信されたMRデータに基づいて、MR画像を再構成する。処理回路131は、再構成されたMR画像をメモリ125に格納したり、ディスプレイ129に表示させたりする。 The processing circuit 131 is realized by, for example, the above-mentioned processor. The processing circuit 131 includes an image generation function 35 and the like. The processing circuit 131 that implements the image generation function 35 corresponds to an image generation section. Each function such as the image generation function 35 is stored in the memory 125 in the form of a computer-executable program. For example, the processing circuit 131 reads programs from the memory 125 and executes them to realize functions corresponding to each program. In other words, the processing circuit 131 in a state where each program is read has each function such as the image generation function 35. The processing circuit 131 uses the image generation function 35 to reconstruct an MR image based on the MR data transmitted from the sequence control circuit 121. The processing circuit 131 stores the reconstructed MR image in the memory 125 or displays it on the display 129.

上記説明では、「プロセッサ」が各機能に対応するプログラムをメモリ125から読み出して実行する例を説明したが、実施形態はこれに限定されない。プロセッサが例えばCPUである場合、プロセッサはメモリ125に保存されたプログラムを読み出して実行することで機能を実現する。一方、プロセッサがASICである場合、メモリ125にプログラムを保存する代わりに、当該機能がプロセッサの回路内に論理回路として直接組み込まれる。なお、本実施形態の各プロセッサは、プロセッサごとに単一の回路として構成される場合に限らず、複数の独立した回路を組み合わせて1つのプロセッサとして構成し、その機能を実現するようにしてもよい。また、単一の記憶回路が各処理機能に対応するプログラムを記憶するものとして説明したが、複数の記憶回路を分散して配置して、処理回路131は個別の記憶回路から対応するプログラムを読み出す構成としても構わない。 In the above description, an example has been described in which the "processor" reads out and executes a program corresponding to each function from the memory 125, but the embodiment is not limited to this. When the processor is, for example, a CPU, the processor realizes its functions by reading and executing a program stored in the memory 125. On the other hand, if the processor is an ASIC, instead of storing the program in memory 125, the functionality is built directly into the processor's circuitry as a logic circuit. Note that each processor of this embodiment is not limited to being configured as a single circuit for each processor, but may also be configured as a single processor by combining multiple independent circuits to realize its functions. good. Further, although the description has been made assuming that a single memory circuit stores programs corresponding to each processing function, a plurality of memory circuits are distributed and arranged, and the processing circuit 131 reads the corresponding programs from the individual memory circuits. It may also be a configuration.

以上、MRI装置100の概要について説明した。以下、本実施形態におけるボアチューブ104について説明する。ボアチューブ104は、繊維材と樹脂材とを含む複合材料により形成されたMRI装置100用の筒状の防音材(以下、筒状防音材と呼ぶ)である。当該筒状防音材104において、繊維材は、複数の方向に沿って織り込まれた織物構造を形成する。織物構造は、筒状防音材104の側面の少なくとも一周に亘って連続して形成されている。ここで、複数の方向各々は、ボアチューブ104の長軸方向(すなわちZ方向とも言う)に対する繊維材の角度(組角)の沿った方向である。 The outline of the MRI apparatus 100 has been described above. The bore tube 104 in this embodiment will be described below. The bore tube 104 is a cylindrical soundproofing material (hereinafter referred to as a cylindrical soundproofing material) for the MRI apparatus 100 made of a composite material containing a fiber material and a resin material. In the tubular soundproofing material 104, the fibrous materials form a woven structure woven along a plurality of directions. The textile structure is continuously formed over at least one circumference of the side surface of the cylindrical soundproofing material 104. Here, each of the plurality of directions is a direction along the angle (set angle) of the fiber material with respect to the longitudinal direction of the bore tube 104 (that is, also referred to as the Z direction).

図2は、ボアチューブ104の製造過程において、1回の積層回数でのマンドレルにおける織物構造の外観の一例を示す外観図である。図3は、図2に示すボアチューブ104の一部を拡大した拡大図EBTの一例を示す図である。図2および図3において、左上から右下に至る第1の繊維材FM1は、第1の組角θ1を有する。また、図2および図3において、左下から右上に至る第2の繊維材FM2は、第2の組角θ2を有する。第1の繊維材FM1と第2の繊維材FM2とは、比重が異なるガラス繊維であってもよいし、比重が同一のガラス繊維であってもよい。また、第1の繊維材FM1と第2の繊維材FM2とは、異なるガラス繊維であってもよいし、異なる材質(例えば、ガラス繊維と炭素繊維などの各種繊維または樹脂繊維)であってもよい。 FIG. 2 is an external view showing an example of the appearance of the fabric structure on the mandrel after one lamination in the manufacturing process of the bore tube 104. FIG. 3 is a diagram showing an example of an enlarged view EBT in which a part of the bore tube 104 shown in FIG. 2 is enlarged. In FIGS. 2 and 3, the first fiber material FM1 from the upper left to the lower right has a first set angle θ1. Further, in FIGS. 2 and 3, the second fiber material FM2 from the lower left to the upper right has a second assembly angle θ2. The first fiber material FM1 and the second fiber material FM2 may be glass fibers with different specific gravity, or may be glass fibers with the same specific gravity. Further, the first fiber material FM1 and the second fiber material FM2 may be different glass fibers or may be made of different materials (for example, glass fibers and various fibers such as carbon fibers or resin fibers). good.

図2および図3において、第1の繊維材FM1と第2の繊維材FM2との間には、樹脂材が充填される。樹脂材は、繊維に含浸し、硬化させることが可能な樹脂であれば利用できる。例えば、加熱することにより硬化する熱硬化性樹脂、あるいは加熱することにより軟化する熱可塑性樹脂が利用可能である。熱硬化性樹脂としては、不飽和ポリエステル樹脂が好適であるが、エポキシ樹脂やフェノール樹脂なども利用可能である。繊維材(第1の繊維材FM1および第2の繊維材FM2)と樹脂材とを含む複合材料は、例えば、繊維強化プラスチック(FRP:Fiber Reinforced Plastics)である。繊維材がガラス繊維である場合、複合材料は、ガラス繊維強化プラスチック(GFRP:Glass Fiber Reinforced Plastic)に相当する。 In FIGS. 2 and 3, a resin material is filled between the first fiber material FM1 and the second fiber material FM2. Any resin that can be impregnated into fibers and hardened can be used as the resin material. For example, a thermosetting resin that hardens when heated or a thermoplastic resin that softens when heated can be used. As the thermosetting resin, unsaturated polyester resin is suitable, but epoxy resin, phenol resin, etc. can also be used. A composite material including a fiber material (first fiber material FM1 and second fiber material FM2) and a resin material is, for example, fiber reinforced plastics (FRP). When the fiber material is glass fiber, the composite material corresponds to glass fiber reinforced plastic (GFRP).

図2および図3に示す織物構造を構成する繊維材の組角は、例えば、傾斜磁場コイル103による振動と騒音とを抑制可能な所定の角度である。発明者は、繊維材における繊維方向と振動の伝播方向とが平行に近いほうが、振動及び騒音の抑制効果が高いことを見出した。設計者は、かかる知見に基づき、図2および図3に示す第1の組角θ1と第2の組角θ2とは、傾斜磁場コイル103による振動及び騒音の抑制に適するように、任意に設定可能である。組角(例えば、第1の組角θ1および第2の組角θ2)は、例えば、20°以上70°以下の範囲で、ボアチューブ104の製造過程で任意に設定可能である。すなわち、織物構造を構成する繊維材の組角は、当該筒状防音材104の長軸方向に対して20°以上70°以下である。 The angle of the fibrous material constituting the textile structure shown in FIGS. 2 and 3 is, for example, a predetermined angle that can suppress vibration and noise caused by the gradient magnetic field coil 103. The inventor has found that the vibration and noise suppression effect is higher when the fiber direction of the fibrous material and the vibration propagation direction are closer to parallel. Based on this knowledge, the designer arbitrarily sets the first assembling angle θ1 and the second assembling angle θ2 shown in FIGS. 2 and 3 so as to be suitable for suppressing vibration and noise by the gradient magnetic field coil 103. It is possible. The assembling angles (for example, the first assembling angle θ1 and the second assembling angle θ2) can be arbitrarily set in the range of 20° or more and 70° or less during the manufacturing process of the bore tube 104, for example. That is, the angle of the fibrous materials constituting the textile structure is 20° or more and 70° or less with respect to the long axis direction of the cylindrical soundproofing material 104.

また、複合材料の密度は、傾斜磁場コイル103による振動と騒音とを抑制可能な所定の密度である。すなわち、図2および図3に示す第1の繊維材FM1と第2の繊維材FM2と樹脂材とによる複合材料の比重は、傾斜磁場コイル103による振動と騒音とを抑制する程度に対し、設計者が任意に設定可能である。 Further, the density of the composite material is a predetermined density that can suppress vibration and noise caused by the gradient magnetic field coil 103. That is, the specific gravity of the composite material made of the first fiber material FM1, the second fiber material FM2, and the resin material shown in FIGS. It can be set arbitrarily by the person.

図2および図3では、1回の積層回数でのマンドレルにおける織物構造が示されているが、ボアチューブ104は、上記複合材料で形成された複数の層を積層する構造を有していてもよい。すなわち、ボアチューブ104に相当する筒状防音材は、複合材料を複数の層に亘って積層された積層構造を有する。このとき、織物構造を構成する繊維材の組角と、複合材料の密度とは、積層構造における複数の層ごとに設定されてもよい。繊維材の含有量の差によって充填される樹脂の含有量が変化する為、結果として、複合材料としての密度を調整することができる。また、積層構造における複数の層の数は、傾斜磁場コイル103による振動と騒音とを抑制可能な積層数であって、任意に設定可能である。 Although FIGS. 2 and 3 show a woven structure on a mandrel with one lamination, the bore tube 104 may also have a structure that laminates multiple layers formed of the composite material described above. good. That is, the cylindrical soundproofing material corresponding to the bore tube 104 has a laminated structure in which a plurality of layers of composite materials are laminated. At this time, the angle of the fibrous materials constituting the woven structure and the density of the composite material may be set for each of the plurality of layers in the laminated structure. Since the content of the filled resin changes depending on the difference in the content of the fiber material, the density of the composite material can be adjusted as a result. Further, the number of layers in the laminated structure is such that vibration and noise caused by the gradient magnetic field coil 103 can be suppressed, and can be arbitrarily set.

また、ボアチューブ104に相当する筒状防音材を軽量化するためには、繊維材の比重は、樹脂材の比重より大きい必要がある。すなわち、第1の繊維材FM1の比重と第2の繊維材FM2の比重とは、ともに樹脂材の比重より大きい。 Furthermore, in order to reduce the weight of the cylindrical soundproof material corresponding to the bore tube 104, the specific gravity of the fiber material needs to be greater than the specific gravity of the resin material. That is, the specific gravity of the first fiber material FM1 and the specific gravity of the second fiber material FM2 are both greater than the specific gravity of the resin material.

ボアチューブ104の成形(製造方法)としては、例えば、既知の製紐方法が適用可能である。すなわち、繊維材を円筒状かつ織物構造に製作するための手段として、例えば、製紐方法が用いられる。 As a method for forming (manufacturing) the bore tube 104, for example, a known string making method can be applied. That is, as a means for producing a fibrous material into a cylindrical woven structure, for example, a string-making method is used.

以上に述べた実施形態に係るMRI装置100によれば、静磁場を発生する静磁場磁石101の内周側に設けられた傾斜磁場コイル103の内周側において、繊維材と樹脂材とを含む複合材料により形成された磁気共鳴イメージング装置100用の筒状防音材104において、織物構造は、当該筒状防音材104の側面の少なくとも一周に亘って連続して形成されている。また、本実施形態に係る繊維材と樹脂材とを含む複合材料により形成された磁気共鳴イメージング装置100用の筒状防音材(ボアチューブ)104によれば、織物構造は、当該繊維材が複数の方向に沿って織り込まれ、筒状防音材104の側面の少なくとも一周に亘って連続して形成されている。 According to the MRI apparatus 100 according to the embodiment described above, the inner circumferential side of the gradient magnetic field coil 103 provided on the inner circumferential side of the static magnetic field magnet 101 that generates a static magnetic field includes a fiber material and a resin material. In the cylindrical soundproofing material 104 for the magnetic resonance imaging apparatus 100 made of a composite material, the textile structure is continuously formed over at least one circumference of the side surface of the cylindrical soundproofing material 104 . Further, according to the cylindrical soundproofing material (bore tube) 104 for the magnetic resonance imaging apparatus 100 formed of a composite material including a fiber material and a resin material according to the present embodiment, the woven structure has a plurality of fiber materials. It is woven along the direction of , and is continuously formed over at least one circumference of the side surface of the cylindrical soundproofing material 104 .

これらのことから、実施形態に係るMRI装置100およびボアチューブ104によれば、複数の繊維材を連続体かつ任意の組角に配置した織物構造とすることで、ボアチューブ104の厚みを増加させることなく面密度を維持・向上させることができる。すなわち、実施形態に係るMRI装置100およびボアチューブ104によれば、一層あたりで繊維材が織り込まれている織物構造とすることで、一層当たりの繊維材の含有量を増加させることができる。 For these reasons, according to the MRI apparatus 100 and the bore tube 104 according to the embodiment, the thickness of the bore tube 104 is increased by forming a woven structure in which a plurality of fiber materials are arranged in a continuous body and at an arbitrary angle. It is possible to maintain and improve the areal density without any problems. That is, according to the MRI apparatus 100 and the bore tube 104 according to the embodiment, the content of the fibrous material per layer can be increased by using a woven structure in which the fibrous material is woven into each layer.

また、実施形態に係るMRI装置100用の筒状防音材104によれば、上記織物構造を構成する繊維材の組角は、傾斜磁場コイル103による振動と騒音とを抑制可能な所定の角度に、任意に調整することができる。これにより、実施形態に係るMRI装置100用の筒状防音材104によれば、厚みを増加させる事なく、必要な強度、騒音抑制機能、および振動抑制機能などを有することができる。 Further, according to the cylindrical soundproofing material 104 for the MRI apparatus 100 according to the embodiment, the assembly angle of the fibrous material constituting the textile structure is set to a predetermined angle that can suppress vibration and noise caused by the gradient magnetic field coil 103. , can be adjusted arbitrarily. As a result, the cylindrical soundproofing material 104 for the MRI apparatus 100 according to the embodiment can have the necessary strength, noise suppression function, vibration suppression function, etc. without increasing the thickness.

また、実施形態に係るMRI装置100用の筒状防音材104によれば、当該複合材料の密度は、当該振動と当該騒音とを抑制可能な所定の密度を有する。また、実施形態に係るMRI装置100用の筒状防音材104によれば、複合材料を複数の層に亘って積層された積層構造を有し、上記組角と上記密度とは、複数の層ごとに予め設定され、複数の層の数は上記振動と上記騒音とを抑制可能な積層数である。また、実施形態に係るMRI装置100用の筒状防音材104によれば、繊維材の比重は、樹脂材の比重より大きい。 Moreover, according to the cylindrical soundproof material 104 for the MRI apparatus 100 according to the embodiment, the density of the composite material has a predetermined density that can suppress the vibration and the noise. Moreover, according to the cylindrical soundproofing material 104 for the MRI apparatus 100 according to the embodiment, it has a laminated structure in which composite materials are laminated over a plurality of layers, and the above-mentioned assembly angle and the above-mentioned density are different from each other in the plurality of layers. The number of layers is set in advance for each case, and the number of layers is the number of laminated layers that can suppress the vibration and the noise. Moreover, according to the cylindrical soundproof material 104 for the MRI apparatus 100 according to the embodiment, the specific gravity of the fibrous material is greater than the specific gravity of the resin material.

これらのことから、実施形態に係るMRI装置100用の筒状防音材104によれば、例えば、積層する層ごとに繊維材の含有量や織り込む角度(組角)を変更することが可能となり、MRI装置100およびMRI装置100用の筒状防音材104の仕様に応じて、必要とされる強度、騒音抑制機能、および振動抑制機能などを発揮する新たなボアチューブ104を成形することができる。 For these reasons, according to the cylindrical soundproofing material 104 for the MRI apparatus 100 according to the embodiment, for example, it is possible to change the content of the fiber material and the weaving angle (stack angle) for each layer to be laminated. Depending on the specifications of the MRI apparatus 100 and the cylindrical soundproof material 104 for the MRI apparatus 100, a new bore tube 104 that exhibits the required strength, noise suppression function, vibration suppression function, etc. can be formed.

以上のことから、実施形態に係るボアチューブ104によれば、織物構造を有することにより、厚みを増すことなく、繊維材の含有量を向上させることができる。加えて、実施形態に係るMRI装置100およびボアチューブ104によれば、織物構造において連続体の繊維材を用いることで、従来よりも少ない積層数で目的の騒音抑制機能、および振動抑制機能などを維持しつつ、構造体(ボアチューブ104)を薄肉化することが可能となる。これにより、実施形態に係るMRI装置100用の筒状防音材104によれば、軽量および高剛性化と、振動抑制および騒音抑制とを同時に実現することができる。もっとも、従来技術によるボアチューブ104よりも必ずしも厚みを減らさなければならないものではなく、従来技術よりも厚みを増加させて更なる振動抑制及び騒音抑制を実現することを排除するものではない。 From the above, according to the bore tube 104 according to the embodiment, by having the woven structure, the content of the fiber material can be increased without increasing the thickness. In addition, according to the MRI apparatus 100 and the bore tube 104 according to the embodiment, by using a continuous fiber material in the woven structure, the desired noise suppression function, vibration suppression function, etc. can be achieved with a smaller number of laminated layers than in the past. It becomes possible to reduce the thickness of the structure (bore tube 104) while maintaining the same. Thereby, according to the cylindrical soundproofing material 104 for the MRI apparatus 100 according to the embodiment, it is possible to simultaneously realize lightweight and high rigidity, as well as vibration suppression and noise suppression. However, the thickness does not necessarily have to be reduced compared to the bore tube 104 according to the prior art, and it is not excluded that the thickness can be increased compared to the conventional technology to achieve further vibration suppression and noise suppression.

以下、本実施形態における効果について、図4乃至図6を用いて具体的に説明する。まず、本実施形態と比較される比較例について説明し、当該比較例と対比させて、本実施形態の効果について説明する。 Hereinafter, the effects of this embodiment will be specifically explained using FIGS. 4 to 6. First, a comparative example to be compared with this embodiment will be explained, and the effects of this embodiment will be explained in comparison with the comparative example.

図4は、比較例に係るボアチューブCBTにおいて、1回の積層回数でのマンドレルにおける外観の一例を示す外観図である。比較例のボアチューブでは、繊維材(強化繊維)を任意の角度(巻き角)で巻き付けられた構造を有している。図5は、図4に示す比較例のボアチューブCBTの一部を拡大した拡大図ECBTの一例を示す図である。図4および図5に示すように、1回の積層回数でのマンドレルにおけるボアチューブCBTにおいて、一定幅の繊維材は、等間隔に配置される。すなわち、1回の積層回数において、繊維材は、図4に示すように、同一の方向に一定の間隔をあけて、マンドレルに巻き付けられる。換言すれば、マンドレルに巻き付ける繊維の幅には制限があり、隙間なく繊維材をマンドレルに巻き付けるのは困難である。このため、図4および図5に示すように、1回の積層回数において、繊維材をマンドレル全体に巻き付けることはできず、繊維材がある部分とない部分が現れる。一方、本実施形態によれば、図2および図3に示すように、1回の積層回数でのマンドレルにおいて、繊維材を織物構造に巻くため、1回の積層回数でマンドレル全体に繊維材を配置できる。 FIG. 4 is an external view showing an example of the appearance of a mandrel after one lamination in a bore tube CBT according to a comparative example. The bore tube of the comparative example has a structure in which a fiber material (reinforced fiber) is wound at an arbitrary angle (wrap angle). FIG. 5 is a diagram showing an example of an enlarged view of a part of the bore tube CBT of the comparative example shown in FIG. 4, ECBT. As shown in FIGS. 4 and 5, in a bore tube CBT on a mandrel in one stacking cycle, fibrous materials of constant width are equally spaced. That is, in one lamination cycle, the fibrous materials are wound around the mandrel in the same direction at regular intervals, as shown in FIG. In other words, there is a limit to the width of the fibers to be wound around the mandrel, and it is difficult to wrap the fiber material around the mandrel without any gaps. Therefore, as shown in FIGS. 4 and 5, it is not possible to wrap the fiber material around the entire mandrel in one lamination cycle, and some parts have the fiber material and some parts do not have the fiber material. On the other hand, according to the present embodiment, as shown in FIGS. 2 and 3, in order to wind the fiber material into a woven structure on the mandrel in one lamination cycle, the fiber material is wrapped around the entire mandrel in one lamination cycle. Can be placed.

これらのことから、図4および図5に示すように、ボアチューブCBTは、1回の積層回数でのマンドレルにおいて繊維材がある部分(密)と繊維材がない部分(疎)とが混在する構造を有する。このため、比較例としてのボアチューブCBTは、図4および図5に示す疎密をなくし、強度、振動抑制機能、および騒音抑制機能を得るために、繊維材を一定数積層する。すなわち、図4および図5における粗密をなくすためには、マンドレル全体に繊維が配置されるようにするために、一定数、繊維材を積層する(マンドリルに巻き付ける)必要がある。一定数積層することは、比較例のボアチューブCBTにおいて、重量化に寄与することとなる。 For these reasons, as shown in Figs. 4 and 5, in the bore tube CBT, there are parts with fiber material (dense) and parts without fiber material (sparse) on the mandrel in one lamination cycle. Has a structure. Therefore, in the bore tube CBT as a comparative example, a certain number of fiber materials are laminated in order to eliminate the spacing shown in FIGS. 4 and 5 and to obtain strength, vibration suppression function, and noise suppression function. That is, in order to eliminate the sparseness in FIGS. 4 and 5, it is necessary to laminate a certain number of fiber materials (wrap them around the mandrel) so that the fibers are arranged over the entire mandrel. Laminating a certain number of layers contributes to weight increase in the bore tube CBT of the comparative example.

図6は、比較例における複合材料においてガラス繊維とエポキシ樹脂との組成CEの一例と、実施形態における複合材料においてガラス繊維とエポキシ樹脂との組成EMの一例と、を示す図である。図6に示すように、複合材料は、ガラス繊維強化プラスチック(以下、GFRPと呼ぶ)として説明する。 FIG. 6 is a diagram showing an example of a composition CE of glass fibers and an epoxy resin in a composite material in a comparative example, and an example of a composition EM of glass fibers and an epoxy resin in a composite material in an embodiment. As shown in FIG. 6, the composite material will be described as glass fiber reinforced plastic (hereinafter referred to as GFRP).

図6に示すように、比較例CEにおけるGFRPの密度(g/cm)は、2.6×50/100+1.4×50/100=2.0(g/cm)となる。一方、本実施形態における織物構造を適用することにより、ガラス繊維の組成が80%となり、エポキシ樹脂の組成が20%になったとすると、実施形態EMにおけるGFRPの密度(g/cm)は、2.6×80/100+1.4×20/100=2.36(g/cm)となる。これは、織物構造によりガラス繊維の組成の増大に伴って、GFRPの密度が向上することを示している。 As shown in FIG. 6, the density (g/cm 3 ) of GFRP in Comparative Example CE is 2.6×50/100+1.4×50/100=2.0 (g/cm 3 ). On the other hand, if the composition of glass fiber becomes 80% and the composition of epoxy resin becomes 20% by applying the textile structure in this embodiment, the density (g/cm 3 ) of GFRP in embodiment EM is: 2.6×80/100+1.4×20/100=2.36 (g/cm 3 ). This indicates that the density of GFRP increases with increasing glass fiber composition due to the woven structure.

次に、比較例と本実施形態とにおいて、GFRPを積層した場合について説明する。比較例におけるGFRPを5cm積層した場合の面密度は、10(g/cm)となる。5cm積層後の比較例におけるガラス繊維とエポキシ樹脂との組成は、厚みが5倍となるため、ガラス繊維:250%、エポキシ樹脂:250%となる。このため、5cm積層後の比較例におけるGFRPの密度は、10.0(g/cm)となる。 Next, cases in which GFRP is laminated in a comparative example and this embodiment will be described. In the comparative example, the areal density when 5 cm of GFRP is laminated is 10 (g/cm 2 ). The composition of glass fiber and epoxy resin in the comparative example after 5 cm lamination is 250% glass fiber and 250% epoxy resin since the thickness is 5 times. Therefore, the density of GFRP in the comparative example after 5 cm of lamination is 10.0 (g/cm 3 ).

一方、本実施形態におけるGFRPの組成で、比較例と同じ面密度を得るためには、すなわち比較例と同様な振動抑制機能および騒音抑制機能を得るためには、積層の厚みは、約4.24cm(10/2.36≒4.24)となる。4.24cm積層後の本実施形態におけるガラス繊維とエポキシ樹脂との組成は、厚みが4.24倍となるため、おおよそガラス繊維:340%、エポキシ樹脂:85%となる。このため、4.24cm積層後の本実施形態におけるGFRPの密度は、7.2(g/cm)となる。これらのことから、本実施形態によれば、従来のボアチューブに比べて、軽量・高剛性化と振動抑制および騒音抑制とを同時に達成可能な磁気共鳴イメージング装置100用の筒状防音材104を実現することができる。 On the other hand, in order to obtain the same areal density as the comparative example with the composition of the GFRP in this embodiment, that is, in order to obtain the same vibration suppression function and noise suppression function as the comparative example, the laminated thickness must be approximately 4.5 mm. 24cm (10/2.36≒4.24). The composition of glass fiber and epoxy resin in this embodiment after 4.24 cm of lamination is approximately 340% glass fiber and 85% epoxy resin since the thickness is 4.24 times. Therefore, the density of GFRP in this embodiment after stacking 4.24 cm is 7.2 (g/cm 3 ). For these reasons, the present embodiment provides a cylindrical soundproofing material 104 for the magnetic resonance imaging apparatus 100 that can simultaneously achieve lighter weight, higher rigidity, vibration suppression, and noise suppression compared to conventional bore tubes. It can be realized.

(第1応用例)
図7は、本実施形態の第1応用例として、図2及び図3に示す第1の繊維材FM1と第2の繊維材FM2とに加えて、第3の繊維材FM3が織り込まれたボアチューブ104の一部を拡大した拡大図EABT1の一例を示す図である。図7に示すように、第3の繊維材FM3に関する第3の組角θ3は、第1の組角θ1と第2の組角θ2と異なる角度となっている。
(First application example)
FIG. 7 shows, as a first application example of the present embodiment, a bore in which a third fiber material FM3 is woven in addition to the first fiber material FM1 and the second fiber material FM2 shown in FIGS. 2 and 3. FIG. 3 is a diagram showing an example of an enlarged view EABT1 in which a part of the tube 104 is enlarged. As shown in FIG. 7, the third assembling angle θ3 regarding the third fibrous material FM3 is a different angle from the first assembling angle θ1 and the second assembling angle θ2.

これにより、第1応用例では、径方向に角度の違う第3の繊維材FM3をさらに織り込んだボアチューブ104を成形することができる。すなわち、第1応用例では、実施形態に比べて剛性を向上させ、かつ、傾斜磁場コイル103による振動と騒音とをさらに抑制することができる。本応用例における効果は、実施形態と同様なため、説明は省略する。 As a result, in the first application example, the bore tube 104 can be formed into which the third fiber material FM3 having a different angle in the radial direction is further woven. That is, in the first application example, the rigidity can be improved compared to the embodiment, and vibration and noise caused by the gradient magnetic field coil 103 can be further suppressed. The effects of this application example are the same as those of the embodiment, so a description thereof will be omitted.

(第2応用例)
図8は、本実施形態の第2応用例として、図2及び図3に示す第1の繊維材FM1と第2の繊維材FM2とに加えて、第3の繊維材FM3が織り込まれたボアチューブ104の一部を拡大した拡大図EABT2の一例を示す図である。図8に示すように、第3の繊維材FM3に関する第3の組角θ3は、第1の組角θ1と同様であるが、第3の繊維材FM3の位相は、第1の繊維材FM1の位相および第2の繊維材FM2の位相に対してずらされている。
(Second application example)
FIG. 8 shows, as a second application example of the present embodiment, a bore in which a third fiber material FM3 is woven in addition to the first fiber material FM1 and the second fiber material FM2 shown in FIGS. 2 and 3. 6 is a diagram showing an example of an enlarged view EABT2 of a part of the tube 104. FIG. As shown in FIG. 8, the third combination angle θ3 regarding the third fiber material FM3 is the same as the first combination angle θ1, but the phase of the third fiber material FM3 is different from that of the first fiber material FM1. and the phase of the second fiber material FM2.

これにより、第2応用例では、径方向に位相が異なる第3の繊維材FM3をさらに織り込んだボアチューブ104を成形することができる。すなわち、第2応用例では、実施形態に比べて剛性を向上させ、かつ、傾斜磁場コイル103による振動と騒音とをさらに抑制することができる。本応用例における効果は、実施形態と同様なため、説明は省略する。 As a result, in the second application example, the bore tube 104 can be formed into which the third fiber material FM3 having a different phase in the radial direction is further woven. That is, in the second application example, the rigidity can be improved compared to the embodiment, and vibration and noise caused by the gradient magnetic field coil 103 can be further suppressed. The effects of this application example are the same as those of the embodiment, so a description thereof will be omitted.

(磁気共鳴イメージング装置100用の筒状防音材104の製造方法)
以下、図9を用いて本実施形態におけるボアチューブ104の製造方法について説明する。図9は、本実施形態に係るボアチューブ104の製造方法の工程の手順の一例を示す図である。ボアチューブ104に用いる織物構造の製造方法は、製紐方法などを用いて繊維材を織り込みながら、当該繊維材を円筒状に形成(成形(成型))することにある。製紐方法は既知の方法であるため、詳細な説明は省略する。
(Method for manufacturing cylindrical soundproofing material 104 for magnetic resonance imaging apparatus 100)
Hereinafter, a method for manufacturing the bore tube 104 in this embodiment will be described using FIG. 9. FIG. 9 is a diagram illustrating an example of the steps of the method for manufacturing the bore tube 104 according to the present embodiment. The manufacturing method of the textile structure used for the bore tube 104 consists in forming (molding (molding)) the fibrous material into a cylindrical shape while weaving the fibrous material using a string-making method or the like. Since the string making method is a known method, detailed explanation will be omitted.

また、以下で説明する樹脂含浸から加熱硬化および脱型までのフローチャートは、一例であり、別の成形方法、手段によって成形することも可能である。すなわち、1.織物構造を持つ繊維材をマンドレルに配置すること、2.樹脂を繊維材に含浸すること、3.樹脂を硬化して形状を成形し、脱型すること、の3つの工程があれば、フローチャートに示す処理過程の手段を問わず本実施形態に示すボアチューブ104は、成形可能である。 Further, the flowchart from resin impregnation to heat curing and demolding described below is just an example, and it is also possible to mold by other molding methods and means. That is, 1. placing a fibrous material having a woven structure on a mandrel; 2. impregnating the fiber material with resin; 3. As long as the three steps of curing the resin, molding the shape, and demolding are performed, the bore tube 104 shown in this embodiment can be molded regardless of the processing steps shown in the flowchart.

(ステップS901)
繊維材には、樹脂材を含浸する。樹脂材は、接着剤に相当し、例えば、熱硬化樹脂などが用いられる。樹脂材を含浸した繊維材は、マンドレルと呼ばれる芯金に供給するキャリアに供給される。
(Step S901)
The fiber material is impregnated with a resin material. The resin material corresponds to an adhesive, and for example, a thermosetting resin is used. The fibrous material impregnated with the resin material is supplied to a carrier called a mandrel that supplies the core metal.

(ステップS902)
樹脂材を含浸した繊維材は、キャリアにより、マンドレルの回転軸方向に対する複数の組角で織り込みながら、所定の張力でマンドレルの側面の少なくとも一周に亘って連続して巻き付けられる。例えば、マンドレルに対するマンドレル周りのキャリアの相対的な円周方向移動と、マンドレルの軸方向へのマンドレルに対するキャリアの相対的な移動とにより、繊維材は、マンドレルの回転軸方向に対する複数の組角で織り込まれる。このとき、円周方向移動(マンドレルまたはキャリアの回転)の速度と、マンドレルまたはキャリアによるマンドレルの軸方向への移動速度との比、加えてキャリアの数と供給する繊維材の幅により、組角度が決定される。
(Step S902)
The fibrous material impregnated with the resin material is continuously wound around at least one side of the mandrel at a predetermined tension while being woven by the carrier at a plurality of angles relative to the rotational axis direction of the mandrel. For example, relative circumferential movement of the carrier around the mandrel to the mandrel and relative movement of the carrier to the mandrel in the axial direction of the mandrel can cause the fibrous material to move at multiple angles of rotation relative to the axis of rotation of the mandrel. Incorporated. At this time, the assembly angle depends on the ratio of the speed of circumferential movement (rotation of the mandrel or carrier) and the speed of movement of the mandrel in the axial direction by the mandrel or carrier, as well as the number of carriers and the width of the fiber material to be supplied. is determined.

(ステップS903)
マンドレルの回転軸方向に沿った所定の距離に亘って、繊維材の巻き付けが完了すれば(ステップS903のYes)、ステップS904の工程が実行される。マンドレルの回転軸方向に沿った所定の距離に亘って、繊維材の巻き付けが完了しなければ(ステップS903のNo)、ステップS901以降の工程が繰り返される。
(Step S903)
If winding of the fiber material is completed over a predetermined distance along the direction of the rotation axis of the mandrel (Yes in step S903), the process in step S904 is executed. If the winding of the fiber material is not completed over a predetermined distance along the direction of the rotation axis of the mandrel (No in step S903), the steps from step S901 onwards are repeated.

(ステップS904)
繊維材による層の厚みが所定の厚みに到達すれば(ステップS904のYes)、ステップS905の工程が実行される。繊維材による層の厚みが所定の厚みに到達していなければ(ステップS904のNo)、ステップS901以降の工程が繰り返される。
(Step S904)
If the thickness of the fibrous layer reaches a predetermined thickness (Yes in step S904), the process in step S905 is executed. If the thickness of the fibrous layer has not reached the predetermined thickness (No in step S904), the steps from step S901 onwards are repeated.

(ステップS905)
マンドレルに巻き付けられた繊維材に含浸した樹脂材が、加熱され、硬化される。これにより、ボアチューブ104の成形が完了する。なお、樹脂材の硬化は、加熱に限定されず、時間経過による硬化など、他の硬化手法が適宜利用可能である。
(Step S905)
The resin material impregnated into the fibrous material wrapped around the mandrel is heated and cured. This completes the molding of the bore tube 104. Note that the curing of the resin material is not limited to heating, and other curing methods such as curing over time can be used as appropriate.

(ステップS906)
加熱硬化された樹脂材と繊維材との複合材料がマンドレルから引き抜かれる。以上の工程によりボアチューブ104が製造される。
(Step S906)
The heat-cured composite material of resin material and fiber material is pulled out from the mandrel. The bore tube 104 is manufactured through the above steps.

以上により、実施形態における磁気共鳴イメージング装置100用の筒状防音材104の製造方法によれば、一例として、繊維材に樹脂材を含浸させ、樹脂材を含浸した繊維材を、マンドレルの回転軸方向に対する複数の組角で織り込みながら、所定の張力でマンドレルの側面の少なくとも一周に亘って連続して巻き付け、マンドレルに巻き付けられた繊維材に含浸した樹脂材を加熱硬化し、加熱硬化された樹脂材と繊維材との複合材料をマンドレルから引き抜くこと、により磁気共鳴イメージング装置100用の筒状防音材を製造する。なお、磁気共鳴イメージング装置100用の筒状防音材104の製造方法において樹脂含浸や加熱硬化に関する順序や方法は各製造方法によって任意に選択可能である。 As described above, according to the method for manufacturing the cylindrical soundproof material 104 for the magnetic resonance imaging apparatus 100 in the embodiment, for example, a fiber material is impregnated with a resin material, and the fiber material impregnated with the resin material is attached to the rotating shaft of the mandrel. The fiber material is continuously wound around at least one circumference of the side surface of the mandrel with a predetermined tension while weaving at multiple angles in the direction, and the resin material impregnated into the fiber material wound around the mandrel is heated and cured. A cylindrical soundproofing material for the magnetic resonance imaging apparatus 100 is manufactured by drawing a composite material of wood and fiber material from a mandrel. In addition, in the manufacturing method of the cylindrical soundproof material 104 for the magnetic resonance imaging apparatus 100, the order and method regarding resin impregnation and heat curing can be arbitrarily selected depending on each manufacturing method.

本実施形態に係るボアチューブ104の製造方法によれば、繊維材を織り込みながらボアチューブ104が製造されるため、薄肉化することでボアチューブ104の製造時間を短縮することができる。製造されたボアチューブ104の効果については、実施形態と同様なため、説明は省略する。 According to the method for manufacturing the bore tube 104 according to the present embodiment, the bore tube 104 is manufactured while weaving the fiber material, so that the manufacturing time of the bore tube 104 can be shortened by reducing the thickness. The effects of the manufactured bore tube 104 are the same as those in the embodiment, so a description thereof will be omitted.

(実施例)
本実施例では、上記実施形態における技術的特徴を有するMRI装置用の筒状防音材に関する試験片の材料、当該試験片の製造手順、当該試験片に対する試験内容、および当該試験片に対する試験の結果について説明する。
(Example)
This example describes the material of a test piece regarding a cylindrical soundproofing material for an MRI apparatus having the technical features in the above embodiment, the manufacturing procedure of the test piece, the test contents for the test piece, and the results of the test for the test piece. I will explain about it.

当該試験片の材料としては、繊維材と樹脂とが用いられる。繊維材は、例えば、ガラス繊維(例えばEガラス(E-glass)繊維)である。また、樹脂は、例えば、エポキシ樹脂である。 As materials for the test piece, fiber material and resin are used. The fibrous material is, for example, glass fiber (eg E-glass fiber). Further, the resin is, for example, an epoxy resin.

当該試験片の製造手順は、以下の通りである。ガラス繊維が織物構造に成形される。すなわち、ガラス繊維が平板状に織り込まれることで、平板状の織物構造が成形される。次いで、例えば、VaRTM(Vacuum assisted Resin Transfer Molding)法を用いて、織物構造にエポキシ樹脂を流し込む。具体的には、85kPa程度の真空引きで、成形法の一種であるRTM(Resin Transfer Molding)法を用いて、平板状の織物構造にエポキシ樹脂を含侵する。続いて、エポキシ樹脂を含浸した織物構造が、加熱硬化されて成形される。 The manufacturing procedure for the test piece is as follows. Glass fibers are formed into a woven structure. That is, a flat woven fabric structure is formed by weaving the glass fibers into a flat plate. Epoxy resin is then poured into the textile structure using, for example, a VaRTM (Vacuum assisted Resin Transfer Molding) method. Specifically, the flat woven fabric structure is impregnated with epoxy resin under a vacuum of about 85 kPa using RTM (Resin Transfer Molding), which is a type of molding method. The epoxy resin impregnated fabric structure is then heat cured and molded.

含浸温度(加熱温度)は、例えば、130℃である。また加熱時間(硬化時間)は、例えば、2時間である。なお、エポキシ樹脂に対する上記真空含浸に関する気圧(85kPa)、含浸温度(130℃)、および加熱時間(2時間)は、一例であって、これに限定されず、試験片の材料に応じて、適宜変更可能である。以上により成形された成形物を、例えば長さ80mmに亘って切り出すことで試験片が製造される。 The impregnation temperature (heating temperature) is, for example, 130°C. Further, the heating time (curing time) is, for example, 2 hours. Note that the atmospheric pressure (85 kPa), impregnation temperature (130°C), and heating time (2 hours) regarding the vacuum impregnation of the epoxy resin are merely examples, and are not limited to these, and may be changed as appropriate depending on the material of the test piece. Can be changed. A test piece is manufactured by cutting out the molded product formed in the above manner over a length of, for example, 80 mm.

以下、試験片に対する試験内容について説明する。図10は、試験片TPの上面(鉛直方向上向きの面)の一例を示す図である。図10に示すように、試験片TPにおける長軸方向の長さは、80mmである。図10に示すように、試験片TPにおいて長軸方向の一端は、固定端として支持器により、床面から離れて支持される。支持器により試験片TPを支持する位置は、図10における支持点SPに相当する。試験片TPにおいて長軸方向の他端は、自由端である。試験片TPにおいて、当該他端(自由端)から5mm離れた位置(換言すれば固定端から75mm離れた位置)において、例えば、フォースゲージにより荷重される。試験片TPにおいて荷重される位置は、加振点(荷重点)LPに相当する。試験片TPにおいて固定端から30mmの位置には、試験片TPの加速度の計測に用いられるピックPPPが貼り付けられる。試験片TPにおけるピックPPPの位置は、加速度ピックアップに対応する。なお、図10における寸法は、一例であって、これに限定されない。 The details of the test on the test piece will be explained below. FIG. 10 is a diagram showing an example of the upper surface (vertically upward surface) of the test piece TP. As shown in FIG. 10, the length of the test piece TP in the major axis direction is 80 mm. As shown in FIG. 10, one end of the test piece TP in the longitudinal direction is supported by a supporter as a fixed end away from the floor surface. The position where the test piece TP is supported by the supporter corresponds to the support point SP in FIG. The other end of the test piece TP in the longitudinal direction is a free end. In the test piece TP, a load is applied by, for example, a force gauge at a position 5 mm away from the other end (free end) (in other words, a position 75 mm away from the fixed end). The position where the test piece TP is loaded corresponds to the vibration point (loading point) LP. A pick PPP used for measuring the acceleration of the test piece TP is pasted at a position 30 mm from the fixed end of the test piece TP. The position of the pick PPP on the test specimen TP corresponds to the acceleration pickup. Note that the dimensions in FIG. 10 are just an example, and the dimensions are not limited thereto.

図11は、試験片TPに対する試験系の概要の一例を示す図である。図11に示すように、試験片TPは、フォースゲージFGにより荷重点LPにおいて鉛直下向きに5mm押し下げられる。フォースゲージFGによる鉛直下向き5mmの押し下げは、試験片TPの初期変位に相当する。これにより、図11に示すように、試験片TPは、水平方向から鉛直方向下向きに撓ませられる。 FIG. 11 is a diagram showing an example of an outline of a test system for the test piece TP. As shown in FIG. 11, the test piece TP is pushed vertically downward by 5 mm at the load point LP by the force gauge FG. The vertical downward depression of 5 mm by the force gauge FG corresponds to the initial displacement of the test piece TP. Thereby, as shown in FIG. 11, the test piece TP is bent downward from the horizontal direction to the vertical direction.

加振点LPにおける初期変位5mmにより試験片TPが撓んだ状態から、当該撓みが解放されると、加速度ピックアップPPPを介して試験片TPの加速度が計測される。計測された加速度およびフォースゲージFGにより測定される押し下げ時の荷重に基づいて、試験片TPのヤング率(GPa)、減衰比ζなどが既知の解析処理により算出される。ヤング率は、試験片TPの剛性の大きさを表す指標である。ヤング率が大きいほど高い剛性を示す。また、減衰比は、振動に対する振動させにくさを表す指標である。減衰比が大きいほど、振動しにくくなる。すなわち、減衰比が大きいほど、伝わった振動に起因する音をより打ち消せることとなる。換言すれば、減衰比が大きいほど、静音性が高い材料というとなる。 When the deflection of the test piece TP is released from the state where the test piece TP is bent due to the initial displacement of 5 mm at the excitation point LP, the acceleration of the test piece TP is measured via the acceleration pickup PPP. Based on the measured acceleration and the load at the time of depression measured by the force gauge FG, the Young's modulus (GPa), damping ratio ζ, etc. of the test piece TP are calculated by known analysis processing. Young's modulus is an index representing the rigidity of the test piece TP. The larger the Young's modulus, the higher the rigidity. Further, the damping ratio is an index representing the difficulty of causing vibrations. The larger the damping ratio, the less likely it is to vibrate. That is, the larger the damping ratio, the more sound caused by transmitted vibrations can be canceled. In other words, the larger the damping ratio, the quieter the material.

図12は、20°の組角を有する試験片と、45°の組角を有する試験片と、70°の組角を有する試験片とに対する試験の解析結果の一例を示す図である。図12に示すように、ヤング率は、組角の角度が大きくなるほど、大きくなっている。このため、図12に示すように、組角が大きいほど、筒状防音材の剛性は高くなる。また、図12に示すように、減衰比も、組角の角度が大きくなるほど、大きくなっている。このため、図12に示すように、組角が大きいほど、筒状防音材の静音性は高くなる。 FIG. 12 is a diagram showing an example of the analysis results of tests for a test piece having a set angle of 20°, a test piece having a set angle of 45°, and a test piece having a set angle of 70°. As shown in FIG. 12, the Young's modulus increases as the set angle increases. Therefore, as shown in FIG. 12, the larger the assembly angle, the higher the rigidity of the cylindrical soundproofing material. Moreover, as shown in FIG. 12, the damping ratio also increases as the angle of the assembly angle increases. Therefore, as shown in FIG. 12, the larger the assembly angle, the higher the quietness of the cylindrical soundproofing material.

図13は、45°の組角を有する試験片と、20°および70°の組角で織り込まれた試験片とに対する試験の解析結果ヤング率(GPa)の一例を示す図である。20°および70°の組角で織り込まれた試験片における組角の平均は45°である。図13に示すように、ヤング率は、45°の単一の組角の試験片では10.2GPaであるのに対して、20°および70°の組角で織り込まれた試験片では18.4GPaであって。このため、図13に示すように、20°および70°の組角で織り込まれた試験片は、45°の単一の組角の試験片より剛性が高くなる。 FIG. 13 is a diagram illustrating an example of Young's modulus (GPa) as an analysis result of a test for a test piece having a woven angle of 45° and a test piece woven with woven angles of 20° and 70°. The average braid angle in the specimens woven with braid angles of 20° and 70° is 45°. As shown in Figure 13, the Young's modulus is 10.2 GPa for the 45° single woven angle specimen, while it is 18. GPa for the 20° and 70° woven specimen. It is 4GPa. Therefore, as shown in FIG. 13, specimens woven with 20° and 70° braid angles are more rigid than specimens with a single 45° braid angle.

以上説明した少なくとも1つの実施形態等によれば、高剛性であって振動抑制及び騒音抑制を向上可能な、磁気共鳴イメージング装置100用の筒状防音材104を実現することができる。 According to at least one embodiment described above, it is possible to realize the cylindrical soundproofing material 104 for the magnetic resonance imaging apparatus 100 that has high rigidity and can improve vibration suppression and noise suppression.

いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更、実施形態同士の組み合わせを行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。 Although several embodiments have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, substitutions, changes, and combinations of embodiments can be made without departing from the gist of the invention. These embodiments and their modifications are included within the scope and gist of the invention as well as within the scope of the invention described in the claims and its equivalents.

35 画像生成機能
100 磁気共鳴イメージング装置
101 静磁場磁石
103 傾斜磁場コイル
104 ボアチューブ
105 傾斜磁場電源
107 寝台
109 寝台制御回路
111 ボア
113 送信回路
115 送信コイル
117 受信コイル
119 受信回路
121 シーケンス制御回路
123 システム制御回路
125 メモリ
127 入力インターフェース
129 ディスプレイ
131 処理回路
35 Image generation function 100 Magnetic resonance imaging apparatus 101 Static magnetic field magnet 103 Gradient magnetic field coil 104 Bore tube 105 Gradient magnetic field power supply 107 Bed 109 Bed control circuit 111 Bore 113 Transmission circuit 115 Transmission coil 117 Receiving coil 119 Receiving circuit 121 Sequence control circuit 123 System Control circuit 125 Memory 127 Input interface 129 Display 131 Processing circuit

Claims (8)

繊維材と樹脂材とを含む複合材料により形成された磁気共鳴イメージング装置用の筒状防音材であって、
前記繊維材は、織り込まれた織物構造を形成し、
前記織物構造は、前記筒状防音材の側面の少なくとも一周に亘って連続して形成されている、
磁気共鳴イメージング装置用の筒状防音材。
A cylindrical soundproofing material for a magnetic resonance imaging device formed of a composite material containing a fiber material and a resin material,
the fibrous material forms a woven fabric structure;
The textile structure is formed continuously over at least one circumference of the side surface of the cylindrical soundproofing material.
Cylindrical soundproofing material for magnetic resonance imaging equipment.
前記繊維材は、複数の組角によって織り込まれた前記織物構造を形成する、
請求項1に記載の磁気共鳴イメージング装置用の筒状防音材。
The fibrous material forms the woven structure woven by a plurality of corner angles.
The cylindrical soundproofing material for a magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1.
前記織物構造を構成する前記繊維材の前記組角は、当該筒状防音材の長軸方向に対して20°以上70°以下である、
請求項2に記載の磁気共鳴イメージング装置用の筒状防音材。
The assembly angle of the fibrous material constituting the woven structure is 20° or more and 70° or less with respect to the longitudinal direction of the cylindrical soundproofing material.
The cylindrical soundproofing material for a magnetic resonance imaging apparatus according to claim 2.
前記筒状防音材は、前記複合材料を複数の層に亘って積層された積層構造を有し、
前記組角と前記複合材料の密度とは、前記複数の層ごとに設定される、
請求項3に記載の磁気共鳴イメージング装置用の筒状防音材。
The cylindrical soundproofing material has a laminated structure in which the composite material is laminated over a plurality of layers,
The assembly angle and the density of the composite material are set for each of the plurality of layers,
The cylindrical soundproofing material for a magnetic resonance imaging apparatus according to claim 3.
前記筒状防音材は、前記複合材料を複数の層に亘って積層された積層構造を有し、
前記複数の層の数は、傾斜磁場コイルによる振動と騒音を抑制可能な積層数である、
請求項1に記載の磁気共鳴イメージング装置用の筒状防音材。
The cylindrical soundproofing material has a laminated structure in which the composite material is laminated over a plurality of layers,
The number of the plurality of layers is the number of laminated layers that can suppress vibration and noise caused by the gradient magnetic field coil,
The cylindrical soundproofing material for a magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1.
前記繊維材の比重は、前記樹脂材の比重より大きい、
請求項1乃至5のいずれか一項に記載の磁気共鳴イメージング装置用の筒状防音材。
The specific gravity of the fibrous material is greater than the specific gravity of the resin material,
A cylindrical soundproofing material for a magnetic resonance imaging apparatus according to any one of claims 1 to 5.
静磁場を発生する静磁場磁石の内周側に設けられた傾斜磁場コイルと、
前記傾斜磁場コイルの内周側において、繊維材と樹脂材とを含む複合材料により形成された磁気共鳴イメージング装置用の筒状防音材と、
を備え、
前記繊維材は、織り込まれた織物構造を形成し、
前記織物構造は、前記筒状防音材の側面の少なくとも一周に亘って連続して形成されている、
磁気共鳴イメージング装置。
a gradient magnetic field coil provided on the inner circumferential side of a static magnetic field magnet that generates a static magnetic field;
A cylindrical soundproofing material for a magnetic resonance imaging device formed of a composite material containing a fiber material and a resin material on the inner peripheral side of the gradient magnetic field coil;
Equipped with
the fibrous material forms a woven fabric structure;
The textile structure is formed continuously over at least one circumference of the side surface of the cylindrical soundproofing material.
Magnetic resonance imaging device.
繊維材に樹脂材を含浸させ、
前記樹脂材を含浸した前記繊維材を、マンドレルの回転軸方向に対する複数の組角で織り込みながら、前記マンドレルの側面に亘って連続して巻き付け、
前記マンドレルに巻き付けられた前記繊維材に含浸された前記樹脂材を硬化し、
前記硬化された前記樹脂材と前記繊維材との複合材料を前記マンドレルから引き抜くこと、
により磁気共鳴イメージング装置用の筒状防音材を製造する磁気共鳴イメージング装置用の筒状防音材の製造方法。
Impregnating fiber material with resin material,
Continuously winding the fiber material impregnated with the resin material over the side surface of the mandrel while weaving it at a plurality of angles relative to the rotational axis direction of the mandrel,
curing the resin material impregnated into the fiber material wound around the mandrel;
pulling out the cured composite material of the resin material and the fibrous material from the mandrel;
A method for manufacturing a cylindrical soundproofing material for a magnetic resonance imaging device, comprising: manufacturing a cylindrical soundproofing material for a magnetic resonance imaging device.
JP2023086750A 2022-06-10 2023-05-26 Sound-proofing tube for magnetic resonance imaging apparatus, magnetic resonance imaging apparatus, and manufacturing method of sound-proofing tube for magnetic resonance imaging apparatus Pending JP2023181107A (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US18/327,930 US20230408609A1 (en) 2022-06-10 2023-06-02 Sound-proofing tube for magnetic resonance imaging apparatus, magnetic resonance imaging apparatus, and manufacturing method of sound-proofing tube for magnetic resonance imaging apparatus
CN202310678015.2A CN117214795A (en) 2022-06-10 2023-06-08 Magnetic resonance imaging apparatus, cylindrical acoustic insulator for use therein, and method for manufacturing the acoustic insulator

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022094450 2022-06-10
JP2022094450 2022-06-10

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2023181107A true JP2023181107A (en) 2023-12-21

Family

ID=89307356

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2023086750A Pending JP2023181107A (en) 2022-06-10 2023-05-26 Sound-proofing tube for magnetic resonance imaging apparatus, magnetic resonance imaging apparatus, and manufacturing method of sound-proofing tube for magnetic resonance imaging apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2023181107A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101625401B (en) Combined positron emission computed tomography/Magnetic Tesonance Imaging device, component and local coil
CN100421618C (en) Acoustically damped gradient coil
JP5887261B2 (en) Gradient magnetic field coil apparatus and magnetic resonance imaging apparatus
JP6261910B2 (en) Coil pad and magnetic resonance imaging apparatus
JP6224305B2 (en) Apparatus and method for attenuating vibration and acoustic noise
US9274192B2 (en) Magnetic resonance imaging gradient coil, magnet assembly, and system
CN102988045B (en) Magnetic resonance apparatus
CN103901371A (en) System for magnetic field distortion compensation and method of making same
GB2382145A (en) Nmr tomography machine having damping laminated sheets for reducing vibrations
JP2020130962A (en) Data processing device, method, and program
US6825665B2 (en) Magnetic resonance tomography apparatus with vacuum cast or vacuum die cast body coil
JP2023181107A (en) Sound-proofing tube for magnetic resonance imaging apparatus, magnetic resonance imaging apparatus, and manufacturing method of sound-proofing tube for magnetic resonance imaging apparatus
JP4980693B2 (en) Magnetic resonance imaging apparatus and RF irradiation coil
US10962612B2 (en) Magnetic resonance imaging apparatus having high frequency coil isolated from gradient coils and a tapered / inclined coil support unit
US9989605B2 (en) Magnetic resonance imaging apparatus
US10295643B2 (en) Magnetic resonance imaging apparatus and control method
CN117214795A (en) Magnetic resonance imaging apparatus, cylindrical acoustic insulator for use therein, and method for manufacturing the acoustic insulator
US20230408609A1 (en) Sound-proofing tube for magnetic resonance imaging apparatus, magnetic resonance imaging apparatus, and manufacturing method of sound-proofing tube for magnetic resonance imaging apparatus
JP4214056B2 (en) Magnetic resonance tomography apparatus that suppresses noise by damping mechanical vibration
JP6296631B2 (en) Magnetic resonance imaging system
JP6342588B2 (en) Radiation transmission for MRI, low cost, light weight, versatile, composite radio frequency coil
JP6791908B2 (en) Magnetic resonance imaging device
JP6651593B2 (en) Manufacturing method of gradient magnetic field coil
US10228431B2 (en) Gradient coil and magnetic resonance imaging system
CN219331647U (en) Magnetic resonance apparatus