JP2752909B2 - 磁気共鳴描画装置 - Google Patents
磁気共鳴描画装置Info
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Description
【0001】
【技術分野】本発明は、患者の内臓の診断画像を生成す
る磁気共鳴描画(MRI)システムの分野に関し、特
に、本発明は、造影剤インジェクタのピストンを駆動す
るために用いられる電気モータなどの補助装置によって
生成される不要磁場と診断画像の生成に用いられる磁場
との干渉を低減せしめたMRIシステムの改良に関す
る。さらに、かかるシステムは、磁気描画領域の電磁分
離バリア内に配置された注入ヘッド制御ユニットと外部
に位置するシステムコントローラとの間に改良された通
信リンクを使用する。
る磁気共鳴描画(MRI)システムの分野に関し、特
に、本発明は、造影剤インジェクタのピストンを駆動す
るために用いられる電気モータなどの補助装置によって
生成される不要磁場と診断画像の生成に用いられる磁場
との干渉を低減せしめたMRIシステムの改良に関す
る。さらに、かかるシステムは、磁気描画領域の電磁分
離バリア内に配置された注入ヘッド制御ユニットと外部
に位置するシステムコントローラとの間に改良された通
信リンクを使用する。
【0002】
【背景技術】最良の質の画像をMRIによる診断から得
るならば、MRIシステムを外部の電磁場から分離する
ことが必要となる。従来のMRIシステムは、銅製シー
トや導電性メッシュ部材によって包囲された部屋である
電磁的分離チャンバの形態を採るものが多く、これらの
銅製シートや導電性メッシュ部材によって、不要な電磁
放射源と環境に固有な電磁ノイズとから描画室を隔離し
ている。
るならば、MRIシステムを外部の電磁場から分離する
ことが必要となる。従来のMRIシステムは、銅製シー
トや導電性メッシュ部材によって包囲された部屋である
電磁的分離チャンバの形態を採るものが多く、これらの
銅製シートや導電性メッシュ部材によって、不要な電磁
放射源と環境に固有な電磁ノイズとから描画室を隔離し
ている。
【0003】シールドされた描画室を最大に活用するた
めに、これらシステムにおいて、造影剤注入部のコント
ローラを造影剤のインジェクタから分離して使用してい
る。このような分離は、システムコントローラによって
生成される不要な電磁放射による磁気共鳴画像を形成す
るために使用される信号の妨害を防ぐためには有効であ
る。
めに、これらシステムにおいて、造影剤注入部のコント
ローラを造影剤のインジェクタから分離して使用してい
る。このような分離は、システムコントローラによって
生成される不要な電磁放射による磁気共鳴画像を形成す
るために使用される信号の妨害を防ぐためには有効であ
る。
【0004】システムコントローラの外部での分離配置
によって、システムの設置及び操作に関連した様々な問
題が生じている。このような問題の1つは、外部に位置
するコントローラと造影剤インジェクタとの間の通信リ
ンクを外部の電磁放射を引き込むこと無く設けることが
必要であるということである。すなわち、電磁シールド
状態を完全に維持しながらも、造影剤インジェクタとイ
ンジェクタ制御回路とを操作するために電力供給ライン
を形成することが必要である。
によって、システムの設置及び操作に関連した様々な問
題が生じている。このような問題の1つは、外部に位置
するコントローラと造影剤インジェクタとの間の通信リ
ンクを外部の電磁放射を引き込むこと無く設けることが
必要であるということである。すなわち、電磁シールド
状態を完全に維持しながらも、造影剤インジェクタとイ
ンジェクタ制御回路とを操作するために電力供給ライン
を形成することが必要である。
【0005】上記問題を解決するために、必要なライン
を差し込むために電磁シールドの壁面に孔を穿設した
り、または、描画室のシールドされた床面にラインを埋
設することが試みられた。しかし、シールドされた描画
領域内に様々な給電ケーブルが存在することにより不必
要な放射が生じるので、上記対策は最適でないことが判
った。さらに、上記対策を利用したMRIシステムは、
かなりの場所を占め、携帯することができなかった。
を差し込むために電磁シールドの壁面に孔を穿設した
り、または、描画室のシールドされた床面にラインを埋
設することが試みられた。しかし、シールドされた描画
領域内に様々な給電ケーブルが存在することにより不必
要な放射が生じるので、上記対策は最適でないことが判
った。さらに、上記対策を利用したMRIシステムは、
かなりの場所を占め、携帯することができなかった。
【0006】また、従来の磁気共鳴描画システムにかか
る問題は、造影剤注入ヘッドの動作を制御する電気モー
タによって生じる磁場と磁気共鳴画像を形成するために
用いられる高強度の磁場との間に干渉が生じることであ
る。磁気共鳴描画システムの磁石によって生成される磁
場はかなり強いので、注入ヘッドにて用いられる電気モ
ータの動作に影響を与える。また、磁気共鳴画像を形成
するために用いられる磁場近傍に近接する電気モータの
動作も、得られた画像の質に影響を与える。
る問題は、造影剤注入ヘッドの動作を制御する電気モー
タによって生じる磁場と磁気共鳴画像を形成するために
用いられる高強度の磁場との間に干渉が生じることであ
る。磁気共鳴描画システムの磁石によって生成される磁
場はかなり強いので、注入ヘッドにて用いられる電気モ
ータの動作に影響を与える。また、磁気共鳴画像を形成
するために用いられる磁場近傍に近接する電気モータの
動作も、得られた画像の質に影響を与える。
【0007】従来のMRIシステムでは、注入ヘッドユ
ニットは検査される患者に隣接して配置され、注入シリ
ンジに関係する電気モータはシリンジピストンに直接接
続されている。特に、シリンジと駆動モータとは、注入
ヘッドユニットに取り付けられている。磁気共鳴画像を
形成するために用いられる磁場に対する電気モータの近
接配置によって、システムの性能の全体的な低下と同様
に、注入ヘッドにて使用される電気モータを制御する能
力及びモータの性能の低下までももたらしていた。
ニットは検査される患者に隣接して配置され、注入シリ
ンジに関係する電気モータはシリンジピストンに直接接
続されている。特に、シリンジと駆動モータとは、注入
ヘッドユニットに取り付けられている。磁気共鳴画像を
形成するために用いられる磁場に対する電気モータの近
接配置によって、システムの性能の全体的な低下と同様
に、注入ヘッドにて使用される電気モータを制御する能
力及びモータの性能の低下までももたらしていた。
【0008】従って、本発明の目的は、磁気共鳴画像を
得るために使用される磁場と補助装置にて生成される磁
場との間の干渉を低減せしめた改良された磁気共鳴描画
用造影剤の供給システムを提供することである。本発明
の第2の目的は、造影剤注入プランジャを駆動するため
に使用される電気モータにて生成される場と磁気共鳴画
像を形成するために用いられる磁場との間の干渉を最小
にするMRIシステムを提供することである。
得るために使用される磁場と補助装置にて生成される磁
場との間の干渉を低減せしめた改良された磁気共鳴描画
用造影剤の供給システムを提供することである。本発明
の第2の目的は、造影剤注入プランジャを駆動するため
に使用される電気モータにて生成される場と磁気共鳴画
像を形成するために用いられる磁場との間の干渉を最小
にするMRIシステムを提供することである。
【0009】本発明の第3の目的は、システムコントロ
ーラと注入制御ユニットとの間に改良された通信リンク
を有するMRI造影剤の注入システムを提供することで
ある。本発明の他の目的及び効果は、本発明と好ましい
実施例との概要、図面及び詳細な記載から明らかにされ
る。
ーラと注入制御ユニットとの間に改良された通信リンク
を有するMRI造影剤の注入システムを提供することで
ある。本発明の他の目的及び効果は、本発明と好ましい
実施例との概要、図面及び詳細な記載から明らかにされ
る。
【0010】
【発明の概要】本発明は、携帯性及びシステムの設置の
容易さを増加させながらもMRIの分離領域に見いださ
れる電磁妨害を低減せしめた改良された磁気共鳴描画シ
ステムからなる。本発明によって、造影剤インジェクタ
を制御し操作する電気モータにて生成される磁場と描画
用磁場との間の有害な相互作用が低減される。
容易さを増加させながらもMRIの分離領域に見いださ
れる電磁妨害を低減せしめた改良された磁気共鳴描画シ
ステムからなる。本発明によって、造影剤インジェクタ
を制御し操作する電気モータにて生成される磁場と描画
用磁場との間の有害な相互作用が低減される。
【0011】このシステムは、シールドされた描画室の
外部に位置するマスタコントローラを含む。描画室内で
は、造影剤注入ヘッドと、このヘッドとは別部材である
注入制御ユニットとが配置されている。システムコント
ローラは、描画室の電磁分離バリアを横断する通信リン
クを形成する外部及び内部トランシーバを介して、ヘッ
ド制御ユニットと通信を行う。
外部に位置するマスタコントローラを含む。描画室内で
は、造影剤注入ヘッドと、このヘッドとは別部材である
注入制御ユニットとが配置されている。システムコント
ローラは、描画室の電磁分離バリアを横断する通信リン
クを形成する外部及び内部トランシーバを介して、ヘッ
ド制御ユニットと通信を行う。
【0012】好ましい実施例において、この通信リンク
は、分離室のバリアに形成された窓を介して形成され
る。これらの窓の多くは、導電性のワイヤメッシュを含
むガラスラミネートの形を採り、または分離室のシール
ド特性を維持する金などの導電材料からなる薄いシート
にてコーティングされた窓である。通信リンクは、分離
バリア状態を完全に維持しながらも窓を透過する周波数
帯域で動作する電磁トランシーバからなる。赤外線また
は可視光線の電磁エネルギが最良の結果をもたらす。代
わりに、光ファイバは電磁放射を生成しないので、光フ
ァイバ通信リンクを通信リンクを形成するために用いる
こともできる。
は、分離室のバリアに形成された窓を介して形成され
る。これらの窓の多くは、導電性のワイヤメッシュを含
むガラスラミネートの形を採り、または分離室のシール
ド特性を維持する金などの導電材料からなる薄いシート
にてコーティングされた窓である。通信リンクは、分離
バリア状態を完全に維持しながらも窓を透過する周波数
帯域で動作する電磁トランシーバからなる。赤外線また
は可視光線の電磁エネルギが最良の結果をもたらす。代
わりに、光ファイバは電磁放射を生成しないので、光フ
ァイバ通信リンクを通信リンクを形成するために用いる
こともできる。
【0013】本発明は、造影剤注入ヘッド及び注入ヘッ
ド制御ユニットからなる造影剤注入ユニットを有し、か
かる造影剤注入ヘッド及び注入ヘッド制御ユニットは、
別部材であり、シールドされた室内に配置されている。
造影剤注入ヘッド、特にシリンジピストンは、患者近傍
に近接配置されるので、磁気共鳴画像を形成するために
使用される強い磁場の中に配置される。注入ヘッドの動
作を制御するヘッド制御ユニットは、注入ヘッド制御ユ
ニットに対して3.048m(10フィート)から4.
572m(15フィート)離れて配置される。ヘッド制
御ユニットは、患者への注入に用いられるシリンジのピ
ストンを制御し操作するために電気モータを有する。非
剛性の操作駆動部によって、電気モータ及び制御ユニッ
トは、注入ヘッドに位置するシリンジピストンに接続さ
れる。
ド制御ユニットからなる造影剤注入ユニットを有し、か
かる造影剤注入ヘッド及び注入ヘッド制御ユニットは、
別部材であり、シールドされた室内に配置されている。
造影剤注入ヘッド、特にシリンジピストンは、患者近傍
に近接配置されるので、磁気共鳴画像を形成するために
使用される強い磁場の中に配置される。注入ヘッドの動
作を制御するヘッド制御ユニットは、注入ヘッド制御ユ
ニットに対して3.048m(10フィート)から4.
572m(15フィート)離れて配置される。ヘッド制
御ユニットは、患者への注入に用いられるシリンジのピ
ストンを制御し操作するために電気モータを有する。非
剛性の操作駆動部によって、電気モータ及び制御ユニッ
トは、注入ヘッドに位置するシリンジピストンに接続さ
れる。
【0014】好ましい実施例において、駆動部の接続は
可撓性を有するシャフトを介して行われる。可撓性を有
するシャフトの各々によって、ヘッド制御ユニットに位
置する電気モータと注入ヘッドのシリンジのピストンと
の間の機械的リンクが形成される。代わりに、流体シス
テムを注入ヘッドのピストンを制御するために用いるこ
ともできる。
可撓性を有するシャフトを介して行われる。可撓性を有
するシャフトの各々によって、ヘッド制御ユニットに位
置する電気モータと注入ヘッドのシリンジのピストンと
の間の機械的リンクが形成される。代わりに、流体シス
テムを注入ヘッドのピストンを制御するために用いるこ
ともできる。
【0015】好ましい実施例において、可撓性を有する
駆動シャフトは、堅い真鍮などの非鉄金属にて製造され
る。注入ヘッドからヘッド制御ユニット及び駆動モータ
を遠ざけることによって、描画磁場がインジェクタの電
気モータに与える影響が低減される。造影剤インジェク
タを制御し動作するために使用される電気モータの動作
によって生じる不要な電磁放射の影響もかなり低減され
る。
駆動シャフトは、堅い真鍮などの非鉄金属にて製造され
る。注入ヘッドからヘッド制御ユニット及び駆動モータ
を遠ざけることによって、描画磁場がインジェクタの電
気モータに与える影響が低減される。造影剤インジェク
タを制御し動作するために使用される電気モータの動作
によって生じる不要な電磁放射の影響もかなり低減され
る。
【0016】
【実施例】図1に、本発明により改良された磁気共鳴描
画システム10を示す。MRIシステムは、コンピュー
タ14及びバッテリ充電ユニット16が組み込まれたシ
ステムコントローラ12を含む。システムコントローラ
12は、シールド18によって電磁妨害から遮蔽された
描画室(imaging room)17の外部に位置する。分離
は、銅製のシート部材やワイヤメッシュなどの適宜の導
電層にて描画室を完全に包囲することによって行われ
る。通信ライン20によって、システムコントローラ1
2は赤外線・光通信トランシーバ22に接続されてい
る。遮蔽された描画室17は、シールド18に患者を観
察する窓24を有し、窓24によって、観察者は電磁シ
ールド18を破ること無く描画室を観察することができ
る。窓24は、ガラスシートの間にワイヤメッシュ材料
(図示せず)を挟持することによって、または金などの
導電材料の薄いコーティング(図示せず)にて窓をコー
ティングすることによって形成されて、電磁シールド1
8の連続性を維持する。
画システム10を示す。MRIシステムは、コンピュー
タ14及びバッテリ充電ユニット16が組み込まれたシ
ステムコントローラ12を含む。システムコントローラ
12は、シールド18によって電磁妨害から遮蔽された
描画室(imaging room)17の外部に位置する。分離
は、銅製のシート部材やワイヤメッシュなどの適宜の導
電層にて描画室を完全に包囲することによって行われ
る。通信ライン20によって、システムコントローラ1
2は赤外線・光通信トランシーバ22に接続されてい
る。遮蔽された描画室17は、シールド18に患者を観
察する窓24を有し、窓24によって、観察者は電磁シ
ールド18を破ること無く描画室を観察することができ
る。窓24は、ガラスシートの間にワイヤメッシュ材料
(図示せず)を挟持することによって、または金などの
導電材料の薄いコーティング(図示せず)にて窓をコー
ティングすることによって形成されて、電磁シールド1
8の連続性を維持する。
【0017】赤外線・光通信トランシーバ26が、描画
室17の内部において外部通信トランシーバ22と対向
する観察窓24のところに配置されるので、内部及び外
部通信トランシーバは、電磁シールド状態を侵すことな
く観察窓を介して互いに通信できる。シールド領域に位
置する通信リンク28によって、内部の赤外線・光トラ
ンシーバは造影剤注入制御ユニット30に接続される。
注入制御ユニット30は、再充電自在バッテリ32によ
って効率良く給電される。注入制御ユニット30は、内
部に位置する電気モータ35,36を制御する制御回路
を有する。注入制御ユニットは、電磁シールド37に囲
まれているので、電気モータにて生成された不要な電磁
放射が、磁気共鳴画像を生成するために用いられる磁場
と干渉することを防止している。
室17の内部において外部通信トランシーバ22と対向
する観察窓24のところに配置されるので、内部及び外
部通信トランシーバは、電磁シールド状態を侵すことな
く観察窓を介して互いに通信できる。シールド領域に位
置する通信リンク28によって、内部の赤外線・光トラ
ンシーバは造影剤注入制御ユニット30に接続される。
注入制御ユニット30は、再充電自在バッテリ32によ
って効率良く給電される。注入制御ユニット30は、内
部に位置する電気モータ35,36を制御する制御回路
を有する。注入制御ユニットは、電磁シールド37に囲
まれているので、電気モータにて生成された不要な電磁
放射が、磁気共鳴画像を生成するために用いられる磁場
と干渉することを防止している。
【0018】注入制御ユニット30は、注入ヘッドユニ
ット38からはできる限り離れて配置される。好ましい
実施例において、ユニット30とユニット38との距離
の多くは、3.048m(10フィート)から4.57
2m(15フィート)となる。注入ヘッドユニットは、
造影剤の流体を造影剤インジェクタから流す距離を短く
するために、患部近傍に近接して配置しなければならな
い。注入ヘッドユニット38は、造影剤注入シリンジ及
びピストン40、42を含む。シリンジ40、42は、
非剛性駆動接続部としての、それぞれ可撓性を有する機
械的駆動シャフト44、46によって注入制御ユニット
の電気モータに接続されている。駆動シャフトは、硬質
の真鍮などの非鉄金属にて作製される。
ット38からはできる限り離れて配置される。好ましい
実施例において、ユニット30とユニット38との距離
の多くは、3.048m(10フィート)から4.57
2m(15フィート)となる。注入ヘッドユニットは、
造影剤の流体を造影剤インジェクタから流す距離を短く
するために、患部近傍に近接して配置しなければならな
い。注入ヘッドユニット38は、造影剤注入シリンジ及
びピストン40、42を含む。シリンジ40、42は、
非剛性駆動接続部としての、それぞれ可撓性を有する機
械的駆動シャフト44、46によって注入制御ユニット
の電気モータに接続されている。駆動シャフトは、硬質
の真鍮などの非鉄金属にて作製される。
【0019】第2の電磁シールド37と同様に、電気モ
ータを注入ヘッドから分けることによって、システムの
性能と形成される画像の質とが改善される。さらに、赤
外線・光通信リンクを使用することによって、システム
が携帯可能となり且つ使用が容易になる。
ータを注入ヘッドから分けることによって、システムの
性能と形成される画像の質とが改善される。さらに、赤
外線・光通信リンクを使用することによって、システム
が携帯可能となり且つ使用が容易になる。
【図1】本発明のシステムを示す構成図である。
【図2】本発明のシステムを示す斜視図である。
10 磁気共鳴描画システム 12 システムコントローラ 17 描画室 18 電磁シールド 20,28 通信リンク 22,26 トランシーバ 24 観察窓 30 注入装置制御手段 35,36 電気駆動モータ 38 注入装置 44,46 駆動接続部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジョン スターレン アメリカ合衆国 ペンシルバニア州 15237 ピッツバーグ クリストモント ロード 260 (72)発明者 ジョン イー. マンレイ アメリカ合衆国 ペンシルバニア州 15206 ピッツバーグ スタントンアヴ ェニュ 5411 (56)参考文献 特開 平5−84296(JP,A) 特開 昭61−155846(JP,A) 実開 平1−165010(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) A61B 5/055
Claims (10)
- 【請求項1】 観察窓を含み且つ電磁妨害からシールド
された部屋と、前記部屋の外部に配置されたシステムコ
ントローラと、前記部屋の内部に配置され患者へ流体を
注入すべく作動する注入手段と、前記部屋の内部で且つ
前記注入手段から離れ描画磁場との相互磁気干渉を生じ
ない位置に配置され該注入手段をして患者へ流体を注入
させるようにする電気駆動モータと、前記部屋の内部に
配置され前記電気駆動モータの作動を制御するためのモ
ータ制御回路と、前記システムコントローラと前記モー
タ制御回路との間で前記観察窓を通して与えられる電磁
放射線通信リンクとを備えており、前記システムコント
ローラは、前記電磁放射線通信リンクを介して、前記モ
ータ制御回路との間で制御信号をやり取りすることを特
徴とする磁気共鳴描画システム。 - 【請求項2】 前記電気駆動モータと前記注入手段との
間に接続され前記電気駆動モータの駆動力を前記注入手
段へ伝えるための非剛性駆動接続部を更に備えた請求項
1記載の磁気共鳴描画システム。 - 【請求項3】 前記観察窓は、前記部屋のシールド特性
を維持し且つ所定の周波数範囲における電磁放射線を透
過させる構造とされており、前記電磁放射線通信リンク
は、前記部屋の外部で前記観察窓に対向する位置に配置
される外部電磁放射線トランシーバと、前記部屋の内部
で前記観察窓に対向する位置に配置される内部電磁放射
線トランシーバとを含む請求項1記載の磁気共鳴描画シ
ステム。 - 【請求項4】 前記電磁放射線通信リンクは、赤外線の
電磁エネルギを送受信する請求項1記載の磁気共鳴描画
システム。 - 【請求項5】 前記電磁放射線通信リンクは、可視光線
の電磁エネルギを送受信する請求項1記載の磁気共鳴描
画システム。 - 【請求項6】 観察窓を含み且つ電磁妨害からシールド
された部屋において行われる磁気共鳴描画処理に使用す
るための注入装置において、前記部屋の外部に配置され
るシステムコントローラと、前記部屋の内部に配置され
患者へ流体を注入すべく作動する注入手段と、前記部屋
の内部で且つ前記注入手段から離れ描画磁場との相互磁
気干渉を生じない位置に配置され該注入手段をして患者
へ流体を注入させるようにする電気駆動モータと、前記
部屋の内部に配置され前記電気駆動モータの作動を制御
するためのモータ制御回路と、前記システムコントロー
ラと前記モータ制御回路との間で前記観察窓を通して与
えられる電磁放射線通信リンクとを備えており、前記シ
ステムコントローラは、前記電磁放射線通信リンクを介
して、前記モータ制御回路との間で制御信号をやり取り
することを特徴とする注入装置。 - 【請求項7】 前記電気駆動モータと前記注入手段との
間に接続され前記電気駆動モータの駆動力を前記注入手
段へ伝えるための非剛性駆動接続部を更に備えた請求項
6記載の注入装置。 - 【請求項8】 前記観察窓は、前記部屋のシールド特性
を維持し且つ所定の周波数範囲における電磁放射線を透
過させる構造とされており、前記電磁放射線通信リンク
は、前記部屋の外部で前記観察窓に対向する位置に配置
される外部電磁放射線トランシーバと、前記部屋の内部
で前記観察窓に対向する位置に配置される内部電磁放射
線トランシーバとを含む請求項6記載の注入装置。 - 【請求項9】 前記電磁放射線通信リンクは、赤外線の
電磁エネルギを送受信する請求項6記載の注入装置。 - 【請求項10】 前記電磁放射線通信リンクは、可視光
線の電磁エネルギを送受信する請求項6記載の注入装
置。
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