JP2830755B2 - 磁気共鳴断層撮影装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、磁気共鳴断層撮影装
置（ＭＲＩ装置）に係り、特に、駆動により発熱する傾
斜磁場コイルなどの発熱コイルを空冷する際に発生する
騒音により、検査中の被検体に与える不快感等を軽減す
るための技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、ＭＲＩ装置は、静磁場発
生用の主コイルや、傾斜磁場発生用の傾斜磁場コイル、
ＲＦパルス送信用コイル等を内設し、被検体を挿入する
ための開口部が設けられたガントリと、被検体を載置し
て、ガントリの開口部内に被検体を挿入する寝台装置を
備えている。

【０００３】このＭＲＩ装置による検査は、まず、被検
体をガントリの開口部に挿入して所定の位置に配置（被
検体の関心部位をガントリの撮像位置に配置）し、次
に、静磁場を発生させて被検体を静磁場中に置き、その
静磁場に傾斜磁場とＲＦパルスとを同時に印加し、核磁
気共鳴現象を発生させてその際に被検体から放出される
核磁気共鳴信号を、検出コイル（ＲＦパルス送信用コイ
ルと共用されている場合にはそのコイル、または、表面
コイル）で検出して画像の撮像を行い、そして、画像の
撮像が終了すると、被検体をガントリの開口部から退出
されるシーケンスで行なわれる。なお、検出された核磁
気共鳴信号は画像処理装置に送られ、この画像処理装置
で、検出された核磁気共鳴信号に基づき関心部位の断層
画像が再構成される。

【０００４】ところで、例えば、傾斜磁場コイルなど
は、駆動すると発熱し、ガントリ内の温度上昇を招き、
検査中の被検体に不快感を与え、快適な検査環境を提供
できなかったり、装置の破損の原因にもなる。

【０００５】そこで、従来装置では、この傾斜磁場コイ
ルなどに、強制的に空気を送るとともに、吸引を行い、
このコイルを強制的に空冷するようにしている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
空冷機構は、ガントリのメイン電源を入れると、一定の
送風量と吸引量とで同時に送風・吸引が開始するように
構成されている。

【０００７】従って、傾斜磁場コイルなどを駆動する画
像の撮像中のみならず、検査の間中、強制冷却の送風と
吸引とが行なわれた状態であり、これら送風と吸引、特
に送風による騒音が発生し、被検体に不快感や不安感を
与えている。

【０００８】また、画像の撮像を開始する前や画像の撮
像後に、術者から被検体に対して指示が与えられること
があるが、この指示が上記騒音に妨害されて被検体に伝
わり難いという問題もある。

【０００９】この発明は、このような事情に鑑みてなさ
れたものであって、検査中にガントリ内の発熱コイルを
空冷する際の騒音を軽減することができる磁気共鳴断層
撮影装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明は、このような
目的を達成するために、次のような構成をとる。すなわ
ち、この発明は、少なくとも静磁場を発生させる主コイ
ルと、位置情報用の傾斜磁場を発生させる傾斜磁場コイ
ルと、ＲＦパルス送信用コイルとを内設し、被検体挿入
用の開口部が設けられたガントリを備え、かつ、被検体
を前記ガントリの開口部に挿入して所定位置に配置し、
前記被検体を静磁場中に置いて、その静磁場に傾斜磁場
とＲＦパルスとを同時に印加し、核磁気共鳴現象を発生
させてその際に前記被検体から放出される核磁気共鳴信
号を検出して画像の撮像を行い、画像の撮像が終了する
と、前記被検体を前記ガントリの開口部から退出させる
ことで検査シーケンスが構成された磁気共鳴断層撮影装
置において、（ａ）駆動により発熱する、前記傾斜磁場
コイルまたは／およびＲＦパルス発生用コイルを含む前
記ガントリ内のコイル（以下、「発熱コイル」という）
を空冷するために気体を送風する送風手段と、（ｂ）前
記発熱コイルの周囲から気体を吸引する吸引手段と、
（ｃ）前記送風手段の送風を、停止を含む任意な送風量
に変更する制御と、前記吸引手段の吸引を、停止を含む
任意な吸引量に変更する制御とを、少なくとも前記検査
シーケンスに基づき行なう空冷制御手段とを備えたもの
である。

【００１１】

【作用】この発明の作用は次のとおりである。すなわ
ち、検査が開始してから、傾斜磁場コイル等を駆動して
画像の撮像が開始するまでの間、すなわち、被検体がガ
ントリの開口部に挿入され、開口部内の所定位置に被検
体が配置され、画像の撮像が開始されるまでの間、空冷
制御手段は、例えば、送風手段による送風を停止して吸
引手段による吸引のみを行なうように制御したリ、送風
量と吸引量とを、画像の撮像中の送風量と吸引量よりも
低くして送風と吸引とを行なうように制御するなどし
て、空冷による騒音を減少させる。次に、画像の撮像が
開始されてから画像の撮像が終了するまでの間、空冷制
御手段は、傾斜磁場コイル等からの発熱による温度上昇
を軽減させ得る送風量と吸引量とで送風と吸引を行なう
ように制御する。そして、画像の撮像が終了すると、例
えば、送風手段による送風を停止して吸引手段による吸
引のみを行なうように制御したリ、送風量と吸引量と
を、画像の撮像中の送風量と吸引量よりも低くして送風
と吸引とを行なうように制御するなどして、空冷による
騒音を減少させる。

【００１２】

【実施例】以下、図面を参照してこの発明の一実施例を
説明する。図１は、この発明の一実施例に係る磁気共鳴
断層撮影装置（ＭＲＩ装置）の概略構成を示す外観図で
あり、図２は、ガントリ内のコイル等の構成を示す図、
図３は、傾斜磁場コイルの構成を示す斜視図である。

【００１３】図１に示すように、ＭＲＩ装置は、被検体
Ｍを挿入するための開口部１ａが設けられたガントリ１
と、被検体Ｍを載置する寝台装置２とが磁気シールドル
ーム３内に配置されている。寝台装置２は、床面に固設
された昇降自在の基台２ａの上部に、被検体Ｍを載置す
る天板２ｂが、水平移動自在に支持されて構成されてい
る。

【００１４】ガントリ１には、図２に示すように、静磁
場発生用の主コイル１１と、連結部材１２によって主コ
イル１１に支持され、主コイル１１の内周に配置された
非磁性のボビン１３の外周面に巻回されたコイル１４
Ｘ、１４Ｙ、１４Ｚからなる傾斜磁場コイル１４と、Ｒ
Ｆパルスを送信するＲＦパルス送信用コイル１５などが
内設されている。

【００１５】図３に示すように、コイル１４Ｚは、円筒
型のボビン１３の両端付近に環状に巻回され、静磁場の
方向（Ｚ方向）に静磁場強度を直線的に変化させる磁場
を発生させる。また、コイル１４Ｘ、１４Ｙは、１組の
コイル１４Ｚの間に鞍型状に、互いに９０°ずれて重な
るようにボビン１３に巻回され、上記Ｚ方向に直交する
２軸（Ｘ、Ｙ）方向にそれぞれ静磁場強度を直線的に変
化させる磁場を発生させる。そして、画像の撮像時、所
定のパルスに従って、これらコイル１４Ｘ、１４Ｙ、１
４Ｚから磁場を発生させ、その磁場を静磁場に重畳させ
ることで、画像再構成時の３次元位置情報を得ている。

【００１６】図２に戻って、主コイル１１の内周面と、
ボビン１３の外周面との間には隙間が形成されており、
この隙間内に傾斜磁場コイル１４が配置される。また、
隙間の両端には、送風ダクト１６、吸引ダクト１７の各
一端部に連通接続された１組の非磁性の遮蔽板１８が取
り付けられ、上記隙間と外部とを遮蔽している。

【００１７】送風ダクト１６の他端部には送風用のファ
ン２１が設けられ、上記隙間に空気を強制的に送風する
ように構成され、一方、吸引ダクト１７の他端部には吸
引用のファン２２が設けられ、上記隙間から空気を強制
的に吸引するように構成されている。そして、これら送
風と吸引とにより、駆動により発熱する傾斜磁場コイル
１４を直接的に強制冷却するとともに、同様に駆動によ
り発熱するＲＦパルス送信用コイル１５を間接的に強制
冷却している。この送風ダクト１６と送風用のファン２
１は、この発明における送風手段を構成し、吸引ダクト
１７と吸引用のファン２２は、この発明における吸引手
段を構成する。

【００１８】次に、上述したような構成のＭＲＩ装置に
備えられた、この発明の要部である冷却制御手段の第１
実施例装置（冷却制御装置）の構成を図４を参照して説
明する。図４は、第１実施例に係る冷却制御装置の構成
を示す回路図である。

【００１９】この冷却制御装置は、電源３０から送風用
のファン２１と吸引用のファン２２とに供給される電力
を独立してＯＮ／ＯＦＦするための電磁リレー３１、３
２を備えている。この電磁リレー３１のスイッチ３３を
ＯＮ／ＯＦＦすることにより、リレーコイル３１ａがス
イッチ３１ｂをＯＮ／ＯＦＦさせ、送風用ファン２１へ
の電力の供給をＯＮ／ＯＦＦして、送風の駆動／停止を
行い、一方、それと独立して、電磁リレー３２のスイッ
チ３４をＯＮ／ＯＦＦすることにより、リレーコイル３
２ａがスイッチ３２ｂをＯＮ／ＯＦＦさせ、吸引用ファ
ン２２への電力の供給をＯＮ／ＯＦＦして、吸引の駆動
／停止を行う。

【００２０】また、スイッチ３３のＯＮ／ＯＦＦは、例
えば、画像の撮像の開始／停止、すなわち、図示しない
操作盤から術者により行なわれる画像の撮像の開始指示
／停止指示に連動して行なわれるように構成し、一方、
スイッチ３４のＯＮ／ＯＦＦは、例えば、ガントリ１の
メイン電源（図示せず）のＯＮ／ＯＦＦに連動して行な
われるように構成する。

【００２１】なお、図４中の符号３５は、電源３０から
送風用のファン２１と吸引用のファン２２とに供給され
る電力を同時にＯＮ／ＯＦＦするためのメインスイッチ
であり、このメインスイッチ３５のＯＮ／ＯＦＦは、例
えば、ガントリ１のメイン電源（図示せず）のＯＮ／Ｏ
ＦＦに連動して行なわれるように構成する。

【００２２】次に、上述のような構成の第１実施例装置
の動作を、ＭＲＩ装置の検査のシーケンスに従って説明
する。

【００２３】検査は、まず、被検体Ｍを天板２ａに載置
させるところから始まる。このとき、ガントリ１のメイ
ン電源がすでにＯＮにされている。従って、吸引用のフ
ァン２２に電力が供給され吸引が行なわれている、ま
た、画像の開始は指示されていないので、送風用のファ
ン２１には電力は供給されておらず、送風は行なわれて
ない。すなわち、このとき、吸引のみを行なっている
が、この吸引により主コイル１１の内周面とボビン１３
の外周面との間の隙間に送風ダクト１７から外気が吸引
され、直接的に傾斜磁場コイル１４を冷却するととも
に、ＲＦパルス送信用コイル１５も間接的に冷却してい
る。

【００２４】次に、基台２ａを上昇させて、被検体Ｍの
高さを調整し、天板２ｂを水平移動させて、被検体Ｍを
ガントリ１の開口部１ａ内に挿入し、被検体Ｍの関心部
位をガントリ１の撮像位置に位置合わせする。このとき
も吸引のみによる空冷が行なわれている。

【００２５】次に、術者は、撮像の開始を指示する。こ
れにより、ガントリ１内の各コイルが駆動されて、画像
の撮像が行なわれる。また、術者による撮像の開始指示
により、送風用のファン２１に電力が供給され送風が開
始する。なお、このとき、ガントリ１のメイン電源もＯ
Ｎの状態であるので、吸引も継続されている。すなわ
ち、この画像の撮像の開始から後述する画像の撮像の終
了までの画像の撮像中は、送風と吸引とが行なわれる。
これは、画像の撮像中は、傾斜磁場コイル１４やＲＦパ
ルス送信用コイル１５等の発熱コイルが駆動され、発熱
されるので、この発熱によるガントリ１内の温度上昇を
軽減するためである。

【００２６】そして、術者が画像の撮像を終了する指示
を行なうと、ガントリ１内の各コイルが駆動が停止され
て、画像の撮像が終了し、それにより、送風用のファン
２１への電力の供給が停止し送風が停止する。なお、こ
のとき、ガントリ１のメイン電源はＯＮの状態であるの
で、吸引は継続され吸引のみによる空冷が行なわれてい
る。

【００２７】画像の撮像が終了すると、天板２ａを逆方
向に水平移動させ、被検体Ｍをガントリ１の開口部１ａ
から退出され、さらに被検体Ｍを天板２ａから降ろして
１回の検査が終了する。

【００２８】そして、例えば、所定の検査が全て終了す
ると、ガントリ１のメイン電源をＯＦＦにする。これに
より、吸引による空冷も停止される。

【００２９】上述したように、この実施例では、画像の
撮像中の発熱コイル（傾斜磁場コイル１４など）が駆動
され、発熱される間は送風と吸引とで空冷し、それ以外
は、吸引のみで空冷し、例えば、発熱コイルからの発熱
の余熱等に対する空冷を行なう。また、吸引により主コ
イル１１の内周面とボビン１３の外周面との間の隙間に
流れる空気の流量は、送風により上記隙間に流れる空気
の流量に比べてはるかに小さいので、吸引のみによる騒
音は、送風と吸引とによる騒音よりも小さい。従って、
この実施例では、画像の撮像以外は騒音の小さい吸引の
みを行なう（従来装置では、このときも送風と吸引とを
行なっていた）ので、従来装置に比べて、少なくとも、
このときの騒音を低下させることができ、被検体Ｍへの
不快感などを軽減でき、また、画像の撮像の開始前や終
了後に行なわれる術者から被検体Ｍへの指示が空冷によ
る騒音で妨害されることが軽減され、術者からの指示が
被検体Ｍに伝わり易くなった。

【００３０】なお、上述の構成では、スイッチ３３、３
４、３５のＯＮ／ＯＦＦを、画像の開始／停止やガント
リ１のメイン電源のＯＮ／ＯＦＦに連動するように構成
したが、これらスイッチ３３、３４、３５のＯＮ／ＯＦ
Ｆを手動で行なえるように構成し、所定のタイミング
で、例えば、術者が各スイッチ３３、３４、３５のＯＮ
／ＯＦＦを手動で行なうようしてもよい。

【００３１】また、画像の撮像中以外における空冷が不
要なときには、例えば、画像の撮像と終了とのタイミン
グで、メインスイッチ３５をＯＮ／ＯＦＦしてやれば、
画像の撮像中のみ送風と吸引とが行なわれる。

【００３２】次に、この発明の空冷制御手段の第２実施
例の構成を図５を参照して説明する。この第２実施例に
係る空冷制御装置は、空冷用のファン２１と吸引用のフ
ァン２２とに供給する電力量を、停止、すなわち、
「０」を含む任意な量に調整するための制御器４０を電
源３０に接続した。この制御器４０は、回路で構成して
もよいし、コンピュータで構成してもよい。

【００３３】そして、この制御器４０は、検査の開始か
ら画像の撮像の開始までの間と、画像の撮像の終了から
検査の終了までの間は、空冷用のファン２１と吸引用の
ファン２２とに供給する電力量を、画像の撮像中に空冷
用のファン２１と吸引用のファン２２とに供給する電力
量りよも低くし、送風量と吸引量とを、画像の撮像中の
送風量と吸引量よりも低くして空冷を行なう。これによ
り、検査の開始から画像の撮像の開始までの間と、画像
の撮像の終了から検査の終了までの間の騒音を、画像の
撮像中の騒音よりも低くすることができる。

【００３４】なお、この発明の空冷制御手段は、上記第
１、第２実施例装置の構成に限らず、例えば、図４と図
５との構成を組合わせ、送風と吸引を独立してＯＮ／Ｏ
ＦＦするとともに、ＯＮされた送風の送風量または／お
よび吸引の吸引量を任意に調整できるように構成し、例
えば、第１実施例の制御で、吸引のみの空冷の吸引量を
低くしてもよい。

【００３５】また、送風用のファン２１へ電力を供給す
る電源と、吸引用のファン２２へ電力を供給する電源と
を別個に設け、各ファン２１、２２への電力の供給のＯ
Ｎ／ＯＦＦを独立して行なえるように構成したり、それ
に加えてそれら各電源からの電力供給量をそれぞれ任意
に調整できるように構成してもよい。

【００３６】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、この発
明によれば、送風手段の送風を、停止を含む任意な送風
量に変更する制御と、吸引手段の吸引を、停止を含む任
意な吸引量に変更する制御とを、検査シーケンスに基づ
き行なえるように構成したので、傾斜磁場コイル等の発
熱コイルが実際に駆動される画像の撮像中以外の送風量
と吸引量とを任意に調整することができ、画像の撮像中
以外で行なう送風と吸引、特に送風により発生する騒音
を低減させることができ、被検体に与える不快感や不安
感を軽減させることができる。

【００３７】また、画像の撮像の開始前や、画像の撮像
後など、術者から被検体に指示が与えられるときの、空
冷による騒音が低減され、術者から被検体へ指示が適切
に与えられるようになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例に係る磁気共鳴断層撮影装
置の概略構成を示す外観図である。

【図２】ガントリ内のコイル等の構成を示す図である。

【図３】傾斜磁場コイルの構成を示す斜視図である。

【図４】この発明の第１実施例に係る空冷制御装置の構
成を示すブロック図である。

【図５】この発明の第２実施例に係る空冷制御装置の構
成を示すブロック図である。

【符号の説明】

１ … ガントリ １ａ … 開口部 １１ … 主コイル １４ … 傾斜磁場コイル １５ … ＲＦパルス送信用コイル １６ … 送風ダクト １７ … 吸引ダクト ２１ … 送風用のファン ２２ … 吸引用のファン ３０ … 電源 ３１、３２ … 電磁リレー ４０ … 制御器 Ｍ … 被検体

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも静磁場を発生させる主コイル
   と、位置情報用の傾斜磁場を発生させる傾斜磁場コイル
   と、ＲＦパルス送信用コイルとを内設し、被検体挿入用
   の開口部が設けられたガントリを備え、かつ、被検体を
   前記ガントリの開口部に挿入して所定位置に配置し、前
   記被検体を静磁場中に置いて、その静磁場に傾斜磁場と
   ＲＦパルスとを同時に印加し、核磁気共鳴現象を発生さ
   せてその際に前記被検体から放出される核磁気共鳴信号
   を検出して画像の撮像を行い、画像の撮像が終了する
   と、前記被検体を前記ガントリの開口部から退出させる
   ことで検査シーケンスが構成された磁気共鳴断層撮影装
   置において、（ａ）駆動により発熱する、前記傾斜磁場
   コイルまたは／およびＲＦパルス発生用コイルを含む前
   記ガントリ内のコイル（以下、「発熱コイル」という）
   を空冷するために気体を送風する送風手段と、（ｂ）前
   記発熱コイルの周囲から気体を吸引する吸引手段と、
   （ｃ）前記送風手段の送風を、停止を含む任意な送風量
   に変更する制御と、前記吸引手段の吸引を、停止を含む
   任意な吸引量に変更する制御とを、少なくとも前記検査
   シーケンスに基づき行なう空冷制御手段とを備えたこと
   を特徴とする磁気共鳴断層撮影装置。