JP3364855B2 - 磁気共鳴イメ−ジング装置 - Google Patents
磁気共鳴イメ−ジング装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、磁気共鳴イメ−ジング
装置、特に傾斜磁場発生装置が発生する騒音及び振動低
減に関するものである。
装置、特に傾斜磁場発生装置が発生する騒音及び振動低
減に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】磁気共鳴イメ−ジング装置は静磁場、傾
斜磁場の各磁場発生手段と、検査対象に電磁波を照射し
たり、検査対象からの核磁気共鳴信号を検出する高周波
コイルと、前記検出信号を使って対象物体の物理的性質
をあらわす画像を得る画像再構成手段とがイメ−ジング
のために必要である。静磁場発生装置磁場内に位置させ
た傾斜磁場コイルにはイメ−ジングの位置情報を付加す
るために、パルス状電流を流す。磁場内でパルス電流を
流すことによってフレミングの左手の法則に従い、電磁
力が作用する。そしてこの電磁力が傾斜磁場コイルを変
形させようとし、騒音、振動が発生する。この消音のた
め、従来提案されている例を説明する。
斜磁場の各磁場発生手段と、検査対象に電磁波を照射し
たり、検査対象からの核磁気共鳴信号を検出する高周波
コイルと、前記検出信号を使って対象物体の物理的性質
をあらわす画像を得る画像再構成手段とがイメ−ジング
のために必要である。静磁場発生装置磁場内に位置させ
た傾斜磁場コイルにはイメ−ジングの位置情報を付加す
るために、パルス状電流を流す。磁場内でパルス電流を
流すことによってフレミングの左手の法則に従い、電磁
力が作用する。そしてこの電磁力が傾斜磁場コイルを変
形させようとし、騒音、振動が発生する。この消音のた
め、従来提案されている例を説明する。
【０００３】機械などから発生する音を能動的に消音す
る装置に関する技術は、例えば特表平１−５０１３４４
号公報に記載されているように、機械の振動源の情報と
して回転軸の回転信号を検出し、その回転信号を基準信
号として、その高調波成分について、消音したい箇所に
置いた音センサの信号エネルギ−を減少させていた。
る装置に関する技術は、例えば特表平１−５０１３４４
号公報に記載されているように、機械の振動源の情報と
して回転軸の回転信号を検出し、その回転信号を基準信
号として、その高調波成分について、消音したい箇所に
置いた音センサの信号エネルギ−を減少させていた。
【０００４】また、音源の伝播通路内で能動消音を行な
う技術では、特開平２−７０１９５号公報に記載されて
いるように、騒音源側からの音波の情報を検出する音響
センサの出力を基準信号とし、伝播経路の下流側に配置
した音響センサの出力信号のエネルギ−を最小にしてい
る。
う技術では、特開平２−７０１９５号公報に記載されて
いるように、騒音源側からの音波の情報を検出する音響
センサの出力を基準信号とし、伝播経路の下流側に配置
した音響センサの出力信号のエネルギ−を最小にしてい
る。
【０００５】いずれの技術においても、騒音に関係した
信号を検出する装置と、消音したい場所付近において騒
音源からの音響エネルギ−を最小にする装置、具体的に
はスピ−カとが必須である。そして、上記従来技術を適
用していない磁気共鳴イメ−ジング装置では従来より装
置外周を覆う化粧カバ−の内側に吸音材等を設け傾斜磁
場の騒音を低減すると共に、傾斜磁場コイルを保持する
保持部材に制振材料を用い、制振材料のダンピング特性
を利用して振動振幅の絶対値を軽減すると共に、減衰時
間を短くする方法を採用していた。
信号を検出する装置と、消音したい場所付近において騒
音源からの音響エネルギ−を最小にする装置、具体的に
はスピ−カとが必須である。そして、上記従来技術を適
用していない磁気共鳴イメ−ジング装置では従来より装
置外周を覆う化粧カバ−の内側に吸音材等を設け傾斜磁
場の騒音を低減すると共に、傾斜磁場コイルを保持する
保持部材に制振材料を用い、制振材料のダンピング特性
を利用して振動振幅の絶対値を軽減すると共に、減衰時
間を短くする方法を採用していた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、次の
不具合を有している。例えば、特表平１−５０１３４４
号公報に記載されたものでは、対象とする騒音は、回転
数成分を基本次とした周期的な成分が主であり、低減さ
れる騒音も選択した高調波に限られる。そのため、騒音
がランダム成分を含む場合、その音までを消音しようと
しても、もともとの基準信号にその成分が含まれていな
いので消音できない。
不具合を有している。例えば、特表平１−５０１３４４
号公報に記載されたものでは、対象とする騒音は、回転
数成分を基本次とした周期的な成分が主であり、低減さ
れる騒音も選択した高調波に限られる。そのため、騒音
がランダム成分を含む場合、その音までを消音しようと
しても、もともとの基準信号にその成分が含まれていな
いので消音できない。
【０００７】また、回転数変化が非常に早い場合には基
準信号を用いて消音したい点のセンサ出力を低減する目
的で第二の音源から音を出しても、その出した音は能動
消音装置における計算時間等のために時間遅れを生じ、
騒音源から到達した音とは性状が異なってしまい、消音
できない場合がある。傾斜磁場発生装置の発生音を消音
する目的で本従来技術を磁気共鳴イメ−ジング装置に適
応した場合、前記回転信号は傾斜磁場コイルがフレミン
グの左手の法則に従う力でコイルボビンをたたく信号と
なり、上記不具合点同様に良好な消音はできない。
準信号を用いて消音したい点のセンサ出力を低減する目
的で第二の音源から音を出しても、その出した音は能動
消音装置における計算時間等のために時間遅れを生じ、
騒音源から到達した音とは性状が異なってしまい、消音
できない場合がある。傾斜磁場発生装置の発生音を消音
する目的で本従来技術を磁気共鳴イメ−ジング装置に適
応した場合、前記回転信号は傾斜磁場コイルがフレミン
グの左手の法則に従う力でコイルボビンをたたく信号と
なり、上記不具合点同様に良好な消音はできない。
【０００８】また、特開平２−７０１９５号公報に記載
のものは、通路内の騒音源側に配置された音響センサを
十分に騒音源に近付けることにより、先に述べた従来例
では消音することができなかったランダムな性状の騒音
をも消音することを可能としている。例えば、能動消音
装置のデ−タのサンプリング周波数を２ｋＨｚとする
と、システムの遅れ時間は約３ｍｓであり、騒音を低減
するためには、音響センサを付加音源から騒音源側へ１
ｍ以上近付ければ良い。本従来例を磁気共鳴イメ−ジン
グ装置に適応した場合、傾斜磁場コイルの被検者までの
距離は約５００ｍｍ程度で耳元に付加音源を設置、さら
に音響センサを傾斜磁場コイル付近に設置したとして
も、付加音源から１ｍも騒音源側に近付けて配置するこ
とは不可能である。さらに、それが可能であったとして
も、磁気共鳴イメ−ジング装置の場合被検者の耳の位置
は撮影部位で変化するため音響センサと付加音源が常に
耳もとに位置されなければ良好な消音はできない。
のものは、通路内の騒音源側に配置された音響センサを
十分に騒音源に近付けることにより、先に述べた従来例
では消音することができなかったランダムな性状の騒音
をも消音することを可能としている。例えば、能動消音
装置のデ−タのサンプリング周波数を２ｋＨｚとする
と、システムの遅れ時間は約３ｍｓであり、騒音を低減
するためには、音響センサを付加音源から騒音源側へ１
ｍ以上近付ければ良い。本従来例を磁気共鳴イメ−ジン
グ装置に適応した場合、傾斜磁場コイルの被検者までの
距離は約５００ｍｍ程度で耳元に付加音源を設置、さら
に音響センサを傾斜磁場コイル付近に設置したとして
も、付加音源から１ｍも騒音源側に近付けて配置するこ
とは不可能である。さらに、それが可能であったとして
も、磁気共鳴イメ−ジング装置の場合被検者の耳の位置
は撮影部位で変化するため音響センサと付加音源が常に
耳もとに位置されなければ良好な消音はできない。
【０００９】さらに化粧カバ−の内側に吸音材を配置し
ても騒音は十分に減衰せず、良好な消音とは言えない。
ても騒音は十分に減衰せず、良好な消音とは言えない。
【００１０】振動についての従来例は、基本的には保持
部材にゴム系の材料を混ぜることでダンピング効果を得
るものである。従って、保持部材の剛性が下がり、傾斜
磁場コイルの変位が大きくなる。近年、磁気共鳴イメ−
ジング装置で行われている撮影手法では共鳴信号の位相
の高精度化が必要であり、数ミクロンから数十ミクロン
オ−ダの変位にしなければ画像劣化を来す。したがって
本手法の採用ができなくなってきている。
部材にゴム系の材料を混ぜることでダンピング効果を得
るものである。従って、保持部材の剛性が下がり、傾斜
磁場コイルの変位が大きくなる。近年、磁気共鳴イメ−
ジング装置で行われている撮影手法では共鳴信号の位相
の高精度化が必要であり、数ミクロンから数十ミクロン
オ−ダの変位にしなければ画像劣化を来す。したがって
本手法の採用ができなくなってきている。
【００１１】本発明の目的は、磁気共鳴イメ−ジング装
置の傾斜磁場コイルの振動、騒音を効率良くキャンセル
する手法の提供にある。
置の傾斜磁場コイルの振動、騒音を効率良くキャンセル
する手法の提供にある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に本発明は、検査対象が置かれる空間に静磁場を発生す
る静磁場発生手段と、前記空間に傾斜磁場を発生させる
傾斜磁場発生手段と、検査対象に電磁波を照射する送信
系と、前記検査対象から生ずる核磁気共鳴信号を検出す
る受信系と、前記検出信号を使って前記検査対象の物理
的性質をあらわす画像を得る画像再構成手段と、検査条
件を制御する制御手段とを備えた磁気共鳴イメージング
装置において、前記傾斜磁場発生手段が、傾斜磁場を発
生する主コイル導体と、この主コイル導体を保持する保
持部材と、この保持部材に固定され、圧電効果により電
気的エネルギーと機械的エネルギーとの変換を行う複数
のエネルギー変換素子であって、その伸縮方向が前記保
持部材の面に沿った方向へ設定されているエネルギー変
換素子と、前記主コイルへ傾斜磁場を発生させるための
電流を供給する電源と、前記主コイルへ電流が供給され
た時に前記保持部材の変形を前記エネルギー変換素子の
動作により防止するために前記エネルギー変換素子へ電
気的エネルギーを供給する制御装置とを有していること
を特徴としている。
に本発明は、検査対象が置かれる空間に静磁場を発生す
る静磁場発生手段と、前記空間に傾斜磁場を発生させる
傾斜磁場発生手段と、検査対象に電磁波を照射する送信
系と、前記検査対象から生ずる核磁気共鳴信号を検出す
る受信系と、前記検出信号を使って前記検査対象の物理
的性質をあらわす画像を得る画像再構成手段と、検査条
件を制御する制御手段とを備えた磁気共鳴イメージング
装置において、前記傾斜磁場発生手段が、傾斜磁場を発
生する主コイル導体と、この主コイル導体を保持する保
持部材と、この保持部材に固定され、圧電効果により電
気的エネルギーと機械的エネルギーとの変換を行う複数
のエネルギー変換素子であって、その伸縮方向が前記保
持部材の面に沿った方向へ設定されているエネルギー変
換素子と、前記主コイルへ傾斜磁場を発生させるための
電流を供給する電源と、前記主コイルへ電流が供給され
た時に前記保持部材の変形を前記エネルギー変換素子の
動作により防止するために前記エネルギー変換素子へ電
気的エネルギーを供給する制御装置とを有していること
を特徴としている。
【００１３】そして、本発明は、前記傾斜磁場発生手段
が、傾斜磁場を発生する主コイルと傾斜磁場の発生によ
って磁場発生装置に発生する渦電流を抑制するシールド
コイルとから成る傾斜磁場コイルと、前記主コイルと前
記シールドコイルとを保持する保持部材と、電気的エネ
ルギーを機械的エネルギーに変換するエネルギー変換素
子とで構成され、前記主コイルと前記保持部材間に及び
前記シールドコイルと前記保持部材間に形成された空隙
内に複数の前記エネルギー変換素子を配置するととも
に、非磁性、非導電性の樹脂を注入し前記コイル同士を
一体化したことを特徴としている。
が、傾斜磁場を発生する主コイルと傾斜磁場の発生によ
って磁場発生装置に発生する渦電流を抑制するシールド
コイルとから成る傾斜磁場コイルと、前記主コイルと前
記シールドコイルとを保持する保持部材と、電気的エネ
ルギーを機械的エネルギーに変換するエネルギー変換素
子とで構成され、前記主コイルと前記保持部材間に及び
前記シールドコイルと前記保持部材間に形成された空隙
内に複数の前記エネルギー変換素子を配置するととも
に、非磁性、非導電性の樹脂を注入し前記コイル同士を
一体化したことを特徴としている。
【００１４】そして、本発明においては、前記エネルギ
ー変換素子が、少なくとも片面の前面に渡って注入樹脂
に接触固定される素子と、一面の両端部のみが注入樹脂
に接触固定される素子とを含むことが望ましい。
ー変換素子が、少なくとも片面の前面に渡って注入樹脂
に接触固定される素子と、一面の両端部のみが注入樹脂
に接触固定される素子とを含むことが望ましい。
【００１５】また、前記複数のエネルギー変換素子に
は、前記保持部材の変形量に応じた検出信号を前記制御
装置へ出力する素子を含み、前記制御装置は入力した信
号に応じた電圧信号を前記エネルギー変換素子へ出力す
ることが望ましい。
は、前記保持部材の変形量に応じた検出信号を前記制御
装置へ出力する素子を含み、前記制御装置は入力した信
号に応じた電圧信号を前記エネルギー変換素子へ出力す
ることが望ましい。
【００１６】さらに、前記制御装置から前記エネルギー
変換素子へ供給される電気的エネルギーは、傾斜磁場強
度及び印加タイミングを含む傾斜磁場駆動情報を前記制
御装置へ取り込み、その取り込まれた値を重み付けして
設定されることが望ましい。
変換素子へ供給される電気的エネルギーは、傾斜磁場強
度及び印加タイミングを含む傾斜磁場駆動情報を前記制
御装置へ取り込み、その取り込まれた値を重み付けして
設定されることが望ましい。
【００１７】
【００１８】
【００１９】
【００２０】
【００２１】
【実施例】以下本発明の実施例を添付図面に基づいて詳
細に説明する。図５は本発明の一実施例の磁気共鳴イメ
−ジング装置の全体構成図を示すブロック図である。こ
の磁気共鳴イメ−ジング装置は、磁気共鳴（ＮＭＲ）現
象を利用して被検体１の断層画像を得るもので、そのた
めに、必要な充分大きなボア径をもった静磁場発生磁気
回路２と、中央処理装置（以下、ＣＰＵという）８と、
シ−ケンサ７と、送信系４と、傾斜磁場発生系３と、受
信系５と信号処理系６とからなる。
細に説明する。図５は本発明の一実施例の磁気共鳴イメ
−ジング装置の全体構成図を示すブロック図である。こ
の磁気共鳴イメ−ジング装置は、磁気共鳴（ＮＭＲ）現
象を利用して被検体１の断層画像を得るもので、そのた
めに、必要な充分大きなボア径をもった静磁場発生磁気
回路２と、中央処理装置（以下、ＣＰＵという）８と、
シ−ケンサ７と、送信系４と、傾斜磁場発生系３と、受
信系５と信号処理系６とからなる。
【００２２】上記静磁場発生磁気回路２は、被検体１の
周りにその体軸方向または体軸と直角方向に均一な磁束
を発生するもので、上記被検体１の周りのある広がりを
もった空間に永久磁石方式または常電導方式あるいは超
電導方式の磁場発生手段が配置されている。
周りにその体軸方向または体軸と直角方向に均一な磁束
を発生するもので、上記被検体１の周りのある広がりを
もった空間に永久磁石方式または常電導方式あるいは超
電導方式の磁場発生手段が配置されている。
【００２３】上記シ−ケンサ７は、ＣＰＵ８の制御で動
作し、被検体１の断層画像のデ−タ収集に必要な種々の
命令を送信系４及び傾斜磁場発生系３並びに受信系５に
送るものである。
作し、被検体１の断層画像のデ−タ収集に必要な種々の
命令を送信系４及び傾斜磁場発生系３並びに受信系５に
送るものである。
【００２４】上記送信系４は、高周波発振器１１と変調
器１２と高周波増幅器１３と送信側高周波コイル14aと
からなり、上記高周波発信器１１から出力された高周波
パルスをシ−ケンサ７の命令に従って、変調器１２で振
幅変調し、この振幅変調された高周波パルスを高周波増
幅器１３で増幅した後に被検体１に近接して配置された
高周波コイル14aに供給することにより、電磁波が上記
被検体１に照射されるようになっている。
器１２と高周波増幅器１３と送信側高周波コイル14aと
からなり、上記高周波発信器１１から出力された高周波
パルスをシ−ケンサ７の命令に従って、変調器１２で振
幅変調し、この振幅変調された高周波パルスを高周波増
幅器１３で増幅した後に被検体１に近接して配置された
高周波コイル14aに供給することにより、電磁波が上記
被検体１に照射されるようになっている。
【００２５】上記傾斜磁場発生系３はＸ，Ｙ，Ｚの三方
向に巻かれた傾斜磁場コイル９とそれぞれのコイルを駆
動する傾斜磁場電源１０とからなり、上記シ−ケンサ７
からの命令に従ってそれぞれのコイルの傾斜磁場電源１
０を駆動することにより、Ｘ，Ｙ，Ｚの三方向の傾斜磁
場Ｇｘ，Ｇｙ，Ｇｚを被検体１に印加するようになって
いる。この傾斜磁場の加え方により、被検体１に対する
スライス面を設定することができる。
向に巻かれた傾斜磁場コイル９とそれぞれのコイルを駆
動する傾斜磁場電源１０とからなり、上記シ−ケンサ７
からの命令に従ってそれぞれのコイルの傾斜磁場電源１
０を駆動することにより、Ｘ，Ｙ，Ｚの三方向の傾斜磁
場Ｇｘ，Ｇｙ，Ｇｚを被検体１に印加するようになって
いる。この傾斜磁場の加え方により、被検体１に対する
スライス面を設定することができる。
【００２６】上記受信系５は、受信側高周波コイル14b
と増幅器１５と直交位相検波器１６とＡ／Ｄ変換器１７
とからなり、上記送信側の高周波コイル14ａから照射さ
れた電磁波による被検体の応答の電磁波（ＮＭＲ信号）
を被検体１に近接して配置された高周波コイル14bで検
出し、増幅器１５及び直交位相検波器１６を介してＡ／
Ｄ変換器１７に入力してデジタル量に変換する。この
際、Ａ／Ｄ変換器１７はシ−ケンサ７からの命令による
タイミングで、直交位相検波器１６から出力された二系
列の信号をサンプリングし、二系列のデジタルデ−タを
出力する。それらのデジタル信号は信号処理系６に送ら
れフーリエ変換されるようになっている。この信号処理
系６は、ＣＰＵ８と磁気ディスク１８及び磁気テ−プ１
９等の記録装置とＣＲＴ等のディスプレイ２０とからな
り、上記デジタル信号を用いてフ−リエ変換、補正係数
計算、像再構成等の処理を行ない、任意断面の信号強度
分布あるいは複数の信号に適当な演算を行なって得られ
た分布を画像化してディスプレイ２０に表示するように
なっている。
と増幅器１５と直交位相検波器１６とＡ／Ｄ変換器１７
とからなり、上記送信側の高周波コイル14ａから照射さ
れた電磁波による被検体の応答の電磁波（ＮＭＲ信号）
を被検体１に近接して配置された高周波コイル14bで検
出し、増幅器１５及び直交位相検波器１６を介してＡ／
Ｄ変換器１７に入力してデジタル量に変換する。この
際、Ａ／Ｄ変換器１７はシ−ケンサ７からの命令による
タイミングで、直交位相検波器１６から出力された二系
列の信号をサンプリングし、二系列のデジタルデ−タを
出力する。それらのデジタル信号は信号処理系６に送ら
れフーリエ変換されるようになっている。この信号処理
系６は、ＣＰＵ８と磁気ディスク１８及び磁気テ−プ１
９等の記録装置とＣＲＴ等のディスプレイ２０とからな
り、上記デジタル信号を用いてフ−リエ変換、補正係数
計算、像再構成等の処理を行ない、任意断面の信号強度
分布あるいは複数の信号に適当な演算を行なって得られ
た分布を画像化してディスプレイ２０に表示するように
なっている。
【００２７】なお、図５において、送信側及び受信側の
高周波コイル14ａ，14ｂと傾斜磁場コイル９は、被検体
１の周りの空間に配置された静磁場発生磁気回路２の磁
場空間内に配置されている。また、３０は傾斜磁場コイ
ル９に設けられた電気的エネルギ−を機械的エネルギ−
に変換する圧電素子である。
高周波コイル14ａ，14ｂと傾斜磁場コイル９は、被検体
１の周りの空間に配置された静磁場発生磁気回路２の磁
場空間内に配置されている。また、３０は傾斜磁場コイ
ル９に設けられた電気的エネルギ−を機械的エネルギ−
に変換する圧電素子である。
【００２８】次に本発明が特徴としている傾斜磁場コイ
ル構造の一実施例を示す。図２は円筒状の傾斜磁場コイ
ルの横断面図である。Ｘ，Ｙ，Ｚ方向に線形に変化する
磁場を発生するＸ傾斜磁場コイル導体２１ａ、Ｙ傾斜磁
場コイル導体２１ｂ、Ｚ傾斜磁場コイル導体２１ｃはＦ
ＲＰ製ボビン３１、圧電素子（図示せず）より構成して
いる。ボビン３１の外周にエポキシ樹脂系接着剤でＸ傾
斜磁場コイル導体２１ａを固定し、その外周に絶縁シ−
ト３２を介しＹ傾斜磁場コイル導体２１ｂが固定されて
いる。さらにＹ傾斜磁場コイル導体２１ｂの外周に絶縁
シ−ト３３を介しＺ傾斜磁場コイル導体２１ｃが接着剤
で固定されている。
ル構造の一実施例を示す。図２は円筒状の傾斜磁場コイ
ルの横断面図である。Ｘ，Ｙ，Ｚ方向に線形に変化する
磁場を発生するＸ傾斜磁場コイル導体２１ａ、Ｙ傾斜磁
場コイル導体２１ｂ、Ｚ傾斜磁場コイル導体２１ｃはＦ
ＲＰ製ボビン３１、圧電素子（図示せず）より構成して
いる。ボビン３１の外周にエポキシ樹脂系接着剤でＸ傾
斜磁場コイル導体２１ａを固定し、その外周に絶縁シ−
ト３２を介しＹ傾斜磁場コイル導体２１ｂが固定されて
いる。さらにＹ傾斜磁場コイル導体２１ｂの外周に絶縁
シ−ト３３を介しＺ傾斜磁場コイル導体２１ｃが接着剤
で固定されている。
【００２９】図１は図２におけるボビン３１のみの拡大
図であり、電気的エネルギーを機械的エネルギーに変換
する圧電素子３０をボビン３１にモ−ルドした図であ
る。圧電素子３０は、全面ともボビン３１に接して固定
されている素子３０ａと、低弾性体３４が一方の面の中
央部と反対側全面および端面に接し、一面の端部付近の
みボビン３１に接して固定された圧電素子３０ｂとの２
種類の圧電素子がボビン３１と一体化している。低弾性
体３４は独立単泡のスポンジなどが望ましい。圧電素子
３０ａは円周上分割しても一体のものでも良い。本実施
例では圧電素子３０ａ、３０ｂとも円周方向又は接線方
向に伸び縮みする。
図であり、電気的エネルギーを機械的エネルギーに変換
する圧電素子３０をボビン３１にモ−ルドした図であ
る。圧電素子３０は、全面ともボビン３１に接して固定
されている素子３０ａと、低弾性体３４が一方の面の中
央部と反対側全面および端面に接し、一面の端部付近の
みボビン３１に接して固定された圧電素子３０ｂとの２
種類の圧電素子がボビン３１と一体化している。低弾性
体３４は独立単泡のスポンジなどが望ましい。圧電素子
３０ａは円周上分割しても一体のものでも良い。本実施
例では圧電素子３０ａ、３０ｂとも円周方向又は接線方
向に伸び縮みする。
【００３０】図３は本発明の第二の実施例の傾斜磁場コ
イルの構造図を示す。本図も円筒状の傾斜磁場コイルの
横断面図である。本実施例では傾斜磁場コイルは主コイ
ル２１とシ−ルドコイル２１’で構成されており、主コ
イル２１及びシールドコイル２１’ともＸ，Ｙ，Ｚ方向
に線形に変化する磁場を発生する各コイルを有してい
る。シ−ルドコイル２１’を保持するシ−ルドボビン３
５はＦＲＰで製作されており、ボビン３５の外周にエポ
キシ樹脂系接着剤でＸシ−ルドコイル導体２１ａ’が固
定され、その外周に絶縁シ−ト３２を介しＹシ−ルドコ
イル導体２１ｂ’が固定され、さらにＹシールドコイル
導体２１ｂ’の外周に絶縁シ−ト３３を介しＺシ−ルド
コイル導体２１ｃ’が接着剤で固定されている。主コイ
ル２１を保持する主ボビン３６もＦＲＰで製作されてお
り、Ｘ傾斜磁場コイル導体２１ａ、Ｙ傾斜磁場コイル導
体２１ｂ、Ｚ傾斜磁場コイル導体２１ｃが前記シールド
コイル２１’と同様に構成されている。第一の実施例と
同機能の圧電素子３０Ｂは、シ−ルドコイル２１’と主
コイル２１間に空隙を有するように配置され、その空隙
へ非磁性、非電導性の樹脂３７を注入することで、全構
成部材が一体化されている。前記第一の実施例と同様、
圧電素子３０Ｂは、全面とも樹脂３７に接して固定され
ている素子と、低弾性体が、一方の面の中央部に接し、
端部付近のみ樹脂３７に接して固定された圧電素子で構
成され樹脂３７と一体化している。また、圧電素子３０
Ｂは円周上分割しても一体のものでも良い。
イルの構造図を示す。本図も円筒状の傾斜磁場コイルの
横断面図である。本実施例では傾斜磁場コイルは主コイ
ル２１とシ−ルドコイル２１’で構成されており、主コ
イル２１及びシールドコイル２１’ともＸ，Ｙ，Ｚ方向
に線形に変化する磁場を発生する各コイルを有してい
る。シ−ルドコイル２１’を保持するシ−ルドボビン３
５はＦＲＰで製作されており、ボビン３５の外周にエポ
キシ樹脂系接着剤でＸシ−ルドコイル導体２１ａ’が固
定され、その外周に絶縁シ−ト３２を介しＹシ−ルドコ
イル導体２１ｂ’が固定され、さらにＹシールドコイル
導体２１ｂ’の外周に絶縁シ−ト３３を介しＺシ−ルド
コイル導体２１ｃ’が接着剤で固定されている。主コイ
ル２１を保持する主ボビン３６もＦＲＰで製作されてお
り、Ｘ傾斜磁場コイル導体２１ａ、Ｙ傾斜磁場コイル導
体２１ｂ、Ｚ傾斜磁場コイル導体２１ｃが前記シールド
コイル２１’と同様に構成されている。第一の実施例と
同機能の圧電素子３０Ｂは、シ−ルドコイル２１’と主
コイル２１間に空隙を有するように配置され、その空隙
へ非磁性、非電導性の樹脂３７を注入することで、全構
成部材が一体化されている。前記第一の実施例と同様、
圧電素子３０Ｂは、全面とも樹脂３７に接して固定され
ている素子と、低弾性体が、一方の面の中央部に接し、
端部付近のみ樹脂３７に接して固定された圧電素子で構
成され樹脂３７と一体化している。また、圧電素子３０
Ｂは円周上分割しても一体のものでも良い。
【００３１】図４に圧電素子３０に印加する電圧をコン
トロ−ルする一実施例のブロック図を示す。本実施例
は、傾斜磁場コイルの変形を検出し、その検出値に応じ
て圧電素子３０へ印加する電圧を制御するもので、機械
的エネルギ−を電気的エネルギ−に変換する圧電素子４
０を前記圧電素子３０付近に配置し、傾斜磁場コイルへ
電流を流したときに生ずる電磁力で発生するボビンの変
形量を圧電素子４０で検出すると共に、その変形量に応
じた電圧を出力する。制御装置４２ａでその電圧をＡ／
Ｄ変換すると共に、、それに重み係数をかけ、それがゼ
ロになるように圧電素子３０に印加する電圧のデジタル
量を出力し、電源４４を駆動する。その出力によって圧
電素子３０を駆動する。この場合、圧電素子４０は複数
個、ボビン内に分散させることでより効果的な、低振
動、低騒音化が図られる。なお、圧電素子４０は圧電素
子３０同様、全面ともボビンに固定されている素子と低
弾性体を中央部に配し、端部付近のみボビンに固定され
た圧電素子で構成されることが望ましい。
トロ−ルする一実施例のブロック図を示す。本実施例
は、傾斜磁場コイルの変形を検出し、その検出値に応じ
て圧電素子３０へ印加する電圧を制御するもので、機械
的エネルギ−を電気的エネルギ−に変換する圧電素子４
０を前記圧電素子３０付近に配置し、傾斜磁場コイルへ
電流を流したときに生ずる電磁力で発生するボビンの変
形量を圧電素子４０で検出すると共に、その変形量に応
じた電圧を出力する。制御装置４２ａでその電圧をＡ／
Ｄ変換すると共に、、それに重み係数をかけ、それがゼ
ロになるように圧電素子３０に印加する電圧のデジタル
量を出力し、電源４４を駆動する。その出力によって圧
電素子３０を駆動する。この場合、圧電素子４０は複数
個、ボビン内に分散させることでより効果的な、低振
動、低騒音化が図られる。なお、圧電素子４０は圧電素
子３０同様、全面ともボビンに固定されている素子と低
弾性体を中央部に配し、端部付近のみボビンに固定され
た圧電素子で構成されることが望ましい。
【００３２】図５に圧電素子３０に印加する電圧をコン
トロ−ルするその他の実施例のブロック図を示す。本実
施例はシ−ケンサ７の傾斜磁場駆動情報を制御装置４２
に取り込み、その値を重み付し、その信号で電源４４を
駆動し、圧電素子３０へ電圧を印加する例である。シ−
ケンサ７の情報のうち、利用するのは傾斜磁場強度、印
加タイミング、印加軸である。重み付量は以下の様に決
定される。予め、Ｘ軸のみ、ある傾斜磁場強度（Ｇ0）
で駆動したときに発生する各部の圧電素子の電圧をＡ／
Ｄ変換し、その値を制御装置４２ｂのメモリに格納す
る。そして、Ｙ，Ｚ軸の傾斜磁場の場合についても同様
に行い、各軸の傾斜磁場駆動に伴う各圧電素子３０に加
える電圧の比率（重み付け量）を求め、それをメモリへ
格納しておく。ここで各軸の駆動で求めたある圧電素子
の重み付量をｋｘ，ｋｙ，ｋｚとする。実際の撮像シー
ケンス実行時においては、複数の傾斜磁場が同時に印加
される場合が多い。撮影時の傾斜磁場強度をＧとし３軸
同時に印加すると一つの圧電素子３０に印加する電圧は
−Ｇ（ｋｘ＋ｋｙ＋ｋｚ）／Ｇ0となる。この電圧をシ
−ケンサ７の信号の出力に基づくタイミングで印加する
ものである。本実施例は、図４に示す第一の実施例と比
較し、応答性に優れるため、振動，騒音のキャンセル効
果が大である。
トロ−ルするその他の実施例のブロック図を示す。本実
施例はシ−ケンサ７の傾斜磁場駆動情報を制御装置４２
に取り込み、その値を重み付し、その信号で電源４４を
駆動し、圧電素子３０へ電圧を印加する例である。シ−
ケンサ７の情報のうち、利用するのは傾斜磁場強度、印
加タイミング、印加軸である。重み付量は以下の様に決
定される。予め、Ｘ軸のみ、ある傾斜磁場強度（Ｇ0）
で駆動したときに発生する各部の圧電素子の電圧をＡ／
Ｄ変換し、その値を制御装置４２ｂのメモリに格納す
る。そして、Ｙ，Ｚ軸の傾斜磁場の場合についても同様
に行い、各軸の傾斜磁場駆動に伴う各圧電素子３０に加
える電圧の比率（重み付け量）を求め、それをメモリへ
格納しておく。ここで各軸の駆動で求めたある圧電素子
の重み付量をｋｘ，ｋｙ，ｋｚとする。実際の撮像シー
ケンス実行時においては、複数の傾斜磁場が同時に印加
される場合が多い。撮影時の傾斜磁場強度をＧとし３軸
同時に印加すると一つの圧電素子３０に印加する電圧は
−Ｇ（ｋｘ＋ｋｙ＋ｋｚ）／Ｇ0となる。この電圧をシ
−ケンサ７の信号の出力に基づくタイミングで印加する
ものである。本実施例は、図４に示す第一の実施例と比
較し、応答性に優れるため、振動，騒音のキャンセル効
果が大である。
【００３３】
【発明の効果】本発明によれば振動源、騒音源となる傾
斜磁場コイルの電磁力を圧電素子に印加する電圧のコン
トロ−ルで発生する逆向き、同レベルの力でキャンセル
できるので、振動、騒音をキャンセルできる。それによ
って、被検者の恐怖感、不快感が解消される。
斜磁場コイルの電磁力を圧電素子に印加する電圧のコン
トロ−ルで発生する逆向き、同レベルの力でキャンセル
できるので、振動、騒音をキャンセルできる。それによ
って、被検者の恐怖感、不快感が解消される。
【図１】 本発明の一実施例の傾斜磁場コイル構造図の
部分拡大図
部分拡大図
【図２】 傾斜磁場コイルの一実施例の構造図
【図３】 本発明のその他実施例の傾斜磁場コイル構造
図
図
【図４】 本発明の一実施例の電圧コントロ−ルブロッ
ク図
ク図
【図５】 本発明のその他実施例の電圧コントロ−ルブ
ロック図
ロック図
【図６】 本発明の磁気共鳴イメージング装置の一実施
例の全体構成ブロック図
例の全体構成ブロック図
７ シ−ケンサ
２１ 傾斜磁場コイル
３０ 圧電素子
３１ ボビン
３４ 低弾性体
４０ 圧電素子
４２ 制御装置
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
A61B 5/055
G01R 33/20
Claims (5)
- 【請求項１】検査対象が置かれる空間に静磁場を発生す
る静磁場発生手段と、前記空間に傾斜磁場を発生させる
傾斜磁場発生手段と、検査対象に電磁波を照射する送信
系と、前記検査対象から生ずる核磁気共鳴信号を検出す
る受信系と、前記検出信号を使って前記検査対象の物理
的性質をあらわす画像を得る画像再構成手段と、検査条
件を制御する制御手段とを備えた磁気共鳴イメージング
装置において、前記傾斜磁場発生手段が、傾斜磁場を発
生する主コイル導体と、この主コイル導体を保持する保
持部材と、この保持部材に固定され、圧電効果により電
気的エネルギーと機械的エネルギーとの変換を行う複数
のエネルギー変換素子であって、その伸縮方向が前記保
持部材の面に沿った方向へ設定されているエネルギー変
換素子と、前記主コイルへ傾斜磁場を発生させるための
電流を供給する電源と、前記主コイルへ電流が供給され
た時に前記保持部材の変形を前記エネルギー変換素子の
動作により防止するために前記エネルギー変換素子へ電
気的エネルギーを供給する制御装置とを有していること
を特徴とする磁気共鳴イメージング装置。 - 【請求項２】前記傾斜磁場発生手段が、傾斜磁場を発生
する主コイルと傾斜磁場の発生によって磁場発生装置に
発生する渦電流を抑制するシールドコイルとから成る傾
斜磁場コイルと、前記主コイルと前記シールドコイルと
を保持する保持部材と、電気的エネルギーを機械的エネ
ルギーに変換するエネルギー変換素子とで構成され、前
記主コイルと前記保持部材間に及び前記シールドコイル
と前記保持部材間に形成された空隙内に複数の前記エネ
ルギー変換素子を配置するとともに、非磁性、非導電性
の樹脂を注入し前記コイル同士を一体化したことを特徴
とする請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置。 - 【請求項３】前記エネルギー変換素子が、少なくとも片
面の前面に渡って注入樹脂に接触固定される素子と、一
面の両端部のみが注入樹脂に接触固定される素子とを含
むことを特徴とする請求項１又は２に記載の磁気共鳴イ
メージング装置。 - 【請求項４】前記複数のエネルギー変換素子には、前記
保持部材の変形量に応じた検出信号を前記制御装置へ出
力する素子を含み、前記制御装置は入力した信号に応じ
た電圧信号を前記エネルギー変換素子へ出力することを
特徴とする請求項１乃至３に記載の磁気共鳴イメージン
グ装置。 - 【請求項５】前記制御装置から前記エネルギー変換素子
へ供給される電気的エネルギーは、傾斜磁場強度及び印
加タイミングを含む傾斜磁場駆動情報を前記制御装置へ
取り込み、その取り込まれた値を重み付けして設定され
ることを特徴とする請求項１乃至３に記載の磁気共鳴イ
メージング装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25363493A JP3364855B2 (ja) | 1993-09-17 | 1993-09-17 | 磁気共鳴イメ−ジング装置 |
| DE4432747A DE4432747C2 (de) | 1993-09-17 | 1994-09-14 | Vorrichtung und Verfahren zur Geräuschdämpfung in einem Kernspintomographen |
| US08/307,242 US5617026A (en) | 1993-09-17 | 1994-09-16 | Quiet magnetic resonance imaging apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25363493A JP3364855B2 (ja) | 1993-09-17 | 1993-09-17 | 磁気共鳴イメ−ジング装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0779952A JPH0779952A (ja) | 1995-03-28 |
| JP3364855B2 true JP3364855B2 (ja) | 2003-01-08 |
Family
ID=17254073
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25363493A Expired - Fee Related JP3364855B2 (ja) | 1993-09-17 | 1993-09-17 | 磁気共鳴イメ−ジング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3364855B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB9620138D0 (en) * | 1996-09-27 | 1996-11-13 | Mansfield Peter | Active control of acoustic output in gradient coils |
| DE10147745C2 (de) * | 2001-09-27 | 2003-07-24 | Siemens Ag | Kernspin-Tomographiegerät mit Lärmunterdrückung durch Dämpfung von mechanischen Schwingungen |
| JP6091839B2 (ja) * | 2012-10-19 | 2017-03-08 | 東芝メディカルシステムズ株式会社 | 磁気共鳴イメージング装置 |
-
1993
- 1993-09-17 JP JP25363493A patent/JP3364855B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0779952A (ja) | 1995-03-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |