JP3480991B2 - 磁気共鳴イメージング装置用磁気回路およびそれを備えた磁気共鳴イメージング装置 - Google Patents
磁気共鳴イメージング装置用磁気回路およびそれを備えた磁気共鳴イメージング装置Info
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Description
装置(以下、MRI装置という)に係り、特に、磁気回
路の構造の改良を図ったMRI装置に関する。
象を利用し、被検体の検査部位における断層画像を得、
診断に供するようにしたもので、かかるMRI装置に
は、被検体の検査部位にNMR現象を生じさせるため
に、被検体が挿入される計測空間に静磁場を形成する磁
気回路が設けられている。
路の一構成例が示されており、以下、同図を参照しつつ
従来装置における磁気回路の構造について概略的に説明
する。先ず、この磁気回路は平行に対向して配置された
平板継鉄20a、20bと、この平板継鉄20a、20
bを支持する柱状継鉄21a〜21dと、平板継鉄20
a、20bの対向面に設けられた永久磁石22a、22
bと、磁極片23a、23bと傾斜磁場コイル24a、
24bとを主たる構成要素としてなるものである。
された磁性部材からなるもので、その四隅近傍に設けら
れた柱状継鉄21a〜21dによって略平行に対向する
ように支持されている。すなわち、円柱状に形成された
柱状継鉄21a〜21dは磁性部材からなり、各柱状継
鉄21a〜21dの一方の端部は、それぞれ一方の平板
継鉄20aの角部近傍において平板継鉄20aに挿通、
結合され、また、各柱状継鉄21a〜21dの他方の端
部は 、それぞれ他方の平板継鉄20bの角部近傍にお
いて平板継鉄20bに挿通、結合されている。
当するもので、この磁気回路が設置される設置面に脚部
(図示せず)を介して置かれるようになっている。ま
た、この平板継鉄20a、20bの相互に対向する平面
部分には、それぞれ円板状に形成された永久磁石22
a、22bが接合され、この永久磁石22a、22bの
他方の面上(平板継鉄20a、20bと接合された面と
反対側の面上)には永久磁石22a、22bの直径より
もやや小さい径を有し、周囲に環状突部が形成された磁
極片23a、23bが設けられている。さらに、磁極片
23a、23bの中空部分には静磁場に重畳される傾斜
磁場を発生するための傾斜磁場コイル24a、24bが
設けてある。尚、図中、永久磁石22a、磁極片23a
及び傾斜磁場コイル24aは、平板継鉄20aの下面に
あって示されていない。
極片23a→永久磁石22a→平板継鉄20a→柱状継
鉄→平板継鉄20b→永久磁石22b→磁極片23b→
測定空間25→磁極片23aという経路で形成され、磁
極片23a、23bによって挟まれた計測空間25に、
均一な静磁場を発生する。図8には示されていないが、
平板継鉄20a、20bと2つの柱状継鉄21a、21
bとで形成される矩形状の開口部以外の部分は、例えば
ガントリーカバーにより覆われており、平板継鉄20
a、20bと2つの柱状継鉄21a、21bとで形成さ
れる矩形状の開口部26が被検体の出入口となってい
る。
来装置において出入口をなす開口部26は、上述したよ
うにその周囲が平板継鉄20a、20b及び柱状継鉄2
1a、21bに包囲されるような構成となっているの
で、被検体に物理的圧迫感のみならず、心理的圧迫感を
も与え、そのため、被検体を不安にするという問題があ
った。
者らは平板継鉄の平面形状をほぼ長方形の各角部を切り
欠かれた形状とするとともに被検体の挿入方向を平板継
鉄の長手方向と直交する方向とすることにより、開口を
広くし、被検体への圧迫感を軽減する装置を提案してい
る。ところで近年では、MRI撮影時に被検体の特殊な
部位を診断したり、画像を確認しながら治療行為を行
う、いわゆるインターベンショナルなMRI装置の利用
への要請があり、上記従来装置の構成においては、出入
口は開口部26だけであるので、このような医療行為を
施すことが困難であり、使い勝手が悪いという問題があ
った。そこで被検者が感ずる圧迫感を取除くとともに計
測空間内の被検体へ医師等が接近可能にする試みがなさ
れており、例えば特開昭62−26052号にはC型の
磁石が提案されている。
記載の技術でもC型磁石の開放部の前方に寝台を配置す
る構成であるため、被検者に対する医師等の接近には改
善すべき課題が残されていると考えられる。本発明は、
上記実情に鑑みてなされたもので、被検体に不安感を与
えることなく、しかも操作者や術者が被検体に接近しや
すく、またガントリーに対する寝台の配置の自由度に優
れた構造の磁気回路を有するMRI装置を提供すること
を目的とする。
明のMRI装置用磁気回路は、1対の磁石と、各磁石を
それぞれ固定する1対の第1の継鉄と、1対の磁石が所
定の空間を挟んで互いに対向配置されるように第1の継
鉄を支持する第2の継鉄とを有するMRI装置用磁気回
路において、第1の継鉄は、磁石が固定された略円盤状
の本体部と、この本体部の中心より後方に延設された結
合部とを有し、この結合部に2本の第2の継鉄が設けら
れているものであり、好適には2本の第2の継鉄の径
は、第1の継鉄の本体部の直径よりも小さいものであ
る。
て、第1の継鉄は、その本体部の厚さが円盤の周辺部か
ら中心部にかけて漸減しているものである。更に本発明
の磁気回路の好適な態様では、2本の第2の継鉄の間に
寝台に横たわった被検者が入り得る貫通孔を設けている
ものである。また本発明のMRI装置は、被検体の挿入
される計測空間内に静磁場を形成する磁気回路を備え、
この磁気回路として上述した本発明による磁気回路を備
えたものである。
向するように支持する第2の継鉄を、本体部中心より後
方に配置することにより、第2の継鉄より前方の測定空
間を外部に対し半円形状に180度以上の広がりで開放
されたものとすることができるので、前方から被検体を
測定空間内に挿入する際に被検体への圧迫感を与えるこ
とがない。また、インターベンショナル時において被検
体が装置内に置かれた状態で、半円形の周辺部から任意
の部位に接近することができ、その診断、治療等の医療
行為を容易に行うことができる。
鉄の本体部の直径よりも小さくすることにより、装置全
体をコンパクトに設計することができ、しかも2本の第
2の継鉄の後方にも比較的大きな開口を設けることがで
きるので、被検体への圧迫感を更に少なくし、またその
後部開口からの被検体への接近が可能となる。更に第1
の継鉄の厚さを中心部にかけて漸減する構成とすること
により、磁場の特性に影響を与えることなく装置の軽量
化を図ることができる。
った被検者が入り得る貫通孔を設けたことにより、ガン
トリーカバーに対しての寝台の配置がガントリーカバー
に平行に配置する方式、ガントリーの貫通孔へ寝台が進
入するように配置する方式等が可能となり、配置の自由
度が増す。しかもこの貫通孔は医師等が被検者に接近す
るためにも使用し得るものである。
ついて、図1乃至図3を参照しつつ説明する。ここで、
図1は本発明に係るMRI装置用磁気回路10の一実施
例における全体斜視図、図2は図1の磁気回路の平面
図、図3は図1のA−A線縦断面図である。
を限定するものではなく、本発明の趣旨の範囲内で種々
変更することができるものである。本実施例のMRI装
置用磁気回路10は、平面部分で平行に対向する2つの
第1継鉄1a、1bと、この2つの第1継鉄1a、1b
を支持する第2継鉄2a、2bと、第1継鉄1a、1b
に設けられた永久磁石3a、3b及び磁極片4a、4b
とを有している。そして、第1継鉄1a、1bの永久磁
石及び磁極片が配設された部分に挟まれる空間は、計測
空間6となっており、被検体は図中矢印αで示す方向か
ら挿入され、診断の際に被検体の全体又はその一部が測
定空間6に位置するようになっている。
り、その平面形状(図2に示された形状)が円盤状をな
す本体部11を有すると共に、この本体部11の周縁の
一部から2つの結合部12a、12bが延設されたもの
となっている。各結合部12a、12bの中心と本体部
11の中心を結ぶ線のなす角βは、180度より小さ
く、結合部12a、12bの縦幅L1(図2において紙
面上下方向)が、本体部11の直径L2より小さく設定
されている。図示する実施例ではL1はL2の約50%に
なっている。この結合部12a、12bに第2継鉄2
a、2bの端面が接合されており、これにより2つの第
1継鉄1a、1bによって挟まれ、各結合部12a、1
2bの前方に円弧状に開口された測定空間が形成され
る。また結合部の縦幅L1を本体部の直径L2より小さく
することにより、装置全体の幅方向及び奥行方向のサイ
ズ(L3、L2)を比較的コンパクトに保ち、しかも堅固
な支持構造とすることができる。
材であるとともに磁路を形成するもので、磁性部材を用
いて柱状に形成されており、その直径は第1継鉄1a、
1bにおける結合部12の縦幅L1よりも小さい。但
し、2本の第2継鉄2a、2bの断面積の和は、従来の
4本から成る柱状継鉄の断面積の和とほぼ同じとなるよ
うな直径を有することが望ましい。第2継鉄2a、2b
の断面積の和をできるだけ大きくすることにより、堅固
な支持構造とすることができるとともに測定空間からの
磁場の漏洩を極力小さくすることができる。
側において、本体部11には、円板状に形成された永久
磁石3a、3bがそれぞれ、本体部11の円盤中心と同
心状に配置、接合されている。本実施例の永久磁石3
a、3bの直径は、第1継鉄1a、1bの本体部11の
直径に比してやや小さく設定されている。この永久磁石
3a、3bは、それぞれ矩形ブロックを積み上げ、その
厚み方向(図3において紙面上下方向)に磁極が形成さ
れたもので、後述する磁極片4a、4bを介して対向す
る面側の磁極が互いに異極となるように配設されている
(図3参照)。
片4a、4bがそれぞれ接合されている。この磁極片4
a、4bは、詳細は図示しないが磁性部材を用いて扁平
の中空有底円筒状に形成されたものであり、その中空部
分が互いに対向するように永久磁石3a、3bに設けら
れており、この中空部分には静磁場に重畳される傾斜磁
場を発生するための傾斜磁場コイル5(その一部を破断
線で示す)が配設されている。本実施例の磁極片4a、
4bの直径は、永久磁石3a、3bの直径よりやや小さ
めに設定されているが、略同じ大きさに設定してもよい
ものである。
て点線で示されたように、一方の磁極片4a、一方の永
久磁石3a、一方の第1継鉄1a、第2継鉄2a、2
b、他方の第1継鉄1b、他方の永久磁石3b、他方の
磁極片4b、そして計測空間6を経て再び一方の磁極片
4aへと戻るようなものとなっている。この場合、既に
述べたように第1継鉄1a、1bは比較的断面積の大き
い2本の第2継鉄2a、2bによって結合されているの
で、漏洩磁場を少なくすることができ、測定空間6に均
一な磁場を形成することができる。
b、第2継鉄2a、2b、永久磁石3a、3b、磁極片
4a、4b及び傾斜磁場コイルは図4に示すようにガン
トリーカバー7によって覆われており、2本の第2の継
鉄の間に寝台に横たわった被検者が入り得る貫通孔が設
けられ、第2継鉄2a、2bの前方及び後方は外部に対
し開放されている。被検体を測定空間に搬出入するため
のベッド8及びその移送機構9は、第2継鉄2a、2b
の前方の本体部11の前方に設置されており、被検体は
矢印αで示すように2本の第2継鉄2a、2bを結ぶ仮
想線に直交する方向で測定空間内に挿入される。この場
合、被検体の測定部位が位置する磁場中心は、第2継鉄
の前方の円弧状の両側6a、6bおよび第2継鉄の後方
6cの貫通孔からほぼ等距離にあるので、そのいずれか
らも被検体に接近することができ、インターベンション
ナルな用途において術者の自由度が増し、問題とする部
位の診断、治療等の行為を容易に行うことができる。し
かも計測空間6に挿入された被検体への物理的圧迫感及
び心理的圧迫感を極力少なくすることができ、被検体が
不安感を抱くことなく計測空間6へ出入りすることがで
きるようになっている。
びその移送機構9の配置を、ガントリーの貫通孔へベッ
ドが進入するように配置する場合について述べたが、本
発明のMRI装置では、ガントリーに対してベッドが平
行であるように配置することも可能である。図5及び図
6に本発明の他の実施例を示す。
結合される第2継鉄2a、2bを被検体の挿入側に対
し、更に後方に配置したものである。他の構成部分は、
図1乃至図3に示された実施例と同一であるので、その
説明を省略することとする。図5に示す実施例では、結
合部12a、12bの各中心と本体部11の中心とを結
ぶ線のなす角度βは、120度以下になっており、第2
継鉄2a、2bより前方の測定空間は約240度近い円
弧状の開口を有することになる。従って前側方からの被
検体への接近がより容易となっている。またこの実施例
の装置は、図2の実施例の装置と比較して、奥行方向の
サイズ(L4)が長くなっているが、幅方向のサイズ
(L5)は小さくすることができ、設置場所に合せて設
計することができる。またこの場合にも、第2継鉄の径
を本体部の直径よりも小さくすることにより、第2継鉄
2a、2bの後方には、ベッドの移動を充分許容する開
口幅(L6)を確保することが可能である。
2bが結合される結合部12を一体として円盤状の本体
部11の後方に設けたものであり、これらの場合にも本
体部11間に形成される測定空間に十分広い開放された
開口を設けることができるので、被検体への接近が容易
であり、ガントリーカバーに平行な方向(2本の第2継
鉄2a、2bを結ぶ線と平行な方向)にベッドを配置す
ることも可能である。また2本の第2継鉄2a、2bの
間に貫通孔を設けることにより、この貫通孔へ寝台が進
入するように配置する方式等が可能となり、配置の自由
度が増す。
平面形状を円形状のものとして、また第2継鉄を円柱状
のものとして説明したが、これらの形状には種々の変形
をもたらことができ、例えば第1継鉄の本体部の平面形
状を楕円状或いは丸みをもたせた矩形状としたり、第2
継鉄を角柱状のものしてもよい。また、以上の実施例で
は第1継鉄の厚みが面方向に均一な場合を図示したが、
磁気回路に影響を与えない範囲で任意に変更できる。そ
のような実施例を図7に示す。
形状は図2、図5或いは図6(a)に示すものと同様で
あるが、第1継鉄の厚さが、継鉄内を通る磁束を飽和さ
せない程度に本体部の周辺部から中央部にかけて削りこ
まれている。これにより、装置全体の重量の軽量化を図
ったものである。本体部の厚さは、その中心部において
周辺部の厚さの約半分まで削ることができ、その場合全
体の重量の10%程度軽量化できる。つまり10トン程
度の磁気回路の重さを9トン以下にすることが可能であ
る。この実施例は、本発明の他の実施例のいずれにも適
用できる。
第1継鉄の円盤状の本体部の後方を2本の第2継鉄で支
持する構造とすることにより、計測空間へ出入りを可能
な限り広い範囲にとることができ、これにより、被検体
が物理的圧迫感や心理的圧迫感を感ずることなく、円滑
な出入りができるという効果を奏するものである。
間の磁場中心に接近できるので、被検体を画像診断しつ
つ、医師が被検体の任意の部位に対して医療行為を施す
ことが可能となり、より効果的な医療を施すことができ
るという効果を奏するものである。特に2本の第2継鉄
との間に寝台に横たわった被検者が入り得る貫通孔を設
けることにより、ガントリーに対しての寝台の配置の自
由度が増し、この貫通孔を介して医師等が被検者に容易
に接近することができる。
例の全体斜視図。
視図。
平面図。
平面図。
正面図。
斜視図。
Claims (5)
- 【請求項1】1対の磁石と、各磁石をそれぞれ固定する
1対の第1の継鉄と、前記1対の磁石が所定の空間を挟
んで互いに対向配置されるように前記第1の継鉄を支持
する第2の継鉄とを有する磁気共鳴イメージング装置用
磁気回路において、 前記第1の継鉄は、前記磁石が固定された略円盤状の本
体部と、この本体部の中心より後方に延設された結合部
とを有し、前記第2の継鉄は前記結合部に2本設けられ
ていることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置用磁
気回路。 - 【請求項2】前記2本の第2の継鉄の径は、前記第1の
継鉄の本体部の直径よりも小さいことを特徴とする請求
項1記載の磁気共鳴イメージング装置用磁気回路。 - 【請求項3】前記第1の継鉄は、その本体部の厚さが円
盤の周辺部から中心部にかけて漸減していることを特徴
とする請求項1記載の磁気共鳴イメージング装置用磁気
回路。 - 【請求項4】前記2本の第2の継鉄の間には、寝台に横
たわった被検者が入り得る貫通孔が設けられていること
を特徴とする請求項1ないし3記載の磁気共鳴イメージ
ング装置用磁気回路。 - 【請求項5】被検体の挿入される計測空間内に静磁場を
形成する磁気回路を備え、前記磁気回路として請求項1
ないし4いずれか1項記載の磁気回路を用いたことを特
徴とする磁気共鳴イメージング装置。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP18573994A JP3480991B2 (ja) | 1994-08-08 | 1994-08-08 | 磁気共鳴イメージング装置用磁気回路およびそれを備えた磁気共鳴イメージング装置 |
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JP18573994A JP3480991B2 (ja) | 1994-08-08 | 1994-08-08 | 磁気共鳴イメージング装置用磁気回路およびそれを備えた磁気共鳴イメージング装置 |
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JPH0850170A JPH0850170A (ja) | 1996-02-20 |
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ID=16176020
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP18573994A Expired - Fee Related JP3480991B2 (ja) | 1994-08-08 | 1994-08-08 | 磁気共鳴イメージング装置用磁気回路およびそれを備えた磁気共鳴イメージング装置 |
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CN100581455C (zh) * | 2006-10-13 | 2010-01-20 | Ge医疗系统环球技术有限公司 | 磁场产生装置和磁共振成像设备 |
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1994
- 1994-08-08 JP JP18573994A patent/JP3480991B2/ja not_active Expired - Fee Related
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