JP3777325B2 - 磁場形成装置および磁気共鳴撮影装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁場形成装置および磁気共鳴撮影装置に関し、とくに、垂直方向に間隔をあけて互いに対向する一対のマグネット（ｍａｇｎｅｔ）をコの字状の磁石支持部材で支持した構造を有する磁場形成装置、および、そのような磁場形成装置を備えた磁気共鳴撮影装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
磁気共鳴撮影（ＭＲＩ：Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ Ｉｍａｇｉｎｇ）装置では、マグネットシステム（ｍａｇｎｅｔ ｓｙｓｔｅｍ）の内部空間、すなわち、撮影空間に撮影の対象を搬入し、静磁場、勾配磁場および高周波磁場を印加して対象内のスピン（ｓｐｉｎ）を励起して磁気共鳴信号を発生させ、その受信信号に基づいて画像を再構成する。
【０００３】
マグネットシステムのひとつの形式として、開放型のマグネットシステムがある。開放型のマグネットシステムは、撮影空間を隔てて上下に対向する一対のマグネットをコの字状の磁石支持部材すなわちヨーク（ｙｏｋｅ）で支持した構造になっている。このような構造のマグネットシステムは、垂直ヨークが片側にしかないので開放性が高い。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記のようなマグネットシステムは、垂直ヨークが下側の水平ヨークから垂直に立ち上がり、この垂直ヨークに上側の水平ヨークが片持ちになっていることにより、床から伝わる振動等の影響で上側の水平ヨークが振動しやすいものとなる。
【０００５】
主な振動のモード（ｍｏｄｅ）は垂直振動および水平振動である。垂直振動は、水平ヨークの自由端が垂直方向において振動するものであり、水平振動は水平ヨークが全体として水平に振動するものである。水平振動は水平ヨークを支えている垂直ヨークの自由端が水平方向において振動することによる。
【０００６】
上側の水平ヨークがこのように振動すると、一対の水平ヨークで支持されて互いに対向している一対の磁石間の距離が変動し、それに伴って磁場が変動するので磁気共鳴撮影を正しく行うことができない。
【０００７】
そこで、本発明の課題は、コの字状の磁石支持部材を使用しながらも振動の影響を受けにくい磁場形成装置、および、そのような磁場形成装置を備えた磁気共鳴撮影装置を実現することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
（１）上記の課題を解決するためのひとつの観点での発明は、垂直肢およびこの垂直肢の両端部から水平方向に延びる一対の水平肢を有する磁石支持部材と、前記一対の水平肢によってそれぞれ支持され垂直方向に間隔をあけて互いに対向する一対の磁石と、前記一対の水平肢のうち前記磁石支持部材の固有振動の自由端となるほうに設けられその固有振動数に近似する固有振動数を持つ振動系と、を具備することを特徴とする磁場形成装置である。
【０００９】
（２）上記の課題を解決する他の観点での発明は、撮影の対象を受容する空間を有しこの空間に静磁場、勾配磁場および高周波磁場を形成する磁場形成手段と、前記磁場形成装置を通じて獲得した磁気共鳴信号に基づいて画像を生成する画像生成手段と、を有する磁気共鳴撮影装置であって、前記磁場形成手段は、垂直肢およびこの垂直肢の両端部から水平方向に延びる一対の水平肢を有する磁石支持部材と、前記一対の水平肢によってそれぞれ支持され垂直方向に間隔をあけて互いに対向する一対の磁石と、前記一対の水平肢のうち前記磁石支持部材の固有振動の自由端となるほうに設けられその固有振動数に近似する固有振動数を持つ振動系と、を具備することを特徴とする磁気共鳴撮影装置である。
【００１０】
（１）および（２）に記載の各観点での発明では、磁石支持部材の固有振動数に近似する固有振動数を持つ振動系を、磁石支持部材の一対の水平肢のうち固有振動の自由端となるほうに設けたので、振動系が動吸振器となって磁石支持部材の振動を抑制する。
【００１１】
前記振動系の垂直方向の固有振動数が前記磁石支持部材の垂直方向の固有振動数に近似することが、磁石支持部材の垂直振動を抑制する点で好ましい。
前記振動系の水平方向の固有振動数が前記磁石支持部材の水平方向の固有振動数に近似することが、磁石支持部材の水平振動を抑制する点で好ましい。
【００１２】
前記振動系は、両端部が固定され中央部にウェイトおよび振動減衰部材を有する水平な梁であることが、単一の振動系で垂直振動および水平振動に対応する点で好ましい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、本発明は実施の形態に限定されるものではない。図１に磁気共鳴撮影装置のブロック（ｂｌｏｃｋ）図を示す。本装置は本発明の実施の形態の一例である。本装置の構成によって、本発明の装置に関する実施の形態の一例が示される。
【００１４】
同図に示すように、本装置はマグネットシステム１００を有する。マグネットシステム１００は主磁場マグネット部１０２、勾配コイル部１０６およびＲＦコイル部１０８を有する。主磁場マグネット部１０２、勾配コイル部１０６およびＲＦコイル部１０８は、いずれも空間を挟んで互いに対向する一対のものからなる。また、いずれも概ね円盤状の形状を有し中心軸を共有して配置されている。マグネットシステム１００については後にあらためて説明する。
【００１５】
マグネットシステム１００の内部空間（ボア：ｂｏｒｅ）に、対象１がテーブル５００に搭載されて搬入および搬出される。テーブル５００はテーブル駆動部１２０によって駆動される。
【００１６】
主磁場マグネット部１０２はマグネットシステム１００の内部空間に静磁場を形成する。静磁場の方向は概ね対象１の体軸方向と直交する。すなわちいわゆる垂直磁場を形成する。主磁場マグネット部１０２は例えば永久磁石等を用いて構成される。なお、永久磁石に限らず超伝導電磁石あるいは常伝導電磁石等を用いて構成してもよいのはもちろんである。
【００１７】
勾配コイル部１０６は、互いに垂直な３軸すなわちスライス（ｓｌｉｃｅ）軸、位相軸および周波数軸の方向において、それぞれ静磁場強度に勾配を持たせるための３つの勾配磁場を生じる。
【００１８】
スライス軸方向の勾配磁場をスライス勾配磁場ともいう。位相軸方向の勾配磁場を位相エンコード（ｐｈａｓｅ ｅｎｃｏｄｅ）勾配磁場ともいう。周波数軸方向の勾配磁場をリードアウト（ｒｅａｄ ｏｕｔ）勾配磁場ともいう。このような勾配磁場の発生を可能にするために、勾配コイル部１０６は図示しない３系統の勾配コイルを有する。以下、勾配磁場を単に勾配ともいう。
【００１９】
ＲＦコイル部１０８は静磁場空間に対象１の体内のスピンを励起するためのＲＦパルス（ｒａｄｉｏ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｐｕｌｓｅ）を送信する。ＲＦコイル部１０８は、また、励起されたスピンが生じる磁気共鳴信号を受信する。ＲＦコイル部１０８は、送信と受信を同一のコイルで行うものでも別々なコイルで行うものでもどちらでもよい。
【００２０】
勾配コイル部１０６には勾配駆動部１３０が接続されている。勾配駆動部１３０は勾配コイル部１０６に駆動信号を与えて勾配磁場を発生させる。勾配駆動部１３０は、勾配コイル部１０６における３系統の勾配コイルに対応して、図示しない３系統の駆動回路を有する。
【００２１】
ＲＦコイル部１０８にはＲＦ駆動部１４０が接続されている。ＲＦ駆動部１４０はＲＦコイル部１０８に駆動信号を与えてＲＦパルスを送信し、対象１の体内のスピンを励起する。
【００２２】
ＲＦコイル部１０８にはデータ収集部１５０が接続されている。データ収集部１５０は、ＲＦコイル部１０８が受信した受信信号をサンプリング（ｓａｍｐｌｉｎｇ）によって取り込み、それをディジタルデータ（ｄｉｇｉｔａｌ ｄａｔａ）として収集する。
【００２３】
テーブル駆動部１２０、勾配駆動部１３０、ＲＦ駆動部１４０およびデータ収集部１５０には制御部１６０が接続されている。制御部１６０は、テーブル駆動部１２０ないしデータ収集部１５０をそれぞれ制御して撮影を遂行する。
【００２４】
制御部１６０は、例えばコンピュータ（ｃｏｍｐｕｔｅｒ）等を用いて構成される。制御部１６０は図示しないメモリ（ｍｅｍｏｒｙ）を有する。メモリは制御部１６０用のプログラムおよび各種のデータを記憶している。制御部１６０の機能は、コンピュータがメモリに記憶されたプログラムを実行することにより実現される。
【００２５】
データ収集部１５０の出力側はデータ処理部１７０に接続されている。データ収集部１５０が収集したデータがデータ処理部１７０に入力される。データ処理部１７０は、例えばコンピュータ等を用いて構成される。データ処理部１７０は図示しないメモリを有する。メモリはデータ処理部１７０用のプログラムおよび各種のデータを記憶している。
【００２６】
データ処理部１７０は制御部１６０に接続されている。データ処理部１７０は制御部１６０の上位にあってそれを統括する。本装置の機能は、データ処理部１７０がメモリに記憶されたプログラムを実行することによりを実現される。
【００２７】
データ処理部１７０は、データ収集部１５０が収集したデータをメモリに記憶する。メモリ内にはデータ空間が形成される。このデータ空間は２次元フーリエ（Ｆｏｕｒｉｅｒ）空間を構成する。以下、フーリエ空間をｋスペース（ｋ−ｓｐａｃｅ）ともいう。データ処理部１７０は、ｋスペースのデータを２次元逆フ−リエ変換することにより対象１の画像を再構成する。データ処理部１７０は、本発明における画像生成手段の実施の形態の一例である。
【００２８】
データ処理部１７０には表示部１８０および操作部１９０が接続されている。表示部１８０は、グラフィックディスプレー（ｇｒａｐｈｉｃ ｄｉｓｐｌａｙ）等で構成される。操作部１９０はポインティングデバイス（ｐｏｉｎｔｉｎｇｄｅｖｉｃｅ）を備えたキーボード（ｋｅｙｂｏａｒｄ）等で構成される。
【００２９】
表示部１８０は、データ処理部１７０から出力される再構成画像および各種の情報を表示する。操作部１９０は、使用者によって操作され、各種の指令や情報等をデータ処理部１７０に入力する。使用者は表示部１８０および操作部１９０を通じてインタラクティブ（ｉｎｔｅｒａｃｔｉｖｅ）に本装置を操作する。
【００３０】
図２、図３および図４にマグネットシステム１００の構成を略図によって示す。図２は正面図、図３は右側面図、図４は図２についてのＡ−Ａ断面である。なお、図示を省略するが、左側面図は図３に示したものの鏡像に相当する図となる。これらの図に示すように、マグネットシステム１００は、基台部１１２、支柱部１１４および庇（ひさし）部１１６を有する。
【００３１】
基台部１１２の上面は水平な面となっている。支柱部１１４は、正面から見て基台部１１２の奥において概ね垂直に立ち上がっている。庇部１１６は、支柱部１１４の上部から正面に向かって概ね水平に延びている。庇部１１６の下面は空間を隔てて基台部１１２の上面と対向する。このようなマグネットシステムは、内部にマグネット本体を有する。マグネット本体については後にあらためて説明する。
【００３２】
マグネットシステム１００の基台部１１２には、撮影の対象を載せるテーブル５００が装架されている。テーブル５００は、マグネットシステム１００の正面から見て横長となるように基台部１１２に装架される。テーブル５００の、撮影の対象を搭載する面は基台部１１２の上面と平行になる。
【００３３】
基台部１１２へのテーブル５００の装架は、マグネットシステム１００の正面から見て、基台部１１２の左右両端部とそれらに対応するテーブル５００の下面間にそれぞれ設けられた一対の装架機構３１０によって行われる。装架機構３１０はテーブル駆動部１２０の一部をなす。
【００３４】
装架機構３１０の構成を図３によって説明する。同図に示すように、装架機構３１０は、テーブル５００を腕３１４によって下から支えるようになっている。テーブル５００は図示のように基台部１１２の上面からわずかに浮いた状態に保たれる。
【００３５】
腕３１４の、マグネットシステム１００の正面から見た奥の部分は、筒３２４内に水平方向の摺動が可能なように挿入されている。筒３２４は、筒３３４内に水平方向の摺動が可能なように挿入されている。筒３２４は、筒３４４内に水平方向の摺動が可能なように挿入されている。筒３４４は、マグネットシステム１００の正面から見て基台部１１２の横の端部に固定的に取り付けられている。同図は、腕３１４および各筒３２４，３３４がそれらを収容する筒にそれぞれ最も深く挿入された状態を示す。
【００３６】
筒３２４，３３４，３４４の内部には、それぞれ内側の腕ないし筒を例えば油圧等を利用して押し出しまた引き戻す機構を備えている。これによって、腕３１４および筒３２４，３３４，３４４からなる部分は全体として水平方向において伸縮可能な腕となる。以下、腕３１４および筒３２４，３３４，３４４からなる部分を伸縮腕ともいう。
【００３７】
図５に、伸縮腕を最も伸ばした状態を示す。同図に示すように、この状態ではテーブル５００が基台部１１２と庇部１１６の間の空間から完全に抜け出た状態となる。すなわち、テーブル５００は、基台部１１２の上からはずれてマグネットシステム１００の正面よりも手前に突出した状態となる。このため、撮影の対象はマグネットシステム１００の庇部１１６に妨げられることなくテーブル５００に乗り降りすることができる。
【００３８】
図５に示した状態で対象を載せたテーブル５００は、伸縮腕の短縮動作により基台部１１２と庇部１１６の間の空間内に引き戻される。伸縮腕が最も短縮した状態では、図３に示したように、テーブル５００が基台部１１２と庇部１１６の間の空間の定位置に到達する。
【００３９】
図６、図７、図８および図９にマグネット本体１１０の構成を略図によって示す。図６は正面図、図７は右側面図、図８は上面図、図９は図６についてのＢ−Ｂ断面である。なお、図示を省略するが、左側面図は図７に示したものの鏡像に相当する図となる。マグネット本体１１０は、本発明の磁場形成装置の実施の形態の一例である。本装置の構成によって、本発明の装置に関する実施の形態の一例が示される。マグネット本体１１０は、また、本発明における磁場形成手段の実施の形態の一例である。
【００４０】
これらの図に示すように、マグネット本体１１０は、上側磁石部１１１、下側磁石部１１３およびヨーク１１５を有する。上側磁石部１１１および下側磁石部１１３は、本発明における磁石の実施の形態の一例である。ヨーク１１５は、本発明における磁石支持部材の実施の形態の一例である。
【００４１】
ヨーク１１５は、垂直肢１５５およびこの垂直肢１５５の両端部から水平方向に延びる一対の水平肢１５１，１５３を有する。すなわち、ヨーク１１５は側面から見て概ねコの字状となる構造を有する。以下、垂直肢１５５が延在する方向をｚ方向とし、水平肢１５１，１５３の延在方向をｘ方向とする。上側磁石部１１１および下側磁石部１１３は、コの字状のヨーク１１５の上側の水平肢１５１の下面および下側の水平肢１５３の上面に、空間を隔てて互いに対向する関係でそれぞれ取り付けられている。なお、垂直肢１５５は互いに平行な複数（例えば２本）の柱であってよい。
【００４２】
上側磁石部１１１および下側磁石部１１３は、いずれも概ね短円柱状の形状をなす。上側磁石部１１１および下側磁石部１１３は、いずれも前述の主磁場マグネット部１０２、勾配コイル部１０６およびＲＦコイル部１０８を含む。
【００４３】
コの字状のヨークの水平肢１５１と上側磁石部１１１は、マグネットシステム１００の庇部１１６の中にある。コの字状のヨークの垂直肢１５５は、マグネットシステム１００の支柱部１１４の中にある。コの字状のヨークの水平肢１５３と下側磁石部１１３は、マグネットシステム１００の基台部１１２の中にある。これによって、基台部１１２と庇部１１６が対向する空間は、主磁場マグネット部１０２、勾配コイル部１０６およびＲＦコイル部１０８による磁場が形成される空間となる。
【００４４】
水平肢１５１の上には梁１６１が水平に取り付けられている。梁１６１は、水平肢１５１の両側から立ち上がる柱１６３，１６３’に両端が固定されている。梁１６１の下面はその全長にわたって水平肢１５１の上面と距離を隔てて対向する。梁１６１の長手方向（軸方向）は水平肢１５１の延在方向に垂直であり、また、垂直肢１５５の延在方向に垂直である。すなわち、梁１６１の軸方向はｚ方向およびｘ方向の垂直なｙ方向となる。梁１６１は、本発明における梁の実施の形態の一例である。
【００４５】
梁１６１は、その中央部にウェイト（ｗｅｉｇｈｔ）１６５が取り付けられている。梁１６１およびウェイト１６５は非磁性の材料によって構成される。ウェイト１６５は、本発明におけるウェイトの実施の形態の一例である。梁１６１の中央部の下面には、水平肢１５１の上面との隙間に振動減衰部材１６７が設けられている。振動減衰部材１６７は、本発明における振動減衰部材の実施の形態の一例である。振動減衰部材１６７は、例えばゴム（ｒｕｂｂｅｒ）等のような、弾性的に変形可能でありかつ変形に伴って機械的エネルギーを消費する材料によって構成される。振動減衰部材１６７を構成する材料も非磁性材料であることはもちろんである。なお、柱１６３，１６３’は、図１０に示すように、水平肢１５１の上面に取り付けるようにしてもよい。
【００４６】
梁１６１、ウェイト１６５および振動減衰部材１６７からなる部分は振動系６００を構成する。振動系６００は、本発明における振動系の実施の形態の一例である。振動系６００の主な振動モード（ｍｏｄｅ）は２つある。そのひとつは図１１に一点鎖線で示すように垂直振動すなわちｚ方向の振動であり、他のひとつは図１２に一点鎖線で示すように水平振動すなわちｘ方向の振動である。なお、振幅を誇張してある。振動の周波数はそれぞれの方向における固有振動数となる。以下、ｚ方向の振動を固有モード１の振動ともいい、ｘ方向の振動を固有モード２の振動ともいう。
【００４７】
マグネット本体１１０も主として２つの振動モードを持つ。振動の周波数はそれぞれの固有振動数である。ひとつモードの振動は図１３に一点鎖線で示すような垂直振動すなわちｚ方向の振動（固有モード１の振動）である。なお、振幅は誇張してある。この振動は水平肢１５１が垂直肢１５５で片持ち支持されていることにより、支持側とは反対側が自由端となって垂直に振動することによる。他のひとつは図１４に一点鎖線で示すような水平振動すなわちｘ方向の振動（固有モード２の振動）である。なお、振幅を誇張してある。この振動は垂直肢１５５の上端が自由端となって水平に振動することによる。なお、下側の水平肢１５３は、垂直肢１５５から上の構造を支持する基礎となっているので振動はしない。
【００４８】
ただし、マグネットシステム１００の構造によっては、上記とは逆に、上側の水平肢１５１が固定側となり、下側の水平肢１５３が自由側となることがあり得る。そのような場合は、振動系６００は下側の水平肢１５３に取り付けられる。
【００４９】
このような振動モードを持つマグネット本体１１０に対して、その振動の自由端となる水平肢１５１（または水平肢１５３）に、同じ振動モードを持つ振動系６００が取り付けられているので、振動系６００の２つの振動モードの固有振動数を、それぞれ、マグネット本体１１０の２つの振動モードの固有振動数に近づけることにより、振動系６００はいわゆる動吸振器となってマグネット本体１１０の振動エネルギーを吸収し、それによってマグネット本体１１０の振動を抑制することができる。以下、振動系６００を動吸振器６００とも呼ぶ。
【００５０】
マグネット本体１１０の、固有モード１および２の振動におけるモード質量をそれぞれＭ１，Ｍ２、モード剛性をそれぞれＫ１，Ｋ２、モード減衰をそれぞれＣ１，Ｃ２とし、振動系６００の、固有モード１および２の振動におけるモード質量をそれぞれｍ１，ｍ２、モード剛性をそれぞれｋ１，ｋ２、モード減衰をそれぞれｃ１，ｃ２、とすると、振動系６００がマグネット本体１１０の動吸振器として機能するための条件は下記のようになる。なお、モード質量、モード剛性およびモード減衰は、振動解析上のモードパラメータ（ｍｏｄｅ ｐａｒａｍｅｔｅｒ）である。また、モード減衰ｃ１，ｃ２は、主として振動減衰部材１６７によって定まるモードパラメータである。
【００５１】
【数１】
【００５２】
【数２】
【００５３】
【数３】
【００５４】
【数４】
【００５５】
ここで、
【００５６】
【数５】
【００５７】
【数６】
【００５８】
図１５に、磁気共鳴撮影に用いるパルスシーケンス（ｐｕｌｓｅ ｓｅｑｕｅｎｃｅ）の一例を示す。このパルスシーケンスは、スピンエコー（ＳＥ：Ｓｐｉｎ Ｅｃｈｏ）法のパルスシーケンスである。
【００５９】
すなわち、（１）はＳＥ法におけるＲＦ励起用の９０°パルスおよび１８０°パルスのシーケンスであり、（２）、（３）、（４）および（５）は、同じくそれぞれ、スライス勾配Ｇｓ、リードアウト勾配Ｇｒ、フェーズエンコード勾配ＧｐおよびスピンエコーＭＲのシーケンスである。なお、９０°パルスおよび１８０°パルスはそれぞれ中心信号で代表する。パルスシーケンスは時間軸ｔに沿って左から右に進行する。
【００６０】
同図に示すように、９０°パルスによりスピンの９０°励起が行われる。このときスライス勾配Ｇｓが印加され所定のスライスについての選択励起が行われる。９０°励起から所定の時間後に、１８０°パルスによる１８０°励起すなわちスピン反転が行われる。このときもスライス勾配Ｇｓが印加され、同じスライスについての選択的反転が行われる。
【００６１】
９０°励起とスピン反転の間の期間に、リードアウト勾配Ｇｒおよびフェーズエンコード勾配Ｇｐが印加される。リードアウト勾配Ｇｒによりスピンのディフェーズ（ｄｅｐｈａｓｅ）が行われる。フェーズエンコード勾配Ｇｐによりスピンのフェーズエンコードが行われる。
【００６２】
スピン反転後、リードアウト勾配Ｇｒでスピンをリフェーズ（ｒｅｐｈａｓｅ）してスピンエコーＭＲを発生させる。スピンエコーＭＲはデータ収集部１５０によりビューデータ（ｖｉｅｗ ｄａｔａ）として収集される。このようなパルスシーケンスが周期ＴＲ（ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ ｔｉｍｅ）で６４〜５１２回繰り返される。繰り返しのたびにフェーズエンコード勾配Ｇｐを変更し、毎回異なるフェーズエンコードを行う。これによって、６４〜５１２ビューのビューデータが得られる。
【００６３】
磁気共鳴撮影用パルスシーケンスの他の例を図１６に示す。このパルスシーケンスは、グラディエントエコー（ＧＲＥ：Ｇｒａｄｉｅｎｔ Ｅｃｈｏ）法のパルスシーケンスである。
【００６４】
すなわち、（１）はＧＲＥ法におけるＲＦ励起用のα°パルスのシーケンスであり、（２）、（３）、（４）および（５）は、同じくそれぞれ、スライス勾配Ｇｓ、リードアウト勾配Ｇｒ、フェーズエンコード勾配ＧｐおよびスピンエコーＭＲのシーケンスである。なお、α°パルスは中心信号で代表する。パルスシーケンスは時間軸ｔに沿って左から右に進行する。
【００６５】
同図に示すように、α°パルスによりスピンのα°励起が行われる。αは９０以下である。このときスライス勾配Ｇｓが印加され所定のスライスについての選択励起が行われる。
【００６６】
α°励起後、フェーズエンコード勾配Ｇｐによりスピンのフェーズエンコードが行われる。次に、リードアウト勾配Ｇｒにより先ずスピンをディフェーズし、次いでスピンをリフェーズして、グラディエントエコーＭＲを発生させる。グラディエントエコーＭＲはデータ収集部１５０によりビューデータとして収集される。このようなパルスシーケンスが周期ＴＲで６４〜５１２回繰り返される。繰り返しのたびにフェーズエンコード勾配Ｇｐを変更し、毎回異なるフェーズエンコードを行う。これによって、６４〜５１２ビューのビューデータが得られる。
【００６７】
図１５または図１６のパルスシーケンスによって得られたビューデータが、データ処理部１７０のメモリに収集される。なお、パルスシーケンスはＳＥ法またはＧＲＥ法に限るものではなく、例えばファーストスピンエコー（ＦＳＥ：Ｆａｓｔ Ｓｐｉｎ Ｅｃｈｏ）法やエコープラナーイメージング（ＥＰＩ：Ｅｃｈｏ Ｐｌａｎａｒ Ｉｍａｇｉｎｇ）等、他の適宜の技法のものであってよいのはいうまでもない。データ処理部１７０は、メモリに収集したビューデータに基づいて画像を再構成する。
【００６８】
上記のような磁気共鳴撮影の最中に、マグネットシステム１００の設置場所の床振動等がマグネット本体１１０に伝わるようなことがあっても、動吸振器６００によってマグネット本体１１０の振動が抑制され、それによってマグネットシステム１００の磁場変動が抑制されるので、再構成画像は品質の良いものとなる。
【００６９】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、コの字状の磁石支持部材を使用しながらも振動の影響を受けにくい磁場形成装置、および、そのような磁場形成装置を備えた磁気共鳴撮影装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の一例の装置のブロック図である。
【図２】マグネットシステムの構成を示す略図である。
【図３】マグネットシステムの構成を示す略図である。
【図４】図１５におけるＡ−Ａ断面を示す略図である。
【図５】テーブル押し出し状態を示す略図である。
【図６】マグネット本体の構成を示す略図である。
【図７】マグネット本体の構成を示す略図である。
【図８】マグネット本体の構成を示す略図である。
【図９】図７におけるＢ−Ｂ断面を示す略図である。
【図１０】マグネット本体の構成を示す略図である。
【図１１】振動系の振動を示す略図である。
【図１２】振動系の振動を示す略図である。
【図１３】マグネット本体の振動を示す略図である。
【図１４】マグネット本体の振動を示す略図である。
【図１５】撮影のパルスシーケンスを示す略図である。
【図１６】撮影のパルスシーケンスを示す略図である。
【符号の説明】
１ 対象
１００ マグネットシステム
１０２ 主磁場マグネット部
１０６ 勾配コイル部
１０８ ＲＦコイル部
１２０ テーブル駆動部
１３０ 勾配駆動部
１４０ ＲＦ駆動部
１５０ データ収集部
１６０ 制御部
１７０ データ処理部
１８０ 表示部
１９０ 操作部
５００ テーブル
１１２ 基台部
１１４ 支柱部
１１６ 庇部
３１０ 装架機構
１１５ ヨーク
１５１，１５３ 水平肢
１５５ 垂直肢
１１１ 上側磁石部
１１３ 下側磁石部
１６１ 梁
１６３，１６３’ 柱
１６５ ウェイト
１６７ 振動減衰部材
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁場形成装置および磁気共鳴撮影装置に関し、とくに、垂直方向に間隔をあけて互いに対向する一対のマグネット（ｍａｇｎｅｔ）をコの字状の磁石支持部材で支持した構造を有する磁場形成装置、および、そのような磁場形成装置を備えた磁気共鳴撮影装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
磁気共鳴撮影（ＭＲＩ：Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ Ｉｍａｇｉｎｇ）装置では、マグネットシステム（ｍａｇｎｅｔ ｓｙｓｔｅｍ）の内部空間、すなわち、撮影空間に撮影の対象を搬入し、静磁場、勾配磁場および高周波磁場を印加して対象内のスピン（ｓｐｉｎ）を励起して磁気共鳴信号を発生させ、その受信信号に基づいて画像を再構成する。
【０００３】
マグネットシステムのひとつの形式として、開放型のマグネットシステムがある。開放型のマグネットシステムは、撮影空間を隔てて上下に対向する一対のマグネットをコの字状の磁石支持部材すなわちヨーク（ｙｏｋｅ）で支持した構造になっている。このような構造のマグネットシステムは、垂直ヨークが片側にしかないので開放性が高い。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記のようなマグネットシステムは、垂直ヨークが下側の水平ヨークから垂直に立ち上がり、この垂直ヨークに上側の水平ヨークが片持ちになっていることにより、床から伝わる振動等の影響で上側の水平ヨークが振動しやすいものとなる。
【０００５】
主な振動のモード（ｍｏｄｅ）は垂直振動および水平振動である。垂直振動は、水平ヨークの自由端が垂直方向において振動するものであり、水平振動は水平ヨークが全体として水平に振動するものである。水平振動は水平ヨークを支えている垂直ヨークの自由端が水平方向において振動することによる。
【０００６】
上側の水平ヨークがこのように振動すると、一対の水平ヨークで支持されて互いに対向している一対の磁石間の距離が変動し、それに伴って磁場が変動するので磁気共鳴撮影を正しく行うことができない。
【０００７】
そこで、本発明の課題は、コの字状の磁石支持部材を使用しながらも振動の影響を受けにくい磁場形成装置、および、そのような磁場形成装置を備えた磁気共鳴撮影装置を実現することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
（１）上記の課題を解決するためのひとつの観点での発明は、垂直肢およびこの垂直肢の両端部から水平方向に延びる一対の水平肢を有する磁石支持部材と、前記一対の水平肢によってそれぞれ支持され垂直方向に間隔をあけて互いに対向する一対の磁石と、前記一対の水平肢のうち前記磁石支持部材の固有振動の自由端となるほうに設けられその固有振動数に近似する固有振動数を持つ振動系と、を具備することを特徴とする磁場形成装置である。
【０００９】
（２）上記の課題を解決する他の観点での発明は、撮影の対象を受容する空間を有しこの空間に静磁場、勾配磁場および高周波磁場を形成する磁場形成手段と、前記磁場形成装置を通じて獲得した磁気共鳴信号に基づいて画像を生成する画像生成手段と、を有する磁気共鳴撮影装置であって、前記磁場形成手段は、垂直肢およびこの垂直肢の両端部から水平方向に延びる一対の水平肢を有する磁石支持部材と、前記一対の水平肢によってそれぞれ支持され垂直方向に間隔をあけて互いに対向する一対の磁石と、前記一対の水平肢のうち前記磁石支持部材の固有振動の自由端となるほうに設けられその固有振動数に近似する固有振動数を持つ振動系と、を具備することを特徴とする磁気共鳴撮影装置である。
【００１０】
（１）および（２）に記載の各観点での発明では、磁石支持部材の固有振動数に近似する固有振動数を持つ振動系を、磁石支持部材の一対の水平肢のうち固有振動の自由端となるほうに設けたので、振動系が動吸振器となって磁石支持部材の振動を抑制する。
【００１１】
前記振動系の垂直方向の固有振動数が前記磁石支持部材の垂直方向の固有振動数に近似することが、磁石支持部材の垂直振動を抑制する点で好ましい。
前記振動系の水平方向の固有振動数が前記磁石支持部材の水平方向の固有振動数に近似することが、磁石支持部材の水平振動を抑制する点で好ましい。
【００１２】
前記振動系は、両端部が固定され中央部にウェイトおよび振動減衰部材を有する水平な梁であることが、単一の振動系で垂直振動および水平振動に対応する点で好ましい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、本発明は実施の形態に限定されるものではない。図１に磁気共鳴撮影装置のブロック（ｂｌｏｃｋ）図を示す。本装置は本発明の実施の形態の一例である。本装置の構成によって、本発明の装置に関する実施の形態の一例が示される。
【００１４】
同図に示すように、本装置はマグネットシステム１００を有する。マグネットシステム１００は主磁場マグネット部１０２、勾配コイル部１０６およびＲＦコイル部１０８を有する。主磁場マグネット部１０２、勾配コイル部１０６およびＲＦコイル部１０８は、いずれも空間を挟んで互いに対向する一対のものからなる。また、いずれも概ね円盤状の形状を有し中心軸を共有して配置されている。マグネットシステム１００については後にあらためて説明する。
【００１５】
マグネットシステム１００の内部空間（ボア：ｂｏｒｅ）に、対象１がテーブル５００に搭載されて搬入および搬出される。テーブル５００はテーブル駆動部１２０によって駆動される。
【００１６】
主磁場マグネット部１０２はマグネットシステム１００の内部空間に静磁場を形成する。静磁場の方向は概ね対象１の体軸方向と直交する。すなわちいわゆる垂直磁場を形成する。主磁場マグネット部１０２は例えば永久磁石等を用いて構成される。なお、永久磁石に限らず超伝導電磁石あるいは常伝導電磁石等を用いて構成してもよいのはもちろんである。
【００１７】
勾配コイル部１０６は、互いに垂直な３軸すなわちスライス（ｓｌｉｃｅ）軸、位相軸および周波数軸の方向において、それぞれ静磁場強度に勾配を持たせるための３つの勾配磁場を生じる。
【００１８】
スライス軸方向の勾配磁場をスライス勾配磁場ともいう。位相軸方向の勾配磁場を位相エンコード（ｐｈａｓｅ ｅｎｃｏｄｅ）勾配磁場ともいう。周波数軸方向の勾配磁場をリードアウト（ｒｅａｄ ｏｕｔ）勾配磁場ともいう。このような勾配磁場の発生を可能にするために、勾配コイル部１０６は図示しない３系統の勾配コイルを有する。以下、勾配磁場を単に勾配ともいう。
【００１９】
ＲＦコイル部１０８は静磁場空間に対象１の体内のスピンを励起するためのＲＦパルス（ｒａｄｉｏ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｐｕｌｓｅ）を送信する。ＲＦコイル部１０８は、また、励起されたスピンが生じる磁気共鳴信号を受信する。ＲＦコイル部１０８は、送信と受信を同一のコイルで行うものでも別々なコイルで行うものでもどちらでもよい。
【００２０】
勾配コイル部１０６には勾配駆動部１３０が接続されている。勾配駆動部１３０は勾配コイル部１０６に駆動信号を与えて勾配磁場を発生させる。勾配駆動部１３０は、勾配コイル部１０６における３系統の勾配コイルに対応して、図示しない３系統の駆動回路を有する。
【００２１】
ＲＦコイル部１０８にはＲＦ駆動部１４０が接続されている。ＲＦ駆動部１４０はＲＦコイル部１０８に駆動信号を与えてＲＦパルスを送信し、対象１の体内のスピンを励起する。
【００２２】
ＲＦコイル部１０８にはデータ収集部１５０が接続されている。データ収集部１５０は、ＲＦコイル部１０８が受信した受信信号をサンプリング（ｓａｍｐｌｉｎｇ）によって取り込み、それをディジタルデータ（ｄｉｇｉｔａｌ ｄａｔａ）として収集する。
【００２３】
テーブル駆動部１２０、勾配駆動部１３０、ＲＦ駆動部１４０およびデータ収集部１５０には制御部１６０が接続されている。制御部１６０は、テーブル駆動部１２０ないしデータ収集部１５０をそれぞれ制御して撮影を遂行する。
【００２４】
制御部１６０は、例えばコンピュータ（ｃｏｍｐｕｔｅｒ）等を用いて構成される。制御部１６０は図示しないメモリ（ｍｅｍｏｒｙ）を有する。メモリは制御部１６０用のプログラムおよび各種のデータを記憶している。制御部１６０の機能は、コンピュータがメモリに記憶されたプログラムを実行することにより実現される。
【００２５】
データ収集部１５０の出力側はデータ処理部１７０に接続されている。データ収集部１５０が収集したデータがデータ処理部１７０に入力される。データ処理部１７０は、例えばコンピュータ等を用いて構成される。データ処理部１７０は図示しないメモリを有する。メモリはデータ処理部１７０用のプログラムおよび各種のデータを記憶している。
【００２６】
データ処理部１７０は制御部１６０に接続されている。データ処理部１７０は制御部１６０の上位にあってそれを統括する。本装置の機能は、データ処理部１７０がメモリに記憶されたプログラムを実行することによりを実現される。
【００２７】
データ処理部１７０は、データ収集部１５０が収集したデータをメモリに記憶する。メモリ内にはデータ空間が形成される。このデータ空間は２次元フーリエ（Ｆｏｕｒｉｅｒ）空間を構成する。以下、フーリエ空間をｋスペース（ｋ−ｓｐａｃｅ）ともいう。データ処理部１７０は、ｋスペースのデータを２次元逆フ−リエ変換することにより対象１の画像を再構成する。データ処理部１７０は、本発明における画像生成手段の実施の形態の一例である。
【００２８】
データ処理部１７０には表示部１８０および操作部１９０が接続されている。表示部１８０は、グラフィックディスプレー（ｇｒａｐｈｉｃ ｄｉｓｐｌａｙ）等で構成される。操作部１９０はポインティングデバイス（ｐｏｉｎｔｉｎｇｄｅｖｉｃｅ）を備えたキーボード（ｋｅｙｂｏａｒｄ）等で構成される。
【００２９】
表示部１８０は、データ処理部１７０から出力される再構成画像および各種の情報を表示する。操作部１９０は、使用者によって操作され、各種の指令や情報等をデータ処理部１７０に入力する。使用者は表示部１８０および操作部１９０を通じてインタラクティブ（ｉｎｔｅｒａｃｔｉｖｅ）に本装置を操作する。
【００３０】
図２、図３および図４にマグネットシステム１００の構成を略図によって示す。図２は正面図、図３は右側面図、図４は図２についてのＡ−Ａ断面である。なお、図示を省略するが、左側面図は図３に示したものの鏡像に相当する図となる。これらの図に示すように、マグネットシステム１００は、基台部１１２、支柱部１１４および庇（ひさし）部１１６を有する。
【００３１】
基台部１１２の上面は水平な面となっている。支柱部１１４は、正面から見て基台部１１２の奥において概ね垂直に立ち上がっている。庇部１１６は、支柱部１１４の上部から正面に向かって概ね水平に延びている。庇部１１６の下面は空間を隔てて基台部１１２の上面と対向する。このようなマグネットシステムは、内部にマグネット本体を有する。マグネット本体については後にあらためて説明する。
【００３２】
マグネットシステム１００の基台部１１２には、撮影の対象を載せるテーブル５００が装架されている。テーブル５００は、マグネットシステム１００の正面から見て横長となるように基台部１１２に装架される。テーブル５００の、撮影の対象を搭載する面は基台部１１２の上面と平行になる。
【００３３】
基台部１１２へのテーブル５００の装架は、マグネットシステム１００の正面から見て、基台部１１２の左右両端部とそれらに対応するテーブル５００の下面間にそれぞれ設けられた一対の装架機構３１０によって行われる。装架機構３１０はテーブル駆動部１２０の一部をなす。
【００３４】
装架機構３１０の構成を図３によって説明する。同図に示すように、装架機構３１０は、テーブル５００を腕３１４によって下から支えるようになっている。テーブル５００は図示のように基台部１１２の上面からわずかに浮いた状態に保たれる。
【００３５】
腕３１４の、マグネットシステム１００の正面から見た奥の部分は、筒３２４内に水平方向の摺動が可能なように挿入されている。筒３２４は、筒３３４内に水平方向の摺動が可能なように挿入されている。筒３２４は、筒３４４内に水平方向の摺動が可能なように挿入されている。筒３４４は、マグネットシステム１００の正面から見て基台部１１２の横の端部に固定的に取り付けられている。同図は、腕３１４および各筒３２４，３３４がそれらを収容する筒にそれぞれ最も深く挿入された状態を示す。
【００３６】
筒３２４，３３４，３４４の内部には、それぞれ内側の腕ないし筒を例えば油圧等を利用して押し出しまた引き戻す機構を備えている。これによって、腕３１４および筒３２４，３３４，３４４からなる部分は全体として水平方向において伸縮可能な腕となる。以下、腕３１４および筒３２４，３３４，３４４からなる部分を伸縮腕ともいう。
【００３７】
図５に、伸縮腕を最も伸ばした状態を示す。同図に示すように、この状態ではテーブル５００が基台部１１２と庇部１１６の間の空間から完全に抜け出た状態となる。すなわち、テーブル５００は、基台部１１２の上からはずれてマグネットシステム１００の正面よりも手前に突出した状態となる。このため、撮影の対象はマグネットシステム１００の庇部１１６に妨げられることなくテーブル５００に乗り降りすることができる。
【００３８】
図５に示した状態で対象を載せたテーブル５００は、伸縮腕の短縮動作により基台部１１２と庇部１１６の間の空間内に引き戻される。伸縮腕が最も短縮した状態では、図３に示したように、テーブル５００が基台部１１２と庇部１１６の間の空間の定位置に到達する。
【００３９】
図６、図７、図８および図９にマグネット本体１１０の構成を略図によって示す。図６は正面図、図７は右側面図、図８は上面図、図９は図６についてのＢ−Ｂ断面である。なお、図示を省略するが、左側面図は図７に示したものの鏡像に相当する図となる。マグネット本体１１０は、本発明の磁場形成装置の実施の形態の一例である。本装置の構成によって、本発明の装置に関する実施の形態の一例が示される。マグネット本体１１０は、また、本発明における磁場形成手段の実施の形態の一例である。
【００４０】
これらの図に示すように、マグネット本体１１０は、上側磁石部１１１、下側磁石部１１３およびヨーク１１５を有する。上側磁石部１１１および下側磁石部１１３は、本発明における磁石の実施の形態の一例である。ヨーク１１５は、本発明における磁石支持部材の実施の形態の一例である。
【００４１】
ヨーク１１５は、垂直肢１５５およびこの垂直肢１５５の両端部から水平方向に延びる一対の水平肢１５１，１５３を有する。すなわち、ヨーク１１５は側面から見て概ねコの字状となる構造を有する。以下、垂直肢１５５が延在する方向をｚ方向とし、水平肢１５１，１５３の延在方向をｘ方向とする。上側磁石部１１１および下側磁石部１１３は、コの字状のヨーク１１５の上側の水平肢１５１の下面および下側の水平肢１５３の上面に、空間を隔てて互いに対向する関係でそれぞれ取り付けられている。なお、垂直肢１５５は互いに平行な複数（例えば２本）の柱であってよい。
【００４２】
上側磁石部１１１および下側磁石部１１３は、いずれも概ね短円柱状の形状をなす。上側磁石部１１１および下側磁石部１１３は、いずれも前述の主磁場マグネット部１０２、勾配コイル部１０６およびＲＦコイル部１０８を含む。
【００４３】
コの字状のヨークの水平肢１５１と上側磁石部１１１は、マグネットシステム１００の庇部１１６の中にある。コの字状のヨークの垂直肢１５５は、マグネットシステム１００の支柱部１１４の中にある。コの字状のヨークの水平肢１５３と下側磁石部１１３は、マグネットシステム１００の基台部１１２の中にある。これによって、基台部１１２と庇部１１６が対向する空間は、主磁場マグネット部１０２、勾配コイル部１０６およびＲＦコイル部１０８による磁場が形成される空間となる。
【００４４】
水平肢１５１の上には梁１６１が水平に取り付けられている。梁１６１は、水平肢１５１の両側から立ち上がる柱１６３，１６３’に両端が固定されている。梁１６１の下面はその全長にわたって水平肢１５１の上面と距離を隔てて対向する。梁１６１の長手方向（軸方向）は水平肢１５１の延在方向に垂直であり、また、垂直肢１５５の延在方向に垂直である。すなわち、梁１６１の軸方向はｚ方向およびｘ方向の垂直なｙ方向となる。梁１６１は、本発明における梁の実施の形態の一例である。
【００４５】
梁１６１は、その中央部にウェイト（ｗｅｉｇｈｔ）１６５が取り付けられている。梁１６１およびウェイト１６５は非磁性の材料によって構成される。ウェイト１６５は、本発明におけるウェイトの実施の形態の一例である。梁１６１の中央部の下面には、水平肢１５１の上面との隙間に振動減衰部材１６７が設けられている。振動減衰部材１６７は、本発明における振動減衰部材の実施の形態の一例である。振動減衰部材１６７は、例えばゴム（ｒｕｂｂｅｒ）等のような、弾性的に変形可能でありかつ変形に伴って機械的エネルギーを消費する材料によって構成される。振動減衰部材１６７を構成する材料も非磁性材料であることはもちろんである。なお、柱１６３，１６３’は、図１０に示すように、水平肢１５１の上面に取り付けるようにしてもよい。
【００４６】
梁１６１、ウェイト１６５および振動減衰部材１６７からなる部分は振動系６００を構成する。振動系６００は、本発明における振動系の実施の形態の一例である。振動系６００の主な振動モード（ｍｏｄｅ）は２つある。そのひとつは図１１に一点鎖線で示すように垂直振動すなわちｚ方向の振動であり、他のひとつは図１２に一点鎖線で示すように水平振動すなわちｘ方向の振動である。なお、振幅を誇張してある。振動の周波数はそれぞれの方向における固有振動数となる。以下、ｚ方向の振動を固有モード１の振動ともいい、ｘ方向の振動を固有モード２の振動ともいう。
【００４７】
マグネット本体１１０も主として２つの振動モードを持つ。振動の周波数はそれぞれの固有振動数である。ひとつモードの振動は図１３に一点鎖線で示すような垂直振動すなわちｚ方向の振動（固有モード１の振動）である。なお、振幅は誇張してある。この振動は水平肢１５１が垂直肢１５５で片持ち支持されていることにより、支持側とは反対側が自由端となって垂直に振動することによる。他のひとつは図１４に一点鎖線で示すような水平振動すなわちｘ方向の振動（固有モード２の振動）である。なお、振幅を誇張してある。この振動は垂直肢１５５の上端が自由端となって水平に振動することによる。なお、下側の水平肢１５３は、垂直肢１５５から上の構造を支持する基礎となっているので振動はしない。
【００４８】
ただし、マグネットシステム１００の構造によっては、上記とは逆に、上側の水平肢１５１が固定側となり、下側の水平肢１５３が自由側となることがあり得る。そのような場合は、振動系６００は下側の水平肢１５３に取り付けられる。
【００４９】
このような振動モードを持つマグネット本体１１０に対して、その振動の自由端となる水平肢１５１（または水平肢１５３）に、同じ振動モードを持つ振動系６００が取り付けられているので、振動系６００の２つの振動モードの固有振動数を、それぞれ、マグネット本体１１０の２つの振動モードの固有振動数に近づけることにより、振動系６００はいわゆる動吸振器となってマグネット本体１１０の振動エネルギーを吸収し、それによってマグネット本体１１０の振動を抑制することができる。以下、振動系６００を動吸振器６００とも呼ぶ。
【００５０】
マグネット本体１１０の、固有モード１および２の振動におけるモード質量をそれぞれＭ１，Ｍ２、モード剛性をそれぞれＫ１，Ｋ２、モード減衰をそれぞれＣ１，Ｃ２とし、振動系６００の、固有モード１および２の振動におけるモード質量をそれぞれｍ１，ｍ２、モード剛性をそれぞれｋ１，ｋ２、モード減衰をそれぞれｃ１，ｃ２、とすると、振動系６００がマグネット本体１１０の動吸振器として機能するための条件は下記のようになる。なお、モード質量、モード剛性およびモード減衰は、振動解析上のモードパラメータ（ｍｏｄｅ ｐａｒａｍｅｔｅｒ）である。また、モード減衰ｃ１，ｃ２は、主として振動減衰部材１６７によって定まるモードパラメータである。
【００５１】
【数１】
【数２】
【数３】
【数４】
ここで、
【００５６】
【数５】
【数６】
図１５に、磁気共鳴撮影に用いるパルスシーケンス（ｐｕｌｓｅ ｓｅｑｕｅｎｃｅ）の一例を示す。このパルスシーケンスは、スピンエコー（ＳＥ：Ｓｐｉｎ Ｅｃｈｏ）法のパルスシーケンスである。
【００５９】
すなわち、（１）はＳＥ法におけるＲＦ励起用の９０°パルスおよび１８０°パルスのシーケンスであり、（２）、（３）、（４）および（５）は、同じくそれぞれ、スライス勾配Ｇｓ、リードアウト勾配Ｇｒ、フェーズエンコード勾配ＧｐおよびスピンエコーＭＲのシーケンスである。なお、９０°パルスおよび１８０°パルスはそれぞれ中心信号で代表する。パルスシーケンスは時間軸ｔに沿って左から右に進行する。
【００６０】
同図に示すように、９０°パルスによりスピンの９０°励起が行われる。このときスライス勾配Ｇｓが印加され所定のスライスについての選択励起が行われる。９０°励起から所定の時間後に、１８０°パルスによる１８０°励起すなわちスピン反転が行われる。このときもスライス勾配Ｇｓが印加され、同じスライスについての選択的反転が行われる。
【００６１】
９０°励起とスピン反転の間の期間に、リードアウト勾配Ｇｒおよびフェーズエンコード勾配Ｇｐが印加される。リードアウト勾配Ｇｒによりスピンのディフェーズ（ｄｅｐｈａｓｅ）が行われる。フェーズエンコード勾配Ｇｐによりスピンのフェーズエンコードが行われる。
【００６２】
スピン反転後、リードアウト勾配Ｇｒでスピンをリフェーズ（ｒｅｐｈａｓｅ）してスピンエコーＭＲを発生させる。スピンエコーＭＲはデータ収集部１５０によりビューデータ（ｖｉｅｗ ｄａｔａ）として収集される。このようなパルスシーケンスが周期ＴＲ（ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ ｔｉｍｅ）で６４〜５１２回繰り返される。繰り返しのたびにフェーズエンコード勾配Ｇｐを変更し、毎回異なるフェーズエンコードを行う。これによって、６４〜５１２ビューのビューデータが得られる。
【００６３】
磁気共鳴撮影用パルスシーケンスの他の例を図１６に示す。このパルスシーケンスは、グラディエントエコー（ＧＲＥ：Ｇｒａｄｉｅｎｔ Ｅｃｈｏ）法のパルスシーケンスである。
【００６４】
すなわち、（１）はＧＲＥ法におけるＲＦ励起用のα°パルスのシーケンスであり、（２）、（３）、（４）および（５）は、同じくそれぞれ、スライス勾配Ｇｓ、リードアウト勾配Ｇｒ、フェーズエンコード勾配ＧｐおよびスピンエコーＭＲのシーケンスである。なお、α°パルスは中心信号で代表する。パルスシーケンスは時間軸ｔに沿って左から右に進行する。
【００６５】
同図に示すように、α°パルスによりスピンのα°励起が行われる。αは９０以下である。このときスライス勾配Ｇｓが印加され所定のスライスについての選択励起が行われる。
【００６６】
α°励起後、フェーズエンコード勾配Ｇｐによりスピンのフェーズエンコードが行われる。次に、リードアウト勾配Ｇｒにより先ずスピンをディフェーズし、次いでスピンをリフェーズして、グラディエントエコーＭＲを発生させる。グラディエントエコーＭＲはデータ収集部１５０によりビューデータとして収集される。このようなパルスシーケンスが周期ＴＲで６４〜５１２回繰り返される。繰り返しのたびにフェーズエンコード勾配Ｇｐを変更し、毎回異なるフェーズエンコードを行う。これによって、６４〜５１２ビューのビューデータが得られる。
【００６７】
図１５または図１６のパルスシーケンスによって得られたビューデータが、データ処理部１７０のメモリに収集される。なお、パルスシーケンスはＳＥ法またはＧＲＥ法に限るものではなく、例えばファーストスピンエコー（ＦＳＥ：Ｆａｓｔ Ｓｐｉｎ Ｅｃｈｏ）法やエコープラナーイメージング（ＥＰＩ：Ｅｃｈｏ Ｐｌａｎａｒ Ｉｍａｇｉｎｇ）等、他の適宜の技法のものであってよいのはいうまでもない。データ処理部１７０は、メモリに収集したビューデータに基づいて画像を再構成する。
【００６８】
上記のような磁気共鳴撮影の最中に、マグネットシステム１００の設置場所の床振動等がマグネット本体１１０に伝わるようなことがあっても、動吸振器６００によってマグネット本体１１０の振動が抑制され、それによってマグネットシステム１００の磁場変動が抑制されるので、再構成画像は品質の良いものとなる。
【００６９】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、コの字状の磁石支持部材を使用しながらも振動の影響を受けにくい磁場形成装置、および、そのような磁場形成装置を備えた磁気共鳴撮影装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の一例の装置のブロック図である。
【図２】マグネットシステムの構成を示す略図である。
【図３】マグネットシステムの構成を示す略図である。
【図４】図１５におけるＡ−Ａ断面を示す略図である。
【図５】テーブル押し出し状態を示す略図である。
【図６】マグネット本体の構成を示す略図である。
【図７】マグネット本体の構成を示す略図である。
【図８】マグネット本体の構成を示す略図である。
【図９】図７におけるＢ−Ｂ断面を示す略図である。
【図１０】マグネット本体の構成を示す略図である。
【図１１】振動系の振動を示す略図である。
【図１２】振動系の振動を示す略図である。
【図１３】マグネット本体の振動を示す略図である。
【図１４】マグネット本体の振動を示す略図である。
【図１５】撮影のパルスシーケンスを示す略図である。
【図１６】撮影のパルスシーケンスを示す略図である。
【符号の説明】
１ 対象
１００ マグネットシステム
１０２ 主磁場マグネット部
１０６ 勾配コイル部
１０８ ＲＦコイル部
１２０ テーブル駆動部
１３０ 勾配駆動部
１４０ ＲＦ駆動部
１５０ データ収集部
１６０ 制御部
１７０ データ処理部
１８０ 表示部
１９０ 操作部
５００ テーブル
１１２ 基台部
１１４ 支柱部
１１６ 庇部
３１０ 装架機構
１１５ ヨーク
１５１，１５３ 水平肢
１５５ 垂直肢
１１１ 上側磁石部
１１３ 下側磁石部
１６１ 梁
１６３，１６３’ 柱
１６５ ウェイト
１６７ 振動減衰部材
Claims (8)
- 垂直肢およびこの垂直肢の両端部から水平方向に延びる一対の水平肢を有する磁石支持部材と、
前記一対の水平肢によってそれぞれ支持され垂直方向に間隔をあけて互いに対向する一対の磁石と、
前記一対の水平肢のうち前記磁石支持部材の固有振動の自由端となるほうに設けられその固有振動数に近似する固有振動数を持つ振動系と、
を具備することを特徴とする磁場形成装置。 - 前記振動系の垂直方向の固有振動数が前記磁石支持部材の垂直方向の固有振動数に近似する、
ことを特徴とする請求項１に記載の磁場形成装置。 - 前記振動系の水平方向の固有振動数が前記磁石支持部材の水平方向の固有振動数に近似する、
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の磁場形成装置。 - 前記振動系は、両端部が固定され中央部にウェイトおよび振動減衰部材を有する水平な梁である、
ことを特徴とする請求項１ないし請求項３のうちのいずれか１つに記載の磁場形成装置。 - 撮影の対象を受容する空間を有しこの空間に静磁場、勾配磁場および高周波磁場を形成する磁場形成手段と、
前記磁場形成装置を通じて獲得した磁気共鳴信号に基づいて画像を生成する画像生成手段と、
を有する磁気共鳴撮影装置であって、
前記磁場形成手段は、
垂直肢およびこの垂直肢の両端部から水平方向に延びる一対の水平肢を有する磁石支持部材と、
前記一対の水平肢によってそれぞれ支持され垂直方向に間隔をあけて互いに対向する一対の磁石と、
前記一対の水平肢のうち前記磁石支持部材の固有振動の自由端となるほうに設けられその固有振動数に近似する固有振動数を持つ振動系と、
を具備することを特徴とする磁気共鳴撮影装置。 - 前記振動系の垂直方向の固有振動数が前記磁石支持部材の垂直方向の固有振動数に近似する、
ことを特徴とする請求項５に記載の磁気共鳴撮影装置。 - 前記振動系の水平方向の固有振動数が前記磁石支持部材の水平方向の固有振動数に近似する、
ことを特徴とする請求項５または請求項６に記載の磁気共鳴撮影装置。 - 前記振動系は、両端部が固定され中央部にウェイトおよび振動減衰部材を有する水平な梁である、
ことを特徴とする請求項５ないし請求項７のうちのいずれか１つに記載の磁気共鳴撮影装置。
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