JP4011549B2 - 磁気共鳴画像化システム - Google Patents

Description

本発明は磁気共鳴画像化技術に関する。

磁気共鳴画像化（ＭＲＩ）においては、例えば、患者の人体などの画像化する対象物の本体が強力な静止磁場にさらされている。無線周波数（ＲＦ）励振信号が対象物に供給されるようになっている。これにより対象物本体の組織が、ここでは「磁気共鳴信号」と呼ぶ、微弱な無線周波数信号を放射することになる。この手順においては、磁場勾配を供給することにより、この手順の異なる部分の間に、静止磁場の強さを様々な軸方向の距離によって変化させている。この結果得られる磁気共鳴信号は空間的に記号化されている。したがって、磁気共鳴信号は一般に、例えば、一点、１つの線または２次元「スライス」のような限定された範囲内で発生することになる。さらに、１つの線またはスライスの異なる部分からの信号は、相互に周波数または位相が異なっている。この手順を多数回繰り返すと、公知の方法を利用して、各々が単一の微細体積要素、すなわち「ボクセル」内で発生する磁気共鳴信号の１つまたは複数の特性を表すデータ要素を有する画像データ・セットの復元が可能になる。磁気共鳴信号の特性は信号を発生する物質の組成により変化するため、人体の異なる組織から発生する信号はそれぞれ異なっている。したがって、異なる組織内のボクセルを表すデータ要素は異なる値を有することになる。このようなデータ・セットを用いて、例えば、人体内の異なる組織をさまざまな輝度または色で表示する、スクリーン表示またはプリント画像などの目視で認識できる画像を実現している。

磁気共鳴画像化は、例えばＸ線画像化、蛍光透視法およびＣＡＴ Ｘ線走査法などの他の画像化技法に勝る多くの利点を提供している。例えば、ＭＲＩは軟性組織を極めて詳細に表示でき、また微細な解剖学的差異を表示できる。さらに、ＭＲＩは対象物または患者にイオン化放射線を照射する必要がない。

多くの従来の磁気共鳴画像化装置では、患者が水平ベッド上に横たわり、次に、静止磁場の発生に用いられる超伝導ソレノイド磁石内の円筒形開口内部に進められる。別の従来のＭＲＩ画像化装置は、患者収容空間を形成する強磁性体フレームを有する磁石を使用している。従来のソレノイド磁石の閉所恐怖症的な円筒形開口と対照的な、比較的開放的な患者収容空間を提供するような磁石の設計に対し多大な努力がなされてきた。しかしながら、これらの装置においても同様に、医療手順全体を通して水平を維持するベッド上に患者を置くことは共通の実践行為であった。

多くの場合、患者に近接した固定具を提供することが望ましい。例えば、小型のソレノイド・コイルなどの局部アンテナは、画像化される患者の体の一部を囲み、例えば患者の頭部または手足周りに配置可能である。このようなアンテナを利用して、ＲＦ励振信号を送信できるか、組織から放射される磁気共鳴信号を受信でき、またはその両方を行うことができる。このような局部アンテナにより、患者体内の診断対象の特定領域からの信号の改良された受信が可能になる。例えば、患者の頭部または手足を支持するための架台のような、テーブルを基準にして患者の体の各部を支持または位置合わせするなどの目的には、他の固定具を利用することも可能である。一般に、これらの固定具は、特定の患者に対するベッドの表面の所望の位置に簡単に配置するか、または患者の体の上に配置することにより、患者がベッド表面上に横たわるとき、この固定具がベッド表面で支持されるようになる。これらの機構は、ベッドが常時水平位置に維持される場合に十分な機能を果たしている。

同時係属の、本発明の譲受人に譲渡された米国特許出願第０８／９７８，０８４号および第０９／７１８，９４６号（これら出願の開示内容は、参照により本明細書に組み込まれる）に詳細に記載されているとおり、磁気共鳴画像化システムは、ほぼ垂直方向に延在するテーブルのような患者支持部を設けることにより、患者の体長軸をほぼ垂直にすることができる。例えば、患者は背中、体側または前面をほぼ垂直な支持体にもたれ掛けた状態で、直立姿勢を維持できる。このような支持体はテーブルの下端部から突き出た足置き台を備えており、患者はこの足置き台上に立つことができる。別の機構においては、支持体はテーブルから突き出るシートを含み、テーブル面が垂直にあるときに、このシートが水平面にあるようになっている。特定の好ましい実施形態においては、患者支持体は磁石を基準にして移動させることができる。例えば、患者支持体は磁石に対して直角方向に移動するように構成され、患者の一部分を磁石の患者収容空間内に持上げることが可能となっている。これとは別にあるいはこれに追加して、患者支持体は、ほぼ水平方向およびほぼ垂直方向の間の方向範囲全体に傾斜するように構成されていてもよい。

医療手順全体または一部の間において、患者支持体テーブルがほぼ垂直方向にある場合、患者支持体の表面上に配置された固定具は、固定具が表面に固定されるまで、支持体から取り外されている。固定具は、特定用途についての間に合わせの道具、例えばストラップまたはテープなどを用いて支持体に固定できるが、このような器具は完全な解決方法を提供できない。したがって、磁気共鳴装置に固定具を位置調整する改良された装置、およびこのような改良された位置調整装置を組み込んだ磁気共鳴装置の必要性が依然として存在していることになる。

本発明の１つの態様は、患者収容空隙を形成する部材を含む構造体を有する磁気共鳴装置を提供し、さらにまた前記構造体を基準にして一定範囲の支持位置全体にわたり移動可能な患者支持体を備える、磁気共鳴画像化システムを実現することである。本発明のこの態様による画像化システムは、固定具位置調整装置および固定具を備えていることが好ましい。固定具位置調整装置は、固定具を患者支持体に固定し、患者支持体を基準にして一定範囲の固定具位置全体にわたり固定具を調整できる機能を有している。最も好ましくは、固定具位置調整装置により調整可能な固定具位置の範囲を制限して、固定具位置の範囲内の固定具のあらゆる位置において、患者支持体の移動の間、固定具が空隙を形成する構造体の各部材を妨害しないようにすることである。本発明のこの態様によるシステムは、必要に応じて、患者の必要性に適合する固定具の調整能力を実現し、また十分な安全性を実現している。この固定具位置調整装置は、技術者が支持体に対して固定具の位置を誤って取り付けることにより、支持体の移動にて、固定具が破壊して磁石の空隙を形成している構造体に入りこむのを防止する。

一般に、支持体は縦方向を有している。支持体は、支持体の縦方向がほぼ垂直に延びるような方向に位置合わせするか、または位置合わせ可能である。支持体の位置の範囲には、支持体の縦方向の移動範囲を含めることが可能である。一般に、支持体は縦方向に延びる一対の縦方向の端部を有している。最も好ましくは、固定具位置調整装置により与えられる固定具位置の範囲は、縦方向と交差する横方向の位置の範囲を含んでいる。好ましくは、横方向の位置の範囲を制限して、横方向の位置の範囲内の固定具のあらゆる位置において、固定具が患者支持体の縦方向の両端部の間に配置されるようにすることである。

好ましくは、固定具位置調整装置は、取付けユニットおよび取付けユニットを患者テーブルに接続する１つまたは複数の取付け付属品、ならびに固定具に係合する固定具収容ユニットを備えている。固定具収容ユニットは取付けユニットを基準にして調整可能であり、好ましくは、取付けユニットに対して横方向に調整可能であり、それにより、前述の調整能力を実現するようになっている。特定の好ましい実施形態においては、磁気共鳴画像化システムの患者支持体は、支持体の縦方向に延びる１つまたは複数の支持体トラックを備え、取付け付属品は支持体トラックに係合するように構成された１つまたは複数の案内部材を備え、この部材により、取付けユニットを患者支持体に対して縦方向に調整できるようになっている。好ましくは、取付け付属品はまた、取付けユニットおよび患者支持体に係合する１つまたは複数の保持部材を備え、この保持部材により、患者支持体に対する取付けユニットの移動を防止している。最も好ましくは、固定具収容ユニットは固定具を固定具収容ユニットに取外し可能に保持する取外し可能な接続部を備え、これにより、固定具を取外しできるようになっている。１つまたは複数の追加の固定具を設けることができ、固定具収容ユニットの取外し可能な接続部は、固定具のいずれとも係合するように構成されている。したがって、固定具は相互交換可能である。追加の固定具を異なる構造にして、様々な患者要求に適合させることができる。

本発明の別の態様は、前述の磁気共鳴画像化システムにおいて使用する固定具位置調整装置を提供している。好ましくは、本発明のこの態様による固定具位置調整装置は、取付けユニットおよび取付けユニットを磁気共鳴装置の患者支持体に接続する１つまたは複数の取付け付属品を備えている。固定具位置調整装置はさらに、固定具を保持するように構成された固定具収容ユニットを備えている。好ましくは、固定具収容ユニットおよび取付けユニットを相互に係合可能とし、固定具収容ユニットを取付けユニットに対する位置の範囲全体にわたり調整可能としている。これにより、前述のとおり、固定具収容ユニット内に保持される固定具の、患者支持体に対する位置調整を可能にしている。好ましくは、取付けユニットはトラック方向を画定し、取付け付属品は取付けユニットを患者支持体に固定するように構成されており、それにより、トラック方向は支持体の縦方向と交差するようになる。好ましくは、固定具収容ユニットを取付けユニットに係合するとき、固定具収容ユニットは取付けユニットに対してトラック方向にスライド可能となっている。

好ましくは、固定具収容ユニットおよび取付けユニットは相互に係合する止め金具を有し、これにより、固定具収容ユニットのトラック方向への位置移動を制限している。固定具収容ユニットは、コイル形状の固定具を保持して、コイルの軸がトラック方向と交差するようになっており、これにより、固定具収容ユニットを患者支持体と組み合わせると、コイル軸は患者支持体の縦方向に延在するようになっている。好ましくは、固定具収容ユニットは、トラック方向と交差するように配置された軸を有する受台を形成し、さらに、コイルまたは他の固定具上の対応する機構に係合する１つまたは複数の解放可能なラッチを備えている。特定の１つの好ましい実施形態においては、デテントを設けて、固定具収容ユニットがトラック方向への当該ユニットの移動範囲内の所定の位置に保持されている。

本発明のこれらの態様による好ましい位置調整ユニットおよび磁気共鳴システムは、患者支持体への固定具の固定付属品を備え、患者支持体を垂直方向、ならびに水平方向、患者頭部に接する固定具の頭部端が足端部より低い位置にあるトレンデレンブルク方向、および中間方向などの別の方向で作動可能となっている。本発明のこれらの態様による最も好ましい構造は、さまざまな方向に配置される各種固定具を使用して、広範囲の医療手順に必要な汎用性を実現し、また、固定具および位置の迅速な変更を可能にするものである。さらに、本発明のこれらの態様による好ましい装置およびシステムは十分な安全性を実現している。

本発明の別の態様は、磁気共鳴システムを作動する方法を提供している。好ましくは、本発明のこの態様による方法は、固定具位置調整装置を用いて第１固定具を磁気共鳴装置の患者支持体上に位置合わせするステップと、固定具位置調整装置を調整して患者支持体を基準にして固定具の位置を調整するステップとを含んでいる。好ましくは、この方法はさらに、空隙を形成する一対の磁石部材間の支持体位置の範囲内で患者支持体を移動させるステップを含んでいる。最も好ましくは、前記調整ステップの完了後、固定具位置調整装置は固定位置を限定して、患者支持体を移動させるステップの間、固定具が一対の磁石部材を妨害しないようにしている。本発明のこの態様による方法は、固定具を固定具位置調整装置から取り外して、その固定具を別の固定具に置き換える、別のステップを含めることもできる。調整および移動ステップは、新しい固定具を用いて繰り返すこともできる。

本発明の１つの実施形態による位置調整装置は、取付けユニット２０（図１および図２）を備えている。取付けユニットは、底面２４を有する下側プレート２２を備えている。第１の一式の案内部材２６ａ〜２６ｃは、底板を横切って一列に並んで底面から突出している。第２の一式の案内部材２８ａ〜２８ｃもまた、底面から突出している。第２の一式の案内部材は、第１の一式の案内部材２６により形成される列と平行に一列に並んでいる。第１の一式の案内部材は、ショルダ・ボルトの形状の中央の案内部材２６ｂを含み、この案内部材２６ｂは底板の底面２４に近接する相対的に小さい直径のネック部分３０と、底面２４から離れた相対的に大きい直径の頭部３２とを有している。第１の一式の案内部材のうちの保持案内ユニット２６ａ，２６ｃは一般に、長方形の固い部材である。第２の一式の案内部材２８は、第１の一式の端部案内部材２６ａ，２６ｃと同様の端部案内部材２８ａ，２８ｃと、中央の案内部材２６ｂと同様の中央の案内部材２８ｂとを備えている。一対の弾性止め具部材３４は、端部案内部材２６ａ，２８ａと一体化して形成されている。これら端部案内部材は、底板２２の方向およびそれから離れる方向、すなわち図１に示されるように上方および下方にたわむようになっている。

図２に示すように、取付けユニット２０は図１に示す位置の反対であり、したがって、図２では底板２２の上面２３が上方向に向いている。取付けユニットは、上面２３から上方に突き出る一対の側面レール３６および３８を有している。この側面レールは一般に、トラック方向に、すなわち軸４０で示される方向に延在している。レール３６，３８は（図２）、一般に、底板２２の両方の縁部に沿って延びる。第１レール３６は、レールの上側端（すなわち底板２２から離れたレール縁部）から内側方向に突き出るフランジ４２を有している。第２レール３８は、レール３６へ向かって内側方向に突き出る同様のフランジ４４を有している。レール、フランジおよび底板２２は一体となって、トラック方向４０に延在するほぼＴ字型のトラックを形成している。第１レール３６は、フランジ４２と底板２２との間に配置された一連のデテント・バンプ４８を備えている。デテント・バンプ４８は、一定間隔で、例えばデテント・バンプ間で約２．５ｃｍ（１インチ）の間隔で配置されている。ストッパ４９は、スロット４６内の底板２２の上面２３から上方に突き出ている。図１で明らかなように、案内部材の第１列はトラック方向４０を横切って延在し、案内部材の第２列もまたトラック方向を横切って延在している。

固定具収容ユニット５０（図３および図４）は、一対の対向する縦方向縁部５４および５６を有する基板５２と、細長い中央スロット５８とを備えている。一対の末端突出板６０，６２は、基板５２の両端でこの基板から上方に突き出ている。末端突出板６２はその内面内にほぼ長方形のスロット６４を有し、突出板６２の表面は対向する突出板６０へ向かって面している。スロット６４は、基板５２から離れる方向の突出板６２の上端に向かって開口している。

ラッチ６６はスロット６４内に突き出ている。このラッチは、スロット６４の開放端の方に向かって徐々に傾斜する表面を有している。図３の破線で示されるように、ラッチ６６は、弾性ばねアーム６８上に保持され、末端ユニット６４の空所内に配置されている。この空所は、プレート７０でカバーされている。解放ボタン７２は末端ユニット（突出板）６２の縁部で外部に露出している。ボタン７２は、ロッド７４を介してばねアーム６８に連結されており、ボタン７２が手で押圧されると、ラッチ６６がスロット６４から外に動くことになる。反対側の末端ユニット６０は、同様のラッチ７７、弾性アーム７９、および同様の解放ボタン７８を備えるスロット７６を有している。

一対のプレート８０および８２は基板５２から上方に突き出て、末端突出板６０，６２の間に延在している。プレート８０，８２は基板５２の縁部５４および５６から内側方向に間隔を空けている。このように、第１縁部５４とプレート８０との間の基板の領域は第１リップ８４を形成するのに対し、第２縁部５６とプレート８２との間の基板のもう一方の領域は別の第２リップ８６を形成している。プレート８０，８２はそれらの上縁部に半円形凹部８８，９０を有し、これらプレートは一体として、受台軸９２を有する円筒形の一部の形状の受台を形成している。受台軸は、基板の縁部５４，５６と交差する方向に延在し、したがって、基板の縦方向と交差することになる。

図４で最もよく示されているように、基板５４の第２縁部５６は、縁部の縦方向に沿って、相互に一定間隔を空けた一連のデテント・ノッチ９４を備えている。ノッチ９４間の間隔は、取付けユニット（図２）のデテント・バンプ４８間の間隔に一致している。

図５に示すように、固定具収容ユニット５０は取付けユニット２０と組み合わせて、当該固定具収容ユニットの基板５２が取付けユニットのスロット４６内に配置されるようになっている。これにより、基板の縁部のリップは、取付けユニットのフランジ４２，４４の下に配置されている。基板５２の縦方向、したがって、縁部５４および５６（図３および図４）は、取付けユニットにより決定されるトラック方向４０に延在している。固定具収容ユニットの受台軸９２は、トラック方向４０に対して直交している。固定具収容ユニットの基板の第２縁部５６（図４）は、取付けユニットの第１レール３６のフランジ４２の下に配置されているのに対し、固定具収容ユニットの第１縁部５４（図４）は、第２レール３８のフランジ４２の下に配置されている。図５に示す位置においては、基板５２上のデテント・ノッチ９４（図４）のいくつかは、第１レール３６上のデテント・バンプ４８（図２）のいくつかと係合している。しかし、固定具収容ユニット基板の縁部５６，５４の間の距離は、レール３６，３８の間の距離よりもわずかに短いため、固定具収容ユニットは、レール３８の方向およびトラック方向４０と交差する方向にわずかにスライドして、デテント・バンプおよびデテント・ノッチを分離するようになっている。このシフトした状態において、固定具収容ユニット５０は、取付けユニット２０を基準にして、トラックまたはスロット４６に沿ってトラック方向４０にスライド可能である。

取付けユニットのストッパ４９は、基板のスロット５８内に配置されている。このストッパは、取付けユニットに対する固定具収容ユニットの移動範囲を制限するものである。一方の端では、固定具収容ユニットの第１末端突出板６０は、図５の上部方向の取付けユニット２０の端部と一直線になっている。移動範囲の反対端では、他方の末端突出板６２が取付けユニット２０の反対端と一直線になっている。このように、ストッパ４９およびスロット５８により可能な移動範囲内のすべての位置において、固定具収容ユニット５０の全体は、取付けユニット２０のトラック方向２０の長さ内に配置されている。

図６に示すように、図１〜図５の固定具位置調整アセンブリは、局部ＲＦコイル９４などの固定具と共に使用可能である。このコイルは一般に、内側開口９８を有する環状ハウジング９６内に封入された従来巻線を備えている。このコイルは開口の中心を通って延びるコイル軸１００を形成している。コイル９４はまた、一対の取付けパッド１０２，１０４を有している。パッド１０２は平面を形成し、この平面は当該平面から突出するほぼ長方形のブロック１０６を有している。ブロック１０６は、ブロックの両側面から内側に延びるノッチ１０８，１１０を有している。ブロック１０６は、コイル軸１００と交差する方向に長くなっている。パッド１０４は、同様の平面およびブロック（図示なし）を形成している。パッド１０２はその平面から突き出た一対の電気接点１１２を有している。また、このコイル・ユニットは、受信コイルと組み合わせて共通に使用される他の構成要素（図示なし）、例えばパッドの一方または両方の内部に配置できる同調キャパシタまたは前置増幅器を備えていてもよい。電気コネクタ１１２は、コイルの巻線および他の電気部品に接続されている。使用において、これらコネクタは、従来のケーブル（図示なし）によって、磁気共鳴装置のＲＦ送信器および／または受信器に接続されている。別の実施形態においては、コネクタ１１２はコイルに永久接続されたケーブルに置き換えることができる。

コイルは、図６に示すように、当該コイルを位置合わせし、固定具収容ユニットに向かって下方に押し進めて、ブロック１０６が末端突出板６２のスロット６４内に嵌まり込み、パッド１０４上の対応するブロックが末端ユニット６０のスロット７６（図５）内に嵌まり込むようにすることにより、固定具収容ユニット５０に係合されるようになっている。ブロックがスロットに嵌まり込むと、ブロックは、スロットから出ているラッチ６６，７７（図３および図５）をばねアームの付勢力に抗して押し付けている。この目的のため、ラッチはスロットの開放端の方向に向かって傾斜する表面を有している。コイルが完全に設置され、ブロックが末端ユニットのスロット内の底面に達すると、スロット６４内のラッチ６６は、ブロック１０６上のスロット１０８または１１０の１つに係合し、末端突出板６０の対応するラッチ７７は同様の態様で、パッド１０４のブロックと係合するようになっている。したがって、コイルは末端ユニットに強固に保持されることになる。コイルの環状ハウジング９６は、固定具収容ユニットの壁面８８，９０によって形成されるＵ字型受台内に収容されている。この状態においては、コイル軸１００は受台軸９２と平行に延在し、したがって、取付けユニットのトラック方向４０と交差する方向に延在していることになる。

コイルは、固定具収容ユニット５０のトラック方向４０の長さ内に収められている。すなわち、コイルは末端突出板６０，６２の間に配置されている。前述のとおり、取付けユニットに対する固定具収容ユニットの移動範囲は、固定具収容ユニットの全体が取付けユニット２０のトラック方向の長さ内に収まるように制限されている。したがって、コイル全体もまた、取付けユニット２０の長さ内に収まることになる。

固定具位置調整装置は、磁気共鳴装置１２０と組み合わせて使用されている（図７）。図示された特定の装置は、前述の同時係属で、本発明の譲受人に譲渡された米国特許出願に記載の装置とほぼ同一である。この装置は、一対の対向する部材１２４を有する磁石１２２を備え、この部材１２４の間に患者収容空隙１２６を形成している。図示された特定の磁石においては、対向する部材は磁極面であるが、別の方式の磁石においては、これら対向する部材は対向する超伝導または抵抗性電磁石コイルまたは別の構造体であってもよい。磁石は、患者収容空隙１２６内の磁石軸１２８の周りに磁界を発生するように配置されている。磁石軸はほぼ水平に延在している。磁気共鳴画像化装置はさらに、患者搭載面１３２および縦方向１３４を有する細長い患者支持体１３０を組み込んだ患者搬送装置を備えている。足置き台１３７は患者搭載面１３２の一端から突き出ている。患者搭載面は、一対の縦方向縁部１３６で周囲が囲まれている。図７および図８に示された状態においては、患者搭載面はほぼ垂直面に置かれ、患者支持体の縦方向１３４は、一般に垂直に対し約１５度以内で、ほぼ垂直に延びている。縦方向１３４を横切る患者搭載テーブルの横方向すなわち横寸法は、磁石の対向する部材１２４の間の空隙１２６の寸法よりわずかに小さい。患者支持体の横寸法は磁石軸１２８と平行である。

患者支持体１３０は、可動台１３８および駆動部１４０に連結されるように配置され、患者支持体１３０をそれの縦方向に移動させ、また支持体を図示された垂直状態と、患者搭載面１３２および縦方向１３４がほぼ水平になる水平状態（図示なし）との間で傾斜している。

図９および図１０で詳細に示すように、患者搭載面１３２は相互に平行に延在し、かつ支持体の縦方向１３４に延びる一対のスロット１３８，１４０を有している。図１０で最もよく示されるように、スロット１３８，１４０はほぼＴ字型の断面である。したがって、各スロットは幅の狭い上部部分１４４を有し、この部分では、スロットが該スロットの開口から離れる表面１３２の方向に開口している。スロットの縦方向に沿って、対になったポケット１４６（図９）が設けられている。これらポケットの幅は、スロットの幅の狭い部分１４４よりも広くなっている。

固定具位置調整装置は、上に固定具を載せるかまたは載せていなくても、位置調整装置を患者搭載面１３２に接して配置することにより、取付けユニット２０（図１）の底面２４が患者搭載面１３２と突き合わされ、案内部材２６の一方の列がスロット１３８と一直線になり、また案内部材２８の他方の列がスロット１４０と一直線になるようにしているので、ＭＲＩ装置の患者支持体１３０に係合可能となる。中央の案内部材２６ｂ，２８ｂは、ポケット１４６の１組に位置合わせされている。この状態においては、中央の案内部材の頭部３２（図１）はポケット内部に嵌まり込んでいるが、端部の案内部材２６ａ，２６ｃ，２８ａ，２８ｃはスロットの幅の狭い部分１４４に嵌め込まれている。そして、この装置は、テーブルに対して所望の位置に達するまで、テーブルの縦方向に移動させられるようになっている。中央の案内部材の頭部３２は、スロットの幅の広い部分１４２に挿入されている。取付けユニット上の止め金具部材３４（図１）は、スロット１３８，１４０の底面に摩擦接触しており、これにより、取付けユニットを支持体の縦方向に沿った位置に保持している。好ましくは、取付けユニット２０は、患者支持体１３０上に取付けられ、デテント・バンプ４８（図２）を備える第１レール３６は患者支持体の足元の足置き台１３７の方を向くように設置されている。これにより、患者支持体が図のように垂直方向にあるとき、重力が固定具位置調整ユニットに作用して、固定具を下方の第１レール方向に押し付けることにより、デテント・バンプ４８を固定具位置調整ユニット基板の縁部にあるデテント・ノッチ９４（図４）に係合して保持するのを助けるようになっている。一般に、固定具位置調整装置を患者支持体に固定した後、固定具を固定具位置調整装置に係合させている。

組み立てた状態においては、取付けユニット、したがって、固定具位置調整アセンブリの残りの部分および固定具は患者支持体に固定されて保持されることになる。また、この状態においては、取付けユニットは、テーブルに対して横方向で、患者支持体の縦方向１３４と交差する方向への移動が制約されている。案内ユニット（図２、図５および図６）のトラック方向４０は、テーブルの縦方向と交差する方向である。案内ユニットのトラック方向の長さは患者支持体の幅以下であり、すなわち、患者支持体の縦方向縁部１３６の間の距離よりもわずかに短い。したがって、固定具位置調整アセンブリ全体および固定具は、患者支持体の幅以内に収まっている。固定具位置調整ユニット５０および固定具９４もまた、患者支持体の幅以内に収まっている。前述のとおり、固定具位置調整ユニットおよび固定具は、移動範囲の限度内でトラック方向２０に移動できるようになっている。しかし、取付けユニットに対する固定具位置調整ユニットのあらゆる位置において、固定具位置調整ユニット５０および固定具９４の全体は、取付けユニットのトラック方向２０の長さ以内に収まり、したがって、全体は患者支持体の幅以内に収まっている。

技術者は、道具を使用することなく、容易に固定具の位置調整ができる。特定の手順については、固定具を必要に応じて位置変更が可能である。例えば、図７に示されるように、固定具９４は患者Ｐの右膝を取り囲むように位置調整され、患者の膝はコイル・ハウジング９４の開口を通過して延在している。患者の左足は取付けユニット２０を横切って延在している。しかし、取付けユニット２０は低い形状を有し、患者支持体の表面１３２から僅かに、例えば約１インチ（約２．５４センチ）だけしか突出しないため、取付けユニットは実質的な不快感を与えず、患者の左足の位置調整を妨害しない。枕またはパッドは、患者と取付けユニット２０との間に配置可能である。

固定具またはコイル９４、ならびに取付けユニット２０および固定具位置調整ユニット５０を含む固定具位置調整装置の全体は、縦方向縁部１３６の間の患者支持体１３０の幅以内に配置されているため、これら構成要素は患者支持体１３０の運動を妨害しない。これら構成要素は、磁石の空隙形成部材１２４と衝突することはない。

取付けユニット２０および固定具収容ユニット５０を含む同一の固定具位置調整装置を用いて、別の固定具を取付けることが可能である。例えば、図１１に示すように、ほぼＵ字型の頭受け２９４を、コイル９４の代わりに固定具位置調整装置内に取付けることが可能である。頭受け２９４は、ブロック１０６（図６）と同一のブロック２０６、および頭受けの反対側には対応するブロック（図示なし）を備えている。頭受けのブロックの構造はコイル９４のブロックの構造と同一である。したがって、頭受けは、末端ユニット６２の取付けスロット内、および末端ユニット６０の対応する取付けスロット内に、コイル９４と同一方法で嵌め合わせることが可能となる。さらに別の固定具は同一構造のブロックを取付けることにより、これら固定具のすべてを交換して使用できる。解放ボタン７２，７８（図３および図６）を押圧して、ラッチ６６，７７を固定具の取付けブロックのスロットとの係合から分離させ、固定具をスロットから持上げることにより、固定具を固定具位置調整アセンブリから切り離すことが可能となっている。これは、固定具位置調整装置が患者支持体上の所定の位置にある間、実施可能である。

好ましくは、固定具位置調整アセンブリの構成要素は、非金属材料、例えば、商標Ｄｅｌｒｉｎとして一般に販売されているアセタール樹脂、ポリ塩化ビニル、商標Ｌｅｘａｎとして一般に販売されているポリカーボネート、呼称Ｐｌｅｘｉｇｌａｓｓとして一般に販売されているアクリル樹脂、または呼称Ｇ１０として販売されているような繊維強化ポリマー、または木材などの材料で形成されている。

本発明から逸脱することなく、前述の形態のさまざまな変形形態および組合せを利用することができる。例えば、図７および図８には単一の固定具位置調整アセンブリが示されているが、患者支持体は、必要に応じて、複数の固定具位置調整アセンブリおよび固定具を設けることが可能である。また、取付けユニット２０が患者支持体の縦方向に移動しないように保持するのに用いられる、摩擦力利用の止め金具部材３４（図１）は、他の固定機構に置き換えることができる。例えば、取付けユニットは、固定部材を患者支持体に強固に係合するための手動操作カム、ねじまたは他の機構を設けることができる。あるいは、患者支持体は、支持体の縦方向に一列に配置された一連の穴を設けることができ、また、取付けユニット２０はこれら穴のいずれか１つに選択的に嵌め込むことができる固定ピンを取付けることにより、取付けユニットを正しい位置に保持することが可能である。または、ボルト、フックおよび商標ＶＥＬＣＲＯとして販売されているループ・ファスナなどの他の固定具、または吸着盤を利用することも可能である。別の変形形態において、患者支持体は、該患者支持体の縦方向に調整可能な部材を設けることができ、固定具位置調整装置はこの調整可能な部材に固定されている。例えば、調整可能な部材は、患者支持体の縦方向に延在するベルト、チェーンまたはケーブルであってもよく、患者支持体はベルト、チェーンまたはケーブルの移動を制御するための一式のドラム、スプロケットなどの適当な機構を備えることができる。この装置においては、患者支持体の縦方向における固定具位置調整装置の位置は、調整可能部材を移動させることにより調整可能となっている。

前述のとおり、固定具位置調整アセンブリが垂直方向にある患者支持体上に取付けられている間、重力はデテント・バンプ４８（図２）をデテント・ノッチ９４（図４）に係合して保持するのを助けている。患者支持体が水平方向に傾斜するときにバンプおよびノッチが係合状態を維持するのを保証するため、ばね（図示なし）は第２レール３８または基板５２の縁部５４に設けており、基板を第１レール３６およびデテント・バンプ４８の方向に押し付けることが可能となっている。前述のバンプおよびノッチを他の方式のデテント機構に置き換えることもできる。例えば、トラックの寸法は、トラック方向と交差する方向への基板の移動を防ぐ寸法にすることが可能である。第１レール３６に１つまたは複数のばね付勢デテント部材を取り付けて、これら部材がデテント・ノッチ９４に係合するようにできる。あるいは、取付けユニット２０には、トラック方向４０に沿って一列に配置された一連の穴を設けることが可能であり、固定具収容ユニット５０には、これら穴のいずれにも嵌め込める手動操作の固定ピンを設けることができる。取付けユニットのトラックの構造は変更できる。例えば、取付けユニットは、底板２２の表面から上方に突出する正方形、蟻継ぎまたは他の構造のトラック部材を有することが可能であり、固定具収容ユニット５０にはこのトラック部材と係合可能なスロットを設けることができる。

別の変形形態においては、デテント機構を完全に省略でき、固定具位置調整ユニットまたは取付けユニットに適正な制動または保持機構を設けて、固定具収容ユニットをトラックに沿った任意の位置の取付けユニットに固定することができる。また、接合ユニットに係合可能なねじを１つのユニットに設け、このねじを回転させることにより、固定具収容ユニットのトラック方向の位置を調整することができるようになっている。これら変形形態のすべてにおいて、前述のとおり、取付けユニットに対する固定具収容ユニットの移動範囲を制限するストッパを設けることが好ましい。

固定具収容ユニット上のブロック１０６（図６）および嵌め合わせスロット６４などの固定具を固定具収容ユニットに取付ける部材は、別の方式の相互係合部材に置き換えることが可能である。例えば、固定具はピンを設けることができ、固定具収容ユニットはそのピンの嵌め合い穴を有することができる（この逆も可能）。しかし、繰り返すが、各固定具の嵌め合い部材は他の固定具のそれらと同一とし、固定具を相互交換して使用できるようにする必要がある。取付けユニットまたは固定具収容ユニットは、患者支持体に対する固定具の位置の追加の自由度を与えるように構成されている。例えば、固定具収容ユニットの末端突出板６２，６０は、基板５４に対して傾斜するように構成でき、これにより、固定具を患者搭載テーブルに対して傾斜させることができる。また、末端突出板には、固定具を基板５４から離れる方向に上昇させる機構、または固定具を基板の方向に下降させる機構を設けることもできる。

図１〜図１０を参照してこれまでに説明した実施形態において、固定具収容ユニットは、コイル軸がトラック軸に対して直角方向に延在し、したがって、患者支持体の縦方向１３４と平行に延在するように、コイルを保持している。しかし、装置はコイルを他の方向、例えば患者支持体の縦方向に対して斜めの角度方向に保持するように構成してもよい。コイルの好ましい方向については、２００１年１０月５日出願の、同時係属の、本発明の譲受人に譲渡された米国特許仮出願第６０／３２７，３２９号に詳細に記載されている。この仮出願の開示内容は、参照により本明細書に組み込まれる。

本発明の別の実施形態によるシステムは、図８〜図１０を参照して先に述べた患者支持体１３０の対応する特性と類似の患者搭載表面２３２、側面縁部２３６および縦方向２３４を有する細長テーブルの形状の患者支持体２３０を備えている。この実施形態においては、固定具位置調整装置は、患者支持体表面２３２から患者支持体２２０の内部に延在する多数の支持体付属要素２０２を備えている。支持体付属要素すなわち穴２０２は直線配列に配置され、縦方向２３４と交差して横方向に延びる横列と、縦方向２３４に延びる縦列とを有している。側面縁部２３６に最も近い、配列の最も外側の縦列の穴は、この縦列の穴の中心から支持体の隣接縁部２３６までの縁部距離Ｄ_Eを形成している。各横列の穴２０２は、配列全体にわたり一定の同一中心間距離すなわちピッチＤ_Rで配置されている。また、各縦列の隣接する穴はピッチＤ_Cで配置され、この距離Ｄ_Cもまた配列全体にわたり一定であるが、Ｄ_Rと同一であっても、また異なっていてもよい。

また、固定具位置調整装置は、患者支持体と共に使用される第１固定具２０６に取り付けられた固定具付属部材２０４（図１３）を備えている。したがって、第１固定具２０６は、相互に第１間隔Ｄ_Sだけ離れた一対の固定具付属部材２０４を有している。第１固定具２０６の２つのピン２０４の間の距離Ｄ_Sは、Ｄ_Rの整数倍（この場合は、Ｄ_Rの２倍）に等しい。そして、各ピン２０４から第１固定具２０６の隣接縁部までの距離Ｄ_FはＤ_Eよりも短い。また、図１２に示すように、第１固定具の固定具付属部材すなわちピン２０４は、穴２０２ａ，２０２ｂを含む一式の支持体付属要素すなわち穴２０２に嵌め込まれ、第１固定具２０６を図１２中の実線で示す位置に配置することが可能である。穴２０２ａ，２０２ｂは、第１の一式の支持体付属要素を構成している。第１の一式の支持体付属要素を構成する穴２０２ａ，２０２ｂは、相互にＤ_Rの２倍の間隔を空けており、すなわち、追加の穴２０２ｃがこの一式の支持体付属要素の穴２０２ａ，２０２ｂの間に配置されている。

相互にＤ_Rの２倍の間隔を空けたすべての他の一式の支持体付属要素の穴２０２は、第１固定具２０６の固定具付属部材２０４を嵌め込みできる別の一式の支持体付属要素を構成している。したがって、固定具２０６は、第１固定具の固定具付属部材すなわちピン２０４を同様な一式の支持体付属要素すなわち穴２０２に嵌め込むことにより、多数の位置のいずれか１つに配置可能となっている。例えば、ピン２０４を一式の穴２０２，２０２ｅに嵌め込むことにより、第１固定具２０６を図１２の破線で示す位置２０６’に配置することができる。しかし、各ピン２０４から固定具２０６の縁部までの距離Ｄ_Fは、最も外側の列のいずれの穴２０２から患者支持体の縦方向縁部２３６までの距離Ｄ_Eよりも短いため、第１固定具２０６の全体は常に、患者支持体の縦方向縁部２３６の間に配置されることになる。前述のとおり、これにより、患者支持体が移動する間、第１固定具はＭＲＩ装置の空隙形成部材を妨害しないことになる。

好ましくは、前記システムは、第２固定具２０８（図１４）のような１つまたは複数の追加固定具を備えている。第２固定具２０８は、第１固定具の固定具付属部材２０４と実質的に同一構成で配置された固定具付属部材すなわちピン２０４’を有することにより、第２固定具を一式の穴すなわち支持体付属要素に嵌め込んで、第１固定具に追加して、またはこれの代わりに、第２固定具を患者支持体に取付けることが可能である。別の変形形態において、第２固定具の固定具付属部材２０４’の間の間隔は、第１固定具の固定具付属部材の間の間隔と異なっていてもよい。ただし、この異なる間隔は横列距離Ｄ_Rまたは縦列距離Ｄ_Cの整数倍であることを条件とする。例えば、比較的小型の固定具は１×Ｄ_Rまたは１×Ｄ_Cに等しい距離のピン２０４’を設けることができる。別の変形形態において、極めて小型の固定具では、単一穴２０２から成る一式の支持体付属要素に取り付けできるピンを１つしか有することができない。

ピン２０４は穴２０２に強固に嵌め合わせするように配置されている。図の特定の実施形態においては、ピン２０４はテーパ勾配であり、各穴２０４は嵌め合わせのテーパ勾配を有している。この構成は、機械工場で使用される通常のモールス・テーパ嵌め合いと同一であってもよい。別の変形形態においては、ピン２０４はねじを取付けることができ、穴２０２も嵌め合わせのねじを有していてもよい。さらに別の変形形態において、ピンは、嵌め合わせ固定具を各穴２０４に嵌め込みできる膨張部材またはラッチを具備することができる。基本的には、固定取付けを可能にする相互に嵌め合わせできる部品の任意の配置を利用できる。別の配置においては、嵌め合わせできる部材は、固定具および患者支持体にストリップ状フックおよびループ・ファスナを備え、これらは、支持体に対する固定具位置の範囲を限定するように配置されている。

さらに別の変形形態においては、支持体は、図２を参照して先に述べた取付けユニットにより形成されるトラック４６と同様の複数のトラックを形成でき、また固定具は図３および図４を参照して先に述べた固定具位置調整ユニットの基板５２と同様の基部を有することができる。好ましくは、これらトラックは支持体の横方向に延在し、支持体の縦方向に沿って間隔を空けた位置に配置されている。

さらに別の実施形態においては、図３および図４を参照して述べた固定具位置調整ユニットは、複数のトラックを形成する患者支持体と共に用いることができる。

これらおよび他の変形形態ならびに組合せを用いることができるため、好ましい実施形態の前述の説明は、特許請求の範囲で定義される本発明を制限する目的でなく、説明の目的でなされたものと理解されるべきである。

本発明の１つの実施形態による固定具位置調整装置の構成要素の斜視図である。 図１に示す構成要素の、反対側から見た斜視図である。 図１の構成要素と共に使用可能な別の構成要素の斜視図である。 図３に示す構成要素の、反対側から見た斜視図である。 図１〜図４の構成要素を組み込んだ固定具位置調整装置の斜視図である。 固定具と組み合わせた図５に示す装置の斜視図である。 図１〜図６の固定具位置調整装置を組み込んだ、本発明の１つの実施形態による磁気共鳴画像化システムの平面図である。 図７に示す装置の断面図である。 図７および図８の装置に組み込まれた患者支持体の部分斜視図である。 図７および図８の装置に組み込まれた患者支持体の部分斜視図である。 別の固定具と組み合わせた図１〜図５の装置の一部分を示す斜視図である。 本発明の別の実施形態による、装置に組み込まれた患者支持体の平面図である。 図１２の患者支持体と共に使用する固定具および関連構成備品の斜視図である。 図１２の患者支持体と共に使用できる別の固定具の斜視図である。

Claims (17)

1. 患者収容空隙をその間に形成しかつ水平方向の磁界軸に沿って前記空隙に磁界を形成するように配置された対向する部材を含む構造体を有する磁気共鳴装置と、
   前記構造体を基準として支持体位置の範囲全体にわたり移動可能な患者支持体であって、前記空隙の寸法より短くかつ前記水平方向の磁界軸に平行な横寸法を含む患者支持体表面を画定するように前記水平方向の磁界軸と交差する縦方向に延在する一対の縦方向縁部を備え、前記患者支持体に沿って前記縦方向と平行に延在する一対の連続的なトラックをさらに備える患者支持体と、
   縦方向と交差するトラック方向に沿って長く、かつ水平方向の磁界軸に平行に長くなっているスロットを備える固定具位置調整装置と、
   前記磁気共鳴装置と組み合わせて使用できる第１固定具と、
   を備える磁気共鳴画像化システムであって、
   前記固定具位置調整装置は前記連続的なトラック内を移動するように作動可能であり、
   前記固定具位置調整装置は前記固定具を患者支持体に固定し、該患者支持体を基準とした前記固定具の位置を、横方向の位置の範囲全体にわたるトラック方向に沿って固定具位置の範囲全体にわたり調整するように動作し、
   前記固定具位置の範囲を、患者支持体表面から突出するように向きが決められ、かつ前記スロット内に位置決めされたストッパ部材にて制限することにより、固定具位置の前記範囲内の前記固定具の任意の位置において、支持体位置の前記範囲全体にわたる患者支持体の移動の間、前記固定具が前記対向する部材を妨害しないようになっている、磁気共鳴画像化システム。
2. 前記支持体位置の範囲は、前記患者支持体の縦軸方向への移動範囲を含んでいる、請求項１に記載のシステム。
3. 前記トラック方向の位置の前記範囲を制限することにより、前記横方向範囲の任意の位置において、前記固定具全体が前記患者支持体の前記縦方向縁部の間に配置されるようになっている、請求項２に記載のシステム。
4. 前記固定具位置調整装置は取付けユニットと、この取付けユニットを前記患者支持体に連結する１つまたは複数の取付け付属品とを備え、
   前記固定具位置調整装置は、前記取付けユニットを基準として前記トラック方向に調整可能である、請求項２に記載のシステム。
5. 前記１つまたは複数の取付け付属品は１つまたは複数の案内部材を備え、この案内部材は、前記１つまたは複数の連続的なトラックに係合するように構成され、前記取付けユニットが支持体を基準として前記縦方向に調整できるようになっている、請求項４に記載のシステム。
6. 前記第１固定具は、前記縦方向に延在している軸を有するコイルである、請求項４に記載のシステム。
7. 前記固定具位置調整装置は、前記第１固定具を当該固定具位置調整装置に取外し可能に保持することにより、前記第１固定具を取り外しできる取外し可能な連結部を備えている、請求項４に記載のシステム。
8. １つまたは複数の追加の固定具をさらに備え、
   前記第１固定具が前記取外し可能な連結部から取り外されるとき、前記取外し可能な連結部は、前記１つまたは複数の追加の固定具に係合するように構成されている、請求項７に記載のシステム。
9. 前記固定具位置調整装置は、前記第１固定具に機械的に連結される１つまたは複数の固定具付属部材と、前記患者支持体上の複数の支持体付属要素とを備え、
   前記固定具付属部材は、複数の異なる組になっている前記支持体付属要素に係合可能である、請求項２に記載のシステム。
10. 前記固定具付属部材および支持体付属要素は、前記固定具係合部材が前記支持体付属要素のいずれかの組と係合するように構成および配置され、
    前記第１固定具全体は前記患者支持体の前記縦方向縁部の間に配置されている、請求項９に記載のシステム。
11. 前記支持体付属要素は、前記縦方向および前記トラック方向に延びる配列を形成している、請求項９に記載のシステム。
12. 磁気共鳴装置内に固定具を位置合わせするための装置であって、
    ほぼ平坦な面と該平坦な面から突出するストッパ部材を備える取付けユニットと、
    細長い患者支持体であって、前記患者支持体の延在方向に延びる一対の縦方向縁部を有し、前記患者支持体に沿って前記延在方向に延びる一対の連続的なトラックを備えている患者支持体と、
    前記磁気共鳴装置の患者支持体上の前記連続するトラックに前記取付けユニットを連結し、前記連続するトラック内を前記延在方向に移動するようにした１つまたは複数の取付け付属品と、
    縦方向とほぼ垂直なトラック方向に長くなっているスロットを備える固定具収容ユニットと、を備え、
    前記固定具収容ユニットは固定具を保持し、
    前記固定具収容ユニットおよび前記取付けユニットは相互に係合することにより、前記ストッパ部材が、一対の縦方向縁部間で前記トラック方向に沿った前記固定具の移動を制限するように、前記スロット内に配置され、前記固定具収容ユニットが、前記取付けユニットを基準とする一定範囲の位置全体にわたり調整可能とし、これによって、前記固定具収容ユニット内に保持される固定具が、前記磁気共鳴装置の患者支持体を基準として正しい位置に調整可能である、装置。
13. 前記１つまたは複数の取付け付属品は、前記取付けユニットを前記細長い患者支持体に保持するように構成されていることにより、前記取付けユニットは前記患者支持体の縦方向縁部を基準として所定の位置に配置され、
    前記固定具収容ユニットおよび前記取付けユニットは組み合わさって、前記縦方向縁部を基準とする位置の前記範囲を制限している、請求項１２に記載の装置。
14. 前記範囲の位置は、前記固定具収容ユニット全体が前記縦方向縁部の間に配置される位置だけを含んでいる、請求項１３に記載の装置。
15. 前記固定具収容ユニットはコイルを保持し、前記固定具収容ユニットが前記取付けユニットと係合し、かつ前記コイルが前記固定具収容ユニットにより保持されるとき、前記コイルの軸が前記トラック方向と交差して延在するように保持されている、請求項１３に記載の装置。
16. 前記固定具収容ユニットは、前記トラック方向と交差するように配置された軸を有する受台を形成している、請求項１５に記載の装置。
17. 前記固定具収容ユニットを前記トラック方向に沿った所定の位置に保持するように形成されるデテントをさらに備えている、請求項１３に記載の装置。

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