JP4245146B2 - 磁気共鳴イメージング装置とその受信コイル - Google Patents

Description

本発明は、磁気共鳴イメージング（以下、MRIと称する）装置に係わり、特に傾斜磁場コイルの駆動に伴い発生する騒音を低減する技術に関する。

一般にMRI装置は、撮像空間に均一な静磁場を発生させる静磁場発生手段、さらに前記静磁場に重ねて線形な傾斜磁場を発生させる傾斜磁場コイル、高周波電磁場を送信・受信するRFコイルを備えている。撮像時には、所望のパルスシーケンスに従い、均一な静磁場中に置かれた被検体に、X，Y，Z軸方向に線形傾斜磁場が重ねられ、被検体の原子スピンがラーモア周波数の高周波で磁気的に励起される。この励起に伴い、磁気共鳴（MR）信号が検出され、被検体の例えば2次元断層像が再構成される。

このようなMRI装置において、近年、イメージングに要する時間を短縮化するニーズが高まっており、これに応えるべく、高速SE法や高速EPI法などの傾斜磁場パルスの高速印加・反転を伴うパルスシーケンスが実用化されている。
しかし、傾斜磁場コイルにパルス電流を流すと、ローレンツ力が作用し、傾斜磁場コイルは機械的歪みを生して振動し騒音を発生する。しかも傾斜磁場パルスをより高速に印加・反転するほど前述の振動と騒音は増大する。つまり、撮影の高速化に伴って、傾斜磁場コイルから発生する騒音も増大することになる。この騒音は、撮像空間内に横になっている被検体に非常な不快感・不安感を与える。

このため、前述の振動や騒音を軽減するための技術がいくつか提案がされている。
例えば、 ［特許文献1］では、水平磁場方式のMRI装置において、傾斜磁場コイルを静磁場発生源とは非結合あるいは略非結合の状態で保持し、支持体を介して、静磁場発生源の設置床面と異なる設置床面に剛結合し、傾斜磁場コイル及び支持体の少なくとも一部を真空空間内に保持する。この構成により、傾斜磁場コイルから傾斜磁場コイル用支持手段を通って磁石などに固体伝搬する振動を著しく減少させ、かつ傾斜磁場コイルから空気伝搬する振動を遮断して、ガントリ全体としての騒音（振動）を抑制している。

あるいは、 [特許文献2]では、傾斜磁場コイルを静磁場発生源に剛結合し、かつ傾斜磁場コイルを非磁性・非導電性の遮音カバーにより覆い、遮音カバーと静磁場発生源とで構成された密閉空間に傾斜磁場コイルを封入する。この構成により、傾斜磁場コイルから生じる音波が密閉空間内を構成する部材で反射して密閉空間外部への放射を減少させて、騒音を低減している。

あるいは、［特許文献1］、［特許文献3］や［特許文献4］は真空の遮音性を利用する技術で、［特許文献3］では排気可能な空間の真空ハウジングの少なくとも一つの部分を静磁場発生源の少なくとも一部分により、また傾斜磁場コイルの少なくとも一部により形成している。また［特許文献4］は予め真空排気したプラスチック製の真空パック材で傾斜磁場コイルを覆っている。これらの構成により、気体伝播による振動を外部構造体に伝達させないで騒音を低減している。
特開平10-118043号公報 特開2001-299719号公報 特開2001-104285号公報 特開2003-70765号公報

［特許文献1］では、傾斜磁場コイルの支持体を介し、固体伝播の振動を剛結合した設置床面に伝え、設置床面の質量効果により低減させているので、支持体や設置床面を設けるための空間が必要となり、装置が大型になってしまう欠点がある。また、傾斜磁場コイルからの空気伝播の振動を低減するために、真空空間を設けているので、この真空空間を保持するために技術的困難を伴い、真空容器が変形しやすいなどの問題がある。

また、［特許文献2］では、傾斜磁場コイルを静磁場発生手段に剛結合で固定し、固定支持部材を最小化し、また、遮音カバーのみで密閉空間を作り、遮音構造を簡素化することで、第1の公知例の課題を克服している。しかし、第2の公知例では、傾斜磁場コイルの線形特性を保持するために、傾斜磁場コイルを覆う遮蔽材のうち、撮像空間に面する遮音カバーとして非磁性・非導電性材料を選択せざるを得ない。非磁性・非導電性材料としては、ガラス、GFRP（ガラス繊維補強樹脂）、FRP（繊維補強樹脂）などがあげられるが、いずれも密度が1〜2.5×103[kg/m3]であって亜鉛・銅・鉛など非磁性金属の密度9〜11×103[kg/m3]には及ばない。したがって、後述する(1)式から非磁性・非導電性材料の遮音材は非磁性金属の遮音材よりも遮音性能が低下することが理解できる。このため、［特許文献2］では、遮音性能を向上させるために遮音カバーの板厚を増やす必要がある。しかし、板厚を増やすことは、撮像空間を狭めることにつながり、撮像空間の被検者に閉塞感・圧迫感を与えることになってしまう。

また、［特許文献2］では、傾斜磁場コイルを静磁場発生手段に剛固定している。このとき、静磁場発生手段が、鉄の磁気シールドなど重量物を含んだ構成になっている場合は、十分に質量効果による振動低減効果を期待できる。しかし、近年では、磁石の軽量化と高磁場化に伴い、磁気シールドを有さないアクティブシールドタイプの超電導磁石が増えてきている。これらの超電導磁石では、真空容器が超電導コイルを囲う構成であり、［特許文献2］のように真空容器に傾斜磁場コイルを剛固定すると、真空容器に傾斜磁場コイルの振動が伝播する。しかし軽量の真空容器では質量効果による振動低減効果が不十分となり、騒音を発してしまう。

また、［特許文献1］では、傾斜磁場コイルを真空雰囲気中等に密閉配置する必要があるため、その気密構造は複雑であり、特にコイル通電用の電流リードや冷却配管等の引き出しにはハーメチックシールを用いるなど組立て構造も複雑となる。加えて装置を組立てた後に真空排気が常時必要であり、医療機関等の据付場所にて傾斜磁場コイルを脱着する場合には、特に作業が煩雑となる。またオープン型のMRI装置の場合には、傾斜磁場コイルが平板状であることが多く、その周囲を真空雰囲気にすると、周辺構造部材の圧力変形が大きくなりやすく、磁場性能にも悪影響を及ぼしてしまう。［特許文献3］でも真空排気が常時必要である。［特許文献4］におけるオープン型MRI装置の例では、傾斜磁場コイルを収容する容器の上下の両面と周囲の面を含む全面に真空パックを配置し、かつその外周を真空パックよりも変形しにくい強化プライスチックで補強しているため、傾斜磁場コイルを収容する容器が厚くなる。その副作用として撮影空間を狭めてしまい、被検者に閉塞感・圧迫感を与えることになってしまう。
そこで本発明の目的は、上記課題を解決するためになされたものであり、簡素かつ省スペースな構造を持つ遮音部材を傾斜磁場コイルを覆うように配置して、傾斜磁場コイルの騒音を低減することである。

上記課題を解決するために、本発明は以下のように構成される。
第1の実施態様によれば、均一静磁場空間を有する静磁場発生手段と、前記静磁場発生手段の前記静磁場領域面側に配置された傾斜磁場コイルと、前記傾斜磁場コイルの周囲を密閉する遮音カバーを有してなる磁気共鳴イメージング装置において、前記遮音カバーの一部が密度の異なる少なくとも２種類以上の部材にて形成されており、該一部には、錘が点在されている

また、第2の実施態様によれば、第1の実施態様のMRI装置において、対向面側に配置される前記遮音カバーが、非磁性かつ非導電性からなる第1の材料で形成された平板状の部材に、前記第1の材料とは密度の異なる第2の材料からなる部材を点在させる。この第2の材料を好ましくは金属とする。

また、第3の実施態様によれば、第2の実施態様のMRI装置において、対向面側に配置される遮音カバーが複合金属材料からなる。

また、第4の実施態様によれば、第1の実施態様のMRI装置において、前記静磁場発生手段の一部を、前記傾斜磁場コイルを密閉する構造の一部とする。

また、第5の実施態様によれば、第1の実施態様のMRI装置において、前記傾斜磁場コイルが前記静磁場発生手段に結合固定されており、前記静磁場発生手段の外周部に錘を取り付ける。

また、第6の実施態様によれば、第1の実施態様のMRI装置において、前記RFコイルが遮音カバーの一部であり、 該RFコイルの表面上に錘を取り付ける。
また、第7の実施態様によれば、第1の実施態様のMRI装置において、静磁場発生手段が静磁場領域を挟んで対向する。

以上の第1〜第7の実施態様のMRI装置によれば、簡素かつ省スペースな構造を保ちながら遮音部材の質量を増加させて傾斜磁場コイルを覆うことによって、その質量効果により傾斜磁場コイルの騒音を低減することができる。

上記実施態様は、遮音カバーに錘を点在させることによりその質量を増して遮音カバーの遮音効果を高めるものである。本発明にはさらに、傾斜磁場コイルを覆うように真空槽を有する遮音部材を配置し、真空の遮音効果を利用して傾斜磁場コイルからの騒音を遮断する以下の構成も有する。

第8の実施態様によれば、均一静磁場空間を挟んで対向配置され対向面がほぼ平坦な一対の静磁場発生手段と、前記静静磁場発生手段の前記均一静磁場空間側に前記均一静磁場空間を挟んで対向配置された一対のほぼ平坦な形状を有する傾斜磁場コイル及びRFコイルを有してなる磁気共鳴イメージング装置において、
前記静磁場発生手段の前記静磁場空間側に前記傾斜磁場コイルを収容する密閉空間を形成し、
前記密閉空間の静磁場発生手段側面を前記静磁場発生手段の壁面とし、前記傾斜磁場コイルの前記静磁場空間側に少なくとも一部に内部を真空に保持された遮音部材を配置する。

また、第9の実施態様によれば、第8の実施態様のMRI装置において、前記遮音部材は平坦な形状を有する真空槽でその内部が真空に封止された構造を有し、装置の組立て及び運転時において真空排気を不要とする。

また、第10の実施態様によれば、第9の実施態様のMRI装置において、前記平坦な形状の真空槽は、前記傾斜磁場コイルの対向面側の表面に配置される。

また、第11の実施態様によれば、第9の実施態様のMRI装置において、前記平坦な形状の真空槽は、前記RFコイルの反対向面側の表面に設ける。

また、第12の実施態様によれば、第9の実施態様のMRI装置において、前記平坦な形状の真空槽は、2枚のガラス板の周囲が接着されその間隙内が真空封止された構造とする。

また、第13の実施態様によれば、第9の実施態様のMRI装置において、前記平坦な形状の真空槽の外形を円板状とする。

また、第14の実施態様によれば、第9の実施態様のMRI装置において、前記平坦な形状の真空槽の外形が矩形状であり、円板状のRFコイル又は傾斜磁場コイルに取り付けられる。

また、第15の実施態様によれば、第9の実施態様のMRI装置において、前記RFコイルの撮影空間側に、前記平坦な形状の真空槽を配置する。

また、第16の実施態様によれば、第9の実施態様のMRI装置において、前記傾斜磁場コイル又は前記RFコイルの両面に、前記平坦な形状の真空槽を配置する。

以上の第8〜第16の実施態様のMRI装置によれば、内部を真空に保持された簡素かつ省スペースな構造を持つ遮音部材を傾斜磁場コイルを覆うように配置することにより、傾斜磁場コイルの膜振動が空気伝播して生じる装置構造物からの騒音を低減することができる。

本発明によれば、簡素かつ省スペースな構造を持つ遮音部材を傾斜磁場コイルを覆うように配置することにより、傾斜磁場コイルの騒音を低減させることができる。

以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。なお、発明の実施の形態を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
はじめに、本発明に係るMRI装置の概略を説明する。図1に、MRI装置の一実施形態である垂直磁場方式のMRI装置の基本的な構成を示す。図1は、静磁場発生源1と傾斜磁場コイル（以下、GCと称する）2とRFコイル12と遮音カバー3の配置を示した断面図である。静磁場発生源として、超電導コイルを用いた超電導磁石を採用した例について説明するが、永久磁石や常電導コイルを用いた常電導磁石を静磁場発生源とすることが可能である。

図1において、MRI装置は、均一静磁場領域7（撮像空間）を挟んで上下方向に対向して配置された一対の静磁場発生源1と、静磁場発生源1を所定の間隔をとって支持する2本の支柱8と、静磁場発生源1の内側に対向して配置された一対のRFコイル12及びGC2を具備する。

静磁場発生源1は、均一静磁場領域7に垂直方向の静磁場を発生させるための超電導コイル群9と、超電導コイル群9を所定の超電導特性が得られる温度に冷却保持するためのクライオ容器10とから成る。クライオ容器10は超電導コイル群9を浸す液体ヘリウムなどの冷媒を収容する冷媒容器(図示せず)と、冷媒容器を内包し、熱の輻射を防ぐための熱シールド（図示せず）と、最も外部にあり、熱シールドを含めて超電導磁石全体を内包し、熱の対流を防ぐための真空容器（図示せず）などで構成される。そして、静磁場発生源1の対向面11、すなわちクライオ容器10の対向面11はほぼ平行になっている。

超電導コイル群9は円柱状のクライオ容器10に内包されて、超電導磁石の中央の均一静磁場領域7を挟んで上下対称に設置されており、上下のクライオ容器10はその間にある支柱8によって所定の距離を維持して保持されている。この支柱8は、機械的に上下のクライオ容器10を支える働きをしているが、必要によっては上下のクライオ容器10内の冷媒容器を熱的に接続させる働きを持たせてもよい。また、支柱8の本数も図1の2本に限定される必要はなく、例えば4本や1本が可能である。

上記のように超電導コイル9を内包するクライオ容器10から成る一対の上記静磁場発生源1が、支柱8により支持されかつ上下に対向して配置される。そして、傾斜磁場を発生させるほぼ平坦なGC2と高周波磁場を発生するほぼ平坦なRFコイル12が両静磁場発生源1の間に形成される均一静磁場領域7の中心面に対し上下対称に、かつ、静磁場発生源１の均一静磁場空間7側の表面上に配置される。これらの配置順序は、中心面から順に遮音カバー3、RFコイル12、GC2、静磁場発生源1となる。そして図1では、GC2を遮音カバー3で覆う（図1ではRFコイル12を含めて覆っている）ことでGC2を密閉空間の内部に閉じこめて騒音を低減している。

RFコイル12は、被検体に高周波磁場を印加して核磁気共鳴（以下、NMR称する）現象を誘起し、その後、被検体から放出されるNMR信号を別のRFコイル又は同一のRFコイル12により検出する。NMR信号の検出の際には、GC２により被検体に傾斜磁場を印加して検出されるNMR信号に位置情報を付与する。得られたNMR信号から画像を再構成して表示する。

次に、上記MRI装置に本発明を適用した第1の実施形態を説明する。この実施形態は、GCを静磁場発生源1に剛固定し、GCの周囲を覆う遮音カバー3に錘を点在させてその質量（重量）を増して遮音カバー3の遮音効果を高めるものであり、その第1構成例の概略断面図を図2に示す。この第1構成例では、GCを静磁場発生源1に剛固定して、静磁場発生源1の質量効果によりGCの振動を減衰させる。そのため、静磁場発生源1はその質量効果によりGCの振動を減衰できるだけの質量があることが望ましい。さらに、GCの周囲を覆うようにして錘を点在させた遮音カバーを配置する。

一般に、遮音材の遮音性能を表す透過損失TL[dB]は、以下の（1）式で表される。
TL＝18・log（f・ρ・t）−44 （1）
ここで、f：音の周波数[Hz]、ρ：遮蔽材の材料密度[kg/m3]、ｔ：遮蔽材の厚さ[m]である。したがって、(1)式から遮蔽材としては、密度が大きく厚さが厚いほど遮音性能が高くなり、質量効果は（ρ・t）が大きいほど良いことが理解できる。つまり、遮音カバーに錘を点在させてその質量を増すことは遮音性能の向上に貢献する。

GCの対向面側に配置する錘付き遮音カバーの構成例を図3に示す。ベースとなる平板状の遮音部材4としては非磁性・非金属性の部材を使用する。例えば、板ガラス、FRP（ガラス繊維樹脂）が適している。一方、錘部材5としてはベースの部材より密度が十分大きい部材を使用する。例えば、亜鉛・銅・鉛や真鍮（亜鉛・銅）などの非磁性金属・非磁性合金の部材が適している。

錘部材の固定は緩みの生じないことが望ましい。例えば、ベースの遮音部材に貫通穴を設け、貫通穴にねじを切り、錘部材をねじとして締め付けてもよい。さらに、貫通穴にボルト締結や接着材を使用するなどして緩みの生じない様に固定することもできる。あるいは、貫通穴とせずに、ベースの遮音部材に設けた凹み又はベースの遮音部材の表面上に接着剤などで貼り付ける構成としてもよい。

この構成例の一例として、ベースの遮音部材として板ガラス（密度：約2[g/cm3]）、錘部材として銅（密度：約8[g/cm3]）を使用した場合を説明する。板ガラスと銅の比を2：1とした錘付き遮音カバー材とすると、板ガラス単体で作成した遮音カバー材と比較して、厚さが一定で重量を2倍にすることができる。従って、前述の（1）式より、この錘付き遮音カバー材では、板ガラス単体で作成した遮音カバー材より厚さが同じでも、6dBだけ遮音性能が優れていることがわかる。言い換えれば、半分の板厚でも同じ遮音性能を得ることができる。さらにこの構成により、撮像空間をより広げることができるので、被検者の安心感を増す効果も得られる効果がある。

次に、この第1の実施形態に基づく第2構成例を説明する。この第2構成例は、静磁場発生源である超電導磁石の対向面側に凹部20を設け、その凹部20にGC2およびRFコイル12を収納して錘付き遮音カバーで覆う構成で、その概略断面図を図4示す。GC2とＲＦコイル12は、超電導磁石にそれぞれGC支持体21とRFコイル支持体22を介して固定される。このとき、一般に遮音カバーは高い周波数帯域ほど遮音性能が高いため、GC2とRFコイル12は超電導磁石に剛に固定されることが望ましい。錘付き遮音カバー3は、GC2とRFコイル12の対向面にのみに配置する。

一方、GC2の側面ならびに背面では、超電導磁石の凹部20の内面を遮音カバーとして利用する。一般に、超電導磁石では超電導コイルを収納するためにステンレス製のクライオ容器10を使用する。遮音性能を向上させるために、超電導磁石の凹部20内面（ステンレス）の板厚を増やしてもよい。

また、超電導磁石の凹部20の全面又は一部を、クライオ容器10の材料（ステンレス）より密度の大きい部材を使用して構成すれば、凹部20の肉厚を薄くしてその空間を広げても遮音効果を維持・向上することができるので、GC2およびRFコイル12の収納スペース、または配線スペースを確保することができる。

クライオ容器凹部20に貫通穴を使用したボルト締結やねじ部材の使用により錘部材の固定が容易でない場合は、凹部20の内面上に錘部材を接着固定してもよい。

次に、第1の実施形態に基づく第3構成例を説明する。この第3構成例は、超電導磁石のクライオ容器表面上に錘を点在させた構成で、その概略断面図を図5に示す。この構成例における錘部材5として例えばステンレス・鉛などが適している。GC2をクライオ容器10に剛固定した場合、GC2の振動がGC支持体21を介してクライオ容器10に伝わる。クライオ容器10に伝わったこの振動は、錘部材5を付加されて質量が増したクライオ容器10を含む超電導磁石の質量効果により減衰するが、減衰しきらない場合もある。また、超電導磁石の構造（形状・重量）に応じた特異な振動モードを有して振動する場合もある。これらの場合に、予め計算機シミュレーションなどを用いた振動解析を実施し、クライオ容器10上で振動の腹となる位置に錘を配置することにより、クライオ容器10表面の振動の節（ふし）点を増やすことと同様の効果が得られる。これにより、クライオ容器10に伝わった振動を減衰させることができる。この構成により、ある周波数帯域の振動・騒音に対し、質量効果に加えて更に振動・騒音の抑制を得ることができる。
クライオ容器表面上に貫通穴を使用したボルト締結やねじ部材使用により錘部材の固定が容易でない場合は、クライオ容器表面上に錘部材を接着固定しても良い。

次に、第1の実施形態に基づく第4構成例を説明する。この第4構成例は、RFコイルと錘付き遮音カバーを一体化させた構成で、図6にその概略断面図を示す。RFコイル12と錘付き遮音カバー3は、ボルト締結や接着剤などを用いて振動により分離しない様に一体化した構造とする。また、図7に遮音カバー（RFコイル12を含む）3の固定方法の例を示す。遮音カバー3の一部を兼ねるクライオ容器凹部20の端部に段差23を設けておく。この段差23部分を利用し、ボルト24締結又は接着剤などにより錘付き遮音カバー3を固定し、クライオ容器凹部20を、隙間・ガタがないようにしっかり密閉する。さらに、接合面を鉛テープなどにより密閉してもよい。また、錘付き遮音カバー3と固定部材の接合部分に、ゴムなどのダンピング材を使用してもよい。ダンピング材の使用により、GC2からクライオ容器10に伝搬した振動を、錘付き遮音カバー3に伝わるのを抑制する効果を得ることができる。

次に、第1の実施形態に基づく第５構成例を説明する。この第5構成例は、遮音カバーとして金属複合樹脂材を使用した構成例で、その概略断面図を図8に示す。この構成例では、微細な金属紛を混ぜた樹脂を遮音カバー3に含浸させた含浸構造とすることで、錘部材の固定に関してガタのない構成とすることができる。また、錘部材をより微細に点在させることができるので、GCの線形特性を悪化させる渦電流などの影響を最小限にすることができる。ただし、高周波電磁波はその周波数が高いほど金属に吸収されやすいので、金属複合樹脂はRFコイル12が送受信する高周波電磁波に影響がないものを選択する。金属粉として例えば、鉄，銅，鉛が適している。また、樹脂をガラスにすれば金属ガラスでも同様の効果は得られる。

以上は、本発明の内、遮音カバーに錘部材を点在させることによりその質量を増して遮音カバーの遮音効果を高める第1の実施形態を説明した。この第1の実施形態においては、垂直磁場方式のMRI装置を例にして説明したが、トンネル型の水平磁場方式に対しても同様に適用することが出来る。

次に、真空槽を有する遮音部材をGCを覆うように配置し、真空の遮音効果を利用してGCからの騒音を遮断する本発明の第2の実施形態について説明する。

最初に本実施形態に基づく第6構成例を説明する。この第6構成例は、平板状の真空槽53をRFコイル12に接して配置した構成で、その真空槽53に関連した領域の概略断面図を図9に示す。GC2は静磁場発生源1の表面にボルト51によって固定される。また平板状の真空槽53は、RFコイル12の静磁場発生源側表面上にRFコイル12に接して取り付けられる。例えば、RFコイル12のベース(基板)を兼用する構造として、両者を接着接合することができる。そして、固定ボルト52を介して静磁場発生源1に固定される。

この構成例では、真空槽53とRFコイル12を固定するボルト52は、GC2の内部を貫通しているが、GC2と固定ボルト52の間には間隙が設けられて、GC2の振動がボルト52を経由して真空槽53やRFコイル12に伝播しにくい構造としている。また、GC2の騒音を外部に漏洩させないためには、図9に示すように静磁場発生源1の凹部の内部にGC2が密封されるような構造で配置することが好ましい。

図10に平板状の真空槽53の断面構造を示す。この真空槽53は、2枚のガラス54をその間に狭い隙間を設けた状態で互いに平行に固定して構成される。周囲は真空シール55で封止されており、2枚のガラスで挟まれた内部の間隙を排気することで真空雰囲気とする。なお、排気口はガラス面の端部にあるが排気後は封止される。そのため、内部を常時排気する必要がなくなり、運転コストを極めて低減することができる。また傾斜磁場コイル周辺が真空雰囲気に接しないため、傾斜磁場コイルとそれを収容する周囲の構造においては真空圧力に耐えうる構造部材を必要としない。そのため傾斜磁場コイルを真空中に配置する構成と比較して、傾斜磁場コイルとその周辺の製造コストを低減することができる。

ここで内部を真空状態にすると大気圧によりガラスには間隙をつぶす方向に大気圧が作用するため、間隙には変形防止のスペーサ56を配置する。本構成例では、例えば、ガラスは厚さを2mmで、間隙を0.5mmとし、内部に直径φ0.5mmのナイロン線を設置することができる。

さらに本構成例の付加的な効果として、GC2の発熱は平板状の真空槽53で断熱されるため、RFコイル12部への熱影響が従来と比較して小さくなる。また、真空槽53をガラス板で構成することにより、RFコイル12のベース（基板）の材料であるガラス繊維強化プラスチックと比べて剛性が高くなり、結果としてRFコイル12の振動や被検者が載置されたテーブルの荷重負荷によるRFコイル12の変形も小さくなる。

次に、第2の実施形態に基づく第7構成例を説明する。この第７構成例は、第6構成例と同様の基本配置であるが、GC2を静磁場発生源1の容器壁上に直接固定しないで、吸振材60を介して容器壁上に固定し、加えて、静磁場発生源1の容器壁と真空槽53を直接接触させずに吸振材61を間に挟んで接触させ、静磁場発生源1の凹部20に密閉空間を形成してGC2を内部に収容する構成例であり、図11にその概略断面図を示す。GC2の振動がRFコイル12へ固体伝播する経路に吸振材60，61が配置されたため、真空槽53の遮音効果に加えて、その静音効果は図9の第6構成例よりも優れている。

次に、第2の実施形態に基づく第8構成例を説明する。この第8構成例は、第6構成例とは静磁場発生源1の容器構造が異なり、静磁場発生源1にGC2等を収容する凹部が無く、撮影空間側の表面が平面状となる静磁場発生源1に平板状の真空槽53を配置する構成例で、図12にその概略断面図を示す。

上述のごとくGC2が密封されるような構造でない場合、RFコイル12に平板状のガラス真空槽53を取り付けるだけでは遮音効果は小さい。そこで、図12に示すように真空槽53と静磁場発生源1との間隙に、吸音材71等を用いて間隙を埋めることで密閉された空間を形成してGC2を内部に収容する。これにより、密閉空間が形成されて、吸振材71を用いることによって静磁場発生源1の振動がRFコイル12と真空槽53に固体伝播することを低減できる。他は第6構成例と同じである。

次に、第2の実施形態に基づく第9構成例を説明する。この第9構成例は、真空槽の形状が円形以外の例えば矩形の場合の構成例で、その上面図を図13に示す。上記構成例6〜8において平板状の真空槽53の形状は静磁場発生源1やRFコイル12の形状に適合した円形状の平板であるが、本構成例の様に矩形状の平板真空槽53を使用することも可能である。これにより、RFコイル12の全面を覆うことはできなくなるが、真空槽53で覆われた部分においては遮音効果を発揮できる。

例えば、図14のごとくRFコイル12の裏面の広い面積を覆うように真空槽53を配置することで、その効果は小さくなるものの静音化は実現できる。また、矩形の真空槽53であれば、一般に市販されている真空断熱ガラスを使用することもでき、本発明を簡単に適用できる。

また、図15には、上記第９構成例において傾斜磁場コイルの配線引出し部の概略図を示す。上記第9構成例で説明したように、RFコイル12の全面を真空槽53で被う制限はないため、部分的に真空槽53がない領域を設けることができ、そこにケーブル類の外部引出し部55を容易に設けることができる。なお、これらケーブル類は、撮影空間側ではなく、静磁場発生源1の内部を通過してその外部へ引き出すことも可能である。

次に、第2の実施形態に基づく第10構成例を説明する。この第10構成例は、平板状の真空槽53をGC2の表面に配置した構成例で、その概略断面図を図16に示す。この場合には真空槽53自身が振動するため、その遮音効果は小さいが、GC2の膜振動の外部伝播を低減することができること、加えてGC2表面の曲げ剛性を大きくできるため、GC2単独での騒音を低減することができる。

次に、第2の実施形態に基づく第11構成例を説明する。この第11構成例は、平板状の真空槽53をRFコイル12の表面に配置した構成例で、その概略断面図を図17に示す。この構成例でも遮音効果を発揮することができる。

以上の第2の実施形態の説明において、真空槽53をGC2又はRFコイル12の片側のみに配置した例を説明したが、GC2又はRFコイル12のいずれか一方又は両側の面に配置してもよい。

本発明にかかるMRI装置の概略断面を示す図。 本発明の第1の実施形態における第1構成例の概略断面を示す図。傾斜磁場コイルを静磁場発生源に剛固定し錘付き遮音カバーで覆う様子を示す。 本発明の第1の実施形態における傾斜磁場コイルの対向面に配置する錘付き遮音カバーを示す図。 本発明の第1の実施形態における第2構成例の概略断面を示す図。静磁場発生源の凹部にGCを収納した様子を示す。 本発明の第1の実施形態における第3構成例の概略断面を示す図。超電導磁石のクライオ容器表面に錘部材を点在させた様子を示す。 本発明の第1の実施形態における第4構成例の概略断面を示す図。RFコイルと遮音カバーを一体化した様子を示す。 遮音カバー（RFコイルを含む）の固定例を示す図。 本発明の第1の実施形態における第5構成例の概略断面を示す図。遮音カバーに金属複合樹脂材を使用した様子を示す。 本発明の第2の実施形態における第6構成例の概略断面を示す図。平板状の真空槽をRFコイルに接して配置した様子を示す。 本発明の第2の実施形態における平板状の真空槽の断面構造を示す図。 本発明の第2の実施形態における第7構成例の概略断面を示す図。静磁場発生源の容器壁と真空槽を吸振材を間に挟んで接触させた様子を示す。 本発明の第2の実施形態における第8構成例の概略断面を示す図。凹部の無い静磁場発生源に平板状の真空槽を配置した様子を示す。 本発明の第2の実施形態における第9構成例の概略断面を示す図。矩形の真空槽を配置した様子を示す。 RFコイルの裏面に矩形の真空槽を配置した様子を示す図。 本発明の第2の実施形態における第9構成例において、傾斜磁場コイルの配線引出し部の概略を示す図。 本発明の第2の実施形態における第10構成例の概略断面を示す図。平板状の真空槽53を傾斜磁場コイルの表面に配置した様子を示す。 本発明の第2の実施形態における第11構成例の概略断面を示す図。平板状の真空槽をRFコイルの表面に配置した様子を示す。

符号の説明

１…静磁場磁石
２…傾斜磁場コイル
３…遮音カバー
４…平板状の遮音部材のベース（基板）
５…錘部材
７…撮影空間
８…支柱
１０…クライオ容器
１２…RFコイル
５１…GC固定ボルト
５２…RF固定ボルト
５３…平板状の真空槽
５４…板ガラス
５５…配線材
５６…スペーサ
６０，６１…制振材
７１…遮音材

Claims (2)

1. 均一静磁場空間を有する静磁場発生手段と、前記静磁場発生手段の前記静磁場領域面側に配置された傾斜磁場コイルと、前記傾斜磁場コイルの周囲を密閉する遮音カバーを有してなる磁気共鳴イメージング装置において、
   前記遮音カバーの一部が密度の異なる少なくとも２種類以上の部材にて形成されており、該一部には、錘が点在されていることを特徴とした磁気共鳴イメージング装置。
2. 均一静磁場空間を挟んで対向配置され対向面がほぼ平坦な一対の静磁場発生手段と、前記静磁場発生手段の前記均一静磁場空間側に前記均一静磁場空間を挟んで対向配置された一対のほぼ平坦な形状を有する傾斜磁場コイル及びＲＦコイルを有してなる磁気共鳴イメージング装置において、
   前記静磁場発生手段の前記静磁場空間側に前記傾斜磁場コイルを収容する密閉空間を形成し、
   前記密閉空間の静磁場発生手段側面を前記静磁場発生手段の壁面とし、前記傾斜磁場コイルの前記静磁場空間側に少なくとも一部に内部を真空に保持された遮音部材が配置され、前記遮音部材の一部には、錘が点在されていることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。

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