JP5319214B2 - Magnetic resonance imaging system - Google Patents
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本発明は、磁気共鳴イメージング装置に係り、特に、磁気共鳴イメージング装置において患者を寝載する天板がより大きな距離を移動でき、また精度よく移動するための機構に関する。 The present invention relates to a magnetic resonance imaging apparatus, and more particularly to a mechanism for allowing a top plate on which a patient is placed to move a larger distance and move with high accuracy in the magnetic resonance imaging apparatus.
磁気共鳴イメージング装置(以下に、MRI装置と称す)において、撮影のため患者を寝載してMRの撮像空間内に搬送する天板が必要である。
従来は、撮像空間外で撮像位置を決定し、寝載した患者を撮像空間内に移動させ、ある程度の大きさを持つ撮像空間に撮影部位を移動させることで撮影を可能としていた。
In a magnetic resonance imaging apparatus (hereinafter referred to as “MRI apparatus”), a top plate is required for sleeping on a patient and carrying it in the MR imaging space.
Conventionally, imaging is possible by determining an imaging position outside the imaging space, moving a sleeping patient into the imaging space, and moving the imaging part to an imaging space having a certain size.
ところで、患者を寝載した天板を精度良く撮像空間内に送るには、天板を支持する機構が必要となる。天板支持する機構には、ある程度の剛性が必要となるので、剛性の高い金属部材を使うことが望ましい(例えば、特許文献1を参照)。 By the way, a mechanism for supporting the top plate is required to accurately send the top plate on which the patient is placed into the imaging space. Since a certain degree of rigidity is required for the mechanism for supporting the top plate, it is desirable to use a highly rigid metal member (see, for example, Patent Document 1).
しかし、MR装置の性能上磁石内に金属製の天板支持機構を設置することは画像を取得する上で望ましくないので、天板を支持する機構は磁石の外側に設置されることになる。
今後、磁場強度を高くした高性能MR装置に移行しつつあるが、磁場強度を高めるため磁石が大型化していくと、大型化した磁石の磁場中心まで患者を寝載した天板を送らなければならず、ストローク確保のため寝台も大型化していくことになる。そうなると天板もある程度の長さが必要となり、装置のコストアップになると共に、設置する部屋も大きくしなければならず、建築改造費用が発生する。部屋を広く改造できない場合も想定されるので、大型化した高性能磁石を用いたMR装置を設置できないことになる。
However, because of the performance of the MR apparatus, it is not desirable to install a metal top plate support mechanism in the magnet in order to acquire an image. Therefore, the mechanism for supporting the top plate is installed outside the magnet.
In the future, we are moving to a high-performance MR device with a higher magnetic field strength. However, if the magnet is increased in size to increase the magnetic field strength, the patient must be sent to the center of the magnetic field of the enlarged magnet. In addition, the bed is also increased in size to ensure the stroke. In this case, the top plate needs to have a certain length, which increases the cost of the apparatus, and requires a larger room to be installed. Since it is assumed that the room cannot be widely remodeled, it is impossible to install an MR device using a large-sized high-performance magnet.
MRI装置の医療用寝台に関して、水平磁場方式を採用したMRI装置においては、全身イメージングのために複数段のスライド機構を使用してストロークを実現したものがある。
水平磁場方式においては磁場空間が円筒状に確保されており、円筒下部の空間を利用して上記の機構部を収納することができる。
Regarding the medical bed of the MRI apparatus, some MRI apparatuses adopting the horizontal magnetic field method realize a stroke using a multi-stage slide mechanism for whole body imaging.
In the horizontal magnetic field method, the magnetic field space is secured in a cylindrical shape, and the above-described mechanism portion can be accommodated using the space below the cylinder.
しかし、この機構は鉛直方向に大きくなるため、垂直磁場方式いわゆるオープンタイプMRI装置においては、撮像空間確保のため同方式を使用することはできない。さらに、磁石の強力化にともない、磁石が大きくなり、それに対応して寝台の巨大化が必要となる。 However, since this mechanism becomes large in the vertical direction, the vertical magnetic field method so-called open type MRI apparatus cannot be used for securing an imaging space. Furthermore, as the magnets become stronger, the magnets become larger, and the bed needs to be enlarged accordingly.
そこで、本発明の目的は、寝台の巨大化を抑制しつつ全身イメージングを可能とするために、垂直磁場方式の空間を確保したまま長ストロークが実現でき、かつ磁場空間内で横移動も可能な寝台の機構部を提供することである。 Accordingly, an object of the present invention is to enable whole-body imaging while suppressing the enlargement of the bed, so that a long stroke can be realized while a vertical magnetic field system space is secured, and lateral movement within the magnetic field space is also possible. It is to provide a mechanism part of the bed.
上記の問題を解決するため、本発明の磁気共鳴イメージング装置の主要な構成は、患者を寝載する天板と、その天板を載置するテーブルと、そのテーブルに設けられ天板に駆動力を伝達する補助天板と、補助天板上に設けられ、天板に駆動力を伝達する第1の駆動力伝達機構と、補助天板に駆動力を伝達する第2の駆動力伝達機構と、第2の駆動力伝達機構に駆動力を与える駆動部とを有し、補助天板は、テーブルが載置された面上で前記天板の両側に並置され、補助天板の移動により、第1の駆動力伝達機構を介して天板を移動させ、天板上に寝載された患者の所望の検査部位を撮像空間内まで移動することを特徴とする。 In order to solve the above problems, the main configuration of the magnetic resonance imaging apparatus of the present invention includes a top plate on which a patient is placed, a table on which the top plate is placed, and a driving force provided on the top plate. An auxiliary top plate that transmits the driving force, a first driving force transmission mechanism that transmits the driving force to the top plate, and a second driving force transmission mechanism that transmits the driving force to the auxiliary top plate. The auxiliary top plate is juxtaposed on both sides of the top plate on the surface on which the table is placed, and by moving the auxiliary top plate, The top board is moved via the first driving force transmission mechanism, and a desired examination site of the patient lying on the top board is moved into the imaging space.
さらに、天板のテーブルに対する移動距離は、補助天板のテーブルに対する移動距離より大きいことを特徴とする。 Furthermore, the moving distance of the top plate with respect to the table is larger than the moving distance of the auxiliary top plate with respect to the table.
このように、補助天板のテーブルに対する移動距離より大きいできることは、上記のベルト機構を用いることにより達成できる。すなわち、駆動部からの駆動力を補助天板に伝達する第1のベルトと、補助天板上に設けられ、その一部をその補助天板に固定された第2のベルトとを有し、第1のベルトの一部は、その補助天板に固定され、第2のベルトは、天板の一部とさらに固定され、その補助天板の移動に応じて第2のベルトがその補助天板上に設けられた一対の回転体を介して回転し、その回転に伴い天板は補助天板の移動の方向に移動するように構成されていることにより達成できるものである。 Thus, what can be larger than the moving distance of the auxiliary top plate relative to the table can be achieved by using the belt mechanism. That is, the first belt for transmitting the driving force from the drive unit to the auxiliary top plate, and the second belt provided on the auxiliary top plate, a part of which is fixed to the auxiliary top plate, A part of the first belt is fixed to the auxiliary top plate, a second belt is further fixed to a part of the top plate, and the second belt is moved to the auxiliary top according to the movement of the auxiliary top plate. This can be achieved by rotating through a pair of rotating bodies provided on the plate, and with the rotation, the top plate is configured to move in the direction of movement of the auxiliary top plate.
本発明によれば、垂直磁場方式の空間を確保したまま長ストロークが実現でき、かつ磁場空間内で横移動も可能な寝台の機構部を提供することができる。それにより、垂直磁場方式によって得られた開放空間を有効に利用でき、患者に圧迫感を与えずに、検査をすることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the mechanism part of the bed which can implement | achieve a long stroke, ensuring the space of a perpendicular magnetic field system, and can also move laterally within a magnetic field space can be provided. Thereby, the open space obtained by the vertical magnetic field method can be used effectively, and the examination can be performed without giving the patient a feeling of pressure.
以下に、図面を用いて本発明の実施例を説明する。
図1に、水平磁場方式寝台200の概略を示す。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 schematically shows a horizontal magnetic
水平磁場方式のMRI装置の場合、磁場空間が円筒状となりその部分に患者を寝載した天板を送り込み、撮像する。患者の撮像部位を円筒状部分の中央部になるように配置するので、円筒状部分下側の空間に複数段機構を配置することができる。 In the case of a horizontal magnetic field type MRI apparatus, the magnetic field space is cylindrical, and a top plate on which a patient is laid is sent to that portion and imaged. Since the imaging region of the patient is arranged so as to be in the center of the cylindrical portion, the multistage mechanism can be arranged in the space below the cylindrical portion.
患者を寝載する天板100は、MR磁石300の磁場空間内で使用するものなので、MRI装置の静磁場に影響を与えない樹脂などの非磁性材で製作する必要がある。患者を寝載した天板100の下側にできる空間を利用できるので、樹脂材料を使用しても患者の体重を支える機構を十分配置することが可能となる。
Since the
図2に、本発明の一例である垂直磁場方式寝台の概略を示す。
寝台30は、患者を寝載する天板1と、その天板1を載置するためのテーブル本体4と、そのテーブル本体4を支持する支持部7とから構成される。当該支持部7は、通常、上下方向に移動させる機能を有するテーブルリフト部(図示せず)で構成される。さらに、天板1の左右両側に天板1を駆動するための駆動ベルト2を介して補助天板3、3’が設けられている。
この補助天板3、3’は、天板1の上面上に載置され、テーブル本体4に内装された駆動部5による駆動力が、ベルト6を有するベルト機構を介してこの補助天板3,3’に伝達される。
FIG. 2 shows an outline of a vertical magnetic field type bed that is an example of the present invention.
The
The
このベルト機構の詳細は、図3および図4で詳述するが、テーブル4上を補助天板3が移動する距離と同じ距離だけ、天板1は補助天板3に対してテーブル本体4上を移動する仕組みになっている。そのため、テーブル4に対して天板1は、補助天板3の2倍の距離を移動することが可能となっている。
従って、従来の方式に比べて、患者を寝載した天板1は、図5で示すように撮像空間22まで容易に到達できる。
The details of this belt mechanism will be described in detail with reference to FIGS. 3 and 4, but the
Therefore, as compared with the conventional method, the
上述したように、構成は簡単であるが、装置を設置する部屋が広くなくとも、全身撮像可能な長ストロークを実現できる。さらに、ベルト6に歯付のベルトを使用することで、位置の再現性も実現できる。
As described above, although the configuration is simple, a long stroke capable of imaging the whole body can be realized even if the room in which the apparatus is installed is not large. Furthermore, by using a toothed belt as the
図3に、補助天板3および天板1を動かすための機構部分の俯瞰図を示す。
まず、補助天板3は、補助天板支柱16に第2ベルト6の一部が固定され、第2ベルト6の駆動力が補助天板支柱16を介して補助天板3に伝達される。一方、天板1は、補助天板3上に設けられた第1ベルト2と第1ベルト−天板固定具14により固定され、第1ベルトの駆動力が天板1に伝達される。
また、テーブル4は、第1ベルト−天板固定具14と相対する第1ベルトの位置に取り付けられた第1ベルト−補助天板固定具15により固定されている。
FIG. 3 shows an overhead view of a mechanism portion for moving the
First, in the
Further, the table 4 is fixed by a first belt-auxiliary top
モータ5が電気信号を受けると、駆動力伝達軸9を介してモータ5の回転が第2ベルト用プーリー12に伝達され、第2ベルト用プーリー12の回転に合わせて第2ベルトが所定の方向に回転を開始する。第2ベルトの回転が補助天板支柱16を介して補助天板3を移動させる。この移動により、第2ベルトは第1ベルト−補助天板固定具15により、テーブル1に固定されているため、補助天板の移動と反対方向に回転を開始する。この回転により、天板1は、第1ベルト−天板固定具14で固定されているので、第2ベルトの移動に応じて、移動を開始する。
なお、上記では、天板1の片側に配置された補助天板3に関して説明したが、もう一方に配置された補助天板3’についても同様なことが言える。
When the
In the above description, the
図4a)は、図3で示す機構部分の横断面を示し、図4b)は、図3で示す機構部分の横断面と直交する方向の断面を示す断面図である。 4A) shows a cross section of the mechanism portion shown in FIG. 3, and FIG. 4B) is a cross section showing a cross section in a direction perpendicular to the cross section of the mechanism portion shown in FIG.
この図を用いて、天板と補助天板の移動機構に関して説明する。
モーター5からの回転駆動力は、駆動伝達軸9を介してプーリー12に伝達される。第2ベルト用プーリー12が回転することにより、第2ベルト6が所定の方向に移動する。第2ベルト6は、第2ベルト−補助天板固定金具15により補助天板3に固定されている。従って、第2ベルト6の移動に伴って、補助天板3は第2ベルト6と同方向に移動する。一方、第1ベルト2は、補助天板3と第1ベルト−補助天板固定金具14によって固定されている。よって、補助天板3が移動すると第1ベルト2は、第1ベルト用プーリー13、13’を介して回転する。第1ベルト−天板固定金具14の移動方向と第1ベルト−補助天板固定金具15の移動方向とは互いに逆の方向に移動する。その移動により第1ベルト−天板固定金具14に固定された天板1は第1ベルト−天板固定金具14と同じ方向に移動を開始する。以上から、補助天板3と天板1は、同じ方向に移動することがわかる。
The moving mechanism of the top plate and the auxiliary top plate will be described with reference to this figure.
The rotational driving force from the
ここで、第1ベルトが回転しない場合を想定すると、天板1は、補助天板3と第1ベルトを介して連結されているので、補助天板3の移動と天板1の移動は同じ方向で、かつ同じ距離になる。さらに、実際には、第1ベルトは、補助天板3の移動により、図4b)に示すように固定具15は、テーブル1と補助天板3を固定しているので、補助天板3の移動に伴い、第1ベルトの固定具15は補助天板と反対方向に移動せざるを得ない。これにより、第1ベルトは第1ベルト用プーリー13、13’の周りに回転する。補助天板の移動距離と固定具15の移動距離は同じになるので、結局、上述の第1ベルトが回転しない場合の天板の移動距離と合わせると、天板1はテーブルに対して補助天板3が動く距離の倍動作することになる。
Here, assuming that the first belt does not rotate, the
また、テーブル4上で補助天板3および天板1を並置する構造を採用することにより、天板1を長手方向に対して縦、横、斜めの移動を可能とした。その理由は、補助天板3の駆動力により、天板1は縦方向に移動が可能であり、また一方、補助天板3を長手方向に垂直な方向にも別の駆動機構を設けることにより、移動可能である。これにより、天板1は横方向にも実質移動可能となる。この横移動機構は、補助天板3および第2ベルト6を含む駆動系を横方向に移動させる機構であり、テーブル内に内装することができる(図示せず)。
Further, by adopting a structure in which the auxiliary
以上の説明が示すように、本願発明では、天板1に並置してテーブル4の同一平面上に補助天板3、3’を設けることにより、水平磁場方式のMRI装置に比べて、垂直磁場方式のMRI装置が有する課題を解消することができる。すなわち、水平磁場方式のMRI装置の場合、患者の撮像部位を円筒状部分の中央部になるように配置できるので、円筒状部分下側の空間に天板を移動させるための複数段機構を配置することができるが、垂直磁場方式のMRI装置の場合は、この空間領域が存在しないため、該複数段機構を配置することができない。しかし、本願発明のように、テーブル4と同一面上に天板1と補助天板3を並置しているので、縦方向に天板移動機構を積層する必要はない。
As described above, in the present invention, by providing the
さらに、上述したように、補助天板および第1および第2ベルトを含むベルト機構を設けることにより、天板1の移動距離を補助天板の移動距離の2倍とすることができ、装置をコンパクト化できる効果を有する。
Furthermore, as described above, by providing the belt mechanism including the auxiliary top plate and the first and second belts, the moving distance of the
図5は、本発明になる垂直磁場方式寝台をMRI装置に適用した例を示している。
天板1上に寝載された患者20は、天板1が移動することにより撮像空間22まで搬送されることになる。このとき、補助天板3はガントリー21の入り口まで移動するが、天板1は、その入り口よりさらに奥にある撮像空間22まで移動することができる。その理由は、上述したように、補助天板3の移動距離より、天板1はテーブル4に対して倍移動可能である。
FIG. 5 shows an example in which the vertical magnetic field type bed according to the present invention is applied to an MRI apparatus.
The patient 20 laid on the top 1 is transported to the
図6は、MRI装置を上方から見た時の平面図を示す。円形部分23は、ガントリー21を示す。
FIG. 6 shows a plan view of the MRI apparatus as viewed from above. The
患者を寝載した時点での天板1の位置は、図6の実線部で示すように、ガントリー21の外側にある。その後、モータ5の回転により第2ベルト6および第1ベルト2を介して補助天板3がガントリー21の内部に移動し、最終的には天板1の先端部は、ガントリー21の円形部分23より外側に張り出している。患者20の足部が、ガントリー21の中心部に位置していることが分かる。
The position of the
以上に示したように、本発明による垂直磁場方式寝台を用いることにより、垂直磁場方式の空間を確保したまま、短い天板で長いストロークの天板移動を実現可能とする。 As described above, by using the vertical magnetic field type bed according to the present invention, it is possible to realize a long stroke top plate movement with a short top plate while ensuring a vertical magnetic field type space.
1…天板、
2,2’…第1ベルト、
3,3’…補助天板、
4…テーブル、
5…駆動部、
6,6’…第2ベルト、
7…テーブルリフト部、
8……第2ベルト−補助天板固定金具、
9,9’…駆動力伝達軸、
11…ガントリー下部、
12,12’…第2ベルト用プーリー、
13,13’…第1ベルト用プーリー、
14…第1ベルト−天板固定具、
15…第1ベルト−補助天板固定具、
16…補助天板支柱、
20…患者、
21,23…ガントリー、
22…撮像空間、
30…寝台、
100…天板、
200…寝台、
300…ガントリー。
1 ... top plate,
2,2 '... the first belt,
3, 3 '... auxiliary top plate,
4 ... Table,
5 ... Drive unit,
6,6 '... second belt,
7 ... Table lift,
8 …… Second belt-Auxiliary top plate fixing bracket,
9, 9 '... driving force transmission shaft,
11 ... Bottom of gantry,
12, 12 '... pulley for second belt,
13, 13 '... pulley for first belt,
14 ... 1st belt-top plate fixing tool,
15 ... 1st belt-auxiliary top plate fixing tool,
16 ... Auxiliary top plate support,
20 ... patient,
21, 23 ... Gantry,
22: Imaging space,
30 ... Bed,
100 ... top plate,
200 ... sleeper,
300 ... Gantry.
Claims (9)
前記天板を載置するテーブルと、
前記テーブル上に設けられ前記天板に駆動力を伝達する補助天板と、
前記補助天板上に設けられ、前記天板に駆動力を伝達する第1の駆動力伝達機構と、
前記補助天板に駆動力を伝達する第2の駆動力伝達機構と、
前記第2の駆動力伝達機構に駆動力を与える駆動部とを有し、
前記補助天板は、前記テーブルの面上であって前記天板の両側面の外側に並置され、
前記補助天板の移動により、前記第1の駆動力伝達機構を介して前記天板を移動させることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。 A tabletop for sleeping patients,
A table on which the top plate is placed;
An auxiliary top plate provided on the table and transmitting a driving force to the top plate;
A first driving force transmission mechanism that is provided on the auxiliary top plate and transmits a driving force to the top plate;
A second driving force transmission mechanism for transmitting a driving force to the auxiliary top plate;
A driving unit that applies a driving force to the second driving force transmission mechanism;
The auxiliary top plate is a on the surface of the table being juxtaposed on the outside of both side surfaces of the top plate,
A magnetic resonance imaging apparatus, wherein the top plate is moved through the first driving force transmission mechanism by the movement of the auxiliary top plate.
前記ベルトの回転に伴い前記天板を並進させ、さらに前記補助天板の移動により前記天板を並進させることにより、前記天板を、該回転による並進距離および該前記補助天板による並進距離を合成した距離だけ移動させ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。 The first driving force transmission mechanism has a belt that rotates around a pair of rotating bodies provided on the auxiliary top plate as the auxiliary top plate moves,
By translating the top plate with the rotation of the belt, and further translating the top plate by movement of the auxiliary top plate, the top plate has a translation distance by the rotation and a translation distance by the auxiliary top plate. 2. The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1, wherein the magnetic resonance imaging apparatus is moved by a synthesized distance.
前記第2の駆動力伝達機構は、前記駆動部からの駆動力を前記補助天板に伝達する第2のベルトを有し、
前記第1のベルトは、その一部が前記天板に固定され、他の一部が前記テーブルに固定され、
前記第2のベルトの回転により前記補助天板が移動し、
該移動に応じて前記第1のベルトが、前記補助天板上に設けられた前記一対の回転体を介して回転し、
該回転に伴い前記天板は前記補助天板の移動の方向に移動するように構成され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。 The first driving force transmission mechanism is provided on the auxiliary top plate, and has a first belt that rotates around a pair of rotating bodies,
The second driving force transmission mechanism has a second belt that transmits the driving force from the driving unit to the auxiliary top plate,
A part of the first belt is fixed to the top plate, and the other part is fixed to the table.
The auxiliary top plate is moved by the rotation of the second belt,
In response to the movement, the first belt rotates through the pair of rotating bodies provided on the auxiliary top plate,
2. The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1, wherein the top plate is configured to move in the direction of movement of the auxiliary top plate in accordance with the rotation.
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