JP5437675B2 - 磁気擾乱低減材、磁気擾乱低減材を使用したインプラント材又は建材、及びその製造方法 - Google Patents
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Description
まず各実施の形態に共通の基本的概念について説明する。各実施の形態に係る磁気擾乱低減材は、磁場の内部又は周囲に配置される材であり、その具体的な目的な構造は特記する場合を除いて任意であるが、少なくとも、インプラント材自体又は建材自体として使用され、あるいは、これらインプラント材又は建材の少なくとも一部の部材として使用されるものを含む。インプラント材は、上述した人工腰関節、人工歯、冠動脈ステント、あるいは脳動脈瘤クリップ(以下「クリップ」)を含む。建材は、構造材料(柱、梁、床の鉄筋、鉄骨等)や仕上げ材料(天井吊ボルト、天井下地、グレーチング枠、間仕切り壁の下地、ダクト)を含む。
次に、各実施の形態に係る磁気擾乱低減材及びその製造方法の具体的内容について説明する。
最初に、実施の形態1について説明する。この形態は、常磁性材料にて形成した棒状の芯材の端部を、反磁性材料で覆った形態である。
図1は本実施の形態1に係る磁気擾乱低減材の斜視図、図2は図1のA−A矢視断面図である。この磁気擾乱低減材1は、芯材2と被覆材3から構成されている。芯材2は、常磁性材料にて丸棒状に形成されている。一方、被覆材3は、反磁性材料で形成されており、芯材2の長手方向の両端部を覆っている。すなわち、被覆材3は、芯材2の外径よりも大きな径で、かつ、芯材2の半分の長さよりもさらに短い長さの丸筒状体であり、芯材2の長手方向の両端部において、この芯材2と同心状となるように配置されている。
次に、このような磁気擾乱低減材1の製造方法として、第1から第5の製造方法について順次説明する。図6から図9は、第1から第4の製造方法を概念的に示す図である(第5の製造方法については図示を省略する)。これらいずれの製造方法においても、概略的には、芯材2を常磁性材料にて焼結や成型等の任意の方法で形成し(芯材形成工程)、その後に、芯材2の長手方向の両端部の各々を、反磁性材料を含む被覆材3で被覆する(被覆工程)。ただし、芯材2を反磁性材料にて形成し、この芯材2の両端部の各々を、常磁性材料を含む被覆材3で被覆する場合においても、後述する第1から第5の製造方法の説明において常磁性材料と反磁性材料を入れ替えることにより、これら第1から第5の製造方法を同様に適用することができる。また、図6から図9では、芯材2を角棒状とした場合における、その一端部のみを示しているが、芯材2を丸棒状にした場合にも同様の方法を適用できる。
このように実施の形態1によれば、従来のような球状体ではなく、インプラント材や建材として実際に使用される可能性が高い棒状体に関しても磁気擾乱を低減でき、偽像を低減できるので、MRI画像の信頼性や有効性を高めることが可能となる。
次に、実施の形態2について説明する。この形態は、芯材の端部を凸曲面状とした形態である。なお、実施の形態2の構成は、特記する場合を除いて実施の形態1の構成と略同一であり、実施の形態1の構成と略同一の構成については、必要に応じて、実施の形態1で用いたのと同一の名称又は符号を付して、その説明を省略する(実施の形態3以降も同じ)。また、本実施の形態2に係る磁気擾乱低減材は、特記する場合を除いて、実施の形態1と同様に製造することができるので、その製造方法の説明を省略する(実施の形態3以降も同じ)。
このように実施の形態2によれば、芯材11を棒状とした場合において、特に磁気擾乱が集中する芯材11や被覆材12の角部を除去して凸曲面状とすることで、磁気擾乱を一層効果的に低減することが可能となる。
次に、実施の形態3について説明する。この形態は、芯材の端部のみでなく長手方向の側面についても被覆材で覆った形態である。
このように実施の形態3によれば、芯材21の端部のみでなく側面も被覆材22で被覆することで、磁気擾乱を一層低減することができる。
次に、実施の形態4について説明する。この形態は、磁気擾乱低減材をクリップとして形成した形成である。
このように実施の形態4によれば、磁気擾乱低減材30をクリップとして構成した場合においても、芯材31の端部のみでなく側面も被覆材32で被覆することで、磁気擾乱を一層低減することができる、
以上、本発明の各実施の形態について説明したが、本発明の具体的な構成及び手段は、特許請求の範囲に記載した各発明の技術的思想の範囲内において、任意に改変及び改良することができる。以下、このような変形例について説明する。
また、発明が解決しようとする課題や発明の効果は、前記した内容に限定されるものではなく、本発明によって、前記に記載されていない課題を解決したり、前記に記載されていない効果を奏することもでき、また、記載されている課題の一部のみを解決したり、記載されている効果の一部のみを奏することがある。
上記実施の形態で示した形状や数値は例示であり、例えば実施例の各寸法値は任意に変更することができる。例えば、芯材の厚みが2倍になった場合、被覆材の最適厚みは2倍にすれば良い。また、逆に芯材に反磁性材料を用いた場合、被覆材料を常磁性材料とし、同様に被覆材料の最適厚みを設定することができる。
(被覆材による被覆範囲について)
上記実施の形態では芯材の両端部を被覆材にて被覆しているが、一端部のみを被覆しても当該被覆された端部における磁気擾乱低減の効果を得ることができる。特に、材の一端部のみが磁場の内部又は周囲に配置され、他端部は磁場の内部又は周囲の外部に配置されるような場合においては、磁場の内部又は周囲に配置される方の端部のみに被覆材を配置することも有効である。あるいは、材が湾曲等されることで磁気特性が変化する場合には、当該湾曲部に被覆材を配置することも有効である。
上述した課題を解決し、目的を達成するため、付記1に係る本発明は、磁場の内部又は周囲に配置される材であって、前記磁場に対する当該材による磁気擾乱を低減するための磁気擾乱低減材であり、長尺状の芯材と、当該芯材の長手方向の端部を覆う被覆材とを備え、前記芯材と前記被覆材のうち、一方が常磁性材料を含むと共に、他方が反磁性材料を含む。
付記2に係る本発明は、付記1に係る本発明において、前記長尺状の芯材は、棒状の芯材である。
付記3に係る本発明は、付記2に係る本発明において、前記芯材又は前記被覆材の端部を凸曲面状とした。
付記4に係る本発明は、付記1から3のいずれか一項に係る本発明において、前記芯材の長手方向の側面を前記被覆材で覆った。
付記5に係る本発明は、前記付記1から4のいずれか一項に記載の磁気擾乱低減材を使用したインプラント材である。
付記6に係る本発明は、前記付記1から4のいずれか一項に記載の磁気擾乱低減材を使用した建材である。
付記7に係る本発明は、前記磁場に対する当該材による磁気擾乱を低減するための磁気擾乱低減材を製造するための製造方法であって、長尺状の芯材を、常磁性材料又は反磁性材料の一方で形成する芯材形成工程と、前記芯材の長手方向の両端部の各々を、常磁性材料又は反磁性材料の他方を含む被覆材で被覆する被覆工程とを含む。
付記8に係る本発明は、付記7に係る本発明において、前記被覆材を、前記常磁性材料又は前記反磁性材料の他方を線材又は帯状体とすることで形成し、前記被覆工程において、前記被覆材を前記芯材に巻き付ける。
付記9に係る本発明は、付記7に係る本発明において、前記被覆材を、線材又は帯状体に前記常磁性材料又は前記反磁性材料の他方を蒸着又は塗布することで形成し、前記被覆工程において、前記被覆材を前記芯材に巻き付ける。
付記10に係る本発明は、付記7に係る本発明において、前記被覆材を、前記常磁性材料又は前記反磁性材料の他方を含むキャップ体として形成し、前記被覆工程において、前記被覆材に前記芯材を挿入する。
付記11に係る本発明は、付記7に係る本発明において、前記被覆材を、前記常磁性材料又は前記反磁性材料の他方を含む粉末材として形成し、前記被覆工程において、前記被覆材を前記芯材に蒸着又は塗布する。
付記12に係る本発明は、付記7に係る本発明において、前記被覆材を、前記常磁性材料又は前記反磁性材料の他方を含む液状体として形成し、前記被覆工程において、前記被覆材に前記芯材を入れた後、当該被覆材から当該芯材を引き揚げ、当該芯材に付着した当該被覆材を固化させる。
(付記の効果)
付記1に係る発明によれば、従来のような球状体ではなく、インプラント材や建材として実際に使用される可能性が高い長尺状の磁気擾乱低減材に関しても磁気擾乱を低減でき、偽像を低減できるので、MRI画像の信頼性や有効性を高めることが可能となる。特に、芯材を長尺状とした場合において、特に磁気擾乱が集中する当該芯材の両端部のみを被覆材で覆うことで、最小限の被覆材を用いて磁気擾乱を効果的に低減することが可能となる。例えば、MRI装置の磁場は、現在は1.5Tや3Tが主流であるが、将来はさらに高磁場化することが予測されており、この磁場が7Tや11.7Tとなれば、MRI装置周辺の建築材料、天井吊ボルト、床鉄筋、グレーチング材料による偽像への影響も大きくなると考えられ、本実施の形態に係る磁気擾乱低減材の有効性は増大する。
また、付記2に係る発明によれば、インプラント材や建材として実際に使用される可能性が高い棒状状の磁気擾乱低減材に関しても磁気擾乱を低減でき、偽像を低減できるので、MRI画像の信頼性や有効性を高めることが可能となる。
また、付記3に係る発明によれば、芯材を棒状とした場合において、特に磁気擾乱が集中する芯材や被覆材の角部を除去して凸曲面状とすることで、磁気擾乱を一層効果的に低減することが可能となる。
また、付記4に係る発明によれば、芯材の端部のみでなく側面も被覆材で被覆することで、磁気擾乱を一層低減することができる。
また、付記5に係る発明によれば、インプラント材を体内に埋め込まれた人がMRI室に入った場合であっても、このインプラント材による磁気擾乱を低減でき、MRI画像の信頼性や正確性を向上させることが可能となる。
また、付記6に係る発明によれば、建材がMRI室の内部構造や周囲構造に使用された場合であっても、この建材に起因する磁気擾乱を低減できるので、信頼性の高いMRI室を構築することが可能となる。
また、付記7に係る発明によれば、従来のような球状体ではなく、インプラント材や建材として実際に使用される可能性が高い長尺状の磁気擾乱低減材に関してもその端部を被覆材で多くことで磁気擾乱を低減でき、偽像を低減できるので、MRI画像の信頼性や有効性を高めることが可能となる。
また、付記8に係る発明によれば、常磁性材料又は反磁性材料を、線材や帯状体として芯材に巻き付けることで、簡易かつ安価に磁気擾乱低減材を製造できる。
また、付記9に係る発明によれば、被覆材を、線材又は帯状体に常磁性材料又は反磁性材料の他方を蒸着又は塗布することで形成したので、被覆材自体を線材又は帯状体に加工することが困難な場合であっても、簡易かつ安価に磁気擾乱低減材を製造できる。
また、付記10に係る発明によれば、常磁性材料又は反磁性材料をキャップ状に形成し、このキャップに芯材を挿入することで、磁気擾乱低減材を容易に製造でき、必要に応じて現場で磁気擾乱低減材を製造すること等が可能となる。
また、付記11に係る発明によれば、被覆材を、常磁性材料又は反磁性材料の他方を含む粉末材として形成して芯材に蒸着又は塗布することで、芯材が複雑な形状であっても、磁気擾乱低減材を容易に製造できる。このため、人工腰関節、人工歯、冠動脈ステント、あるいはクリップのように、複雑な形状のインプラント材についても、磁気擾乱低減材とすることができる。
また、付記12に係る発明によれば、常磁性材料又は反磁性材料を液中に入れて固化させることで、芯材が複雑な形状であっても、磁気擾乱低減材を容易に製造できる。このため、人工腰関節、人工歯、冠動脈ステント、あるいはクリップのように、複雑な形状のインプラント材についても、磁気擾乱低減材とすることができる。
2、11、21、31 芯材
3、12、22、32 被覆材
3a 線材
3b 樹脂製テープ
3c 帯状体
3d キャップ
3e 粉末材
Claims (8)
- 磁場の内部又は周囲に配置される材であって、前記磁場に対する当該材による磁気擾乱を低減するための磁気擾乱低減材であり、
長尺状の芯材と、当該芯材の長手方向の端面を覆う被覆材とを備え、
前記芯材と前記被覆材のうち、一方が常磁性材料を含むと共に、他方が反磁性材料を含む、
磁気擾乱低減材。 - 前記長尺状の芯材は、中実棒状体である、
請求項1に記載の磁気擾乱低減材。 - 前記芯材又は前記被覆材の端面を凸曲面状とした、
請求項2に記載の磁気擾乱低減材。 - 前記芯材の長手方向に沿った側面を前記被覆材で覆った、
請求項1から3のいずれか一項に記載の磁気擾乱低減材。 - 前記芯材の長手方向の両端の各々における前記端面の全面を前記被覆材で覆った、
請求項1から4のいずれか一項に記載の磁気擾乱低減材。 - 前記請求項1から5のいずれか一項に記載の磁気擾乱低減材を使用したインプラント材。
- 前記請求項1から5のいずれか一項に記載の磁気擾乱低減材を使用した建材。
- 前記磁場に対する当該材による磁気擾乱を低減するための磁気擾乱低減材を製造するための製造方法であって、
長尺状の芯材を、常磁性材料又は反磁性材料の一方で形成する芯材形成工程と、
前記芯材の長手方向の両端面の各々を、常磁性材料又は反磁性材料の他方を含む被覆材で被覆する被覆工程と、
を含む磁気擾乱低減材の製造方法。
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