JP5620877B2 - オープン型磁気共鳴イメージング装置用のカバー - Google Patents

Description

本発明は、オープン型のＭＲＩ装置（磁気共鳴イメージング装置）のガントリー開口部内への磁性体の引き込み防止用のカバーに関する。

脳外科手術などの高度な手術では、手術中に患部をＭＲＩ装置により確認する術中ＭＲＩが知られている。術中ＭＲＩでは、オープン型のＭＲＩ装置を手術室内に設置するため、ストレッチャーや酸素ボンベ等の手術用の器具がＭＲＩ装置の強い磁場によってガントリー開口部内に引き込まれたり、器具とＭＲＩ装置との間に人が挟まれたりするのを防ぐ必要がある。
そこで、ＭＲＩ装置のガントリー開口部内への磁性体の引き込み防止用のカバーとしては、カバーの上下縁部をガントリー開口部の上下縁部に張り付けたものがある（例えば、特許文献１参照）。

特開２００６−１３６３５９号公報

しかしながら、前記した従来のカバーでは、磁性体がカバーの外面に衝突したときに、ＭＲＩ装置や磁性体が受ける衝撃が大きいという問題がある。

本発明は、前記した問題を解決し、オープン型ＭＲＩ装置のガントリー開口部を塞ぐとともに、磁性体が衝突したときの衝撃を小さくすることができるオープン型磁気共鳴イメージング装置用のカバーを提供することを課題とする。

前記課題を解決するため、本発明は、オープン型の磁気共鳴イメージング装置の本体部に形成されたガントリー開口部を塞ぐためのオープン型磁気共鳴イメージング装置用のカバーであって、前記ガントリー開口部の外側に立設される遮蔽板と、前記遮蔽板の内面に取り付けられた緩衝部材と、を備え、前記遮蔽板および前記緩衝部材は非磁性体によって形成されており、前記緩衝部材が前記本体部の外面に当接することを特徴としている。
この構成では、カバーの外面に磁性体が衝突したときの押圧力が、緩衝部材によって吸収されるため、その衝撃を小さくすることができる。
なお、本体部の外面において、ガントリー開口部の上下両側または左右両側となる部位に緩衝部材が当接するように構成した場合には、本体部に対してカバーを安定させることができる。

また、前記遮蔽板は、前記本体部の磁石から磁性体に作用する吸引力が、以下の式１を満たす位置に設置することが好ましい。
Ｆ＝Ｍ×Ｖ×（（ｄＢ／ｄｘ）×（１／μ₀））≦２００ （式１）
式１のＦは磁石から磁性体に作用する吸引力（Ｎ）、Ｍは磁性体の単位体積当たりの磁化の強さ（Ｔ）、Ｖは磁性体の体積（ｍ³）、ｄＢ／ｄｘは磁石からの単位距離当たりの磁束密度の変化量（Ｔ／ｍ）、μ₀は真空の透磁率（Ｈ／ｍ）である。

このように、本体部の磁石から磁性体に作用する吸引力（磁着力）が２００Ｎ以下に減少する位置に遮蔽板を設置することで、手術用の器具等の磁性体が遮蔽板に吸着される力を効果的に減少させることができる。このため、本体部の損傷を防ぐとともに、遮蔽板に吸着した磁性体を簡単に引き離すことができる。
なお、本体部の磁石から磁性体に作用する吸引力が２００Ｎとなる位置に、遮蔽板を設置した場合には、磁性体が遮蔽板に吸着される力を効果的に減少させるために必要最小限度の距離まで、遮蔽板をガントリー開口部に近接させることができるため、ＭＲＩ装置を設置する手術室内のスペースを有効に利用することができる。

また、前記遮蔽板の側部に、前記ガントリー開口部の外側に立設される他の遮蔽板を設け、前記他の遮蔽板を前記遮蔽板の内面側に重ねてコンパクトに収納することが好ましい。なお、遮蔽板の側部に他の遮蔽板を着脱自在に設けてもよく、遮蔽板の側部にヒンジを介して他の遮蔽板を折り畳み自在に設けてもよい。
この構成では、遮蔽板の側部に他の遮蔽板を設けることで、ガントリー開口部の形状に沿って複数の遮蔽板を配置することができるため、カバーによってガントリー開口部を確実に覆うことができる。
また、磁気共鳴イメージング装置の使用時には、遮蔽板と他の遮蔽板とを重ねてコンパクトに収納することで、ＭＲＩ装置を設置する手術室内のスペースを有効に利用することができる。

また、前記遮蔽板の下端部にキャスターを設けて、カバーを簡単に移動することができるように構成することが好ましい。

本発明のオープン型磁気共鳴イメージング装置用のカバーでは、ガントリー開口部内に磁性体が引き込まれるのを防ぐとともに、磁性体が衝突したときの衝撃を小さくすることができる。さらに、遮蔽板をガントリー開口部に近接させ、ＭＲＩ装置を設置する手術室内のスペースを有効に利用することができる。

本実施形態のカバーをＭＲＩ装置に付設した状態を前側から見た斜視図である。 本実施形態のカバーをＭＲＩ装置に付設した状態を後側から見た斜視図である。 本実施形態のカバーを内側から見た斜視図である。 本実施形態のカバーを収納した状態の斜視図である。 本実施形態のＭＲＩ装置の磁石の中心からの距離と磁束密度との関係を示したグラフである。 本実施形態のＭＲＩ装置のガントリー開口部からの距離と磁束密度との関係を示したグラフである。 本実施形態のＭＲＩ装置のガントリー開口部からの距離と磁束密度変化との関係を示したグラフである。 本実施形態のＭＲＩ装置のガントリー開口部からの距離と吸引力との関係を示したグラフである。 本実施形態のカバーを電磁シールド室と組み合わせて使用する例を示し、（ａ）は電磁シールド室内に配置されたＭＲＩ装置に付設した状態の斜視図、（ｂ）はカバーを電磁シールド室の側面に収納した状態の斜視図である。

本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
本実施形態のカバー１は、図１および図２に示すように、側面視でコの字形状に形成されたオープン型のＭＲＩ装置１００に用いられるものであり、本体部１１０に形成されたガントリー開口部１２０を塞ぐものである。本実施形態のＭＲＩ装置１００の本体部１１０には、ガントリー開口部１２０を挟んで上下に対向する部位にそれぞれ磁石が設けられている。

本実施形態では、カバー１は、フロントカバー１０と、フロントカバー１０の左右両側に配設された二枚のサイドカバー２０，２０と、から構成されている。

フロントカバー１０は、ガントリー開口部１２０の前部の外周形状に沿って左右側部が内側に折り曲げられ、ＭＲＩ装置１００の前方に自立可能な遮蔽板１１を備えている。この遮蔽板１１は、例えば、プラスチックやアルミニウムなどの非磁性体によって形成されている。

サイドカバー２０は、ガントリー開口部１２０の左右側部に沿って配置される遮蔽板２１を備えている。この遮蔽板２１は、ＭＲＩ装置１００の左右側方に自立可能なように、左右の縁部が内側に折り曲げられており、フロントカバー１０の遮蔽板１１と同様に、プラスチックやアルミニウムなどの非磁性体によって形成されている。

図３に示すように、両サイドカバー２０，２０の遮蔽板２１，２１は、フロントカバー１０の遮蔽板１１の左右縁部に着脱自在であり、三枚のカバー１０，２０を連結した状態では、各カバー１０，２０の間に隙間が形成されないように連結される（図１参照）。
また、三枚のカバー１０，２０は、図１に示すように、ガントリー開口部１２０の開口縁部の形状に沿って連結され、広く開口されたガントリー開口部１２０全体を確実に覆うことができるため、ガントリー開口部１２０内に磁性体が引き込まれるのを効果的に防ぐことができる。

図３に示すように、各遮蔽板１１，２１の内面１１ｂ，２１ｂの上部および下部には、緩衝部材３０，３０が取り付けられている。緩衝部材３０は、左右に細長い部材であり、例えば、ウレタンゴムや樹脂製のエアクッションのように弾性を有する非磁性体によって形成されている。

また、上下の緩衝部材３０，３０は、図１および図２に示すように、本体部１１０の外面においてガントリー開口部１２０の上側の部位および下側の部位に当接するように配置されている。

さらに、緩衝部材３０が本体部１１０に当接した状態の遮蔽板１１，２１は、本体部１１０の磁石から外部の磁性体に作用する吸引力（磁着力）が所定の大きさに減少した位置に設置される。すなわち、本体部１１０の磁石から発生した磁束密度が所定の強度に減少した位置となるように、緩衝部材３０の厚さが設定されている。
なお、一例として、図５のグラフには、０．２Ｔ程度の中心磁束密度を有する本体部１１０の磁石における周囲への漏洩磁束密度の変化が示されている。この図５のグラフによれば、磁石の中心から７００ｍｍ程度の位置で磁束密度が急激に減少する。

ここで、磁性体の磁化の強さや体積が大きい場合には、本体部１１０の磁石から磁性体に作用する吸引力Ｆが大きくなる。また、図６のグラフに示すように、磁束密度は、本体部１１０の磁石に近づくに従って大きくなるため、つまり、本体部１１０の磁石から磁性体に作用する吸引力は、ガントリー開口部１２０に近づくに従って大きくなる。

図７のグラフは、ガントリー開口部１２０からの単位距離当たりの磁束密度の変化量ｄＢ／ｄｘを図６のグラフを基に求めたものである。図７のグラフに示された単位距離当たりの磁束密度の変化量ｄＢ／ｄｘに、磁性体の単位体積当たりの磁化の強さＭと、磁性体の体積Ｖとを掛けることで、ガントリー開口部１２０から所定の距離を離れた位置において、磁石から磁性体に作用する吸引力を求めることができる。

そして、本実施形態のカバー１では、本体部１１０の磁石から磁性体に作用する吸引力が、以下の式１を満たす位置に、遮蔽板１１，２１が設置されている。
Ｆ＝Ｍ×Ｖ×（（ｄＢ／ｄｘ）×（１／μ₀））≦２００ （式１）
式１のＦは磁石から磁性体に作用する吸引力（Ｎ）、Ｍは磁性体の単位体積当たりの磁化の強さ（Ｔ）、Ｖは磁性体の体積（ｍ³）、ｄＢ／ｄｘは磁石からの単位距離当たりの磁束密度の変化量（Ｔ／ｍ）、μ₀は真空の透磁率（Ｈ／ｍ）である。
なお、μ₀＝４π×１０^-7（Ｈ／ｍ）である。

このように、磁石から磁性体に作用する吸引力が２００Ｎ以下に減少する位置に、遮蔽板１１，２１を設置することで、ストレッチャーや酸素ボンベ等の大型の手術用の器具が、本体部１１０の磁石に引き寄せられて遮蔽板１１，２１に接触しても、その衝撃が小さいため、本体部１１０が損傷するのを防ぐことができる。また、遮蔽板１１，２１に吸着した器具の吸着力が小さいため、器具を遮蔽板１１，２１から簡単に引き離すことができる。
なお、手術室で使用頻度が高い小型の器具に対しては、磁石から作用する吸引力が１０Ｎ以下となるように設定することが望ましい。

図８のグラフは、重量が６ｋｇ程度の鋼製の酸素ボンベに対して、本体部１１０の磁石から作用する吸引力Ｆが２００Ｎ以下となる位置を示したものである。なお、酸素ボンベの体積は鉄の比重を適用し、酸素ボンベ６kgを鉄の比重７．８５で割ることにより求めた７６４ｃｍ³程度としており、磁化の強さは２Ｔで算出している。
図８のグラフによれば、磁石から酸素ボンベに作用する吸引力が２００Ｎとなるのは、ガントリー開口部１２０から２５０ｍｍ程度の距離となっている。一方、遮蔽板１１，２１をガントリー開口部１２０から遠ざけると、本体部１１０の磁石から遮蔽板１１，２１の位置における磁性体に作用する吸引力は小さくなるが、本体部１１０周辺のスペースを狭くすることになり、カバー１を収納する際には、より広い収納スペースが必要となるため、合理的ではない。そこで、本実施形態のカバー１では、ガントリー開口部１２０からの距離が２５０〜５００ｍｍとなる位置に遮蔽板１１，２１が設置されるように、緩衝部材３０の厚さが設定されている。

また、図１に示すように、フロントカバー１０の遮蔽板１１の下縁部には、キャスター１２が取り付けられており、遮蔽板１１の外面１１ａに取り付けられた取っ手１３を把持して、フロントカバー１０を押し引きすることで、フロントカバー１０を簡単に移動させることができる。

また、図１および図２に示すように、サイドカバー２０の遮蔽板２１の外面２１ａには、ＭＲＩ装置１００の本体部１１０に一端が取り付けられたバンド４０の他端が取り付けられており、このバンド４０によって、カバー１がＭＲＩ装置１００に付設された状態に保たれている。

以上のような本実施形態のカバー１によれば、カバー１の外面に手術用の器具などの磁性体が衝突したときの押圧力が緩衝部材３０によって吸収されるため、その衝撃を小さくすることができる。
また、手術用の器具等の磁性体が、遮蔽板１１，２１に吸着される力が効果的に減少しているため、本体部１１０の損傷を防ぐとともに、遮蔽板１１，２１から磁性体を簡単に引き離すことができる。

また、フロントカバー１０の遮蔽板１１の両側に、サイドカバー２０，２０の遮蔽板２１，２１を設けたことで、ガントリー開口部１２０の形状に沿って各遮蔽板１１，２１を配置することができるため、カバー１によってガントリー開口部１２０を確実に覆うことができる。
また、図４に示すように、フロントカバー１０と両サイドカバー２０を分割して、フロントカバー１０の内面１１ｂ側に両サイドカバー２０，２０を重ねることで、コンパクトに収納することができ、ＭＲＩ装置を設置する手術室のスペース効率を向上させることができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜に変更が可能である。
例えば、本実施形態のカバー１は、本体部１１０の外面においてガントリー開口部１２０の上側の部位および下側の部位に緩衝部材３０が当接しているが、ガントリー開口部１２０内の左右に磁石が設けられている場合には、本体部１１０の外面においてガントリー開口部１２０の左側の部位および右側の部位に緩衝部材３０を当接させることができる。すなわち、本発明では、本体部１１０の外面に緩衝部材３０が当接することで、本体部１１０の外面から離れた位置に遮蔽板１１，２１が設置されるのであれば、本体部１１０の外面おいて緩衝部材３０が当接する部位は限定されるものではない。

また、図９（ａ）に示すように、電磁波からＭＲＩ装置をシールドする電磁シールド室１３０と組み合わせて実施することもできる。
この構成では、ガントリー開口部１２０の左右側部は電磁シールド室１３０によって塞がれているため、フロントカバー１０のみをガントリー開口部１２０の前方に配置すればよい。なお、図９（ｂ）に示すように、ＭＲＩ装置１００を使用するときには、電磁シールド室１３０の側面にフロントカバー１０をバンド４０によって固定して収納することができる。

また、本実施形態では、図４に示すように、フロントカバー１０の遮蔽板１１の両側にサイドカバー２０，２０の遮蔽板２１，２１が着脱自在となっているが、遮蔽板１１の側部にヒンジを介して遮蔽板２１を折り畳み自在に設けてもよい。さらに、フロントカバー１０の遮蔽板１１の一方の側部のみにサイドカバー２０の遮蔽板２１を設けてもよい。

１ カバー
１０ フロントカバー
１１ 遮蔽板
２０ サイドカバー
２１ 遮蔽板
３０ 緩衝部材
１００ ＭＲＩ装置
１１０ 本体部
１２０ ガントリー開口部
１３０ 電磁シールド室

Claims (4)

1. オープン型の磁気共鳴イメージング装置の本体部に形成されたガントリー開口部を塞ぐためのカバーであって、
   前記ガントリー開口部の外側に立設される遮蔽板と、
   前記遮蔽板の内面に取り付けられた緩衝部材と、を備え、
   前記遮蔽板および前記緩衝部材は非磁性体によって形成されており、
   前記緩衝部材は前記本体部の外面に当接することを特徴とするオープン型磁気共鳴イメージング装置用のカバー。
2. 前記遮蔽板は、前記本体部の磁石から磁性体に作用する吸引力が、以下の式１を満たす位置に設置されることを特徴とする請求項１に記載のオープン型磁気共鳴イメージング装置用のカバー。
   Ｆ＝Ｍ×Ｖ×（（ｄＢ／ｄｘ）×（１／μ₀））≦２００ （式１）
   Ｆ：磁石から磁性体に作用する吸引力（Ｎ）
   Ｍ：磁性体の単位体積当たりの磁化の強さ（Ｔ）
   Ｖ：磁性体の体積（ｍ³）
   ｄＢ／ｄｘ：磁石からの単位距離当たりの磁束密度の変化量（Ｔ／ｍ）
   μ₀：真空の透磁率（Ｈ／ｍ）
3. 前記遮蔽板の側部には、前記ガントリー開口部の外側に立設される他の遮蔽板が設けられており、前記他の遮蔽板を前記遮蔽板の内面側に重ねて収納可能であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のオープン型磁気共鳴イメージング装置用のカバー。
4. 前記遮蔽板の下端部には、キャスターが設けられていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のオープン型磁気共鳴イメージング装置用のカバー。

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