JP6430502B2 - Ｍｒｉ室用ドアアセンブリ - Google Patents

Description

本発明は、磁気共鳴撮像（ＭＲＩ）室への開口の保護に使用するドアアセンブリに関する。

現在、世界中の大規模な病院において、ＭＲＩスキャナシステムは一般的なものである。ＭＲＩスキャナは、人体内部の医用画像の取得に利用可能な機械である。その中心には、患者を少なくとも部分的に配置可能なチャンバがあり、非常に強力な電磁石によって囲まれている。電磁石は、チャンバ中に磁界を生成する。

当然、ＭＲＩスキャナシステムは、ＲＦシールド室（ファラデーケージ）内での操作が必要である。これにより、外部の無線伝送を原因としたスキャナ受信機との干渉による画像の劣化が防止される。シールド室には、人や医療機器が定期的に出入りする必要があるため、ドアを閉じてシールドを確保する場合は、ＲＦに対する密封が必要である。これを実現するため、ドアの全面に導電性シートが必要であり、また、ドアフレームは導電性で、その全周において、シールド室の１枚の壁である導電性シートに対して電気的に接続されている必要がある。さらに、ドアは閉塞時に、その全周において、ドアフレームに対して電気的に接続されている必要がある。このドアとフレームとの接続は、ＲＦシールと称する。

ＭＲＩ室のドアが閉じている場合、導電性シールドには、ＲＦ放射が通過可能な穴または間隙は存在しない。この唯一の例外は、電気管またはガス管が壁を通過できる一方、いかなるＲＦ信号も遮断するように設計された「フィードスルー」ユニットである。ドアは、ＲＦシールにより、ドアフレームに対して密封されている。

ＲＦシールには２種類ある。第１の種類は手動であり、ドアを閉じる操作によって、電気的接続がなされる。これらは、ドアの縁部を補強するとともにドアフレームの滑らかな金属内表面を圧縮する金属製のバネ付きリーフまたはフィンガであってもよい。その他の変形例もある。これらが難しいのは、フレームを圧縮するバネリーフによる摩擦に打ち勝つため、ドアの閉塞に大きな力が必要となるからである。その逆に、ドアの開放にも同様の力を要する。

これを克服するため、特殊操作による自動シールを備えたドアが考えられている。これらのドアは、容易に閉塞可能であり、閉塞位置に達した場合は、ＲＦシールを行う機構が作動する。ドアを開く場合、この機構では、ＲＦシールを最初に解除する必要がある。その後、ドアを容易に開放可能である。一変形例では、内部の可膨張ブラダがドアを囲んだ金属編組管を使用する。ドアを開閉する場合は、ブラダを収縮させる。ＲＦシールを行う場合は、ブラダを空気圧で膨張させ、金属編組管によるドアフレームの内表面の圧縮を強制する。別の手法では、空気圧式アクチュエータによりフレームの内表面に対して外方に押されたドアを囲む可撓性金属ブレードを使用する。これらの自動システムでは、ドアおよびフレーム内に、電気および空気圧システムの設備が必要である。密封／開封操作は、室内および室外におけるドアもしくはハンドルのマイクロスイッチまたはドアの近傍に備え付けられた別個のプッシュスイッチにより制御されるようになっていてもよい。

便宜上、ＭＲＩとの併用に適したＲＦ密封ドアは、本明細書においてＭＲＩ室ドアと称する。
ＲＦシールの機構上、ＭＲＩ室ドアは、ドアおよびドアフレームを併せて備えたドアアセンブリとして供給される。ドアアセンブリをＲＦ室シールドに設置するには、支持部への機械的取り付け、およびドアフレームとＲＦ室周りの導電性シールドとの間の電気的接続が必要である。そして、シールド室の外側および内側で、その周りに乾式壁構造を構成することによって、良好な仕上げを施す。通例は、自動シールを制御するシステムの電源も設けられている。

ＭＲＩ設備には、安全システムも備えたい場合がある。ＭＲＩスキャナは、鋼等の強磁性物体をシステムに引き込んで大きな損傷を引き起こし得る強力な超伝導磁石を有する。強磁性検出システム（ＦＭＤＳ：ｆｅｒｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ）は、ドアに接近、またはドアを通過している人物に対して、潜在的に危険な物体を携行あるいは移動している旨を警告する。

ＦＭＤＳは、ドアから独立して利用可能であり、通常、ＭＲＩシステム室のドアフレームを囲む乾式壁構造上に設置されている。各ＦＭＤＳは、ドアの形状および寸法に適するように、注意深く調整する必要がある。

障壁標識等の他の安全システムも必要であり、独立して設置されている。これらは、軽量のプラスチック警告標識であり、サロンドアまたはモータ制御の上昇障壁のようなものであってもよい。これらについても通常、乾式壁囲いまたは近くの床に備え付けられている。

第１の態様によれば、本発明は、ＭＲＩスキャナシステムを収容する室内への入口の保護に使用するＭＲＩ室ドアアセンブリであって、ＭＲＩ室への開口内または開口周りの適所への固定に適したドアフレームと、ドアフレームに固定されたドアと、閉塞位置で静止したドアをフレームに対して密封するとともに、ユーザがドアの開放を始めた場合に解除されるＲＦ密封構成と、を備え、ドアおよびドアフレームのうちの少なくとも１つまたは複数が、ＭＲＩスキャナシステムに対する鉄製物体の非意図的な接近の防止に関する機能を提供する組み込み安全システムを具備した、ＭＲＩ室ドアアセンブリを提供する。

ＭＲＩドアアセンブリに組み込まれた安全システムを設けることにより、ドア自体に安全システムが組み込まれておらず、ドアの設置後にドア周りの適所に安全システムが設置される従来技術に対する利点がもたらされる。これらの利点としては、ドアアセンブリのその他の特性に対する安全システムの適合の容易化のほか、審美的およびコスト的な利点が挙げられる。

ＭＲＩドアの乾式壁および構造上の囲いには、大きなばらつきがある。これまで、ＦＭＤＳおよび障壁標識等の安全システムは、ドアアセンブリに隣接する壁への柔軟な備え付けを可能とする設計によって、このばらつきに対応する必要があった。機器に対するこの柔軟性の設計は、コストが増大するとともに、安全機器の性能を損なう可能性がある。たとえば、ＦＭＤＳの感度は、そのセンサが離れるほど低下する。いくつかのＦＭＤＳシステムにおいては、センサをＭＲＩドアの両側に配置する必要がるため、乾式壁構造が大きな分離を生じる可能性があることから、分離が小さな場合と比べて安全性能が低下する。また、乾式壁構造上には、機器のスペースがない場合がある。

分離設置可能な安全機器には、他にも大きな不都合がある。機器は、病院または機器製造業者による設置を要するが、これは高価である。これらは、技術的機器によって既に生じている環境において、付加的な項目となる。

本発明は、ＭＲＩドアアセンブリ自体に１つまたは複数の安全システムを組み入れることによって、これらの不都合を克服する。ＭＲＩドア、フレーム、および安全システムは、単一の製品として構築されており、安全機器に関連する輸送および設置のコストが完全に取り除かれる。さらに、安全システムは、周囲の乾式壁構造とは独立させることによって、ドアとの適合性が高く、性能が十分に最適化されている。また、設置の柔軟性に関する特徴が求められないため、より簡素化される。

安全システムは、ＭＲＩ室におけるドアアセンブリの設置に先立って、ドアアセンブリに組み込まれていてもよい。安全システムは、ドアアセンブリの製造および試験中に、「工場」でドアアセンブリに組み込まれていてもよい。

一構成において、安全システムは、強磁性物体とともにドアに接近している人物またはドアを速やかに通過した人物に対して、潜在的に有害な強磁性物体を携行している可能性がある旨を使用時に警告するように構成された強磁性検出システム（ＦＭＤＳ）を備えていてもよい。

強磁性検出システムは、米国特許第７１１３０９２号明細書または国際公開第２０１２／０２２９７１号に開示の特徴を有するシステムを備えていてもよく、これらの教示内容を本明細書に参考として援用する。

基本的な一実施態様において、強磁性検出システムは、物体が周囲磁界中を移動した場合に発生する磁界の撹乱を検出する１つまたは好ましくは複数の受動磁気センサ手段を備えた主センサ手段と、主センサ手段の近傍の検出ゾーンにおける物体の移動を検出する非磁気副センサ手段と、センサからの信号を監視するとともに、主センサ手段および副センサ手段の両方が移動物体を検出した場合に警報を発するように構成された処理回路とを備えていてもよい。

非磁気センサ手段の機能は、物体がドアの近くにあるタイミングを示すことであるため、このシステムは、その時点の磁気センサを確認することにより、強磁性物体が存在するか否かを確かめることができる。非磁気センサ手段の規定領域に物体が存在するタイミングを確認するだけで、確認しない場合に生じる誤警報を防止することができる。

安全システムをドアアセンブリに組み込むことの利点は、システムの設計において設計者に大きな自由が認められることである。これは、ＦＭＤＳシステムに関して特に当てはまり、本出願人は、ドアアセンブリのＦＭＤＳシステムとの組み合わせについて、多くの潜在的な利益を想定している。

非磁気副センサ手段は、光電センサ、光ファイバセンサ、受動赤外線センサ、カメラ、超音波センサ、レーダセンサ、静電センサ、およびミリ波センサのうちの少なくとも１つを備えていてもよい。光検出器は、可視スペクトルであれ不可視スペクトルであれ、入射光子を検出可能な任意の検出器を意味する。

好適な一構成においては、副センサ手段が光検出器を備えていてもよく、ドアアセンブリは、光検出器に衝突する光線を生成する光源を具備していてもよく、光検出器の出力は、光線が遮られた場合に状態が変化し、光線の経路の少なくとも一部は、各副センサと関連付けられたゾーンを規定する。光線の使用は、所要の検出ゾーンを確立する便利で直観的な方法である。光源は、可視スペクトルの光線または赤外光線等の不可視光線を生成するようにしてもよい。

光線は、反射面による反射によって、光源から光検出器まで伝搬するように構成されていてもよい。反射面は、再帰反射器であってもよく、光源および光検出器は、互いに近接して配置されている。

たとえば、ドアが内開きである場合、すなわち、設置によってＭＲＩ室側に開く場合、光源は、ドアが開いてなくなる側に配置されていてもよく、光検出器も同じ側に配置されていてもよい。また、光検出器がドアフレームの一方の垂直材に固定され、光源がドアフレームの他方の垂直材に固定されていてもよいし、両方が同じ垂直材に固定され、光がドア開口を２回通過するように、反射器が他方の垂直材に設けられていてもよい。

フレームへの固定は、フレームへの直接的な固定を意味していてもよいし、ハウジングに固定した後のフレームへの固定、フレームへの一部または全部の埋め込みを意味していてもよい。

この単純な構成においては、必要な副センサが１つだけであり、ＭＲＩ室の外側に配置され、室内の磁気放射から保護されている。室内に進入する物体は、光線を遮断することになるため、光検出器では光源が「視認」されなくなる。通常、光検出器では、光源が視認される。この変化は、物体が存在することを示す。

他の構成において、ドアは、ＭＲＩ室から外側に開くドアであってもよい。この場合は、ドアの開放時にドア自体が光線を遮断することになるため、上記構成は成り立たない。
この外開きドアの場合は、同じ光源および光検出器を使用してもよいが、室外に配置する代わりに、室内に配置するようにしてもよい。光源および検出器は、ドアアセンブリに組み込まれているため、適当なシールドで室内に備え付けるのは比較的容易である。たとえば、これらは、ドアフレームに組み込まれたフィードスルーを通るケーブルによって、信号処理回路に接続されていてもよい。これは、組み込みＦＭＤＳシステムの場合、実現が非常に困難となる。

副センサ手段のＭＲＩ室内への配置が受け入れられない場合がある。このような場合、副センサ手段は、ドアアセンブリの外側に適合した光源および光検出器を備えていてもよく、反射器が、ドアアセンブリの内側に設けられていてもよく、光検出器が、ドアが開いている場合にドア開口を通過して、反射器で反射して当該光検出器上に戻る光源からの光を受光する。

通常は、１つまたは複数の蝶番によってドアがフレームの一方の垂直材に固定され、反射器がこの蝶番側垂直材に固定されていてもよく、一方、光源および光検出器は、ドア蝶番を備えた側と反対のドアフレーム垂直材に固定されることになる。

ドアが開いている場合、ドア開口を通過した光線は通常、光検出器を照射するが、物体が戸口を通過した場合は、光線が遮られることになり、これによって警報が発せられる。
上記２つの段落の構成においては、ドアの位置を決定する何らかの手段を具備することにより、誤警報を防止して、ドアが閉じている場合に警報が発せられないようにしてもよい。これは、ドア自体が閉塞時に光線を遮断するためであるが、ドア開放時の物体による光線の遮断と見分けがつかない。

したがって、ＦＭＤＳは、ドアが十分に開いて光線を通過させたタイミングを決定するドア位置決定手段を備えていてもよい。
信号処理回路は、副センサ手段およびドア位置決定手段の出力を組み合わせて、一方のセンサが物体の存在を検出しておらず、ドアが閉じている旨を他方が判定した場合に第１の論理値を有する中間信号と、副センサが物体の存在を検出し、ドアが開いている旨をドア位置決定手段が判定した場合に第２の論理値を有する信号とを生成する論理ＡＮＤゲートを具備していてもよく、測定信号の識別された時間的変動に対して、中間信号を相関させる。

ドア位置決定手段は、ドアの角度位置を示す出力を与えるドア角度センサを備えていてもよい。副センサ手段は、ドア位置が光線を遮断する範囲内である場合に無効化され、光線が光検出器に衝突するほど十分にドアが開放された場合に有効化されるようになっていてもよい。

ドア位置決定手段は、ドアフレームに対するドアの相対位置を示す状態または値を変化させる出力信号を生成するようにしてもよい。これは、開きドアの場合、ドアの開き角を示していてもよい。このドア位置決定手段は、ドア、ドアフレーム、または両方に組み込まれていてもよい。ドアが１つまたは複数の蝶番によってフレームに接続されている場合は、蝶番に組み込まれていてもよい。また、センサの一部が蝶番を構成していてもよい。

ドア位置決定手段としては、上述の光検出器またはロータリエンコーダもしくはリニアエンコーダ等、ドアアセンブリに組み込まれた角度位置センサも可能である。簡単な選択肢は、ドアが所要角度の場合に作動する機械または電子スイッチである。ドアまたはフレームの表面または内部に磁石を配置する必要がある一部の電子スイッチについては、磁気信号を発するため、回避するのが好ましい。

ドア位置決定手段は、ドア位置を直接監視するのではなく、間接的に位置を監視するようにしてもよい。たとえば、ドアが閉じている場合に光源からの光を検出するとともに、副センサ手段が動作可能となるのに十分なだけドアが開いている場合は光を検出しない第２の光検出器を備えていてもよい。したがって、センサの出力は、ドア位置を間接的に示す。

たとえば、光検出器を備えた副センサと、同じく光検出器を備えたドア位置センサとが設けられている場合、これらはそれぞれ、狭く規定された光線が遮られるのを検出する光検出器を備えていてもよく、光線はそれぞれ、戸口の一方側から他方側に広がっていてもよい。人物等の物体が戸口を通って室内に入るには、光線を遮る必要がある。光線のうちの１つは、ドアが閉じた状態で当該光線が遮られ、ドアが開いた状態で当該光線が遮られないように、室内に配置された反射器によって反射されるようになっていてもよい。反射器は、戸口または室内の壁に固定されていてもよい。あるいは、反射器は、ドアが開いた状態で光線が反射器により反射され、光検出器に衝突するように、室内側のドア面に固定されていてもよい。

たとえば、このシステムは、ドア角度位置センサではなく、ドアが閉じた状態で第２の光検出器に入射し、ドアが開いた場合に遮られる第２の光線を含んでいてもよい。この場合、第２の光線の機能は、第１の光線が閉じたドアで遮断されなくなるほど十分にドアが開いているか否かを判定することのみである。

センサは、ドアフレームの表面上に搭載されていてもよいし、表面と同一平面であってもよいし、ドアフレームの表面に陥凹していてもよい。これは、ドアアセンブリの設置に先立って行うようにしてもよい。また、磁気センサは、ドアの範囲においてフレームの基部または上部に固定されていてもよい。統合システムにおいて、磁気センサは、ドアのどちら側にも制限されない。

このようにセンサをドアフレームに組み込むと、いくつかの利点がもたらされる。各センサの感度ゾーンは、ドアフレームの位置に対して厳密に、ドアのサイズ、形状、および移動方向と整合するように設定可能である。

たとえば、ＵＳ７１１３０９２のシステムにおいて、センサは、戸口周りのゾーンにおいて検出を行う必要がある。これらのゾーンが予め設定された状態でセンサをドアフレームに組み込むことにより、取り付け作業員は、ドアフレームを開口に取り付けさえすればよく、センサの設定を気にする必要がない。

センサの処理回路は、ドアフレームに埋め込まれていてもよいし、ドアに埋め込まれていてもよいし、天井に備え付けられた別個の電源ボックスに埋め込まれていてもよい。これにより、処理回路をドアまたはドアフレームに隠すことができるため、ドアの外側から見える検出システムの量を最小限に抑えられる。また、設置に際して、回路を保護するのに役立つ。

一選択肢において、検出システムまたはＦＭＤＳ検出システムの一部は、ドアフレームに固定可能な別個のハウジング内に設けられていてもよい。たとえば、断面が矩形状または半球状の細長中空容器が挙げられる。ハウジングには、締め具を通してハウジングをドアフレームに固定可能な１つまたは複数の穴が設けられていてもよい。これらとしては、ナットまたはセルフタッピンネジが挙げられる。締め具としてナットを用いる場合は、ドアフレームに対応するネジ穴が設けられていてもよい。

ハウジングは、ドアアセンブリの製造中、およびＭＲＩ室における設置前または設置後に、適所に固定されていてもよい。たとえば、最初の設置時には取り外して損傷を防止し、適所に固定して完了としてもよい。この利点は、ドアアセンブリが万能型になることである。すなわち、ドアがＭＲＩ室側に開く（内開き）か、またはＭＲＩ室の反対側に開く（外開き）ように指定されている場合に同じ製品を使用可能である。センサは、常にＲＦシールドの外側にして、干渉および信号用のフィードスルーを有する複雑性を回避するのが好ましい。これによって、保守も容易化可能である。

センサを相互およびフレームに対して既知の位置に保持するハウジングを設けるとともに、ハウジングをドアフレームの既知の位置に固定する手段を設けることにより、すべてのセンサを設置前に整列させて、ドアおよびフレームに適合させることができる。これによって、設置時の時間が大幅に節約される。

ハウジングは、取り外しできるように設けられている場合、ドアフレームの対応するコネクタと結合するコネクタが設けられていてもよく、コネクタの結合によって、ドアフレームの電気配線等の部品とハウジングの内部または表面のセンサとの間の電気的接続がもたらされる。

ドアに達する前の物体を磁気センサが検知可能であるため、非磁気副センサは、ドアの手前で人や機器を検知して、ドアまたはその敷居に達する前に強磁性選別が完了するように構成されていてもよい。各センサ手段は、センサと、センサから出力された信号を処理する処理回路とを備えていてもよい。

センサのうちの１つまたは複数は、上述の通り、ドアフレームの一方の垂直材またはハウジングに固定または埋設されていてもよく、その他のセンサのうちの１つまたは複数は、ドアフレームの他方の垂直材またはドアフレームの他方の垂直材に固定されたハウジングに固定または埋設されていてもよい。あるいは、フレームの両垂直材に固定されたハウジングに固定されていてもよい。

主センサ装置は、少なくとも２つの主センサを備えていてもよく、各センサは、第１および第２の磁気センサの感度ゾーンによって規定された空間体積における周囲磁界またはその勾配を測定するとともに、対応する測定信号を生成するように構成されており、これら２つのセンサは、戸口の両側の適所にそれぞれ固定されている。

少なくとも１つの任意選択としての実施形態における本発明の利点は、主センサ装置および副センサ装置がドアフレームまたはその隣接域に配置された状態で、外開きドアの戸口を保護できることである。

受動主センサ装置は、２つの受動主センサ装置が存在するように重複させてもよく、それぞれ、少なくとも１つ、好ましくは第１および第２の磁気センサを備え、各受動主センサ装置が、第１および第２の磁気センサの第１の感度ゾーンによって規定された各空間体積における周囲磁界または勾配を測定するとともに、対応する測定信号を生成するように構成されている。測定信号は、ＯＲゲートによって組み合わせることにより、全体測定信号を与えるようにしてもよい。第１の各ゾーンは、少なくとも部分的に異なっていてもよい。すなわち、部分的に一致しているが、完全には一致していなくてもよい。これによって、より大きな全体ゾーンを監視可能であってもよく、鉄製物体の検出に必要な主センサ手段は１つだけである。３つ以上の磁気センサが存在する場合、主センサ手段は、磁気センサアレイである。このアレイのセンサの数に関しては、実際の実装およびコストを除いて上限がない。

この装置の様々な構成部品は、多様な異なる方法で配置可能である。一構成においては、２つの別個のユニットが設けられ、これらが同一であってもよい。それぞれが同一であり、１つまたは複数の受動主センサ装置を具備していてもよい。また、副センサ装置からの信号を受信する入力ノードをそれぞれが具備していてもよい。各ユニットが警告装置を具備しており、警告装置が重複していてもよい。各ユニットは、ドアフレームの一方の垂直材に組み込み可能である。すなわち、垂直材への直接的もしくは間接的な固定またはドアフレームへの全部または一部の埋め込みが可能である。

上記磁気センサまたは各磁気センサは、信号処理回路から分離可能であってもよく、使用時に、この少なくとも１つの分離可能なセンサが信号処理回路の遠隔に配設されるようになっていてもよい。同様に、副センサ装置は、信号処理回路から分離可能であってもよく、任意選択として、主センサ装置から分離可能であってもよい。たとえば、これらのセンサは、フレームに固定されていてもよく、回路は、ドアまたは好ましくはフレームもしくは天井に配置可能な電源ユニット内に配置されていてもよい。

信号処理手段は、測定磁界の擬似変動を実質的に排除するように構成されたフィルタ手段を備えていてもよい。フィルタ手段は、高域通過フィルタを備えていてもよく、便宜的な一構成において、フィルタは、主センサ手段により生成された測定信号に応答して、周波数が０．２Ｈｚ未満の変動を減衰させるようにしてもよい。

また、フィルタ手段は、主センサ手段により生成された測定信号に応答して、周波数が３Ｈｚ超の変動を減衰可能な低域通過フィルタを備えていてもよい。
信号処理回路は、フィルタ手段からの出力の振幅を調整可能な閾値レベルと比較することにより、周囲磁界における強磁性物体の移動に起因する測定信号の時間的変動を示す手段を備えていてもよい。

本出願人は、人物または物体がＭＲＩ室等の保護領域から退出している場合は警報を発する必要がなく、警報を抑えることによって、強磁性である人物または物体が戸口を通過する際に警報が動作する回数が実質的に半減されることを十分に理解している。人物が安全に退室している場合に発せられる警報は不愉快に思われることから、このように警報が鳴動する回数を少なくすることによって、装置に関する安全およびユーザの満足の向上が図られる場合がある。

したがって、一構成において、安全システムは、ＦＭＤＳを備え、信号処理回路が、周囲磁界内の強磁性物体の移動に起因する測定信号の時間的変動を識別するとともに、非磁気センサ手段がその検出ゾーンにおいて物体の存在を検出する場合に対して、測定信号の識別された時間的変動を相関させるように構成され、信号処理回路が、主検出ゾーンにおける強磁性物体の存在を相関が示している場合に警告装置を動作させるように構成されており、さらに、非磁気センサ手段からの出力信号によって、物体が戸口に接近している方向を決定するとともに、接近方向に応じて、警報の動作を修正するように構成されていてもよい。

警報の修正には、警報を完全または部分的に抑制することを含んでいてもよい。たとえば、警報が可聴および可視の両方である場合は、可聴部分を抑制する一方、可視警報は依然として発するようにしてもよい。

したがって、ＦＭＤＳは、人が入室する場合にのみ警報を起動し、退出時には起動しない片方向の機能を有していてもよい。この信号と磁気センサ出力との間の一致または相関によって、警報の条件が決まる。ドアの通過方向をこのセンサが決定することの利点は、一部の必須ＭＲＩ機器が何らかの鉄製内容物を有しており、ＦＭＤＳの警報を起動し得るものの、危険とは言えないことである。進入時のみに警報を発することによって、無関係な警報が５０％削減される。

方向検知センサとしては、光線遮断の順序を検出する双平行光線、レーダ、超音波等のドップラー効果デバイス、圧力パッド、カメラ等が適する場合がある。また、方向検知センサ手段は、非磁気副センサ手段として使用するのが好ましい。

非磁気方向検知センサは、使用位置において、非磁気副センサによる物体の検出に先立ち、保護領域内から戸口に接近している物体を検出するように構成可能であるため、保護ゾーン内から人物等の物体が戸口に接近する場合は常に、警報が抑えられる。これによって、物体または人物が保護ゾーンから退出する場合に警報を抑えることができる。また、上述の通り、ドア、フレーム、またはフレームに固定されたハウジングに組み込まれていてもよい。

論理的には、閾値を上回る磁気信号が存在し、かつ、非磁気副センサ手段が物体の存在を示し、かつ、方向検知センサがＭＲＩ室内への物体の移動を示している場合に警報が起動されるように構成されている。それ以外の場合、警報は起動されない。

好適な方向検知センサは、上述の構成のうちのいずれかを有し、互いに平行となるように構成され、通常は１ｃｍ〜５ｃｍだけ分離した一対の光線であってもよい。この対は、ドアフレームを横切る方向に構成されており、ドアを通過するいかなるものによっても遮られる。これらは、誤って容易に跨げる高さよりも高く、車椅子や機器台車等の低背機器を見落とすほど高くはない床上の高さに設定されている。さらに、これらは、水平面内の２つの光線によって、入室または退室する物体が一方の光線を他方に先立って遮るように構成されている。また、光線が遮られる時間順を決定する簡単な処理手段が求められている。これは、２値論理出力を有し、物体が入室する順序で光線が遮られた場合に１を出力し、逆の順序で光線が遮られるか、または、いずれの光線も遮られていない場合に０を出力するようにしてもよい。したがって、この双光線構成は、非磁気副センサ手段および方向検知手段の両方として作用する。

一選択肢において、非磁気センサ手段は、超音波を放出して、放射の反射部分を検出する超音波センサを備えていてもよい。これは、レーダ波を放出して、放出波の反射部分を監視するレーダセンサを備えていてもよい。超音波またはレーダを用いることにより、１つのセンサを使用するだけで、主検出ゾーンにおける物体の検出および反射信号の特性に基づいた伝搬方向の検出の両方を行うようにしてもよい。通常、これらのセンサは、短バーストの放射を送信した後、反射波として検出し、検出した反射波の飛行時間を用いて位置を検出することに依拠する。また、周知のドップラー効果を用いて、検出した反射部分の周波数を調べるとともに、関連する送信信号の周波数と相関させることによって、伝搬方向を検出するようにしてもよい。このような技術は、他の用途でもよく知られているため、ここではセンサの動作を詳しく説明することはない。

主検出ゾーンの規定には光学センサを使用してもよく、戸口に接近している物体の検出には超音波またはレーダセンサを使用するようにしてもよい。あるいは、センサを１つだけ用いて、主ゾーンの物体を検出するとともに、主ゾーンの内側または外側から戸口に接近している物体を検出することも可能である。したがって、単一の超音波またはレーダセンサ装置によって、第１および第２の非磁気センサの両方を規定するようにしてもよい。

信号処理回路は、フィルタ手段からの出力の振幅を調整可能な閾値レベルと比較することにより、周囲磁界における強磁性物体の移動に起因する測定信号の時間的変動を示す手段を備えていてもよい。

さらに、ＦＭＤＳは、警報を発することなく通過できる「安全な」物体と危険な物体とを区別し、これに応じて警告を変更するように構成されていてもよい。
このため、さらに別の構成において、安全システムは、ドアアセンブリに接近している人物もしくは物体、またはドアアセンブリをちょうど通過した人物もしくは物体を識別する識別手段を備えたＦＭＤＳを備え、信号処理回路が、周囲磁界内の強磁性物体の移動に起因する測定信号の時間的変動を識別するとともに、非磁気センサ手段がその検出ゾーンにおいて物体の存在を検出する場合に対して、測定信号の識別された時間的変動を相関させるように構成され、信号処理回路が、主検出ゾーンにおける強磁性物体の存在を相関が示している場合に警報を動作させる一方、識別手段により識別された人物または物体の同一性に従って、警報の動作を修正するように構成されていてもよい。

ＦＭＤＳは、トランスデューサの各同一性に対応した１つまたは複数の同一性コードを格納するメモリと、トランスデューサが検出ゾーン内にある場合にトランスデューサからの同一性信号を受信するように構成されたＲＦ受信機とを備え、システムが、携行するＲＦタグがメモリのコードを構成していることを検出することによって、人や物体を識別するようにしてもよい。

ＲＦ受信機は、ＲＦＩＤタグ読み取り装置およびトランスデューサ無線周波数同一性タグ（ＲＦＩＤタグ）を備えていてもよい。本発明者らは、低周波数（ＬＦ）と超高周波数（ＵＨＦ）放射との間で動作し、１ｃｍ〜１０ｍの検出範囲を有し得るＲＦＩＤシステムの多くの変形例が存在することを十分に理解している。

ＲＦ受信機は、ドアまたはドアフレームに組み込まれていてもよい。処理回路およびメモリは、ドアまたはドアフレームに組み込まれていてもよい。この場合も、他の構成に関して上述した通り、受信機、メモリ、または回路をドアフレームに固定されたハウジングに組み込み可能である。

警報の動作の修正には、同一性が既知のＲＦＩＤタグの存在がＲＦＩＤ受信機によって検出された場合に警報を抑制することを含んでいてもよい。
信号処理回路は、人物が戸口を通って第１のセンサ装置の検出ゾーンに進入した後に退出できる十分な規定時間にわたって、警報を抑制するようにしてもよい。

遅延は、１０秒〜３０秒であってもよい。遅延は可能な限り短くするのが好ましい。これは、第２のセンサの起動に先立って、非常に短い距離を接近している物体をＲＦＩＤ受信機が検出するように設定することによって、最も良好に実現可能である。

一選択肢においては、上記時間を予め決定する必要がなく、信号処理回路は、たとえば第１のセンサ装置の検出ゾーンに物体が進入した後に退出する時間まで、警報を抑えるようにしてもよい。

一改良形態において、システムは、警報を抑制するのではなく、既知のＲＦＩＤタグが検出された場合に磁気センサにより検出された磁界の時間的変動の大きさの関数として、警報が起動する閾値を修正するようにしてもよい。

たとえば、メモリは、各同一性と併せて、ＲＦＩＤタグと関連付けられた強磁性プロファイルを示す値を格納するようにしてもよく、このプロファイルを装置が用いることにより、警報を起動可能な磁界の変化の閾値レベルを設定する。回路では、値を調べるとともに、これに応じて警報を起動および発動するようにしてもよい。

メモリは、一連の所定閾値のうちの１つを割り当てるようにしてもよい。たとえば、システムの感度が相対的に高くなるように、一部のタグが低い閾値と関連付けられていてもよく、弱めの強磁性物体（または、小型であるが比較的強めの強磁性物体）が通過する場合に警報が発生される。また、警報を発することなく大型の物体が通過できるように、他のタグがより高い閾値と関連付けられていてもよい。一部のタグは、タグが検出された場合に警報を完全に抑制する値と関連付けられていてもよい。

各タグの閾値を割り当てることのほか、メモリは、各タグと関連付けられた抑制の所望の継続時間を示す情報を格納するようにしてもよい。そして、信号処理装置は、メモリに格納された時間にわたって、抑制を適用するようにしてもよい。

上記時間が経過して、タグが検出された場合、条件が満たされた場合は警報が発せられる（抑えられない）ようになっていてもよい。当然のことながら、大型の機器の場合は、戸口の通過に長い時間を要する可能性があるため、長時間の抑制が求められる。個人の衣類等の小型の品目の場合は、戸口をすぐに通過することが予想できるため、短時間の抑制が適している。警報の抑制時間が短くなると、他の未確認でありながら潜在的に危険な品目が警報の発動なく通過可能となる機会が少なくなることは明らかである。

したがって、この装置は、入口を通過する人物への割り当てまたは保護された入口を通過する可能性がある物体への貼り付け、埋め込み、あるいは取り付けが可能な少なくとも１つのＲＦＩＤタグを具備していてもよい。

この装置は、そのメモリに同一性が格納されたＲＦＩＤタグが取り付けられた１つまたは複数の強磁性物体をさらに具備していてもよい。また、メモリは、同一性と併せて、物体の強磁性プロファイルに対応する値を格納しているのが最も好ましい。

ＲＦＩＤシステムの代替または追加として、検出システムは、信頼できる従業員または信頼できる機器に発行されたバーコード等のパターン認識特徴をスキャンするように構成されたバーコードスキャナを具備していてもよい。これについても、ドアアセンブリに組み込まれて、信頼できるバーコードの詳細をメモリが格納していてもよい。

ドアアセンブリには、起動の修正によってＦＭＤＳシステムを通過可能な信頼できる従業員の確認のため、その他の代替的なデバイスが内蔵されていてもよい。たとえば、顔認識、ビデオトラッキング、指圧痕等のバイオメトリックセンサが設けられていてもよい。

ＭＲＩドアは、鉄製部品、特に蝶番、ハンドル、および錠、装飾具等を含む。ＦＭＤＳは、移動する磁性物体を検出するとともに、従来のＦＭＤＳにおける誤警報の主要な原因であるＭＲＩドアを容易に検出することになる。ドアは、すべて非磁性の装飾具および構造を有するように構成されていてもよい。ただし、磁石のフリンジ領域で移動する導電層に起因するダイナモ効果によって生成される渦電流は、磁性を帯びることになる。これらを克服するため、ＭＲＩドアは通常、人が通過する際に静止している必要がある。本出願人は、ＦＭＤＳがドアの移動を無視できる限り、別の解決手段も可能であることを十分に理解している。ドアを通る作業の流れが重要な考慮事項であり、ドアが警報を引き起こす場合、ＦＭＤＳは適合していないように見えることから、後者が好ましい。

米国特許出願公開第２０１２／００７４９４３号明細書および英国特許出願公開第１２１９０９７．１号明細書は、ドアを無視する機能を備えたＦＭＤＳを教示している。好適な一実施形態において、本発明のＭＲＩドアアセンブリは、いずれかの手法に立脚していてもよい。したがって、上記文献の教示内容は、本明細書に参考として援用する。

さらに別の構成において、安全システムは、ドアの角度位置を監視するように構成されたドア位置決定手段を備えたＦＭＤＳを備え、信号処理回路が、ドアが移動していることをドア位置決定手段の出力が示している場合に警報の動作を修正するように構成されている。

この装置は、ドアが移動している場合、またはドアが移動しており、１つまたは複数の条件が満たされている場合に警報を抑制することによって、警報の動作を修正するようにしてもよい。

ドアが移動している場合に警報の動作を抑制することによって、誤警報の生成機会は取り除かれるが、ドアが開いている場合に強磁性物体が通過する可能性は残る。これは、警報が完全に抑制されているような場合に望ましくない。

したがって、一改良形態においては、ドアが移動している場合に装置が警報を完全に抑えるのではなく、ドアの位置およびドアの開放／閉塞速度、あるいはドアの位置またはドアの開放／閉塞速度に従って、警報が発せられる閾値を変更するようにしてもよい。これによって、ドアによる磁気効果が補償される。

警報を抑制する継続時間は、信号処理手段により制御されるようになっていてもよい。ユーザが必要に応じて抑制をオンまたはオフできるユーザ操作可能な入力（スイッチまたはボタン等）が設けられていてもよい。たとえば、この装置は、警報の抑制が決して起こらないように、いわゆるオーバライドモードに設定されていてもよいし、ドアの開放／閉塞時に警報が抑制されるように設定されていてもよい。

別の改良形態において、この装置は、磁気センサの感度ゾーンにおける周囲磁界の変化に関する履歴データ情報を格納するメモリを備えていてもよく、ドアが移動していることをドア位置検知手段の出力が示すと同時に、第１の検出ゾーンにおける物体の存在を第２のセンサが示している場合、ドアの移動開始に先立って、周囲磁界が変化していることを格納履歴データが示している場合は、警報が発生されるように構成されている。

履歴情報は、磁気センサの出力を周期的にサンプリングすることによって得られるようになっていてもよい。
ドアの移動直前の時間を振り返り、磁界が変化していることを確認することによって、強磁性物体がドアに近いか否かを良好に推定可能であり、ドアの移動時に非磁気センサ手段の検出ゾーンにある同じ物体が、検出した同じ強磁性物体であることを前提として、警報が発せられる。これは、偶発的な誤警報に至る可能性があるものの、完全に抑制された警報には好ましい場合がある。

一改良形態において、信号処理回路は、基準データおよびドアの位置を示す情報に対して、格納履歴データを比較することにより、ドアの移動の影響をデータから除去するように構成され、磁気センサの検出ゾーンにおいて移動する磁性物体の存在を相関データが示している場合に警報を再起動するようにしてもよい。

これによって、ドアの移動開始前の時間に得られた履歴データを振り返るのではなく、ドアの移動時にも記録されたデータを使用可能となる場合がある。
この装置は、基準データをメモリに格納していてもよい。このデータは、装置の設置中に、ドアの開閉および磁気センサの出力のサンプリングによって得られた実際のデータであってもよい。同時に、磁気データと併せて、位置センサの出力がサンプリングされて格納されるようになっていてもよい。各ドアは、磁界が一意に変動する可能性があり、これをメモリに格納することによって、観測した変化からの「減算」により、警報の発動時に用いられる任意の相関から、ドアの移動の影響を除去することができる。

ドア位置検知手段は、ドアとドアフレームとを接続するロータリエンコーダを備えていてもよい。これは、ドアまたはフレームに対して固定された光源および検出器ならびに光源からの光を検出器上に反射させる反射器を有し、検出器と反射器との間の距離を決定する光学センサを備えていてもよい。また、赤外線または超音波測距センサ、リニアエンコーダ、ポテンショメータセンサ、歪みゲージ、カメラ、圧力センサを備えた空気圧式ブラダを備えていてもよい。

ドア位置決定手段は、赤外光を利用するようにしてもよい。また、単一のセンサデバイスとして、非磁気センサ手段と組み合わせるようにしてもよい。たとえば、ドアの位置の感知も含めて、ドア近傍の物体の存在および移動を、超音波センサまたはレーダセンサによって検出するようにしてもよい。これは、ドアおよび主検出ゾーンがセンサの視野内にあることを条件として実現可能である。また、センサは、ドアが移動しているか静止しているかを判定するようにしてもよい。

さらに別の構成において、ＦＭＤＳは、入口のドアに対する上記ドアの角度位置を監視するように構成されたドア位置決定手段を備え、周囲磁界内の強磁性物体の移動に起因する測定信号の経時的な時間的変動を使用時に格納するメモリと、非磁気センサ手段がその検出ゾーンにおいて物体の存在を検出する場合に対して、ドアの移動に先立つ測定信号の格納された経時的な時間的変動を相関させるように構成された相関手段とをさらに備え、装置が、時間的に分離されているにも関わらず、磁気センサの近傍における磁性物体の存在を相関が示している場合に警告装置に警報を発させるように構成されていてもよい。

ドア位置決定手段は、本明細書において上述した通り、位置センサを備えていてもよい。ただし、ドア位置センサの代替または追加として、ドアには、ドアハンドル等のユーザ操作可能な解除機構と、ユーザが解除機構を操作したことを示す解除信号センサとが設けられていてもよい。

解除機構は、ドアの閉塞時に係合され、解除して初めてドアの開放が開始可能となるドアラッチまたはシールであってもよい。
ＦＭＤＳは、解除機構センサからの信号を受信するとともに、解除信号センサからの出力を使用することにより、相関に使用すべき履歴データを決定するようにしてもよい。これを位置決定手段の代わりに使用して、ドアの移動を検出するのではなく、人物が動こうとしている可能性がある旨の指標にシステムが依拠することにより、起こり得る開放事象をより早く知らせるようにしてもよい。別の見方をすれば、ドア解除機構の監視は、現在および将来的なドア位置の信頼できる間接的な測定結果を提供するものと考えられる。

ドア解除機構は、ドアの自動シール機構に入力を与えてもよいし、ドアを固定するドアラッチの解除を起動するようにしてもよい。
ドアハンドルは、ドアに取り付けられていてもよい。あるいは、プッシュボタン解除装置がドアまたはドアフレームに設けられていてもよいし、ドアフレームに隣接して固定されていてもよい。ドアフレームの隣に配置されている場合は、自動解除手段との接続のためのワイヤまたは無線接続が必要となる。

ＦＭＤＳシステムは、取り付けられた場合、解除信号センサ、ドア角度センサ、または両方の出力信号を監視するとともに、信号の値に従って検出システムの動作を修正するように構成されていてもよい。たとえば、ハンドルが操作されたことを検出すると、ＦＭＤＳは、使用する履歴データの期間の終わりを示す時間（通常、ドアが移動を開始する時間よりも早い）を設定するようにしてもよい。これは、人物がドアハンドルを引いたり押したりすることとドアが移動を開始することとの間に通例、遅延が存在するためである。ドアハンドルが動かされている場合は、磁界に何らかの変化が生じる可能性があるため、ドアハンドルが動いている時間を履歴データが含んでいるならば、ドアの近くに強磁性物体が存在するという誤った示唆が与えられることになる。

したがって、ＦＭＤＳによるドア解除信号の使用は、ドア位置信号の使用と比較して都合が良い場合がある。ドアが開こうとしていることが、より早く示されるためである。ドア位置信号は、ドアが開き始めたことのみを示す。この早期の警告を用いることによって、ＦＭＤＳが信号の時間的な相関を行うことによる利益が得られる。

ＦＭＤＳシステムは、ドアに取り付けられたドアロック機構への関連付けによって、ドアロックを操作することにより、強磁性物体が検出され、ドア解除機構が操作された場合のドアの開放を防止することができる。これは、ドアの移動に先立って、ドアハンドルの操作により起動されるため、ドアを容易にロック可能である。

ＦＭＤＳの信号処理回路は、ドア位置信号の監視によりドア位置を適応追跡する手段を具備することにより、警報の起動に用いられる磁気センサからの信号の閾値を動的に調整可能であってもよい。これにより、ドアが動いている間のシステムの感度を抑えられる。システムは、磁気センサおよびドア角度センサからのドア磁気信号を学習する。また、ドア信号に従う動的な閾値を適用することにより、この閾値は常に、ドアが警報を起動するレベルを上回りつつ、当該レベルに近くなる。メモリには、たとえばＦＭＤＳが組み込まれるドアまたはドアの種類に一意の磁界対ドア位置マップを格納していてもよい。

この追加または代替として、ＦＭＤＳは、使用時のドアの特性を学習することにより、ドアの挙動の変化を適応的に追跡するようにしてもよい。
統合されたドアおよびＦＭＤＳの利点の１つとして、電気的構成要素は、必要に応じてＭＲＩ室内のシールドの内側にあってもよく、便利なフィードスルーフィルタを用いてＲＦ完全性を維持するようにしてもよい。ドア位置センサとしては、ロータリポテンショメータ、ロータリエンコーダ、リニアエンコーダ、光学、磁気、誘導、および容量センサが挙げられるが、これらに限定されない。

したがって、ドアアセンブリに組み込まれた安全システムは、使用時にＭＲＩ室の内側となるドア面に配置され、ドアアセンブリに組み込まれた適当なフィードスルーフィルタを介して、ドアのＲＦシールドの外側に配置された回路に接続された１つまたは複数のセンサまたは警告装置を具備していてもよい。明記してはいないが、当業者であれば、自動シールを介してドアフレームに接続されたＲＦシールドをドアが具備することが理解されよう。

ドアフレームは、ステンレス鋼またはアルミニウムの押出成形または成型を含んでいてもよく、ＭＲＩ室周りに延びたＲＦシールドにフレームを固定する手段を具備していてもよい。

ＦＭＤＳ等の安全システムは、ドアアセンブリに組み込み可能な警告装置を具備していてもよい。
警告装置は、１つまたは複数の光源を備えていてもよい。たとえば、ＦＭＤＳ安全装置は、開いたドアを安全に通過できる場合には緑色の光を発する光源を点灯させ、安全でない場合には赤色の光を発する光源を点灯させるようにしてもよい。たとえば赤色から緑色およびその逆に色を変えられる１つの光源を設けることも可能である。

上記光源または各光源は、ドア、ドアフレーム、または両方に組み込まれていてもよいし、ドアまたはフレームに固定されることになる部分に固定されていてもよい。
光源は、ドアアセンブリがその最終使用位置に設置された場合にドア前方の空間およびＭＲＩ室内の隣接床上に像を投射する装置を備えていてもよい。この光源は、室内の床上に警告信号を投射するようにしてもよい。警告標識は、警告が発せられた場合の赤色等の特定色の光パターンまたは感嘆符もしくは「Ｓｔｏｐ（止まれ）」といった何らかのテキスト等の特定パターンを含んでいてもよい。

光源は、投光器を備えていてもよい。
室内への信号の投射は、安全システムがドアアセンブリに組み込まれている場合に有益である。ライトがドアまたはフレームに取り付けられ、開いているドアに人物が急速に接近している場合、信号は、視覚的警報が発せられるまでのドア通過レベルであってもよい。そして、それぞれの周辺視野または盲点にのみ存在していてもよい。このため、それほど効果的な抑止力でなくてもよい。一方、室内に投射されている場合は、戸口を通過し始める場合に前方で容易に視認可能である。したがって、抑止力として、はるかに有効となり得る。

警告の投射の代替として、光源は、ドアフレームの上部からＭＲＩ室内へと延びたストークの終端においてＭＲＩ室で表示される可視信号を発するようにしてもよい。当然のことながら、ストークの終端は直角である必要がなく、室内のドアフレームからある距離で、ストークの機能が可視光に対応することになる。ライトは、ドアフレームに対向すべきであるため、人物がＭＲＩ室に進入する場合に視認可能である。

したがって、ストークは、ドアフレームの上部からＭＲＩ室内に突出していてもよく、閾値にある人物が視認できるように、１つまたは複数のライトが後方および下方を向いている。

光源は、ドアフレームから１０ｃｍまたは３０ｃｍ以上の距離でストークに取り付けられていてもよい。
あるいは、光源は、ドアフレームの表面または内部に取り付けられ、光導体または１つもしくは複数の光ファイバによってストークの終端まで運ばれ、ストークの遠位端でファイバ管から抜け出す光を発するようにしてもよい。これは、シールド室ならびにドアおよびフレームのシールドの外側に光源および駆動回路を配置可能であり、光だけがシールドを通過して室内に進入することになるため、より容易に構成可能である。

別の構成において、光源は、ドアアセンブリに取り付けられ、ドアハンドルまたは解除ボタン等のドア解除機構の色を変えるようになっていてもよい。たとえば、ドアハンドルは、警告がない場合の緑色から赤色に色を変更するようにしてもよい。その他の色変更も可能である。

光源は、内側からドアハンドルを照射してハンドル自体が発光するようにしてもよいし、ハンドル外部に光を投射するようにしてもよい。また、ハンドルに隣接して、ドアまたはフレームに配置されていてもよい。

ハンドルの色を変えることは、ドアを開ける人物が通例、ハンドルを見て把持するため、必ず色の変化に気付くので有益である。
ドアアセンブリは、可視警告が表示される表示画面を具備していてもよい。

表示は、ドアの開放または閉塞時にオンまたはオフに切り替えられるようになっていてもよい。
表示は、磁気センサの出力を示すＬＥＤ等の照射手段のシステムを有していてもよい。たとえば、直近の磁気測定結果に伴って棒グラフ表示が上下することにより、ドアに接近している人が強磁性物体を携行している場合、その人がドアに達する前に示すようにしてもよい。これにより、強磁性物体を携行しながら接近している人に対して、早期の警告を与えることができる。

表示は、検出物体が存在する位置またはゾーンを示すようにしてもよい。これは、表示上の照明グラフィックまたはフレーム周りに並べられたライトのシステムも可能である。当技術分野においては、磁気データから強磁性物体のゾーンを決定して視覚表示に出力するのが簡単であり、よく知られている。

使用可能なその他の警告装置としては、可聴警告用の音響器が挙げられる。
安全システムは、昼夜または曜日等の１つまたは複数の環境パラメータに従って、発する警報の音または任意の視覚的警報の形態および色を修正する手段を具備していてもよく、ドアが開いているか閉じているかに従って、警報を変更するようにしてもよい。たとえば、警報は、稼働時間外は大音量とし、稼働時間中は弱めにするようにしてもよい。

ドアアセンブリは、使用時に安全情報を表示可能な表示画面を具備した安全システムを備えていてもよい。これは、ドア、フレーム、または両方（２画面）の表面または内部に取り付けられていてもよい。

安全システムは、画面に表示される情報を生成する信号処理装置を具備していてもよい。この情報は、ビデオドライバへの受け渡しにより、画面上の画像として必要な情報が生成されるようになっていてもよい。メッセージには、ドアの状態（ロックまたはアンロック、完全に閉塞または開放）、ドアの点検状態（必要な点検、Ｘ日後に期日となる点検、点検の遅滞）、および安全システムの点検状態を含んでいてもよい。

安全システムは、自動シールと同じ電源に接続されていてもよいため、設置時に必要となる配線接続は、１つだけである。これは、独立したドアアセンブリおよび組み込み安全システムの場合の配線よりもはるかに迅速かつ容易である。

安全システムは、一端においてドアフレームに固定され、入口を少なくとも部分的に覆う位置に他端を移動させて、ＭＲＩ室に対する進入、またはＭＲＩ室からの退出を防止可能な障壁を備えていてもよい。

障壁は、アームを備えていてもよい。これは、垂直または水平に回転するスイングアームまたは伸長アームであってもよい。また、アームは、バネ仕掛けであってもよい。
障壁は、スクリーンまたはカーテンを備えていてもよいし、チェーンまたはロープを備えていてもよい。

障壁は、自動または手動で操作されるようになっていてもよい。自動操作の場合は、ドアまたはフレームに組み込まれたアクチュエータにより駆動されるようになっていてもよく、アクチュエータに駆動信号を供給する処理回路が設けられている。処理回路は、ＦＭＤＳ（設けられている場合）、ドア解除信号センサ（設けられている場合）、またはドア角度センサ（設けられている場合）から信号を受信するようにしてもよい。たとえば、ドアが開いていることをセンサが示している場合は、アクチュエータによって、障壁を移動させることにより、戸口を遮断するようにしてもよい。手動操作の場合は、ドアフレームの両側のスイッチを有していてもよい。あるいは、スタッフが携行および操作するリモコンユニットを有していてもよい。

障壁は、人物が緊急時に突き破れるように構成されるものとする。
障壁は、２つの部品を備え、それぞれが一端においてドアフレームの一方側に固定され、各部品の両端が移動可能であってもよい。

２つの部品は、従来のサロンドアと同様に、開放位置と閉塞位置との間で回転するようになっていてもよい。
障壁は、警告標識等の標識を具備していてもよい。

別の構成において、安全システムは、使用時に室外からドアに向かう人の移動を監視可能な視野を有するカメラを備えていてもよい。
これは、ドア上のドアフレームの表面または内部に取り付けられたカメラを含んでいてもよい。また、ドアから突出したブームに固定されていてもよい。ブームは、壁またはドアを囲む壁に固定され、ドアまたはドアフレームに組み込まれた処理回路に接続されていてもよい。

使用時、カメラは、ドア前方およびＭＲＩ室の外側の領域を観測する視野を有していてもよい。たとえば、ドアが外開きである場合は、開放時にドアが動く領域を観測するようになっていてもよい。

カメラは、ドアが開いている場合にＭＲＩ室の外側および内側の両方の領域を同時に観測できるように、比較的広い視野を有していてもよい。
カメラの出力は、ドアアセンブリに組み込まれた処理回路に接続されていてもよい。また、制御室等の遠隔場所に配置されたディスプレイにカメラで取得した画像を送信するための送信手段が設けられていてもよい。

カメラの出力は、ＦＭＤＳシステムに入力されるようになっていてもよい。カメラは、物体がドアの近傍にあることを示すＦＭＤＳシステムの非磁気センサを置換または補完するものであってもよく、１つまたは複数の磁気センサを用いることにより、物体が強磁性であるか否かを判定する。

また、カメラを設けることによって、ＦＭＤＳは、一方が戸口の片側に設けられた２つの磁気センサそれぞれの感度を調整することにより、これらがドアフレームに対して配置されている位置に関わらず、システムが強磁性物体に比例した感度を有することを保証可能である。たとえば、物体が一方のセンサに近いことをカメラが示している場合は、遠く離れた他方のセンサの感度に対して、当該センサの感度を低下させるようにしてもよい。これにより、強磁性物体の範囲でのセンサの高非線形応答を補償することができる。

上記概念のうちのいずれかと組み合わせ可能な別の構成において、ＭＲＩドアシステムは、ドアフレームの一部に固定され、閉塞位置にて固定可能な蓋を具備した保管チャンバを備えていてもよい。このチャンバは、安全かつ視認可能な場所として、フレームの内側に設けられ、強磁性の場合がある患者のロッカーキーを保持する。

蓋は、容器の内容物を常に視認できるように、透明であってもよい。
ドアアセンブリは、以下のように、その他多くの安全システムを具備していてもよい。これらは、本明細書において上述した安全システムのうちのいずれかの代替または追加であってもよい。

ＦＭＤＳシステムは、検出された物体がブラジャーの１つまたは複数のアンダーワイヤであると判定する手段を具備していてもよく、これに応じて、任意の警報を無効化または抑制するように構成されていてもよい。本出願人は、ブラジャーのアンダーワイヤのような形状の物体に対応したシグネチャ信号を検出するＲＦ吸収またはレーダ技術に基づいてこれを行い得る旨を提案している。

ドアアセンブリは、ドアおよび当該ドアのプロセッサによって安全システムに集まった統計値を出力するためのイーサネット（登録商標）接続を具備していてもよい。たとえば、ドアアセンブリは、使用時にドアの開閉を計数するカウンタを具備していてもよく、計数情報が格納されるメモリが設けられていてもよい。

ドアアセンブリは、開放時および開放した状態でのドアのゆっくりとしたドリフトを防止する減衰システムまたは設定された優先位置でドアを開放状態に保持する戻り止めシステムを備えていてもよく、ＦＭＤＳシステムは、この既知の位置で開放保持された場合のドアの特性に合わせて調整されるようになっていてもよい。このように、位置が既知である場合は、ドアの強磁性部分が検出に及ぼすいかなる影響も容易に補償可能である。

ドアアセンブリは、全体として非鉄性またはゼロ磁性のドアを具備していてもよい。
安全システムは、入室許可前の患者の強磁性物体のスキャンでの使用に適した磁気予備選別システムを備えていてもよい。予備選別器は、人物の最も小さな強磁性品目であっても、ＭＲＩスキャナシステムの内側に配置されることになるため、検出可能である必要がある。予備選別器をドアに組み込むことにより、別個の独立型予備選別システムを設ける場合に比べて、大幅な利益が得られる可能性がある。

好都合な一構成において、安全システムは、上述した種類の組み合わせＦＭＤＳシステムおよび予備選別システムを備えていてもよく、組み合わせシステムは、ＦＭＤＳおよび予備選別システムに共通の１つまたは複数の磁気センサと、予備選別モードの場合は感度を上昇させ、ＦＭＤＳモードの場合は下降させる手段とを備える。

したがって、ドアアセンブリは、使用時に、ＦＭＤＳの主磁気センサ手段を第１の感度のＦＭＤＳモードまたは第１の感度よりも高い第２の感度の予備選別モードで駆動する回路を具備する。

安全システムは、ドアが閉じた状態でのみ、予備選別器すなわち組み合わせＦＭＤＳ／予備選別器の予備選別モードを起動可能となるように構成されていてもよい。また、ドアが閉じている場合は、自動的に起動されるようになっていてもよい。ドアが開いている場合は、そのＦＭＤＳ通路感度に自動的に戻るようになっていてもよい。

あるいは、高感度選別モードを呼び出すボタンが存在していてもよく、ドアの開放またはボタンの押圧によって、これが再び通路モードに戻る。
自動シールおよび安全システムは、共通の信号処理回路を共有していてもよく、単一のコネクタによって、単一の電源から給電されていてもよい。この１つまたは複数の信号処理回路は、設置した場合にＭＲＩ室に対向しないＲＦシールド面において、ドアとともに配置されていてもよい。

ドアまたはフレームは、フレームからドアを取り外すことなく信号処理回路にアクセスして点検可能なアクセスパネルを具備していてもよい。
自動シールは、信号処理回路により駆動可能な電磁石または水撃ポンプ等の１つまたは複数のアクチュエータを備えていてもよい。この回路は、ドアハンドルセンサおよび任意選択としてドア位置センサから信号を受信するようにしてもよい。これらのセンサからの信号は、安全システムとの共有により、センサを重複させる必要性を取り除くことができる。

当業者であれば、上述の発明的概念のうちの多くをドアアセンブリに組み込むことなく実装可能であることが理解されよう。
したがって、第２の態様によれば、本発明は、ＭＲＩスキャナシステムを収容するＭＲＩ室のドアの保護に使用する強磁性警告システムであって、第１および第２の磁気センサを備えた受動主センサ装置であり、少なくとも１つの磁気センサの第１感度ゾーンにより規定された局部的な空間体積における周囲磁界または勾配を測定するとともに、対応する測定信号を生成するように構成された主センサ手段と、主センサ装置と連通するように構成された信号処理回路と、信号処理回路からの出力によって動作可能な警告装置であり、戸口を通過して前を向いている人物が視認できるように、ＭＲＩ室の内側に警告を表示するように構成された警告装置とを備えた、強磁性警告システムを提供する。

ＦＭＤＳは、主センサ装置の近傍の各ゾーンにおける物体の存在を検出するようにそれぞれ構成された少なくとも２つのセンサを備えた非磁気副センサ装置であって、副センサの一方のゾーンが副センサの他方のゾーンと異なっており、ドアが完全に閉じた状態から完全に開いた状態へと移動した場合に副センサの両ゾーンを通過するが、ドアの任意所与の位置に関する一方のゾーンでのみ常に検出されるようにセンサが構成され、信号処理回路が主センサ装置および副センサ装置と連通するように構成された、非磁気副センサ装置を具備していてもよい。

ＦＭＤＳは、本願に記載のＦＭＤＳ装置の特徴のうちのいずれかを含んでいてもよい。
警告装置は、光パターンとして警告を室内に投射するようにしてもよい。また、法線方向の垂直な角度で室内へと下方に警告を投射する光源を備えていてもよい。投射は、室内へと５０ｃｍ〜２ｍまたは２ｍ超で床に向かって行うようにしてもよい。

この代替として、室内の壁、天井、または任意の物体を照射するのであれば、警告を真っ直ぐに投射してもよいし、側方または上方への投射も可能である。
一改良構成において、光源は、天井または床の表面または内部等、室内に配置されていてもよい。

第３の態様によれば、本発明は、ＭＲＩスキャナシステムを収容するＭＲＩ室のドアの保護に使用する強磁性警告システムであって、第１および第２の磁気センサを備えた受動主センサ装置であり、少なくとも１つの磁気センサの第１感度ゾーンにより規定された局部的な空間体積における周囲磁界または勾配を測定するとともに、対応する測定信号を生成するように構成された、主センサ手段と、主センサ装置の近傍の各ゾーンにおける物体の存在を検出するようにそれぞれ構成された少なくとも２つのセンサを備えた非磁気副センサ装置であって、副センサの一方のゾーンが副センサの他方のゾーンと異なっており、ドアが完全に閉じた状態から完全に開いた状態へと移動した場合に副センサの両ゾーンを通過するが、ドアの任意所与の位置に関する一方のゾーンでのみ常に検出されるようにセンサが構成された、非磁気副センサ装置と、主センサ装置および副センサ装置と連通するように構成された信号処理回路と、信号処理回路からの出力によって動作可能な警告装置とを備え、ドアが開く可能性があることを示すドアアセンブリの一部により発せられた解除信号を監視し、解除信号の受信により警告を修正する警告修正手段をさらに備えた、強磁性警告システムを提供する。

第４の態様によれば、本発明は、ＭＲＩ室の入口に設置された本発明の第１の態様に係るドアアセンブリを提供する。
ドアアセンブリは、遠隔監視室に供給され、その場で監視可能な安全信号を生成する１つまたは複数の安全システムを具備していてもよい。

本発明の範囲に含まれるＭＲＩ室ドアの基本部品を示した図である。 ＭＲＩ室の入口の適所にある図１のドアを上から見た図であって、この場合も安全システムは示していない。 図２に対応した図であって、安全システムの第１の実施形態のセンサを示している。 図３の実施形態のＦＭＤＳの回路の適当な構成の詳細な模式図である。 図１に対応した図であって、図３および図４の実施形態のセンサの部品の位置を示している。 図５のドアの閉塞から開放への移動、およびドアアセンブリを通過する人物を示した図である。 自動ＲＦシールを具備したより複雑なＭＲＩ室ドアを示した図である。 図７のドアを上から見た図である。 図７および図８のドアアセンブリに取り付け可能であり、本発明の一態様の範囲に含まれるＦＭＤＳ安全システムの一実施形態の模式図である。 図９のプロセッサが適用する論理の模式図である。 図９に示すＦＭＤＳの改良版が適用可能な別の論理の模式図である。 人物が強磁性物体を携行しつつ、図７のドアに接近して開放する場合の図１１の信号処理装置による様々なセンサ出力および論理信号をプロットした図である。 ＦＭＤＳシステムに使用する警告ライトの別の構成を示した図である。 ＦＭＤＳシステムに使用する警告ライトのさらに別の構成を示した図である。 ＦＭＤＳシステムにおける視覚的警告の提供に使用可能な投射器を示した図である。 本発明の一態様に係る、ＭＲＩドアアセンブリに組み入れ可能な安全システムの一実施形態を構成する収納箱を示した図である。 ＭＲＩ室ドアへの組み込みによって安全機能を構成できる様々な障壁を示した図である。 ＭＲＩ室ドアへの組み込みによって安全機能を構成できる様々な障壁を示した図である。 ＭＲＩ室ドアへの組み込みによって安全機能を構成できる様々な障壁を示した図である。 ＭＲＩ室ドアに組み込み可能であり、ＲＦＩＤ検出器を具備したさらに別のＦＭＤＳの模式図である。 図１９のドアアセンブリの信号処理回路が適用可能な処理論理を示した図である。 ドアアセンブリの一部を構成可能な任意選択としての照射ハンドルの例を示した図である。 ドアアセンブリの一部を構成可能な任意選択としての照射ハンドルの例を示した図である。

以下、添付の図面を参照して、これら図面に示す本発明の４つの実施形態を一例としてのみ説明する。
添付の図面の図１および図２には、ＭＲＩ室用戸口アセンブリ１の基本的構成要素を示している。この例は、室外に向かって横回転するドアを示しているが、当業者であれば、他の種類のドアも本発明の範囲内にて提供可能であることが理解されよう。たとえば、ＭＲＩ室側に開くドアまたは左右に摺動して開閉可能なドアが設けられていてもよい。

ドアアセンブリ１は、２つの垂直材３、４、上部バー５、および底板９を有するドアフレーム２を備える。垂直材および上部バーは、中空の箱型断面形状にプレスされた鋼シートを含む。フレーム２内にはドア６があり、使用時にＭＲＩ室側を向く面にＲＦシールド７が設けられている。

ドアは中実であるが、通常は、内部フレームと当該内部フレームに固定された対向面パネルとを備える。ドアの一方面、通常はＭＲＩ室側を向く面は、ＲＦ放射がドアを通過できないようにする保護ＲＦシールド７で覆われている。シールドは、ドアフレームに接触するドアの縁部まで延びている。

また、ドアアセンブリは、ドアに取り付けられたドアハンドル８を具備する。ハンドルは、ドア６に設けられた押さえ（図示せず）に進入可能なフレーム垂直材３に組み込まれたラッチ（図示せず）を動作させる。他の構成においては、ラッチがドアに設けられ、押さえがフレームに設けられていてもよい。

ドアを開くには、オペレータがハンドル８を回す。これにより、押さえからラッチが解除され、ドアを開くことができる。
使用位置において、フレームは、ＭＲＩ室の壁の対応サイズの開口に嵌合されている。導電性材料で構成されたフレームは、ＭＲＩ室の壁に設けられたＲＦシールドに固定され、フレームと壁との間のＲＦ放射の漏れを防止する。閉塞時、ドアのＲＦ選別器は、フレームに対して電気的に接続されるため、ドアとフレームとの間に漏れは生じない。

図１および図２のドアアセンブリは、少なくとも１つの安全システムを具備する。これは、ドアおよびフレームの主要な特徴をより良く説明するため、図１および図２では省略している。多くの異なる安全システムが考えられ、以下は、提供可能な安全システムの考え得る構成例に過ぎない。

安全システムを含むドアアセンブリの第１の実施形態を図３および図４に示す。安全システムは、ドアアセンブリに組み込まれた強磁性検出システム（ＦＭＤＳ）を備える。従来、ＦＭＤＳシステムは、ドアアセンブリ周りの隣接壁への設置に利用可能であるに過ぎなかった。

この例の強磁性検出装置は、アナログ回路を使用しており、図４に模式的に示している。当業者であれば、上記回路の実装に、マイクロプロセッサ、メモリ、およびメモリに格納され、様々なセンサからの入力信号の処理方法および出力すべき信号をマイクロプロセッサに命じるいくつかの処理命令の形態のデジタル処理回路を用いることも可能であることが理解されよう。

図３および図４に示す基本的なＦＭＤＳは、フラックスゲートセンサ、磁気抵抗センサ、磁気インピーダンスセンサ、ホール効果センサ、または電気コイルセンサ等、入射する磁界の測定結果である信号を出力する磁気センサ２０を備えた主磁気センサ装置を具備する。センサ２０は、磁力計または磁場勾配計の平衡対またはアレイ等、２つ以上のサブセンサの構成であってもよい。また、後述の通り、いくつかの非磁気センサ３６および３７を具備する。

図３に示すように、磁気センサは、ドアフレームの各垂直材に埋め込まれた２つのセンサ２０ａ、２０ｂを備える。センサは、地球に起因する場合またはドアがＭＲＩマシンへの通路である場合の大きく変化しない磁界、地球の磁界とＭＲＩ磁石のフリンジ領域との組み合わせを登録することになる。これは、センサの出力において大きなオフセットとなる。この一定のオフセットは、高域通過フィルタを用いて取り除くことができる。また、センサは、供給周波数およびその高調波で出力が変動する原因となる戸口近くに配置された電気機器の電源に伴う磁界の規則的な変化を測定することになるであろう。これについても、低域通過フィルタを用いて除去可能である。これらのフィルタは併せて、上記機能を実行する帯域通過フィルタ２２を構成する。

人物が戸口を通過するには通常、０．３秒〜３秒を要することが知られている。これらの時間の逆数によって、センサ４の出力に対する解析周波数すなわち０．３〜３Ｈｚが規定される。

人物が携行したり、引いたり押したりする強磁性物体がセンサ２０の近くを通過すると、周囲磁界が変化して、センサ２０の出力も変化することになる。この変化は、フィルタ２２を通って、増幅器２４により増幅される。そして、警報を起動するため、予め設定された閾値に対して、信号サイズが比較される。信号は正または負となる場合があるため、閾値検出器は、整流段階２６と、それに続いて、閾値電圧を与える回路を有する比較器２８とから成る。また、比較器からの信号出力の値を所定の時間（おそらく、最大１秒間）にわたって保持する任意選択としてのラッチ３０が設けられていてもよい。

磁気信号の大きさの光源３２等の視覚的警告が含まれていてもよい。たとえば、出力信号の強度が閾値まで上昇する場合に順次点灯する一連の暗室灯「バー」が設けられていてもよく、閾値に達すると、赤色の光が点灯するようになっていてもよい。図６に示すように、これは、フレームの上部バーに組み込まれているが、好ましくは眼の高さでの垂直材またはドアへの組み込みも可能である。比較器の出力は、信号が閾値を超えていない状況で論理レベル０を有し、信号が閾値を超えた状況でレベル１を有するように構成されていてもよい。物体がセンサ２０の範囲から出ると、信号レベルが閾値を下回った時点で論理レベルがゼロに戻る。実際には、リセット遅延３４および予め設定した時間が経過するまで論理１に出力を維持するフリップフロップ等のラッチ１６により規定された経過時間にわたって警報が継続するのが好ましい場合もある。

ラッチは、可聴警報３４および視覚的警報３２等、１つまたは複数の警告装置の起動に用いられる。視覚的警報および可聴警報の両方が設けられているのが有益であることが分かっているが、必須ではない。

誤警報を抑えるため、この装置は、人物が戸口を通過するタイミングを検知する相補的な非磁気副センサ装置をさらに具備する。副センサ装置としては、複数の形態が可能であり、その最も単純な形態では、１つのセンサ３６を備えていてもよい。センサは、検出を行う個別の保護ゾーンを有する非磁気センサを含む。当然のことながら、これらのゾーンは、主センサ装置が鉄製物体を感知する領域に少なくとも一部が存在するものとする。

第１の実施形態の例において、非磁気センサ３６はそれぞれ、センサに向かう光線を人物等の物体が通過したタイミングを検出するように構成された光電センサ（または、入射光を感知するその他任意のデバイス）を備える。光線は、可視であってもよいし、不可視であってもよい。また、光線は、光検出器３６と関連付けられたＬＥＤ等の光源３８が発する。

光線が遮られていない場合は、センサ３６の出力が論理０であり、光線の経路への物体の移動により遮られている場合は、出力が論理１のレベルに変化する。当然のことながら、別の実施形態においては、逆の論理も可能である。各センサの出力は、ラッチ（図示せず）を用いることにより、ある期間（たとえば、最大１秒間）にわたって保持されるようになっていてもよい。

センサ３６の出力は、ＡＮＤゲート４２の一方の入力に供給され、その出力がデジタルラッチ１６に供給される。ＡＮＤゲート４２の他方の入力には、磁気センサ比較器２８の出力が供給される。使用時、ＡＮＤゲートは、磁気センサ手段と非磁気センサ手段との間の相関関数を実行する。ＡＮＤゲートおよびラッチは併せて、信号処理回路を規定しており、主センサ装置および副センサ装置の出力間の相関によって値が決まる出力を与えるものと考えられる。

図３〜図５に示すＦＭＤＳ装置は、強磁性物体が戸口に向かって移動した場合に警報を発することによって、戸口を保護する。ドアがＭＲＩ室側に開く場合、光源および検出器は、光線がドアの前部を横切るように、ドアアセンブリの外側に配置されていてもよい。ドアが室外へと開く場合は、ドアが開放時に光線を遮断するため、これは作用しない。したがって、センサおよび光源は、ドアフレームの他方側において、室内への配置も可能である。ただし、これは常に許容されるわけではないため、図３および図５に示すように、光源および検出器が室外に配置され、反射器が室内に配置されていてもよい。そして、検出器は、ドアが開くと常に、光線を視認することになる。

図３に示すように光線が配置された場合は常に、ドアが閉じたことを検出する手段を設けるものとする。これにより、ドアが閉じた場合は、光線がこの時点で遮られるため、誤警報は生じない。

出力の必要な相関を実現する光線およびドアセンサの適当な構成の一例を図６に示す。図から分かるように、この装置は、光源および光検出器が室外に配置され、光源が発する光線が戸口全体を照らすことによって、戸口の反対側に配置された再帰反射材料５０の各パッチに衝突するように構成されている。パッチ５０は、室内の固定位置に配置されている。反射パッチの使用により、ドアフレームの外側において、センサ３６をその光源３８に隣接して配置可能となる。また、再帰反射パッチは、純粋な反射器よりも整列が容易なため、理想的な鏡面仕上げの反射器の使用と比較して、設置が容易となる。このような再帰反射器は、当技術分野においてよく知られているため、ここでは詳しく説明しないが、通常、入射した光線を到来方向に返す小さなコーナーキューブのアレイを備える。

光線は、腰の高さ前後またはそれ以下で、水平面内に存在する。好ましくは、水平からの傾斜も可能である。重要な点は、光線が戸口の一方側から他方側に延びること、すなわち、ドアの左側から右側に延びることによって、ドアを通過しようとする物体を完全に保護できることである。

図６（ａ）に示すように、ドアが閉じている場合、室内の再帰反射パッチで反射されるべき光線６０１は遮られる。図６（ｂ）に示すように、光線６０１が形成される点を超えてドアが開くと、室内のパッチで反射された光線がドアを通過するため、もはや遮られることはない。

光検出器の出力は、ドア位置センサ６１０の出力との相関が行われるため、図６（ｃ）に示すように、ドアが開いて、光線６０１が遮られている場合にのみ、警報が発せられる。

センサは、組み立てに際してドアフレームに組み込まれるため、正しく整列するように注意を払うことができる。そして、ドアアセンブリの設置時に、センサが自動的に正しい位置で整列されることになる。

図３および図５に示すように、センサは、ドアフレームの表面に組み込まれていてもよい。また、処理回路（本質的に、センサの露出部分からすべてが離間）は、ドアフレームの内部、おそらくはドアの内部に配置されていてもよい。いずれの場合も、回路は、ＲＦシールドの外側すなわちＭＲＩ室に対向しないシールド面に配置されるものとする。

また、当業者であれば、ドアアセンブリがドアとドアフレームとの間に自動ＲＦシールを具備していてもよいことが理解されよう。図７は、この種のドアアセンブリ１００を示している。ドアアセンブリは、２つの垂直材、上部交差片、および基板を有するドアフレーム１０２を備える。垂直材および上部バーは、中空の箱型断面形状に形成された金属シートを含んでいてもよい。フレーム１０２内にはドア１０３があり、ＲＦシールド１０４が設けられている。

自動シールは、通常はドアフレームに配置されているが、ドアから少し離れて配置することも可能な回路により制御される。回路は、幹線電源等の遠隔電源（図示せず）から受電する。図示の例において、自動シールは、４つの細長導電性金属バー１０５、１０６、１０７、および１０８を備え、ドアとフレーム垂直材との間のドア側に１つずつ、ドアとフレームの上部バーとの間のドア上部に１つ、ドアと床に固定された導電性金属板との間のドア底部に１つ存在する。これらは、アクチュエータ１０９によって移動可能である。図示のように、アクチュエータ１０９は、ドアフレームに組み込まれ、ドアの閉塞時に、バーを押してドアの縁部に接触させるのに用いられる。

アクチュエータ１０９を動かすため、回路は、ドア解除機構センサ１１１から信号を受信する。これは、ドアフレームに設けられていてもよく、ドアに取り付けられたドアハンドル１７によって動作するドアラッチを監視することによって、ドアの位置を間接的に示す。シールの回路は、処理論理を実行して、シールの閉塞により押圧してドアフレームと接触させるか解除するかを判定する。閉塞の場合、シールは、導電性のフレームに対してドアを電気的に接続する。これにより、フレームは、ＭＲＩ室の周りに延びたＲＦシールドと電気的に接続される。シールが閉じた状態では、ドアを容易に開けられない。

ドアを開くには、オペレータがハンドル１１１を回す。回路がこれを検知して、アクチュエータを動かすことにより、シールを破る。そして、ドアを開くことができる。図示のように、ドアは、蝶番により支持された開きドアであり、ＭＲＩ室から外側に開く。他の構成では、ドアが内側に開くことも可能であるため、本発明を制限するものとしてこれを捉えるべきではない。

本出願人は、ＦＭＤＳによるドア解除機構の使用によって、ドア自体の移動による誤警報の発動を抑えるのに役立ち得ることを十分に理解している。
たとえば、図９は、ドア解除機構センサからの信号を利用するＦＭＤＳを備えた安全システムがドアアセンブリに設けられた構成を示している。ＦＭＤＳの第１の実施形態と部品が同じ場合は、明瞭化のため、同じ参照番号を使用しており、これら部品の対応する説明が当てはまる。

図９のＦＭＤＳは、磁気センサのラッチ出力が信号処理回路に供給されるデジタルシステムを備える。この回路は、プロセッサと、任意選択としてプログラム命令を格納するほか、データの取得タイミングを示すタイムスタンプと併せて磁気センサからの履歴データを格納可能なメモリとを具備する。データは、先入れ後出しデータとしてメモリに格納されるため、メモリは常に、設定長さの時間窓にわたって履歴データを保持している。たとえば、磁気センサデータが１ミリ秒に１回サンプリングされ、１０００個のサンプルが格納されている場合、このデータは、時間的に１秒前からの履歴窓に対応することになる。

ドア位置センサ１１０は、ドアの角度位置を示す出力信号を生成する。このセンサ１１０の出力は、信号処理回路に供給されて処理されることにより、所与の時間におけるドアの位置およびドアが移動しているか静止しているかの判定が行われる。この例においては、所与の時点の位置を直前の位置と比較することによって、これを行う。

図１０に示すように、信号処理回路は、論理関数を実行するとともに、ドアが移動している場合は論理値ｈｉｇｈのドア移動信号を生成し、静止している場合は論理値ｌｏｗを生成する。そして、論理ＡＮＤゲートを用いてラッチの出力と組み合わせることにより、警報装置に供給される信号を提供する。したがって、ラッチ出力がｈｉｇｈの場合は、警報が発せられ、光電センサの光線を強磁性物体が遮った旨を示すが、ドアが移動している場合は警報が抑えられる。

ドアが移動している場合に警報を抑えることによって、この装置は、抑えなければ移動時に誤警報が生じ得る強磁性のドアと併用可能である。ただし、これでは、ドアの移動中に強磁性物体が通過することがある場合、実際の警報も抑えられてしまう。この潜在的に危険な状況を回避するため、ＦＭＤＳは、ドアの開放の直前に危険な物体が存在していたか否かを判定する必要がある。

このため、この装置は、磁気センサからの経時的な周囲磁界情報を格納するメモリを具備する。図１１に示すように、信号処理回路は、ドア移動信号がｈｉｇｈとなってドアが移動を開始したことを示している場合、感度ゾーンで移動する強磁性物体の存在の検出の根拠として磁界センサの出力を使用することをその時点で中断し、代わりに、ドア移動信号がｈｉｇｈとなる前のメモリに格納された履歴値を確認する。これにより、ドアの移動の直前に感度ゾーンで強磁性物体が移動していたことが示される場合、回路は、ドア移動信号の論理値ｈｉｇｈをオーバライドして、警報が抑えられることなく発せられるようにする。

履歴データを確認することにより、警報を有効に保つことができる一方、この代替として、ドアの移動前に得られた情報に装置が依拠していることから、警報の動作に対するドアの移動の影響が取り除かれる。

図１２は、強磁性物体を携行する人物がドアに接近して押す場合のように、物体がドアに接近し、ドアが移動を開始する場合の磁気センサ、光線、およびドア位置センサからの信号を示している。

この場合は、ドアを横切る光線が遮られた場合にプロセスが起動する。図から分かるように、信号処理回路は、ドアが移動しているか否かを検出し、移動している場合は、ドアが移動を開始する前の磁気信号を時間的に振り返る。これにより、図示のように、磁気センサの検出ゾーンを強磁性物体が移動していたことが示される場合、警報状態が発せられる。

別の改良構成において、信号処理装置は、ドア解除機構センサの出力を用いて、履歴データの期間の終わりを起動するようにしてもよい。これにより、ドアの実際の移動開始をトリガとして用いる場合と比較して、過去に磁性物体が存在していたことを確認するためにプロセッサが振り返り始める時間が移動することになる。これは、ユーザがドアハンドルを把持することとドアが実際に引っ張られて開放となること、または、ドア解除ボタン（設けられている場合）を押圧することとドアが開放となることとの間に、若干の時間遅延が存在する場合が多いためである。

ドア解除機構の起動後の時間においては、シールの移動（設けられている場合）またはドアハンドルの移動によって、磁界に何らかの変化が生じる場合が多い。時間を戻すことにより、これらの特異な信号が生じる時間から、強磁性物体の確認を行う時間を離すことができる。これにより、確認の信頼性がより高くなって、より低い閾値を使用可能となる。たとえば、図１１においては、これを行うことなく、ドアハンドルおよびラッチ解除の動作を可能にするわずかな遅延が処理に組み込まれている必要があり、これは、ドアのラッチ解除の開始とドアの実際の移動との間の時間遅延の推定値としかなり得ないことが分かる。

当業者であれば、これら実施形態の特徴のうちのいずれかをその他任意の実施形態に導入可能であることが理解されよう。たとえば、ドアの移動抑制は、第２の光線と併せて実行することにより、物体が退室する際の警報を抑えることができる。

また、図示した別個の簡単な論理回路は、何ら限定的なものとして解釈されるべきではないことが了解されるものとする。別個の要素またはデジタル処理装置上で実行されるコンピュータ実装プログラムの論理ステップとしてＯＲ、ＡＮＤ、ＮＯＲ、ＮＡＮＤ、およびＸＯＲゲートの組み合わせにより全体として同じ論理関数を実現する略無限の考え得るデジタル回路集合についても、容易に実装可能である。

図１３は、ＦＭＤＳシステムの一改良構成を示している。この改良構成において、警告信号を与えるライト２００は、ＭＲＩドアアセンブリのドアフレーム２２０のＭＲＩ室対向側において、フレームに固定されたブーム２１０の端部に支持されている。ブーム２１０は、光源２００が入室する人物に対向するように、室内へと延びている。この光源の位置により、ドアの開放速度で戸口に接近している人物は、光源２００が発する警告を容易に視認できる。当然のことながら、ライトは、ブームの端部にある必要はなく、ドアフレームから離隔している限りは、ブームに沿った任意の位置への配置も可能である。

図１４は、光源３００がブームの端部に配置されていない一改良構成を示している。代替として、光源は、ドアフレーム３１０に固定または組み込まれている。光源は、ドアフレームから離れてＭＲＩ室へと延びたブーム３３０内の光ファイバ束３２０に沿って伝送される光を発する。光は、ドアフレームに対向する方向でファイバ束３２０から出る。これは、ブームの端部にライトがある場合と比較して、好都合となる場合がある。光源およびそれと関連付けられた回路は、ＭＲＩ室に対向しないＲＦシールド面に配置可能なためである。

図１５に示すさらに別の構成において、警告信号を発する光源は、投射器４００を備える。図示のように、これは、ドアフレーム４１０に取り付けられているが、ＭＲＩ室の壁への固定も可能である。投射器４００は、ＭＲＩ室の室内の床上に、入室する人物が容易に視認可能な画像を放出する。この画像は、ドアの近傍における強磁性物体の存在をＦＭＤＳが検出した場合に「Ｓｔｏｐ（止まれ）」等の警告を与えるように変更可能である。

図２０に示すさらに別の構成においては、ドアハンドル７００が光源７１０により照射されて、視覚的警告を与えるようにしてもよい。図２０（ａ）に示すように、光源は、ハンドルの基部を囲むリング状の発光ダイオードを備え、様々な色付き信号を警告として発することができる。たとえば、ライトは、警告として赤色の光で、ハンドルまたはハンドル周りの領域を照射するようにしてもよい。図２０（ｂ）に示す別の構成において、ライトは、部分的に透明なハンドルに埋め込まれることにより、ハンドル自体が警告として発光しているように見えてもよい。

他の構成においては、ＦＭＤＳではない安全システムのドアアセンブリへの組み込みも可能である。これら他の安全システムは、ドアアセンブリへの取り付けなくＦＭＤＳが取り付けられるか、または使用可能である場合の使用も可能である。

図１６に示すように、収納箱５０１を備えた安全システムが設けられていてもよい。箱の内側は、ＭＲＩマシンに配置される患者等、入室した人物の鍵を収納するのに十分な大きさである。たとえば、高さ１０ｃｍ、幅１０ｃｍ、および奥行き１０ｃｍの空間を有していてもよい。この箱は、内容物を患者がいつでも見られるように透明であるロック可能な蓋５０２で覆われていてもよい。また、ロッカーの鍵を掛けるためのフック（図示せず）を有していてもよい。この箱は、ＭＲＩドアのドアフレーム５００に固定されているが、より一体的な外観となるように、ドアフレームへの陥凹も可能である。

図１７ａ〜図１７ｄに示すさらに別の構成においては、様々な障壁または安全警告がドアフレームに組み込まれていてもよい。図１７ａは、ボタン６５０およびリモコン６５１、あるいはボタン６５０またはリモコン６５１で操作可能な回転障壁６００を示している。図１７ｂは、ＭＲＩドアのフレームに形成されたフック６２０に対して解除可能に留まるチェーン６３０を示している。図１７（ｃ）は、フレームに形成されたフック６４０に対して同様に留まるカーテン６３５を示している。図１７（ｄ）は、標識の内方および外方への回転を可能にする一方、ドアの敷居を横切る図示の位置で静止するバネ付き蝶番６６５を備えたバネ付きサロンドア型警告標識６６０を示している。

図１８に示すさらに別の構成において、安全システムは、ＦＭＤＳとの関連付けにより、ＲＦタグ検出器の範囲内のタグの同一性に応じて警報を修正するＲＦ検出器を備えていてもよい。メモリが「安全タグ」の一覧を格納し、このようなタグが検出された場合に警報が修正されるようになっていてもよい。ＲＦタグ検出器は、ドアアセンブリに組み込まれていてもよく、たとえば図示のように、フレームに組み込まれていてもよい。

ＲＦタグ検出器は、ＲＦ識別タグリーダおよび装置と関連付けられた既知のＲＦＩＤタグの同一性を格納可能なメモリの形態をとる。ＦＭＤＳは、図１０に示す形態をとってもよいが、図１９に示すように、信号処理回路の論理演算をいくつか修正するようにしてもよい。この装置は、多くのＲＦＩＤタグとの併用を意図しており、これらのタグが装置とともに供給されるようになっていてもよい。

ＲＦＩＤリーダは、当技術分野においてよく知られているため、ここで詳しく説明することはない。あえて言うなら、リーダは、検出ゾーンで検出された任意のＲＦＩＤタグの同一性を与えるデジタル信号を出力として提供するように構成されている。最適動作のため、このゾーンは、第１の光線が通過し、磁気センサの感度ゾーンと少なくとも重なる戸口から遠く離れた領域を横切って延びるものとする。理想としては、リーダの検出範囲は、かなり小さく、おそらくは戸口の周りに数十センチしかないようにして、戸口に近いタグだけを読み出すものとする。

装置の使用前に、システムとともに供給されたタグの同一性がメモリにロードされる。この例に関しては２つのＲＦＩＤタグが存在し、メモリは、これらタグの２つの同一性を格納する。これらは、装置を学習モードにした後、各タグをリーダの範囲内に移動させることによって、メモリにロードされるようになっていてもよい。任意選択として、この装置は、タグ用のメモリを有しておらず、具体的にタグのＩＤを読み出すのではなく、タグの検出にのみ依拠していてもよい。

使用時、ＲＦＩＤタグリーダの範囲に物体が進入すると、タグの同一性がリーダから出力され、信号処理回路に供給される。回路は、タグをメモリの同一性と比較する。一致する場合は、フラグを立てて（論理値ｌｏｗから論理値ｈｉｇｈにして）、既知のタグのうちの１つが戸口に近いことを示す。そして、第１の実施形態に関する説明と同様に、磁気センサおよび光検出器からの出力信号の相関に従って、警報の発動または抑制を行う。そして、警報信号がフラグの反転値と併せてＡＮＤゲートに供給されることにより、既知のＲＦＩＤタグが検出されている場合には、警報が抑えられる。

本出願人は、安全だからこそ強磁性物体とともに戸口を通過しているはずのオペレータによる無用な警報を除去するのにこのシステムが役立ち得るものと考える。たとえば、安全な物体を移動させるように教えられているため、いかなる危険な物体も室内に持ち込まないと考えられるオペレータは、ＲＦＩＤタグを携行することにより、警報を起動することがないようにしてもよい。これは、磁化されたアンダーワイヤ付きブラジャーをオペレータが着用している可能性がある一方、着用していない場合は常に、警報を起動するか、または衣類の変更が必要となる場合に望ましいものとなる可能性がある。

また、メモリは、任意選択として、メモリ内の各同一性とともに、ラッチが起動される感度レベルを決定する値を格納するようにしてもよい。たとえば、より信頼できるユーザには、より高い閾値と関連付けられたタグが提供され、経験の少ないユーザには、より低い閾値と関連付けられたタグが与えられるようになっていてもよい。そして、タグが回路により識別された場合は、併せてメモリに格納された対応値に従って、警報が起動されるレベルを設定可能である。

この後者の特徴は特に、台車等の強磁性物体にタグが固定されている場合に有用と考えられる。この物体は、磁気センサの検出範囲に移動した場合に磁気センサが視認する強磁性プロファイルを有することになる。特に、このプロファイルは、物体の存在に起因して磁気センサによる観測が予想される磁界のピーク変化に影響する。これを用いることにより、ラッチが起動する閾値を設定可能であるため、物体単独では警報を作動させることはないが、当該物体以外の任意の磁性物体の存在によって閾値を超え、警報が発せられるようになっていてもよい。

ＲＦタグシステムは、ドアアセンブリに接近している人物を識別する別の機構との置き換えも可能である。たとえば、バイオメトリックスキャナ、指紋リーダ等の使用が想定される。これらはすべて、ＦＭＤＳの安全システムとして機能し得る。

Claims (11)

1. ＭＲＩスキャナシステムを収容する室内への入口の保護に使用するＭＲＩ室ドアアセンブリであって、前記ＭＲＩ室への開口内または開口周りの適所への固定に適したドアフレームと、前記ドアフレームに固定されたドアと、閉塞位置で静止した前記ドアを前記ドアフレームに対して密封するとともに、ユーザが前記ドアの開放を始めた場合に解除される密封構成と、を備え、前記ドアおよび前記ドアフレームのうちの少なくとも１つまたは複数が、ＭＲＩマシンに対する鉄製物体の非意図的な接近の防止に関する機能を提供する組み込み安全システムを具備し、
   前記安全システムが、強磁性物体とともに前記ドアに接近している人物に対して、前記強磁性物体とともに前記ドアから前記ＭＲＩ室に進入すべきではない旨を使用時に警告するように構成された強磁性検出システムを備え、
   前記強磁性検出システムが、
   前記強磁性物体が周囲磁界中を移動した場合に発生する前記周囲磁界の撹乱を検出する少なくとも１つの受動磁気センサ手段を備えた主センサ手段と、
   前記主センサ手段の近傍における物体の移動を検出する非磁気副センサ手段と、
   前記主センサ手段及び前記非磁気副センサ手段からの信号を監視するとともに、前記主センサ手段および前記非磁気副センサ手段の両方が移動物体を検出した場合に警報を発するように構成された信号処理回路とを備え
   前記信号処理回路が、前記周囲磁界内の強磁性物体の移動に起因する測定信号の時間的変動を識別するとともに、前記非磁気副センサ手段がその検出ゾーンにおいて物体の存在を検出する場合に対して、前記測定信号の前記識別された時間的変動を相関させるように構成され、前記信号処理回路が、主検出ゾーンにおける強磁性物体の存在を前記相関が示している場合に警告装置を動作させるように構成されており、
   さらに、前記信号処理回路が、前記非磁気副センサ手段からの出力信号によって、物体が戸口に接近している方向を決定するとともに、前記接近方向に応じて、前記警報の動作を修正するように構成された、ＭＲＩ室ドアアセンブリ。
2. 前記安全システムが、ＭＲＩ室における前記ドアアセンブリの設置に先立って、前記ドアアセンブリに組み込まれた、請求項１に記載のＭＲＩ室ドアアセンブリ。
3. 前記非磁気副センサ手段が、前記ドアアセンブリの外側に適合した光検出器を備え、前記強磁性検出システムが、前記ドアアセンブリの外側に適合した光源と、前記ドアアセンブリの内側に設けられた反射器とを具備しており、前記光検出器が、前記ドアが開いている場合に前記ドアの開口を通過して、前記反射器で反射して前記光検出器上に戻る前記光源からの光線を受光し、前記強磁性検出システムが、前記ドアが十分に開いて前記光線を通過させたタイミングを決定するドア位置決定手段をさらに備えた、請求項１又は２に記載のＭＲＩ室ドアアセンブリ。
4. 前記強磁性検出システムが、
   前記入口のドアに対する前記ドアの角度位置を監視するように構成されたドア位置決定手段を備え、
   前記周囲磁界内の強磁性物体の移動に起因する測定信号の経時的な時間的変動を使用時に格納するメモリと、前記非磁気副センサ手段がその検出ゾーンにおいて物体の存在を検出する場合に対して、前記ドアの移動に先立つ前記測定信号の前記格納された経時的な時間的変動を相関させるように構成された相関手段とをさらに備え、前記信号処理回路が、時間的に分離されているにも関わらず、前記主センサ手段の近傍における磁性物体の存在を相関が示している場合に前記警告装置に警報を発させるように構成された、請求項１〜３のいずれか一項に記載のＭＲＩ室ドアアセンブリ。
5. 前記ドア位置決定手段が、ドアハンドル、プッシュボタン、またはキーパッドを含むユーザ操作可能な解除機構と、ユーザが前記解除機構を操作したことを示す解除信号センサとをさらに備え、前記強磁性検出システムが、前記解除信号センサからの信号を受信するとともに、前記解除信号センサからの出力を用いることにより、前記相関において使用する履歴データを決定する、請求項４に記載のＭＲＩ室ドアアセンブリ。
6. 前記安全システムが、前記入口のドアの角度位置を監視するように構成されたドア位置決定手段を備えた強磁性検出システムを備え、
   前記信号処理回路が、前記ドアが移動していることを前記ドア位置決定手段の出力が示している場合に前記警報の動作を修正するように構成された、請求項１〜５のいずれか一項に記載のＭＲＩ室ドアアセンブリ。
7. 前記安全システムが、前記ドアに接近している人物または物体を識別する識別手段を備えた強磁性検出システムを備え、
   前記信号処理回路が、前記周囲磁界内の強磁性物体の移動に起因する測定信号の時間的変動を識別するとともに、前記非磁気副センサ手段がその検出ゾーンにおいて物体の存在を検出する場合に対して、前記測定信号の前記識別された時間的変動を相関させるように構成され、前記信号処理回路が、主検出ゾーンにおける強磁性物体の存在を前記相関が示している場合に前記警報を動作させる一方、前記識別手段により識別された人物または物体の同一性に従って、前記警報の動作を修正するように構成された、請求項１〜６のいずれか一項に記載のＭＲＩ室ドアアセンブリ。
8. 前記安全システムが、予備選別モードで動作可能な強磁性検出システムを備え、強磁性検出システムが、前記予備選別モードの場合に前記主センサ手段の感度を上げて患者の選別を可能にするとともに、通路保護モードの場合は感度を下げる手段を具備した、請求項１〜７のいずれか一項に記載のＭＲＩ室ドアアセンブリ。
9. 前記安全システムが、前記ドアが閉じた状態でのみ前記予備選別モードが作動可能となるように構成された、請求項８に記載のＭＲＩ室ドアアセンブリ。
10. 前記安全システムが、一端において前記ドアフレームに固定され、前記入口を少なくとも部分的に覆う位置に他端を移動させて、前記ＭＲＩ室に対する進入、またはＭＲＩ室からの退出を防止可能な障壁を備えた、請求項１〜９のいずれか一項に記載のＭＲＩ室ドアアセンブリ。
11. 前記障壁が、自動アーム、非磁気チェーン、カーテン、または一対のサロンドア型バネ付き障壁である、請求項１０に記載のＭＲＩ室ドアアセンブリ。