JP6984959B2 - 磁気共鳴弾性率計測用振動誘導装置 - Google Patents
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Description
1.外部で適用される機械的変換器を介して身体に低周波機械的波動を送る
2.専用のMR運動感作シーケンスを介してそれらの波動を画像化する
3.それらのデータから反転プロセスを介して生物力学特性の画像を生成する
本発明の実施の形態の狙いは、MRE評価がなされる被検体に対して、制御されかつ歪みのない振動応力を提供することである。本発明の実施の形態によっては、被検体に対し離間して位置決めされた通電コイルをドライバとして利用する一方、ドライバによって生成される機械的波動は、被検体に直接接触する前端変換器へ案内された半可撓性ロッドを介して伝達される。
図5乃至図10を参照して、発明の第1の実施の形態を説明する。
1. 第1の態様のMR適合変換器は;
磁気共鳴弾性率計測のための磁気共鳴(MR)適合変換器であって:
片持駆動要素であって、自由端が、使用中に運動力の下で往復動するように配置された片持駆動要素と;
可撓性非導電性のスリーブ内に摺動可能に配設された可撓性非導電性の連結ロッドであって、近位端において前記片持駆動要素に取り付けられた可撓性非導電性の連結ロッドと;
使用中に被検体と接触するピストン要素が取り付けられた片持被駆動要素であって、前記連結ロッドの遠位端に取り付けられた片持被駆動要素とを備え;
本構成は、前記運動力の下での前記片持駆動要素の往復動が、前記連結ロッドを介して前記片持被駆動要素に伝達されるような配置である。
2. 第2の態様のMR適合変換器は、上記第1の態様において、前記連結ロッドは、近位端において、使用中、近位可撓性接続片を介して前記片持駆動要素に取り付けられ、前記近位可撓性接続片は、前記片持駆動要素が固定端を中心に往復動する際に僅かな回転運動を吸収し、さらに前記片持駆動要素の回転往復動を前記スリーブ内での前記連結ロッドの純粋な並進往復運動に変換する。
3. 第3の態様のMR適合変換器は、上記第1の態様又は第2の態様において、前記連結ロッドの前記遠位端は、前記連結ロッドの前記遠位端と前記片持被駆動要素との間の接続を形成する遠位可撓性接続片が設けられており、片持枢動点を中心とする前記片持被駆動要素の回転運動に変換される前記ロッドの純粋な並進往復運動を吸収する。
4. 第4の態様のMR適合変換器は、上記第1の態様乃至第3の態様のいずれかにおいて、前記ピストン要素は、前記片持被駆動要素の平面に対して実質的に直交して延在するように配置されている。
5. 第5の態様のMR適合変換器は、上記第1の態様乃至第3の態様のいずれかにおいて、前記ピストン要素は、前記片持被駆動要素の平面に対して鋭角に配置されている。
6. 第6の態様のMR適合変換器は、上記第1の態様乃至第5の態様のいずれかにおいて、前記ロッド及び前記スリーブは、前記ロッドが前記スリーブ内で延在しながら、前記片持駆動要素が使用時にMR装置の穴の外側に残ることができるのに十分な長さである。
7. 第7の態様のMR適合変換器は、上記第1の態様乃至第6の態様のいずれかにおいて、前記片持駆動要素は、接触して取り付けられたワイヤのコイルを有し、使用中に前記コイルがMRIスキャナのB0場と相互作用して前記片持駆動要素のための運動力を提供するように、使用中に前記コイルを通って交流電流が供給される。
8. 第8の態様のMR適合変換器は、上記第1の態様乃至第6の態様のいずれかにおいて、前記片持駆動要素に前記運動力を提供するように配置された計時機構をさらに備える。
9. 第9の態様のMR適合変換器は、上記第8の態様において、前記計時機構は、前記片持駆動要素の端部に取り付けられた偏心錘を回転するように配置されている。
10. 第10の態様のMR適合変換器は、上記第8の態様において、前記計時機構は、前記片持駆動要素の端部に偏心して取り付けられている。
11. 第11の態様のMR適合変換器は、上記第8の態様乃至第10の態様のいずれかにおいて、前記計時機構は、MR適合であるように、例えばプラスチック材料などの非磁性材料から実質的にできている。
12. 第12の態様のMR適合変換器は、上記第8の態様において、前記片持駆動要素に前記運動力を提供するレーザをさらに備え、本構成は、使用中に前記レーザがレーザパルスを前記駆動要素の前記自由端に向け、前記片持駆動要素上のレーザ光子の衝突により、前記片持駆動要素の動きが生じるように配置されている。
13. 第13の態様のMR適合変換器は;
磁気共鳴弾性率計測のための磁気共鳴(MR)適合変換器であって:
使用中に被検体と接触するピストン要素が取り付けられた片持被駆動要素と;
使用中に振動を生じさせるように、使用中に前記片持被駆動要素に運動力を作用させるように配置された結晶質を有するクリスタルベースの駆動編成とを備える。
14. 第14の態様のMR適合変換器は、上記第13の態様において、前記クリスタルベースの駆動編成は、光学機械式クリスタルと、前記光学機械式クリスタルを照明するための手段とを備える。
15. 第15の態様のMR適合変換器は、上記第14の態様において、前記光学機械式クリスタルを照明するための前記手段は、光源と、前記光学機械式クリスタルに入射するように前記光源からの光を案内するように配置された導波路と、を備える。
16. 第16の態様のMR適合変換器は、上記第14の態様又は第15の態様において、照明するための前記手段は、使用中、1つ以上のパラメータの第1の設定を有する第1の光と、これに続く、1つ以上のパラメータの第2の設定を有する第2の光とにより、前記光学機械式クリスタルを繰り返し照明するように配置され、前記第2の設定の1つ以上のパラメータは、振動運動を生じるように、前記第1の設定において対応するパラメータとは異なる。
17. 第17の態様のMR適合変換器は、上記第16の態様において、前記第1の光は、前記第2の光とは異なる波長又は波長の範囲を有する。
18. 第18の態様のMR適合変換器は、上記第13の態様において、前記クリスタルベースの駆動編成は、圧電クリスタルと、電界により前記圧電クリスタルを変形させるための手段とを備える。
19. 第19の態様のMR適合変換器は、上記第18の態様において、前記圧電クリスタルを変形させる前記手段は、電気信号発生器と導電体とを備える。
20. 第20の態様のMR適合変換器は、上記第19の態様において、前記電気信号発生器は、振動運動を生じさせるように前記圧電クリスタルに複数の電気パルスを供給するように編成されている。
21. 第21の態様のMR適合変換器は、上記第13の態様乃至第20の態様のいずれかにおいて、流体充填クッションが前記ピストン要素の前記遠位端に配置され、前記流体充填クッションに充填されている流体は非圧縮性である。
22. 第22の態様のMR適合変換器は、上記第21の態様において、前記流体充填クッションは、使用時に被検体と接触する表面に、複数の非圧縮性スタッドが配置されている。
23. 第23の態様のMR適合変換器は;
磁気共鳴弾性率計測のための磁気共鳴(MR)適合変換器であって:
使用中、接触する対象に振動を伝達する少なくとも1つの外面を有するコンテナ内で回転するように配置された、回動可能に取り付けられた偏心質量体と;
前記回動可能に取り付けられた偏心質量体に対して機能するように接続され、前記回動可能に取り付けられた偏心質量体に回動エネルギーを与えるように配置された駆動軸とを備え;
前記質量体、前記コンテナ、及び前記駆動軸は、MR適合材料からできている。
24. 第24の態様のMR適合変換器は、上記第23の態様において、前記駆動軸は可撓性である。
25. 第25の態様のMR適合変換器は、上記第24の態様において、前記駆動軸は、可撓性非回転シース内に可撓性回転コアを備える。
26. 第26の態様のMR適合変換器は、上記第25の態様において、前記可撓性回転コアはリン青銅からできている。
27. 第27の態様のMR適合変換器は、上記第23の態様乃至第26の態様のいずれかにおいて、前記偏心質量体は、表面全体に不均一な質量配分を有するディスク状片を備える。
28. 第28の態様のMR適合変換器は、上記第23の態様乃至第27の態様のいずれかにおいて、前記偏心質量体は、質量中心のまわりに構造の対称性がないように、1つ以上の取り除かれた部分を有するディスク状片を備える。
29. 第29の態様のMR適合変換器は、上記第23の態様乃至第28の態様のいずれかにおいて、前記偏心質量体はディスク状片を備え、前記ディスク状片は、回転軸線が質量中心にないように、回動可能に偏心して取り付けられている。
30. 第30の態様のMR適合変換器は、上記第23の態様乃至第29の態様のいずれかにおいて、前記偏心質量体は、回動軸線のまわりに前記質量体の回動位置を示すための手段を有する。
31. 第31の態様のMR適合変換器は、上記第30の態様において、示すための前記手段は、前記質量体の外面上に位置決めされ、回転軸線まわりに前記質量体と共に回転するように配置された反射部分を備え、本構成は、前記反射部分を照らすように配置された光源と、前記質量体の前記回動位置の決定に用いるために前記反射部分からの光を集めるように配置された集光編成とを備える。
32. 第32の態様のMR適合変換器は、上記第31の態様において、前記光源及び前記集光編成は、前記反射部分上に光を向けると共に反射された光を集めるように配置された共通の光導波路を備える。
33. 第33の態様のMR適合変換器は、上記第32の態様において、
前記光導波路は光ファイバである。
34. 第34の態様のMR適合変換器は、上記第23の態様乃至第33の態様のいずれかにおいて、前記コンテナは、複数の回転可能に取り付けられた偏心質量体を内部に有し、前記複数の回転可能に取り付けられた偏心質量体は、異なる速度で回転することを可能にするように、それぞれの軸を有する。
35. 第35の態様のMR適合変換器は、上記第34の態様において、前記それぞれの軸は、それぞれの軸に取り付けられた異なる大きさのそれぞれの歯車を有し、本構成は、前記それぞれの軸のうちの1つに適用された共通の回転駆動装置の回転によって異なる回転速度を提供するように、前記歯車同士が共に噛合う。
36. 第36の態様のMR適合変換器は、上記第23の態様乃至第35の態様のいずれかにおいて、複数のコンテナを備え、前記複数のコンテナは、共通の回転駆動装置からそれぞれの振動エネルギーを生成するように、長さのある回転駆動軸のそれぞれによって連続して連結されている。
37. 第37の態様のMR適合変換器は、上記第36の態様において、前記複数のコンテナは、基板上の所定位置に取り付けられて、互いに対して前記複数のコンテナの相対位置を固定する。
38. 第38の態様のMR適合変換器は、上記第37の態様において、前記基板は、可撓性材料であるのが好ましい材料のシートである。
39. 第39の態様のMR適合変換器は、上記第37の態様又は第38の態様において、前記基板は、使用中、人の被検体ユーザの頭部に着用されてもよいような帽子状基板である。
54 片持要素
56 被駆動カンチレバー
60 接続チューブ
62 連接ロッド
64 可撓性要素
562 枢動点
582 ピストン
1110 レーザパルス
1210 計時機構
1602 光学機械式クリスタル
1606 光ファイバ
1608 光源
1702 圧電クリスタル
1802 MR室
1804、1904 MR画像装置
1906 前端部振動機箱
1912 可撓性回転軸
2002 偏心質量体
2402 回動軸
2404 錘
2702 光ファイバ
2704 錘
2706 反射部分
2708 切欠部
2801−2803 歯車
2806 前端部振動機箱
2808、2812 錘
2810、2814、2818 回動車軸
Claims (17)
- 磁気共鳴弾性率計測のための磁気共鳴(MR)適合変換器であって:
使用中、接触する対象に振動を伝達する少なくとも1つの外面を有するコンテナ内で回転するように配置された、回動可能に取り付けられた偏心質量体と;
前記回動可能に取り付けられた偏心質量体に対して機能するように接続され、前記回動可能に取り付けられた偏心質量体に回動エネルギーを与えるように配置された駆動軸とを備え;
前記偏心質量体、前記コンテナ、及び前記駆動軸は、MR適合材料からできており、
使用中における振動の位相が前記MR適合変換器のその後の使用間で維持され及び一致することを可能にする、回動軸線のまわりに前記偏心質量体の回動位置を決定する手段をさらに備える、
MR適合変換器。 - 前記駆動軸と前記偏心質量体との間に歯車を備え、前記偏心質量体は前記駆動軸によって前記歯車を介して駆動される、
請求項1に記載のMR適合変換器。 - 前記駆動軸は、可撓性非回転シース内に可撓性回転コアを備える、
請求項1又は請求項2に記載のMR適合変換器。 - 前記可撓性回転コアはリン青銅からできている、
請求項3に記載のMR適合変換器。 - 前記偏心質量体は、表面全体に不均一な質量配分を有するディスク状片を備える、
請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載のMR適合変換器。 - 前記偏心質量体は、質量中心のまわりに構造の対称性がないように、1つ以上の取り除かれた部分を有するディスク状片を備える、
請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載のMR適合変換器。 - 前記偏心質量体はディスク状片を備え、前記ディスク状片は、回動軸線が質量中心にないように、回動可能に偏心して取り付けられている、
請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載のMR適合変換器。 - 前記偏心質量体の回動位置を決定する前記手段は、前記偏心質量体の外面上に位置決めされ、回動軸線まわりに前記偏心質量体と共に回動するように配置された反射部分を備え、本構成は、前記反射部分を照らすように配置された光源と、前記偏心質量体の前記回動位置の決定に用いるために前記反射部分からの光を集めるように配置された集光編成とを備える、
請求項1に記載のMR適合変換器。 - 前記光源及び前記集光編成は、前記反射部分上に光を向けると共に反射された光を集めるように配置された共通の光導波路を備える、
請求項8に記載のMR適合変換器。 - 前記光導波路は光ファイバである、
請求項9に記載のMR適合変換器。 - 複数のコンテナを備え、前記複数のコンテナは、共通の回転駆動装置からそれぞれの振動エネルギーを生成するように、長さのある回転駆動軸のそれぞれによって連続して連結されている、
請求項1乃至請求項10のいずれか1項に記載のMR適合変換器。 - 前記複数のコンテナは、基板上の所定位置に取り付けられて、互いに対して前記複数のコンテナの相対位置を固定する、
請求項11に記載のMR適合変換器。 - 前記基板は、シート状材料である、
請求項12に記載のMR適合変換器。 - 前記シート状材料は、可撓性材料である、
請求項13に記載のMR適合変換器。 - 前記基板は、使用中、人の被検体ユーザの頭部に着用できる帽子状基板である、
請求項12乃至請求項14のいずれか1項に記載のMR適合変換器。 - 使用中において前記駆動軸を回転駆動するように配置されたモータを備える、
請求項1乃至請求項15のいずれか1項に記載のMR適合変換器。 - 磁気共鳴弾性率計測(MRE)評価がなされる被検体に対して、制御されかつ歪みのない振動応力を提供するために用いられる、
請求項1乃至請求項16のいずれか1項に記載のMR適合変換器。
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