JPH01131651A - 磁気共鳴診断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、磁気共鳴現象を利用して被検者の特定部位の
スライス像等の診断情報を得るようにした磁気共鳴診断
装置をはじめとする静…ＩＦＩＪ機器内で使用するアク
チュエータに関する。

（従来の技術） 磁気共鳴現象は、静磁場中に置かれた零でないスピン及
び磁気モーメントを持つ原子核が特定の周波数の電磁波
のみを共鳴的に吸収・放出する現像であり、この原子核
は下記式に示す角周波数ω０　（ωＱ−２πシａ、ν０
　；ラーモア周波数）で共鳴する。

ωａ＝γＨａ ここで、γは原子核の種類に固有の磁気回転比であり、
また、Ｈａは静磁場強度である。

以上の原理を利用して生体診断を行う装置は、上述の共
鳴吸収の後に誘起される上記と同じ周波数の電磁波を信
号処理して、原子核密度、縦緩和時間Ｔｌ、横緩和時間
Ｔ２．流れ、化学シフト等の情報が反映された診断情報
例えば被検体のスライス類等を無侵襲で得るようにして
いる。

以下この種の磁気共鳴診断装置を詳細に説明する。第２
図に示すように、被検者Ｐを内部空間１ａに収容するこ
とができるようになっているマグネットアッセンブリ１
は、常電導又は超電導方式による静磁場磁石（静磁場補
正用シムコイルが付加されていることもある。）２を備
えている。

また、マグネッアッセンブリ１内には磁気共鳴信号の誘
起部位の位置情報を付与するための傾斜磁場を発生する
傾斜磁場発生コイル３と、回転高周波磁場を送信すると
共に誘起された磁気共鳴信号を検出するための送受信系
であるコイルからなるプローブ４とを備えている。

さらに、静磁場制御系５、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸傾斜磁場電
源６、送受信器７、所定の撮影シーケンスを実施するシ
ーケンサ８、これらを制御すると共に検出信号の信号処
理及びその表示を行うコンビコータシステム９、撮影開
始の指示、スライス部位の設定等の撮影条件を入力する
コンソール１０及びモニタ１１を備えている。

上述した原理及び装置構成を用いて生体の解剖学的情報
や質的情報を得ようとする場合、対象核種を複数にした
り、静磁場の強度を可変すること（ランバブル磁石を用
いた構成）が行なわれる。

この場合、プローブから被検者に対する印加又は被検者
から検出される高周波信号（共鳴周波数）は、上記式に
示すように対象核種の種類によって、また同一核種であ
っても静磁場強度によって異なる。

例えば、ＩＨにおいては０．５７で２１．３Ｍ１（Ｚ、
１．０王で４２．６ＭＨｚ、１．５Ｔで６４Ｍ−であり
、３１ｐにおいては０．５７で８．６ＭＨｚ、１．ＯＴ
で１７．２Ｍ）ｌｘ、　１．５Ｔで２５．８Ｍ市であり
、１３Ｃにおいては０．５７で５．４ＭＨｚ、１．・Ｏ
Ｔで１０．７ＭＨ！、１．５Ｔで１６．１ＭＨｚである
。

この場合、プローブのコイル同調周波数は、コイルのイ
ンダクタンスにより一義的に定まったものであるため、
上述した対象核種を複数とし、また静磁場強度を可変す
ることを実現するためには同調周波数を可変同調にする
必要がある。

ここで、文献“５ｏｃｉｅｔｙ　　ｏｆ　　Ｍａｏｎｅ
ｔｉｃＲｅｓｏｎａｎｃｅ　　ｉｎ　　Ｍｅｄｉｃｉｎ
ｅ　　　（Ｆｏｕｒｔｈ　　Ａｎｎｕａｌ　　Ｍｅｅｔ
ｉｒ＋ｏ、　Ａｕｇｕｓｔ　１９−２３．１９８５）”
の抄録ｒＲ，Ｆ、Ｃ０ｒＬ　　ＤＥＳＩＧＮ　　ＦＯＲ
ＮＭＲＩＭＡＧＩＮＧ　（Ｊ、Ｆ、５ｈｅｎ　　ａｎｄ
Ｉ　、　Ｊ　、Ｌ　ｏｗ：　Ｐｈｙｓｉｃｓ　　Ｄｅｐ
ａｒｔｍｅｎｔ　。

ｊＪ　ｎ１ｖｅｒｓｉｔｙ　　　ｏｆ　　Ｐ　ｉｔｔｓ
ｂｕｒｇｈ　　；　Ｐ　ｉｔｔｓｂｕｒｇｈ　。

Ｐ　Ａ　１５２６０　）　Ｊによれば、コイルを含む回
路系に短縮コンデンサを介挿することにより、同調周波
数を変えることができると示されている。

以下、短縮コンデンサを介挿するプローブについて説明
する。第３図は短縮コンデンサを介挿し、同調周波数を
変えることができるようにしたプローブの電気回路図で
あり、コイルのインダクタンスＬｏ、コイル自身及び被
検者に起因する等価抵抗ｒｌｌ、短縮コンデンサＣ８、
チューニング用コンデンサＣＩ、マツチング用コンデン
サＣ２から構成される。

この構成にて、短縮コンデンサＣ３の容量を調整するこ
とにより、同調周波数を変えることができるようになる
。この場合、チューニング用コンデンサＣ１、マツチン
グ用コンデンサＣ２も調整することがある。

以上の構成を実現するために必要な可変８司型コンデン
サとして、第４図に示す構成のものが一例としである。

すなわち、可変容量型コンデンサＶＣは、直列又は並列
に複数のコンデンサ要素Ｃを設け、またこれらコンデン
サ要素Ｃの接続間に接点Ｔを設け、この接点Ｔをアクチ
ュエータを有する駆動部りにより機械的に切換動作させ
るようにしている。すなわち、第２図の構成において、
切換制御回路１２を設け、この切換制御回路１２により
駆動部りを含む操作機構４ａを動作させ、同調周波数を
調整するようにしている。

この駆動部として、従来、第５図及び第６図に示す構成
のものが知られている。すなわち、第５図の構成のもの
は、第２図のマグネットアッセンブリ１に近接して例え
ば固定子に永久磁石を有する固定磁界動作型電訪機１３
を設け、この電動機１３の回転軸に非磁性軸１４を設け
、この非１１竹軸１４によりプローブ４に備わっている
駆動部を含む操作機構４ａを動作させ、第４図の接点Ｔ
を切換制御するようにしている。ここで、電動機１３は
切換動作を行なわせるために大きな力を必要とし、その
固定磁界は比較的大きいものとなっている。

また、電動機１３の固定磁界が、静磁場磁石１の静磁場
により影響を受けないようにし且つ内部空間１ａ内の静
磁場が電ａ機１３の固定磁界により乱されないようにす
るため、電動機１３をシールド容器１４内に収容する構
成としている。ここで、シールド容器１４は、電動機１
３の固定磁界に対応して大型のものとなっている。

また、第６図の構成のものは、第５図の構成のものを電
気式ロータリアクチュエータと称すれば、エア式リニア
又はロークリアクチュエータであって、コンプレッサ１
６．ｍｍｍ弁子７シリンダ１８、配管１９を備え、シリ
ンダ１８の軸（望ましくは非磁性材料からなる。、）１
８ａによりプローブ４に備わっている駆動部を含む操作
］構４ａを動作させ、第４図の接点Ｔを切換制陣するよ
うにしている。

しかし乍、第５図に示す構成では次のような問題点があ
る。すなわち、大きなシールド容器１４をマグネットア
センブリ１に近接して設けるので、装置構成が人身りと
なってしまい、またマグネットアセンブリ１に突出物が
あるような形になるので、美観上も好ましくない。

また、第６図に示す構成では次のような問題点がある。

すなわち、エア駆動であるので、高速動作ができず、ま
た、大きな設置空間を必要とし装置構成が人身りとなっ
てしまい、問題である。

（発明が解決しようとする問題点） このように従来の技術においては、静磁場機器内で動力
を発生するものにあっては、通常の固定磁界動作型電動
機による電気式ロークリアクチュエータやエア式リニア
又はロークリアクチュエータを用いるようにしているが
、これらは装置構成が人身りであったり、低速応答であ
るので、問題である。

そこで本発明の目的は、装置構成が人身りでなく且つ高
速応答にして静磁場機器内で動力を発生することができ
るアクチュエータを提供することにある。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本発明は上記問題点を解決し且つ目的を達成するために
次のような手段を講じたことを特徴としている。すなわ
ち、本発明によるアクチュエータは、巻線を巻回した第
１の非磁性部材を静磁場発生機器の静磁場中に直線運動
可能に設け、この第１の非磁性部材に従動し且つラッチ
機構を設けて第２の非磁性部材を設けて、前記巻線に通
電することにより、前記第２の非磁性部材をラッチ動作
を伴って駆動する構成としたことを特徴とする。

（作用） このような構成によれば、巻線は通電されると静磁場に
よりＮ磁力を受けるので、この巻線を巻回している第１
の非磁性部材は直線動作し、これに従動して第２の非磁
性部材はラッチ動作を伴って駆動するようになる。

（実施例） 以下本発明にかかるアクチュエータの一実施例を図面を
参照して説明する。

木実施例のアクチュエータは、静磁場機器として磁気共
鳴診断装置のマグネットアセンブリ内で、プローブの同
調周波数を調整するためつまり可変容量型コンデンサの
接点切換用の動力源として用いるものの構成である。

第１図に示すように、端部に凸部２０ａを形成した第１
の非磁性棒２０には、その軸方向に沿ってソレノイドコ
イル２１を回春状態にて巻回している。この場合、第１
の非磁性棒２０の軸方向は、図示しない磁気共鳴診断装
置マグネットアセンブリの静磁場の方向と一致させてい
る。第１の非磁性棒２０の凸部２０ａに対□応した四部
２２ａをその中間部に形成した第２の非磁性棒２２を設
けている。この第２の非磁性棒２２は、その一端部を非
磁性材からなるビン２３にて回動自在に支持されている
。また、第２の非磁性棒２２は非磁性材からなる引張り
ばね２４によりビン２３を中心とする時計方向に引張り
力を受けるようになっている。さらに、第２の非磁性棒
２２の仙端部には非磁性材からなる可動接点２５が設け
られ、この可動接点２５はこれに対向して設けた非磁性
材からなる固定接点２６と接離可能になっている。この
接点２５．．２６は可変８潰型コンデンサの接点として
用いられる。

次ぎに上記の如く構成された本実施例の作用について説
明する。すなわち、コイル２１に電流を流すことにより
、このコイル２１は空芯磁石となり、静磁場に吸引する
方向の力又は反発する方向の力が該磁石に作用し、これ
によりコイル２１を固着状態にて巻回した第１の非磁性
棒２０も静磁場に吸引する方向の力又は反発する方向の
力が働く。

ここで、初期状態で第１図の状態であるとき、つまり第
１の非磁性棒２０の凸部２０ａがその先端をｇＪ２の非
磁性棒２２の凹部２２ａの縁に乗上げており、この状態
で接点２５．２６は開いている。

次ぎに、コイル２１に電流を流して第１の非磁性棒２０
を紙面左方向に移動させると、その凸部２０ａは図示破
線で示すように第２の非磁性棒２２の凹部２２ａに嵌り
込み、このとき接点２５゜２６は閉じて、ラッチング動
作を示すことになり、接点２５．２６の閉状態を保持で
きるようになる。

この動作を解除するにはコイル２１に電流を流して第１
の非磁性棒２０を紙面右方向に移動させればよい。

よって、フィル２への通電を行なうことにより第２の非
磁性棒２２が回動し、これにより可変容量型コンデンサ
の接点を切換えることができ、プローブの同調周波数を
調整することができるようになる。

以上のように本実施例は、プローブの同調周波数を調整
するときにコイル２１に通電を行ない、可変容量型コン
デンサの接点を切換え動作を行なうことができる。この
とき、コイル２１からは磁場が発生するもののプローブ
の同調周波数を調整するのは非診断時であるので、静磁
場の乱れを問題にすることはない。もちろん、プローブ
の同調周波数を調整しないときには°非通電であり且つ
全ての要素は非磁性材であるので、診断時における静磁
場の乱れは一切ない。また、装置構成が筒中であり、ラ
ッチング動作を行なえ且つ電磁力を利用した高速動作を
実現できる。

［発明の効果１ 以上のように本発明では、巻線を巻回した第１の非磁性
部材を静磁場発生機器の静磁場中に直線運動可能に設け
、この第１の非磁性部材に従動し且つラッチ機構を設け
て第２の非磁性部材を設けて、前記巻線に通電すること
により、前記第２の非磁性部材をラッチ動作を伴って駆
動する構成としたことにより、巻線は通電されると静磁
場により電磁力を受けるので、この巻線を巻回している
第１の非磁性部材は直線動作し、これに従動して第２の
非磁性部材はラッチ動作を伴って駆動するようになり、
もって、装置構成が大計りでなく且つ高速応答にして静
磁場機器内で動力を発生することができるアクチュエー
タを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかるアクチュエータの実施例を示す
図、第２図は一般的な磁気共鳴診断装置の構成を示す図
、第３図は同調周波数を変えることができるプローブの
電気回路図、第４図は可変容量型コンデンサの電気回路
図、第５図及び第６図は従来のアクチュエータの構成を
示す図である。 ２０・・・第１の非磁性棒、２０ａ・・・凸部、２１・
・・コイル、２２・・・第２の非磁性棒、２２ａ・・・
凹部、２３・・・ビン、２４・・・引張りばね、２５・
・・固定接点、２６・・・可動接点。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 巻線を巻回した第１の非磁性部材を静磁場発生機器の静
   磁場中に直線運動可能に設け、この第１の非磁性部材に
   従動し且つラッチ機構を設けて第２の非磁性部材を設け
   て、前記巻線に通電することにより前記第２の非磁性部
   材をラッチ動作を伴って駆動する構成としたことを特徴
   とするアクチュエータ。