JPH06237911A - 移動式磁気共鳴イメージング装置 - Google Patents
移動式磁気共鳴イメージング装置Info
- Publication number
- JPH06237911A JPH06237911A JP5051295A JP5129593A JPH06237911A JP H06237911 A JPH06237911 A JP H06237911A JP 5051295 A JP5051295 A JP 5051295A JP 5129593 A JP5129593 A JP 5129593A JP H06237911 A JPH06237911 A JP H06237911A
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- Japan
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- magnetic field
- power
- magnetic resonance
- storage battery
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Abstract
(57)【要約】
【目的】移動式磁気共鳴イメージング装置において、磁
場発生装置の常時恒温化制御を可能にする。 【構成】図１に示すように磁場発生装置７を恒温化する
温度制御装置１の電源を発電装置５や外部からの供給
（整流装置６）以外に、太陽電池４によって充電される
蓄電池３を使用して、常時供給可能にする。 【効果】本発明によって、恒温化に伴う電源確保の必要
のない、使い勝手の良い移動式ＭＲＩ装置を提供でき
る。
場発生装置の常時恒温化制御を可能にする。 【構成】図１に示すように磁場発生装置７を恒温化する
温度制御装置１の電源を発電装置５や外部からの供給
（整流装置６）以外に、太陽電池４によって充電される
蓄電池３を使用して、常時供給可能にする。 【効果】本発明によって、恒温化に伴う電源確保の必要
のない、使い勝手の良い移動式ＭＲＩ装置を提供でき
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、磁気共鳴を利用して被
検体の所望箇所を画像化する磁気共鳴イメージング装置
（以下、ＭＲＩ装置という）に係り、特に、任意の場所
で使用可能な移動式ＭＲＩ装置に関するものである。
検体の所望箇所を画像化する磁気共鳴イメージング装置
（以下、ＭＲＩ装置という）に係り、特に、任意の場所
で使用可能な移動式ＭＲＩ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ＭＲＩ装置は、核磁気共鳴現象を利用し
て被検体中の所望の検査部位における原子核スピンの密
度分布，緩和時間分布等を計測して、その計測データか
ら被検体の断面を画像表示するものである。均一で強力
な磁場発生装置内に置かれた被検体の原子核スピンは、
磁場の強さによって定まる周波数（ラーモア周波数）で
磁場の方向を軸として歳差運動を行う。そこで、このラ
ーモア周波数に等しい周波数の高周波パルスを外部より
照射すると、スピンが励起され高いエネルギー状態に遷
移する（核磁気共鳴現象）。この照射を打ち切ると、ス
ピンはそれぞれの状態に応じた時定数でもとの低いエネ
ルギー状態にもどり、このときに外部に電磁波（ＮＭＲ
信号）を放出する。これをその周波数に同調した高周波
受信コイルで検出する。このとき、空間内に位置情報を
付加する目的で、Ｘ，Ｙ，Ｚの３軸の傾斜磁場を磁場空
間に印加する。この結果、空間内の位置情報を周波数情
報として捕えることが可能となる。
て被検体中の所望の検査部位における原子核スピンの密
度分布，緩和時間分布等を計測して、その計測データか
ら被検体の断面を画像表示するものである。均一で強力
な磁場発生装置内に置かれた被検体の原子核スピンは、
磁場の強さによって定まる周波数（ラーモア周波数）で
磁場の方向を軸として歳差運動を行う。そこで、このラ
ーモア周波数に等しい周波数の高周波パルスを外部より
照射すると、スピンが励起され高いエネルギー状態に遷
移する（核磁気共鳴現象）。この照射を打ち切ると、ス
ピンはそれぞれの状態に応じた時定数でもとの低いエネ
ルギー状態にもどり、このときに外部に電磁波（ＮＭＲ
信号）を放出する。これをその周波数に同調した高周波
受信コイルで検出する。このとき、空間内に位置情報を
付加する目的で、Ｘ，Ｙ，Ｚの３軸の傾斜磁場を磁場空
間に印加する。この結果、空間内の位置情報を周波数情
報として捕えることが可能となる。
【０００３】ところで、良好なＭＲＩ画像を得るには磁
場発生装置の作る磁場の安定度が重要である。磁場発生
装置には超電導磁石または永久磁石が使用されている
が、超電導磁石では安定動作を維持するために超電導コ
イルが臨界温度を超えないように、冷却装置を使用して
極低温を保つ必要がある。また、永久磁石では、一般的
に磁場強度が磁石の温度で変化するため、恒温制御が不
可欠である。さらに、このような磁石の温度制御は常時
行う必要がある。超電導磁石では臨界温度を超えると使
用不能となり、永久磁石では磁場の均一度が著しく低下
するためである。従って、ＭＲＩ装置は常に電源を必要
とする。もしも、電源が供給されないで磁場発生装置の
安定を損ねると、再び使用するまでに長いダウンタイム
が発生する。
場発生装置の作る磁場の安定度が重要である。磁場発生
装置には超電導磁石または永久磁石が使用されている
が、超電導磁石では安定動作を維持するために超電導コ
イルが臨界温度を超えないように、冷却装置を使用して
極低温を保つ必要がある。また、永久磁石では、一般的
に磁場強度が磁石の温度で変化するため、恒温制御が不
可欠である。さらに、このような磁石の温度制御は常時
行う必要がある。超電導磁石では臨界温度を超えると使
用不能となり、永久磁石では磁場の均一度が著しく低下
するためである。従って、ＭＲＩ装置は常に電源を必要
とする。もしも、電源が供給されないで磁場発生装置の
安定を損ねると、再び使用するまでに長いダウンタイム
が発生する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】近年、ＭＲＩ装置の普
及に伴って病院内での精密検査だけでなく、検診などの
用途にもＭＲＩ装置を使用する機会が増加している。Ｍ
ＲＩ装置は、放射線被爆がない、組織分解能に優れてい
るので得られる情報が多い、などの特徴を有しており、
検診にも有用な装置であるといえる。このため、ＭＲＩ
装置を車両等の移動手段に設置して病院内だけでなく、
任意の場所で使用可能にした移動式ＭＲＩ装置が利用さ
れている。移動式ＭＲＩ装置では、このような設備を有
する病院のない地域での診療を行ったり、１台のＭＲＩ
装置を有効に活用することが可能となるため、今後、ま
すます需要は増えるものと考えられる。
及に伴って病院内での精密検査だけでなく、検診などの
用途にもＭＲＩ装置を使用する機会が増加している。Ｍ
ＲＩ装置は、放射線被爆がない、組織分解能に優れてい
るので得られる情報が多い、などの特徴を有しており、
検診にも有用な装置であるといえる。このため、ＭＲＩ
装置を車両等の移動手段に設置して病院内だけでなく、
任意の場所で使用可能にした移動式ＭＲＩ装置が利用さ
れている。移動式ＭＲＩ装置では、このような設備を有
する病院のない地域での診療を行ったり、１台のＭＲＩ
装置を有効に活用することが可能となるため、今後、ま
すます需要は増えるものと考えられる。
【０００５】ＭＲＩ装置は先に述べたように常時電源を
必要とする。移動式ＭＲＩ装置では使用時には発電装置
や外部電源に接続するため問題はないが、使用していな
いときにも電源を供給しなければならない。このため、
従来は発電機を常時作動させるか、あるいは外部電源を
確保しなければならないという問題があった。これは任
意の場所に移動できる機能に対して大きな負担であり、
磁場発生装置の安定性が低下すると画像に著しい影響を
与えるため深刻である。
必要とする。移動式ＭＲＩ装置では使用時には発電装置
や外部電源に接続するため問題はないが、使用していな
いときにも電源を供給しなければならない。このため、
従来は発電機を常時作動させるか、あるいは外部電源を
確保しなければならないという問題があった。これは任
意の場所に移動できる機能に対して大きな負担であり、
磁場発生装置の安定性が低下すると画像に著しい影響を
与えるため深刻である。
【０００６】本発明はこのような電源供給に起因するＭ
ＲＩ装置の問題を解決し、任意の場所に移動して常時、
使用できる使い勝手の良い移動式ＭＲＩ装置を提供する
ことを目的とする。
ＲＩ装置の問題を解決し、任意の場所に移動して常時、
使用できる使い勝手の良い移動式ＭＲＩ装置を提供する
ことを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前述の問題点は電源供給
手段を発電装置あるいは外部電源に頼っているためであ
り、これ以外の常時使用可能な電源手段を利用すれば解
決できる。本発明は、装置へ定常状態を維持するための
補助電源を搭載することとし、この補助電源に太陽電池
と蓄電池を組み合わせた電源を使用するものである。
手段を発電装置あるいは外部電源に頼っているためであ
り、これ以外の常時使用可能な電源手段を利用すれば解
決できる。本発明は、装置へ定常状態を維持するための
補助電源を搭載することとし、この補助電源に太陽電池
と蓄電池を組み合わせた電源を使用するものである。
【０００８】
【作用】本発明によれば、太陽電池を使用することによ
って移動式ＭＲＩ装置に外部電源の接続あるいは発電装
置の稼働なしに、常時電力を供給することが可能とな
り、磁場発生装置を安定して働かせ、任意の場所で随時
使用できる使い勝手が良く、良好な画像の得られるＭＲ
Ｉ装置を実現できる。
って移動式ＭＲＩ装置に外部電源の接続あるいは発電装
置の稼働なしに、常時電力を供給することが可能とな
り、磁場発生装置を安定して働かせ、任意の場所で随時
使用できる使い勝手が良く、良好な画像の得られるＭＲ
Ｉ装置を実現できる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
詳細に説明する。図３はＭＲＩ装置の全体構成概略を示
すブロック図である。このＭＲＩ装置は、核磁気共鳴
（ＮＭＲ）現象を利用して被検体１４の断層画像を得る
ものであり、磁場発生装置７，ＭＲＩユニット９，傾斜
磁場コイル１９，照射コイル１８，受信コイル１７，寝
台１６，表示装置１５より構成される。
詳細に説明する。図３はＭＲＩ装置の全体構成概略を示
すブロック図である。このＭＲＩ装置は、核磁気共鳴
（ＮＭＲ）現象を利用して被検体１４の断層画像を得る
ものであり、磁場発生装置７，ＭＲＩユニット９，傾斜
磁場コイル１９，照射コイル１８，受信コイル１７，寝
台１６，表示装置１５より構成される。
【００１０】磁場発生装置７は、被検体１４に強く均一
な静磁場を発生させるもので、被検体１４の周りのある
広がりをもった空間に永久磁石方式あるいは超電導方式
の磁場発生手段が配置されている。ＭＲＩユニットは、
撮像における種々のパルスシーケンスをコントロールす
る制御装置１２と高速な画像データ演算装置１３により
構成される。傾斜磁場コイル１９はＸ，Ｙ，Ｚの３軸に
３組配置され、制御装置１２より与えられるパルス電流
によって被検体１４の周りに必要な傾斜磁場空間を形成
し、ＮＭＲ信号に位置情報を与える。照射コイル１８は
制御装置１２のコントロールに従って被検体１４にスピ
ン励起のための高周波パルスを照射する。この結果生じ
るＮＭＲ信号を受信コイル１７で検出し、この信号デー
タに演算装置１３で再構成演算等を行い、得られたＭＲ
Ｉ画像を表示装置１５に出力するようになっている。
な静磁場を発生させるもので、被検体１４の周りのある
広がりをもった空間に永久磁石方式あるいは超電導方式
の磁場発生手段が配置されている。ＭＲＩユニットは、
撮像における種々のパルスシーケンスをコントロールす
る制御装置１２と高速な画像データ演算装置１３により
構成される。傾斜磁場コイル１９はＸ，Ｙ，Ｚの３軸に
３組配置され、制御装置１２より与えられるパルス電流
によって被検体１４の周りに必要な傾斜磁場空間を形成
し、ＮＭＲ信号に位置情報を与える。照射コイル１８は
制御装置１２のコントロールに従って被検体１４にスピ
ン励起のための高周波パルスを照射する。この結果生じ
るＮＭＲ信号を受信コイル１７で検出し、この信号デー
タに演算装置１３で再構成演算等を行い、得られたＭＲ
Ｉ画像を表示装置１５に出力するようになっている。
【００１１】ここで、磁場発生装置に永久磁石を使用し
た場合について、以下説明を行う。一般的に永久磁石は
温度に対する発生磁界の変動が大きく、恒温化する必要
がある。恒温化にはヒーターを使用して一定温度に加熱
する方法が使用されている。図４は恒温化のためのヒー
ター構成例であるが、磁場発生装置７の磁気回路２１
（磁気回路は従来より公知の如く磁場を発生する永久磁
石，磁路を形成するヨーク，均一磁界を実現するポール
ピースから成る）の側面及び天地面に効率を考慮して分
散させて面状ヒーター１０を配置する。磁気回路２１全
体は断熱材２２によって外気より熱遮断され、外気温よ
りも高い温度に加熱するヒーター電力の制御によって恒
温化が可能となる。なお、図では傾斜磁場コイル１９が
描かれているが、これを断熱材２２の外部に置くことも
可能である。
た場合について、以下説明を行う。一般的に永久磁石は
温度に対する発生磁界の変動が大きく、恒温化する必要
がある。恒温化にはヒーターを使用して一定温度に加熱
する方法が使用されている。図４は恒温化のためのヒー
ター構成例であるが、磁場発生装置７の磁気回路２１
（磁気回路は従来より公知の如く磁場を発生する永久磁
石，磁路を形成するヨーク，均一磁界を実現するポール
ピースから成る）の側面及び天地面に効率を考慮して分
散させて面状ヒーター１０を配置する。磁気回路２１全
体は断熱材２２によって外気より熱遮断され、外気温よ
りも高い温度に加熱するヒーター電力の制御によって恒
温化が可能となる。なお、図では傾斜磁場コイル１９が
描かれているが、これを断熱材２２の外部に置くことも
可能である。
【００１２】移動式ＭＲＩ装置は、以上述べた構成のＭ
ＲＩ装置を自動車などの移動手段に設置して、任意の場
所に移動して使用することができるようにしたものであ
る。この場合、電源の確保が問題となるが、使用時には
発電機の稼働または、外部電源より供給することで対処
しうる。また、前述の磁場発生装置の恒温化は常時、連
続して行う必要があるため、蓄電池を使用して余剰電力
を貯めておき、実現するようにする。しかし、長期間Ｍ
ＲＩ装置を使用しなかったり、十分な余剰電力が得られ
なかった場合に、蓄電池の充電が不十分となる問題があ
る。そこで本発明は、移動式ＭＲＩ装置が主に屋外で使
用されることに着目して、この蓄電池の充電電源に太陽
電池を使用する。
ＲＩ装置を自動車などの移動手段に設置して、任意の場
所に移動して使用することができるようにしたものであ
る。この場合、電源の確保が問題となるが、使用時には
発電機の稼働または、外部電源より供給することで対処
しうる。また、前述の磁場発生装置の恒温化は常時、連
続して行う必要があるため、蓄電池を使用して余剰電力
を貯めておき、実現するようにする。しかし、長期間Ｍ
ＲＩ装置を使用しなかったり、十分な余剰電力が得られ
なかった場合に、蓄電池の充電が不十分となる問題があ
る。そこで本発明は、移動式ＭＲＩ装置が主に屋外で使
用されることに着目して、この蓄電池の充電電源に太陽
電池を使用する。
【００１３】図２を用いて本発明によるＭＲＩ装置用電
源を説明する。磁場発生装置７にはヒーター１０が分散
配置されており、この温度を検出するための温度センサ
ー１１も分散配置されている。それぞれのヒーター１０
には温度センサー１１から得られる磁場発生装置７の温
度分布情報を基に、温度制御装置１より加熱電力が供給
される。この温度制御装置１の電源となる電源装置２は
蓄電池３を備え、電力供給源として、太陽電池４，発電
装置５，整流装置６が接続される。整流装置６は外部電
源である商用交流に外部電源端子２０をかえして接続
し、安定した直流電源を得るものである。
源を説明する。磁場発生装置７にはヒーター１０が分散
配置されており、この温度を検出するための温度センサ
ー１１も分散配置されている。それぞれのヒーター１０
には温度センサー１１から得られる磁場発生装置７の温
度分布情報を基に、温度制御装置１より加熱電力が供給
される。この温度制御装置１の電源となる電源装置２は
蓄電池３を備え、電力供給源として、太陽電池４，発電
装置５，整流装置６が接続される。整流装置６は外部電
源である商用交流に外部電源端子２０をかえして接続
し、安定した直流電源を得るものである。
【００１４】ＭＲＩ装置の使用時や移動的には発電装置
５や整流装置６から電力供給を受けるが、この余剰電力
を電源装置２を介して蓄電池３に蓄える。さらに、太陽
電池４は日射量に応じて、常時蓄電池３に電力を供給し
続ける。そして、温度制御装置１が蓄電池３の電力を使
用することによって、常時、恒温制御が可能となる。以
上の構成において、磁場発生装置７の恒温化ヒーター１
０の平均消費電力を２００Ｗとする。従って、１日の消
費電力は４.８ｋＷｈ となる。ＭＲＩ装置を設置するト
レーラーの天井面積を２０ｍ2 として、この面に太陽電
池４を装着する。太陽光の定数である日射量は１ｋＷ／
ｍ2 であり、日本での平均日射時間は３.８４ｈ(夜間，
雨天を含む）、現状での太陽電池４の変換効率を１０％
とすると、１日に太陽電池４より得られる電力は７.６
８ｋＷｈ となる。現実には、これに蓄電池３の効率を
考慮する必要があり、これを７０％と仮定すると、５.
３８ｋＷｈ となる。この電力は温度制御装置１の損失
を考えても恒温制御に十分である。さらに、蓄電池３の
容量を考えると、鉛蓄電池を使用すると、重量は３０Ｗ
ｈ／kgで、体積は６５Ｗｈ／ｌであるから、１８０kg，
８３ｌの鉛蓄電池を装備すれば、２４時間の電力供給が
可能となる。
５や整流装置６から電力供給を受けるが、この余剰電力
を電源装置２を介して蓄電池３に蓄える。さらに、太陽
電池４は日射量に応じて、常時蓄電池３に電力を供給し
続ける。そして、温度制御装置１が蓄電池３の電力を使
用することによって、常時、恒温制御が可能となる。以
上の構成において、磁場発生装置７の恒温化ヒーター１
０の平均消費電力を２００Ｗとする。従って、１日の消
費電力は４.８ｋＷｈ となる。ＭＲＩ装置を設置するト
レーラーの天井面積を２０ｍ2 として、この面に太陽電
池４を装着する。太陽光の定数である日射量は１ｋＷ／
ｍ2 であり、日本での平均日射時間は３.８４ｈ(夜間，
雨天を含む）、現状での太陽電池４の変換効率を１０％
とすると、１日に太陽電池４より得られる電力は７.６
８ｋＷｈ となる。現実には、これに蓄電池３の効率を
考慮する必要があり、これを７０％と仮定すると、５.
３８ｋＷｈ となる。この電力は温度制御装置１の損失
を考えても恒温制御に十分である。さらに、蓄電池３の
容量を考えると、鉛蓄電池を使用すると、重量は３０Ｗ
ｈ／kgで、体積は６５Ｗｈ／ｌであるから、１８０kg，
８３ｌの鉛蓄電池を装備すれば、２４時間の電力供給が
可能となる。
【００１５】以上、磁場発生装置に永久磁石を使用した
ＭＲＩ装置について実施例を述べたが、本発明における
常時電源供給手段は超電導磁石を使用したＭＲＩ装置に
おける磁石冷凍機電源にも適応できる。
ＭＲＩ装置について実施例を述べたが、本発明における
常時電源供給手段は超電導磁石を使用したＭＲＩ装置に
おける磁石冷凍機電源にも適応できる。
【００１６】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、太陽
電池で充電される蓄電池を使用することによって、磁場
発生装置の恒温制御を常時行うことが可能となるため、
恒温化に伴う電源確保の必要のない、使い勝手の良い移
動式ＭＲＩ装置を提供できるという効果がある。
電池で充電される蓄電池を使用することによって、磁場
発生装置の恒温制御を常時行うことが可能となるため、
恒温化に伴う電源確保の必要のない、使い勝手の良い移
動式ＭＲＩ装置を提供できるという効果がある。
【図１】本発明によるＭＲＩ装置の構成図。
【図２】本発明によるＭＲＩ装置用電源のブロック図。
【図３】ＭＲＩ装置の構成図。
【図４】磁気回路恒温化ヒーター構成図。
１ 温度制御装置 ２ 電源装置 ３ 蓄電池 ４ 太陽電池 ５ 発電装置 ６ 整流装置 ７ 磁場発生装置 ８ 移動手段
Claims (2)
- 【請求項１】被検体に静磁場を与える磁場発生装置と、
前記被検体に傾斜磁場を印加する傾斜磁場コイルと、前
記被検体の組織を構成する原子の原子核に磁気共鳴を起
こさせる照射パルスをある所定のパルスシーケンスで繰
り返し印加する照射コイルと、磁気共鳴信号を検出する
受信コイルと、前記検出信号を使って対象物体の物理的
性質をあらわす画像を得る画像再構成手段とを備え、こ
れを移動手段に設置した移動式磁気共鳴イメージング装
置において、太陽電池と蓄電池とを含む補助電源を具備
し、この補助電源の出力により装置の定常状態維持する
ことを特徴とする移動式磁気共鳴イメージング装置。 - 【請求項２】磁場発生手段に超電導磁石を使用した場合
の磁石冷却装置、あるいは永久磁石を使用した場合の恒
温化装置の電力を前記補助電源により供給することを特
徴とする請求項１に記載の移動式磁気共鳴イメージング
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5051295A JPH06237911A (ja) | 1993-02-18 | 1993-02-18 | 移動式磁気共鳴イメージング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5051295A JPH06237911A (ja) | 1993-02-18 | 1993-02-18 | 移動式磁気共鳴イメージング装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06237911A true JPH06237911A (ja) | 1994-08-30 |
Family
ID=12882936
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5051295A Pending JPH06237911A (ja) | 1993-02-18 | 1993-02-18 | 移動式磁気共鳴イメージング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06237911A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003094727A1 (fr) * | 2002-05-13 | 2003-11-20 | Hitachi Medical Corporation | Systeme d'imagerie par resonance magnetique |
| JP2010010697A (ja) * | 2009-08-25 | 2010-01-14 | Aisin Seiki Co Ltd | 超電導バルク磁石装置 |
-
1993
- 1993-02-18 JP JP5051295A patent/JPH06237911A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003094727A1 (fr) * | 2002-05-13 | 2003-11-20 | Hitachi Medical Corporation | Systeme d'imagerie par resonance magnetique |
| JP2010010697A (ja) * | 2009-08-25 | 2010-01-14 | Aisin Seiki Co Ltd | 超電導バルク磁石装置 |
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