JPH0690919A - 磁気共鳴イメージング装置 - Google Patents

磁気共鳴イメージング装置

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JPH0690919A
JPH0690919A JP4243888A JP24388892A JPH0690919A JP H0690919 A JPH0690919 A JP H0690919A JP 4243888 A JP4243888 A JP 4243888A JP 24388892 A JP24388892 A JP 24388892A JP H0690919 A JPH0690919 A JP H0690919A
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JP
Japan
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magnetic field
field coil
gradient magnetic
cylindrical body
cylindrical
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Pending
Application number
JP4243888A
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English (en)
Inventor
Takuro Hayashi
卓郎 林
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 低騒音化した磁気共鳴イメージング装置を提
供する。 【構成】 傾斜磁場コイル部16の傾斜磁場コイルが固
着された円筒体22の中央部外面に、質量部材24と弾
性部材25で構成されるダイナミックダンパ23を設け
ているので、傾斜磁場コイルに傾斜磁場を発生させる台
形波の電流を通電したときに静磁場に置かれている傾斜
磁場コイルに電磁的な力が作用し、この力で傾斜磁場コ
イルが固着された円筒体22が変形し振動しようとする
が、振動は円筒体22に設けられたダイナミックダンパ
23によって抑制される。このため傾斜磁場コイル部1
6で発生する騒音が低減したものとなり、低騒音化が実
現できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、低騒音化した磁気共鳴
イメージング装置に関する。
【0002】
【従来の技術】周知の通り、磁気共鳴イメージング装置
(MRI装置)は核磁気共鳴現象を利用し、例えば人体
の断層像を得、体内の異常を有無やその部位を検出する
装置として医療分野での利用が進んでいる。
【0003】以下、従来のMRI装置について図8乃至
図10を参照して説明する。図8はMRI装置の概略構
成図であり、図9は傾斜磁場コイル部の斜視図であり、
図10は傾斜磁場コイルの電流波形を示す図である。
【0004】図8及び図9において、1は磁石部で、図
示しない常電導磁石あるいは超電導磁石でなる主磁石と
傾斜磁場コイル2及び図示しない高周波コイルが設けら
れており、磁石部1に形成された磁場内に被写体が出入
りするようになっている。そして3は傾斜磁場コイルを
励磁する傾斜磁場コイル電源であり、4は高周波コイル
を接続する高周波送受信部であり、5は傾斜磁場コイル
電源3と高周波送受信部4を制御して磁気共鳴信号を収
集し、画像処理を行って被写体の所定部分の画像を得る
ようにシステムを制御する制御部である。
【0005】また磁石部1に設けられた傾斜磁場コイル
2は3組のコイルによって、主磁石の形成する静磁場の
方向と同じz軸方向と、これにそれぞれ直交するx軸方
向及びy軸方向の3方向に強度が線形に異なる傾斜磁場
を作る。そして傾斜磁場コイル2は主磁石の磁場の方
向、すなわちz軸方向を軸方向とするエポキシ系樹脂で
形成された円筒体6に埋め込まれるようにして固着さ
れ、傾斜磁場コイル部7を形成する。
【0006】またMRI装置の運転に際し、傾斜磁場コ
イル2には図10に示すような立上がり及び立ち下がり
がミリ秒台程度の台形波の大きな電流が流されて傾斜磁
場が作られ、この傾斜磁場が主磁石の作る静磁場に重畳
される。この傾斜磁場コイル2に通電される電流は制御
部5によって連続的に、あるいは間欠的に流れるよう制
御される。
【0007】以上のような構成であるため傾斜磁場コイ
ル2に台形波電流が流れると、傾斜磁場コイル2の導体
にはパルス状の電磁的な力が作用し、これによって傾斜
磁場コイル2が固着されている円筒体6を変形させ大き
な騒音を発生する。この騒音のレベルはMRI装置の運
転中に最大で70〜80dBに達することもあり、騒音
の低減が求められている。特に医療分野で使用する装置
においては、被験者に対し徒に不安感を与えないように
するためにも騒音を低減させることが必要となってい
る。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来は
磁気共鳴イメージング装置の運転に際し傾斜磁場コイル
に傾斜磁場を発生させる電流を流すことで電磁的な力が
傾斜磁場コイル部に作用し、この作用によって高いレベ
ルの騒音発生があり、その低減が求められている。この
ような状況に鑑みて本発明はなされたもので、その目的
とするところは傾斜磁場コイル部で発生する騒音を低減
して低騒音化した磁気共鳴イメージング装置を提供する
ことにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明の磁気共鳴イメー
ジング装置は、静磁場に傾斜磁場コイルによる傾斜磁場
を重畳させ、被写体の断層像を得るようにした磁気共鳴
イメージング装置において、傾斜磁場コイルが固着され
た筒状体に少なくとも1つのダイナミックダンパを設け
たことを特徴とするものであり、また、ダイナミックダ
ンパの固有振動数を、傾斜磁場コイルの通電電流の基本
周波数にほぼ一致させたことを特徴とするものである。
【0010】
【作用】上記のように構成された磁気共鳴イメージング
装置は、傾斜磁場コイルが固着された筒状体に少なくと
も1つのダイナミックダンパを設ける構成としたことに
より、傾斜磁場コイルに傾斜磁場を発生させる電流を通
電したときに静磁場に置かれている傾斜磁場コイルに電
磁的な力が作用し、この力で傾斜磁場コイルが固着され
た筒状体が変形し振動しようとするが、振動は筒状体に
設けられたダイナミックダンパによって抑制される。こ
のため傾斜磁場コイル部で発生する騒音が低減したもの
となり、低騒音化が実現できる。
【0011】
【実施例】先ず、本発明の実施例の説明に先立って発明
者が磁気共鳴イメージング装置の騒音解析を行い、これ
によって得た傾斜磁場コイル部の円筒体に発生する振動
のモードの状況に関する知見について図1乃至図3によ
り説明する。図1は傾斜磁場コイル円筒体のx軸方向曲
げ振動に係る説明図で、図1(a)は傾斜磁場コイルに
x軸方向に作用する電磁的な力の説明図であり、図1
(b)はx軸方向曲げ振動モードを示す図であり、図2
は傾斜磁場コイル円筒体のy軸方向曲げ振動に係る説明
図で、図2(a)は傾斜磁場コイルに作用するy軸方向
に作用する電磁的な力の説明図であり、図2(b)はy
軸方向曲げ振動モードを示す図であり、図3は傾斜磁場
コイル円筒体のz軸方向曲げ振動に係る説明図で、図3
(a)は傾斜磁場コイルにz軸方向に作用する電磁的な
力の説明図であり、図3(b)はz軸方向曲げ振動モー
ドを示す図である。
【0012】すなわち、傾斜磁場コイル部の円筒体に発
生する騒音振動は、主磁石が形成する静磁場に置かれた
傾斜磁場コイルに台形波の電流を流すことによって、傾
斜磁場コイルの導体にフレミングの左手則に従い電磁的
な力が作用し、これによって円筒体が変形されて生じ
る。この電磁的な力の大きさや作用方向は傾斜磁場のか
け方によって異なるもので、傾斜磁場コイルに流れる電
流の分布から求められる。
【0013】ここで図1によりx軸方向に傾斜磁場を形
成する場合について説明する。図1(a)で、円筒体1
11に固着されている傾斜磁場コイル112にx軸方向
に傾斜磁場を形成するように電流を流すと、傾斜磁場コ
イル112には矢印Fxの方向の力が作用し、この力を
円筒体111もそれぞれの部位で受ける。これにより円
筒体111は振動し、その振動モードは図1(b)に示
すように円筒体111の中央部に関して対称なy軸方向
の曲げ振動モードとなる。
【0014】同様に、図2によりy軸方向に傾斜磁場を
形成する場合について説明する。図2(a)で、円筒体
111に固着されている傾斜磁場コイル112にy軸方
向に傾斜磁場を形成するように電流を流すと、傾斜磁場
コイル112には矢印Fyの方向の力が作用し、この力
を円筒体111もそれぞれの部位で受ける。これにより
円筒体111は振動し、その振動モードは図2(b)に
示すように円筒体111の中央部に関して対称なy軸方
向の曲げ振動モードとなる。
【0015】さらに、図3によりz軸方向に傾斜磁場を
形成する場合について説明する。図3(a)で、円筒体
111に固着されている傾斜磁場コイル112にz軸方
向に傾斜磁場を形成するように電流を流すと、傾斜磁場
コイル112には矢印Fzの方向の力が作用し、この力
を円筒体111もそれぞれの部位で受ける。これにより
円筒体111は振動し、その振動モードは図3(b)に
示すように円筒体111の半径方向に断面が伸縮する振
動モードとなる。
【0016】そして、傾斜磁場コイル112に台形波の
電流を単発あるいは間欠的に流したときには、それによ
る加振力の振動モードに一致する周波数で傾斜磁場の共
振が起こり、その周波数の音が大きくなる。この場合、
円筒体111のz軸方向の剛性は高く、したがって共振
周波数も高いのでx軸方向、y軸方向の場合に比べて音
は小さいので、騒音として問題となってくるのはx軸方
向、y軸方向の振動モードの場合である。
【0017】また傾斜磁場コイルに図4に示すように台
形波の電流を基本周期fでもって連続通電するようにし
たものとなっている超高速イメージングの撮像法では、
その周期fの周波数成分の音が卓越したものなる。
【0018】以上の知見に基づいて本発明はなされたも
ので、以下に本発明の実施例を図面を参照して説明す
る。
【0019】初めに、第1の実施例を図5及び図6によ
り説明する。図5は概略の構成図であり、図6は傾斜磁
場コイル部の斜視図である。
【0020】図5において、11は磁気共鳴イメージン
グ装置(MRI装置)であって、その磁石部12は軸方
向が水平な中央空芯部13を有する略円筒状の容器14
内に、円筒状の超電導磁石でなる主磁石15を軸方向を
一致させるようにして収納している。そして中央空芯部
13には主磁石15によって軸方向に均一な静磁場が形
成されるようになっている。
【0021】また中央空芯部13内には、これと同軸の
円筒状の傾斜磁場コイル部16が設けられ、この傾斜磁
場コイル部16の内側にはさらに同軸に、円筒状の高周
波コイル部17が設けられている。傾斜磁場コイル部1
6の図示しない傾斜磁場コイルには、傾斜磁場コイル電
源18から制御部19で制御された台形波の電流が通電
され、これによって中央空芯部13に形成された静磁場
に傾斜磁場が重畳されるようになっている。なお傾斜磁
場は強度が線形に異なる磁場で、中央空芯部13の軸方
向に形成された静磁場と同じ方向のz軸方向と、これに
直交するx軸方向ならびにy軸方向に形成される。
【0022】さらに、高周波コイル部17の円筒内部に
は被写体20が出入りできるようになっていて、円筒内
部に挿入された際に被写体20は静磁場と傾斜磁場との
重畳した磁場に置かれる。そして高周波送受信部21か
ら送信された共鳴周波数の高周波パルスを高周波コイル
部17の図示しない高周波コイルに流し、被写体20に
磁気共鳴信号を励起し、またこの磁気共鳴信号を高周波
コイルで受信するようになっている。高周波コイルで受
信されて高周波送受信部21に伝送された磁気共鳴信号
は制御部19で収集され、画像処理が行われて被写体2
0の所定部分の画像を得るようになっている。
【0023】一方、図6に示す傾斜磁場コイル部16は
エポキシ系樹脂で形成された円筒体22に、直交するx
軸、y軸、z軸のそれぞれの方向に強度が線形に異なる
傾斜磁場を作る3組の図示しない傾斜磁場コイルが埋め
込まれ固着されている。また円筒体22の軸方向中央部
外面には、固有振動数が傾斜磁場コイルに通電される台
形波の電流の周期に一致するように調整されたダイナミ
ックダンパ23が装着されている。なおダイナミックダ
ンパ23の固有振動数は傾斜磁場コイルに通電される電
流成分のうち、特に大きい成分に合致するように調整さ
れている。
【0024】すなわちダイナミックダンパ23は非導電
で非磁性の材料でなる質量部材24と、ゴム等でなる弾
性部材25とを設けてなり、質量部材24は円筒体22
のx軸及びy軸が交差する対称な外面部分に少なくとも
設けられた弾性部材25を介して円筒体22に取り付け
られている。
【0025】このように構成されている本実施例の動作
は次のようになる。まずMRI装置11の運転に際し傾
斜磁場コイル部16の傾斜磁場コイルに、制御部19に
よって連続的に、あるいは間欠的に流れるよう制御され
た台形波の電流を流し傾斜磁場が作られ、この傾斜磁場
が主磁石15の作る静磁場に重畳される。このとき傾斜
磁場コイルの導体に電磁的な力が作用し、これによって
円筒体22が変形しx軸方向及びy軸方向に振動が引き
起こされるようとする。
【0026】しかし最も振幅が大きくなる円筒体22の
中央部外面に、固有振動数が傾斜磁場コイルの通電電流
の周期に一致するダイナミックダンパ23が設けられて
いるため、このダイナミックダンパ23によって円筒体
22のx軸方向及びy軸方向の振動は抑制される。そし
て円筒体22が発生源となっていた騒音は低減され、M
RI装置11が低騒音化されたものとなる。
【0027】次に、第2の実施例を図7により説明す
る。図7は傾斜磁場コイル部の斜視図である。
【0028】図7において、26は傾斜磁場コイル部2
7を構成するエポキシ系樹脂で形成された円筒体で、そ
の筒壁には直交するx軸、y軸、z軸のそれぞれの方向
に強度が線形に異なる傾斜磁場を作る3組の図示しない
傾斜磁場コイルが埋め込まれ固着されている。また円筒
体26の軸方向中央部外面には、質量部材24をアクチ
ュエータ28を介して取り付けるようにしたダイナミッ
クダンパ29が設けられている。アクチュエータ28は
MRI装置11の磁場に影響を与えない素子、例えば圧
電アクチュエータによって形成され、円筒体26のx軸
及びy軸が交差する対称な外面部分に少なくとも設けら
れている。またアクチュエータ28には、これを制御す
る増幅器30及びアクチュエータ制御装置31が接続さ
れており、傾斜磁場コイルに通電する電流を制御する制
御部19からの制御信号に基づいて動作が制御されるよ
うになっている。
【0029】このように構成されている本実施例では、
MRI装置11の運転に際し傾斜磁場コイル部16の円
筒体26が変形しx軸方向及びy軸方向に振動が引き起
こされるようとすると、アクチュエータ28が傾斜磁場
コイルに通電する電流の周期に基づく信号によってその
振動を抑制する方向に質量部材24を動作させ、円筒体
26の騒音は低減されて第1の実施例と同様の作用・効
果が得られる。
【0030】尚、上記の各実施例においては、ダイナミ
ックダンパ23,29を円筒体22,26の軸方向中央
部外面に設けているが1つに限るものではなく、複数の
ダイナミックダンパを中央部に対し軸方向対称な位置に
設けるようにしてもよい等、要旨を逸脱しない範囲内で
適宜変更して実施し得るものである。
【0031】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
は、傾斜磁場コイルが固着された筒状体に少なくとも1
つのダイナミックダンパを設ける構成としたことによ
り、傾斜磁場コイル部で発生する騒音が低減したものと
なり、低騒音化が実現でき、良好な使用環境を形成する
ことができる等の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】傾斜磁場コイル円筒体のx軸方向曲げ振動に係
る説明図で、図1(a)は傾斜磁場コイルにx軸方向に
作用する電磁的な力の説明図であり、図1(b)はx軸
方向曲げ振動モードを示す図である。
【図2】傾斜磁場コイル円筒体のy軸方向曲げ振動に係
る説明図で、図2(a)は傾斜磁場コイルに作用するy
軸方向に作用する電磁的な力の説明図であり、図2
(b)はy軸方向曲げ振動モードを示す図である。
【図3】傾斜磁場コイル円筒体のz軸方向曲げ振動に係
る説明図で、図3(a)は傾斜磁場コイルにz軸方向に
作用する電磁的な力の説明図であり、図3(b)はz軸
方向曲げ振動モードを示す図である。
【図4】超高速イメージングの撮像法での傾斜磁場コイ
ルの電流波形図である。
【図5】本発明の第1の実施例の概略構成図である。
【図6】上記における傾斜磁場コイル部の斜視図であ
る。
【図7】本発明の第2の実施例の傾斜磁場コイル部の斜
視図である。
【図8】従来のMRI装置の概略構成図である。
【図9】上記における傾斜磁場コイル部の斜視図であ
る。
【図10】上記における傾斜磁場コイルの電流波形を示
す図である。
【符号の説明】
12:磁石部 14:容器 15:主磁石 16:傾斜磁場コイル部 20:被写体 22:円筒体 23:ダイナミックダンパ
フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 8203−2G G01R 33/22 Y

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 静磁場に傾斜磁場コイルによる傾斜磁場
    を重畳させ、被写体の断層像を得るようにした磁気共鳴
    イメージング装置において、前記傾斜磁場コイルが固着
    された筒状体に少なくとも1つのダイナミックダンパを
    設けたことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
  2. 【請求項2】 ダイナミックダンパの固有振動数を、傾
    斜磁場コイルの通電電流の基本周波数にほぼ一致させた
    ことを特徴とする請求項1記載の磁気共鳴イメージング
    装置。
JP4243888A 1992-09-14 1992-09-14 磁気共鳴イメージング装置 Pending JPH0690919A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006325824A (ja) * 2005-05-25 2006-12-07 Ge Medical Systems Global Technology Co Llc 磁気共鳴イメージング装置および磁場形成装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006325824A (ja) * 2005-05-25 2006-12-07 Ge Medical Systems Global Technology Co Llc 磁気共鳴イメージング装置および磁場形成装置
JP4616077B2 (ja) * 2005-05-25 2011-01-19 ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー 磁気共鳴イメージング装置

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