JPH0898829A - 磁気共鳴断層撮影装置 - Google Patents

磁気共鳴断層撮影装置

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JPH0898829A
JPH0898829A JP6261965A JP26196594A JPH0898829A JP H0898829 A JPH0898829 A JP H0898829A JP 6261965 A JP6261965 A JP 6261965A JP 26196594 A JP26196594 A JP 26196594A JP H0898829 A JPH0898829 A JP H0898829A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 傾斜磁場コイルなどの駆動時の発熱に対する
最適な空冷を行い、最適な検査環境で画像の撮像が行な
える磁気共鳴断層撮影装置を提供する。 【構成】 画像の撮像時における傾斜磁場コイルを構成
する各コイル14X、14Y、14Zのインピーダンス
を、電流検出器32、電圧検出器33、電流モニタ3
4、電圧モニタ35、インピーダンスモニタ36で所定
のサンプリングタイミングで検出し制御器37に与え
る。制御器37は、与えられるインピーダンスに基づ
き、傾斜磁場コイルの駆動による発熱を冷却するのに最
適な送風用のファン21、吸引用のファン22の駆動量
を決め、その駆動量で送風用のファン21、吸引用のフ
ァン22を駆動する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、磁気共鳴断層撮影装
置(MRI装置)に係り、特に、駆動により発熱する傾
斜磁場コイルなどの発熱コイルの空冷を最適に行なうた
めの技術に関する。
【0002】
【従来の技術】周知のように、MRI装置は、静磁場発
生用の主コイルや、傾斜磁場発生用の傾斜磁場コイル、
RFパルス送信用コイル等を内設し、被検体を挿入する
ための開口部が設けられたガントリと、被検体を載置し
て、ガントリの開口部内に被検体を挿入する寝台装置を
備えている。
【0003】このMRI装置では、被検体を寝台装置に
載置し、ガントリの開口部に挿入して、静磁場中に置か
れた被検体に傾斜磁場とRFパルスとを同時に印加し、
核磁気共鳴現象を発生させてその際に被検体から放出さ
れる核磁気共鳴信号を検出し、その信号に基づき断層画
像を得ている。
【0004】ところで、例えば、傾斜磁場コイルなど
は、駆動すると発熱することが知られている。しかしな
がら、従来の一般的な画像撮像方法では、傾斜磁場コイ
ルなどの駆動による発熱が低かったので、この傾斜磁場
コイルなどを自然冷却している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、最近の
高速SE(スピンエコー)撮像法に代表される、高デュ
ーティに傾斜磁場コイルを駆動する必要がある撮像法で
は、傾斜磁場コイルからの発熱が高くなり、従来のよう
な自然空冷では、傾斜磁場コイルを支持するボビンや固
定具などがその熱で破損するという問題があった。
【0006】また、傾斜磁場コイルなどからの発熱が高
くなると、画像の撮像中、被検体が配置されるガントリ
の開口部内の温度が高くなり、最適な検査環境が形成で
きないという問題もある。
【0007】さらに、ガントリ内の温度上昇によって、
被検体が体動し易くなり、撮像された画像にアーティフ
ァクトが生じ易いという問題もある。
【0008】この発明は、このような事情に鑑みてなさ
れたものであって、傾斜磁場コイルなどの発熱コイルの
駆動時の発熱に対する最適な空冷を行い、最適な検査環
境で画像の撮像が行なえる磁気共鳴断層撮影装置を提供
することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】この発明は、このような
目的を達成するために、次のような構成をとる。すなわ
ち、この発明は、少なくとも静磁場を発生させる主コイ
ルと、位置情報用の傾斜磁場を発生させる傾斜磁場コイ
ルと、RFパルス送信用コイルとを内設し、被検体挿入
用の開口部が設けられたガントリを備え、静磁場中に置
かれた被検体に傾斜磁場とRFパルスとを同時に印加
し、核磁気共鳴現象を発生させてその際に前記被検体か
ら放出される核磁気共鳴信号を検出し、その信号に基づ
き断層画像を得る磁気共鳴断層撮影装置において、
(a)駆動により発熱する、前記傾斜磁場コイルまたは
/およびRFパルス発生用コイルを含む前記ガントリ内
のコイル(以下、「発熱コイル」という)を空冷するた
めに気体を送風する送風手段と、(b)前記発熱コイル
の周囲から気体を吸引する吸引手段と、(c)前記発熱
コイルの温度を検出する温度検出手段と、(d)前記送
風手段の送風を任意な送風量に変更する制御と、前記吸
引手段の吸引を任意な吸引量に変更する制御とを、前記
温度検出手段で検出された発熱コイルの温度に基づき行
なう空冷制御手段とを備えたものである。
【0010】
【作用】この発明の作用は次のとおりである。すなわ
ち、温度検出手段は、画像の撮像中、傾斜磁場コイルな
どの発熱コイルの温度を検出する。空冷制御手段は、検
出された温度に基づき、発熱コイルを最適に空冷できる
送風量と吸引量で送風手段の送風と吸引手段の吸引とを
制御する。
【0011】
【実施例】以下、図面を参照してこの発明の一実施例を
説明する。図1は、この発明の一実施例に係る磁気共鳴
断層撮影装置(MRI装置)の概略構成を示す外観図で
あり、図2は、ガントリ内のコイル等の構成を示す図、
図3は、傾斜磁場コイルの構成を示す斜視図、図4は、
この発明の温度検出手段、空冷制御手段の一実施例の構
成を示す図である。
【0012】図1に示すように、MRI装置は、被検体
Mを挿入するための開口部1aが設けられたガントリ1
と、被検体Mを載置する寝台装置2とが磁気シールドル
ーム3内に配置されている。寝台装置2は、床面に固設
された昇降自在の基台2aの上部に、被検体Mを載置す
る天板2bが、水平移動自在に支持されて構成されてい
る。
【0013】ガントリ1には、図2に示すように、静磁
場発生用の主コイル11と、連結部材12によって主コ
イル11に支持され、主コイル11の内周に配置された
非磁性のボビン13の外周面に巻回されたコイル14
X、14Y、14Zからなる傾斜磁場コイル14と、R
Fパルスを送信するRFパルス送信用コイル15などが
内設されている。
【0014】図3に示すように、コイル14Zは、円筒
型のボビン13の両端付近に環状に巻回され、静磁場の
方向(Z方向)に静磁場強度を直線的に変化させる磁場
を発生させる。また、コイル14X、14Yは、1組の
コイル14Zの間に鞍型状に、互いに90°ずれて重な
るようにボビン13に巻回され、上記Z方向に直交する
2軸(X、Y)方向にそれぞれ静磁場強度を直線的に変
化させる磁場を発生させる。そして、画像の撮像時、後
述する駆動用アンプ31X、31Y、31Z(図4参
照)から出力される所定のパルスに従って、これらコイ
ル14X、14Y、14Zから磁場を発生させ、その磁
場を静磁場に重畳させることで、画像再構成時の3次元
位置情報を得ている。
【0015】図2に戻って、主コイル11の内周面と、
ボビン13の外周面との間には隙間が形成されており、
この隙間内に傾斜磁場コイル14が配置される。また、
隙間の両端には、送風ダクト16、吸引ダクト17の各
一端部に連通接続された1組の非磁性の遮蔽板18が取
り付けられ、上記隙間と外部とを遮蔽している。
【0016】送風ダクト16の他端部には送風用のファ
ン21が設けられ、上記隙間に空気を強制的に送風する
ように構成され、一方、吸引ダクト17の他端部には吸
引用のファン22が設けられ、上記隙間から空気を強制
的に吸引するように構成されている。そして、これら送
風と吸引とにより、駆動により発熱する傾斜磁場コイル
14を直接的に強制冷却するとともに、同様に駆動によ
り発熱するRFパルス送信用コイル15を間接的に強制
冷却している。この送風ダクト16と送風用のファン2
1は、この発明における送風手段を構成し、吸引ダクト
17と吸引用のファン22は、この発明における吸引手
段を構成する。
【0017】また、図4に示すように、傾斜磁場コイル
14を構成するコイル14X、14Y、14Zにパルス
を出力する駆動アンプ31X、31Y、31Zの各出力
端には、例えば、カレントループ、シャント抵抗器など
で構成される電流検出器32と電力検出器33とが備え
られている。また、各電流検出器32、電圧検出器33
には、それぞれ電流モニタ34、電圧モニタ35が接続
され、所定のサンプリングタイミング(例えば、数秒間
隔)で、電流と電圧が検出されるように構成されてい
る。さらに、各電流モニタ34、電圧モニタ35にはイ
ンピーダンスモニタ36が接続され、各電流モニタ3
4、電圧モニタ35で検出された電流値と電圧値とに基
づきインピーダンスを算出し、この発明における空冷制
御手段に相当する制御器37に供給している。制御器3
7では、供給されたインピーダンスの変化に基づき、送
風用のファン21と吸引用のファン22の駆動量(送風
量と吸引量)とを調整する。この制御器37は、例え
ば、マイクロコンピュータで構成される。
【0018】ところで、傾斜磁場コイル14を構成する
各コイル14X、14Y、14Zを駆動すると発熱し、
傾斜磁場コイル14を空冷されることで、各コイル14
X、14Y、14Zが冷却されるが、これら各コイル1
4X、14Y、14Zの温度変化により、各コイル14
X、14Y、14Zに流れる電流量が変化し、それによ
って、インピーダンスモニタ36で算出されるインピー
ダンスが、正常状態動作状態のインピーダンスに比べて
変化する。制御器37は、この温度変化に対応したイン
ピーダンス変化と、傾斜磁場コイル14の温度を最適に
空冷するような送風用のファン21と吸引用のファン2
2の駆動量との関係テーブルを持っており、それに基づ
き、送風用のファン21と吸引用のファン22の駆動量
を決め、リアルタイムで送風用のファン21と吸引用の
ファン22の駆動量を調整する。この関係テーブルは、
実験的に求めておけばよい。
【0019】なお、制御器37に供給されるインピーダ
ンスは3個あるが、上記関係テーブルは、これら3個の
インピーダンスの変化の組合わせと送風用のファン21
と吸引用のファン22の駆動量との関係をテーブルにし
たものであってもよいし、例えば、これら3個のインピ
ーダンスの変化の平均値と送風用のファン21と吸引用
のファン22の駆動量との関係をテーブルにしたもので
あってもよい。また、上記各電流検出器32、電圧検出
器33、電流モニタ34、電圧モニタ35、インピーダ
ンスモニタ36は、この発明における温度検出手段を構
成する。
【0020】次に、上述したような構成を有する実施例
装置による画像の撮像中の動作について説明する。ま
ず、被検体Mが天板2aに載置された状態で、ガントリ
1の開口部1a内に挿入され、所定の位置に配置され
る。このとき、送風と吸引とを停止しておいてもよい
し、一定の送風量で送風するとともに、一定の吸引量で
吸引しておいてもよい。そして、例えば、このときのイ
ンピーダンスを基準値(正常状態動作状態のインピーダ
ンス)とする。次に、術者が図示しない操作盤から画像
の撮像を開始すると、傾斜磁場コイル14などが駆動さ
れ、撮像が開始される。この画像の撮像中、所定のサン
プリングタイミングでインピーダンスモニタ36はイン
ピーダンスを求めて制御器37に供給する。制御器37
では、そのインピーダンスと上記基準値とを比較して、
その変化を知り、上述した関係テーブルからそのインピ
ーダンスの変化分に対する、最適な送風用のファン21
と吸引用のファン22の駆動量(上記インピーダンスの
変化分を0、すなわち、基準値に近づけるような駆動
量)を決め、その駆動量で送風用のファン21と吸引用
のファン22を駆動する。これにより、主コイル11の
内周面とボビン13の外周面との隙間が空冷され、傾斜
磁場コイル14を直接的に空冷するとともに、RFパル
ス送信用コイル15を間接的に空冷する。これにより、
これら駆動により発熱する発熱コイルが冷却されるの
で、ボビン13や連結部材12などの破損が防止でき、
さらに、ガントリ1の開口部1内の温度上昇が抑えられ
最適な検査環境に維持される。制御器37は、上述のよ
うな制御を、画像の撮像中、所定のサンプリングタイミ
ングで与えられるインピーダンスに基づきリアルタイム
で行なう。そして、術者が画像の撮像の終了を指示する
と、傾斜磁場コイル14等の駆動は停止し、画像の撮像
が終了する。このとき、送風と吸引とを停止してもよい
し、一定の送風量で送風するとともに、一定の吸引量で
吸引するようにしてもよい。その後、被検体Mをガント
リ1の開口部1aから退出させる。
【0021】上述したように、この実施例では、画像の
撮像中の傾斜磁場コイル14の温度変化をインピーダン
スの変化でリアルタイムに検出し、その変化に応じて、
最適な送風と吸引とが行なわれるように送風用のファン
21と吸引用のファン22とを駆動するので、画像の撮
像中の傾斜磁場コイル14などの発熱による不都合が解
消される。
【0022】なお、上述した制御では、送風と吸引とを
行なうように構成したが、いずれか一方のみを駆動(他
方の駆動量を0に調整)して空冷するような制御であっ
てもよいし、送風と吸引とを独立して制御し、それぞれ
任意の駆動量で駆動するような制御であってもよく、そ
の制御方法は限定されない。
【0023】また、上述の動作では、撮像開始前の傾斜
磁場コイル14のインピーダンスを基準値としている
が、傾斜磁場コイル14が発熱していない状態における
傾斜磁場コイル14のインピーダンスを予め求めてお
き、そのインピーダンスを基準値として制御器37に設
定しておいてもよい。
【0024】さらに、上述の実施例では、傾斜磁場コイ
ル14のインピーダンス変化によって傾斜磁場コイル1
4の温度を検出するように構成したが、例えば、吸引ダ
クト17で吸引される空気の温度と室温(送風ダクト1
6で送風される空気の温度)を温度センサ等で検出し、
この差分に基づき、傾斜磁場コイル14等の温度を検出
するように構成してもよい。
【0025】ところで、傾斜磁場コイル14からの発熱
が大きな発熱要因であるので、上述の実施例では、傾斜
磁場コイル14の空冷を中心に行ない、その他のRFパ
ルス送信用コイル15の空冷を間接的に行なうように構
成しているが、RFパルス送信用コイル15の発熱が無
視できないような撮像方法を行なう場合などでは、RF
パルス送信用コイル15を直接的に空冷する機構を備
え、上述した実施例や変形例で説明した傾斜磁場コイル
14の空冷と同様の構成でRFパルス送信用コイル15
の直接的な空冷を制御してもよい。
【0026】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、この発
明によれば、発熱コイルの温度を検出し、それに基づい
て送風量や吸引量を調整するように構成したので、発熱
コイルの温度変化にリアルタイムに追従した最適な空冷
を行うことができる。従って、発熱コイルから発生され
る熱で装置が破損することが防止できる。また、その発
熱によるガントリ内の温度上昇も防止でき、快適な検査
環境で被検体の検査(画像の撮像)を行うことができ、
暑さによる被検体の体動により生じていた画像のアーテ
ィファクトを軽減することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例に係る磁気共鳴断層撮影装
置の概略構成を示す外観図である。
【図2】ガントリ内のコイル等の構成を示す図である。
【図3】傾斜磁場コイルの構成を示す斜視図である。
【図4】この発明の温度検出手段、空冷制御手段の一実
施例の構成を示す図である。
【符号の説明】
1 … ガントリ 1a … 開口部 11 … 主コイル 14 … 傾斜磁場コイル 15 … RFパルス送信用コイル 16 … 送風ダクト 17 … 吸引ダクト 21 … 送風用のファン 22 … 吸引用のファン 32 … 電流検出器 33 … 電圧検出器 34 … 電流モニタ 35 … 電圧モニタ 36 … インピーダンスモニタ 37 … 制御器 M … 被検体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 9307−2G G01R 33/22

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも静磁場を発生させる主コイル
    と、位置情報用の傾斜磁場を発生させる傾斜磁場コイル
    と、RFパルス送信用コイルとを内設し、被検体挿入用
    の開口部が設けられたガントリを備え、静磁場中に置か
    れた被検体に傾斜磁場とRFパルスとを同時に印加し、
    核磁気共鳴現象を発生させてその際に前記被検体から放
    出される核磁気共鳴信号を検出し、その信号に基づき断
    層画像を得る磁気共鳴断層撮影装置において、(a)駆
    動により発熱する、前記傾斜磁場コイルまたは/および
    RFパルス発生用コイルを含む前記ガントリ内のコイル
    (以下、「発熱コイル」という)を空冷するために気体
    を送風する送風手段と、(b)前記発熱コイルの周囲か
    ら気体を吸引する吸引手段と、(c)前記発熱コイルの
    温度を検出する温度検出手段と、(d)前記送風手段の
    送風を任意な送風量に変更する制御と、前記吸引手段の
    吸引を任意な吸引量に変更する制御とを、前記温度検出
    手段で検出された発熱コイルの温度に基づき行なう空冷
    制御手段とを備えたことを特徴とする磁気共鳴断層撮影
    装置。
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