特開 2024-123927 磁気共鳴イメージング装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024123927

(43)【公開日】2024-09-12

(54)【発明の名称】磁気共鳴イメージング装置

(51)【国際特許分類】

   A61B 5/055 20060101AFI20240905BHJP

   G10K 11/16 20060101ALI20240905BHJP

   F16F 15/02 20060101ALI20240905BHJP

   F16F 15/04 20060101ALI20240905BHJP

【ＦＩ】

A61B5/055 320

A61B5/055 370

G10K11/16 160

F16F15/02 A

F16F15/04 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023031752

(22)【出願日】2023-03-02

(71)【出願人】

【識別番号】594164542

【氏名又は名称】キヤノンメディカルシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001380

【氏名又は名称】弁理士法人東京国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】服部 広基

(72)【発明者】

【氏名】田中 秀和

【テーマコード（参考）】

3J048

4C096

5D061

【Ｆターム（参考）】

3J048AA02

3J048AD12

3J048BC01

3J048BE02

3J048BE03

3J048CB01

3J048CB21

3J048EA07

4C096AB47

4C096AD08

4C096AD09

4C096AD23

4C096CA67

4C096CB19

5D061GG05

5D061GG07

(57)【要約】

【課題】傾斜磁場コイルの振動による騒音を抑制すること。
【解決手段】実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置は、静磁場磁石と、傾斜磁場コイルと、防振材と、振動低減手段とを備える。静磁場磁石は、円筒形状であり、静磁場を発生する。傾斜磁場コイルは、円筒形状であり、静磁場磁石の内側に設置され、傾斜磁場を発生する。防振材は、静磁場磁石と傾斜磁場コイルとの間に配置される。また、防振材は、バネ要素及びダンピング要素の対からなる防振材要素を静磁場磁石の円筒の円周方向、かつ、円筒の高さ方向に複数設ける。振動低減手段は、実行されるパルスシーケンスの種類に応じて、防振材要素を構成するバネ要素及びダンピング要素のうち少なくとも一方を制御する。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

静磁場を発生する円筒形状の静磁場磁石と、
前記静磁場磁石の内側に設置され、傾斜磁場を発生する円筒形状の傾斜磁場コイルと、
前記静磁場磁石と前記傾斜磁場コイルとの間に配置された防振材であって、バネ要素及びダンピング要素の対からなる防振材要素を前記静磁場磁石の円筒の円周方向、かつ、前記円筒の高さ方向に複数設ける防振材と、
実行されるパルスシーケンスの種類に応じて、前記防振材要素を構成する前記バネ要素及び前記ダンピング要素のうち少なくとも一方を制御する振動低減手段と、
を備える磁気共鳴イメージング装置。

【請求項2】

前記振動低減手段は、実行されるパルスシーケンスの種類に応じて定まる前記傾斜磁場コイルの振動の腹と節の位置に応じて、前記防振材要素を構成する前記バネ要素及び前記ダンピング要素のうち少なくとも一方の硬軟を制御する、
請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置。

【請求項3】

静磁場を発生する円筒形状の静磁場磁石と、
前記静磁場磁石の内側に設置され、傾斜磁場を発生する円筒形状の傾斜磁場コイルと、
前記静磁場磁石と前記傾斜磁場コイルとの間に配置された防振材であって、前記静磁場磁石の円筒の円周方向、かつ、前記円筒の高さ方向に防振材要素を複数設ける防振材と、
実行されるパルスシーケンスの種類に応じて定まる前記傾斜磁場コイルの振動の腹と節の位置に応じて、前記防振材要素の硬軟を制御する振動低減手段と、
を備える磁気共鳴イメージング装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書及び図面に開示の実施形態は、磁気共鳴イメージング装置に関する。

【背景技術】

【0002】

磁気共鳴イメージング装置は、静磁場中に置かれた被検体の原子核スピンをラーモア周波数の高周波（ＲＦ：Radio Frequency）信号で励起し、励起に伴って被検体から発生する磁気共鳴信号（ＭＲ（Magnetic Resonance）信号）を再構成して画像を生成する撮像装置である。磁気共鳴イメージング装置では、被検体からの磁気共鳴信号を非侵襲で収集することができる。

【0003】

磁気共鳴イメージング装置の傾斜磁場コイルには傾斜磁場電源が接続される。そして、磁気共鳴イメージング装置において、パルスシーケンスに応じて、静磁場下にある傾斜磁場コイルに大きな電流を流し、さらに高速でスイッチングする。そのため、傾斜磁場コイルにローレンツ力が作用し、傾斜磁場コイルが激しく振動する。その振動が傾斜磁場コイルから静磁場磁石に伝搬して静磁場磁石が振動し騒音が大きくなるという問題がある。そのため、磁気共鳴イメージング装置では、傾斜磁場コイルの支持方法を用いた騒音対策が重要になる。

【0004】

傾斜磁場コイルの支持方法の一つに、磁石内筒支持がある。磁石内筒支持では、静磁場磁石と傾斜磁場コイルとの間に防振材を配置している。また、傾斜磁場コイルから静磁場磁石への振動伝搬を減衰させるように防振材の物性、配置を決定している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】国際公開第２００５／１１５２３９号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本明細書及び図面に開示の実施形態が解決しようとする課題の一つは、傾斜磁場コイルの振動による騒音を抑制することである。ただし、本明細書及び図面に開示の実施形態により解決しようとする課題は上記課題に限られない。後述する実施形態に示す各構成による各効果に対応する課題を、他の課題として位置づけることもできる。

【課題を解決するための手段】

【0007】

実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置は、静磁場磁石と、傾斜磁場コイルと、防振材と、振動低減手段とを備える。静磁場磁石は、円筒形状であり、静磁場を発生する。傾斜磁場コイルは、円筒形状であり、静磁場磁石の内側に設置され、傾斜磁場を発生する。防振材は、静磁場磁石と傾斜磁場コイルとの間に配置される。また、防振材は、バネ要素及びダンピング要素の対からなる防振材要素を静磁場磁石の円筒の円周方向、かつ、円筒の高さ方向に複数設ける。振動低減手段は、実行されるパルスシーケンスの種類に応じて、防振材要素を構成するバネ要素及びダンピング要素のうち少なくとも一方を制御する。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置の全体構成を示すブロック図。

【図2】図２は、比較例に係る磁気共鳴イメージング装置の磁石架台の断面図。

【図3】図３は、実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置の磁石架台の断面図。

【図4】図４は、実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置の機能を示すブロック図。

【図5】図５は、実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置において、変位と防振材要素の硬軟との関係を示す図。

【図6】図６は、実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置において、変位と防振材要素の硬軟との関係を示す図。

【図7】図７は、実施形態の変形例に係る磁気共鳴イメージング装置の磁石架台の断面図。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、図面を参照しながら、磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ：Magnetic Resonance Imaging）装置の実施形態について詳細に説明する。

【0010】

図１は、実施形態に係る高周波コイルユニットを備えたＭＲＩ装置の全体構成を示すブロック図である。

【0011】

図１は、実施形態に係るＭＲＩ装置１を示す。ＭＲＩ装置１は、磁石架台１０と、ローカルコイル２０（例えば、胸部コイル２０ａ）と、寝台３０と、制御キャビネット４０と、画像処理装置（例えば、コンソール）５０とを備える。磁石架台１０と、ローカルコイル２０と、寝台３０とは、通常、シールドルームとしての検査室に配置される。一方、制御キャビネット４０は、例えば、機械室と呼ばれる部屋に配置され、コンソール５０は操作室に配置される。

【0012】

図１において、ＭＲＩ装置１が、被検体、例えば患者Ｕの頭部側から磁石架台１０に挿入される方式（Head First）を採用する場合について図示するがその場合に限定されるものではない。例えば、ＭＲＩ装置１は、患者Ｕの足部側から磁石架台１０に挿入される方式（Foot First or Feet First）を採用してもよい。

【0013】

磁石架台１０は、静磁場磁石１１と、傾斜磁場コイル１２と、ＷＢ（Whole Body）コイル１３等を備える。磁石架台１０の静磁場磁石１１は、磁石が円筒形状の磁石構造であるトンネルタイプと、撮像空間を挟んで上下に一対の磁石が配置された開放型（オープン型）とに大別される。ここでは、静磁場磁石１１がトンネル型である場合について説明するが、その場合に限定されるものではない。

【0014】

静磁場磁石１１は、概略円筒形状をなしており、患者Ｕが搬送されるボア内に静磁場を発生する。ボアとは、磁石架台１０の円筒内部の空間のことである。静磁場磁石１１は、例えば、液体ヘリウムを保持するための筐体と、液体ヘリウムを極低温に冷却するための冷凍機と、筐体内部の超伝導コイルとによって構成される。なお、静磁場磁石１１は、永久磁石によって構成されてもよい。以下、静磁場磁石１１が、超伝導コイルを有する場合について説明する。

【0015】

静磁場磁石１１は、超伝導コイルを内蔵し、液体ヘリウムによって超伝導コイルが極低温に冷却されている。静磁場磁石１１は、励磁モードにおいて静磁場電源から供給される電流を超伝導コイルに印加することで静磁場を発生する。その後、永久電流モードに移行すると、静磁場電源は切り離される。一旦永久電流モードに移行すると、静磁場磁石１１は、長時間、例えば１年以上に亘って、静磁場を発生し続ける。

【0016】

傾斜磁場コイル１２は、静磁場磁石１１と同様に概略円筒形状をなし、静磁場磁石１１の内側に設置される。傾斜磁場コイル１２は、後述する傾斜磁場電源４１から供給される電流（電力）により傾斜磁場を発生し患者Ｕに印加する。傾斜磁場コイル１２は、Ｘ軸方向について傾斜磁場を発生させるＸｃｈコイルと、Ｙ軸方向について傾斜磁場を発生させるＹｃｈコイルと、Ｚ軸方向の傾斜磁場を発生させるＺｃｈコイルとを備える。ここで、Ｚ軸方向は静磁場に沿った方向、Ｙ軸方向は垂直方向、Ｘ軸方向はＺ軸とＹ軸それぞれに直交する方向である。

【0017】

ここで、傾斜磁場の生成に伴って発生する渦電流により発生する渦磁場がイメージングの妨げとなることから、傾斜磁場コイル１２として、例えば、渦電流の低減を目的としたＡＳＧＣ（Actively Shielded Gradient Coil）が用いられてもよい。ＡＳＧＣは、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸方向の各傾斜磁場をそれぞれ形成するためのメインコイルの外側に、漏れ磁場を抑制するためのシールドコイルを設けた傾斜磁場コイルである。

【0018】

ＷＢコイル１３は、全身用コイルとも呼ばれ、傾斜磁場コイル１２の内側に患者Ｕを取り囲むように概略円筒形状に設置されている。ＷＢコイル１３は、送信コイルとして機能する。つまり、ＷＢコイル１３は、後述するＲＦ送信器４２から伝送されたＲＦパルス信号に従ってＲＦパルスを患者Ｕに向けて送信する。一方、ＷＢコイル１３は、ＲＦパルスを送信する送信コイルとしての機能に加え、受信コイルとしての機能を備える場合もある。その場合、ＷＢコイル１３は、受信コイルとして、原子核の励起によって患者Ｕから放出されるＭＲ信号を受信する。なお、ＷＢコイル１３は、ＲＦコイルの一例である。

【0019】

ＭＲＩ装置１は、ＷＢコイル１３の他、ローカルコイル２０を備える場合もある。ローカルコイル２０は、患者Ｕの体表面に近接して配置される。ローカルコイル２０は、複数のコイル要素を備えてもよい。これら複数のコイル要素をアレイ状に配列したコイルは、ＰＡＣ（Phased Array Coil）と呼ばれることもある。

【0020】

ローカルコイル２０には幾つかの種別がある。例えば、ローカルコイル２０には、図１に示すように患者Ｕの胸部（又は、腹部、脚部）に設置されるボディコイル（Body Coil）や、患者Ｕの背側に設置されるスパインコイル（Spine Coil）といった種別がある。この他、ローカルコイル２０には、患者Ｕの頭部を撮像するための頭部コイル（Head Coil）や、足を撮像するためのフットコイル（Foot Coil）といった種別もある。また、ローカルコイル２０には、手首を撮像するためのリストコイル（Wrist Coil）、膝を撮像するためのニーコイル（Knee Coil）、肩を撮像するためのショルダーコイル（Shoulder Coil）といった種別もある。なお、本実施形態では、ローカルコイル２０が、胸部コイル２０ａである場合について説明するが、その場合に限定されるものではない。

【0021】

ローカルコイル２０は、受信コイルとして機能する。つまり、ローカルコイル２０は、前述のＭＲ信号を受信する。ただし、ローカルコイル２０は、ＭＲ信号を受信する受信コイルとしての機能に加え、ＲＦパルスを送信する送信コイルとしての機能を備える送受信コイルでもよい。例えば、ローカルコイル２０としての頭部コイル及びニーコイルの中には、送受信コイルも存在する。つまり、ローカルコイル２０は、送信専用、受信専用、送受信兼用の種別を問わない。本明細書では、ローカルコイル２０が、胸部コイル２０ａである場合について説明するが、その場合に限定されるものではない。なお、ローカルコイル２０は、ＲＦコイルの一例である。

【0022】

本明細書において、ローカルコイル２０はＭＲＩ装置１の構成品の１つであるものとして説明するが、ローカルコイル２０がＭＲＩ装置１の構成に含まれない場合もあり得る。この場合、ローカルコイル２０はＭＲＩ装置１の構成には含まれないものの、ローカルコイル２０とＭＲＩ装置１とは互いに接続可能に構成されている。より具体的には、ローカルコイル２０と、ＭＲＩ装置１の寝台天板３２とが互いに接続可能に構成される。

【0023】

寝台３０は、寝台本体３１と寝台天板３２とを備える。寝台本体３１は寝台天板３２を上下方向及び水平方向に移動可能であり、撮像前に寝台天板３２に載った被検体を所定の高さまで移動させる。その後、撮像時には寝台天板３２を水平方向に移動させて被検体をボア内に移動させる。

【0024】

制御キャビネット４０は、傾斜磁場電源４１（Ｘ軸用４１ｘ、Ｙ軸用４１ｙ、Ｚ軸用４１ｚ）と、ＲＦ送信器４２と、ＲＦ受信器４３と、シーケンスコントローラ４４とを備える。

【0025】

傾斜磁場電源４１は、Ｘ軸方向と、Ｙ軸方向と、Ｚ軸方向とについて傾斜磁場を発生するコイルそれぞれを駆動する各チャンネル用の傾斜磁場電源４１ｘ，４１ｙ，４１ｚを備える。傾斜磁場電源４１ｘ，４１ｙ，４１ｚは、シーケンスコントローラ４４の指令により、必要な電流を各チャンネル独立に出力する。それにより、傾斜磁場コイル１２は、Ｘ軸方向と、Ｙ軸方向と、Ｚ軸方向とにおける傾斜磁場（「勾配磁場」とも呼ばれる）を患者Ｕに印加することができる。

【0026】

ＲＦ送信器４２は、シーケンスコントローラ４４からの指示に基づいてＲＦパルス信号を生成する。ＲＦ送信器４２は、生成したＲＦパルス信号をＲＦコイル（ＷＢコイル１３又はローカルコイル２０）に伝送する。

【0027】

ＷＢコイル１３やローカルコイル２０で受信したＭＲ信号、より具体的には、ローカルコイル２０内の各コイル要素で受信したＭＲ信号は、ＲＦ受信器４３に伝送される。各コイル要素の出力線路や、ＷＢコイル１３の出力線路はチャンネルと呼ばれる。このため、各コイル要素やＷＢコイル１３から出力されるＭＲ信号をそれぞれチャンネル信号と呼ぶこともある。ＷＢコイル１３で受信したチャンネル信号もＲＦ受信器４３に伝送される。

【0028】

ＲＦ受信器４３は、ＷＢコイル１３やローカルコイル２０からのチャンネル信号、すなわち、ＭＲ信号をＡＤ（Analog to Digital）変換して、シーケンスコントローラ４４に出力する。デジタルに変換されたＭＲ信号は、生データ（Raw Data）と呼ばれることもある。

【0029】

シーケンスコントローラ４４は、コンソール５０による制御により、傾斜磁場電源４１と、ＲＦ送信器４２と、ＲＦ受信器４３とをそれぞれ駆動することによって患者Ｕの撮像を行う。撮像によってＲＦ受信器４３から生データを受信すると、シーケンスコントローラ４４は、その生データをコンソール５０に送信する。

【0030】

シーケンスコントローラ４４は、処理回路（図示を省略）を具備する。この処理回路は、例えば所定のプログラムを実行するプロセッサや、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）及びＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等のハードウェアで構成される。

【0031】

続いて、コンソール５０の説明に移る。コンソール５０は、処理回路５１と、メモリ５２と、入力インターフェース５３と、ディスプレイ５４とを備える。

【0032】

処理回路５１は、専用又は汎用のＣＰＵ（Central Processing Unit）又はＭＰＵ（Micro Processor Unit）等のプロセッサの他、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、及び、プログラマブル論理デバイス等の処理回路を意味する。プログラマブル論理デバイスとしては、例えば、単純プログラマブル論理デバイス（ＳＰＬＤ：Simple Programmable Logic Device）、複合プログラマブル論理デバイス（ＣＰＬＤ：Complex Programmable Logic Device）、及び、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）等の回路が挙げられる。処理回路５１は、メモリ５２に記憶された、又は、処理回路５１内に直接組み込まれたプログラムを読み出し実行することで、シーケンスコントローラ４４の動作を制御し、パルスシーケンスに従った撮像を実行してＭＲ画像を生成する機能を実現する。なお、処理回路５１は、処理部の一例である。

【0033】

また、処理回路５１は、単一の処理回路によって構成されてもよいし、複数の独立した処理回路要素の組み合わせによって構成されてもよい。後者の場合、複数のメモリ５２が複数の処理回路要素の機能に対応するプログラムをそれぞれ記憶するものであってもよいし、１個のメモリ５２が複数の処理回路要素の機能に対応するプログラムを記憶するものであってもよい。

【0034】

メモリ５２は、ＲＡＭ（Random Access Memory）、フラッシュメモリ（Flash Memory）等の半導体メモリ素子、ハードディスク、及び光ディスク等を備える。メモリ５２は、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリ及びＤＶＤ（Digital Video Disk）等の可搬型メディアを備えてもよい。メモリ５２は、処理回路５１において用いられる各種処理プログラム（アプリケーションプログラムの他、ＯＳ（Operating System）等も含まれる）や、プログラムの実行に必要なデータや、医用画像を記憶する。また、ＯＳに、操作者に対するディスプレイ５４への情報の表示にグラフィックを多用し、基礎的な操作を入力インターフェース５３によって行うことができるＧＵＩ（Graphical User Interface）を含めることもできる。なお、メモリ５２は、記憶部の一例である。

【0035】

入力インターフェース５３は、操作者によって操作が可能な入力デバイスと、入力デバイスからの信号を入力する入力回路とを含む。入力デバイスは、トラックボール、スイッチ、マウス、キーボード、操作面に触れることで入力操作を行うタッチパッド、表示画面とタッチパッドとが一化されたタッチスクリーン、光学センサを用いた非接触入力デバイス、及び音声入力デバイス等によって実現される。操作者により入力デバイスが操作されると、入力回路はその操作に応じた信号を生成して処理回路５１に出力する。なお、入力インターフェース５３は、入力部の一例である。

【0036】

ディスプレイ５４は、例えば液晶ディスプレイやＯＬＥＤ（Organic Light Emitting Diode）ディスプレイ等の一般的な表示出力装置により構成される。ディスプレイ５４は、処理回路５１の制御に従って各種情報を表示する。なお、ディスプレイ５４は、表示部の一例である。

【0037】

コンソール５０は、処理回路５１による制御の下、シーケンスコントローラ４４から送信される生データをｋ空間に配置し、メモリ５２に記憶する。コンソール５０は、処理回路５１による制御の下、メモリ５２に記憶されたｋ空間データに対して、逆フーリエ変換等の再構成処理を施すことによって、患者Ｕ内の所望のＭＲ画像を生成する。そして、コンソール５０は、処理回路５１による制御の下、生成した各種ＭＲ画像をメモリ５２に格納する。

【0038】

ここで、実行されるパルスシーケンスに応じて、静磁場下にある傾斜磁場コイル１２に大きな電流を流し、さらに高速でスイッチングする。そのため、傾斜磁場コイル１２にローレンツ力が作用し、傾斜磁場コイル１２が激しく振動する。その振動が傾斜磁場コイル１２から静磁場磁石１１に伝搬して静磁場磁石１１が振動し騒音が大きくなるという問題がある。そのため、傾斜磁場コイル１２の支持方法を用いた騒音対策が重要になる。

【0039】

傾斜磁場コイル１２の支持方法の一つに、磁石内筒支持がある。磁石内筒支持では、静磁場磁石１１と傾斜磁場コイル１２との間に防振材Ｖ（図２に図示）を配置している。図２の左側は、比較例に係る磁石架台Ｗの横断面（ｘ－ｙ断面）図である。図２の右側は、比較例に係る磁石架台Ｗの縦断面（ｙ－ｚ断面）図である。

【0040】

図２は、磁石架台Ｗの静磁場磁石１１と、傾斜磁場コイル１２とを示す。そして、傾斜磁場コイル１２は、磁石内筒支持されている。また、静磁場磁石１１と傾斜磁場コイル１２との間に、防振材Ｖが配置される。

【0041】

防振材Ｖは設計段階で物性や配置を決めるが、減衰対象となる周波数や部位が限定される。一方、ＭＲＩのパルスシーケンスは多岐にわたり、傾斜磁場コイル１２に流す電流の駆動周波数、すなわちローレンツ力による傾斜磁場コイル１２の振動周波数も多様である。その結果、傾斜磁場コイル１２は様々な振動パターン（複数時相に亘る波の腹や節の３次元位置などを含む）を持ちうる。そのため、あるパルスシーケンスで発生する振動を抑制できるような防振材Ｖの配置や特性（減衰定数）で設計された支持系だと、別のパルスシーケンスで発生する振動モードの振動の抑制が不十分になってしまうという問題がある。

【0042】

そこで、ＭＲＩ装置１は、図３に示すように、静磁場磁石１１と傾斜磁場コイル１２との間に、防振材６０を配置する。図３の左側は、磁石架台１０の横断面（ｘ－ｙ断面）図である。図３の右側は、磁石架台１０の縦断面（ｙ－ｚ断面）図である。図３は、磁石架台１０の静磁場磁石１１と、傾斜磁場コイル１２とを示す。そして、傾斜磁場コイル１２は、磁石内筒支持されている。

【0043】

防振材６０は、静磁場磁石１１の円筒の円周方向（θ＝θ１，θ２，…）、かつ、円筒の高さ方向（つまり、ｚ軸方向、ｚ＝ｚ１，ｚ２，…）に、複数の防振材要素６０ａを設ける。つまり、複数の防振材要素６０ａの位置Ｐはそれぞれ、円筒の円周方向の位置（θ）と高さ方向の位置（ｚ）とにより、Ｐ［θ，ｚ］で表すことができる。また、１つの防振材要素６０ａは、１つのバネ要素（エアバッグなど）６１ａと１つのダンピング要素（オイルバッグなど）６２ａとの対からなる。そして、コンソール５０（後述する振動低減機能Ｆ２）は、実行されるパルスシーケンスに応じてバネ要素６１ａ及びダンピング要素６２ａを同時に又はいずれか一方をダイナミックに制御する。

【0044】

また、複数のバネ要素６１ａはすべてエアポンプＰに繋がっており、複数のバネ要素６１ａのそれぞれの内圧は個別に変更可能である。なお、図３において、エアポンプＰに繋がっていないバネ要素６１ａが便宜上存在するが、全てのバネ要素６１ａがエアポンプＰに繋がっているものとする。エアポンプＰで送り込む量を大きくして空気圧を高める（バネ定数を大きくする）ことで、防振材要素の硬度を高く（硬く）することができる。

【0045】

他方、ダンピング要素６２ａはすべてオイルチャンバＣと繋がっており、コンソール５０が可変オリフィス弁を制御することで複数のダンピング要素６２ａのそれぞれの減衰率を個別に設定可能である。なお、図３において、オイルチャンバＣに繋がっていないダンピング要素６２ａが便宜上存在するが、全てのダンピング要素６２ａがオイルチャンバＣに繋がっているものとする。オイルチャンバＣ内のベンの穴（オリフィス）の径を小さくすることで粘性を高める（減衰定数を大きく）ことで、防振材要素の硬度を高く（硬く）することができる。

【0046】

そして、コンソール５０は、実行されるパルスシーケンスに基づいて、傾斜磁場コイルの振動パターンを特定して複数のバネ要素６１ａの内圧と複数のダンピング要素６２ａの減衰率とのうち少なくとも一方を制御する（図４に示す振動低減機能Ｆ２）。

【0047】

処理回路５１は、メモリ５２に記憶された、又は、処理回路５１内に直接組み込まれたコンピュータプログラムを読み出して実行することで、図４に示すように、撮像機能Ｆ１と、振動低減機能Ｆ２とを実現する。以下、機能Ｆ１，Ｆ２がコンピュータプログラムの実行によりソフトウェア的に機能する場合を例に挙げて説明するが、機能Ｆ１，Ｆ２の全部又は一部の機能は、ＡＳＩＣ等の回路により実現されてもよい。

【0048】

撮像機能Ｆ１は、シーケンスコントローラ４４を介して磁石架台１０と、ローカルコイル２０と、寝台３０等を制御することにより、設定されたパルスシーケンスに基づいて患者Ｕの撮像部位に関する撮像を実行させ、ローカルコイル２０からのＭＲ信号に基づいて患者Ｕ内の所望のＭＲ画像を生成する。ここで、撮像は、位置決め撮像（又は、プリスキャン）や、１又は複数のパルスシーケンスに沿った撮像を意味し、寝台天板３２の移動（ボアへの挿入／ボアからの退避）動作をも含み得る。

【0049】

振動低減機能Ｆ２は、実行されるパルスシーケンスの種類に応じて、防振材要素６０ａを構成するバネ要素６１ａ及びダンピング要素６２ａのうち少なくとも一方を制御する機能を含む。具体的には、振動低減機能Ｆ２は、実行されるパルスシーケンスに基づいて、傾斜磁場コイル１２の振動パターンを特定する。そして、振動低減機能Ｆ２は、特定された振動パターンに対して位置Ｐ［θ，ｚ］毎に、要素６１ａのバネ定数及びダンピング要素６２ａの減衰定数の少なくとも一方を算出し、各位置Ｐ［θ，ｚ］のバネ要素６１ａ及びダンピング要素６２ａのうち少なくとも一方の圧力をダイナミックに制御する。

【0050】

例えば、振動低減機能Ｆ２は、傾斜磁場コイル１２の節となる位置に対応する位置の防振材要素６０ａの硬度を高く（高圧）するように制御する一方で、腹となる位置に対応する位置の防振材要素６０ａの硬度を低く（低圧）するように制御する。図５（Ａ）に、第１の振動パターンのうちある時相における傾斜磁場コイル１２の節と腹の位置を示す。図５（Ａ）の左側は傾斜磁場コイル１２の横断面（左側省略）を示し、右側は傾斜磁場コイル１２の縦断面を示す。

【0051】

図５（Ｂ）に、円筒の円周方向の各位置Ｐ［θ］の硬度と、円筒の深さ方向の位置Ｐ［ｚ］の硬度を示す。図５（Ａ）に示す節（図中の矢印）に対応する図５（Ｂ）の位置が高圧になるように制御されることで、傾斜磁場コイル１２から静磁場磁石１１への振動伝搬を減衰する。つまり、振動低減機能Ｆ２は、変位の大きい箇所に対応する位置Ｐ［θ，ｚ］のバネ要素６１ａ及びダンピング要素６２ａの少なくとも一方を柔らかくする。変位の大きい箇所に対応する位置Ｐ［θ，ｚ］のバネ要素６１ａ及びダンピング要素６２ａがいずれも硬いと反力が磁石に伝わってしまうので好ましくないからである。

【0052】

また、図６（Ａ）に、第２の振動パターンのうちある時相における傾斜磁場コイル１２の節と腹の位置を示す。図６（Ａ）の左側は傾斜磁場コイル１２の横断面（左側省略）を示し、右側は傾斜磁場コイル１２の縦断面を示す。

【0053】

図６（Ｂ）に、円筒の円周方向の各位置Ｐ［θ］の硬度と、円筒の深さ方向の位置Ｐ［ｚ］の硬度を示す。図６（Ａ）に示す節（図中の矢印）に対応する図６（Ｂ）の位置が高圧になるように制御されることで、傾斜磁場コイル１２から静磁場磁石１１への振動伝搬を減衰する。つまり、振動低減機能Ｆ２は、変位の大きい箇所に対応する位置Ｐ［θ，ｚ］のバネ要素６１ａ及びダンピング要素６２ａの少なくとも一方を柔らかくする。

【0054】

なお、振動低減機能Ｆ２は、振動周波数によって、防振材要素６０ａを構成するバネ要素６１ａ及びダンピング要素６２ａの両方を制御する場合、振動周波数によって、バネ要素とダンピング要素との両方を併せて位置Ｐ［θ，ｚ］における防振材要素６０ａの硬軟を制御してもよいし、バネ要素とダンピング要素とのうち１つを用いて位置Ｐ［θ，ｚ］における防振材要素６０ａの硬軟を制御してもよい。例えば、ある列ではエアを完全に抜き、その隣の列ではオイルを完全に抜くことにより、バネ要素６１ａとダンピング要素６２ａを並列配置に変更することもできる。

【0055】

以上のように、ＭＲＩ装置１によれば、パルスシーケンスの種類に応じて防振材要素６０ａの硬軟を制御することで傾斜磁場コイル１２から静磁場磁石１１への振動伝搬を減衰させることができるので、傾斜磁場コイル１２の振動による騒音を効果的に抑制することができる。具体的には、複数の防振材要素６０ａにより位置Ｐ［θ，ｚ］による硬軟の制御が可能であるし、各防振材要素６０ａが要素６１ａ，６２ａを有することで変位量に応じた細かな硬軟の制御が可能である。

【0056】

（変形例）
上述のＭＲＩ装置１において、静磁場磁石１１と傾斜磁場コイル１２との間に２層の防振材６０を配置する場合について説明したが、その場合に限定されるものではない。静磁場磁石１１と傾斜磁場コイル１２との間に１層の防振材７０を配置する場合であってもよい。その場合について図７を用いて説明する。

【0057】

図７の左側は、磁石架台１０の横断面（ｘ－ｙ断面）図である。図７の右側は、磁石架台１０の縦断面（ｙ－ｚ断面）図である。図７は、磁石架台１０の静磁場磁石１１と、傾斜磁場コイル１２とを示す。そして、傾斜磁場コイル１２は、磁石内筒支持されている。

【0058】

防振材７０は、静磁場磁石１１の円筒の円周方向（θ＝θ１，θ２，…）、かつ、円筒の高さ方向（つまり、ｚ軸方向、ｚ＝ｚ１，ｚ２，…）に、複数の防振材要素（例えば、バネ要素）７０ａを設ける。つまり、複数のバネ要素７０ａの位置Ｐはそれぞれ、円筒の円周方向の位置（θ）と高さ方向の位置（ｚ）とにより、Ｐ［θ，ｚ］で表すことができる。そして、コンソール５０（後述する振動低減機能Ｆ２）は、実行されるパルスシーケンスに応じてバネ要素７０ａをダイナミックに制御する。

【0059】

また、複数のバネ要素７０ａはすべてエアポンプＰに繋がっており、複数のバネ要素７０ａのそれぞれの内圧は個別に変更可能である。なお、図７において、エアポンプＰに繋がっていないバネ要素７０ａが便宜上存在するが、全てのバネ要素７０ａがエアポンプＰに繋がっているものとする。

【0060】

そして、コンソール５０（図４に示す振動低減機能Ｆ２）は、実行されるパルスシーケンスに基づいて、傾斜磁場コイルの振動パターンを特定して複数のバネ要素７０ａの内圧（又は、複数のダンピング要素６２ａの減衰率）を制御する。振動低減機能Ｆ２は、実行されるパルスシーケンスの種類に応じて定まる傾斜磁場コイル１２の振動の腹と節の位置に応じて、バネ要素７０ａの硬軟を制御する。

【0061】

以上のように、ＭＲＩ装置１の変形例によれば、パルスシーケンスの種類に応じて防振材要素７０ａの硬軟を制御することで傾斜磁場コイル１２から静磁場磁石１１への振動伝搬を減衰させることができるので、傾斜磁場コイル１２の振動による騒音を効果的に抑制することができる。具体的には、複数の防振材要素７０ａにより位置Ｐ［θ，ｚ］による硬軟の制御が可能である。

【0062】

なお、撮像機能Ｆ１は、撮像手段の一例である。振動低減機能Ｆ２は、振動低減手段の一例である。

【0063】

以上説明した少なくとも１つの実施形態によれば、傾斜磁場コイルの振動による騒音を抑制することができる。

【0064】

いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更、実施形態同士の組み合わせを行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

【符号の説明】

【0065】

１…磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）装置
１０…磁石架台
１１…静磁場磁石
１２…傾斜磁場コイル
５０…コンソール
５１…処理回路
６０，７０…防振材
６０ａ，７０ａ…防振材要素
６１ａ…バネ要素
６２ａ…ダンピング要素
Ｆ１…撮像機能
Ｆ２…振動低減機能

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】