專利名稱：磁共振成像裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及適用于磁共振成像裝置的IVR的最佳靜磁場發(fā)生裝置。
背景技術：
磁共振成像裝置是利用核磁共振(NMR)現(xiàn)象，得到被檢測體的檢查部位上的斷層圖像。為了利用該NMR現(xiàn)象，需要把被檢測體置于靜磁場中，為了產(chǎn)生了該靜磁場而采用磁鐵。在該磁鐵中有永久磁鐵、超導磁鐵、常導磁鐵，另外根據(jù)磁場方向可分為水平磁場方式、垂直磁場方式。
近些年來，有一邊進行診斷一邊進行治療的IVR(InterventionalRadiology)操作，在該IVR操作中有的采用磁共振成像裝置。在進行IVR操作時，為了對診斷中的被檢測體進行直接接觸而要求是開放性的，作為滿足這樣的要求的磁共振成像裝置，可采用垂直磁場方式的磁鐵。作為垂直磁場方式的現(xiàn)有技術，首先說明采用永久磁鐵的情況。
在采用永久磁鐵的磁共振成像裝置中，特別是考慮開放性的有特開平8-50170號及特開平11-104109號。特開平8-50170號是將上下相對配置的永久磁鐵用2根軛鐵偏置一邊進行支撐，提高不存在軛鐵一側的開放性。而特開平11-104109號是將永久磁鐵用1根軛鐵支撐，提高開放性。
另外，在采用超導磁鐵的磁共振成像裝置中，特別考慮開放性的有特開平10-135027號。特開平10-135027號是將相對配置的超導磁鐵用至少2根支撐裝置偏置一邊進行支撐，并且防止漏磁場的鐵磁體強磁體也同樣偏置一邊，提高不存在支撐裝置、鐵磁體的一側的開放性。
上述的現(xiàn)有技術，為了提高開放性，將軛鐵及支撐裝置偏一邊，或形成1根，但卻限制了向IVR操作時的被檢測體的接近。具體來說，在特開平8-50170號及特開平10-135027號中所記載的使2根軛鐵或支撐裝置(稱為2根支柱)偏置一邊進行支撐的構成中，被檢測體通過2根支柱之間或者對2根支柱使床橫著平行插入。因此，在2根支柱之間插入床時，向被檢測體的接近只限定從插入方向的前方的接近，而對2根支柱橫向插入床時，只限定從一側的接近。從而，也會產(chǎn)生以不合適的姿勢進行IVR操作的情況。另外，人數(shù)也受到某種程度限制。
另外，在特開平11-104109號中記載的由1根軛鐵(稱為1根支柱)支撐的構成中，是把被檢測體置于1根支柱的橫方向，另外，由于配置在永久磁鐵上下的軛鐵框是矩形狀，所以當實際進行IVR操作時，從矩形狀的角部對被檢測體進行接近時，距被檢測體的距離遠，接近的位置仍然受限制。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述問題，本發(fā)明之目的在于，提高IVR操作者對被檢測體的接近程度。
本發(fā)明為了實現(xiàn)上述目的，提供了一種磁共振成像裝置包括上下相對配置的一對軛鐵、單方支撐該軛鐵的支柱、配置在上述軛鐵的相對側并在其間的空隙產(chǎn)生靜磁場的永久磁鐵、及配置在該永久磁鐵的上述空隙一側改善上述靜磁場均勻度的磁極片，其特征在于上述軛鐵，其被支撐在支柱的一側的厚度比上述靜磁場的中心側厚。
優(yōu)選的是，上述軛鐵，由配置有上述永久磁鐵的本體部、和支撐在上述支柱上的突起部構成，上述支柱附近的厚度比本體部的厚度大。
此外，優(yōu)選的是，上述軛鐵，由配置有上述永久磁鐵的本體部、和支撐在上述支柱上的突起部構成，突起部的截面積比本體部大。
優(yōu)選的是，上述軛鐵，從厚度較薄的靜磁場的中心側到厚度較厚的被支撐在上述支柱上的一側，具有厚度平緩變化的部分。
此外，優(yōu)選的是，上述厚度平緩變化的部分，在水平方向上處于上述靜磁場的中心和上述支柱的中心之間。
優(yōu)選的是，上述支柱，其橫截面被形成為矩形，該橫截面，具有與該支柱的中心和靜磁場中心的連線平行的邊，該邊的長度大于等于垂直于該邊的邊的長度。
優(yōu)選的是，上述支柱，其橫截面被形成為橢圓形，該橢圓形的較長的直徑被配置在與該支柱的中心和靜磁場中心的連線相一致的位置。
優(yōu)選的是，上述支柱是將多個磁體的板重疊構成的。
優(yōu)選的是，具有可以以上述靜磁場的中心為旋轉(zhuǎn)中心在水平方向旋轉(zhuǎn)、并且被檢測體的體軸方向總是向著上述靜磁場中心配置的躺床。
本發(fā)明還提供一種磁共振成像裝置，包括上下相對配置的一對第1鐵磁體、在該第1鐵磁體的單方進行支撐的第2鐵磁體、被配置在上述第1鐵磁體的相對側并在其間的空隙產(chǎn)生靜磁場的超導磁鐵、覆蓋該超導磁鐵周圍、冷卻及維持超導狀態(tài)的相對配置的冷卻容器、及連接并支撐上述冷卻容器的連結管，其特征在于上述第1鐵磁體，其被支撐在上述第2鐵磁體的一側的厚度比上述靜磁場的中心側厚。
此外，本發(fā)明還提供一種磁共振成像裝置，其特征在于上述第1鐵磁體，由配置有上述超導磁鐵的本體部、和由上述第2鐵磁體支撐的突起部構成，上述第2鐵磁體附近的厚度比上述本體部的厚度大。
此外，本發(fā)明還提供一種磁共振成像裝置，其特征在于上述第1鐵磁體，由配置上述超導磁鐵的本體部、和由上述第2鐵磁體支撐的突起部構成，上述第1鐵磁體中，上述突起部的截面積比上述本體部的截面積大。
優(yōu)選的是，上述第2鐵磁體，其橫截面被形成矩形狀，該橫截面具有與該第2鐵磁體中心和靜磁場中心的連線相平行的邊，該邊的長度大于等于垂直于該邊的邊的長度。
優(yōu)選的是，上述第2鐵磁體，其橫截面被形成橢圓形，該橢圓的長的直徑被配置在與該第2鐵磁體中心和靜磁場中心的連線相一致的位置。
優(yōu)選的是，上述第2鐵磁體是將多個磁體的板重疊構成的。
此外，優(yōu)選的是，具有覆蓋上述連結管和上述第2鐵磁體的外罩，形成為一根的上下的超導磁鐵的支撐結構體。
優(yōu)選的是，具有可以以上述靜磁場的中心為旋轉(zhuǎn)中心在水平方向旋轉(zhuǎn)、并且被檢測體的體軸方向總是向著上述靜磁場中心配置的躺床。
根據(jù)本發(fā)明，使磁共振成像裝置的支柱或第2鐵磁體由1根構成，并且通過使軛鐵的本體部或第1鐵磁體的本體部外周作成圓形，可以提高開放性，提高操作者對被檢測體的接近程度。另外，使支柱、第2鐵磁體的斷面形狀向著靜磁場空間中心的方向比與其相直交的方向長，可以更提高開放性、接近程度。另外，通過使躺床的被檢測體插入方向偏離支柱或第2鐵磁體的中心和靜磁場空間的中心的連線，可以使支柱、第2鐵磁體不會妨礙進行接近。另外，通過使躺床以靜磁場空間的中心為基準旋轉(zhuǎn)，可以不受操作者的人數(shù)及操作方式限制進行接近。


圖1是表示本發(fā)明的磁共振成像裝置全體構成的方框圖。
圖2A、2B是表示本發(fā)明的第一實施例的圖。
圖3是表示本發(fā)明的第一實施例的圖。
圖4是表示本發(fā)明的第二實施例的圖。
圖5是表示本發(fā)明的第二實施例的圖。
具體實施例方式
下面參照附圖詳細說明本發(fā)明的實施例。
首先通過圖1說明本實施例中的磁共振成像裝置的全體構成。本實施例的磁共振成像裝置利用磁共振(NMR)現(xiàn)象，得到被檢測體1的斷層圖像，因此由具有所需足夠大的開口的靜磁場產(chǎn)生磁回路2、中央處理裝置(以下稱CPU)8、時序器7、發(fā)送系統(tǒng)4、傾斜磁場產(chǎn)生系統(tǒng)3、接收系統(tǒng)5、及信號處理系統(tǒng)6構成。
上述靜磁場產(chǎn)生磁回路2，在上述被檢測體1的周圍，在其被檢測體軸方向或與被檢測體軸垂直方向上產(chǎn)生均勻的磁通，在上述被檢測體1的周圍所有的寬的空間上配置永久磁鐵方式或常導方式或超導方式的磁場產(chǎn)生裝置。
上述時序器7由CPU8的控制進行操作，將被檢測體1的斷層圖像數(shù)據(jù)的收集中所需要的各種指令傳輸給發(fā)送系統(tǒng)4、傾斜磁場產(chǎn)生系統(tǒng)3、以及接收系統(tǒng)5。
上述發(fā)送系統(tǒng)4由高頻振蕩器11、調(diào)制器12、高頻放大器13、及發(fā)送端高頻線圈14a構成，從上述高頻振蕩器11所輸出的高頻脈沖根據(jù)時序器7的指令，由調(diào)制器12進行調(diào)幅，在由高頻放大器13對該調(diào)幅的高頻脈沖進行放大后，供給接近被檢測體1配置的高頻線圈14a，這樣電磁波可以照射在上述被檢測體1上。
上述傾斜磁場產(chǎn)生系統(tǒng)3由X、Y、Z三個方向卷繞的傾斜磁場線圈9及驅(qū)動各線圈的傾斜磁場電源10構成，根據(jù)從上述時序器7發(fā)出的指令，驅(qū)動各線圈的傾斜磁場電源10，將X、Y、Z三個方向的傾斜磁場Gx、Gy、Gz施加在被檢測體1上。通過施加該傾斜磁場的辦法可以設定被檢測體1的切片面。
上述接收系統(tǒng)5由接收端高頻線圈14b、放大器15、正交相位檢波器16、及A/D變換器17構成，對從上述發(fā)送端的高頻線圈14a所照射的電磁波在被檢測體所產(chǎn)生的應答電磁波(NMR信號)，由接近被檢測體1配置的高頻線圈14b進行檢測，經(jīng)過放大器15及正交相位檢波器16輸入到A/D變換器17，變換成數(shù)字量。這時，A/D變換器17按來自時序器7的指令的時序，對正交相位檢波器16所輸出的二系列信號進行取樣，輸出二系列的數(shù)字數(shù)據(jù)。這些數(shù)字信號傳輸給信號處理系統(tǒng)6，進行富里埃變換。
該信號處理系統(tǒng)6由CPU8、利用光和磁進行數(shù)據(jù)寫入的盤存儲器18和磁帶19等記錄裝置、及CRT等顯示器20構成，利用上述數(shù)字信號，進行富里埃變換、補償系數(shù)計算、像再構成等處理，將任意斷面的信號強度分布或?qū)Χ鄠€信號進行適當運算得到的分布進行圖像化，顯示在顯示器20上。
下面通過圖2A、2B及圖3說明本發(fā)明的第一實施例。圖2B是圖2A的A-A′斷面和臺的配置圖。一對鐵制軛鐵51a、51b分別支撐永久磁鐵52a、52b及磁極片53a、53b使之相對配置，并使軛鐵51a、51b由1根支柱57隔開規(guī)定距離相對支撐，在其間形成靜磁場空間。
該永久磁鐵52a和52b使其相互極性不同，形成永久磁鐵52a→磁極片53a→磁極片53b→永久磁鐵52b→軛鐵51b→支柱57→軛鐵51a→永久磁鐵52a的磁回路。永久磁鐵52(a、b)形成圓形狀，在永久磁鐵52(a、b)的靜磁場空間一側配置形成圓形狀的磁極片53(a、b)。另外，磁極片53a、53b的周邊部上下都具有同一形狀的環(huán)狀突起部56(a、b)。該環(huán)狀突起部56(a、b)用于抑制磁通向周圍的泄漏，改善內(nèi)部空間的均勻度。
軛鐵51(a、b)由配置永久磁鐵52(a、b)的本體部511(a、b)和配置支柱57的突起部512(a、b)構成。而且，本體部511(a、b)沿著永久磁鐵52(a、b)的形狀形成，突起部512(a、b)沿著支柱57的形狀形成。支柱57的形狀可由圓柱或方柱構成，但最好使其在靜磁場空間50的中心O和支柱57的中心O′的連線的方向的長度L1比與其直交的長度L2要長，即形成橢圓柱或長方體。這樣可以使軛鐵51(a、b)具有足夠的支撐強度。另外，在支柱57上，通過使上述直交的長度L2盡可能短，可提高操作者對被檢測體1的接近程度，但需要通過足夠的磁通。因此，只要加大斷面積即可，如果使向著支柱57的靜磁場中心O方向的長度L1再加長，則可以確保所希望的斷面積。而當不能使向支柱57的靜磁場中心O方向的長度L1太長時，也可以使軛鐵51(a、b)的突起部512(a、b)的厚度加厚，確保斷面積。支柱57是由一體的柱狀體構成的，但是也可以將多個板狀重疊，形成一個支柱。
另外，插入被檢測體1的躺床58為了不妨礙進行IVR操作等的操作者，可以偏離通過支柱57的中心O′和靜磁場空間50的中心O的線上配置。假定將被檢測體1的插入方向定為X軸、Y軸時，由于支柱57未配置在X軸上及Y軸上，所以對于從裝置外部插入靜磁場空間50的被檢測體1來說，操作者可以從裝置的橫側、后側自由進行接近。結果，操作者不必在別扭的姿勢下就能很容易進行包括IVR操作等在內(nèi)的各種處置。
另外，根據(jù)操作者的人數(shù)及操作方式，有時操作者的位置會改變。為了適應這一情況，如圖3中所示，也可以使躺床58′以靜磁場空間50的中心O為旋轉(zhuǎn)中心，沿著軛鐵51b的本體部511b的外周旋轉(zhuǎn)。這時，躺床58′如果像擔架那樣可以移動，則也可以在軛鐵51b的本體部511b的外周設置導軌，在導軌等上裝卸，可以沿著本體部511b的外周移動。另外，如果躺床58′是固定在裝置上的，則也可以在軛鐵51b的本體部511b的外周上直接設置移動機構。
這樣，通過把采用垂直磁場方式的永久磁鐵的磁共振成像裝置的支柱57作成1根，并使軛鐵51(a、b)的本體部511(a、b)的外周部形成圓形狀，在IVR操作等中可提高操作者對被檢測體的接近程度。另外，通過使支柱57的形狀形成橢圓柱及長方體，可以更加提高開放性。再通過使躺床58可配置在偏離靜磁場空間50的中心O和支柱57的中心O′的延長線的位置上，操作者的操作性可以更加提高。
下面參照圖3及圖4A、4B說明本發(fā)明的第二實施例。圖4B是表示圖4A的B-B′斷面和臺的配置圖。裝放磁場發(fā)生源的超導線圈81(a、b)的冷卻容器(cryostat)88(a、b)夾著靜磁場空間50在上下方向上相對對稱配置。該磁場發(fā)生源的超導線圈的構成，是使在靜磁場空間50在上下方向上產(chǎn)生高強度的均勻磁場。裝放圓形的超導線圈的冷卻容器88(a、b)也作成圓筒形狀，在上下方向上對稱配置。該冷卻容器88(a、b)包括真空槽、熱屏蔽、和冷媒，使超導線圈冷卻、維持在超導狀態(tài)。2個冷卻容器88(a、b)通過在其間配置的1根連結管91保持支撐規(guī)定的距離。該連結管91起機械支撐上下冷卻容器88(a、b)的作用，必要時也可以使上下冷卻容器88(a、b)(冷媒使用液體氦)起熱連接的作用。這時連結管91的結構例在中心部配置冷媒槽82、在其周圍配置熱屏蔽83、真空槽84。這樣，就沒必要對上下冷卻容器88(a、b)各設置1臺致冷機了，可以在系統(tǒng)上用1臺致冷機就夠了。
另一方面，為了降低由磁場發(fā)生源的超導線圈所產(chǎn)生的磁通向裝置外部的泄漏，在冷卻容器88(a、b)的外周部設置了鐵制的磁屏蔽。具體來說，使上下冷卻容器88(a、b)的上下用鐵板(相當于軛鐵)93(a、b)包圍，再使上下的鐵板93(a、b)通過柱狀的多個板形成的一根鐵柱(相當于軛鐵)92進行磁連接。上下冷卻容器88(a、b)分別用螺栓固定在上下鐵板93(a、b)上。這樣，由于使磁場發(fā)生源的周圍用鐵等鐵磁體包圍，對在裝置外部產(chǎn)生的磁通形成磁路(歸路)，所以可以抑制漏磁場向遠方擴散。另外，本實施例中采用的鐵磁體只要是表示出強磁性，也可以選擇鐵以外的材質(zhì)，但是考慮到磁的特性、成本、機械強度，一般優(yōu)選使用鐵。
鐵板93(a、b)由配置冷卻容器88(a、b)的本體部931(a、b)和配置鐵柱92的突起部932(a、b)構成。而且本體部931(a、b)冷卻容器88(a、b)的形狀形成，突起部932(a、b)沿著鐵柱92的形狀形成。鐵柱92的形狀由圓柱或方柱構成，但最好使連接靜磁場空間50的中心O和鐵柱92的中心O′的線方向的長度L1比與其直交的長度L2長。即形成橢圓柱或長方體。這樣，可以使鐵板93(a、b)具有足夠的支撐強度。另外，考慮鐵板93(a、b)的重量等也可以使鐵板93(a、b)的突起部932(a、b)的厚度加厚。
另外，用外罩覆蓋連結管91和鐵柱92，構成看上去是1根支柱。
另外，插入被檢測體的躺床58，為了不對進行IVR操作等的操作者有妨礙，可以偏離通過鐵柱92的中心和靜磁場空間中心的線配置。當假定被檢測體1的插入方向是X軸、Y軸時，由于鐵柱92未配置在X軸上及Y軸上，所以對于從裝置外部插入靜磁場空間的被檢測者1，操作者可以從裝置的橫側、后側進行自由接近。結果，操作者不必在別扭的姿勢下就能很容易進行包括IVR操作在內(nèi)的各種處置。
另外，根據(jù)操作者的人數(shù)及操作方式，有時操作者的位置會變化。為了適應這一情況，如圖5中所示，也可以使躺床58′以靜磁場空間50的中心0為基準，沿著鐵板93b的本體部932b的外周旋轉(zhuǎn)。這時，躺床58′如果像擔架那樣可以移動，則也可以在鐵板93b的本體部931b的外周上設置導軌等，在導軌等上裝卸，可以沿著本體部931b的外周移動，而如果躺床58′是固定在裝置上，則也可以在鐵板93b的本體部931b的外周直接設置移動機構。
這樣，通過把采用垂直磁場方式的超導磁鐵的磁共振成像裝置的鐵柱92及連結管91做成1根，并且使鐵板93(a、b)的本體部931(a、b)的外周部形成圓形狀，在IVR操作等中可以提高操作者對被檢測體的接近程度。另外，通過使鐵柱92的斷面形狀形成橢圓柱及長方體，可以使開放性更加提高。再通過使躺床58的位置從靜磁場空間50的中心O和鐵柱92的中心O′的延長線上偏離，可使操作者的操作性更加提高。
例如，可以使靜磁場空間中心和鐵柱92的中心O′的連線，與靜磁場空間中心和躺床中心的連線之間形成的角度為45°～135°或者225°～315°來配置躺床。圖2B也同樣。
權利要求
1.一種磁共振成像裝置，包括上下相對配置的一對軛鐵、單方支撐該軛鐵的支柱、配置在上述軛鐵的相對側并在其間的空隙產(chǎn)生靜磁場的永久磁鐵、及配置在該永久磁鐵的上述空隙一側改善上述靜磁場均勻度的磁極片，其特征在于上述軛鐵，其被支撐在支柱的一側的厚度比上述靜磁場的中心側厚。
2.如權利要求1所述的磁共振成像裝置，其特征在于上述軛鐵，由配置有上述永久磁鐵的本體部、和支撐在上述支柱上的突起部構成，上述支柱附近的厚度比本體部的厚度大。
3.如權利要求1或2所述的磁共振成像裝置，其特征在于上述軛鐵，由配置有上述永久磁鐵的本體部、和支撐在上述支柱上的突起部構成，突起部的截面積比本體部大。
4.如權利要求1～3的任意一項所述的磁共振成像裝置，其特征在于上述軛鐵，從厚度較薄的靜磁場的中心側到厚度較厚的被支撐在上述支柱上的一側，具有厚度平緩變化的部分。
5.如權利要求1～4的任意一項所述的磁共振成像裝置，其特征在于上述厚度平緩變化的部分，在水平方向上處于上述靜磁場的中心和上述支柱的中心之間。
6.如權利要求1～5的任意一項所述的磁共振成像裝置，其特征在于上述支柱的橫截面被形成為矩形狀，該橫截面具有與該支柱中心和靜磁場中心的連線相平行的邊，該邊的長度大于等于與該邊垂直的邊的長度。
7.如權利要求1～6的任意一項所述的磁共振成像裝置，其特征在于上述支柱的橫截面被形成為橢圓形，該橢圓形的長的直徑被配置在與該支柱中心和靜磁場中心的連線相一致的位置。
8.如權利要求1～7的任意一項所述的磁共振成像裝置，其特征在于上述支柱是將多個磁體的板重疊構成。
9.如權利要求1～8的任意一項所述的磁共振成像裝置，其特征在于具有可以以上述靜磁場的中心為旋轉(zhuǎn)中心在水平方向旋轉(zhuǎn)、并且被檢測體的體軸方向總是向著上述靜磁場中心配置的躺床。
10.一種磁共振成像裝置，包括上下相對配置的一對第1鐵磁體、在該第1鐵磁體的單方進行支撐的第2鐵磁體、被配置在上述第1鐵磁體的相對側并在其間的空隙產(chǎn)生靜磁場的超導磁鐵、覆蓋該超導磁鐵周圍、冷卻及維持超導狀態(tài)的相對配置的冷卻容器、及連接并支撐上述冷卻容器的連結管，其特征在于上述第1鐵磁體，其被支撐在上述第2鐵磁體的一側的厚度比上述靜磁場的中心側厚。
11.一種磁共振成像裝置，其特征在于上述第1鐵磁體，由配置有上述超導磁鐵的本體部、和由上述第2鐵磁體支撐的突起部構成，上述第2鐵磁體附近的厚度比上述本體部的厚度大。
12.一種磁共振成像裝置，其特征在于上述第1鐵磁體，由配置上述超導磁鐵的本體部、和由上述第2鐵磁體支撐的突起部構成，上述第1鐵磁體中，上述突起部的截面積比上述本體部的截面積大。
13.如權利要求10～12的任意一項所述的磁共振成像裝置，其特征在于上述第2鐵磁體，其橫截面被形成矩形狀，該橫截面具有與該第2鐵磁體中心和靜磁場中心的連線相平行的邊，該邊的長度大于等于與該邊垂直的邊的長度。
14.如權利要求10～13的任意一項所述的磁共振成像裝置，其特征在于上述第2鐵磁體，其橫截面被形成橢圓形，該橢圓的長的直徑被配置在與該第2鐵磁體中心和靜磁場中心的連線相一致的位置。
15.如權利要求10～14的任意一項所述的磁共振成像裝置，其特征在于上述第2鐵磁體是將多個磁體的板重疊構成的。
16.如權利要求10～15的任意一項所述的磁共振成像裝置，其特征在于具有覆蓋上述連結管和上述第2鐵磁體的外罩，形成為一根的上下的超導磁鐵的支撐結構體。
17.如權利要求10～16的任意一項所述的磁共振成像裝置，其特征在于具有可以以上述靜磁場的中心為旋轉(zhuǎn)中心在水平方向旋轉(zhuǎn)、并且被檢測體的體軸方向總是向著上述靜磁場中心配置的躺床。
全文摘要
本發(fā)明公開一種磁共振成像裝置，支撐該裝置上下配置的磁鐵裝置的支柱由1根構成，并且使覆蓋磁鐵裝置的軛鐵本體部的外周做成圓弧狀，可提高開放性，可以提高操作者對被檢測體的接近程度。
文檔編號G01R33/38GK1806753SQ20051012671
公開日2006年7月26日 申請日期2001年7月10日 優(yōu)先權日2000年7月11日
發(fā)明者吉野仁志, 前田常雄 申請人:株式會社日立醫(yī)藥