JPH0838442A

JPH0838442A - 磁気共鳴イメージング装置

Info

Publication number: JPH0838442A
Application number: JP6179193A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Yoshino; 仁志吉野
Original assignee: Hitachi Medical Corp
Current assignee: Hitachi Healthcare Manufacturing Ltd
Priority date: 1994-07-29
Filing date: 1994-07-29
Publication date: 1996-02-13

Abstract

(57)【要約】【目的】ＭＲＩ装置の傾斜磁場コイルの振動及びそれ
に伴う騒音を効率よく減少させる。【構成】コイル導体４１とボビン４０とが積層されて
なる傾斜磁場コイル９に、その積層方向に間隙をもって
第１の圧電素子３０ａ、３０ｃ及び第２の圧電素子３０
ｂ、３０ｄを配置する。対をなす圧電素子３０ａ、３０
ｂに印加する電圧の大きさ、極性を制御することによ
り、それらに挟まれる傾斜磁場コイル９の部分に単純圧
縮・引張り力或いはモーメント力を付与し、傾斜磁場コ
イル９の駆動時に生じる複雑な変形をキャンセルし、そ
れに伴う騒音、振動を抑制することができる。これら圧
電素子は傾斜磁場コイル９に発生する単純圧縮・引張り
力或いはモーメント力を検出する検出素子としても機能
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、磁気共鳴イメージング
装置（以下、ＭＲＩ装置という）に関し、特に傾斜磁場
発生装置が発生する騒音及び振動低減を図ったＭＲＩ装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ＭＲＩ装置は、静磁場内に置かれた検査
対象に電磁波を照射することによって、検査対象内の原
子核に核磁気共鳴現象を生じさせ、これにより検査対象
から発生する磁気共鳴信号に基づいて検査対象の物理的
性質を表す画像を得るもので、静磁場及び傾斜磁場の各
磁場発生手段と、検査対象に電磁波を照射し或いは検査
対象からの磁気共鳴（ＮＭＲ）信号を検出する高周波コ
イルと、検出されたＮＭＲ信号を使って画像を再構成す
る画像再構成手段とを備えている。傾斜磁場は、ＮＭＲ
信号に位置情報を付加するために静磁場に重畳して印加
されるもので、静磁場発生装置の発生する磁場内に位置
させた傾斜磁場コイルとその保持部材とからなり、傾斜
磁場コイルにパルス状電流を流すことにより駆動され
る。この場合磁場内でパルス電流を流すことによってフ
レミングの左手の法則に従い、電磁力が作用する。そし
てこの電磁力が傾斜磁場コイルを変形させようとし、騒
音、振動が発生する。このような騒音や振動は検査対象
である患者に恐怖感、不快感を与えるので好ましくな
く、防音或いは消音することが好ましい。

【０００３】このためＭＲＩ装置では従来より装置外周
を覆う化粧カバーの内側に吸音材等を設け傾斜磁場の騒
音を低減すると共に、傾斜磁場コイルを保持する保持部
材に制振部材を用い、制振部材のダンピング特性を利用
して振動振幅の絶対値を軽減すると共に、衰減時間を短
くする方法を採用していた。一方、各種の騒音を軽減す
る方法として、騒音と逆位相で同一振幅の音波を付加音
源から発生して騒音を消音する能動的消音方法が知られ
ている。このような消音方法については騒音の種類等に
より各種の方法が考案されており、ＭＲＩ装置に応用す
ることが考えられる。

【０００４】例えば、特開平２−７０１９５号公報に
は、音源の伝播通路内で能動消音を行なう技術として、
騒音源側からの音波の情報を検出する音響センサの出力
を基準信号とし、伝播経路の下流側に配置した音響セン
サの出力信号のエネルギーを最小にさせるように音響ス
ピーカから音を発して消音することが記載されている。
また、ＭＲＩ装置には適用例はないが、圧電素子を使用
して装置の振動を検出するとともに、さらに検出された
振動と逆位相の振動を発生させ、振動を打ち消す方法が
米国特許５０２２２７２号などに記載されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
従来技術は以下のような問題点がある。まず化粧カバー
の内側に吸音材を配置した場合には、ある程度の消音効
果はあるものの、騒音は充分に減衰せず、良好な消音は
行えない。また従来よりＭＲＩ装置に採用されている振
動の制御は、基本的には保持部材にゴム系の材料を交ぜ
ることでダンピング効果を得るものであるため、保持部
材の剛性が下がり、傾斜磁場コイルの変位が大きくな
る。このような傾斜磁場コイルの変位は、発生する傾斜
磁場を変化させ画像劣化を来す。特に近年、ＭＲＩ装置
で行なわれている撮影手法はＮＭＲ信号の位相の高精度
化が必要であり、このため傾斜磁場コイルの変位は数ミ
クロンから数十ミクロンオーダでなければならなず、従
来の振動の制御方法では対応できなくなってきている。

【０００６】次に、特開平２−７０１９５号公報に記載
されたような能動的消音方法は、騒音に関係した信号を
検出する装置（マイク）と、消音したい場所附近におい
て騒音源からの音響エネルギーを最小にする装置、具体
的にはスピーカとが必須であり、しかもマイクとスピー
カが常に耳元に位置しなければ良好な消音はできない。
ＭＲＩ装置の場合、被検者の位置は撮影部位によって変
化するので、このようなマイクやスピーカを被検者に装
着しなければならず、被検者に違和感や不快感を与え
る。

【０００７】更に、米国特許５０２２２７２号記載の方
法をＭＲＩ装置に適応した場合、複雑な変形パターンを
有する傾斜磁場コイルの変形を検出するためには数多く
の振動検出用圧電素子（センサ）が必要になる。同様に
変形を発生させるための圧電素子（アクチュエータ）も
多数必要となる。ＭＲＩ装置における傾斜磁場コイル
は、変形の仕方が単純圧縮・引張りによる変形とモーメ
ントによる変形とが混在しており、このような傾斜磁場
コイルの振動、騒音を検出、制御するためには単純圧縮
・引張り力のためのセンサ及びアクチュエータと、モー
メント用のセンサ及びアクチュエータとがそれぞれ必要
となり、圧電素子の種類及び数が増大する。圧電素子の
種類及び数の増大は装置の製造原価の上昇を招くと共
に、制御手段を複雑にし好ましくない。

【０００８】本発明の目的は、ＭＲＩ装置の傾斜磁場コ
イルの振動及びそれに伴う騒音を効率良くキャンセルす
ることができるＭＲＩ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】このような目的を達成す
る本発明のＭＲＩ装置は、傾斜磁場発生手段が、少なく
とも１のコイル導体と、このコイル導体を保持する少な
くとも１の保持部材とが積層された構造を有するととも
に、電気的エネルギーを機械的エネルギーに或いは機械
的エネルギーを電気的エネルギーに変換可能な第１及び
第２の変換素子とを備え、前記第１の変換素子と第２の
変換素子はそれぞれ積層方向に間隙をもって配置されて
いるものである。本発明は、傾斜磁場を発生する傾斜磁
場コイル導体とそれを保持する保持部材とが積層された
傾斜磁場発生手段のみならず、傾斜磁場コイル導体とそ
れを保持する保持部材及び傾斜磁場を遮蔽するシールド
コイルとそれを保持する保持部材が積層された傾斜磁場
発生手段のように複数のコイル導体とそれらをそれぞれ
保持する保持部材が積層された傾斜磁場発生手段にも適
用できる。

【００１０】本発明の好適な態様によれば、変換素子と
して電気的エネルギーによって配置された面に平行な方
向に変形し、或いは配置された面に平行な方向の機械的
エネルギーによって電気的エネルギーが発生する圧電素
子が用いられる。この圧電素子は、傾斜磁場発生手段が
円筒状である場合には、分極方向が円筒の円周方向に配
置したものと分極方向が円筒の軸方向に配置したものと
から構成されることが好ましい。

【００１１】また本発明の好適な態様によれば、検査条
件を制御する制御手段からの情報に基づき、変換素子に
印加する電圧を制御する変換素子制御手段を備え、変換
素子の変形力及びモーメント力が制御される。

【００１２】

【作用】第１及び第２の変換素子を積層方向に間隙をも
って配置し、これらに同極性で同じ大きさの電気エネル
ギーを印加することにより、第１及び第２の変換素子に
挟まれた部分に単純圧縮又は引張り力を付与することが
でき、これら変換素子の異なる極性或いは大きさの電気
エネルギーを印加することによりモーメント力を付与す
ることができる。同様にこれら変換素子に挟まれた部分
に単純圧縮力或いは引張り力が作用している場合には、
第１及び第２の変換素子に同極性の電気エネルギーが発
生し、モーメント力が作用している場合には、異なる極
性の電気エネルギーが発生し、単純圧縮力、引張り力或
いはモーメント力を検出することができる。即ち、変換
特性の異なる変換素子を用いなくても、また複雑な制御
をすることなく、傾斜磁場コイルの複雑な変形を検出
し、また複雑な変形を引起こす電磁力をキャンセルし、
それに伴う振動や騒音を効果的に抑制することができ
る。

【００１３】特に圧電素子は、電磁力をキャンセルする
ためのアクチュエータとして機能するとともにアクチュ
エータである変換素子に印加する電圧コントロールのた
めの変形検出素子（センサ）として機能する。また、傾
斜磁場コイルの駆動に伴う変形は、その面方向（円筒状
コイルの場合、円周方向及び軸方向）の圧縮、引張り変
形及びモーメント力が混在しているので、電気的エネル
ギーによって配置された面に平行な方向に変形し、或い
は配置された面に平行な方向の機械的エネルギーによっ
て電気的エネルギーが発生する圧電素子を用いることに
より、その配置された場所における傾斜磁場コイルの変
形を反映した電磁力のキャンセルが可能である。

【００１４】さらにＭＲＩ装置では撮影条件で傾斜磁場
コイルの電磁力の絶対値、周期が予め決定されるので、
撮影条件を制御する制御装置からの情報により傾斜磁場
コイルに発生する振動モードが推定できる。その場合に
は、変形を検出するセンサとしての変換素子を具備しな
くても（変換素子をセンサとして用いなくても）、制御
装置からの情報に基づき推定された振動を打ち消すよう
に変換素子を駆動することができる。

【００１５】

【実施例】以下本発明の実施例を図面を参照して詳細に
説明する。図５は本発明のＭＲＩ装置の一実施例を示す
全体構成を示すブロック図である。このＭＲＩ装置は、
磁気共鳴現象を利用して被検体１の断層画像を得るもの
で、そのために必要な充分大きなボア径をもった静磁場
発生磁気回路２と、傾斜磁場発生系３と、送信系４と、
受信系５と、信号処理系６と、シーケンサ７と、中央処
理装置（以下、ＣＰＵという）８とを備えている。シー
ケンサ７は、ＣＰＵ８の制御で動作し、被検体の断層画
像のデータ収集に必要な種々の命令を送信系４及び傾斜
磁場発生系３並びに受信系５に送るものであり、ＣＰＵ
８とともに検査条件を制御する制御手段として機能す
る。

【００１６】静磁場発生磁気回路２は、被検体１の周り
にその体軸方向または体軸と直交する方向に均一な磁束
を発生するもので、被検体１の周りのある広がりをもっ
た空間に永久磁石方式または常電導方式或いは超電導方
式の磁場発生手段が配置されている。傾斜磁場発生系３
は、Ｘ、Ｙ、Ｚの三方向に巻かれた傾斜磁場コイル９と
それぞれのコイルを駆動する傾斜磁場電源１０とから成
り、シーケンサ７からの命令に従って各傾斜磁場電源１
０を駆動することにより、Ｘ、Ｙ、Ｚの三方向の傾斜磁
場Ｇｘ、Ｇｙ、Ｇｚを被検体１に印加するようになって
いる。この傾斜磁場の加え方により、被検体１に対する
スライス面を設定することができる。これら傾斜磁場コ
イルには、電気的エネルギーを機械的エネルギーに変換
するとともに、機械的エネルギーを電気的エネルギーに
変換する変換素子として圧電素子３０が設置されてい
る。圧電素子３０の配置については後述する。

【００１７】送信系４は、高周波発振器１１と変調器１
２と高周波増幅器１３と送信側高周波コイル１４ａとか
らなり、高周波発振器１１から出力された高周波パルス
をシーケンサ７の命令に従って、変調器１２で振幅変調
し、この振幅変調された高周波パルスを高周波増幅器１
３で増幅した後に被検体１に近接して配置された高周波
コイル１４ａに供給することにより、電磁波が被検体１
に照射されるようになっている。

【００１８】受信系５は、受信側高周波コイル１４ｂと
増幅器１５と直交位相検波器１６とＡ／Ｄ変換器１７と
からなり、送信側の高周波コイル１４ａから照射された
電磁波による被検体の応答の電磁波（ＮＭＲ信号）を被
検体１に近接して配置された高周波コイル１４ｂで検出
し、増幅器１５及び直交位相検波器１６を介してＡ／Ｄ
変換器１７に入力してデジタル量に変換する。この際、
Ａ／Ｄ変換器１７はシーケンサ７からの命令によるタイ
ミングで、直交位相検波器１６から出力された二系列の
信号をサンプリングし、二系列のデジタルデータを出力
する。それらのデジタル信号は信号処理系６に送られフ
ーリエ変換されるようになっている。

【００１９】信号処理系６は、ＣＰＵ８と磁気ディスク
１８及び磁気テープ１９等の記録装置とＣＲＴ等のディ
スプレイ２０とからなり、デジタル信号を用いてフーリ
エ変換、補正係数計算、像再構成等の処理を行ない、任
意断面の信号強度分布あるいは複数の信号に適当な演算
を行なって得られた分布を画像化してディスプレイ２０
に表示する。

【００２０】尚、図５において、送信側及び受信側の高
周波コイル１４ａ、１４ｂと傾斜磁場コイル９は、被検
体１の周りの空間に配置された静磁場発生磁気回路２の
磁場空間内に配置されている。次に本発明における傾斜
磁場コイルの構成を更に詳述する。図１は本発明の第１
の実施例である円筒状の傾斜磁場コイルの斜視図で、説
明のためにその一部を拡大して示している。本実施例に
おいて傾斜磁場コイル９はＸ、Ｙ、Ｚ方向に線形に変化
する磁場を発生する傾斜磁場コイル導体４０と、それら
を保持する保持部材であるＦＲＰ製ボビン４１とが積層
された構造を有しており、コイル導体４０はボビン４１
に接着剤５１で接着、もしくはネジ止めされている。
尚、図では傾斜磁場コイル導体４０とボビン４１がそれ
ぞれ１層のみからなる構成を示したが、各Ｘ、Ｙ、Ｚ方
向の各傾斜磁場コイル導体が異なる層に形成されていて
もよい。

【００２１】このような傾斜磁場コイルのボビン４１の
内側には、電気的エネルギーを機械的エネルギーに変換
する第１の変換そしてとしての圧電素子３０ａ及び３０
ｃが配置され、ボビン４１とコイル導体４０との間に、
電気的エネルギーを機械的エネルギーに変換する第２の
変換素子としての圧電素子３０ｂ及び３０ｄが配置され
ており、これら圧電素子３０ａ〜３０ｄはボビン４１に
ダンピングが少ない接着剤で接着されている。或いは圧
電素子は、コイルの外形をモールドした樹脂に固定して
もよい。

【００２２】一般に圧電素子は分極方向の変換効率が他
の方向より大きいので、圧電素子に電圧を印加したとき
にほぼその分極方向にのみ歪（力）を与えることがで
き、その配置（固定）される面に平行な方向が分極方向
であるものを用いることが好ましい。尚、圧電素子は厚
み方向に分極方向を有するものが一般的であり、その場
合、所望の発生力方向と直交する方向の圧電素子の幅を
他方より広くすることでほぼ所望の発生力方向にのみ歪
（力）を与えることができる。さらに発生力が少ない場
合には、厚み方向に多数の圧電素子を積層して、大きな
発生力を得ることができる。

【００２３】図示する実施例では、圧電素子３０ａと圧
電素子３０ｂとはその分極方向が円筒の軸方向と一致す
るように互にボビン４１を挟んで、即ち積層方向に間隙
をもって配置され、対をなしている。一方、圧電素子３
０ｃと圧電素子３０ｄとは、その分極方向が円筒の周方
向と一致するように互にボビンを挟んで配置され、やは
り対をなしている。尚、図では各圧電素子の対３０ａ、
３０ｂ及び３０ｃ、３０ｄはそれぞれ１組みずつしか示
されていないが、これらは例えば分極方向の異なる対の
円周方向の配列が交互となるように円周方向及び軸方向
に分散して複数個配列していることが好ましい。これに
より、より効果的な、低振動、低騒音化が図られる。ま
たボビン４１の変形についての情報が予め与えられてい
る場合には、圧電素子をボビン４１の特に変形しやすい
場所に選択的に配置することもできる。

【００２４】このような構成において、圧電素子の対３
０ａ、３０ｂに各々印加した電圧の和の略１／２が分極
方向に発生する単純圧縮力或いは引張り力に比例し、圧
電素子の対３０ａ、３０ｂに各々印加した電圧の差の略
１／２がモーメント力に比例するように構成されてい
る。即ち、圧電素子３０ａに＋ｘ１（Ｖ）が印加され、
圧電素子３０ｂに＋ｘ２（Ｖ）が印加された場合、ボビ
ンに作用する圧縮力（引張り力）は＋（ｘ１＋ｘ２）／
２であり、モーメント力は（ｘ１−ｘ２）／２である。
従ってｘ１＝ｘ２の場合にはモーメント力は発生せず、
ｘ１＝−ｘ２の場合には、圧縮力（引張り力）は発生し
ないことになる。

【００２５】図２はこのような圧電素子の作用を模式的
に示したもので、圧電素子の対３０ａ、３０ｂに同極性
の同電圧を印加すると（ｘ１＝ｘ２）、図２（ａ）に示
すように円周方向に単純圧縮力或いは引張り力を発生
し、ボビン４１の軸方向に生じる逆向きの単純圧縮力或
いは引張り力を抑制することができる。また、圧電素子
の対３０ａ、３０ｂに異なる極性の電圧を印加すると図
２（ｂ）に示すように、軸方向にモーメント力が生じ、
ボビン４１に生じる反対方向のモーメント力を打ち消す
ことができる。圧電素子３０ｃ、３０ｄの対についても
同様にボビンの円周方向の単純圧縮力或いは引張り力ま
たはモーメント力を抑制することができる。

【００２６】既に述べたように傾斜磁場コイルを駆動す
ることにより傾斜磁場コイル導体４０に働く電磁力によ
って傾斜磁場コイル導体が変形するとボビン４１には円
周方向及び軸方向のそれぞれについて単純圧縮力、引張
り力及びモーメント力が複合的に作用するが、後述する
圧電素子制御手段によりこれらの力の逆向きの力が発生
するように、第１及び第２の圧電素子３０ａ、３０ｂ或
いは圧電素子３０ｃ、３０ｄに印加する電圧を制御する
ことにより、各方向について、単純圧縮力及び引張り力
に伴う振動と、モーメント力による振動をともに効果的
に抑制することができる。

【００２７】尚、図示する実施例では、第１及び第２の
圧電素子をそれぞれボビン４１を挟んでその上下に配置
するように構成したが、これらは積層方向に間隙をもっ
て配置されていればよく、例えば円筒の最外層と最内層
に配置しても、或いはボビン４１とコイル導体４０との
間と最外層とに配置してもよい。また以上の実施例で
は、圧電素子がアクチュエータとして機能する場合につ
いて説明したが、同様の配置で圧電素子を傾斜磁場コイ
ルの変形を検出するセンサとして用いることも可能であ
り、この場合には１対の圧電素子の挟まれた部分の変形
（圧縮、伸び）によって両圧電素子に発生する電圧の極
性と大きさから、その変形を検出することができる。更
に圧電素子はアクチュエータとセンサの両者を兼ねたも
のとしても機能し得る。この場合、センサとしての圧電
素子も、図１の圧電素子と同様に複数個、ボビン内に分
散させることが好ましく、より効果的な、低振動、低騒
音化が図られる。

【００２８】図３に本発明の第２の実施例の傾斜磁場コ
イルの構造を示す。この実施例も円筒状の傾斜磁場コイ
ルで、主傾斜磁場コイル（以下、主コイルという）９と
シールドコイル９’で構成されており、主コイル９及び
シールドコイル９’はともにＸ、Ｙ、Ｚ方向に線形に変
化する磁場を発生するコイル導体４０、４０’と、これ
らコイル導体４０、４０’を保持する保持部材であるボ
ビン（主ボビン４１、シールドボビン４２）とからな
る。コイル導体４０、４０’はそれぞれ主ボビン４１及
びシールドボビン４２の外周に例えばエポキシ樹脂系接
着剤で固定され、主コイル９のコイル導体４０とシール
ドコイル９’のボビン４２とは樹脂で剛性よく接続さ
れ、全体として一体化されている。

【００２９】このような傾斜磁場コイルにおいて、第１
の圧電素子３０ａ、３０ｃは、ボビン４１の内側に、第
２の圧電素子３０ｂ、３０ｄはシールドボビン４２の内
側に固定され、圧電素子３０ａと３０ｂが積層方向に間
隙をもって、圧電素子３０ｃと３０ｄが積層方向に間隙
をもって、それぞれ配置されている。図１に実施例と同
様に圧電素子３０ａ、３０ｂは分極方向が軸方向で、圧
電素子３０ｃ、３０ｄは分極方向が円周方向であり、複
数の対が円筒状の傾斜磁場コイルに分散配置されてい
る。

【００３０】この実施例においても、図１に実施例と同
様に積層方向に間隙をもって配置された圧電素子の対に
印加する電圧の大きさ、極性を適宜制御することによ
り、それらによって挟まれるボビン及びコイル導体の部
分に単純圧縮・引張り力或いはモーメント力を作用し、
傾斜磁場コイル駆動時に発生する振動をキャンセルする
ことができる。

【００３１】図３の構成においても、図１の場合と同様
に、圧電素子は電気的エネルギーを機械的エネルギーに
変換する素子としても、また機械的エネルギーを電気的
エネルギーに変換する素子としても、さらに両者を兼ね
るものとしても機能させることができる。また圧電素子
の配置は、本発明の趣旨から、対をなす圧電素子が積層
方向に間隙を有していればよく、図示する位置に限定さ
れるものではない。

【００３２】尚、図１及び図３に示す実施例において、
圧電素子３０は図４に示すように電源４４及び制御装置
４３に接続されている。制御装置４３は、キャンセルす
べき電磁力に関する情報に基づき電源４４を駆動し、第
１及び第２の圧電素子３０が電磁力をキャンセルするよ
うな単純圧縮・引張り力或いはモーメント力を生じるよ
うに電気的エネルギーである電圧を印加する。この電磁
力に関する情報は、傾斜磁場コイルの単純圧縮・引張り
力に基づく変形及びモーメント力に基づく変形を検出す
るセンサとしての第１及び第２の圧電素子によって得る
ことができる。これらセンサの発生する電気的エネルギ
ーは電気信号として制御装置４３に送られ、アクチュエ
ータとしての第１及び第２の圧電素子３０の駆動の制御
に使用される。また電磁力に関する情報として、シーケ
ンサ７からの傾斜磁場駆動情報（傾斜磁場強度、タイミ
ング）を利用することもできる。

【００３３】図４は、シーケンサ７の傾斜磁場駆動情報
に基づいて圧電素子の駆動を制御する場合を示したもの
である。ここでシーケンサ７の傾斜磁場駆動情報として
は、傾斜磁場強度、印加タイミング、印加軸が利用され
る。図４の構成において、制御装置４３は、予め各圧電
素子３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄに加える電圧の比
率（重み付量）を求めメモリに格納しておき、この重み
付量に基づき、各圧電素子に印加する電圧を決定する。
重み付量は以下のように決定される。まず３軸の傾斜磁
場コイルのうちＸ軸のみ、ある傾斜磁場強度（Ｇ₀）で
駆動し、そのときに発生する各部の圧電素子の電圧をＡ
／Ｄ変換し、その値を制御装置４３のメモリに格納す
る。同様にＹ、Ｚ軸の傾斜磁場の場合についても各部の
圧電素子の電圧の値を求めメモリに格納する。これら各
軸の傾斜磁場駆動に伴う各圧電素子３０に加える電圧に
ついて、その比率を演算し、重み付け量（ｋｘ、ｋｙ、
ｋｚ）とする。

【００３４】そして実際の撮影時に、制御装置４３はシ
ーケンサ７から傾斜磁場駆動情報を取込み、印加軸とそ
の傾斜磁場強度の情報から全体の傾斜磁場強度を求め、
その値を各圧電素子ごとに重み付けし、その信号で各圧
電素子の電源４４を駆動し圧電素子３０に電圧を印加す
る。この圧電素子駆動のタイミングは、シーケンサ７か
らの印加タイミング情報に合せて行う。ところで、実際
の撮像シーケンス実行時においては、複数の傾斜磁場が
同時に印加される場合が多い。例えば撮影時の傾斜磁場
強度をＧとし３軸同時に印加したとすると、１つの圧電
素子３０’に印加する電圧は、その圧電素子３０’の重
み付け量をｋｘ、ｋｙ、ｋｚとすると、−Ｇ（ｋｘ＋ｋ
ｙ＋ｋｚ）／Ｇ₀となる。この電圧がシーケンサ７の信
号の出力に基づくタイミングで印加される。

【００３５】このようにシーケンサ７の情報を利用する
ことにより、応答性に優れ、効果的に振動、騒音のキャ
ンセルを行うことができる。尚、以上の実施例において
は電気的エネルギーを機械的エネルギーに変換する素子
或いは機械的エネルギーを電気的エネルギーに変換する
素子として圧電素子を例として説明したが、これら変換
素子は圧電素子に限定されるものではない。

【００３６】

【発明の効果】以上の実施例からも明らかなように、本
発明によればＭＲＩ装置の振動及び騒音の発生源である
傾斜磁場コイルに、その積層方向に間隙をもって一対の
電気・機械エネルギー変換素子を配置し、これら変換素
子に印加する電圧をコントロールすることにより、振動
源及び騒音源となる傾斜磁場コイルに発生する単純圧縮
・引張り力やモーメント力に対し、効率よく逆向き且つ
同レベルの力を与えキャンセルできるので、振動、騒音
をキャンセルでき、それによって被検体の恐怖感、不快
感が解消される。また変換素子を一対の組合せとするこ
とにより、単純圧縮・引張り力用及びモーメント力用に
異なる変換素子を設けることを不要とし、１種類の変換
素子で構成でき、装置全体として低コスト化を図ること
ができる。

【００３７】またに変換素子として配置面と平行な方向
に変形可能な圧電素子を用いることにより、１種類の変
換素子で傾斜磁場コイルの複雑な変形の検出とのキャン
セルとを行うことができる。更に変換素子の制御にシー
ケンサの傾斜磁場駆動情報を利用することにより、応答
性よく、効果的に騒音、振動を抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のＭＲＩ装置の傾斜磁場コイルの一実施
例の断面及びその要部を示す図。

【図２】本発明のＭＲＩ装置における変換素子の作用を
模式的に説明する図。

【図３】本発明のＭＲＩ装置の傾斜磁場コイルの他の実
施例の断面及びその要部を示す図。

【図４】本発明のＭＲＩ装置における圧電素子の制御の
一実施例を説明するブロック図。

【図５】本発明のＭＲＩ装置の全体構成図。

【符号の説明】

１・・・・・・被検体（検査対象）２・・・・・・静磁場発生回路（静磁場発生手段）３・・・・・・傾斜磁場発生系（傾斜磁場発生手段）６・・・・・・信号処理系（画像再構成手段）７・・・・・・シーケンサ（制御手段）８・・・・・・ＣＰＵ（画像再構成手段）９・・・・・・主コイル（傾斜磁場発生コイル）９’・・・・・・シールドコイル１４ａ、１４ｂ・・・・・・高周波コイル３０（３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ）・・・・・・圧電素
子４０・・・・・・主コイル導体（コイル導体）４０・・・・・・シールドコイル導体（コイル導体）４１・・・・・・主ボビン（ボビン）４２・・・・・・シールドボビン（ボビン）４３・・・・・・制御装置（変換素子制御手段）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】検査対象の置かれる空間に静磁場を発生す
る静磁場発生手段と、前記空間に傾斜磁場を発生する傾
斜磁場発生手段と、前記検査対象に電磁波を照射し或い
は前記検査対象からの磁気共鳴信号を検出する高周波コ
イルと、前記磁気共鳴信号を使って前記検査対象の物理
的性質を表わす画像を得る画像再構成手段と、検査条件
を制御する制御手段とを備えた磁気共鳴イメージング装
置において、前記傾斜磁場発生手段は、少なくとも１のコイル導体
と、このコイル導体を保持する少なくとも１の保持部材
とが積層された構造を有するとともに、電気的エネルギ
ーを機械的エネルギーに或いは機械的エネルギーを電気
的エネルギーに変換可能な第１及び第２の変換素子とを
備え、前記第１の変換素子と第２の変換素子はそれぞれ
前記傾斜磁場発生手段における積層方向に間隙をもって
配置されていることを特徴とする磁気共鳴イメージング
装置。
【請求項２】検査対象の置かれる空間に静磁場を発生す
る静磁場発生手段と、前記空間に傾斜磁場を発生する傾
斜磁場発生手段と、前記検査対象に電磁波を照射し或い
は前記検査対象からの磁気共鳴信号を検出する高周波コ
イルと、前記磁気共鳴信号を使って前記検査対象の物理
的性質を表わす画像を得る画像再構成手段と、検査条件
を制御する制御手段とを備えた磁気共鳴イメージング装
置において、前記傾斜磁場発生手段は、傾斜磁界を遮蔽するシールド
コイル導体と、このシールドコイル導体を保持する第１
の保持部材と、傾斜磁場を発生させる傾斜磁場コイル導
体と、この傾斜磁場コイル導体を保持する第２の保持部
材とが積層された構造を有するとともに、電気的エネル
ギーを機械的エネルギーに或いは機械的エネルギーを電
気的エネルギーに変換する第１及び第２の変換素子を備
え、前記第１の変換素子と第２の変換素子はそれぞれ前
記傾斜磁場発生手段における積層方向に間隙をもって配
置されていることを特徴とする磁気共鳴イメージング装
置。
【請求項３】前記変換素子は、電気的エネルギーによっ
て、配置された面に平行な方向に変形し、或いは配置さ
れた面に平行な方向の機械的エネルギーによって電気的
エネルギーが発生する圧電素子であることを特徴とする
請求項１又は２記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項４】前記傾斜磁場発生手段は円筒状の形状を有
し、前記圧電素子は、分極方向が円筒の円周方向に一致
するように積層方向に間隙をもって配置された第１及び
第２の圧電素子の対と、分極方向が円筒の軸方向に一致
するように積層方向に間隙をもって配置された第１及び
第２の圧電素子の対とから構成されることを特徴とする
請求項３記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項５】前記制御手段からの情報に基づき、前記変
換素子に印加する電圧を制御する変換素子制御手段を備
えたことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項
記載の磁気共鳴イメージング装置。