JP5507531B2

JP5507531B2 - 磁気共鳴イメージング装置

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Publication number: JP5507531B2
Application number: JP2011258228A
Authority: JP
Inventors: 康弘中; 伸一郎鈴木
Original assignee: Hitachi Medical Corp
Current assignee: Hitachi Healthcare Manufacturing Ltd
Priority date: 2011-11-25
Filing date: 2011-11-25
Publication date: 2014-05-28
Anticipated expiration: 2031-11-25
Also published as: JP2013111126A

Description

本発明は、傾斜磁場コイル断面の少なくとも内側の形状が横長である磁気共鳴イメージング装置に関する。

磁気共鳴イメージング装置は、主に、撮像空間に静磁場を生成する超電導磁石等の静磁場磁石と、被検体からの核磁気共鳴（ＮＭＲ：nuclear magnetic resonance）信号を発生させるためのＲＦ(radio frequency)コイルと、ＮＭＲ信号に位置情報を与えるために傾斜磁場を生成する傾斜磁場コイルから構成される。

一般に、被検体(患者)を中心に、静磁場磁石が最も外側に配置され、その内側に傾斜磁場コイルが設置され、さらにその内側の被検体に最も近い位置にＲＦコイルが設置される。
被検体である患者は、検査用ベッドに仰向けに寝た状態で、傾斜磁場コイルとＲＦコイルとで形成される円筒構造体内に入り撮影される。ＭＲＩの構造と原理の詳細については、例えば特許文献１や特許文献２に記載されている。

従来、傾斜磁場コイルとＲＦコイルの断面形状は円形であったが、患者の圧迫感を低減するために患者が入るスペースを広げ、断面形状が楕円のような横長な形状とすることが提案されている。例えば、特許文献３では、傾斜磁場コイルの外側の断面形状は円形だが、その内側断面形状を横長とした構造が示されている。

特開２００９−１４２６４６号公報特開２００８−１１９２１４号公報特開２０１１−７２４６１号公報

ところで、前記したように、十分な患者が入るスペースを確保するために、傾斜磁場コイル内側の横長な断面の幅を大きくした場合、成形上、その左右の側面部の厚さは従来よりも薄くなる。側面部の厚さが薄くなることにより断面係数の低下により剛性が低下し、磁場を発生させたときに傾斜磁場コイルに生じる振動が従来以上に大きくなる。
この傾斜磁場コイルの振動は、その内側のＲＦコイルにも伝達され、ＲＦコイルの振動も従来以上に大きくなる可能性がある。

さらに、ＲＦコイルの横断面長手方向の幅も可能な限り大きくするため、水平方向に長径をもつ略楕円状のＲＦコイルの側面部の最も外方に突出した部位を傾斜磁場コイルに接触させる構造とする場合が考えられる。この場合、振動する傾斜磁場コイルに接触構造のＲＦコイルの振動はさらに増加する可能性がある。

ところが、ＲＦコイルの外側表面(外面)には、コイルやコンデンサ等の複数の電子部品が搭載されている。ＲＦコイルの振動が従来以上に増加すると、当該電子部品の接続部が外力を受けて断線することが懸念される。特に、ＲＦコイル外面上に固定されたガラスエポキシ等で製造された回路基板上に搭載された電子部品は、回路基板自身が固有振動数で共振してより大きく振動し、断線することが懸念される。

本発明は上記実状に鑑み、ＲＦコイル表面に固定された基板の振動を抑制することで当該基板上に搭載された電子部品の接続信頼性が高く、被検体スペースが広い磁気共鳴イメージング装置の提供を目的とする。

上記目的を達成すべく、第１の本発明に関わる磁気共鳴イメージング装置は、磁気共鳴現象を用いる磁気共鳴イメージング装置であって、筒形状の傾斜磁場コイルと、前記傾斜磁場コイルの内方に設けられ、筒形状を有するとともにその中心軸方向に垂直な断面が扁平形状であるＲＦコイルと、前記両コイル間の前記ＲＦコイル表面上に固定され、複数の電子部品が接続される基板と、前記基板における前記電子部品搭載面の反対側の面に、第１の粘着材を介して貼り付けられる補強板とを備えている。

第２の本発明に関わる磁気共鳴イメージング装置は、磁気共鳴現象を用いる磁気共鳴イメージング装置であって、筒形状の傾斜磁場コイルと、前記傾斜磁場コイルの内方に設けられ、筒形状を有するとともにその中心軸方向に垂直な断面形状は扁平形状であるＲＦコイルと、前記両コイルの間の前記ＲＦコイル表面上に固定され、複数の電子部品が接続される基板と、前記基板における前記電子部品搭載面の反対側の面の前記ＲＦコイルへの固定部位置に、第２の粘着材を介して貼り付けられる支持部材とを備えている。

本発明によれば、ＲＦコイル表面に固定された基板の振動を抑制することで当該基板上に搭載された電子部品の接続信頼性が高く、被検体スペースが広い磁気共鳴イメージング装置を実現できる。

本発明に係わる実施形態１の磁気共鳴イメージング装置の正面側から見た傾斜磁場コイルとＲＦコイル周辺部の概略構造を示す図である。図１のＡ−Ａ線断面図である。ＲＦコイルの概略構造を示す斜視図である。中央部に電子部品を接続した従来のガラスエポキシ製の試験基板を示す平面図である。ボルトで固定するスパンを９０ｍｍとした場合の不図示の加振機による入力加速度振幅と試験基板の応答加速度振幅の関係を示す図である。入力加速度振幅と、電子部品の接続断線が発生したスイープ回数との関係を、固定スパンをパラメータとして示す図である。振動により回路基板表面に発生する応力を解析的に求めるためのモデルを示す図である。 (ａ)は実施形態１の回路基板を被固定面側から見た平面図であり、(ｂ)は(ａ)のＢ方向矢視図であり、(ｃ)は(ａ)のＣ方向矢視図である。支持板を示す斜視図である。円環状の支持板材を示す斜視図である。 (ａ)は実施形態２の回路基板を被固定面側から見た平面図であり、(ｂ)は(ａ)のＤ方向矢視図であり、(ｃ)は(ａ)のＥ方向矢視図である。 (ａ)は実施形態３の回路基板を被固定面側から見た平面図であり、(ｂ)は(ａ)のＦ方向矢視図であり、(ｃ)は(ａ)のＧ方向矢視図である。

以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。
＜＜実施形態１＞＞
図８に、実施形態１に関わるＲＦコイルへ固定する基板の概略構造を示す。
図１に、本発明に係わる実施形態１の磁気共鳴イメージング装置の正面側から見た傾斜磁場コイルとＲＦコイル周辺部の概略構造を示す。図２には、図１のＡ−Ａ線断面での概略構造を示す。

実施形態１の磁気共鳴イメージング装置（ＭＲＩ）Ｍは、磁界の中に被検体(患者)Ｐを入れ、体内の原子、例えば水素(Ｈ)の原子核に核磁気共鳴現象を発生させ、当該核磁気共鳴現象で得られる電磁波を検出して画像化して体内の異常を発見するための装置である。
原子核としては、水素以外の炭素(Ｃ)、リン(Ｐ)、ナトリウム(Ｎａ)等のその他の原子核でもよい。

磁気共鳴イメージング装置Ｍは、被検体(患者)Ｐが横たわる撮像空間Ｓに静磁場を生成する超電導磁石等の静磁場磁石５と、被検体Ｐからの核磁気共鳴（ＮＭＲ）信号(電磁波)を発生させるとともに受信するためのＲＦコイル２と、ＮＭＲ信号に位置情報を与えるために傾斜磁場を生成する傾斜磁場コイル１とを備え構成される。

磁気共鳴イメージング装置Ｍは、被検体(患者)Ｐを中心に、内部に略円柱状空間が形成される静磁場磁石５が最も外側に配置され、その内側に筒状の傾斜磁場コイル１が設置され、さらにその内側の被検体(患者)Ｐに最も近い位置に筒状のＲＦコイル２が設置される。

傾斜磁場コイル１は、撮像空間Ｓに該傾斜磁場コイル１に流れる電流により傾斜磁場を生成するためにコイルが巻線され形成されている。
傾斜磁場コイル１は、外面が略円筒状を呈する一方、十分な被検体(患者)Ｐのスペースを確保するために、内面はＲＦコイル２を収納すべく略楕円筒状を呈している。別言すれば、傾斜磁場コイル１は、筒状の形状を有し、その中心軸に垂直な断面の内面が横長の扁平形状を呈している。

図３に、ＲＦコイルの概略構造を示す。
ＲＦコイル２は、被検体ＰからのＮＭＲ信号を発生させるために高周波磁場を形成するとともに、被検体ＰからのＮＭＲ信号を検出する。
ＲＦコイル２は、筒状の形状を有し、十分な被検体Ｐのスペースを確保するために、その中心軸に垂直な断面が横長の扁平形状を呈している。

ＲＦコイル２は、その中心軸方向の両端縁に形成されるツバ部６ａ、６ｂとツバ部６ａ、６ｂ間の筒状の胴部６ｃとを有するボビン６を最内側に有する。ボビン６は、例えばガラスエポキシ等の樹脂製である。
ＲＦコイル２は、銅箔７を貼ったガラスエポキシ等の薄膜のシート６ｓを、ボビン６の胴部６ｃの外周面に巻き付けて形成される。そして、ＲＦコイル２の銅箔７には、所々にコンデンサ８やコイル９等の電子部品が接続されている。

さらに、ＲＦコイル２の外面(表面)上には、コンデンサ２８やコイル２９等の複数の電子部品が実装(搭載)される回路基板１２が、ボルト、ナット等で螺設されている。回路基板１２は、例えばガラスエポキシ製であり、配線パターンがエッチング等で形成されている。

回路基板１２は、ＲＦコイル２への給電配線のための基板であり、コイル(銅箔７やコイル９等)への電磁的な影響を抑制するために、回路基板１２とその配線１３はボビン６上の銅箔７等から離隔して設置している。
図１、図２に示すように、傾斜磁場コイル１とＲＦコイル２は、それぞれの支持体３、４を介して、静磁場磁石５の筐体に固定される。

前記したように、傾斜磁場コイル１の内部を、横断面水平方向に長い横長の扁平な構造、すなわち水平方向に長径をもつ略楕円形状とした場合、その両側面部１ｓの厚さ(図１参照)が従来よりも薄くなる。このように、傾斜磁場コイル１の形状が中心軸について対称でなくなるため、撮像空間Ｓへの磁場印加時に傾斜磁場コイル１内に発生する応力が不均一となり、その振動が従来よりも大きくなることが想定される。そのため、傾斜磁場コイル１からＲＦコイル２に伝達される振動が大きくなる可能性がある。

さらに、ＲＦコイル２の横断面長手方向の幅(横断面略楕円形状の水平方向に延びる長径の寸法)を可能な限り大きくするため、ＲＦコイル２の側方の最も突出した部位の側部２ｓを傾斜磁場コイル１に接触させた場合には、傾斜磁場コイル１の振動がＲＦコイル２に常に直接伝達されることから、ＲＦコイル２の振動がさらに増加することが懸念される。

実際に、横断面横長の扁平形状のＲＦコイル２に印加する電磁周波数をスイープ(変化)させて、ＲＦコイル２に発生する振動を測定する実験を行ったところ、従来の横断面円状のＲＦコイルの場合の約十倍の振動加速度が計測された例も報告されている。
ＲＦコイル２の外面(表面)に直接接続されたコンデンサ８やコイル９等の電子部品の接続信頼性を解析等により検討したところ、前記の従来の約十倍の振動が加わった場合でもその接続部には微小なひずみしか発生せず、断線する懸念は小さいことが明らかとなった。

これに対して、ＲＦコイル２の外面に固定された回路基板１２上に実装(搭載)された電子部品(コンデンサ２８やコイル２９等)は、以下の結果より、その接続が断線する可能性があると判断される。その根拠を示す実験結果を以下に説明する。
実験は、図４に示す中央部に電子部品１６を接続した従来のガラスエポキシ製の回路基板１４、すなわち外形寸法が、１００×５０ｍｍ、厚さは標準厚である１．６ｍｍの回路基板１４を、ボルト１５で４箇所固定し、これに加振機により周波数をスイープ(変化)させた振動を加えた場合の電子部品１６の接続寿命を検討した。

図５に、ボルト１５で固定する固定スパンｓを従来の９０ｍｍとした場合の不図示の加振機による入力加速度振幅と回路基板の応答加速度振幅の関係を示す。
試験した範囲では、回路基板１４は６００Ｈｚ近辺(図５のピーク(１)の５８０Ｈｚ)と３０００Ｈｚ近辺(図５のピーク(２)の３１４０Ｈｚ)で共振点、つまり固有振動数を持つことが判明した。特に、６００Ｈｚ付近の共振点(図５のピーク(１))では、入力加速度振幅１００ｍ／ｓ^２の場合、回路基板１４は全振幅量約２ｍｍの大きな振動が発生した。

図６に、入力加速度振幅と電子部品の接続断線が発生したスイープ回数との関係を、固定スパンｓをパラメータとして示す。図６の縦軸に試験基板１４に印加した入力加速度振幅(ｍ／ｓ^２)をとり、図６の横軸に電子部品が断線したスイープ回数(回)をとっている。
入力加速度振幅１００ｍ／ｓ^２、●印の固定スパン９０ｍｍの場合、１０回程度のスイープの実施で断線が発生した。前記の横断面形状が横長なＲＦコイル２の振動測定では、加振の周波数６００Ｈｚ付近での振動加速度振幅は約１００ｍ／ｓ^２だった。

したがって、従来と同様にＲＦコイル２上の回路基板１２(図３参照)を試験用の回路基板１４と同じ固定スパン９０ｍｍで固定した場合、ごく短期間で断線が発生すると予測された。つまり、ＲＦコイル２上の回路基板１２は、図６の●印の固定スパン９０ｍｍの入力加速度振幅１００ｍ／ｓ^２の場合から、１０回前後のスイープで断線が発生すると予想される。

ここで、ＲＦコイル２上の回路基板１２(図３参照)の振動を低減し、回路基板１２上に実装された電子部品の接続断線を防止するためには、回路基板１２の断面係数が増加するとその応力σが減少することから、回路基板１２の厚さを従来よりも厚くすることが有効である。
図７に示すような、加速度(ａ)により分布荷重ｗ(単位長さ当りの荷重ｗ)が負荷されたはりを考えた場合、材料力学の公式より、中央部の中立軸からの表面の位置ｈ／２における応力σは次の式(１)で表される。

ここで、Ｌは固定スパン(固定箇所の距離)(図４の固定スパンｓ)、ｂ、ｈはそれぞれ回路基板の幅、厚さ、ａは振動加速度、rは回路基板の密度である。

また、分布荷重ｗは、力＝質量×加速度と表されることから、はりの単位長さ当りの質量rｂｈを用いて、ｗ＝ａ×rｂｈと表される。
式(１)より、回路基板１２の応力はその厚さｈに反比例することが分る。
したがって、例えば厚さｈを従来の１．６ｍｍの２倍の約３ｍｍとすれば、式(１)より応力σは１／２に低減され、加速度ａを１／２に低減した場合に相当する。

しかし、ガラスエポキシ製の回路基板は、標準厚さ１．６ｍｍ以上のものは一般的に市販されておらず特注品となるため、標準寸法外の回路基板を使用することは若干のコスト増を招来する。
そこで、図８に示すように、コンデンサ２８やコイル２９が実装(搭載)される回路基板１２に塩化ビニル等の補強板１９を貼り付ける(接触して設ける)ことでみかけ上の断面係数を高くし、回路基板１２の振動に対する剛性を強化することが有効である。

回路基板１２を補強板１９に貼り付けるときに、粘弾性的特性を有する粘着テープや接着材の粘着材２１ａを使用すれば、その粘着テープ等の粘着材２１ａによる粘性減衰力による減衰効果で、共振点(固有振動数)での振動ピークが抑制される効果も期待できる。
さらに、貼り付けた補強板１９が振動によりはがれてしまうことを防止するため、回路基板１２のＲＦコイル２への４箇所での固定部ｋ１、ｋ２、ｋ３、ｋ４に加え、回路基板１２の中央部付近にも固定部ｋ５、ｋ６を設けることが望ましい。

回路基板１２の中央部に固定部ｋ５、ｋ６を設けることにより、固定部ｋ５と固定部ｋ１または固定部ｋ４との各固定スパンや固定部ｋ６と固定部ｋ２または固定部ｋ３との各固定スパンが、中央部付近に固定部ｋ５、ｋ６を設けない場合の固定部ｋ１と固定部ｋ４との固定スパンや固定部ｋ２と固定部ｋ３との固定スパンより小さくなることによる振動(振幅)低減効果も期待できる。
何故なら、各固定スパンは、振動の節間の距離となるので、中央部付近に固定部ｋ５、ｋ６を設けた場合、設けない場合に比較し、振動の節間の距離が短くなるからである。

固定スパンＬ、すなわち固定部距離の振動の節間の距離を小さくすることによる効果は、式（１）と図６に示す実験結果から明らかである。
例えば、Ｌを１／２（４５ｍｍ）とすれば、式（１）から応力σはＬ^２に比例するので、応力σは１／４に低減され、応力σが比例する加速度ａを１／４に低減したと同等の効果が得られる。さらに、式（１）から応力σが反比例する回路基板厚さｈを２倍にする対策と合わせて実施すれば、加速度を１／２×１／４の１／８に低減したと同じ効果が得られ、問題がない実績がある従来の振動レベルに近付けることができる。

一方、例えば図６の実験結果からは、スパン３０ｍｍとした場合、従来のスパン９０ｍｍの場合の加速度振幅１００ｍ／ｓ^２での寿命の約５倍の加速度での寿命に相当することが確認できる。すなわち、図６から、スパン９０ｍｍの場合(図６の●印)の加速度振幅１００ｍ／ｓ^２の断線したスイープ回数は、スパン３０ｍｍの場合(図６の■印)での加速度振幅が約５００ｍ／ｓ^２の断線したスイープ回数にほぼ相当することが分る。

これより、回路基板１２の固定部(ｋ１〜ｋ６)のスパンを３０ｍｍとした場合、振動加速度を約１／５低減とした場合と同等の効果が得られると言える。
回路基板１２の厚さｈを２倍にする対策(式(１)よりσが１／２となり、加速度ａを１／２にしたことと同等の効果)と合わせて実施することにより、加速度を１／１０に低減したと同等であり、従来と同等の加速度に低減した効果が得られる。

さらに、式（１）でのＬ^２／ｈの値を考えると、入力加速度振幅１００ｍ／ｓ^２で電子部品の接続断線が懸念される、スパンＬが従来の９０ｍｍ、厚さｈが回路基板の標準厚１．６ｍｍの組み合わせの場合、Ｌ^２／ｈは５０６０ｍｍである。

前記したように、横断面横長の扁平形状のＲＦコイル２では従来の円筒形状のＲＦコイルの場合の約十倍の振動加速度が報告されているため、回路基板１２の式(１)の応力σを従来と同等レベルに低減するためには、回路基板１２に印加される加速度ａが十倍なので、回路基板１２の密度rが等しいとした場合、Ｌ^２／ｈの値を、少なくとも１／１０の約５００ｍｍ以下に低減する必要がある。

実験的に応力低減効果が１／５と確認された固定スパンＬを３０ｍｍで、厚さｈを標準厚１．６ｍｍの２倍の３ｍｍとすればトータルでの応力低減効果が１／１０未満となり、このときのＬ^２／ｈは３００ｍｍである。よって、Ｌ^２／ｈを３００以下にできれば、より確実に電子部品の接続の信頼性を確保するため望ましい。

図８は、ＲＦコイル上に固定された、電子部品が実装された回路基板の概略構造の例を示す図である。図８(ａ)は回路基板を被固定面側から見た平面図であり、図８(ｂ)は図８(ａ)のＢ方向矢視図であり、図８(ｃ)はＲＦコイル２の外周の接線方向に見た図８(ａ)のＣ方向矢視図である。
図８(ａ)に示すように、回路基板１２をＲＦコイル２のボビン６の胴部６ｃの外方に突出する曲面上に安定して固定する必要がある。

図８(ｂ)に示すように、平板状の回路基板１２の下面に対してＲＦコイル２が凸状に形成され、回路基板１２をそのままＲＦコイル２の凸状の外面に固定すると中央部がＲＦコイル２に当接し、縁部がＲＦコイル２から浮いた非接触の状態になる。
そのため、回路基板１２のＲＦコイル２の周方向の縁部に対向する補強板１９の下部に、さらに図９に示す短冊状の２本の支持板２０(２０Ａ、２０Ｂ)を、粘着材２１を介して、貼り付ける。粘着材２１は、粘弾性的特性を有する粘着テープや接着材等であり、粘着材２１による粘性減衰による減衰効果で、共振点(固有振動数)での振動ピークが抑制される効果がある。

そして、図８(ｃ)に示すように、ボルト１０の雄ネジ部を、回路基板１２、粘着材２１ａ、補強板１９、粘着材２１、支持板２０にそれぞれ穿設される孔を挿通させ、ボルトｎをボルト１０の雄ネジ部に螺着して、回路基板１２はＲＦコイル２に取着される。
図９に示す支持板２０Ａは、薄い板厚の細長い短冊状の長形状を呈しており、固定部ｋ１、ｋ５、ｋ４の各位置にボルト１０(図８参照)の雄ネジ部が挿通される挿通孔ａ１、ａ５、ａ４が貫設されている。

同様に、支持板２０Ｂは、薄い板厚の細長い短冊状の長形状を呈しており、固定部ｋ２、ｋ６、ｋ３の各位置にボルト１０(図８参照)の雄ネジ部が挿通される挿通孔ａ２、ａ６、ａ３が貫設されている。
支持板２０(２０Ａ、２０Ｂ)、例えば塩化ビニル等の樹脂、ゴム等が用いられ、特に限定されない。しかし、支持板２０は回路基板１２に伝達される振動の減衰作用を有する材料が望ましい。

短冊状の支持板２０には、回路基板１２の補強板としての効果も期待され、さらに振動を低減するためにも有効に作用する。
回路基板１２の固定(ｋ１〜ｋ６)はボルト１０やナットｎ等で、ＲＦコイル２の中心軸に沿った支持板２０(２０Ａ、２０Ｂ)の長手方向の位置で行い、支持板２０Ａの両端部(ｋ１、ｋ４)と中央部(ｋ５)、および、支持板２０Ｂの両端部(ｋ２、ｋ３)と中央部(ｋ６)の各３箇所以上で固定するのが好ましい。

ＲＦコイル２の中心軸に沿った方向の支持板２０(２０Ａ、２０Ｂ)の長手方向の位置での固定は、回路基板１２の下面とＲＦコイル２の外面(表面)との距離が等しいため、支持板２０(２０Ａ、２０Ｂ)の回路基板１２やＲＦコイル２の外面からの剥離(はがれ)を抑制することができるためである。
なお、支持板２０(２０Ａ、２０Ｂ)は、固定部ｋ１〜ｋ６にそれぞれ独立して設ける図１０に示す環状の支持板材３０としてもよい。

各支持板材３０には、ボルト１０の雄ネジ部が挿通する挿通孔３０ａが貫設されている。支持板材３０は、例えば塩化ビニル等の樹脂、ゴム等が用いられ、特に限定されない。しかし、支持板材３０に、回路基板１２の振動に対する減衰作用を有する材料がより好ましい。
図１０では、支持板材３０が環状の場合を例示したが、回路基板１２とＲＦコイル２との間にクリアランスを形成できれば、その形状は限定されないのは勿論である。

また、図９の支持板２０(２０Ａ、２０Ｂ)は固定部を３つずつ固定し、図１０の支持板材３０固定部を１つずつ固定する支持部材を例示したが、回路基板１２とＲＦコイル２との間にクリアランスを形成でき、かつ振動の減衰作用を有すれば、固定部を幾つ固定するかは、任意に選択可能である。
なお、図８では回路基板１２上の主な部品(コンデンサ２８、コイル２９)のみを示し、その他の部品や配線や配線パターン等は省略している。

また、図３に示した例では回路基板１２の数は１個の場合を例示したが、複数の回路基板１２を同様に固定する。さらに、図３では、回路基板１２の位置はＲＦコイル２の上部として示したが、それ以外の位置、すなわち側面部や下部等に接続される場合もある。いずれの場合でも、前記した対策により同様の断線防止効果が得られる。
回路基板１２の取り付け位置は、ＲＦコイル２が扁平形状のため、その上・下部は空きスペースが存在し、入出力端子の接続作業が容易で、スペースの観点から望ましい。一方、ＲＦコイル２の両側部(図１の側部２ｓ)は振動が発生した際に振動の節に成り易く、振動振幅が小さい傾向にあるので、回路基板１２の防振の観点から望ましい。

上記構成によれば、ＲＦコイル２の表面(外面)に固定された回路基板１２の振動を抑制して回路基板１２上の電子部品の接続部の信頼性を向上することができる。
これにより、より被検体(患者)Ｐのスペースが広い、横長な傾斜磁場コイル１の横断面内側形状とＲＦコイル２横断面形状を有する磁気共鳴イメージング装置Ｍを提供することができる。

＜＜実施形態２＞＞
次に、実施形態２の磁気共鳴イメージング装置Ｍについて説明する。
図１１に、実施形態２に関わるＲＦコイルへ固定する回路基板の概略構造を示す。図１１(ａ)は回路基板を被固定面側から見た平面図であり、図１１(ｂ)は図１１(ａ)のＤ方向矢視図であり、図１１(ｃ)はＲＦコイル２の外周の接線方向に見た図１１(ａ)のＥ方向矢視図である。

実施形態２では、実施形態１の回路基板１２と異なり、回路基板２２の固定部の一部(ｋ２５、ｋ２６)を、補強板１９、支持板２０のみ(粘着材２１を含む)をＲＦコイル２に固定する構成としたものである。
実施形態２における実施形態１と同様な構成要素には同一の符号を付して示し、詳細な説明を省略する。

実施形態２の図１１に示す例では、回路基板２２の中央部２箇所の固定部ｋ２５、ｋ２６は、回路基板２２の下方に貼り付けられる(接触して設けられる)補強板１９、支持板２０のみ(粘着材２１を含む)をＲＦコイル２に固定する構造とした。
補強板１９の固定部ｋ２５、ｋ２６には、固定用ボルト１０のボルト頭１０ｔが回路基板２２に突出しないよう、回路基板２２の設置面側に、固定用ボルト１０のボルト頭１０ｔが収容されるザグリ(凹)部１７が設けられている。

この構造とすることにより、補強板１９の回路基板２２からのはがれ防止の観点では不利となるが、固定用ボルト１０の存在に制限を受けることなく、または、阻害されずに、コンデンサ２８、コイル２９等の電子部品を回路基板２２に実装できる利点が得られる。
また、さらに回路基板２２のＲＦコイル２への固定箇所を増やし、より強固に振動を抑制することが容易となり、その点でも有利である。

なお、実施形態２では、回路基板２２の中央付近の固定部を外面に固定用のボルト頭１０ｔが突出しないように、回路基板２２、補強板１９に凹状のザグリ(凹)部１７を設ける場合を例示したが、回路基板２２のコーナ部の固定部ｋ２１〜ｋ２４において回路基板２２、補強板１９に凹状のザグリ(凹)部１７を設け、固定用ボルト１０のボルト頭１０ｔが回路基板２２の外面に突出しないように構成してもよい。また、回路基板２２のコーナ部の固定部または中央付近の固定部のうちの少なくとも何れかを固定用ボルト１０のボルト頭１０ｔが回路基板２２に突出しないように構成してもよい

＜＜実施形態３＞＞
次に、実施形態３の磁気共鳴イメージング装置Ｍについて説明する。
実施形態３では、実施形態１の回路基板１２に相当する回路基板３２(３２Ａ、３２Ｂ)を分割する構成としたものである。
図１２に、実施形態３に関わるＲＦコイルへ固定する回路基板の概略構造を示す。図１２(ａ)は回路基板を被固定面側から見た平面図であり、図１２(ｂ)は図１２(ａ)のＦ方向矢視図であり、図１２(ｃ)はＲＦコイル２の外周の接線方向に見た図１２(ａ)のＧ方向矢視図である。

実施形態１や実施形態２のように回路基板１２、２２の中央部に固定部ｋ５、ｋ６(図８参照)、固定部ｋ２５、ｋ２６(図１１参照)を設けた場合、ＲＦコイル２のボビン６の変形にならって回路基板１２、２２がそれぞれ変形してしまい、コンデンサ２８やコイル２９等の電子部品の接続信頼性に影響を及ぼす可能性がある。

そこで、実施形態３の図１２に示した例では、回路基板３２、補強板１９、支持板２０Ａ、２０Ｂをそれぞれ２枚の回路基板３２Ａ、３２Ｂ、２枚の補強板１９Ａ、１９Ｂ、２セットの支持板２０Ａ１、２０Ｂ１、２０Ａ２、２０Ｂ２に分割し、回路基板３２Ａのコーナ箇所の固定部ｋａ３１〜ｋａ３４および回路基板３２Ｂのコーナ箇所の固定部ｋｂ３１〜ｋｂ３４で固定する構造としている。
これにより、ボビン６の変形の影響が、回路基板３２Ａ、補強板１９Ａ、支持板２０Ａ１、２０Ｂ１と、回路基板３２Ｂ、補強板１９Ｂ、支持板２０Ａ２、２０Ｂ２との分割された空間ｐ１で開放されるようにしている。２枚の回路基板３２Ａ、３２Ｂの間は配線５２で結線され、電気的接続を図っている。
なお、実施形態３では、回路基板３２、補強板１９、支持板２０Ａ、２０Ｂをそれぞれ２分割した場合を例示したが、２分割以上としてもよい。

＜＜その他の実施形態＞＞
前記実施形態では、回路基板１２、２２、３２に補強板１９を貼り付ける場合を例示したが、回路基板１２、２２、３２の強度を高めたり、厚肉に形成することで、補強板１９(１９Ａ、１９Ｂ)を設けることなく構成してもよい。

また、前記実施形態では、回路基板１２、２２、３２をコーナ部４箇所でＲＦコイル２に固定する場合を例示したが、平板の回路基板を安定的に固定できる３箇所以上であれば固定箇所の数は限定されない。また、回路基板のコーナ部以外の縁部を固定する構成としてもよい。しかしながら、回路基板をコーナ部４箇所で固定すると固定作業が容易であるとともに、回路基板を安定してＲＦコイル２に固定できるので、最も望ましい。

なお、前記実施形態では、回路基板１２のＲＦコイル２への固定を、ボルト、ナット等を用いて行う場合を例示したが、樹脂等の弾性材で弾性変形を利用して固定したりしてもよく、回路基板１２のＲＦコイル２への固定方法は、ボルト以外の方法も適宜選択可能である。

また、前記実施形態では、様々な構成を説明したが、説明した各構成を適宜組み合わせて構成してもよい。これにより、組み合わせた作用効果を奏する。
以上、本発明の様々な実施形態を述べたが、その説明は典型的であることを意図したものである。そして、さらに多くの実施態様が本発明の範囲内で可能である。すなわち、本発明の範囲内で様々な変更と修正が可能である。

１傾斜磁場コイル
２ＲＦコイル
８、２８コンデンサ(電子部品)
９、２９コイル(電子部品)
１２、２２、３２、３２Ａ、３２Ｂ回路基板(基板)
１７ザグリ部(凹部)
１９補強板
２０支持板(支持部材)
２１粘着材(第２の粘着材)
２１ａ粘着材(第１の粘着材)
３０支持板材(支持部材)
３２、３２Ａ、３２Ｂ回路基板(分割される基板)
５２配線
ｈ厚さ(基板と補強板を合わせた厚さ)
ｋ１〜ｋ６、ｋ２１〜ｋ２６、ｋａ３１〜ｋａ３６、ｋｂ３１〜ｋｂ３６固定部
ｋａ３１〜ｋａ３６、ｋｂ３１〜ｋｂ３６固定部
Ｌ固定スパン(基板の前記ＲＦコイルへの固定部の(最小)間隔)
Ｍ磁気共鳴イメージング装置

Claims

磁気共鳴現象を用いる磁気共鳴イメージング装置であって、
筒形状の傾斜磁場コイルと、
前記傾斜磁場コイルの内方に設けられ、筒形状を有するとともにその中心軸方向に垂直な断面が扁平形状であるＲＦコイルと、
前記両コイル間の前記ＲＦコイル表面上に固定され、複数の電子部品が接続される基板と、
前記基板における前記電子部品搭載面の反対側の面に、第１の粘着材を介して貼り付けられる補強板とを
備えることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置において、
前記基板における前記補強板の貼り付け面の反対側の面の前記ＲＦコイルへの固定部位置に、第２の粘着材を介して貼り付けられる支持部材を備える
ことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
請求項１または請求項２に記載の磁気共鳴イメージング装置において、
前記基板の前記ＲＦコイル表面への固定部は前記基板の縁部と前記基板の中央部付近に設けられる
ことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
磁気共鳴現象を用いる磁気共鳴イメージング装置であって、
筒形状の傾斜磁場コイルと、
前記傾斜磁場コイルの内方に設けられ、筒形状を有するとともにその中心軸方向に垂直な断面形状は扁平形状であるＲＦコイルと、
前記両コイルの間の前記ＲＦコイル表面上に固定され、複数の電子部品が接続される基板と、
前記基板における前記電子部品搭載面の反対側の面の前記ＲＦコイルへの固定部位置に、第２の粘着材を介して貼り付けられる支持部材とを
備えることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
請求項４に記載の磁気共鳴イメージング装置において、
前記基板の固定部は前記基板の縁部と前記基板の中央部付近に設けられる
ことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
請求項１または請求項２に記載の磁気共鳴イメージング装置において、
前記基板の固定部は前記基板の縁部に設けられ、前記補強板は前記基板の中央部付近で前記ＲＦコイルと固定され、
前記補強板表面の固定部位置の何れかには、前記基板の固定用部材の頭部が収容される凹部が設けられる
ことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置において、
前記基板は前記補強板とともに２分割以上に分割され、前記各基板は電気的に接続され、
前記各基板の縁部は前記ＲＦコイルと固定される
ことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
請求項２に記載の磁気共鳴イメージング装置において、
前記基板は前記補強板、前記支持部材とともに２分割以上に分割されており、前記各基板は電気的に接続され、
前記各基板の縁部は前記ＲＦコイルと固定される
ことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
請求項４に記載の磁気共鳴イメージング装置において、
前記基板は前記支持板を伴って２分割以上に分割されており、前記各基板は電気的に接続され、
前記各基板の縁部は前記ＲＦコイルと固定される
ことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
請求項１から請求項３または請求項６から請求項８のいずれか１項に記載の磁気共鳴イメージング装置において、
前記基板の前記ＲＦコイルへの固定部の間隔をＬｍｍとし、前記基板と前記補強板を合わせた厚さをｈｍｍとした場合、Ｌ^２／ｈが５００ｍｍ以下である
ことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
請求項４、請求項５または請求項９のいずれか１項に記載の磁気共鳴イメージング装置において、
前記基板の固定部の間隔をＬｍｍとし、前記基板の厚さをｈｍｍとした場合、Ｌ^２／ｈが５００ｍｍ以下である
ことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
請求項３または請求項５または請求項６から請求項９のいずれか１項に記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
前記基板が固定される縁部は、コーナ部の４箇所である
ことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
前記傾斜磁場コイルは、その中心軸に垂直な断面の内面が横長の扁平形状を有する
ことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。