JP6203002B2 - 磁気共鳴イメージング装置、及び、ｒｆ除去フィルタパネルユニットの配線方法 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、磁気共鳴イメージング装置、及び、ＲＦ除去フィルタパネルユニットの配線方法に関する。

ＭＲＩ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ＲＦパルスで磁気的に励起し、この励起に伴って発生するＭＲ信号から画像を再構成する撮像法である。なお、上記ＭＲＩは磁気共鳴イメージング(Magnetic Resonance Imaging)の意味であり、ＲＦパルスは高周波パルス(radio frequency pulse)の意味であり、ＭＲ信号は核磁気共鳴信号(nuclear magnetic resonance signal)の意味である。

ＭＲＩ装置は微弱なＭＲ信号を検出するので、高周波ノイズ(radio frequency noise)が存在しない環境での撮像が望まれる。そのような環境に近づけるＭＲＩ装置のレイアウトの一例としては、ガントリ及び寝台装置はＲＦ遮蔽室（シールドルーム）として構成された撮像室に配置され、入力装置などの操作系は操作室に配置され、傾斜磁場電源などの制御系はコンピュータ室に配置される。

そして、撮像室内外を通過する複数の信号線及び電力線は、撮像室とコンピュータ室との間の壁に設置されたＲＦ除去フィルタパネルユニット(Radio Frequency Eliminating Filter Panel Unit)の各端子にそれぞれ接続される。ＲＦノイズ（高周波ノイズ）は、ＲＦ除去フィルタパネル内の例えば低域通過フィルタによって除去されるので、撮像室側には混入しない（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１１−７２３９０号公報

コンピュータ室は、傾斜磁場コイルを冷却する水冷機器などがあるため、機器内で結露しないように常時温度管理がされている。通常、コンピュータ室では人の出入りがないので、コンピュータ室の空調設備（以降「エアコン」と記す）の設定が変更されることはあまりない。

一方、撮像室内は通常、エアコンの設定を変更せず、エアコンが常時運転した状態である。しかし、操作者の誤解、節電意識、誤操作、停電等により、撮像室のエアコンがオフすることがありうる。従って、撮像室は、撮像中では温度管理されているものの、上記の理由や、人の出入りなどで温度変動が生じうる。さらに、コンピュータ室のエアコン、撮像室のエアコンの一方が故障することもありうる。

上記理由により撮像室とコンピュータ室との間に所定の温度差が生じた場合、高温側の湿度も高いと、撮像室とコンピュータ室の高温側において、ＲＦ除去フィルタパネルに結露が発生する。ＲＦ除去フィルタパネルユニットは、金属板１枚で温度差のある２つの部屋を仕切るため、結露が生じ易い。ＲＦ除去フィルタパネルユニットの各端子には、信号線や電力線が接続されているが、結露により水滴が端子に垂れると、端子間で漏れ電流の発生や、端子間の短絡といったトラブルが生じうる。

このため、ＭＲＩにおいて、撮像室とコンピュータ室との間に設置されるＲＦ除去フィルタパネルの結露によるトラブルを従来よりも回避するための新技術が要望されていた。

以下、本発明の実施形態が取り得る態様の数例を態様毎に説明する。
（１）一実施形態では、ＭＲＩ装置は、ＲＦ除去フィルタパネルユニットと、ガントリと、制御装置とを有する。
ガントリは撮像室に設置され、制御装置はコンピュータ室に設置される。
ＲＦ除去フィルタパネルユニットは、コンピュータ室と撮像室との間の壁に設置されると共に、撮像室側及びコンピュータ室側にそれぞれ複数の端子を有する。
ガントリは、静磁場磁石と、ＲＦパルスを送信するＲＦコイルユニットと、傾斜磁場を印加する傾斜磁場コイルユニットと、ＲＦ除去フィルタパネルユニットにおける撮像室側の複数の端子にそれぞれ接続される複数の撮像室側制御信号線とを有する。
制御装置は、ＲＦ除去フィルタパネルユニットにおけるコンピュータ室側の複数の端子にそれぞれ接続された複数のコンピュータ室側制御信号線を含み、複数のコンピュータ室側制御信号線及び複数の撮像室側制御信号線を経由してガントリに制御信号を送信することで磁気共鳴イメージングを実行する。
ＲＦ除去フィルタパネルユニットにおけるコンピュータ室側の複数の端子は、第１レベルのコンピュータ室側制御信号線が接続される端子と、第２レベルのコンピュータ室側制御信号線が接続される端子とが互いに隣接しないように配線される。
ＲＦ除去フィルタパネルユニットにおける撮像室側の複数の端子は、第１レベルの撮像室側制御信号線が接続される端子と、第２レベルの前記撮像室側制御信号線が接続される端子とが互いに隣接しないように配線される。

（２）別の一実施形態では、ＲＦ除去フィルタパネルユニットは、ＭＲＩ装置のガントリが設置される撮像室と、ＭＲＩ装置の制御装置が設置されるコンピュータ室との間の壁に設置されると共に、撮像室側に露出する撮像室側端子群と、コンピュータ室側に露出するコンピュータ室側端子群と、撮像室側端子群の各端子をコンピュータ室側端子群の各端子に個別に接続する内部回路とを有する。
そして、ＲＦ除去フィルタパネルユニットの配線方法は、以下のステップを有する。
１つは、第１レベルの制御信号線が接続される端子と、第２レベルの制御信号線が接続される端子とが隣接しないように、ガントリからの各制御信号線を撮像室側端子群の各端子にそれぞれ接続するステップである。
１つは、第１レベルの制御信号線が接続される端子と、第２レベルの制御信号線が接続される端子とが隣接しないように、制御装置からの各制御信号線をコンピュータ室側端子群の各端子にそれぞれ接続するステップである。

各実施形態のＭＲＩ装置の全体構成の一例を示す機能ブロック図。 ＭＲＩ装置の各部のレイアウトの一例を示す上面模式図。 湿り空気線図の一例。 撮像室とコンピュータ室との温度差が小さい場合における、ＲＦ除去フィルタパネルユニットの部分を含む両部屋の部分的な上面模式図。 撮像室とコンピュータ室との温度差が大きい場合における、図４と同様の上面模式図。 ＲＦ除去フィルタパネルユニットの概略構成の一例を示す上面模式図。 第１の実施形態におけるＲＦ除去フィルタパネルユニットの配線方法の一例を示す上面模式図。 図７の配線例における各制御信号線の信号レベルを示す表。 ＲＦ除去フィルタパネルユニットに対する従来の配線方法を示す上面模式図。 第２の実施形態のＲＦ除去フィルタパネルユニットの概略構成、及び、第２の実施形態の配線方法の一例を示す上面模式図。 第３の実施形態のＲＦ除去フィルタパネルユニットの概略構成の一例を示す上面模式図。

以下、ＲＦ除去フィルタパネルユニットの配線方法及びＭＲＩ装置の実施形態について、添付図面に基づいて説明する。各実施形態の主な特徴は、ＲＦ除去フィルタパネルユニットの配線方法等にあるが、各実施形態で共通となるＭＲＩ装置の装置構成、部屋同士のレイアウト例を図１及び図２で説明し、次に結露の原理等を図３〜図５で説明後、図６以降で各実施形態の特徴部分を説明する。なお、各図において同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。

＜装置構成＞
図１は、各実施形態のＭＲＩ装置１８の全体構成の一例を示す機能ブロック図である。ここでは一例として、ＭＲＩ装置１８の構成要素を寝台装置２０、ガントリ３０、制御装置４０の３つに分けて説明する。

第１に、寝台装置２０は、支持台２１と、天板２２と、支持台２１内に配置される天板移動機構２３とを有する。天板２２の上面には、被検体Ｐが載置される。また、天板２２の上面には、被検体Ｐに装着されるＲＦコイル装置１００が接続される接続ポート２５が複数配置される。

支持台２１は、天板２２を水平方向（装置座標系のＺ軸方向）に移動可能に支持する。天板移動機構２３は、天板２２がガントリ３０外に位置する場合に、支持台２１の高さを調整することで、天板２２の鉛直方向の位置を調整する。また、天板移動機構２３は、天板２２を水平方向に移動させることで天板２２をガントリ３０内に入れ、撮像後には天板２２をガントリ３０外に出す。

第２に、ガントリ３０は、例えば円筒状に構成され、撮像室に設置される。ガントリ３０は、静磁場磁石３１と、シムコイルユニット３２と、傾斜磁場コイルユニット３３と、ＲＦコイルユニット３４とを有する。

静磁場磁石３１は、例えば超伝導コイルであり、円筒状に構成される。静磁場磁石３１は、不図示の超伝導コイル用電源から供給される電流により、撮像空間に静磁場を形成する。撮像空間とは例えば、被検体Ｐが置かれて、静磁場が印加されるガントリ３０内の空間を意味する。なお、超伝導コイル用電源は、静磁場磁石３１が静磁場を形成した後は、その後の撮像に必須となるものではない。

シムコイルユニット３２は、例えば円筒状に構成され、静磁場磁石３１の内側において、静磁場磁石３１と軸を同じにして配置される。シムコイルユニット３２は、後述の制御装置４０のシムコイル電源４４から供給される電流により、静磁場を均一化するオフセット磁場を形成する。シムコイルユニット３２は、静磁場磁石３１の性能によっては必須要素ではない場合もある。

傾斜磁場コイルユニット３３は、例えば円筒状に構成され、シムコイルユニット３２の内側に配置される。傾斜磁場コイルユニット３３は、Ｘ軸傾斜磁場コイル３３ｘと、Ｙ軸傾斜磁場コイル３３ｙと、Ｚ軸傾斜磁場コイル３３ｚとを有する。

本明細書では、特に断りのない限り、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸は装置座標系であるものとする。ここでは一例として、装置座標系のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸を以下のように定義する。まず、鉛直方向をＹ軸方向とし、天板２２は、その上面の法線方向がＹ軸方向となるように配置される。天板２２の水平移動方向をＺ軸方向とし、ガントリ３０は、その軸方向がＺ軸方向となるように配置される。Ｘ軸方向は、これらＹ軸方向、Ｚ軸方向に直交する方向であり、図１の例では天板２２の幅方向である。

Ｘ軸傾斜磁場コイル３３ｘは、後述のＸ軸傾斜磁場電源４６ｘから供給される電流に応じたＸ軸方向の傾斜磁場Ｇｘを撮像領域に形成する。同様に、Ｙ軸傾斜磁場コイル３３ｙは、後述のＹ軸傾斜磁場電源４６ｙから供給される電流に応じたＹ軸方向の傾斜磁場Ｇｙを撮像領域に形成する。同様に、Ｚ軸傾斜磁場コイル３３ｚは、後述のＺ軸傾斜磁場電源４６ｚから供給される電流に応じたＺ軸方向の傾斜磁場Ｇｚを撮像領域に形成する。そして、スライス選択方向傾斜磁場Ｇｓｓ、位相エンコード方向傾斜磁場Ｇｐｅ、及び、読み出し方向（周波数エンコード方向）傾斜磁場Ｇｒｏは、装置座標系の３軸方向の傾斜磁場Ｇｘ、Ｇｙ、Ｇｚの合成により、任意の方向に設定可能である。なお、上記撮像領域は、例えば、画像の生成に用いられるＭＲ信号の収集範囲の少なくとも一部であって、画像となる領域である。

ＲＦコイルユニット３４は、例えば円筒状に構成され、傾斜磁場コイルユニット３３の内側に配置される。ＲＦコイルユニット３４は、例えば、ＲＦパルスの送信及びＭＲ信号の受信を兼用する全身用コイル等を含む。

第３に、制御装置４０は、シムコイル電源４４と、磁石モニタユニット４５と、傾斜磁場電源４６と、ＲＦ送信器４８と、ＲＦ受信器５０と、システム制御部６１と、システムバスＳＢと、画像再構成部６２と、画像データベース６３と、画像処理部６４と、入力装置７２と、表示装置７４と、記憶装置７６とを有する。

磁石モニタユニット４５は、静磁場磁石３１内の冷却装置（図示せず）の液体ヘリウムの温度、圧力等をシステム制御部６１に伝達する。これにより、システム制御部６１は、静磁場磁石３１の異常の有無を常時監視する。

傾斜磁場電源４６は、Ｘ軸傾斜磁場電源４６ｘと、Ｙ軸傾斜磁場電源４６ｙと、Ｚ軸傾斜磁場電源４６ｚとを有する。Ｘ軸傾斜磁場電源４６ｘ、Ｙ軸傾斜磁場電源４６ｙ、Ｚ軸傾斜磁場電源４６ｚは、傾斜磁場Ｇｘ、Ｇｙ、Ｇｚを形成するための各電流を、Ｘ軸傾斜磁場コイル３３ｘ、Ｙ軸傾斜磁場コイル３３ｙ、Ｚ軸傾斜磁場コイル３３ｚにそれぞれ供給する。

ＲＦ送信器４８は、システム制御部６１から入力される制御情報に基づいて、核磁気共鳴を起こすラーモア周波数のＲＦ電流パルスを生成し、これをＲＦコイルユニット３４に送信する。このＲＦ電流パルスに応じたＲＦパルスが、ＲＦコイルユニット３４から被検体Ｐに送信される。

ＲＦコイルユニット３４の全身用コイルや、被検体Ｐに装着されるＲＦコイル装置１００は、被検体Ｐ内の原子核スピンがＲＦパルスによって励起されることで発生したＭＲ信号を検出し、検出されたＭＲ信号は、ＲＦ受信器５０に入力される。

ＲＦ受信器５０は、受信したＭＲ信号に所定の信号処理を施した後、Ａ／Ｄ(analog to digital)変換を施すことで、デジタル化されたＭＲ信号の複素データである生データを生成する。ＲＦ受信器５０は、ＭＲ信号の生データを画像再構成部６２に入力する。

システム制御部６１は、システムバスＳＢ等の配線を介してＭＲＩ装置１８全体のシステム制御を行う。また、システム制御部６１は、撮像条件の設定画面情報を表示装置７４に表示させ、入力装置７２からの指示情報に基づいて撮像条件を設定する。また、システム制御部６１は、傾斜磁場電源４６、ＲＦ送信器４８及びＲＦ受信器５０の駆動に必要な制御情報を記憶する。システム制御部６１は、所定のシーケンスに従って傾斜磁場電源４６、ＲＦ送信器４８及びＲＦ受信器５０を駆動させることで、傾斜磁場Ｇｘ、Ｇｙ、Ｇｚ及びＲＦパルスを発生させる。

入力装置７２は、撮像条件や画像処理条件を設定する機能をユーザに提供する。
画像再構成部６２は、位相エンコードステップ数及び周波数エンコードステップ数に応じて、ＲＦ受信器５０から入力されるＭＲ信号の生データをｋ空間データとして配置及び保存する。ｋ空間とは、周波数空間の意味である。画像再構成部６２は、ｋ空間データにフーリエ変換を含む画像再構成処理を施すことで、被検体Ｐの画像データを生成する。

なお、上記説明では、ＭＲＩ装置１８の構成要素をガントリ３０、寝台装置２０、制御装置４０の３つに分類したが、これは一解釈例にすぎない。例えば、天板移動機構２３は、制御装置４０の一部として捉えてもよい。或いは、ＲＦ受信器５０は、ガントリ３０外ではなく、ガントリ３０内に配置されてもよい。

上記ＭＲＩ装置１８の撮像動作は、例えば以下のようになる。天板２２上の被検体ＰにＲＦコイル装置１００がセットされ、励磁された静磁場磁石３１によって撮像空間に静磁場が形成される。また、必要に応じてシムコイル電源４４からシムコイルユニット３２に電流が供給されて、撮像空間に形成された静磁場が均一化される。

この後、システム制御部６１は、パルスシーケンスに従って傾斜磁場電源４６、ＲＦ送信器４８及びＲＦ受信器５０を駆動させることで、被検体Ｐの撮像部位が含まれる撮像領域に傾斜磁場を形成させると共に、ＲＦコイルユニット３４からＲＦパルスを発生させる。なお、上記撮像部位は、胸部などの被検体Ｐのどの部分を撮像領域として画像化するかの意味である。

このため、被検体Ｐ内の核磁気共鳴により生じたＭＲ信号がＲＦコイル装置１００により検出されて、ＲＦ受信器５０に入力される。ＲＦ受信器５０は、ＭＲ信号に前述の処理を施すことでＭＲ信号の生データを生成し、これら生データを画像再構成部６２に入力する。画像再構成部６２は、ＭＲ信号の生データをｋ空間データとして配置及び保存し、これに前述の画像再構成処理を施すことで画像データを再構成し、画像データを画像データベース６３に保存する。

画像処理部６４は、画像データベース６３から画像データを取り込み、これに所定の画像処理を施すことで２次元の表示用画像データを生成し、この表示用画像データを記憶装置７６に保存する。システム制御部６１は、表示用画像データが示す画像を表示装置７４に表示させる。

図２は、ＭＲＩ装置１８の各部のレイアウトの一例を示す上面模式図である。図２に示すように、ここでは一例として、シールドルームとして構成された撮像室２００に隣接するように、コンピュータ室３００及び操作室４００が壁で仕切られている。撮像室２００の入口側には、ＲＦ遮断機能を有するドア２０２が設けられており、被検体（患者）はここから撮像室に入ることができる。撮像室２００と操作室４００との間には、ＲＦ遮断機能を有するドア２０４が設けられる。コンピュータ室３００と操作室４００との間には、ドア４０２が設けられる。

撮像室２００とコンピュータ室３００の壁にはそれぞれ、クエンチボタンＣＢが設けられる。クエンチボタンＣＢは、緊急時用の強制磁場遮断ボタンである。従って、クエンチボタンＣＢが押された場合、システム制御部６１は、超電導磁石である静磁場磁石３１の超電導状態を停止し、静磁場の印加を停止するようにＭＲＩ装置１８の各部を制御する。

また、撮像室２００とコンピュータ室３００との間の壁の一部は、ＲＦ除去フィルタパネルユニット５００Ａにより両部屋が隔てられている。

撮像室２００にはガントリ３０及び寝台装置２０が配置される。但し、寝台装置２０は、移動可能なドッカブルタイプでもよい。また、図１で説明したＭＲＩ装置１８の制御装置４０の多くの構成要素はコンピュータ室３００に配置されるが、入力装置７２及び表示装置７４は操作室４００に配置される。

なお、煩雑となるので図１では図示していないが、制御装置４０にはＤＣ(Direct Current)電源系５９も含まれる。ＤＣ電源系５９は、ガントリ３０の各部や寝台装置２０の操作ボタンや、コンピュータ室３００側の制御装置４０の各部における制御回路基盤の消費電力に適した電圧（５Ｖ、１０Ｖ等）を出力する。従って、ＤＣ電源系５９は電圧変換器を含むが、電圧変換器はノイズ源となりうる。このため、ＤＣ電源系５９は、撮像室２００の外であるコンピュータ室３００内に配置される。

クエンチボタンＣＢや制御装置４０の各部からの信号線は、ＲＦ除去フィルタパネルユニット５００Ａにおけるコンピュータ室側端子群５２４（後述の図６参照）に接続される。ガントリ３０及び寝台装置２０からの信号線は、ＲＦ除去フィルタパネルユニット５００Ａにおける撮像室側端子群５２６（後述の図６参照）に接続される。従って、クエンチボタンＣＢや制御装置４０の各部からの信号線は、ＲＦ除去フィルタパネルユニット５００Ａによって高周波ノイズが除去されて、撮像室内のガントリ３０及び寝台装置２０に接続される。

次に、図３〜図５を参照しながら、結露の原理について説明する。
図３は、湿り空気線図の一例である。図３において、図の最も下に１０、２０、３０℃の数字で表しているパラメータは、乾球温度（一般的な温度計の温度）である。図３では、乾球温度が１℃上がる毎に、ほぼ垂直方向の直線で分けている。

０〜３０まで５間隔で引かれた右下がりの直線で示されるパラメータは、湿球温度（℃）である。
１０％〜１００％まで、１０％間隔で引かれた右上がりの放射状の曲線（等湿度曲線）で示されるパラメータは、相対湿度である。

０〜０．０３０まで、０．００２間隔で引かれた水平方向の直線で示されるパラメータは、絶対湿度である。
延長線上に定規状の目盛を示しつつ、右下がりの直線で示されるパラメータは、エンタルピーである。

０．７８〜０．９２まで、０．０２間隔で引かれた右下がりの直線で示されるパラメータは、比体積である。

湿り空気線図の見方は、例えば以下になる。例えば、図３において、乾球温度が２８℃で相対湿度が７０％のプロットに着目する。絶対湿度を示す水平方向の直線に平行に、このプロットを図３の左側に移動して、相対湿度１００％の等湿度曲線に当たる乾球温度は２１．８℃である。従って、乾球温度が２８℃、相対湿度が７０％で与えられる空気は、２１．８℃まで下がると相対湿度１００％となり、結露する。なお、本明細書では、単に「温度」と表記した場合には「乾球温度」を指すものとする。

図４は、撮像室２００とコンピュータ室３００との温度差が小さい場合における、ＲＦ除去フィルタパネルユニット５００Ａの部分を含む両部屋の部分的な上面模式図である。

図５は、撮像室２００とコンピュータ室３００との温度差が大きい場合における、図４と同様の上面模式図である。

図４に示すように、コンピュータ室３００、撮像室２００の温度が例えばそれぞれ２１℃、２２℃である場合を考える。この場合、両部屋の温度差は、１℃と小さいので、高温側の部屋の湿度がよほど高くない限り、結露は生じない。

図５に示すように、コンピュータ室３００、撮像室２００の温度が例えばそれぞれ２１℃、２８℃であり、撮像室２００の相対湿度が７０％である場合を考える。この場合、両部屋の温度差が大きいため、高温側の撮像室２００の湿度次第では、ＲＦ除去フィルタパネルユニット５００Ａにおける高温の部屋側に結露が生じる。前述のように、温度が２８℃で相対湿度が７０％の空気は、２１．８℃まで下がると結露するので、撮像室２００の相対湿度が７０％以上の場合には結露が生じうる。
以上が結露の原理説明であり、以下、実施形態毎に、その特徴を説明する。

＜第１の実施形態＞
図６は、ＲＦ除去フィルタパネルユニット５００Ａの概略構成の一例を示す上面模式図である。図６において、紙面右側は撮像室２００側、紙面左側はコンピュータ室３００側である。撮像室２００は、電波を遮断するための金属シールド２１０で覆われている。金属シールド２１０の撮像室側は内装材を含む壁材２２０により、金属シールド２１０のコンピュータ室３００側は内装材を含む壁材３２０により、一定の強度を有する壁として仕切られている。

ＲＦ除去フィルタパネルユニット５００Ａは、フィルタパネル５０４と、固定具５０６と、太線で示すコンピュータ室３００側の保護カバー５１０と、太線で示す撮像室２００側の保護カバー５１２と、複数の（ＲＦ除去用の）フィルタ回路５２０と、コンピュータ室側端子群５２４と、撮像室側端子群５２６とを有する。

煩雑となるので、ここでは一例として、コンピュータ室側端子群５２４及び撮像室側端子群５２６はそれぞれ、１０個ずつの端子１〜１０、１’〜１０’を有するものとする。
端子１〜１０、１’〜１０’は、電気信号線の接続用締結具である。

フィルタ回路５２０は、各信号線から入力される信号のＲＦノイズ（高周ノイズ）を除去するものであり、コンピュータ室側端子群５２４の端子と同数である（この例では１０個）。即ち、図６において最も上のフィルタ回路５２０は、コンピュータ室３００側の端子１に接続される信号線からの信号の高周波ノイズを除去しつつ、端子１を撮像室側の端子１’に接続する。同様に、コンピュータ室側端子群５２４の端子２〜１０はそれぞれ、フィルタ回路５２０を介して撮像室側端子群５２６の端子２’〜１０’に個別に接続される。

図６及び前述の図２に示すように、撮像室２００とコンピュータ室３００との間は、ＲＦ除去フィルタパネルユニット５００Ａの部分のみ、金属シールド２１０、壁材２２０、３２０が開口している。この開口部分において、ＲＦ除去フィルタパネルユニット５００Ａのフィルタパネル５０４が固定具５０６によって金属シールド２１０に対して固定される。フィルタパネル５０４は、電波を遮断するために金属板で形成されている。

なお、各端子１〜１０、１’〜１０’が鉛直方向に沿って一列上に配列されると、一番上の端子に結露が生じた場合に水滴が順次下の端子に垂れ、最悪の場合、全ての端子が導通しかねない。従って、各端子１〜１０、１’〜１０’は、水平方向に離散して配置することが望ましく、ここでは一例として、水平方向に等間隔で配置される。

図７は、第１の実施形態におけるＲＦ除去フィルタパネルユニット５００Ａの配線方法の一例を示す上面模式図である。
図８は、図７の配線例における各制御信号線の信号レベルを示す表である。
図９は、ＲＦ除去フィルタパネルユニットに対する従来の配線方法を示す上面模式図である。

以下、図７〜図９を参照しながら、第１の実施形態と従来との配線方法の違いについて説明する。ここでは説明の簡単化のため、制御信号線の系統がＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅの５つであり、各信号系Ａ〜Ｅはそれぞれ２つの制御信号線を有するものとする。各信号系Ａ〜Ｅの内の１つは、図２に示す制御装置４０の各ユニットのいずれか（例えば傾斜磁場電源４４やＲＦ送信器４８等）からの制御信号線である。

従って、制御装置４０は、これら制御信号線を経由してガントリ３０及び寝台装置２０に制御信号を送信することで、図１の最後に説明したように磁気共鳴イメージングを実行すると言える。
また、制御信号線及び電力線は、２本（１ペア）で１系統を構成することが多い。上記の例では、説明の簡単化のため、電力線を省略しているが、実際には、電力線もＲＦ除去フィルタパネルユニット５００Ａに接続される（図示せず）。

また、図７において、信号系Ａの制御信号線Ａ１、Ａ２は太線で示し、信号系Ｂの制御信号線Ｂ１、Ｂ２は実線で示し、信号系Ｃの制御信号線Ｃ１、Ｃ２は破線で示し、信号系Ｄの制御信号線Ｄ１、Ｄ２は一点鎖線で示し、信号系Ｅの制御信号線Ｅ１、Ｅ２は二点鎖線で示す。

通常状態において高レベルに固定される制御信号線Ａ１、Ｂ１、Ｃ１は、第１の実施形態では、図７及び図８に示すように、コンピュータ室３００側及び撮像室２００側において、端子番号が若い方（端子１〜３、１’〜３’）に集中して接続される。

制御信号線Ｂ１は、低レベルになると強制クエンチが実行される制御信号線であり、例えばクエンチボタンＣＢに繋がっている。従って、結露によって制御信号線Ｂ１が他の信号線と導通して低レベルなると、クエンチボタンＣＢが押された状態になる。この状態は、配線の観点から最も避けるべき状態である。

そこで第１の実施形態では、制御信号線Ｂ１の両側の隣接する各端子１、３（及び端子１’、３’）には、制御信号線Ｂ１と同じ高レベルに固定される制御信号線Ａ１、Ｃ１がそれぞれ接続される。従って、仮に結露によって制御信号線Ｂ１の接続端子２が隣接する端子１又は端子３に導通しても、端子１、端子３は端子２と同じ高レベルであるので、クエンチは回避される。

上記の「（ある端子に）隣接する端子」とは、例えば「（ある端子に）位置的に最も近い端子」の意味であり、両者間に他の端子が介在しないことを意味する。また、上記の「高レベル」は、例えば「低レベル」よりも絶対値が大きい正の電圧であり、例えば、５Ｖ、６Ｖ等の値を用いることができる。「低レベル」としては、例えば１Ｖ、１．５Ｖといった電圧を用いることができるが、接地電圧（０Ｖ）を低レベルとして用いてもよい。

また、図７及び図８に示すように、通常状態において低レベルに固定される制御信号線Ａ２、Ｂ２、Ｃ２は、コンピュータ室３００側及び撮像室２００側において、端子番号が大きい方（端子１０、９、８及び端子１０’、９’、８’）に集中して接続される。このように、通常高レベルに固定される制御信号線の接続端子１〜３と、通常低レベルに固定される制御信号線の接続端子８〜１０とが離れるように（両者間に他の端子が介在するように）配線される。これにより、結露によって互いに隣接する２つの端子が導通した場合のエラーのリスクが軽減される。

そして、通常高レベルとなる端子１〜３と、通常低レベルとなる端子８〜１０の間の端子７には、通常状態において基準用の接地電位に固定される制御信号線Ｅ２が接続される。端子７に隣接する端子６には、アナログ信号の制御信号線Ｅ２が接続される。このように、接地電位の制御信号線Ｅ１と、アナログ信号の制御信号線Ｅ２の各接続端子が隣接するように配線することで、両者（端子６、７）が導通した場合に、システム制御部６１は異常を検出することができる。

また、図７及び図８に示すように、残りの端子４、５の内の一方には、デジタル通信信号として高レベル又は低レベルに切替変化する制御信号線Ｄ１が接続され、他方には、制御信号線Ｄ２が配線される。制御信号線Ｄ２は、デジタル通信信号として、制御信号線Ｄ１とは反対レベルとなるように切替変化する。即ち、制御信号線Ｄ１が高レベルの期間では、制御信号線Ｄ２は低レベルを維持する。このように、互いに反対レベルになるべき２つの制御信号線の各接続端子を隣接させれば、結露によって両者が導通して同レベルになった場合に、システム制御部６１は異常を検出し易い。

一方、従来技術では、図９に示すように、同じ系統の制御信号線の接続端子が隣接するように配線されていた。即ち、信号系Ａの制御信号線Ａ１、Ａ２は、互いに隣接する端子１、２にそれぞれ接続され、信号系Ｂの制御信号線Ｂ１、Ｂ２は、互いに隣接する端子３、４にそれぞれ接続されていた。なお、図９では、制御信号線の符号の末尾が１のものは実線で、符号の末尾が２のものは破線で示す。

この場合、低レベルになると強制クエンチとなる制御信号線Ｂ１の接続端子３に隣接する端子２、４にはそれぞれ、通常状態において低レベルに固定される制御信号線Ａ２、Ｂ２が接続される。この場合、結露によって端子３が隣接する端子の少なくとも一方に短絡すれば、クエンチが発生する。このように従来技術の配線方法は、配線の分かり易さのみを考慮して同じ系統の制御信号線の接続先を隣接させており、互いに隣接する端子同士が短絡した場合のリスクの軽減を考慮していない。

これに対し第１の実施形態では、同じ系統の制御信号線であるか否かに拘らず、隣接端子と短絡しても致命的なトラブルが生じないように配線される。従って、第１の実施形態によれば、人為的か非人為的かに拘らず、不慮の結露によってトラブルが生じるリスクは、コスト増大を伴わずに容易に軽減される。即ち、ＭＲＩにおいて、撮像室２００とコンピュータ室３００との間に設置されるＲＦ除去フィルタパネルの結露によるトラブルを従来よりも回避することができる。

＜第２の実施形態＞
図１０は、第２の実施形態のＲＦ除去フィルタパネルユニット５００Ｂの概略構成、及び、第２の実施形態の配線方法の一例を示す上面模式図である。第２の実施形態では、複数のフィルタパネル部に分けて複数の制御信号線が配線される。

図１０に示すように、ＲＦ除去フィルタパネルユニット５００Ｂは、第１ＲＦ除去フィルタ部５４０と、第２ＲＦ除去フィルタ部５５０とを有する。即ち、ＲＦ除去フィルタパネルユニット５００Ｂは、第１の実施形態のＲＦ除去フィルタパネルユニット５００Ａの端子１〜５、１’〜５’を第１ＲＦ除去フィルタ部５４０として、端子６〜１０、６’〜１０’を第２ＲＦ除去フィルタ部５５０として別々に構成したものである。

第１ＲＦ除去フィルタ部５４０は、コンピュータ室側端子群５４４と、撮像室側端子群５４６とを有する。コンピュータ室側端子群５４４は端子１〜５を有し、撮像室側端子群５４６は端子１’〜５’を有する。端子１〜５は、ＲＦノイズを除去する５個のフィルタ回路５２０（図１０では図示せず）によりそれぞれ、端子１’〜５’に個別に接続される。

第２ＲＦ除去フィルタ部５５０は、コンピュータ室側端子群５５４と、撮像室側端子群５５６とを有する。コンピュータ室側端子群５５４は端子６〜１０を有し、撮像室側端子群５５６は端子６’〜１０’を有する。端子６〜１０は、ＲＦノイズを除去する５個のフィルタ回路５２０（図１０では図示せず）によりそれぞれ、端子６’〜１０’に個別に接続される。

このように、各端子１〜１０、１’〜１０’に対する各制御信号線Ａ１〜Ｅ２の配線は図１０に示すように、端子１〜５、１’〜５’側と、端子６〜１０、６’〜１０’側とが構造的に分離されている点を除いて、第１の実施形態と同様である。従って、第１ＲＦ除去フィルタ部５４０側には、高レベルに固定される制御信号線Ａ１、Ｂ１、Ｃ１が配置され、他方の第２ＲＦ除去フィルタ部５５０側には、低レベルに固定される制御信号線Ａ２、Ｂ２、Ｃ２が配置される。

ここで、同じフィルタ部（５４０又は５５０）内でも、高レベル又は低レベルに変化する制御信号線については、第１の実施形態のように配置を最適化することが望ましい。従って、第１ＲＦ除去フィルタ部５４０内において、隣接する端子４、５の一方には、高レベル又は低レベルに切替変化する制御信号線Ｄ１が接続され、他方には、制御信号線Ｄ１とは反対レベルとなる制御信号線Ｄ２が配線される。これにより、結露によって両者が導通して同一レベルになった場合に、システム制御部６１は異常を検出できる。

このように第２の実施形態においても、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。

＜第３の実施形態＞
図１１は、第３の実施形態のＲＦ除去フィルタパネルユニット５００Ｃの概略構成の一例を示す上面模式図である。第３の実施形態は、第１の実施形態の変形例として中継端子がさらに用いられる点を除いて第１の実施形態と同様である。

図１１に示すように、ＲＦ除去フィルタパネルユニット５００Ｃは、フィルタパネル５０４と、固定具５０６と、太線で示すコンピュータ室３００側の保護カバー５１０’と、太線で示す撮像室２００側の保護カバー５１２’と、複数のＲＦ除去フィルタ５２０と、コンピュータ室側端子群５２４’と、撮像室側端子群５２６’と、２つの中継部５８０とを有する。

コンピュータ室側端子群５２４’は端子１〜１０を有し、撮像室側端子群５２６’は端子１’〜１０’を有する。各端子１〜１０、１’〜１０’にどの制御信号線が電気的に接続されるかは、第１の実施形態と同様である。

端子１０、１０’は、それぞれ防水カバーＷＰで覆われており、第３の実施形態では防水型端子として構成される。

中継部５８０はそれぞれ、中継端子５８１と、支持部材５８２と、断熱材５８３と、固定具５８４と、中継配線５８５とを有する。

端子１０、１０’は例えばシール材処理などが施された防水型端子として構成されているので、防水カバーＷＰから出ている中継配線５８５により、端子１０、１０’が中継端子５８１に電気的に接続される。そして、中継端子５８１に対して制御信号線Ｅ２が接続される。中継端子５８１は、例えば横断面がＬ字型の支持部材５８２に対して固定される。各支持部材５８２は、例えばボルトのような固定具５８４の締結により、断熱材５８３を介して保護カバー５１０’、５１２’に対して固定される。中継端子５８１の必要性は、シール材処理等を行った端子に関与する信号の結線及びメンテナンス作業を容易に行うことを目的としている。

このように第３の実施形態においても、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに、第３の実施形態では、端子１０、１０’は、防水処理が施されているので周囲が結露した際でも、他の端子との間の漏れ電流や短絡が発生しない。上記構成では、制御信号線Ｅ２は、隣の部屋（撮像室２００又はコンピュータ室３００）からの熱が直接伝わるフィルタパネル５０４から離れて配置される。

フィルタパネル５０４から離れて配置される構成でも、隣の部屋からフィルタパネル５０４、保護カバー（５１０’又は５０２’）、支持部材５８２を介して中継端子５８１に熱が伝わり、中継端子５８１が結露するおそれはある。しかし、保護カバー（５１０’又は５０２’）との間に断熱材５８３が挿入されている分、隣の部屋の熱が伝わりにくく、結露しにくい利点がある。

なお、図１１では煩雑化を避けるため、端子１０、１０’のみが防水型端子として構成される例を示すが、上記効果を得るため、他の端子１〜９、１’〜９’も同様に防水型端子として構成し、中継部５８０を介して各制御信号線に接続してもよい。

＜実施形態の補足事項＞
［１］第２の実施形態では、第１及び第２ＲＦ除去フィルタパネル部５４０、５５０に分けて複数の制御信号線を配線する例を述べた。本発明は、かかる実施形態に限定されるものではない。３つ以上のＲＦ除去フィルタパネル部に分けて複数の制御信号線を配線することで、結露によるリスクをさらに軽減してもよい。また、一つのフィルタパネル上において、第１ＲＦ除去フィルタ群、第２ＲＦ除去フィルタ群、第３ＲＦ除去フィルタ群・・・といった複数のＲＦ除去フィルタ群を互いに物理的に隔離させて配置する手段も可能である。

［２］各実施形態では、互いに接続される端子１及び端子１’に対して一のＲＦ除去用のフィルタ回路５２０が配置され、互いに接続される端子２及び端子２’に対して一のＲＦ除去用のフィルタ回路５２０が配置される例を述べた。即ち、互いに接続される一対の端子毎に、一のＲＦ除去用のフィルタ回路５２０が配置される例を述べた。本発明の実施形態は、かかる態様に限定されるものではない。

例えば、撮像室２００側に全体としてＲＦ除去フィルタ回路を１つ設け、コンピュータ室３００側に別のＲＦ除去フィルタ回路を設ける構成でもよい。この場合、コンピュータ室３００側の各端子１〜１０から撮像室２００側の各端子１’〜１０’に送信される信号については、撮像室２００側のＲＦ除去フィルタ回路によりＲＦノイズを除去する。同様に、撮像室２００側の各端子１’〜１０’からコンピュータ室３００側の各端子１〜１０に送信される信号については、コンピュータ室３００側のＲＦ除去フィルタ回路によりＲＦノイズを除去する。

［３］請求項の用語と実施形態との対応関係を説明する。なお、以下に示す対応関係は、参考のために示した一解釈であり、本発明を限定するものではない。
コンピュータ室３００内において、制御装置４０の各部から出ていると共にコンピュータ室側端子群５２４の各端子１〜１０にそれぞれ接続される制御信号線Ａ１、Ｂ１、Ｃ１、Ｄ１、Ｄ２、Ｅ１、Ｅ２、Ｃ２、Ｂ２、Ａ２は、請求項記載のコンピュータ室側制御信号線の一例である。

撮像室内において、ガントリ３０から出ていると共に撮像室側端子群５２６の各端子１’〜１０’にそれぞれ接続される制御信号線Ａ１、Ｂ１、Ｃ１、Ｄ１、Ｄ２、Ｅ１、Ｅ２、Ｃ２、Ｂ２、Ａ２は、請求項記載の撮像室側制御信号線の一例である。
各制御信号線Ａ１、Ａ２、Ｂ１等の信号レベルとしての高レベル、低レベルの内、一方が請求項記載の第１レベルの一例であり、他方が請求項記載の第２レベルの一例である。
フィルタ回路５２０は、請求項記載の内部回路の一例である。

［４］本発明の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。

１８：ＭＲＩ装置，
２０：寝台装置，３０：ガントリ，３１：静磁場磁石，３２：シムコイルユニット，
３３：傾斜磁場コイルユニット，３４：ＲＦコイルユニット，４０：制御装置，
６１：システム制御部，２００：撮像室，３００：コンピュータ室，４００：操作室，
５００Ａ〜５００Ｃ：ＲＦ除去フィルタパネルユニット

Claims (5)

1. コンピュータ室と撮像室との間の壁に設置されると共に、前記撮像室側及び前記コンピュータ室側に複数の端子がそれぞれ設けられたＲＦ除去フィルタパネルユニットと、
   静磁場磁石、ＲＦパルスを送信するＲＦコイルユニット、傾斜磁場を印加する傾斜磁場コイルユニット、及び、前記ＲＦ除去フィルタパネルユニットにおける前記撮像室側の複数の端子にそれぞれ接続される複数の撮像室側制御信号線を含むと共に、前記撮像室に設置されるガントリと、
   前記コンピュータ室に設置されると共に、前記ＲＦ除去フィルタパネルユニットにおける前記コンピュータ室側の複数の端子にそれぞれ接続された複数のコンピュータ室側制御信号線を含み、前記複数のコンピュータ室側制御信号線及び前記複数の撮像室側制御信号線を経由した信号により磁気共鳴イメージングを実行する制御装置とを備え、
   前記ＲＦ除去フィルタパネルユニットにおける前記コンピュータ室側の複数の端子は、第１レベルの前記コンピュータ室側制御信号線が接続される端子と、第２レベルの前記コンピュータ室側制御信号線が接続される端子とが互いに隣接しないように配線され、
   前記ＲＦ除去フィルタパネルユニットにおける前記撮像室側の複数の端子は、前記第１レベルの前記撮像室側制御信号線が接続される端子と、前記第２レベルの前記撮像室側制御信号線が接続される端子とが互いに隣接しないように配線される
   ことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
2. 請求項１記載の磁気共鳴イメージング装置において、
   前記第１レベルの前記コンピュータ室側制御信号線が接続される複数の端子が互いに隣接するように、且つ、前記第２レベルの前記コンピュータ室側制御信号線が接続される複数の端子が互いに隣接するように、前記ＲＦ除去フィルタパネルユニットにおける前記コンピュータ室側の複数の端子は配線され、
   前記第１レベルの前記撮像室側制御信号線が接続される複数の端子が互いに隣接するように、且つ、前記第２レベルの前記撮像室側制御信号線が接続される複数の端子が互いに隣接するように、前記ＲＦ除去フィルタパネルユニットにおける前記撮像室側の複数の端子は配線される
   ことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
3. 請求項２記載の磁気共鳴イメージング装置において、
   前記ＲＦ除去フィルタパネルユニットにおける前記コンピュータ室側の端子の内、前記第１レベルの前記コンピュータ室側制御信号線が接続される複数の端子と、前記第２レベルの前記コンピュータ室側制御信号線が接続される複数の端子との間の少なくとも１端子には、接地レベルに固定されると共に前記制御装置に繋がった信号線が接続され、
   前記ＲＦ除去フィルタパネルユニットにおける前記撮像室側の端子の内、前記第１レベルの前記撮像室側制御信号線が接続される複数の端子と、前記第２レベルの前記撮像室側制御信号線が接続される複数の端子との間の少なくとも１端子には、前記接地レベルに固定されると共に前記ガントリに繋がった信号線が接続される
   ことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
4. 請求項１記載の磁気共鳴イメージング装置において、
   前記ＲＦ除去フィルタパネルユニットは、前記撮像室側及び前記コンピュータ室側に複数の端子がそれぞれ設けられた第１ＲＦ除去フィルタ部と、前記撮像室側及び前記コンピュータ室側に複数の端子がそれぞれ設けられた第２ＲＦ除去フィルタ部とを有し、
   前記第１レベルの前記コンピュータ室側制御信号線は、前記第１ＲＦ除去フィルタ部における前記コンピュータ室側の端子に接続され、
   前記第２レベルの前記コンピュータ室側制御信号線は、前記第２ＲＦ除去フィルタ部における前記コンピュータ室側の端子に接続され、
   前記第１レベルの前記撮像室側制御信号線は、前記第１ＲＦ除去フィルタ部における前記撮像室側の端子に接続され、
   前記第２レベルの前記撮像室側制御信号線は、前記第２ＲＦ除去フィルタ部における前記撮像室側の端子に接続される
   ことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
5. 磁気共鳴イメージング装置のガントリが設置される撮像室と、前記磁気共鳴イメージング装置の制御装置が設置されるコンピュータ室との間の壁に設置されると共に、前記撮像室側に露出する撮像室側端子群と、前記コンピュータ室側に露出するコンピュータ室側端子群と、前記撮像室側端子群の各端子を前記コンピュータ室側端子群の各端子に個別に接続する内部回路とを有するＲＦ除去フィルタパネルユニットの配線方法であって、
   第１レベルの制御信号線が接続される端子と、第２レベルの制御信号線が接続される端子とが隣接しないように、前記ガントリからの各制御信号線を前記撮像室側端子群の各端子にそれぞれ接続するステップと、
   第１レベルの制御信号線が接続される端子と、第２レベルの制御信号線が接続される端子とが隣接しないように、前記制御装置からの各制御信号線を前記コンピュータ室側端子群の各端子にそれぞれ接続するステップと
   を有することを特徴とするＲＦ除去フィルタパネルユニットの配線方法。