JP2001252261A - 沈入物および磁気共鳴撮影装置 - Google Patents

沈入物および磁気共鳴撮影装置

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JP2001252261A
JP2001252261A JP2000052677A JP2000052677A JP2001252261A JP 2001252261 A JP2001252261 A JP 2001252261A JP 2000052677 A JP2000052677 A JP 2000052677A JP 2000052677 A JP2000052677 A JP 2000052677A JP 2001252261 A JP2001252261 A JP 2001252261A
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magnetic resonance
resonance imaging
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sediment
imaging apparatus
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Shigeo Nagano
成夫 永野
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GE Medical Systems Global Technology Co LLC
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 対象に沈入した状態で磁気共鳴撮影が可能な
沈入物、および、そのような沈入物を持つ対象を撮影す
る磁気共鳴撮影装置を実現する。 【解決手段】 対象の内部に沈入する例えば穿刺針等の
沈入物400を、少なくとも一部分が、対象において大
多数を占める物質の原子核のスピンの磁気回転比と異な
る磁気回転比を有する原子核を持つ物質402,404
で構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、沈入物および磁気
共鳴撮影装置に関し、特に、磁気共鳴撮影を行う対象に
沈入する物体およびそのような物体を沈入した対象を撮
影する磁気共鳴撮影装置に関する。
【0002】
【従来の技術】磁気共鳴撮影(MRI:Magneti
c Resonance Imaging)装置では、
マグネットシステム(magnet system)の
内部空間、すなわち、静磁場を形成した空間に撮影する
対象を搬入し、勾配磁場および高周波磁場を印加して対
象内に磁気共鳴信号を発生させ、その受信信号に基づい
て断層像を生成(再構成)する。
【0003】組織の生検等のインターベンション(in
tervention)を行うときは、リアルタイム
(real time)で撮影した断層像を観察しなが
ら対象の穿刺を行う。その場合、穿刺針は画像化するこ
とができないので、穿刺針ガイド(guide)に設け
た角度目盛りや穿刺針に設けた長さ目盛り等を頼りにし
て穿刺を行うようにしている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記のような穿刺は、
体内における穿刺針の状態を視認できないので作業性が
悪い。
【0005】そこで、本発明の課題は、対象に沈入した
状態で磁気共鳴撮影が可能な沈入物、および、そのよう
な沈入物を持つ対象を撮影する磁気共鳴撮影装置を実現
することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】(1)上記の課題を解決
するための1つの観点での発明は、磁気共鳴撮影を行う
対象の内部に沈入する物体であって、前記物体は、少な
くとも一部分が、前記対象において大多数を占める物質
の原子核のスピンの磁気回転比と異なる磁気回転比を有
する原子核を持つ物質からなることを特徴とする沈入物
である。
【0007】この観点での発明では、沈入物の少なくと
も一部分を、対象において大多数を占める物質の原子核
のスピンの磁気回転比と異なる磁気回転比を有する原子
核を持つ物質で構成するので、対象と沈入物を磁気共鳴
信号の周波数によって区別することができる。
【0008】(2)上記の課題を解決するための他の観
点での発明は、前記物質は生体に無害であることを特徴
とする(1)に記載の沈入物である。
【0009】この観点での発明では、生体に無害な物質
を用いるので安全性を高めることができる。
【0010】(3)上記の課題を解決するための他の観
点での発明は、前記物質はシリコンであることを特徴と
する(2)に記載の沈入物である。
【0011】この観点での発明では、沈入物の少なくと
も一部分をシリコンで構成するので、対象と沈入物を磁
気共鳴信号の周波数によって区別することができる。
【0012】(4)上記の課題を解決するための他の観
点での発明は、前記物質はエヌ・アセチル・アスパラテ
ートであることを特徴とする(2)に記載の沈入物であ
る。
【0013】この観点での発明では、沈入物の少なくと
も一部分をエヌ・アセチル・アスパラテートで構成する
ので、対象と沈入物を磁気共鳴信号の周波数によって区
別することができる。
【0014】(5)上記の課題を解決するための他の観
点での発明は、前記物質は原子核のスピンの磁気回転比
を異にする複数の物質であることを特徴とする(1)に
記載の沈入物である。
【0015】この観点での発明では、沈入物の少なくと
も一部分を、原子核のスピンの磁気回転比を異にする複
数の物質で構成するので、磁気共鳴信号の周波数によっ
て沈入物と対象を区別しかつ複数の物質をそれぞれ区別
することができる。
【0016】(6)上記の課題を解決するための他の観
点での発明は、前記複数の物質はいずれも生体に無害で
あることを特徴とする(5)に記載の沈入物である。
【0017】この観点での発明では、生体に無害な物質
を用いるので安全性を高めることができる。
【0018】(7)上記の課題を解決するための他の観
点での発明は、前記複数の物質の1つはシリコンであ
り、他の1つはエヌ・アセチル・アスパラテートである
ことを特徴とする(6)に記載の沈入物である。
【0019】この観点での発明では、沈入物の少なくと
も一部分を、シリコンとエヌ・アセチル・アスパラテー
トで構成するので、磁気共鳴信号の周波数によって沈入
物と対象を区別しかつ複数の物質をそれぞれ区別するこ
とができる。
【0020】(8)上記の課題を解決するための他の観
点での発明は、前記物体は前記対象を穿刺するものであ
ることを特徴とする(1)ないし(7)のうちのいずれ
か1つに記載の沈入物である。
【0021】この観点での発明では、穿刺物の少なくと
も一部分を、対象において大多数を占める物質の原子核
のスピンの磁気回転比と異なる磁気回転比を有する原子
核を持つ物質で構成するので、対象と穿刺物を磁気共鳴
信号の周波数によって区別することができる。
【0022】(9)上記の課題を解決するための他の観
点での発明は、前記物体は前記対象の体腔に挿入するも
のであることを特徴とする(1)ないし(7)のうちの
いずれか1つに記載の沈入物である。
【0023】この観点での発明では、体腔挿入物の少な
くとも一部分を、対象において大多数を占める物質の原
子核のスピンの磁気回転比と異なる磁気回転比を有する
原子核を持つ物質で構成するので、対象と体腔挿入物を
磁気共鳴信号の周波数によって区別することができる。
【0024】(10)上記の課題を解決するための他の
観点での発明は、前記物体は前記対象内に埋設するもの
であることを特徴とする(1)ないし(7)のうちのい
ずれか1つに記載の沈入物である。
【0025】この観点での発明では、埋設物の少なくと
も一部分を、対象において大多数を占める物質の原子核
のスピンの磁気回転比と異なる磁気回転比を有する原子
核を持つ物質で構成するので、対象と埋設物を磁気共鳴
信号の周波数によって区別することができる。
【0026】(11)上記の課題を解決するための他の
観点での発明は、磁気共鳴撮影を行う対象、および、前
記対象の内部に沈入し少なくとも一部分が前記対象にお
いて大多数を占める物質の原子核のスピンの磁気回転比
と異なる磁気回転比を有する原子核を持つ物質からなる
物体について、それぞれ磁気共鳴信号を獲得する信号獲
得手段と、前記磁気共鳴信号に基づいて前記対象の画像
および前記沈入物の画像をそれぞれ生成する画像生成手
段とを具備することを特徴とする磁気共鳴撮影装置であ
る。
【0027】この観点での発明では、沈入物の少なくと
も一部分を、対象において大多数を占める物質の原子核
のスピンの磁気回転比と異なる磁気回転比を有する原子
核を持つ物質で構成するので、対象と沈入物を磁気共鳴
信号の周波数によって区別することができる。これによ
って、対象と沈入物を区別して磁気共鳴撮影することが
できる。
【0028】(12)上記の課題を解決するための他の
観点での発明は、信号獲得手段は前記対象と前記物体に
ついて交互に磁気共鳴信号を獲得することを特徴とする
(11)に記載の磁気共鳴撮影装置である。
【0029】この観点での発明では、磁気共鳴信号を対
象と物体について交互に獲得することにより、対象と沈
入物を区別して磁気共鳴撮影することができる。
【0030】(13)上記の課題を解決するための他の
観点での発明は、前記対象の画像および前記沈入物の画
像を同一画面上でそれぞれ区別して表示する画像表示手
段を具備することを特徴とする(11)または(12)
に記載の磁気共鳴撮影装置である。
【0031】この観点での発明では、画像表示終端によ
り対象の画像および沈入物の画像を同一画面上でそれぞ
れ区別して表示するので、観察者は対象の内部における
沈入物の状態を認識することができる。
【0032】(14)上記の課題を解決するための他の
観点での発明は、前記沈入物の画像に基づき前記沈入物
の位置を表示する位置表示手段を具備することを特徴と
する(11)ないし(13)のうちのいずれか1つに記
載の磁気共鳴撮影装置である。
【0033】この観点での発明では、位置表示手段によ
り沈入物の位置を表示するので、観察者は対象の内部に
おける沈入物の位置を認識することができる。
【0034】(15)上記の課題を解決するための他の
観点での発明は、前記物質は生体に無害であることを特
徴とする(11)ないし(14)のうちのいずれか1つ
に記載の磁気共鳴撮影装置である。
【0035】この観点での発明では、生体に無害な物質
を用いるので安全性を高めることができる。
【0036】(16)上記の課題を解決するための他の
観点での発明は、前記物質はシリコンであることを特徴
とする(15)に記載の磁気共鳴撮影装置である。
【0037】この観点での発明では、沈入物の少なくと
も一部分をシリコンで構成するので、対象と沈入物を磁
気共鳴信号の周波数によって区別することができる。こ
れによって、対象と沈入物を区別して磁気共鳴撮影する
ことができる。
【0038】(17)上記の課題を解決するための他の
観点での発明は、前記物質はエヌ・アセチル・アスパラ
テートであることを特徴とする(15)に記載の磁気共
鳴撮影装置である。
【0039】この観点での発明では、沈入物の少なくと
も一部分をエヌ・アセチル・アスパラテートで構成する
ので、対象と沈入物を磁気共鳴信号の周波数によって区
別することができる。これによって、対象と沈入物を区
別して磁気共鳴撮影することができる。
【0040】(18)上記の課題を解決するための他の
観点での発明は、前記物質は原子核のスピンの磁気回転
比を異にする複数の物質であることを特徴とする(1
1)ないし(14)のうちのいずれか1つに記載の磁気
共鳴撮影装置である。
【0041】この観点での発明では、沈入物の少なくと
も一部分を、原子核のスピンの磁気回転比を異にする複
数の物質で構成するので、磁気共鳴信号の周波数によっ
て沈入物と対象を区別しかつ複数の物質をそれぞれ区別
することができる。これによって、対象と沈入物を区別
しかつ複数の物質をそれぞれ区別して磁気共鳴撮影する
ことができる。
【0042】(19)上記の課題を解決するための他の
観点での発明は、前記複数の物質はいずれも生体に無害
であることを特徴とする(18)に記載の磁気共鳴撮影
装置である。
【0043】この観点での発明では、生体に無害な物質
を用いるので安全性を高めることができる。
【0044】(20)上記の課題を解決するための他の
観点での発明は、前記複数の物質の1つはシリコンであ
り、他の1つはエヌ・アセチル・アスパラテートである
ことを特徴とする(19)に記載の磁気共鳴撮影装置で
ある。
【0045】この観点での発明では、沈入物の少なくと
も一部分を、シリコンとエヌ・アセチル・アスパラテー
トで構成するので、磁気共鳴信号の周波数によって沈入
物と対象を区別しかつ複数の物質をそれぞれ区別するこ
とができる。これによって、対象と沈入物を区別しかつ
複数の物質をそれぞれ区別して磁気共鳴撮影することが
できる。
【0046】(21)上記の課題を解決するための他の
観点での発明は、前記物体は前記対象を穿刺するもので
あることを特徴とする(11)ないし(20)のうちの
いずれか1つに記載の磁気共鳴撮影装置である。
【0047】この観点での発明では、穿刺物の少なくと
も一部分を、対象において大多数を占める物質の原子核
のスピンの磁気回転比と異なる磁気回転比を有する原子
核を持つ物質で構成するので、対象と穿刺物を磁気共鳴
信号の周波数によって区別することができる。これによ
って、対象と穿刺物を区別して磁気共鳴撮影することが
できる。
【0048】(22)上記の課題を解決するための他の
観点での発明は、前記物体は前記対象の体腔に挿入する
ものであることを特徴とする(11)ないし(20)の
うちのいずれか1つに記載の磁気共鳴撮影装置である。
【0049】この観点での発明では、体腔挿入物の少な
くとも一部分を、対象において大多数を占める物質の原
子核のスピンの磁気回転比と異なる磁気回転比を有する
原子核を持つ物質で構成するので、対象と体腔挿入物を
磁気共鳴信号の周波数によって区別することができる。
これによって、対象と体腔挿入物を区別して磁気共鳴撮
影することができる。
【0050】(23)上記の課題を解決するための他の
観点での発明は、前記物体は前記対象内に埋設するもの
であることを特徴とする(11)ないし(20)のうち
のいずれか1つに記載の磁気共鳴撮影装置である。
【0051】この観点での発明では、埋設物の少なくと
も一部分を、対象において大多数を占める物質の原子核
のスピンの磁気回転比と異なる磁気回転比を有する原子
核を持つ物質で構成するので、対象と埋設物を磁気共鳴
信号の周波数によって区別することができる。これによ
って、対象と埋設物を区別して磁気共鳴撮影することが
できる。
【0052】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。なお、本発明は実施の形態
に限定されるものではない。図1に磁気共鳴撮影装置の
ブロック(block)図を示す。本装置は本発明の実
施の形態の一例である。本装置の構成によって、本発明
の装置に関する実施の形態の一例が示される。
【0053】図1に示すように、本装置はマグネットシ
ステム100を有する。マグネットシステム100は主
磁場マグネット部102、勾配コイル(coil)部1
06およびRF(radio frequency)コ
イル部108を有する。これら主磁場マグネット部10
2および各コイル部は、いずれも空間を挟んで互いに対
向する1対のものからなる。また、いずれも概ね円盤状
の形状を有し中心軸を共有して配置されている。マグネ
ットシステム100の内部空間(ボア:bore)に、
対象300がクレードル500(cradle)に搭載
されて図示しない搬送手段により搬入および搬出され
る。
【0054】主磁場マグネット部102はマグネットシ
ステム100の内部空間に静磁場を形成する。静磁場の
方向は概ね対象300の体軸方向と直交する。すなわち
いわゆる垂直磁場を形成する。主磁場マグネット部10
2は例えば永久磁石等を用いて構成される。なお、永久
磁石に限らず超伝導電磁石あるいは常伝導電磁石等を用
いて構成しても良いのはもちろんである。
【0055】勾配コイル部106は静磁場強度に勾配を
持たせるための勾配磁場を生じる。発生する勾配磁場
は、スライス(slice)勾配磁場、リードアウト
(read out)勾配磁場およびフェーズエンコー
ド(phase encode)勾配磁場の3種であ
り、これら3種類の勾配磁場に対応して勾配コイル部1
06は図示しない3系統の勾配コイルを有する。
【0056】RFコイル部108は静磁場空間に対象3
00の体内のスピン(spin)を励起するための高周
波磁場を形成する。以下、高周波磁場を形成することを
RF励起信号の送信という。RFコイル部108は、ま
た、励起されたスピンが生じる磁気共鳴信号を受信す
る。RFコイル部108は図示しない送信用のコイルお
よび受信用のコイルを有する。送信用のコイルおよび受
信用のコイルは、同じコイルを兼用するかあるいはそれ
ぞれ専用のコイルを用いる。
【0057】勾配コイル部106には勾配駆動部130
が接続されている。勾配駆動部130は勾配コイル部1
06に駆動信号を与えて勾配磁場を発生させる。勾配駆
動部130は、勾配コイル部106における3系統の勾
配コイルに対応して、図示しない3系統の駆動回路を有
する。
【0058】RFコイル部108にはRF駆動部140
が接続されている。RF駆動部140はRFコイル部1
08に駆動信号を与えてRF励起信号を送信し、対象3
00の体内のスピンを励起する。
【0059】RFコイル部108には、また、データ収
集部150が接続されている。データ収集部150はR
Fコイル部108が受信した受信信号を取り込み、それ
をディジタルデータ(digital data)とし
て収集する。
【0060】勾配駆動部130、RF駆動部140およ
びデータ収集部150には制御部160が接続されてい
る。制御部160は、勾配駆動部130ないしデータ収
集部150をそれぞれ制御して撮影を遂行する。
【0061】データ収集部150の出力側はデータ処理
部170に接続されている。データ処理部170は、例
えばコンピュータ(computer)等を用いて構成
される。データ処理部170は図示しないメモリ(me
mory)を有する。メモリはデータ処理部170用の
プログラムおよび各種のデータを記憶している。本装置
の機能は、データ処理部170がメモリに記憶されたプ
ログラムを実行することによりを実現される。
【0062】データ処理部170は、データ収集部15
0から取り込んだデータをメモリに記憶する。メモリ内
にはデータ空間が形成される。データ空間は2次元フ−
リエ(Fourier)空間を構成する。データ処理部
170は、これら2次元フ−リエ空間のデータを2次元
逆フ−リエ変換して対象300の画像を生成(再構成)
する。2次元フ−リエ空間をkスペース(k−spac
e)ともいう。
【0063】データ処理部170は制御部160に接続
されている。データ処理部170は制御部160の上位
にあってそれを統括する。データ処理部170には、ま
た、表示部180および操作部190が接続されてい
る。表示部180は、グラフィックディスプレー(gr
aphic display)等で構成される。操作部
190はトラックボール(track ball)やマ
ウス(mouse)等のポインティングデバイス(po
inting device)を備えたキーボード(k
eyboard)等で構成される。
【0064】表示部180は、データ処理部170から
出力される再構成画像および各種の情報を表示する。操
作部190は、操作者によって操作され、各種の指令や
情報等をデータ処理部170に入力する。操作者は表示
部180および操作部190を通じてインタラクティブ
(interactive)に本装置を操作する。
【0065】マグネットシステム100およびデータ収
集部150からなる部分は、本発明における信号獲得手
段の実施の形態の一例である。データ処理部170は、
本発明における画像生成手段の実施の形態の一例であ
る。表示部180は、本発明における画像表示手段の実
施の形態の一例である。また、位置表示手段の実施の形
態の一例である。
【0066】図2に、磁気共鳴撮影に用いるパルスシー
ケンス(pulse sequence)の一例を示
す。このパルスシーケンスは、グラディエントエコー
(GRE:Gradient Echo)法のパルスシ
ーケンスである。
【0067】すなわち、(1)はGRE法におけるRF
励起用のα°パルスのシーケンスであり、(2)、
(3)、(4)および(5)は、同じくそれぞれ、スラ
イス勾配Gs、リードアウト勾配Gr、フェーズエンコ
ード勾配GpおよびグラディエントエコーMRのシーケ
ンスである。なお、α°パルスは中心信号で代表する。
パルスシーケンスは時間軸tに沿って左から右に進行す
る。
【0068】同図に示すように、α°パルスによりスピ
ンのα°励起が行われる。フリップアングル(flip
angle)α°は90°以下である。このときスラ
イス勾配Gsが印加され所定のスライスについての選択
励起が行われる。
【0069】α°励起後、フェーズエンコード勾配Gp
によりスピンのフェーズエンコードが行われる。次に、
リードアウト勾配Grにより先ずスピンをディフェーズ
(dephase)し、次いでスピンをリフェーズ(r
ephase)して、グラディエントエコーMRを発生
させる。グラディエントエコーMRの信号強度は、α°
励起からエコータイム(echo time)TE後の
時点で最大となる。グラディエントエコーMRはデータ
収集部150によりビューデータ(viewdata)
として収集される。
【0070】このようなパルスシーケンスが周期TR
(repetition time)で64〜512回
繰り返される。繰り返しのたびにフェーズエンコード勾
配Gpを変更し、毎回異なるフェーズエンコードを行
う。これによって、kスペースを埋める64〜512ビ
ューのビューデータが得られる。
【0071】磁気共鳴撮影用パルスシーケンスの他の例
を図3に示す。このパルスシーケンスは、スピンエコー
(SE:Spin Echo)法のパルスシーケンスで
ある。
【0072】すなわち、(1)はSE法におけるRF励
起用の90°パルスおよび180°パルスのシーケンス
であり、(2)、(3)、(4)および(5)は、同じ
くそれぞれ、スライス勾配Gs、リードアウト勾配G
r、フェーズエンコード勾配GpおよびスピンエコーM
Rのシーケンスである。なお、90°パルスおよび18
0°パルスはそれぞれ中心信号で代表する。パルスシー
ケンスは時間軸tに沿って左から右に進行する。
【0073】同図に示すように、90°パルスによりス
ピンの90°励起が行われる。このときスライス勾配G
sが印加され所定のスライスについての選択励起が行わ
れる。90°励起から所定の時間後に、180°パルス
による180°励起すなわちスピン反転が行われる。こ
のときもスライス勾配Gsが印加され、同じスライスに
ついての選択的反転が行われる。
【0074】90°励起とスピン反転の間の期間に、リ
ードアウト勾配Grおよびフェーズエンコード勾配Gp
が印加される。リードアウト勾配Grによりスピンのデ
ィフェーズが行われる。フェーズエンコード勾配Gpに
よりスピンのフェーズエンコードが行われる。
【0075】スピン反転後、リードアウト勾配Grでス
ピンをリフェーズしてスピンエコーMRを発生させる。
スピンエコーMRの信号強度は、90°励起からTE後
の時点で最大となる。スピンエコーMRはデータ収集部
150によりビューデータとして収集される。
【0076】このようなパルスシーケンスが周期TRで
64〜512回繰り返される。繰り返しのたびにフェー
ズエンコード勾配Gpを変更し、毎回異なるフェーズエ
ンコードを行う。これによって、kスペースを埋める6
4〜512ビューのビューデータが得られる。
【0077】なお、撮影に用いるパルスシーケンスはG
RE法またはSE法に限るものではなく、例えば、FS
E(Fast Spin Echo)法、ファーストリ
カバリFSE(Fast Recovery Fast
Spin Echo)法、エコープラナー・イメージ
ング(EPI:Echo Planar Imagin
g)等、他の適宜の技法のものであって良い。
【0078】データ処理部170は、kスペースのビュ
ーデータを2次元逆フ−リエ変換して対象300の断層
像を再構成する。再構成した画像はメモリに記憶し、ま
た、表示部180で表示する。リアルタイム撮影ではこ
のような撮影を連続的に行い、再構成した画像を次々に
表示する。
【0079】対象300の例えば穿刺等のインターベン
ションを、断層像のリアルタイム撮影と並行して行う便
宜のために、表示部180はマグネットシステム100
の近傍に配置し、対象300の傍で断層像を観察できる
ようにするのが良い。あるいは、操作室側の表示部18
0とは別に用意した表示部をマグネットシステム100
の近傍に配置するようにしても良い。
【0080】そのような表示部として例えば図4に示す
ようなものが用いられる。同図に示すように、表示部1
80は、マグネットシステム100の外カバー(cov
er)から延びている支持腕200で支持されている。
支持腕200は適宜の関節部を有し、マグネットシステ
ム100の周囲における表示部180の位置および表示
面の向きが調節可能になっている。表示部180には対
象300の断層像182が表示される。図示しない術者
は断層像182を観察しながら穿刺針400による対象
300の穿刺を行う。穿刺針400は、本発明の沈入物
の実施の形態の一例である。
【0081】図5に、穿刺針400の模式的構成を示
す。同図に示すように、穿刺針400は2つの標識40
2,404を有する。標識402,404は、穿刺針4
00の長さ方向に所定の間隔を有する。標識は2つに限
るものではなく、1つでも良く、また、3つ以上であっ
ても良い。あるいは、穿刺針400全体を標識402,
404と同じ物質で構成しても良い。
【0082】標識402,404を構成する物質として
は、対象300において大多数を占める物質の原子核す
なわちプロトン(proton)のスピンの磁気回転比
とは異なる磁気回転比を有する原子核を持つ物質が用い
られる。そのような物質として、例えばシリコン(S
i)が用いられる。シリコンの他には例えばエヌ・アセ
チル・アスパラテート(NAA)が用いられる。これら
はいずれも生体に無害な点で好ましい。シリコンおよび
NAAは、それぞれ区別可能な程度に互いに異なる磁気
回転比を有する。
【0083】標識402,404は同一の物質で構成し
ても良く、あるいは、別々な物質としても良い。同一の
物質としたときは、標識の大きさを異ならせることが穿
刺針400の前後の区別を容易にする点で好ましい。
【0084】磁気回転比の相違により、標識402,4
04の原子核のスピンは、図6に概念的に示すように、
プロトンのスピンのラーモア波数(Lamor fre
quency)fc(P)とは異なるラーモア周波数f
c(A)を有する。これによって、標識402,404
については、対象300とは異なる周波数を持つ磁気共
鳴信号を得ることができ、周波数の相違に基づいて、標
識402,404を対象300とは区別して撮影するこ
とができる。
【0085】撮影には同一のRF送受信装置を共用して
行うのが、構成を簡素化する点で好ましい。これに対し
て、標識専用に、撮影系とは別のRF送受信装置を設け
ることが、受信信号のSNR(signal−to−n
oise ratio)を良くする点で好ましい。
【0086】図6に、インターベンションを伴う撮影を
行う観点での、本装置のブロック図を示す。同図におい
て、対象信号獲得部902は対象300内のプロトンが
生じる磁気共鳴信号を獲得するものであり、標識信号獲
得部904は標識402,404が生じる磁気共鳴信号
を獲得するものである。
【0087】これらはいずれも図1に示した装置におけ
るマグネットシステム100、勾配駆動部130、RF
駆動部140およびデータ収集部150からなる部分に
相当する。対象信号獲得部902および標識信号獲得部
904は制御部160による制御の下で交互に動作す
る。
【0088】対象画像生成部906は対象信号獲得部9
02が獲得した磁気共鳴信号に基づいて対象300の断
層像を生成する。標識画像生成部908は標識信号獲得
部904が獲得した磁気共鳴信号に基づいて標識40
2,404の画像を生成する。これら標識402,40
4の画像に基づいて、標識位置算出部910が標識40
2,404の位置を求める。
【0089】表示画像形成部912は、対象画像生成部
906が生成した断層像および標識位置算出部910が
算出した標識位置に基づいて表示画像を形成して表示部
180に入力する。対象画像生成部906、標識画像生
成部908、標識位置算出部910および表示画像形成
部912からなる部分は、図1に示した装置におけるデ
ータ処理部170に相当する。
【0090】本装置の動作を説明する。図8に、本装置
の動作のフロー(flow)図を示す。同図に示すよう
に、先ず、ステップ(step)702で周波数fc
(P)で本装置のチューニング(tuning)を行
い、対象300を適切に撮影するためのRF送受信条件
等を求める。
【0091】次に、ステップ704で、周波数fc
(A)で本装置のチューニングを行い、標識402,4
04を適切に撮影するためのRF送受信条件等を求め
る。標識402,404の周波数が互いに異なるときは
それぞれの周波数でチューニングする。
【0092】次に、ステップ706で撮影を開始する。
これにより、ステップ708で、周波数fc(P)によ
るスキャンとfc(A)によるスキャンをそれぞれ行
う。これらのスキャンは、例えば1スキャンずつ交互に
行う。なお、それに限らず、周波数fc(P)によるス
キャンを複数回行うたびにfc(A)によるスキャンを
1回行うようにしても良く、あるいは、周波数fc
(P)によるスキャンを1回行うたびにfc(A)によ
るスキャンを複数回行うようにしても良い。
【0093】周波数fc(P)によるスキャンによって
対象300についての磁気共鳴信号を収集し、周波数f
c(A)によるスキャンによって穿刺針400の標識4
02,404についての磁気共鳴信号を収集する。周波
数fc(A)によるスキャン時には、勾配磁場の勾配を
急にすることが、標識402,404についての撮影の
空間分解能を高める点で好ましい。
【0094】次に、ステップ710で対象300の断層
像を再構成する。対象300の断層像は、周波数fc
(P)によるスキャンによって収集した磁気共鳴信号に
基づいて再構成する。再構成画像をステップ712で表
示する。これによって、例えば図9に示すように、対象
300の断層像182が表示部180で表示される。
【0095】次に、ステップ714で、標識の位置認識
を行う。標識の位置認識は、周波数fc(A)によるス
キャンによって収集した磁気共鳴信号から標識402,
404の像を再構成し、撮影空間におけるそれらの像の
位置を求めることにより行う。認識した位置はステップ
716で表示する。
【0096】標識402,404の位置は、例えば図9
に示すように、断層像182の表示画面上に、所定のマ
ーク(mark)412,414によってそれぞれ示
す。マークの形状は適宜でよい。標識402,404の
像そのものであっても良い。マーク412,414はカ
ラー(color)表示とするのが視認性を良くする点
で好ましい。標識402,404の周波数が異なるとき
は、表示色を異ならせるようにしても良い。
【0097】術者はマーク412,414に基づいて、
穿刺すべき患部に対する穿刺針400の位置関係を認識
する。2つのマーク412,414を結ぶ直線を想像す
ることにより、容易に穿刺針400の傾きを認識するこ
とができる。マーク412,414を結ぶ直線を形成し
て表示すれば、穿刺針400の位置および傾きの把握が
さらに容易になる。
【0098】標識402,404の位置は、上記のよう
に表示する代わりに、あるいはそれに加えて、表示部1
80または別な表示器に位置座標を数値表示するように
しても良い。
【0099】次に、ステップ718で、術者は穿刺を行
う。すなわち、表示画面で確認しながら穿刺針400の
位置および方向を定め、対象300を穿刺する。穿刺の
続行中は、ステップ720での判定に基づき、上記のス
テップ708から718までの動作を繰り返す。これに
よって、リアルタイム撮影が行われ、それに並行して穿
刺が行われる。
【0100】穿刺針400の進行にともなって、例えば
図10に示すように、マーク412,414が断層像1
82の内部に侵入する。これによって、術者は対象30
0の内部における穿刺針400の位置および傾きを正確
に知ることができ、所望の部位を正確に穿刺することが
できる。マーク412,414の位置を座標によって表
示する場合も同様である。
【0101】予定したの穿刺を終了したときは、穿刺針
400を対象300から引き抜き、ステップ722で撮
影を終了する。
【0102】以上、沈入物が穿刺針である例で説明した
が、沈入物は穿刺針に限るものではなく、体腔に挿入す
る器具あるいは体内に埋設する物体であって良く、その
ような器具ないし物体に上記に準じて標識を付すことに
より、対象内部における位置を的確に把握することがで
きる。
【0103】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、対象に沈入した状態で磁気共鳴撮影が可能な沈入
物、および、そのような沈入物を持つ対象を撮影する磁
気共鳴撮影装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の一例の装置のブロック図
である。
【図2】図1に示した装置が実行するパルスシーケンス
の一例を示す図である。
【図3】図1に示した装置が実行するパルスシーケンス
の一例を示す図である。
【図4】撮影に並行して行う穿刺の概念図である。
【図5】穿刺針の模式的構成図である。
【図6】ラーモア周波数の概念図である。
【図7】インターベンションを伴う撮影を行う観点で
の、図1に示した装置ブロック図である。
【図8】図1に示した装置の動作のフロー図である。
【図9】図1に示した装置における表示画像の模式図で
ある。
【図10】図1に示した装置における表示画像の模式図
である。
【符号の説明】
100 マグネットシステム 102 主磁場マグネット部 106 勾配コイル部 108 RFコイル部 130 勾配駆動部 140 RF駆動部 150 データ収集部 160 制御部 170 データ処理部 180 表示部 190 操作部 300 対象 500 クレードル 400 穿刺針 402,404 標識 902 対象信号獲得部 904 標識信号獲得部 906 対象画像生成部 908 標識画像生成部 910 標識位置算出部 912 表示画像形成部
フロントページの続き (72)発明者 永野 成夫 東京都日野市旭が丘四丁目7番地の127 ジーイー横河メディカルシステム株式会社 内 Fターム(参考) 4C096 AA18 AB46 AD07 AD15 BB32 BB40 DC35 DD07 DD13 FC14

Claims (23)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 磁気共鳴撮影を行う対象の内部に沈入す
    る物体であって、 前記物体は、少なくとも一部分が、前記対象において大
    多数を占める物質の原子核のスピンの磁気回転比と異な
    る磁気回転比を有する原子核を持つ物質からなる、こと
    を特徴とする沈入物。
  2. 【請求項2】 前記物質は生体に無害である、ことを特
    徴とする請求項1に記載の沈入物。
  3. 【請求項3】 前記物質はシリコンである、ことを特徴
    とする請求項2に記載の沈入物。
  4. 【請求項4】 前記物質はエヌ・アセチル・アスパラテ
    ートである、ことを特徴とする請求項2に記載の沈入
    物。
  5. 【請求項5】 前記物質は原子核のスピンの磁気回転比
    を異にする複数の物質である、ことを特徴とする請求項
    1に記載の沈入物。
  6. 【請求項6】 前記複数の物質はいずれも生体に無害で
    ある、ことを特徴とする請求項5に記載の沈入物。
  7. 【請求項7】 前記複数の物質の1つはシリコンであ
    り、他の1つはエヌ・アセチル・アスパラテートであ
    る、ことを特徴とする請求項6に記載の沈入物。
  8. 【請求項8】 前記物体は前記対象を穿刺するものであ
    る、ことを特徴とする請求項1ないし請求項7のうちの
    いずれか1つに記載の沈入物。
  9. 【請求項9】 前記物体は前記対象の体腔に挿入するも
    のである、ことを特徴とする請求項1ないし請求項7の
    うちのいずれか1つに記載の沈入物。
  10. 【請求項10】 前記物体は前記対象内に埋設するもの
    である、ことを特徴とする請求項1ないし請求項7のう
    ちのいずれか1つに記載の沈入物。
  11. 【請求項11】 磁気共鳴撮影を行う対象、および、前
    記対象の内部に沈入し少なくとも一部分が前記対象にお
    いて大多数を占める物質の原子核のスピンの磁気回転比
    と異なる磁気回転比を有する原子核を持つ物質からなる
    物体について、それぞれ磁気共鳴信号を獲得する信号獲
    得手段と、 前記磁気共鳴信号に基づいて前記対象の画像および前記
    沈入物の画像をそれぞれ生成する画像生成手段と、を具
    備することを特徴とする磁気共鳴撮影装置。
  12. 【請求項12】 信号獲得手段は前記対象と前記物体に
    ついて交互に磁気共鳴信号を獲得する、 ことを特徴とする請求項11に記載の磁気共鳴撮影装
    置。
  13. 【請求項13】 前記対象の画像および前記沈入物の画
    像を同一画面上でそれぞれ区別して表示する画像表示手
    段、を具備することを特徴とする請求項11または請求
    項12に記載の磁気共鳴撮影装置。
  14. 【請求項14】 前記沈入物の画像に基づき前記沈入物
    の位置を表示する位置表示手段、を具備することを特徴
    とする請求項11ないし請求項13のうちのいずれか1
    つに記載の磁気共鳴撮影装置。
  15. 【請求項15】 前記物質は生体に無害である、ことを
    特徴とする請求項11ないし請求項14のうちのいずれ
    か1つに記載の磁気共鳴撮影装置。
  16. 【請求項16】 前記物質はシリコンである、ことを特
    徴とする請求項15に記載の磁気共鳴撮影装置。
  17. 【請求項17】 前記物質はエヌ・アセチル・アスパラ
    テートである、ことを特徴とする請求項15に記載の磁
    気共鳴撮影装置。
  18. 【請求項18】 前記物質は原子核のスピンの磁気回転
    比を異にする複数の物質である、ことを特徴とする請求
    項11ないし請求項14のうちのいずれか1つに記載の
    磁気共鳴撮影装置。
  19. 【請求項19】 前記複数の物質はいずれも生体に無害
    である、ことを特徴とする請求項18に記載の磁気共鳴
    撮影装置。
  20. 【請求項20】 前記複数の物質の1つはシリコンであ
    り、他の1つはエヌ・アセチル・アスパラテートであ
    る、ことを特徴とする請求項19に記載の磁気共鳴撮影
    装置。
  21. 【請求項21】 前記物体は前記対象を穿刺するもので
    ある、ことを特徴とする請求項11ないし請求項20の
    うちのいずれか1つに記載の磁気共鳴撮影装置。
  22. 【請求項22】 前記物体は前記対象の体腔に挿入する
    ものである、ことを特徴とする請求項11ないし請求項
    20のうちのいずれか1つに記載の磁気共鳴撮影装置。
  23. 【請求項23】 前記物体は前記対象内に埋設するもの
    である、ことを特徴とする請求項11ないし請求項20
    のうちのいずれか1つに記載の磁気共鳴撮影装置。
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