JP2004180833A

JP2004180833A - Ｒｆコイルおよび磁気共鳴イメージング装置

Info

Publication number: JP2004180833A
Application number: JP2002349885A
Authority: JP
Inventors: Masaru Yoshida; 大吉田
Original assignee: GE Medical Systems Global Technology Co LLC
Current assignee: GE Medical Systems Global Technology Co LLC
Priority date: 2002-12-02
Filing date: 2002-12-02
Publication date: 2004-07-02
Anticipated expiration: 2022-12-02
Also published as: JP3884373B2

Abstract

【課題】頭部に対する着脱を容易にし、コネクタの数を減らすことにより接触抵抗を低減できるとともに、耐久性の向上を図ることができるＲＦコイルおよび磁気共鳴イメージング装置を提供する。
【解決手段】ヘッドコイル１はコイルエレメント２、４と上筒部３および下筒部５とにより構成され、それぞれの一端部は円形部９となっており、この円形部９は導電性を有する可撓性連結部材６により形成されるとともに、この可撓性連結部材６を基点として上筒部３と下筒部５とは、開閉可能に構成する。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、静磁場中に載置された被検体に装着したＲＦコイルに対して所定の周波数の電磁波を照射する照射コイルと、被検体が放出する磁気共鳴信号を受信することにより磁気共鳴イメージを撮影するＭＲＩ（ＭａｇｎｅｔｉｃＲｅｓｏｎａｎｃｅＩｍａｇｉｎｇ）装置に適用するＲＦコイルに関し、特に、下側コイル部に対して上側コイル部が開閉可能に設けられた頭部の診断に好適なＲＦコイルおよび磁気共鳴イメージング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、核磁気共鳴現象を用いて撮影対象物の内部構造を画像化する磁気共鳴イメージング装置（以下、「ＭＲＩ装置」と称する。）が知られている（例えば、特許文献１参照）。核磁気共鳴現象は生体に対して無害であるため、ＭＲＩ装置は、特に医療用として有用であり、全身の精密検査や脳腫瘍の診断などに用いられている。
【０００３】
この核磁気共鳴現象とは、一様な静磁場が印加された物体において、物体を構成する原子の原子核のスピン方向が揃い、静磁場の強度に比例した周波数（以下、『共鳴周波数』と称する）の電磁波を吸収、放出する現象である。ＭＲＩ装置は、特定の核種（主に水素原子）に対して核磁気共鳴現象を利用することで、撮影対象物の任意の断層面を任意の厚さで画像化することができる。
【０００４】
核磁気共鳴現象を用いて撮影対象物の内部構造を画像化する場合、位置情報を調べるために、静磁場とは別に空間的および時間的に変動する勾配磁場を撮影対象物に対して印加する。このように撮影対象部位に勾配磁場を印加することによって、撮影対象物に印加される磁場は場所によって異なることとなり、撮影対象物を構成する各原子の共鳴周波数は場所によって変化する。
【０００５】
したがって、勾配磁場を印加して共鳴周波数を調べることで、撮影対象物のどの位置にどのような原子が存在するかを知ることができる。具体的には、一様な静磁場に置かれた被検体に対して、所定のパルスシーケンスで高周波磁場、傾斜磁場を印加させ、この印加により発生した磁気共鳴信号を受信し、この磁気共鳴信号に基づいて磁気共鳴イメージを作成することができる。
【０００６】
ここで、共鳴周波数の測定は、具体的には、勾配磁場を印加した撮影対象物に電磁波を照射して吸収させ、その後、撮影対象物が放出する電磁波を受信して周波数を測定することによりおこなわれる。そして、一般に、ＭＲＩ装置では、電磁波の照射をおこなう照射コイルと電磁波の受信をおこなうＲＦコイル（受信コイル）とは独立して備えており、このうちＲＦコイルは被検体の撮像対象部位に装着される。
【０００７】
ここで、従来から使用される頭部用のＲＦコイルには、主として円筒形のＲＦコイルが採用されており、この円筒型のＲＦコイルには、頭部をそのままＲＦコイル内にスライドさせて装着するスライド型のＲＦコイルと、ＲＦコイルを構成する上筒部（上側コイル部）と下筒部（下側コイル部）とが完全に分離された完全分離型のＲＦコイルなどが知られている。
【０００８】
スライド型のＲＦコイルの場合、ＲＦコイルの内側に頭部保護用のヘッドレストを設け、患者の頭部をヘッドレスト上に配置させた状態で装着する。また、完全分割型のＲＦコイルの場合、下筒部の内部に患者の頭部を載置した後、上方から上筒部を下筒部に嵌め込む装着がおこなわれる。
【０００９】
【特許文献１】
特開２０００−２２５１０６号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来技術におけるＲＦコイルの場合には、以下のような問題がある。すなわち、スライド型のＲＦコイルの場合、ＲＦコイルの内壁寸法およびヘッドレストの厚さ寸法とのクリアランスにより、ＲＦコイル内に頭部をスライドさせて装着するための空隙は、僅かなものとなる。このため、ＲＦコイルの装着や取り外しに手間が掛かったり、患者にとっても、このＲＦコイルの着脱時にストレスが生じる原因となる。
【００１１】
一方、完全分離型のＲＦコイルの場合、上筒部と下筒部とが完全に別々になっているため、下筒部内に頭部を載置する際には、作業時に上筒部が頭部側に落下する恐れがあるうえ、上筒部の置き場所に困るという問題がある。
【００１２】
また、完全分離型のＲＦコイルの場合には、上筒部（上側コイル部）と下筒部（下側コイル部）とを結合する複数（４個）のコネクタが設けられている。このため、コネクタの経時劣化にともない耐久性が低下し、破損などの問題がある。また、コネクタの結合にともなう接触抵抗の問題もある。
【００１３】
本発明は、上記従来技術の欠点に鑑みてなされたものであって、頭部に対する装着や取り外しを容易にし、コネクタを減らすことにより接触抵抗を低減できるとともに、耐久性の向上を図ることができるＲＦコイルおよび磁気共鳴イメージング装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、第１の観点にかかる発明は、上側コイル部を有する上筒部と下側コイル部を有する下筒部とから構成されるＲＦコイルにおいて、前記上側コイル部と前記下側コイル部とを構成するそれぞれの一端部は、導電性を有する可撓性連結部材により形成されるとともに、当該可撓性連結部材を基点として上筒部と下筒部とは、開閉可能に構成されていることを特徴とする。
【００１５】
この第１の観点にかかる発明によれば、上側コイル部と前記下側コイル部とを構成するそれぞれの一端部は、導電性を有する可撓性連結部材により形成されているため、下筒部に対して上筒部は可撓性連結部材を基点として、開閉可能となる。
【００１６】
第２の観点にかかる発明は、第１の観点にかかる発明において、前記可撓性連結部材は、略円弧状に形成されていることを特徴とする。
【００１７】
この第２の観点にかかる発明によれば、可撓性連結部材は、略円弧状に形成されているため、略円弧状の可撓性連結部を基点とし湾曲させた状態で下筒部に対して上筒部を開放することができる。
【００１８】
第３の観点にかかる発明は、第１または第２の観点にかかる発明において、前記可撓性連結部材の材質は銅線或いは銅より線であることを特徴とする。
【００１９】
この第３の観点にかかる発明によれば、可撓性連結部材の材質は銅線或いは銅より線により形成されているので、下筒部に対して上筒部を開放した際には銅線或いは銅より線を湾曲させた状態で上筒部を開放することができる。
【００２０】
第４の観点にかかる発明は、第１または第２の観点にかかる発明において、前記可撓性連結部材の材質は、フレキシブルプリント配線基板であることを特徴とする。
【００２１】
この第４の観点にかかる発明によれば、前記可撓性連結部材の材質は、フレキシブルプリント配線基板により形成されているので、下筒部に対して上筒部を開放した際にはフレキシブルプリント配線基板を湾曲させた状態で上筒部を開放することができる。
【００２２】
第５の観点にかかる発明は、第１〜第４の観点のいずれか一つに記載の発明において、前記可撓性連結部材は、前記下筒部に対して前記上筒部が開放された際に、ほぼ９０度の位置で保持する強度を有することを特徴とする。
【００２３】
この第５の観点にかかる発明によれば、可撓性連結部材には、下筒部に対して上筒部が開放された際に、この上筒部を所定の角度（ほぼ９０度）の位置で保持する強度を備えた部材が使用されているので、可撓性連結部材を完全に湾曲させることなく上筒部を所定の位置で保持することができる。
【００２４】
第６の観点にかかる発明は、静磁場中に載置された被検体に対して所定の電磁波を照射する照射コイルと、前記被検体が撮像対象部位から放出する電磁波を受信するＲＦコイルとを備え、前記磁気共鳴信号に基づいて磁気共鳴イメージを作成する磁気共鳴イメージング装置であって、前記ＲＦコイルは、上側コイル部を有する上筒部と下側コイル部を有する下筒部とから構成され、前記上側コイル部と前記下側コイル部それぞれの一端部は、導電性を有する可撓性連結部材により形成されるとともに、当該可撓性連結部材を基点として上筒部と下筒部とは、開閉可能に構成されていることを特徴とする。
【００２５】
この第６の観点にかかる発明によれば、ＲＦコイルは、上側コイル部を有する上筒部と下側コイル部を有する下筒部とから構成され、前記上側コイル部と前記下側コイル部それぞれの一端部は、導電性を有する可撓性連結部材により形成されるとともに、当該可撓性連結部材を基点として上筒部と下筒部とは、開閉可能に構成されているため、下筒部に対して上筒部を開放した際には可撓性連結部材を湾曲させた状態で上筒部を開放することができる。
【００２６】
第７の観点にかかる発明は、第６の観点にかかる発明において、前記可撓性連結部材は、略円弧状に形成されていることを特徴とする。
【００２７】
この第７の観点にかかる発明によれば、可撓性連結部材は、略円弧状に形成されているいるため、下筒部に対して上筒部を開放した際には可撓性連結部材を湾曲させた状態で上筒部を開放することができる。
【００２８】
第８の観点にかかる発明は、第６または第７の観点にかかる発明において、前記可撓性連結部材の材質は銅線或いは銅より線であることを特徴とする。
【００２９】
この第８の観点にかかる発明によれば、可撓性連結部材の材質は銅線或いは銅より線が使用されているため、下筒部に対して上筒部を開放した際には銅線或いは銅よりを湾曲させた状態で上筒部を開放することができる。
【００３０】
第９の観点にかかる発明は、第６または第７の観点にかかる発明において、前記連結部材の材質は、フレキシブルプリント配線基板であることを特徴とする。
【００３１】
この第９の観点にかかる発明によれば、可撓性連結部材の材質は、フレキシブルプリント基板が使用されているため、下筒部に対して上筒部を開放した際にはフレキシブルプリント基板を湾曲させた状態で上筒部を開放することができる。
【００３２】
第１０の観点にかかる発明は、第６〜第９の観点のいずれか一つにかかる発明において、前記可撓性連結部材は、前記下筒部に対して前記上筒部が開放された際に、ほぼ９０度の位置で保持する強度を有することを特徴とする。
【００３３】
この第１０の観点にかかる発明によれば、可撓性連結部材には、下筒部に対して上筒部が開放された際に、ほぼ９０度の位置で保持する強度の部材が使用されているので、可撓性連結部材を完全に湾曲することなく上筒部を所定の位置で保持することができる。
【００３４】
【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にかかるＲＦコイルおよび磁気共鳴イメージング装置の詳細について説明する。
【００３５】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態にかかるＲＦコイルの内部および全体構成の概要を示す図である。また、図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、ＲＦコイルの斜視図、側面図、正面図をそれぞれ示す図である。また、図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、上筒部と下筒部との結合時、コネクタの取り外し時、下筒部から上筒部を開放した状態をそれぞれ示す説明図である。ここで、本発明では頭部用に使用されるヘッドコイルのうちサドルコイルを例として説明する。
【００３６】
すなわち、図１、２に示すようにヘッドコイル１は、コイルエレメント２を内部に有する上筒部３と、コイルエレメント４を内部に有する下筒部５とから構成されている。また、これら上筒部３と下筒部５との他端側（図で左側）は、被検体の頭部を入れる際の開口となり、一端側（図で右側）は、被検体の頭頂部の形状に合わせて円形部９として構成されている。
【００３７】
コイルエレメント２、４の周囲は、樹脂部材によりモールドすることにより上筒部２および下筒部３とを構成し、全体として筒型に構成されている。下筒部５には、給電および受電用のケーブル（図示せず）が取り付けられている。この受電用のケーブルによりヘッドコイル１を介して、例えば２チャンネル化した磁気共鳴信号を検出することができる。
【００３８】
また、７は上筒部３と下筒部５およびコイルエレメント２、４とを結合するためのコネクタで、本例では２個のコネクタにより上筒部３と下筒部５とを結合可能となっている。
【００３９】
また、円形部９は、コイルエレメント２および上筒部３とコイルエレメント４および下筒部５との両者の一端部（図１の右側）を連結する連結部材として機能し、この連結部材には導電性を有する可撓性連結部材６（図２の点線部分）が使用されている。このため、上筒部３は下筒部５に対して可撓性連結部材６を基点として開閉可能となっている。
【００４０】
ここで、可撓性連結部材６としては、導電性を有する軟質材料が使用され銅線、銅より線、銅パイプ、フレキシブルプリント配線基板（ＦＰＣ）、ボディフレックス（ＢｏｄｙＦＩｅｘ）などのような蛇腹状の部材を選定することができる。
【００４１】
このように上筒部３と下筒部５との連結部材に可撓性連結部材６を使用するのは、連結部材に屈曲角度が小さい部材を使用した場合には、この連結部にストレスが掛かるうえ、機械的な負荷が増大するとともに、変形や破損の原因となるからである。
【００４２】
以下、図３を参照して本実施の形態１におけるヘッドコイル１の装着方法を説明する。すなわち、図３（ａ）に示すように、上筒部３と下筒部５とが結合され一体化されている状態から、図３（ｂ）に示すように、上筒部３と下筒部５との側面部に設けた２個のコネクタ７、７を取り外し、上筒部３を下筒部５から上方（矢印方向）に持ち上げる。
【００４３】
次いで、図３（ｃ）に示すように、下筒部５から上筒部３を可撓性連結部材６を基点として開放させる。ヘッドコイル１は、下筒部５から上筒部３を開放した際には、全開状態とすることができる。また、上筒部３の開放は、可撓性連結部材６を湾曲させながら容易におこなうことができ、この開放した上筒部３はそのままテーブル３０の上に置くことができる。このため、上筒部３の置き場所に困ることなくヘッドコイル１の装着をおこなうことができる。
【００４４】
以下、患者の頭頂部を、ヘッドコイル１の円形部９の内側部９ａに合わせた位置に載置させ、上筒部３を可撓性連結部材６を基点として再度回動させ、２個のコネクタ７、７を取り付けてヘッドコイル１の装着が完了となる。ここで、実際にはポジショニングライトなどによる被検体のポジショニング（位置決め）をおこなった後、上筒部３を閉めることとなる。
【００４５】
以上説明したように、実施の形態１にかかるＲＦコイルは、コイルエレメント２、４を構成するそれぞれの一端部は、導電性を有する可撓性連結部材６により形成され、可撓性連結部材６を基点として上筒部３と下筒部５とは、開閉可能に構成されているので、可撓性連結部材６を基点として、下筒部５に対して上筒部３を開閉可能とすることができる。
【００４６】
これにより、ヘッドコイル１への装着が容易であるうえ、装着時にはヘッドコイル１を全開とすることができ被検体に閉所感を与えることがなくなる。また、可撓性連結部材６は略円弧状に形成されているので、下筒部５に対して上筒部３を開放した際には可撓性連結部材６を湾曲させた状態で上筒部３を容易に開放することができる。
【００４７】
（実施の形態２）
次に、実施の形態２にかかるＲＦコイルについて説明する。図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、この発明の実施の形態２であるＲＦコイルの概要構成を示す斜視図である。ここで、上述した実施の形態１では、上筒部２の開放時に可撓性連結部材が完全に湾曲する構成としているが、本実施の形態２では可撓性連結部材の材料として、ある程度の強度を有する可撓性連結部材１３を使用し、上筒部３を開放した際に、この上筒部３が下筒部５に対してほぼ直角の位置で保持される構成としている。すなわち、具体的には、図４に示すように、ある角度以上（本例ではほぼ９０度の位置で保持できる）、湾曲しない構造としている。
【００４８】
以下、図４を参照して本実施の形態２におけるヘッドコイル１２の装着方法を説明する。すなわち、実施の形態１と同様、図４（ａ）に示すように、上筒部３と下筒部５とが結合され一体化されている状態から、図４（ｂ）に示すように、上筒部３と下筒部５との側面部に設けた２個のコネクタ７、７を取り外し、上筒部３を下筒部５から上方（矢印方向）に持ち上げる。
【００４９】
次いで、図４（ｃ）に示すように、下筒部５から上筒部３を可撓性連結部材１３を基点として回動して開放させる。ここで、前述したように可撓性連結部材１３の材料には、ある程度の強度を有する可撓性連結部材１３を使用しているため、下筒部５から上筒部３を開放した際に、この上筒部３は下筒部５に対してほぼ直角の位置で保持させることができる。
【００５０】
このため、前述した実施の形態１よりさらに上筒部３の置き場所に困ることなくヘッドコイル１２の装着をおこなうことができる。なお、本例ではほぼ９０度の位置で上筒部３が保持されているが、この角度は特に限定されず、上筒部３の一部がテーブル３０に当接しない角度であればよい。
【００５１】
以下、実施の形態１と同様に、患者の頭頂部を、ヘッドコイル１２の円形部９の内側部９ａに合わせた位置に載置させ、上筒部３を可撓性連結部材１３を基点として再度回動させ、２個のコネクタ７、７を取り付けてヘッドコイル１２の装着が完了となる。
【００５２】
以上説明したように、実施の形態２にかかるＲＦコイルは、可撓性連結部材６には、下筒部４に対して上筒部２が開放された際に、ほぼ９０度の位置で保持する強度の部材が使用されているので、可撓性連結部材を完全に湾曲させることなく上筒部を所定の位置で保持することができ、安定した位置でヘッドコイルの装着をおこなうことができる。
【００５３】
図５は、本発明のＲＦコイルが適用されるＭＲＩ装置２０の概要を示す全体構成図である。すなわち、図５に示すようにＭＲＩ装置２０は、外側から順に、静磁場を発生する静磁場発生磁石３３と、勾配磁場を発生する勾配磁場発生コイル３２とを備えている。静磁場発生磁石３３および勾配磁場発生コイル３２によりマグネットアセンブリを構成する。
【００５４】
また、勾配磁場発生コイル３２の内側に円筒状の照射コイル３１を設け、この照射コイル３１の内部にヘッドコイル１（１２）を装着した被検体１０を載置したテーブル３０を搬入可能としている。照射コイル３１は、静磁場中に載置された被検体１０に対して所定の電磁波を照射する機能を有している。
【００５５】
静磁場発生磁石３３および勾配磁場発生コイル３２は、ＭＲＩ装置２０内部の磁気制御部３５に接続され、検査領域に所定の磁場を生成する。ＲＦ送信部３６は、照射コイル３１から所定周波数の電磁波を照射する。
【００５６】
一方、受信コイルであるヘッドコイル１（１２）は、核磁気共鳴現象によって被検体が放出した電磁波を受信してＲＦ受信部３７に送信する。このＲＦ受信部３７が受信した電磁波から、イメージ処理部３８が核磁気共鳴映像を作成する。
【００５７】
以上、本実施の形態１、２について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。また、他のコイルエレメントとの組合わせも可能である。
【００５８】
【発明の効果】
上述したように、本発明によれば、被検体の頭部に対するＲＦコイルの着脱を容易におこなえるため、患者の負担を軽減することができるうえ、上筒部と下筒部との結合時のコネクタ数を４個から２個に低減できるため、接点および接触抵抗の低減を図ることができるという効果を奏する。
【００５９】
また、本発明によれば、コイルエレメントを構成するそれぞれの一端部は、導電性を有する可撓性連結部材により形成され、可撓性連結部材を基点として上筒部と下筒部とは、開閉可能に構成されているので、可撓性連結部材を基点として、下筒部に対して上筒部を容易に開閉可能とすることができ、操作性の向上を図ることができるという効果を奏する。
【００６０】
また、本発明によれば、可撓性連結部材は略円弧状に形成されているので、下筒部に対して上筒部を開放した際には可撓性連結部材を湾曲させた状態で上筒部を開放することができ、上筒部の置き場所に苦慮することなく利便性の向上を図ることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１にかかるヘッドコイル（ＲＦコイル）の概要を示す全体構成図である。
【図２】ヘッドコイルの構成である（ａ）は斜視図を、（ｂ）は側面図を、（ｃ）は、正面図をそれぞれ示す図である。
【図３】（ａ）は、上筒部と下筒部との結合時を、（ｂ）は、コネクタを外した状態を、（ｃ）は、下筒部から上筒部を開放した状態をそれぞれ示す説明図である。
【図４】本発明の実施の形態２にかかる（ａ）は、上筒部と下筒部との結合時を、（ｂ）は、コネクタを外した状態を、（ｃ）は、下筒部から上筒部を開放した状態をそれぞれ示す説明図である。
【図５】本発明のＲＦコイルが適用されるＭＲＩ装置の概要を示す全体構成図である。
【符号の説明】
１、１２ヘッドコイル（ＲＦコイル）
２、４コイルエレメント
３上筒部
５下筒部
６、１３可撓性連結部材
７コネクタ
９円形部
９ａ内側部
１０被検体
２０ＭＲＩ装置
３０テーブル
３１照射コイル
３２勾配磁場発生コイル
３３静磁場発生磁石
３５磁気制御部
３６ＲＦ送信部
３７ＲＦ受信部
３８イメージ処理部

Claims

上側コイル部を有する上筒部と下側コイル部を有する下筒部とから構成されるＲＦコイルにおいて、
前記上側コイル部と前記下側コイル部とを構成するそれぞれの一端部は、導電性を有する可撓性連結部材により形成されるとともに、当該可撓性連結部材を基点として上筒部と下筒部とは、開閉可能に構成されていることを特徴とするＲＦコイル。
前記可撓性連結部材は、略円弧状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のＲＦコイル。
前記可撓性連結部材の材質は銅線或いは銅より線であることを特徴とする請求項１または２に記載のＲＦコイル。
前記可撓性連結部材の材質は、フレキシブルプリント配線基板であることを特徴とする請求項１または２に記載のＲＦコイル。
前記可撓性連結部材は、前記下筒部に対して前記上筒部が開放された際に、ほぼ９０度の位置で保持する強度を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載のＲＦコイル。
静磁場中に載置された被検体に対して所定の電磁波を照射する照射コイルと、前記被検体が撮像対象部位から放出する電磁波を受信するＲＦコイルとを備え、磁気共鳴信号に基づいて磁気共鳴イメージを作成する磁気共鳴イメージング装置であって、
前記ＲＦコイルは、上側コイル部を有する上筒部と下側コイル部を有する下筒部とから構成され、前記上側コイル部と前記下側コイル部それぞれの一端部は、導電性を有する可撓性連結部材により形成されるとともに、当該可撓性連結部材を基点として上筒部と下筒部とは、開閉可能に構成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。
前記可撓性連結部材は、略円弧状に形成されていることを特徴とする請求項６に記載の磁気共鳴イメージング装置。
前記可撓性連結部材の材質は銅線或いは銅より線であることを特徴とする請求項６または７に記載の磁気共鳴イメージング装置。
前記可撓性連結部材の材質は、フレキシブルプリント配線基板であることを特徴とする請求項６または７に記載の磁気共鳴イメージング装置。
前記可撓性連結部材は、前記下筒部に対して前記上筒部が開放された際に、ほぼ９０度の位置で保持する強度を有することを特徴とする請求項６〜９のいずれか一つに記載の磁気共鳴イメージング装置。