JP2004305745A - 導電性ポリマーを用いて無線周波数コイルに電気的負荷を与えるためのシステム及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】試験／較正あるいはオペレータ訓練の間においてＭＲＩシステム（１０）のＲＦコイル（５６、１４４）に電気的負荷を与えるため装置（１００、２１０）及び方法を提供する。
【解決手段】装置（１００、２１０）は、導電性添加物を内部分散させたポリマーを含んでおり、これによって本装置はＭＲＩシステム（１０）の試験及び較正のためにＲＦコイル（５６、１４４）に対して必要な電気的負荷を提供する一方で液体を含んでいない。さらに、本装置（１００、２１０）は、本装置（１００、２１０）内の定在波による画像歪みを導入することなく、大きな磁場において必要な電気的負荷を提供することができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、全般的には磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）システムを試験または較正するための方法及び装置に関する。本発明は、より具体的には、試験／較正あるいはオペレータ訓練の間においてＭＲＩシステムのＲＦコイルに電気的負荷を与えるためのローダ（負荷付与装置）と呼ぶデバイスに関する。

人体組織などの物質を均一な磁場（偏向磁場Ｂ₀）にかけると、組織中のスピンの個々の磁気モーメントはこの偏向磁場と整列しようとして、この周りをラーモアの特性周波数で無秩序に歳差運動することになる。この物質に、ｘ−ｙ平面内にありラーモア周波数に近い周波数をもつ磁場（励起磁場Ｂ₁）がかけられると、正味の整列モーメント（すなわち、「縦方向磁化」）Ｍ_zは、ｘ−ｙ平面内に来るように回転させられ（すなわち、「傾けられ（ｔｉｐｐｅｄ）」）、正味の横方向磁気モーメントＭ_tが生成される。励起信号Ｂ₁を停止させた後、励起したスピンにより信号が放出され、さらにこの信号を受信し処理して画像を形成することができる。

これらの信号を用いて画像を作成する際には、磁場傾斜（Ｇ_x、Ｇ_y及びＧ_z）が利用される。典型的には、撮像しようとする領域は、使用する具体的な位置特定方法に従ってこれらの傾斜を変更させている一連の計測サイクルによりスキャンを受ける。結果として得られる受信ＮＭＲ信号の組はディジタル化されかつ処理され、よく知られている多くの再構成技法のうちの１つを用いて画像が再構成される。

ＭＲＩ操作者の訓練の間、あるいはＭＲシステムに対して試験／較正を行うときには、実際に患者に対してＭＲＩシステムを使用する際に生じるような構造や状態をシミュレーションするために適当な物体を使用しなければならない。具体的には、ＭＲＩシステムの操作訓練、あるいはシステム性能の較正が可能となるように人体組織が十分に表現されるようにして、人体組織の特性や「特徴（ｆｅａｔｕｒｅｓ）」をシミュレーションする必要がある。

人体組織の「特徴」の１つは、その「撮像可能性（ｉｍａｇａｂｉｌｉｔｙ）」である。上述したように、適正な励起がなされると、人体組織はＮＭＲ信号を放出する。このため、発生した信号を受信して画像に再構成させることが可能となる。人体組織の別の「特徴」は導電率である。この導電率はＭＲＩシステムのＲＦコイルに電気的負荷を与える役割をする。ＲＦコイルに対する負荷はＲＦコイルの品質係数（Ｑ）及びインピーダンスに直に関係してくる。このため、そのスキャンの実施に要する電力や、スキャンに導入されるノイズ量に関しても負荷が関連してくる。したがって、ＭＲＩシステムに対する適正な試験及び較正のためには、人体組織の撮像可能性及び電気的負荷に関するシミュレーションが必要である。

人体組織のシミュレーションのためにファントームが設計されている。人体組織の撮像可能性及び電気的負荷に関する単一の装置を用いたシミュレーションのためには、単一構成のファントームが設計されている。典型的には、単一構成ファントームでは、ファントーム内の別々の区画に複数の流体を収容している。導電率を大きくするために外側区画の内部には、添加した水とすることが一般的であるような第１の液体を収容している。水の導電率を変更するためには塩を利用するのが普通である。内側区画の内部には、比較的非導電性であるが励起時においてＮＭＲ信号を放出するような第２の液体を収容している。したがって、ＭＲシステムに対する試験及び較正のためには、負荷付与を提供するための第１の流体と撮像可能性を提供するための第２の流体とを包含している単一のデバイスが使用される。

しかし、人体組織の適正なシミュレーションを提供するためには、そのファントームは、ファントームでシミュレーションしようとする人体組織の部位とサイズが同等であると有利である。したがって、比較的大型のファントームを作成する必要がある。しかし、ファントームに２種類の液体を満たしているため、ファントームが大きくなるに連れて、ファントームの重量が極めて扱いにくいものになる。

この問題を克服するため、単一構成のファントームを２つの別々のデバイスに分割させている。第１のファントームは、典型的には「ローダ（ｌｏａｄｅｒ）」と呼ばれ、第１の導電性液体を収容するために使用されており、また第２のファントームは第２の撮像可能液体を収容するために使用される。このファントームは、ローダ内に位置決めさせるように設計している。このため、このローダとファントームは協働して、単一成形ファントームにおいて提供されるような導電率及び撮像可能性を提供するように動作している。ローダはＲＦコイルに対して電気的負荷を提供しており、またファントームは撮像可能なボリュームを提供している。このローダとファントームは分離させた場合、単一成形のローダと比べてそのサイズ及び重量がかなり扱いやすいものとなる。しかしながら、このローダとファントームは、それぞれの内部に収容した液体のために取り扱いや移動が依然としてかなり困難である。さらに、液体を満たしたローダ／ファントームの組み合わせでは漏れを起こし易い。

単一成形ファントーム、あるいはローダとファントームの組み合わせを使用する際の第２の欠点は、磁場が大きい場合に現れる。１．０Ｔを超えると、水の大きな誘電率（概ね８０）のために、その水中に定在波効果が生じる可能性がある。これらの定在波によって、ＲＦコイルにより与えられるＲＦ磁場が均一である場合であってもファントームの内部に不均一なＲＦ磁場が生じる。この定在波はＲＦコイルの負荷付与と無関係に、ファントーム画像に対して歪みを導入する。画質のこの劣化によってイメージング・システムの適正な試験や較正が阻害される。

この問題を解決しようとするこれまでの試みには、ファントーム及び／またはローダ内で水に代えて誘電率が概ね５であるシリコーンオイルを使用することが含まれる。しかし、シリコーンオイルは有効に添加するのに費用がかかる。所望の導電率を達成するには、高価な銀粉末を高い濃度とする必要がある。しかし、この解決法では、漏れの懸念を有する可能性がある液体を使用することが必要である。

したがって、低い誘電率と、大きな磁場において有効となるように比較的高い導電率とを備えたローダを有することが望ましい。さらに、ＲＦコイル内におけるローダの配置及び取り外しを容易にするようにローダのサイズ及び重量を制限することが望ましい。さらに、ローダは液体を含まず、これによって製作及び管理のコストを削減しかつ漏れを解消できると有利である。

本発明は、導電性ポリマーを用いてＭＲＩシステムのＲＦコイルに電気的負荷を与えるシステム及び方法を提供する。低い誘電率を有するポリマーから製造するが、ＭＲＩシステムのＲＦコイルに有効に電気的負荷を与えるように十分に導電性としたローダについて記載している。具体的には、このローダは、塩基性ポリマー・マトリックス（base polymer matrix）に導電性添加物を配合させることによって作成した導電性ポリマーから製作している。このローダは液体を含まないため大きな磁場において有効である。

本発明の一態様では、ＲＦコイルに電気的負荷を与えるための装置を開示している。本装置は、ポリマー内に内部分散させた導電性添加物から製作したローダを含む。さらに、このローダは液体を含まない。

本発明の別の態様では、ＭＲ装置と共に使用するためのローダを製作する方法を開示している。本方法は、塩基性ポリマー・マトリックスを液化し、この液化させた塩基性ポリマー・マトリックスに導電性添加物を配合させることによってローダを製作することを含む。この処理法は次に、この液化させた塩基性ポリマー・マトリックス内に導電性添加物を分散させること、並びにＭＲ装置のＲＦコイルに負荷を与える際に使用するようにローダを形成すること、を含む。

本発明の別の態様では、ＭＲシステムを較正する方法を開示している。本方法は、導電性ポリマーから製作したローダをＲＦコイル・アセンブリの内部に位置決めすることを含む。次いで、ファントームをＲＦコイル・アセンブリ内に配置させた後に較正スキャンを実施することができる。

本発明の別の態様では、ＭＲＩ装置を開示している。ＭＲＩシステムは、偏向磁場を印加するようにマグネットのボアの周りに位置決めして複数の傾斜コイルを有している。ＲＦ送受信器システム及びＲＦスイッチは、ＭＲ画像を収集するようにＲＦコイル・アセンブリに対してＲＦ信号を送受信させるためのパルスモジュールによって制御を受けている。ＲＦコイル・アセンブリに電気的負荷を与えるために負荷付与装置を設けており、この負荷付与装置はポリマー内に内部分散させた導電性添加物から製作している。

本発明に関する別の様々な特徴、目的及び利点は、以下の詳細な説明及び図面から明らかとなろう。

図面では、本発明を実施するために目下のところ企図されている好ましい実施の一形態を図示している。

図１を参照すると、本発明を組み込んでいる好ましい磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）システム１０の主要コンポーネントを表している。本システムの動作は、キーボードその他の入力デバイス１３、制御パネル１４及び表示スクリーン１６を含むオペレータ・コンソール１２から制御を受けている。コンソール１２は、オペレータが画像の作成及び表示スクリーン１６上への画像表示を制御できるようにする独立のコンピュータ・システム２０と、リンク１８を介して連絡している。コンピュータ・システム２０は、バックプレーン２０ａを介して互いに連絡している多くのモジュールを含んでいる。これらのモジュールには、画像プロセッサ・モジュール２２、ＣＰＵモジュール２４、並びに当技術分野でフレーム・バッファとして知られている画像データ・アレイを記憶するためのメモリ・モジュール２６が含まれる。コンピュータ・システム２０は、画像データ及びプログラムを記憶するためにディスク記憶装置２８及びテープ駆動装置３０とリンクしており、さらに高速シリアル・リンク３４を介して独立のシステム制御部３２と連絡している。入力デバイス１３は、マウス、ジョイスティック、キーボード、トラックボール、タッチ作動スクリーン、光学読取り棒、音声制御器、あるいは同様な任意の入力デバイスや同等の入力デバイスを含むことができ、また入力デバイス１３は対話式の幾何学的指定をするために使用することができる。

システム制御部３２は、バックプレーン３２ａにより互いに接続させたモジュールの組を含んでいる。これらのモジュールには、ＣＰＵモジュール３６や、シリアル・リンク４０を介してオペレータ・コンソール１２に接続させたパルス発生器モジュール３８が含まれる。システム制御部３２は、実行すべきスキャン・シーケンスを指示するオペレータからのコマンドをリンク４０を介して受け取っている。パルス発生器モジュール３８は、各システム・コンポーネントを動作させて所望のスキャン・シーケンスを実行させ、発生したＲＦパルスのタイミング、強度及び形状、並びにデータ収集ウィンドウのタイミング及び長さを指示するデータを発生させている。パルス発生器モジュール３８は、スキャン中に発生させる傾斜パルスのタイミング及び形状を指示するために一組の傾斜増幅器４２と接続させている。また最終的には、パルス発生器モジュール３８はスキャン室インタフェース回路４６と接続させており、スキャン室インタフェース回路４６はさらに、患者及びマグネット系の状態に関連付けした様々なセンサからの信号を受け取っている。このスキャン室インタフェース回路４６を介して、患者位置決めシステム４８はスキャンのために患者を所望の位置に移動させるコマンドを受け取っている。

パルス発生器モジュール３８が発生させる傾斜波形は、Ｇ_x増幅器、Ｇ_y増幅器及びＧ_z増幅器を有する傾斜増幅器システム４２に加えられる。各傾斜増幅器は、収集した信号の空間エンコードに使用する磁場傾斜を生成させるように全体を番号５０で示す傾斜コイル・アセンブリ内の対応する物理的傾斜コイルを励起させている。傾斜磁場コイル・アセンブリ５０は、偏向用マグネット５４及び全身用ＲＦコイル５６を含んでいるマグネット・アセンブリ５２の一部を形成している。以下で詳細に記載することにするが、ローダ５７はＲＦコイル５６に電気的負荷を与えている。このローダ５７の内部には撮像可能な物体を提供するためにファントーム（図示せず）を配置することができる。システム制御部３２内の送受信器モジュール５８は、ＲＦ増幅器６０により増幅を受け送信／受信スイッチ６２によりＲＦコイル５６に結合するようなパルスを発生させている。ファントームを使用する場合、ファントーム内の励起された原子核が放出して得た信号は、同じＲＦコイル５６により検知し、送信／受信スイッチ６２を介して前置増幅器６４に結合させることができる。増幅したＭＲ信号は、送受信器５８の受信器部分で復調され、フィルタ処理され、さらにディジタル化される。送信／受信スイッチ６２は、パルス発生器モジュール３８からの信号により制御し、送信モードではＲＦ増幅器６０をコイル５６と電気的に接続させ、受信モードではコイル５６に前置増幅器６４を接続させている。送信／受信スイッチ６２によりさらに、送信モードと受信モードのいずれに関しても同じ単独のＲＦコイル（例えば、表面コイル）を使用することが可能となる。

ＲＦコイル５６により取り込まれたＭＲ信号は送受信器モジュール５８によりディジタル化され、システム制御部３２内のメモリ・モジュール６６に転送される。未処理のｋ空間データのアレイをメモリ・モジュール６６に収集し終わると１回のスキャンが完了となる。この未処理のｋ空間データは、各画像を再構成させるように別々のｋ空間データ・アレイの形に配置し直しており、これらの各々は、データをフーリエ変換して画像データのアレイにするように動作するアレイ・プロセッサ６８に入力される。この画像データはシリアル・リンク３４を介してコンピュータ・システム２０に送られ、コンピュータ・システム２０において画像データはディスク記憶装置２８内などの記憶装置内に記憶される。この画像データは、オペレータ・コンソール１２から受け取ったコマンドに応じて、テープ駆動装置３０上などの長期記憶内にアーカイブしたり、画像プロセッサ２２によりさらに処理してオペレータ・コンソール１２に伝達しディスプレイ１６上に表示させたりすることができる。

ここで図２を参照すると、ローダ・アセンブリ１００を分解図で表している。このローダ・アセンブリ１００は円筒状のローダ１０１を含んでいる。この円筒状ローダ１０１は、塩基性ポリマー・マトリックスを液化し、さらにこの液化させた塩基性ポリマー・マトリックス内に導電性添加物を物理的に混合させることによって製作している。したがって、この導電性添加物は、液化させた塩基性ポリマー・マトリックスが固化した時点で導電性ポリマーが生成されるように塩基性ポリマー・マトリックス内に内部分散させている。この塩基性ポリマー・マトリックスは低い誘電率を有しており、また導電性添加物は比較的高い導電率を有している。この塩基性ポリマーは５未満の誘電率を有することが好ましい。誘電率がそれぞれ８０と５であるような水とシリコーンオイルの誘電率と比較した場合、こうした誘電率は低いものである。さらに、この導電性添加物は概ね２ジーメンス／メートルの導電率を有している。この導電性添加物は、金属繊維、炭素粉末、炭素繊維、炭素ナノチューブ、あるいは他の適当な導電性物質とすることがあることが企図される。このため、低い誘電率と、比較的高い導電率とを有する中実としたローダを製作することが可能である。すなわち、液体を含まないようなローダを製作することが可能である。さらに、中実なローダは、適当な負荷付与装置を提供するために添加液体を使用する必要があるローダと比べてかなり小型となるように製作することができる。実施の一形態では、発泡体ローダが形成されるようにポリマーを固化させている。このため、ローダの重量をさらに軽減させることが可能である。

この円筒状ローダ１０１は、中空の中心部１０２と、内側円筒外周１０４と外側円筒外周１０６の間にある中実の外側骨格構造と、を有している。この中空中心部１０２の内部には、固定用ネット１０８を確保している。この固定用ネット１０８はファントーム１０９の動きを制限するための手段として設けており、その形状及びサイズはさまざまとすることができる。好ましい実施の一形態では、この固定用ネット１０８は、布やその他の任意の網状材料から形成させることができる。しかし、中空中心部１０２を囲繞するためには適当な任意のデバイスを使用することができる。この固定用ネット１０８は、円筒状ローダ１０１の後部１１０から円筒状ローダ１０１の前部１１２まで延びている。固定用ネット１０８は、円筒状ローダ１０１の後部１１０から横方向に延びる張り出し部１１４、１１６、１１８に固定用ネット１０８を確保することによって、円筒状ローダ１０１の後部１１０の位置に固定させている。実施の一形態では、その固定用ネット１０８は、固定用ネット１０８内の開口を通して張り出し部１１４、１１６、１１８を延長させることによって張り出し部１１４、１１６、１１８に確保している。この固定用ネット１０８はさらに、反復して着脱することが可能な固定具１１９によって円筒状ローダ１０１の前部１１２の位置に確保することもできる。固定用ネット１０８を固定するためには、バックル、スナップ、フック、スライド、ジッパー、Ｖｅｌｃｒｏ（登録商標）、あるいはその他適当な固定手段を利用できることが企図される。Ｖｅｌｃｒｏ（登録商標）はＶｅｌｃｒｏ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ（Ａｎｔｉｌｌｅｓ，Ｎｅｔｈｅｒｌａｎｄｓ）の登録商標である。好ましい実施の一形態では、その固定具１１９は、外側円筒外周１０６と、張り出し部１１４、１１６、１１８によって確保した端部の反対側にある固定用ネット１０８の一方の端部上と、に取り付けている。別法として、その固定具１１９は、ファントーム１０９が円筒状ローダ１０１の内部で相対的に確保されるように、円筒状ローダ１０１の前部１１２上、内側円筒外周１０４上、あるいはローダ・アセンブリ１００の別の任意の部分上に位置決めできることが企図される。

後部保持具１２０は、固定具１２２、１２４、１２６によって円筒状ローダ１０１の後部１１０に確保している。後部保持具１２０は、開口１２８、１３０、１３２の位置で張り出し部１１４、１１６、１１８を係合させるように構成している。このため、固定用ネット１０８は、張り出し部１１４、１１６、１１８を係合解除することによって確保することができる。さらに、後部保持具１２０は中空中心部１０２内において円筒状ローダ１０１の後部１１０からファントームが動くことを制限している。したがって、ファントーム１０９を中空中心部１０２の内部に配置させると、ファントーム１０９は円筒状ローダ１０１の後部１１０から外れることがない。ローダ・アセンブリ１００に対してファントーム１０９を出し入れできるようにするためには、固定具１１９を係合解除することによって固定用ネット１０８が固定解除できなければならない。したがって、ファントーム１０９は円筒状ローダ１０１の前部１１２からローダ・アセンブリ１００に出し入れしなければならない。すなわち、ファントーム１０９の動きを制約したり許容したりするために、固定用ネット１０８は固定具１１９の位置でそれぞれ固定したり固定解除したりしなければならない。

この後部保持具１２０は必要な支持を提供しかつファントーム１０９の動きを制限するのに適当なポリマーから製作している。実施の一形態では、その後部保持具１２０は、導電性添加物を内部分散させたポリマーから製作することがある。さらに、後部保持具１２０は中空の部分を通過した空気の流れを許容または制限するように設計することがあることも企図している。このため、この後部保持具１２０は布や網状体などの代替的材料から製作することがあることが企図される。

この後部保持具１２０はさらに第１の支持葉状部（ｓｕｐｐｏｒｔ ｌｏｂｅ）１３４を含んでいる。後部保持具１２０が円筒状ローダ１０１の後部１１０に対して固定具１２２、１２４、１２６によって確保されている場合、その第１の支持葉状部１３４は外側円筒外周１０６を越えて延びている。同様に、固定具１４０、１４２によって前部支持体１３８が円筒状ローダ１０１の前部１１２に確保されている場合、第２の支持葉状部１３６は、第２の支持葉状部１３６が外側円筒外周１０６を越えて延びるようにして前部支持体１３８から延びている。したがって、ローダ５７は、第１の支持葉状部１３４及び第２の支持葉状部１３６によって円筒状ローダ１０１が支持されるようにして配置させることができる。

ここで図３を参照すると、ＲＦコイル・アセンブリ１４４の内部に配置させたローダ・アセンブリ１００を表している。このローダは、第１の支持葉状部１３４及び第２の支持葉状部１３６によって支持している。第１の支持葉状部１３４及び第２の支持葉状部１３６は、ローダが土台部１４６より上に位置決めされるようにして、ＲＦコイル・アセンブリ１４４の土台部１４６を係合させている。さらに、ファントーム１０９をローダ・アセンブリ１００の内部に位置決めしている。好ましい実施の一形態では、そのローダ・アセンブリ１００及びファントーム１０９は独立である。しかし、ローダ・アセンブリ１００とファントームは一体に接続できることが企図される。さらに、好ましい実施の一形態では、そのファントーム１０９は球状である。しかし、このファントームはローダ内に位置決めするか組み込むことが可能な任意の形状にできることが企図される。後部保持具（図示せず）と固定用ネット１０８の間にファントームが確保されるようにローダ・アセンブリ１００に固定用部分２１０を確保している。

ＲＦコイル・アセンブリ１４４に通電すると、ローダ・アセンブリ１００によってＲＦコイル・アセンブリ１４４に対して電気的負荷が提供されると共に、ファントーム１０９によって撮像可能な物体が提供され、これによってＭＲシステムに対する試験及び／または較正を実行したり、この配置を用いてオペレータを訓練することができる。典型的には、ファントームの内部に収容している比較的非導電性の流体によって、励起時にＮＭＲ信号が放出される。したがって、ファントーム１０９は撮像可能であるがローダ・アセンブリ１００は撮像可能でない。このため、ローダ・アセンブリ１００を人体組織に関するＲＦコイル・アセンブリ負荷のシミュレーションとさせ、かつファントーム１０９を人体組織の撮像可能性のシミュレーションとさせている。さらに、ローダ・アセンブリ１００は液体を含まないため、液体を満たしたローダと比較してサイズ及び重量が大幅に低減される。

ローダのサイズ及び重量が低減されるため、液体を包含させたローダと比べてこのローダではより取り扱いが容易になる。さらに、無液体のローダとすると、大きな磁場においてＲＦコイルの試験／較正が可能となる。具体的には、ローダ内の定在波のためにファントーム画像に歪みを導入させることなしに、試験及び／または較正、あるいはオペレータの訓練のために１．０Ｔや１．５Ｔを超える磁場を使用することができる。

ここで図４を参照すると、シートの形態をしていると共に発泡体から製作したローダ２１０を表している。あらゆる用途に理想的ではないものの、発泡体ローダは平面状のＲＦコイル構成と組み合わせて使用することができる。シート状ローダ２１０は第１のシート２１２と第２のシート２１４を含んでいる。これら第１のシート２１２と第２のシート２１４は導電性発泡体から製作している。したがって、このシート状ローダ２１０は、ポリマーを液化させ、この液化させたポリマー内で導電性添加物を物理的に混合させ、かつこのポリマーを発泡体になるように固化させることによって製作している。したがって、この導電性添加物は、液化させたポリマーが固化すると導電性発泡体が生成されるようにしてポリマー内に内部分散させている。この発泡体は低い誘電率を有しており、また導電性添加物は比較的高い導電率を有している。導電性発泡体を使用しているために、上述した実施形態の場合のような中実の導電性ポリマーから製作したローダと比較しても重量をさらに減少させることができる。

ファントーム２１６は、シート状ローダ２１０の第１のシート２１２と第２のシート２１４の間に配置させている。このファントーム２１６は楕円形である。しかし、ファントームは第１のシート２１２と第２のシート２１４に位置決めできるような任意の形状にできることが企図される。

上述したように、シート状ローダ２１０は平面状のＲＦコイル構成と組み合わせて使用することができる。平面状のＲＦコイル・アセンブリに通電すると、シート状ローダ２１０によってこの平面状のＲＦコイル・アセンブリに対して電気的負荷が提供されると共に、ファントーム２１６によって撮像可能な物体が提供され、これによってＭＲシステムに対する試験及び／または較正を実行したり、この配置を用いてオペレータを訓練することができる。典型的には、ファントームの内部に収容した比較的非導電性の流体によって、励起時にＮＭＲ信号が放出される。したがって、ファントーム２１６は撮像可能であるがシート状ローダ２１０は撮像可能でない。このため、シート状ローダ２１０を人体組織に関するＲＦコイル・アセンブリ負荷のシミュレーションとさせ、かつファントーム２１６を人体組織の撮像可能性のシミュレーションとさせている。

これらの図面は特定の実施形態に関して記述したものであることを理解されたい。すなわち、具体的な構成材料の特性は所与の実施形態に関しては好ましいものであるが、構成材料はそのローダ構成によって要求されたものではない。したがって、シート状ローダを中実の導電性ポリマーから製作することもでき、また円筒状ローダは導電性発泡体から製作することができる。

上述した発明は、ＲＦコイルに電気的負荷を与える際に使用するためのローダを含むような装置の形で具現化できることが企図される。このローダは、ローダが液体を含まないようにポリマー内に内部分散させた導電性添加物から製作している。

上述した発明はさらに、ＭＲ装置と共に使用するためのローダを製作する方法として具現化させることも企図している。本方法は、塩基性ポリマー・マトリックスを液化すること、及びこの液化させた塩基性ポリマー・マトリックスに導電性添加物を配合させること、を含む。本方法はさらに、液化させた塩基性ポリマー・マトリックスの内部に導電性添加物を分散させること、及びＭＲ装置のＲＦコイルに負荷を与える際に使用するようにローダを形成させること、を含む。

上述した発明は、ＭＲシステムを較正する方法として具現化させることも企図している。本方法は、導電性ポリマーから製作したローダをＲＦコイル・アセンブリの内部に位置決めすること、及びこのＲＦコイル・アセンブリ内にファントームを位置決めすること、を含む。本方法はさらに較正スキャンを実施することを含む。

上述した発明は、ＭＲＩ装置として具現化させることも企図している。本ＭＲＩ装置は、偏向磁場を印加するようにマグネットのボアの周りに位置決めして複数の傾斜コイルを有するＭＲＩシステムと、ＭＲ画像を収集するようにＲＦコイル・アセンブリに対してＲＦ信号を送信するためのパルスモジュールによって制御を受けるＲＦ送受信器システム及びＲＦスイッチと、を含んでいる。この負荷付与装置は、ポリマー内に内部分散させた導電性添加物から製作している。

本発明を好ましい実施形態について記載してきたが、明示的に記述した以外に等価、代替及び修正が可能であり、これらも添付の特許請求の範囲の域内にあることを理解されたい。

本発明と共に使用するＭＲイメージング・システムの概要ブロック図である。 本発明によるローダ・アセンブリの分解斜視図である。 図１のＲＦコイル・アセンブリの内部に図２のローダを配置し、さらにファントームをその中心に配置させている斜視図である。 発泡体から製作したローダの一例を示す図である。

符号の説明

１０ ＭＲＩシステム
１２ オペレータ・コンソール
１３ 入力デバイス
１４ 制御パネル
１６ 表示スクリーン、ディスプレイ
１８ リンク
２０ コンピュータ・システム
２０ａ バックプレーン
２２ 画像プロセッサ・モジュール
２４ ＣＰＵモジュール
２６ メモリ・モジュール
２８ ディスク記憶装置
３０ テープ駆動装置
３２ システム制御部
３２ａ バックプレーン
３４ 高速シリアル・リンク
３６ ＣＰＵモジュール
３８ パルス発生器モジュール
４０ シリアル・リンク
４２ 傾斜増幅器
４６ スキャン室インタフェース回路
４８ 患者位置決めシステム
５０ 傾斜磁場コイル・アセンブリ
５２ マグネット・アセンブリ
５４ 偏向用マグネット
５６ ＲＦコイル
５７ ローダ
５８ 送受信器モジュール
６０ ＲＦ増幅器
６２ 送信／受信スイッチ
６４ 前置増幅器
６６ メモリ・モジュール
６８ アレイ・プロセッサ
１００ ローダ・アセンブリ
１０１ ローダ、円筒状ローダ
１０２ 中空中心部
１０４ 内側円筒外周
１０６ 外側円筒外周
１０８ 固定用ネット
１０９ ファントーム
１１０ 円筒状ローダの後部
１１２ 円筒状ローダの前部
１１４ 張り出し部
１１６ 張り出し部
１１８ 張り出し部
１１９ 固定具
１２０ 後部保持具
１２２ 固定具
１２４ 固定具
１２６ 固定具
１２８ 開口
１３０ 開口
１３２ 開口
１３４ 第１の支持葉状部
１３６ 第２の支持葉状部
１３８ 前部支持体
１４０ 固定具
１４２ 固定具
１４４ ＲＦコイル・アセンブリ
１４６ 土台部
２１０ シート状ローダ
２１２ 第１のシート
２１４ 第２のシート
２１６ ファントーム

Claims (10)

1. ＲＦコイル（５６、１４４）に電気的負荷を与える際に使用する装置であって、ポリマー内に内部分散させた導電性添加物からなる、液体を含まないローダ（１００、２１０）を備える装置。
2. 前記導電性添加物が金属繊維、炭素粉末、炭素繊維及び炭素ナノチューブのうちの少なくとも１つである、請求項１に記載の装置。
3. 前記ポリマーが低い誘電率を有しており、かつ前記導電性添加物が比較的高い導電率を有している、請求項１に記載の装置。
4. 前記ローダ（１００）が円筒形状（１０１）をしている、請求項１に記載の装置。
5. 前記ローダ（２１０）がシート状（２１２、２１４）である、請求項１に記載の装置。
6. 前記ローダが中空の中心部（１０２）を有すると共に、その内部に配置させたファントーム（１０９、２１６）を保持するように構成されている、請求項１に記載の装置。
7. 前記ファントーム（１０９、２１６）がその内部に液体を有すると共に、前記ローダから取外し可能である、請求項６に記載の装置。
8. 前記ファントーム（１０９、２１６）が前記ローダ（１００、２１０）内に一体に配置されており、前記ローダ（１００、２１０）がＲＦコイル（５６、１４４）の内部に位置決めされており、かつ前記ＲＦコイル（５６、１４４）がＭＲＩ装置（１０）の内部に位置決めされている、請求項１に記載の装置。
9. 前記ローダ（１０１）をその内部に有しているローダ・アセンブリ（１００）をさらに備えると共に、前記ローダ・アセンブリ（１００）は、第１及び第２の端部（１１０、１１２）とその内部を通過するファントーム（１０９）の動きを抑制するために該第１の端部（１１２）に位置決めしている保持具（１２０）とを有している、請求項１に記載の装置。
10. さらに、前記ローダ（１０１）を支持するためにその各々が外方に延びる葉状部（１３４、１３６）をその上に有しているような、前記ローダ（１０１）の外径部（１０６）に接続させた前部支持体（１３６）及び後部支持体（１３４）を備える請求項１に記載の装置。

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