JP2005021322A - Magnetic resonance imaging apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、複数のRFコイルを用いて撮像を行う磁気共鳴撮像装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、頭部の磁気共鳴撮像装置を用いた撮像では、頭部全体に渡り、より精細な画像情報が要求されつつある。特に、頭部の神経あるいは血管系の撮像を行う際には、高い分解能を実現するため高い感度のRFコイルが要求される。また、磁気共鳴撮像装置の機能向上に伴い、複数のRFコイルからの磁気共鳴信号を同時に受信する多チャネル化も可能となりつつある。
【0003】
この様な要求から、頭部全体を均一な感度でもって撮像できるバードケイジ(BirdCage)型に代わり、複数のループコイル(loop coil)を配列し、これらループコイルから取得した画像情報のフェイズドアレイ(phased array)合成を行う(例えば、特許文献1参照)、ニューロバスキュラーコイル(NeuroVascularCoil)が用いられる。このニューロバスキュラーコイルによれば、頭部の関心領域において、高感度の画像情報を取得することができ、太い血管等の撮像を行うことができる。
【0004】
【特許文献1】
特開2003―135420号公報、(第5〜8頁、図2〜5)
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術によれば、微細な血管、特に被検体の頸部に存在する頸動脈等の精細な画像情報を取得することには困難が伴った。すなわち、ニューロバスキュラーコイルでは、コイルを構成する各ループは、頭部の比較的広い領域を撮像することから、各ループのループ径は、頭部の大きさと概ね同程度にする必要があり、微細な血管等の描出に必要な感度の画像情報を得るには不充分であった。
【0006】
特に、被検体の頸部は、ニューロバスキュラーコイルの中心に被検体頭部が配置されることから、感度が低いコイル端部に位置し、さらに、被検体の頸部は、横方向に張り出す肩部を有することから、頭部から継続して頸部を被うニューロバスキュラーコイルを作成することが困難であり、頸部の描出において充分な感度の画像情報が取得されない要因となっている。
【0007】
これらのことから、被検体の頭部に加えて頸部からの磁気共鳴信号を高感度で受信する磁気共鳴撮像装置をいかに実現するかが重要となる。
【0008】
この発明は、上述した従来技術による課題を解決するためになされたものであり、被検体の頭部に加えて頸部からの磁気共鳴信号を高感度で受信する磁気共鳴撮像装置を提供することを目的とする。
【0009】
【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に、第1の観点の発明にかかる磁気共鳴撮像装置は、被検体の頭部と概ね等しい大きさのループ径を有する、複数の大ループからなる頭部RFコイルと、前記被検体の頸部の太さを越えないループ径を有する、単数あるいは複数の小ループからなる小型RFコイルと、前記小型RFコイルを前記被検体の頸部近傍に配設する配設手段と、前記頭部RFコイルおよび前記小型RFコイルを用いて、前記被検体から磁気共鳴信号を受信し、前記磁気共鳴信号から断層画像情報を再構成する制御処理手段と、を備えることを特徴とする。
【0010】
この第1の観点による発明によれば、複数の大ループからなる頭部RFコイルは、被検体の頭部と概ね等しい大きさのループ径を有し、単数あるいは複数の小ループからなる小型RFコイルは、被検体の頸部の太さを越えないループ径を有し、配設手段により、小型RFコイルを被検体の頸部近傍に配設し、制御処理手段により、頭部RFコイルおよび小型RFコイルを用いて、被検体から磁気共鳴信号を受信し、この磁気共鳴信号から断層画像情報を再構成することとしているので、頭部全体に渡る画像情報および頸部近傍の高感度で詳細な画像情報を、オペレータが自由に取得し、頭部全体に渡る画像情報から取得される疾患情報および頸部近傍の詳細な画像情報から取得される疾患情報を、同時にしかも関連性を持って取得することができる。
【0011】
また、第2の観点の発明にかかる磁気共鳴撮像装置は、前記頭部RFコイルおよび前記小型RFコイルが、矩形の大ループおよび小ループからなる際に、前記矩形の対角線方向の長さをループ径とすることを特徴とする。
【0012】
この第2の観点の発明によれば、頭部RFコイルおよび小型RFコイルは、矩形面と直交する、概ね長軸方向の長さの深さまで感度を有する。
【0013】
また、第3の観点の発明にかかる磁気共鳴撮像装置は、前記頭部および前記頸部が、前記被検体の正中線と直交する断面の最大長さを、大きさおよび太さとすることを特徴とする。
【0014】
この第3の観点の発明によれば、頭部RFコイルおよび小型RFコイルのループ径を、この大きさおよび太さとすることで、頭部および頸部の正中線と直交する全断面を、感度領域とすることができる。
【0015】
また、第4の観点の発明にかかる磁気共鳴撮像装置は、前記頭部RFコイルが、隣接する前記大ループ間で、前記大ループで囲まれる大ループ面が部分的に重なり合うことを特徴とする。
【0016】
この第4の観点の発明によれば、隣接する大ループ間の磁気結合を防止することができる。
【0017】
また、第5の観点の発明にかかる磁気共鳴撮像装置は、前記小型RFコイルが、隣接する複数の前記小ループを含む際に、前記小ループで囲まれる小ループ面が部分的に重なり合うことを特徴とする。
【0018】
この第5の観点の発明によれば、隣接する小ループ間の磁気結合を防止することができる。
【0019】
また、第6の観点の発明にかかる磁気共鳴撮像装置は、前記配設手段が、前記小型ループコイルを、前記頸部近傍の任意の空間に可動性を持って固定する固定手段を備えることを特徴とする。
【0020】
この第6の観点の発明によれば、配設手段は、固定手段により、小型ループコイルを、頸部近傍の任意の空間に可動性を持って固定することとしているので、被検体ごとに異なる最適な頸部近傍の撮像位置に、小型ループコイルを配置することができる。
【0021】
また、第7の観点の発明にかかる磁気共鳴撮像装置は、前記配設手段が、前記頸部を挟み込む対称位置に一対の前記固定手段を備えることを特徴とする。
【0022】
この第7の観点の発明によれば、配設手段は、一対の固定手段を、頸部を挟み込む対称位置に有することとしているので、頸部内の左右対称位置に存在する動静脈を、共に小型コイルを用いて描出することができる。
【0023】
また、第8の観点の発明にかかる磁気共鳴撮像装置は、前記頭部RFコイルが、前記部分的に重なり合う大ループ面を構成する2つの大ループが重なり合う点を、前記2つの大ループに共通する接地点とすることを特徴とする。
【0024】
この第8の観点の発明によれば、2つのループが重なり合う点に発生する容量的な結合を防止し、頭部RFコイルを安定動作させることができる。
【0025】
また、第9の観点の発明にかかる磁気共鳴撮像装置は、前記頭部RFコイルが、前記大ループ面が組み合わさり円筒形状をなす複数の同一形状の大ループからなり、前記大ループが前記円筒形状の円形断面をなす円周上に等間隔で配設される円筒形コイルであることを特徴とする。
【0026】
この第9の観点の発明によれば、頭部RFコイルは、円筒形状をなし、頭部を頭部RFコイル中心の磁場分布が均一で高感度な位置に、容易に配置し、均一度の良い画像情報を取得することができる。
【0027】
また、第10の観点の発明にかかる磁気共鳴撮像装置は、前記円筒形コイルが、4以上の偶数個の大ループから構成される際に、隣接する2つの大ループごとに組み分けし、前記組み分けごとに前記接地点を設けることを特徴とする。
【0028】
この第10の観点の発明によれば、すべての大ループに対して、安定度の高い接地を行うことができる。
【0029】
また、第11の観点の発明にかかる磁気共鳴撮像装置は、前記円筒形コイルが、前記円筒形状の筒をなす長軸方向と平行な台板に載置される際に、前記台板と平行する1つの面内に2つの前記接地点を備えることを特徴とする。
【0030】
この第11の観点の発明によれば、円筒形コイルは、接地点が、被検体頭部の左右対称の位置に存在し、左右対称の位置に小型RFコイルが配設される際に、小型RFコイルを含めて、接接点の高い安定性を計ることができる。
【0031】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる磁気共鳴撮像装置の好適な実施の形態について説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。
【0032】
まず、本発明の実施の形態にかかる磁気共鳴撮像装置の全体構成について説明する。図1は、この発明の実施の形態である磁気共鳴撮像装置の全体構成を示すブロック図である。図1において、この磁気共鳴撮像装置は、マグネットシステム(magnet system)100、勾配駆動部130、送信駆動部140、データ収集部150および制御処理部199を含む。
【0033】
マグネットシステム100は、主磁場コイル(coil)部102、勾配コイル部106、送信コイル部108、頭部RFコイル110および小型RFコイル116を有する。これら各コイル部は、小型RFコイル116を除いて、概ね円筒形の形状を有し、互いに同軸的に配置されている。マグネットシステム100の概ね円柱状の内部空間(ボア:bore)に、撮像される被検体1が台板をなすクレードル(cradle)120上に載置され、図示しない搬送手段により搬入および搬出される。
【0034】
主磁場コイル部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被検体1の体軸の方向に平行であり、いわゆる水平磁場を形成する。主磁場コイル部102は、例えば超伝導コイルを用いて構成される。なお、超伝導コイルに限らず常伝導コイル等を用いて構成することもできる。
【0035】
勾配コイル部106は、互いに垂直な3軸、すなわちスライス(slice)軸、位相軸および周波数軸の方向において、それぞれ静磁場強度に勾配を持たせるための3つの勾配磁場を発生させる。
【0036】
送信コイル部108は、被検体1が静磁場空間に配置される際に、被検体1の体内に磁気共鳴を励起する高周波磁場を形成する。また、頭部RFコイル110および小型RFコイル116は、クレードル120上に載置され、被検体1と共にマグネットシステム100の中心部に配置される。頭部RFコイル110および小型RFコイル116は、送信コイル部108を用いて被検体1の体内に励起された磁気共鳴信号を受信する。
【0037】
勾配駆動部130は、勾配コイル部106に接続され、勾配コイル部106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。
【0038】
送信駆動部140は、送信コイル部108に接続され、送信コイル部108に駆動信号を与えて、被検体1にRFパルスを送信する。送信コイル部108は、送信されたRFパルスからRF磁場をマグネットシステム100の中心部に形成し、被検体1を、磁気共鳴の励起状態にする。
【0039】
データ収集部150は、頭部RFコイル110および小型RFコイル116に接続され、頭部RFコイル110および小型RFコイル116が受信したアナログ(analog)の磁気共鳴信号を、サンプリング(sampling)により取り込み、それをディジタルデータ(digital data)として収集する。
【0040】
制御処理部199は、スキャンコントローラ(Scan Contoroller)部160、データ処理部170、表示部180および操作部190を含む。スキャンコントローラ部160は、勾配駆動部130、送信駆動部140およびデータ収集部150に接続され、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送受信制御部をなす。
【0041】
データ処理部170は、データ収集部150の出力側に接続され、データ収集部150により収集されたデータが入力される。データ処理部170は、例えば計算機等を用いて構成され、図示しないメモリを有する。このメモリには、データ処理部170で用いられるプログラムおよび各種のデータが記憶されている。
【0042】
データ処理部170は、スキャンコントローラ部160にも続されており、スキャンコントローラ部160の上位にあってそれを統括する。本装置にかかる断層画像情報の取得は、データ処理部170のメモリに記憶されたプログラムであるパルスシーケンス(Pulse Sequence)を、スキャンコントローラ部160で実行することにより実現される。
【0043】
データ処理部170は、データ収集部150が収集した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。このデータ空間は2次元フーリエ(Fourier)空間を構成する。データ処理部170は、この2次元フーリエ空間のデータを2次元逆フ−リエ変換することにより、被検体1の画像情報を再構成する。
【0044】
表示部180および操作部190は、データ処理部170に接続される。ここで、表示部180は、LCD(Liquid Crystal Display)等のグラフィックディスプレー(graphic display)を用いて構成され、操作部190は、ポインティングデバイス(pointing device)を備えたキーボード(keyboard)等で構成される。
【0045】
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、オペレータによる操作を通じて、各種の指令や情報等をデータ処理部170に入力する。オペレータは、表示部180および操作部190を介して、インタラクティブ(interactive)に本装置を操作する。
【0046】
つぎに、図1に示した頭部RFコイル110および小型RFコイル116の具体的な構成を、図2を用いて説明する。図2は、4つの矩形状の大ループコイル210〜240から構成される頭部RFコイル110および4つの矩形状の小ループコイル250〜280から構成される小型RFコイル116の例である。頭部RFコイル110は、大ループコイル210と230のコイル面および大ループコイル220と240のコイル面が各々対向する形で、被検体1(図2中の点線で指示)の頭部を囲む円筒面上に配設される。小型RFコイル116は、小ループコイル250と260とが形成するコイル面および小ループコイル270と280とが形成するコイル面とが概ね対向する配置で、被検体1の頸部を挟み込む位置に配設される。
【0047】
頭部RFコイル110の大ループコイル210〜240は、これらコイルで構成されるリング状の断面内に被検体1を裁置する。ここで、矩形状の大ループコイル210〜240の各々は、隣接するコイルとコイル面が概ね10%重なり合っている。これにより、隣接するコイル間に発生する磁気結合を無くし、コイル単体のQ値の低下を抑え、受信される磁気共鳴信号のS/N比を高いものとする。また、小型RFコイル116の小ループコイル250〜280も同様に、小ループコイル250および260間、また、小ループコイル270および280間でコイル面が概ね10%重なり合っており、隣接するコイル間に発生する磁気結合を無くし、コイル単体のQ値の低下を抑え、受信される磁気共鳴信号のS/N比を高いものとしている。
【0048】
また、大ループコイル210〜240および小ループコイル250〜280は、図示しない並列共振回路を形成する低入力インピーダンスのプリアンプ(preamplifier)で受信することもできる。これらプリアンプは、ケーブルを介してデータ収集部150と接続され、前記並列共振回路の共振周波数が、対向するコイルと磁気結合を生じる場合の共振周波数に設定されている。従って、前記共振周波数において並列共振回路は、高インピーダンス状態になり、対向するコイルとの間の磁気結合を無くすことができる。
【0049】
また、矩形状コイルの一辺の長さであるループ径は、コイルの撮像領域および感度を決定する。ループ径を大きくすることにより、広く深い撮像領域が確保される一方で、撮像領域の感度は低下する。また、ループ径を小さくすることにより、狭く浅い撮像領域となる一方で、撮像領域の感度は上昇する。
【0050】
ここで、頭部RFコイル110を形成する大ループコイル210〜240の各ループ径は、頭部全体を感度良く描出するのに最適な形状とされる。頭部RFコイル110では、被検体1の頭部の深い部位を撮像する場合を考慮して、感度領域を広く、そして深くするため、ループ径は概ね頭部の大きさのものが用いられる。なお、頭部RFコイル110のループ径としては、概ね25cm程度のものが用いられる。
【0051】
他方、被検体1の体表に近い局所領域の撮像を行う際には、ループ径の小さいコイルを用いることにより、ノイズの少ない高感度の画像情報を取得することができる。小型RFコイル116を形成する小ループコイル250〜280の各ループ径は、頸部に存在する頸静脈あるいは頸動脈を描出するのに最適な形状とされる。ここで、小型RFコイル116は、頸部の比較的体表近くに存在する頸静脈あるいは頸動脈部分の撮像を高い感度でもって行うことができる、小さいループ径が選択される。なお、小型RFコイル116のループ径としては、概ね10cm程度のものが用いられる。
【0052】
つづいて、図2に例示した頭部RFコイル110および小型RFコイル116のクレードル120上での配置を、図3に示す。台板をなすクレードル120上には、被検体1の頭部を配置し固定するヘッドレスト123、小型RFコイル116の配設手段をなすアーム121および122、アーム121および122の先端部に固定される小型RFコイル116、並びに、頭部RFコイル110が存在する。そして、ヘッドレスト123を挟む位置に、小型RFコイル116が、アーム121および122を用いて配設される。
【0053】
また、頭部RFコイル110は、クレードル120上でスライド可能に固定され、ヘッドレスト123に被検体1の頭部が配置された後に、ヘッドレスト123の方向にスライドされ、被検体1の頭部が頭部RFコイル110の中心に位置する場所で固定される。
【0054】
配設手段をなすアーム121および122は、ヘッドレスト123、クレードル120あるいは頭部RFコイル110のいずれかに固定され、屈曲可能で、固定手段ともなるプラスチックパイプ等を用いて構成される。アーム121および122の先端部に固定された小型RFコイル116は、屈曲可能なアーム121および122により、ヘッドレスト123に載置される被検体1の頸部近傍に位置する最適な撮像位置に配置される。
【0055】
つづいて、図1に示したデータ収集部150の具体的な構成を、図4を用いて説明する。データ収集部150は、頭部RFコイル110および小型RFコイル116で受信した磁気共鳴信号を受信する。大ループコイル210〜240および小ループコイル250〜280から入力した磁気共鳴信号は、受信部321〜328で受信、増幅され、検波部330に送られる。検波部330では、検波が行われ、磁気共鳴信号の共鳴周波数成分が低周波数側へ移行される。その後、A/D(analog to digital)変換部340において、アナログ(analog)信号からデジタル(digital)信号に変換され、そして、データ処理部170に転送される。
【0056】
また、受信部321〜328は、スキャンコントローラ部160からの制御信号により、個別に選択および動作させられ、例えば、大ループコイル210〜240および小ループコイル250〜280をすべて同時に動作させること、また、大ループコイル210〜240あるいは小ループコイル250〜280のいずれかを動作させること、また、小ループコイル250〜280のいずれかの小ループコイルのみを動作させること等を行うことができる。なお、スキャンコントローラ部160へのコイル選択情報は、データ処理部170からなされる。
【0057】
つぎに、図2に示した頭部RFコイル110および小型RFコイル116を用いた撮像について図5を用いて説明する。図5は、図2に示した頭部RFコイル110および小型RFコイル116の撮像を示すフローチャートである。
【0058】
まず、オペレータは、クレードル120上に頭部RFコイル110および小型RFコイル116を載置し、被検体1の撮像部位、すなわち頭部および頸部の最適撮像位置にこれらコイルを配置する(ステップS501)。特に、小型RFコイル116は、アーム121および122を用いて、被検体1の頸部近傍に位置する最適撮像位置に配置される。そして、被検体1をクレードル120ごとマグネットシステム100の中央部に配置する。被検体1のマグネットシステム100への設置が終了すると、オペレータは、操作部190からの指示により、プリスキャン(prescan)を行う(ステップS502)。このプリスキャンにおいては、磁気共鳴周波数の調整、送信駆動部140から出力される送信パワー(power)の最適化、データ収集部150の受信部321〜328の増幅器の利得調整等が行われる。
【0059】
その後、オペレータは、位置決めスキャンを行う(ステップS503)。この位置決めスキャンを用いて表示部180上に得られた断層画像情報に基づいて、オペレータは、表示部180上で被検体1の撮像を行う部位を、例えばポインティングデバイスを用いて決定する。そして、撮像目的に最適と思われるコイルおよびパルスシーケンスの選択設定を行う(ステップS504)。ここでは、パルスシーケンスの種類、例えば、スピンエコー(spin echo)法あるいはグラジエントエコー(gradient echo)法とかが選択され、さらに、大ループコイル210〜240あるいは小ループコイル250〜280等が選択される。そして、選択されたパルスシーケンスの繰り返し時間、エコー時間等の詳細設定が操作部190から入力される。
【0060】
その後、オペレータは、スキャンを行い画像情報を収集する(ステップS505)。そして、取得された画像情報に、位相補正、2次元逆フーリエ変換、さらに複数の画像情報の2乗和等の画像再構成を行い(ステップS507)、再構成された断層画像情報を表示部180に表示する(ステップS507)。
【0061】
その後、オペレータは、表示された断層画像情報から、再度検査を行うかどうかを判定する(ステップS508)。この判定では、例えば、表示された頭部の画像情報から、血管中に貯まる老廃物の塊であるプラーク(plaque)が検出された場合には、このプラークが頸動脈に由来するものかどうかを確定するため再度検査が行われる。
【0062】
そして、オペレータは、再度検査を行う場合には(ステップS508肯定)、表示された画像情報に基づいて、撮像位置の位置決めを行い(ステップS509)、ステップS504のコイルおよびパルスシーケンスの選択に移行する。ここで、例えば、検出されたプラークが、頸動脈に由来するものかどうかを確定する場合には、頸動脈の近傍に位置する小型RFコイル116の小ループコイル250〜280、あるいはこれらコイルの一部を選択し、高い感度の頸動脈画像情報を、さらに詳細に取得し、上述した確定を行う。
【0063】
また、頭部RFコイル110および小型RFコイル116の異なる選択を、ステップS504〜S507および再検査のステップS508〜S509で取得される画像情報に基づいて、繰り返し行うことにより、より精度が高く有用性の高い画像情報を取得することができる。
【0064】
なお、オペレータは、プラーク等が画像情報から検出されず、再度検査を行う必要がない場合には(ステップS508否定)、本処理を終了する。
【0065】
上述してきたように、本実施の形態では、ループ径の大きな頭部RFコイル110および被検体1の頸部近傍に配設されるループ径の小さな小型RFコイル116が共に被検体1に配設され、頭部全体に渡る画像情報および頸部近傍の高い感度を有する詳細な画像情報を、オペレータが自由に取得することとしているので、頭部全体に渡る太い神経血管系を全体的に描出し、さらに小型RFコイルにより、頸部近傍の神経血管系を限定的に、しかし高感度に描出し、頭部の全体的な神経血管情報と有機的に結びついた、頸部近傍の詳細な検査を同時に、効率良く行うことができる。
【0066】
また、本実施の形態は、水平磁場型の磁気共鳴撮像装置を用いた例を示したが、垂直磁場型の磁気共鳴撮像装置を用いても同様に実現することができる。
【0067】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、複数の大ループからなる頭部RFコイルは、被検体の頭部と概ね等しい大きさのループ径を有し、単数あるいは複数の小ループからなる小型RFコイルは、被検体の頸部の太さを越えないループ径を有し、配設手段により、小型RFコイルを被検体の頸部近傍に配設し、制御処理手段により、頭部RFコイルおよび小型RFコイルを用いて、被検体から磁気共鳴信号を受信し、この磁気共鳴信号から断層画像情報を再構成することとしているので、頭部全体に渡る画像情報および頸部近傍の高感度で詳細な画像情報を、オペレータが自由に取得し、頭部全体に渡る画像情報から取得される疾患情報および頸部近傍の詳細な画像情報から取得される疾患情報を、同時にしかも関連性を持って、効率良く取得することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】磁気共鳴撮像装置の全体構成を示すブロック図である。
【図2】実施の形態の頭部RFコイルおよび小型RFコイルの構成を示す図である。
【図3】実施の形態の頭部RFコイルおよび小型RFコイルのクレードル上での配置を示す図である。
【図4】実施の形態のデータ収集部の構成を示す図である。
【図5】実施の形態の磁気共鳴撮像装置の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
100 マグネットシステム
102 主磁場コイル部
106 勾配コイル部
108 送信コイル部
110 頭部RFコイル
116 小型RFコイル
120 クレードル
121、122 アーム
123 ヘッドレスト
130 勾配駆動部
140 送信駆動部
150 データ収集部
160 スキャンコントローラ部
170 データ処理部
180 表示部
190 操作部
199 制御処理部
210〜240 大ループコイル
250〜280 小ループコイル
320 受信部
321〜328 受信部
330 検波部
340 A/D変換部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a magnetic resonance imaging apparatus that performs imaging using a plurality of RF coils.
[0002]
[Prior art]
In recent years, in imaging using a magnetic resonance imaging apparatus of the head, finer image information is being required over the entire head. In particular, when imaging the nerve or vascular system of the head, a high-sensitivity RF coil is required to achieve high resolution. As the function of the magnetic resonance imaging apparatus is improved, it is becoming possible to increase the number of channels for simultaneously receiving magnetic resonance signals from a plurality of RF coils.
[0003]
From such a demand, instead of the BirdCage type that can image the entire head with uniform sensitivity, a plurality of loop coils are arranged, and a phased array of image information obtained from these loop coils ( A neurovascular coil is used for performing phased array synthesis (see, for example, Patent Document 1). According to this neurovascular coil, high-sensitivity image information can be acquired in the region of interest of the head, and a thick blood vessel or the like can be imaged.
[0004]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 2003-135420, (pages 5-8, FIGS. 2-5)
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, according to the above-described prior art, it has been difficult to acquire fine image information of a fine blood vessel, particularly a carotid artery existing in the neck of the subject. That is, in the neurovascular coil, each loop constituting the coil images a relatively wide area of the head, so the loop diameter of each loop needs to be approximately the same as the size of the head, It was insufficient to obtain image information having the sensitivity necessary for rendering fine blood vessels.
[0006]
In particular, the subject's neck is located at the end of the coil where the sensitivity is low because the subject's head is located at the center of the neurovascular coil, and the subject's neck is stretched laterally. Because it has a shoulder to be taken out, it is difficult to create a neurovascular coil that continuously covers the neck from the head, and it is a factor that image information with sufficient sensitivity is not acquired in rendering the neck Yes.
[0007]
For these reasons, it is important how to realize a magnetic resonance imaging apparatus that receives magnetic resonance signals from the neck in addition to the head of the subject with high sensitivity.
[0008]
The present invention has been made to solve the above-described problems caused by the prior art, and provides a magnetic resonance imaging apparatus that receives a magnetic resonance signal from the neck in addition to the head of the subject with high sensitivity. With the goal.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems and achieve the object, the magnetic resonance imaging apparatus according to the first aspect of the invention includes a plurality of large loops having a loop diameter substantially equal to the head of the subject. A head RF coil, a small RF coil composed of one or a plurality of small loops having a loop diameter not exceeding the neck thickness of the subject, and the small RF coil are arranged near the neck of the subject. And a control processing means for receiving a magnetic resonance signal from the subject and reconstructing tomographic image information from the magnetic resonance signal using the head RF coil and the small RF coil. It is characterized by providing.
[0010]
According to the first aspect of the invention, the head RF coil composed of a plurality of large loops has a loop diameter substantially equal to that of the subject's head, and is a small RF composed of one or a plurality of small loops. The coil has a loop diameter that does not exceed the thickness of the neck of the subject. The small RF coil is disposed in the vicinity of the neck of the subject by the disposing means, and the head RF coil and the coil are disposed by the control processing means. A small RF coil is used to receive magnetic resonance signals from the subject, and tomographic image information is reconstructed from these magnetic resonance signals, so that image information over the entire head and high sensitivity near the neck are detailed. Information can be obtained freely by the operator, and disease information obtained from image information over the entire head and detailed image information in the vicinity of the cervix can be obtained simultaneously and in a relevant manner. To do Kill.
[0011]
The magnetic resonance imaging apparatus according to the second aspect of the present invention is configured such that when the head RF coil and the small RF coil are formed of a rectangular large loop and a small loop, the diagonal length of the rectangle is looped. It is characterized by a diameter.
[0012]
According to the invention of the second aspect, the head RF coil and the small RF coil have sensitivity up to the depth of the length in the major axis direction orthogonal to the rectangular surface.
[0013]
The magnetic resonance imaging apparatus according to the invention of the third aspect is characterized in that the maximum length of a cross section of the head and the neck perpendicular to the midline of the subject is a size and a thickness. And
[0014]
According to the invention of the third aspect, by setting the loop diameters of the head RF coil and the small RF coil to this size and thickness, the entire cross section orthogonal to the median line of the head and neck can be obtained with sensitivity. Can be an area.
[0015]
In the magnetic resonance imaging apparatus according to the fourth aspect of the invention, the head RF coil is such that the large loop surface surrounded by the large loop partially overlaps between the adjacent large loops. .
[0016]
According to the fourth aspect of the invention, magnetic coupling between adjacent large loops can be prevented.
[0017]
In the magnetic resonance imaging apparatus according to the fifth aspect of the invention, when the small RF coil includes a plurality of adjacent small loops, the small loop surfaces surrounded by the small loops partially overlap. Features.
[0018]
According to the fifth aspect of the invention, magnetic coupling between adjacent small loops can be prevented.
[0019]
Further, in the magnetic resonance imaging apparatus according to the invention of the sixth aspect, the disposing means comprises a fixing means for fixing the small loop coil in an arbitrary space near the neck with mobility. Features.
[0020]
According to the sixth aspect of the invention, the disposing means fixes the small loop coil movably in an arbitrary space near the neck by the fixing means. A small loop coil can be arranged at an optimal imaging position near the neck.
[0021]
The magnetic resonance imaging apparatus according to the seventh aspect of the invention is characterized in that the disposing means includes a pair of fixing means at symmetrical positions sandwiching the neck.
[0022]
According to the seventh aspect of the invention, since the disposing means has the pair of fixing means at the symmetrical positions sandwiching the neck, the arteriovenous veins present at the symmetrical positions within the neck are It can be drawn using a small coil.
[0023]
The magnetic resonance imaging apparatus according to the invention of the eighth aspect is common to the two large loops in that the head RF coil overlaps two large loops constituting the partially overlapping large loop surface. It is a grounding point to be used.
[0024]
According to the eighth aspect of the invention, the capacitive coupling that occurs at the point where the two loops overlap can be prevented, and the head RF coil can be operated stably.
[0025]
Further, in the magnetic resonance imaging apparatus according to the ninth aspect of the invention, the head RF coil is composed of a plurality of large loops having the same shape in which the large loop surfaces are combined to form a cylindrical shape, and the large loop is the cylinder. It is characterized by being a cylindrical coil arrange | positioned at equal intervals on the circumference which makes a circular cross section of a shape.
[0026]
According to the ninth aspect of the invention, the head RF coil has a cylindrical shape, and the head is easily arranged at a position where the magnetic field distribution at the center of the head RF coil is uniform and highly sensitive. Good image information can be acquired.
[0027]
In the magnetic resonance imaging apparatus according to the tenth aspect of the invention, when the cylindrical coil is composed of an even number of four or more large loops, the magnetic resonance imaging apparatus is divided into two adjacent large loops, The grounding point is provided for each grouping.
[0028]
According to the tenth aspect of the invention, it is possible to perform grounding with high stability for all large loops.
[0029]
The magnetic resonance imaging apparatus according to an eleventh aspect of the invention is parallel to the base plate when the cylindrical coil is placed on a base plate parallel to the long axis direction forming the cylindrical tube. Two grounding points are provided in one plane.
[0030]
According to the eleventh aspect of the invention, the cylindrical coil has a grounding point at a symmetrical position of the subject's head, and is small when the small RF coil is disposed at the symmetrical position. It is possible to measure the high stability of the contact point including the RF coil.
[0031]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Exemplary embodiments of a magnetic resonance imaging apparatus according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. Note that the present invention is not limited thereby.
[0032]
First, the overall configuration of a magnetic resonance imaging apparatus according to an embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of a magnetic resonance imaging apparatus according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, the magnetic resonance imaging apparatus includes a magnet system 100, a
[0033]
The magnet system 100 includes a main magnetic field coil unit 102, a gradient coil unit 106, a transmission coil unit 108, a
[0034]
The main magnetic field coil unit 102 forms a static magnetic field in the internal space of the magnet system 100. The direction of the static magnetic field is generally parallel to the direction of the body axis of the subject 1 and forms a so-called horizontal magnetic field. The main magnetic field coil unit 102 is configured using, for example, a superconducting coil. In addition, it can also comprise using not only a superconductive coil but a normal conductive coil.
[0035]
The gradient coil unit 106 generates three gradient magnetic fields for giving gradients to the static magnetic field strength in the directions of three axes perpendicular to each other, that is, the slice axis, the phase axis, and the frequency axis.
[0036]
The transmission coil unit 108 forms a high-frequency magnetic field that excites magnetic resonance in the body of the subject 1 when the subject 1 is placed in the static magnetic field space. In addition, the
[0037]
The
[0038]
The
[0039]
The
[0040]
The control processing unit 199 includes a
[0041]
The
[0042]
The
[0043]
The
[0044]
The
[0045]
The
[0046]
Next, specific configurations of the
[0047]
The large loop coils 210 to 240 of the
[0048]
The large loop coils 210 to 240 and the small loop coils 250 to 280 can be received by a low input impedance preamplifier that forms a parallel resonance circuit (not shown). These preamplifiers are connected to the
[0049]
The loop diameter, which is the length of one side of the rectangular coil, determines the imaging area and sensitivity of the coil. Increasing the loop diameter secures a wide and deep imaging area, while lowering the sensitivity of the imaging area. Also, by reducing the loop diameter, the sensitivity of the imaging region increases while the imaging region becomes narrow and shallow.
[0050]
Here, each loop diameter of the large loop coils 210 to 240 forming the
[0051]
On the other hand, when imaging a local region close to the body surface of the subject 1, highly sensitive image information with less noise can be acquired by using a coil with a small loop diameter. The loop diameters of the small loop coils 250 to 280 forming the small RF coil 116 are optimally shaped to depict the jugular vein or the carotid artery existing in the neck. Here, the small RF coil 116 is selected to have a small loop diameter capable of performing imaging of the jugular vein or the carotid artery portion existing relatively near the body surface of the neck with high sensitivity. The loop diameter of the small RF coil 116 is approximately 10 cm.
[0052]
Subsequently, the arrangement of the
[0053]
The
[0054]
The arms 121 and 122 that constitute the disposing means are fixed to any of the headrest 123, the cradle 120, or the
[0055]
Next, a specific configuration of the
[0056]
In addition, the receiving
[0057]
Next, imaging using the
[0058]
First, the operator places the
[0059]
Thereafter, the operator performs a positioning scan (step S503). Based on the tomographic image information obtained on the
[0060]
Thereafter, the operator scans and collects image information (step S505). The acquired image information is subjected to image reconstruction such as phase correction, two-dimensional inverse Fourier transform, and a sum of squares of a plurality of image information (step S507), and the reconstructed tomographic image information is displayed on the
[0061]
Thereafter, the operator determines whether to perform the inspection again from the displayed tomographic image information (step S508). In this determination, for example, when plaque that is a lump of waste accumulated in the blood vessel is detected from the displayed image information of the head, it is determined whether or not the plaque is derived from the carotid artery. The test is performed again to confirm.
[0062]
When the operator performs the inspection again (Yes at Step S508), the operator positions the imaging position based on the displayed image information (Step S509), and proceeds to selection of the coil and pulse sequence at Step S504. . Here, for example, when it is determined whether or not the detected plaque is derived from the carotid artery, the small loop coils 250 to 280 of the small RF coil 116 located in the vicinity of the carotid artery, or one of these coils. The carotid artery image information with high sensitivity is acquired in more detail, and the above-described determination is performed.
[0063]
In addition, it is possible to select the
[0064]
Note that when the operator does not detect plaque or the like from the image information and does not need to perform the inspection again (No at step S508), the operator ends the process.
[0065]
As described above, in the present embodiment, the
[0066]
In the present embodiment, an example using a horizontal magnetic field type magnetic resonance imaging apparatus has been described. However, the present embodiment can be similarly realized by using a vertical magnetic field type magnetic resonance imaging apparatus.
[0067]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the head RF coil composed of a plurality of large loops has a loop diameter approximately equal to that of the head of the subject, and is a small one composed of one or a plurality of small loops. The RF coil has a loop diameter that does not exceed the thickness of the neck of the subject, and a small RF coil is disposed in the vicinity of the neck of the subject by the disposing means, and the head RF coil is disposed by the control processing means. And using a small RF coil to receive the magnetic resonance signal from the subject and reconstruct the tomographic image information from the magnetic resonance signal, so that the image information over the entire head and the high sensitivity near the neck Detailed image information can be freely acquired by the operator, disease information acquired from image information over the entire head and disease information acquired from detailed image information in the vicinity of the cervix, at the same time, with relevance Efficient It can be.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of a magnetic resonance imaging apparatus.
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a head RF coil and a small RF coil of the embodiment.
FIG. 3 is a diagram showing an arrangement of a head RF coil and a small RF coil according to the embodiment on a cradle.
FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration of a data collection unit according to the embodiment.
FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the magnetic resonance imaging apparatus of the embodiment.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Magnet system 102 Main magnetic field coil part 106 Gradient coil part 108
Claims (11)
前記被検体の頸部の太さを越えないループ径を有する、単数あるいは複数の小ループからなる小型RFコイルと、
前記小型RFコイルを前記被検体の頸部近傍に配設する配設手段と、
前記頭部RFコイルおよび前記小型RFコイルを用いて、前記被検体から磁気共鳴信号を受信し、前記磁気共鳴信号から断層画像情報を再構成する制御処理手段と、
を備えることを特徴とする磁気共鳴撮像装置。A head RF coil consisting of a plurality of large loops having a loop diameter of approximately the same size as the head of the subject;
A small RF coil consisting of one or a plurality of small loops having a loop diameter not exceeding the thickness of the neck of the subject;
Disposing means for disposing the small RF coil in the vicinity of the neck of the subject;
Control processing means for receiving a magnetic resonance signal from the subject using the head RF coil and the small RF coil, and reconstructing tomographic image information from the magnetic resonance signal;
A magnetic resonance imaging apparatus comprising:
Priority Applications (1)
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010051583A (en) * | 2008-08-28 | 2010-03-11 | Ge Medical Systems Global Technology Co Llc | Coil and magnetic resonance imaging system |
JP2013165811A (en) * | 2012-02-15 | 2013-08-29 | Toshiba Corp | Magnetic resonance imaging apparatus |
-
2003
- 2003-07-01 JP JP2003189416A patent/JP2005021322A/en active Pending
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