JP2005312900A - 高周波コイル装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 複数種の局所用の高周波コイルを使用する撮像を、高周波コイルの交換作業を伴うことなく行えるようにする。
【解決手段】 被検体から放出される磁気共鳴信号を受信する局所撮像用コイル110を含むメインユニット1と、磁気共鳴信号を局所撮像用コイル110とは無関係に受信する追加コイルを含む追加ユニット2とを備える。メインユニット1と追加ユニット2とを、サポート部材3によりサポートする。サポート部材3は、メインユニット1および追加ユニット2の少なくともいずれか一方に着脱可能とする。サポート部材3は、メインユニット1と追加ユニット2の相対的な位置を変更可能とする。
【選択図】 図1
【解決手段】 被検体から放出される磁気共鳴信号を受信する局所撮像用コイル110を含むメインユニット1と、磁気共鳴信号を局所撮像用コイル110とは無関係に受信する追加コイルを含む追加ユニット2とを備える。メインユニット1と追加ユニット2とを、サポート部材3によりサポートする。サポート部材3は、メインユニット1および追加ユニット2の少なくともいずれか一方に着脱可能とする。サポート部材3は、メインユニット1と追加ユニット2の相対的な位置を変更可能とする。
【選択図】 図1
Description
本発明は、被検体から放出される磁気共鳴信号に基づいて前記被検体の体内を画像化する磁気共鳴イメージング装置にて使用される高周波コイル装置に関する。
磁気共鳴イメージング装置(以下、MRI装置と称する)では、被検体から放出される磁気共鳴信号を高周波コイルにより受信する。全身撮像用の高周波コイルは50cm程度の広い領域から磁気共鳴信号を受信する。これに対して、頭部、膝あるいは脊椎などの局所を撮像するための局所高周波コイルは、撮像対象とする部位の大きさに応じた狭い領域のみから磁気共鳴信号を受信する。このように受信範囲を狭めることで、受信感度を向上することができる。
このように、局所高周波コイルは、撮像対象とする部位のそれぞれに応じて専用に設計される。そして臨床の現場では、撮像しようとする部位に適切な局所高周波コイルを選択して使用する。
ところで、臨床の現場では、頭部を撮像した後に頸部を撮像したり、肝臓領域の撮像をしたのに引き続いて骨盤部の撮像を行うといったことも行われている。その際、医師や技師は、頭部用の高周波コイルと頸部用の高周波コイルとの交換等を行なわなければならない。これは、医師や技師にとって煩わしい作業である。またこの作業のために、被験者の移動が必要となる場合もあり、被験者にとっても面倒であった。
本発明はこのような事情を考慮してなされたものであり、その目的とするところは、複数種の局所用の高周波コイルを使用する撮像を、高周波コイルの交換作業を伴うことなく行える高周波コイル装置を提供することにある。
以上の目的を達成するために第1の本発明は、被検体から放出される磁気共鳴信号に基づいて前記被検体の体内を画像化する磁気共鳴イメージング装置にて使用される高周波コイル装置において、前記磁気共鳴信号を受信する第1の高周波コイルを含む第1のユニットと、前記磁気共鳴信号を前記第1の高周波コイルとは無関係に受信する第2の高周波コイルを含む第2のユニットと、前記第1および第2のユニットの少なくともいずれか一方に着脱可能で、前記第1のユニットおよび前記第2のユニットをそれらの相対的な位置を変更可能にサポートするサポート部材とを備えた。
また前記の目的を達成するために第2の本発明は、被検体から放出される磁気共鳴信号に基づいて前記被検体の体内を画像化する磁気共鳴イメージング装置にて使用される高周波コイル装置において、前記被検体の頭部から放出される前記磁気共鳴信号を受信する第1の高周波コイルを含む第1のユニットと、前記第1のユニットに対して着脱が可能で、前記被検体の頸部、胸部および脊椎上部のいずれかから放出される前記磁気共鳴信号を前記第1の高周波コイルとは無関係に受信する第2の高周波コイルを含む第2のユニットとを備えた。
本発明によれば、複数種の局所用の高周波コイルを使用する撮像を、高周波コイルの交換作業を伴うことなく行うことが可能となる。
以下、図面を参照して本発明のいくつかの実施形態について説明する。なお、以下に示す各実施形態の高周波コイル装置は、いずれも図示しないMRI装置に装着されて使用される。
(第1の実施形態)
図1は第1の実施形態の高周波コイル装置の構成を示す。
図1は第1の実施形態の高周波コイル装置の構成を示す。
図1に示すように第1の実施形態の高周波コイル装置は、メインユニット1、追加ユニット2、サポート部材3、コネクタ4、ケーブル5およびシステムコネクタ6を具備する。メインユニット1はさらに、局所撮像用コイル110、コネクタポート120およびスペース130を具備する。
局所撮像用コイル110は、本実施形態では頭部用の高周波コイルである。局所撮像用コイル110は、およそ中空の円筒形をなす。局所撮像用コイル110は、内部に位置する被験者の頭部から放出される磁気共鳴信号を受信する。コネクタポート120は、局所撮像用コイル110に一体化しているか、または固定されている。コネクタポート120には、コネクタ4を接続可能である。スペース130は、上面が平面な箱状をなす。局所撮像用コイル110およびコネクタポート120は、スペース130の上面に配置されている。従ってスペース130は、MRI装置に装着される際のベース部となる。またスペース130の内部には、信号線や回路部品などが収容される。
追加ユニット2は、直方体のケースの内部に追加コイル(図1では図示せず)を収容している。追加コイルは、被験者の頭部以外の部位から放出される磁気共鳴信号を受信する。この追加コイルは、そのサイズなどを調整することで受信範囲を任意に定めることができる。この追加コイルの受信範囲は例えば、頸部、胸部、上胸部、上胸部前側、などである。
サポート部材3は、フレキシブルな部材である。サポート部材3は例えば、短い円筒状の部材を多数連結して管状に形成される。サポート部材3の一端は、追加ユニット2に取り付けられている。サポート部材3の他端には、コネクタ4が取り付けられている。サポート部材3の内部には、追加コイルとコネクタ4とを接続する信号線が収容されている。
コネクタ4は、コネクタポート120に接続されているとき、サポート部材3の一端をメインユニット1に固定するとともに、メインユニット1内の信号線とサポート部材3に収容された信号線とを接続する。
ケーブル5は、局所撮像用コイル110に接続される信号線や、コネクタポート120に接続される信号線が収容されている。これらの信号線は、ケーブル5の端部に取り付けられたシステムコネクタ6に接続されている。
システムコネクタ6は、MRI装置に設けられたコネクタ(図示せず)に接続可能である。システムコネクタ6は、MRI装置のコネクタに接続されているとき、ケーブル5に収容された信号線をMRI装置内の電気回路に接続する。
図2は図1に示す高周波コイル装置が搭載する電気回路の構成を示す。なお、図2において図1と同一の部分には同一符号を付している。
図2では、局所撮像用コイル110および追加コイル210としてアレイコイルを採用する場合の構成例を示している。このため局所撮像用コイル110は、2つの表面コイル111,112を具備する。表面コイル111,112はそれぞれ、マッチング回路113,114およびトラップ回路115,116を具備する。追加コイル210は、2つの表面コイル211,212を具備する。表面コイル211,212はそれぞれ、マッチング回路213,214およびトラップ回路215,216を具備する。
表面コイル111,112,211,212はそれぞれ、磁気共鳴信号を電気信号(高周波信号)に変換する。表面コイル111,112,211,212はそれぞれ、マッチング回路113,114,213,214を介して信号線7,8,9,10に接続されている。信号線7,8はそれぞれ、前置増幅器13,14、ケーブル5およびシステムコネクタ6を通してMRI装置に接続される。信号線9,10は、サポート部材3、コネクタ4、コネクタポート120、前置増幅器15,16、ケーブル5およびシステムコネクタ6を通してMRI装置に接続される。
トラップ回路115,116,215,216はそれぞれ、高周波磁場が被験者に照射されている時に表面コイル111,112,211,212を不感状態にする。トラップ回路115,116,215,216は、MRI装置から送られる制御信号によりON-OFF制御される。トラップ回路115,116の制御信号は、専用の信号線であるピンダイオード制御線11を介して伝送される。ピンダイオード制御線11は、ケーブル5およびシステムコネクタ6を通してMRI装置に接続される。トラップ回路215,216の制御信号は、専用の信号線であるピンダイオード制御線12を介して伝送される。ピンダイオード制御線12は、サポート部材3、コネクタ4、コネクタポート120、ケーブル5およびシステムコネクタ6を通してMRI装置に接続される。
前置増幅器13〜16はそれぞれ、微小な磁気共鳴信号を感度良く増幅するために用いられるもので、ケーブル5へと送出される高周波信号を増幅する。この前置増幅器13〜16は、例えばスペース130の内部に配置される。前置増幅器13〜16は、局所撮像用コイル110内の邪魔にならない位置や、ケーブル5の途中に配置しても良い。
このように構成された第1の実施形態の高周波コイル装置は、第1および第2の2通りの使用状態での使用が可能である。
第1の使用状態は、メインユニット1のみをMRI装置の所定位置に装着し、システムコネクタ6をMRI装置側のコネクタポートに接続した状態である。図2から分るように、システムコネクタ6をMRI装置に接続すれば、局所撮像用コイル110の信号線7,8およびピンダイオード制御線11を介してMRI装置に接続される。この接続は、コネクタポート120にコネクタ4が接続されているか否かに拘らずに達成される。従って、この第1の使用状態にあっては、被検体の頭部の撮像を行なうことができる。
第2の使用状態は、図3に示すように追加ユニット2を装着した状態である。すなわち、コネクタ4をコネクタポート120に接続した状態である。この第2の使用状態では、追加ユニット2が、コネクタ4およびサポート部材3によりメインユニット1に対してサポートされる。
この第2の使用状態では図3に示すように、局所撮像用コイル110を利用して頭部の撮像を行なうことができる。また、追加コイル210を利用して例えば上胸部の撮像を行なうことができる。すなわち、撮像領域を頭部から上胸部までに広げることができる。
図2から分るように、追加コイル210の信号線9,10およびピンダイオード制御線12は、メインユニット1の内部を通っているが、信号線7,8およびピンダイオード制御線11とは別系統になっている。従って第2の使用状態では、頭部の撮像を行なうことなく、追加コイル210を利用した胸部の撮像のみを行なうこともできる。
さてサポート部材3は、フレキシブルであるから、メインユニット1に対する追加ユニット2の相対的な位置を変更することができる。このため、被験者の体型に合わせて、追加ユニット2の高さや角度をフレキシブルに調整することができる。例えば図4では、被験者S2が図3における被験者S1よりも大柄であるために、追加ユニット2を図3に示す位置から上にずらした様子を示している。このようにして、追加コイル210と被験者との距離を適正に調整できることから、磁気共鳴信号を被験者の体格に影響されることなく感度良く取得できる。
また、局所撮像用コイル110とMRI装置とを接続するための信号線7,8およびピンダイオード制御線11と、追加コイル210とMRI装置とを接続するための信号線9,10およびピンダイオード制御線12とは、それぞれケーブル5に収容されてシステムコネクタ6によりMRI装置に接続される。このため、高周波コイル装置とMRI装置とを接続する接続ケーブルはケーブル5のみであり、取り扱いが容易である。
(第2の実施形態)
図5は第2の実施形態の高周波コイル装置の構成を示す。なお、図5において図1と類似する部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
図5は第2の実施形態の高周波コイル装置の構成を示す。なお、図5において図1と類似する部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
図5に示すように第2の実施形態の高周波コイル装置は、メインユニット1、追加ユニット2、サポート部材3、コネクタ4、ケーブル5、システムコネクタ6、追加ユニット21およびコネクタ22を具備する。
なおメインユニット1は、コネクタポート120を2つのコネクタポート121,122に分けて備えている。コネクタポート121は、局所撮像用コイル110に固定されている。コネクタポート121には、コネクタ4を接続可能である。コネクタポート122は、コネクタ22を接続可能である。コネクタポート122は、追加ユニット21をスペース130の上面に載置した状態にてコネクタ22を接続可能な位置に設けられている。そして追加ユニット2に収容される追加コイルは、被験者Sの上胸部前側から放射される磁気共鳴信号を受信するように構成される。また追加ユニット21に収容される追加コイルは、後ろ頸部から上胸部後ろ側までの範囲から放射される磁気共鳴信号を受信するように構成される。
また、追加ユニット21は、スペース130の内部に置くこともできる。その場合にはコネクタポート122やコネクタ22は不要である。
このように構成された第2の実施形態の高周波コイル装置は、第1の実施形態における第1および第2の使用状態の他に、第3の使用状態と第4の使用状態での使用が可能である。
第3の使用状態は、追加ユニット21のみをメインユニット1に装着した状態である。すなわち、コネクタ22をコネクタポート120に接続した状態である。
この第3の使用状態では、第1の実施形態における第1の使用状態で可能な撮像の他に、追加ユニット21に収容された追加コイルを利用して例えば後ろ頸部から脊椎上部までの範囲の撮像を行なうことができる。すなわち、撮像領域を頭部から脊椎上部までに広げることができる。
第4の使用状態は、第1の実施形態における第2の使用状態からさらに追加ユニット21を装着した状態である。すなわち、コネクタ4をコネクタポート121に接続するとともに、コネクタ22をコネクタポート122に接続した状態である。
この第4の使用状態では、第1の実施形態における第2の使用状態で可能な撮像の他に、追加ユニット21に収容された追加コイルを利用して後ろ頸部から上胸部後ろ側までの撮像を行なうことができる。すなわち、撮像領域を頭部から胸部までに広げることができる。かつ胸部は、前側と後ろ側とを別々のコイルを利用して撮像することができる。なお、この領域に感度を有するコイルは、特にニューロバスキュラーコイル(Neurovascular coil)と呼ばれる。
以上のような各実施形態によれば、磁気共鳴信号の受信範囲を制限した高周波コイルを利用することで感度良く撮像することができる。この上で、複数の高周波コイルを利用した撮像を、高周波コイルの交換作業を途中で行なうことなく連続して行なうことができる。このため、高周波コイルの交換作業に伴う医師や技師および被験者の負担を軽減することができる。
以上の各実施形態は、次のような種々の変形実施が可能である。
前記各実施形態では、コネクタ4,22およびコネクタポート120とは別の信号線用のコネクタおよびコネクタポートを設けて、このコネクタおよびコネクタポートを介して信号線の接続を行なうようにしても良い。
局所撮像用コイル110および各種の追加コイルは、アレイコイル以外の種類のコイルを用いても良い。
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
1…メインユニット、2…追加ユニット、3…サポート部材、4,22…コネクタ、5…ケーブル、6…システムコネクタ、7,8,9,10…信号線、11,12…ピンダイオード制御線、13,14,15,16…前置増幅器、21…追加ユニット、22…コネクタ、110…局所撮像用コイル、111,112,211,212…表面コイル、113,114,213,214…マッチング回路、115,116,215,216…トラップ回路、121,122…コネクタポート、130…スペース、210…追加コイル、S,S1,S2…被験者。
Claims (15)
- 被検体から放出される磁気共鳴信号に基づいて前記被検体の体内を画像化する磁気共鳴イメージング装置にて使用される高周波コイル装置において、
前記磁気共鳴信号を受信する第1の高周波コイルを含む第1のユニットと、
前記磁気共鳴信号を前記第1の高周波コイルとは無関係に受信する第2の高周波コイルを含む第2のユニットと、
前記第1および第2のユニットの少なくともいずれか一方に着脱可能で、前記第1のユニットおよび前記第2のユニットをそれらの相対的な位置を変更可能にサポートするサポート部材とを具備したことを特徴とする高周波コイル装置。 - 前記第1の高周波コイルと前記磁気共鳴イメージング装置との間で信号を伝送する第1の信号線と、
前記第2の高周波コイルと前記磁気共鳴イメージング装置との間で信号を伝送する第2の信号線とをさらに具備し、
かつ前記第1の信号線は、前記第2のユニットが前記第1のユニットに前記サポート部材によりサポートされていない状態でも前記磁気共鳴イメージング装置に接続可能である請求項1に記載の高周波コイル装置。 - 前記第1のユニットと前記磁気共鳴イメージング装置とに接続されるケーブルをさらに備え、
前記第1の信号線が前記ケーブルに収容されるとともに、
前記第2の信号線が前記第1のユニットの内部を経由して前記ケーブルに収容される請求項1に記載の高周波コイル装置。 - 前記磁気共鳴信号を前記第1および第2の高周波コイルとは無関係に受信する第3の高周波コイルを含み、前記第1のコイルに取り付けられる第3のユニットをさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の高周波コイル装置。
- 前記第1の高周波コイルと前記磁気共鳴イメージング装置との間で信号を伝送する第1の信号線と、
前記第2の高周波コイルと前記磁気共鳴イメージング装置との間で信号を伝送する第2の信号線と、
前記第3の高周波コイルと前記磁気共鳴イメージング装置との間で信号を伝送する第3の信号線とをさらに具備し、
かつ前記第1の信号線は、前記第2のユニットが前記第1のユニットに前記サポート部材によりサポートされていない状態及び/又は前記第3のユニットが前記第1のユニットに接続されない状態でも前記磁気共鳴イメージング装置に接続可能であることを特徴とする請求項4に記載の高周波コイル装置。 - 前記第1のユニットと前記磁気共鳴イメージング装置とに接続されるケーブルをさらに備え、
前記第1の信号線が前記ケーブルに収容され、
前記第2および第3の信号線が前記第1のユニットの内部を経由して前記ケーブルにそれぞれ収容されることを特徴とする請求項5に記載の高周波コイル装置。 - 前記第1の高周波コイルは、被検体の頭部から放出される磁気共鳴信号を受信する請求項1に記載の高周波コイル装置。
- 前記第2の高周波コイルは、頸部、胸部および脊椎上部のいずれかから放出される前記磁気共鳴信号を受信する請求項1に記載の高周波コイル装置。
- 前記第3の高周波コイルは、腹部または脊椎上部から放出された前記磁気共鳴信号を受信する請求項4に記載の高周波コイル装置。
- 被検体から放出される磁気共鳴信号に基づいて前記被検体の体内を画像化する磁気共鳴イメージング装置にて使用される高周波コイル装置において、
前記被検体の頭部から放出される前記磁気共鳴信号を受信する第1の高周波コイルを含む第1のユニットと、
前記第1のユニットに対して着脱が可能で、前記被検体の頸部、胸部および脊椎上部のいずれかから放出される前記磁気共鳴信号を前記第1の高周波コイルとは無関係に受信する第2の高周波コイルを含む第2のユニットとを具備することを特徴とする高周波コイル装置。 - 前記第1の高周波コイルと前記磁気共鳴イメージング装置との間で信号を伝送する第1の信号線と、
前記第2の高周波コイルと前記磁気共鳴イメージング装置との間で信号を伝送する第2の信号線とをさらに具備し、
かつ前記第1の信号線は、前記第2のユニットが前記第1のユニットに装着されていない状態でも前記磁気共鳴イメージング装置に接続可能である請求項10に記載の高周波コイル装置。 - 前記第1のユニットと前記磁気共鳴イメージング装置とに接続されるケーブルをさらに備え、
前記第1の信号線が前記ケーブルに収容されるとともに、
前記第2の信号線が前記第1のユニットの内部を経由して前記ケーブルに収容される請求項10に記載の高周波コイル装置。 - 前記第1のユニットに対して接続され、前記被検体の頚部及び脊椎上部から放出される前記磁気共鳴信号を前記第1および第2の高周波コイルとは無関係に受信する第3の高周波コイルを含む第3のユニットをさらに具備する請求項10に記載の高周波コイル装置。
- 前記第1の高周波コイルと前記磁気共鳴イメージング装置との間で信号を伝送する第1の信号線と、
前記第2の高周波コイルと前記磁気共鳴イメージング装置との間で信号を伝送する第2の信号線と、
前記第3の高周波コイルと前記磁気共鳴イメージング装置との間で信号を伝送する第3の信号線とをさらに具備し、
かつ前記第1の信号線は、前記第2のユニット及び/又は前記第3のユニットが前記第1のユニットに装着されていない状態でも前記磁気共鳴イメージング装置に接続可能である請求項13に記載の高周波コイル装置。 - 前記第1のユニットと前記磁気共鳴イメージング装置とに接続されるケーブルをさらに備え、
前記第1の信号線が前記ケーブルに収容され、
前記第2および第3の信号線が前記第1のユニットの内部を経由して前記ケーブルにそれぞれ収容される請求項14に記載の高周波コイル装置。
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