JP2015136447A

JP2015136447A - 受信コイル及び磁気共鳴イメージング装置、並びに受信コイル用カバー

Info

Publication number: JP2015136447A
Application number: JP2014008871A
Authority: JP
Inventors: 白川　洋; Hiroshi Shirakawa; 洋白川
Original assignee: Hitachi Medical Corp
Current assignee: Hitachi Healthcare Manufacturing Ltd
Priority date: 2014-01-21
Filing date: 2014-01-21
Publication date: 2015-07-30

Abstract

【課題】Interventional-MRIの撮像時に、開口部を有する受信コイルに対して、清潔部を確保するために行うセッティングの作業性を軽減することである。【解決手段】ＭＲＩ装置用受信コイルにおいて、コネクタ部を接続してコイルとし、その接続するコネクタを分割式にして二股に分け、清潔を保持するビニールも二股に分かれたものを用意し、被せるだけの作業とすることで清潔部を確保するために行うセッティングの作業性を軽減する。【選択図】図４

Description

本発明は、磁気共鳴イメージング（以下、ＭＲＩと略記する）装置に係り、特に、ＭＲＩ装置における受信コイル、およびそれを覆うカバー、ならびにその受信コイルを用いたＭＲＩ装置に関する。

昨今のＭＲＩ装置においては、被検体の関心領域に穿刺を行い対象部の組織片、または冷凍治療など行うInterventional-MRI（以下、Ｉ−ＭＲＩと略す）がある。この際、被検体の対象部位近傍に受信コイルを配置し、その受信コイルには穿刺が行いやすいよう、開口部が設けられている（例えば、特許文献１参照）。受信コイルの感度が画質などにおいてもきわめて重要である。その受信コイルは撮像部位に適応した形状になっており、その中にコンデンサと銅板のコイルとでＬＣ共振回路を形成している。また形状が変わらない固形タイプのものが多くを占める。その形状は頭部、腹部および関節部などは被検者の体格に応じて、小、中、大など種類がある。

従来のＩ−ＭＲＩでは被検体をセッティングする際に、清潔部を確保する必要がある。そのため受信コイルにはビニール等で覆って清潔領域を確保し、清潔領域以外の領域との区分けを行っていた。ここで、受信コイルの感度はコンデンサと銅板のコイルとでＬＣ共振回路を形成するため、接続の安定性を確保することが望ましい。

特開２００５−１１８４２７号公報

Ｉ−ＭＲＩでのＭＲ撮像において、受信コイルには穿刺用の開口部があり、また清潔部を確保する際のセッティングが容易なものが望まれる。しかし、上述したように、従来の受信コイルは接続の安定性を確保するために、大型のコネクタを使用していた。そのため、アクセスする開口部を塞がないようセッティングすることが必要となるので、清潔部のセッティングの作業性がその分低下することがあった。

そこで、本発明は上記課題を解決するためになされてものであり、その目的は、Ｉ−ＭＲＩのＭＲ撮像時に、開口部を有する受信コイルに対して、清潔部を確保するために行うセッティングの作業性を軽減することにある。

上記課題を解決するために、本願発明に係るＭＲＩ装置用受信コイルは以下の特徴を有する。

被検体の関心領域に穿刺が可能なＭＲＩ装置用受信コイルであって、共振回路が収納されたフレキシブル基板と、フレキシブル基板の両端部に接続され互いに脱着可能な一対のコネクタ部とを有し、フレキシブル基板は、互いに対峙する第１帯状部と第２帯状部とからなる二股形状部と、前記第１及び第２帯状部に対向する空間により形成される開口部とを備え、一対のコネクタ部は、第１帯状部と第２帯状部のそれぞれの先端側に設けられた第１及び第２接続部からなる第１コネクタ部と、第１及び第２接続部のそれぞれと接続可能な第３接続部と第４接続部からなる第２コネクタ部とを有し、第１及び第２接続部とは、互いに隔離され開口部に延在する開放空間を形成するように配置され、第３接続部と第４接続部とは、同一基板上に設けられていることを特徴とする。

本発明のＭＲＩ装置用受信コイルによれば、Ｉ−ＭＲＩのＭＲ撮像時に、開口部を有する受信コイルに対して、清潔部を確保するために行うセッティングの作業性を軽減することができる。

本発明に係るＭＲＩ装置の全体概要の一例を示す図である。従来の開口部を持つＭＲＩ装置用受信コイルの概略図である。従来の開口部を持つＭＲＩ装置用受信コイルのセッティングを示す概略図である。本発明に係るＭＲＩ装置用受信コイルの概略図である。本発明に係るＭＲＩ装置用受信コイルのセッティングを示す概略図である。本発明に係るＭＲＩ装置用受信コイル内部回路の概略図である。

以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。

なお、発明の実施の形態を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。

＜装置概要＞
図１は、本発明が適用されＭＲＩ装置の概略構成図である。このＭＲＩ装置は、ＮＭＲ現象を利用して被検体の断層画像を得るもので、静磁場発生系2と、傾斜磁場発生系3と、送信系5と、受信系6と、信号処理系7と、シーケンサ4と、中央処理装置（ＣＰＵ）8とを備えて構成される。

なお、図１において、送信側の高周波コイル14aと傾斜磁場コイル9は、被検体1が挿入される静磁場発生系2の静磁場空間内に、垂直磁場方式であれば被検体1に対向して、水平磁場方式であれば被検体１を取り囲むようにして設置されている。また、受信側の高周波受信コイル（以下、受信コイルと称する）14bは、被検体1に対向して、或いは取り囲むように設置されている。

本発明の対象とする受信コイルは、撮影を行ないながら手術や治療を行うＩ−ＭＲＩにおいて使用されるものであり、手術中にＭＲＩ撮影を行うとともに、Ｘ線撮影も行うことに好適な形状を有する受信コイルである。

＜受信コイル＞
最初に、従来の開口部を持つ受信コイルの概略を図２および３に基づいて説明する。
本受信コイルは、被検体の関心領域に穿刺を行い対象部の組織片、または冷凍治療など行うＩ−ＭＲＩで使用されるものであり、被検体の対象部位近傍に受信コイルを配置し、その受信コイルには穿刺が行いやすいよう、開口部が設けられている。

図２に、従来から用いられている受信コイルを示す。この受信コイルは、コネクタ部101と、コネクタ部102と、回路部103、104、105、106、107と、前記各々を接続する導通性のエレメント108、109、110、111と、受信した信号を画像再構成に送るケーブル112とから構成される。エレメント108、109、110、111は、可撓性を備えたフレキシブル材料が好ましい。

図２から明らかなように、回路104、105、エレメント108、109、コネクタ部102に囲まれた領域が開口部となっており、回路106、107、エレメント110、111、コネクタ部101に囲まれた領域も開口部となっている。

図３は、受信コイルのセッティングの概略を説明する図である。図２で示す受信コイルを被検者301に設置する際は、コネクタ部101、102及びエレメント108、109、110、111に清潔なビニールを巻きつけ、清潔な状態を保持した上で被検者301に図２で示す受信コイルを巻きつけ、コネクタ101、102を接続する。受信コイルカバー201は、テープ状のものであり、受信コイルの開口部が塞がらないように各エレメント（108〜111）およびコネクタ部(101,102)を覆うように巻きつけていく。従って、巻きつけは、狭い開口部を複数回に亘り行うために、作業には時間を要し、作業効率が悪い状態であった。また、受信コイルカバー201は、古いものは取り除き、受信コイルに新しい清潔なものを巻きつける必要があるので、巻きつけ作業は検査の都度、行う必要がある。

次に、本発明に係るＭＲＩ装置用受信コイルの結線を図４および５に基づいて説明する。

図４に示すように、受信コイルは、コネクタ部101と、コネクタ部102-1、102-2と、回路部103、104、105、106、107と、前記各々を接続する導通性を有するエレメント108、109、110、111と、受信した信号を画像再構成に送るケーブル112とから構成される。ここで、コネクタ部102は、二股に分かれ102-1、102-2とを形成している。

図５に示すように、被検者に受信コイルを設置する際は、まず、二股に分かれた形の清潔な受信コイルカバー201を用意する。この受信コイルカバーの形状は、二股の端部はそれぞれ閉端であり、もう一方の端部は開放端となっている。受信コイルカバー201の開放端を、コネクタ部102-1、102-2の方向からコネクタ部101に向けて受信コイルカバー201を挿入し、回路部103、104、105、106、107及びエレメント108、109、110、111に清潔な受信コイルカバー201を被せる。コネクタ部102-1、102-2側は、二股に分かれているために、回路部106、107との間隔を保持するために連結部402で固定する。コネクタ部101から引き出されるケーブル112は、受信コイルカバー201の開放端をひもなどの拘束部材を用いて、閉端として密閉性を保持する。

なお、連結部402は、上下二枚の平板とそれらを挟持し固定するねじとで構成される。
この固定用のねじを緩めたり締めたりする調整により、連結部を一定の範囲内で移動させることが可能である。
ただし、上下二枚の平板を固定する方法はねじ止めに限らない。また、本実施例では、清潔状態を保持するために、受信コイルカバー201にはビニール1を用いたが、清潔な可撓性を有する材料を用いても良い。

受信コイルに清潔な受信コイルカバー201を被せ、清潔な状態を保持した上で被検者301にその受信コイルを巻きつけ、コネクタ101と102-1、102-2とを接続する。この際セッティング時にエレメント108、109の位置および間隔を保持するため、連結部402を必要に応じて、手技に支障の少ない箇所に取り付ける。

受信コイルには、開口部401が形成されており、この開口部401を介して、被検者301へのアクセスを行うことができる。

上述した本発明になるビニールを素材に用いた受信コイルカバーは、コネクタ部102-1,102-2側から各エレメントおよびコネクタ部を覆うように被せ、最後に連結部を止めれば完了する。
従って、従来のように巻きつけを複数回に亘り行う必要はなく、作業効率は向上する。

＜受信コイルの内部回路＞
図６は、受信コイル１４ｂの内部等価回路を示す概略図である。この回路は、ループ状のコイルを構成し、そのループは１個所で交差しながら、２つの対向するエレメントを形成するように配列されている。

すなわち、図４と対応させて説明すると、コネクタ102-1から回路106を経由して、回路104、そしてコネクタ101につながる１つの経路を備える。さらに、コネクタ102-2から回路107を経由して、回路103、回路105、そしてコネクタ101に戻るもう１つの経路を備える。

コネクタ101からはSIGNAL線およびGROUND線を束ねたケーブル112が引き出される。

また、図６はループ部内に直列に挿入されるデカップリング回路の一例である。各回路103,104,105,106,107のそれぞれは、コンデンサとコイルおよび１対のダイオードで構成され、コイルと１対のダイオードは直列接続され、コンデンサとコイルとは並列接続されている。１対のダイオードは互いに電流を流す向きが逆になる向きで並列配置され、スイッチ機能をしている。

上記インダクタンスとコンデンサは、受信時はコンデンサ側が動作し、他のＲＦパルス送信コイルが動作中（ＲＦパルスを被検体に印加中）はインダクタンス側が動作する様に１対のダイオードをインダクタンス側に挿入している。

コイルのインダクタンスＬおよびコンデンサの容量Ｃにより、ＬＣ共振回路が形成され、容量Ｃの定数は、ＬＣ共振回路の共振周波数とＮＭＲ信号の周波数とが一致するように決定される。

＜受信コイル用カバーと取り付け方＞
ビニールを用いた受信コイル用カバー201は、一端が開放端を持つ筒状の袋であり、その袋の他端は二股に分かれ、二股の先端はいずれも閉端となっている。

二股の部分は、袋の途中まで形成され、二股の部分の一方は、回路103を含む部材の近傍まで延伸され、図５で示すコネクタ102-1と回路106が搭載されたエレメントを包み込み、二股の部分のもう一方は、回路103を含む部材の近傍まで延伸され、図５で示すコネクタ102-2と回路107が搭載されたエレメントを包み込むような形状を備えている。
袋の全体の長さは、受信コイルの長手方向の長さより多少長めにし、袋に収納された受信コイルと袋の内壁との間に多少のスペースが生じるように設定することが好ましい。

コネクタ部102-1,1-2-2と101とを接続する際には、102-1,102-2と101を覆っているカバーの一部を手、あるいはハサミなどで切断し、接続に必要な大きさの開口部を設ける。

受信コイル用カバーは、清潔な状態を維持可能でフレキシブルな医療用ドレープ材料であればよい。例えば、滅菌処理を施したビニール、あるいは布などである。

一度使用した受信コイルカバーは使い捨てであって、次回は新たな受信コイルカバーを用いる。
従って、カバーの取り付け作業の効率のみならず、取り外しが容易で作業の効率が良いことが求められるが、本発明はこの要求を満足するものであり、受信コイルを、清潔な状態に維持するための作業効率が向上する効果がある。

１０１,１０２：受信コイルのコネクタ、
１０３,１０４,１０５,１０６,１０７：受信コイルの回路部、
１０８,１０９,１１０,１１１：受信コイルのエレメント、
１１２：ＮＭＲ信号を伝達する導線、
２０１：清潔部を保持するためのビニール、
３０１：被検者、
４０１：開口部。
４０２：連結部。

Claims

被検体の関心領域に穿刺が可能なＭＲＩ装置用受信コイルであって、
共振回路が収納されたフレキシブル基板と、前記フレキシブル基板の両端部に接続され互いに脱着可能な一対のコネクタ部と、を有し、
前記フレキシブル基板は、互いに対峙する第１帯状部と第２帯状部とからなる二股形状部と、前記第１及び第２帯状部に対向する空間により形成される開口部と、を備え、
前記一対のコネクタ部は、前記第１帯状部と第２帯状部のそれぞれの先端側に設けられた第１及び第２接続部からなる第１コネクタ部と、前記第１及び第２接続部のそれぞれと接続可能な第３接続部と第４接続部からなる第２コネクタ部とを有し、
前記第１及び第２接続部とは、互いに隔離され前記開口部に延在する開放空間を形成するように配置され、
前記第３接続部と第４接続部とは、同一基板上に設けられていることを特徴とするＭＲＩ装置用受信コイル。
前記第１帯状部と第２帯状部との間隔を保持するための連結部を有することを特徴とする請求項１に記載のＭＲＩ装置用受信コイル。
前記連結部の位置が前記第１帯状部と第２帯状部上で変更可能な手段を有することを特徴とする請求項２に記載のＭＲＩ装置用受信コイル。
前記関心領域への穿刺を行う時には、前記第１コネクタ部と前記第２コネクタ部との接続を解除し、前記第１及び第２接続部を含む前記第１帯状部と第２帯状部を受信コイル用カバーで覆い清潔部を確保し、前記第１接続部と前記第３接続部、及び第２接続部と前記第４接続部とをそれぞれ接続した後に、前記清潔部を確保した状態で前記開口部を介して前記関心領域への穿刺を行うことを特徴とする請求項１に記載のＭＲＩ装置用受信コイル。
被検体が配置される空間を挟んで配置される一対の静磁場発生手段と、前記静磁場中に置かれた被検体に高周波磁場および傾斜磁場を印加する磁場発生手段と、前記被検体が発生する核磁気共鳴信号を受信し該被検体の関心領域に穿刺が可能な受信コイルとを有し、
前記受信コイルは、共振回路が収納されたフレキシブル基板と、前記フレキシブル基板の両端部に接続され互いに脱着可能な一対のコネクタ部と、を有し、
前記フレキシブル基板は、互いに対峙する第１帯状部と第２帯状部とからなる二股形状部と、前記第１及び第２帯状部に対向する空間により形成される開口部と、を備え、
前記一対のコネクタ部は、前記第１帯状部と第２帯状部のそれぞれの先端側に設けられた第１及び第２接続部からなる第１コネクタ部と、前記第１及び第２接続部のそれぞれと接続可能な第３接続部と第４接続部からなる第２コネクタ部とを有し、
前記第１及び第２接続部とは、互いに隔離され前記開口部に延在する開放空間を形成するように配置され、
前記第３接続部と第４接続部とは、同一基板上に設けられていることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
前記第１帯状部と第２帯状部との間隔を保持するための連結部を有することを特徴とする請求項５に記載の磁気共鳴イメージング装置。
前記連結部の位置が前記第１帯状部と第２帯状部上で変更可能な手段を有す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。
前記関心領域への穿刺を行う時には、前記第１コネクタ部と前記第２コネクタ部との接続を解除し、前記第１及び第２接続部を含む前記第１帯状部と第２帯状部を受信コイル用カバーで覆い清潔部を確保し、前記第１接続部と前記第３接続部、及び第２接続部と前記第４接続部とをそれぞれ接続した後に、前記清潔部を確保した状態で前記開口部を介して前記関心領域への穿刺を行うことを特徴とする請求項５に記載の磁気共鳴イメージング装置。
被検体の関心領域に穿刺が可能なＭＲＩ装置用受信コイルに用いる受信コイル用カバーであって、
可撓性を有する材料で構成され、一端が開放端を有する本体袋部と該本体袋部から二股に分岐した二股形状袋部とを有し、
前記二股形状袋部は、互いに対峙する第１領域と第２領域とからなり、
前記第１及び第２領域に対向する空間により開口部が形成され、
前記本体袋部と前記二股形状袋部の内側は連続する空間であって、一端に開放端を有する閉空間を構成し、
前記開口部は、前記関心領域の穿刺を可能とする大きさを有することを特徴とする受信コイル用カバー。
前記可撓性を有する材料が、ビニール、もしくは布であることを特徴とする請求項９に記載の受信コイル用カバー。