JP2019150418A - Dielectric pad - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施形態は、誘電パッドに関する。 Embodiments of the invention relate to a dielectric pad.
3T等の高磁場中でRF(Radio Frequency)パルスを印加して磁気共鳴イメージングを実行すると、B1磁場の不均一性によるアーチファクトである誘電アーチファクトが現れる。誘電アーチファクトは、例えば、高磁場中でRF波長が減少すること、渦電流の発生、界面での電磁波の反射・屈折、またはそれらの効果が複合することにより生じると考えられている。また、B1磁場の不均一性によるアーチファクトは、被検体の形状が球対称な形状からずれる場合に大きくなる。 When magnetic resonance imaging is performed by applying an RF (Radio Frequency) pulse in a high magnetic field such as 3T, dielectric artifacts, which are artifacts due to non-uniformity of the B1 magnetic field, appear. Dielectric artifacts are considered to be caused, for example, by a decrease in RF wavelength in a high magnetic field, generation of eddy currents, reflection / refraction of electromagnetic waves at the interface, or a combination of these effects. Further, artifacts due to the non-uniformity of the B1 magnetic field increase when the shape of the subject deviates from a spherically symmetric shape.
B1磁場の不均一性によるアーチファクトによる画質の劣化を防止するために、誘電体を用いた誘電パッドを用いることが考えられる。具体的には、撮像領域が誘電パッドで覆われた状態でパルスシーケンスを実行して撮像を行うことで、B1磁場の不均一性によるアーチファクトが減少する。 In order to prevent image quality deterioration due to artifacts due to non-uniformity of the B1 magnetic field, it is conceivable to use a dielectric pad using a dielectric. Specifically, by performing imaging with a pulse sequence executed in a state where the imaging region is covered with a dielectric pad, artifacts due to non-uniformity of the B1 magnetic field are reduced.
しかしながら、ある場合には、誘電パッドそれ自身が、新たなアーチファクトを引き起こしてしまうこともある。例えば、誘電パッドを構成する物質のT2値が大きい場合、最終的な画像に、誘電パッドによる高信号アーチファクトが生じる場合がある。例えばFBI(Fresh Blood Imaging)法など、差分処理を行う方法である場合においても、撮像中の軽微な体動による影響があるなどの原因で、これらの高信号アーチファクトが、最終画像においてキャンセルされず残ってしまう場合もある。 However, in some cases, the dielectric pad itself can cause new artifacts. For example, when the T2 value of the material constituting the dielectric pad is large, high signal artifacts due to the dielectric pad may occur in the final image. For example, even in the case of a differential processing method such as the FBI (Fresh Blood Imaging) method, these high signal artifacts are not canceled in the final image due to the influence of slight body movement during imaging. It may remain.
本発明が解決しようとする課題は、誘電パッドにより生じるアーチファクトを低減させつつB1不均一性に伴うアーチファクトを減少させることである。 The problem to be solved by the present invention is to reduce artifacts associated with B1 non-uniformity while reducing artifacts caused by dielectric pads.
実施形態に係る誘電パッドは、生体組織の音響インピーダンスと略同一の音響インピーダンスを有する第1の物質と、T1短縮効果及びT2短縮効果のうち少なくとも一方を有する第2の物質とを含む。 The dielectric pad according to the embodiment includes a first substance having substantially the same acoustic impedance as that of the biological tissue, and a second substance having at least one of the T1 shortening effect and the T2 shortening effect.
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。ここで、互いに同じ構成には共通の符号を付して、重複する説明は省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Here, the same code | symbol is attached | subjected to the mutually same structure, and the overlapping description is abbreviate | omitted.
(実施形態)
はじめに、図1及び図2を用いて、実施形態に係る誘電パッドが用いられる磁気共鳴イメージング装置の一例について説明する。図1は、実施形態に係る誘電パッド1が用いられる磁気共鳴イメージング装置100の一例を示すブロック図である。図2は、実施形態に係る誘電パッド1の配置について説明した図である。図1に示すように、磁気共鳴イメージング装置100は、静磁場磁石101と、静磁場電源(図示しない)と、傾斜磁場コイル103と、傾斜磁場電源104と、寝台105と、寝台制御回路106と、送信コイル107と、送信回路108と、受信コイル109と、受信回路110と、シーケンス制御回路120と、コンピューター130(「画像処理装置」とも称される)とを備える。なお、磁気共鳴イメージング装置100に、被検体P(例えば、人体)は含まれない。また、図1に示す構成は一例に過ぎない。例えば、シーケンス制御回路120及びコンピューター130内の各部は、適宜統合若しくは分離して構成されてもよい。
(Embodiment)
First, an example of a magnetic resonance imaging apparatus using the dielectric pad according to the embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is a block diagram illustrating an example of a magnetic resonance imaging apparatus 100 in which the dielectric pad 1 according to the embodiment is used. FIG. 2 is a diagram for explaining the arrangement of the dielectric pad 1 according to the embodiment. As shown in FIG. 1, the magnetic resonance imaging apparatus 100 includes a static magnetic field magnet 101, a static magnetic field power source (not shown), a gradient magnetic field coil 103, a gradient magnetic field power source 104, a bed 105, and a bed control circuit 106. , A transmission coil 107, a transmission circuit 108, a reception coil 109, a reception circuit 110, a sequence control circuit 120, and a computer 130 (also referred to as “image processing apparatus”). The magnetic resonance imaging apparatus 100 does not include the subject P (for example, a human body). Moreover, the structure shown in FIG. 1 is only an example. For example, each unit in the sequence control circuit 120 and the computer 130 may be appropriately integrated or separated.
静磁場磁石101は、中空の略円筒形状に形成された磁石であり、内部の空間に静磁場を発生する。傾斜磁場コイル103は、中空の略円筒形状に形成されたコイルであり、静磁場磁石101の内側に配置される。傾斜磁場コイル103は、互いに直交するX、Y、及びZの各軸に対応する3つのコイルが組み合わされて形成されており、これら3つのコイルは、傾斜磁場電源104から個別に電流の供給を受けて、X、Y、及びZの各軸に沿って磁場強度が変化する傾斜磁場を発生する。傾斜磁場電源104は、傾斜磁場コイル103に電流を供給する。 The static magnetic field magnet 101 is a magnet formed in a hollow, substantially cylindrical shape, and generates a static magnetic field in an internal space. The gradient magnetic field coil 103 is a coil formed in a hollow, substantially cylindrical shape, and is disposed inside the static magnetic field magnet 101. The gradient coil 103 is formed by combining three coils corresponding to the X, Y, and Z axes orthogonal to each other, and these three coils individually supply current from the gradient magnetic field power supply 104. In response, a gradient magnetic field is generated in which the magnetic field strength varies along the X, Y, and Z axes. The gradient magnetic field power supply 104 supplies a current to the gradient magnetic field coil 103.
寝台105は、被検体Pが載置される天板105aを備え、寝台制御回路106による制御の下、天板105aを、被検体Pが載置された状態で、傾斜磁場コイル103の空洞(撮像口)内へ挿入する。寝台制御回路106は、コンピューター130による制御の下、寝台105を駆動して天板105aを長手方向及び上下方向へ移動する。 The couch 105 includes a couchtop 105a on which the subject P is placed. Under the control of the couch control circuit 106, the couchtop 105a is placed in the cavity (with the subject P placed) on the cavity ( Insert it into the imaging port. The couch control circuit 106 drives the couch 105 under the control of the computer 130 to move the couchtop 105a in the longitudinal direction and the vertical direction.
送信コイル107は、傾斜磁場コイル103の内側に配置され、送信回路108からRFパルスの供給を受けて、高周波磁場を発生する。送信回路108は、対象とする原子の種類及び磁場強度で定まるラーモア(Larmor)周波数に対応するRFパルスを送信コイル107に供給する。 The transmission coil 107 is disposed inside the gradient magnetic field coil 103 and receives a supply of RF pulses from the transmission circuit 108 to generate a high-frequency magnetic field. The transmission circuit 108 supplies an RF pulse corresponding to a Larmor frequency determined by the type of the target atom and the magnetic field strength to the transmission coil 107.
受信コイル109は、傾斜磁場コイル103の内側に配置され、高周波磁場の影響によって被検体Pから発せられる磁気共鳴信号(以下、必要に応じて、「MR信号」と呼ぶ)を受信する。受信コイル109は、磁気共鳴信号を受信すると、受信した磁気共鳴信号を受信回路110へ出力する。 The reception coil 109 is disposed inside the gradient magnetic field coil 103 and receives a magnetic resonance signal (hereinafter referred to as “MR signal” as necessary) emitted from the subject P due to the influence of the high-frequency magnetic field. When receiving the magnetic resonance signal, the reception coil 109 outputs the received magnetic resonance signal to the reception circuit 110.
受信回路110は、受信コイル109やアレイコイルから出力される磁気共鳴信号を検出し、検出した磁気共鳴信号に基づいて磁気共鳴画像データを生成する。具体的には、受信回路110は、受信コイル109やアレイコイルから出力される磁気共鳴信号をデジタル変換することによって磁気共鳴画像データを生成する。また、受信回路110は、生成した磁気共鳴画像データをシーケンス制御回路120へ送信する。なお、受信回路110は、静磁場磁石101や傾斜磁場コイル103等を備える架台装置側に備えられてもよい。 The receiving circuit 110 detects a magnetic resonance signal output from the receiving coil 109 or the array coil, and generates magnetic resonance image data based on the detected magnetic resonance signal. Specifically, the receiving circuit 110 generates magnetic resonance image data by digitally converting magnetic resonance signals output from the receiving coil 109 and the array coil. The receiving circuit 110 transmits the generated magnetic resonance image data to the sequence control circuit 120. The receiving circuit 110 may be provided on the gantry device side including the static magnetic field magnet 101, the gradient magnetic field coil 103, and the like.
シーケンス制御回路120は、コンピューター130から送信されるシーケンス情報に基づいて、傾斜磁場電源104、送信回路108及び受信回路110を駆動することによって、被検体Pの撮像を行う。ここで、シーケンス情報は、撮像を行うための手順を定義した情報である。シーケンス情報には、傾斜磁場電源104が傾斜磁場コイル103に供給する電流の強さや電流を供給するタイミング、送信回路108が送信コイル107に供給するRFパルスの強さやRFパルスを印加するタイミング、受信回路110が磁気共鳴信号を検出するタイミング等が定義される。例えば、シーケンス制御回路120は、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field Programmable Gate Array)等の集積回路、CPU(Central Processing Unit)、MPU(Micro Processing Unit)等の電子回路である。 The sequence control circuit 120 performs imaging of the subject P by driving the gradient magnetic field power source 104, the transmission circuit 108, and the reception circuit 110 based on the sequence information transmitted from the computer 130. Here, the sequence information is information defining a procedure for performing imaging. The sequence information includes the strength of the current supplied from the gradient magnetic field power source 104 to the gradient magnetic field coil 103, the timing of supplying the current, the strength of the RF pulse supplied from the transmission circuit 108 to the transmission coil 107, the timing of applying the RF pulse, and reception. The timing at which the circuit 110 detects the magnetic resonance signal is defined. For example, the sequence control circuit 120 is an integrated circuit such as an ASIC (Application Specific Integrated Circuit) or FPGA (Field Programmable Gate Array), or an electronic circuit such as a CPU (Central Processing Unit) or MPU (Micro Processing Unit).
さらに、シーケンス制御回路120は、傾斜磁場電源104、送信回路108及び受信回路110を駆動して被検体Pを撮像した結果、受信回路110から磁気共鳴データを受信すると、受信した磁気共鳴データをコンピューター130へ転送する。 Further, when the sequence control circuit 120 receives the magnetic resonance data from the reception circuit 110 as a result of driving the gradient magnetic field power source 104, the transmission circuit 108, and the reception circuit 110 and imaging the subject P, the sequence control circuit 120 converts the received magnetic resonance data into a computer. Forward to 130.
シーケンス制御回路120が実行するパルスシーケンスの一例としては、例えば、Fresh Blood Imaging(FBI)法が挙げられる。FBI法においては、造影剤を投与することなく、下肢の血流など低流速の流れを描出することができる。FBI法においては、シーケンス制御回路120は、パルスシーケンスを、例えば収縮期と拡張期など、異なる2つの心位相で実行し、2つのデータ(2つの原画像)を収集する。その後、後述する処理回路150が、画像生成機能136により、収集された2つのデータ(2つの原画像)の間で差分処理を行って、例えば差分Maximum Intensity Projection(MIP)画像などの差分画像を生成する。 An example of a pulse sequence executed by the sequence control circuit 120 is, for example, a Fresh Blood Imaging (FBI) method. In the FBI method, a flow at a low flow rate such as a blood flow in the lower limb can be depicted without administering a contrast medium. In the FBI method, the sequence control circuit 120 executes a pulse sequence at two different cardiac phases, for example, systole and diastole, and collects two data (two original images). Thereafter, the processing circuit 150 to be described later performs a difference process between the two pieces of collected data (two original images) by the image generation function 136 to generate a difference image such as a difference Maximum Intensity Projection (MIP) image, for example. Generate.
なお、例えば3T等の高磁場で、非造影MRA(Magnetic Resonance Angiography)を行って下肢を撮像する場合などでは、B1磁場の不均一性により画像が劣化する場合がある。このため、実施形態に係る誘電パッド1を被検体Pの上に載置したままシーケンス制御回路120がパルスシーケンスを実行することで、処理回路150は、画質が向上した画像を得ることができる。誘電パッド1は、後述する所定の物質を、所定の容器に充填することで構成される。 For example, in the case of imaging the lower limb by performing non-contrast MRA (Magnetic Resonance Angiography) with a high magnetic field such as 3T, the image may be deteriorated due to nonuniformity of the B1 magnetic field. For this reason, the processing circuit 150 can obtain an image with improved image quality when the sequence control circuit 120 executes the pulse sequence while the dielectric pad 1 according to the embodiment is placed on the subject P. The dielectric pad 1 is configured by filling a predetermined container with a predetermined substance described later.
誘電パッド1を用いた撮像の手順を、下肢の撮像をする場合について説明すると、例えば、図2に示されるように、寝台105の天板105aが静磁場磁石101のボアの外にある状態で、磁気共鳴イメージング装置100のユーザである医師/技師は、被検体Pの撮像領域を覆うように、誘電パッド1を配置する。例えば、ユーザは、寝台105の天板105aに載置された被検体Pの撮像領域である下肢を覆うように、誘電パッド1を配置する。続いて、寝台制御回路106が、被検体Pが載置された天板105aをボアの中まで移動する。その後、シーケンス制御回路120が、例えばFBI法等のパルスシーケンスを実行する。 The imaging procedure using the dielectric pad 1 will be described in the case of imaging the lower limbs. For example, as shown in FIG. 2, the top plate 105 a of the bed 105 is outside the bore of the static magnetic field magnet 101. The doctor / engineer who is the user of the magnetic resonance imaging apparatus 100 arranges the dielectric pad 1 so as to cover the imaging region of the subject P. For example, the user arranges the dielectric pad 1 so as to cover the lower limb that is the imaging region of the subject P placed on the top plate 105 a of the bed 105. Subsequently, the bed control circuit 106 moves the top plate 105a on which the subject P is placed into the bore. Thereafter, the sequence control circuit 120 executes a pulse sequence such as the FBI method.
図1に戻り、コンピューター130は、磁気共鳴イメージング装置100の全体制御や、画像の生成等を行う。コンピューター130は、メモリ132、入力インタフェース134、ディスプレイ135、処理回路150を備える。処理回路150は、インタフェース機能131、制御機能133、及び画像生成機能136を備える。 Returning to FIG. 1, the computer 130 performs overall control of the magnetic resonance imaging apparatus 100, generation of an image, and the like. The computer 130 includes a memory 132, an input interface 134, a display 135, and a processing circuit 150. The processing circuit 150 includes an interface function 131, a control function 133, and an image generation function 136.
実施形態では、インタフェース機能131、制御機能133、画像生成機能136にて行われる各処理機能は、コンピューターによって実行可能なプログラムの形態でメモリ132へ記憶されている。処理回路150はプログラムをメモリ132から読み出し、実行することで各プログラムに対応する機能を実現するプロセッサである。 In the embodiment, each processing function performed by the interface function 131, the control function 133, and the image generation function 136 is stored in the memory 132 in the form of a program that can be executed by a computer. The processing circuit 150 is a processor that implements a function corresponding to each program by reading the program from the memory 132 and executing the program.
上記の説明において用いた「プロセッサ」という文言は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、GPU(Graphical Processing Unit)或いは、特定用途向け集積回路(Application Specific Integrated Circuit:ASIC)、プログラマブル論理デバイス(例えば、単純プログラマブル論理デバイス(Simple Programmable Logic Device:SPLD)、複合プログラマブル論理デバイス(Complex Programmable Logic Device:CPLD)、及びフィールドプログラマブルゲートアレイ(Field Programmable Gate Array:FPGA))等の回路を意味する。プロセッサはメモリ132に保存されたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。 The term “processor” used in the above description is, for example, a CPU (Central Processing Unit), a GPU (Graphical Processing Unit), an application specific integrated circuit (ASIC), a programmable logic device (for example, Simple Programmable Logic Device (SPLD), Complex Programmable Logic Device (Complex Programmable Logic Device: CPLD), Field Programmable Gate Array (Field Programmable Gate Array: FPGA), etc. It means the road. The processor implements a function by reading and executing a program stored in the memory 132.
処理回路150は、インタフェース機能131により、シーケンス情報をシーケンス制御回路120へ送信し、シーケンス制御回路120から磁気共鳴データを受信する。また、磁気共鳴データを受信すると、インタフェース機能131を有する処理回路150は、受信した磁気共鳴データをメモリ132に格納する。 The processing circuit 150 transmits sequence information to the sequence control circuit 120 by the interface function 131 and receives magnetic resonance data from the sequence control circuit 120. When receiving magnetic resonance data, the processing circuit 150 having the interface function 131 stores the received magnetic resonance data in the memory 132.
メモリ132に格納された磁気共鳴データは、制御機能133によってk空間に配置される。この結果、メモリ132は、k空間データを記憶する。 The magnetic resonance data stored in the memory 132 is arranged in the k space by the control function 133. As a result, the memory 132 stores k-space data.
メモリ132は、インタフェース機能131を有する処理回路150によって受信された磁気共鳴データや、制御機能133を有する処理回路150によってk空間に配置されたk空間データ、画像生成機能136を有する処理回路150によって生成された画像データ等を記憶する。例えば、メモリ132は、RAM(Random Access Memory)、フラッシュメモリ等の半導体メモリ素子、ハードディスク、光ディスク等である。 The memory 132 is received by the magnetic resonance data received by the processing circuit 150 having the interface function 131, the k-space data arranged in the k space by the processing circuit 150 having the control function 133, and the processing circuit 150 having the image generation function 136. The generated image data and the like are stored. For example, the memory 132 is a RAM (Random Access Memory), a semiconductor memory device such as a flash memory, a hard disk, an optical disk, or the like.
入力インタフェース134は、操作者からの各種指示や情報入力を受け付ける。入力インタフェース134は、例えば、マウスやトラックボール等のポインティングデバイス、モード切替スイッチ等の選択デバイス、あるいはキーボード等の入力デバイスである。ディスプレイ135は、制御機能133を有する処理回路150による制御の下、撮像条件の入力を受け付けるためのGUI(Graphical User Interface)や、画像生成機能136を有する処理回路150によって生成された画像等を表示する。ディスプレイ135は、例えば、液晶表示器等の表示デバイスである。 The input interface 134 receives various instructions and information input from the operator. The input interface 134 is, for example, a pointing device such as a mouse or a trackball, a selection device such as a mode change switch, or an input device such as a keyboard. The display 135 displays a GUI (Graphical User Interface) for receiving imaging condition input, an image generated by the processing circuit 150 having the image generation function 136, and the like under the control of the processing circuit 150 having the control function 133. To do. The display 135 is a display device such as a liquid crystal display.
処理回路150は、制御機能133により、磁気共鳴イメージング装置100の全体制御を行い、撮像や画像の生成、画像の表示等を制御する。処理回路150は、画像生成機能136により、k空間データをメモリ132から読み出し、読み出したk空間データにフーリエ変換等の再構成処理を施すことで、画像を生成する。 The processing circuit 150 performs overall control of the magnetic resonance imaging apparatus 100 by the control function 133, and controls imaging, image generation, image display, and the like. The processing circuit 150 uses the image generation function 136 to read k-space data from the memory 132, and performs reconstruction processing such as Fourier transform on the read k-space data to generate an image.
続いて、実施形態に係る背景について簡単に説明する。 Next, the background according to the embodiment will be briefly described.
3T等の高磁場中でRFパルスを印加して磁気共鳴イメージングを実行すると、B1磁場の不均一性によるアーチファクトである誘電アーチファクトが現れる。誘電アーチファクトは、例えば、高磁場中でRF波長が減少すること、渦電流の発生、界面での電磁波の反射・屈折、またはそれらの効果が複合することにより生じると考えられている。 When an RF pulse is applied in a high magnetic field such as 3T and magnetic resonance imaging is performed, dielectric artifacts, which are artifacts due to non-uniformity of the B1 magnetic field, appear. Dielectric artifacts are considered to be caused, for example, by a decrease in RF wavelength in a high magnetic field, generation of eddy currents, reflection / refraction of electromagnetic waves at the interface, or a combination of these effects.
B1磁場の不均一性によるアーチファクトによる画質の劣化を防止するために、誘電体を用いた誘電パッドを用いることが考えられる。具体的には、撮像領域が誘電パッドで覆われた状態でシーケンス制御回路120がパルスシーケンスを実行して撮像を行うことで、B1磁場の不均一性による誘電アーチファクトが減少する。 In order to prevent image quality deterioration due to artifacts due to non-uniformity of the B1 magnetic field, it is conceivable to use a dielectric pad using a dielectric. Specifically, when the imaging region is covered with a dielectric pad, the sequence control circuit 120 executes imaging by performing a pulse sequence, thereby reducing dielectric artifacts due to non-uniformity of the B1 magnetic field.
しかしながら、ある場合には、誘電パッドそれ自身が、新たなアーチファクトを引き起こしてしまうこともある。例えば、誘電パッドを構成する物質のT2値が大きい場合、最終的な画像に、誘電パッドによる高信号アーチファクトが生じる場合がある。例えばFBI法など、差分処理を行う方法である場合においても、撮像中の軽微な体動による影響があるなどの原因で、これらの高信号アーチファクトが、最終画像においてキャンセルせず残ってしまうこともあった。 However, in some cases, the dielectric pad itself can cause new artifacts. For example, when the T2 value of the material constituting the dielectric pad is large, high signal artifacts due to the dielectric pad may occur in the final image. Even in the case of a difference processing method such as the FBI method, these high signal artifacts may remain without being canceled in the final image due to the influence of slight body movement during imaging. there were.
かかる背景のもとで、実施形態に係る誘電パッド1は、生体組織の音響インピーダンスと略同一の音響インピーダンスを有する第1の物質と、T1短縮効果及びT2短縮効果のうち少なくとも一方を有する第2の物質とを含む。これにより、誘電パッドにより生じるアーチファクトを低減しつつB1不均一性に伴う誘電アーチファクトを減少させることができる。 Under such a background, the dielectric pad 1 according to the embodiment has a first substance having substantially the same acoustic impedance as that of the biological tissue, and a second substance having at least one of the T1 shortening effect and the T2 shortening effect. Substances. This can reduce dielectric artifacts associated with B1 non-uniformity while reducing artifacts caused by the dielectric pads.
かかる構成について、以下、詳しく説明する。 This configuration will be described in detail below.
まずはじめに、実施形態に係る誘電パッド1に含まれる第1の物質について説明する。第1の物質は、生体組織に類似する組成を持つ物質で構成される。換言すると、実施形態に係る誘電パッド1は、生体組織に類似する第1の物質と、T1短縮効果及びT2短縮効果のうち少なくとも一方を有する第2の物質とを含む。重量比の観点で、誘電パッド1において、例えば第1の物質が主成分となり、第2の物質が、第1の物質に比較して少量添加される成分となる。 First, the 1st substance contained in the dielectric pad 1 which concerns on embodiment is demonstrated. The first substance is composed of a substance having a composition similar to that of living tissue. In other words, the dielectric pad 1 according to the embodiment includes a first substance similar to a biological tissue and a second substance having at least one of a T1 shortening effect and a T2 shortening effect. In terms of the weight ratio, in the dielectric pad 1, for example, the first substance is a main component, and the second substance is a component added in a small amount compared to the first substance.
ここで、誘電パッド1が、主成分として、生体組織に類似する組成を持つ物質である第1の物質で構成される理由は以下の通りである。B1磁場の不均一性によるアーチファクトは、被検体Pの形状が球対称な形状からずれる場合に大きくなる。従って、被検体Pの形状が球対称な形状からずれる場合、「空気」に相当する場所を、生体組織に類似する組成を持つ物質である第1の物質で置換することで、被検体Pと誘電パッドとをあわせた形状が、球対称な形状に近づく。従って、B1磁場の不均一性によるアーチファクトが低減される。換言すると、生体組織と第1の物質との類似度が、少なくとも生体組織と空気との類似度より大きい物質を第1の物質として選択することにより、B1磁場の不均一性によるアーチファクトを低減することができる。 Here, the reason why the dielectric pad 1 is composed of the first substance, which is a substance having a composition similar to that of a living tissue, as a main component is as follows. Artifacts due to the non-uniformity of the B1 magnetic field become large when the shape of the subject P deviates from a spherically symmetric shape. Therefore, when the shape of the subject P deviates from the spherically symmetric shape, the place corresponding to “air” is replaced with the first substance, which is a substance having a composition similar to the biological tissue, The shape combined with the dielectric pad approaches a spherically symmetric shape. Therefore, artifacts due to the non-uniformity of the B1 magnetic field are reduced. In other words, by selecting, as the first material, a material whose similarity between the living tissue and the first material is at least greater than the similarity between the living tissue and air, artifacts due to the non-uniformity of the B1 magnetic field are reduced. be able to.
次に、「生体組織に類似する」の具体例としては、様々な具体例が考えられるが、一例として、その物質の音響インビーダンスが、生体組織の音響インビーダンスと略同一であることが挙げられる。かかる場合、誘電パッド1は、生体組織の音響インピーダンスと略同一の音響インピーダンスを有する第1の物質を含む。 Next, as specific examples of “similar to biological tissue”, various specific examples can be considered. As an example, the acoustic impedance of the substance is substantially the same as the acoustic impedance of biological tissue. Is mentioned. In such a case, the dielectric pad 1 includes a first material having an acoustic impedance substantially the same as the acoustic impedance of the living tissue.
ここで、超音波診断検査用のジェルは、その音響インピーダンスが、生体組織の音響インピーダンスと略同一であるように設計される。従って、超音波診断検査用のジェルは、第1の物質の一例となる。 Here, the gel for ultrasonic diagnostic examination is designed so that its acoustic impedance is substantially the same as the acoustic impedance of the living tissue. Accordingly, the ultrasonic diagnostic gel is an example of the first substance.
ここで、誘電パッド1が、主成分として、生体組織の音響インピーダンスと略同一の音響インピーダンスを有する第1の物質、例えば超音波診断検査用のジェルを用いる利点は例えば以下の通りである。 Here, the advantage that the dielectric pad 1 uses as a main component a first substance having substantially the same acoustic impedance as that of the living tissue, for example, a gel for ultrasonic diagnostic examination, is as follows.
超音波診断装置においては、圧電体で構成される超音波の送受信素子である超音波プローブから体内に数MHz帯のパルス波を照射して、体内からの反射波を同一の超音波プローブで受波することにより、体内の像が映像化される。ここで、超音波診断検査用のジェルは、音響的なカップリング剤として働き、すなわち、超音波プローブと生体組織の間を、生体に近い固有音響インピーダンスを持つゼリーで満たすことにより、空気の混入を避け、超音波の送受信の損失を極小化する。この意味で、超音波診断検査用のジェルは、超音波の界面付近での応答特性を改善する。 In an ultrasonic diagnostic apparatus, a pulse wave of several MHz band is emitted from an ultrasonic probe, which is an ultrasonic transmission / reception element composed of a piezoelectric body, and a reflected wave from the internal body is received by the same ultrasonic probe. By wave, the image inside the body is visualized. Here, the ultrasonic diagnostic gel acts as an acoustic coupling agent, that is, air is mixed by filling the space between the ultrasonic probe and the living tissue with a jelly having a specific acoustic impedance close to that of the living body. To minimize the loss of ultrasound transmission and reception. In this sense, the ultrasonic diagnostic examination gel improves the response characteristics in the vicinity of the ultrasonic interface.
一方、磁気共鳴イメージングにおいては、RFパルスを印加する。ここで、RFパルスの印加により、B1不均一性によるアーチファクトが生じる原因の理由として、空気と生体組織の間の界面でのRFパルスの反射・屈折、渦電流等の表皮効果などが候補とされている。すなわち、RFパルスの界面付近での応答特性が改善すれば、B1不均一性によるアーチファクトも改善される。ここで、超音波の送信特性と、RFパルスの送信特性とは、それ自身は異なるものであるが、両者は、界面付近での応答に大きく影響を受けるという意味で共通する。従って、界面付近における超音波に対する応答の不連続性を減少させる超音波診断検査用のジェルを用いることにより、界面付近におけるRFパルスに対する応答の不連続性が減少し、結果B1不均一性によるアーチファクトが低減されることが期待される。また、この事実は、後述するように実験的にも確かめられている。 On the other hand, in magnetic resonance imaging, an RF pulse is applied. Here, as the reason for the occurrence of artifacts due to B1 inhomogeneity due to the application of RF pulses, reflection and refraction of RF pulses at the interface between air and living tissue, skin effects such as eddy currents, etc. are candidates. ing. That is, if the response characteristics near the interface of the RF pulse are improved, artifacts due to B1 nonuniformity are also improved. Here, the transmission characteristics of ultrasonic waves and the transmission characteristics of RF pulses are different from each other, but both are common in the sense that they are greatly affected by the response near the interface. Thus, by using an ultrasound diagnostic gel that reduces the discontinuity of the response to ultrasound near the interface, the discontinuity of the response to the RF pulse near the interface is reduced, resulting in artifacts due to B1 non-uniformity. Is expected to be reduced. This fact has also been confirmed experimentally as described later.
なお、第1の物質として、超音波診断検査用のジェルを用いるのには、以下のような追加の利点が挙げられる。第1に、超音波診断検査用のジェルは、安価であり、また、人体に塗布することを前提にしており、また、実際に臨床検査にも用いられており安全性が高い。これは、例えば危険有害物質であり高価であるチタン酸バリウムを用いた誘電パッド等と比べて有利な特徴である。第2に、超音波診断検査用のジェルは、腐敗しないことから衛生管理上の問題がない。これは、例えば食物であり腐敗する、生米等を用いた誘電パッド等と比べて有利な特徴である。 In addition, using the gel for ultrasonic diagnostic examination as a 1st substance has the following additional advantages. First, gels for ultrasonic diagnostic tests are inexpensive, are premised on being applied to the human body, and are actually used for clinical tests and are highly safe. This is an advantageous feature compared to, for example, a dielectric pad using barium titanate, which is a hazardous substance and is expensive. Secondly, the ultrasonic diagnostic gel does not rot, so there is no problem with hygiene management. This is an advantageous feature compared to a dielectric pad using raw rice or the like that is food and rots.
続いて、実施形態に係る誘電パッド1に含まれる第2の物質について説明する。前述のように、第2の物質は、T1短縮効果及びT2短縮効果のうち少なくとも一方を有する。ここで、第2の物質は、第1の物質で構成された誘電パッド自身により新たに生じるアーチファクトを低減される目的で、第1の物質に比較して少量の重量で添加される物質である。 Subsequently, the second substance contained in the dielectric pad 1 according to the embodiment will be described. As described above, the second substance has at least one of the T1 shortening effect and the T2 shortening effect. Here, the second substance is a substance that is added in a small weight compared to the first substance for the purpose of reducing artifacts newly generated by the dielectric pad itself composed of the first substance. .
例えば、超音波診断検査用のジェルを、第1の物質として用いた場合、超音波診断検査用のジェルのT1値やT2値が長いため、第1の物質自身によって、撮像時に高信号アーチファクトが生じることがある。従って、実施形態においては、第2の物質として、T1短縮効果及びT2短縮効果のうち少なくとも一方を有する物質が用いられる。これにより、第1の物質によって生じる高信号アーチファクトが打ち消され、誘電パッド1により新たに生じるアーチファクトが低減される。 For example, when a gel for ultrasonic diagnostic examination is used as the first substance, the T1 value and T2 value of the gel for ultrasonic diagnostic examination are long, so that the first substance itself causes high signal artifacts during imaging. May occur. Therefore, in the embodiment, a substance having at least one of the T1 shortening effect and the T2 shortening effect is used as the second substance. Thereby, the high signal artifacts caused by the first material are canceled out, and the artifacts newly generated by the dielectric pad 1 are reduced.
第2の物質としては、例えば、造影剤が選択される。ここで、造影剤を用いる利点としては、以下の通りである。造影剤に含まれる物質のT1緩和時間やT2緩和時間は、一般に、生体組織のT1緩和時間やT2緩和時間とは異なった値を持ち、それゆえに画像において造影剤がある部分と造影剤がない部分とを区別して描出することができる。換言すると、造影剤は、単位重量当たりの、そのT1緩和時間やT2緩和時間の、生体組織のT1緩和時間やT2緩和時間からのずれが大きい傾向にある物質である。従って、第2の物質として造影剤を用いることで、少ない重量の第2の物質の添加で、第1の物質によって生じる信号アーチファクトを打ち消すことができる。 For example, a contrast agent is selected as the second substance. Here, advantages of using the contrast agent are as follows. In general, the T1 relaxation time and T2 relaxation time of a substance contained in a contrast agent have values different from the T1 relaxation time and T2 relaxation time of a biological tissue. It can be drawn separately from the part. In other words, the contrast agent is a substance whose T1 relaxation time or T2 relaxation time per unit weight tends to be largely different from the T1 relaxation time or T2 relaxation time of the living tissue. Therefore, by using a contrast agent as the second substance, signal artifacts caused by the first substance can be canceled with the addition of the second substance having a small weight.
かかる造影剤の一例としては、例えば、GBCA(Gadolinium Based Contrast Agent)が選択される。 As an example of such a contrast agent, for example, GBCA (Gadolinium Based Contrast Agent) is selected.
なお、第2の物質としては、例えば、硫酸銅、硫酸マンガン、塩化マンガンなどが選択されてもよい。 In addition, as a 2nd substance, copper sulfate, manganese sulfate, manganese chloride etc. may be selected, for example.
なお、第2の物質の含有量については、第2の物質は、誘電パッド1が、第2の物質の添加がない場合と比較して、T1短縮効果及びT2短縮効果のうち少なくとも一方を有する重量以上、例えば第1の物質の重量の4%以上、添加される。第1の物質によって生じる信号アーチファクトを打ち消すためには、第2の物質の含有量が所定の重量必要であるからである。 As for the content of the second substance, the second substance has at least one of the T1 shortening effect and the T2 shortening effect as compared with the case where the dielectric pad 1 is not added with the second substance. More than the weight, for example, 4% or more of the weight of the first substance is added. This is because the content of the second substance requires a predetermined weight in order to cancel the signal artifact caused by the first substance.
また、第2の物質は、誘電パッド1が誘電特性を有する(誘電パッド1が誘電特性を失わない)重量以下の量、例えば、第1の物質の重量の20%以下、添加される。第1の物質の割合が少なすぎると、誘電パッドとしての性能が低減するからである。 In addition, the second substance is added in an amount not more than the weight of the dielectric pad 1 having dielectric characteristics (the dielectric pad 1 does not lose the dielectric characteristics), for example, not more than 20% of the weight of the first substance. This is because if the ratio of the first material is too small, the performance as a dielectric pad is reduced.
図3に、実施形態に係る誘電パッドに係る実験データを示す。図3は、東芝医療用品株式会社製のゾノゼリーMを、第1の物質として使われる超音波診断検査用のジェルとして用い、バイエル薬品製のガドペンテト酸ジメグルミン注射液(一般名:ガドペンテト酸メグルミン)を、第2の物質として使われる造影剤として用い、第2の物質の第1の物質に対する重量比(希釈率)を、それぞれ0.5%、1.0%、2.0%、3.0%、4.0%、5.0%及び10%と変えながら、第1の物質と第2の物質とで構成される誘電パッド1に対してFBI撮像を行い磁気共鳴イメージングを行ったものである。横軸は、第2の物質の第1の物質に対する重量比、信号強度13は、第2の物質の添加量(希釈率)を変化させたときの誘電パッド1の信号強度を示す。 FIG. 3 shows experimental data related to the dielectric pad according to the embodiment. Fig. 3 shows the use of Zono Jelly M manufactured by Toshiba Medical Supplies Co., Ltd. as a gel for ultrasonic diagnostic testing used as the first substance, and the injection of dimeglumine gadopentetate (generic name: meglumine gadopentetate) manufactured by Bayer Yakuhin. , Used as a contrast agent used as the second substance, and the weight ratio (dilution ratio) of the second substance to the first substance is 0.5%, 1.0%, 2.0%, and 3.0, respectively. %, 4.0%, 5.0%, and 10%, FBI imaging was performed on the dielectric pad 1 composed of the first material and the second material, and magnetic resonance imaging was performed. is there. The horizontal axis represents the weight ratio of the second substance to the first substance, and the signal intensity 13 represents the signal intensity of the dielectric pad 1 when the addition amount (dilution rate) of the second substance is changed.
図3より、第2の物質の希釈率に関して、FBI撮像を行った時の誘電パッド1の信号強度13は単調減少する。また、第2の物質の希釈率が4%以上で、誘電パッド1の信号強度13はプラトーに達する。このことから、第2の物質は、例えば第1の物質の重量の4%以上、添加される。 From FIG. 3, regarding the dilution rate of the second substance, the signal intensity 13 of the dielectric pad 1 when FBI imaging is performed decreases monotonously. Further, when the dilution ratio of the second substance is 4% or more, the signal intensity 13 of the dielectric pad 1 reaches a plateau. For this reason, the second substance is added, for example, 4% or more of the weight of the first substance.
なお、添加される第2の物質の量が多すぎる場合、例えば第1の物質の重量の20%以上第2の物質を添加した場合、誘電パッドが誘電特性を失い、誘電パッド1の性能が低下する。 When the amount of the second substance added is too large, for example, when the second substance is added by 20% or more of the weight of the first substance, the dielectric pad loses the dielectric characteristics, and the performance of the dielectric pad 1 is reduced. descend.
続いて、図4〜6を用いて、実施形態に係る誘電パッド1の配置場所について説明する。図4は、実施形態に係る誘電パッドの配置について説明した図である。以下、大腿を模擬したファントムの上に、配置を変えながら誘電パッド1を配置した上で撮像を行い、信号値を比較した。 Then, the arrangement | positioning place of the dielectric pad 1 which concerns on embodiment is demonstrated using FIGS. FIG. 4 is a diagram illustrating the arrangement of the dielectric pads according to the embodiment. Hereinafter, on the phantom simulating the thigh, imaging was performed after the dielectric pad 1 was arranged while changing the arrangement, and the signal values were compared.
ファントム20は、右足の大腿部を模擬した円柱状のファントムであり、添加されている硫酸銅の濃度が0.32%のファントムであり、図4には、ファントム20の、円柱の軸方向に垂直な断面における断面図が示されている。また、ファントム21は、左足の大腿部を模擬した円柱状のファントムであり、添加されている硫酸銅の濃度が0.055%のファントムであり、図4には、ファントム21の、円柱の軸方向に垂直な断面における断面図が示されている。添加されている硫酸銅の濃度を反映して、ファントム21の信号値は、ファントム20の信号値と比較して低くなる。これは、実際の撮像において、左足の大腿部の信号値が、右足の大腿部の信号値と比べて低くなることを模擬している。 The phantom 20 is a cylindrical phantom that simulates the thigh of the right foot, and is a phantom having a concentration of added copper sulfate of 0.32%. FIG. 4 shows the axial direction of the cylinder of the phantom 20 A cross-sectional view in a cross section perpendicular to is shown. The phantom 21 is a cylindrical phantom simulating the thigh of the left foot, and is a phantom having a concentration of added copper sulfate of 0.055%. FIG. A cross-sectional view in a cross section perpendicular to the axial direction is shown. Reflecting the concentration of the added copper sulfate, the signal value of the phantom 21 is lower than the signal value of the phantom 20. This simulates that in actual imaging, the signal value of the thigh of the left foot is lower than the signal value of the thigh of the right foot.
ここで、誘電パッド1の配置を後述のPattern1〜7まで変えて撮像を行い、それぞれの誘電パッド1の配置に対して、BRI(B1 value ratio index)を計算した。BRIは、信号の左右差を表す量であり、ファントム20に係る信号のROI(Region Of Interest)における平均信号値をAとし、ファントム21に係る信号のROIにおける信号平均値をBとすると、(A−B)/A×100(%)で与えられる。ここで、BRIの値が小さくなり0に近くなるほど、左右の信号値の差が小さくなることから、B1不均一性の抑制効果が高くなると考えられる。 Here, imaging was performed by changing the arrangement of the dielectric pads 1 to Patterns 1 to 7 described later, and BRI (B1 value ratio index) was calculated for each arrangement of the dielectric pads 1. BRI is a quantity that represents the difference between the left and right signals, where A is the average signal value in the ROI (Region Of Interest) of the signal related to the phantom 20, and A−B) / A × 100 (%). Here, since the difference between the left and right signal values decreases as the BRI value decreases and approaches 0, it is considered that the effect of suppressing B1 nonuniformity increases.
図4において、Pattern 1は、誘電パッド1が配置されないパターンであり、参照パターンである。Pattern 2は、誘電パッド1aで示されるように、右足に誘電パッド1が1個配置されるパターンである。Pattern 3は、誘電パッド1bで示されるように、右足に誘電パッド1が2個配置されるパターンである。Pattern 4は、誘電パッド1cで示されるように、左足に誘電パッド1が1個配置されるパターンである。Pattern 5は、誘電パッド1dで示されるように、左足に誘電パッド1が2個配置されるパターンである。Pattern 6は、誘電パッド1eで示されるように、左足と右足の間に、誘電パッド1が1個配置されるパターンである。Pattern 7は、誘電パッド1fで示されるように、左足と右足の間に、誘電パッド1が2個配置されるパターンである。 In FIG. 4, Pattern 1 is a pattern in which the dielectric pad 1 is not disposed, and is a reference pattern. Pattern 2 is a pattern in which one dielectric pad 1 is arranged on the right foot as shown by the dielectric pad 1a. Pattern 3 is a pattern in which two dielectric pads 1 are arranged on the right foot as indicated by the dielectric pad 1b. Pattern 4 is a pattern in which one dielectric pad 1 is arranged on the left foot, as indicated by the dielectric pad 1c. Pattern 5 is a pattern in which two dielectric pads 1 are arranged on the left foot, as indicated by the dielectric pad 1d. Pattern 6 is a pattern in which one dielectric pad 1 is disposed between the left foot and the right foot, as indicated by the dielectric pad 1e. Pattern 7 is a pattern in which two dielectric pads 1 are arranged between the left foot and the right foot, as indicated by the dielectric pad 1f.
図5は、誘電パッド1が、第1の物質として超音波診断用検査用ジェルが選択され、第2の物質として造影剤が4.0%の重量添加された誘電パッドである場合において、図4のそれぞれの誘電パッド1の配置のパターンについて、BRIの値をプロットしたものである。BRI30a、30b、30c、30d、30e、30f、30gは、それぞれ図4のPattern 1、Pattern 2、Pattern 3、Pattern 4、Pattern 5、Pattern 6、Pattern 7に対応するパターンである。また、図6は、誘電パッド1が、造影剤の添加が行われず、超音波診断検査用ジェルのみで構成された対照実験用の誘電パッドである場合において、図4のそれぞれの誘電パッド1の配置のパターンについて、BRIの値をプロットしたものである。BRI31a、31b、31c、31d、31e、31f、31gは、それぞれ図4のPattern 1、Pattern 2、Pattern 3、Pattern 4、Pattern 5、Pattern 6、Pattern 7に対応するパターンである。 FIG. 5 shows a case where the dielectric pad 1 is a dielectric pad to which an ultrasonic diagnostic test gel is selected as the first substance and a contrast agent is added at a weight of 4.0% as the second substance. 4 is a plot of the BRI value for each of the four patterns of the arrangement of the dielectric pads 1. BRIs 30a, 30b, 30c, 30d, 30e, 30f, and 30g are patterns corresponding to Pattern 1, Pattern 2, Pattern 3, Pattern 4, Pattern 5, Pattern 6, and Pattern 7, respectively, in FIG. FIG. 6 shows a case where the dielectric pad 1 is a dielectric pad for a control experiment that is composed of only an ultrasonic diagnostic examination gel without adding a contrast agent. BRI values are plotted for the arrangement pattern. BRIs 31a, 31b, 31c, 31d, 31e, 31f, and 31g are patterns corresponding to Pattern 1, Pattern 2, Pattern 3, Pattern 4, Pattern 5, Pattern 6, and Pattern 7, respectively.
図5において、誘電パッド1の配置がPattern2、3に対応するBRI30b及び30cと、Pattern4,5に対応するBRI30d、30eとを比較すると、Pattern4及び5のBRIのほうが、Pattern2及び3のBRIより低くなっている。従って、信号値が低くなるファントム21側に誘電パッド1を配置したほうが、B1不均一性の抑制効果が高くなると考えられる。また、Pattern 4及びPattern5におけるBRIが、Pattern 1におけるBRIに比べて有意に低くなっていることから、誘電パッド1を配置することによるB1不均一性の抑制効果が認められる。また、誘電パッド1を2個配置したPattern5の方が、誘電パッド1を1個配置したPattern4と比較してBRIの値が小さくなっていることから、配置する誘電パッド1の個数が多い方が、BRIが低下し、従って、B1不均一性の抑制効果が高くなると考えられる。なお、Pattern6及び7においては、BRIの値はPattern1の場合と同程度にとどまった。この原因の一つとして、ファントム20及び21と、誘電パッド1の間にすき間が出来てしまったため、誘電パッド1のB1不均一性の抑制効果が十分でなかったことが考えられる。 In FIG. 5, comparing the BRIs 30b and 30c corresponding to Patterns 2 and 3 with the BRIs 30d and 30e corresponding to Patterns 4 and 5, the BRIs of Patterns 4 and 5 are lower than the BRIs of Patterns 2 and 3 in FIG. It has become. Therefore, it is considered that the effect of suppressing the nonuniformity of B1 becomes higher when the dielectric pad 1 is arranged on the phantom 21 side where the signal value becomes lower. Moreover, since the BRI in Pattern 4 and Pattern 5 is significantly lower than the BRI in Pattern 1, the effect of suppressing the B1 nonuniformity by arranging the dielectric pad 1 is recognized. In addition, since Pattern 5 with two dielectric pads 1 arranged has a smaller BRI value than Pattern 4 with one dielectric pad 1 arranged, the number of dielectric pads 1 arranged is larger. , BRI is lowered, and therefore, the effect of suppressing B1 non-uniformity is considered to be increased. In Patterns 6 and 7, the value of BRI remained at the same level as in Pattern 1. As one of the causes, it is considered that a gap between the phantoms 20 and 21 and the dielectric pad 1 is formed, so that the effect of suppressing the B1 nonuniformity of the dielectric pad 1 is not sufficient.
また、図6のように、第1の物質として超音波診断検査用ジェルのみで構成され、第2の物質として造影剤の添加が行われない場合においても、実施形態に係る誘電パッド1を用いた場合と同様に、Pattern 4及び5において、誘電パッドを配置しないPattern1と比較して、BRIの低下が優位に認められる。ここで、図5と図6とを比較すると、図5におけるPattern4及び5におけるBRI30d、BRI30eのPattern1におけるBRI30aを基準とした比は、図6におけるPattern4及び5におけるBRI31d、BRI31eのPattern1におけるBRI31aを基準とした比と比較して、同程度あるいはそれ以下であることがわかる。従って、第2の物質として造影剤の添加が行われた場合においても、誘電パッド1がB1不均一性を低減する効果は損なわれないことがわかる。一方、図3で示されるように、第2の物質を添加することにより、誘電パッド1自身が新たに引き起こすアーチファクトを低減することができる。従って、図3〜図6から、実施形態に係る誘電パッド1によれば、誘電パッドにより生じるアーチファクトを低減しつつB1不均一性に伴うアーチファクトを減少させることができることがわかる。 In addition, as shown in FIG. 6, the dielectric pad 1 according to the embodiment is used even when the first substance is composed of only an ultrasonic diagnostic examination gel and no contrast agent is added as the second substance. As in the case of the pattern 4, in Patterns 4 and 5, a decrease in BRI is recognized as compared with Pattern 1 in which no dielectric pad is arranged. Here, comparing FIG. 5 with FIG. 6, the ratio of BRI 30d in Pattern 4 and 5 in FIG. 5 and BRI 30a in Pattern 1 of BRI 30e as a reference is based on BRI 31d in Pattern 4 and 5 in FIG. 6 and BRI 31a in Pattern 1 of BRI 31e in FIG. It can be seen that the ratio is comparable or less than the ratio. Therefore, it can be seen that even when the contrast agent is added as the second substance, the effect of the dielectric pad 1 to reduce the B1 nonuniformity is not impaired. On the other hand, as shown in FIG. 3, by adding the second substance, artifacts newly caused by the dielectric pad 1 itself can be reduced. Therefore, it can be seen from FIGS. 3 to 6 that according to the dielectric pad 1 according to the embodiment, artifacts caused by B1 non-uniformity can be reduced while reducing artifacts caused by the dielectric pads.
図7及び図8を用いて、実施形態に係る誘電パッド1を用いて得られた画像について説明する。図7は、実施形態に係る誘電パッド1を使用しない場合の画像の例について説明した図である。これに対して、図8は、実施形態に係る誘電パッド1を使用した場合の画像の例について説明した図である。具体的には、実施形態に係る誘電パッド1を、左の大腿部に2枚重ねた上で撮像を行った。なお、図7及び図8は、ボランティアを撮像したものであり、パルスシーケンスとしてはFBIを用いた。 An image obtained using the dielectric pad 1 according to the embodiment will be described with reference to FIGS. 7 and 8. FIG. 7 is a diagram illustrating an example of an image when the dielectric pad 1 according to the embodiment is not used. On the other hand, FIG. 8 is a diagram illustrating an example of an image when the dielectric pad 1 according to the embodiment is used. Specifically, imaging was performed after two dielectric pads 1 according to the embodiment were stacked on the left thigh. 7 and 8 are images of volunteers, and FBI was used as the pulse sequence.
図7において、右足の大腿部分である血管40aの信号と比較して、左足の大腿部分である血管41aの信号が低信号になっている。これに対して、実施形態に係る誘電パッド1を使用した場合の画像である図8においては、特に領域42において、左足の大腿部分である血管41bの信号値が上昇し、右足の大腿部分である血管41aの信号値とほぼ等しくなっている。従って、B1不均一性に伴うアーチファクトを減少させることができた。一方、実施形態に係る誘電パッド1においては、誘電パッド1はアーチファクトを引き起こさなかった。実際、FBIの差分前の画像においても、誘電パッド1によるアーチファクトは確認できなかった。 In FIG. 7, the signal of the blood vessel 41a, which is the thigh portion of the left foot, is lower than the signal of the blood vessel 40a, which is the thigh portion of the right foot. On the other hand, in FIG. 8 which is an image when the dielectric pad 1 according to the embodiment is used, the signal value of the blood vessel 41b which is the thigh portion of the left foot is increased particularly in the region 42, and the thigh portion of the right foot is increased. It is almost equal to the signal value of a certain blood vessel 41a. Therefore, artifacts associated with B1 nonuniformity could be reduced. On the other hand, in the dielectric pad 1 according to the embodiment, the dielectric pad 1 did not cause an artifact. Actually, even in the image before the FBI difference, the artifacts due to the dielectric pad 1 could not be confirmed.
図9を用いて、誘電パッド1の形状について説明する。図9は、実施形態に係る誘電パッド1の形状について説明した図である。 The shape of the dielectric pad 1 will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a diagram illustrating the shape of the dielectric pad 1 according to the embodiment.
実施形態に係る誘電パッド1は、上述した第1の物質と第2の物質とを、所定の容器に充填することにより構成されるが、かかる容器は、形状を変形可能であってよい。この場合、図9(a)に示されるように、誘電パッド1は、ファントム20とファントム21との間と、誘電パッド1とが密着し、それらのすきま領域が小さくなる。換言すると、実施形態に係る誘電パッド1は、磁気共鳴イメージング装置による撮像実行時に、骨盤又は大腿部と誘電パッド1との間のすきま領域が小さくなるように形状を変形可能なように構成されていてもよい。 The dielectric pad 1 according to the embodiment is configured by filling a predetermined container with the above-described first substance and second substance, but the container may be deformable. In this case, as shown in FIG. 9A, the dielectric pad 1 is in close contact with the dielectric pad 1 between the phantom 20 and the phantom 21, and the clearance area between them is reduced. In other words, the dielectric pad 1 according to the embodiment is configured to be deformable so that a clearance region between the pelvis or the thigh and the dielectric pad 1 becomes small when performing imaging by the magnetic resonance imaging apparatus. It may be.
また、実施形態に係る誘電パッド1の容器は、撮像領域のすきま領域に嵌合する形状を有していてもよい。例えば、図9(b)に示されるように、誘電パッド1は、断面の一部が三角形の形状を有することにより、ファントム20とファントム21との間に形成されるすきま領域と、誘電パッド1が嵌合する。換言すると、実施形態に係る誘電パッド1は、磁気共鳴イメージング装置による撮像実行時に、左大腿部と右大腿部との間に形成されるすきま領域に嵌合する形状を有するように構成されていてもよい。 In addition, the container of the dielectric pad 1 according to the embodiment may have a shape that fits into the clearance region of the imaging region. For example, as shown in FIG. 9B, the dielectric pad 1 has a gap region formed between the phantom 20 and the phantom 21 due to a part of the cross section having a triangular shape, and the dielectric pad 1. Will fit. In other words, the dielectric pad 1 according to the embodiment is configured to have a shape that fits into a gap region formed between the left thigh and the right thigh when imaging is performed by the magnetic resonance imaging apparatus. It may be.
実施形態は、上述の例に限られない。実施形態では、音響インビーダンスに着目して誘電パッド1に含まれる第1の物質を選択する場合について説明したが、実施形態はこれに限られず、その他の物性の観点で生体組織と類似する物質を第1の物質として選択してもよい。例えば、誘電パッド1は、生体組織に類似する誘電特性を有する物質、例えば誘電率が生体組織の誘電率と類似する物質を、第1の物質として含んでもよい。また、誘電パッド1は、生体組織に類似する磁気特性を有する物質、例えば透磁率が生体組織の透磁率と類似する物質を、第1の物質として含んでも良い。また、誘電パッド1は、生体組織に類似する密度を有する物質を、第1の物質として含んでも良い。また、誘電パッド1は、生体組織に類似するプロトン密度を有する物質を、第1の物質として含んでも良い。 The embodiment is not limited to the above-described example. In the embodiment, the case where the first substance included in the dielectric pad 1 is selected by paying attention to the acoustic impedance has been described. However, the embodiment is not limited to this, and is similar to a living tissue in terms of other physical properties. The substance may be selected as the first substance. For example, the dielectric pad 1 may include, as the first substance, a substance having a dielectric property similar to that of living tissue, for example, a substance having a dielectric constant similar to that of living tissue. In addition, the dielectric pad 1 may include, as the first substance, a substance having a magnetic property similar to that of a living tissue, for example, a substance having a permeability similar to that of the living tissue. In addition, the dielectric pad 1 may include a substance having a density similar to that of a living tissue as the first substance. Further, the dielectric pad 1 may include a substance having a proton density similar to that of a living tissue as the first substance.
実施形態では、第2の物質として、GBCAを用いる場合について説明したが、実施形態はこれに限られない。例えば、第2の物質として、遷移金属錯体が選択されてもよい。例えば、第2の物質として、ガドリニウム、銅、マンガンなどを有する金属錯体が選択されてもよい。また、第2の物質として、金属キレート化合物、例えばガドリニウムを含むキレート化合物が選択されてもよい。 In the embodiment, the case where GBCA is used as the second substance has been described, but the embodiment is not limited thereto. For example, a transition metal complex may be selected as the second substance. For example, a metal complex having gadolinium, copper, manganese, or the like may be selected as the second substance. Further, a metal chelate compound, for example, a chelate compound containing gadolinium may be selected as the second substance.
上述した少なくとも一つの実施形態に係る誘電パッドによれば、誘電パッドにより生じるアーチファクトを低減しつつB1不均一性に伴うアーチファクトを減少させることができる。 The dielectric pad according to at least one embodiment described above can reduce artifacts associated with B1 non-uniformity while reducing artifacts caused by the dielectric pads.
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。 Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and their modifications are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
1 誘電パッド 1 Dielectric pad
Claims (10)
T1短縮効果及びT2短縮効果のうち少なくとも一方を有する第2の物質と
を含む、誘電パッド。 A first substance having substantially the same acoustic impedance as that of the biological tissue;
A dielectric pad comprising: a second material having at least one of a T1 shortening effect and a T2 shortening effect.
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