JP2552980Y2

JP2552980Y2 - Ｍｒ内視鏡

Info

Publication number: JP2552980Y2
Application number: JP2939192U
Authority: JP
Inventors: 英二吉留; 浩人森谷
Original assignee: ジーイー横河メディカルシステム株式会社
Priority date: 1992-05-06
Filing date: 1992-05-06
Publication date: 1997-11-05
Anticipated expiration: 2007-05-06
Also published as: JPH0588502U

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案はＭＲＩ（核磁気共鳴画像
撮影装置）内視鏡の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】核磁気共鳴現象を用いて特定原子核に注
目した被検体の断層像を得る装置にＭＲＩがある。

【０００３】Ｈ，Ｆ，Ｎａ，Ｃ，Ｐ等の原子核は個別の
磁気モーメントμを持っており、これを静磁場Ｈ₀中に
置くと歳差運動を行う。この歳差運動の角周波数ω₀は
次式で与えられる。

【０００４】ω₀＝γＨ₀ γは核磁気回転比と呼ばれ、原子に固有の定数である。
磁気モーメントμは種々の方向を向いているが、μの平
均をＭ′とすると、Ｍ′はｚ軸方向を向く。この状態で
ｘ軸方向からω₀と同じ角周波数を持つ電磁波を印加す
ると、Ｍ′はｙ軸方向に倒れ始める。この状態でｙ軸方
向に受信コイルを配置すると、コイルにはＭ′に比例し
た高周波電流が誘起される。

【０００５】このようにＭＲＩでは、静磁場中の被検体
に角周波数ω₀の電磁波を印加すると、受信コイルに高
周波電流が流れ、断層像を得ることができる。このＭＲ
Ｉにおいて、体表からでは捉えにくい部分の映像を得る
ために、体内に受信コイルを挿入して高周波信号を受信
するＭＲ内視鏡が用いられる。

【０００６】従来の内視鏡の概略の構造図を図６に示
す。（イ）図はＭＲ内視鏡の外観図、（ロ）図はＭＲ内
視鏡内部に収容されている部分の説明図である。図にお
いて、１は体内に挿入されるＭＲ内視鏡で、コイルカバ
ー２、蛇管部３及び内視鏡操作部４で構成されている。
コイルカバー２の中には内視鏡コイル５が収められてい
る。６は内視鏡コイル５と同軸ケーブル７とのインピー
ダンスマッチングをするための整合部である。整合部６
と同軸ケーブル７は蛇管部３の中に収容されていて、同
軸ケーブル７は内視鏡操作部４から外部に出されてプリ
アンプ８に接続される。

【０００７】内視鏡操作部４によって内視鏡コイル５を
操作するとコイルカバー２と蛇管部３の接続部でコイル
カバー２の角度が変わって断層面の方向を変化させる。

【０００８】

【考案が解決しようとする課題】このＭＲ内視鏡１の内
視鏡コイル５で受信された信号は、整合部６でインピー
ダンスマッチングされた後、同軸ケーブル７を経て電気
的に体外に取り出されてプリアンプ８に入力されてい
た。

【０００９】このような従来のＭＲ内視鏡１の構造で
は、内視鏡コイル５と整合部６とを小さく設計したとし
ても、受信信号をプリアンプ８に伝送するための同軸ケ
ーブル７が必要なため、この同軸ケーブル７の径によ
り、コイルカバー２や蛇管部３の径が決定されてしまっ
て太くなり、被検体の体内への挿入が困難であった。

【００１０】同軸ケーブル７の径を細くすることも考え
られるが、伝送損失等の問題があるため無闇に細くする
ことは実用的ではなかった。又、内視鏡コイル５と同軸
ケーブル７とのインピーダンスをマッチングさせるため
の整合部６を収容するスペースも必要であって、蛇管部
３の径を細くするための障害となっている。

【００１１】本考案は上記の点に鑑みてなされたもの
で、その目的は、体内外をつなぐ管の管径を細くして、
被検体内に容易に挿入できるＭＲ内視鏡を提供すること
である。

【００１２】

【課題を解決するための手段】前記の課題を解決する本
考案は、ＭＲ画像を作るため被検体の体内に挿入して用
いるＭＲ内視鏡において、第１のＲＦコイルとコンデン
サにより共振回路を構成する受信用コイルと、前記コン
デンサに並列に前記第１のＲＦコイルと等しいインダク
タンスを有する第２のＲＦコイルと、前記コンデンサと
前記第２のＲＦコイルとの間に挿入されて大電力の励起
用高周波に対して動作するダイオードとから成るデカッ
プリング回路とで構成される内視鏡コイルと、該内視鏡
コイルの位置や向きを制御するための内視鏡操作部と、
該内視鏡操作部と前記内視鏡コイルとを接続して、前記
内視鏡操作部の機械的操作を前記内視鏡コイルに伝達す
るための蛇管部とを具備し、前記被検体内の原子核を励
起するための励起用コイルに受信信号を誘導により取り
出させることを特徴とするものである。

【００１３】

【作用】励起用コイルに励起された原子核からの信号は
受信用コイルで受信される。この受信信号は励起用コイ
ルに対する相互誘導により励起用コイルに誘導されて出
力されることにより経口的にケーブルを通して出力され
ることはない。

【００１４】

【実施例】以下、図面を参照して本考案の実施例を詳細
に説明する。図１は本考案の一実施例のＭＲ内視鏡の使
用状態を示す図である。図において、図６と同等の部分
には同一の符号を用いてある。図中、１１は体内に挿入
して受信専用に用いる内視鏡コイル、１２は被検体１３
を中央に収めて被検体１３の勾配磁場により特定された
原子核を励起するための全身用コイルである。

【００１５】同軸ケーブル７は全身用コイル１２からの
受信信号をプリアンプ８に入力するため、全身用コイル
１２に接続されている。従って、ＭＲ内視鏡１には内視
鏡コイル１１から信号を体外に接続する同軸ケーブルは
なく、蛇管部３は内視鏡コイル１１の位置や向き等を変
えるための機械的操作のためにのみ用いられている。

【００１６】プリアンプ８は全身用コイル１２に同軸ケ
ーブル７を介して直接接続されている。内視鏡コイル１
１の回路構成を図２に示す。図において、２１はデカッ
プリング回路２２と共に内視鏡コイル１１を構成する受
信コイルである。

【００１７】２３はキャパシタンスＣ₁のコンデンサ２
４とで共振回路を作って受信コイル２１を構成するイン
ダクタンスＬ₁のＲＦコイルＡである。この回路の共振
角周波数は次式の通りである。

【００１８】デカップリング回路２２はインダクタンスＬ₁のＲＦコ
イルＢ２５とクロスダイオード２６とで構成されてお
り、ＲＦコイルＢ２５はコンデンサ２４と（１）式の角
周波数の共振回路を作っている。

【００１９】次に、上記のように構成されたＭＲ内視鏡
を含むＭＲ装置の高周波部の動作を図３のフローチャー
トを参照して説明する。ステップ１内視鏡コイル１１を被検体１３の体内に挿入する。

【００２０】ステップ２全身用コイル１２に高周波電流を流して所定の位置の原
子核を励起する。この時、内視鏡コイル１１はデカップ
リング回路２２のためにオープン回路となっている。図
２の（イ）図の内視鏡コイル１１において、全身用コイ
ル１２から励起用の角周波数ωの高周波が送波される
と、受信コイル２１のＲＦコイルＡ２３とコンデンサ２
４とはωに共振する。又、デカップリング回路２２にお
いては、高出力の送信高周波によりクロスダイオード２
６は導通して、ＲＦコイルＢ２５とコンデンサ２４によ
って作られる共振回路はωに共振する。

【００２１】ところで、（ロ）図に示すように受信コイ
ル２１の回路中に被検体１３との結合により実効的に抵
抗値Ｒの抵抗が挿入されることになって、実効的にデカ
ップリング回路２２に直列に接続される受信コイル２１
は有限の抵抗値を示すが、受信コイル２１に実効的に直
列に接続されるデカップリング回路２２のインピーダン
スは∞となって内視鏡コイル１１はオープン回路とな
り、全身用コイル１２との磁気結合は失われる。

【００２２】ステップ３全身用コイル１２の高周波電流により励起された¹Ｈ原
子核のスピンによる信号を内視鏡コイル１１で受信す
る。この信号は小さいため、デカップリング回路２２の
クロスダイオード２６は動作せずオープン回路となって
おり、受信コイル２１はデカップリング回路２２とは無
関係になって受信電流が流れる。

【００２３】ステップ４受信コイル２１と全身用コイル１２との間の磁気結合に
基づき、受信コイル２１に生ずる受信電流の相互誘導に
より全身用コイル１２に誘導電流が流れる。図４は内視
鏡コイル１１のＲＦコイルＡ２３と全身用コイル１２と
の結合状態を示す図である。図において、図１，図２と
同等の部分には同一の符号を付してある。インダクタン
スＬ₁のＲＦコイルＡ２３に流れる電流をｉ₁、ＲＦコ
イルＡ２３に発生する電圧をｖ₁とし、インダクタンス
Ｌ₂の全身用コイル１２に流れる電流をｉ₂、全身用コ
イル１２に発生する電圧をｖ₂とすれば、電圧ｖ₁，ｖ
₂は次式のようになる。

【００２４】

【数１】

【００２５】（２）式に示すように、全身用コイル１２
にはｖ₂が受信信号として誘導され、出力される。ステップ５全身用コイル１２に誘導された受信信号は、同軸ケーブ
ル７を経由してプリアンプ８に入力され、増幅されて後
段に出力される。

【００２６】ステップ６以上の測定を繰り返して行うかチェックする。繰り返し
て行う場合はステップ１に戻る。繰り返して行わない場
合は終了する。

【００２７】以上説明したように本実施例によれば、Ｍ
Ｒ内視鏡からの信号取り出しケーブルが不要になるため
ＭＲ内視鏡の管径を細くすることができる。又、電気配
線が蛇管内にないのでケーブル内での発熱など安全上の
心配がない。更に、全身用コイルのような外部コイルに
よる撮像により高感度部位が出てくるので、内視鏡の位
置も容易に分り、内視鏡のガイドに便利である。又、伝
送線に対するインピーダンス整合が不要となり、コイル
の構造を簡単にすることができる。

【００２８】尚、本考案は上記実施例に限定されるもの
ではない。上記実施例において内視鏡コイル１１のデカ
ップリング回路２２はパッシブ型であったが、図５に示
すようなアクティブ型のデカップリング回路でもよい。
図において、図２と同等の部分には同一の符号を付して
ある。図中、３１はダイオード３２と直列に接続された
インダクタンスＬ₁のＲＦコイルＣで、その直列回路は
コンデンサ２４に並列に接続されている。

【００２９】３３はデカップリング回路２２に直流電圧
を供給する直流電源で、この直流電圧によりダイオード
３２の動作電圧を規定しており、直流電源用ケーブル３
４を経てデカップリング回路２２に接続されている。３
５はデカップリング回路２２から直流電源３３へ交流電
流が流れ込むことを阻止する交流遮断用コイルである。
このデカップリング回路の共振角周波数ωはである。

【００３０】この場合、使用ケーブルが直流バイアス供
給のみに使用されるため、ケーブルを細くしても損失を
気にしないで十分実用に耐えることができる。図１の実
施例では受信コイル２１の受信信号に対する誘導先のコ
イルを全身用コイル１２としたが、サーフェスコイルや
ラップラウンドコイルを用いて誘導先としてもよい。

【００３１】又、実施例では¹Ｈのイメージイグについ
て説明したが、他の原子核の例えば³¹Ｐ，¹³Ｃ等を用い
たスペクトロスコピーにも応用できる。

【００３２】

【考案の効果】以上詳細に説明したように本考案によれ
ば、体内外をつなぐ管の管径を細くすることができるよ
うになって、被検体内に容易に挿入できて、実用上の効
果は大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例のＭＲ内視鏡の使用状態を示
す図である。

【図２】実施例のＭＲ内視鏡の内視鏡コイルの回路図で
ある。

【図３】実施例の動作のフローチャートである。

【図４】内視鏡コイルと全身用コイルの統合状態の説明
図である。

【図５】本考案の他の実施例の内視鏡コイルの回路図で
ある。

【図６】従来のＭＲ内視鏡の構造図である。

【符号の説明】

１ＭＲ内視鏡３蛇管部４内視鏡操作部１１内視鏡コイル１２全身用コイル２１受信用コイル２２デカップリング回路２３ＲＦコイルＡ２４コンデンサ２５ＲＦコイルＢ

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】ＭＲ画像を作るため被検体の体内に挿入
して用いるＭＲ内視鏡において、第１のＲＦコイル（２３）とコンデンサ（２４）により
共振回路を構成する受信用コイル（２１）と、前記コンデンサ（２４）に並列に前記第１のＲＦコイル
（２３）と等しいインダクタンスを有する第２のＲＦコ
イル（２５）と、前記コンデンサ（２４）と前記第２の
ＲＦコイル（２５）との間に挿入されて大電力の励起用
高周波に対して動作するダイオード（２６、３２）とか
ら成るデカップリング回路（２２）とで構成される内視
鏡コイル（１１）と、該内視鏡コイル（１１）の位置や向きを制御するための
内視鏡操作部（４）と、該内視鏡操作部（４）と前記内視鏡コイル（１１）とを
接続して、前記内視鏡操作部（４）の機械的操作を前記
内視鏡コイル（１１）に伝達するための蛇管部（３）と
を具備し、前記被検体内の原子核を励起するための励起用コイル
（１２）に受信信号を誘導により取り出させることを特
徴とするＭＲ内視鏡。