JP2572218B2 - 核磁気共鳴を用いた検査装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、核磁気共鳴を用いた検査装置、特に被験体
より医学的に有効な診断情報すなわち被検体の特定部位
の断層像やスペクトルを得るのに好適な核磁気共鳴を用
いた検査装置に関するものである。

〔従来の技術〕

表面コイルについては、アメリカン，アソシエーシヨ
ン・オブ・フイジシイスト・イン・メデイスン（1985）
第162頁から第164頁（American Association of Physic
ists in Medicine（1985）P.162〜P.164において論じら
れている様に、信号感度は、表面コイルの大きさとコイ
ルからの距離に依存する。よつて、コイルから深い所を
感度良く検出することはできない。それは、コイルを大
きくするとフイリングフアクタが低下し感度が下がり、
逆にコイルを小さくすると、深さ方向の感度が取れない
からである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術は、患者の個体差に対応してコイルから
の深さ方向の感度を調整する点についての配慮がされて
おらず、患部（頚椎、脊椎等）を対象とした場合で、太
つた患者の場合には、表面の脂肪のみ高信号が得られ、
脂肪の厚さの分さらに距離が遠くなつてしまい目的とす
る患部の信号が感度良く得られない問題があつた。

本発明の目的は、患者の個体差に依らず目的とする患
部の信号感度を十分得られるよう、表面コイルの感度分
布を任意に調整することができる核磁気共鳴を用いた検
査装置を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、受信用の表面コイルに被検体をはさんで
対向する位置にフローテイングの表面コイルを置き、こ
れらのコイルを互いに磁気的に結合させ、この結合の程
度を変化させることにより、達成される。

〔作用〕

受信用の表面コイルに被検体をはさんで対向する位置
にフローテイングの表面コイル設置する。フローテイン
グの表面コイルが、サンプルから発生する核磁気共鳴信
号の周波数にほぼ等しく同調が取られている場合には、
フローテイングの表面コイル自身も被検体の核磁気共鳴
信号を受信する。さらにフローテイングの表面コイルと
受信用表面コイルは、核磁気共鳴信号の周波数で磁気的
にカツプリングしているため、フローテイングの表面コ
イルで受信した信号は、受信用の表面コイルでも受信さ
れる。よつて、両方の表面コイルにより、被検体から核
磁気共鳴信号を受信することができる。また、ここで、
フローテイングの表面コイルの同調周波数を核磁気共鳴
信号より遠ざけると、サンプルの核磁気共鳴信号を受信
する信号量が小さくなり、さらに受信用表面コイルとの
磁気的なカツプリングも小さくなる。そのため、フロー
テイングの表面コイルの同調周波数を核磁気共鳴信号の
周波数よりずらす程、フローテイングの表面コイルで受
信できなくなり、受信用表面コイルだけで受信する時に
近づく。よつて、受信用表面コイルの感度分布を任意に
変更できる。

また、フローテイングの表面コイルと受信用表面コイ
ルの距離を変更した場合も同様に感度分布を変更でき
る。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図を用いて説明する。
均一な静磁場を発生する磁石１には、核磁気共鳴信号を
発生させる高周波磁界発生コイル２と核磁気共鳴信号を
検出する受信用表面コイル３とフローテイング表面コイ
ル４及び信号を画像化するのに必要な位置情報を与える
傾斜磁場コイル５が組込まれている。表面コイル3,4を
被検体すなわち患者６の患部をはさむ形で磁石１内に設
定する。オペレータは、操作卓７を操作して送信器８か
ら高周波電力が高周波磁界発生コイル２に印加されると
共に、被検体のスライス面を決めるために傾斜磁場電源
９が動作して、磁石１内に配置されている傾斜磁場コイ
ル５に印加される。発生した核磁気共鳴信号は表面コイ
ル３で検出され、検出器３に接続された増巾器10で増巾
され、システム制御回路11を介して、コンピュータ12に
入力される。コンピュータ12で演算処理された核磁気共
鳴信号は、再びシステム制御回路11を介して操作卓７上
のデイスプレイモニタに表示される。

第２図は、受信コイル3,4の詳細を示す図である。受
信用の表面コイル３は核磁気共鳴の周波数に同調を取る
同調回路13と信号伝送ケーブル14で増巾器10に接続され
ている。一方、フローテイング表面コイル４は、被検体
６をはさんで、受信用表面コイル３と対向して設置して
ある。また、フローテイング表面コイル４には、同調回
路15が取付けられており、増巾器10には、接続されてい
ない。フローテイング表面コイル４の同調回路側を第３
図、及び第４図に示す。コイル４に50Ωのインピーダン
ス整合コンデンサ16、及び共鳴周波数に同調を取るコン
デンサ17と微調用の可変コンデンサ18が取り付けられて
いる。第４図では、可変コンデンサ18のかわりに、バリ
キヤツプダイオード19がとり付けられており電圧発生回
路20によりバリキヤツプダイオードの容量が調整できる
ようになつている。

一方受信用表面コイル３のみの時には、ガーデイマン
（NMR生体系への応用ガーデイマン著P173〜176）が詳し
く論じているようにコイルの中心軸上の中心からの距離
に対応して感度は低下する。

しかし、前述のようにフローテイング表面コイル４を
核磁気共鳴の受信周波数に合わせて、受信用の表面コイ
ル３に対向して設置すると、被検者６から発生する核磁
気共鳴信号は、フローテイング表面コイル４でも受信さ
れ、さらに受信用の表面コイルと磁気的に結合している
ため、フローテイング表面コイル４で受信された信号
は、結局受信用の表面コイル３で受信される。ここで、
第３図，第４図で示すフローテイング表面コイル４の可
変コンデンサ18、またはバリキヤツプダイオード19の容
量を変えることで、同調周波数を変え、結局は、受信用
表面コイルとの磁気的な結合の強さを変更することで、
受信用表面コイルの感度分布が変更できる。

また、第５図に示すように磁気的な結合状態は受信用
表面コイルケース21とフローテイング表面コイルケース
22の位置を変えることでも変更できる。この例では、コ
イルの距離をスライダ23の溝に沿つて止め具24を用いて
変更する。また、片方のコイルを上からつり下げること
でも可能である。

第６図に本実施例を用いた場合のコイル中心軸上の感
度分布の変化を示す。受信用表面コイルのみの感度分布
25,フローテイング表面コイルの同調周波数を共鳴周波
数から多少ずらした時の感度分布26,共鳴周波数に合わ
せた場合の感度分布27を示す。

本実施例による撮影例を示す。第７図から第10図は、
球フアントムの撮影像で像の右側に受信用表面コイルを
設置している。第７図は、受信用の表面コイルのみの、
球フアントム28の撮影例で、直線29上の感度分布がプロ
フアイル30として示されている。球フアントム（直径12
0mm）の右端と左端で信号強度の比は8:1である。

第８図は、受信用表面コイルに対向して、フローテイ
ングの表面コイルを撮影像の左側に設置し、同調周波数
をずらした例である。球フアントムの直線31上の右端と
左端での信号強度の比はプロフアイル32より8:3に改善
されている。第９図は、第８図と同様にフローテイング
の表面コイルを設置して、同調を取つた例であり、あた
かもくら型コイルで撮影したかのように均一な感度分布
が得られる。

第10図は、受信用表面コイルに対して小型のフローテ
イング表面コイルを非対称な位置すなわち撮影像に対し
て左下側に設置した例である。フローテイングの表面コ
イルを設置した近傍が感度良く得られる。

〔発明の効果〕 本発明によれば、表面コイルの感度分布を調整できる
ので、人体の体表面をおおう脂肪の感度を相対的に低下
させ、目的とする患部（頚椎、脊椎等）をより高感度に
得られる。すなわち、肥満した患者であつても深さ方向
の感度分布をゆるやかにし、脂肪の感度を低下させ、脂
肪の厚さの分より遠くになる患部の信号強度を向上させ
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にもとづく一実施例を示す核磁気共鳴を
用いた検査装置のブロツク図、第２図は第１図の表面コ
イルの斜視図、第３図および第４図はフローテイング表
面コイルの同調回路図、第５図は受信用表面コイルおよ
びフローテイング表面コイルの間隔調整機構の斜視図、
第６図〜第10図は感度分布の測定結果を示す図である。 １……磁石、２……照射コイル、３……受信用表面コイ
ル、４……フローテイング表面コイル。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被検体に静磁界および位置によって強度の
   異なる傾斜磁界を印加する磁場手段と、前記被検体に核
   磁気共鳴を起こさせるための高周波磁界を印加する手段
   と、発生した核磁気共鳴信号を検出する手段とを備えた
   核磁気共鳴を用いた検査装置において、前記検出手段は
   受信用表面コイルと、前記被検体をはさむ形で前記受信
   表面コイルに対向して配置されたフローティング表面コ
   イルとを備え、かつ両表面コイルの磁気的結合を変更す
   る調整手段を備えていることを特徴とする核磁気共鳴を
   用いた検査装置。