JP3076854B2

JP3076854B2 - 核磁気共鳴装置

Info

Publication number: JP3076854B2
Application number: JP01316636A
Authority: JP
Inventors: ジュリアンディッキンスンロバート; ポールランデルクリストファ
Original assignee: ピカーインターナショナルリミテッド
Priority date: 1988-12-09
Filing date: 1989-12-07
Publication date: 2000-08-14
Anticipated expiration: 2015-08-14
Also published as: GB2226138A; EP0373000A2; EP0373000A3; GB2226138B; DE68928584D1; EP0373000B1; GB8828810D0; JPH02264637A; DE68928584T2

Description

【発明の詳細な説明】イ．産業上の利用分野この発明は核磁気共鳴（MR）装置に関する。

MR装置には、特に、検査例えば撮像しようとする対象
が検査中にその中に位置ぎめされており、そして対象内
の核の磁気アラインメントの平衡軸を定める働きをする
強い均一静磁場を発生する磁気装置が含まれる。

ロ．従来の技術 MR装置は医学的診断のために患者を検査する際に、特
に利用される。そのような装置は、患者の全身のどの所
望の部分でも検査できるように設計されることが多い。
そのような、いわゆる「全身」用MR装置の磁気装置は必
然的にかなり大きくなり、そして通常の場合、患者は装
置の中に挿入されて、患者の頭からつま先までの軸の方
向に水平に寝かされているので、MR装置ならびに関連す
る患者取扱い装置を収容するための広い床面積を必要と
する。

ハ．作用本発明の目的はこの問題が緩和されるようなMR装置を
提供することである。

本発明によれば、コア構造の１対の対向する部分の表
面間のギヤツプに静磁場を発生して、検査されている患
者内の核の磁気アラインメントの平衡軸を定めるよう形
成されている磁気コア構造を含む磁石装置と、患者を検
査のために支持するように適応された細長形の可動患者
支持部材を含む患者取扱い装置とを含み、そして前記患
者支持部材は、前記支持部材の長さ方向軸に対して横断
する方向になつている前記ギヤツプにおける磁場の方向
に対して横断する平面で、並進運動を行なうことが可能
で、そして前記運動の範囲は前記支持部材上の患者を、
前記ギヤツプ内の位置とほぼ完全に前記ギヤツプ外の位
置との間で移動させるのに十分である、ことを特徴とす
るMR装置が提供される。

前記平面は代表的に前記磁場方向に直交している。

前記支持部材は望ましいことに、少なくとも、前記患
者が前記ギヤツプ内にあるような位置に前記支持部材が
置かれる場合、最初に述べた第１の並進運動の方向に対
して角度をなす第２の方向で前記平面においてなお並進
運動をすることができる。

前記第１の方向と第２の方向は望ましいことに、前記
長さ方向の軸に対してそれぞれ、直交および平行となつ
ている。

この発明の１つの特定実施態様において、前記支持部
材は前記平面において、並進運動のみをすることができ
る。

この発明の別の特定実施態様において、前記支持部材
はまた、前記平面に直角な軸の周囲で回転運動をするこ
ともできる。

装置が患者を検査するための全身用MR装置である場
合、前記支持部材は、患者の頭からつま先までの軸が支
持部材の前記長さ方向軸に平行になるように、患者を水
平に寝かせて支持するよう適応されている。

ニ．実施例次に、本発明による幾つかのMR装置を、添付の図面を
参照しながら、例を挙げて説明する。

第１図では、診断用患者イメージング装置となつてい
るこの装置には電磁石が含まれており、それは電磁石の
磁気コア構造の２つの磁極片１間のギヤツプを横断し
て、強力な均一の主静磁場B₀を発生し、そして磁極片１
は付勢コイル（図示されていない）を搭載するヨーク
（第１図には示されない）によつて連結される。装置を
利用する際、撮像しようとする患者は磁極片間のギヤツ
プにおいて、患者取扱い装置（図示されていない）の支
持部材上に、患者３の頭からつま先の軸がギヤツプにお
ける磁場方向に直交するように、水平に寝かされてい
る。磁極片１間のギヤツプにおける、従つて患者の体内
における磁場の力は、電磁石付勢コイルへの付勢電流の
供給を制御する主磁石制御手段７を介して、コンピユー
タ５によつて制御される。

この装置にはなお傾斜コイル装置９が含まれており、
それによつて磁極片１間のギヤツプにおいて、３つの直
交する方向のいずれの１つ以上の方向でも、静磁場に磁
場勾配を与えることができる。コイル装置９は、コンピ
ユータ５の制御によつて傾斜磁場制御手段11によつて付
勢される。

この装置にはなおr.f.アンテナ装置13が含まれる。

アンテナ装置13は、送受信スイツチ15によつて、r.f.
送信器17にあるいは受信器19に選択的に接続することが
できる。送信器17はコンピユータ５の制御によつて動作
し、r.f.磁場パルスを患者の身体３に与えて、患者の体
内で磁気共鳴を励起する。体内で励起された磁気共鳴か
ら生ずるr.f.信号は、アンテナ装置によつて検知され、
そして受信器19を介して撮像装置21に送られ、この撮像
装置はコンピユータ５の制御によつて信号を処理し、患
者の身体３の画像を表わす信号を発生する。これらの信
号は、次いで、デイスプレイ装置23に送られて、画像の
視覚的表示を与える。

装置の動作中、電磁石によつて発生される磁場は、患
者の身体３内における磁気アラインメントの平衡軸を定
める。

選択された領域、例えば患者の身体３の断面スライス
の画像を得るために、r.f.磁場パルスは先ず、r.f.送信
器およびアンテナ装置13によつて患者の身体３に与えら
れ、選択された領域において磁気共鳴を励起する。この
ために、アンテナ装置13は静磁場方向に直交する方向で
磁場B1を生成して、選択された領域における核のスピン
を、静磁場の方向から、静磁場方向に直交する平面へと
傾斜させる。選択された領域に対する励起を制限するた
めに、コイル装置９によつて加えられた磁場勾配と関連
して、r.f.磁場パルスが与えられ、そしてr.f.磁場の周
波数は加えられた勾配の大きさおよび方向と関連して選
択されるので、体内の選択された陽子、例えば水素陽子
のラーモア周波数は、選択された領域のみのr.f.磁場周
波数に等しくなつている。

次いで、励起から生ずるr.f.信号は、周知の方法で１
つ以上の別の傾斜磁場を与えることによつて空間的に符
号化され、アンテナ装置13によつて検出され、そして処
理されて画像を生成する。

通常、満足できる画像を生成するための十分なデータ
を発生するには、多くの励起と信号検出シーケンスが必
要とされる。

Ｔ−Ｒスイツチを使用する代りに、アンテナ装置13は
それぞれが送信器17と受信器19に接続した別々の送信と
受信コイル構造を備えることができる。

第１図に示された本発明による装置の１実施態様で
は、電磁石はいわゆる４柱式ベツドタイプになつてお
り、すなわち電磁石の磁気コア構造が、第２図に示され
るように、４柱式ベツドと形状が類似している。従つ
て、磁極片１を連結するヨークは、各隅に１つづつの、
垂直柱29によつて連結された、水平方向に間隔を置かれ
た、平坦な長方形基部および屋根部25と27を備えてお
り、磁極片１は基部と屋根部25と27の中心からそれぞ
れ、相互に延びている。

第３図、第４図および第５図では、この実施態様の患
者取扱い装置は下方の磁極片の表面の真上の、レールあ
るいはローラ（図示されていない）上の磁気コア構造の
長い水平軸に対してその長い方の軸が平行になるように
取付けられて、コア構造の長い方の軸に直交する方向
で、水平面において滑動可能になつている下層の水平な
長方形平面のテーブル部分31を備えている。長い方の辺
に隣接するその上表面に、テーブル部分31は細長い長方
形の患者支持部材すなわち台33を搭載しているが、この
台はテーブル部分31上で、例えばレールあるいはローラ
上で、テーブル部分31の長い方の軸に平行な、その長い
方の軸の方向に、滑動可能になつている。

従つて、患者用台33は磁極片１間のギヤツプにおける
磁場の方向に直交する平面で、２方向の並進運動をする
ことができて、この２方向はそれぞれ、第３図の矢印Ａ
とＢで示されるように、台33の長い方の軸、すなわち長
さ方向軸に直交し、そして平行になつている。

装置を使用する場合、テーブル31は台33が取付けられ
ている側のコア構造から滑り出されて、台33をその長さ
方向軸に直交する矢印Ａの方向で、第３図の実線で示さ
れるように、それがコア構造の完全に外側になる位置ま
で移動させる。次いで患者は台33に載せられ、そしてテ
ーブル31はコア構造内に滑り戻されて、台33を、従つて
患者の身体を、第３図の一点鎖線で示されるように、そ
れが磁極片間のギヤツプの中央を通つて延びる位置に持
つてくる。次いで、台33はテーブル部分31に沿つて矢印
Ｂの方向に、すなわちその長さ方向軸の方向に滑動され
て、撮像しようとする患者の身体の特定部分を、必要で
あれば、第４図の一点鎖線で示されるように、より近い
間隔の対をなす柱29の間を通つて、磁極片１間の中心の
位置に持つてくる。

r.f.アンテナ装置13は患者用台33上に適切に搭載され
ており、そして通常の場合、患者の身体を包囲する必要
があるので、それは、第５図の破線で示されるように、
台33に側面からアクセスできるような蝶番構造にするこ
とができる。

第３図、第４図および第５図で示される患者取扱い装
置の形状はまた、第６図に示されるような、Ｃ型の磁気
コア構造と共に利用されるのに適していることが理解さ
れるであろう。

磁気コア構造が、第７図に示されるように、いわゆる
Ｈ型である場合、すなわち、磁極片１が平坦な長方形の
ヨーク35によつて連結され、磁極片１がヨーク35の対向
する脚部の中央に位置ぎめされている場合、第３図〜第
５図に示されたそれと同様な患者取扱い装置37を使用す
ることができる。しかし、この場合、患者支持台39の長
さ方向軸は、第８図に示されるように、コア構造41の長
さ方向軸に対して鋭角をなしており、そして患者用台39
は、磁気コア構造41に関して固定されている下層のテー
ブル43上で、矢印ＣとＤで示される２つの直交方向に滑
動可能となつている。台39は、その長さ方向軸に直交す
るＣ方向に移動することによつて磁極片１間のギヤツプ
に隣接する位置に滑り込む場合に、Ｄ方向に滑動するこ
とができるようになつて、磁極片１間のギヤツプを介し
てコア構造41を対角線的に通過する。

上述の形状のいずれの磁気コア構造とでも共に利用さ
れる、この発明のなお別の実施態様において、患者取扱
い装置は回転運動ならびに並進運動用に構成された患者
支持部材を備えている。

そのような実施態様の１つが第９図および第10図に示
されており、ここでは、４柱式ベツドタイプ磁気コア構
造45が例示されている。第９図および第10図の実施態様
において、患者取扱い装置は水平面の長方形患者支持部
材47を備えており、それはその下側の中央位置で水平ア
ーム49の１端に取付けられて、垂直軸51の周囲で回動運
動をする。アーム49の他端は、垂直軸53の周囲で回動運
動をするように第２水平アーム55の１端に取付けられ、
この第２水平アーム55の他端は、コア構造45に関して固
定されたフランジ部材57に同様に支軸によつて連結され
ている。

このように、支持部材47は並進運動をすることが可能
であり、コア構造45の長さ方向水平軸に平行なその長さ
方向軸は、第９図および第10図の一点鎖線で示されるよ
うに、その長さ方向軸に直交なそして平行な方向であ
り、第３図〜第５図の台33と全く同様になつている。そ
の上、支持部材47は、並進運動によつて到達したいずれ
の位置での水平面において、回転運動をすることができ
る。

そのような構成は幾つかの利点を示す。例えば、空間
的に可能であれば、患者がコア構造から移動される場
合、部材47は90゜回転して、第９図の破線59で示される
位置に移動することができて、患者の両側へのアクセス
を可能にする。さらに、コア構造の長さ方向軸に平行で
はない他方向への患者の頭からつま先までの軸の位置ぎ
めが可能であり、患者の頭からつま先までの軸の方向
は、患者を支持部材47から移動せずに逆転することもで
きる。この後者の特徴は、利用できる空間がコア構造45
の長さ方向軸の方向での支持部材47の運動をきびしく限
定する場合、特に役立つことができる。

第３図〜第５図および第８図に関連して上で例として
説明した装置は、支持部材33および39の回転運動を可能
にするよう、容易に変更され得ることは、理解できるで
あろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は説明しようとする装置の全部についての一般構
造を示す略図、第２図は、この発明による第１の装置の磁気装置の磁気
コア構造を示す図、第３図、第４図および第５図はそれぞれ、第１の装置の
磁気コア構造および患者取扱い装置の平面図、側面図お
よび端面図、第６図は、第１の装置の磁気コア構造の別の形状を示す
図、第７図は、この発明による第２の装置の磁気コア構造を
示す図、第８図は、第２の装置の磁気コア構造および患者取扱い
装置の平面図、そして第９図および第10図はそれぞれ、この発明による第３の
装置の磁気コア構造および患者取扱い装置の平面図およ
び側面図を示す。図中、１は磁極片、３は患者、５はコンピユータ、７は
主磁場制御装置、９はコイル装置、11は傾斜磁場制御装
置、13はアンテナ装置、15は送受信スイツチ、17は送信
器、19は受信器、21は撮像装置、そして23はデイスプレ
イをそれぞれ示す。

フロントページの続き (72)発明者クリストファポールランデル英国，ミドルセックス，アクスブリッジ，メイランズドライヴ 22 (56)参考文献特開昭62−117541（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−26052（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−143042（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ヨーク（25,27,29又は35）によって連結さ
れた磁気コア構造（1,25,27,29又は41又は45）のうちの
一対の対向する部分（１）の表面間のギャップに静磁場
を発生し、検査されている患者（３）内の核の磁気アラ
インメントの平衡軸を定めるように形成された磁気コア
構造（1,25,27,29又は41又は45）を含む磁石装置と、検
査のために患者（３）を支持するのに適した細長い形状
をした可動患者支持部材（33,39又は47）を含む患者取
扱装置（31,33又は37又は47〜55）とを含む核磁気共鳴
装置において、前記患者（３）を前記可動患者支持部材（33,39又は4
7）上に寝かせたり排除するときに、前記患者（３）と
磁気コア構造（1,25,27,29又は41又は45）との間の衝突
を避けるため、前記可動患者支持部材（33,39又は47）
は前記可動患者支持部材（33,39又は47）の長さ方向軸
を横断する方向である第１の方向（Ａ又はＣ）で前記ギ
ャップにおける磁場の方向を横断する平面において並進
運動をすることが可能であり、前記運動の範囲は前記可
動患者支持部材上の患者を前記ギャップ内の位置と前記
ギャップのほぼ完全な外側の位置との間で移動させるの
に十分であって、前記患者取扱装置（31,33又は37又は4
7〜55）は前記磁気コア構造（1,25,27,29又は41又は4
5）に取り付けられ、前記コア構造（1,25,27,29又は41
又は45）は、前記磁場の方向に直交する平面において長
方形断面をなし、前記細長い患者支持部材（33,39又は4
7）の長さ方向軸は、前記支持部材（33,39又は47）が前
記患者を前記ギャップ内にいるように配置したとき、前
記断面の長辺に大体平行していることを特徴とする全身
用核磁気共鳴装置。
【請求項２】請求項１記載の装置において、前記平面は
前記磁場方向に直交している核磁気共鳴装置。
【請求項３】請求項１又は２記載の装置において、前記
可動患者支持部材（33,39又は47）は、なお、少なくと
も、前記患者（３）が前記ギャップ内にあるような位置
に前記可動患者支持部材（33,39又は47）が置かれる場
合、前記第１の方向（Ａ又はＣ）に対して角度をなす第
２の方向（Ｂ又はＤ）での前記平面において並進運動を
することが可能である核磁気共鳴装置。
【請求項４】請求項３記載の装置において、前記可動患
者支持部材（33）は下層にある部材（31）に滑動可能に
取り付けられて前記第２の方向（Ｂ）で前記下層部材
（31）に関して並進運動を行ない、そして前記下層部材
（31）は前記磁気コア構造（1,25,27,29）に関して滑動
可能に取り付けられて前記可動患者支持部材（33）の前
記第１の方向（Ａ）での並進運動を行なわせる核磁気共
鳴装置。
【請求項５】請求項３記載の装置において、前記可動患
者支持部材（39）は下層にある部材（43）に滑動可能に
取り付けられて前記第１の方向（Ｃ）と第２の方向
（Ｄ）の両方において前記下層部材（43）に関して並進
運動を行なう核磁気共鳴装置。
【請求項６】請求項３、４又は５記載の装置において、
前記第１及び第２の方向（Ａ、Ｂ又はＣ、Ｄ）はそれぞ
れ前記長さ方向軸に直交しており、そして平行である核
磁気共鳴装置。
【請求項７】請求項４記載の装置において、前記磁気コ
ア構造（1,25,27,29）は４柱式ベッドタイプコア構造で
あり、前記下層部材（31）は前記第１の方向（Ａ）に滑
動される場合、前記磁気コア構造（1,25,27,29）の長辺
の対向する末端における磁気コア構造（1,25,27,29）の
対になった柱（29）の間を通るように配置されており、
そして、前記可動患者支持部材（33）は前記第２の方向
（Ｂ）に滑動される場合、前記磁気コア構造（1,25,27,
29）の短辺の対向する末端における磁気コア構造（1,2
5,27,29）の対になった柱（29）の間を通るように配置
されている核磁気共鳴装置。
【請求項８】請求項５記載の装置において、前記対向す
る部分（１）は平坦な長方形状のコア構造（41）のヨー
ク部分（35）によって連結され、前記部分（１）の表面
はそれぞれヨーク部分（35）の一対の対向する脚部に沿
って中央に位置決めされており、そして前記可動患者支
持部材（39）はその長さ方向軸が前記コア構造（41）の
長さ方向軸に対して鋭角をなして配置され、従って前記
第１の方向（Ｃ）に沿った少なくとも１つの位置にある
場合、前記第２の方向（Ｄ）での前記並進運動を経験す
る際は、前記ギャップを介して前記コア構造（41）を対
角線的に通り抜けることができる核磁気共鳴装置。
【請求項９】請求項１から８のいずれかに記載の装置に
おいて、前記可動患者支持部材（33又は39）は前記平面
において並進運動のみが可能である核磁気共鳴装置。
【請求項１０】請求項１から８のいずれかに記載の装置
において、前記可動患者支持部材（47）はまた、前記平
面に対して直角の軸の周囲における回転運動が可能であ
る核磁気共鳴装置。
【請求項１１】請求項10記載の装置において、前記可動
患者支持部材（47）は支軸によって取り付けられて第１
のアーム（49）の一端における前記平面で回転し、第１
のアームの他端は第２のアーム（55）の一端に支軸によ
って取り付けられ、第２のアームはその他端において支
軸によって取り付けられて前記コア構造（45）に関して
固定された軸の周囲で回転する核磁気共鳴装置。
【請求項１２】請求項１から11のいずれかに記載の装置
において、前記可動患者支持部材（33,39又は47）は、
前記患者（３）を水平に寝かせて、該患者（３）の頭か
らつま先までの軸を該可動患者支持部材（33,39又は4
7）の長さ方向軸に平行にして支持するように適応され
ている該磁気共鳴装置。