JP3457537B2

JP3457537B2 - 磁気共鳴映像装置

Info

Publication number: JP3457537B2
Application number: JP18512698A
Authority: JP
Inventors: 和也岡本
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1998-06-30
Filing date: 1998-06-30
Publication date: 2003-10-20
Anticipated expiration: 2018-06-30
Also published as: JP2000014658A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被検体の体表近辺
の任意の領域を容易に画像化できる磁気共鳴映像装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】磁気共鳴映像装置は、よく知られている
ように、固有の磁気モーメントを持つ核の集団が一様な
青磁場中に置かれたときに、特定の周波数で回転する高
周波磁場のエネルギーを共鳴的に吸収する現象を利用し
て、物質の化学的及び物理的な微視的情報を映像化した
り、あるいは化学シフトスペクトルを観測する装置であ
る。

【０００３】従来では、磁石および寝台が設置された電
波シールド室に、非シールドの操作室が併設されてお
り、操作者はこの操作室内に居て必要な操作をコンソー
ルを介して行うようになっている。撮像部位の変更は、
基本的にはパルスシーケンスの修正により対応できる
が、場合によっては被検体の載る寝台を磁石中から引き
出し、高周波磁場パルスを印加したり磁気共鳴信号を検
出する高周波コイルを新たに取り付けるか移動するかし
て再度挿入、という手順が必要であり、予め撮像部位・
方向が決まっていない場合には、操作者は電波シールド
室と操作室との間を何度も往復する必要があり、非常に
煩雑となる。

【０００４】磁気共鳴映像装置の分野では近年、磁石内
の被検体に自由にアクセスできるオープンタイプの磁石
を持つ装置が多数販売されており、高齢者や子供、閉所
恐怖症などを持つ被検体も安心して撮像できるようにな
った。また、術中のＭＲＩ画像撮像を行う“インターベ
ンショナルＭＲＩ”の研究も海外を中心にさかんに進め
られている。このような状況に置いて、さらに、操作者
が寝台の側で被検体に寄り添いながら容易に関心部位の
撮像ができる、つまり撮像面を画像を観ながら簡単に変
えられるような装置が望まれるが、上記のように現状の
操作性では非常に不便である。

【０００５】ところでベッドサイドで簡単に画像診断が
できる装置として超音波診断装置があるが、病変鑑別能
や骨などの影響という観点で見た場合、磁気共鳴映像装
置の診断能がより優れていることは既に認められてい
る。実時間性では超音波診断に劣るともいわれてきた
が、超高速撮像技術の進展により、実時間での画像化も
可能となってきている。しかし、操作者が被検体の側に
寄り添って撮像面を画像を観ながら簡単に変えるような
ことは従来の磁気共鳴映像装置では不可能であった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このように従来の磁気
共鳴映像装置には、超音波診断よりも、撮像面を変更す
るための操作性が劣るという問題があった。本発明の目
的は、撮像面を変更するための操作性を向上し得る磁気
共鳴映像装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、被検体に対し
て任意の向き及び位置に配置可能なポータブルタイプの
プローブに受信コイルを装備させ、このプローブの向き
及び位置に応じて撮像面を変更し、またプローブの向き
及び位置に対して撮像面を固定するようにしたことで、
プローブの被検体に対する向きや位置を自由に変える
と、それに従って、撮像面が変更されていくので、超音
波診断と同等の操作性で撮像面を変更することができ
る。

【０００８】また、本発明は、被検体から発生する磁気
共鳴信号を受信するための受信コイルを装備していて、
被検体に対して任意の向き及び位置に配置可能なポータ
ブルタイプのプローブと、前記プローブに対して固定さ
れた撮像面に関する磁気共鳴画像を生成する手段とを具
備する磁気共鳴ユニットであって、このユニットを既存
の磁気共鳴映像装置に追加することにより、簡単に既存
の磁気共鳴映像装置を、超音波診断と同等の操作性で撮
像面を変更することができるように拡張することができ
る。

【０００９】また、本発明は、磁気シールドルーム内、
又は操作室内であって磁気シールドルームから見える場
所に、磁気共鳴画像を表示するディスプレイが設置さ
れ、磁気シールドルーム内、又は磁気シールドルームと
操作室との両方にコンソールが設置されているので、操
作者は磁気シールドルーム内に居て、そこでディスプレ
イを見ながら、またコンソールを操作しながら、ポータ
ブルタイプのプローブを操作することができる。

【００１０】また、本発明は、プローブが被検体に対し
てどのような向き及び位置に配置されても、静磁場の向
きに対して固定された直交３軸に関する勾配磁場を発生
できるので、被検体に対するプローブの向きや位置に関
する制約はなくなる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明を
実施形態により説明する。（第１実施形態）図１は、本発明の一実施形態に係る磁
気共鳴映像装置を示す。静磁場磁石１は、被検体２に一
様な静磁場を印加する。なお、この静磁場の向きをＺ方
向と定義する。勾配磁場コイル３は、シーケンスコント
ローラ４によって制御される駆動回路５によって駆動さ
れるとき、寝台６上の被検体２に対して、その磁場強度
がＸ，Ｙ，Ｚ方向に関して直線的にそれぞれ変化する勾
配磁場Ｇｘ，Ｇｙ，Ｇｚを印加する。高周波コイル（送
信コイル）８は、シーケンスコントローラ４による制御
下で送信部７から高周波パルスを印加されるとき、被検
体２に高周波磁場を印加する。

【００１２】プローブ９は、被検体２からの磁気共鳴信
号を受信する受信コイルとしての機能を備えており、図
２（ａ）にその斜視図を、（ｂ）に平面図を示すよう
に、例えば操作者が自身の手に持って被検体２に対して
任意の向き及び位置に配置できるように、ハンドル２０
９が装備された小型軽量のポータブルタイプである。な
お、説明の便宜上、プローブ９のコイル面を直交２軸
（ｘ，ｙ）で規定し、その面に垂直にｚ軸を定義するも
のとする。

【００１３】プローブ９で受信された磁気共鳴信号は受
信部１０へと導かれる。受信部１０に導かれた磁気共鳴
信号は、そこで増幅及び検波された後、シーケンスコン
トローラ４の制御の下、データ収集部１１へと送られ
る。データ収集部１１ではシーケンスコントローラ４の
制御下で入力された磁気共鳴信号を収集し、Ａ／Ｄ変換
した後、計算機１２に送る。計算機１２はコンソール１
３により制御され、データ収集部１１から入力された磁
気共鳴信号の画像再構成処理を行い、画像ディスプレイ
１４に伝達され画像が表示される。

【００１４】プローブ９には、磁気共鳴信号検出用の複
数の表面コイルが装備されている。プローブ９は被検体
に対してつまり静磁場の向き（Ｚ）に対して任意の向き
に配置されるので、どのような向きあっても信号を検出
できることが望ましい。図３に示すように、コイル面
（ｘ−ｙ）が静磁場の方向のＺ軸に対して平行になるよ
うにプローブ９が配置されたとき、コイルはこれに垂直
な磁場成分を検出する必要があるため、図３（ａ）に示
す円形コイル１５又は同図（ｂ）の８字型コイル１６、
さらにこれら２種のコイル１５，１６を組み合わせて高
感度化したコイルが効果的である。一方、図４に示すよ
うに、コイル面（ｘ−ｙ）がＺ軸に対して垂直になるよ
うにプローブ９が配置されたとき、図４（ａ），（ｂ）
の２種類の８字型コイル１７，１８のいずれか、あるい
は両方を組み合わせたものが効果的である。最も好まし
くは、コイル面がどの角度にあっても磁気共鳴信号を検
出できるように、図５に示すように、円形コイル１９
と、直交配置された２つの８字型コイル２０，２１とを
組み合わせたものである。

【００１５】図６に、これらコイル１９〜２１と受信部
１０との等価回路図を示している。コイル１９〜２１各
々には、インダクタンスＬ（２２ａ〜２２ｃ）、コンデ
ンサＣ（２３ａ〜２３ｃ）及びクロスダイオード２４ａ
〜２４ｃからなるトラップ回路を有し、高周波コイル８
から高周波パルスを送信する際に表面コイル１９〜２１
とのカップリングを避けるため、表面コイル１９〜２１
を不感状態とする。コイル１９〜２１の間には、構造的
に誘導的なカップリングが生じないために、同時に信号
を受信することが可能である。受信された信号は、イン
ピーダンス整合部２５ａ〜２５ｃを通って受信部１０へ
入り、プリアンプ２６ａ〜２６ｃ、検波部２７ａ〜２７
ｃ、フィルター２８ａ〜２８ｃを通ってデータ収集部１
１に取り込まれる。各コイル１９〜２１で検出された信
号は計算機１２で個別に再構成処理され、得られた画像
データは重み付け加算処理される。具体的な手法として
は種々ある。例えば、各コイル１９〜２１で得られた２
次元画像Ｉ₁ （ｘ，ｙ）、Ｉ₂ （ｘ，ｙ）、Ｉ₃ （ｘ，
ｙ）について以下の演算をして１枚の画像Ｉ（ｘ，ｙ）
を合成することができる。

【００１６】

【数１】

【００１７】次に、プローブ９を保持する手段について
例を挙げて説明する。図２に示したように、下部を撮像
領域としたときにその反対側の上部にハンドル（取っ
手）２０９が取り付けられている。２９は表面コイル１
９〜２１の信号を受信部１０に送るケーブルである。な
お、プローブ９には表面コイルが内蔵されており、近く
に手など高周波損失を伴うものが近づくと、表面コイル
１９〜２１の性能が低下する。これを回避又は軽減する
ために、図７に示すように、プローブ９に柄３０を取り
付け、高周波損失を伴う操作者の手をプローブ９内の表
面コイル１９〜２１から離して持つようにしても良い
し、図８に示すように、コイル１９〜２１の外側を高周
波シールド２１０で覆うようにしてもよい。さらに、図
９に示すように、操作者の手ではなく、スタンド２１１
でプローブ９を保持するようにしてもよい。

【００１８】ここで、表面コイル１９〜２１の向きや位
置を変えた場合に、速やかにその情報を検出し、画像を
得る撮像面をプローブ９の向きや位置に応じて変更する
ように、シーケンスコントローラ４はパルスシーケンス
を修正する必要がある。撮像面はパルスシーケンスを調
整すれば任意に決められるが、操作者には今どの断面を
撮像しているかわかりやすい方がよい。そのためには撮
像面をプローブ９に対して固定しておくことが有効であ
るが、実用上は、例えば図１０のようにプローブ９に対
してＡ，Ｂ，Ｃの３断面（ｘ−ｚ面、ｙ−ｚ面、ｘ−ｙ
面）の中から操作者が任意に選択できるようにすること
が好ましい。表面コイル１９〜２１に平行な断面Ｃに関
してはプローブ９からの深さを任意に変更可能にしてお
くのが都合がよい。

【００１９】このように撮像面がプローブ９の向き及び
位置に対して相対的に決まるので、操作者は、ある面を
撮像したいときには、超音波診断装置のプローブ操作と
同様に、その面に合わせてプローブ９を動かせばよく、
操作者にとって非常に便利である。

【００２０】このプローブ９の向き及び位置を検出する
には、種々の方法が考えられるが、例えば、図９に示し
たように、プローブ９をスタンド２１１で支持する場合
には、支柱３１の回転角、支柱３１と３２のなす角、支
柱３２とプローブ支持部３３のなす角、プローブ９の回
転角をそれぞれ角度センサーで検出し、これらの結果か
らプローブ９の向き及び位置を計算することができる。

【００２１】また、プローブ９をハンドル２０９や柄３
０で把持する場合には、次のような磁気共鳴信号を利用
して、向き及び位置を計測する方法が有効である。図１
１に示すように、磁気共鳴信号の発生源として例えばオ
イルファントム３５ａ〜３５ｃと、それぞれからの信号
を検出すべくそれぞれの近傍に配置した局所信号検出用
コイル３６ａ〜３６ｃとを、プローブ９のコイル面に離
散的、ここではトライアングルに取り付け、ファントム
３５ａ〜３５ｃの３箇所の点の３次元的位置をＭＲ信号
から検出すれば、プローブ９の向き及び位置を計測でき
る（Ｍａｇｎ．ＲｅｓａｎＭｅｄ．２９，４１１（１
９９３））。この例では、高周波パルスの送信は高周波
コイル８で行うようにしている。パルス印加電圧を小さ
くしておけば、それによる撮像領域内の磁化の擾乱の問
題は生じないと考えられる。もちろん、コイル３６ａ〜
３６ｃを送受信兼用にしておくことは可能である。

【００２２】図１２に各点の３次元的位置を計測するた
めのパルスシーケンスの例を示している。¹ Ｈに対する
非選択的高周波パルスにより¹ Ｈの磁気共鳴信号を誘起
し、Ｇｘ，Ｇｙ，Ｇｚのいずれかの勾配磁場を発生させ
ながら磁気共鳴信号を収集し、これを勾配磁場を変えな
がら繰り返し、得られた３種の信号をフーリエ変換する
ことにより、３つのプロジェクションデータを得る。図
１３に得られたプロジェクションデータを示している。
各々の信号の中心位置（振幅ピーク位置）Ｘ₁，Ｙ₁ ，
Ｚ₁ がファントムの位置の座標を示している。引き続
き、図１１の切換器３７で信号を検出するファントム３
５ａ〜３５ｃ及びコイル３６ａ〜３６ｃを切り替えるこ
とによって、３つのファントム３５ａ〜３５ｃの空間座
標を特定できる。合計９個のファントム位置を求めても
シーケンス実行時間は１００ｍｓ未満でできるため、引
き続き本データ収集を始めるに当たり、不自由はない。
また、各ファントムの信号値が変わるようにすることに
より、同時にデータ収集をしても良い。例えば、４：
２：１の信号値になるようにファントム３５ａ〜３５ｃ
の量を違えたり、あるいはコイル３６ａ〜３６ｃの感度
を違えることにより、切換器３７でコイル３６ａ〜３６
ｃを切り替えてシリアルに計測しなくても、同時に信号
収集しプロジェクションデータを取得した場合でも、信
号の振幅からファントム３５ａ〜３５ｃを区別すること
ができる。また、信号が重なった場合でも先の信号値の
比に対し、それぞれの和はほぼ３，５，６のいずれかと
なり、どのファントムが重なった位置にあることを判別
できるようになる。

【００２３】図１４に、撮像用パルスシーケンスの一例
を示している。これは良く知られた超高速画像化法で２
次元画像を取得するパルスシーケンスである。励起用の
高周波パルスと同時にスライス選択用勾配磁場Ｇslice
を印加し、エンコード用勾配磁場Ｇencodeを断続的に印
加し、それに同期してデータ読み出し用勾配磁場Ｇread
を高速にスイッチングしながら、位相の異なる磁気共鳴
信号を次々と収集していく。このパルスシーケンスは１
００ｍｓ以下でデータ収集を完了するため、フーリエ変
換処理、表示を高速にすることにより、リアルタイムで
画像を表示することができる。

【００２４】ここで、静磁場磁石１、勾配磁場コイル
３、高周波コイル８及びプローブ９からなる磁石ユニッ
トは、銅やアルミ等の網又は箔で囲まれたシールドルー
ム内に設置される。一方、シーケンスコントローラ４、
計算機１２、ディスプレイ１４等のコンピュータユニッ
トは、シールドルームに併設される操作室に設置される
のが一般的である。このため、プローブ９を操作してい
る操作者は、ディスプレイ１４を見たり、コンソール１
３を操作するためには、シールドルームから操作室に移
動する必要があり、非常に面倒である。

【００２５】従って、本実施形態では、図１５に示すよ
うに、操作室にあるディスプレイＡ（３８ａ）、コンソ
ールＡ（３９ａ）と別に、もう一系統設けて、そのディ
スプレイＢ（３８ｂ）、コンソールＢ（３９ｂ）をシー
ルドルーム内に設置する。なお、シールドルーム内は静
磁場が強いため、ディスプレイＢ（３８ｂ）としては液
晶ディスプレイが良い。また、コンソールＢ（３９ｂ）
はできるだけ非磁性部品を用いたほうが良く、液晶のタ
ッチパネル式等が好ましい。ディスプレイＢ（３８ｂ）
とコンソールＢ（３９ｂ）の信号線を介して磁気共鳴信
号に外来ノイズが混入するのを防ぐため、シールドルー
ムの出口でフィルター４０に通して計算機１２へ繋ぐと
良い。

【００２６】上述したように操作者がプローブ９を持っ
て所望の面を自由に観られるようになると、Ｘ線テレビ
装置やＸ線ＣＴのようにカテーテル術のナビゲーション
として利用することができる。このような場合、図１６
に示すように、プローブ９にカテーテル４１を誘導する
カテーテルガイドホール４２を設けておき、画像を見な
がら、疾患部位に対してカテーテル４１を差し込むこと
ができるようにすることは非常に実用的である。勿論、
カテーテルガイドホール４２は、カテーテル４１が撮像
面ＡやＢの中心軸（ｚ軸）に交差するような位置及び角
度で設けることが好ましい。（第２実施形態）第２実施形態は、第１実施形態で説明
したポータブルタイプのプローブ９を使ってそのプロー
ブ９に対して固定された撮像面の画像を得るという機能
を備えていない既存の磁気共鳴映像装置に、当該機能を
簡単に追加することを実現するものである。

【００２７】図１７は、本発明の第２実施形態の構成を
示している。静磁場磁石５１、勾配磁場コイル５３、シ
ーケンスコントローラ５４、駆動回路５５、寝台５６、
送信部５７、高周波コイル５８、受信部６６、データ収
集部６７、計算機６８、コンソール６９、ディスプレイ
７０はいわゆる既存の磁気共鳴映像装置の構成要素であ
る。この既存装置に対して追加される第２実施形態に係
るオプションユニット６０は、ポータブルタイプのプロ
ーブ５９を含めて次のように構成されている。

【００２８】操作者の所望の撮像面の画像データを取得
すべく配置されたプローブ５９によって被検体５２から
受信された磁気共鳴信号は、受信部６１へと導かれる。
受信部６１に導かれた磁気共鳴信号は、増幅及び検波さ
れた後、既存装置側のシーケンスコントローラ５４の制
御信号の下、データ収集部６２へと送られる。データ収
集部６２ではシーケンスコントローラ５４の制御下で入
力された磁気共鳴信号を収集し、Ａ／Ｄ変換した後、計
算機６３に送る。計算機６３はコンソール６４により制
御され、データ収集部６２から入力された磁気共鳴信号
の画像再構成処理を行い、画像ディスプレイ６５に伝達
され画像が表示される。

【００２９】ただし、プローブ９の向き及び位置に応じ
てパルスシーケンスを修正するのは、既存の装置側で行
う必要がある。例えばプローブ９の位置を知るために用
いた図１１に示したファントム３５からの信号がコイル
３６を介して受信部６６に送られる。この信号は、受信
部６６で増幅・検波などされた後、データ収集部６７で
Ａ／Ｄ変換された計算機６８に取り込まれ処理される。
もちろん、ファントムデータでなく、図９のような角度
センサーからのデータであれば直接的に計算機６８に取
り込ませてもよい。

【００３０】この実施形態の利点は、できるだけ既存の
磁気共鳴装置に手を加えないで、操作者がベッドサイド
で容易に撮像できることである。既存の装置に、少なく
とも（１）プローブ９の向き及び位置を計測するための
図１２のパルスシーケンスを実行する機能、（２）プロ
ーブ９の向きや位置の変化に応じてパルスシーケンスを
修正する機能、（３）データ収集・処理・表示ユニット
６０へ受信部６１とデータ収集部６２へ制御信号を送る
機能といった数少ない機能を付与すれば、データの収集
・処理・表示を別データ収集・処理・表示ユニット６０
で行うことができる。（第３実施形態）第３実施形態は、既存の装置に上述し
たような機能を付与しなくても、第１実施形態で説明し
たポータブルタイプのプローブ９を使ってそのプローブ
９に対して固定された撮像面の画像を得るという機能を
備えていない既存の磁気共鳴映像装置に、当該機能を追
加できることを実現するものである。

【００３１】図１８は、本発明の第３実施形態の構成を
示している。静磁場磁石８１、勾配磁場コイル８３、シ
ーケンスコントローラ８４、駆動回路８５、寝台９２、
送信部８７、高周波コイル８２、受信部８６、データ収
集部８８、計算機８９、コンソール９０、ディスプレイ
９１はいわゆる既存の磁気共鳴映像装置の構成要素であ
る。この既存装置に対して追加される第２実施形態に係
るオプションユニット９３は、ポータブルタイプのプロ
ーブ１０４を含めて次のように構成されている。

【００３２】このオプションユニット９３は、第２実施
形態のオプションユニット６０が持っていない勾配磁場
発生、高周波パルス送信及びシーケンスコントロールと
いった機能を有している。従って、既存装置に依存する
のは、静磁場の発生に限定することができ、既存装置と
オプションユニットとの連携は実質的に不要になる。

【００３３】プローブ１０４には、勾配磁場コイルが装
備されている。この勾配磁場コイルは、シーケンスコン
トローラ９５によって制御される勾配磁場駆動回路９６
によって駆動され、寝台９２上の被検体の所望の領域に
対して、その磁場強度がＸ，Ｙ，Ｚ方向にほぼ直線的に
変化する勾配磁場Ｇｘ，Ｇｙ，Ｇｚを印加する。被検体
にはさらに、シーケンスコントローラ９５による制御下
で送信部９７からの高周波パルスが送受信切換回路９８
を通してプローブ１０４に組み込まれた高周波コイルに
印加されることにより発生する高周波磁場が印加され
る。

【００３４】操作者が所望とする撮像面からの磁気共鳴
信号は、同じ高周波コイルによって受信されプローブ１
０４から送受信切換回路９８を通して受信部９９へと導
かれる。受信部９９に導かれた磁気共鳴信号は、増幅及
び検波された後シーケンスコントローラ９５の制御信号
の下、データ収集部１００へと送られる。データ収集部
１００ではシーケンスコントローラ９５の制御下で入力
された磁気共鳴信号を収集し、Ａ／Ｄ変換した後、計算
機１０１に送る。計算機１０１はコンソール１０２によ
り制御され、データ収集部１００から入力された磁気共
鳴信号の画像再構成処理を行い、画像ディスプレイ１０
３に伝達され画像が表示される。

【００３５】図１９は、図１８のプローブヘッド１０４
において、プローブ位置を磁気共鳴信号を用いて決める
場合に付加的に必要な構成を説明する図であり、図１１
と同様に、オイル等のファントム１０５ａ〜１０５ｃ
と、それぞれからの信号を検出すべく配置した局所信号
検出用コイル１０６ａ〜１０６ｃがプローブ１０４に設
けられている。各信号検出用コイル１０６ａ〜１０６ｃ
からの信号は切換器１０７を通して受信部９９を通り、
データ収集部１００へ取り込まれる。これら信号は、シ
リアルに検出しなくても、ファントム量やコイル感度を
違えて、同時に検出できるようにしてもよい。尚、この
場合、送信コイルとしては、高周波コイル１０８を用い
ればよい。

【００３６】本実施形態では、高周波コイル１０８は高
周波の印加と磁気共鳴信号の受信の２つの役割を果たし
ているが、送信用、受信用と別々のコイル構成にしても
良い。このプローブ１０４にはさらに、プローブ１０４
がどのような向き、位置にあっても、ＸＹＺ直交３軸の
勾配磁場を個別に発生できるように複数の勾配磁場コイ
ルが組み合わされている。

【００３７】図２０に、プローブ１０４に組み込まれる
勾配磁場コイルの例を示している。プローブ１０４がそ
のコイル面（ｘ−ｙ面）が静磁場方向のＺ軸に平行にな
るように配置されたとき、図２０（ａ），（ｂ）、
（ｃ）の勾配磁場コイル１０９，１１０，１１１が、Ｘ
ＹＺそれぞれの勾配磁場の発生に寄与する。図２０
（ａ），（ｂ），（ｃ）はプローブ１０４のコイル面が
Ｙ−Ｚ面に平行に置かれた場合に勾配磁場Ｇｘ，Ｇｙ，
Ｇｚを発生する勾配磁場コイルの電流経路を説明してお
り、電流経路１０９の矢印に沿って電流が流れると、Ｘ
方向の勾配磁場が発生し、同様に、電流経路１１０では
Ｙ方向、電流経路１１１ではＺ方向の勾配磁場が発生す
る。実際はこれらの電流パターンのコイル１０９，１１
０，１１１を重ねて、プローブ１０４の表面コイル１０
８の撮像領域の逆側に取り付ける。

【００３８】尚、各電流経路の矢印は、コイルの配線状
態を明確にするために示したものであり、電流の向きは
矢印と反対方向でもよい。この場合、発生する勾配磁場
の向きは、図中の矢印の向きと反対になる。

【００３９】プローブ１０４がＸ−Ｚ面に平行に置かれ
た場合は、各電流パターンをｚ軸を中心に９０度回転さ
せてやれば良く、ＧｘだったものがＧｙ（あるいは−Ｇ
ｙ）に、Ｇｙだったものが−Ｇｘ（あるいはＧｘ）にな
る。プローブ１０４をそのコイル面が静磁場方向のＺ軸
に垂直になるように置く場合は、図２０（ｄ），
（ｅ），（ｆ）の勾配磁場コイルがＸＹＺそれぞれの勾
配磁場の発生に寄与する。図２０（ｄ），（ｅ），
（ｆ）はそれぞれ勾配磁場Ｇｘ，Ｇｙ，Ｇｚを発生する
勾配磁場コイルの電流経路を説明しており、電流経路１
１２の矢印に沿って電流が流れると、Ｘ方向の勾配磁場
が発生し、同様に、電流経路１１３ではＹ方向、電流経
路１１４ではＺ方向の勾配磁場が発生する。実際はこれ
らの電流パターンのコイルを重ねて、プローブ１０４の
表面コイル１０８の撮像領域の逆側に取り付ける。

【００４０】プローブ１０４を自由に向きや位置を変え
て使う場合には、図２０（ａ）乃至同図（ｆ）の勾配磁
場コイルを合わせて用いる必要がある。その場合、静磁
場とプローブ１０４の角度に合わせて、図２０（ａ）と
図２０（ｆ）、図２０（ｂ）と図２０（ｅ）、図２０
（ｃ）と図２０（ｄ）の勾配磁場コイルへの電流配分を
変える。例えば、図２１のように、プローブ１０４がＹ
軸に平行なまま、Ｚ軸に対してα゜だけ傾く場合につい
て考える。プローブ１０４のコイル面に垂直方向の勾配
磁場を発生させたいとき、この勾配磁場は、傾斜角α゜
＝０゜の場合、図２０（ａ）の勾配磁場コイルパターン
で発生できる。このとき電流Ｉを流したとする。傾斜角
α゜が０゜でない場合は、図２０（ａ）の勾配磁場コイ
ルパターンに電流Ｉ・ｃｏｓ（α）を流し、図２０
（ｆ）の勾配磁場コイルパターンにＩ・β・ｓｉｎ
（α）の電流を流す。ここでβは図２０（ａ）の勾配磁
場コイルに対する図２０（ｆ）の勾配磁場コイルの“磁
場／電流感度”の比を示す。このようにして、プローブ
１０４のコイル面がどの方向を向いている場合であって
も、ＸＹＺ直交３軸に関する勾配磁場を発生することが
できる。本発明は、上述した実施形態に限定されること
なく、種々変形して実施可能である。

【００４１】

【発明の効果】本発明によれば、撮像面を変更するため
の操作性が超音波診断の場合と同等程度まで向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係る磁気共鳴映像装置
の構成を示す図。

【図２】図１のプローブの外形を示す図。

【図３】図１のプローブに装備される表面コイルの例を
示す図。

【図４】図１のプローブに装備される表面コイルの別の
例を示す図。

【図５】図１のプローブに装備される表面コイルのさら
に別の例を示す図。

【図６】図５の表面コイルと受信部の等価回路図。

【図７】図１のプローブの他の例の外観図。

【図８】図２のプローブの断面図。

【図９】図１のプローブを保持するスタンドを示す図。

【図１０】図１のプローブと選択可能な撮像面との位置
関係を示す図。

【図１１】図１の位置計測手段の一例を示す図。

【図１２】図１１の位置計測手段を使ってプローブの向
き及び位置を計測するときに用いられるパルスシーケン
スの一例を示す図。

【図１３】図１２のパルスシーケンスで得られるプロジ
ェクションデータの例を示す図。

【図１４】撮像用のパルスシーケンスの一例を示す図。

【図１５】第１実施形態のディスプレイとコンソールの
設置例を示す図。

【図１６】図２のプローブの変形例を示す外観図。

【図１７】第２実施形態に係るオプションユニットの構
成を示す図。

【図１８】第３実施形態に係るオプションユニットの構
成を示す図。

【図１９】図１８のプローブの向き及び位置を計測する
ために必要な構成例を示す図。

【図２０】図１８のプローブに装備される勾配磁場コイ
ルを示す図。

【図２１】図１８のプローブがＺ軸に対して傾斜されて
いる様子を示す図。

【符号の説明】

１…静磁場磁石、２…被検体、３…勾配磁場コイル、４…シーケンスコントローラ、５…駆動回路、６…寝台、７…送信部、８…高周波コイル、９…プローブ、１０…受信部、１１…データ収集部、１２…計算機、１３…コンソール、１４…画像ディスプレイ、１５…円形コイル、１６…８字型コイル、１７…８字型コイル、１８…８字型コイル、１９…円形コイル、２０…８字型コイル、２１…８字型コイル、２２…インダクタンス、２３…コンデンサ、２４…クロスダイオード、２５…インピーダンス整合部、２６…プリアンプ、２７…検波部、２８…フィルター、２７…ケーブル、３０…柄、３１…支柱、３２…支柱、３３…プローブ支持部、３４…プローブ、３５…ファントム、３６…信号検出用コイル、３８ａ…ディスプレイＡ、３８ｂ…ディスプレイＢ、３９ａ…コンソールＡ、３９ｂ…コンソールＢ、４０…フィルター、４１…カテーテル、５１…静磁場磁石、５２…被検体、５３…勾配磁場コイル、５４…シーケンスコントローラ、５５…駆動回路、５６…寝台、５７…送信部、５８…高周波コイル、５９…プローブ、６０…オプションユニット、６１…受信部、６２…データ収集部、６３…計算機、６４…コンソールＢ、６５…画像ディスプレイＢ、６６…受信部Ａ、６７…データ収集部Ａ、６８…計算機Ａ、８１…静磁場磁石、８２…被検体、８３…勾配磁場コイル、８４…シーケンスコントローラＡ、８５…駆動回路Ａ、８６…受信部Ａ、８７…送信部Ａ、８８…データ収集部Ａ、８９…計算機Ａ、９０…コンソールＡ、９１…ディスプレイＡ、９２…寝台、９３…オプションシステム、９４…プローブ、９５…シーケンスコントローラＢ、９６…駆動回路Ｂ、９７…送信部、９８…送受信切換回路、９９…受信部、１００…データ収集部、１０１…計算機、１０２…コンソールＢ、１０３…画像ディスプレイＢ、１０４…プローブヘッド、１０５…ファントム、１０６…信号検出用コイル、１０７…切換器、１０８…高周波コイル、１０９…勾配磁場コイルの電流経路、１１０…勾配磁場コイルの電流経路、１１１…勾配磁場コイルの電流経路、１１２…勾配磁場コイルの電流経路、１１３…勾配磁場コイルの電流経路、１１４…勾配磁場コイルの電流経路、１１５…プローブ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A61B 5/055

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】静磁場中の被検体に勾配磁場パルスと高
周波磁場パルスを印加することにより発生する磁気共鳴
信号を受信コイルを介して受信し、前記磁気共鳴信号に
基づいて磁気共鳴画像を生成する磁気共鳴映像装置にお
いて、前記受信コイルは、被検体に対して任意の向き及び位置
に配置可能なポータブルタイプのプローブに装備されて
おり、このプローブの向き及び位置に応じて前記磁気共
鳴画像を得る撮像面が変更されることを特徴とする磁気
共鳴映像装置。
【請求項２】静磁場中の被検体に勾配磁場パルスと高
周波磁場パルスを印加することにより発生する磁気共鳴
信号を受信コイルを介して受信し、前記受信した磁気共
鳴信号に基づいて磁気共鳴画像を生成する磁気共鳴映像
装置において、前記受信コイルは、被検体に対して任意の向き及び位置
に配置可能なポータブルタイプのプローブに装備されて
おり、このプローブに対して前記磁気共鳴画像を得る撮
像面が固定されていることを特徴とする磁気共鳴映像装
置。
【請求項３】被検体から発生する磁気共鳴信号を受信
するための受信コイルを装備していて、被検体に対して
任意の向き及び位置に配置可能なポータブルタイプのプ
ローブと、前記プローブに対して固定されている撮像面に関して磁
気共鳴画像を生成する手段とを具備することを特徴とす
る磁気共鳴ユニット。
【請求項４】静磁場中の被検体に勾配磁場パルスと高
周波磁場パルスを印加すると共にそれにより発生する磁
気共鳴信号を受信するための磁石ユニットが磁気シール
ドルーム内に設置され、前記磁石ユニットを駆動及び制
御する駆動制御ユニットと、前記磁気共鳴信号に基づい
て磁気共鳴画像を生成する計算機ユニットとが前記磁気
シールドルームに併設される操作室に設置されている磁
気共鳴映像装置において、前記磁石ユニットには前記磁気共鳴信号を受信するため
の受信コイルを装備していて、被検体に対して任意の向
き及び位置に配置可能なポータブルタイプのプローブが
含まれており、前記磁気シールドルーム内、又は前記操作室内であって
磁気シールドルームから見える場所に、前記磁気共鳴画
像を表示するディスプレイが設置され、前記磁気シール
ドルーム内、又は前記磁気シールドルームと前記操作室
との両方にコンソールが設置されていることを特徴とす
る磁気共鳴映像装置。
【請求項５】被検体に勾配磁場を印加するための複数
の勾配磁場コイルと、前記被検体から発生する磁気共鳴
信号を受信するための少なくとも１つの受信コイルとを
有し、静磁場中の被検体に対して任意の向き及び位置に
配置可能なポータブルタイプのプローブにおいて、前記複数の勾配磁場コイルは、前記プローブが被検体に
対してどのような向き及び位置に配置されても、前記静
磁場の向きに対して固定された直交３軸に関する勾配磁
場を発生できるように組まれていることを特徴とするプ
ローブ。