JP3597938B2 - Nuclear magnetic resonance inspection equipment - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は核磁気共鳴検査装置(以下、MRI装置という)に関し、特に、医師等がMRI装置内に設置した検査中の被検者に対して治療などの目的で検査部位に近づいて直接処理する行為が容易にできるMRI装置に関する。
【0002】
【従来技術】
MRI装置は核磁気共鳴(以下、NMRという)現象を利用して被検体である人体の内部組織の断層像や局所的な部位のNMRスペクトルを測定し、医学的な診断に役立つ情報を無侵襲的に得る検査装置である。
【0003】
このためMRI装置は、均一な磁界を発生する磁石と、この磁石が発生する磁界の磁場強度を変化させるための傾斜磁場を発生する傾斜磁場コイルと、被検体の目的部位の核スピンを共鳴励起するための高周波磁場発生コイル(RFコイル)と、目的部位で発生したNMR信号検出するための高周波コイルとを備えている。傾斜磁場コイルは、互いに直交する3軸(x,y,z)方向に傾斜磁場を発生する三つの傾斜磁場コイルから成り、高周波コイルと共に磁石のボア内に組み込まれている。被検体は患者テーブルに寝かせられた状態で、磁石の中心である測定空間に搬送される。その他には、種々のコイルを駆動する電源類、検出したNMR信号を増幅する受信回路、これらの回路ユニットの制御とNMR信号処理する計算機、オペレータの操作卓と検査結果表示のモニターディスプレイを備えている。
【0004】
ここで、MRI装置では計測される画像やスペクトルの歪みによる誤差が診断上障害とならないように、その用いる磁場の均一度は10ppm程度を必要としている。この均一度の静磁場を達成するため、ソレノイドコイルで構成される超電導磁石はその長さが内径の約2倍必要とするため、超電導磁石は狭く長い筒形となっている。そのうえ、前述の傾斜磁場コイルや高周波コイルが組み込まれているため、被検者はこの狭く長い超電導磁石内の検査空間に搬入され検査を受けることになる。
【0005】
これに対し、近年、医師などが検査中に同時に治療行為(IVR)を行いたいとの要求があることから、被検体の側方が開放された測定空間を提供するMRI装置(以下、開放型MRI装置という)が提案されている(特開平6−290939号)。
このようなMRI装置では、例えば1対の磁石を支柱を介して上下に配置するとともにこれら磁石に近接して特殊形状の傾斜磁場コイルを配置し、両磁石に挟まれた空間に患者テーブルを搬送するように構成されている。このMRI装置では、検査中でも測定空間に置かれた被検体に対し、開放された側方から医者などが接近して治療行為を行うことができ、治療行為を逐次画像で確認することができる。
【0006】
ところでNMR信号検出用のRFコイルは、NMR信号のS/N比を向上して良好な検査結果を得るため、できるだけ検査部位に近接して装着されるのが一般的である。これはコイルに誘導される起電力はコイルと核スピンの結合が密(距離が狭いほど)であるほど強いことによる。例えば、頭部の検査では内径28cm長さ30cmの円筒形状のRFコイルを装着したまま検査を受けることになる。この種の技術に関しては特公平5―25492号公報がある。
【0007】
このようなRFコイルは、通常患者テーブルを測定空間に搬送する前に、被検体の目的部位にRFコイルを装着した上で、患者テーブルを移動し、被検体を測定空間である磁石の中心に搬送する。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来のMRI装置では次の問題がある。
【0009】
まず検出用高周波コイルを装着したまま狭い磁石空間内に送り込まれる時は、被検者に非常な圧迫感を与えるので、小児や閉所恐怖症の患者検査ができない。次に、検査中に被検者の様態を観察することが困難なので重症の患者の検査が難しい。更に、検査と同時に手当を行う必要がある救急患者のMRI検査が不可能である。
【0010】
更に、医師などが検査中に同時に治療行為を行いたいとの要求があっても、磁石内に配設されている被検者に近づくことができないばかりか、検出用の高周波コイルが検査部位に装着されているので、一度磁石の外に被検者を出してからでないと種々の処置が出来ない。これでは治療行為を逐次画像で確認することができない。あるいは、処置の前後の画像の変化から診断を行う必要がある検査においては、処置のため被検者を移動させるために検査部位が動いてしまう。このため、計算機上での画像間演算などの処理が出来なくなる問題や、演算の精度が低下する問題があった。
【0011】
これに対し、開放型MRI装置では上記問題の多くは解決され、特に検出用RFコイルとして表面コイルを用いた場合には、開放されている側方から被検体に接近できるので、そこで表面コイルの装着や取外しも可能である。しかし円筒状のコイルなどでは、装着したRFコイルを外して再度装着しなおすことは、開放と言っても限られた空間での作業になるため作業性が悪く、また被検者をコイルの装着・脱着のために検査部位が動いてしまうという問題があった。
【0012】
そこで本発明の目的は、被検体を測定空間にセットした後に、被検体の移動を伴うことなく容易にRFコイルの装着・脱着が可能であるMRI装置を提供することを目的とする。また本発明は、検査部位付近に医師などが位置することができ、被検者を移動することなく、被検者の必要に応じた治療器具を使用した治療を検査と同時あるいは検査中に施行できるMRI装置を提供することである。
【0013】
本発明の他の目的は、被検者に出来る限り圧迫感を与えないことや、看護婦等との会話が可能な開放的な状態にて検査準備ができ、被検者を磁石内の所定の位置に配設した後に少なくとも検出用高周波コイルの一部分を装着できる様にすることである。
【0014】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明のMRI装置は、被検体を配置する空間に静磁場、傾斜磁場及び高周波磁場をそれぞれ発生する磁場発生手段と、空間内に被検体を搬送する手段と、被検体の目的部位で発生するNMR信号を検出する手段と、核磁気共鳴信号を信号処理し、表示する手段とを備えたMRI装置において、磁場発生手段は、被検体の周囲に開放された空間を形成する構造を有し、更に検出手段を空間内に移動し、空間内で被検体の目的部位に装着・脱着する手段とを備えたものである。検出手段は、被検体の目的部位の核スピンを共鳴励起する高周波磁場を発生する磁場発生手段を兼ねていてもよい。この場合、被検体の周囲に開放された空間を形成する構造を有する磁場発生手段は、高周波磁場を発生する手段を含んでもよく、また含まなくてもよい。
【0015】
検出手段は、2以上の部分に分割可能なものとすることができ、この場合、検出手段を装着・脱着する手段は、検出手段の分割された一部を移動し、装着・脱着する。
【0016】
本発明の1つの態様において、前記装着・脱着する手段は、検出手段の全部又は一部を被検体の体軸方向に沿って移動する手段を含む。また本発明の別な態様では、検出手段は1ないし複数の表面コイルから成り、装着・脱着する手段は、この表面コイルを被検体の側方から被検体の目的部位に装着・脱着する。更に異なる態様において、前記装着・脱着する手段は、前記検出手段の一部を前記被検体の体軸方向と実質的に直交する方向に沿って移動する手段を含む。
【0017】
また本発明のMRI装置は、被検体を配置する空間に静磁場、傾斜磁場及び高周波磁場をそれぞれ発生する磁場発生手段と、空間内に前記被検体を搬送する手段と、被検体の目的部位で発生するNMR信号を検出する手段と、NMR信号を信号処理し、表示する手段とを備え、磁場発生手段は、被検体の周囲に開放された空間を形成する構造を有し、検出手段は、2以上の部分に分割可能であり、その一部は搬送手段に固定され、他の一部は前記一部と係合する係合部を備え、前記空間内で被検体の目的部位に装着・脱着可能に構成されているものである。
【0018】
このようなMRI装置において、被検体の検査部位は、搬送する手段(例えば患者テーブル)の動作によって磁石の中心に配置される。被検者を所定の位置に配設した後に、操作者は検査部位と検査目的に最も適した検出手段である高周波コイルを選択して、検査部位に装着する。この際、検出手段が円筒状の高周波コイルか表面コイルか或いは分割されたコイルかによって検出手段を移動する機構は異なり、被検体の体軸方向或いは体軸と直交する方向に沿って移動して検出手段を装着する。
【0019】
装着後は通常の検査と同様に、検査目的の撮影シーケンスを起動することで、傾斜磁場、高周波磁場の印加とNMR信号の計測が定められたタイミングで行われる。NMR信号は計算機によって処理が行われ、検査部位の画像やスペクトルが求められ、モニターに表示される。
【0020】
次に検査結果に応じて、あるいは予め予定されていた処理を行うため、検出手段を検査部位から取り外す。この場合には、前述の機構により、被検者の検査部位を移動することなく検出用の高周波コイルが外せる。必要な処理を施行後、再び、検出用の高周波コイルを検査部位に取り付けて、画像により処置の内容を確認するため撮影を行う。
【0021】
【実施例】
以下、本発明の好適な実施例を図面により説明する。
【0022】
図2は本発明が適用されるMRI装置の全体の構成を示す鳥かん図である。このMRI装置は、磁石102と患者テーブル103とを備え、磁石102内には傾斜磁場を発生する傾斜磁場コイル105と高周波磁場を発生する照射用の高周波コイル106が組み込まれている。磁石102は、一対の永久磁石を上下に対向配置して左右の支柱で支持した形状を有し、患者テーブル103が設けられる前面が広く開放され、更に後方にも開口を有する開放型の構造を有し、この磁石102内に組込まれる傾斜磁場コイル105及び照射用の高周波コイル106も、磁石102の構造に合せた上下一対の板状で構成されている。磁石102の中心の磁場強度は0.3テスラで、直径40cmの球空間で5ppmの均一度が達成されている。傾斜磁場コイル105は互いに直交する三軸方向に勾配磁界を発生できる。照射用高周波コイル106と検出用高周波コイルは12.6MHz共振特性が持たされている。この値は0.3テスラの磁場強度で水素原子核が共鳴する周波数に一致している。
【0023】
患者テーブル103は、その上を移動可能な天板104が備えられ、被検者101は天板104の上に仰向けの状態で寝かせられ、磁石102内部に搬送される。
【0024】
NMR信号を検出するための検出用高周波コイル202(以下、検出コイルという)は、図3に示すように検査目的に適したものが磁石内の空間に設置されており、後述する機構によって、磁石の中心位置に配設された被検者の検査部位に装着され、また取り外しされる。
【0025】
この検出コイルの装着・脱着や患者テーブル103と天板104の動作の制御は、磁石102の外面に配置された操作パネル107によって行われる。尚、操作パネル107は図では2か所のみ示されているが、図1に示す装置では3か所配置される。これら操作パネル107によって、被検者101の前後左右の任意の位置から検査技師、看護婦や医師(図には記載してない)が患者テーブルや天板の動きを制御することができる。
【0026】
これら磁場発生装置102(105、106)及び患者テーブル103は電磁波雑音がNMR信号に混入するのを防止するため電波遮蔽壁108に囲まれた部屋に設置されており、傾斜磁場コイル105に接続する傾斜磁場電源、照射用の高周波コイル106に接続する高周波電源及び検出コイルに接続する受信回路113は電波遮蔽壁108外に設置されている。これらの電源や受信回路の動作を制御するシーケンサ112と伴に筐体109に納められている。
【0027】
また電波遮蔽壁108外には、シーケンサ112を制御するとともに、受信回路113で増幅されたNMR信号を入力する計算機111が設けられ、計算機111はシーケンサー112を制御すると共に受信回路113で増幅されたNMR信号を診断に適した画像やスペクトルに変換する演算処理を行い、その結果をモニター114に表示する。計算機111は操作卓110内に納められており、オペレータ(検査技師や医師)は操作卓110上の釦操作により目的の検査に合った撮影シーケンスを起動する。尚、撮影シーケンスの起動は、前述した磁石102に組み込まれた操作パネル107内の釦操作によっても行うことができる。
【0028】
次に、磁石内に設置された検出コイル202の移動機構について説明する。
【0029】
図1は、本発明の1実施例として円筒状の検出コイル202を用いた場合を示す図であり、(a)は被検者101の側面から見た図、(b)は被検者101の頭部側から見た図である。このMRI装置では、磁石102の患者テーブル103と反対側に、検出コイル202を患者テーブルの天板104と同じレベルで水平に移動するためのガイド303及び台座306が設けられる。ガイド303には、台座306及び磁石102の表面を移動できるように複数のローラ305が組み込まれている。ガイド303は、天板104の移動と連動して自動的に移動する構成としてもよく、また別個に手動で移動させるようにしてもよい。
【0030】
これによりガイド303を逆方向から進入した天板104と連結させ、或いは天板104から離れる方向(後方)へ退避させることができる。この際、台座306はガイド303の後方への移動範囲を延長する。またガイド303の上面には検出コイル202がスライドするための二本の溝304が設けられており、この溝304に円筒検出コイル202の下端が嵌合している。
【0031】
一方、患者テーブルの天板104には、被検者101を寝かせるためのマット308が敷設されるとともに、被検者101の頭を載せるための頭受け301が固定されている。この頭受け301の下部には、検出コイル202が挿入されるための隙間が形成されるとともに、ガイド303上面と同様に検出コイル202がスライドするための二本の溝が設けられている。これによりガイド303の溝304に案内されてスライドした検出コイル202は、そのまま天板104の溝に案内されてスライドすることができる。また天板104とガイド303には、互いに結合するための手段として、それぞれ先端に鍵ホック307が設けられている。尚、このような結合手段は本発明に必須のものではないが、これにより天板104とガイド303との連結を確実にして作業性を高めることができる。結合手段としては鍵ホック307に限らず、任意の機械的に連結する手段を採用することができる。
【0032】
次にこのような構成のMRI装置を用いて検査と処置を行う場合のフローを説明する。図4は検査と処置の進行過程の1例のフローチャートを示す図で、まず被検者101を、頭部が頭受け301に載るように天板104上に仰向けに載せて(1101)、操作パネル107の操作により天板104をスライドさせて、被検者101の検査部位、図示する例では頭部が磁石102の中心302に位置するまで搬送する(1102)。この操作により、或いは別の操作により検出コイルのガイド303も磁石中心側へ移動し、被検者101の検査部位が磁石102のほぼ中心点302に移動した段階で、天板104の先端とガイド303先端の鍵ホック307が係合し、両者は一体となって移動可能な状態となる。
【0033】
この状態で、ガイド303上の検出コイル202を溝304に沿ってスライドさせて、検査部位(頭部)に装着する(1103)。このように被検者を天板104に載せられた状態から全く動かすことなく高周波コイル202を装着することができる。ここで検査の目的に適した検査モードを起動し、MRI検査を行う(1104)。次に処置を施すために検査部位から検出コイル202を外し(1105)、処置を行う(1106)。この場合には検出コイル202を溝304に沿って後方に移動させる。この時も、被検者を動かすことなく高周波コイル202を外すことができる。次に再び検出コイル202を溝304に沿って検査部位側に移動し、装着し(1107)、処置の結果を確認するのに適した検査モードで検査が進められる(1108)。このMRI検査では被検者を移動することがないので過程(1104)の検査結果と比較する場合、高い精度で比較することができる。この検査の結果、追加の処置が必要であれば(1109)、再びフロー(1105)〜(1108)を繰り返す。追加の処置が必要でない場合には、検査部位より検出コイルを外して(1110)、天板104をスライドさせて患者テーブル103に戻し、さらに患者テーブルを退避させて一連の検査工程が終了する。
【0034】
このように本実施例の検出コイルは、図3に示すように被検者101の頭部(検査部位)が磁石の中心まで搬入された状態で医師201が被検者の様態を確認しながら検出用の高周波コイル202を検査部位に装着でき、また最初の検査が終了し、医師201が検査結果を確認して治療処理を行うため被検者の頭部から検出用の高周波コイルを脱着することができる。従って被検者に与える不安感を最小限とすることができる。しかもこの場合装着と脱着が被験者の頭部を動かすことなくできるので、処理後、再び検出コイルを装着して同じ条件で検査を継続できる。
【0035】
尚、以上の実施例では高周波コイルは検出用コイルであるとして説明したが、この高周波コイルは高周波磁場発生用と兼用のコイルであってもよいことは言うまでもない。
【0036】
次に本発明の他の実施例として、肩関節部位を検査する場合の検出コイルのスライド機構の詳細を示す。図5はこのような実施例を示すもので、検出コイル401として、肩関節の断層像を得るに最適な表面コイルを3個を組み合わせたフェーズドアレーコイルを採用したものである。このようなフェーズドアレーコイル401を被検者101の側方(体軸と直交する方向)から被検者101の肩関節部位に装着するために、天板104にガイド402が配置されている。ガイド402の下部にはローラが埋め込まれており、ガイド402を天板104の側面に接近或いは離反する方向に移動可能にする。尚、磁石102の側方には、図1の実施例と同様にガイド402の移動範囲を確保するための台座306が取付けられる。またガイド402の上面には、フェーズドアレーコイル401を案内する溝404がガイド402の移動方向と同じ方向に沿って形成されている。
【0037】
一方、天板104は、被検者101の体軸方向のみならず左右方向にも移動可能で、これにより被検者101の検査部位である肩を磁石102の中心に位置させることができる。天板104の上には、上下方向の位置合わせのためにマット405が敷設されており、マット405の一部には検出用の高周波コイルが組み込められるスペース406が設けられている。更に天板104の側面にはガイド402の先端が係合するためのスライドレール403が形成されている。
【0038】
このような構成のMRI装置においても、天板104の移動過程は前述の頭部の検査の場合と同様に、検査技師や医師や看護婦が磁石側面の操作パネル107を操作して行う。次に、ガイド402を移動させて、その先端を天板の右側面のスライドレール403に係合させて取付ける。その後、フェーズドアレーコイル401をガイド402の溝404に沿って移動し、検査部位に装着する。このとき、フェーズドアレーコイル401の下端が、天板104と肩との間のスペース406に入り込み、検査部位に近接してコイル401を装着できる。同様に、フェーズドアレーコイル401を退避方向(図中、右方向)に移動させて脱着することができる。尚、図示する実施例では被検者101の右側に検出コイルを装着する場合について説明したが、左側についても全く同様に実施できる。
【0039】
本実施例でも、図1の実施例と同様に、被検体101の検査部位を磁石102の中心に搬入する検査の初期段階では、検出コイルや検査に伴う付属装置で被検者を拘束することがなく、また開放的な磁場発生装置により被検者の顔を見ながらや、声を掛けながら搬入操作を行うことができる。更に、図4のフローに示すように検査―処理―検査の手順で行われる場合には、被検者を磁石内に配置したままで行うことができる。また、処置にあたって邪魔となる検出用の高周波コイルを外す時も被検者を移動させることなく行うことができる。被検者を動かす必要がないので、複数の介護者を必要とせず狭い磁石内で必要な処置や装置の操作が行える。更には、検出コイルの位置再現性を確実にするためのガイドレールがあるので、短時間にかつ容易に操作することができる。また、検査部位の肩関節を移動させることがないので、処理の前後の検査データの位置再現性が高められ、検査データの間の演算処理においても高い精度で行うことができる。
【0040】
以上説明した実施例では、検出コイルの全体を測定空間内で被検者101に装脱着する場合を示したが、本発明は検出コイルの一部を測定空間内で装脱着する構成とすることも可能である。以下そのような実施例を説明する。
【0041】
図6(a)及び(b)は、いずれも頭部検出用の高周波コイルであり、基底部分501と、大きな開放部分を含む上部カバー部分502の二つの部分に分割されている。基底部分501は天板104の上に設置され、被検者の頭部を載せる頭受け505を兼ねている。基底部分501と上部カバー部分502は、蝶番503を中心に上部カバー部分502が開閉可能な構造となっており、ネジ504を緩めることによって、上部カバー部分を基底部分より取り外すことができる。
【0042】
図6(a)に示す検出コイルは、更に上部カバー部分502を閉じたときに基底部分501と電気的に接続される接点部506が設けられており、これにより、上部カバー部分502に組み込まれている上半分コイルと基底部分501に組み込まれた下半分コイルが接続され一つのほぼ円筒形の高周波コイルとなる。すなわち、被検者の頭部から均等な距離を置いて取り囲む高周波コイルが実現することで、高効率でかつ均一なNMR信号を検出できる。
【0043】
一方、図6(b)に示す検出コイルは、上部カバー部分502の上半分コイルと基底部分501の下半分コイルとの接続は蝶番部分のみで行われるように構成されている。この場合、回路構成としては、上半分コイルと下半分コイルが空間を介して電磁気的に結合する構成をとっている。この構成により、より開放的な高周波コイルを実現することができる。
【0044】
次にこのような構成のMRI装置を用いて検査と処置を行う場合のフローを図7に示すフローチャート図を参照して説明する。まず図6(b)に示す検出コイルを用いた場合には上部カバー部502を開状態にして、被検者の頭部が基底部分501を兼ねた頭受けに載るように患者テーブル103の天板104上に配置する(1201)。次いで天板104を移動させて検査部位である頭部が磁石102の中心点に位置するように搬送し(1202)、検査部位が磁石の中心点に位置した状態で、上部カバー部502を閉じ、上半分コイルと下半分コイルとをネジ止めする。図6(a)の検出コイルであれば、ここで上部カバー502を基底部分501の接点部506に接続し、更にネジ504で止めする。これにより、被検者を動かすことなく検出コイル202を装着することができる(1203)。ここで検査の目的に適した検査モードを起動する(1204)。検査モードを動かし、検査結果を観察しながら処置を行う。この場合に検出コイルは開放された形状を有しているので、処置を比較的容易に行うことができる。検査及び処置の終了後、高周波コイル202を外し(1205)、被検者を磁石の外に搬出する(1206)。以上で検査と処置の工程が終了する。
【0045】
このように本実施例によれば、被検者を磁石の中心に搬入するときは上部カバー部分を開けたまま行うことにより、被検者に与える圧迫感を少なくする。また、緊張感を和らげるための会話ができることは前述の実施例と同じである。更に、検査の中間に処理を必要とする場合、上部カバー部分を開くことや、上部カバー部分を取り外すことで、必要な処置ができるようになる。また開放的な構造なので、処置の内容によっては、上カバー部分を取り付けたまま処置が可能になる。
【0046】
特に図6(b)に示す実施例では、被検者に与える圧迫感をとり一層緩和できる。上部カバー部分の開閉や取り外しが簡便にできるので、検査途中の処置が容易に行える。
【0047】
図8(a)及び(b)は、図6と同様に二分割された検出コイルを用いた実施例として、胴部検出用の高周波コイルを用いた例を示している。図8に示す検出コイルも、図6の検出コイルと同様に基底部分701と上部カバー部分702の二つの部分に分割されている。上部カバー部分702は、その両端が基底部分701の両端に設けられた挿入部分に係合する。これら係合部分はネジ605を締めることにより固定でき、またネジを弛めることにより係合を外すことができる。また挿入部分は、上部カバー部分702を体軸方向(矢印706に示す方向)に例えば約10cm程度スライドができる構造になっている。これにより、被検者を天板に載せる際の位置合せを厳密に行わなくても、所望の検査部位と検出コイルの位置を合せることができる。
【0048】
また図8(a)の検出コイルでは、上部カバー部分702はコイル導体が組み込まれている所以外は大きな開口704が設けられており、これにより上部カバー部分を被検者に装着したままで必要な処置を施すことができる。
【0049】
一方、図8(b)に示す検出コイルは、上部カバー部分801が伸縮できるフレキシブルな構造となっている点で同図(a)に示す検出コイルと異なる。フレキシブルな構造を実現するためには、例えば同図(b)に2点鎖線で示すようにコイル導体を覆うFRP等のプラスチックを蛇腹状に構成し、この蛇腹状のプラスチックにコイル導体のパターンを形成することができる。このようにフレキシブルな構造とすることにより、被検者の体型に合わせる自由度が得られ、検査中に施行する治療用器具を組み込んだ状態でも検出コイルを装着できる。
【0050】
これらの検出コイルは、検査に際し基底部分701は天板104の上に配置され、前後を基底部分と厚さが等しいマット707が置かれる。被検者は、その腰部が基底部分の上にくるように天板104の上に配置された状態で、天板をスライドさせて磁石内の空間に搬送される。その後、被検者の検査部分(腰部)が載っている基底部分701に上部カバー部分702(801)を取り付ける。上部カバー部分702(801)に組み込まれているコイルと基底部分701に組み込まれているコイルは、両側にある挿入部分703で接続され、その結果被検者の胴部を取り囲む高周波コイルが実現される。
【0051】
本実施例によれば、図6の頭部検査の場合と同じように胴部においても、上部カバー部分の取り外しが簡便にできるので、検査途中の処置が容易に行える。また図8(a)に示す検出コイルは、開放的な構造なので、処置の内容によっては、上カバー部分を取り付けたまま処置が可能になる。
【0052】
以上説明した図5〜図7の実施例は、分割された高周波コイルの着脱をネジ等により手動で行うものであったが、着脱のための機構はこれら実施例に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で任意に変更できる。また上記実施例では分割された高周波コイルの部分を移動させる機構を有しないものを説明したが、このような機構を備えることもできる。
【0053】
次に高周波コイルの一部分を移動させる機構を備えたMRI装置の実施例について説明する。図9は上下に二分割された頭部検査用の高周波コイルを用いた実施例を示す図で、(a)は被検者の頭部側から見た図、(b)は被検者の側面から見た図である。
【0054】
図9のMRI装置では、下側の検出コイル901は、図6の検出コイルと同様に天板に固定され、被検者の頭受けを兼ねている。一方、上側の検出コイル902は移動手段であるリンク機構に支持されている。即ち、上側の検出コイル902は4つのリンクから構成される菱形パンタグラフ機構903の下端連結部903aに支持されている。このパンタグラフ機構903の上端連結部903bは上側の磁石102に固定されている。パンタグラフ機構903には、下端連結部903aに支持された上側検出コイル902の垂直移動を案内するためのスライド機構904が備えられている。
【0055】
また下側のリンクにはパンタグラフ機構903を伸縮させる手段として非磁性金属のワイヤーケーブル905の一端が接続されている。このワイヤケーブル905の他端は、オペレータによって操作されるハンドル906に接続されている。
【0056】
このような構成においてオペレータがハンドル906を引上げる(図中、矢印方向に回動させる)と、ワイヤーケーブル905の芯線が伸びてパンタグラフ機構903の下側リンクを押しさげる結果、パンタグラフ機構の菱形が縦長に変形して下端連結部903aに支持された上側の検出コイル902は下降し、下側の検出コイル901に接続され、被検者に装着される。これにより上側コイルと下側コイルとが一体の高周波コイルとして機能するようになる。また逆にこの状態からハンドル906を引下げると、パンタグラフ機構903によって上側の検出コイル902は上昇し、被検者から離れ、上方の退避位置まで移動する。
【0057】
この実施例でも、被検者101の頭を下側の検出コイル901である頭受けに置き、磁石102の中心に位置するように患者テーブルの天板303と共に送り込む。検査部位の頭部が所定の位置に配設された後、簡単なハンドルの操作で上側コイルを下降或いは上昇させて高周波コイルの着脱を行うことができる。従って処置と検査が頻繁に行われる場合など、全体の検査時間を大幅に短縮できる。
【0058】
尚、本実施例において上側の検出コイルを上下移動させる手段としてリンクから構成されるパンタグラフ機構とワイヤケーブルとの組合せを採用した例を説明したが、上下移動させる手段としてはその他油圧シリンダやエアシリンダ等磁場に影響を与えない機構であれば公知の機構を採用することができる。
【0059】
また頭部検査用の検出コイルについて説明したが、図9に示す構成は胴部や全身検査用の検出コイル或いは高周波磁場発生を兼ねた検出コイルであっても適用できる。
【0060】
【発明の効果】
以上説明したように本発明のMRI装置は被検者を磁石内の所定の位置に配設した後に検出用高周波コイル或いはその一部を装着できる機構を備えたことにより、被検者の搬入時には検出用高周波コイルを装着することなく搬入でき、被検者に与える圧迫感を最小限とすることができ、看護婦等との会話が可能な開放的な状態で検査準備ができる。また搬入後、被検者を移動することなく、MRI検査、処置を繰り返し行うことができ、医師などが検査部位に接近して適切な処置を行うことができる。更に被検者を移動させることなくMRI検査、処置を繰り返すことができるので、2以上のMRI検査を比較する際に高精度の比較を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるMRI装置の一実施例を示す図で、(a)は被検者の側面から見た図、(b)は頭部から見た図を示す。
【図2】本発明が適用される開放型のMRI装置の全体斜視図。
【図3】図2のMRI装置の側面図。
【図4】本発明によるMRI装置の操作フローの一例を示す図。
【図5】本発明によるMRI装置の他の実施例を示す図。
【図6】本発明の他の実施例を示す図で、(a)及び(b)はそれぞれ異なる型の頭部検出用の高周波コイルを示す図。
【図7】本発明によるMRI装置の操作フローの他の一例を示す図。
【図8】本発明の他の実施例を示す図で、(a)及び(b)はそれぞれ異なる型の胴部検出用の高周波コイルを示す図。
【図9】本発明の他の実施例を示す図で、(a)は被検者の頭部から見た図、(b)は被検者の側面から見た図。
【符号の説明】
101……被検者
102……磁石(磁場発生手段)
103……患者テーブル(搬送手段)
104……天板
105……傾斜磁場コイル(磁場発生手段)
106……照射用の高周波コイル
202……頭部検出用の高周波コイル(検出手段)
203……ガイド(装着・脱着する手段)
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a nuclear magnetic resonance examination apparatus (hereinafter, referred to as an MRI apparatus). The present invention relates to an MRI apparatus capable of easily performing an action.
[0002]
[Prior art]
An MRI device uses a nuclear magnetic resonance (hereinafter referred to as NMR) phenomenon to measure a tomographic image of an internal tissue of a human body as a subject or an NMR spectrum of a local site, and non-invasively provides information useful for medical diagnosis. It is an inspection device that can be obtained.
[0003]
For this reason, the MRI apparatus includes a magnet for generating a uniform magnetic field, a gradient coil for generating a gradient magnetic field for changing the magnetic field strength of the magnetic field generated by the magnet, and resonance excitation of nuclear spin at a target portion of the subject. And a high-frequency coil for detecting an NMR signal generated at a target site. The gradient magnetic field coil includes three gradient magnetic field coils that generate gradient magnetic fields in three axes (x, y, z) directions orthogonal to each other, and is incorporated in the bore of the magnet together with the high-frequency coil. The subject is transported to the measurement space, which is the center of the magnet, while lying on the patient table. In addition, it is equipped with a power supply for driving various coils, a receiving circuit for amplifying the detected NMR signal, a computer for controlling these circuit units and processing the NMR signal, an operator console and a monitor display for displaying the inspection results. I have.
[0004]
Here, in the MRI apparatus, the uniformity of the magnetic field to be used needs to be about 10 ppm so that errors due to distortion of the measured image or spectrum do not interfere with diagnosis. In order to achieve a static magnetic field of this uniformity, a superconducting magnet composed of a solenoid coil needs to have a length approximately twice as long as the inner diameter, so that the superconducting magnet has a narrow and long cylindrical shape. In addition, since the above-mentioned gradient magnetic field coil and high-frequency coil are incorporated, the subject is carried into the narrow and long inspection space in the superconducting magnet and is inspected.
[0005]
On the other hand, in recent years, there has been a demand that a doctor or the like wants to simultaneously perform a therapeutic action (IVR) during an examination. An MRI apparatus has been proposed (Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-290939).
In such an MRI apparatus, for example, a pair of magnets are arranged vertically via a column, and a specially shaped gradient magnetic field coil is arranged close to these magnets, and the patient table is transported to a space sandwiched between both magnets. It is configured to With this MRI apparatus, a doctor or the like can approach a subject placed in the measurement space from an open side even during an examination to perform a treatment, and the treatment can be sequentially confirmed by an image.
[0006]
Incidentally, an RF coil for detecting an NMR signal is generally mounted as close as possible to an inspection site in order to improve the S / N ratio of the NMR signal and obtain a good inspection result. This is because the electromotive force induced in the coil is stronger as the coupling between the coil and the nuclear spin is denser (the shorter the distance). For example, in the inspection of the head, an inspection is performed while the cylindrical RF coil having an inner diameter of 28 cm and a length of 30 cm is mounted. Japanese Patent Publication No. 5-25492 discloses this type of technology.
[0007]
Such an RF coil usually moves the patient table after attaching the RF coil to the target portion of the subject before transporting the patient table to the measurement space, and moves the subject to the center of the magnet which is the measurement space. Transport.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
Such a conventional MRI apparatus has the following problem.
[0009]
First, when sent into a narrow magnet space with the detection high-frequency coil attached, the subject is given a great feeling of oppression, so that examination of children and claustrophobia patients cannot be performed. Secondly, it is difficult to observe the state of the subject during the examination, so that examination of a severe patient is difficult. Furthermore, MRI examinations of emergency patients who need to be treated at the same time as examinations are not possible.
[0010]
Furthermore, even if a doctor or the like wants to perform a treatment at the same time during the examination, the doctor cannot access the subject arranged in the magnet, and a high-frequency coil for detection is placed on the examination site. Since it is mounted, various treatments cannot be performed unless the subject is once taken out of the magnet. In this case, it is not possible to sequentially confirm the treatment by using images. Alternatively, in an examination in which a diagnosis needs to be made based on a change in an image before and after the treatment, the examination part moves to move the subject for the treatment. For this reason, there has been a problem that a process such as a calculation between images cannot be performed on a computer, and a problem that the accuracy of the calculation has been reduced.
[0011]
In contrast, an open MRI apparatus solves many of the above problems. Particularly, when a surface coil is used as the detection RF coil, the subject can be approached from the open side, and the surface coil is Installation and removal are also possible. However, in the case of a cylindrical coil, removing the mounted RF coil and re-mounting it is a work in a limited space even if it is open, so the workability is poor, and the subject is required to mount the coil. -There was a problem that the inspection site moved due to attachment and detachment.
[0012]
Therefore, an object of the present invention is to provide an MRI apparatus capable of easily attaching and detaching an RF coil without moving the subject after setting the subject in the measurement space. In addition, the present invention enables a doctor or the like to be located near the examination site, and performs treatment using a treatment instrument as needed for the subject at the same time as or during the examination without moving the subject. It is to provide an MRI apparatus which can be used.
[0013]
Another object of the present invention is to provide a test as little as possible to the subject and to prepare for the test in an open state in which a conversation with a nurse or the like can be made. At least a part of the high-frequency coil for detection can be mounted after being arranged at the position.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
To achieve the above object, the MRI apparatus of the present invention comprises a magnetic field generating means for generating a static magnetic field, a gradient magnetic field, and a high-frequency magnetic field in a space where a subject is placed, a means for transporting the subject into the space, In an MRI apparatus including a unit for detecting an NMR signal generated at a target site and a unit for processing and displaying a nuclear magnetic resonance signal, the magnetic field generating unit forms an open space around the subject. And a means for moving the detection means into the space and attaching / detaching to / from the target portion of the subject in the space. The detecting means may also serve as a magnetic field generating means for generating a high-frequency magnetic field that resonates and excites a nuclear spin at a target site of the subject. In this case, the magnetic field generating means having a structure forming an open space around the subject may or may not include a means for generating a high-frequency magnetic field.
[0015]
The detecting means can be divided into two or more parts. In this case, the means for mounting / removing the detecting means moves and separates the part of the detecting means.
[0016]
In one aspect of the present invention, the attaching / detaching means includes a means for moving all or a part of the detecting means along the body axis direction of the subject. In another aspect of the present invention, the detecting means includes one or a plurality of surface coils, and the attaching / detaching means attaches / detaches the surface coil to / from a target portion of the subject from the side of the subject. In still another aspect, the attaching / detaching means includes a means for moving a part of the detecting means along a direction substantially orthogonal to the body axis direction of the subject.
[0017]
Further, the MRI apparatus of the present invention is a magnetic field generating means for generating a static magnetic field, a gradient magnetic field, and a high-frequency magnetic field in a space in which a subject is arranged, a means for transporting the subject in a space, and a target portion of the subject. Means for detecting the generated NMR signal, signal processing of the NMR signal, comprising means for displaying, the magnetic field generating means has a structure to form an open space around the subject, the detecting means, It can be divided into two or more parts, one part of which is fixed to the transporting means, and the other part of which is provided with an engaging part which engages with the part, and is attached to a target part of the subject in the space. It is configured to be detachable.
[0018]
In such an MRI apparatus, the examination site of the subject is arranged at the center of the magnet by the operation of the conveying means (for example, the patient table). After arranging the subject at a predetermined position, the operator selects a test site and a high-frequency coil, which is a detection means most suitable for the purpose of the test, and mounts it on the test site. At this time, the mechanism for moving the detecting means differs depending on whether the detecting means is a cylindrical high-frequency coil, a surface coil, or a divided coil, and moves along a body axis direction of the subject or a direction orthogonal to the body axis. Attach detection means.
[0019]
After the mounting, as in the case of the normal inspection, by activating the imaging sequence for the purpose of the inspection, the application of the gradient magnetic field and the high-frequency magnetic field and the measurement of the NMR signal are performed at a predetermined timing. The NMR signal is processed by a computer, an image or a spectrum of the inspection site is obtained, and displayed on a monitor.
[0020]
Next, the detecting means is removed from the inspection site in accordance with the inspection result or in order to perform a predetermined process. In this case, the high-frequency coil for detection can be removed by the above-described mechanism without moving the inspection site of the subject. After performing the necessary processing, a high-frequency coil for detection is attached to the inspection site again, and imaging is performed to confirm the contents of the treatment with an image.
[0021]
【Example】
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0022]
FIG. 2 is a bird's-eye view showing the entire configuration of the MRI apparatus to which the present invention is applied. This MRI apparatus includes a magnet 102 and a patient table 103, and incorporates a gradient coil 105 for generating a gradient magnetic field and a high-frequency coil 106 for irradiation for generating a high-frequency magnetic field in the magnet 102. The magnet 102 has a shape in which a pair of permanent magnets are vertically opposed to each other and supported by left and right columns, and the front surface on which the patient table 103 is provided is widely opened, and an open type structure having an opening further behind. The gradient magnetic field coil 105 and the high-frequency coil 106 for irradiation incorporated in the magnet 102 are also formed in a pair of upper and lower plates that match the structure of the magnet 102. The magnetic field intensity at the center of the magnet 102 is 0.3 Tesla, and a uniformity of 5 ppm is achieved in a spherical space having a diameter of 40 cm. The gradient magnetic field coil 105 can generate a gradient magnetic field in three axes orthogonal to each other. The irradiation high-frequency coil 106 and the detection high-frequency coil have a 12.6 MHz resonance characteristic. This value corresponds to the frequency at which hydrogen nuclei resonate at a magnetic field strength of 0.3 Tesla.
[0023]
The patient table 103 is provided with a top plate 104 that can move thereon, and the subject 101 is laid on the top plate 104 in a state of lying on his / her back, and is transported inside the magnet 102.
[0024]
As shown in FIG. 3, a detection high-frequency coil 202 (hereinafter, referred to as a detection coil) for detecting an NMR signal is provided in a space in a magnet suitable for an inspection purpose. Is attached to and removed from the subject's examination site disposed at the center position of the subject.
[0025]
The mounting / removal of the detection coil and the control of the operation of the patient table 103 and the top plate 104 are performed by the operation panel 107 arranged on the outer surface of the magnet 102. Although only two operation panels 107 are shown in the drawing, three operation panels are arranged in the apparatus shown in FIG. With these operation panels 107, a laboratory technician, a nurse, or a doctor (not shown) can control the movement of the patient table or the tabletop from any position in the front, rear, left, and right of the subject 101.
[0026]
The magnetic field generators 102 (105, 106) and the patient table 103 are installed in a room surrounded by a radio wave shielding wall 108 to prevent electromagnetic noise from being mixed into the NMR signal, and are connected to the gradient magnetic field coil 105. A gradient magnetic field power supply, a high-frequency power supply connected to the irradiation high-frequency coil 106, and a receiving circuit 113 connected to the detection coil are installed outside the radio wave shielding wall 108. It is housed in a housing 109 together with a sequencer 112 for controlling the operation of these power supplies and receiving circuits.
[0027]
Outside the radio wave shielding wall 108, a computer 111 for controlling the sequencer 112 and inputting the NMR signal amplified by the reception circuit 113 is provided. The computer 111 controls the sequencer 112 and is amplified by the reception circuit 113. An arithmetic process for converting the NMR signal into an image or spectrum suitable for diagnosis is performed, and the result is displayed on the monitor 114. The computer 111 is housed in the console 110, and an operator (a laboratory technician or a doctor) activates an imaging sequence suitable for a target test by operating buttons on the console 110. Note that the photographing sequence can also be started by operating a button on the operation panel 107 incorporated in the magnet 102 described above.
[0028]
Next, a moving mechanism of the detection coil 202 installed in the magnet will be described.
[0029]
FIGS. 1A and 1B are diagrams showing a case where a cylindrical detection coil 202 is used as one embodiment of the present invention. FIG. 1A is a diagram viewed from the side of the subject 101, and FIG. It is the figure seen from the head side. In this MRI apparatus, a guide 303 and a pedestal 306 for horizontally moving the detection coil 202 at the same level as the top plate 104 of the patient table are provided on the side of the magnet 102 opposite to the patient table 103. A plurality of rollers 305 are incorporated in the guide 303 so as to be able to move on the surfaces of the pedestal 306 and the magnet 102. The guide 303 may be configured to automatically move in conjunction with the movement of the top plate 104, or may be manually moved separately.
[0030]
Thus, the guide 303 can be connected to the top plate 104 that has entered from the opposite direction, or can be retracted in a direction away from the top plate 104 (backward). At this time, the pedestal 306 extends the rearward movement range of the guide 303. In addition, two grooves 304 for sliding the detection coil 202 are provided on the upper surface of the guide 303, and the lower end of the cylindrical detection coil 202 is fitted in the groove 304.
[0031]
On the other hand, a mat 308 for laying down the subject 101 is laid on the top plate 104 of the patient table, and a head support 301 for mounting the head of the subject 101 is fixed. A gap for inserting the detection coil 202 is formed below the head support 301, and two grooves for sliding the detection coil 202 are provided similarly to the upper surface of the guide 303. Thus, the detection coil 202 slid by being guided by the groove 304 of the guide 303 can be guided and slid by the groove of the top plate 104 as it is. A key hook 307 is provided at the tip of each of the top plate 104 and the guide 303 as a means for coupling with each other. Incidentally, such a connecting means is not essential to the present invention, but by this, the connection between the top plate 104 and the guide 303 can be surely performed, and the workability can be improved. The coupling means is not limited to the key hook 307, and any mechanical coupling means can be employed.
[0032]
Next, a flow when an inspection and a treatment are performed using the MRI apparatus having such a configuration will be described. FIG. 4 is a flowchart showing an example of the progress of the examination and treatment. First, the subject 101 is placed on the top plate 104 so that the head is placed on the head support 301 (1101). The top plate 104 is slid by the operation of the panel 107, and is conveyed until the inspection site of the subject 101, in the illustrated example, the head is located at the center 302 of the magnet 102 (1102). By this operation or another operation, the guide 303 of the detection coil also moves toward the center of the magnet, and at the stage where the inspection region of the subject 101 has moved to almost the center point 302 of the magnet 102, the tip of the top plate 104 and the guide The key hook 307 at the tip of the 303 is engaged, and both are integrally movable.
[0033]
In this state, the detection coil 202 on the guide 303 is slid along the groove 304 and attached to the inspection site (head) (1103). In this manner, the high-frequency coil 202 can be mounted without moving the subject from the state of being placed on the top board 104 at all. Here, an inspection mode suitable for the purpose of the inspection is activated, and an MRI inspection is performed (1104). Next, to perform the treatment, the detection coil 202 is removed from the inspection site (1105), and the treatment is performed (1106). In this case, the detection coil 202 is moved backward along the groove 304. At this time, the high-frequency coil 202 can be removed without moving the subject. Next, the detection coil 202 is again moved along the groove 304 to the inspection site side, mounted (1107), and the inspection proceeds in an inspection mode suitable for confirming the result of the treatment (1108). Since the subject does not move in the MRI examination, the comparison with the examination result in the step (1104) can be made with high accuracy. As a result of this inspection, if additional treatment is necessary (1109), the flow (1105) to (1108) is repeated again. If no additional treatment is necessary, the detection coil is removed from the examination site (1110), the top plate 104 is slid back to the patient table 103, and the patient table is retracted, thereby completing a series of examination steps.
[0034]
As described above, the detection coil of the present embodiment allows the doctor 201 to check the state of the subject while the head (examination site) of the subject 101 is carried to the center of the magnet as shown in FIG. The high-frequency coil 202 for detection can be attached to the examination site, and the first examination is completed, and the doctor 201 removes the high-frequency coil for detection from the subject's head in order to confirm the test result and perform a treatment process. be able to. Therefore, anxiety given to the subject can be minimized. Moreover, in this case, since the attachment and detachment can be performed without moving the subject's head, after the processing, the detection coil can be attached again and the examination can be continued under the same conditions.
[0035]
Although the high-frequency coil has been described as a detection coil in the above embodiment, it goes without saying that the high-frequency coil may be a coil that is also used for generating a high-frequency magnetic field.
[0036]
Next, as another embodiment of the present invention, details of a slide mechanism of a detection coil when inspecting a shoulder joint site will be described. FIG. 5 shows such an embodiment, in which a phased array coil in which three surface coils optimal for obtaining a tomographic image of a shoulder joint are combined is used as the detection coil 401. A guide 402 is provided on the top board 104 in order to mount such a phased array coil 401 on the shoulder joint of the subject 101 from the side of the subject 101 (a direction orthogonal to the body axis). A roller is embedded in the lower part of the guide 402, and enables the guide 402 to move in a direction approaching or separating from the side surface of the top plate 104. A pedestal 306 for securing the moving range of the guide 402 is attached to the side of the magnet 102 as in the embodiment of FIG. On the upper surface of the guide 402, a groove 404 for guiding the phased array coil 401 is formed along the same direction as the moving direction of the guide 402.
[0037]
On the other hand, the top board 104 can move not only in the body axis direction of the subject 101 but also in the left-right direction, so that the shoulder, which is the inspection site of the subject 101, can be positioned at the center of the magnet 102. A mat 405 is laid on the top plate 104 for vertical alignment, and a part of the mat 405 is provided with a space 406 in which a high-frequency coil for detection can be incorporated. Further, a slide rail 403 is formed on a side surface of the top plate 104 so that a distal end of the guide 402 is engaged with the slide rail 403.
[0038]
In the MRI apparatus having such a configuration as well, the moving process of the top board 104 is performed by an inspection technician, a doctor, or a nurse by operating the operation panel 107 on the side of the magnet as in the case of the above-described head inspection. Next, the guide 402 is moved, and its tip is engaged with the slide rail 403 on the right side surface of the top plate to be attached. After that, the phased array coil 401 is moved along the groove 404 of the guide 402 and is mounted on the inspection site. At this time, the lower end of the phased array coil 401 enters the space 406 between the top plate 104 and the shoulder, and the coil 401 can be mounted close to the inspection site. Similarly, the phased array coil 401 can be moved in the evacuation direction (to the right in the drawing) and detached. In the illustrated embodiment, the case where the detection coil is mounted on the right side of the subject 101 has been described, but the same can be performed on the left side.
[0039]
In the present embodiment, as in the embodiment of FIG. 1, in the initial stage of the test in which the test site of the subject 101 is carried into the center of the magnet 102, the detection coil or an accessory device accompanying the test is used. Subject Can be restrained Not Further, the carrying-in operation can be performed while looking at the subject's face or speaking with an open magnetic field generator. Further, when the inspection is performed in the procedure of inspection-processing-inspection as shown in the flow of FIG. 4, the inspection can be performed while the subject is placed in the magnet. In addition, the removal of the high-frequency coil for detection which is a hindrance in the treatment can be performed without moving the subject. Since there is no need to move the subject, the necessary treatment and operation of the device can be performed within the narrow magnet without the need for a plurality of caregivers. Further, since there is a guide rail for ensuring the reproducibility of the position of the detection coil, the operation can be performed easily in a short time. Further, since the shoulder joint of the inspection site is not moved, the position reproducibility of the inspection data before and after the processing is improved, and the calculation processing between the inspection data can be performed with high accuracy.
[0040]
In the embodiment described above, the case where the entire detection coil is attached to and detached from the subject 101 in the measurement space has been described, but the present invention is configured such that a part of the detection coil is attached and detached in the measurement space. Is also possible. Hereinafter, such an embodiment will be described.
[0041]
FIGS. 6A and 6B each show a high-frequency coil for head detection, which is divided into two parts, a base part 501 and an upper cover part 502 including a large open part. The base portion 501 is installed on the top plate 104 and also serves as a head support 505 on which the subject's head is placed. The base portion 501 and the upper cover portion 502 have a structure in which the upper cover portion 502 can be opened and closed around the hinge 503. By loosening the screw 504, the upper cover portion can be removed from the base portion.
[0042]
The detection coil shown in FIG. 6A further includes a contact portion 506 that is electrically connected to the base portion 501 when the upper cover portion 502 is closed. The upper half coil and the lower half coil incorporated in the base portion 501 are connected to form one substantially cylindrical high-frequency coil. That is, by realizing a high-frequency coil surrounding the subject at a uniform distance from the head, a highly efficient and uniform NMR signal can be detected.
[0043]
On the other hand, the detection coil shown in FIG. 6B is configured such that the connection between the upper half coil of the upper cover portion 502 and the lower half coil of the base portion 501 is made only at the hinge portion. In this case, the circuit configuration is such that the upper half coil and the lower half coil are electromagnetically coupled via a space. With this configuration, a more open high-frequency coil can be realized.
[0044]
Next, a flow when an examination and a treatment are performed using the MRI apparatus having such a configuration will be described with reference to a flowchart shown in FIG. First, when the detection coil shown in FIG. 6B is used, the upper cover 502 is opened, and the head of the patient table 103 is placed on the head support which also serves as the base 501. It is arranged on the plate 104 (1201). Next, the top plate 104 is moved to be conveyed so that the head, which is the inspection site, is located at the center of the magnet 102 (1202). With the inspection site located at the center of the magnet, the upper cover 502 is closed. Then, screw the upper half coil and the lower half coil together. In the case of the detection coil shown in FIG. As a result, the detection coil 202 can be mounted without moving the subject (1203). Here, an inspection mode suitable for the purpose of the inspection is started (1204). The inspection mode is operated, and treatment is performed while observing the inspection results. In this case, since the detection coil has an open shape, the treatment can be performed relatively easily. After the inspection and treatment, the high-frequency coil 202 is removed (1205), and the subject is carried out of the magnet (1206). Thus, the inspection and treatment steps are completed.
[0045]
As described above, according to the present embodiment, when the subject is carried into the center of the magnet, the sense of pressure given to the subject is reduced by keeping the upper cover portion open. In addition, the ability to have a conversation to relieve tension is the same as in the above-described embodiment. Further, when processing is required in the middle of the inspection, the necessary treatment can be performed by opening the upper cover portion or removing the upper cover portion. In addition, because of the open structure, depending on the contents of the treatment, the treatment can be performed with the upper cover part attached.
[0046]
In particular, in the embodiment shown in FIG. 6B, the sense of pressure given to the subject can be further reduced. Since the opening and closing and removal of the upper cover portion can be easily performed, treatment during the inspection can be easily performed.
[0047]
FIGS. 8A and 8B show an example in which a high-frequency coil for detecting a trunk portion is used as an embodiment using a detection coil divided into two similarly to FIG. The detection coil shown in FIG. 8 is also divided into two parts, a base part 701 and an upper cover part 702, like the detection coil of FIG. Both ends of the upper cover portion 702 engage with insertion portions provided at both ends of the base portion 701. These engagement portions can be fixed by tightening the screw 605, and can be released by loosening the screw. The insertion portion has a structure in which the upper cover portion 702 can be slid, for example, about 10 cm in the body axis direction (the direction indicated by the arrow 706). Thereby, the position of the desired inspection site and the position of the detection coil can be adjusted without strictly performing the alignment when placing the subject on the tabletop.
[0048]
In the detection coil of FIG. 8A, the upper cover portion 702 is provided with a large opening 704 except where the coil conductor is incorporated, so that the upper cover portion is required to be mounted on the subject. Measures can be taken.
[0049]
On the other hand, the detection coil shown in FIG. 8B differs from the detection coil shown in FIG. 8A in that the upper cover portion 801 has a flexible structure that can expand and contract. In order to realize a flexible structure, for example, plastic such as FRP covering the coil conductor is formed in a bellows shape as shown by a two-dot chain line in FIG. Can be formed. With such a flexible structure, the degree of freedom to match the body shape of the subject can be obtained, and the detection coil can be mounted even in a state in which a therapeutic instrument to be performed during the examination is incorporated.
[0050]
In these detection coils, a base portion 701 is arranged on the top plate 104 for inspection, and a mat 707 having the same thickness as the base portion is placed on the front and rear. The subject is conveyed to the space inside the magnet by sliding the top plate while the subject's waist is placed on the top plate 104 such that the waist is above the base portion. Thereafter, the upper cover part 702 (801) is attached to the base part 701 on which the examination part (lumbar part) of the subject is placed. The coil incorporated in the upper cover part 702 (801) and the coil incorporated in the base part 701 are connected by the insertion parts 703 on both sides, so that a high-frequency coil surrounding the torso of the subject is realized. You.
[0051]
According to the present embodiment, as in the case of the head inspection in FIG. 6, the upper cover can be easily removed from the torso, so that the treatment during the inspection can be easily performed. Further, since the detection coil shown in FIG. 8A has an open structure, depending on the contents of the treatment, the treatment can be performed with the upper cover attached.
[0052]
In the embodiments of FIGS. 5 to 7 described above, the attachment and detachment of the divided high-frequency coil is manually performed with a screw or the like. However, the mechanism for attachment and detachment is not limited to these embodiments. It can be changed arbitrarily without departing from the spirit. Further, in the above-described embodiment, a mechanism having no mechanism for moving the divided high-frequency coil portion has been described. However, such a mechanism may be provided.
[0053]
Next, an embodiment of an MRI apparatus provided with a mechanism for moving a part of a high-frequency coil will be described. 9A and 9B are diagrams showing an embodiment using a high-frequency coil for head inspection which is divided into upper and lower parts, where FIG. 9A is a view from the head side of the subject, and FIG. It is the figure seen from the side.
[0054]
In the MRI apparatus shown in FIG. 9, the lower detection coil 901 is fixed to the top plate similarly to the detection coil shown in FIG. 6, and also serves as a head support for the subject. On the other hand, the upper detection coil 902 is supported by a link mechanism as a moving means. That is, the upper detection coil 902 is supported by the lower end connecting portion 903a of the rhombus pantograph mechanism 903 composed of four links. The upper end connecting portion 903b of the pantograph mechanism 903 is fixed to the upper magnet 102. The pantograph mechanism 903 includes a slide mechanism 904 for guiding the vertical movement of the upper detection coil 902 supported by the lower end connecting portion 903a.
[0055]
One end of a nonmagnetic metal wire cable 905 is connected to the lower link as a means for expanding and contracting the pantograph mechanism 903. The other end of the wire cable 905 is connected to a handle 906 operated by an operator.
[0056]
In such a configuration, when the operator pulls up the handle 906 (rotates it in the direction of the arrow in the figure), the core wire of the wire cable 905 extends, and the lower link of the pantograph mechanism 903 is pushed down. The upper detection coil 902 which is deformed vertically and supported by the lower end connection portion 903a descends, is connected to the lower detection coil 901 and is mounted on the subject. Thereby, the upper coil and the lower coil function as an integrated high-frequency coil. Conversely, when the handle 906 is pulled down from this state, the upper detection coil 902 is raised by the pantograph mechanism 903, moves away from the subject, and moves to the upper evacuation position.
[0057]
Also in this embodiment, the head of the subject 101 is placed on a head support, which is the lower detection coil 901, and is sent together with the patient table top 303 so as to be located at the center of the magnet 102. After the head of the inspection site is disposed at a predetermined position, the high-frequency coil can be attached and detached by lowering or raising the upper coil with a simple operation of the handle. Therefore, when treatment and inspection are frequently performed, the entire inspection time can be significantly reduced.
[0058]
In this embodiment, an example is described in which a combination of a pantograph mechanism composed of a link and a wire cable is employed as a means for moving the upper detection coil up and down, but other hydraulic cylinders and air cylinders may be used as means for moving up and down. A known mechanism can be adopted as long as it does not affect the uniform magnetic field.
[0059]
Although the detection coil for the head inspection has been described, the configuration shown in FIG. 9 can be applied to a detection coil for the torso and the whole body or a detection coil that also generates a high-frequency magnetic field.
[0060]
【The invention's effect】
As described above, the MRI apparatus of the present invention is provided with a mechanism capable of mounting the detection high-frequency coil or a part thereof after disposing the subject at a predetermined position in the magnet, so that the subject can be loaded when the subject is carried in. The patient can be carried in without mounting the detection high-frequency coil, the feeling of pressure given to the subject can be minimized, and the examination can be prepared in an open state in which conversation with a nurse or the like is possible. Further, after carrying in, the MRI examination and treatment can be repeatedly performed without moving the subject, and a doctor or the like can approach the examination part and perform an appropriate treatment. Further, since the MRI examination and the treatment can be repeated without moving the subject, a highly accurate comparison can be performed when comparing two or more MRI examinations.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a view showing an embodiment of an MRI apparatus according to the present invention, wherein (a) is a view from the side of a subject and (b) is a view from the head.
FIG. 2 is an overall perspective view of an open MRI apparatus to which the present invention is applied.
FIG. 3 is a side view of the MRI apparatus of FIG. 2;
FIG. 4 is a diagram showing an example of an operation flow of the MRI apparatus according to the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing another embodiment of the MRI apparatus according to the present invention.
FIGS. 6A and 6B are diagrams showing another embodiment of the present invention, wherein FIGS. 6A and 6B show different types of high-frequency coils for head detection. FIGS.
FIG. 7 is a diagram showing another example of the operation flow of the MRI apparatus according to the present invention.
FIGS. 8A and 8B are diagrams showing another embodiment of the present invention, wherein FIGS. 8A and 8B show different types of high-frequency coils for detecting a torso, respectively.
9A and 9B are diagrams showing another embodiment of the present invention, wherein FIG. 9A is a view from the head of the subject, and FIG. 9B is a view from the side of the subject.
[Explanation of symbols]
101 ... subject
102: magnet (magnetic field generating means)
103 ... Patient table (transportation means)
104 ... top plate
105 ... Gradient magnetic field coil (magnetic field generating means)
106: High frequency coil for irradiation
202: High frequency coil for detecting the head (detection means)
203: Guide (means for attaching / detaching)

Claims (7)

被検体を配置する空間に静磁場、傾斜磁場及び高周波磁場をそれぞれ発生する磁場発生手段と、前記空間内に前記被検体を搬送する手段と、前記被検体の目的部位で発生する核磁気共鳴信号を検出する手段と、前記核磁気共鳴信号を信号処理し、表示する手段とを備えた磁気共鳴検査装置において、
前記磁場発生手段は、前記被検体の周囲に開放された空間を形成する構造を有し、更に前記検出手段を前記空間内で移動し、前記空間内で前記被検体の目的部位に装着・脱着する手段とを備えたことを特徴とする核磁気共鳴検査装置。
Magnetic field generating means for respectively generating a static magnetic field, a gradient magnetic field, and a high-frequency magnetic field in a space where a subject is arranged; means for transporting the subject into the space; and a nuclear magnetic resonance signal generated at a target portion of the subject Means for detecting, and a signal processing of the nuclear magnetic resonance signal, in a magnetic resonance inspection apparatus comprising means for displaying,
The magnetic field generating means has a structure forming an open space around the subject, and further moves the detecting means in the space, and attaches / detaches to / from a target portion of the subject in the space. A nuclear magnetic resonance inspection apparatus comprising:
被検体を配置する空間に静磁場及び傾斜磁場をそれぞれ発生する磁場発生手段と、前記空間内に前記被検体を搬送する手段と、前記被検体の目的部位の核スピンを共鳴励起する高周波磁場を発生すると共に前記被検体の目的部位で発生する核磁気共鳴信号を検出する手段と、前記核磁気共鳴信号を信号処理し、表示する手段とを備えた磁気共鳴検査装置において、
前記磁場発生手段は、前記被検体の周囲に開放された空間を形成する構造を有し、更に前記検出手段を前記空間内に移動し、前記空間内で前記被検体の目的部位に装着・脱着する手段とを備えたことを特徴とする核磁気共鳴検査装置。
Magnetic field generating means for respectively generating a static magnetic field and a gradient magnetic field in a space in which a subject is arranged; means for transporting the subject into the space; and a high-frequency magnetic field for resonantly exciting a nuclear spin at a target site of the subject. Means for detecting a nuclear magnetic resonance signal generated at the target site of the subject and a signal processing the nuclear magnetic resonance signal, and a magnetic resonance inspection apparatus including means for displaying the magnetic resonance signal,
The magnetic field generating means has a structure forming an open space around the subject, and further moves the detecting means into the space, and attaches / detaches to / from a target portion of the subject in the space. A nuclear magnetic resonance inspection apparatus comprising:
前記検出手段は、2以上の部分に分割可能であり、前記装着・脱着する手段は前記検出手段の分割された一部を移動し、装着・脱着することを特徴とする請求項1又は2記載の核磁気共鳴検査装置。The said detection means can be divided | segmented into two or more parts, The said attaching / detaching means moves the divided part of the said detecting means, and attaches / detachs, The Claim 1 or 2 characterized by the above-mentioned. Nuclear magnetic resonance inspection equipment. 前記装着・脱着する手段は、前記検出手段の全部又は一部を前記被検体の体軸方向に沿って移動する手段を含むことを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項記載の核磁気共鳴検査装置。4. The nucleus according to claim 1, wherein the attachment / detachment unit includes a unit that moves all or a part of the detection unit along a body axis direction of the subject. Magnetic resonance inspection device. 前記検出手段は1ないし複数の表面コイルから成り、前記被検体の側方から前記被検体の目的部位に装着・脱着する手段を備えたことを特徴とする請求項1記載の核磁気共鳴検査装置。2. The nuclear magnetic resonance inspection apparatus according to claim 1, wherein said detection means comprises one or a plurality of surface coils, and further comprises means for attaching / detaching to / from a target portion of said subject from a side of said subject. . 前記装着・脱着する手段は、前記検出手段の一部を前記被検体の体軸方向と実質的に直交する方向に沿って移動する手段を含むことを特徴とする請求項3記載の核磁気共鳴検査装置。4. The nuclear magnetic resonance according to claim 3, wherein said attaching / detaching means includes means for moving a part of said detecting means along a direction substantially orthogonal to a body axis direction of said subject. Inspection equipment. 被検体を配置する空間に静磁場、傾斜磁場及び高周波磁場をそれぞれ発生する磁場発生手段と、前記空間内に前記被検体を搬送する手段と、前記被検体の目的部位で発生する核磁気共鳴信号を検出する手段と、前記核磁気共鳴信号を信号処理し、表示する手段とを備えた磁気共鳴検査装置において、
前記磁場発生手段は、前記被検体の周囲に開放された空間を形成する構造を有し、前記検出手段は、2以上の部分に分割可能であり、その一部は前記搬送手段に固定され、他の一部は前記一部と係合する係合部を備え、前記空間内で前記被検体の目的部位に装着・脱着可能であることを特徴とする核磁気共鳴検査装置。
Magnetic field generating means for respectively generating a static magnetic field, a gradient magnetic field, and a high-frequency magnetic field in a space where a subject is arranged; means for transporting the subject into the space; and a nuclear magnetic resonance signal generated at a target portion of the subject Means for detecting, and a signal processing of the nuclear magnetic resonance signal, in a magnetic resonance inspection apparatus comprising means for displaying,
The magnetic field generating means has a structure forming an open space around the subject, the detecting means can be divided into two or more parts, a part of which is fixed to the transport means, Another part is provided with an engaging part which engages with the part, and is attachable / detachable to / from a target portion of the subject in the space, and is a nuclear magnetic resonance inspection apparatus.
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