JP3755949B2

JP3755949B2 - 磁気共鳴イメージング用高周波コイル及び磁気共鳴イメージング装置

Info

Publication number: JP3755949B2
Application number: JP02828097A
Authority: JP
Inventors: 光秋山本
Original assignee: Hitachi Medical Corp
Current assignee: Hitachi Healthcare Manufacturing Ltd
Priority date: 1997-01-29
Filing date: 1997-01-29
Publication date: 2006-03-15
Anticipated expiration: 2017-01-29
Also published as: JPH10211185A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気共鳴イメージング装置（以下、ＭＲＩ装置という）用高周波コイルに係り、特に乳房撮影用コイルの改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の技術について、図３を参照して説明する。図３はＭＲＩ装置の構成例である。図３において、ＭＲＩ装置は大別して、静磁場発生磁気回路２と、傾斜磁場発生系３と、送信系４と、受信系５と、信号処理系６と、シーケンサ７と中央処理装置（以下、ＣＰＵと略称する）８とから構成されている。
【０００３】
静磁場発生磁気回路２は、被検体１の周りに所定の方向の均一な静磁場を発生させるためのものである。この静磁場発生磁気回路２の内部には、送信系４の高周波コイル（以下、照射用コイルという）１４と、傾斜磁場発生系３の傾斜磁場コイル９と、受信系５の高周波コイル（以下、受信用コイルという）１５とが配置されている。傾斜磁場発生系３は、シーケンサ７の制御のもとに傾斜磁場電源１０より電流の供給を受けて、それを傾斜磁場コイル９に付与して被検体１の周りに傾斜磁場を発生させる。
【０００４】
送信系４は、高周波発振器１１と、変調器１２と、増幅器１３と、照射用コイル１４とを備え、シーケンサ７の指令により、高周波発振器１１からの基準高周波パルスを変調器１２で振幅変調し、この振幅変調された高周波パルスを増幅器１３により増幅して照射用コイル１４に供給することにより、所定のパルス状の電磁波を被検体１に照射するようになっている。
【０００５】
受信系５は、受信用コイル１５と、増幅器１６と、直交位相検波器１７と、アナログ・ディジタル変換器（以下、ＡＤＣという）１８とを備え、被検体１からの核磁気共鳴（以下、ＮＭＲという）信号を受信用コイル１５が検出すると、そのＮＭＲ信号を増幅器１６，直交位相検波器１７，ＡＤＣ１８を介してディジタル量に変換すると共に、シーケンサ７からの指令によるタイミングでＡＤＣ１８によってサンプリングされた収集データに交換して、ＣＰＵ８に送るようになっている。
【０００６】
信号処理系６は、磁気テープ２０ａ，磁気ディスク２０ｂなどを含む外部記憶装置２０と、ＣＲＴなどのディスプレイ２１と、キーボード２２とを備え、受信系５の受信用コイル１５からのデータがＣＰＵ８に入力されると、ＣＰＵ８が信号処理、画像再構成などの処理を実行し、その結果である被検体１の所望の断層面の画像をディスプレイ２１を表示すると共に、外部記憶装置２０の磁気ディスク２０ｂなどに記憶するようになっている。
【０００７】
ＣＰＵ８は、予め定められたプログラムに従って、シーケンサ７，送信系４，受信系５，信号処理系６を制御するようになっている。シーケンサ７はＣＰＵ８からの制御指令に基づいて動作し、被検体１の断層面の画像のデータ収集に必要な種々の命令を送信系４，傾斜磁場発生系３，受信系５に送るようになっている。
【０００８】
被検体１からのＮＭＲ信号を受信するためには、被検体１の部位別に種々の受信用コイル１５が使用されている。頭部に対しては頭部用、胴体部に対しては胴体用（通常ボディ用といっている）、手足に対しては手足用などが用いられている。これらの受信用コイルは撮影部位が内部に挿入できるように筒状に作られている。また、撮影部位に巻きつけることができるフレキシブル型コイルもある。このように目的にあわせてさまざまな形状、大きさの受信用コイル１５が使用されている。
【０００９】
ここで、ＭＲＩ装置を用いて女性の乳房撮影をする場合を考えてみる。従来の技術では最も一般的には、受信用コイル１５としてボディ用コイルが使用される。このコイルは胴体部が挿入できるような大きなコイルである。乳房からのＮＭＲ信号を感度良く受信するために、このボディ用コイルを乳房に密着させて、撮影を行っている。また、表面コイルを使用する場合もある。この場合は、適当な大きさの表面コイルを乳房の上に密着して置いて撮影を行っている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ボディ用コイルのような大きなコイルを用いて乳房撮影をした場合には、コイルが大きいためにノイズが大きくなり、Ｓ／Ｎ比が低下する問題がある。また、表面コイルを使用した場合には、収集されるＮＭＲ信号が小さいため、同様にＳ／Ｎ比が低いという問題がある。
このため、本発明では、高いＳ／Ｎ比の得られる乳房撮影用高周波コイルを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明のＭＲＩ装置用高周波コイルは、２つの８の字状ループコイルが被検体の体軸方向に対して垂直方向に並列して接続され、前記ループコイルの各々は、環状部分と該環状部分にそのほぼ中央部で差しわたすように接続された１つの湾曲部分とを有し、該環状部分と該湾曲部分とで前記被検体の一つの乳房を収容できる凹部が形成されて構成され、前記湾曲部が前記垂直方向に平行となるように前記乳房近傍に装着されものである。好ましくは、前記２つのコイルを並列又は単独で動作させるスイッチを具備する。
また、上記高周波コイルを備えたＭＲＩ装置とする。
【００１２】
これらの構成では、高周波コイルが乳房撮影に適するような形状で形成されているため、高感度での撮影が可能であり、さらに乳房撮影に当たって、双方の乳房の撮影又は片方の乳房の撮影のそれぞれの場合の撮影に対応して、最も高い感度で撮影できるように、コイルの切り換えが可能になっている。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図１〜図３を用いて説明する。
図１には本発明の乳房撮影用高周波コイルの一実施例を、図２には図１の実施例の等価回路を示す。図３は、従来の技術の説明で用いたＭＲＩ装置の構成例であるが、本実施例の乳房撮影用高周波コイルを使用する場合にも組合せて使用されるものであるので、以下の説明では参照して行くことにする。しかし、図３の詳細については、従来の技術の欄で述べたので、ここでは省略する。
【００１４】
図１は乳房撮影用高周波コイルの全体斜視図である。図１において、乳房撮影用高周波コイル３０は、２つの高周波コイル、コイルＡ３１とコイルＢ３２とから構成されている。コイルＡ３１とコイルＢ３２は女性の乳房の形状に合わせて作られている。各コイルは、コイルの本体となる長方形部３３と山形に突き出た湾曲部３４とからなる。この長方形部３３と湾曲部３４とで、乳房を収容する凹み部３５を形成している。ここで、長方形部３３は、他の形状、例えば円形でも良く、または楕円形、多角形でも良く、この中に乳房を収容し易い形状のものであればよい。
【００１５】
本実施例のコイル３０は一種の表面コイルであり、乳房にできるだけ密着させて使用される。従って、長方形部３３の大きさ、湾曲部３４の高さなどは女性の乳房の大きさ、位置を考慮して決める必要がある。通常、平均的な体格の女性を基準にして決められる。場合によっては複数種類のコイルを用意する必要がある。また、コイルＡ３１とコイルＡ３２の間の間隔を広げることができるものとか、長方形部３３の大きさを変更可能にするとかしてもよい。
【００１６】
コイル３０の導体部分は銅板または銅パイプで作られ、絶縁部で被覆されている。このコイル３０は、取り扱いがしやすいようにホルダーに取り付けて使用される。ホルダーは、ガラス繊維などの繊維材で強化したプラスチック（ＦＲＰ）で作られている。従って、乳房撮影用高周波コイル３０全体としては、丈夫に作られている。
【００１７】
コイルＡ３１およびコイルＢ３２の導体部分は長方形部３３と湾曲部３４とからなっているが、これらの長方形部３３と湾曲部３４は一体ではなく、それぞれ２つの部分に分離されており、両部分がほぼ中央の重なり部３６で接続されている。長方形部３３は上側の長方形部３３ａと下側の長方形部３３ｂとに分かれ、湾曲部３４は上側の湾曲部３４ａと下側の湾曲部３４ｂとに分かれている。重なり部３６では、上側の長方形部３３ａと下側の湾曲部３４ｂとの接続および下側の長方形部３３ｂと上側の湾曲部３４ａとの接続が行われている。また、コイルＡ３１とコイルＢ３２からの導通の引き出しは、口出し部３７で行われており、この部分では、コイルＡ３１の下側の長方形部３３ｂの一端とコイルＢ３２の下側の長方形部３３ｂの一端から口出しが行われており、両下側の長方形部３３ｂの他端は接続されて、共通端子として口出しが行われている。コイル３０の導体部分は以上説明した如く構成されているので、全体としてみた場合には、コイルＡ３１，コイルＢ３２とも８の字形をしており、この８の字形のコイルが並列に配置されていることになる。
【００１８】
図２は乳房撮影用高周波コイル３１を含む系の等価回路である。コイルＡ３１とコイルＢ３２とは並列に配置されている。両コイル３１，３２には共振用コンデンサ３８，３９が接続されている。口出し端子は４個所３１ａ，３１ｂ，３２ａ，３２ｂであるが、このうちの２個所３１ｂと３２ｂとは共通端子として引き出されているので、外部にでている口出し端子は３１ａ，３２ａ，３１ｂ（＝３２ｂ）の３端子である。口出し端子３１ａ，３２ａの引き出し部にはスイッチ４０が配設されている。このスイッチ４０は３つの位置に移動することができるスライド式スイッチで、スイッチ４０を１側にすればコイルＡ３１のみを使用することになり、スイッチ４０を３側にすればコイルＢ３２のみを使用することになる。また、スイッチ４０を２側にするとコイルＡ３１とコイルＢ３２とを並列に接続して使用することになる。
【００１９】
本実施例の乳房撮影用高周波コイル３０を含む系は上記の如く動作するので、両方の乳房を撮影するときには、スイッチ４０を２側にして両方のコイル３１，３２を使用し、片方の乳房のみを撮影するときには、とりたい方の乳房に合わせて、スイッチ４０を１側または３側にして一方のコイルのみを使用する。
【００２０】
本実施例の場合、乳房撮影用高周波コイル３０の形状を乳房に良く密着するように乳房の形に合わせて作ってあるので、高感度にＮＭＲ信号の受信ができる。また、両方の乳房に対応して２個のコイルを配列しているが、片方のコイルのみを使用する場合は、スイッチ４０の切り換えにより他方のコイルを切り離すことができるので、両方のコイルを使用するときよりもコイルが小さくなるので、より高感度の撮影ができる。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明した如く、本発明によれば、コイルの形状を２つの乳房の各々に密着する２つのコイルに分離する構造にしたことにより、両方の乳房の撮影を高感度に行うことができるばかりでなく、片方の乳房のみの撮影においても他方のコイルを切り離して撮影できるので高感度撮影が可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の乳房撮影用高周波コイルの一実施例を示す図。
【図２】本発明の乳房撮影用高周波コイルを含む系の等価回路。
【図３】ＭＲＩ装置の構成例を示す図。
【符号の説明】
５受信系
１５受信用コイル（高周波コイル）
１６増幅器
３０乳房撮影用高周波コイル
３１コイルＡ
３２コイルＢ
３３，３３ａ，３３ｂ長方形部
３４，３４ａ，３４ｂ湾曲部
３５凹み部
３６重なり部
３８，３９共振用コンデンサ
４０スイッチ

Claims

２つの８の字状ループコイルが被検体の体軸方向に対して垂直方向に並列して接続され、前記ループコイルの各々は、環状部分と該環状部分にそのほぼ中央部で差しわたすように接続された１つの湾曲部分とを有し、該環状部分と該湾曲部分とで前記被検体の一つの乳房を収容できる凹部が形成されて構成され、前記湾曲部が前記垂直方向に平行となるように前記乳房近傍に装着されることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置用高周波コイル。
請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置用高周波コイルにおいて、前記２つのコイルを並列又は単独で動作させるスイッチを具備したことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置用高周波コイル。
請求項１又は２に記載の磁気共鳴イメージング装置用高周波コイルを有していることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。