JP4219064B2 - Magnetic resonance imaging device - Google Patents

Magnetic resonance imaging device Download PDF

Info

Publication number
JP4219064B2
JP4219064B2 JP28794699A JP28794699A JP4219064B2 JP 4219064 B2 JP4219064 B2 JP 4219064B2 JP 28794699 A JP28794699 A JP 28794699A JP 28794699 A JP28794699 A JP 28794699A JP 4219064 B2 JP4219064 B2 JP 4219064B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
magnetic resonance
magnetic field
resonance imaging
imaging apparatus
unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP28794699A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2001104277A (en
Inventor
明 今井
信之 田坂
Original Assignee
ジーイー横河メディカルシステム株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ジーイー横河メディカルシステム株式会社 filed Critical ジーイー横河メディカルシステム株式会社
Priority to JP28794699A priority Critical patent/JP4219064B2/en
Publication of JP2001104277A publication Critical patent/JP2001104277A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4219064B2 publication Critical patent/JP4219064B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、撮像対象移送装置および磁気共鳴撮像装置に関し、特に、撮像対象を少なくとも上体を起こした状態でその上方に位置する撮像空間に移送する撮像対象移送装置、および、撮像対象を少なくとも上体を起こした状態で撮像する磁気共鳴撮像装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
磁気共鳴撮像装置では、静磁場を形成した撮像空間内に撮像対象を搬入し、勾配磁場および高周波磁場を印加して撮像対象内に磁気共鳴信号を発生させ、その受信信号に基づいて断層像を生成する。撮像対象は患者であることが多いので、撮像空間には横臥状態で搬入され、その状態で撮像される。
【0003】
磁気共鳴撮像の高速化にともなってリアルタイム(real time)撮像が可能となり、患者ばかりでなく、学術研究のために健康な被験者について、活動中の脳を撮像することも行われる。すなわち、感覚的刺激に対応する脳の活動または身体各部の自発運動に対応する脳の活動を撮像することにより、脳の機能を解明する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
通常の人間の活動は上体を起こした状態で行われることが多いので、脳活動状態研究のための撮像を横臥状態で行うと、本来の脳の活動状態を必ずしも正確に撮像できるとは限らないという問題があった。
【0005】
本発明は上記の問題点を解決するためになされたもので、その目的は、撮像対象の本来の活動状態に近い状態で撮像を行う磁気共鳴撮像装置、および、そのような磁気共鳴撮像装置のための撮像対象移送装置を実現することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
(1)上記の課題を解決するための第1の観点での発明は、少なくとも上体が起きた状態である撮像対象を支持する支持手段と、前記支持手段を駆動して前記撮像対象をその上方に位置する撮像空間に移送する移送手段とを具備することを特徴とする撮像対象移送装置である。
【0007】
(2)上記の課題を解決するための第2の観点での発明は、前記移送手段は、移送距離に相当する長さを持つネジ棒と、前記支持手段に取り付けられかつ前記ネジ棒に螺合するナットと、前記ネジ棒を回転させる駆動手段とを具備することを特徴とする(1)に記載の撮像対象移送装置である。
【0008】
(3)上記の課題を解決するための第3の観点での発明は、前記移送手段は、前記支持手段を懸垂する懸垂機構と、前記懸垂機構を駆動して前記支持手段を上下させる駆動手段とを具備することを特徴とする(1)に記載の撮像対象移送装置である。
【0009】
(4)上記の課題を解決するための第4の観点での発明は、前記移送手段は、前記支持手段を支持するパンタグラフ機構と、前記パンタグラフ機構を駆動して前記支持手段を上下させる駆動手段とを具備することを特徴とする(1)に記載の撮像対象移送装置である。
【0010】
(5)上記の課題を解決するための第5の観点での発明は、撮像空間において少なくとも上体が起きた状態である撮像対象を支持する支持手段と、前記撮像空間に静磁場を形成する静磁場形成手段と、前記撮像空間に勾配磁場を形成する勾配磁場形成手段と、前記撮像空間に高周波磁場を形成する高周波磁場形成手段と、前記撮像空間から磁気共鳴信号を測定する測定手段と、前記測定した磁気共鳴信号に基づいて画像を生成する画像生成手段とを具備することを特徴とする磁気共鳴撮像装置である。
【0011】
(6)上記の課題を解決するための第6の観点での発明は、前記静磁場形成手段は垂直方向を軸方向とするボア内に静磁場を形成するとを特徴とする請求項5に記載の磁気共鳴撮像装置である。
【0012】
(7)上記の課題を解決するための第7の観点での発明は、前記支持手段は前記ボアの下方側から前記撮像対象を前記静磁場に搬入する搬送手段を有することを特徴とする請求項6に記載の磁気共鳴撮像装置である。
【0013】
(8)上記の課題を解決するための第8の観点での発明は、前記搬送手段は前記撮像対象を胸まで前記ボア内に搬入して頭部を前記静磁場の中央に位置させることを特徴とする請求項7に記載の磁気共鳴撮像装置である。
【0014】
(9)上記の課題を解決するための第9の観点での発明は、前記支持手段は前記撮像対象が着座する座席を有することを特徴とする請求項5ないし請求項8のうちのいずれか1つに記載の磁気共鳴撮像装置である。
【0015】
(10)上記の課題を解決するための第10の観点での発明は、前記座席は最も下げた状態では床面より低いことを特徴とする請求項9に記載の磁気共鳴撮像装置である。
【0016】
(11)上記の課題を解決するための第11の観点での発明は、撮像空間に撮像対象を搬送する搬送手段と、前記撮像空間に静磁場を形成する静磁場形成手段と、前記撮像空間に勾配磁場を形成する勾配磁場形成手段と、前記撮像空間に高周波磁場を形成する高周波磁場形成手段と、前記撮像空間から磁気共鳴信号を測定する測定手段と、前記測定した磁気共鳴信号に基づいて画像を生成する画像生成手段とを有する磁気共鳴撮像装置であって、前記搬送手段として請求項1ないし請求項4のうちのいずれか1つに記載の撮像対象移送装置を用いることを特徴とする磁気共鳴撮像装置である。
【0017】
(12)上記の課題を解決するための第12の観点での発明は、前記静磁場形成手段、前記勾配磁場形成手段、前記高周波磁場形成手段および前記測定手段のうちの少なくとも1つは前記撮像対象との接触を検出する接触検出手段を有することを特徴とする請求項5ないし請求項11のうちのいずれか1つに記載の磁気共鳴撮像装置である。
【0018】
(13)上記の課題を解決するための第13の観点での発明は、前記接触検出手段は空気圧の変化に基づいて接触を検出することを特徴とする請求項12に記載の磁気共鳴撮像装置である。
【0019】
(14)上記の課題を解決するための第14の観点での発明は、前記接触検出手段は検出対象との接触部がエアチューブであることを特徴とする請求項13に記載の磁気共鳴撮像装置である。
【0020】
(15)上記の課題を解決するための第15の観点での発明は、前記接触検出手段の接触検出信号に基づいて前記移送を停止させる停止手段を有することを特徴とする請求項12ないし請求項14のうちのいずれか1つに記載の磁気共鳴撮像装置である。
【0021】
(16)上記の課題を解決するための他の観点での発明は、撮像空間において少なくとも上体が起きた状態である撮像対象を支持し、前記撮像空間に静磁場を形成し、前記撮像空間に勾配磁場を形成し、前記撮像空間に高周波磁場を形成し、前記撮像空間から磁気共鳴信号を測定し、前記測定した磁気共鳴信号に基づいて画像を生成することを特徴とする磁気共鳴撮像方法である。
【0022】
(17)上記の課題を解決するための他の観点での発明は、撮像空間に撮像対象を搬送し、前記撮像空間に静磁場を形成し、前記撮像空間に勾配磁場を形成し、前記撮像空間に高周波磁場を形成し、前記撮像空間から磁気共鳴信号を測定し、前記測定した磁気共鳴信号に基づいて画像を生成する磁気共鳴撮像方法であって、前記搬送を(1)ないし(4)のうちのいずれか1つに記載の撮像対象移送装置を用いて行うことを特徴とする磁気共鳴撮像方法である。
【0023】
(作用)
本発明では、少なくとも上体が起きた状態で撮像対象の磁気共鳴撮像を行う。また、少なくとも上体が起きた状態で撮像対象を支持する支持手段を駆動して、撮像対象をその上方に位置する撮像空間に移送する。また、移送過程における撮像対象と不動部分との接触を検出し、衝突による怪我を防止する。
【0024】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、本発明は実施の形態に限定されるものではない。図1に磁気共鳴撮像装置のブロック(block)図を示す。本装置は本発明の実施の形態の一例である。本装置の構成によって、本発明の装置に関する実施の形態の一例が示される。本装置の動作によって、本発明の方法に関する実施の形態の一例が示される。
【0025】
図1に示すように、本装置はマグネットシステム(magnet system)11を有する。マグネットシステム11は主磁場コイル部101および勾配コイル部105を有する。これら各コイル部は概ね円筒状の外形を有し、互いに同軸的に配置されている。マグネットシステム11のボア(bore)の方向は垂直方向となっている。そこで、これを縦型ボアマグネットシステムという。
【0026】
マグネットシステム11の内部空間に、撮像対象である被験者31が座席43に着座して後述する搬送手段により搬入および搬出される。座席43に着座することにより被験者31は上体を立てた状態となる。座席43は、本発明における支持手段の実施の形態の一例である。なお、支持手段は座席に限るものではなく、被験者31を起立状態で支持するものでも良く、要するに少なくとも上体が起きた状態で支持するものであれば良い。
【0027】
被験者31の頭部は、座席43の背もたれ部分の上部に取り付けられたRFコイル(radio frequency coil)部33の中に収容されている。RFコイル部33も概ね円筒状の外形を有し、マグネットシステム11の内部空間に主磁場コイル部101および勾配コイル部105と同軸的に配置される。RFコイル部33は、例えばTEMレゾネータ(transverse electromagnetic mode resonator)型のRFコイルを用いて構成される。なお、RFコイルはTEMレゾネータ型のものに限らず、例えば、バードケージ(birdcage)型コイルやサドル(saddle)型コイル等、適宜のRFコイルであって良い。
【0028】
主磁場コイル部101はマグネットシステム11の内部空間に静磁場を形成する。主磁場コイル部101は、本発明における静磁場形成手段の実施の形態の一例である。静磁場の方向は垂直方向である。主磁場コイル部101は例えば超伝導コイルを用いて構成される。なお、超伝導コイルに限らず常伝導コイル等を用いて構成しても良いのはもちろんである。
【0029】
勾配コイル部105は静磁場強度に勾配を持たせるための勾配磁場を生じる。発生する勾配磁場は、スライス(slice)勾配磁場、リードアウト(read out)勾配磁場およびフェーズエンコード(phase encode)勾配磁場の3種であり、これら3種類の勾配磁場に対応して勾配コイル部105は図示しない3系統の勾配コイルを有する。
【0030】
RFコイル部33は静磁場空間に被験者31の体内のスピン(spin)を励起するための高周波磁場を形成する。高周波磁場を形成することをRF励起信号の送信という。RF励起信号の送信は、RFコイル部33とは別の送信専用のRFコイルで行うようにしても良い。RFコイル部33は、また、励起されたスピンが生じる電磁波すなわち磁気共鳴信号を受信する。
【0031】
勾配コイル部105には勾配駆動部131が接続されている。勾配駆動部131は勾配コイル部105に駆動信号を与えて勾配磁場を発生させる。勾配コイル部105および勾配駆動部131からなる部分は、本発明における勾配磁場形成手段の実施の形態の一例である。勾配駆動部131は、勾配コイル部105における3系統の勾配コイルに対応する図示しない3系統の駆動回路を有する。
【0032】
RFコイル部33にはRF駆動部141が接続されている。RF駆動部141はRFコイル部33に駆動信号を与えてRF励起信号を送信し、被験者31の体内のスピンを励起する。RFコイル部33およびRF駆動部141からなる部分は、本発明における高周波磁場形成手段の実施の形態の一例である。
【0033】
RFコイル部33にはデータ収集部151が接続されている。データ収集部151はRFコイル部33が受信した受信信号を取り込み、それをディジタルデータ(digital data)として収集する。RFコイル部33およびデータ収集部151からなる部分は、本発明における測定手段の実施の形態の一例である。
【0034】
被験者31が着座した座席43は座席駆動部111で駆動され、垂直方向に進退する。座席43および座席駆動部111からなる部分は、本発明における搬送手段の実施の形態の一例である。マグネットシステム11には後述する接触センサ(sensor)が設けられ、その接触感知信号が接触検出部121に入力される。
【0035】
座席駆動部111、勾配駆動部131、RF駆動部141およびデータ収集部151には制御部161が接続されている。制御部161は、座席駆動部111ないしデータ収集部151をそれぞれ制御する。制御部161には、接触検出部121から接触検出信号が入力される。
【0036】
データ収集部151の出力信号はデータ処理部171に入力される。データ処理部171は、データ収集部151から取り込んだデータを図示しないメモリ(memory)に記憶する。メモリ内にはデータ空間が形成される。データ空間は2次元フーリエ(Fourier)空間を構成する。データ処理部171は、これら2次元フーリエ空間のデータを2次元逆フーリエ変換して被験者31の頭部の断層像を再構成する。データ処理部171は、本発明における画像生成手段の実施の形態の一例ある。
【0037】
データ処理部171は制御部161に接続されている。データ処理部171は制御部161の上位にあってそれを統括する。データ処理部171には、表示部181および操作部191が接続されている。表示部181は、データ処理部171から出力される再構成画像および各種の情報を表示する。操作部191は、操作者によって操作され、各種の指令や情報等をデータ処理部171に入力する。
【0038】
図2および図3に、マグネットシステム11の外観を待機状態にある被験者31とともに示す。図2は斜視図、図3は一部を断面で表した側面図である。同図に示すように、マグネットシステム11は、床面FLに設けられた四本の支柱13によって支持されている。
【0039】
マグネットシステム11下の床面FLには、ピット(pit)21が設けられている。ピット21内には、床面から下る階段51が設けられている。被験者31が着座した座席43は、座席昇降機構41によりピット21の底まで降下した状態にある。座席43および座席昇降機構41は、後述するモーター等を除き非磁性材料を用いて構成される。
【0040】
座席43および座席昇降機構41からなる部分は、本発明の撮像対象移送装置の実施の形態の一例である。本移送装置の構成によって、本発明の撮像対象移送装置に関する実施の形態の一例が示される。座席昇降機構41は、また、本発明における移送手段の実施の形態の一例である。
【0041】
被験者31の前には、楽器等のキーボード(keyboard)45が設置されている。キーボード45は撮像時に被験者31に操作させるものである。キーボード45は座席と一体化されている。被験者31がキーボード45およびその周囲を目視できるように、RFコイル部33内には図示しない鏡が設けられている。
【0042】
なお、被験者31に操作させるものは楽器等のキーボードに限るものではなく、実験の目的に応じて、例えば情報機器のキーボードやその他の操作具、筆記具、工具等、その他手で操作する各種の器具であって良い。あるいは、実験の目的によっては足で操作する器具を用いるようにしても良い。
【0043】
支柱13のうちの1つには、操作者35が操作する昇降操作スイッチ(switch)47が設けられている。昇降操作スイッチ47は操作部191の一部を構成する。昇降操作スイッチ47の操作に基づく指令は、データ処理部171および制御部161を通じて座席駆動部111に与えられる。なお、昇降操作スイッチ47の信号は座席駆動部111に直接与えるようにしても良い。
【0044】
座席駆動部111は、指令に応じて座席昇降機構41を介して座席43を昇降させる。すなわち、撮像時には図4に示すように座席43を上昇させて被験者31をRFコイル部33とともに撮像空間に搬入し、撮像終了が終了したら図1および図2に示した待機位置まで下降させる。座席昇降機構41については後にあらためて説明する。
【0045】
撮像時のマグネットシステム11と被験者31およびRFコイル部33の相互関係を図5に示す。同図に示すように、被験者31の頭部およびRFコイル部33が、マグネットシステム11の中心すなわちマグネットセンタ(magnetcenter)の撮像領域に位置する。
【0046】
勾配コイル部105の内壁はボアの内壁を構成する。ボアの内壁は頭部受容部分の直径が胸部受容部分の直径よりも小さくなっており境目に段差がある。段差部分の下面には接触センサ61が設けられている。接触センサ61は、座席43の上昇の過程で被験者31の肩部等が接触したときそれを感知する。
【0047】
マグネットシステム11のボアの下方の開口の周辺には接触センサ63が設けられる。接触センサ63は、座席43の上昇の過程で、キーボード45の上に置いた被験者31の手等が接触したときそれを感知する。
【0048】
これら接触センサ61,63の感知信号が接触検出部121に入力される。接触検出部121は感知信号に基づいて接触を検出し、制御部161に報知する。制御部161は、この報知信号に基づき座席駆動部111を通じて座席43の上昇を停止させる。これによって、ボア内の段差部およびマグネットシステム11の下面による被験者31の圧迫を防止する。
【0049】
RFコイル部33を、座席43に取り付ける変わりにボア内に固定する場合は、RFコイル部33の下端にも接触センサを設ける。これによりRFコイル部33による被験者31の圧迫を防止することができる。
【0050】
接触センサ61,63および接触検出部121からなる部分は、本発明における接触検出手段の実施の形態の一例である。制御部161および座席駆動部111からなる部分は、本発明における停止手段の実施の形態の一例である。
【0051】
接触センサ61の構成の一例を図6に示す。接触センサ63の構成も同様になっている。同図に示すように、接触センサ61はリング(ring)状の感知部601を有する。感知部601は一端が閉じた中空体になっており、エアチューブ(air tube)を構成している。感知部601の他端には中空部に連通するホース(hose)603が設けられている。
【0052】
感知部601はゴム(gum)等の柔軟な材料で構成されている。このため、他の物体との接触によって内部空気が圧縮され、それにともなう圧力上昇がホース603を通じて接触検出部121に伝えられる。接触センサ61は接触による空気圧変化を利用するので、電気接点を用いる場合のようにオン・オフにともなうノイズ(noise)、あるいは、金属の存在によるアーチファクト(artifact)等を生じない。このため、接触センサ61はボアの内部ないしその近辺に設けるのに極めて好都合である。
【0053】
接触検出部121としては例えば図7に模式的に示す圧力スイッチが用いられる。なお、圧力スイッチは撮像空間から十分離れたところに配置される。同図の(a)は圧力スイッチのオフ(off)状態、(b)はオン(on)状態を示す。
【0054】
同図に示すように、圧力スイッチはダイアフラムボックス(diaphragm box)605を有する。ダイアフラムボックス605の内部は、ダイアフラム(diaphragm)607で2つの室609,609’に仕切られている。室609がホース603によって接触センサ61に連通している。
【0055】
ダイアフラム607の中央には1対の電気接点の一方が設けられ、それに対向する室609’の壁面に他方の電気接点が設けられている。これらの電気接点は、接触センサ61の感知信号(空気圧)による圧力差でダイアフラム607が押されたときに接触する。
【0056】
電気接点の接触により、それに直列に接続されたリレーコイル(relay coil)611に図示しない電源から電流が流れ、リレー接点613をオンにする。リレー接点613のオン状態が接触検出信号として制御部161に入力される。同様な圧力スイッチが接触センサ63についても設けられる。
【0057】
図8に、座席昇降機構41の模式的構成を座席43との関係において示す。同図に示すように、本機構はネジ棒401を有する。ネジ棒401は、本発明におけるネジ棒の実施の形態の一例である。ネジ棒401は、両端が図示しない軸受けで支持されて垂直方向に延在している。ネジ棒401の長さは、座席43の所定の昇降距離よりやや長くなっている。
【0058】
ネジ棒401の下端部にはプーリー(pulley)403が固定され、このプーリー403にベルト(belt)405を介してプーリー407の回転が伝えられる。プーリー407は方向変換器409を介して結合されたモーター(motor)411で駆動されて回転する。モーター411は正逆両方向に回転可能なものである。プーリー407ないしモーター411からなる部分は、本発明における駆動手段の実施の形態の一例である。
【0059】
ネジ棒401にはナット(nut)413が螺合している。ナット413は、本発明におけるナットの実施の形態の一例である。ナット413の側面は座席43の背面に固定されている。座席43は、腰掛け部431、足載せ部433および背もたれ部435を一体化したものとなっている。腰掛け部431は、足載せ部433からの高さが調節可能になっている。背もたれ部435の上部にRFコイル部33が取り付けられている。
【0060】
座席43は、図示しないガイド(guide)機構により可動方向が垂直方向に限定されている。このため、モーター411でネジ棒401をその螺旋の後退方向に回転させることにより座席43を上昇させることができ、螺旋の進行方向に回転させることにより座席43を下降させることができる。
【0061】
このような座席昇降機構41は、ネジ棒401とナット413の螺合を利用しているので、モーター411による駆動を止めても座席43が自重により下降しにくいという利点がある。このため、下降防止の用のブレーキ(brake)は実質的に不要にすることができ、また、設けるとしても制動力のごく弱いもので済ませることができる。また、ネジ棒を用いる昇降機構は構造が単純なので故障しにくいという利点があり、さらに、省スペース(space)性に優れるという利点がある。
【0062】
図9に、座席昇降機構41の他の実施の形態例の模式的構成を示す。同図に示すように、本昇降機構はパンタグラフ(pantagraph)機構を利用したものとなっている。すなわち、座席43を上に取り付けた可動ベース(base)421と位置が固定な固定ベース423の間にパンタグラフ機構425を介在させ、固定ベース423側から油圧シリンダ(cylinder)427でパンタグラフ機構425を駆動することにより座席43を昇降させる。油圧シリンダ427の代わりに、ネジ棒とナットの組み合わせを利用した直線駆動機構を用いても良いのはもちろんである。
【0063】
パンタグラフ機構425は、本発明におけるパンタグラフ機構の実施の形態の一例である。油圧シリンダ427は、本発明における駆動手段の実施の形態の一例である。
【0064】
図10に、座席昇降機構41の他の実施の形態例の模式的構成を示す。同図に示すように、本昇降機構は懸垂機構を利用したものとなっている。すなわち、位置が固定の2つの固定プーリー451,453に掛け回された条体455で座席43を懸垂するものである。固定プーリー451,453は垂直方向に所定の距離を隔てて配置される。固定プーリー451が上側、固定プーリー453が下側である。条体455は一端を座席43に固定し、他端を下側で所定の不動点に固定してある。条体455としては、例えば、チェーン(chain)やベルトあるいはワイヤ(wire)等が用いられる。
【0065】
条体455は、下側の固定点と固定プーリー453の中間部を可動プーリー457に掛け回す。そして、可動プーリー457を油圧シリンダ459で水平方向に進退させることにより座席43の昇降を行う。油圧シリンダ459の代わりに、ネジ棒とナットの組み合わせを利用した直線駆動機構を用いても良いのはもちろんである。
【0066】
固定プーリー451,453および条体455からなる部分は、本発明における懸垂機構の実施の形態の一例である。可動プーリー457および油圧シリンダ459からなる部分は、本発明における駆動手段の実施の形態の一例である。
【0067】
本装置の動作を説明する。操作者35は、先ず、ピット21内に下降している座席43に被験者31を着席させ、その頭部をRFコイル部33内に収容する。次に、スイッチ47を操作して座席昇降機構41を作動させ、座席43を上昇させ、図5に示した撮像位置まで搬送する。この途中で、被験者31が接触センサ61または63に接触するようなことがあると搬送を停止し、被験者31に危害が加わるのを防止する。
【0068】
次に、操作者35は操作部191を操作して撮像を開始する。撮像は制御部161による制御の下で進行する。図11に、磁気共鳴撮像に用いるパルスシーケンス(pulse sequence)の一例を示す。このパルスシーケンスは、スピンエコー(SE:Spin Echo)法のパルスシーケンスである。
【0069】
すなわち、(1)はSE法におけるRF励起用の90°パルスおよび181°パルスのシーケンスであり、(2)、(3)、(4)および(5)は、同じくそれぞれ、スライス勾配Gs、リードアウト勾配Gr、フェーズエンコード勾配GpおよびスピンエコーMRのシーケンスである。なお、90°パルスおよび181°パルスはそれぞれ中心信号で代表する。パルスシーケンスは時間軸tに沿って左から右に進行する。
【0070】
同図に示すように、90°パルスによりスピンの90°励起が行われる。このときスライス勾配Gsが印加され所定のスライスについての選択励起が行われる。90°励起から所定の時間後に、180°パルスによる180°励起すなわちスピン反転が行われる。このときもスライス勾配Gsが印加され、同じスライスについての選択的反転が行われる。
【0071】
90°励起とスピン反転の間の期間に、リードアウト勾配Grおよびフェーズエンコード勾配Gpが印加される。リードアウト勾配Grによりスピンのディフェーズ(dephase)が行われる。フェーズエンコード勾配Gpによりスピンのフェーズエンコードが行われる。
【0072】
スピン反転後、リードアウト勾配Grでスピンをリフェーズ(rephase)してスピンエコーMRを発生させる。スピンエコーMRは、エコー中心に関して対称的な波形を持つRF信号となる。中心エコーは90°励起からTE(echo time)後に生じる。スピンエコーMRはデータ収集部151によりビューデータ(view data)として収集される。このようなパスルシーケンスが周期TR(repetition time)で64〜512回繰り返される。繰り返しのたびにフェーズエンコード勾配Gpを変更し、毎回異なるフェーズエンコードを行う。これによって、64〜512ビューのビューデータが得られる。
【0073】
磁気共鳴撮像用パルスシーケンスの他の例を図12に示す。このパルスシーケンスは、グラディエントエコー(GRE:Gradient Echo)法のパルスシーケンスである。
【0074】
すなわち、(1)はGRE法におけるRF励起用のα°パルスのシーケンスであり、(2)、(3)、(4)および(5)は、同じくそれぞれ、スライス勾配Gs、リードアウト勾配Gr、フェーズエンコード勾配GpおよびスピンエコーMRのシーケンスである。なお、α°パルスは中心信号で代表する。パルスシーケンスは時間軸tに沿って左から右に進行する。
【0075】
同図に示すように、α°パルスによりスピンのα°励起が行われる。αは90以下である。このときスライス勾配Gsが印加され所定のスライスについての選択励起が行われる。
【0076】
α°励起後、フェーズエンコード勾配Gpによりスピンのフェーズエンコードが行われる。次に、リードアウト勾配Grにより先ずスピンをディフェーズし、次いでスピンをリフェーズして、グラディエントエコーMRを発生させる。グラディエントエコーMRは、エコー中心に関して対称的な波形を持つRF信号となる。中心エコーはα°励起からTE後に生じる。
【0077】
グラディエントエコーMRはデータ収集部151によりビューデータとして収集される。このようなパスルシーケンスが周期TRで64〜512回繰り返される。繰り返しのたびにフェーズエンコード勾配Gpを変更し、毎回異なるフェーズエンコードを行う。これによって、64〜512ビューのビューデータが得られる。
【0078】
図11または図12のパルスシーケンスによって得られたビューデータが、データ処理部171のメモリに収集される。なお、パルスシーケンスはSE法またはGRE法に限るものではなく、例えばファーストスピンエコー(FSE:Fast Spin Echo)法やエコープラナーイメージング(EPI:Echo Planar Imaging)等、他の適宜の技法のものであって良いのはいうまでもない。
【0079】
データ処理部171は、ビューデータを2次元逆フーリエ変換して被験者31の頭部の断層像を再構成する。再構成画像は表示部181により可視像として表示される。
【0080】
このような撮像を被験者31に所定のキーボード操作を行わせながら行い、得られた画像に基づいて被験者31の脳の機能を調べる。被験者31は上体が起きた状態でキーボード操作を行うので、人間が通常に行動するのと同様な状態で操作をすることができる。これによって、通常行動時の脳の機能を正しく撮像することができる。
【0081】
なお、被験者31が上記のような手指の操作を行う場合ばかりでなく、例えば、言語発音や歌唱あるいは想念の想起等を行うときの脳の状態を撮像する場合も、通常行動時の脳の機能を正しく撮像することができる。さらに、上記のような被験者31の自発行動ばかりでなく、視覚、聴覚、味覚、嗅覚、触覚等の感覚器官の刺激に対する脳の振る舞いを撮像する場合も同様である。
【0082】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、撮像対象の本来の活動状態に近い状態で撮像を行う磁気共鳴撮像装置、および、そのような磁気共鳴撮像装置のための撮像対象移送装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の一例の装置のブロック図である。
【図2】図1に示した装置のマグネットシステムの外観を待機状態の撮像対象とともに示す斜視図である。
【図3】図1に示した装置のマグネットシステムの外観を待機状態の撮像対象および操作者とともに示す側面図である。
【図4】図1に示した装置のマグネットシステムの外観を撮像状態の撮像対象とともに示す斜視図である。
【図5】撮像状態における撮像対象とマグネットシステムとの関係を示す図である。
【図6】図5に示したマグネットシステムに設ける接触センサの平面図である。
【図7】図1に示した装置における接触検出部の模式図である。
【図8】図1に示した装置における座席昇降機構の模式的構成を示す図である。
【図9】図1に示した装置における座席昇降機構の模式的構成を示す図である。
【図10】図1に示した装置における座席昇降機構の模式的構成を示す図である。
【図11】図1に示した装置が実行するパルスシーケンスの一例を示す模式図である。
【図12】図1に示した装置が実行するパルスシーケンスの一例を示す模式図である。
【符号の説明】
11 マグネットシステム
31 撮像対象
33 RFコイル部
41 座席昇降機構
43 座席
45 キーボード
61,63 接触センサ
101 主磁場マグネット部
105 勾配コイル部
111 座席駆動部
121 接触検出部
131 勾配駆動部
141 RF駆動部
151 データ収集部
161 制御部
171 データ処理部
181 表示部
191 操作部
401 ネジ棒
403,407 プーリー
405 ベルト
411 モーター
421 可動ベース
423 固定ベース
425 パンタグラフ機構
427 油圧シリンダ
451,453 固定プーリー
455 条体
457 可動プーリー
459 油圧シリンダ
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an imaging object transfer apparatus and a magnetic resonance imaging apparatus, and more particularly to an imaging object transfer apparatus that transfers an imaging object to an imaging space located above the imaging object in a state where the upper body is raised, and at least an imaging object. The present invention relates to a magnetic resonance imaging apparatus for imaging in a state where the body is raised.
[0002]
[Prior art]
In a magnetic resonance imaging apparatus, an imaging target is carried into an imaging space in which a static magnetic field is formed, a gradient magnetic field and a high-frequency magnetic field are applied to generate a magnetic resonance signal in the imaging target, and a tomographic image is generated based on the received signal. Generate. Since the imaging target is often a patient, it is carried into the imaging space in a lying state and imaged in that state.
[0003]
Real-time imaging becomes possible as the speed of magnetic resonance imaging increases, and the active brain is imaged not only for patients but also for healthy subjects for academic research. That is, the brain function is elucidated by imaging the brain activity corresponding to sensory stimulation or the brain activity corresponding to the spontaneous movement of each part of the body.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
Since normal human activities are often performed with the upper body raised, imaging for studying brain activity in a lying state does not always accurately capture the actual brain activity. There was no problem.
[0005]
The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a magnetic resonance imaging apparatus that performs imaging in a state close to the original activity state of the imaging target, and such a magnetic resonance imaging apparatus. It is to realize an imaging object transfer device for the purpose.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
(1) The invention according to the first aspect for solving the above-described problem is that a support means for supporting an imaging target at least in a state where the upper body is raised, and the support means are driven to move the imaging target. It is an imaging object transfer device comprising transfer means for transferring to an imaging space located above.
[0007]
(2) According to a second aspect of the invention for solving the above problem, the transfer means includes a screw rod having a length corresponding to a transfer distance, and a screw rod attached to the support means and screwed to the screw rod. The imaging object transfer device according to (1), further comprising: a nut to be joined, and a driving unit that rotates the screw rod.
[0008]
(3) In a third aspect of the invention for solving the above-described problem, the transfer means includes a suspension mechanism that suspends the support means, and a drive means that drives the suspension mechanism to move the support means up and down. (1). The imaging object transfer device according to (1).
[0009]
(4) In a fourth aspect of the invention for solving the above-described problem, the transfer means includes a pantograph mechanism that supports the support means, and a drive means that drives the pantograph mechanism to move the support means up and down. (1). The imaging object transfer device according to (1).
[0010]
(5) According to a fifth aspect of the invention for solving the above-described problem, a support means for supporting an imaging target in which at least an upper body is raised in the imaging space, and a static magnetic field is formed in the imaging space. A static magnetic field forming means, a gradient magnetic field forming means for forming a gradient magnetic field in the imaging space, a high frequency magnetic field forming means for forming a high frequency magnetic field in the imaging space, and a measuring means for measuring a magnetic resonance signal from the imaging space; The magnetic resonance imaging apparatus further comprises image generation means for generating an image based on the measured magnetic resonance signal.
[0011]
(6) The invention according to a sixth aspect for solving the above-mentioned problem is characterized in that the static magnetic field forming means forms a static magnetic field in a bore whose axial direction is the vertical direction. This is a magnetic resonance imaging apparatus.
[0012]
(7) In a seventh aspect of the invention for solving the above-mentioned problem, the supporting means has a conveying means for carrying the imaging object into the static magnetic field from the lower side of the bore. Item 7. The magnetic resonance imaging apparatus according to Item 6.
[0013]
(8) In an invention according to an eighth aspect for solving the above-mentioned problem, the conveying means carries the imaging object into the bore up to the chest and positions the head at the center of the static magnetic field. The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 7.
[0014]
(9) The invention according to a ninth aspect for solving the above-mentioned problem is characterized in that the support means has a seat on which the imaging object is seated. A magnetic resonance imaging apparatus according to one aspect.
[0015]
(10) An invention according to a tenth aspect for solving the above-mentioned problem is the magnetic resonance imaging apparatus according to claim 9, wherein the seat is lower than the floor surface in the lowest state.
[0016]
(11) According to an eleventh aspect of the invention for solving the above-described problem, a transport unit that transports an imaging target to an imaging space, a static magnetic field forming unit that forms a static magnetic field in the imaging space, and the imaging space Based on the measured magnetic resonance signal, a gradient magnetic field forming means for forming a gradient magnetic field, a high frequency magnetic field forming means for forming a high frequency magnetic field in the imaging space, a measuring means for measuring a magnetic resonance signal from the imaging space, and A magnetic resonance imaging apparatus having an image generation means for generating an image, wherein the imaging object transfer apparatus according to any one of claims 1 to 4 is used as the conveying means. A magnetic resonance imaging apparatus.
[0017]
(12) The invention according to a twelfth aspect for solving the above-described problem is that at least one of the static magnetic field forming means, the gradient magnetic field forming means, the high-frequency magnetic field forming means, and the measuring means is the imaging device. The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 5, further comprising a contact detection unit configured to detect contact with an object.
[0018]
(13) The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 12, wherein the invention according to a thirteenth aspect for solving the above-mentioned problem is characterized in that the contact detection means detects contact based on a change in air pressure. It is.
[0019]
(14) The invention according to a fourteenth aspect for solving the above-described problem is characterized in that the contact detection means is a contact portion with a detection target being an air tube. Device.
[0020]
(15) The invention according to a fifteenth aspect for solving the above-mentioned problems comprises a stop means for stopping the transfer based on a contact detection signal of the contact detection means. Item 15. The magnetic resonance imaging apparatus according to any one of Items 14.
[0021]
(16) According to another aspect of the invention for solving the above-described problem, an imaging target in which at least an upper body is raised in the imaging space is supported, a static magnetic field is formed in the imaging space, and the imaging space is provided. Forming a gradient magnetic field, forming a high-frequency magnetic field in the imaging space, measuring a magnetic resonance signal from the imaging space, and generating an image based on the measured magnetic resonance signal It is.
[0022]
(17) In another aspect of the invention for solving the above problem, an imaging target is conveyed to an imaging space, a static magnetic field is formed in the imaging space, a gradient magnetic field is formed in the imaging space, and the imaging is performed. A magnetic resonance imaging method for forming a high frequency magnetic field in a space, measuring a magnetic resonance signal from the imaging space, and generating an image based on the measured magnetic resonance signal, wherein the transport is performed in (1) to (4) It is a magnetic resonance imaging method characterized by performing using the imaging object transfer apparatus as described in any one of these.
[0023]
(Function)
In the present invention, magnetic resonance imaging of an imaging target is performed at least with the upper body raised. Further, the supporting means for supporting the imaging target is driven at least in a state where the upper body is raised, and the imaging target is transferred to the imaging space located above the imaging target. In addition, contact between the imaging target and the non-moving part in the transfer process is detected to prevent injury due to collision.
[0024]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited to the embodiment. FIG. 1 shows a block diagram of the magnetic resonance imaging apparatus. This apparatus is an example of an embodiment of the present invention. An example of an embodiment relating to the apparatus of the present invention is shown by the configuration of the apparatus. An example of an embodiment related to the method of the present invention is shown by the operation of the apparatus.
[0025]
As shown in FIG. 1, the apparatus has a magnet system 11. The magnet system 11 includes a main magnetic field coil unit 101 and a gradient coil unit 105. Each of these coil portions has a substantially cylindrical outer shape and is arranged coaxially with each other. The direction of the bore of the magnet system 11 is a vertical direction. This is called a vertical bore magnet system.
[0026]
A subject 31 to be imaged is seated on the seat 43 and carried into and out of the interior space of the magnet system 11 by the transport means described later. By sitting on the seat 43, the subject 31 stands upright. The seat 43 is an example of an embodiment of the support means in the present invention. Note that the support means is not limited to the seat, and may be one that supports the subject 31 in an upright state, that is, any means that supports at least the upper body in a standing state.
[0027]
The head of the subject 31 is accommodated in an RF coil (radio frequency coil) portion 33 attached to the upper portion of the backrest portion of the seat 43. The RF coil unit 33 also has a substantially cylindrical outer shape, and is disposed coaxially with the main magnetic field coil unit 101 and the gradient coil unit 105 in the internal space of the magnet system 11. The RF coil unit 33 is configured using, for example, a TEM resonator (transverse electromagnetic mode resonator) type RF coil. The RF coil is not limited to the TEM resonator type, and may be an appropriate RF coil such as a birdcage type coil or a saddle type coil.
[0028]
The main magnetic field coil unit 101 forms a static magnetic field in the internal space of the magnet system 11. The main magnetic field coil unit 101 is an example of an embodiment of the static magnetic field forming means in the present invention. The direction of the static magnetic field is the vertical direction. The main magnetic field coil unit 101 is configured using, for example, a superconducting coil. Needless to say, the present invention may be configured using not only a superconducting coil but also a normal conducting coil.
[0029]
The gradient coil unit 105 generates a gradient magnetic field for giving a gradient to the static magnetic field strength. There are three types of gradient magnetic fields that are generated: a slice gradient magnetic field, a read out gradient magnetic field, and a phase encode gradient magnetic field. The gradient coil unit 105 corresponds to these three types of gradient magnetic fields. Has three gradient coils (not shown).
[0030]
The RF coil unit 33 forms a high-frequency magnetic field for exciting spins in the body of the subject 31 in the static magnetic field space. Formation of a high-frequency magnetic field is called transmission of an RF excitation signal. The transmission of the RF excitation signal may be performed by a dedicated RF coil for transmission other than the RF coil unit 33. The RF coil unit 33 also receives an electromagnetic wave generated by excited spin, that is, a magnetic resonance signal.
[0031]
A gradient driving unit 131 is connected to the gradient coil unit 105. The gradient driving unit 131 gives a drive signal to the gradient coil unit 105 to generate a gradient magnetic field. The portion composed of the gradient coil unit 105 and the gradient drive unit 131 is an example of an embodiment of the gradient magnetic field forming means in the present invention. The gradient driving unit 131 includes three systems of driving circuits (not shown) corresponding to the three systems of gradient coils in the gradient coil unit 105.
[0032]
An RF drive unit 141 is connected to the RF coil unit 33. The RF drive unit 141 gives a drive signal to the RF coil unit 33 and transmits an RF excitation signal to excite spins in the body of the subject 31. The portion composed of the RF coil unit 33 and the RF drive unit 141 is an example of an embodiment of the high-frequency magnetic field forming means in the present invention.
[0033]
A data collection unit 151 is connected to the RF coil unit 33. The data collection unit 151 takes in the reception signal received by the RF coil unit 33 and collects it as digital data. The portion composed of the RF coil unit 33 and the data collecting unit 151 is an example of an embodiment of the measuring means in the present invention.
[0034]
The seat 43 on which the subject 31 is seated is driven by the seat driving unit 111 and moves forward and backward in the vertical direction. The portion composed of the seat 43 and the seat drive unit 111 is an example of an embodiment of the transport means in the present invention. The magnet system 11 is provided with a contact sensor (sensor), which will be described later, and the contact detection signal is input to the contact detection unit 121.
[0035]
A control unit 161 is connected to the seat driving unit 111, the gradient driving unit 131, the RF driving unit 141, and the data collection unit 151. The control part 161 controls the seat drive part 111 thru | or the data collection part 151, respectively. A contact detection signal is input from the contact detection unit 121 to the control unit 161.
[0036]
An output signal of the data collection unit 151 is input to the data processing unit 171. The data processing unit 171 stores the data fetched from the data collecting unit 151 in a memory (not shown). A data space is formed in the memory. The data space constitutes a two-dimensional Fourier space. The data processing unit 171 reconstructs a tomographic image of the head of the subject 31 by performing two-dimensional inverse Fourier transform on the data in the two-dimensional Fourier space. The data processing unit 171 is an example of an embodiment of image generation means in the present invention.
[0037]
The data processing unit 171 is connected to the control unit 161. The data processing unit 171 is above the control unit 161 and supervises it. A display unit 181 and an operation unit 191 are connected to the data processing unit 171. The display unit 181 displays the reconstructed image and various information output from the data processing unit 171. The operation unit 191 is operated by an operator and inputs various commands and information to the data processing unit 171.
[0038]
2 and 3 show the appearance of the magnet system 11 together with the subject 31 in a standby state. 2 is a perspective view, and FIG. 3 is a side view partially showing a cross section. As shown in the figure, the magnet system 11 is supported by four support columns 13 provided on the floor surface FL.
[0039]
A pit 21 is provided on the floor surface FL below the magnet system 11. In the pit 21, a staircase 51 descending from the floor surface is provided. The seat 43 on which the subject 31 is seated is lowered to the bottom of the pit 21 by the seat lifting mechanism 41. The seat 43 and the seat elevating mechanism 41 are configured using a nonmagnetic material except for a motor and the like described later.
[0040]
The portion including the seat 43 and the seat lifting mechanism 41 is an example of an embodiment of the imaging target transfer device of the present invention. An example of an embodiment relating to the imaging target transfer device of the present invention is shown by the configuration of the transfer device. The seat elevating mechanism 41 is also an example of an embodiment of the transfer means in the present invention.
[0041]
In front of the subject 31, a keyboard 45 such as a musical instrument is installed. The keyboard 45 is operated by the subject 31 during imaging. The keyboard 45 is integrated with the seat. A mirror (not shown) is provided in the RF coil unit 33 so that the subject 31 can visually recognize the keyboard 45 and its surroundings.
[0042]
In addition, what is operated by the subject 31 is not limited to a keyboard such as a musical instrument. Depending on the purpose of the experiment, for example, a keyboard of an information device, other operating tools, writing tools, tools, and other various instruments operated by hand. It may be. Or you may make it use the instrument operated with a leg | foot depending on the objective of experiment.
[0043]
One of the columns 13 is provided with a lifting operation switch (switch) 47 operated by the operator 35. The lifting operation switch 47 constitutes a part of the operation unit 191. A command based on the operation of the lifting operation switch 47 is given to the seat driving unit 111 through the data processing unit 171 and the control unit 161. Note that the signal of the lifting operation switch 47 may be directly given to the seat driving unit 111.
[0044]
The seat driving unit 111 moves the seat 43 up and down via the seat lifting mechanism 41 according to the command. That is, at the time of imaging, the seat 43 is raised as shown in FIG. 4 to bring the subject 31 into the imaging space together with the RF coil unit 33, and when the imaging is completed, the seat 31 is lowered to the standby position shown in FIGS. The seat lifting mechanism 41 will be described later.
[0045]
FIG. 5 shows the interrelationship between the magnet system 11, the subject 31, and the RF coil unit 33 during imaging. As shown in the figure, the head of the subject 31 and the RF coil unit 33 are located in the center of the magnet system 11, that is, in the imaging region of the magnet center.
[0046]
The inner wall of the gradient coil section 105 constitutes the inner wall of the bore. On the inner wall of the bore, the diameter of the head receiving portion is smaller than the diameter of the chest receiving portion, and there is a step at the boundary. A contact sensor 61 is provided on the lower surface of the step portion. The contact sensor 61 detects when the shoulder portion of the subject 31 is in contact with the seat 43 ascending.
[0047]
A contact sensor 63 is provided around the opening below the bore of the magnet system 11. The contact sensor 63 detects when the hand or the like of the subject 31 placed on the keyboard 45 comes into contact with the seat 43 ascending.
[0048]
The detection signals of these contact sensors 61 and 63 are input to the contact detection unit 121. The contact detection unit 121 detects contact based on the sensing signal and notifies the control unit 161 of the contact. The control unit 161 stops the raising of the seat 43 through the seat driving unit 111 based on the notification signal. This prevents the subject 31 from being pressed by the stepped portion in the bore and the lower surface of the magnet system 11.
[0049]
When the RF coil unit 33 is fixed in the bore instead of being attached to the seat 43, a contact sensor is also provided at the lower end of the RF coil unit 33. Thereby, the test subject 31 can be prevented from being compressed by the RF coil unit 33.
[0050]
The portion composed of the contact sensors 61 and 63 and the contact detection unit 121 is an example of the embodiment of the contact detection means in the present invention. The part which consists of the control part 161 and the seat drive part 111 is an example of embodiment of the stop means in this invention.
[0051]
An example of the configuration of the contact sensor 61 is shown in FIG. The configuration of the contact sensor 63 is also the same. As shown in the figure, the contact sensor 61 has a ring-shaped sensing unit 601. The sensing unit 601 is a hollow body with one end closed, and constitutes an air tube. A hose 603 communicating with the hollow portion is provided at the other end of the sensing unit 601.
[0052]
The sensing unit 601 is made of a flexible material such as rubber. For this reason, the internal air is compressed by contact with another object, and a pressure increase associated therewith is transmitted to the contact detection unit 121 through the hose 603. Since the contact sensor 61 uses a change in air pressure due to contact, noise caused by on / off, or artifacts due to the presence of metal, and the like do not occur as in the case of using an electrical contact. For this reason, the contact sensor 61 is very convenient to be provided in or near the bore.
[0053]
As the contact detection unit 121, for example, a pressure switch schematically shown in FIG. 7 is used. Note that the pressure switch is disposed sufficiently away from the imaging space. (A) of the figure shows the off (off) state of the pressure switch, and (b) shows the on (on) state.
[0054]
As shown in the figure, the pressure switch has a diaphragm box 605. The inside of the diaphragm box 605 is divided into two chambers 609 and 609 ′ by a diaphragm 607. A chamber 609 communicates with the contact sensor 61 by a hose 603.
[0055]
One of the pair of electrical contacts is provided at the center of the diaphragm 607, and the other electrical contact is provided on the wall surface of the chamber 609 'facing the diaphragm 607. These electrical contacts come into contact when the diaphragm 607 is pushed by a pressure difference caused by a sensing signal (air pressure) of the contact sensor 61.
[0056]
Due to the contact of the electrical contact, a current flows from a power source (not shown) through a relay coil 611 connected in series to the relay coil 611 to turn on the relay contact 613. The ON state of the relay contact 613 is input to the control unit 161 as a contact detection signal. A similar pressure switch is also provided for the contact sensor 63.
[0057]
FIG. 8 shows a schematic configuration of the seat lifting mechanism 41 in relation to the seat 43. As shown in the figure, this mechanism has a screw rod 401. The screw rod 401 is an example of an embodiment of the screw rod in the present invention. Both ends of the screw rod 401 are supported by bearings (not shown) and extend in the vertical direction. The length of the screw rod 401 is slightly longer than the predetermined lifting distance of the seat 43.
[0058]
A pulley 403 is fixed to the lower end portion of the screw rod 401, and the rotation of the pulley 407 is transmitted to the pulley 403 via a belt 405. The pulley 407 is driven and rotated by a motor 411 coupled through a direction changer 409. The motor 411 can rotate in both forward and reverse directions. A portion including the pulley 407 or the motor 411 is an example of an embodiment of the driving means in the present invention.
[0059]
A nut 413 is screwed onto the screw rod 401. The nut 413 is an example of an embodiment of the nut in the present invention. The side surface of the nut 413 is fixed to the back surface of the seat 43. The seat 43 is formed by integrating a stool portion 431, a footrest portion 433, and a backrest portion 435. The height of the stool portion 431 from the footrest portion 433 can be adjusted. An RF coil portion 33 is attached to the upper portion of the backrest portion 435.
[0060]
The seat 43 has a movable direction limited to a vertical direction by a guide mechanism (not shown). For this reason, the seat 43 can be raised by rotating the screw rod 401 in the spiral backward direction by the motor 411, and the seat 43 can be lowered by rotating in the spiral traveling direction.
[0061]
Such a seat elevating mechanism 41 uses the screwing of the screw rod 401 and the nut 413, and thus has an advantage that the seat 43 is unlikely to descend due to its own weight even if the driving by the motor 411 is stopped. For this reason, a brake for preventing the lowering can be substantially eliminated, and even if provided, a brake with a very weak braking force can be used. Further, the lifting mechanism using the screw rod has an advantage that it is difficult to break down because of its simple structure, and further has an advantage of excellent space saving.
[0062]
FIG. 9 shows a schematic configuration of another embodiment of the seat lifting mechanism 41. As shown in the figure, the elevating mechanism uses a pantograph mechanism. That is, a pantograph mechanism 425 is interposed between a movable base 421 with the seat 43 mounted thereon and a fixed base 423 whose position is fixed, and the pantograph mechanism 425 is driven by a hydraulic cylinder 427 from the fixed base 423 side. By doing so, the seat 43 is raised and lowered. Of course, instead of the hydraulic cylinder 427, a linear drive mechanism using a combination of a screw rod and a nut may be used.
[0063]
The pantograph mechanism 425 is an example of an embodiment of the pantograph mechanism in the present invention. The hydraulic cylinder 427 is an example of an embodiment of drive means in the present invention.
[0064]
FIG. 10 shows a schematic configuration of another embodiment of the seat elevating mechanism 41. As shown in the figure, the lifting mechanism uses a suspension mechanism. That is, the seat 43 is suspended by a strip 455 that is wound around two fixed pulleys 451 and 453 that are fixed in position. The fixed pulleys 451 and 453 are arranged at a predetermined distance in the vertical direction. The fixed pulley 451 is on the upper side, and the fixed pulley 453 is on the lower side. The strip 455 has one end fixed to the seat 43 and the other end fixed to a predetermined fixed point on the lower side. As the strip 455, for example, a chain, a belt, a wire, or the like is used.
[0065]
The strip 455 hangs the lower fixed point and the intermediate portion of the fixed pulley 453 around the movable pulley 457. Then, the seat 43 is moved up and down by moving the movable pulley 457 in the horizontal direction by the hydraulic cylinder 459. Of course, instead of the hydraulic cylinder 459, a linear drive mechanism using a combination of a screw rod and a nut may be used.
[0066]
The portion composed of the fixed pulleys 451 and 453 and the strip 455 is an example of the embodiment of the suspension mechanism in the present invention. The portion composed of the movable pulley 457 and the hydraulic cylinder 459 is an example of the embodiment of the driving means in the present invention.
[0067]
The operation of this apparatus will be described. First, the operator 35 seats the subject 31 on the seat 43 descending in the pit 21 and houses the head in the RF coil section 33. Next, the switch 47 is operated to operate the seat elevating mechanism 41 to raise the seat 43 and convey it to the imaging position shown in FIG. In the middle of this, when the subject 31 comes into contact with the contact sensor 61 or 63, the conveyance is stopped, and the subject 31 is prevented from being harmed.
[0068]
Next, the operator 35 operates the operation unit 191 to start imaging. Imaging proceeds under the control of the control unit 161. FIG. 11 shows an example of a pulse sequence used for magnetic resonance imaging. This pulse sequence is a pulse sequence of a spin echo (SE: Spin Echo) method.
[0069]
That is, (1) is a sequence of 90 ° pulse and 181 ° pulse for RF excitation in the SE method, and (2), (3), (4) and (5) are also slice gradient Gs and lead, respectively. This is a sequence of an out gradient Gr, a phase encode gradient Gp, and a spin echo MR. The 90 ° pulse and the 181 ° pulse are each represented by a center signal. The pulse sequence proceeds from left to right along the time axis t.
[0070]
As shown in the figure, 90 ° excitation of spin is performed by a 90 ° pulse. At this time, the slice gradient Gs is applied, and selective excitation for a predetermined slice is performed. After a predetermined time from the 90 ° excitation, 180 ° excitation by a 180 ° pulse, that is, spin inversion is performed. At this time, the slice gradient Gs is applied, and selective inversion is performed for the same slice.
[0071]
In the period between 90 ° excitation and spin reversal, a readout gradient Gr and a phase encode gradient Gp are applied. Spin dephase is performed by the lead-out gradient Gr. Spin phase encoding is performed by the phase encoding gradient Gp.
[0072]
After the spin inversion, the spin is rephased at the readout gradient Gr to generate the spin echo MR. The spin echo MR is an RF signal having a symmetrical waveform with respect to the echo center. The central echo occurs after TE (echo time) from 90 ° excitation. The spin echo MR is collected as view data by the data collecting unit 151. Such a pulse sequence is repeated 64 to 512 times in a cycle TR (repetition time). The phase encoding gradient Gp is changed every time it is repeated, and a different phase encoding is performed each time. Thereby, view data of 64 to 512 views is obtained.
[0073]
Another example of the pulse sequence for magnetic resonance imaging is shown in FIG. This pulse sequence is a pulse sequence of a gradient echo (GRE) method.
[0074]
That is, (1) is a sequence of α ° pulses for RF excitation in the GRE method, and (2), (3), (4) and (5) are respectively slice gradient Gs, readout gradient Gr, It is a sequence of a phase encoding gradient Gp and a spin echo MR. The α ° pulse is represented by a center signal. The pulse sequence proceeds from left to right along the time axis t.
[0075]
As shown in the figure, the α ° excitation of the spin is performed by the α ° pulse. α is 90 or less. At this time, the slice gradient Gs is applied, and selective excitation for a predetermined slice is performed.
[0076]
After the α ° excitation, spin phase encoding is performed by the phase encoding gradient Gp. Next, the spin is first dephased by the readout gradient Gr, and then the spin is rephased to generate a gradient echo MR. The gradient echo MR is an RF signal having a symmetrical waveform with respect to the echo center. The central echo occurs after TE from α ° excitation.
[0077]
The gradient echo MR is collected as view data by the data collection unit 151. Such a pulse sequence is repeated 64 to 512 times with a period TR. The phase encoding gradient Gp is changed every time it is repeated, and a different phase encoding is performed each time. Thereby, view data of 64 to 512 views is obtained.
[0078]
View data obtained by the pulse sequence of FIG. 11 or 12 is collected in the memory of the data processing unit 171. Note that the pulse sequence is not limited to the SE method or the GRE method, and may be of any other appropriate technique such as the Fast Spin Echo (FSE) method or Echo Planar Imaging (EPI). It goes without saying.
[0079]
The data processing unit 171 reconstructs a tomographic image of the head of the subject 31 by performing two-dimensional inverse Fourier transform on the view data. The reconstructed image is displayed as a visible image by the display unit 181.
[0080]
Such imaging is performed while the subject 31 performs a predetermined keyboard operation, and the brain function of the subject 31 is examined based on the obtained image. Since the subject 31 performs the keyboard operation in the state where the upper body is raised, the operation can be performed in a state similar to a normal action of a human. This makes it possible to correctly capture the brain function during normal action.
[0081]
It should be noted that not only when the subject 31 performs the finger operation as described above, but also when, for example, imaging the state of the brain when performing language pronunciation, singing, recalling a thought, etc., the function of the brain during normal action Can be imaged correctly. Furthermore, not only the self-issued movement of the subject 31 as described above, but also the case of imaging the behavior of the brain with respect to sensory organ stimuli such as vision, hearing, taste, smell, and touch.
[0082]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, a magnetic resonance imaging apparatus that performs imaging in a state close to the original activity state of the imaging target, and an imaging target transfer apparatus for such a magnetic resonance imaging apparatus. Can be realized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of an exemplary apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing an appearance of a magnet system of the apparatus shown in FIG. 1 together with an imaging target in a standby state.
3 is a side view showing the appearance of the magnet system of the apparatus shown in FIG. 1 together with an imaging target and an operator in a standby state.
4 is a perspective view showing an appearance of a magnet system of the apparatus shown in FIG. 1 together with an imaging target in an imaging state. FIG.
FIG. 5 is a diagram illustrating a relationship between an imaging target and a magnet system in an imaging state.
6 is a plan view of a contact sensor provided in the magnet system shown in FIG. 5. FIG.
7 is a schematic diagram of a contact detection unit in the apparatus shown in FIG. 1. FIG.
8 is a diagram showing a schematic configuration of a seat lifting mechanism in the apparatus shown in FIG. 1. FIG.
9 is a diagram showing a schematic configuration of a seat lifting mechanism in the apparatus shown in FIG. 1. FIG.
10 is a diagram showing a schematic configuration of a seat lifting mechanism in the apparatus shown in FIG. 1. FIG.
11 is a schematic diagram showing an example of a pulse sequence executed by the apparatus shown in FIG. 1. FIG.
12 is a schematic diagram showing an example of a pulse sequence executed by the apparatus shown in FIG. 1. FIG.
[Explanation of symbols]
11 Magnet system 31 Imaging target 33 RF coil unit 41 Seat elevating mechanism 43 Seat 45 Keyboard 61, 63 Touch sensor 101 Main magnetic field magnet unit 105 Gradient coil unit 111 Seat drive unit 121 Contact detection unit 131 Gradient drive unit 141 RF drive unit 151 Data Collection unit 161 Control unit 171 Data processing unit 181 Display unit 191 Operation unit 401 Screw rod 403, 407 Pulley 405 Belt 411 Motor 421 Movable base 423 Fixed base 425 Pantograph mechanism 427 Hydraulic cylinder 451, 453 Fixed pulley 455 Strip 457 Movable pulley 459 Hydraulic cylinder

Claims (12)

中心軸が上下方向に向いた筒状の外形を成している静磁場形成手段であって、前記筒状の外形の内部にある下面が開放された撮像空間に静磁場を形成する静磁場形成手段と、
前記撮像空間に勾配磁場を形成する勾配磁場形成手段と、
前記撮像空間に高周波磁場を形成する高周波磁場形成手段と、
少なくとも上体が起きた状態である撮像対象を支持する支持手段と、
前記撮像空間から磁気共鳴信号を測定する測定手段と、
前記測定した磁気共鳴信号に基づいて画像を生成する画像生成手段と、
を具備する磁気共鳴撮像装置であって、
装置本体が設置された床面よりも下の位置から前記撮像空間までの上下方向において前記支持手段を昇降させることにより、前記撮像対象を前記撮像空間に搬入し、前記撮像対象を前記撮像空間から搬出する搬送手段を具備し、
前記床面から前記床面よりも下の位置まで間、前記撮像対象が通る通路が形成されたことを特徴とする磁気共鳴撮像装置。
Static magnetic field forming means having a cylindrical outer shape whose central axis is directed in the vertical direction, wherein a static magnetic field is formed in an imaging space in which a lower surface inside the cylindrical outer shape is opened Means,
A gradient magnetic field forming means for forming a gradient magnetic field in the imaging space;
High-frequency magnetic field forming means for forming a high-frequency magnetic field in the imaging space;
A support means for supporting an imaging object in which at least the upper body is raised;
Measuring means for measuring a magnetic resonance signal from the imaging space;
Image generating means for generating an image based on the measured magnetic resonance signal;
A magnetic resonance imaging apparatus comprising:
By moving the support means up and down in a vertical direction from a position below the floor surface on which the apparatus main body is installed to the imaging space, the imaging target is carried into the imaging space, and the imaging target is removed from the imaging space. It has conveying means to carry out,
A magnetic resonance imaging apparatus, wherein a passage through which the imaging target passes is formed from the floor surface to a position below the floor surface.
前記静磁場形成手段は、垂直方向を軸方向とするボア内に垂直方向の静磁場を形成することを特徴とする請求項1に記載の磁気共鳴撮像装置。  The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1, wherein the static magnetic field forming unit forms a vertical static magnetic field in a bore having the vertical direction as an axial direction. 前記搬送手段は、前記撮像対象を胸まで前記ボア内に搬入して頭部を前記静磁場の中央に位置させることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の磁気共鳴撮像装置。  3. The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1, wherein the transport unit carries the imaging target up to the chest into the bore and positions a head in the center of the static magnetic field. 前記支持手段は、前記撮像対象が着座する座席を有することを特徴とする請求項1ないし請求項3のうちのいずれか1つに記載の磁気共鳴撮像装置。  The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1, wherein the support unit includes a seat on which the imaging target is seated. 前記座席は、最も下げた状態では床面より低いことを特徴とする請求項4に記載の磁気共鳴撮像装置。  The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 4, wherein the seat is lower than a floor surface when the seat is lowered. 前記搬送手段は、移送距離に相当する長さを持つネジ棒と、前記支持手段に取り付けられかつ前記ネジ棒に螺合するナットと、前記ネジ棒を回転させる駆動手段と、を具備することを特徴とする請求項1ないし請求項5のうちのいずれか1つに記載の磁気共鳴撮像装置。  The conveying means includes a screw rod having a length corresponding to a transfer distance, a nut attached to the support means and screwed into the screw rod, and a driving means for rotating the screw rod. The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1, wherein the magnetic resonance imaging apparatus is a magnetic resonance imaging apparatus. 前記搬送手段は、前記支持手段を懸垂する懸垂機構と、前記懸垂機構を駆動して前記支持手段を上下させる駆動手段と、を具備することを特徴とする請求項1ないし請求項5のうちのいずれか1つに記載の磁気共鳴撮像装置。  The said conveyance means is equipped with the suspension mechanism which suspends the said support means, and the drive means which drives the said suspension mechanism and raises and lowers the said support means, The Claim 1 thru | or 5 characterized by the above-mentioned. The magnetic resonance imaging apparatus according to any one of the above. 前記搬送手段は、前記支持手段を支持するパンタグラフ機構と、前記パンタグラフ機構を駆動して前記支持手段を上下させる駆動手段と、を具備することを特徴とする請求項1ないし請求項5のうちのいずれか1つに記載の磁気共鳴撮像装置。  The said conveyance means is equipped with the pantograph mechanism which supports the said support means, and the drive means which drives the said pantograph mechanism and raises and lowers the said support means, The Claim 1 thru | or 5 characterized by the above-mentioned. The magnetic resonance imaging apparatus according to any one of the above. 前記静磁場形成手段、前記勾配磁場形成手段、前記高周波磁場形成手段および前記測定手段のうちの少なくとも1つは、前記撮像対象との接触を検出する接触検出手段を有することを特徴とする請求項1ないし請求項8のうちのいずれか1つに記載の磁気共鳴撮像装置。  The at least one of the static magnetic field forming unit, the gradient magnetic field forming unit, the high-frequency magnetic field forming unit, and the measuring unit includes a contact detection unit that detects contact with the imaging target. The magnetic resonance imaging apparatus according to any one of claims 1 to 8. 前記接触検出手段は、空気圧の変化に基づいて接触を検出することを特徴とする請求項9に記載の磁気共鳴撮像装置。  The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 9, wherein the contact detection unit detects contact based on a change in air pressure. 前記接触検出手段は、検出対象との接触部がエアチューブであることを特徴とする請求項10に記載の磁気共鳴撮像装置。  The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 10, wherein the contact detection means is an air tube at a contact portion with a detection target. 前記接触検出手段の接触検出信号に基づいて前記移送を停止させる停止手段を有する、ことを特徴とする請求項9ないし請求項11のうちのいずれか1つに記載の磁気共鳴撮像装置。  The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 9, further comprising a stopping unit that stops the transfer based on a contact detection signal of the contact detection unit.
JP28794699A 1999-10-08 1999-10-08 Magnetic resonance imaging device Expired - Fee Related JP4219064B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP28794699A JP4219064B2 (en) 1999-10-08 1999-10-08 Magnetic resonance imaging device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP28794699A JP4219064B2 (en) 1999-10-08 1999-10-08 Magnetic resonance imaging device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2001104277A JP2001104277A (en) 2001-04-17
JP4219064B2 true JP4219064B2 (en) 2009-02-04

Family

ID=17723793

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP28794699A Expired - Fee Related JP4219064B2 (en) 1999-10-08 1999-10-08 Magnetic resonance imaging device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4219064B2 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3349029B1 (en) * 2017-01-13 2019-09-11 Sirona Dental Systems GmbH Magnetic resonance tomograph for measuring at least one section of a head
EP3349028A1 (en) * 2017-01-13 2018-07-18 Sirona Dental Systems GmbH Mrt device and method for measuring a head area of a patient
JP6739589B1 (en) * 2019-05-10 2020-08-12 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ Magnetic resonance imaging apparatus and program

Also Published As

Publication number Publication date
JP2001104277A (en) 2001-04-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6674958B2 (en) Pulse sequence for low-field magnetic resonance
US7383075B2 (en) Real-time localization monitoring, triggering, and acquisition of 3D MRI
US6600319B2 (en) Magnetic resonance imaging device
US6268730B1 (en) Multi-slab multi-window cardiac MR imaging
US20020173715A1 (en) Method for acquiring MRI data from a large field of view using continuous table motion
JP2000157508A (en) Method and device for obtaining nmr image data
US20050122108A1 (en) Magnetic resonance imaging apparatus and image generation method therein
CN102414572A (en) Arrangement and method for influencing and/or detecting magnetic particles and for magnetic resonance imaging
KR101629165B1 (en) Magnetic resonance imaging apparatus and controlling
JP2009520553A (en) Motion-dependent data acquisition in magnetic resonance imaging and spectroscopy
US9211082B2 (en) Method for magnetic resonance imaging using saturation harmonic induced rotary saturation
JP2006021049A (en) Method to acquire mri data from variable visual field while table is in motion continuously
JPH05228125A (en) Magnetic resonance imaging system
JP2006519677A (en) Method for acquiring time-resolved MR images using continuous table movement
CN106308796A (en) Magnetic induction imaging device based on laser atomic magnetometer
Quick et al. MR imaging of the vessel wall
JP4219064B2 (en) Magnetic resonance imaging device
CN112075935A (en) Limb superconducting magnetic resonance imaging system
JP3679675B2 (en) Signal acquisition device and image photographing device
US20130082704A1 (en) Method and magnetic resonance apparatus for non-selective excitation of nuclear spin signals in an examination subject
JP4316126B2 (en) Visual input supply device, signal acquisition device, and image photographing device
JP4219063B2 (en) Magnetic resonance imaging device
JP4219065B2 (en) Magnetic resonance imaging device
WO2014196525A1 (en) Measurement apparatus and measurement method
JP4685411B2 (en) Medical image diagnostic apparatus bed and medical image diagnostic apparatus using the same

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060922

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20080707

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080729

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080925

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20081021

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20081111

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111121

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111121

Year of fee payment: 3

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111121

Year of fee payment: 3

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111121

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111121

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121121

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121121

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121121

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131121

Year of fee payment: 5

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees