JP4734031B2

JP4734031B2 - Ｍｒｉ装置

Info

Publication number: JP4734031B2
Application number: JP2005156288A
Authority: JP
Inventors: 陽一樋山; 智美村上
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Medical Systems Corp; Toshiba Medical Systems Engineering Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp; Canon Medical Systems Corp
Priority date: 2005-05-27
Filing date: 2005-05-27
Publication date: 2011-07-27
Anticipated expiration: 2025-05-27
Also published as: JP2006326112A

Description

本発明はＭＲＩ装置に係り、特に、被検体を体軸方向に移動しながらＭＲ信号を収集することにより広範囲な撮影を可能とするＭＲＩ装置に関する。

磁気共鳴イメージング法（ＭＲＩ）は、静磁場中に置かれた生体組織の原子核スピンを、そのラーモア周波数をもつ高周波信号で励起し、この励起に伴って発生する磁気共鳴信号（ＭＲ信号）に基づいてＭＲＩ画像データ（以下では、画像データと呼ぶ。）を再構成する画像診断法である。ＭＲＩ装置は、生体（以下では、被検体と呼ぶ。）の内部にて生ずるＭＲ信号に基づいて画像データの生成と表示を行なう画像診断装置であり、解剖学的診断情報のみならず生化学的診断情報や機能診断情報等多くの診断情報を得ることができるため、今日の画像診断の分野では不可欠なものとなってきている。

ＭＲＩ装置によって高画質の画像データを生成するためには、被検体からの微弱なＭＲ信号を効率よく検出する必要があり、そのために多くの技術的な工夫がなされている。ＭＲ信号の検出に使用される高周波コイルは、ＭＲＩ装置の静磁場方向によって異なり、水平磁場方式の場合にはサドルコイルが使用され、垂直磁場方式の場合にはソレノイドコイルが使用される。又、ＭＲＩ装置に設けられた高周波コイルは、ＲＦパルスを照射して被検体を励起するための送信コイルと被検体から生ずるＭＲ信号を検出するための受信コイルによって構成されるが、励起タイミングとＭＲ信号検出タイミングは異なるため、同一の高周波コイルを用いてＲＦパルスの照射とＭＲ信号の検出を行なうことも可能である。

このような高周波コイルを有するＭＲＩ装置において、被検体の広範囲な撮影対象部位からのＭＲ信号を検出する方法として、広い感度領域を有する口径の大きな高周波コイルを用いる方法と比較的小口径の高周波コイルが複数個配列された所謂アレイコイルを用いる方法とがある。

しかしながら、前者は、小口径の高周波コイルと比較し送信感度及び受信感度が劣るため高いＳ／ＮのＭＲ信号を収集することが困難であり、このため良質な画像データを得ることができない。又、後者は、配列された複数個の高周波コイルの各々に対応した送信器及び受信器を独立に設ける必要があるため、装置構成の複雑化に伴なって製品コストが高くなるという問題点を有していた。

このような問題点を解決する方法として、寝台の天板に載置した被検体の周囲に高周波コイルを配置し、この被検体をその体軸方向に移動させた状態で高周波コイルによるＲＦパルスの照射とＭＲ信号の受信を行なって広範囲からのＭＲ信号を検出する方法が開発されている。又、この方法において、移動中の被検体表面の近傍に高周波コイルを移動制御することによりＭＲ信号の検出感度を向上させる方法も提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

図７は、上述の特許文献１に記載されたＭＲＩ装置が備えるガントリの横断面を示したものであり、図示しない被検体や天板の挿入方向をＺ軸に対応させている。即ち、図７に示したガントリ２０１は、その外周部より中心部に向かって被検体に対し静磁場を印加するための静磁場コイル２０３、勾配磁場を印加するための勾配磁場コイル２０４、ＲＦパルスの照射とＭＲ信号の検出を行なうための高周波コイル２０５が夫々配置され、その中央部には円筒形状の撮影領域２２１がＺ方向に形成されている。又、勾配磁場コイル２０４は、パルス状の高周波電流が勾配磁場コイル２０４に供給される際に生ずる騒音を遮断するための真空容器２４１によって囲まれている。

一方、高周波コイル２０５は、例えば、ガントリ２０１の前面に設けられたコイル支持アームユニット２０６ａ及び２０６ｂと、同様にしてガントリの裏面に設けられた図示しないコイル支持アームユニット２０６ｃ及び２０６ｄを介して天井２２３に取り付けられている。又、コイル支持アームユニット２０６ａ乃至２０６ｄの各々は、２つのコイル支持アーム２１５ａ及び２１５ｂとこれらのコイル支持アーム２１５ａ及び２１５ｂを伸縮自在に接続する支持アーム接続部２０９から構成され、コイル支持アームユニット２０６ａ乃至２０６ｂの各々は高周波コイル２０５との接続部２１６と天井２２３との取り付け部２１４において回動可能に取り付けられている。そして、支持アーム接続部２０９は、例えば油圧式の機構を有し、その圧力を制御することによりコイル支持アームユニット２０６ａ乃至２０６ｄを伸縮させる機能を有している。

このような構成のガントリ２０１を有したＭＲＩ装置を用い被検体の広範囲な撮影対象部位からのＭＲ信号を検出する場合、ガントリ２０１の撮影領域２２１において被検体及びこの被検体を載置した天板をＺ軸方向（被検体の体軸方向）に移動すると共に、支持アーム接続部２０９の長さを油圧により制御して高周波コイル２０５を移動中の被検体の体表面に常時接近させることによって高感度なＭＲ信号を収集する。
特開２００４−２９８３０３号公報

上述の特許文献１に記載された方法によれば、高周波コイル２０５に取り付けられたコイル支持アームユニット２０６ａ乃至２０６ｄにおける支持アーム接続部２０９の油圧機構を制御することにより、高周波コイル２０５を被検体表面の近傍に接近させることができるため、被検体表面が凹凸を有する場合においても常に高感度なＭＲ信号の収集が可能となる。

しかしながら、上述の方法によれば油圧機構の制御は複雑であり、又、応答速度も遅いため、コイル支持アームユニット２０６ａ乃至２０６ｄの各々を同期させて伸縮させることが困難であった。このため、高周波コイル２０５の位置や方向を正確に制御することができないという問題点を有していた。

本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、受信コイルを備えたガントリの撮影領域内で被検体を移動しながら広範囲のＭＲ信号を収集する際、前記受信コイルを被検体表面の近傍位置に対し正確に設定することにより高感度かつ高品質なＭＲ信号の収集を可能とするＭＲＩ装置を提供することにある。

本発明の第１の側面は、天板上に載置した被検体をその体軸方向に移動することにより複数の撮影位置で検出したＭＲ信号に基づき画像データを生成するＭＲＩ装置に係り、前記被検体から発生したＭＲ信号を検出する少なくとも１つの受信コイルを前記被検体の体表近傍に配置するための平行リンク機構を有するコイル保持手段を備え、前記コイル保持手段は、前記平行リンク機構の１辺に装着された前記受信コイルの周辺近傍に前記被検体の体表面と接触する生体接触部を備え、前記生体接触部は、前記体表面に沿って回転可能な複数のローラを備えたことを特徴としている。

本発明によれば、受信コイルを備えたガントリの撮影領域内で被検体を移動させ広範囲のＭＲ信号を収集する際、前記受信コイルを被検体表面の近傍位置に対して正確に設定することにより高感度かつ高品質なＭＲ信号の収集が可能となる。

以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。

以下に述べる本実施例では、体軸方向に移動する被検体の撮影対象部位からのＭＲ信号を受信コイルを用いて検出する際、受信コイルの周囲に取りつけられたローラを被検体表面に接触させた状態で、前記ローラと平行リンク機構及び弾性体（以下では、伸縮機構と呼ぶ。）とを備えたコイル保持機構を用いて前記受信コイルをガントリの固定部に取り付けることにより、受信コイルを被検体表面の凹凸に関わらず常にその近傍位置に配置する。

（装置の構成）
本発明の実施例につき図１乃至図４を用いて説明する。尚、図１は、本実施例におけるＭＲＩ装置の全体構成を示すブロック図であり、図２乃至図３は、本実施例の重要な要素であるコイル保持機構を説明するための図である。

図１に示したＭＲＩ装置１００は、被検体１５０の撮影対象部位に対して静磁場及び勾配磁場を発生させる静磁場発生部１及び勾配磁場発生部２と、ＲＦパルスの照射及びＭＲ信号の受信を行なう送受信部３と、ＭＲ信号を用いた再構成処理による画像データの生成とその保存を行なう演算・記憶部４を備え、更に、図示しない寝台上で被検体１５０を載置する天板５と、この天板５を移動する天板移動機構６と、撮影条件の設定やコマンド信号の入力等を行なう入力部７と、演算・記憶部４にて生成された画像データを表示する表示部８と、上述の各ユニットを制御する制御部９を備えている。

静磁場発生部１は、例えば、超電導コイルによって構成される静磁場コイル１１と、この静磁場コイル１１に電流を供給する静磁場電源１２を有し、被検体１５０に対して強力な静磁場を形成する。又、勾配磁場発生部２は、互いに直交するＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向の勾配磁場を形成するための勾配磁場コイル２１と、これらの勾配磁場コイル２１に高周波パルス電流を供給する勾配磁場電源２２を備えている。

勾配磁場電源２２は、制御部９から供給される勾配磁場制御信号に基づいて被検体１５０の周囲空間に対し符号化を行なう。即ち、勾配磁場電源２２からＸ軸，Ｙ軸及びＺ軸の勾配磁場コイル２１に供給される高周波パルス電流を上述の勾配磁場制御信号によって制御することにより、Ｘ軸方向，Ｙ軸方向及びＺ軸方向の勾配磁場は合成され、互いに直交するスライス選択勾配磁場、位相エンコード勾配磁場及び読み出し（周波数エンコード）勾配磁場を任意の方向に設定することが可能となる。そして、各方向の勾配磁場は、静磁場コイル１１による静磁場に重畳され被検体１５０に印加される。

一方、送受信部３は、被検体１５０にＲＦパルスを照射する送信コイル３１と、送信コイル３１に対して高周波電流を供給する送信器３２と、被検体１５０からのＭＲ信号を検出する受信コイル３３と、この受信コイル３３によって検出されたＭＲ信号を受信し所定の信号処理を行なう受信器３４と、被検体１５０の体表面近傍に配置された受信コイル３３を前記体表面に対して所定距離に配置するコイル保持機構３５を備えている。

送信コイル３１は、例えば、被検体１５０の撮影領域Ｚｓに対して均一なＲＦパルスの照射が可能な高周波コイルによって構成され、ガントリ内において勾配磁場コイル２１の内側に設けられている。又、送信器３２は、図示しない基準信号発生器、変調器及び電力増幅器等を備えている。そして、静磁場コイル１１の静磁場強度によって決定される磁気共鳴周波数（ラーモア周波数）と同じ周波数を有した基準信号を選択励起波形で変調し、得られた高周波電流を送信コイル３１に供給して被検体１５０にＲＦパルスを照射する。

一方、受信コイル３３は、被検体１５０の体表面近傍に配置された受信コイル３３ａと、天板５の下方に配置された受信コイル３３ｂとから構成される。尚、受信コイル３３ａ及び３３ｂによるＭＲ信号の検出領域と送信コイル３１によるＲＦパルスの照射領域は略等しくなるように各高周波コイルの口径を設定してもよいが特に限定されない。

受信器３４は、受信コイル３３によって検出されたＭＲ信号に対して中間周波変換、位相検波、更にはフィルタリング等の信号処理を行った後、Ａ／Ｄ変換を行なう。又、ＱＤ方式の受信コイル３３が用いられる場合には、この受信コイル３３によって検出された位相が９０°異なる２つのＭＲ信号に対し整相（位相合わせ）を行なう。

次に、本実施例のコイル保持機構３５につき図２及び図３を用いて説明する。尚、図２は、コイル保持機構３５の具体例を、又、図３は、コイル保持機構３５及びコイル保持機構３５に取り付けられた受信コイル３３ａと被検体１５０との位置関係を示す図である。

図２に示したコイル保持機構３５は、フレームＦ１及びＦ２と、アームＡ１及びＡ２と、バネＢと、ローラＲ１及びＲ２を備えている。そして、上述の受信コイル３３ａが装着されたフレームＦ１の端部には、被検体１５０の体表面に沿って回転可能なローラＲ１及びＲ２が取り付けられ、又、フレームＦ１の端部近傍には直線状のアームＡ１及びＡ２の一方の端部が回動自在に取り付けられている。

一方、アームＡ１の他の端部及びアームＡ２の中間部は、Ｌ字型の形状を呈したフレームＦ２の一方の端部及び屈曲部近傍において回動可能に取り付けられ、更に、フレームＦ２の他の端部は、例えば、ガントリ内に置かれた静磁場コイル１１に固定されている。そして、フレームＦ２の他の端部とアームＡ２の他の端部はバネＢを介して接続されている。

この場合、アームＡ１及びＡ２は略並行になるようにフレームＦ１及びＦ２に取り付けられ、所謂平行リンク機構を形成している。そして、バネＢを用いてフレームＦ２の端部とアームＡ２の端部を接続することにより、受信コイル３３ａを装着したフレームＦ１のローラＲ１及びＲ２を好適な圧力で被検体表面に接触させることが可能となる。

上述の構造を有したコイル保持機構３５のフレームＦ１に受信コイル３３ａを取り付け、図３に示すようにローラＲ１及びＲ２を被検体表面に接触した状態で被検体１５０を体軸方向（Ｚ軸方向）に移動した場合、受信コイル３３ａは、被検体表面の凹凸に伴なってＹ方向に移動するため、常に被検体表面の近傍に配置することができる。

図１に戻って、ＭＲＩ装置１００の演算・記憶部４は、高速演算回路４１と記憶回路４２を備え、高速演算回路４１は、送受信部３の受信器３４から供給された所定の撮影位置におけるＭＲ信号に対し２次元フーリエ変換による再構成を行なって実空間の画像データを生成する。更に、被検体１５０の異なる撮影位置に対して生成された複数枚の画像データを撮影位置情報に基づいて合成し広範囲な画像データ（以下では、合成画像データと呼ぶ。）を生成する。

又、記憶回路４２は、ＭＲ信号を保存するＭＲ信号記憶回路４２１と、画像データを保存する画像データ記憶回路４２２を備え、ＭＲ信号記憶回路４２１には、受信器３４によって中間周波変換、位相検波、更にはＡ／Ｄ変換されたＭＲ信号が保存される。一方、画像データ記憶回路４２２には、ＭＲ信号記憶回路４２１に保存された所定撮影位置におけるＭＲ信号の２次元フーリエ変換によって生成された画像データが撮影位置情報と共に保存され、更に、これらの画像データを前記撮影位置情報に基づいて合成して得られた合成画像データが保存される。

次に、天板５は、寝台に対してスライド可能に取り付けられ、天板移動機構６は、制御部９の後述する移動機構制御回路９３から供給される移動制御信号に基づいて天板５及び天板５に載置された被検体１５０を長手方向（体軸方向）にΔＺ間隔で移動して被検体１５０に対する撮影位置Ｚ１乃至ＺＭを設定する。又、天板移動機構６は、天板５のＺ方向に対する移動量を検出する位置検出器を備え、この位置検出器によって検出された天板５の位置情報（即ち、撮影位置情報）は制御部９の移動機構制御回路９３及び主制御回路９１を介して演算・記憶部４の画像データ記憶回路４２２に供給され、撮影位置Ｚ１乃至ＺＭにおいて生成される画像データの付帯情報として保存される。

図４に被検体１５０に対する撮影位置Ｚ１乃至ＺＭを示す。但し、ここでは、説明を簡単にするために、固定された被検体１５０に対して受信コイル３３ａが脚部方向にΔＺ間隔で順次移動することにより撮影位置Ｚ１乃至ＺＭが設定される場合について示しているが、実際には、コイル保持機構３５によりＺ軸方向に固定された受信コイル３３ａに対し被検体１５０を載置した天板５が頭部方向にΔＺ間隔で移動して上記撮影位置の設定が行なわれる。

即ち、図４において、例えば、被検体１５０の座標Ｚ１に受信コイル３３ａの中心を一致させて撮影位置Ｚ１を設定し、被検体１５０の撮影位置Ｚ１を中心とした撮影領域ＺｓにおいてＭＲ信号の収集と画像データの生成を行なう。次いで、受信コイル３３ａを被検体１５０の脚部方向にΔＺだけ移動して設定される撮影位置Ｚ２を中心とした撮影領域ＺｓにおいてＭＲ信号の収集と画像データの生成を行ない、更に、被検体１５０の撮影位置Ｚ３乃至ＺＭの各々に対しても同様にしてＭＲ信号の収集と画像データの生成を行なう。尚、天板５の移動間隔（図４では受信コイル３３ａの移動間隔）ΔＺは、後述する合成画像データの連続性を考慮し、通常、ΔＺ＜Ｚｓに設定される。

再び図１に戻って、入力部７は、操作卓上にスイッチ、キーボード、マウス等の各種入力デバイスや表示パネルを備え、被検体情報の入力、撮影方式及びパルスシーケンス等の撮影条件や表示条件の設定、被検体１５０に対する撮影範囲Ｚ０及び最初の撮影位置Ｚ１の設定、天板５の移動方向及び移動間隔ΔＺの設定、更には、撮影開始コマンドの入力等が行なわれる。

又、表示部８は、表示用画像データ生成回路と変換回路とモニタを備え、演算・記憶部４の画像データ記憶回路４２２に保存された各撮影位置における画像データやこれらの画像データを合成して得られた合成画像データは制御部９を介して前記表示用画像データ生成回路に供給される。そして、これらの画像データと入力部７から入力された各種付帯情報の文字や数字等は前記表示用画像データ生成回路において合成され、更に、前記変換回路においてＤ／Ａ変換とテレビフォーマット変換が行われた後、ＣＲＴあるいは液晶等の前記モニタに表示される。

次に、制御部９は、主制御回路９１と、シーケンス制御回路９２と、移動機構制御回路９３を備えている。主制御回路９１は、図示しないＣＰＵと記憶回路を備え、ＭＲＩ装置１００を統括して制御する機能を有している。そして、主制御回路９１の前記記憶回路には、入力部７において初期設定された撮影条件や表示条件、被検体１５０に対する撮影範囲Ｚ０、天板５の移動方向及び移動間隔ΔＺ等の情報が順次保存される。一方、主制御回路９１のＣＰＵは、前記記憶回路に保存された上述の撮影条件をシーケンス制御回路９２に、又、撮影範囲Ｚ０や天板５の移動方向及び移動間隔ΔＺ等の情報を移動機構制御回路９３に供給する。

次に、制御部９のシーケンス制御回路９２は、図示しないＣＰＵと記憶回路を備え、主制御回路９１から供給された撮影条件を前記記憶回路に一旦保存した後、この撮影条件に従がって勾配磁場発生部２の勾配磁場電源２２、送受信部３の送信器３２及び受信器３４を制御する。

又、移動機構制御回路９３は、入力部７から制御部９の主制御回路９１を介して供給される天板移動指示信号に基づいて撮影位置Ｚ１に対応した位置に天板５を移動するための制御信号を生成し、更に、自己の記憶回路に保存された撮影範囲Ｚ０の情報や天板５の移動方向及び移動間隔ΔＺの情報に基づいて天板５を撮影位置Ｚ２乃至撮影位置ＺＭ（ＺＭ＝Ｚ１＋（Ｍ−１）ΔＺ）に対応した位置に順次移動するための制御信号を生成する。尚、撮影範囲Ｚ０、移動間隔ΔＺ及び移動回数ＭはＺ０≒ＭΔＺの関係にある。

（装置の基本動作及び画像データの生成手順）
次に、本実施例におけるＭＲＩ装置１００の基本動作と画像データ生成手順につき図１乃至図５を用いて説明する。但し、図５は、画像データの生成手順を示すフローチャートである。

画像データの生成に先立ってＭＲＩ装置１００の操作者は、入力部７の表示パネルに表示されたデータ入力画面において被検体情報の入力と撮影条件及び表示条件の設定を行ない、更に、被検体１５０に対する撮影範囲Ｚ０と天板５の移動方向及び移動間隔ΔＺ等の設定を行なう（図５のステップＳ１）。

次いで、操作者は、天板５に被検体１５０を載置し、この被検体１５０の体表面に示された投光器によるマーカの位置を参照しながら天板５及び被検体１５０を体軸方向に移動し最初の撮影位置Ｚ１を設定する。このとき、天板移動機構６に設けられた位置検出器は天板５の移動量から撮影位置情報を検出し、この撮影位置情報を制御部９の移動機構制御回路９３及び主制御回路９１を介して演算・記憶部４の画像データ記憶回路４２２に供給する（図５のステップＳ２）。

一方、送受信部３のコイル保持機構３５は、被検体１５０の前記撮影位置Ｚ１における体表面近傍に受信コイル３３ａを設定する（図５のステップＳ３）。そして、上述の撮影位置Ｚ１の設定とこの撮影位置Ｚ１に対する受信コイル３３ａの設定に引き続いて撮影開始コマンドが操作者によって入力部７より入力される（図５のステップＳ４）。

この撮影開始コマンドを受信した制御部９の主制御回路９１は、既に設定されている撮影方式に基づきパルスシーケンスパラメータ（例えば、勾配磁場コイル２１や送信コイル３１に印加する高周波電流の強度、印加時間、印加タイミング等）を設定し、これらのパルスシーケンスパラメータをシーケンス制御回路９２に供給する。そして、シーケンス制御回路９２は、これらのパラメータに基づいて勾配磁場発生部２の勾配磁場電源２２と送受信部３の送信器３２及び受信器３４に対し制御信号を供給する。

勾配磁場電源２２は、シーケンス制御回路９２から供給された制御信号に基づいてＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向に対応した勾配磁場コイル２１の各々に対し高周波パルス電流を供給しスライス断面を選択するためのスライス選択用勾配磁場Ｇｓを形成する。

一方、送受信部３の送信器３２は、シーケンス制御回路９２から供給された制御信号に基づいてＲＦパルスの周波数及び位相に対応した高周波電流を生成し送信コイル３１に供給する。但し、この高周波電流は、診断対象部位の静磁場強度によって決定される磁気共鳴周波数と同じ周波数をもち、選択励起波形によって変調されている。そして、送信コイル３１は、送信器３２から供給された高周波電流により被検体１５０の撮影範囲Ｚｓに対してＲＦパルスを照射する。

被検体１５０に対するＲＦパルスの照射が終了したならば、スライス選択用勾配磁場Ｇｓによって選択された被検体１５０のスライス断面からのＭＲ信号に対し位置情報を付加するために、シーケンス制御回路９２は、勾配磁場電源２２に対して再度制御信号を送り、勾配磁場電源２２は、高周波電流をＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向の勾配磁場コイル２１に供給してスライス断面に対する読み出し方向の第１の勾配磁場Ｇｒ１と位相エンコード方向の第１の勾配磁場Ｇｅ１を形成する。そして、送受信部３の受信コイル３３ａ及び３３ｂは、上述の互いに直交する勾配磁場Ｇｒ１とＧｅ１によって位相変調されたＭＲ信号を検出し受信器３４に供給する。

受信器３４は、受信コイル３３ａ及び３３ｂから供給されたＭＲ信号に対して中間周波変換や位相検波、更にはフィルタリングなどの信号処理を行った後にＡ／Ｄ変換し、このＭＲ信号を第１のエンコードデータとして記憶回路４２のＭＲ信号記憶回路４２１に保存する。

次に、シーケンス制御回路９２の制御のもとに、例えば、前記第１の勾配磁場Ｇｒ１の極性を反転させた読み出し方向の第２の勾配磁場Ｇｒ２と、位相エンコード方向における勾配磁場の傾きを所定量ΔＧｅだけ変更した第２の勾配磁場Ｇｅ２をＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向の勾配磁場コイル２１によって形成し、第１のエンコードデータの場合と同様な手順によって得られたＭＲ信号を第２のエンコードデータとしてＭＲ信号記憶回路４２１に保存する。

以下、同様にして勾配磁場を交互に反転させた第３の読み出し方向勾配磁場Ｇｒ３乃至第Ｎの読み出し方向勾配磁場ＧｒＮと、勾配磁場を順次増減させた第３の位相エンコード方向の勾配磁場Ｇｅ３乃至第Ｎの位相エンコード方向の勾配磁場ＧｅＮを印加して得られたＭＲ信号についても第３のエンコードデータ乃至第Ｎのエンコードデータとして順次ＭＲ信号記憶回路４２１に保存する（図５のステップＳ５）。

次に、演算・記憶部４の高速演算回路４１は、ＭＲ信号記憶回路４２１に保存された第１のエンコードデータ乃至第Ｎのエンコードデータに対し２次元逆フーリエ変換による画像再構成を行なって画像データを生成し、得られた画像データは天板移動機構６の位置検出器から供給された撮影位置情報Ｚ１を付帯情報として画像データ記憶回路４２２に保存される（図５のステップＳ６）。

そして、主制御回路９１は、必要に応じて撮影位置Ｚ１において得られた前記画像データを画像データ記憶回路４２２から読み出して表示部８のモニタに表示する。

上述の手順により被検体１５０の撮影位置Ｚ１における画像データの生成と保存が終了したならば、制御部９の主制御回路９１は、移動機構制御回路９３に対して天板５を移動するための指示信号を供給する。そして、この指示信号を受信した移動機構制御回路９３は、自己の記憶回路に保存されている天板５の移動方向と移動間隔ΔZの情報に基づいて生成した天板移動制御信号を天板移動機構６に供給し、天板５とこの天板５に載置された被検体１５０を所定方向（例えば、頭部方向）に距離ΔZだけ移動して撮影位置Ｚ２を設定する。そして、天板移動機構６の位置検出器はその移動量から撮影位置情報を検出し、この撮影位置情報を演算・記憶部４の画像データ記憶回路４２２に供給する（図５のステップＳ７）。

このとき、平行リンク機構とバネＢを有したコイル保持機構３５は、受信コイル３３ａを体表面の凹凸に追随して図３のＹ軸方向に移動し、被検体１５０の撮影位置Ｚ２における体表面近傍に設定する（図５のステップＳ８）。

そして、撮影位置Ｚ２に対する天板５及び被検体１５０の移動と受信コイル３３ａの設定が終了したならば、制御部９の主制御回路９１は、新たに設定された撮影位置Ｚ２においても撮影位置Ｚ１の場合と同様にしてＭＲＩ装置１００の各ユニットを制御してＭＲ信号の収集と画像データの生成を行ない、得られた画像データは天板移動機構６の位置検出器から供給された撮影位置情報を付帯情報として画像データ記憶回路４２２に保存される（図５のステップＳ５及びＳ６）。

以下同様にして、ΔＺ間隔で設定された撮影位置Ｚ３乃至ＺＭにおいても画像データの生成と保存を行なう（図５のステップＳ５乃至Ｓ８）。そして、予め設定された撮影範囲Ｚ０の撮影位置Ｚ１乃至ＺＭにおいて画像データの生成と保存が終了したならば、演算・記憶部４の高速演算回路４１は、必要に応じて画像データ記憶回路４２２に保存された複数枚の画像データと撮影位置情報を読み出し、撮影位置情報に基づいて画像データを合成して合成画像データを生成する。そして得られた合成画像データは画像データ記憶回路４２２に保存される（図５のステップＳ９）。

一方、主制御回路９１は、画像データあるいは合成画像データを画像データ記憶回路４２２から読み出し、自己の記憶回路に保存されている患者情報や撮影条件等の付帯情報と共に表示部８に供給する。そして、表示部８は、これらの画像データに付帯情報を重畳してモニタに表示する（図５のステップＳ１０）。

尚、上述の画像データの生成手順の説明では、撮影方式としてＥＰＩ法（Echo Planar Imaging法）を適用した場合について述べたがこれに限定されるものではなく、例えば、ＦＥ法（Field Echo法）やＳＥ法（Spin Echo法）等の他の撮影方法であっても構わない。

以上述べた本発明の実施例によれば、受信コイルを備えたガントリの撮影領域内で被検体を体軸方向に移動しながら広範囲のＭＲ信号を収集する際、受信コイルを被検体表面の近傍位置に対して正確に設定することができるため高感度かつ高品質なＭＲ信号の収集が可能となり、従がって、優れた画像データを生成することができる。

特に、本実施例において述べたコイル保持機構は、平行リンク機構及びバネとローラによって構成されているため小型化及び低価格化が容易であり、しかもモータや油圧機構等に起因するノイズがないため更に高いＳ／Ｎを有したＭＲ信号を収集することができる。

又、平行リンク機構を用いることにより受信コイルの位置及び方向を正確に制御することができるため、所定の撮影位置において高精度のＭＲ信号を収集することが可能となる。更に、この平行リンク機構をバネによって支えることにより、被検体の体表面に対し好適な圧力（重さ）で受信コイルを配置することが可能となるため被検体に与える苦痛を低減することができる。

一方、上述のコイル保持機構はローラを介して被検体表面に接触しているため、被検体を体軸方向に移動させる際の接触抵抗を低減することが可能となる。

以上、本発明の実施例について述べてきたが、本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、変形して実施することが可能である。例えば、上述の実施例における受信コイル３３は、コイル保持機構３５によって移動可能な受信コイル３３ａと天板５の下方で固定された受信コイル３３ｂとから構成される場合について述べたが、移動可能な受信コイル３３ａのみであってもよい。

又、受信コイル３３の機能と送信コイル３１の機能を兼ね備えた高周波コイルを用いる場合には、この高周波コイルをコイル保持機構３５によって被検体体表面の近傍位置に配置してもよい。

一方、上述の実施例におけるコイル保持機構３５の説明では、被検体表面と接触する生体接触部としてフレームＦ１に取り付けられた２つのローラＲ１及びＲ２について示したが、１つあるいは３つ以上のローラを取り付けてもよい。ローラ数を増やすことにより受信コイル３３ａの位置や方向を更に安定して設定することが可能となる。

又、上述の生体接触部は複数のローラに限定されるものではなく、例えば、被検体表面との滑り摩擦係数が小さな材料を用いて生体接触部を構成してもよい。

一方、上述の実施例のコイル保持機構３５におけるアームＡ２の端部は、バネ（ワイヤスプリング）Ｂを介してフレームＦ２と接続される場合について述べたが、バネＢの代わりにガススプリングやコンストンバネのような他の伸縮機構を用いてもよい。又、図６に示すように、アームＡ２の端部を前記伸縮機構によってフレームＦ２に接続する代わりに、バランスを取るための好適な重さを有した錘Ｇを前記端部に取り付けてもよい。

更に、上述の実施例では、コイル保持部３５を静磁場コイル１１に取り付ける場合について述べたが、振動の少ない固定体であれば特に限定されない。

尚、コイル保持機構３５によって受信コイル３３ａがＹ方向に移動する際、Ｚ方向にも移動するがその移動量は僅少であるため通常は無視することができる。しかしながら、合成画像データの解像度を更に向上させる場合には、Ｚ軸方向の移動量に基づいて画像データ合成時の位置補正を行なってもよい。

本発明の実施例におけるＭＲＩ装置の全体構成を示すブロック図。同実施例におけるコイル保持機構の具体例を示す図。同実施例におけるコイル保持機構及び受信コイルと被検体との位置関係を示す図。同実施例における撮影位置を説明するための図。同実施例のＭＲＩ装置による画像データの生成手順を示すフローチャート。同実施例におけるコイル保持機構の変形例を示す図。従来のコイル保持機構を説明するための図。

符号の説明

１…静磁場発生部
２…勾配磁場発生部
３…送受信部
４…演算・記憶部
５…天板
６…天板移動機構
７…入力部
８…表示部
９…制御部
１１…静磁場コイル
１２…静磁場電源
２１…勾配磁場コイル
２２…勾配磁場電源
３１…送信コイル
３２…送信器
３３a、３３ｂ…受信コイル
３４…受信器
３５…コイル保持機構
４１…高速演算回路
４２…記憶回路
９１…主制御回路
９２…シーケンス制御回路
９３…移動機構制御回路
１００…ＭＲＩ装置
４２１…ＭＲ信号記憶回路
４２２…画像データ記憶回路
Ｆ１、Ｆ２…フレーム
Ａ１，Ａ２…アーム
Ｒ１、Ｒ２…ローラ
Ｂ…バネ
Ｇ…錘

Claims

天板上に載置した被検体をその体軸方向に移動し、複数の撮影位置で検出したＭＲ信号に基づいて画像データを生成するＭＲＩ装置であって、
前記被検体から発生したＭＲ信号を検出する少なくとも１つの受信コイルを前記被検体の体表近傍に配置するための平行リンク機構を有するコイル保持手段を備え、
前記コイル保持手段は、前記平行リンク機構の１辺に装着された前記受信コイルの周辺近傍に前記被検体の体表面と接触する生体接触部を備え、
前記生体接触部は、前記体表面に沿って回転可能な複数のローラを備えたことを特徴とするＭＲＩ装置。
前記平行リンク機構は、少なくとも２本の平行なアームとこれらのアームの各々を回動可能に取り付けるための少なくとも２つのフレームを備え、これらのフレームの第１のフレームに前記受信コイルと前記生体接触部が装着され、第２のフレームの端部は前記ＭＲＩ装置の所定の固定部に固定されていることを特徴とする請求項１記載のＭＲＩ装置。
前記固定部は被検体に静磁場を印加する静磁場コイルであることを特徴とする請求項２記載のＭＲＩ装置。
所定強度の伸縮機構を備え、前記２本のアームの何れか一方と前記第２のフレームを前記伸縮機構によって接続することにより、前記生体接触部の前記体表面に対する押圧を所定の大きさに制御することを特徴とする請求項２記載のＭＲＩ装置。
前記伸縮機構は、ワイヤスプリング、ガススプリング、あるいはコンストンバネの何れかであることを特徴とする請求項４記載のＭＲＩ装置。
錘機構を備え、前記錘機構を前記アームの端部あるいは所定位置に取り付けることにより前記生体接触部の前記体表面に対する押圧を所定の大きさに制御することを特徴とする請求項２記載のＭＲＩ装置。
前記被検体の複数の撮影位置において生成された画像データを合成する画像データ合成手段と、前記被検体を体軸方向に移動する際の位置情報を検出する位置検出手段を備え、前記画像データ合成手段は、前記位置検出手段が検出した前記撮影位置の位置情報に基づいて前記画像データを合成することを特徴とする請求項１記載のＭＲＩ装置。
前記コイル保持手段は、前記受信コイルを天板上に載置した前記被検体の上方に配置することを特徴とする請求項１記載のＭＲＩ装置。