JP6173676B2 - High frequency coil unit and magnetic resonance imaging apparatus - Google Patents
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Description
本発明の実施形態は、高周波(RF: radio frequency)コイルユニット及び磁気共鳴イメージング(MRI: Magnetic Resonance Imaging)装置に関する。 Embodiments described herein relate generally to a radio frequency (RF) coil unit and a magnetic resonance imaging (MRI) apparatus.
MRI装置は、静磁場中に置かれた被検体の原子核スピンをラーモア周波数のRF信号で磁気的に励起し、この励起に伴って発生する磁気共鳴(MR: magnetic resonance)信号から画像を再構成する画像診断装置である。 The MRI apparatus magnetically excites the nuclear spin of a subject placed in a static magnetic field with an RF signal of Larmor frequency, and reconstructs an image from the magnetic resonance (MR) signal generated by this excitation. This is an image diagnostic apparatus.
従来、MRI装置に使用される小児用のRF受信コイルとして頭部用のRFコイルと脊椎用のRFコイルとを連結させた一体型のコイルが市販されている。従来の小児用RF受信コイルは、複数のコイル要素を被検体の背面側に平面状に配置した構造を有している。このため、必要に応じて、被検体のアンテリア側における感度を補うために、補助的な別のRFコイルが設置される。 Conventionally, an integrated coil in which an RF coil for a head and an RF coil for a spine are connected is commercially available as an RF receiving coil for a child used in an MRI apparatus. A conventional pediatric RF receiving coil has a structure in which a plurality of coil elements are arranged in a plane on the back side of a subject. For this reason, if necessary, another auxiliary RF coil is installed to compensate for the sensitivity on the anterior side of the subject.
但し、被検体が小児である場合には、大きな荷重を被検体にかけることは望ましくない。そこで、補助的に付加されるRFコイルは、設置台及び支持機構を用いて被検体のアンテリア側に設置される。 However, when the subject is a child, it is not desirable to apply a large load to the subject. Therefore, the supplementary RF coil is installed on the anterior side of the subject using the installation table and the support mechanism.
しかしながら、従来の小児の撮像法では、被検体のアンテリア側に設置される補助的なRFコイルと被検体との間における空隙が大きくなる。このため、十分なSNR (signal to noise ratio)を確保することが困難な場合がある。 However, in the conventional imaging method for children, the gap between the auxiliary RF coil installed on the anterior side of the subject and the subject becomes large. For this reason, it may be difficult to ensure a sufficient SNR (signal to noise ratio).
そこで、本発明は、被検体に大きな荷重を掛けることなく、より好適な感度で必要な領域からMR信号を受信することが可能なRFコイルユニット及びMRI装置を提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an RF coil unit and an MRI apparatus capable of receiving MR signals from a necessary region with a more suitable sensitivity without imposing a large load on the subject.
本発明の実施形態に係る高周波コイルユニットは、被検体を支持する支持部と、固定具とを備える。固定具は、前記支持部に設けられ、前記被検体を跨る第1の部分と前記被検体の両足の間を仕切る第2の部分とを有する。前記支持部は、前記被検体全体を支持するように構成される。
また、本発明の実施形態に係る高周波コイルユニットは、被検体を支持する支持部と、固定具とを備える。固定具は、前記支持部に設けられ、前記被検体を跨る第1の部分と前記被検体の両足の間を仕切る第2の部分とを有する。前記支持部に、腹部用のコイル要素を取り付けるための取付構造を設けた。
また、本発明の実施形態に係る高周波コイルユニットは、被検体をセットし、かつ寝台にセットするための支持部と、複数のコイル要素と、固定具とを有する。支持部は、前記被検体を背面側から支持するように構成される。複数のコイル要素は、前記支持部に設けられ、少なくとも鉛直方向の異なる位置に配置される。固定具は、前記被検体の背面側を支持する前記支持部の支持面と、前記被検体の両側面側となる前記支持部の2つの端部の少なくとも一方とを、前記被検体の股間を経由して連結する。
また、本発明の実施形態に係る高周波コイルユニットは、被検体をセットし、かつ寝台にセットするための支持部と、複数のコイル要素と、前記被検体の腹部用のコイル要素とを有する。複数のコイル要素は、前記支持部に設けられ、少なくとも鉛直方向の異なる位置に配置される。前記被検体の腹部側のコイル要素として、前記被検体の背面側の前記支持部に設けられる前記複数のコイル要素の数と異なる数の複数のコイル要素が設けられる。
また、本発明の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置は、前記高周波コイルユニットと、撮像システムとを備える。撮像システムは、前記高周波コイルユニットを用いて被検体の磁気共鳴イメージングを行う。
A high-frequency coil unit according to an embodiment of the present invention includes a support unit that supports a subject and a fixture. The fixture is provided on the support portion, and includes a first portion that straddles the subject and a second portion that partitions between both feet of the subject. The support portion is configured to support the entire subject.
The high-frequency coil unit according to the embodiment of the present invention includes a support unit that supports the subject and a fixture. The fixture is provided on the support portion, and includes a first portion that straddles the subject and a second portion that partitions between both feet of the subject. An attachment structure for attaching an abdominal coil element to the support portion is provided.
The high-frequency coil unit according to the embodiment of the present invention includes a support for setting a subject and setting the subject, a plurality of coil elements, and a fixture. The support unit is configured to support the subject from the back side. The plurality of coil elements are provided in the support portion and are arranged at least at different positions in the vertical direction. The fixture includes a support surface of the support portion that supports the back side of the subject, and at least one of the two end portions of the support portion that are on both sides of the subject, between the crotch of the subject. Connect via.
The high-frequency coil unit according to the embodiment of the present invention includes a support for setting a subject and setting the subject on a bed, a plurality of coil elements, and a coil element for the abdomen of the subject. The plurality of coil elements are provided in the support portion and are arranged at least at different positions in the vertical direction. As the coil elements on the abdomen side of the subject, a plurality of coil elements having a number different from the number of the plurality of coil elements provided on the support portion on the back side of the subject are provided.
A magnetic resonance imaging apparatus according to an embodiment of the present invention includes the high-frequency coil unit and an imaging system. The imaging system performs magnetic resonance imaging of a subject using the high-frequency coil unit.
本発明の実施形態に係るRFコイルユニット及びMRI装置について添付図面を参照して説明する。 An RF coil unit and an MRI apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
図1は本発明の実施形態に係るRFコイルユニットの構成を示す斜視図、図2は、図1に示す支持部内に設けられる複数のコイル要素の配置を示すRFコイルユニットの下面図、図3は、図1に示す支持部及び頭部コイル内に設けられる複数のコイル要素の配置を示すRFコイルユニットの右側面図、図4は、図1に示す固定具及び頭部コイル内に設けられる複数のコイル要素の配置を示すRFコイルユニットの上面図である。 1 is a perspective view showing the configuration of an RF coil unit according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a bottom view of the RF coil unit showing the arrangement of a plurality of coil elements provided in the support shown in FIG. 1, and FIG. FIG. 4 is a right side view of the RF coil unit showing the arrangement of a plurality of coil elements provided in the support portion and the head coil shown in FIG. 1, and FIG. 4 is provided in the fixture and the head coil shown in FIG. It is a top view of RF coil unit which shows arrangement of a plurality of coil elements.
RFコイルユニット1は、被検体Oをセットし、かつ寝台にセットするための支持部2に複数のコイル要素3を設けて構成される。複数のコイル要素3は、少なくとも鉛直方向の異なる位置に配置される。支持部2には、更に被検体Oを腹部側から固定するための固定具4及び頭部用コイル5を設けることができる。
The
支持部2の長手方向のサイズは、支持部2により被検体O全体を支持できるように被検体Oの大きさに合わせて決定することができる。但し、図示される例に限らず、被検体Oの手足が支持部2の外部となるように支持部2のサイズを決定してもよい。尚、図示された例は、被検体Oが乳幼児である場合の例を示している。
The size of the
また、支持部2は、被検体Oを背面側から支持するように構成することができる。特に、支持部2を鉛直方向に湾曲させると、複数のコイル要素3を支持部2に鉛直方向に湾曲する曲面に沿って配置することができる。このため、簡易に複数のコイル要素3を鉛直方向の異なる位置に配置しつつ、被検体Oを支持部2にフィットさせることができる。被検体Oが乳幼児である場合には、例えば、被検体Oの厚みを考慮して15mm程度の深さとなるように、支持部2を湾曲させることができる。これにより、支持部2で被検体O全体を安全に保護することができる。
The
但し、被検体Oを仰向けにセットせずにうつ伏せ又は横向きにセットするように支持部2を構成してもよい。その場合には、被検体Oを良好に固定できるように被検体Oの形状に応じた固定具4を支持部2に設けることができる。
However, you may comprise the
一方、被検体Oを仰向けにセットするように構成された湾曲する支持部2に、複数のコイル要素3を湾曲する曲面に沿って配置すると、複数のコイル要素3は、一部が被検体Oの側面をカバーするように配置されることとなる。このため、被検体Oの背面側に加えて側面における感度を確保することができる。従って、支持部2に配置される複数のコイル要素3は、従来の脊椎コイルに比べて被検体Oのアンテリア側における感度が飛躍的に向上する。
On the other hand, when the plurality of
図示された例では、横断面が円弧状でかつ板状の支持部2の内部に、被検体Oの体軸方向及び被検体Oの体軸に垂直な方向に沿ってそれぞれ4つのコイル要素3が収納されている。
In the illustrated example, four
固定具4は、被検体Oの背面側を支持する支持部2の支持面と被検体Oの両側面側となる支持部2の2つの端部の少なくとも一方とを、被検体Oの股間を経由して連結する器具である。固定具4は、被検体Oの両足を通すことができるような構造とすることが被検体Oの動きに起因するアーチファクトを抑制する観点から好適である。図示された例では、固定具4が、被検体Oの両側面側と支持面とを連結している。この場合、固定具4は、T字状又はY字状となる。
The
このような構造を有する固定具4を支持部2に設けることによってRFコイルユニット1は、チャイルドシート型のRFコイルとなる。但し、被検体Oの片足のみを通すような固定具を支持部2に設けてもよい。その場合には、固定具は、分岐のない曲がった柱状構造となる。
By providing the
固定具4は、少なくとも一部が支持部2から着脱可能に構成することが望ましい。これにより、被検体Oのセットが容易となる。具体例として、固定具4と支持部2の支持面とをヒンジで連結することができる。これにより、固定具4を開閉することが可能となる。或いは、固定具4全体を支持部2から着脱できるようにしてもよい。固定具4の着脱部は、ロック機構などにより支持部2と連結することが安全性の向上に繋がる。或いは、面ファスナ等で簡易かつフレキシブルに固定具4を支持部2に取り付けられるようにしてもよい。
It is desirable that at least a part of the
更に、固定具4には、コイル要素3の少なくとも一部を設けることができる。図示された例では、固定具4の内部にT字形状又はY字形状等の形状に合わせて複数のコイル要素3が配置されている。このため、被検体Oの腹部側に配置されるコイル要素3によって被検体Oのアンテリア側における感度を一層向上させることができる。図示された例では、被検体Oの腹部側のコイル要素3として、被検体Oの背面側の支持部2に設けられる複数のコイル要素3の数と異なる数の複数のコイル要素3が設けられている。一方、被検体Oの股間に配置されるコイル要素3によって、被検体Oの股関節付近における感度を向上させることができる。
Furthermore, at least a part of the
図示された例では、更に、固定具4の内部にコイル要素3の一部が収納されている。すなわち、固定具4と支持部2とに跨る2つのコイル要素3が設けられている。従って、各コイル要素3は、固定具4及び支持部2にそれぞれ一部が配置され、固定具4が支持部2に取り付けられた状態でコイルとして機能する。また、各コイル要素3は、被検体Oの足が内側を通る位置に配置されることとなる。従って、被検体Oの股関節近傍における感度を一層向上させることができる。固定具4と支持部2とに跨るコイルは、被検体Oを固定して動きを抑止する観点及び被検体Oに大きな荷重をかけないようにする観点からリジッドコイルとすることが望ましい。
In the illustrated example, a part of the
頭部用コイル5は、図示されるように支持部2の一部を背面側とする開閉型のコイルとすることができる。この場合、頭部用コイル5の体表面側は、断面が円弧状の湾曲したコイルとすることができる。頭部用コイル5の体表面側は、ヒンジを介して支持部2の端部に連結することができる。これにより、体表面側が開閉する頭部用コイル5を構成することができる。そして、頭部用コイル5の内部には、頭部用の複数のコイル要素3を配置することができる。頭部用コイル5の体表面側のコイルは、可撓性を有するフレキシブルなコイル又は剛性を有するリジッドコイルとすることができる。
As shown in the figure, the
このように、頭部用コイル5を設けることによって、小児の頭部用及び脊椎用のRFコイルとしてRFコイルユニット1を構成することができる。更に、固定具4内にコイル要素3を設けることによって股関節付近及び腹部側の感度も得ることができる。但し、頭部用、腹部用及び股関節用のコイル要素3の一部又は全部を省略して簡易な構造を有するRFコイルユニット1を構成することもできる。或いは、被検体Oの頭部用及び腹部用の少なくとも一方のコイル要素3を設けてRFコイルユニット1を構成することもできる。
Thus, by providing the
また、図示された例に限らず、各所に配置されるコイル要素3の大きさ、数及び形状は任意である。例えば、矩形、円形、楕円形、8の字型等の様々な形状を有するコイル要素3を設けることができる。
Moreover, the magnitude | size, number, and shape of the
上述した特徴の他、支持部2の材質として被検体Oと接触する表面を、凹凸を有するクッション材で構成することが好適である。
In addition to the features described above, it is preferable that the surface that contacts the subject O is made of a cushioning material having irregularities as the material of the
図5は、図1に示す支持部2の表面における構造の一例を示す斜視図である。また、図6は、図1に示す支持部2の表面における構造の別の一例を示す斜視図である。
FIG. 5 is a perspective view showing an example of the structure on the surface of the
図5及び図6に示すように支持部2の表面は、1次元的又は2次元的な凹凸を有するクッション材で構成することが好適である。これにより、被検体Oが、体温調節が未熟な乳幼児である場合に、空気の通過によって体温上昇を防ぐことができる。また、支持部2の表面を隙間のない構造とすることにより、支持部2内への液体の侵入を防止することもできる。
As shown in FIGS. 5 and 6, the surface of the
また、被検体Oの首に対応する位置には、首にフィットするクッションを設けるようにしてもよい。更に、首に限らず、被検体Oの体形に合わせて支持部2に起伏を設けることにより、不要な空隙を低減させることができる。これにより、感度の向上及び被検体Oの動きの低減を図ることができる。
Further, a cushion that fits the neck may be provided at a position corresponding to the neck of the subject O. Furthermore, not only the neck but also the
この他、被検体Oを一層安全に支持部2に固定するために、被検体Oの体表面側をハーネス6で固定するようにしてもよい。例えば、肩から股関節にかけてワンタッチで着脱できるY字状のベルトを設けることによって、被検体Oの上半身の動きを抑制することができる。
In addition, the body surface side of the subject O may be fixed with the
上述したRFコイルユニット1は、撮像システムを備えたMRI装置の寝台にセットし、MRイメージング用のRF受信コイルとして使用することができる。RFコイルユニット1は、ケーシングで保護した状態で寝台の天板にセットすることが実用的である。RFコイルユニット1を寝台の天板にセットすると、支持部2に設けられた複数のコイル要素3は、寝台の上下方向に配置されることとなる。このため、被検体Oのアンテリア側における感度を維持しつつMRI装置の撮像システムにより、RFコイルユニット1を用いて被検体OのMRイメージングを行うことが可能となる。
The above-described
次に、RFコイルユニット1のバリエーションについて例示する。
Next, variations of the
図7は、独立した頭部用コイル5を設けてRFコイルユニット1を構成した例を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing an example in which the
図1には、頭部用コイル5の下面側を支持部2と一体型にした例を示したが、頭部用コイル5を独立して使用できるようにしてもよい。その場合、図7に示すように、頭部用コイル5の幅を被検体Oのサイズに合わせて支持部2よりも狭くすると、頭部における感度を向上させることができる。
Although FIG. 1 shows an example in which the lower surface side of the
図8は、被検体Oの腹部側におけるコイル要素3の数を多くした例を示すRFコイルユニット1の上面図である。
FIG. 8 is a top view of the
図8に示すように、固定具4の、被検体Oからみて支持部2の左右両端部を連結する部分の体軸方向における幅を広げると、被検体Oの腹部に加えて胸部にもコイル要素3を配置することが可能となる。これにより、股関節付近、腹部及び胸部における感度を向上させることができる。
As shown in FIG. 8, when the width in the body axis direction of the portion of the
図9は、被検体Oの腹部側に独立した腹部用コイルを取り付けてRFコイルユニット1を構成した例を示す斜視図である。
FIG. 9 is a perspective view showing an example in which the
図9に示すように、支持部2に、腹部用のコイル要素3を取り付けるための取付構造10Aを設けることができる。取付構造10Aとしては、フックや面ファスナなど、腹部用のコイル要素3を支持部2に取り付けることが可能な構造であれば、任意のものを用いることができる。図示された例では、被検体Oからみて支持部2の左右側面に、長手方向に沿って線状の面ファスナが取り付けられている。
As shown in FIG. 9, an attachment structure 10 </ b> A for attaching the
このように支持部2に取付構造10Aを設けると、支持部2の取付構造10Aに対応する取付構造10Bを有する所望の腹部用コイル11を支持部2に取り付けることが可能となる。例えば、面ファスナを両端に設けた柔軟性を有する市販の腹部用コイル11を支持部2に取り付けることができる。このため、被検体Oに大きな荷重をかけることなく、腹部や胸部の感度を向上させることができる。
When the mounting structure 10 </ b> A is provided on the
図10は、図1に示す頭部用コイル5の開閉方向を変えた例を示す図である。図11は、図1に示す頭部用コイル5の開閉方向を変えた別の例を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing an example in which the opening / closing direction of the
図1には、支持部2の長手方向に開閉する頭部用コイル5を例示したが、図10及び図11に示すように支持部2の長手方向に垂直な方向に開閉する頭部用コイル5を支持部2に設けてもよい。
FIG. 1 illustrates the
例えば、図10に示す頭部用コイル5では、被検体Oからみて上部側が中心から左右に開閉する構造となっている。すなわち、頭部用コイル5の上部側が2つの湾曲したパーツから成り、かつ各パーツがヒンジで頭部用コイル5の下部側と連結されている。
For example, the
一方、図11に示す頭部用コイル5では、被検体Oからみて上部側が分離せずに左右方向に開閉する構造となっている。すなわち、湾曲した上部側の一端がヒンジを介して頭部用コイル5の下部側と連結されている。
On the other hand, the
以上のようなRFコイルユニット1は、複数のコイル要素3を鉛直方向の異なる位置に配置し、かつ被検体Oに過大な荷重をかけずに被検体Oを固定及び保護できるように構成したものである。
The
このため、RFコイルユニット1によれば、被検体Oに大きな荷重をかけずに、被検体Oの背面側及びアンテリア側に感度を得ることができる。更に、固定具4に沿って、被検体Oの股間から腹部にかけてコイル要素3を配置することによって、股関節付近及び腹部における感度を得ることもできる。
For this reason, according to the
また、RFコイルユニット1によれば、湾曲した支持部2と固定具4とによって被検体Oの動きを抑制しつつ安全に被検体Oを保護することができる。
Further, according to the
このため、RFコイルユニット1は、セッティングが容易な小児用の脊椎用RFコイルとして使用することができる。しかも、心臓、腹部及び股関節等の小児における画像診断において必要とされる領域において十分な感度を得ることができる。このため、股関節脱臼等の検査においても、股関節近傍の固定具4に沿って配置されたコイル要素3によって十分な感度及びSNRで撮像を行うことができる。
Therefore, the
加えて、支持部2に取付構造10Aを設けることにより、従来の腹部用コイルを被検体Oに荷重をかけずにセットすることが可能となる。
In addition, it is possible to set the conventional abdominal coil without applying a load to the subject O by providing the
以上、特定の実施形態について記載したが、記載された実施形態は一例に過ぎず、発明の範囲を限定するものではない。ここに記載された新規な方法及び装置は、様々な他の様式で具現化することができる。また、ここに記載された方法及び装置の様式において、発明の要旨から逸脱しない範囲で、種々の省略、置換及び変更を行うことができる。添付された請求の範囲及びその均等物は、発明の範囲及び要旨に包含されているものとして、そのような種々の様式及び変形例を含んでいる。 Although specific embodiments have been described above, the described embodiments are merely examples, and do not limit the scope of the invention. The novel methods and apparatus described herein can be implemented in a variety of other ways. Various omissions, substitutions, and changes can be made in the method and apparatus described herein without departing from the spirit of the invention. The appended claims and their equivalents include such various forms and modifications as are encompassed by the scope and spirit of the invention.
1 RFコイルユニット
2 支持部
3 コイル要素
4 固定具
5 頭部用コイル
6 ハーネス
10A,10B 取付構造
11 腹部用コイル
O 被検体
DESCRIPTION OF
Claims (14)
前記支持部に設けられ、前記被検体を跨る第1の部分と前記被検体の両足の間を仕切る第2の部分とを有する固定具と、
を備え、
前記支持部は、前記被検体全体を支持するように構成される高周波コイルユニット。 A support for supporting the subject;
A fixture that is provided on the support and has a first part that straddles the subject and a second part that partitions between both feet of the subject;
With
The support portion is a high frequency coil unit which is configured to support the entire subject.
前記支持部に設けられ、前記被検体を跨る第1の部分と前記被検体の両足の間を仕切る第2の部分とを有する固定具と、
を備え、
前記支持部に、腹部用のコイル要素を取り付けるための取付構造を設けた高周波コイルユニット。 A support for supporting the subject;
A fixture that is provided on the support and has a first part that straddles the subject and a second part that partitions between both feet of the subject;
With
The high frequency coil unit which provided the attachment structure for attaching the coil element for abdomen to the said support part.
前記支持部に設けられ、少なくとも鉛直方向の異なる位置に配置された複数のコイル要素と、
前記被検体の背面側を支持する前記支持部の支持面と、前記被検体の両側面側となる前記支持部の2つの端部の少なくとも一方とを、前記被検体の股間を経由して連結する固定具と、
を有する高周波コイルユニット。 A support unit for setting the subject and setting the subject on the bed, and a support unit configured to support the subject from the back side;
A plurality of coil elements provided in the support portion and disposed at least at different positions in the vertical direction;
The support surface of the support part that supports the back side of the subject is connected to at least one of the two end portions of the support part that are on both sides of the subject via the crotch of the subject. A fixture to perform,
High frequency coil unit having
前記支持部に設けられ、少なくとも鉛直方向の異なる位置に配置された複数のコイル要素と、
前記被検体の腹部用のコイル要素と、
を有し、
前記被検体の腹部側のコイル要素として、前記被検体の背面側の前記支持部に設けられる前記複数のコイル要素の数と異なる数の複数のコイル要素を設けた高周波コイルユニット。 A support for setting the subject and setting on the bed;
A plurality of coil elements provided in the support portion and disposed at least at different positions in the vertical direction;
A coil element for the abdomen of the subject;
Have
A high-frequency coil unit in which a plurality of coil elements having a number different from the number of the plurality of coil elements provided on the support part on the back side of the subject are provided as coil elements on the abdomen side of the subject.
前記高周波コイルユニットを用いて被検体の磁気共鳴イメージングを行う撮像システムと、
を備える磁気共鳴イメージング装置。 A high-frequency coil unit according to any one of claims 1 to 13 ,
An imaging system for performing magnetic resonance imaging of a subject using the high-frequency coil unit;
A magnetic resonance imaging apparatus comprising:
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