JPH0217036A

JPH0217036A - 核磁気共鳴によるイメージング装置用アンテナ

Info

Publication number: JPH0217036A
Application number: JP1080207A
Authority: JP
Inventors: Luc Darrasse; リュック　ダラス; Olivier Ernst; オリヴィエ　エルンスト
Original assignee: Magnetech SA
Current assignee: Magnetech SA
Priority date: 1988-03-30
Filing date: 1989-03-30
Publication date: 1990-01-22
Also published as: DE68904670D1; EP0335771B1; FR2629335A1; DE68904670T2; FR2629335B1; ATE85437T1; EP0335771A1; US4968936A

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、人体内部の特定部分、特に、脳の画像を作成
するための医療機器、特に、発見しにくい腫瘍を発見す
るために脳髄ふよび延髄−骨髄蝶番部の検査において使
用される核磁気共鳴によるイメージング装置に関するも
のである。

従来の技術このイメージング装置は周知であり、高価な装置である
にもかかわらずかなり広く利用されている。極めて概略
的にいうと、この装置は、全ての磁力線が同一方向を向
いた磁場を発生させるための磁石をフレーム上に設けた
ものである。一般に、この磁石によって構成される磁場
発生装置は、磁気コイルを形成するように互いに並んで
巻きつけられた複数の巻線によって構成されており、こ
の磁気コイルの中心に形成された自由空間の内部を均一
磁場、いわゆるｒ主磁場」の各磁力線が通っている。

このイメージング装置では、患者の体の支持部材、例え
ばベツドが上記磁石と組合わせており、このベツドは、
上記コイルによって生じた磁場の磁力線の方向と、この
コイルの中心に対して平行な方向に沿って上記ベツドを
移動させることができる手段に取付けられている。

水平方向の静磁場を発生させるこの主磁場発生装置には
、画像を形成すべき人体の被検査部分の体積が占める空
間内に、所定の方向、例えば３つの方向に沿って勾配を
有する他の磁場を発生させるための手段と、ラジオ周波
数の励起手段と、人体の被検査部分の特定原子によって
生じる核磁気共鳴信号の検出手段とが組合わされている
。

また、上記の励起手段と検出手段をピックアップ（検出
器）の同一部材で構成し、単にピックアップの入力手段
を、必要な機能、すなわち、励起用か検出用かに応じて
変えることができるようにしたイメージング装置もある
。当業者は、この型のピックアップを一般に「アンテナ
」と呼んでいる。

このアンテナは、一般に、その軸線が上記主磁界と同一
方向となり、しかも、上記磁気コイルの中心に円筒形の
区域が区画できるような各種の構造にすることができる
。しかし、効率を十分に上げるためには、上記円筒形の
区域が、人体の被検査部分にできるだけ接近した状態で
、被検査部分を取り囲んでいなければならない。

そのために、特殊構造のピックアップを開発するための
研究が行われてきたが、現在のところ、満足な解決法は
無い。すなわち、患者の体の被検査部分の周囲にできる
だけ接近させた状態で、ピックアップ装置をイメージン
グ装置中に容易に設置できるようにしたものはない。

発明が解決しようとする課題本発明の目的は、核磁気共鳴によるイメージング装置、
特に、人体自身の直ぐ近くを取り囲んだ状態で人体の被
検査部分の画像を作成するという要求に容易に応えるこ
とができ、しかも、磁石によって生じた主磁場に対して
異なる方向を持つ第２の磁場を生じさせることのできる
ような構造を有するイメージング装置用の「アンテナ」
要素を提供することにある。

課題を解決するための手段本発明の提供する核磁気共鳴によるイメージング装置用
アンテナは、電気絶縁材料で作られた２つの支持プレー
トと、このプレートを所定の間隔を介１７てほぼ平行な
２つの平面内に支持するスペーサー（控え部材）手段と
、上記の２つのプレートの少なくとも１つを上記スペー
サー手段に着脱自在に固定するためのクリップ（固定）
手段と、導電材料で作られた少なくとも２つの第１と第
２のコイルと、中心が上記支持プレートの面にほぼ垂直
な同一軸線上にある２つの電流ループを形成するように
、上記各コイルを上記２つの支持プレートの各々の面に
固定する手段と、各電流ループの端部に設けた容量カッ
プリッグ手段とによって構成されていることを特徴とし
ている。

本発明の上記以外の特徴と利点は、添付図面を参照した
以下の説明から明瞭になるであろう。しかし、本発明は
下記の説明に何ら限定されるものではない。

第１図から第５図は、核磁気共鳴によるイメージング装
置用アンテナの同一の実施例示しており、同一構成要素
には同一の参照番号が付けである。

実施例第１図は、当業者が一般に１スキヤナー」とよんでいる
、人体の一部分の画像を作成するための装置の概念図で
ある。

この装置１は、フレーム２上に磁石３を備えている。こ
の「磁石」という用語は、最も広い意味で使用されてお
り、永久磁石および電磁磁石を意味している。本実施例
では、この磁石３は、全ての磁力線が同一方向５を向い
た磁場を発生させる磁場発生装置４によって構成されて
いる。一般に、この磁場発生装置４は、磁気コイルを形
成するように互いに隣接して巻かれた複数のコイル巻線
によって構成されている。「主磁場」といわれる均一磁
場の磁力線はこの磁気コイルの中心６に形成された自由
空間内を通っている。

この装置１では、さらに、患者の体を支持する支持台７
、例えばベツドが、上記磁石３と組合されている。この
支持台７は、上記磁界内で、磁気コイル４によって区画
された上記空間６の中心を、上記磁気コイル４によって
形成された磁力線と平行な方向６に移動可能な手段８に
取付けられている。

この縦方向主磁場の発生装置には、画像を形成すべき人
体の被検査部分の体積が占める空間内に、所定の方向、
例えば３つの方向に沿って勾配を有する第２の磁場を発
生させるための手段９と、ラジオ周波数励起手段と、人
体の検査した部分の所定の原子によって生じた核磁気共
鳴信号の検出手段とが組合されている。

上記の励起手段と検出手段はピックアップ（検出器）の
同一部材で構成することができ、単にピックアップの入
力手段を、必要な機能、すなわち、励起用か検出用かに
応じて変えることができるようになっている。当業者は
、この型のピックアップを一般に「アンテナ」１０と呼
んでいる。

このアンテナ１０を用いることによって、主磁場用のコ
イル４の中心に円筒形の区域を規定することができる。

図示した実施例では、このアンテナ１０は、電気絶縁材
料、例えば、プラスチック材料で作られた２つの支持ブ
レー目１．１２を有している。

これらの２つの支持プレート１１．１２の各々は、好ま
しくは互いに平行な２つの平面内に、スペーサー手段１
３によって所定の間隔を介して支持されている。

上記スペーサー手段１３は、着脱自在なクリップ手段１
４を用いて上記２つの支持プレートの少なくとも１方に
固定されている。

２つの支持プレートの片面１５．１６上には、導電体材
料で作られた少なくとも２つの第１のコイル１７と、第
２のコイル１８とが配置されている。この他にさらに２
つのコイル、すなわち、第３のコイル１９と第４のコイ
ル２０とが、上記２つの支持プレート１１．１２の上記
の面１５．１６とは反対側の面２１２２上に固定されて
いるのが極めて好ましい。

上記の構造にすることによって２つの電流ループを形成
することができ、この２つの電流ループによって、主磁
場の磁力線方向５と垂直な磁力線方向を有する第２の磁
場を形成することができる。

上記アンテナ１０は、さらに、第４図に図示したように
、各巻線１７〜２００両端部を接続するための第１の容
量カップリング手段２３を備えているか、第５図に図示
したように、第１のコイル１７の一端を第３のコイル１
９の一端に接続し、第２のコイル１８の一端を第４のコ
イルに接続し、その他の端部を２つずつ接続して各々２
つのコイルからなる２つのループを形成した第２の容量
カップリング手段２４を備えている。　このアンテナは
、これらのコイルを形成している導体を取り囲む手段２
９、例えば紐を備えているということは理解できよう。

この紐２９の端部は、上記の電流ループの中心がこの支
持プレートの面にほぼ垂直な同一軸線１００上にくるよ
うに、各コイルを２つの支持プレートの表面に固定して
いる。　既に述べたように、上記のアンテナは、特に、
人間の脳の画像を作成するのに用いられる。従って、上
記の各コイルをできるだけ接近させた状態これらコイル
で人間の脳を取り囲むことができるようにするために、
上記２つの支持プレートの少なくとも１方、例えば、患
者の顔の上部を取り囲むのに用いられる支持プレー目ｌ
には、切り抜き部分２５を形成し、しかも、この支持プ
レート１１に取付けられたコイル１７および／または１
９は、この切り抜き部分２５のほぼ端縁部分２６に配置
されている（第３図）。

この核磁気共鳴によるイメージング装置の使用時には、
スペーサー手段１３の長さは、画像を形成する必要があ
る患者の頭部の厚さよりも短くなり、従って、患者の頭
の後部をもう１方の支持プレート１２の上に乗せた際に
、上記切り抜き部分２５の端縁部分２６が患者の顔を取
り囲むようになっている。

患者の頭をさらにコイルの近くに配置できるようにする
ためには、第２のプレー目２にもプレート１１に形成し
た切り抜き部分２５と同様な切り抜き部分を形成し、こ
のプレート１２に取付けられたコイル１８．２０をその
切り抜き部分の端縁部分に配置することができる。

この利点、すなわち、患者の頭部を本発明のアンテナに
よって取り囲むことによって、患者の検査すべき脳に極
めて接近した状態で、脳を上側と下側のコイルによって
完全に取り囲むことができるということは、第２図に点
線で示した状態から理解できよう。

人体の検査すべき部分に対してアンテナを上記のように
位置決めすることは、上記の着脱自在なクリップ手段１
４によって容易に行うことができる。

図示した実施例では、スペーサー手段１３が複数、例え
ば、４本のスペーサー３０によって構成され、上記着脱
自在なクリップ手段１４がこれらのスペーサー３０の一
端部に固定された雄型の突起３１と、方の支持プレート
、この場合には、支持プレート１１に形成された対応す
る雌型の孔３２とによって構成され、雄型の突起３１が
雌型の孔３２の中に嵌込まれるようになっている。

上記のような構造にするこ・とによって、各ループを高
電流ループと低電流ループの互いに異なるリープとして
使用することが可能となり、しかも、これらのループが
取付けられている２つの支持プレートを異なった間隔の
所に配置させて、アンテナに要求される役目に応じた状
態で主磁場に垂直な第２の磁場を生じさせることが可能
となる。

第４図は容量カップリング手段の第１の実施態様を示し
ている。この第１の実施態様の場合には、カップリング
手段２３が電気コンデンサ４０によって構成されており
、各コンデンサ４０の両端４１．４２は各コイルの両端
に接続されている。従って、この実施態様の容量カップ
リング手段では、一つのコイルに一つのコンデンサが必
要になるが、種々の組合せにすることができる。すなわ
ち、例えば、高電流ループと低電流ループの２つのルー
プ、あるいは、２つが高電流ループで２つが低電流ルー
プである４つのループを互いに平行に装着することがで
きる。

第５図は他る使用可能な第２の実施態様の容量カップリ
ング手段２４を示している。この場合には、カップリン
グ手段が、２つの電気コンデンサ５０によって構成され
ており、電気コンデンサ５０の両端子５１．５２が第１
のコイル１７と第３のコイル１９の２つのコイルの各々
の端部に結合され、電気コンデンサ５０の両端子５３．
５４が第２のコイル１８と第４のコイルの２つのコイル
の各々の端部に結合され、これらコイルのその他の端部
は互いに２つずつ電気的に結合されている。これによっ
て、各々２つのコイルからなる２つのループが形成され
る。このカップリング手段２４は、第４図の実施態様の
場合よりも大きい自己インダクタンス値を得ることがで
きる。　上記のアンテナ１０を核磁気共鳴による脳のイ
メージング装置に使用する場合には、−方のコイルの両
端をその外側に向かって湾曲させて、このコイルの両端
部の間に患者の首を通すことができる空間を形成する。

アンテナが２組のコイルを有している場合には、均一な
第２の磁場が生じるようにこれら２組のコイルをの各端
部を配置されていなければならない。そのためには、一
つの支持プレートの片側に取付けたコイルの両端部を、
第２図に示すように、この同じ支持プレートの反対側に
取付けたコイルの対応する両端部とほぼ平行にする。

なお、上記の説明で「支持プレート」という用語は、第
１のコイルと第３のコイル、あるいは、第２のコイルと
第４のコイルとを互いに所定の距離能れたほぼ２つの平
面内に保持することができる任意の支持部材を示すもの
であると解釈しなければならない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による「アンテナ」要素の実施例が用
いられる核磁気共鳴によるイメージング装置の主要部品
を概略的に示した斜視図であり、第２図と第３図は、各
々、第１図に図示したものに対応する本発明の核磁気共
鳴によるイメージング装置用アンテナの実施例の垂直断
面図示であり、第４図と第５図は、各々、本発明によるアンテナ構造の
利点を明らかにするための電気的概略図である。（主な参照番号）１・・・イメージング装置　２・・フレーム３・・・磁
石　　　　　　　４・・磁場発生装置７・・・支持台　
　　　　　１０・・アンテナＩＬ　１２・支持プレート
１３・・スペーサー手段１５．１６・・・支持プレート
の面１７．１８．１９．２０・・・コイル２３．２４・・・カップリング手段２５・・・切り抜き部分　　　３０・・・スペーサー３
１・・・突起　　　　　　　３２・・・孔４０．５０　
　・・コンデンサ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）電気絶縁材料で作られた２つの支持プレート（１
１、１２）と、このプレートを所定の間隔を介してほぼ
平行な２つの平面内に支持するスペーサー（１３）手段
と、上記の２つのプレートの少なくとも１つを上記スペ
ーサー手段に着脱自在に固定するためのクリップ手段（
１４）と、導電材料で作られた少なくとも２つの第１コ
イル（１７）と第２コイル（１８）と、中心が上記支持
プレートの面（１５、１６）にほぼ垂直な同一軸線（１
００）上に２つの電流ループを形成するように、上記各
コイルを上記２つの支持プレートの各々の面に固定する
手段（２９）と、各電流ループの端部に設けた容量性カ
ップリッグ手段（２３、２４）とによって構成されてい
ることを特徴とする核磁気共鳴によるイメージング装置
用アンテナ（１０）。
（２）上記２つの支持プレートの少なくとも１つ（１１
）が切り抜き部分（２５）を有し、この支持プレートと
組合わされた上記コイルがこの切り抜き部分のほぼ端縁
部分（２６）に配置されていることを特徴とする請求項
１に記載のアンテナ。
（３）少なくとも２つの第３のコイル（１９）と第４の
コイル（２０）が、上記支持プレート（１１、１２）の
上記第１の面（１５、１６）と反対側の面（２１、２２
）に各々固定されていることを特徴とする請求項１また
は２に記載のアンテナ。
（４）上記容量カップリング手段（２３）が、第１の電
気コンデンサ（４０）によって構成されており、このコ
ンデンサの端子（４１、４２）が１つのコイルの各端部
に結合されていることを特徴とする請求項１に記載のア
ンテナ。
（５）上記カップリング手段（２４）が、上記の２つの
第１のコイル（１７）と第３のコイル（１９）の各々の
端部を接続する第２の電気コンデンサ（５０）と、上記
の２つの第２のコイル（１９）と第４のコイル（２０）
の各々の端部を接続する第３の電気コンデンサ（５０）
とによって構成されており、これらのコイルの他の端部
は２つずつ電気的に接続されていることを特徴とする請
求項３に記載のアンテナ。
（６）上記スペーサー手段（１３）の長さが、画像を形
成することが必要な患者の頭部の厚さよりも短いことを
特徴とする請求項２から５のいずれか一項に記載のアン
テナ。
（７）上記の着脱自在なクリップ手段（１４）が、スペ
ーサー手段と支持プレートの２つの一方の要素に固定さ
れた雄型突起（３１）と、他方の要素に形成された雌型
孔（３２）とによって構成され、この雌型孔（３２）に
上記雄型突起（３１）が嵌合可能になっていることを特
徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載のアンテ
ナ。
（８）上記第１のコイル（１７）と第２のコイル（１８
）の端部がこれらコイルの外側に湾曲されていることを
特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載のアン
テナ。
（９）上記第１のコイル（１７）と第３のコイル（１９
）の端部が互いに平行であり、且つ、上記第２のコイル
（１８）と第４のコイル（２０）の端部も互いに平行で
あることを特徴とする請求項３から８のいずれか一項に
記載のアンテナ。
（１０）上記支持プレートがプラスチック材料によって
作られていることを特徴とする請求項１から９のいずれ
か一項に記載のアンテナ。