JPH03178638A

JPH03178638A - 磁気共鳴イメージング装置

Info

Publication number: JPH03178638A
Application number: JP1319686A
Authority: JP
Inventors: Toru Segawa; 徹瀬川
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1989-12-07
Filing date: 1989-12-07
Publication date: 1991-08-02

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】［発明の目的コ（産業上の利用分野）本発明は、シネ撮影が行える磁気共鳴イメージング装置
に関する。

（従来の技術）近年、磁気共鳴イメージング装置（以下、ＭＲＩ装置と
称する）の特質を利用して膝関節等の軟部組織に対して
シネ撮影が行わ“れている。

第４図（ａ）及び同図（ｂ）は、生体（通常は患者）の
従来の膝関節の固定方法を示す側面図である。

第４図（ａ）に示すように、患者１を寝台の天板２に載
置し、膝１ａを膝受はマット３で受けた後に、固定バン
ド４．５．６で患者１が動かないように着脱自在のファ
スナーにより固定する。固定バンド４は、患者１の胴体
１ｂの部分を固定するバンド、固定バンド５は、膝１ａ
を膝受はマット３に固定するバンド、固定バンド６は、
踵１ｃを天板２に固定するバンドである。また、原資は
マット３と天板２とは着脱自在のファスナーにより固定
される。

そして、同図（ａ）に示す患者１の姿勢で操作者はＭＲ
Ｉ装置を操作して、膝１ａを撮影部位として１回目の撮
影を行う。

次に、１回目の撮影が終了すると、操作者は同図（ｂ）
に示すように踵１ｃを固定している固定バンド６を外し
て、この膝１ｃの下に踵受はマツドアを敷いて、膝１ａ
の角度θを変えて、また固定バンド６で踵１ｃを踵受は
アット７に固定する。

踵受はマツドアと天板２とは着脱自在のファスナーによ
り固定する。

同様に、この同図（ｂ）に示す患者１の姿勢で操作者は
ＭＲＩ装置を操作して膝１ａを撮影部位として２回目の
撮影を行う。

ここで更に、膝１ａの角度θを変化させて、膝１ａを撮
影部位とする３回目の撮影を行いたい場合は、操作者は
同図（ｂ）で示したのと同様に踵受はマツドアをこのマ
ツドアの高さを変えた物に変えて、撮影を行う。

このようにして得られた撮影画像を再構成してシネ撮影
として画像表示し膝の診断を行う。

（発明が解決しようとする課題）従来の装置は、以上のように構成されているので、膝の
シネ撮影を行う場合、操作者がＭＲＩ装置による撮影の
度に、操作者が患者の膝の角度を変更しなければならな
いので、操作者に負担がかかっていた。

そこで、本発明の目的は、操作者の負担を軽減し効率の
よいシネ撮影ができる磁気共鳴イメージング装置を提供
することにある。・［発明の構成コ（課題を解決するための手段）上記目的を達成するために本発明は、送信された同期信
号に基づいてシーケンサのシーケンス制御により、生体
内に磁気共鳴現象を生じさせ前記生体の磁気共鳴像を得
る磁気共鳴イメージング装置において、生体の姿勢を変
更する姿勢変更手段と、この姿勢変更手段により姿勢が
変更された生体部位の変位を非接触状態で検出する変位
検出手段と、この変位検出手段からの検出信号に基づく
同期信号を前記シーケンサに送出する制御手段とを有す
ることを特徴としている。

（作　用）以下に上記構成の装置の作用を説明する。

この装置の姿勢変更手段は、生体の姿勢を変更する。そ
して、変位検出手段は、姿勢が変更することにより生じ
る生体部位の変位を非接触状態で検出し、この検出信号
を制御手段に送出する。制御手段は、変位検出手段から
の検出信号に基づき同期信号をシーケンサに送出する。

シーケンサは、制御手段からの同期信号に基づくシーケ
ンス制御により生体内に磁気共鳴現象を生じさせ、姿勢
が変化する生体の磁気共鳴像を得る。

（実施例）第１図は本発明のＭＲＩ装置の全体概略構成図である。

このＭＲＩ装置は、患者１を載置する天板２を上部に備
えた寝台Ｔと、静磁場を発生する静磁場発生手段１４．
傾斜磁場を発生する傾斜磁場発生用コイル１３及び患者
１に高周波パルスを照射するコイル１２を有するＭＲｔ
架台１０と、患者ｌからの磁気共鳴信号を検出するコイ
ル１５と、患者１の姿勢を変更する姿勢変更手段２０と
、この姿勢変更手段２０により姿勢が変更された患者１
の部位の変位を非接触状態で検出する変位検出手段８と
、受信器３２．送信器３３及び傾斜磁場電源３４をシー
ケンス制御するシーケンサ３１と、キーボード３５より
入力された撮影条件の設定に基づきシーケンサ３１及び
姿勢変更手段２ｏを制御して、撮影結果をデイスプレィ
３６に出力するコンピュータシステム３０とを有してい
る。

前記キーボード３５は、撮影条件として患者１の静止状
態の部位を撮影する場合の通常撮影以外に膝等の関節の
揺動の様子を撮影するためのシネ撮影を指定することも
できるようにしている。また、シネ撮影を指定した場合
は、シネ撮影画像を構成する各撮影画像に対応する位置
Ｐｃをキーボ−ド３５より指定するようにもしている。

第２図（ａ）乃至同図（Ｃ）は前記姿勢変更手段２０の
詳細説明図で、同図（ａ）は側面図、同図（ｂ）は同図
（ａ）のＡ−Ａ断面図、同図（Ｃ）は同図（ａ）のＢ−
Ｂ断面図である。また、第２図（Ｃ）は前記変位検出手
段８をも示す詳細説明図である。

姿勢変更手段２０は、関節である膝１ｃの揺動中心Ｐが
動かないように支持するための関節固定機構である支持
部材２１と、患者１の一部の踵１ｃを上下方向に動かす
揺動機構である空気圧シリンダ２６と、この空気圧シリ
ンダ２６を駆動する揺動機構である空気圧モータ２７と
を有している。

前記支持部材２１は、１字状部材２１ａ。

２１ｂを組合せて全体として断面コ字状に形成された非
磁性金属又は樹脂等から成る部材で、１字状部材２１ａ
は、１字状部材２１ｂにより上下動方向の位置を調整可
能にねじ２１ｃにより固定されている。この１字部材２
１ａのＬ字状の上面側に膝１ａを受ける原資はマット２
２を固着している。また、この１字部材２１ａのＬ字状
の下面側に天板２に設けられた逆Ｔ字状溝２ａ内をスラ
イドするスライド部２３を固着している。また、このＬ
字部材２１ｂは、スライド部２３のめねじ部２３ｂに螺
合するおねじ部２４ａを有する固定ねじ２４を締結して
、矢印Ｅ１、Ｅ２方向の移動を規制するようにしている
。更に膝１ａを、固定バンド５によりこの１字部材２１
ａに固定するようにして、膝１ａの移動を防ぐようにし
ている。

前記空気圧シリンダ２６は、前記空気圧モータ２７から
の空気圧によって上下動するピストン軸２６ｂと、シリ
ンダチューブ２６ｃ及び上板２６ａとから構成されてい
る。また、この上板２６ａの上面側に踵１ｃを受ける踵
受はマット２５を固着している。そして、シリンダチュ
ーブ２６ｃの下面側には天板２に設けられた逆Ｔ字状溝
２ａ内をスライドするスライド部２６ｄを固着している
。

前記空気圧モータ２７は、前記ピストン軸２６ｂを上下
動させるために、このモータ２７からの空気圧を伝達す
るパイプ２７ａをモータ２７とシリンダチューブ２６ｃ
との間に設けている。

また、この空気圧モータ２７はワンタッチ式の着脱可能
なジヨイント部２７ｃを有しており、またマニアル操作
スイッチ２７ｂ内には、過負荷防止のための安全弁（図
示せず）が備えられている。

また、前記姿勢変更手段２０は、第１図に示すコンピュ
ータシステム３０からの動作開始信号Ｓｏを受信するこ
とにより、揺動運動を開始するようにしている。すなわ
ち、空気、圧モータ２７から空気圧を空気圧シリンダ２
６に送ると、空気圧の増減に応じてピストン軸２６ｂが
矢印り方向に上下動する。このピストン軸２６ｂが上下
動すると、膝１ａの揺動中心Ｐを中心として、踵１ｃは
矢印Ｃ方向に揺動するように構成されている。そして、
空気圧シリンダ２６は、踵１ｃが固定バンド６によりピ
ストン軸２側に固定されているので、矢印Ｅ方向に移動
して追従できるようにしている。

前記変位検出手段８は、静磁場の影響を受けない場所に
配置されたレーザ光源（図示せず）から光ファイバによ
り導かれレーザ光を出力し患者１側である前記上板２６
ａに配置された光源としての発光端８１と、この発光端
８１から発光されたレーザ光を受光するレーザ光受光部
８２とを有している。また、レーザ光受光部８２は、上
下方向に配列された複数の受光端８２ａと、この受光端
８２ａをＭＲＩ装置側である前記スライド部２６ｄに固
定配置する支持部材８２ｂとを有している。各受光端８
２ａからのレーザ光は、それぞれの光ファイバにより第
１図に示す位置検出器８３に導くようにしている。また
、変位検出手段８は、患者１部位の変位を非接触状態で
検出することにより検出遅れを無くしている。

前記位置検出器８３は、ピストン軸２６ｂが移動した際
、発光端８１からのレーザ光を受光した受光端８２ａか
らレーザ光を受光し、このレーザ光を電気信号に変換し
て前記コンピュータシステム３０に検出信号Ｓ１として
送出するようにしている。

前記コンピュータシステム３０は、前記検出信号Ｓ１を
受信することにより、上板２６ａに配置された発光端８
１のＸ方向の位置を認識できるようにしている。また、
シネ撮影がキーボード３５より指定され、前記撮影位置
Ｐｃが指定された場合、位置Ｐｃに対応する受光端８２
ｃを認識できるようにしている。更に、コンピュータシ
ステム３０は、患者１からのＭＲ倍信号シーケンサ３１
を経由して受信し、このＭＲ倍信号基づいて画像再構成
処理後、磁気共鳴像を通常撮影画像として又はシネ撮影
画像としてデイスプレィ３６に表示するようにしている
。

前記傾斜磁場電源３４は、例えば前記シーケンサ３１の
制御の下、Ｘ方向へ傾斜したスライス用傾斜磁場Ｇ２を
コイル１２に印加すると共にＲＦパルスを照射して選択
励起された撮影部位にＸ方向へ傾斜したエンコード用傾
斜磁場ＧＸ及びＹ方向に傾斜した読み出し用傾斜磁場Ｇ
Ｙをコイル１２に印加して、前記撮影部位に座標情報を
与えるようにしている。

次に、以上のように構成された本実施例装置の作用につ
いて第３図をも参照して説明する。

まず、第１図に示すキーボード３５より患者に磁気共鳴
信号を励起させる高周波パルスを照射する繰り返し時間
ＴＲ，加算回数Ｎ、撮影枚数Ｍ。

シネ撮影等の撮影条件を入力する。

次に、患者１を寝台Ｔの天板２上に載置し、第２図（ａ
）に示すように膝１ａを原資はマット２２の上に載せて
固定バンド５で膝１ａを固定する。そして、踵ＩＣを踵
受はマット２５の上に載せて固定バンド６で踵ＩＣを固
定する。また、胴部１ｂも固定バンド４で固定する。膝
１ａを支持する支持部材２１及び踵ＩＣを支持する空気
圧シリンダ２６を、各々のスライド部２３．２６ｄを手
動により逆Ｔ字状溝１ａ内にスライドさせたり、空気圧
モータ２７のマニュアル操作スイッチ２７ｂの操作によ
り空気圧シリンダ２６のピストン軸２６ｂをＤ方向に駆
動させると共に、この動きに連動して空気圧シリンダ２
６がＴ字状溝２ａ内を矢印Ｅ□、Ｅ２方向に移動して、
初期の膝１ａの角度θを設定する。

そして、第１図に示すように、患者１を磁石架台１０の
開口部１１内に天板２をスライドさせて移動する。次に
、前記キーボード３５のスタート釦（図示しない）を押
圧すると、コンピュータシステム３０は信号Ｓ。を姿勢
変更手段２０に送信する。

姿勢変更手段２０は、信号Ｓ。を受信すると膝の揺動運
動を開始する。

位置検出器８３は、シネ撮影を行うための位置Ｐｃに対
応する受光端８２ｃがレーザ光を受光すると、検出信号
Ｓ１をコンピュータシステム３０に出力する。。

コンピュータシステム３０に、位置検出器８３からの検
出信号Ｓ１が到来すると、この信号Ｓｌの到来毎にコン
ピュータシステム３０は、シーケンサ３１に同期信号Ｓ
２を送出する。

そしてシーケンサ３１は、この同期信号Ｓ２に同期して
コンピュータシステム３０の制御の下、静磁場中に配置
された天板２上の患者上に対しコイル１２より送信器３
３を制御してＲＦパルスを照射すると共に、傾斜磁場電
源３４を制御してスライス用傾斜磁場Ｇ２を印加する。

続いて、エンコード用傾斜磁場Ｇｘ及び読み出し用傾斜
磁場ＧＶを印加する。

次にシーケンサ３１は、患者１からのＭＲ倍信号コイル
１２により受信し、受信器３２．シーケンサ３１を介し
てコンピュータシステム３０に送る。

コンピュータシステム３０は、このＭＲ倍信号基づいて
画像再構成処理を行い膝等の関節の揺動の様子を逐次撮
影した撮影画像をシネ撮影画像としてデイスプレィ３６
に表示する。

このように、本実施例装置は構成されているので、操作
者は撮影条件の入力操作と、患者の固定及び膝の角度の
設定の操作をするだけで、膝のシネ撮影を行うことがで
きるので、操作者の負担が軽減する。

また、膝１ａは、固定バンド５等により確実に固定され
ているので、良好な画像が得られる。

以上、一実施例について説明したが、本発明はこれに限
定されるものでなく、その要旨を変更しない範囲で種々
に変形実施が可能である。

例えば、姿勢変更手段２０の揺動機構は上下動する空気
圧シリンダ２６により構成したが、Ｅｌ。

Ｅ２方向とＤ方向と別個に駆動する機構としてもよい。

また、膝以外の例えば、肘等の関節に発光端を配置し、
この関節に対してもシネ撮影を行うことができる。受光
端を天板側に配置したが、ＭＲＩ架台側に配置してもよ
い。発光端を患者側に配置し、受光端をＭＲＩ装置側に
配置したが、これらを逆に配置してもよい。更に変位検
出手段は、レーザ光を利用したものとしたが、超音波等
の非接触状態で変位を検出できるものでもよい。

［発明の効果］以上、本発明は構成されているので、膝のシネ撮影を行
う場合、操作者がＭＲｒ装置による撮影の度に、操作者
が患者の膝の角度を変更する必要がないので、操作者の
負担を軽減し効率のよいシネ撮影ができる磁気共鳴イメ
ージング装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

、第１図乃至第３図は本発明の一実施例装置に係る図で
、第１図は装置概略構成図、第２図（ａ）は姿勢変更手
段の縦断面図、第２図（ｂ）は姿勢変更手段の第２図（
ａ）に示すＡ−Ａ断面図、第２図（Ｃ）は姿勢変更手段
及び変位検出手段の第２図（ａ）に示すＢ−Ｂ断面図、
第３図は本装置のシフケンス、第４図（ａ）及び第４図
（ｂ）は従来の人体脚部を固定する方法を示す説明図で
ある。１・・・患者（生体）、　８・・・変位検出手段、１２
．１５・・・コイル、１４・・・静磁場発生手段、２０
・・・姿勢変更手段、２１・・・支持部材（関節固定機構）、２６・・・空気
圧シリンダ（揺動機構）、２７・・・空気圧モータ（揺
動機構）、３０・・・コンピュータシステム（制御手段
）。３１・・・シーケンサ、８１・・・レーザ光発光部（光源）、８２・・・レーザ光受光部、１・・・検出信号、２・・・同期信号。第図第３図（０）（ｂ）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）送信された同期信号に基づいてシーケンサのシー
ケンス制御により、生体内に磁気共鳴現象を生じさせ前
記生体の磁気共鳴像を得る磁気共鳴イメージング装置に
おいて、生体の姿勢を変更する姿勢変更手段と、この姿
勢変更手段により姿勢が変更された生体部位の変位を非
接触状態で検出する変位検出手段と、この変位検出手段
からの検出信号に基づく同期信号を前記シーケンサに送
出する制御手段とを有することを特徴とする磁気共鳴イ
メージング装置。
（２）前記変位検出手段は、前記生体側と装置側とに相
対的に配置された光源と受光部とからなる請求項１記載
の磁気共鳴イメージング装置。
（３）前記姿勢変更手段は、生体の関節を揺動可能に固
定する関節固定機構と、この関節固定機構によって固定
された関節を中心に生体の一部を保持して揺動する揺動
機構とを有する請求項１又は２記載の磁気共鳴イメージ
ング装置。