JPH04288139A - Magnetic resonance imaging apparatus - Google Patents
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- Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)
Abstract
Description
【0001】0001
【産業上の利用分野】本発明は、磁気共鳴(MR:ma
gnetic resonance)現象を利用して被
検体(生体)の形態情報やスペクトロスコピー等の機能
情報を得る磁気共鳴イメージング装置に関する。[Industrial Application Field] The present invention relates to magnetic resonance (MR: ma.
The present invention relates to a magnetic resonance imaging apparatus that obtains morphological information of a subject (living body) and functional information such as spectroscopy using the phenomenon of magnetic resonance.
【0002】0002
【従来の技術】磁気共鳴現象は、静磁場中に置かれた零
でないスピン及び磁気モーメントを持つ原子核が特定の
周波数の電磁波のみを共鳴的に吸収・放出する現象であ
り、この原子核は次式に示す角周波数ωo (ωo =
2πνo ,νo ;ラーモア周波数)で共鳴する。
ωo =γHo
ここで、γo は原子核の種類に固有の磁気回転比であ
り、また、Hoは静磁場強度である。[Prior Art] Magnetic resonance is a phenomenon in which an atomic nucleus with non-zero spin and magnetic moment placed in a static magnetic field resonantly absorbs and emits only electromagnetic waves of a specific frequency. The angular frequency ωo (ωo =
2πνo, νo ; Larmor frequency). ωo = γHo Here, γo is the gyromagnetic ratio specific to the type of atomic nucleus, and Ho is the static magnetic field strength.
【0003】以上の原理を利用して生体診断を行う装置
は、上述の共鳴吸収の後に誘起される上記と同じ周波数
の電磁波を信号処理して、原子核密度,縦緩和時間T1
,横緩和時間T2 ,流れ,化学シフト等の情報が反
映された診断情報例えば被検体のスライス像等を無侵襲
で得るようにしている。[0003] An apparatus that performs biological diagnosis using the above-mentioned principle processes the electromagnetic waves of the same frequency as above that are induced after the above-mentioned resonance absorption, and calculates the nuclear density and longitudinal relaxation time T1.
, transverse relaxation time T2, flow, chemical shift, etc., such as slice images of the subject, etc., can be obtained non-invasively.
【0004】そして、磁気共鳴による診断情報の収集は
、静磁場中に配置した被検体の全部位を励起し且つ信号
収集することができるものであるが、装置構成上の制約
やイメージング像の臨床上の要請から、実際の装置とし
ては特定の部位に対する励起とその信号収集とを行うよ
うにしている。[0004] Collection of diagnostic information by magnetic resonance can excite all parts of a subject placed in a static magnetic field and collect signals, but there are limitations in the equipment configuration and clinical In response to the above requirements, actual devices excite a specific region and collect its signals.
【0005】この場合、イメージング対象とする特定部
位は、一般にある厚さを持ったスライス部位であるのが
通例であり、このスライス部位からのエコー信号やFI
D信号の磁気共鳴信号(MR信号)を多数回のデータエ
ンコード過程を実行することにより収集し、これらデー
タ群を、例えば2次元フーリエ変換法により画像再構成
処理することにより前記特定スライス部位の画像を生成
するようにしている。このような磁気共鳴イメージング
装置において、特定の部位に対する励起は、一般には送
信高周波磁場発生コイルにより発生される高周波磁場(
RFパルス)と、傾斜磁場コイルにより発生される傾斜
磁場とで定まるものとなっている。In this case, the specific region to be imaged is generally a slice region with a certain thickness, and echo signals and FI
A magnetic resonance signal (MR signal) of the D signal is collected by performing a data encoding process many times, and this data group is subjected to image reconstruction processing using, for example, a two-dimensional Fourier transform method to obtain an image of the specific slice region. I am trying to generate . In such magnetic resonance imaging devices, excitation of a specific region is generally performed using a high-frequency magnetic field (
RF pulse) and a gradient magnetic field generated by a gradient magnetic field coil.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】このような装置におい
て、例えば腹部を撮影する場合には、比較的広い領域に
高周波磁場の影響を及ぼすべく、装置に組込まれた全身
用の高周波磁場発生コイルにより高周波磁場を発生する
ようにしている。[Problems to be Solved by the Invention] With such a device, when photographing the abdomen, for example, in order to apply a high-frequency magnetic field to a relatively wide area, a high-frequency magnetic field generating coil for the whole body built into the device is used. It is designed to generate a high frequency magnetic field.
【0007】被検体は鞍型全身用コイル内に置かれ、断
層面は、コイルにより発生される高周波磁場(RFパル
ス)と、傾斜磁場コイルにより発生される傾斜磁場Gx
,Gy,Gzとで定まるものとなっている。[0007] The subject is placed in a saddle-shaped whole-body coil, and the tomographic plane is exposed to a high-frequency magnetic field (RF pulse) generated by the coil and a gradient magnetic field Gx generated by a gradient magnetic field coil.
, Gy, and Gz.
【0008】この場合、高周波磁場分布は、コイルのパ
ターンの形状、分割キャパシタの分布、容量値等のコイ
ル特性及び被検体の導電率、誘電率等で決まる電流分布
で決定されるものであるため、このような大型のコイル
(全身用コイル)を使用した場合は、コイル特性の影響
等により高周波磁場分布に不均一が生じ、さらにコイル
の作る高周波磁場の被検体表面形状による境界条件によ
り、被検体内部でその高周波磁場分布が歪む(不均一に
なる。)ことにより、感度むらとなって画像に現れるこ
とがあった。また、特に、例えば1.5T等の高磁場型
の磁気共鳴イメージング装置においては、心臓等の動き
等により磁化スピンの位相がばらけ易い上、空間的に磁
化率が急激に変化することによるいわゆる「サセブタビ
リティーアーチファクト」が顕著になる。例えば、心シ
ネ撮影により腹部を撮影した場合、腹部アキシャル断面
図である図16に示すよう、斜線部で示す左心室心筋部
分が黒抜けとなり、高精度の診断ができない、という問
題があった。[0008] In this case, the high-frequency magnetic field distribution is determined by the shape of the coil pattern, the distribution of the divided capacitors, the coil characteristics such as capacitance value, and the current distribution determined by the conductivity, dielectric constant, etc. of the test object. When such a large coil (whole-body coil) is used, the high-frequency magnetic field distribution becomes uneven due to the influence of the coil characteristics, and furthermore, the boundary condition of the high-frequency magnetic field created by the coil due to the surface shape of the object causes When the high-frequency magnetic field distribution inside the specimen becomes distorted (becomes non-uniform), uneven sensitivity may appear in the image. In particular, in a high magnetic field type magnetic resonance imaging device such as 1.5T, the phase of the magnetization spin is likely to vary due to the movement of the heart, etc., and the so-called so-called “Successibility artifact” becomes noticeable. For example, when the abdomen is imaged by cardiac cinegraphy, as shown in FIG. 16, which is an axial cross-sectional view of the abdomen, the left ventricular myocardial region shown by the hatched area becomes black, making it impossible to perform a highly accurate diagnosis.
【0009】以上のような不具合を解消するには、コイ
ル内部空間の高周波磁場分布を部分的に制御することが
必要になり、例えば、撮影条件毎にコイル特性を調整し
たり、コイルに供給する送信信号を調整する等の手法が
考えられるが、撮影条件毎にハードウェアやソフトウェ
アを調整しなければならず、煩雑である等の不具合があ
り、現実的には不可能である。[0009] In order to eliminate the above-mentioned problems, it is necessary to partially control the high-frequency magnetic field distribution in the coil internal space. For example, it is necessary to adjust the coil characteristics for each imaging condition or to Although a method such as adjusting the transmission signal may be considered, it is practically impossible because the hardware and software must be adjusted for each imaging condition, which causes problems such as being complicated.
【0010】そこで本発明の目的は、装置のハードウェ
アやソフトウェアを調整することなく、容易に高周波磁
場分布を調整し得、もって高精度診断を可能とする磁気
共鳴イメージング装置を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide a magnetic resonance imaging apparatus in which the high-frequency magnetic field distribution can be easily adjusted without adjusting the hardware or software of the apparatus, thereby enabling highly accurate diagnosis. .
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
し且つ目的を達成するために次のような手段を講じた構
成としている。すなわち、請求項1に係る発明は、静磁
場中の被検体に対して送信コイルから励起用高周波パル
スを照射することにより当該被検体の特定領域に磁気共
鳴現象を生じせしめ、該現象に伴って生じる磁気共鳴信
号を受信コイルにより収集して前記特定領域についての
診断情報を得る磁気共鳴イメージンング装置において、
前記送信コイル及び前記受信コイルのうち少なくとも一
方と前記被検体との間に配置されるものであって、ゲル
状の高分子材料を含む部材を具備したことを特徴とする
磁気共鳴イメージング装置である。また、請求項2に係
る発明は、前記部材を、非磁性導電性物質を含むものと
している。[Means for Solving the Problems] In order to solve the above-mentioned problems and achieve the objects, the present invention takes the following measures. That is, the invention according to claim 1 causes a magnetic resonance phenomenon to occur in a specific region of the subject by irradiating the subject in a static magnetic field with an excitation high-frequency pulse from a transmitting coil, and A magnetic resonance imaging apparatus that collects generated magnetic resonance signals by a receiving coil to obtain diagnostic information about the specific region,
A magnetic resonance imaging apparatus characterized by comprising a member that is disposed between at least one of the transmitting coil and the receiving coil and the subject and that includes a gel-like polymer material. . Moreover, in the invention according to claim 2, the member includes a non-magnetic conductive material.
【0012】0012
【作用】請求項1に係る発明によれば、送信コイル及び
前記受信コイルのうち少なくとも一方と被検体との間に
、非導電性繊維又はゴム等によるモールドシート、PV
Aゲルシート、PARゲルシートの如き高分子材料を含
む部材が配置されると、前記送信コイル及び前記受信コ
イルのうち少なくとも一方における高周波磁場は、減衰
又は屈折させられることが確認されており、これにより
高分子材料を含む部材周辺の高周波磁場分布が変化し、
従って、装置のハードウェアやソフトウェアを調整する
ことなく、容易に高周波磁場分布を調整し得る。請求項
2に係る発明によれば、非磁性導電性物質の働きにより
、さらに、高周波磁場分布を柔軟に調整し得る。[Operation] According to the invention according to claim 1, a molded sheet made of non-conductive fibers or rubber, or a PV
It has been confirmed that when a member containing a polymeric material such as an A gel sheet or a PAR gel sheet is placed, the high frequency magnetic field in at least one of the transmitting coil and the receiving coil is attenuated or refracted. The high-frequency magnetic field distribution around parts containing molecular materials changes,
Therefore, the high frequency magnetic field distribution can be easily adjusted without adjusting the hardware or software of the device. According to the invention according to claim 2, the high-frequency magnetic field distribution can be further flexibly adjusted by the action of the non-magnetic conductive material.
【0013】[0013]
【実施例】以下本発明にかかる磁気共鳴イメージング装
置の実施例を、その要部を示す図1〜図3を参照して説
明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the magnetic resonance imaging apparatus according to the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 3 showing the main parts thereof.
【0014】図1に示す高周波磁場調整装置(非導電性
繊維又はゴム等によるモールドシート)10は、箔状、
またはRFシールド用のメッシュシート状の非磁性導電
性金属11を、モールド材12によりをモールドして構
成されている。ここで、モールド材12として要求され
る特性は、可撓性,電気絶縁性,防湿性等であって、こ
れを満たすものとしては非導電性繊維又はゴム等の高分
子化合物が典型例である。The high frequency magnetic field adjustment device (molded sheet made of non-conductive fibers or rubber) 10 shown in FIG.
Alternatively, it is constructed by molding a mesh sheet-shaped non-magnetic conductive metal 11 for RF shielding with a molding material 12. Here, the properties required for the molding material 12 include flexibility, electrical insulation, and moisture resistance, and typical examples of materials that meet these requirements include non-conductive fibers or polymeric compounds such as rubber. .
【0015】図2に示す高周波磁場調整装置(PVAゲ
ルシート)20は、袋21内に非磁性導電性ゲル材22
を充填して構成されている。ここで、袋21として要求
される特性は、可撓性,電気絶縁性,防湿性等であって
、これを満たすものとしてはゴム等の高分子化合物が典
型例である。また、非磁性導電性ゲル材22としては、
やはり高分子化合物であるポリ・ビニル アルコール
(PVA)材に、Na+,K+ ,Ca2+,Cl−
等の無機電解質イオン水溶液を含浸させたものにて構成
されている。The high frequency magnetic field adjusting device (PVA gel sheet) 20 shown in FIG.
It is made up of filling. Here, the characteristics required for the bag 21 include flexibility, electrical insulation, moisture resistance, etc., and a polymer compound such as rubber is a typical example of a material that satisfies these characteristics. Further, as the non-magnetic conductive gel material 22,
Polyvinyl alcohol (PVA) material, which is also a polymer compound, contains Na+, K+, Ca2+, Cl-.
It is composed of a material impregnated with an aqueous inorganic electrolyte ion solution.
【0016】図3に示す高周波磁場調整装置(PARゲ
ルシート)30は、袋31内に、やはり高分子化合物で
あるポリ・アクリル レジン(PAR)材にNa+
,K+ ,Ca2+,Cl− 等の無機電解質イオン水
溶液を含浸させたものにて構成されている。The high frequency magnetic field adjusting device (PAR gel sheet) 30 shown in FIG.
, K+, Ca2+, Cl-, etc. impregnated with an aqueous solution of inorganic electrolyte ions.
【0017】ここで、高周波磁場調整装置10,20,
30は、図4に示すように、可撓性がある故に任意の形
状にすることができ、よって、図示しない被検者の腹部
に密着して当てることもできる。例えば、図5は高周波
磁場調整装置(高分子ゲルシート)10を被検体Pの横
腹部に当てている状況を示し、図6は高周波磁場調整装
置(PVAゲルシート)20を被検体Pの横腹部に当て
ている状況を示している。図7は高周波磁場調整装置(
PARゲルシート)30を被検体Pの横腹部に当ててい
る状況を示している。[0017] Here, the high frequency magnetic field adjustment devices 10, 20,
As shown in FIG. 4, the device 30 is flexible and can be formed into any shape, and can therefore be applied closely to the abdomen of a subject (not shown). For example, FIG. 5 shows a situation in which a high-frequency magnetic field adjustment device (polymer gel sheet) 10 is applied to the flank of the subject P, and FIG. 6 shows a situation in which a high-frequency magnetic field adjustment device (PVA gel sheet) 20 is applied to the flank of the subject P. It shows the situation in which it is applied. Figure 7 shows the high-frequency magnetic field adjustment device (
This shows a situation in which a PAR gel sheet) 30 is applied to the flank of a subject P.
【0018】次に上記のように構成された実施例の作用
を説明する。すなわち、図5〜図7に示すように、被検
体Pは図示しないガントリ内に置かれ、静磁場,傾斜磁
場,励起用高周波磁場の作用を受けている状態であると
し、また、高周波磁場調整装置10,20,30は被検
体Pの横腹部に当てられているとする。この状態で全身
用コイルから励起用高周波磁場が発せられると、高周波
磁場調整装置10,20,30の存在によって、高周波
磁場調整装置10,20,30が非存在の場合の高周波
磁場分布と異なる高周波磁場分布が得られることになる
。Next, the operation of the embodiment configured as described above will be explained. That is, as shown in FIGS. 5 to 7, the subject P is placed in a gantry (not shown) and is subjected to the effects of a static magnetic field, a gradient magnetic field, and a high-frequency magnetic field for excitation. It is assumed that the devices 10, 20, and 30 are applied to the lateral abdomen of the subject P. When a high-frequency magnetic field for excitation is emitted from the whole-body coil in this state, the presence of the high-frequency magnetic field adjustment devices 10, 20, and 30 causes a high-frequency magnetic field distribution that is different from the high-frequency magnetic field distribution when the high-frequency magnetic field adjustment devices 10, 20, and 30 are not present. The magnetic field distribution will be obtained.
【0019】以下、本実施例装置による高周波磁場分布
の調整作用及び該作用に付随する他の作用を説明する。
先ず、磁場特性について図8及び図9を参照して説明す
る。すなわち、図8は静磁場B中に強磁性物質Xを置い
た場合、図9は静磁場B中に完全反磁性体Yを置いた場
合をそれぞれ示しており、いずれも物体X,Yの周辺部
には磁束密度が増加する部分と低下する部分とが生じる
、つまり、磁場歪みが生じることになる。本発明はこの
磁場歪みの原理を高周波磁場に対して応用し、利用する
ものである。ここで、高周波磁場調整装置10は箔状、
またはRFシールド用のメッシュシート状の非磁性導電
性金属11を持ち、また高周波磁場調整装置20,30
は電解質物質を含むので、渦電流が生じ、図9に示すよ
うな状態に近くなり、これら装置10,20,30が存
在する領域の周辺の高周波磁場は歪み、該領域近傍には
高周波磁場の磁束密度が増大する領域が存在するものと
考察され、又は、電解質溶液の濃度によってはゲルシー
ト(PVAゲルシート20,PARゲルシート30)の
誘電体的性質が支配的となり、高周波磁場に対し、一種
の“レンズ”のように振る舞い、屈折の効果によりシー
ト近傍の高周波磁場の磁束密度が増大することも考えら
れる。Hereinafter, the effect of adjusting the high frequency magnetic field distribution by the apparatus of this embodiment and other effects accompanying this effect will be explained. First, magnetic field characteristics will be explained with reference to FIGS. 8 and 9. That is, FIG. 8 shows a case where a ferromagnetic material X is placed in a static magnetic field B, and FIG. 9 shows a case in which a completely diamagnetic material Y is placed in a static magnetic field B. There are parts where the magnetic flux density increases and parts where it decreases, that is, magnetic field distortion occurs. The present invention applies and utilizes this principle of magnetic field distortion to a high frequency magnetic field. Here, the high-frequency magnetic field adjustment device 10 has a foil shape,
Or it has a mesh sheet-like nonmagnetic conductive metal 11 for RF shielding, and also has high frequency magnetic field adjustment devices 20, 30.
contains an electrolyte substance, so eddy currents are generated, resulting in a state similar to that shown in FIG. It is considered that there is a region where the magnetic flux density increases, or depending on the concentration of the electrolyte solution, the dielectric properties of the gel sheet (PVA gel sheet 20, PAR gel sheet 30) become dominant, and a kind of " It is also possible that the magnetic flux density of the high-frequency magnetic field near the sheet increases due to the effect of refraction, acting like a lens.
【0020】上述した磁場歪みは、磁気共鳴現象の要素
である磁化スピンに影響を与えることになる。従って、
磁場歪みの影響により生じた磁場の強部と弱部とでは、
フリップ角等のパラメータは相違するから、局所的に信
号強度,コントラストも相違する。The above-mentioned magnetic field distortion affects the magnetization spin, which is an element of the magnetic resonance phenomenon. Therefore,
The strong and weak parts of the magnetic field caused by the influence of magnetic field distortion are
Since the parameters such as the flip angle are different, the signal strength and contrast are also locally different.
【0021】以上によれば、全身用コイルによる励起用
高周波磁場の分布が歪んでいる場合であっても、装置の
ハードウェアやソフトウェアを調整すること無く、高周
波磁場調整装置10,20,30を被検体Pに適宜に配
置することにより、この磁場歪みの影響を高周波磁場調
整装置10,20,30による磁場歪み作用により相殺
することができ、フリップ角等のパラメータを正しい磁
場分布の下での値にすることができ、よって、正確な診
断画像が得られるようになる。例えば、心シネ撮影によ
り腹部を撮影した場合であっても、左心室心筋部分が黒
抜けとならずに、高精度の診断ができる。According to the above, even if the distribution of the high-frequency magnetic field for excitation by the whole-body coil is distorted, the high-frequency magnetic field adjusting devices 10, 20, and 30 can be adjusted without adjusting the hardware or software of the device. By appropriately arranging it on the subject P, the influence of this magnetic field distortion can be offset by the magnetic field distortion effect of the high-frequency magnetic field adjustment devices 10, 20, and 30, and parameters such as the flip angle can be adjusted under the correct magnetic field distribution. Therefore, accurate diagnostic images can be obtained. For example, even when the abdomen is imaged by cardiac cine imaging, the left ventricular myocardium does not appear dark, allowing highly accurate diagnosis.
【0022】さらに、特に、磁束密度の増大する領域で
は、受信時の信号感度も増大することになり、送信コイ
ル又は受信コイル等に高周波磁場調整装置10,20,
30を付属させることにより、送信高周波磁場の制御や
受信感度の空間的制御を行うことができる。Furthermore, especially in a region where the magnetic flux density increases, the signal sensitivity at the time of reception also increases, so high frequency magnetic field adjusting devices 10, 20, etc. are installed in the transmitting coil or receiving coil.
30, it is possible to control the transmission high frequency magnetic field and spatially control the reception sensitivity.
【0023】また、本実施例の高周波磁場調整装置10
,20,30は可撓性を有するので、被検体Pに適宜に
配置することができ、所望領域の磁場調整機能を発揮す
ることができる。さらに、高周波磁場調整装置10,2
0は,防湿性を有するので、汚れにくく衛生的であり、
医療具として好ましい。[0023] Also, the high frequency magnetic field adjusting device 10 of this embodiment
, 20, and 30 have flexibility, so they can be appropriately placed on the subject P, and can exert the magnetic field adjustment function in a desired region. Furthermore, high frequency magnetic field adjustment devices 10, 2
0 is moisture-proof, so it is stain resistant and hygienic.
Preferable as a medical device.
【0024】次に、本発明の高分子化合物を使用したゲ
ルシート(PVAゲルシート20、PARゲルシート3
0)が、MR像の画質を向上する要因について、発明者
らにより検討した事項を詳細に述べる。
(A) 序説Next, gel sheets using the polymer compound of the present invention (PVA gel sheet 20, PAR gel sheet 3)
0) describes in detail the matters studied by the inventors regarding factors that improve the image quality of MR images. (A) Introduction
【0025】一般に、1.5T程度の静磁場強度の磁気
共鳴イメージング装置において、脂肪層の厚い被検体は
、脂肪層の薄い被検体に比べ、内部臓器の診断能が向上
しているように見えるといわれることがある。そこで、
脂肪層の代りとなるようなシート状の部材を被検体の一
部に設置することで、脂肪層の厚い人の画像と同様に診
断能の向上が期待されていた。現実に、心臓の撮影の際
、電解質溶液を含水したゲルシートを胸部の一部に設置
することで心壁や胸壁の軟部組織が明瞭に描されるよう
になった。In general, in a magnetic resonance imaging system with a static magnetic field strength of about 1.5 T, the diagnostic ability of internal organs appears to be improved for subjects with thick fat layers compared to subjects with thin fat layers. It is sometimes said that Therefore,
By placing a sheet-like member in place of the fat layer on a part of the subject, it was expected that diagnostic performance would improve, similar to the way images of people with thick fat layers were obtained. In fact, when taking pictures of the heart, by placing a gel sheet containing an electrolyte solution in a part of the chest, the soft tissue of the heart wall and chest wall can now be clearly depicted.
【0026】一方、ファントム実験においても、電解質
溶液を含水したゲルシート近傍の信号値が上昇すること
が、再現よく確認されている。これらの二現象が同一の
要因によって引き起こされているかは定かではないが、
何らかの関係があるものと思われる。これらの現象は、
当初(本出願に係る国内優先権主張の基礎出願時)はP
VAゲルシートによって実現されたが、その後(本出願
がなされる前)、電解質溶液によっても実現できること
が確認された。これによる方法は、特に磁気共鳴イメー
ジング装置による心臓の診断には非常に有効であり、今
後、磁気共鳴イメージング装置における送受信RFコイ
ルの送受信効率の制御への適用が期待される。On the other hand, also in phantom experiments, it has been confirmed with good reproducibility that the signal value near the gel sheet containing electrolyte solution increases. Although it is unclear whether these two phenomena are caused by the same factor,
It seems that there is some kind of relationship. These phenomena are
Initially (at the time of filing the basic application for claiming internal priority for this application), P
This was achieved with a VA gel sheet, but later (before this application was filed) it was confirmed that it could also be achieved with an electrolyte solution. This method is particularly effective for cardiac diagnosis using a magnetic resonance imaging device, and is expected to be applied to controlling the transmission/reception efficiency of a transmitting/receiving RF coil in a magnetic resonance imaging device in the future.
【0027】いわゆる、胸部及び腹部の診断のモダリテ
ィーには、X線撮影装置、X線CTスキャナ装置、磁気
共鳴イメージング装置などがあり、従来は造影剤を使用
したX線撮影装置による診断が多かった。しかし、近年
の磁気共鳴イメージング装置におけるハード及びソフト
の発達により、造影剤を使用しない状態でも診断能が大
幅に向上した。ところが、磁気共鳴イメージング装置は
、現在のところ一般的に撮影時間が比較的長いので、動
きのある臓器などの撮影には弱く、それは特に磁場強度
の上昇とともに顕著になるといわれ、例えば、静磁場強
度1.5Tの磁気共鳴イメージング装置では心臓の撮影
には心電同期を使用しても心壁が描出されることは少な
かった。[0027] So-called modalities for diagnosing the chest and abdomen include X-ray imaging devices, X-ray CT scanner devices, magnetic resonance imaging devices, etc. Conventionally, diagnoses were often made using X-ray imaging devices using contrast agents. . However, recent advances in hardware and software for magnetic resonance imaging devices have significantly improved diagnostic performance even without the use of contrast agents. However, magnetic resonance imaging devices currently generally require relatively long imaging times, making them weak for imaging moving organs, etc., and this is said to become especially noticeable as the magnetic field strength increases; for example, when the static magnetic field strength With a 1.5T magnetic resonance imaging device, the cardiac wall was rarely visualized even when electrocardiographic gating was used to image the heart.
【0028】ところで、腹部磁気共鳴イメージングの画
像において、一般に脂肪層の厚い被検体の画像は“見栄
えがよい”といわれている。そこで脂肪層の薄い被検体
には、磁気共鳴イメージングの画像収集の面から人体の
組成に比較的近い物質であるPVA(Poly−Vin
yl Alcohol)を、被検体の腹部に設置するこ
とにより、同等の効果を期待したところ、特に、心臓の
シネ撮影のときに顕著に効果が現われた。
(B) MR信号強度に関するファントム実験By the way, in abdominal magnetic resonance imaging images, images of a subject with a thick fat layer are generally said to have a "good appearance." Therefore, for subjects with a thin fat layer, PVA (Poly-Vin), a material relatively close to the composition of the human body, is
When we expected a similar effect by placing yl Alcohol) on the abdomen of the subject, we found that the effect was particularly noticeable during cine imaging of the heart. (B) Phantom experiment regarding MR signal strength
【0
029】高分子ゲルであるPVA(Poly−Viny
l Alcohol)ゲル、PAR(Poly−Acr
yl Resin)ゲルを使用した磁気共鳴イメージン
グ心臓シネ画像から、以下の結果が得られた。
(I) 高分子ゲルシート近傍の人体組成の信号強
度が上昇する。
(II) 心壁の抽出能が改善した。
以上の臨床的有効性のうち、ここでは(I) 項の信号
強度上昇効果について考える。0
[029] Polymer gel PVA (Poly-Viny
l Alcohol) gel, PAR (Poly-Acr
The following results were obtained from magnetic resonance imaging cardiac cine images using yl Resin) gel. (I) The signal intensity of the human body composition near the polymer gel sheet increases. (II) The extraction ability of the heart wall was improved. Among the above clinical efficacies, we will consider item (I), the effect of increasing signal strength.
【0030】一般にMR信号強度は、(イ)静磁場強度
Ho 、(ロ)高周波磁場強度H1 、(ハ)受信コイ
ル感度、(ニ)緩和時間T1 ,T2 、(ホ)温度T
、に依存するので、以下のファントム実験により、信号
上昇効果の原因を調べた。
(a) 実験条件In general, the MR signal strength is determined by (a) static magnetic field strength Ho, (b) high frequency magnetic field strength H1, (c) receiver coil sensitivity, (d) relaxation times T1, T2, and (e) temperature T.
, so we investigated the cause of the signal increase effect using the following phantom experiment. (a) Experimental conditions
【0031】高分子ゲルシートとして、縦340mm、
横260mm、厚さ20mm程度のPVAゲルシートを
使用した。ファントムは高分子ゲルシートの有無によっ
て生ずるMR信号強度の変化を測定するだけの目的で必
要なので、形状や大きさの依存性が無視できるように、
RFコイルからみて低負荷であり、渦電流などによるフ
ァントム自体に起因する信号強度むらなどの影響が少な
いオイルを満たしたファントム(オイルファントム)を
使用した。RFコイルは送受信兼用のリニア型全身用コ
イルを使用し、実験開始前にオイルファントムのみを設
定した条件下で、RFコイルのマッチングをとり、RF
パルスの90度、180度条件を調整した。実験中には
RFコイルのマッチングを撮影毎におこなう以外、これ
らの条件は全く変更しない。[0031] As a polymer gel sheet, the length is 340 mm,
A PVA gel sheet with a width of 260 mm and a thickness of about 20 mm was used. The phantom is needed only to measure the change in MR signal intensity caused by the presence or absence of a polymer gel sheet, so the phantom is designed so that shape and size dependence can be ignored.
An oil-filled phantom (oil phantom) was used, which has a low load from the perspective of the RF coil and is less affected by signal strength unevenness caused by the phantom itself due to eddy currents. The RF coil used was a linear type whole-body coil that was used for both transmitting and receiving purposes.Before the start of the experiment, the RF coils were matched under conditions where only the oil phantom was set, and the RF
The 90 degree and 180 degree pulse conditions were adjusted. During the experiment, these conditions were not changed at all, except that RF coil matching was performed for each photograph.
【0032】臨床撮影の場合、高分子ゲルシートの有無
によるRFコイルのQ値の変化は測定できない位小さい
。ファントム実験でも高分子ゲルシートのRFコイルに
対する設定条件を十分考慮して、高分子ゲルシートの有
無により全身用RFコイルのQ値の変化が十分小さいよ
うにした。無論、高分子ゲルシートによりRFを遮蔽し
、RFコイルのQ値を下げるとオイルファントムからの
MR信号は著しく低下する。In the case of clinical photography, the change in the Q value of the RF coil due to the presence or absence of a polymer gel sheet is so small that it cannot be measured. In the phantom experiment as well, the setting conditions for the RF coil of the polymer gel sheet were carefully considered so that the change in the Q value of the whole body RF coil was sufficiently small depending on the presence or absence of the polymer gel sheet. Of course, if the RF is shielded by a polymer gel sheet and the Q value of the RF coil is lowered, the MR signal from the oil phantom will drop significantly.
【0033】まず、非電解質のオイルを磁石中心に設置
し、H1 (r)の向きとシートの広い面が平行になる
ようにPVAゲルシートを設置した場合と、垂直になる
ように設置した場合とでPVAゲルシート近傍のオイル
画像の信号値分布の変化を測定した。
(b) 信号値上昇効果の確認First, non-electrolyte oil was placed in the center of the magnet, and the PVA gel sheet was placed so that the direction of H1 (r) and the wide surface of the sheet were parallel to each other, and the other was placed so that it was perpendicular to it. The changes in the signal value distribution of the oil image near the PVA gel sheet were measured. (b) Confirmation of signal value increase effect
【0034】臨床使用条件に近い設定状態で、ファント
ム実験においてもPVAゲルシートの近傍の信号値が上
昇するかどうかを確認するため、人体のかわりに人体の
寸法より少し小さめのオイル入りファントム50を使用
し、このファントム50に例えばPVAゲルシート20
を実使用条件に近い状態で設置したとき(図10参照)
のオイルファントムの信号値の変化と、感度分布の変化
を画像から測定した。まず、260mm×260mm×
180mmのオイルファントムの一部の辺を覆うように
設置されたシート状のPVAゲルによる、シート近傍に
おけるオイルファントムの画像信号値上昇の効果を測定
した。
図11はPVAゲルシート無しでオイルファントムのz
軸に垂直な断層像を撮影し、その得られた画像の等信号
値線を示している。図12はオイルファントムにPVA
ゲルシートの存在により、その近傍のオイルファントム
における信号値の分布が信号値が上昇する方向に変化し
ていることがわかる。また、高分子ゲルシートの有無に
より、ファントム画像の幾何学的歪みはみられないので
、局所的に静磁場Ho が変化しているとは考えられな
かった。
(c) ファントムによる信号値上昇の定量的評価
前項(b) のファントム実験では、MR信号強度が空
間的に変化しており、信号強度を測定する感心領域(R
OI)の設定が困難である。[0034] In order to confirm whether the signal value near the PVA gel sheet increases in the phantom experiment under settings similar to clinical use conditions, an oil-filled phantom 50, which is slightly smaller in size than the human body, was used instead of the human body. For example, a PVA gel sheet 20 is attached to this phantom 50.
When installed under conditions close to actual usage conditions (see Figure 10)
The changes in the signal value of the oil phantom and the changes in the sensitivity distribution were measured from the images. First, 260mm x 260mm x
The effect of increasing the image signal value of the oil phantom in the vicinity of the sheet by a sheet of PVA gel placed so as to cover part of the sides of a 180 mm oil phantom was measured. Figure 11 shows the oil phantom z without the PVA gel sheet.
A tomographic image perpendicular to the axis is taken, and iso-signal lines of the obtained image are shown. Figure 12 shows PVA on the oil phantom.
It can be seen that due to the presence of the gel sheet, the distribution of signal values in the oil phantom in the vicinity changes in the direction of increasing signal values. Moreover, since no geometric distortion was observed in the phantom image due to the presence or absence of the polymer gel sheet, it was not considered that the static magnetic field Ho was locally changing. (c) Quantitative evaluation of signal value increase due to phantom In the phantom experiment described in the previous section (b), the MR signal intensity changes spatially, and the sensitive region (R
OI) is difficult to set.
【0035】そこで、信号強度の増分を定量的に、再現
性良く、比較的均一な画像から評価するために送受信コ
イル(全身用コイル)に比べて十分小さな(オイル)フ
ァントムを本シートで囲んだ実験を行う。(勿論、シー
トの設置による全身用コイルのQ値の変化は測定限界以
下である)。[0035] Therefore, in order to quantitatively evaluate the increment in signal intensity from a relatively uniform image with good reproducibility, a sufficiently small (oil) phantom compared to the transmitting/receiving coil (whole body coil) was surrounded by this sheet. do an experiment. (Of course, the change in the Q value of the whole body coil due to the installation of the sheet is below the measurement limit).
【0036】実際に使用したファントムは直径60mm
、長さ100mmのボトル(容器は肉厚が1mm程度の
プラスチック製である)に、オイルを満たしたものであ
る。画像の収集時には磁気共鳴イメージング装置の中心
に静磁場の軸(z軸)と円筒型のファントムの軸が一致
するように設定する。また、PVAゲルシートの効果を
調べる際は、このボトル状オイルファントムにPVAゲ
ルシートを完全に包み込むように巻きつけ、ボトル状オ
イルファントムの中心軸が、やはり静磁場の中心軸と一
致するように、同様に設定する。この状態で、z軸に垂
直な断層像を撮影し、その得られた画像の信号値の変化
を調べた。ここで、オイルファントムは送受信の全身用
コイルに比し、十分小さく、コイルの中心に設定されて
いるので、その領域で無負荷の状態での送受信のH1
(r)分布は均一とみなされる。
(c−1) 緩和時間の変化について[0036] The phantom actually used had a diameter of 60 mm.
, a bottle with a length of 100 mm (the container is made of plastic and has a wall thickness of about 1 mm) is filled with oil. When collecting images, the center of the magnetic resonance imaging device is set so that the axis of the static magnetic field (z-axis) and the axis of the cylindrical phantom coincide. In addition, when investigating the effect of the PVA gel sheet, wrap the PVA gel sheet around this bottle-shaped oil phantom so that it is completely wrapped around it, and wrap it in the same way so that the central axis of the bottle-shaped oil phantom also coincides with the central axis of the static magnetic field. Set to . In this state, a tomographic image perpendicular to the z-axis was taken, and changes in signal values of the obtained images were examined. Here, the oil phantom is sufficiently small compared to the whole body coil for transmitting and receiving, and is set at the center of the coil, so the H1 of transmitting and receiving under no load in that area
(r) The distribution is assumed to be uniform. (c-1) Regarding changes in relaxation time
【0037】
高分子ゲルシートの有無による、ファントム溶液(オイ
ル)の緩和時間の変化がないことを確認するため、緩和
時間T1 ,T2 を測定した。ここでは、180度パ
ルスの影響を除くために、フィールドエコー法(グラデ
ィエントエコー法、以下FE法と略)にて測定をおこな
った。その結果、PVAゲルシートの有無によりその近
傍に設置されたオイルの緩和時間については有為な変化
は見られなかった。つまり、PVAシート無しでは、T
1 は149(msec)であり、T2 * は42.
5(msec)であった。PVAシート有りでは、T1
は150(msec)であり、T2 * は42.3
(msec)であった。
(c−2) 局所的な高周波磁場分布の変化の測定
[0037]
In order to confirm that the relaxation time of the phantom solution (oil) did not change depending on the presence or absence of the polymer gel sheet, the relaxation times T1 and T2 were measured. Here, in order to eliminate the influence of the 180 degree pulse, the measurement was performed using a field echo method (gradient echo method, hereinafter abbreviated as FE method). As a result, no significant change was observed in the relaxation time of oil placed near the PVA gel sheet depending on the presence or absence of the PVA gel sheet. In other words, without PVA sheet, T
1 is 149 (msec), and T2* is 42.
5 (msec). T1 with PVA sheet
is 150 (msec) and T2* is 42.3
(msec). (c-2) Measuring changes in local high-frequency magnetic field distribution
【0038】高分子ゲルシートと高周波磁場H1 (r
)の関係の有無は、H1 (r)の方向に対するシート
の配置によって信号値上昇の効果の度合が、実際に変化
するかどうかで理解できる。オイルファントム,ゲルシ
ート,高周波磁場との関係により、PVAゲルシートを
H1 (r)に平行になるように設定したときに比べ、
H1(r)に垂直になるように設定したときの方がシー
ト近傍でちょうどシートの影に当たる領域においても信
号値は上昇することが確認された。これらの現象は、信
号値の上昇にはH1 (r)が関与していることを示唆
している。Polymer gel sheet and high frequency magnetic field H1 (r
) can be understood by determining whether the degree of the effect of increasing the signal value actually changes depending on the arrangement of the sheet in the direction of H1 (r). Due to the relationship between the oil phantom, gel sheet, and high-frequency magnetic field, compared to when the PVA gel sheet is set parallel to H1 (r),
It was confirmed that when the setting is perpendicular to H1(r), the signal value increases even in the area near the sheet and exactly in the shadow of the sheet. These phenomena suggest that H1 (r) is involved in the increase in signal value.
【0039】FE法においてソフトウェア設定上のフリ
ップ角を変えるということは、送信コイルへのRFの入
力パワーを変えるということと等価である。また、FE
法にて送信コイルへのRFの入力パワーを掃引すると、
それによりコイルの作る高周波磁場強度が変化し、それ
はフリップ角θに反映する。一般に、FE法により得ら
れるMR信号強度Sは次の数式1で与えられる。In the FE method, changing the flip angle in software settings is equivalent to changing the RF input power to the transmitting coil. Also, FE
If we sweep the RF input power to the transmitter coil using the method,
This changes the strength of the high-frequency magnetic field created by the coil, which is reflected in the flip angle θ. Generally, the MR signal strength S obtained by the FE method is given by the following equation 1.
【0040】[0040]
【数1】
ここで、T1 は縦緩和時間、T2 は横緩和時間、T
2 * は磁場の不均一による見かけの横緩和時間、T
Rは繰り返し時間、TEはエコー時間を表している。こ
の式は、横軸をRFコイルへの送信パワー、縦軸を信号
強度にとってグラフ化するとある角度θでピーク値をも
つ。[Equation 1] Here, T1 is longitudinal relaxation time, T2 is transverse relaxation time, T
2 * is the apparent transverse relaxation time due to magnetic field inhomogeneity, T
R represents repetition time and TE represents echo time. This equation has a peak value at a certain angle θ when graphed with the horizontal axis representing the transmission power to the RF coil and the vertical axis representing the signal strength.
【0041】ここでます、先述のボトル状オイルファン
トムを使用してソフトウェア設定上のフリップ角を撮影
毎に変えては画像を収集する。次に、そのオイルファン
トムをPVAゲルシートで完全に包み込み、同様にソフ
トウェア設定上のフリップ角を撮影毎に変えては画像を
収集する。この時、“ソフトウェア設定上のフリップ角
”を変えるということは、送信コイルに入力する高周波
電力を変えることに相当する。ここで、もしPVAゲル
シートがその周辺の高周波磁場強度を増大させるように
はたらく場合は、PVAゲルシートがないときのグラフ
に対し、図13の矢印aの方向にグラフはシフトするし
、逆に減少させる方向にはたらくときは図13の矢印b
の方向にグラフはシフトする。[0041] Now, images are collected using the bottle-shaped oil phantom described above and changing the flip angle set in the software each time the image is taken. Next, the oil phantom is completely wrapped in a PVA gel sheet, and images are collected by changing the flip angle in the software settings each time the image is taken. At this time, changing the "software-set flip angle" corresponds to changing the high-frequency power input to the transmitting coil. Here, if the PVA gel sheet acts to increase the strength of the high-frequency magnetic field around it, the graph will shift in the direction of arrow a in Figure 13 compared to the graph when there is no PVA gel sheet, and conversely it will decrease. When working in the direction, arrow b in Figure 13
The graph shifts in the direction of .
【0042】実際にFE法(TR=45msec,TE
=9msec)にて送信コイルへ入力する高周波電力を
変化させては画像をとり、その度にオイルファントムの
信号値をプロットしたものが図14である。このグラフ
は図13でのPVAゲルシートによりその近傍の高周波
磁場H1 (r)が上昇した場合のグラフとよく一致し
ている。実際に、T1 =150msec,TR=45
msec,T2 * =42msec,TE=9mse
cで。PVAゲルシートによりH1 (r)が7%上昇
したと仮定したときのグラフは、式1より、計算上図1
5のようになり、実験値である図14のグラフとよく一
致している。これより、PVAゲルシートの設置による
局所的な高周波磁場分布の変化によりシート近傍の信号
値が上昇していることが予想される。
(C) 考察
まず、実験結果から、Actually, the FE method (TR=45 msec, TE
Fig. 14 shows a plot of the signal values of the oil phantom each time an image is taken while changing the high frequency power input to the transmitting coil (=9 msec). This graph agrees well with the graph in FIG. 13 when the high frequency magnetic field H1 (r) in the vicinity increases due to the PVA gel sheet. Actually, T1 = 150 msec, TR = 45
msec, T2 * = 42 msec, TE = 9 msec
At c. Assuming that H1 (r) increases by 7% due to the PVA gel sheet, the graph calculated from Equation 1 is as shown in Figure 1.
5, which agrees well with the graph of FIG. 14, which is the experimental value. From this, it is expected that the signal value near the sheet increases due to a change in the local high-frequency magnetic field distribution due to the installation of the PVA gel sheet. (C) Discussion First, from the experimental results,
【0043】(C−1) 図12から、高分子ゲル
シートの近傍で幾何学的な画像の歪みなどがみられない
ので、シートの設置によるその近傍の静磁場Ho の変
化はないものと思われる。したがって、静磁場の変化に
より、ファントムの信号値が変化しているのではないと
思われる。(C-1) From FIG. 12, no geometric distortion of the image is observed in the vicinity of the polymer gel sheet, so it seems that there is no change in the static magnetic field Ho in the vicinity due to the installation of the sheet. . Therefore, it seems that the phantom signal value is not changing due to a change in the static magnetic field.
【0044】(C−2) c項の緩和時間の測定か
ら、高分子ゲルシートの設置により、その近傍のファン
トムの緩和時間に変化は生じていないので、緩和時間の
変化により、ファントムの信号値が上昇しているのでは
ないと思われる。(C-2) From the measurement of the relaxation time in term c, the installation of the polymer gel sheet does not cause any change in the relaxation time of the phantom in the vicinity, so the signal value of the phantom changes due to the change in relaxation time. It seems that it is not rising.
【0045】(C−3) ゲルシートの温度と患者
の温度に大きな差があり、患者の体温が局所的に変化し
たとしてもほとんど温度差のないファントムにおいても
信号値上昇の効果はみられているうえ、短い撮影の間に
急激に深部まで温度が変化することはありえない。した
がって、ファントムの温度変化により信号値が上昇して
いるのではないと思われる。(C-3) There is a large difference between the temperature of the gel sheet and the temperature of the patient, and the effect of increasing the signal value is observed even in a phantom where there is almost no temperature difference even if the patient's body temperature changes locally. Moreover, it is impossible for the temperature to change rapidly deep within the body during a short photo shoot. Therefore, it seems that the signal value is not increasing due to a change in the temperature of the phantom.
【0046】(C−4) FE法により、送信コイ
ルに入力する高周波電力を撮影の度に変化させる実験な
どから、送受信コイルの有する高周波磁場分布の変化に
より送受信の効率が上昇し、高分子ゲルシートの近傍の
高周波磁場強度が増大しているために、ファントムの信
号値が上昇していると思われる。(C-4) Experiments in which the high-frequency power input to the transmitter coil was changed each time an image was taken using the FE method revealed that the transmission and reception efficiency increased due to changes in the high-frequency magnetic field distribution of the transmitter and receiver coils, and the polymer gel sheet It is thought that the signal value of the phantom is increasing because the strength of the high-frequency magnetic field in the vicinity of is increasing.
【0047】以上のようにPVAゲルシート、PARゲ
ルシートによる画質向上効果の原因は現在明らかではな
いが、高周波磁場がこれらの現象になんらかの関与をし
ているものと思われる。また、ゲルシートに含浸させる
電解質溶液の濃度を最適にすることで、これらの効果が
顕著に表れる条件が存在することが予想される。これは
、電解質溶液を含むゲルシートの誘電体的性質又は導電
体的性質のいずれかの性質が支配的になるかに依存して
いる可能性がある。一般に磁気共鳴イメージングにおい
て以下のような報告がなされている。As described above, the cause of the image quality improvement effect of the PVA gel sheet and PAR gel sheet is currently not clear, but it is thought that the high frequency magnetic field is somehow involved in these phenomena. Furthermore, by optimizing the concentration of the electrolyte solution with which the gel sheet is impregnated, it is expected that there will be conditions under which these effects will be noticeable. This may depend on whether the dielectric or conductive properties of the gel sheet containing the electrolyte solution are predominant. In general, the following reports have been made in magnetic resonance imaging.
【0048】(C−5) 全身用RFコイルとRF
シールドの間を誘電体で満たすと、RF波のz方向の波
数が多くなり相対的にx(又はy)方向の波数が少なく
なるため、人体に入射するRF波の波長が長くなる。
(C−6) 人体の誘電体的性質による一種の誘電
体共振器の共振モードが変化すると、信号値の強度分布
が変化するようになる。(C-5) Whole body RF coil and RF
When the space between the shields is filled with a dielectric material, the wave number of the RF wave in the z direction increases and the wave number in the x (or y) direction relatively decreases, so that the wavelength of the RF wave incident on the human body becomes longer. (C-6) When the resonance mode of a dielectric resonator changes due to the dielectric properties of the human body, the intensity distribution of signal values changes.
【0049】(C−7) 静磁場中に設置された電
解質物質に入射したRF波がシート中で渦電流により位
相などの乱れを受けて透過する、逆にMR信号も静磁場
と渦電流の影響で同様に強度、方向、位相が変化するこ
とになる。(C-7) RF waves incident on an electrolyte material placed in a static magnetic field are transmitted through the sheet after undergoing disturbances such as phase due to eddy currents.Conversely, MR signals are also affected by the static magnetic field and eddy currents. The influence will similarly change the intensity, direction, and phase.
【0050】これらの報告のうちで今回の画質向上の効
果の原因を説明できるものがある可能性があると現在考
えている。また、一般的に高分子ゲルシートの異方性に
より、RF波が物質内で2種類の屈折率を有することに
より、偏光の状態が変化していることもありうる。
(D) 結論We currently believe that some of these reports may be able to explain the cause of the present image quality improvement effect. Furthermore, due to the anisotropy of a polymer gel sheet, the RF wave may have two types of refractive index within the substance, so that the state of polarization may change. (D) Conclusion
【0051】臨床的にはPVAゲルシートあるいはPA
Rゲルシートを患者の胸部に設定し、心シネ撮影するこ
とで、シート近傍の胸壁の信号値が上昇するとともに後
壁側の心筋が明瞭に描出されるようになる。シート近傍
の信号値の上昇効果については、ファントム実験におい
ても6〜7%程度の信号値の上昇として再現性よく測定
された。Clinically, PVA gel sheet or PA
By setting the R gel sheet on the patient's chest and performing cardiac cine imaging, the signal value of the chest wall near the sheet increases and the myocardium on the rear wall side becomes clearly visualized. Regarding the effect of increasing the signal value in the vicinity of the sheet, the increase in the signal value of about 6 to 7% was measured with good reproducibility in the phantom experiment as well.
【0052】信号値の上昇については、高周波磁場強度
が、シート近傍で局所的に6〜7%増加していると仮定
すると、FE法で送信コイルに入力する高周波電力を掃
引したときのファントムの信号強度の変化のグラフから
、シート近傍領域への高周波磁場の送信効率、受信効率
の向上の割合が6〜7%と観測され、計算から予想され
る結果と比較的よく一致している。Regarding the increase in signal value, assuming that the high-frequency magnetic field strength locally increases by 6 to 7% near the sheet, the increase in the phantom when the high-frequency power input to the transmitting coil is swept using the FE method. From the graph of changes in signal strength, it was observed that the rate of improvement in the transmission efficiency and reception efficiency of the high-frequency magnetic field to the region near the sheet was 6 to 7%, which is in relatively good agreement with the results expected from calculations.
【0053】これらの結果から、PVAゲルシートやP
ARゲルシートによる画質向上の効果は、送受信の高周
波磁場H1 (r)の分布の変化による、局所的な高周
波磁場強度の増加に起因するものと考えられる。本発明
は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨
を逸脱しない範囲で種々変形して実施できるものである
。From these results, it is clear that PVA gel sheets and P
The image quality improvement effect of the AR gel sheet is thought to be due to an increase in local high-frequency magnetic field strength due to a change in the distribution of the transmitted and received high-frequency magnetic field H1 (r). The present invention is not limited to the above embodiments, but can be implemented with various modifications without departing from the gist of the present invention.
【0054】[0054]
【発明の効果】請求項1に係る発明は、静磁場中の被検
体に対して送信コイルから励起用高周波パルスを照射す
ることにより当該被検体の特定領域に磁気共鳴現象を生
じせしめ、該現象に伴って生じる磁気共鳴信号を受信コ
イルにより収集して前記特定領域についての診断情報を
得る磁気共鳴イメージンング装置において、前記送信コ
イル及び前記受信コイルのうち少なくとも一方と前記被
検体との間に配置されるものであって、高分子材料を含
む部材を具備したことを特徴とする磁気共鳴イメージン
グ装置、である。Effects of the Invention The invention according to claim 1 produces a magnetic resonance phenomenon in a specific region of the subject by irradiating the subject in a static magnetic field with an excitation high-frequency pulse from a transmitting coil, and In a magnetic resonance imaging apparatus that obtains diagnostic information about the specific region by collecting magnetic resonance signals generated by a receiving coil using a receiving coil, a 1. A magnetic resonance imaging apparatus characterized by comprising a member containing a polymeric material.
【0055】請求項1に係る発明によると、前記送信コ
イル及び前記受信コイルのうち少なくとも一方における
高周波磁場は、減衰又は屈折させられることが確認され
ており、これにより高分子材料を含む部材周辺の高周波
磁場分布が変化し、従って、装置のハードウェアやソフ
トウェアを調整することなく、容易に高周波磁場分布を
調整し得る。請求項2に係る発明は、前記部材を、非磁
性導電性物質及び磁性物質のうち少なくとも一方を含む
ものとしている。請求項2に係る発明によると、非磁性
導電性物質及び磁性物質の働きにより、さらに、高周波
磁場分布を柔軟に調整し得る。According to the invention according to claim 1, it has been confirmed that the high frequency magnetic field in at least one of the transmitting coil and the receiving coil is attenuated or refracted, and as a result, the high frequency magnetic field in the vicinity of the member containing the polymer material is The radio frequency magnetic field distribution changes, and therefore the radio frequency magnetic field distribution can be easily adjusted without adjusting the hardware or software of the device. According to a second aspect of the invention, the member includes at least one of a nonmagnetic conductive material and a magnetic material. According to the invention according to claim 2, the high frequency magnetic field distribution can be further flexibly adjusted by the action of the nonmagnetic conductive material and the magnetic material.
【0056】よって本発明によれば、装置のハードウェ
アやソフトウェアを調整することなく、容易に高周波磁
場分布を調整し得、もって高精度診断を可能とする磁気
共鳴イメージング装置を提供できるものである。Therefore, according to the present invention, it is possible to provide a magnetic resonance imaging apparatus in which the high-frequency magnetic field distribution can be easily adjusted without adjusting the hardware or software of the apparatus, thereby enabling highly accurate diagnosis. .
【図1】本発明の要部である高周波磁場調整装置の第1
の実施例(非導電性繊維又はゴム等によるモールドシー
ト)の断面図。FIG. 1: The first part of the high-frequency magnetic field adjustment device, which is the main part of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of an example (molded sheet made of non-conductive fibers or rubber).
【図2】本発明の要部である高周波磁場調整装置の第2
の実施例(PVAゲルシート)の断面図。[Fig. 2] The second part of the high frequency magnetic field adjusting device which is the main part of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view of Example (PVA gel sheet).
【図3】本発明の要部である高周波磁場調整装置の第3
の実施例(PARゲルシート)の断面図。[Fig. 3] The third part of the high-frequency magnetic field adjusting device which is the main part of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view of Example (PAR gel sheet).
【図4】図1又は図2又は図3に示す高周波磁場調整装
置の斜視図。FIG. 4 is a perspective view of the high frequency magnetic field adjustment device shown in FIG. 1, FIG. 2, or FIG. 3.
【図5】第1の実施例の高周波磁場調整装置の使用態様
を示す図。FIG. 5 is a diagram showing how the high-frequency magnetic field adjusting device of the first embodiment is used.
【図6】第2の実施例の高周波磁場調整装置の使用態様
を示す図。FIG. 6 is a diagram showing how the high-frequency magnetic field adjusting device of the second embodiment is used.
【図7】第3の実施例の高周波磁場調整装置の使用態様
を示す図。FIG. 7 is a diagram showing how the high-frequency magnetic field adjusting device of the third embodiment is used.
【図8】磁場と特定物質との一特性を示す図。FIG. 8 is a diagram showing one characteristic of a magnetic field and a specific substance.
【図9】磁場と特定物質との他の特性を示す図。FIG. 9 is a diagram showing other characteristics of a magnetic field and a specific substance.
【図10】オイルファントムにPVAゲルシートを被着
した状態を示す斜視図。FIG. 10 is a perspective view showing a state in which a PVA gel sheet is attached to an oil phantom.
【図11】PVAゲルシートを被着しないオイルファン
トム内における信号強度分布を示す図。FIG. 11 is a diagram showing the signal intensity distribution within an oil phantom without a PVA gel sheet.
【図12】PVAゲルシートを被着したオイルファント
ム内における信号強度分布を示す図。FIG. 12 is a diagram showing signal intensity distribution within an oil phantom covered with a PVA gel sheet.
【図13】PVAゲルシート有り無しにおける入力RF
パワーと信号強度との関係を示す特性図。[Figure 13] Input RF with and without PVA gel sheet
A characteristic diagram showing the relationship between power and signal strength.
【図14】PVAゲルシート有りにおける入力RFパワ
ーと信号強度との関係を実験結果により示す特性図。FIG. 14 is a characteristic diagram showing the relationship between input RF power and signal strength in the presence of a PVA gel sheet based on experimental results.
【図15】PVAゲルシート有りにおける入力RFパワ
ーと信号強度との関係を計算上の特性図。FIG. 15 is a calculated characteristic diagram of the relationship between input RF power and signal strength in the presence of a PVA gel sheet.
【図16】従来技術の問題点を示すアキシャル断層像を
示す図。FIG. 16 is a diagram showing an axial tomographic image showing problems in the prior art.
1…鞍型全身用コイル(送信コイル)、10,20,3
0…高周波磁場調整装置、11…箔状又はRFシールド
用のメッシュシート状の非磁性導電性金属、12…モー
ルド材、21,31…袋、22,32…非磁性導電性ゲ
ル材。1...Saddle type whole body coil (transmission coil), 10, 20, 3
0... High frequency magnetic field adjustment device, 11... Non-magnetic conductive metal in the form of foil or mesh sheet for RF shielding, 12... Mold material, 21, 31... Bag, 22, 32... Non-magnetic conductive gel material.
Claims (2)
から励起用高周波パルスを照射することにより当該被検
体の特定領域に磁気共鳴現象を生じせしめ、該現象に伴
って生じる磁気共鳴信号を受信コイルにより収集して前
記特定領域についての診断情報を得る磁気共鳴イメージ
ング装置において、前記送信コイル及び前記受信コイル
のうち少なくとも一方と前記被検体との間に配置される
ものであって、高分子材料を含む部材を具備したことを
特徴とする磁気共鳴イメージング装置。Claim 1: A magnetic resonance phenomenon is caused in a specific region of the subject by irradiating a high-frequency excitation pulse from a transmitting coil to the subject in a static magnetic field, and a magnetic resonance signal generated due to the phenomenon is generated. A magnetic resonance imaging apparatus that obtains diagnostic information about the specific region by collecting information using a receiving coil, the magnetic resonance imaging apparatus being arranged between at least one of the transmitting coil and the receiving coil and the subject, A magnetic resonance imaging apparatus comprising a member containing a material.
請求項1の磁気共鳴イメージング装置。2. The magnetic resonance imaging apparatus of claim 1, wherein the member includes a nonmagnetic conductive material.
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- 1991-06-20 JP JP03148856A patent/JP3130562B2/en not_active Expired - Fee Related
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