JPH05161626A

JPH05161626A - 磁気共鳴検査装置

Info

Publication number: JPH05161626A
Application number: JP3329165A
Authority: JP
Inventors: Munetaka Tsuda; 宗孝津田; Atsushi Takane; 高根　　淳; Yukio Yabusaki; 征雄薮崎
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1991-12-12
Filing date: 1991-12-12
Publication date: 1993-06-29
Anticipated expiration: 2016-07-30
Also published as: JP3192453B2; US5355885A

Abstract

(57)【要約】【目的】磁気共鳴検査装置において、被検者に検査の
進行過程を視覚的に伝達し、撮影時に被検者が容易に且
つ正確に静止できるようにして、検査精度を向上すると
共に被検者の不安感を低減する。【構成】制御回路から検査の進行過程を示す制御信号
が照明制御回路に供給される。照明制御回路は制御信号
に基づいて、磁石内照明板の発光強度及び発光色等を検
査の進行過程に従って変化させる。これにより、被検者
に検査の進行過程を視覚的に伝達して、検査精度を向上
できると共に、磁場発生空間内を照明して被検者の不安
感を低減することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、磁気共鳴検査装置に関
し、特に、磁気共鳴現象を利用して生体内の各組織の特
定な原子核（例えば、水素原子核や燐原子核など）の密
度分布や緩和時間の値を無侵襲に測定し、医学的診断の
ための情報を得る磁気共鳴検査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、人体の内部構造を非破壊的に検査
する装置としてＸ線ＣＴや超音波撮像装置が広く用いら
れている。近年では、更に、磁気共鳴現象を用いて、Ｘ
線ＣＴや超音波撮像装置では得られなかった多くの医学
的診断情報が取得できるようになった。

【０００３】磁気共鳴現象を用いた検査装置では、検査
対象からの信号を各部に対応させて分離識別するため
に、傾斜磁場と高周波磁場を印加してその共鳴信号の周
波数と位相変化を位置情報に対応させる方法が採用され
ている。

【０００４】上記方法の一例としては、通常最も多く用
いられているスピンエコー法がある。図７はスピンエコ
ー法の撮影シーケンスである。図７において、断層面を
特定するため高周波磁場４５と共にスライス選択用傾斜
磁場４６を加え、その後面内の二次元情報を得るために
位相エンコード用傾斜磁場４７と周波数エンコード用傾
斜磁場４８を加えて核磁気共鳴信号４９を計測する。一
枚の画像を得るには位相エンコード用傾斜磁場４７の値
を変化させ、この変化を１２８又は２５６回繰り返さな
ければならない。この繰返しの間隔５０は、０．３秒程
度から３秒程度の値が多く用いられ、体内組織の核スピ
ンの緩和時間の値を反映した組織識別能に重要なパラメ
ータとなっている。信号のＳ／Ｎ比向上を目的とした信
号時間平均化の手法も加えると、一連の撮影時間は３８
秒程度から２０分程度と広く分布する。場合によって
は、スライス断面を変えたり、複数のパラメータ値で検
査が行われるので、一人の被検者の検査時間が１時間を
越えることもある。この一連の検査時間内に被検者が動
くと、画像データの位置情報に矛盾が生じ、再生画像上
に擬像が現れて診断能力が著しく低下したり画像間の位
置関係が不鮮明になることがある。

【０００５】また、磁気共鳴検査装置で検査を行う場
合、画像歪が診断上障害とならないように静磁場の均一
度は１０ｐｐｍ程度を必要としている。この均一度の静
磁場を達成するため、ソレノイドコイルで構成される超
電導磁石はその長さが内径の約二倍となっており、超電
導磁石は狭く長い筒型となっている。従って被検者は、
この狭く長い超電導磁石内の検査空間に搬入され、検査
されるわけである。このため、被検者は、検査空間への
搬入時と検査時において閉所及び暗やみに対し不安感を
覚えてしまうおそれがある。被検者が不安感を覚えて検
査中に動いてしまうと、上述のように、擬像が現れて診
断能力が著しく低下することにある。

【０００６】そこで、従来では、長い検査期間中に被検
者の検査部位が動かないようにベルト等で固定すること
は勿論、被検者の不安感を取り除くため撮影の残り時間
を被検者に表示して、検査中における被検者の動きを抑
制している。

【０００７】また、特開昭６３−１４５６４３号公報に
記載されているように、光伝送体である光ファイバを用
いて、検査空間を均一な照度と快適な色光に照明し、被
検者に不安感を与えないようにする従来技術もある。ま
た上記文献においては、静止を必要とする時間のみを被
検者に知らせるために、その時間の間のみ照明したり、
撮影開始の合図として点滅させたりすることも可能であ
るとの記載もある。

【０００８】なお、上述した文献の他に、この種の装置
に関連するものは、例えば、特開平３−４７２３４号公
報や特開平３−２９６３８号公報がある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記検査期
間は、その全てが撮影時間に当てられるわけではなく、
撮影の為の前処理や小休止等が含まれている。従って、
被検者が確実に静止していなければならない時は、検査
期間のうち、実撮影時である。そこで、現在どのような
検査動作が行われているかの情報を被検者に伝達できる
ようにすれば、被検者は実撮影時に同期して完全に静止
することができ、被検者の負担を軽減し得ると共に検査
精度を向上することができる。

【００１０】しかしながら、従来の磁気共鳴検査装置に
あっては、上述したように、撮影の残り時間を単に知ら
せるだけのものであったり、静止が必要な時間のみ照明
させたり、撮影開始の合図として点滅させたりするのみ
であり、現在どのような検査動作が行われているかを被
検者に伝達し得るものではなかった。

【００１１】従って、検査期間中に、現在どのような検
査動作が行われているかを被検者に伝達し得る磁気共鳴
検査装置の実現が望まれていた。特に、伝達手段とし
て、光学的な装置及び光を利用できれば、光を被検者に
対して直接に与えることができるので、併せて照明用に
も使えるという利点が生じる。

【００１２】本発明の目的は、被検者に対し、動きを生
じさせることなく、検査装置における検査の進行状況を
知らせることができ、併せて検査空間の照明も行える磁
気共鳴検査装置を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明に係る磁気共鳴検
査装置は、上記目的を達成するため、次のように構成さ
れる。１．静磁場、傾斜磁場及び高周波磁場のそれぞれを発
生する磁場発生手段と、検査対象からの磁気共鳴信号を
検出する信号検出手段と、信号検出手段からの検出信号
に基づいて演算を行う演算手段と、磁場発生手段の動作
を制御する磁場発生制御手段と、演算手段による演算結
果を出力する出力手段を有する構成において、静磁場、
傾斜磁場、高周波磁場が発生される空間内に少なくとも
配置され、この空間内に光を与える発光体と、磁場発生
制御手段の制御動作に連動して発光体による発光動作を
制御する発光体制御手段を備えるように構成される。２．前記第１の構成において、発光体制御手段は、発
光体の発光光量を変化させる手段、発光体が発光する複
数の光の波長スペクトラムの各スペクトラム強度を変化
させる手段、発光体の発光表面積を変化させる手段のい
ずれか少なくとも１つを有する。３．前記第１の構成において、発光体は比較的に広い
面積を有し、且つ複数の発光体が、空間内における検査
対象の正面領域に、広い範囲にわたって配設される。４．前記第２の構成において、検査対象に対し、色に
関する状態を段階的に変化させることにより、計測実行
状態の変化を知らせ、且つ前記段階的変化を決めるステ
ップ信号を磁場発生制御手段の側から与えるように構成
される。

【００１４】

【作用】本発明による磁気共鳴検査装置では、検査空間
に検査の進行状態に関するメッセージを光で被検者に送
る発光体が配設され、且つこの発光体の発光動作を制御
する制御手段の制御動作が、磁場発生制御手段から、検
査の進行過程を示す制御信号が与えられることにより、
磁場発生制御手段の動作と連動している。発光体制御手
段は、当該制御信号に基づいて、発光体の発光強度又は
発光色等を検査の進行過程に従って変化させる。これに
より被検者は、検査の進行過程を、眼球を動かすことな
く視覚的に感知でき、測定時に正確に静止状態を保持で
きるので、検査精度を向上できると共に、磁場発生空間
内を照明して被検者の不安感を低減することができる。

【００１５】

【実施例】以下に、本発明の好適な実施例を添付図面に
基づいて説明する。図１は本発明の一実施例である磁気
共鳴検査装置の構成図であり、被検者１の腹部の断層像
を撮影する場合の例である。また、図２は図１の超電導
磁石３の左側端面から見た図である。

【００１６】図１及び図２において、被検者１は寝台２
の天板４の上で仰向けに寝かされ、検査部位である腹部
が超電導磁石３のほぼ中心に一致するように、天板移動
機構によって天板４と共に移動される。制御回路５は、
寝台２に対し天板移動のための制御信号を供給して、天
板４を移動させる。また制御回路５は照明制御回路６に
制御信号１３，１４を供給する。照明制御回路６は、制
御信号１３，１４に従って、後述する比較的に発光領域
面積が大きい複数のダイオードからなる磁石内照明板７
を制御して、磁石空間内に所定の色の光を与えて磁石空
間内を室内とほぼ同じ明るさとする。図１の実施例で
は、照明板７は被検者１の上側空間にて広い領域にわた
って設置されている。

【００１７】次に、オペレータ（図示せず）が操作卓８
のキーを操作することにより、傾斜磁場や高周波磁場の
動作タイミング及びその強度が被検者ごとに調整され、
最良な画像が得られるようにする。つまり、制御回路５
により傾斜磁場電源９と高周波送受信回路１０を動作さ
せ、Ｘ，Ｙ，Ｚの各コイルを含む傾斜磁場コイル１１及
び高周波コイル１２に電流を流し、それぞれに、傾斜磁
場と高周波磁場を発生させる。そして、被検者１の腹部
領域からの核磁気共鳴信号が高周波送受信回路１０によ
り検出され、増幅検波された後、制御回路５に供給され
る。制御回路５内に設けられた演算処理部は、供給され
た信号に対し種々の演算処理を行い、各磁場発生手段の
調整データを算出し且つ補正する。これにより、各傾斜
磁場や高周波磁場の動作タイミング及びその強度が被検
者ごとに調整される。この調整期間は通常１〜２分程度
である。そして、この調整期間中、調整期間中であるこ
とを示す信号が制御回路５から照明制御回路６に供給さ
れる。すると、照明制御回路６は、磁石内照明板７の発
光度を後述するように変化させる。

【００１８】上述した調整が終了すると、オペレータは
再び操作卓８を操作して、順次、検査を進めていく。そ
して、この検査の進行過程を示す信号が制御回路５か
ら、照明制御回路６に供給される。照明制御回路６は、
供給された検査の進行過程を示す信号に基づいて、磁石
内照明板７の発光光量や色調を後述するように変化させ
る。

【００１９】すべての検査が終了すると、オペレータは
操作卓８を操作して、寝台天板４を超電導磁石３の外に
移動させる。

【００２０】上記の構成において、制御回路５は、コン
ピュータで構成され、計測のための各種制御を行う機能
部分と、得られた計測信号を演算処理する機能部分と、
検査に関連する制御信号を照明制御回路６に提供する機
能部分を含んでいる。

【００２１】また、図２に示される如く、磁石内照明板
７は、磁石内の空間全体を照明できる形態となってい
る。これによって、被検者１の検査部位がどの箇所であ
っても、光を用いて被験者１に対して各種のメッセージ
を与える（感知させる）ことが可能である。本発明で
は、検査装置における計測動作の進行過程（又は状態）
に関する情報を、被検者に与えるように構成されてい
る。

【００２２】図３は検査の進行過程と照明制御回路６の
動作とのタイミングチャートであり、図４は照明制御回
路６と磁石内照明板７との結線構造に関する詳細図であ
る。図４において、信号変換部６Ａは、制御回路５から
与えられる信号１３，１４に基づいて、緑発光ダイオー
ド用ドライブ回路３０に信号１５を供給し、黄発光ダイ
オード用ドライブ回路３１に信号１６を供給し、赤発光
ダイオード用ドライブ回路３２に信号１７を供給するよ
うに構成される。一方、磁石内照明板７は、それぞれ例
えば１０個の緑色用平面発光ダイオード１８，１９，２
０，…と、黄色用平面発光ダイオード２１，２２，２
３，…と、赤色用平面発光ダイオード２４，２５，２
６，…を有している。各平面発光ダイオードは、比較的
に大きな面積の平面発光領域を有する。ドライブ回路３
０は信号１５に従って１０個の緑色用平面発光ダイオー
ド１８，１９，２０の点灯を制御する。また、ドライブ
回路３１は信号１６に従って１０個の黄色用平面発光ダ
イオード２１，２２，２３の点灯を制御する。更に、ド
ライブ回路３２は信号１７に従って１０個の赤色用平面
発光ダイオード２４，２５，２６の点灯を制御する。

【００２３】さて、図３及び図４において、時点ｔ₁ま
での期間Ａは被検者１の搬入過程であり、この期間Ａ
で、信号１３は“Ｈ”レベル、信号１４は“Ｌ”レベ
ル、信号１５及び信号１６は“Ｈ”レベル、信号１７は
“Ｌ”レベルとなっている。つまり、緑と黄の発光ダイ
オードの全てが点灯され、赤の発光ダイオードの全てが
消灯されている。そして、時点ｔ₂までの期間Ｂは前処
理過程であり、信号１３が“Ｌ”レベルとなり、信号１
５が“Ｌ”レベルとなる。つまり、すべての黄色の発光
ダイオードのみが点灯される。次に時点ｔ₃までの期間
Ｃは休止過程であり、信号１３は“Ｈ”レベルとなる
が、他の信号のレベルは変化しない。時点ｔ₄までの期
間Ｄは撮影過程であり、この期間Ｄで、信号１３は
“Ｌ”レベル、信号１４は例えば１０個のパルス信号と
なる。また、信号１４に対応して、信号１５は“Ｈ”レ
ベルから“Ｌ”レベルまで１０段階でレベルが低減変化
し、信号１６は“Ｌ”レベルから“Ｈ”レベルまで１０
段階でレベルが増大変化する。更に、信号１７は、期間
Ｃの終了直後に短時間だけ“Ｈ”レベルとなる。つま
り、期間Ｄの開始に伴って赤色の発光ダイオードのすべ
てが短時間だけ点灯する。そして、緑色の発光ダイオー
ドはすべてが点灯された状態から例えば１個ずつ消灯さ
れ（点灯個数制御）期間Ｄの終了時にはすべて消灯とな
る。これに対して、黄色の発光ダイオードはすべてが消
灯された状態から１個ずつ点灯され、期間Ｄの終了時に
はすべて点灯となる。時点ｔ₅までの期間Ｅは期間Ｃと
同様の休止過程であり、各信号の状態も期間Ｃと同様と
なっている。時点ｔ₆までの期間Ｆは期間Ｄと同様の撮
影過程である。ただし、期間Ｆの方が、期間Ｄに比較
し、全体期間及び各レベル段階の持続時間が長くなって
いる。以降、時点ｔ₇までの期間Ｇは休止過程、時点ｔ
₈までの期間Ｈは撮影過程である。そして、時点ｔ₈以
降の期間Ｉは搬出過程であり、各信号の状態は期間Ａと
同様となっている。

【００２４】前述の検査の進行過程を、検査用の内部空
間における色の変化の状態で見てみると、次のようにな
る。先ず、被験者１を超電導磁石１の外側からその内部
空間に搬入するとき（期間Ａ）、当該内部空間は全体的
に最も明るい黄色と緑色が混合された色で照明されてい
る。従って、内部は明るく、被検者に不安感を与えな
い。次に前処理過程Ｂとなる。このときは、内部空間は
黄色で照明される。期間Ｂに続く、最初の休止期間Ｃも
黄色が継続する。最初の撮影が行われる期間Ｄでは、そ
のスタート時に赤色が瞬間的に最も明るく発生すると共
に、黄色が消え且つ緑色が最も明るい状態で生じる。そ
して、期間Ｄの間、黄色と緑色の混合色状態で、撮影が
進行するに従って、緑から黄へと色が推移していく。緑
色が完全に消え、黄色が最も明るくなると撮影は終了し
た状態となり、次の休止期間Ｅの状態となる。その後、
同様な撮影を２回繰返す。最後の被検者搬出のための期
間Ｉでは、期間Ａと同じ状態となる。

【００２５】検査のための内部空間における上記色変化
は、当該内部空間に設置された被検者１にとって、周囲
環境の色の変化として感知できるから、眼球を動かすこ
となく、感知することができる。

【００２６】図５は平面発光ダイオードの発光波長を示
す図である。図５に示すように、緑色用発光ダイオード
は曲線３３に示す如く波長５７０ｎｍで発光し、黄色用
発光ダイオードは曲線３４に示す如く波長５９０ｎｍで
発光し、赤色用発光ダイオードは曲線３５に示す如く波
長６４０ｎｍで発光する。

【００２７】以上のように、前記実施例によれば、検査
の進行過程に応じて、緑発光ダイオード、黄発光ダイオ
ード及び赤発光ダイオードのそれぞれの発光強度を変化
させ、各種色・各色の変化、各色の強度の変化、色の組
合せの変化に基づき、上記検査の進行過程を被検者に視
覚的に伝達し得る構成を有する。そのため、予め検査前
に被検者１に上記発光強度等と検査の進行過程との対応
関係を連絡しておけば、呼吸停止等のタイミングを被検
者が容易にとることができ、被検者の負担を軽減し得る
と共に検査精度を向上することができる。更に、磁場発
生空間内が照明されるので、被検者の不安感を低減する
ことができる。

【００２８】上記において、色の選択及び組合せは任意
に設定することができる。また照明板７の大きさ、配置
位置も任意に選択することができる。更に各色の平面発
光ダイオードの個数、大きさ、配列も任意に変更するこ
とができる。

【００２９】図６は本発明の他の実施例である磁気共鳴
検査装置の照明制御回路２６及び磁石内照明板２７を示
す図である。なお、他の構成は図１の例と同様であるの
で、説明は省略する。

【００３０】図６において、平面発光ダイオード３６〜
４４は一列でバー状に配列された、例えば黄色の光を発
光し得る発光ダイオードである。そして、照明制御回路
２６は制御信号１３，１４に基づいて、発光ダイオード
３６〜４４のうちのどの発光ダイオードを点灯させるか
を選択できるように構成されている。例えば、図３にお
いて、期間Ａでは、すべての発光ダイオード３６〜４４
を点灯させておく。そして、期間Ｂにおいては、選択し
た連続する例えば１０個の発光ダイオードを消灯させ、
期間Ｃでは、再び、すべて点灯させる。次に、期間Ｄで
は、上記選択した連続する１０個の発光ダイオードを一
個づつ順次消灯させる。従って、期間Ｅでは、再び、す
べて点灯となる。つまり、この図６の実施例において
は、検査の進行過程を、減少して行く光の棒グラフとし
て、被検者に視覚的に伝達させるものである。

【００３１】以上のように、図６の実施例によれば、前
記実施例と同様に、検査の進行過程を被検者に視覚的に
伝達し得る磁気共鳴検査装置を実現したので、予め被検
者に上記発光ダイオードの点灯個数と検査の進行過程と
の対応関係を連絡しておけば、呼吸停止等のタイミング
を被検者が容易にとることができ、被検者の負担を軽減
し得るとともに検査精度を向上することができる。更
に、磁場発生空間内が照明されるので、被検者の不安感
を低減することができる。

【００３２】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、磁気共
鳴検査装置において、静磁場、傾斜磁場、高周波磁場の
それぞれを発生する空間内に被検者へのメッセージ伝達
用発生体を配置し、磁場発生制御手段の制御動作に連動
して発光体の発光動作を制御する制御手段を設けるよう
にしたため、検査の進行過程を被検者に視覚的に明確に
伝達することができ、これによって呼吸停止等のタイミ
ングを被検者が容易にとることができ、被検者の負担を
軽減し得ると共に検査精度を向上することができる。更
に、磁場発生空間内が発光体の光で照明されるので、被
検者の不安感を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の構成図である。

【図２】図１の超電導磁石の左側端面から見た図であ
る。

【図３】検査の進行過程と照明制御回路の動作との関係
を示すタイミングチャートである。

【図４】照明制御回路と磁石内照明板の接続構成を示す
詳細図である。

【図５】各色の平面発光ダイオードの発光波長分布を示
す図である。

【図６】本発明の他の実施例である磁気共鳴検査装置の
照明制御回路及び磁石内照明板を示す図である。

【図７】磁気共鳴検査装置の一般的動作を説明するため
のシーケンス図である。

【符号の説明】

１被検者２寝台３超電導磁石４寝台天板５制御回路６，２６照明制御回路７，２７磁石内照明板９傾斜磁場電源１０高周波送受信回路１３，１４制御信号

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】静磁場、傾斜磁場及び高周波磁場のそれ
ぞれを発生する磁場発生手段と、検査対象からの磁気共
鳴信号を検出する信号検出手段と、前記信号検出手段か
らの検出信号に基づいて演算を行う演算手段と、前記磁
場発生手段の動作を制御する磁場発生制御手段と、前記
演算手段による演算結果を出力する出力手段とを有する
磁気共鳴検査装置において、前記静磁場、傾斜磁場、高周波磁場が発生される空間内
に少なくとも配置され、この空間内に光を与える発光体
と、前記磁場発生制御手段の制御動作に連動して前記発
光体による発光動作を制御する発光体制御手段とを備え
ることを特徴とする磁気共鳴検査装置。
【請求項２】請求項１記載の磁気共鳴検査装置におい
て、前記発光体制御手段は、前記発光体の発光光量を変
化させる手段、前記発光体が発光する複数の光の波長ス
ペクトラムの各スペクトラム強度を変化させる手段、前
記発光体の発光表面積を変化させる手段のいずれか少な
くとも１つを有することを特徴とする磁気共鳴検査装
置。
【請求項３】請求項１記載の磁気共鳴検査装置におい
て、前記発光体は比較的に広い面積を有し、且つ複数の
前記発光体が、前記空間内における前記検査対象の正面
領域に、広い範囲にわたって配設されることを特徴とす
る磁気共鳴検査装置。
【請求項４】請求項２記載の磁気共鳴検査装置におい
て、前記検査対象に対し、色に関する状態を段階的に変
化させることにより、計測実行状態の変化を知らせ、且
つ前記段階的変化を決めるステップ信号を前記磁場発生
制御手段の側から与えたことを特徴とする磁気共鳴検査
装置。