JPH08243088A - Ｍｒ方法および該方法を実施するためのｍｒ装置 - Google Patents
Ｍｒ方法および該方法を実施するためのｍｒ装置Info
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- JPH08243088A JPH08243088A JP8046372A JP4637296A JPH08243088A JP H08243088 A JPH08243088 A JP H08243088A JP 8046372 A JP8046372 A JP 8046372A JP 4637296 A JP4637296 A JP 4637296A JP H08243088 A JPH08243088 A JP H08243088A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 図１誤差が解剖学的構造の変化の際にもほと
んど生ぜず、患者に対する高周波負荷が低減されるよう
に構成する。 【解決手段】 マイクロコイル（１１、１２）の位置と
核磁化分布を、マイクロコイルと受信コイル装置（１
５）により同時に検出されたＭＲ信号から求める。
んど生ぜず、患者に対する高周波負荷が低減されるよう
に構成する。 【解決手段】 マイクロコイル（１１、１２）の位置と
核磁化分布を、マイクロコイルと受信コイル装置（１
５）により同時に検出されたＭＲ信号から求める。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、被検領域の核磁化
分布を検出し、少なくとも１つのマイクロコイルの位置
を検出するＭＲ方法であって、前記マイクロコイルは被
検領域に存在する被検対象物に存在し、 ａ）均一定常磁界を被検領域に作用させ、 ｂ）被検領域に作用する少なくとも１つの高周波パルス
を形成し、 ｃ）被検領域に作用する勾配磁界を制御して、高周波パ
ルスの後に、マイクロコイルに誘導されたＭＲ信号を検
出し、 ｄ）検出されたＭＲ信号から、勾配磁界により定義され
た勾配方向でのマイクロコイルの位置を求め、 ｅ）前記ステップｂ）からｄ）を、別の勾配方向で繰り
返し、 ｆ）別の受信コイル装置により、ＭＲ信号を核磁化分布
を求めるために検出する、ＭＲ方法、およびこの方法を
実施するためのＭＲ装置に関する。
分布を検出し、少なくとも１つのマイクロコイルの位置
を検出するＭＲ方法であって、前記マイクロコイルは被
検領域に存在する被検対象物に存在し、 ａ）均一定常磁界を被検領域に作用させ、 ｂ）被検領域に作用する少なくとも１つの高周波パルス
を形成し、 ｃ）被検領域に作用する勾配磁界を制御して、高周波パ
ルスの後に、マイクロコイルに誘導されたＭＲ信号を検
出し、 ｄ）検出されたＭＲ信号から、勾配磁界により定義され
た勾配方向でのマイクロコイルの位置を求め、 ｅ）前記ステップｂ）からｄ）を、別の勾配方向で繰り
返し、 ｆ）別の受信コイル装置により、ＭＲ信号を核磁化分布
を求めるために検出する、ＭＲ方法、およびこの方法を
実施するためのＭＲ装置に関する。
【０００２】ここでマイクロコイルとは以下のようなコ
イルを称する。すなわち、ＭＲ信号を被検領域全体と比
較して小さな領域からだけのＭＲ信号を記録することが
できるコイルを称する。勾配方向とは、勾配磁界の勾配
が経過する方向を称する。ＭＲは磁気共鳴を表す。
イルを称する。すなわち、ＭＲ信号を被検領域全体と比
較して小さな領域からだけのＭＲ信号を記録することが
できるコイルを称する。勾配方向とは、勾配磁界の勾配
が経過する方向を称する。ＭＲは磁気共鳴を表す。
【０００３】冒頭に述べた形式のＭＲ法は、米国特許第
５３１８０２５号明細書から公知である。ここでは、１
つないし複数のマイクロコイルが、患者の身体に導入さ
れたインストルメント、たとえばカテーテルと接続して
いる。ここで、マイクロコイルの位置は３つの連続する
シーケンスにより検出される。このシーケンスは高周波
パルスを有しており、それによってＭＲ信号が勾配磁界
の作用の下で検出される。勾配方向はこれら３つのシー
ケンスではｘ方向、ｙ方向、ｚ方向に相応する。ＭＲ信
号のスペクトルはＭＲ信号のフーリエ変換に相応し、勾
配方向に被検領域の次の箇所での最大値を有する。すな
わち、マイクロコイルがＭＲ信号を記録することのでき
る箇所で最大値を有する。これによりマイクロコイルの
位置は、３つの勾配方向での最大値の検出により求める
ことができる。
５３１８０２５号明細書から公知である。ここでは、１
つないし複数のマイクロコイルが、患者の身体に導入さ
れたインストルメント、たとえばカテーテルと接続して
いる。ここで、マイクロコイルの位置は３つの連続する
シーケンスにより検出される。このシーケンスは高周波
パルスを有しており、それによってＭＲ信号が勾配磁界
の作用の下で検出される。勾配方向はこれら３つのシー
ケンスではｘ方向、ｙ方向、ｚ方向に相応する。ＭＲ信
号のスペクトルはＭＲ信号のフーリエ変換に相応し、勾
配方向に被検領域の次の箇所での最大値を有する。すな
わち、マイクロコイルがＭＲ信号を記録することのでき
る箇所で最大値を有する。これによりマイクロコイルの
位置は、３つの勾配方向での最大値の検出により求める
ことができる。
【０００４】位置検出は繰り返しによって、所望される
限り継続することができる。その他の場合は、付加的受
信コイル構成によってＭＲデータが検出され、これらの
ＭＲデータから被検領域における核磁気分布、すなわち
ＭＲ画像が導出される。ＭＲ位置データとＭＲ画像デー
タの検出は交互に行うことができる。位置データはその
際に、形成されたＭＲ画像に挿入することができる。こ
れにより、検査者はインストルメント（カテーテル）の
位置を連続的に検出し、ＭＲ画像に識別することができ
る。
限り継続することができる。その他の場合は、付加的受
信コイル構成によってＭＲデータが検出され、これらの
ＭＲデータから被検領域における核磁気分布、すなわち
ＭＲ画像が導出される。ＭＲ位置データとＭＲ画像デー
タの検出は交互に行うことができる。位置データはその
際に、形成されたＭＲ画像に挿入することができる。こ
れにより、検査者はインストルメント（カテーテル）の
位置を連続的に検出し、ＭＲ画像に識別することができ
る。
【０００５】その際に欠点は、画像データおよび位置デ
ータを、異なる時点で検出されたＭＲ信号から導出しな
ければならないことである。したがって、マイクロコイ
ルをＭＲ画像に表示する際に、患者の解剖学的構造がた
とえば運動または外科的作用によって変化すると誤差の
生じることがある。さらに、位置検出のために必要なシ
ーケンスを、画像形成のために必要なシーケンスの他に
形成しなければならないことも欠点である。このことに
より患者に対する負荷が上昇する。
ータを、異なる時点で検出されたＭＲ信号から導出しな
ければならないことである。したがって、マイクロコイ
ルをＭＲ画像に表示する際に、患者の解剖学的構造がた
とえば運動または外科的作用によって変化すると誤差の
生じることがある。さらに、位置検出のために必要なシ
ーケンスを、画像形成のために必要なシーケンスの他に
形成しなければならないことも欠点である。このことに
より患者に対する負荷が上昇する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、冒頭
に述べた形式の方法を改善し、上記の誤差が解剖学的構
造の変化の際にもほとんど生ぜず、患者に対する高周波
負荷が低減されるように構成することである
に述べた形式の方法を改善し、上記の誤差が解剖学的構
造の変化の際にもほとんど生ぜず、患者に対する高周波
負荷が低減されるように構成することである
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題は本発明によ
り、前記ステップｂ）とｃ）を含むシーケンスを連続的
に、勾配方向を変化させながら繰り返し、マイクロコイ
ルの位置と核磁化分布を、マイクロコイルと受信コイル
装置により同時に検出されたＭＲ信号から求めるように
構成して解決される。
り、前記ステップｂ）とｃ）を含むシーケンスを連続的
に、勾配方向を変化させながら繰り返し、マイクロコイ
ルの位置と核磁化分布を、マイクロコイルと受信コイル
装置により同時に検出されたＭＲ信号から求めるように
構成して解決される。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明にとって重要なことは、被
検領域のＭＲ画像が導出されるＭＲ信号の受信の際に
も、勾配方向がシーケンス毎に変化することである。す
なわち、ＭＲ画像データいわゆる投影再構成法に従って
獲得される。この投影再構成法は例えば、ドイツ連邦共
和国特許出願公開第４３１９５３９号から公知であり、
高周波パルスとＭＲ信号の検出と間で、この間に作用す
る勾配磁界による位相符号化を行わない。したがって、
マイクロコイルによって検出された順次連続するＭＲ信
号から、受信コイル構成体がＭＲ画像に対するＭＲ信号
を受信している間に、連続的にＭＲコイルの位置が検出
され、その際にシーケンスの数を増大させる必要がな
い。ここでは、ＭＲ画像に対するＭＲデータと、位置検
出のためのＭＲデータとが同時に獲得され、これにより
例えば被検対象物の運動の際の上記の誤差がほぼ回避さ
れる。
検領域のＭＲ画像が導出されるＭＲ信号の受信の際に
も、勾配方向がシーケンス毎に変化することである。す
なわち、ＭＲ画像データいわゆる投影再構成法に従って
獲得される。この投影再構成法は例えば、ドイツ連邦共
和国特許出願公開第４３１９５３９号から公知であり、
高周波パルスとＭＲ信号の検出と間で、この間に作用す
る勾配磁界による位相符号化を行わない。したがって、
マイクロコイルによって検出された順次連続するＭＲ信
号から、受信コイル構成体がＭＲ画像に対するＭＲ信号
を受信している間に、連続的にＭＲコイルの位置が検出
され、その際にシーケンスの数を増大させる必要がな
い。ここでは、ＭＲ画像に対するＭＲデータと、位置検
出のためのＭＲデータとが同時に獲得され、これにより
例えば被検対象物の運動の際の上記の誤差がほぼ回避さ
れる。
【０００９】理論的には、マイクロコイルの位置は、勾
配方向が連続シーケンスの際に相互にわずかしか相違し
ない場合でも検出することができる。しかし実際にはこ
の場合でも誤差が生じ、この誤差は順次連続するシーケ
ンスにおける勾配方向間の角度が大きければ大きいほど
小さい。この誤差は、位置検出に使用される勾配方向が
９０゜異なるときに最小である。
配方向が連続シーケンスの際に相互にわずかしか相違し
ない場合でも検出することができる。しかし実際にはこ
の場合でも誤差が生じ、この誤差は順次連続するシーケ
ンスにおける勾配方向間の角度が大きければ大きいほど
小さい。この誤差は、位置検出に使用される勾配方向が
９０゜異なるときに最小である。
【００１０】位置検出に対するこの見地から、２次元領
域における本発明の適切な実施例では、勾配方向がシー
ケンス毎に変化され、２つの順次連続するシーケンスが
それぞれ１つのペアを形成し、このペアの勾配方向が実
質的に相互に、有利には９０゜異なるようにする。
域における本発明の適切な実施例では、勾配方向がシー
ケンス毎に変化され、２つの順次連続するシーケンスが
それぞれ１つのペアを形成し、このペアの勾配方向が実
質的に相互に、有利には９０゜異なるようにする。
【００１１】マイクロコイルの３次元の位置検出に適し
た本発明の構成では、勾配方向がシーケンス毎に変化さ
れ、３つの順次連続するシーケンスがそれぞれ１つのト
リプルを形成し、このトリプルの勾配方向は実質的に相
互に、有利には９０゜異なり、各１つの勾配方向は他の
２つの勾配方向により定義される平面の外にあるように
する。
た本発明の構成では、勾配方向がシーケンス毎に変化さ
れ、３つの順次連続するシーケンスがそれぞれ１つのト
リプルを形成し、このトリプルの勾配方向は実質的に相
互に、有利には９０゜異なり、各１つの勾配方向は他の
２つの勾配方向により定義される平面の外にあるように
する。
【００１２】本発明のＭＲ方法の適用可能性は、被検領
域に存在する患者の呼吸運動を追従するマイクロコイル
を用いた呼吸状態の検出にある。
域に存在する患者の呼吸運動を追従するマイクロコイル
を用いた呼吸状態の検出にある。
【００１３】本発明の方法を実施するためのＭＲ装置
は、 ａ）均一定常磁界を被検領域に形成するための手段と、 ｂ）被検領域に作用する高周波パルスを形成するための
手段と、 ｃ）被検領域に作用する勾配磁界を制御可能な勾配方向
で形成するための手段と、 ｄ）ＭＲ信号を第１の受信器と関連して検出するための
少なくとも１つのマイクロコイルと、該受信器はマイク
ロコイルの数に相応する数の受信チャネルを有し、 ｅ）ＭＲ信号を第２の受信器と関連して検出するための
別の受信コイル構成体と、 ｆ）マイクロコイルの位置を第１の受信器により記録さ
れたＭＲ信号から検出するための手段と、 ｇ）核磁化分布を第２の受信器により記録されたＭＲ信
号から検出するための手段と、 ｈ）ＭＲ装置の他の要素の制御のための制御ユニット
と、を有するＭＲ装置において、制御ユニットは、受信
器および勾配磁界を形成するための手段を制御し、シー
ケンスが連続的に、勾配方向の変化の下で繰り返され、
マイクロコイルの位置と核磁化分布が同時に、受信器に
より記録されたＭＲ信号から検出されるように構成され
る。
は、 ａ）均一定常磁界を被検領域に形成するための手段と、 ｂ）被検領域に作用する高周波パルスを形成するための
手段と、 ｃ）被検領域に作用する勾配磁界を制御可能な勾配方向
で形成するための手段と、 ｄ）ＭＲ信号を第１の受信器と関連して検出するための
少なくとも１つのマイクロコイルと、該受信器はマイク
ロコイルの数に相応する数の受信チャネルを有し、 ｅ）ＭＲ信号を第２の受信器と関連して検出するための
別の受信コイル構成体と、 ｆ）マイクロコイルの位置を第１の受信器により記録さ
れたＭＲ信号から検出するための手段と、 ｇ）核磁化分布を第２の受信器により記録されたＭＲ信
号から検出するための手段と、 ｈ）ＭＲ装置の他の要素の制御のための制御ユニット
と、を有するＭＲ装置において、制御ユニットは、受信
器および勾配磁界を形成するための手段を制御し、シー
ケンスが連続的に、勾配方向の変化の下で繰り返され、
マイクロコイルの位置と核磁化分布が同時に、受信器に
より記録されたＭＲ信号から検出されるように構成され
る。
【００１４】
【実施例】次に本発明を図示の実施例を用いて詳細に説
明する。
明する。
【００１５】図１において１で被検体が示されている。
該被検体は、主磁界磁石２によって生成される均一な定
常磁界に曝されている検査領域内に存在する。均一な定
常磁界は、３つの勾配装置３，４および５を用いて補正
される。これらの装置は、同様に均一な定常磁界の方向
において延在するが、ｘ方向、ｙ方向またはｚ方向にお
いて勾配を有する勾配磁界を生成する。更に、検査領域
においてパルス状に高周波磁界を生成することができる
高周波送信機６が設けられている。
該被検体は、主磁界磁石２によって生成される均一な定
常磁界に曝されている検査領域内に存在する。均一な定
常磁界は、３つの勾配装置３，４および５を用いて補正
される。これらの装置は、同様に均一な定常磁界の方向
において延在するが、ｘ方向、ｙ方向またはｚ方向にお
いて勾配を有する勾配磁界を生成する。更に、検査領域
においてパルス状に高周波磁界を生成することができる
高周波送信機６が設けられている。
【００１６】被検体において生成されるＭＲ信号は、受
信機装置７（これは１つまたは複数の受信チャネルを有
することができる）に接続されている受信コイル装置１
５（これは１つまたは複数の受信コイルから形成するこ
とができる）によって検出される。デジタル化されたＭ
Ｒ信号は、フーリエ変換の後再構成ユニット８において
検査領域における核磁化分布が再構成されかつＭＲ像の
形において再生ユニットにおいて再生される。
信機装置７（これは１つまたは複数の受信チャネルを有
することができる）に接続されている受信コイル装置１
５（これは１つまたは複数の受信コイルから形成するこ
とができる）によって検出される。デジタル化されたＭ
Ｒ信号は、フーリエ変換の後再構成ユニット８において
検査領域における核磁化分布が再構成されかつＭＲ像の
形において再生ユニットにおいて再生される。
【００１７】被検体１に、外科用器具、例えばカテーテ
ル１０が挿入されている。その尖端、および場合によっ
ては更に別の箇所にも、マイクロコイル１１ないし１２
が固定されている。マイクロコイル１１ないし１２は、
米国特許第５３１８０２５号明細書の第２図ａないし第
２図ｂに記載されている構成を有していることができ
る。マイクロコイル１１，１２から送出される信号は１
つの（必要の場合は、即ち直列接続されていない複数の
マイクロコイルが利用されるとき）マルチチャネルの受
信機装置１３、それからフーリエ変換の後、評価ユニッ
ト１４に供給される。該評価ユニットは最大値を求めか
つ２つの連続するシーケンスからマイクロコイルの位置
を求めかつ再生ユニット９に表示されているＭＲ像に挿
入する。破線で示されているように、構成要素８および
１４は適当にプログラミングされた計算機を用いて実現
することができる。構成要素２ないし１５はプログラミ
ングされた制御ユニット１６によって制御される。
ル１０が挿入されている。その尖端、および場合によっ
ては更に別の箇所にも、マイクロコイル１１ないし１２
が固定されている。マイクロコイル１１ないし１２は、
米国特許第５３１８０２５号明細書の第２図ａないし第
２図ｂに記載されている構成を有していることができ
る。マイクロコイル１１，１２から送出される信号は１
つの（必要の場合は、即ち直列接続されていない複数の
マイクロコイルが利用されるとき）マルチチャネルの受
信機装置１３、それからフーリエ変換の後、評価ユニッ
ト１４に供給される。該評価ユニットは最大値を求めか
つ２つの連続するシーケンスからマイクロコイルの位置
を求めかつ再生ユニット９に表示されているＭＲ像に挿
入する。破線で示されているように、構成要素８および
１４は適当にプログラミングされた計算機を用いて実現
することができる。構成要素２ないし１５はプログラミ
ングされた制御ユニット１６によって制御される。
【００１８】図２から明らかであるように、シーケンス
は破線で示された時間的な間隔Ｔｒをおいて連続する。
各シーケンスにおいて１つの高周波パルスが発生される
（第１行）。これに、層選択勾配、例えば勾配装置５に
よって生成される勾配磁界Ｇｚが伴う（第２行）。高周
波パルス後、層選択勾配に対して垂直である２つの勾配
ＧｙおよびＧｘが加えられ（図２の第３行ないし第４
行）、その際勾配の極性は前以て決められた時間間隔後
交番する。交番後、勾配磁界Ｇｘ，Ｇｙが作用している
間、ＭＲ信号が走査される。これらの勾配磁界は以下、
“読み出し勾配”とも表す。これら勾配磁界の図示の時
間的な経過では、ＭＲ信号の検出の際に、ｋ空間が、該
ｋ空間の零点を通りかつ零点に対して対称的である直線
に沿って走査される。
は破線で示された時間的な間隔Ｔｒをおいて連続する。
各シーケンスにおいて１つの高周波パルスが発生される
（第１行）。これに、層選択勾配、例えば勾配装置５に
よって生成される勾配磁界Ｇｚが伴う（第２行）。高周
波パルス後、層選択勾配に対して垂直である２つの勾配
ＧｙおよびＧｘが加えられ（図２の第３行ないし第４
行）、その際勾配の極性は前以て決められた時間間隔後
交番する。交番後、勾配磁界Ｇｘ，Ｇｙが作用している
間、ＭＲ信号が走査される。これらの勾配磁界は以下、
“読み出し勾配”とも表す。これら勾配磁界の図示の時
間的な経過では、ＭＲ信号の検出の際に、ｋ空間が、該
ｋ空間の零点を通りかつ零点に対して対称的である直線
に沿って走査される。
【００１９】次のシーケンスでは、高周波パルス（第１
行）、層選択勾配（第２行）および走査間隔（第５行）
は同じ時間的な経過ないしシーケンス内に同じ時間的な
位置を有するが、読み出し勾配Ｇｘ，Ｇｙ（第３行およ
び第４行）は、その絶対値は先行するシーケンスの場合
と同じ大きさを有するが、その勾配方向は９０°だけ変
わっているるように、変化されている。即ち図２に示さ
れた２つのシーケンスは１つの対を形成し、その勾配方
向は相互に９０°の角度を形成している。連続するシー
ケンスにおいて、勾配方向は、その都度２つの連続する
シーケンスが、ｋ空間が一度完全に走査されるまで、９
０°だけずれている勾配方向を有する対を形成するよう
に、変化される。その後、カテーテル１０の観測が必要
とするだけの間、シーケンス列は繰り返される。
行）、層選択勾配（第２行）および走査間隔（第５行）
は同じ時間的な経過ないしシーケンス内に同じ時間的な
位置を有するが、読み出し勾配Ｇｘ，Ｇｙ（第３行およ
び第４行）は、その絶対値は先行するシーケンスの場合
と同じ大きさを有するが、その勾配方向は９０°だけ変
わっているるように、変化されている。即ち図２に示さ
れた２つのシーケンスは１つの対を形成し、その勾配方
向は相互に９０°の角度を形成している。連続するシー
ケンスにおいて、勾配方向は、その都度２つの連続する
シーケンスが、ｋ空間が一度完全に走査されるまで、９
０°だけずれている勾配方向を有する対を形成するよう
に、変化される。その後、カテーテル１０の観測が必要
とするだけの間、シーケンス列は繰り返される。
【００２０】図３には多数のパスが示されているが、こ
れらパスに沿って、ｋ空間が個々のシーケンスにおいて
走査される。その際Ｓ１は第１シーケンスが当てはま
り、Ｓ２は第２シーケンスが当てはまり、第３シーケン
ス以下も同様である。Ｓ１およびＳ２が９０°だけずれ
ている勾配方向を有する対を形成していることが分か
り、Ｓ３およびＳ４並びにＳ５およびＳ６等にも同じこ
とが言える。
れらパスに沿って、ｋ空間が個々のシーケンスにおいて
走査される。その際Ｓ１は第１シーケンスが当てはま
り、Ｓ２は第２シーケンスが当てはまり、第３シーケン
ス以下も同様である。Ｓ１およびＳ２が９０°だけずれ
ている勾配方向を有する対を形成していることが分か
り、Ｓ３およびＳ４並びにＳ５およびＳ６等にも同じこ
とが言える。
【００２１】ＭＲ信号は読み出し勾配（Ｇｘ，Ｇｙ）の
作用下で読み出されるので、これらの信号の周波数は、
勾配方向に関連したその生成場所の位置によってリニヤ
に変化する。マイクロコイルはＭＲ信号をそれを直列取
り囲む領域からしか検出することができず、一方マイク
ロコイルは大幅に離れたところに位置する領域からのＭ
Ｒ信号に対しては実際に敏感でないので、このことは、
マイクロコイルに誘起されたＭＲ信号は実際に、マイク
ロコイルの位置に依存している周波数しか有していない
ことを意味する。この周波数は、ＭＲ信号（即ちＭＲ信
号のフーリエ変換された）スペクトルから、スペクトル
がその最大値を有する位置として決定される。従ってＭ
Ｒ信号の周波数解析から勾配方向におけるマイクロコイ
ルの位置を決定することができる。これは詳細には米国
特許第５３１８０２５号明細書に記載されており、当明
細書を参照されたい。
作用下で読み出されるので、これらの信号の周波数は、
勾配方向に関連したその生成場所の位置によってリニヤ
に変化する。マイクロコイルはＭＲ信号をそれを直列取
り囲む領域からしか検出することができず、一方マイク
ロコイルは大幅に離れたところに位置する領域からのＭ
Ｒ信号に対しては実際に敏感でないので、このことは、
マイクロコイルに誘起されたＭＲ信号は実際に、マイク
ロコイルの位置に依存している周波数しか有していない
ことを意味する。この周波数は、ＭＲ信号（即ちＭＲ信
号のフーリエ変換された）スペクトルから、スペクトル
がその最大値を有する位置として決定される。従ってＭ
Ｒ信号の周波数解析から勾配方向におけるマイクロコイ
ルの位置を決定することができる。これは詳細には米国
特許第５３１８０２５号明細書に記載されており、当明
細書を参照されたい。
【００２２】図４には、マイクロコイルの正確な位置決
定の手法が示されている。その際ｘおよびｙにより、そ
の中で核磁化分布が検出される定置の座標系を表してお
り、ｕおよびｖにより、２つの連続するシーケンス、例
えばシーケンスＳ５およびＳ６の勾配方向が表されてい
る。その際ｕ1は、第５シーケンスにおいて勾配方向に
おいて求められた、マイクロコイルの位置であり、一方
ｖ1は、第６シーケンスにおいて求められた位置を表し
ているものとする。その場合マイクロコイルの位置Ｍ
は、点ｕ1およびｖ1において軸線ｕおよびｖ垂直に交わ
る直線の交点から得られる。個々のシーケンスにおいて
勾配方向ｕおよびｖは予め分かっているので、そこから
定置のｘ，ｙ座標系における位置ｘ1，ｙ1が求められ
る。この位置は再生ユニット上のＭＲ像内に挿入するこ
とができる。
定の手法が示されている。その際ｘおよびｙにより、そ
の中で核磁化分布が検出される定置の座標系を表してお
り、ｕおよびｖにより、２つの連続するシーケンス、例
えばシーケンスＳ５およびＳ６の勾配方向が表されてい
る。その際ｕ1は、第５シーケンスにおいて勾配方向に
おいて求められた、マイクロコイルの位置であり、一方
ｖ1は、第６シーケンスにおいて求められた位置を表し
ているものとする。その場合マイクロコイルの位置Ｍ
は、点ｕ1およびｖ1において軸線ｕおよびｖ垂直に交わ
る直線の交点から得られる。個々のシーケンスにおいて
勾配方向ｕおよびｖは予め分かっているので、そこから
定置のｘ，ｙ座標系における位置ｘ1，ｙ1が求められ
る。この位置は再生ユニット上のＭＲ像内に挿入するこ
とができる。
【００２３】基本的に、その都度対を形成するシーケン
スの勾配は相互に垂直である必要はない。理論的には、
マイクロコイルの位置は、勾配方向ｕおよびｖが小さな
角度しか異なっていないときも求められるが、勾配方向
間の角度が９０°から大きく異なれば異なるほど、位置
検出の際の精度は一層低くなる。それ故に、勾配方向間
の角度は、３０°より大きく、ことに６０°より大き
く、有利には９０°とすべきである。
スの勾配は相互に垂直である必要はない。理論的には、
マイクロコイルの位置は、勾配方向ｕおよびｖが小さな
角度しか異なっていないときも求められるが、勾配方向
間の角度が９０°から大きく異なれば異なるほど、位置
検出の際の精度は一層低くなる。それ故に、勾配方向間
の角度は、３０°より大きく、ことに６０°より大き
く、有利には９０°とすべきである。
【００２４】受信コイル装置のＭＲ信号から核磁化分布
のＭＲ像を生成するために、一般にＮ個のＭＲ信号が必
要であり、その際Ｎは図３に示されているより著しく大
きくかつ例えば１２８である。即ち、核磁化分布の完全
に新しいＭＲ像のために必要である時間間隔はＮＴｒで
ある。しかし核磁化分布の再構成の際ＭＲ像は、次のよ
うに新たに付加された投射によって連続的に（投影はＭ
Ｒ信号のフーリエ変換されたものである）補充される。
即ち、これら投影と同じ勾配方向に対して（Ｎ個のシー
ケンス前に）求められた投影との間の差を形成しかつそ
こから更新された核磁化分布を検出するのである。その
場合、検査領域全体に対するそれぞれの投影が高周波情
報成分並びに低周波情報成分を含んでいることは有利で
ある。
のＭＲ像を生成するために、一般にＮ個のＭＲ信号が必
要であり、その際Ｎは図３に示されているより著しく大
きくかつ例えば１２８である。即ち、核磁化分布の完全
に新しいＭＲ像のために必要である時間間隔はＮＴｒで
ある。しかし核磁化分布の再構成の際ＭＲ像は、次のよ
うに新たに付加された投射によって連続的に（投影はＭ
Ｒ信号のフーリエ変換されたものである）補充される。
即ち、これら投影と同じ勾配方向に対して（Ｎ個のシー
ケンス前に）求められた投影との間の差を形成しかつそ
こから更新された核磁化分布を検出するのである。その
場合、検査領域全体に対するそれぞれの投影が高周波情
報成分並びに低周波情報成分を含んでいることは有利で
ある。
【００２５】即ち、核磁化分布のＭＲ像が変化するまで
比較的長い時間がかかるが、マイクロコイルの位置は各
シーケンス対後に新たに計算しかつＭＲ像内に挿入する
ことができる。即ち、ＭＲコイルの位置の更新は、ＭＲ
像の更新は大幅に迅速に、即ち時間間隔２Ｔｒ後に行わ
れる。
比較的長い時間がかかるが、マイクロコイルの位置は各
シーケンス対後に新たに計算しかつＭＲ像内に挿入する
ことができる。即ち、ＭＲコイルの位置の更新は、ＭＲ
像の更新は大幅に迅速に、即ち時間間隔２Ｔｒ後に行わ
れる。
【００２６】マイクロコイル位置の更新を一層迅速に行
おうとするとき、勾配方向の適当な順序において、対を
形成しないシーケンスを用いることもできる。これによ
れば、第１の位置検出はシーケンスＳ１およびＳ２に基
づいて行われ、次の位置検出は次の対（Ｓ３およびＳ
４）に基づいて漸く行うのではなくて、既にＳ２および
Ｓ３に基づいて行うようにする。その場合新しいマイク
ロコイル位置の計算のために必要である信号は、時間間
隔Ｔｒ後にその都度既に更新されている。確かにＳ２と
Ｓ３との間の角度は９０°に正確には等しくなく、多少
小さいが、この場合も同じように、マイクロコイル位置
の信頼できる検出が、冒頭で説明したように、なお可能
である。
おうとするとき、勾配方向の適当な順序において、対を
形成しないシーケンスを用いることもできる。これによ
れば、第１の位置検出はシーケンスＳ１およびＳ２に基
づいて行われ、次の位置検出は次の対（Ｓ３およびＳ
４）に基づいて漸く行うのではなくて、既にＳ２および
Ｓ３に基づいて行うようにする。その場合新しいマイク
ロコイル位置の計算のために必要である信号は、時間間
隔Ｔｒ後にその都度既に更新されている。確かにＳ２と
Ｓ３との間の角度は９０°に正確には等しくなく、多少
小さいが、この場合も同じように、マイクロコイル位置
の信頼できる検出が、冒頭で説明したように、なお可能
である。
【００２７】図２ないし図４に基づいて説明したシーケ
ンスは、それぞれのシーケンスの層選択高周波パルスに
よって決定される層内、即ち２次元の領域におけるマイ
クロコイル位置の検出を可能にするにすぎない。しか
し、シーケンスを、核磁化分布およびマイクロコイル位
置が３次元に求められるように変更することもできる。
この目的のために、勾配Ｇｚは高周波パルスの期間に作
用してはならず、それはＭＲ信号の読み出しの期間に検
査領域に作用しなければならない。勾配ＧｙおよびＧｘ
についても同様である。２次元の方法では、ｋ空間にお
いてそれに沿ってＭＲ信号を走査するパスは円周を形成
するが（図３参照）、３次元の方法では、パスの端点は
球の表面を形成しなければならない。その際勾配方向
は、それぞれ３つの連続するシーケンスが１つのトリオ
を形成するように、変更しなければならない。このトリ
オ内で、それぞれの勾配方向は２つのその他の勾配方向
とともに、並びにこれら勾配方向によって決定される平
面とともに、十分大きな角度を、即ち３０°より大き
な、有利には６０°より大きい、かつ殊に９０°である
角度を形成すべきである。
ンスは、それぞれのシーケンスの層選択高周波パルスに
よって決定される層内、即ち２次元の領域におけるマイ
クロコイル位置の検出を可能にするにすぎない。しか
し、シーケンスを、核磁化分布およびマイクロコイル位
置が３次元に求められるように変更することもできる。
この目的のために、勾配Ｇｚは高周波パルスの期間に作
用してはならず、それはＭＲ信号の読み出しの期間に検
査領域に作用しなければならない。勾配ＧｙおよびＧｘ
についても同様である。２次元の方法では、ｋ空間にお
いてそれに沿ってＭＲ信号を走査するパスは円周を形成
するが（図３参照）、３次元の方法では、パスの端点は
球の表面を形成しなければならない。その際勾配方向
は、それぞれ３つの連続するシーケンスが１つのトリオ
を形成するように、変更しなければならない。このトリ
オ内で、それぞれの勾配方向は２つのその他の勾配方向
とともに、並びにこれら勾配方向によって決定される平
面とともに、十分大きな角度を、即ち３０°より大き
な、有利には６０°より大きい、かつ殊に９０°である
角度を形成すべきである。
【００２８】ここまでは、１つ（または複数の）マイク
ロコイルは、外科用器具、例えばカテーテルの、被検体
１の体内での位置を検出するために利用された。しか
し、例えば（膝の）関節の運動研究の際に、マイクロコ
イルを例えば上関節および下関節に取り付けかつそこか
ら得られる位置情報をＭＲ像の評価の際に使用すること
もできる。
ロコイルは、外科用器具、例えばカテーテルの、被検体
１の体内での位置を検出するために利用された。しか
し、例えば（膝の）関節の運動研究の際に、マイクロコ
イルを例えば上関節および下関節に取り付けかつそこか
ら得られる位置情報をＭＲ像の評価の際に使用すること
もできる。
【００２９】本発明の方法の別の実施例によれば、ＭＲ
像のために必要であるＭＲ信号の収集時点に生じる呼吸
状態が検出される。このために、患者の胸にマイクロコ
イルが取り付けられる。マイクロコイルは呼吸運動に追
従するので、その位置から呼吸状態が求められかつＭＲ
像によって視覚化することができる。
像のために必要であるＭＲ信号の収集時点に生じる呼吸
状態が検出される。このために、患者の胸にマイクロコ
イルが取り付けられる。マイクロコイルは呼吸運動に追
従するので、その位置から呼吸状態が求められかつＭＲ
像によって視覚化することができる。
【図１】本発明を実施することができるＭＲ装置のブロ
ック線図である。
ック線図である。
【図２】２つの連続するシーケンスにおける種々の信号
の時間経過を示す波形図である。
の時間経過を示す波形図である。
【図３】それに沿って、ｋ空間におけるＭＲ信号を走査
するパスの位置を表す図である。
するパスの位置を表す図である。
【図４】２回の連続する測定において得られた位置デー
タからマイクロコイルの位置を検出する方法を説明する
図である。
タからマイクロコイルの位置を検出する方法を説明する
図である。
１ 被検体、 ３，４，５ 勾配コイル、 ７，１３
受信機装置、 １０カテーテル、 １１，１２ マイク
ロコイル、 １４ 評価ユニット
受信機装置、 １０カテーテル、 １１，１２ マイク
ロコイル、 １４ 評価ユニット
Claims (5)
- 【請求項１】 被検領域の核磁化分布を検出し、少なく
とも１つのマイクロコイル（１１、１２）の位置を検出
するＭＲ方法であって、 前記マイクロコイルは被検領域に存在する被検対象物
（１）に存在し、 ａ）均一定常磁界を被検領域に作用させ、 ｂ）被検領域に作用する少なくとも１つの高周波パルス
を形成し、 ｃ）被検領域に作用する勾配磁界を制御して、高周波パ
ルスの後に、マイクロコ イルに誘導されたＭＲ信号を検出し、 ｄ）検出されたＭＲ信号から、勾配磁界により定義され
た勾配方向でのマイクロコイルの位置を求め、 ｅ）前記ステップｂ）からｄ）を、別の勾配方向で繰り
返し、 ｆ）別の受信コイル装置により、ＭＲ信号を核磁化分布
を求めるために検出する、ＭＲ方法において、 前記ステップｂ）とｃ）を含むシーケンスを連続的に、
勾配方向を変化させながら繰り返し、 マイクロコイル（１１、１２）の位置と核磁化分布を、
マイクロコイルと受信コイル装置（１５）により同時に
検出されたＭＲ信号から求めることを特徴する、ＭＲ方
法。 - 【請求項２】 勾配方向をシーケンス毎に変化させ、２
つの順次連続するシーケンス（例えばＳ１，Ｓ２）がそ
れぞれ１つのペアを形成して、当該ペアの勾配方向が実
質的に相互に、有利には９０゜だけ異なるようする、請
求項１記載のＭＲ方法。 - 【請求項３】 勾配方向をシーケンス毎に変化させ、３
つの順次連続するシーケンスがそれぞれ１つのトリプル
を形成して、当該トリプルの勾配方向が実質的に相互
に、有利には９０゜だけ異なるようにし、 各１つの勾配方向は、他の２つの勾配方向により定めら
れる平面の外にあるようにする、請求項１記載のＭＲ方
法。 - 【請求項４】 被検領域に存在する患者の呼吸運動を追
従するマイクロコイルを用いて、呼吸状態を検出する、
請求項１記載のＭＲ方法の適用法。 - 【請求項５】 ａ）均一定常磁界を被検領域に形成する
ための手段と、 ｂ）被検領域に作用する高周波パルスを形成するための
手段（６）と、 ｃ）被検領域に作用する勾配磁界を制御可能な勾配方向
で形成するための手段（３，４，５）と、 ｄ）ＭＲ信号を第１の受信器（１３）と関連して検出す
るための少なくとも１つのマイクロコイル（１１，１
２）と、該受信器はマイクロコイルの数に相応する数の
受信チャネルを有し、 ｅ）ＭＲ信号を第２の受信器（７）と関連して検出する
ための別の受信コイル構成体（１５）と、 ｆ）マイクロコイルの位置を第１の受信器（１３）によ
り記録されたＭＲ信号から検出するための手段と、 ｇ）核磁化分布を第２の受信器（７）により記録された
ＭＲ信号から検出するための手段（８）と、 ｈ）ＭＲ装置の他の要素の制御のための制御ユニット
と、を有する、請求項１記載の方法を実施するためのＭ
Ｒ装置において、制御ユニット（１６）は、受信器
（７，１３）および勾配磁界を形成するための手段
（３，４，５）を制御し、 シーケンスが連続的に、勾配方向の変化の下で繰り返さ
れ、マイクロコイル（１１，１２）の位置と核磁化分布
が同時に、受信器（７，１３）により記録されたＭＲ信
号から検出される、ことを特徴とするＭＲ装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19507617A DE19507617A1 (de) | 1995-03-04 | 1995-03-04 | MR-Verfahren und MR-Gerät zur Durchführung des Verfahrens |
| DE19507617.6 | 1995-03-04 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08243088A true JPH08243088A (ja) | 1996-09-24 |
| JP3725602B2 JP3725602B2 (ja) | 2005-12-14 |
Family
ID=7755650
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04637296A Expired - Fee Related JP3725602B2 (ja) | 1995-03-04 | 1996-03-04 | Ｍｒ装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5644234A (ja) |
| EP (1) | EP0731362B1 (ja) |
| JP (1) | JP3725602B2 (ja) |
| DE (2) | DE19507617A1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005084540A1 (ja) * | 2004-03-04 | 2005-09-15 | Hitachi Medical Corporation | 磁気共鳴イメージング装置 |
| JP2007504880A (ja) * | 2003-09-12 | 2007-03-08 | コニンクリユケ フィリップス エレクトロニクス エヌ．ブイ． | マイクロコイルを備える医療機器の位置を突きとめるための方法 |
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| DE69634035T2 (de) * | 1995-11-24 | 2005-12-08 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | System zur bilderzeugung durch magnetische resonanz und katheter für eingriffsverfahren |
| WO1998020358A1 (en) * | 1996-11-04 | 1998-05-14 | Philips Electronics N.V. | Mr system and invasive device for interventional procedures |
| US5845646A (en) * | 1996-11-05 | 1998-12-08 | Lemelson; Jerome | System and method for treating select tissue in a living being |
| JP2000506768A (ja) * | 1996-12-18 | 2000-06-06 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 接合された可動部分の画像化のためのｍｒ方法 |
| DE19701036A1 (de) * | 1997-01-15 | 1998-07-16 | Philips Patentverwaltung | MR-Verfahren zur bildgestützten Überwachung der Verschiebung eines Objektes und MR-Anordnung zur Durchführung des Verfahrens |
| DE19706703A1 (de) * | 1997-02-20 | 1998-08-27 | Philips Patentverwaltung | MR-Verfahren und MR-Anordnung zur Bestimmung der Position einer Mikrospule |
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| DE19746735C2 (de) | 1997-10-13 | 2003-11-06 | Simag Gmbh Systeme Und Instr F | NMR-Bildgebungsverfahren zur Darstellung, Positionsbestimmung oder funktionellen Kontrolle einer in ein Untersuchungsobjekt eingeführten Vorrichtung und Vorrichtung zur Verwendung in einem derartigen Verfahren |
| DE19755782A1 (de) * | 1997-12-16 | 1999-06-17 | Philips Patentverwaltung | MR-Anordnung mit einem medizinischen Instrument und Verfahren zur Positionsbestimmung des medizinischen Instruments |
| DE19838590A1 (de) * | 1998-08-25 | 2000-03-09 | Siemens Ag | Verfahren zur Aufnahme von Bildern eines Objekts mittels einer Magnetresonanzanlage zur Ermöglichung einer Nachführung der Schnittbildebene bei sich bewegendem Objekt sowie Magnetresonanzanlage zur Durchführung des Verfahrens |
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| CN101292172B (zh) * | 2005-10-17 | 2011-08-10 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | 用于基准标志物组件的追踪方法、系统，以及介入性磁共振系统 |
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| CN102625670B (zh) | 2009-06-16 | 2015-07-15 | 核磁共振成像介入技术有限公司 | Mri导向装置以及能够近实时地跟踪和生成该装置的动态可视化的mri导向的介入系统 |
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1995
- 1995-03-04 DE DE19507617A patent/DE19507617A1/de not_active Withdrawn
-
1996
- 1996-02-23 EP EP96200469A patent/EP0731362B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1996-02-23 DE DE59602414T patent/DE59602414D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1996-03-04 JP JP04637296A patent/JP3725602B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1996-03-04 US US08/610,024 patent/US5644234A/en not_active Expired - Lifetime
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| DE19507617A1 (de) | 1996-09-05 |
| EP0731362B1 (de) | 1999-07-14 |
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