JPS5915844A - 画像解析用のフアント−ム - Google Patents

画像解析用のフアント−ム

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JPS5915844A
JPS5915844A JP57124255A JP12425582A JPS5915844A JP S5915844 A JPS5915844 A JP S5915844A JP 57124255 A JP57124255 A JP 57124255A JP 12425582 A JP12425582 A JP 12425582A JP S5915844 A JPS5915844 A JP S5915844A
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JP
Japan
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hydrogen
hydrogen atom
image
medium
phantom
Prior art date
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Pending
Application number
JP57124255A
Other languages
English (en)
Inventor
Tadaaki Furuta
古田 忠昭
Tatsuo Yamazaki
山崎 達男
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Asahi Kasei Corp
Asahi Chemical Industry Co Ltd
Asahi Kasei Medical Co Ltd
Original Assignee
Asahi Medical Co Ltd
Asahi Chemical Industry Co Ltd
Asahi Kasei Kogyo KK
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Publication date
Application filed by Asahi Medical Co Ltd, Asahi Chemical Industry Co Ltd, Asahi Kasei Kogyo KK filed Critical Asahi Medical Co Ltd
Priority to JP57124255A priority Critical patent/JPS5915844A/ja
Publication of JPS5915844A publication Critical patent/JPS5915844A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/44Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance using nuclear magnetic resonance [NMR]
    • G01R33/48NMR imaging systems
    • G01R33/58Calibration of imaging systems, e.g. using test probes, Phantoms; Calibration objects or fiducial markers such as active or passive RF coils surrounding an MR active material

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)

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】 本発明は画像解析用のファンドームに関し、更に詳しく
は、核磁気共鳴を用いて生体の構造や機能を鋏像として
表現する画像解析法において生体組織を磁気共鳴学的に
模倣したファンドーム(擬似生体モデル)に関する。
X線、粒子線、超音波などの利用により生体の構造、機
能を画像として表現し解析したデータにより診断する方
法は映像診断法と呼ばれる。近年これらの訣像診断装置
の性能の向上は著しく、nvlIな映像データを得るこ
とが可能となってきた。X−/− 線CT装置や超音波診断装置がその好例である。
X1ICT装置は、密度差の大きな組織の描写に秀れて
いるが、生体内の大部分を占める水に近い密度を持つ組
織の描写や判別は難しく、又、組織の生化学的相違を弁
別することはほとんど不可能に近い。超音波診断装置は
軟組織の描写に秀れているが、分解能が低く、像の歪み
があり、かつ骨組織などによるアーチファクトや乱反射
により、よい峡像を得ることは難しい。それに対してN
MR・CT装置は、水素原子核の核磁気共鳴を用いた訣
像法であり、水に近い密度を持つ軟組織の描写に秀れて
いるのみならず、X線CTや超音波診断装置では得られ
ない体組織の生化学的情報も映像化ができることから近
年注目を集め、実用化が進んでいる。
映像診断法による精密訣像データの解析には、ファンド
ームによる解像能力の評価が前提となっており、例えば
、特開昭11−/−9034号公報のごとく、XIII
CT用のファンドームは数多く提案され、実用に供され
ている。
しかるに、NMR映像用 7アントームは、現在高コン
トラスト用のものが映像装置の基本性能評価に用いられ
ているにすぎず、体紹織の診断能評価に必要な低コント
ラスト用のものは実用されるに至っていない。ここで高
コントラスト用ファンドームとは、水と空気、水と重水
、水と固体合成高分子などのように、NMR−CT装置
により磁気共鳴を起こす水素原子核を多量に含む部分と
、はとんどもしくは全く含まない部分とからなるものを
言つ。低フントラスト用ファンドームとは、生体組織に
近い磁気共鳴水素原子核の密度(以下水素原子核密度と
略す)及び/又は水素原子核緩和時間分布を持ち、かつ
水素原子核密度及び/又は水素原子核緩和時間分布のフ
ァンドーム構成物質間の差が、実質的に生体組織間の該
密度、緩和時間分布の差に近いものを含むものを言う。
本発明者らは、核磁気共鳴学的見地からみて、各生体組
織における水素原子核密度及び水素原子核緩和時間に対
応した映像診断用の7アントームを開発すべく鋭意研究
を進めた結果、水素原子含有化合物を含浸した不溶性固
体が、その成分の様々な組成比の設計によって、水及び
生体の各組織に近似した水素原子核密度及び/又は水素
原子核緩和時間を持つ成形体を構成するのに適当である
ことを見出し、更に様々な実験を繰り返えした結果、本
発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は水素原子含有化合物を含浸した不溶
性固体を、水素原子を含有する媒体中に不均一に分布さ
せてなることを特徴とする水素原子核密度分布及び/又
は水素原子核緩和時間の局所分布を測定するための映像
解析用のファン) −ムに関するものである。
本発明によれば、映像解析装置用の任意形状構造の低コ
ントラスト測定用ファンドームを容易に製作することが
できる。
本発明において、水素原子含有化合物は不溶性固体に含
浸させる際の流動性が確保できるもの(好ましくは70
″C以下にて流動性のもの)であり、かつ室温にて結晶
状態にない化合物であれば、その化学構造を問わずに使
用できる。又、測定の感度のうえからは、7重量%以上
20重量%以下、より好ましくは9重量%以上lS重量
%以下の水素原子を含有する化合物が好適に使用される
。具体的な例を示すと、水やメチルアルコール、エチル
アルコール、グリセリン、エチレングリコール、ポリエ
チレングリコールなどのアルコール類、アセトン、メチ
ルエチルケトンなどのケトン類、テトラヒドロフラン、
ジオキサンなどのエーテル類、酢酸などの脂肪酸及びそ
のエステル類などがあげられ、単独もしくは混合物とし
て用いることができる。なかでも水やアルコール類など
の水素結合能を有する化合物は条件により、水素原子核
の緩和時間を変えることができ、特に好ましい。又、金
属イオンなどを溶存させて、緩和時間をより広範に調整
することも好ましい実施態様である。
本発明において、水素原子を含有する媒体は、SO℃以
下にて流動性を有し、室温にて結晶状態にない化合物で
あれば、その化学構造を問わずに使用できるが、水素原
子の含有率が7重量%以上20重量%以下のものが好ま
しく、例えば、水や1− メチルアルコール、エチルアルコール、グリセリン、エ
チレングリコール、ポリエチレングリコールなどのアル
コール類、アセトン、メチルエチルケトンなどのケトン
類、テトラヒドロフラン、ジオキサンなどのエーテル類
、酢酸などの有機酸及びそのエステル類などがあげられ
、単独もしくは混合物として用いることができる。なか
でも、前記水素原子含有化合物と同一の物質ないしは実
質的に相互に溶解し合わない物質を媒体として選ぶこと
が望ましい。その他にシリコンオイルなどの粘稠液体や
寒天水溶液のように室温にてゲル状態になるものも本発
明の媒体として使用できる。
本発明における不溶性固体は、前記の水素原子含有化合
物を含浸できるものであれば、製造方法によらず何でも
良い。例えば、金属やガラスなどの発泡体等の無機多孔
質体や、ポリウレタン、シリコン樹脂発泡体環の有機多
孔質体、もしくは単量体と架橋性単量体との多孔質共重
合体や、寒天又はポリビニルアルコールなどの水溶性高
分子をグルタルアルデヒドやエピクロルヒドリンなどの
= 6− 多官能反応性化合物により架橋された不溶性固体などが
本発明の不溶性固体として好適に用いられる。又、不溶
性固体に前記の水素原子含有化合物を含浸してもよく、
又は該水素原子含有化合物を含む可溶性高分子化合物を
多官能反応性化合物により架橋し、ゲル化したものであ
っても良い。なかでも孔の大きさと孔の数量とを比較的
自由にフントロールしやすい共重合体が最も好ましく、
特に水酸基やエーテル結合を有する化合物を構成単位と
するものは、水素結合を形成することができ、条件によ
り緩和時間を変えることができ特に好ましい。前述のご
とき不溶性固体を使用することにより、本発明のファン
ドームは熱的安定性、経時的安定性に秀れたものとなる
これらの不溶性固体は、設計さるべき7アントームの対
照しようとする空間分解性能に応じた形状、サイズの成
形体にあらかじめ成形したもの、もしくは−変成形した
板状体又は柱状体を切削して成形したもののどちらでも
よい。又、成形された発泡体などの不溶性固体を水素原
子含有化合物液体中に浸漬し、該化合物を多孔質体中に
含浸させたものでもよいし、該化合物を含む溶液を型わ
く内で架橋グル化させることにより得られたものでもよ
い。
不溶性固体の空げき率をコントロールすることにより、
対照とする部分の水素原子核密度を調整することができ
、更に空げき中の細孔の大きさをコントロールすること
、及び/又は不溶性固体の材質の水素結合能の有無とに
より水氷原子核の緩和時間を調節することができ、NM
R−CT装置用の映像用7アントームとして好適に用い
ることができる。
本発明における7アントームは、例えば水素原子を含有
する媒体を液密に封入するための外殻と、水素原子含有
化合物を含浸した、設計された形状の不溶性固体及び前
記の媒体とからなり、不溶性固体を外殻に直接固定する
か、適当な支持具を用いて外殻に固定することにより、
複数の不溶性固体を前記媒体中に不均一に分布させるこ
とにより作成される。
水素原子含有化合物を含浸した複数の不溶性固体は対照
しようとする標準物質として働き、その大きさ、形状の
みを変更することにより、画像解析の空間分解性能を評
価でき、又、水素原子含有化合物の含浸量のみを変える
ことにより、水素原子核密度分布の画像を得ることがで
き、更に該化合物と不溶性固体の材質との水素結合能の
有無及びその強さのみを変えることにより、水素原子核
緩和時間の画像を得ることができる。上記の標準物質は
、それぞれ一つの特性を比較できるものであってもよい
し、上述の諸性性を組み合わせたものであってもよい。
水素原子含有化合物を含浸した不溶性固体を標準物質と
して使うことにより、標準物質は隔壁をもつことなく、
媒体中に不均一に分布して存在することが可能となり、
空間分解能において著しい向上が期待される。
本発明の画像解析用ファンドームの例を図面に示す。第
1図(A)、(6)はファンドームの7例の斜視図と断
面図である。、?A、3B、、7C,,7D、JEはそ
れぞれ水素原子含有化合物を含浸した不溶−タ − 性固体からなる標準物質であり、外殻に直接接着されて
いる。/Iは水素原子を含有する媒体である。
第2図は他の例の断面図であり、ファンドーム内部に突
起Sが出ており、この突起Sに、3F13G、JH,J
 I、J Jといった標準物質が接着固定されて、媒体
中に不均一に存在している。
本発明に従えば、生体各組織に近似した水素原子核密度
及び/又は水素原子核緩和時間を有する構造を再現でき
ると同時に、人体の頭部、胸部、腹部などの部位におけ
る正常組織相互間及び正常組織と悪性腫瘍間などの水床
原子核密度差及び/又は水素原子核緩和時間差、すなわ
ち低コントラスト差と磁気共鳴学的にきわめてよく近似
した構造の7アントームを製作することができ、核磁気
共鳴を利用した画像解析用モデルとして、映像診断装置
による精密映像データの解析評価にきわめて効果的であ
る。
実施例/ 不溶性固体として架橋密度を変えたデキストランゲルを
用い、該固体に水を含浸し、水媒体中に10− 固定設置することによりファンドームを作成した。
英国アノてジーン大学にて試作中のNMR−CT装置に
より、このファンドームの水素原子核密度像、水素原子
核縦緩和時間像を撮映したところ、架橋密度の差に対応
した水素原子核密度及び水素原子核縦緩和時間の差を、
それぞれの画像上で確認することができた。
実施例コ 不溶性固体として、発泡度の異なる発泡ポリウレタンを
用い、該固体にエチレングリコールを含浸し、エチレン
グリコール媒体中に固定設置することによりファンドー
ムを作成した。このファンドームを実施例/と同様にN
MR−CT装置により撮訣したところ、発泡度の差に対
応した水素原子核密度及び水素原子核縦緩和時間の差を
、それぞれの画像上で確認することができた。
本発明による核磁気共鳴鋏像用ファンドームとして得ら
れる具体的な効果を列挙すれば、以下のとおりである。
(1)  生体組織構造体の水素原子核密度及び/又は
水素原子核緩和時間と実質的に同一モデルの製作が可能
である。
(2)  どのような形状にでも加工することができる
(8)材質及び磁気共鳴学的性質の長期変化がなく・製
作、メンテナンスが存易である。
(4) 隔壁な設けることなく組成及び/又は濃度が類
似した物質を共存させ得るので、低コントラスト界面に
対する高い空間分解能の検定に使用し得る。
【図面の簡単な説明】
第1図(A) 、(B)は本発明のファンドームの7例
を示し、(4)は斜視図、(B)は断面図である。 第2図は本発明のファンドームの他の例を示す断面図で
ある。図において、 /・・・・・・ファンドーム    コ・・・・・・外
殻、7(A、B、C,D、E、F、G、H,LJ)・・
・・・・標準物質グ・・・・・・媒 体      S
・・・・・・突 起代理人弁理士 晶   野    
 透第1図 第2図 手続補正書(方式) 昭和57年11月IO日 2、発明の名称 画像解析用のファンドーム3、 補正
をする者 事件との関係 特許出願人 4、代理人 住 所  東京都新宿区四谷3丁目7番地かつ新ビル5
B6、 補正により増加する発明の数 7、補正の対象 明細書の 「図面の簡単な説明」の欄 補正の内容 本文第1行〜第2行の 「第1図(ト)、ω)は本発明のファンドームの1例を
示し、(イ)は斜視図、Φ)は断面図である。」を 「第1図(1)、(2)は本発明のファンドームの1例
を示し、(1)は渣1視図、(2)は断面図である。」
と訂正する。 代理人弁理士  星 野    透 8、補正の内容 (別紙のとおり) 手続補正書(自発) 昭和57年11月10日 特許庁長官若杉和夫 殿 昭和57年 特許 願第124255号2、発明の名称
 画像解析用のファンドーム3、 補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所  東京都新宿区四谷3丁目7番地かつ新ビル5B
8 補正の内容 (別紙のとおり)  1− 補正の内容 明細書の記載を次のとおり補正する。 (1)  第9頁18行目 [第1図(5)、ω)」を「第1図(1)、(2)」と
訂正する。 代理人弁理士 星 野    透

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)、水素原子含有化合物を含浸した不溶性固体を水
    素原子を含有する媒体中に不均一に分布させてなること
    を特徴とする水素原子核密度分布及び/又は水素原子核
    緩和時間の局所分布を測定するための画像解析用のファ
    ンドーム。
JP57124255A 1982-07-16 1982-07-16 画像解析用のフアント−ム Pending JPS5915844A (ja)

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