JPS6090545A - 核磁気共鳴装置およびそのコイル配列 - Google Patents

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】 （１）発明の技術分野 本発明は、核磁気共鳴（Ｎ　Ｍ　Ｒ）装置およびそのコ
イル配列に関するものである。

更に詳細に述べれば、本発明は、患者の医療検査への使
用に適したＮＭＲ装置に関するものであシ、おる選択さ
れた量、例えば水素の陽子のような選択された核子の密
度またはＮＭＲスピン緩和時定数についての患者の選択
された領域における分布を表わす像を生ずるものである
。

（２）先行技術についての説明 そのような装置は、他の磁界の存在において無線周波（
ＲＦ）励起磁界を印加することによって、および身体内
に生じた結果の核磁気共鳴を感知ならびに分析するとと
によって動作する。

ＲＦ磁界が通常印加され、結果の信号カニ種々の複１１
７）コイルによって感知される。但し、同じコイルを両
機能に用いることができる。

これらの複数のコイル、特にＲ１１界の感知（て用いら
れる前記複数のコイルは、検査中できるだけ身体に近づ
けて位置決めされるのカニ望ましいことが判ったが、人
間の身体である検査中の身体は不規則な形状をしており
、力・つ大きさも様々なので、このことは多くの問題を
生じうる。

（３）発明の概要 本発明の目的は、この問題を軽減するような形式でＲＦ
磁界の印加、および／あるいは感知を行なうコイル配列
を備えたＮＭＲ装置を提供することである。

本発明によれば、ＮＭＲ装置によって身体を検査中ＲＦ
磁界の印加、および／あるｌ／）ハ感知を行なうコイル
配列を備えた前記ＮＭＲ装置において、前記コイル配列
は、検査しようとする身体の回りに設置され、前記コイ
ル配列を形成するようになっている少くとも二つの分離
可能な部分から構成されている。

本発明のある特定の実施例では、前記コイル配列は、設
置されると管状形とカシ、上記部分の夫々は、設置され
た前記配列の手内部分を構成する。

本発明の別の特定の実施例では、前記コイル配列は、設
置される際前記コイル装置によって取り囲まれる体積を
調節できるよう調節可能となっている結合手段を備えて
おり、それによって、上記部分は互いに対して位置決め
される。

更に別の本発明による実施例では、前記コイル配列は、
電気結合手段を備えており、それによって前記コイル配
列が設置されると種々の上記部分の複数のコイルが電気
的に接続される。

患者の頭部検査への使用に適した本発明による更に別の
特定の実施例では、前記コイル配列は、設置されると、
前記コイル配列の複数のコイルを支持し、かつコイル装
置内に頭部のある患者が外を見れる窓を設けた巻形を備
えている。

ちるそのような実施例では、前記巻形は、前記窓を設け
るため一部分が打ち抜かれた管状形となっている。

別のそのような実施例では、前記窓は、少くとも一部分
が透明な物質から成る前記巻形によって設けられる。

本発明による装置は、例えば英国特許第１．５７８，９
１０号または第２，０５６，０７８号に記載の如く、大
部分は従来の形式によるものである。

（４）良好な実施例についての説明 さて、−例として本発明によるある装置について、添付
の図面を参照しながら説明する。

本発明による装置の基本的な原理は下記の通りである。

すなわち、 本発明による装置は、第１のコイル装置を備えておシ、
それによって三つの直交する方向、すなわちＸ、Ｙおよ
びＺ方向のいずれか一つ、またはそれ以上の方向に勾配
を有して、検査しようとする身体に対して所定の方向（
通常Ｚ方向と定められている）に磁界を印加することが
できる。

第１図では、第１のコイル装置が、Ａ方向に定常均一磁
界Ｂ・を発生するコイル１と、Ｘ方向に磁界勾配Ｇ、を
発生するコイル３と、Ｙ方向に磁界勾配Ｇｙを発生する
コイル５と、および２方向に磁界勾配Ｇ、を発生するコ
イル７とから構成されている。

更に、本発明による装置は、第２のＲＦコイル装置を備
えており、それによって第１のコイル装置によって発生
された磁界方向に垂直な面で検査中の身体にＲＦ磁界を
印加し、かつそれによってＺ方向以外のスピンベクトル
成分によって核磁気共鳴に励起された検査中の身体中の
核から生ずるＲＦ磁界を検出することができる。

第２のコイル装置は、ＲＦ磁界を与える一対のコイル９
Ａおよび９Ｂから成る第１のコイル配列と、およびＲＦ
磁界を検出する一対のコイル１０Ａおよび１０Ｂから成
る第２のコイル配列とから構成されている。

種々のコイル１．５．５．７．９Ａおよび９Ｂは、ＢＯ
，Ｇｘ、　Ｇｙ、　Ｇ＝ならびにＲＦ駆動増幅器１１，
１３゜１５．１７および１９によって夫々駆動され、Ｂ
’ＩＧＸ７．　ＱｚならびにＲＦ制御回路２１．２３．
２５および２７によって夫々制御される。これらの回路
には、ＮＭＲ装置ならびに他のコイル誘起磁界を使用す
る装置の当行者には周知の種々の形式が用いられてもよ
い。

上記回路２１．２３．２５および２７は中央処理制御装
置２９によって制御されるが、前記中央処理制御装置に
は、該装置に命令ならびに指示を与える入力およびその
他周辺装置３１と、および表示装置３３とが関連してい
る。

コイル１０Ａおよび１０Ｂによって検出されたＮＭＲ信
号は、増幅器３５を介して信号処理装置３７に印加され
る。前記信号処理装置は、信号のあらゆる適切な較正な
らびに補正を行なうよう構成されているが、本来は、信
号を上記処理制御装置２９に伝送するものでｓｂ、前記
処理制御装置において、信号は、表示装置に印加するよ
う処理され、検査されている身体のＮＭＲ量の分布を表
わす像を生ずる。

本説明を明瞭にするだめ別個に図示されているが、信号
処理装置３７は中央処理制御装置２９の一部を具合い良
く形成することができるのが判る。

本発明による装置は、第２図に図示の如く、検査されて
いる身体４３に関して適切な位置に置かれた磁界プロー
ブｘ、、　ｘ２．　ｙｌならびにＹ２から増幅器４１を
介して信号を受信し、与えられた前記磁界を監視する磁
界測定およびエラー信号発生回路３９も備えている。

本発明による装置は、検査中の身体の選択された領域に
おける陽子の密度またはＮＭＲスピン緩和時定数につい
ての分布を表わす像を生ずる既知の態様で使用すること
ができる。しかしながら、そのような技術の知識は本発
明を理解する上に必要なものではなく、よってここでは
これ以上詳しく説明しない。

従来のＮＭＲ写像装置では、ＲＦコイル装置は管状巻形
（図示せず）に取り付けられており、検査しようとする
身体が前記巻形の一方の端を介して挿入されるが、該巻
形は、第１のコイル装置１．５．５．７内に位置決めさ
れ、検査しようとする身体を受け入れるようになってい
る。

１例として説明されている本発明による装置において、
コイル９Ａおよび９Ｂから成るコイル配列は、従来の装
置におけるのと同様第１のコイル装置内に位置決めされ
た管状巻形（図示せず）に取シ付けられている。

コイル１０Ａおよび１０Ｂから成るコイル配列は、コイ
ル配列９Ａ、　９Ｂ内に、検査されている身体の回りに
密接して位置決めされるようになっている。第３図では
、このことを容易にするため、コイル１０Ａおよび１０
Ｂを構成するコイル配列が二つの部分を有しており、各
部分は管の半円弧状部分の形をした分離可能な巻形５１
または５３に取り付けられた前記コイル１０Ａおよび１
ｏＢの一方を構成している。前記二つの巻形は、第３図
に図示の如く、嵌合しあって管状コイル配列を形成する
ようになっておシ、結合手段５５、５７．５９および６
１をインタロックすることによって互いに対して位置決
めされる。

結合手段の一つ５５は、二つの部分から成る電気結合部
を備えておシ、それによって巻形５１および５３が設置
されると、すガわちコイル１０Ａおよび１ｏＢが並列に
接続されると、前記コイル１０Ａの両端は前記コイル１
０Ｂの両端に電気的に接続される。

第４図において、夫々の電気結合部は、矩形断面面を有
するプラグ部６６と弾性リーフ部６７を組み込むソケッ
ト部６５とから構成されているが、前記弾性リーフ部６
７は、前記プラグ部が前記ソケット部に挿入されると前
記プラグ部６６を払拭動作と係合し、ＲＦ低抵抗最小限
にする〇 二つのコイル１０Ａおよび１０Ｂは、電気結合部のプラ
グ部分に接続されて示された平衡給電線形式の共通線６
９を備え付けているが、前記共通線は、もちろん、これ
らの結合部のソケット部にも同様に結合することができ
る。

結合手段５５から６１は、コイル巻形５１および５３間
の間隔をある程度調節し、よって全体としてコイル配列
によシ取シ囲まれる体積を調節できるよう構成されてい
る。

本発明による装置を使用するに際し、二つのコイル巻形
５１および５３が検査しようとする身体の一部、例えば
患者の頭部または頚部の回りに設置される。コイル巻形
間の調節可能な間隔によって、患者による身体の大きさ
の違いにも拘らず患者の回シに前記コイルを密着させる
ことができる。更に、二つの部分から成るコイル配列を
使用する仁とによって、コイルが一部分から成る管状巻
形に取シ付けられている場合には密接して接近できない
頚部のよりな検査領域にもきわめて接近して設置するこ
とができる０コイル巻形５１および５３は、患者が前記
第１のコイル装置ならびに前記コイル配列９Ａ、９Ｂに
入れられる前に患者の回夛に適切に設置される。この点
に関しては、通常、前記二つの部分が垂直面回シに分離
して前記部分の設置を容易にし、患者が寝台に横たわる
のが望ましいが、このことは必ずしも必要ではないこと
と理解されたい。

一例として説明された本発明の特定の実施例においては
、二つのコイル巻形５１および５３は夫々半円形となっ
ているが、必ずしもそうでない場合もあシ、身体、すな
わち写像したい身体の一部分によって決定される適当な
形状のいずれであってもよい。

本発明による装置のコイル配列は検査中の身体にできる
だけ密接して位置決めされるように患者の頭部検査に使
用する場合、前記コイル配列がきわめて接近することに
よって患者が閉所恐怖を感じる可能性があるので、それ
をできるだけ少くするのが望ましい。

このため、本発明による装置のコイル配列は、コイル配
列内に頭部の債かれた患者が外を見れる窓を設けるよう
設計されているのが望ましい。

第３図ならびに第４図のコイル配列の目的に治った可能
な変更例が第５図に示されているが、そこでは巻形５１
および５５の夫々の上部が除去され、前記コイル配列の
長さに沿って軸方向に延びるギャップ７１が設けられて
いる。ギャップ７１によって、頭部をコイル内に置いて
あお向けに横たわった患者に外の見える窓が設けられて
おり、よって患者が閉所恐怖を感じる可能性が低減され
る。

第６図に図示の別のそのような変更例では、一部のみが
前記コイル配列の長さに活って延びているギャップ７３
が設けられておシ、コイル１０Ａ卦ｋｒド１　ｎ　ＲＶ
　斬１−　イｋ　ｈ　自ｕ　％　古ｍ　ｂ　＆端部に与
える。

別の変更例では、巻形５１および５３のうちの一つのみ
の一部分を打ち抜き、患者が外を見れる窓を設けること
も可能なのが判る。

更に別の変更例では、ギャップを設ける代わシに、巻形
５１および５６のうちの少くとも一つの少くとも一部分
が透明な物質でできており、患者が外をカ狼る窓を設け
ている。

−例として上に述べた本発明による実施例では、前記複
数のコイルは−巻きのように示されているが、実際には
−巻きであっても、またはそれ以上巻いてあってもよい
のが判る。

更に、上記実施例では、コイル配列１０Ａ、ＩＯＢは二
つの分離可能な部分を有しているが、本発明による他の
装置では、コイル装置は二つ以上の分離可能な部分から
構成されていてもよい。

ＲＦ磁界感知に使用するコイルを検査中身体へ密着させ
ることによって、身体に生じるＮＭＲ信号の高検出感度
が得られるが、検出感度の若干の空間的不均一性を犠牲
にする可能性のあることが判る。しかしながら、そのよ
うな不均一性は、検出された信号を処理する際考慮する
ことができる。

一般的に、検査中身体へのＲＦ磁界印加に用いられる複
数のコイルは、身体中の磁界の良好な均一性を得るため
、ならびに安全のために、検査中身体から十分間隔を置
いて設置されるが、何らかの理由によって、身体へＲＦ
磁界を印加するのに前記複数のコイルを密着させて用い
なければならない場合、本発明によって明らかにこのこ
とが容易となる。

従って、−例として上に述べた本発明の特定の実施例で
は、本発明によるコイル配列がＲＦ磁界の感知にのみ用
いられているが、本発明の他の実施例では、本発明によ
るコイル配列を別々に、または付加的にＲＦ’磁界の印
加に用いる４、簡単な図面の説明 第１図および第２図は本発明による装置の実施例の構成
図を示したものであり、第３図および第４図は本発明に
よる装置の一部を形成するコイル配列の構成を示す図で
あシ、更に第５図および第６図は第３図および第４図の
コイル配列の変更例を図示したものである。

図中、１−９はコイル、１１−１９および３５はＲＦ駆
動増幅器、２１−２７はＲＦ制御回路、２９は中央処理
制御装置、６１は入力およびその他周辺装置、６３は表
示装置、３７は信号処理装置、３９は磁界測定およびエ
ラー信号発生回路、４１はプローブ増幅器、４３は身体
、５１および５３は巻形、５５−６１は結合手段、６３
はプラグ部、６５はソケット部、６７はリーフ部、６９
は共通線、７１および７３はギャップ、を夫々示す。

特許出願人　ビカー　インターナショナル　リミテッド
口面の浄＠（内容に変更なし） 手続補正書（方式） 昭和５９年１１月２９日 特許庁長官　志　賀　学殿　ペア １　事件の表示 特願昭５９−１６０１８５号 ２発明の名称 核磁気共鳴装置およびそのコイル配列 ３　補正をする者 事件との関係　特許出願人 名称　ピカー　インターナショナル　リミテッド４、代
　理　人 住所　〒１００東京都千代田区丸の内２丁目４番１号丸
ノ内ビルヂング　７５２区 ５　補正命令の日付　昭和５９年１１月７日（発送日　
昭和５９年１１月２７日）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）身体を検査中ＲＦ磁界の印加、および／あるいは
   感知を行なうコイル配列を備え九ＮＭＲ装置において、
   前記コイル配列は検査しようとする身体の回シに設置さ
   れ、前記コイル配列を形成するようになっている少くと
   も二つの分離可能な部分（１０Ａ、５１および１０Ｂ、
   ５５）から構成されていることを特徴とする核磁気共鳴
   装置。 （２、特許請求の範囲第１項に記載の装置において、前
   記コイル配列は設置されると管状形となシ、前記部分の
   夫々は設置された配列の手内部分を構成していることを
   特徴とする核磁気共鳴装置。 （３）特許請求の範囲第１項に記載め装置において、前
   記コイル配列はほぼ半円の部分から成る二つの前記部分
   から構成されていることを特徴とする核磁気共鳴装置。 （４）特許請求の範囲の前記いずれか一項に記載の装置
   において、前記コイル配列には前記コイル配列が設置さ
   れる際前記部分を互いに対して位置決めし、かつ前記コ
   イル配列によって取シ囲まれる体積を調節できるよう調
   節可能となっている結合手段（５５，５７，５９および
   ６１）が含まれることを特徴とする核磁気共鳴装置。 （５）特許請求の範囲の前記いずれか一項に記載の装置
   において、前記コイル配列には前記コイル配列が設置さ
   れると種々の前記部分のコイルが電気的に接続される電
   気結合手段（６３，６５゜６７）が含まれることを特徴
   とする核磁気共鳴装置０ （６）特許請求の範囲第５項記載の装置において、前記
   電気結合手段はプラグ（６３）とソケツ）（６５゜６７
   ）形式となっていることを特徴とする核磁気共鳴装置。 （７）特許請求の範囲の前記いずれか一項に記載の患者
   の頭部検査への使用に適した装置において、前記コイル
   配列には設置されると前記コイル配列の複数のコイルを
   支持し、かつコイル配列内に頭部の置かれた患者が外を
   見ることができる窓（７１または７３）を備えた巻形（
   ５１，５３）が含まれることを特徴とする核磁気共鳴装
   置。 （８）特許請求の範囲第７項記載の装置において、前記
   巻形は前記窓を設けるため一部分が打ち抜かれた管状形
   となっていることを特徴とする核磁気共鳴装置。 （９）特許請求の範囲第７項記載の装置において、前記
   窓は少くとも一部分が透明な物質から成る前記巻形によ
   って設けることを特徴とする核磁気共鳴装置。 （ｌＧ　特許請求の範囲いずれか一項に記載のＮＭＲ装
   置に使用するのに適したコイル配列。