JPS62112305A - 核磁気共鳴イメ−ジング装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、核磁気共鳴（ＮＭＲ）現象を利用して被検体
（人体）の断層画像を得る核磁気共鳴イメージング装置
に関し、特に高周波コイルの被検体への装着時の圧迫感
を軽減すると共に頂部等の陥凹部にも上記高周波コイル
を装着することができる核磁気共鳴イメージング装置に
関する。

従来の技術 核磁気共鳴イメージング装置は、第７図に示すように被
検体１の体軸２の方向（Ｚ軸方向）に静磁場Ｍ、を発生
する水平静磁場方式のものと、第８図に示すように被検
体１の体軸２と直交する方向（Ｚ軸方向）に静磁場Ｍ、
、を発生する垂直静磁場方式のものとがある。ここで、
第７図に示す水平静磁場方式のものにおいては、磁化の
回転皿３は体軸２に沿うＺ軸の周りに発生し、被検体１
に電磁波を加えたり該被検体１から放出される電磁波を
検出する高周波コイル４（送信コイルまたは受信コイル
ともいう）は、」二記磁化の回転皿３の接線方向に沿わ
せると共に被検体１の体表面に面するように配置する。

従って、上記高周波コイル４は、被検体］の任意体表面
たとえば眼球部または頚部等に対しても使用できる。ま
た、第９図に示すように、上記被検体１の頭部５に高周
波コイル４をセットする場合は、図示のように鞍形に形
成した鞍形コイルを使用することができ、コイル支持体
（図示省略）の顔面部分をくり抜いて通気構造のコイル
とすることができる。

発明が解決しようとする問題点 しかし、第８図に示す垂直静磁場方式のものにおいては
、磁化の回転面３′は体軸２と直交するＺ軸の周りに発
生し、高周波コイル４′は上記磁化の回転面３′の接線
方向に沿わせると共に被検体】、の体表面に面するよう
に配置するため、上記被検体１の頭頂部及び体側部並び
に足下部等にしか配置できないものであった。従って、
被検体１の眼球部や頚部等の断層画像を得ることはでき
なかった。また、第１０図に示すように、上記被検体１
の頭部５に高周波コイル４′をセットする場合は１図示
のように螺旋状に形成したソレノイド形コイルを使用す
ることができ、第９図に示す鞍形コイルからなる高周波
コイル４より受信感度を高めることができるが、上記ソ
レノイド形コイルからなる高周波コイル４′は、第〕、
１図に示すように銅パイプ等で形成さ、ｌ］１だ一］ｊ
イル導体（３がコイル支持体（図示省略）］二に螺旋状
Ｎ：４巻かれているため、被検体１の顔面を覆うように
セットされるものであった。従って、被検体］８の頭部
５にと記高周波コイル４′をセットする際に精神的に圧
迫感を与えると共に、筒状のコイル支持体が顔面部分を
全部覆って通気構造とならず不安感を与えるものであっ
た。さらに、被検体１の頚部等の陥凹部（くびれだとこ
ろ）には」二記高周波コイル４′はそのままでは頚部等
に近接して装着できず、もしその内径を大きくして装着
したどすると高分解能の断層画像は得られないものであ
った。そこで、本発明はこのような問題点を解決するこ
とを目的とする。

問題点を解決するための手段 上記の問題点を解決する本発明の手段は、被検体の体軸
方向またはこれと直交する方向に静磁場を発生させる静
磁場発生磁石を有すると共に、上記被検体に近接して配
置され該被検体に電磁波を照射したりまたは被検体から
放出される電磁波を検出するソレノイド形の高周波コイ
ルを有する核磁気共鳴イメージング装置において、上記
高周波コイルは、その螺旋状のコイル導体を長手方向に
沿って一半部と他生部とに分割し、かっこの分割された
部分を着脱可能に連結すると共に電気的に導通させるよ
うにしたことによってなされる。

実施例 以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて詳細に説明
する。

第１図は本発明に係る核磁気共鳴イメージング装置の全
体構成を示すブロック図である。この核磁気共鳴イメー
ジング装置は、核磁気共鳴（ＮＭＲ）現象を利用して被
検体の断層画像を得るもので、静磁場発生磁石１０と、
中央処理装置（ＣＰＵ）１１と、シーケンサ１２と、送
信系１３と、磁場勾配発生系１４と、受信系１５と信号
処理系１６とから成る。上記静磁場発生磁石１ｏは、被
検体１の周りにその体軸方向（第７図参照）または体軸
と直交する方向（第８図参照）に強く均一な静磁場を発
生させるもので、上記被検体１の周りのある広がりをも
った空間に永久磁石方式または常電導方式あるいは超電
導方式の磁場発生手段が配置されている。上記シーケン
サ１２は、ＣＰＵ１ｌの制御で動作し、被検体１の断層
画像のデータ収集に必要な種々の命令を送信系１３及び
磁場勾配発生系１４並びに受信系１５に送るものである
。上記送信系１３は、高周波発振器１７と変調器１８と
高周波増幅器１９と送信側の高周波コイル２０ａとから
成り、上記高周波発振器１７から出力された高周波パル
スをシーケンサ１２の命令に従って変調器１８で振幅変
調し、この振幅変調された高周波パルスを高周波増幅器
１９で増幅した後に被検体１に近接して配置された高周
波コイル２０ａに供給することにより、電磁波が上記被
検体１に照射されるようになっている。上記磁場勾配発
生系１４は、ｘ、ｙ、ｚの三軸方向に巻かれた傾斜磁場
コイル２１と、それぞれのコイルを駆動する傾斜磁場電
源２２とから成り、上記シーケンサ１２からの命令に従
ってそれぞれのコイルの傾斜磁場電源２２を駆動するこ
とにより、Ｘ。

Ｙ、Ｚの三軸方向の傾斜磁場Ｇｘ、Ｇｙ、Ｇｚを被検体
１に印加するようになっている。この傾斜磁場の加え方
により、被検体１に対するスライス面を設定することが
できる。上記受信系１５は、受信側のソレノイド形の高
周波コイル２０ｂと増幅器２３と直交位相検波器２４と
Ａ／Ｄ変換Ｍ＃２５とから成り、上記送信側の高周波コ
イル２０ａから照射された電磁波による被検体１の応答
の電磁波（ＮＭＲ信号）は被検体１に近接して配置され
た高周波コイル２０ｂで検出され、増幅器２３及び直交
位相検波器２４を介してＡ／Ｄ変換器２５に入力してデ
ジタル量に変換され、さらにシーケンサ１２からの命令
によるタイミングで直交位相検波器２４によりサンプリ
ングされた二系列の収集データとされ、その信号が信号
処理系１６に送られるようになっている。この信号処理
系１６は、ＣＰＵＩ　１と、磁気ディスク２６及び磁気
テープ２７等の記録装置と、ＣＲＴ等のディスプレイ２
８とから成り、上記ＣＰＵＩ　ｌでフーリエ変換、補正
係数計算像再構成等の処理を行い、任意断面の信号強度
分布あるいは複数の信号に適当な演算を行って得られた
分布を画像化してディスプレイ２８に表示するようにな
っている。なお、第１図において、送信側及び受信側の
高周波コイル２０ａ、２０ｂと傾斜磁場コイル２Ｊは、
被検体１の周りの空間に配置された静磁場発生磁石】０
の磁場空間内に配置されている。

ここで、本発明においては、ソレノイド形の受信側の高
周波コイル２０ｂが、第２図（ａ）。

（ｂ）に示すように、螺旋状に形成されたコイル導体２
９をその長手方向に沿って一半部２９ａど他学部２９ｂ
とに分割し、かつこの分割された部分をコネクタ３０に
よって着脱可能に連結すると共に電気的に導通するよう
にされている。その連結部の具体的な構造の一例は、第
３図及び第４図に示すようになっている。すなわち、上
記コイル導体２９は、銅パイプ等で螺旋状に巻かれてお
り。

その中央部（第２図の符号３０に相当する部分）で切断
して一半部２９ａと他学部２９ｂとに分割され、−半部
２９ａの端部には非磁性材たとえば銅製の結合縁３１が
嵌め込まれている。この結合縁３１は、他学部２９ｂと
の機械的な着脱を可能とすると共に電気的に導通させる
もので、−半部２９ａの内部に取り付けられデルリン、
テフロン等の高周波損失の少ない材質で作られた球支持
体３２によって固定されている。また、上記結合縁３１
の下面には連結用の凹部３３が形成されている。一方、
上記コイル導体２９の他学部２９ｂの内部には、バネ支
持体３４が固定されると共にこのバネ支持体３４には非
磁性材からなるバネ３５が取り付けられている。そして
、上記バネ３５の先端には、結合支持具３６が取り付け
られている。

この結合支持具３６は、上記−半部２９ａと他学部２９
ｂとを機械的に着脱可能に連結するもので、デルリン、
テフロン、セラミック等の高周波損失の少ない材質でブ
ロック状に作られ、その上面は上記結合縁３１の下面が
当接しうるように凹球面状に形成されると共に、その凹
球面の中央部には結合縁３１の凹部３３と着脱可能に嵌
合する突起部３７が設けられ、さらに下部周縁には外向
きの膨出部３８が形成されている。また、他学部２９ｂ
の内側面にて上記結合支持具３６の下部に該当する位置
には、内方に突出する掛止突部３９が設けられている。

このように構成された高周波コイル２０ｂの一半部２９
ａと他学部２９ｂとを連結するには、第３図に示す分割
された状態から例えば−半部２９ａを他学部２９ｂに対
して矢印へ方向に押し付ければよい。すると、その押圧
力により一半部２９ａの結合縁３１が他学部２９ｂの結
合支持具３６に当接し、上記結合縁３１の凹部３３が結
合支持具３６の突起部３７に嵌合すると共に、上記結合
縁３１の下面が結合支持具３６の凹球面に密着する。さ
らに、バネ３５に抗して押し付けると、上記結合支持具
３６の全体が矢印Ｂ方向に下降してその下部周縁の膨出
部３８が変形しなから掛止突部３９の内方を通過し、第
４図に示すように、上記膨出部３８が掛止突部３９に掛
止される。この状態で」二記コイル導体２９の一半部２
９ａは他学部２９ｂに対して機械的に連結固定されると
共に、−半部２９ａの端部に固定された結合縁３１が他
学部２９ｂの端部内周縁に全周で接触し、この結合縁３
１を介して上記両者２９ａ及び２９ｂが電気的に導通さ
れる。この場合、上記結合縁３１による連結のため、−
半部２９ａ及び他学部２９ｂの接触面が広くとれて接触
抵抗をほとんど無視でき、高周波コイル２０ｂを分割し
たことによる電気的接続の影響を極めて小さくして、」
−２高周波コイル２０ｂの特性劣化をほとんど無視でき
る。

次に、高周波コイル２０ｂの一半部２９ａと他学部２９
ｂとを分離するには、第４図に示す連結された状態から
例えば−半部２９ａを他学部２９ｂから矢印Ｃ方向に引
き離せばよい、すると、その引き上げ力により結合支持
具３６の下部の膨出部３８が変形しなから掛止突部３９
の内方を通過して両者の掛止が解かれ、さらに引き上げ
ることにより結合支持具３６の突起部３７と結合縁３」
の凹部３３との嵌合が外れる。これにより、上記結合縁
３１と結合支持具３６との連結が解かれ。

コイル導体２９の一半部２９ａと他学部２９ｂとが９雛
さ九る１、この場合、上記−半部２９．１バ、・び他学
部２９ｂの着脱は、ｉｌｔに両者を押１．１付げたり或
いは引き離すだＬプで、瞬時にワンタッチで行）ことが
できる。また、高周波＝１イル２０ｂが一半部２９ａと
他学部２９ｂに分割できることから。

頭部等の陥凹部にも上下方向から着脱することができる
。なお、図示省略（１，たが、コイル導体２９の一半部
２９ａ及び他学部２９ｂはそれぞれコイル支持体によっ
て支持されている。

第５図は上記高周波＝１イル２０ｂの使用状態を示す説
明図である。この場合は、被検体］の頭部５に高周波コ
イル２０１）をセラ１−する際に、例えば分割された他
学部２９ｂを頭部５の位置の下面側にセットしておき、
−半部２９ａは頭部５の位置から上方へ離して保持し、
被検体１の頭部５が所定位置へ挿入されたところで一半
部２９ａと他学部２９ｂとを矢印へ方向に連結【・て高
周波コイル２０ｂが構成される。

なお、第３図及び第４図においては５第２図に示すコネ
クタ３０を非磁性の金属たとえば銅製の結合縁３１とし
た場合で説明したが、本発明はこれに限らず、コイル導
体２９の一半部２９ａと他学部２９ｂとを着脱可能に連
結できるならば、他の適宜の構造であってもよい８例え
ば、上記結合縁３１の代わりに、第２図に示したコネク
タ３゜の部分を高周波伝達特性の優れたＭ電体等で置き
換え、上記コネクタ３ｏの部分をコンデンサの構造とし
てもよい。この場合は、第６図に示すように、高周波コ
イル２０ｂの他学部２９ｂに対して一半部２９ａを矢印
り、Ｅ方向にスライドして着脱可能とすることができる
。

また５以上の説明では受信側の高周波コイル２ｏｂを一
半部２９　ａと他学部２９ｂに分割することで説明した
が、被検体１への電磁波の送信及び受信を一つの高周波
コイルで兼用する場合は、その送信及び受信兼用の高周
波コイルを分割することとなる。さらに、本発明は垂直
静磁場方式に限らず、水平静磁場方式の装置にも同様に
適用できる。

発明の効果 本発明は以上説明したように、被検体１に′電磁波を照
射したりまたは被検体１から放出される、電磁波を検出
するソレノイド形の高周波コイルをその長手方向に沿っ
て一半部２９ａと他を部２９））とに分割し、かつこの
分割された部分を着脱ｉｉＪ能に連結すると共に電気的
に導通させるようにしノ辷ので、第５図に示すように、
例えば被検体１．の頭部５などに高周波コイルをセット
する際に、−１−２−半部２９ａと他学部２９１）とを
１１ト方向に離しておき、その間に被検体１の頭部５が
所定位置まで挿入されたところで一半部２９ａと他学部
２￥〕ｂとを連結導通させることができる、従って、被
検体１の頭部５などに高周波コイルを装着する際の精神
的な圧迫感を軽減することができる６また、被検体１の
頚部等の陥凹部に対しても、その部分に適合した内径を
有する高周波コイルの−”１′一部２９ａと他学部２９
１）とをと下方向から装着することにより、上記頚部等
に近接してセットできる。

従って、被検体１の頚部等の陥凹部について高分解能の
断層画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１−図ＩＪ、本発明に係る核磁気共１１ライメージン
、グ装置の全体構成を示すプロッタ図、第２図は本発明
番、、係る高周波コイルの基本概念を示す説明図、第２
３図は上記高周波コイルの具体的な構造を示す部分断面
説明図、第４図は高周波コイルの一半部と他生部とを連
結した状態を示す部分断面説明図。 第！′５図は上記高周波コイルの使用状態を示す説明図
、第６図は高周波コイルの他の実施例における使用状態
を示す説明図、第７図は水平静磁場方式の装置における
高周波コイルの設定可能位置を・示す説明図、第８図は
垂直静磁場方式の装置における高周波コイルの設定可能
位置を示す説明図、第９図は水平り磁場方式において被
検体の頭部に鞍形の高周波コイルをセットした場合を示
す説明図、第１０図は垂直静磁場方式において被検体の
頭部にソレノイド形の高周波コイルをセットした場合を
示す説明図、第１１図は従来の核磁気共鳴イメージング
装置におけるソレノイド形の高周波コイルを示す説明図
である。 １・・・被検体 １　（つ　・・　１浄磁リトイ龜生磁イＩ＋−、、ｉ　
・・中東処理装置（（じＩ）　ｔＪ　）１．２・・・シ
ーケンサ 〕；３・・・送信系 Ｊ４・・・磁場勾配発生系 １５・・受信系 １６・・・信号処理系 ２０ａ・・・送信側の高周波コイル ２０ｂ・・・受信側の高周波コイル ２９・・・コイル導体 ２９ａ・・・コイル導体の一半部 ２９ｂ・・・コイル導体の他生部 ３０・・・コネクタ ：３１・・・結合線 ３２・・・球支持体 ３３・凹　部 ３４・・・バネ支持体 ３５・・・バ　ネ ３６・・・結合支持具 ３７・・・突起部 ３２３・・・膨出部 ３９・・・掛止突部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 被検体の体軸方向またはこれと直交する方向に静磁場を
   発生させる静磁場発生磁石を有すると共に、上記被検体
   に近接して配置され該被検体に電磁波を照射したりまた
   は被検体から放出される電磁波を検出するソレノイド形
   の高周波コイルを有する核磁気共鳴イメージング装置に
   おいて、上記高周波コイルは、その螺旋状のコイル導体
   を長手方向に沿って一半部と他半部とに分割し、かつこ
   の分割された部分を着脱可能に連結すると共に電気的に
   導通させるようにしたことを特徴とする核磁気共鳴イメ
   ージング装置。