JPS62172940A - 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】 ［発明の技術分野］ 本発明は磁気共鳴（Ｍ　Ｒ：　Ｍａｇｎｅｔｉｃ　Ｒｅ
５ｏｎａｎｃｅ〜以下ｒＭＲＪと称す以下用象を用いて
被検体の特定断面における特定原子核スピンの密度分布
に基づく情報をいわゆるコンピュータ断層法（ＣＴ　：
Ｃｏｍｐｕｔｅｄ　Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ　）によりＣ
Ｔ像（ＣｏｍｐｕｔｅｄＴｏｍｏｇｒａｍ　）として画
像化（Ｉｍａｇｉｎｇ　＞するＭＲＩ装置などと呼ばれ
る磁気共鳴イメージング装置に関するものである。

［発明の技術的背景］ 例えば診断用ＭＲＩ装置では、被検体の特定位置におけ
る断層像を得るために、第８図に示すように被検体Ｐに
対して図示Ｚ軸方向に沿う非常に均一な静磁場Ｈｏを作
用させ、ざらに一対の傾斜磁場コイル１Ａ、ＩＢにより
上記静磁場Ｈｏに線型磁場勾配Ｇｚを付加する。静磁場
Ｈａに対して特定原子核は次式で示される角周波数ω０
で共鳴する。

ω０＝γＨａ　　・・・（１） この（１）式においてγは磁気回転比であり、原子核の
種類に固有のものである。そこでざらに、特定の原子核
のみ共鳴させる角周波数ω０の回転磁場Ｈ１をプローブ
ヘッド内に設けられた一対の送信コイル２Ａ、２Ｂを介
して被検体Ｐに作用させる。

このようにすると、上記線型磁場勾配ＧｚによりＺ軸方
向について選択設定される図示ｘ−ｙ平面部分について
のみ選択的に作用し、断層像を得る特定のスライス部分
Ｓ（平面状の部分であるが現実にはある厚みを持つ）の
みにＭＲ現象が生ずる。

このＭＲ現象は上記プローブヘッド内に設けられた一対
の受信コイル３Ａ、３Ｂを介して自由誘導減衰（１：　
Ｉ［）　：　Ｆｒｅｅ　Ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ　［）ｅＣ
ａＶ）信号（以下ｒＦＩＤ信号」と称する）として観測
され、この信号をフーリエ変換することにより、特定原
子核スピンの回転周波数について単一のスペクトルが得
られる。断層像をＣＴ像として得るためには、スライス
部分Ｓのｘ−ｙ平面内の多方向についての投影像が必要
である。そのため、スライス部分Ｓを励起してＭＲ現象
を生じさせた後、第９図に示すように磁場ＨｏにＸ−軸
方向（Ｘ軸より角度θ回転した座標系）に直線的な傾斜
を持つ線型磁場勾配Ｇｘｙを（図示していないコイル等
により）作用させると、被検体Ｐのスライス部分Ｓにお
ける等磁場線Ｅは直線となり、この等磁場線Ｅ上の特定
原子核スピンの回転周波数は上記（１）式であられされ
る。ここで説明の便宜上等磁場線ＥをＥ１〜Ｅｎとし、
これら各等磁場線Ｅ１〜Ｅｎ上の磁場により一種のＦＩ
Ｄ信号である信号Ｄ１〜Ｄｎをそれぞれ生ずると考える
。信号Ｄ１〜Ｄｎの振幅はそれぞれスライス部分Ｓを貫
く等磁場線Ｅ１〜Ｅｎ上の特定原子核スピン密度に比例
することになる。ところが、実際に観測されるＦＩＤ信
号は信号Ｄ１〜Ｄｎをすべて加え合わせた合成ＦＩＤ信
号となる。そこで、この合成ＦＩＤ信号をフーリエ変換
することによって、スライス部分ＳのＸ−軸への投影情
報（一次元像）ＰＤを得る。このＸ′軸をｘ−ｙ平面内
で回転させ（この磁場勾配Ｇｘｙの回転は例えば２対の
傾斜磁場コイルによるｘ、ｙ方向についての磁場勾配Ｇ
Ｘ　、ＧＶの合成磁場として磁場勾配Ｇｘｙを作り、上
記磁場勾配ＧＸ　、ＧＶの合成比を変化させることによ
って行う）ることにより、上述と同様にしてｘ−ｙ平面
内の各方向への投影情報が得られ、これらの情報に基づ
いてＣＴ像を合成することができる。

［背景技術の問題点］ ところで、この種のＭＲ映像装置においてプローブヘッ
ドは、静磁場、傾斜磁場発生用のコイルの内部に配置さ
れ、一種のコイル（送受コイルに相当する）が被検体の
周囲を取囲んでいる。そしてプローブヘッドは、ＭＲ現
象を生じさせる高周波電磁波を作ること及び微弱なＭＲ
倍信号検出するために、被検体にできるだけ密着させた
方が効率が良いので、通常、全身用と頭部用とが用意さ
れ、診断部位に応じてそれぞれ使いわけられる。

例えば、全身用のプロブ−ヘッドは、第１０図の符号４
に示すように、円筒形状を成しており、第１１図に示す
ように、被検体Ｐの腹部及び胸部がプロブ−ヘッド４の
内部に配置される。

しかしながら、上記の場合、診断に際し、寝台に横にな
った被検体Ｐと、上記プローブヘッド４との間に広い間
隙を生じ、微弱なＭＲ倍信号効率良く検出することは容
易でなかった。

［発明の目的］ 本発明は上記事情に基づいて成されたものであり、その
目的とするところは、微弱なＭＲ倍信号効率良く検出す
ることが容易であるプローブヘッドを備え、診断能に優
れた画像が得られる磁気共鳴イメージング装置を提供す
ることにある。

し発明の概要］ 上記目的を達成するための本発明の概要は、静磁場発生
コイルにより発生させた一様静磁場中に被検体を配置し
、この一様静磁場に傾斜磁場を重畳し、かつ、励起回転
磁場を印加して上記被検体の予定断層面部分に磁気共鳴
現象を生ぜしめ、上記予定断層面部分を取囲んで配置さ
れたプローブヘッドにより誘起された磁気共鳴信号を検
出し、上記被検体の上記予定断層面の投影情報を得て画
像再構成処理を施すことにより、上記被検体の断層面に
おける画像情報を得る磁気共鳴イメージング装置におい
て、前記プローブヘッドを板状の可撓性部材によって構
成し、これを被検体に巻き付けることによって密着性を
良くし、同調効率を高めるようにしたことを特徴するも
のである。

［発明の実施例］ 以下、実施例により本発明を具体的に説明する。

第１図は本発明装置に用いられるプローブヘッドの一実
施例斜視図であり、このプローブヘッド１０は全体が横
長の四辺形板状を成し、左右対称の角穴１０Ａ、１０Ｂ
が形成され、中央部からケーブル１５が延びて、その先
端に信号取出し用コネクタ１４が取付けられている。そ
して全体が可撓性を有するように構成されている。

第２図は前記プローブヘッド１０の詳細構成例を示すも
のである。１１は所定の平面積（例えば被検体たる患者
の胴体を覆うことのできる広さ）を有する可撓性材料（
例えば塩化ビニール、ポリプロピレン）からなる薄い（
例えば１ｍｍ以下、好ましくは０．１ｍｍ）の基板であ
り、中間部１１Ａを挟んで左右対称に所定の大きざ（例
えば患者の腕が出入可能な大きざ）を持つ角穴１０Ａ。

１０Ｂが設けられている。この可撓性基板１１は誘電体
損失の少ない材質とすることが好ましい。

尚、穴の形状は角に限らず、丸でもよい。

１２はコイルであり、例えば厚さ１００μｍ程度の薄い
銅板からなり、前記角穴１０Ａ、１０Ｂの周囲及び中間
領域１１Ａで折曲されて無端状に連結され、平面形状が
凹字状となるように配置され、両面テープや接着剤等を
介して前記基板１１上に取付けられている。又、前記中
間領域１１Ａのコイル折曲部を挟む位置には回路取付部
１１Ｂが設けられており、そこには出力回路及び調整回
路１３が上下コイルにそれぞれ接続されるように取付け
られ、更にケーブル１５及びそのケーブル先端にコネク
タ１４が取付けられている。上記出力回路及び調整回路
１３は、コイルからの信号を受信すると共に磁場強度に
合せた使用周波数で共振条件を調整するためのものであ
り、調整用コンデンサが含まれており、このコンデンサ
の容量を変化させることにより調整が行えるようになっ
ている。このコネクタ１４は外部回路に接続され、信号
取出し用及び電源供給用として用いられる。

上記構成の要素のうちケーブル１５とコネクタ１４が露
出するようにして伯の要素を布製の被覆部材で覆うよう
にしている。この結果、このプローブヘッド１０は全体
として可撓性を有するものとなり、後述の如く患者に取
付は易い様になっている。また、表面を布で覆うことに
より、患者に不快感を与えないという利点もある。

第３図（ａ＞、（ｂ）は前記プローブヘッド１Ｏを使用
する場合に用いられる位置決め部材１６の一例を示す斜
視図及び平面図である。これは一部に切欠部１６Ｃが設
けられた合成樹脂製のＵ字状筒からなり、展開した状態
で前記プローブヘッド１０の角穴１０Ａ、１０Ｂと同等
な大きさの角穴１６Ａ、１６Ｂ′／ｆｉ設けられている
。この様な位置決め部材を患者の体格に対応できるよう
に複数用意しておくことが好ましい。

次に前記構成のプローブヘッドの使用例について説明す
る。

先ず、第４図に示すように、前記プローブヘッド１０＠
ＭＲＩ装置の天板１７に適宜方法で取付ける。このとき
、プローブヘッド１０の中間領域が天板１７面に位置し
、左右の角穴１０Ａ、１０Ｂが天板１７の長手方向に交
差する方向に延在するように配置する。そして、患者Ｐ
の診断部位（例えば胸部）を天板及びプローブヘッド１
０の中間領域を介して載置されるように位置決めする。

その後、第４図の矢印で示すようにプローブヘッド１０
の両端を撓ませて患者Ｐを包み込むようにし、最終的に
は第５図に示すように、患者Ｐの両腕を角穴１０Ａ、１
０Ｂから突出させた状態でプローブヘッドの両端を突き
合せ、その突き合せ部分を例えば予め取付けておいたマ
ジックファスナー１８．１８等によって保持しておくよ
うにする。この場合、患者の大きさによってはプローブ
ヘッド１０と患者Ｐとの間に余裕が生じて好ましくない
場合が生ずるので、かかる場合には、前記第３図に示し
た位置決め部材１６を用いて患者Ｐの胴体を覆う様にし
た後、前述同様にしてプローブヘッド１０の両端を撓ま
せて突き合せるようにすると好都合である。

ここで、前記コイルの位置と患者との関係について説明
する。第６図は前記プローブヘッド１０が患者Ｐを覆っ
たときのコイル位置を示すものであり、患者Ｐの中心Ｍ
を基準として上方に位置するコイル両端１２Ａ、１２Ｂ
の成す角度及び下方に位置するコイル１２Ｃ，１２Ｄと
の成す角度がそれぞれ６０°となる様に配置されている
ときが最も同調効率が良いとされているので、前記第２
図に示したコイル１２の配置及び第３図に示した位置決
め部材の形状をこの目的に沿うように設定するのが好ま
しい。

本発明は前記実施例に限定されず、種々の変形が可能で
ある。例えば第７図（ａ）に示す如く、角穴を設けない
プローブヘッド２０を天板１７に取付け、同図（ｂ）の
如く患者Ｐを載置した状態で同じく角穴を設けない位置
決め部材２６を患者Ｐの胴体に被せ、その後同図（Ｃ）
に示すようにプローブヘッド２０の両端を上方で突き合
せるようにしてもよい。この場合もコイルの位置は前記
実施例の場合と同等にしておく。

尚、前記実施例は患部として患者の胴体部を対象とした
が、これに限らず頭部であっても、又脚部であってもよ
く、これに合せた大きさのものを用意することによって
その目的を達成できる。

［発明の効果］ 以上詳述したように、この発明で用いられるプローブヘ
ッドは可撓性を有するので被検体が天板に寝る際に邪魔
にならず取扱上便利であり、又、取付は時には密着性が
良いので微弱なＭＲ倍信号も効率良く検出することが容
易となり、従って診断能に優れた画像を得ることのでき
る磁気共鳴イメージング装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置に用いられるプローブヘッドの一実
施例斜視図、第２図はその構造説明のための平面図、第
３図（ａ）、（ｂ）はこのプローブヘッド使用時に用い
られる位置決め部材の斜視図及び平面図、第４図及び第
５図はそれぞれ前記プローブヘッドの使用例を示すため
の概略斜視図、第６図はプローブヘッドのコイル取付位
置の説明図、第７図（ａ＞、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ
他の実施例による使用例を説明するための概略斜視図、
第８図はＭＲＩの原理的構成を示す説明図、第９図は磁
気共鳴現象により投影情報を得る原理図、第１０図は従
来装置におけるプローブヘッドを示す斜視図、第１１図
は第１０図に示すプローブヘッドと被検体との関係を示
す説明図である。 １０．２０・・・プローブヘッド、１１・・・基板、１
２・・・コイル、　１６・・・位置決め部材、第７図

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）静磁場発生コイルにより発生させた一様静磁場中
   に被検体を配置し、この一様静磁場に傾斜磁場を重畳し
   、かつ、励起回転磁場を印加して上記被検体の予定断層
   面部分に磁気共鳴現象を生ぜしめ、上記予定断層面部分
   を取囲んで配置されたプローブヘッドにより誘起された
   磁気共鳴信号を検出し、上記被検体の上記予定断層面の
   投影情報を得て画像再構成処理を施すことにより、上記
   被検体の断層面における画像情報を得る磁気共鳴イメー
   ジング装置において、前記プローブヘッドを板状の可撓
   性材料によって構成し、被検体を覆う如く取付けたこと
   を特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
2. （２）前記プローブヘッドは可撓性を有する薄い基板と
   、この基板に取付けられた薄板状コイルとからなる特許
   請求の範囲第１項記載の磁気共鳴イメージング装置。
3. （３）前記プローブヘッドは中間部が被検体載置用天板
   に取付けられている特許請求の範囲第１項記載の磁気共
   鳴イメージング装置。
4. （４）前記プローブヘッドは表面が布によって覆われて
   いる特許請求の範囲第１項記載の磁気共鳴イメージング
   装置。
5. （５）前記プローブヘッドは左右一対の穴が形成されて
   いる特許請求の範囲第１項記載の磁気共鳴イメージング
   装置。