(57)【要約】【課題】高速・高感度で、複数領域からの磁気共鳴スペクトルを得ることが可能な磁気共鳴撮影装置を提供する。【解決手段】短軸方向と長軸方向の長さの比が１：２以上の小型コイルを短軸方向に複数個並べた受信プローブを備え、シーケンス制御手段は、高周波磁場を発生する制御と、小型コイルの長軸方向の位置情報を付与する傾斜磁場を発生する制御と、前記複数の小型コイルで複数の核磁気共鳴信号を検出する制御とを行い、演算手段は、前記複数の核磁気共鳴信号から、各小型コイルの感度領域に対応した小型コイルの短軸方向の空間情報と、前記傾斜磁場により付与された小型コイルの長軸方向の位置情報とを有するスペクトル情報を算出する。【選択図】図５
2006346054.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静磁場を発生する静磁場発生手段と、互いに直交する三方向の傾斜磁場を発生する傾斜磁場発生手段と、前記静磁場中に置かれた被検体に核磁気共鳴を生じさせる高周波磁場を発生する高周波磁場発生手段と、前記被検体から発生する核磁気共鳴信号を検出する検出手段と、前記傾斜磁場発生手段と前記高周波磁場発生手段と前記検出手段との動作を制御するシーケンス制御手段と、前記核磁気共鳴信号を用いて磁気共鳴スペクトルを算出する演算手段を備えた磁気共鳴撮影装置において、
前記検出手段は、長方形の小型コイルを前記長方形の短軸方向に複数個並べた受信プローブを備え、
前記シーケンス制御手段は、前記高周波磁場を発生する制御と、前記小型コイルの長軸方向の位置情報を付与する傾斜磁場を発生する制御と、前記複数の小型コイルで複数の核磁気共鳴信号を検出する制御とを行い、
前記演算手段は、前記複数の核磁気共鳴信号から、各小型コイルの感度領域に対応した小型コイルの短軸方向の空間情報と、前記傾斜磁場により付与された小型コイルの長軸方向の位置情報とを有するスペクトル情報を算出することを特徴とする磁気共鳴撮影装置。
【請求項２】
静磁場を発生する静磁場発生手段と、互いに直交する三方向の傾斜磁場を発生する傾斜磁場発生手段と、前記静磁場中に置かれた被検体に核磁気共鳴を生じさせる高周波磁場を発生する高周波磁場発生手段と、前記被検体から発生する核磁気共鳴信号を検出する検出手段と、前記傾斜磁場発生手段と前記高周波磁場発生手段と前記検出手段との動作を制御するシーケンス制御手段と、前記核磁気共鳴信号を用いて磁気共鳴スペクトルを算出する演算手段を備えた磁気共鳴撮影装置において、
前記検出手段は、短軸方向と長軸方向の長さの比が１：２以上の小型コイルを短軸方向に複数個並べた受信プローブを備え、
前記シーケンス制御手段は、前記高周波磁場を発生する制御と、前記小型コイルの長軸方向の位置情報を付与する位相エンコード傾斜磁場を発生する制御と、前記複数の小型コイルで複数の核磁気共鳴信号を検出する制御とを順番に行い、
前記演算手段は、前記位相エンコード傾斜磁場を変化させて繰り返し検出した前記複数の核磁気共鳴信号から、各小型コイルの感度領域に対応した小型コイルの短軸方向の空間情報と、前記位相エンコード傾斜磁場により付与された小型コイルの長軸方向の位置情報とを有するスペクトル情報を算出することを特徴とする磁気共鳴撮影装置。
【請求項３】
請求項２に記載の磁気共鳴撮影装置において、前記位相エンコード傾斜磁場を発生する制御は、前記小型コイルの短軸方向と長軸方向の比に応じて印加強度を変化させることを特徴とする磁気共鳴撮影装置。
【請求項４】
静磁場を発生する静磁場発生手段と、互いに直交する三方向の傾斜磁場を発生する傾斜磁場発生手段と、前記静磁場中に置かれた被検体に核磁気共鳴を生じさせる高周波磁場を発生する高周波磁場発生手段と、前記被検体から発生する核磁気共鳴信号を検出する検出手段と、前記傾斜磁場発生手段と前記高周波磁場発生手段と前記検出手段との動作を制御するシーケンス制御手段と、前記核磁気共鳴信号を用いて磁気共鳴スペクトルを算出する演算手段を備えた磁気共鳴撮影装置において、
前記検出手段は、短軸方向と長軸方向の長さの比が１：２以上の複数の小型コイルを短軸方向に配列した受信プローブを備え、
前記シーケンス制御手段は、前記高周波磁場を発生する制御を行った後、前記小型コイルの長軸方向の位置情報を付与するリードアウト傾斜磁場の極性を高速反転させながら発生する制御と前記複数の小型コイルで複数の核磁気共鳴エコートレイン信号を検出する制御とを同時に行い、
前記演算手段は、前記複数の核磁気共鳴エコートレイン信号から、各小型コイルの感度領域に対応した小型コイルの短軸方向の空間情報と、前記リードアウト傾斜磁場により付与された小型コイルの長軸方向の位置情報とを有するスペクトル情報を算出することを特徴とする磁気共鳴撮影装置。
【請求項５】
請求項４に記載の磁気共鳴撮影装置において、奇数番目のエコーからなるエコートレイン信号と偶数番目のエコーからなるエコートレイン信号から得られる２組の一次元スペクトルを位相補正後に足し合わせることを得ることを特徴とする磁気共鳴撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気共鳴撮影装置に係り、特にケミカルシフトに関する情報を含む磁気共鳴信号を測定するのに好適な装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気共鳴撮影装置は、静磁場中に置かれた被検体に対し、特定周波数の高周波磁場を照射することにより被検体に含まれる水素等の原子核の核磁化を励起し、被検体から発生する磁気共鳴信号を検出して、物理的・化学的情報を取得することが可能である。現在、磁気共鳴撮影装置で広く普及している磁気共鳴イメージング(以下、MRIと略す)では、被検体内の主に水分子に含まれる水素原子核の密度分布を反映した画像を取得している。このMRIに対して、水素原子核を含む様々な分子の化学結合の違いによる共鳴周波数の差異(以下、ケミカルシフトと呼ぶ)を手掛かりに、分子毎に磁気共鳴信号を分離する方法がある。この方法は磁気共鳴スペクトロスコピー(以下、MRSと略す)と呼ばれる(例えば、非特許文献１を参照)。
【０００３】
図１に、磁気共鳴撮影装置で実行されるMRSパルスシーケンスの一例を示す。図中、ＲＦは高周波磁場の印加タイミング、Ｇｚ、Ｇｘ、Ｇｙはそれぞれ３方向の傾斜磁場の印加タイミング、Ａ/Ｄは信号のサンプリング時間を示している。図示するパルスシーケンスは、典型的なＭＲＳのパルスシーケンスで、まず初めに、第１の高周波磁場RF1と第１のスライス選択用傾斜磁場Gs1を同時に印加することにより、被検体内の所定のスライス面に含まれる水素原子核の核磁化のみを励起状態とすることができる。ここで、上記RF1は核磁化ベクトルを90度回転させる90度パルスと呼ばれる励起用RFパルスであり、上記Gs1はＺ軸に垂直なスライス面を選択するためのＺ軸方向に磁場強度勾配を持つ傾斜磁場である。また、上記Gs1に続けて、リフェイズ用傾斜磁場Gs1'を印加することにより、上記Gs1の印加中にディフェイズされた核磁化ベクトルの位相を揃えることができる。次に、前記RF1の印加からTE/2(TEをエコータイムと呼ぶ)後に、第２の高周波磁場RF2と第２のスライス選択用傾斜磁場Gs2を同時に印加することにより、励起状態にあった核磁化ベクトルを反転させ、さらにTE/2後の時刻にピークを有する磁気共鳴エコー信号SIG1を発生させることができる。ここで、上記RF2は核磁化ベクトルを180度回転させる180度パルスと呼ばれる励起用RFパルスであり、上記Gs1はＺ軸に垂直なスライス面を選択するためのＺ軸方向の傾斜磁場である。測定した信号SIG1に対して逆フーリエ変換を施すことにより、信号を発した領域(測定領域)の磁気共鳴スペクトルを得ることができる。
【０００４】
ここで上記測定領域は、上記スライス選択用傾斜磁場Gs1およびGs2で規定されるスライス面と受信コイルの有効感度領域によって定まる。即ち、図２に示したように、例えば送信用高周波コイルとして被検体全体を励起できる高周波コイルを用い、小型受信コイルと平行な断面(スライス面)を励起した場合、励起されたスライス面と小型受信コイルの有効感度領域の重複部分からのスペクトロスコピー情報が得られる。
【０００５】
単一の領域を測定対象とする上記MRSに対し、多数の領域(画素)のスペクトルを同時に取得し分子毎に画像化を行う方法を磁気共鳴スペクトロスコピックイメージング(以下、MRSIと略す)と呼び、このMRSIを用いることにより、代謝物質毎の濃度分布を視覚的に捉えることが可能となる(例えば、非特許文献２を参照)。
【０００６】
核磁気共鳴スペクトル情報を計測する手法は、使用する受信コイルのタイプで大きく２つに分けることができる。一つは、上述した小さな平面型コイルを用いて信号検出を行い、コイルの感度分布で測定領域の位置選択を行う手法であり、もう一つは、大きな立体型コイルを用いて信号検出を行い、傾斜磁場で測定領域の位置選択を行う手法である。なお前者の手法においても、上述のように傾斜磁場による位置選択を併用する場合もある。
【０００７】
上述したように、MRSI計測では、通常、傾斜磁場を印加することにより位置情報の付与が行われ、これによって多数の領域(画素)のスペクトルを得ることが可能となる。一般に、傾斜磁場で測定領域の位置情報を付与する手法として、各空間座標軸方向の傾斜磁場印加量を段階的に変化させて信号計測を繰り返す操作(位相エンコ−ドと呼ばれる操作)が用いられ、２重ループ状に位相エンコ−ドを印加して２次元の空間情報を取得する計測方法を3D-CSI法と呼ぶ。この3D-CSI法を用いて、例えばマトリクス数16×16の２次元スペクトル画像を計測する場合、16×16＝256回の信号計測を繰り返すこととなる。通常、繰り返しの時間間隔(TR)には２秒程度を要するため、256回の信号計測には512秒という長い計測時間が必要となる。
【０００８】
この計測時間を短縮する高速MRSI計測法として、松井らが提案したエコープラナースペクトロスコピックイメージング(以下、EPSIと略す、特許文献１)が知られている。この方法では、信号検出時に、リードアウト傾斜磁場の勾配極性を周期的に反転させ、連続的に発生するエコ−信号(以下、エコ−トレイン信号と呼ぶ)を検出する。この１回の励起・計測で得られるエコ−トレイン信号には、スペクトル情報と１次元の空間情報が含まれているため、マトリクス数16×16の２次元画像を計測する場合、１次元の位相エンコ−ドを行えばよく、信号計測の繰り返し回数が16回となる。従って、TRを２秒とした場合、16回の信号計測に32秒という計測時間が必要となる。
【０００９】
【非特許文献１】ジャーナル  オブ  マグネティック  レゾナンス  第７０巻  第４８８頁〜４９２頁  １９８６年発行
【００１０】
【非特許文献２】マグネティック  レゾナンス  イン  イメージング  第３０巻  第６４１頁〜６４５頁  １９９３年発行
【特許文献１】特公平５−８５１７２号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上述した「小さな平面型コイルを使用する方法」は、コイル自体の検出感度が高いため得られる磁気共鳴スペクトルのSNR(信号雑音比)は高いものの、１回の計測で１つの領域のスペクトルしか得られないという短所があり、MRSIの計測には適さない。上述した「大きな立体型コイルを用いる方法」は、複数領域からのスペクトルを同時に取得でき、MRSおよびMRSIの両者に適用可能であるが、コイル自体の検出感度が低いため得られる磁気共鳴スペクトルのSNRが低いという短所がある。
【００１２】
また上述したように、MRSIの一計測法である3D-CSI法では、長い計測時間が必要とされるため、計測の高速化が課題となっている。
【００１３】
また上述したMRSIの一計測法であるEPSI法では、高速化に伴って計測信号帯域を広げる必要が生じるため、得られる画像のSNRが低くなるという短所がある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の磁気共鳴撮影装置は、静磁場を発生する静磁場発生手段と、互いに直交する三方向の傾斜磁場を発生する傾斜磁場発生手段と、前記静磁場中に置かれた被検体に核磁気共鳴を生じさせる高周波磁場を発生する高周波磁場発生手段と、前記被検体から発生する核磁気共鳴信号を検出する検出手段と、前記傾斜磁場発生手段と前記高周波磁場発生手段と前記検出手段との動作を制御するシーケンス制御手段と、前記核磁気共鳴信号を用いて磁気共鳴スペクトルを算出する演算手段を備え、前記検出手段は、短軸方向と長軸方向の長さの比が１：２以上の小型コイルを短軸方向に複数個並べた受信プローブを備え、前記シーケンス制御手段は、前記高周波磁場を発生する制御と、前記小型コイルの長軸方向の位置情報を付与する傾斜磁場を発生する制御と、前記複数の小型コイルで複数の核磁気共鳴信号を検出する制御とを行い、前記演算手段は、前記複数の核磁気共鳴信号から、各小型コイルの感度領域に対応した小型コイルの短軸方向の空間情報と、前記傾斜磁場により付与された小型コイルの長軸方向の位置情報とを有するスペクトル情報を算出することを特徴とする。
【００１５】
また本発明の磁気共鳴撮影装置は、静磁場を発生する静磁場発生手段と、互いに直交する三方向の傾斜磁場を発生する傾斜磁場発生手段と、前記静磁場中に置かれた被検体に核磁気共鳴を生じさせる高周波磁場を発生する高周波磁場発生手段と、前記被検体から発生する核磁気共鳴信号を検出する検出手段と、前記傾斜磁場発生手段と前記高周波磁場発生手段と前記検出手段との動作を制御するシーケンス制御手段と、前記核磁気共鳴信号を用いて磁気共鳴スペクトルを算出する演算手段を備え、前記検出手段は、短軸方向と長軸方向の長さの比が１：２以上の小型コイルを短軸方向に複数個並べた受信プローブを備え、前記シーケンス制御手段は、前記高周波磁場を発生する制御と、前記小型コイルの長軸方向の位置情報を付与する位相エンコード傾斜磁場を発生する制御と、前記複数の小型コイルで複数の核磁気共鳴信号を検出する制御とを順番に行い、前記演算手段は、前記位相エンコード傾斜磁場を変化させて繰り返し検出した前記複数の核磁気共鳴信号から、各小型コイルの感度領域に対応した小型コイルの短軸方向の空間情報と、前記位相エンコード傾斜磁場により付与された小型コイルの長軸方向の位置情報とを有するスペクトル情報を算出することを特徴とする。
【００１６】
また本発明の磁気共鳴撮影装置は、静磁場を発生する静磁場発生手段と、互いに直交する三方向の傾斜磁場を発生する傾斜磁場発生手段と、前記静磁場中に置かれた被検体に核磁気共鳴を生じさせる高周波磁場を発生する高周波磁場発生手段と、前記被検体から発生する核磁気共鳴信号を検出する検出手段と、前記傾斜磁場発生手段と前記高周波磁場発生手段と前記検出手段との動作を制御するシーケンス制御手段と、前記核磁気共鳴信号を用いて磁気共鳴スペクトルを算出する演算手段を備え、前記検出手段は、短軸方向と長軸方向の長さの比が１：２以上の複数の小型コイルを短軸方向に配列した受信プローブを備え、前記シーケンス制御手段は、前記高周波磁場を発生する制御を行った後、前記小型コイルの長軸方向の位置情報を付与するリードアウト傾斜磁場の極性を高速反転させながら発生する制御と前記複数の小型コイルで複数の核磁気共鳴エコートレイン信号を検出する制御とを同時に行い、前記演算手段は、前記複数の核磁気共鳴エコートレイン信号から、各小型コイルの感度領域に対応した小型コイルの短軸方向の空間情報と、前記リードアウト傾斜磁場により付与された小型コイルの長軸方向の位置情報とを有するスペクトル情報を算出することを特徴とする。
【００１７】
ここで、小型コイルの形状は、特に、短軸と長軸の比が１：２以上に限られなく、１：２未満の長方形を用いてもよい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、小型コイルの短軸方向の１次元空間情報は、小型コイルの位置情報と１対１で対応付けられ、また小型コイルの長軸方向の１次元空間情報は傾斜磁場の印加により取得することが出来るため、短時間の撮影でSNRの高い磁気共鳴スペクトロスコピックイメージを取得することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の磁気共鳴撮影装置の実施形態を、図面を参照して説明する。
図３(ａ)〜(ｃ)は、それぞれ本発明が適用される磁気共鳴撮影装置の外観図である。図３(ａ)はソレノイドコイルで静磁場を発生するトンネル型磁石を用いた水平磁場方式の磁気共鳴撮影装置であり、図３(ｂ)は開放感を高めるために磁石を上下に分離したハンバーガー型(オープン型)の垂直磁場方式の磁気共鳴撮影装置である。また、図３(ｃ)は、図３(ａ)と同じトンネル型の磁気共鳴撮影装置であるが、磁石の奥行を短くし且つ斜めに傾けることによって、開放感を高めている。本発明は、これら磁気共鳴撮影装置を含む公知の構造の磁気共鳴撮影装置に適用することができる。
【００２０】
図４は、本発明が適用される磁気共鳴撮影装置の一例を示すブロック図である。この磁気共鳴撮影装置は、被検体１が置かれる空間に、静磁場を発生する静磁場コイル２と、互いに直交する３方向の傾斜磁場を与えるための傾斜磁場コイル３と、被検体１に対し高周波磁場を照射する送信用高周波コイル５と、被検体１から発生する磁気共鳴信号を受信する受信用高周波コイル(以下、単に受信コイルという)６とを備えている。また静磁場均一度を調整できるシムコイル４を備えている場合もある。静磁場コイル２は、図３に示した装置の構造に応じて、種々の形態のものが採用される。傾斜磁場コイル３及びシムコイル４は、それぞれ傾斜磁場用電源部１２及びシム用電源部１３により駆動される。図４では、高周波コイルとして、送信用と受信用とを別個に示しているが、送信用と受信用を兼用する一つの高周波コイルのみを用いる構成もある。即ち、本発明においては、受信コイルとして、複数の小型コイルを１次元方向に配列したマルチプルコイルを用いるが、これは送信用を兼ねることもできる。送信用高周波コイルが照射する高周波磁場は、送信機７により生成され、受信コイルが検出した磁気共鳴信号は、受信機８を通して計算機９に送られる。計算機９は、磁気共鳴信号に対して様々な演算処理を行いスペクトル情報や画像情報を生成する。また計算機９には、ディスプレイ１０、記憶装置１１、シーケンス制御装置１４、入力装置１５などが接続されており、上述した生成したスペクトル情報や画像情報をディスプレイ１０に表示したり記憶装置１１に記録したりする。入力装置１５は、測定条件や演算処理に必要な条件などを入力するためのもので、これら測定条件等も必要に応じて記憶装置１１に記録される。シーケンス制御装置１４は、傾斜磁場発生コイル３の駆動用電源部１２、シムコイル４の駆動用電源部１３、送信機７及び受信機９を制御する。制御のタイムチャート(パルスシーケンス)は撮影方法によって予め設定されており、記憶装置１４に格納されている。
【００２１】
図５に、本発明が適用される磁気共鳴撮影装置の受信コイルの一実施例を示す。この受信コイルは、８個の長方形のサーフェスコイル(小型コイル)を長方形の短軸方向に並べたもので、各小型コイルは長軸の長さが短軸の長さの８倍と成っており、それぞれが測定対象とする原子核の共鳴周波数に合わせた共振特性を備えている。この共振回路は、図では省略されているが、電気容量ＣのコンデンサとインダクタンスＬのコイルの組み合わせにより構成される。また各小型コイルは、コイル同士の相互干渉を低減させるためにデカップリングされている必要がある。このデカップリング技術として、公知の手法が利用でき、以下これらの手法について説明する。
コイル間の相互干渉は、各コイル間の距離をコイルの短軸寸法の半分程度まで離すことにより十分低減できる。図６は、そのような小型コイルの配置例を示したものである。この場合には、特別のデカップリング回路を設けることなく複数の小型コイルで同時に信号計測を行うことができる。但しこの構成では、コイル間の領域の信号を計測できない。
【００２２】
図７に示すデカップリングの構成例は、互いに隣接する小型コイル同士を重ね合わせたものである。小型コイル同士の重ね合わせる面積を面積比10%程度に調整することにより、小型コイルの電磁的干渉を除去することができる。
【００２３】
図８に示すデカップリングの構成例は、各小型コイルを、インピーダンスの大きさが３Ω以下の増幅器(プリアンプ)に同軸ケーブルを介して接続し、接続部におけるキャパシタC1とインダクタL1の並列共振周波数がコイルの共振周波数とほぼ一致するようにインダクタL1の大きさを設定したものである。このような構成により、コイル間の距離をコイルの寸法の５％程度まで近づけても、互いの電磁的干渉を十分小さくすることができ、複数小型コイルによる同時受信が可能となる。
また、本発明が適用される磁気共鳴撮影装置では、使用する小型コイル数と同数の増幅器およびA/D変換器を用いて、全ての小型コイルの出力信号を同時にサンプリングする必要がある。このような実施形態を図９に示す。
【００２４】
以下、上記図５に示した８個の小型コイルから構成される受信コイルを用いて、スペクトロスコピックイメージングを計測する方法について説明を行う。まず初めに、上記図５に示したように各小型コイルの長軸方向がＸ軸方向を向く(短軸方向がＹ軸方向を向く)ように配置する。この図５の受信コイルを用いて、上記図１に示したMRSシーケンスを実行した場合、１回の高周波磁場の印加と１回の磁気共鳴信号の計測で、各小型コイルから８個の磁気共鳴信号を得ることができる。さらに、計測した８個の磁気共鳴信号に対して逆フーリエ変換を施すことにより、各小型コイルの有効感度領域から発生した８領域分のスペクトル情報を得ることが可能となる。即ち、コイルを並べたＹ軸方向８地点分のスペクトル情報(１次元スペクトル)が得られる。これらの小型コイルで得られる１次元スペクトルは、測定領域全体に感度を持つ立体型の受信コイルで得られるスペクトルに比べ、SNRが高い。
【００２５】
ここで、図５の一つの小型コイルの有効感度領域は、図１０に示すように、短軸と長軸の比が約１：８の直方体状であるため、選択スライス断面との交差領域は、短軸と長軸の比が約１：８の直方体に近い形と成る。
そこで、上記図１のパルシシーケンスの代わりに、図１１に示すパルスシーケンスに従って、Ｘ軸方向の位相エンコード傾斜磁場Gpの印可強度を８段階で変化させながら８回の計測を繰り返し行うことにより、上記Ｙ軸方向８地点分の各スペクトル情報を、さらにＸ軸方向８地点分に分割することができる。従って、８回の計測で「８×８地点分のスペクトル情報(２次元スペクトル)」を得ることが可能となり、上記「背景技術」で述べた従来の3D-CSI法に較べ、位相エンコードのループが１次元減るため、計測時間を1/8に短縮することが可能となる。
【００２６】
また、上記図１のパルシシーケンスの代わりに、図１２に示すパルスシーケンスに従って、信号検出時に、Ｘ軸方向のリードアウト傾斜磁場Grの勾配極性を周期的に反転させることにより、連続的に発生するエコ−信号(エコ−トレイン信号)を検出することができる。検出したエコ−トレイン信号には、スペクトル情報とＸ軸方向の１次元空間情報が含まれているため、図１３に示すような信号再配列を行った後に２次元フーリエ変換を施すことにより、上記Ｙ軸方向８地点分の各スペクトル情報を、さらにＸ軸方向８地点分に分割することができる(なお図１３の信号再配列で分離された奇数番目のエコーと偶数番目のエコーから得られる２組の一次元スペクトルは、位相補正後に足し合わせることにより、SNRの高い１組のスペクトルとなる)。従って、１回の計測で「８×８地点分のスペクトル情報(２次元スペクトル)」を得ることが可能となり、上記「背景技術」で述べた従来のEPSI法に較べ、位相エンコードのループが無くなるため、計測時間をさらに1/8に短縮することが可能となる。
上述の実施形態では、小型コイルの数が８個の場合について説明したが、小型コイルの数は、複数であればよく、８個に限定されない。
【００２７】
また、上述の実施形態では、１点(１画素)の縦横比が１となるように、「小型コイルの長軸と短軸の比」と「傾斜磁場による長軸方向の分割数」を同一としていたが、１点(１画素)の縦横比は１とならなくてもよく、「小型コイルの長軸と短軸の比」および「傾斜磁場による長軸方向の分割数」は、任意に決めることが出来る。（★請求項中で、コイルの短軸と長軸の比が１：２以上としているのは、何か理由はありますか？やはり１画素の縦横比は１となった方が画像作成上、都合がよいものですか？上位概念では、コイル形状を「長方形」とし、もし何らかの理由で１：２以上が効果が高い場合には、その請求項を下位クレームとしたいと思います。長軸は長いほどよく、また、その分コイル個数を増やすのがベストですか？）
また、上述の実施形態では、各小型コイルの長軸方向がＸ軸方向を向く(短軸方向がＹ軸方向を向く)ように配置した場合の例について述べたが、各小型コイルの方向は任意に決めることができ、どのような方向を向いている場合でも、コイルの長軸方向の傾斜磁場を用いて、位置情報の付与を行えば良い。
【００２８】
また複数の小型コイルから成る受信コイルセットは、固定されている必要は無く、操作者が自由に移動させることができる可動式にしてもよい。このように受信コイルセットを操作者が自由に移動させて測定を行う場合、各小型コイルの長軸方向を計測前に検知する必要があるため、受信コイルセットの絶対的な空間位置(装置座標系における位置)を把握する必要が生じる。この受信コイルセットの位置を検出する手法としては、例えば、磁気共鳴撮影装置で撮像しながら手術を行うインターベンショナル技術で実用化されている手術ナビゲーションシステムやインタラクティブスキャン技術を応用することができる。
即ち、手術ナビゲーションシステムでは、磁気共鳴撮影装置に一対の赤外線カメラを搭載した三次元位置検出器を設け、この三次元位置検出器で検出可能なマーカーを固定したポインタと呼ばれる指示具で手術中の患者の所望部位を指し示す。三次元位置検出器は、ポインタが指し示した位置を検出し、これを磁気共鳴撮影装置の装置座標或いは予め取得された三次元画像データ座標と関連付けて、ポインタ先端(及びその指示方向)の装置座標における位置情報として磁気共鳴撮影装置に送る。磁気共鳴撮影装置は、この位置情報に基づき、ポインタで指し示された点を含む断面像を三次元画像データから作成し表示する。
【００２９】
またインタラクティブスキャン技術では、三次元位置検出器で検出可能なマーカーを固定した術具を予め登録しておき、三次元位置検出器でマーカーの位置を検出することによって、術具の進行方向と術具先端を含む断面を決定し、順次撮影する技術である。
【００３０】
本発明においては、例えば受信コイルの所定の点(例えば中心を含む３点)をポインタで指し示し、三次元位置検出器で検出したこの３点の位置情報に基づき、各小型コイルの長軸方向と受信コイルセットの絶対的な空間位置(装置座標系における位置)を把握することができる。
或いは、下記特許文献１に記載された技術と同様の手法を用いることも可能である。この技術では、磁気共鳴撮影装置で撮影対象とする物質の共鳴周波数とは異なる共鳴周波数の物質(ＭＲマーカー)を含む３個の球状物体を固定した撮影断面指定装置を用い、これら３個の球状物体の位置を磁気共鳴撮影装置で検出することにより、その３個の位置で決まる撮影断面を撮影するものである。本発明では、例えば、受信コイルセットと一体にこのような撮影断面指定装置を取り付け、受信コイルセットは別に装置に設けられた受信コイルで球状物体の位置を検出する。
【００３１】
【特許文献２】特開２００３−２４５２６２号公報  以上、複数の小型コイルを備えた受信コイルを用いたMRS測定手法の実施形態を説明したが、次にこうして得られた多点磁気共鳴スペクトルの表示について説明する。  既に述べたように、本発明の磁気共鳴撮影装置では、複数の小型コイルを備えた受信コイルを用いてMRSパルスシーケンスを実行し、得られた複数の核磁気共鳴信号から、各小型コイルの感度領域に対応した小型コイルの短軸方向の空間情報と、前記傾斜磁場により付与された小型コイルの長軸方向の位置情報を有するスペクトル情報を算出する。スペクトルは周波数毎の信号強度を示すものであるので、これを例えば、周波数を横軸とし信号強度を縦軸とするグラフを、画素毎に、表示することも可能である。この場合には、注目している物質、例えば乳酸等の代謝物質がどの領域で増加しているかを一目で観察することができる。
【００３２】
或いは、注目している物質について、そのピーク面積を算出し、それを小型コイルに対応する領域毎に濃淡或いはトポグラフィとして表示することも可能である。この場合、必要に応じて領域と領域の間の値を補間してもよい。このような注目物質の濃淡表示或いはトポグラフィ表示は、測定領域について別の組織画像(例えばMR画像)が得られている場合には、その組織画像に重畳して表示することも可能である。
【００３３】
スペクトル情報を組織画像に重畳して表示する場合には、磁気共鳴撮影装置座標における受信コイル(小型コイル)の位置を知っておく必要がある。コイル位置を検出する手法としては、前述した手術ナビゲーションシステムやインタラクティブスキャン技術を応用することができる。本発明においては、例えば受信コイルの所定の点（例えば中心を含む３点）をポインタで指し示し、三次元位置検出器で検出したこの３点の位置情報に基き、磁気共鳴撮影装置で予め取得された三次元ＭＲ画像から３点を含む断面の画像を表示させるとともに、この画像上の３点と受信コイルの所定の点に対応する濃淡画像の点が一致するように濃淡画像を重ねて表示する。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】ＭＲＳパルスシーケンスの一例を示す図。
【図２】測定領域と受信コイルとの関係を示す図。
【図３】本発明が適用される磁気共鳴撮影装置の外観図。
【図４】本発明が適用される磁気共鳴撮影装置の構成例を示す図。
【図５】本発明で使用する受信コイルの一例を示す図。
【図６】本発明で使用するデカップリングの一例を示す図。
【図７】本発明で使用するデカップリングの一例を示す図。
【図８】本発明で使用するデカップリングの一例を示す図。
【図９】本発明で使用する受信機の構成例を示す図。
【図１０】本発明で使用する受信コイルと測定領域の関係を示す図。
【図１１】本発明の実施例で使用するパルスシーケンスを示す図。
【図１２】本発明の実施例で使用するパルスシーケンスを示す図。
【図１３】EPSIにおける信号再配列方法の説明図。
【符号の説明】
【００３５】
１・・・被検体、２・・・静磁場コイル、３・・・傾斜磁場コイル、５・・・送信用高周波コイル、６・・・受信用高周波コイル(受信プローブ)、８・・・受信機、９・・・計算機(演算手段)、１０・・・ディスプレイ(表示手段)、１１・・・記憶手段、１４・・・シーケンス制御装置、１５・・・入力装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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