(57)【要約】【課題】高ＳＮＲで頸椎全体を撮影することが出来る頸椎撮影用コイルを提供する。【解決手段】被検体の後頭部ＨＢの面に適合した湾曲形状の後頭部コイル１と、被検体の首部Ｎの後面に適合した湾曲形状の頸部コイル２と、被検体の肩部Ｓの背面に適合した湾曲形状の肩部コイル３とを具備する。【効果】頸椎のヘルニアなどの微細部分の撮影も可能になる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体の頸椎からのＭＲ信号を受信するための頸椎撮像用コイルであって、被検体の後頭部面に適合した湾曲形状の後頭部コイルと、被検体の首部後面に適合した湾曲形状の頸部コイルと、被検体の肩部背面に適合した湾曲形状の肩部コイルとを具備することを特徴とする頸椎撮影用コイル。
【請求項２】
請求項１に記載の頸椎撮像用コイルにおいて、前記後頭部コイルおよび前記頸部コイルおよび前記肩部コイルの少なくとも一つのコイルが２以上のサブコイルからなることを特徴とする頸椎撮影用コイル。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の頸椎撮像用コイルにおいて、単一のコイルの面積および２以上のサブコイルからなるコイルの各サブコイルの面積が等しいか又は略等しいことを特徴とする頸椎撮影用コイル。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載の頸椎撮像用コイルにおいて、前記後頭部コイルおよび前記頸部コイルは単一のコイルであり、前記肩部コイルは被検体の左肩部背面に適合した湾曲形状の左肩部コイルおよび被検体の右肩部背面に適合した湾曲形状の右肩部コイルの２つのサブコイルからなるコイルであることを特徴とする頸椎撮影用コイル。
【請求項５】
請求項４に記載の頸椎撮像用コイルにおいて、前記後頭部コイルと前記頸部コイルとが共通化された接地端を有することを特徴とする頸椎撮影用コイル。
【請求項６】
請求項４または請求項５に記載の頸椎撮像用コイルにおいて、前記左肩部コイルと前記右肩部コイルとが共通化された接地端を有することを特徴とする頸椎撮影用コイル。
【請求項７】
請求項４に記載の頸椎撮像用コイルにおいて、前記後頭部コイルと前記頸部コイルとが共通化された接地端を有すると共に、前記左肩部コイルと前記右肩部コイルとが共通化された接地端を有し、前記の両接地端を結ぶ仮想接地線上にケーブルが配置されていることを特徴とする頸椎撮影用コイル。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれかに記載の頸椎撮像用コイルにおいて、隣接するコイルまたはサブコイルは、相互インダクタンスが最小になるよう一部が重なり合っていることを特徴とする頸椎撮影用コイル。
【請求項９】
請求項１から請求項８のいずれかに記載の頸椎撮像用コイルと、前記頸椎撮像用コイルを内部に保持すると共に被検体の後頭部面を支持する後頭部面支持面および肩部背面を支持する肩部背面支持面を有する台座と、前記台座の左面に一端が固定され前記台座の右面に他端が固定され中央で被検体の額部を押さえる額部押えバンドと、前記台座の左面に一端が固定され前記台座の右面に他端が固定され中央で被検体の顎部を押さえる顎部押えバンドとを具備したことを特徴とする頸椎撮影用コイルユニット。
【請求項１０】
請求項１から請求項８のいずれかに記載の頸椎撮像用コイルまたは請求項９に記載の頸椎撮像用コイルユニットと、各コイルまたは各サブコイルで得られた各信号をフェーズドアレイ合成するフェーズドアレイ合成手段とを具備したことを特徴とするＭＲＩ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、頸椎撮影用コイル，頸椎撮影用コイルユニットおよびＭＲＩ（Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ  Ｉｍａｇｉｎｇ）装置に関し、さらに詳しくは、高ＳＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｎｏｉｓｅ  Ｒａｔｉｏ）で頸椎全体を撮影することが出来る頸椎撮影用コイル，頸椎撮影用コイルユニットおよびＭＲＩ装置に関に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、被検体の首の周りに嵌めて撮影する円筒形状のＭＲＩ用コイルが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
また、被検体の首部後面に当てて撮影する頸部コイルが知られている（例えば、非特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平９−５６６９０号公報
【非特許文献１】
日本磁気共鳴医学会編「ＮＭＲ医学」丸善株式会社、平成３年９月３０日発行、第８３頁の図４・１０（ｂ）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記円筒形状のＭＲＩ用コイルでは、コイル内部に頸部全体が入るため、頸椎の撮影に重要な首の後側部分と同程度の撮影感度を、頸椎の撮影に必要がない首の前側部分にも有している。
このため、例えば食道の嚥下運動のような首の前側部分からのＭＲ信号がノイズとなり、ＳＮＲが低い問題点がある。また、横主磁場型のＭＲＩ装置では使用できない問題点がある。
他方、被検体の首部後面に当てて撮影する頸部コイルは、首の後側部分の撮影感度が高く、首の前側部分の撮影感度が低くなるため、ＳＮＲが高い。
しかし、後頭部面や肩部を撮影できないため、頸椎の後頭部面まで延びている部分や肩部まで入っている部分を撮影できない問題点がある。
そこで、本発明の目的は、高ＳＮＲで頸椎全体を撮影することが出来る頸椎撮影用コイル，頸椎撮影用コイルユニットおよびＭＲＩ装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
第１の観点では、本発明は、被検体の頸椎からのＭＲ信号を受信するための頸椎撮像用コイルであって、被検体の後頭部面に適合した湾曲形状の後頭部コイルと、被検体の首部後面に適合した湾曲形状の頸部コイルと、被検体の肩部背面に適合した湾曲形状の肩部コイルとを具備することを特徴とする頸椎撮影用コイルを提供する。
上記第１の観点による頸椎撮影用コイルでは、後頭部コイルが被検体の後頭部面に適合した湾曲形状であり、頸部コイルが被検体の首部後面に適合した湾曲形状であり、肩部コイルが被検体の肩部背面に適合した湾曲形状であるため、頸椎の撮影に重要な後頭部面，首の後側部分および肩の後側部分の撮影感度が高くなり、頸椎の撮影に必要がない部分の撮影感度が低くなる。このため、ＳＮＲが高くなる。また、後頭部面まで延びている頸椎部分は後頭部コイルで撮影でき、肩部まで入っている頸椎部分は肩部コイルで撮影できるため、頸椎全体を撮影できる。なお、一つの大面積のコイルで後頭部面，首の後側部分および肩の後側部分をカバーする場合に比べて、高ＳＮＲになり、高画質になる。また、横主磁場型のＭＲＩ装置で使用できる。
【０００６】
第２の観点では、本発明は、上記構成の頸椎撮像用コイルにおいて、前記後頭部コイルおよび前記頸部コイルおよび前記肩部コイルの少なくとも一つのコイルが２以上のサブコイルからなることを特徴とする頸椎撮影用コイルを提供する。
上記第２の観点による頸椎撮影用コイルでは、受信回路のチャネル数が増えてしまうが、コイル面積を小さくできるため、より高ＳＮＲになり、より高画質になる。
【０００７】
第３の観点では、本発明は、上記構成の頸椎撮像用コイルにおいて、単一のコイルの面積および２以上のサブコイルからなるコイルの各サブコイルの面積が等しいか又は略等しいことを特徴とする頸椎撮影用コイルを提供する。
コイルまたはサブコイルの面積に大小があると、大きな面積のコイルでＳＮＲが決まってしまい、小さな面積のコイルの高ＳＮＲを生かせない。また、感度むらを生じてしまう。
上記第３の観点による頸椎撮影用コイルでは、個々のコイルまたはサブコイルのＳＮＲを同程度に揃えることが出来るため、上記のような無駄がない。また、感度むらも生じない。
【０００８】
第４の観点では、本発明は、上記構成の頸椎撮像用コイルにおいて、前記後頭部コイルおよび前記頸部コイルは単一のコイルであり、前記肩部コイルは被検体の左肩部背面に適合した湾曲形状の左肩部コイルおよび被検体の右肩部背面に適合した湾曲形状の右肩部コイルの２つのサブコイルからなるコイルであることを特徴とする頸椎撮影用コイルを提供する。
上記第４の観点による頸椎撮影用コイルでは、後頭部コイル，頸部コイル，左肩部コイルおよび右肩部コイルの面積を、同程度に揃えることが出来る。
【０００９】
第５の観点では、本発明は、上記構成の頸椎撮像用コイルにおいて、前記後頭部コイルと前記頸部コイルとが共通化された接地端を有することを特徴とする頸椎撮影用コイルを提供する。
上記第５の観点による頸椎撮影用コイルでは、接地端を共通化することにより、配線の引き回しが簡単になり、電気的安定性を向上することが出来る。
【００１０】
第６の観点では、本発明は、上記構成の頸椎撮像用コイルにおいて、前記左肩部コイルと前記右肩部コイルとが共通化された接地端を有することを特徴とする頸椎撮影用コイルを提供する。
上記第６の観点による頸椎撮影用コイルでは、接地端を共通化することにより、配線の引き回しが簡単になり、電気的安定性を向上することが出来る。
【００１１】
第７の観点では、本発明は、上記構成の頸椎撮像用コイルにおいて、前記後頭部コイルと前記頸部コイルとが共通化された接地端を有すると共に、前記左肩部コイルと前記右肩部コイルとが共通化された接地端を有し、前記の両接地端を結ぶ仮想接地線上にケーブルが配置されていることを特徴とする頸椎撮影用コイルを提供する。
上記第７の観点による頸椎撮影用コイルでは、接地端を共通化することにより、配線の引き回しが簡単になり、電気的安定性を向上することが出来る。また、仮想接地線上にケーブルを配置するため、さらに電気的安定性を向上することが出来る。
【００１２】
第８の観点では、本発明は、上記構成の頸椎撮像用コイルにおいて、隣接するコイルまたはサブコイルは、相互インダクタンスが最小になるよう一部が重なり合っていることを特徴とする頸椎撮影用コイルを提供する。
上記第８の観点による頸椎撮影用コイルでは、隣接するコイルまたはサブコイル間の干渉を抑制することが出来る。
【００１３】
第９の観点では、本発明は、上記構成の頸椎撮像用コイルと、前記頸椎撮像用コイルを内部に保持すると共に被検体の後頭部面を支持する後頭部面支持面および肩部背面を支持する肩部背面支持面を有する台座と、前記台座の左面に一端が固定され前記台座の右面に他端が固定され中央で被検体の額部を押さえる額部押えバンドと、前記台座の左面に一端が固定され前記台座の右面に他端が固定され中央で被検体の顎部を押さえる顎部押えバンドとを具備したことを特徴とする頸椎撮影用コイルユニットを提供する。
上記第９の観点による頸椎撮影用コイルユニットでは、額部押えバンドと顎部押えバンドの２つで被検体の頭部を台座に安定に固定することが出来る。
【００１４】
第１０の観点では、本発明は、上記構成の頸椎撮像用コイルまたは上記構成の頸椎撮像用コイルユニットと、各コイルまたは各サブコイルで得られた各信号をフェーズドアレイ合成するフェーズドアレイ合成手段とを具備したことを特徴とするＭＲＩ装置を提供する。
上記第１０の観点によるＭＲＩ装置では、各コイルまたは各サブコイルで得られた各信号をフェーズドアレイ合成することで、高画質の頸椎画像を再構成することが出来る。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図に示す実施の形態により本発明をさらに詳細に説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。
【００１６】
−第１の実施形態−
図１は、第１の実施形態に係る頸椎撮影用コイルを示す斜視図である。
この頸椎撮影用コイル１０は、被検体の後頭部ＨＢの面に適合した湾曲形状の後頭部コイル１と、被検体の首部Ｎの後面に適合した湾曲形状の頸部コイル２と、被検体の肩部Ｓの背面に適合した湾曲形状の肩部コイル３とを具備している。
【００１７】
隣接する後頭部コイル１と頸部コイル２とは、相互インダクタンスが最小になるよう一部が重なり合っている。
また、隣接する頸部コイル２と肩部コイル３とは、相互インダクタンスが最小になるよう一部が重なり合っている。
【００１８】
図２は、頸椎撮影用コイル１０の電気回路を示す説明図である。
後頭部コイル１と頸部コイル２とは、左右方向の中央に、共通化された接地端ａを有している。すなわち、後頭部コイル１はコンデンサＣ１，Ｃ１を介して接地端ａに接地されており、頸部コイル２はコンデンサＣ２，Ｃ２を介して接地端ａに接地されている。
また、肩部コイル３は、左右方向の中央に接地端ｂを有しており、コンデンサＣ３，Ｃ３を介して接地端ｂに接地されている。
そして、接地点ａと接地端ｂとを結ぶ仮想接地線上に、接地線および後頭部コイル１，頸部コイル２，肩部コイル３への信号線を含むケーブル４が配置されている。
【００１９】
第１の実施形態に係る頸椎撮影用コイル１０によれば、頸椎の撮影に重要な後頭部面，首の後側部分および肩の後側部分の撮影感度が高くなり、頸椎の撮影に必要がない部分の撮影感度が低くなるため、ＳＮＲが高くなる。また、後頭部面まで延びている頸椎部分は後頭部コイル１で撮影でき、肩部まで入っている頸椎部分は肩部コイル３で撮影できるため、頸椎全体を撮影できる。また、共通化した接地端ａを持つため、配線の引き回しが簡単になり、電気的安定性を向上できる。また、仮想接地線上にケーブル４を配置するため、電気的安定性を向上できる。さらに、受信回路のチャネル数が３チャネルで済む。
【００２０】
−第２の実施形態−
図３は、第２の実施形態に係る頸椎撮影用コイルを示す斜視図である。
この頸椎撮影用コイル２０は、被検体の後頭部ＨＢの面に適合した湾曲形状の後頭部コイル１と、被検体の首部Ｎの後面に適合した湾曲形状の頸部コイル２と、被検体の左肩部ＳＬの背面に適合した湾曲形状の左肩部コイル３Ｌと、被検体の右肩部ＳＲの背面に適合した湾曲形状の右肩部コイル３Ｒとを具備している。
これら後頭部コイル１と、頸部コイル２と、左肩部コイル３Ｌと、右肩部コイル３Ｒとは、コイル面積が等しいか又は略等しくなっている。
【００２１】
隣接する後頭部コイル１と頸部コイル２とは、相互インダクタンスが最小になるよう一部が重なり合っている。
また、隣接する頸部コイル２と左肩部コイル３Ｌと右肩部コイル３Ｒとは、相互インダクタンスが最小になるよう一部が重なり合っている。
【００２２】
図４は、頸椎撮影用コイル２０の電気回路を示す説明図である。
後頭部コイル１と頸部コイル２とは、左右方向の中央に、共通化された接地端ａを有している。すなわち、後頭部コイル１はコンデンサＣ１，Ｃ１を介して接地端ａに接地されており、頸部コイル２はコンデンサＣ２，Ｃ２を介して接地端ａに接地されている。
また、左肩部コイル３Ｌと右肩部コイル３Ｒとは、両者が重なっている部分の中央に共通化された接地端ｂを有しており、それぞれコンデンサＣ３，Ｃ３を介して接地端ｂに接地されている。
そして、接地点ａと接地端ｂとを結ぶ仮想接地線上に、接地線および後頭部コイル１，頸部コイル２，左肩部コイル３Ｌおよび右肩部コイル３Ｒへの信号線を含むケーブル４が配置されている。
【００２３】
第２の実施形態に係る頸椎撮影用コイル２０によれば、頸椎の撮影に重要な後頭部面，首の後側部分および肩の後側部分の撮影感度が高くなり、頸椎の撮影に必要がない部分の撮影感度が低くなるため、ＳＮＲが高くなる。また、後頭部面まで延びている頸椎部分は後頭部コイル１で撮影でき、肩部まで入っている頸椎部分は左肩部コイル３Ｌおよび右肩部コイル３Ｒで撮影できるため、頸椎全体を撮影できる。また、共通化した接地端ａ，ｂを持つため、配線の引き回しが簡単になり、電気的安定性を向上できる。また、仮想接地線上にケーブル４を配置するため、電気的安定性を向上できる。さらに、各コイルのコイル面積が等しいか略等しいため、各コイルのＳＮＲを揃えることが出来る。
【００２４】
−第３の実施形態−
図５は、第３の実施形態に係る頸椎撮影用コイルユニットを示す斜視図である。
この頸椎撮影用コイルユニット５０は、第２の実施形態に係る頸椎撮影用コイル２０を内部に保持すると共に、被検体の後頭部面を支持する後頭部支持面５Ｈおよび肩部背面を支持する肩部支持面５Ｓを有する台座５と、台座５の左面に一端が固定され台座の右面に他端が固定され中央で被検体の額部を押さえる額部押えバンド６と、台座５の左面に一端が固定され台座５の右面に他端が固定され中央で被検体の顎部を押さえる顎部押えバンド７とを具備している。
【００２５】
額部押えバンド６と顎部押えバンド７とは、台座５の左面における同一の固定点に固定されると共に、台座５の右面における同一の固定点に固定されている。これにより、額部押えバンド６と顎部押えバンド７とが頭部からずれることがなくなる。
【００２６】
第２の実施形態に係る頸椎撮影用コイル２０によれば、額部押えバンド６と顎部押えバンド７の２つで被検体の頭部を台座に安定に固定することが出来る。
【００２７】
−第４の実施形態−
図６は、第４の実施形態に係るＭＲＩ装置１００を示す構成図である。
このＭＲＩ装置１００において、マグネットアセンブリ１０１は、内部に被検体を挿入するためのボア（空間部分）を有し、このボアを取りまくようにして、勾配磁場を形成する勾配コイル１０１Ｇと、被検体内の原子核のスピンを励起するためのＲＦパルスを印加する送信コイル１０１Ｔと、第２の実施形態に係る頸椎撮影用コイル２０と、静磁場を形成する静磁場コイル（超伝導磁石）１０１Ｃとを具備している。
【００２８】
勾配コイル１０１Ｇは、勾配コイル駆動回路１０３に接続されている。
送信コイル１０１Ｔは、ＲＦ電力増幅器１０４に接続されている。
頸椎撮影用コイル２０は、前置増幅器１０５に接続されている。
静磁場コイル１０１Ｃは、静磁場電源１０２に接続されている。
【００２９】
なお、静磁場電源１０２および静磁場コイル１０１Ｃの代わりに、永久磁石を用いてもよい。
【００３０】
シーケンス記憶回路８は、計算機１０７からの指令に従い、記憶しているパルスシーケンス（例えばスピンエコー法のパルスシーケンス）に基づいて、勾配コイル駆動回路１０３を操作し、勾配コイル１０１Ｇにより勾配磁場を形成させると共に、ゲート変調回路９を操作し、ＲＦ発振回路１５からの高周波出力信号を所定タイミング・所定包絡線のパルス状信号に変調し、それを励起パルスとしてＲＦ電力増幅器１０４に加え、ＲＦ電力増幅器１０４でパワー増幅した後、マグネットアセンブリ１０１の送信コイル１０１Ｔに印加し、ＲＦパルスを送信する。
【００３１】
前置増幅器１０５は、頸椎撮影用コイル２０で検出された被検体からのＭＲ信号を増幅し、位相検波器１２に入力する。位相検波器１２は、ＲＦ発振回路１５の出力を参照信号とし、前置増幅器１０５からの信号を位相検波して、Ａ／Ｄ変換器１１に与える。Ａ／Ｄ変換器１１は、位相検波後のアナログ信号をデジタル信号のＭＲデータに変換して、計算機１０７に入力する。
なお、頸椎撮影用コイル２０の各コイル１，２，３Ｌ，３Ｒに対応して、前置増幅器１０５，位相検波器１２およびＡ／Ｄ変換器１１がある。
【００３２】
計算機１０７は、Ａ／Ｄ変換器１１からＭＲデータを読み込み、各コイルで得られたＭＲデータをフェーズドアレイ合成し、画像再構成処理を行って、頸椎画像を生成する。また、計算機１０７は、操作卓１３から入力された情報を受け取るなどの全体的な制御を受け持つ。
表示装置１０６は、再構成された頸椎画像を表示する。
【００３３】
以上のＭＲＩ装置１００では、第２の実施形態にかかる頸椎撮影用コイル２０を備えているため、高ＳＮＲで高画質の頸椎画像を撮影できる。
【００３４】
−他の実施形態−
（１）第３，第４の実施形態において、第２の実施形態に係る頸椎撮影用コイル２０の代わりに、第１の実施形態に係る頸椎撮影用コイル１０を用いてもよい。
（２）後頭部コイル１や頸部コイル２や肩部コイル３を２以上のサブコイルから構成してもよい。
（３）第１，第２の実施形態にかかる頸椎撮影用コイル１０，２０では、相互インダクタンスが最小になるようにコイルの一部を重ねているが、ｇ−ｆａｃｔｏｒを最適化するために相互インダクタンスが０にならないようにサドルコイルの一部を重ねたり、重ね合わせ部分を無くしても良い。この場合、低入力インピーダンスのプリアンプにより、相互インダクタンスを無視できるレベルまで落とせばよい。また、公知の相互インダクタンス補償回路を付加して、コイル間カップリングを相殺してもよい。
【００３５】
【発明の効果】
本発明の頸椎撮影用コイル，頸椎撮影用コイルユニットおよびＭＲＩ装置によれば、高ＳＮＲで頸椎全体を撮影することが出来る。これにより、頸椎のヘルニアなどの微細部分の撮影も可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態に係る頸椎撮影用コイルを示す斜視図である。
【図２】第１の実施形態に係る頸椎撮影用コイルの電気回路図である。
【図３】第２の実施形態に係る頸椎撮影用コイルを示す斜視図である。
【図４】第２の実施形態に係る頸椎撮影用コイルの電気回路図である。
【図５】第３の実施形態に係る頸椎撮影用コイルユニットを示す斜視図である。
【図６】第４の実施形態に係るＭＲＩ装置を示す構成図である。
【符号の説明】
１              後頭部コイル
２              頸部コイル
３              肩部コイル
３Ｌ            左肩部コイル
３Ｒ            右肩部コイル
４              ケーブル
１０，２０      頸椎撮影用コイル
５０            頸椎撮影用コイルユニット
１００          ＭＲＩ装置
【図１】
2004254905.tif 000003
【図２】
2004254905.tif 000004
【図３】
2004254905.tif 000005
【図４】
2004254905.tif 000006
【図５】
2004254905.tif 000007
【図６】
2004254905.tif 000008