(57)【要約】【課題】測定対象者の頭部位置を保持し、安定したＭＲＩ画像を撮像する方法及びそれを実現するＭＲＩのヘッドコイルを提供すること。【解決手段】予め測定対象者の歯形により歯形体１４ａを形成し、それを備えた歯部形状部材１４を上部ヘッドコイル部３ａに装着したヘッドコイルを提供する。測定対象者が歯形体１４ａを噛み合わせることで、頭部位置が保持され、安定したＭＲＩ画像を撮像することができる。【選択図】　図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気共鳴イメージング装置（ＭＲＩ）による測定時にＭＲＩ画像の安定化を図る方法であって、
測定対象者の歯部の少なくともいずれかの部位と合致した形状の歯部形状部材を用い、
該歯部形状部材をＭＲＩにおけるヘッドコイルに付設し、
測定対象者の歯部を該歯部形状部材と一致させた状態でＭＲＩ画像の撮像を行う
ことを特徴とするＭＲＩにおける画像安定化方法。
【請求項２】
前記歯部形状部材が、
測定対象者の歯列の少なくともいずれかの範囲と合致した形状である
請求項１に記載のＭＲＩにおける画像安定化方法。
【請求項３】
前記歯部形状部材が、
測定対象者の少なくとも２本の歯における歯冠部・歯茎部・歯肉部の形状と略合致した形状である
請求項１に記載のＭＲＩにおける画像安定化方法。
【請求項４】
前記歯部形状部材が、
歯科用の印象材により形成される
請求項３に記載のＭＲＩにおける画像安定化方法。
【請求項５】
前記歯部形状部材とヘッドコイルとの付設角度を調節する角度調節機構を用い、
撮像時の測定対象者の頭部方向を変化させる
請求項１ないし４に記載のＭＲＩにおける画像安定化方法。
【請求項６】
前記ＭＲＩが、機能的磁気共鳴イメージング装置（ｆＭＲＩ）である
請求項１ないし５に記載のＭＲＩにおける画像安定化方法。
【請求項７】
磁気共鳴イメージング装置（ＭＲＩ）のヘッドコイルであって、
測定対象者頭部上方の上部コイル部に、
測定対象者の歯部の少なくともいずれかの部位と合致した形状の歯部形状部材と、
該歯部形状部材を測定対象者の口位置に調節して支持する位置調節部材と、
該位置調節部材を該上部コイル部に固定する固定部材と
を備えたことを特徴とするＭＲＩのヘッドコイル。
【請求項８】
前記歯部形状部材が、
測定対象者の歯列の少なくともいずれかの範囲と合致した形状である
請求項７に記載のＭＲＩのヘッドコイル。
【請求項９】
前記歯部形状部材が、
測定対象者の少なくとも２本の歯における歯冠部・歯茎部・歯肉部の形状と略合致した形状である
請求項７に記載のＭＲＩのヘッドコイル。
【請求項１０】
前記歯部形状部材が、
歯科用の印象材により形成される
請求項９に記載のＭＲＩのヘッドコイル。
【請求項１１】
前記固定部材が、前記上部コイル部に測定対象者の幅方向に複数の箇所で固定可能な構成において、
前記位置調節部材と前記歯部形状部材との接続角度が変更可能である
請求項７ないし１０に記載のＭＲＩのヘッドコイル。
【請求項１２】
前記ＭＲＩが、機能的磁気共鳴イメージング装置（ｆＭＲＩ）である
請求項７ないし１１に記載のＭＲＩのヘッドコイル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気共鳴イメージング装置（ＭＲＩ）における撮像画像を安定化する技術、及びＭＲＩのヘッドコイルの構成に関わる。
【０００２】
【従来の技術】
磁気共鳴イメージング装置（ＭＲＩ）は、脳機能などの生体情報を研究する際にも広く用いられているが、特に精密な測定が要求される脳機能研究において、測定対象者頭部のマグネット及びヘッドコイルに対する相対位置を一定にすることがＭＲＩ画像の安定化に不可欠である。
また、現在では研究段階であるが、近い将来には医療における利用も図られると考えられ、精密に頭部のＭＲＩ画像を得る技術は研究及び医療において強く要請されていると言える。
【０００３】
この点、従来知られている方法としては図５に示すような板体をヘッドコイルに取り付け、その板体を測定対象者が口に挟んで撮像する方法がある。
これにより測定対象者の口の位置が主に体軸方向において一定となるため、ある程度は安定したＭＲＩ画像が得られる。
しかし、この方法は板体を用いるため、測定対象者の歯並びなどによって一定の挟み方にならず、頭部が動いたことよる画像の濃淡が発生しやすく、安定したＭＲＩ画像を得るために好適な方法とは言い難かった。
【０００４】
また、特開平８−１５０１２９号公報において、ＭＲＩおよびＭＥＧ（脳磁図）とを同時に撮像する際に、歯を利用して基準フレームと頭部との相対的位置を決定する生体計測用基準点設定方法が開示されている。
しかし、該方法は、既存のＭＲＩ内における頭部の位置を決めるものではなく、ＭＥＧ用磁場発生素子及びＭＲＩ計測用マーカを同時に装着する構成を開示したものであって、ＭＲＩで得られたデータとＭＥＧのデータとを高精度に合成することを目的としている。
【０００５】
また、ここで開示されている方法を仮に一般的なＭＲＩに装備したとしても、上または下の歯の少なくともいずれか一方の歯間に突条部を係合させるものであって、測定対象者に応じて作成されたものではないため、測定対象者との適合性や位置合わせの容易さなどを改善するものではない。従って、安定したＭＲＩ画像を得る技術とはなりえない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記従来技術の有する問題点に鑑みて創出されたものであり、測定対象者の頭部位置を保持し、安定したＭＲＩ画像を撮像する方法及びそれを実現するＭＲＩのヘッドコイルを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明のＭＲＩの画像安定化方法は、以下の特徴を有する。
すなわち、測定対象者の歯部の少なくともいずれかの部位と合致した形状の歯部形状部材を用い、該歯部形状部材をＭＲＩにおけるヘッドコイルに付設し、測定対象者の歯部を該歯部形状部材と一致させた状態でＭＲＩ画像の撮像を行う。
これにより、測定対象者に適合した歯部形状部材により正確な頭部の位置合わせが可能となり、ＭＲＩの画像の安定化を図ることができる。
【０００８】
ここで、歯部形状部材が、測定対象者の歯列の少なくともいずれかの範囲と合致した形状であってもよい。
【０００９】
あるいは、歯部形状部材が、測定対象者の少なくとも２本の歯における歯冠部・歯茎部・歯肉部の形状と略合致した形状であってもよい。
このとき、歯部形状部材を歯科用の印象材により形成することもできる。
【００１０】
さらに、前記歯部形状部材とヘッドコイルとの付設角度を調節する角度調節機構を用い、撮像時の測定対象者の頭部方向を変化させてもよい。
本発明では歯部形状部材の設置角度を変化させることで、測定対象者の頭部の向きを変化させた場合でも、安定したＭＲＩ画像の撮像が可能となる。
【００１１】
ここで、前記ＭＲＩが、特に機能的磁気共鳴イメージング装置（ｆＭＲＩ）であってもよい。
【００１２】
また、本発明では上記の目的を達成するために、ＭＲＩのヘッドコイルを提供する。
すなわち、磁気共鳴イメージング装置（ＭＲＩ）のヘッドコイルであって、測定対象者頭部上方の上部コイル部に、測定対象者の歯部の少なくともいずれかの部位と合致した形状の歯部形状部材と、該歯部形状部材を測定対象者の口位置に調節して支持する位置調節部材と、該位置調節部材を該上部コイル部に固定する固定部材とを備えたＭＲＩのヘッドコイルを創出した。
【００１３】
ここで、歯部形状部材が、測定対象者の歯列の少なくともいずれかの範囲と合致した形状であってもよい。
【００１４】
また、前記歯部形状部材が、測定対象者の少なくとも２本の歯における歯冠部・歯茎部・歯肉部の形状と略合致した形状であってもよい。
このとき、前記歯部形状部材を歯科用の印象材により形成してもよい。
【００１５】
さらに、固定部材が、前記上部コイル部に測定対象者の幅方向に複数の箇所で固定可能な構成において、前記位置調節部材と前記歯部形状部材との接続角度が変更可能であるＭＲＩのヘッドコイルを提供することもできる。
【００１６】
本発明においては、ＭＲＩのうち特に、機能的磁気共鳴イメージング装置（ｆＭＲＩ）を用いることもできる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態を図面に示した実施例に基づいて説明する。なお、実施形態は、本発明の主旨から逸脱しないかぎり適宜変更可能なものである。
ＭＲＩ（磁気共鳴イメージング装置）は、静磁場中に置かれた核スピンが核磁気共鳴の共鳴条件を満たす高周波磁場を吸収することを利用して、物質の断層像などを得る装置であり、医療分野では広く用いられている。近年、このようなＭＲＩ画像を用いて脳機能などの生体情報を測定する機能的磁気共鳴イメージング装置（ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ　ＭＲＩ。以下、ｆＭＲＩと呼ぶ。）の開発が進められ、例えば、測定対象者である被験者に特定の刺激を与え、その時の脳の活性化領域を研究することが行われている。
【００１８】
図１には本発明で用いるｆＭＲＩ（１）の一部斜視図を示す。被験者は寝台（２）上に横臥し、その頭部をヘッドコイル（３）内に配置する。寝台（２）は水平体軸方向に摺動可能であり、寝台（２）ごとガントリ（４）の孔部に挿入して測定を行う。
ヘッドコイル（３）は上部コイル部（３ａ）と下部コイル部（３ｂ）から構成される。上部コイル部（３ａ）が図１のような起立した状態で被験者は下部コイル部（３ｂ）上に頭を載せ、その後上部コイル部（３ａ）を倒伏して頭部を被覆させる。
被験者は上部コイル部（３ａ）に設けられた窓部（３ｃ）から外部を視認可能である。
【００１９】
ところで、ＭＲＩの特徴として、人体に悪影響を及ぼさず長時間の測定が可能であると共に、高い時間分解能が得られる点が挙げられる。これを利用して、様々な刺激を被験者に与えることにより、脳疾患診断や記憶や学習などの高次脳機能解明に用いることも考えられる。
ここで問題となるのが、測定時間中に被験者の頭部の位置、すなわちＭＲＩと頭部の相対位置が変動することにより、脳の活性化により血行動態が変化して画像が表れたのか、頭部の動きによって画像が乱れたのかが判別できず、安定したＭＲＩ画像が得られないことである。
【００２０】
これを解決するため、本発明では上部コイル部（３ａ）の後端部（１０）に以下に説述する歯部形状部材等を固定し、被験者が自己の歯部と該部材との位置を合わせることにより、安定したＭＲＩ画像を得る方法、及びヘッドコイルの構成を創出した。
【００２１】
図２は本発明によるヘッドコイル近傍の正面図であり、上部コイル部（３ａ）が起立した状態を示す。図３は同図において上部コイル部（３ａ）が倒伏した状態である。上部コイル部の起伏はヒンジ部（３ｄ）に設けられたレバー（３ｅ）の操作により行い、被験者が横臥した後に倒伏するので、横臥時に障害になることなく上部コイル部（３ａ）が装着可能である。
【００２２】
図４に示す斜視説明図でも明らかなように、上部コイル部（３ａ）の後端部（１０）には、棒状で略Ｌ字上に屈曲した位置調節部材（１１）を非磁性の締め付けネジ（１２）により回転不能に固定する固定部材（１３）を固設し、位置調節部材（１１）の反対側端部には歯部形状部材（１４）を付設する。
位置調節部材（１１）は被験者の体軸方向に摺動可能であり、口位置に合わせた位置調節が可能である。
【００２３】
歯部形状部材（１４）は、図５に示す側面図でも明らかなように、歯科医療において広く用いられている印象材を用い、予め被験者の歯冠部から歯茎部、歯肉部にかけての歯部の形（歯形）をとった歯形体（１４ａ）を非磁性の板体（１４ｂ）に貼着して作成する。
【００２４】
印象材の素材としては、非磁性のアルギン酸塩系、ラバー系、シリコン系、寒天など、公知の様々な素材を用いることができる。
これら印象材は、比較的安価で入手が容易であると共に、人体への無害性が確保され、容易・迅速に形成できることから、本発明の実施において極めて好適である。
【００２５】
歯部形状部材の板体（１４ｂ）にはスライド溝（１４ｃ）が配設されており、位置調節部材（１１）と該スライド溝（１４ｃ）とを挿した非磁性体のボルト（１１ａ）によって固定しているので、被験者の口の高さに合わせて最適な位置に歯形形状部材（１４）を配置することができる。
【００２６】
また、本発明の実施においては、上顎及び下顎のすべての歯について型をとり、板体（１４ｂ）の両面に貼着した上で、被験者が歯形を噛み合わせてもよいが、本発明では必ずしも全ての歯形をとらずに、一部の歯だけで噛み合わせを行ってもよい。
例えば図６に示すように、上顎の前歯のうち４本程度の形を取り歯部形状部材（１４’）を構成してもよい。本構成においても、頭蓋と連結した上顎の前歯を用いることで、十分に頭部の相対位置を保持することが可能である。また、被験者の口腔内に挿入する部材を減らすことで、被験者の負担をより軽減することができる。
【００２７】
このように被験者の歯形を作成して、被験者に噛み合わせさせることで、常に一定の頭部の相対位置を確保することができ、安定したＭＲＩ画像の撮像が可能となる。また、従来の板体を口で挟ませる方法は、被験者に不快感を与える場合が多く、長時間の測定には望ましくなかったが、本方法では、自己の歯部に合致した歯形を用いることで、被験者にも快適な測定が可能となる。
【００２８】
歯部形状部材（１４）としては、上記のほかに被験者の歯列を利用して形成することもできる。図７は被験者の歯列（２０）に対応した板体（２１）を用いる例であり、板体（２１）の下端部（２１ａ）を被験者の上歯及び下歯の噛み合わせ位置に当接することにより、頭部の相対位置を保持させる。
本方法においても、従来のように被験者が板体を口で挟む必要がなく、口を長時間開口したままの測定を行わずに済むので、正確な位置を保持可能であると共に、被験者の負担軽減につながる。
【００２９】
ＭＲＩにおいて、被験者の頭部を上記のように上向きではなく、所定の角度で撮像する際にも、本発明を用いることで、安定したＭＲＩ画像を得ることができる。
図８には、本発明の別実施例である上部コイル部（３ａ）近傍の側面断面図を示す。本実施例では、固定部材（１３）と上部コイル部（３ａ）とを２本の日磁性体であるボルト（３０）（３０）により固定する。
【００３０】
上部コイル部（３ａ）には被験者の幅方向にボルトを貫通可能なスライド溝（３１）が配設されており、被験者の左右に摺動及び固定可能となっている。
また、固定部材（１３）と締め付けネジ（１２）によって固定される位置調節部材（１１）には上記実施例同様に歯部形状部材（１４）が付設されている。
歯部形状部材（１４）はボルト（１１ａ）により固定されるので、図８のように角度を自在に変動可能であって、実線時では被験者が右側を向いて測定をすることが、破線時では左側を向いて測定をすることが可能である。
その他の任意の角度もまた自在に設定することができる。
【００３１】
上記スライド溝（３１）ではなく、複数の位置に穴を開けて、ボルト（３０）固定することにより、幅方向に場所を変えてもよい。また、本発明では固定部材（３０）や位置調節部材（１１）の形状は任意に変更可能であって、固定部材を上部コイル部（３０）に固定する方法は上記に限らない。
【００３２】
また、本発明が対象とするＭＲＩは機能的磁気共鳴イメージング装置（ｆＭＲＩ）が特に好適であり、精密な脳機能の測定時に用いるのに好ましい。
ｆＭＲＩは、臨床用の高磁場ＭＲＩの高速撮影プロトコルと統計計算のソフトウェアの組み合わせにより実現されるシステムであって、広く脳研究などで用いられている。
【００３３】
ＭＲＩ・ｆＭＲＩの構成は上記に限らず、いかなる装置をも利用することができる。例えばヘッドコイルにおける上部ヘッドコイル部と下部ヘッドコイル部とが上記のように分割せず、一体的に被験者の体軸方向に摺動する構成であって、横臥後に、頭部上方から下方に摺動して頭部を被覆する構成のＭＲＩ・ｆＭＲＩにも適用してもよい。
【００３４】
【発明の効果】
本発明は、上述の構成を備えるので、以下の効果を奏する。
すなわち、請求項１及び７記載の発明によれば、測定対象者の歯部の少なくともいずれかの部位と合致した形状の歯部形状部材を用いることで、測定対象者の頭部を安定的に保持することができるので、ＭＲＩにおける画像安定化方法を提供することができる。同時に、測定対象者が苦痛を感じることなく、長時間のＭＲＩにおける測定が可能となるので、これによっても、画像の安定化が図られる。
【００３５】
請求項２及び８記載の発明によれば、測定対象者の歯列を合わせることで、簡易な構成で効果的に画像の安定化を図ることができる。
【００３６】
請求項３及び９記載の発明では、測定対象者の少なくとも２本の歯における歯冠部・歯茎部・歯肉部の形状と略合致した形状を用いることで、測定対象者が自己にフィットした歯部形状部材を実現でき、ひいては画像の安定化に寄与する。
【００３７】
請求項４及び１０記載の発明では、歯部形状部材が、歯科用の印象材により形成されるので、取り扱いが容易で、速やかに作成することが可能であって、かつ安全性の高い歯部形状部材が実現できる。
【００３８】
請求項５及び１１記載の発明では、歯部形状部材とヘッドコイルとの付設角度を調節して撮像時の測定対象者の頭部方向を変化させることができるので、多様な測定方法に対応しうるＭＲＩにおける画像安定化方法を提供することができる。
【００３９】
請求項６及び１２記載の発明によれば、機能的磁気共鳴イメージング装置（ｆＭＲＩ）を用いることで、高精度な測定が可能となり、研究・医療に大きな寄与が可能な画像安定化方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るＭＲＩ装置の斜視説明図である。
【図２】本発明によるヘッドコイル近傍の正面図である。
【図３】本発明によるヘッドコイル近傍の正面図である。
【図４】本発明による上部ヘッドコイル部の斜視説明図である。
【図５】本発明の１実施例における歯部形状部材の側面図である。
【図６】本発明の１実施例における歯部形状部材の側面図である。
【図７】本発明の１実施例における歯部形状部材の側面図である。
【図８】本発明の１実施例における歯部形状部材の角度調節を説明する側面図である。
【符号の説明】
３ａ　上部コイル部
３ｃ　窓部
１０　端部
１１　位置調節部材
１１ａ　ボルト
１２　締め付けネジ
１３　固定部材
１４　歯部形状部材
１４ａ　歯形体
１４ｂ　板体
【図１】
2004041412.tif 000003
【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】
2004041412.tif 000008
【図７】
2004041412.tif 000009
【図８】
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