(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに直交する３方向のうちのいずれかの方向に感度を持つ４個以上の複数のコイルであって、前記３方向における各々の１方向に感度を持つ前記コイルが１個以上存在する複数のコイルと、
前記複数のコイルに接続された４個以上のコイル入力の中から所定数を選択して、前記所定数のコイル入力と前記所定数のコイル出力とをそれぞれ接続する選択接続手段と、
前記選択接続接手段によって接続された前記所定数のコイル出力へ送られる前記コイルの検出信号に基づいて画像処理を行う画像処理手段とを備えることを特徴とするＭＲＩ装置。
【請求項２】
前記画像処理手段は、前記所定数のコイル出力毎の検出信号が示す単位画素値の二乗和に基づいて演算を行い、前記演算結果から画像データを生成することを特徴とする請求項１に記載のＭＲＩ装置。
【請求項３】
前記画像処理手段は、ノイズを除去する補正処理手段を、さらに備えたことを特徴とする請求項１または２に記載のＭＲＩ装置。
【請求項４】
前記所定数のコイル出力の数は、前記４個以上のコイル入力の数よりも少ないことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載のＭＲＩ装置。
【請求項５】
前記４個以上のコイル入力の数と前記所定数のコイル出力の数とは同一であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載のＭＲＩ装置。
【請求項６】
前記選択接続手段によって接続された前記所定数のコイル出力の中から、感度が高い所定数のコイル出力の組み合わせを選択し、前記選択した組み合わせのコイル出力に切替接続させる制御を前記選択接続手段に対して行う切替制御手段を、さらに備えたことを特徴とする請求項４に記載のＭＲＩ装置。
【請求項７】
前記切替制御手段が選択する所定数のコイル出力は、互いに直交する検出感度を有する二つのコイル出力を、少なくとも含むことを特徴とする請求項６に記載のＭＲＩ装置。
【請求項８】
前記切替制御手段は、実検査時に、前記選択接続手段によって接続された前記所定数のコイル出力の中から、感度が高い所定数のコイル出力の組み合わせを選択し、前記選択した組み合わせの所定数のコイル出力に切替接続させる制御を前記選択接続手段に対して繰り返し行うことを特徴とする請求項６または７に記載のＭＲＩ装置。
【請求項９】
前記選択接続手段によって選択される所定数の増幅手段をさらに備え、前記各増幅手段は、前記選択接続手段から出力された各検出信号を増幅することを特徴とする請求項６〜８のいずれか一つに記載のＭＲＩ装置。
【請求項１０】
前記複数のコイルは、前記３方向における各々の１方向に感度を持つ前記コイルが２個ずつ存在して合計６個であることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一つに記載のＭＲＩ装置。
【請求項１１】
前記コイル出力の所定数は３であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一つに記載のＭＲＩ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ＭＲＩ装置に使用されるコイルに関し、特にコイルの向きを変えるＭＲＩの応用分野において複数のコイルを使用して画像データを取得するＭＲＩ装置およびその画像取得方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ＭＲＩ装置で用いられる受信コイルが感度を持つ磁場の方向は、主磁場（Ｂ０）に垂直な面内に限定される。従って、超電導磁石、永久磁石等で発生された主磁場内に被検体を配置し、この被検体からの磁気信号を検出しようとする場合、受信コイルは、被検体周りでその主磁場と直交する面内に配置される。なお、コイルの形状は、感度（以下、「感度」とは、信号対雑音比（Ｓ／Ｎ）または信号強度をいう）上の問題と、被検体のＭＲＩ装置からの出し入れ、コイルの使いやすさなどを考慮して決定される。
【０００３】
従来から、ＭＲＩ装置で使用される受信コイルは、主磁場に直行する面内に固定されている。これは、コイルの向きが直交する面内から外れると、感度の低下をもたらし、あるいはコイル間の磁気結合が発生するなどの問題が生じるからである。
【０００４】
図１３は、ＭＲＩ装置に用いられる従来のリストコイルの構成を示す図である。このリストコイルは、サドルコイルとソレノイドコイルとを用いたＱＤ（Quadrature Detection）方式の受信コイルであり、主な撮像部位は手首である。なお、図１３において、主磁場Ｂ０は、Ｚ軸方向に向いている。
【０００５】
図１３（Ａ）は、リストコイルの外観図である。図１３（Ａ）に示したリストコイルは、ケース１１６を有し、このケース１１６内に、図１３（Ｃ）に示した形状をもつサドルコイル１１８とソレノイドコイル１１９との二つのコイルが、図１３（Ｂ）に示すように、二つ組み合わされている。サドルコイル１１８は、感度領域を広くするために、対向する二つのループをつなぎ合わせた一つのコイルである。
【０００６】
図１３（Ａ）に示したリストコイルは、通常、被検体が載置されるクレードル上に固定される。すなわち、リストコイルは、ＭＲＩ装置の中心部にセットされる。この場合、撮像部位、すなわち手首部分は、受信コイルの中心部に位置するように配置される。その後、図示しない送信コイルから磁場が発生されると、撮像部位の水素原子などが励起され、その励起された磁場をサドルコイル１１８およびソレノイドコイル１１９によって検出する。
【０００７】
サドルコイル１１８は、Ｙ軸方向に感度をもち、ソレノイドコイル１１９は、Ｘ軸方向に感度をもつ（図１３（Ｃ）参照）。したがって、サドルコイル１１８およびソレノイドコイル１１９は、ともに、主磁場Ｂ０（Ｚ軸方向）に垂直な面内に感度をもつため、図示しない送信コイルによって励起された水素原子の磁場を検出することが可能となる。なお、サドルコイル１１８およびソレノイドコイル１１９によって検出された信号は、一方の信号に９０度の位相シフトを加え、この位相シフトされた信号と他方の信号とが加算されて図示しない検波部に出力され、ノイズ軽減された検出信号として、その後画像データが生成される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来のリストコイルを用いたＭＲＩ装置では、手首などの関節部を撮像する場合、被検体の動作にあわせて受信コイルを所望の方向に向ける必要があるが、この場合、各受信コイルの感度方向が主磁場Ｂ０に直交する面内、すなわち図１３に示したＸ−Ｙ面内から外れるため、受信コイルの感度が劣化するという問題点があった。たとえば、図１３（Ａ）に示したリストコイル全体を長手方向を軸に横転させると、サドルコイル１１８の感度方向はＺ軸方向を向いて主磁場Ｂ０と同方向となることから、サドルコイル１１８が被検体からの磁場を検出できないという問題点があった。
【０００９】
この発明は上記に鑑みてなされたものであって、コイルが動いた場合であっても、被検体の撮像を確実に行うことができるＭＲＩ装置およびその画像取得方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、第１の観点のＭＲＩ装置は、互いに直交する三方向に感度を持つ複数のコイルと、前記複数のコイルが入力する三つ以上のコイル入力の中から所定数のコイル入力を所定数のコイル出力として選択接続する選択接続手段と、前記選択接続手段によって選択接続された所定数のコイル出力からの検出信号に基づいて画像処理を行う画像処理手段とを備えることを特徴とする。
【００１１】
この第１の観点のＭＲＩ装置によれば、選択接続手段が、互いに直交する三方向に感度を持つ複数のコイルが入力する三つ以上のコイル入力の中から所定数のコイル入力を所定数のコイル出力として選択接続し、画像処理手段が、前記選択接続手段によって選択接続された所定数のコイル出力からの検出信号に基づいて画像処理を、主磁場に対してコイルが動いた場合であっても行うようにしている。
【００１２】
また、第２の観点のＭＲＩ装置は、上記の発明において、前記画像処理手段は、前記所定数のコイル出力毎の検出信号が示す単位画素値の二乗和に基づいて演算を行い、該演算結果から画像データを生成することを特徴とする。
【００１３】
この第２の観点のＭＲＩ装置によれば、前記画像処理手段が、前記所定数のコイル出力毎の検出信号が示す単位画素値の二乗和に基づいて演算を行い、該演算結果から画像データを生成するようにしている。
【００１４】
また、第３の観点のＭＲＩ装置は、上記の発明において、前記画像処理手段は、ノイズを除去する補正処理手段をさらに備えたことを特徴とする。
【００１５】
この第３の観点のＭＲＩ装置によれば、補正処理手段が、前記三つ以上のコイル出力からの信号のノイズを除去するようにしている。
【００１６】
また、第４の観点のＭＲＩ装置は、上記の発明において、前記三つ以上のコイル入力の数は、前記所定数のコイル出力の数を超えた数であることを特徴とする。
【００１７】
この第４の観点のＭＲＩ装置によれば、前記三つ以上のコイル入力の数を、前記所定数のコイル出力の数を超えた数としている。
【００１８】
また、第５の観点のＭＲＩ装置は、上記の発明において、前記三つ以上のコイル入力の数と前記所定数のコイル出力の数とは同一であることを特徴とする。
【００１９】
この第５の観点のＭＲＩ装置によれば、前記三つ以上のコイル入力の数と前記所定数のコイル出力の数とを同一としている。
【００２０】
また、第６の観点の請求項６にかかるＭＲＩ装置は、上記の発明において、前記選択接続手段によって選択接続された所定数のコイル出力の中から、感度が高い所定数のコイル出力の組み合わせを選択し、該選択した組み合わせのコイル出力に切替接続させる制御を前記選択接続手段に対して行う切替制御手段をさらに備えたことを特徴とする。
【００２１】
この第６の観点のＭＲＩ装置によれば、切替制御手段が、前記選択接続手段によって選択接続された所定数のコイル出力の中から、感度が高い所定数のコイル出力の組み合わせを選択し、該選択した組み合わせのコイル出力に切替接続させる制御を前記選択接続手段に対して行うようにしている。
【００２２】
また、第７の観点のＭＲＩ装置は、上記の発明において、前記切替制御手段が選択する所定数のコイル出力は、互いに直交する検出感度を有する二つのコイル出力を少なくとも含むことを特徴とする。
【００２３】
この第７の観点のＭＲＩ装置によれば、前記切替制御手段が選択する所定数のコイル出力には、互いに直交する検出感度を有する二つのコイル出力を少なくとも含ませるようにしている。
【００２４】
また、第８の観点のＭＲＩ装置は、上記の発明において、前記切替制御手段は、実検査時に、前記選択接続手段によって選択接続された所定数のコイル出力の中から、感度が高い所定数のコイルの組み合わせを選択し、該選択した組み合わせの所定数のコイル出力に切替接続させる制御を前記選択接続手段に対して繰り返し行うことを特徴とする。
【００２５】
この第８の観点のＭＲＩ装置によれば、前記切替制御手段が、実検査時に、前記選択接続手段によって選択接続された所定数のコイル出力の中から、感度が高い所定数のコイルの組み合わせを選択し、該選択した組み合わせの所定数のコイル出力に切替接続させる制御を前記選択接続手段に対して繰り返し行うようにしている。
【００２６】
また、第９の観点のＭＲＩ装置は、上記の発明において、前記選択接続手段によって選択される所定数の増幅手段をさらに備え、前記各増幅手段は、前記選択接続手段から出力された各検出信号を増幅することを特徴とする。
【００２７】
この第９の観点のＭＲＩ装置によれば、前記選択接続手段によって選択される所定数の増幅手段が、前記選択接続手段から出力された各検出信号を増幅するようにしている。
【００２８】
また、第１０の観点のＭＲＩ装置は、上記の発明において、互いに直交する三方向に感度を持つ三つのコイルと、前記三つのコイルの中から二つのコイルを選択接続する選択接続手段と、前記選択接続手段によって選択接続された二つのコイルからの検出信号の一方に位相シフトを加える位相シフト手段と、前記位相シフト手段によって位相シフトが加えられた検出信号と前記選択接続手段から出力された一方の検出信号とを加算する加算手段と、前記選択接続手段によって選択接続される二つのコイルと前記位相シフト手段による位相シフトとの組み合わせの中から感度の高い組み合わせを選択し、この選択した二つのコイルに切替接続させる制御を前記選択接続手段に対して行うとともに、前記位相シフト手段の位相シフトを該選択した位相シフトに設定する切替制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００２９】
この第１０の観点のＭＲＩ装置によれば、選択接続手段が、互いに直交する三方向に感度を持つ三つのコイルの中から二つのコイルを選択接続し、位相シフト手段が、前記選択接続手段によって選択接続された二つのコイルからの検出信号の一方に位相シフトを加え、加算手段が、前記位相シフト手段によって位相シフトが加えられた検出信号と前記選択接続手段から出力された一方の検出信号とを加算し、切替制御手段が、前記選択接続手段によって選択接続される二つのコイルと前記位相シフト手段による位相シフトとの組み合わせの中から感度の高い組み合わせを選択し、この選択した二つのコイルに切替接続させる制御を前記選択接続手段に対して行うとともに、前記位相シフト手段の位相シフトを該選択した位相シフトに設定するようにしている。
【００３０】
また、第１１の観点のＭＲＩ装置の画像取得方法は、互いに直交する三方向に感度を持つ複数のコイルの三つ以上のコイル入力の中から所定数のコイル入力を所定数のコイル出力として選択し、この選択された所定数のコイル出力からの検出信号をもとに画像処理を行って被検体の断層画像を生成するＭＲＩ装置の画像取得方法において、前記三つ以上のコイル入力の中から所定数のコイル入力を選択し、所定数のコイル出力として選択接続する選択接続工程と、前記選択接続工程によって選択接続された所定数のコイル出力の組み合わせの中から、高い感度の所定数のコイル出力の組み合わせを選択し、該選択した組み合わせの所定数のコイル出力に切替接続させる制御を行う切替接続制御工程と、前記切替接続制御工程によって選択接続された所定数のコイル出力からの検出信号に基づいて画像処理を行う画像処理工程とを含むことを特徴とする。
【００３１】
この第１１の観点のＭＲＩ装置の画像取得方法によれば、選択接続工程によって、三つ以上のコイル入力の中から所定数のコイル入力を選択し、所定数のコイル出力として選択接続し、切替接続制御工程によって、前記選択接続工程によって選択接続された所定数のコイル出力の組み合わせの中から、高い感度の所定数のコイル出力の組み合わせを選択し、該選択した組み合わせの所定数のコイル出力に切替接続させる制御を行い、画像処理工程によって、前記切替接続制御工程によって選択接続された所定数のコイル出力からの検出信号に基づいて画像処理を行うようにしている。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかるＭＲＩ装置およびその画像取得方法の好適な実施の形態について詳細に説明する。
【００３３】
（実施の形態１）
まず、この発明にかかる実施の形態１について説明する。図１は、この発明の実施の形態１であるＭＲＩ装置の全体構成を示す模式図である。図１において、このＭＲＩ装置は、大きくは、マグネット部１０１、テーブル部１０２、および制御処理部１０３から構成される。
【００３４】
マグネット部１０１は、該マグネット部１０１の上部外側から中央内側に向けて順次、静磁場発生部４、勾配コイル部３、および送信コイル部２が配置されるとともに、下部外側から中央内側に向けて順次静磁場発生部４、勾配コイル部３、および送信コイル部２が配置され、それぞれ対向配置される。この対向配置された二つの送信コイル部２間には、被検体５が配置される空間が形成される。上下二つの勾配コイル部３は、勾配駆動部１４を介してスキャンコントローラ部１３に接続される。また、上下二つの送信コイル部２は、送信部１５を介してスキャンコントローラ部１３に接続される。
【００３５】
テーブル部１０２には、上述した送信コイル部２間に形成された空間を移動するクレードル部６が設けられ、このクレードル部６上には、被検体５が載置される。クレードル部６は、マグネット部１０１の中心部に移動した際、被検体５の撮像部位がこの中心部に位置するように制御される。
【００３６】
リストコイル１は、受信用のコイルであり、マグネット部１０１の中心近傍に配置される。このリストコイル１は、受信部７、検波部８、およびＡ／Ｄ変換部９を介して計算機１０に接続される。計算機１０は、操作部１１および表示部１２が接続されるとともに、スキャンコントローラ部１３に接続される。スキャンコントローラ部１３は、受信部７、ＲＦ発振部２０、Ａ／Ｄ変換部９、勾配駆動部１４、および送信部１５の各部を制御する。ＲＦ発振部２０は、検波部８に接続される。
【００３７】
図２は、図１に示したリストコイル１の詳細構成を示す斜視図である。図２（Ａ）は、リストコイル１の外観図を示し、図２（Ｂ）は、リストコイル１の斜めからみた透視図を示している。図２に示すように、リストコイル１の外観形状は、立方体であり、この立方体の各側面には、それぞれ６つの穴１ａが形成され、この穴１ａによって形成された孔は、リストコイル１内部で連通している。
【００３８】
各穴１ａには、ループ状のコイル２１〜２６が配置されるとともに、リストコイル１の内部には、このコイル２１〜２６によって受信された信号をそれぞれ増幅するプリアンプ３１〜３６が配置される。
【００３９】
図３は、制御処理部１０３の受信系の詳細構成を示すブロック図である。図３において、受信部７は、マルチプレクサ３０と三つの受信部４１〜４３とを有する。上述したように、コイル２１〜２６は、それぞれプリアンプ３１〜３６を介して受信部７のマルチプレクサ３０に接続される。マルチプレクサ３０には、三つの受信部４１〜４３が出力側に接続され、コイル２１〜２６によって受信され、各プリアンプ３１〜３６によって増幅された信号は、選択されて三つの受信部４１〜４３に選択出力される。受信部４１〜４３は、入力された信号を検波部８に出力し、Ａ／Ｄ変換部９を介して計算機１０に出力される。
【００４０】
ここで、このＭＲＩ装置による撮像動作の概要動作について説明する。まず、操作部１１によって選択されたＭＲＩ装置の制御処理、すなわちコントロールソフトとしてのパルスシーケンスは、計算機１０を介してスキャンコントローラ部１３に通知される。スキャンコントローラ部１３は、ＭＲＩ装置全体の制御を司り、計算機１０から通知される起動信号の入力によって起動し、上述したパルスシーケンスを逐次実行する。パルスシーケンスとしては、たとえば送信部１５によってＲＦ波形信号を送信コイル部２に出力し、その後、勾配駆動部１４によって勾配波形信号を勾配コイル部３に出力し、その後、受信部４によってコイル２１〜２６によって受信されたＲＦ波形信号を受信する。
【００４１】
一方、実検査時には、被検体５がクレードル部６上に載置され、マグネット部１０１の中心付近においてクレードル部６とともに設置される。図２に示したリストコイル１は、被検体５の撮像部位すなわち手首部がコイル２１〜２６の中心に位置する様に配置され、この状態でマグネット部１０１の中心付近に設置される。
【００４２】
被検体５がマグネット部１０１の中心付近に設置されると、実検査が開始される。この実検査処理について、図４に示すフローチャートを参照して説明する。図４において、まず、スキャンコントローラ部１３は、実検査の開始に伴い、プリスキャン処理を行う（ステップＳ１１）。このプリスキャン処理結果によって、スキャンコントローラ部１３は、中心周波数や送信ゲインなどの調整を行う。また、スキャンコントローラ部１３は、このプリスキャン処理結果をもとに、マルチプレクサ３０が選択接続する６つのコイル２１〜２６のうちの三つのコイルを選択決定する。三つのコイルを選択するのは、受信部４１の個数が三つだからである。この選択決定は、コイル２１〜２６からプリアンプ３１〜３６を介して出力される各検出信号をもとに検出信号レベルの高い三つの検出信号の組み合わせが選択されることになる。また、計算機１０は、このプリスキャン処理結果をもとに、ノイズ補正処理をイメージデータに対して行う。
【００４３】
その後、スキャンコントローラ部１３は、本スキャン処理を行う（ステップＳ１２）。すなわち、スキャンコントローラ部１３は、被検体５のＭＲＩ画像を取得するためのパルスシーケンスを実行する。この本スキャン処理の結果をもとに取得されたデータをもとに、計算機１０が画像処理を行うことになる。
【００４４】
その後、被検体５あるいはリストコイル１を動かして再度、ＭＲＩ画像を取得する再検査を行うか否かを判断し（ステップＳ１３）、再検査を行う場合（ステップＳ１３／Ｙｅｓ）には、ステップＳ１１に移行して上述した処理を繰り返し、再検査を行わない場合（ステップＳ１３／Ｎｏ）には、実検査の処理を終了する。
【００４５】
ここで、図５に示すフローチャートを参照して、ステップＳ１１のプリスキャン処理の詳細手順について説明する。まず、スキャンコントローラ部１３は、各コイル２１〜２６が検出した６つのチャネルの各感度（ステップＳ２１）、計算機１０からその測定結果を受け付ける。この感度の測定は、まず、スキャンコントローラ部１３がマルチプレクサ３０に指示して、６つのコイル２１〜２６からの信号のうちの三つのコイル２１〜２３からの信号をそれぞれ受信部４１〜４３にそれぞれ選択出力する。
【００４６】
その後、各受信部４１〜４３からの出力は、検波部８、Ａ／Ｄ変換部９を介して計算機１０に出力され、計算機１０は、各コイル２１〜２３が検出した信号の感度を所定のプログラムによって演算し、その結果をスキャンコントローラ部１３に出力する。その後、同様に、スキャンコントローラ部１３は、６つのコイル２１〜２６からの信号のうちの三つのコイル２４〜２６からの信号をそれぞれ受信部４１〜４３にそれぞれ選択出力する。その後、各受信部４１〜４３からの出力は、検波部８、Ａ／Ｄ変換部９を介して計算機１０に出力され、計算機１０は、各コイル２４〜２６が検出した信号の感度を所定のプログラムによって演算し、その結果をスキャンコントローラ部１３に出力する。
【００４７】
その後、スキャンコントローラ部１３は、測定結果をもとに、感度の値が高かった三つのコイルを選択し（ステップＳ２２）、マルチプレクサ３０に対して、この選択した三つのコイルを各受信部４１〜４３に接続させる制御を行い（ステップＳ２３）、さらに各チャネルのノイズデータの測定し（ステップＳ２４）、ステップＳ１１にリターンする。
【００４８】
つぎに、図６に示すフローチャートを参照して、ステップＳ１２に示した本スキャン処理の詳細処理手順について説明する。まず、スキャンコントローラ部１３には、計算機１０から指定されたパルスシーケンスがダウンロードされて、このパルスシーケンスが実行され、選択接続された三つの各コイルからの検出信号を受信し、取得する（ステップＳ３１）。この一連のパルスシーケンス、すなわちスキャンが終了する（ステップＳ３２）と、取得された検出信号は、各チャネル（接続されたコイルに対応するチャネル）の生データとして計算機１０に転送される（ステップＳ３３）。
【００４９】
その後、計算機１０では、転送された各チャネルの生データをもとに、画像の再構成処理（フーリエ変換処理）が行われ（ステップＳ３４）、各チャネルのイメージデータを生成する（ステップＳ３５）。その後、計算機１０は、各コイルから生成された複数のイメージデータ上における同一位置の画素値の二乗和に基づいて演算を行い（ステップＳ３６）、この演算結果をイメージデータの画素値（ピクセル値）として表示部１２に表示出力し（ステップＳ３７）、ステップＳ１２にリターンする。
【００５０】
なお計算機１０は、ステップ３６において二乗和に基づいて演算する場合、プリスキャン処理で測定された各チャネルのノイズデータ（ステップＳ２４）を用いてノイズを除去する補正処理を行う。
【００５１】
また、上述した実施の形態１では、６つのコイル２１〜２６と三つの受信部４１〜４３とを有したＭＲＩ装置を示したが、これに限らず、コイルの数が受信部の数を超えた数であればよい。なお、コイルの数と受信部の数とが同一の場合には、ステップＳ２２，Ｓ２３によるコイルの選択決定処理を行わなくてもよい。
【００５２】
さらに、上述した実施の形態１において、マルチプレクサ３０は、コイル２１〜２６の組み合わせを選択する場合、感度の高いものを選択するようにしているが、選択するコイル２１〜２６は、互いに直交する検出感度をもつコイルを選択するようにする。たとえば、二つのコイルを選択する場合、コイル２１とコイル２３との組み合わせを選択しないようにする。また、三つの受信部を有するので、互いに直交する検出感度をもつ三つのコイルはすべて前記受信部に選択接続可能となる。これによって、コイルが向きを変えた場合でも確実にＭＲＩ画像を得ることができる。
【００５３】
この実施の形態１では、互いに直交し、三方向に感度を有する少なくとも三つのコイルを用い、Ｓ／Ｎの高いコイルが選択され、しかも選択されたコイルが検出した画素値の二乗和に基づいて演算するようにしているので、リストコイル１が主磁場に対して動いた場合や被検体５が動いた場合であっても、品質の良い画像を確実に得ることができる。
【００５４】
（実施の形態２）
つぎに、この発明にかかる実施の形態２について説明する。図７は、この発明の実施の形態２のＭＲＩ装置に用いられるリストコイルの構成を示す図である。図７（Ａ）は、リストコイルの外観図である。図７（Ａ）に示したリストコイルは、ケース５０を有し、このケース５０内に、図７（Ｃ）に示した形状をもつ三つのコイル、すなわちサドルコイル５１，５２およびソレノイドコイル５３が、図７（Ｂ）に示すように、組み合わされている。サドルコイル５１は、Ｚ軸方向に感度をもち、サドルコイル５２は、Ｙ軸方向に感度をもち、ソレノイドコイル５３は、Ｘ軸方向に感度をもつ。なお、サドルコイル５１，５２は、感度領域を広くするために、対向する二つのループをつなぎ合わせた一つのコイルである。
【００５５】
図８は、この発明の実施の形態２であるＭＲＩ装置の画像取得処理に関する構成を示すブロック図である。このＭＲＩ装置は、図７に示したリストコイルを用いている。図８において、受信部６０は、図１に示した受信部７に対応し、マルチプレクサ６１、位相シフタ６２、コンバイナ６３、およびプリアンプ６４を有する。マルチプレクサ６１は、３入力２出力のマルチプレクサであり、図７に示した三つのコイルであるサドルコイル５１，５２およびソレノイドコイル５３を入力し、このうちの二つのコイルを選択出力する。その他の構成は、図１に示した構成と同じであり、同一構成部分には同一符号を付している。
【００５６】
位相シフタ６２は、マルチプレクサ６１から出力された一方の出力を入力し、入力された信号に対して±９０度の位相シフトを行ってコンバイナ６３に出力する。コンバイナ６３は、位相シフタ６２から出力された信号とマルチプレクサ６１から出力された他方の信号とを加算し、プリアンプ６４に出力する。プリアンプ６４は、コンバイナ６３から出力された信号を増幅し、検波部８に出力する。この位相シフタ６２による位相シフトを行うことよって、直交する二つのコイルから得られる信号のノイズ成分を抑制することができる。
【００５７】
検波部８は、プリアンプ６４から出力された信号に対して検波処理を行い、その検波出力をＡ／Ｄ変換部９に出力する。Ａ／Ｄ変換部９は、入力された検波出力をディジタル信号に変換し、このディジタル信号を計算機１０に出力する。計算機１０は、このディジタル信号をもとにＭＲＩ画像を生成する画像処理を行うとともに、操作部１１からの指示入力をもとにスキャンコントローラ部１３に対して起動指示などを行う。スキャンコントローラ部１３は、マルチプレクサ６１、位相シフタ６２、ＲＦ発振部２０、およびＡ／Ｄ変換部９に接続され、これら各部を制御する。
【００５８】
ここで、図９に示すフローチャートを参照して、この実施の形態２の動作処理について説明する。まず、スキャンコントローラ部１３は、実検査の開始指示に伴い、プリスキャン処理を行う（ステップＳ４１）。その後、図４に示した実施の形態１の本スキャン処理（ステップＳ１２）と同じ処理を行う（ステップＳ４２）。その後、被検体あるいはリストコイルを動かして再検査を行うか否かを判断し（ステップＳ４３）、再検査を行う場合（ステップＳ４３，Ｙｅｓ）には、ステップＳ４１に移行し、上述した処理を繰り返し、再検査を行わない場合（ステップＳ４３，Ｎｏ）には、本処理を終了する。
【００５９】
図１０は、図９に示したステップＳ４１のプリスキャン処理の詳細処理手順を示すフローチャートである。図１０において、まず、スキャンコントローラ部１３は、サドルコイル５１とサドルコイル５２、サドルコイル５２とソレノイドコイル５３、サドルコイル５１とソレノイドコイル５３の各組み合わせによる感度を、位相シフタ６２による位相シフトがそれぞれ＋９０度および−９０度に対して測定させる（ステップＳ５１）。すなわち、三つのコイルから二つを選択するすべての組み合わせと前記各組み合わせに二つの位相シフトを行った場合とにおける合計６つの感度測定を行う。なお、この二つの位相シフトを行うのは、感度方向が互いに直交する二つコイルの受信信号は９０度の位相シフトを生じて、さらにプラスに位相シフトするかマイナスに位相シフトするかは、主磁場の向きに対する前記二つのコイルの位置関係が未確定であるため決定できず、位相シフトの向きの情報を得る必要があるためである。
【００６０】
このステップＳ５１の処理では、スキャンコントローラ部１３が、計算機１０から、各コイルおよび各位相シフトの組み合わせ順序を示した所定のパルスシーケンスをダウンロードし、このダウンロードした所定のパルスシーケンスをもとに、マルチプレクサ６１、位相シフタ６２、検波部８、Ａ／Ｄ変換部９を制御することによって行われる。
【００６１】
その後、スキャンコントローラは、各コイルと位相シフトとの組み合わせによる全ての測定結果を計算機１０から受け付け、この測定結果をもとに、大きな感度が得られる各コイルと各位相シフトとの組み合わせの中から二つの組み合わせを選択決定する（ステップＳ５２）。
【００６２】
その後、スキャンコントローラ部１３は、選択決定した各コイルと各位相シフトとの組み合わせをもとに、マルチプレクサ６１および位相シフタ６２に対して選択決定した内容を設定する（ステップＳ５３）。
【００６３】
さらに、スキャンコントローラ部１３は、ＭＲＩ装置の中心周波数の微調整およびＲＦ送信ゲインの最適化などを行って（ステップＳ５４）、ステップＳ４１にリターンする。
【００６４】
なお、上述した実施の形態２では、三つのコイルからの各信号がマルチプレクサに入力されるようにしているが、これに限らず、たとえば、図１１に示すように、二つのコイル出力をもつバードケージコイル７０を用い、このバードケージコイル７０を、図１２に示すように、二つのサドルコイル５１，５２の代わりに用いるようにしてもよい。
【００６５】
図１１に示すように、８エレメントのバードケージコイル７０は、その外観が円筒形状をなし、リング部７１，７２および８つのエレメント部７３を有する。リング７１，７２との間は、円周面に沿って、８つのエレメント部７３が軸方向に接続されている。リング部７１，７２は、エレメント部７３が接続される接続点間に共振用のキャパシタ７６が配置される。
【００６６】
リング部７２上の９０度位相シフトした位置に、信号取出口であるポート７４，７５が設けられる。ポート７４，７５から取り出される信号は、Ｙ軸方向およびＺ軸方向に感度をもつ。したがって、一つのコイルから、互いに直交する二つの感度方向をもった信号を取り出すことができる。なお、図１１に示したバードケージコイル７０は、ハイパスフィルタ型のバードケージコイルであるが、ローパスフィルタ型のバードケージコイルの場合には、各エレメント部７３の中央部分にキャパシタが配置されることになる。
【００６７】
この各ポート７４，７５からのコイル出力は、図１２に示すように、マルチプレクサ６１の三つのコイル入力のうちの二つのコイル入力に接続される。したがって、二つのコイル、すなわちバードケージコイル７０とソレノイドコイル５３とによって三つのコイル入力を得ることができるので、簡易な構成とすることができる。
【００６８】
この実施の形態２によれば、互いに直交する方向に感度を有する最小限のコイルを用い、主磁場に対してコイルが動いた場合あるいは被検体が動いた場合であっても、位相シフタ６２によってノイズ成分を抑制しつつ、感度が高い検出信号を得ることができるので、品質の高い画像を得ることができる。
【００６９】
【発明の効果】
以上説明したように、第１の観点のＭＲＩ装置によれば、選択接続手段が、互いに直交する三方向に感度を持つ複数のコイルが入力する三つ以上のコイル入力の中から所定数のコイル入力を所定数のコイル出力として選択接続し、画像処理手段が、前記選択接続手段によって選択接続された所定数のコイル出力からの検出信号に基づいて画像処理を、主磁場に対してコイルが動いた場合であっても行うようにしているので、被検体に対して全周からの検出が可能となり、コイルあるいは被検体が動いた場合であっても、感度の高い検出信号を得ることができ、確実に品質の高い画像を得ることができるという効果を奏する。
【００７０】
また、第２の観点のＭＲＩ装置によれば、前記画像処理手段が、前記所定数のコイル出力毎の検出信号が示す単位画素値の二乗和に基づいて演算を行い、該演算結果から画像データを生成するようにしているので、大きな信号成分をもつ画素が強調され、感度の高い画像を得ることができるという効果を奏する。
【００７１】
また、第３の観点のＭＲＩ装置によれば、補正処理手段が、前記三つ以上のコイル出力からの信号のノイズを除去するようにしているので、感度が高くなり、品質のよい画像を得ることができるという効果を奏する。
【００７２】
また、第４の観点のＭＲＩ装置によれば、前記三つ以上のコイル入力の数を、前記所定数のコイル出力の数を超えた数としているので、たとえば、検出信号を増幅する増幅器の数を最低限の数に減少させることができ、小型軽量化および省エネルギー化を促進するとともに、コイルの数を増幅器の数に比して増加させることができるため、コイルおよび増幅器の数を有効な範囲に自由に設定できるという柔軟なＭＲＩ装置を実現することができるという効果を奏する。
【００７３】
また、第５の観点のＭＲＩ装置によれば、前記三つ以上のコイル入力の数と前記所定数のコイル出力の数とを同一としているので、コイルの数と、検出信号を増幅する増幅器の数とを、必要最小限の数とすることができ、コンパクトなＭＲＩ装置を実現することができるという効果を奏する。
【００７４】
また、第６の観点のＭＲＩ装置によれば、切替制御手段が、前記選択接続手段によって選択接続された所定数のコイル出力の中から、感度が高い所定数のコイル出力の組み合わせを選択し、該選択した組み合わせのコイル出力に切替接続させる制御を前記選択接続手段に対して行うようにしているので、実検査前にコイルの向きを任意に配置しても、常に高い感度の検出信号を得ることができ、結果的に確実に、品質のよい画像を得ることができるという効果を奏する。
【００７５】
また、第７の観点のＭＲＩ装置によれば、前記切替制御手段が選択する所定数のコイル出力には、互いに直交する検出感度を有する二つのコイル出力を少なくとも含ませるようにしているので、コイルの向きに関わらず、確実に品質のよい画像を得ることができるという効果を奏する。
【００７６】
また、第８の観点のＭＲＩ装置によれば、前記切替制御手段が、実検査時に、前記選択接続手段によって選択接続された所定数のコイル出力の中から、感度が高い所定数のコイルの組み合わせを選択し、該選択した組み合わせの所定数のコイル出力に切替接続させる制御を前記選択接続手段に対して繰り返し行うようにしているので、実検査時に、感度の高いコイルの組み合わせを繰り返し選択できるため、実検査中にコイルを動かすことによって各コイルの感度に変化があった場合であっても、確実に品質のよい画像を得ることができるという効果を奏する。
【００７７】
また、第９の観点のＭＲＩ装置によれば、前記選択接続手段によって選択される所定数の増幅手段が、前記選択接続手段から出力された各検出信号を増幅するようにしているので、微弱な検出信号を必要最小限の数の増幅器によって増幅することができるという効果を奏する。
【００７８】
また、第１０の観点のＭＲＩ装置によれば、選択接続手段が、互いに直交する三方向に感度を持つ三つのコイルの中から二つのコイルを選択接続し、位相シフト手段が、前記選択接続手段によって選択接続された二つのコイルからの検出信号の一方に位相シフトを加え、加算手段が、前記位相シフト手段によって位相シフトが加えられた検出信号と前記選択接続手段から出力された一方の検出信号とを加算し、切替制御手段が、前記選択接続手段によって選択接続される二つのコイルと前記位相シフト手段による位相シフトとの組み合わせの中から感度の高い組み合わせを選択し、この選択した二つのコイルに切替接続させる制御を前記選択接続手段に対して行うとともに、前記位相シフト手段の位相シフトを該選択した位相シフトに設定するようにしているので、ノイズが低減された感度の高い検出信号を得ることができ、この結果、品質のよい画像を確実に得ることができるという効果を奏する。
【００７９】
また、第１１の観点のＭＲＩ装置の画像取得方法によれば、選択接続工程によって、三つ以上のコイル入力の中から所定数のコイル入力を選択し、所定数のコイル出力として選択接続し、切替接続制御工程によって、前記選択接続工程によって選択接続された所定数のコイル出力の組み合わせの中から、高い感度の所定数のコイル出力の組み合わせを選択し、該選択した組み合わせの所定数のコイル出力に切替接続させる制御を行い、画像処理工程によって、前記切替接続制御工程によって選択接続された所定数のコイル出力からの検出信号に基づいて画像処理を行うようにしているので、被検体に対して全周からの検出が可能となり、コイルあるいは被検体が動いた場合であっても、感度の高い検出信号を得ることができ、確実に品質の高い画像を得ることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明にかかる実施の形態１であるＭＲＩ装置の概要構成を示す模式図である。
【図２】図１に示したリストコイルの詳細構成を示す斜視図である。
【図３】図１に示した制御処理部の詳細構成を示すブロック図である。
【図４】図１に示したＭＲＩ装置の画像取得処理手順を示す全体フローチャートである。
【図５】図４に示したプリスキャン処理の詳細処理手順を示すフローチャートである。
【図６】図４に示した本スキャン処理の詳細処理手順を示すフローチャートである。
【図７】この発明にかかる実施の形態２であるＭＲＩ装置のリストコイルの構成を示す図である。
【図８】この発明にかかる実施の形態２であるＭＲＩ装置の画像取得に関する構成を示すブロック図である。
【図９】図８に示したＭＲＩ装置の画像取得処理手順を示す全体フローチャートである。
【図１０】図９に示したプリスキャン処理の詳細処理手順を示すフローチャートである。
【図１１】コイルの一例を示す図である。
【図１２】図１１に示したコイルを用いたＭＲＩ装置の画像取得に関する構成を示す図である。
【図１３】従来におけるリストコイルの一例を示す図である。
【符号の説明】
１  リストコイル
１ａ  穴
２  送信コイル部
３  勾配コイル部
４  静磁場発生部
５  被検体
６  クレードル部
７  受信部
８  検波部
９  Ａ／Ｄ変換部
１０  計算機
１１  操作部
１２  表示部
１３  スキャンコントローラ部
１４  勾配駆動部
１５  送信部
２１〜２６  コイル
３１〜３６，６４  プリアンプ
３０，６１  マルチプレクサ
４１〜４３，６０  受信部
５０  ケース
５１，５２  サドルコイル
５３  ソレノイドコイル
６２  位相シフタ
６３  コンバイナ
【図１】
0004689816.tif 000002
【図２】
0004689816.tif 000003
【図３】
0004689816.tif 000004
【図４】
0004689816.tif 000005
【図５】
0004689816.tif 000006
【図６】
0004689816.tif 000007
【図７】
0004689816.tif 000008
【図８】
0004689816.tif 000009
【図９】
0004689816.tif 000010
【図１０】
0004689816.tif 000011
【図１１】
0004689816.tif 000012
【図１２】
0004689816.tif 000013
【図１３】
0004689816.tif 000014