(57)【要約】【課題】被検体の関心領域に受信コイルの感度中心を設定することが容易であり、かつ、複数の受信コイルを用いることなく、容易に被検体の複数関心領域の撮影を行うことが可能な磁気共鳴イメージング装置を実現する。【解決手段】受信コイル１４は天板２１に形成した溝に挿入され天板２１とは相対移動が可能である。天板２１と受信コイル１４と被検者７とがＹ軸方向に移動し、被検者関心領域に受信コイル１４が合わせられる。受信コイル１４が磁場中心に達したらガイドピン２３がスプリングの力により静磁場発生装置４方向に押し上げられ穴４ｈに挿入される。これにより受信コイル１４は磁場中心１４に固定される。固定された受信コイル１４は、その後天板２１が移動され、被検体７も移動されても位置が固定されているため、結果的に被検体７の任意の位置に受信コイル１４を移動させることができる。【選択図】      図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
計測空間に静磁場を与える静磁場発生手段と、
被検体からの核磁気共鳴信号を受信する受信手段と、
前記被検体と前記受信手段を載置して前記計測空間内外に搬送する搬送手段と、
前記核磁気共鳴信号から前記被検体の断層画像を作成する信号処理手段と
を備えた磁気共鳴イメージング装置において、
前記受信手段は、前記計測空間内に位置固定される第１の固定手段及びこの固定を解除する解除手段を備え、
前記静磁場発生手段は、その前記計測空間側に前記第１の固定手段と結合されて前記受信コイルを位置固定する第２の固定手段を備え、
前記搬送手段は、前記受信手段を相対移動可能に支持する手段を備えたことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項２】
請求項１の記載の磁気共鳴イメージング装置において、上記受信手段は、静磁場領域の中心を含む領域に固定されたことを検出する手段を有することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項３】
請求項２記載の磁気共鳴イメージング装置において、上記受信手段の固定手段は、受信手段により受信した磁気共鳴信号を上記信号処理手段に伝達する信号伝達機能を有することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項４】
請求項３記載の磁気共鳴イメージング装置において、上記受信手段の固定手段は、受信コイル共振回路給電部に接続される接続部を有することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気共鳴イメージング装置の受信コイルに関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気共鳴イメージング装置（ＭＲＩ装置）は、生体組織を構成する原子核に高周波磁場を被検体に照射して磁気共鳴を起こさせ、それによって発生する核磁気共鳴信号を受信コイルで受信し、受信された核磁気共鳴信号にフーリエ変換を行って画像に再構成するものである。
【０００３】
このＭＲＩ装置は、被検体の任意個所における断層像を得るために広く利用されている。ＭＲＩ装置において、高周波磁場の照射及び磁気共鳴信号の受信には、静磁場方向に直交する方向の高周波磁場の印加及び検出を行うための照射コイルおよび受信コイルが使用される。
【０００４】
上記照射コイルは、被検体に効率よく高周波磁場を印加するために、また受信コイルは受信する高周波磁場の強度が再構成された画像のＳＮ比に直接影響するために、感度向上の研究、改良がなされている。
【０００５】
中心感度向上のためには、受信コイルを移動可能とするとともに、その径を小さくし、被検体関心領域に近づける構成が採用されている。
【０００６】
また、特許文献１には、小径で移動可能な受信コイルと、この受信コイルからの信号を増幅するプリアンプとを接続するケーブルの抵抗分を減少させ、ノイズ成分を減少させる技術が記載されている。
【０００７】
つまり、この特許文献１においては、被検体が配置される寝台の天板に、プリアンプを収容し、かつ、このプリアンプが天板の面方向に移動可能な溝が形成される。
【０００８】
このように構成することにより、受信コイルの移動に伴い、プリアンプも移動可能となるので、受信コイルとプリアンプとを接続するケーブルを最短とできるように構成されている。
【０００９】
【特許文献１】特開平５−１３０９７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上記特許文献１記載の技術では、受信コイルの被検体の関心領域への配置は手作業で行わなければならず、同一の被検体に対して複数箇所の撮影を行う場合は、その都度、被検者を起こして位置を変え、受信コイルの被検体への配置を変更しなければならず、煩雑であり、撮影時間が長時間となる要因ともなっていた。
【００１１】
複数の受信コイルを被検体の複数の関心領域に予め配置することも考えられるが、磁気共鳴イメージング装置のコストアップとなるため、望ましいものではない。
【００１２】
本発明の目的は、被検体の関心領域に受信コイルの感度中心を設定することが容易であり、かつ、複数の受信コイルを用いることなく、容易に被検体の複数関心領域の撮影を行うことが可能な磁気共鳴イメージング装置を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するため、本発明は次のように構成される。
【００１４】
（１）本発明の磁気共鳴イメージング装置は、計測空間に静磁場を与える静磁場発生手段と、被検体からの核磁気共鳴信号を受信する受信手段と、前記被検体と前記受信手段を載置して前記計測空間内外に搬送する搬送手段と、前記核磁気共鳴信号から前記被検体の断層画像を作成する信号処理手段とを備え、前記受信手段は、前記計測空間内に位置固定される第１の固定手段及びこの固定を解除する解除手段を備え、前記静磁場発生手段は、その前記計測空間側に前記第１の固定手段と結合されて前記受信コイルを位置固定する第２の固定手段を備え、前記搬送手段は、前記受信手段を相対移動可能に支持する手段を備える。
【００１５】
（２）好ましくは、上記（１）において、上記受信手段は、静磁場領域の中心を含む領域に固定されたことを検出する手段を有する。
【００１６】
（３）また、好ましくは、上記（２）において、上記受信手段の固定手段は、受信コイル手段により受信した磁気共鳴信号を上記信号処理手段に伝達する信号伝達機能を有する。
【００１７】
（４）また、好ましくは、上記（３）において、上記受信手段の固定手段は、受信コイル共振回路給電部に接続される接続部を有する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、被検体の関心領域に受信コイルの感度中心を設定することが容易であり、かつ、複数の受信コイルを用いることなく、容易に被検体の複数関心領域の撮影を行うことが可能な磁気共鳴イメージング装置を実現することができる。
【００１９】
また、本発明のＭＲＩ装置によれば、被検体の関心領域に受信コイルの感度中心を容易に配置することができ、良質の磁気共鳴画像を撮影することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
【００２１】
図１は、本発明が適用されるＭＲＩ装置の全体構成概略構成図である。
【００２２】
図１において、ＭＲＩ装置は、核磁気共鳴（ＮＭＲ）現象を利用して、被検体７の断層画像を得るものであり、静磁場発生装置４、傾斜磁場コイル１３、照射用高周波コイル１１、受信用高周波コイル１４、ディスプレイ１８を備えている。
【００２３】
磁場発生装置４は、被検体７に強く均一な静磁場を発生させるもので、被検体７の周りのある広がりをもった空間に永久磁石方式あるいは超電導方式等の磁場発生手段が配置されている。
【００２４】
傾斜磁場コイル１３は、Ｘ、Ｙ、Ｚの３軸に３組配置され、シーケンサ２によって制御される傾斜磁場電源１２の出力電流によって被検体７の周りに必要な傾斜磁場空間を形成し、ＮＭＲ信号に位置情報を与える。
【００２５】
高周波発振器８からの発振信号は、変調器９に供給される。この変調器９は、シーケンサ２のコントロールに従って、変調信号を、アンプ１０を介して高周波コイル１１に供給する。これにより、高周波コイル１１は、被検体７にスピン励起のための高周波パルスを照射する。
【００２６】
この結果被検体７から生じるＮＭＲ信号を受信コイル１４で検出し、検出した信号は、アンプ１５、検波回路１６、Ａ/Ｄ変換器１７を介して中央処理装置（ＣＰＵ）１に供給される。
【００２７】
この中央処理装置１において、高周波コイル１４で収集した信号データに画像再構成演算等が行なわれ、得られたＭＲＩ画像が表示装置１８に出力される。また、画像データ等の情報は、光ディスク１９や磁気ディスク２０に格納される。
【００２８】
なお、アンプ１５、検波回路１６、Ａ/Ｄ変換器１７により受信系５が構成される。また、中央処理装置１、ディスプレイ１８、光ディスク１９、磁気ディスク２０により信号処理系６が構成される。
【００２９】
ここで、本発明の一実施形態である受信コイル１４の構成について図２を用いて説明する。
【００３０】
図２は受信コイル１４の概略斜視図であり、図２の（Ａ）は、コイル１４ａと１４ｂとが分離されている状態を示し、図２の（Ｂ）は、コイル１４ａと１４ｂとを組み合わせた状態を示している。
【００３１】
図２において、受信コイル１４は、上側コイル１４ａと下側コイル１４ｂとを備え、コイル１４ａと１４ｂとを接続して使用する。
【００３２】
例えば、コイル１４がソレノイドコイルの場合、Ｙ軸（天板２１の長手方向軸）を中心に閉ループを構成するする必要がある。
【００３３】
受信コイル１４は、天板２１にあけられた溝２１ｇ（天板２１の長手方向に沿って形成された２つの孔）を通して上下コイル１４ａと１４ｂとを接続し、天板２１の上を、図中Ｙ軸方向に移動することができる。
【００３４】
次に、受信コイル１４と天板２１との構成について図３を用いて説明する。  
図３は、図２に示す受信コイル１４と天板２１とが組み合わされた場合の概略断面図である。
【００３５】
図３において、天板２１に形成された溝２１ｇを介して上側コイル１４ａと下側コイル１４ｂとが接続される。上側コイル１４ａと下側コイル１４ｂとはコネクタ４０で接続され、上下のコイル１４ａ、１４ｂを接続したときに受信コイル１４は受信可能状態となり磁気共鳴画像を撮影することができる。
【００３６】
コネクタ４０は、ボルトとナットとなっており、これらを互いに組み合わせて締め付けることにより、コイル１４ｂと１４ａとが接続される。
【００３７】
つまり、コネクタは４０ａ、４０ｂを備え、それぞれコイル導体４１ａ、４１ｂに電気的に接続されている。
【００３８】
なお、図3に示した例では、コネクタ４０ａと４０ｂとが電気的接続とコネクタ位置を決めるガイドを兼用しているが、電気的な接続を行わないガイドとコネクタとを組み合わせることも可能である。
【００３９】
天板２１は、静磁場発生装置４から下側コイル１４ｂを浮かせるように構成されており、下側コイル１４ｂを天板２１に装着したときに、下側コイル１４ｂが静磁場発生装置４に接触しないようになっている。
【００４０】
また、天板２１の下面部にはローラー２２が配置されており、このローラー２２を使用することで、天板２１は受信コイル１４および被検者７を乗せたまま静磁場発生装置４上を移動することができる。
【００４１】
次に、受信コイル１４を磁場中心に固定する手段について図４を参照して説明する。
【００４２】
図４は、受信コイル１４ａの固定手段の説明図である。受信コイル１４ａには、この受信コイル１４ａのＹ、Ｘ軸中央となる位置に、ガイドピン２３が配置されている。このガイドピン２３が受信コイルの固定手段である。
【００４３】
ガイドピンの詳細について、図５を参照して説明する。  
図５は、図４に示したガイドピン２３の拡大断面図である。図５において、受信コイル１４ａは、２重構造のカバーを備え、このカバーは、内側カバー２４と外側カバー２５とから構成されている。そして、ガイドピン２３は内側カバー２４に配置されており、スプリング２６により上側つまり外側カバー２５方向に突出する力が付与されている。
【００４４】
このスプリング２６を縮めるために紐２８がガイドピン２３に接続されており、この紐２８を引くことによりガイドピン２３を引き下げることができる。
【００４５】
紐２８を引く操作は図４に示すように、紐２８をコイル外側カバー２５外に引き出し、紐２８の先につけた握り２８ｇを引くことで、ガイドピン２３を押し下げる動作が可能となる。
【００４６】
なお、図示した例においては、ガイドピン２３は、上側受信コイル１４ａに装着されているが、下側受信コイル１４ｂに形成してもよい。
【００４７】
ガイドピン２３を下側受信コイル１４ｂに形成した場合の例を図６に示す。図６において、ガイドピン２３は、静磁場発生装置４に形成された穴４ｈに挿入され、位置固定されている。
【００４８】
次に、受信コイル１４を磁場中心に固定する手段について、図７を参照してさらに、詳細に説明する。
【００４９】
図７において、寝台２７の上には天板２１が固定されており、この天板２１上に被検体である患者７が配置される。寝台２７内部に内蔵された図示しないモーターにより天板２１とその上に配置された受信コイル１４と被検者７とがＹ軸方向に移動させられる。
【００５０】
図７の（Ａ）に示すように、予め被検者関心領域に受信コイル１４を合わせ、モーターにより、天板２１、被検体７、受信コイル１４をＹ軸方向に送り込む。受信コイル１４が磁場中心に達したとき、ガイドピン２３がスプリング２６の力により上側の静磁場発生装置４方向に押し上げられ、磁場発生装置４に開けられた穴４ｈに挿入される。これにより、受信コイル１４は磁場中心１４に固定される（図７の（Ｂ））。
【００５１】
磁場発生装置４に固定された受信コイル１４は、その後モーターで天板２１が移動され、被検体７も移動されても、ガイドピン２３により位置が固定されているため、結果的に被検体７の任意の位置に受信コイル１４を移動させることができる。
【００５２】
また、このガイドピン２３、もしくは磁場発生装置４に開けられた固定用の穴４ｈに圧力センサーやスイッチなどを埋め込むことも可能である。
【００５３】
図８は、固定用穴４ｈに圧力センサー２９を配置した例である。センサー２９は、ガイドピン２３が穴４ｈに挿入することによりＯＮ状態となり、センサー２９からＯＮ信号が出力される。
【００５４】
このＯＮ信号を利用して、撮影開始に先立ち、センサー２９の信号を確認することにより、受信コイル１４が磁場中心に配置されているか否かの判定が可能となる。
【００５５】
図９は、センサー２９の信号を確認して撮影を開始するか否かを判定する動作フローチャートである。  
図９に示すように、ステップ１００において、撮影開始の操作を行った後、操作開始信号が出力される。次に、ステップ１０１において、自動的にセンサー２９の状態を検出し、ステップ１０２で、センサー２９が有効（受信コイルが磁場中心に固定）であるか否かを判定する。
【００５６】
ステップ１０２において、センサー２９が有効である場合にはステップ１０３に進み、撮影を開始する。ステップ１０２において、センサー２９が有効ではなく、受信コイル１４が磁場中心にないと判定した場合は、ステップ１０４及び１０５で、警告表示とともに撮影を中断し、ステップ１００に戻る。
【００５７】
なお、ガイドピン２３に信号伝送用のコネクタを配置し、同様に磁場発生装置４に設けた穴４ｈにもコネクタを配置することで、ガイドピンと信号伝送用コネクタとを兼用することができ、別に信号伝送用コネクタを接続することなしに撮影することができる。
【００５８】
ガイドピンと信号伝送用コネクタとを兼用する場合の構成例を図１０に示す。  
図１０は、ガイドピン２３と磁場発生装置４の穴４ｈの詳細図である。ガイドピン２３には、コネクタ３１が埋め込まれている。ここでは例として同軸コネクタ、および電源用コネクタとする。そして、コネクタ３１に対応する位置にコネクタ３０が、穴４ｈにも配置されている。
【００５９】
このため、磁場中心に受信コイル１４をセットすると、ガイドピン２３がせり上がりスプリング２６によりコネクタ３０と３１は接続されることとなる。コネクタ３０は、図１に示したアンプ１５に接続され、反対側のコネクタ３１は図示しない受信コイル共振回路給電部に接続され、磁気共鳴信号を伝送する。
【００６０】
このように構成された受信コイル１４および天板２１を用いた撮影例を説明する。
【００６１】
あらかじめ関心領域付近に受信コイル１４の中心をセットした状態で被検体７、天板２１、コイル１４を磁場発生装置４に送り込む。この結果、被検体７の関心領域はほぼ静磁場中心に配置される。また、受信コイル１４も同様に磁場中心、つまり被検者関心領域付近に配置される。
【００６２】
次に、磁気共鳴画像を撮影し、被検者関心領域の位置を確認する。ここで、磁場中心と被検者関心領域の位置が異なっている場合は、被検者関心領域が正しく磁場中心となるよう天板２１を移動する。
【００６３】
移動する手段としては中央処理装置１からの制御信号により寝台２７のモーターにより被検者関心領域と磁場中心が一致するまで移動することで達成できる。
【００６４】
具体的には、図１１の動作フローチャートに示すように、ステップ２００〜２０２において、磁気共鳴画像上で関心領域と磁場中心位置との距離を測定し、移動量を寝台２７にセットすることで天板２１を移動させる。
【００６５】
ステップ２０３〜２０６において、天板２１の移動中は、天板２１の位置をＣＰＵ１にて算出し、先に設定した移動量となるまで天板２１を移動させるためにモーターを動かす。
【００６６】
天板２１が先の移動量だけ移動した後は、被検者関心領域と磁場中心、さらには受信コイル中心は一致しているため関心領域を、最も感度の高い受信コイル中心で撮影することができる。
【００６７】
さらには、被検者の広範囲な撮影を行う場合にも、本発明を用いることで達成できる。
【００６８】
例えば、被検体７の心臓から足先までの広範囲な撮影を想定して説明する。この場合、受信コイル１４の体軸方向の感度分布は既知であるとする。
【００６９】
被検体７の心臓付近は磁場中心に配置され、同様に、受信コイル１４は磁場中心に固定されているものとする。
【００７０】
心臓付近の撮影が終了した後、先の受信コイル感度範囲だけ、受信コイル１４が被検体７の足側に移動するよう移動範囲を設定し、天板２１を移動させる。その後、再度撮影し、これを被検体７の足先まで繰り返す。
【００７１】
この手順によれば、被検体７の広範囲な関心領域の撮影において、撮影領域の変更毎に、被検体７がおき上がって受信コイル１４を装着しなおすという動作を行うことなく、撮影が可能となる。
【００７２】
また、被検者関心領域全域にわたり複数の受信コイルを配置することが不要となるため、安価でありながら、被検体の広範囲な領域を撮影可能な磁気共鳴イメージング装置を実現することができる。
【００７３】
なお、図示した例は本発明を垂直磁場方式のＭＲＩ装置に適用した場合の例であるが、本発明は、垂直磁場方式に限らず、水平磁場方式のＭＲＩ装置にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明が適用されるＭＲＩ装置の全体構成概略構成図である。
【図２】受信コイルの概略斜視図である。
【図３】受信コイルと天板とが組み合わされた場合の概略断面図である。
【図４】受信コイルの固定手段の説明図である。
【図５】ガイドピン２３の拡大断面図である。
【図６】ガイドピンを下側受信コイルに形成した場合の例を示す図である。
【図７】受信コイルを磁場中心に固定する手段の説明図である。
【図８】固定用穴に圧力センサーを配置した例を示す図である。
【図９】センサーの信号を確認して撮影を開始するか否かを判定する動作フローチャートである。
【図１０】ガイドピンと磁場発生装置の穴の詳細図である。
【図１１】受信コイルおよび天板を用いた撮影例の動作フローチャートである。
【符号の説明】
【００７５】
１              中央処理装置（ＣＰＵ）
２              シーケンサ
４              静磁場発生装置
５              受信系
６              信号処理系
７              被検体
８              高周波発振器
９              変調器
１０、１５      アンプ
１１            送信コイル
１２            傾斜磁場電源
１３            傾斜磁場コイル
１４            受信コイル
１４ａ          上側コイル
１４ｂ          下側コイル
１６            検波回路
１７            Ａ/Ｄ変換器
１８            ディスプレイ
１９            光ディスク
２０            磁気ディスク
２１            天板
２１ｇ          溝
２２            ローラー
２３            ガイドピン
２４            内側カバー
２５            外側カバー
２６            スプリング
２７            寝台
２８            紐
２９            センサー
３０、３１      コネクタ
４０ａ、４０ｂ  コネクタ
４１ａ、４１ｂ  コイル導体
【図１】
2005237692.tif 000003
【図２】
2005237692.tif 000004
【図３】
2005237692.tif 000005
【図４】
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【図５】
2005237692.tif 000007
【図６】
2005237692.tif 000008
【図７】
2005237692.tif 000009
【図８】
2005237692.tif 000010
【図９】
2005237692.tif 000011
【図１０】
2005237692.tif 000012
【図１１】
2005237692.tif 000013