(57)【要約】【課題】スピン偏極体の経時に伴う偏極度の減少を抑制してスピン偏極体を効率良く利用可能とし、取り扱いを容易とする。【解決手段】固体状態のスピン偏極体１１と、スピン偏極体１１を収容している非磁性のカプセル部２１とを具備し、カプセル部２１は、カプセル部２１の内部と外部とを通気させる通気孔２２を有する。固体状態のスピン偏極体１１を非磁性のカプセル部２１の内部に収容して外部からスピン偏極体１１への熱伝導を抑制しているため、スピン偏極体１１の経時に伴う偏極度の減少を抑制でき、取り扱いが容易となる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固体状態のスピン偏極体と、
前記スピン偏極体を収容している非磁性のカプセル部と
を具備し、
前記カプセル部は、前記カプセル部の内部と外部とを通気させる通気孔を有する
スピン偏極カプセル剤。
【請求項２】
前記スピン偏極体は、スピン偏極状態のキセノン−１２９を有する
請求項１に記載のスピン偏極カプセル剤。
【請求項３】
固体状態のスピン偏極体と、前記スピン偏極体を収容している非磁性のカプセル部とを具備し、前記カプセル部が、前記カプセル部の内部と外部とを通気させる通気孔を有するスピン偏極カプセル剤の製造装置であって、
前記スピン偏極体の気体状態であるスピン偏極ガスが内部で生成されるスピン偏極ガス生成セルと、
前記スピン偏極ガス生成セルで生成された前記スピン偏極ガスを排出する排出口を有し、前記排出口から排出される前記スピン偏極ガスの排出量を調整し、前記排出口からの排出量が調整されているスピン偏極ガスを冷却することによって、固体状態の前記スピン偏極体を前記カプセル部に収容可能な大きさとなるように前記排出口の近傍に生成するスピン偏極ガス固体化手段と
を具備する
スピン偏極カプセル剤の製造装置。
【請求項４】
前記スピン偏極体の原料となる原料ガスを前記スピン偏極ガス生成セルへ導入する導入手段と、
前記原料ガスが導入されている前記スピン偏極ガス生成セルの載置空間に静磁場を形成する静磁場形成手段と、
前記静磁場内の前記スピン偏極ガス生成セルに導入されている前記原料ガスがスピン偏極状態へ励起するように励起光を照射する励起光照射手段と
を具備する
請求項３に記載のスピン偏極カプセル剤の製造装置。
【請求項５】
前記導入手段は、キセノン−１２９を前記原料ガスとして導入する
請求項４に記載のスピン偏極カプセル剤の製造装置。
【請求項６】
前記スピン偏極ガス生成セルには、気体化されたルビジウムが導入され、
前記励起光照射手段は、前記スピン偏極ガス生成セルに導入されたルビジウムがスピン偏極状態となるような励起光を照射する
請求項５に記載のスピン偏極カプセル剤の製造装置。
【請求項７】
固体状態のスピン偏極体と、前記スピン偏極体を収容している非磁性のカプセル部とを具備し、前記カプセル部が、前記カプセル部の内部と外部とを通気させる通気孔を有するスピン偏極カプセル剤の製造方法であって、
前記スピン偏極体の気体状態であるスピン偏極ガスをスピン偏極ガス生成セルの内部で生成する工程と、
前記スピン偏極ガス生成セルで生成されたスピン偏極ガスを排出口から排出する際に、前記排出口から排出される前記スピン偏極ガスの排出量を調整し、前記排出量が調整されているスピン偏極ガスを冷却することによって、固体状態の前記スピン偏極体を前記カプセル部に収容可能な大きさとなるように前記排出口の近傍に生成する工程と
を具備する
スピン偏極カプセル剤の製造方法。
【請求項８】
前記スピン偏極ガスを生成する工程は、
前記スピン偏極体の原料となる原料ガスを前記スピン偏極ガス生成セルへ導入する工程と、
前記原料ガスが導入されている前記スピン偏極ガス生成セルの載置空間に静磁場を形成する工程と、
前記静磁場空間内の前記スピン偏極ガス生成セルに導入されている前記原料ガスがスピン偏極状態へ励起するように励起光を照射する工程と
を具備する
請求項７に記載のスピン偏極カプセル剤の製造方法。
【請求項９】
前記原料ガスを前記スピン偏極ガス生成セルへ導入する工程においては、前記原料ガスとしてキセノン−１２９を導入する
請求項８に記載のスピン偏極カプセル剤の製造方法。
【請求項１０】
前記原料ガスを前記スピン偏極ガス生成セルへ導入する工程においては、前記原料ガスと共に、気体状態のルビジウムを導入し、
前記励起光を照射する工程においては、前記スピン偏極ガス生成セルに導入されたルビジウムがスピン偏極状態となるような励起光を照射する
請求項９に記載のスピン偏極カプセル剤の製造方法。
【請求項１１】
固体状態のスピン偏極体と、前記スピン偏極体を収容している非磁性のカプセル部とを具備し、前記カプセル部が、前記カプセル部の内部と外部とを通気させる通気孔を有するスピン偏極カプセル剤の保管装置であって、
前記スピン偏極カプセル剤を収容するカプセル剤収容部と、
前記スピン偏極カプセル剤の前記スピン偏極体が固体状態に維持するように前記カプセル剤収容部に収容されている前記スピン偏極カプセル剤を冷却するカプセル剤冷却手段と
を具備する
スピン偏極カプセル剤の保管装置。
【請求項１２】
前記スピン偏極カプセル剤の前記スピン偏極体がスピン偏極状態を維持するように前記スピン偏極カプセル剤が収容されている前記カプセル収容部の空間に静磁場を形成する収容空間静磁場形成手段
を具備する
請求項１１に記載のスピン偏極カプセル剤の保管装置。
【請求項１３】
前記スピン偏極体は、スピン偏極状態のキセノン−１２９を有する
請求項１１または１２に記載のスピン偏極カプセル剤の保管装置。
【請求項１４】
固体状態のスピン偏極体と、前記スピン偏極体を収容している非磁性のカプセル部とを具備し、前記カプセル部が、前記カプセル部の内部と外部とを通気させる通気孔を有するスピン偏極カプセル剤の保管方法であって、
前記スピン偏極カプセル剤をカプセル剤収容部に収容する工程と、
前記スピン偏極カプセル剤の前記スピン偏極体が固体状態に維持するように前記カプセル剤収容部に収容されている前記スピン偏極カプセル剤を冷却する工程と
を具備する
スピン偏極カプセル剤の保管方法。
【請求項１５】
前記スピン偏極カプセル剤の前記スピン偏極体がスピン偏極状態を維持するように前記スピン偏極カプセル剤が収容されている前記カプセル収容部の空間に静磁場を形成する工程
を具備する
請求項１４に記載のスピン偏極カプセル剤の保管方法。
【請求項１６】
前記スピン偏極体は、スピン偏極状態のキセノン−１２９を有する
請求項１６または１７に記載のスピン偏極カプセル剤の保管方法。
【請求項１７】
固体状態のスピン偏極体と、前記スピン偏極体を収容している非磁性のカプセル部とを具備し、前記カプセル部が、前記カプセル部の内部と外部とを通気させる通気孔を有するスピン偏極カプセル剤を用いることにより撮影空間に載置されている被撮影体の撮影領域へ導入される前記スピン偏極体の核磁気共鳴信号に基づいて、前記被撮影体の撮影領域の画像を生成する磁気共鳴撮影装置であって、
前記被撮影体の撮影領域に導入されている前記スピン偏極体のスピン偏極状態を維持するように前記撮影空間に静磁場を形成する撮影空間静磁場形成手段
を有する
磁気共鳴撮影装置。
【請求項１８】
前記スピン偏極体は、スピン偏極状態のキセノン−１２９を有する
請求項１７に記載の磁気共鳴撮影装置。
【請求項１９】
固体状態のスピン偏極体と、前記スピン偏極体を収容している非磁性のカプセル部とを具備し、前記カプセル部が、前記カプセル部の内部と外部とを通気させる通気孔を有するスピン偏極カプセル剤を用いることにより撮影空間に載置されている被撮影体の撮影領域へ導入される前記スピン偏極体の核磁気共鳴信号に基づいて、前記被撮影体の撮影領域の画像を生成する磁気共鳴撮影方法であって、
前記被撮影体の撮影領域に導入されている前記スピン偏極体のスピン偏極状態を維持するように前記撮影空間に静磁場を形成する工程
を有する
磁気共鳴撮影方法。
【請求項２０】
前記スピン偏極体は、スピン偏極状態のキセノン−１２９を有する
請求項１９に記載の磁気共鳴撮影方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スピン偏極カプセル剤、スピン偏極カプセル剤の製造装置およびその製造方法、スピン偏極カプセル剤の保管装置およびその保管方法、磁気共鳴撮影装置、磁気共鳴撮影方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気共鳴撮影装置は、被撮影体の内部構造を撮影できる装置として、医療用途や産業用途などの広範な用途で利用されている。
【０００３】
磁気共鳴撮影装置は、原子核の磁石としての性質として知られる核磁気共鳴現象を利用している。たとえば、スピンを有するプロトンを静磁場に置いて静磁場の方向へスピンの向きを整列させ所定方向の磁化ベクトルを得た状態において、共鳴周波数の電磁波を照射して核磁気共鳴現象を発生させてプロトンの磁化ベクトルを変化させ、元の磁化ベクトルの状態に戻る際に生成される磁気共鳴信号を検出することにより、磁気共鳴撮影装置は被撮影体の内部構造を撮影している。
【０００４】
核磁気共鳴現象を発生させるために、スピンを有するプロトンを静磁場に置いた場合には、プロトンのそれぞれのスピンの向きが静磁場の方向と平行となって同方向か反対方向かのいずれかに配向するが、熱平衡状態においては、スピンの向きが静磁場の方向と同方向の方が反対方向よりも０．０１％程度多いに過ぎない。このため、従来のように、プロトンを測定対象として核磁気共鳴信号を検出する場合は、存在しているスピン中の０．０１％程度分のスピンしか利用していなかった。したがって、従来の磁気共鳴撮影装置は、水分や脂質などの高いプロトン密度の部分を撮影することは容易であるが、口腔や肺のように低いプロトン密度の部分については検出感度が低いために撮影が困難であった。
【０００５】
このような問題に対応するため、熱平衡状態時と比べてスピンの配向が静磁場方向に対して同方向または反対方向の一方に大きく偏っているスピン偏極体を被撮影体に導入して、被撮影体に導入されたスピン偏極体から核磁気共鳴信号を得る方法が提案されている。スピン偏極体を用いる場合においては、数十％のスピンが核磁気共鳴現象を発生するため、プロトンを有する水と同体積で比べて１００倍以上の強度の核磁気共鳴信号が得られる。このため、磁気共鳴撮影装置は、スピン偏極体を用いることにより、高い検出感度で撮影することが可能となる。
【０００６】
スピン偏極体としては、たとえば、キセノン−１２９（１２９Ｘｅ）やヘリウム−３（３Ｈｅ）などのスピン量子数１／２の同位体を含む希ガスが、緩和時間が長いこと、同位体濃度の高い原料が得られることなどの理由により好適に用いられている。特に、キセノン−１２９は、水への溶解度が高く人体への影響が少ないため、臨床へ応用されている。スピン偏極体は、キセノン−１２９やヘリウム−３などの希ガスを、たとえば、光ポンピング法によってスピン偏極状態とすることにより製造されている。光ポンピング法においては、たとえば、キセノン−１２９とルビジウムとが封入されたセルに円偏光のレーザを照射してルビジウムの外殻電子を遷移則により励起させてスピン偏極状態とし、そのルビジウムの外殻電子のスピン偏極状態をキセノン−１２９の原子核へ転移させることにより、キセノン−１２９のスピン偏極体を生成している（たとえば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特表２０００−５０７６８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
以上のようにして製造されたスピン偏極体は、フッ化ビニル樹脂を用いたサンプリングバックなどの収容容器に気体状態で収容される。そして、収容容器中に収容されている気体状態のスピン偏極体を被撮影体が吸入することによって利用される。
【０００８】
しかしながら、従来においては、収容容器に収容されている気体状態のスピン偏極体は、スピン偏極状態の割合を示す偏極度が経時に伴って製造時よりも吸入時に著しく減少してしまう場合があるために、効率的に利用されていなかった。このため、磁気共鳴撮影装置を用いて撮影する際には、より高画質な画像を得ることが困難であった。また、スピン偏極体を気体状態で収容して吸入するために収容容器の容積が大きくなり、取り扱いが困難であり、保管が困難であった。
【０００９】
したがって、本発明の目的は、スピン偏極体の経時に伴う偏極度の減少を抑制してスピン偏極体を効率良く利用可能とし、また、取り扱いが容易であり、容易に保管することができるが容易に可能なスピン偏極カプセル剤、スピン偏極カプセル剤の製造装置およびその製造方法、スピン偏極カプセル剤の保管装置およびその保管方法、磁気共鳴撮影装置、磁気共鳴撮影方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明のスピン偏極カプセル剤は、固体状態のスピン偏極体と、前記スピン偏極体を収容している非磁性のカプセル部とを具備し、前記カプセル部は、前記カプセル部の内部と外部とを通気させる通気孔を有する。
【００１１】
上記の本発明によれば、カプセル部から固体状態のスピン偏極体へ徐々に外熱が伝導し、固体状態のスピン偏極体が気体状態となってカプセル部の通気孔から通気して、スピン偏極体が被撮影体の撮影領域に導入される。固体状態のスピン偏極体を非磁性のカプセル部の内部に収容して外部からスピン偏極体への熱伝導を抑制しているため、スピン偏極体の経時に伴う偏極度の減少を抑制してスピン偏極体を効率良く利用可能とし、また、取り扱いが容易となる。
【００１２】
上記目的を達成するため、本発明のスピン偏極カプセル剤の製造装置は、固体状態のスピン偏極体と、前記スピン偏極体を収容している非磁性のカプセル部とを具備し、前記カプセル部が、前記カプセル部の内部と外部とを通気させる通気孔を有するスピン偏極カプセル剤の製造装置であって、前記スピン偏極体の気体状態であるスピン偏極ガスが内部で生成されるスピン偏極ガス生成セルと、前記スピン偏極ガス生成セルで生成された前記スピン偏極ガスを排出する排出口を有し、前記排出口から排出される前記スピン偏極ガスの排出量を調整し、前記排出口からの排出量が調整されているスピン偏極ガスを冷却することによって、固体状態の前記スピン偏極体を前記カプセル部に収容可能な大きさとなるように前記排出口の近傍に生成するスピン偏極ガス固体化手段とを具備する。
【００１３】
上記の本発明によれば、スピン偏極カプセル剤を製造する際には、まず、スピン偏極体の気体状態であるスピン偏極ガスをスピン偏極ガス生成セルで生成する。そして、スピン偏極ガス生成セルで生成されたスピン偏極ガスを排出口から排出する際に、排出口から排出されるスピン偏極ガスの排出量を調整し、排出量が調整されているスピン偏極ガスを冷却することによって、固体状態のスピン偏極体をカプセル部に収容可能な大きさとなるように排出口の近傍に生成する。このため、スピン偏極体の経時に伴う偏極度の減少を抑制し、スピン偏極体を効率良く利用可能なスピン偏極カプセルを容易に製造することができる。
【００１４】
上記目的を達成するため、本発明のスピン偏極カプセル剤の製造方法は、固体状態のスピン偏極体と、前記スピン偏極体を収容している非磁性のカプセル部とを具備し、前記カプセル部が、前記カプセル部の内部と外部とを通気させる通気孔を有するスピン偏極カプセル剤の製造方法であって、前記スピン偏極体の気体状態であるスピン偏極ガスをスピン偏極ガス生成セルの内部で生成する工程と、前記スピン偏極ガス生成セルで生成されたスピン偏極ガスを排出口から排出する際に、前記排出口から排出される前記スピン偏極ガスの排出量を調整し、前記排出量が調整されているスピン偏極ガスを冷却することによって、固体状態の前記スピン偏極体を前記カプセル部に収容可能な大きさとなるように前記排出口の近傍に生成する工程とを具備する。
【００１５】
上記の本発明によれば、スピン偏極カプセル剤を製造する際には、まず、スピン偏極体の気体状態であるスピン偏極ガスをスピン偏極ガス生成セルで生成する。そして、スピン偏極ガス生成セルで生成されたスピン偏極ガスを排出口から排出する際に、排出口から排出されるスピン偏極ガスの排出量を調整し、排出量が調整されているスピン偏極ガスを冷却することによって、固体状態のスピン偏極体をカプセル部に収容可能な大きさとなるように排出口の近傍に生成する。このため、スピン偏極体の経時に伴う偏極度の減少を抑制し、スピン偏極体を効率良く利用可能な偏極カプセルを容易に製造することができる。
【００１６】
上記目的を達成するため、本発明のスピン偏極カプセル剤の保管装置は、固体状態のスピン偏極体と、前記スピン偏極体を収容している非磁性のカプセル部とを具備し、前記カプセル部が、前記カプセル部の内部と外部とを通気させる通気孔を有するスピン偏極カプセル剤の保管装置であって、前記スピン偏極カプセル剤を収容するカプセル剤収容部と、前記スピン偏極カプセル剤の前記スピン偏極体が固体状態に維持するように前記カプセル剤収容部に収容されている前記スピン偏極カプセル剤を冷却するカプセル剤冷却手段とを具備する。
【００１７】
上記の本発明によれば、スピン偏極カプセル剤をカプセル剤収容部に収容し、スピン偏極カプセル剤のスピン偏極体が固体状態に維持するようにカプセル剤収容部に収容されているスピン偏極カプセル剤を冷却する。スピン偏極カプセル剤のスピン偏極体が固体状態に維持されるため、スピン偏極体の経時に伴う偏極度の減少を抑制してスピン偏極体を効率良く利用可能とし、保管が容易にできる。
【００１８】
上記目的を達成するため、本発明のスピン偏極カプセル剤の保管方法は、固体状態のスピン偏極体と、前記スピン偏極体を収容している非磁性のカプセル部とを具備し、前記カプセル部が、前記カプセル部の内部と外部とを通気させる通気孔を有するスピン偏極カプセル剤の保管方法であって、前記スピン偏極カプセル剤をカプセル剤収容部に収容する工程と、前記スピン偏極カプセル剤の前記スピン偏極体が固体状態に維持するように前記カプセル剤収容部に収容されている前記スピン偏極カプセル剤を冷却する工程とを具備する。
【００１９】
上記の本発明によれば、スピン偏極カプセル剤をカプセル剤収容部に収容し、スピン偏極カプセル剤のスピン偏極体が固体状態に維持するようにカプセル剤収容部に収容されているスピン偏極カプセル剤を冷却する。スピン偏極カプセル剤のスピン偏極体が固体状態に維持されるため、スピン偏極体の経時に伴う偏極度の減少を抑制してスピン偏極体を効率良く利用可能とし、保管が容易にできる。
【００２０】
上記目的を達成するため、本発明の磁気共鳴撮影装置は、固体状態のスピン偏極体と、前記スピン偏極体を収容している非磁性のカプセル部とを具備し、前記カプセル部が、前記カプセル部の内部と外部とを通気させる通気孔を有するスピン偏極カプセル剤を用いることにより撮影空間に載置されている被撮影体の撮影領域へ導入される前記スピン偏極体の核磁気共鳴信号に基づいて、前記被撮影体の撮影領域の画像を生成する磁気共鳴撮影装置であって、前記被撮影体の撮影領域に導入されている前記スピン偏極体のスピン偏極状態を維持するように前記撮影空間に静磁場を形成する撮影空間静磁場形成手段を有する。
【００２１】
上記の本発明によれば、被撮影体の撮影領域に導入されているスピン偏極体のスピン偏極状態を維持するように撮影空間に静磁場を形成する。このため、スピン偏極体の経時に伴う偏極度の減少を抑制してスピン偏極体を効率良く利用可能とし、高い画質の画像を得ることができる。
【００２２】
上記目的を達成するため、本発明の磁気共鳴撮影方法は、固体状態のスピン偏極体と、前記スピン偏極体を収容している非磁性のカプセル部とを具備し、前記カプセル部が、前記カプセル部の内部と外部とを通気させる通気孔を有するスピン偏極カプセル剤を用いることにより撮影空間に載置されている被撮影体の撮影領域へ導入される前記スピン偏極体の核磁気共鳴信号に基づいて、前記被撮影体の撮影領域の画像を生成する磁気共鳴撮影方法であって、前記被撮影体の撮影領域に導入されている前記スピン偏極体のスピン偏極状態を維持するように前記撮影空間に静磁場を形成する工程を有する。
【００２３】
上記の本発明によれば、被撮影体の撮影領域に導入されているスピン偏極体のスピン偏極状態を維持するように撮影空間に静磁場を形成する。このため、スピン偏極体の経時に伴う偏極度の減少を抑制してスピン偏極体を効率良く利用可能とし、高い画質の画像を得ることができる。
【発明の効果】
【００２４】
以上のように本発明によれば、スピン偏極体の経時に伴う偏極度の減少を抑制してスピン偏極体を効率良く利用可能とし、また、取り扱いが容易であり、容易に保管することが可能なスピン偏極カプセル剤、スピン偏極カプセル剤の製造装置およびその製造方法、スピン偏極カプセル剤の保管装置およびその保管方法、磁気共鳴撮影装置、磁気共鳴撮影方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明にかかる実施形態の一例について図面を参照して説明する。
【００２６】
図１は本発明にかかる実施形態におけるスピン偏極カプセル剤１の断面構造を示す断面図である。
【００２７】
図１に示すように、本実施形態のスピン偏極カプセル剤１は、固体状態のスピン偏極体１１と、スピン偏極体１１を収容している非磁性のカプセル部２１とを有する。
【００２８】
スピン偏極体１１は、スピン偏極状態のキセノン−１２９を有し、冷却されて固体状態となっている。
【００２９】
カプセル部２１は、ボディ部２１ｂとキャップ部２１ｃとを有している。ボディ部２１ｂは、円筒形状であり、一端部がドーム状に閉塞されており、他端部がスピン偏極体１１を収容するように収容口２３として開口している。キャップ部２１ｃは、ボディ部２１ｂと同様に、円筒形状であり、一端部がドーム状に閉塞されており、他端部が開口している。カプセル部２１は、収容口２３が形成されているボディ部２１ｂの他端部へ、キャップ部２１ｃの他端部の開口を挿入し嵌め込むことによって、長楕円球形状として形成される。そして、ボディ部２１ｂとキャップ部２１ｃとが嵌め込まれて形成されるカプセル部２１の内部空間に、スピン偏極体１１が収容されている。また、カプセル部２１のボディ部２１ｂとキャップ部２１ｃとは、非磁性の材料で形成され、たとえば、ゼラチンを用いて形成されている。カプセル部２１のボディ部２１ｂとキャップ部２１ｃとは、ゼラチンの他に、カゼイン、アルブミン、寒天、アラビアゴム、セルロース誘導体、アルギン酸ナトリウム、木材、ガムなどの材料を用いて好適に形成することができる。
【００３０】
そして、カプセル部２１のキャップ部２１ｃには、ボディ部２１ｂとキャップ部２１ｃとが嵌め込まれた際に、カプセル部２１の内部と外部とを通気させる通気孔２２が形成されている。
【００３１】
スピン偏極カプセル剤１は、図１に示すように、たとえば、３つのスピン偏極体１１がカプセル部２１に収容されて構成されている。そして、スピン偏極カプセル剤１は、たとえば、口腔内が撮影領域の場合、被撮影体の口腔内に入れられ、カプセル部２１から固体状態のスピン偏極体１１へ徐々に口腔内の熱が伝導し、固体状態のスピン偏極体１１が気体状態となってカプセル部２１の通気孔２２から通気されることにより利用される。このため、スピン偏極体１１の量、カプセル部２１の材質および厚み、通気孔径などは、撮影環境に基づいて所定の条件が設定される。
【００３２】
つぎに、本実施形態のスピン偏極カプセル剤の製造装置２について説明する。図２は、本実施形態のスピン偏極カプセル剤の製造装置２の構造を示す構造図である。
【００３３】
図２に示すように、本実施形態のスピン偏極カプセル剤の製造装置２は、スピン偏極ガス生成部３０と、スピン偏極ガス固体化部５０とを有する。スピン偏極ガス生成部３０と、スピン偏極ガス固体化部５０とは、スピン偏極ガス排出管５１により互いが接続している。
【００３４】
スピン偏極ガス生成部３０は、原料ガス導入管４１と原料ガス導入バルブ４２とスピン偏極ガス生成セル３１と静磁場形成コイル３２とレーザダイオード３３とを有しており、内部でスピン偏極ガスを生成する。
【００３５】
原料ガス導入管４１は、原料ガスを導入する配管であり、一端部に原料ガスの供給源である原料ガスボンベ（図示なし）が接続されおり、他端部にスピン偏極ガス生成セル３１が接続されている。原料ガスとしては、たとえば、キセノン−１２９をスピン偏極ガス生成セル３１に導入する。また、触媒として、気体状態のルビジウムを導入する。さらに、本実施形態においては、原料ガスとして、消光用ガスとしての窒素と、緩衝ガスとしてのヘリウムとを導入する。
【００３６】
原料ガス導入バルブ４２は、原料ガス導入管４１に設けられ、スピン偏極ガス生成セル３１に導入される原料ガスの流量を調整している。
【００３７】
スピン偏極ガス生成セル３１は、スピン偏極ガスが生成されるセルであり、ガラスなどの非磁性材料を用いて円筒状に形成されている。スピン偏極ガス生成セル３１の一端部には原料ガス導入管４１が接続され、原料ガス導入管４１から原料ガスがスピン偏極ガス生成セル３１の内部に導入される。円筒状のスピン偏極ガス生成セル３１の内部に導入された原料ガスは、原料ガス導入バルブ４２を用いて流量が調整され、円筒状のスピン偏極ガス生成セル３１の長手方向に進行する。一方、スピン偏極ガス生成セル３１の他端部には、スピン偏極ガス排出管５１が接続されており、スピン偏極ガス生成セル３１の内部で生成されるスピン偏極ガスがスピン偏極ガス排出管５１からスピン偏極ガス固体化部５０へ排出される。
【００３８】
静磁場形成コイル３２は、一対で構成されており、スピン偏極ガス生成セル３１が載置されている空間に静磁場Ｂを形成するために、スピン偏極ガス生成セル３１を挟むようにして間隔を隔てて配置されている。本実施形態においては、原料ガスの進行方向と同様に、静磁場Ｂの方向が円筒状のスピン偏極ガス生成セル３１の長手方向に沿うように静磁場形成コイル３２が配置されている。
【００３９】
レーザダイオード３３は、フィルタ（図示なし）を介して励起光Ｌを静磁場Ｂ内のスピン偏極ガス生成セル３１に照射し、スピン偏極ガス生成セル３１内の原料ガスがスピン偏極状態へ励起させるために配置されている。本実施形態においては、原料ガスの進行方向と同様に、励起光Ｌの方向が円筒状のスピン偏極ガス生成セル３１の長手方向に沿うようにレーザダイオード３３が配置されている。また、レーザダイオード３３は、たとえば、波長が７９５ｎｍのレーザ光をフィルタに照射し、フィルタによってレーザ光を円偏光させて励起光Ｌとしてスピン偏極ガス生成セル３１に照射している。静磁場Ｂ内においてスピン偏極ガス生成セル３１の原料ガスに励起光Ｌが照射されると、ルビジウムの外殻電子が遷移則に従って励起され、スピン偏極状態となる。そして、スピン偏極ガス生成セル３１でスピン偏極状態のルビジウムの電子がキセノン−１２９と衝突するため、ルビジウムの外殻電子のスピン偏極状態がキセノン−１２９の原子核へ転移してキセノン−１２９のスピン偏極ガスが生成される。
【００４０】
スピン偏極ガス固体化部５０は、スピン偏極ガス排出バルブ５２とスピン偏極ガス排出口５３と冷却ボックス６１と不純物排出口６２と冷却装置６３とを有している。スピン偏極ガス固体化部５０は、スピン偏極ガス排出管５１によりスピン偏極ガス生成部３０と接続している。スピン偏極ガス固体化部５０は、スピン偏極ガス排出口６２から排出されるスピン偏極ガスの排出量をスピン偏極ガス排出バルブ５２によって調整し、排出量が調整されているスピン偏極ガスを冷却装置６３で冷却することにより、図１に示すような固体状態のスピン偏極体１１をカプセル部２１に収容可能な大きさとなるようにスピン偏極ガス排出口６２の近傍に生成する。
【００４１】
スピン偏極ガス排出バルブ５２は、スピン偏極ガス生成部３０とスピン偏極ガス固体化部５０とを接続しているスピン偏極ガス排出管５１に設けられており、スピン偏極ガス生成部３０からスピン偏極ガス固体化部５０へ排出されるスピン偏極ガスを含むガスの流量を調整している。
【００４２】
スピン偏極ガス排出口５３は、スピン偏極ガス生成部３０が配置されているスピン偏極ガス排出管５１の一端部に対して反対側の他端部に配置されており、スピン偏極ガス生成部３０からスピン偏極ガスを含むガスを排出する。図２に示すように、スピン偏極ガス排出口５３は、スピン偏極ガス排出管５１の排出方向に沿って複数が形成されており、笛構造をしている。また、スピン偏極ガス排出口５３は、図１に示しているカプセル部２１の収容口２３から、固体状態のスピン偏極体１１が容易に収容できるように、カプセル部２１の収容口２３よりも小さい形状で設けられている。
【００４３】
冷却ボックス６１は、スピン偏極ガス排出口５３を囲うようにして配置されており、スピン偏極ガス排出口５３から排出されるスピン偏極ガスを冷却し固体化して、スピン偏極ガス排出口５３の近傍に固体状態のスピン偏極体１１を生成する。なお、冷却ボックス６１は、スピン偏極ガス排出口５３から排出されるスピン偏極ガスを冷却する際には、液体窒素などの冷媒を収容している冷却装置６３に浸漬される。
【００４４】
不純物排出口６２は、冷却ボックス６１の上部に設けられている。不純物排出口６２からは、冷却ボックス６１内で固体化されなかった緩衝ガスや消光ガスなどが排出される。
【００４５】
冷却装置６３は、たとえば、液体窒素などの冷媒を収容可能なように形成されている。冷却装置６３は、冷媒の温度を維持するように断熱構造で構成されており、たとえば、キセノンの融点が−１１１℃であるため、本実施形態では、−１１１℃以下になるように維持している。
【００４６】
また、図示を省略しているが、本実施形態のスピン偏極カプセル剤の製造装置２は、カプセル収容装置を有している。カプセル収容装置は、スピン偏極ガス固体化部５０において生成された固体状態のスピン偏極体１１を、図１に示すように、カプセル部２１に収容する装置である。カプセル収容装置は、カプセル部２１のボディ部２１ｂとキャップ部２１ｃとを分離し、固体状態のスピン偏極体１１の所定量を計量して、分離されたボディ部２１ｂに所定量の固体状態のスピン偏極体１１を収容し、ボディ部２１ｂとキャップ部２１ｃとを嵌め込む。カプセル部２１に固体状態のスピン偏極体１１を収容する際には、スピン偏極状態を維持するため、非磁性の容器を用いて取り扱うことが好ましい。
【００４７】
なお、本実施形態のスピン偏極ガスの製造装置２において、原料ガス導入管４１と原料ガス導入バルブ４２とにより本発明の導入手段が構成される。また、静磁場形成コイル３２により本発明の静磁場形成手段が構成され、レーザダイオードにより本発明の励起光照射手段が構成される。そして、スピン偏極ガス固体化部５０により本発明のスピン偏極ガス固体化手段が構成され、スピン偏極ガス排出口５３により本発明の排出口が構成される。
【００４８】
つぎに、本実施形態のスピン偏極カプセル剤の製造方法について説明する。
【００４９】
本実施形態のスピン偏極カプセル剤の製造方法は、図２に示している製造装置２を用いて、スピン偏極ガスを生成する第１工程と、スピン偏極ガスを固体化する第２工程とを順次実施して、図１に示すスピン偏極カプセル３０１を製造する。
【００５０】
スピン偏極ガスを生成する第１工程は、気体状態のスピン偏極ガスをスピン偏極ガス生成セル３１の内部で生成する工程であり、スピン偏極体の原料となる原料ガスをスピン偏極ガス生成セル３１へ導入する工程と、原料ガスが導入されているスピン偏極ガス生成セル３１の載置空間に静磁場を形成する工程と、静磁場空間内のスピン偏極ガス生成セルに導入されている原料ガスに対して、原料ガスがスピン偏極状態へ励起するように励起光を照射する工程とを順次実施する。
【００５１】
原料ガスをスピン偏極ガス生成セル３１へ導入する工程においては、原料ガスの供給源である原料ガスボンベ（図示なし）から、たとえば、キセノン−１２９：窒素：ヘリウム＝１：１：９８の容積比（２０℃，１気圧）の原料ガスをスピン偏極ガス生成セル３１へ原料ガス導入管４１を介して導入し、さらに、スピン偏極ガス生成セル３１へ固体状態のルビジウムを導入する。ここで、窒素は消光用ガスとして用いられ、ヘリウムは緩衝ガスとして用いられ、ルビジウムはキセノン−１２９へスピン偏極状態を転移させるための触媒として用いられる。なお、ルビジウムは、たとえば、１００℃，１気圧の条件下において気体化され、キセノン−１２９と窒素とヘリウムとが混合した原料ガスに混在されて利用される。また、ここでは、原料ガスをスピン偏極ガス生成セル３１へ導入する際には、原料ガス導入バルブ４２を用いて、スピン偏極ガス生成セル３１に導入されるキセノン−１２９と窒素とヘリウムとの混合ガスである原料ガスの流量を調整する。そして、円筒状のスピン偏極ガス生成セル３１の内部に導入された原料ガスは、原料ガス導入バルブ４２を用いて流量が調整され、円筒状のスピン偏極ガス生成セル３１の長手方向に進行する。
【００５２】
スピン偏極ガス生成セル３１の載置空間に静磁場Ｂを形成する工程においては、一対で構成されている静磁場形成コイル３２を用いて、スピン偏極ガス生成セル３１が載置されている空間に、１００ガウス程度の静磁場Ｂを形成する。本実施形態においては、原料ガスの進行方向と同様に、静磁場Ｂの方向が円筒状のスピン偏極ガス生成セル３１の長手方向に沿うように静磁場Ｂを形成する。
【００５３】
静磁場Ｂ内のスピン偏極ガス生成セル３１の原料ガスへ励起光を照射する工程においては、レーザダイオード３３から波長が７９５ｎｍのレーザ光をフィルタに照射し、フィルタによってレーザ光を円偏光させて励起光Ｌとしてスピン偏極ガス生成セル３１に照射する。本実施形態においては、原料ガスの進行方向と同様に、励起光Ｌの方向が円筒状のスピン偏極ガス生成セル３１の長手方向に沿うようにレーザダイオード３３からレーザ光を照射する。静磁場Ｂ内においてスピン偏極ガス生成セル３１の原料ガスに励起光Ｌが照射されると、前述したように、原料ガスのルビジウムの外殻電子がスピン偏極状態となり、ルビジウムの外殻電子のスピン偏極状態がキセノン−１２９の原子核へ転移してキセノン−１２９のスピン偏極ガスが生成される。
【００５４】
そして、スピン偏極ガス生成セル３１の他端部に接続されているスピン偏極ガス排出管５１から、スピン偏極ガス生成セル３１の内部で生成されるスピン偏極ガスがスピン偏極ガス固体化部５０へ排出される。
【００５５】
スピン偏極ガスを生成する第１工程のつぎに、スピン偏極ガスを固体化する第２工程を実施する。第２工程は、スピン偏極ガス固体化部５０を用いて実施する。
【００５６】
第２工程は、スピン偏極ガス生成セル３１で生成されたスピン偏極ガスをスピン偏極ガス排出口５３から排出する際に、スピン偏極ガス排出口５３から排出されるスピン偏極ガスの排出量をスピン偏極ガス排出バルブ５２により調整する。そして、排出量が調整されているスピン偏極ガスを、冷却装置６３により冷却されている冷却ボックス６１内で冷却する。ここで、スピン偏極ガス排出口５３から排出されるスピン偏極ガスの排出量と、冷却装置６３により冷却されている冷却ボックス６１内の温度とを調整することにより、固体状態のスピン偏極体１１をスピン偏極ガス排出口５３の近傍に生成し、図１に示すように、カプセル部２１に収容可能な大きさとする。
【００５７】
そして、スピン偏極カプセル剤の製造装置２のカプセル収容装置（図示なし）を用いて、スピン偏極ガス固体化部５０において生成された固体状態のスピン偏極体１１を、図１に示すように、カプセル部２１に収容する。まず、カプセル部２１のボディ部２１ｂとキャップ部２１ｃとを分離する。そして、固体状態のスピン偏極体１１を所定量分計量して、分離されたボディ部２１ｂに所定量の固体状態のスピン偏極体１１を収容する。その後、ボディ部２１ｂとキャップ部２１ｃとを嵌め込み、図１に示すような、スピン偏極カプセル３０１を製造する。
【００５８】
つぎに、本実施形態のスピン偏極カプセル剤の保管装置３について説明する。図３は、本実施形態のスピン偏極カプセル剤の保管装置３の構造を示す構造図である。
【００５９】
図３に示すように、本実施形態のスピン偏極カプセル剤の保管装置３は、カプセル剤収容ボックス７１と、カプセル剤冷却装置７２と、収容空間静磁場形成コイル７３とを有する。
【００６０】
カプセル剤収容ボックス７１は、スピン偏極カプセル剤１の出し入れが可能なように蓋部７１ａを有し、蓋部７１ａによって外部から遮られる内部空間にスピン偏極カプセル剤７１を収容している。カプセル剤収容ボックス７１の内部は、スピン偏極状態を維持するため、非磁性材料で形成されている。なお、カプセル剤収容ボックス７１は、スピン偏極カプセル剤１を保管する際には、液体窒素などの冷媒７４を収容しているカプセル剤冷却装置７２に浸漬される。
【００６１】
カプセル剤冷却装置７２は、スピン偏極カプセル剤１のスピン偏極体１１が固体状態に維持するようにカプセル剤収容ボックス７１に収容されているスピン偏極カプセル剤１を冷却する。このため、カプセル剤冷却装置７２は、たとえば、液体窒素などの冷媒７４を収容可能なように形成されている。カプセル剤冷却装置７２は、冷媒７４の温度を維持するように断熱構造で構成されており、たとえば、キセノンの融点が−１１１℃であるため、−１１１℃以下になるように維持している。
【００６２】
収容空間静磁場形成コイル７３は、スピン偏極カプセル剤１のスピン偏極体１１がスピン偏極状態を維持するように、スピン偏極カプセル剤１が収容されているカプセル収容ボックス７１の空間に静磁場を形成する。収容空間静磁場形成コイル７３は、一対で構成されており、カプセル剤収容ボックス７１の内部空間に静磁場を形成するために、カプセル剤収容ボックス７１の内部空間を挟むようにして間隔を隔てて配置されている。
【００６３】
なお、本実施形態のスピン偏極ガスの保管装置３において、カプセル剤収容ボックス７１により本発明のカプセル剤収容部が構成され、カプセル剤冷却装置７２により本発明のカプセル剤冷却手段が構成され、収容空間静磁場形成コイル７３により本発明の収容空間静磁場形成手段が構成される。
【００６４】
つぎに、本実施形態のスピン偏極カプセル剤の保管方法について説明する。
【００６５】
本実施形態のスピン偏極カプセル剤の保管方法は、図３に示している保管装置３を用いて実施され、スピン偏極カプセル剤１をカプセル剤収容ボックス７１に収容する第１工程と、カプセル剤収容ボックス７１に収容されているスピン偏極カプセル剤１を冷却する第２工程と、スピン偏極カプセル剤１が収容されているカプセル収容ボックス７１の空間に静磁場を形成する第３工程とを有する。
【００６６】
第１工程においては、カプセル剤収容ボックス７１の蓋部７１ａを持ち上げ、カプセル剤収容ボックス７１の内部空間にスピン偏極カプセル剤１を収容する。そして、蓋部７１ａを内部空間の上端部に戻して、スピン偏極カプセル剤７１を外部から遮るようにして収容する。
【００６７】
第２工程においては、スピン偏極カプセル剤１を収容しているカプセル剤収容ボックス７１を、液体窒素などの冷媒７４を収容しているカプセル剤冷却装置７２に浸漬してスピン偏極カプセル剤１を冷却する。本実施形態においては、スピン偏極カプセル剤１のスピン偏極体１１であるキセノンの融点が−１１１℃であるため、スピン偏極体１１が固体状態に維持するように−１９６℃以下になるように維持する。
【００６８】
第３工程においては、収容空間静磁場形成コイル７３を用いて、スピン偏極カプセル剤１が収容されているカプセル収容ボックス７１の内部空間に静磁場を形成する。本実施形態においては、スピン偏極カプセル剤１のスピン偏極体１１がスピン偏極状態を維持するように、２０００ガウス程度の静磁場を形成する。
【００６９】
つぎに、本実施形態のスピン偏極カプセル剤１を用いて被撮影体の撮影領域の画像を生成する磁気共鳴撮影装置４について説明する。
【００７０】
図４は、本実施形態における磁気共鳴撮影装置４を採用している磁気共鳴撮影システム６の構成を示す構成図である。
【００７１】
図４に示すように、磁気共鳴撮影システム６は、磁気共鳴撮影装置４とオペレータコンソール５とを有する。以下より、磁気共鳴撮影装置４とオペレータコンソール５とについて、順次、説明する。
【００７２】
磁気共鳴撮影装置４は、クレードル２４３と、マグネットシステム２１０と、ＲＦ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）コイル駆動部２７１と、勾配コイル駆動部２７２と、データ収集部２７３と、制御部２７４と、画像処理部２７５とを有する。
【００７３】
クレードル２４３は、被撮影体９９を載置する台であり、クレードル駆動部（図示なし）により撮影空間であるボア（ｂｏｒｅ）９４内に出し入れ可能となっている。そして、本実施形態においては、クレードル２４３は、図１に示すスピン偏極カプセル剤１を、たとえば、撮影領域である口腔内に含んでいる被撮影体９９が載置されている。被撮影体９９が載置されているクレードル２４３には、スピン偏極カプセル剤１からのガスが撮影領域である口腔内に充満して、被撮影体が撮影開始の合図をオペレータに伝えるために、撮影開始合図表示スイッチ（図示なし）が設けられている。
【００７４】
マグネットシステム２１０は、静磁場マグネット部２１２と、勾配コイル部２１３と、ＲＦコイル部２１４とを有する。静磁場マグネット部２１２と勾配コイル部２１３とは、円柱状の撮影空間であるボア９４の周囲に配置されている。ＲＦコイル部２１４は、クレードル２４３に載置されている被撮影体９９の頭部に設けられている。そして、ボア９４内には、被撮影体９９を載置しているクレードル２４３が搬入されている。
【００７５】
なお、図４においては、図示を明確とするために、被撮影体９９の頭部とＲＦコイル部２１４とは、ボア９４の外部に示しているが、被撮影体９９の頭部とＲＦコイル部２１４とは、ボア９４の中心部分に配置されている。
【００７６】
静磁場マグネット部２１２は、たとえば、超伝導磁石を用いて構成されており、ボア９４内に静磁場を形成する。静磁場マグネット部２１２としては、超伝導磁石の他に、永久磁石や常伝導磁石などの磁場発生用磁石を用いることができる。静磁場マグネット部２１２によって形成される静磁場の方向は、概ね、被撮影体９９の体軸方向Ｚに沿って形成されている。
【００７７】
そして、本実施形態においては、静磁場マグネット部２１２は、被撮影体９９が口腔内に含んでいるスピン偏極カプセル剤のスピン偏極状態を維持するようにボア９４内に静磁場を形成している。
【００７８】
ＲＦコイル部２１４は、静磁場マグネット部２１２により形成されている静磁場空間内において、被撮影体９９の撮影領域内のスピンを励起するための励起信号を送信して高周波磁場を形成し、そして、被撮影体９９の撮影領域内で励起されたスピンから発生する電磁波を磁気共鳴信号として受信する。本実施形態においてＲＦコイル部２１４は、送信用コイルと受信用コイルとを兼用している。ＲＦコイル部２１４が送信する励起信号は、ＲＦコイル駆動部２７１からの駆動信号に基づいて送信される。
【００７９】
勾配コイル部２１３は、ＲＦコイル部２１４が受信する磁気共鳴信号に３次元の位置情報を持たせるために、静磁場マグネット部２１２が形成する静磁場の強度に勾配を付ける勾配磁場を形成する。勾配コイル部２１３が形成する勾配磁場は、スライス（ｓｌｉｃｅ）選択勾配磁場、読み取り勾配磁場、位相エンコード勾配磁場の３種類であり、これらの勾配磁場を形成するために、それぞれの勾配磁場に対応する勾配コイルを３系統有する。
【００８０】
ＲＦコイル駆動部２７１は、制御部２７４の指示に基づいて駆動信号をＲＦコイル部２１４に与えて励起信号を発生させ、被撮影体９９の撮影領域内のスピンを励起する。
【００８１】
勾配コイル駆動部２７２は、制御部２７４の指示に基づいて駆動信号を勾配コイル部２１３に与えて、ボア９４内に勾配磁場を発生させる。勾配コイル駆動部２７２は、勾配コイル部２１３の３系統の勾配コイルに対応して、図示しない３系統の駆動回路を有する。
【００８２】
データ収集部２７３は、ＲＦコイル部２１４が受信した磁気共鳴信号をビューデータ（ｖｉｅｗ  ｄａｔａ）として収集して画像処理部２７５に出力する。
【００８３】
画像処理部２７５は、データ収集部２７３からのビューデータに基づいて磁気共鳴画像の画像信号を生成する。そして、画像処理部２７５は、生成した画像信号をオペレータコンソール５に出力し、表示部（図示なし）により磁気共鳴画像が表示される。
【００８４】
制御部２７４は、所定のパルスシーケンスに基づくオペレータコンソール５からの指令信号に従うように、ＲＦコイル駆動部２７１、勾配コイル駆動部２７２、データ収集部２７３を制御する。また、制御部２７４は、所望の画像を得るためにオペレータコンソール５に入力される各種指令信号に基づいて画像処理部２７５を制御する。
【００８５】
オペレータコンソール５は、操作部（図示なし）と表示部（図示なし）とを有している。操作部は、キーボードやマウスなどの操作デバイスにより構成されており、オペレータの操作に応じた操作信号を制御部２７４に出力する。表示部は、グラフィックディスプレイなどの表示デバイスにより構成されており、画像処理部２７５から出力された画像信号に基づいて磁気共鳴画像を表示し、また、磁気共鳴撮影装置４を操作するための操作画面を表示する。
【００８６】
なお、本実施形態の磁気共鳴撮影装置４において、静磁場マグネット部２１２により、本発明の撮影空間静磁場形成手段が構成される。
【００８７】
つぎに、本実施形態のスピン偏極カプセル剤１を用いて被撮影体の撮影領域の画像を生成する磁気共鳴撮影方法について説明する。
【００８８】
本実施形態の磁気共鳴撮影方法は、図４に示している磁気共鳴撮影システム６を用いて実施される。
【００８９】
まず、被撮影体９９をクレードル２４３に載置して、図１に示すスピン偏極カプセル剤１を与え、撮影領域である口腔内にスピン偏極カプセル剤１を含ませる。このとき、被撮影体９９には鼻呼吸のみさせて、口を閉じた状態を維持させる。その後、被撮影体９９の頭部にＲＦコイル部２１４を設置する。
【００９０】
そして、被撮影体９９が載置されているクレードル２４３を駆動させて、静磁場マグネット部２１２により静磁場が形成されているボア９４内に搬入し、被撮影体９９の撮影領域をボア９４の中心部に位置させる。このとき、本実施形態においては、静磁場マグネット部２１２を用いて、被撮影体９９の口腔内に含まれているスピン偏極カプセル１のスピン偏極体１１のスピン偏極状態を維持するように２０００ガウス程度の静磁場をボア９４内に形成する。被撮影体９９の口腔内に含まれているスピン偏極カプセル１は、カプセル部から徐々に外熱がスピン偏極体１１へ伝導し、固体状態のスピン偏極体１１が昇華して気体状態となってカプセル部２１の通気孔２２から通気して、スピン偏極体１１のガスが被撮影体の撮影領域である口腔内に充満する。固体状態のスピン偏極体を非磁性のカプセル部の内部に収容して外部からスピン偏極体への熱伝導を抑制しているため、スピン偏極体の経時に伴う偏極度の減少が抑制される。また、被撮影体９９が口腔内に含んでも低温やけどを防止でき、被撮影体９９に与える際も取り扱いが容易となっている。
【００９１】
そして、オペレータは、被撮影体９９の口腔内にスピン偏極体１１のガスが充満した時点で被撮影体９９から合図をもらい、オペレータコンソール５の操作部を操作する。この時、操作部は、オペレータの操作に基づく操作信号を制御部２７４に出力する。そして、制御部２７４は、たとえば、３次元撮影のためのスポイル型グラディエントエコー法に基づいて、ＲＦコイル駆動部２７１と勾配コイル駆動部２７２とデータ収集部２７３とを制御して、マグネットシステム２１０のＲＦコイル部２１４と勾配コイル部２１３とを駆動し、被撮影体９９の口腔内にあるスピン偏極体からの磁気共鳴信号を受信してビューデータを収集する。そして、撮影体９９の口腔内にあるスピン偏極体からの磁気共鳴信号によるビューデータに基づいて、画像処理部２７５が画像データを生成し、生成された画像データを用いて表示部が画像を表示する。本実施形態においては、口腔内の歯型像が高画質で撮影できる。
【００９２】
以上のように、本実施形態のスピン偏極カプセル剤は、図１に示すように、固体状態のスピン偏極体１１と、スピン偏極体１１を収容している非磁性のカプセル部２１とを具備し、カプセル部２１は、カプセル部２１の内部と外部とを通気させる通気孔２２を有する。このため、カプセル部２１から固体状態のスピン偏極体２１へ徐々に外熱が伝導し、固体状態のスピン偏極体１１が気体状態となってカプセル部の通気孔２２から通気して、スピン偏極体１１が被撮影体９９の撮影領域に導入される。固体状態のスピン偏極体１１を非磁性のカプセル部２１の内部に収容して外部からスピン偏極体１１への熱伝導を抑制しているため、スピン偏極体１１の経時に伴う偏極度の減少を抑制してスピン偏極体１１を効率良く利用可能とし、また、取り扱いが容易となる。
【００９３】
また、本実施形態のスピン偏極カプセル剤１を製造する場合は、図２に示しているスピン偏極カプセル剤の製造装置２を用いて、スピン偏極体１１の気体状態であるスピン偏極ガスをスピン偏極ガス生成セル３１で生成し、スピン偏極ガス生成セル３１で生成されたスピン偏極ガスを排出口５３から排出する際に、排出口５３から排出されるスピン偏極ガスの排出量を調整し、排出量が調整されているスピン偏極ガスを冷却することによって、固体状態のスピン偏極体１１をカプセル部２１に収容可能な大きさとなるように排出口の近傍に生成する。このため、スピン偏極体の経時に伴う偏極度の減少を抑制し、スピン偏極体を効率良く利用可能な偏極カプセルを容易に製造することができる。
【００９４】
また、本実施形態のスピン偏極カプセル剤１を保管する場合は、図３に示しているスピン偏極カプセル剤の保管装置３を用いて、スピン偏極カプセル剤１をカプセル剤収容部７１に収容し、スピン偏極カプセル剤１のスピン偏極体１１が固体状態に維持するように、カプセル剤収容部７１に収容されているスピン偏極カプセル剤１を冷却する。このようにして、スピン偏極カプセル剤１のスピン偏極体１１が固体状態に維持されるため、スピン偏極体１１の経時に伴う偏極度の減少を抑制してスピン偏極体１１を効率良く利用可能とし、保管が容易にできる。
【００９５】
また、本実施形態のスピン偏極カプセル剤１により被撮影体９９の撮影領域へ導入されるスピン偏極体１１の核磁気共鳴信号に基づいて、被撮影体９９の撮影領域の画像を、図４に示している磁気共鳴撮影装置４によって生成する場合、被撮影体９９に導入されているスピン偏極体１１のスピン偏極状態を維持するように撮影空間に静磁場を形成する。このため、スピン偏極体１１の経時に伴う偏極度の減少を抑制してスピン偏極体１１を効率良く利用可能とし、高い画質の画像を得ることができる。
【００９６】
したがって、本実施形態によれば、スピン偏極体の経時に伴う偏極度の減少を抑制してスピン偏極体を効率良く利用可能とし、また、取り扱いが容易であり、容易に保管することができる。
【００９７】
なお、本発明の実施に際しては、上記した実施形態に限定されるものではなく、種々の変形形態を採用することができる。
【００９８】
たとえば、上記実施形態においては、被撮影体の撮影領域を口腔内としたが、その他の部位についても撮影可能である。たとえば、上記実施形態と同様にして口腔内にスピン偏極カプセル剤を含んで、気体状態のスピン偏極体を口腔内に充満させ、口呼吸で吸い込むことにより、肺に取り込まれて血液中に溶解するため、任意の部位を撮影することができる。
【００９９】
また、たとえば、上記実施形態においては、カプセル部として長楕円球形状のものを用いているが、長楕円球形状以外の所望形状のものを利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】図１は、本発明にかかる実施形態におけるスピン偏極カプセル剤の断面構造を示す断面図である。
【図２】図２は、本発明にかかる実施形態におけるスピン偏極カプセル剤の製造装置の構造を示す構造図である。
【図３】図３は、本発明にかかる実施形態におけるスピン偏極カプセル剤の保管装置の断面構造を示す断面図である。
【図４】図４は、本発明にかかる実施形態における磁気共鳴撮影装置を採用している磁気共鳴撮影システムの構成を示す構成図である。
【符号の説明】
【０１０１】
１…スピン偏極カプセル剤，２…製造装置，３…保管装置，４…磁気共鳴撮影装置，５…オペレータコンソール，６…磁気共鳴撮影システム，１１…スピン偏極体，２１…カプセル部，２１ｂ…ボディ部，２１ｃ…キャップ部，２２…通気孔，２３…収容口，３０…スピン偏極ガス生成部，３１…スピン偏極ガス生成セル，３２…静磁場形成コイル，３３…レーザダイオード，４１…原料ガス導入管，４２…原料ガス導入バルブ，５０…スピン偏極ガス固体化部，５１…スピン偏極ガス排出管，５２…スピン偏極ガス排出バルブ，５３…スピン偏極ガス排出口，６１…冷却ボックス，６２…不純物排出口，６３…冷却装置，７１…カプセル剤収容部，７２…カプセル剤冷却装置，７３…収容空間静磁場形成コイル，９４…ボア，９９…被撮影体，２１０…マグネットシステム，２１２…静磁場マグネット部，２１３…勾配コイル部，２１４…ＲＦコイル部，２４３…クレードル，２７１…ＲＦコイル駆動部，２７２…勾配コイル駆動部，２７３…データ収集部，２７４…制御部，２７５…画像処理部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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