(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
体腔内へ挿入したチューブに挿入可能で、磁気共鳴（ＭＲ）画像を撮像するＭＲ観測装置に用いられる受信コイル装置であって、
ＭＲ信号を受信する共振回路が配置された平面状弾性部材と、
前記平面状弾性部材と接続されて前記チューブに通され、前記受信したＭＲ信号を前記ＭＲ観察装置へ供給するケーブルと、
を備え、
丸められて前記チューブに挿入された前記平面状弾性部材は、該平面状弾性部材の弾性力により、該チューブの先端から出ると広がり、前記ケーブルを引っ張ると該チューブの開口部との接触により再び丸まって該チューブに収納される
ことを特徴とする受信コイル装置。
【請求項２】
前記ケーブルと接続されている側の前記平面状弾性部材の端部は、該ケーブルの長手方向に対して、所定角度傾斜している
ことを特徴とする請求項１に記載の受信コイル装置。
【請求項３】
前記回路は、複数巻きのコイルと複数のコンデンサを有し、前記平面状弾性部材を丸める方向に対して垂直方向に、前記コンデンサを配置する
ことを特徴とする請求項１に記載の受信コイル装置。
【請求項４】
前記平面状弾性部材の中央には所定の形状の穴が開いている
ことを特徴とする請求項１に記載の受信コイル装置。
【請求項５】
体腔内へ挿入したチューブに受信コイル装置を挿入して、磁気共鳴（ＭＲ）画像を撮像するＭＲ観測装置であって、
前記受信コイル装置は、
ＭＲ信号を受信する共振回路が配置された平面状弾性部材と、
前記平面状弾性部材と接続されて前記チューブに通され、前記受信したＭＲ信号を前記ＭＲ観察装置へ供給するケーブルと、
を備え、
丸められて前記チューブに挿入された前記平面状弾性部材は、該平面状弾性部材の弾性力により、該チューブの先端から出ると広がり、前記ケーブルを引っ張ると該チューブの開口部との接触により再び丸まって該チューブに収納される
ことを特徴とするＭＲ観測装置。
【請求項６】
前記ケーブルと接続されている側の前記平面状弾性部材の端部は、該ケーブルの長手方向に対して、所定角度傾斜している
ことを特徴とする請求項５に記載のＭＲ観測装置。
【請求項７】
前記回路は、複数巻きのコイルと複数のコンデンサを有し、前記平面状弾性部材を丸める方向に対して垂直方向に、前記コンデンサを配置する
ことを特徴とする請求項５に記載のＭＲ観測装置。
【請求項８】
前記平面状弾性部材の中央には所定の形状の穴が開いている
ことを特徴とする請求項５に記載のＭＲ観測装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、患者の体内に挿入して磁気共鳴信号を受信するための受信コイル装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
核磁気共鳴（以下、「ＭＲ」という）現象を利用して、ＭＲ装置により人体を低侵襲に診断することができる。ＭＲ現象とは、ある原子核が磁場中で特定波長の電磁波エネルギを共鳴吸収し、これを電磁波として放出する現象をいう。ＭＲ装置では、人体を静磁場中に置き、所定の周波数の高周波磁場を人体に与えて人体内のスピンを持つ核を励起し、この励起した核が元に戻る間に生じた所定の周波数のＭＲ信号を検出してコンピュータで処理することにより、人体の断層像を得ることができる。
【０００３】
一般に、こうしたＭＲ装置は、単一の円筒状マグネット、ＲＦ（高周波）コイル、ＭＲ信号受信コイル、及び制御部から主に構成される。単一の円筒状マグネットは、人体のほぼ全体を覆って均一な静磁場を発生させる。ＲＦコイルは、静磁場中に置かれた人体に対して所定の周波数の高周波磁場を与えるものである。ＭＲ信号受信コイルは、人体内のスピンを持つ励起した核が発する所定の周波数のＭＲ信号を検出するものである。制御部は、ＭＲ信号検出コイルからの検出信号を処理して人体の断層像を得るものである。
【０００４】
近年、患者の体内に挿入される挿入部の先端部にＭＲ信号を検出するＭＲ信号受信用の高周波コイルを設けた内視鏡プローブ等の挿入具が提案されている。しかしながら、患者の体内に挿入される挿入部の先端部に観察光学系、照明光学系等が組み込まれている内視鏡にＭＲ信号受信用コイルを組込んだ場合、内視鏡挿入部の先端部の外径寸法が大きくなり易い。よって、ＭＲ信号受信用コイルが組み込まれたＭＲ内視鏡を患者の体内に挿入する際の患者の負担が大きくなる。
【０００５】
そこで、引用文献１では、高周波コイル収容部内の磁気共鳴観測用の高周波コイルによって体腔内のＭＲ画像を得るとともに、高周波コイル収容部を構成する硬質の筒体の内周面に接着層を介して高周波コイルおよび高周波コイル固定部材を順に配設した磁気共鳴観測用のＭＲ内視鏡が開示されている。これにより、内視鏡等の挿入具の挿入部の外径寸法を大きくすることなく、磁気共鳴観測用の高周波コイルをコンパクトに組み込ませている。
【０００６】
また、引用文献２では、生体適合性を有する柔軟な非磁性体シートと、このシート内に埋設され人体から発せられる所定の周波数の核磁気共鳴信号を検出する検出コイルとを有するＭＲ信号受信用サーフェスコイルが開示されている。このＭＲ信号受信用サーフェスコイルを体腔内に挿入して、ＭＲ信号を受信することにより、腹腔内にある全ての臓器に対して容易にアクセス可能で且つ所望の範囲のＭＲ画像を高い解像度で得ることができる。
【特許文献１】特開平０６−３０４１５２号公報
【特許文献２】特開平０９−０９４２３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
磁気共鳴観測用の体腔内用受信コイルの撮像範囲は、コイルの径に応じて決まる。そのため、体腔内である程度以上の深さと広さを持った領域を撮像する場合、内視鏡の直径より大きな径を持ったコイルが必要となる。しかしながら、コイルは食道などから挿入できるようにする必要があるため、体腔内への挿入時に径が大きいと、そのコイルを挿入することができない。
【０００８】
引用文献１では、磁気共鳴観測用の受信コイルを内視鏡先端部にコンパクトに組み込ませて、内視鏡等の挿入具の挿入部の外径寸法を大きくすることを防止している。しかし、受信コイルは、内視鏡内に固定されているため、内視鏡の直径より大きな径となることはない。
【０００９】
一方、引用文献２に記載のサーフェスコイルは、ＭＲ信号検出コイルが埋設されたフレキシブルなメッシュ状の非磁性体シートから構成されている。このサーフェスコイルは、筒状に巻いた状態もしくは折り畳んで、腹壁に刺入されたトラカールの案内孔を通じて、気腹された腹腔に導入させることができる。しかしながら、引用文献２では、把持鉗子などによってサーフェスコイルを展開して広げ、生体内の所望の表面位置に配置させる必要があり、手間がかかる。また、受信コイルを体外へ排出する場合、そのように広がったサーフェスコイルをトラカールの案内孔へ再び収納することについて開示されていない。
【００１０】
上記課題に鑑み、本発明では、体腔内への導入時及び体腔内からの排出時には受信コイルの外形が小さく、ＭＲ画像撮像時には受信コイルが広がる受信コイル装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明にかかる、体腔内へ挿入したチューブに挿入可能で、磁気共鳴（ＭＲ）画像を撮像するＭＲ観測装置に用いられる受信コイル装置は、ＭＲ信号を受信する共振回路が配置された平面状弾性部材と、前記平面状弾性部材と接続されて前記チューブに通され、前記受信したＭＲ信号を前記ＭＲ観察装置へ供給するケーブルと、を備え、丸められて前記チューブに挿入された前記平面状弾性部材は、該平面状弾性部材の弾性力により、該チューブの先端から出ると広がり、前記ケーブルを引っ張ると該チューブの開口部との接触により再び丸まって該チューブに収納されることを特徴とする。
【００１３】
また、前記受信コイル装置において、前記ケーブルと接続されている側の前記平面状弾性部材の端部は、該ケーブルの長手方向に対して、所定角度傾斜していることを特徴とする。
【００１４】
また、前記受信コイル装置において、前記回路は、複数巻きのコイルと複数のコンデンサを有し、前記平面状弾性部材を丸める方向に対して垂直方向に、前記コンデンサを配置することを特徴とする。
【００１５】
また、前記受信コイル装置において、前記平面状弾性部材の中央には所定の形状の穴が開いていることを特徴とする。
本発明にかかる、体腔内へ挿入したチューブに受信コイル装置を挿入して、磁気共鳴（ＭＲ）画像を撮像するＭＲ観測装置において、前記受信コイル装置は、ＭＲ信号を受信する共振回路が配置された平面状弾性部材と、前記平面状弾性部材と接続されて前記チューブに通され、前記受信したＭＲ信号を前記ＭＲ観察装置へ供給するケーブルと、を備え、丸められて前記チューブに挿入された前記平面状弾性部材は、該平面状弾性部材の弾性力により、該チューブの先端から出ると広がり、前記ケーブルを引っ張ると該チューブの開口部との接触により再び丸まって該チューブに収納されることを特徴とする。
【００１７】
前記ＭＲ観測装置において、前記ケーブルと接続されている側の前記平面状弾性部材の端部は、該ケーブルの長手方向に対して、所定角度傾斜していることを特徴とする。
前記ＭＲ観測装置において、前記回路は、複数巻きのコイルと複数のコンデンサを有し、前記平面状弾性部材を丸める方向に対して垂直方向に、前記コンデンサを配置することを特徴とする。
【００１８】
前記ＭＲ観測装置において、前記平面状弾性部材の中央には所定の形状の穴が開いていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明を用いることにより、体腔内への導入時及び体腔内からの排出時には受信コイルの外形を小さくすることができ、ＭＲ画像撮像時には受信コイル装置を広げることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
＜第１の実施形態＞
図１は、本実施形態における体腔内用ＭＲ信号受信コイルを示す。体腔内用ＭＲ信号受信コイル１は、受信機構部２、同軸ケーブル１０、デカップリング回路１１、ＢＮＣコネクタ１２から構成される。以下、体腔内用ＭＲ信号受信コイル１の構成について説明する。
【００２１】
同軸ケーブル１０の一端には、受信機構部２が設けられている。受信機構部２は、フレキシブルな平面状弾性部材７上に、コイル部３、コンデンサ部４、チューニング部５、マッチング部６、同軸ケーブル１０、が設けられている。本実施形態では、フレキシブルな平面状弾性部材７の一例として、ポリイミドフィルム等を絶縁フィルムに利用したフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）を使用するが、これに限定されない。
【００２２】
コイル部３及びコンデンサ部４（４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ）は、インダクタンスＬとキャパシタンスＣによる共振回路を形成している。この共振回路により所定の周波数の電磁波（ＭＲ信号）を受信することができる。
【００２３】
チューニング部５は、周波数を水素（プロトン）が共鳴して発する所定の周波数に合わせるためのコンデンサである。マッチング部６は、特性インピーダンスを所定の抵抗値（例えば５０Ω）に調整するためのコンデンサである。
【００２４】
同軸ケーブル１０は、受信機構部２で受信したＭＲ信号をＭＲ装置へ伝達する。同軸ケーブル１０の途中には、デカップリング回路１１が設けられている。デカップリング回路１１は、体腔内用ＭＲ信号受信コイル１を受信専用として機能させるための回路である。
【００２５】
同軸ケーブル１０の他端には、ＢＮＣコネクタ１２が設けられている。ＢＮＣコネクタ１２は、同軸ケーブル１０をＭＲ装置に接続するためのコネクタである。
図２は、本実施形態における体腔内用ＭＲ信号受信コイル１の受信機構部２を示す。受信機構部２は、同図に示すように、略スプーン形状をしている。すなわち、ＦＰＣ７は、コイル部３、コンデンサ群４ａ，４ｂ，４ｄが配置されている部分の幅が広く、コンデンサ群４ｃ付近からチューニング部５に亘って次第に細くなっている（傾斜部２２）。符号２４，２５は、ジャンパーリードのランドであり、ランド２４とランド２５はジャンパーリードにより接続されている。符号２６，２７は、電極パッドであり、それぞれ同軸ケーブル１０と接続されている。
【００２６】
コンデンサ群４ｃ、チューニング部５、マッチング部６が配置されている部分には、同軸ケーブル１０を引っ張った際のＦＰＣに係る応力に耐えうるための補強板２３が設けられている。
【００２７】
同図では、コイル部３を形成するコイルは、４周巻かれている。コイル１巻き（１周）について、略均等に４分割され、その分割された部分にはコンデンサ４が設けられている。コンデンサ４は、まとまって数箇所に配置されることにより、コンデンサ群４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄが形成されている。
【００２８】
さらに、受信機構部２について詳述する。上述のように、体腔内用ＭＲ信号受信コイル１で高強度のＭＲ信号を受信するためには、受信コイルの周波数をＭＲ装置からの周波数に合わせる必要がある。ＬＣ共振回路の共振周波数は、１／（ＬＣ）1/2に比例する。Ｌはコイル形状で決まるため、Ｃによって共振周波数を調整することができる。
【００２９】
ここで、既存製品のチップコンデンサには容量の制限がある。この制限以下の容量が必要になった場合には、コイルのループを分割して、その分割部分にコンデンサを挿入する。これにより分割部分に使用するコンデンサ容量は、２分割なら２倍、３分割なら３倍、・・・、ｎ分割ならｎ倍というように、分割数だけ倍増する。これにより、使用できるコンデンサ容量を増やすことができるので、Ｃを調整することができる。
【００３０】
ところで、ＦＰＣ上にコンデンサを配置すると、本来は柔軟性のあるＦＰＣでもその部分については柔軟性を失って剛直になり、所望の形に基板を丸めることができなくなってしまう。また、コンデンサ部分に応力を加えると、コンデンサの半田付けが取れてしまう恐れもある。
【００３１】
また、コイル１巻きにつき何分割するかは諸条件により異なるため、一概には言えないが、複数巻きのコイルの場合には、コイルを分割する間隔は均等になるのが望ましい。そうすると、例えば、コイルの１周が４分割されている場合には、コンデンサは４箇所に集まることになる。
【００３２】
この場合、ＦＰＣ７を丸める方向に沿ってそれらのコンデンサ群４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄを配置すると、その配置した部分は剛体となる。よって、ＦＰＣ７を体腔内に挿入できる径にまで丸めることは難しい。そこで、ＦＰＣ７を丸める方向に対して垂直方向に並ぶように、各コンデンサ群を形成するコンデンサを配置する。また、コンデンサ群４ａ，４ｃも同様に、ＦＰＣ７を丸める方向に対して垂直方向に並ぶように配置する。
【００３３】
次に、体腔内用ＭＲ信号受信コイル１の動作について説明する。まず、体腔内用ＭＲ信号受信コイル１を体腔内に挿入する。それから、ＭＲ装置を動作させると、ＭＲ装置により発生した静磁場により、人体内のスピンを持つ核が励起される。体腔内用ＭＲ信号受信コイル１の受信機構部２は、その励起した核が発する所定の周波数のＭＲ信号を受信する。受信機構部２により受信されたＭＲ信号は、同軸ケーブル１０を介して、ＭＲ装置へ伝達される。ＭＲ装置では、そのＭＲ信号を処理してＭＲ画像を生成する。生成されたＭＲ画像は、モニタに表示される。
【００３４】
ところで、体腔内用ＭＲ信号受信コイル１の受信機構部２は、体内に挿入したチューブ内をガイドとして用いることで、体腔内に導入することができる。そこで、体腔内用ＭＲ信号受信コイル１の受信機構部２をＦＰＣ７で構成し、受信機構部２を丸めてチューブに装填し、食道等を経由して体内に入れ、チューブから出すことで、ＰＰＣの弾性力により自動的に略平面状に展開する手法において、ＦＰＣ７を体内から回収するときは再びチューブ内に収納する必要がある。しかし、ＦＰＣ７を丸めるための機構を設けることは、構造の複雑化、丸めたときの体積増加、コストアップなどの問題を引き起こす。
【００３５】
そこで、チューブの先端からチューブ外へ飛び出した受信機構部２を回収する場合には、ＦＰＣ７のチューブ側端部を、ＦＰＣのチューブ側端部に接続されているケーブルあるいは鉗子で引っ張る。そして、ＦＰＣ７端面がチューブの開口部に当たったときに、チューブの開口部の形状に沿ってＦＰＣ７自らが丸まってチューブ内に納まるようにする。すなわち、符号２２で示すように、ＦＰＣ７の端面をチューブの長手方向に４５度程度あるいは４５度以下の角度で形成し、予め癖のついた側に自動的に丸まるようにする。
【００３６】
図３は、本実施形態における体腔内用ＭＲ信号受信コイル１の受信機構部２のチューブへの収納工程を示す。図３（ａ）は、ＦＰＣ７の展開状態を示す。図３（ｂ）は、ＦＰＣ７のチューブ３０への収納途中を示す。図３（ｃ）は、ＦＰＣ７がチューブ３０に収納されている状態を示す。なお、チューブ３０は内視鏡であってもよい。
【００３７】
まず、受信機構部２としてのＦＰＣ７を丸めてチューブ３０に装填した後、チューブ３０の先端からＦＰＣ７を出する。すると、丸まっていたＰＰＣ７がその弾性力により自動的に略平面状に広がる（図３（ａ））。この状態にて、体腔内用ＭＲ信号受信コイル１を動作させてＭＲ画像を撮像する。
【００３８】
ＭＲ画像の撮像後、同軸ケーブル１０を引っ張る。すると、上述した傾斜部２２の形状に起因して、同軸ケーブル１０が引っ張られるにつれて、ＦＰＣ７の傾斜部２２とチューブ３０の先端との接触点が、傾斜部２２の形状に沿って上がっていくと共に、ＦＰＣ７もチューブ内に収納されていく（図３（ｂ））。
【００３９】
ＦＰＣ７の傾斜部２２とチューブ３０の先端との接触点が傾斜部２２を上がり終わると、ＦＰＣ７は、チューブ３０の内径と同じ長さで丸まってしまう。そして、さらに、同軸ケーブル１０を引っ張ると、ＦＰＣ７は完全にチューブ３０内に収納される（図３（ｃ））。
【００４０】
本実施形態によれば、MR画像撮像時にコイルの径がチューブまたは内視鏡の径より大きくなるので、深い深達度の画像をえることができる。また、同軸ケーブルと接続されているＦＰＣの端部の両側を同軸ケーブルの長手方向に対して、傾斜を設けることで、チューブ開口部との摩擦を軽減して、チューブ内への収納を容易にしている。また、ＦＰＣ７を丸める方向に対して垂直方向に並ぶように、コンデンサを配置することにより、ＦＰＣ７を丸め易くすることができる。
【００４１】
＜第２の実施形態＞
図４は、本実施形態における体腔内用ＭＲ信号受信コイル１の受信機構部２を示す。図４の体腔内用ＭＲ信号受信コイル１は、第１の実施形態の体腔内用ＭＲ信号受信コイル１の受信機構部２の中央に穴４０を開けたものである。
【００４２】
受信機構部２がチューブ先端から出たり、チューブ内へ収納したりする場合に、穴４０がチューブの開口部分に引っかからないように、チューブ３０の長手方向に対して傾斜を形成し、同図のように略ひし形状にしている。
【００４３】
本実施形態によれば、穴４０を通じて処置具等を患部にアプローチできるため、ＭＲ画像を見ながらの処置作業が非常にしやすくなる。
なお、本発明は、以上に述べた実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の構成または実施形態を取ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】第１の実施形態における体腔内用ＭＲ信号受信コイルを示す。
【図２】第１の実施形態における体腔内用ＭＲ信号受信コイル１の受信機構部２を示す。
【図３】第１の実施形態における体腔内用ＭＲ信号受信コイル１の受信機構部２のチューブへの収納工程を示す。
【図４】第１の実施形態における体腔内用ＭＲ信号受信コイル１の受信機構部２を示す。
【符号の説明】
【００４５】
１      体腔内用ＭＲ信号受信コイル
２      受信機構部
３      コイル部
４      コンデンサ部
４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ  コンデンサ群
５      チューニング部
６      マッチング部
７      ＦＰＣ
１０    同軸ケーブル
１１    デカップリング回路
１２    ＢＮＣコネクタ
２２    傾斜部
２３    補強板
３０    チューブ
４０    穴
【図１】
0005184866.tif 000002
【図２】
0005184866.tif 000003
【図３】
0005184866.tif 000004
【図４】
0005184866.tif 000005