(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
直交コイルと当該直交コイルを支持する支持機構とを具備する磁気共鳴イメージング装置であって、
前記支持機構は、
底面部と、
乳房を受け入れる開口部をそれぞれ有する、第１の上側部分と第２の上側部分とからなる上面部と、
前記上面部と前記底面部とを接続し、前記開口部のそれぞれの周囲に配置される脚部と、を有し、
前記直交コイルは、
前記第１の上側部分の開口部周囲沿って配置される第１のコイル部分と前記第１の上側部分の開口部周囲に配置された前記複数の脚部中に収容される第２のコイル部分とを有した第１のＲＦコイルと、
前記第２の上側部分の開口部周囲沿って配置される第１のコイル部分と前記第２の上側部分の開口部周囲に配置された前記複数の脚部中に収容される第２のコイル部分とを有した第２のＲＦコイルと、
を具備する磁気共鳴イメージング装置。
【請求項２】
前記第１の上側部分及び前記第２の上側部分は、前記開口部を囲む上面上に、前記コイル部分を受け入れるための浅い円形の溝を有する請求項１記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項３】
前記第１の上側部分及び前記第２の上側部分のそれぞれは、前記開口部の周辺に配置された溝と電気的に絶縁された溝カバーであって、液体の流入に対し前記溝を封印し且つ前記溝内に前記コイル部分を包むためのものを有するを特徴とする請求項１記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項４】
前記第１の上面部分と前記底面部との間及び第２の上面部分と前記底面部との間には、当該前記第１の面部分及び第２の面部分が有する開口部に挿入された乳房の組織に対して、前記支持機構を介してのアクセスを提供するための傾斜した隙間が存在することを特徴とする請求項１記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項５】
直交コイルと当該直交コイルを支持する支持機構とを具備する磁気共鳴イメージング装置であって、
前記支持機構は、
底面部と、
乳房を受け入れる開口部をそれぞれ有する、第１の面部分と第２の面部分とからなる上面部と、
前記上面部と前記底面部とを接続し、前記開口部のそれぞれの周囲に配置される脚部と、を有し、
前記直交コイルは、
前記第１の面部分の開口部周囲沿って配置される第１のコイル部分と前記第１の面部分の開口部周囲に配置された前記複数の脚部中に収容される第２のコイル部分とを有した第１のＲＦコイルと、
前記第２の面部分の開口部周囲沿って配置される第１のコイル部分と前記第２の面部分の開口部周囲に配置された前記複数の脚部中に収容される第２のコイル部分とを有した第２のＲＦコイルと、
前記複数の脚部において前記コイル部と連結されるコイル底曲部であって、前記底部に含まれ、且つ前記底部の側壁を介して通されたケーブルに接続されるものと、
を具備する磁気共鳴イメージング装置。
【請求項６】
前記底部は、コイルチューニング及びマッチングのための回路を含むプリント基板有する請求項５記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項７】
平面底部と、
身体の所定部位を挿入する開口部を共に有した第１の面部分と第２の面部分とによりＶ字型に形成された上面部と、
前記開口部のそれぞれの周囲に配置され、頂部と前記上面部とを接続する複数の前記平面底部と垂直な脚部と、
前記開口部の縁部に含まれる第１の曲部と、前記底部に対して垂直に配置されそれぞれ対応する前記開口部の一つの周囲に配置された前記複数の脚部の内部に含まれ、且つ前記第１の曲部に対して接続される第２の曲部と、をそれぞれが有する一対の直交コイルと、
前記ベースサポート筐体部と
を具備する磁気共鳴イメージング装置。
【請求項８】
前記各開口部は第１の面部分と第２の面部分との中央部に形成されており、曲部を受け入れる溝で囲まれていること、を特徴とする請求項７記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項９】
当該磁気共鳴イメージングコイル支持機構の全ての側面から前記第１の平面と前記第２の平面の開口部に挿入された前記身体の所定部位の組織に対してアクセス可能な隙間が、前記上面部と前記底面部との間に形成されていることを特徴とする請求項８記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１０】
底面部と、
人体の所定の部位を受け入れる開口部を有する上面部と、
前記底面部と前記上面部とを接続し、前記開口部の周囲に配置される複数の脚部と、
前記上面部の前記開口部の周囲に環状に設けられた巻線と前記各脚部に収容される伝導巻線とを有するＲＦコイルと、
を具備し、
前記底面部、前記上面部、前記各脚部、前記直交コイルに接触することなく前記人体の所定の部位にアクセス可能な隙間が前記上面部と前記底面部との間に形成されてい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】
【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（Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ  Ｉｍａｇｅｎｇ：以下、ＭＲＩ）装置に使用されるオープン構造ＲＦコイル及び当該コイルを支持する支持機構に関し、特に、直交コイル及び人体の胸部の磁気共鳴画像を得るための支持機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
手術中に使用される磁気共鳴画像は、悪性組織の位置を正確に知ることで、手術を支援し、所望の位置から悪性組織を摂取し、組織の切除を成功ならしめるものである。インターベンショナルＭＲＩは、外科医がＭＲＩを使用した生体組織検査や手術を行うことを可能にする磁気共鳴イメージング技術（リアルタイムイメージングを含むこともある）である。インターベンショナルＭＲＩの一適用例は、女性患者の乳房の一方又は両方の生体組織検査や外科的処方の最中において、外科医をガイドすることである。
【０００３】
インターベンショナルＭＲＩ処置においては、一般的に、ＲＦコイルが大きな開口部を有していることが必要である。この大きな開口部により、外科医は、コイルを通して生検針やその他の手術装置を手術箇所にアクセスさせることができる。従って、ＲＦコイルを通して手術の際にアクセスできるようにする要求は、コイルのデザインでおいては重要な制限となる。インターベンショナルＭＲＩ処置の組織へのアクセス要求を処理するために、従来の胸部用ＲＦコイルは、多くの場合、そのコイル性能に制限のある構造配置を有した１チャンネルの単一コイルであった。
【０００４】
ＭＲＩにおいて使用されている、簡略化された胸部コイルの配置代表例の一つは、従来の平らな１ループの表面コイルである。胸部コイルのこの型は、患者の胸部壁近くの乳房の周辺に配置されるのが一般的である。簡略化された胸部コイルの主な短所は、磁場の均一性に乏しいことである。言い換えれば、簡略化された胸部コイルは、コイルのループから離れた組織からの受信信号は、非常に低い品質のものとなってしまう。これらの短所により、例えば、外科医は乳房の所定の領域、特に胸部コイルから離れた組織中にあるにある悪性組織を間違いなく発見したり取り除いたりすることはできないであろう。
【０００５】
ＲＦ波コイルの信号検波効率は、有用な組織画像を提供するために重要である。高い信号検波効率は、外科医がより鮮明に目的とする組織を見ることができる良い品質の信号や明瞭な画像を実現する。この観点からすれば、ＲＦ直交コイルは、インターベンショナルＭＲＩ外科的処置に一般的に使用される単なる１チャンネルのコイルよりもはるかに改善された信号検波効率を提供し得るものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
インターベンショナルＭＲＩにおいて、ＲＦコイルが高品質、低ノイズのＭＲ信号を作り出すことは非常に重要である。すなわち、高品質、低ノイズのＭＲ信号は、良い品質で高い解像力を持った画像に帰着し、その結果、外科医は正確に所望の組織を判別し、存在位置を明らかにしてアクセスすることができる。インターベンショナルＲＦコイルに対する要求は、外科医が手術箇所にアクセス可能なことである。手術時のアクセスが困難であるのは、特に乳房の場合である。これは、大きさや形状がその原因となっている。従来のＭＲＩ胸部コイル配置の制限された性能は、貧困な画像を招く可能性があり、その結果、誤診や不正確な手術を招く可能性がある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、高い効率を有する直交コイルの配置を利用し、また、画像化された組織にできる限りのアクセスを可能とした開放的構造を有した、今までにないＭＲＩ胸部コイルと支持配列とを提供することを目的とする。
【０００８】
本発明は、女性の二つの乳房を同時に受け入れることができるインターベンショナルＭＲＩについて、直交コイルと支持構造の配列とを示すものである。すなわち、インターベンショナルＭＲＩ処置を実行した場合に（例えば、イメージングしながらの生体組織検査や外科手術等）、容易に診断或いは手術に関する組織へのアクセスが可能となるように、二つのＲＦコイルを開放的な支持構造にはめ込んでいる。
【０００９】
本発明によれば、胸部用ＲＦコイル支持機構は、平基盤と、双平面板から成る上面部を具備している。上面部は、細い垂直脚部によって底面部の上部に支持されており、当該上面部と底面部との間には、生検針やその他の診断器具による乳房への外科学的アクセスを容易に可能にする大きな隙間が設けられている。上面部は、双平面板によってわずかにＶ字型をなしており、乳房を受け入れるための円形開口部が前記双平面板のそれぞれに設けられている。この双平面板から成る上面部がわずかなＶ字型を有することで、コイル支持機構の右と左の両側から両乳房へのアクセス可能性を高める隙間を大きくすることができる。複数本の垂直に支持する脚部は、前記乳房を受け入れるための円形開口部のそれそれの周辺にそって、複数本等間隔で配置されている。この配列によって、コイル支持機構の両側から乳房の組織にアクセス可能な領域を得ることができる。本発明に係る好ましい実施形態は、当該コイル支持機構によって、対となったＲＦコイルを支持するものである。前記脚部、すなわち各円形開口部に配置された４本の各脚部には、当該ＲＦコイルの一部が収容されるものである。
【００１０】
本発明に係るオープン構造指示構造は、Ｖ字型上面、平らな底面、そしてこれら接続する複数本の接続脚を具備しており、従来の検波コイル或いは高い効率を有したＲＦコイルがはめ込まれている。そして、効果的なインターベンショナルＭＲＩのために、胸部組織にできるだけアクセス可能とするものである。さらに、本発明に係るオープン構造によって、使用した後のクリーニングも容易に行うことができるものである。
【００１１】
従って、本発明に係る一実施形態は、底面部と、人体の所定の部位を受け入れる開口部を有する上面部と、前記底面部と前記上面部とを接続し、前記開口部の周囲に配置される複数の脚部と、前記上面部の前記開口部の周囲に環状に設けられた巻線と前記各脚部に収容される伝導巻線とを有するＲＦコイルと、を具備し、前記底面部、前記上面部、前記各脚部、前記直交コイルに接触することなく前記人体の所定の部位にアクセス可能な隙間が前記上面部と前記底面部との間に形成されていることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置である。
【００１２】
また、本発明に係る他の実施形態は、直交コイルと当該直交コイルを支持する支持機構とを具備する磁気共鳴イメージング装置であって、前記支持機構は、底面部と、乳房を受け入れる開口部を有する、第１の面部分と第２の面部分とからなる上面部と、前記上面部と前記底面部とを接続し、前記開口部のそれぞれの周囲に配置される脚部と、を有し、前記直交コイルは、前記第１の面部分の開口部周囲沿って配置される第１のコイル部分と前記第１の面部分の開口部周囲に配置された前記複数の脚部中に収容される第２のコイル部分とを有した第１のＲＦコイルと、前記第２の面部分の開口部周囲沿って配置される第１のコイル部分と前記第２の面部分の開口部周囲に配置された前記複数の脚部中に収容される第２のコイル部分とを有した第２のＲＦコイルと、を具備することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置である。
【００１３】
さらに、本発明に係る他の実施形態は、平面底部と、身体の所定部位を挿入する開口部を共に有した第１の面部分と第２の面部分とによりＶ字型に形成された上面部と、前記開口部のそれぞれの周囲に配置され、前記上面部と前記平面底部とを接続する複数の前記平面底部と垂直な脚部と、を具備することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１は、一対のコイルからなる胸部用のＲＦ直交コイル支持機構１の斜視図を示している。当該胸部用のＲＦ直交コイル支持機構１は、対になった平面板からなるＶ字型上面部２、一枚の平面板から成る底面部３、前記上面部２と底面部３との間に両平面に垂直に設けられた複数、例えば８本の脚部４、前記底面部３の下側に設けられたベースハウジング５と、を具備している。
【００１５】
上面部２は、右上面部２ａと左上面部２ｂとを具備しており、双方の平面は中心線１１に関して鏡像対称になっている。上面部２はわずかにＶ字型となっている。これは、コイル支持機構１の右と左の両側から両乳房へのアクセス可能性を高めるために、コイル支持機構１の右と左の両側において上面部２と底面部３との隙間を大きくするためである。なお、当該上面部２は、必ずしもＶ字型である必要はなく、胸部組織等にアクセスし易い隙間を確保できればどんな形状であってもよい。
【００１６】
右上面部２ａと左上面部２ｂのそれぞれの中央部には、乳房を受け入れるための大きな円形状の開口部１６ａ、１６ｂが設けられている。上面部２の最上面には、当該円形開口部１６ａ、１６ｂを囲むように、支持機構により支持された直交コイルの一部分を形成する伝導体を収容するための、浅い溝６が設けられている。この溝６は、プリント配線（ＰＣ）ボード７の両脇の円形開口部１６ａ、１６ｂの縁に埋め込まれている。ＰＣボード７には、直交コイルの巻線部となるプリントされた回路が形成されている。
【００１７】
保護シールド８は、薄い電気的絶縁体の環形状をしており、溝６を覆っている。この保護シールド８は、湿気や液体から溝６を保護するためにぴったりとはめ込められる。図３は保護シールド８の拡大図を示している。シールド８は、ＲＦ信号と干渉しない、或いはＲＦ信号を減少させるプラスチック材によって作られている。さらに、両面のＰＣボード７は、当該ボード７の環状に沿った内側表面７ａ及び外側表面７ｂ上に設けられたコイル巻線を有した円形リングであってもよいし、当該ボード７の上側及び外側にコイル巻線を有する円盤であってもよい。後者の例は、「インターベンショナルＭＲＩにおける直角位相検波コイル」（米国出願番号０９／１９９，４１１）に示されており、この出願に係る内容は、本願発明に取り入れるものとする。
【００１８】
インターベンショナルＭＲＩを使用する場合に、乳房の全ての組織に容易にアクセスできるように、上面部２と底面部３との間に十分な隙間が設けられている。例えば、この隙間を設ける構造は、中心線１１の位置では８．２５５ｃｍであり、当該中心線１１から外側に向かったコイル支持機構１の左右両端においては９．５２５ｃｍであるような傾斜を持ったものが考えられる。このような傾斜した両端の隙間により、ほとんどの場合において生検針を適切に挿入することができる。ＭＲＩ磁石が許容する垂直方向の高さまでの範囲内で、さらに広く開放されたスペースをとることも可能である。上面部２と底面部３とは、互いに８本の脚部４によって強固に接続されている。すなわち、４本ずつの脚部４が、円形開口部１６ａ、１６ｂのそれぞれの円周に沿って９０°の間隔で等間隔に配置されている。なお、当該脚部４の配置は等間隔に限定する必要はなく、胸部組織等にアクセスし易い配置であればよい。
【００１９】
図２に示すように、脚部４のそれぞれには、当該脚部４の長手方向に平行した二つの空洞部９が設けられている。当該空洞部９の代わりに、脚部４の内部にアクセスする垂直方向（すなわち、脚部４の長手方向）のスリットを設ける構成であってもよい。この空洞部９（若しくはスリット）には、ＲＦコイル１８のコイルの垂直部１３を通すことができる。脚部４内に収納されたコイルの垂直部１３の一端は、上面部２において、ＰＣボード７にある開口部の円環に沿ったプリント回路によるコイル巻線部に接続されている。また、コイルの垂直部１３の他端は、底面部３の下に位置しベースハウジング５中に存在する他のコイル巻線（図４に示す垂直部１３）に接続されている。さらに、脚部４には垂直方向（長手方向）に沿った空洞が、さらに、入り組んだコイル巻線を受け入れるために設けられている。ベースハウジング５は、直交コイルの下部を収容するためのハウジングの役割を果たし、さらに、ＬＥＭＯケーブル１０、‘同調・インピーダンスマッチング’用のＰＣカード等その他のＭＲＩに関連した検波コイル機器を格納している。
【００２０】
図４は、ＲＦコイル１８の概略を示した図である。このＲＦコイル１８は、本願発明の参考文献である米国出願番号０９／１９８，９６７にさらなる詳細が開示されている。コイル支持機構１は、二つのＲＦコイル１８を収容している。二つのＲＦコイル１８は、それぞれ円形開口部１６ａ、１６ｂと当該各開口部の周辺に配置された脚部４にはめ込まれている。それぞれのＲＦコイル１８は、入れ子状に重ねられたＲＦコイル２０ａ、２０ｂを具備している。出力導線接続点２２ａ、２２ｂは、ＲＦコイルの端部Ｏ−Ｑ或いはＲ−Ｌを指し示している。ＲＦコイル１８の半円部１２（すなわち、弓状部Ｆ−Ｈ、Ｅ−Ｇ、Ｂ−Ｄ、Ａ−Ｃ）は、上面部２の溝６にはめ込まれた環状のＰＣボード７に取り付けられている。コイルの垂直部１３は、脚部４中の空洞部９にはめ込まれている。ＲＦコイル１８の底部であるコイル底部１４は、底面部３の下にあるベースハウジング５中に収容される。一つのＲＦコイル１８は、ＲＦコイル１８の個々の曲線コイルから多線伝導ＬＥＭＯケーブル１０のそれぞれの導線に接続する、４つの出力導線接続点２２ａ、２２ｂ（Ｏ、Ｑ、Ｒ、Ｌ）を有している。
【００２１】
以上、本発明を、現時点において最も実用的かつ好ましい実施形態と考えられる物と関連させて説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されず、請求項に記された思想及び範囲を含む種々の修正や等価な変形も含むことを意図している。
【００２２】
【発明の効果】
以上本発明によれば、胸部組織にアクセス可能である開放的構造を有するＭＲＩ装置等を実現することができる。その結果、診断等における各種作業を容易に実行することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明に係る、女性の乳房に関する磁気共鳴イメージングを行う二重磁気共鳴イメージング直角位相検波コイルと支持機構との斜視図を示している。
【図２】図２は、コイル垂直部を収容する長手方向に平行な二つの空洞を有する脚部を示した図である。
【図３】図３は、溝、挿入される環形状のＰＣボード、保護シールドの断面の詳細を示す拡大図である。
【図４】図４は、インターベンショナルＭＲＩに関するＲＦコイルの概略図である。
【符号の説明】
１…コイル支持機構
２…上面部
２ａ…右上面部
２ｂ…左上面部
３…底面部
４…脚部
５…ベースハウジング
６…溝
７ａ…内側表面
７ｂ…外側表面
８…保護シールド
９…空洞部
１０…ＬＥＭＯケーブル
１１…中心線
１２…半円部
１３…コイル垂直部
１４…コイル底部
１６ａ，１６ｂ…円形開口部
１６ａ，１６ｂ…当円形開口部
１８…ＲＦコイル
２２ａ，２２ｂ…出力導線接続点
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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