(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
乳房のうちの少なくとも１つを受容するよう少なくとも１つの開口が形成された支持面が設けられた位置決めユニットと、
検査されるべき女性の患者の縦方向に往復運動を行い、その振動方向に対して少なくとも略垂直に延びる接触面を有する少なくとも１つの振動付与部を介して機械的な振動を発生する振動発生装置とを含む、磁気共鳴弾性撮影法のための乳房撮像用付属装置。
【請求項２】
開口の側方に振動付与部に向かって配置され、振動付与部の振動方向に調整可能な第１の圧縮板を含む、請求項１記載の乳房撮像用付属装置。
【請求項３】
開口の側方に第１の圧縮板に向かって配置され、位置決めユニットに対して固定であるよう取り付けられた第２の圧縮板を含み、振動付与部は第２の圧縮板を通して２つの圧縮板の間のゾーンに作用する、請求項２記載の乳房撮像用付属装置。
【請求項４】
各乳房用の２つの開口を含み、各開口の領域には、支持面に平行な平面上に配置され磁気共鳴信号を受信するよう作用する少なくとも１つの磁気共鳴コイルと、振動発生装置の一部を成す振動付与部とが設けられる、請求項１記載の乳房撮像用付属装置。
【請求項５】
請求項１記載の乳房撮像用補助装置と、
傾斜磁場の時間に関する変化を制御する発電部と、
乳房撮像用補助装置によって発生される機械的な振動と傾斜磁場とが互いに同期されるよう発電部及び乳房撮像用補助装置を制御する制御ユニットとを含む、磁気共鳴装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＭＲ（ＭＲ＝磁気共鳴）弾性撮像法（elastography）のための乳房撮像用付属機器、並びに、この種類の乳房撮像付属機器を具備したＭＲ装置に係る。
【０００２】
【従来の技術】
ＭＲ弾性撮像法は、検査されるべき対象のＭＲ画像中の位相が、検査されるべき対象に対して作用する機械的な波動の影響下で変化することを利用する。この変化の程度は、機械的な波動によって引き起こされる組織の偏り（即ち、均衡状態からのずれ）に依存する。従って、組織の所与の機械的なパラメータに関する情報、例えば弾性に関する情報は、ＭＲ位相画像、即ち、核磁化の位相を再現する画像から導出されうる。
【０００３】
乳房撮像法は、ＭＲ弾性撮像法の望ましい適用分野であり、女性の胸部（乳房）を撮像するものである。これに適した乳房撮像用付属機器には、例えば、検査されるべき患者の縦方向に対して水平方向及び垂直方向に振動する振動付与部によって乳房中に縦方向の機械的な波動が励起されるものがある（例えば特許文献１参照）。これに関する欠点は、このような付属機器によって行われる検査時間が長いことである（最大で３０分間）。同じ欠点は、他の従来技術による乳房撮像用付属機器の場合も生ずる（例えば特許文献２参照）。振動付与部は、うつ伏せの患者の乳房の下方から作用し、接触面に対して接線方向に振動を生じさせる。しかしながら、本質的には乳房内では横波動のみが励起されるが、かかる横波動の侵入深さは縦波動の侵入深さよりも小さい。
【０００４】
【特許文献１】
米国特許出願第０９／７４３６５９号明細書
【非特許文献１】
米国特許第５，９５２，８２８号明細書
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、検査時間を減少させるのに適した、乳房中に主に縦方向の機械的な波動を励起する乳房撮像用付属装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この目的は、本発明によれば、乳房のうちの少なくとも１つを受容するよう少なくとも１つの開口が形成された支持面が設けられた位置決めユニットと、検査されるべき女性の患者の縦方向に往復運動を行い、その振動方向に少なくとも略垂直に延びる接触面を有する少なくとも１つの振動付与部を介して機械的な振動を発生する振動発生装置とを含む鳴弾性撮影法のための乳房撮像用付属装置によって達成される。
【０００６】
公知の乳房撮像用付属装置と同様に、乳房は、振動付与部の接触面に垂直な方向に或る程度圧縮される。しかしながら、公知の付属機器では圧縮により患者の縦方向に乳房の寸法が大きくなるのに対して、本発明によれば、接触面がこの方向に影響を与えるため、乳房の圧縮によりこれらの寸法は減少する。縦方向に対して垂直な方向に多数のスライス画像を形成する（胸壁及び腋窩領域の同時撮像を可能とするためにスライス画像はこの向きとされる必要がある）による乳房の撮像において、より少ない数のスライスが必要とされ、従ってこれらのスライスに必要なＭＲデータの捕捉のための期間は短くなる。
【０００７】
更なる利点は、この方向の圧縮を用いた場合に、個々のスライス画像中に乳房が略歪んでいない形で現れることである。しかしながら、公知の乳房撮像用付属装置の場合、乳房はこれらのスライス画像中に側方から又は下方から歪められて現れ、このことは診断の妨げとなり、多くの検査者にとって許容可能でない。
【０００８】
請求項２に記載の実施例は、異なる人体構造状況への適用を可能とする。このとき、圧縮は、一方では乳房が固定であるが他方ではなお弾性変形可能であるよう選択される。請求項３による更なる実施例は、振動付与部の側でも乳房の固定を可能とする。この場合、振動付与部自体は、位置決めユニットに対して固定でありうる。
【０００９】
位置決めユニットは、原理的には両方の乳房を受容するために比較的広い開口を有しうる。しかしながら、請求項４に記載の実施例は、各乳房がＭＲ受信コイルによって囲まれ、それによりＭＲ信号が妨害されずに受信されることを可能とする。更に、隣接して配置されるＭＲ受信コイルは、検査時間が更に減少されるようＳＥＮＳＥ測定を可能とする。
【００１０】
ＭＲ弾性撮像法を実行するために、傾斜磁場は機械的な波動と同時に検査ゾーンに作用する必要がある。これは、請求項５に記載のＭＲ装置によって達成される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明について、以下添付の図面を例として参照して詳述する。図１は、ＭＲ（磁気共鳴）装置、並びに、その動作に必要な回路及びソフトウエアコンポーネントを示す概略的な断面図である。ＭＲ装置は、水平に及び図１の平面に平行に延びる主磁場Ｂ０を発生するための主界磁石３０を含む。円筒状の主界磁石の内側には、３つの互いに垂直な方向に傾斜を有する磁場を発生する一組の傾斜磁場コイル３１が配置される。これらの傾斜磁場コイルの内側には、ＲＦ磁場を発生するためのＲＦコイル３２が配置される。
【００１２】
傾斜磁場コイル３１のための電流は発電部３３によって供給されるのに対して、ＲＦコイル３２のための電流はＲＦコイル用発電部３４によって供給される。発電部３３及び３４によって発生される電流の時間に関する変化は、制御ユニット３５によって制御される。検査ゾーン中で発生されるＭＲ信号はＭＲ受信器３６によって受信され、受信されたＭＲ信号からＭＲ画像を再構成する画像処理ユニット３７へ印加されるために準備され、ＭＲ画像はモニタ３８上に表示される。
【００１３】
ここまでに説明したＭＲ装置は公知である。
【００１４】
コイル３１及び３２によって画成される検査ゾーン中には、患者台２の上に置かれたクッション４１上に位置決めされた女性の患者４７が配置される。クッション４１の前方には、クッション４１と同じ高さを有する乳房撮像用補助装置１が配置される。
【００１５】
図２及び図３中、乳房撮像用補助装置が詳細に示される。図２は、図１の平面に垂直な垂直断面上でこの補助装置を示すのに対して、図３は、下方から、即ち、図２の線Ａ−Ａ’に沿って見た図を示す。簡略化のため、幾つかの構成要素は２つの図面のうちのいずれか一方にのみ示されている。
【００１６】
図２に示すように、乳房撮像用補助装置は、うつ伏せに横たわる患者のための支持面を構成する上面を有するブリッジ状の位置決めユニット１を含む。支持面には、２つの隣接する開口が設けられ、これらの開口を通じて患者４０の乳房２０は妨害されることなく垂下しうる。位置決めユニットは、底部において合成材料の部材２２によって閉じられ、部材２２の外形はその下に配置される患者台の上面２の凹状の形状に合わされる。
【００１７】
２つのコイル３は、夫々、乳房撮像用補助装置の上方ゾーン及び下方ゾーン、即ち水平な平面に配置され、上方のコイルは支持面の中に一体とされ、下方のコイルは合成材料の部材２２の中に一体とされる。この構成により、コイルの均一な空間感度プロファイルが与えられる。各乳房に関連付けられるコイル対は、共通の受信チャネルに接続される。隣接して配置されるコイルの感度プロファイルは重なり合うため、更に、左右方向にＳＥＮＳＥ測定を行うことができ、これにより、時間に関して更なる利得が得られる。
【００１８】
図３に示すように、乳房撮像用付属装置の内側には、患者台の縦方向に垂直な平面上で開口の下側に延びる２つの圧縮板４及び５が設けられる。圧縮板４は位置決めユニット１にしっかりと接続されているのに対して、圧縮板５は、図示しない機械系により、圧縮板４へ向かう方向及び遠ざかる方向に調整可能である。従って、検査される患者の人体構造に個々に合わせて圧縮を行うことができる。
【００１９】
更に、位置決めユニットは２つの振動発生部を具備し、各振動発生部は振動付与部を含む。各振動付与部は、台の縦方向に対して垂直に延びる接触面を有するヘッド６、７と、それに夫々接続され台の縦方向に延びるピストン８、９とを有する。各ピストンは、夫々、矢印１３、１４の方向、即ちその縦方向に往復する振動運動を行い、それによりヘッド６、７は圧縮板４の夫々の開口を通って乳房２０に対して作用する。振動運動は、夫々、垂直軸回りに回動可能であるよう支承された、磁石の主磁界Ｂ０中に矢印１５及び１６によって表わされ夫々振動付与部６、８及び７、９に伝送される回動運動が生ずるよう交流を伝導する駆動コイル１０、１１によって生ずる。
【００２０】
以下、乳房撮像用付属装置の機能について、ＭＲ弾性撮像検査に関して詳述する。
【００２１】
患者４０が図１に示すように位置決めされた後、圧縮板５は、乳房を固定するのに十分であるが乳房がもはや弾性変形可能なほど強くはない僅かな圧縮を実現するよう動かされる。この圧縮は、左右方向に乳房の幅を増加させ、足と頭を結ぶ方向に乳房を圧縮する。
【００２２】
続いて、制御ユニット３５は、駆動コイル１０、１１中で例えば２００Ｈｚの周波数の交流を開始させ、それにより乳房２０の中でこの周波数の主に縦波動が励起され、このような波動は乳房を非常に良く通る。続いて、必要なＭＲデータの捕捉に必要なＭＲシーケンスが発生される。次に、乳房中の横スライス（縦方向に垂直なスライス）中で核磁化が励起される。個々のスライス中の核磁化の励起は、傾斜磁場コイル系３１を発電部３３と共に用いることによって発生され磁場の縦方向に延びる磁場の傾斜と共にＲＦコイル３２及びＲＦコイル用発電部３４を用いることによって少なくとも１つのＲＦパルスを発生し、それにより核磁化が縦方向に対して垂直なスライス中で励起されることによって行われる。この核磁化は、更なる傾斜磁場によって位相エンコードされる。ＭＲ信号が読み出される前、望ましくは正弦波状に変化する周期的な傾斜磁場が検査ゾーンに作用し、この傾斜磁場の周期は制御装置３５による機械的な波動の周期と同期される。
【００２３】
上述のことは、乳房が平行なスライスによって完全に網羅されるまで、更なるスライスに対して繰り返される。
【００２４】
次に、スライスの完全な画像について十分な量のＭＲデータが捕捉されるまで、他の位相コードを用いて、縦方向スライス中の核磁化の励起が繰り返される。この撮像方法は、機械的な振動と正弦波状の傾斜振動の時間についての相対的な位置を変化させつつ、多数回繰り返される。全体のサイクルは、正弦波状に変動する磁場の向きを変化させて更に２回繰り返される。このような検査は比較的長い時間を必要とすることが明らかであろう。
【００２５】
検査時間は、乳房が網羅されうる横方向スライスの数に依存する。本発明による乳房撮像用補助装置は、スライスの数、従って、検査時間を減少させる。これは、図４ａ及び図４ｂに示されている。図４ａは、米国特許出願第０９／７４３６５９号に記載の公知の乳房撮像用付属装置についての状況を示す。乳房は左右方向に圧縮され、頭と足を結ぶ方向に拡張される。従って、乳房を完全に撮像するには比較的多くの数のスライス５０が必要である。
【００２６】
これに対して、図４ｂは、本発明による状況を示す。乳房は、頭と足を結ぶ方向に圧縮され、左右方向に拡張される。従って、完全な撮像に必要とされるスライス画像の数は、公知の方法よりも少なく、従って、検査に必要な時間も比例して短い。圧縮はスライス平面に対して垂直に行われるため、乳房の形状は個々のスライス画像中に高い度合いで維持されるが、これに対して図４ａによるスライスの方向の変形は多くの検査者にとって許容可能でない画像を生じさせる。
【００２７】
本発明による乳房撮像用付属装置は、また、乳房が例えばガドリニウムを含む適当な造影剤によって撮像される高解像度動的ＭＲ乳房撮像法のために使用されると有利である。この場合も測定時間は減少される。更に、圧縮板４及び５は、動きアーティファクトが回避されるよう乳房を固定するため有利である。
【００２８】
いずれの方法も、即ち、動的ＭＲ乳房撮像法もＭＲ弾性撮像方法も、乳房の検査中に組み合わせて行われうる。まず動的ＭＲ乳房撮像が行われ、診断の関心ゾーンとして認識されたゾーンは続いてＭＲ弾性撮像方法によって検査される。
【００２９】
ヘッド６、７の接触面はそれらの振動の方向に対して正確に垂直に拡張する必要はない。しかしながら、振動発生部が乳房の中に本質的に縦方向の波動を励起することを確実とするために、接触面は０°以外の角度で振動の方向と交差することが重要である。
【図面の簡単な説明】
【図１】乳房撮像用付属機器を具備したＭＲ装置を示す図である。
【図２】乳房撮像用付属機器を縦方向に対して垂直な断面で示す図である。
【図３】図２中の線Ａ−Ａ’に沿った詳細な図である。
【図４ａ】従来技術の乳房撮像用付属機器の場合の効果を示す図である。
【図４ｂ】本発明による乳房撮像用付属機器の場合の効果を示す図である。
【符号の説明】
１    位置決めユニット
４    圧縮板
５    圧縮板
６    ヘッド
７    ヘッド
８    ピストン
９    ピストン
１０    駆動コイル
１１    駆動コイル
２０    乳房
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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