(57)【要約】【課題】            位置合わせ用の光が被検体1へ投影されている事を気付かせずに位置決め用のマーカーが迫ってくるという不快感を与えず、撮影部位を磁場中心へと合わせる事ができる磁気共鳴イメージング装置を提供する。【解決手段】  MRI装置を構成するガントリ30の前面上部にある赤外線レーザ投光器32から所定の方向へ特定波長の赤外線を照射する手段を設け、この赤外線が照射されると可視光を発光する物質を、被検体1が載置されている天板33と核磁気共鳴信号を受信するための受信コイル34の表面に塗布、或いは各塗料に混合させるなどして撮影の位置決めを行うと、赤外線に反応する物質が存在する箇所は発光し、その他の部分は発光せず、実際には赤外線のマーカーは被検体1に照射されているのだが可視光ではないために照射されていても目視することが出来ないため、マーカーが迫ってくるという心的苦痛を軽減することが可能となる。【選択図】  図3
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像空間に静磁場を発生させる静磁場発生手段と、前記撮像空間に傾斜磁場を発生させる傾斜磁場発生手段と、前記撮像空間に配置される被検体に核磁気共鳴を起こさせるための高周波磁場を発生させる高周波磁場発生手段と、前記被検体からの核磁気共鳴信号を検出する信号受信手段と、前記信号受信手段により検出した核磁気共鳴信号を用いて画像を再構成する信号処理手段と、前記画像を表示する表示手段と、前記被検体を載せて前記被検体を撮像空間に配置するテーブルと、前記被検体を載せてテーブルの移動を行うテーブル移動手段と、前記被検体を前記撮像空間の所定の位置に配置するための位置決め手段を備え、前記位置決め手段は、任意の位置に配置された投光器を備え、前記投光器から発信された光が前記被検体あるいは前記テーブルのどの位置に照射されたかを操作者が確認することにより、前記位置決めが可能となる磁気共鳴イメージング装置において、
前記投光器より発信される光は、前記被検体の眼によって認識できない波長を持つ光であり、前記テーブル及び／あるいは前記テーブルに配置された前記信号受信手段の一部には、前記被検体の眼によって認識できない波長を持つ光に対して反応して発光する物質が塗布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】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検体中の水素や燐等からの核磁気共鳴(以下、「NMR」という)信号を測定し、核の密度分布や緩和時間分布等を画像化する核磁気共鳴イメージング(以下、「MRI」という)装置に関し、特に被検体の撮影対象箇所を磁場の中心に位置させることを可能とする位置決め技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
MRI装置は、被検体、特に人体の組織を構成する原子核スピンが発生するNMR信号を計測し、その頭部、腹部、四肢等の形態や機能を2次元的に或いは3次元的に画像化する装置である。撮影においては、NMR信号には、傾斜磁場によって異なる位相エンコードが付与されるとともに周波数エンコードされて、時系列データとして計測される。計測されたNMR信号は、2次元又は3次元フーリエ変換されることにより画像に再構成される。
【０００３】
上記のような画像を得るには、被検体を撮像空間へ設定する必要があり、一般的にはガントリの開口部または外部に位置決め用の投光器が備えてあり、この投光器から照射される光軸の中心に被検体の撮像中心がくるように被検体及び受信コイルの位置を決定する。その後、被検体の撮像中心が装置の撮像空間の中心に来るように設定する技術は特許文献1に記載されている。
【０００４】
【特許文献１】特開2006-247号公報。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記のような設定方法の場合、投光器から照射されるマーカーは、操作者が目視することが出来るように可視光を用いており、これはクラスIIに分類されるレーザ機器を用いていることになる。その為、被検体の頭部を撮影する際などには、被検体の目に直接レーザ光が当たらないように操作者の手で被検体の目を覆うという事や、操作者が被検体に目を閉じるよう指示を出さなければならないとう必要性があった。
【０００６】
また、使用しているマーカーが可視光であるということから、被検体の頭部撮影を目的とした位置設定の場合には被検体もマーカーを目視することが可能であるため、マーカーが徐々に目の方に迫ってくるというような心的苦痛を与えることがあった。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決するためになされたものであり、被検体に与える危険性の低減と心的苦痛を緩和、加えて、操作者への負担を軽減し、容易に被検体の撮像中心を撮像空間の中心にとなるように設定することができる、安全性と操作性を向上させたMRI装置を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、撮像空間に静磁場を発生させる静磁場発生手段と、前記撮像空間に傾斜磁場を発生させる傾斜磁場発生手段と、前記撮像空間に配置される被検体に核磁気共鳴を起こさせるための高周波磁場を発生させる高周波磁場発生手段と、前記被検体からの核磁気共鳴信号を検出する信号受信手段と、前記信号受信手段により検出した核磁気共鳴信号を用いて画像を再構成する信号処理手段と、前記画像を表示する表示手段と、前記被検体を載せて前記被検体を撮像空間に配置するテーブルと、前記被検体を載せてテーブルの移動を行うテーブル移動手段と、前記被検体を前記撮像空間の所定の位置に配置するための位置決め手段を備え、前記位置決め手段は、任意の位置に配置された投光器を備え、前記投光器から発信された光が前記被検体あるいは前記テーブルのどの位置に照射されたかを操作者が確認することにより、前記位置決めが可能となるMRI装置において、
前記投光器より発信される光は、前記被検体の眼によって認識できない波長を持つ光であり、前記テーブル及び／あるいは前記テーブルに配置された前記信号受信手段の一部には、前記被検体の眼によって認識できない波長を持つ光に対して反応して発光する物質が塗布されていることを特徴とするMRI装置が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、被検体へ与える危険性の低減と心的苦痛を緩和すると共に、操作者への負担を軽減し、容易に被検体の撮像中心を撮像空間の中心にとなるように設定することができる、安全性と操作性を向上させたMRI装置を提供することを目的とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、添付図面に従って本発明のMRI装置の好ましい実施形態について詳説する。なお、発明の実施形態を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
【００１１】
最初に、本発明に係るMRI装置の一例の全体概要を図1に基づいて説明する。図1は、本発明に係るMRI装置の一実施例の全体構成を示すブロック図である。このMRI装置は、NMR現象を利用して被検体の断層画像を得るもので、図1に示すように、MRI装置は静磁場発生系2と、傾斜磁場発生系3と、シーケンサ4と、送信系5と、受信系6と、信号処理系7と、中央処理装置(CPU)8とを備えて構成される。
【００１２】
静磁場発生系2は、垂直磁場方式であれば、被検体1の周りの空間にその体軸と直交する方向に、水平磁場方式であれば、体軸方向に均一な静磁場を発生させるもので、被検体1の周りに永久磁石方式、常電導方式あるいは超電導方式の静磁場発生源が配置されている。
【００１３】
傾斜磁場発生系3は、MRI装置の座標系(静止座標系)であるX，Y，Zの3軸方向に巻かれた傾斜磁場コイル9と、それぞれの傾斜磁場コイルを駆動する傾斜磁場電源10とから成り、後述のシ−ケンサ4からの命令に従ってそれぞれのコイルの傾斜磁場電源10を駆動することにより、X，Y，Zの3軸方向に傾斜磁場Gx，Gy，Gzを印加する。撮影時には、スライス面(撮影断面)に直交する方向にスライス方向傾斜磁場パルス(Gs)を印加して被検体1に対するスライス面を設定し、そのスライス面に直交して且つ互いに直交する残りの2つの方向に位相エンコード方向傾斜磁場パルス(Gp)と周波数エンコード方向傾斜磁場パルス(Gf)を印加して、エコー信号にそれぞれの方向の位置情報をエンコードする。
【００１４】
シーケンサ4は、高周波磁場パルス(以下、「RFパルス」という)と傾斜磁場パルスをある所定のパルスシーケンスで繰り返し印加する制御手段で、CPU8の制御で動作し、被検体1の断層画像のデータ収集に必要な種々の命令を送信系5、傾斜磁場発生系3、および受信系6に送る。
【００１５】
送信系5は、被検体1の生体組織を構成する原子の原子核スピンに核磁気共鳴を起こさせるために、被検体1にRFパルスを照射するもので、高周波発振器11と変調器12と高周波増幅器13と送信側の高周波コイル(送信コイル)14aとから成る。高周波発振器11から出力された高周波パルスをシーケンサ4からの指令によるタイミングで変調器12により振幅変調し、この振幅変調された高周波パルスを高周波増幅器13で増幅した後に被検体1に近接して配置された高周波コイル14aに供給することにより、RFパルスが被検体1に照射される。
【００１６】
受信系6は、被検体1の生体組織を構成する原子核スピンの核磁気共鳴により放出されるエコー信号(NMR信号)を検出するもので、受信側の高周波コイル(受信コイル) 14bと信号増幅器15と直交位相検波器16と、A/D変換器17とから成る。送信側の高周波コイル14aから照射された電磁波によって誘起された被検体1の応答のNMR信号が被検体1に近接して配置された高周波コイル14bで検出され、信号増幅器15で増幅された後、シーケンサ4からの指令によるタイミングで直交位相検波器16により直交する二系統の信号に分割され、それぞれがA/D変換器17でディジタル量に変換されて、信号処理系7に送られる。
【００１７】
信号処理系7は、各種データ処理と処理結果の表示及び保存等を行うもので、光ディスク19、磁気ディスク18等の外部記憶装置と、CRT等からなるディスプレイ20とを有し、受信系6からのデータがCPU8に入力されると、CPU8が信号処理、画像再構成等の処理を実行し、その結果である被検体1の断層画像をディスプレイ20に表示すると共に、外部記憶装置の磁気ディスク18等に記録する。
【００１８】
操作部25は、MRI装置の各種制御情報や上記信号処理系7で行う処理の制御情報を入力するもので、トラックボール又はマウス23、及び、キーボード24から成る。この操作部25はディスプレイ20に近接して配置され、操作者がディスプレイ20を見ながら操作部25を通してインタラクティブにMRI装置の各種処理を制御する。
【００１９】
なお、図1において、送信側の高周波コイル14aと傾斜磁場コイル9は、被検体1が挿入される静磁場発生系2の静磁場空間内に、垂直磁場方式であれば被検体1に対向して、水平磁場方式であれば被検体1を取り囲むようにして設置されている。また、受信側の高周波コイル14bは、被検体1に対向して、或いは取り囲むように設置されている。
【００２０】
現在MRI装置の撮像対象核種は、臨床で普及しているものとしては、被検体の主たる構成物質である水素原子核(プロトン)である。プロトン密度の空間分布や、励起状態の緩和時間の空間分布に関する情報を画像化することで、人体頭部、腹部、四肢等の形態または、機能を2次元もしくは3次元的に撮像する。
【実施例１】
【００２１】
次に、本発明の実施形態について図2を用いて説明する。  
図2は、MRI装置の概略斜視図である。図2において、位置決め用の赤外線レーザ光は、赤外線レーザ投光器32からX軸、Y軸方向に照射される。コントロール・パネル(撮像位置指定手段)31はガントリ30に設置され、操作者はこのコントロール・パネル31を操作することにより、天板33の動作、赤外線レーザ投光器32の照射／非照射などを制御する。
【００２２】
図2において、天板33は特定の赤外線が照射されると発光する機能を有する。その機能を実現させる手法としては、赤外線が照射されると発光する物質を用いる場合、表面に直接塗布する方法や塗料に混合させる方法があり、赤外線を照射されると発光する物体を用いる場合は、貼り付ける方法や埋め込む方法がある。この赤外線を受け発光する物質が、人体や環境に対して無害な物を使用する事が望ましいが、有害となる可能性が僅かでも生じる場合は、人体に直接触れないようにすると共に環境を影響を及ぼさないような対策を講じる。
【００２３】
図2における撮像位置を決める位置決め用の赤外線レーザ投光器32は、ガントリ30の内部に設置され、XY各方向を制御する装置により投光位置が設定される。この赤外線レーザ投光器32は、被検体への安全性を確保するために、被検体の眼によって認識できない波長を持つものとして、例えば、クラスIのレーザ機器を使用する。
【００２４】
本実施例を図3に示す。図3は撮像位置を設定するまでのイメージである。図3に示すように、被検体1を天板33上に載置し、受信コイル34を被検体1へ取り付ける。この受信コイル34は、天板33と同様に特定の赤外線が照射されると、照射された部分が発光する機能を有している。
【００２５】
その後、被検体1の撮像中心を赤外線レーザ投光器32により転写された位置決め用の印(以下、「赤外線マーカー」という)が示している位置へ合わせる。この際、使用する光源が赤外線であるため、赤外線が照射されても状態の変化を起こさない天板33や受信コイル34では、撮像位置を指定している赤外線マーカーを目視することは不可能だが、上記したような、赤外線レーザが照射されている部分が発光現象を起こす天板33を用いることで目視可能となり、操作者に赤外線マーカーの位置がどこにあるのかを認識させるためのガイドになる。操作者は、ガイドに従い天板33を移動させ、被検体1の撮像中心を赤外線マーカーと一致するように合わせる。
【００２６】
被検体1の撮像中心を設定し、目視している赤外線マーカーの状態を図4(a)に示す。本来、赤外線マーカーは、図4(b)に示しているように天板33や受信コイル34だけではなく、被検体1にも照射されている。しかし、マーカーに用いている光が赤外線であるという事で、人間の目では認識することができない。そのため図3(a)のように、操作者及び被検体1の双方が、あたかもマーカー用の光が被検体1に照射されていないような感覚になる一方で、特定の赤外線が照射されると発光するようになっている受信コイル34や天板33から、設定するべき位置に合わせる事を可能とする。
【００２７】
以上のことから、被検体1は撮像中心の位置設定時に位置決め用の光が照射されているという感覚を希薄にし、頭部周辺の撮像の場合にも、マーカーの光が目に近づいてくるという心的な苦痛を低減することができる。また、操作者は、被検体1への指示内容が減少することで、検査開始までの作業が短縮され、検査時の効率を上げることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に係るMRI装置の一実施例における全体基本構成のブロック図。
【図２】本発明に係るMRI装置の概略斜視図。
【図３】本発明の実施形態の説明図。
【図４】赤外線マーカーが照射された時に被検体を正面から見た状態図。
【符号の説明】
【００２９】
1  被検体、2  静磁場発生系、3  傾斜磁場発生系、4  シーケンサ、5  送信系、6  受信系、7  信号処理系、8  中央処理装置(CPU)、9  傾斜磁場コイル、10  傾斜磁場電源、11  高周波発信器、12  変調器、13  高周波増幅器、14a  高周波コイル(送信コイル)、14b  高周波コイル(受信コイル)、15  信号増幅器、16  直交位相検波器、17  A/D変換器、18  磁気ディスク、19  光ディスク、20  ディスプレイ、21  ROM、22  RAM、23  トラックボール又はマウス、24  キーボード、30  ガントリ、31  コントロール・パネル、32  赤外線レーザ投光器、33  天板、34  受信コイル。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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