JPH01178248A - 磁気共鳴診断装置用プローブコイル装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、磁気共鳴現象を利用して被検者の特定部位の
スライス像等の診断情報を得る磁気」（川砂断装置に用
いる被検体に対し励起のための高周波磁場の印加及び誘
起した磁気共鳴信号の検出のうち少なくとも一方を行う
プローブコイル装置に関し、特に、脳表面を描出する等
の用途に好適とした磁気共鳴診断装置用プローブコイル
装置に関する。

（従来の技術） 磁気共鳴現象は、静磁場中に置かれた零でないスピン及
び磁気モーメントを持つ原子核が特定の周波数の電磁波
のみを共鳴的に吸収・放出する現象であり、この原子核
は下記式に示す角周波数ω０　（ω０−２πシ０．シ０
　；ラーモア周波数）で共鳴する。

ω０−γＨ。

ここで、γは原子核の種類に同角゛の磁気回転比であり
、また、Ｈｏは静磁場強度である。

以上の原理を利用して生体診断を行う装置は、上述の共
鳴吸収の後に誘起される上記と同じ周波数の電磁波を信
号処理して、原子核密度、縦緩和時間Ｔｌ、）Ｗｉｇ和
時間Ｔ２．流れ、化学シフト等の情報が反映された診断
情報例えば被検体のスライス像等を無侵襲で得るように
している。

そして、磁気共鳴による診断情報の収集は、静磁場中に
配置した被検体の全部位を励起し且つ信号収集すること
かできるものであるが、装置構成上の制約やイメージン
グ像の臨床上の要語から、実際の装置としては特定部位
に対する励起とその信号収集を行うようにしている。

（発明が解決しようとする課題） このような磁気共鳴診断装置を用いて脳表面の構造を知
る試みがなされている。すなわち、第１１図に示すよう
に、被検者の頭部ＰＨに表面コイル３０を近接して置き
、プロトンを対象とする信号収集を行うと、表面コイル
３０は近接する部位に高感度で作用するので、頭部ＰＨ
の部分的な表層の皮下脂肪等からの信号ばかりを収集し
てしまい、また、脳表面下の深部の情報が重なってしま
うので、スライス像としての大まかな形態を知ることは
できるものの、頭部ＰＨの広がりのある脳溝の形態等の
正確な脳表面構造を描出した画像を得ることができない
、という問題点があった。

上述した問題点は表面コイルが持つ感度特性によるもの
であり、通常の円形等の表面コイルでは、深さ方向に高
感度を示し且つ感度分布が狭い範囲であることに他なら
ない。

そこで本発明の目的は、脳表面構造を広範囲且つ高精度
に描出した画像を得ることができる磁気共鳴診断装置用
プローブコイル装置を提供することにある。

［発明の構成コ （課題を解決するための手段） 本発明は上記課題を解決し且つ目的を達成するために次
のような手段を省じたことを特徴としている。すなわち
、本発明による磁気共鳴診断装置用プローブコイル装置
は、複数のｔＦ位ターンのコイルを略同一方向に亘って
被検体の形状に沿うように１１１位ターン毎に相互に部
分的に重ね合せ且つ直列接続して構成したことを特徴と
する。

（作用） このような構成によれば、頭部の表面部に沿って近接配
置することができ、また複数の単位ターンコイルの重ね
合せ方向に感度分布が広がるので、広い領域の脳表面か
らの信号のみを収集できるようになり、脳表面構造を広
範囲且つ高精度に描出した画（象を得ることかできるよ
うになる。

（実池例） 以下本発明にかかる磁気共鳴診断装置用プローブコイル
装置の一実施例を図面を参照して説明する。

第１図は本実施例の磁気共鳴診断装置の構成を示す図、
第２図は第１図における被検者の頭部とプローブコイル
装置との配置関係を示す図、第３゜図は本実施例のプロ
ーブコイル装置の詳細図である。

第１図に示すように、被検者Ｐを内部に収容することか
できるようになっているマグネットアッセンブリＭＡは
、常電導又は超電導方式による静磁場磁石（静磁場補正
用ンムコイルが付加されていることもある。）１を備え
ている。

また、マグネソアソセンブリＭＡ内には磁気共鳴信号の
１誘起部位の位置情報を付与するための傾斜磁場を発生
する傾斜磁場発生コイル２と、回転高周波磁場を送信す
ると共に誘起された磁気共鳴信号を検出するための送受
信系である表面コイル型プローブコイル装置３とを備え
ている。この表面コイル型プローブコイル装置３は、第
２図に示すように、被検者Ｐの頭部ＰＨの曲部をなす側
面に沿った形状となっており、好ましくは頭部ＰＨに巻
付くような形状になっている。

さらに、静磁場制御系４、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸傾斜磁場電
源５，６，７、送受信器８，９、例えば第８図に示す撮
影シーケンスを実施するシーケンサ１０、これらを制御
すると共に検出信号の信号処理及びその表示を行うコン
ピュータシステム１１、表示系１２を備えている。

ここで、本実施例のプローブコイル装置３の詳細を説明
する。第３図（ａ）に示すように、短軸ｘ１長輔ｙを設
定した対向円弧部と対向直線部とで定まる複数の１１１
１位ターンのコイル３ａ、３ｂ。

３ｃ、３ｄ、３ｅを略同一方向に亘って被検体の形状（
頭部ＰＨの側面）に沿うように単位ターン毎に相互に部
分的に重ね合せ且つ直列接続した構成としている。

この構成によれば、第３図（ｂ）（ｃ）に示すようにそ
の深さ方向の感度は短軸Ｘによって定まり、その感度１
／２の等高線は図示のように、縦方向にはｙの広がりを
持ち、また横方向にはＸの広がりを持つ。つまり、縦横
に大きな感度範囲をＨし１つその感度は深さ方向に浅い
ものとなる。

この理由を以下説明する。先ず、この種の表面コイル型
プローブコイル装置（表面コイル）について説明する。

すなわち、第４図（ａ）に示す直径りの円形表面コイル
では、第４図（ｂ）に示すようにその深さ方向の感度分
布は表面近傍では感度が高く、深くなるに従い急激に感
度は低下する。

また、第５図（ａ）に示す短軸Ａと長軸Ｂを持つ楕円形
表面コイルでは、第５図（ｂ）（ｃ）に示すようにその
深さ方向の感度は短軸Ａによって定まってしまい、その
感度１／２の等高線は図示のようになる。さらに、第６
図（ａ）に示す短軸Ａと長軸Ｂを持つ長方形表面コイル
では、第６図（ｂ）（ｃ）に示すようにその深さ方向の
感度は短軸Ａによって定まってしまい、その感度１／２
の等高線は図示のようになる。

以上の第４図〜第６図によれば第７図（ａ）に示すよう
に、２つのコイルＣＩ、Ｃ２を相互に部分的に重ね合せ
ると、第７図（ｂ）（ｃ）に示すようにその深さ方向の
感度は短軸Ｘによって定まり、その感度１／２の等高線
は図示のように、縦方向にはｙの広がりを持ち、また横
方向にはコイルＣ１，Ｃ２毎にＸの広がりを持つことが
分る。

従って、コイルＣＩ、Ｃ２を接続してターン数を大きく
したものが第３図の構成であるので、第３図のプローブ
コイル装置３の特性として、第２図の斜線部に対応する
縦横方向に大きな感度範囲を有し１つその感度は深さ方
向に浅いものとなることは、容易に推察できる。

以上の如くの構成の下で脳表面の構造を描出した画像を
次の手順で撮影することができる。すなわち、第１図の
状態にて、第８図（ａ）（ｂ）に示すスピンエコー法を
実行する。第８図（ａ）にて高周波磁場として９０”パ
ルスと共に図示しないスライス部位決定用傾斜磁場（こ
の場合はＺ軸）を印加する。この場合、第２図に示すよ
うに斜線部が励起スライス部位となるように高周波磁場
及び傾斜磁場の周波数等の条件を設定する。そして、１
８０°パルス及び図示しないエンコード用リード用傾斜
磁場（この場合、Ｘ軸、Ｙ軸）を印加し、通常よりも時
間を長く例えば２５０　ｍ５ｅｃ　（通常は１００　ｍ
５ｅｃ以下である。）に設定したエコー時間Ｔｃにより
、第８図（ｂ）に示すようにエコー信号を収集する。そ
して、通常よりも時間を長く例えば２０００　ｍ５ｅｃ
　（通常はｌ　Ｑ　Ｑ　０ｍ５ｅｃ以下である。）に設
定した繰返し時間Ｔ「にてパルス系列を繰返し実行する
。

以上のシーケンスを実行することにより、第２図の斜線
部が励起スライス部位として定まり、且つ通常よりも時
間を長く例えば２０００　ｍ５ｅｃに設定した繰返し時
間Ｔｒにより、水はそのＴｒの間で十分に回復するので
、得られる信号強度は大きい。また、通常よりも時間を
長く例えば２５０ｎ＋ｓｅｃに設定したエコー時間Ｔｅ
により、脂肪からの信号は抑制されたものとなる。

以上によれば、脳満の水からは信号が得られるが、第２
図の斜線部に対応する縦横方向に大きな感度範囲を角゛
し且つその感度は深さ方向に浅いものとなるプローブコ
イル装置３を用いていることで、脳室や基底核等の深い
部分の信号は抑制され、且つ通常よりも時間を長めに設
定したエコー時間Ｔｃにより、板間層や皮下脂肪等の表
層構造からの主として脂肪分による信号も抑制されたも
のとなる。よって、表示系１２では広い範囲に亘って脳
）兄が他のものと重複なく描出され、脳表面と病変との
位置関係が明らかで臨床上極めて有益な診断情報を呈示
することができる。

なお、本発明のプローブコイル装置としては、第２図に
示す構成の他に第９図に示すよに複数の長方形コイル４
０を重ね合せした構成や、第１０図に示すように高周波
数用として各長方形コイル４０間にコンデンサ４１を介
挿した構成のものが含まれる。

この池水発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実
施できるものである。

［発明の効果コ 以上のように本発明によれば、複数の単位ターンのコイ
ルを略同一方向に亘って被検体の形状に沿うように単位
ターン毎に相互に部分的に重ね合せ且つ直列接続して構
成したことにより、頭部の表面部に沿って近接配置する
ことができ、また複数の単位ターンコイルの重ね合せ方
向に感度分布が広がるので、広い領域の脳表面からの信
号のみを収集できるようになる。よって、脳表面構造を
広範囲且つ高精度に描出した画像を得ることを１能とし
た磁気共１１１’ｊ診断装置用プローブコイル装置を提
供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかるプローブコイル装置の一実施例
が適用される磁気共鳴診断装置の構成を示す図、第、２
図は第１図における被検者の頭部とプローブコイル装置
との配置関係を示す図、第３図は本実施例のプローブコ
イル装置の詳細図、第４図〜第７図は本実施例のプロー
ブコイル装置の作用を示す図、第８図は本実施例のプロ
ーブコイル装置を用いて脳表面構造を撮影する場合に用
いる撮影シーケンスを示す図、第９図及び第１０図は本
発明の他の実施例を示す図、第１１図は従来例を示す図
である。 ＭＡ・・・マグネットアセンブリ、１・・・静磁場磁石
、傾斜磁場コイル、３・・・プローブコイル装置、４・
・・静磁場制御系、５，６．７・・・傾斜磁場電源、８
・・・送信器、９・・・受信器、１０・・・シーケンサ
、１１・・・コンピュータシステム、１２・・・表示系
。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第１図 ３′ 第２図 番 潔 り（Ｃ） 刀 自 第　３　図 乃 向　　　　（Ｃ） 第７図 第８図 第９図 第１０図 Ｊり 第１１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 被検体に対し励起のための高周波磁場の印加及び誘起し
   た磁気共鳴信号の検出のうち少なくとも一方を行う磁気
   共鳴診断装置用プローブコイル装置において、複数の単
   位ターンのコイルを略同一方向に亘って被検体の形状に
   沿うように単位ターン毎に相互に部分的に重ね合せ且つ
   直列接続して構成したことを特徴とする磁気共鳴診断診
   断装置用プローブコイル装置。