JPH11128204A - 磁気的対象をナビゲートする方法及びｍｒ装置 - Google Patents

磁気的対象をナビゲートする方法及びｍｒ装置

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JPH11128204A
JPH11128204A JP10230783A JP23078398A JPH11128204A JP H11128204 A JPH11128204 A JP H11128204A JP 10230783 A JP10230783 A JP 10230783A JP 23078398 A JP23078398 A JP 23078398A JP H11128204 A JPH11128204 A JP H11128204A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 特に磁気共鳴断層撮影に適した磁気的対象を
ナビゲートする方法及び磁気的対象のナビゲートに適し
たＭＲ装置を提供する。特に患者の体内のカテーテル又
は可撓性エンドスコープをナビゲートするのに適した方
法を提供する。 【解決手段】 本発明方法は磁界及びこの方法が実施さ
れる磁気共鳴装置に曝される対象（１）内の磁気的対象
（１１）をナビゲートする。磁気的対象（１１）は望ま
しくは医療器具（１０）に設けられ、この目的のため制
御可能な磁気モーメントを有し、対象の動きの方向は磁
気モーメントの制御により決定される。静止磁界が用い
られる磁気共鳴装置の場合には、対象（１１）は望まし
くはコイル系として構成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は磁界に曝された被検
査対象内の磁気的対象をナビゲートする方法に係る。本
発明はまた、固定静止磁界を発生する主磁界系と、医療
器具特に被検査対象に導入されるべきカテーテル又は可
撓性エンドスコープとを有し、磁気的対象は器具に設け
られているＭＲ装置に係る。
【０００２】
【従来の技術】この種の方法は国際特許出願ＷＯ９６０
３７９５Ａ１により知られている。そこでは、受動的磁
気的対象（永久磁石）が、患者の体内の所定の位置へ、
複数の特に超伝導コイルにより発生された一時的に空間
的に変化する磁界により動かされる。そこでは、動きは
Ｘ線により観測される。
【０００３】上記の種類のＭＲ装置は米国特許出願０８
／７５４，３６０に記載されている。そこでは、カテー
テルに取付けられたマイクロコイルが、被検査対象内の
カテーテルの動きを例えばマイクロコイルから受けた信
号からＭＲ画像を形成することによって観測するのに用
いられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、特に
磁気共鳴断層撮影に適した磁気的対象をナビゲートする
方法を提供するにある。本発明の目的はまた磁気的対象
のナビゲートに適したＭＲ装置を提供するにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】方法に関する目的は、対
象が制御可能な磁気的モーメントを有し、対象の動きの
方向が磁気的モーメントの制御により決定されることで
達成される。本発明によれば、対象が特にオン・オフ切
換えられうる制御可能な磁気的モーメントを有する場
合、能動的磁石（電磁石）が用いられる。しかし乍ら、
公知の方法によれば、不可変の磁気的モーメントを有す
る受動的磁石が用いられる。これはＭＲ断層撮影法には
不適当である。対象の動きの方向の制御は、磁界で磁気
的モーメントを有する対象がその方向及び強度が磁気的
モーメントと磁界の方向及び強度に依存する機械的モー
メントを受けるという物理的効果を利用する。本発明に
よれば、対象を所望の方向に案内するために、機械的モ
ーメントが存在する磁界中所望の方向と必要な強度で生
ずるよう、適宜の大きさ及び方向の磁気的モーメントが
調整される。
【０００６】請求項２は本発明の望ましい例を示す。対
象の３つのコイルの各々は、夫々の電流を個々に供給さ
れ得、それにより磁気的モーメントは任意の方向に調整
され得、かくて対象をいかなる方向にも案内しうる。各
コイルは電流を同時に又は順次に受けることができる。
請求項３に記載の本発明の実施例は、極めて簡単で空間
を節約しえて実施しうる。１又は２つのコイルが用いら
れる場合、磁気的モーメントはあらゆる方向に調整しえ
ないので、この実施例は、外部の磁界に対し個々のコイ
ル又はコイル系の位置を変えるため、従ってコイル又は
コイル系の磁気的モーメントの方向も変えるために、ジ
ョイント及びボーデンケーブルの様な特に機械的手段が
設けられる。各コイルは個々に電流を供給され得、又は
全てのコイルは電流を同時に供給され得、調整可能な時
間所望の磁気的モーメントの調整が可能である。
【０００７】本発明による方法は、望ましくはＭＲ装置
で用いられ、磁界は請求項５に応じたＭＲ装置の固定静
止磁界である。磁界は特に均一であり、高磁界強度を有
し、それにより小さいコイルが用いられる場合でも、磁
界内の対象を専ら作用する機械的モーメントにより案内
するよう、適当な機械的モーメントが発生されうる。本
発明による方法は、例えば患者の頭の血管系の如き被検
査対象内で医療器具、特にカテーテル又は可撓性エンド
スコープを動かすのに特に適している。請求項６に記載
の本発明の実施例はこの目的の為のものである。機械的
器具は例えば手で進められ、方向を変えるのは本発明に
よる方法で実現される。
【０００８】請求項７で請求した方法の実施例に応じ
て、対象の位置が決定されうる。この実施例は特にＭＲ
装置で、又対象がコイル系として実施される場合に用い
られる。上記の種類のＭＲ装置に基づいて、ＭＲ装置に
関する対象は、対象が制御可能な磁気的モーメントを有
することで、又磁気的モーメントを制御し被検査対象内
の磁気的対象をナビゲートする手段を設けることで達成
される。これらの手段は、例えば、適当な制御ユニット
と、個々のコイル望ましくは構成する磁気的対象に、対
象に作用する磁気的モーメントの調整用の電流を供給す
る適当な電流源とを含んでよい。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明を以下図面を参照して詳細
に説明する。図１を参照するに、被検査対象１は主磁界
系２により発生される均一、固定、静止磁界を受ける検
査領域に配置される。傾斜磁界は傾斜コイル系３，４，
５により均一磁界に重畳されうる。ＲＦ送信器６は検査
領域にＲＦ磁界をパルス状に発生しうる。被検査対象１
内に発生されたＭＲ信号は受信装置７と関連して受信コ
イル系１５により検出され、検査領域内の核磁化分布
は、再構成ユニット８で例えばフーリエ変換の後、デジ
タル化されたＭＲ信号に基づいて再構成され、この核磁
化分布は表示ユニット９にＭＲ画像として表示される。
【００１０】医療器具、例えば先端に小径のコイル１１
（マイクロコイル）を備えたカテーテル１０が被検査対
象１内に導入される。コイル１１により受信された信号
は受信装置１３に印加され、デジタル化され次に評価ユ
ニット１４に印加される。評価ユニットはコイル１１の
位置を決定し、それを表示ユニット９に表示されたＭＲ
像に重畳する。破線で示す様に、部分８及び１４は適宜
にプログラムされたコンピュータにより実施されうる。
部分２から１５はプログラム可能制御ユニット１６によ
り制御される。
【００１１】コイル制御ユニット１２は、受信モードに
切換えられない時コイル１１の磁気モーメントの調整を
制御する。このため、コイル制御ユニット１２は磁気モ
ーメントを発生するようコイル１１に直流を供給しうる
電流源を含む。複数巻きからなる単一円筒コイル１１Ａ
を備えたカテーテル１０を図２に拡大して示す。コイル
１１Ａは電流リード線１７を介して電流を受け、これに
より磁気モーメント
【００１２】
【外１】
【００１３】が長手方向軸Ｘに平行に生ずる：
【００１４】
【外２】
【００１５】を有するコイルの断面領域に対するベクト
ルである。
【００１６】
【外３】
【００１７】に垂直な図示の方向の静止磁界
【００１８】
【外４】
【００１９】に、磁気モーメント
【００２０】
【外５】
【００２１】が生ずる；その値は、磁界
【００２２】
【外６】
【００２３】が磁気モーメント
【００２４】
【外７】
【００２５】に垂直に延在し、値
【００２６】
【外８】
【００２７】を有する時最大である。コイル１１Ａの端
での最大の力は凡そ
【００２８】
【外９】
【００２９】に達する。かくて機械的モーメントは、コ
イル１１Ａを有するカテーテル１０が、磁界
【００３０】
【外１０】
【００３１】に垂直にかつ磁気モーメント
【００３２】
【外１１】
【００３３】に垂直な軸に垂直に、従って機械的モーメ
ント
【００３４】
【外１２】
【００３５】の方向に延在する軸の回りに回転するのを
確実にする。磁束密度が１．５Ｔ、電流が１Ａ、コイル
が半径１ｍｍで１０巻きからなる場合、０．０２Ｎに達
する最大力が生ずる；この力は、適当に可撓性のあるカ
テーテル材が用いられる場合、カテーテルを案内するの
に充分である。図２に示す実施例で、コイル１１Ａは機
械的引張ワイヤ１９が接続されたスリーブ１８内に配置
されており、磁界
【００３６】
【外１３】
【００３７】の方向に対してコイルの位置を変える。コ
イル１１Ａの位置が変化する際、磁気モーメント
【００３８】
【外１４】
【００３９】の方向も変化され、これにより結果として
得られる機械的モーメントは異なった方向を有し、力は
カテーテル１０の先端に異なった方向で作用する。図３
はカテーテル１０の他の実施例を示す。そのコイル系１
１Ｂは、共通の中心の周りに互いに垂直に配置された３
つのコイル２０，２１，２２からなり、各コイルは複数
巻きよりなる。供給リード線１７を介して、３つのコイ
ル２０，２１，２２の各々は、機械的モーメントが外部
磁界で所望の方向に生ずるように、磁気モーメントの調
整用の夫々の電流を個々に受ける。コイル２０，２１，
２２は必要な値の電流を必要な時間、同時に又は一時的
に順次に受けることができる。
【００４０】図４は更に他の実施例を示し、ここではコ
イル系１１Ｃは３つの互いに垂直に配置された３つのコ
イル２３，２４，２５からなる、但しこれらのコイルは
カテーテル１０内では前後して配置されている。図示の
環状ソレノイドコイルを用いる代りに、カテーテルの先
端の円筒状部材に配置された鞍型コイルを用いることが
できる。コイル即ちカテーテルの先端の位置を変えるた
めに、機械的引張ワイヤの代りに、反力が消滅するよう
所定の位置又は弯曲をとる材料を用いることができる。
柔軟な弯曲したワイヤが所定の位置又は方向に達しうる
よう比較的硬いスリーブから前方に動かされる特別なカ
テーテル（例えばピグテールカテーテル）も実現可能で
ある。
【００４１】コイル１１（図１参照）は（コイルの位置
を決定する為の）信号を受けうるのに、また被検査対象
内のカテーテルを動かしうるのに必ずしも必要ではな
い。代りに別の目的のため幾つかのコイルを備えること
も可能である。本発明は、例えば血管内の血塊を分解す
るために、頭の血管系内でカテーテルをナビゲートする
のに用いられる。このため、カテーテルは、主血管から
正しい２次的血管に入るよう動かされねばならず、カテ
ーテル先端の局部的曲げを必要とする。血管系は例えば
ＭＲ断層撮影法により前もって画像化されうる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるＭＲ装置のブロック系統図であ
る。
【図２】コイル系の第１実施例を備えたカテーテルを示
す図である。
【図３】コイル系の第２実施例を備えたカテーテルを示
す図である。
【図４】コイル系の第３実施例を備えたカテーテルを示
す図である。
【符号の説明】
１ 対象 ２ 主磁界系 ３，４，５ 傾斜コイル系 ６ ＲＦ送信器 ７，１３ 受信装置 ８ 再構成ユニット ９ 表示ユニット １０ カテーテル １１ コイル １２ コイル制御ユニット １４ 評価ユニット １５ 受信コイル系 １６ プログラマブル制御ユニット １７ 供給リード線 １８ スリーブ １９ 機械的引張ワイヤ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 590000248 Ｇｒｏｅｎｅｗｏｕｄｓｅｗｅｇ １, 5621 ＢＡ Ｅｉｎｄｈｏｖｅｎ， Ｔｈ ｅ Ｎｅｔｈｅｒｌａｎｄｓ (72)発明者 ベルント アルデフェルト ドイツ連邦共和国，22394 ハンブルク, ザントクーレンコッペル 57ｂ

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 磁界に曝された被検査対象（１）内の磁
    気的対象（１１）をナビゲートする方法であって、 対象（１１）は制御可能な磁気的モーメントを有し、対
    象（１１）の動きの方向は磁気的モーメントの制御によ
    り決定されることを特徴とするナビゲート方法。
  2. 【請求項２】 対象（１１）は３つの互いに直交するコ
    イル（２０，２１，２２：２３，２４，２５）からなる
    コイル系（１１Ｂ，１１Ｃ）により形成されることを特
    徴とする請求項１記載の方法。
  3. 【請求項３】 対象（１１）は１又は２つの互いに直交
    するコイルからなるコイル系（１１Ａ）により形成さ
    れ、磁界に対してコイル系（１１Ａ）の位置を変える手
    段（１８，１９）が設けられていることを特徴とする請
    求項１記載の方法。
  4. 【請求項４】 対象（１１）の動きの方向を制御するた
    めに電流がコイル（１１Ａ；２０，２１，２２；２３，
    ２４，２５）に一時的に印加され、コイル（１１Ａ；２
    ０，２１，２２；２３，２４，２５）に電流を供給する
    手段（１２）が設けられていることを特徴とする請求項
    ２又は３記載の方法。
  5. 【請求項５】 磁界は磁気共鳴装置の固定静止磁界であ
    ることを特徴とする請求項１記載の方法。
  6. 【請求項６】 対象（１１）は医療器具、特にカテーテ
    ルに配置されていることを特徴とする請求項１記載の方
    法。
  7. 【請求項７】 対象（１１）は磁界を発生し及び／又は
    検出するよう配置されており、対象（１１）の位置は対
    象（１１）により発生され又は検出された磁界を利用す
    る適宜の手段（１３，１４）により決定されることを特
    徴とする請求項１記載の方法。
  8. 【請求項８】 固定静止磁界を発生する主磁界系（２）
    と、医療器具（１０）特に被検査対象（１）に導入され
    るべきカテーテル又は可撓性エンドスコープとを有し、
    磁気的対象（１１）は器具（１０）に設けられているＭ
    Ｒ装置であって、 対象（１１）は制御可能な磁気的モーメントを有し、磁
    気的モーメントを制御し、被検査対象（１）内の磁気的
    対象（１１）をナビゲートする手段（１２）が設けられ
    ていることを特徴とするＭＲ装置。
JP10230783A 1997-08-20 1998-08-17 磁気的対象をナビゲートする方法及びｍｒ装置 Withdrawn JPH11128204A (ja)

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JPH11128204A5 JPH11128204A5 (ja) 2005-11-04

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