JP2004202143A - 磁気共鳴イメージング装置 - Google Patents
磁気共鳴イメージング装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004202143A JP2004202143A JP2002378152A JP2002378152A JP2004202143A JP 2004202143 A JP2004202143 A JP 2004202143A JP 2002378152 A JP2002378152 A JP 2002378152A JP 2002378152 A JP2002378152 A JP 2002378152A JP 2004202143 A JP2004202143 A JP 2004202143A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic field
- coil
- subject
- position detection
- magnetic resonance
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Landscapes
- Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)
Abstract
【課題】ポジショニングライトなどを使用することなく、自動的に被検体の撮影対象部位を磁場中心に対して正確に合わせること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装置を構成するボアの前面部であって、RFコイルと対向する所定の位置に位置検出用受信手段を備え、RFコイルには、位置検出用受信手段に対して、所定のレーザ信号を送信する位置検出用送信手段を備え、位置検出用送信手段と位置検出用受信手段との距離L1を算出する距離算出制御手段により算出された距離L1に基づいて、被検体の撮影対象部位をマグネットアセンブリの磁場中心に一致させる。
【選択図】 図2
【解決手段】MRI装置を構成するボアの前面部であって、RFコイルと対向する所定の位置に位置検出用受信手段を備え、RFコイルには、位置検出用受信手段に対して、所定のレーザ信号を送信する位置検出用送信手段を備え、位置検出用送信手段と位置検出用受信手段との距離L1を算出する距離算出制御手段により算出された距離L1に基づいて、被検体の撮影対象部位をマグネットアセンブリの磁場中心に一致させる。
【選択図】 図2
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、静磁場中に載置された被検体に装着したRFコイルに対して所定の周波数の電磁波を照射する照射コイルと、被検体が放出する磁気共鳴信号を受信することにより磁気共鳴イメージを撮影するMRI(Magnetic Resonance Imaging)装置に関し、特に、自動的に被検体の撮影対象部位を磁場の中心位置(スキャンセンター)に対して確実に位置合わせをおこなうことができる磁気共鳴イメージング装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から、核磁気共鳴現象を用いて撮影対象物の内部構造を画像化する磁気共鳴イメージング装置(以下、「MRI装置」と言う)が知られている。核磁気共鳴現象は生体に対して無害であるため、MRI装置は、特に医療用として有用であり、全身の精密検査や脳腫瘍の診断などに用いられている。
【0003】
この核磁気共鳴現象とは、一様な静磁場が印加された物体において、物体を構成する原子の原子核のスピン方向が揃い、静磁場の強度に比例した周波数(以下、『共鳴周波数』と称する)の電磁波を吸収、放出する現象である。MRI装置は、特定の核種(主に水素原子)に対して核磁気共鳴現象を利用することで、撮影対象物の任意の断層面を任意の厚さで画像化することができる。
【0004】
核磁気共鳴現象を用いて撮影対象物の内部構造を画像化する場合、位置情報を調べるために、静磁場とは別に空間的および時間的に変動する勾配磁場を撮影対象物に対して印加する。このように撮影対象部位に勾配磁場を印加することによって、撮影対象物に印加される磁場は場所によって異なることとなり、撮影対象物を構成する各原子の共鳴周波数は場所によって変化する。
【0005】
したがって、勾配磁場を印加して共鳴周波数を調べることで、撮影対象物のどの位置にどのような原子が存在するかを知ることができる。具体的には、一様な静磁場に置かれた被検体に対して、所定のパルスシーケンスで高周波磁場、傾斜磁場を印加させ、この印加により発生した磁気共鳴信号を受信し、この磁気共鳴信号に基づいて磁気共鳴イメージを作成することができる。
【0006】
ここで、MRI装置による撮影をおこなう場合には、マグネットアセンブリ内における磁場強度の均一な領域(マグネットセンターである磁場中心)に被検体の撮影対象部位を位置させることが重要となるため、RFコイルの感度中心(中心位置)をMRI装置に認識させるための位置合わせが必要となる。このRFコイルの中心位置は、被検体の撮影対象部位とほぼ同一の位置となる。
【0007】
具体的には、通常、MRI装置にはテーブルに載置された被検体にレーザ光やハロゲン光などの光束を照射して、被検体の位置合わせをおこなうポジショニングライト(Positioning Light)が設けられている。そして、ポジショニングライトが交差する交点とRFコイルの中心部(感度中心)とが一致するまで、被検体の位置を移動させ、一致した部位に目印(ランドマーク)を付けて、この位置を磁場中心に一致させて撮影をおこなうものとなる。
【0008】
すなわち、先ず、前準備としてテーブルのクレードル上に載置された被検体の撮影対象部位にRFコイルを装着するとともに、MRI装置の装置本体(ガントリ)に設けられた位置合わせ用のポジショニングライトやレーザー光を点灯させる。次いで、ポジショニングライトの照射位置と被検体に装着されたRFコイルの中心位置(撮影対象部位)とが一致するようにテーブルを移動させる。
【0009】
ここで、ポジショニングライトからマグネットアセンブリにおける磁場中心との距離L2(図2)は、予め設定された固定の数値であるため、この距離L2分だけテーブルの位置を移動(搬入)させることにより、被検体の撮影対象部位を磁場中心に一致させることができる(例えば、特許文献1参照)。
【0010】
【特許文献1】
特開2001−78980号公報
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来技術におけるMRI装置での位置合わせの場合には、以下のような問題があった。すなわち、前述したように、従来では、ポジショニングライトやレーザ光の照射位置とRFコイル中心位置(感度中心)とを目視による確認で合わせていたが、この肉眼による位置合わせは視認性の観点から手間がかかるうえ、位置合わせの都度、撮影者はMRI装置が設置されたスキャンルームと撮影操作室との間を行き来しなくてはならないという問題がある。
【0012】
また、ポジショニングライトによる位置合わせが不正確であった場合には、コントラストが適正(均一)で分解能が高い良好なMRI画像を取得できなくなるという問題がある。
【0013】
本発明は、上記従来技術の欠点に鑑みてなされたものであって、位置合わせ用のポジショニングライトなどを使用することなく、自動的に被検体の撮影対象部位をマグネットアセンブリの磁場中心に対して正確に合わせることができる磁気共鳴イメージング装置を提供することを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、第1の観点にかかる発明は、勾配磁場を発生する勾配磁場発生手段と、静磁場を発生する静磁場発生手段とからなるマグネットアセンブリと、当該静磁場中に載置された被検体に対して所定の電磁波を照射する照射コイルとから構成されるガントリを備え、前記被検体に装着されたRFコイルを介して被検体の撮影対象部位から放出される磁気共鳴信号に基づいて磁気共鳴イメージを作成する磁気共鳴イメージング装置において、前記ガントリを構成するボア部の前面部であって、前記RFコイルと対向する位置には位置検出用受信手段が備えられ、前記RFコイルには、前記位置検出用受信手段に対して、所定の信号を送信する位置検出用送信手段が備えられ、前記位置検出用送信手段と前記位置検出用受信手段との離隔距離を算出する距離算出制御手段が備えられ、前記距離算出制御手段により算出された離隔距離に基づいて、前記被検体の撮影対象部位を前記マグネットアセンブリの磁場中心に一致させることを特徴とする。
【0015】
この第1の観点にかかる発明によれば、被検体をテーブル上に載置するとRFコイルに埋設された位置検出用送信手段から位置検出用受信手段に対して所定の信号が送信され、この信号は、位置検出用受信手段により受信されるとともに、距離算出制御手段により位置検出用送信手段と位置検出用受信手段との離隔距離が算出され、この算出された離隔距離に基づいて、自動的に被検体の撮影対象部位をMRI装置に認識させるとともに、テーブルの移動量を制御して撮影対象部位を磁場の中心位置に合わせることができる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態にかかる磁気共鳴イメージング装置について詳細に説明する。
【0017】
図1は、MRI装置とRFコイルが装着された被検体との位置構成を示す斜視図である。また、図2は、本発明の実施の形態にかかるMRI装置の内部構成および機能ブロックの概要を示す図である。また、図3は、RFコイルの内部構成および被検体に対する装着状態を示す説明図である。ここで、MRI装置によるMRI撮影は、MRI装置が設置されたスキャンルームに隣接した撮影室で撮影者(オペレータ)が操作用コンソールを操作することによりおこなわれる。
【0018】
図1、2に示すように、MRI装置10を構成するガントリ15の内部には、外側から順に、静磁場を発生する静磁場発生磁石16と、勾配磁場を発生する勾配磁場発生コイル17と、前記静磁場中に載置された被検体に対して所定の電磁波を照射する照射コイル18とを有している。静磁場発生磁石16および勾配磁場発生コイル17によりマグネットアセンブリを構成する。
【0019】
また、勾配磁場発生コイル17の内側に円筒状の照射コイル18が配設されている。そして、この照射コイル18の内部に被検体19(患者)を載置したテーブル20を搬入可能としている。
【0020】
ここで、本発明の特徴は、自動的に被検体19に装着されたRFコイル30の位置(感度中心)をMRI装置10に認識させることにより、被検体19を搬送するテーブル20の移動量を制御して撮影対象部位を磁場の中心位置(図1のA点)まで正確に移動させて、一致させることにある。
【0021】
このため、MRI装置10のガントリ15を構成するボア部15a(Bore)の前面部であって、RFコイル30と対向する位置には一対のフォトダイオード31、31(位置検出用受信手段)が備えられている。
【0022】
一方、図3に示すように被検体19に装着されるRFコイル30の内部には、フォトダイオード31に対して、赤外線レーザを出射する赤外線レーザダイオード32(位置検出用送信手段)が埋設されている。すなわち、RFコイル30は、上側と下側に2個のコイル部30a、30bを有しており、コイル部30aのほぼ中央部に赤外線レーザダイオード32が埋設されている。また、これらコイル部30a、30bには4チャンネル型のTORSOコイルが採用されている。
【0023】
また、MRI装置10の制御をおこなうMRI制御装置40は、RF送信部41、磁気制御部42、RF受信部43、イメージ処理部44、信号送信駆動部45、位置検出制御部46、テーブル駆動制御部47とを有している。ここで、このMRI制御装置40は、撮影操作室内に据置されたMRI装置10を操作をするための操作用コンソールに備えることができる。
【0024】
RF送信部41は、人体などの生体組織を構成する原始核に核磁気共鳴現象を起こさせるために照射コイル18から高周波の電磁波を照射する機能を有している。磁気制御部42は、静磁場発生磁石16および勾配磁場発生コイル17にそれぞれ接続され、静磁場発生磁石16および勾配磁場発生コイル17に対して電力を供給してマグネットアセンブリ内に静磁場および勾配磁場を印加する処理をおこなう。
【0025】
RFコイル30は、核磁気共鳴現象によって被検体が放出した電磁波を受信しRF受信部43に送信する機能を有している。イメージ処理部44は、RF受信部43が受信した電磁波に基づいて、MRI画像を作成する機能を有している。
【0026】
位置検出制御部は46は、フォトダイオード31と赤外線レーザダイオード32との離隔距離L1(図2)を算出する機能を有している。このフォトダイオード31と赤外線レーザダイオード32との離隔距離L1は、三角測量の原理により算出することができる。ここで、予め距離L2は固定の数値として決まっているため、磁気中心A(図2)までの距離Lは、「L=L1+L2」により算出することができ、この距離L分だけテーブル20が移動し、被検体が搬送されるものとなる。
【0027】
テーブル駆動制御手段47は、距離算出制御手段46により算出された距離Lに基づいて、被検体19に装着されたRFコイル30の中心位置がマグネットアセンブリの磁場中心に一致するまで、テーブル20の搬送をおこなう機能を有している。
【0028】
なお、本例では、位置検出用送信手段を赤外線レーザダイオードとしているが、この位置検出用送信手段を無線装置とした場合には、この無線装置は、RFコイル30の共振周波数とは異なるRF波を発生する無線装置を使用するものとする。また、この位置検出用送信手段は、本例で使用する赤外線レーザダイオード以外に、指向性を有する電磁波発生手段とし、これに対する位置検出用受信手段は、電磁波センサなどを使用することができる。
【0029】
以下、本発明の磁気共鳴イメージング装置による処理手順について図4に示すフローチャートを参照して説明する。すなわち、先ず、MRI装置10によるMRI撮影をおこなう前準備を実施する。具体的に説明すると、この前準備は、被検体19をテーブル20上に載置するとともに、この被検体20の撮影対象部位となる部分(本例では、腹部)にRFコイル30を装着する作業である(ステップS410)。
【0030】
次いで、撮影室では、RFコイル30を装着が完了したことを判断し(ステップS420肯定)、制御用コンソールの操作(操作パネル)によりRFコイル30のセットコマンドを入力する(ステップS430)。このコマンドは、被検体に対してRFコイル30の装着が完了したことを示すコマンドである。
【0031】
これにより、赤外線レーザダイオード32の駆動電源である信号送信駆動部45から駆動ON信号が送信され(ステップS440)、この駆動ON信号の送出により、RFコイル30に埋設された赤外線レーザダイオード32から赤外線レーザがフォトダイオード31に向けて射出され、(ステップS450)、この赤外線レーザダイオード32によるレーザ信号は、フォトダイオード31により受信される(ステップS460)。
【0032】
これにより、RFコイル30の位置が検出されるとともにRFコイル30とフォトダイオード31との離隔距離L1が算出される(ステップS470)。前述したように、この離隔距離L1の算出は、位置検出制御部46において三角測量の原理を利用しておこなわれる。
【0033】
ここで、図5を参照して本発明において採用している三角測量の原理について簡単に説明する。すなわち、図5に示すように、一対のフォトダイオード31間を2等分した距離F1と、既知の角度θとに基づいて離間距離L1は、
L1=F1・tanθにより算出することができる。ここで、フォトダイオード31から測定点である赤外線レーザダイオード32までの距離dは、赤外線が往復する時間をtとし、この赤外線が伝搬速度をcとすると、
この距離dは、d=c・t/2から算出されため、この距離dと距離F1とにより角度θは算出される。
【0034】
図4のフローチャートに戻り、次いで、ステップS480において位置検出制御部46により算出された離隔距離L1に基づいて、駆動信号によりテーブル駆動制御部47が駆動され、被検体19の撮影対象部位をマグネットアセンブリの磁場中心Aまでテーブル20の移動がおこなわれる。
【0035】
一方、撮影室では、撮影対象部位と磁場中心とが一致したかの判定をおこない(ステップS490)、撮影対象部位と磁場中心とが一致した場合には(ステップS490肯定)、操作用コンソールの操作パネル上にあるスキャンボタンのON操作により(ステップS491)、MRI装置10によるMRI撮影がおこなわれる(ステップS492)。以上のように、本発明では、被検体をテーブルに載置する作業をおこなうだけで、以降の作業は撮影室内の操作用コンソールによる操作のみでMRI撮影をおこなうことができる。
【0036】
なお、位置検出用受信手段であるフォトダイオード31をガントリ15の内部に設けた場合には、被検体19の動きなどをモニタなどを利用することにより把握することができる。
【0037】
また、本実施の形態では、RFコイルを被検体の腹部に装着する例で説明したが、本発明は腹部用だけでなく、頭部用のヘッド用のRFコイル、腕を撮影するためのアーム用のRFコイルなど任意の用途で使用されるRFコイルを装着する際に適用することができる。
【0038】
また、本例では、核磁気共鳴現象を利用するMRI装置を対象として説明したが、本発明は、MRI装置以外にも、例えば、X線により断層撮影をおこなうCT(Computed Tomography)装置などにも好ましく適用することができる。この場合、赤外線レーザダイオードは、被検体が着用する検査着に取付けることにより、本例のMRI装置と同様に自動的な被検体の位置合わせをおこなうことができる。
【0039】
以上説明したように、本実施の形態にかかる磁気共鳴イメージング装置では、RFコイルには赤外線レーザダイオードが埋設されているため、このRFコイルを被検体の撮影対象部位にセットするだけで自動的に被検体の位置合わせをおこなうことができる。この自動による位置合わせの場合、RFコイルの中心位置と磁場中心(スキャンセンタ)とが確実に一致するため、この撮影位置で取得されるMRI画像は、撮影ムラのないコントラストおよび画像品質が良好なMRI画像を取得することができる。
【0040】
【発明の効果】
上述したように、本発明によれば、磁気共鳴イメージング装置による撮影をおこなう場合、被検体をテーブルに載置する作業をおこなうだけで、自動的に被検体の撮影対象部位を磁場中心の位置に合わせることができるため、ランドマークを取付ける手間などがなくMRI検査時の操作性を向上することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかるMRI装置とRFコイルが装着された被検体との位置構成を示す斜視図である。
【図2】本発明にかかるMRI装置の内部構成および機能ブロックを示す全体概要図である。
【図3】RFコイルの内部構成および被検体に対する装着状態を示す説明図である。
【図4】本発明による磁気共鳴イメージング装置における処理手順を示すフローチャートである。
【図5】三角測量の原理を説明する図である。
【符号の説明】
10 MRI装置
15 ガントリ
15a ボア部
16 静磁場発生磁石
17 勾配磁場発生コイル
18 照射コイル
19 被検体
20 テーブル
30 RFコイル
30a、30b コイル部
31 フォトダイオード
32 赤外線レーザダイオード
40 MRI制御装置
41 RF送信部
42 磁気制御部
43 RF受信部
44 イメージ処理部
45 信号送信駆動部
46 位置検出制御部
47 テーブル駆動制御部
【発明の属する技術分野】
この発明は、静磁場中に載置された被検体に装着したRFコイルに対して所定の周波数の電磁波を照射する照射コイルと、被検体が放出する磁気共鳴信号を受信することにより磁気共鳴イメージを撮影するMRI(Magnetic Resonance Imaging)装置に関し、特に、自動的に被検体の撮影対象部位を磁場の中心位置(スキャンセンター)に対して確実に位置合わせをおこなうことができる磁気共鳴イメージング装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から、核磁気共鳴現象を用いて撮影対象物の内部構造を画像化する磁気共鳴イメージング装置(以下、「MRI装置」と言う)が知られている。核磁気共鳴現象は生体に対して無害であるため、MRI装置は、特に医療用として有用であり、全身の精密検査や脳腫瘍の診断などに用いられている。
【0003】
この核磁気共鳴現象とは、一様な静磁場が印加された物体において、物体を構成する原子の原子核のスピン方向が揃い、静磁場の強度に比例した周波数(以下、『共鳴周波数』と称する)の電磁波を吸収、放出する現象である。MRI装置は、特定の核種(主に水素原子)に対して核磁気共鳴現象を利用することで、撮影対象物の任意の断層面を任意の厚さで画像化することができる。
【0004】
核磁気共鳴現象を用いて撮影対象物の内部構造を画像化する場合、位置情報を調べるために、静磁場とは別に空間的および時間的に変動する勾配磁場を撮影対象物に対して印加する。このように撮影対象部位に勾配磁場を印加することによって、撮影対象物に印加される磁場は場所によって異なることとなり、撮影対象物を構成する各原子の共鳴周波数は場所によって変化する。
【0005】
したがって、勾配磁場を印加して共鳴周波数を調べることで、撮影対象物のどの位置にどのような原子が存在するかを知ることができる。具体的には、一様な静磁場に置かれた被検体に対して、所定のパルスシーケンスで高周波磁場、傾斜磁場を印加させ、この印加により発生した磁気共鳴信号を受信し、この磁気共鳴信号に基づいて磁気共鳴イメージを作成することができる。
【0006】
ここで、MRI装置による撮影をおこなう場合には、マグネットアセンブリ内における磁場強度の均一な領域(マグネットセンターである磁場中心)に被検体の撮影対象部位を位置させることが重要となるため、RFコイルの感度中心(中心位置)をMRI装置に認識させるための位置合わせが必要となる。このRFコイルの中心位置は、被検体の撮影対象部位とほぼ同一の位置となる。
【0007】
具体的には、通常、MRI装置にはテーブルに載置された被検体にレーザ光やハロゲン光などの光束を照射して、被検体の位置合わせをおこなうポジショニングライト(Positioning Light)が設けられている。そして、ポジショニングライトが交差する交点とRFコイルの中心部(感度中心)とが一致するまで、被検体の位置を移動させ、一致した部位に目印(ランドマーク)を付けて、この位置を磁場中心に一致させて撮影をおこなうものとなる。
【0008】
すなわち、先ず、前準備としてテーブルのクレードル上に載置された被検体の撮影対象部位にRFコイルを装着するとともに、MRI装置の装置本体(ガントリ)に設けられた位置合わせ用のポジショニングライトやレーザー光を点灯させる。次いで、ポジショニングライトの照射位置と被検体に装着されたRFコイルの中心位置(撮影対象部位)とが一致するようにテーブルを移動させる。
【0009】
ここで、ポジショニングライトからマグネットアセンブリにおける磁場中心との距離L2(図2)は、予め設定された固定の数値であるため、この距離L2分だけテーブルの位置を移動(搬入)させることにより、被検体の撮影対象部位を磁場中心に一致させることができる(例えば、特許文献1参照)。
【0010】
【特許文献1】
特開2001−78980号公報
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来技術におけるMRI装置での位置合わせの場合には、以下のような問題があった。すなわち、前述したように、従来では、ポジショニングライトやレーザ光の照射位置とRFコイル中心位置(感度中心)とを目視による確認で合わせていたが、この肉眼による位置合わせは視認性の観点から手間がかかるうえ、位置合わせの都度、撮影者はMRI装置が設置されたスキャンルームと撮影操作室との間を行き来しなくてはならないという問題がある。
【0012】
また、ポジショニングライトによる位置合わせが不正確であった場合には、コントラストが適正(均一)で分解能が高い良好なMRI画像を取得できなくなるという問題がある。
【0013】
本発明は、上記従来技術の欠点に鑑みてなされたものであって、位置合わせ用のポジショニングライトなどを使用することなく、自動的に被検体の撮影対象部位をマグネットアセンブリの磁場中心に対して正確に合わせることができる磁気共鳴イメージング装置を提供することを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、第1の観点にかかる発明は、勾配磁場を発生する勾配磁場発生手段と、静磁場を発生する静磁場発生手段とからなるマグネットアセンブリと、当該静磁場中に載置された被検体に対して所定の電磁波を照射する照射コイルとから構成されるガントリを備え、前記被検体に装着されたRFコイルを介して被検体の撮影対象部位から放出される磁気共鳴信号に基づいて磁気共鳴イメージを作成する磁気共鳴イメージング装置において、前記ガントリを構成するボア部の前面部であって、前記RFコイルと対向する位置には位置検出用受信手段が備えられ、前記RFコイルには、前記位置検出用受信手段に対して、所定の信号を送信する位置検出用送信手段が備えられ、前記位置検出用送信手段と前記位置検出用受信手段との離隔距離を算出する距離算出制御手段が備えられ、前記距離算出制御手段により算出された離隔距離に基づいて、前記被検体の撮影対象部位を前記マグネットアセンブリの磁場中心に一致させることを特徴とする。
【0015】
この第1の観点にかかる発明によれば、被検体をテーブル上に載置するとRFコイルに埋設された位置検出用送信手段から位置検出用受信手段に対して所定の信号が送信され、この信号は、位置検出用受信手段により受信されるとともに、距離算出制御手段により位置検出用送信手段と位置検出用受信手段との離隔距離が算出され、この算出された離隔距離に基づいて、自動的に被検体の撮影対象部位をMRI装置に認識させるとともに、テーブルの移動量を制御して撮影対象部位を磁場の中心位置に合わせることができる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態にかかる磁気共鳴イメージング装置について詳細に説明する。
【0017】
図1は、MRI装置とRFコイルが装着された被検体との位置構成を示す斜視図である。また、図2は、本発明の実施の形態にかかるMRI装置の内部構成および機能ブロックの概要を示す図である。また、図3は、RFコイルの内部構成および被検体に対する装着状態を示す説明図である。ここで、MRI装置によるMRI撮影は、MRI装置が設置されたスキャンルームに隣接した撮影室で撮影者(オペレータ)が操作用コンソールを操作することによりおこなわれる。
【0018】
図1、2に示すように、MRI装置10を構成するガントリ15の内部には、外側から順に、静磁場を発生する静磁場発生磁石16と、勾配磁場を発生する勾配磁場発生コイル17と、前記静磁場中に載置された被検体に対して所定の電磁波を照射する照射コイル18とを有している。静磁場発生磁石16および勾配磁場発生コイル17によりマグネットアセンブリを構成する。
【0019】
また、勾配磁場発生コイル17の内側に円筒状の照射コイル18が配設されている。そして、この照射コイル18の内部に被検体19(患者)を載置したテーブル20を搬入可能としている。
【0020】
ここで、本発明の特徴は、自動的に被検体19に装着されたRFコイル30の位置(感度中心)をMRI装置10に認識させることにより、被検体19を搬送するテーブル20の移動量を制御して撮影対象部位を磁場の中心位置(図1のA点)まで正確に移動させて、一致させることにある。
【0021】
このため、MRI装置10のガントリ15を構成するボア部15a(Bore)の前面部であって、RFコイル30と対向する位置には一対のフォトダイオード31、31(位置検出用受信手段)が備えられている。
【0022】
一方、図3に示すように被検体19に装着されるRFコイル30の内部には、フォトダイオード31に対して、赤外線レーザを出射する赤外線レーザダイオード32(位置検出用送信手段)が埋設されている。すなわち、RFコイル30は、上側と下側に2個のコイル部30a、30bを有しており、コイル部30aのほぼ中央部に赤外線レーザダイオード32が埋設されている。また、これらコイル部30a、30bには4チャンネル型のTORSOコイルが採用されている。
【0023】
また、MRI装置10の制御をおこなうMRI制御装置40は、RF送信部41、磁気制御部42、RF受信部43、イメージ処理部44、信号送信駆動部45、位置検出制御部46、テーブル駆動制御部47とを有している。ここで、このMRI制御装置40は、撮影操作室内に据置されたMRI装置10を操作をするための操作用コンソールに備えることができる。
【0024】
RF送信部41は、人体などの生体組織を構成する原始核に核磁気共鳴現象を起こさせるために照射コイル18から高周波の電磁波を照射する機能を有している。磁気制御部42は、静磁場発生磁石16および勾配磁場発生コイル17にそれぞれ接続され、静磁場発生磁石16および勾配磁場発生コイル17に対して電力を供給してマグネットアセンブリ内に静磁場および勾配磁場を印加する処理をおこなう。
【0025】
RFコイル30は、核磁気共鳴現象によって被検体が放出した電磁波を受信しRF受信部43に送信する機能を有している。イメージ処理部44は、RF受信部43が受信した電磁波に基づいて、MRI画像を作成する機能を有している。
【0026】
位置検出制御部は46は、フォトダイオード31と赤外線レーザダイオード32との離隔距離L1(図2)を算出する機能を有している。このフォトダイオード31と赤外線レーザダイオード32との離隔距離L1は、三角測量の原理により算出することができる。ここで、予め距離L2は固定の数値として決まっているため、磁気中心A(図2)までの距離Lは、「L=L1+L2」により算出することができ、この距離L分だけテーブル20が移動し、被検体が搬送されるものとなる。
【0027】
テーブル駆動制御手段47は、距離算出制御手段46により算出された距離Lに基づいて、被検体19に装着されたRFコイル30の中心位置がマグネットアセンブリの磁場中心に一致するまで、テーブル20の搬送をおこなう機能を有している。
【0028】
なお、本例では、位置検出用送信手段を赤外線レーザダイオードとしているが、この位置検出用送信手段を無線装置とした場合には、この無線装置は、RFコイル30の共振周波数とは異なるRF波を発生する無線装置を使用するものとする。また、この位置検出用送信手段は、本例で使用する赤外線レーザダイオード以外に、指向性を有する電磁波発生手段とし、これに対する位置検出用受信手段は、電磁波センサなどを使用することができる。
【0029】
以下、本発明の磁気共鳴イメージング装置による処理手順について図4に示すフローチャートを参照して説明する。すなわち、先ず、MRI装置10によるMRI撮影をおこなう前準備を実施する。具体的に説明すると、この前準備は、被検体19をテーブル20上に載置するとともに、この被検体20の撮影対象部位となる部分(本例では、腹部)にRFコイル30を装着する作業である(ステップS410)。
【0030】
次いで、撮影室では、RFコイル30を装着が完了したことを判断し(ステップS420肯定)、制御用コンソールの操作(操作パネル)によりRFコイル30のセットコマンドを入力する(ステップS430)。このコマンドは、被検体に対してRFコイル30の装着が完了したことを示すコマンドである。
【0031】
これにより、赤外線レーザダイオード32の駆動電源である信号送信駆動部45から駆動ON信号が送信され(ステップS440)、この駆動ON信号の送出により、RFコイル30に埋設された赤外線レーザダイオード32から赤外線レーザがフォトダイオード31に向けて射出され、(ステップS450)、この赤外線レーザダイオード32によるレーザ信号は、フォトダイオード31により受信される(ステップS460)。
【0032】
これにより、RFコイル30の位置が検出されるとともにRFコイル30とフォトダイオード31との離隔距離L1が算出される(ステップS470)。前述したように、この離隔距離L1の算出は、位置検出制御部46において三角測量の原理を利用しておこなわれる。
【0033】
ここで、図5を参照して本発明において採用している三角測量の原理について簡単に説明する。すなわち、図5に示すように、一対のフォトダイオード31間を2等分した距離F1と、既知の角度θとに基づいて離間距離L1は、
L1=F1・tanθにより算出することができる。ここで、フォトダイオード31から測定点である赤外線レーザダイオード32までの距離dは、赤外線が往復する時間をtとし、この赤外線が伝搬速度をcとすると、
この距離dは、d=c・t/2から算出されため、この距離dと距離F1とにより角度θは算出される。
【0034】
図4のフローチャートに戻り、次いで、ステップS480において位置検出制御部46により算出された離隔距離L1に基づいて、駆動信号によりテーブル駆動制御部47が駆動され、被検体19の撮影対象部位をマグネットアセンブリの磁場中心Aまでテーブル20の移動がおこなわれる。
【0035】
一方、撮影室では、撮影対象部位と磁場中心とが一致したかの判定をおこない(ステップS490)、撮影対象部位と磁場中心とが一致した場合には(ステップS490肯定)、操作用コンソールの操作パネル上にあるスキャンボタンのON操作により(ステップS491)、MRI装置10によるMRI撮影がおこなわれる(ステップS492)。以上のように、本発明では、被検体をテーブルに載置する作業をおこなうだけで、以降の作業は撮影室内の操作用コンソールによる操作のみでMRI撮影をおこなうことができる。
【0036】
なお、位置検出用受信手段であるフォトダイオード31をガントリ15の内部に設けた場合には、被検体19の動きなどをモニタなどを利用することにより把握することができる。
【0037】
また、本実施の形態では、RFコイルを被検体の腹部に装着する例で説明したが、本発明は腹部用だけでなく、頭部用のヘッド用のRFコイル、腕を撮影するためのアーム用のRFコイルなど任意の用途で使用されるRFコイルを装着する際に適用することができる。
【0038】
また、本例では、核磁気共鳴現象を利用するMRI装置を対象として説明したが、本発明は、MRI装置以外にも、例えば、X線により断層撮影をおこなうCT(Computed Tomography)装置などにも好ましく適用することができる。この場合、赤外線レーザダイオードは、被検体が着用する検査着に取付けることにより、本例のMRI装置と同様に自動的な被検体の位置合わせをおこなうことができる。
【0039】
以上説明したように、本実施の形態にかかる磁気共鳴イメージング装置では、RFコイルには赤外線レーザダイオードが埋設されているため、このRFコイルを被検体の撮影対象部位にセットするだけで自動的に被検体の位置合わせをおこなうことができる。この自動による位置合わせの場合、RFコイルの中心位置と磁場中心(スキャンセンタ)とが確実に一致するため、この撮影位置で取得されるMRI画像は、撮影ムラのないコントラストおよび画像品質が良好なMRI画像を取得することができる。
【0040】
【発明の効果】
上述したように、本発明によれば、磁気共鳴イメージング装置による撮影をおこなう場合、被検体をテーブルに載置する作業をおこなうだけで、自動的に被検体の撮影対象部位を磁場中心の位置に合わせることができるため、ランドマークを取付ける手間などがなくMRI検査時の操作性を向上することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかるMRI装置とRFコイルが装着された被検体との位置構成を示す斜視図である。
【図2】本発明にかかるMRI装置の内部構成および機能ブロックを示す全体概要図である。
【図3】RFコイルの内部構成および被検体に対する装着状態を示す説明図である。
【図4】本発明による磁気共鳴イメージング装置における処理手順を示すフローチャートである。
【図5】三角測量の原理を説明する図である。
【符号の説明】
10 MRI装置
15 ガントリ
15a ボア部
16 静磁場発生磁石
17 勾配磁場発生コイル
18 照射コイル
19 被検体
20 テーブル
30 RFコイル
30a、30b コイル部
31 フォトダイオード
32 赤外線レーザダイオード
40 MRI制御装置
41 RF送信部
42 磁気制御部
43 RF受信部
44 イメージ処理部
45 信号送信駆動部
46 位置検出制御部
47 テーブル駆動制御部
Claims (1)
- 勾配磁場を発生する勾配磁場発生手段と、静磁場を発生する静磁場発生手段とからなるマグネットアセンブリと、当該静磁場中に載置された被検体に対して所定の電磁波を照射する照射コイルとから構成されるガントリを備え、前記被検体に装着されたRFコイルを介して被検体の撮影対象部位から放出される磁気共鳴信号に基づいて磁気共鳴イメージを作成する磁気共鳴イメージング装置において、
前記ガントリを構成するボア部の前面部であって、前記RFコイルと対向する位置には位置検出用受信手段が備えられ、
前記RFコイルには、前記位置検出用受信手段に対して、所定の信号を送信する位置検出用送信手段が備えられ、
前記位置検出用送信手段と前記位置検出用受信手段との離隔距離を算出する距離算出制御手段が備えられ、
前記距離算出制御手段により算出された離隔距離に基づいて、前記被検体の撮影対象部位を前記マグネットアセンブリの磁場中心に一致させることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002378152A JP2004202143A (ja) | 2002-12-26 | 2002-12-26 | 磁気共鳴イメージング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002378152A JP2004202143A (ja) | 2002-12-26 | 2002-12-26 | 磁気共鳴イメージング装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004202143A true JP2004202143A (ja) | 2004-07-22 |
Family
ID=32815111
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002378152A Withdrawn JP2004202143A (ja) | 2002-12-26 | 2002-12-26 | 磁気共鳴イメージング装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2004202143A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007203036A (ja) * | 2006-01-06 | 2007-08-16 | Toshiba Corp | 磁気共鳴イメージング装置、磁気共鳴イメージング装置のコイルシステムおよび磁気共鳴イメージング装置における受信信号の処理方法 |
JP2010253251A (ja) * | 2009-03-31 | 2010-11-11 | Ge Medical Systems Global Technology Co Llc | 磁気共鳴イメージング装置、基準点設定方法、およびプログラム |
CN103417213A (zh) * | 2012-05-15 | 2013-12-04 | 上海联影医疗科技有限公司 | 线圈定位装置 |
-
2002
- 2002-12-26 JP JP2002378152A patent/JP2004202143A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007203036A (ja) * | 2006-01-06 | 2007-08-16 | Toshiba Corp | 磁気共鳴イメージング装置、磁気共鳴イメージング装置のコイルシステムおよび磁気共鳴イメージング装置における受信信号の処理方法 |
JP2010253251A (ja) * | 2009-03-31 | 2010-11-11 | Ge Medical Systems Global Technology Co Llc | 磁気共鳴イメージング装置、基準点設定方法、およびプログラム |
CN103417213A (zh) * | 2012-05-15 | 2013-12-04 | 上海联影医疗科技有限公司 | 线圈定位装置 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105476634B (zh) | 成像设备及定位装置 | |
US6120180A (en) | X-ray exposure system for 3D imaging | |
EP3057659B1 (en) | Medical apparatus with a radiation therapy device and a radiation detection system | |
US8939920B2 (en) | Patient monitoring at radiation machines | |
US8885904B2 (en) | Systems and methods for landmark correction in magnetic resonance imaging | |
US6079876A (en) | X-ray exposure system for 3D imaging | |
US6796943B2 (en) | Ultrasonic medical system | |
JP3989987B2 (ja) | 画像処理システム | |
US9766308B2 (en) | Magnetic resonance unit, a magnetic resonance apparatus with the magnetic resonance unit, and a method for determination of a movement by a patient during a magnetic resonance examination | |
US20070167787A1 (en) | Device and method for a trackable ultrasound | |
CN108463171B (zh) | 放射组件及对准该组件的方法 | |
JPH11192219A (ja) | X線撮影装置 | |
JP2016525436A (ja) | モバイルラジオグラフィシステムのためのx線管アライメント機能 | |
EP3719520B1 (en) | Optical camera for relative positioning of a patient and phased-array coils and for patient position monitoring | |
KR20140148247A (ko) | 모바일 x 선 장치의 x 선 튜브와 디텍터를 정렬하기 위한 정보 제공 방법 및 정보 제공 장치, 및 무선 디텍터 | |
JP2012130700A (ja) | データを誘導式に伝送するためのシステム及び方法 | |
US20150011875A1 (en) | Computed tomography (ct) - high intensity focused ultrasound (hifu) system and/or method | |
CN102781313A (zh) | 医学检查和/或治疗设备 | |
US20150293201A1 (en) | Medical Imaging System | |
US10492752B2 (en) | Method and medical apparatus for automatically positioning a patient | |
JPH10179551A (ja) | 少なくとも1つの局所アンテナの位置を検出する方法 | |
US20150007390A1 (en) | Patient Transport System | |
JP6381907B2 (ja) | 被検者画像化のためにランドマーク設定するためのシステムおよび方法 | |
US20140050306A1 (en) | Method for quickly and precisely calibrating medical imaging component after position change | |
EP3212079B1 (en) | Medical imaging apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20060307 |