JP4031964B2 - 磁気共鳴イメージング装置用受信コイル及びこれを用いた装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気共鳴イメージング装置（以下、MRI装置という）用の受信コイルに係り、特に撮影を行ないながら手術や治療を行うInterventional MRI（以下、I-MRという）において、手術中にMRI撮影を行うとともに、X線撮影も行うことに好適なMRI装置用受信コイルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
MRI装置は、静磁場中に置かれた被検体に対し高周波パルスを照射することで、被検体中の原子核の核スピンが励起され核磁気共鳴信号を発生させる。このとき、傾斜磁場を所定のシーケンスで印加することにより、核磁気共鳴信号に位置的な情報が与えられ、この核磁気共鳴信号を画像再構成することにより被検体内の断層像を得ることができる。MRI装置では、X線等による被曝がなく、また傾斜磁場の印加の仕方により任意の断面像を得ることができ、さらには内臓や脳等の軟部組織の分解能に優れているため、現在様々な用途に用いられている。
【０００３】
また最近では、静磁場を発生するための磁石（超電導磁石、永久磁石等）を上下に配置したオープン型のMRI装置を手術室内に置いて、被検体を配置した空間の側方から手術や治療等を行なうI-MRが行われている。
【０００４】
I-MRにおいて例えば頭部の手術を行なう場合に、脳定位固定具によって頭部（脳）を固定し、内視鏡や顕微鏡を使用して腫瘍の摘出手術等が行われる。この時、脳定位固定具を受信コイルの一部としても兼ねる例がある(非特許文献1)。
【０００５】
【非特許文献１】
Hiroki Taniguchi, et al “Development of Hitchcock stereotactic frame for intraoperative open MRI” Computed Assisted Radiology and Surgery, Proceedings of the 16th International Congress and Exhibition, 予稿集P144-149。
上記文献では、受信コイルを上部と下部の2つに分け、下部を脳定位固定具としても用い、材質をアルミニウムとしていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、手術をしながらMRI診断をするとともに、同一室内でX線診断をする手法が臨床上有用になっている。その際アルミニウム材質の下部の受信コイルによって、被検体の頭部を固定したままで寝台をX線診断装置へ移動させ頭部X線撮影を行うと、アルミニウムのX線透過率が低いため、アルミニウムのコイル部材がX線画像の障害となるという問題を有していた。
【０００７】
本発明の目的は、受信コイルの一部である脳定位固定具で被検体の頭部を固定したままで、手術やMRI撮影を行うとともにX線撮影も行うことのできるMRI装置用受信コイルを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、寝台に横たわされた被検体を、半円状で下側から囲うように固定する、寝台に設置された下部受信コイル部と、上記半円状の下部受信コイル部と共に上記被検体を囲むループを形成させる上部受信コイル部と、上記下部受信コイル部と上部受信コイル部を接続する中継コネクタとから成る磁気共鳴イメージング装置用受信コイルにおいて、上記下部受信コイル部は非磁性かつ導電性を有し、アルミニウムよりＸ線透過率の高い部材から構成されているものとする。好ましくは、上記固定具はカーボンを含んで構成されているものとする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態を図を用いて説明する。
【００１０】
本発明の実施形態において適用されるMRI装置の構成を図1に示す。1は静磁場発生用磁石であり、被検体5の周囲に静磁場を発生する。オープンMRI装置の場合、被検体の体軸に対して垂直方向に静磁場を発生させる方式となっている。2は上記被検体5の周囲に傾斜磁場を発生する傾斜磁場コイル、3は上記被検体5の周囲に高周波磁場を発生するRF照射コイル、4aは上部受信コイル、4bは脳定位固定具も兼ねる下部受信コイル、5は被検体、6は寝台である。
【００１１】
図1における上部受信コイル4aと下部受信コイル4bを拡大した図を、図2（a）及び図2（b）に示す。ただし、図2（a）に被検体及び受信コイルを被検体の側面方向から見た図、図2(b)に被検体及び受信コイルを被検体の頭頂方向から見た図を示す。4cは中継コネクタ、7は被検体の頭部である。下部受信コイル4ｂは、寝台6にはめ込むことにより固定する。上部受信コイル4aは、中継コネクタ4cを介して下部受信コイル4bに接続する。
【００１２】
本発明の実施形態において適用される受信コイルは、上部受信コイル4aは従来の技術で示したHitchcock frameの場合と同様にアルミニウムで構成されている。一方下部受信コイル4bは、X線透過率の高い材質であるカーボンでできている。
【００１３】
次に本発明の実施形態において適用されるX線診断装置の構成を図3に示す。15は2次元X線検出器、16はX線管、17はCアームである。本装置を用いX線撮影を行う際 には、上部受信コイル4aは取りはずされ、下部受信コイル4bのみで被検体の頭部7を固定する。これを拡大して示すと、図4のようになる。ただし、図4（a）に被検体及び 受信コイルを被検体の側面方向から見た図、図4(b)に被検体及び受信コイルを被検体の頭頂方向から見た図を示す。
【００１４】
本発明の実施形態において適用される下部受信コイル4bは、X線透過率の高い材質であるカーボンでできているため、下部受信コイル4bを用い被検体の頭部７を固定しX線撮影する場合、アルミニウムを用いていた時のようにX線画像上に下部受信コイルの影が発生せず、臨床上支障のないX線画像が得られる。
【００１５】
以上のように、本実施形態では脳定位固定具も兼ねる下部受信コイル4bがカーボンより構成されているため、被検体の頭部を下部受信コイル4bで寝台6に固定した状態で手術、MRI撮影及びX線撮影ができる。
【００１６】
本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種種に変形して実施できるものである。例えば、上記実施形態ではベース部11の材質としてカーボンを採用したが、非磁性かつ良導電性でX線透過率の高い材質であれば、他の材質でも良い。また、本発明での下部受信コイルは頭部を固定するために用いるのに限定されない。例えば、腹部を固定するために用いることも可能である。
【００１７】
【発明の効果】
以上説明した如く、本発明による磁気共鳴イメージング装置用受信コイルによれば、被検体の頭部を脳定位固定具も兼ねる下部の受信コイルで固定した状態で、手術やMRI撮影、線撮影を行うことのできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明において適用されるMRI装置の構成図。
【図２】本発明における受信コイルの説明図（上部受信コイルを接続する場合の図）。
【図３】本発明において適用されるX線診断装置の構成図。
【図４】本発明における受信コイルの説明図（上部受信コイルを取り外した場合の図）。
【符号の説明】
４ａ…上部受信コイル
４ｂ…下部受信コイル
４ｃ…中継コネクタ
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気共鳴イメージング装置（以下、MRI装置という）用の受信コイルに係り、特に撮影を行ないながら手術や治療を行うInterventional MRI（以下、I-MRという）において、手術中にMRI撮影を行うとともに、X線撮影も行うことに好適なMRI装置用受信コイルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
MRI装置は、静磁場中に置かれた被検体に対し高周波パルスを照射することで、被検体中の原子核の核スピンが励起され核磁気共鳴信号を発生させる。このとき、傾斜磁場を所定のシーケンスで印加することにより、核磁気共鳴信号に位置的な情報が与えられ、この核磁気共鳴信号を画像再構成することにより被検体内の断層像を得ることができる。MRI装置では、X線等による被曝がなく、また傾斜磁場の印加の仕方により任意の断面像を得ることができ、さらには内臓や脳等の軟部組織の分解能に優れているため、現在様々な用途に用いられている。
【０００３】
また最近では、静磁場を発生するための磁石（超電導磁石、永久磁石等）を上下に配置したオープン型のMRI装置を手術室内に置いて、被検体を配置した空間の側方から手術や治療等を行なうI-MRが行われている。
【０００４】
I-MRにおいて例えば頭部の手術を行なう場合に、脳定位固定具によって頭部（脳）を固定し、内視鏡や顕微鏡を使用して腫瘍の摘出手術等が行われる。この時、脳定位固定具を受信コイルの一部としても兼ねる例がある(非特許文献1)。
【０００５】
【非特許文献１】
Hiroki Taniguchi, et al “Development of Hitchcock stereotactic frame for intraoperative open MRI” Computed Assisted Radiology and Surgery, Proceedings of the 16th International Congress and Exhibition, 予稿集P144-149。
上記文献では、受信コイルを上部と下部の2つに分け、下部を脳定位固定具としても用い、材質をアルミニウムとしていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、手術をしながらMRI診断をするとともに、同一室内でX線診断をする手法が臨床上有用になっている。その際アルミニウム材質の下部の受信コイルによって、被検体の頭部を固定したままで寝台をX線診断装置へ移動させ頭部X線撮影を行うと、アルミニウムのX線透過率が低いため、アルミニウムのコイル部材がX線画像の障害となるという問題を有していた。
【０００７】
本発明の目的は、受信コイルの一部である脳定位固定具で被検体の頭部を固定したままで、手術やMRI撮影を行うとともにX線撮影も行うことのできるMRI装置用受信コイルを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、寝台に横たわされた被検体を、半円状で下側から囲うように固定する、寝台に設置された下部受信コイル部と、上記半円状の下部受信コイル部と共に上記被検体を囲むループを形成させる上部受信コイル部と、上記下部受信コイル部と上部受信コイル部を接続する中継コネクタとから成る磁気共鳴イメージング装置用受信コイルにおいて、上記下部受信コイル部は非磁性かつ導電性を有し、アルミニウムよりＸ線透過率の高い部材から構成されているものとする。好ましくは、上記固定具はカーボンを含んで構成されているものとする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態を図を用いて説明する。
【００１０】
本発明の実施形態において適用されるMRI装置の構成を図1に示す。1は静磁場発生用磁石であり、被検体5の周囲に静磁場を発生する。オープンMRI装置の場合、被検体の体軸に対して垂直方向に静磁場を発生させる方式となっている。2は上記被検体5の周囲に傾斜磁場を発生する傾斜磁場コイル、3は上記被検体5の周囲に高周波磁場を発生するRF照射コイル、4aは上部受信コイル、4bは脳定位固定具も兼ねる下部受信コイル、5は被検体、6は寝台である。
【００１１】
図1における上部受信コイル4aと下部受信コイル4bを拡大した図を、図2（a）及び図2（b）に示す。ただし、図2（a）に被検体及び受信コイルを被検体の側面方向から見た図、図2(b)に被検体及び受信コイルを被検体の頭頂方向から見た図を示す。4cは中継コネクタ、7は被検体の頭部である。下部受信コイル4ｂは、寝台6にはめ込むことにより固定する。上部受信コイル4aは、中継コネクタ4cを介して下部受信コイル4bに接続する。
【００１２】
本発明の実施形態において適用される受信コイルは、上部受信コイル4aは従来の技術で示したHitchcock frameの場合と同様にアルミニウムで構成されている。一方下部受信コイル4bは、X線透過率の高い材質であるカーボンでできている。
【００１３】
次に本発明の実施形態において適用されるX線診断装置の構成を図3に示す。15は2次元X線検出器、16はX線管、17はCアームである。本装置を用いX線撮影を行う際 には、上部受信コイル4aは取りはずされ、下部受信コイル4bのみで被検体の頭部7を固定する。これを拡大して示すと、図4のようになる。ただし、図4（a）に被検体及び 受信コイルを被検体の側面方向から見た図、図4(b)に被検体及び受信コイルを被検体の頭頂方向から見た図を示す。
【００１４】
本発明の実施形態において適用される下部受信コイル4bは、X線透過率の高い材質であるカーボンでできているため、下部受信コイル4bを用い被検体の頭部７を固定しX線撮影する場合、アルミニウムを用いていた時のようにX線画像上に下部受信コイルの影が発生せず、臨床上支障のないX線画像が得られる。
【００１５】
以上のように、本実施形態では脳定位固定具も兼ねる下部受信コイル4bがカーボンより構成されているため、被検体の頭部を下部受信コイル4bで寝台6に固定した状態で手術、MRI撮影及びX線撮影ができる。
【００１６】
本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種種に変形して実施できるものである。例えば、上記実施形態ではベース部11の材質としてカーボンを採用したが、非磁性かつ良導電性でX線透過率の高い材質であれば、他の材質でも良い。また、本発明での下部受信コイルは頭部を固定するために用いるのに限定されない。例えば、腹部を固定するために用いることも可能である。
【００１７】
【発明の効果】
以上説明した如く、本発明による磁気共鳴イメージング装置用受信コイルによれば、被検体の頭部を脳定位固定具も兼ねる下部の受信コイルで固定した状態で、手術やMRI撮影、線撮影を行うことのできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明において適用されるMRI装置の構成図。
【図２】本発明における受信コイルの説明図（上部受信コイルを接続する場合の図）。
【図３】本発明において適用されるX線診断装置の構成図。
【図４】本発明における受信コイルの説明図（上部受信コイルを取り外した場合の図）。
【符号の説明】
４ａ…上部受信コイル
４ｂ…下部受信コイル
４ｃ…中継コネクタ
Claims (3)
- 寝台に横たわされた被検体を、半円状で下側から囲うように固定する、寝台に設置された下部受信コイル部と、上記半円状の下部受信コイル部と共に上記被検体を囲むループを形成させる上部受信コイル部と、上記下部受信コイル部と上部受信コイル部を接続する中継コネクタとから成る磁気共鳴イメージング装置用受信コイルにおいて、上記下部受信コイル部は非磁性かつ導電性を有し、アルミニウムよりＸ線透過率の高い部材から構成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用受信コイル。
- 請求項１記載の磁気共鳴イメージング装置用受信コイルにおいて、上記下部受信コイル部はカーボンを含んで構成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用受信コイル。
- 請求項１又は２記載の磁気共鳴イメージング装置用受信コイルを用いた磁気共鳴イメージング装置。
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| JP2002262347A JP4031964B2 (ja) | 2002-09-09 | 2002-09-09 | 磁気共鳴イメージング装置用受信コイル及びこれを用いた装置 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002262347A JP4031964B2 (ja) | 2002-09-09 | 2002-09-09 | 磁気共鳴イメージング装置用受信コイル及びこれを用いた装置 |
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| US9081067B2 (en) * | 2011-05-09 | 2015-07-14 | Imris Inc. | Phased array MR RF coil which is not visible in X-ray image |
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