专利名称：磁共振成像装置和磁共振成像方法
技术领域：
本发明涉及一种磁共振成像装置和磁共振成像方法，其利用在静>^场用 磁铁内部以倾斜磁场线圏形庙庙场，同时^莫尔频率的高频信号iH^被旨内部而产生的核磁共振信号再构成图像。特别涉頭过调整接收核磁^y^信号的高频线圏与被检体的体表的距离，能以^P优良的图傢质量摄制图像的磁共 振成像装置和磁絲成像方法。
技术背景现在，作为医疗现场的监视器，使用磁共振成像(MRI: Magnetic Resonance Imaging)装置。磁共振成像装置通it^设于形成静磁场的筒状静磁场用磁铁内部的被检 #^聂影区域以倾斜磁场线圏形成随时间变化的倾斜磁场，同时发送由高频(RF: Radio Frequency)线圏送来的拉莫尔频率RF信号，利用使被检体内的原子 核自旋磁^W、激发而产生的核磁^#>( NMR: Nuclear Magnetic Resonance) 信号再构^i皮检体断层图像。在这样的磁共振成像装置中，为灵^t^很好^ik^得被检^Np定部位的断 层图像，将适合摄影区域大小的局部高频线圏用作接收NMR信号用的RF线 圏。例如，与作为一个RF线圏的全身摄像用(WB: whole^body)线圏进行 视野约50cm的广大区域3聂<象时用作接收用的RF线圏不同，在限于以头部、 膝盖或脊推等为代表的摄制断层图像的区域的情况，将适合摄像区域大小的所 谓头部用线圏、膝盖用线圏、脊推用线圏的局部高频线圈作为接收用RF线圏 舰局部高频线圏釆用将其^-摄4象部位最优化，使用对接收来自特定部位 的NMR信号特殊化的局部高频线團，iiJiJ摄^^各区域的局部性灵狄良好的图像。相反，进行更大范围摄像时，虽然能以全身摄像用线圏摄像，但因为与 使用局部高频线圏情"W目比，到被检体的体表的距离会扩大，所以就难以摄制灵^JL良好的断层图像。因此，使用局部高频线圏，以高灵^tl进行大范围摄來g临^Ji是重要 的。然而，4M局部高频线圏进行大范围摄像时，需JH捐^H皮检^^IH^聂 像用特殊化的多个局部高频线圏。于是，^it摄像部位变化，JH吏被糾离开 床位，都需要重ltit^部高频线圏，存4^技师^^皮检体加重负担的这个问 题。也就是，现有的局部高频线圏适合取得被检体的局部性图像，与jH^目反， 在扩大才聂像范围时想摄〗象时，需要更换，局部高频线圏的作业和移动净皮检 体，使作业烦杂。所以，为了使用单个或有限个数的局部高频线圈，能确保更广范围的摄 影区域，提出i^多动床位iii^f封聂像的所谓可动床法的方案(例如参照日本国 特开2002 -10992号公报)o图9是现有的磁共振成像装置中通过釆用单个局部高频线圈， 一边移动 床位一itiiet聂像，在大范围内进4封射象的方^i兌明图。如图9示出的磁共振成像装置1所示，在^v图中未示出的倾斜磁场线 圈单元的磁铁2内部所形成的摄影区域i5^部高频线圏3。实施以下的摄像 法一边使i^被检体P的床位4移动一边多:^4局部高频线圈3的每个摄像范 围S摄像，才緣结合所得到的断层图像，对更大区^^ft^聂像。但是，如果iMl现有的可动iC^l位法的損M象，如图9所示，因为局部高 频线圈3与床位4之间的距离和床位4的位置无关而是固定的，所以有凹凸的 被检体P与局部高频线圈3之间的距离随床位4的位置而变化。例如，被检体 P的腹部与局部高频线圏3间的距离Al同被检体P的腿部与局部高频线圏3 间的多巨离A2就J^目不同。即，由于局部高频线圏3与到被检体P体表的距离不固定，所以局部高 频线圏3的灵^tl就不稳定，难以获得更均匀灵狄的断层图像。因此，存在 断层图^t量差的这样问题。发明内容本发明就是为处理这样的5W技术状况而发明的。其目的在于提#-种允许差动保护动作。在差动电流与零序电流均归算到同一侧，同一变比情 况下，整定值K为0.1;该装置的优点是，可完全避免三相电流互感器误差不一致时，Y。侧区外接地故障导致的变压器差动保护误动，且不影响区内故障情况下差动保护的正确动作。部发送高频信号而产生的核^^^y^f言号的步骤。为达成上述目的，本发明的磁共振成像方法具有在摄影区域中形成静 磁场的步骤；利用绳索移动高频线圏的位置，并调整高频线圏与设置于上述静 磁场中的被检体的体表之间的距离的步骤；由上述高频线圏接^过向上述被 检体内部发送高频信号而产生的核磁^i信号的步骤。为达成上述目的，本发明的磁共振成像方法具有在摄影区域中形成静 磁场的步骤；利用圆筒，造体的导轨作为移动机逸，移动高频线圏的位置而 调整高频线圏与设置于上述静磁场中的被检体的体表之间的距离的步骤；由高 频线圏接收通过向上述被检体内部发送高频信号而产生的核磁共振信号的步 骤。为ii^上述目的，本发明的磁共振成像方法具有在摄影区域中形成静 >^场的步骤；移动高频线圏的位置，，整上述高频线圏与设置于上述静磁场 中的被^^的体表之间的距离的步骤；由上述高频线圏接 过向上述被;^ 内部发送高频信号而产生的核磁^^信号的步骤;利用举f生体的复原力而^Ji 述高频线圏的位置回到规定位置的步骤。为达成上述目的，本发明的磁共振成像方法具有在摄影区域中形成静 磁场的步骤；移动高频线圏的至少两点位置，调整上述高频线圏与设置于上述 静磁场中的4皮检本的体表之间的距离和上述高频线圏朝向的步骤；由此高频线 團接 过向上述被检体内部发送高频信号而产生的核磁共振信号的步骤。在有关这样的本发明的磁共振成像装置和磁共振成像方法中，将接收核磁^yM言号的局部高频线圈与到被检体的体表的距离设定为更适当的距离，就能以良好的图^^fi聂制图像。
图i u示本发明的磁^y^成像装置的第1实施例构成图；图2 M示在图1所示磁^^成像装置里RF线圏驱动机构的详细构成 例主视图；图3是在图2中示出的A — A剖视图；图4是说明在图1所示^^共振成像装置里可动侧RF线圏的驱动方法一 例的图；图5;1^示本发明的磁*^成像装置的第2实施例的构成图；图6 &示在图5的b部分所示磁^y^成像装置里的动力传递机构的详细构成例剖视图；图7是图6中示出的C部械大剖视图；图8 ^4示本发明的磁共#^像装置的第3实施例的构成图；图9是说明^W的磁^4^成像装置，通过使用单个局部高频线團一边 移动^l位一边it^^W象而在广大范围内ii^t聂4象的方法的图。M实施方式参照
有关本发明的磁共振成像装置和磁共振成像方法的实施例。图i A^示本发明的磁共振成像装置的第i实施例构成图。的磁铁11和RF线圏12。磁铁ll形成为筒状，内部为摄影区域。而且，在 磁铁ll的内部设置用于安装RF线圏12和被检体的床位13。RF线圏12由进行例如约50cm广阔视野区損H象的WB线圈14和进行头 部、膝盖或脊堆等着眼部^m像的所谓头部用线圏、膝用线圏、脊推用线圏的 局部高频线圏15构成。另夕卜，有时也不i殳WB线圏14。将WB线團14形成为筒状，并在WB线圏14内部的任意位置iit^任意 个所需形状的局部高频线圏15。并且，局部高频线圏15，例如由一对可动侧 RF线團16和固定侧RF线團17构成，并将可动侧RF线團16和固定侧R F线圏17配置在W目对着的位置。固定側RF线團17固定在例如WB线團14的里面。并且，在可动侧R F线圏16设置RF线圏驱动机构18,构成借助于RF线圏驱动机构18的作 用，4吏可动侧RF线圈16朝向所需的方向，例如向对着的固定侧RF线圏17 一侧移动。而且，由RF线圏驱动机构18和RF线圏12形成RF线圈单元。RF线圏驱动机构18可以是任意构成的，例如，由电动4几19、非导电性 的绳索20和滑轮21构成。即，在电动机19的输出轴19a上安装绳索20，将 电动机19的动力传给绳索20。绳索20随处设有滑轮21，可将绳索20的朝向 ^^在任意方向。并且，在可动侧RF线圏16设置联结构造的动力传递^J 22,构成能借助于动力传递机构22把绳索20的动力传递给可动侧RF线圏 16。因此，能够通过绳索20将电动机19的动力传给可动侧RF线圏16，依靠电动机19的驱动使可动侧RF线圏16向固定侧RF线圈17—侧移动。并且，在RF线圏驱动机构18里，具有绳索调整机构23。绳索调整才^ 具有调整绳索20张力的功能。因此，即使绳索20随时间变化而伸长的情况和 绳索20ji^^^他时，^肖腿过绳索调整机构调整绳索20的张力，itJM申 ^fw^ &的影响。进而，在床位13上i5X^位驱动机构24，可l^l位13的位置向所需的 方向，例如向沿着>#4失11内轴向设定的被检体的体轴Z方向移动。因此，WB 线圏14、固定侧RF线圏17和可动侧RF线圏16相对床位13和被检体能够 相对改变体轴Z方向的位置。并且，因为可动侧RF线團16可借助于动力传 递械22向固定侧RF线團17-H^移动，除糾Z方向夕卜，还能够相对床位 13和被;^M目对地改变与体轴Z垂直方向的两个轴向位置。图2 U示在图1所示磁共振成像装置10里的RF线圏驱动机构18的详 细构成例主视图；图3是在图2中示出的A-A剖视图。如图2和图3所示，在筒状WB线圏14的内部设有床位13、可动侧R F线圏16和固定侧RF线圏17，而且，可动侧RF线圈16由RF线圏驱动 才几构18而构成为可驱动。RF线圏驱动机构18的动力传递机构22，例如成为图2中示出的这种构 成，具有作为移动^一例的滚洽30、臂31、转动轴32和作为举性体一例的 弹簧33。在可动侧RF线圏16的两端成X^目水平方向的位置，分别设置例如 两个(合计四个)絲轴32。进而，在四个#^臂31的各自一端分别设置滚 轮30，另一方面，分别将转动轴32转动自如ilMt入已设于各自另一端的孔中。 即，用四个方向的四条臂31通过转动轴32支持可动侧RF线圏16。并且，弹簧33被安^#1*^轴32上。而且，依靠弹簧33的Jjf、力， 使臂31与可动侧RF线圏16的相对位置回到原来位置的力，即例如臂31的 纵向成为水平方向的取向力加到臂31上。因此，设于可动侧RF线圏16同一 侧的两条賢31成了水平方向并向i4目张开的方向施加力。而且，可动侧RF 线圏16由两^31而时常在垂直方向受力。并且，在WB线图14 Jiit常iU WB绕线管34并在两端部形成了槽35。 在WB绕线管34的槽35里，除用于给可动侧RF线圏16提供电力和信号的 电缆36外，还"^E作为RF线圏驱动机构18构威J^素的绳索20和滚洽30。换句话说，WB绕线管34的槽35起到引导用于给可动侧R F线圈16加上控 制信号的电缆36、绳索20和滚轮30的作用。而且，将与各个臂31的可动侧 RF线團16相反"H^和可移动地设于WB绕线管34的槽35里的滚轮30相连 接。电缆36才緣需要固定在绳索20或臂31上，顺着WB绕线管34的槽35 和图未示出的夕Mp电糾目连接。并且，在WB线圏14的设置面侧设有滑轮21。而且，由WB绕线管34 的槽35引导的非导电性绳索20的一端连接到臂31的,30附近，而另一端 通itif轮21被引到WB线圈14的设置面侧，安M电动机19的输出轴19a 上。这时，以J^目交叉方式设置与设于共同WB绕线管34的槽35的两个滚 轮30分别连接的两条绳索20。进而，在任意位置，例如与电动机19附近的绳索20接触设置缚索调整 才械23。绳索调整杨23例如可以是由一端固定，另一端设滑轮的弹簧等弹 性体构成。而且，可让绳索调整机构23的滑轮按压绳索20，借助于举性体的 弹性力保持绳索20的张力一定。这样，涵成经常通过绳索20传递来自电动 才几19的动力。其结果，依靠电动机19的输出使设于共同WB绕线管34的槽35的两条 各自绳索20向WB线圏14的设置面侧移动，两M 31上所设的两个滚轮30 移动，使其在WB绕线管34的槽35里面转动并54目接近。随之，两^31 M弹簧33的复原力成为倒八字形状，使可动側RF线圏16移向固定侧RF 线團17。并且,在可动侧RF线圏16上设有^r测可动侧RF线圏16位置的传感器 37，传感器37可由例如微开关(SW)构成。而且，用传感器37可以检测可 动侧RF线圏16与被检体的体^Jl者与固定侧RF线圏17之间的距离。传感 器37的测定信号iH^电动 N^制单元38。电动机控制单元38具有^^传感器37来的信号向电动机19提供控制信 号，控制电动机19的功能。即，电动机控制单元38才娥来自传感器37的测 定信号控制电动机19， 4吏可动侧RF线圏16与被检体的体^il者与固定侧R F线圈17之间的距离成为i议目标的距离。而且，按照这样的构成，受电动机控制单元38控制的电动机19的动力 自输出轴19a传递给绳索20、滚轮30、臂31、弹簧33和絲轴32。因而，才MI传感器37的测定信号和电动机19的驱动来调整绳索20的移动量，就能 任意i议可动侧RF线團16与被M的体M者与固定侧RF线圏17之间的 距离。图4是说明在图1所示磁共振成^^置IO里的可动侧RF线圏16的驱动 方法一例的图。还有，图4中，省略了图示WB线圏14和RF线圏驱动才;i^1 18。如图4所示，i经被检体P到床位13,借助于床位驱动机构24在被检体 P的体轴Z方向移动床位13。进而l^床位13的移动，用RF线團驱动机构 18让可动侧RF线圈16移动，使得可动侧RF线圏16与4皮检体P的^^^^之 间的垂直方向3巨离为一定。就是，这样就肯M目对每个与床位13位置对应的摄像范围沿垂直方向移动可动侧RF线圈16，适当调整其与被MP的体表之间的距离并进^m聂像。因此，才Mt以Jiil样的^^共振成l象装置10，不用增加移动被检体P的这 种负4S^医生、技师等用户的麻烦，就能够用单个可动侧RF线圏16包括更 广的摄影区域，而且可在^a影区域中摄取灵狄良好的图像。这时，作为R F线圏驱动机构18主要构成要素的绳索20因为衫L^A WB绕线管34的槽35 里，不^J3l^C检体P的空间而能够确保^it(居住)性。已示出了用电动机19移动绳索20的例子，也可以形成用手动移动绳索 20的构造。并且，也可以构^其它圆筒糊造体上iU槽和^il等导轨来 代替WB线圏14，利用这些槽和^ii等的导韓为移动秘，借助于絲30 ^动^使可动侧RF线圏16移动。图5 ;U^示本发明/^^^成像装置的第2实施例的构成图。在图5所示的磁^^成像装置IOA里，RF线圏驱动机构18A的构it^功能与图1示出的磁^y^成像装置10不同。至于其它构成和作用都和图1示出的磁^^成像装置10没有实质上不同，所以对同 一构成附加相同标号并省 絲说明。磁共振成像装置10A的RF线圏驱动机构18A，可以另J壬意构成的，例 如，由电动机19、非导电性的绳索20、滑轮21和动力传递机构22构成。而 且，和图1示出的磁共振成4^置10里的RF线圏驱动机构18同样，可以构 成通过借助于滑轮21调整朝向的绳索20和动力传递机构22，将电动机19的动力传给可动侧RF线團16，依靠电动机19的驱动使可动侧RF线圏16移 向固定侧RF线圏17—测。进而，RF线圏驱动机构18A能够调整可动侧RF线圏16的角度。例如 如图5所示，进行控制使向可动侧RF线圏16两端传递动力的绳索20的、移 动量和移动方向成为不同，能够控制可动侧RF线图16的角度，以使可动侧 RF线圏16与被检体P体表的距离进一步固定。图6 M示在图5的B部^出的^^^y^成4象装置10 A里的动力传递机 构22的详细构成例剖视图；图7是在图6示出的C部M大剖视图。如图6和图7所示，RF线圈驱动机构18A的动力传iH^L构22构成具有 滚給30、臂31、转动轴32、支M(球面滑动轴承)40和弹簧33。还有，R F线圏驱动机构18A的动力传递机构22因为除i更置了支^U匕°口求-/1/)40 外实际与图2和图3中示出的RF线團驱动机构18的动力传递机构22同样， 仅图示说明该支承球40附近。即，RF线圏驱动机构18A的动力传递机构22具有支^U0。支承球40 是支承面呈#的轴承，并具有通孔。支M 40构成^lfe臂31与转动轴32 的结合部分，将转动轴32插入支承球40的通孔，另一方面，以支#40的 #支承面承受臂31。因此，能够随意改变臂31与设于可动侧RF线圏16 上的转动轴32的角度，即任意改变可动侧RF线圏16的朝向。为此，例如图 5所示，可以构成用支絲40能够随意改变和水平面垂直而与躲Z方向平 行的面上的可动侧RF线團16的角度。按照以上这种磁^y^成像装置10A，除了有图1示出的磁^yii成像装置10同等絲j卜，即使被检体P体^Ji存在凹凸，也能和凹凸吻合妙可动侧R F线图16的角度，所以更能^#可动侧RF线圈16与被^^体P体表之间的距 离为一定。特别是，若构成能随意改变和水平面垂直而与⑩Z方向平行的面 上的可动侧RF线闺16的角度，更能沿着被检体P体表在需要高度的方向设 定可动侧RF线圏16的朝向。其结果，可以4吏用单个可动侧RF线圏16,高 灵^1^^聂取更好的图1象。并且，通过以至少两点以上支持可动侧RF线圏16,调整各支,点的位 置，改变可动侧RF线圏16的为向，可以实祐精M高稳定地定位可动侧R F线圏16。即，能够提高相对it^可动侧RF线圏16朝向的水平度。图8 A^示本发明的磁^y^成像装置的第3实施例的构成图。在图8示出的磁共振成像装置10B里，RF线圏驱动才;L^J 18B的构姊 功育^5和图1示出的磁^y^成像装置10不同。至于其它构成和作用则和图1示出的磁#^成像装置10没有实质上不同，所以对于同一的构成附加相同标 号并省e^i兌明。^^^y^成像装置10B的RF线圏驱动才X^J 18B中，具有停放(舰) 可动侧RF线圏16的功能。即，RF线圏驱动杨18B兼作停放才;i^J。 RF线 圈驱动械18B具有与各绳索20对应的多个线圏侧她50。线圏侧絲50 ^X在离WB线圏14两侧面的床位13足够距离的位置。而且，绳索20的端 部不与动力传递机构22的滚轮30连接而是借助于线圏侧滚洽50以方向对着 可动侧RF线圏16侧固定，在可动侧RF线圏16上。另一方面，在WB线圈14上设置与可动侧RF线圏16形状酉&^的凹槽 作为停放空间51。即是4M WB线圏14的停放空间51也能形成停it机构。动力传递机构22的弹簧33构#臂31的纵向相对可动侧RF线圏16 为垂直的方向作用举性力。从而，通鄉簧33的举性力作用，可动侧RF线 圏16在床位13—侧经常受力。因而，通过电动机19的驱动绕巻绳索20时， 可动侧RF线圏16向离开^^立13的方向移动，就能调节可动侧RF线圏16 的位置。停放可动侧RF线圏16时,进而通过电动机19的驱动使可动侧RF线圏 16向离开床位13的方向移动。这样，可动侧RF线團16移动到停放空间51 内，成为停^L状态。因此，同可动侧RF线圏16的形#停;^位置吻^&1 停放空间51的形状和线圏侧滚轮50的位置。按照以上这样的磁^y^成像装置IOB，不用可动侧RF线圏16时，可让 可动侧RF线圏16停;^'J规定的位置。而且，可以容易地并用要求形状的R F线圏。另外，不限于图8的例子，^^共振成像装置10B中也可以设置和RF 线圏驱动机构18B独立的停放机构。并且，也可以X^目组合上述各实施例中的磁^^成像装置10、 IOA、 10B的各构成要素，构成一个^^^y^成^象装置。另一方面，也可以省^ t共振成像装置IO、 10 A 、 10B的,糾成要素和功能。
权利要求
1.一种磁共振成像装置，其具有在摄影区域中形成静磁场的磁铁；接收通过向设置于上述静磁场中的被检体内部发送高频信号而产生的核磁共振信号的高频线圈；移动上述高频线圈的位置，并调整上述高频线圈与上述被检体的体表之间的距离，利用弹性体的复原力使上述高频线圈的位置回到规定位置的高频线圈驱动机构。
2. 如权利要求1所述的磁^i成像装置，其特絲于，具有停iti述高 频线圏的停放机构。
3. —种磁共振成像装置，絲有 在摄影区域中形成静磁场的^4失；接^过向设置于上述静磁场中的被检体内部发送高频信号而产生的核》兹^y^信号的高频线圈；移动上述高频线圈的至少两点位置，，整上述高频线圏与上述被检体 的体表之间的距离和上述高频线圏朝向的高频线圏驱动机构。
4. 如权利要求3所述的磁共振成^^置，M4^于，具有停^Lh述高 频线圈的停放机构。
5. 如;K^J要求3所述的磁^^成像装置，^#錄于，上述高频线圏驱 动;N^可通过轴承改变与水平面垂直且与体轴方向平行的面上的上述高频线 圈的角度。
6. —种磁共振成像方法，其具有 在摄影区域中形成静磁场的步骤；移动高频线圏的位置，调整上述高频线圏与设置于上述静磁场中的被检 体的僻L^^之间的il巨离的步骤；由上述高频线圏接jliJ逸过向上述被检体内部发送高频信号而产生的核磁 ^#4言号的步骤；利用举l"生体的l^力而^Ji述高频线圏的位置回到M^:位置的步骤。
7. 如权利要求6所述的磁共振成像方法，^##于，具有用停放才^停iUi述高频线圏的步骤。
8. —种>#^^成4象方法，其具有在摄影区域中形成静磁场的步骤；移动高频线圏的至少两点位置，调整上述高频线圏与设置于上述静磁场中的被;^r体的体表之间的距离和上述高频线圏的朝向的步骤；由上述高频线圈接收通过向上述被检体内部发送高频信号而产生的核磁 共振信号的步骤。
9. 如权利要求8所述的/^^y^成4象方法，，;^于，具有用停放才械 停放上述高频线圏的步骤。
10. 如权矛J^求8所述的磁^y^成像方法，其特絲于，用轴承改变与水 平面垂直且与体轴方向平行的面上的上述高频线圏的角度。
全文摘要
一种磁共振成像装置，其具有在摄影区域中形成静磁场的磁铁；具有导轨的圆筒状的构造体；接收通过向设置于静磁场中的被检体内部发送高频信号而产生的核磁共振信号的高频线圈；利用沿导轨移动的移动机构、使移动机构移动的绳索和与绳索连接的电动机，调整高频线圈与被检体的体表之间的距离的高频线圈驱动机构。
文档编号A61B5/055GK101229061SQ20081000266
公开日2008年7月30日 申请日期2005年11月2日 优先权日2004年11月2日
发明者高森博光 申请人:株式会社东芝;东芝医疗系统株式会社