JP4896763B2 - 呼吸抑制部材および磁気共鳴映像装置 - Google Patents

Description

本発明は、被検者の呼吸に伴う臓器の動きを抑えるために被検者に装着される呼吸抑制部材と、この呼吸抑制部材を備えた磁気共鳴映像装置に関する。

磁気共鳴映像（ＭＲＩ）法で冠動脈を撮像するためには、３次元（３Ｄ）のＳＳＦＰ（steady state free precession）シーケンスを用いて、息止め、もしくは自然呼吸下で撮像する方法が用いられる。特に心臓全体の冠動脈走行を画像化するＷＨ ＭＲＣＡ（whole heart MR coronary angiography）の場合には、息止めでは空間分解能が不十分なことがある。これの対策としては、自然呼吸下で、例えば、横隔膜の位置をＮＭＲ（nuclear magnetic resonance）信号に基づいて検出することによって呼吸動をモニタしながら、その呼吸動に合わせて撮像する位置を変えながら撮像する方法が用いられる。さらに、呼吸による動きの範囲に対して一定のしきい値を設けて、その閾値より動きが大きくなっているときには撮像のためのＮＭＲ信号の収集を休止するという方法が用いられる。すなわち例えば、図１２（ａ）に示すような領域Ｒについて収集したＮＭＲ信号を１次元フーリエ変換して得られる信号のピークが図１２（ｂ）に示すように上限閾値ＵＳＬと下限閾値ＬＳＬとの間の許容範囲外にあるときには撮像しないか、もしくは収集したデータを用いないようにし、許容範囲内にあるときにはデータ収集を行う。さらに、呼吸動に合わせて撮像する位置を変えながら撮像を行う。

この様にすることで、自然呼吸下でもかなりの高分解能の３Ｄ画像が良好に得られる。
特開２０００−０４１９７０ 特開２０００−１５７５０７ 特開２００４−０５７２２６

しかしながら、呼吸レベルが一定でなく次第に下がったり上がったりし、ＮＭＲ信号を１次元フーリエ変換して得られる信号における横隔膜の位置に相当する部分が例えば図１２（ｃ）に示すように許容範囲から外れてしまうと、撮像時間が長くなったり、最悪のケースでは検査を終了できなくなるおそれがあった。

このため、例えば図１３に示すように、帯状の固定具５００を用いて腹部を固定する方法が用いられる。この場合、横隔膜の動きは抑制されるが、胸郭も一緒に固定されてしまうため、被検者の呼吸が苦しくなってしまう恐れがあり、逆にこれを避けようとすれば、横隔膜の動きの抑制効果を落とさざるを得なかった。

本発明はこのような事情を考慮してなされたものであり、その目的とするところは、胸郭を大きく抑圧することなく横隔膜の動きを効率的に抑制することにある。

本発明の第１の態様による呼吸抑制部材は、医用モダリティによるイメージングの被検体における胸骨下方かつ左右肋骨間に相当する位置で前記被検体の腹部を圧迫するためのほぼ三角柱状の圧迫部を有する形状に弾性材料を成形した本体を有する。

本発明の第２の態様による磁気共鳴映像装置は、静磁場を発生する静磁場磁石と、前記静磁場に載置された被検体に高周波磁場および傾斜磁場をパルスシーケンスに従って印加する印加手段と、ほぼ三角柱状の圧迫部を有する形状に弾性材料を成形してなる本体を有し、前記被検体における胸骨下方かつ左右肋骨間に相当する位置で前記被検体の腹部を前記圧迫部により圧迫する状態で前記被検体に装着された呼吸抑制部材と、前記高周波磁場および傾斜磁場の印加に伴って前記被検体から放射される磁気共鳴信号を受信する受信手段と、前記受信手段により受信された前記磁気共鳴信号に基づいて前記被検体に関する画像を再構成する再構成手段とを備える。

本発明によれば、胸郭を大きく抑圧することなく横隔膜の動きを効率的に抑制することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。

（第１の実施形態）
図１は第１の実施形態に係る磁気共鳴映像装置（ＭＲＩ装置）１００の構成を示す図である。このＭＲＩ装置１００は、静磁場磁石１、傾斜磁場コイル２、傾斜磁場電源３、寝台４、寝台制御部５、送信ＲＦコイル６、送信部７、受信ＲＦコイル８、受信部９、計算機システム１０および呼吸抑制マット１１を具備する。

静磁場磁石１は、中空の円筒形をなし、内部の空間に一様な静磁場を発生する。この静磁場磁石１としては、例えば永久磁石または超伝導磁石等が使用される。

傾斜磁場コイル２は、中空の円筒形をなし、静磁場磁石１の内側に配置される。傾斜磁場コイル２は、互いに直交するＸ，Ｙ，Ｚの各軸に対応する３つのコイルが組み合わされている。傾斜磁場コイル２は、上記の３つのコイルが傾斜磁場電源３から個別に電流供給を受けて、磁場強度がＸ，Ｙ，Ｚの各軸に沿って変化する傾斜磁場を発生する。なお、Ｚ軸方向は、例えば静磁場と同方向とする。Ｘ，Ｙ，Ｚ各軸の傾斜磁場は、例えば、スライス選択用傾斜磁場Ｇs、位相エンコード用傾斜磁場Ｇeおよびリードアウト用傾斜磁場Ｇrにそれぞれ任意に使用される。スライス選択用傾斜磁場Ｇsは、任意にイメージング断面を決めるために利用される。位相エンコード用傾斜磁場Ｇeは、空間的位置に応じてＮＭＲ信号の位相を変化させるために利用される。リードアウト用傾斜磁場Ｇrは、空間的位置に応じてＮＭＲ信号の周波数を変化させるために利用される。

被検体２００は、寝台４の天板４ａに載置された状態で傾斜磁場コイル２の空洞内に挿入される。寝台４が有する天板４ａは寝台制御部５により駆動され、その長手方向および上下方向に移動する。通常、この長手方向が静磁場磁石１の中心軸と平行になるように寝台４が設置される。

送信ＲＦコイル６は、傾斜磁場コイル２の内側に配置される。送信ＲＦコイル６は、送信部７から高周波パルスの供給を受けて、高周波磁場を発生する。

送信部７は、発振部、位相選択部、周波数変換部、振幅変調部、高周波電力増幅部などを内蔵し、ラーモア周波数に対応する高周波パルスを送信ＲＦコイル６に送信する。

受信ＲＦコイル８は、傾斜磁場コイル２の内側に配置される。受信ＲＦコイル８は、上記の高周波磁場の影響により被検体から放射されるＮＭＲ信号を受信する。受信ＲＦコイル８からの出信号は、受信部９に入力される。

受信部９は、受信ＲＦコイル８からの出力信号に基づいてＮＭＲ信号データを生成する。

計算機システム１０は、インタフェース部１０ａ、データ収集部１０ｂ、再構成部１０ｃ、記憶部１０ｄ、表示部１０ｅ、入力部１０ｆおよび主制御部１０ｇを有している。

インタフェース部１０ａには、傾斜磁場電源３、寝台制御部５、送信部７、受信ＲＦコイル８および受信部９等が接続される。インタフェース部１０ａは、これらの接続された各部と計算機システム１０との間で授受される信号の入出力を行う。

データ収集部１０ｂは、受信部９から出力されるデジタル信号をインタフェース部１０ａを介して収集する。データ収集部１０ｂは、収集したデジタル信号、すなわちＮＭＲ信号データを、記憶部１０ｄに格納する。

再構成部１０ｃは、記憶部１０ｄに記憶されたＮＭＲ信号データに対して、後処理、すなわちフーリエ変換等の再構成を実行し、被検体２００内の所望核スピンのスペクトラムデータあるいは画像データを求める。

記憶部１０ｄは、ＮＭＲ信号データと、スペクトラムデータあるいは画像データとを、患者毎に記憶する。

表示部１０ｅは、スペクトラムデータあるいは画像データ等の各種の情報を主制御部１０ｇの制御の下に表示する。表示部１０ｅとしては、液晶表示器などの表示デバイスを利用可能である。

入力部１０ｆは、オペレータからの各種指令や情報入力を受け付ける。入力部１０ｆとしては、マウスやトラックボールなどのポインティングデバイス、モード切替スイッチ等の選択デバイス、あるいはキーボード等の入力デバイスを適宜に利用可能である。

主制御部１０ｇは、図示していないＣＰＵやメモリ等を有しており、ＭＲＩ装置１００を総括的に制御する。

呼吸抑制マット１１は、固定ベルト１２によって被検体２００の腹部に固定される。

図２は呼吸抑制マット１１の構造を示す図であり、図２（ａ）は平面図、図２（ｂ）は側面図、図２（ｃ）は図２（ｂ）中のＡ−Ａ矢視断面図、図２（ｄ）は図２（ａ）中のＢ−Ｂ矢視断面図である。

図２に示すように呼吸抑制マット１１は、硬性部材１１ａ、弾性部材１１ｂおよびカバー１１ｃを含む。

硬性部材１１ａは、例えばアクリルや木材などのように容易に変形しない硬度の高い材料を用い、三角柱状に成型されている。

弾性部材１１ｂは、硬性部材１１ａの周囲を覆う。弾性部材１１ｂは、ウレタン製スポンジなどの適度に弾性のある材料を用い、ほぼ三角柱状に成形されている。弾性部材１１ｂがなすほぼ三角形の面は、硬性部材１１ａがなすほぼ三角形の面よりも十分に大きく、弾性部材１１ｂがなすほぼ三角形の面における１つの角に近接する状態で硬性部材１１ａが配置されている。

カバー１１ｃは、弾性部材１１ｂの周囲を覆う。

呼吸抑制マット１１のうちで硬性部材１１ａの周辺のほぼ三角柱状の部分は、呼吸抑制マット１１のその他の部分よりも硬度が高い圧迫部１１ｄを形成している。すなわち呼吸抑制マット１１は、ほぼ三角柱状の圧迫部１１ｄを内在した、圧迫部１１ｄよりも大きなほぼ三角柱状をなしている。ただし呼吸抑制マット１１は、少なくとも圧迫部１１ｄを備えていれば良く、圧迫部１１ｄ以外の部分を省略した形状とすることもできるし、圧迫部１１ｄ以外の部分の形状を任意に変更することもできる。

図３は呼吸抑制マット１１の被検体２００への装着状態を示す図である。

この図３に示すように呼吸抑制マット１１は、ほぼ三角柱状をなす面を被検体２００に接触させる状態で被検体２００の腹部に載置される。さらに呼吸抑制マット１１は、固定ベルト１２により被検体２００に固定される。このとき、圧迫部１１ｄを胸骨の下方かつ左右肋骨間に相当する位置、すなわちみぞおち付近で被検体２００の腹部に接触させるように呼吸抑制マット１１が配置されることが望ましい。なお、「胸骨の下方」とは、被検体の足側の方向を表す。

以上のように配置された呼吸抑制マット１１は、肋骨には触れずに、みぞおち部分を効果的に押圧することができる。すなわち、胸郭を圧迫することなしに、圧迫部１１ｄによって横隔膜を圧迫することができる。そして呼吸抑制マット１１は、どの部分においても弾性部材１１ｂの適度な弾性により被検体２００に良好に接触することができるため、固定ベルト１２をあまり強く締め付けなくとも、横隔膜を十分に圧迫することができる。さらに呼吸抑制マット１１は、硬性部材１１ａが内蔵されていることにより圧迫部１１ｄは被検体２００の腹部を十分に圧迫することが可能であるのに対して、圧迫部１１ｄ以外の部分は弾性部材１１ｂの適度な弾性によって被検体２００の腹部を緩やかに圧迫するから、被検体２００の腹部を必要以上に圧迫することがない。

このように呼吸抑制マット１１は、被検者に大きな負担を掛けることなく、横隔膜を効果的に圧迫することができる。そして呼吸抑制マット１１により圧迫された横隔膜は、その動きが抑制される。かくして、呼吸抑制マット１１が装着された状態の被検体２００に関してＷＨ ＭＲＣＡによる撮像を行えば、この撮影の間に横隔膜の位置が許容範囲内に留まる確率が向上することから、冠動脈撮像のためのＮＭＲ信号の収集の成功率が高くなる。この結果、ＭＲＩ装置１００は、冠動脈の撮像を、安定して、短時間に、再現性良く、かつ高精度に行えるようになる。

（第２の実施形態）
第２の実施形態に係るＭＲＩ装置の構成は、図１に示されるＭＲＩ装置１００の構成と同様である。第２の実施形態に係るＭＲＩ装置がＭＲＩ装置１００と異なるのは、呼吸抑制マット１１に代えて呼吸抑制マット１３を備えることにある。

図４は呼吸抑制マット１３の構成を示す図であり、図４（ａ）は平面図、図４（ｂ）は側面図である。なお、図４において図２と同一部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。

図４に示すように呼吸抑制マット１３は、硬性部材１１ａ、弾性部材１１ｂ、カバー１１ｃ、圧力センサ１３ａおよび振動部１３ｂを含む。さらには図４では図示を省略しているが、呼吸抑制マット１３は図５に示すように駆動回路１３ｃを含む。すなわち呼吸抑制マット１３は、呼吸抑制マット１１の構造を基本とし、さらに圧力センサ１３ａ、振動部１３ｂおよび駆動回路１３ｃを追加して構成されている。

圧力センサ１３ａおよび振動部１３ｂは、硬性部材１１ａにそれぞれ取り付けられている。圧力センサ１３ａは、被検体２００の腹部により呼吸抑制マット１３に加わる圧力に応じた検出信号を出力する。この圧力センサ１３ａとしては、例えば圧電素子が利用できる。振動部１３ｂは、駆動回路１３ｃから駆動信号が供給されているときに振動する。振動部１３ｂとしては、例えば圧電素子が利用できる。駆動回路１３ｃは、圧力センサ１３ａから出力される検出信号に基づいて、振動部１３ｂへと駆動信号を供給する。駆動回路１３ｃは、典型的には硬性部材１１ａに取り付けられるが、硬性部材１１ａから離れて弾性部材１１ｂの中に配置されても良い。また駆動回路１３ｃは、自身のノイズの影響を小さくするために硬性部材１１ａとは分離して設けられたり、シールドされるのが好ましい。

呼吸抑制マット１３は、図６（ａ）に示すように呼吸抑制マット１１と同様に被検体２００に装着される。ただし、図６（ｂ）に示すように圧力センサ１３ａおよび振動部１３ｂに近い側の面を被検体２００に向ける。

そうすると呼吸抑制マット１３は、被検体２００の腹部の呼吸動に伴って当該腹部により受ける圧力が変動する。圧力センサ１３ａは、このように変動する圧力を検出して、それに応じた検出信号を出力する。駆動回路１３ｃは、検出信号をモニタし、検出信号が既定レベルとなったときに駆動信号を振動部１３ｂに供給し、振動部１３ｂを振動させる。振動部１３ｂの振動は、弾性部材１１ｂおよびカバー１１ｃを介して被検体２００に伝達される。

かくして、被検者の呼吸レベルが既定の深さになった時に、呼吸抑制マット１３が振動する。従って被検者は、この呼吸抑制マット１３の振動に基づいて、自分の呼吸レベルが既定の深さになったことを認識することができる。そして被検者が呼吸レベルを既定の深さに維持するように呼吸を調整すれば、ＷＨ ＭＲＣＡによる撮像の間に横隔膜の位置が許容範囲内に留まる確率をさらに向上することができる。

なお、呼吸抑制マット１３に操作手段を設けてこの操作手段からユーザの操作に応じた設定信号を駆動回路１３ｃに与えるようにしたり、あるいは呼吸抑制マット１３の外部から供給される設定信号を駆動回路１３ｃに与えるようにし、さらにこの設定信号に応じて駆動回路１３ｃが既定レベルを変更するようにすれば、被検者毎の呼吸レベルの違いを考慮した適切な既定レベルを使用して上記の動作を行うことができる。既定レベルを変更する場合、被験者に数回自然呼吸させた際の例えば最頻値などの特徴値を統計的に求め、その値を基準として既定レベルを設定すると良い。さらにこのような既定レベルの設定を、自然呼吸させる回数等を予め設定しておくことによって自動で行うことも可能である。

（第３の実施形態）
第３の実施形態に係るＭＲＩ装置の構成は、図１に示されるＭＲＩ装置１００の構成と同様である。第３の実施形態に係るＭＲＩ装置がＭＲＩ装置１００と異なるのは、呼吸抑制マット１１に代えて呼吸抑制マット１４を備えることにある。

図７は呼吸抑制マット１４の構成を示す図であり、図７（ａ）は被検体２００の体軸方向に沿った視線での外観を示す図、図７（ｂ）は被検体２００の側方からの視線での外観を示す図である。なお、図７において図２または図４と同一部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。

図７に示すように呼吸抑制マット１４は、硬性部材１１ａ、弾性部材１１ｂ、カバー１１ｃ、振動部１３ｂ、ベローズ１４ａ、張力発生部１４ｂおよび張力センサ１４ｃを含む。さらには図７では図示を省略しているが、呼吸抑制マット１４は図８に示すように駆動回路１４ｄを含む。すなわち呼吸抑制マット１４は、呼吸抑制マット１１を基本機能とし、その一部をさらに振動部１３ｂ、ベローズ１４ａ、張力発生部１４ｂ、張力センサ１４ｃおよび駆動回路１４ｄを置換して構成されている。

ベローズ１４ａは、固定ベルト１２の外周側にリング状に配置される。張力発生部１４ｂは、ベローズ１４ａに必要に応じて張力を与える。張力センサ１４ｃは、ベローズ１４ａに加わる張力に応じた検出信号を出力する。駆動回路１４ｄは、検出信号をモニタし、検出信号が既定レベルとなったときに駆動信号を振動部１３ｂに供給し、振動部１３ｂを振動させる。駆動回路１４ｄは、ベローズ１４ａに張力を与える必要があるときに、張力発生部１４ｂに対して駆動信号を供給し、張力発生部１４ｂを動作させる。

呼吸抑制マット１４は、硬性部材１１ａ、弾性部材１１ｂおよびカバー１１ｃから構成される部分（以下、本体と称する）が図７（ａ）に示すように呼吸抑制マット１１と同様に被検体２００に装着される。ただし、図７（ｂ）に示すように振動部１３ｂに近い側の面を被検体２００に向ける。さらに、固定ベルト１２の外周側に、ベローズ１４ａ、張力発生部１４ｂおよび張力センサ１４ｃを図７に示すように配置する。なお、ベローズ１４を省略し、張力発生部１４ｂおよび張力センサ１４ｃを固定ベルト１２に取り付けても良い。

そうすると呼吸抑制マット１４は、被検体２００の腹部の呼吸動に伴って本体が動かされることによってベローズ１４ａに加わる張力が変動する。張力センサ１４ｃは、このように変動する張力を検出して、それに応じた検出信号を出力する。駆動回路１４ｄは、検出信号をモニタし、検出信号が既定レベルとなったときに駆動信号を振動部１３ｂに供給し、振動部１３ｂを振動させる。振動部１３ｂの振動は、弾性部材１１ｂおよびカバー１１ｃを介して被検体２００に伝達される。

かくして、この第３の実施形態においても、第２の実施形態と同様な効果を達成できる。

（第４の実施形態）
第４の実施形態に係るＭＲＩ装置の構成は、図１に示されるＭＲＩ装置１００の構成と同様である。第４の実施形態に係るＭＲＩ装置がＭＲＩ装置１００と異なるのは、呼吸抑制マット１１に代えて呼吸抑制マット１５を備えることにある。

図９は呼吸抑制マット１５の構成を示す図であり、図９（ａ）は被検体２００の体軸方向に沿った視線での外観を示す図、図９（ｂ）は被検体２００の側方からの視線での外観を示す図である。なお、図９において図２と同一部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。

図９に示すように呼吸抑制マット１５は、硬性部材１１ａ、弾性部材１１ｂ、カバー１１ｃ、パフ１５ａ、リジッドパイプ１５ｂおよび圧力感知／加圧部１５ｃを含む。さらには図９では図示を省略しているが、呼吸抑制マット１５は図１０に示すように駆動回路１５ｄを含む。すなわち呼吸抑制マット１５は、呼吸抑制マット１１を基本機能とし、さらにその一部をパフ１５ａ、リジッドパイプ１５ｂ、圧力感知／加圧部１５ｃおよび駆動回路１５ｄに置換して構成されている。

パフ１５ａは、容易に変形可能な程度に柔らかい樹脂を中空に成形してなり、内部に空気や液体等を媒体を収容している。リジッドパイプ１５ｂは、パフ１５ａに連結されるととともに、上記の媒質を収容している。圧力感知／加圧部１５ｃは、図１０に示す圧力センサ１５ｃ−１および加圧部１５ｃ−２をそれぞれ備えている。圧力センサ１５ｃ−１は、リジッドパイプ１５ｂに連結されており、このリジッドパイプ１５ｂにおける媒体の圧力に応じた検出信号を出力する。加圧部１５ｃは、リジッドパイプ１５ｂに連結されており、このリジッドパイプ１５ｂにおける媒体を加圧する。駆動回路１５ｄは、検出信号をモニタし、検出信号が既定レベルとなったときに加圧を行わせるように加圧部１５ｃ−２に駆動信号を供給する。

呼吸抑制マット１５は、硬性部材１１ａ、弾性部材１１ｂおよびカバー１１ｃから構成される部分（以下、本体と称する）が図９（ａ）に示すように呼吸抑制マット１１と同様に被検体２００に装着される。ただし、図９（ｂ）に示すようにパフ１５ａに近い側の面を被検体２００に向ける。

そうすると呼吸抑制マット１５は、被検体２００の腹部の呼吸動に伴ってパフ１５ａに加わる圧力が変動する。そうすると、パフ１５ａおよびリジッドパイプ１５ｂに収容された媒質の圧力も変動する。圧力センサ１５ｃ−１は、このように変動する圧力を検出して、それに応じた検出信号を出力する。駆動回路１５ｄは、検出信号をモニタし、検出信号が既定レベルとなったときに駆動信号を加圧部１５ｃ−２に供給する。加圧部１５ｃ−２は、駆動信号を受けると媒質を加圧し、パフ１５ａを膨張させる。パフ１５ａが膨張することにより、本体が被検体２００に加える圧力が変化する。

なお、リジッドパイプを２本備え、この２本のリジッドパイプに圧力センサ１５ｃ−１および加圧部１５ｃ−２を個別に取り付けるようにしても良い。

かくして、この圧力の変化によって、被検者の呼吸レベルが既定の深さになったことを被検者に認識させることができ、第２の実施形態と同様な効果を達成できる。

（第５の実施形態）
図１１は第５の実施形態に係るＭＲＩ装置３００の構成を示す図である。なお、図１１において図１と同一部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。

ＭＲＩ装置３００は、静磁場磁石１、傾斜磁場コイル２、傾斜磁場電源３、寝台４、寝台制御部５、送信ＲＦコイル６、送信部７、受信ＲＦコイル８、受信部９、計算機システム１６および呼吸抑制マット１７を具備する。すなわちＭＲＩ装置３００は、ＭＲＩ装置１００における計算機システム１０および呼吸抑制マット１３に代えて計算機システム１６および呼吸抑制マット１７を備える。

計算機システム１６は、データ収集部１０ｂ、再構成部１０ｃ、記憶部１０ｄ、表示部１０ｅ、入力部１０ｆ、インタフェース部１６ａおよび主制御部１６ｂを有している。すなわち計算機システム１６は、計算機システム１０におけるインタフェース部１０ａおよび主制御部１０ｇに代えてインタフェース部１６ａおよび主制御部１６ｂを備える。

インタフェース部１６ａには、傾斜磁場電源３、寝台制御部５、送信部７、受信ＲＦコイル８および受信部９等の他に呼吸抑制マット１７が接続される。インタフェース部１６ａは、これらの接続された各部と計算機システム１０との間で授受される信号の入出力を行う。

主制御部１６ｂは、図示していないＣＰＵやメモリ等を有しており、ＭＲＩ装置３００を総括的に制御する。また主制御部１６ｂは、横隔膜からのＮＭＲ信号を用いて被検体２００の呼吸レベルをモニタし、これが既定レベルにあるときに呼吸抑制マット１７へと駆動信号を供給する機能を備える。

呼吸抑制マット１７は、固定ベルト１２によって被検体２００の腹部に固定される。呼吸抑制マット１７は、呼吸抑制マット１１の構造を基本とし、さらに通知部を追加して構成されている。通知部としては、第２の実施形態における振動部１３ｂや、第４の実施形態におけるパフ１５ａ、リジッドパイプ１５ｂおよび加圧部１５ｃ−２を利用できる。この通知部は、主制御部１６ｂから駆動信号が供給されているときに、振動や押圧動作などの通知動作を行う。

さてこのＭＲＩ装置３００での冠動脈撮像時には、主制御部１６ｂは、横隔膜からのＮＭＲ信号を用いて被検体２００の呼吸レベルをモニタする。そして主制御部１６ｂは、被検体２００の呼吸レベルが既定レベルにあるときに、呼吸抑制マット１７へと駆動信号を供給する。呼吸抑制マット１７では、このように駆動信号が供給されると、通知部が通知動作を行う。

かくしてこの第５の実施形態においても、第２の実施形態と同様な効果を達成できる。さらに第５の実施形態によれば、第２乃至第４の実施形態に比べて被検体２００の呼吸レベルを精度良く検出することができるため、より適切なタイミングで通知することができる。

この実施形態は、次のような種々の変形実施が可能である。

弾性部材１１ｂに横隔膜を圧迫するのに十分な硬度を持たせるようにして硬性部材１１ａを省略することもできる。

呼吸レベルが既定範囲内にあるとき、すなわち呼吸レベルが下限閾値と上限閾値との間にあるときに被検者への通知を行うようにしても良い。

複数の既定レベルまたは既定範囲を定めておき、被検者の呼吸レベルがいずれの既定レベルまたは既定範囲に合致するかに応じて振動のパターンを変えるなどして通知モードを変更するようにしても良い。

最初に横隔膜からのＮＭＲ信号を基準に設定したデータ収集閾値と、腹部での検知圧力レベル、さらには基準圧力値を照合・設定しておき、データ収集中は、検知圧力レベルと基準圧力値とのみに基づいて通知を行うようにしても良い。

呼吸レベルの検出は、例えば高さセンサなどの他の種類のセンサを用いて行うことも可能である。あるいは、従来より知られた呼吸同期ユニットと組み合わせるようにしても良い。

振動部１３ｂやパフ１５ａは、カバー１１ｃと被検体２００との間に挟み込むシート状のものや、被検者の手に持たせるものにしても良い。

通知は、音、光、あるいは張力などにより行うようにしても良いし、振動、空気圧・液体圧、音、光、あるいは張力などを組み合わせて通知に使用しても良い。例えば光の場合、ガントリー内への投射、壁への投射、もしくは、小型メガネでの伝達、上下に並んだＬＥＤでの表示、もしくはメータ等での表示等により実現できる。また、これらの信号源からの光を光ケーブルを介して被験者に見せるようにしても良い。

圧力センサ１３ａ、張力センサ１４ｃ、あるいは１５ｃ−１が出力する検出信号を計算機システム１０，１６に一旦送り、この検出信号に基づいて主制御部１０ｇ，１６ｂが駆動信号の供給を制御しても良い。

呼吸抑制マット１１，１３，１４，１５内での信号伝達や、呼吸抑制マット１１，１３，１４，１５と計算機システム１０との間での信号伝達は、通常の信号線あるいは光ケーブルを用いても良いし、あるいは無線方式としても良い。

医用モダリティとしては、ＭＲＩ装置だけではなく、Ｘ線診断装置、ＣＴ（computed tomography）装置、ＰＥＴ（positron emission computed tomography）装置などの他の種類の装置を適用しても良い。

なお、本発明は上記各実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記各実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

第１の実施形態に係るＭＲＩ装置１００の構成を示す図。 図１に示される呼吸抑制マット１１の構造を示す図。 図１に示される呼吸抑制マット１１の被検体２００への装着状態を示す図。 第２の実施形態に係る呼吸抑制マット１３の構成を示す図。 第２の実施形態に係る呼吸抑制マット１３の電気的な構成を示す図。 図４に示される呼吸抑制マット１１の被検体２００への装着状態を示す図。 第３の実施形態に係る呼吸抑制マット１４の構成を示す図。 第３の実施形態に係る呼吸抑制マット１４の電気的な構成を示す図。 第４の実施形態に係る呼吸抑制マット１５の構成を示す図。 第４の実施形態に係る呼吸抑制マット１５の電気的な構成を示す図。 第５の実施形態に係るＭＲＩ装置３００の構成を示す図。 従来技術を説明する図。 従来技術を説明する図。

符号の説明

１００，３００…磁気共鳴映像装置（ＭＲＩ装置）、１…静磁場磁石、２…傾斜磁場コイル、３…傾斜磁場電源、４…寝台、５…寝台制御部、６…送信ＲＦコイル、７…送信部、８…受信ＲＦコイル、９…受信部、１０，１６…計算機システム、１０ａ，１６ａ…インタフェース部、１０ｂ…データ収集部、１０ｄ…記憶部、１０ｃ…再構成部、１０ｇ，１６ｂ…主制御部、１０ｆ…入力部、１０ｅ…表示部、１１，１３，１４，１５，１７…呼吸抑制マット、１１ａ…硬性部材、１１ｂ…弾性部材、１１ｃ…カバー、１１ｄ…圧迫部、１３ａ…圧力センサ、１３ｃ…駆動回路、１３ｂ…振動部、１４ａ…ベローズ、１４ｂ…張力発生部、１４ｃ…張力センサ、１４ｄ…駆動回路、１５ａ…パフ、１５ｂ…リジッドパイプ、１５ｃ…圧力感知／加圧部、１５ｃ−１…圧力センサ、１５ｃ−２…加圧部、１５ｄ…駆動回路。

Claims (11)

1. 医用モダリティによるイメージングの被検体における胸骨下方かつ左右肋骨間に相当する位置で前記被検体の腹部を圧迫するためのほぼ三角柱状の圧迫部を有する形状に弾性材料を成形した本体を有することを特徴とする呼吸抑制部材。
2. 前記本体は、前記圧迫部を内在しつつ前記圧迫部よりも大きくしたほぼ三角柱状をなすことを特徴とする請求項１に記載の呼吸抑制部材。
3. 前記圧迫部の内部に、前記弾性材料よりも硬度の高い材料よりなる芯材をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の呼吸抑制部材。
4. 駆動信号が供給された際に前記被検体となる被検者に知覚可能な通知動作を行う通知手段をさらに具備したことを特徴とする請求項１に記載の呼吸抑制部材。
5. 前記通知手段は、前記駆動信号が供給された際に前記本体を振動させることを特徴とする請求項４に記載の呼吸抑制部材。
6. 前記振動手段は、圧電素子を振動子として備えることを特徴とする請求項５に記載の呼吸抑制部材。
7. 前記被検者の呼吸レベルに基づいて前記駆動信号を前記通知手段に供給する供給手段をさらに備えることを特徴とする請求項４に記載の呼吸抑制部材。
8. 前記供給手段は圧電素子を備え、この圧電素子を用いて検出される前記被検体の腹部の動きに基づいて前記呼吸レベルを検出することを特徴とする請求項７に記載の呼吸抑制部材。
9. 前記供給手段は、前記呼吸レベルが既定状態にあるときに前記駆動信号を前記通知手段に供給することを特徴とする請求項７に記載の呼吸抑制部材。
10. 静磁場を発生する静磁場磁石と、
    前記静磁場に載置された被検体に高周波磁場および傾斜磁場をパルスシーケンスに従って印加する印加手段と、
    ほぼ三角柱状の圧迫部を有する形状に弾性材料を成形してなる本体を有し、前記被検体における胸骨下方かつ左右肋骨間に相当する位置で前記被検体の腹部を前記圧迫部により圧迫する状態で前記被検体に装着された呼吸抑制部材と、
    前記高周波磁場および傾斜磁場の印加に伴って前記被検体から放射される磁気共鳴信号を受信する受信手段と、
    前記受信手段により受信された前記磁気共鳴信号に基づいて前記被検体に関する画像を再構成する再構成手段とを具備したことを特徴とする磁気共鳴映像装置。
11. 駆動信号が供給された際に前記被検体となる被検者に知覚可能な通知動作を行う通知手段と、
    前記受信手段により受信された前記磁気共鳴信号に基づいて前記被検体の横隔膜の位置を判断する判断手段と、
    前記判断手段による判断結果に基づいて前記駆動信号を前記振動手段に供給する供給手段とをさらに具備したことを特徴とする請求項１０に記載の磁気共鳴映像装置。

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