CN106572811B - 高频线圈以及磁共振成像装置 - Google Patents

高频线圈以及磁共振成像装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种在MRI装置的多通道的阵列线圈中，不使结构复杂化而兼顾广灵敏度区域和深部的高灵敏度，并且兼顾高速化和高画质的技术。提供具备多个子线圈的磁共振成像装置的RF线圈(阵列线圈)。至少一个子线圈是单独的共振频率与磁共振频率不同的第一子线圈。第一子线圈被调整为通过与至少一个其他的子线圈即第二子线圈磁耦合来以与磁共振频率相同的频率进行共振。第一子线圈和第二子线圈的输入输出端子分别连接到不同的低输入输出阻抗信号处理电路。

Description

高频线圈以及磁共振成像装置
技术领域
本发明涉及磁共振成像(MRI：Magnetic Resonance Imaging)装置，特别是涉及照射高频磁场并且检测核磁共振信号的RF线圈(Radio Frequency Coil：高频线圈)。
背景技术
MRI装置是利用核磁共振现象对横切被照物的任意的断面进行图像化的成像装置。具体地，MRI装置通过如下处理来取得断面图像：对被放置在空间中均匀的磁场(静磁场)中的被照物照射高频磁场来引起磁共振，检测产生的核磁共振信号，对检测出的信号实施图像处理。
把对被照物照射高频磁场或检测从被照物产生的核磁共振信号的装置称为RF线圈。RF线圈具有进行照射以及检测的环路部(线圈环路)。该线圈环路越小则灵敏度区域越小，但是灵敏度会变高。另一方面，如果线圈环路越大则能够扩大灵敏度区域。像这样，RF线圈中，灵敏度的高低和灵敏度区域的大小有折中的关系。另外，由于核磁共振信号是在与静磁场垂直的方向生成的旋转磁场的信号，因此优选的是RF线圈配置在能够在与静磁场垂直的方向上照射磁场、检测。
如上所述，RF线圈越小则灵敏度越高，但是灵敏度区域会变小。存在把RF线圈呈阵列状地配置多个的多通道阵列线圈(例如参照非专利文献1)来解决该问题。多通道阵列线圈具有高灵敏度和广灵敏度区域，因此成为当前接收RF线圈的主流。此外，以下在多通道阵列线圈中，把各个RF线圈称为子线圈。
通常，如果有相同共振特性的RF线圈被相互接近地配置，则它们会由于磁耦合而引起干扰。由磁耦合引起RF线圈的性能恶化，因此在多通道阵列线圈中必须去除子线圈间的磁耦合。在非专利文献1中，以相邻的子线圈的线圈环路的一部分重合的方式进行配置，由此最大限度地减少磁耦合。再通过使用低输入的前置放大器、电感器和电容器使线圈环路的一部分成为高阻抗，来减少来自该子线圈以外的干扰。
另外，近年来正在普及使用了多通道阵列线圈的各子线圈的空间上的灵敏度的差异的高速成像(例如参照非专利文献2)。高速成像，通道数越多则越能高速化。因此近年来发展多通道阵列线圈的进一步的多通道化，当前普及了如32通道、128通道的超多通道阵列线圈。
现有技术文献
非专利文献
非专利文献1：Roemer PB等著，“NMR相控阵(The NMR Phased Array)”，磁共振杂志(Journal of Magnetic Resonance)，USA，1990，16，p.192-225
非专利文献2：Klaas PP等著，“SENSE：用于高速MRI的灵敏度调制(SENSE：Sensitivity Encoding for Fast MRI)”，磁共振杂志(Journal of MagneticResonance)，USA，1999，42，p.952-962
发明内容
发明要解决的课题
然而，如果由多通道化造成组成阵列线圈的各子线圈小型化，则在成为灵敏度区域小的子线圈集合的阵列线圈中，整体的灵敏度区域的深度变小。因此为了高速化成像而开发的超多通道阵列线圈的深部灵敏度比由较少通道所构成的阵列线圈低。因此，在被照物深部难以获得优质的图像。
另外，为了实现阵列线圈而实施的磁耦合去除是最大限度地降低磁耦合，并非完全去除磁耦合。因此，在较强地产生磁耦合的位置配置的子线圈的组合中，残留不少磁耦合，阵列线圈的性能恶化。
为了尽量减少残存的磁耦合，也可以实施多个磁耦合去除手段。但是磁耦合去除手段本身实际也有若干损失。因此，实施多个磁耦合去除手段不仅去除磁耦合，还会引起阵列线圈的灵敏度降低。另外，超多通道阵列线圈的情况下，需要去除与多个子线圈的磁耦合，结构会复杂化。
另外，多通道阵列线圈一般被配置为表面线圈覆盖被照物。但是，在组成阵列线圈的1个子线圈所产生的磁场，与静磁场产生的磁场的方向几乎相同时(在静磁场方向为相对于地面水平的隧道型MRI中，例如被照物头顶部等。在静磁场方向为相对于地面垂直的开放型MRI中，例如腹部前面或背面等。)，由于灵敏度区域变得更小，信号接收效率差。这种情况下，即使为了多通道化而增加子线圈数，实质的灵敏度也几乎不会变高。
本发明是鉴于上述情况而做成的，提供一种在MRI装置的多通道阵列线圈中，不使结构复杂化而兼顾广灵敏度区域和深部的高灵敏度、兼顾高速化和高画质的技术。
用于解决课题的手段
本发明提供具备多个子线圈的MRI装置的RF线圈(阵列线圈)。至少1个子线圈是单独的共振频率与核磁共振频率不同的第一子线圈。第一子线圈被调整为通过有意地与至少1个其他子线圈即第二子线圈进行磁耦合，以与核磁共振频率相同的频率进行共振。第一子线圈和第二子线圈的输入输出端子分别连接到不同的低输入输出阻抗信号处理电路。
发明效果
根据本发明，在MRI装置的RF线圈中，兼顾多通道和广而深的灵敏度区域，并能够获得高画质图像。
附图说明
图1(a)以及(b)是第一实施方式的MRI装置的外观图。
图2是第一实施方式的MRI装置的框图。
图3是用于说明第一实施方式的发送RF线圈与接收RF线圈的连接的说明图。
图4(a)是用于说明作为第一实施方式的发送RF线圈所使用的鸟笼型RF线圈的结构的说明图，(b)是用于说明第一实施方式的发送接收间磁耦合防止电路的说明图。
图5(a)是用于说明作为第一实施方式的接收RF线圈所使用的阵列线圈的结构的说明图，(b)以及(c)是用于说明第一实施方式的发送接收间磁耦合防止电路的说明图。
图6(a)以及(b)是用于说明第一实施方式的阵列线圈的配置的说明图。
图7(a)～(c)是用于说明第一实施方式的阵列线圈的动作的说明图。
图8(a)以及(b)是用于说明一般的并联共振电路的动作的说明图。
图9(a)以及(b)是用于说明基于第一实施方式的阵列线圈的灵敏度分布的模拟结果的说明书，(c)以及(d)是用于说明基于现有阵列线圈的灵敏度分布的模拟结果的说明图，(e)是第一实施方式的阵列线圈以及现有阵列线圈的灵敏度曲线的图表。
图10是用于说明第一实施方式的变形例的说明图。
图11是使第一实施方式的调整时使用的共振频率发生变化时的灵敏度曲线的图表。
图12是用于说明第一实施方式的变形例的说明图。
图13是用于说明第一实施方式的变形例的说明图。
图14是用于说明第一实施方式的变形例的说明图。
图15(a)～(c)是用于说明第一实施方式的变形例的动作的说明图。
图16是用于说明第二实施方式的阵列线圈的说明图。
图17(a)以及(b)是用于说明第三实施方式的阵列线圈的说明图。
图18(a)是用于说明第四实施方式的发送阵列线圈的说明图，(b)是用于说明第四实施方式的发送接收间磁耦合防止电路的说明图。
具体实施方式
＜＜第一实施方式＞＞
对于应用了本发明的第一实施方式进行说明。以下，在用于说明本发明的实施方式的所有附图中，具有相同功能的部分赋予相同的符号，并省略其重复的说明。
[MRI装置结构]
首先，使用图1对本实施方式的MRI装置的整体结构进行说明。图1是本实施方式的MRI装置的外观图。图1(a)是使用了由螺线管线圈生成静磁场的隧道型磁铁的水平磁场方式的MRI装置100。图1(b)是为了提高开阔感而把磁石上下分离的汉堡型(开放型)垂直磁场方式的MRI装置101。这些MRI装置100、101具备载置检查对象103的检查床102。本实施方式可以应用于具备水平磁场方式的磁体110的MRI装置100以及具备垂直磁场方式的磁体111的MRI装置101。
以下，以具有水平磁场方式的磁体110的MRI装置100为例来进行说明。本实施方式中也能够使用具有这些外观的MRI装置的任一个。此外，这些只是一个例子，本实施方式的MRI装置并不限定于这些方式。本实施方式中，不论装置的形态、类型，能够使用已知的各种MRI装置。
另外，使用将静磁场方向设为z方向，将与其垂直的2个方向分别设为x方向以及y方向的坐标系090。以下，在本说明书的所有附图中设为相同。
图2是表示MRI装置100的概要结构的框图。如本图所示，MRI装置100具备水平磁场方式的磁体110、梯度磁场线圈131、发送RF线圈151、接收RF线圈161、梯度磁场电源132、匀场线圈121、匀场电源122、高频磁场发生器152、接收器162、磁耦合防止电路驱动装置180、计算机170、定序器140以及显示装置171。此外，102是载置检查对象103的检查床。
梯度磁场线圈131连接到梯度磁场电源132，产生梯度磁场。匀场线圈121连接到匀场电源122，调整磁场的均匀度。发送RF线圈151连接到高频磁场发生器152，并向检查对象103照射(发送)高频磁场。接收RF线圈161连接到接收器162，接收来自检查对象103的核磁共振信号。磁耦合防止电路驱动装置180连接到磁耦合防止电路(后述)。此外，磁耦合防止电路分别连接到发送RF线圈151以及接收RF线圈161，是防止发送RF线圈151与接收RF线圈161之间的磁耦合的电路。
定序器140向梯度磁场电源132、高频磁场发生器152、磁耦合防止电路驱动装置180发送命令，并分别使其工作。按照来自计算机170的指示发出命令。另外，按照来自计算机170的指示，由接收器162设置作为检波基准的核磁共振频率。例如，按照来自定序器140的命令，高频磁场通过发送RF线圈151照射到检查对象103。通过照射高频磁场而从检查对象103产生的核磁共振信号，通过接收RF线圈161被检测，并由接收器162进行检波。
计算机170进行MRI装置100整体的动作控制、各种信号处理。例如，经由A/D转换电路接收由接收器162进行检波的信号，并进行图像重构等信号处理。其结果显示到显示装置171中。根据需要，被检波的信号、测定条件被保存到存储介质132中。另外，向定序器140发送命令以便使用预先被编程的定时、强度使各装置动作。进而，当需要调整静磁场均匀度时，通过定序器140向匀场电源122发送命令，使匀场线圈121调整磁场均匀度。
磁体110构成形成静磁场的静磁场形成部，梯度磁场线圈131以及梯度磁场电源132构成形成梯度磁场的梯度磁场形成部，高频磁场发生器152构成产生高频磁场的高频磁场生成部，发送RF线圈151是把所述高频磁场向检查对象103进行照射的发送线圈，接收RF线圈161是检测来自所述检查对象的核磁共振信号的接收线圈，计算机170构成由所述检测出的核磁共振信号对图像进行重构的图像重构部。
[发送RF线圈以及接收RF线圈的概要]
接下来，对本实施方式的发送RF线圈151以及接收RF线圈161的详细内容进行说明。在本实施方式中，作为一个例子，以作为发送RF线圈151使用具有鸟笼型形状的RF线圈(鸟笼型RF线圈)300、作为接收RF线圈161使用并排排列两个具有环路形状的RF线圈(表面线圈)而得的阵列线圈400的情况为例来进行说明。
作为发送RF线圈151来使用的鸟笼型RF线圈300的共振频率被调整为激励对象元素的共振频率。在本实施方式中，被调整为能够发生氢原子核激励的、氢原子核的磁共振频率。作为接收RF线圈161来使用的阵列线圈400被调整为能够检测鸟笼型RF线圈300能够激励的元素的核磁共振信号。
[发送RF线圈以及接收RF线圈的配置以及连接方式]
首先，使用图3来说明：作为发送RF线圈151来使用的鸟笼型RF线圈300以及作为接收RF线圈161来使用的阵列线圈400的配置；鸟笼型RF线圈300、阵列线圈400、高频磁场发生器152、接收器162以及磁耦合防止电路驱动装置180的连接方式。
如本图所示，鸟笼型RF线圈300的轴被配置为与磁体110的中心轴同轴。并且，阵列线圈400被配置在鸟笼型RF线圈300内。另外，如上所述，鸟笼型RF线圈300连接到高频磁场发生器152。另外，阵列线圈400连接到接收器162。
在本实施方式中，鸟笼型RF线圈300还具备防止与阵列线圈400的磁耦合的磁耦合防止电路210。该磁耦合防止电路210是防止发送RF线圈151(鸟笼型RF线圈300)与接收RF线圈161(阵列线圈400)之间的磁耦合的电路，称为发送接收间磁耦合防止电路210。该发送接收间磁耦合防止电路210被串联地插入鸟笼型RF线圈300的直线导体(后述)中。
阵列线圈400具备防止与鸟笼型RF线圈300的磁耦合的磁耦合防止电路220。磁耦合防止电路220也是防止发送RF线圈151(鸟笼型RF线圈300)与接收RF线圈161(阵列线圈400)之间的磁耦合的发送接收间磁耦合防止电路。该发送接收间磁耦合防止电路220串联地插入构成阵列线圈400的各表面线圈中。
磁耦合防止电路驱动装置180分别连接到这些发送接收间磁耦合防止电路210以及发送接收间磁耦合防止电路220。
[鸟笼型RF线圈]
接下来，使用图4针对作为本实施方式的发送RF线圈151来使用的鸟笼型RF线圈300进行说明。本实施方式的鸟笼型RF线圈300如上所述，被调整为激励对象元素的共振频率(核磁共振频率)成为共振频率，并照射该核磁共振频率的高频磁场。以下，把照射的高频磁场的核磁共振频率称为f0。
图4(a)是用于说明本实施方式的鸟笼型RF线圈300的结构的框图。本实施方式的鸟笼型RF线圈300具备多个直线导体301、连接各直线导体301端部的端部导体302以及插入端部导体302中的电容器303。上述发送接收间磁耦合防止电路210被串联地插入各直线导体301中。
另外，本实施方式的鸟笼型RF线圈300具备2个输入端口311、312。第一输入端口311和第二输入端口312被构成为：被输入相位相差90度的发送信号，高效地向被照物(检查对象)103施加高频磁场。
[发送接收之间的磁耦合去除]
图4(b)是用于说明插入鸟笼型RF线圈300的直线导体301中的发送接收间磁耦合防止电路210的结构以及与磁耦合防止电路驱动装置180的连接的图。发送接收间磁耦合防止电路210具备PIN二极管211和控制用信号线212。PIN二极管211串联地插入直线导体301中，控制用信号线212连接到PIN二极管211的两端。控制用信号线212连接到磁耦合防止电路驱动装置180。为了避免高频的混入，在控制用信号线212中插入扼流线圈。
PIN二极管211具有如下特性：其通常示出高电阻(断开)，如果向PIN二极管211正方向流动的直流电流值为一定值以上，则大致为导通状态(接通)。在本实施方式中，利用该特性，通过从磁耦合防止电路驱动装置180输出的直流电流来控制PIN二极管211的接通、断开。即在发送高频信号时，流过使PIN二极管211为导通状态的控制电流，使鸟笼型RF线圈300作为发送RF线圈151来进行工作。另外，在接收核磁共振信号时，停止控制电流，使鸟笼型RF线圈300为高阻抗，设为断开状态。
像这样，在本实施方式中，通过控制来自磁耦合防止电路驱动装置180的直流电流(控制电流)，在发送高频信号时，使鸟笼型RF线圈300作为发送RF线圈151来进行工作，在接收核磁共振信号时作为断开状态，去除与接收RF线圈161即阵列线圈400的磁耦合。
[阵列线圈]
接下来，使用图5(a)到图7(c)针对作为本实施方式的接收RF线圈161来使用的阵列线圈400进行说明。如上所述，本实施方式的阵列线圈400具备2个子线圈410。2个子线圈分别能够进行核磁共振信号的接收，各自作为1个通道而起作用。
图5(a)是用于说明本实施方式的阵列线圈400的结构的框图。构成本实施方式的阵列线圈400的2个子线圈410分别称为第一子线圈410A和第二子线圈410B。第一子线圈410A以及第二子线圈410B分别是具有在平面上构成的环路的表面线圈。另外，第一子线圈410A以及第二子线圈410B分别接收核磁共振信号。接收到的信号被发送到接收器162。
以下，对于构成阵列线圈400的各子线圈410的构成要素，在不需要特别按照每个子线圈410进行区别时，省略符号最后的英文字母。
第一子线圈410A具备：接收核磁共振信号的环路线圈部420(第一环路线圈部420A)；低(输入)阻抗信号处理电路430(第一低阻抗信号处理电路430A)；以及连接环路线圈部420和低阻抗信号处理电路430的磁耦合调整部441(第一磁耦合调整部441A)。磁耦合调整部441由电容器或电感器的至少一个构成。
由导体形成第一环路线圈部420A的环路部分(第一环路421A)。并且，第一环路线圈部420A具备：相对于第一环路421A的电感器成分串联地插入的电容器424A。该电感器成分与电容器424A构成并联共振电路。为了与其他电容器相区别，把该电容器424A称为第一并联电容器424A。
另外，在第一环路421A中串联地插入调整共振频率的电容器422A和发送接收间磁耦合防止电路220。为了与其他电容器相区别，把该电容器422A称为第一串联电容器422A。此外，在这里对具备2个第一串联电容器422A的情况进行了例示，但是第一串联电容器422A的数量为1以上即可。
像这样，本实施方式的第一子线圈410A作为调整用电路元件，具备：第一磁耦合调整部441A；相对于第一环路421A的电感器成分串联地插入的第一串联电容器422A；以及相对于所述电感器成分串联地插入的、将第一环路线圈部420A作为并联共振电路的第一并联电容器424A。
低阻抗信号处理电路430的环路线圈部420侧的一个端子经由磁耦合调整部441连接到环路线圈部420的并联电容器424的一端。低阻抗信号处理电路430的环路线圈部420侧的另一个端子直接连接到环路线圈部420的并联电容器424的另一端。非低阻抗信号处理电路430的环路线圈部420侧的另一端子则连接到接收器162。
发送接收间磁耦合防止电路220去除与发送RF线圈151即鸟笼型RF线圈300之间的磁耦合。
第二子线圈410B也具有与第一子线圈410A同样的结构。即第二子线圈410B具备：并联共振电路、即第二环路线圈部420B；第二低阻抗信号处理电路430B；以及连接第二环路线圈部420B和第二低阻抗信号处理电路430B的第二磁耦合调整部441B。另外，第二环路线圈部420B具备：由导体形成的环路(第二环路421B)；相对于第二环路421B的电感器成分串联地插入的第二串联电容器422B；以及相对于该电感器成分串联地插入的、将第二环路线圈部420B作为并联共振电路的第二并联电容器424B。
[发送接收之间的磁耦合去除]
针对由发送接收间磁耦合防止电路220所进行的发送RF线圈151(鸟笼型RF线圈300)与接收RF线圈161(阵列线圈400)之间的磁耦合去除进行说明。图5(b)是用于说明插入环路421中的发送接收间磁耦合防止电路220的结构以及该发送接收间磁耦合防止电路220与磁耦合防止电路驱动装置180的连接的图。
发送接收间磁耦合防止电路220具备PIN二极管221、电感器222以及控制用信号线223。
PIN二极管221与电感器222串联连接，并且并联连接到电容器423。此外，电容器423是插入环路421中的电容器。另外，在PIN二极管221的两端连接控制用信号线223。并且，控制用信号线223连接到磁耦合防止电路驱动装置180。为了避免高频的混入，在控制用信号线223中插入了扼流线圈(未图示)。电感器222和电容器423被调整为以接收的核磁共振信号的频率进行并联共振。
并联共振电路一般具有以共振频率变为高阻抗(高电阻)的特性。因此，如果PIN二极管221中流过电流，则PIN二极管221变为接通，环路421的电容器423以接收的核磁共振信号的频率，与电感器222一同进行并联共振从而变为高阻抗状态。因此，环路线圈部420的一部分以接收的核磁共振信号的频率变为高阻抗，成为断开状态，具有该环路线圈部420的子线圈410也变为断开状态。
像这样，通过在PIN二极管221中流过电流并变为接通，去除各子线圈410A以及410B与鸟笼型RF线圈300的磁耦合。因此，也去除把各子线圈410作为线圈元件的阵列线圈400与鸟笼型RF线圈300的磁耦合。
此外，插入子线圈410中的发送接收间磁耦合防止电路220的数量不限定于此。各环路421中也可以插入2个以上。通过插入多个能够使磁耦合充分地降低。
另外，发送接收间磁耦合防止电路220的结构不限定于上述结构。例如，如图5(c)所示的发送接收间磁耦合防止电路220m的变形例，可以使用交叉二极管221m来代替PIN二极管221。由此，当较大信号流过构成环路421的导体时，交叉二极管221m变为接通，环路421的电容器423以接收的核磁共振信号的频率与电感器222一同进行并联共振从而变为高阻抗状态。在这种情况下，也可以不具备磁耦合防止电路驱动装置180。
[各子线圈的配置以及调整]
在本实施方式的阵列线圈400中，第一子线圈410A以及第二子线圈410B分别被调整为能够接收核磁共振信号。并且，第一子线圈410A被调整为该第一子线圈410A单独的共振频率与发送接收对象的核磁共振信号的频率、即核磁共振频率不同。另外，第一子线圈410A以与第二子线圈410B能够磁耦合的位置或结构被配置，并有意地进行磁耦合，由此被调整为：在所述第一环路421A和所述第二环路421B中分别形成环绕的电流路径，并且以核磁共振频率进行共振。具体地，子线圈410A单独的共振频率特性被配置在由第二子线圈410B的有无而发生变化的位置，并被调整。
[配置]
在阵列线圈400中，第一子线圈410A和第二子线圈410B被配置在能够发生磁耦合的位置。即第一子线圈410A的环路线圈部420A和第二子线圈410B的环路线圈部420B被配置在几乎同一平面上，且被配置在第一子线圈410A和第二子线圈410B所产生的磁场能够互相干扰的位置。此外，只要是发生第一子线圈410A与第二子线圈410B的磁耦合的位置，也可以是线圈元件的一部分重合那样的配置。
使用图6(a)以及图6(b)来说明这样的配置的具体例。图6(a)以及图6(b)是用于说明构成作为本实施方式的接收RF线圈161而使用的阵列线圈400的第一子线圈410A以及第二子线圈410B的配置的图。
在图6(a)中，如坐标系090所示，以纸面纵向为X轴方向、横向为Y轴方向、垂直纸面方向为Z轴方向。另外，在图6(b)中，如坐标系090所示，以纸面纵向为Z轴方向、横向为X轴方向、垂直方向为Y轴方向。
如图6(a)以及图6(b)所示，在本实施方式中，以下列情况为例来进行说明：第一子线圈410A以及第二子线圈410B被配置为：各自的环路线圈部420的环路421所形成的面为与磁场方向(Z轴方向)垂直的面较近的面。另外，使环路线圈部420的环路421为圆形。
例如，设第一环路线圈部420A以及第二环路线圈部420B各自的环路421A、421B的直径为100mm。在这种情况下，作为发生磁耦合的距离、位置：第一子线圈410A被配置在从XY面、以Y轴为旋转轴从XY面逆时针旋转了20度的面；第二子线圈410B被配置在从XY面以Y轴为旋转轴顺时针旋转了20度的面。另外，设2个子线圈410的、各圆形环路421的圆的原点间距离为132mm。
此外，由以下式(1)来表示2个子线圈410A、410B被配置为发生磁耦合的位置关系时的互感的大小M。
[数学式1]
Figure GDA0001229797900000121
在这里k是磁耦合系数，是表示在第一子线圈410A所产生的磁通中与第二子线圈410B耦合的比例的值。磁耦合系数k取0～1的值。另外，L11是第一子线圈410A的环路421A的电感器成分的大小。L21是第二子线圈410B的环路421B的电感器成分的大小。
此外，在图6(a)中，对使用低输入阻抗信号放大器431A、431B作为第一低阻抗信号处理电路430A、第二低阻抗信号处理电路430B的情况进行例示。
此外，通过使用低输入阻抗信号放大器431作为低阻抗信号处理电路430，能够立刻放大环路线圈部420所检测出的信号，因此能够取得噪音少的数据。低输入阻抗信号放大器431的输入阻抗的大小使用了2Ω。此外，低阻抗信号处理电路430不限定于低输入阻抗的信号放大器431。
[电路元件的调整]
接下来，针对阵列线圈400的各电路元件的调整进行说明。在以下的说明中，以接收时的动作为重点进行说明。在本实施方式中使用发送接收间磁耦合防止电路210、220，通过上述方法来去除发送RF线圈151与接收线圈161之间的磁耦合。在这里，设发送RF线圈151始终为断开状态，省略对于发送RF线圈151与接收RF线圈161的磁耦合的去除的说明。
本实施方式的阵列线圈400的第一子线圈410A以及第二子线圈410B通过调整第一磁耦合调整部441A、所述第二磁耦合调整部441B、第一串联电容器422A、423A、第二串联电容器422B、423B、第一并联电容器424A以及第二并联电容器424B的值来实现上述功能。
使用阵列线圈400的等效电路对各电路元件的调整进行说明。
图7(a)是本实施方式的阵列线圈400的等效电路600。在本图中，电感器621A的值L11是第一环路421A的电感器成分，串联电容器622A的值C11是插入第一环路421A中的串联电容器(422A、423A)的合成值。同样地，电感器621B的值L21是第二环路421B的电感器成分，串联电容器622B的值C21是插入第二环路421B中的串联电容器(422B、423B)的合成值。
另外，并联电容器624A的值C14是并联电容器424A的值，并联电容器624B的值C24是并联电容器424B的值。
磁耦合调整部441中使用电感器。电感器641A的值L12是第一磁耦合调整部441A的电感器的值。电感器641B的值L22是第二磁耦合调整部441B的电感器的值。此外，在本实施方式中，在磁耦合调整部441中使用了电感器，但是并不限定于此。通常，并联电容器624与磁耦合调整部441通过导体连接。该导体也具有电感器成分，因此即使不再增加电感器，通过并联电容器624和磁耦合调整部441以及连接它们的导体的电感器成分形成并联共振电路。如果能够通过某种方法调整该并联共振电路的共振频率，则磁耦合调整部441也可以是电容器。或者可以是电容器和电感器的并联电路。此外，在以下说明中，为了简化说明，假定没有连接并联电容器624与磁耦合调整部441的导体的电感器成分。
阻抗632A的值Z11是作为第一低阻抗信号处理电路430A而使用的、低输入阻抗信号放大器431A的输入阻抗的值。阻抗632B的值Z21是作为第二低阻抗信号处理电路430B而使用的低输入阻抗信号放大器431B的输入阻抗的值。此外，这些阻抗Z11、Z21是足够低的阻抗，因此以下考虑为0Ω(短路电路)。
互感M是第一环路线圈部420A(620A)与第二环路线圈部420B(620B)之间的互感的值。
另外，把所检测的核磁共振信号的频率(核磁共振频率)设定为f0。把第一子线圈410A(610A)单独的共振频率设定为f10、第二子线圈410B(610B)单独的共振频率设定为f20。把并联共振电路即第一环路线圈部420A(620A)的共振频率设定为f12、第二环路线圈部420B(620B)的共振频率设定为f22。进一步，当被配置为如图6(a)以及图6(b)所示时，把信号接收时的、从第一低阻抗信号处理电路430A(631A)观察到的、除去该第一低阻抗信号处理电路430A(631A)的第一子线圈410A(610A)(以下称为第一共振部。)的共振频率设定为f11，把从第二低阻抗信号处理电路430B(631B)观察到的、除去该第二低阻抗信号处理电路430B(631B)的第二子线圈410B(610B)(以下称为第二共振部。)的共振频率设定为f21。
调整本实施方式的阵列线圈400的各电路元件以满足以下式(2)～式(5)。
f11＝f22＝f20＝f0···(2)
f10≠f0···(3)
[数学式4]
Figure GDA0001229797900000141
Figure GDA0001229797900000142
通过按照式(4)来调整各电路元件，基于第二子线圈410B(610B)的调整电感器441B(641B)和并联电容器424B(624B)的并联共振电路(以下称为L22C24共振电路。)的共振频率成为与核磁共振频率f0不同的频率。因此，在接收信号时，第二子线圈410B的电容器424B的两端不成为高电阻，而与第一子线圈410A发生磁耦合。
图7(b)所示的是：通过上述调整，在第一环路线圈部420A与第二环路线圈部420B发生了磁耦合的状态下的、从第一低阻抗信号处理电路430A(631A)观察到的、除去了该低阻抗信号处理电路430A(631A)的第一子线圈410A(第一共振部)的等效电路601。
即，在接收信号时，第一子线圈410A的第一共振部如图7(b)所示，成为由第一环路421A的电感器成分(L11)与第二环路421B的电感器成分(L21)通过磁耦合来耦合成的电路601。
在本图中，电感器627是互感M、电感器626A的值L11-M以及电感器626B的值L21-M分别是从环路421的电感器成分去除了互感M后的值。
此外，此时，如图7(b)所示，如果通过磁耦合调整各电路元件的值以使第一环路421A中流过右旋(顺时针旋转)的环绕电流I1，使第二环路421B中流过左旋(逆时针旋转)的环绕电流I2，则有效地在环路421A和环路421B中形成蝶型线圈那样的电流路径，并流过电流(图7(b))。
另外，当调整电路元件的值，使得在第一环路421A和第二环路421B中都流过右旋(顺时针旋转)的环绕电流时，则有效地在环路421A和环路421B中形成使二个环路线圈成为一个环路线圈那样的电流路径，并流过电流(未图示)。
另外，通过按照式(5)来调整各电路元件，基于第一子线圈410A(610A)的调整电感器441A(641A)和并联电容器424A(624A)的并联共振电路(以下称为L12C14共振电路。)的共振频率为核磁共振频率f0。因此，在接收信号时，第一子线圈410A的电容器424A的两端成为高电阻。由此，第二子线圈410B与第一子线圈410A不发生磁耦合。
图7(c)所示的是按照式(5)被调整后的、从第二低阻抗信号处理电路430B(631B)观察到的、除去该低阻抗信号处理电路430B(631B)的第二子线圈410B(第一共振部)的等效电路602。
在接收信号时，调整第一子线圈410A以防止与第一子线圈410B发生磁耦合。因此，在接收信号时，第二子线圈410B的共振部如图7(c)所示，成为与第二子线圈410B单独时相同的电路602。
另外，通过按照式(3)来调整各电路元件，第一子线圈410A单独的共振频率f10成为与核磁共振频率f0不同的频率。
并且，通过按照式(2)来调整各电路元件，第二子线圈410B单独的共振频率f20和接收信号时的第一共振部的共振频率f11以及第二环路线圈部420B的共振频率f22与核磁共振频率f0相等。由此，第二子线圈410B能够单独地检测核磁共振信号。另外，如上所述，在接收信号时，第一子线圈410A与第二子线圈410B发生磁耦合。此时，第一共振部的共振频率与核磁共振频率f0相等。因此，子线圈410A也能够在发生了磁耦合的状态下检测核磁共振信号。
此外，如上所述，根据串联电容器622、并联电容器624以及调整电感器641的值来进行调整。另外，在本实施方式中，环路421的电感器621的值是由环路421的形状决定的，因此不能改变。另外，互感的值M是由形状与配置关系决定的。
通过以上那样进行调整，各子线圈410分别能够接收检查对象的核磁共振信号。
另外，在接收时，如图7(b)所示，第一子线圈410与第二子线圈410发生磁耦合，作为具有广而深的灵敏度区域的子线圈来进行工作。再通过调整磁耦合调整部441的电容器或电感器的值来改变磁耦合的大小，能够调整灵敏度分布。
另一方面，第二子线圈410不与第一子线圈410发生磁耦合，如图7(c)所示，作为单独的子线圈来进行工作。因此，在接收信号时，第一子线圈410A与第二子线圈410B相对于拍摄区域示出不同的灵敏度分布。因此，作为多通道线圈来进行工作。
[调整例]
以下，通过具体例对本实施方式的各电路元件的调整过程进行说明。在这里，以下列情况为例来进行说明：调整为阵列线圈400以氢原子核的磁共振频率124MHz来进行共振(设定f0＝124MHz)。另外，在这里，如图7(b)所示，在第一子线圈410A与第二子线圈410B发生了磁耦合时，以第一环路421A中流过右旋电流、第二环路421B中流过左旋电流的方式来进行调整，以便有效地通过环路421A和环路421B来形成蝶型线圈那样的电流路径。具体地，在本实施方式的环路421A和环路421B的配置中设定为由电感器641B和并联电容器624B所组成的并联共振电路(L22C24共振电路)的共振频率比f0小。
首先，进行第二子线圈410B的各电路元件的调整。此时，设第一子线圈410A的环路线圈部420A为断开状态。
调整串联电容器622B的容量C21以及并联电容器624B的容量C24的值。在这里，图7(c)所示的等效电路602以124MHz进行共振，调整这些值以使电感器641B与并联电容器624B的串联电路两端的阻抗为50Ω。
并且，同时调整电感器641B的值L22和并联电容器624B的值C24以便满足式(4)。
此时，为了使耦合时的电流的流动如上述所示，决定L22以及C24的值，以使由调整电感器641B和并联电容器624B所形成的并联共振电路作为电容器而工作。这是根据并联共振电路的特性原理而进行的调整。该并联共振电路的特性原理在后面进行叙述。具体地，调整这些值，以使由电感器641B和并联电容器624B所形成的并联共振电路(L22C24共振电路)的共振频率为比f0小的值。作为比f0小的值，例如使用90MHz。
接下来，进行第一子线圈410A的各电路元件的调整。此时，设第二子线圈410B的各电路元件是按照所述内容进行调整的。
在这里，如图7(b)所示，等效电路601以124MHz进行共振，并且调整串联电容器622A的值C11以及并联电容器624A的值C14，以使电感器641A与并联电容器624A(C14)的串联电路两端的阻抗为50Ω。
另外，与此同时，为了第二子线圈410B不与第一子线圈410A发生磁耦合，调整调整电感器641A的值L12以及并联电容器624A的值C14，以便同时满足式(5)。由此，如果从第二子线圈410B进行观察，则第一子线圈410A能够视为是在该第一环路421A中插入了高阻抗的电路。因此，第二子线圈410B与第一子线圈410A不发生磁耦合。
此外，这些第一子线圈410A、第二子线圈410B的调整可以根据需要多次反复进行。
使用90MHz来作为比f0小的值时的、通过上述调整所调整后的参数值为：例如C11＝7.7pF、C14＝148pF、C21＝98pF、C24＝7.9pF、L12＝11nH、L22＝26nH。
通过进行这样的调整，本实施方式的阵列线圈400在核磁共振频率下进行共振，并接收核磁共振信号。另外，通过使2个子线圈410A以及410B发生磁耦合，有效地扩大线圈大小并加大灵敏度区域。并且，构成蝶型线圈、或大表面线圈那样的电流分布，并构成仅凭两个小的表面线圈无法获得的灵敏度分布，从而高效地(高灵敏度地)取得信号。也就是说，即使是在隧道型MRI(水平磁场方式的MRI装置100)中的被照物头顶部、开放型MRI(垂直磁场方式的MRI装置101)中的腹部前面等，由于静磁场方向与RF线圈的磁场的关系很难提高灵敏度的区域，也能够通过使用本实施方式来提高灵敏度。
[并联共振电路的特性原理]
在这里，对一般的并联共振电路的动作进行说明。图8(a)以及图8(b)是用于说明并联共振电路的动作的图。
并联共振电路500如图8(a)所示，电感器502(L)与电容器501(C)并联地连接。如果设施加到并联共振电路500的电压的频率为f、角频率为ω(ω＝2πf)，则由以下的式(6)来表示并联共振电路500两端的阻抗Z。
[数学式6]
Figure GDA0001229797900000181
阻抗Z依赖于所施加的频率f如图8(b)所示地进行变化，并以频率f＝fR进行共振。即并联共振电路500两端的阻抗Z在频率fR时为最大。
在比并联共振电路500的共振频率fR低的各频率(f＜fR)，由式(7)来表示阻抗Z，并联共振电路500作为感抗(电感器)来工作。
[数学式7]
Figure GDA0001229797900000182
在这里，由式(8)来表示并联共振电路500的表观电感值L’。
[数学式8]
Figure GDA0001229797900000183
另一方面，在比并联共振电路500的共振频率fR高的各频率(f＞fR)，由式(9)来表示阻抗Z，并联共振电路500作为容抗(电容器)来工作。
[数学式9]
Figure GDA0001229797900000184
在这里，由式(10)来表示并联共振电路500表观电容值C’。
[数学式10]
Figure GDA0001229797900000185
像这样，并联共振电路500根据所施加的电压的频率f，以其共振频率fR为界来进行不同的动作。在本实施方式中，利用并联共振电路500的该特性，如上所述地调整阵列线圈400的各电路元件。
＜模拟结果＞
图9(a)～图9(e)表示由电磁场模拟器所计算出的结果。图9(a)以及图9(b)分别是第一子线圈410A的灵敏度分布511、第二子线圈410B的灵敏度分布512。图9(c)以及图9(d)是现有的2通道阵列线圈(RF线圈)的第一通道(第一子线圈410A)的灵敏度分布513以及第二通道(第二子线圈410B)的灵敏度分布514。
另外，图9(e)是本实施方式的、合成了第一子线圈410A以及第二子线圈410B的灵敏度后的、Z轴上的灵敏度曲线521(虚线)。在这里，进行了调整，以使由调整电感器641B(L22)和并联电容器624B(C24)所形成的并联共振电路(L22C24共振电路)的共振频率为比f0小的值即90MHz。另一方面，实线522是现有RF线圈的去除了磁耦合时的灵敏度曲线。
从这些图可知，本实施方式的阵列线圈400通过磁耦合增大灵敏度区域，在被照物(检查对象)103区域具有高灵敏度。
如以上说明所述，本实施方式的MRI装置100具备：形成静磁场的静磁场形成部；形成梯度磁场的梯度磁场形成部；生成高频磁场的高频磁场生成部；向检查对象照射所述高频磁场的发送线圈151；检测来自所述检查对象的核磁共振信号的接收线圈161；以及由所述检测出的核磁共振信号对图像进行重构的图像重构部，所述接收线圈161具备：具有由导体构成的第一环路线圈部420A并能够进行核磁共振信号的发送以及接收的第一子线圈410A；以及具有由导体构成的第二环路线圈部420B并能够进行核磁共振信号的发送以及接收的第二子线圈410B，所述第一子线圈410A是如下高频线圈(阵列线圈400)：该第一子线圈410A单独的共振频率与作为发送接收对象的所述核磁共振信号的频率即核磁共振频率不同；并且所述第一子线圈410A被配置和调整为，通过与所述第二子线圈410B发生磁耦合，在所述第一环路线圈部的环路和所述第二环路线圈部的环路中分别形成环绕的电流路径，并以所述核磁共振频率进行共振，所述发送线圈151和所述接收线圈161分别具备防止该发送线圈151与该接收线圈161之间的磁耦合的磁耦合防止电路210、220。
所述第一子线圈410A还具备：第一磁耦合调整部441A，其连接所述第一环路线圈部420A与连接该第一子线圈410A的第一低阻抗信号处理电路430A。所述第一环路线圈部420A具备：第一串联电容器422A，其相对于所述环路421A的电感器成分被串联地插入；以及第一并联电容器424A，其相对于所述电感器成分被串联地插入，并以该第一环路线圈部420A为并联共振电路。所述第二子线圈410B还具备：第二磁耦合调整部441B，其连接所述第二环路线圈部420B与连接该第二子线圈410B的第二低阻抗信号处理电路430B。所述第二环路线圈部420B具备：第二串联电容器422B，其相对于所述环路421B的电感器成分被串联地插入；以及第二并联电容器424B，其相对于所述电感器成分被串联地插入，并以该第二环路线圈部420B为并联共振电路。所述第一磁耦合调整部441A具备电容器以及电感器中的至少一个来作为第一调整电路元件。所述第二磁耦合调整部441B具备电容器以及电感器中的至少一个来作为第二调整电路元件。所述第一子线圈410A以及所述第二子线圈410B通过调整所述第一调整电路元件、所述第二调整电路元件、所述第一串联电容器422A、所述第二串联电容器422B、所述第一并联电容器424A以及所述第二并联电容器424B的值而被调整。
另外，所述第一子线圈410与所述第二子线圈被配置在能够磁耦合的位置。
如上述所述地被配置、调整后的本实施方式的阵列线圈400调谐到核磁共振频率f0。另外，在接收信号时，第一子线圈410A与第二子线圈410B共享环路线圈部420A以及420B来扩大灵敏度区域并检测信号，第二子线圈410B不与第一子线圈410A发生磁耦合就能够以高灵敏度来检测信号。像这样，根据本实施方式的阵列线圈400，能够构成由两个小的表面线圈无法获得的灵敏度分布，并高效地(高灵敏度地)取得信号。
另外，第一子线圈410A以及第二子线圈410B相对于拍摄区域有不同的灵敏度分布。因此，本实施方式的阵列线圈400维持由在拍摄区域内的灵敏度分布不同的多个线圈所构成的多通道特性，并能够高速成像。
像这样，根据本实施方式的阵列线圈400，能够兼顾多通道和广而深的灵敏度区域。另外，该多通道和广灵敏度区域以及高灵敏度是通过配置和电路元件值的调整来实现的。因此，结构不会复杂化。并且，通过把该阵列线圈400作为接收RF线圈161来使用，本实施方式的MRI装置能够高速地获取高质量的图像。
＜低阻抗信号处理电路的其他例＞
另外，在本实施方式中，在低阻抗信号处理电路430中使用了低输入阻抗信号放大器431。但是，作为低阻抗信号处理电路430使用的电路元件并不限定于此。例如，也可以是低输入的阻抗变换电路等。第一子线圈410A的环路线圈部420与第二子线圈410B的环路线圈部420发生了磁耦合时，从第一子线圈410A进行观察，第二低阻抗信号处理电路430是成为低阻抗的电路即可。
通过改变低阻抗信号处理电路430，能够使开发的阵列线圈400优化并提高灵敏度。
＜互感调整的其他例＞
另外，在本实施方式中，通过配置时的第一子线圈410A与第二子线圈410B的位置关系来调整互感M的大小。但是，互感M的大小的调整方法并不限定于此。
例如，如图10所示，在各环路421的一部分中，分别配置耦合电感器451，也可以用它来调整磁耦合。
也就是说，第一子线圈410A还具备第一耦合电感器451A，第二子线圈410B还具备第二耦合电感器451B。并且，第一子线圈410A和第二子线圈410B通过第一耦合电感器451A和第二耦合电感器451B发生磁耦合。
可以只在一个子线圈410中安装耦合电感器451。通过使用耦合电感器451，互感M的大小能够不根据两个子线圈410的配置位置而自由地调整。
此时，如图10所示，也可以延长环路421的一部分，并在延长后的末端配置耦合电感器451。通过这样构成，即使在2个子线圈410A以及410B被配置在比较远的位置的情况下，也能够使磁耦合发生。因此，阵列线圈400通过具备耦合电感器451来减少两个子线圈410的配置位置的限制。例如，通过把两者配置在远离的位置，能够作为整体构成大型线圈环路并提高深部灵敏度。
＜各子线圈的配置位置的其他例＞
此外，在本实施方式中示出了把阵列线圈400配置在与垂直于磁场方向的面较近角度的面中的情况。但是，配置面并不限定于此。与阵列线圈400在关注区域中生成的静磁场垂直的方向的旋转磁场只要是比各子线圈410单独时能够更高效地进行检测或生成的配置即可。例如，可以在与平行于磁场方向的面较近角度的面中配置阵列线圈400。另外，也可以将第一子线圈410A配置在与磁场垂直的面中，将第二子线圈410B配置在与磁场水平的面中。通过这样地改变配置角度，能够检测或生成子线圈410单独无法实现的旋转磁场，能够在关注区域以高灵敏度取得核磁共振信号。
另外，在本实施方式中示出了把第一子线圈410A以及第二子线圈410B分别配置在相对于磁场垂直面旋转了20度的面中的例子。但是，配置角度并不限定于该角度。可以在同一平面上配置两者，也可以分别配置在互相直角接触的面上，还可以配置在平行的2个不同的面上。另外，还可以是根据环路421A和环路421B中分别流过的电流的相位差能够高效地检测或生成旋转磁场的配置。
通过改变配置角度，能够优化阵列线圈400的配置，能够以高灵敏度取得核磁共振信号。
＜电路元件调整的其他例＞
在上述调整的具体例中，在本实施方式中，作为比在L22C24共振电路的共振频率的调整中使用的f0(124MHz)小的值，使用了90MHz，但是L22C24共振电路的共振频率可以是其他值。
图11中示出了使L22C24共振电路的共振频率变为123MHz、111MHz、100MHz、90MHz时的灵敏度曲线531、532、533、534。都是合成了本实施方式的第一子线圈410A以及第二子线圈410B的灵敏度之后的、Z轴上的灵敏度曲线。如本图所示，本实施方式的阵列线圈400通过把L22C24共振电路的共振频率设定为与f0不同的频率，使灵敏度上升。不限定L22C24共振电路的共振频率与f0的差值大小。然而，理想的是L22C24共振电路的共振频率与f0的差相差10％以上。
也就是说，本实施方式的阵列线圈400把L22C24共振电路调整为与f0(124MHz)不同的频率，主动使两个子线圈410发生耦合，由此能够使灵敏度上升。
另外，可以把L22C24共振电路的共振频率设定为比f0高的频率，并调整各电路元件。通过这样地调整，在第一环路421A和第二环路421B中都流过右旋(顺时针旋转)的环绕电流，由第一环路421A和第二环路421B能够形成大型表面线圈那样的电流分布。这时也与设定为比f0低的频率时同样，通过使共振频率发生变化来改变耦合量，能够提高阵列线圈400的灵敏度。
此外，当第一环路421A与第二环路421B的耦合系数的正负符号与本实施方式相反地配置了各环路421时，共振频率与电流流动之间的关系变为相反。也就是说，当L22C24的共振电路的共振频率比f0(124MHz)大时，有效地形成蝶型线圈那样的电流路径，当比f0小时，有效地形成大型表面线圈那样的电流分布。
像这样，对于各电路元件调整时的、L22C24共振电路的共振频率没有很大限制。因此，本实施方式的阵列线圈400的环路421的设计的自由度较高。
＜各子线圈的尺寸、形状的其他例＞
另外，在本实施方式中，作为第一环路421A以及第二环路421B使用相同尺寸、相同形状的环路。然而，两者可以形状不同，也可以大小不同。通过分别使用不同形状、大小的环路421，配置模式的自由度增加。通过降低环路421的形状以及/或尺寸的限制，调整磁耦合的大小则变得容易，提高灵敏度。
此外，在本实施方式中，在第一子线圈410A以及第二子线圈410B中使用了相同形状的线圈，但是并不限定形状、大小的组合。可以不同。通过组合不同形状，能够实现适合被照物(检查对象)103的最佳线圈。还能够调整磁耦合的强度。另外，在环路线圈部420的环路421中插入了3个电容器，但是并不限定于此。插入至少1个以上即可。
＜线圈部形状的变形例＞
此外，在本实施方式中，以各子线圈410的环路421的形状为大致平面上的矩形或圆形的单环环路为例进行了说明。但是，环路421的形状并不限定于此。其等效电路是与等效电路600同等的电路即可。
例如，如图12所示，第一环路462A和第二环路462B可以具有呈圆柱状被面对面地配置的鞍型形状。图12中示出了具备鞍型环路的阵列线圈(鞍型阵列线圈)402。图中坐标系090的z轴方向是静磁场方向。
另外，如图13所示，第一环路463A和第二环路463B具有螺线管线圈形状，可以相邻地配置。图13中示出了具备螺线管型环路的阵列线圈(螺线管型阵列线圈)403。图中坐标系090的z轴方向是静磁场方向。
此外，由于这些阵列线圈402、403与上述阵列线圈400环路的形状和互感不同，因此，与其对应地调整并联电容器、串联电容器以及调整电感器的值。与上述同样地被调整为满足式(2)～式(5)。
鞍型阵列线圈402、螺线管型阵列线圈403分别由等效电路600来表示，因此与本实施方式的阵列线圈400的工作原理相同。也就是说，第一子线圈410A的环路462A、463A与第二子线圈410B的环路462B、463B发生耦合从而工作。另一方面，第二子线圈410B单独地进行工作。
由于以上述方式被调整，构成鞍型阵列线圈402以及螺线管型阵列线圈403的各子线圈410对检查对象的核磁共振信号具有灵敏度。另外，第一子线圈410A的环路462A、463A通过磁耦合与第二子线圈410B的环路462B、463B发生耦合，因此能够视为大型线圈环路且灵敏度区域变大。另外，第二子线圈410B与第一子线圈410A不发生耦合而具有灵敏度区域。因此，拍摄区域中的两个子线圈的灵敏度分布不同，能够维持通道数。因此，能够实现既维持通道数又有广灵敏度区域的阵列线圈402、403。
进一步，由于鞍型阵列线圈402的环路462具有鞍型形状，因此如图12所示，在鞍型形状的环路462中配置被照物的胳膊、腿、躯干等检查对象103。由此，除了检查对象103的表面，还能够以高灵敏度来检测来自深部方向区域的核磁共振信号。
另外，由于螺线管型阵列线圈403的环路463具有螺线管形状，因此如图13所示，在螺线管形状的环路463中配置被照物的胳膊、腿、躯干等检查对象103。由此，除了检查对象103的表面，还能够以高灵敏度和均匀分布来检测来自深部方向区域的2种核磁共振信号。另外，螺线管型阵列线圈403与鞍型阵列线圈402相比，在更广阔的区域中有均匀的灵敏度分布。
此外，在这些变形例中，对于在环路462、463中设置1个串联电容器422的情况进行了例示，但是与上述实施方式相同，不限定插入的电容器数量。可以插入多个串联电容器。
此外，在这些变形例中，在第一环路462A、463A以及第二环路462B、463B中分别使用了相同形状、相同尺寸的环路。但是，两者的尺寸、形状也可以不同。通过分别在第一子线圈410A、第二子线圈410B中使用不同的形状、尺寸的环路来增加配置模式的自由度。另外，调整磁耦合的大小也变得容易。
＜磁耦合的变形例＞
另外，在上述实施方式以及变形例中，在2个子线圈410中，在接收信号时，第一子线圈410A与第二子线圈410B另一方线圈发生磁耦合，第二子线圈410B不与第一子线圈410A发生磁耦合。但是，也可以构成为任一个子线圈410都在接收信号时与另一方线圈发生磁耦合。
即，第二子线圈410B被调整为：该第二子线圈410B单独的共振频率与核磁共振频率不同，并且，通过与第一子线圈410B磁耦合，在所述第一环路421A和所述第二环路421B中分别形成环绕的电流路径，并且以核磁共振频率进行共振。
本变形例的阵列线圈404的结构如图14所示，与本实施方式的阵列线圈400的结构相同。但是，构成的各电路元件(调整电感器441、串联电容器422、并联电容器424)的值的调整方法不同。以下，使用图15所示的阵列线圈404的等效电路604，对阵列线圈404的各电路元件的值的调整方法进行说明。
此外，以下使用与上述实施方式的等效电路600相同的符号来表示各电容器及其值、各电感器及其值、各电路的共振频率。
为了同时实现高灵敏度和多通道，构成阵列线圈404的各电路元件被调整为满足以下式(11)～式(15)。
f11＝f22＝f0···(11)
f10≠f0···(12)
f20≠f0···(13)
[数学式14]
Figure GDA0001229797900000251
Figure GDA0001229797900000252
通过按照式(14)来调整各电路元件，第二子线圈410B(610B)的L22C24共振电路的共振频率变为与核磁共振频率f0不同。因此，在接收信号时，第二子线圈410B的电容器424B的两端不成为高电阻，而与第一子线圈410A发生磁耦合。
图15(b)示出了通过上述调整，在第一环路线圈部420A与第二环路线圈部420B发生磁耦合的状态下的、第一子线圈410A的第一共振部的等效电路605。也就是说，在接收信号时，第一子线圈410A的第一共振部如图15(b)所示，成为第一环路线圈部420A与第二环路线圈部420B通过磁耦合而耦合出的电路605。
另外，通过按照式(15)来调整各电路元件，第一子线圈410A(610A)的L12C14共振电路的共振频率变为与核磁共振频率f0不同。因此，在接收信号时，第一子线圈410A的电容器424A的两端不成为高电阻，而与第二子线圈410B发生磁耦合。
图15(c)示出了通过上述调整，在第一环路线圈部420A与第二环路线圈部420B发生磁耦合的状态下的、第二子线圈410B的第二共振部的等效电路606。也就是说，在接收信号时，第二子线圈410B的第二共振部如图15(c)所示，成为第一环路线圈部420A与第二环路线圈部420B通过磁耦合而耦合出的电路606。
另外，通过按照式(12)以及式(13)来调整各电路元件，第一子线圈410A以及第二子线圈410B的单独的共振频率f10、f20分别变为与核磁共振频率f0不同的频率。
并且，通过按照式(11)来调整各电路元件，接收信号时的第一共振部的共振频率f11和第二共振部的共振频率f22与核磁共振频率f0相等。由此，子线圈410A以及子线圈410B在发生了磁耦合的状态下，能够检测核磁共振信号。
例如，把核磁共振频率f0作为静磁场强度3T(特斯拉)下的氢核磁共振频率124MHz，通过具体例来对各电路元件的调整进行说明。
与上述实施方式相同，图15(b)以及图15(c)中所示的等效电路605以及606分别以124MHz进行共振，并且调整各电路元件以使电感器641A与并联电容器624A(C14)的串联电路两端的阻抗为50Ω。并且，根据并联共振电路的特性原理对调整电感器641的值和并联电容器624的值进行调整，以便满足上述各式，并且使耦合时的电流的流动为期望的形式。
此外，本变形例的情况，可以先调整第一子线圈410A、第二子线圈410B的任一个。
通过调整一个子线圈410的电路元件的值，另一个子线圈410的共振特性也会受到影响，因此多次反复调整各子线圈410的各电路元件的值，调整为使第一子线圈410A和第二子线圈410B以124MHz进行共振。
作为比f0小的值，使用了90MHz时的、通过上述调整而被调整后的参数为：例如C11＝7.7pF、C14＝148pF、C21＝98pF、C24＝7.9pF、L12＝11nH、L22＝26nH。
通过这样的调整，本变形例的阵列线圈404以核磁共振频率进行共振，并接收核磁共振信号。
另外，第一子线圈410A共享第二环路421B来扩大灵敏度区域，并且第二子线圈410B共享第一环路421A来扩大灵敏度区域。
像这样，构成阵列线圈404的各子线圈对接收的核磁共振信号具有灵敏度。同时，第一子线圈410A通过磁耦合与第二环路421B发生耦合，因此能够视为大型线圈环路且灵敏度区域变大。具体地，由于有蝶型线圈那样的灵敏度分布，因此获得深部灵敏度。同样地，第二子线圈410B通过磁耦合与第一环路421A发生耦合，因此能够视为大型线圈环路且灵敏度区域变大。具体地，由于有蝶型线圈那样的灵敏度分布，因此获得深部灵敏度。
另外，两个子线圈的拍摄区域内的灵敏度分布不同。因此，本变形例的阵列线圈404不减少通道数，而有广灵敏度区域，并且作为有高灵敏度的阵列线圈进行工作。由此，成为既是多通道又是灵敏度区域广的线圈的阵列线圈，因此本变形例的阵列线圈404互相发生磁耦合，并同时实现多通道和广而深的灵敏度区域。另外，这是通过各子线圈410的配置和电路元件的值的调整来实现的，因此结构也不会复杂化。
此外，在本实施方式的变形例中，在各电路元件的调整时，作为L12C14共振电路和L22C24共振电路的共振频率，使用了相同的值(90MHz)，但是并不限定于此。两者可以分别不同。通过对两者使用不同的值，流过磁耦合端部的电流会发生变化，因此可以进行目标灵敏度区域的设计。不限定这些共振电路的共振频率与f0的差值大小。然而，理想的是L22C24共振电路的共振频与f0的差相差10％以上。
＜＜第二实施方式＞＞
接下来，对本发明的第二实施方式进行说明。在第一实施方式中，组合2个子线圈来构成阵列线圈。在本实施方式中，示出了组合3个以上的子线圈来构成阵列线圈，实现多通道、广灵敏度区域和高灵敏度的例子。通过使用多个线圈能够使灵敏度上升。
本实施方式的MRI装置具有与第一实施方式的MRI装置100基本同样的结构。以下，针对本实施方式，以与第一实施方式不同的结构为重点来进行说明。
图16是用于说明本实施方式的阵列线圈700的图。如本图所示，本实施方式的阵列线圈700具备第一子线圈710A、第二子线圈710B和第三子线圈710C。它们按照此顺序排列，并被配置在相邻的通道(子线圈710)能够发生磁耦合的位置。
第一子线圈410A以及第三子线圈710C的结构分别与第一实施方式的第一子线圈410A相同。另外，第二子线圈410B与第一实施方式的第二子线圈410B相同。各个电容器以及电感器与第一实施方式同样地被调整为满足式(2)～式(5)。
也就是说，本实施方式的高频线圈(阵列线圈700)在第一子线圈710A以及第二子线圈710B中还具备能够发送接收核磁共振信号的第三子线圈710C，所述第三子线圈710C被调整为：该第三子线圈710C单独的共振频率与所述核磁共振频率不同；并且通过与所述第二子线圈710B发生磁耦合，在所述第三环路线圈部720C的环路和所述第二环路线圈部720B的环路中分别形成环绕的电流路径，并以所述核磁共振频率进行共振。
首先，本实施方式的各子线圈710A、710B以及710C被调整为以检查对象原子的核磁共振频率来进行共振。例如，被调整为以静磁场强度3T(特斯拉)下的氢核磁共振频率124MHz来进行共振。并且，第二子线圈710B的各电路元件被调整为L22C23共振电路不以核磁共振频率来进行共振。也就是说，被调整为在该频率的信号接收时不成为高电阻。另外，第一子线圈710A以及第三子线圈710C被调整为L12C14共振电路以核磁共振频率进行共振，并在接收该频率的信号时成为高电阻。
第一子线圈710A的环路线圈部720A在接收信号时与第二子线圈710B的环路线圈部720B发生磁耦合。这是由于第一子线圈710A和第二子线圈710B被配置在能够磁耦合的位置，并且第二子线圈710B的各电路元件按照上述式(4)而被调整，从而在接收信号时不成为高电阻(没有实施磁耦合去除)。在这里，设定在这种情况下的、第一子线圈710A与第二子线圈710B的互感的大小为M1。
另一方面，第一环路线圈部720A与第三子线圈710C的环路线圈部720C几乎不发生磁耦合。反之亦然。这是由于两者在距离上远离，以及L12C14共振电路以核磁共振频率进行共振并在接收该频率的信号时成为高电阻。
同样地，第三环路线圈部720C在接收信号时与第二环路线圈部720B发生磁耦合。这是由于第三子线圈710C和第二子线圈710B被配置在能够磁耦合的位置，并且第二子线圈710B的各电路元件按照上述式(4)而被调整，从而在接收信号时不成为高电阻(没有实施磁耦合去除)。在这里，设定在这种情况下的、第三子线圈710C与第二子线圈710B的互感的大小为M2。
另外，第二环路线圈部720B在接收信号时与第一环路线圈部720A和第三环路线圈部720C都不发生磁耦合。这是由于第一子线圈710A以及第三子线圈710C都按照上述式(5)来调整各电路元件，并在接收信号时成为高电阻。
由此，本实施方式的阵列线圈700的第一子线圈710A在接收信号时，通过该第一环路线圈部720A与第二环路线圈部720B发生磁耦合而有效地形成与蝶型线圈同样的电流路径。第二子线圈710B在接收信号时与任何子线圈都不发生磁耦合，因此具有一般的表面线圈的电流路径。第三子线圈710C在接收信号时，通过该第三环路线圈部720C与第二环路线圈部720B发生磁耦合而有效地形成与蝶型线圈同样的电流路径。
因此，各子线圈710以检查对象的核磁共振频率来进行共振。另外，第一子线圈710A以及第三子线圈710C在接收信号时分别与第二子线圈710B发生磁耦合，并有效地形成与蝶型线圈同样的电流路径。因此，具有广而深的灵敏度区域。另一方面，第二子线圈710B在接收信号时与其他的子线圈710不发生磁耦合。由此，各子线圈710对拍摄区域分别示出不同的灵敏度分布。
因此，本实施方式的阵列线圈700实现广灵敏度区域、高灵敏度和多通道。
＜变形例：子线圈数量＞
此外，在本实施方式中以组合3个子线圈710A、710B、710C的情况为例进行了说明，但是子线圈710的数量并不限定于此。也可以使用4个以上的子线圈710。通过增加子线圈710的个数，能够在更广的区域具有灵敏度。
＜变形例：磁耦合模式＞
此外，在本实施方式中，在接收信号时，调整各电路元件，以使第一子线圈710A与第二子线圈710B发生耦合、第三子线圈710C与第二子线圈710B发生耦合、第二子线圈710B与谁都不发生耦合。
但是，磁耦合的模式并不限定于本结构。例如，也可以调整各电路元件，以使第一子线圈710A以及第二子线圈710B分别与第三子线圈710C发生磁耦合、第三子线圈710C与谁都不发生耦合。另外，还可以调整各电路元件，以使第二子线圈710B以及第三子线圈710C分别与第一子线圈710A发生磁耦合、第一子线圈710A与谁都不发生耦合。
还可以构成为：第一子线圈710A与第二子线圈710B发生耦合；第二子线圈710B与第三子线圈710C发生耦合；第三子线圈710C与任意子线圈710都不发生耦合。在这种情况下，还可以设计使环路线圈部720的一部分重叠来去除磁耦合等磁耦合去除方法，以使第三子线圈710C与第一子线圈710A和第二子线圈710B不发生磁耦合。由此，能够实现与本实施方式不同的灵敏度分布，从而提高灵敏度区域的设计的自由度。
进一步，以作为在一个方向发生磁耦合的、调整各电路元件的情况为例进行了说明，但是并不限定于此。与第一实施方式的变形例同样，可以调整各电路元件，以使第二子线圈710B也与第一以及第三子线圈710A、710C发生磁耦合。
即使是任意的耦合方式，本实施方式的阵列线圈700以及其变形例的阵列线圈都能够不减少通道数，而作为具有广灵敏度区域的阵列线圈来进行工作。另外，这是由各子线圈710的配置和电路元件的值的调整来实现的，所以结构也不会复杂化。因此，通过本实施方式的阵列线圈700，用简单的结构就能够同时实现多通道和广而深的灵敏度区域。并且，通过使用该阵列线圈700作为接收RF线圈161，本实施方式的MRI装置能够高速地获得高质量的图像。
在本实施方式中，能够自由地选择发生磁耦合的子线圈的组合，因此根据选择能够实现各种灵敏度分布。因此，提高灵敏度区域的设计的自由度。
此外，用于低阻抗信号处理电路中的电路元件的种类、在电路元件调整时使用的共振频率、各子线圈的配置位置、耦合电感器的有无、环路形状、各子线圈的尺寸等第一实施方式的变形例也可以应用于本实施方式。
＜＜第三实施方式＞＞
接下来，对本发明的第三实施方式进行说明。在本实施方式中，相邻的子线圈彼此一部分重叠地配置，来防止该子线圈间的磁耦合。
本实施方式的MRI装置具有与第一实施方式的MRI装置100基本同样的结构。以下，针对本实施方式，以与第一实施方式不同的结构为重点来进行说明。
图17(a)以及图17(b)是用于说明本实施方式的阵列线圈800的图。在这里，以阵列线圈800是由5个子线圈810所构成的情况为例来进行说明。但是，构成阵列线圈800的子线圈810的数量并不限定于此。
从上开始按顺序为第一子线圈810A、第四子线圈810D、第二子线圈810B、第五子线圈810E和第三子线圈810C。
各子线圈810的结构与第一实施方式的子线圈410相同。也就是说，各子线圈810还具备第一磁耦合调整部841，其将环路线圈部820和连接子线圈810的第一低阻抗信号处理电路830连接，第一环路线圈部820具备：相对于环路821的电感器成分串联地插入的第一串联电容器822；以及相对于所述电感器成分并联地插入的、以该第一环路线圈部820作为并联共振电路的第一并联电容器824。
另外，如本图所示，各子线圈810被配置为与相邻的子线圈810的彼此的环路线圈部820的环路821的一部分重合(重叠)。此时，决定重叠量以便去除相邻子线圈810间的磁耦合。即相邻的子线圈810被重叠地配置以使磁耦合被去除。
也就是说，在本实施方式的阵列线圈800中，例如，第四环路线圈部820D被配置为与第一环路线圈部820A以及第二环路线圈部820B分别具有重叠区域，并确定所述重叠区域的面积，使得所述第四子线圈810D分别与所述第一子线圈810A以及所述第二子线圈810B不发生磁耦合。
另外，第五线圈部820E也同样地被配置为与第二环路线圈部820B以及第三环路线圈部820C分别具有重叠区域，并确定所述重叠区域的面积，使得所述第五子线圈810E与所述第二子线圈810B以及所述第三子线圈810C分别不发生磁耦合。
[电路元件的调整]
基本上第一子线圈810A、第二子线圈810B以及第三子线圈810C的各自的电路元件与如下变形例同样地被调整，该变形例是第二实施方式的各子线圈810在接收信号时与相邻的子线圈发生磁耦合的变形例。以下，使用图17(b)，以第四子线圈810D为例，对第四子线圈810D以及第五子线圈810E的各电路元件的调整进行说明。
从第四子线圈810D中去掉低阻抗信号处理电路830D后的电路以检查对象的核磁共振频率f0(是氢时，则为124MHz)来进行共振，并且调整各串联电容器822D(C12)、823D(C13)的值，以使电感器641A和并联电容器624A(C14)的串联电路两端的阻抗为50Ω。另外，对调整电感器841D(L22)进行调整，以使去掉了环路线圈部820D的环路后的电路在f0(是氢时，则为124MHz)下成为高阻抗。
第五子线圈810E的各电路元件也同样地进行调整。
本实施方式的阵列线圈800以上述方式来调整各电路元件。由此，除了第二实施方式的动作，在其间设置的第四子线圈810D以及第五子线圈810E也以124MHz来进行共振，并且可以取得核磁共振信号。
由此，本实施方式除了第二实施方式的效果，还能够配置更多的线圈，从而提高灵敏度。另外，提高灵敏度区域的设计的自由度，并提高灵敏度。
另外，在本实施方式中，以具备5个子线圈810的情况为例进行了说明，但是子线圈数量并不限定于此。
例如，也可以是3个：第一子线圈810A、第二子线圈810B、第四子线圈810D。在这种情况下，第一子线圈810A以及第二子线圈810B与第一实施方式的子线圈410同样地被调整。
另外，在本实施方式中，第一子线圈810A、第二子线圈810B、第三子线圈810C的磁耦合模式不限定于上述例子。能够应用与第二实施方式同样的多样的模式。
此外，用于低阻抗信号处理电路830中的电路元件的种类、电路元件调整时使用的共振频率、各子线圈810的配置位置、耦合电感器的有无、环路形状、各子线圈810的尺寸等第一实施方式的变形例也可以应用于本实施方式。
＜＜第四实施方式＞＞
接下来，对本发明的第四实施方式进行说明。在上述各实施方式中，把在接收信号时与相邻的子线圈发生磁耦合并扩大灵敏度区域的阵列线圈用在接收RF线圈161中。但是，在本实施方式中，把该阵列线圈用在发送RF线圈151中。
本实施方式的MRI装置基本上具有与第一实施方式的MRI装置100同样的结构。以下，针对本实施方式，以与第一实施方式不同的结构为重点进行说明。
如上所述，在本实施方式中，在发送RF线圈151中使用由多个子线圈410所构成的阵列线圈(发送RF线圈)来代替上述各实施方式的鸟笼型RF线圈300。
图18(a)是用于说明作为本实施方式的发送RF线圈151而使用的发送阵列线圈900的图。本实施方式的发送阵列线圈900与第一实施方式的阵列线圈400同样具备多个子线圈910。在这里，以具备2个子线圈910A以及910B的情况为例来进行说明。此外，子线圈910的数量并不限定于此。
各子线圈910具有与第一实施方式的子线圈410基本同样的结构。但是，环路线圈部920经由磁耦合调整部941所连接的不是低输入阻抗信号处理电路430，而是低输出阻抗信号处理电路930。在这里，以作为低(输出)阻抗信号处理电路930，具备低输出阻抗的RF放大器(低输出阻抗信号放大器)931的情况为例来进行说明。
另外，发送阵列线圈900具备发送接收间磁耦合防止电路210，作为防止发送RF线圈151与接收RF线圈161之间的磁耦合的发送接收间磁耦合防止电路。
图18(b)是用于说明发送接收间磁耦合防止电路210的结构以及连接的图。此外，发送接收间磁耦合防止电路210与图4(b)所示的发送接收间磁耦合去除电路210相同，因此与前述进行相同的动作。下面，只着眼于高频磁场发送时的动作，并且把接收RF线圈161作为断开状态来进行说明。
设各电路元件的调整也基本与第一实施方式的阵列线圈400相同。通过环路线圈部920A的环路921中串联地插入的串联电容器922和并联地插入的并联电容器924以及磁耦合调整部941来进行调整。
对本实施方式的发送阵列线圈900的详细动作进行说明。
信号发送时，分别从构成发送阵列线圈900的各子线圈910观察到的低输出阻抗信号放大器931为低阻抗，因此等效电路与图7(a)所示的等效电路600相同。
因此，发送阵列线圈900的各子线圈910构成与第一实施方式的阵列线圈400的各子线圈410相同的电流分布，例如，以静磁场强度3T(特斯拉)下的氢核磁共振频率124MHz来进行共振。
如以上说明所述，本实施方式的MRI装置100具备：形成静磁场的静磁场形成部；形成梯度磁场的梯度磁场形成部；生成高频磁场的高频磁场生成部；向检查对象照射所述高频磁场的发送线圈151；检测来自所述检查对象的核磁共振信号的接收线圈161；以及由所述检测出的核磁共振信号对图像进行重构的图像重构部，所述发送线圈151具备：具有由导体构成的第一环路线圈部920A并能够进行核磁共振信号的发送以及接收的第一子线圈910A；以及具有由导体构成的第二环路线圈部920B并能够进行核磁共振信号的发送以及接收的第二子线圈910B，所述第一子线圈910A是如下高频线圈(发送阵列线圈900)，其被配置以及调整为：该第一子线圈910A单独的共振频率与作为发送接收对象的所述核磁共振信号的频率即核磁共振频率不同；并且通过与所述第二子线圈910B发生磁耦合，在所述第一环路线圈部920A的环路921A和所述第二环路线圈部920B的环路921B中分别形成环绕的电流路径，并以所述核磁共振频率进行共振，所述发送线圈151和所述接收线圈161分别具备防止该发送线圈151与该接收线圈161之间的磁耦合的磁耦合防止电路210、220。
如上，构成本实施方式的发送阵列线圈900的各子线圈910以期望的频率(例如，124MHz)进行共振，因此能够高效地发送RF。同时，第一子线圈910A的第一环路线圈部920A的第一环路921A通过磁耦合与第二子线圈910B的第二环路线圈部920B的第二环路921B发生耦合。因此能够视为第一子线圈910A具有大型线圈环路且RF可发送区域变大。第一子线圈910A具有例如蝶型线圈那样的灵敏度分布，因此获得深部灵敏度。
另外，第二子线圈910B与第一子线圈910A的第一环路线圈部920A的第一环路921A不发生耦合而具有与第一子线圈910A不同的灵敏度区域。因此，作为多通道来进行工作。
由此，本实施方式的发送阵列线圈900能够实现既维持通道数又有广阔的RF发送区域的线圈。另外，这是由各子线圈910的配置和电路元件的值的调整而实现的，因此结构也不会复杂化。
此外，用于低阻抗信号处理电路中的电路元件的种类、电路元件调整时使用的共振频率、各子线圈的配置位置、耦合电感器的有无、环路形状、各子线圈的尺寸、磁耦合方式等第一实施方式的变形例也可以应用于本实施方式。
此外，在本发明的实施方式中，对应用于具备水平磁场方式的磁体110的MRI装置100的情况进行了例示，但是如上所述，也可以应用在垂直磁场方式的MRI装置101中。也就是说，在垂直磁场方式的MRI装置101中，也能够对使用了多个在以往使用起来较困难的表面线圈的多通道阵列线圈(例如，图17所示的阵列线圈800)进行利用。由此，在垂直磁场方式的MRI装置101中，也能够使阵列线圈的设计的自由度变大，并提高灵敏度。另外，通过自由度变大，阵列线圈的简化也成为可能，因此轻型阵列线圈的设计也成为可能。由此，能够减少操作者和被照物(检查对象)的负担。
符号说明
090：坐标系、100：MRI装置、102：检查床、103：检查对象、110：磁体、111：磁体、121：匀场线圈、122：匀场电源、131：梯度磁场线圈、132：存储介质、132：梯度磁场电源、140：定序器、151：发送RF线圈、152：高频磁场发生器、161：接收RF线圈、162：接收器、170：计算机、171：显示装置、180：磁耦合防止电路驱动装置、210：发送接收间磁耦合防止电路、211：PIN二极管、212：控制用信号线、220：发送接收间磁耦合防止电路、220m：发送接收间磁耦合防止电路、221：PIN二极管、221m：交叉二极管、222：电感器、223：控制用信号线、300：鸟笼型RF线圈、301：直线导体、302：端部导体、303：电容器、311：输入端口、312：输入端口、400：阵列线圈、401：阵列线圈、402：鞍型阵列线圈、403：螺线管型阵列线圈、404：阵列线圈、410：子线圈、420：环路线圈部、421：环路、422：串联电容器、423：电容器、424：电容器、424：并联电容器、430：低阻抗信号处理电路、431：低输入阻抗信号放大器、441：磁耦合调整部、451：耦合电感器、462：线圈部、463：线圈部、500：并联共振电路、501：电容器、502：电感器、511：灵敏度分布、512：灵敏度分布、513：灵敏度分布、514：灵敏度分布、521：灵敏度曲线、522：灵敏度曲线、531：灵敏度曲线、532：灵敏度曲线、533：灵敏度曲线、534：灵敏度曲线、600：等效电路、601：等效电路、602：等效电路、604：等效电路、605：等效电路、606：等效电路、621：电感器、622：串联电容器、624：并联电容器、626：电感器、627：电感器、632：阻抗、641：调整电感器、700：阵列线圈、710：子线圈、720：环路线圈部、730：低阻抗信号处理电路、800：阵列线圈、810：子线圈、820：环路线圈部、822：串联电容器、823：串联电容器、824：并联电容器、830：低阻抗信号处理电路、841：调整电感器、900：发送阵列线圈、910：子线圈、920：环路线圈部、921：环路、930：低阻抗信号处理电路、931：低输出阻抗信号放大器。

Claims (10)

1.一种高频线圈，其特征在于，
该高频线圈具备：
第一子线圈，其具有由导体构成的第一环路线圈部并能够进行核磁共振信号的发送以及接收；以及
第二子线圈，其具有由导体构成的第二环路线圈部并能够进行核磁共振信号的发送以及接收，
所述第一子线圈被配置以及调整为：作为发送接收对象的所述核磁共振信号的频率即核磁共振频率与该第一子线圈单独的共振频率不同；并且通过与所述第二子线圈磁耦合，在所述第一环路线圈部的环路和所述第二环路线圈部的环路中分别形成环绕的电流路径，并以所述核磁共振频率进行共振。
2.根据权利要求1所述的高频线圈，其特征在于，
所述第二子线圈被调整为：所述核磁共振频率与该第二子线圈单独的共振频率不同；并且通过与所述第一子线圈磁耦合，在所述第一环路线圈部的环路和所述第二环路线圈部的环路中分别形成环绕的电流路径，并以所述核磁共振频率进行共振。
3.根据权利要求1所述的高频线圈，其特征在于，
所述第一子线圈还具备：
第一磁耦合调整部，其将所述第一环路线圈部与连接该第一子线圈的第一低阻抗信号处理电路连接，
所述第一环路线圈部具备：
第一串联电容器，其相对于所述第一环路线圈部的环路的电感器成分被串联地插入；以及
第一并联电容器，其相对于所述第一环路线圈部的环路的电感器成分被串联地插入，并以该第一环路线圈部作为并联共振电路，
所述第二子线圈还具备：
第二磁耦合调整部，其将所述第二环路线圈部与连接该第二子线圈的第二低阻抗信号处理电路连接，
所述第二环路线圈部具备：
第二串联电容器，其相对于所述第二环路线圈部的环路的电感器成分被串联地插入；以及
第二并联电容器，其相对于所述第二环路线圈部的环路的电感器成分被串联地插入，并以该第二环路线圈部作为并联共振电路，
所述第一磁耦合调整部具备电容器以及电感器中的至少一个，作为第一调整电路元件，
所述第二磁耦合调整部具备电容器以及电感器中的至少一个，作为第二调整电路元件，
通过调整所述第一调整电路元件、所述第二调整电路元件、所述第一串联电容器、所述第二串联电容器、所述第一并联电容器以及所述第二并联电容器的值来调整所述第一子线圈以及所述第二子线圈。
4.根据权利要求1所述的高频线圈，其特征在于，
所述第一子线圈与所述第二子线圈被配置在能够磁耦合的位置。
5.根据权利要求1所述的高频线圈，其特征在于，
所述第一子线圈还具备第一耦合电感器，
所述第二子线圈还具备第二耦合电感器，
所述第一子线圈和所述第二子线圈通过所述第一耦合电感器和所述第二耦合电感器发生磁耦合。
6.根据权利要求1所述的高频线圈，其特征在于，
所述高频线圈还具备：
第三子线圈，其具有由导体构成的第三环路线圈部并能够进行核磁共振信号的发送以及接收，
所述第三子线圈被配置以及调整为：所述核磁共振频率与该第三子线圈单独的共振频率不同；并且通过与所述第二子线圈磁耦合，在所述第三环路线圈部的环路和所述第二环路线圈部的环路中分别形成环绕的电流路径，并以所述核磁共振频率进行共振。
7.根据权利要求1所述的高频线圈，其特征在于，
所述高频线圈还具备：
第四子线圈，其具有由导体构成的第四环路线圈部并能够进行核磁共振信号的发送以及接收，
所述第四子线圈被配置为：所述第四环路线圈部与所述第一环路线圈部以及所述第二环路线圈部分别具有重叠区域，
决定所述重叠区域的面积，使得所述第四子线圈分别与所述第一子线圈以及所述第二子线圈不发生磁耦合。
8.根据权利要求1所述的高频线圈，其特征在于，
所述第一子线圈以及所述第二子线圈分别连接到低输入阻抗信号处理电路，并作为接收所述核磁共振信号的接收线圈来工作。
9.根据权利要求1所述的高频线圈，其特征在于，
所述第一子线圈以及所述第二子线圈连接到低输出阻抗信号处理电路，并作为发送所述核磁共振信号的发送线圈来工作。
10.一种磁共振成像装置，其特征在于，
该磁共振成像装置具备：
静磁场形成部，其形成静磁场；
梯度磁场形成部，其形成梯度磁场；
高频磁场生成部，其生成高频磁场；
发送线圈，其向检查对象照射所述高频磁场；
接收线圈，其检测来自所述检查对象的核磁共振信号；以及
图像重构部，其根据检测出的所述核磁共振信号重构图像，
所述发送线圈以及所述接收线圈中的至少一个是权利要求1所述的高频线圈，
所述发送线圈和所述接收线圈分别具备防止该发送线圈与该接收线圈之间的磁耦合的磁耦合防止电路。
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A Decoupling Technique for Increasing the Port Isolation Between Two Strongly Coupled Antennas;Shin-Chang Chen,et al;《IEEE TRANSACTIONS ON ANTENNAS AND PROPAGATION》;20081231;第56卷(第12期);第3650-3658页 *
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