CN112748379A - 线圈元件、局部线圈装置以及磁共振成像装置 - Google Patents
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Abstract
本发明的实施方式涉及线圈元件、局部线圈装置以及磁共振成像装置，在具有能够伸缩的线圈元件的接收线圈中，抑制因线圈元件的伸缩而引起的共振频率的变动。实施方式的线圈元件具备能够伸缩的线圈和电容器。电容器与所述线圈连接，静电电容根据与所述线圈的伸缩相应的物理变化而变化。
Description
优先权基础等有关申请的引用
本申请以日本专利申请2019-198867(申请日：2019年10月31日)为基础，从该申请享受优先的利益。本申请通过参考该申请而包括该申请的全部内容。
技术领域
本发明的实施方式涉及线圈元件、局部线圈装置以及磁共振成像装置。
背景技术
在磁共振成像装置中，作为检测MR信号的接收线圈，有时使用装戴于被检体的摄像部位而使用的局部线圈装置。这样的局部线圈装置具有能够伸缩的线圈元件。线圈元件由能够伸缩的中空的管和填充于管的内部的液体金属构成。当线圈元件由于被检体的摄像部位的活动而伸缩时，电感伴随着线圈元件的伸缩而变化，接收线圈的共振频率发生变动。
发明内容
本发明解决的技术问题在于，在具有能够伸缩的线圈元件的接收线圈中，抑制因线圈元件的伸缩而引起的共振频率的变动。
实施方式的线圈元件具备能够伸缩的线圈和电容器。电容器与所述线圈连接，静电电容根据与所述线圈的伸缩相应的物理变化而变化。
根据上述结构，在具有能够伸缩的线圈元件的接收线圈中，能够抑制因线圈元件的伸缩而引起的共振频率的变动。
附图说明
图1是表示第一实施方式的磁共振成像装置的结构的图。
图2是表示第一实施方式的局部线圈装置装戴于被检体的情形的概略图。
图3是表示第一实施方式的局部线圈装置装戴于被检体的情形的概略图。
图4是表示第一实施方式的局部线圈装置的电路结构的图。
图5是表示第一实施方式的线圈元件的结构的概略图。
图6是表示第一实施方式的电容器的结构的一例的图。
图7是表示第一实施方式的电容器的结构的一例的图。
图8是表示第一实施方式的第一变形例的电容器的结构的一例的图。
图9是表示第一实施方式的第一变形例的电容器的结构的一例的图。
图10是表示第二实施方式的电容器的结构的一例的图。
图11是表示第二实施方式的电容器的结构的一例的图。
图12是表示第二实施方式的第一变形例的电容器的结构的一例的图。
图13是表示第二实施方式的第一变形例的电容器的结构的一例的图。
图14是表示第二实施方式的第二变形例的电容器的结构的一例的图。
图15是表示第二实施方式的第二变形例的电容器的结构的一例的图。
图16是表示第三实施方式的局部线圈装置的电路结构的图。
图17是表示第三实施方式的线圈元件的结构的概略图。
图18是表示第三实施方式的电容器的结构的一例的图。
图19是表示第三实施方式的电容器的结构的一例的图。
具体实施方式
以下，参照附图，对线圈元件、具备线圈元件的局部线圈装置以及具备局部线圈装置的磁共振成像(MRI：Magnetic Resonance Imaging)装置的实施方式进行详细地说明。在以下的说明中，对于具有大致相同的功能以及结构的构成要素，标注相同的附图标记，仅在必要的情况下进行重复说明。另外，在以下的说明中，“磁共振成像装置”也可以称为“MRI装置”。
(第一实施方式)
图1是表示本实施方式的磁共振成像装置1的结构的图。如图1所示，磁共振成像装置1具有架台11、诊视床13、倾斜磁场电源21、发送电路23、接收电路25、诊视床驱动装置27、序列控制电路29以及主计算机(Host Computer)50。主计算机是数据处理装置的一例。
架台11具有静磁场磁铁41和倾斜磁场线圈43。静磁场磁铁41和倾斜磁场线圈43收纳于架台11的壳体。在架台11的壳体形成有具有中空形状的孔。在架台11的孔内配置有发送线圈45和局部线圈装置100。
静磁场磁铁41具有中空的大致圆筒形状，在大致圆筒内部产生静磁场。作为静磁场磁铁41，例如使用永久磁铁、超导磁铁或者常导磁铁等。在此，将静磁场磁铁41的中心轴规定为Z轴，将与Z轴铅垂正交的轴规定为Y轴，将与Z轴水平正交的轴规定为X轴。X轴、Y轴以及Z轴构成正交三维坐标系。
倾斜磁场线圈43是安装于静磁场磁铁41的内侧，且形成为中空的大致圆筒形状的线圈单元。倾斜磁场线圈43接受来自倾斜磁场电源21的电流的供给而产生倾斜磁场。更详细而言，倾斜磁场线圈43具有与相互正交的X轴、Y轴、Z轴对应的3个线圈。该3个线圈形成磁场强度沿着X轴、Y轴、Z轴的各轴而变化的倾斜磁场。沿着X轴、Y轴、Z轴的各轴的倾斜磁场被合成，而在所希望的方向形成相互正交的切片选择倾斜磁场Gs、相位编码倾斜磁场Gp以及频率编码倾斜磁场Gr。切片选择倾斜磁场Gs用于任意地决定摄像截面(切片)。相位编码倾斜磁场Gp用于根据空间位置使磁共振信号(以下，称为MR信号)的相位变化。频率编码倾斜磁场Gr用于根据空间位置使MR信号的频率变化。另外，在以下的说明中设为，切片选择倾斜磁场Gs的倾斜方向为Z轴，相位编码倾斜磁场Gp的倾斜方向为Y轴，频率编码倾斜磁场Gr的倾斜方向为X轴。
倾斜磁场电源21根据来自序列控制电路29的序列控制信号向倾斜磁场线圈43供给电流。倾斜磁场电源21通过向倾斜磁场线圈43供给电流，从而通过倾斜磁场线圈43产生沿着X轴、Y轴以及Z轴的各轴的倾斜磁场。该倾斜磁场被叠加于由静磁场磁铁41形成的静磁场而被施加于被检体P。
发送线圈45例如配置于倾斜磁场线圈43的内侧，从发送电路23接受电流的供给而产生高频脉冲(以下，称为RF脉冲)。
发送电路23向发送线圈45供给电流，以经由发送线圈45向被检体P施加用于激发存在于被检体P内的对象质子的RF脉冲。RF脉冲以对象质子固有的共振频率振动，激发对象质子。由被激发的对象质子产生MR信号，该MR信号由局部线圈装置100检测。发送线圈45例如是全身用线圈(WB线圈)。全身用线圈也可以作为收发线圈使用。
局部线圈装置100是装戴于被检体P的摄像部位的、支撑型的线圈。在被装戴于被检体P的摄像部位的状态下，局部线圈装置100无间隙地紧贴于被检体P的摄像部位。摄像部位例如是肘、膝、脚踝等。局部线圈装置100接收受到RF脉冲的作用而从存在于摄像部位内部的对象质子发出的MR信号。接收到的MR信号经由有线或无线被供给至接收电路25。局部线圈装置100也可以被称为接收线圈。关于局部线圈装置100的详细情况，在后面叙述。
接收电路25接收从后述的图2或图3所示的线圈元件102分别输出的MR信号。经由局部线圈装置100接收从被激发的对象质子产生的MR信号。接收电路25对接收到的MR信号进行信号处理，产生数字的MR信号。数字的MR信号能够通过由空间频率规定的k空间来表现。因此，以下，将数字的MR信号称为k空间数据。k空间数据是供图像重建的原始数据的一种。k空间数据经由有线或无线被供给至主计算机50。
另外，上述的发送线圈45和局部线圈装置100只不过是一例。局部线圈装置100也可以是除了接收功能之外还具备发送线圈45的发送功能的收发线圈。
与架台11相邻地设置有诊视床13。诊视床13具有顶板131和基台133。在顶板131上载置被检体P。基台133将顶板131支承为能够沿X轴、Y轴、Z轴滑动。在基台133收纳诊视床驱动装置27。诊视床驱动装置27接受来自序列控制电路29的控制而使顶板131移动。诊视床驱动装置27例如可以包括伺服电机、步进电机等任意的电机等。
序列控制电路29具有CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)或MPU(Micro Processing Unit：微处理单元)的处理器、ROM(Read OnlyMemory：只读存储器)、RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)等存储器作为硬件资源。序列控制电路29基于由处理电路51的摄像协议设定功能511决定的摄像协议，同步地控制倾斜磁场电源21、发送电路23以及接收电路25，按照与该摄像协议对应的脉冲序列，对被检体P执行磁共振成像，收集与被检体P有关的k空间数据。
如图1所示，主计算机50是具有处理电路51、存储器52、显示器53、输入接口54以及通信接口55的计算机。
处理电路51具有CPU等处理器作为硬件资源。处理电路51作为磁共振成像装置1的中枢发挥功能。例如，处理电路51通过各种程序的执行而具有摄像协议设定功能511、数据取得功能512、图像生成功能513、图像处理功能514、以及显示控制功能515。
在摄像协议设定功能511中，处理电路51根据经由输入接口54的用户指示或者自动地设定与磁共振成像有关的摄像协议。摄像协议是与一个磁共振成像有关的各种摄像参数的集合。作为摄像参数，能够应用脉冲序列的类别、k空间填充方式的类别、摄像时间、重复时间(TR)、回波时间(TE)等的为了进行磁共振成像而直接或间接地设定的各种参数。
在数据取得功能512中，处理电路51取得与被检体P等处理对象有关的MR数据。MR数据是k空间数据、MR图像数据以及混合数据的总称。k空间数据既可以是原始的k空间数据，也可以是对原始的k空间数据进行数据压缩处理、分辨率分解处理、数据插补处理、分辨率合成处理等任意的数据处理后的数据。混合数据是沿着k空间数据的至少1轴执行了傅立叶变换或傅立叶逆变换等后的数据。
在图像生成功能513中，处理电路51基于从接收电路25取得的MR数据，重建与被检体P有关的MR图像。处理电路51例如对配置于k空间或者频率空间的MR数据实施傅立叶变换，生成在实空间中定义的MR图像。也可以进行代替傅里叶变换或者与傅里叶变换组合地、使用了迭代近似重建法、机器学习模型的重建法。实现图像生成功能513的处理电路51是重建部的一例。
在图像处理功能514中，处理电路51对MR图像实施各种图像处理。例如，处理电路51实施体绘制、表面绘制、像素值投影处理、MPR(Multi-Planer Reconstruction)处理、CPR(Curved MPR)处理等图像处理。
在显示控制功能515中，处理电路51将各种信息显示于显示器53。例如，处理电路51将由图像生成功能513生成的MR图像、由图像处理功能514生成的MR图像、摄像协议的设定画面等显示于显示器53。
存储器52是存储各种信息的HDD(Hard Disk Drive)、SSD(Solid State Drive)、集成电路存储装置等存储装置。另外，存储器52也可以是与CD-ROM驱动器、DVD驱动器、闪存等可移动存储介质之间读写各种信息的驱动装置等。例如，存储器52存储学习完毕模型、k空间数据、MR图像数据、控制程序等。
显示器53通过显示控制功能515显示各种信息。例如，显示器53显示由图像生成功能513生成的MR图像、由图像处理功能514生成的MR图像、摄像协议的设定画面等。作为显示器53，例如可以适当利用CRT显示器、液晶显示器、有机EL显示器、LED显示器、等离子显示器、或者本技术领域中已知的其他任意的显示器。
输入接口54包括受理来自用户的各种指令的输入设备。作为输入设备，能够利用键盘、鼠标、各种开关、触摸屏、触摸板等。另外，输入设备不仅限于具备鼠标、键盘等物理的操作部件的设备。例如，从与磁共振成像装置1分体设置的外部的输入设备接收与输入操作对应的电信号，并将接收到的电信号向各种电路输出那样的电信号的处理电路也包含在输入接口54的例子中。
通信接口55是经由LAN(Local Area Network：局域网)等将磁共振成像装置1与工作站、PACS(Picture Archiving and Communication System)、HIS(HospitalInformation System)、RIS(Radiology Information System)等连接的接口。通信接口55在与连接目的地的工作站、PACS、HIS以及RIS之间收发各种信息。
此外，上述的结构是一例，并不限定于此。例如，序列控制电路29也可以组装于主计算机50中。另外，也可以将时序控制电路29和处理电路51安装于同一基板上。
以下，对局部线圈装置100的结构进行说明。在此，作为一例，对装戴于被检体P的膝盖的局部线圈装置100的结构进行叙述。局部线圈装置100也可以是装戴于被检体P的肘、脚踝等的结构。
图2及图3是表示局部线圈装置100装戴于被检体P的膝盖的情形的概略图。图4是表示局部线圈装置100的电路结构的图。局部线圈装置100具有装戴部101和并列安装的多个接收路径。装戴部101例如通过重叠多张能够伸缩的布制的材料而形成。装戴部101形成为与摄像部位的形状对应的形状，局部线圈装置100在被装戴于被检体P的膝盖的状态下，从外侧紧贴于被检体P的膝盖。在装戴部101的内部收纳有多个接收路径。装戴部101通过被检体P的膝盖伸展或弯曲而伸缩。
接收路径分别具有能够接收从对象质子发出的MR信号的线圈元件102和对线圈元件102的输出信号进行放大的放大器115。线圈元件102检测MR信号。线圈元件102形成为环形(轮形状)。另外，线圈元件102可以具有矩形等四边形状，也可以形成为十二边形等多边形形状。通过接收路径中的每一个接受路径所取得的MR信号经由放大器115按每个接收路径输出，并经由有线或无线向接收电路25供给。接收路径的总数和线圈元件102的总数可以相同，也可以不同。另外，线圈元件102具有电感器113和电容器114。通过电感器113和电容器114，在线圈元件102中形成并联共振电路(以下，称为LC电路)。电容器114也可以被称为电容。
局部线圈装置100由于被检体P的摄像部位的动作而伸缩。例如，如图2所示那样，被检体P的膝盖伸展的状态下，线圈元件102成为后述的导体部111未从自然长度伸缩的状态(以下，称为基准状态)。基准状态也可以被称为稳定状态。在基准状态下，以LC电路的静电电容C、电感L以及共振频率处于规定的范围内的方式调整线圈元件102的各要素。另一方面，如图3所示那样，被检体P的膝盖弯曲的状态下，线圈元件102成为从自然长度伸长的状态(以下，称为伸长状态)。在伸长状态下，电感器113的电感L比基准状态大。
图5是表示线圈元件102的结构的概略图。如图5所示，线圈元件102具备导体部111和盒体112。
导体部111由弯曲成环状的管形成。导体部111的两端部从相反侧插入到盒体112的内部。
另外，导体部111具有挠性，具有能够伸缩的管。管例如由硅形成。在管的内部填充有液体金属。液体金属例如为镓铟，但并不限定于此。导体部111作为LC电路的电感器113发挥功能。导体部111是线圈的一例。
导体部111相应于管的伸缩而伸缩。例如，当局部线圈装置100从基准状态伸长时，管伸长，由此导体部111伸长。另一方面，例如，当局部线圈装置100从伸长状态收缩时，管收缩，由此导体部111收缩。
在线圈元件102中，电感器113的电感L相应于导体部111的伸缩而变化。例如，当局部线圈装置100伸长时，导体部111伸长，线圈元件102所形成的圆形环的截面积扩大，因此电感器113的电感L变大。另一方面，当局部线圈装置100收缩时，导体部111收缩，前述的圆形环的截面积变窄，因此电感器113的电感L变小。
盒体112例如是金属制、树脂制或塑料制的壳体。在盒体112的内部配置有第一电极120、第二电极130以及放大器115。执行作为接收电路25的功能的一部分的AD转换功能的电路也可以配置于盒体112的内部。
第一电极120和第二电极130用作电容器114的一对电极。电容器114与导体部111连接，通过与导体部111的伸缩相应的电容器114的物理变化，静电电容C发生变化。例如，当局部线圈装置100伸长，电感器113的电感L变大时，电容器114的静电电容C变小。另一方面，当局部线圈装置100收缩，电感器113的电感L减小时，电容器114的静电电容C变大。这样的静电电容C的变化例如对应于液体金属相应于导体部111的伸缩而从第一电极120流出或流入从而电容器114的面积改变的情况。静电电容C也可以被称为电容。
放大器115分别与导体部111和接收电路25连接。放大器115对由导体部111接收到的MR信号进行放大，并向接收电路25输出。
以下，对构成电容器114的第一电极120以及第二电极130的结构进行详细说明。
图6及图7是表示电容器114的结构的一例的图。图6与线圈元件102为基准状态的情况对应，图7与线圈元件102为伸长状态的情况对应。
电容器114由第一电极120和第二电极130构成。第一电极120以及第二电极130固定于盒体112的内部。
第一电极120在盒体112的内部与导体部111的管的一端连接。第二电极130在盒体112的内部与导体部111的管的另一端连接。第一电极120和第二电极130至少1部分相对。
第二电极130例如是具有导电性的金属板。第二电极130相对于第一电极120大致平行地被固定。
第一电极120，至少一部分具有导电性。第一电极120具备与导体部111的管连接的中空的外包装。在外包装的内部填充有液体金属。外包装由导电率比液体金属小的材料形成。外包装例如是具有电绝缘性的硅制的袋状部件，具有维持梳状的轮廓并且多个梳齿的部分能够个别地膨胀/收缩的平板形状。
第一电极120的外包装的内部与导体部111的管的内部连通。因此，第一电极120的内部与导体部111的内部连通。因此，液体金属能够在第一电极120的内部与导体部111的内部之间流通。另外，导体部111和第一电极120构成为液体金属不会流出到外部。即，第一电极120的内部以及导体部111的内部被密闭。因此，当导体部111伸长时，在第一电极120的内部作用负压。
另外，第一电极120的外包装与导体部111的管相比，形成为相对于因导体部111的伸长而作用的负压的强度变小。例如，第一电极120的外包装形成得比导体部111的管薄。因此，第一电极120的外包装与导体部111的管相比，相对于因导体部111的伸长而作用的负压容易变形。
另外，不限于此，第一电极120的外包装的强度也可以相应于电容器114的各种设计值适当调整。例如，在第一电极120与第二电极130之间的对置面积较小的情况下，第一电极120内的液体金属较少，因此若不将外包装形成为难以变形的强度，则存在与伴随外包装的变化的对置面积的变化相应的静电电容的变化变得过大的可能性。因此，在对置面积小的情况下，与导体部111的管相比，第一电极120的外包装的强度也可以形成为相对于因导体部111的伸长而作用的负压的强度变大。在该情况下，第一电极120的外包装形成得比导体部111的管厚，第一电极120的外包装相对于因导体部111的伸长而作用的负压难以变形。
根据上述结构，通过导体部111的管变形，从而产生管内以及外包装的内部的压力变化，在外包装的内部与管的内部之间液体金属移动。例如，当导体部111的管伸长，而在第一电极120的内部作用有规定的大小以上的负压时，在第一电极120的一部分外包装收缩，并且填充于外包装收缩的区域中的液体金属向导体部111的内部流出。另一方面，如果导体部111的管收缩，而在第一电极120的内部作用的负压比规定的大小更小，则向导体部111的内部流出的液体金属再次向第一电极120的内部移动，在第一电极120中外包装收缩的区域返回原来的状态。即，第一电极120根据导体部111的伸缩而物理地变化。在第一电极120中，液体金属从外包装的内部流出的区域不作为电容器114的电极发挥功能。即，在第一电极120中，仅仅外包装的内部填充有液体金属的部分作为电容器114的电极发挥功能。
另外，第一电极120形成为梳状。第一电极120具备支承部121、第一延伸部122、第二延伸部123、第三延伸部124以及第四延伸部125。支承部121和第一延伸部122至第四延伸部125是与第二电极130相对置的多个对置部的一例。
支承部121与导体部111的管的一端连接。支承部121具有与第二电极130对置的对置面1211。另外，支承部121具备与导体部111的连接部1212。支承部121的内部与管的内部连通。因此，液体金属能够在支承部121的内部与导体部111的管的内部之间流通。
第一延伸部122至第四延伸部125分别从支承部121延伸。第一延伸部122具备与第二电极130对置的对置面1221。第二延伸部123位于比第一延伸部122更远离连接部1212的位置。第二延伸部123具备与第二电极130对置的对置面1231。第三延伸部124位于比第二延伸部123更远离连接部1212的位置。第三延伸部124具备与第二电极130对置的对置面1241。第四延伸部125位于比第三延伸部124更远离连接部1212的位置。第四延伸部125具备与第二电极130相对置的对置面1251。
另外，第一延伸部122至第四延伸部125各自的内部与支承部121的内部连通。液体金属能够在第一延伸部122至第四延伸部125各自的内部与支承部121的内部之间流通。在第一延伸部122至第四延伸部125的每一个中，通过作用规定大小以上的负压，液体金属向支承部121的内部流出，并且外包装收缩。
支承部121以及第一延伸部122至第四延伸部125的每一个，在外包装的内部填充有液体金属的情况下，作为电容器114的电极的一部分而发挥功能。另外，对置面1221～1251的每一个，在作为电容器114的电极发挥功能的情况下，作为在第一电极120中作为电容器114的电极而发挥功能的区域中的与第二电极130对置的面(以下，称为对置电极面)的一部分而发挥功能。另外，电容器114的静电电容C根据全部的对置电极面的面积的总和(以下，称为对置电极面积)S的变化而变化。
第一延伸部122至第四延伸部125，外包装的厚度相互不同。第一延伸部122至第四延伸部125，外包装的厚度互不相同，因此，相对于因导体部111的伸长而产生的负压的强度互不相同。换言之，第一延伸部122至第四延伸部125，在液体金属从充分地填充了液体金属的状态流出而不作为电极发挥功能时作用的负压的大小互不相同。
具体而言，第二延伸部123的外包装形成得比第一延伸部122的外包装厚，第三延伸部124的外包装形成得比第二延伸部123的外包装厚，第四延伸部125的外包装形成得比第三延伸部124的外包装厚。因此，第二延伸部123的外包装的强度比第一延伸部122的外包装的强度高，第三延伸部124的外包装的强度比第二延伸部123的外包装的强度高，第四延伸部125的外包装的强度比第三延伸部124的外包装的强度高。
根据上述结构，随着伴随导体部111的伸长而作用于第一电极120的内部的负压变大，第一延伸部122至第四延伸部125中外包装收缩的部分的数量增加。由此，随着在第一电极120中变形的区域变大，从第一电极120的内部向导体部111的内部流出的液体金属的量增加。此时，随着导体部111伸长，外包装从第一电极120中的外包装的强度相对于负压低的部分开始依次收缩。因此，随着导体部111伸长，在第一电极120中作为电容器114的电极发挥功能的区域减少，并且电容器114的对置电极面的对置电极面积S变小。并且，随着对置电极面积S变小，电容器114的静电电容C变大。
另外，第一延伸部122至第四延伸部125形成为随着远离连接部1212而外包装变厚。因此，随着远离连接部1212，第一延伸部122至第四延伸部125的相对于因导体部111的伸长而产生的负压的强度变高。
另外，支承部121与第一延伸部122至第四延伸部125的每一个相比，外包装的厚度更厚。因此，支承部121与第一延伸部122至第四延伸部125的每一个相比，相对于因导体部111的伸长而在内部产生的负压的强度更高。因此，支承部121与第一延伸部122至第四延伸部125相比，不易相对于因导体部111的伸长而在内部产生的负压发生变形。
另外，也可以通过形成外包装的材料的组成的变更、层叠外包装的张数的变更、外包装的物理构造的变更、以及设置防止外包装变形的加强件等，由此在支承部121以及第一延伸部122至第四延伸部125形成为外包装的强度相互不同。
以下，对磁共振成像装置1的动作进行说明。
如图2及图6所示，在线圈元件102为基准状态的情况下，在第一电极120的内部，因导体部111的伸长所引起的负压的大小接近0。因此，在线圈元件102为基准状态的情况下，第一电极120的外包装不收缩，液体金属不会从第一电极120的内部向导体部111的内部流出。因此，在第一电极120中，支承部121以及第一延伸部122至第四延伸部125全部作为电容器114的电极发挥功能，对置面1211、1221～1251全部作为电容器114的对置电极面而发挥功能。在此，将对置面1211的面积设为S1，将对置面1221的面积设为S2，将对置面1231的面积设为S3，将对置面1241的面积设为S4，将对置面1251的面积设为S5。在线圈元件102为基准状态的情况下的对置电极面积(以下，称为基准电极面积)Sa成为S1+S2+S3+S4+S5。另外，将第一电极120与第二电极130之间的距离设为d。并且，在线圈元件102为基准状态的情况下的电容器114的静电电容(以下，称为基准静电电容)Ca为ε0·Sa/d。这里，ε0是真空的介电常数。此外，真空的介电常数ε0与空气的介电常数大致相同，因此也可以设为空气的介电常数而使用。
当线圈元件102从基准状态伸长时，在第一电极120的内部作用有由导体部111的伸长引起的负压，第一电极120收缩，并且液体金属在支承部121的内部和连接部1212的内部通过而向导体部111的内部流出。并且，例如，如图3及图7所示，第一延伸部122及第二延伸部123收缩，填充于第一延伸部122及第二延伸部123的内部的液体金属，在支承部121的内部及连接部1212的内部通过并向导体部111的内部流出。第一延伸部122及第二延伸部123由于液体金属流出而变得不作为电容器114的电极发挥功能。因此，仅支承部121、第三延伸部124以及第四延伸部125作为电容器114的电极发挥功能，对置面1221、对置面1241以及对置面1251作为电容器114的对置电极面而发挥功能。因此，在线圈元件102为伸长状态的情况下的电容器114的对置电极面积(以下，称为伸长电极面积)Sb(＝S1+S4+S5)，小于基准电极面积Sa(＝S1+S2+S3+S4+S5)。并且，在线圈元件102为伸长状态的情况下的电容器114的静电电容(以下，称为伸长静电电容)Cb(＝ε0·Sb/d)，小于基准静电电容Ca(＝ε0·Sa/d)。
另外，当线圈元件102从伸长状态收缩时，产生第一电极120的内部及导体部111的内部的压力变化，在导体部111作用有填充于内部的液体金属向第一电极120的内部流出的力。因此，导体部111收缩，并且导体部111的内部的液体金属，在支承部121的内部以及连接部1212的内部通过并向第一电极120的内部流出。由此，在第一电极120中，内部填充有液体金属的区域变大，作为电容器114的电极而发挥功能的区域变大。并且，电容器114的对置电极面积变大，并且电容器114的静电电容变大。
如上所述，在线圈元件102中，当电感L变大时，随着由导体部111的伸长引起的负压变大，电容器114的静电电容C变小。另外，若电感L变小，则导体部111收缩，并且电容器114的静电电容C变大。
以下，对本实施方式的具备线圈元件102的局部线圈装置100以及磁共振成像装置1的效果进行说明。
本实施方式的线圈元件102具有：导体部111，能够伸缩；以及电容器114，与导体部111连接，静电电容C根据与导体部111的伸缩相应的物理变化而变化。导体部111相当于线圈。随着导体部111伸长，导体部111的电感L变大，并且电容器114的静电电容C变小。
即，通过上述结构以及动作，根据具备本实施方式的线圈元件102的局部线圈装置100以及磁共振成像装置1，当线圈元件102以及导体部111伸长时，导体部111的电感L变大，并且电容器114的静电电容C变小。电感L、静电电容C以及共振频率f的关系由f＝1/{2π(LC)^(1/2)}(其中，“^”是表示幂的记号)表示。因此，静电电容C的减少发挥作用，以抵消由电感L的增大引起的共振频率f的降低。因此，电容器114的静电电容C根据导体部111的伸缩而变化，由此能够抑制因线圈元件102的伸缩而引起的共振频率f的变动。并且，通过抑制共振频率f的变动，由此能够抑制因线圈元件102的伸缩而引起的MR图像的画质的降低。
(第一实施方式的第一变形例)
对第一实施方式的第一变形例进行说明。本变形例如以下那样对第一实施方式的结构进行了变形。在本变形例中，与第一实施方式相比，第一电极120的结构不同。对于与第一实施方式相同的结构、动作以及效果，省略说明。
图8及图9是表示电容器114的结构的一例的图。图8与线圈元件102为基准状态的情况对应，图9与线圈元件102为伸长状态的情况对应。
第一电极120具备支承部121和延伸部126。
支承部121具有与第一实施方式相同的结构。
延伸部126从支承部121延伸。延伸部126具备与第二电极130对置的对置面1261。
另外，延伸部126的内部与支承部121的内部连通。液体金属能够在延伸部126的内部与支承部121的内部之间流通。通过在延伸部126的内部作用有规定大小以上的负压，由此液体金属从延伸部126的内部向支承部121的内部流出，并且延伸部126的外包装收缩。
在延伸部126的外包装的内部填充有液体金属的情况下，延伸部126作为电容器114的电极的一部分而发挥功能。另外，在延伸部126作为电容器114的电极发挥功能的情况下，对置面1261作为对置电极面的一部分发挥功能。
延伸部126的外包装的厚度根据与第二电极130相对置的位置而不同。延伸部126的外包装的厚度根据位置而不同，因此，相对于因导体部111的伸长而产生的负压的强度根据位置而不同。换言之，延伸部126在从被充分地填充了液体金属的状态起液体金属流出而变得不作为电极发挥功能时作用的负压的大小，根据位置而不同。例如，在靠近支承部121的位置，与远离支承部121的位置相比，外包装形成得更厚。在该情况下，靠近支承部121的位置处的相对于负压的强度比远离支承部121的位置处的相对于负压的强度高。
根据上述结构，随着伴随导体部111的伸长而作用于第一电极120内部的负压变大，在延伸部126中外包装收缩的部分的面积增加。由此，随着在第一电极120中变形的区域变大，从第一电极120的内部向导体部111的内部流出的液体金属的量增加。此时，随着导体部111伸长，从第一电极120中的外包装相对于负压的强度低的部分开始外包装依次收缩。因此，随着导体部111伸长，在第一电极120中作为电容器114的电极发挥功能的区域减少，并且电容器114的对置电极面的对置电极面积S变小。并且，随着对置电极面积S变小，电容器114的静电电容C变大。
此外，通过根据位置来变更形成延伸部126的外包装的材料的组成等，从而也可以形成为延伸部126外包装的强度根据位置而不同。
以下，对磁共振成像装置1的动作进行说明。
如图2及图8所示，在线圈元件102为基准状态的情况下，在第一电极120的内部，因导体部111的伸长所引起的负压的大小接近0。因此，在线圈元件102为基准状态的情况下，第一电极120的外包装不收缩，液体金属不会从第一电极120的内部向导体部111的内部流出。因此，在第一电极120中，支承部121以及延伸部126全部作为电容器114的电极发挥功能，对置面1221、1261全部作为电容器114的对置电极面发挥功能。因此，若将对置面1261的面积设为S6，则基准电极面积Sa成为S1+S6。并且，基准静电电容Ca成为ε0·Sa/d。
当线圈元件102从基准状态伸长时，在第一电极120的内部作用有由导体部111的伸长引起的负压，第一电极120收缩，并且液体金属在支承部121的内部和连接部1212的内部通过而向导体部111的内部流出。并且，例如，如图3以及图9所示，延伸部126的一部分收缩，填充于延伸部126内部的液体金属的一部分，在支承部121的内部以及连接部1212的内部通过而向导体部111的内部流出。在延伸部126中液体金属流出的区域变得不作为电容器114的电极发挥功能。因此，对置面1261的面积变小。在第一电极120中，仅支承部121及延伸部126的一部分作为电容器114的电极发挥功能，仅对置面1221及对置面1261的一部分作为电容器114的对置电极面而发挥功能。因此，伸长电极面积Sb小于基准电极面积Sa。由此，伸长静电电容Cb(＝ε0·Sb/d)小于基准静电电容Ca(＝ε0·Sa/d)。
另外，当线圈元件102从伸长状态收缩时，在第一电极120的内部以及导体部111的内部产生压力变化，在导体部111作用有使填充于内部的液体金属向第一电极120的内部流出的力。因此，导体部111收缩，并且导体部111的内部的液体金属在支承部121的内部以及连接部1212的内部通过而向第一电极120的内部流出。由此，在第一电极120中，内部填充有液体金属的区域变大，作为电容器114的电极而发挥功能的区域变大。并且，电容器114的对置电极面积变大，并且电容器114的静电电容变大。
如上所述，在本变形例的线圈元件102中，也与第一实施方式同样地，随着导体部111伸长，导体部111的电感L变大，并且电容器114的静电电容C变小。静电电容C的减少起作用，以抵消由电感L的增大引起的共振频率f的降低。因此，在具备本变形例的线圈元件102的局部线圈装置100以及磁共振成像装置1中，也与第一实施方式同样地，电容器114的静电电容C根据导体部111的伸缩而变化，由此能够抑制因线圈元件102的伸缩而引起的共振频率f的变动。
(第二实施方式)
对第二实施方式进行说明。本实施方式如下地对第一实施方式的结构进行了变形。在本实施方式中，与第一实施方式相比，电容器114的结构不同。对于与第一实施方式相同的结构、动作以及效果，省略说明。
图10及图11是表示电容器114的结构的一例的图。图10与线圈元件102为基准状态的情况对应，图11与线圈元件102为伸长状态的情况对应。
电容器114具备第一电极140和第二电极150。
第一电极140固定于盒体112的内部。第一电极140在盒体112的内部与导体部111的管的一端连接。第一电极140形成为圆柱形状。
第二电极150固定于盒体112的内部。第二电极150在盒体112的内部与导体部111的管的另一端连接。第二电极150形成为有底的圆筒形状。第二电极150例如由金属形成。
第一电极140的一端部连接于导体部111的管，相反侧的端部插入于第二电极150的圆筒形状的内部。第一电极140的外壁与第二电极150的内壁，一部分相对。第一电极140和第二电极150作为电容器114的一对电极发挥功能。
另外，第一电极140和第二电极150的形状不限于上述形状。第一电极140的形状例如也可以是棱柱形状、棒形状等。
第一电极140的至少一部分具有导电性。与第一实施方式同样地，第一电极140具备在内部填充有液体金属的中空的外包装，外包装与导体部111的管连接。因此，在本实施方式中，若在第一电极140的内部作用有规定的大小以上的负压，则在第一电极140的一部分，外包装收缩，并且填充于外包装收缩的区域的液体金属向导体部111的内部流出。并且，当在第一电极140的内部作用的负压小于规定的大小时，向导体部111的内部流出的液体金属再次向第一电极140的内部移动，在第一电极140中外包装收缩的区域返回到原来的状态。即，第一电极140根据导体部111的伸缩而物理地变化。在第一电极140中，液体金属从外包装的内部流出的区域变得不作为电容器114的电极发挥功能。即，在第一电极140中，仅在外包装的内部填充有液体金属的部分作为电容器114的电极发挥功能。
第一电极140具备支承部141和延伸部142。
支承部141与导体部111的管的一端连接。支承部141具有与第二电极150相对置的对置面1411。支承部141的内部与管的内部连通。因此，液体金属能够在支承部141的内部与导体部111的管的内部之间流通。
延伸部142位于比支承部141靠前端侧的位置。因此，延伸部142被固定于比支承部141更靠近第二电极150的底面的位置。延伸部142具备与第二电极150对置的对置面1421。
另外，延伸部142的内部与支承部141的内部连通。液体金属能够在延伸部142的内部与支承部141的内部之间流通。通过在延伸部142的内部作用有规定大小以上的负压，液体金属从延伸部142的内部向支承部141的内部流出，并且延伸部142的外包装收缩。
在外包装的内部填充有液体金属的情况下，支承部141以及延伸部142作为电容器114的电极的一部分而发挥功能。另外，在作为电容器114的电极发挥功能的情况下，对置面1411、1421分别作为对置电极面的一部分发挥功能。
支承部141与延伸部142相比，外包装的厚度更厚。因此，支承部141与延伸部142相比，相对于因导体部111的伸长而在内部产生的负压的强度更高。因此，支承部141与延伸部142相比，不易相对于因导体部111的伸长而在内部产生的负压发生变形。
以下，对磁共振成像装置1的动作进行说明。
如图2及图10所示，在线圈元件102为基准状态的情况下，在第一电极140的内部，导体部111的伸长所引起的负压的大小接近0。因此，在线圈元件102为基准状态的情况下，第一电极140的外包装不收缩，液体金属不会从第一电极140的内部向导体部111的内部流出。因此，在线圈元件102为基准状态的情况下的第一电极140与第二电极150之间的距离(以下，称为基准电极间距离)da不变化。并且，基准静电电容Ca成为ε0·S/da。
当线圈元件102从基准状态伸长时，在第一电极140的内部作用有由导体部111的伸长引起的负压，第一电极140收缩，并且液体金属在支承部141的内部通过而向导体部111的内部流出。并且，例如，如图3以及图11所示，延伸部142的一部分收缩，填充于延伸部142的内部的液体金属的一部分在支承部141的内部通过而向导体部111的内部流出。并且，延伸部142收缩，由此在延伸部142与第二电极150之间，对置面1421与对置面151之间的距离变大。即，线圈元件102处于伸长状态的情况下的延伸部142与第二电极150之间的距离(以下，称为伸长电极间距离)db大于基准电极间距离da。因此，伸长静电电容Cb(＝ε0·S/db)小于基准静电电容Ca(＝ε0·S/da)。
另外，当线圈元件102从伸长状态收缩时，相对于第一电极140的导体部111的内部的压力变化，在导体部111作用有使填充于内部的液体金属向第一电极140的内部流出的力。因此，导体部111收缩，并且导体部111的内部的液体金属在支承部141的内部通过而向第一电极140的内部流出，在第一电极140中内部填充有液体金属的区域变大。由此，在延伸部142与第二电极150之间，对置面1421与对置面151之间的距离变小，并且静电电容变大。
如上所述，随着导体部111伸长，液体金属从第一电极140的外包装的内部向导体部111的管的内部流出，由此第一电极140的外包装收缩，并且第一电极140与第二电极150之间的距离d增大。因此，导体部111的电感L变大，并且电容器114的静电电容C变小。静电电容C的减少起作用，以抵消由电感L的增大引起的共振频率f的降低。因此，在具备本实施方式所涉及的线圈元件102的局部线圈装置100以及磁共振成像装置1中，也与第一实施方式同样地，电容器114的静电电容C根据导体部111的伸缩而变化，从而能够抑制因线圈元件102的伸缩而引起的共振频率f的变动。
(第二实施方式的第一变形例)
对第二实施方式的第一变形例进行说明。本变形例如以下那样对第二实施方式的结构进行了变形。在本变形例中，第一电极140能够相对于第二电极150移动。对于与第二实施方式相同的结构、动作以及效果，省略说明。
图12及图13是表示电容器114的结构的一例的图。图12与线圈元件102为基准状态的情况对应，图13与线圈元件102为伸长状态的情况对应。
第一电极140在第二电极150的圆筒形状的内侧，以能够沿着圆筒形状的延伸设置方向相对于第二电极150移动的状态安装于盒体112的内部。
第一电极140根据导体部111的伸缩而沿着第二电极150的延伸设置方向相对于第二电极150移动。例如，当线圈元件102从基准状态伸长时，导体部111伸长，将第一电极140向远离第二电极150的方向拉伸的应力从导体部111作用于第一电极140。由此，第一电极140随着导体部111伸长而向远离第二电极150的方向移动。另一方面，例如，当线圈元件102从伸长状态收缩而导体部111收缩时，使第一电极140向接近第二电极150的方向移动的应力从导体部111作用于第一电极140。由此，第一电极140随着导体部111收缩而向接近第二电极150的方向移动。
此外，优选的是，在盒体112的内部设置有如下结构(以下，称为复原力生成机构)，即，在通过第一电极140移动而第一电极140与第二电极150的位置关系发生变化的情况下，用于使第一电极140与第二电极150的位置关系返回到原来的状态的力作用于第一电极140。
以下，对磁共振成像装置1的动作进行说明。
如图2及图12所示，在线圈元件102为基准状态的情况下，在第一电极140中，由导体部111的伸长引起的应力的大小接近于0。因此，在线圈元件102为基准状态的情况下，第一电极140不从线圈元件102为基准状态的情况下的第一电极140的位置(以下，称为基准位置)移动。
当线圈元件102从基准状态伸长时，在第一电极140的内部，将第一电极140向远离第二电极150的方向拉伸的应力从导体部111作用于第一电极140，第一电极140从基准位置向远离第二电极150的方向移动。并且，例如，如图3以及图13所示，第一电极140的位置从基准位置偏移，电容器114的结构物理上变形。而且，通过第一电极140向远离第二电极150的方向移动，由此第一电极140与第二电极150的对置面积变小，电容器114整体的第一电极140与第二电极150之间的距离变大。因此，伸长电极面积Sb小于基准电极面积Sa，伸长电极间距离db大于基准电极间距离da。因此，伸长静电电容Cb(＝ε0·Sb/db)小于基准静电电容Ca(＝ε0·Sa/da)。
另外，当线圈元件102从伸长状态收缩时，在第一电极140的内部，使第一电极140向接近第二电极150的方向移动的应力从导体部111作用于第一电极140，第一电极140向接近第二电极150的方向移动。由此，第一电极140与第二电极150的对置面积变大，电容器114整体的第一电极140与第二电极150之间的距离变小。
如上所述，在本变形例的线圈元件102中，也与第一实施方式同样地，随着导体部111伸长，导体部111的电感L变大，并且电容器114的静电电容C变小。静电电容C的减少起作用以抵消由电感L的增大引起的共振频率f的降低。因此，在具备本变形例的线圈元件102的局部线圈装置100以及磁共振成像装置1中，也与第一实施方式同样地，电容器114的静电电容C根据导体部111的伸缩而变化，由此能够抑制因线圈元件102的伸缩而引起的共振频率f的变动。
另外，在本变形例中，作为一例，说明了第二电极150被固定、第一电极140能够相对于第二电极150移动的结构，但不限于此。例如，也可以是第一电极140固定于盒体112的内部、第二电极150能够相对于第一电极140移动的结构。在该情况下，随着导体部111伸长，第二电极150向远离第一电极140的方向移动，随着导体部111收缩，第二电极150向接近第一电极140的方向移动。另外，例如，第一电极140以及第二电极150双方也可以在盒体112的内部能够移动。在该情况下，第一电极140以及第二电极150双方随着导体部111伸长而向远离另一方的电极的方向移动，随着导体部111收缩而向接近另一方的电极的方向移动。即，只要是通过导体部111伸长，作为电容器114的一对电极发挥功能的第一电极140以及第二电极150中的至少一方移动，第一电极140与第二电极150之间的对置面积变小的结构即可。
(第二实施方式的第二变形例)
对第二实施方式的第二变形例进行说明。本变形例如以下那样对第二实施方式的第一变形例的结构进行了变形。在本变形例中，根据第一电极140相对于第二电极150的移动，投入到电容器114的第一电极140与第二电极150之间的介电物质160的量发生变化。对于与第二实施方式的第一变形例同样的结构、动作以及效果，省略说明。
图14以及图15是表示电容器114的结构的一例的图。图14与线圈元件102为基准状态的情况对应，图15与线圈元件102为伸长状态的情况对应。
在第二电极150的圆筒形状的内部插入有液体状的介电物质160。介电物质160被插入到第一电极140和第二电极150之间，由此作为电容器114的电介质发挥功能。在该情况下，静电电容C成为与将在电极间存在空气的第一部分的静电电容C1与在电极间存在电介质的第二部分的静电电容C2并联连接的情况相同的值。此时，作为第一部分的介电常数而使用真空的介电常数ε0，作为第二部分的介电常数而使用介电物质的介电常数ε。
在局部线圈装置100中还设置有储液部。在储液部储存液体状的介电物质160。储液部例如在盒体112的内部配置于电容器114的外部。储液部经由管等连接部件与电容器114连接。介电物质160能够经由连接部件在第二电极150的内部与储液部的内部之间移动。
介电物质160根据导体部111的伸缩而在第二电极150的内部与储液部的内部之间移动。例如，随着导体部111伸长，第一电极140向远离第二电极150的方向移动，并且从储液部的内部向第二电极150的内部供给介电物质160。另一方面，随着导体部111收缩，第一电极140向接近第二电极150的方向移动，并且介电物质160从第二电极150的内部向储液部的内部移动。即，通过第一电极140以及第二电极150中的至少一方移动，由此填充于第一电极140与第二电极150之间的介电物质160的量发生变化。
以下，对磁共振成像装置1的动作进行说明。
如图2及图14所示，例如，在线圈元件102为基准状态的情况下，第一电极140不从基准位置移动。因此，投入到电容器114的介电物质160的量相对于线圈元件102为基准状态的情况下的量(以下，称为基准投入量)不变化。
当线圈元件102从基准状态伸长时，第一电极140从基准位置向远离第二电极150的方向移动。而且，在第二电极150的内部，介电物质160的液面接近第二电极150的圆筒形状的底面。此时，随着第一电极140向远离第二电极150的方向移动，介电物质160从储液部的内部向第二电极150的内部供给。而且，例如，如图3及图15所示，通过将介电物质160供给至第二电极150的内部，在线圈元件102为伸长状态的情况下，投入到电容器114的介电物质160的量(以下，伸长投入量)比基准投入量大，下降后的介电物质160的液面再次上升。
另外，当线圈元件102从伸缩状态收缩时，第一电极140向接近第二电极150的方向移动。而且，在第二电极150的内部，介电物质160的液面从第二电极150的圆筒形状的底面离开。此时，随着第一电极140向接近第二电极150的方向移动，介电物质160从第二电极150的内部向储液部的内部流出。由此，投入到电容器114的介电物质160的量变小。
以下，对本实施方式的具备线圈元件102的局部线圈装置100以及磁共振成像装置1的效果进行说明。
在本变形例的线圈元件102中，随着导体部111伸长，第一电极140移动，由此填充于第一电极140与第二电极150之间的介电物质160的量变化。具体而言，随着导体部111伸长，介电物质160被供给至第二电极150的内部。
即，通过上述结构及动作，根据具备本变形例的线圈元件102的局部线圈装置100及磁共振成像装置1，随着线圈元件102及导体部111伸长，介电物质160向第二电极150的内部的供给量变大。介电物质160的供给量的增加起作用，以抵消第一电极140远离第二电极150而引起的介电物质160的液面的下降。因此，介电物质160的液面的下降得到抑制，由此即使在第一电极140和第二电极150的位置关系发生了偏移的情况下，通过将适量的介电物质160填充到第一电极140与第二电极150之间，也能够抑制电容器114的静电电容C的非预期的变动。而且，通过抑制电容器114的静电电容C的非预期的变动，能够抑制共振频率f的变动。
(第三实施方式)
对第三实施方式进行说明。本实施方式如以下那样对第一实施方式的结构进行了变形。在本实施方式中，在线圈元件102形成有具有多个电感器和多个电容器的LC电路。对于与第一实施方式相同的结构、动作以及效果，省略说明。
图16是表示局部线圈装置100的电路结构的图。线圈元件102分别具有第一电感器113A、第二电感器113B、第一电容器114A和第二电容器114B。
图17是表示线圈元件102的结构的概略图。
导体部111形成为具有挠性的管弯曲成环状而成的形状。导体部111的一部分被插入到盒体112的内部。导体部111在盒体112的内部连续。
另外，导体部111具有挠性，具有能够伸缩的管。在管的内部填充有液体金属。关于导体部111的管以及液体金属，由于与第一实施方式等相同，因此省略说明。
导体部111具备第一导体部181、第二导体部182、第一间隙部183以及第二间隙部184。在第一导体部181以及第二导体部182中，在管的内部填充有液体金属。
第一间隙部183以及第二间隙部184分别设置于第一导体部181与第二导体部182之间。第一间隙部183在导体部111形成的圆环中，例如相对于第二间隙部184设置在180度相反的位置。在第一间隙部183及第二间隙部184中，在管的内部填充有空气。空气是与液体金属不同的流体的一例。
第一导体部181作为第一电感器113A发挥功能。第二导体部182作为第二电感器113B发挥功能。
由第一导体部181、第二导体部182以及第一间隙部183构成第一电容器114A。第一导体部181以及第二导体部182作为第一电容器114A的一对电极发挥功能。第一间隙部183作为第一电容器114A中的一对电极间的间隙部发挥功能。
同样地，由第一导体部181、第二导体部182以及第二间隙部184构成第二电容器114B。第一导体部181以及第二导体部182作为第二电容器114B的一对电极发挥功能。第二间隙部184作为第二电容器114B中的一对电极间的间隙部发挥功能。
图18以及图19是表示线圈元件102的结构的一例的图。图18与线圈元件102为基准状态的情况对应，图19与线圈元件102为伸长状态的情况对应。图18和图19将线圈元件102中的第一间隙部183的周边放大表示。
第一导体部181具有与第一间隙部183的边界面1811。边界面1811是第一导体部181的内部的液体金属处的相对于第一间隙部183的内部的空气的边界面。另外，第二导体部182具有与第一间隙部183的边界面1821。边界面1821是第二导体部182的内部的液体金属处的相对于第一间隙部183的内部的空气的边界面。边界面1811以及边界面1821作为第一电容器114A中的一对对置电极面而发挥功能。边界面1811的面积或边界面1821的面积是第一电容器114A中的对置电极面积S。
以下，对磁共振成像装置1的动作进行说明。
如图2及图18所示，在线圈元件102为基准状态的情况下，因此，边界面1811与边界面1821的距离相对于线圈元件102为基准状态的情况下的边界面1811与边界面1821的距离(以下，称为基准电极间距离)da不变化。并且，基准静电电容Ca成为ε0·Sa/da。
通过导体部111伸长，在导体部111作用有使导体部111收缩的内压。由于液体金属比空气难以变形，因此在第一间隙部183，比第一导体部181以及第二导体部182变形大。并且，随着导体部111伸长，边界面1811与边界面1821的距离变大，并且边界面1811的面积以及边界面1821的面积变小。而且，例如，如图3及图19所示，在第一电容器114A中，伸长电极间距离db大于基准电极间距离da，伸长电极面积Sb小于基准电极面积Sa。因此，在第一电容器114A中，伸长静电电容Cb(＝ε0·Sb/db)小于基准静电电容Ca(＝ε0·Sa/da)。
另外，当导体部111从伸长状态收缩时，边界面1811与边界面1821的距离变小，并且边界面1811的面积以及边界面1821的面积变大。由此，在第一电容器114A中，电极间距离变小，电极面积变大。而且，在第一电容器114A中，静电电容变大。
在第二电容器114B中，也与第一电容器114A同样地，伸长静电电容Cb比基准静电电容Ca小。
如上所述，在本实施方式的线圈元件102中，也与第一实施方式同样地，随着导体部111伸长，LC电路的电感L变大，并且静电电容C变小。静电电容C的减少起作用以抵消由电感L的增大引起的共振频率f的降低。因此，在具备本变形例的线圈元件102的局部线圈装置100以及磁共振成像装置1中，也与第一实施方式同样地，电容器114的静电电容C根据导体部111的伸缩而变化，由此能够抑制因线圈元件102的伸缩而引起的共振频率f的变动。
此外，在第一间隙部183及第二间隙部184中，也可以代替空气而填充液体状的介电物质。介电物质例如为硅。在该情况下，在基准静电电容Ca和伸长静电电容Cb的各式中，使用介电物质的介电常数ε来代替真空的介电常数ε0。
另外，为了确保间隙部的形状的稳定性，例如，也可以在导体部与间隙部的边界部设置分隔件。
根据以上说明的至少1个实施方式，在具有能够伸缩的线圈元件的接收线圈中，能够抑制由线圈元件的伸缩引起的共振频率的变动。
在上述说明中使用的“处理器”这样的用语例如是CPU、GPU、或者面向特定用途的集成电路(Application Specific Integrated Circuit：ASIC)、可编程逻辑器件(例如，简单可编程逻辑器件(Simple Programmable Logic Device：SPLD)、复合可编程逻辑器件(Complex Programmable Logic Device：CPLD)、以及现场可编程门阵列(FieldProgrammable Gate Array：FPGA))等电路。处理器通过读出并执行保存在存储电路中的程序来实现功能。另外，也可以构成为代替在存储电路中保存程序，而在处理器的电路内直接装入程序。在此情况下，处理器通过读出并执行装入到电路内的程序来实现功能。另外，也可以不执行程序，而是通过逻辑电路的组合来实现与该程序对应的功能。另外，本实施方式的各处理器不限于按每个处理器构成为单一的电路的情况，也可以将多个独立的电路组合而构成1个处理器，实现其功能。进而，也可以将图1中的多个构成要素综合到1个处理器来实现其功能。
以上，说明了本发明的几个实施方式，但这些实施方式是作为例子提示的，并不意图限定发明的范围。这些新的实施方式能够以其他各种方式实施，在不脱离发明的主旨的范围内，能够进行各种省略、置换、变更等。这些实施方式及其变形包含在发明的范围及主旨内，同样包含在权利要求书所记载的发明及其等同的范围内。
Claims (24)
1.一种线圈元件，具有：
可伸缩的线圈；以及
电容器，与所述线圈连接，静电电容根据与所述线圈的伸缩对应的物理变化而变化。
2.根据权利要求1所述的线圈元件，其中，
随着所述线圈伸长，所述线圈的电感增大，并且所述电容器的静电电容变小。
3.根据权利要求1所述的线圈元件，其中，
所述电容器具有至少一部分相对置的一对电极，
根据所述线圈的伸缩，所述一对电极中的至少一方发生物理变化。
4.根据权利要求1所述的线圈元件，其中，
根据所述线圈的伸缩，所述电容器的静电电容发生变化，由此因所述线圈的伸缩引起的共振频率的变动得到抑制。
5.根据权利要求1所述的线圈元件，其中，
所述线圈具有在内部填充有液体金属的能够伸缩的管，所述线圈根据所述管的伸缩而伸缩，
所述电容器具有第一电极和与所述第一电极相对置的第二电极，
所述第一电极具有与所述管连接且在内部填充有所述液体金属的中空的外包装。
6.根据权利要求5所述的线圈元件，其中，
所述管的内部与所述外包装的内部连通。
7.根据权利要求6所述的线圈元件，其中，
所述管变形，由此所述管的内部及所述外包装的内部发生压力变化，所述液体金属在所述外包装的内部与所述管的内部之间移动。
8.根据权利要求7所述的线圈元件，其中，
所述外包装与所述管相比容易变形。
9.根据权利要求8所述的线圈元件，其中，
所述外包装的相对于负压的强度，比所述管的相对于负压的强度小。
10.根据权利要求8所述的线圈元件，其中，
所述管伸长，由此所述外包装收缩。
11.根据权利要求7所述的线圈元件，其中，
所述外包装的导电率比所述液体金属的导电率小。
12.根据权利要求7所述的线圈元件，其中，
所述第一电极具有与所述第二电极相对置的多个对置部。
13.根据权利要求12所述的线圈元件，其中，
所述多个对置部的相对于负压的强度不同。
14.根据权利要求13所述的线圈元件，其中，
随着所述线圈伸长，变形的对置部的数量增加。
15.根据权利要求7所述的线圈元件，其中，
所述外包装的强度根据与所述第二电极相对置的位置而不同，
随着所述线圈伸长，所述第一电极中变形的面积增加。
16.根据权利要求7所述的线圈元件，其中，
所述第二电极具有筒形状，
所述第一电极插入到所述第二电极的所述筒形状的内部，具有与所述第二电极的内壁相对置的对置面。
17.根据权利要求16所述的线圈元件，其中，
所述液体金属从所述外包装的内部向所述管的内部流出，由此所述外包装收缩，并且所述第一电极与所述第二电极之间的距离变大。
18.根据权利要求16所述的线圈元件，其中，
所述线圈伸长，由此所述第一电极以及所述第二电极中的至少一方移动，所述第一电极与所述第二电极之间的对置面积变小。
19.根据权利要求18所述的线圈元件，其中，
所述第一电极以及所述第二电极中的至少一方移动，由此填充于所述第一电极与所述第二电极之间的介电物质的量发生变化。
20.根据权利要求3所述的线圈元件，其中，
所述线圈具有能够伸缩的中空的管，并且根据所述管的伸缩而伸缩，
所述管具备：
在内部填充有液体金属的第一导体部；
在内部填充有液体金属的第二导体部；以及
间隙部，形成于所述第一导体部与所述第二导体部之间，且被填充有与所述液体金属不同的流体，
所述第一导体部以及所述第二导体部作为所述一对电极发挥功能。
21.根据权利要求20所述的线圈元件，其中，
所述流体是空气。
22.根据权利要求20所述的线圈元件，其中，
随着所述管伸长，所述第一导体部中的与所述间隙部的边界面的面积以及所述第二导体部中的与所述间隙部的边界面的面积变小，并且所述第一导体部与所述第二导体部之间的距离变大。
23.一种局部线圈装置，具有：
权利要求1所述的线圈元件；以及
接收电路，接收从所述线圈元件输出的MR信号。
24.一种磁共振成像装置，具有：
权利要求23所述的局部线圈装置；以及
重建部，基于从所述接收电路取得的MR信号，重建图像。
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