CN1132017C - 磁共振成像用射频线圈及磁共振成像设备 - Google Patents

Abstract

一种利用宽元件马鞍形线圈的可以优化电流分布和扩大磁场均匀区的磁共振成象用的射频线圈，以及使用该射频线圈的磁共振成象设备。该磁共振成象用的射频线圈包括彼此平行的主分支1a和1b，以及将主分支彼此连接起来的连接分支1e，1f，1g和1h，该线圈做成马鞍形，在连接分支与主分支连接的区域附近设置了狭缝2e，2f，2g和2h。

Description

磁共振成像用射频线圈及磁共振成像设备

技术领域

本发明涉及适用于磁共振成像的射频线圈以及采用此种射频线圈的磁共振成像设备，更具体地说，涉及马鞍型磁共振成像射频线圈及采用此种磁共振成像射频线圈的磁共振成像设备的磁场均匀区、开放性及频率调整的改进。

背景技术

磁共振成像设备利用核磁共振现象，测量准备检查的人体或样品希望检查的部分的密度分布、松弛时间分布等，并由测得的数据以图像形式显示被检查的人体断面。

将待检查的人体放在一个产生均匀强大静磁场的设备内，人体的核自旋会以取决于静磁场强度的频率(拉莫尔频率)，在作为轴向的静磁场方向上进动。这样，当从外部施加一个频率等于拉莫尔频率的高频脉冲时，自旋被激发而跃迁转入高能态。在这里这就叫做″核磁共振现象″。当施加的高频脉冲结束时，经过与其状态有关的时间常数后，自旋便返回原来的低能态。这时，就会向外界发出电磁波。发出的电磁波用调谐在该频率上的高频接收线圈(RF线圈)检测。这时，把三维梯度磁场加到静磁场空间，其目的在于把位置信息加入该空间中。结果，可以以频率信息的形式识别所述空间中的位置信息。

在这种类型的磁共振成像设备中，用于向被检查的人体施加高频旋转磁场或接受人体中产生的电磁波的射频线圈，将人体保持在其中，并允许高频电流流过人体周围的线圈(元件)部分。

作为射频线圈的一种结构，可以举出一种做成马鞍型的线圈(马鞍型线圈)。射频线圈的一个例子(下文简称″马鞍型线圈″)1具有图24所示的马鞍型结构。马鞍型线圈1是以这样的方式将两组马鞍组合构成，即，称为鞍峰的各部分彼此向外扩展，作为整体形成一个圆柱形。

在马鞍型线圈1中，被检查的人体被放置在马鞍型线圈1所环绕的空间内。这里，沿Z轴方向扩展的相邻的主分支1a和1b设计成使它们如图24所示具有相同的电流方向。

类似地，相邻的主分支1c和1d分别设计成使其电流方向与上述主分支1a和1b的相反。另外，连接分支1e，1f，1g和1h将这些主分支彼此连接，分别成形为园弧或倒U型框。

由于主分支1a，1b，1c和1d中流过的电流，在X方向上产生磁场B1。

在这种类型的马鞍型线圈中，已经存在或考虑一种增大元件宽度的方法，以减少为进行所需要的激励所需的高频功率。之所以增大每个元件的宽度可以减小高频功率，其原因可以指出这样的事实，马鞍型线圈周围的屏蔽件中产生的涡流的磁场影响，可以由宽元件本身的屏蔽效应加以抑制。

然而，采用宽元件引起了另一个问题。就是，既然在每个宽元件内电流沿着最短距离流动，在图24所示的马鞍形构型的情况下，电流分布在靠近各个元件的内侧得到加强。

图25是一个视图，显示从Y方向看去的马鞍型线圈1的结构。图25显示主分支1a和连接分支1e和1g内形成的电流分布，以及主分支1b及连接分支1f和1h内形成的电流分布。

由于上述的原因，电流分布在主分支1a和1b的内侧达到最大。在这个图中，每个电流分布达到最大的相邻处用箭头表示。但是，即使不是相邻处也有电流流过，主分支的外侧电流通路或通道(彼此相对的位置)电流值变小。

图26是一条特性曲线，显示主分支1a，1b，1c和1d产生的磁场B1。磁场强度是在沿着Z轴方向由主分支1a直至1d彼此相隔相等距离的各个点上测量出来的。

如图27所示，在主分支长度Z0彼此相等的条件下，在主分支1a和1b以及连接分支1e，1f，1g和1h均由宽元件(其各自宽度为W2)构成的马鞍型线圈(见图27(a))与主分支1a和1b以及连接分支1e，1f，1g和1h均由薄或窄元件(其各自宽度为W1)构成的马鞍型线圈(见图27(b))做了比较。

磁场强度所得结果用归一化的相对值表示，使其最大峰值变成0分贝。

例如，如果把磁场强度落在0分贝和-3分贝之间的范围，定义为磁场均匀区，那么，在通常的窄元件的情况下，磁场均匀区域仍旧为Z1，而采用宽元件时用Z2(＜Z1)表示，变窄了。

这是由于产生磁场B1的马鞍型线圈工作起来就好象其尺寸大大减小了似的，因为，如图25所示，电流分布向内侧移动了。

这样便发生了一个问题，与实际马鞍型线圈1的尺寸相比，采用所述马鞍型线圈1后，所得到的磁场均匀区变窄了。还出现了另一个问题，由于均匀区变窄，图像出现了阴影。

人们提出采用图28所示的磁装置20，以改善磁共振成像设备内对被检查的人体的开放性。

图28所示的磁共振成像设备，包括在垂直方向上彼此相对的基本磁轭22a和22b、在其圆周边沿支持基本磁轭22a和22b的柱状磁轭23a和23b、装在垂直方向上彼此相对的基本磁轭22a和22b的相对的表面上的永久磁铁28a(未示出)和28b，以及调整永久磁铁磁场用的磁分路器或调整板29a(未示出)和19b。

这样，用位于基本磁轭22a和22b圆周边沿上的相当于两个柱子的柱状磁轭23a和23b来支持基本磁轭的结构，与普通四柱磁共振成象设备的磁装置相比增强了开放性。

然而，即使在采用这样一种提供高度开放性的双柱式磁装置的情况下，还是出现了问题，图24已经显示的马鞍形线圈1的安装使开放性受到损害。

在磁共振成象用的射频线圈中，将频率调谐在准备采用的频率上的电容(微调电容)是装在元件内部的。

在这种类型的磁共振成象用的射频线圈中，可能会出现这样的情况，即依磁共振成象用的射频线圈安装情况的不同，外围装置(射频屏蔽装置等)与磁共振成象用的射频线圈之间的间距变成了与预期不同的值。因此，调谐频率往往偏离预期值。

在这种情况下，就要利用电容量可变的电容器，例如微调电容，精细地调整磁共振成象用的射频线圈里使用的每个调整电容，来校正和处理频率的偏移。

然而，如果上述的频率偏移变动很大，就有可能超出微调电容等电容量可变的电容允许微调的频率范围。

另外，只有在安装了磁共振成象设备之后，才会发现由于磁共振成象用的射频线圈与射频屏蔽装置之间的间距的不同所造成的频率偏差或偏移。在发现频率偏移无法用微调电容来调整之后，已经没有可能进行加装(或拆除)外加电容这一类工作。因此，频率偏移的增大，给它的调整工作造成了困难。

发明内容

鉴于上述情况，本发明的一个目的(下文称第一目的)是，提供一种使用马鞍形线圈的能够使电流分布最佳化并且扩展磁场均匀区的磁共振成象用的射频线圈。

本发明的另一个目的(下文称第二目的)是，提供一种使用马鞍形线圈而能提供优异的开放性，能够优化元件的电流分布，扩展磁场均匀区的磁共振成象用的射频线圈。

本发明的再一个目的(下文称第三目的)是，提供一种很容易调整大或宽的频率范围的磁共振成象用的射频线圈。

本发明的再一个目的(下文称第四目的)是，提供一种开放性优异的、很容易调整大或宽的频率范围的、使用能达此目的的磁共振成象用的射频线圈的磁共振成象设备。

本申请的发明人，为了改进普通磁共振成象用的射频线圈磁场均匀区的问题进行了广泛的研究。结果，本发明人发现了调整利用宽元件的磁共振成象用的射频线圈的电流分布的位置，以优化磁场均匀区的新方法，从而完成达到第一目的的发明。

以下(1)至(3)段描述了达到第一目的的发明：

(1)达到第一目的的第一个发明提供一种磁共振成象用的射频线圈，它包括彼此平行的主分支和用于把主分支彼此连接起来的连接分支，其中的元件构造成马鞍形，该射频线圈在连接分支相应地连接到主分支的区域附近具有狭缝。

按照该磁共振成象用的射频线圈，因为在连接分支相应地连接到主分支的区域附近具有狭缝，主分支的电流分布在狭缝附近扩展了。相应地，电流分布的位置得到了调整，从而使磁场均匀区扩展了。

(2)达到第一目的的第二个发明提供一种磁共振成象用的射频线圈，它包括多个主分支和用于把这些主分支彼此连接起来用的连接分支，其中的元件构造成马鞍形，相邻主分支之间的间距在其两端和中间位置是不同的。

按照该磁共振成象用的射频线圈，因为相邻主分支之间的间距在其两端和中间位置是不同，所以主分支的电流分布在主分支两端处的间距变窄。相应地，主分支两端处的磁场增强，从而使磁场均匀区得以扩展。

(3)达到第一目的的第三个发明提供一种磁共振成象用的射频线圈，它包括彼此平行的主分支和用于把这些主分支彼此连接起来的连接分支，其中的元件构造成马鞍形，每个主分支的长度扩展，使其大于连接分支之间的间距。

按照该磁共振成象用的射频线圈，因为每个主分支的长度扩展，使其大于连接分支之间的间距，所以主分支的电流分布在主分支的方向上扩展了。相应地，主分支两端处的磁场扩展了，从而使磁场均匀区得以扩展。

作为达到上述第一目的的发明，还包括以下(4)至(10)段备描述的，与(1)至(3)段所描述的发明不同的发明。

(4)达到第一目的的第四个发明提供一种磁共振成象用的射频线圈，它具有彼此平行的主分支和用于把主分支彼此连接起来的连接分支，其中的元件构造成马鞍形，该射频线圈具有与主分支平行的狭缝，后者被限定在连接分支相应地连接到主分支的区域附近。

按照该磁共振成象用的射频线圈，因为与主分支平行的狭缝设置在连接分支分别连接到主分支的区域附近，所以主分支的电流分布在主分支的方向上得以扩展。相应地，电流分布的位置得到调整，从而使磁场均匀区得以扩展。

(5)达到第一目的的第五个发明提供一种磁共振成象用的射频线圈，它具有彼此平行的主分支和用于主分支彼此连接起来的连接分分，其中的元件构造成马鞍形，该射频线圈具有分别被限定在主分支上的，在垂直于主分支的方向上伸展的狭缝。

在这种类型的磁共振成象用的射频线圈中，在与主分支垂直的方向上延伸的狭缝是分别被限定在主分支上的。所以，主分支处的电流分布在主分支两端的间距变窄。相应地，主分支两端的磁场增强，从而使磁场均匀区得以扩展。

(6)达到第一目的的第六个发明提供一种磁共振成象用的射频线圈，它具有彼此平行的主分支和用于把主分支彼此连接起来的连接分支，其中的元件构造成马鞍形，该射频线圈具有设置在连接分支分别连接到主分支的区域附近的狭缝，这些狭缝是由与主分支平行伸展的狭缝以及在与主分支垂直的方向上伸展的狭缝组合而成的。

在这种类型的磁共振成象用的射频线圈中，这些狭缝由与主分支平行伸展的狭缝以及在与主分支垂直的方向上伸展的狭缝组合而成，并设置在连接分支分别连接到主分支的区域附近。所以，主分支处的电流分布在主分支的方向上扩展了，并在主分支两端的空间变窄。所以，主分支两端的磁场得以延伸和增强，从而使磁场均匀区得以扩展。

(7)达到第一目的的第七个发明提供一种磁共振成象用的射频线圈，它具有彼此平行的主分支和用于把主分支彼此连接起来的连接分支，其中的元件构造成马鞍形，该射频线圈具有与主分支平行的狭缝以及在与主分支垂直的方向上延伸的狭缝。

在这种类型的磁共振成象用的射频线圈中，这些与主分支平行的狭缝以及在与主分支垂直的方向上伸展的狭缝，都设置在连接分支分别连接到主分支的区域附近。所以，主分支处的电流分布在主分支的方向上扩展了，并且主分支两端的空间或间距变窄。相应地，主分支两端的磁场得以延伸和增强，从而使磁场均匀区得以扩展。

(8)达到第一目的的第八个发明提供一种磁共振成象用的射频线圈，它具有彼此平行的主分支和用于把主分支彼此连接起来的连接分支，其中的元件构造成马鞍形，该射频线圈在连接分支分别连接到主分支的区域附近具有在由主分支与连接分支分构成的角的基本上等分线方向上延伸的狭缝。

按照这种磁共振成象用的射频线圈，因为这些狭缝是在连接分支分别连接到主分支的区域附近，在由主分支与连接分支分构成的角的基本上等分线方向上延伸的，所以，主分支处的电流分布在主分支的方向上扩展了，并且主分支两端的空间变窄。相应地，主分支两端的磁场得以延伸和增强，从而使磁场均匀区得以扩展。

(9)达到第一目的的第九个发明提供一种磁共振成象用的射频线圈，它具有多个主分支和用于把主分支彼此连接起来的连接分支，其中的元件构造成马鞍形，相邻主分支之间的间距在其两端和中间位置是不同的，该射频线圈在连接分支分别连接到主分支的区域附近具有狭缝。

按照这种类型的磁共振成象用的射频线圈，因为相邻主分支之间的间距在其两端和中间位置是不同，而且在连接分支分别连接到主分支的区域附近又有狭缝，所以主分支的电流分布在狭缝的周围扩展，并且在主分支的两端的空间中变窄。相应地，主分支两端处的磁场得以扩展和增强，从而使磁场均匀区得以扩展。

(10)达到第一目的的第十个发明提供一种磁共振成象用的射线圈，它具有彼此平行的主分支和用于把主分支彼此连接起来的连接分支，其中的元件构造成马鞍形，该主分支的长度扩展，使得该长度大于连接分支之间的间距，并且该射频线圈在连接分支分别连接到主分支的区域附近具有狭缝。

在这种类型的磁共振成象用的射频线圈中，因为每个主分支的长度扩展，使得该长度大于连接分支之间的间距，并且该射频线圈在连接分支分别连接到主分支的区域附近具有狭缝，所以，主分支的电流分布在主分支的方向上扩展了，并且，在主分支的端部，主分支之间的间隔变窄了。相应地，主分支两端处的磁场扩展了，使磁场均匀区得以扩展。

本申请的发明人为改进普通马鞍形线圈的开放性的问题进行了广泛的研究。结果，本发明人在这些发现的基础上完成了达到第二目的的发明，优化了马鞍形线圈连接分支的形状，避免牺牲磁场的均匀性。

就是说，以下(11)至(14)段将描述达到第二目的的发明：

(11)达到第二目的的第十一个发明提供一种磁共振成象用的射频线圈，其中，这些  包括彼此平行的主分支和把主分支彼此连接起来的连接分支的元件构造成马鞍形，射频线圈设计成这样，连接分支包括空间距相等的连接分支和空间距离不等的连接分支，沿前者相对的元件彼此平行伸展，后者用来分别将主分支的两端连接至前者，间距相等的连接分支之间的间距变得比每个主分支的长度窄，空间距离相等的连接分支沿着磁装置的两个柱状磁轭设置，磁装置中，基本磁轭装有在垂直方向上彼此相对的磁铁，基本磁轭由其圆周边沿上的两个柱状磁轭支持。

在这种类型的磁共振成象用的射频线圈中，因为每个主分支的长度扩展，使得该长度大于连接分支之间的间距，所以，主分支的电流分布在主分支的方向上扩展了。相应地，主分支两端处的磁场变宽，从而使磁场均匀区得以扩展。

另外，因为空间距离相等的连接分支沿着由两个柱状磁轭支撑的磁装置的两个柱状磁轭设置，所以本线圈在开放性上比传统的马鞍形线圈优越，而且双柱磁装置的开放性不受损害。

(12)达到第二目的的第十二个发明提供一种磁共振成象用的射频线圈，其特征在于，在前段(11)所述发明中，主分支和空间距离不等的连接分支沿着在垂直方向上相对的磁铁配置，而空间距离相等的连接分支则沿着用于支撑在其圆周边沿上备有磁铁的基本磁轭的两个柱状磁轭配置。

在该磁共振成象用的射频线圈中，每个主分支的长度扩展，使得该长度大于连接分支之间的间距。这样，主分支的电流分布在主分支的方向上扩展了。相应地，主分支两端处的磁场扩展，从而使磁场均匀区得以扩展。

在由两个柱状磁轭支撑的磁装置中，主分支和空间距离不等的连接分支沿着在垂直方向上相对的磁铁配置，而空间距离相等的连接分支则沿着两个柱状磁轭配置。所以，本线圈在开放性上比传统的马鞍形线圈优越，而且双柱磁装置的开放性不受损害。

(13)达到第二目的的第十三个发明提供一种磁共振成象用的射频线圈，其特征在于，在前段(11)所述发明中，主分支的两端、空间距离不等的连接分支和空间距离相等的连接分支沿着在垂直方向上相对的磁铁配置，而空间距离相等的连接分支的中心部分则沿着用于支撑在其圆周边沿上备有磁铁的基本磁轭的两个柱状磁轭配置。

在该磁共振成象用的射频线圈中，每个主分支的长度扩展，使得该长度大于连接分支之间的间距。这样，主分支的电流分布在主分支的方向上扩展了。相应地，主分支两端处的磁场扩展，从而使磁场均匀区得以扩展。

在由两个柱状磁轭支持的磁装置中，主分支的两端、空间距离不等的连接分支和空间距离相等的连接分支沿着在垂直方向上相对的磁铁配置，而空间距离相等的连接分支的中心部分则沿着柱状磁轭配置。所以，本线圈在开放性上比传统的马鞍形线圈优越，而且设计得沿横向扩展的双柱磁装置的开放性不受损害。

(14)顺便指出，按照(11)至(13)段所描述的发明，每个磁共振成象用的射频线圈相邻的主分支之间的间距，可以设置成在其两端和中间是不同的。磁场均匀区可以进一步展宽。

另外，按照(11)至(13)段所描述的发明，每个磁共振成象用的射频线圈的在连接分支与主分支彼此连接处附近，可以设置狭缝。磁场均匀区可以进一步展宽。

本申请的发明人为改进采用传统磁共振成象用的射频线圈所用频率的调整方面出现的问题，进行了广泛的研究。结果，本发明人发现了改变每个调谐电容的电容量的新方法，从而导致能达到第三目的的发明的完成。

就是说，以下(15)至(16)段将描述达到第三目的的发明：

(15)达到第三目的的第十五个发明提供一种磁共振成象用的射频线圈，它具有分别附在元件上的调谐电容，它包括电气上接在元件之间的调谐电容、可从元件切断的布线图案，以及电气上连接在布线图案之间从而变成与元件之间的调谐电容并联的调谐电容。

在这种类型的磁共振成象设备用的射频线圈中，除了预先连接在元件之间的调谐电容外，还连接能从元件切离的布线图案调谐电容。

这样，就可以实现通过在电气上将可切断的布线图案从元件切离，便能调整调谐电容的电容量，并很容易调整大或宽的频率范围的磁共振成象设备用的射频线圈。

(16)达到第三目的的第十六个发明提供一种磁共振成象用的射频线圈，它具有分别附在元件上的调谐电容，它包括电气上接在元件之间的调谐电容，以及位置上与该连接在元件之间的调谐电容并联，但对元件而言在电气上可通过开关装置实现连接和切断的调谐电容。

作为该开关装置，可以采用跳线针和跳线开关的组合，以及诸如乒乓开关、双列直插式开关或继电器等各种开关。

在该磁共振成象设备用的射频线圈中，除了预先连接在元件之间的调谐电容之外，还接有在电气上可连接并可切离的电容，后者通过开关装置在电气上既可与元件断开，又可与元件连接。

这样，就可以实现通过断开或闭合每个开关装置即可对每个调谐电容大幅度调整电容量，并很容易调整大或宽的频率范围的磁共振成象设备用的射频线圈。

另外，下面(17)和(18)段将描述达到第四目的的发明：

(17)达到第四目的的第十七个发明提供一种磁共振成象设备，它包括由上、下两个装有在垂直方向上彼此相对的磁铁的基本磁轭和在其圆周边缘上支持基本磁轭的两个柱状磁轭组成的磁装置，以及其元件包括彼此平行的主分支和把主分支彼此连接起来的连接分支，构造成马鞍形，并装在该磁装置内的磁共振成象设备用的射频线圈，其中连接分支包括相对的元件沿着其方向平行伸展的空间间隔相等的连接分支和用来连接主分支两端和空间间隔相等的连接分支的空间距离不等的连接分支，空间距离相等的连接分支之间的间距设计成小于每个主分支的长度，并沿着磁装置的柱状磁轭配置。

在该磁共振成象设备中，每个主分支的每个构成元件的长度延伸得比连接分支之间的间距还大。所以，主分支的电流分布在主分支的方向上扩展了。相应地，主分支两端处的磁场变宽，从而使磁场均匀区得以扩展。

因为空间间隔相等的连接分支是沿着由两个柱状磁轭支持的磁装置的柱状磁轭配置的，所以，本磁共振成象设备在开放性上优于采用马鞍形线圈的传统的磁共振成象装置，而且双柱式磁装置的开放性不会受到损害。

(18)达到第四目的的第十八个发明提供一种磁共振成象设备，它包括由上、下两个装有在垂直方向上彼此相对的磁铁的基本磁轭和在其圆周边缘上支持基本磁轭的两个柱状磁轭组成的磁装置，以及其元件包括彼此平行的主分支和把主分支彼此连接起来的连接分支，构造成马鞍形，并装在该磁装置内的磁共振成象设备用的射频线圈；调谐电容放置在元件的任意位置上；调谐电容连接在布线图案之间，使其通过可与元件断开的布线图案或者电气上可断开和可闭合的开关装置，与连接在元件之间的调谐电容并联，其中磁共振成象设备用的射频线圈的连接分支包括相对的元件沿着其方向平行伸展的空间间隔相等的连接分支和用来在主分支和空间间隔相等的连接分支的端部之间提供连接的空间间隔不等的连接分支，空间间隔相等的连接分支之间的间距设计成小于每个主分支的长度，并沿着磁装置的柱状磁轭配置。

作为开关装置，可以采用跳线针与跳线开关的组合，以及诸如乒乓开关、双列直插式开关或继电器等各种开关。

在磁共振成象设备中，除了已经预先连接在元件之间的调谐电容之外，还连接了在电气上可从元件切离的调谐电容。这样，就能够实现通过可切断的布线图案或开关装置进行电气上的切离，大幅度地调整调谐电容的电容量，从而容易调整大的或宽的频率范围的磁共振成象设备。

结合附图，通过下面的描述和后附的权利要求书，本发明的上述的和其他的目的、特点和优点，会变得更加清楚。在附图中，以举例的方式表示本发明的推荐的实施例。

附图说明

下面将参照附图描述本发明，其中

图1是视图，显示本发明的利用分别与主分支平行的狭缝的第一个实施例的马鞍形线圈的结构。

图2是说明具有图1所示结构的马鞍形线圈在磁场均匀区方面特性的曲线图，与传统例子所得的特性进行比较。

图3是视图，显示本发明的利用分别与连接分支平行的狭缝的第二个实施例的马鞍形线圈的结构。

图4是说明具有图3所示结构的马鞍形线圈在磁场均匀区方面特性的曲线图，与传统例子所得的特性进行比较。

图5是视图，显示本发明的利用分别与主分支平行的狭缝和分别与连接分支平行的狭缝的第三个实施例的马鞍形线圈的结构。

图6是说明具有图5所示结构的马鞍形线圈在磁场均匀区方面特性的曲线图，与传统例子所得的特性进行比较。

图7是视图，显示本发明的利用分别与主分支垂直和平行的狭缝的第四个实施例的马鞍形线圈的结构。

图8是说明具有图7所示结构的马鞍形线圈在磁场均匀区方面特性的曲线图，与传统例子所得的特性进行比较。

图9是视图，显示本发明的利用分别把在主分支与连接分支彼此连接处形成的角分成相等部分的狭缝的第五个实施例的马鞍形线圈的结构。

图10是说明具有图9所示结构的马鞍形线圈在磁场均匀区方面特性的曲线图，与传统例子所得的特性进行比较。

图11是视图，显示本发明的利用主分支之间间距变化的结构的第六个实施例的马鞍形线圈的结构。

图12是说明具有图11所示结构的马鞍形线圈在磁场均匀区方面特性的曲线图，与传统例子所得的特性进行比较。

图13是视图，显示本发明的利用主分支扩展了的结构的第七个实施例的马鞍形线圈的结构。

图14是说明具有图13所示结构的马鞍形线圈在磁场均匀区方面特性的曲线图，与传统例子所得的特性进行比较。

图15是视图，显示图13所示马鞍形线圈整个结构。

图16是显示本发明第九个实施例的线圈的结构视图，该实施例利用了这样一种结构，即其中主分支长度延长，相邻的空间间隔相等的连接分支之间的间距变窄。

图17是表示图16所示线圈连同双柱式磁装置的结构视图。

图18是视图，说明本发明第十二个实施例的线圈的结构，该实施例利用了这样一种结构，即其中主分支长度延长，相邻的空间间隔相等的连接分支之间的间距变窄。

图19是视图，说明本发明第十三个实施例的线圈连同双柱式磁装置的结构，该实施例利用了这样一种结构，即其中主分支长度延长，相邻的空间间隔相等的连接分支之间的间距变窄。

图20是视图，说明本发明第十四个实施例的线圈主要部分的结构，该实施例设置了可切断的布线图案装置。

图21是视图，说明图20所示线圈主要部分的另一种结构。

图22是视图，说明本发明第十五个实施例的线圈主要部分的结构，该实施例设置了跳线。

图23是视图，说明图22所示线圈主要部分的另一种结构。

图24是透视图，说明传统马鞍形线圈的总体结构。

图25是视图，说明传统马鞍形线圈的结构。

图26是说明具有传统结构的马鞍形线圈在磁场均匀区方面特性的曲线图，就不同的元件宽度进行比较。

图27是视图，说明具有不同宽度的传统马鞍形线圈彼此进行比较的方法。

图28是表示传统的马鞍形线圈连同双柱式磁装置的结构视图。

具体实施方式

下面将参照附图，对本发明的最佳实施例进行详细的描述。顺便指出，本发明并不限于这些实施例，或者受它们限制。

“达到第一目的的实施例：改变主分支”

为了达到本发明的第一个目的，下面(1)至(8)段描述一些实施例，其中，狭缝限定在主分支内或改变主分支。

(1)分别被限定在连接分支内的沿着主分支方向伸展的狭缝：

图1是一个视图，说明本发明第一实施例的结构。与图25所示者相同的结构元件用相同的标号表示。

在本结构中，狭缝2g平行于主分支1a，从连接分支伸入主分支1a与连接分支1g彼此连接的区域附近。狭缝2e平行于主分支1a，从连接分支伸入主分支1a与连接分支1e彼此连接的区域附近。这些狭缝2g和2e被限定在它们各自向外伸展的方向。

在本说明书中，在主分支1a(具有宽度W2)一端方向上伸出的图1虚线包围的区域，亦即连接分支1e和1g(各具有宽度W2)与主分支连接的长W2和宽W2的矩形区域，称为“连接分支与主分支彼此连接的区域”。主分支1b以及显示不出来的主分支1c和1d亦与主分支1a相似。

狭缝2h平行于主分支1b，从连接分支伸入主分支1b与连接分支1h彼此连接的区域附近。狭缝2f平行于主分支1b，从连接分支伸入主分支1b与连接分支1f彼此连接的区域附近。这些狭缝2h和2f被限定在它们各自向外伸展的方向。

这样，因为电流是这样流动的，即，如上所述，电流分布在最短路径处达到最大值，所以，狭缝的设置为在设置狭缝的区域附近的最短路径处造成最大的电流分布创造了条件。

所以，提供最大值的电流分布如图1的箭头所示，于是电流分布在每个主分支的方向上扩展。故可明白，在主分支的两端处的电流分布，与图25所示的采用宽元件的线圈相比是扩展了。

这样，如果将磁场强度落在0分贝和-3分贝之间的范围，定义为磁场均匀区，那么，如图2所示，在无狭缝的宽元件情况下磁场均匀区为Z2，而在有狭缝的宽元件情况下，由于在平行于主分支的方向上电流分布扩展了，所以磁场均匀区宽了，用Z3(＞Z2)表示。

因为各狭缝2g，2e，2h和2f可以做得窄，元件对屏蔽作用的影响小。所以，与传统的例子相比，允许高频功率降低的作用仍旧不变。

(2)分别被限定在主分支内的沿着连接分支方向伸展的狭缝：

图3是一个视图，说明本发明第二实施例的结构。与图1所示者相同的结构元件用相同的标号表示。

在本结构中，狭缝2a平行于连接分支1g，从连接分支伸入主分支1a与连接分支1g彼此连接的区域附近。狭缝3a平行于连接分支1e，被限定在主分支1a与连接分支1e彼此连接的区域附近。

狭缝4a被限定在主分支1a元件长度的中心部分附近，从与另一主分支1b相对的一侧沿着连接分支1g(1e)的方向延伸。

另外，狭缝2b平行于连接分支1h，从连接分支伸入主分支1b与连接分支1h彼此连接的区域附近。狭缝3b平行于连接分支1f，被限定在主分支1b与连接分支1f彼此连接的区域附近。

另外，狭缝4b被限定在主分支1b元件长度的中心部分附近，从与另一主分支1a相对的一侧沿着连接分支1h的方向延伸。

这样，与图25所示的采用宽元件的线圈相比，在每个设置了狭缝的区域附近，在最短路径处电流分布达到最大值。所以，电流分布变成这样的情况，即彼此相对的主分支之间的间距，如图3箭头所示，在主分支的两端处变小了。

结果，彼此相对的主分支1a与1b之间的距离，在主分支两端附近变短了，于是，主分支两端形成的磁场变强了。随着彼此相对的电流分布之间的距离愈向主分支的中心部分附近愈大，每个中心部分的磁场强度略微减小。

这样，如图4所示，如果将磁场强度落在0分贝和-3分贝之间的范围，定义为磁场均匀区，那么，如图2所示，在无狭缝的宽元件情况下磁场均匀区为Z2，而在有狭缝的宽元件情况下，由于每个主分支接近两端处磁场强度上升，所以磁场均匀区宽了，用Z4(＞Z2)表示。

因为各狭缝2a至4a可以做得窄，元件对屏蔽作用的影响小。所以，与传统的例子相比，允许高频功率降低的作用仍旧不变。

(3)分别被限定在连接分支内沿着主分支方向伸展的狭缝与分别被限定在主分支内沿着连接分支方向伸展的狭缝：

图5是一个视图，表示本发明第三实施例的结构。与图1和图3所示者相同的结构元件用相同的标号表示。

在本结构中，狭缝2g平行于主分支1a，而狭缝2a平行于连接分支1g，设置在主分支1a与连接分支1g彼此相连的区域附近。

另外，狭缝2e平行于主分支1a，而狭缝3a平行于连接分支1e，设置在主分支1a与连接分支1e彼此相连的区域附近。

另外，狭缝4a被限定在主分支1a元件长度的中心部分附近，从与另一主分支1b相对的一侧沿着连接分支1g(1e)的方向延伸。

再另外，狭缝2h平行于主分支1b，狭缝2b平行于连接分支1h，设置在主分支1b与连接分支1h彼此相连的区域附近。

再另外，狭缝2f平行于主分支1b，狭缝3b平行于连接分支1f，设置在主分支1b与连接分支1f彼此相连的区域附近。

再另外，狭缝4b确定在主分支1b元件长度的中心部分附近，从与另一主分支1a相对的一侧沿着连接分支1h(1f)的方向延伸。

这样，与图25所示的采用宽元件的线圈相比，在每个设置了狭缝的区域附近，在最短路径处电流分布达到最大值。所以，如图5箭头所示，在每个主分支的方向上电流分布扩展了，而且彼此相对的主分支之间的间距，在主分支的两端处变小了。

结果，在与每个主分支平行的方向上电流分布扩展了，而且彼此相对的主分支1a与1b之间的距离，在主分支两端附近变短了，于是，如图6所示，主分支两端形成的磁场扩展了、变强了。随着彼此相对的电流分布之间的距离愈向主分支的中心部分附近愈大，每个中心部分的磁场强度略微减小。

这样，当把磁场强度落在0分贝和-3分贝之间的范围定义为磁场均匀区时，在无狭缝的宽元件情况下磁场均匀区为Z2，而在有狭缝的宽元件情况下，由于每个主分支接近两端处磁场强度上升，所以磁场均匀区宽了，用Z5(＞Z2)表示。

因为各狭缝2g，2e，2h，2f以及狭缝2a至4a和2b至4b可以做得窄，元件对屏蔽作用的影响小。所以，与传统的例子相比，允许高频功率降低的效果仍旧不变。

(4)分别被限定在连接分支内先沿着主分支方向伸展后转向的L型狭缝：

图7是一个视图，表示本发明第四实施例的结构。与图1、图3和图5所示者相同的结构元件用相同的标号表示。

在本结构中，L型狭缝5a有一槽平行于主分支1a的方向向外伸展，而一槽从上一槽的前端向另一主分支1b，沿着平行于连接分支1g的方向伸展，并设置在主分支1a与连接分支1g彼此相连的区域附近。

类似地，L型狭缝6a有一槽平行于主分支1a的方向向外伸展，而一槽从上一槽的前端向另一主分支1b，沿着平行于连接分支1e的方向伸展，并设置在主分支1a与连接分支1e彼此相连的区域附近。

另外，L型狭缝5b有一槽平行于主分支1b的方向向外伸展，而一槽从上一槽的前端向另一主分支1a，沿着平行于连接分支1h的方向伸展，并设置在主分支1b与连接分支1h彼此相连的区域附近。

另外，L型狭缝6b有一槽平行于主分支1b的方向向外伸展，而一槽从上一槽的前端向另一主分支1a，沿着平行于连接分支1f的方向伸展，并设置在主分支1b与连接分支1f彼此相连的区域附近。

另外，狭缝4a设置在主分支1a的元件长度的中心部分附近，从与另一主分支1b相对的一侧沿着连接分支1g(1e)的方向延伸。

另外，狭缝4b设置在在主分支1b元件长度的中心部分附近，从与另一主分支1a相对的一侧沿着连接分支1h(1f)的方向延伸。

这样，与图25所示的采用宽元件的线圈相比，在每个设置了狭缝的区域附近，在最短路径处电流分布达到最大值。所以，如图7箭头所示，在每个主分支的方向上电流分布扩展了，而且彼此相对的主分支之间的间距，在主分支的两端处变小了。

结果，在与每个主分支平行的方向上电流分布扩展了，而且彼此相对的主分支1a与1b之间的距离，在主分支两端附近变短了，于是，如图6所示，主分支两端形成的磁场扩展了、变强了。随着彼此相对的电流分布之间的距离愈向主分支的中心部分附近愈大，每个中心部分的磁场强度略微减小。

这样，当把磁场强度落在0分贝和-3分贝之间的范围定义为磁场均匀区时，在无狭缝的宽元件情况下磁场均匀区为Z2，而在有狭缝的宽元件情况下，由于每个主分支接近两端处磁场强度上升，所以磁场均匀区宽了，用Z6(＞Z2)表示。

因为各狭缝5a，5b，6a，6b以及狭缝4a至4b可以做得窄，元件对屏蔽作用的影响小。所以，与传统的例子相比，允许高频功率降低的效果仍旧不变。

因为该狭缝是沿着连接分支的方向伸展的，甚至与图5所示的情况相比也可以看到，该狭缝进一步向外伸展，彼此相对的主分支1a和1b之间的间距，在主分支的两端处变小了，可以获得很大的效果。相应地，磁场均匀区还要更大地扩展。

(5)沿着倾斜方向伸展的狭缝和沿着连接分支方向伸展的狭缝分别被限定在主分支内：

图9是一个视图，表示本发明第五实施例的结构。与图1、图3和图5所示者相同的结构元件用相同的标号表示。

在本结构中，狭缝7a在主分支1a与连接分支1g彼此相连的区域附近从内侧形成，沿着把由主分支1a和连接分支1g形成的角分成两个相等部分的方向伸展。类似地，狭缝8a在主分支1a与连接分支1e彼此相连的区域附近从内侧形成，沿着把由主分支1a和连接分支1e形成的角分成两个相等部分的方向伸展。

另外，狭缝7b在主分支1b与连接分支1h彼此相连的区域附近从内侧形成，沿着把由主分支1b和连接分支1h形成的角分成两个相等部分的方向伸展。

类似地，狭缝8b在主分支1b与连接分支1f彼此相连的区域附近从内侧形成，沿着把由主分支1b和连接分支1f形成的角分成两个相等部分的方向伸展。

另外，狭缝4a设置在主分支1a元件长度的中心部分附近，从与另一主分支1b相对的一侧沿着连接分支1g(1e)的方向延伸。

另外，狭缝4b设置在主分支1b元件长度的中心部分附近，从与另一主分支1a相对的一侧沿着连接分支1h(1f)的方向延伸。

这样，与图25所示的采用宽元件的线圈相比，在每个设置了狭缝的区域附近，在最短路径处电流分布达到最大值。所以，如图9箭头所示，在每个主分支的方向上电流分布扩展了，而且类似于图7所示，彼此相对的主分支之间的间距，在主分支的两端处变小了。

结果，由于在与每个主分支平行的方向上电流分布扩展了，而且彼此相对的主分支1a与1b之间的距离，在主分支两端附近变短了的缘故，于是，主分支两端形成的磁场扩展了、变强了。随着彼此相对的电流分布之间的距离愈向主分支的中心部分附近愈大，每个中心部分的磁场强度略微减小。

这样，当把磁场强度落在0分贝和-3分贝之间的范围定义为磁场均匀区时，在无狭缝的宽元件情况下磁场均匀区为Z2，而在有狭缝的宽元件情况下，由于每个主分支接近两端处磁场强度显示出上升和扩展，所以磁场均匀区宽了，用Z7(＞Z2)表示。

因为各狭缝7a，7b，8a，8b以及狭缝4a和4b的宽度可以是窄的，元件对屏蔽作用的影响小。所以，与传统的例子相比，允许高频功率降低的效果仍旧不变。

因为该狭缝是沿着连接分支的方向伸展的，甚至与图5所示的情况相比也可以看到，该狭缝进一步向外伸展，彼此相对的主分支1a和1b之间的间距，在主分支的两端处变小了，可以获得类似于图7的很大的效果。相应地，磁场均匀区亦大大地扩展了。

(6)改变主分支以及主分支之间的间距：

图11是一个视图，表示本发明第六实施例的结构。与图1所示者相同的结构元件用相同的标号表示。

本结构表示这样一种情况，即改变主分支1a和主分支1b本身，以改变电流分布。在图11中，电流分布构造得与图3所示者大体相同。

就是说，作为采用图3所示结构的狭缝的替代方案，使相对的主分支1a′和1b′的距离在其两端处接近缩小，而在主分支1a′和1b′中心部分附近的距离增大。

在本结构中，每个主分支均呈折线型，但也可以做成圆形。另外，主分支也可以成型为多边形一部分的形状。作为另一方案，主分支也可以呈部分圆形、部分多边形的形状。

这样，与图25所示的采用宽元件的线圈相比，在每个改变了的元件的最短路径处电流分布达到最大值。所以，如图11箭头所示，彼此相对的主分支之间的间距，在主分支的两端处变小。

结果，彼此相对的主分支1a′与1b′之间的距离，在主分支两端附近变短了，于是，主分支两端形成的磁场增强了。另外，彼此相对的电流分布之间的距离，在主分支的中心部分附近增大，每个中心部分的磁场强度略微减小。

这样，如图12所示，当把磁场强度落在0分贝和-3分贝之间的范围定义为磁场均匀区时，在主分支不改变的采用宽元件情况下磁场均匀区仍为Z2，而在主分支做了改变的宽元件情况下，由于每个主分支接近两端处磁场强度显示出上升，所以磁场均匀区宽了，用Z7(＞Z2)表示。

因为这种情况下，不设置狭缝，每个元件对屏蔽作用与传统元件的作用基本相同，而与传统的例子相比，允许高频功率降低的效果仍旧不变。

(7)主分支延伸：

图13是一个表示本发明第七实施例的结构的视图。与图11所示者相同的结构元件用相同的标号表示。

在本结构中，使主分支1a和主分支1b本身延伸，使得主分支元件的长度比连接分支之间的间距(相当于构成一对连接分支的间距(下文称作连接分支之间的间距))大。另外，对连接分支做了修改，以改变电流分布。

在图13所示的结构中，电流分布构造得与图1所示者大体相同。就是说，作为采用图1所示结构的狭缝的替代方案，使相对的主分支1a和1b的长度增大，而如此构造连接分支1g’，1e’，1h’和1f分别连接至主分支的部分，使得这些部分延伸。

这样，与图25所示宽元件的线圈相比，如图13中箭头所示，在主分支的方向上电流分布扩展了。

结果，当把磁场强度落在0分贝和-3分贝之间的范围定义为磁场均匀区时，在主分支不扩展的采用宽元件情况下磁场均匀区仍为Z2，而在主分支扩展了的宽元件情况下，如图14所示，由于在与主分支平行的方向上电流分布扩展了，所以磁场均匀区宽了，用Z9(＞Z2)表示。

因为这种情况下，不设置狭缝，每个元件对屏蔽作用与传统元件的作用基本相同，而与传统的例子相比，允许高频功率降低的效果仍旧不变。

顺便指出，利用主分支扩展的元件的磁共振成象用的马鞍形射频线圈示于图15。

(8)顺便指出，上述实施例描述的结构，粗略地分成两类，设置狭缝的结构和主分支扩展或修改的结构。但是，配置狭缝可以与主分支长度增大及改变结合起来。在各种结构结合起来的情况下，它们的效果也结合为一。

由于设置狭缝或改变主分支，与传统的形状简单的宽元件相比，L分量显著增大，在这种情况下，如果采用同样的调谐频率，C分量可能减小。

这样，因为阻塞阻抗Q(＝ωL/R＝1/ωCR，式中R为总电阻分量)可以增大，所以，阻塞效率可以提高，射频功率的损失可以减小。

由于提高阻塞效率的效果和上述增大磁场均匀区的效果的叠加效果，磁共振成象设备所得的图像的质量，与传统的相比还要进一步提高。

在上述实施例中，主分支和连接分支的元件宽度描述为W2。但是，主分支和连接分支可以做得比传统的宽度W1更宽，也不必做成同样的宽度。

利用上述磁共振成象用的射频线圈来构造磁共振成象设备，就能实现所采用的马鞍形线圈电流分布优化了，而且磁场均匀区扩大了的磁共振成象设备。相应地，就可以达到本发明的第四个目的。

“达到第二目的的实施例：改进连接分支”

下面在(9)至(13)段将描述一些实施例，它们每一个都说明一种通过设计连接分支的形状，达到本发明第二目的来考虑开放性的磁共振成象设备用的射频线圈。

(9)主分支扩展，各具有比主分支的长度窄的间距的连接分支沿着双柱式磁装置的两个柱状磁轭配置：

进一步改变图13和15所示的磁共振成象用的马鞍形射频线圈的连接分支，空间间隔相等的连接分支是这样构造的，使得它们沿着图28所示磁装置的两个柱状磁轭配置。以这样的方法构造的本发明的磁共振成象用的马鞍形射频线圈示于图16。

在磁共振成象用的射频线圈10中，采用了两对马鞍形，其鞍峰部分彼此向外扩展。另外，该部分之间的间距做窄，并平行放置，该部分结合起来这样构型，使沿着X-Y方向扩展的空间呈矩形。

相应地，图16所示的磁共振成象用的射频线圈10，在电气上的作用与图24所示的传统的马鞍形线圈相同。顺便指出，射频线圈10设计成由功率源部分15提供功率。

准备检查的人体放置在射频线圈10所包围的空间内，Z方向为射频线圈10的纵向。

现在，沿着Z轴伸展的每个相邻的主分支11a和11b设计成具有相同的电流方向。类似地，每个相邻的主分支11c和11d设计成其电流方向与每个主分支11a和11b的电流方向相反。

流过构成主分支11a，11b，11c及11d的每个元件的电流，在图16所示X方向上，产生一个磁场B1。

另外，用于将这些主分支彼此连接起来的连接分支，包括沿其路径彼此相对的元件平行伸展的空间距离相等的连接分支13a和13a′，13b和13b′，以及用来把主分支的两端和空间间隔相等的连接分支连接起来的空间间隔不相等的连接分支12a至12d′。另外，主分支和空间间隔不相等的连接分支形成半圆形或三角形。

这样，已如图14所示，如果在采用宽元件而不扩展主分支的情况下，磁场均匀区仍旧是Z2，那么，在采用宽元件又扩展主分支的情况下，由于在与主分支平行的方向上电流分布扩展了，磁场均匀区变宽了，用Z9(＞Z2)表示。

就是说，因为该磁共振成象用的射频线圈10的主分支的长度延长得比连接分支之间的间距还长，所以，主分支的电流分布在与主分支平行的方向上扩展了。这样，每个主分支的两端处的磁场扩展，使磁场均匀区扩大了。

分别与主分支两端相连的空间间距不等的连接分支，最好与主分支成直角相连。如图16所示，空间间距不等的连接分支，为了在其使主分支彼此相连处成直角相连，最好采用圆形，并将主分支与彼此间间距狭窄的空间间距相等的连接分支连接起来。

由于主分支与空间间距相等的连接分支基本上成直角相连，故它们彼此之间不是磁耦合的。所以，有可能防止每个空间间距不等的连接分支产生的磁场影响主分支。

这样，如图17所示，主分支11a和11b是沿着磁装置20基本磁轭22a侧的磁分流调整板布置的。主分支11c和11d是沿着磁装置20基本磁轭22b侧的磁分流调整板29b布置的。空间间隔相等的连接分支13a和13a′是沿着柱状磁轭23a布置的，而空间间隔相等的连接分支13b和13b′是沿着柱状磁轭23b布置的。

就是说，在磁装置20中，高端和低端基本磁轭22a和22b是由两个柱状磁轭23a和23b支撑的。在该磁装置中，由于空间间隔相等的连接分支13a和13a′以及13b和13b′构型得沿着两个柱状磁轭23a和23b配置的，所以本磁装置在开放性上比外形呈圆柱性的马鞍形线圈优异，因而不会损害双柱式磁装置20的开放性。

相应地，利用能够优化电流分布并扩大磁场均匀区的马鞍形线圈，就可以实现开放性优异的磁共振成象用的射频线圈。

在图16所示的结构中，形成空间间隔不等的连接分支12c′和12d′彼此重叠的部分。但是，这部分最好做得形成得薄一些，以免在重叠处产生不必要的静电电容。另外，这部分最好用厚的材料制成以免由于这样的薄结构使电阻增大。

(10)在段(9)所述的磁共振成象用的射频线圈10的各连接分支与各主分支分别彼此连接处附近，可以设置图1，3，5，7和9所示的狭缝。这对于扩大磁场均匀区是有效的。

(11)另外，在段(9)所述的磁共振成象用的射频线圈10相邻的主分支之间的间距(相当于主分支11a和11b之间的间距以及主分支11c和11d之间的间距)可以这样构造，使得如图11所示，该间距在两端和在中间处彼此不同。这对于扩大磁场均匀区是有效的。

(12)另外，本射频线圈可以设计成这样一种类型的磁共振成象用的射频线圈，如图18所示，使得空间间距不等的连接分支12a至12d’设计成直线形，而不是圆形，主分支与空间间距不等的连接分支成三角形。

就是说，按照磁装置20的上、下基本磁轭的形状设计射频线圈。这样，即使在这种情况下，也能利用能够优化电流分布并扩大磁场均匀区的马鞍形线圈，就可以实现开放性优异的磁共振成象用的射频线圈。

即使在图18所示的磁共振成象用的射频线圈中，主分支之间的间距在中心部分和在两端也可以改变。另外，在主分支与空间距离不等的连接分支彼此连接处，也可以设置狭缝。这样就可以获得扩大磁场均匀区的效果。

(13)另外，如图19所示，按照磁装置20’的外形，其中柱状磁轭23a和23b横向(亦即X轴方向)扩展，磁共振成象用的射频线圈10’的空间间隔相等的连接分支甚至可以沿着X轴的方向设置，亦即沿着基本磁轭伸展。

就是说，本实施例与段(9)描述的实施例基本相同，其长度比主分支短的空间间距相等的连接分支可以设计成沿着磁装置的柱状磁轭配置。

由于这样的结构，本射频线圈与其外形为圆柱形的马鞍形线圈相比，开放性优异。这样就不会损害双柱式磁装置20’的开放性。相应地，利用能够优化电流分布并扩大磁场均匀区的马鞍形线圈，就可以实现开放性优异的磁共振成象用的射频线圈。

另外，即使在图18所示的磁共振成象用的射频线圈的情况下，空间间距相等的连接分支也可以设计成沿X轴的方向伸展。这样，利用能够优化电流分布并扩大磁场均匀区的马鞍形线圈，就可以实现开放性优异的磁共振成象用的射频线圈。

由于在双柱式磁装置20中，采用了上述的磁共振成象用的射频线圈，利用能够优化电流分布并扩大磁场均匀区的马鞍形线圈，就可以实现开放性优异的磁共振成象设备。相应地，可以达到本发明的第四个目的。

“达到第三个目的：改进频率调整的实施例”

为了改进传统的磁共振成象用的射频线圈频率调整的问题，下面段(14)至(16)将描述几个实施例，各说明一个具有进行频率调整的新结构的磁共振成象设备用的射频线圈。

(14)设置可切断的布线图案：

本实施例将参照图20进行描述。现将以放大的方式描述图16所示磁共振成象用的射频线圈电容部分14a附近的情况。顺便指出，在结构上，电容部分14a′，14b和14b′与电容部分14a相同。

在图20所示的实施例中，三个电容140作为调谐电容平行地设置在构成空间间距相等的连接分支13a的元件之间。这里用举例的方式表示芯片的一部分，端子140a和140b焊在它们相应的空间间距相等的连接分支13a上。

另外，扩展分支130a和130b与其纵向成直角地附在它们对应的空间间距相等的连接分支13a上。另外，四个调谐电容设置在扩展分支130a和130b上，并进一步焊接成与该三个调谐电容平行。

这样，预先设置的电容，提供比预期值大的静电容，而扩展分支130a和130b的布线图案，在调整级上用虚线表示的任意位置上断开，以此把这些电容器的总电容量往下调。

结果，与利用可变电容，例如，微调电容相比，可以获得大的调整范围。这样，就可以实现容易作大或高的频率范围的的磁共振成象用的射频线圈。

顺便指出，这里显示的电容数量，只是作为一个例子说明的，可以根据需要改变。如果扩展分支130a和130b是用薄铜箔图案构成，那么，它们很容易用剪刀等工具切断。相应地，调整工作就能容易地进行。

如图21所示，地131A至131C可以这样提供，即并联的电容组(图20中7个)可以彼此串联。图21表示不配置电容的情况。在本实施例中，7个并联的电容组可以接成4串的组合。因为在这里做成串并组合，所以容量可以根据组合的结果进行微调。

(15)设置开关装置：

现参照图22描述利用跳线针和跳线开关的实施例。现将以放大的方式描述图16所示磁共振成象用的射频线圈电容部分14a附近的情况。  顺便指出，在结构上，其他电容部分14a′，14b和14b′与电容部分14a相同。

在图22所示的实施例中，三个电容140作为调谐电容平行地设置在空间间距相等的连接分支13a的元件之间。因为这里用举例的方式表示芯片的一部分，电容140的端子焊在它们相应的空间间距相等的连接分支13a上。

另外，地132A和132B在与连接分支13a的纵向相垂直的位置上附在它们相应的空间间距相等的连接分支13a上。顺便指出，地132A和132B在电气上不连接到相应的空间间距相等的连接分支13a上，而每个电容140都焊在地132A和132B之间。

跳线针133A在电气上连接到地132A上。另外，跳线针133A′在电气上连接到与跳线针133A相对一侧上的上述空间间距相等的连接分支13a上。

类似地，跳线针133B在电气上连接到地132B上。另外，跳线针133B′在电气上连接到与跳线针133B相对一侧上的上述空间间距相等的连接分支13a上。

另外，用跳线开关134A使跳线针133A和133A′导通，并用跳线开关134B将跳线针133B和133B′导通，使总共四个电容140彼此并联起来。

这样，就可以实现这样一种磁共振成象用的射频线圈，其中，在电气上可连接并可切断的电容，通过跳线针和跳线开关，连接到空间间距相等的连接分支上，同时还有预先接在元件之间的三个电容，通过连接和断开跳线开关可以调整调谐电容的电容量，从而容易地调整大的频率范围。

在这种情况下，电容之间的连接和分离可以自由地重复，而不像上述通过切割进行分离。另外，调整操作极其容易，因为插、拔跳线针即可。

因为如图23所示，还可以并联若干个调谐电容，还可以提供地和跳线针。这样做可以进一步扩大调整范围。另外，这样并联的电容器组可以用串联组合的方式连接。

除了这里叙述的跳线针和跳线开关之外，作为开关装置，可以采用乒乓开关、双列直插式开关或继电器等各种开关。

在各种可用于磁共振成象设备所用的高频磁场中的频率(拉莫尔频率)的各种开关的情况下，除了这里说明的开关以外的其他开关亦可采用。

(16)设置(金属化)通孔：

在通过段(14)所描述的可切断的布线图案以及通过段(15)所描述的跳线来调整频率的情况下，如果图20至23所示的每个空间间距相等的连接分支13a的反面调整时的可操作性良好，则通过在每个空间间距相等的连接分支13a上设置通孔，并在反面设置布线图案或跳线，可以布置(额外提供的)调谐电容。

就是说，以这样的方式提供调谐电容，即固定调谐电容，并在反面提供可切断的布线图案和跳线，使可操作性令人满意。

在扩展分支上的调谐电容和地上的调谐电容设置在与空间间距相等的连接分支13a上的调谐电容在同一面上。在这种情况下，在反面设置布线图案和跳线针。

也可以在两面都设置扩展分支，并增加调谐电容的的数目供扩展，这样做可以进一步增大调整范围。

(17)通过调整段(14)至(16)所描述的调谐电容的电容量，就可以根据射频屏蔽之间的间距，单独地调整图16所示四个点上的各电容部分(14a至14b′)的电容量。

(18)由于利用上面所述每一种磁共振成象用的射频线圈，形成磁共振成象设备，可以实现很容易调整大的频率范围的磁共振成象设备。相应地，可以达到本发明的第四个目的。

顺便指出，上面的描述涉及采用双柱式磁装置的情况。因为调谐电容可以在柱状磁轭的中心部分附近调整，故操作性令人满意。

就是说，即使安装磁共振成象设备之后，分别在两个柱状磁轭中心部分附近安装罩子或其他外盖，就可以调整调谐电容。这样，因为每个柱状磁轭可以在一个地方装一个罩子，在结构上射频线圈就可以简化。既然通过切割扩展分支或操作开关，就可以调整调谐电容，罩子的尺寸就可以缩小。

即使在使用四个柱状磁轭的传统磁装置或其他磁装置中，使用本发明每一个实施例提出的磁共振成象用的射频线圈，并利用扩展分支或开关装置来调整调谐电容，就能带来有益的效果，即扩大频率范围、改进可操作性。

尽管本发明是参照说明性的实施例来描述的，但这种描述并不打算看作是限制性的。对熟识本行的人来说，参照这些说明，显然可以对这些说明相应的实施例或本发明的其他实施例进行各种修改。所以，想用后附的权利要求书覆盖本发明的真正范围以内的任何修改和

实施例。

Claims (9)

1.一种适用于磁共振成象的射频线圈，该线圈具有一个马鞍形结构并且包括：

彼此平行放置并且位于所述马鞍形结构的端部的多个主分支；和

用来将所述多个主分支彼此连接的多个连接分支，这些连接分支被放置在所述马鞍形结构的至少一个顶部并具有间隔，所述间隔在所述多个连接分支中相邻连接分支之间；；

其特征在于，所述多个主分支中每个主分支的长度都大于在所述连接分支之间的所述间隔的长度。

2.权利要求1的射频线圈，其特征在于，所述主分支的长度彼此相等。

3.权利要求1的射频线圈，其特征在于，该多个主分支包括两对主分支。

4.一种适用于磁共振成象的射频线圈，该线圈具有一个马鞍形结构并且包括：

彼此平行放置并且位于所述马鞍形结构的端部的多个主分支；和

用来将所述多个主分支彼此连接的多个连接分支，这些连接分支被放置在所述马鞍形结构的至少一个顶部其特征在于，所述多个连接分支包括：

空间间距相等并且彼此平行延伸的多个分支和，

空间间距不等并将所述多个主分支的端部连接到所述多个空间间距相等的分支的多个分支，

其中，所述空间间距相等的分支是这样设计，使得在所述空间间距相等的分支之间的间距比所述每个主分支的长度小。

5.一种磁共振装置，包括：一个磁性组件，该组件包括：

配置有磁铁的基本磁轭，和

放置在所述基本磁轭的边缘并且将所述基本磁轭支撑为彼此垂直地相对的两个柱状磁轭装置；和

一个放置在所述磁性组件内部的射频线圈，所述射频线圈具有一个马鞍形结构并且包括：

彼此平行放置并且位于所述马鞍形结构的端部的多个主分支；和

用来将所述多个主分支彼此连接的多个连接分支，这些连接分支被放置在所述马鞍形结构的至少一个顶部并具有在所述多个连接分支中相邻连接分支之间的一个间隔；

其中，所述多个主分支中每个主分支的长度都大于在所述连接分支之间的所述间隔的长度。

6.一种磁共振装置，包括：一个磁性组件，该组件包括：

配置有磁铁的基本磁轭，和

放置在所述基本磁轭的边缘并且将所述基本磁轭支撑为彼此垂直地相对的两个柱状磁轭装置；和

一个放置在所述磁性组件内部的射频线圈，所述射频线圈具有一个马鞍形结构并且包括：

彼此平行放置并且位于所述马鞍形结构的端部的多个主分支；和

用来将所述多个主分支彼此连接的多个连接分支，这些连接分支被放置在所述马鞍形结构的至少一个顶部其特征在于，所述多个连接分支包括：

空间间距相等并且彼此平行延伸的多个分支和，

空间间距不等并将所述多个主分支的端部连接到所述多个空间间距相等的分支的多个分支，

其中，所述空间间距相等的分支是这样设计，使得在所述空间间距相等的分支之间的间距比所述每个主分支的长度小。

7.权利要求6的磁共振装置，其特征在于，所述空间间距相等的分支是沿着所述两个柱状磁轭放置的。

8.权利要求6的磁共振装置，其特征在于，所述空间间距不相等的分支是分别沿着配置在所述基本磁轭上的所述几个磁铁而放置，并且所述空间间距相等的分支是沿着所述两个柱状磁轭放置的。

9.权利要求6的磁共振装置，其特征在于，还进一步包括连接到所述射频线圈的调谐电容。

Images