DE212012000186U1

DE212012000186U1 - Kernspintomograph und Antennenvorrichtung

Info

Publication number: DE212012000186U1
Application number: DE212012000186.7U
Authority: DE
Original assignee: Hitachi Medical Corp
Current assignee: Fujifilm Healthcare Corp
Priority date: 2011-11-01
Filing date: 2012-10-17
Publication date: 2014-05-28
Anticipated expiration: 2022-10-18
Also published as: WO2013065480A1; JPWO2013065480A1; US9684044B2; US20140253126A1; JP6087834B2; CN204394509U

Abstract

Kernspintomograph, aufweisend: einen Magneten, der ein magnetostatisches Feld erzeugt und ein magnetostatisches Feld bildet, und eine HF-Spule, die das Senden eines Hochfrequenzsignals an das magnetostatische Feld und/oder das Empfangen eines nuklearmagnetischen Resonanzsignals durchführt, das von einem Objekt erzeugt wird, das sich in dem magnetostatischen Feld befindet, wobei die HF-Spule einen plattenförmigen Leiter und eine Antenneneinheit aufweist und die Antenneneinheit wiederum einen Sprossenleiter, der in einem vorbestimmten Abstand von dem plattenförmigen Leiter angeordnet ist, und zwei elektrische Feldleiter aufweist, die in beiden Endabschnitten des Sprossenleiters in einem vorbestimmten Abstand von dem plattenförmigen Leiter angeordnet sind, und der Sprossenleiter und der plattenförmige Leiter eine Schleifenschaltung bilden, die mit der Frequenz des von der HF-Spule gesendeten Hochfrequenzsignals oder des von der HF-Spule empfangenen nuklearmagnetischen Resonanzsignals schwingt.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Kernspinresonanz-Abbildungstechnik (im Folgenden als MRT-Technik bezeichnet), die ein nuklearmagnetisches Resonanzsignal (im Folgenden als NMR-Signal bezeichnet) von Wasserstoff, Phosphor oder dergleichen in einem Objekt misst und eine Kerndichteverteilung, eine Relaxationszeitverteilung oder dergleichen abbildet, sowie insbesondere auf eine Antennenvorrichtung, die das Senden eines Hochfrequenzsignals und/oder das Empfangen eines NMR-Signals durchführt.
Stand der Technik
In einem MRT-Gerät wird ein Hochfrequenzsignal in Form einer elektromagnetischen Welle auf ein Objekt abgestrahlt, das in einem homogenen magnetostatischen Feld angeordnet ist, das durch einen magnetostatischen Feldmagneten erzeugt wird, um einen Kernspin in dem Objekt anzuregen und ein nuklearmagnetisches Resonanzsignal in Form einer elektromagnetischen Welle zu empfangen, das von dem Kernspin erzeugt wird; außerdem wird eine Signalverarbeitung durchgeführt, um das Objekt abzubilden. Das Bestrahlen mit dem Hochfrequenzsignal und das Empfangen des nuklearmagnetischen Resonanzsignals werden mit einer Vorrichtung durchgeführt, die als HF-Antenne oder HF-Spule bezeichnet wird und die eine hochfrequente elektromagnetische Welle (HF-Welle) aussendet oder empfängt.
Als Art der HF-Spule gibt es eine Sendeantenne, die nur das Senden durchführt, eine Empfangsantenne, die nur das Empfangen durchführt, und eine Sende- und Empfangsantenne, die sowohl das Senden als auch das Empfangen durchführt. In einem MRT-Gerät für Untersuchungen am Menschen, das eine magnetostatische Feldstärke von gleich oder kleiner als 3 Tesla aufweist, werden in vielen Fällen eine große Sendeantenne mit einer zylindrischen Form oder einer Scheibenform und eine vergleichsweise kleine Empfangsantenne mit unterschiedlicher Form, etwa in plattenförmiger oder zylindrischer Form, in Kombination miteinander verwendet.
Als ein Beispiel für eine zylindrische Sendeantenne gibt es eine Sendeantenne, die als Vogelkäfig-Antenne bezeichnet wird (siehe zum Beispiel NPL 1 und PTL 1), und eine Sendeantenne, die als TEM-Antenne bezeichnet wird (siehe zum Beispiel PTL 2 und PTL 3). In diesen Sendeantennen sind meist 16 bis 32 stabförmige Leiter, die parallel zu einer zylindrischen Mittelachse, die als eine Sprosse (eine Traverse oder eine Querstrebe einer Leiter) bezeichnet wird, angeordnet sind, entlang der Seitenfläche des Zylinders vorgesehen. Die zylindrische Sendeantenne wird in einem als Tunneltyp bezeichneten MRT-Gerät verwendet. Bei dem Tunnel-MRT ist ein zylindrischer magnetostatischer Feldmagnet so angeordnet, dass ein Tunnel gebildet wird, ein Objekt wird auf einer Untersuchungsliege liegend in den Tunnel geschoben und die Bildgebung wird ausgeführt.
Als ein Beispiel für eine Empfangsantenne gibt es etwa ein Beispiel, bei dem ein Leiter in Schleifenform gebogen ist (siehe zum Beispiel PTL 4), ein Beispiel, bei dem ein Leiter in Form einer Acht gebogen ist (siehe zum Beispiel NPL 2), oder dergleichen. Weil die Empfangsantenne näher an dem Objekt angeordnet ist als die Sendeantenne, ist die Empfindlichkeit im Vergleich zu einer Volumenantenne zwar hoch, aber in vielen Fällen ist der empfindliche Bereich teilweise eingeschränkt.
Zitierliste
Patentliteratur

PTL 1 US-Patent Nr. 7688070
PTL 2 US-Patent Nr. 4751464
PTL 3 US-Patent Nr. 5557247
PTL 4 JP-T-2004-511278

Nicht-Patentliteratur

NPL 1 Cecil E. Hayes, et al., „An Efficient, Highly Homogeneous Radiofrequency Coil for Whole-Body NMR Imaging at 1.5 T", Journal of Magnetic Resonance (1985), Vol. 63: S. 622–628
NPL 2 Xiaoliang Zhang, et al, „Higher-Order Harmonic Transmission-Line RF Coil Design for MR Applications", Magnetic Resonance in Medicine (2005), Vol. 53: S. 1234

Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
In den vergangenen Jahren ist in tunnelförmigen MRT-Geräten ein starkes Magnetfeld von 3 Tesla oder 7 Tesla verwendet worden. Weil die Wellenlänge einer elektromagnetischen Hochfrequenzwelle (auch als HF-Magnetfeld bezeichnet) im Inneren eines menschlichen Körpers verkürzt ist, liegt in einem MRT-Gerät mit einem starken Magnetfeld gleich oder höher als 3 Tesla wahrscheinlich eine stehende Welle vor, und die räumliche Verteilung des HF-Magnetfeldes wird inhomogen. Im Gegensatz dazu wird versucht, die Anzahl der Kanäle der Sendeantenne zu erhöhen und die jeweiligen Kanäle zu steuern, um auf diese Weise die Inhomogenität zu verringern. Wenn jedoch die Anzahl der Kanäle der Sendeantenne zunimmt, treten als Kopplung zwischen den Kanälen bezeichnete Interferenzen auf, und die Antennenleistung verschlechtert sich. Ähnlich wie bei der Sendeantenne tritt auch in der Empfangsantenne Kopplung zwischen den Kanälen auf.
Abgesehen von der Kopplung fließt, weil das Objekt ein Leiter ist, etwa ein menschlicher Körper, wenn das Objekt mit einem HF-Magnetfeld bestrahlt wird, ein als Wirbelstrom bezeichneter Abschirmstrom auf der Oberfläche des Objekts. Der Abschirmstrom behindert das Eindringen des HF-Magnetfeldes in das Objekt, und ein Kernspin im Inneren des Objekts wird nicht ausreichend angeregt.
Auf diese Weise, wenn eine Antenne nach dem Stand der Technik direkt in einem MRT-Gerät mit einem starken Magnetfeld verwendet wird, kann sich ein ausreichendes HF-Magnetfeld möglicherweise nicht in das Objekt ausbreiten. Die räumliche Verteilung des HF-Magnetfeldes wird inhomogen, und wenn mit einer Mehrkanalkonfiguration Inhomogenität verhindert werden soll oder wenn mit einer Mehrkanalkonfiguration eine High-Speed-Bildgebung erzielt werden soll, tritt vermutlich Kopplung zwischen den Kanälen auf.
Die Erfindung ist in Anbetracht der vorstehend beschriebenen Situation gemacht worden, und ein Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung einer Technik, die eine HF-Spule realisiert, die in der Lage ist, Kopplung zu verhindern, um die räumliche Verteilung eines HF-Magnetfeldes unabhängig von der Magnetfeldstärke eines MRT-Gerätes zu homogenisieren, und das Eindringen des HF-Magnetfeldes in ein Objekt zu verbessern.
Lösung des Problems
Die Erfindung liegt darin, dass kissenartige elektrische Feldleiter mit einer vorbestimmten Fläche außerhalb beider Enden eines Sprossenleiters als Teil eines Aufbaus vorgesehen sind, der eine schleifenförmige Schaltung bildet und als eine Antenne angesteuert wird.
Die Erfindung stellt einen Kernspintomographen bereit, aufweisend einen Magneten, der ein magnetostatisches Feld erzeugt und ein magnetostatisches Feld bildet, und eine HF-Spule, die das Senden eines Hochfrequenzsignals an das magnetostatische Feld und das Empfangen eines nuklearmagnetischen Resonanzsignals durchführt, das von einem Objekt erzeugt wird, das sich in dem magnetostatischen Feld befindet, wobei die HF-Spule einen plattenförmigen Leiter und eine Antenneneinheit aufweist und die Antenneneinheit wiederum einen Sprossenleiter, der in einem vorbestimmten Abstand von dem plattenförmigen Leiter angeordnet ist, und zwei elektrische Feldleiter aufweist, die in beiden Endabschnitten des Sprossenleiters in einem vorbestimmten Abstand von dem plattenförmigen Leiter angeordnet sind, und der Sprossenleiter und der plattenförmige Leiter eine Schleifenschaltung bilden, die mit der Frequenz des von der HF-Spule gesendeten Hochfrequenzsignals oder des von der HF-Spule empfangenen nuklearmagnetischen Resonanzsignals schwingt.
Die Erfindung stellt eine Antennenvorrichtung bereit, die einen plattenförmigen Leiter und eine Antenneneinheit aufweist, wobei die Antenneneinheit einen Sprossenleiter, der in einem vorbestimmten Abstand von dem plattenförmigen Leiter angeordnet ist, und zwei elektrische Feldleiter aufweist, die in beiden Endabschnitten des Sprossenleiters in einem vorbestimmten Abstand von dem plattenförmigen Leiter angeordnet sind, und der Sprossenleiter und der plattenförmige Leiter eine Schleifenschaltung bilden, die mit einer voreingestellten Frequenz schwingt.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Nach der Erfindung ist es möglich, eine HF-Spule zu realisieren, die in der Lage ist, Kopplung zu verhindern, um die räumliche Verteilung eines HF-Magnetfeldes unabhängig von der Magnetfeldstärke eines MRT-Gerätes zu homogenisieren und das Eindringen des HF-Magnetfeldes in ein Objekt zu verbessern.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 zeigt ein schematisches Konfigurationsdiagramm eines MRT-Gerätes nach einer ersten Ausführungsform.
2 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Antennenvorrichtung nach der ersten Ausführungsform.
3(a) zeigt eine erklärende Ansicht zur Illustration der magnetischen Feldkopplung einer Zweikanal-Antennenvorrichtung, und 3(b) zeigt eine erklärende Ansicht zur Illustration der elektrischen Feldkopplung der Antennenvorrichtung nach dieser Ausführungsform.
4 zeigt eine erklärende Ansicht zur Illustration eines Abschirmstroms, der bei Anlegen eines HF-Magnetfeldes in einem Phantom erzeugt wird.
5 zeigt eine erklärende Ansicht zur Illustration der Wirkung einer an die elektrischen Feldleiter der Antennenvorrichtung nach dieser Ausführungsform angelegten Spannung auf ein Phantom.
6 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Modifikationsbeispiels für die Antennenvorrichtung nach der ersten Ausführungsform.
7 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Modifikationsbeispiels für die Antennenvorrichtung nach der ersten Ausführungsform.
8 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Antennenvorrichtung nach einer zweiten Ausführungsform.
9 zeigt eine Kurve der Spannung, die an jede Anschlussklemme der Antennenvorrichtung nach der zweiten Ausführungsform angelegt wird.
10 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Antennenvorrichtung nach einer dritten Ausführungsform.
11 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Antenneneinheit in der Antennenvorrichtung nach der dritten Ausführungsform.
12 zeigt eine erklärende Ansicht zur Illustration der Anordnung von Antenneneinheiten nach der dritten Ausführungsform.
13 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Antennenvorrichtung nach einer vierten Ausführungsform.
14 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Modifikationsbeispiels für die Antennenvorrichtung nach der vierten Ausführungsform.
15 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Antenneneinheit in einem Modifikationsbeispiel der Antennenvorrichtung nach der vierten Ausführungsform.
Beschreibung der Ausführungsform
Erste Ausführungsform
Nachstehend wird eine erste Ausführungsform beschrieben, auf die die Erfindung angewendet worden ist.
Zuerst wird der Aufbau eines MRT-Gerätes nach dieser Ausführungsform beschrieben. 1 zeigt ein schematisches Konfigurationsdiagramm eines MRT-Gerätes 100 nach dieser Ausführungsform. Das MRT-Gerät 100 umfasst einen Magneten 101, der in einem Messraum, in dem sich ein Objekt 112 befindet, ein magnetostatisches Feld erzeugt, eine magnetische Gradientenfeldspule 102, die einen Magnetfeldgradienten in einer vorbestimmten Richtung zu dem magnetostatischen Feld liefert, eine HF-Spule 103, die ein Hochfrequenzsignal auf das Objekt 112 sendet und ein von dem Objekt 112 erzeugtes nuklearmagnetisches Resonanzsignal empfängt, einen Transceiver (Sender/Empfänger) 104, der das von der HF-Spule 103 gesendete Hochfrequenzsignal erzeugt, das Hochfrequenzsignal an die HF-Spule 103 sendet und die Signalverarbeitung für das nuklearmagnetische Resonanzsignal durchführt, das von der HF-Spule 103 empfangen wird, eine magnetische Gradientenfeld-Stromquelle 109, die Strom an die magnetische Gradientenfeldspule 102 liefert, eine Datenverarbeitungseinheit 105, die die Ansteuerung des Transceivers 104 und der magnetischen Gradientenfeld-Stromquelle 109 steuert und verschiedene Arten der Informationsverarbeitung und des Betriebs durch einen Bediener durchführt, eine Anzeigevorrichtung 108, die das Verarbeitungsergebnis der Datenverarbeitungseinheit 105 anzeigt, und eine Untersuchungsliege 111, auf die das Objekt 112 gelegt wird. Die Datenverarbeitungseinheit 105 funktioniert als eine Bildgebungseinheit, die interne Informationen des Objekts 112 aus dem nuklearmagnetischen Resonanzsignal darstellt, das von der HF-Spule 103 empfangen und verschiedenen Arten der Signalverarbeitung durch den Transceiver 104 unterzogen wird.
Die magnetische Gradientenfeld-Stromquelle 109 und die magnetische Gradientenfeldspule 102 sind durch ein magnetisches Gradientenfeld-Steuerkabel 107 verbunden. Die HF-Spule 103 und der Transceiver 104 sind durch ein Sende- und Empfangskabel 106 verbunden, über das ein Signal zwischen der HF-Spule 103 und dem Transceiver 104 gesendet oder empfangen wird. Obwohl nicht gezeigt, umfasst der Transceiver 104 einen Synthesizer, einen Leistungsverstärker, einen Empfangsmischer, einen Analog-Digital-Wandler, eine Sende- und Empfangsweiche und dergleichen.
Das MRT-Gerät 100 wird als ein Gerät mit horizontalem Magnetfeld oder als ein Gerät mit vertikalem Magnetfeld klassifiziert, je nach der Richtung des magnetostatischen Feldes, das von dem Magneten 101 erzeugt wird. In dem Gerät mit horizontalem Magnetfeld weist der Magnet 101 im Allgemeinen eine zylindrische Öffnung (Mittelraum) auf und erzeugt ein magnetostatisches Feld in horizontaler Richtung in 1. In dem Gerät mit vertikalem Magnetfeld ist ein Paar von Magneten in vertikaler Richtung mit einem Objekt dazwischen angeordnet, und ein magnetostatisches Feld wird in vertikaler Richtung in 1 erzeugt.
In dem MRT-Gerät 100 mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau werden ein intermittierendes Hochfrequenzsignal mit einem Intervall von mehreren Millisekunden und ein magnetische Gradientenfeld von der HF-Spule 103 und der magnetische Gradientenfeldspule 102 auf das Objekt 112 abgestrahlt, das sich im Inneren des magnetostatischen Feldes befindet. Ein nuklearmagnetisches Resonanzsignal, das von dem Objekt 112 in Resonanz mit dem Hochfrequenzsignal emittiert wird, wird empfangen, und die Signalverarbeitung wird durchgeführt, um ein Magnetresonanzbild zu erfassen. Das Objekt 112 ist zum Beispiel ein bestimmter Bereich des menschlichen Körpers. Das Objekt 112 wird auf die Untersuchungsliege 111 gelegt oder wird in der HF-Spule 103 platziert. Das Hochfrequenzsignal und das magnetische Gradientenfeld werden von der HF-Spule 103 und der magnetischen Gradientenfeldspule 102 gesendet und angelegt. Die HF-Spule 103, die magnetische Gradientenfeldspule 102 und die Untersuchungsliege 111 sind im Inneren eines magnetostatischen Feldraumes angeordnet, der durch den Magneten 101 gebildet wird.
Obwohl in 1 eine einzelne HF-Spule als die HF-Spule 103 beschrieben ist, die das Senden des Hochfrequenzsignals und das Empfangen des nuklearmagnetischen Resonanzsignals durchführt, ist die Erfindung nicht hierauf beschränkt. Zum Beispiel kann eine HF-Spule mit mehreren Spulen, etwa eine Kombination aus einer HF-Spule für die Breitbanddarstellung und einer lokalen HF-Spule, als die HF-Spule 103 verwendet werden. Wenn keine Notwendigkeit zur Unterscheidung besteht, werden das Hochfrequenzsignal, das von der HF-Spule 103 gesendet wird, und das nuklearmagnetische Resonanzsignal, das von der HF-Spule 103 empfangen wird, gemeinsam als elektromagnetische Wellen bezeichnet.
Diese Ausführungsform stellt die HF-Spule 103 bereit, die Kopplung zwischen Kanälen verhindern und das Eindringen des HF-Magnetfeldes in den menschlichen Körper auch mit einer Mehrkanalspule verbessern kann. Im Folgenden werden die Einzelheiten der HF-Spule 103 nach dieser Ausführungsform, um dies zu realisieren, unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Hier wird zum Beispiel ein Fall beschrieben, bei dem eine Antennenvorrichtung 200 mit einer Form, die einer ebenen Form nahekommt, als die HF-Spule 103 verwendet wird.
2 zeigt eine perspektivische Ansicht der Antennenvorrichtung 200, die als die HF-Spule 103 nach dieser Ausführungsform verwendet wird. Wie in dieser Zeichnung gezeigt, weist die Antennenvorrichtung 200 nach dieser Ausführungsform einen plattenförmigen Leiter 210, der die Rolle einer Grundplatte spielt, und Antenneneinheiten 220 auf. Jede der Antenneneinheiten 220 weist einen Sprossenleiter 221, elektrische Feldleiter 222, Frequenzeinstellkondensatoren 223 und eine Anschlussklemme 224 auf.
Die Funktion als eine Antenne, die mit einer vorbestimmten Frequenz schwingt und das Senden und/oder Empfangen von elektromagnetischen Wellen durchführt, wird mit dem plattenförmigen Leiter 210, dem Sprossenleiter 221, den Frequenzeinstellkondensatoren 223 und der Anschlussklemme 224 realisiert. In 2 ist ein Fall gezeigt, bei dem zwei Antenneneinheiten 220 auf einem plattenförmigen Leiter 210 angeordnet sind, um eine Zweikanal-Antennenvorrichtung 200 zu bilden.
Der Sprossenleiter 221 ist aus einem oder mehreren länglichen flachen platten- oder bandförmigen, stabförmigen oder röhrenförmigen Leitern gebildet. Im Falle eines länglichen flachen plattenförmigen Leiters ist die plattenförmige Oberfläche im Wesentlichen parallel mit der Oberfläche des plattenförmigen Leiters 210 angeordnet. Im Falle eines bandförmigen Leiters ist es in vielen Fällen vorteilhaft in Bezug auf die effektive Raumausnutzung und Leistung, wenn die bandförmige Oberfläche im Wesentlichen parallel mit der Oberfläche des plattenförmigen Leiters 210 angeordnet ist. Der Sprossenleiter 221 ist in einem vorbestimmten Abstand (Raum) von dem plattenförmigen Leiter 210 auf der Seite des plattenförmigen Leiters 210 angeordnet, auf der das Objekt 112 platziert wird. Der Sprossenleiter 221 ist im Wesentlichen parallel mit dem Sprossenleiter 221 der benachbarten Antenneneinheit 220 (Kanal) angeordnet.
Die elektrischen Feldleiter 222 sind aus einem plattenförmigen Leiter mit einer vorbestimmten Fläche gebildet und elektrisch mit beiden Enden des Sprossenleiters 221 verbunden. Dabei wird die Verbindung vorzugsweise so hergestellt, dass der elektrische Widerstand gleich oder kleiner als 0,1 Ohm ist und im Wesentlichen null wird. Ähnlich dem Sprossenleiter 221 ist der elektrische Feldleiter 222 in einem vorbestimmten Abstand (Raum) von dem plattenförmigen Leiter 210 auf der Seite des plattenförmigen Leiters 210 angeordnet, auf der das Objekt 112 platziert wird, so dass die plattenförmige Oberfläche im Wesentlichen parallel zu der Oberfläche des plattenförmigen Leiters ist. Die elektrischen Feldleiter 222 sind so angeordnet, dass sie nahe den elektrischen Feldleitern 222 der benachbarten Antenneneinheit (Kanal) 220 sind.
Die elektrischen Feldleiter 222 weisen eine plattenartige Form auf, wie vorstehend beschrieben, und eine an den Sprossenleiter 221 angelegte Spannung wird an die elektrischen Feldleiter 222 übertragen, um ein elektrisches Feld zu erzeugen. Dieses elektrische Feld unterdrückt einen Abschirmstrom, der auf der Oberfläche des Objekts 112 wegen eines Magnetfeldes fließt, das durch einen Strom erzeugt wird, der in dem Sprossenleiter 221 fließt.
Wie bei dieser Ausführungsform ist im Falle der Mehrkanal-Antennenvorrichtung 200 die Breite w₂ jedes der elektrischen Feldleiter 222 in der Nebenachsenrichtung des Sprossenleiters 221 (in der Richtung, in der die zwei Sprossenleiter 221 nebeneinander liegen) größer als die Breite w₁ des Sprossenleiters 221. Dadurch soll die Kopplung zwischen Kanälen verringert werden, wie nachstehend beschrieben. Vorzugsweise ist die Fläche S₂ jedes der elektrischen Feldleiter 222 größer als die Fläche S₁ des Sprossenleiters 221. Dies soll das Eindringen des HF-Magnetfeldes in einen tiefen Bereich des Objekts 112 verbessern, wie nachstehend beschrieben.
Die Frequenzeinstellkondensatoren 223 sind jeweils zwischen beiden Endabschnitten des Sprossenleiters 221 und des plattenförmigen Leiters 210 im Wesentlichen direkt unter dem Sprossenleiter 221 angeordnet und verbinden jeweils beide Endabschnitte des Sprossenleiters 221 und des plattenförmigen Leiters 210. Wenn die Anzahl der Sprossenleiter 221 N beträgt, ist die Anzahl der Frequenzeinstellkondensatoren 223 2N.
Auf diese Weise sind die beiden Endabschnitte des Sprossenleiters 221 jeweils durch die Frequenzeinstellkondensatoren 223 verbunden, und die zwei Frequenzeinstellkondensatoren 223, der eine Sprossenleiter 221 und der plattenförmige Leiter 210 bilden eine schleifenförmige Schaltung. Der Wert jedes der Frequenzeinstellkondensatoren 223 ist so eingestellt, dass die Antennenvorrichtung 200 mit einer in dem MRT-Gerät 100 zu verwendenden Frequenz schwingt. Daher sendet und empfängt die Antennenvorrichtung 200 elektromagnetische Wellen mit einer vorbestimmten Frequenz als die HF-Spule 103 des MRT-Gerätes 100. Für die Frequenzeinstellkondensatoren 223 wird zum Beispiel ein Kondensator mit einem Wert von mehreren pF bis zu einigen zig pF verwendet.
Die elektrischen Feldleiter 222 weisen eine breite Fläche auf, und weil die elektrischen Feldleiter 222 dem plattenförmigen Leiter 210 gegenüber liegen, weisen die elektrischen Feldleiter 222 räumlich eine Kondensatorkomponente auf. Aus diesem Grund wird die Kapazität eines Kondensators, der zur Bestimmung der Resonanzfrequenz der Antennenvorrichtung 200 beiträgt, die Summe der Kapazität jedes der Frequenzeinstellkondensatoren 223 als ein Element und der Kondensatorkomponente mit jedem der elektrischen Feldleiter 222 und dem plattenförmigen Leiter 210. Bei der Bestimmung der Kapazität jedes der Frequenzeinstellkondensatoren 223 wird auch die Kondensatorkomponente mit jedem der elektrischen Feldleiter 222 und dem plattenförmigen Leiter 210 berücksichtigt.
Die Anschlussklemme 224 ist ein Sende- und/oder Empfangsanschluss, der auf einem Endabschnitt des Sprossenleiters 221 und dem plattenförmigen Leiter 210 direkt darunter vorgesehen ist. Ein Endabschnitt des Koaxialkabels 230 ist mit der Anschlussklemme 224 auf dem Sprossenleiter 221 und dem plattenförmigen Leiter 210 direkt darunter verbunden. Das heißt, ein Innenleiter und ein Außenleiter des Koaxialkabels 230 sind jeweils mit der Sprossenleiterseite 221 und der plattenförmigen Leiterseite 210 der Anschlussklemme 224 verbunden. Das Koaxialkabel 230 wird als das vorstehend beschriebene Sende- und Empfangskabel 106 verwendet und verbindet die Antennenvorrichtung 200 und das Gerätegehäuse (Transceiver 104) des MRT-Gerätes 100. Die Antennenvorrichtung 200 sendet und empfängt elektromagnetische Wellen über das Koaxialkabel 230. Die Anschlussklemme 224 wird auch als ein Sende- und Empfangsanschluss, ein Port der Antennenvorrichtung 200, ein Einspeisepunkt oder dergleichen bezeichnet. Die Anschlussklemme 224 ist für jeden Kanal vorgesehen.
Die Anschlussklemme 224 kann zum Beispiel so beschaffen sein, dass sie die Funktion einer Anpassungsschaltung mit mehreren zusammengefassten konstanten Elementen wie etwa Kondensatoren oder Spulen hat.
Obwohl nicht gezeigt, weist die Antennenvorrichtung 200 nach dieser Ausführungsform eine Leiterstützstruktur auf, in der der Sprossenleiter 221 und die elektrischen Feldleiter 222 in einem vorbestimmten Abstand von dem plattenförmigen Leiter 210 angeordnet sind.
Im Folgenden wird ein Fall beschrieben, bei dem die Multikanal-(Zweikanal-)Antennenvorrichtung 200 nach dieser Ausführungsform mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau Interferenzen (Kopplung) zwischen Kanälen verringern und das Eindringen des HF-Magnetfeldes in das Objekt 112 verbessern kann.
Zuerst wird anhand von 3(a) und 3(b) ein Fall beschrieben, bei dem die Antennenvorrichtung 200 nach dieser Ausführungsform Interferenzen (Kopplung) zwischen Kanälen verringern kann.
In der Antennenvorrichtung 200 nach dieser Ausführungsform sind zwei Sprossenleiter 221 nebeneinander angeordnet. Hier werden die zwei Sprossenleiter 221 jeweils als Sprossenleiter 221a bzw. 221b bezeichnet. Die elektrischen Feldleiter 222, die mit den Sprossenleitern 221a und 221b verbunden sind, werden jeweils als elektrische Feldleiter 222a bzw. 222b bezeichnet, und die Antenneneinheiten 220 mit den Sprossenleitern 221a und 221b und den elektrischen Feldleitern 222a und 222b werden jeweils als Antenneneinheit 220a bzw. Antenneneinheit 220b bezeichnet.
Wie in 3(a) gezeigt, wenn ein Wechselstrom 721 in einem Sprossenleiter 221a fliest, verursachen die zwei Sprossenleiter 221a und 221b Kopplung durch ein Magnetfeld 722, das durch den Wechselstrom erzeugt wird, und eine Kraft wirkt, die einen Strom 723 in derselben Phase in dem anderen Sprossenleiter 221b fließen lässt. Wenn umgekehrt ein Strom in dem Sprossenleiter 221b fließt, wirkt in ähnlicher Weise eine Kraft, die einen Strom in derselben Phase in dem Sprossenleiter 221a fließen lässt. Dies wird als magnetische Feldkopplung bezeichnet.
In der Antennenvorrichtung 200 nach dieser Ausführungsform sind die elektrischen Feldleiter 222 jeweils mit beiden Endabschnitten des Sprossenleiters 221 verbunden. Wie in 3(b) gezeigt, wenn der Strom 721 in dem einen Sprossenleiter 221a fließt, wird eine elektrische Ladung 724 in dem elektrischen Feldleiter 222a erzeugt, und eine elektrische Ladung 725 mit entgegengesetztem Vorzeichen wird in dem elektrischen Feldleiter 222b des benachbarten Kanals (Antenneneinheit 220b) erzeugt. Eine Spannung wird in der benachbarten Antenneneinheit 220b durch eine elektrische Ladung 725 mit entgegengesetztem Vorzeichen erzeugt, und eine Kraft wirkt, die einen Rückstrom 726 in dem anderen Sprossenleiter 221b fließen lässt. Wenn umgekehrt ein Strom in dem Sprossenleiter 221b fließt, wirkt eine Kraft, die einen Rückstrom in dem Sprossenleiter 221a fließen lässt. Dies wird als elektrische Feldkopplung bezeichnet.
Wenn zum Beispiel der Strom 721 in dem Sprossenleiter 221a fließt, wirkt eine Kraft, die durch die hierin beschriebene magnetische Feldkopplung und elektrische Feldkopplung einen Rückstrom (723, 726) in dem Sprossenleiter 221b fließen lässt. Dementsprechend wird eine Kraft aufgrund der elektrischem Feldkopplung des elektrischen Feldleiters 222a und des elektrischen Feldleiters 222b nahe an die Kraft aufgrund der magnetischen Feldkopplung gebracht, wodurch der Strom, der in dem Sprossenleiter 221b durch die Kopplung zwischen benachbarten Kanälen fließt, nahe null gebracht werden kann. Zum Beispiel fließt, wenn die zwei Kräfte ausgeglichen sind, auch wenn der Strom 721 in dem Sprossenleiter 221a fließt, kein Strom in dem Sprossenleiter 221b. Das heißt, die zwei Kräfte sind ausgeglichen und daher kann, wenn der Strom 721 in dem Sprossenleiter 221a fließt, der Strom, der in dem Sprossenleiter 221b durch Kopplung zwischen benachbarten Kanälen fließt, nahe null gebracht werden.
In der Antennenvorrichtung 200 nach dieser Ausführungsform, wie in 2 gezeigt, sind die elektrischen Feldleiter 222 der zwei benachbarten Antenneneinheiten 220 nahe beieinander angeordnet. Die elektrischen Feldleiter 222 der benachbarten Antenneneinheiten 220 sind nahe beieinander angeordnet, wodurch die Kraft aufgrund der elektrischen Feldkopplung zunimmt und nahe der Kraft aufgrund der magnetischen Feldkopplung gebracht wird, und Interferenzen (Kopplung) zwischen Kanälen werden verringert.
Die elektrischen Feldleiter 222 der benachbarten Antenneneinheiten 220 nahe beieinander anzuordnen, kann dadurch realisiert werden, dass der Abstand zwischen den elektrischen Feldleitern 222 der benachbarten Antenneneinheiten 220 schmaler gemacht wird als der Abstand zwischen den Sprossenleitern 221 der benachbarten Antenneneinheiten 220. Bei dieser Ausführungsform ist zum Beispiel die Breite w₂ jedes der elektrischen Feldleiter 222 größer als die Breite w₁ des Sprossenleiters 221, wodurch der Abstand zwischen den elektrischen Feldleitern 222 der benachbarten Antenneneinheiten 220 schmaler ist als der Abstand zwischen den Sprossenleitern 221.
Der plattenförmige Leiter 210 ist zum Beispiel aus einer Kupferfolie mit einer Breite von 360 Millimetern, einer Länge von 400 Millimetern und einer Dicke von 30 Mikrometern gebildet, der Sprossenleiter 221 mit einer Breite w₁ von 20 Millimetern und einer Länge von 200 Millimetern ist in einem Abstand von 20 Millimetern von dem plattenförmigen Leiter 210 angeordnet und die elektrischen Feldleiter 222 mit einer Breite w₂ von 130 Millimetern und einer Länge von 80 Millimetern sind mit beiden Enden des Sprossenleiters 221 verbunden, wodurch die Antennenvorrichtung 200 nach dieser Ausführungsform gebildet wird. Der Sprossenleiter 221 und die elektrischen Feldleiter 222 sind zum Beispiel aus einem Leiter wie etwa einer Kupferfolie gebildet. Wenn der Abstand zwischen den elektrischen Feldleitern 222 der benachbarten Kanäle 10 Millimeter beträgt, kann der Abstand schmaler beschaffen sein als der Abstand von 120 Millimetern zwischen den benachbarten Sprossenleitern 221.
Als Nächstes wird anhand von 4 und 5 ein Fall beschrieben, bei dem die Antennenvorrichtung 200 nach dieser Ausführungsform die elektrischen Feldleiter 222 aufweist, um einen Abschirmstrom auf der Oberfläche des Objektes 112 zu verhindern und das Eindringen des Magnetfeldes in das Objekt 112 zu verbessern.
4 und 5 zeigen einen vorbestimmten Momentanstrom, eine Magnetflusslinie und ein elektrisches Feld, wenn eine Wechselspannung an die Antennenvorrichtung 200 angelegt wird. Hier wird ein Phantom 113, das einen lebenden Körper simuliert, als das Objekt 112 verwendet. Das Phantom 113 weist eine zylindrische Form auf, und eine wässrige Lösung, die Wasser und einen Elektrolyten enthält, ist im Inneren des Phantoms 113 eingeschlossen. Die in das Phantom 113 eingefüllte wässrige Lösung weist eine vorbestimmte elektrische Leitfähigkeit auf. Wenn zum Beispiel der Kopf eines Menschen simuliert wird, hat die Größe des Phantoms 113 einen Durchmesser von 20 Zentimetern und eine Länge von etwa 30 Zentimetern.
4 zeigt ein Diagramm zur Illustration der Wirkung einer Magnetflusslinie 702, die durch den Wechselstrom 701 erzeugt wird, der in dem Sprossenleiter 221 fließt, auf das Phantom 113. Wenn der Strom 701 fließt, wird eine Magnetflusslinie (B) 702 erzeugt, um den Strom 701 mit einer Maxwell-Gleichung zu umgeben. Die Magnetflusslinie (B) 702 tritt zwischen dem plattenförmigen Leiter 210 und dem Sprossenleiter 221 hindurch, tritt von der zylindrischen Seitenfläche des Phantoms 113 her ein und versucht, das Phantom 113 zu durchdringen.
Dabei wird, weil die wässrige Lösung im Inneren des Phantoms 113, das einen lebenden Körper simuliert, eine elektrische Leitfähigkeit aufweist, ein Wirbelstrom (Oberflächenstrom) 703 auf der Oberfläche des Phantoms 113 gegen die Magnetflusslinie (B) 702 erzeugt, die versucht, das Phantom 113 zu durchdringen. Der Wirbelstrom (Oberflächenstrom) 703 bewirkt eine Unterbrechung des Durchdringens der Magnetflusslinie 502. Der Wirbelstrom (Oberflächenstrom) 703 fließt parallel mit und in einer Richtung entgegen dem Strom, der in dem Sprossenleiter 221 auf der zylindrischen Seitenfläche fließt, die dem Sprossenleiter 221 am nächsten ist.
5 zeigt ein Diagramm zur Illustration der Wirkung einer Spannung 711, die durch den Wechselstrom 701, der in dem Sprossenleiter 221 fließt, an die elektrischen Feldleiter 222 angelegt wird, auf das Phantom 113. Wenn der Strom 701 fließt, wird von den elektrischen Feldleitern 222 an beiden Enden des Sprossenleiters 221 eine positive Spannung 711 einem elektrischen Feldleiter 222 zugeführt. Wie in 5 gezeigt, wird ein elektrisches Feld (E) 712 mit einer Polarität von den elektrischen Feldleitern 222 erzeugt, an die die positive Spannung 711 angelegt wird, bezogen auf die zylindrischen Endabschnitte des Phantoms 113. Hierbei wird das elektrische Feld (E) 712 bis zu dem anderen Endabschnitt des Phantoms 113 erzeugt, eine positive Spannung erscheint auf der linken Seite der Zeichnung und eine negative Spannung erscheint auf der rechten Seite der Zeichnung. Ein Strom 713 wird in einem Teil auf der Oberfläche des Phantoms 113 nahe dem Sprossenleiter 221 durch das elektrische Feld (E) 712 erregt. Die Richtung des Stroms 713 verläuft entgegen dem in 4 gezeigten Wirbelstrom (Oberflächenstrom) 703.
Dementsprechend hebt der Strom 713, der auf der Oberfläche des Phantoms 113 durch das elektrische Feld (E) 712 erzeugt wird, den Wirbelstrom (Oberflächenstrom) 703 auf, der auf der Oberfläche des Phantoms 113 fließt. Das heißt, es ist möglich, den Wirbelstrom 703 auf der Oberfläche des Phantoms 113 durch das elektrische Feld 712 zu unterdrücken, das durch die Spannung 711 erzeugt wird, die an die elektrischen Feldleiter 222 angelegt wird. Dann wird der Wirbelstrom 703 unterdrückt, die Unterbrechung des Durchdringens der Magnetflusslinie 702 wird verringert und die Magnetflusslinie 702 dringt tiefer in das Phantom 113 ein.
Damit ein elektrisches Feld effektiver für das Objekt 112 durch den elektrischen Feldleiter 222 bereitgestellt wird, ist die Fläche des elektrischen Feldleiters 222 vorzugsweise groß. In dieser Ausführungsform ist die horizontale Breite w₂ jedes der elektrischen Feldleiter 222 größer als die horizontale Breite w₁ des Sprossenleiters 221, wodurch die elektrischen Feldleiter 222 mit einer breiten Fläche realisiert werden. In der Antennenvorrichtung 200 nach dieser Ausführungsform gilt, je größer die Fläche jedes der elektrischen Feldleiter 222, desto effizienter kann ein elektrisches Feld für das Objekt 112 bereitgestellt werden. Es sollte jedoch ausreichen, dass die elektrischen Feldleiter 222 eine Fläche aufweisen, um ein elektrisches Feld zu erzeugen, das den Wirbelstrom 703 unterdrücken kann.
Wie vorstehend beschrieben, weist das MRT-Gerät nach dieser Ausführungsform den Magneten 101, der ein magnetostatisches Feld erzeugt und ein magnetostatisches Feld bildet, und die HF-Spule 103 auf, die das Senden eines Hochfrequenzsignals an das magnetostatische Feld und/oder das Empfangen eines nuklearmagnetischen Resonanzsignals durchführt, das von einem Objekt erzeugt wird, das sich in dem magnetostatischen Feld befindet, wobei die HF-Spule 103 den plattenförmigen Leiter 210 und die Antenneneinheit 220 aufweist und die Antenneneinheit 220 wiederum den Sprossenleiter 221, der in einem vorbestimmten Abstand von dem plattenförmigen Leiter 210 angeordnet ist, und die zwei elektrischen Feldleiter 222 aufweist, die in beiden Endabschnitten des Sprossenleiters 221 in einem vorbestimmten Abstand von dem plattenförmigen Leiter 210 angeordnet sind, und der Sprossenleiter 221 und der plattenförmige Leiter 210 eine Schleifenschaltung bilden, die mit der Frequenz des von der HF-Spule 103 gesendeten Hochfrequenzsignals oder des von der HF-Spule 103 empfangenen nuklearmagnetischen Resonanzsignals schwingt.
Der elektrische Feldleiter 222 erzeugt ein elektrisches Feld, das ausreicht, um einen Abschirmstrom zu unterdrücken, der auf der Oberfläche des Objekts wegen eines Magnetfeldes fließt, das durch den Strom erzeugt wird, der in dem Sprossenleiter 221 fließt. Die HF-Spule 103 ist eine Mehrkanal-Antenne mit mehreren Antenneneinheiten 220, und die elektrischen Feldleiter 222 jeder Antenneneinheit 220 veranlassen die elektrischen Feldleiter 222 der benachbarten Antenneneinheit 220, eine Spannung zur Unterdrückung der magnetischen Feldkopplung zwischen den Sprossenleitern 221 der benachbarten Antenneneinheiten 220 zu erzeugen.
Die zwei Frequenzeinstellkondensatoren 223, die beide Endabschnitte des Sprossenleiters 221 und des plattenförmigen Leiters 210 direkt unter dem Sprossenleiter 221 verbinden, sind außerdem vorgesehen, und der Wert jedes der Frequenzeinstellkondensatoren 223 ist so eingestellt, dass die Schleifenschaltung mit der Frequenz des Hochfrequenzsignals oder des nuklearmagnetischen Resonanzsignals schwingt. Der Sprossenleiter 221 und die elektrischen Feldleiter 222 sind elektrisch miteinander verbunden.
Der Abstand zwischen den elektrischen Feldleitern 222 der benachbarten Antenneneinheiten 220 kann schmaler sein als der Abstand zwischen den Sprossenleitern 221 der benachbarten Antenneneinheiten 220. Die Fläche jedes der elektrischen Feldleiter 222 kann festgelegt werden, um das elektrische Feld zu erzeugen.
Das heißt, in dieser Ausführungsform weist die Antennenvorrichtung 200, die als die HF-Spule 103 verwendet wird, die elektrischen Feldleiter 222 mit einer vorbestimmten Fläche an beiden Enden des Sprossenleiters 221 als einen Bestandteil einer Antenne auf, die elektromagnetische Wellen sendet und empfängt. Die elektrischen Feldleiter 222 sind vorgesehen, wodurch die Antennenvorrichtung 200 nach dieser Ausführungsform einen Kopplungsstrom zwischen benachbarten Kanälen verringern, einen Abschirmstrom auf der Oberfläche des Objektes 112 unterdrücken und das Eindringen des HF-Magnetfeldes in das Objekt verbessern kann.
Die Antennenvorrichtung 200 wird als die HF-Spule 103 verwendet, wodurch es in dem MRT-Gerät 100 nach dieser Ausführungsform möglich ist, die Empfindlichkeit der HF-Spule 103 in dem tiefen Bereich des Objektes zu verbessern. Die Antennenvorrichtung 200 wird als die HF-Spule 103 verwendet, wodurch es in dem MRT-Gerät nach dieser Ausführungsform möglich ist, die Leistungsminderung durch magnetische Feldkopplung auszuschalten, die Steuerung mit einer Mehrkanalkonfiguration durchzuführen, um die räumliche Verteilung des HF-Magnetfeldes zu homogenisieren, und die Abbildungsgeschwindigkeit mit der Mehrkanal-Antenne zu erhöhen.
Insbesondere ist es nach der Antennenvorrichtung 200 nach dieser Ausführungsform möglich, weil die Breite w₂ jedes der elektrischen Feldleiter 222 in der Nebenachsenrichtung des Sprossenleiters 221 größer ist als die Breite w₁ des Sprossenleiters 221 und die elektrischen Feldleiter 222 der benachbarten Kanäle nahe beieinander angeordnet sind, die elektrische Feldkopplung, die die magnetische Feldkopplung unterdrückt, effektiver zu erzeugen.
Nach der Antennenvorrichtung 200 nach dieser Ausführungsform ist es möglich, weil die Fläche S₂ jedes der elektrischen Feldleiter 222 eine ausreichende Größe aufweist, um ein elektrisches Feld zur Unterdrückung eines Abschirmstroms zu erzeugen, einen Abschirmstrom effektiv zu unterdrücken und es dem HF-Magnetfeld zu ermöglichen, tief in das Objekt 112 einzudringen.
Ein elektrisches Feld wird in dem Endabschnitt eines Sprossenleiters einer TEM-Antenne nach dem Stand der Technik erzeugt. In der TEM-Antenne nach dem Stand der Technik ändert sich jedoch die Breite des Leiters zwischen dem Mittelabschnitt und dem Endabschnitt des Sprossenleiters nicht. Weil die wirksame Fläche des Endabschnitts des Sprossenleiters klein ist, ist es dementsprechend nicht möglich, auch wenn dieselbe Spannung wie bei der Antennenvorrichtung 200 nach dieser Ausführungsform angelegt wird, ein elektrisches Feld effektiv an ein Objekt anzulegen.
Bei Vogelkäfig-Antennen ist eine Vogelkäfig-Antenne bekannt, in der ein Ringleiter mit beiden Enden eines Sprossenleiters verbunden ist und der Ringleiterteil eine Breite aufweist, die breiter als der Sprossenleiterteil ist. Der vogelkäfigartige Ringleiter ist jedoch so verbunden, dass eine einzelne Schleife in einer zylindrischen Form gebildet wird, und die Spannung steigt in dem Endabschnitt des Sprossenleiters nicht zwangsläufig an. Aus diesem Grund ist die Größenordnung eines elektrischen Feldes begrenzt, das durch den Endabschnitt des Sprossenleiters bereitgestellt wird. Dementsprechend werden nicht dieselben Wirkungen wie bei der Antennenvorrichtung 200 nach dieser Ausführungsform erzielt. In der Vogelkäfig-Antenne ist es schwierig, separate Kanäle mit zwei oder mehr Kanälen zu bilden.
Nach der Antennenvorrichtung 200 nach dieser Ausführungsform ist eine Anschlussklemme 224 für einen Kanal vorgesehen, und die Funktion als eine Antenne und das Unterdrücken eines Abschirmstroms durch die elektrischen Feldleiter 222 werden durch eine Spannung realisiert, die über die Anschlussklemme 224 angelegt wird.
Dementsprechend ist es mit der Antennenvorrichtung 200 nach dieser Ausführungsform möglich, die HF-Spule 103 zu bilden, die das Anordnen mehrerer Kanäle ermöglicht und das Eindringen des HF-Magnetfeldes in den menschlichen Körper mit einem einfachen Aufbau verbessern kann. Das heißt, nach dieser Ausführungsform, ist es möglich, die Hochleistungs-HF-Spule 103 mit einem einfachen Aufbau zu realisieren.
Als ein Verfahren, das die Resonanzfrequenz der Antennenvorrichtung 200 einstellt, zusätzlich zu einem Verfahren, das den Wert jedes der Frequenzeinstellkondensatoren 223 ändert, ist ein Verfahren bekannt, das die Kapazität des Kondensators aufgrund der elektrischen Feldleiter 222 und des plattenförmigen Leiters 210 ändert. Die Kapazität des Kondensators aufgrund der elektrischen Feldleiter 222 und des plattenförmigen Leiters 210 kann durch Ändern der Fläche jedes der elektrischen Feldleiter 222 oder durch Einsetzen eines Dielektrikums zwischen jeden der elektrischen Feldleiter 222 und den plattenförmigen Leiter 210 geändert werden. Im Einzelnen kann die Fläche jedes der elektrischen Feldleiter 222 vergrößert oder verkleinert werden, indem der Endabschnitt jedes der elektrischen Feldleiter 222 abgeschnitten oder eine Kupferplatte an dem Endabschnitt angebracht wird. Die Kapazität des Kondensators kann erhöht werden, indem eine Teflon^®-Platte oder dergleichen als ein Dielektrikum zwischen dem plattenförmigen Leiter 210 und jedem der elektrischen Feldleiter 222 eingesetzt wird.
In dieser Ausführungsform, wie in 2 gezeigt, obwohl die Anschlussklemme 224, die der Verbindungspunkt des Endabschnitts des Koaxialkabels 230 und der Antennenvorrichtung 200 ist, nahe einem Endabschnitt des Sprossenleiters 221 vorgesehen ist, ist die Position, an der die Anschlussklemme 224 vorgesehen ist, nicht hierauf beschränkt. Die Position kann zum Beispiel der Mittelabschnitt des Sprossenleiters 221 sein. In diesem Fall ist ein Zwischenraum in dem Mittelabschnitt des Sprossenleiters 221 vorgesehen und das Koaxialkabel 230 ist mit beiden Enden des Zwischenraums verbunden. Das Koaxialkabel 230 kann zum Beispiel mit dem Endabschnitt jedes der elektrischen Feldleiter 222 und dem plattenförmigen Leiter 210 verbunden sein.
In dieser Ausführungsform, obwohl die Antennenvorrichtung 200 als die HF-Spule 103 sowohl für das Senden als auch für das Empfangen verwendet wird, kann die Antennenvorrichtung 200 als eine HF-Spule nur für das Senden oder nur für das Empfangen verwendet werden. In diesem Fall ist in der HF-Spule 103 (Antennenvorrichtung 200) eine als Verstimmung bezeichnete Funktion erforderlich. Das Verstimmen ist eine Funktion zum Verschieben der Resonanzfrequenz, um Interferenzen mit anderen Antennenvorrichtungen 200 zu verhindern.
In diesem Fall, wie in 6 gezeigt, weist die Antennenvorrichtung 200 zum Beispiel einen Zwischenraum 241 zwischen dem Sprossenleiter 221 und einem elektrischen Feldleiter 222 auf. Außerdem ist eine Diode (nicht gezeigt) in dem Zwischenraum 241 angeschlossen. Wenn diese Konfiguration hergestellt wird, fließt ein Strom in der Diode, und in einem Zustand, wo der Sprossenleiter 221 und die elektrischen Feldleiter 222 miteinander verbunden sind, führt die Antennenvorrichtung 200 den normalen Betrieb als eine Antenne durch. In einem Zustand, wo der Strom der Diode unterbrochen ist und der Sprossenleiter 221 und die elektrischen Feldleiter 222 voneinander getrennt sind, wird in der Antennenvorrichtung 200, weil eine Kondensatorkomponente, die zwischen dem elektrischen Feldleiter 222 auf der abgetrennten Seite und dem plattenförmigen Leiter 210 gebildet ist, nicht zur Resonanz beiträgt, die Resonanzfrequenz verschoben und ein Verstimmen durchgeführt.
In der vorstehenden Ausführungsform, obwohl die Verringerung der Kopplung durch Anordnen der elektrischen Feldleiter 222 der benachbarten Kanäle nahe beieinander realisiert wird, ist die Erfindung nicht hierauf beschränkt. Zum Beispiel kann ein Kondensator mit einer Kapazität von mehreren pF zwischen zwei benachbarte elektrische Feldleiter 222 geschaltet sein, wodurch eine Unterdrückung der Kopplung realisiert wird. Ein Verfahren, das die Leiter von zwei benachbarten Antennen mit dem Kondensator verbindet, um Interferenzen zwischen zwei Antennen zu unterdrücken, ist als Stand der Technik bekannt.
In dieser Ausführungsform, obwohl die Antenneneinheit 220 mit einem Sprossenleiter 221 für ein Paar von elektrischen Feldleitern 222 als ein Beispiel beschrieben worden ist, ist die Anzahl der Sprossenleiter 221 nicht hierauf beschränkt. Wie in 7 gezeigt, kann die Antenneneinheit 220 zum Beispiel mehrere Sprossenleiter 221 aufweisen.
7 zeigt einen Zustand, in dem zwei Antenneneinheiten 220, in denen eine Gruppe von drei Sprossenleitern 221 mit einem Paar von elektrischen Feldleitern 222 verbunden ist, in einer ebenen Form angeordnet sind. Frequenzeinstellkondensatoren 223 sind an beiden Enden eines Sprossenleiters 221 vorgesehen. In 7, obwohl zwei Kondensatoren 223 pro Kanal gezeigt sind, können insgesamt sechs Kondensatoren 223 an beiden Enden der drei Sprossenleiter 221 vorgesehen sein. Hier ist eine Anschlussklemme 224 nicht gezeigt. Eine Anschlussklemme 224 ist jedoch für jeden Kanal (Antenneneinheit 220) vorgesehen. Die Anzahl der Sprossenleiter 221, die die elektrischen Feldleiter 222 verbinden, ist nicht hierauf beschränkt.
Ein Paar von elektrischen Feldleitern 222 ist durch mehrere Sprossenleiter 221 verbunden, wodurch es möglich ist, ein Magnetfeld in einem größeren Bereich zu erzeugen und eine große Antennenempfindlichkeit zu realisieren.
In dieser Ausführungsform, obwohl die Zweikanal-Antennenvorrichtung 200 mit den zwei Antenneneinheiten 220 als ein Beispiel beschrieben worden ist, ist die Anzahl der Antenneneinheiten 220 (Kanäle) nicht hierauf beschränkt.
Unabhängig von der Anzahl der Antenneneinheiten 220 (Kanäle), wie bei dieser Ausführungsform, ist der Sprossenleiter 221 jeder Antenneneinheit 220 im Wesentlichen parallel mit dem Sprossenleiter 221 der benachbarten Antenneneinheit angeordnet, und die elektrischen Feldleiter 222 jeder Antenneneinheit 220 sind so angeordnet, dass sie nahe den elektrischen Feldleitern 222 der benachbarten Antenneneinheit sind.
Zweite Ausführungsform
Als Nächstes wird eine zweite Ausführungsform beschrieben, auf die die Erfindung angewendet worden ist. In der HF-Spule nach der ersten Ausführungsform sind der Sprossenleiter 221 und die elektrischen Feldleiter 222 elektrisch miteinander verbunden. In dieser Ausführungsform sind ein Sprossenleiter 221 und die elektrischen Feldleiter 222 elektrisch voneinander getrennt.
Ein MRT-Gerät 100 nach dieser Ausführungsform weist im Wesentlichen denselben Aufbau wie in der ersten Ausführungsform auf. Wie vorstehend beschrieben, weist jedoch eine Antennenvorrichtung, die als die HF-Spule 103 verwendet wird, einen anderen Aufbau auf. Im Folgenden wird diese Ausführungsform unter Konzentration auf eine Antennenvorrichtung beschrieben, die von der ersten Ausführungsform abweicht.
8 zeigt ein Diagramm einer Antennenvorrichtung 300 nach der zweiten Ausführungsform. Wie in der ersten Ausführungsform weist die Antennenvorrichtung 300 nach dieser Ausführungsform einen plattenförmigen Leiter 310 und eine Antenneneinheit 320 auf. Die Antenneneinheit 320 weist einen Sprossenleiter 321, elektrische Feldleiter 322, Frequenzeinstellkondensatoren 323 und Anschlussklemmen 324 auf. Diese haben dieselben Funktionen wie die Bauteile mit denselben Bezeichnungen in der ersten Ausführungsform. Die Konfiguration und Anordnung der jeweiligen Einheiten sind im Wesentlichen dieselben wie in der ersten Ausführungsform.
Die Antenneneinheit 320 nach dieser Ausführungsform weist jedoch separat einen Sprossenleiter 321 und zwei elektrische Feldleiter 322 auf. Das heißt, in der Antenneneinheit 320 nach dieser Ausführungsform, wie in 8 gezeigt, sind der Sprossenleiter 321 und die elektrischen Feldleiter 322 elektrisch voneinander getrennt.
In dieser Ausführungsform sind der Sprossenleiter 321 und die elektrischen Feldleiter 322 auf dem plattenförmigen Leiter 310 in einem vorbestimmten Abstand von dem plattenförmigen Leiter 310 angeordnet. Die horizontale Breite jedes der elektrischen Feldleiter 322 ist größer als die horizontale Breite des Sprossenleiters 321. Vorzugsweise ist die Fläche jedes der elektrischen Feldleiter 322 größer als die Fläche des Sprossenleiters 321. Die Sprossenleiter 321 der benachbarten Antenneneinheit 320 sind parallel miteinander angeordnet. Die elektrischen Feldleiter 322 der benachbarten Antenneneinheiten (Kanäle) sind ausreichend nahe beieinander angeordnet, um Kopplung zu unterdrücken. Wie in der ersten Ausführungsform sind die jeweiligen Anordnungen durch eine Leiterstützstruktur (nicht gezeigt) realisiert.
Die Frequenzeinstellkondensatoren 323 sind jeweils mit beiden Enden des Sprossenleiters 321 verbunden und sind mit dem plattenförmigen Leiter 310 verbunden. Der Sprossenleiter 321, die Frequenzeinstellkondensatoren 323 und der plattenförmige Leiter 310 bilden eine schleifenförmige Schaltung. Dementsprechend funktioniert eine Schaltung, die durch die zwei Frequenzeinstellkondensatoren 323, den Sprossenleiter 321 und den plattenförmigen Leiter 310 gebildet wird, als eine Einkanal-Antenne. Dabei sind die Frequenzeinstellkondensatoren 323 so eingestellt, dass die Antennenvorrichtung 300 mit der in dem MRT-Gerät 100 zu verwendenden Frequenz schwingt. Dementsprechend funktioniert die Antennenvorrichtung 300 nach dieser Ausführungsform als die HF-Spule 103 des MRT-Gerätes 100. In 8 ist die Zweikanal-Antennenvorrichtung 300 gezeigt, die zwei Antenneneinheiten 320 aufweist, die sich einen plattenförmigen Leiter 310 teilen.
In der Antennenvorrichtung 300 nach dieser Ausführungsform sind die Anschlussklemmen 324 entsprechend der Gesamtzahl der Sprossenleiter 221 und der elektrischen Feldleiter 222 in jeder Antenneneinheit 320 angeordnet. In dieser Ausführungsform sind zum Beispiel ein Sprossenleiter 221 und zwei elektrische Feldleiter 222 angeordnet. Dementsprechend sind drei Anschlussklemmen 324 (324a, 324b und 324c) in einer Antenneneinheit 320 angeordnet.
Zum Beispiel ist in der Antennenvorrichtung 300 nach dieser Ausführungsform eine Anschlussklemme 324a auf einem Endabschnitt des Sprossenleiters 321 und dem plattenförmigen Leiter 310 direkt darunter vorgesehen. Das heißt, ein Mittelleiter eines Koaxialkabels 330a, das das Gerätegehäuse des MRT-Gerätes 100 und die Antennenvorrichtung 300 verbindet, ist mit der Sprossenleiterseite 321 der Anschlussklemme 324a verbunden und ein Außenleiter des Koaxialkabels 330a ist mit der plattenförmigen Leiterseite 310 verbunden. Die verbleibenden zwei Anschlussklemmen 324b und 324c sind auf den zwei elektrischen Feldleitern 322 und dem plattenförmigen Leiter 210 vorgesehen und mit dem MRT-Gerät 100 durch die Koaxialkabel 330b und 330c verbunden.
In dieser Ausführungsform, weil diese Konfiguration hergestellt ist, wird über die Anschlussklemmen 324b und 324c auf den jeweiligen elektrischen Feldleitern 322 eine Spannung an die jeweiligen elektrischen Feldleiter 322 angelegt. Dementsprechend ist es in der Antennenvorrichtung 300 nach dieser Ausführungsform möglich, einen Strom, der in dem Sprossenleiter 321 fließt, und eine Spannung, die an die elektrischen Feldleiter 322 angelegt wird, getrennt zu steuern.
Die Koaxialkabel 330a, 330b und 330c, die jeweils an die Anschlussklemmen 324a, 324b und 324c angeschlossen sind, können zusammen entlang des plattenförmigen Leiters 310 geführt werden. Zum Beispiel ist in 8 ein Fall gezeigt, bei dem das an die Anschlussklemme 324c angeschlossene Koaxialkabel 330c bis zu der Anschlussklemme 324a entlang des plattenförmigen Leiters 310 geführt ist und zusammen mit dem an die Anschlussklemme 324a angeschlossenen Koaxialkabel 330a geführt ist. Mit dieser Konfiguration wird die Verkabelung der Antennenvorrichtung 300 erleichtert.
Hier wird, wenn die Antennenvorrichtung 300 nach dieser Ausführungsform als die Sendeantenne der HF-Spule 103 verwendet wird, die Phase einer an jede der drei Anschlussklemmen 324a, 324b und 324c angelegten Spannung beschrieben. In dieser Ausführungsform, wie in der ersten Ausführungsform, wird ein elektrisches Feld mit einer Polarität in den elektrischen Feldleitern 322 erzeugt, wodurch ein Abschirmstrom auf der Oberfläche des Objektes 112 durch einen Rückstrom, der auf der Oberfläche des Objektes 112 fließt, aufgehoben wird und das Eindringen des Magnetfeldes durch einen Strom, der in dem Sprossenleiter 321 fließt, verbessert wird.
Um ein elektrisches Feld zu erzeugen, das einen Strom fließen lässt, der ausreicht um einen Abschirmstrom auf der Oberfläche des Objektes 112 aufzuheben, wird elektrischer Strom mit derselben Phase der Anschlussklemme 324a des Sprossenleiters 221 und der Anschlussklemme (324 in dem Beispiel in 8) des elektrischen Feldleiters 222 zugeführt, der mit der Seite verbunden ist, auf der die Anschlussklemme 324a des Sprossenleiters 221 angeordnet ist. Vorzugsweise wird elektrischer Strom mit einer um 180 Grad gegenüber der Phase des elektrischen Stroms, der den Anschlussklemmen 324a und 324b zugeführt wird, versetzten Phase (entgegengesetzte Phase) der Anschlussklemme (324c in dem Beispiel in 8) des elektrischen Feldleiters 222 zugeführt, der mit der Seite verbunden ist, auf der die Anschlussklemme 324a des Sprossenleiters 221 nicht angeordnet ist.
Elektrischer Strom wird in der vorstehend beschriebenen Weise zugeführt, wodurch eine Spannung mit derselben Phase wie in der Antennenvorrichtung 200 nach der ersten Ausführungsform beiden elektrischen Feldleitern 322 zugeführt werden kann. Dementsprechend, wie in der ersten Ausführungsform, erzeugt die Antennenvorrichtung 300 nach dieser Ausführungsform ein elektrisches Feld, das einen Strom in einer Richtung fließen lässt, in der ein Abschirmstrom unterdrückt wird.
9 zeigt ein spezifisches Beispiel für eine Spannung, die an jeden Einspeisepunkt (Anschlussklemme 324) angelegt wird. In 9 ist auf der horizontalen Achse die Zeit und auf der vertikalen Achse die Spannung aufgetragen. Wie in dieser Zeichnung gezeigt, wird eine mit einer durchgehenden Linie dargestellte Spannung 801 mit einer sinusförmigen Wellenform an die Anschlussklemmen 324a und 324b angelegt, und eine mit einer gestrichelten Linie dargestellte Spannung 802 mit einer sinusförmigen Wellenform mit einer um 180 Grad gegenüber der an den Anschlussklemmen 324a und 324b angelegten Spannung versetzten Phase wird an die Anschlussklemme 324c angelegt.
Als ein Verfahren, das die Wellenform der an die Anschlussklemme 324c angelegten Spannung um 180 Grad gegenüber der Wellenform der an die anderen beiden Anschlussklemmen 324a und 324b angelegten Spannung ändert, ist das folgende Verfahren bekannt. Ein Ausgangssignal von einem Leistungsverstärker wird in drei Ausgangssignale mit derselben Phase aufgeteilt. Diese werden jeweils an die Anschlussklemmen 324a, 324b und 324c angelegt. Dabei haben im Hinblick auf die Länge jedes der Koaxialkabel 330a, 330b und 330c für die Stromzuführung die Koaxialkabel 330a und 330b dieselbe Länge, und das Koaxialkabel 330c ist um eine halbe Wellenlänge der zu verwendenden Frequenz länger oder kürzer. Mit dieser Konfiguration kann die Phase, die in die Anschlussklemme 324c eintritt, um 180 Grad verschoben werden.
In der Antennenvorrichtung 300 nach dieser Ausführungsform wird, wie in der ersten Ausführungsform, um die Kopplung zwischen Kanälen effektiv zu unterdrücken, eine solche Anordnung vorgenommen, dass die horizontale Breite w₂ jedes der elektrischen Feldleiter 322 größer ist als die horizontale Breite w₁ des Sprossenleiters 321 und der Abstand zwischen den elektrischen Feldleitern 222 der benachbarten Antenneneinheiten 220 schmaler ist als der Abstand zwischen den Sprossenleitern 221.
In ähnlicher Weise weist die Fläche jedes der elektrischen Feldleiter 322 eine ausreichende Größe auf, um ein elektrisches Feld zur Unterdrückung eines Wirbelstroms auf der Oberfläche des Objektes 112 zu erzeugen. In der ersten Ausführungsform wird eine in jedem der Frequenzeinstellkondensatoren 223 erzeugte Spannung an jeden der elektrischen Feldleiter 222 übertragen, und eine Spannung wird an jeden der elektrischen Feldleiter 222 angelegt. Dementsprechend gibt es einen Grenzwert für die Spannung, die an jeden der elektrischen Feldleiter 222 angelegt wird, und um ein nötiges elektrisches Feld zu erzeugen, wird eine Einstellung mit der Fläche jedes der elektrischen Feldleiter 222 vorgenommen. Wie vorstehend beschrieben, kann in dieser Ausführungsform die Spannung, die an jeden der elektrischen Feldleiter 322 angelegt wird, getrennt von dem Strom gesteuert werden, der an den Sprossenleiter 321 angelegt wird. Daher kann ein zu erzeugendes elektrisches Feld durch Einstellen der Größenordnung der Spannung eingestellt werden. Aus diesem Grund ist der Freiheitsgrad der Fläche jedes der elektrischen Feldleiter 322 groß im Vergleich zu der ersten Ausführungsform.
Wie vorstehend beschrieben, weist das MRT-Gerät nach dieser Ausführungsform den Magneten 101, der ein magnetostatisches Feld erzeugt und ein magnetostatisches Feld bildet, und die HF-Spule 103 auf, die das Senden eines Hochfrequenzsignals an das magnetostatische Feld und/oder das Empfangen eines nuklearmagnetischen Resonanzsignals durchführt, das von einem Objekt 112 erzeugt wird, das sich in dem magnetostatischen Feld befindet, wobei die HF-Spule 103 den plattenförmigen Leiter 310 und die Antenneneinheit 320 aufweist und die Antenneneinheit 320 wiederum den Sprossenleiter 321, der in einem vorbestimmten Abstand von dem plattenförmigen Leiter 310 angeordnet ist, und die zwei elektrischen Feldleiter 322 aufweist, die in beiden Endabschnitten des Sprossenleiters 321 in einem vorbestimmten Abstand von dem plattenförmigen Leiter 310 angeordnet sind, und der Sprossenleiter 321 und der plattenförmige Leiter 310 eine Schleifenschaltung bilden, die mit der Frequenz des von der HF-Spule 103 gesendeten Hochfrequenzsignals oder des von der HF-Spule 103 empfangenen nuklearmagnetischen Resonanzsignals schwingt.
Die elektrischen Feldleiter 322 erzeugen ein elektrisches Feld zur Unterdrückung eines Abschirmstroms, der auf der Oberfläche des Objekts 112 wegen eines Magnetfeldes fließt, das durch einen Strom erzeugt wird, der in dem Sprossenleiter 221 fließt. Die HF-Spule 103 ist eine Mehrkanal-Antenne mit mehreren Antenneneinheiten 320, und die elektrischen Feldleiter 322 jeder Antenneneinheit 320 veranlassen die elektrischen Feldleiter 322 der benachbarten Antenneneinheit 320, eine Spannung zur Unterdrückung der magnetischen Feldkopplung zwischen den Sprossenleitern 321 der benachbarten Antenneneinheiten 320 zu erzeugen.
Die zwei Frequenzeinstellkondensatoren 323, die beide Endabschnitte des Sprossenleiters 321 und des plattenförmigen Leiters 310 im Wesentlichen direkt unter dem Sprossenleiter 321 verbinden, sind außerdem vorgesehen, und der Wert jedes der Frequenzeinstellkondensatoren 323 ist so eingestellt, dass die Schleifenschaltung mit der Frequenz des Hochfrequenzsignals oder des nuklearmagnetischen Resonanzsignals schwingt. Der Sprossenleiter 321 und die elektrischen Feldleiter 322 sind elektrisch voneinander getrennt, eine Spannung wird getrennt von dem Sprossenleiter 321 an die elektrischen Feldleiter 322 angelegt und die Spannung hat eine Größenordnung, um das elektrische Feld zu erzeugen.
Der Abstand zwischen den elektrischen Feldleitern 322 der benachbarten Antenneneinheiten 320 kann schmaler sein als der Abstand zwischen den Sprossenleitern 321 der benachbarten Antenneneinheiten 320.
Das heißt, nach dieser Ausführungsform, wie in der ersten Ausführungsform, sind die elektrischen Feldleiter 322 mit einer vorbestimmten Fläche an beiden Enden des Sprossenleiters 321 als ein Bestandteil einer Antenne vorgesehen, die elektromagnetische Wellen sendet und empfängt. Die elektrischen Feldleiter 322 sind vorgesehen, wodurch die Antennenvorrichtung 300 nach dieser Ausführungsform einen Kopplungsstrom zwischen benachbarten Kanälen verringern, einen Abschirmstrom auf der Oberfläche des Objektes 112 unterdrücken und das Eindringen des HF-Magnetfeldes in das Objekt verbessern kann.
Die Antennenvorrichtung 300 wird als die HF-Spule 103 verwendet, wodurch es in dem MRT-Gerät 100 nach dieser Ausführungsform möglich ist, die Empfindlichkeit der HF-Spule 103 in dem tiefen Bereich des Objektes zu verbessern. Die Antennenvorrichtung 300 wird als die HF-Spule 103 verwendet, wodurch es in dem MRT-Gerät nach dieser Ausführungsform möglich ist, die Leistungsminderung durch magnetische Feldkopplung auszuschalten und die Steuerung mit einer Mehrkanalkonfiguration durchzuführen, um die räumliche Verteilung des HF-Magnetfeldes zu homogenisieren.
In der Antennenvorrichtung 300 nach dieser Ausführungsform sind der Sprossenleiter 321 und die elektrischen Feldleiter 322 elektrisch voneinander getrennt. Dementsprechend ist es möglich, die Spannung, die an die elektrischen Feldleiter 322 angelegt wird, getrennt von dem Sprossenleiter 321, der elektromagnetische Wellen sendet und empfängt, zu steuern und das Senden und Empfangen der elektromagnetischen Wellen und das Unterdrücken eines Abschirmstroms optimal zu steuern.
Weil die Spannung, die an die elektrischen Feldleiter 322 angelegt wird, getrennt gesteuert werden kann, gibt es keine Grenze für die Größe der elektrischen Feldleiter 322 aufgrund der Erzeugung des elektrischen Feldes, und es ist möglich, die elektrischen Feldleiter 322 mit einem hohen Freiheitsgrad zu bilden.
In dieser Ausführungsform, wie in der ersten Ausführungsform, können verschiedene Modifikationen vorgenommen werden. Die Position der Anschlussklemme 324a in Bezug auf den Sprossenleiter 321 wird nicht berücksichtigt. Wenn jedoch die Position der Anschlussklemme 324a von 8 abweicht, ist die Beziehung zwischen den Phasen der Spannungswellenformen, die an den jeweiligen Anschlüssen anliegen, keine einfache Beziehung einer 180-Grad-Umkehrphase, wie in 9 gezeigt. Entweder das Senden oder das Empfangen kann realisiert werden. In diesem Fall wird ein Teil des Sprossenleiters 321, der eine Schleifenschaltung bildet, abgeschnitten und eine Diode wird angeschlossen, wodurch ein Verstimmen realisiert wird. Um die Kopplung zu verringern, kann ein Kondensator mit einer Kapazität von mehreren pF zwischen zwei benachbarte Sprossenleiter 321 geschaltet werden. Mehrere Sprossenleiter 321 (nicht gezeigt), deren beide Endabschnitte zwischen benachbarten Sprossenleitern 321 verbunden sind, können für ein Paar von elektrischen Feldleitern 322 vorgesehen sein.
Wenn mehrere Sprossenleiter 321 für ein Paar von elektrischen Feldleitern 322 vorgesehen sind, sind die Anschlussklemmen jeweils auf den Sprossenleitern 321 und einem Paar von elektrischen Feldleitern 322 vorgesehen.
In dieser Ausführungsform, wie in der ersten Ausführungsform, obwohl die Zweikanal-Antennenvorrichtung 300 mit den zwei Antenneneinheiten 320 als ein Beispiel beschrieben worden ist, ist die Anzahl der Kanäle nicht hierauf beschränkt.
Dritte Ausführungsform
Als Nächstes wird eine dritte Ausführungsform beschrieben, auf die die Erfindung angewendet worden ist. In dieser Ausführungsform weist ein plattenförmiger Leiter eine zylindrische Form oder eine elliptisch-zylindrische Form auf, und mehrere Antenneneinheiten, die einen Kanal bilden, sind im Inneren des plattenförmigen Leiters angeordnet.
Ein MRT-Gerät 100 nach dieser Ausführungsform weist im Wesentlichen denselben Aufbau wie in der ersten Ausführungsform auf. Wie vorstehend beschrieben, weist jedoch eine Antennenvorrichtung, die als die HF-Spule 103 verwendet wird, einen anderen Aufbau auf. Wie in 10 gezeigt, weist eine Antennenvorrichtung 400 nach dieser Ausführungsform als Ganzes eine röhrenartige Form auf. Dementsprechend wird angenommen, dass das MRT-Gerät 100 nach dieser Ausführungsform ein Gerät mit einem horizontalen Magnetfeld ist und eine zylindrische Öffnung aufweist. Im Folgenden wird diese Ausführungsform anhand von 10 und 11 unter Konzentration auf eine Antennenvorrichtung beschrieben, die von der ersten Ausführungsform abweicht.
10 zeigt ein Systemdiagramm der Antennenvorrichtung 400 nach dieser Ausführungsform. Hier wird als ein Beispiel ein Fall beschrieben, bei dem vier Antenneneinheiten 420 im Inneren des zylindrischen plattenförmigen Leiters 410 von einer Öffnung des Zylinders aus gesehen oben rechts, unten rechts, unten links und oben links vorgesehen und als eine Vierkanal-Antenne konfiguriert sind.
Wie in dieser Zeichnung gezeigt, wie in der ersten Ausführungsform, weist die Antennenvorrichtung 400 nach dieser Ausführungsform einen plattenförmigen Leiter 410 und eine Antenneneinheit 420 auf. Die Antenneneinheit 420 weist Sprossenleiter 421, elektrische Feldleiter 422, Frequenzeinstellkondensatoren und Anschlussklemmen auf. In dieser Zeichnung sind zur Vereinfachung der Beschreibung die Frequenzeinstellkondensatoren und die Anschlussklemmen nicht gezeigt.
Wie in der ersten Ausführungsform, ist ein Koaxialkabel an den Anschlussklemmen angeschlossen. Die Antennenvorrichtung 400 ist mit dem MRT-Gerät 100 durch das Koaxialkabel verbunden. 11 zeigt ein Diagramm eines Zustands, in dem die Sprossenleiter 421 und die elektrischen Feldleiter 422 der Antenneneinheit 420 nach dieser Ausführungsform extrahiert sind.
Wie vorstehend beschrieben, ist in dem plattenförmigen Leiter 410 nach dieser Ausführungsform der flache plattenförmige Leiter nach der ersten und zweiten Ausführungsform zu einer zylindrischen Form modifiziert. Vier Gruppen von Vierkanal-Antenneneinheiten 420 sind im Inneren des zylindrischen plattenförmigen Leiters 410 angeordnet. In dieser Ausführungsform bildet eine Antenneneinheit 420 einen Kanal.
Wie in 11 gezeigt, weist jede Antenneneinheit 420 ein Paar von elektrischen Feldleitern 422 und mehrere Sprossenleiter 421 auf. Jeder Sprossenleiter 421 ist parallel zwischen einem Paar von elektrischen Feldleitern 422 angeordnet. In 11 ist ein Fall gezeigt, wo die Anzahl der Sprossenleiter 421 zehn beträgt.
Wie vorstehend beschrieben, ist ein Paar von elektrischen Feldleitern 422 durch mehrere Sprossenleiter 421 verbunden, wodurch es möglich ist, ein Magnetfeld in einem größeren Bereich in der Umfangsrichtung im Inneren des Zylinders zu erzeugen und einen großen Antennenempfindlichkeitsbereich zu realisieren.
In der Antennenvorrichtung 400 nach dieser Ausführungsform ist die horizontale Breite w₂ jedes der elektrischen Feldleiter 422 in Umfangsrichtung der Antennenvorrichtung 400 größer als die Breite w₁ eines Sprossenleiters 421. Dementsprechend nimmt die Fläche jedes der elektrischen Feldleiter 422 zu, um ein elektrisches Feld zu erzeugen, das einen Strom fließen lässt, um einen Abschirmstrom zu unterdrücken.
Wie in der ersten Ausführungsform sind die Sprossenleiter 421 und die elektrischen Feldleiter 422 in einem vorbestimmten Abstand von dem plattenförmigen Leiter 410 angeordnet. Wenn zum Beispiel der plattenförmige Leiter 410 eine zylindrische Form aufweist, erfolgt die Anordnung auf einem virtuellen Zylinder koaxial mit dem plattenförmigen Leiter 410. Wenn der plattenförmige Leiter 410 eine elliptisch-zylindrische Form aufweist, erfolgt die Anordnung auf einem virtuellen elliptischen Zylinder koaxial mit dem plattenförmigen Leiter 410. Die Anordnung auf dem virtuellen Zylinder oder dem virtuellen elliptischen Zylinder wird durch eine Leiterstützstruktur (nicht gezeigt) realisiert.
Wenn der plattenförmige Leiter 410 eine elliptisch-zylindrische Form aufweist, erfolgt die Anordnung auf dem plattenförmigen Leiter 410 und einem virtuellen elliptischen Zylinder mit einem anderen Ebenheitsverhältnis oder einer virtuellen Kurve mit einer anderen Form. In diesem Fall, wie in 12 gezeigt, können die Leiter zum Beispiel auf einem virtuellen elliptischen Zylinder 411 oder einer virtuellen Kurve mit einem abnehmenden Abstand von dem plattenförmigen Leiter 410 entlang der Hauptachsen-Radialrichtung der Ellipse des Querschnitts des plattenförmigen Leiters 410 angeordnet sein.
Wenn der Durchmesser des zylindrischen plattenförmigen Leiters 410 zum Beispiel 600 Millimeter beträgt, ist es möglich, die Antennenvorrichtung 400 zu bilden, in deren Innerem der Mensch platziert wird, um die Untersuchung durchzuführen. Beträgt der Durchmesser des zylindrischen plattenförmigen Leiters 410 etwa 270 Millimeter, ist es möglich, die Antennenvorrichtung 400 zu bilden, in der der Kopf des Menschen platziert wird, um die Untersuchung durchzuführen.
Auf diese Weise, wenn eine Vierkanal-Antenne im Inneren eines Zylinders oder eines elliptischen Zylinders gebildet ist, ist es möglich, eine Hochfrequenz für die Bestrahlung zu optimieren, mit der das Objekt 112 bestrahlt wird, indem die Amplitude und Phase einer HF-Wellenform geändert werden, die über jeden Kanal gesendet wird. Dieses Verfahren wird als „HF-Shimming” oder parallele HF-Bestrahlung bezeichnet. Diese Verfahren werden auf die Antennenvorrichtung 400 nach dieser Ausführungsform angewendet, wodurch die Inhomogenität der Bestrahlungs-Hochfrequenz verringert wird, die in einem MRT-Gerät mit einem starken Magnetfeld von gleich oder höher als 3 Tesla auffällig ist.
Wie vorstehend beschrieben, weist das MRT-Gerät nach dieser Ausführungsform den Magneten 101, der ein magnetostatisches Feld erzeugt und ein magnetostatisches Feld bildet, und die HF-Spule 103 auf, die das Senden eines Hochfrequenzsignals an das magnetostatische Feld und/oder das Empfangen eines nuklearmagnetischen Resonanzsignals durchführt, das von dem Objekt 112 erzeugt wird, das sich in dem magnetostatischen Feld befindet, wobei die HF-Spule 103 den plattenförmigen Leiter 410 und die Antenneneinheit 420 aufweist und die Antenneneinheit 420 wiederum die Sprossenleiter 421, die in einem vorbestimmten Abstand von dem plattenförmigen Leiter 410 angeordnet sind, und die zwei elektrischen Feldleiter 422 aufweist, die in beiden Endabschnitten der Sprossenleiter 421 in einem vorbestimmten Abstand von dem plattenförmigen Leiter 410 angeordnet sind, und die Sprossenleiter 421 und der plattenförmige Leiter 410 eine Schleifenschaltung bilden, die mit der Frequenz des von der HF-Spule 103 gesendeten Hochfrequenzsignals oder des von der HF-Spule 103 empfangenen nuklearmagnetischen Resonanzsignals schwingt.
Die elektrischen Feldleiter 422 erzeugen ein elektrisches Feld zur Unterdrückung eines Abschirmstroms, der auf der Oberfläche des Objekts 112 wegen eines Magnetfeldes fließt, das durch einen Strom erzeugt wird, der in den Sprossenleitern 421 fließt. Die HF-Spule 103 ist eine Mehrkanal-Antenne mit mehreren Antenneneinheiten 420, und die elektrischen Feldleiter 422 jeder Antenneneinheit 420 veranlassen die elektrischen Feldleiter 422 der benachbarten Antenneneinheit 420, eine Spannung zur Unterdrückung der magnetischen Feldkopplung zwischen den Sprossenleitern 421 der benachbarten Antenneneinheiten 420 zu erzeugen.
Die zwei Frequenzeinstellkondensatoren, die beide Endabschnitte der Sprossenleiter 421 und des plattenförmigen Leiters 410 im Wesentlichen direkt unter den Sprossenleitern 421 verbinden, sind außerdem vorgesehen, und der Wert jedes der Frequenzeinstellkondensatoren ist so eingestellt, dass die Schleifenschaltung mit der Frequenz des Hochfrequenzsignals oder des nuklearmagnetischen Resonanzsignals schwingt.
Mehrere Antenneneinheiten 420 sind vorgesehen, wobei jede Antenneneinheit 420 Anschlussklemmen aufweist, die die HF-Spule 103 mit dem MRT-Gerät 100 verbinden, und die Anschlussklemmen mit den Sprossenleitern 421 und dem plattenförmigen Leiter 410 verbunden sind, der plattenförmige Leiter 410 eine röhrenartige Form aufweist und die Phase und Amplitude der über die Anschlussklemmen an jede Antenneneinheit 420 angelegten Spannung getrennt gesteuert werden, so dass das von der HF-Spule 103 gesendete Hochfrequenzsignal optimiert wird.
Der plattenförmige Leiter 410 kann eine elliptisch-zylindrische Form aufweisen. Die Antenneneinheit 420 kann auf einer virtuellen Kurve mit einem abnehmenden Abstand von dem plattenförmigen Leiter entlang der Hauptachsen-Radialrichtung des Querschnitts des elliptischen Zylinders angeordnet sein. Die Breite jedes der elektrischen Feldleiter 422 in der Nebenachsenrichtung des Sprossenleiters 421 kann breiter sein als die Breite jedes der Sprossenleiter 421.
Das heißt, wie in der ersten Ausführungsform, weist die Antennenvorrichtung 400 nach dieser Ausführungsform die elektrischen Feldleiter 422 mit einer vorbestimmten Fläche an beiden Enden der Sprossenleiter 421 als einen Bestandteil einer Antenne auf, die elektromagnetische Wellen sendet und empfängt. Die elektrischen Feldleiter 422 sind vorgesehen, wodurch die Antennenvorrichtung 400 nach dieser Ausführungsform einen Kopplungsstrom zwischen benachbarten Kanälen verringern, einen Abschirmstrom auf der Oberfläche des Objektes 112 unterdrücken und das Eindringen des HF-Magnetfeldes in das Objekt verbessern kann.
Die Antennenvorrichtung 400 wird als die HF-Spule 103 verwendet, wodurch es in dem MRT-Gerät 100 nach dieser Ausführungsform möglich ist, die Empfindlichkeit der HF-Spule 103 in dem tiefen Bereich des Objektes zu verbessern. Die Antennenvorrichtung 400 wird als die HF-Spule 103 verwendet, wodurch es in dem MRT-Gerät nach dieser Ausführungsform möglich ist, die Leistungsminderung durch magnetische Feldkopplung auszuschalten und die Steuerung mit einer Mehrkanalkonfiguration durchzuführen, um die räumliche Verteilung des HF-Magnetfeldes zu homogenisieren.
Insbesondere nach der Antennenvorrichtung 400 nach dieser Ausführungsform, wie in 10 gezeigt, wenn die vier Antenneneinheiten 420 mit mehreren Sprossenleitern 421 als eine Vierkanal-Antenne angeordnet und konfiguriert sind, ist die Vierkanal-Antenne hinsichtlich der Größe und Form als eine Sende- und Empfangsantenne für eine Hauptleitung in dem MRT-Gerät 100 [mit einer Feldstärke] von gleich oder höher als 3 Tesla geeignet.
Wie in 11 gezeigt, kann jeder elektrische Feldleiter 422 Schlitze 441 aufweisen. Die Schlitze 441 sind vorgesehen, wodurch es möglich ist, einen Wirbelstrom auf der Oberfläche jedes der elektrischen Feldleiter 422 durch ein Magnetfeld zu verringern, das mit der magnetischen Gradientenfeldspule 102 erzeugt wird. Dementsprechend ist es möglich, die Wärmeerzeugung oder nachteilige Auswirkungen auf Bilder durch einen Wirbelstrom auf der Oberfläche jedes der elektrischen Feldleiter 422 zu verringern.
11 zeigt einen Fall, bei dem vier Schlitze 441 in einem elektrischen Feldleiter 422 angebracht sind und die elektrischen Feldleiter 422 in fünf Teilleiter unterteilt sind. Jeder Teilleiter ist mit den benachbarten Teilleitern durch Schlitzverbindungskondensatoren in beiden Endabschnitten der Schlitze 441 verbunden. Als die Schlitzverbindungskondensatoren wird ein Schlitzverbindungskondensator mit einigen Hundert bis Tausend pF verwendet. Die Schlitzverbindungskondensatoren sind so eingestellt, dass die Teilleiter elektrisch in einem Wechselstrom-Magnetfeld von mehreren kHz, das in dem magnetischen Gradientenfeld verwendet werden soll, getrennt sind, und die Teilleiter wirken als ein breiter elektrischer Feldleiter 422 in einem Wechselstrom-Magnetfeld mit gleich oder mehr als einigen zig MHz, um als die HF-Spule 103 verwendet zu werden. Mit diesem Aufbau ist es möglich, die Wirkung eines Wirbelstroms auf ein magnetisches Gradientenfeld zu verringern.
Wie in 10 gezeigt, kann die Antennenvorrichtung 400 nach dieser Ausführungsform Brückenleiter 442 aufweisen, die einen Endabschnitt der Sprossenleiter 421 der benachbarten Kanäle (Antenneneinheiten 420) verbinden. Beide Enden jedes der Brückenleiter 442 und der Endabschnitt des Sprossenleiters 421 des benachbarten Kanals (Antenneneinheit 420) sind durch Kopplungsverringerungskondensatoren verbunden. In der Antennenvorrichtung 400 nach dieser Ausführungsform mit diesem Aufbau ist die Kopplung zwischen Kanälen weiter verringert. Die Brückenleiter 442 werden verwendet, wenn die Kopplung zwischen Kanälen groß ist und trotz des Vorsehens der elektrischen Feldleiter 422 eine geringe Kopplung verbleibt. Zum Beispiel wird ein Kopplungsverringerungskondensator von mehreren pF für die Verbindung zwischen den Brückenleitern 442 und den Sprossenleitern 421 verwendet, wodurch die Kopplung zwischen Kanälen gleich oder weniger als etwa –15 dB mit dem Wert eines Parameters S betragen kann.
Eine Spannung an den elektrischen Feldleitern 422 kann auf mehrere kV ansteigen. Um dabei Koronaentladung oder dergleichen zu verhindern, können eine Bearbeitung zum Abrunden des Kantenabschnitts der elektrischen Feldleiter 422 und eine Beschichtung mittels Korona-Dotierung des Endabschnitts durchgeführt werden.
Um Kriechentladung zu verhindern, kann eine Luftschicht in dem Endabschnitt jedes der elektrischen Feldleiter 422 vorgesehen werden. Dies dient dazu, die Kontaktfläche der Leiterstützstruktur und der elektrischen Feldleiter 422 zu verringern.
In dieser Ausführungsform, wie in der ersten Ausführungsform, obwohl eine Konfiguration, in der die elektrischen Feldleiter und die Sprossenleiter elektrisch miteinander verbunden sind, als ein Beispiel beschrieben worden ist, ist die Erfindung nicht hierauf beschränkt. Wie in der zweiten Ausführungsform können die elektrischen Feldleiter und die Sprossenleiter elektrisch voneinander getrennt sein. In diesem Fall, wie in der zweiten Ausführungsform, ist eine Anschlussklemme auf jedem der Sprossenleiter und einem Paar von elektrischen Feldleitern vorgesehen, und ein Koaxialkabel 430 ist an die Anschlussklemme angeschlossen.
Wie in der ersten Ausführungsform, kann zum Einstellen der Resonanzfrequenz eine Konfiguration hergestellt werden, bei der die Kapazität eines Kondensators durch die elektrischen Feldleiter 422 und den plattenförmigen Leiter 410 mit demselben Verfahren wie in der ersten Ausführungsform geändert wird. Die Positionen der Anschlussklemmen mit Bezug auf die Sprossenleiter 421 werden nicht berücksichtigt. Entweder das Senden oder das Empfangen kann realisiert werden. In diesem Fall ist wie in der ersten Ausführungsform ein Zwischenraum zwischen jedem der Sprossenleiter 421 und jedem der elektrischen Feldleiter 422 vorgesehen, eine Diode ist in dem Zwischenraum angeschlossen und ein Verstimmen wird realisiert. Die Anzahl der Sprossenleiter 421 zwischen einem Paar von elektrischen Feldleitern 422 kann eins betragen.
Eine Konfiguration, bei der die Schlitze 441 in den elektrischen Feldleitern 422 angebracht sind, und eine Konfiguration, bei der die Brückenleiter 442 zwischen den benachbarten Antenneneinheiten 420 (Kanäle) angeordnet sind und eine Verbindung durch die Kopplungsverringerungskondensatoren hergestellt wird, kann auch für andere Ausführungsformen angewendet werden.
In dieser Ausführungsform, obwohl die Vierkanal-Antennenvorrichtung 400 mit den vier Antenneneinheiten 420 als ein Beispiel beschrieben worden ist, ist die Anzahl der Kanäle nicht hierauf beschränkt.
Vierte Ausführungsform
Als Nächstes wird eine vierte Ausführungsform beschrieben, auf die die Erfindung angewendet worden ist. In einer Antennenvorrichtung, die als die HF-Spule des MRT-Gerätes nach dieser Ausführungsform verwendet wird, kann ein Sprossenleiter mit einer gewünschten Länge hergestellt werden.
Ein MRT-Gerät 100 nach dieser Ausführungsform weist im Wesentlichen denselben Aufbau wie in der ersten Ausführungsform auf. Wie vorstehend beschrieben, weist jedoch eine Antennenvorrichtung, die als die HF-Spule 103 verwendet wird, einen anderen Aufbau auf. Im Folgenden wird diese Ausführungsform unter Konzentration auf eine Antennenvorrichtung beschrieben, die von der ersten Ausführungsform abweicht.
13 zeigt ein Systemdiagramm einer Antennenvorrichtung 500 nach dieser Ausführungsform. Wie in der ersten Ausführungsform weist die Antennenvorrichtung 500 nach dieser Ausführungsform einen plattenförmigen Leiter 510 und eine Antenneneinheit 520 auf. Die Antenneneinheit 520 weist einen Sprossenleiter 521, elektrische Feldleiter 522, Frequenzeinstellkondensatoren und eine Anschlussklemme auf. Hier sind zur Vereinfachung der Beschreibung die Frequenzeinstellkondensatoren und die Anschlussklemme nicht gezeigt. Jede Konfiguration hat dieselbe Funktion wie die Konfiguration mit derselben Bezeichnung in der ersten Ausführungsform.
Die Frequenzeinstellkondensatoren sind mit beiden Enden des Sprossenleiters 521 und mit dem plattenförmigen Leiter 510 verbunden. Der Sprossenleiter 521, die Frequenzeinstellkondensatoren und der plattenförmige Leiter 510 bilden eine schleifenförmige Schaltung. Dementsprechend funktioniert eine Schaltung, die durch die zwei Frequenzeinstellkondensatoren, den Sprossenleiter 521 und den plattenförmigen Leiter 510 gebildet wird, als eine Einkanal-Antenne. Eine Anschlussklemme ist für jeden Kanal vorgesehen. Dabei sind die Frequenzeinstellkondensatoren so eingestellt, dass die Antennenvorrichtung 500 mit der in dem MRT-Gerät 100 zu verwendenden Frequenz schwingt. Dementsprechend funktioniert die Antennenvorrichtung 500 nach dieser Ausführungsform als die HF-Spule 103 des MRT-Gerätes 100.
13 zeigt eine Vierkanal-Antennenvorrichtung 500 mit vier Antenneneinheiten 520 als ein Beispiel. Ein Fall ist gezeigt, bei dem ein plattenförmiger Leiter 510 eine Form aufweist, bei der ein Teil einer zylindrischen Seitenfläche ausgeschnitten ist.
Wie in 13 gezeigt, wie in der ersten Ausführungsform, weist der Sprossenleiter 521 nach dieser Ausführungsform ein Paar von elektrischen Feldleitern 522 auf, die an ihren beiden Enden verbunden sind. Wie bei der ersten Ausführungsform ist der Sprossenleiter 521 nach dieser Ausführungsform aus einem länglichen flachen platten- oder bandförmigen, stabförmigen oder röhrenförmigen Leiter gebildet. Der Sprossenleiter 521 weist jedoch einen gefalteten Teil 541 in einem Teil auf.
13 zeigt den Sprossenleiter 521 mit einem gefalteten Teil 541, in dem ein bandförmiger Leiter einmal gedreht ist, um eine Schleife zu bilden. Bei der Verfolgung des Sprossenleiters 521 von einem Ende wird der Sprossenleiter 521, der in einer Richtung fortschreitet, in dem gefalteten Teil 541 gefaltet, schreitet in einer entgegengesetzten Richtung fort, wird erneut gefaltet, schreitet in derselben Richtung wie die Anfangsrichtung fort und erreicht das andere Ende. Ein Teil 542 des gefalteten Teils 541, der einmal gefaltet wird und umgekehrt fortschreitet, durchsetzt einen Bereich nahe dem plattenförmigen Leiter 510 anstelle anderer Teile.
Der Sprossenleiter 521 nach dieser Ausführungsform ist so angeordnet, dass der Abstand von dem plattenförmigen Leiter 510 jeweils in dem umgekehrt fortschreitenden Teil 542 und den anderen Teilen parallel zu dem plattenförmigen Leiter 510 konstant bleibt. Der Sprossenleiter 521 ist so angeordnet, dass er nicht mit dem plattenförmigen Leiter 510 in Kontakt kommt. Die elektrischen Feldleiter 522 sind im selben Abstand von dem plattenförmigen Leiter 510 angeordnet wie der Sprossenleiter 521 außer dem umgekehrt fortschreitenden Teil 542. Wie in der ersten Ausführungsform ist die Anordnung durch eine Leiterstützstruktur (nicht gezeigt) realisiert.
Die Form des gefalteten Teils 541 wird als eine Spiralform bezeichnet. Von der Seite gesehen, weil der gefaltete Teil 541 wie eine Schleife aussieht, kann dies auch als eine Schleifenform bezeichnet werden.
Der Sprossenleiter 521 weist eine Form mit dem in 13 gezeigten gefalteten Teil 541 auf, wodurch die wirksame Länge des Sprossenleiters 521 verlängert ist. Dementsprechend wird in dieser Ausführungsform eine Spannung an beiden Endabschnitten des Sprossenleiters 521 höher als in dem Sprossenleiter 521 ohne einen gefalteten Teil 541.
In dem Sprossenleiter 521 nach der Ausführungsform kann dessen wirksame Länge durch Ändern der Länge des gefalteten Teils 541 eingestellt werden. Die Resonanzfrequenz f der Antennenvorrichtung 500 einschließlich des Sprossenleiters 521, die wirksame Induktivität L des Sprossenleiters 521 und die Kapazität C der Kondensatorkomponente durch die Antenneneinheit 520 und den plattenförmigen Leiter 510 einschließlich der Kapazität jedes der Frequenzeinstellkondensatoren haben die Beziehung f = α(L × C)^–1/2 (wobei α eine proportionale Konstante ist). Das heißt, die Resonanzfrequenz f wird durch die wirksame Induktivität L des Sprossenleiters 521 und die Kapazität C der Kondensatorkomponente bestimmt. Dementsprechend ist es möglich, die Induktivität L durch Einstellen der wirksamen Länge des Sprossenleiters 521 einzustellen und die Kapazität jedes der Frequenzeinstellkondensatoren einzustellen, um es der Antennenvorrichtung 500 zu ermöglichen, eine gewünschte Resonanzfrequenz zu haben.
Zum Beispiel wird die wirksame Länge des Sprossenleiters 521 verlängert, wodurch die Kapazität jedes der Frequenzeinstellkondensatoren, die für die Resonanz nötig ist, abnimmt. Je nach der wirksamen Länge des Sprossenleiters 521 ist ein Frequenzeinstellkondensator nicht erforderlich. Ist kein Frequenzeinstellkondensator erforderlich, weil das Einlöten eines Frequenzeinstellkondensators auf dem plattenförmigen Leiter 510 nicht erforderlich ist, ist es möglich, die Antenneneinheit 520 auf dem plattenförmigen Leiter 510 frei zu bewegen und den Designfreiheitsgrad zu erhöhen.
In 13, obwohl die Anzahl der Faltungen des gefalteten Teils 541 (die Anzahl der Windungen der Spirale) eins ist, spielt die Anzahl oder Häufigkeit keine Rolle. Ein spiralförmiger Sprossenleiter 521, der mehrfach gedreht ist, zum Beispiel zwei- oder dreimal, kann vorgesehen werden.
In der Antennenvorrichtung 500 nach dieser Ausführungsform sind andere Merkmale des Sprossenleiters 521 und der elektrischen Feldleiter 522 dieselben wie in der ersten Ausführungsform. Das heißt, die horizontale Breite w₂ jedes der elektrischen Feldleiter 522 ist größer als die horizontale Breite w₁ des Sprossenleiters 521. Die Fläche jedes der elektrischen Feldleiter 522 weist eine ausreichende Größe auf, um ein elektrisches Feld zur Unterdrückung eines Abschirmstroms zu erzeugen. Vorzugsweise ist zum Beispiel die Fläche jedes der elektrischen Feldleiter 522 größer als die Fläche des Sprossenleiters 521. Die Sprossenleiter 521 der benachbarten Antenneneinheiten 520 sind grundsätzlich im Wesentlichen parallel miteinander angeordnet. Die elektrischen Feldleiter 522 der benachbarten Antenneneinheiten (Kanäle) sind ausreichend nahe beieinander angeordnet, um Kopplung zu unterdrücken.
Wie vorstehend beschrieben, weist das MRT-Gerät nach dieser Ausführungsform den Magneten 101, der ein magnetostatisches Feld erzeugt und ein magnetostatisches Feld bildet, und die HF-Spule 103 auf, die das Senden eines Hochfrequenzsignals an das magnetostatische Feld und/oder das Empfangen eines nuklearmagnetischen Resonanzsignals durchführt, das von dem Objekt 112 erzeugt wird, das sich in dem magnetostatischen Feld befindet, wobei die HF-Spule 103 den plattenförmigen Leiter 510 und die Antenneneinheit 520 aufweist und die Antenneneinheit 520 wiederum den Sprossenleiter 521, der in einem vorbestimmten Abstand von dem plattenförmigen Leiter 510 angeordnet ist, und die zwei elektrischen Feldleiter 522 aufweist, die in beiden Endabschnitten des Sprossenleiters 521 in einem vorbestimmten Abstand von dem plattenförmigen Leiter 510 angeordnet sind, und der Sprossenleiter 521 und der plattenförmige Leiter 510 eine Schleifenschaltung bilden, die mit der Frequenz des von der HF-Spule 103 gesendeten Hochfrequenzsignals oder des von der HF-Spule 103 empfangenen nuklearmagnetischen Resonanzsignals schwingt.
Die elektrischen Feldleiter 522 erzeugen ein elektrisches Feld zur Unterdrückung eines Abschirmstroms, der auf der Oberfläche des Objekts 112 wegen eines Magnetfeldes fließt, das durch einen Strom erzeugt wird, der in dem Sprossenleiter 521 fließt. Die HF-Spule 103 ist eine Mehrkanal-Antenne mit mehreren Antenneneinheiten 520, und die elektrischen Feldleiter 522 jeder Antenneneinheit 520 veranlassen die elektrischen Feldleiter 522 der benachbarten Antenneneinheit 520, eine Spannung zur Unterdrückung der magnetischen Feldkopplung zwischen den Sprossenleitern 521 der benachbarten Antenneneinheiten 520 zu erzeugen.
Die zwei Frequenzeinstellkondensatoren, die beide Endabschnitte des Sprossenleiters 521 und des plattenförmigen Leiters 510 im Wesentlichen direkt unter dem Sprossenleiter 521 verbinden, sind außerdem vorgesehen, und der Wert jedes der Frequenzeinstellkondensatoren ist so eingestellt, dass die Schleifenschaltung mit der Frequenz des Hochfrequenzsignals oder des nuklearmagnetischen Resonanzsignals schwingt.
Der Sprossenleiter 521 weist eine Form auf, bei der die Länge des Sprossenleiters 521 eingestellt werden kann, und die Länge des Sprossenleiters 521 ist so eingestellt, dass die Schleifenschaltung mit der Frequenz des Hochfrequenzsignals oder des nuklearmagnetischen Resonanzsignals schwingt. Der Sprossenleiter 521 kann eine Spiralform aufweisen.
Der Sprossenleiter 521 und die elektrischen Feldleiter 522 können elektrisch miteinander verbunden sein. Der Abstand zwischen den elektrischen Feldleitern 522 der benachbarten Antenneneinheiten 520 kann schmaler sein als der Abstand zwischen den Sprossenleitern 521 der benachbarten Antenneneinheiten 520. Die Fläche jedes der elektrischen Feldleiter 522 kann festgelegt werden, um das elektrische Feld zu erzeugen.
Das heißt, in dieser Ausführungsform weist die Antennenvorrichtung 500, die als die HF-Spule 103 verwendet wird, die elektrischen Feldleiter 522 mit einer vorbestimmten Fläche an beiden Enden des Sprossenleiters 521 als einen Bestandteil einer Antenne auf, die elektromagnetische Wellen sendet und empfängt. Die elektrischen Feldleiter 522 sind vorgesehen, wodurch die Antennenvorrichtung 500 nach dieser Ausführungsform einen Kopplungsstrom zwischen benachbarten Kanälen verringern, einen Abschirmstrom auf der Oberfläche des Objektes 112 unterdrücken und das Eindringen des HF-Magnetfeldes in das Objekt verbessern kann.
Die Antennenvorrichtung 500 wird als die HF-Spule 103 verwendet, wodurch es in dem MRT-Gerät 100 nach dieser Ausführungsform möglich ist, die Empfindlichkeit der HF-Spule 103 in dem tiefen Bereich des Objektes zu verbessern. Die Antennenvorrichtung 500 wird als die HF-Spule 103 verwendet, wodurch es in dem MRT-Gerät nach dieser Ausführungsform möglich ist, die Leistungsminderung durch magnetische Feldkopplung auszuschalten und die Steuerung mit einer Mehrkanalkonfiguration durchzuführen, um die räumliche Verteilung des HF-Magnetfeldes zu homogenisieren.
Insbesondere ist es nach der Antennenvorrichtung 500 nach dieser Ausführungsform möglich, weil die Breite w₂ jedes der elektrischen Feldleiter 522 in der Nebenachsenrichtung des Sprossenleiters 521 größer ist als die Breite w₁ des Sprossenleiters 521 und die elektrischen Feldleiter 522 der benachbarten Kanäle nahe beieinander angeordnet sind, die elektrische Feldkopplung, die die magnetische Feldkopplung unterdrückt, effektiver zu erzeugen.
Nach der Antennenvorrichtung 500 nach dieser Ausführungsform ist es möglich, weil die Fläche S₂ jedes der elektrischen Feldleiter 222 eine ausreichende Größe aufweist, um ein elektrisches Feld zur Unterdrückung eines Abschirmstroms zu erzeugen, einen Abschirmstrom effektiv zu unterdrücken und es dem HF-Magnetfeld zu ermöglichen, tief in das Objekt 112 einzudringen.
Nach der Antennenvorrichtung 500 nach dieser Ausführungsform ist eine Anschlussklemme für jeden Kanal vorgesehen, und die Funktion als eine Antenne und das Unterdrücken eines Abschirmstroms durch die elektrischen Feldleiter 522 werden durch eine Spannung realisiert, die über die Anschlussklemme angelegt wird.
Nach dieser Ausführungsform ist es möglich, die Länge des Sprossenleiters 521 zu verlängern. Dementsprechend ist es möglich, die Kapazität jedes der Frequenzeinstellkondensatoren zu verringern und die vorstehend beschriebenen Wirkungen mit einem einfachen Aufbau zu erzielen. Anstatt die Länge des Sprossenleiters 521 zu verlängern, ist es möglich, den Sprossenleiter 521 auf eine gewünschte Länge einzustellen. Daher ist kein Frequenzeinstellkondensator erforderlich, und es ist möglich, eine Antennenvorrichtung mit denselben Wirkungen mit einem einfachen Aufbau zu realisieren.
Daher ist es mit der Antennenvorrichtung 500 nach dieser Ausführungsform möglich, die HF-Spule 103 zu bilden, die das Anordnen mehrerer Kanäle ermöglicht und das Eindringen des HF-Magnetfeldes in den menschlichen Körper mit einem einfachen Aufbau verbessern kann. Das heißt, nach dieser Ausführungsform ist es möglich, eine Hochleistungs-Antennenvorrichtung mit einem einfachen Aufbau zu realisieren.
Insbesondere ist die Antennenvorrichtung 500 nach der Ausführungsform nützlich, wenn eine Spannung, die an die elektrischen Feldleiter 522 angelegt wird, erhöht werden soll und Frequenzeinstellkondensatoren, die den plattenförmigen Leiter 510 und den Sprossenleiter 521 verbinden, nicht vorgesehen sind.
Ein Verfahren, das die wirksame Länge des Sprossenleiters 521 verlängert, ist nicht auf einen Fall beschränkt, bei dem der gefaltete Teil 541 vorgesehen ist. Zum Beispiel kann, wie in 14 gezeigt, ein Leiter hergestellt werden, der den Sprossenleiter 521 bildet.
14 zeigt ein Systemdiagram einer Antennenvorrichtung 600 in einem Modifikationsbeispiel für die Antennenvorrichtung 500 nach dieser Ausführungsform. Die Antennenvorrichtung 600 nach diesem Modifikationsbeispiel weist einen plattenförmigen Leiter 610 und eine Antenneneinheit 620 auf. 14 zeigt einen Fall, bei dem drei Antenneneinheiten 620 im Inneren eines zylindrischen plattenförmigen Leiters 610 angeordnet sind, um eine Dreikanal-Antennenvorrichtung zu bilden.
15 zeigt ein Diagramm eines Zustands, in dem die Antenneneinheit 620 extrahiert ist. Die Antenneneinheit 620 weist ein Paar von elektrischen Feldleitern 622, einen oder mehr Sprossenleiter 621, die die elektrischen Feldleiter 622 verbinden, einen Frequenzeinstellkondensator 623 und eine Anschlussklemme 624 auf. Ein Koaxialkabel 630, das mit dem Gerätegehäuse des MRT-Gerätes 100 verbunden ist, ist mit der Anschlussklemme 624 verbunden. Die jeweiligen Einheiten haben dieselben Funktionen wie die Konfiguration mit denselben Bezeichnungen in anderen Ausführungsformen. Die Anordnung und Konfiguration sind im Wesentlichen identisch.
Wie in 15 gezeigt, ist der Sprossenleiter 621 nach diesem Modifikationsbeispiel aus einem flachen plattenförmigen oder bandförmigen Leiter gebildet. Der bandförmige Leiter weist Aussparungen 641 auf, die abwechselnd links und rechts ausgespart sind.
Die Aussparungen 641 sind links und rechts vorgesehen, wodurch die wirksame Länge des Sprossenleiters 621 verlängert wird und ein Strom in Zickzackform auf dem Sprossenleiter 621 fließt.
Mit den Aussparungen 641 lässt sich sagen, dass der Sprossenleiter 621 nach diesem Modifikationsbeispiel eine Mäanderform aufweist. Der Sprossenleiter 621 weist eine Mäanderform auf, wodurch die Induktivität des Sprossenleiters 621 zunimmt, und es ist möglich, die Resonanzfrequenz der Antennenvorrichtung 600 mit dem Sprossenleiter 621 als einem Bestandteil zu verringern.
Auf diese Weise ist dieses Modifikationsbeispiel nützlich, wenn die Induktivität des Sprossenleiters 621 erhöht werden soll.
Wie in 14 gezeigt, weist die Antennenvorrichtung 600 nach diesem Modifikationsbeispiel eine dünne zylindrische Struktur 651 als einen Gehäuseteil auf, der den Sprossenleiter 621 und die elektrischen Feldleiter 622 stützt, die mit beiden Endabschnitten des Sprossenleiters 621 verbunden sind. Die dünne zylindrische Struktur 651 ist aus einem Material wie etwa GFK gebildet. Die dünne zylindrische Struktur 651 ist mit Stützelementen 652, die auf dem plattenförmigen Leiter 610 angeordnet sind, verbunden und wird von diesen gestützt.
Die Stützelemente 652 sind aus einem Material wie etwa GFK gebildet und haben eine Struktur, zum Beispiel eine Wandung oder einen Träger. Die Stützelemente 652 sind angeordnet, um einen Leiterabschnitt wie etwa den Sprossenleiter 621 und die elektrischen Feldleiter 622 zu vermeiden. Der Grund, weshalb die Stützelemente angeordnet sind, um den Leiterabschnitt zu vermeiden, ist der, Kriechentladung durch eine hohe Spannung zu vermeiden.
Das Koaxialkabel 630, das für das Senden und/oder das Empfangen verwendet wird, ist zwischen der dünnen zylindrischen Struktur 651 und dem plattenförmigen Leiter 610 angeordnet. Die dünne Struktur 651, die den Sprossenleiter 621 und die elektrischen Feldleiter 622 stützt, die mit beiden Endabschnitten des Sprossenleiters 621 verbunden sind, und die Stützelemente 652 können als eine Leiterstützstruktur auch für andere Ausführungsformen angewendet werden.
Wie vorstehend beschrieben, kann der Sprossenleiter in dieser Ausführungsform verschiedene Formen aufweisen, etwa eine Spiralform oder eine Mäanderform, aber auch eine lineare Form, sofern der Sprossenleiter eine Schleifenschaltung zusammen mit dem plattenförmigen Leiter 510 und dem Frequenzeinstellkondensator bilden kann, um als eine Antenne zu funktionieren.
In dieser Ausführungsform, wie in der ersten Ausführungsform, können verschiedene Modifikationen vorgenommen werden. Um zum Beispiel eine Resonanzfrequenz einzustellen, kann eine Konfiguration hergestellt werden, bei der die Kapazität des Kondensators durch die elektrischen Feldleiter 522 und den plattenförmigen Leiter 510 mit demselben Verfahren wie in der ersten Ausführungsform geändert wird. Die Position der Anschlussklemme mit Bezug auf den Sprossenleiter 521 wird nicht berücksichtigt. Entweder das Senden oder das Empfangen kann realisiert werden. In diesem Fall, wie in der ersten Ausführungsform, ist ein Zwischenraum zwischen dem Sprossenleiter 521 und einem der elektrischen Feldleiter 522 vorgesehen, und der Sprossenleiter 521 und einer der elektrischen Feldleiter 522 sind durch eine Diode verbunden, wodurch ein Verstimmen realisiert wird. Um die Kopplung zu verringern, kann ein Kondensator mit einer Kapazität von mehreren pF zwischen zwei benachbarte elektrische Feldleiter 522 geschaltet werden. Mehrere Sprossenleiter 321 können für ein Paar von elektrischen Feldleitern 522 vorgesehen sein.
In dieser Ausführungsform, obwohl die Antennenvorrichtung 500 oder 600 mit der Vierkanal-Antenne mit den vier Antenneneinheiten 520 oder 620 als ein Beispiel beschrieben worden ist, ist die Anzahl der Antenneneinheiten (Kanäle) nicht hierauf beschränkt.
In den vorstehenden Ausführungsformen, obwohl ein Beispiel beschrieben worden ist, bei dem eine Antennenvorrichtung mehrere Kanäle aufweist, kann eine Einkanal-Antennenvorrichtung mit einem plattenförmigen Leiter und einer Antenneneinheit verwendet werden. In der Einkanal-Antennenvorrichtung, obwohl es nicht nötig ist, Kopplung zwischen benachbarten Kanälen zu berücksichtigen, sind nach der Antennenvorrichtung nach jeder der vorstehenden Ausführungsformen die elektrischen Feldleiter vorgesehen, wodurch es möglich ist, eine Antennenvorrichtung mit einem hohen Maß an Eindringvermögen eines Magnetfeldes in das Objekt zu erhalten. Zum Beispiel ist es selbst in einem MRT-Gerät mit einem starken Magnetfeld, wenn es weniger wahrscheinlich ist, dass Inhomogenität in der räumlichen Verteilung des HF-Magnetfeldes oder dergleichen eintritt, nicht nötig, die Inhomogenität der räumlichen Verteilung des HF-Magnetfeldes mit einer Mehrkanal-Antennenvorrichtung einzustellen. In diesem Fall ist es möglich, eine HF-Spule zu realisieren, die das Eindringen des HF-Magnetfeldes in das Objekt mit der Einkanal-Antennenvorrichtung nach jeder Ausführungsform unter einer Umgebung verbessert, in der die räumliche Verteilung des HF-Magnetfeldes homogen ist.
Die Antennenvorrichtung nach jeder der vorstehenden Ausführungsformen kann für alle Instrumente, die mit elektromagnetischen Wellen mit einer Frequenz von mehreren MHz bis zu mehreren GHz arbeiten, sowie die HF-Spule des MRT-Gerätes angewendet werden.
Liste der Bezugszeichen

100: MRT-Gerät, 101: Magnet, 102: magnetische Gradientenfeldspule, 103: HF-Spule, 104: Transceiver, 105: Datenverarbeitungseinheit, 106: Sende- und Empfangskabel, 107: magnetisches Gradientenfeld-Steuerkabel, 108: Anzeigevorrichtung, 109: magnetische Gradientenfeld-Stromquelle, 111: Untersuchungsliege, 112: Objekt, 113: Phantom, 200: Antennenvorrichtung, 210: plattenförmiger Leiter, 220: Antenneneinheit, 221: Sprossenleiter 222: elektrischer Feldleiter, 223: Frequenzeinstellkondensator, 224: Anschlussklemme, 230: Koaxialkabel, 241: Zwischenraum, 300: Antennenvorrichtung, 310: plattenförmiger Leiter, 320: Antenneneinheit, 321: Sprossenleiter, 322: elektrischer Feldleiter, 323: Frequenzeinstellkondensator, 324: Anschlussklemme, 324a: Anschlussklemme, 324b: Anschlussklemme, 324c: Anschlussklemme, 330a: Koaxialkabel, 330b: Koaxialkabel, 330c: Koaxialkabel, 400: Antennenvorrichtung, 410: plattenförmiger Leiter, 411: virtueller elliptischer Zylinder, 420: Antenneneinheit, 421: Sprossenleiter, 422: elektrischer Feldleiter, 430: Koaxialkabel 441: Schlitz, 442: Brückenleiter, 500: Antennenvorrichtung, 510: plattenförmiger Leiter, 520: Antenneneinheit, 521: Sprossenleiter, 522: elektrischer Feldleiter, 541: gefalteter Teil, 542: umgekehrt fortschreitender Teil, 600: Antennenvorrichtung, 610: plattenförmiger Leiter, 620: Antenneneinheit, 621: Sprossenleiter, 622: elektrischer Feldleiter, 623: Frequenzeinstellkondensator, 624: Anschlussklemme, 630: Koaxialkabel, 641: Aussparung, 651: dünne zylindrische Struktur, 652: Stützelement, 701: Strom, 702: Magnetflusslinie, 703: Wirbelstrom, 711: Spannung, 712: elektrisches Feld, 713: Strom, 721: Strom, 722: Magnetfeld, 723: Strom, 724: elektrische Ladung, 725: elektrische Ladung, 726: Strom, 801: Spannung, 802: Spannung

Claims

Kernspintomograph, aufweisend: einen Magneten, der ein magnetostatisches Feld erzeugt und ein magnetostatisches Feld bildet, und eine HF-Spule, die das Senden eines Hochfrequenzsignals an das magnetostatische Feld und/oder das Empfangen eines nuklearmagnetischen Resonanzsignals durchführt, das von einem Objekt erzeugt wird, das sich in dem magnetostatischen Feld befindet, wobei die HF-Spule einen plattenförmigen Leiter und eine Antenneneinheit aufweist und die Antenneneinheit wiederum einen Sprossenleiter, der in einem vorbestimmten Abstand von dem plattenförmigen Leiter angeordnet ist, und zwei elektrische Feldleiter aufweist, die in beiden Endabschnitten des Sprossenleiters in einem vorbestimmten Abstand von dem plattenförmigen Leiter angeordnet sind, und der Sprossenleiter und der plattenförmige Leiter eine Schleifenschaltung bilden, die mit der Frequenz des von der HF-Spule gesendeten Hochfrequenzsignals oder des von der HF-Spule empfangenen nuklearmagnetischen Resonanzsignals schwingt.
Kernspintomograph nach Anspruch 1, wobei die elektrischen Feldleiter ein elektrisches Feld zur Unterdrückung eines Abschirmstroms erzeugen, der auf der Oberfläche des Objekts wegen eines Magnetfelds fließt, das durch einen Strom erzeugt wird, der in dem Sprossenleiter fließt.
Kernspintomograph nach Anspruch 1 oder 2, wobei die HF-Spule eine Mehrkanal-Antenne mit mehreren Antenneneinheiten ist und die elektrischen Feldleiter jeder Antenneneinheit die elektrischen Feldleiter der benachbarten Antenneneinheit veranlassen, eine Spannung zur Unterdrückung der magnetischen Feldkopplung zwischen den Sprossenleitern der benachbarten Antenneneinheiten zu erzeugen.
Kernspintomograph nach Anspruch 1, wobei die Breite jedes der elektrischen Feldleiter in der Nebenachsenrichtung des Sprossenleiters breiter ist als die Breite des Sprossenleiters.
Kernspintomograph nach Anspruch 3, wobei der Raum zwischen den elektrischen Feldleitern der benachbarten Antenneneinheiten schmaler ist als der Raum zwischen den Sprossenleitern der benachbarten Antenneneinheiten.
Kernspintomograph nach Anspruch 1 oder 2, weiter aufweisend: zwei Frequenzeinstellkondensatoren, die beide Endabschnitte des Sprossenleiters und des plattenförmigen Leiters im Wesentlichen direkt unter dem Sprossenleiter verbinden, wobei der Wert jedes der Frequenzeinstellkondensatoren so eingestellt wird, dass die Schleifenschaltung mit der Frequenz des Hochfrequenzsignals oder des nuklearmagnetischen Resonanzsignals schwingt.
Kernspintomograph nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Sprossenleiter eine Form aufweist, bei der die Länge des Sprossenleiters einstellbar ist, und die Länge des Sprossenleiters so eingestellt ist, dass die Schleifenschaltung mit der Frequenz des Hochfrequenzsignals oder des nuklearmagnetischen Resonanzsignals schwingt.
Kernspintomograph nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Antenneneinheit mehrere Sprossenleiter aufweist.
Kernspintomograph nach Anspruch 1 oder 2, wobei mehrere Antenneneinheiten vorgesehen sind, jede der Antenneneinheiten eine Anschlussklemme aufweist, die die HF-Spule mit dem Kernspintomographen verbindet, die Anschlussklemme mit dem Sprossenleiter und dem plattenförmigen Leiter verbunden ist, der plattenförmige Leiter eine röhrenartige Form aufweist und die Phase und Amplitude einer Spannung, die über die jeweilige Anschlussklemme an jede Antenneneinheit angelegt wird, getrennt voneinander gesteuert werden, so dass das von der HF-Spule gesendete Hochfrequenzsignal optimiert wird.
Kernspintomograph nach Anspruch 9, wobei der plattenförmige Leiter eine elliptisch-zylindrische Form aufweist.
Kernspintomograph nach Anspruch 10, wobei die Antenneneinheit auf einer virtuellen Kurve mit entlang einer Hauptachsen-Radialrichtung des Querschnitts des elliptischen Zylinders abnehmendem Abstand von dem plattenförmigen Leiter angeordnet ist.
Kernspintomograph nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Sprossenleiter und die elektrischen Feldleiter elektrisch miteinander verbunden sind.
Kernspintomograph nach Anspruch 2, wobei die elektrischen Feldleiter eine Fläche aufweisen, die festgelegt wird, um das elektrische Feld zu erzeugen.
Kernspintomograph nach Anspruch 2, wobei der Sprossenleiter und die elektrischen Feldleiter elektrisch nicht miteinander verbunden sind, eine Spannung getrennt von dem Sprossenleiter an die elektrischen Feldleiter angelegt wird und die Spannung eine Größenordnung hat, um das elektrische Feld zu erzeugen.
Kernspintomograph nach Anspruch 1 oder 2, weiter aufweisend: eine magnetische Gradientenfeld-Anlegeeinrichtung zum Anlegen eines magnetischen Gradientenfeldes, das dem nuklearmagnetischen Resonanzsignal Positionsinformationen verleiht, wobei jeder der elektrischen Feldleiter einen Schlitz und einen Schlitzverbindungskondensator aufweist, der beide Seiten des Schlitzes verbindet, und der Schlitzverbindungskondensator so eingestellt ist, dass beide Seiten des Schlitzes bei der Frequenz eines in dem magnetischen Gradientenfeld zu verwendenden Wechselstrom-Magnetfeldes elektrisch voneinander getrennt sind.
Kernspintomograph nach Anspruch 3, weiter aufweisend: einen Kopplungsverringerungskondensator, der die elektrischen Leiter von benachbarten Kanälen verbindet und die magnetische Feldkopplung unterdrückt.
Kernspintomograph nach Anspruch 7, wobei der Sprossenleiter eine Spiralform aufweist.
Kernspintomograph nach Anspruch 7, wobei der Sprossenleiter eine flache Plattenform hat und Aussparungen aufweist, die abwechselnd links und rechts ausgespart sind.
Kernspintomograph, aufweisend: einen Magneten, der ein magnetostatisches Feld erzeugt und ein magnetostatisches Feld bildet, und eine HF-Spule, die entweder das Senden eines Hochfrequenzsignals an das magnetostatische Feld oder das Empfangen eines nuklearmagnetischen Resonanzsignals durchführt, das von einem Objekt erzeugt wird, das sich in dem magnetostatischen Feld befindet, wobei die HF-Spule einen plattenförmigen Leiter und eine Antenneneinheit aufweist und die Antenneneinheit wiederum einen Sprossenleiter, der in einem vorbestimmten Abstand von dem plattenförmigen Leiter angeordnet ist, zwei elektrische Feldleiter, die in beiden Endabschnitten des Sprossenleiters in einem vorbestimmten Abstand von dem plattenförmigen Leiter angeordnet sind, und eine Diode aufweist, die den Sprossenleiter und einen der elektrischen Feldleiter verbindet, und der Sprossenleiter und der plattenförmige Leiter eine Schleifenschaltung bilden, die mit der Frequenz des von der HF-Spule gesendeten Hochfrequenzsignals oder des von der HF-Spule empfangenen nuklearmagnetischen Resonanzsignals schwingt.
Antennenvorrichtung, aufweisend: einen plattenförmigen Leiter und eine Antenneneinheit, wobei die Antenneneinheit einen Sprossenleiter, der in einem vorbestimmten Abstand von dem plattenförmigen Leiter angeordnet ist, und zwei elektrische Feldleiter aufweist, die in beiden Endabschnitten des Sprossenleiters in einem vorbestimmten Abstand von dem plattenförmigen Leiter angeordnet sind, und der Sprossenleiter und der plattenförmige Leiter eine Schleifenschaltung bilden, die mit einer voreingestellten Frequenz schwingt.