FI80346B - Rf-spolarrangemang vid nmr-undersoekningsapparatur. - Google Patents

Rf-spolarrangemang vid nmr-undersoekningsapparatur. Download PDF

Info

Publication number
FI80346B
FI80346B FI832499A FI832499A FI80346B FI 80346 B FI80346 B FI 80346B FI 832499 A FI832499 A FI 832499A FI 832499 A FI832499 A FI 832499A FI 80346 B FI80346 B FI 80346B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
coil
transmission line
coil arrangement
arrangement according
field
Prior art date
Application number
FI832499A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI832499L (fi
FI80346C (fi
FI832499A0 (fi
Inventor
Matti Savelainen
Original Assignee
Instrumentarium Oy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Instrumentarium Oy filed Critical Instrumentarium Oy
Priority to FI832499A priority Critical patent/FI80346C/fi
Publication of FI832499A0 publication Critical patent/FI832499A0/fi
Priority to US06/628,478 priority patent/US4712068A/en
Publication of FI832499L publication Critical patent/FI832499L/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI80346B publication Critical patent/FI80346B/fi
Publication of FI80346C publication Critical patent/FI80346C/fi

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/28Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64
    • G01R33/32Excitation or detection systems, e.g. using radio frequency signals
    • G01R33/36Electrical details, e.g. matching or coupling of the coil to the receiver
    • G01R33/3628Tuning/matching of the transmit/receive coil
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/28Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64
    • G01R33/32Excitation or detection systems, e.g. using radio frequency signals
    • G01R33/34Constructional details, e.g. resonators, specially adapted to MR
    • G01R33/34046Volume type coils, e.g. bird-cage coils; Quadrature bird-cage coils; Circularly polarised coils
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/28Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64
    • G01R33/32Excitation or detection systems, e.g. using radio frequency signals
    • G01R33/34Constructional details, e.g. resonators, specially adapted to MR
    • G01R33/34046Volume type coils, e.g. bird-cage coils; Quadrature bird-cage coils; Circularly polarised coils
    • G01R33/34076Birdcage coils

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)

Description

1 80346
NMR-TUTKIMUSLAITTEISTON RF-KELAJÄRJESTELY RF-SPOLARRANGEMANG VID NMR-UNDERSÖKNINGSAPPARATUR
Keksinnön kohteena on NMR-tutkimuslaitteiston RF (= radio-^ taajuus) -kelajärjestely, jonka sisään tutkittava kohde, esim. potilas tai potilaan osa, on järjestetty asetettavaksi ja joka on järjestetty virittämään valitun kohdealueen ytimet lähettämällä laitteiston aikaansaamaan homogeeniseen perusmagneettikenttään nähden pääasiassa kohti-suoran RF-kenttäpulssin ja tämän jälkeen vastaanottamaan ja detektoimaan kohteessa synnytetyn NMR-signaalin.
Kuten on yleisesti tunnettua, NMR-tutkimus- ja kuvaus- laitteistossa tarvitaan RF-kela, joka toisaalta lähettää kohteeseen radiotaajuuspulssin ja siten virittää tietyn valitun alueen kohteesta kartoitusta varten, ja toisaalta vastaanottaa kyseisellä alueella prekessoivien ytimien indusoimaa sähkömagneettista kenttää eli NMR-signaalia.
Nämä toiminnot voidaan suorittaa samalla RF-kelalla tai o o käyttämällä virittämiseen ja vastaanottoon eri keloja.
Ns. kokokehon NMR-kartoituksissa, joissa esimerkiksi potilaan päästä tai rintakehästä kuvataan yksi tai useampia viipaleita, käytetään homogeenisen perusmagneettikentän aikaansaamiseen yleensä solenoidikeloja, joiden sisään 2 5 potilas työnnetään aksiaalisuuntaisesti. Solenoidityyppi- ; nen kela sopisi periaatteessa erinomaisesti myös RF-kelak- ; si, mutta mainitussa tapauksessa sitä ei voida käyttää, koska tällöin RF-kelan kenttä olisi yhdensuuntainen homo- j geeniseen perusmagneettikenttään nähden eikä ytimien poik- on J kauttaminen perusmagneettikentän suunnasta ole mahdollista. Tästä johtuen RF-kelana on käytettävä toisen tyyppistä kelastoa. Yleisimmin tunnetuissa laitteissa käytetään ns. satulakelastoa, joka kuitenkaan ei ole ominaisuuksiltaan yhtä hyvä kuin solenoidi, koska se on muodol-taan "hajanaisempi" ja koska johteen pituudesta johtuen magneettikentän energia on jakautunut suurelta osin muualle kuin kohteen kuvattavalle alueelle.
2 80346
Ongelman ratkaisemiseksi on julkaisussa EP-71896 esitetty ratkaisu, joka perustuu kahden satulakelan käyttöön. Näin voidaan valita vain yhteen suuntaan pyörivä magneettikenttä, mistä seuraa tiettyjä etuja, joita selostetaan ^ tarkemmin tuonnempana. Kuitenkin kysymyksessä on edelleen satulakela, jonka muita haittapuolia ei mainittu ratkaisu eliminoi. Julkaisussa EP-73375 on puolestaan esitetty ratkaisu, jossa ei tarvita satulakeloja ja jossa niin ikään on mahdollisuus detektoida vain toista pyörimissuuntaa. Heikkoutena *0 tässä tunnetussa ratkaisussa on, että siinä täytyy käyttää RF-kenttää heijastavaa sylinteriä, mikä mutkistaa laitteistoa ja lisää kustannuksia.
Keksinnön tarkoituksena on luoda uusi, ominaisuuksiltaan 15 entistä edullisempi RF-kelarakenne, joka erityisen hyvin sopii mainittuihin kokokehon kartoituslaitteisiin soleno-idityyppisten magneettien kanssa käytettäväksi, mutta jota voidaan edullisesti soveltaa myös muun tyyppiseen kuvaukseen, kuten pintakelana esimerkiksi rinnan kuvaukseen. Keksinnön 20 tarkoituksena on myös aikaansaada RF-kela, josta tunnetuissa ratkaisuissa ilmenevät haittapuolet on eliminoitu.
Keksinnön tavoitteet saavutetaan oheisissa patenttivaatimuksissa 1 ja 2 määritetyillä tavoilla. Keksinnönmukainen RF-25 kelajärjestely käsittää siis jatkuvaksi kytketyn siiro-linjan, joka on johdotettu siten, että sen eri kohdat indusoivat eri suuntaisen RF-kentän. Siirtolinjaan syntyvät vaihe-erot mahdollistavat pyörivän RF-kentän kytkeytymisen kelaan maksimaalisesti. Lisäksi siirtolinja on kytketty päät-30 tymättömäksi silmukaksi. Edelleen siirtolinja voidaan punoa edullisesti verkoksi, joka tutkittavasta kohteesta riippuen voidaan muotoilla kohteen ympärille asetettavaksi sylinteri-mäiseksi tai kartiomaiseksi vaipaksi, jonka akseli on ainakin pääasiallisesti peruskentän suuntainen.
35 3 80346
Keksinnön mukaisella RF-kelajärjestelyllä käyttämällä mainittuja vaihe-eroja hyväksi siten, että kytkeytymällä kelaston eri kohtiin ja yhdistämällä detektoidut signaalit sopivalla vaihe-erolla toisiinsa voidaan mitata aino-5 astaan yhteen suuntaan pyörivää kenttää. Tästä syystä keksinnön mukainen kelasto on tavallista satulakelaa parempi, sillä näin saadaan signaalia kerättyä puolet enemmän, mikä parantaa signaalikohinasuhdetta. Lisäksi keksinnön mukai-en kela on teknisesti helppo toteuttaa, mikäli RF-kelaan 10 halutaan useita kierroksia, jolloin voidaan käyttää matalampia toimintataajuuksia ja saadaan kerättyä enemmän signaalia. Vaikka kelaan laitetaan useita kierroksia, on eri kierrokset mahdollista kiertää eri paikkoihin, jolloin kelan hyvyyttä (Q-arvoa) vähentävät pyörrevirrat sekä haitalliset 15 . ...
vaihe-erot jäävät pieniksi toisin kuin satulakelassa.
Keksintöä selostetaan seuraavassa tarkemmin viitaten oheiseen piirustukseen, jossa 20 - kuviot la...lh esittävät keksinnön mukaisen RF-kelan johdotuksen periaatteita, - kuviot 2a ja 2b esittävät periaatekuvana kuvioiden lg ja lh mukaisen RF-kelan synnyttämää magneettikenttää, 25 - kuviot 3a, 3b ja 3c esittävät vaihtoehtoisia ratkaisuja RF-kelan kytkemiseksi siten, että resonanssipiirin resonanssitaajuutta voidaan säätää pyörivänä, 30 - kuviot 4a...4f esittävät vaihtoehtoisia ratkaisuja RF-kelan kytkemiseksi tutkittavassa kohteessa synny- i tettyjen NMR-signaalien vastaanottamiseksi tai pyörivän RF-kentän indusoimiseksi, 35 - kuvio 5 esittää periaatekuvana erästä NMR-tutkimuslait-teistoa, jossa sovelletaan keksinnön mukaista RF-kelaa, 4 80346 - kuviot 6 ja 7 esittää periaatekuvana erästä toista ja kolmatta varsinkin naisen rinnan tutkimiseen soveltuvaa NMR-tutkimuslaitteistoa, 5 - kuvio 8 esittää periaatekuvana mahdollisuutta muuttaa keksinnön mukaisen RF-kelan halkaisijaa, - kuviot 9a ja 9b esittävät vielä erästä tapaa muodostaa jatkuvasiirtolinjäinen RF-kela.
10
Kuviot 1 esittävät yksinkertaistettuja keksinnön mukaisia RF-kelakonstruktioita joissa johde 1 on käämitty sylinterin muotoisen rungon pinnalle. Tämän rungon on oltava sähköä joh tamatonta vähähäviöistä materiaalia, esimerkiksi lasikuitu vahvisteista epoksia. Kuvioissa lb, Id, lf ja lh on sylinterin pinta levitettynä, jotta RF-kelan punomisperiaatteet ovat helpommin ymmärrettävissä. Tarkastellaan tarkemmin kuvioiden lg ja lh esittämää tapausta, jossa n kierrosta johdetta on kierretty sylinterin ympäri siten, että johde käy vuorotellen 20 sylinterin ylä- ja alareunalla. Reunalleosumispaikka siirtyy hiukan kierros kierrokselta, jolloin saadaan käämittyä n-kierrosta päättymättömäksi lenkiksi.
Kuvioissa 2 on kuvioiden lg ja lh mukaisen konstruktion n 25 silmukkaa esitetty erillisinä silmukoina kuitenkin niin, että kunkin silmukan synnyttämä magneettikentän akselia vastaan kohtisuora komponentti osoittaa siihen suuntaan mihin se kuvioiden lg ja lh tapauksessakin osoittaisi (kuviossa 2 n = 20). Mikäli nyt näihin n:ään silmukkaan liittyy sopivasti 30 kapasitiivista kytkentää induktanssin lisäksi, signaali voi näissä n:ssä silmukassa edetä kuten siirtolinjassa. Mikäli aallonpituus tässä siirtolinjassa on sama kuin n:n silmukan yhteinen pituus, voidaan kuviosta 2b havaita, että silmukoiden synnyttämä resultanttikenttä kiertää säilyttäen vakio-amplitudin. Vastaavasti, mikäli meillä olisi keskustassa 5 80346 pyörivä magneettinen momentti, joka pyörii sopivalla nopeudella, indusoituu n:ään silmukkaan kiertävä signaali. Jokainen n:stä silmukasta on kytkeytynyt pyörivään lähteeseen mahdollisimman hyvin, koska signaali on aina oikeassa vaiheessa.
5
Tarkastellaan nyt toisaalta normaalilla pyörimättömällä kela-järjestelyllä ja toisaalta keksinnön mukaisella pyörivällä kelajärjestelyllä saatavien signaalien suhdetta kohinaan. Normaalissa pyörimättömässä tapauksessa kelaan indusoituu jän-nite U, U = (dj6/dt) = K · (dM/dt), missä on indusoituva vuo, K kelassa kulkevan virtayksikön synnyttämä vuontiheys signaalia lähettävän kohteen kohdalla, M resultanttimagneet-timomentti, joka signaalia lähettävällä kohteella on, ja t on aika. Mikäli signaalin lähettävät prekessoivat ytimet, ^ saadaan: (1) ΪΓ = M0 sin(u>t) i + M0cos(L»t) j 20 — — missä i ja j ovat perusmagneettikenttää ja toisiaan vastaan kohtisuorassa olevia yksikkövektoreita (x,y -koordi-naattiakselien suuntavektorit). Jos T on kelan akselin suuntainen saadaan: 25 (2) U = K · (dMx/dt) = KM0 UJcos (uJt).
Mikäli kela on kytketty resonanssipiiriksi, indusoi jännite U resonanssissa piiriin virran I:
3 O
I = U/R, missä R on piirin resistanssi, R s CJL/Q, missä L on kelan induktanssi ja Q kelan hyvyysluku.
35 ! i f k 6 80346
Teho P, jonka prekessoivat ytimet luovuttavat resonanssi-piirille on: 5 ,3) » - ®0 a! - V f missä on ytimen gyromagneettinen suhde, B on kelassa s kulkevan virran kohteeseen synnyttämä magneettikenttä ja 10 Β,,οη perusmagneettikenttä. Koska pätee: (4) Bq Ϋ = ω ja 15 (5) Β± = ΚΙΪ = k2i = k 2Si = k2mo jäg cos(»>t)T saadaan: 2 2 20 (6) p s ωΜ · B. = ωΜ r— M Qcos^(cot) = 7— ωΜ ^Qcos^ (uit) .
y i o L o LO
S. Λ
Tehon teholliearvolle P saadaan: > 25 (7) 5 = 1 S2 „Mo2q_
Lasketaan nyt vastaava ydinten luovuttama teho pyörivällä kelajärjestelyllä. Tarkastellaan kelaston pientä osaa Δ . 30 Tähän osaan indusoituu jännite (8) Δϋ = (dA0/dt) 1 ΔΚ (dM/dt) = AKuMq cos(tot), mikäli osa Δ on suunnassa i. Kelan osan.A on myös kulutet-35 tava siihen indusoitunut teho, joten
II
7 80346 ,Λ> ΔΚωΜ cos(u)t) (9) I = AU/AR = -2_- q
ωΔL
missä A L on osan Δinduktanssi. Koska kela muodostaa jatkuvan siirtolinjän, eri suuntien osat Δ saavat vuorollaan maksimivirtansa: MO) IMax “ AL Μθώ
Vastaavasti kullakin hetkellä täytyy virran eri osissa ^ olla suunnasta ^ riippuvainen I QP) Imax cos (Wt-JP). Tällöin hetkellisesti hetkellä 0 eri osien virrat synnyttävät kelaston keskelle magneettikentän B suuntaan 15 ^ - 0: 2n _ „ MD B = f IM * cos(-:P)K* (:f)dd\ o ^ 20 missä K(p (y) on suunnassa jp olevan yksikkövirran synnyttämä kenttä kulmayksikköä kohden suuntaan y * 0: (12) Kftf) = Kf (0) * cosf 25
Siten saadaan:
21T
(13) B IMax cos(-;f)Kj> (0)cos-f= IMax K_j> (0) · n.
o J
Ajan muuttuessa muuttuu myös kentän suunta. Kenttä siis pyörii vakioamplitudilla B ja taajuudella ui 35 (14> 8 fr <°>. " «o° —> (15) B = B(cos(ωt)i - sin(u)t)J) a 80346
Ytimien resonanssipiiriin syöttämä teho on:
(16) P = Bo * dt “ Bo = WBM0 l(cos (ut)T-sin(cot) j)X
(s in(<i)t)i + cos(a)t)j)| = 2 2 u»M0B{cos (ut) + sin (wt) ) = WMQB = ΔΚ 2 Λ π II Q = p·
Tarkastellaan seuraavaksi resonanssipiireihin indusoitu- 10 vaa kohinaa. Sekä pyörivän että ei-pyörivän kentän tapauksessa kohinateho Pn on sama (17) = U2/R = 4kTAf 15 missä T on lämpötila, k Boltzmannin vakio jaAf tarkasteltava taa juuskaistaleveys.
Mikäli pyörivän kentän kela järjestelyssä mitataan resul- 20 tanttisignaalia sopivasti, voidaan tulokseksi saada vain toiseen suuntaan pyörivä komponentti. Koska mitattava signaali pyörii vain toiseen suuntaan, tästä mittaustavasta ei aiheudu mitään pienentymistä signaaliin, mutta kohinateho sen sijaan pienenee puoleen. Signaalitehon ja 25 kohinatehon suhteeksi saadaan: ,18) C^r) ...... = HW0 Tikr \ / ei-pyörivä 30 ( P \ ; !19) (-f-J ..... - 2’!!κψ,ο>“^04!Εϊ3γ · \ pn / Pyörivä j 35 9 80346
Vertailun mahdollistamiseksi tarkastellaan seuraavaksi tapausta, missä keksinnön mukainen kelajärjestely kytketään ei-pyörivällä tavalla kuvion 2b tapaan. Virran I synnyttämäksi kentäksi saadaan: (20) B = 2 j \ K_j> (O) cosf d f = 2K_£ (0) · I ' e11 o (21) K=2Kyo(0).
10 J
Mikäli induktanssi kulmayksikköä kohden on L^> on kokonaisinduktanssi kahden navan välillä 15 <22) L = = / p_ λ , 4κ1 (0) 2 1 (23) (“ ) 2 π Ln ωΜθ ® 4k7Af 20 \ pn / ei-pyörivä J $ - ϊ “ho2° 4ΕΤΛΪ 25 <24) Pyörivä - 2i - ωΜο20 eli kytkemällä kelasto siten, että kenttä voi nynrjn. ja mittaamalla vain oikeaan suuntaan pyörivää kenttää saadaan samalla kelastolla signaali/kohina-suhteeseen 30 parannus Ή*2/2· Pyörivästä kelajärjestelystä on helpoiten mitattavissa pyörimättömällä kytkennällä suureet L ja K, joista saadaan: 3s (25) V? ja i0) ‘ ~2 10 80346 Näillä suureilla laskettuna saadaan: .2«) (-**-) - * m ! “mo2q τ&π - 5 ' n ' pyörivä JL. id um 2n 1 4 L Q 4kTAf tätä kaavaa voidaan verrata kaavaan (1Θ) ja jälleen nähdään 10 parannus TT2/2.
Kuviot 3a...3c esittävät esimerkinomaisesti kytkentöjä, joilla kelajärjestely voidaan virittää pyörivänä halutulle taajuudelle. Esimerkiksi kuvioiden 4a. .-.4f mukaisilla kytkennöillä puoles-15 taan kelaan indusoitunutta signaalia voidaan detektoida pyörivänä säätämällä kondensaattorit 10 sopiviksi arvoiltaan.
Tällöin näiden kondensaattorien arvot pääasiallisesti poikkeavat toisistaan. Mikäli kuvioiden 4a...4£ vahvistimet 2 korvataan teholähteillä, saadaan pyörivää RF-kentää indusoivat 20 kytkennät. Kuviossa 4d esitetyssä kytkennässä käytetään induktiivista kytkeytymistä esivahvistimeen kytketyn kelan ja keksinnön mukaisen kelajärjestelyn välillä.
Kuviossa 5 on esitetty kaaviollisesti eräs NMR-tutkimus-25 laitteisto jolla keksinnön mukaista kelajärjestelyä käyttäen voidaan tehdä NMR-kartoitus ihmisestä tms. kohteesta. Magneettikelastoill* 3 synnnytotään homogeeninen perusmagneettikenttä kohteen alueelle. Gradienttikelas-toilla 4 muutetaan magneettikenttää, jolloin saadaan 30 haluttu paikkainformaatio. RF-kelalla 5 lähetetään ytimiä poikkeuttavia RF-kenttäpulsseja ja vastaanotetaan ytimien indusoimaa RF-kenttää. Kelaan kytkeydytään kahdesta eri suunnasta kuvion 4c mukaisella kytkennällä. Toiseen esivah-vistettuun signaaliin aiheutetaan 90° vaihe-siirto, jonka 35 jälkeen signaalit lasketaan yhteen. Tuloksena saadaan toiseen suuntaan pyörivän kentän signaali. Saatu summa jaetaan kahteen 90° vaihesiirrolla eroavaan osaan ja il n 80346 näille signaaleille voidaan tehdä normaali kvadratuuri-detektointi referenssisignaalia käyttäen. Kvadratuuride-toinnin osalta viitataan artikkeliin: Journal of Magnetic Resonance 25, 559-562, (1977), A simple Approach to Single-5 Channel Quadrature Detection, G. Bodenhausen et al.
Kuviossa 6 on esitetty eräs keksinnön mukainen RF-kelajär-jestely sovellettuna naisen rinnan kuvaamiseen. Helmholz-tyyppisellä magneettikelastolla 6 synnytetään homogeeninen 10 perusmagneettikenttä. Potilas istuu magneetin sisällä ja katkaistun kartion nuotoisen rungon pinnalle käämitty keksinnön mukainen RF-kelasto 7 toimii vastaanottimena ja lähet-timenä.
15 Kuviossa 7 on esitetty eräs toinen sovellutus naisen rinnan kuvaamiseen. Tässä tapauksessa perusmagneettikenttä synnytetään Helmholz-tyyppisellä rautamagneetilla 8. Muu osa kuvioiden 6 ja 7 systeemiä voidaan toteuttaa esimerkiksi kuten kuviossa 5 on esitetty.
20
Kuviossa 8 on esitetty eräs keksinnön mukainen kelajärjestely, jossa voidaan muuttaa kelaston dimensioita. Tämä tapahtuu siten, että kelasto on vahvistettu joustavin, esimerkiksi kumisidoksin 9 yhtenäiseksi, ilman erillistä runkoa 25 koossapysyväksi punokseksi, jota voidaan aksiaalisuunnassa painaa kasaan tai venyttää. Tällöin radiaalisuunnassa kela vastaavasti kasvaa tai pienenee. RF-kelan dimensioitten muuttaminen kohteen mukaiseksi on edullista, koska kelaston kytkeytyminen signaalilähteeseen on sitä parempi, mitä pie-30 nempi kelasto, sillä signaali/kohina-suhde on verrannollinen kytkennän K neliön ja induktanssin L suhteeseen, joka puolestaan on kääntäen verrannollinen kelan tilavuuteen (esim. r^); e.)! 35 !* « s izsi _ i
Λ J
PL r r n i2 80 3 46
Kuviossa 9a on esitetty vielä eräs tapa muodostaa jatkuva siirtolinjäinen RF-kela. Pyörähdyspinnan, tässä tapauksessa sylinterin, pinnalle on asetettu sauvoja 10, jotka on kapa-sitiivisesti kytketty kahteen silmukkaan 11, jotka varsinai-5 sesti muodostavat siirtolinjän. Silmukka 12 muodostaa tangot yhdistävän maadoitusjohdon. Kuviossa 9b on maadoitussilmukka jätetty pois. Kuvioissa on myös esitetty tarvittavat kytken-täkondensaattorit ja esivahvistin.
10 Keksintö ei rajoitu esitettyihin sovellusmuotoihin vaan useita keksinnön muunnelmia on ajateltavissa oheisten patenttivaatimusten puitteissa.
15 20 25 30 35 il

Claims (12)

1. NMR-tutkimuslaitteiston RF ^radiotaajuus) - kelajärjestely, johon kuuluu kela (5), jonka sisään tutkittava kohde, esim. potilas tai potilaan osa, on järjestetty asetettavaksi ja joka on järjestetty virittämään valitun kohdealueen ytimet lähettämällä laitteiston aikaansaamaan homogeeniseen perusmagneetti-kenttään nähden pääasiassa kohtisuoran RF-kenttäpulssin ja tämän jälkeen vastaanottamaan ja detektoimaan kohteessa synnytetyn NMR-signaalin, tunnettu siitä, että kela (5) käsittää jatkuvaksi kytketyn siirtolinjan (1; 11-13), joka on johdotettu siten, että sen eri kohdat indusoivat siirtolinjassa syntyviä vaihe-eroja hyväksi käyttäen eri suuntaisen ajallisesti muuttuvan RF-kentän, jonka suunta poikkeaa perusmagneetti-kentän suunnasta, jolloin mainittu siirtolinjan johdotus on muodostettu siten, että pyörähdyspinnalie on käämitty johdesil-mukoita, joiden peräkkäiset silmukat on kierretty toistensa suhteen pyörähdyspinnalla siten, että peräkkäisten silmukoiden välisten kiertymien summa on 2n (kuvio 1).
2. NMR-tutkimuslaitteiston RF (=radiotaajuus) - kelajärjestely, johon kuuluu kela (5), jonka sisään tutkittava kohde, esim. potilas tai potilaan osa, on järjestetty asetettavaksi ja joka on järjestetty virittämään valitun kohdealueen ytimet lähettämällä laitteiston aikaansaamaan homogeeniseen perusmagneetti-kenttään nähden pääasiassa kohtisuoran RF-kenttäpulssin ja tämän jälkeen vastaanottamaan ja detektoimaan kohteessa synnytetyn NMR-signaalin, tunnettu siitä, että kela (5) käsittää jatkuvaksi kytketyn siirtolinjan (1; 11-13), joka on johdotettu siten, että sen eri kohdat indusoivat siirtolinjassa syntyviä vaihe-eroja hyväksi käyttäen eri suuntaisen ajallisesti muuttuvan RF-kentän, jonka suunta poikkeaa perusmagneetti-kentän suunnasta, jolloin mainittu siirtolinjan johdotus on muodostettu siten, että pyörähdyspinnalle on asetettu pääasiassa pyörähdysakselin suuntaisia erillisiä johdintankoja (13), 80346 14 jotka on päistään kapasitiivisesti kytketty toisiinsa (kuvio 9).
3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen RF-kelajärjestely, tunnettu siitä, että siirtolinja on kytketty vahvistin-välineisiin (2), jotka yhdessä kelan (5) kanssa valitulla taajuudella vahvistavat vain toiseen suuntaan pyörivän RF-kentän indusoimaa jännitettä.
4. Patenttivaatimuksen l tai 2 mukainen RF-kelajärjestely, tunnettu siitä, että siirtolinjaan on kytketty kaksi tai useampia vahvistimia (2) eri kohtiin siirtolinjaa, että mainituista vahvistimista tuleviin signaaleihin on järjestetty aiheutettavaksi tietyt vaihe-erot ja signaalit on järjestetty summattavaksi siten, että summasignaalissa vain toiseen suuntaan pyörivän RF-kentän indusoima jännite on vahvistettu (kuviot 4c ja 5).
5. Jonkin yllä olevan patenttivaatimuksen mukainen RF-kelajärjestely, tunnettu siitä, että siirtolinja on kytketty siten, että valitulla taajuudella kelastoon (5) kytketty RF-lähetin synnyttää vain toiseen suuntaan pyörivää RF-kenttää.
6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen RF-kelajärjestely, tunnettu siitä, että siirtolinjaan on kytketty kaksi tai useampia RF-lähettimiä eri kohtiin siirtolinjaa, että mainittujen RF-lähettimien signaaleihin on järjestetty aiheutettavaksi tietyt vaihe-erot siten, että signaalien indusoima summattu RF-kenttä pyörii vain toiseen suuntaan.
7. Jonkin yllä olevan patenttihakemuksen mukainen RF-kelajärjestely, tunnettu siitä, että vaatimuksessa 1 tai 2 mainittu pyörähdyspinta on sylinteri. is 80 346
8. Jonkin yllä olevan patenttivaatimuksen mukainen RF-kelajärjestely, tunnettu siitä, että vaatimuksessa 1 mainittu pyörähdyspinta on katkaistu kartio.
9. Jonkin yllä olevan patenttivaatimuksen mukainen RF-kelajärjestely, tunnettu siitä, että vaatimuksessa 1 mainittu pyörähdyspinta on pallomainen.
10. Patenttivaatimuksen 1 mukainen RF-kelajärjestely, tunnettu siitä, että mainituista johdesilmukoista aikaansaatu verkkorakenne on vahvistettu joustavilla, ainakin osaan silmukoiden risteyskohdista asetettavilla liitoselimillä (9), jotka sallivat RF-kelan (5) muodon muuttamisen dimensioltaan tutkittavan kohteen mukaiseksi ja samalla jäykistävät rakenteen koossapysyväksi.
11. Patenttivaatimuksen 2 mukainen RF-kelajärjestely, tunnettu siitä, että pyörähdyspinnalle asetettujen, pääasiassa pyörähdysakselin suuntaisten johdintankojen (13) päihin on kapasitiivisesti kytketty kaksi pyörähdyspinnan mukaista silmukkaa (11).
12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen RF-kelajärjestely, tunnettu siitä, että johdintangot (13) on sähköisesti liitetty toisiinsa keskikohdiltaan pyörähdyspinnan mukaisella kolmannella silmukalla (12), joka muodostaa maapotentiaalin. ie 80346
FI832499A 1983-07-07 1983-07-07 Rf-spolarrangemang vid nmr-undersoekningsapparatur. FI80346C (fi)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI832499A FI80346C (fi) 1983-07-07 1983-07-07 Rf-spolarrangemang vid nmr-undersoekningsapparatur.
US06/628,478 US4712068A (en) 1983-07-07 1984-07-06 RF coil arrangement for NMR examination apparatus

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI832499A FI80346C (fi) 1983-07-07 1983-07-07 Rf-spolarrangemang vid nmr-undersoekningsapparatur.
FI832499 1983-07-07

Publications (4)

Publication Number Publication Date
FI832499A0 FI832499A0 (fi) 1983-07-07
FI832499L FI832499L (fi) 1985-01-08
FI80346B true FI80346B (fi) 1990-01-31
FI80346C FI80346C (fi) 1990-05-10

Family

ID=8517483

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI832499A FI80346C (fi) 1983-07-07 1983-07-07 Rf-spolarrangemang vid nmr-undersoekningsapparatur.

Country Status (2)

Country Link
US (1) US4712068A (fi)
FI (1) FI80346C (fi)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB8814187D0 (en) * 1988-06-15 1988-07-20 Mansfield P Improvements in/relating to surface electrical coil structures
FI80795C (fi) * 1988-07-01 1990-07-10 Instrumentarium Oy Foerfarande och anordning foer undersoekning av aemnens egenskaper.
US5483163A (en) * 1993-08-12 1996-01-09 The United States Of America As Represented By The Department Of Health And Human Services MRI coil using inductively coupled individually tuned elements arranged as free-pivoting components
US7091721B2 (en) * 2001-04-18 2006-08-15 IGC—Medical Advances, Inc. Phased array local coil for MRI imaging having non-overlapping regions of sensitivity
US6850065B1 (en) * 2001-07-27 2005-02-01 General Electric Company MRI coil system for breast imaging
US6781501B2 (en) * 2001-11-15 2004-08-24 Baker Hughes Incorporated Low external field inductor
US6812701B2 (en) * 2002-11-22 2004-11-02 Igc - Medical Advances, Inc. Phased array magnetic resonance imaging coil with improved spin localization
US20080039714A1 (en) * 2006-08-08 2008-02-14 Intermagnetics General Corporation Magnetic resonance imaging system, a gradient coil, and a method of using the system
US7619416B2 (en) * 2008-04-17 2009-11-17 Universität Zürich Prorektorat Forschung Eidgenössische Technische Hochschule Coil assembly and multiple coil arrangement for magnetic resonance imaging
JP6357240B2 (ja) * 2013-10-21 2018-07-11 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェKoninklijke Philips N.V. 磁気共鳴画像法のための安全監視
KR102324731B1 (ko) * 2014-09-19 2021-11-10 삼성전자주식회사 자기 공명 영상 장치용 수신 코일
TWI626461B (zh) * 2015-05-12 2018-06-11 Hyperfine Research, Inc. 射頻線圈、包含射頻線圈之射頻組件及設備以及判定射頻線圈之組態的方法
US10871530B2 (en) * 2018-05-21 2020-12-22 Hyperfine Research, Inc. Radio-frequency coil signal chain for a low-field MRI system
DE102022206766B3 (de) 2022-07-01 2023-11-30 Bruker Switzerland Ag NMR-Probenkopf mit einer Sende-Empfangsspule umfassend einen Hinwicklungsabschnitt und einen Rückwicklungsabschnitt

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1999258A (en) * 1933-07-27 1935-04-30 Rca Corp Directional aerial
US2267613A (en) * 1938-09-08 1941-12-23 Rca Corp Broadcast antenna
US2306693A (en) * 1938-10-04 1942-12-29 Gaspar Rubli Medical short-wave measuring apparatus
BE499425A (fi) * 1949-11-19
HU166127B (fi) * 1973-01-29 1975-01-28
US4439733A (en) * 1980-08-29 1984-03-27 Technicare Corporation Distributed phase RF coil
EP0047065B1 (en) * 1980-08-29 1986-10-01 Technicare Corporation Distributed phase rf coil
US4398149A (en) * 1981-02-02 1983-08-09 Varian Associates, Inc. NMR Probe coil system
DE3133432A1 (de) * 1981-08-24 1983-03-03 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Hochfrequenzfeld-einrichtung in einer kernspinresonanz-apparatur
JPS59501173A (ja) * 1982-06-28 1984-07-05 オックスフォ−ド・リサ−チ・システムズ・リミテッド 核磁気共鳴スペクトロメータ用のプローブアセンブリおよびその使用法
JPS5913411A (ja) * 1982-07-14 1984-01-24 Elmec Corp 遅延線
US4542343A (en) * 1983-06-17 1985-09-17 Chevron Research Company Computer-controlled, portable pulsed NMR instrument and method of use wherein depolarization is ultrashortened using pseudo randomly spaced and oriented RF depolarization pulses

Also Published As

Publication number Publication date
FI832499L (fi) 1985-01-08
FI80346C (fi) 1990-05-10
FI832499A0 (fi) 1983-07-07
US4712068A (en) 1987-12-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI73320B (fi) Nmr-spolarrangemang.
FI80346B (fi) Rf-spolarrangemang vid nmr-undersoekningsapparatur.
Hillenbrand et al. Active device tracking and high‐resolution intravascular MRI using a novel catheter‐based, opposed‐solenoid phased array coil
US6600319B2 (en) Magnetic resonance imaging device
JP3205385B2 (ja) 核磁気共鳴断層撮影装置
EP2734853B1 (en) Position marker for use in an mri apparatus
US6396271B1 (en) Tunable birdcage transmitter coil
JP2944105B2 (ja) 表面電気コイル構造
US4714887A (en) Nuclear magnetic resonance tomography apparatus
JPH06502491A (ja) 核磁気共鳴のための高周波体積共鳴器
US20060038564A1 (en) Rf coil system for a magnetic resonance imaging apparatus
US9041398B2 (en) RF antenna for MRI with a removable conductor
JPS6195234A (ja) Nmr用無線周波コイル
US4707662A (en) MR-apparatus having a transmission-measuring coil for high frequencies
JP4266580B2 (ja) 磁気共鳴イメージング用rfコイル
US5530354A (en) Non-monotonic gradient coil system for magnetic resonance imaging
CN115184849A (zh) 一种基于nmr探头的高分辨率磁场测量装置
JP2005506167A (ja) 2つの平行な端部導体を持つ無線周波数コイル
JP3699968B2 (ja) 多重同調rfコイル
JP2001513693A (ja) 平衡直角バードケージコイル用のシールドされた駆動機構
JP2620100B2 (ja) Nmr用rfコイル
KR20110104807A (ko) 동물용 고주파 공진기
JP3504968B2 (ja) 核磁気共鳴イメージング用の局部コイル
Hudson et al. Open access birdcage coils for microscopic imaging of plants at 11.7 T
Insko et al. A double discrete cosine quadrature coil design

Legal Events

Date Code Title Description
MM Patent lapsed

Owner name: INSTRUMENTARIUM OY