JP2000166895A - Ｒｆコイル、ｒｆ磁場形成装置並びに磁気共鳴撮像方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＲＦ磁場を効率よく発生するＲＦコイルおよ
びＲＦ磁場形成装置、並びに、そのようなＲＦ磁場形成
装置を用いる磁気共鳴撮像方法および装置を実現する。 【解決手段】 被検体を収容した空間にＲＦ磁場を形成
するための電流が流れる電気経路６１２と、この電気経
路よりも被検体から遠い位置で電気経路６１２の端を結
ぶ環状の電気経路６１４とを持つＲＦコイルを用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＲＦコイル（ｒａ
ｄｉｏ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｃｏｉｌ）、ＲＦ磁場形
成装置並びに磁気共鳴撮像方法および装置に関し、特
に、ＲＦ磁場を形成するための電流が流れる複数の電気
経路とこれら電気経路の端を結ぶ環状の電気経路とを有
するＲＦコイルおよびそのようなＲＦコイルを用いるＲ
Ｆ磁場形成装置、並びに、そのようなＲＦ磁場形成装置
を用いる磁気共鳴撮像方法および装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】静磁場の方向が被検体の体軸に垂直な、
いわゆる垂直磁場方式の磁気共鳴撮像装置では、開放的
な静磁場空間を形成するため、ＲＦ磁場発生用のＲＦコ
イルとしては、静磁場発生装置の磁極面と平行なループ
（ｌｏｏｐ）面を持つＲＦコイルが用いられる。この種
のＲＦコイルでは、コイルのループ面に平行な方向にＲ
Ｆ磁場を生じ、静磁場方向に垂直なＲＦ励起用の磁場を
形成するようになっている。

【０００３】そのようなＲＦ磁場を生じるＲＦコイルと
しては、例えば、図１７に示すようなものが用いられ
る。同図に示すように、３次元空間において互いに垂直
な３方向をｘ，ｙ，ｚとし、ｚ方向を静磁場方向とした
とき、ＲＦコイルは、ｚ方向に距離を隔てた２つのｘｙ
面にそれぞれ形成された２つのループを持つようになっ
ている。２つのループは直列に接続されて一筆書き状の
電気経路を形成している。

【０００４】２つのループは、それぞれの中央部におい
てｘ方向に延びる主経路２０２，２０４の対、主経路２
０２’，２０４’の対、それら主経路の両側の連絡経路
２０６，２０８，２０６’，２０８’およびｚ方向の連
絡経路２１０を有する。主経路２０２〜２０４’を連絡
経路２０６〜２１０で一筆書き的に接続することによ
り、主経路２０２，２０４には同じ方向に電流が流れ、
主経路２０２’，２０４’にはそれとは逆向きに同じ方
向の電流が流れるようにしている。

【０００５】このような関係で主経路２０２，２０４お
よび２０２’，２０４’にそれぞれ流れる電流により、
図１８に示すような磁場がそれぞれ生じ、それらの合成
による磁場がｙ方向すなわちコイルループ面に平行な方
向に生じる。

【０００６】このような構成のＲＦコイルを２つ用い、
図１９に実線および破線でそれぞれ示すように、主経路
同士がｘｙ面内で互いに垂直に交差する関係で組み合わ
せ、２つのコイルに位相が互いに９０度異なるＲＦ信号
を供給すると、２つのＲＦコイルがそれぞれ生じるＲＦ
磁場のベクトル（ｖｅｃｔｏｒ）合成により、ｘｙ面に
平行な面内で回転するＲＦ磁場を得ることができる。こ
のような２つのＲＦコイルの組み合わせからなるＲＦコ
イルは、クォドラチャ（ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ）型のＲ
Ｆコイルと呼ばれる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記のようなＲＦコイ
ルでは連絡経路の電流によるＲＦ磁場も生じ、この磁場
が主経路によるＲＦ励起用の磁場を減殺するのでＲＦ磁
場発生の効率が悪く、所望の磁場強度を得るのに大きな
励起電力を必要とするという問題があった。

【０００８】また、このため、主経路および連絡経路を
流れる電流が大きくなり、被検体の高周波電力吸収すな
わちホールＳＡＲ（ｗｈｏｌｅ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ａ
ｂｓｏｒｐｔｉｏｎ ｒａｔｅ）が大きくなるという問
題があった。

【０００９】さらに、連絡経路が発生するＲＦ磁場は、
ＲＦ励起を減殺することに加えて、被検体の局部的な高
周波電力吸収すなわちローカルＳＡＲ（ｌｏｃａｌ ｓ
ｐｅｃｉｆｉｃ ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ ｒａｔｅ）を
増加させるという問題があった。

【００１０】本発明は上記の問題点を解決するためにな
されたもので、ＲＦ磁場を効率よく発生するＲＦコイル
およびＲＦ磁場形成装置、並びに、そのようなＲＦ磁場
形成装置を用いる磁気共鳴撮像方法および装置を実現す
ることである。

【００１１】また、被検体のＳＡＲが小さいＲＦコイル
およびＲＦ磁場形成装置、並びに、そのようなＲＦ磁場
形成装置を用いる磁気共鳴撮像方法および装置を実現す
ることである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】（１）上記の課題を解決
する第１の本発明は、被検体を収容した空間にＲＦ磁場
を形成するための電流が流れる放射状の電気経路と、前
記放射状の電気経路よりも前記空間から遠い位置で前記
放射状の電気経路の端を結ぶ環状の電気経路と、を具備
することを特徴とするＲＦコイルである。

【００１３】（２）上記の課題を解決する第２の本発明
は、被検体を収容した空間にＲＦ磁場を形成するための
電流が流れる互いに平行な複数の電気経路と、前記複数
の電気経路の両端部において、前記複数の電気経路より
も前記空間から遠い位置で前記複数の電気経路の端をそ
れぞれ結ぶ環状の電気経路と、を具備することを特徴と
するＲＦコイルである。

【００１４】（３）上記の課題を解決する第３の本発明
は、被検体を収容した空間にＲＦ磁場を形成するための
電流が流れる放射状の電気経路と、前記放射状の電気経
路よりも前記空間から遠い位置で前記放射状の電気経路
の端を結ぶ環状の電気経路と、前記環状の電気経路の中
心から見た方角が互いに９０度異なる前記環状の電気経
路の２箇所に位相が互いに９０度異なるＲＦ信号をそれ
ぞれ供給するＲＦ信号供給手段と、を具備することを特
徴とするＲＦ磁場形成装置である。

【００１５】（４）上記の課題を解決する第４の本発明
は、被検体を収容した空間にＲＦ磁場を形成するための
電流が流れる互いに平行な複数の電気経路と、前記複数
の電気経路の両端部において、前記複数の電気経路より
も前記空間から遠い位置で前記複数の電気経路の端をそ
れぞれ結ぶ環状の電気経路と、前記環状の電気経路の中
心から見た方角が互いに９０度異なる前記環状の電気経
路の２箇所に位相が互いに９０度異なるＲＦ信号をそれ
ぞれ供給するＲＦ信号供給手段と、を具備することを特
徴とするＲＦ磁場形成装置である。

【００１６】（５）上記の課題を解決する第５の本発明
は、被検体を収容した空間に静磁場を形成し、前記空間
に勾配磁場を形成し、前記空間にＲＦ磁場を形成し、前
記空間から磁気共鳴信号を測定し、前記測定した磁気共
鳴信号に基づいて画像を生成する磁気共鳴撮像方法であ
って、前記ＲＦ磁場の形成を、（３）に記載のＲＦ磁場
形成装置および（４）に記載のＲＦ磁場形成装置のうち
のいずれかによって行う、ことを特徴とする磁気共鳴撮
像方法である。

【００１７】（６）上記の課題を解決する第６の本発明
は、被検体を収容した空間に静磁場を形成する静磁場形
成手段と、前記空間に勾配磁場を形成する勾配磁場形成
手段と、前記空間にＲＦ磁場を形成するＲＦ磁場形成手
段と、前記空間から磁気共鳴信号を測定する測定手段
と、前記測定手段が測定した磁気共鳴信号に基づいて画
像を生成する画像生成手段と、を有する磁気共鳴撮像装
置であって、前記ＲＦ磁場形成手段は、（３）に記載の
ＲＦ磁場形成装置および（４）に記載のＲＦ磁場形成装
置のうちのいずれかである、ことを特徴とする磁気共鳴
撮像装置である。

【００１８】第１の発明ないし第６の発明のうちのいず
れか１つにおいて、前記環状の電気経路に近接したＲＦ
シールドを設けることが、ＲＦ励起効率をさらに高め、
また、ＳＡＲをさらに低減する点で好ましい。

【００１９】また、第１の発明または第３の発明におい
て、前記放射状の電気経路は前記空間を挟んで互いに対
向することがＲＦ磁場強度分布の均一性を良くする点で
好ましい。

【００２０】（作用）本発明では、環状の電気経路と被
検体との距離をあけて、環状の電気経路によるＲＦ励起
磁場の減殺効果を少なくする。また、被検体のＳＡＲを
低減する。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。なお、本発明は実施の形態
に限定されるものではない。図１に磁気共鳴撮像装置の
ブロック（ｂｌｏｃｋ）図を示す。本装置は本発明の実
施の形態の一例である。本装置の構成によって、本発明
の装置に関する実施の形態の一例が示される。本装置の
動作によって、本発明の方法に関する実施の形態の一例
が示される。

【００２２】図１に示すように、本装置では、静磁場発
生部２がその内部空間に均一な静磁場を形成する。静磁
場発生部２は、本発明における静磁場形成手段の実施の
形態の一例である。静磁場発生部２は図示しない例えば
永久磁石等の１対の磁気発生器を備えており、それらが
間隔を保って図における上下方向に対向し、その対向空
間に静磁場（垂直磁場）を形成している。なお、磁気発
生器は永久磁石に限らず、超電導電磁石や常電導電磁石
等であって良いのはもちろんである。

【００２３】静磁場発生部２の内部空間には勾配コイル
部４，４’および送信コイル部６，６’が設けられ、同
様にそれぞれ間隔を保って上下方向に対向している。勾
配コイル部４，４’および送信コイル部６，６’の間に
は、図示しないＲＦシールド（ｓｈｉｅｌｄ）が設けら
れている。ＲＦシールドは、例えば銅箔等の導電体で構
成される。送信コイル部６，６’は、本発明のＲＦコイ
ルの実施の形態の一例である。送信コイル部６，６’に
ついては後にあらためて説明する。

【００２４】送信コイル部６，６’が対向する空間に、
被検体８が、撮像テーブル１０に搭載されて図示しない
搬送手段により搬入および搬出される。被検体８の体軸
は静磁場の方向と直交する。撮像テーブル１０には、被
検体８の撮像部位を囲んで受信コイル部１０６が取り付
けられている。受信コイル部１０６は、例えばＬスパイ
ン（ｌｕｍｂａｒ ｓｐｉｎｅ）撮像用のものであり、
被検体８の腰部を囲むように取り付けられている。な
お、受信コイル部１０６は、Ｌスパインばかりでなく、
所望の撮影部位に応じて、それに相当する位置に設置可
能になっている。

【００２５】勾配コイル部４，４’には勾配駆動部１６
が接続されている。勾配駆動部１６は勾配コイル部４，
４’に駆動信号を与えて勾配磁場を発生させるようにな
っている。勾配コイル部４，４’および勾配駆動部１６
からなる部分は、本発明における勾配磁場形成手段の実
施の形態の一例である。発生する勾配磁場は、スライス
（ｓｌｉｃｅ）勾配磁場、読み出し勾配磁場および位相
エンコード（ｅｎｃｏｄｅ）勾配磁場の３種である。

【００２６】送信コイル部６，６’には送信部１８が接
続されている。送信部１８は送信コイル部６，６’に駆
動信号を与えてＲＦ磁場を発生させ、それによって、被
検体８の体内のスピン（ｓｐｉｎ）を励起する。送信コ
イル部６，６’および送信部１８からなる部分は、本発
明のＲＦ磁場形成装置の実施の形態の一例である。ま
た、本発明におけるＲＦ磁場形成手段の実施の形態の一
例である。

【００２７】受信コイル部１０６は、励起されたスピン
が発生する磁気共鳴信号を受信する。受信コイル部１０
６は受信部２０の入力側に接続され、受信信号を受信部
２０に入力する。受信部２０の出力側はアナログ・ディ
ジタル（ａｎａｌｏｇ−ｔｏ−ｄｉｇｉｔａｌ）変換部
２２の入力側に接続されている。アナログ・ディジタル
変換部２２は受信部２０の出力信号をディジタル信号に
変換する。アナログ・ディジタル変換部２２の出力側は
コンピュータ（ｃｏｍｐｕｔｅｒ）２４に接続されてい
る。

【００２８】コンピュータ２４はアナログ・ディジタル
変換部２２からディジタル信号を入力し、図示しないメ
モリ（ｍｅｍｏｒｙ）に記憶する。受信コイル部１０
６、受信部２０、アナログ・ディジタル変換部２２およ
びコンピュータ２４からなる部分は、本発明における測
定手段の実施の形態の一例である。

【００２９】メモリ内にはデータ（ｄａｔａ）空間が形
成される。データ空間はフーリエ（Ｆｏｕｒｉｅｒ）空
間を構成する。コンピュータ２４は、フーリエ空間のデ
ータを逆フーリエ変換して画像を再構成する。コンピュ
ータ２４は、本発明における画像生成手段の実施の形態
の一例である。

【００３０】コンピュータ２４は制御部３０に接続され
ている。制御部３０は勾配駆動部１６、送信部１８、受
信部２０およびアナログ・ディジタル変換部２２に接続
されている。制御部３０は、コンピュータ２４から与え
られる指令に基づいて勾配駆動部１６、送信部１８、受
信部２０およびアナログ・ディジタル変換部２２をそれ
ぞれ制御し、磁気共鳴撮像を実行する。

【００３１】コンピュータ２４には表示部３２と操作部
３４が接続されている。表示部３２は、コンピュータ２
４から出力される再構成画像および各種の情報を表示す
る。操作部３４は、操作者によって操作され、各種の指
令や情報等をコンピュータ２４に入力する。

【００３２】図２に、送信コイル部６，６’の模式的構
成を示す。同図では、送信コイル部６，６’の主要部を
なすＲＦコイルの３次元的構成を示す。３次元空間にお
ける互いに垂直な３方向をｘ，ｙ，ｚとする。ｚ方向は
静磁場の方向である。同図に示すように、送信コイル部
６はｘｙ面に形成された電気経路を有し、送信コイル部
６’はｚ方向に隔たった別のｘｙ面に形成された電気経
路を有する。

【００３３】送信コイル部６は、円環状の電気経路６０
２を有する。電気経路６０２は、本発明における環状の
電気経路の実施の形態の一例である。円環状の電気経路
６０２の内側には、中央部から放射状に延びる複数の電
気経路６０４が設けられている。電気経路６０４は、本
発明における放射状の電気経路の実施の形態の一例であ
る。放射状の電気経路６０４の本数は例えば８である。
本数は８に限るものではなく、４の整数倍であって良
い。なお、電気経路６０４への符号付けは１箇所で代表
する。電気経路６０４は、それらの一端が電気経路６０
２にそれぞれ接続され、他端が中央部の円環状の電気経
路６０６にそれぞれ接続されている。

【００３４】電気経路６０２上には、その内側の中心か
ら見た方角が互いに９０度異なる２つの箇所に、送信部
１８からＲＦ信号がそれぞれ供給されるようになってい
る。これら２箇所に供給されるＲＦ信号は位相を互いに
９０度異ならせてある。送信部１８は、本発明における
ＲＦ信号供給手段の実施の形態の一例である。

【００３５】送信コイル部６’は、円環状の電気経路６
０２’を有する。電気経路６０２’は、本発明における
環状の電気経路の実施の形態の一例である。円環状の電
気経路６０２’の内側には、中央部から放射状に延びる
複数の電気経路６０４’が設けられている。電気経路６
０４’は、本発明における放射状の電気経路の実施の形
態の一例である。放射状の電気経路６０４’の本数は例
えば８である。本数は８に限るものではなく、４の整数
倍であって良い。なお、電気経路６０４’への符号付け
は１箇所で代表する。電気経路６０４’は、それらの一
端が電気経路６０２’にそれぞれ接続され、他端が中央
部の円環状の電気経路６０６’にそれぞれ接続されてい
る。

【００３６】電気経路６０２’上には、その内側の中心
から見た方角が互いに９０度異なる２つの箇所に、送信
部１８からＲＦ信号がそれぞれ供給されるようになって
いる。これら２箇所に供給されるＲＦ信号は位相を互い
に９０度異ならせてある。送信部１８は、本発明におけ
るＲＦ信号供給手段の実施の形態の一例である。

【００３７】このような送信コイル部６および６’が鏡
像の関係で対向し、本装置のＲＦコイルを構成してい
る。送信コイル部６，６’へのＲＦ信号の供給は、例え
ば図３に示すように、送信部１８から出力される位相が
互いに９０度異なる２つのＲＦ信号を、それぞれパワー
スプリッタ（ｐｏｗｅｒ ｓｐｌｉｔｔｅｒ）１８２，
１８４で等電力に分割して与えることにより行われる。
このようにしてＲＦ信号を供給することは、送信コイル
部６，６’を正確に同一の条件でＲＦ駆動する点で好ま
しい。なお、スプリッタ１８２，１８４と送信コイル部
６，６’の間には、必要に応じてそれぞれＲＦパワーア
ンプ（ｐｏｗｅｒ ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）を設けるよう
にしても良い。

【００３８】このように、対向する２つのコイルループ
に共通の信号源からパワーおよび位相が同一なＲＦ信号
を同時に供給しているので、両コイル間の電磁的なカッ
プリングは問題にならない。また、両コイル間の距離が
十分に離れているので静電的なカップリングも問題にな
らない。これによって、周波数特性が優れたＲＦコイル
を得ることができる。

【００３９】両コイルにＲＦ信号を供給する信号線は、
例えば同軸ケーブル（ｃａｂｌｅ）等適宜の信号線で構
成して良く、その配線は自在に引き回すことができる。
したがって、被検体８の搬入の妨げにならないように信
号線を処理することは容易であり、磁場空間の解放性を
阻害しない。

【００４０】送信コイル部６の電気回路を図４に示す。
同図に示すように、円環状の電気経路６０２は放射状の
電気経路６０４によって区分された各区間に、それぞれ
直列なキャパシタ６０８を有する。なお、キャパシタ６
０８への符号付けは１箇所で代表する。一部のキャパシ
タにはキャパシタンス（ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ）調整
用の可変キャパシタが並列接続されている。これら可変
キャパシタは、０度位相と９０度位相の直交性を正確に
調節するのに用いられる。

【００４１】送信部１８からの０度位相および９０度位
相のＲＦ信号は、中心からの方角が互いに９０度異なる
２つの区間において、キャパシタ６０８の両端にそれぞ
れ印加されるようになっている。

【００４２】０度位相のＲＦ信号に着目すると、各電気
経路に流れる電流の比率は図５に示すようになる。すな
わち、外側の環状の電気経路６０２では、ＲＦ信号の給
電が行われる区間およびその反対側の区間では電流比率
が０となり、これらと方角が９０度異なる２つの区間で
は電流比率が１となり、その他の区間では電流比率が
０．７となる。内側の環状の電気経路６０６でも、外側
の電気経路６０２の各区間に対応する各区間で、それぞ
れ同様な電流比率となる。

【００４３】放射状の電気経路６０４では、環状の電気
経路６０２において電流比率が０となる２つの区間の両
側に位置する４つの電気経路の電流比率がいずれも０．
７となり、電流比率が１となる２つの区間の両側に位置
する４つの電気経路の電流比率がいずれも０．３とな
る。

【００４４】ＲＦ信号の１つの極性では、各電気経路に
おける電流の方向は、矢印で示すようになる。すなわ
ち、外側の環状の電気経路６０２では、電流比率が０の
区間を境にした、図における右側と左側ではそれぞれ反
時計回りおよび時計回りに流れ、内側の環状の電気経路
６０６ではそれらとそれぞれ反対回りに流れる。放射状
の電気経路６０４では、上記の電流から分岐した電流
が、中心に関して対称的なもの同士で互いに方向が反対
になるように流れる。

【００４５】このような電流が流れるとき、それによっ
て、内側の環状の電気経路６０６の図における裏側、す
なわち、送信コイル部６’と対面する側には、図６に１
点差線の矢印で示すように、電流比率が１となる電気経
路に垂直な直径方向の磁場が生じる。

【００４６】ＲＦ信号の他の極性では、電流の方向が上
記とは全て逆になり磁場の方向も逆転する。したがっ
て、送信コイル部６はＲＦ信号に対応したＲＦ磁場を生
じることになる。

【００４７】９０度位相の電流に着目すると、ＲＦ信号
の１つの極性において、各電気経路の電流比率は図７に
示すようになる。ＲＦ信号の供給箇所が０度位相の信号
とは空間的に９０度異なることにより、図７は図５を反
時計回りに９０度回転させたものに相当する。このた
め、ＲＦ磁場の方向も、図８に１点差線の矢印で示すよ
うに、図６に示した方向を反時計回りに９０度回転させ
た方向となる。

【００４８】送信コイル部６が生じるＲＦ磁場は上記２
つのＲＦ磁場のベクトル合成になる。２つのＲＦ磁場は
９０度の位相差を持つので、合成のＲＦ磁場はＲＦ信号
の周波数で回転する回転磁場となる。すなわち、送信コ
イル部６はクォドラチャ型のＲＦコイルとなる。

【００４９】送信コイル部６’も同一の回路構成となっ
ており、同様な回転磁場を生じる。ただし、送信コイル
部６’では、各電気経路の電流の向きが、鏡像の関係に
ある送信コイル部６における電気経路とは全て逆になる
ようにしてある。このような電流の向きの逆転は、例え
ば、キャパシタ６０８の両端に接続する信号線の接続を
逆にすること等により容易に可能である。このようにし
たとき、内側の環状の電気経路６０６’の直上、すなわ
ち、送信コイル部６と対面する側に生じるＲＦ磁場が、
送信コイル部６による上記の磁場と同方向となり、両者
の和によるＲＦ磁場が形成される。

【００５０】これによって、送信コイル部６，６’の間
の空間には、ｚ方向に垂直な面内で回転するＲＦ磁場が
生じる。このＲＦ磁場のｚ方向の強度プロファイル（ｐ
ｒｏｆｉｌｅ）は、２つのコイルのＲＦ磁場の加算によ
り、例えば図９に示すように、静磁場の中心（Ｚ／２）
を含む広い範囲で均一性を有するものとなる。

【００５１】送信コイル部６，６’の電気経路は、例え
ば導体の箔等で構成される。導体箔で構成した送信コイ
ル部６の回路パターンの一例を図１０に示す。同図に示
すように、電気経路６０２，６０４および６０６は全て
例えば銅箔等の導電体で構成される。銅箔の厚みは例え
ば数十μｍ程度である。電気経路６０２，６０４の幅が
例えば数ｃｍないし十数ｃｍ程度である。なお、回路パ
ターンは、図示しない支持部材上に構成される。

【００５２】円環状の電気経路６０２は、各区間ごとに
スリット（ｓｌｉｔ）６１０を有し、それらスリット６
１０の間に、電気経路６０２を直列に接続するキャパシ
タ６０８が設けられている。なお、キャパシタ６０８は
図示を省略する。また、スリット６１０への符号付けは
１箇所で代表する。

【００５３】放射状の電気経路６０４を幅の広い電流路
としたことにより、隣り合う電気経路６０４同士の間
で、電流が流れていない部分の比率を、電気経路６０４
を電線で構成した場合よりもはるかに小さくすることが
できる。これによって、隣り合う電気経路６０４の中間
での磁場強度の低下を緩和し、磁場強度分布の不均一度
を緩和することができる。

【００５４】電気経路６０６は前述のような円環ではな
く、その中央部を塞いだ円盤状に構成される。これによ
り、電流が円盤全体に分布して流れるので、円環の場合
のように、中心部に電流が流れないことによる中心部で
の磁場の低下がなくなり、磁場形成を適正化することが
できる。

【００５５】円環状の電気経路６０２と放射状の電気経
路６０４の間には段差が設けられる。すなわち、Ａ−Ａ
断面を図１１に示すように、円環状の電気経路６０２が
放射状の電気経路６０４よりも静磁場の中心から遠くな
るような段差が設けられる。これによって、静磁場空間
に搬入された被検体８と円環状の電気経路６０２との距
離があき、円環状の電気経路６０２によるＲＦ励起磁場
の減殺作用が弱まる。

【００５６】このため、所定のＲＦ磁場強度を得るため
の励起電力が低下し、効率の良いＲＦ励起を行うことが
できる。また、それによって電気経路に流れるＲＦ電流
が減少するので、被検体８のホールＳＡＲが低下する。
また、被検体８と円環状の電気経路６０２との距離があ
くことにより、電流の減少と相俟って被検体８のローカ
ルＳＡＲが小さくなる。

【００５７】送信コイル部６’の回路パターンは、送信
コイル部６と鏡像の関係となるように構成される。この
ため、被検体８と円環状の電気経路６０２’との距離が
あき、円環状の電気経路６０２’によるＲＦ励起磁場の
減殺作用が弱まる。したがって、上記と同様に、効率の
良いＲＦ励起を行うことができ、ホールＳＡＲおよびロ
ーカルＳＡＲを低下させることができる。

【００５８】段差を設けたことにより、例えば図１２に
示すように、勾配コイル４との間に設けられたＲＦシー
ルド７００と電気経路６０２との距離が縮まる。このた
め、電気経路６０２に流れるＲＦ電流のミラー（ｍｉｒ
ｒｏｒ）効果が大きくなる。ミラー効果は、ＲＦシール
ド７００に関して電気経路６０２と対称的な位置に、電
気経路６０２に流れるＲＦ電流とは逆極性の電流（ミラ
ー電流）が流れたのと等価な状態になることであるか
ら、この効果が強まることによりミラー電流による打ち
消し作用が増加し、電気経路６０２に流れる電流による
ＲＦ磁場が減殺される。したがって、ＲＦ励起の効率が
さらに向上し、また、被検体８のホール／ローカルＳＡ
Ｒが一層低下する。

【００５９】図１３に、磁気共鳴撮像装置の他の例を示
す。本装置は、本発明の実施の形態の一例である。本装
置の構成によって、本発明の装置に関する実施の形態の
一例が示される。本装置の動作によって、本発明の方法
に関する実施の形態の一例が示される。

【００６０】図１３において、図１に示したものと同様
の部分には同一の符号を付して説明を省略する。図１３
に示すように、本装置は概ね円筒状の静磁場発生部２１
を有する。静磁場発生部２１は、本発明における静磁場
形成手段の実施の形態の一例である。静磁場発生部２１
は例えば超電導電磁石等により構成される。静磁場発生
部２１は、その内部空間に静磁場を発生する。静磁場の
方向は被検体８の体軸に平行であり、いわゆる水平磁場
である。

【００６１】静磁場発生部２１の内部空間に概ね円筒状
の勾配コイル部４１が設けられ、その内側にボデイコイ
ル（ｂｏｄｙ ｃｏｉｌ）部６１が設けられている。ボ
デイコイル部６１は、本発明のＲＦコイルの実施の形態
の一例である。勾配コイル部４１とボデイコイル部６１
の間に図示しないＲＦシールドが設けられている。ボデ
イコイル部６１の内部空間に被検体８が収容される。

【００６２】ボデイコイル部６１は、送信部１８で駆動
されてＲＦ磁場を発生する。また、被検体８から発生す
る磁気共鳴信号を検出して受信部２０に入力する。すな
わち、ボデイコイル部６１はＲＦ信号の送受信に使用さ
れる。

【００６３】図１４に、ボデイコイル部６１の模式的構
成を示す。同図に示すように、ボデイコイル部６１は、
互いに平行な複数の電気経路６１２を有する。なお、電
気経路への符号付けは１カ所で代表する。電気経路６１
２は、本発明における互いに平行な複数の電気経路の実
施の形態の一例である。複数の電気経路６１２の両端
は、環状の電気経路６１４，６１４’でそれぞれ結ばれ
ている。環状の電気経路６１４，６１４’は、本発明に
おける環状の電気経路の実施の形態の一例である。

【００６４】環状の電気経路６１４，６１４’には、複
数の電気経路６１２の接続点によって構成された各区画
に、図示しないキャパシタが設けられている。環状の電
気経路６１４，６１４’のうちいずれか一方において、
その中心からの方角が９０度異なる２カ所に図示しない
ＲＦ信号の給電部がそれぞれ設けられている。それら給
電部はまたＲＦ信号の取り出し部としても用いられる。
このようなＲＦコイルはバードケージコイル（ｂｉｒｄ
ｃａｇｅ ｃｏｉｌ）とも呼ばれる。

【００６５】バードケージコイルにおいては、複数の電
気経路６１２がＲＦ励起磁場の発生に寄与する。両端の
環状の電気経路６１４，６１４’は励起磁場の発生に寄
与せずＲＦ電流の帰路として機能する。

【００６６】環状の電気経路６１４，６１４’の径は、
複数の電気経路６１２の配列よって形成される筒状空間
の径よりも大きくなっており、それに接続するために電
気経路６１２の両端は筒状空間の外側に向かって折り曲
げられている。これによって、環状の電気経路６１４，
６１４’は、筒状空間に収容される被検体８から電気経
路６１２よりも遠いものとなる。これによって、環状の
電気経路６１４，６１４’による励起磁場の減殺作用が
低下し、励起の効率が良くなる。また、それにって被検
体８のホール／ローカルＳＡＲが小さくなる。これらの
効果は、図１５に示すように、勾配コイル４１との間に
設けられたＲＦシールド７００’への接近によるミラー
効果の増加によって一層促進される。

【００６７】本装置の動作を説明する。なお、図１に示
した装置の動作で説明するが、図１３に示した装置の動
作も同様になる。本装置の動作は制御部３０による制御
の下で進行する。磁気共鳴撮像の具体例の１つとして、
グラディエントエコー（ｇｒａｄｉｅｎｔ ｅｃｈｏ）
法による撮像について説明する。なお、磁気共鳴撮像は
グラディエントエコー法に限るものではなく、例えばス
ピンエコー（ｓｐｉｎｅｃｈｏ）法やＥＰＩ（ｅｃｈｏ
ｐｌａｎａｒ ｉｍａｇｉｎｇ）等、他の適宜の手法
で行って良い。

【００６８】グラディエントエコー法による撮像には、
例えば図１６に示すようなパルスシーケンス（ｐｕｌｓ
ｅ ｓｅｑｕｅｎｃｅ）が用いられる。パルスシーケン
スは、時間軸ｔに沿って左から右に進行する。パルスシ
ーケンスの実行は制御部３０によって制御される。

【００６９】図１６の（１）に示すように、α゜パルス
によるＲＦ励起が行われる。上記のようなＲＦコイルの
構成およびミラー効果によりにより、ＲＦ励起が効率よ
く行われ、被検体８のホール／ローカルＳＡＲを低く保
ちつつ行われるので、被検体８全体的および局部的な温
度上昇を低く抑えることができる。

【００７０】ＲＦ励起は広範囲にわたって均一性良く行
われる。ＲＦ励起時には、（２）に示すようにスライス
勾配磁場Ｇｓが印加される。これによって、被検体８の
所定の部位のスピンが選択的に励起される。この選択励
起に続いて勾配磁場Ｇｓによりスピンをリフェーズ（ｒ
ｅｐｈａｓｅ）する。

【００７１】次に、（４）に示すように位相エンコード
勾配磁場Ｇｐにより位相エンコードを行う。次に、読み
出し勾配磁場Ｇｒによりスピンのディフェーズ（ｄｅｐ
ｈａｓｅ）を行い、次いで勾配磁場の極性を反転して磁
気共鳴信号（グラディエントエコー：ｇｒａｄｉｅｎｔ
ｅｃｈｏ）の読み出しを行う。

【００７２】このようなパルスシーケンスを所定の繰り
返し時間ＴＲ（ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ ｔｉｍｅ）で繰
り返すことにより、逐一グラディエントエコーを収集す
る。ＴＲごとに位相エンコード勾配磁場Ｇｐの大きさが
変更され、複数のビューの磁気共鳴信号がメモリに収集
される。コンピュータ２４はメモリに収集したデータに
つき２次元逆フーリエ変換を行い、撮像部位の断層像を
生成する。断層像は表示部３２で表示される。

【００７３】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、ＲＦ磁場を効率よく発生するＲＦコイルおよびＲ
Ｆ磁場形成装置、並びに、そのようなＲＦ磁場形成装置
を用いる磁気共鳴撮像方法および装置を実現することが
できる。

【００７４】また、被検体のＳＡＲが小さいＲＦコイル
およびＲＦ磁場形成装置、並びに、そのようなＲＦ磁場
形成装置を用いる磁気共鳴撮像方法および装置を実現す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の一例の装置のブロック図
である。

【図２】図１の装置における送信コイル部の模式的構成
を示す図である。

【図３】図１の装置における送信コイル部の模式的構成
を示す図である。

【図４】図１の装置における送信コイル部の電気回路を
示す図である。

【図５】図１の装置における送信コイル部における電流
分布を示す図である。

【図６】図１の装置における送信コイル部が発生するＲ
Ｆ磁場を示す図である。

【図７】図１の装置における送信コイル部における電流
分布を示す図である。

【図８】図１の装置における送信コイル部が発生するＲ
Ｆ磁場を示す図である。

【図９】図１の装置における送信コイル部が発生するＲ
Ｆ磁場の強度分布を示す図である。

【図１０】図１の装置における送信コイル部の電気経路
のパターン一例を示す図である。

【図１１】図１０に示した電気経路パターンのＡ−Ａ断
面図である。

【図１２】図１０に示した電気経路パターンをＲＦシー
ルドの断面図とともに示すＡ−Ａ断面図である。

【図１３】本発明の実施の形態の一例の装置のブロック
図である。

【図１４】図１３の装置におけるボデイコイル部の模式
的構成を示す図である。

【図１５】図１３の装置におけるボデイコイル部をＲＦ
シールドとともに示す模式的構成を示す図である。

【図１６】磁気共鳴撮像のパルスシーケンスの一例を示
す模式図である。

【図１７】送信コイル部の従来例の模式的構成図であ
る。

【図１８】送信コイル部の従来例によるＲＦ磁場の説明
図である。

【図１９】送信コイル部の従来例の模式的構成図であ
る。

【符号の説明】

２ 静磁場発生部 ４，４’，４１ 勾配コイル部 ６，６’ 送信コイル部 ６１ ボデイコイル部 ８ 被検体 １０ 撮像テーブル １０６ 受信コイル部 １６ 勾配駆動部 １８ 送信部 ２０ 受信部 ２２ アナログ・ディジタル変換部 ２４ コンピュータ ３０ 制御部 ３２ 表示部 ３４ 操作部 ６０２〜６０６，６１２，６１４ 電気経路 １８２，１８４ パワースプリッタ ６０８ キャパシタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4C096 AB34 AD10 CC07 CC31 5B057 BA07 BA12

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被検体を収容した空間にＲＦ磁場を形成
   するための電流が流れる放射状の電気経路と、 前記放射状の電気経路よりも前記空間から遠い位置で前
   記放射状の電気経路の端を結ぶ環状の電気経路と、を具
   備することを特徴とするＲＦコイル。
2. 【請求項２】 被検体を収容した空間にＲＦ磁場を形成
   するための電流が流れる互いに平行な複数の電気経路
   と、 前記複数の電気経路の両端部において、前記複数の電気
   経路よりも前記空間から遠い位置で前記複数の電気経路
   の端をそれぞれ結ぶ環状の電気経路と、を具備すること
   を特徴とするＲＦコイル。
3. 【請求項３】 被検体を収容した空間にＲＦ磁場を形成
   するための電流が流れる放射状の電気経路と、 前記放射状の電気経路よりも前記空間から遠い位置で前
   記放射状の電気経路の端を結ぶ環状の電気経路と、 前記環状の電気経路の中心から見た方角が互いに９０度
   異なる前記環状の電気経路の２箇所に位相が互いに９０
   度異なるＲＦ信号をそれぞれ供給するＲＦ信号供給手段
   と、を具備することを特徴とするＲＦ磁場形成装置。
4. 【請求項４】 被検体を収容した空間にＲＦ磁場を形成
   するための電流が流れる互いに平行な複数の電気経路
   と、 前記複数の電気経路の両端部において、前記複数の電気
   経路よりも前記空間から遠い位置で前記複数の電気経路
   の端をそれぞれ結ぶ環状の電気経路と、 前記環状の電気経路の中心から見た方角が互いに９０度
   異なる前記環状の電気経路の２箇所に位相が互いに９０
   度異なるＲＦ信号をそれぞれ供給するＲＦ信号供給手段
   と、 を具備することを特徴とするＲＦ磁場形成装置。
5. 【請求項５】 被検体を収容した空間に静磁場を形成
   し、前記空間に勾配磁場を形成し、前記空間にＲＦ磁場
   を形成し、前記空間から磁気共鳴信号を測定し、前記測
   定した磁気共鳴信号に基づいて画像を生成する磁気共鳴
   撮像方法であって、 前記ＲＦ磁場の形成を、 請求項３に記載のＲＦ磁場形成装置および請求項４に記
   載のＲＦ磁場形成装置のうちのいずれかによって行う、
   ことを特徴とする磁気共鳴撮像方法。
6. 【請求項６】 被検体を収容した空間に静磁場を形成す
   る静磁場形成手段と、 前記空間に勾配磁場を形成する勾配磁場形成手段と、 前記空間にＲＦ磁場を形成するＲＦ磁場形成手段と、 前記空間から磁気共鳴信号を測定する測定手段と、 前記測定手段が測定した磁気共鳴信号に基づいて画像を
   生成する画像生成手段と、を有する磁気共鳴撮像装置で
   あって、 前記ＲＦ磁場形成手段は、 請求項３に記載のＲＦ磁場形成装置および請求項４に記
   載のＲＦ磁場形成装置のうちのいずれかである、ことを
   特徴とする磁気共鳴撮像装置。