JP2001286455A - 磁界の修正の構造を有する装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電磁放射線の受理用の医療装置に関係し、自
然の器官例えば人体内の局部の視野の磁気共鳴像におけ
る種々の磁場応答を求める装置を得ようとする。 【解決手段】 人体内に挿入されるべき医療装置上のコ
イルの形態は対抗するマイクロコイル８、１０の一対を
有する。各マイクロコイルは第１の巻線で限定される直
径が少くとも１つの完全な第２の巻線で限定される直径
より大である。第２の巻線はマイクロコイルの対を規定
するマイクロコイル間の中間領域により近接するかまた
はそれから遠隔している。２つのマイクロコイル間には
共通の接続導線が設けられこの接続導線は中間領域を規
定することに使用されることが可能である。隣接する巻
線について変化する円周をもつマイクロコイルの形態は
ダンベル形態またはホーン形態と呼ばれる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】発明の属する技術分野 本発明は、電磁放射を受信する装置、特に医療装置に関
する。こうした装置は、（人体内のような）生体内の局
所的領域の視野（ｆｉｅｌｄ−ｏｆ−ｖｉｅｗ）の磁気
共鳴画像中の様々な磁界応答を得るよう（一般に無線周
波数で）使用されている。身体内または人工環境内の対
象範囲に薬剤及び他の治療薬品を供給するカテーテル及
び他の装置のような医療装置は、この種の磁気共鳴映像
装置と共に使用される。

【０００２】従来の技術 本明細書を通じて、ＭＲという用語は「磁気共鳴」とい
う意味で使用され、「ＭＲマイクロコイル（ＭＲ ｍｉ
ｃｒｏｃｏｉｌ）」は患者内からの映像法のために使用
される磁気共鳴装置を示すために使用される。ＭＲコイ
ルは、従来身体の外部でＭＲ画像を生成するために使用
されているが、ＭＲマイクロコイルは身体の内部を探査
するために一般に使用されるカテーテルまたは他の挿入
装置の先端に設置され、映像法が必要な領域への迅速か
つ直接のアクセスを提供する。患者の解剖学的構造の小
さな領域内で行われる画像誘導及び最小アクセス外科と
いった医療処置の過程では、外科医によって行われる処
置と外科的治療を受ける解剖学的領域の付近を視覚化す
ることが不可欠である。Ｘ線映像法及び光ファイバ視認
を含むいくつかの方法は、視覚化を行う可能な代替方法
を提供しているが、磁気共鳴映像法は、特に、行われる
処置が極めて局所化されている場合、これを行う特に好
都合な手段である。長時間にわたるＸ線照射は患者に有
害であり、光ファイバ視認は小さな範囲内を見るにも、
また広い範囲の視覚化にもあまり適していない。こうし
た制限はどちらも磁気共鳴映像法によって回避される。

【０００３】発明が解決しようとする課題 米国特許第６，０２６，３１６号及び第６，０６１，５
８７号は、患者内の小さな領域の分子組成中の組成変化
の実時間視覚化を可能にする、改良型磁気共鳴映像法
（ＭＲＩ）技術及び装置の使用を説明する。この組成変
化は、薬剤または活性化学物質の供給により、また患者
内の組織または器官による局所化学生成物の刺激によっ
て発生する。ＭＲＩは実際に、患者の身体、特に頭蓋内
領域内の微小な濃度の変化の視覚化を可能にする。

【０００４】米国特許第５，２７１，４００号は、患者
内の侵襲性装置の位置と方向に関する追跡システムを説
明する。この装置にはレシーバコイルとＭＲ反応性試料
が含まれる。

【０００５】「血管内コイルによる血管のＭＲ映像
法」、磁気共鳴映像法雑誌（Ｊ．Ｍａｇ．Ｒｅｓ．Ｉｍ
ａｇ．、１９９２年、第２巻、４２１〜４２９ページ
で、Ａ．Ｊ．Ｍａｒｔｉｎ、Ｄ．Ｂ．Ｐｌｅｗｅｓ及び
Ｒ．Ｍ．Ｈｅｎｋｅｌｍａｎは、血管内ＭＲマイクロコ
イルのための対抗ソレノイド設計を説明している。この
論文は、磁気共鳴映像法の目的に適していることが示さ
れた、カテーテルの先端に対抗する形で配置された１対
の螺旋巻線から製作されたマイクロコイルを説明してい
る。「対抗コイル」という用語の意味は、２つのコイル
区分の相対巻線の向きが逆であるコイルという意味であ
り、各対抗コイル中の電流の流れは、（コイルのコアま
たは軸の方向またはそれから離れる方向に対して）コイ
ルの軸に沿って反対の方向に巻いている。すなわち、周
囲にコイルが配置されたコアの軸を見下ろすようにコイ
ルを見ると、１つは時計回り方向に巻かれ、もう１つは
反時計回り方向に巻かれており、２つの区分の間に共通
のリード線を有する。このコイルの視野は対抗ソレノイ
ド巻線に沿ってほぼ円筒形である。このコイルは巻線の
縦方向の範囲を越えると本質的に無線周波数に反応しな
いが、それは、この設計では磁界が巻線間のギャップか
ら引き出され、このギャップを越えてあまり遠くまで広
がらない円筒形領域でだけかなり大きいものだからであ
る。

【０００６】Ｅ．Ａｔａｌａｒ他は、「カテーテル・レ
シーバ・コイルの使用による高解像度ＭＲＩ及びＭＲ
Ｓ」、磁気共鳴医学（Ｍａｇ．Ｒｅｓ．Ｍｅｄ．）、１
９９６年、第３６巻、５９６〜６０５ページで、カテー
テルレシーバコイルを説明している。このコイルの利得
はコイルからの距離と共に急速に減衰するので、信号に
対して調整される画像中のノイズ・レベルはやはり画像
全体にわたって幅広く変化することがある。

【０００７】米国特許第５．９６４，７０５号は、均質
性を達成する目的で巻き線の長さに沿ってピッチを変化
させた螺旋巻線を有するＭＲマイクロコイル用対抗ソレ
ノイド設計を説明している。しかし、上記特許で示され
た適切なピッチ変化を発見する最適化方法は、カテーテ
ル先端に沿った電流の「シート電流（ｓｈｅｅｔ ｃｕ
ｒｒｅｎｔ）」分布を想定しているが、これは実際には
実現されない。従って、マイクロコイルによって発生す
る磁界の均質性は、本明細書で説明され請求される本発
明のような他の手段によって改善される。

【０００８】要約すると、この種の内部映像法のための
マイクロコイルは以前に説明されているが、本明細書に
おける前記方法は、特にＭＲマイクロコイル周囲の放射
磁界の非常に高い均質性と、それに付随する受信信号の
最適感度と信号強度とのために設計されている。これ
は、均一な広い視野を提供する傾向があり、その中で前
記装置は映像法の目的にとって有用な強い信号対雑音比
を提供する。

【０００９】課題を解決するための手段 本発明においては、マイクロコイルの分布を有する装置
であって、前記装置が生体内の用途を有し、前記装置上
のマイクロコイルの分布は、（ａ）前記１対のマイクロ
コイルの各マイクロコイル間に間隔を有する少なくとも
１対の対抗ＲＦレシーバマイクロコイルであって、前記
マイクロコイルのコイルの少なくとも１つが、少なくと
も１つのマイクロコイル上の１つの巻線の直径が隣接巻
線の直径に対して巻線直径において増大する少なくとも
１つのマイクロコイル上の巻線の少なくとも１つの隣接
対を有する少なくとも１対の対抗ＲＦレシーバマイクロ
コイル、（ｂ）固体本体に関連する少なくとも１対の半
径的対抗のマイクロコイルであって、各マイクロコイル
が６ｍｍ以下のマイクロコイル外径を有し、前記各マイ
クロコイルの個々の巻線が共に各マイクロコイルについ
て幾何学的平面を形成し、各マイクロコイルの平面が１
対の半径的対抗のマイクロコイル中の別のマイクロコイ
ルの平面と平行である少なくとも１対の半径的対抗のマ
イクロコイル、（ｃ）少なくとも１つのＲＦレシーバで
あって、前記マイクロコイルのコイルが、装置の最長軸
に対して０〜８０度の方向の平面中にある少なくとも１
つのＲＦレシーバ、（ｄ）マイクロコイル上の少なくと
も３つの巻線を伴う少なくとも１つの巻線マイクロコイ
ルであって、各巻線が１より大きい縦横比を有し、各巻
線の縦横比がコイル巻線の巻線軸に対してほぼ横方向に
位置する断面中の最大寸法と最小寸法の比として測定さ
れ、前記巻線軸がまた前記装置の最長軸に対して横方向
である少なくとも１つの巻線マイクロコイル、（ｅ）少
なくとも１つのマイクロコイル上の１つの巻線の直径が
隣接巻線の直径に対して巻線直径において増大する少な
くとも１つのマイクロコイル、（ｆ）マイクロコイル内
の少なくとも３つの連続巻線の直径が、マイクロコイル
の軸と平行な同じ方向に沿って移動する時隣接巻線に対
して直径において増大すること、（ｇ）少なくとも１つ
のＲＦレシーバマイクロコイルを有する要素であって、
前記マイクロコイルのコイルが、装置の最長軸と少なく
とも０．７５のアラインメント値を有する断面輪郭を形
成する要素、（ｈ）前記装置が円筒形であり、無線周波
数伝送に応答して、前記円筒形装置のコア軸の周囲１．
５ｃｍの円筒によって規定される範囲から、前記円筒形
装置のコア軸の周囲４．０ｃｍの円筒によって規定され
る範囲まで少なくとも１０の比率で減衰する平均強度を
有する受信磁界を生成すること、（ｉ）前記固体本体に
物理的に関連する少なくとも１対の対抗マイクロコイル
を有する固体本体であって、各マイクロコイルが６ｍｍ
以下のマイクロコイル外径を有し、前記各マイクロコイ
ルの集合的な個々の巻線が幾何学的平面を形成し、各マ
イクロコイルの平面が１対の対抗マイクロコイル中の別
のマイクロコイルの平面と平行である固体本体、（ｊ）
固体本体に物理的に関連する少なくとも１対の対抗マイ
クロコイルを有する、固体本体であって、各マイクロコ
イルが６ｍｍ以下のマイクロコイル外径を有し、前記各
マイクロコイルの個々の巻線の少なくとも数の５０％が
幾何学的平面と交差し、各マイクロコイルの幾何学的平
面が１対の対抗マイクロコイル中の別のマイクロコイル
の平面と平行であり、前記少なくとも１対の対抗マイク
ロコイル中の各マイクロコイル内に少なくとも４つの巻
線が存在する固体本体、（ｋ）固体本体に物理的に関連
する少なくとも１対の半径的対抗のマイクロコイルを有
する固体本体であって、各マイクロコイルが６ｍｍ以下
のマイクロコイル外径を有し、少なくとも１対の対抗マ
イクロコイルが末端で固体本体と物理的に関連し、前記
各マイクロコイルの個々の巻線の少なくとも数の５０％
が幾何学的平面内にある固体本体、（ｌ）固体本体に物
理的に関連する少なくとも１対の半径的対抗のマイクロ
コイルを有する固体本体であって、各マイクロコイルが
６ｍｍ以下のマイクロコイル外径を有し、前記各マイク
ロコイルの全ての個々の巻線が幾何学的平面と交差し、
各マイクロコイルの平面が１対の半径的対抗のマイクロ
コイル中の別のマイクロコイルの平面と平行である固体
本体、（ｍ）固体本体に物理的に関連する少なくとも１
つのマイクロコイルを有する固体本体であって、各マイ
クロコイルが６ｍｍ以下のマイクロコイル外径を有し、
前記各マイクロコイルの個々の巻線の少なくとも数の５
０％が前記マイクロコイルの軸と垂直な幾何学的平面と
交差する固体本体、および、（ｎ）固体本体に物理的に
関連する少なくとも１つのマイクロコイルを有する固体
本体であって、各マイクロコイルが６ｍｍ以下のマイク
ロコイル外径と共通軸とを有し、少なくとも１つのマイ
クロコイルが末端で固体本体と物理的に関連し、前記各
マイクロコイルの個々の巻線の少なくとも数の５０％が
前記共通軸と垂直な幾何学的平面と交差する剛体本体、
からなるグループから選択される装置、が提供される。
本発明においてはまた、装置の外部の電磁ＲＦ受信磁界
を生成する方法であって、前記のマイクロコイルの分布
を有する装置を提供するステップ、装置の周囲の無線周
波数磁界を提供するステップ、および装置上の少なくと
も１対の対抗マイクロコイルから延びるＲＦ応答空間領
域を生成するステップ、を包含する方法、が提供され
る。

【００１０】発明の実施の形態 好適には患者に挿入される医療装置上のマイクロコイル
構成は、対抗する１対のマイクロコイルを有する。対抗
する１対のマイクロコイルの少なくとも１つまたは各々
のマイクロコイルは少なくとも、第１の巻線によって囲
まれる直径が、少なくとも１つの完全な第２の巻線、特
に、医療装置の軸またはコア、またはマイクロコイルの
軸に沿って第１の巻線から転位した隣接する巻線によっ
て囲まれるより大きい領域を有する。第２の巻線は、１
対のマイクロコイルを形成するマイクロコイルの間の中
間領域にさらに近いか、またはさらに遠い。例えば、２
つのマイクロコイルの間に接続（普通直線または巻かれ
ていない）リード線を有することは一般的であり、この
リード線は中間領域を形成するために使用されることが
ある。巻線（特に隣接の巻線）間の変円周を有するマイ
クロコイル構成は、その全体的な外観のため一般に本明
細書ではダンベルまたはホーン形状と呼ばれ、個々のマ
イクロコイルは、やはりマイクロコイルの視覚的外観の
ためホーンマイクロコイルと呼ばれる。

【００１１】本発明のある態様の実施は、１次医療処置
と同時に行われる磁気共鳴映像法による視認処置と共に
使用される全ての医療装置に応用可能である。医療装置
の分野内でこの一般的な応用可能性を個々に有する本発
明の特徴には、医療装置に提供され、医療装置のＭＲ互
換性を保証するいくつかの種類のＲＦ応答性コイル及び
関連回路と、及びカテーテル内またはカテーテルに伴わ
れる前記マイクロコイルを方向付ける手段とが含まれ
る。好適な構造は、変断面を有し空間によって分離され
た１対の対抗する不均一な円筒形同軸コイルを使用して
おり、２つのコイルの中では電流は反対（マイクロコイ
ルまたはカテーテルの中心の軸に対して直線的に反対で
はなく回転角が反対）の方向に流れる。２つの対抗コイ
ルはブリッジ導体（本明細書では中間ゾーンとも呼ばれ
る）によって接続されているので、全体の構成は１つの
導体から構築されている。すなわち、その構成を共通コ
イル軸の一端から見ると、２つのコイルの中の電流は、
コイルの１つの中の電流の方向がこの軸の周囲で時計回
りであり、もう１つの中ではこの軸の周囲で逆時計回り
（反時計回り）となるようなものである。これはコイル
中で使用される導体の巻き線が逆方向であるためであ
る。

【００１２】この反対方向の巻き線は本発明の構造中で
一般に使用されるが、やはりホーン形マイクロコイルを
使用する他の構成によってこの構造配置（とひいては結
果として生じる磁界）をさらに変更することは明らかに
可能である。例えば、接続はこれまで特に、（図２に示
されるように、両方のマイクロコイルの最小巻き線間
の）内側区分から内側区分への１対のマイクロコイルま
たは個々のマイクロコイルのリード線間として説明され
た。やはり少なくとも１つのホーン形マイクロコイルの
存在によって特徴付けられる代替実施形態では、少なく
とも１つがホーン形である、隣接マイクロコイル間、ま
たは個別電気リード線から隣接マイクロコイルへの電気
接続は、マイクロコイルの外部位置から外部位置、内部
位置から内部位置、または隣接マイクロコイル上の外部
位置から内部位置のコネクタを備えることがある。例え
ば、接続は、マイクロコイル上の最大直径位置巻き線か
ら隣接マイクロコイル上の最小直径巻き線の間、または
両方のマイクロコイルの最大巻き線の間、または隣接マ
イクロコイル上の最小巻き線の間のことがある。

【００１３】軸（例えば、Ａ−Ａ’）に沿った視覚的外
観は、隣接マイクロコイル間またはまたはマイクロコイ
ル間の個別電気接続を伴う電気相互接続の様々な機構か
ら構成される時、ａ）時計回りと反時計回り、ｂ）時計
回りと時計回り、ｃ）反時計回りと反時計回り、または
ｄ）反時計回りと時計回りとしてコイルを見ることにな
る。

【００１４】前に述べたように、１つのホーン形マイク
ロコイル、少なくとも１つがホーン形である１対の隣接
マイクロコイル、両方がホーン形である１対のマイクロ
コイル、少なくとも１つのマイクロコイルまたはマイク
ロコイルの対がホーン形である多数の対のマイクロコイ
ル等がありうる。各々ホーン形マイクロコイルを使用す
ることで、本明細書で説明される新しい方法で応答磁界
が変化する。

【００１５】本発明の固有の特徴は、コイル軸に沿って
巻き線半径を変化させることによるホーン形マイクロコ
イルと巻き線の非円筒形的性質である。これによって、
コイルを取り囲む円筒形空間領域内の最大均質性のため
に磁界を設計することが出来、巻き線の垂直及び水平空
間内のさらなる変化と、応答性磁界の形状をさらに制御
することが可能になる。巻き線半径の多くの代替変形が
可能であるが、半径が対抗コイル対の各コイルの外側端
部で最大になり、各コイルの内側端部で最小になる半径
の変化が最適であることが判明している。本発明の実施
からの大きな変形なしに、ホーンに大きい方の端部のあ
る種の「折り畳み」（すなわち巻き線直径の減少）また
はホーンの最小端部の膨らみがあることがある。実際に
は、こうした幾何学的配置は、ある種の医療器具構造の
デザインの点で必要なことがある。巻き線断面の包絡線
はこの構成ではホーン形である。このホーンの形状は様
々な断面をたどるように選択出来るが、４分の１正弦波
のものが最も好適である。本発明のマイクロコイル巻き
線には完全に均一な従来の環状円筒形の性質はないが、
そこでは新しい構成によって、マイクロコイル外の放射
状成分がマイクロコイルの長さの大きな割合にわたりそ
の周囲に分布しており、これは本発明の背後にある根本
的な原理であって、非常に均一な磁界断面を生じるため
に有効に使用され、この種の装置の設計において重要な
進歩を構成する。この固有の設計は、コイル、マイクロ
コイル及び巻き線構成における他の設計及び構造の変形
と組み合わせて使用される。

【００１６】使用されうる非排他的な設計の変形の中に
は、ａ）巻き線厚さの変化、ｂ）直径の変化、ｃ）マイ
クロコイル軸に沿った巻き線の並行及び分離の変化、
ｄ）マイクロコイル軸に沿った直径増加率の変化、ｅ）
マイクロコイル対の数、及びｆ）少なくとも１つのホー
ン形マイクロコイルと組み合わせた異なったマイクロコ
イル幾何学的配置の組み合わせがある。

【００１７】本発明の説明中には、本発明のよりよい理
解を助けるために定義すべきいくつかの用語がある。コ
イルまたはマイクロコイルは、装置の周囲に連続導電性
経路を形成する１組のワイヤまたは電気的要素である。
コイルまたはマイクロコイルは少なくとも、コイルまた
はマイクロコイルの構造的内容を形成する巻線またはワ
イヤを備えている。巻線またはワイヤは厚さ（直径また
は断面とも呼びうるが、厚さと呼ぶ）を有し、巻線は、
コイルまたはマイクロコイルを形成する際、周囲を巻線
が通過する装置のコアまたは軸に沿って直径（距離の軌
跡）を有する形状を形成する。隣接巻線間の間隔は、３
つの異なった方法で測定出来る。巻線間の間隔は、垂直
分離（２次元グラフでＹ値を測定することと同等）によ
り、かつ直線分離（２次元グラフ上で点の間の横方向距
離を測定することと同等、［例えば、｛この距離は（Ｚ
₁−Ｚ₂）²＋（ｙ₁−ｙ₂）²｝の平方根を取ることで物理
的に測定される］）によって巻線のコアの軸に沿って直
線的に測定出来る（２次元グラフで値を測定することと
同等）。３つの異なった距離はそれぞれ、Ｚ距離、Ｙ距
離、及び横方向距離と呼ばれる。巻線がＺ方向に沿って
移動すると、その直径は（マイクロコイルまたは装置の
軸に対する）巻線に沿った任意の点で同じ回転位置（コ
イルまたはマイクロコイルの軸を見下ろす基準０°位置
に対する、時計回りまたは反時計回り方向の回転角）で
隣接巻線から変化する。

【００１８】巻線の直径またはマイクロコイルの１巻き
の直径という用語が使用される場合、その直径は、特定
の角度または回転で（隣接巻線直径と比較する際使用さ
れる同じ回転角で）か、または巻線によって軸を完全に
一周する直径の平均（積分）によって、（特に隣接巻線
直径と比較して）測定される。これらの用語は本明細書
ではそれぞれ隣接直径及び平均直径と呼ばれる。マイク
ロコイル内の隣接巻線間のＺ距離は本明細書では度数と
呼ばれ、距離（すなわち、巻線間の距離）または直線Ｚ
距離当りの巻線として表される。

【００１９】本発明の１つの一般的説明は生体内で使用
される装置としてのものであるが、この装置は、１対の
マイクロコイルの各マイクロコイル間の（普通、マイク
ロコイルの軸または装置のコアと平行なＺ軸に沿って測
定される）間隔を有する少なくとも１対の対抗ＲＦレシ
ーバ・マイクロコイルを有する要素を備えている。マイ
クロコイルのコイルは少なくとも１つのマイクロコイル
上に少なくとも１つの隣接対の巻き線を備えており、そ
こでは少なくとも１つのマイクロコイル上の１つの巻き
線の直径は、隣接巻き線の直径に対して巻き線直径が増
大する。この隣接直径の増大は、隣接巻き線をＺ軸に沿
って比較する時見られる。この構造ではいくつかの累進
的巻き線が累進的に直径を増大する時さらに大きな利益
が得られる。マイクロコイルを形成する一連の巻き線の
全ての巻き線の平均直径が隣接巻き線の平均直径と比較
して増大するということは不可欠ではない。この増大
は、１つまたは２つの隣接対の巻き線が同じ直径を有
し、またさらには巻き線の一般的な傾向が平均直径の増
大であっても、１対は平均直径が減少することもあると
いった、段階的なものであることもある。

【００２０】装置は、例えば、少なくとも１つの内腔を
有するカテーテルを備えており、少なくとも１つのホー
ン形マイクロコイルまたは少なくとも１対のマイクロコ
イルが少なくとも１つの内腔の周囲に放射状に配置さ
れ、巻き線は０．１ｍｍより大きい厚さを有する。少な
くともいくつかの巻き線は０．１ｍｍより大きく２．４
ｍｍより小さい直径を有することがある。特に有用な装
置は、前記装置内に存在する少なくとも１つの薬剤供給
ポートを有する。少なくとも１つの薬剤供給ポートの特
に良好な配置はポートを通じて供給される少なくともい
くつかの薬剤が前記１対の対抗マイクロコイル間の間隔
内で装置から離れて供給される位置である。１つの付加
的な設計上の利益は、前記装置内に存在し、前記装置の
外側に延びて（少なくとも１対のマイクロコイルの端部
で）カテーテルから放射状に延びる平面によって境界を
定められる容量内に少なくともいくつかの液体物質を供
給する少なくともいくつかのマイクロカテーテルを有す
ることである。液体物質が供給される容量は、カテーテ
ルの表面と、カテーテルの表面から０．１〜６ｍｍのあ
る距離の２つの平面の間に画定される（従って環状容量
が画定される）。

【００２１】液体物質が供給されるこの容量は、前記少
なくとも１対のマイクロコイル内の各マイクロコイル間
の供給空間を画定する。ホーン・マイクロコイル上の傾
斜または勾配も、各コイルの同じ回転角の点を（最も適
当な幾何学的平均によって）通る直線を通すことによっ
て測定出来る。巻き線上の点を通じて引かれた傾斜は、
例示のみであるが、コイルの軸に対して５〜８５度、１
０〜８０度、または１５〜８０度である。５〜７０度、
１０〜６０度等といった他の範囲も、ホーン形状の傾斜
として使用されうる。

【００２２】この装置は、無線周波伝送に応答して、平
面によって境界を定められる前記容量内で、同様の巻き
線直径の（すなわち、全ての巻き線の平均巻き線直径が
同じ）均等間隔の巻き線を有するカテーテルを取り囲む
同等の容量よりもさらに均一な横方向磁界強度を有する
受信磁界を発生する。少なくとも１つのホーン形マイク
ロコイルまたは少なくとも１対のマイクロコイルが前記
内腔を取り囲む接着材料に埋め込まれることがある。少
なくとも１対のマイクロコイルが、生体に挿入される前
記装置の一部の中の前置増幅器に電気的に接続されるこ
とがある。すなわち、前置増幅器の位置は、装置が患者
の身体に挿入される時、前置増幅器も装置と共に挿入さ
れるようなものである。回路の構成のいくつかの望まし
い方法（例えば、フォトリソグラフィック・エッチング
及び蒸着、マスク・スパッタリング、電着及び他の同様
の正または負の画像による材料の蒸着または除去）の結
果、電気接続が存在し、少なくともいくつかの電気接続
は装置内にその場で形成されている。

【００２３】本発明の装置を説明するもう１つの方法は
生体内で使用される装置としてであるが、この装置は、
１対のマイクロコイル間の間隔を有する少なくとも１対
の対抗ＲＦレシーバ・マイクロコイルを有する要素を備
えている。ＲＦレシーバ・マイクロコイルは各々、少な
くとも３つの個別巻線を備えている。前記マイクロコイ
ルの少なくとも３つの個別巻線は、隣接巻線が隣接巻線
に対して少なくとも１％増大する巻線直径を有するよう
な直径を有する。直径は隣接巻線間で少なくとも２％、
少なくとも４％、少なくとも８％、少なくとも１０％ま
たはそれ以上増大し、最小平均直径から最大平均直径ま
での合計増大は５〜２００％となるが、任意の中間値
（例えば、８％、１５％、２５％、５０％、７５％、１
００％、１５０％、等）も有用である。

【００２４】図１は好適なコイル幾何学的配置の側面図
を示す。半径の変化によって他の選択も可能である。カ
テーテル４とマイクロコイル要素６を備える医療装置２
が示される。マイクロコイル要素６は、１対の対抗マイ
クロコイル８及び１０を備えることが示される（但し、
単一のホーンも、単独または、ほぼ平面構成の同軸巻
線、またはコアの周囲に順次巻き付けられた同等の直径
の１組の巻線、または米国特許第５，９６４，７０５号
の１対の対抗マイクロコイル中の巻き線の１つのような
間隔の開いた一連の巻き線といった、異なった構成のマ
イクロコイルと共に使用されることがある）。これらの
図示される２つのホーン形マイクロコイル８及び１０は
一般に、カテーテル４を備える軸、及びカテーテル４の
軸Ａ−Ａ’に沿って配置される。軸Ａ−Ａ’を直接見下
ろすと、１つのコイル（例えば、コイル８）が軸Ａ−
Ａ’に沿って反時計回り方向に動いているのが見られる
が、同じ方向で軸Ａ−Ａ’を見下ろすと、もう１つのマ
イクロコイル１０が軸Ａ−Ａ’に沿って時計回り方向に
動いているのが見られる。マイクロコイル１０は、マイ
クロコイル１０を構成する５つの巻線（１２、１４、１
６、１８及び２０）またはワイヤ２１の完全な回転を有
することが示される。最後の、最外周巻線２０の直径ｄ
は、コアの周囲のマイクロコイルの巻線（１２、１４、
１６、１８及び２０）の１回の完全な（３６０度）角回
転を形成する際、ワイヤ２１の横断の２つの対抗する頂
点で達成される（軸Ａ−Ａ’から離れる）最大距離とし
て示される。

【００２５】（１２、１４、１６、１８及び２０の中
の）隣接巻線の少なくとも２つの直径は異なっており、
（１２、１４、１６、１８及び２０の中の）少なくとも
１対の隣接巻線は異なった直径である。中間ゾーンＺｉ
からのそれぞれの距離から決定されるように、少なくと
もいくつかの隣接マイクロコイル巻線は、中間ゾーンＺ
ｉから離れるに連れて増大する直径を有する。この図で
は中間ゾーンＺｉは、２つのマイクロコイル８及び１０
の間の電気ブリッジとして示される。各マイクロコイル
（例えば、８及び１０）が、巻線が中間ゾーンＺｉから
遠くなるに連れて直径が増大する少なくとも３つの巻線
を有することが好適であるが、巻線の数に絶対的な上限
はなく、使用法によっては、３つの巻線を最小とすると
共に、１０、２０、３０または５０の巻線が妥当な限度
とされることがある。

【００２６】図１では、本発明の実施における選択肢と
して、米国特許第５，９６４，７０５号で示されるよう
に、（例えば、１２、１４、１６、１８及び２０の中
の）隣接巻線間の度数または間隔（２２、２４及び２
６）が異なっていることもあるのが示され、この図１で
は、（例えば、１２、１４、１６、１８及び２０の中
の）隣接巻線間の距離（２２、２４及び２６）が、巻線
が中間ゾーンＺｉから遠くなるに連れて減少するのが示
されている。空間的配置と使用の選択肢として、巻線の
位置が中間ゾーンＺｉから遠くなるに連れて、（例え
ば、１２、１４、１６、１８及び２０の中の）隣接巻き
線間で度数が減少（間隔は増大）し、巻線の直径が減少
することもあり、また他の構成では巻き線の度数と直径
が増大かつ減少することもある。

【００２７】図１で述べたように、マイクロコイル間の
間隔Ｓは最も好都合には、巻線の直線に沿って、ほぼ同
じ回転角度で、巻線がもはや軸Ａ−Ａ’を囲む方向にな
い巻線上の点で測定される。この測定が行われる始点
は、ほぼマイクロコイルの端部であり、そこからワイヤ
が軸Ａ−Ａ’の周囲に巻かれることはない。

【００２８】図１では、第１コイルは大きい半径ｒ₁か
ら巻かれ始めて小さい半径ｒ₂になるが、２つの半径の
差は好適には０．１ｒ₁〜０．７ｒ₁の範囲であり、ま
た、隣接巻線間または一連の巻線の徐々に変化するグル
ープの間で少なくとも４％の変化、少なくとも５％の変
化、少なくとも１０％の変化、または１０％〜７０％の
変化によって表される。半径ｒ₁は最小０．５ｍｍまた
は最大４ｍｍとなるよう選択される。これは多くの適用
業務について好適な範囲であるが、適用業務によっては
この範囲外の値が使用されることもある。大きい方の半
径に対応するコイルの端部から見ると、第１コイルの巻
線の方向は共通コイル軸の周囲で時計回り方向である。
少なくとも２つの完全な巻線がなければならず、普通少
なくとも３つまたは少なくとも４つであり、任意の数の
巻線（例えば、６、８、１０、２０、等）が使用される
が、最終的には巻線数増加の効果は逓減する。図２は、
第１コイルの端面図によってその巻線の方向を例示す
る。コイル間のブリッジ導体は、好適にはほぼｒ₁〜８
ｒ₁の範囲の長さを通る。第２コイルは反時計回り方向
に巻線を開始し、半径ｒ₂から始まって巻線半径は値ｒ₁
まで増大する。各コイルの螺旋巻線の半径は徐々にかま
たは段階的に増大または減少する。

【００２９】さらに、巻線のピッチ、またはコイルの２
つの連続する旋回の間の軸に沿った距離は、各コイルの
長さに沿って変化することがある。コイルの一番初めの
旋回のピッチは、ｔがコイル中で使用される導体の幅で
ある時ｔ〜ｒ₂の範囲であることがある。図示される設
計では、コイルの各連続旋回のピッチは外側端部から内
側端部に幾何級数的に増大する。この連続ピッチの公比
は好適にはほぼ１〜３．５の範囲で変化し、外側から内
側の端部に向けてピッチが増大するのが好適である。前
に述べたように、半径の変化は好適には様々な一般にホ
ーン形の形態を取る。上記の説明は１対の対抗コイルを
論じているが、巻線のホーン形断面を維持しつつ、多数
巻線構成を使用することも可能である。

【００３０】図２では、コイル軸Ａ−Ａ’を見下ろす
と、コイルの巻き線は６時の方向と定義される方向で開
始されるが、この方向をＣ−Ｃ’と標識付ける。すると
９時（Ｂ−Ｂ’）、１２時（Ｃ−Ｃ’）及び３時（Ｂ’
−Ｂ）の方向がそれぞれ方向標識２９（Ｂ−Ｂ’）、２
８（Ｃ−Ｃ’）及び３１（Ｂ’−Ｂ）によって時計回り
方向に定義される。これらの標識は図２に記載されてい
るが、そこではＡ−Ａ’はコイル軸であり、Ｂ−Ｂ’及
びＣ−Ｃ’は相互に垂直な軸であってＡ−Ａ’とも直交
している。次に図示される巻き線角度２７が、Ａ−Ａ’
を見下ろすと時計回り方向にＣ−Ｃ’から離れて測定さ
れ、２８、２９、３０及び３１は、すぐ前に論じられた
ように、それぞれ６時、３時、１２時及び９時の方向を
定義する。

【００３１】図３は、コイル軸と平行で、コイルから３
ｒ₁の距離にある４つの線に沿ったコイルによって生成
される通常の放射磁界断面を示すが、コイルは０〜約１
４ｒ ₁まで軸方向に延びる。使用されるコイルと巻き線
の性質により、横方向磁界は大部分放射状である。

【００３２】図４は、軸から５ｒ₁の距離での、コイル
軸の周囲でそれと平行な異なった方向の線に沿った放射
磁界断面を示す。見られるように、磁界断面はコイルの
周囲で大きく変化せず、コイルの長さのかなりの部分に
わたって均一である。

【００３３】本発明の実施では、例えば、隣接マイクロ
コイル間の共通軸に垂直な単一幾何学平面と交差するの
は巻き線の数の５０パーセント未満である。実際には、
１つのマイクロコイル中４０％未満、３０％未満、２０
％未満、１０％未満、及び０％の巻き線が前記共通軸に
垂直な幾何学的平面と交差する。

【００３４】コイルの製造は、断面の変化がホーン断面
をたどるカテーテル先端の上に導電性ワイヤまたはワイ
ヤのフィラメントを巻き付けること、蒸着及びエッチン
グ工程、マスク蒸着、マイクロリソグラフィ、及び、可
撓フィルムを含む様々な基板上での当業者に周知の他の
技術を含む、当業者に周知の多くの様々な方法を使用し
て達成され、それにコイルの幾何学的配置の最終構成を
達成するためのロール加工が続くことがある。導体は
銅、銀、金または他の高導電性材料であり、合金、複合
材料、メッキを含むことがある。コイル自体はポリマー
のような緊密に適合する保護または絶縁材料によって封
入または収容される。

【００３５】各対抗コイル中の旋回の数は２〜２５の範
囲であるが、好適には５〜１４の間である。巻き線中で
使用される導体の幅は１０マイクロメートル〜２ミリメ
ートルの範囲である。コイルの端部を接続するリード線
は、本発明が使用される個々の適用業務の要求に応じて
適切で好都合な形で幾何学的に配置される。

【００３６】本発明は無線周波電磁放射を受信する医療
装置に関する。この装置は、（人体内のような）自然生
体内または他の場所の領域の局所的であるが非常に広い
視野の磁気共鳴画像を得るために使用される。治療薬品
を供給し、代謝作用を監視するカテーテル及び他の装置
のような医療装置がこの磁気共鳴映像装置と共に使用さ
れる。この装置で新しいマイクロコイル構成を使用する
ことで、マイクロコイルの応答特性が変化する。

【００３７】要約すると、この内部映像法のためのマイ
クロコイルは前に説明されたが、ここでは前記装置は、
視野内の信号利得と共に視野を最大化するよう特に設計
されていることで当業技術分野を進歩させる。これには
放射受信磁界の均一性を犠牲にする必要があるが、受信
磁界（コイル中の単位電流によって生成される主ＭＲ磁
界に対して横方向の磁界Ｂ）が知られている場合には訂
正可能である。この訂正は、あるピクセル位置の復元画
像強度をそのピクセルに対応する利得（その位置の磁界
Ｂに比例する）で除算し、これを全てのピクセルについ
て繰り返すことで行われる。

【００３８】ＭＲＩ映像法処置、特に医療装置の外の視
野が望ましい場合特に有用な固有のＲＦ応答磁界断面を
可能にするマイクロコイル設計が提供される。これらの
装置は特に生体内で使用するものであり、この装置は少
なくとも１つのＲＦレシーバを有する要素を備え、前記
マイクロコイルのコイルは装置の最も長い軸に対して０
〜９０（または０〜８０）度に方向付けられた平面にあ
る断面を形成する。この装置を説明するもう１つの方法
は生体内で使用される装置としてであるが、この装置は
マイクロコイル上の少なくとも３つの巻線を伴う少なく
とも１つの巻き線マイクロコイルを有する要素を備えて
いる。各巻き線は１より大きい縦横比を有する。各巻線
の縦横比は、コイル巻線の巻線軸に対してほぼ横方向に
位置する断面中の最長寸法の最短寸法に対する比として
測定されるが、この巻線軸はまた前記装置の最長軸に対
して横方向にある。

【００３９】生体内で使用される装置を説明するもう１
つの方法は、少なくとも１つのＲＦレシーバ・マイクロ
コイルを有する要素を備える装置としてであるが、マイ
クロコイルのコイルは装置の最長軸と少なくとも０．７
５のアライメント値を有する断面輪郭を形成する。この
装置は、曲線形、多角形（規則的または不規則）、また
は多角形の角がゆるやかになった（例えば、わずかに丸
められた）多角形といった幾何学的形状を備える断面を
有する。装置は少なくとも１つの内腔を有するカテーテ
ルを備えることがある。少なくとも１つのマイクロコイ
ルは、その最長寸法が、少なくとも１つの内腔と平行な
縦方向空間範囲（方向）を定義するよう配置され、コイ
ルは０．０１ｍｍより大きく２．４ｍｍより小さい導体
厚さを有する。

【００４０】好適な構造は、カテーテルまたはステント
のチューブ長さといった、下にある医療装置の長軸（最
長寸法）と一般に平行な軸に沿った表面積の大きな分布
と方向を有するＭＲ応答性コイルを使用する。すなわ
ち、コイルは、巻き線軸に対して横方向の巻線の断面が
高い縦横比を有するように巻かれる。巻線軸は一般に、
下にある医療装置の長軸に対して横方向である。高い縦
横比が意味するのは、コイルが巻かれる軸に沿って見る
と、コイルは、最小幅に対する最大幅の比が少なくとも
４である輪郭の形状の断面を示すということである。マ
イクロコイルは、医療装置の長軸の本体と平行な大きな
分布を示す任意の構成で巻かれる。この構造の簡単な例
は、装置の周囲に（特に高い縦横比を有する）矩形のマ
イクロコイルを巻くことであり、この際例えばコイルは
カテーテルまたは他の装置の外側に埋め込まれるかまた
は取り付けられ、矩形の長い側面がカテーテル軸と平行
になる。

【００４１】したがって、コイルの巻線軸はカテーテル
軸に対して横方向（例えば、０〜８５度、または０〜６
０度、または０〜３０度）である（例えばカテーテル軸
に平行から大きな角度である）（図１Ｂで示され以下さ
らに説明される）。カテーテル軸は本質的にその最長寸
法に沿ったカテーテルの軸（図１のＢ−Ｂ’に示される
ように、普通カテーテルを形成する一般に円筒形の本体
の軸）である。この巻き線の幾何学的配置はカテーテル
軸に対して横方向の大きな視野を形成する。

【００４２】本発明の実用の１つの一般的な記述が下記
に包含されている。本発明による装置にはその生体内で
の使用が含まれるが、この装置は、縦横比が４より大き
い少なくとも１つの巻線マイクロコイルを有する要素を
備えており、前記マイクロコイルの巻線コイルは３〜１
２辺の多角形断面を形成し、その縦横比は前記マイクロ
コイルの前記多角形断面の最大直径と最小直径の比とし
て定義される。多角形とは、１つの一般に直線の面から
別の一般に直線の面への移行部が必ずしも鋭角であるこ
とを意味せず、１つの面から別の面への移行部が丸めら
れた一般に多角形の形状もありうる。多角形という用語
は、「厳密な多角形」という用語によって制限されてい
ない場合、一般に多角形の形状、例えば、多数の非連続
アーチ形表面、及び一般に直線の要素または面の間の移
行部が丸められた一般に直線の要素または面を許容す
る。例えば、角が各側面の長さの４０％まで丸められた
四角形も、この定義によればやはり多角形である。この
用語にはまた、縁の丸みが各側面の３５％以下、３０％
以下、２０％以下、１０％以下、及び５％以下、及び厳
密な多角形の断面も含まれる。

【００４３】この装置は少なくとも１つの内腔を有する
カテーテルを備えることがあり、少なくとも１つのマイ
クロコイルはその最長寸法が前記少なくとも１つの内腔
と平行な縦方向空間範囲を定義するよう配置され、一方
コイルを構成する導体は０．０１ｍｍより大きく２．４
ｍｍより小さい厚さを有する。この装置にはその内部に
存在する少なくとも１つの薬剤供給ポートが含まれるこ
とがある。この装置は少なくとも１つの薬剤供給ポート
を有することがあるが、これは、前記ポートを通じて供
給される少なくともいくつかの薬剤が、前記縦方向空間
範囲の端部で装置に対して横方向に延びる平面によって
境界を定められる容量中に装置から離れて供給されるよ
うに配置される。この装置は装置内に存在するマイクロ
カテーテルを有することがある。これは装置の外に延
び、前記縦方向空間範囲の端部でカテーテルから放射状
に延びる平面によって境界を定められる容量内に少なく
ともいくつかの液体物質を供給する。無線周波伝送に応
答して、この装置は、円筒形装置のコア軸の周囲１．５
ｃｍの円筒によって定義される範囲から円筒形装置のコ
ア軸の周囲４．０ｃｍの円筒によって定義される範囲ま
で少なくとも１０倍減衰する平均強度を有する受信磁界
を生成する。

【００４４】この装置は接着材料に埋め込まれた少なく
とも１つの高縦横比巻線マイクロコイルを有することが
あり、生体内に挿入される装置の一部の中の前置増幅器
に電気的に接続された少なくとも１つの高縦横比マイク
ロコイルを有することがある。この装置はまた、最長寸
法が巻線軸に対して横方向で縦方向空間範囲を定義す
る、少なくとも１つの高縦横比マイクロコイルを有する
要素を備えることがあり、前記マイクロコイルの巻線コ
イルは４〜６辺の多角形断面を形成する。

【００４５】本発明の固有の特徴は、巻線軸に対して横
方向の断面中の巻線の高い縦横比であり、これはカテー
テル軸を取り囲むほぼ円筒形の領域内の広い受信範囲を
可能にする。この円筒形領域内の利得はカテーテル軸か
らの距離が増大すると減衰し、カテーテル軸を取り囲む
直径約２ｃｍの円筒形スラブでは非常に高くなりうる。
このスラブ内では、利得は通常のヘッドコイルから対応
して得られるものの１００倍ほど大きいことがある。ま
た、巻線の幾何学的配置のこの選択によってカテーテル
軸と平行な方向に沿った非常に均質な磁界断面が得られ
る。巻線パターンについては高縦横比矩形形状が最も好
適であるが、他の高縦横比幾何学的配置も使用される。
こうした代替設計は図１９及び図２０に示される。

【００４６】図１９では、縦横比は個々の巻線の幅また
は直径（ｗ）に対する長さ（Ｌｏ）の比である。高縦横
比が意味するのは、巻線の直径に対する長さの比が少な
くとも４、少なくとも５、またはそれ以上であるという
ことである。構成（ｐａｒｔ（ａ））は最も高い余弦断
面を示し、従ってカテーテル軸（Ｂ−Ｂ’）に一致する
コイル巻き線の割合が最も高い。巻線がカテーテル軸に
一致する割合は、以下本明細書で説明される公式によっ
て決定される。この構成（図１９（ｐａｒｔａ））は約
９０％またはそれ以上の一致率を提供する。

【００４７】図１９（ｐａｒｔ ｂ）及び図２０は、や
はりカテーテル軸とのさらに高い定位を提供する他の構
成を示す。これらの構成図１９（ｐａｒｔ ａ）及び図
２０は、規則的な多角形は不可欠ではなく、曲線形及び
不規則な形状も使用されることを示している。点（例え
ば、Ｔ_C及びＴ_B）の正接Ｔの角度φに対して巻線（例え
ば、Ｂ及びＣ）に沿った各点で測定される、角度φにつ
いて、ワイヤの表面にわたる余弦の関数の積分がなされ
る。カテーテルの軸Ａ−Ａ’とのマイクロコイル及び巻
線のワイヤの定位がさらに大きくなると、本発明による
磁界構成のため性能が向上する。

【００４８】本発明によるマイクロコイルの分布を定義
する１つの方法は以下の通りである。各巻線の断面を見
る時、φが巻線上の各点で巻き線の正接が装置の長軸
（すなわちカテーテルの軸）と形成する角度であるなら
ば装置の長軸に対する巻線の余弦の絶対値の積分は少な
くとも０．７５に等しくなければならない。すなわち、 アラインメント値（ＡＶ）＝Σ（｜ｃｏｓ φ｜）ｄφ
／Σ（ｄφ） である。ここに、Σは巻き線全体の長さについて得られ
た積分を示す。

【００４９】アラインメント値は、少なくとも０．７
０、少なくとも０．７５、少なくとも０．８０、及び少
なくとも０．９０に等しいことが望ましい。コイルを戻
す必要があるため正確に１００％のアラインメント値を
有することは不可能であるが、この値が１００％に近い
ほど、その設計によって生成される磁界は明確になる。
このアラインメント値はマイクロコイル中の各巻線また
は全ての巻き線について０〜２πラジアンの積分に関す
るものである。これは、本明細書で説明されたように、
図９及び図１０でも見ることが出来る。円形巻線は２／
π（約０．６４）のアラインメント値を有する。

【００５０】遺伝子及び細胞による治療で使用されるも
のを含む、少量の局所的に供給される治療薬品を監視す
る他に、本明細書で説明されるマイクロコイルの重要な
適用用途範囲は、磁気共鳴分光法による細胞及び組織の
機能の監視である。この方法は組織内の代謝作用を直接
測定する。

【００５１】図１１は好適なマイクロコイルの幾何学的
配置の３次元図を示すが、そこでは巻き線の矩形の幾何
学的配置が明らかである。図１１では、ｚ軸がコイルの
長手側面（またはカテーテル軸Ｂ−Ｂ’）と平行になる
ように座標系（１としても示される）が選択される。

【００５２】マイクロコイルの巻き線軸Ａ−Ａ’はｘ軸
と平行である。図１１は、コイル端子６及び７の間で、
コイル軸Ａ−Ａ’に沿った、隣接旋回間の間隔（８とし
て示される）が均一の巻き線の５つの完全な旋回（９、
１０、１１、１２及び１３）からなるマイクロコイル４
を示す。ｙ方向の巻き線コイル全体の寸法をコイルの幅
ｗと呼び、ｘ方向のコイル全体の寸法をコイルの深さｄ
と呼ぶ。コイルの幅は、導体の厚さを含む、巻き線軸に
対して横方向の断面でコイルによって示される最小直径
である。コイルの深さは、（ａ）巻き線の連続旋回間の
全ての間隔と、（ｂ）巻き線旋回数と導体厚さの積との
合計である。マイクロコイル４の縦横比は比（ｌ／ｗ）
である。コイルの長さｌ（ｚ方向の最長寸法）は０．５
ｃｍ〜６ｃｍの範囲で変化し、さらに好適には１ｃｍ〜
４ｃｍの間である。コイルの幅ｗは、カテーテル内に適
合するか、またはカテーテルの外側に取り付けられるよ
うに選択され、０．５ｍｍ〜６ｍｍの範囲で、さらに好
適には１ｍｍ〜４ｍｍの間である。コイル全体の深さｄ
（全ての巻き線旋回とそれらの間の間隔を含む）は０．
３〜６ｍｍの範囲であり、さらに好適には１ｍｍ〜４．
５ｍｍの間である。

【００５３】巻き線中で使用される導体は銅、銀または
金といった高電気伝導性材料であるか、また適切な合
金、複合材料またはメッキと導電性材料の組み合わせの
こともある。巻線中で使用される導体の厚さは０．０１
ｍｍ〜２ｍｍの範囲であり、導体の隣接巻線間の間隙は
０．０１ｍｍ〜１．５ｍｍである。巻線中の旋回の数
は、非制限的な例としてのみであるが、１〜１５、１〜
１０、２〜１０、２〜８、３〜１０、及び３〜８の間で
変化する。

【００５４】コイルの感度または利得は、コイルを通じ
て流れる単位電流によって発生する磁気共鳴映像システ
ムの主磁界に対して横方向の磁界の成分に比例する。以
下、マイクロコイルの長軸が主磁界と平行な場合につい
て、磁気共鳴システムの主磁界に対して横方向で、マイ
クロコイル中の単位電流によって生成される磁界を計算
する。主磁界に対するマイクロコイルの他の方向につい
ては、磁界は適当な回転によって得られる。

【００５５】コイルを取り囲む特定の領域の磁界は、ビ
オ−サバールの法則を使用して次式： Ｂ＝（μ／４π）Σ［（ｄｌ ｘ ｒ）／（｜ｒ｜∧
３）］ により決定され、ここに、積分Σはコイル中の導体の全
長Ｌについてなされ、Ｂは空間中の特定の点での磁界で
あり、ｄｌは電流を伝える長さ要素であり、ｒは電流要
素から特定の点までの距離ベクトルである。

【００５６】コイルの周囲の磁界の分布を研究すること
は、磁界断面を評価するために有用である。すなわち、
上記で述べたような映像システムの主磁界に対するコイ
ルの方向の選択と共に、主磁界に対して横方向の磁界の
成分が信号構造に関連する。この目的で、コイル長さに
沿った様々な位置で、カテーテル軸に対して横方向の区
分に沿った磁界の横方向成分がマップされた。

【００５７】図１２は、コイル端子があるカテーテルの
端部から測定してコイル長さに沿って２０％の距離に位
置する４ｃｍ×４ｃｍの横方向磁界の対数のグラフであ
る。この計算では、近似寸法がｌ＝２ｃｍ、ｗ＝２ｍ
ｍ、ｄ＝１．５ｍｍの、図１１に示される５旋回コイル
が使用された。この横方向磁界は中心に非常に鋭いピー
クを有しているため、磁界断面を対数グラフで例示し
た。このグラフの意味は、横方向磁界断面とひいては感
度が、この区分の外縁においてもかなり大きいというこ
とである。

【００５８】図１３は図１２と同様であるが、コイルの
中央に位置する区分での横方向磁界断面であるという点
で異なっている。この２つの図から、磁界断面はコイル
の長さに沿ってごくわずかしか変化しないことが明らか
である。

【００５９】図１４は、コイル自体に対する感度領域の
大きさを示す。この円筒形領域の境界となる円筒の端部
が示される。この領域の縁での信号対雑音比は、磁気共
鳴映像法で使用される通常のヘッドコイルから得られる
ものと同等である。図１９及び図２０は、模範とされる
巻き線パターンの可能な変形を示す。

【００６０】本発明は、無線周波電磁放射を受信する１
次医療装置、特に装置の前面の（人体内のような）自然
生体または患者または他のどこかの領域の磁気共鳴画像
を得るために使用される医療装置と、カテーテル及び治
療薬品を供給し代謝作用を監視する２次装置のような２
次装置とに関する。２次医療装置を配置することと共に
対象領域内の高度な映像法を提供する磁気共鳴１次医療
装置を使用することは、目標を絞った治療法を供給する
特に効果的な手段を提供する。

【００６１】内部映像法のためのマイクロコイルは前に
説明されたが、本発明の装置は、視野内の信号利得を改
善すると共に、（例えば、装置の軸またはコアと平行
な）コイル自体の空間範囲の前方及びそれを越えた方向
の視野を最大化する設計上の特徴によって到達水準を前
進させる。信号電力は前方方向の距離と共に減衰する
（前方とは、マイクロコイルのコア軸に沿って装置から
外向きの方向として定義される）。容量映像法の目的で
は、この減衰は、あるボクセル位置の復元画像輝度をそ
のボクセルに対応する利得（その位置の磁界Ｂに比例す
る）で除算し、これを全てのボクセルについて繰り返す
ことで行われる。

【００６２】本発明の１つの観点は、少なくとも１つの
マイクロコイル、または剛体本体に物理的に関連する少
なくとも１対の半径的対抗のマイクロコイルを有する剛
体本体を備える、患者内に挿入される装置を備えてお
り、各マイクロコイルは６ｍｍ以下のマイクロコイル外
径を有し、前記各マイクロコイルの全ての個々の巻線は
共に各マイクロコイルの幾何学的平面を形成し、半径的
対抗のマイクロコイルの各対において、各マイクロコイ
ルの平面はもう一方のマイクロコイルの平面と平行であ
る。

【００６３】本発明の実用における構造の１つの形式
は、共通コイル軸を有し、各対の螺旋が半径的に対抗し
ている１つのマイクロコイル螺旋巻線または多数の対の
螺旋巻線を生じるよう構成された単一電気伝導経路を使
用する。「半径的に対抗（ｒａｄｉａｌｌｙ ｏｐｐｏ
ｓｅｄ）」という用語は、本発明の実施において使用さ
れる場合、ある対が、（連続電気経路の長さに沿って移
動する時）各螺旋対の一方の部材が半径的に内向きに巻
かれ、その対のもう一方の部材がコイル軸に沿って半径
的に外向きに巻かれるような方向に配置された巻線を有
するという意味として定義される。本発明の実施におい
て２つのマイクロコイルが「半径的対抗」とみなされる
ならば、１対の半径的対抗のコイルの２つのコイルの間
に対抗巻き線方向を有する中間コイルはありえず、さも
なければこれらの隣接コイルは同一方向の巻線を有し半
径方向対抗ではない。「半径的に対抗」という用語は
（共通コイル軸上の対である）各螺旋対のこの配置を説
明するために使用され、各対の中の螺旋は、共通の連続
電気経路に沿って考慮する時、各螺旋対の一方の部材が
半径的に内向きに巻かれ、対のもう一方の部材がコイル
軸に沿って半径的に外向きに巻かれているという意味で
半径的対抗である。

【００６４】半径的対抗の対を形成するためには、電気
経路は連続的（例えば、同じ電流が１つのマイクロコイ
ルを通過した後経路中のもう１つのマイクロコイルを通
過する）である必要はない。例えば、同じ方向から２つ
の別個の導電性経路があることがある。１つの電気伝導
性経路がマイクロコイルの外部巻線に接続され、別の電
気伝導性経路が隣接マイクロコイルの内部巻き線に接続
されることがある。こうした隣接マイクロコイルは半径
的に対抗とみなされる。しかし、構成全体の中の各螺旋
の巻き線の方向は、構成の少なくとも一端、または装置
の一端で同じである（軸を見下ろして、コイルの近端か
ら見る時、コイルの軸に沿って全て時計回り方向である
か、または全て反時計回り方向である）ということを述
べておくことは重要である。

【００６５】本発明の他の１つの特有の技術特徴は、単
一電気伝導性経路中で全て同じ巻線方向に巻かれた多数
の半径的対抗の螺旋対を使用する潜在可能性である。す
なわち、この配置ではかなり広く分離した螺旋の対は同
じ巻線方向を有するが、単一の装置に沿って離れた位置
にある十分に分離したコイルの対は、特に距離がＭＲＩ
有意の磁界内で大きく（１０％より大きく）重ならない
十分に大きなものである場合、異なった巻線方向の対を
有することがある。この巻線構成によって、マイクロコ
イルの末端の前方、またはマイクロコイルがカテーテル
の末端に配置された時カテーテルの前方のほぼ円筒形の
領域のかなり大きな受信磁界を可能にする。この領域で
の利得は、マイクロコイルの末端からの距離が増大する
と減衰する。利得は、コイルの末端を越えて２ｃｍより
大きい長さと、コイル軸の周囲２ｃｍより大きい直径の
領域ではかなり大きい。コイルの末端の前方１ｃｍ以内
の距離では、単一半径的対抗の螺旋対による信号対雑音
比の平均改善は、通常の構造の標準ヘッドコイルと比較
して約４０倍である。コイルの末端の前方２ｃｍの距離
では、単一螺旋対の使用による信号対雑音比は標準ヘッ
ドコイルによって得られるものと同等である。半径的対
抗の螺旋対を使用することで、導体中の電流によって生
成される磁界を最適に前方に絞り、ひいては前方方向の
感度を増大することが出来る。

【００６６】本発明の態様は、剛体本体に物理的に関連
する少なくとも１対の半径的対抗マイクロコイルを有す
る剛体本体を備える、患者内に挿入される装置を備えて
おり、各マイクロコイルは６ｍｍ以下のマイクロコイル
外径を有し、前記各マイクロコイルの全ての個々の巻き
線は共に各マイクロコイルの幾何学的平面を形成し、各
マイクロコイルの平面は１対の半径的対抗のマイクロコ
イル中の別のマイクロコイルの平面と平行である。マイ
クロコイルの平行と平面性は近似的であり、数学的に正
確である必要はない。例えば、各単一巻線（軸またはコ
アの周囲を完全に一周する巻線）がコアまたは前の巻線
と正確かつ均一に同心になり、マイクロコイル中の全て
の他の巻線と同じ平面にあることは困難であろう。巻線
を構成する細長い要素（例えば、ワイヤ）が文字通りの
２次元平面が存在しえない３次元手段であるという事実
は、巻線の全ての寸法を包含する。巻き線にはある程度
のぶれまたは軸方向のずれがあることもある。同様に、
隣接巻線の平面間の平行にも、マイクロコイル中の巻線
によって定義される平面間のかなり大きな（例えば、１
０〜２０度）角度の余地があり、絶対的平行は、おそら
く望ましいものではあるが、見込みがなく不可欠でもな
い。

【００６７】本発明の実施において、カテーテル（また
はマイクロコイル）軸に沿ってマイクロコイルの近端か
らマイクロコイルの末端に向かう方向を「前方」方向と
呼ぶ。前方方向はカテーテルまたは医療要素の前方先端
に関連することが多い。視野が前方に大きく延長され、
視野内のかなり大きな領域でコイルの高感度がえられる
ことは、磁気共鳴マイクロコイルの設計において重要な
進歩を構成する。

【００６８】図５は好適なマイクロコイルの幾何学的配
置の３次元図を示すが、そこでは螺旋中の巻線４及び６
の半径的対抗の幾何学的配置が明らかである。図では、
ｚ軸がコイルの軸（またはカテーテル軸）に沿うように
座標系が選択されている。半径的対抗の対２の螺旋中の
個々の巻線８の間の距離は約０．６ｍｍ〜４ｍｍの範囲
である。第１コイル１０の螺旋巻線は次の等式： ｘ＝−ｒ（θ）ｓｉｎθ ｙ＝ｒ（θ）ｃｏｓθ かつ ｒ（θ）＝ｒ０＋（ｋ／２π）θ により表わされ、ここに、ｋは定数であり、ｘ及びｙは
デカルト座標であり、ｒ０は開始半径であり、θは巻線
角度である。

【００６９】螺旋の巻線角度は０〜２πｎであり、ここ
で巻線数ｎは最小１〜最大２５である。この表示は他の
螺旋１２についても同様である。開始半径ｒ０は０．０
７ｍｍ〜１．７ｍｍ、さらに好適には０．０９〜１．４
ｍｍの範囲内である。定数ｋは０．０２ｍｍ〜１．７ｍ
ｍ、さらに好適には０．０３ｍｍ〜１．３ｍｍ、またさ
らに好適には０．０５ｍｍ〜１ｍｍの範囲である。同様
の値が対の第２螺旋にも適用されるが、第２コイルの半
径は次式：ｒ（θ）＝ｒ０−（ｋ／２π）θに従って減
少する点が異なっている。

【００７０】コイル全体の直径は０．３ｍｍ〜６ｍｍの
範囲であり、さらに好適には１ｍｍ〜４．５ｍｍであ
る。巻き線中で使用される導体は、銅、銀または金とい
ったマイクロコイルまたは螺旋に成形または巻くことの
出来る高電気伝導性材料であるか、または適切な合金ま
たはメッキ複合材料、ポリマー、または高伝導性材料の
組み合わせである。巻き線中で使用される導体の厚さは
一般に０．０５ｍｍ〜２ｍｍの範囲であるが、この寸法
は材料の選択と装置の個々の要求に依存する。

【００７１】図６は、コイルの末端から測定して１ｃｍ
の距離に配置された２ｃｍ×２ｃｍ横方向区分中の横方
向磁界のグラフである。この計算では図１のコイルの寸
法が使用された。横方向磁界は選択された区分の中心で
最小であり、区分の中心に沿って回転対称的に最大値に
達する。このグラフの意味は、横方向磁界の状態、ひい
ては感度が、この区分の外縁においてもかなり大きいと
いうことである。

【００７２】図３は、図６で選択されたスライス（それ
について磁界がグラフ化されている）のコイルに対する
位置を例示する。スライスにわたる磁界の変化はここで
は色密度によっても示されており、紫から赤への色の変
化はそれぞれ低輝度から高輝度への変化を示す。縮尺を
例示するため、この図でもコイルが示されている。図８
は図６と同様であるが、これはコイルの末端から２ｃｍ
末端側の距離に位置する区分の横方向磁界断面である点
が異なっている。この距離で達成される平均信号対雑音
比は、通常の市販ヘッドコイルのものと同等である。

【００７３】信号対雑音比をさらに改善し、前方方向の
視野を拡大するために、多数の対の半径方向対抗螺旋が
利用されることがある。すなわち、実際に使用される螺
旋対の数は１〜２０、さらに好適には１〜１０の範囲で
ある。一例として、図９は、３次元透視図で、２対（２
２及び２４）の半径方向対抗螺旋（例えば、対抗螺旋対
２２の場合２６と２８）を利用するマイクロコイル構成
２０を示すが、これは事実上、コイルによって提供され
る感度領域またはそれに対応する受信磁界内の信号対雑
音比を、単一半径方向対抗螺旋対と比較して５０パーセ
ントより大きく増大する。この効果は図１０でさらに強
調されているが、そこではコイルの末端から前方１ｃｍ
に位置する区分中の横方向磁界が示される。磁界の増大
は明らかである。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、以下詳細に説明される本発明によるマ
イクロコイルの１つの実施形態の側面図を示す。

【図２】図２は、マイクロコイルの変断面が容易に認識
出来る、マイクロコイルの幾何学的配置の３次元グラフ
を示す。

【図３】図３は、コイル軸からある一定の距離（例え
ば、コイルの外側端部半径の３倍）での、コイル区分周
囲の様々な方向での横方向磁界断面のグラフを示す。

【図４】図４は、コイル軸からある一定の距離（コイル
の外側端部半径の５倍）での、コイル区分周囲の様々な
方向での横方向磁界のグラフを示す。

【図５】図５は、１対の半径的対抗の螺旋を有するマイ
クロコイルの幾何学的配置の３次元グラフを示す。

【図６】図６は、コイルの末端から前方１ｃｍの距離で
コイルの軸に沿って対称的に配置された２ｃｍ×２ｃｍ
平面領域中の横方向磁界のグラフを示す。

【図７】図７は、図２のグラフを作るように選択された
平面領域のコイルに関する位置を示す。明瞭にするた
め、選択された平面領域全体にわたる横方向磁界強度の
変化はこの図ではスライス中の色の変化として示され
る。

【図８】図８は、コイルの末端から前方２ｃｍの距離で
コイルの軸に沿って対称的に配置された２ｃｍ×２ｃｍ
平面領域中の横方向磁界のグラフを示す。

【図９】図９は、２対の半径的対抗の螺旋を利用するマ
イクロコイルの幾何学的配置の３次元グラフである。

【図１０】図１０は、２つの螺旋対が使用される時の２
ｃｍ×２ｃｍ平面領域中の横方向磁界のグラフを示す
が、平面領域は、コイルの末端から前方１ｃｍの距離で
コイルの軸に沿って対称的に配置されている。

【図１１】図１１は、マイクロコイルの幾何学的配置の
３次元グラフを示す。

【図１２】図１２は、マイクロコイルを通る（コイル長
さの１０分の２の位置の）所定の断面での横方向磁界断
面の半対数グラフを示す。

【図１３】図１３は、マイクロコイルの中央を通る横方
向断面での横方向磁界の半対数グラフを示す。

【図１４】図１４は、寸法と比較したマイクロコイルの
視野の図解を示す。

【図１５】図１５は、医療装置に関係してのマイクロコ
イルの幾何学配列を示す図である。

【図１６】図１６は、コイル長さの０．２倍のところに
位置するセクションにおける横方向磁界の形態の対数を
作図した図である。

【図１７】図１７は、コイル長さの半分のところに位置
するセクションにおける横方向磁界の形態の対数を作図
した図である。

【図１８】図１８は、観察のフィールドの図解である。
円形のセクションは信号の利得が平均で実質的である範
囲内における円筒状領域の終端である。また、コイル内
において円筒状領域の中心において示されている。

【図１９】図１９は、本発明の実施の範囲内の代替の巻
線構造を示す図である。

【図２０】図２０は、本発明の実施の範囲内の代替の巻
線構造を示す図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ラグフ ラガバハン アメリカ合衆国，メリーランド 21210, ボルティモア，サマーセット プレイス 4203

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 マイクロコイルの分布を有する装置であ
   って、前記装置が生体内の用途を有し、前記装置上のマ
   イクロコイルの分布は、 （ａ）前記１対のマイクロコイルの各マイクロコイル間
   に間隔を有する少なくとも１対の対抗ＲＦレシーバ・マ
   イクロコイルであって、前記マイクロコイルのコイルの
   少なくとも１つが、少なくとも１つのマイクロコイル上
   の１つの巻線の直径が隣接巻線の直径に対して巻線直径
   において増大する少なくとも１つのマイクロコイル上の
   巻線の少なくとも１つの隣接対を有する少なくとも１対
   の対抗ＲＦレシーバマイクロコイルと、 （ｂ）固体本体に関連する少なくとも１対の半径的対抗
   のマイクロコイルであって、各マイクロコイルが６ｍｍ
   以下のマイクロコイル外径を有し、前記各マイクロコイ
   ルの個々の巻線が共に各マイクロコイルについて幾何学
   的平面を形成し、各マイクロコイルの平面が１対の半径
   的対抗のマイクロコイル中の別のマイクロコイルの平面
   と平行である少なくとも１対の半径的対抗のマイクロコ
   イルと、 （ｃ）少なくとも１つのＲＦレシーバであって、前記マ
   イクロコイルのコイルが、装置の最長軸に対して０〜８
   ０度の方向の平面中にある少なくとも１つのＲＦレシー
   バと、 （ｄ）マイクロコイル上の少なくとも３つの巻線を伴う
   少なくとも１つの巻線マイクロコイルであって、各巻線
   が１より大きい縦横比を有し、各巻線の縦横比がコイル
   巻線の巻線軸に対してほぼ横方向に位置する断面中の最
   大寸法と最小寸法の比として測定され、前記巻線軸がま
   た前記装置の最長軸に対して横方向である少なくとも１
   つの巻線マイクロコイルと、 （ｅ）少なくとも１つのマイクロコイル上の１つの巻線
   の直径が隣接巻線の直径に対して巻線直径において増大
   する少なくとも１つのマイクロコイルと、 （ｆ）マイクロコイル内の少なくとも３つの連続巻線の
   直径が、マイクロコイルの軸と平行な同じ方向に沿って
   移動する時隣接巻線に対して直径において増大すること
   と、 （ｇ）少なくとも１つのＲＦレシーバマイクロコイルを
   有する要素であって、前記マイクロコイルのコイルが、
   装置の最長軸と少なくとも０．７５のアラインメント値
   を有する断面輪郭を形成する要素と、 （ｈ）前記装置が円筒形であり、無線周波数伝送に応答
   して、前記円筒形装置のコア軸の周囲１．５ｃｍの円筒
   によって規定される範囲から、前記円筒形装置のコア軸
   の周囲４．０ｃｍの円筒によって規定される範囲まで少
   なくとも１０の比率で減衰する平均強度を有する受信磁
   界を生成することと、 （ｉ）前記固体本体に物理的に関連する少なくとも１対
   の対抗マイクロコイルを有する固体本体であって、各マ
   イクロコイルが６ｍｍ以下のマイクロコイル外径を有
   し、前記各マイクロコイルの集合的な個々の巻線が幾何
   学的平面を形成し、各マイクロコイルの平面が１対の対
   抗マイクロコイル中の別のマイクロコイルの平面と平行
   である固体本体、 （ｊ）固体本体に物理的に関連する少なくとも１対の対
   抗マイクロコイルを有する固体本体であって、各マイク
   ロコイルが６ｍｍ以下のマイクロコイル外径を有し、前
   記各マイクロコイルの個々の巻線の少なくとも数の５０
   ％が幾何学的平面と交差し、各マイクロコイルの幾何学
   的平面が１対の対抗マイクロコイル中の別のマイクロコ
   イルの平面と平行であり、前記少なくとも１対の対抗マ
   イクロコイル中の各マイクロコイル内に少なくとも４つ
   の巻線が存在する固体本体、 （ｋ）固体本体に物理的に関連する少なくとも１対の半
   径方向対抗マイクロコイルを有する固体本体であって、
   各マイクロコイルが６ｍｍ以下のマイクロコイル外径を
   有し、少なくとも１対の対抗マイクロコイルが末端で固
   体本体と物理的に関連し、前記各マイクロコイルの個々
   の巻線の少なくとも数の５０％が幾何学的平面内にある
   固体本体、 （ｌ）固体本体に物理的に関連する少なくとも１対の半
   径的対抗のマイクロコイルを有する固体本体であって、
   各マイクロコイルが６ｍｍ以下のマイクロコイル外径を
   有し、前記各マイクロコイルの全ての個々の巻線が幾何
   学的平面と交差し、各マイクロコイルの平面が１対の半
   径的対抗のマイクロコイル中の別のマイクロコイルの平
   面と平行である固体本体、 （ｍ）固体本体に物理的に関連する少なくとも１つのマ
   イクロコイルを有する固体本体であって、各マイクロコ
   イルが６ｍｍ以下のマイクロコイル外径を有し、前記各
   マイクロコイルの個々の巻線の少なくとも数の５０％が
   前記マイクロコイルの軸と垂直な幾何学的平面と交差す
   る剛体本体、 （ｎ）固体本体に物理的に関連する少なくとも１つのマ
   イクロコイルを有する固体本体であって、各マイクロコ
   イルが６ｍｍ以下のマイクロコイル外径と共通軸とを有
   し、少なくとも１つのマイクロコイルが末端で剛体本体
   と物理的に関連し、前記各マイクロコイルの個々の巻き
   線の少なくとも数の５０％が前記共通軸と垂直な幾何学
   的平面と交差する剛体本体、からなるグループから選択
   される装置。
2. 【請求項２】 連続電気経路が存在する際、少なくとも
   １対の半径的対抗のマイクロコイルが螺旋対を形成し、
   その際全ての螺旋対の一方のマイクロコイルが半径的内
   向きに巻かれ、その対のもう一方のマイクロコイルがコ
   イル軸に沿って半径的外向きに巻かれ、螺旋対の全ての
   マイクロコイルが螺旋対の共通軸の周囲で同じ巻き線方
   向を有する、請求項１に記載の装置。
3. 【請求項３】 前記幾何学的平面が平均した個々のマイ
   クロコイル位置によって規定され、前記マイクロコイル
   内の全ての巻線の容量の少なくとも８０％が幾何学的平
   面の２ｍｍ以内にある、請求項１のサブパラグラフ
   （ｇ）〜（ｎ）に記載の装置。
4. 【請求項４】 前記装置に物理的に関連する２〜６対の
   半径的対抗のマイクロコイルが存在する、請求項１、請
   求項２または請求項３に記載の装置。
5. 【請求項５】 前記装置が、少なくとも１つの内腔を有
   するカテーテルと、前記少なくとも１対の半径的対抗の
   マイクロコイルとを備える、請求項４に記載の装置。
6. 【請求項６】 前記装置が少なくとも１つの内腔を有す
   るカテーテルを備え、その際前記１対のマイクロコイル
   の両方のコイルが少なくとも１つの隣接する１対の巻線
   を有し、前記１対の巻線中の各マイクロコイル上の一方
   の直径が、そのマイクロコイル上の隣接巻線の直径に対
   して巻線直径において増大し、前記少なくとも１対のマ
   イクロコイルが前記少なくとも１つの内腔の周囲に半径
   方向に配置され、前記巻線が０．１ｍｍより大きい直径
   を有する、請求項１、２または３に記載の装置。
7. 【請求項７】 マイクロコイル構造が、（ａ）前記内腔
   を取り囲む接着材料内に埋め込まれたマイクロコイル
   と、（ｂ）前記少なくとも１対のマイクロコイルが生体
   内に挿入される前記装置の部分内の前置増幅器に電気的
   に接続されていることと、（ｃ）電気接続が前記装置内
   に存在し、少なくともいくつかの前記電気接続が前記装
   置内にその場で形成されていることと、（ｄ）１対の対
   抗マイクロコイル間の間隔を有する少なくとも１対の対
   抗ＲＦレシーバマイクロコイルであって、前記ＲＦレシ
   ーバマイクロコイルが各々少なくとも３つの個別巻線を
   備え、前記マイクロコイルの前記少なくとも３つの個別
   巻線が、隣接巻線が１対の対抗マイクロコイル間の間隔
   に近い隣接巻線に対して少なくとも１％増大する巻線直
   径を有するような直径を有する少なくとも１対の対抗Ｒ
   Ｆレシーバマイクロコイルと、（ｅ）直列の少なくとも
   ３つの隣接巻き線の巻線直径が１対の対抗マイクロコイ
   ル管の間隔に近い隣接巻線に対して少なくとも１０％増
   大することとからなるグループから選択される少なくと
   も１つの付加的な構造的特徴を有する、請求項１、２ま
   たは３に記載の装置。
8. 【請求項８】 前記１対のマイクロコイルの少なくとも
   １つのマイクロコイル上の前記少なくとも１つの巻線の
   巻線直径が隣接巻線の直径に対して少なくとも３％増大
   する、請求項１、２または３に記載の装置。
9. 【請求項９】 前記断面が、曲線形と、多角形と、多角
   形の角がやわらげられた前記多角形とから成るグループ
   から選択される幾何学的形状を備える、請求項１のサブ
   パラグラフ（ｇ）〜（ｎ）に記載の装置。
10. 【請求項１０】 装置の外部の電磁ＲＦ受信磁界を生成
    する方法であって、 請求項１、２または３に記載の装置を提供するステッ
    プ、 前記装置の周囲の無線周波数磁界を提供するステップ、
    および、 前記装置上の少なくとも１対の対抗マイクロコイルから
    延びるＲＦ応答空間領域を生成するステップ、を包含す
    る方法。