JP2002306442A - 磁気共鳴撮像用コイル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 磁気共鳴撮像装置で使われる８の字型のコイ
ルのデカップリングを、外部からの電源供給線を別途設
けることなく実現する。 【解決手段】 ループ２０１および２１１に分布定数回
路であるλ／４ケーブル２０３および２１３と、第１お
よび第２のスイッチング素子であるダイオード２０５、
２１５を接続し、これらダイオード２０５、２１５を信
号線２３１を介して供給されるバイアス電圧によってオ
ン、オフさせることでデカップリングを実現する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、二つのループを
有する８の字型の受信コイルと送信コイル間の磁気結合
をなくす磁気共鳴撮像用コイルに関する。

【０００２】

【従来の技術】磁気共鳴撮像装置では、傾斜磁場を発生
させる勾配磁場発生用コイル、電磁場を発生し、送信す
るための送信コイル、磁気共鳴信号を受信するための受
信コイルが使用されている。これらのコイルのなかで、
送信コイルと受信コイル間では、各コイルが同一の方向
を向いて、かつ、極めて近接して配置されるため、送信
コイルと受信コイル間には、強い磁気結合が生じる。強
い磁気結合が生じると、共鳴周波数の推移あるいはコイ
ルのＱ値の低下と言った問題が生じ、ひいては撮像画像
のＳ／Ｎ（Ｓｉｇｎａｌ Ｔｏ Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉ
ｏ）の低下を引き起こす。

【０００３】そこで、従来は、送信コイルと受信コイル
間の磁気結合を無くするために、送信コイルおよび受信
コイルには、デカップリング（磁気結合防止）回路を装
着するようにしている。これらのデカップリング回路を
動作させれば、送信コイルから電磁波を送信する場合に
は、受信コイルを形成するループのインピーダンスが高
い状態になり、送信コイルとの磁気結合が生じなくな
る。また、磁気共鳴信号を受信コイルにより受信する場
合には、送信コイルを形成するループのインピーダンス
が高い状態になり、受信コイルとの磁気結合が生じなく
なる。

【０００４】受信コイルのデカップリング回路は、受信
コイルのループに直列に接続された共鳴周波数を決定す
るコンデンサに並列に接続されたインダクタンスと、前
記コンデンサとインダクタンスの接続部に直列に接続さ
れたダイオードと、ダイオードのオン、オフ状態を切り
換えるためのバイアス電源を供給するバイアス回路とに
より構成されている。ダイオードがオン状態の場合に
は、コンデンサとインダクタンスが並列共振回路を形成
し、インピーダンスが極めて高い状態になり、ひいて
は、受信コイルのループも高いインピーダンス状態にな
り送信コイルとの間に磁気結合は生じなくなる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術によればダイオードのオン、オフ状態を切り替え
るためのバイアス電源装置からの電源供給線を、磁気共
鳴信号を受信コイルから取り出す信号線とは別個に用意
する必要があった。

【０００６】特に、磁気共鳴撮像装置では、バイアス電
源装置を受信コイルに近接して設置することは、設置ス
ペースおよび電源ノイズが受信コイルに与える影響を考
えると好ましくない。従って、バイアス電源装置から受
信コイルまでの電源供給線を、長いものとして、これを
引き回す必要があり、受信コイルおよび電源供給線に近
接する信号線との電気、磁気的結合が、磁気共鳴撮像装
置の画像を不安定にする等の悪影響を及ぼしている。

【０００７】これらのことから、バイアス電源装置から
受信コイルまでの電源供給線を使用しないで、受信コイ
ルのデカップリングを行うようにして、受信コイルの特
性を向上し、かつ部品点数も少なくし、安定した磁気共
鳴撮像装置の画像をいかに実現するかが極めて重要とな
る。

【０００８】この発明は、上述した従来技術による課題
を解決するためになされたものであり、バイアス電源装
置から受信コイルまでの電源供給線を使用しないで、受
信コイルのデカップリングを行うようにして、電源供給
線に近接する信号線との電気、磁気的結合をなくし、か
つ部品点数も少なくする磁気共鳴撮像用コイルを提供す
ることを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決し、
目的を達成するために、第１の観点の発明に係る磁気共
鳴撮像用コイルは、導体から成る８の字型の受信コイル
の２つの第１および第２のループを第１および第２の接
続部によって接続して１つの閉ループを形成し、第１お
よび第２の接続部の間に磁気共鳴信号の取り出し用コン
デンサを配設し、この取り出し用コンデンサに接続され
た信号線を介して磁気共鳴信号を取り出すようにした磁
気共鳴撮像用コイルであって、第１のスイッチング素子
を有し、前記第１の接続部に接続される前記第１のルー
プの接続端から前記第２のループ側を見たインピーダン
スを前記第１のスイッチング素子のオンオフによって開
放状態と短絡状態とに切り替える第１の切り替え部と、
第２のスイッチング素子を有し、前記第２の接続部に接
続される前記第２のループの接続端から前記第１のルー
プ側を見たインピーダンスを前記第２のスイッチング素
子のオンオフによって開放状態と短絡状態とに切り替え
る第２の切り替え部と、を備え、バイアス電源から前記
信号線を介して前記第１のおよび第２のスイッチング素
子にバイアス電圧を供給することにより、前記第１のス
イッチング素子をオンオフ制御することを特徴とする。

【００１０】この第１の観点による発明によれば、第１
のスイッチング素子を有し、第１の接続部に接続される
第１のループの接続端から第２のループ側を見たインピ
ーダンスを第１のスイッチング素子のオンオフによって
開放状態と短絡状態とに切り替える第１の切り替え部
と、第２のスイッチング素子を有し、第２の接続部に接
続される第２のループの接続端から第１のループ側を見
たインピーダンスを第２のスイッチング素子のオンオフ
によって開放状態と短絡状態とに切り替える第２の切り
替え部とを備え、バイアス電源から磁気共鳴信号の取り
出し用の信号線を介して第１のおよび第２のスイッチン
グ素子にバイアス電圧を供給することにより、第１のス
イッチング素子をオンオフ制御することとしたので、バ
イアス電源を８の字型のコイルに供給する電源供給線を
使用することなく、送信コイルとの磁気結合を無くすこ
とができる。したがって、電源供給線と信号線の間で生
じる電気的、磁気的結合に起因する不安定な８の字型の
コイルの電磁気的特性を改善し、かつ８の字型のコイル
の部品点数を減らすことができる。

【００１１】また、第２の観点の発明に係る磁気共鳴撮
像用コイルによれば、前記第１の切り替え部は、共鳴周
波数の１／４波長の長さを有する第１の分布定数回路
と、前記第１の分布定数回路と前記取り出し用コンデン
サとの間に配されて、前記信号線を介した前記バイアス
電源からのバイアス電圧によってオンオフされるダイオ
ードとしての前記第１のスイッチング素子とを有し、前
記第２の切り替え部は、共鳴周波数の１／４波長の長さ
を有する第２の分布定数回路と、前記第２の分布定数回
路と前記取り出し用コンデンサとの間に配されて、前記
信号線を介した前記バイアス電源からのバイアス電圧に
よってオンオフされるダイオードとしての前記第２のス
イッチング素子とを有することを特徴とする。

【００１２】この第２の観点の発明によれば、第１の切
り替え部は、共鳴周波数の１／４波長の長さを有する第
１の分布定数回路と、第１の分布定数回路と取り出し用
コンデンサとの間に配されて、信号線を介したバイアス
電源からのバイアス電圧によってオンオフされるダイオ
ードとしての第１のスイッチング素子とを有し、第２の
切り替え部は、共鳴周波数の１／４波長の長さを有する
第２の分布定数回路と、第２の分布定数回路と取り出し
用コンデンサとの間に配されて、信号線を介したバイア
ス電源からのバイアス電圧によってオンオフされるダイ
オードとしての第２のスイッチング素子とを有すること
としたので、バイアス電源を８の字型のコイルに供給す
る電源供給線を使用することなく、送信時には第１のル
ープおよび第２のループを開放状態にして送信コイルと
の磁気結合を無くし、かつ受信時には、８の字型のコイ
ルとして正常に動作させることができる。

【００１３】また、第３の観点の発明に係る磁気共鳴撮
像用コイルによれば、前記第１の切り替え部は、前記第
１のループ側への直流電流を阻止する第１の大容量コン
デンサと、前記第１の大容量コンデンサの近傍部分の有
する位相推移をβとした場合、（π／２−β）の位相推
移を行なう第１の位相推移手段と、この第１の位相推移
手段に並列に接続されて前記信号線を介した前記バイア
ス電源からのバイアス電圧によってオンオフされるダイ
オードとしての前記第１のスイッチング素子と、終端が
短絡されて前記第１の大容量コンデンサと同じβの位相
推移を行なう第２の位相推移手段とが順次多段接続さ
れ、前記第１の位相推移手段が前記第１の大容量コンデ
ンサと前記取り出し用コンデンサとの間に挿入された第
１の集中定数回路とを有し、前記第２の切り替え部は、
前記第２のループ側への直流電流を阻止する第２の大容
量コンデンサと、前記第２の大容量コンデンサの近傍部
分の有する位相推移をβとした場合、（π／２−β）の
位相推移を行なう第３の位相推移手段と、この第３の位
相推移手段に並列に接続されて前記信号線を介した前記
バイアス電源からのバイアス電圧によってオンオフされ
るダイオードとしての前記第２のスイッチング素子と、
終端が短絡されて前記第２の大容量コンデンサと同じβ
の位相推移を行なう第４の位相推移手段とが順次多段接
続され、前記第３の位相推移手段が前記第２の大容量コ
ンデンサと前記取り出し用コンデンサとの間に挿入され
た第２の集中定数回路と、を有することを特徴とする。

【００１４】この第３の観点の発明によれば、第１の切
り替え部は、第１のループ側への直流電流を阻止する第
１の大容量コンデンサと、第１の大容量コンデンサの有
する位相推移をβとした場合、（π／２−β）の位相推
移を行なう第１の位相推移手段と、この第１の位相推移
手段に並列に接続されて信号線を介したバイアス電源か
らのバイアス電圧によってオンオフされるダイオードと
しての第１のスイッチング素子と、終端が短絡されて第
１の大容量コンデンサと同じβの位相推移を行なう第２
の位相推移手段とが順次多段接続され、第１の位相推移
手段が第１の大容量コンデンサと取り出し用コンデンサ
との間に挿入された第１の集中定数回路と、を有し、第
２の切り替え部は、第２のループ側への直流電流を阻止
する第２の大容量コンデンサと、第２の大容量コンデン
サの有する位相推移をβとした場合、（π／２−β）の
位相推移を行なう第３の位相推移手段と、この第３の位
相推移手段に並列に接続されて信号線を介したバイアス
電源からのバイアス電圧によってオンオフされるダイオ
ードとしての第２のスイッチング素子と、終端が短絡さ
れて第２の大容量コンデンサと同じβの位相推移を行な
う第４の位相推移手段とが順次多段接続され、第３の位
相推移手段が第２の大容量コンデンサと取り出し用コン
デンサとの間に挿入された第２の集中定数回路とを有す
ることとしたので、バイアス電源を８の字型のコイルに
供給する電源供給線を使用することなく、送信時には第
１のループおよび第２のループを開放状態にして送信コ
イルとの磁気結合を無くし、かつ受信時には、８の字型
のコイルとして正常に動作させることができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下に添付図面を参照して、この
発明にかかる磁気共鳴撮像用コイルの好適な実施の形態
について説明する。

【００１６】（実施の形態１）まず、本実施の形態１に
係る磁気共鳴撮像装置の全体構成について説明する。図
１は、この発明の実施の形態１である磁気共鳴撮像用コ
イルを使用した磁気共鳴撮像装置の全体構成を示す模式
図である。図１において、この磁気共鳴撮像装置は、大
きくは、マグネット部１０１、テーブル部１０２、およ
び制御処理部１０３から構成される。

【００１７】マグネット部１０１は、上下に対向配置さ
れる一対の静磁場発生部４、勾配コイル部３、および送
信コイル部２を有している。対向配置された二つの送信
コイル部２間には、被検体５が配置される空間が形成さ
れる。上下二つの勾配コイル部３は、勾配駆動部１４を
介してスキャンコントローラ部１３に接続される。ま
た、上下二つの送信コイル部２は、送信部１５を介して
スキャンコントローラ部１３に接続される。

【００１８】テーブル部１０２には、送信コイル部２間
に形成された空間を移動するクレードル部６が設けら
れ、このクレードル部６上には、被検体５が載置され
る。クレードル部６は、被検体５の撮像部位がマグネッ
ト部１０１の中心部に位置するように移動制御される。

【００１９】受信コイルとしての８の字コイル１は、テ
ーブル部１０２に配設されており、マグネット部１０１
の中心近傍に位置されている。この８の字コイル１は、
受信部７、検波部８、およびＡ／Ｄ変換部９を介して計
算機１０に接続される。計算機１０には、操作部１１お
よび表示部１２が接続されるとともに、スキャンコント
ローラ部１３が接続される。スキャンコントローラ部１
３は、受信部７、ＲＦ発振部２０、Ａ／Ｄ変換部９、勾
配駆動部１４、および送信部１５の各部を制御する。Ｒ
Ｆ発振部２０は、検波部８に接続される。

【００２０】次に、図１に示した８の字コイル１および
バイアス電源部１６の具体的な構成について説明する。
図２は、図１に示した８の字コイル１およびバイアス電
源部１６の具体的な構成を示す回路図である。図２にお
いて、８の字コイル１は、図１に示した８の字コイル１
を平面状に展開したものである。銅棒で作成されたルー
プ２０１およびループ２１１は、第１および第２の接続
部２０６，２１６によって接続されて１つの閉ループを
形成している。第１および第２の接続部の間に磁気共鳴
信号の取り出し用コンデンサ２２０が配されている。

【００２１】第１の接続部２０６には、共鳴周波数の波
長λのλ／４に相当する長さを有する分布定数回路とし
ての同軸ケーブル（以下λ／４ケーブルと称する）２０
３と、大容量のコンデンサ（ハイパスフィルタ）２０
４、スイッチング素子としてのダイオード２０５が備え
られている。

【００２２】第２の接続部２１６には、前記同様のλ／
４ケーブル２１３と、大容量コンデンサ２１４と、スイ
ッチング素子としてのダイオード２１５が備えられてい
る。

【００２３】ループ２０１の一方の接続端２０２ａはλ
／４ケーブル２０３の芯線に接続され、他方の接続端２
０２ｂは、λ／４ケーブル２０３の被覆線に接続されて
いる。ループ２１１の場合も同様である。

【００２４】λ／４ケーブル２０３の芯線およびλ／４
ケーブル２１３の芯線には、コンデンサ２０４および２
１４が直列接続されている。これらのコンデンサ２０４
および２１４によって交流信号に影響を与えることなく
バイアス電源２５０により発生される直流電圧をループ
２０１および２１１から切断している。すなわち、コン
デンサ２０４および２１４は、夫々、バイアス電源２５
０からのバイアス電流がループ２０１および２１１側へ
の流れ込むのを阻止している。

【００２５】λ／４ケーブル２０３および２１３の被覆
線同志は、コンデンサ２２０を介して接続されている。
このコンデンサ２２０は、前述したように磁気共鳴信号
の取り出し用コンデンサであり、８の字コイル１が有す
るインダクタンスと並列共振回路を形成する。

【００２６】磁気共鳴信号は、信号線２３１および２３
０より取り出され、受信部７に送信される。取り出し用
コンデンサ２２０を挟んでダイオード２０５および２１
５が、正のバイアス電圧が印加された場合にオンになる
ように接続されている。バイアス電源２５０は、スキャ
ンコントローラ部１３からの制御信号により正の出力電
圧と負の出力電圧に切り替えることができる。バイアス
電源２５０と信号線２３１との間には、ローパスフィル
タ２４０が挿入されており、このローパスフィルタによ
って、バイアス電源２５０で発生した電源ノイズが信号
線２３１に重畳しないようにしている。

【００２７】ここで、分布定数回路であるλ／４ケーブ
ル２０３、２１３の動作を図３を用いて説明する。図３
に示したように、λ／４ケーブル２０３の終端にインピ
ーダンスＺの負荷を接続した場合に、λ／４ケーブル２
０３の他端Ｐから測定したインピーダンスは、１／Ｚと
なる。従って、Ｚ＝０、すなわち短絡の場合には、Ｐか
ら測定したインピーダンス（１／Ｚ）は、無限大とな
る。

【００２８】次に、図２に示した８の字コイル１の動作
について説明する。８の字コイルの動作は、図４に示す
ように、送信モードと受信モードの２つの場合に分けら
れる。すなわち、スキャンコントロール部１３から、図
４（ａ）に示すように、送信モードあるいは受信モード
を指令する制御信号がバイアス電源２５０に入力され
る。バイアス電源２５０は、この制御信号をトリガとし
て図４（ｂ）に示すようにバイアス電圧を正電圧、負電
圧に切り替える。送信モードの場合には、バイアス電源
２５０は、出力電圧が正電圧に設定される。バイアス電
源２５０から出力された正電圧は、信号線２３１を介し
て第１および第２のスイッチング素子であるダイオード
２０５および２１５に印加される。この時、ダイオード
２０５および２１５には、順方向に正電圧が印加される
ため、これらダイオード２０５および２１５はオン状態
となり、交流特性から見れば短絡状態となる。従って、
ループ２０１の接続端２０２あるいはループ２１１の接
続端２１２からλ／４ケーブル２０３および２１３の終
端側（コンデンサ２０４，２１４側）を見たインピーダ
ンスは、図３に示した原理により、無限大となる。これ
により、ループ２０１および２１１は、電気的に開いた
状態となり、送信コイル部２との磁気的結合が生じなく
なる。

【００２９】また、受信モードの場合には、図４に示し
た様に、バイアス電源２５０は、出力電圧が負電圧に設
定される。バイアス電源２５０から出力された負電圧
は、信号線２３１を介してダイオード２０５および２１
５に印加される。この時、ダイオード２０５および２１
５には、逆方向にバイアス電圧が加えられることにな
り、ダイオード２０５および２１５はオフ状態となり、
交流特性から見れば開放状態となる。従って、ループ２
０１の接続端２０２あるいはループ２１１の接続端２１
２から見たλ／４ケーブル２０３および２１３側の電気
特性は、左右のループ２０２および２１２が各々λ／４
ケーブル２０３および２１３を介して、接続された状態
になり、各ループ２０１および２１１は受信コイルとし
ての動作を行なうことができる。

【００３０】上述してきたように、本実施の形態１で
は、ループ２０１および２１１に分布定数回路であるλ
／４ケーブル２０３および２１３と、第１および第２の
スイッチング素子であるダイオード２０５、２１５を接
続し、これらダイオード２０５、２１５を信号線２３１
を介して供給されるバイアス電圧によってオン、オフさ
せることでデカップリングを実現するようにしているの
で、従来のようにバイアス電源用の電源供給線を別途設
ける必要がなくなる。

【００３１】なお、λ／４ケーブル２０３および２１３
の代わりに、平行二線線路を用いるようにしてもよい。
また、４分の１波長相当のπ／２位相推移する集中定数
回路としての位相推移手段を用いるようにしてもよい。
さらに、信号の取り出し口のコンデンサをループ２０１
および２１１に並列に接続した８の字コイルに対して
も、スイッチング素子としてのダイオード２０５および
２１５を同方向に配置することにより実現することがで
きる。

【００３２】（実施の形態２）ところで、上記実施の形
態１では、ループ２０１および２１１を接続する接続線
上に直列にλ／４ケーブルを接続する場合を示したが、
本発明はこれに限定されるものではなく、ループ２０１
および２１１を接続する接続線上に並列にπ／２の位相
推移する集中定数回路を接続してもよい。本実施の形態
２では、ループ２０１および２１１を接続する接続線に
並列にπ／２の位相推移する集中定数回路を接続してい
る。

【００３３】図５は、本実施の形態２に係る８の字コイ
ル５０および電源部１６の具体的な構成を示す回路図で
ある。なお、この８の字コイル５０は、図１に示した８
の字コイル１に対応するものであり、その他の構成につ
いては、図１に示したものと同様のものとなるので、こ
こではその詳細な説明を省略する。

【００３４】図５の８の字コイル５０は、図１に示した
８の字コイル１と同様のコイルを平面状に展開したもの
である。銅棒で作成されたループ２０１およびループ２
１１は、第１および第２の接続部５０６，５１６によっ
て接続されて１つの閉ループを形成している。第１およ
び第２の接続部５０６，５１６の間に磁気共鳴信号の取
り出し用コンデンサ５３０が配されている。

【００３５】第１の接続部５０６には、ループ２０１お
よびループ２１１を接続する接続線に対し並列に接続さ
れてπ／２の位相推移する集中定数回路５１０と、この
集中定数回路５１０とループ２０１の接続端２０２ａと
の間に挿入される大容量コンデンサ（ハイパスフィル
タ）５０３とが備えられている。

【００３６】第２の接続部５１６には、ループ２０１お
よびループ２１１を接続する接続線に対し並列に接続さ
れてπ／２の位相推移する集中定数回路５２０と、この
集中定数回路５２０とループ２１１の接続端２１２ａと
の間に挿入される大容量コンデンサ（ハイパスフィル
タ）５１３とが備えられている。

【００３７】これらコンデンサ５０３、５１３は、交流
信号に影響を与えずに、バイアス電源２５０により発生
される直流電圧をループ２０１および２１１から阻止す
る。すなわち、これらコンデンサ５０３および５１３に
よってバイアス電源２５０からのバイアス電流がループ
２０１および２１１側へ流れ込むのを阻止している。

【００３８】コンデンサ５３０は、前述したように磁気
共鳴信号の取り出し用コンデンサであり、８の字コイル
１が有するインダクタンスと並列共振回路を形成する。
磁気共鳴信号は、信号線２３１および２３０より取り出
され、受信部７に送信される。信号線２３１、２３０に
接続されるバイアス電源２５０は、スキャンコントロー
ラ部１３からの制御信号により正の出力電圧と負の出力
電圧に切り替えることができる。バイアス電源２５０と
信号線２３１との間には、ローパスフィルタ２４０が挿
入されており、このローパスフィルタによって、バイア
ス電源２５０で発生した電源ノイズが信号線２３１に重
畳しないようにしている。

【００３９】集中定数回路５１０は、位相推移手段５０
４、スイッチング手段としてのダイオード５０７、およ
び終端が短絡された位相推移手段５０５とが順次多段接
続されて構成されており、位相推移手段５０４がコンデ
ンサ５０２と取り出し用コンデンサ５３０との間に並列
接続されている。

【００４０】同様に、集中定数回路５２０は、位相推移
手段５１４、ダイオード５１７、および終端が短絡され
た位相推移手段５１５とが順次多段接続されて構成され
ており、位相推移手段５１４がコンデンサ５１２と取り
出し用コンデンサ５３０との間に並列接続されている。

【００４１】位相推移手段５０４および５１４は、夫々
インダクタンスおよび二つのコンデンサから構成される
π型の低域通過集中定数回路である。ループ２０１の接
続端２０２から位相推移手段５０４の接続点までの領域
５０２（コンデンサ５０３の近傍部分）の位相推移量を
β（ラジアン）とした場合に、位相推移手段５０４の位
相推移量は、（π／２−β）とする。位相推移手段５１
４も同様に、ループ２１１の接続端２１２から位相推移
手段５１４の接続点までの領域５１２（コンデンサ５１
３の近傍部分）の位相推移量をβ（ラジアン）とした場
合に、その位相推移量を、（π／２−β）とする。

【００４２】位相推移手段５０４と位相推移手段５０５
との間にダイオード５０７が並列接続されている。ま
た、位相推移手段５１４と位相推移手段５１５との間に
ダイオード５１７が並列接続されている。これらダイオ
ード５０７および５１７は、バイアス電源２５０が正の
電圧を出力する際に、オンになるように接続されてい
る。

【００４３】また、ダイオード５０７および５１７の後
段側にはさらに位相推移手段５０５および５１５が並列
接続されている。これらの位相推移手段５０５および５
１５の位相推移量は、コンデンサ５０３の近傍部分の位
相推移量と同じ値のβに設定する。位相推移手段５０５
および５１５の終端は短絡されている。また、位相推移
手段５０５および５１５は、ダイオード５０７および５
１７側から見た場合に、直流的に阻止されている必要が
あるため、Ｔ型の高域通過集中定数回路とする。

【００４４】次に、図５に示した８の字コイル５０の動
作について説明する。８の字コイル５０の動作は、図１
に示した８の字コイル１と同様に、送信モードと受信モ
ードの２つの場合に分けられる。送信モードの場合に
は、バイアス電源２５０は、出力電圧が正電圧に設定さ
れる。バイアス電源２５０から出力された正電圧は、信
号線２３１を介して第１および第２のスイッチング素子
であるダイオード５０７および５１７に印加される。こ
の時、ダイオード５０７および５１７には、順方向に正
電圧が印加されるため、オン状態となり、交流特性から
見れば短絡状態となる。

【００４５】この時、領域５０２あるいは領域５１２の
部分の位相推移はβであり、また、位相推移手段５０４
あるいは位相推移手段５１４の位相推移は、（π／２−
β）であるため、ループ２０１の接続端２０２あるいは
ループ２１１の接続端２１２から、位相推移手段５０４
あるいは位相推移手段５１４側を見た場合には、π／２
の位相推移手段の先が短絡された状態となる。ここで、
π／２の位相推移手段とλ／４ケーブルとは、同等な電
気特性を有するため、図３に示したのと同様の原理によ
り、ループ２０１の接続端２０２あるいはループ２１１
の接続端２１２から位相推移手段５０４あるいは位相推
移手段５１４側を見たインピーダンスは、無限大とな
る。これにより、ループ２０１および２１１は、電気的
に開いた状態となり、送信コイル部２との磁気的結合が
生じなくなる。

【００４６】また、受信モードの場合には、バイアス電
源２５０は、出力電圧が負電圧に設定される。バイアス
電源２５０から出力された負電圧は、信号線２３１を介
してダイオード５０７および５１７に印加される。この
時、ダイオード５０７および５１７には、逆方向にバイ
アス電圧が加えられるので、ダイオード５０７および５
１７はオフ状態となり、交流特性から見れば開放状態と
なる。従って、ループ２０１およびループ２１１を接続
する信号線から見ると、位相推移手段５０４あるいは５
１４の位相推移の（π／２−β）と、位相推移手段５０
５あるいは５１５の位相推移のβとを加算した、π／２
の位相推移手段の終端側が短絡された状態となる。π／
２の位相推移手段はλ／４ケーブルと同等の電気特性を
有するため、ループ２０１およびループ２１１を接続す
る信号線から位相推移手段５０４あるいは５１４側を見
たインピーダンスは、無限大となる。したがって、ルー
プ２０１およびループ２１１を接続する信号線は、位相
推移手段５０４，５１４、および５０５、５１５が存在
しない場合と同様の電気的動作を行なうことができ、こ
れにより各ループ２０１および２１１は、受信コイルと
しての動作を行なうことができる。

【００４７】上述してきたように、本実施の形態２で
は、ループ２０１およびループ２１１を接続する信号線
と並列に、位相推移手段５０４および５１１と、ダイオ
ード５０７および５１７と、位相推移手段５０５および
５１４とを接続し、信号線２３１を介して供給されるバ
イアス電圧によって前記ダイオード５０７および５１７
をオン、オフさせることでデカップリングを実現するよ
うにしているので、従来のようにバイアス電源用の電源
供給線を別途設ける必要がなくなる。この実施の形態２
の場合は、同軸ケーブルのようにケーブル長に関係な
く、位相推移を制御できるので、よりコンパクトな構成
を実現できる。

【００４８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
磁気共鳴信号の取り出し用の信号線を介して各スイッチ
ング素子にバイアス電圧を供給することにより、スイッ
チング素子をオンオフさせることによって、各ループの
接続端から逆のループ側を見たインピーダンスをスイッ
チング素子のオンオフによって開放状態と短絡状態とに
切り替えて受信コイル側のデカップリングを実現する用
にしているので、バイアス電源を８の字型のコイルに供
給する電源供給線を使用することなく送信コイルとの磁
気結合を無くすことができる。したがって、電源供給線
と信号線の間で生じる電気的、磁気的結合に起因する電
磁気的特性の不安定化が改善され、かつコイルの部品点
数を減らすことができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】磁気共鳴装置の全体構成を示すブロック図であ
る。

【図２】実施の形態１の磁気共鳴撮像用コイルを示す回
路図である。

【図３】λ／４ケーブルの動作原理を示す図である。

【図４】送受信モード信号およびバイアス電源電圧を示
すタイムチャートである。

【図５】実施の形態２の磁気共鳴撮像用コイルを示す回
路ブロック図である。

【符号の説明】

１，５０ ８の字型コイル ２ 送信コイル部 ３ 勾配コイル部 ４ 静磁場発生部 ５ 被検体 ６ クレードル部 ７ 受信部 ８ 検波部 ９ Ａ／Ｄ変換部 １０ 計算機 １１ 操作部 １２ 表示部 １３ スキャンコントローラ部 １４ 勾配駆動部 １５ 送信部 １６ バイアス電源部 ２０ ＲＦ発振部 １０１ マグネット部 １０２ テーブル部 １０３ 制御処理部 ２０１、２１１ ループ（コイル） ２０２，２１２ ループの接続端 ２０３、２１３ λ／４ケーブル ２０４、２１４，５０３、５１３ 大容量コンデンサ ２０５、２１５、５０７、５１７ スイッチング用ダイ
オード ２２０、５３０ 取り出し用コンデンサ ２３０、２３１ 磁気共鳴信号取り出し用信号線 ２４０ フィルタ ２５０ バイアス電源 ５０４，５０５，５１４、５１５ 位相推移手段 ５０２、５１２ βの位相推移領域

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 奈部谷 章 東京都日野市旭が丘四丁目７番地の127 ジーイー横河メディカルシステム株式会社 内 Ｆターム(参考） 4C096 AB07 AD10 AD23 CC16

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 導体から成る８の字型の受信コイルの２
   つの第１および第２のループを第１および第２の接続部
   によって接続して１つの閉ループを形成し、前記第１お
   よび第２の接続部の間に磁気共鳴信号の取り出し用コン
   デンサを配設し、この取り出し用コンデンサに接続され
   た信号線を介して磁気共鳴信号を取り出すようにした磁
   気共鳴撮像用コイルであって、 第１のスイッチング素子を有し、前記第１の接続部に接
   続される前記第１のループの接続端から前記第２のルー
   プ側を見たインピーダンスを前記第１のスイッチング素
   子のオンオフによって開放状態と短絡状態とに切り替え
   る第１の切り替え部と、 第２のスイッチング素子を有し、前記第２の接続部に接
   続される前記第２のループの接続端から前記第１のルー
   プ側を見たインピーダンスを前記第２のスイッチング素
   子のオンオフによって開放状態と短絡状態とに切り替え
   る第２の切り替え部と、 を備え、バイアス電源から前記信号線を介して前記第１
   のおよび第２のスイッチング素子にバイアス電圧を供給
   することにより、前記第１のスイッチング素子をオンオ
   フ制御することを特徴とする磁気共鳴撮像用コイル。
2. 【請求項２】 前記第１の切り替え部は、 共鳴周波数の１／４波長の長さを有する第１の分布定数
   回路と、 前記第１の分布定数回路と前記取り出し用コンデンサと
   の間に配されて、前記信号線を介した前記バイアス電源
   からのバイアス電圧によってオンオフされるダイオード
   としての前記第１のスイッチング素子と、 を有し、 前記第２の切り替え部は、 共鳴周波数の１／４波長の長さを有する第２の分布定数
   回路と、 前記第２の分布定数回路と前記取り出し用コンデンサと
   の間に配されて、前記信号線を介した前記バイアス電源
   からのバイアス電圧によってオンオフされるダイオード
   としての前記第２のスイッチング素子と、 を有することを特徴とする請求項１に記載の磁気共鳴撮
   像用コイル。
3. 【請求項３】 前記第１の切り替え部は、 前記第１のループ側への直流電流を阻止する第１の大容
   量コンデンサと、 前記第１の大容量コンデンサの近傍部分の有する位相推
   移をβとした場合、（π／２−β）の位相推移を行なう
   第１の位相推移手段と、この第１の位相推移手段に並列
   に接続されて前記信号線を介した前記バイアス電源から
   のバイアス電圧によってオンオフされるダイオードとし
   ての前記第１のスイッチング素子と、終端が短絡されて
   前記第１の大容量コンデンサと同じβの位相推移を行な
   う第２の位相推移手段とが順次多段接続され、前記第１
   の位相推移手段が前記第１の大容量コンデンサと前記取
   り出し用コンデンサとの間に挿入された第１の集中定数
   回路と、 を有し、 前記第２の切り替え部は、 前記第２のループ側への直流電流を阻止する第２の大容
   量コンデンサと、 前記第２の大容量コンデンサの近傍部分の有する位相推
   移をβとした場合、（π／２−β）の位相推移を行なう
   第３の位相推移手段と、この第３の位相推移手段に並列
   に接続されて前記信号線を介した前記バイアス電源から
   のバイアス電圧によってオンオフされるダイオードとし
   ての前記第２のスイッチング素子と、終端が短絡されて
   前記第２の大容量コンデンサと同じβの位相推移を行な
   う第４の位相推移手段とが順次多段接続され、前記第３
   の位相推移手段が前記第２の大容量コンデンサと前記取
   り出し用コンデンサとの間に挿入された第２の集中定数
   回路と、 を有することを特徴とする請求項１に記載の磁気共鳴撮
   像用コイル。