JP2003511172A - 感度の重なる領域を具備するmri−rfコイル - Google Patents

感度の重なる領域を具備するmri−rfコイル

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JP2003511172A
JP2003511172A JP2001530605A JP2001530605A JP2003511172A JP 2003511172 A JP2003511172 A JP 2003511172A JP 2001530605 A JP2001530605 A JP 2001530605A JP 2001530605 A JP2001530605 A JP 2001530605A JP 2003511172 A JP2003511172 A JP 2003511172A
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Abstract

(57)【要約】 測定ボリューム内に一様な磁場を生成する磁気組立体を具備するMRI装置であって、少なくとも2つのコイルの結合体が対象物から放射されるRF信号を検出するために、検査すべき対象物に隣接して配される。この結合体は、例えば1つのバードケージ型コイル(40)及び1つの表面コイル(45)を含んでよい。これらコイルは、感度の範囲が重なり、縦長導体(それぞれ42、47)が一様な磁場Bに平行して延在し、一方が他方の延長部分にあるように互いに及び磁場に対して配される。前記コイルの信号−雑音比の差異は、これらコイル間のゾーン内のコイル組立体の感度の分裂(51)による画像の劣化の原因となる。本発明により、最も高い信号−雑音比を持つコイルの縦長導体(49)の端部は、コイル組立体の感度の分裂(51)を減少させるために、その導体のオリジナルの平面から離れて、検査すべき対象物から離れる方に曲げられる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、測定ボリューム内に一様な磁場を生成する磁気システムを具備する
磁気共鳴装置と、この測定ボリュームに配されるべき検査すべき対象物を撮像す
るコイルの結合体とにより形成される組立体に関する。この組立体は、 −直交座標系(x,y,z)は、この座標系のz方向が磁場の方向に平行して延
在するように選択され、 −コイルの結合体は、前記対象物により放射されるRF信号を検出する第1コイ
ル及び第2コイルを含み、これらコイルはそれぞれ、感度の第1及び第2領域を
持ち、 −これら第1及び第2コイルは、各々の縦長導体を含み、これら縦長導体は、前
記座標系により規定された第1平面(x−z)に平行して延在する一方、この第
1平面に直交する第2平面(y−z)上の前記縦長導体の突出部は、z方向にほ
ぼ平行して延在し、 −前記第1及び第2コイルは、これら縦長導体が一方が他方の延長部分に実質的
に置かれ、感度の第1領域及び感度の第2領域が、部分的に重なるように空間内
に配される、 組立体である。
【0002】 この種類の組立体は、米国特許番号第5,664,568号から既知である。
この既知の磁気共鳴装置は、測定ボリュームと更に規定される撮像ボリューム内
に存在する対象物を撮像する装置を構成する。前記磁気共鳴装置は、前記測定ボ
リュームにおいて、長手方向(z方向)に一様な主磁場Bを生成する必要があ
る磁気システムを含む。この磁気共鳴装置は、前記対象物によって放射されたR
F信号を検出するために、前記測定ボリュームの周辺に置かれた検出手段を具備
する。幾つかの場合において、磁気共鳴装置に取り込まれた2つの特定の検出コ
イルを利用する。例えば、バードケージ型コイル(birdcage coil)が頭部を撮像
するのに使用されるのに対し、表面コイルは、脊柱を撮像するのに使用される。
しかしながら、幾つかの場合において、例えば、頸部の脊椎骨と一緒に頭部の画
像も収得するために、2つの型式のコイルを一方が他方の延長部分に配すること
が所望されるので、これら2つの撮像ボリュームは部分的に重なる。バードケー
ジ型コイルは、縦長導電体により相互に接続される2つの導電ループを具備する
。このコイルの信号−雑音比は、コイルのボリューム内においてほぼ一定であり
、端部領域に到達すると直ぐに激しく減衰する。表面コイルは、平坦なマットの
ように形成され、導電体は、対象物の表面から発するRF信号を検出するのに最
適な感度を達成するように配される。この表面コイルの導電体は、巻線のように
形成され、これら巻線における個々の信号−雑音比は、一定且つ等しいのに対し
、表面コイルの端部領域において、信号−雑音比は減少する。
【0003】 当業者にとって、2つのコイルが互いに周辺に配されるとき、感度の分裂がこ
れらコイル間の遷移ゾーンに起こり、これによって、容認できない程の低品質な
関連領域のMR画像となることが一般的に知られている。この事象は特に、コイ
ルの縦長導体の端部の間近で起こる。
【0004】 参照される米国特許公報は、感度の分裂により起こる問題を扱ってもなければ
、この問題に対する解決法も提供していない。
【0005】 本発明の目的は、2つのコイル間の遷移ゾーンにおける感度の分裂を減少させ
ることである。本目的は、第1コイル及び第2コイルが第1信号−雑音比及び第
2信号−雑音比をそれぞれ有し、この第1信号−雑音比は、第2信号−雑音比よ
りも高く、第2コイルに向いている第1コイルの縦長導体の少なくとも1つの端
部がy−z平面の外側に位置し、測定ボリュームから離れる方に延在することを
特徴とする本発明の組立体により達成される。この解決法は、コイルの特性では
なく、信号−雑音比に関する差異を示す全てのコイル結合体に使用することがで
きる。
【0006】 最も高い信号−雑音比を持つコイルの縦長導体の端部がy−z平面から離れる
方に曲げられるとき、関連するコイルの感度が変化するので、遷移ゾーンにおけ
る感度の分裂の大きさに影響を与える。第1コイルの感度の必要な変化は、色々
なやり方、すなわち全体の縦長導体又は縦長導体の端部をy−z平面に対し配向
する別々のやり方を選択することで達成される。この簡単な介入がMR画像の画
質を大幅に高めることが分かっている。本解決法は、追加の周辺機器を必要とせ
ず、容易に実施することができる。
【0007】 この感度の分裂は、コイルと周囲状況との間の遷移ゾーンにおけるコイルの端
部の周辺にも起こることが分かっている。上述の理由に従い、感度の分裂は、こ
の遷移ゾーンの周辺におけるコイルを曲げることにより減少することができる。
これは、第2コイルから遠い方にある第1コイルの縦長導体の端部もy−z平面
から離れる方に曲げられることを特徴とする本発明による組立体の実施例により
達成される。このステップは、第2コイルに対しても行うことができる。
【0008】 コイルの同期は、遷移ゾーンにおける信号−雑音比の必要とされる変化を維持
するために、時間の関数として一定でなければならないことも分かっている。こ
れは、第1コイル及び/又は第2コイルの端部が事前に形成された形状記憶取付
具に少なくとも一部が配される本発明による組立体によって達成される。
【0009】
【発明の実施の形態】
図1に概略的に示される磁気共鳴装置は、一様な磁場Bを生成する第1磁気シ
ステム1、傾斜磁場を生成する第2磁気システム(傾斜コイルシステム)3、こ
の傾斜コイルシステム3用の電力増幅器7及び第1磁気システム1用の電源装置
5を含んでいる。RFコイル9は、RF交流磁場を生成するのに役立つ。このた
めに、RFコイル9は、RF源11を含むRF送信装置に接続されている。この
RFコイル9は、RF送信磁場によって検査すべき対象物(図示せず)内に生成
されるスピン共鳴信号を検出するのにも使用される。このために、このコイルは
、信号増幅器13を含むRF受信装置に接続される。この信号増幅器13の出力
部は、中央制御装置17に接続された検出回路15に接続されている。この中央
制御装置17は、RF源11用の変調器19、電力増幅器7及び表示用のモニタ
21も制御する。RF発振器23は、測定信号を処理する検出器15及び変調器
19を制御する。冷却ダクト27を具備する冷却装置25は、前記第1磁気シス
テムの磁気コイルを冷却するために設けられる。磁気システム1及び3内に配さ
れているRFコイル9は、医療診断測定を実施する装置において、検査すべき患
者又は頭部及び頸部のような検査すべき患者の一部を取り囲むのに十分な大きさ
である測定ボリューム29を囲んでいる。これにより、磁場B、対象物のスライ
スを選択する傾斜磁場及び空間的に一様なRF交流磁場がこの測定ボリューム2
9内に生成することができる。RFコイル9は、送信コイルと測定コイルとの機
能を組み合わせることができる。この場合、進行信号路と戻り信号路とを分離す
るように分離回路が設けられている。代わりとして、測定コイルとして働く、例
えばバードケージ型コイル及び/又は表面コイルのような別々のコイルが、前記
2つの機能に対し使用することができる。所望するなら、このコイル9は、ファ
ラデーケージ(Faraday cage)31をシールドするRF磁場によって囲まれてもよ
い。本発明による装置における測定コイルは、第1コイル及び第2コイルの結合
体から成る。
【0010】 図2aは、表面コイル形式の第1コイル及びバードゲージ型コイル形式の第2
コイルを含むコイルの結合体をx−z平面で切った概略的断面図である。このバ
ードゲージ型コイル40は、本実施例において直交座標系により規定されるz方
向に平行して延在する縦長導体42によって相互に接続された2つのループ導体
41を含んでいる。表面コイル45は、y−z平面にほぼ平行して延在する巻き
(ターン)の一部を形成する縦長導体47を含む。これら巻きの縦長導体だけが
図2に見ることができる。前記第1及び第2コイルは、一方が他方の延長部分に
配され、空間においてz方向に平行する単位として配向されるので、感度の個々
の範囲が重なる。
【0011】 一般的に、第1及び第2コイルの各々は、個々の信号−雑音比により特徴付け
られている。本実施例において、表面コイル45の信号−雑音比は、バードケー
ジ型コイル40の信号−雑音比よりも高い。図2bは、z方向における感度の変
化sを示す。図2bは、感度の分裂がバードケージ型コイル40と表面コイル4
5との間の遷移ゾーンにあることが見られる。この感度の分裂は、MRI画像に
おけるアーチファクトの原因となり、y−z平面から遠い方にあるバードゲージ
型コイルに向いている表面コイル45の縦長導体47の端部を曲げることで減少
することができる。この曲げられた部分は、図2aの参照番号49により示され
ている。図2cは、2つのコイル間の遷移ゾーンにおける感度の分裂に関する関
連する改良を示す。図2cにおける曲線51が本発明によるステップを行ってい
ない場合の感度の変化を表す一方、曲線53は、本発明によるステップを行った
場合の感度の変化を表す。
【0012】 図3は、本発明の特徴的な実施例を示す。図3aは、1つの表面コイル61及
び1つのバードケージ型コイル63から成るコイルの結合体を示し、この表面コ
イルの信号−雑音比は、バードケージ型コイルの信号−雑音比よりも高く、表面
コイル61の縦長導体64の端部65は、y−z平面から離れる方に曲げられて
いる。図3bは、第1バードケージ型コイル67及び第2バードケージ型コイル
69から成るコイルの結合体を示し、第1バードケージ型コイルの信号−雑音比
は、第2バードケージ型コイルの信号−雑音比よりも高い。第1バードケージ型
コイル67の縦長導体66の端部68は、y−z平面から離れる方に曲げられて
いる。図3cは、第1表面コイル71及び第2平面コイル73から成るコイルの
結合体を示す。第1表面コイル71の信号−雑音比は、第2表面コイル73の信
号−雑音比よりも高く、第1表面コイル71の縦長導体76の端部75は、y−
z平面から離れる方に曲げられている。
【0013】 図4は、縦長導体の曲げられた部分の特徴的形状を示す。図4aは、縦長導体
93の端部91の鋭く曲げられた変形を示す。図4bは、縦長導体94の端部9
2の直角変形を示す。図4cは、縦長導体97の端部95の段階的変形を示す。
図4dは、縦長導体99が全体的にy−z平面の外側に位置する実施例を示す。
【0014】 縦長導体に1つ以上の曲部を形成することも代わりとして可能である。図5は
、コイルの縦長導体の外側に向いている端部がy−z平面から離れる方に曲げら
れているコイルの特徴的結合体を示す。図5aは、縦長導体103を具備するバ
ードケージ型コイル101及び縦長導体104を具備する表面コイル102から
成るコイルの結合体を示す。表面コイル102の縦長導体の端部106及び10
8は、y−z平面から離れる方に曲げられている。図5bは、バードケージ型コ
イル111及び表面コイル112から成るコイルの結合体を示し、このバードケ
ージ型コイルの縦長導体113の端部115及び117は、y−z平面から離れ
る方に曲げられ、表面コイル112の縦長導体114の端部116及び118も
y−z平面から離れる方に曲げられている。この状況では、表面コイルの信号−
雑音比は、バードケージ型コイルの信号−雑音比よりも高いとする。
【図面の簡単な説明】
【図1】 磁気共鳴装置の一般的構成を概略的に示す。
【図2a】 x−z平面におけるコイルの結合体の断面図を示す。
【図2b】 z方向における感度の変化sを示す。
【図2c】 z方向における感度の変化sを示す。
【図3a】 コイルの結合体の組立体の実施例を示す。
【図3b】 コイルの結合体の組立体の実施例を示す。
【図3c】 コイルの結合体の組立体の実施例を示す。
【図4a】 縦長導体の端部の実現可能な変形を示す。
【図4b】 縦長導体の端部の実現可能な変形を示す。
【図4c】 縦長導体の端部の実現可能な変形を示す。
【図4d】 縦長導体の端部の実現可能な変形を示す。
【図5a】 縦長導体において2つ以上の曲部を具備する結合体を示す。
【図5b】 縦長導体において2つ以上の曲部を具備する結合体を示す。
【符号の説明】
40 バードケージ型コイル 41 ループ導体 42、47 縦長導体 45 表面コイル 49 端部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4C096 AA20 AB34 AC01 AC03 AC06 AD02 AD10 AD23 CC05 CC08 CC12 CC16

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 測定ボリューム内に一様な磁場を生成する磁気システムと、
    前記測定ボリューム内に位置すべき、検査すべき対象物を撮像するコイルの結合
    体とを具備する磁気共鳴装置により形成される組立体であって、 −直交座標系(x,y,z)は、当該座標系のz方向が前記磁場の方向に平行し
    て延在するように選択され、 −前記コイルの結合体は、前記対象物により放射されるRF信号を検出する第1
    コイル及び第2コイルを含み、前記コイルはそれぞれ、感度の第1領域及び第2
    領域を持ち、 −前記第1及び第2コイルは、各々の縦長導体を含み、前記縦長導体は、前記直
    交座標系により規定された第1平面(x−z)に平行して延在する一方、前記第
    1平面に直交する第2平面(y−z)上の前記縦長導体の突出部は、前記z方向
    にほぼ平行して延在し、 −前記第1及び第2コイルは、前記縦長導体が一方が他方の延長部分に実質的に
    置かれ、感度の第1領域及び感度の第2領域が、部分的に重なるように空間的に
    配向される組立体において、 前記第1及び第2コイルはそれぞれ、第1及び第2信号−雑音比を有し、前記第
    1信号−雑音比は、前記第2信号−雑音比よりも高く、前記第2コイルに向いて
    いる前記第1コイルの前記縦長導体の少なくとも一つの端部はy−z平面の外側
    に位置し、前記測定ボリュームから離れる方向に延在することを特徴とする組立
    体。
  2. 【請求項2】 前記第1コイルの前記縦長導体の主要部分は、y−z平面上
    に位置し、曲がるような遷移が前記第2コイルに向いている前記縦長導体の端部
    と前記主要部分との間に存在する請求項1に記載の組立体。
  3. 【請求項3】 前記第1コイルの前記縦長導体の主要部分は、前記y−z平
    面上に位置し、前記第2コイルに向いている前記縦長導体の端部は、前記y−z
    平面から前記y−zに対し零よりも大きな角度を囲む平面への段階的遷移を示す
    請求項1に記載の組立体。
  4. 【請求項4】 前記第1コイルの前記縦長導体は、全体として前記y−z平
    面に対し零よりも大きい角度を囲む平面において延在する請求項1に記載の組立
    体。
  5. 【請求項5】 請求項1に記載の組立体であり、更に前記第2コイルから遠
    い方にある前記第1コイルの前記縦長導体の前記端部が前記y−z平面の外側に
    位置する組立体。
  6. 【請求項6】 請求項5に記載の組立体であり、更に前記第1コイルから遠
    い方にある前記第2コイルの前記縦長導体の前記端部が前記y−z平面の外側に
    位置する組立体。
  7. 【請求項7】 前記第2コイルに向いている前記端部は、前記y−z平面か
    ら離れる方に直角に曲げられた請求項2に記載の組立体。
  8. 【請求項8】 前記第2コイルから遠い方にある前記第1コイルの前記端部
    は、前記y−z平面から離れる方に直角に曲げられた請求項5及び7に記載の組
    立体。
  9. 【請求項9】 請求項8に記載の組立体であり、更に前記第1コイルから遠
    い方にある前記第2コイルの前記端部が前記y−z平面から離れる方に直角に曲
    げられた組立体。
  10. 【請求項10】 前記第1コイル及び/又は第2コイルの端部が少なくとも
    一部が事前に形成された取付具に配される請求項2乃至9の何れか一項に記載の
    組立体。
  11. 【請求項11】 請求項1に記載の組立体において使用するコイルの結合体
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EP99203333 1999-10-11
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