JP2005509506A - 磁気共鳴装置用の多重化チャネルのrfケーブル - Google Patents

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Abstract

多重チャネルのRFケーブルトラップ(70)は、迷走RF電流が磁気共鳴装置の同軸RFケーブル(60)のシールドコンダクター(114)へと流入することをブロックする。コンダクター(116)は、絶縁材料で構成され、且つ、電気的導電性層でコートされた、湾曲された半剛体のトラフ(80)により形成される。好ましくは、このインダクター(116)及びケーブルは、この間で良好な電磁気的連結を促進すべく、「S」型の通路を形成している。このRFケーブル(60)は、トラフ(80)に横たわっており、且つ、シールドコンダクターは、インダクター(116)にて誘導的に連結している。キャパシター(82)及び光学的トリムキャパシター(83)は、共鳴周波数に同調される共鳴LC回路を形成するように、インダクター(116)のトラフを横切って接続されている。このLC回路は、共鳴周波数において、高い信号減弱インピーダンスを有するように、シールドコンダクター(114)にて誘導的に連結している。この共鳴回路は好ましくは、取り外し可能なリッドを伴ったRFシールディングボックス(84)に含まれている。

Description

発明の詳細な説明
(本発明の背景)
本発明は、無線周波数(RF)信号取り扱い技術に関する。特に医療用磁気共鳴画像化システムにその応用例を見出し、且つ、これに関連する特定の参照文とともに以下に述べる。しかしながら、本発明は、他のタイプの磁共鳴画像化システム、磁気共鳴分光システム及びこれに類似するシステムとともに、アナログ無線周波数信号取り扱いに関連する技術とともにその応用例を見出すことを理解すべきである。
磁気共鳴画像化において、強く、均一な静電磁場B0が超伝導磁石により生成される。この静電磁場B0は、画像化される物体における核磁気スピンを二極化する。ソレノイド型超伝導磁石は、その長手軸に沿い、且つ、通常z軸として参照される真空容器の円柱ボアにおける共通の長手軸に沿って、静電磁場B0を生成する。代替的にこのB0磁場は、ポールのペアの間の開口領域に生成される。
磁気共鳴信号を生成すべく、この二極化スピン系は、最初に、z軸に垂直な、磁気共鳴冷気信号又は無線周波数磁場B1により励起される。このRf磁場B1は、ボア型の磁石のボアの内部又は開口型磁石のポールに近接し且つ患者を受け入れるのに利用可能なスペースを最大化するようにそれに近接して一致するRFコイルにより典型的に生成される。このRF磁場は、ボア内部の二極化物体において励起し且つ磁気をマニプレートする短いRFパルスを生成すべく、点灯及び消灯される。さらに特に、このRF励起パルスは、z軸に配列した磁場を傾け、且つ、z軸の周囲で前進すべく、そのマクロ的な磁気モーメントベクターを生じる。この前進した磁気モーメントは、無線周波数共鳴信号を生成する。追加的なRFパルスは、興味ある領域の近傍に配置された同様のRFコイル又は局部的なRFコイルにより受け取られる促進された信号強度のRFエコーを形成するように、この共鳴を取り扱うべく通常適用される。
磁気共鳴画像化において、このRFコイルに関して、高い感度、高いRFパワー効率性及び高いS/N比を有することは利点がある。また、生成されるB1磁場は、均一であるべきである。RFコイルの感度は、ユニット電流(unit current)により生成される磁場B1として規定される。このS/N比は、この感度に比例し、且つ、コイルの線質係数Qの平方根に比例する。
空間的にサンプルをコード化すべく、磁場勾配は、RF励起と同時かつその後に適用される。この勾配磁場は、それぞれx、y及びz方向に沿って線形に、或いは、他の選択された座標軸に沿って、磁場勾配Gx、Gy及びGzを生成すべく、典型的にパルス状に適用される。この勾配パルスは、ボアタイプの磁石のボアの内部に配置されているか、或いは、開口型磁石のポールに近接して配置されている勾配磁場股いるにより生成される。通常、この勾配磁場コイルは、ボアの内部又はポール断片上のRFコイルの背部に取り付けられている。
シーケンスコントロール回路は、複数の画像化シーケンスを生成すべく、勾配パルス及びトランスミッターを制御する。選択されたシーケンスに関して、レシーブコイルは、各RF励起パルスに続いて連発する一つ又は複数のエコーを受信する。勾配パルスは、共鳴エコーの受信の間及び前並びに多重化エコーシーケンスにおけるエコー間に典型的に適用される。アナログ−デジタルコンバーターは、各データラインをデジタルフォーマットに変換する。最終的に、この無線周波数信号は、磁場から離れて配置されたレシーバーにより変調され、二次元フーリエ変換又は他の適切な再構築アルゴリズムを適用する再構築プロセッサーにより画像表示へと再構築される。この画像は、患者における平面スライス、平行な平面スライスのアレイ、三次元容量、又はこれらに類するものを描写してもよい。
無線周波数コイルは、同軸ケーブルを用いて、磁気共鳴システムのRFトランスミッター及び/又はRFレシーバーに通常接続される。この同軸ケーブルは、システムが、環境に存在する外的なRF信号をピックアップすることを防止すべくデザインされている。同軸ケーブルは、誘電材料により中心導体を運搬する電流から分離された周囲のシールド又は接地コンダクターを特徴付けている。この周囲の接地コンダクターは、シールドとして、ケーブルの中心導体による外部周波数のピックアップを最小限化すべく機能している。
同軸ケーブルが使用されているにもかかわらず、1.5TB0磁場における水素双極子に関する63MHzなどの共鳴周波数におけるカップリングの問題が未だ存在する。その他のものの中で、同軸ケーブルのシールドコンダクター自身は、例えば、TV放送、装置近傍の勾配パルスオシレーターやクロック回路からのストレーハーモニックやこれに類するものに由来する外来誘導電流を運搬する傾向にある。この誘導電流は、シールドコンダクターの外部上を流動するゆえ、「皮流(skin current)」としてしばしば参照される。この迷走RF電流は、ボアの外部を流れる傾向にあり、且つ、得られる画像における誤差に寄与する、増幅器、アナログ−デジタルコンバーター、レシーバー、再構築プロセッサーなどの他の回路へと流入する傾向にある。
バランス/アンバランス(バラン(Balun))回路は、同軸ケーブルにおける誘導電流に起因した発生されるノイズ及び/又は迷走RF電流を軽減又は「トラップ」するための一つの手段として使用される。先行技術におけるバランは、銅被覆ボックスに配置された各ケーブルに関してLC周波数フィルターで構成されている。このバランは、チューニングキャパシターによるなど、興味ある周波数に調節される。
先行技術におけるバランは、複数の理由に関して問題を有している。第1に、バランは、インラインに挿入されることである。各同軸ケーブルは、バランに内部接続される。複数のRFチャネルが増加するので、複数の同軸接点は、労働集約型となってしまう。第2に、バランは、空間を占拠してしまう。空間的な制限は、チャネルの数が増加し、より多くのバランが必要となるにつれ、より大きな問題となる。磁気共鳴スキャナーでは、重大な空間的な制限が存在する。ボア型の磁石において、患者を受け入れるボアを増大するという圧力と競合する、低コストに関連する磁石の径を減少させるという圧力が存在する。同様に、開口型磁石では、ポール断片をより近接して移動し、且つ患者のギャップ増大するという競合する圧力が存在する。このことは、RFコイル、勾配コイル、シム、バラン、及びその他の関連する構造物に関して利用可能なスペースを圧迫する。第3に、バランは、特別な非磁気チューニングキャパシターの使用に起因して高価である。
上述の欠点に折り合いを付けるべく、各直交モードに関するチャネル、各個々のコイル又はアレイのコイルモードに関するチャネルやこれらに類するものなど、より多くの数のRF出力チャネルに関する磁気共鳴スキャナーについての消費者の要望が存在する。平行なバランの多重的な接続は、迷走RF電流をブロックすることに関してこれらの有効性を減少させる。また、空間を消費するという問題は、バランの数の増大につれ増幅される。最後に、多重的なバランは、コストを増大させる。
本発明は、同軸ケーブルの誘導電流に起因した発生されたノイズ及び/又は迷走RF電流をトラップするための、新規で、向上されたデザインを意図しており、上述の問題やその他を克服する。
(本発明の概略)
本発明の一面によると、磁気共鳴装置が開示されている。検査領域を介して主磁場を生成するための手段が設けられている。検査領域内の対象において磁気共鳴を励起するための手段が設けられている。励起された磁気共鳴に由来する信号を検知する手段が設けられている。被覆された送信ケーブルは、検知された信号を多重チャネル磁気共鳴レシーバーへと送信する。多重チャネルRFケーブルトラップは、誘導迷走RF電流及びレシーバーの流入に由来するノイズをブロックすべく、被覆された送信ケーブルに誘導的に接続している。
本発明の別の面によると、磁気共鳴方法が供されている。主磁場は、検査領域を介して発生されている。磁気共鳴は、検査領域内の対象において励起される。対象に由来する共鳴信号が検知される。共鳴信号は、ケーブルの中心導体上にレシーバーへと運搬される。ケーブルの中心導体は、シールドコンダクターにより取り囲まれている。誘導された迷走RF電流及びノイズは、被覆ケーブルに誘導的に接続されたRFケーブルトラップを用いて、運搬の間、誘導的に減弱される。
本発明における一つの利点は、特に、多くの数のケーブルが存在する場合、RFケーブルトラップに必要なスペースを最小限とする点にある。
本発明の別の利点は、多重化ケーブルのキャパシティーにある。
本発明の別の面利点は、ケーブルをより簡便に挿入し、且つ撤去する点にある。インラインケーブル接続は必要ない。
本発明のさらに別の利点は、コスト的に効果的である点である。
本発明のなおさらなる利点及び有益性は、当業者にとって、以下の詳細な記述を読解し且つ理解することにより明らかになるであろう。
(図面の簡単な説明)
本発明は、種々の要素及び要素の配置の形態をとってもよい。図面は、好適実施例を図示するという目的のみであり、本発明を限定するものとして解釈されるべきではない。
(好適実施例に関する詳細な記載)
図1を参照すると、主磁場コントロール10は、実質的に均一で、一時的に一定の主磁場B0が検査領域14を介したz軸に沿って発生するように、超伝導又は抵抗磁石を制御する。ボア型の磁石が図1には示されているが、本発明は、開口型磁石システムにも等価に適用可能であることを理解すべきである。磁気共鳴シーケンスは、磁気スピンを反転又は励起すべく、磁気共鳴を誘導すべく、磁気共鳴を再集束すべく、磁気共鳴をマニピュレートすべく、空間的に磁気共鳴をコード化すべく、スピンを飽和すべく、且つ、同様の磁気共鳴画像化及び分光シーケンスを生成すべく、無線周波数(RF)磁場パルスB1及び磁場勾配パルスGx、Gy、Gzのシリーズを適用する。さらに特に、磁気パルス増幅器20は、磁場勾配Gx、Gy、Gzを検査領域14のx、y及びz軸に沿って生成すべく、全身勾配コイル22のペア又は選択された一つに電流パルスを適用する。一つ以上のデジタル無線周波数トランスミッター24は、B1パルスを検査領域に送信すべく、無線周波数パルス又はパルスパケットを全身直交RFコイルに送信する。典型的な無線周波数B1パルスは、互いに担持管の連続するパルスセグメントのパケットで構成され、適用される勾配は、選択された磁気共鳴マニピューレーションを達成する。B1パルスは、選択された検査領域の部分に、共鳴を飽和し、共鳴を励起し、磁化を反転し、共鳴を再集束し、又は共鳴をマニピュレートすべく使用される。全身適用に関して、共鳴信号は、全身RFコイル26により、通常、直交してピックアップされる。
対象の限定された領域における画像の生成に関して、局部的なコイルは、選択された領域に対して、通常連続して配置される。例えば、挿入可能ヘッドコイル30は、ボアの中心における選択された脳領域を取り巻くように挿入される。任意で、この挿入可能ヘッドコイルは、ヘッドコイル内の検査領域におけるx、y及びz軸に沿った磁場勾配を生成すべく磁気パルス増幅器20からの電流パルスを受信するローカル勾配コイル32を含んでいる。ローカル直交無線周波数コイル又はコイルアレイ34は、磁気共鳴を励起し、且つ、患者の頭部から放射される磁気共鳴信号を受信すべく使用される。代替的に、全身コイルRFトランスミッションにより導入される共鳴信号の直交受信に、受信のみのローカル無線周波数コイルを使用してもよい。RFスクリーン36は、勾配コイルにおける種々の電流を誘導するRFヘッドコイルから、或いは、周囲の構造に由来するRF信号を選別する。得られた無線周波数信号は、全身RFコイル26、ローカルRFコイル34、又はその他の特殊化されたRFコイル又はコイルアレイにより直交的にピックアップされる。送信/受信スイッチ38は、選択された磁気共鳴シーケンスに従って、このコイルをスイッチし、トランスミッター24及び/又はサンプリング・デジタル化回路40へと接続する。デジタル化共鳴データは、デジタルレシーバー42のアレイにより変調される。簡略的に図示すべく7個のケーブルを示しているが、好ましくは、より多くの数、例えば、20以上、のケーブル及びチャネルを設ける。
シーケンスコントロールプロセッサー44は、複数の磁気共鳴が増加及び分光シーケンス、例えば、エコープラナー画像化、エコー容量画像化、勾配・スピンエコー画像化、ファストスピンエコー画像化、及びこれらに類するシーケンスを生成すべく、磁気パルス増幅器20及びデジタル無線周波数トランスミッター24を制御する。選択されたシーケンスに関して、レシーバー42は、RF励起パルスに続いて連発して複数のデータラインを変調する。最終的に、このデータラインは、二次元フーリエ変換又はその他の適切な再構築アルゴリズムを適用する再構築プロセッサー50により画像表示絵へと再構築される。この画像は、患者に関して平坦スライス、平行な平坦スライスのアレイ、三次元容量又はこれらに類するものを示していてもよい。この画像は、その後、画像メモリ52に保存される。ビデオプロセッサー54は、メモリにアクセスし、且つ、得られる画像に関する人間に読取可能なディスプレイを供するモニター56用にデータを適切なフォーマットに変換する。
続いて図1を参照すると、磁気共鳴画像化システムにおける無線周波数コイル26、34は、RFライン又はケーブル60により送信/受信スイッチ38へと接続される。好ましくは、RFライン60は、同軸ケーブルである。かかる同軸ケーブルは、システムが環境に存在する該的なRF信号及びノイズをピックアップすることから防御する。
典型的に、同軸ケーブルは、編まれた、管状のコンダクターを特徴付けており、誘電材料により、電流運搬中心導体から分離されている。この管状外部コンダクターは、シールドとして機能すべく接地され、中心導体により外来の周波数のピックアップを最小限にとどめている。
同軸ケーブルを用いているが、磁気共鳴画像化及び分光に関連した高周波数における連結に関する問題がいまだ存在する。その他のものの中で、同軸ケーブルの編むことは、それ自体、外来的に誘導された電流又は「皮流」を運搬する傾向にある。迷走RF電流は、ボアの外のケーブルに沿って流動し、磁気共鳴装置の他の回路中に流動する傾向にある。
多重チャネルのRFケーブルトラップ又はバラン70は、迷走RFをボアの外側にて流れるようにとどめるべく、RF磁場を残存する位置の近傍に各RFライン60に連結されている。この多重チャネルのRFケーブルトラップ70は、RFライン60のそれぞれにおける迷走RF電流をブロックする。図1に示すように、この多重チャネルのRFケーブルトラップ70は、ラインがRFコイルアッセンブリ26と送信/受信スイッチ38との間のRF磁場を残存する場所の近傍の位置において各RFライン60を連結している。任意で、追加のRFケーブルトラップは、磁気共鳴画像化装置のボアのちょうど外側で、送信/受信スイッチ38の手前であり、且つ、ボアとレシーバー42との間のインターバルにおいて、RFコイルアッセンブリ26、34に接続するケーブルに連結されている。RFコイルアッセンブリ26とレシーバー42との間の複数の多重チャネルのRFケーブルトラップは、これらが蓄積し且つ相互作用することなく受信するので、迷走RF電流をフィルター化する。
続けて図1を参照し、且つさらに図2を参照すると、RFケーブルトラップ70は、空間分布インダクターを備えており、好適実施例においては、湾曲した半剛体のトラフ(trough)又はチャネル80であって、電気的導電性層にてコートされた絶縁材料で構成され、そこにRFケーブル60が横たえられている。好適実施例において、この絶縁材料は、アクリロニトリルブタジエンスチレンレジン(ABS)であって、且つ電気的導電性コーティングは、銀及び銅合金と料などの金属性塗料の層である。この組み合わせは、ABSに対して塗料のもつ強力な接着性並びに銀及び銅合金塗料の好ましい電気的特性に起因して望ましい。電気メッキ、金属化及びその他のコーティング並びに処理工程も意図されている。電気的導電性膜は、RF周波数及び導電性材料の両方の機能を有するRF表面深さよりも実質的に厚いが、所望しない渦電流の形成を阻止するのに十分薄い。好適実施例において、1〜4μmの厚みの膜が使用されている。トラフ80は、S型で示され、ケーブルに対して良好な誘導結合有しつつ空間的にコンパクトな好適な形状であるが、この形状は、臨界的ではなく、その他のカーブ又は直線的なトラフも良好に機能するであろう。同様に、好適実施例において、このトラフは、長方形の垂直断面を有しているが、「U」型断面又はその他の形状であっても良好に機能するであろう。
共鳴回路は、「S」型のトラフを横切ってチューニングキャパシター82を電気的に接続することにより形成される。このチューニングキャパシターは、1.5TB0磁場における水素の双極子における63MHzのラーモア周波数などの標準的な磁気共鳴周波数にこの共鳴回路を選択的に適合すべく固定キャパシターであってもよい。好ましくは、同調可能なキャパシターであり、これによりRFケーブルトラップは、周波数範囲を適合すべく同調される。任意で、より小型のトリムキャパシター83を、チューニングキャパシター82に平行に設け、より正確な共鳴周波数の調節が可能となる。
チャネル80のインダクタンスは、その構成及びその空間的な寸法により決定される。好適実施例において、トラフ80は、共鳴周波数の波長の1/4から1/20の範囲の長さを有している。例示的なデザインの63MHzの周波数を用いた好適実施例に関して、S型トラフ80のインダクタンスは約160nHである。チューニングキャパシター82は、好ましくは、39pFであって、トリムキャパシター83は、この共鳴周波数に正確に適合すべく調節される。このデザインに関して、63MHzでのインピーダンスは、約2250Ωである。いくつかの場合、バラン70及び/又はRFケーブル60の自然なキャパシタンスは、バラン70の制御を達成すべく適合しており、この場合、キャパシター82、83は、任意で除かれる。
任意で、共鳴回路は、図2A及び図2Bにおいて概略的に示されたRFシールディンブボックス84に含まれている。RFシールディンブボックス84は、取り外し可能なリッドを好ましく有している(図示せず)。ケーブル60は、加えられ、或いは、RFシールディンブボックス84を簡単に開口することにより、或いは、ケーブルから落下し或いは持ち上げられ、且つ、リッドを置換することにより、RFケーブルトラップから除去される。好適実施例において、RFシールディンブボックス84は、金属コーティングを伴った強固な絶縁材料で構成されている。この金属コーティングの厚みは、十分なシールディングを供するのに十分厚く、且つ、経時的に長い(>1msec)の渦電流の保持を阻止するのに十分薄くなければならない。最大ケーブルキャパシティーは、トラフの断面86の領域により制限され、好ましくは約20ケーブルである。もちろん、この最大キャパシティーは、トラフがより深く或いはより広くされるにつれ、且つ、所望の共鳴周波数を保持するのに必要なチューニングキャパシター82のキャパシタンスを変更することにより増加されてもよい。
RFケーブルトラップの制御は、図3に示したRFケーブルトラップの電気的に等価な回路図を参照して述べる。この図において、複数のRFケーブルは、同軸ケーブル601、602、・・・603にて示され、それぞれは、内部コンダクター112と、外同心軸であるが電気的に分離されたコンダクター114とを備えている。同軸ケーブルを示しているが、その他のタイプのRFケーブル、例えば、3軸ケーブルが、RFケーブルによりトラップされてもよい。RFケーブルトラップは、空間分布コンダクター116で構成されており、RFケーブルシールド114に誘導的に連結されており、且つ、共鳴回路120を形成すべく、インダクターに渡って接続されたチューニングキャパシター82で構成されている。この空間分布インダクター116は、図3において、トランスフォーマー配置にて概略的に示されている。物理的に、ケーブル60に相対した、インダクター116の幾何学性及び配置は、トランスフォーマーに類似して機能すべく、共鳴周波数において十分電磁気的連結を生成するのに十分ないかなる物理的な形態を取っていてもよい。例示的な図2において、この形態は、S型チャネル80である。効果的な連結に関して、ケーブル60は、電磁気的相互作用を促進すべく、波状であるか、その他の形状であるべきである。この例示的な図2において、電磁気的相互作用は、ケーブルがおよそS型に一致するように、このS型チャネル80の内部にケーブルを配置することにより促進される。一方は、ケーブルの内部及び外部コンダクター112、114との間であって、他方は、共鳴回路120との間に直流導電性通路は存在しない。実際、共鳴回路120とケーブル60との間のすべてにおいて直接物理的な接触を有する必要はない。
インダクター116のインダクタンスと、チューニングキャパシター82のキャパシタンスとは、ケーブルのRF動作周波数に一致する共鳴周波数を伴った共鳴回路を生成すべくデザインされている。共鳴回路とケーブルとの共通の電磁気連結は、ケーブルシールド114における共鳴周波数において高いインピーダンスを発生し、シールド11上でのRF電流をブロックすべく機能する。
続けて図3を参照すると、好ましくは、RFシールディング122は、共鳴回路とケーブルを、回路の近傍にておける影響から分離すべく機能する。所望の経路共鳴周波数を保持すべく製造された適切なインダクタンス及び/又はキャパシタンス調節を伴った、電気的接地又はRFシールド122の片方又は両方への共鳴回路120の電気的接続もまた意図されている。
図4は、RFケーブルトラップに関する代替的な実施例を示している。インダクターは、エアートロイド(air toroid)の形状を取っており、RFケーブルの全長に渡って絶縁シリンダー130と、シリンダー130の長さ毎の様式にラップされた誘導コイル132とを備えている。チューニングキャパシター82は、共鳴LC回路を形成すべく、コイル端部を横切って電気的に接続されている。任意で、RFシールディングは、このトロイドを包含している。特に、より小型のバランに関して、このRFCリディングは削除されていてもよい。
図5A、図5B及び図5Cは、さらに別の代替的な実施例を示している。このインダクターは、平坦な絶縁基板142に適用された金属化パターン140の形態を取っている。金属化パターンの端部は、共鳴LC回路を形成すべく、チューニングキャパシター82を介して電気的に接続されている。金属化パターンの形状は、コンパクト性を考慮して「S」型で示されているが、他の連続的で、湾曲したパターンや、直線的な金属化通路もまた意図されている。上述の実施例には類似しないが、ここでは、RFケーブルは、空間分布インダクターにより物理的に包含されていない;むしろ、このケーブルは、タイ又はポスト144により金属化パターンに近接して物理的に保持されている。
本発明に従ったRFケーブルトラップを用いた磁気共鳴画像化装置の概略図である。 空間分布インダクターがS型の形態をとっている一つの好適実施例に関する平面図である。 図2Aの実施例に関する側面図であって、断面部分を示している。である。 図2AのRFケーブルトラップの電気的等価回路図である。 空間分布インダクターがエアートロイドの形態である第2の実施例に関する斜視図である。 絶縁基板上にS型で堆積された金属膜の形態を取っている空間分布インダクターに関する好適実施例の平面図である。 図5Aの実施例に関する側面図である。 図5Bの実施例に関する背面図である。

Claims (27)

  1. 検査領域を介して主磁場を生成する手段、
    前記検査領域内の対象における磁気共鳴を励起する手段、
    前記の励起された磁気共鳴に由来する信号を検知する手段、及び
    前記の検知された信号を多重チャネルの磁気共鳴レシーバーへと送信する被覆された送信ケーブル、
    を有する磁気共鳴装置であって、
    当該磁気共鳴装置は
    迷走誘導RF電流及びノイズが前記レシーバーに進入するからブロックするように、前記の被覆された送信ケーブルに誘導的に連結された多重チャネルのRFケーブルトラップ
    をさらに有することを特徴とする、磁気共鳴装置。
  2. 前記の多重チャネルのRFケーブルトラップは:
    空間分布インダクターを有し、該空間分布インダクターの、被覆された送信ケーブルに相対した幾何学性及び配置が、前記インダクターと前記の被覆された送信ケーブルとの間の電磁気的連結を促進していることを特徴とする請求項1に記載の磁気共鳴装置。
  3. 前記空間分布インダクターは:
    前記の被覆された送信ケーブルを通過する中空絶縁シリンダー;及び
    トロイド型の様式にて前記シリンダーの周囲にラップされた導電性ワイヤー;
    を有することを特徴とする請求項2に記載の磁気共鳴装置。
  4. 前記空間分布インダクターは:
    薄導電性層;及び
    前記の被覆された送信ケーブルを半永久的に前記薄導電性層に近接して固定する手段;
    を有することを特徴とする請求項2に記載の磁気共鳴装置。
  5. 前記空間分布インダクターは:
    電気的絶縁材料で形成され、且つ、電気的導電性層でコートされた「S」型トラフを有することを特徴とする請求項2に記載の磁気共鳴装置。
  6. 前記の「S」型トラフを形成する前記電気的絶縁材料は、アクリロニトリルブタジエンスチレン樹脂であり、且つ
    前記電気的導電性層は、金属性塗料のコーティングである、
    ことを特徴とする請求項5に記載の磁気共鳴装置。
  7. 前記の被覆されたケーブルは、周辺シールドと少なくとも一つの内部コンダクターとをそれぞれ含み、
    前記空間分布インダクターは:
    前記の被覆されたケーブルの周辺シールドに誘導的に連結されている電気的導電性層
    を有することを特徴とする請求項2乃至6のいずれか一項に記載の磁気共鳴装置。
  8. 前記電気的導電性層は、電気的渦電流が無視可能なレベルであるのに十分薄く、且つ、同時に、前記の被覆された送信ケーブル上に運搬された前記信号の周波数における表面深さよりも深いことを特徴とする請求項7に記載の磁気共鳴装置。
  9. 前記電気的導電性層は、1以上4μm以下の厚みを有することを特徴とする請求項7又は8に記載の磁気共鳴装置。
  10. 前記の多重チャネルのトラップは:
    LC回路を形成するように、前記インダクターを横切って電気的に接続されているチューニングキャパシターをさらに有することを特徴とする請求項2乃至9のいずれか一項に記載の磁気共鳴装置。
  11. 前記LC回路は、前記の多重チャネルのレシーバーに送信された磁気共鳴信号の周波数を適合する共鳴周波数を有することを特徴とする請求項10に記載の磁気共鳴装置。
  12. 前記LC回路は、電気的に浮遊していることを特徴とする請求項10又は11に記載の磁気共鳴装置。
  13. 前記チューニングキャパシターの少なくとも一つの端子は、電気的接地に追加的に接続されていることを特徴とする請求項10又は11に記載の磁気共鳴装置。
  14. 前記RFケーブルトラップは:
    該RFケーブルトラップを包含し且つ被覆し、且つ、前記送信ケーブルの一部に誘導的に連結されている、外部RFシールド;
    を有することを特徴とする請求項1乃至13のいずれか一項に記載の磁気共鳴装置。
  15. 前記外部RFシールドは:
    開口トップを有するボックスであって、前記の被覆された送信ケーブルのために貫通しており、
    前記ボックスは、電気的絶縁材料で形成され、且つ、電気的導電性層でコートされており、
    前記層は、長期間一定の渦電流を阻止すべく十分薄く、且つ、同時に、前記ケーブルトラップを実質的にシールドするのに十分厚い、ボックス;及び
    前記ボックスの前記開口トップにフィットされた取り外し可能リッドであって、該取り外し可能リッドは、電気的絶縁材料で形成され、且つ、電気的導電性材料でコートされており、
    前記層は、長時間一定の渦電流を阻止するのに十分薄く、且つ、同時に、前記ケーブルトラップを実質的にシールドするのに十分厚い、取り外し可能リッド;
    を有することを特徴とする請求項14に記載の磁気共鳴装置。
  16. 前記の多重チャネルのトラップが前記の被覆された送信ケーブルへと誘導的に連結することは、少なくとも前記磁気共鳴の周波数において、前記の被覆された送信ケーブルの同軸シールディングコンダクターでの信号伝導に実質的に抵抗を生み出すことを特徴とする請求項1乃至15のいずれか一項に記載の磁気共鳴装置。
  17. 前記の多重チャネルのトラップは、前記迷走誘導RF電流を吸収する、前記の被覆された送信ケーブルに誘導的に連結された電気回路を有することを特徴とする請求項1乃至16のいずれか一項に記載の磁気共鳴装置。
  18. 検査領域を介して主磁場を生成し、
    前記検査領域内の対象における磁気共鳴を励起し、
    前記対象に由来する共鳴信号を検知し、且つ
    ケーブルの、シールドコンダクターにより取り囲まれている中心導体における前記共鳴信号をレシーバーに伝導する、
    ことを有する磁気共鳴方法であって、当該磁気共鳴方法は:
    前記伝導の間、前記の被覆されたケーブルに誘導的に連結されているRFケーブルトラップを用いて、迷走誘導RF電流及びノイズを誘導的に減弱する、
    ことをさらに有することを特徴とする、磁気共鳴方法。
  19. 前記磁気共鳴信号を空間的にコード化し;且つ
    前記共鳴信号を画像表示へと再構築する、
    ことをさらに有することを特徴とする請求項18に記載の磁気共鳴方法。
  20. 前記の誘導的に減弱するステップは:
    前記共鳴信号の周波数を含む周波数範囲において共鳴する少なくとも一つのLC回路にて前記シールドコンダクターを誘導的に連結する;
    ことを含むことを特徴とする請求項18又は19に記載の磁気共鳴方法。
  21. 前記RFケーブルトラップは:
    前記の誘導的な減弱を達成するように、前記ケーブルのシールドコンダクターに誘導的に連結された電気的導電性表面を有する空間分布誘導要素;
    を含むことを特徴とする請求項18乃至20のいずれか一項に記載の磁気共鳴方法。
  22. 前記空間分布誘導要素は、前記の被覆されたケーブルの長さを含むRFトラップチャネルを形成することを特徴とする請求項21に記載の磁気共鳴方法。
  23. 前記RFトラップチャネルは湾曲していることを特徴とする請求項22に記載の磁気共鳴方法。
  24. 前記共鳴信号の共鳴周波数に適合するように、前記RFケーブルトラップのチューニングキャパシターを調節することをさらに有することを特徴とする請求項18乃至23のいずれか一項に記載に磁気共鳴方法。
  25. 周辺シールドコンダクターと、RF信号を運搬する少なくとも一つの内部コンダクターとをそれぞれ有する複数の被覆されたRFケーブル上の迷走信号をブロックする、多重チャネルのRFトラップであって:
    前記の複数の被覆されたRFケーブルの前記シールドコンダクターに誘導的に連結されている導電性層;
    を有することを特徴とする、多重チャネルのRFトラップ。
  26. 前記の複数の被覆されたRFケーブル及び前記導電性層は、コンパクトな「S」型配置に共に保持されていることを特徴とする請求項25に記載の多重チャネルのRFトラップ。
  27. 周辺シールドコンダクターと、RF信号を運搬する少なくとも一つの内部コンダクターとをそれぞれ有する複数の被覆されたRFケーブル上の迷走信号をブロックする方法であって:
    前記の複数の被覆されたRFケーブルの前記シールドコンダクターに導電性層を誘導的に連結することを有することを特徴とする、方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007504879A (ja) * 2003-09-09 2007-03-08 コニンクリユケ フィリップス エレクトロニクス エヌ.ブイ. 磁気共鳴イメージングによりモニタされるインターベンショナル処置用のカテーテル先端部のトラッキング
JP2019525933A (ja) * 2016-07-27 2019-09-12 ビオテスト・アクチエンゲゼルシャフトBiotest AG 免疫グロブリン組成物を調製するためのプロセス

Families Citing this family (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7327169B2 (en) * 2002-09-25 2008-02-05 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Clocked inverter, NAND, NOR and shift register
US7053617B2 (en) * 2003-10-01 2006-05-30 General Electric Co. Integrated electronic RF shielding apparatus for an MRI magnet
EP1695105B1 (en) * 2003-12-08 2011-03-30 Philips Intellectual Property & Standards GmbH Circuit arrangement for detuning a resonant circuit of an mr apparatus
US7046005B2 (en) * 2003-12-22 2006-05-16 General Electric Company Method and apparatus for driver circuits for use in magnetic systems
EP1716428A1 (en) * 2004-01-14 2006-11-02 Koninklijke Philips Electronics N.V. Rf trap tuned by selectively inserting electrically conductive tuning elements
WO2006003566A1 (en) * 2004-06-28 2006-01-12 Koninklijke Philips Electronics N.V. Transmission line for use in rf fields
DE102006001092A1 (de) * 2006-01-09 2007-07-05 Siemens Ag Mehrkanal-Mantelwellensperre
DE102006001091A1 (de) * 2006-01-09 2007-07-12 Siemens Ag Mehrkanal-Mantelwellensperre
JP4822850B2 (ja) * 2006-01-16 2011-11-24 株式会社日立製作所 磁気共鳴測定方法
DE102006005285A1 (de) * 2006-02-06 2007-08-16 Siemens Ag Magnetresonanzeinrichtung sowie Verfahren zur Überwachung einer Magnetresonanzeinrichtung
US7973531B2 (en) * 2006-05-30 2011-07-05 Koninklijke Philips Electronics N.V. Detuning a radio-frequency coil
US9341689B2 (en) 2009-04-02 2016-05-17 Koninklijke Philips Electronics N.V. Devices and cabling for use in a multi-resonant magnetic resonance system
US8686725B2 (en) * 2009-06-29 2014-04-01 General Electric Company System and apparatus for frequency translation of magnetic resonance (MR) signals
US8378681B2 (en) * 2009-12-16 2013-02-19 General Electric Company Multiple-frequency RF trap and MRI system
US8854042B2 (en) 2010-08-05 2014-10-07 Life Services, LLC Method and coils for human whole-body imaging at 7 T
DE102010018856B4 (de) * 2010-04-30 2018-09-27 Siemens Healthcare Gmbh Mantelwellensperre
DE102010027295B4 (de) * 2010-07-16 2013-07-25 Siemens Aktiengesellschaft Trommel-Mantelwellensperre
RU2572646C2 (ru) 2010-08-25 2016-01-20 Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. Радиочастотный экран для формирования магнитно-резонансных изображений, включающий в себя проводящее покрытие в качестве экранирующего материала
US9160295B2 (en) 2013-03-15 2015-10-13 Life Services, LLC Snap-on coaxial cable balun and method for trapping RF current on outside shield of coax after installation
US10191128B2 (en) 2014-02-12 2019-01-29 Life Services, LLC Device and method for loops-over-loops MRI coils
WO2015150507A1 (en) * 2014-04-02 2015-10-08 Koninklijke Philips N.V. A transmission line for mri rf coil and a method for removing shield current along a rf cable
DE102014213643B4 (de) 2014-07-14 2016-09-15 Siemens Healthcare Gmbh Mantelwellensperre mit integrierter optischer Kabelführung für die Anwendung in der Magnetresonanztomographie
US10288711B1 (en) 2015-04-30 2019-05-14 Life Services, LLC Device and method for simultaneous TX/RX in strongly coupled MRI coil loops
US10185002B2 (en) * 2015-06-04 2019-01-22 General Electric Company Systems and methods for MRI common mode traps
US10827948B1 (en) 2015-11-25 2020-11-10 Life Services, LLC Method and apparatus for multi-part close fitting head coil
US10324146B2 (en) * 2016-01-12 2019-06-18 Life Services, LLC Method and apparatus for multi-part body coil
DE102016201441A1 (de) * 2016-02-01 2017-08-03 Siemens Healthcare Gmbh Planare Mantelwellensperre für einen Magnetresonanztomographen
WO2018077679A1 (en) 2016-10-24 2018-05-03 Koninklijke Philips N.V. A balun for use in magnetic resonance imaging (mri) systems and an mri system that employs the balun
DE102016224354A1 (de) * 2016-12-07 2018-04-19 Siemens Healthcare Gmbh Bildgebendes Medizingerät mit Mantelwellensperre
US11018717B1 (en) 2018-08-07 2021-05-25 Life Services, LLC Snap-on triaxial cable balun and method for tuned trapping of RF current
EP3796021A1 (de) * 2019-09-18 2021-03-24 Siemens Healthcare GmbH Unterdrückung von hochfrequenz-störsignalen bei magnetresonanzanlagen
US11460525B2 (en) * 2020-02-12 2022-10-04 GE Precision Healthcare LLC Systems and methods for toroidal twinax cable trap
CN112230172B (zh) * 2020-09-21 2023-05-26 上海联影医疗科技股份有限公司 陷波装置及磁共振系统
GB2600919A (en) 2020-11-04 2022-05-18 Tesla Dynamic Coils BV MRI systems and receive coil arrangements

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL8402380A (nl) 1984-07-30 1986-02-17 Philips Nv Kernspin resonantie apparaat met een zend-meetspoel voor hoge frequenties.
US4725780A (en) 1984-10-19 1988-02-16 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha RF field generator and detector
US4920318A (en) 1985-08-14 1990-04-24 Picker International, Inc. Surface coil system for magnetic resonance imaging
US4793356A (en) 1985-08-14 1988-12-27 Picker International, Inc. Surface coil system for magnetic resonance imaging
US5144240A (en) 1985-08-14 1992-09-01 Picker International, Inc. Nmr spectroscopy and imaging coil
US4918388A (en) 1985-08-14 1990-04-17 Picker International, Inc. Quadrature surface coils for magnetic resonance imaging
US4839594A (en) 1987-08-17 1989-06-13 Picker International, Inc. Faraday shield localized coil for magnetic resonance imaging
IL82658A (en) 1987-05-26 1990-12-23 Elscint Ltd Balun circuit for radio frequency coils in mr systems
US5280248A (en) 1992-07-24 1994-01-18 Picker International, Inc. Biplanar RF coil for magnetic resonance imaging systems
US5542713A (en) * 1992-07-28 1996-08-06 Toyoda Gosei Co., Ltd. Hose coupling device
JP3506387B2 (ja) * 1993-06-22 2004-03-15 株式会社東芝 Mri装置
JPH08174299A (ja) * 1994-12-20 1996-07-09 Hirohisa Tanaka 油圧プレス装置のラム駆動用油圧シリンダの駆動制御方法
JP3703948B2 (ja) * 1997-08-27 2005-10-05 ジーイー横河メディカルシステム株式会社 受信コイル用バラン
US6320385B1 (en) * 1999-09-17 2001-11-20 Picker International, Inc. Multi-channel balun for magnetic resonance apparatus

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007504879A (ja) * 2003-09-09 2007-03-08 コニンクリユケ フィリップス エレクトロニクス エヌ.ブイ. 磁気共鳴イメージングによりモニタされるインターベンショナル処置用のカテーテル先端部のトラッキング
JP4838131B2 (ja) * 2003-09-09 2011-12-14 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 磁気共鳴イメージングによりモニタされるインターベンショナル処置用のカテーテル先端部のトラッキング
JP2019525933A (ja) * 2016-07-27 2019-09-12 ビオテスト・アクチエンゲゼルシャフトBiotest AG 免疫グロブリン組成物を調製するためのプロセス
JP7073333B2 (ja) 2016-07-27 2022-05-23 ビオテスト・アクチエンゲゼルシャフト 免疫グロブリン組成物を調製するためのプロセス

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