JP2005510319A - 開放型磁気共鳴イメージングシステムのための平面型高周波コイル - Google Patents
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Abstract
Description
B=μ0I/2πr (1)
であり、μ0は自由空間の透磁率である。
ここで、Rは導体A1とポイントqとの間の距離である。図5Dに示す幾何学的構成から、次式のようになることが理解され、
R=(x2+d2)1/2 (3)
ここで、dは、導体の対Aを有する平面と導体の対Bを有する平面との間の距離であり、xは、導体A1と、その導体の対により規定される2つの平面に垂直な平面と交差することにより規定され且つポイントqを通るラインとの間の距離である。
導体の対AとBとの間の相互インダクタンスと磁気共鳴イメージングアプリケーションに関して、対象の磁束、即ち削除されるべき磁束は、導体の対Bを有する平面に垂直である磁束である。この磁場B⊥は次式により計算される。
BqおよびRに代入することにより、次式が得られる。
従って、導体A1に流れる電流のために導体の対Bを有する平面に垂直な総磁束φは、次の積分式をx0からx1まで積分することにより決定されることができる。
ここで、x0は、導体B1と、導体A1を通り且つ導体の対により規定される2つの平面に垂直な平面を交差することにより規定されるラインとの距離であり、x1はx0とsを足したものに等しく、sは導体B1とB2との間の距離である。このsの値はまた、導体A1とA2との間の距離でもある。
積分することにより決定されることができる。
導体A2に対する計算は次式のようになることに留意する必要がある。
従って、導体の対Aを流れる電流からの導体の対Bを通る総垂直磁束φTは、次式のようになる。
導体の対AおよびBの幾何学的構成は、次の式に従って、φTを0にするために配置される。これらの計算においては、dおよびsの値は任意の値で1と仮定される。コイルの対の他の寸法は、基板の厚さと角度αのように、これらの計算の開始ポイントとして仮定されることが可能であり、1以外の値をdおよびsに対して仮定することが可能であることが理解できる。
φT=1/2ln[(x+s)2+d2]−1/2ln(x2+d2)−[1/2ln[((x0+s)+s)2+d2]−1/2ln[(x0+s)2+d2]]
導体の対の間の相互インダクタンスを0に等しくするために、φTは0に等しいことが必要である。この条件を満足するように、dを決定することができる。下に示すように、互いに鏡像関係にある2つの解に対応する2つのdの値、即ちd1およびd2が存在し、次式のようになる
この式から、互いに鏡像関係にある2つの値x0、即ちx01およびx02が存在し、次式のようになる
従って、任意の値としてのd=1およびs=1に対して、基板の厚さは0.632となる。
Claims (20)
- 検査領域における主磁場方向に主磁場を生成するための主マグネットアセンブリ;
前記検査領域における前記主磁場に傾斜磁場を生成するための傾斜コイルアセンブリ;
前記検査領域において配置された被検体における選択されたダイポールに共鳴を励起するための高周波送信コイルアセンブリであって、前記ダイポールは固有の共鳴周波数において円偏波共鳴信号を生成する、高周波送信コイルアセンブリ;
前記ダイポールにより生成された前記円偏波共鳴信号を受信するための高周波受信コイルアセンブリ;並びに
画像表示に前記受信信号を再構成するための再構成プロセッサであって、前記高周波受信コイルアセンブリは前記主磁場方向に実質的に垂直な検査領域に配置される、再構成プロセッサであり:
実質的に平面の基板;および
前記基板に配置された直交コイルのアレイであって、各々の直交コイルは前記基板の第1表面に配置された第1ループ部と前記基板の第2表面に配置された第2ループ部とを有する、直交コイルのアレイ;
を有する再構成プロセッサ;
を有することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。 - 請求項1に記載の磁気共鳴イメージング装置であって、前記第2ループ部は前記第1ループ部からのオフセットを有し、前記オフセットは前記主磁場方向に垂直な方向における変位を有し、これにより前記アレイにおける隣接する直交コイル間の相互インダクタンスは実質的に削除される、ことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
- 請求項1に記載の磁気共鳴イメージング装置であって、前記主マグネットアセンブリは垂直方向の磁場を有する、ことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
- 請求項3に記載の磁気共鳴イメージング装置であって、前記第1ループ部と前記第2ループ部は六角形状である、ことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
- 請求項4に記載の磁気共鳴イメージング装置であって、前記高周波コイルアセンブリは表面コイルを有する、ことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
- 請求項1に記載の磁気共鳴イメージング装置であって、前記第1ループ部は複数のコイルを形成するために前記第2ループ部に容量結合され、各々の前記オ複数のコイルは前記主磁場方向に垂直な高周波信号に感度を有する、ことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
- 請求項6に記載の磁気共鳴イメージング装置であって、前記第2ループ部は共通接地ループを有する、ことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
- 請求項1に記載の磁気共鳴イメージング装置であって、前記直交コイルのアレイにおける隣接する直交コイル間に重なり合いはない、ことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
- 請求項1に記載の磁気共鳴イメージング装置であって、各々の直交コイルは、前記直交コイルから信号を取り出すための少なくとも2つの取り出しポイントと、直交状態の信号を結合するために前記直交コイルに関連する位相シフタおよび結合器をさらに有する、ことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
- 磁気共鳴イメージングの方法であって:
検査領域における主方向に主磁場を生成する段階;
前記主磁場において磁場傾斜を生成する段階;
前記検査領域に配置された被検体において選択されたダイポールを励起するために前記検査領域に高周波信号を送信する段階であって、前記ダイポールは前記主方向に垂直な平面において円偏波される、段階;並びに
受信コイルアセンブリを用いて前記励起されたダイポールから円偏波高周波信号を受信する段階であって、前記受信コイルアセンブリは直交コイルのアレイを有し、各々の直交コイルは前記円偏波ダイポールから高周波信号を受信するためのものである、段階;
を有することを特徴とする方法。 - 請求項10に記載の方法であって:
少なくとも2つの取り出しポイントから各々の直交コイルからの信号を取り出す段階;
前記少なくとも2つの取り出しポイントから前記信号を位相シフトする段階;並びに
直交状態の前記位相シフトされた信号を結合する段階;
を有する、ことを特徴とする方法。 - 請求項10に記載の方法であって、前記主磁場を生成する段階は、開放マグメットを用いて垂直方向の磁場を生成する手順を有する、ことを特徴とする方法。
- 請求項10に記載の方法であって、前記直交コイルのアレイは2次元アレイを有し、前記アレイは前記主方向に実質的に垂直な検査領域に配置される、ことを特徴とする方法。
- 請求項10に記載の方法であって、各々の直交コイルは基板の第1側に配置された第1ループ部と前記第1側と反対である基板の第2側に配置された第2ループ部とを有し、前記アレイの隣接する直交コイル間に実質的に齟齬インダクタンスは存在しない、ことを特徴とする方法。
- 磁気共鳴イメージングシステムにおいて円偏波共鳴信号を受信するための高周波受信コイルアセンブリであって、前記高周波受信コイルアセンブリは:
実質的に平面の基板;および
前記基板において配置された直交コイルのアレイであって、各々の直交コイルは前記基板の第1表面に配置される第1ループ部と前記基板の第2表面に配置された第2ループ部とを有し、前記第2表面は前記第1表面と反対である、直交コイルのアレイ;
を有する、ことを特徴とする高周波受信コイルアセンブリ。 - 請求項15に記載の高周波受信コイルアセンブリであって、前記アレイにおける隣接する直交コイルは、前記隣接するコイル間に実質的に相互インダクタンスが存在しないように、互いに関して配置される、ことを特徴とする高周波受信コイルアセンブリ。
- 請求項16に記載の高周波受信コイルアセンブリであって、前記隣接するコイル間に重なり合いはない、ことを特徴とする高周波受信コイルアセンブリ。
- 請求項15に記載の高周波受信コイルアセンブリであって、前記高周波受信コイルアセンブリは表面コイルを有する、ことを特徴とする高周波受信コイルアセンブリ。
- 請求項18に記載の高周波受信コイルアセンブリであって、前記高周波受信コイルアセンブリは2次元アレイを有し、前記円偏波共鳴信号は前記アレイに平行である方向にある信号を有する、ことを特徴とする高周波受信コイルアセンブリ。
- 請求項15に記載の高周波受信コイルアセンブリであって、前記高周波受信コイルアセンブリは高周波送信コイルを有する、ことを特徴とする高周波受信コイルアセンブリ。
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