JP2016158884A - 磁気共鳴イメージングの局所コイル装置、及び、磁気共鳴イメージング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＭＲＩの局所傾斜磁場コイルにおける被検体の挿入空間を広くする。【解決手段】磁気共鳴イメージングの局所コイル装置１００Ａは、局所傾斜磁場コイル１１０と、局所ＲＦコイル１３０ａとを有する。局所傾斜磁場コイルは、被検体Ｐが挿入される中空領域が形成されていると共に、中空領域の外側に設けられた配線への供給電流に応じた傾斜磁場を中空領域に印加する。局所ＲＦコイルは、中空領域から傾斜磁場コイルユニットの外側に跨るように、折り返されて配置された複数の連絡導体が含まれる共振回路を有すると共に、核磁気共鳴を起こすＲＦパルスを共振回路の共振によって発生する。【選択図】図２

Description

本発明の実施形態は、磁気共鳴イメージングの局所コイル装置、及び、磁気共鳴イメージング装置に関する。

ＭＲＩは、静磁場中に置かれた被検体の原子核スピンをラーモア周波数のＲＦパルスで磁気的に励起し、この励起に伴って発生するＭＲ信号から画像を再構成する撮像法である。なお、上記ＭＲＩは磁気共鳴イメージング(Magnetic Resonance Imaging)の意味であり、ＲＦパルスは高周波パルス(radio frequency pulse)の意味であり、ＭＲ信号は核磁気共鳴信号(nuclear magnetic resonance signal)の意味である。

ＭＲＩにおいて画像の分解能を向上させる一手段として、強い傾斜磁場を局所的に発生させる局所傾斜磁場コイルが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開平２−２１８３４６号公報

局所傾斜磁場コイルでは、被検者が挿入される空間は有限であり、大柄な被検者の場合、必ずしも居住性がよいとは言えない。
このため、ＭＲＩの局所傾斜磁場コイルにおける被検体の挿入空間を広くするための新技術が要望されていた。

以下、本発明の実施形態が取り得る態様の数例を態様毎に説明する。
（１）一実施形態では、磁気共鳴イメージングの局所コイル装置は、局所傾斜磁場コイルと、局所ＲＦコイルとを有する。
局所傾斜磁場コイルは、被検体が挿入される中空領域が形成されていると共に、中空領域の外側に設けられた配線への供給電流に応じた傾斜磁場を中空領域に印加する。
局所ＲＦコイルは、中空領域から傾斜磁場コイルユニットの外側に跨るように、折り返されて配置された複数の連絡導体が含まれる共振回路を有すると共に、核磁気共鳴を起こすＲＦパルスを共振回路の共振によって発生する。

（２）別の一実施形態では、ＭＲＩ装置は、撮像空間に静磁場を印加する静磁場磁石と、撮像空間に挿入されて撮像空間の一部の領域に傾斜磁場を印加すると共にＲＦパルスを送信する上記（１）の局所コイル装置とを有する。

第１の実施形態のＭＲＩ装置の全体構成の一例を示すブロック図。 第１の実施形態の局所コイル装置の全体構造の一例を示すＹ−Ｚ平面の断面模式図。 第１の実施形態の局所コイル装置の全体構造の一例を示すＸ−Ｙ平面の断面模式図。 図３の第１Ｘ軸コイルの配線の一例を示す模式的斜視図。 図３の第２Ｘ軸コイルの配線の一例を示す模式的斜視図。 図３の第１Ｙ軸コイルの配線の一例を示す模式的斜視図。 図３のＺ軸局所傾斜磁場コイルの配線の一例を示す模式的斜視図。 第１の実施形態の局所コイル装置における局所ＲＦコイルの等価回路の一例を示す模式的斜視図。 メイン局所傾斜磁場コイルと、局所ＲＦコイルとの位置関係を示す模式的側面図。 局所コイル装置の被検体挿入側におけるＸ−Ｙ平面の断面において、局所ＲＦコイルによるＲＦ磁場を示す断面模式図。 局所ＲＦコイルを展開した模式的回路図において、各連絡導体の外側の電流と内側の電流とを同位相且つほぼ同振幅にするための共振コンデンサの接続位置調整を示す説明図。 第１の実施形態のＭＲＩ装置の動作の流れの一例を示すフローチャート。 第２の実施形態の局所コイル装置の全体構造の一例を示すＹ−Ｚ平面の断面模式図。 第２の実施形態の局所コイル装置の全体構造の一例を示すＸ−Ｙ平面の断面模式図。 第３の実施形態の局所コイル装置の全体構造の一例を図１３と同様の表記で示すＹ−Ｚ平面の断面模式図。 第４の実施形態の局所コイル装置において、メイン局所傾斜磁場コイルと、局所ＲＦコイルとの位置関係を示す模式的側面図。 第４の実施形態の局所コイル装置において、図１１と同様の表記で示す局所ＲＦコイルの模式的展開回路図。 第５の実施形態の局所コイル装置において、メイン局所傾斜磁場コイルと、局所ＲＦコイルとの位置関係を示す模式的側面図。 第５の実施形態の局所コイル装置における局所ＲＦコイルの等価回路を図８と同様の表記で示す模式的斜視図。 第５の実施形態の局所コイル装置において、図１１と同様の表記で示す局所ＲＦコイルの模式的展開回路図。 第６の実施形態の局所コイル装置において、メイン局所傾斜磁場コイルと、局所ＲＦコイルとの位置関係を示す模式的側面図。 第６の実施形態の局所コイル装置における局所ＲＦコイルの等価回路を図１９と同様の表記で示す模式的斜視図。 第６の実施形態の局所コイル装置において、図２０と同様の表記で示す局所ＲＦコイルの模式的展開回路図。 第７の実施形態の局所コイル装置において、図１１と同様の表記で示す局所ＲＦコイルの模式的展開回路図。 第８の実施形態の局所コイル装置において、図１１と同様の表記で示す局所ＲＦコイルの模式的展開回路図。 第９の実施形態のＭＲＩ装置の全体構成の一例を示すブロック図。 第９の実施形態のＭＲＩ装置における局所コイル装置の移動機構の一例を示す天板及び挿入板の断面模式図。

以下、本発明者が考えた構想及び着眼点を説明後、具体的な実施形態を説明する。
局所傾斜磁場コイルが使用される場合、局所傾斜磁場コイルは例えば、全身用ＲＦコイルや傾斜磁場コイル、静磁場磁石が内蔵された通常のガントリのボア内（撮像空間）に挿入され、ガントリ側の全身用ＲＦコイルや傾斜磁場コイルは動作しない。例えば体軸方向末端側を撮像部位とする場合、当該撮像部位を局所傾斜磁場コイルの内側に挿入し易い。

従って、局所傾斜磁場コイルは、頭部や足の撮像において有用であり、強い傾斜磁場を局所的に発生できるので、分解能を向上できる利点があり、高速撮像などに有利になる。一方で、局所傾斜磁場コイルは、通常のガントリのボア内に入るように設計されるため、その分、サイズが制限される。

本明細書では、上記の局所傾斜磁場コイルと、局所ＲＦコイルとを有する装置を「局所コイル装置」と称する。上記局所ＲＦコイルは、撮像空間の一部領域にＲＦパルスを送信する機能を備えた共振回路であり、ＭＲ信号の検出機能を備える場合もあるものとする。上記撮像空間とは例えば、被検体が挿入され、静磁場が印加されるガントリ３０（後述の図１参照）内の空間を意味するものとする。

また、局所コイル装置、局所ＲＦコイル、局所傾斜磁場コイルの「局所」とは、被検体の一部ではなく、撮像空間の一部を意味するものとする。乳児のように小さい被検体の場合、局所コイル装置により全身撮像も可能だからである。

ここで、例えば円筒状の局所コイル装置において、外側から局所傾斜磁場コイルの第１層、ＲＦシールドの第２層、局所ＲＦコイルの第３層を配置する構造を考える。この構造では、ＲＦコイルの第３層の内側が被検体の挿入空間となる。局所傾斜磁場コイルの第１層の外径を固定的に捉えた場合、被検体の挿入空間を確保するためには、ＲＦシールドの第２層、局所ＲＦコイルの第３層を上記構造よりも薄くすることになる。

そこで本発明者は、局所ＲＦコイルの共振回路を局所傾斜磁場コイルの層の内側及び外側に跨るように配線する極めて画期的な構造を捻出した。即ち、ＲＦシールドの第２層は省略され、局所傾斜磁場コイルの一端側において、局所傾斜磁場コイルの内側から外側に折り返すように、局所ＲＦコイルの共振回路が配線される。

局所傾斜磁場コイルと局所ＲＦコイルとが上記手法で一体化される構造では、局所傾斜磁場コイルの内側には、ＲＦコイルの共振回路の一部（例えば半分）のみを配置すればよいので、被検体の挿入空間を広くすることができる。

以下、ＭＲＩの局所コイル装置、及び、ＭＲＩ装置の実施形態について、添付図面に基づいて説明する。なお、各図において同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。

＜第１の実施形態＞
図１は、第１の実施形態のＭＲＩ装置１０Ａの全体構成の一例を示すブロック図である。ここでは一例として、ＭＲＩ装置１０Ａの構成要素を寝台装置２０、ガントリ３０、制御装置４０、局所コイル移動装置８０、局所コイル装置１００Ａの５つに分けて説明する。但し、局所コイル装置１００Ａは、ＭＲＩ装置１０Ａの一部ではなく、ＭＲＩ装置１０Ａとは独立した構成要素として解釈してもよい。

第１に、寝台装置２０は、支持台２１と、天板２２と、支持台２１内に配置される天板移動機構２３とを有する。

天板２２の上面には、被検体Ｐが載置される。また、天板２２におけるガントリ３０奥側の先端には、被検体Ｐの頭部を支持するヘッドレスト２４が設けられている。また、天板２２の上面には、接続ポート２５が配置される。局所コイル装置１００Ａとは別に、ＭＲ信号の検出用のＲＦコイル装置が被検体Ｐに装着される場合（後述の第７の実施形態及び第８の実施形態参照）、当該ＲＦコイル装置は、例えば接続ポート２５を介してＭＲＩ装置１０Ａに接続される。

支持台２１は、天板２２を装置座標系のＺ軸方向、即ち、水平方向に移動可能に支持する。ここでは一例として、上記装置座標系のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸を以下のように定義する。

まず、鉛直方向をＹ軸方向とし、天板２２は、その上面の法線方向がＹ軸方向となるように配置される。また、天板２２の水平移動方向をＺ軸方向とする。後述のガントリ３０は、ここでは一例として円筒状であって、その軸方向がＺ軸方向となるように配置される。Ｘ軸方向は、これらＹ軸方向、Ｚ軸方向に直交する方向であり、図１の例では天板２２の幅方向である。本明細書では、特に断りのない限り、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸は装置座標系であるものとする。

天板移動機構２３は、天板２２がガントリ３０外に位置する場合に、支持台２１の高さを調整することで、天板２２の鉛直方向の位置を調整する。また、天板移動機構２３は、天板２２を水平方向に移動させることで天板２２をガントリ３０内に入れ、撮像後には天板２２をガントリ３０外に出す。

第２に、局所コイル装置１００Ａは、撮像空間の局所領域への傾斜磁場の印加、撮像空間の局所領域へのＲＦパルスの送信、ＭＲ信号の検出の３つの機能を備える。ここでは一例として、局所コイル装置１００Ａはバードケージ型であり、ヘッドレスト２４上に載置される被検体Ｐの頭部を撮像する。但し、被検体Ｐを体軸方向に逆向きに天板２２上に配置し、ヘッドレスト２４上に被検体Ｐの足を載せれば、局所コイル装置１００Ａにより足の撮像も可能である。この局所コイル装置１００Ａの詳細構造については、図２以降で説明する。

第３に、局所コイル移動装置８０は、支持台８１と、平板状の挿入板８２と、支持台８１内に配置された局所コイル移動機構８３とを有する。

挿入板８２の上面において、ガントリ３０側には局所コイル装置１００Ａが着脱自在に固定される。局所コイル装置１００Ａは、例えば挿入板８２上の接続ポート（図示せず）へのケーブル接続により、挿入板８２を介して、後述の制御装置４０の傾斜磁場電源４６、ＲＦ送信器４８、ＲＦ受信器５０にそれぞれ電気的に接続される、

支持台８１は、ガントリ３０を間に挟んで、寝台装置２０の支持台２１とは反対側に配置され、挿入板８２をＺ軸方向に移動可能に支持する。

局所コイル移動機構８３は、局所コイル装置１００Ａの内側に被検体Ｐの頭部が位置するように、天板２２とは反対側から挿入板８２を水平方向に移動させることで挿入板８２をガントリ３０内に入れる。局所コイル移動機構８３は、撮像後には挿入板８２をガントリ３０外の支持台８１上に戻す。

第４に、ガントリ３０は、例えば円筒状に構成される。ガントリ３０は、静磁場磁石３１と、シムコイルユニット３２と、傾斜磁場コイルユニット３３と、ＲＦコイルユニット３４とを有する。

静磁場磁石３１は、例えば超伝導コイルであり、円筒状に構成される。静磁場磁石３１は、後述の制御装置４０の静磁場電源４２から供給される電流により、撮像空間に静磁場を形成する。なお、静磁場電源４２を設けずに、静磁場磁石３１を永久磁石で構成してもよい。

シムコイルユニット３２は、例えば円筒状に構成され、静磁場磁石３１の内側において、静磁場磁石３１と軸を同じにして配置される。シムコイルユニット３２は、後述の制御装置４０のシムコイル電源４４から供給される電流により、静磁場を均一化するオフセット磁場を形成する。

傾斜磁場コイルユニット３３は、例えば円筒状に構成され、シムコイルユニット３２の内側に配置される。傾斜磁場コイルユニット３３は、不図示のＸ軸傾斜磁場コイル、Ｙ軸傾斜磁場コイル、Ｚ軸傾斜磁場コイルを有する。

上記Ｘ軸傾斜磁場コイルは、後述の傾斜磁場電源４６から供給される電流に応じたＸ軸方向の傾斜磁場Ｇｘを撮像領域に形成する。同様に、上記Ｙ軸傾斜磁場コイルは、傾斜磁場電源４６から供給される電流に応じたＹ軸方向の傾斜磁場Ｇｙを撮像領域に形成する。同様に、上記Ｚ軸傾斜磁場コイルは、傾斜磁場電源４６から供給される電流に応じたＺ軸方向の傾斜磁場Ｇｚを撮像領域に形成する。

そして、スライス選択方向傾斜磁場Ｇｓｓ、位相エンコード方向傾斜磁場Ｇｐｅ、及び、読み出し方向（周波数エンコード方向）傾斜磁場Ｇｒｏは、装置座標系の３軸方向の傾斜磁場Ｇｘ、Ｇｙ、Ｇｚの合成により、任意の方向に設定可能である。

上記撮像領域は例えば、１画像又は１セットの画像の生成に用いられるＭＲ信号の収集範囲の少なくとも一部であって、画像となる領域である。撮像領域は例えば、撮像空間の一部として装置座標系で３次元的に規定される。例えば折り返しアーチファクトを防止するために、画像化される領域よりも広範囲でＭＲ信号が収集される場合、撮像領域はＭＲ信号の収集範囲の一部である。一方、ＭＲ信号の収集範囲の全てが画像となり、ＭＲ信号の収集範囲と撮像領域とが合致する場合もある。また、上記「１セットの画像」は、例えばマルチスライス撮像のように、１のパルスシーケンスで複数画像のＭＲ信号が一括収集される場合の複数画像である。

ＲＦコイルユニット３４は、例えば円筒状に構成され、傾斜磁場コイルユニット３３の内側に配置される。ＲＦコイルユニット３４は、例えば、ＲＦパルスの送信及びＭＲ信号の受信を兼用する全身用コイル（図示せず）を含む。

なお、撮像において局所コイル装置１００Ａが用いられる場合、ガントリ３０内の傾斜磁場コイルユニット３３及びＲＦコイルユニット３４は動作せず、局所コイル装置１００Ａにより傾斜磁場Ｇｘ，Ｇｙ，Ｇｚの印加、ＲＦパルスの送信、ＭＲ信号の検出が実行される。

また、局所コイル装置１００Ａに加えて装着型のＲＦコイル装置が用いられる場合、傾斜磁場の印加及びＲＦパルスの送信は局所コイル装置１００Ａにより実行され、ＭＲ信号の検出は当該ＲＦコイル装置により実行される（後述の第７の実施形態及び第８の実施形態参照）。

第５に、制御装置４０は、静磁場電源４２と、シムコイル電源４４と、傾斜磁場電源４６と、ＲＦ送信器４８と、ＲＦ受信器５０と、シーケンスコントローラ５８と、演算装置６０と、入力装置７２と、表示装置７４と、記憶装置７６とを有する。

傾斜磁場電源４６は、傾斜磁場Ｇｘ用、傾斜磁場Ｇｙ用、傾斜磁場Ｇｚ用に少なくとも３つの独立した電源を有する。局所コイル装置１００Ａが用いられない場合、傾斜磁場電源４６は、傾斜磁場Ｇｘ，Ｇｙ，Ｇｚを形成するための各電流をガントリ３０の傾斜磁場コイルユニット３３内のＸ軸傾斜磁場コイル、Ｙ軸傾斜磁場コイル、Ｚ軸傾斜磁場コイルにそれぞれ供給する。

局所コイル装置１００Ａが用いられる場合、傾斜磁場電源４６は、傾斜磁場Ｇｘ，Ｇｙ，Ｇｚを形成するための各電流を局所コイル装置１００Ａ内のＸ軸局所傾斜磁場コイル１１０ｘ（後述の図４及び図５参照），Ｙ軸局所傾斜磁場コイル１１０ｙ（後述の図６参照），Ｚ軸局所傾斜磁場コイル１１０ｚ（後述の図７参照）にそれぞれ供給する。

ＲＦ送信器４８は、シーケンスコントローラ５８から入力される制御情報に基づいて、核磁気共鳴を起こすラーモア周波数のＲＦ電流パルスを生成する。局所コイル装置１００Ａが用いられない場合、ＲＦ送信器４８は、上記ＲＦパルス電流をＲＦコイルユニット３４内の全身用コイルに送信し、このＲＦパルス電流に応じたＲＦパルスが全身用コイルから被検体Ｐに送信される。

局所コイル装置１００Ａが用いられる場合、ＲＦ送信器４８は、上記ＲＦパルス電流を局所コイル装置１００Ａ内の局所ＲＦコイル１３０ａ（後述の図８参照）に送信する。このＲＦパルス電流に応じたＲＦパルスが、局所ＲＦコイル１３０ａから被検体Ｐに送信される。

局所コイル装置１００Ａ内の局所ＲＦコイル１３０ａ、ＲＦコイルユニット３４の全身用コイル、又は、被検体Ｐに装着されるＲＦコイル装置は、被検体Ｐ内の原子核スピンがＲＦパルスによって励起されることで発生したＭＲ信号を検出し、検出されたＭＲ信号は、ＲＦ受信器５０に入力される。

ＲＦ受信器５０は、受信したＭＲ信号に所定の信号処理を施した後、Ａ／Ｄ(analog to digital)変換を施すことで、デジタル化されたＭＲ信号の複素データである生データを生成する。ＲＦ受信器５０は、ＭＲ信号の生データを演算装置６０（の画像再構成部６２）に入力する。

シーケンスコントローラ５８は、演算装置６０の指令に従って、傾斜磁場電源４６、ＲＦ送信器４８等の駆動に必要な制御情報を記憶する。ここでの制御情報とは、例えば、傾斜磁場電源４６に印加すべきパルス電流の強度や印加時間、印加タイミング等の動作制御情報を記述したシーケンス情報である。シーケンスコントローラ５８は、記憶した所定のシーケンスに従って傾斜磁場電源４６及びＲＦ送信器４８を駆動させることで、傾斜磁場Ｇｘ，Ｇｙ，Ｇｚ及びＲＦパルスを発生させる。

演算装置６０は、システム制御部６１と、システムバスＳＢと、画像再構成部６２と、画像処理部６４とを有する。

システム制御部６１は、本スキャンの撮像条件の設定、撮像動作及び撮像後の画像表示において、システムバスＳＢ等の配線を介してＭＲＩ装置１０Ａ全体のシステム制御を行う。撮像条件には、傾斜磁場コイルユニット３３、局所コイル装置１００Ａのどちらにより傾斜磁場Ｇｘ，Ｇｙ，Ｇｚを形成するか、局所コイル装置１００Ａ，ＲＦコイルユニット３４のどちらによりＲＦパルスを送信するか、の情報も含まれる。

上記撮像条件とは例えば、どの種類のパルスシーケンスにより、どのような条件でＲＦパルス等を送信し、どのような条件で被検体ＰからＭＲ信号を収集するかを意味する。撮像条件の例としては、撮像空間内の位置的情報としての撮像領域、フリップ角、繰り返し時間ＴＲ(Repetition Time)、スライス数、撮像部位、スピンエコー法やパラレルイメージング等のパルスシーケンスの種類などが挙げられる。上記撮像部位とは、例えば、頭部、胸部、腹部などの被検体Ｐのどの部分を撮像領域として画像化するかを意味する。

上記「本スキャン」は、Ｔ１強調画像などの、目的とする診断画像の撮像のためのスキャンであって、位置決め画像用のＭＲ信号収集のスキャンや、較正スキャンを含まないものとする。スキャンとは、ＭＲ信号の収集動作を指し、画像再構成を含まないものとする。較正スキャンとは例えば、本スキャンの撮像条件の内の未確定のものや、画像再構成処理や画像再構成後の補正処理に用いられる条件やデータを決定するために、本スキャンとは別に行われるスキャンを指す。較正スキャンの例としては、本スキャンでのＲＦパルスの中心周波数を算出するシーケンスなどがある。プレスキャンとは、較正スキャンの内、本スキャン前に行われるものを指す。

また、システム制御部６１は、撮像条件の設定画面情報を表示装置７４に表示させ、入力装置７２からの指示情報に基づいて撮像条件を設定し、設定した撮像条件をシーケンスコントローラ５８に入力する。また、システム制御部６１は、撮像後には、生成された表示用画像データが示す画像を表示装置７４に表示させる。

入力装置７２は、撮像条件や画像処理条件を設定する機能をユーザに提供する。
画像再構成部６２は、位相エンコードステップ数及び周波数エンコードステップ数に応じて、ＲＦ受信器５０から入力されるＭＲ信号の生データをｋ空間データとして配置及び保存する。ｋ空間とは、周波数空間の意味である。

画像再構成部６２は、ｋ空間データに２次元又は３次元のフーリエ変換を含む画像再構成処理を施すことで、被検体Ｐの画像データを生成する。画像再構成部６２は、再構成後の画像データを記憶装置７６に保存する。

画像処理部６４は、記憶装置７６から再構成後の画像データを取り込み、これに所定の画像処理を施し、画像処理後の画像データを表示用画像データとして記憶装置７６に保存する。

記憶装置７６は、上記の表示用画像データに対し、その表示用画像データの生成に用いた撮像条件や被検体Ｐの情報（患者情報）等を付帯情報として付属させて記憶する。

なお、演算装置６０、入力装置７２、表示装置７４、記憶装置７６の４つを１つのコンピュータとして構成し、例えば制御室に設置してもよい。

また、上記説明では、ＭＲＩ装置１０Ａの構成要素をガントリ３０、寝台装置２０、局所コイル装置１００Ａ、局所コイル移動装置８０、制御装置４０の５つに分類したが、これは一解釈例にすぎない。例えば、天板移動機構２３は、制御装置４０の一部として捉えてもよい。同様に、例えば、局所コイル移動機構８３は、制御装置４０の一部として捉えてもよい。

或いは、ＲＦ受信器５０は、ガントリ３０外ではなく、ガントリ３０内に配置されてもよい。この場合、例えばＲＦ受信器５０に相当する電子回路基盤がガントリ３０内に配設される。そして、局所コイル装置１００Ａ、全身用コイル、又は、装着型のＲＦコイル装置によって電磁波からアナログの電気信号に変換されたＭＲ信号は、当該電子回路基盤内のプリアンプで増幅され、デジタル信号としてガントリ３０外に出力され、画像再構成部６２に入力される。ガントリ３０外への出力に際しては、例えば光通信ケーブルを用いて光デジタル信号として送信すれば、外部ノイズの影響が軽減されるので望ましい。

図２は、第１の実施形態の局所コイル装置１００Ａの全体構造の一例を示すＹ−Ｚ平面の断面模式図である。図２に示すように、局所コイル装置１００Ａは、メイン局所傾斜磁場コイル１１０と、局所ＲＦコイル１３０ａとを有する。第１の実施形態では一例として、挿入空間の広さを優先するため、シールド局所傾斜磁場コイルを省略した構成を説明する。

メイン局所傾斜磁場コイル１１０は、ここでは一例として、円筒状であり、最も内側のＸ軸局所傾斜磁場コイル１１０ｘと、中間層のＹ軸局所傾斜磁場コイル１１０ｙと、最も外側のＺ軸局所傾斜磁場コイル１１０ｚとを有する。そして、Ｘ軸局所傾斜磁場コイル１１０ｘのさらに内側から、Ｚ軸局所傾斜磁場コイル１１０ｚの外側に跨るように、バードケージ型の局所ＲＦコイル１３０ａが配置される。

即ち、局所コイル装置１００Ａの入り口側において、局所ＲＦコイル１３０ａ内の配線が折り返された構造である。また、局所ＲＦコイル１３０ａは、Ｚ軸方向の長さが局所傾斜磁場コイル１１０よりも短い。

そして、被検体Ｐは、局所コイル装置１００Ａの中空領域の片側（局所ＲＦコイル１３０ａ内の配線が折り返された側）から挿入される。このため、局所コイル装置１００Ａにおいて撮像領域ＩＭとして用いられる領域は、局所コイル装置１００Ａ内の中空領域の中央ではなく、中空領域の中央よりも入り口側（局所ＲＦコイル１３０ａ内の配線が折り返された側）である。

図３は、第１の実施形態の局所コイル装置１００Ａの全体構造の一例を示すＸ−Ｙ平面の断面模式図である。図３において、最も外側の斜線の環状領域と、最も内側の斜線の環状領域は、局所ＲＦコイル１３０ａである。

Ｘ軸局所傾斜磁場コイル１１０ｘは、Ｙ−Ｚ平面を境に対称に設けられた第１Ｘ軸コイル１１０ｘａと、第２Ｘ軸コイル１１０ｘｂとで構成される。ここでは一例として、第１Ｘ軸コイル１１０ｘａ、及び、第２Ｘ軸コイル１１０ｘｂでは、図中の太線の矢印で示すように、鉛直方向（Ｙ軸方向）に上側から下側へ電流が流れる。

Ｙ軸局所傾斜磁場コイル１１０ｙは、Ｘ−Ｚ平面を境に対称に設けられた第１Ｙ軸コイル１１０ｙａと、第２Ｙ軸コイル１１０ｙｂとで構成される。ここでは一例として、第１Ｙ軸コイル１１０ｙａ、及び、第２Ｙ軸コイル１１０ｙｂでは、図中の破線の矢印で示すように、Ｘ軸方向に負側から正側へ電流が流れる。

Ｘ軸局所傾斜磁場コイル１１０ｘ、Ｙ軸局所傾斜磁場コイル１１０ｙ、Ｚ軸局所傾斜磁場コイル１１０ｚはそれぞれ、傾斜磁場電源４６から別々に供給される電流に応じた傾斜磁場Ｇｘ，Ｇｙ，Ｇｚを撮像領域ＩＭに形成する。

なお、図２及び図３では、内側からＸ軸局所傾斜磁場コイル１１０ｘ、Ｙ軸局所傾斜磁場コイル１１０ｙ、Ｚ軸局所傾斜磁場コイル１１０ｚの順に配置される例を述べたが、これは一例にすぎない。これら３つの内、どれを最も外側の層に配置してもよく、どれを最も内側の層に配置してもよい。

図４は、図３の第１Ｘ軸コイル１１０ｘａの配線の一例を示す模式的斜視図である。
図５は、図３の第２Ｘ軸コイル１１０ｘｂの配線の一例を示す模式的斜視図である。
図４及び図５では、紙面にほぼ垂直な方向をＸ軸方向とする。以下、図４及び図５を参照しながら、Ｘ軸局所傾斜磁場コイル１１０ｘの構成について説明する。

図４及び図５に示すように、第１Ｘ軸コイル１１０ｘａ及び第２Ｘ軸コイル１１０ｘｂはそれぞれ、渦巻き状の配線であり、両者がＹ−Ｚ平面を境に対称に配置されることで、Ｘ軸方向に勾配を持つ傾斜磁場Ｇｘを発生させる。第１Ｘ軸コイル１１０ｘａ及び第２Ｘ軸コイル１１０ｘｂは、Ｚ軸方向に非対称に配線され、被検体Ｐが挿入される入り口側（円筒構造の一方の端面側）ほど、巻線のＺ軸方向の間隔が広い。

第１Ｘ軸コイル１１０ｘａ及び第２Ｘ軸コイル１１０ｘｂの各配線の開始点（端子）１１１と、終点（端子）１１２とが不図示のケーブルを介して前述の傾斜磁場電源４６にそれぞれ接続される。

なお、図４及び図５では煩雑となるので天板２２やヘッドレスト２４を図示していないが、ヘッドレスト２４のＸ軸方向の幅は、天板２２のＸ軸方向の幅よりも狭く、且つ、局所コイル装置１００Ａの中空領域の幅（直径）よりも狭い。

ここで、局所ＲＦコイル１３０ａは、Ｘ−Ｙ平面内で回転するＲＦ磁場を発生するが、図４及び図５にそれぞれ示すＲＦ磁束方向ＭＤは、局所ＲＦコイル１３０ａにより生じるＲＦ（高周波）磁場の一例である。以下、図４及び図５にそれぞれ示すＲＦ磁束方向ＭＤを参照しつつ、局所ＲＦコイル１３０ａと、Ｘ軸局所傾斜磁場コイル１１０ｘとのカップリングを考える。

図４において、ＲＦ磁束方向ＭＤの右側では、第１Ｘ軸コイル１１０ｘａにおいて電流は鉛直方向に下に流れ、ＲＦ磁束方向ＭＤの左側でも、第１Ｘ軸コイル１１０ｘａの配線において電流は鉛直方向に下に流れる。この点、図３からも明らかである。

そうすると、第１Ｘ軸コイル１１０ｘａに関しては、ＲＦ磁束方向ＭＤの両側で同方向に電流が流れるので、ＲＦ磁束方向ＭＤの周囲に電流のループが生じにくい。このため、第１Ｘ軸コイル１１０ｘａと局所ＲＦコイル１３０ａとのカップリングは、殆ど生じない。

同様の理由で、第２Ｘ軸コイル１１０ｘと局所ＲＦコイル１３０ａとのカップリングも、殆ど生じない。従って、局所ＲＦコイル１３０ａと、Ｘ軸局所傾斜磁場コイル１１０ｘとのカップリングは、殆ど生じない。

図６は、図３の第１Ｙ軸コイル１１０ｙａの配線の一例を示す模式的斜視図である。第１Ｙ軸コイル１１０ｙａは、第１Ｘ軸コイル１１０ｘａ及び第２Ｘ軸コイル１１０ｘｂと同様の渦巻き状の配線であり、被検体Ｐが挿入される入り口側（円筒構造の一方の端面側）ほど、巻線のＺ軸方向の間隔が広い。

図３の第２Ｙ軸コイル１１０ｙｂの配線も、第１Ｙ軸コイル１１０ｙａと同様であるので、重複する図面を省略する。そして、これら第１Ｙ軸コイル１１０ｙａ及び第２Ｙ軸コイル１１０ｙｂがＸ−Ｚ平面を境に対称に配置されることで（図３参照）、Ｙ軸方向に勾配を持つ傾斜磁場Ｇｙを発生させる。

第１Ｙ軸コイル１１０ｙａ及び第２Ｙ軸コイル１１０ｙｂの各配線の開始点１１３及び終点１１４は、不図示のケーブルを介して傾斜磁場電源４６にそれぞれ接続される。また、Ｙ軸局所傾斜磁場コイル１１０ｙについても、図４及び図５で説明したＸ軸局所傾斜磁場コイル１１０ｘと同様の理由で、局所ＲＦコイル１３０ａとのカップリングは、殆ど生じない。

図７は、図３のＺ軸局所傾斜磁場コイル１１０ｚの配線の一例を示す模式的斜視図である。図７では一例として、紙面に垂直な方向をＸ軸方向とし、Ｘ軸方向に手前側のＺ軸局所傾斜磁場コイル１１０ｚの配線を実線で示し、Ｘ軸方向に奥側のＺ軸局所傾斜磁場コイル１１０ｚの配線を点線で示す。また、図７おいて一点鎖線で示す枠は、撮像領域ＩＭの一例である。

図７に示すように、Ｚ軸局所傾斜磁場コイル１１０ｚは、配線長の略中央において、Ｚ軸局所傾斜磁場コイル１１０ｚの巻き付け方向が折り返されている。

即ち、Ｘ−Ｙ平面で電流の流れを捉えれば、配線長の中央よりも入り口側は時計回り、配線長の中央よりも奥側は反時計回りに電流が流れる。但し、入り口側を反時計回り、奥側を時計回りとしてもよい。このようなＺ軸局所傾斜磁場コイル１１０ｚの配線により、撮像領域ＩＭにおいて、メイン局所傾斜磁場コイル１１０の円筒構造の軸方向に傾斜を持つ傾斜磁場Ｇｚが形成される。

ここで、Ｚ軸局所傾斜磁場コイル１１０ｚの配線長の中央（電流の向きの折り返し部分）に着目すると、図７に示すＲＦ磁束方向ＭＤの両側において、Ｚ軸局所傾斜磁場コイル１１０ｚの実線で示す配線を流れる電流が互いに逆方向となる。即ち、ＲＦ磁束方向ＭＤの周囲において、カップリングの要因となりうる電流のループが生じ易い。

しかし、メイン局所傾斜磁場コイル１１０の円筒構造の直径方向に反対側では、Ｚ軸局所傾斜磁場コイル１１０ｚの点線で示す配線によりＲＦ磁束方向ＭＤの周囲に生じる電流のループは、上記実線で示す配線で生じる電流のループとは逆向きとなる。そうすると、直径方向に一方の側の電流ループと、反対側の電流ループとが互いに打ち消しあう。従って、局所ＲＦコイル１３０ａと、Ｚ軸局所傾斜磁場コイル１１０ｚとのカップリングは、殆ど生じない。

図８は、第１の実施形態の局所コイル装置１００Ａにおける局所ＲＦコイル１３０ａの等価回路の一例を示す模式的斜視図である。図８では一例として、紙面にほぼ垂直な方向をＸ軸方向としている。

図８に示すように、局所ＲＦコイル１３０ａは、第１ループ導体１３１ａと、第２ループ導体１３２ａと、第３ループ導体１３３ａと、８本の連絡導体（ラング:RUNG）Ｒａ，Ｒｂ，Ｒｃ，Ｒｄ，Ｒｅ，Ｒｆ，Ｒｇ，Ｒｈと、８個の共振コンデンサＣａ，Ｃｂ，Ｃｃ，Ｃｄ，Ｃｅ，Ｃｆ，Ｃｇ，Ｃｈとを有する。

図８の紙面右側において、Ｘ−Ｙ平面に平行且つ同心の２つの環状の配線の内、外側の環状の配線が第１ループ導体１３１ａであり、内側の環状の配線が第２ループ導体１３２ａである。図８の紙面左側において、Ｘ−Ｙ平面に平行な環状の配線が第３ループ導体１３３ａである。図８における各連絡導体Ｒａ〜Ｒｈと、第１〜第３ループ導体１３１ａ〜１３３ａとの交差箇所において、黒丸で示す交差箇所は接続ノードであり、それ以外の交差箇所は電気的に接続されていない。

図８において、各連絡導体Ｒａ〜Ｒｈはそれぞれ、Ｚ軸方向に延在する２直線と、これら２直線を結ぶＸ−Ｙ平面に平行な１直線とで連結された配線である。図８では区別のためめ、Ｘ軸方向に手前側の連絡導体Ｒａ〜Ｒｅは実線で示し、Ｘ軸方向に奥側の連絡導体Ｒｆ〜Ｒｈは破線で示す。また、各連絡導体Ｒａ〜Ｒｈの配線では、区別のため、外径側の直線領域のみを太線で示す。

各連絡導体Ｒａ〜Ｒｈはそれぞれ、一端が第１ループ導体１３１ａに接続され、略中央の折り返し点で第３ループ導体１３３ａに接続され、この接続ノードにおいて約９０°折曲されてＸ−Ｙ平面に平行な直線的領域となり、さらに約９０°折曲されてＺ軸方向に延在する直線的領域となり、他端で第２ループ導体１３２ａに接続される。そして、各連絡導体Ｒａ〜Ｒｈと、第３ループ導体１３３ａとの８つの接続ノード間には、共振コンデンサＣａ〜Ｃｈがそれぞれ直列に挿入される。

局所ＲＦコイル１３０ａは、以上の構成要素により、ラーモア周波数で共振する共振回路として構成される。即ち、共振周波数がラーモア周波数となるように、局所ＲＦコイル１３０ａの回路定数は設定される。ラーモア周波数は、本明細書では、磁気共鳴周波数と同義であるものとする。

ここでの回路定数とは、（１）共振コンデンサＣａ〜Ｃｈの容量値、（２）第１ループ導体１３１ａにおける、連絡導体Ｒａ〜Ｒｈとの各接続ノード間のインダクタンス、（３）第２ループ導体１３２ａにおける、連絡導体Ｒａ〜Ｒｈとの各接続ノード間のインダクタンス、（４）第３ループ導体１３３ａにおける、連絡導体Ｒａ〜Ｒｈとの各接続ノード間のインダクタンス、（５）各連絡導体Ｒａ〜Ｒｈの外径側（図８で太線の直線で示す部分）の配線容量、（６）各連絡導体Ｒａ〜Ｒｈの内径側の配線容量等である。なお、ここでは一例として、各共振コンデンサＣａ〜Ｃｈの容量値は共通である。

また、ここでは一例として、局所コイル装置１００Ａは、ＲＦ送信器４８から電力送信ケーブル４８ａ，４８ｂを介してＱＤ方式(Quadrature:直交位相方式)で給電される。従って、電力送信ケーブル４８ａから交流のＲＦパルス電流が共振コンデンサＣｈの両端に供給される場合、電力送信ケーブル４８ｂからは位相を９０°ずらした交流のＲＦパルス電流が、共振コンデンサＣｆ（又はＣｂ）の両端に供給される。

なお、局所ＲＦコイル１３０ａは、ラーモア周波数のＲＦパルスの送信機能に加え、被検体Ｐからのラーモア周波数のＭＲ信号の検出機能も有する。局所ＲＦコイル１３０ａにより検出されたＭＲ信号は、不図示の配線により、ＲＦ受信器５０側に入力される。

図９は、メイン局所傾斜磁場コイル１１０と、局所ＲＦコイル１３０ａとの位置関係を示す模式的側面図である。図９は、片側からの側面図であるため、半分の共振コンデンサＣｅ〜Ｃｈと、連絡導体Ｒｆ，Ｒｇ，Ｒｈを図示していないが、共振コンデンサＣａ〜Ｃｈは、局所コイル装置１００Ａの入り口側に環状に離間して配置される。

また、前述のように、バードケージ型の局所コイル装置１００Ａの中空領域の全体ではなく、中空領域の内、入り口側に偏った領域が撮像領域ＩＭとなる。従って、撮像領域ＩＭから離れた領域へのＲＦパルスの送信を避けることで、電力効率を向上できる。この観点から、局所ＲＦコイル１３０ａは、局所コイル装置１００Ａにおいて、入り口側に若干偏った領域に配置される。従って、局所ＲＦコイル１３０ａのＺ軸方向の長さは、メイン局所傾斜磁場コイル１１０よりも短い。

図１０は、局所コイル装置１００Ａの被検体挿入側におけるＸ−Ｙ平面の断面において、局所ＲＦコイル１３０ａによるＲＦ磁場を示す断面模式図である。図１０において、２つの破線の同心円で挟まれた領域は、メイン局所傾斜磁場コイル１１０の層である。また、各連絡導体Ｒａ〜Ｒｈにおいて、メイン局所傾斜磁場コイル１１０の外側部分を黒塗り領域で示し、メイン局所傾斜磁場コイル１１０の内側部分を斜線領域で示す。図１０内の一点鎖線は、Ｘ−Ｙ平面内で回転するＲＦ磁束（高周波磁場）の一例である。

ＲＦパルスを効率的に送信する観点からは、メイン局所傾斜磁場コイル１１０を貫通するＲＦ磁束の量が最小となることが望ましい。即ち、図１０のように、各々の連絡導体Ｒａ〜Ｒｈの間の領域のみをＲＦ磁束が貫通することが望ましい。

そのためには、以下の条件を満たせばよい。連絡導体Ｒａに関しては、外径側（黒塗り領域）を流れる電流ｉ１と、内径側（斜線領域）を流れる電流ｉ２とが互いに同位相且つほぼ同振幅となることであり、他の連絡導体Ｒｂ〜Ｒｈに関しても同様である。以上の条件を満たすための配線の調整方法について、次の図１１で説明する。

図１１は、局所ＲＦコイル１３０ａを展開した模式的回路図において、各連絡導体Ｒａ〜Ｒｈの外側の電流と内側の電流とを同位相且つほぼ同振幅にするための共振コンデンサＣａ〜Ｃｈの接続位置調整を示す説明図である。図１１の上段は、共振コンデンサの接続位置の調整前の模式的回路図であり、図１１の下段は、共振コンデンサの接続位置の調整後の模式的回路図である。

図１１の上段、下段において、斜線領域は、連絡導体Ｒａ〜Ｒｅであり、紙面縦方向に共振コンデンサＣａ〜Ｃｄを接続する太線は第３ループ導体１３３ａであり、紙面右側の縦方向の太線は第１ループ導体１３１ａであり、紙面左側の縦方向の太線は第２ループ導体１３２ａである。図１１では煩雑となるので、一部の連絡導体Ｒｆ〜Ｒｈ及び共振コンデンサＣｅ〜Ｃｈを省略している。

なお、図１１は展開図なので第１ループ導体１３１ａ、第２ループ導体１３２ａを同じ長さで書いているが、第１ループ導体１３１ａは、外径側となるので、内径側の第２ループ導体１３２ａよりも配線が長い（図８参照）。ここでは一例として、連絡導体Ｒａ〜Ｒｅは、折り返し領域（FOLDING REGION）を境に、外側の方が内側よりも幅広となる（図１０参照）

ここで、図１１の上段に示す調整前の状態では、各連絡導体Ｒａ〜Ｒｈにおいて、外側の電流の方が、内側の電流よりも振幅が小さいと仮定する。その場合、電流を多く流したい方に共振コンデンサＣａ〜Ｃｈの接続ノードを移動すればよい。即ち、連絡導体Ｒａ〜Ｒｈと、共振コンデンサＣａ〜Ｃｈとの接続ノードの位置を、図１１の下段に示すように、外側（第１ループ導体１３１ａ側）に移動すればよい。これにより、連絡導体Ｒａ〜Ｒｈにおける外側の配線は、短くなる分だけインピーダンスが下がるからである。

なお、上記の調整方法は、一例にすぎない。例えば各々の連絡導体Ｒａ〜Ｒｈにおいて、外側の導体部分の幅と、内側の導体部分の幅とを調整することでも、外側の電流と内側の電流とを互いに同位相且つ同振幅とすることができる。導体部分の幅を広くすることでインピーダンスが下がる分、電流の振幅が大きくなるからである。
以上が第１の実施形態の局所コイル装置１００Ａの構成の説明である。

図１２は、第１の実施形態のＭＲＩ装置１０Ａの動作の流れの一例を示すフローチャートである。以下、前述の各図を適宜参照しながら、図１２に示すステップ番号に従って、ＭＲＩ装置１０Ａの動作を説明する。

［ステップＳ１］システム制御部６１（図１参照）は、入力装置７２を介してＭＲＩ装置１０Ａに対して入力された撮像条件に基づいて、撮像条件の一部を設定する。ここでは一例として、ＲＦパルスの送信及びＭＲ信号の検出に局所ＲＦコイル１００Ａが用いられる頭部撮像の条件が設定されるものとする。
この後、ステップＳ２に進む。

［ステップＳ２］天板移動機構２３は、シーケンスコントローラ５８の指令に従って、ヘッドレスト２４上の被検体Ｐの頭部が磁場中心となるように、天板２２をガントリ３０内に水平移動させる。ここでの磁場中心とは、例えば、ガントリ３０内の幾何学的中心位置である。

この後、局所コイル移動機構８３は、シーケンスコントローラ５８の指令に従って、局所コイル装置１００Ａの中空領域の入り口側に頭部が位置するように（図２参照）、天板２２とは反対側から挿入板８２をガントリ３０内に水平移動させる。
この後、ステップＳ３に進む。

［ステップＳ３］シムコイル電源４４からシムコイルユニット３２に電流が供給されて、撮像空間に形成された静磁場が均一化される。

システム制御部６１は、ＭＲＩ装置１０Ａの各部にプレスキャンを実行させることで、ＲＦパルスの中心周波数等を設定する。このようにシステム制御部６１は、プレスキャンの実行結果に基づいて本スキャンの全撮像条件を決定する。
この後、ステップＳ４に進む。

［ステップＳ４］ステップＳ３で設定された条件に従って本スキャンのデータ収集が行われる。ここでは局所コイル装置１００Ａが撮像に用いられるため、ガントリ３０内の傾斜磁場コイルユニット３３及びＲＦコイルユニット３４は動作しない。

具体的には、入力装置７２からシステム制御部６１に撮像開始指示が入力されると、システム制御部６１は、パルスシーケンスを含む撮像条件をシーケンスコントローラ５８に入力する。シーケンスコントローラ５８は、入力されたパルスシーケンスに従って傾斜磁場電源４６及びＲＦ送信器４８を駆動させる。これにより、局所コイル装置１００Ａ内のＸ軸局所傾斜磁場コイル１１０ｘ，Ｙ軸局所傾斜磁場コイル１１０ｙ，Ｚ軸局所傾斜磁場コイル１１０ｚが撮像領域ＩＭに傾斜磁場Ｇｘ，Ｇｙ，Ｇｚを形成し、局所ＲＦコイル１３０ａは撮像領域ＩＭにＲＦパルスを送信する。

このため、被検体Ｐ内の核磁気共鳴により生じたＭＲ信号が局所ＲＦコイル１３０ａにより検出されて、ＲＦ受信器５０に入力される。ＲＦ受信器５０は、ＭＲ信号に前述の処理を施すことでＭＲ信号の生データを生成し、これら生データを画像再構成部６２に入力する。画像再構成部６２は、ＭＲ信号の生データをｋ空間データとして配置及び保存する。
この後、ステップＳ５に進む。

［ステップＳ５］画像再構成部６２は、ｋ空間データにフーリエ変換を含む画像再構成処理を施すことで画像データを再構成し、得られた画像データを記憶装置７６に保存する。画像処理部６４は、記憶装置７６から再構成後の画像データを取り込み、これに所定の画像処理を施すことで、例えば２次元の表示用画像データを生成し、この表示用画像データを記憶装置７６に保存する。この後、システム制御部６１は、表示用画像データが示す画像を表示装置７４に表示させる。
以上が第１の実施形態のＭＲＩ装置１０Ａの動作説明である。

このように第１の実施形態によれば、ガントリ３０内の全身用コイルや傾斜磁場コイルユニット３３を用いずに、局所コイル装置１００Ａによって撮像空間の局所的な領域に強い傾斜磁場を発生可能である。このため、例えば頭部撮像において、ＳＮ比(Signal to Noise Ratio)を向上できると共に、画像の分解能を向上できる。

また、局所コイル装置１００Ａ内では、ＲＦシールドの層は省略され、被検体Ｐが挿入される一端側において、円筒状のメイン局所傾斜磁場コイル１１０の内面から外側の側面に折り返すように、局所ＲＦコイル１３０ａの共振回路が配線される。この構造では、メイン局所傾斜磁場コイル１１０の内側には、局所ＲＦコイル１３０ａの共振回路の約半分のみを配置すればよいので、被検体Ｐの挿入空間を広くすることができる。

また、第１の実施形態では、シールド局所傾斜磁場コイルが省略される点でも、被検体Ｐの挿入空間をさらに広くすることができるので、被検体の居住性を大いに向上することができる。

＜第２の実施形態＞
第２の実施形態は、局所コイル装置１００Ｂが能動シールド型となる点を除いて、第１の実施形態と同様であるため、違いのみを説明する。

図１３は、第２の実施形態の局所コイル装置１００Ｂの全体構造の一例を示すＹ−Ｚ平面の断面模式図である。図１３に示すように、局所コイル装置１００Ｂは、メイン局所傾斜磁場コイル１１０と、シールド局所傾斜磁場コイル１２０と、局所ＲＦコイル１３０ｂとを有する。図１３では区別のため、シールド局所傾斜磁場コイル１２０の各部を斜線領域で示し、局所ＲＦコイル１３０ｂは黒く塗り潰した領域で示す。

シールド局所傾斜磁場コイル１２０は、例えば円筒状であり、メイン局所傾斜磁場コイル１１０により形成される傾斜磁場を遮蔽するため、メイン局所傾斜磁場コイル１１０の外側に配置される。このシールド局所傾斜磁場コイル１２０は、Ｘ軸局所シールドコイル１２０ｘと、Ｙ軸局所シールドコイルコイル１２０ｙと、Ｚ軸局所シールドコイル１２０ｚとを有する。

局所ＲＦコイル１３０ｂの等価回路は、第１の実施形態の局所ＲＦコイル１３０ａと同じである。但し、局所ＲＦコイル１３０ｂは、メイン局所傾斜磁場コイル１１０の内面から、シールド局所傾斜磁場コイル１２０の外側の側面に亘って、折り返されるように配線される。即ち、局所ＲＦコイル１３０ｂは、シールド局所傾斜磁場コイル１２０のさらに外側まで跨る分、連絡導体Ｒａ〜Ｒｈ等の各部の配線長が第１の実施形態の局所ＲＦコイル１３０ａとは異なる。

図１４は、第２の実施形態の局所コイル装置１００Ｂの全体構造の一例を示すＸ−Ｙ平面の断面模式図である。図１４において、最も内側の環状の斜線領域と、最も外側の環状の斜線領域は、局所ＲＦコイル１３０ｂである。図１４では区別のため、Ｘ軸局所傾斜磁場コイル１１０ｘ、Ｚ軸局所傾斜磁場コイル１１０ｚ、Ｘ軸局所シールドコイル１２０ｘ、Ｚ軸局所シールドコイル１２０ｚを実線で示し、Ｙ軸局所傾斜磁場コイル１１０ｙ、Ｙ軸局所シールドコイルコイル１２０ｙを破線で示す。

Ｘ軸局所シールドコイル１２０ｘは、Ｙ軸局所シールドコイルコイル１２０ｙ、Ｚ軸局所シールドコイル１２０ｚはそれぞれ、傾斜磁場電源４６から別々に供給される電流に応じたＸ軸シールド磁場Ｇｘｓ、Ｙ軸シールド磁場Ｇｙｓ、Ｚ軸シールド磁場Ｇｚｓを発生させる。

具体的には、Ｘ軸局所シールドコイル１２０ｘは、メイン局所傾斜磁場コイル１１０の外側において、Ｘ軸局所傾斜磁場コイル１１０ｘにより形成される傾斜磁場Ｇｘを遮蔽するＸ軸シールド磁場Ｇｘｓを発生させる。このＸ軸局所シールドコイル１２０ｘは、Ｙ−Ｚ平面を境に対称に設けられた第１Ｘ軸局所シールドコイル１２０ｘａと、第２Ｘ軸局所シールドコイル１２０ｘｂとで構成される。

ここでは一例として、第１Ｘ軸局所シールドコイル１２０ｘａ、及び、第２Ｘ軸局所シールドコイル１２０ｘｂでは、図１４で太線の矢印で示すように、Ｙ軸方向に下側から上側へ電流が流れる。第１Ｘ軸局所シールドコイル１２０ｘａ、及び、第２Ｘ軸局所シールドコイル１２０ｘｂの配線は、図３〜図５で説明した第１の実施形態の第１Ｘ軸コイル１１０ｘａ、第２Ｘ軸コイル１１０ｘｂと同様である。

Ｙ軸局所シールドコイル１２０ｙは、メイン局所傾斜磁場コイル１１０の外側において、Ｙ軸局所傾斜磁場コイル１１０ｙにより形成される傾斜磁場Ｇｙを遮蔽するＹ軸シールド磁場Ｇｙｓを発生させる。このＹ軸局所シールドコイル１２０ｙは、Ｘ−Ｚ平面を境に対称に設けられた第１Ｙ軸局所シールドコイル１２０ｙａと、第２Ｙ軸局所シールドコイル１２０ｙｂとで構成される。

ここでは一例として、第１Ｙ軸局所シールドコイル１２０ｙａ、及び、第２Ｙ軸局所シールドコイルｙｂでは、図１４で破線矢印で示すように、Ｘ軸方向に正側から負側へ電流が流れる。第１Ｙ軸局所シールドコイル１２０ｙａ、及び、第２Ｙ軸局所シールドコイル１２０ｙｂの配線は、図３、図６で説明した第１の実施形態の第１Ｙ軸コイル１１０ｙａ、第２Ｙ軸コイル１１０ｙｂと同様である。

Ｚ軸局所シールドコイル１２０ｚは、メイン局所傾斜磁場コイル１１０の外側において、Ｚ軸局所傾斜磁場コイル１１０ｚにより形成される傾斜磁場Ｇｚを遮蔽するＺ軸シールド磁場Ｇｚｓを発生させる。Ｚ軸局所シールドコイル１２０ｚの配線は、図３、図７で説明した第１の実施形態のＺ軸局所傾斜磁場コイル１１０ｚと同様である。

このように、能動シールド型の局所コイル装置１００Ｂの第２の実施形態においても、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに、第２の実施形態では、メイン局所傾斜磁場コイル１１０により形成される傾斜磁場Ｇｘ，Ｇｙ，Ｇｚをシールド局所傾斜磁場コイル１２０により遮蔽することができる。

以下、第２の実施形態について２点を補足する。
第１に、図１３及び図１４では、シールド局所傾斜磁場コイル１２０内において、内側からＸ軸局所シールドコイル１２０ｘ、Ｙ軸局所シールドコイルコイル１２０ｙ、Ｚ軸局所シールドコイル１２０ｚの順に配置される例を述べたが、これは一例にすぎない。これら３つの内、どれを最も外側の層に配置してもよく、どれを最も内側の層に配置してもよい。

第２に、メイン局所傾斜磁場コイル１１０の層と、シールド局所傾斜磁場コイル１２０の層との間に、鉄シムの挿入層や、冷却水が循環する冷却管の挿入層をさらに設けてもよい。以上の２点は、次の第３の実施形態についても同様である。

＜第３の実施形態＞
第３の実施形態は、局所コイル装置１００Ｃにおける局所ＲＦコイル１３０ａの配置を除いて、第２の実施形態と同様であるため、違いのみを説明する。

図１５は、第３の実施形態の局所コイル装置１００Ｃの全体構造の一例を図１３と同様の表記で示すＹ−Ｚ平面の断面模式図である。図１５に示すように、第３の実施形態の局所コイル装置１００Ｃは、第１の実施形態の局所コイル装置１００Ａのさらに外側に円筒状のシールド局所傾斜磁場コイル１２０を設けた構造である。即ち、第３の実施形態では、局所ＲＦコイル１３０ａの共振回路の外側の配線は、メイン局所傾斜磁場コイル１１０とシールド局所傾斜磁場コイル１２０との間に配置される。

このように第３の実施形態においても、第１及び第２の実施形態と同様の効果を得ることができる。

＜第４の実施形態＞
第４の実施形態の局所コイル装置１００Ｄは、第１の実施形態の局所コイル装置１００Ａにおいて、局所ＲＦコイル１３０ｄの延在領域を変更した点を除き、第１の実施形態と同様である。以下、第１の実施形態との違いに焦点をおいて説明し、重複する説明を省略する。

図１６は、第４の実施形態の局所コイル装置１００Ｄにおいて、メイン局所傾斜磁場コイル１１０と、局所ＲＦコイル１３０ｄとの位置関係を示す模式的側面図である。図１６に示すように、局所コイル装置１００Ｄは、メイン局所傾斜磁場コイル１１０と、局所ＲＦコイル１３０ｄとを有する。

局所ＲＦコイル１３０ｄの等価回路は、図８で説明した第１の実施形態の局所ＲＦコイル１３０ａと同じである。第１の実施形態では、局所ＲＦコイル１３０ａはＺ軸方向にメイン局所傾斜磁場コイル１１０よりも短いが（図９参照）、第４の実施形態では、局所ＲＦコイル１３０ｄは、メイン局所傾斜磁場コイル１１０全体を覆うサイズとなる。

このため、局所ＲＦコイル１３０ｄの８つの連絡導体のＺ軸方向の長さが第１の実施形態とは異なるので、区別のため、第４の実施形態では８つの連絡導体をＲａｄ，Ｒｂｄ，Ｒｃｄ，Ｒｄｄ，Ｒｅｄ，Ｒｆｄ，Ｒｇｄ，Ｒｈｄと表記する。なお、図１６は片側からの側面図であるため、連絡導体Ｒｆｄ〜Ｒｈｄは図示されていない。

図１７は、第４の実施形態の局所コイル装置１００Ｄにおいて、図１１と同様の表記で示す局所ＲＦコイル１３０ｄの模式的展開回路図である。第４の実施形態では、局所ＲＦコイル１３０ｄは、メイン局所傾斜磁場コイル１１０全体を覆うサイズとなるため、図１７に示すように、第１ループ導体１３１ｄ、第２ループ導体１３２ｄのＺ軸方向の幅が第１の実施形態の第１ループ導体１３１ａ、第２ループ導体１３２ａよりも広くなる。

このように第４の実施形態の局所コイル装置１００Ｄは、局所ＲＦコイル１３０ｄの共振回路の構成要素の幅（長さ）の違いを除き、第１の実施形態と同様である。従って、第４の実施形態においても、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。

なお、第４の実施形態の局所コイル装置１００Ｄに関しても、第２の実施形態又は第３の実施形態と同様に、シールド局所傾斜磁場コイル１２０をさらに設けることで、能動シールド構造としてもよい。

＜第５の実施形態＞
第５の実施形態の局所コイル装置１００Ｅは、第１の実施形態の局所コイル装置１００Ａにおいて、局所ＲＦコイル１３０ａの共振回路を変更した点を除き、第１の実施形態と同様である。以下、第１の実施形態との違いに焦点をおいて説明し、重複する説明を省略する。

図１８は、第５の実施形態の局所コイル装置１００Ｅにおいて、メイン局所傾斜磁場コイル１１０と、局所ＲＦコイル１３０ｅとの位置関係を示す模式的側面図である。図１８に示すように、局所コイル装置１００Ｅは、メイン局所傾斜磁場コイル１１０と、局所ＲＦコイル１３０ｅとを有する。第５の実施形態では、局所ＲＦコイル１３０ｅは、第１の実施形態と同様に、メイン局所傾斜磁場コイル１１０よりもＺ軸方向の幅が短い。

図１９は、第５の実施形態の局所コイル装置１００Ｅにおける局所ＲＦコイル１３０ｅの等価回路を図８と同様の表記で示す模式的斜視図である。図１９に示すように、局所ＲＦコイル１３０ｅは、第１ループ導体１３１ｅと、第２ループ導体１３２ｅと、第３ループ導体１３３ｅと、８本の連絡導体Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６，Ｒ７，Ｒ８と、外径側の８個の共振コンデンサＣｏと、内径側の８個の共振コンデンサＣｉとを有する。

図１９の紙面右側において、Ｘ−Ｙ平面に平行且つ同心の２つの環状の配線の内、外側の環状の配線が第１ループ導体１３１ｅであり、内側の環状の配線が第２ループ導体は１３２ｅである。図１９の紙面左側において、Ｘ−Ｙ平面に平行な環状の配線が第３ループ導体１３３ｅである。図１９における各連絡導体Ｒ１〜Ｒ８と、第１〜第３ループ導体１３１ｅ〜１３３ｅとの交差箇所において、黒丸で示す交差箇所は接続ノードであり、それ以外の交差箇所は電気的に接続されていない。

図１９において、各連絡導体Ｒ１〜Ｒ８はそれぞれ、Ｚ軸方向に延在する２直線と、これら２直線を第３ループ導体１３３ｅ側で結ぶＸ−Ｙ平面に平行な１直線とで連結された配線である。図１９では区別のため、Ｘ軸方向に手前側の連絡導体Ｒ１〜Ｒ５を実線で示し、Ｘ軸方向に奥側の連絡導体Ｒ６〜Ｒ８を破線で示す。また、各連絡導体Ｒ１〜Ｒ８の配線では、区別のため、外径側のみを太線で示す。

そして、各連絡導体Ｒ１〜Ｒ８と、第１ループ導体１３１ｅとの８つの接続ノード間には、８つの共振コンデンサＣｏがそれぞれ直列に挿入される。また、各連絡導体Ｒ１〜Ｒ８と、第２ループ導体１３２ｅとの８つの接続ノード間には、８つの共振コンデンサＣｉがそれぞれ直列に挿入される。

共振コンデンサＣｏ，Ｃｉの容量値や、連絡導体Ｒ１〜Ｒ８の各接続ノード間のインダクタンスなどの局所ＲＦコイル１３０ｅの回路定数は、局所ＲＦコイル１３０ｅの共振周波数がラーモア周波数となるように選択される。

また、ここでは一例として、局所コイル装置１００Ｅは、ＲＦ送信器４８から電力送信ケーブル４８ａ，４８ｂを介して、２つの共振コンデンサＣｏの両端に対してＱＤ方式で給電される。なお、局所ＲＦコイル１３０ｅは、ラーモア周波数のＲＦパルスの送信機能に加え、被検体Ｐからのラーモア周波数のＭＲ信号の検出機能も有する。局所ＲＦコイル１３０ｅにより検出されたＭＲ信号は、不図示の配線により、ＲＦ受信器５０側に入力される。

図２０は、第５の実施形態の局所コイル装置１００Ｅにおいて、図１１と同様の表記で示す局所ＲＦコイル１３０ｅの模式的展開回路図である。図２０では簡単化のため、一部の連絡導体（Ｒ６〜Ｒ８）等を省略しているが、左下がりの斜線領域は連絡導体Ｒ１〜Ｒ５であり、右下がりの斜線領域は第３ループ導体１３３ｅである。各連絡導体Ｒ１〜Ｒ８は、折り返し領域（FOLDING REGION）を境に、外側の方が内側よりも幅広となる。

また、第５の実施形態においても、第１の実施形態と同様に、各連絡導体Ｒ１〜Ｒ８の外側の電流と、内側の電流とを同位相且つ同振幅にすることが望ましい。そのための調整方法としては、前述のように、共振コンデンサＣｏ，Ｃｉの接続位置の移動、各連絡導体Ｒ１〜Ｒ８における外側の導体部分の幅と、内側の導体部分の幅とを調整、等の手法が挙げられる。

このように第５の実施形態では、共振コンデンサ数などの共振回路の違いを除き、第１の実施形態と同様である。従って、第５の実施形態においても、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。

なお、第５の実施形態の局所コイル装置１００Ｅにおいても、第２の実施形態又は第３の実施形態と同様にシールド局所傾斜磁場コイル１２０をさらに設けることで、能動シールド構造としてもよい。

＜第６の実施形態＞
第６の実施形態の局所コイル装置１００Ｆは、第１の実施形態の局所コイル装置１００Ａにおいて局所ＲＦコイル１３０ａの共振回路を変更した点を除き、第１の実施形態と同様である。以下、第１の実施形態との違いに焦点をおいて説明し、重複する説明を省略する。

図２１は、第６の実施形態の局所コイル装置１００Ｆにおいて、メイン局所傾斜磁場コイル１１０と、局所ＲＦコイル１３０ｆとの位置関係を示す模式的側面図である。図２１に示すように、局所コイル装置１００Ｆは、メイン局所傾斜磁場コイル１１０と、局所ＲＦコイル１３０ｆとを有する。第６の実施形態では、局所ＲＦコイル１３０ｆは、第１の実施形態と同様に、メイン局所傾斜磁場コイル１１０よりもＺ軸方向の幅が短く、撮像領域ＩＭは、第１の実施形態と同様に局所コイル装置１００Ｆにおける入り口側となる。

図２２は、第６の実施形態の局所コイル装置１００Ｆにおける局所ＲＦコイル１３０ｆの等価回路を図１９と同様の表記で示す模式的斜視図である。図２２に示すように、局所ＲＦコイル１３０ｆは、第１ループ導体１３１ｆと、第２ループ導体１３２ｆと、第３ループ導体１３３ｆと、８本の連絡導体Ｒｆ１，Ｒｆ２，Ｒｆ３，Ｒｆ４，Ｒｆ５，Ｒｆ６，Ｒｆ７，Ｒｆ８と、外径側の８個の共振コンデンサＣｐと、内径側の８個の共振コンデンサＣｑとを有する。

図２２の紙面右側において、Ｘ−Ｙ平面に平行且つ同心の２つの環状の配線の内、外側の環状の配線が第１ループ導体１３１ｆであり、内側の環状の配線が第２ループ導体１３２ｆである。図２２の紙面左側において、Ｘ−Ｙ平面に平行な環状の配線が第３ループ導体１３３ｆである。図２２における各連絡導体Ｒｆ１〜Ｒｆ８と、第１〜第３ループ導体１３１ｆ〜１３３ｆとの交差箇所において、黒丸で示す交差箇所は接続ノードであり、それ以外の交差箇所は電気的に接続されていない。

図２２において、各連絡導体Ｒｆ１〜Ｒｆ８はそれぞれ、Ｚ軸方向に延在する２直線と、これら２直線を第３ループ導体１３３ｆ側で結ぶＸ−Ｙ平面に平行な１直線とで連結された配線である。図２２では区別のため、Ｘ軸方向に手前側の連絡導体Ｒｆ１〜Ｒｆ５を実線で示し、Ｘ軸方向に奥側の連絡導体Ｒｆ６〜Ｒｆ８は破線で示す。また、各連絡導体Ｒｆ１〜Ｒｆ８の配線では、区別のため、外径側のみを太線で示す。

各連絡導体Ｒｆ１〜Ｒｆ８はそれぞれ、第５の実施形態の連絡導体Ｒ１〜Ｒ８（図１９参照）と同様の配線である。第５の実施形態との違いは、共振コンデンサの接続位置のみである。第５の実施形態では、第１ループ導体１３１ｅ、第２ループ導体１３２ｅにそれぞれ８個ずつ共振コンデンサＣｏ，Ｃｉが直列挿入されるが、第６の実施形態では、各連絡導体Ｒｆ１〜Ｒｆ８内に共振コンデンサが２個ずつ直列挿入される。

即ち、各連絡導体Ｒｆ１〜Ｒｆ８において、Ｚ軸方向に沿った外径側の配線の略中央には共振コンデンサＣｐが直列に挿入され、Ｚ軸方向に沿った内径側の配線の略中央には共振コンデンサＣｑが直列に挿入される。

共振コンデンサＣｐ，Ｃｑの容量値や、連絡導体Ｒｆ１〜Ｒｆ８の各接続ノード間のインダクタンスなどの局所ＲＦコイル１３０ｆの回路定数は、局所ＲＦコイル１３０ｆの共振周波数がラーモア周波数となるように選択される。

また、ここでは一例として、局所コイル装置１００Ｆは、ＲＦ送信器４８から電力送信ケーブル４８ａ，４８ｂを介して、２つの共振コンデンサＣｐの両端に対してＱＤ方式で給電される。なお、局所ＲＦコイル１３０ｆは、ラーモア周波数のＲＦパルスの送信機能に加え、被検体Ｐからのラーモア周波数のＭＲ信号の検出機能も有する。局所ＲＦコイル１３０により検出されたＭＲ信号は、不図示の配線により、ＲＦ受信器５０側に入力される。

図２３は、第６の実施形態の局所コイル装置１００Ｆにおいて、図２０と同様の表記で示す局所ＲＦコイル１３０ｅの模式的展開回路図である。図２０では簡単化のため、一部の連絡導体（Ｒｆ４〜Ｒｆ８）等を省略しているが、左下がりの斜線領域は連絡導体Ｒｆ１〜Ｒｆ３であり、右下がりの斜線領域は第３ループ導体１３３ｆである。

また、第６の実施形態においても、第５の実施形態と同様に、各連絡導体Ｒ１〜Ｒ８の外側の電流と、内側の電流とを同位相且つ同振幅にすることが望ましい。そのための調整方法は、共振コンデンサＣｐ，Ｃｑの容量値を変えるか、又は、第５の実施形態と同様にすればよい。

このように第６の実施形態では、共振回路の接続位置などの共振回路の違いを除き、第１の実施形態と同様である。従って、第６の実施形態においても、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。

なお、第６の実施形態の局所コイル装置１００Ｆにおいても、第２の実施形態又は第３の実施形態と同様にシールド局所傾斜磁場コイル１２０をさらに設けることで、能動シールド構造としてもよい。

＜第７の実施形態＞
第７の実施形態は、第１の実施形態の局所コイル装置１００Ａを傾斜磁場の印加及びＲＦパルスの送信のみに用い、被検体Ｐに装着される別のＲＦコイル装置（図示せず）によりＭＲ信号を検出するための変形例である。

即ち、当該別のＲＦコイル装置が被検体Ｐの頭部に装着され、当該被検体Ｐが載せられた天板２２（図１参照）がガントリ３０内に移動する。その後、局所コイル移動装置８０によって、ヘッドレスト２４上の被検体Ｐの頭部及び当該別のＲＦコイル装置が第７の実施形態の局所コイル装置内に位置するように、挿入板８２が移動する。

当該別のＲＦコイル装置と、第７の実施形態の局所コイル装置とのカップリングを避けるため、第７の実施形態では局所ＲＦコイル内にデチューン回路がさらに設けられる。この点を除き、第７の実施形態は、第１の実施形態と同様である。従って、第１の実施形態との相違部分のみを説明するため、第７の実施形態の局所コイル装置の全体図は省略するが、区別のため、第７の実施形態の局所コイル装置の符号を１００Ｇとする。

図２４は、第７の実施形態の局所コイル装置１００Ｇにおいて、図１１と同様の表記で示す局所ＲＦコイル１３０ｇの模式的展開回路図である。第１の実施形態では、各連絡導体Ｒａ〜Ｒｈの折り返し側（第３ループ導体１３３上）において、各連絡導体Ｒａ〜Ｒｈ間に共振コンデンサＣａ〜Ｃｈのみがそれぞれ直列に挿入される。

これに対して第７の実施形態では、各連絡導体Ｒａ〜Ｒｈの折り返し側において、コイルＬｉ，ＰＩＮダイオード(p-intrinsic-n Diode)Ｄｉ，及び、２つの直流カットコンデンサＣｃｕｔを図２４のように結線することで構成されるデチューン回路がさらに接続される。

具体的には、各連絡導体Ｒａ〜Ｒｈの折り返し側（第３ループ導体１３３上）には、直流カットコンデンサＣｃｕｔ，共振コンデンサ（Ｃａ〜Ｃｈのいずれか），直流カットコンデンサＣｃｕｔの順に、３つのコンデンサが直列に挿入される。さらに、コイルＬｉとＰＩＮダイオードＤｉとを直列接続した構成が、共振コンデンサ（Ｃａ〜Ｃｈのいずれか）に対して並列に接続される。

ＰＩＮダイオードＤｉと、一方の直流カットコンデンサＣｃｕｔとの接続ノード、及び、コイルＬｉと、ＰＩＮダイオードＤｉとの接続ノードに対しては、ＲＦ送信器４８からの給電ケーブル４８ｃが接続される。なお、図２４では給電ケーブル４８ｃが第１ループ導体１３１に交差しているが、両者は電気的に接続されていない。

以上の局所ＲＦコイル１３０ｇの共振回路の構成では、別のＲＦコイル装置によるＭＲ信号の検出期間において、ＰＩＮダイオードＤｉを導通状態にする順方向電圧（順方向電流）が給電ケーブル４８ｃを介して供給される。このとき、共振コンデンサ（Ｃａ〜Ｃｈ），コイルＬｉ，ＰＩＮダイオードＤｉからなるＬＣ回路１３７（図２４の破線枠部分）が例えばラーモア周波数帯で共振状態となるように、共振コンデンサ（Ｃａ〜Ｃｈ）の容量値，コイルＬｉのインダクタンス値，ＰＩＮダイオードＤｉ順方向抵抗値などの各部の回路定数は選択されている。

このＬＣ回路１３７は、回路規模が小さいので、ＬＣ回路１３７から発生する磁束は小さく、別のＲＦコイル装置による被検体ＰからのＭＲ信号の検出には影響しない。この場合、本実施形態の局所ＲＦコイル１３０ｇは、給電ケーブル４８ｃからの順方向電圧（順方向電流）によってＬＣ回路１３７のみの共振状態となるため、被検体ＰからのＭＲ信号を検出して共振することはない。従って、局所ＲＦコイル１３０ｇと、別のＲＦコイル装置との間でカップリングが生じることはない。

一方、別のＲＦコイル装置によるＭＲ信号の検出期間を除く期間では、給電ケーブル４８ｃからの電力供給は断たれる。その場合、局所ＲＦコイル１３０ｇの各要素の回路定数は、局所ＲＦコイル１３０ｇの共振周波数がラーモア周波数となるように選択される。直流カットコンデンサＣｃｕｔ等の回路要素が加わっているため、共振コンデンサ（Ｃａ〜Ｃｈ）の容量値は、第１の実施形態とは若干異なる場合がある。

以上、第７の実施形態においても、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
なお、第７の実施形態の局所コイル装置１００Ｇにおいても、第２の実施形態又は第３の実施形態と同様にシールド局所傾斜磁場コイル１２０をさらに設けることで、能動シールド構造としてもよい。

＜第８の実施形態＞
第８の実施形態は、第５の実施形態の局所コイル装置１００Ｅを傾斜磁場の印加及びＲＦパルスの送信のみに用い、被検体Ｐに装着される別のＲＦコイル装置（図示せず）によりＭＲ信号を検出する変形例である。

当該別のＲＦコイル装置と、第８の実施形態の局所コイル装置とのカップリングを避けるため、第８の実施形態では、第５の実施形態の局所ＲＦコイル１３０ｅの第３ループ導体１３３ｅに対応する位置にスイッチ回路１３８がさらに設けられる。この点を除き、第８の実施形態は、第５の実施形態と同様である。従って、第５の実施形態との相違部分のみを説明するため、第８の実施形態の局所コイル装置の全体図は省略するが、区別のため、第８の実施形態の局所コイル装置の符号を１００Ｈとする。

図２５は、第８の実施形態の局所コイル装置１００Ｈにおいて、図１１と同様の表記で示す局所ＲＦコイル１３０ｈの模式的展開回路図である。第８の実施形態では、各連絡導体Ｒ１〜Ｒ８の折り返し側において、直流カットコンデンサＣｃｕｔ，ＰＩＮダイオードＤｉ，直流カットコンデンサＣｃｕｔの順に直列接続されたスイッチ回路１３８が各連絡導体Ｒ１〜Ｒ８の間にそれぞれ接続される。

ＰＩＮダイオードＤｉと、一方の直流カットコンデンサＣｃｕｔとの接続ノード、及び、ＰＩＮダイオードＤｉと、他方の直流カットコンデンサＣｃｕｔとの接続ノードに対しては、ＲＦ送信器４８からの給電ケーブル４８ｃが接続される。なお、図２５では給電ケーブル４８ｃが第１ループ導体１３１ｅに交差しているが、両者は電気的に接続されていない

ＰＩＮダイオードＤｉが導通状態において、局所ＲＦコイル１３０ｈの共振周波数がラーモア周波数となるように、直流カットコンデンサＣｃｕｔの容量値、ＰＩＮダイオードＤｉ順方向抵抗値等の各部の回路定数は選択される。なお、直流カットコンデンサＣｃｕｔ等の回路要素が第５の実施形態の局所ＲＦコイル１３０ｅに対して加わっているため、第８の実施形態の局所ＲＦコイル１３０ｈの共振コンデンサＣｉ，Ｃｏの容量値は、第５の実施形態の局所ＲＦコイル１３０ｅとは若干異なる場合がある。

第８の実施形態の局所コイル装置１００Ｈの局所ＲＦコイル１３０ｈからＲＦパルスが送信される期間では、ＰＩＮダイオードＤｉを導通状態にする順方向電圧（順方向電流）が給電ケーブル４８ｃを介して供給される。直流カットコンデンサＣｃｕｔの容量値は、ラーモア周波数の交流に対してほぼ導通状態とみなせるように選択されるので、局所ＲＦコイル１３０ｈは、回路的には第５の実施形態の局所ＲＦコイル１３０ｅと同等となるため、ＲＦパルスを送信可能となる。

一方、別のＲＦコイル装置によりＭＲ信号が検出される期間では、給電ケーブル４８ｃには電力は供給されず、ＰＩＮダイオードＤｉは非導通状態となる。この場合、各連絡導体Ｒ１〜Ｒ８は、折り返し側で電気的に接続されないので、共振状態となることはなく、別のＲＦコイル装置とのカップリングは防止される。

このように各スイッチ回路１３８は、給電ケーブル４８ｃからの供給電圧（又は供給電流）に応じて、ラーモア周波数帯の交流電流に対して導通状態又は非導通状態に切り替わる。

以上、第８の実施形態においても、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
なお、第８の実施形態の局所コイル装置１００Ｈにおいても、第２の実施形態又は第３の実施形態と同様にシールド局所傾斜磁場コイル１２０をさらに設けることで、能動シールド構造としてもよい。

＜第９の実施形態＞
第９の実施形態のＭＲＩ装置１０Ｂは、局所ＲＦコイル装置の移動方法の違いを除き、第１の実施形態のＭＲＩ装置１０Ａと同様であるため、違いのみを説明する。なお、局所ＲＦコイル装置としては、第１〜第８の実施形態の局所ＲＦコイル装置１００Ａ〜１００Ｈのどれを用いてもよく、シールド局所傾斜磁場コイル１２０を内蔵しているか否かも問わない。

図２６は、第９の実施形態のＭＲＩ装置１０Ｂの全体構成の一例を示すブロック図である。第１の実施形態のＭＲＩ装置１０Ａでは、局所コイル移動装置８０の挿入板８２上に局所ＲＦコイル装置が固定され、挿入板８２の水平移動により局所ＲＦコイル装置を移動させる。従って、第１の実施形態のＭＲＩ装置１０Ａでは、挿入板８２の高さは、鉛直方向に天板２２よりも低い位置となる。

これに対して第９の実施形態のＭＲＩ装置１０Ｂでは、局所ＲＦコイル装置（１００Ａ〜１００Ｈ）は挿入板８２’に対して固定されない。第９の実施形態では、局所ＲＦコイル装置（１００Ａ〜１００Ｈ）の移動時において、局所コイル移動装置８０’の挿入板８２’と、寝台装置２０’の天板２２’とは、鉛直方向に同じ高さになる。これは、次の図２７に示すように、挿入板８２’及び天板２２’の各ベルトコンベア２７を水平方向に連結状態にすることで、局所ＲＦコイル装置（１００Ａ〜１００Ｈ）を水平移動するためである。

なお、局所ＲＦコイル装置（１００Ａ〜１００Ｈ）は、不図示の配線によって例えば天板２２’経由で傾斜磁場電源４６、ＲＦ送信器４８、ＲＦ受信器５０にそれぞれ接続される。

図２７は、第９の実施形態のＭＲＩ装置１０Ｂにおける局所コイル装置（１００Ａ〜１００Ｈ）の移動機構の一例を示す天板２２’及び挿入板８２’の断面模式図である。図２７の上段は、局所ＲＦコイル装置（１００Ａ〜１００Ｈ）がＺ軸方向に移動中の断面模式図である。図２７の下段は、局所ＲＦコイル装置（１００Ａ〜１００Ｈ）の中空領域に被検体Ｐの撮像部位が入るように局所ＲＦコイル装置（１００Ａ〜１００Ｈ）が移動した状態を示す。

図２７に示すように、天板２２’における挿入板８２’側の上面には、ベルトコンベア（ローラーコンベア）２７が設けられる。また、挿入板８２’の上面には、その長手方向（Ｚ軸方向）全体に亘ってベルトコンベア２７が設けられる。各ベルトコンベア２７は、右下がりの斜線の円形領域で示す複数の円筒状のローラー２８と、エンドレスベルト２９とを有する。各ローラー２８は、Ｘ軸方向に延在する不図示の回転軸を有し、Ｙ−Ｚ平面に平行に回転することでエンドレスベルト２９を周回運動させる。

寝台装置２０’の天板移動機構２３’、及び、局所コイル移動装置８０’の局所コイル移動機構８３’（図２６参照）はそれぞれ、ベルトコンベア２７のエンドレスベルト２９を同一方向に互いにほぼ等しい速度で周回運動させることで、局所ＲＦコイル装置（１００Ａ〜１００Ｈ）を水平移動させる。

より具体的には、撮像前には、局所ＲＦコイル装置（１００Ａ〜１００Ｈ）は、挿入板８２’のベルトコンベア２７上において、ガントリ３０外（支持台８１側）に位置する。そして、第１の実施形態と同様にして、被検体Ｐの頭部が磁場中心となるように、天板移動機構２３’は、被検体Ｐが載置された天板２２’を移動させる。

次に、局所コイル移動機構８３’は、天板２２’の先端と、挿入板８２’の先端とがほぼ接触するように、支持台２１とは反対側から挿入板８２’を水平移動させる。

次に、局所コイル移動機構８３’は、挿入板８１’内のベルトコンベア２７を駆動することで局所ＲＦコイル装置（１００Ａ〜１００Ｈ）を天板２２’上に移動させ、天板移動機構２３’は、天板２２’内のベルトコンベア２７を駆動することで、局所ＲＦコイル装置（１００Ａ〜１００Ｈ）の中空領域に被検体Ｐの撮像部位が入るように局所ＲＦコイル装置（１００Ａ〜１００Ｈ）を移動させる。

以上、第９の実施形態のＭＲＩ装置１０Ｂにおいても、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。なお、上記ベルトコンベア２７は、局所コイル装置（１００Ａ〜１００Ｈ）の移動機構の一例にすぎない。例えばベルトコンベア２７を省略し、操作者が手動で局所コイル装置（１００Ａ〜１００Ｈ）を所定位置にセットする構成としてもよい。

以上説明した各実施形態によれば、ＭＲＩの局所傾斜磁場コイルにおける被検体の挿入空間を従来よりも広くすることができる。

＜各実施形態の補足事項＞
［１］上記の各実施形態では、局所コイル装置１００Ａ〜１００Ｈがバードケージ型である例を述べた。本発明の実施形態は、かかる態様に限定されるものではない。例えば、外縁が直方体又は円筒であって中空領域が直方体状の輪郭でも、上記各実施形態の技術思想は適用可能である。

［２］上記の各実施形態では、局所ＲＦコイル１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｄ〜１３０ｈが８本の連絡導体（Ｒａ等）と、８個又は１６個の共振コンデンサとを含む８エレメント型である例を述べた。本発明の実施形態は、かかる態様に限定されるものではない。ＱＤ方式での給電とする観点からは、４本の連絡導体と、４の倍数の共振コンデンサとを含む４エレメント型でもよい。或いは、１６本の連絡導体と、１６の倍数の共振コンデンサとを含む１６エレメント型でもよい。

また、上記各実施形態の技術思想は、ＱＤ方式で給電される共振回路の局所ＲＦコイルに限定されるものではなく、他の方式で給電される局所ＲＦコイルであっても適用可能である。

［３］請求項の用語と実施形態との対応関係を説明する。なお、以下に示す対応関係は、参考のために示した一解釈であり、本発明を限定するものではない。
メイン局所傾斜磁場コイル１１０は、請求項記載の局所傾斜磁場コイルの一例である。
シールド局所傾斜磁場コイル１２０は、請求項記載のシールド傾斜磁場コイルの一例である。

第１〜第８の実施形態において、局所コイル移動装置８０は、請求項記載の移動機構の一例である。
第９の実施形態において、ベルトコンベア２７が含まれる挿入板８２’、局所コイル移動機構８３’、ベルトコンベア２７が含まれる天板２２’、天板移動機構機構２３’は、請求項記載の移動機構の一例である。

［４］本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１０Ａ，１０Ｂ：ＭＲＩ装置，
２０，２０’：寝台装置，２２：天板，３０：ガントリ，
３１：静磁場磁石，３２：シムコイルユニット，３３：傾斜磁場コイルユニット，
３４：ＲＦコイルユニット，４０：制御装置，６０：演算装置，
８０，８０’：局所コイル移動装置，
１００Ａ〜１００Ｈ：局所コイル装置，
１１０：メイン局所傾斜磁場コイル，
１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｄ〜１３０ｈ：局所ＲＦコイル

Claims (13)

1. 被検体が挿入される中空領域が形成されていると共に、前記中空領域の外側に設けられた配線への供給電流に応じた傾斜磁場を前記中空領域に印加する局所傾斜磁場コイルと、
   前記中空領域から前記局所傾斜磁場コイルの外側に跨るように、折り返されて配置された複数の連絡導体が含まれる共振回路を有すると共に、核磁気共鳴を起こすＲＦパルスを前記共振回路の共振によって発生する局所ＲＦコイルと
   を備えることを特徴とする磁気共鳴イメージングの局所コイル装置。
2. 請求項１記載の磁気共鳴イメージングの局所コイル装置において、
   前記局所傾斜磁場コイルは、互いに対向する２つの環状の端面を有する円筒構造であり、
   前記局所ＲＦコイルは、バードケージ型であり、
   前記複数の連絡導体は、一方の前記環状の端面を介して、前記円筒構造の内側である前記中空領域から前記円筒構造の外側に折り返されて配置される局所コイル装置。
3. 請求項２記載の磁気共鳴イメージングの局所コイル装置において、
   各々の前記連絡導体において、前記傾斜磁場コイルユニットの外側の配線部と、前記中空領域内の配線部はそれぞれ、一方の前記環状の端面から他方の前記環状の端面への方向に沿っており、
   前記共振回路は、前記外側の配線部を流れる電流値と、前記中空領域内の配線部を流れる電流値とが互いに等しくなるように構成される局所コイル装置。
4. 請求項２記載の磁気共鳴イメージングの局所コイル装置において、
   前記局所傾斜磁場コイルは、互いに直交する方向に傾斜磁場を発生させるＸ軸局所傾斜磁場コイル、Ｙ軸局所傾斜磁場コイル、Ｚ軸局所傾斜磁場コイルを有し、
   前記Ｚ軸局所傾斜磁場コイルは、前記他方の環状の端面側には配線を有さず、前記一方の環状の端面側において前記円筒構造の円周方向に巻かれていることで前記円筒構造の軸方向に傾斜磁場を発生させる配線を有する局所コイル装置。
5. 請求項４記載の磁気共鳴イメージングの局所コイル装置において、
   前記Ｘ軸局所傾斜磁場コイル及び前記Ｙ軸局所傾斜磁場コイルは、それぞれ、渦巻状の配線であり、前記一方の環状の端面側の方が前記他方の環状の端面側よりも前記渦巻状の配線の間隔が広い局所コイル装置。
6. 請求項２乃至請求項５のいずれか１項に記載の磁気共鳴イメージングの局所コイル装置において、
   前記局所傾斜磁場コイルの外側に配置されると共に、前記局所傾斜磁場コイルによって形成される傾斜磁場を遮蔽する傾斜磁場を形成するシールド傾斜磁場コイルをさらに備える局所コイル装置。
7. 請求項６記載の磁気共鳴イメージングの局所コイル装置において、
   前記複数の連絡導体は、前記中空領域から前記シールド傾斜磁場コイルの外側に跨るように、折り返されて配置される局所コイル装置。
8. 請求項６記載の磁気共鳴イメージングの局所コイル装置において、
   前記シールド傾斜磁場コイルは、前記局所傾斜磁場コイル及び前記局所ＲＦコイルの外側に配置される局所コイル装置。
9. 請求項２乃至請求項８のいずれか１項に記載の磁気共鳴イメージングの局所コイル装置において、
   前記局所ＲＦコイルは、各々の前記連絡導体同士の間にそれぞれ接続されると共に、ダイオードが含まれる複数のデチューン回路を有し、
   前記複数のデチューン回路はそれぞれ、前記ダイオードを導通状態にするオン電圧が供給されている期間において共振状態となる局所コイル装置。
10. 請求項２乃至請求項８のいずれか１項に記載の磁気共鳴イメージングの局所コイル装置において、
    前記局所ＲＦコイルは、各々の前記連絡導体同士の間にそれぞれ接続された複数のスイッチ回路を有し、
    前記複数のスイッチ回路はそれぞれ、外部からの供給電力に応じて、ラーモア周波数帯の交流電流に対して導通状態又は非導通状態に切り替わる局所コイル装置。
11. 請求項２乃至請求項８のいずれか１項に記載の磁気共鳴イメージングの局所コイル装置において、
    前記局所ＲＦコイルは、前記共振回路により、前記被検体からの核磁気共鳴信号を検出する局所コイル装置。
12. 撮像空間に静磁場を印加する静磁場磁石と、
    前記撮像空間の一部の領域に傾斜磁場を印加すると共にＲＦパルスを送信する請求項１乃至請求項１１のいずれか１項に記載の局所コイル装置と
    を備えることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
13. 請求項１２に記載の磁気共鳴イメージング装置において、
    前記撮像空間の一部である撮像領域に前記局所コイル装置を移動させる移動機構をさらに備える磁気共鳴イメージング装置。

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