JP2588552B2 - 磁気共振映像装置 - Google Patents
磁気共振映像装置Info
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- JP2588552B2 JP2588552B2 JP62320160A JP32016087A JP2588552B2 JP 2588552 B2 JP2588552 B2 JP 2588552B2 JP 62320160 A JP62320160 A JP 62320160A JP 32016087 A JP32016087 A JP 32016087A JP 2588552 B2 JP2588552 B2 JP 2588552B2
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- JP
- Japan
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- coil
- magnetic resonance
- resonance imaging
- imaging apparatus
- transmission line
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
- G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
- G01R33/28—Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64
- G01R33/32—Excitation or detection systems, e.g. using radio frequency signals
- G01R33/36—Electrical details, e.g. matching or coupling of the coil to the receiver
- G01R33/3642—Mutual coupling or decoupling of multiple coils, e.g. decoupling of a receive coil from a transmission coil, or intentional coupling of RF coils, e.g. for RF magnetic field amplification
- G01R33/3657—Decoupling of multiple RF coils wherein the multiple RF coils do not have the same function in MR, e.g. decoupling of a transmission coil from a receive coil
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
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- G01R33/36—Electrical details, e.g. matching or coupling of the coil to the receiver
- G01R33/3628—Tuning/matching of the transmit/receive coil
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （発明の属する技術分野） 本発明はほぼ円筒形のRFコイルを有し、このRFコイル
の円筒形の表面に延びている複数個の棒状導体と複数個
のコンデンサの協動作用によって、RFコイルの円筒形の
外周内にほぼ余弦形状の電流分布を発生させうる磁気共
振映像装置に関するものである。
の円筒形の表面に延びている複数個の棒状導体と複数個
のコンデンサの協動作用によって、RFコイルの円筒形の
外周内にほぼ余弦形状の電流分布を発生させうる磁気共
振映像装置に関するものである。
（従来の技術） この種磁気共振映像装置のRFコイルは、例えば米国特
許第4,339,718号に発表されており、この技術は、この
ようなコイル内に均一磁界分布を得るためには、円筒形
コイルの外周に余弦（コサイン）形状の電流分布を生じ
させることが必要であるという従来より良く知られた事
実を基礎としているものである。この種コイルは、通称
で“鳥篭”形コイルと呼ばれており、かかる磁気共振映
像装置用として種々の構造のものが実用化されている。
許第4,339,718号に発表されており、この技術は、この
ようなコイル内に均一磁界分布を得るためには、円筒形
コイルの外周に余弦（コサイン）形状の電流分布を生じ
させることが必要であるという従来より良く知られた事
実を基礎としているものである。この種コイルは、通称
で“鳥篭”形コイルと呼ばれており、かかる磁気共振映
像装置用として種々の構造のものが実用化されている。
この種鳥篭形コイルの一例は、患者の体内領域の磁気
共振信号発生及び計測用にRF磁界を発生したりまたはこ
れを検出するために使用される。この種鳥篭形コイル
は、他のコイル、例えば表面形状コイルと組合せて使用
することが多く、このような場合には鳥篭形コイルはRF
磁界発生用に使用され、一方表面形状コイルはそのRF磁
界により発生される磁気共振信号検出用に使用される。
この際においてRF磁界の周波数と磁気共振信号の周波数
が同じであるため、RF磁界の発生中には表面形状コイル
は鳥篭形コイルに妨害を及ぼし、また磁気共振信号の検
出中には鳥篭形コイルが表面形状コイルに妨害を及ぼ
す。
共振信号発生及び計測用にRF磁界を発生したりまたはこ
れを検出するために使用される。この種鳥篭形コイル
は、他のコイル、例えば表面形状コイルと組合せて使用
することが多く、このような場合には鳥篭形コイルはRF
磁界発生用に使用され、一方表面形状コイルはそのRF磁
界により発生される磁気共振信号検出用に使用される。
この際においてRF磁界の周波数と磁気共振信号の周波数
が同じであるため、RF磁界の発生中には表面形状コイル
は鳥篭形コイルに妨害を及ぼし、また磁気共振信号の検
出中には鳥篭形コイルが表面形状コイルに妨害を及ぼ
す。
従って不所望の相互干渉を防ぐためには一方のコイル
が動作中の場合、他方のコイルを不作動にするかあるい
は非同調状態にし、また逆の場合はこれと逆に反対側の
コイルを同じく不作動または非同調状態にする必要があ
る。コンデンサを短絡する回路を用いて共振回路を非同
調とすることは既知である。この原理を鳥篭形コイルに
使用することもできる。しかしながらこのようなコイル
は多数のコイルとコンデンサの直列接続より構成されて
いる。コンデンサを一箇所のみにおいて短絡する場合に
は鳥篭形コイルの反同調（デチューニング）は極めて僅
かであり、このため表面形状コイルとの反結合が不充分
である欠点がある。この問題を解決するためにコンデン
サを多くの場所で短絡すればよいことは明らかである。
しかしながらこのような解決手段は技術的に見て比較的
に複雑となり、さらにコイルの品質に不所望の劣化を生
ずる欠点がある。
が動作中の場合、他方のコイルを不作動にするかあるい
は非同調状態にし、また逆の場合はこれと逆に反対側の
コイルを同じく不作動または非同調状態にする必要があ
る。コンデンサを短絡する回路を用いて共振回路を非同
調とすることは既知である。この原理を鳥篭形コイルに
使用することもできる。しかしながらこのようなコイル
は多数のコイルとコンデンサの直列接続より構成されて
いる。コンデンサを一箇所のみにおいて短絡する場合に
は鳥篭形コイルの反同調（デチューニング）は極めて僅
かであり、このため表面形状コイルとの反結合が不充分
である欠点がある。この問題を解決するためにコンデン
サを多くの場所で短絡すればよいことは明らかである。
しかしながらこのような解決手段は技術的に見て比較的
に複雑となり、さらにコイルの品質に不所望の劣化を生
ずる欠点がある。
（発明の目的と解決手段） 本発明は極めて簡単にかかる反同調を行いうる鳥篭形
コイルを含んだ磁気共振映像装置を得ることを目的とす
る。
コイルを含んだ磁気共振映像装置を得ることを目的とす
る。
このため本発明による磁気共振映像装置はRFコイルの
共振周波数に同調を行わせないため、インダクタンス素
子によってRFコイルのコンデンサを橋絡しうるように
し、前記インダクタンス素子は無線周波（RF）用に適し
ている第１及び第２の導体の２つの導線より成る伝送線
によって形成し、該伝送線の一端において、その第１及
び第２導体を前記コンデンサの一端及び他端にそれぞれ
接続し、さらに伝送線の他端においてスイッチによって
上記第１及び第２導体の短絡回路を形成しうる如くした
ことを特徴とする。
共振周波数に同調を行わせないため、インダクタンス素
子によってRFコイルのコンデンサを橋絡しうるように
し、前記インダクタンス素子は無線周波（RF）用に適し
ている第１及び第２の導体の２つの導線より成る伝送線
によって形成し、該伝送線の一端において、その第１及
び第２導体を前記コンデンサの一端及び他端にそれぞれ
接続し、さらに伝送線の他端においてスイッチによって
上記第１及び第２導体の短絡回路を形成しうる如くした
ことを特徴とする。
本発明の好適実施例ではインダクタンス素子を無線周
波用として好適な伝送線路例えば同軸ケーブルによって
構成する。この場合同軸ケーブルの導電コア及び外被を
橋絡すべきコンデンサの一端及び他端に夫々接続する。
この伝送線の他の側においてはそのコアを外被に接続し
うるダイオードブリッヂスイッチを接続する。本発明で
は電子的半導体スイッチによってこれを動作させ、また
は不動作状態とすることにより鳥篭形コイルの同調及び
反同調を極めて簡単に行うことができる。この解決手段
をとるときは、RFコイルの品質が何ら影響されないとい
うことは極めて重要な事実である。
波用として好適な伝送線路例えば同軸ケーブルによって
構成する。この場合同軸ケーブルの導電コア及び外被を
橋絡すべきコンデンサの一端及び他端に夫々接続する。
この伝送線の他の側においてはそのコアを外被に接続し
うるダイオードブリッヂスイッチを接続する。本発明で
は電子的半導体スイッチによってこれを動作させ、また
は不動作状態とすることにより鳥篭形コイルの同調及び
反同調を極めて簡単に行うことができる。この解決手段
をとるときは、RFコイルの品質が何ら影響されないとい
うことは極めて重要な事実である。
本発明の他の実施例では伝送線を通じてRFエネルギー
を供給する。
を供給する。
（実施例） 以下図面により本発明を説明する。
第１図に示す磁気共振映像装置は、安定な磁界HOを発
生する磁石系２と、傾斜磁界を発生する磁石系４と、こ
れらの磁石系２及び４にそれぞれ電力を供給する電力供
給源６及び８を有する。RF磁界発生用RFコイル10がRF交
番磁界を発生する作用を行う。この目的のため、このRF
コイル10をRF電源12に接続する。送信RF磁界によって被
検体内に生ずる共振信号を検出するため、RF受信コイル
13（例えば表面形状コイル）を使用し、この目的のため
このRF受信コイル13を信号増幅器14に接続する。この信
号増幅器14を中央制御装置18に接続した位相検知用整流
器16に接続する。中央制御装置18は、さらにRF信号源12
に対する変調器20、傾斜コイルに対する信号源たる電力
供給源８、並びにディスプレイ用モニタ22を制御する。
RF発振器24は、変調器20並びに測定信号のプロセスを行
う位相検知用整流器16を制御する。磁石系２及び４内に
配置したRF受信コイル13は、測定空間28を包囲する。こ
の測定空間は、本装置を医療診断用装置とする場合には
検査すべき患者を収容するに充分な大きさとする。安定
な磁界HOと被検体のスライスを選択する傾斜磁界と、空
間的に均一なRF交番磁界をこの被検体測定空間28内に発
生せしめる。RF磁界の発生後、このRFコイル10を急速に
不動作状態とする必要がある。これは、これに続いてす
ぐ発生する共振信号をRF受信コイル13によって検出する
必要があるからである。このRFコイル10を不動作状態に
するのは受信コイル13によって共振信号の検出に妨害を
及ぼさないようにするためである。
生する磁石系２と、傾斜磁界を発生する磁石系４と、こ
れらの磁石系２及び４にそれぞれ電力を供給する電力供
給源６及び８を有する。RF磁界発生用RFコイル10がRF交
番磁界を発生する作用を行う。この目的のため、このRF
コイル10をRF電源12に接続する。送信RF磁界によって被
検体内に生ずる共振信号を検出するため、RF受信コイル
13（例えば表面形状コイル）を使用し、この目的のため
このRF受信コイル13を信号増幅器14に接続する。この信
号増幅器14を中央制御装置18に接続した位相検知用整流
器16に接続する。中央制御装置18は、さらにRF信号源12
に対する変調器20、傾斜コイルに対する信号源たる電力
供給源８、並びにディスプレイ用モニタ22を制御する。
RF発振器24は、変調器20並びに測定信号のプロセスを行
う位相検知用整流器16を制御する。磁石系２及び４内に
配置したRF受信コイル13は、測定空間28を包囲する。こ
の測定空間は、本装置を医療診断用装置とする場合には
検査すべき患者を収容するに充分な大きさとする。安定
な磁界HOと被検体のスライスを選択する傾斜磁界と、空
間的に均一なRF交番磁界をこの被検体測定空間28内に発
生せしめる。RF磁界の発生後、このRFコイル10を急速に
不動作状態とする必要がある。これは、これに続いてす
ぐ発生する共振信号をRF受信コイル13によって検出する
必要があるからである。このRFコイル10を不動作状態に
するのは受信コイル13によって共振信号の検出に妨害を
及ぼさないようにするためである。
従って上述の要求を満足させるため、鳥篭形コイルの
コンデンサの一つをインダクタンス素子によって橋絡す
る。このインダクタンス素子は電子的スイッチ装置によ
ってスイッチオン及びスイッチオフできるようにする。
第２図は本発明による鳥篭形コイルBLの原理を示す回路
である。この鳥篭形コイルは原理的に言って、コイル
L1,…,Li,…LN及びコンデンサC1,…,Ci,…CNを夫々有す
る一連の回路網で構成されるものであり、これらを第２
図には略図的に示してある。第２図にはコンデンサCN−
１がダオードスイッチDBと直列に接続されているインダ
クタンス素子Ldによって橋絡されることを示している。
このダイオードスイッチDBはそれに加わる電圧Vdcによ
って急速にスイッチオン及びスイッチオフされうるの
で、第２図に示した鳥篭形コイルBLもRF磁界を発生した
後急速にスイッチオフされる。第２図に示した半導体ス
イッチDBはPINダイオードを有するダイオードブリッヂ
スイッチとして構成しうるが、複数個のPIN半導体ダイ
オードの直列接続によって構成することもできる。
コンデンサの一つをインダクタンス素子によって橋絡す
る。このインダクタンス素子は電子的スイッチ装置によ
ってスイッチオン及びスイッチオフできるようにする。
第２図は本発明による鳥篭形コイルBLの原理を示す回路
である。この鳥篭形コイルは原理的に言って、コイル
L1,…,Li,…LN及びコンデンサC1,…,Ci,…CNを夫々有す
る一連の回路網で構成されるものであり、これらを第２
図には略図的に示してある。第２図にはコンデンサCN−
１がダオードスイッチDBと直列に接続されているインダ
クタンス素子Ldによって橋絡されることを示している。
このダイオードスイッチDBはそれに加わる電圧Vdcによ
って急速にスイッチオン及びスイッチオフされうるの
で、第２図に示した鳥篭形コイルBLもRF磁界を発生した
後急速にスイッチオフされる。第２図に示した半導体ス
イッチDBはPINダイオードを有するダイオードブリッヂ
スイッチとして構成しうるが、複数個のPIN半導体ダイ
オードの直列接続によって構成することもできる。
第３図は本発明による磁気共振映像装置用のインダク
タンス素子を形成するRF伝送線Ld3とスイッチDB3を有す
る鳥篭形コイルBL3のより実際に近い実施例を示す。第
３図に示すように、橋絡すべきコンデンサCN−１は一方
の側をRF伝送線Ld3のコアに接続し、またこのコンデン
サCN−１の反対側はこの伝送線の外被（外部導体）に接
続する。RF伝送線Ld3の他端において、そのコアと外被
の間にダイオードブリッヂスイッチDB3を接続する。こ
のダイオードブリッヂスイッチDB3はその他方の２つの
端子に適当な電圧Vdc3を加えることにより、導通状態と
したり、または遮断状態としたりすることができる。こ
れは前者の場合は伝送線がコンデンサCN−１を橋絡する
ことを意味し、また後者の場合はコンデンサCMを通じて
このコアに供給されるRF電力の供給用リード線として作
用することを意味する。さらにこのダイオードブリッヂ
DB3はコンデンサCTと並列に接続し、またRF伝送線の外
被は他のコンデンサCAを通じて接地する。このコンデン
サCTはダイオードブリッヂ回路DB3が短絡回路を構成し
ていないときは所望の共振周波数に対しこの回路を同調
させるのに使用する。第３図示の回路のインピーダンス
をRF送信機12（第１図）の出力インピーダンスにマッチ
され、この間に反射が生じないようにするため、コンデ
ンサCMを通じてRF電力を供給する。
タンス素子を形成するRF伝送線Ld3とスイッチDB3を有す
る鳥篭形コイルBL3のより実際に近い実施例を示す。第
３図に示すように、橋絡すべきコンデンサCN−１は一方
の側をRF伝送線Ld3のコアに接続し、またこのコンデン
サCN−１の反対側はこの伝送線の外被（外部導体）に接
続する。RF伝送線Ld3の他端において、そのコアと外被
の間にダイオードブリッヂスイッチDB3を接続する。こ
のダイオードブリッヂスイッチDB3はその他方の２つの
端子に適当な電圧Vdc3を加えることにより、導通状態と
したり、または遮断状態としたりすることができる。こ
れは前者の場合は伝送線がコンデンサCN−１を橋絡する
ことを意味し、また後者の場合はコンデンサCMを通じて
このコアに供給されるRF電力の供給用リード線として作
用することを意味する。さらにこのダイオードブリッヂ
DB3はコンデンサCTと並列に接続し、またRF伝送線の外
被は他のコンデンサCAを通じて接地する。このコンデン
サCTはダイオードブリッヂ回路DB3が短絡回路を構成し
ていないときは所望の共振周波数に対しこの回路を同調
させるのに使用する。第３図示の回路のインピーダンス
をRF送信機12（第１図）の出力インピーダンスにマッチ
され、この間に反射が生じないようにするため、コンデ
ンサCMを通じてRF電力を供給する。
第４図は第３図に示した実施例の変形例を示すもので
ある。第４図において第３図と同じ機能の回路素子は第
３図において使用したものと同じ参照番号を用いて示し
てある。第４図における相違点はダイオードブリッヂDB
3をさらに他の伝送線LTに接続しこれを通じてRF電力に
接続しこれを通じてRF電力を供給することである。この
伝送線LTの端部を同調コンデンサCTに接続しこのコンデ
ンサは同軸ケーブルとして構成する伝送線LTのコアとそ
の外被の間に接続する。更にこの同軸ケーブルLTの外被
をコンデンサCAを通じて接地し、さらにマッチング用の
コンデンサCMを通じてRF電力をこの同軸ケーブル（LT）
のコアに供給しこのケーブルの他端が入力を構成する。
ある。第４図において第３図と同じ機能の回路素子は第
３図において使用したものと同じ参照番号を用いて示し
てある。第４図における相違点はダイオードブリッヂDB
3をさらに他の伝送線LTに接続しこれを通じてRF電力に
接続しこれを通じてRF電力を供給することである。この
伝送線LTの端部を同調コンデンサCTに接続しこのコンデ
ンサは同軸ケーブルとして構成する伝送線LTのコアとそ
の外被の間に接続する。更にこの同軸ケーブルLTの外被
をコンデンサCAを通じて接地し、さらにマッチング用の
コンデンサCMを通じてRF電力をこの同軸ケーブル（LT）
のコアに供給しこのケーブルの他端が入力を構成する。
第１図は本発明による磁気共振映像装置を示すブロック
図、 第２図は本発明により反同調を行うべきRFコイルの回路
図、 第３図は本発明によるRFコイルのより実際的な実施例の
回路図、 第４図は本発明によるRFコイルの更に他の実施例の回路
図である。 2,4……磁石系 6,8……電力供給源 10……RFコイル 12……RF電源 13……RF受信コイル 14……信号増幅器 16……位相検知用整流器 18……中央制御装置 20……変調器 22……モニタ 24……RF発振器 BL,BL3……鳥篭形コイル
図、 第２図は本発明により反同調を行うべきRFコイルの回路
図、 第３図は本発明によるRFコイルのより実際的な実施例の
回路図、 第４図は本発明によるRFコイルの更に他の実施例の回路
図である。 2,4……磁石系 6,8……電力供給源 10……RFコイル 12……RF電源 13……RF受信コイル 14……信号増幅器 16……位相検知用整流器 18……中央制御装置 20……変調器 22……モニタ 24……RF発振器 BL,BL3……鳥篭形コイル
Claims (5)
- 【請求項１】ほぼ円筒形のRFコイルを有し、このRFコイ
ルの円筒形の表面に延びている複数個の棒状導体と複数
個のコンデンサの協動作用によって、RFコイルの円筒形
外周内にほぼ余弦形状の電流分布を発生させうる磁気共
振映像装置において、 RFコイルの共振周波数に同調を行わせないため、インダ
クタンス素子によってRFコイルのコンデンサを橋絡しう
るようにし、前記インダクタンス素子は無線周波（RF）
用に適している第１及び第２の導体の２つの導線より成
る伝送線によって形成し、該伝送線の一端において、そ
の第１及び第２導体を前記コンデンサの一端及び他端に
それぞれ接続し、さらに伝送線の他端においてスイッチ
によって上記第１及び第２導体の短絡回路を形成しうる
如くしたことを特徴とする磁気共振映像装置。 - 【請求項２】前記伝送線を同軸ケーブルとする特許請求
の範囲第１項記載の磁気共振映像装置。 - 【請求項３】前記スイッチをダイオードブリッジスイッ
チとする特許請求の範囲第１項記載の磁気共振映像装
置。 - 【請求項４】前記ダイオードブリッジスイッチのダイオ
ードをPINダイオードとする特許請求の範囲第３項記載
の磁気共振映像装置。 - 【請求項５】前記コイルの動作状態中においてはRFエネ
ルギーを前記伝送線を介してRFコイルに供給する特許請
求の範囲第１項記載の磁気共振映像装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL8603252 | 1986-12-22 | ||
| NL8603252A NL8603252A (nl) | 1986-12-22 | 1986-12-22 | Magnetisch resonantie-apparaat met verstemde rf-spoel. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01170447A JPH01170447A (ja) | 1989-07-05 |
| JP2588552B2 true JP2588552B2 (ja) | 1997-03-05 |
Family
ID=19849035
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62320160A Expired - Lifetime JP2588552B2 (ja) | 1986-12-22 | 1987-12-19 | 磁気共振映像装置 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4788503A (ja) |
| EP (1) | EP0276510B1 (ja) |
| JP (1) | JP2588552B2 (ja) |
| CA (1) | CA1273398A (ja) |
| DE (1) | DE3771060D1 (ja) |
| IL (1) | IL84885A0 (ja) |
| NL (1) | NL8603252A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100397092C (zh) * | 2004-06-17 | 2008-06-25 | 西门子（中国）有限公司 | 磁共振成像系统的接收线圈回路 |
| CN101256222B (zh) * | 2007-02-28 | 2010-09-29 | 西门子（中国）有限公司 | 一种磁共振成像系统接收线圈回路及其失谐方法 |
Families Citing this family (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US5296667A (en) * | 1990-08-31 | 1994-03-22 | Flame-Spray Industries, Inc. | High velocity electric-arc spray apparatus and method of forming materials |
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