JP2638420B2 - Ｍｒｉ装置のクワドラチャコイル - Google Patents
Ｍｒｉ装置のクワドラチャコイルInfo
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- JP2638420B2 JP2638420B2 JP5063145A JP6314593A JP2638420B2 JP 2638420 B2 JP2638420 B2 JP 2638420B2 JP 5063145 A JP5063145 A JP 5063145A JP 6314593 A JP6314593 A JP 6314593A JP 2638420 B2 JP2638420 B2 JP 2638420B2
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- Japan
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- conductor
- power supply
- conductors
- ring
- linear
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、ＭＲＩ装置（核磁気
共鳴を利用したイメージング装置）に関し、とくに被検
体を励起したりＮＭＲ信号を検出したりするアンテナと
して用いられるクワドラチャコイル（直交型ＲＦコイ
ル）の改良に関する。
共鳴を利用したイメージング装置）に関し、とくに被検
体を励起したりＮＭＲ信号を検出したりするアンテナと
して用いられるクワドラチャコイル（直交型ＲＦコイ
ル）の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＭＲＩ装置で用いるクワドラチャコイル
は、２対のＲＦコイルを互いに直交配置して、受信時に
は各対で得られる９０°位相の異なるＮＭＲ信号を同時
収集し、９０°位相補正を行なった後加えあわせ、送信
時には各対に９０°位相の異なる高周波電力を加えて同
時励起するというものである。このクワドラチャコイル
をＭＲＩ装置に用いることにより、励起効率が向上する
とともに、受信信号のＳ／Ｎ比が向上し画像の濃度むら
も軽減されることが一般に知られている。このクワドラ
チャコイルを円筒型コイルに適用した例としてアルダー
マングラント型コイルが知られている(Journal of Magn
etic Resonance,69,236-242,1986）。
は、２対のＲＦコイルを互いに直交配置して、受信時に
は各対で得られる９０°位相の異なるＮＭＲ信号を同時
収集し、９０°位相補正を行なった後加えあわせ、送信
時には各対に９０°位相の異なる高周波電力を加えて同
時励起するというものである。このクワドラチャコイル
をＭＲＩ装置に用いることにより、励起効率が向上する
とともに、受信信号のＳ／Ｎ比が向上し画像の濃度むら
も軽減されることが一般に知られている。このクワドラ
チャコイルを円筒型コイルに適用した例としてアルダー
マングラント型コイルが知られている(Journal of Magn
etic Resonance,69,236-242,1986）。
【０００３】このアルダーマングラント型コイルは、図
４に示すように、４つの直線導体１０〜４０と、２つの
リング導体５０、６０と、コンデンサ８１〜８８よりな
る。この等価回路は図５に示すようになり、直線導体１
０〜４０の各々の上端および下端の円弧部分とリング導
体５０、６０との間にそれぞれコンデンサ９１〜９８が
形成される。図６に示すような給電点３５、４５に互い
に９０°位相の異なるＲＦ電力を供給し、あるいはこの
給電点３５、４５より互いに位相が９０°異なるＮＭＲ
信号を取り出す。
４に示すように、４つの直線導体１０〜４０と、２つの
リング導体５０、６０と、コンデンサ８１〜８８よりな
る。この等価回路は図５に示すようになり、直線導体１
０〜４０の各々の上端および下端の円弧部分とリング導
体５０、６０との間にそれぞれコンデンサ９１〜９８が
形成される。図６に示すような給電点３５、４５に互い
に９０°位相の異なるＲＦ電力を供給し、あるいはこの
給電点３５、４５より互いに位相が９０°異なるＮＭＲ
信号を取り出す。
【０００４】このようなアルダーマングラント型コイル
では、図７の（ａ）に示すような共振電流が流れる共振
モードが成立する周波数でクワドラチャコイルとして動
作する。他方、図７の（ｂ）で示すような電流が流れる
共振モードも同時に存在する。この図７の（ｂ）の共振
モードの周波数が図７の（ａ）の共振モードの周波数に
近いあるいはほぼ同じである場合、クワドラチャコイル
としての特性を十分に出すことができない。そこで、従
来では、コンデンサのバランス等を変えて２つの共振モ
ードの周波数を離すという調整作業を行なうようにして
いる。
では、図７の（ａ）に示すような共振電流が流れる共振
モードが成立する周波数でクワドラチャコイルとして動
作する。他方、図７の（ｂ）で示すような電流が流れる
共振モードも同時に存在する。この図７の（ｂ）の共振
モードの周波数が図７の（ａ）の共振モードの周波数に
近いあるいはほぼ同じである場合、クワドラチャコイル
としての特性を十分に出すことができない。そこで、従
来では、コンデンサのバランス等を変えて２つの共振モ
ードの周波数を離すという調整作業を行なうようにして
いる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
クワドラチャコイルでは、上記のようにコンデンサバラ
ンスを変えることによりコイルの調整を行なわなければ
ならず、その調整作業が容易でないという問題があっ
た。
クワドラチャコイルでは、上記のようにコンデンサバラ
ンスを変えることによりコイルの調整を行なわなければ
ならず、その調整作業が容易でないという問題があっ
た。
【０００６】この発明は、上記に鑑み、不要な共振モー
ドを強制的に消失させることができ、コイルの調整作業
を容易にすることができるように改善したＭＲＩ装置の
クワドラチャコイルを提供することを目的とする。
ドを強制的に消失させることができ、コイルの調整作業
を容易にすることができるように改善したＭＲＩ装置の
クワドラチャコイルを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、この発明によるＭＲＩ装置のクワドラチャコイルで
は、２つのリング導体と、該２つのリング導体の間にお
いて該リング導体の円周方向にそれぞれ略９０°間隔で
配置され、かつ２つのリング導体と静電的に結合される
第１〜第４の直線導体と、これら４つの直線導体の各々
と一方のリング導体との間に設けられた第１〜第４の給
電点と、互いに対向する第１、第３の直線導体について
の第１、第３の給電点に接続される第１の給電用同軸ケ
ーブルと、互いに対向する第２、第４の直線導体につい
ての第２、第４の給電点に接続される第２の給電用同軸
ケーブルとを有し、第１の給電点では上記第１の給電用
同軸ケーブルの内側導体がリング導体に、外側導体が第
１の直線導体にそれぞれ接続され、第３の給電点では上
記第１の給電用同軸ケーブルの内側導体が第３の直線導
体に、外側導体がリング導体にそれぞれ接続され、第２
の給電点では上記第２の給電用同軸ケーブルの内側導体
がリング導体に、外側導体が第２の直線導体にそれぞれ
接続され、第４の給電点では上記第２の給電用同軸ケー
ブルの内側導体が第４の直線導体に、外側導体がリング
導体にそれぞれ接続されることが特徴となっている。
め、この発明によるＭＲＩ装置のクワドラチャコイルで
は、２つのリング導体と、該２つのリング導体の間にお
いて該リング導体の円周方向にそれぞれ略９０°間隔で
配置され、かつ２つのリング導体と静電的に結合される
第１〜第４の直線導体と、これら４つの直線導体の各々
と一方のリング導体との間に設けられた第１〜第４の給
電点と、互いに対向する第１、第３の直線導体について
の第１、第３の給電点に接続される第１の給電用同軸ケ
ーブルと、互いに対向する第２、第４の直線導体につい
ての第２、第４の給電点に接続される第２の給電用同軸
ケーブルとを有し、第１の給電点では上記第１の給電用
同軸ケーブルの内側導体がリング導体に、外側導体が第
１の直線導体にそれぞれ接続され、第３の給電点では上
記第１の給電用同軸ケーブルの内側導体が第３の直線導
体に、外側導体がリング導体にそれぞれ接続され、第２
の給電点では上記第２の給電用同軸ケーブルの内側導体
がリング導体に、外側導体が第２の直線導体にそれぞれ
接続され、第４の給電点では上記第２の給電用同軸ケー
ブルの内側導体が第４の直線導体に、外側導体がリング
導体にそれぞれ接続されることが特徴となっている。
【０００８】
【作用】第１〜第４（４つ）の直線導体が、２つのリン
グ導体の間において、該リング導体の円周方向にそれぞ
れ略９０°間隔で配置され、かつ２つのリング導体と静
電的に結合される。この４つの直線導体と一方のリング
導体との間には給電点がそれぞれ設けられる。互いに対
向する第１、第３の直線導体についての第１、第３の給
電点には、第１の給電用同軸ケーブルが接続されるが、
第１の給電点では第１の給電用同軸ケーブルの内側導体
がリング導体に、外側導体が第１の直線導体にそれぞれ
接続され、第３の給電点では上記第１の給電用同軸ケー
ブルの内側導体が第３の直線導体に、外側導体がリング
導体にそれぞれ接続される。そのため、対向する第１、
第３の直線導体には互いに逆方向の電流が強制的に流さ
れ、簡単な接続により電流方向が確実に逆方向となる。
同様に、互いに対向する第２、第４の直線導体について
の第２、第４の給電点には第２の給電用同軸ケーブルが
接続され、第２の給電点では第２の給電用同軸ケーブル
の内側導体がリング導体に、外側導体が第２の直線導体
にそれぞれ接続され、第４の給電点では上記第２の給電
用同軸ケーブルの内側導体が第４の直線導体に、外側導
体がリング導体にそれぞれ接続されるため、対向する第
２、第４の直線導体には互いに逆方向の電流が強制的に
流され、簡単な接続により電流方向が確実に逆方向とな
る。そのため、各対を構成する２つの直線導体にはつね
に互いに逆方向の電流が流れて、同方向の電流が流れる
ことはなくなり、各対の配置はリング導体の円周方向に
９０゜異なっているのであるから、簡単な接続により必
要な共振モードの電流のみ流れる理想的なクワドラチャ
コイルが形成されることになり、不要な共振モードの周
波数が必要な共振モードの周波数と離れるようにする調
整作業が不要となる。
グ導体の間において、該リング導体の円周方向にそれぞ
れ略９０°間隔で配置され、かつ２つのリング導体と静
電的に結合される。この４つの直線導体と一方のリング
導体との間には給電点がそれぞれ設けられる。互いに対
向する第１、第３の直線導体についての第１、第３の給
電点には、第１の給電用同軸ケーブルが接続されるが、
第１の給電点では第１の給電用同軸ケーブルの内側導体
がリング導体に、外側導体が第１の直線導体にそれぞれ
接続され、第３の給電点では上記第１の給電用同軸ケー
ブルの内側導体が第３の直線導体に、外側導体がリング
導体にそれぞれ接続される。そのため、対向する第１、
第３の直線導体には互いに逆方向の電流が強制的に流さ
れ、簡単な接続により電流方向が確実に逆方向となる。
同様に、互いに対向する第２、第４の直線導体について
の第２、第４の給電点には第２の給電用同軸ケーブルが
接続され、第２の給電点では第２の給電用同軸ケーブル
の内側導体がリング導体に、外側導体が第２の直線導体
にそれぞれ接続され、第４の給電点では上記第２の給電
用同軸ケーブルの内側導体が第４の直線導体に、外側導
体がリング導体にそれぞれ接続されるため、対向する第
２、第４の直線導体には互いに逆方向の電流が強制的に
流され、簡単な接続により電流方向が確実に逆方向とな
る。そのため、各対を構成する２つの直線導体にはつね
に互いに逆方向の電流が流れて、同方向の電流が流れる
ことはなくなり、各対の配置はリング導体の円周方向に
９０゜異なっているのであるから、簡単な接続により必
要な共振モードの電流のみ流れる理想的なクワドラチャ
コイルが形成されることになり、不要な共振モードの周
波数が必要な共振モードの周波数と離れるようにする調
整作業が不要となる。
【０００９】
【実施例】以下、この発明の一実施例について図面を参
照しながら詳細に説明する。図１はこの発明の一実施例
にかかるクワドラチャコイルの斜視図、図２はその等価
回路図である。これらの図に示すように、この発明の一
実施例にかかるクワドラチャコイルは４つの直線導体１
０〜４０を有し、これらがリング導体５０、６０に沿っ
てその周方向に９０°間隔で均等に配置されている。こ
れら直線導体１０〜４０とリング導体５０、６０とによ
り全体として円筒型に形成される。すなわち、リング導
体５０、６０はその円筒の上端、下端にそれぞれ配置さ
れ、直線導体１０〜４０が円筒の軸に平行な方向とされ
て、その円筒の上端と下端との間に配置される。
照しながら詳細に説明する。図１はこの発明の一実施例
にかかるクワドラチャコイルの斜視図、図２はその等価
回路図である。これらの図に示すように、この発明の一
実施例にかかるクワドラチャコイルは４つの直線導体１
０〜４０を有し、これらがリング導体５０、６０に沿っ
てその周方向に９０°間隔で均等に配置されている。こ
れら直線導体１０〜４０とリング導体５０、６０とによ
り全体として円筒型に形成される。すなわち、リング導
体５０、６０はその円筒の上端、下端にそれぞれ配置さ
れ、直線導体１０〜４０が円筒の軸に平行な方向とされ
て、その円筒の上端と下端との間に配置される。
【００１０】直線導体１０〜４０は、それぞれ３つの直
線導体に枝分かれしており、それらの先端と下端のリン
グ導体６０との間にコンデンサ１１〜１３、２１〜２
３、３１〜３３、４１〜４３がそれぞれ接続される。直
線導体１０〜４０の各々とリング導体５０との間にはコ
ンデンサ１４、２４、３４、４４がそれぞれ接続され
る。これらのコンデンサは周波数調整用であって、コン
デンサ１２、２２、３２、４２はほぼ等しい値とされ、
またコンデンサ１１、１３、２１、２３、３１、３３、
４１、４３はほぼ等しい値とされる。
線導体に枝分かれしており、それらの先端と下端のリン
グ導体６０との間にコンデンサ１１〜１３、２１〜２
３、３１〜３３、４１〜４３がそれぞれ接続される。直
線導体１０〜４０の各々とリング導体５０との間にはコ
ンデンサ１４、２４、３４、４４がそれぞれ接続され
る。これらのコンデンサは周波数調整用であって、コン
デンサ１２、２２、３２、４２はほぼ等しい値とされ、
またコンデンサ１１、１３、２１、２３、３１、３３、
４１、４３はほぼ等しい値とされる。
【００１１】給電点１５、２５、３５、４５は、直線導
体１０〜４０の各々の上端とリング導体５０との間に設
けられる。そして、これらの給電点は図３のように給電
点７１、７２に接続される。すなわち、互いに対向する
直線導体１０、３０についての給電点１５、３５が同軸
ケーブルにより１つの給電点７１に接続されるが、給電
点１５では同軸ケーブルの内側導体がリング導体５０
に、外側導体が直線導体１０に、それぞれ接続されると
ともに、給電点３５では、これとは反対に、同軸ケーブ
ルの内側導体が直線導体３０に、外側導体がリング導体
５０に、それぞれ接続される。また、互いに対向する直
線導体２０、４０についての給電点２５、４５が同軸ケ
ーブルにより１つの給電点７２に接続されるが、給電点
２５では同軸ケーブルの内側導体がリング導体５０に、
外側導体が直線導体２０に、それぞれ接続されるととも
に、給電点４５では、これとは反対に、同軸ケーブルの
内側導体が直線導体４０に、外側導体がリング導体５０
に、それぞれ接続される。なお、同軸ケーブルの内側導
体に挿入されたコンデンサ７３、７４は同軸ケーブルと
のインピーダンスマッチング用である。
体１０〜４０の各々の上端とリング導体５０との間に設
けられる。そして、これらの給電点は図３のように給電
点７１、７２に接続される。すなわち、互いに対向する
直線導体１０、３０についての給電点１５、３５が同軸
ケーブルにより１つの給電点７１に接続されるが、給電
点１５では同軸ケーブルの内側導体がリング導体５０
に、外側導体が直線導体１０に、それぞれ接続されると
ともに、給電点３５では、これとは反対に、同軸ケーブ
ルの内側導体が直線導体３０に、外側導体がリング導体
５０に、それぞれ接続される。また、互いに対向する直
線導体２０、４０についての給電点２５、４５が同軸ケ
ーブルにより１つの給電点７２に接続されるが、給電点
２５では同軸ケーブルの内側導体がリング導体５０に、
外側導体が直線導体２０に、それぞれ接続されるととも
に、給電点４５では、これとは反対に、同軸ケーブルの
内側導体が直線導体４０に、外側導体がリング導体５０
に、それぞれ接続される。なお、同軸ケーブルの内側導
体に挿入されたコンデンサ７３、７４は同軸ケーブルと
のインピーダンスマッチング用である。
【００１２】このように、直線導体１０〜４０は各々給
電点１５、２５、３５、４５を通じて独立に給電される
とともに、給電点１５と３５との間では逆方向の電流が
直線導体１０、３０に流れるような接続関係となってお
り、また直線導体２０、４０についてもそれらに逆方向
の電流が流れるよう、給電点２５と４５との間の接続関
係が定められている。
電点１５、２５、３５、４５を通じて独立に給電される
とともに、給電点１５と３５との間では逆方向の電流が
直線導体１０、３０に流れるような接続関係となってお
り、また直線導体２０、４０についてもそれらに逆方向
の電流が流れるよう、給電点２５と４５との間の接続関
係が定められている。
【００１３】そのため、１８０°対向する位置に配置さ
れた１対の直線導体１０、３０の間では強制的に図７の
（ａ）で示すような逆方向の電流が流されるとともに、
他の１対の、互いに１８０°対向する位置に配置された
直線導体２０、４０の間でも、強制的に図７の（ａ）で
示すような逆方向の電流が流されることになる。つま
り、図７の（ｂ）に示すような、直線導体１０、３０の
間での同方向の電流および直線導体２０、４０の間での
同方向の電流は強制的に消失させられる。
れた１対の直線導体１０、３０の間では強制的に図７の
（ａ）で示すような逆方向の電流が流されるとともに、
他の１対の、互いに１８０°対向する位置に配置された
直線導体２０、４０の間でも、強制的に図７の（ａ）で
示すような逆方向の電流が流されることになる。つま
り、図７の（ｂ）に示すような、直線導体１０、３０の
間での同方向の電流および直線導体２０、４０の間での
同方向の電流は強制的に消失させられる。
【００１４】これにより直線導体１０、３０に流れる電
流により形成される磁場と直線導体２０、４０に流れる
電流により形成される磁場とを直交させることが可能と
なる。このように直交磁場を形成できるため、給電点７
１、７２に互いに９０°異なる位相のＲＦ電力を供給す
ることにより励起効率を高めることができるとともに、
給電点７１、７２より得たＮＭＲ信号を９０°位相シフ
トさせて合成することにより受信信号のＳ／Ｎ比を高め
ることができる。
流により形成される磁場と直線導体２０、４０に流れる
電流により形成される磁場とを直交させることが可能と
なる。このように直交磁場を形成できるため、給電点７
１、７２に互いに９０°異なる位相のＲＦ電力を供給す
ることにより励起効率を高めることができるとともに、
給電点７１、７２より得たＮＭＲ信号を９０°位相シフ
トさせて合成することにより受信信号のＳ／Ｎ比を高め
ることができる。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したように、この発明のＭＲＩ
装置のクワドラチャコイルによれば、不要な共振モード
の電流を強制的に消失させることができるため、コイル
の調整作業はきわめて容易なものとなり、クワドラチャ
コイルとしての性能を十分に引き出すことができる。
装置のクワドラチャコイルによれば、不要な共振モード
の電流を強制的に消失させることができるため、コイル
の調整作業はきわめて容易なものとなり、クワドラチャ
コイルとしての性能を十分に引き出すことができる。
【図１】この発明の一実施例の模式的な斜視図。
【図２】同実施例の等価回路図。
【図３】同実施例の給電点での接続関係を示す図。
【図４】従来例の模式的な斜視図。
【図５】同従来例の等価回路図。
【図６】同従来例の給電点を示す等価回路図。
【図７】各モードでの電流分布図。
１０〜４０；直線導体 ５０、６０；リング導体 １１〜１４、２１〜２４、３１〜３４、４１〜４４、７
３、７４、８１〜８８、９１〜９８；コンデンサ １５、２５、３５、４５、７１、７２；給電点
３、７４、８１〜８８、９１〜９８；コンデンサ １５、２５、３５、４５、７１、７２；給電点
Claims (1)
- 【請求項１】 ２つのリング導体と、該２つのリング導
体の間において該リング導体の円周方向にそれぞれ略９
０°間隔で配置され、かつ２つのリング導体と静電的に
結合される第１〜第４の直線導体と、これら４つの直線
導体の各々と一方のリング導体との間に設けられた第１
〜第４の給電点と、互いに対向する第１、第３の直線導
体についての第１、第３の給電点に接続される第１の給
電用同軸ケーブルと、互いに対向する第２、第４の直線
導体についての第２、第４の給電点に接続される第２の
給電用同軸ケーブルとを有し、第１の給電点では上記第
１の給電用同軸ケーブルの内側導体がリング導体に、外
側導体が第１の直線導体にそれぞれ接続され、第３の給
電点では上記第１の給電用同軸ケーブルの内側導体が第
３の直線導体に、外側導体がリング導体にそれぞれ接続
され、第２の給電点では上記第２の給電用同軸ケーブル
の内側導体がリング導体に、外側導体が第２の直線導体
にそれぞれ接続され、第４の給電点では上記第２の給電
用同軸ケーブルの内側導体が第４の直線導体に、外側導
体がリング導体にそれぞれ接続されることを特徴とする
ＭＲＩ装置のクワドラチャコイル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5063145A JP2638420B2 (ja) | 1993-02-28 | 1993-02-28 | Ｍｒｉ装置のクワドラチャコイル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5063145A JP2638420B2 (ja) | 1993-02-28 | 1993-02-28 | Ｍｒｉ装置のクワドラチャコイル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06245918A JPH06245918A (ja) | 1994-09-06 |
| JP2638420B2 true JP2638420B2 (ja) | 1997-08-06 |
Family
ID=13220794
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5063145A Expired - Lifetime JP2638420B2 (ja) | 1993-02-28 | 1993-02-28 | Ｍｒｉ装置のクワドラチャコイル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2638420B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4844310B2 (ja) * | 2006-09-13 | 2011-12-28 | 株式会社日立製作所 | 高周波コイルおよび磁気共鳴撮像装置 |
| JP6048868B2 (ja) * | 2012-06-29 | 2016-12-21 | 国立研究開発法人理化学研究所 | 核磁気共鳴現象測定用ｒｆコイル |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB8405066D0 (en) * | 1984-02-27 | 1984-04-04 | Picker Int Ltd | Coil arrangements |
| US4751464A (en) * | 1987-05-04 | 1988-06-14 | Advanced Nmr Systems, Inc. | Cavity resonator with improved magnetic field uniformity for high frequency operation and reduced dielectric heating in NMR imaging devices |
| JP2865375B2 (ja) * | 1990-05-14 | 1999-03-08 | 株式会社東芝 | クアドラチャコイル装置 |
-
1993
- 1993-02-28 JP JP5063145A patent/JP2638420B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06245918A (ja) | 1994-09-06 |
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