JP2663403B2 - 電磁アンテナ、ならびに該電磁アンテナを備えた、核磁気共鳴（ｎｍｒ）装置のための励磁アンテナ - Google Patents
電磁アンテナ、ならびに該電磁アンテナを備えた、核磁気共鳴（ｎｍｒ）装置のための励磁アンテナInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、電磁アンテナ、ならびにこのタイプの電磁
アンテナを備えた、核磁気共鳴（NMR）装置用の励磁ア
ンテナに関する。本発明は、主にNMRが診断に用いられ
る医療分野で応用されるが、放射回路により放射された
あるいは受信された電界の影響を減少するために他の分
野においても効果的である。
アンテナを備えた、核磁気共鳴（NMR）装置用の励磁ア
ンテナに関する。本発明は、主にNMRが診断に用いられ
る医療分野で応用されるが、放射回路により放射された
あるいは受信された電界の影響を減少するために他の分
野においても効果的である。
従来技術の説明 NMR映像装置は、第一に、診察すべき患者の身体に均
一で一定の高い強度の磁界B0を作用させる手段を備えて
いる。身体がこの磁界の作用を受けている間、励磁アン
テナを用いて高周波の電磁的な励起を患者の身体に与
え、体内粒子の磁気モーメントの振動共鳴を誘導する。
この励起の後、粒子の磁気モーメントが磁界B0の方向に
再び揃う過程において、身体からフィードバックとして
放射された共鳴信号を測定する。例えば、頭部等の身体
の所定領域については、送受信アンテナを用いる。これ
らのアンテナは、放射ループとして概略的に表すことが
でき、磁界を生成し、また、磁界を検出する。このルー
プにより形成された回路内の電位分布により、画像形成
に寄与しない電界が生じる。送信時に、この電界が患者
の内部に誘導された電流による損失を生じるため、アン
テナの効率を低下させる。従って、エネルギ量の全体が
高周波磁界を形成するために利用されない。一方、受信
時には、放射ループは、磁界に擾乱を生じ且つ単独で測
定しなければならない電界成分を、共鳴信号から収集す
る。アンテナにより生成されるあるいは捕捉される平均
電界を減少させることによりこの問題を解決する試みが
すでに為されてきた。実際には、上記アンテナの中点を
共鳴モーメント時に一定電位に維持することを確実にす
るための対策が採られている。このような解決法は、例
えば、ヨーロッパ特許出願公開EP−Ａ−0 209 472号に
記載されている。アンテナの両端は、互いに逆相で共振
する。従って、アンテナの両端は、アンテナの両端が一
定な等電位に維持されていた場合、アンテナの中点で生
成されまたは捕捉される電界の値の半分の強度を有する
互いに逆相の電界を生成あるいは捕捉する。この解決法
はある程度の改善を達成してはいるものの、アンテナの
効率を確実にするのに充分ではない。
一で一定の高い強度の磁界B0を作用させる手段を備えて
いる。身体がこの磁界の作用を受けている間、励磁アン
テナを用いて高周波の電磁的な励起を患者の身体に与
え、体内粒子の磁気モーメントの振動共鳴を誘導する。
この励起の後、粒子の磁気モーメントが磁界B0の方向に
再び揃う過程において、身体からフィードバックとして
放射された共鳴信号を測定する。例えば、頭部等の身体
の所定領域については、送受信アンテナを用いる。これ
らのアンテナは、放射ループとして概略的に表すことが
でき、磁界を生成し、また、磁界を検出する。このルー
プにより形成された回路内の電位分布により、画像形成
に寄与しない電界が生じる。送信時に、この電界が患者
の内部に誘導された電流による損失を生じるため、アン
テナの効率を低下させる。従って、エネルギ量の全体が
高周波磁界を形成するために利用されない。一方、受信
時には、放射ループは、磁界に擾乱を生じ且つ単独で測
定しなければならない電界成分を、共鳴信号から収集す
る。アンテナにより生成されるあるいは捕捉される平均
電界を減少させることによりこの問題を解決する試みが
すでに為されてきた。実際には、上記アンテナの中点を
共鳴モーメント時に一定電位に維持することを確実にす
るための対策が採られている。このような解決法は、例
えば、ヨーロッパ特許出願公開EP−Ａ−0 209 472号に
記載されている。アンテナの両端は、互いに逆相で共振
する。従って、アンテナの両端は、アンテナの両端が一
定な等電位に維持されていた場合、アンテナの中点で生
成されまたは捕捉される電界の値の半分の強度を有する
互いに逆相の電界を生成あるいは捕捉する。この解決法
はある程度の改善を達成してはいるものの、アンテナの
効率を確実にするのに充分ではない。
もう一つの解決法では、電界を完全に打ち消す（EP−
Ａ−0 200 078）が、アンテナの寸法および周波数の値
に関して制限が残る。さらに、アースとシールドの接続
は電気的にフローティング状態にある患者の身体に大き
な苦痛を与える。
Ａ−0 200 078）が、アンテナの寸法および周波数の値
に関して制限が残る。さらに、アースとシールドの接続
は電気的にフローティング状態にある患者の身体に大き
な苦痛を与える。
本発明の目的は、特殊な形式のアンテナを提案するこ
とにより、前述のような問題点を解決することにある。
本発明によるアンテナは、導電性のシールドで覆われた
放射回路を備える。シールドは、２つの面、すなわち、
放射回路とは向かい合うように位置する面と、外面とを
備える。シールドは、放射回路と該シールドとの間にあ
る空間中に電界を閉じ込める働きをする。シールドは、
その外面により、閉じ込めた電界の伝播を防ぎながら、
磁界を放射することができる。シールドを作製する最も
効果的な方法は、両端が互いに接続されていない開いた
導電性のシールドにより放射回路を取り囲むことであ
る。このシールドの境界で、電流はシールドの一方の面
から他方の面へ流れる。
とにより、前述のような問題点を解決することにある。
本発明によるアンテナは、導電性のシールドで覆われた
放射回路を備える。シールドは、２つの面、すなわち、
放射回路とは向かい合うように位置する面と、外面とを
備える。シールドは、放射回路と該シールドとの間にあ
る空間中に電界を閉じ込める働きをする。シールドは、
その外面により、閉じ込めた電界の伝播を防ぎながら、
磁界を放射することができる。シールドを作製する最も
効果的な方法は、両端が互いに接続されていない開いた
導電性のシールドにより放射回路を取り囲むことであ
る。このシールドの境界で、電流はシールドの一方の面
から他方の面へ流れる。
発明の要約 本発明は、両端が互いに接続されていない開いた導電
性のシールドで覆われた放射回路を含む電磁アンテナを
提供する。さらに、本発明は、磁界の伝播を妨げること
なく、電界の伝播を防ぐシールドで覆われた放射回路を
備える電磁アンテナを提供する。最後に、本発明は、本
発明に従う４つの電磁アンテナを備え、送受信回路に接
続され、該送受信回路が、４つの電磁アンテナと該送受
信回路間のデュプレクサの機能を果たすインピーダンス
整合回路に接続された3dBカプラを備える、核磁気共鳴
（NMR）映像装置用の励磁アンテナを提供する。
性のシールドで覆われた放射回路を含む電磁アンテナを
提供する。さらに、本発明は、磁界の伝播を妨げること
なく、電界の伝播を防ぐシールドで覆われた放射回路を
備える電磁アンテナを提供する。最後に、本発明は、本
発明に従う４つの電磁アンテナを備え、送受信回路に接
続され、該送受信回路が、４つの電磁アンテナと該送受
信回路間のデュプレクサの機能を果たすインピーダンス
整合回路に接続された3dBカプラを備える、核磁気共鳴
（NMR）映像装置用の励磁アンテナを提供する。
図面の簡単な説明 第1a図および第1b図は、本発明に従う電磁アンテナを
示す斜視図および断面図である。
示す斜視図および断面図である。
第1c図および第1d図は、シールドの変形例を示す。
第２図は、本発明のアンテナの誘導信号の励磁または
受信用の対称誘導ループを示す。
受信用の対称誘導ループを示す。
第３図は、核磁気共鳴（NMR）映像装置における本発
明のアンテナの応用の好ましい実施例を示す。
明のアンテナの応用の好ましい実施例を示す。
好ましい実施例の説明 第１図は、放射回路とシールドとを備えた電磁アンテ
ナを示す。図示した放射回路は、ループ状をした導電体
１を含み、その両端がコンデンサ２を介して互いに接続
されている。コンデンサ２を有するループ１の自己イン
ダクタンスにより、特性周波数で放射回路は共振する。
放射回路は、両端が互いに接続されていない開いた導電
性のシールド３で覆われる。実際、導電体１は同軸ケー
ブルの中心導体とすることができ、その編組ワイヤの外
部導体３は、電界の伝播用のシールドの役割を果たす。
放射回路に電流を供給すると、コンデンサ２の両端間に
振幅Ｖの交流電圧が生じる。次に、振幅Ｉの交流電流が
導電体１を通って流れる。表皮効果により、電流Ｉは、
導電体１の外周を流れる（第1b図）。シールド３の中心
の交番磁界はゼロ、すなわち、交番磁界は導電体内部に
発生することはない。その結果、電流Ｉと電流強度が等
しくしかし電流Ｉの電流の方向と反対方向の電流が、シ
ールド３の内面に沿って流れる。これにより、導電体１
とシールド３の内面との間に電界が形成される。導電性
のシールド内を通過する電流は、該シールド３の外面に
より閉じられる。
ナを示す。図示した放射回路は、ループ状をした導電体
１を含み、その両端がコンデンサ２を介して互いに接続
されている。コンデンサ２を有するループ１の自己イン
ダクタンスにより、特性周波数で放射回路は共振する。
放射回路は、両端が互いに接続されていない開いた導電
性のシールド３で覆われる。実際、導電体１は同軸ケー
ブルの中心導体とすることができ、その編組ワイヤの外
部導体３は、電界の伝播用のシールドの役割を果たす。
放射回路に電流を供給すると、コンデンサ２の両端間に
振幅Ｖの交流電圧が生じる。次に、振幅Ｉの交流電流が
導電体１を通って流れる。表皮効果により、電流Ｉは、
導電体１の外周を流れる（第1b図）。シールド３の中心
の交番磁界はゼロ、すなわち、交番磁界は導電体内部に
発生することはない。その結果、電流Ｉと電流強度が等
しくしかし電流Ｉの電流の方向と反対方向の電流が、シ
ールド３の内面に沿って流れる。これにより、導電体１
とシールド３の内面との間に電界が形成される。導電性
のシールド内を通過する電流は、該シールド３の外面に
より閉じられる。
以上の結果、中心の導電性１を流れる電流Ｉと電流強
度が等しくその電流Ｉと同じ方向の電流が、シールド３
の外面に沿って流れる。シールドの内面および外面を流
れる電流は、それぞれ電流Ｉの方向と一致する軸および
これと反対方向の軸を有する。従って、２つの電流の組
み合わせは、その周囲のいかなる電界分布も高めること
はない。このため、シールドの内面と外面からなる回路
の自己インダクタンスは非常に低いので、これらの表面
に沿って流れる電流により誘導される電圧は、シールド
の端部には生じない。従って、シールドは、導電体１の
内部を流れる電流により誘導された磁界を妨害すること
なく、ゼロ等電位面の機能を果たしている。結論して、
シールド３の外面を流れる電流は、放射回路の中心導体
内部を流れる電流により誘導された電流にすぎない。こ
の誘導が可能な限り効率的となるようにするため、中心
の導電体およびシールドは環状をしている。このように
して、中心導体１に沿って流れる電流は、シールド３の
内面に沿って流れる逆方向の電流を一切の損失なしで誘
導することができる。
度が等しくその電流Ｉと同じ方向の電流が、シールド３
の外面に沿って流れる。シールドの内面および外面を流
れる電流は、それぞれ電流Ｉの方向と一致する軸および
これと反対方向の軸を有する。従って、２つの電流の組
み合わせは、その周囲のいかなる電界分布も高めること
はない。このため、シールドの内面と外面からなる回路
の自己インダクタンスは非常に低いので、これらの表面
に沿って流れる電流により誘導される電圧は、シールド
の端部には生じない。従って、シールドは、導電体１の
内部を流れる電流により誘導された磁界を妨害すること
なく、ゼロ等電位面の機能を果たしている。結論して、
シールド３の外面を流れる電流は、放射回路の中心導体
内部を流れる電流により誘導された電流にすぎない。こ
の誘導が可能な限り効率的となるようにするため、中心
の導電体およびシールドは環状をしている。このように
して、中心導体１に沿って流れる電流は、シールド３の
内面に沿って流れる逆方向の電流を一切の損失なしで誘
導することができる。
第1cおよび第1d図は、本発明に従う電磁アンテナの構
成の変形例を示すものである。特に、表皮効果をより効
果的にするため、中心導体１は平板な形状４が望まし
い。このような条件の下では、シールド５は当然長方形
の断面となる。シールド５と中心導電体４を隔てる材料
は非常に損失の少ない絶縁材料でなければならない。こ
れは、その比誘電率が可能な限り１に近くなければなら
ないことを意味する。その理由は、放射回路がコンデン
サ２の存在により周波数f0で共振するからである。実際
には、このコンデンサ２は、シールド５と中心導電体４
とが近接している結果として生じる容量分布と並列にあ
る。高品質基準（非常に低い損失で）を満たす局部使用
のためにコンデンサを製造することが知られているよう
に、放射回路とシールドを隔てる材料にも同様の注意を
払わなければならない。最良の解決法は真空をつくる、
あるいは必要であればこの空間を空気で満たすことであ
ろう。しかし、この解決法はコア４の位置の維持が確実
でないため、機械的見地から問題がある。製造を簡略化
するため、中心導電体４をシリコン含有の材料でコーテ
ィングした後、シールド５で覆う。しかし、シリコン含
有材料はあまり優れた誘電特性を示さないので、シリコ
ン含有材料に微小の気泡を注入することによりこの特性
を改善する。従って、シールド５と中心導電体４との間
の空間を満たす材料６は、実質的に気泡であるのが望ま
しい。
成の変形例を示すものである。特に、表皮効果をより効
果的にするため、中心導体１は平板な形状４が望まし
い。このような条件の下では、シールド５は当然長方形
の断面となる。シールド５と中心導電体４を隔てる材料
は非常に損失の少ない絶縁材料でなければならない。こ
れは、その比誘電率が可能な限り１に近くなければなら
ないことを意味する。その理由は、放射回路がコンデン
サ２の存在により周波数f0で共振するからである。実際
には、このコンデンサ２は、シールド５と中心導電体４
とが近接している結果として生じる容量分布と並列にあ
る。高品質基準（非常に低い損失で）を満たす局部使用
のためにコンデンサを製造することが知られているよう
に、放射回路とシールドを隔てる材料にも同様の注意を
払わなければならない。最良の解決法は真空をつくる、
あるいは必要であればこの空間を空気で満たすことであ
ろう。しかし、この解決法はコア４の位置の維持が確実
でないため、機械的見地から問題がある。製造を簡略化
するため、中心導電体４をシリコン含有の材料でコーテ
ィングした後、シールド５で覆う。しかし、シリコン含
有材料はあまり優れた誘電特性を示さないので、シリコ
ン含有材料に微小の気泡を注入することによりこの特性
を改善する。従って、シールド５と中心導電体４との間
の空間を満たす材料６は、実質的に気泡であるのが望ま
しい。
さらに製造方法を簡略化するため、印刷回路を利用す
ることも可能である。この方法によれば、放射回路は支
持体となる基板の一面に形成される。例えば、放射第電
体をなす導体７が、コンデンサと直列にループ内に閉じ
られていると共に、導体７の真下に位置する導体８が、
支持体の反対側の面に印刷されている。さらに効果的に
シールド機能を果たすため、導体８は導体７の幅ｌ′よ
り大きい値である幅ｌを有するのが望ましい。導体８
が、なにものにも接続されていないことは容易に理解で
きる。例えば、その開端部は、コンデンサ２が放射回路
中に設置された位置とは鉛直方向に反対の位置に配置す
ることができる。本発明に従うアンテナの支持体が形成
される材料の厚さｅならびに特性は、導電体７とシール
ド８との間で得られる磁気結合特性、および上記反対方
向に位置する結果生じる分布容量により生じる損失に応
じて選択する。放射（電磁）界が電気的な成分を全くも
っていない空間領域は、白抜きの矢印で示し、シールド
の外面に位置している。
ることも可能である。この方法によれば、放射回路は支
持体となる基板の一面に形成される。例えば、放射第電
体をなす導体７が、コンデンサと直列にループ内に閉じ
られていると共に、導体７の真下に位置する導体８が、
支持体の反対側の面に印刷されている。さらに効果的に
シールド機能を果たすため、導体８は導体７の幅ｌ′よ
り大きい値である幅ｌを有するのが望ましい。導体８
が、なにものにも接続されていないことは容易に理解で
きる。例えば、その開端部は、コンデンサ２が放射回路
中に設置された位置とは鉛直方向に反対の位置に配置す
ることができる。本発明に従うアンテナの支持体が形成
される材料の厚さｅならびに特性は、導電体７とシール
ド８との間で得られる磁気結合特性、および上記反対方
向に位置する結果生じる分布容量により生じる損失に応
じて選択する。放射（電磁）界が電気的な成分を全くも
っていない空間領域は、白抜きの矢印で示し、シールド
の外面に位置している。
第1c図および第1d図に示す変形例のような構成の場合
でも、第1a図のループは給電しなければならず、これが
励磁モードか検出モードかのいずれかで用いられている
かに応じて、検出信号を再生することができなければな
らない。本発明によれば、電磁アンテナは、第２図に示
したタイプの誘導ループ９と結合関係にあることが望ま
しい。この誘導ループは、対称化されていることが特徴
である。誘導ループの対称化は、シールド導体12および
中心導体13を備える高周波ラインセグメント11（例え
ば、同軸ケーブルのセグメント）により得られ、この同
軸ケーブルの中心導体13の一端14はループの残りの部分
に接続されて、確実に給電が行われるようにし、他端15
は送受信回路に接続されている。対称化を確実にするた
め、ラインセグメント11は誘導ループの1/2に等しい長
さを有することが望ましい。
でも、第1a図のループは給電しなければならず、これが
励磁モードか検出モードかのいずれかで用いられている
かに応じて、検出信号を再生することができなければな
らない。本発明によれば、電磁アンテナは、第２図に示
したタイプの誘導ループ９と結合関係にあることが望ま
しい。この誘導ループは、対称化されていることが特徴
である。誘導ループの対称化は、シールド導体12および
中心導体13を備える高周波ラインセグメント11（例え
ば、同軸ケーブルのセグメント）により得られ、この同
軸ケーブルの中心導体13の一端14はループの残りの部分
に接続されて、確実に給電が行われるようにし、他端15
は送受信回路に接続されている。対称化を確実にするた
め、ラインセグメント11は誘導ループの1/2に等しい長
さを有することが望ましい。
第３図は、本発明に従う電磁アンテナの特定な使用例
を示す。
を示す。
NMR映像装置では、参照番号16で概略的に図示した磁
石が、検査すべき身体を配置するための空間領域17中に
方向付け誘導磁界B0を形成する。医療の分野では、患者
に身体を例えば、横にした状態でこの空間に入れる。上
記の方向付け磁界の使用を受けると、体内粒子の磁気モ
ーメントが身体と並ぶ傾向にある。本発明に従う４つの
電磁アンテナ18〜21を備え、送信および受信の両方に使
用することができる励磁アンテナの場合には、磁気モー
メントの方向をB0に沿ったその整列状態からずらして傾
斜させることができる。励磁が止められると、励磁アン
テナは、身内粒子の磁気モーメントが磁界B0と再び並ぶ
過程において、これら粒子から再放射された信号を測定
するために使用することができる。このような条件の下
で、NMR映像装置は、励磁アンテナに励磁を与えるため
の発生器22と、これらの励磁終了時に平衡状態に戻るこ
とにより再放射された信号を受信するための励磁アンテ
ナに接続された受信器23を含む。受信器23も受信した信
号を処理する手段を公知の方法で備え、その信号から、
検査中の身体の断面像を装置24に表示するのに役立つデ
ータを取り出す。この装置全体を作動させるため、シー
ケンサ25が、発生器22、受信器23、ディスプレイ装置2
4、ならびに身体断面像の再構成を可能にする送信およ
び受信信号を符号化する働きをする傾斜コイル26、27に
それぞれ始動させる。
石が、検査すべき身体を配置するための空間領域17中に
方向付け誘導磁界B0を形成する。医療の分野では、患者
に身体を例えば、横にした状態でこの空間に入れる。上
記の方向付け磁界の使用を受けると、体内粒子の磁気モ
ーメントが身体と並ぶ傾向にある。本発明に従う４つの
電磁アンテナ18〜21を備え、送信および受信の両方に使
用することができる励磁アンテナの場合には、磁気モー
メントの方向をB0に沿ったその整列状態からずらして傾
斜させることができる。励磁が止められると、励磁アン
テナは、身内粒子の磁気モーメントが磁界B0と再び並ぶ
過程において、これら粒子から再放射された信号を測定
するために使用することができる。このような条件の下
で、NMR映像装置は、励磁アンテナに励磁を与えるため
の発生器22と、これらの励磁終了時に平衡状態に戻るこ
とにより再放射された信号を受信するための励磁アンテ
ナに接続された受信器23を含む。受信器23も受信した信
号を処理する手段を公知の方法で備え、その信号から、
検査中の身体の断面像を装置24に表示するのに役立つデ
ータを取り出す。この装置全体を作動させるため、シー
ケンサ25が、発生器22、受信器23、ディスプレイ装置2
4、ならびに身体断面像の再構成を可能にする送信およ
び受信信号を符号化する働きをする傾斜コイル26、27に
それぞれ始動させる。
デュプレクサ28が、アンテナ18〜21と送信器−受信器
22〜23の間に配置される。このデュプレクサ28は、主に
3dBカプラを備える。このカプラの直角位相関係にある
２つのポート30および31の各々は、本発明による一対の
電磁アンテナすなわち一つは対19および21に、もう一つ
は対18および20にそれぞれ接続される。各対の電磁アン
テナは検査すべき身体に対してほぼ対称に配置される。
電磁アンテナの対は、ほぼ直交する磁界成分を放射し、
捕捉する。電磁アンテナは各々誘導ループと結合してい
る。アンテナの相対する対の各誘導ループ内の電流の流
れる方向は逆になり、磁気モーメントに生成された磁界
が回転磁界となることを確実にする。従って、アンテナ
ほ特に回転電磁界の受信に適合したものである。NMRで
は、このような構成により、信号の送信および受信ごと
に3dBの利得が得られることは公知である。
22〜23の間に配置される。このデュプレクサ28は、主に
3dBカプラを備える。このカプラの直角位相関係にある
２つのポート30および31の各々は、本発明による一対の
電磁アンテナすなわち一つは対19および21に、もう一つ
は対18および20にそれぞれ接続される。各対の電磁アン
テナは検査すべき身体に対してほぼ対称に配置される。
電磁アンテナの対は、ほぼ直交する磁界成分を放射し、
捕捉する。電磁アンテナは各々誘導ループと結合してい
る。アンテナの相対する対の各誘導ループ内の電流の流
れる方向は逆になり、磁気モーメントに生成された磁界
が回転磁界となることを確実にする。従って、アンテナ
ほ特に回転電磁界の受信に適合したものである。NMRで
は、このような構成により、信号の送信および受信ごと
に3dBの利得が得られることは公知である。
カプラ29は更に、発生器22用の入力32および受信器23
用の出力33を備えている。実用上な観点から、電磁アン
テナ18〜21は、例えば、マンドレル（図面には示してい
ない）のような筒状構造の上に配置する。しかし、この
構造の顕著な特徴は、各電磁アンテナの放射回路に対し
てループ９等の誘導ループに位置を変えることにより、
各アンテナ対の正確なインピーダンス整合を実施できる
点である。
用の出力33を備えている。実用上な観点から、電磁アン
テナ18〜21は、例えば、マンドレル（図面には示してい
ない）のような筒状構造の上に配置する。しかし、この
構造の顕著な特徴は、各電磁アンテナの放射回路に対し
てループ９等の誘導ループに位置を変えることにより、
各アンテナ対の正確なインピーダンス整合を実施できる
点である。
インピーダンス整合を完全なものとし、最適の条件下
で方向性カプラを使用するため、他の平衡回路を備え
る。特に、送信時、励磁アンテナが不整合であれば、送
信した信号の一部は受信出力33を介して直接出力され
る。従って、この出力において、信号は２つのインピー
ダンスを並列に「見る」。第１インピーダンスは、抵抗
36と直列にして互いに反対方向に接続された一対のダイ
オード34、35により構成される。ライン37により与えら
れる第２のインピーダンスは、互いに反対方向に接続し
たもう一対のダイオード38、39により構成される。ライ
ン37の長さはλ/4に等しい。長さλは、装置の共鳴周波
数で伝播する波のライン37内での波長を表す。送信時
に、信号は高い強度をもち、ダイオード34、35および3
8、39の導電閾値がゼロとみなすことができる。これに
より、短絡回路が負荷された高周波ライン37が、その入
力に無限のインピーダンスをもつ開回路を与える。さら
に、抵抗36は特性インピーダンス（例えば、50オーム）
に等しい値を持つ抵抗である。この結果、送信時に出力
33が整合された負荷により負荷される。このような条件
の下で、送られた全体エネルギは、ポート30および31に
出力される。
で方向性カプラを使用するため、他の平衡回路を備え
る。特に、送信時、励磁アンテナが不整合であれば、送
信した信号の一部は受信出力33を介して直接出力され
る。従って、この出力において、信号は２つのインピー
ダンスを並列に「見る」。第１インピーダンスは、抵抗
36と直列にして互いに反対方向に接続された一対のダイ
オード34、35により構成される。ライン37により与えら
れる第２のインピーダンスは、互いに反対方向に接続し
たもう一対のダイオード38、39により構成される。ライ
ン37の長さはλ/4に等しい。長さλは、装置の共鳴周波
数で伝播する波のライン37内での波長を表す。送信時
に、信号は高い強度をもち、ダイオード34、35および3
8、39の導電閾値がゼロとみなすことができる。これに
より、短絡回路が負荷された高周波ライン37が、その入
力に無限のインピーダンスをもつ開回路を与える。さら
に、抵抗36は特性インピーダンス（例えば、50オーム）
に等しい値を持つ抵抗である。この結果、送信時に出力
33が整合された負荷により負荷される。このような条件
の下で、送られた全体エネルギは、ポート30および31に
出力される。
受信時に、発生器22は動作せず、従って、入力32は特
性インピーダンスをもつ抵抗41がライン40を介して負荷
される。この抵抗41も特性抵抗であるため、入力32は特
性抵抗が負荷される。しかし、この回路（40、41）が送
信時に悪影響を及ぼすことがないように、抵抗41は、互
いに反対方向に接続された２つのダイオード42、43と並
列にあり、ライン40の長さもλ/4の値とする。送信の
際、高い強度の信号がダイオード43および42を短絡し、
この短絡は無限インピーダンスを有する回路としてライ
ン40の入力に与えられる。受信の間、ダイオードはいず
れも導通していないので、受信出力33に受信された信号
は受信器23に直接送られる。
性インピーダンスをもつ抵抗41がライン40を介して負荷
される。この抵抗41も特性抵抗であるため、入力32は特
性抵抗が負荷される。しかし、この回路（40、41）が送
信時に悪影響を及ぼすことがないように、抵抗41は、互
いに反対方向に接続された２つのダイオード42、43と並
列にあり、ライン40の長さもλ/4の値とする。送信の
際、高い強度の信号がダイオード43および42を短絡し、
この短絡は無限インピーダンスを有する回路としてライ
ン40の入力に与えられる。受信の間、ダイオードはいず
れも導通していないので、受信出力33に受信された信号
は受信器23に直接送られる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−249458（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−163967（ＪＰ，Ｕ)
Claims (9)
- 【請求項１】空間領域の励磁のための電磁アンテナであ
って、少なくとも１つの、両端が互いに接続されていな
い開いた導電性シールドによって上記空間領域に対して
完全に遮蔽された放射回路を備え、該放射回路が、上記
シールドの開放している位置で該放射回路中に直列に配
置されたコンデンサにより、所定の周波数で共振するよ
うに調整され、上記導電性シールドの外面に沿って上記
放射回路に流れる電流と等しい強さの電流が等しい方向
に流れ、上記導電性シールドの内面に沿って上記放射回
路に流れる電流と等しい強さの電流が反対方向に流れ、
上記導電性シールドが、上記放射回路を流れる電流によ
り誘導された磁界を妨害することなく、ゼロ等電位面の
機能を果たしていることを特徴とする電磁アンテナ。 - 【請求項２】上記シールドが、周囲から電気的に絶縁さ
れていることを特徴とする請求項１記載の電磁アンテ
ナ。 - 【請求項３】上記シールドが、両端が互いに接続されて
いない開いた導電性のシースを備えることを特徴とする
請求項１または２に記載のアンテナ。 - 【請求項４】上記シースがほぼ長方形の断面を有するこ
とを特徴とする請求項３記載のアンテナ。 - 【請求項５】上記シースが、誘電損の低い絶縁材料によ
り上記放射回路から隔てられていることを特徴とする請
求項３記載のアンテナ。 - 【請求項６】上記放射回路が、支持体の一方の面に形成
された金属導体を有し、上記シールドが、上記支持体の
他方の面上に、上記放射回路の上記金属導体に向かい合
うように形成された金属導体を有し、上記シールドの上
記金属導体が、上記放射回路の上記金属導体より大きな
幅であることを特徴とする請求項１または２に記載のア
ンテナ。 - 【請求項７】上記アンテナが誘導ループと磁気的に結合
されていることを特徴とする請求項１記載のアンテナ。 - 【請求項８】上記誘導ループが、中心導体とシールド導
体を備えた高周波ラインセグメントを備え、上記高周波
ラインセグメントの上記中心導体の一端が上記誘導ルー
プの上記高周波ラインセグメントを除いた残りの部分に
接続され、他端が、励磁を送信および受信するための送
受信回路に接続され、上記シールドにより上記ループが
対称化されていることを特徴とする請求項７記載のアン
テナ。 - 【請求項９】核磁気共鳴映像装置のための励磁アンテナ
であって、上記アンテナが、請求項８に記載された電磁
アンテナを４つ備え、該４つの電磁アンテナが、送受信
回路に接続され、該送信−受信回路が、４つの電磁アン
テナと該送受信回路との間のデュプレクサの機能を果た
すインピーダンス整合回路に接続された3dBカプラを備
えることを特徴とする励磁アンテナ。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8706485A FR2615041B1 (fr) | 1987-05-07 | 1987-05-07 | Antenne electromagnetique et antenne d'excitation pour un appareil de resonance magnetique nucleaire munie d'une telle antenne electromagnetique |
| FR87/06485 | 1987-05-07 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02503993A JPH02503993A (ja) | 1990-11-22 |
| JP2663403B2 true JP2663403B2 (ja) | 1997-10-15 |
Family
ID=9350898
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63504097A Expired - Fee Related JP2663403B2 (ja) | 1987-05-07 | 1988-05-03 | 電磁アンテナ、ならびに該電磁アンテナを備えた、核磁気共鳴（ｎｍｒ）装置のための励磁アンテナ |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5363113A (ja) |
| EP (1) | EP0363381B1 (ja) |
| JP (1) | JP2663403B2 (ja) |
| DE (1) | DE3872710T2 (ja) |
| FR (1) | FR2615041B1 (ja) |
| WO (1) | WO1988008971A1 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4024599C2 (de) * | 1989-08-16 | 1996-08-14 | Siemens Ag | Hochfrequenz-Antenne eines Kernspintomographen |
| NO951225L (no) * | 1994-03-31 | 1995-10-02 | Halliburton Co | Forseglet modulantenne for bruk i en borebrönn |
| US5485165A (en) * | 1994-08-15 | 1996-01-16 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Broadband high efficiency full wave open coaxial stub loop antenna |
| US6107974A (en) * | 1998-10-21 | 2000-08-22 | Fonar Corporation | Apparatus and method of generating an RF field |
| US6727698B1 (en) * | 1999-12-17 | 2004-04-27 | Fonar Corporation | MRI antennas including electrically connected inner and outer conductors, and MRI systems including such antennas |
| US6847210B1 (en) | 1999-12-17 | 2005-01-25 | Fonar Corporation | MRI antenna |
| US6636040B1 (en) * | 1999-12-17 | 2003-10-21 | Fonar Corporation | MRI antenna |
| CA2417525A1 (en) * | 2000-07-31 | 2002-02-07 | Regents Of The University Of Minnesota | Open tem resonators for mri |
| EP1344076A1 (en) * | 2000-10-09 | 2003-09-17 | Regents Of The University Of Minnesota | Method and apparatus for magnetic resonance imaging and spectroscopy using microstrip transmission line coils |
| WO2003025608A2 (en) * | 2001-09-14 | 2003-03-27 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Device for suppressing electromagnetic coupling phenomena |
| KR20070030208A (ko) | 2004-05-07 | 2007-03-15 | 리전츠 오브 더 유니버스티 오브 미네소타 | 자기 공명 무선 주파수 코일용 다중 전류 요소 |
| FR2872116B1 (fr) * | 2004-06-29 | 2006-10-20 | Michelin Soc Tech | Passage de roue de vehicule automobile comprenant un circuit electrique et ensemble d'un passage de roue et de moyens d'alimentation |
| US6924773B1 (en) * | 2004-09-30 | 2005-08-02 | Codman Neuro Sciences Sarl | Integrated dual band H-field shielded loop antenna and E-field antenna |
| JP6059837B1 (ja) * | 2016-03-22 | 2017-01-11 | 日本電信電話株式会社 | アンテナ制御装置、アンテナ制御プログラムおよびアンテナ制御システム |
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|---|---|---|---|---|
| US2419673A (en) * | 1943-03-05 | 1947-04-29 | Standard Telephones Cables Ltd | Loop antenna |
| US2423083A (en) * | 1943-03-05 | 1947-07-01 | Standard Telephones Cables Ltd | Loop antenna system |
| US2419539A (en) * | 1943-03-05 | 1947-04-29 | Standard Telephones Cables Ltd | Loop antenna construction |
| US2465381A (en) * | 1945-03-12 | 1949-03-29 | Standard Telephones Cables Ltd | Loop antenna system |
| JPS5226879B2 (ja) * | 1972-09-19 | 1977-07-16 | ||
| US3973263A (en) * | 1973-04-20 | 1976-08-03 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Sensitivity improvement of spaced-loop antenna by capacitive gap loading |
| JPS57142002A (en) * | 1981-02-27 | 1982-09-02 | Toshiba Corp | Small-sized loop antenna |
| DE3140319A1 (de) * | 1981-10-10 | 1983-04-21 | Klaus 3300 Braunschweig Münter | Elektrisch abgeschirmte breitbandantenne zur phasenrichtigen erfassung der magnetischen komponente eines elektromagnetischen wechselfeldes |
| JPS59501173A (ja) * | 1982-06-28 | 1984-07-05 | オックスフォ−ド・リサ−チ・システムズ・リミテッド | 核磁気共鳴スペクトロメータ用のプローブアセンブリおよびその使用法 |
| DE3343625C2 (de) * | 1983-11-19 | 1986-10-23 | Bruker Medizintechnik Gmbh, 7512 Rheinstetten | Meßkopf und Verfahren zur Aufnahme hochaufgelöster Kernspinresonanzsignale |
| DE3410204A1 (de) * | 1984-03-20 | 1985-10-03 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Hochfrequenz-antenneneinrichtung in einer apparatur zur kernspintomographie und verfahren zum betrieb dieser einrichtung |
| DE3515190A1 (de) * | 1985-04-26 | 1986-11-06 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Kernspin-tomographiegeraet |
| FR2583172B1 (fr) * | 1985-06-07 | 1987-11-20 | Thomson Cgr | Antenne haute frequence pour appareil mesurant la resonance magnetique nucleaire |
| EP0352824B1 (de) * | 1985-11-18 | 1993-11-03 | Siemens Aktiengesellschaft | Lokalspulenanordnung für die Untersuchung mit Hilfe der kernmagnetischen Resonanz |
| DE3619970A1 (de) * | 1986-06-13 | 1987-12-17 | Philips Patentverwaltung | Oberflaechenspule fuer hochfrequenzmagnetfelder bei kernspinuntersuchungen |
| US4801944A (en) * | 1987-10-13 | 1989-01-31 | Madnick Peter A | Antenna |
-
1987
- 1987-05-07 FR FR8706485A patent/FR2615041B1/fr not_active Expired
-
1988
- 1988-05-03 JP JP63504097A patent/JP2663403B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1988-05-03 US US07/439,031 patent/US5363113A/en not_active Expired - Fee Related
- 1988-05-03 EP EP88904233A patent/EP0363381B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1988-05-03 DE DE8888904233T patent/DE3872710T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1988-05-03 WO PCT/FR1988/000214 patent/WO1988008971A1/fr active IP Right Grant
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|---|---|
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| US5363113A (en) | 1994-11-08 |
| EP0363381B1 (fr) | 1992-07-08 |
| FR2615041B1 (fr) | 1989-12-29 |
| DE3872710D1 (de) | 1992-08-13 |
| JPH02503993A (ja) | 1990-11-22 |
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| DE3872710T2 (de) | 1993-01-28 |
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