JP2811352B2 - 磁気共鳴イメージング装置の高周波コイル - Google Patents
磁気共鳴イメージング装置の高周波コイルInfo
- Publication number
- JP2811352B2 JP2811352B2 JP2165797A JP16579790A JP2811352B2 JP 2811352 B2 JP2811352 B2 JP 2811352B2 JP 2165797 A JP2165797 A JP 2165797A JP 16579790 A JP16579790 A JP 16579790A JP 2811352 B2 JP2811352 B2 JP 2811352B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- coil
- frequency
- magnetic resonance
- coils
- magnetic field
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 238000002595 magnetic resonance imaging Methods 0.000 title claims description 17
- 238000005481 NMR spectroscopy Methods 0.000 claims description 21
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 21
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 claims description 15
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims description 14
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 25
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 25
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 25
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 9
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 3
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 3
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 2
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000013480 data collection Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)
- Coils Or Transformers For Communication (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、核磁気共鳴（以下「NMR」と略記する）現
象を利用して被検体（人体）の所望部位の断層像を得る
磁気共鳴イメージング装置の送信系または受信系に用い
られ、二つの導電ループをその感度方向を互いに直交さ
せて一組に形成して成る高周波コイルに関し、特に上記
二つの導電ループ間のカップリングを低減することがで
きる磁気共鳴イメージング装置の高周波コイルに関す
る。
象を利用して被検体（人体）の所望部位の断層像を得る
磁気共鳴イメージング装置の送信系または受信系に用い
られ、二つの導電ループをその感度方向を互いに直交さ
せて一組に形成して成る高周波コイルに関し、特に上記
二つの導電ループ間のカップリングを低減することがで
きる磁気共鳴イメージング装置の高周波コイルに関す
る。
磁気共鳴イメージング装置は、被検体の体軸方向と垂
直な方向に静磁場及び傾斜磁場を与える磁場発生手段
と、上記被検体の生体組織を構成する原子の原子核に核
磁気共鳴を起こさせるために高周波信号を照射する送信
系と、上記の核磁気共鳴により放出される高周波信号を
検出する受信系と、この受信系で検出した高周波信号を
用いて画像再構成演算を行う信号処理系とを備えて構成
されている。そして、静磁場発生手段により被検体に均
一な静磁場を与えながら、核磁気共鳴を励起させる周波
数の高周波信号を送信系の高周波コイルで印加し、これ
により被検体から放出される核磁気共鳴信号を受信系の
高周波コイルで検出するようになっている。このとき、
上記被検体からの核磁気共鳴信号の放出位置を特定する
ために、さらに傾斜磁場発生手段で傾斜磁場を与えるこ
とによりイメージングを行っていた。
直な方向に静磁場及び傾斜磁場を与える磁場発生手段
と、上記被検体の生体組織を構成する原子の原子核に核
磁気共鳴を起こさせるために高周波信号を照射する送信
系と、上記の核磁気共鳴により放出される高周波信号を
検出する受信系と、この受信系で検出した高周波信号を
用いて画像再構成演算を行う信号処理系とを備えて構成
されている。そして、静磁場発生手段により被検体に均
一な静磁場を与えながら、核磁気共鳴を励起させる周波
数の高周波信号を送信系の高周波コイルで印加し、これ
により被検体から放出される核磁気共鳴信号を受信系の
高周波コイルで検出するようになっている。このとき、
上記被検体からの核磁気共鳴信号の放出位置を特定する
ために、さらに傾斜磁場発生手段で傾斜磁場を与えるこ
とによりイメージングを行っていた。
このような磁気共鳴イメージング装置における高周波
コイルとしては、従来は、一つの導電ループ、例えばソ
レノイドコイルまたは鞍形コイルを使用し、一方向の核
磁気共鳴信号を受信するものがあった。これに対して、
S/N比の向上を狙って、二つの導電ループを互いに感度
方向を直交させて一組に形成し、二方向の核磁気共鳴信
号を受信するものがある。後者の二つの導電ループを組
み合わせて成る高周波コイルを直交受信コイル（Quardr
ature Detection Coils:以下「QDコイル」と略称する）
というが、従来のQDコイルは、例えば水平磁場方式のも
のとして鞍形コイルと鞍形コイルとを組み合わせたもの
が提案されている。しかし、この鞍形コイルと鞍形コイ
ルとの組み合わせのものを使用すると、特に垂直磁場方
式の磁気共鳴イメージング装置においては、静磁場方向
と受信方向が一致して感度良く受信できないものであっ
た。そこで、最近では、例えば垂直磁場方式のQDコイル
として、ソレノイドコイルと鞍形コイルとを組み合わせ
たものが提案されている。
コイルとしては、従来は、一つの導電ループ、例えばソ
レノイドコイルまたは鞍形コイルを使用し、一方向の核
磁気共鳴信号を受信するものがあった。これに対して、
S/N比の向上を狙って、二つの導電ループを互いに感度
方向を直交させて一組に形成し、二方向の核磁気共鳴信
号を受信するものがある。後者の二つの導電ループを組
み合わせて成る高周波コイルを直交受信コイル（Quardr
ature Detection Coils:以下「QDコイル」と略称する）
というが、従来のQDコイルは、例えば水平磁場方式のも
のとして鞍形コイルと鞍形コイルとを組み合わせたもの
が提案されている。しかし、この鞍形コイルと鞍形コイ
ルとの組み合わせのものを使用すると、特に垂直磁場方
式の磁気共鳴イメージング装置においては、静磁場方向
と受信方向が一致して感度良く受信できないものであっ
た。そこで、最近では、例えば垂直磁場方式のQDコイル
として、ソレノイドコイルと鞍形コイルとを組み合わせ
たものが提案されている。
しかし、このような従来の高周波コイルにおいて、特
に垂直磁場方式のQDコイルは、例えばソレノイドコイル
と鞍形コイルのように異なったコイルの組み合わせであ
るため、各コイル間でカップリングを起こすことがあっ
た。ここで、カップリングとは、一方のコイルに高周波
電流を流した場合に、他方のコイルに対しその高周波電
流が漏れることを言う。このようなカップリングを起こ
すと、各コイルが相手側の負荷となり、それぞれのコイ
ルに損失として作用し、その高周波コイル全体としての
感度が低下するものであった。従って、得られる画像の
S/N比が劣化することがあった。
に垂直磁場方式のQDコイルは、例えばソレノイドコイル
と鞍形コイルのように異なったコイルの組み合わせであ
るため、各コイル間でカップリングを起こすことがあっ
た。ここで、カップリングとは、一方のコイルに高周波
電流を流した場合に、他方のコイルに対しその高周波電
流が漏れることを言う。このようなカップリングを起こ
すと、各コイルが相手側の負荷となり、それぞれのコイ
ルに損失として作用し、その高周波コイル全体としての
感度が低下するものであった。従って、得られる画像の
S/N比が劣化することがあった。
ここで、上記高周波コイルでカップリングを起こす原
因としては、二つのコイルの交差部分の間隔が数mmと近
いためその間で浮遊容量を形成し相手側に漏れる容量性
結合、または一方のコイルが発生する磁束によって他方
のコイルの磁束とのアンバランスが生じる誘導性結合が
考えられる。誘導性結合によるカップリングは、コイル
の近くに良導体たとえば銅板を配置することで磁束のア
ンバランスを調整して低減することができ、あまり問題
は無い。一方、容量性結合によるカップリングは、二つ
のコイルが交差する部分の互いのコイル間の間隔を大き
くすることで各コイル間の形成される浮遊容量を小さく
して低減することができる。すなわち、第４図に示すよ
うに、二つの平面導体板A1,A2が近接して平行に配置
（二つのコイル導体の交差部分に相当する）されている
とき、該両者A1,A2間の間隔をｄ、各平面導体板A1,A2の
面積をＳ、それらの間の誘電率をεとすれば、上記二つ
の平面導体板A1,A2間の電気容量Ｃは、次式で表され
る。
因としては、二つのコイルの交差部分の間隔が数mmと近
いためその間で浮遊容量を形成し相手側に漏れる容量性
結合、または一方のコイルが発生する磁束によって他方
のコイルの磁束とのアンバランスが生じる誘導性結合が
考えられる。誘導性結合によるカップリングは、コイル
の近くに良導体たとえば銅板を配置することで磁束のア
ンバランスを調整して低減することができ、あまり問題
は無い。一方、容量性結合によるカップリングは、二つ
のコイルが交差する部分の互いのコイル間の間隔を大き
くすることで各コイル間の形成される浮遊容量を小さく
して低減することができる。すなわち、第４図に示すよ
うに、二つの平面導体板A1,A2が近接して平行に配置
（二つのコイル導体の交差部分に相当する）されている
とき、該両者A1,A2間の間隔をｄ、各平面導体板A1,A2の
面積をＳ、それらの間の誘電率をεとすれば、上記二つ
の平面導体板A1,A2間の電気容量Ｃは、次式で表され
る。
この第（１）式から明らかなように、二つの平面導体
板A1,A2間の間隔ｄを大きくすることにより、両者間の
電気容量Ｃが小さくなる。
板A1,A2間の間隔ｄを大きくすることにより、両者間の
電気容量Ｃが小さくなる。
従って、従来は、二つのコイルが交差する部分の間隔
を大きくして各コイル間に形成される浮遊容量を小さく
し、その容量性結合によるカップリングを低減してい
た。しかし、この場合は、核磁気共鳴周波数が高くなれ
ばなる程、各コイル間の間隔を大きくしなければなら
ず、これでは高周波コイルの全体が大形化してしまうも
のであった。また、少なくとも一方のコイルは被検体か
らの距離が大きくなり、ますます感度が低下してS/N比
が劣化するものであった。
を大きくして各コイル間に形成される浮遊容量を小さく
し、その容量性結合によるカップリングを低減してい
た。しかし、この場合は、核磁気共鳴周波数が高くなれ
ばなる程、各コイル間の間隔を大きくしなければなら
ず、これでは高周波コイルの全体が大形化してしまうも
のであった。また、少なくとも一方のコイルは被検体か
らの距離が大きくなり、ますます感度が低下してS/N比
が劣化するものであった。
そこで、本発明は、このような問題点を解決し、二つ
の導電ループ（コイル）間のカップリングを低減するこ
とができる磁気共鳴イメージング装置の高周波コイルを
提供することを目的とする。
の導電ループ（コイル）間のカップリングを低減するこ
とができる磁気共鳴イメージング装置の高周波コイルを
提供することを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕 上記目的を達成するために、本発明による磁気共鳴イ
メージング装置の高周波コイルは、二つの導電ループを
その感度方向を互いに直交させて一組に形成された高周
波コイルであって、被検体に高周波信号を照射し、また
は核磁気共鳴により放出される高周波信号を検出する感
度方向が静磁場方向に対し直交して配置される磁気共鳴
イメージング装置の高周波コイルにおいて、上記二つの
導電ループとしては、一つがソレノイドコイルを用い、
他の一つは上記ソレノイドコイルと交差して配置された
鞍形コイルを用い、この二つのコイルは交差部分にて他
の部分より導電体の幅を狭くしたものである。
メージング装置の高周波コイルは、二つの導電ループを
その感度方向を互いに直交させて一組に形成された高周
波コイルであって、被検体に高周波信号を照射し、また
は核磁気共鳴により放出される高周波信号を検出する感
度方向が静磁場方向に対し直交して配置される磁気共鳴
イメージング装置の高周波コイルにおいて、上記二つの
導電ループとしては、一つがソレノイドコイルを用い、
他の一つは上記ソレノイドコイルと交差して配置された
鞍形コイルを用い、この二つのコイルは交差部分にて他
の部分より導電体の幅を狭くしたものである。
また、上記二つのコイルのうち、一方のコイルのみの
導電体の幅をその交差部分において他の部分より狭く形
成してもよい。
導電体の幅をその交差部分において他の部分より狭く形
成してもよい。
このように構成された本発明の高周波コイルは、それ
を構成する二つの導電ループとして、一つがソレノイド
コイルを用い、他の一つは上記ソレノイドコイルと交差
して配置された鞍形コイルを用い、この二つのコイルは
交差部分にて他の部分より導電体の幅を狭くしたことに
より、上記交差部分に形成される浮遊容量を小さくする
ように動作する。これにより、二つの導電ループの交差
部分の間隔を大きくすることなく、その容量性結合を緩
和して両者間のカップリングを低減することができる。
を構成する二つの導電ループとして、一つがソレノイド
コイルを用い、他の一つは上記ソレノイドコイルと交差
して配置された鞍形コイルを用い、この二つのコイルは
交差部分にて他の部分より導電体の幅を狭くしたことに
より、上記交差部分に形成される浮遊容量を小さくする
ように動作する。これにより、二つの導電ループの交差
部分の間隔を大きくすることなく、その容量性結合を緩
和して両者間のカップリングを低減することができる。
以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて詳細に説
明する。
明する。
第１図は本発明による磁気共鳴イメージング装置の高
周波コイルの実施例を示す傾斜説明図であり、第２図は
その高周波コイルの原理及び接続を示す回路図であり、
第３図は上記高周波コイルが適用される磁気共鳴イメー
ジング装置の全体構成を示すブロック図である。
周波コイルの実施例を示す傾斜説明図であり、第２図は
その高周波コイルの原理及び接続を示す回路図であり、
第３図は上記高周波コイルが適用される磁気共鳴イメー
ジング装置の全体構成を示すブロック図である。
上記磁気共鳴イメージング装置は、核磁気共鳴（NM
R）現象を利用して被検体の断層像を得るもので、第３
図に示すように、静磁場発生磁石２と、磁場勾配発生系
３と、送信系４と、受信系５と、信号処理系６と、シー
ケンサ７と、中央処理装置（CPU）８とを備えて成る。
R）現象を利用して被検体の断層像を得るもので、第３
図に示すように、静磁場発生磁石２と、磁場勾配発生系
３と、送信系４と、受信系５と、信号処理系６と、シー
ケンサ７と、中央処理装置（CPU）８とを備えて成る。
上記静磁場発生磁石２は、被検体１の周りにその体軸
方向または体軸と直交する方向に均一な静磁場を発生さ
せるもので、上記被検体１の周りのある広がりをもった
空間に永久磁石方式または常電導方式あるいは超電導方
式の磁場発生手段が配置されている。磁場勾配発生系３
は、X,Y,Zの三軸方向に巻かれた傾斜磁場コイル９と、
それぞれのコイルを駆動する傾斜磁場電源10とから成
り、上記シーケンサ７からの命令に従ってそれぞれのコ
イルの傾斜磁場電源10を駆動することにより、X,Y,Zの
三軸方向の傾斜磁場Gx,Gy,Gzを被検体１に印加するよう
になっている。この傾斜磁場の加え方により、被検体１
に対するスライス面を設定することができる。
方向または体軸と直交する方向に均一な静磁場を発生さ
せるもので、上記被検体１の周りのある広がりをもった
空間に永久磁石方式または常電導方式あるいは超電導方
式の磁場発生手段が配置されている。磁場勾配発生系３
は、X,Y,Zの三軸方向に巻かれた傾斜磁場コイル９と、
それぞれのコイルを駆動する傾斜磁場電源10とから成
り、上記シーケンサ７からの命令に従ってそれぞれのコ
イルの傾斜磁場電源10を駆動することにより、X,Y,Zの
三軸方向の傾斜磁場Gx,Gy,Gzを被検体１に印加するよう
になっている。この傾斜磁場の加え方により、被検体１
に対するスライス面を設定することができる。
送信系４は、被検体１の生体組織を構成する原子の原
子核に核磁気共鳴を起こさせるために高周波信号（電磁
波）を照射するもので、高周波発振器11と変調器12と高
周波増幅器13と送信側の高周波コイル14aとから成り、
上記高周波発振器11から出力された高周波パルスをシー
ケンサ７の命令に従って変調器12で振幅変調し、この振
幅変調された高周波パルスを高周波増幅器13で増幅した
後に被検体１に近接して配置された高周波コイル14aに
供給することにより、電磁波が上記被検体１に照射され
るようになっている。受信系５は、被検体１の生体組織
の原子核の核磁気共鳴により放出される高周波信号（NM
R信号）を検出するもので、受信側の高周波コイル14bと
増幅器15と直交位相検波器16とA/D変換器17とを有して
おり、上記送信側の高周波コイル14aから照射された電
磁波による被検体１の応答の高周波信号（NMR信号）は
被検体１に近接して配置された高周波コイル14bで検出
され、増幅器15及び直交位相検波器16を介してA/D変換
器17に入力してディジタル量に変換され、さらにシーケ
ンサ７からの命令によるタイミングで直交位相検波器16
によりサンプリングされた二系列の収集データとされ、
その信号が信号処理系６に送られるようになっている。
子核に核磁気共鳴を起こさせるために高周波信号（電磁
波）を照射するもので、高周波発振器11と変調器12と高
周波増幅器13と送信側の高周波コイル14aとから成り、
上記高周波発振器11から出力された高周波パルスをシー
ケンサ７の命令に従って変調器12で振幅変調し、この振
幅変調された高周波パルスを高周波増幅器13で増幅した
後に被検体１に近接して配置された高周波コイル14aに
供給することにより、電磁波が上記被検体１に照射され
るようになっている。受信系５は、被検体１の生体組織
の原子核の核磁気共鳴により放出される高周波信号（NM
R信号）を検出するもので、受信側の高周波コイル14bと
増幅器15と直交位相検波器16とA/D変換器17とを有して
おり、上記送信側の高周波コイル14aから照射された電
磁波による被検体１の応答の高周波信号（NMR信号）は
被検体１に近接して配置された高周波コイル14bで検出
され、増幅器15及び直交位相検波器16を介してA/D変換
器17に入力してディジタル量に変換され、さらにシーケ
ンサ７からの命令によるタイミングで直交位相検波器16
によりサンプリングされた二系列の収集データとされ、
その信号が信号処理系６に送られるようになっている。
この信号処理系６は、CPU8と、磁気ディスク18及び磁
気テープ19等の記録装置と、CRT等のディスプレイ20と
から成り、上記CPU8でフーリエ変換、補正係数計算、像
再構成等の処理を行い、任意断面の信号強度分布あるい
は複数の信号に適当な演算を行って得られた分布を画像
化してディスプレイ20に断層像として表示するようにな
っている。また、シーケンサ７は、CPU8の制御で動作
し、被検体１の断層像のデータ収集に必要な種々の命令
を送信系４及び磁場勾配発生系３並びに受信系５に送
り、上記NMR信号を計測するシーケンスを発生する手段
となるものである。なお、第３図において、送信側の高
周波コイル14a及び受信側の高周波コイル14b並びに傾斜
磁場コイル9,9は、被検体１の周りの空間に配置された
静磁場発生磁石２の磁場空間内に配置されている。
気テープ19等の記録装置と、CRT等のディスプレイ20と
から成り、上記CPU8でフーリエ変換、補正係数計算、像
再構成等の処理を行い、任意断面の信号強度分布あるい
は複数の信号に適当な演算を行って得られた分布を画像
化してディスプレイ20に断層像として表示するようにな
っている。また、シーケンサ７は、CPU8の制御で動作
し、被検体１の断層像のデータ収集に必要な種々の命令
を送信系４及び磁場勾配発生系３並びに受信系５に送
り、上記NMR信号を計測するシーケンスを発生する手段
となるものである。なお、第３図において、送信側の高
周波コイル14a及び受信側の高周波コイル14b並びに傾斜
磁場コイル9,9は、被検体１の周りの空間に配置された
静磁場発生磁石２の磁場空間内に配置されている。
ここで、本発明においては、上記の例えば受信側の高
周波コイル14bは、二つの導電ループをその感度方向を
互いに直交させて一組に形成されると共に、被検体１か
ら核磁気共鳴により放出される高周波信号を検出する受
信方向が静磁場発生磁石２による静磁場に対し直交して
配置され、且つ上記二つの導電ループは、一つがソレノ
イドコイルを用い、他の一つは上記ソレノイドコイルと
交差して配置された鞍形コイルを用い、この二つのコイ
ルは交差部分にて他の部分より導電体の幅が狭くさくさ
れている。
周波コイル14bは、二つの導電ループをその感度方向を
互いに直交させて一組に形成されると共に、被検体１か
ら核磁気共鳴により放出される高周波信号を検出する受
信方向が静磁場発生磁石２による静磁場に対し直交して
配置され、且つ上記二つの導電ループは、一つがソレノ
イドコイルを用い、他の一つは上記ソレノイドコイルと
交差して配置された鞍形コイルを用い、この二つのコイ
ルは交差部分にて他の部分より導電体の幅が狭くさくさ
れている。
すなわち、例えば垂直磁場方式のQDコイルの場合、第
１図に示すように、円筒状の樹脂製ボビン21の外周面
に、一方の導電ループとしてソレノイドコイル22が円周
方向に巻かれると共に、他方の導電ループとして鞍形コ
イル23がその受信方向を上記ソレノイドコイル22の受信
方向と直交させて配置され、各コイル22,23はコンデン
サン24で分割されて動作電圧を下げるように構成されて
いる。なお、上記鞍形コイル23は、高周波コイル14bの
内部に挿入される被検体１の頭頂に相当する部分の受信
感度を向上するため、樹脂製ボビン21の一側端がわに位
置するコイル部材23a,23bを変形して、該樹脂製ボビン2
1の長手方向の外側方に張り出している。また、上記ソ
レノイドコイル22と鞍形コイル23との交差部分25は、前
述の両コイル間の容量性結合を緩和するために、例えば
約6mm程度の間隔があげられている。しかし、このよう
に間隔をあけても、これだけでは上記両コイル間の容量
性結合を実用的なまでに低減するには至らない。そこ
で、第１図に示すように、ソレノイドコイル22と鞍形コ
イル23との交差部分25の導電体の幅を他の部分より狭く
してその対向面積を小さくしてある。この場合、前述の
第４図において平面導体板A1,A2の面積Ｓが小さくなる
ので、前述の第（１）式から明らかなようにその両者間
の電気容量Ｃは小さくなる。従って、上記二つのコイル
22,23間に形成される浮遊容量が小さくなり、該両者間
の容量性結合によるカップリングを低減することができ
る。
１図に示すように、円筒状の樹脂製ボビン21の外周面
に、一方の導電ループとしてソレノイドコイル22が円周
方向に巻かれると共に、他方の導電ループとして鞍形コ
イル23がその受信方向を上記ソレノイドコイル22の受信
方向と直交させて配置され、各コイル22,23はコンデン
サン24で分割されて動作電圧を下げるように構成されて
いる。なお、上記鞍形コイル23は、高周波コイル14bの
内部に挿入される被検体１の頭頂に相当する部分の受信
感度を向上するため、樹脂製ボビン21の一側端がわに位
置するコイル部材23a,23bを変形して、該樹脂製ボビン2
1の長手方向の外側方に張り出している。また、上記ソ
レノイドコイル22と鞍形コイル23との交差部分25は、前
述の両コイル間の容量性結合を緩和するために、例えば
約6mm程度の間隔があげられている。しかし、このよう
に間隔をあけても、これだけでは上記両コイル間の容量
性結合を実用的なまでに低減するには至らない。そこ
で、第１図に示すように、ソレノイドコイル22と鞍形コ
イル23との交差部分25の導電体の幅を他の部分より狭く
してその対向面積を小さくしてある。この場合、前述の
第４図において平面導体板A1,A2の面積Ｓが小さくなる
ので、前述の第（１）式から明らかなようにその両者間
の電気容量Ｃは小さくなる。従って、上記二つのコイル
22,23間に形成される浮遊容量が小さくなり、該両者間
の容量性結合によるカップリングを低減することができ
る。
なお、本発明者らが実験的に確認したところによる
と、上記両コイル22,23の交差部分25の対向面積は、例
えば100〜400mm2とするのが望ましい。この値より小さ
くすると感度低下（S/N比の低下）をおこし、大きくす
ると容量性結合が大きくなって実用にならない。しか
し、上記の値は使用する磁気共鳴イメージング装置の共
鳴周波数によって変化するものであり、上記の数値のみ
に限定されるものではない。また、第１図の例において
は、ソレノイドコイル22及び鞍形コイル23とも一つの交
差部分25からその次の交差部分25に至るまで続けてその
導体幅を狭くしたものとして示したが、本発明はこれに
限らず、上記両コイル22,23が実際に交差する部分のみ
を狭くしてもよい。さらに、第１図においては、交差部
分25の導体幅をソレノイドコイル22及び鞍形コイル23の
両者とも狭くしたものとして示したが、どちらか一方の
コイルのみの導電体の幅をその交差部分25において他の
部分より狭くしてもよい。この場合は、その狭くする側
の一方のコイルの導体幅は、両コイルの導体幅をともに
狭くするのに比べより狭くする必要がある。さらにま
た、第１図においては、ソレノイドコイル22及び鞍形コ
イル23ともコンデンサ24でそれぞれ分割したものとした
が、両コイル22,23は必ずしもコンデンサ24で分割しな
くてもよい。また、第１図においては、ソレノイドコイ
ル22と組み合わすべき鞍形コイル23は、その一側端がわ
に位置するコイル部材23a,23bを外側方に張り出して変
形させたものとしたが、これに限らず、通常の形状のも
のを用いてもよい。
と、上記両コイル22,23の交差部分25の対向面積は、例
えば100〜400mm2とするのが望ましい。この値より小さ
くすると感度低下（S/N比の低下）をおこし、大きくす
ると容量性結合が大きくなって実用にならない。しか
し、上記の値は使用する磁気共鳴イメージング装置の共
鳴周波数によって変化するものであり、上記の数値のみ
に限定されるものではない。また、第１図の例において
は、ソレノイドコイル22及び鞍形コイル23とも一つの交
差部分25からその次の交差部分25に至るまで続けてその
導体幅を狭くしたものとして示したが、本発明はこれに
限らず、上記両コイル22,23が実際に交差する部分のみ
を狭くしてもよい。さらに、第１図においては、交差部
分25の導体幅をソレノイドコイル22及び鞍形コイル23の
両者とも狭くしたものとして示したが、どちらか一方の
コイルのみの導電体の幅をその交差部分25において他の
部分より狭くしてもよい。この場合は、その狭くする側
の一方のコイルの導体幅は、両コイルの導体幅をともに
狭くするのに比べより狭くする必要がある。さらにま
た、第１図においては、ソレノイドコイル22及び鞍形コ
イル23ともコンデンサ24でそれぞれ分割したものとした
が、両コイル22,23は必ずしもコンデンサ24で分割しな
くてもよい。また、第１図においては、ソレノイドコイ
ル22と組み合わすべき鞍形コイル23は、その一側端がわ
に位置するコイル部材23a,23bを外側方に張り出して変
形させたものとしたが、これに限らず、通常の形状のも
のを用いてもよい。
第２図はこのように構成された高周波コイル14bの原
理及び接続を示す回路図である。図においては、説明の
簡略化のためにコイルのチューニング回路等は省略して
いる。図上、静磁場方向は矢印Ｓで示され、一つの平面
で回転している磁化ベクトルは、高周波コイル14bを構
成するソレノイドコイル22と鞍形コイル23に90度の位相
差を伴った同一信号を誘起する。ここで、ソレノイドコ
イル22と鞍形コイル23とは軸方向が直交して配置されて
いるので、互いに独立なランダムノイズを伴って高周波
信号（NMR信号）が検出される。このノイズ源となり得
るものは、各コイル22,23の抵抗並びにこれらのコイル2
2,23の磁気的結合及び電気的結合などに起因する被検体
１からの等価抵抗である。
理及び接続を示す回路図である。図においては、説明の
簡略化のためにコイルのチューニング回路等は省略して
いる。図上、静磁場方向は矢印Ｓで示され、一つの平面
で回転している磁化ベクトルは、高周波コイル14bを構
成するソレノイドコイル22と鞍形コイル23に90度の位相
差を伴った同一信号を誘起する。ここで、ソレノイドコ
イル22と鞍形コイル23とは軸方向が直交して配置されて
いるので、互いに独立なランダムノイズを伴って高周波
信号（NMR信号）が検出される。このノイズ源となり得
るものは、各コイル22,23の抵抗並びにこれらのコイル2
2,23の磁気的結合及び電気的結合などに起因する被検体
１からの等価抵抗である。
上記ソレノイドコイル22及び鞍形コイル23からの信号
は、増幅器15内の第一のアンプ15aまたは第二のアンプ1
5bでそれぞれ増幅された後、シフター26へ入力される。
このシフター26は、フェイズシフタ27とアッテネータ28
と加算器29とで構成されている。そして、ソレノイドコ
イル22からの信号の位相を上記フェイズシフタ27で90度
ずらし、鞍形コイル23からの信号と位相を合わせる。一
方、鞍形コイル23とソレノイドコイル22とでは感度が等
しくなく、例えば前者の感度を“1"としたとき後者のそ
れは“1.4"となっている。従って、この場合は、加算器
29での信号の加算比率を変えなければ高いS/N比を得る
ことができない。このときの最適な加算比率は、12÷1.
42＝0.51となる。そこで、鞍形コイル23からの信号経路
の途中にアッテネータ28を挿入し、上記ソレノイドコイ
ル22からの信号を“1"としたときに、鞍形コイル23から
の信号が“0.51"となるように調整している。このよう
にして、上記両コイル22,23からの信号強度を合わせた
後に、加算器29で両信号を加算し、シフター26から出力
される。そして、このシアター26からの出力信号は、第
３図に示す直交位相検波器16へ送出される。
は、増幅器15内の第一のアンプ15aまたは第二のアンプ1
5bでそれぞれ増幅された後、シフター26へ入力される。
このシフター26は、フェイズシフタ27とアッテネータ28
と加算器29とで構成されている。そして、ソレノイドコ
イル22からの信号の位相を上記フェイズシフタ27で90度
ずらし、鞍形コイル23からの信号と位相を合わせる。一
方、鞍形コイル23とソレノイドコイル22とでは感度が等
しくなく、例えば前者の感度を“1"としたとき後者のそ
れは“1.4"となっている。従って、この場合は、加算器
29での信号の加算比率を変えなければ高いS/N比を得る
ことができない。このときの最適な加算比率は、12÷1.
42＝0.51となる。そこで、鞍形コイル23からの信号経路
の途中にアッテネータ28を挿入し、上記ソレノイドコイ
ル22からの信号を“1"としたときに、鞍形コイル23から
の信号が“0.51"となるように調整している。このよう
にして、上記両コイル22,23からの信号強度を合わせた
後に、加算器29で両信号を加算し、シフター26から出力
される。そして、このシアター26からの出力信号は、第
３図に示す直交位相検波器16へ送出される。
このように、上記両コイル22,23からの信号の位相を
フェイズシフタ27で合わせ、加算器29で加算すると、ノ
イズも多少大きくなるが検出信号はかなり大きくなり、
結果としてS/N比が大きくなる。例えば、一方のコイル2
2と他方のコイル23の寸法、形状が等しく、さらに前述
の被検体１からの等価抵抗も等しい場合には、検出信号
は２倍に、ノイズは となり、結果としてS/N比は に向上する。
フェイズシフタ27で合わせ、加算器29で加算すると、ノ
イズも多少大きくなるが検出信号はかなり大きくなり、
結果としてS/N比が大きくなる。例えば、一方のコイル2
2と他方のコイル23の寸法、形状が等しく、さらに前述
の被検体１からの等価抵抗も等しい場合には、検出信号
は２倍に、ノイズは となり、結果としてS/N比は に向上する。
なお、以上の説明では、第３図における受信側の高周
波コイル14bに本発明を適用した例について述べたが、
これに限らず、送信側の高周波コイル14aにも適用して
もよい。
波コイル14bに本発明を適用した例について述べたが、
これに限らず、送信側の高周波コイル14aにも適用して
もよい。
本発明は以上のように構成されたので、高周波コイル
14aまたは14bを構成する二つの導電ループとして、一つ
がソレノイドコイル22を用い、他の一つは上記ソレノイ
ドコイル22と交差して配置された鞍形コイル23を用い、
この二つのコイルは交差部分25にて他の部分より導電体
の幅を狭くしたことにより、上記交差部分25に形成され
る浮遊容量を小さくすることができる。これにより、二
つの導電ループ（22,23）の交差部分25の間隔を大きく
することなく、その容量性結合を緩和して両者間のカッ
プリングを低減することができる。従って、上記高周波
コイル14a,14bの全体としての感度が向上し、得られる
画像のS/N比の低下を防止することができる。また、二
つの導電ループ（22,23）の交差部分25の間隔を大きく
する必要がなく、或いは従来よりも小さくすることがで
きるので、高周波コイル14a,14bの全体を小形化するこ
とができる。
14aまたは14bを構成する二つの導電ループとして、一つ
がソレノイドコイル22を用い、他の一つは上記ソレノイ
ドコイル22と交差して配置された鞍形コイル23を用い、
この二つのコイルは交差部分25にて他の部分より導電体
の幅を狭くしたことにより、上記交差部分25に形成され
る浮遊容量を小さくすることができる。これにより、二
つの導電ループ（22,23）の交差部分25の間隔を大きく
することなく、その容量性結合を緩和して両者間のカッ
プリングを低減することができる。従って、上記高周波
コイル14a,14bの全体としての感度が向上し、得られる
画像のS/N比の低下を防止することができる。また、二
つの導電ループ（22,23）の交差部分25の間隔を大きく
する必要がなく、或いは従来よりも小さくすることがで
きるので、高周波コイル14a,14bの全体を小形化するこ
とができる。
第１図は本発明による磁気共鳴イメージング装置の高周
波コイルの実施例を示す斜視説明図、第２図はその高周
波コイルの原理及び接続を示す回路図、第３図は上記高
周波コイルが適用される磁気共鳴イメージング装置の全
体構成を示すブロック図、第４図は近接して平行に配置
された二つの平面導体板間の電気容量を説明するための
説明図である。 １……被検体、２……静磁場発生磁石、３……磁場勾配
発生系、４……送信系、５……受信系、６……信号処理
系、７……シーケンサ、８……CPU、14a……送信側の高
周波コイル、14b……受信側の高周波コイル、15……増
幅器、22……ソレノイドコイル、23……鞍形コイル、24
……コンデンサ、25……交差部分、26……シフター。
波コイルの実施例を示す斜視説明図、第２図はその高周
波コイルの原理及び接続を示す回路図、第３図は上記高
周波コイルが適用される磁気共鳴イメージング装置の全
体構成を示すブロック図、第４図は近接して平行に配置
された二つの平面導体板間の電気容量を説明するための
説明図である。 １……被検体、２……静磁場発生磁石、３……磁場勾配
発生系、４……送信系、５……受信系、６……信号処理
系、７……シーケンサ、８……CPU、14a……送信側の高
周波コイル、14b……受信側の高周波コイル、15……増
幅器、22……ソレノイドコイル、23……鞍形コイル、24
……コンデンサ、25……交差部分、26……シフター。
Claims (2)
- 【請求項１】二つの導電ループをその感度方向を互いに
直交させて一組に形成された高周波コイルであって、被
検体に高周波信号を照射し、または核磁気共鳴により放
出される高周波信号を検出する感度方向が静磁場方向に
対し直交して配置される磁気共鳴イメージング装置の高
周波コイルにおいて、上記二つの導電ループとしては、
一つがソレノイドコイルを用い、他の一つは上記ソレノ
イドコイルと交差して配置された鞍形コイルを用い、こ
の二つのコイルは交差部分にて他の部分より導電体の幅
を狭くしてあることを特徴とする磁気共鳴イメージング
装置の高周波コイル。 - 【請求項２】上記二つのコイルのうち、一方のコイルの
みの導電体の幅がその交差部分において他の部分より狭
くしてあることを特徴とする請求項１記載の磁気共鳴イ
メージング装置の高周波コイル。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2165797A JP2811352B2 (ja) | 1990-06-26 | 1990-06-26 | 磁気共鳴イメージング装置の高周波コイル |
| US07/669,960 US5293519A (en) | 1990-03-20 | 1991-03-15 | RF coil for a nuclear magnetic resonance imaging device |
| DE4108997A DE4108997C2 (de) | 1990-03-20 | 1991-03-19 | HF-Spulenanordnung für ein NMR-Untersuchungsgerät |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2165797A JP2811352B2 (ja) | 1990-06-26 | 1990-06-26 | 磁気共鳴イメージング装置の高周波コイル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0454939A JPH0454939A (ja) | 1992-02-21 |
| JP2811352B2 true JP2811352B2 (ja) | 1998-10-15 |
Family
ID=15819176
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2165797A Expired - Lifetime JP2811352B2 (ja) | 1990-03-20 | 1990-06-26 | 磁気共鳴イメージング装置の高周波コイル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2811352B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8035383B2 (en) | 2006-03-17 | 2011-10-11 | Hitachi, Ltd. | Magnetic resonance imaging apparatus and RF coil for magnetic resonance imaging apparatus |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02203839A (ja) * | 1989-02-03 | 1990-08-13 | Hitachi Ltd | 核磁気共鳴を用いた検査装置 |
-
1990
- 1990-06-26 JP JP2165797A patent/JP2811352B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0454939A (ja) | 1992-02-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5327898A (en) | Signal receiving coil device for MRI apparatus | |
| US20030088181A1 (en) | Method of localizing an object in an MR apparatus, a catheter and an MR apparatus for carrying out the method | |
| US6710598B2 (en) | RF surface resonator for a magnetic resonance imaging apparatus | |
| JPH024867B2 (ja) | ||
| US5293519A (en) | RF coil for a nuclear magnetic resonance imaging device | |
| JP2957416B2 (ja) | 磁気共鳴映像装置及び方法 | |
| KR20170114124A (ko) | 극저자장 핵자기 공명 장치 | |
| US20210356536A1 (en) | Arrangement allowing the performance of both magnetic particle imaging and magnetic resonance imaging and a device comprising this arrangement | |
| JP2767311B2 (ja) | 磁気共鳴イメージング装置の高周波コイル | |
| JP2811352B2 (ja) | 磁気共鳴イメージング装置の高周波コイル | |
| JP3010366B2 (ja) | 高周波コイル及びそれを用いた磁気共鳴イメージング装置 | |
| JP3154002B2 (ja) | 直交受信方式の受信コイル及びこの受信コイルを用いた磁気共鳴イメージング装置 | |
| JPH05261081A (ja) | 核磁気共鳴を用いた検査装置 | |
| EP0265955B1 (en) | Nuclear magnetic resonance imaging method | |
| JP3213819B2 (ja) | 磁気共鳴イメージング装置の高周波受信コイル | |
| JPH05161624A (ja) | 磁気共鳴イメージング装置の高周波受信コイル | |
| US6952100B1 (en) | Phase controlled surface coil magnetic resonance imaging | |
| JPH01129842A (ja) | 核磁気共鳴イメージング装置 | |
| JP3170771B2 (ja) | 磁気共鳴イメージング装置用受信コイル | |
| JPH0530462B2 (ja) | ||
| JP4350889B2 (ja) | 高周波コイル及び磁気共鳴イメージング装置 | |
| JPH06254063A (ja) | 磁気共鳴イメージング装置 | |
| JP3120111B2 (ja) | 単励起スピンエコーによる高速磁気共鳴イメージング装置 | |
| JPS6365851A (ja) | 核磁気共鳴イメ−ジング装置 | |
| JPH07171132A (ja) | 磁気共鳴イメージング装置の高周波コイル |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090807 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100807 Year of fee payment: 12 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |