JP2953745B2 - 磁気共鳴装置用高周波プローブ - Google Patents
磁気共鳴装置用高周波プローブInfo
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- JP2953745B2 JP2953745B2 JP2130891A JP13089190A JP2953745B2 JP 2953745 B2 JP2953745 B2 JP 2953745B2 JP 2130891 A JP2130891 A JP 2130891A JP 13089190 A JP13089190 A JP 13089190A JP 2953745 B2 JP2953745 B2 JP 2953745B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、磁気共鳴装置において高周波磁場の発生
や磁気共鳴信号の検出に用いられる高周波プローブに係
り、特に高周波磁場分布を乱さずに簡便に同調をとるこ
とができる高周波プローブに関する。
や磁気共鳴信号の検出に用いられる高周波プローブに係
り、特に高周波磁場分布を乱さずに簡便に同調をとるこ
とができる高周波プローブに関する。
（従来の技術） 磁気共鳴装置は固有の磁気モーメントを持つ原子核の
集団が一様な静磁場中に置かれた時に、特定の周波数で
回転する高周波磁場のエネルギーを共鳴的に吸収する現
象を利用して、物質の化学的および微視的な情報を映像
化したり、あるいは化学シフトスペクトルを観測する装
置である。このような磁気共鳴装置においては、被検体
の関心領域に高周波磁場を照射したり、それによって生
じる磁気共鳴信号を検出するための高周波プローブが不
可欠である。
集団が一様な静磁場中に置かれた時に、特定の周波数で
回転する高周波磁場のエネルギーを共鳴的に吸収する現
象を利用して、物質の化学的および微視的な情報を映像
化したり、あるいは化学シフトスペクトルを観測する装
置である。このような磁気共鳴装置においては、被検体
の関心領域に高周波磁場を照射したり、それによって生
じる磁気共鳴信号を検出するための高周波プローブが不
可欠である。
高周波プローブで検出される磁気共鳴信号は、観測対
象の核種の原子核が十分に多ければそのS/Nも高くなる
が、実際にはそうでない場合が多い。例えば診断用磁気
共鳴装置における観測対象の一つとして31P（リン）の
化学シフトスペクトルがあるが、生体内に存在する31P
は極めて微量であり、十分なS/Nの磁気共鳴信号は得ら
れない。このような場合には、磁気共鳴信号を積算して
観測することが行われている。しかし、この方法では必
然的に観測に時間がかかってしまうという問題がある。
象の核種の原子核が十分に多ければそのS/Nも高くなる
が、実際にはそうでない場合が多い。例えば診断用磁気
共鳴装置における観測対象の一つとして31P（リン）の
化学シフトスペクトルがあるが、生体内に存在する31P
は極めて微量であり、十分なS/Nの磁気共鳴信号は得ら
れない。このような場合には、磁気共鳴信号を積算して
観測することが行われている。しかし、この方法では必
然的に観測に時間がかかってしまうという問題がある。
時間を掛けずにS/N良く磁気共鳴信号を観測するため
には、静磁場強度を高くすればよい。静磁場強度を上げ
ると磁気共鳴周波数が高くなるため、高周波プローブと
してはソレノイドコイル（または鞍型コイル）と一つの
キャパシタを用いた単純な共振回路構成のものに代え
て、複数のキャパシタによる分割型コイルやスロッティ
ッドチューブレゾネート（Rev.Sci.lnstrum.,Vol.48,N
o.1,Jan.,1977,P68〜参照）、分布定数型コイル（鳥篭
型コイル）（J.Magn.Resonance,63,622−628,1985参
照）などが使われている。
には、静磁場強度を高くすればよい。静磁場強度を上げ
ると磁気共鳴周波数が高くなるため、高周波プローブと
してはソレノイドコイル（または鞍型コイル）と一つの
キャパシタを用いた単純な共振回路構成のものに代え
て、複数のキャパシタによる分割型コイルやスロッティ
ッドチューブレゾネート（Rev.Sci.lnstrum.,Vol.48,N
o.1,Jan.,1977,P68〜参照）、分布定数型コイル（鳥篭
型コイル）（J.Magn.Resonance,63,622−628,1985参
照）などが使われている。
これらの高周波プローブは、いずれも複数個のインダ
クタと複数個のキャパシタで構成され、それらのキャパ
シタの値を等しくしないと高周波磁場の空間的均一性が
損なわれるという性質を持つ。実際に高周波プローブを
使うときには、被検体によって所定の周波数に同調をと
るための調整が必要であり、複数個のキャパシタの容量
値を同時に、同じだけ変化させて調整するのは非常に難
しい。このため１個所のキャパシタの容量値を変化させ
て調整をしているのが現状であり、高周波磁場の均一性
を悪化させていた。
クタと複数個のキャパシタで構成され、それらのキャパ
シタの値を等しくしないと高周波磁場の空間的均一性が
損なわれるという性質を持つ。実際に高周波プローブを
使うときには、被検体によって所定の周波数に同調をと
るための調整が必要であり、複数個のキャパシタの容量
値を同時に、同じだけ変化させて調整するのは非常に難
しい。このため１個所のキャパシタの容量値を変化させ
て調整をしているのが現状であり、高周波磁場の均一性
を悪化させていた。
（発明が解決しようとする課題） 上述したように、従来の高周波プローブでは複数個の
キャパシタの容量値を同時に調整するのは非常に難しい
ため、１個所のキャパシタの容量値を調整しており、そ
れによって高周波磁場の均一性を悪化させるという問題
があった。
キャパシタの容量値を同時に調整するのは非常に難しい
ため、１個所のキャパシタの容量値を調整しており、そ
れによって高周波磁場の均一性を悪化させるという問題
があった。
本発明は、高周波磁場の均一性を悪化させること無く
同調を容易にとることができる磁気共鳴装置用高周波プ
ローブを提供することを目的とする。
同調を容易にとることができる磁気共鳴装置用高周波プ
ローブを提供することを目的とする。
［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明の磁気共鳴装置用高周波プローブは、高周波コ
イルの外周側に、この高周波コイルに対して該高周波コ
イルの軸方向に相対的に移動可能に構成された導電性部
材を配置し、この導電性部材を軸方向に高周波コイルに
対して相対的に移動させてその位置を調整することによ
り同調をとるようにしたことを特徴とする。
イルの外周側に、この高周波コイルに対して該高周波コ
イルの軸方向に相対的に移動可能に構成された導電性部
材を配置し、この導電性部材を軸方向に高周波コイルに
対して相対的に移動させてその位置を調整することによ
り同調をとるようにしたことを特徴とする。
（作用） 導電性部材は主として誘導的に高周波コイルと結合す
る。従って、導電性部材を高周波コイルに対し軸方向に
相対的に移動させると、両者の結合の程度が変わる。こ
れは高周波コイルのインダクタンスを等価的に変化させ
ることになるから、高周波プローブの共振周波数が変化
することになる。従って、導電性部材を高周波コイルに
対し軸方向に相対的に移動させその位置を適切に調整す
ることにより、共振周波数を所望の磁気共鳴周波数に一
致させる、つまり同調をとることができる。
る。従って、導電性部材を高周波コイルに対し軸方向に
相対的に移動させると、両者の結合の程度が変わる。こ
れは高周波コイルのインダクタンスを等価的に変化させ
ることになるから、高周波プローブの共振周波数が変化
することになる。従って、導電性部材を高周波コイルに
対し軸方向に相対的に移動させその位置を適切に調整す
ることにより、共振周波数を所望の磁気共鳴周波数に一
致させる、つまり同調をとることができる。
ここで、高周波コイルと導電性部材はほぼ同心円筒状
に、かつ軸対称に構成すれば、高周波磁場分布が不均一
となって悪化することはほとんどない。
に、かつ軸対称に構成すれば、高周波磁場分布が不均一
となって悪化することはほとんどない。
また、特に磁気共鳴映像装置では画像化のために勾配
磁場を利用するので、勾配磁場によって導電性部材に渦
電流が発生し、これにより新たな磁場が生じてしまう可
能性がある。これは導電性部材を複数の部分に分割し、
その分割した各部分を高周波的に結合することにより回
避される。
磁場を利用するので、勾配磁場によって導電性部材に渦
電流が発生し、これにより新たな磁場が生じてしまう可
能性がある。これは導電性部材を複数の部分に分割し、
その分割した各部分を高周波的に結合することにより回
避される。
（実施例） 以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
第１図は本発明の一実施例に係る磁気共鳴装置用高周
波プローブの分解斜視図である。この高周波プローブ
は、高周波コイル10と高周波コイル10の外周側に所定の
距離隔てて配置された導電性部材20とからなる。高周波
コイル10は、この例ではインダクタ11とキャパシタ12を
６エレメント用いてほぼ円筒状に構成された公知の低域
通過型の円筒状鳥篭型コイルである。
波プローブの分解斜視図である。この高周波プローブ
は、高周波コイル10と高周波コイル10の外周側に所定の
距離隔てて配置された導電性部材20とからなる。高周波
コイル10は、この例ではインダクタ11とキャパシタ12を
６エレメント用いてほぼ円筒状に構成された公知の低域
通過型の円筒状鳥篭型コイルである。
導電性部材20は高周波コイル10と同様にほぼ円筒状に
構成され、高周波コイル10と同軸的に、かつ軸対称に配
置され、高周波コイル10に対して軸方向に移動可能とな
っている。この導電性部材20は高周波電流の良導体、例
えば銅またはアルミニウムにより作製される。また、導
電性部材20は磁場が鎖交することにより渦電流が生じる
のを避けるため、軸方向に沿って切断されることにより
円周方向に複数（この例では４個）の部分21〜24に分割
され、その分割された各部分21〜24は結合用キャパシタ
25によって高周波的に結合されている。
構成され、高周波コイル10と同軸的に、かつ軸対称に配
置され、高周波コイル10に対して軸方向に移動可能とな
っている。この導電性部材20は高周波電流の良導体、例
えば銅またはアルミニウムにより作製される。また、導
電性部材20は磁場が鎖交することにより渦電流が生じる
のを避けるため、軸方向に沿って切断されることにより
円周方向に複数（この例では４個）の部分21〜24に分割
され、その分割された各部分21〜24は結合用キャパシタ
25によって高周波的に結合されている。
このように構成された高周波プローブでは、導電性部
材20を高周波コイル10に対して軸方向に相対的に移動さ
せると、両者の誘導的結合の程度が変化することによ
り、高周波コイル10のインダクタンスが等価的に変化す
る。従って、高周波プローブの共振周波数が変化するの
で、導電性部材20の位置を適切に調整することで同調を
とることができる。すなわち、高周波プローブの共振周
波数を所望の磁気共鳴周波数に一致させることができ
る。また、高周波コイル10に接続された可変容量の同調
用キャパシタ13を用いて高周波プローブと送受信回路
（図示せず）との整合をとることができる。
材20を高周波コイル10に対して軸方向に相対的に移動さ
せると、両者の誘導的結合の程度が変化することによ
り、高周波コイル10のインダクタンスが等価的に変化す
る。従って、高周波プローブの共振周波数が変化するの
で、導電性部材20の位置を適切に調整することで同調を
とることができる。すなわち、高周波プローブの共振周
波数を所望の磁気共鳴周波数に一致させることができ
る。また、高周波コイル10に接続された可変容量の同調
用キャパシタ13を用いて高周波プローブと送受信回路
（図示せず）との整合をとることができる。
さらに、導電性部材20は高周波コイル10を高周波シー
ルドするので、高周波コイル10が高周波プローブの外側
に設置される勾配コイルや静磁場調整用シムコイル（図
示せず）と結合して磁気共鳴信号のS/Nを低下させるの
を防ぐ効果も期待できる。
ルドするので、高周波コイル10が高周波プローブの外側
に設置される勾配コイルや静磁場調整用シムコイル（図
示せず）と結合して磁気共鳴信号のS/Nを低下させるの
を防ぐ効果も期待できる。
第２図、第３図および第４図に、本発明の他の実施例
における導電性部材を示す。第２図では、分割された各
部分21を導線26（または導体板）により短絡して結合
し、さらに導電性部材20全体を接地している。この実施
例によれば、被検体に対する高周波の誘電損失を低減す
ることができ、磁気共鳴信号のS/Nを更に向上させるこ
とが可能である。
における導電性部材を示す。第２図では、分割された各
部分21を導線26（または導体板）により短絡して結合
し、さらに導電性部材20全体を接地している。この実施
例によれば、被検体に対する高周波の誘電損失を低減す
ることができ、磁気共鳴信号のS/Nを更に向上させるこ
とが可能である。
第３図に示す導電性部材30は、軸方向と、軸方向の中
心で軸方向に垂直な面で４つの部分31〜34に分割し、隣
接するもの同士を結合用キャパシタ35により高周波的に
結合している。この場合、高周波磁場の均一性を良好に
するため、導電性部材30は軸対称、または軸方向の中心
を含み軸に垂直な面に対して面対称となるように分割す
ることが望ましく、またキャパシタ35の取付け位置は、
これらの軸や面に対称の位置が好ましい。
心で軸方向に垂直な面で４つの部分31〜34に分割し、隣
接するもの同士を結合用キャパシタ35により高周波的に
結合している。この場合、高周波磁場の均一性を良好に
するため、導電性部材30は軸対称、または軸方向の中心
を含み軸に垂直な面に対して面対称となるように分割す
ることが望ましく、またキャパシタ35の取付け位置は、
これらの軸や面に対称の位置が好ましい。
第４図に示す導電性部材40は、断面半弧状の導体板41
〜48を少しずつ重ねて二重筒構造とし、外筒を構成する
導体板41〜44と内筒を構成する導体板45〜48との間に、
フッ素樹脂やポリメチルメタクリレートなどの誘電体材
料からなる誘電体板49を介在させている。これら誘電体
板49とその両側の導体板により結合用キャパシタが構成
されている。従ってキャパシタを接続する工程が不要と
なり、製造が容易となる。
〜48を少しずつ重ねて二重筒構造とし、外筒を構成する
導体板41〜44と内筒を構成する導体板45〜48との間に、
フッ素樹脂やポリメチルメタクリレートなどの誘電体材
料からなる誘電体板49を介在させている。これら誘電体
板49とその両側の導体板により結合用キャパシタが構成
されている。従ってキャパシタを接続する工程が不要と
なり、製造が容易となる。
上記実施例では高周波コイル10として低域通過型の鳥
篭型コイルを用いたが、第５図に示すような高域通過型
の鳥篭型コイルや、第６図に示すような分割型の鞍型コ
イル、第７図に示すようなスロティッドチューブレゾネ
ータを用いても良い。第５図、第６図、第７図に示す高
周波コイル50,60,70において、51,61,71はインダクタ、
52,62,72はキャパシタ、53,63,73は整合用の可変容量キ
ャパシタである。
篭型コイルを用いたが、第５図に示すような高域通過型
の鳥篭型コイルや、第６図に示すような分割型の鞍型コ
イル、第７図に示すようなスロティッドチューブレゾネ
ータを用いても良い。第５図、第６図、第７図に示す高
周波コイル50,60,70において、51,61,71はインダクタ、
52,62,72はキャパシタ、53,63,73は整合用の可変容量キ
ャパシタである。
［発明の効果］ 本発明によれば、高周波磁場の均一性を劣化されるこ
となく、同調が容易な構造の磁気共鳴装置用高周波プロ
ーブを提供することができる。
となく、同調が容易な構造の磁気共鳴装置用高周波プロ
ーブを提供することができる。
第１図は本発明の一実施例に係る磁気共鳴装置用高周波
プローブの分解斜視図、第２図および第３図はそれぞれ
本発明の他の実施例における導電性部材の斜視図、第４
図（ａ）（ｂ）は本発明の更に別の実施例における導電
性部材の斜視図および断面図、第５図、第６図および第
７図は本発明における高周波コイルの他の例を示す図で
ある。 10,50,60,70……高周波コイル 11,51,61,71……インダクタ 12,52,62,72……キャパシタ 13,53,63,73……整合用キャパシタ 20,30,40……導電性部材 21〜24,31〜34……分割された部分 25,35……結合用キャパシタ 41〜48……分割された部分 49……誘電体板
プローブの分解斜視図、第２図および第３図はそれぞれ
本発明の他の実施例における導電性部材の斜視図、第４
図（ａ）（ｂ）は本発明の更に別の実施例における導電
性部材の斜視図および断面図、第５図、第６図および第
７図は本発明における高周波コイルの他の例を示す図で
ある。 10,50,60,70……高周波コイル 11,51,61,71……インダクタ 12,52,62,72……キャパシタ 13,53,63,73……整合用キャパシタ 20,30,40……導電性部材 21〜24,31〜34……分割された部分 25,35……結合用キャパシタ 41〜48……分割された部分 49……誘電体板
Claims (3)
- 【請求項１】複数のインダクタおよびキャパシタを組み
合わせて構成される高周波コイルと、 前記高周波コイルの外周側に配置され、前記高周波コイ
ルに対して該高周波コイルの軸方向に相対的に移動可能
に構成された導電性部材とを具備し、 前記導電性部材を前記軸方向に前記高周波コイルに対し
て相対的に移動させてその位置を調整することにより同
調をとるようにしたことを特徴とする磁気共鳴装置用高
周波プローブ。 - 【請求項２】前記高周波コイルと導電性部材はほぼ同心
円筒状に、かつ軸対称に構成されることを特徴とする請
求項１に記載の磁気共鳴装置用高周波プローブ。 - 【請求項３】前記導電性部材は複数の部分に分割され、
分割された各部分は高周波的に結合されていることを特
徴とする請求項１に記載の磁気共鳴装置用高周波プロー
ブ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2130891A JP2953745B2 (ja) | 1990-05-21 | 1990-05-21 | 磁気共鳴装置用高周波プローブ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2130891A JP2953745B2 (ja) | 1990-05-21 | 1990-05-21 | 磁気共鳴装置用高周波プローブ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0424019A JPH0424019A (ja) | 1992-01-28 |
| JP2953745B2 true JP2953745B2 (ja) | 1999-09-27 |
Family
ID=15045129
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2130891A Expired - Fee Related JP2953745B2 (ja) | 1990-05-21 | 1990-05-21 | 磁気共鳴装置用高周波プローブ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2953745B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012139547A (ja) * | 2005-05-06 | 2012-07-26 | Koninkl Philips Electronics Nv | 高磁場ｍｒｉコイル用の電磁場シールディング |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10157039A1 (de) * | 2001-11-21 | 2003-06-05 | Philips Intellectual Property | HF-Spulenanordnung für Magnetresonanz-Bildgerät |
-
1990
- 1990-05-21 JP JP2130891A patent/JP2953745B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012139547A (ja) * | 2005-05-06 | 2012-07-26 | Koninkl Philips Electronics Nv | 高磁場ｍｒｉコイル用の電磁場シールディング |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0424019A (ja) | 1992-01-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |