JP3010366B2 - 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 - Google Patents

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
グ装置に関する。

〔従来の技術〕

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た。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。

〔発明が解決しようとする課題〕

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。

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、二つのコイルがオーバーラップして交差す
る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に
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10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。

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。

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、被検体に静磁場及び
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成る磁気共鳴イメージング装
置の上記送信系または受信系内に設けられ、二つの導電
ループがその感度方向を互いに直交させて一組に形成さ
れ、且つ上記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
静磁場に対し直交して配置され、それぞれの導電ループ
の一部がオーバーラップする高周波コイルにおいて、上
記二つの導電ループを被検体の周りを囲んで立体的な形
状にするために保持する保持部材の同一周面上に配置
し、オーバーラップする部分は一方の導電ループを突出
させ、このオーバーラップする部分の間にのみ低誘電率
部材を介在させると共に、該低誘電率部材は上記オーバ
ーラップ部分の導電ループ間の間隔を維持したまま該オ
ーバーラップ部分の浮遊容量を小さくできる誘電率を持
つ部材としたものである。

また、他の例による高周波コイルは、被検体に静磁場
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成る磁気共鳴イメージン
グ装置の上記送信系または受信系内に設けられ、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
成され、且つ上記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
向が静磁場に対し直交して配置される高周波コイルにお
いて、上記の二つの導電ループはソレノイドコイルと鞍
形コイルで構成され、このソレノイドコイルと鞍形コイ
ルの交差部分に低誘電率部材を介在させその交差部分の
間隔を維持するようにしたものである。

さらに、上記高周波コイルを用いた磁気共鳴イメージ
ング装置は、被検体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、上
記送信系または受信系内に設けられ、二つの導電ループ
がその感度方向を互いに直交させて一組に形成され、且
つ上記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
に対し直交して配置され、それぞれの導電ループの一部
がオーバーラップする高周波コイルと、を有する磁気共
鳴イメージング装置において、上記高周波コイルは、二
つの導電ループがそれぞれ形状が異なって構成され、該
二つの導電ループを被検体の周りを囲んで立体的な形状
にするために保持する保持部材の同一周面上に配置し、
オーバーラップする部分は一方の導電ループを突出さ
せ、このオーバーラップする部分の間にのみ低誘電率部
材を介在させると共に、その低誘電率部材は上記オーバ
ーラップ部分の導電ループ間の間隔を維持したまま該オ
ーバーラップ部分の浮遊容量を小さくできる誘電率を持
つ部材としたものである。

〔作 用〕

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がオーバーラップして交差
する交差部分の間隔を保持する必要があり、該交差部分
に或る物質を介在させる。しかし、誘電率が大きいもの
を介在させると、その間に形成される浮遊容量が大きく
なる。よって、上記二つの導電ループがオーバーラップ
する部分の間にのみ低誘電率部材を介在させると共に、
該低誘電率部材は上記オーバーラップ部分の導電ループ
間の間隔を維持したまま該オーバーラップ部分の浮遊容
量を小さくできる誘電率を持つ部材としたことにより、
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。

また、本発明の磁気共鳴イメージング装置は、前記手
段の高周波コイルを用いることにより、同じく二つの導
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、得られる画像のS/N比の低下を防止するこ
とができる。

〔実施例〕

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。

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であり、第９図は
上記高周波コイルを用いた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。

まず、本発明の高周波コイルが適用される磁気共鳴イ
メージング装置の概要を第９図を参照して説明する。こ
の磁気共鳴イメージング装置は、核磁気共鳴（NMR）現
象を利用して被検体の断層像を得るもので、第９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。

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。

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９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感
度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を被検体の周りを
囲んで立体的な形状にするために保持する保持部材の同
一周面上に配置し、オーバーラップする部分は一方の導
電ループを突出させ、このオーバーラップする部分の間
にのみ低誘電率部材を介在させると共に、該低誘電率部
材は上記オーバーラップ部分の導電ループ間の間隔を維
持したまま該オーバーラップ部分の浮遊容量を小さくで
きる誘電率を持つ部材とされている。

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、被検体１の周りを囲んで立体的な形
状にするために保持する保持部材としての円筒状の樹脂
製ボビン21の外周面上に、一方の導電ループとしてソレ
ノイドコイル22が円周方向に螺旋状に巻かれると共に、
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
れている。なお、上記鞍形コイル23は、高周波コイル14
b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21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との一部がオーバ
ーラップして交差する交差部分25は、前述の両コイル間
の容量性結合を緩和するために、例えばソレノイドコイ
ル22を外側にふくらませて約6mm程度の間隔があけられ
ている。

しかし、このように間隔をあけただけでは、上記交差
部分25を一定の間隔に保つことができないと共に、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２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の間のみそれぞれ
低誘電率部材26を介在させている。そして、上記低誘電
率部材26は、例えばテフロンまたはポリエチレンなどで
所定の厚さの板状に形成され、第３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の内側
にて該両者の間に挟み込まれ、その上下面に接着剤27が
塗布されて上記交差部分25内に固定されている。この場
合、上記接着剤27としては、低誘電率のものを用いる必
要がある。なお、上記低誘電率部材26の固定は、第４図
に示すように、その低誘電率部材26の上下面において両
側辺部にのみ接着剤27を塗布し、その接着剤27の層がソ
レノイドコイル22及び鞍形コイル23の部材と重ならない
ようにして接着してもよい。この場合は、上記接着剤27
の誘電率の影響を受けないようにすることができるの
で、特に低誘電率の接着剤27を用いる必要はない。

第５図及び第６図は低誘電率部材26の固定状態の他の
例を示す断面図及び平面図である。この例は、上記低誘
電率部材26をソレノイドコイル22と鞍形コイル23との交
差部分25の内側にて該両者の間に挟み込み、この交差部
分25の上面に矩形状に形成された樹脂製当て板28を当
て、その四隅部をネジ止めして上記二つのコイル22,23
と低誘電率部材26とを押え付け、固定したものである。

以上のように、ソレノイドコイル22と鞍形コイル23と
の交差部分25の間にのみそれぞれ低誘電率部材26を介在
させた場合は、前述の第10図において平面導体板A₁,A₂
の間の誘電率ε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の交差部分25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、第１図及び第２図においては、ソレノイドコイ
ル22と鞍形コイル23との交差部分25は、ソレノイドコイ
ル22を外側にふくらませて間隔をあけたものとして示し
たが、本発明はこれに限らず、その逆に鞍形コイル23の
方を外側にふくらませて間隔をあけるようにしてもよ
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７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。

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29へ入力される。
このシフター29は、フェイズシフタ30とアッテネータ31
と加算器32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30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
32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31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32で両信号を加算し、シフター29から出力
される。そして、このシフター29からの出力信号は、第
９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30で合わせ、加算器32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、以上の説明においては、垂直磁場方式のQDコイ
ルとしてソレノイドコイル22と鞍形コイル23とを組み合
わせたものについて説明したが、本発明はこれに限ら
ず、水平磁場方式のQDコイルとして鞍形コイル23と他の
鞍形コイル23とを組み合わせたもの、或いはその他種々
の形式のコイルを組み合わせたものについても、二つの
導電ループを被検体の周りを囲んで立体的な形状にする
ために保持する保持部材の同一周面上に配置し、オーバ
ーラップする部分は一方の導電ループを突出させ、この
オーバーラップする部分の間にのみ低誘電率部材を介在
させると共に、該低誘電率部材は上記オーバーラップ部
分の導電ループ間の間隔を維持したまま該オーバーラッ
プ部分の浮遊容量を小さくできる誘電率を持つ部材とす
ることにより、その二つのコイルの容量性結合を低減す
ることができる。そして、上記同形状の鞍形コイル23,2
3を組み合わせた場合における高周波コイル14bの接続
は、第８図に示すようになる。このときは、上記高周波
コイル14bを構成する二つのコイルは感度の等しい鞍形
コイル23,23同士の組み合わせであるため、加算器32で
の信号の加算比率は、1:1としてよい。従って、シフタ
ー29′の内部には、第７図に示すような二つのコイルか
らの信号の加算比率を変えるためのアッテネータ31を挿
入する必要はない。

また、以上の説明では、第９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。

第９図は、上記のように構成された高周波コイルを用
いた磁気共鳴イメージング装置を示す全体構成のブロッ
ク図である。この磁気共鳴イメージング装置は、被検体
１に静磁場及び傾斜磁場を与える磁場発生手段（2,3）
と、上記被検体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を照射する送
信系４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５と、この受信系５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６と、
上記送信系４または受信系５内に設けられ、二つの導電
ループ（22,23）がその感度方向を互いに直交させて一
組に形成され、且つ上記被検体１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に対し直交して配置され、それぞれ
の導電ループ（22,23）の一部がオーバーラップする高
周波コイル14a,14bとを有して成っている。

そして、上記高周波コイル14a,14bは、第１図及び第
２図に示すように二つの導電ループ（22,23）がそれぞ
れ形状が異なって構成され、該二つの導電ループ（22,2
3）を被検体１の周りを囲んで立体的な形状にするため
に保持する保持部材（21）の同一周面上に配置し、オー
バーラップして交差する交差部分25は一方の導電ループ
を突出させ、この交差部分25の間にのみ低誘電率部材26
を介在させると共に、その低誘電率部材26は上記交差部
分25の導電ループ（22,23）間の間隔を維持したまま該
交差部分25の浮遊容量を小さくできる誘電率を持つ部材
とされている。

このように構成された磁気共鳴イメージング装置は、
上述の高周波コイル14a,14bを用いることにより、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、得られる画像のS/N比の
低下を防止することができる。

〔発明の効果〕

本発明は以上のように構成されたので、請求項１に係
る発明によれば、高周波コイル14aまたは14bを構成する
二つの導電ループ（22,23）を被検体１の周りを囲んで
立体的な形状にするために保持する保持部材（21）の同
一周面上に配置し、オーバーラップして交差する交差部
分25は一方の導電ループを突出させたことにより、被検
体１に対して上記二つの導電ループ（22,23）の交差部
分25以外は同じ計測位置条件とすることができ、信号計
測のS/N比のバラツキを抑えることができる。また、上
記二つの導電ループ（22,23）がオーバーラップする交
差部分25の間にのみ低誘電率部材26を介在させることに
より、効率良く両者間のカップリングを低減することが
できる。さらに、上記低誘電率部材26は上記の導電ルー
プ間の間隔を維持したまま該交差部分25の浮遊容量を小
さくできる誘電率を持つ部材としたことにより、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。

また、請求項２に係る発明によれば、高周波コイル14
aまたは14bを構成する二つの導電ループ（22,23）とし
てソレノイドコイル22と鞍形コイル23とを用いて、この
ソレノイドコイル22と鞍形コイル23の交差部分25に低誘
電率部材26を介在させその交差部分25の間隔を維持する
ようにしたことにより、上記交差部分25に形成される浮
遊容量を小さくして、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。

さらに、請求項３に係る発明によれば、磁気共鳴イメ
ージング装置において、送信系４または受信系５内に設
けられ二つの導電ループ（22,23）がその感度方向を互
いに直交させて一組に形成された高周波コイル14a,14b
として、二つの導電ループ（22,23）を被検体１の周り
を囲んで立体的な形状にするために保持する保持部材
（21）の同一周面上に配置し、オーバーラップして交差
する交差部分25は一方の導電ループを突出させたことに
より、被検体１に対して上記二つの導電ループ（22,2
3）の交差部分25以外は同じ計測位置条件とすることが
でき、信号計測のS/N比のバラツキを抑えることができ
る。また、上記二つの導電ループ（22,23）がオーバー
ラップする交差部分25の間にのみ低誘電率部材26を介在
させることにより、効率良く両者間のカップリングを低
減することができる。さらに、上記低誘電率部材26は上
記交差部分25の導電ループ間の間隔を維持したまま該交
差部分25の浮遊容量を小さくできる誘電率を持つ部材と
したことにより、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。

【図面の簡単な説明】

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図は第１図の
II−II線断面図、第３図及び第４図は二つのコイルの交
差部分における低誘電率部材の固定状態を示す断面図、
第５図及び第６図は低誘電率部材の固定状態の他の例を
示す断面図及び平面図、第７図は本発明の高周波コイル
の原理及び接続を示す回路図、第８図は他の実施例によ
る高周波コイルの接続を示す回路図、第９図は上記の高
周波コイルを用いた磁気共鳴イメージング装置を示す全
体構成のブロック図、第10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、21……樹脂製ボビン、22……ソレノイドコイル、
23……鞍形コイル、25……交差部分、26……低誘電率部
材、27……接着剤、28……樹脂製当て板、29……シフタ
ー。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−65850（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−203839（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−54939（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−77236（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−268744（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−44560（ＪＰ，Ｕ) 米国特許4918388（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A61B 5/055 G01N 24/00 - 24/14

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被検体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
   えて成る磁気共鳴イメージング装置の上記送信系または
   受信系内に設けられ、二つの導電ループがその感度方向
   を互いに直交させて一組に形成され、且つ上記被検体に
   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に対し直交して
   配置され、それぞれの導電ループの一部がオーバーラッ
   プする高周波コイルにおいて、上記二つの導電ループを
   被検体の周りを囲んで立体的な形状にするために保持す
   る保持部材の同一周面上に配置し、オーバーラップする
   部分は一方の導電ループを突出させ、このオーバーラッ
   プする部分の間にのみ低誘電率部材を介在させると共
   に、該低誘電率部材は上記オーバーラップ部分の導電ル
   ープ間の間隔を維持したまま該オーバーラップ部分の浮
   遊容量を小さくできる誘電率を持つ部材としたことを特
   徴とする磁気共鳴イメージング装置の高周波コイル。
2. 【請求項２】被検体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
   えて成る磁気共鳴イメージング装置の上記送信系または
   受信系内に設けられ、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され、且つ上記被検体に
   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に対し直交して
   配置される高周波コイルにおいて、上記二つの導電ルー
   プはソレノイドコイルと鞍形コイルで構成され、このソ
   レノイドコイルと鞍形コイルの交差部分に低誘電率部材
   を介在させその交差部分の間隔を維持するようにしたこ
   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。
3. 【請求項３】被検体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、上
   記送信系または受信系内に設けられ、二つの導電ループ
   がその感度方向を互いに直交させて一組に形成され、且
   つ上記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
   に対し直交して配置され、それぞれの導電ループの一部
   がオーバーラップする高周波コイルと、を有する磁気共
   鳴イメージング装置において、上記高周波コイルは、二
   つの導電ループがそれぞれ形状が異なって構成され、該
   二つの導電ループを被検体の周りを囲んで立体的な形状
   にするために保持する保持部材の同一周面上に配置し、
   オーバーラップする部分は一方の導電ループを突出さ
   せ、このオーバーラップする部分の間にのみ低誘電率部
   材を介在させると共に、その低誘電率部材は上記オーバ
   ーラップ部分の導電ループ間の間隔を維持したまま該オ
   ーバーラップ部分の浮遊容量を小さくできる誘電率を持
   つ部材としたことを特徴とする磁気共鳴イメージング装
   置。