JP3147418B2 - Ｍｒｉ用ｒｆコイル - Google Patents
Ｍｒｉ用ｒｆコイルInfo
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- JP3147418B2 JP3147418B2 JP20025391A JP20025391A JP3147418B2 JP 3147418 B2 JP3147418 B2 JP 3147418B2 JP 20025391 A JP20025391 A JP 20025391A JP 20025391 A JP20025391 A JP 20025391A JP 3147418 B2 JP3147418 B2 JP 3147418B2
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- mri
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はＭＲＩ用ＲＦコイルに関
する。特に送信用ＲＦコイルと受信用ＲＦコイルが近接
して存在し両者を互いにデカップリングする必要がある
ＭＲＩ装置に適当なＲＦコイルに関する。
する。特に送信用ＲＦコイルと受信用ＲＦコイルが近接
して存在し両者を互いにデカップリングする必要がある
ＭＲＩ装置に適当なＲＦコイルに関する。
【０００２】
【従来の技術】ＭＲＩ用ＲＦコイルとして４極対称性の
有るバードケージレゾネータ（以下ＢＣＲと略記する）
を備えたものが特開昭６１−９５２３４及び特開昭６０
−１３２５４７で開示されている。このコイルは共通の
縦軸線に沿って相隔たる１対のリング素子と、これらリ
ング素子同志を電気的に相互接続する複数個の軸方向導
電セグメントを有し、かつこれらのリング素子もしくは
軸方向導電セグメントに複数個の容量素子が配置された
ＢＣＲを有している。このコイルの一例を図１の模式図
に示し、２０がＢＣＲを、２４がピックアップコイルを
示す。ハイパス型ＢＣＲの場合、２個のリング２１、２
２はそれぞれ１６個のコンデンサで分割されてそれぞれ
リング素子を形成する。ただしこの図では容量素子は省
略してある。それぞれのリングは鉛直方向に並行な１６
本の導体（軸方向導電セグメントもしくはラングと呼ば
れる）２３で結ばれてＢＣＲ２０が形成されている。た
だし図ではラングの１部分だけ記載してある。給電は例
えばピックアップコイル２４を用いた誘導結合方式であ
る。リングの直径は例えば４９０ｍｍ、コイルの鉛直方
向の長さは４００ｍｍである。リング及び１６本の導体
は４ｍｍ径の銅パイプである。３２個のコンデンサをそ
れぞれ４８ｐＦにしたとき、コイル内に一様磁場を発生
する共振周波数は６１．２２ＭＨｚある。
有るバードケージレゾネータ（以下ＢＣＲと略記する）
を備えたものが特開昭６１−９５２３４及び特開昭６０
−１３２５４７で開示されている。このコイルは共通の
縦軸線に沿って相隔たる１対のリング素子と、これらリ
ング素子同志を電気的に相互接続する複数個の軸方向導
電セグメントを有し、かつこれらのリング素子もしくは
軸方向導電セグメントに複数個の容量素子が配置された
ＢＣＲを有している。このコイルの一例を図１の模式図
に示し、２０がＢＣＲを、２４がピックアップコイルを
示す。ハイパス型ＢＣＲの場合、２個のリング２１、２
２はそれぞれ１６個のコンデンサで分割されてそれぞれ
リング素子を形成する。ただしこの図では容量素子は省
略してある。それぞれのリングは鉛直方向に並行な１６
本の導体（軸方向導電セグメントもしくはラングと呼ば
れる）２３で結ばれてＢＣＲ２０が形成されている。た
だし図ではラングの１部分だけ記載してある。給電は例
えばピックアップコイル２４を用いた誘導結合方式であ
る。リングの直径は例えば４９０ｍｍ、コイルの鉛直方
向の長さは４００ｍｍである。リング及び１６本の導体
は４ｍｍ径の銅パイプである。３２個のコンデンサをそ
れぞれ４８ｐＦにしたとき、コイル内に一様磁場を発生
する共振周波数は６１．２２ＭＨｚある。
【０００３】図２はハイパス型ＢＣＲの等価回路を示し
たものである。ただしこの図でコイルを形成する導体の
インダクタンスは省略してある。この図でＡ１とＢ１及
びＡ２とＢ２は接続した状態で構成される。コンデンサ
Ｃ１とＣ１７及び隣合うラングで一つの電流ループが形
成されるが見ることができ、この例では１６個の電流ル
ープを有するが、図では１番目から３番目及び１５、１
６番目の電流ループだけを示している（第４番目から第
１４番目の電流ループは省略）。また１６番目の電流ル
ープと１番目の電流ループは接続している。給電はピッ
クアップコイル２４の端子Ｓ１及びＳ２から行われる。
ピックアップコイル２４とＢＣＲ２０は誘導結合されて
いる。
たものである。ただしこの図でコイルを形成する導体の
インダクタンスは省略してある。この図でＡ１とＢ１及
びＡ２とＢ２は接続した状態で構成される。コンデンサ
Ｃ１とＣ１７及び隣合うラングで一つの電流ループが形
成されるが見ることができ、この例では１６個の電流ル
ープを有するが、図では１番目から３番目及び１５、１
６番目の電流ループだけを示している（第４番目から第
１４番目の電流ループは省略）。また１６番目の電流ル
ープと１番目の電流ループは接続している。給電はピッ
クアップコイル２４の端子Ｓ１及びＳ２から行われる。
ピックアップコイル２４とＢＣＲ２０は誘導結合されて
いる。
【０００４】このようなＢＣＲを送信用コイルもしくは
受信用コイルとして利用するには各種デカップリング技
術が必要である。デカップリング技術の一例として特開
昭６３−１７５４０３がある。しかし従来のデカップリ
ングはサーフェスコイルや鞍型コイルなどコイルの電流
路が単純な場合に適用した例が多くＢＣＲのような多数
の電流ループを形成する複雑な形状のコイルにただちに
適用できるものではない。一方ＢＣＲのデカップリング
の一例としては特開昭６３−１７１５４８がある。この
例は、第３図に示すように複数個のラングにダイオード
を直列に挿入しこれらを専用の制御線を用いてオンオフ
制御するものである。この例ではダイオード群を一括制
御するために複雑な専用線が必要なためコイル形状が複
雑になる欠点がある。またこれらの電線はコイルが生成
する磁場の均一性を乱す問題がある。
受信用コイルとして利用するには各種デカップリング技
術が必要である。デカップリング技術の一例として特開
昭６３−１７５４０３がある。しかし従来のデカップリ
ングはサーフェスコイルや鞍型コイルなどコイルの電流
路が単純な場合に適用した例が多くＢＣＲのような多数
の電流ループを形成する複雑な形状のコイルにただちに
適用できるものではない。一方ＢＣＲのデカップリング
の一例としては特開昭６３−１７１５４８がある。この
例は、第３図に示すように複数個のラングにダイオード
を直列に挿入しこれらを専用の制御線を用いてオンオフ
制御するものである。この例ではダイオード群を一括制
御するために複雑な専用線が必要なためコイル形状が複
雑になる欠点がある。またこれらの電線はコイルが生成
する磁場の均一性を乱す問題がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明はこれらの欠点
を解消し、複数のＲＦコイル間のデカップリングをする
必要があるＭＲＩ装置に適当なＲＦコイルを提供するこ
とにある。
を解消し、複数のＲＦコイル間のデカップリングをする
必要があるＭＲＩ装置に適当なＲＦコイルを提供するこ
とにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】共通の縦軸線に沿って相
隔たっていて、各々がその周縁に沿って相隔たる直列接
続の複数個の容量素子を含んでいる１対のリング素子
と、隣接する直列接続の容量素子の間の点で前記リング
素子を電気的に相互接続する複数個の軸方向導電セグメ
ントを有し、少なくとも１つの給電点を有するＭＲＩ用
ＲＦコイルにおいて、少なくとも複数個の該容量素子が
各々該素子と直列にダイオードを有しかつ該素子と並列
に誘導素子を有することを特徴とし、該ダイオード群を
該ＲＦコイルに外部より印加する電圧によりオン、オフ
制御する。
隔たっていて、各々がその周縁に沿って相隔たる直列接
続の複数個の容量素子を含んでいる１対のリング素子
と、隣接する直列接続の容量素子の間の点で前記リング
素子を電気的に相互接続する複数個の軸方向導電セグメ
ントを有し、少なくとも１つの給電点を有するＭＲＩ用
ＲＦコイルにおいて、少なくとも複数個の該容量素子が
各々該素子と直列にダイオードを有しかつ該素子と並列
に誘導素子を有することを特徴とし、該ダイオード群を
該ＲＦコイルに外部より印加する電圧によりオン、オフ
制御する。
【０００７】
【作用】該ダイオード群は、ＲＦコイルが多数の容量素
子により分割されているにも係らず、該ＲＦコイルに外
部より印加される電圧信号が該容量素子と並列に配置さ
れる誘導素子を経由して該多数の容量素子に同時に印加
されるので、該ダイオードを制御する専用線が無くとも
任意に該複数個のダイオードのオンオフ制御を同時に行
える。
子により分割されているにも係らず、該ＲＦコイルに外
部より印加される電圧信号が該容量素子と並列に配置さ
れる誘導素子を経由して該多数の容量素子に同時に印加
されるので、該ダイオードを制御する専用線が無くとも
任意に該複数個のダイオードのオンオフ制御を同時に行
える。
【０００８】
【実施例】図４を用いて本発明の１実施例を説明する。
図４は実施例のプローブコイルをを展開して示す回路図
である。つまり、先の図２と同様にノードＡ１とノード
Ｂ１とが接続され、またノードＡ２とノードＢ２とが接
続されて図１の様な筒状のレゾネータが形成される。な
お、この点に関しては、図５から図９の各実施例につい
ても全く同様である。
図４は実施例のプローブコイルをを展開して示す回路図
である。つまり、先の図２と同様にノードＡ１とノード
Ｂ１とが接続され、またノードＡ２とノードＢ２とが接
続されて図１の様な筒状のレゾネータが形成される。な
お、この点に関しては、図５から図９の各実施例につい
ても全く同様である。
【０００９】図４の実施例では、ノードＡ１とノードＢ
１とが接続されて成る第１のリング素子２１と、ノード
Ａ２とノードＢ２とが接続されて成る第２のリング２２
とが１６本の軸方向導電セグメント（ラング）２３で接
続されてバードケージレゾネータ（ＢＣＲ）が形成され
る。つまりＢＣＲは隣合う２本のラングと第１、第２の
リング素子のセグメントにより形成される電流ループが
１６個組み合わされて成っている。リング素子２１とラ
ング２３との接続点毎に区切られた各周方向セグメント
にはそれぞれコンデンサＣ１〜Ｃ１６が挿入される。更
に、各コンデンサと直列にダイオードＤ１〜Ｄ１６が、
また各コンデンサと並列に誘導素子Ｌ１〜Ｌ１６が接続
されている。同様に、リング素子２２とラング２３との
接続点毎に区切られた各セグメントにはそれぞれコンデ
ンサＣ１７〜Ｃ３２が挿入され、各コンデンサと直列に
ダイオードＤ１７〜Ｄ３２が、また各コンデンサと並列
に誘導素子Ｌ１７〜Ｌ３２が接続されている。なお、図
では１６個の電流ループのうち第１〜第３電流ループ、
第１５、１６電流ループを表示し、残りは省略してい
る。全てのダイオードは、同一の方向、つまり第１電流
ループから第２、第３……第１６電流ループに向かう方
向に揃えられている。第１６電流ループのダイオードＤ
１６から見てコンデンサＣ１６と誘導素子Ｌ１６の並列
回路のさらに下流側には誘導素子Ｌ３３が接続され、さ
らに下流側にはコンデンサＣ３３が挿入されている。ま
た、ダイオードＤ３２から見てコンデンサＣ３２と誘導
素子Ｌ３２の並列回路のさらに下流側には誘導素子Ｌ３
４が接続され、さらに下流側にはコンデンサＣ３４が挿
入される。一方、第１電流ループのダイオードＤ１もし
くはＤ１７（いずれでも良い）の上流側には誘導素子Ｌ
３５が接続される。ダイオードは例えばＰＩＮダイオー
ドが好適である。誘導素子のインダクタンスはＢＣＲの
共鳴周波数にたいして十分大きく設定する。またＣ３３
とＣ３４の静電容量はＣ１〜Ｃ３２より十分に大きくす
る。これによりＢＣＲの特性は誘導素子及びコンデンサ
Ｃ３３、Ｃ３４に影響されない。
１とが接続されて成る第１のリング素子２１と、ノード
Ａ２とノードＢ２とが接続されて成る第２のリング２２
とが１６本の軸方向導電セグメント（ラング）２３で接
続されてバードケージレゾネータ（ＢＣＲ）が形成され
る。つまりＢＣＲは隣合う２本のラングと第１、第２の
リング素子のセグメントにより形成される電流ループが
１６個組み合わされて成っている。リング素子２１とラ
ング２３との接続点毎に区切られた各周方向セグメント
にはそれぞれコンデンサＣ１〜Ｃ１６が挿入される。更
に、各コンデンサと直列にダイオードＤ１〜Ｄ１６が、
また各コンデンサと並列に誘導素子Ｌ１〜Ｌ１６が接続
されている。同様に、リング素子２２とラング２３との
接続点毎に区切られた各セグメントにはそれぞれコンデ
ンサＣ１７〜Ｃ３２が挿入され、各コンデンサと直列に
ダイオードＤ１７〜Ｄ３２が、また各コンデンサと並列
に誘導素子Ｌ１７〜Ｌ３２が接続されている。なお、図
では１６個の電流ループのうち第１〜第３電流ループ、
第１５、１６電流ループを表示し、残りは省略してい
る。全てのダイオードは、同一の方向、つまり第１電流
ループから第２、第３……第１６電流ループに向かう方
向に揃えられている。第１６電流ループのダイオードＤ
１６から見てコンデンサＣ１６と誘導素子Ｌ１６の並列
回路のさらに下流側には誘導素子Ｌ３３が接続され、さ
らに下流側にはコンデンサＣ３３が挿入されている。ま
た、ダイオードＤ３２から見てコンデンサＣ３２と誘導
素子Ｌ３２の並列回路のさらに下流側には誘導素子Ｌ３
４が接続され、さらに下流側にはコンデンサＣ３４が挿
入される。一方、第１電流ループのダイオードＤ１もし
くはＤ１７（いずれでも良い）の上流側には誘導素子Ｌ
３５が接続される。ダイオードは例えばＰＩＮダイオー
ドが好適である。誘導素子のインダクタンスはＢＣＲの
共鳴周波数にたいして十分大きく設定する。またＣ３３
とＣ３４の静電容量はＣ１〜Ｃ３２より十分に大きくす
る。これによりＢＣＲの特性は誘導素子及びコンデンサ
Ｃ３３、Ｃ３４に影響されない。
【００１０】ダイオードＤ１からＤ３２がすべてオンの
ときレゾネータは初期の共鳴周波数で動作するが、これ
らがオフのときはすべての電流ループがダイオードによ
り切られる。ダイオードの制御は誘導素子Ｌ３３、Ｌ３
４、Ｌ３５に連なる端子Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３を用いて供給
する電圧信号で行う。Ｅ２、Ｅ３はアースに接続する。
Ｅ１に正電位を与えれば第１のエレメントのＤ１、Ｌ１
およびＤ１７、Ｌ１７を経由して第２のエレメントに、
そして同様に第３のエレメントと順次すべてのエレメン
トのダイオードに順電圧が印加され、すべてのダイオー
ドはオンする。従ってＢＣＲは正常に動作する。Ｅ１に
負電位を与えるとすべてのダイオードに逆電圧がかか
り、ＢＣＲのすべての電流ループは切断される。従って
デカップリング状態になる。より詳しく述べると、図４
のコイルを高周波磁場の送信用コイルとして用いる場合
には送信期間中は端子Ｅ１に正電位を与え、ピックアッ
プコイル２３の端子Ｓ１，Ｓ２に高周波信号を与える。
受信期間中は併設される受信コイルの負荷となること防
止するため、端子Ｅ１に負電位を与えてＢＣＲの各エレ
メントを断路し、受信コイルと沿う送信コイルとの間の
デカップリングを行う。逆に図４のコイルを受信用コイ
ルとして用いる場合には、送信期間中は端子Ｅ１に負電
位を与えてＢＣＲの各電流ループを断路し、送信コイル
とのデカップリングを行う。受信期間中は端子Ｅ１に正
電位を与え、ピックアップコイル２３の端子Ｓ１，Ｓ２
から受信信号を取り出す。この様に、コンデンサＣ３
３、Ｃ３４はリング素子２１、２２をそれぞれ直流的に
断路し、各ダイオードに制御用の電圧を印加するために
挿入されている。制御信号は１ヶ所から与えられ、しか
も特に専用の信号線を必要としない。
ときレゾネータは初期の共鳴周波数で動作するが、これ
らがオフのときはすべての電流ループがダイオードによ
り切られる。ダイオードの制御は誘導素子Ｌ３３、Ｌ３
４、Ｌ３５に連なる端子Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３を用いて供給
する電圧信号で行う。Ｅ２、Ｅ３はアースに接続する。
Ｅ１に正電位を与えれば第１のエレメントのＤ１、Ｌ１
およびＤ１７、Ｌ１７を経由して第２のエレメントに、
そして同様に第３のエレメントと順次すべてのエレメン
トのダイオードに順電圧が印加され、すべてのダイオー
ドはオンする。従ってＢＣＲは正常に動作する。Ｅ１に
負電位を与えるとすべてのダイオードに逆電圧がかか
り、ＢＣＲのすべての電流ループは切断される。従って
デカップリング状態になる。より詳しく述べると、図４
のコイルを高周波磁場の送信用コイルとして用いる場合
には送信期間中は端子Ｅ１に正電位を与え、ピックアッ
プコイル２３の端子Ｓ１，Ｓ２に高周波信号を与える。
受信期間中は併設される受信コイルの負荷となること防
止するため、端子Ｅ１に負電位を与えてＢＣＲの各エレ
メントを断路し、受信コイルと沿う送信コイルとの間の
デカップリングを行う。逆に図４のコイルを受信用コイ
ルとして用いる場合には、送信期間中は端子Ｅ１に負電
位を与えてＢＣＲの各電流ループを断路し、送信コイル
とのデカップリングを行う。受信期間中は端子Ｅ１に正
電位を与え、ピックアップコイル２３の端子Ｓ１，Ｓ２
から受信信号を取り出す。この様に、コンデンサＣ３
３、Ｃ３４はリング素子２１、２２をそれぞれ直流的に
断路し、各ダイオードに制御用の電圧を印加するために
挿入されている。制御信号は１ヶ所から与えられ、しか
も特に専用の信号線を必要としない。
【００１１】図５を用いて他の実施例を説明する。この
実施例のプローブでは、リング素子２１、２２の各セグ
メントに挿入されたコンデンサＣ１からＣ３２のそれぞ
れに対して、ダイオードと誘導素子の直列回路（Ｄ１及
びＬ１、Ｄ２及びＬ２、……Ｄ３２及びＬ３２）が並列
に接続される。制御電圧分配用のコンデンサＣ３３、Ｃ
３４及び誘導素子Ｌ３３、Ｌ３４、Ｌ３５の接続は図４
の実施例と全く同様である。ここでコンデンサＣ１、誘
導素子Ｌ１、ダイオードＤ１からなる回路及び他の同様
の回路は、それぞれダイオードがオンのときＢＣＲの共
鳴周波数で共鳴するトラップ回路を形成している。した
がって本実施例ではダイオードがオンしたときにトラッ
プ回路が動作し、プローブ全体はデカップリング状態に
なる。ダイオードがオフのときトラップ回路が開きＢＣ
Ｒが正常に動作する。つまり、端子Ｅ２，Ｅ３をアース
に接続し、端子Ｅ１に正電位の制御信号を与えることに
よりプローブをデカップリング状態する。また、端子Ｅ
１に負電位の制御信号を与えることによりプローブを正
常動作させる。本実施例もデカップリング時にすべての
電流ループが切断されること、制御信号は１ヶ所から与
えられしかも特に専用の信号線を必要としないこと等の
特徴を有する。また、ダイオードを外部制御する本方式
は、外部からダイオードを制御しないパッシブデカップ
リング方式に比べ、ダイオードのオンオフ特性が優れて
いるＰＩＮダイオードを使用でき、プローブのＳ／Ｎが
高い。
実施例のプローブでは、リング素子２１、２２の各セグ
メントに挿入されたコンデンサＣ１からＣ３２のそれぞ
れに対して、ダイオードと誘導素子の直列回路（Ｄ１及
びＬ１、Ｄ２及びＬ２、……Ｄ３２及びＬ３２）が並列
に接続される。制御電圧分配用のコンデンサＣ３３、Ｃ
３４及び誘導素子Ｌ３３、Ｌ３４、Ｌ３５の接続は図４
の実施例と全く同様である。ここでコンデンサＣ１、誘
導素子Ｌ１、ダイオードＤ１からなる回路及び他の同様
の回路は、それぞれダイオードがオンのときＢＣＲの共
鳴周波数で共鳴するトラップ回路を形成している。した
がって本実施例ではダイオードがオンしたときにトラッ
プ回路が動作し、プローブ全体はデカップリング状態に
なる。ダイオードがオフのときトラップ回路が開きＢＣ
Ｒが正常に動作する。つまり、端子Ｅ２，Ｅ３をアース
に接続し、端子Ｅ１に正電位の制御信号を与えることに
よりプローブをデカップリング状態する。また、端子Ｅ
１に負電位の制御信号を与えることによりプローブを正
常動作させる。本実施例もデカップリング時にすべての
電流ループが切断されること、制御信号は１ヶ所から与
えられしかも特に専用の信号線を必要としないこと等の
特徴を有する。また、ダイオードを外部制御する本方式
は、外部からダイオードを制御しないパッシブデカップ
リング方式に比べ、ダイオードのオンオフ特性が優れて
いるＰＩＮダイオードを使用でき、プローブのＳ／Ｎが
高い。
【００１２】図６を用いてさらに別の実施例を説明す
る。本実施例のプローブは図４で示したＢＣＲと同様、
ＢＣＲを送信用コイル、または送信／受信コイルとして
として使用するためのデカップリング機構が付加してあ
る。図４と異なる点はダイオードＤ１からＤ８及びＤ１
７からＤ２４の向きが逆な点である。ダイオードの向き
が反転する第１セグメントと第１６セグメントの接続
点、及び第８セグメントと第９セグメントの接続点にそ
れぞれ誘導素子Ｌ３３，Ｌ３４を接続し、それぞれの誘
導素子の他端Ｅ１、Ｅ２を制御用端子とする。制御電圧
分配用のコンデンサは不要である。端子Ｅ２をアースに
接続し、端子Ｅ１に負電位の制御信号を印加すれば各ダ
イオードはオフとなりプローブはデカップリング状態と
なる。Ｅ１に正電位の制御信号を印加すれば各ダイオー
ドはオンとなりプローブは正常動作する。この場合Ｅ１
から与えられた制御信号電流路は第１、第２リング素子
のそれぞれ両側のセグメントに向かって合計４方向に分
割され最後にＥ２に至る。本実施例の様に、４方向に分
かれた電流路の長さが等しいようにＥ１、Ｅ２の位置を
決めることが好ましい。これによりすべてのダイオード
に等しい電流が流れ均等にダイオードが作用するので、
プローブオン特性、オフ特性ともに空間的に均等になり
ＭＲＩ用プローブとして好適である。
る。本実施例のプローブは図４で示したＢＣＲと同様、
ＢＣＲを送信用コイル、または送信／受信コイルとして
として使用するためのデカップリング機構が付加してあ
る。図４と異なる点はダイオードＤ１からＤ８及びＤ１
７からＤ２４の向きが逆な点である。ダイオードの向き
が反転する第１セグメントと第１６セグメントの接続
点、及び第８セグメントと第９セグメントの接続点にそ
れぞれ誘導素子Ｌ３３，Ｌ３４を接続し、それぞれの誘
導素子の他端Ｅ１、Ｅ２を制御用端子とする。制御電圧
分配用のコンデンサは不要である。端子Ｅ２をアースに
接続し、端子Ｅ１に負電位の制御信号を印加すれば各ダ
イオードはオフとなりプローブはデカップリング状態と
なる。Ｅ１に正電位の制御信号を印加すれば各ダイオー
ドはオンとなりプローブは正常動作する。この場合Ｅ１
から与えられた制御信号電流路は第１、第２リング素子
のそれぞれ両側のセグメントに向かって合計４方向に分
割され最後にＥ２に至る。本実施例の様に、４方向に分
かれた電流路の長さが等しいようにＥ１、Ｅ２の位置を
決めることが好ましい。これによりすべてのダイオード
に等しい電流が流れ均等にダイオードが作用するので、
プローブオン特性、オフ特性ともに空間的に均等になり
ＭＲＩ用プローブとして好適である。
【００１３】図７にさらに別の実施例を示す。本実施例
のプローブは図４で示したＢＣＲと同様、ＢＣＲを送信
用コイル、または送信／受信コイルとしてとして使用す
るためのデカップリング機構が付加してある。この実施
例では、１本のラング２３−１を除いて各ラングに回路
を直流的に断路するコンデンサＣ３５〜Ｃ４９がそれぞ
れ挿入されている。第１のリング素子２１ではダイオー
ドはラング２３−１からラング２３−９に向かう方向に
挿入され、第２の導電ループ素子２２ではダイオードは
ラング２３−９からラング２３−１に向かう方向に挿入
されている。ダイオード制御信号はラング２３−９の両
端にそれぞれ誘導素子Ｌ３３，Ｌ３４を介して接続され
た端子Ｅ１、Ｅ２に印加される。つまり端子Ｅ２をアー
スに接続し、端子Ｅ１に正電位の信号を印加すれば各ダ
イオードはオンとなり、プローブが正常動作する。端子
Ｅ１に負電位の信号を印加すれば各ダイオードはオフと
なり、デカップリング状態となる。各ラングに挿入され
たコンデンサＣ３５〜Ｃ４９の静電容量はＢＣＲの共鳴
周波数にたいして十分大きくし、実質的にＢＣＲ共鳴特
性に影響しない様にするのが良い。また特に実施例の様
に、コンデンサが挿入されず、制御信号の通路となるラ
ングと、制御用端子が接続されるラングとがＢＣＲの中
心軸にたいして対称な位置となるのが好ましい。この場
合すべてのダイオードに等しい電流が流れ均等にダイオ
ードが作用するのでプローブ特性も均等になる。
のプローブは図４で示したＢＣＲと同様、ＢＣＲを送信
用コイル、または送信／受信コイルとしてとして使用す
るためのデカップリング機構が付加してある。この実施
例では、１本のラング２３−１を除いて各ラングに回路
を直流的に断路するコンデンサＣ３５〜Ｃ４９がそれぞ
れ挿入されている。第１のリング素子２１ではダイオー
ドはラング２３−１からラング２３−９に向かう方向に
挿入され、第２の導電ループ素子２２ではダイオードは
ラング２３−９からラング２３−１に向かう方向に挿入
されている。ダイオード制御信号はラング２３−９の両
端にそれぞれ誘導素子Ｌ３３，Ｌ３４を介して接続され
た端子Ｅ１、Ｅ２に印加される。つまり端子Ｅ２をアー
スに接続し、端子Ｅ１に正電位の信号を印加すれば各ダ
イオードはオンとなり、プローブが正常動作する。端子
Ｅ１に負電位の信号を印加すれば各ダイオードはオフと
なり、デカップリング状態となる。各ラングに挿入され
たコンデンサＣ３５〜Ｃ４９の静電容量はＢＣＲの共鳴
周波数にたいして十分大きくし、実質的にＢＣＲ共鳴特
性に影響しない様にするのが良い。また特に実施例の様
に、コンデンサが挿入されず、制御信号の通路となるラ
ングと、制御用端子が接続されるラングとがＢＣＲの中
心軸にたいして対称な位置となるのが好ましい。この場
合すべてのダイオードに等しい電流が流れ均等にダイオ
ードが作用するのでプローブ特性も均等になる。
【００１４】図８にさらに別の実施例を示す。本実施例
のプローブは図４で示したＢＣＲと同様、ＢＣＲを送信
用コイル、または送信／受信コイルとしてとして使用す
るためのデカップリング機構が付加してある。図４と異
なる点はデカップリング用のダイオード及び制御信号伝
達用の誘導素子が１６個の電流ループの各々に１組づつ
配置された点にある。ただし、第１の電流ループでは第
２のリング２２にダイオードＤ１７と誘導素子Ｌ１７
が，第２の電流ループでは第１のリング２１にダイオー
ドＤ２と誘導素子Ｌ２が、という風に、デカップリング
用の素子は第１、第２リング間で交互に設けられてい
る。制御信号用の端子はＥ１、Ｅ２はそれぞれ誘導素子
Ｌ３４、Ｌ３３を介してラング２３−９と２３−１に接
続され、各ダイオードの向きは端子Ｅ１が正電位の時に
順方向となる向きである。したがって端子Ｅ１に負電位
の制御信号を印加したときプローブはデカップリング状
態となる。本実施例の特徴はダイオードの数が減るので
ダイオードのオン抵抗によるプローブ特性の劣化が小さ
い点にある。
のプローブは図４で示したＢＣＲと同様、ＢＣＲを送信
用コイル、または送信／受信コイルとしてとして使用す
るためのデカップリング機構が付加してある。図４と異
なる点はデカップリング用のダイオード及び制御信号伝
達用の誘導素子が１６個の電流ループの各々に１組づつ
配置された点にある。ただし、第１の電流ループでは第
２のリング２２にダイオードＤ１７と誘導素子Ｌ１７
が，第２の電流ループでは第１のリング２１にダイオー
ドＤ２と誘導素子Ｌ２が、という風に、デカップリング
用の素子は第１、第２リング間で交互に設けられてい
る。制御信号用の端子はＥ１、Ｅ２はそれぞれ誘導素子
Ｌ３４、Ｌ３３を介してラング２３−９と２３−１に接
続され、各ダイオードの向きは端子Ｅ１が正電位の時に
順方向となる向きである。したがって端子Ｅ１に負電位
の制御信号を印加したときプローブはデカップリング状
態となる。本実施例の特徴はダイオードの数が減るので
ダイオードのオン抵抗によるプローブ特性の劣化が小さ
い点にある。
【００１５】図９にされに別の実施例を示す。本実施例
のプローブは図８に示したプローブのラング２３−９に
ダイオードＤ３３を挿入したものであり、他の構成は図
８と同じである。ダイオードＤ３３の向きは端子Ｅ１に
正電位を与えたときにダイオードが順方向になる向きで
ある。図８のプローブをデカップリング状態にしたとき
に残されるＣ１、Ｃ１８、Ｃ３……Ｃ３１、Ｃ１６を経
由する複合的な電流ループは、本実施例ではＤ３３で切
断される。つまり本実施例によれば、複合的な電流路も
含めてレゾネータのすべての導電ループを１組の制御信
号で開閉可能である。なお、ダイオードＤ３３の位置は
他のラングでもよい。
のプローブは図８に示したプローブのラング２３−９に
ダイオードＤ３３を挿入したものであり、他の構成は図
８と同じである。ダイオードＤ３３の向きは端子Ｅ１に
正電位を与えたときにダイオードが順方向になる向きで
ある。図８のプローブをデカップリング状態にしたとき
に残されるＣ１、Ｃ１８、Ｃ３……Ｃ３１、Ｃ１６を経
由する複合的な電流ループは、本実施例ではＤ３３で切
断される。つまり本実施例によれば、複合的な電流路も
含めてレゾネータのすべての導電ループを１組の制御信
号で開閉可能である。なお、ダイオードＤ３３の位置は
他のラングでもよい。
【００１６】以上の実施例で給電もしくは検出に用いた
ピックアップコイルのデカップリングは必要に応じて公
知のサーフェスコイルデカップリング技術を適用でき
る。また以上の実施例は、給電方式がピックアップコイ
ルによる誘導結合方式としたが、容量結合方式でも本発
明の趣旨を満たしたデカップリング技術を適用できるこ
とはいうまでもない。
ピックアップコイルのデカップリングは必要に応じて公
知のサーフェスコイルデカップリング技術を適用でき
る。また以上の実施例は、給電方式がピックアップコイ
ルによる誘導結合方式としたが、容量結合方式でも本発
明の趣旨を満たしたデカップリング技術を適用できるこ
とはいうまでもない。
【００１７】以上の実施例において、主にＢＣＲを送信
用コイル、または送信／受信コイルとして使用するため
のデカップリング機構を付加した例で説明したが、図５
で示した受信専用プローブ用のデカップリング回路を付
加することも可能である。
用コイル、または送信／受信コイルとして使用するため
のデカップリング機構を付加した例で説明したが、図５
で示した受信専用プローブ用のデカップリング回路を付
加することも可能である。
【００１８】以上の実施例においてＢＣＲのエレメント
数を１６としたが８または１２など他の値を取ってもよ
い。
数を１６としたが８または１２など他の値を取ってもよ
い。
【００１９】さらに以上ハイパス型ＢＣＲを例に実施例
を開示したがローパスタイプＢＣＲ、バンドパスタイプ
のＢＣＲ、さらにはリニア型、ＱＤ型スロッテドチュー
ブレゾネータにも本発明はそれぞれの特徴に応じて適用
できる。
を開示したがローパスタイプＢＣＲ、バンドパスタイプ
のＢＣＲ、さらにはリニア型、ＱＤ型スロッテドチュー
ブレゾネータにも本発明はそれぞれの特徴に応じて適用
できる。
【００２０】次にＭＲＩプローブシステムの例を示す。
図４に示した構造で大口径（例えば直径５５０ｍｍ、長
さ５５０ｍｍ）のＢＣＲを送信用プローブとして用い、
図５で示した構造で小口径（例えば直径３００ｍｍ、長
さ３００ｍｍ）のＢＣＲを受信用プローブとして用い
る。この構成によりクロス方式の頭部撮像用ＲＦプロー
ブとして使用できる。また本システムで本方式のＲＦプ
ローブシステムは高いデカップリング性能と空間的に均
一なプローブ送受信特性を有する。また小口径プローブ
を除去し大口径プローブを常時オンにすれば大口径プロ
ーブは送信受信が可能となり全身用プローブとして使用
できる。本実施例において前述の他のコイルを用いるこ
とも可能である。
図４に示した構造で大口径（例えば直径５５０ｍｍ、長
さ５５０ｍｍ）のＢＣＲを送信用プローブとして用い、
図５で示した構造で小口径（例えば直径３００ｍｍ、長
さ３００ｍｍ）のＢＣＲを受信用プローブとして用い
る。この構成によりクロス方式の頭部撮像用ＲＦプロー
ブとして使用できる。また本システムで本方式のＲＦプ
ローブシステムは高いデカップリング性能と空間的に均
一なプローブ送受信特性を有する。また小口径プローブ
を除去し大口径プローブを常時オンにすれば大口径プロ
ーブは送信受信が可能となり全身用プローブとして使用
できる。本実施例において前述の他のコイルを用いるこ
とも可能である。
【００２１】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、複数の電
流ループを開閉するために各電流ループに配置したダイ
オードを複雑な専用線を用いずに一括制御でき、ＲＦコ
イルの本来の特性を損なわず、必要な場合にコイルをデ
カップリングさせる構成とすることができる。
流ループを開閉するために各電流ループに配置したダイ
オードを複雑な専用線を用いずに一括制御でき、ＲＦコ
イルの本来の特性を損なわず、必要な場合にコイルをデ
カップリングさせる構成とすることができる。
【図１】本発明にかかわるＢＣＲの一般的な模式図。
【図２】ＢＣＲの等価回路図。
【図３】デカップリング手段を持つＢＣＲの公知例を示
す回路図。
す回路図。
【図４】本発明の一実施例を示す回路図。
【図５】本発明の別の実施例の回路図。
【図６】本発明のさらに別の実施例の回路図。
【図７】本発明のさらに別の実施例の回路図。
【図８】本発明のさらに別の実施例の回路図。
【図９】本発明のさらに別の実施例の回路図。
２１、２２…リング素子、２３、２３−１、２３−９…
軸方向導電セグメント、２４…ピックアップコイル、Ｃ
１〜Ｃ３２…容量素子、Ｄ１〜Ｄ３２…ダイオード、Ｌ
１〜Ｌ３２…誘導素子、Ｅ１〜Ｅ３…制御用端子。
軸方向導電セグメント、２４…ピックアップコイル、Ｃ
１〜Ｃ３２…容量素子、Ｄ１〜Ｄ３２…ダイオード、Ｌ
１〜Ｌ３２…誘導素子、Ｅ１〜Ｅ３…制御用端子。
フロントページの続き (72)発明者 松永 良国 東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (56)参考文献 特開 平３−141928（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−7564（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−285535（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−171548（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−118646（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−50006（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) A61B 5/055
Claims (15)
- 【請求項１】共通の縦軸線に沿って相隔って配置され、
それぞれ複数の周方向セグメントがリング状に接続され
る第１、第２のリング素子と、前記第１、第２のリング
素子を前記複数の周方向セグメントの接続点で電気的に
相互接続する複数の軸方向導電セグメントとを具備し、
隣接する前記軸方向導電セグメントとこれらで接続され
た２つの前記周方向セグメントにより電流ループが複数
個形成され、前記第１、第２のリング素子の少なくとも
一方の前記周方向セグメントの何れかに配置される制御
端子と、前記複数の周方向セグメントにそれぞれ挿入さ
れる容量素子と、前記複数の周方向セグメントにそれぞ
れ挿入される前記容量素子に直列に接続されるダイオー
ドと、前記容量素子と並列に接続される誘導素子とを有
し、前記ダイオードの各々は前記制御端子に印加される
制御電圧により一括してオン、オフ制御されることを特
徴とするＭＲＩ用ＲＦコイル。 - 【請求項２】請求項１に記載のＭＲＩ用ＲＦコイルに於
いて、前記誘導素子はＲＦコイルの共鳴周波数に対して
十分大きなインダクタンスを持つことを特徴とするＭＲ
Ｉ用ＲＦコイル。 - 【請求項３】請求項１に記載のＭＲＩ用ＲＦコイルに於
いて、前記ダイオードは前記第１、第２のリング素子の
周上で同一方向に挿入されることを特徴とするＭＲＩ用
ＲＦコイル。 - 【請求項４】請求項１に記載のＭＲＩ用ＲＦコイルに於
いて、前記ダイオードは前記第１、第２のリング素子の
周上で特定の１つの前記接続点から他の前記接続点に向
かう方向に挿入されていることを特徴とするＭＲＩ用Ｒ
Ｆコイル。 - 【請求項５】請求項１に記載のＭＲＩ用ＲＦコイルに於
いて、特定の１つの前記軸方向導電セグメントを除く他
の前記軸方向導電セグメントの各々に容量素子が挿入さ
れ、前記ダイオードは、前記第１のリング素子の周上で
は前記特定の１つ軸方向導電 セグメントから他の前記軸
方向導電セグメントに向かう方向に挿入され、前記第２
のリング素子の周上では前記第１のリング素子の周上で
の前記ダイオードとは逆方向に挿入されることを特徴と
するＭＲＩ用ＲＦコイル。 - 【請求項６】請求項１に記載のＭＲＩ用ＲＦコイルに於
いて、前記端子の数は前記複数の周方向セグメントに接
続される前記ダイオードの数より少ないことを特徴とす
るＭＲＩ用ＲＦコイル。 - 【請求項７】共通の縦軸線に沿って相隔って配置され、
それぞれ複数の周方向セグメントがリング状に接続され
る第１、第２のリング素子と、前記第１、第２のリング
素子を前記複数の周方向セグメントの接続点で電気的に
相互接続する複数の軸方向導電セグメントとを具備し、
隣接する前記軸方向導電セグメントとこれらで接続され
た２つの前記周方向セグメントにより電流ループが複数
個形成され、前記第１又は第２のリング素子の前記周方
向セグメントの何れかに配置される制御端子と、前記複
数の周方向セグメントにそれぞれ挿入される容量素子
と、前記複数の周方向セグメントにそれぞれ挿入される
前記容量素子に並列に接続される、ダイオード及び誘導
素子の直列回路とを有し、前記ダイオードの各々は前記
制御端子に印加される制御電圧により一括してオン、オ
フ制御されることを特徴とするＭＲＩ用ＲＦコイル。 - 【請求項８】請求項７に記載のＭＲＩ用ＲＦコイルに於
いて、前記端子の数は前記ダイオードの数より少ないこ
とを特徴とするＭＲＩ用ＲＦコイル。 - 【請求項９】共通の縦軸線に沿って相隔って配置され、
それぞれ複数の周方向セグメントがリング状に接続され
る第１、第２のリング素子と、前記第１、第２のリング
素子を前記複数の周方向セグメントの接続点で電気的に
相互接続する複数の軸方向導電セグメントとを具備し、
隣接する前記軸方向導電セグメントとこれらで接続され
た２つの前記周方向セグメントにより電流ループが複数
個形成され、前記第１又は第２のリング素子の前記周方
向セグメントの何れかに配置される制御端子と 、前記複
数の周方向セグメントにそれぞれ挿入される容量素子
と、前記電流ループを構成する前記第１、第２のリング
素子の一方の前記周方向セグメントに挿入される前記容
量素子に直列に接続されるダイオードと前記容量素子と
並列に接続される誘導素子とを有し、前記ダイオードの
各々は前記制御端子に印加される制御電圧により一括し
てオン、オフ制御されることを特徴とするＭＲＩ用ＲＦ
コイル。 - 【請求項１０】請求項９に記載のＭＲＩ用ＲＦコイルに
於いて、前記ダイオード及び前記誘導素子は、前記第
１、第２のリング素子の周方向に沿って、前記第１、第
２のリング素子の前記周方向セグメントに交互に接続さ
れていることを特徴とするＭＲＩ用ＲＦコイル。 - 【請求項１１】請求項９に記載のＭＲＩ用ＲＦコイルに
於いて、特定の前記軸方向導電セグメントにダイオード
を挿入したことを特徴とするＭＲＩ用ＲＦコイル。 - 【請求項１２】 高周波レゾネータを含むＭＲＩ用ＲＦコ
イルにおいて、前記高周波レゾネータは、互いに電気的
に結合する複数の電流ループの各電流ループは少なくと
も１つのダイオードを含み、前記各電流ループの前記各
ダイオードは前記高周波レゾネータに誘導素子を介して
接続される第１、第２の制御端子の間に印加する制御電
圧により一括してオン、オフ制御されることを特徴とす
るＭＲＩ用ＲＦコイル。 - 【請求項１３】 請求項１２に記載のＭＲＩ用ＲＦコイル
に於いて、前記制御電圧は前記第１の制御端子から前記
高周波レゾネータ内で並列する複数の電流路を伝搬して
前記第２の端子に至り、前記複数の電流路が互いに電気
的に等価であることを特徴とするＭＲＩ用ＲＦコイル。 - 【請求項１４】 第１のＲＦプローブと第２のＲＦプロー
ブを具備するクロス方式のＭＲＩ用ＲＦコイルシステム
であり、前記第１のＲＦプローブは、共通の縦軸線に沿
って相隔って配置されそれぞれ複数の周方向セグメント
がリング状に接続される第１、 第２のリング素子と、前
記第１、第２のリング素子を前記複数の周方向セグメン
トの接続点で電気的に相互接続する複数の軸方向導電セ
グメントとを具備し、隣接する前記軸方向導電セグメン
トとこれらで接続された２つの前記周方向セグメントに
より電流ループが複数個形成され、前記第１、第２のリ
ング素子の少なくとも一方の前記周方向セグメントの何
れかに配置される制御端子と、前記複数の周方向セグメ
ントにそれぞれ挿入される容量素子と、前記複数の周方
向セグメントにそれぞれ挿入される前記容量素子に直列
に接続されるダイオードと、前記容量素子と並列に接続
される誘導素子とを有し、前記ダイオードの各々は前記
制御端子に印加される制御電圧により一括してオン、オ
フ制御され、前記第２のＲＦプローブは、共通の縦軸線
に沿って相隔って配置され、それぞれ複数の周方向セグ
メントがリング状に接続される第１、第２のリング素子
と、前記第１、第２のリング素子を前記複数の周方向セ
グメントの接続点で電気的に相互接続する複数の軸方向
導電セグメントとを具備し、隣接する前記軸方向導電セ
グメントとこれらで接続された２つの前記周方向セグメ
ントにより電流ループが複数個形成され、前記第１又は
第２のリング素子の前記周方向セグメントの何れかに配
置される制御端子と、前記複数の周方向セグメントにそ
れぞれ挿入される容量素子と、前記複数の周方向セグメ
ントにそれぞれ挿入される前記容量素子に並列に接続さ
れる、ダイオード及び誘導素子の直列回路とを有し、前
記ダイオードの各々は前記制御端子に印加される制御電
圧により一括してオン、オフ制御されることを特徴とす
るＭＲＩ用ＲＦコイルシステム。 - 【請求項１５】請求項１４に記載のＭＲＩ用ＲＦコイル
システムに於いて、前記第１のＲＦプローブの径は前記
第２のＲＦプローブの径より大であり、前記第１のＲＦ
プローブを送信用プローブとして使用し、前記第２のＲ
Ｆプローブを受信用プローブとして使用することを特徴
とするＭＲＩ用ＲＦコイルシステム。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20025391A JP3147418B2 (ja) | 1991-08-09 | 1991-08-09 | Ｍｒｉ用ｒｆコイル |
| US07/926,517 US5510714A (en) | 1991-08-09 | 1992-08-10 | Magnetic resonance imaging apparatus and RF coil employed therein |
| US08/516,892 US5559434A (en) | 1991-08-09 | 1995-08-18 | Magnetic resonance imaging apparatus and RF coil employed therein |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20025391A JP3147418B2 (ja) | 1991-08-09 | 1991-08-09 | Ｍｒｉ用ｒｆコイル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0542123A JPH0542123A (ja) | 1993-02-23 |
| JP3147418B2 true JP3147418B2 (ja) | 2001-03-19 |
Family
ID=16421308
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20025391A Expired - Fee Related JP3147418B2 (ja) | 1991-08-09 | 1991-08-09 | Ｍｒｉ用ｒｆコイル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3147418B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7073913B2 (ja) | 2018-05-30 | 2022-05-24 | 三菱電機株式会社 | 半導体装置 |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5372137A (en) * | 1993-01-19 | 1994-12-13 | The Mcw Research Foundation, Inc. | NMR local coil for brain imaging |
| JP2000030990A (ja) | 1998-07-16 | 2000-01-28 | Murata Mfg Co Ltd | チップ部品の保持プレートの製造方法 |
| 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 |
| JP4869029B2 (ja) * | 2006-11-09 | 2012-02-01 | 株式会社日立製作所 | コイル装置及びそれを用いた磁気共鳴検査装置 |
| JP6282895B2 (ja) * | 2014-03-10 | 2018-02-21 | キヤノンメディカルシステムズ株式会社 | 磁気共鳴イメージング装置及び高周波コイルユニット |
| JP7025417B2 (ja) * | 2016-09-29 | 2022-02-24 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェ | 無線磁気共鳴エネルギー収集及びコイル離調 |
| US20190337090A1 (en) | 2016-11-09 | 2019-11-07 | Shin-Etsu Polymer Co., Ltd. | Electronic component holding jig, and method for manufacturing said electronic component holding jig |
-
1991
- 1991-08-09 JP JP20025391A patent/JP3147418B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7073913B2 (ja) | 2018-05-30 | 2022-05-24 | 三菱電機株式会社 | 半導体装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0542123A (ja) | 1993-02-23 |
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