JP3393733B2 - 磁気共鳴装置用高周波アンテナ - Google Patents
磁気共鳴装置用高周波アンテナInfo
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、バンド状に構成された
アンテナ導体を有している磁気共鳴装置用高周波アンテ
ナに関する。
アンテナ導体を有している磁気共鳴装置用高周波アンテ
ナに関する。
【０００２】
【従来の技術】冒頭に挙げた形式の高周波アンテナは、
米国特許第５１０７２１７号明細書から公知である。全
身用アンテナの場合、その公知技術では、円筒形に構成
された高周波シールド体の内部にバンド状に構成された
アンテナ導体が同軸方向に設けられている。アンテナ導
体のバンド状の構成は、アンテナ導体の棒状の構成に比
して幾らか利点がある。一方では、その様に構成するこ
とによって、アンテナのスペースファクタが改善され、
それにより、比較的良好な信号対雑音比が得られる。他
方では、被検容積体内の高周波磁場が一層均一になる。
しかし、高速パルス系列の場合（例えば、エコープラナ
ーイメージング（ＥＰＩ）で必要になるような）、アン
テナ内で高速切換される勾配磁場により、低周波領域内
の渦電流が発生する。それにより、一方では、勾配パル
スの形状が変化し、他方では、アンテナ導体が渦電流に
より加熱される。従って、勾配電流給電用の所要電力が
上昇する。
米国特許第５１０７２１７号明細書から公知である。全
身用アンテナの場合、その公知技術では、円筒形に構成
された高周波シールド体の内部にバンド状に構成された
アンテナ導体が同軸方向に設けられている。アンテナ導
体のバンド状の構成は、アンテナ導体の棒状の構成に比
して幾らか利点がある。一方では、その様に構成するこ
とによって、アンテナのスペースファクタが改善され、
それにより、比較的良好な信号対雑音比が得られる。他
方では、被検容積体内の高周波磁場が一層均一になる。
しかし、高速パルス系列の場合（例えば、エコープラナ
ーイメージング（ＥＰＩ）で必要になるような）、アン
テナ内で高速切換される勾配磁場により、低周波領域内
の渦電流が発生する。それにより、一方では、勾配パル
スの形状が変化し、他方では、アンテナ導体が渦電流に
より加熱される。従って、勾配電流給電用の所要電力が
上昇する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、冒頭
に挙げた高周波アンテナを、高速パルス系列の場合でも
欠点なく使用できるようにすることにある。
に挙げた高周波アンテナを、高速パルス系列の場合でも
欠点なく使用できるようにすることにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この課題は、本発明によ
ると、アンテナ導体は、相並んで配置された各導体路を
有しており、隣合った各導体路は、相互に所定間隔を置
いて配設されていて高周波電流を導通する橋絡部を介し
て相互に接続されており、各導体路相互の間隔は、当該
各導体路間に、共振周波数が磁気共鳴装置の作動周波数
の領域内にある環状電流が流れないように構成されてい
るようにして解決される。
ると、アンテナ導体は、相並んで配置された各導体路を
有しており、隣合った各導体路は、相互に所定間隔を置
いて配設されていて高周波電流を導通する橋絡部を介し
て相互に接続されており、各導体路相互の間隔は、当該
各導体路間に、共振周波数が磁気共鳴装置の作動周波数
の領域内にある環状電流が流れないように構成されてい
るようにして解決される。
【０００５】
【作用】このようなスリット構造により、勾配磁場によ
ってアンテナ導体内に発生される渦電流は、強く低減さ
れる。従って、高周波電流は、スリット乃至スロットの
ないアンテナ導体の場合と同様に、スリットのバンド状
導体上に形成され得るが、有利にも、スリットのバンド
状導体上には、橋絡部が設けられており、この橋絡部を
介して、高周波電流が、一方の導体から他方の導体に流
れることができる。従って、高周波特性は、あまり劣化
されない。
ってアンテナ導体内に発生される渦電流は、強く低減さ
れる。従って、高周波電流は、スリット乃至スロットの
ないアンテナ導体の場合と同様に、スリットのバンド状
導体上に形成され得るが、有利にも、スリットのバンド
状導体上には、橋絡部が設けられており、この橋絡部を
介して、高周波電流が、一方の導体から他方の導体に流
れることができる。従って、高周波特性は、あまり劣化
されない。
【０００６】有利な実施例では、橋絡部の少なくとも一
部分は、容量素子として構成されている。従って、各導
体路間の低周波渦電流は完全に阻止される。夫々一つの
絶縁されたスリットを橋絡する各容量素子の間隔は、複
数導体路を介して、高周波アンテナの駆動乃至作動周波
数の領域内で共振する環状電流が誘導され得ないように
選定するとよい。
部分は、容量素子として構成されている。従って、各導
体路間の低周波渦電流は完全に阻止される。夫々一つの
絶縁されたスリットを橋絡する各容量素子の間隔は、複
数導体路を介して、高周波アンテナの駆動乃至作動周波
数の領域内で共振する環状電流が誘導され得ないように
選定するとよい。
【０００７】別の有利な実施例では、大多数の橋絡部
は、アンテナ導体の端部領域内に設けられている。各導
体路間に非常に大きな高周波電流が流れる領域内で、個
別容量素子は典型的な数ナノファラッドの僅かな容量値
にも拘らず、小さな高周波インピーダンスを実現するこ
とができる。
は、アンテナ導体の端部領域内に設けられている。各導
体路間に非常に大きな高周波電流が流れる領域内で、個
別容量素子は典型的な数ナノファラッドの僅かな容量値
にも拘らず、小さな高周波インピーダンスを実現するこ
とができる。
【０００８】
【実施例】図１に略示された高周波アンテナは、全身用
アンテナとして構成されていて、円筒外套（チューブ）
形高周波シールド体２を有しており、このシールド体２
の長手軸線は、直交ｘ−ｙ−ｚ座標系のｚ方向に配向さ
れている。高周波シールド体２は、例えば、２００ｃｍ
の長さと、例えば、７０ｃｍの直径Ｄを有している。従
って、被検患者を収容することができる。高周波シール
ド体２は、例えば、銅、または、少なくとも部分的に銀
めっきされた銅から構成することができる。択一的に、
高周波シールド体２を、金属化されたプラスチック部材
から構成してもよい。高周波シールド体２は、当該シー
ルド体２の外側で形成された低周波領域内の勾配磁場に
より生じた信号を通過させ、高周波シールド体２の内部
でアンテナにより生じた高周波領域内の信号を遮断す
る。付加的に、高周波シールド体２は、非常に微弱な磁
気共鳴信号の受信中の障害信号も阻止する。そのような
周波数特性は、実質的に高周波シールド体２のスリット
形成により達成される。
アンテナとして構成されていて、円筒外套（チューブ）
形高周波シールド体２を有しており、このシールド体２
の長手軸線は、直交ｘ−ｙ−ｚ座標系のｚ方向に配向さ
れている。高周波シールド体２は、例えば、２００ｃｍ
の長さと、例えば、７０ｃｍの直径Ｄを有している。従
って、被検患者を収容することができる。高周波シール
ド体２は、例えば、銅、または、少なくとも部分的に銀
めっきされた銅から構成することができる。択一的に、
高周波シールド体２を、金属化されたプラスチック部材
から構成してもよい。高周波シールド体２は、当該シー
ルド体２の外側で形成された低周波領域内の勾配磁場に
より生じた信号を通過させ、高周波シールド体２の内部
でアンテナにより生じた高周波領域内の信号を遮断す
る。付加的に、高周波シールド体２は、非常に微弱な磁
気共鳴信号の受信中の障害信号も阻止する。そのような
周波数特性は、実質的に高周波シールド体２のスリット
形成により達成される。
【０００９】高周波シールド体２の内側に設けられた高
周波アンテナは、２つのバンド状アンテナ導体４及び６
（プラスチック支持体上に被着された銅または銀めっき
された銅製）を有している。アンテナ導体は、高周波シ
ールド体２の内部で長手方向（ｚ方向）に延在してい
る。アンテナ導体４，６は、高周波シールド体２の内壁
から数センチメータの間隔をおいて直径方向に対向し合
って配設されている。アンテナ導体４，６は、高周波シ
ールド体２の曲面に合わせて曲面に形成されている。ア
ンテナ導体４，６は、実質的に均一な磁場Ｂをシリンダ
軸線の周囲（破線の矢印により示した）に形成する。そ
の端部には、バンド状アンテナ導体４，６が短絡コンデ
ンサ８，１０を介して高周波シールド体２に接続されて
おり、その際、高周波シールド体２は、アンテナ導体
４，６のリターンコンダクタ（戻り導体）として使用さ
れる。図１には、前面側の短絡コンデンサ８，１０が示
されている。高周波アンテナの信号接続は、例えば、短
絡コンデンサ８，１０に並列に行なわれる。
周波アンテナは、２つのバンド状アンテナ導体４及び６
（プラスチック支持体上に被着された銅または銀めっき
された銅製）を有している。アンテナ導体は、高周波シ
ールド体２の内部で長手方向（ｚ方向）に延在してい
る。アンテナ導体４，６は、高周波シールド体２の内壁
から数センチメータの間隔をおいて直径方向に対向し合
って配設されている。アンテナ導体４，６は、高周波シ
ールド体２の曲面に合わせて曲面に形成されている。ア
ンテナ導体４，６は、実質的に均一な磁場Ｂをシリンダ
軸線の周囲（破線の矢印により示した）に形成する。そ
の端部には、バンド状アンテナ導体４，６が短絡コンデ
ンサ８，１０を介して高周波シールド体２に接続されて
おり、その際、高周波シールド体２は、アンテナ導体
４，６のリターンコンダクタ（戻り導体）として使用さ
れる。図１には、前面側の短絡コンデンサ８，１０が示
されている。高周波アンテナの信号接続は、例えば、短
絡コンデンサ８，１０に並列に行なわれる。
【００１０】高周波アンテナを、高速画像系列、例え
ば、エコープラナーイメージング（ＥＰＩ）にも、欠点
なく使用できるためには、両アンテナ導体４，６は、長
手方向（ここでは、ｚ方向）にスリットが形成され、そ
の結果、相互に並べて配置された導体路１２が形成され
る（図２に詳細に示されている）。導体路１２の幅は、
勾配磁場によって形成される渦電流を低減することがで
きるように選定される。他方、スリット１４は、高周波
磁場が貫通し得ないように、出来るかぎり狭く構成され
ている。例えば、図２では、アンテナ導体４は、平坦に
構成されていて、５つの同じ幅の導体路１２に分割され
ている。隣り合った各導体路１２は、高周波電流を導通
する橋絡部１６を介して相互に接続されている。各橋絡
部１６は、そこでは、高周波アンテナ電流が一方の導体
路１２から隣りの導体路に流れる個所に設けられてい
る。各橋絡部は、誘電接続体またはコンデンサ（例え
ば、はんだ付けされている）によって構成することがで
きる。
ば、エコープラナーイメージング（ＥＰＩ）にも、欠点
なく使用できるためには、両アンテナ導体４，６は、長
手方向（ここでは、ｚ方向）にスリットが形成され、そ
の結果、相互に並べて配置された導体路１２が形成され
る（図２に詳細に示されている）。導体路１２の幅は、
勾配磁場によって形成される渦電流を低減することがで
きるように選定される。他方、スリット１４は、高周波
磁場が貫通し得ないように、出来るかぎり狭く構成され
ている。例えば、図２では、アンテナ導体４は、平坦に
構成されていて、５つの同じ幅の導体路１２に分割され
ている。隣り合った各導体路１２は、高周波電流を導通
する橋絡部１６を介して相互に接続されている。各橋絡
部１６は、そこでは、高周波アンテナ電流が一方の導体
路１２から隣りの導体路に流れる個所に設けられてい
る。各橋絡部は、誘電接続体またはコンデンサ（例え
ば、はんだ付けされている）によって構成することがで
きる。
【００１１】橋絡部１６は、アンテナ導体４の一端部１
８に形成されており、その際、スリット１４がアンテナ
導体４の終端まで達しないようにして形成されている。
橋絡部１４は、導体路１２と同様に銅または銀めっきさ
れた銅から形成されている。アンテナ導体４，６が、プ
リント回路として構成される場合、橋絡部１６も導体路
１２と同様に、同じくプリント回路基板の構成にするこ
とができる。その他の橋絡部１６は、コンデンサとして
構成されており、従って、勾配コイル装置によって発生
された低周波渦電流が、個別各導体路１２間の閉ループ
電流回路を形成することはない。各橋絡部１６の間隔の
選定は、複数導体路１２間に環状（リング）電流（その
共振周波数が磁気共鳴装置の作動周波数の領域内にあ
る）が流れないように行なわれる。つまり、破線２０に
より示した第１の循環（円）電流の共振周波数は、電流
回路内の低インダクタンスのために、作動周波数よりも
かなり高い。それに対して、破線２２により示した第２
の循環電流の共振周波数は、電流回路の比較的大きなイ
ンダクタンスのために、作動周波数よりもかなり低い。
容量値を介して、循環電流２０，２２の共振周波数は、
同様に調整することができる。
８に形成されており、その際、スリット１４がアンテナ
導体４の終端まで達しないようにして形成されている。
橋絡部１４は、導体路１２と同様に銅または銀めっきさ
れた銅から形成されている。アンテナ導体４，６が、プ
リント回路として構成される場合、橋絡部１６も導体路
１２と同様に、同じくプリント回路基板の構成にするこ
とができる。その他の橋絡部１６は、コンデンサとして
構成されており、従って、勾配コイル装置によって発生
された低周波渦電流が、個別各導体路１２間の閉ループ
電流回路を形成することはない。各橋絡部１６の間隔の
選定は、複数導体路１２間に環状（リング）電流（その
共振周波数が磁気共鳴装置の作動周波数の領域内にあ
る）が流れないように行なわれる。つまり、破線２０に
より示した第１の循環（円）電流の共振周波数は、電流
回路内の低インダクタンスのために、作動周波数よりも
かなり高い。それに対して、破線２２により示した第２
の循環電流の共振周波数は、電流回路の比較的大きなイ
ンダクタンスのために、作動周波数よりもかなり低い。
容量値を介して、循環電流２０，２２の共振周波数は、
同様に調整することができる。
【００１２】
【発明の効果】磁気共鳴装置用の高周波アンテナを、高
速パルス系列の場合でも欠点なく使用できる。スリット
構造により、高周波特性をあまり劣化しないで、勾配磁
場によってアンテナ導体内に発生される渦電流を強く低
減できる。
速パルス系列の場合でも欠点なく使用できる。スリット
構造により、高周波特性をあまり劣化しないで、勾配磁
場によってアンテナ導体内に発生される渦電流を強く低
減できる。
【図１】バンド状アンテナ導体を有する磁気共鳴装置用
の全身用アンテナの斜視略図を示す。
の全身用アンテナの斜視略図を示す。
【図２】バンド状アンテナ導体の部分詳細図を示す。
２ 高周波シールド体、 ４，６ アンテナ導体、８，
１０ 短絡コンデンサ、 １２ 導体路、 １４ スリ
ット、 １６ 橋絡部、 １８ 端部、 ２０第１の循
環（円）電流、 ２２ 第２の循環（円）電流
１０ 短絡コンデンサ、 １２ 導体路、 １４ スリ
ット、 １６ 橋絡部、 １８ 端部、 ２０第１の循
環（円）電流、 ２２ 第２の循環（円）電流
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フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平４−24019（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−31092（ＪＰ，Ａ)
特開 昭58−39939（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
A61B 5/055
Claims (3)
- 【請求項１】 バンド状に構成されたアンテナ導体
（４，６）を有している磁気共鳴装置用高周波アンテナ
において、アンテナ導体（４，６）は、相並んで配置さ
れた各導体路（１２）を有しており、隣合った前記各導
体路（１２）は、相互に所定間隔を置いて配設されてい
て高周波電流を導通する橋絡部（１６）を介して相互に
接続されており、前記各導体路（１２）相互の間隔は、
当該各導体路間に、共振周波数が磁気共鳴装置の作動周
波数の領域内にある環状電流が流れないように構成され
ていることを特徴とする磁気共鳴装置用高周波アンテ
ナ。 - 【請求項２】 橋絡部（１６）の少なくとも一部分は、
容量素子から構成されている請求項１記載の磁気共鳴装
置用高周波アンテナ。 - 【請求項３】 大多数の橋絡部(１６)は、アンテナ導体
（４，６）の端部領域内に設けられている請求項１又は
２記載の磁気共鳴装置用高周波アンテナ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4414372A DE4414372C2 (de) | 1994-04-25 | 1994-04-25 | Hochfrequenzantenne für ein Magnetresonanzgerät |
| DE4414372.9 | 1994-04-25 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0810241A JPH0810241A (ja) | 1996-01-16 |
| JP3393733B2 true JP3393733B2 (ja) | 2003-04-07 |
Family
ID=6516363
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10110495A Expired - Lifetime JP3393733B2 (ja) | 1994-04-25 | 1995-04-25 | 磁気共鳴装置用高周波アンテナ |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5523689A (ja) |
| JP (1) | JP3393733B2 (ja) |
| DE (1) | DE4414372C2 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6771070B2 (en) * | 2001-03-30 | 2004-08-03 | Johns Hopkins University | Apparatus for magnetic resonance imaging having a planar strip array antenna including systems and methods related thereto |
| US7088104B2 (en) * | 2001-12-31 | 2006-08-08 | The John Hopkins University | MRI tunable antenna and system |
| DE102005002094A1 (de) * | 2005-01-14 | 2006-07-27 | Schleifring Und Apparatebau Gmbh | HF - Spulen für Kernspintomographen |
| US7816918B2 (en) * | 2007-05-24 | 2010-10-19 | The Johns Hopkins University | Optimized MRI strip array detectors and apparatus, systems and methods related thereto |
| CN204394509U (zh) * | 2011-11-01 | 2015-06-17 | 株式会社日立医疗器械 | 磁共振成像装置以及天线装置 |
| US10466320B2 (en) * | 2017-08-17 | 2019-11-05 | General Electric Company | Multi-layered radio frequency coil |
| US10942235B2 (en) * | 2018-03-28 | 2021-03-09 | National Institutes For Quantum And Radiological Science And Technology | Microstrip transmission line array RF coil, RF shield configuration and integrated apparatus of RF coil and radiation imaging device |
| JP2019171028A (ja) * | 2018-03-28 | 2019-10-10 | 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構 | マイクロストリップ伝送線アレイｒｆコイル、ｒｆシールド構造、及び、ｒｆコイル・放射線画像化装置一体型デバイス |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3133432A1 (de) * | 1981-08-24 | 1983-03-03 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Hochfrequenzfeld-einrichtung in einer kernspinresonanz-apparatur |
| EP0389868B1 (de) * | 1989-03-29 | 1995-09-13 | Siemens Aktiengesellschaft | Kernspintomograph |
-
1994
- 1994-04-25 DE DE4414372A patent/DE4414372C2/de not_active Expired - Fee Related
-
1995
- 1995-04-11 US US08/420,213 patent/US5523689A/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-04-25 JP JP10110495A patent/JP3393733B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5523689A (en) | 1996-06-04 |
| DE4414372C2 (de) | 1997-08-21 |
| DE4414372A1 (de) | 1995-10-26 |
| JPH0810241A (ja) | 1996-01-16 |
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