JP3422559B2 - RF coil and MRI apparatus for MRI - Google Patents

RF coil and MRI apparatus for MRI

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JP3422559B2
JP3422559B2 JP10114194A JP10114194A JP3422559B2 JP 3422559 B2 JP3422559 B2 JP 3422559B2 JP 10114194 A JP10114194 A JP 10114194A JP 10114194 A JP10114194 A JP 10114194A JP 3422559 B2 JP3422559 B2 JP 3422559B2
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良史 比嘉
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ジーイー横河メディカルシステム株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は磁気共鳴イメージング
(MRI)装置に用いるサーフェスコイルに関し、特に
ループコイルを用いたサーフェスコイルからなるMRI
用RFコイル及びそのMRI用RFコイルを用いたMR
I装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a surface coil used in a magnetic resonance imaging (MRI) apparatus, and in particular, an MRI including a surface coil using a loop coil.
RF coil and MR using the MRI RF coil
I device.

【0002】[0002]

【従来の技術】MRI装置は、核磁気共鳴現象を利用し
て被検体中の所望の検査部位における原子核スピンの密
度分布,緩和時間分布等を計測して、その計測データか
ら被検体の断面を画像表示するものである。
2. Description of the Related Art An MRI apparatus measures the density distribution, relaxation time distribution, etc. of nuclear spins at a desired examination site in a subject by utilizing the nuclear magnetic resonance phenomenon, and the cross section of the subject is determined from the measured data. The image is displayed.

【0003】均一で強力な静磁場発生装置内に置かれた
被検体の原子核スピンは、静磁場の強さによって定まる
周波数(ラーモア周波数)で静磁場の方向を軸として歳
差運動を行う。そこで、このラーモア周波数に等しい周
波数の高周波パルスを外部より照射すると、スピンが励
起されて高いエネルギー状態に遷移する。これを核磁気
共鳴現象と言う。この高周波パルスの照射を打ち切る
と、スピンはそれぞれの状態に応じた時定数で元の低い
エネルギー状態に戻り、この時に外部に電磁波を照射す
る。これをその周波数に同調した高周波受信コイル(R
Fコイル)で検出する。このとき、空間内に位置情報を
付加する目的で、三軸の傾斜磁場を静磁場空間に印加す
る。この結果、空間内の位置情報を周波数情報として捕
らえることができる。
Nuclear spins of a subject placed in a uniform and strong static magnetic field generator perform precession around the direction of the static magnetic field at a frequency (Larmor frequency) determined by the strength of the static magnetic field. Therefore, when a high frequency pulse having a frequency equal to this Larmor frequency is irradiated from the outside, spins are excited and transition to a high energy state. This is called a nuclear magnetic resonance phenomenon. When the irradiation of this high-frequency pulse is stopped, the spin returns to the original low energy state with a time constant corresponding to each state, and at this time, the electromagnetic wave is emitted to the outside. A high-frequency receiver coil (R
F coil) to detect. At this time, a triaxial gradient magnetic field is applied to the static magnetic field space for the purpose of adding position information to the space. As a result, position information in the space can be captured as frequency information.

【0004】そして、このようなMRI装置において
は、特に被検体の特定の部位の撮像において高い感度を
有するサーフェスコイルを備えており、このサーフェス
コイルを前記のMRI用RFコイルとして用いるように
なっている。これにより、希望する撮影部位を画像化す
ることができる。
Further, such an MRI apparatus is provided with a surface coil having a high sensitivity particularly in imaging a specific portion of a subject, and this surface coil is used as the RF coil for MRI. There is. As a result, the desired imaged region can be imaged.

【0005】図5はこの種のサーフェスコイルの従来の
構成を示す構成図、図6はサーフェスコイルを被検体に
配置した様子を示す説明図である。この図5において、
サーフェスコイル1は1ターンのループコイルで形成さ
れており、薄く小型である利点を生かして被検体にほぼ
密着するように配置している。
FIG. 5 is a configuration diagram showing a conventional configuration of this type of surface coil, and FIG. 6 is an explanatory diagram showing a state in which the surface coil is arranged on a subject. In this FIG.
The surface coil 1 is formed of a one-turn loop coil, and is arranged so as to be in close contact with the subject by taking advantage of its thinness and small size.

【0006】また、図5に示すように、サーフェスコイ
ル1のループコイルに沿って図示するように電流が流れ
る。これにより、コイル面に垂直な方向の磁場を検出す
るようになっている。
Further, as shown in FIG. 5, a current flows along the loop coil of the surface coil 1 as shown. Thereby, the magnetic field in the direction perpendicular to the coil surface is detected.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかし、原子核スピン
の歳差運動により生じる信号は回転磁場であるため、図
5のようなサーフェスコイル1により垂直磁場成分のみ
を受信すると、NMR信号に含まれる水平成分を利用し
ない為に受信効率が悪化する問題を有している。
However, since the signal generated by the precession motion of the nuclear spins is a rotating magnetic field, when only the vertical magnetic field component is received by the surface coil 1 as shown in FIG. 5, the horizontal magnetic field included in the NMR signal is received. There is a problem that reception efficiency deteriorates because no component is used.

【0008】1ターンコイルを利用してNMR信号を受
信出来るようにするには、2組のコイルを直交するよう
に配置する必要があり、サーフェスコイルとしての利点
が失われることになる。
In order to be able to receive an NMR signal using a one-turn coil, it is necessary to arrange two sets of coils so that they are orthogonal to each other, and the advantage of the surface coil is lost.

【0009】本発明は上記の点に鑑みてなされたもの
で、その目的は、1ターンコイルを用いて薄く小型でク
ォドラチャ受信が可能なサーフェスコイルを用いたMR
I用RFコイル及びMRI装置を実現することである。
The present invention has been made in view of the above points, and an object thereof is an MR using a surface coil capable of receiving quadrature, which is thin and small by using a one-turn coil.
It is to realize the RF coil for I and the MRI apparatus.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】前記の課題を解決する第
1の手段は、ローディングコイルを有するループコイル
であって、NMR信号の周波数に同調するように形成さ
れ、ループコイルのコイル面と平行な方向に感度を有す
る第1のループコイルと、この第1のループコイルと平
行に配置された1ターンコイルで形成されたループコイ
ルであって、ループコイルのコイル面と垂直な方向に感
度を有する第2のループコイルとを備えたことを特徴と
するMRI用RFコイルである。
A first means for solving the above-mentioned problems is a loop coil having a loading coil, which is formed so as to be tuned to the frequency of the NMR signal and is parallel to the coil surface of the loop coil. A loop coil formed by a first loop coil having a sensitivity in various directions and a one-turn coil arranged in parallel with the first loop coil, and having a sensitivity in a direction perpendicular to a coil surface of the loop coil. And a second loop coil having the RF coil for MRI.

【0011】前記の課題を解決する第2の手段は、ロー
ディングコイルを有するループコイルであって、NMR
信号の周波数に同調するように形成され、ループコイル
のコイル面と平行な方向に感度を有する第1のループコ
イルと、この第1のループコイルと平行に配置された1
ターンコイルで形成されたループコイルであって、ルー
プコイルのコイル面と垂直な方向に感度を有する第2の
ループコイルと、前記第1のループコイルの受信信号及
び前記第2のループコイルの受信信号の双方若しくはい
ずれか一方の位相を調整して両信号の位相を一致させる
位相調整手段と、位相が調整された受信信号を加算する
加算手段とを備え、前記第1のループコイルと前記第2
のループコイルとによって形成される受信感度方向が原
子核スピンの回転方向と平行になるように配置されたこ
とを特徴とするMRI装置である。
A second means for solving the above-mentioned problems is a loop coil having a loading coil, which is an NMR
A first loop coil formed to be tuned to the frequency of the signal and having a sensitivity in a direction parallel to the coil surface of the loop coil; and a first loop coil arranged in parallel with the first loop coil.
A loop coil formed of a turn coil, the second loop coil having a sensitivity in a direction perpendicular to a coil surface of the loop coil, a reception signal of the first loop coil, and a reception of the second loop coil. Phase adjustment means for adjusting both or one of the phases of the signals to match the phases of the two signals, and addition means for adding the received signals whose phases have been adjusted are provided, and the first loop coil and the first loop coil are provided. Two
The MRI apparatus is arranged so that the receiving sensitivity direction formed by the loop coil and the rotating coil is parallel to the rotation direction of the nuclear spins.

【0012】前記の課題を解決する第3の手段は、ロー
ディングコイルを有するループコイルであって、NMR
信号の周波数に同調するように形成され、ループコイル
のコイル面と平行な方向に感度を有する第1のループコ
イルと、この第1のループコイルと平行に配置された1
ターンコイルで形成されたループコイルであって、ルー
プコイルのコイル面と垂直な方向に感度を有する第2の
ループコイルと、前記第1のループコイルの受信信号及
び前記第2のループコイルの受信信号の信号レベル及び
ノイズレベルを参照して、加算後の信号対雑音比が最大
となるように、双方若しくはいずれか一方の信号レベル
を調整するレベル調整手段と、前記第1のループコイル
の受信信号及び前記第2のループコイルの受信信号の双
方若しくはいずれか一方の位相を調整して両信号の位相
を一致させる位相調整手段と、レベル及び位相が調整さ
れた受信信号を加算する加算手段とを備え、前記第1の
ループコイルと前記第2のループコイルとによって形成
される受信感度方向が原子核スピンの回転方向と平行に
なるように配置されたことを特徴とするMRI装置であ
る。
A third means for solving the above problems is a loop coil having a loading coil, which is an NMR
A first loop coil formed to be tuned to the frequency of the signal and having a sensitivity in a direction parallel to the coil surface of the loop coil; and a first loop coil arranged in parallel with the first loop coil.
A loop coil formed of a turn coil, the second loop coil having a sensitivity in a direction perpendicular to a coil surface of the loop coil, a reception signal of the first loop coil, and a reception of the second loop coil. A level adjusting means for adjusting both or one of the signal levels so that the signal-to-noise ratio after addition is maximized with reference to the signal level and the noise level of the signal, and reception of the first loop coil. Phase adjusting means for adjusting the phase of both or one of the signal and the received signal of the second loop coil to match the phases of both signals, and adding means for adding the received signals of which level and phase have been adjusted And arranged so that the receiving sensitivity direction formed by the first loop coil and the second loop coil is parallel to the rotation direction of the nuclear spins. A MRI apparatus, characterized in that the.

【0013】[0013]

【作用】課題を解決する第1の手段であるMRI用RF
コイルにおいては、NMR信号の周波数に同調するよう
に形成されたローディングコイルを有する第1のループ
コイルがループコイル面に水平な方向に感度を有し、1
ターンコイルで形成された第2のループコイルがコイル
面に垂直な方向に感度を有しているので、回転方向に磁
場感度を有するようになる。そして、感度方向が原子核
スピンの回転方向と平行になるように両ループコイル配
置されているので、受信感度方向が原子核スピンの回転
方向と平行になり、NMR信号を有効に検出することが
可能になる。また、それぞれループコイルの受信信号を
同相にして加算することでSN比が改善される。
The RF for MRI which is the first means for solving the problems
In the coil, a first loop coil having a loading coil formed so as to be tuned to the frequency of the NMR signal has sensitivity in a direction horizontal to the loop coil surface, and
Since the second loop coil formed by the turn coil has sensitivity in the direction perpendicular to the coil surface, it has magnetic field sensitivity in the rotation direction. Since both loop coils are arranged so that the sensitivity direction is parallel to the rotation direction of the nuclear spins, the reception sensitivity direction is parallel to the rotation direction of the nuclear spins, and it is possible to effectively detect the NMR signal. Become. Further, the S / N ratio is improved by making the received signals of the loop coils in-phase and adding them.

【0014】課題を解決する第2の手段であるMRI装
置においては、NMR信号の周波数に同調するように形
成されたローディングコイルを有する第1のループコイ
ルと、1ターンコイルで形成された第2のループコイル
とによって形成される受信感度方向が原子核スピンの回
転方向と平行になるような位置に配置された両コイルの
受信信号について、位相を調整して同相加算しているの
で、SN比が改善される。
In the MRI apparatus which is the second means for solving the problems, the first loop coil having the loading coil formed so as to be tuned to the frequency of the NMR signal and the second loop coil formed of one turn coil are provided. Since the reception signals of both coils arranged in such a position that the reception sensitivity direction formed by the loop coil and the rotation direction of the nuclear spin are parallel to each other, the phases are adjusted and in-phase addition is performed. Be improved.

【0015】課題を解決する第3の手段であるMRI装
置においては、NMR信号の周波数に同調するように形
成されたローディングコイルを有する第1のループコイ
ルと、1ターンコイルで形成された第2のループコイル
とによって形成される受信感度方向が原子核スピンの回
転方向と平行になるような位置に配置された両コイルの
受信信号について、位相及び信号レベルを調整して同相
加算しているので、SN比の改善が最大となる。
In the MRI apparatus which is the third means for solving the problem, the first loop coil having the loading coil formed so as to be tuned to the frequency of the NMR signal and the second loop coil formed of one turn coil are provided. For the reception signals of both coils arranged in such a position that the reception sensitivity direction formed by the loop coil and the direction parallel to the rotation direction of the nuclear spin, the phase and the signal level are adjusted and in-phase addition is performed. The improvement in the SN ratio is the largest.

【0016】[0016]

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。図1は本発明の一実施例のMRI用RFコ
イル(以下、単にコイルと言う)及びMRI装置の全体
の構成を示す構成図、図2はコイルの形状について詳細
に示す説明図、図3はコイルと回転磁界の関係を示す説
明図である。
Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram showing an overall configuration of an MRI RF coil (hereinafter, simply referred to as a coil) and an MRI apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an explanatory diagram showing in detail the shape of the coil, and FIG. It is explanatory drawing which shows the relationship between a coil and a rotating magnetic field.

【0017】これらの図において、第1のループコイル
11はコンデンサ11aの両端に出力端子が設けられる
と共に、図2にも示すように短縮装荷用のローディング
コイル(loading coil)11b,11cを有している。
そして、この第1のループコイル11はローディングコ
イル11b,11cによりNMR信号の周波数に同調す
るように構成されている。第2のループコイル12は従
来からの1ターンコイルであり、コンデンサ12aの両
端から出力端子が設けられており、コイル面と垂直な方
向に感度を有している。そして、第1のループコイル1
1と第2のループコイル12とは所定の間隔で平行に配
置されている。アンプ13及びアンプ14はそれぞれ第
1のループコイル11,第2のループコイル12の受信
信号を増幅するためのアンプで利得が可変に構成されて
いる。遅延部15は第2のループコイル12の受信信号
を90°遅延させるものである。加算部16は遅延部1
5の出力とアンプ14の出力とを加算して出力するもの
であり、加算出力は信号処理部17で処理される。
In these figures, the first loop coil 11 has output terminals provided at both ends of a capacitor 11a, and also has loading coils 11b and 11c for shortening loading as shown in FIG. ing.
The first loop coil 11 is configured to be tuned to the frequency of the NMR signal by the loading coils 11b and 11c. The second loop coil 12 is a conventional one-turn coil, has output terminals provided from both ends of the capacitor 12a, and has sensitivity in a direction perpendicular to the coil surface. And the first loop coil 1
The first and second loop coils 12 are arranged in parallel at a predetermined interval. The amplifier 13 and the amplifier 14 are amplifiers for amplifying the received signals of the first loop coil 11 and the second loop coil 12, respectively, and have variable gains. The delay unit 15 delays the reception signal of the second loop coil 12 by 90 °. The adding unit 16 is the delay unit 1
5 and the output of the amplifier 14 are added and output, and the added output is processed by the signal processing unit 17.

【0018】このように構成したコイル及びこのコイル
を用いたMRI装置の動作は以下の通りである。まず、
各ループコイル11,12のNMR信号の受信について
説明する。
The operation of the coil thus constructed and the MRI apparatus using this coil is as follows. First,
Reception of the NMR signal of each loop coil 11 and 12 will be described.

【0019】第1のループコイル11のNMR信号の受
信は、図2のコイル中央の矢印にあるようにy方向によ
って行われる。すなわち、ローディングコイル11b,
11cを有することにより第1のループコイルがNMR
信号に共振しているために、出力端子付近及び出力端子
に対向する位置での電流の向き(電流分布)が等しくな
っており、この電流によりコイル面に平行なy方向に感
度を有している。
The reception of the NMR signal of the first loop coil 11 is performed in the y direction as shown by the arrow in the center of the coil in FIG. That is, the loading coil 11b,
By having 11c, the first loop coil has NMR
Because it resonates with the signal, the direction of the current (current distribution) is the same near the output terminal and at the position facing the output terminal, and this current has sensitivity in the y direction parallel to the coil surface. There is.

【0020】また、第2のループコイル12のNMR信
号の受信は、図5に示したようにコイル面に垂直なx方
向によって行われる。そして、z方向の主磁場に垂直な
xy平面に平行な面に生ずるNMR信号の中のx方向成
分の信号は第2のループコイル12で受信され、受信信
号として高周波電流が流れる。同様にして、NMR信号
の中のy方向成分の信号は第1のループコイル11で受
信され、受信信号として高周波電流が流れる。
The reception of the NMR signal from the second loop coil 12 is performed in the x direction perpendicular to the coil surface, as shown in FIG. Then, the signal of the x-direction component in the NMR signal generated on the plane parallel to the xy plane perpendicular to the main magnetic field in the z-direction is received by the second loop coil 12, and a high-frequency current flows as a reception signal. Similarly, the signal of the y-direction component in the NMR signal is received by the first loop coil 11, and a high frequency current flows as a received signal.

【0021】このようにして得られたx方向成分の受信
信号はアンプ13で増幅され、y方向成分の受信信号は
アンプ14で増幅される。そして、遅延部15で90°
の位相補正がされて両受信信号が同位相の信号とされて
加算部16で加算される。加算された受信信号は信号処
理部で所定の処理がなされる。
The reception signal of the x-direction component thus obtained is amplified by the amplifier 13, and the reception signal of the y-direction component is amplified by the amplifier 14. Then, the delay unit 15 makes 90 °.
Is corrected and the received signals are made into signals of the same phase and added by the adder 16. The added reception signal is subjected to predetermined processing in the signal processing unit.

【0022】以上のように互いに直交するNMR信号を
受信して位相補正をして加算することで、受信信号は同
位相である為に2倍になり、ノイズ成分は相関が無い為
√2倍になる。この結果、SN比が√2倍(+3dB)
に改善される。
As described above, the mutually orthogonal NMR signals are received, the phases are corrected and added, so that the received signals are doubled because they have the same phase, and the noise component is √2 times because there is no correlation. become. As a result, the SN ratio is √2 times (+3 dB)
To be improved.

【0023】また、コイル面に垂直な方向の磁場を受信
出来る1ターンコイルと、水平方向の磁場を受信出来る
ローディングコイルを備えた1ターンコイルとを所定の
間隔を持って並行して配置した組み合わせにより、従来
からの一般的な1ターンコイルと同等な大きさでクォド
ラチャ(Quadrature)受信用のコイルを実現することが
可能になる。このため、サーフェスコイルにおいて、従
来は大きさの点から不可能であったクォドラチャ受信を
実現する事ができるようになる。
A combination of a 1-turn coil capable of receiving a magnetic field in a direction perpendicular to the coil surface and a 1-turn coil having a loading coil capable of receiving a horizontal magnetic field and arranged in parallel at a predetermined interval. As a result, a coil for quadrature reception can be realized with a size equivalent to that of a conventional one-turn coil. Therefore, in the surface coil, it becomes possible to realize quadrature reception, which was impossible in terms of size in the past.

【0024】尚、以上の第1のループコイル11のロー
ディングコイル11b,11cとしては、一般的な円筒
型のソレノイドコイルを用いることが可能である。ま
た、ソレノイドコイルを使用した場合にコイル末端部で
磁場の漏れが生じてMRIの受信に影響がでる場合もあ
る。このような場合にはソレノイドコイルに代えて図4
(a)に示す円環状コイルを用いることも可能である。
このような円環状コイルによるローディングコイル11
d,11eで図4(b)のように第1のループコイル1
1を構成することで、ローディングコイルの磁場をその
内部に閉じこめることができ、外部への影響が少なくな
る。
As the loading coils 11b and 11c of the first loop coil 11 described above, general cylindrical solenoid coils can be used. In addition, when a solenoid coil is used, magnetic field leakage may occur at the end of the coil, which may affect MRI reception. In such a case, instead of the solenoid coil, as shown in FIG.
It is also possible to use the annular coil shown in (a).
The loading coil 11 having such an annular coil
d and 11e, as shown in FIG. 4B, the first loop coil 1
By configuring No. 1, the magnetic field of the loading coil can be confined inside and the influence on the outside can be reduced.

【0025】また、以上の説明では、x方向の受信信号
について90°の遅延を与えるようにしたが、y方向の
受信信号に遅延若しくは進相を与えるような構成も可能
である。すなわち、x方向とy方向とに相対的に90°
の位相差が生じるようにすれば良い。
Further, in the above description, the received signal in the x direction is delayed by 90 °, but a configuration in which the received signal in the y direction is delayed or advanced is also possible. That is, 90 ° relative to the x and y directions.
It suffices that a phase difference of 1 occurs.

【0026】そして、以上のSN比の説明では、両コイ
ルのSN比や受信信号強度が等しいとすると加算後にS
N比が√2倍になるものである。各ループコイルの受信
レベルやノイズ成分が異なるような場合は、信号処理部
17でのSN比が最大値になるようにアンプ13若しく
は14のいずれか一方又は双方の利得(若しくは信号レ
ベル)を制御部等から調整すれば良い。このような調整
により、最良のSN比が得られる。
In the above description of the SN ratio, assuming that the SN ratio of both coils and the received signal strength are equal, S after the addition is performed.
The N ratio is √2 times. When the reception level or the noise component of each loop coil is different, the gain (or signal level) of either or both of the amplifiers 13 and 14 is controlled so that the SN ratio in the signal processing unit 17 becomes the maximum value. It may be adjusted from the department. By such adjustment, the best signal-to-noise ratio can be obtained.

【0027】以上説明したように、ローディングコイル
を有するループコイルであって、NMR信号の周波数に
同調するように形成され、ループコイルのコイル面と平
行な方向に感度を有する第1のループコイルと、この第
1のループコイルと平行に配置された1ターンコイルで
形成されたループコイルであって、ループコイルのコイ
ル面と垂直な方向に感度を有する第2のループコイルと
を備えた第1の実施例のMRI用RFコイルによれば、
第1のループコイルがコイル面に水平な方向に感度を有
し、第2のループコイルがコイル面に垂直な方向に感度
を有しているので、回転方向に磁場感度を有するように
なる。そして、感度方向が原子核スピンの回転方向と平
行になるように両ループコイル配置されているので、受
信感度方向が原子核スピンの回転方向と平行になり、N
MR信号を有効に検出することが可能になる。そして、
1ターンコイルを用いて薄く小型でクォドラチャ受信が
可能なサーフェスコイルを用いたMRI用RFコイルが
実現できる。
As described above, the loop coil having the loading coil is formed so as to be tuned to the frequency of the NMR signal, and has the sensitivity in the direction parallel to the coil surface of the loop coil. A loop coil formed of a one-turn coil arranged in parallel with the first loop coil, the loop coil having a sensitivity in a direction perpendicular to a coil surface of the loop coil; According to the MRI RF coil of the embodiment,
Since the first loop coil has sensitivity in the direction horizontal to the coil surface and the second loop coil has sensitivity in the direction perpendicular to the coil surface, it has magnetic field sensitivity in the rotating direction. Since both loop coils are arranged so that the sensitivity direction is parallel to the rotation direction of the nuclear spins, the reception sensitivity direction is parallel to the rotation direction of the nuclear spins.
It becomes possible to effectively detect the MR signal. And
It is possible to realize an MRI RF coil using a surface coil that is thin and small and can receive quadrature by using a one-turn coil.

【0028】また、ローディングコイルを有するループ
コイルであって、NMR信号の周波数に同調するように
形成され、ループコイルのコイル面と平行な方向に感度
を有する第1のループコイルと、この第1のループコイ
ルと平行に配置された1ターンコイルで形成されたルー
プコイルであって、ループコイルのコイル面と垂直な方
向に感度を有する第2のループコイルと、前記第1のル
ープコイルの受信信号及び前記第2のループコイルの受
信信号の双方若しくはいずれか一方の位相を調整して両
信号の位相を一致させる位相調整手段と、位相が調整さ
れた受信信号を加算する加算手段とを備え、前記第1の
ループコイルと前記第2のループコイルとによって形成
される受信感度方向が原子核スピンの回転方向と平行に
なるように配置された第2の実施例のMRI装置によれ
ば、両コイルの受信信号について、位相を調整して同相
加算しているので、回転磁場に対して感度を有するよう
になると共にSN比が改善される。また、1ターンコイ
ルを用いて薄く小型でクォドラチャ受信が可能なサーフ
ェスコイルを用いたMRI装置が実現できる。
A loop coil having a loading coil, which is formed so as to be tuned to the frequency of the NMR signal and has a sensitivity in a direction parallel to the coil surface of the loop coil, and the first loop coil. A loop coil formed by a one-turn coil arranged in parallel with the loop coil, and a second loop coil having sensitivity in a direction perpendicular to a coil surface of the loop coil, and reception of the first loop coil. A phase adjusting means for adjusting the phases of both or one of the signal and the received signal of the second loop coil to match the phases of both signals; and an adding means for adding the received signals whose phases have been adjusted. , So that the receiving sensitivity direction formed by the first loop coil and the second loop coil is parallel to the rotation direction of the nuclear spins. According to the MRI apparatus of the second embodiment, since the phases of the received signals of both coils are adjusted and added in phase, the MRI apparatus has sensitivity to the rotating magnetic field and improves the SN ratio. . Further, it is possible to realize a thin and compact MRI apparatus using a surface coil capable of receiving quadrature by using a one-turn coil.

【0029】そして、ローディングコイルを有するルー
プコイルであって、NMR信号の周波数に同調するよう
に形成され、ループコイルのコイル面と平行な方向に感
度を有する第1のループコイルと、この第1のループコ
イルと平行に配置された1ターンコイルで形成されたル
ープコイルであって、ループコイルのコイル面と垂直な
方向に感度を有する第2のループコイルと、前記第1の
ループコイルの受信信号及び前記第2のループコイルの
受信信号の信号レベル及びノイズレベルを参照して、加
算後の信号対雑音比が最大となるように、双方若しくは
いずれか一方の信号レベルを調整するレベル調整手段
と、前記第1のループコイルの受信信号及び前記第2の
ループコイルの受信信号の双方若しくはいずれか一方の
位相を調整して両信号の位相を一致させる位相調整手段
と、レベル及び位相が調整された受信信号を加算する加
算手段とを備え、前記第1のループコイルと前記第2の
ループコイルとによって形成される受信感度方向が原子
核スピンの回転方向と平行になるように配置された第3
の実施例のMRI装置によれば、回転磁場方向に受信感
度を有するようになると共に、位相及び信号レベルを調
整して同相加算しているのでSN比の改善が最大とな
る。従って、1ターンコイルを用いて薄く小型でクォド
ラチャ受信が可能なサーフェスコイルを用いたMRI装
置が実現できる。
A loop coil having a loading coil, which is formed so as to be tuned to the frequency of the NMR signal, has a sensitivity in a direction parallel to the coil surface of the loop coil, and the first loop coil. A loop coil formed by a one-turn coil arranged in parallel with the loop coil, and a second loop coil having sensitivity in a direction perpendicular to a coil surface of the loop coil, and reception of the first loop coil. A level adjusting means for adjusting both or one of the signal levels so that the signal-to-noise ratio after addition is maximized with reference to the signal and the signal level and the noise level of the received signal of the second loop coil. And both signals by adjusting the phase of both or one of the reception signal of the first loop coil and the reception signal of the second loop coil. A phase adjusting means for making the phases of the two loop coils coincide with each other and an adding means for adding the received signals whose levels and phases have been adjusted, and the receiving sensitivity direction formed by the first loop coil and the second loop coil is Third position arranged parallel to the rotation direction of the nuclear spin
According to the MRI apparatus of the above embodiment, the receiving sensitivity is provided in the rotating magnetic field direction, and the phase and signal levels are adjusted and in-phase addition is performed, so that the SN ratio is most improved. Therefore, it is possible to realize a thin and compact MRI apparatus using a surface coil capable of receiving quadrature by using a one-turn coil.

【0030】[0030]

【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明では、
ローディングコイルを有するループコイルであって、N
MR信号の周波数に同調するように形成され、ループコ
イルのコイル面と平行な方向に感度を有する第1のルー
プコイルと、この第1のループコイルと平行に配置され
た1ターンコイルで形成されたループコイルであって、
ループコイルのコイル面と垂直な方向に感度を有する第
2のループコイルとを備え、前記第1のループコイルと
前記第2のループコイルとによって形成される受信感度
方向が原子核スピンの回転方向と平行になるように配置
することで、1ターンコイルを用いて薄く小型でクォド
ラチャ受信が可能なサーフェスコイルを用いたMRI用
RFコイルが実現できる。
As described in detail above, according to the present invention,
A loop coil having a loading coil, wherein N
A first loop coil formed so as to be tuned to the frequency of the MR signal and having a sensitivity in a direction parallel to the coil surface of the loop coil, and a one-turn coil arranged in parallel with the first loop coil. Loop coil,
A second loop coil having a sensitivity in a direction perpendicular to a coil surface of the loop coil, and a reception sensitivity direction formed by the first loop coil and the second loop coil is a rotation direction of a nuclear spin. By arranging them in parallel, it is possible to realize an MRI RF coil that uses a one-turn coil and is thin and small and that uses a surface coil capable of quadrature reception.

【0031】また、各ループコイルの受信信号を同相加
算することにより、1ターンコイルを用いて薄く小型で
クォドラチャ受信が可能なサーフェスコイルを用いたM
RI装置が実現できる。
Further, by adding in-phase the received signals of the respective loop coils, a one-turn coil is used, and a thin and compact surface coil capable of quadrature reception is used.
RI equipment can be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例のMRI用RFコイル及びM
RI装置の構成例を示す構成図である。
FIG. 1 is an RF coil for MRI and M according to an embodiment of the present invention.
It is a block diagram which shows the structural example of RI apparatus.

【図2】本発明の一実施例のMRI用RFコイルの構成
例の詳細を示す構成図である。
FIG. 2 is a configuration diagram showing details of a configuration example of an MRI RF coil according to an embodiment of the present invention.

【図3】本発明の一実施例のMRI用RFコイルの構成
例の詳細を示す構成図である。
FIG. 3 is a configuration diagram showing details of a configuration example of an MRI RF coil according to an embodiment of the present invention.

【図4】本発明の一実施例のMRI用RFコイルの構成
例の詳細を示す構成図である。
FIG. 4 is a configuration diagram showing details of a configuration example of an MRI RF coil according to an embodiment of the present invention.

【図5】従来のサーフェスコイルの構成例の詳細を示す
構成図である。
FIG. 5 is a configuration diagram showing details of a configuration example of a conventional surface coil.

【図6】従来のサーフェスコイルの様子を示す説明図で
ある。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a state of a conventional surface coil.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 第1のループコイル 11b,11c ローディングコイル 12 第2のループコイル 13 アンプ 14 アンプ 15 遅延部 16 加算部 17 信号処理部 11 First loop coil 11b, 11c loading coil 12 Second loop coil 13 amp 14 amplifier 15 Delay section 16 adder 17 Signal processing unit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) A61B 5/055 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) A61B 5/055

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 ローディングコイルを有するループコイ
ルであって、NMR信号の周波数に同調するように形成
され、ループコイルのコイル面と平行な方向に感度を有
する第1のループコイルと、 この第1のループコイルと平行に配置された1ターンコ
イルで形成されたループコイルであって、ループコイル
のコイル面と垂直な方向に感度を有する第2のループコ
イルとを備えたことを特徴とするMRI用RFコイル。
1. A first loop coil having a loading coil, the first loop coil being formed so as to be tuned to a frequency of an NMR signal, and having a sensitivity in a direction parallel to a coil surface of the loop coil. An MRI comprising a one-turn coil arranged in parallel with the first loop coil, and a second loop coil having sensitivity in a direction perpendicular to the coil surface of the loop coil. RF coil.
【請求項2】 ローディングコイルを有するループコイ
ルであって、NMR信号の周波数に同調するように形成
され、ループコイルのコイル面と平行な方向に感度を有
する第1のループコイルと、 この第1のループコイルと平行に配置された1ターンコ
イルで形成されたループコイルであって、ループコイル
のコイル面と垂直な方向に感度を有する第2のループコ
イルと、 前記第1のループコイルの受信信号及び前記第2のルー
プコイルの受信信号の双方若しくはいずれか一方の位相
を調整して両信号の位相を一致させる位相調整手段と、 位相が調整された受信信号を加算する加算手段とを備
え、 前記第1のループコイルと前記第2のループコイルとに
よって形成される受信感度方向が原子核スピンの回転方
向と平行になるように配置されたことを特徴とするMR
I装置。
2. A loop coil having a loading coil, the first loop coil being formed so as to be tuned to a frequency of an NMR signal, and having a sensitivity in a direction parallel to a coil surface of the loop coil, and the first loop coil. A loop coil formed by a one-turn coil arranged in parallel with the loop coil, and a second loop coil having sensitivity in a direction perpendicular to a coil surface of the loop coil, and reception of the first loop coil A phase adjustment unit that adjusts the phases of both or one of the signal and the reception signal of the second loop coil to match the phases of the two signals; and an addition unit that adds the reception signals whose phases have been adjusted. Is arranged such that the receiving sensitivity direction formed by the first loop coil and the second loop coil is parallel to the rotation direction of the nuclear spins. MR, characterized in that
I device.
【請求項3】 ローディングコイルを有するループコイ
ルであって、NMR信号の周波数に同調するように形成
され、ループコイルのコイル面と平行な方向に感度を有
する第1のループコイルと、 この第1のループコイルと平行に配置された1ターンコ
イルで形成されたループコイルであって、ループコイル
のコイル面と垂直な方向に感度を有する第2のループコ
イルと、 前記第1のループコイルの受信信号及び前記第2のルー
プコイルの受信信号の信号レベル及びノイズレベルを参
照して、加算後の信号対雑音比が最大となるように、双
方若しくはいずれか一方の信号レベルを調整するレベル
調整手段と、 前記第1のループコイルの受信信号及び前記第2のルー
プコイルの受信信号の双方若しくはいずれか一方の位相
を調整して両信号の位相を一致させる位相調整手段と、 レベル及び位相が調整された受信信号を加算する加算手
段とを備え、 前記第1のループコイルと前記第2のループコイルとに
よって形成される受信感度方向が原子核スピンの回転方
向と平行になるように配置されたことを特徴とするMR
I装置。
3. A loop coil having a loading coil, the first loop coil being formed so as to be tuned to the frequency of an NMR signal, and having a sensitivity in a direction parallel to a coil surface of the loop coil. A loop coil formed by a one-turn coil arranged in parallel with the loop coil, and a second loop coil having sensitivity in a direction perpendicular to a coil surface of the loop coil, and reception of the first loop coil A level adjusting means for adjusting both or one of the signal levels so that the signal-to-noise ratio after addition is maximized with reference to the signal and the signal level and the noise level of the received signal of the second loop coil. And adjusting the phase of both or one of the reception signal of the first loop coil and the reception signal of the second loop coil to adjust the position of both signals. A phase adjusting means for making the phases coincide with each other, and an adding means for adding the received signals whose levels and phases are adjusted, and the receiving sensitivity direction formed by the first loop coil and the second loop coil is a nucleus. MR characterized by being arranged so as to be parallel to the rotation direction of the spin
I device.
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