JP3699968B2 - 多重同調ｒｆコイル - Google Patents

Description

本発明は、高周波コイルからの高周波磁場により対象核種を励起し磁気共鳴信号を検出する磁気共鳴診断装置に使う多重同調ＲＦコイルに関する。

磁気共鳴診断装置においては、静磁場内の被検体に高周波磁場（ＲＦパルス）及び勾配磁場を所定のパルスシーケンスに沿って印加することによって磁気共鳴信号を生じさせ、この磁気共鳴信号を受信し処理して画像を再構成する。高周波磁場の送信と磁気共鳴信号の受信は、高周波コイル（ＲＦコイル）を介して行われる。１つの高周波コイルで送受信を兼用することがある。

ここで、高周波磁場を効率よく被検体に送信し、高Ｓ／Ｎの磁気共鳴信号を得るためにはできる限り高周波コイルのＱ値を高くする必要がある。高周波コイルがコンデンサと共に並列共振回路を構成している場合、Ｑ値は（１）式のように表される。

Ｑ＝Ｌω0 ／ｒ …（１）
但し、Ｌ：高周波コイルのインダクタンスω0 ：磁気共鳴周波数ｒ：等価的な抵抗分実際上は、高周波コイルを高Ｑにするためにｒがなるべく小さくなるように製作される。これにより、高周波送信時にｒで消費する電力が少なくなり、受信時にｒから発生する熱雑音も少なくできる。また、Ｑ値は（２）式によっても表される。

Ｑ＝ω0 ／Δω …（２）
ここで、Δωは高周波コイルの周波数特性を示す指標である吸収スペクトルを計測したときのω0 における吸収パワーの−３ｄＢとなる周波数ω１( ω１> ω0 ）と、ω２( ω２＜ω0 ）との差（ω１−ω２) であり、高周波コイルの受信時に使用可能な周波数帯域を示す。従って、（２）式から、高周波コイルのＱが高くなると、高周波コイルの使用可能な周波数帯域が狭くなることが理解される。通常の磁気共鳴診断装置においては、Ｑが相当高くてもイメージングに使用する周波数帯域はΔωに比べて十分小さいため、高周波コイルによる周波数帯域の制限が実用上問題となることはなかった。

ところが、動きの速い部位（心臓など）の撮像を可能とする高速イメージング法（撮像時間が数１０ｍｓ）では、受信系に通常のイメージング法の１０倍程度の周波数帯域が必要である。この高速イメージングにおいて磁気共鳴信号の受信に必要な周波数帯域は、高周波コイルのＱが高い場合、Δωより広帯域になることもある。但し、コイルへの送信効率を考えると送信時にはＱ値は高い方がよい。

また、被検体の周りに複数の受信用表面コイルを配置して、これらのコイルより同時にデータ収集を行い、フ−リエ変換後重み付け加算処理を行うことにより高Ｓ／Ｎ画像を得るマルチ表面コイル画像化法においても、従来送信用としてのみ用いられている全身用一様コイルを各表面コイルとの同時受信に用いることが重要であり、この受信時にはＱ値を十分下げる必要がある。特開平１−２０４７６０では、重み関数を各々の表面コイル画像と全身用一様コイル画像の比から計算することにより、高Ｓ／Ｎでかつ均一なマルチ表面コイル画像を得ようとしているが、表面コイル画像と全身用コイル画像を２回のデータ収集でなく同時１回のデータ収集で済ますため、表面コイルと全身用一様コイルのデカップリングが必要であることを記載している。つまり、送信時は高Ｑ値でよいが、受信時はＱを落として受信コイルとのカップリングを抑え、感度ムラの無い一様画像を得る必要がある。

受信専用高周波コイルのＱを見かけ上低くする回路技術として、特公平４−４２９３７号公報にＱを低下させる方法について記載されているが、あくまで受信専用コイルに対するものであり、送受信兼用コイルについてこの方法をそのまま用いることはできない。

このように従来の磁気共鳴装置では、例えば高速イメージングを実現する場合、高周波の送受信を１個のコイルで行うには、受信時のＱ値を低くしないと受信信号帯域が不十分という問題があり、また重み関数を画像より算出する高Ｓ／Ｎかつ高均一なマルチ表面コイル画像法を行う場合には、全身用一様コイルの受信時のＱ値を下げないと、受信用表面コイルとのカップリングにより画像の感度ムラが生じるという問題があった。

一方、^１H 、^３１P 、^１３C 、^１５N （適宜、１H、３１P 、１３C 、１５N と表記する）などを含む化合物の信号を検出することにより生体内の代謝状態を観測するＭＲＳ（磁気共鳴スペクトロスコピ−）において、１H と他の原子核^３１P 、^１３C 、^１５N などは分子内で隣り合って結合している場合が多く、このスピン結合を利用して、検出したい化合物を選択したり、感度を高めたりすることができる。その際には、被検体に１H 励起用高周波と他の原子核（３１P 、１３C 、１５N など）を励起する高周波を印加する２種類の高周波コイルが必要となる。一般に、上記のようなスピン結合がある場合、観測する核種の磁気共鳴スペクトルにおいて結合のある核のピークは分裂してしまい、Ｓ／Ｎが低下すると共に他の信号との判別が困難になる。そこで、結合のある核の信号を１つの高周波コイルで観測しながら、結合している非観測核の共鳴周波数の高周波をもう１つの高周波コイルから連続的に印加して結合の影響を消しピークを単純化する「デカップリング」という手法が用いられる。しかし、これを生体へ適用すると、高周波を生体組織が吸収し体内の温度上昇を招く可能性が高い。特にデカップリングに用いる高周波コイルが頭部用コイルまたは全身撮像用コイルなどの場合、生体が非常に危険な状況にさらされる可能性がある。観測領域を限定し、表面コイルを用いてデカップリングパルスを印加する方法もあるが、このようなスピン結合を持つ核種の信号を観測する場合、非観測核の共鳴周波数の高周波磁場を観測領域全域に渡って広範囲に均一に印加することも同時に要求される場合が多い。たとえば、図１６（ａ）は１３C の信号をＳ／Ｎよく観測するためによく用いられるＩＮＥＰＴという分極移動法のパルスシーケンスを示す。１H の磁化をこれに結合している１３C に移すことにより約４倍に１３C の信号強度を高めることができる。このシーケンスでは、非観測核である１H の( π／２) パルスとπパルスとデカップリングパルス（図１６（ｂ）参照）が必要とされる。デカップリングパルスは表面コイルで発生できるものの( π／２) パルスとπパルスは表面コイルのもつ高周波磁場の均一範囲が非常に狭いという特徴のため、正しく発生できない。

このように結合した２種類の核種がある時に、観測したい核種の感度を高めるため、観測対象核に結合した非観測核に対し、一つのコイルで空間的に均一な高周波磁場と、デカップリングなどのようにある程度連続的に発生される高周波磁場の両方を発生させようとすると、生体の加温が生じたり、あるいは不均一な高周波磁場しか出せないという問題があった。

また、磁気共鳴診断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ときに、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する現象を利用して、物質の化学的及び物理的な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診断装置においては、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コイルが必要不可欠である。

磁気共鳴診断装置によって³¹Ｐ（リン）や¹³Ｃ（カーボン）等の化学シフトスペクトルを得る場合、位置決めや磁場均一性補正のために、 ¹Ｈ（プロトン）の画像を取得することが行なわれる。このような場合、高周波磁場の発生及び磁気共鳴信号の収集のための高周波コイルとしては、³¹Ｐや¹³Ｃ及び ¹Ｈのそれぞれの磁気共鳴周波数で同調するコイルが必要である。このようなコイルを２重同調高周波（ＲＦ）コイルという。従来の２重同調ＲＦコイルに、高周波磁場の均一発生及び磁気共鳴信号の検出感度の均一化が可能な高周波コイルとして鳥かご型２重同調ＲＦコイルが知られている。

高周波コイルは高周波電力の効率や、画像及び化学シフトスペクトルデータの検出感度向上のために、受信では被検体にできるだけ密着して行われ、送信では高周波磁場が均一に発生されることが望ましい。受信用コイルとしては、被検体の関心部位へ密着させて設置され密着部位周辺の信号を高感度で検出できる表面コイルが、従来用いられている。しかし、被検体の所定領域全体にわたって高均一に高周波磁場を発生することができない。一方、送信用コイル及び送受信兼用コイルとしては、高周波磁場の高均一発生及び磁気共鳴信号の検出感度の均一化が可能で２つの原子核の磁気共鳴周波数で同調する上記記載の鳥かご型２重同調ＲＦコイルがある。

図３８（ａ）は従来の鳥かご型２重同調ＲＦコイルの構造を示したものである。所定の間隔で対向配置された一対のループ導体１１４、１１５の間に、これの軸方向に平行に複数（図では８本）の導体１１６が接続されている。ループ導体１１４に接続された導体１１６の各一端が接続された接続点間にはキャパシタンス素子１１７が並列にそれぞれ接続され、またループ導体１１５に接続された導体１１６の各他端が接続された接続間にも同様にキャパシタンス素子１１８が並列にそれぞれ接続されている。つまり、ループ導体１１４、１１５の周方向にＬＣの梯子型回路が形成され、そのＬＣの梯子型回路の一つのループの周方向にさらにキャパシタンス素子１１７、１１８が挿入されている。一方導体１１６の途中は分断されており、それらの分断部に導体１１６と直列にキャパシタンス素子１１９が接続されている。

図３８（ｂ）は鳥かご型２重同調ＲＦコイルの別の例を示したもので、図３８（ａ）の例と異なる点は、ループ導体１１４、１１５の周方向のＬＣの梯子型コイルにおいて、同回路の１ループとループ導体１１４または１１５を結ぶ導体に直列にキャパシタンス素子１２０、１２１がそれぞれ挿入されている点にある。

図３８（ｃ）は鳥かご型２重同調ＲＦコイルの一例を示したもので、図３８（ａ）と異なる点は、周方向に付加したＬＣの梯子型コイルをループ導体１１４、１１５に対して同半径で軸方向に延長して接続するのではなく、同軸長で半径方向に延長あるいは短縮することで、２つの共鳴周波数におけるコイルの感度領域がなるべく等しくなるように配置したことである。図３８（ｂ）の場合の鳥かご型２重同調ＲＦコイルについても同様に、ＬＣの梯子型コイルを同軸長で半径方向に延長あるいは短縮して配置した場合の構成があり得る。

図３８（ｄ）は図３８（ａ）乃至（ｃ）までのコイルの一つのエレメントの等価回路である。Ｌ１は導体１１４の接続点間のインダクタンスで、Ｃ１はキャパシタンス素子１１８、１１９の容量、Ｌ２は導体１１６のそれぞれのインダクタンス、Ｃ２はキャパシタンス素子１１７の容量である。Ｌ１、Ｃ１によって並列共振回路が構成され、Ｌ２、Ｃ２によって直列共振回路が構成される。そして、図３８（ｄ）のエレメントがＮ個（図では８個）の梯子型に接続され、鳥かご型２重同調ＲＦコイルを構成している。

上記構成において所望の磁気共鳴周波数をωH 、ωL とすると、高い方の周波数ωH で、Ｌ１、Ｃ１の並列共振回路が容量性、Ｌ２、Ｃ２の直列共振回路が誘導性となり、また低い方の周波数ωL でＬ１、Ｃ１の並列共振回路が誘導性、Ｌ２、Ｃ２の直列共振回路が容量性となるように選ばれる。従ってコイルは周波数ωH において高通過型特性、ωL において低域通過型特性となる。この場合、ωH とωL は（３）式、（４）式のように表される。

ωH ＝（ａ＋ｂ^1/2 ）^1/2 …（３） ωL ＝（ａ−ｂ^1/2 ）^1/2 …（４）
但し、
ａ＝（ω１² ＋ω２² ）／２＋（２×Ｌ２×Ｃ１）^-1×（ｓｉｎ² π／Ｎ）^-1
ｂ＝（ω１² ーω２² ）² ／４＋（ω１² ＋ω２² ）／（２×Ｌ２×Ｃ１）×（ｓｉｎ² π／Ｎ）^-1＋（４×Ｌ２² ×Ｃ１² ）^-1×（ｓｉｎ⁴ π／Ｎ）^-1
ω１² ＝（Ｌ１×Ｃ１）^-1
ω２² ＝（Ｌ２×Ｃ２）^-1
Ｎ：コイルのエレメント数
しかし、鳥かご２重同調ＲＦコイルは、表面コイルほど被検体に密着して設置することができないので、受信時の高Ｓ／Ｎ検出は出来ない。

上記記載の鳥かご型２重同調ＲＦコイルと表面コイルの特性を生かして、送信時には鳥かご型２重同調ＲＦコイルを用いて、受信時には表面コイルを用いることにより、高周波磁場を均一に発生することができ、磁気共鳴信号を高感度に検出するという極めて有用な高周波コイルが実現できる。

上記記載の高周波コイルの場合、鳥かご型２重同調ＲＦコイルは送信時のみに用いられ、受信時には受信用コイルの検出感度を低下させないように、受信用コイルの磁気共鳴周波数から離調させる手段を付加することでカップリングをなくし、より高性能なコイルが実現すると考えられるが、このようなものは提案されていない。

このように従来の鳥かご型２重同調ＲＦコイルでは、送信専用に用いた場合、受信用表面コイルとカップリングをなくし受信用コイルに悪影響を与えないようにすることが難しいという問題があった。

本発明の目的は、２つの原子核の磁気共鳴周波数で均一な高周波磁場を発生でき、しかも受信時には受信用コイルとカップリングして検出感度を下げることがない多重同調ＲＦコイルを提供することを目的とする。

本発明のある局面に係る多重同調ＲＦコイルは、略同軸上に設けられた少なくとも３つのループ状の第１の導体と、前記第１の導体間を接続する複数の第２の導体と、前記第１の導体及び前記第２の導体と共に複数の共鳴周波数に対応する複数の共振回路を構成するように前記第１の導体と前記第２の導体との少なくとも一方に挿入されるキャパシタンス素子と、高周波磁場の送信時には前記複数の共鳴周波数に多重同調し、磁気共鳴信号の受信時には前記複数の共鳴周波数の少なくとも一の共鳴周波数に対して離調するように前記第１の導体又は前記第２の導体に設けられるスイッチ素子とを具備する。

本発明のある局面に係る多重同調ＲＦコイルによれば、複数の共振回路のうち少なくとも２つの共振回路に設けられるスイッチ素子は順方向電流の場合は単なる抵抗に近い素子になり、逆バイアス時には微小な容量のキャパシタンス素子と抵抗とからなる並列回路に近似でき、数十キロオーム以上のインピーダンス素子のようになる。したがって、受信時に逆バイアスをかけることにより、少なくとも２つの共振回路の共鳴周波数を同時に変化させて、原子核の共鳴周波数から離調させて、受信用コイルとのカップリングを回避することが可能となる。

本発明のある局面に係る多重同調ＲＦコイルによれば、複数の共振回路のうち１つの共振回路に設けられるスイッチ素子は順方向電流の場合は単なる抵抗に近い素子になり、逆バイアス時には微小な容量のキャパシタンス素子と抵抗とからなる並列回路に近似でき、数十キロオーム以上のインピーダンス素子のようになる。したがって、受信時に逆バイアスをかけることにより、必要とされる特定の１つの共振回路の共鳴周波数のみを変化させて、原子核の共鳴周波数から離調させて、受信用コイルとのカップリングを回避することが可能となる。つまり、多種の共鳴周波数を持つ多重同調ＲＦコイルを送信専用に用いる場合、別途設けられた受信用コイルと受信時にカップリングしないためには、受信用コイルと同じ１種の共鳴周波数のみを離調し、他の共鳴周波数は離調しない方が好ましい場合がある。なぜなら多種の共鳴周波数全てを同時に離調した場合、受信する共鳴周波数以外の周波数の離調に伴って、受信用コイルと同じ１種の共鳴周波数の離調効果が低減し、受信コイルとのカップリングが生じる可能性があるからである。

また、受信時に少なくとも受信用コイルの共鳴周波数から離調する場合のうち、鳥かご型２重同調ＲＦコイルが従来技術の図３８（ａ）のように構成されている場合で、共鳴する２つの周波数のうち、高い方の周波数の成分を離調する場合は、ＬＣ梯子型回路のループとループ導体をつなぐ軸に平行な導体に直列にピンダイオードを挿入し、さらにピンダイオードの駆動電流の経路上にあたるキャパシタンス素子には、これに並列にインダクタンス素子を接続したことを特徴とする。

また、低い方の周波数の成分を離調する場合は、ループ導体に直列にピンダイオードを挿入し、さらにピンダイオードの駆動電流の経路上にあたるキャパシタンス素子には、これに並列にインダクタンス素子を接続したことを特徴とする。また、鳥かご型２重同調ＲＦコイルが従来の図３８（ｂ）と同様に構成されている場合で、高い方の周波数成分を離調する場合は、ＬＣ梯子型回路のループ上あるいは、ＬＣ梯子型回路のループとループ導体をつなぐ導体上に直列にピンダイオードを挿入し、さらにピンダイオードの駆動電流の経路上にあたるキャパシタンス素子には、これに並列にインダクタンス素子を接続したことを特徴とする。また、低い方の周波数成分を離調する場合は、ループ導体に直列にピンダイオードを挿入し、さらにピンダイオードの駆動電流の経路上にあたるキャパシタンス素子には、これに並列にインダクタンス素子を接続したことを特徴とする。この際、ピンダイオードへの給電は、上記コイルにおける一対のループ状導体の片方からあるいは、それに接続された梯子型回路から行う。

それにより、本発明の鳥かご型２重同調ＲＦコイルは、従来の鳥かご型２重同調ＲＦコイルにピンダイオードとインダクタンス素子を挿入することにより、コイルの受信時にコイルを２つの共鳴周波数から同時に離調させる、あるいは少なくともいずれか一方の共鳴周波数から離調させることができる。そして、この２重同調鳥かご型コイルはその形状から２種類の共鳴周波数を持ち、高周波磁場の均一性に優れた特性が得られる。

以下本発明の好ましい実施形態を図面を参照して説明する。
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る磁気共鳴診断装置の構成を示すブロック図である。図１において、静磁場磁石１は、寝台５上の被検体４に一様な静磁場を印加する。勾配磁場コイル２はシーケンスコントローラ１１によって制御される駆動回路３によって駆動され、被検体４に対して、その磁場強度がＸ，Ｙ，Ｚ方向に直線的に変化する勾配磁場Ｇｘ，Ｇｙ，Ｇｚを印加する。被検体４にはさらにシーケンスコントローラ１１による制御下で、送信部６からの高周波パルスが送受信切替器７を通して送受信用コイル（送受信兼用高周波コイル）８に印加されることによって発生される高周波磁場が印加される。送受信切替器７は、送信時には送受信用コイル８を送信部６に接続し、受信時には送受信用コイル８の接続を送信部６から受信部９に切替える。

送受信用コイル８に被検体４から誘起された磁気共鳴信号は送受信切替器７を通して受信部９に導かれ、増幅及び検波された後シーケンスコントローラ１１の制御の下、データ収集部１０へと送られる。データ収集部１０ではシーケンスコントローラ１１の制御下で入力された磁気共鳴信号を収集し、Ａ／Ｄ変換した後、計算機１２に送る。計算機１２はコンソール１３により制御され、データ収集部１０から入力された磁気共鳴信号の画像再構成処理を行い、シーケンスコントローラ１１の制御も行う。計算機１２により得られた画像データはディスプレイ１４に伝達され画像が表示される。

図２は送受信切替器７の詳細図を示す。送受信用コイル８と、受信部９の前置増幅器２７とを接続する第１の接続手段としてのケーブル１６，１７，１８はその全体長が使用波長をλとして、等価的にλ／２の整数倍の電気長に設定される。送受信用コイル８から任意の電気長ｌ₀ ＋λ／４のケーブル１６を隔てた第１の点Ｐ1 には、第１のスイッチ手段としてのクロスダイオード１９を介して第２の接続手段としてのケーブル１５が接続される。ケーブル１５には送信部６が接続される。第１の点Ｐ1 から電気長λ／４＋ｎ×λ／２（ｎは１以上の整数）のケーブル１７を隔てた第２の点Ｐ2 は、第２のスイッチ手段としてのクロスダイオード２０を介して接地される。第２の点Ｐ2 から、電気長ｎ´×λ／２−ｌ₀（ｎ´は１以上の整数）のケーブル１８を介してコイル２３と前置増幅器２７が順に接続される。

送信時には、送信部６から送られる高周波パルスはケーブル１５からクロスダイオード１９、ケーブル１６を通り、ケーブル１５と同じ特性インピーダンスＺ0 に整合された送受信用コイル８に伝達される。このときクロスダイオード２０が短絡状態になり、ケーブル１７の長さが使用波長をλとして、（λ／４＋ｎ×λ／２）に設定されているため、ケーブル１７の送受信用コイル８側から見たインピーダンスは非常に高くなり、受信部９へ高周波パルスは洩れにくくなり、効率的な送信が可能である。

受信時にはクロスダイオード１９、２０が解放状態となる。この際の回路動作は、特公平４ー４２９３７号公報にも記載されている。送受信用コイル８のインダクタンス素子２１のインダクタンスＬ１、コンデンサ素子２４の容量Ｃ1 、コンデンサ素子２５の容量Ｃ2 は、共鳴周波数ω0 を実現するように（５）式の関係に設定される。

ω0 〜＝１／｛（Ｌ１×Ｃ１×Ｃ２）／（Ｃ１＋Ｃ２) ）｝^1/2 …（５）
なお、“〜＝”はニアリイコールを意味する。

また、インダクタンス素子２２のインダクタンスＬ2 とコンデンサ素子２５の容量Ｃ2 とは共鳴周波数ω0 を実現するように（６）式の関係に設定される。

ω0 ＝１／（Ｌ２×Ｃ２) ^1/2 …（６）
さらにケーブル１６の側から見たインピーダンスがＺ0 になるように（７）式のよう調整されている。

Ｌ２×ω0 ＝１／（Ｃ２×ω0 ）＝（Ｚ0 ×Ｒ）^1/2 …（７）
前置増幅器２７の入力インピーダンスは数Ω程度と非常に低く設定されており、ケーブル１６、１７、１８の全長が、ｎ，ｎ´を１以上の整数として、λ／２の整数倍（（１＋ｎ＋ｎ´）×λ／２）に設定されているため、送受信用コイル８の入力端が前置増幅器２７の入力インピーダンスとほぼ同じになる。これによりコンデンサ素子２５の両端のインピーダンスが高くなり、送受信用コイル８のＱ値が見掛上低下する。

図３に送受信切替器７の変形例の構成を示す。ケーブル２８、２９、３０の全長はやはりλ／２の整数倍になっているが、λ／４分の振り分けが図２と異なる。つまり、ケーブル１６は任意の電気長ｌ₀ に、ケーブル１７はλ／４＋ｎ×λ／２に、ケーブル１８はλ／４＋ｎ´×λ／２−ｌ₀ にそれぞれ設定される。

図４（ａ），（ｂ）は送受信用コイル８の変形例の構成を示す。図４（ａ）でインダクタンス素子２１とコンデンサ素子２４とからなる共振回路はω0 での共鳴条件にあり、直列に特性インピーダンスＺで長さλ／４のケーブル２８を挿入し、入力インピーダンスがＺ0 になるように調整したものである。図４（ｂ）はインダクタンス素子２１と２つのコンデンサ素子２４，２５とからなる共振回路はやはりω0 での共鳴条件にあり、さらに長さｌ´のケーブル２９を接続することにより入力インピーダンスがＺ0 になるように調整したものである。もちろん、図４（ａ）ではケーブル２９のコイル端、図４（ｂ）ではケーブル２９に並列に接続されたコンデンサの両端が、送受信切替器７と受信部９が接続したとき、高いインピーダンスを持つ。

図４（ｃ）は送受信切替器７の変形例の構成を示す。クロスダイオードの替わりにピンダイオード３４、３５を用いて送受信の切り替えを行う。コンデンサ素子３１、３２、３３はピンダイオード３４、３５の駆動電流を遮断するためのものであり、駆動は端子３６とグランドの間で行われる。

（第２実施形態）
図５は第２実施形態に係る磁気共鳴診断装置の構成を示すブロック図である。図５において、静磁場磁石４１は、被検体５７に一様な静磁場を印加する。勾配磁場コイル４２はシーケンスコントローラ５４によって制御される駆動回路４３によって駆動され、寝台５８上の被検体５７に対して、その磁場強度がＸ，Ｙ，Ｚ方向に直線的に変化する勾配磁場Ｇｘ，Ｇｙ，Ｇｚを印加する。被検体５７にはさらにシーケンスコントローラ５４による制御下で、第２の核種としての非観測核である核Ａの核Ａ用送信部４７からの高周波パルスがコイル切替器４６を通して第１の高周波コイルとしての核Ａ用送信コイル４４又は第２の高周波コイルとしての核Ａ用送信コイル４５に印加される。また第１の核種としての観測核である核Ｂの核Ｂ用送信部５０から送受信切替器４９を通して核Ｂ用送受信コイル４８へ高周波磁場が印加される。被検体５７から誘起された核Ｂからの磁気共鳴信号は核Ｂ用送受信コイル４８、送受信切替器４９を通して核Ｂ用受信部５１に導かれ、増幅及び検波された後シーケンスコントローラ５４の制御の下、データ収集部５２へと送られる。データ収集部５２ではシーケンスコントローラ５４の制御下で入力された磁気共鳴信号を収集し、Ａ／Ｄ変換した後、計算機５３に送る。計算機５３はコンソール５６により制御され、データ収集部５２から入力された磁気共鳴信号の画像再構成処理を行い、シーケンスコントローラ５４の制御も行う。計算機５３により得られた画像データはディスプレイ５５に伝達され画像が表示される。送受信切替器は自動的に切り替わるように受動素子にて構成することもできるが、シーケンスコントローラの制御下で動作させることもできる。

図６は図５の磁気共鳴診断装置の磁石アセンブリの断面図である。測定対象を頭部と考えた場合、第１の核Ａ用送信コイル４４と核Ｂ用送受信コイル４８は頭部全体にわたって比較的広範囲に均一な高周波磁場を発生できるように頭部を覆う程度の大きさを持ち、励起用高周波磁場（９０°パルス）及び再結像用高周波磁場（１８０°パルス）を印加する際に、シーケンスコントローラ５４の制御により選択される。第２の核Ａ用送信コイル４５は、比較的狭い範囲にのみ均一な高周波磁場を発生する局所コイルであり、デカップリングなど連続的に高周波を発生し被検体への加温効果が問題になりそうな高周波磁場を印加する際に、シーケンスコントローラ５４の制御により、第１の核Ａ用送信コイル４４から切り替えて用いられる。

図７はさらに被検体５７とコイルの組み合わせの１例を示す断面図である。ここで用いられている第１の核Ａ用送信コイル４４の構造を図８（ａ）に示す。第１の核Ａ用送信コイル４４と第２の核Ａ用送信コイル４５は同じ共鳴周波数を持つので、少なくとも第２の核Ａ用送信コイル４５使用時には第１の核Ａ用送信コイル４４を離調しておく必要があるため、ピンダイオード５９が第１の核Ａ用送信コイル４４に直列に挿入されている。第１の核Ａ用送信コイル４４へ高周波を伝達するときは少なくともピンダイオード５９はＯＮ状態になっている。この制御はシーケンスコントローラ５４からピンダイオード５９の両端の制御端子を通して行われる。ピンダイオード５９は第１の核Ａ用送信コイル４４に直列に入れる必要はなく、並列に挿入しても良い。核Ｂ用送受信コイルとしては種々のコイルが使える。図８（ａ）においてピンダイオード５９の挿入されてない鞍型コイルや、スロッテッドチューブレゾネータなど通常の画像化に用いられるコイルを使えばよい。

図８（ｂ），（ｃ）は第２の核Ａ用送信コイル４５の構造を示す図である。図８（ａ）の第１の核Ａ用送信コイル４４と同様にコイルの同調状態・離調状態を制御するピンダイオード６０が挿入されている。Ｌ’とＣ’は核Ａの共鳴周波数で共振するように設定されており、ピンダイオード６０をＯＮすることにより離調状態、ＯＦＦにより同調状態となる。図８（ｃ）はピンダイオードをコイルに直列に挿入したものでピンダイオードＯＮにより同調し、ＯＦＦにより離調する。核Ｂ用送受信コイル４８はいわゆる鞍型コイル、つまり図８（ａ）のピンダイオード５９の無い構成のものでよい。配置の上で重要なのは、核Ｂ信号観測中にデカップリングパルスなど連続的な高周波磁場を発生する第２の核Ａ用送信コイル４５は核Ｂ用送受信コイル４８と電気的カップリングが少ない配置になっていることである。

このように２核種の送信あるいは受信を行う装置では、図９のようにフィルターを設けた方が望ましい場合が多い。第１の核Ａ用フィルター６２と第２の核Ａ用フィルター６３は、核Ａの共鳴周波数の高周波を通すバンドパスフィルター、ローパスフィルター又はハイパスフィルターで、核Ａ用送信部４７から送られてくる核Ｂの磁気共鳴周波数に相当するノイズ成分を除去する。ここでは２つ挿入されてるが、コイル切替器４６と核Ａ送信部４７の間に１つ挿入して済ますこともできる。核Ｂ用フィルター６４は、核Ｂ用送信部５０から送られてくる核Ａの磁気共鳴周波数に相当するノイズ成分を除去するとともに、核Ｂの信号受信時に第２核Ａ用送信コイル４５から送信され核Ｂ用送受信用コイル４８に混入してくる核Ａの共鳴周波数の高周波を除去する。

図１０に示すように、観測核である核Ｂの励起と核Ｂからの信号受信とを別々のコイルで行ってもよい。核Ｂ用送信部５０から送られる高周波パルスは核Ｂ用送信コイル７０へ導かれる。被検体から核Ｂ用受信コイル７１に誘起される磁気共鳴信号は核Ｂ用受信部５１へ導かれる。図１１は図１０の例における被検体５７、コイルの組み合わせの例を示す断面図である。第１の核Ａ用送信コイル４４と核Ｂ用送信コイル７０が被検体を取り囲むように互いに直交するように配置されており、それぞれ鞍型コイルで構成することができる。少なくとも送信時にコイルをＯＮ状態にするためにピンダイオードが挿入されている。第２の核Ａ用送信コイル４５と核Ｂ用受信コイル７１は被検体に対してほぼ同じ領域に対してそれぞれ高周波磁場を印加したり信号受信したりできるように配置されている。但し、互いに電気的なカップリングが少ない構成にすべきである。例えば、第２の核Ａ用送信コイル４５を図８（ｂ），（ｃ）のように構成した場合、核Ｂ用受信コイル７１は図１２（ａ）のような８字型コイルにするか同図（ｂ）のような差分型コイルにするとよい。これらのコイルは構造的に図８（ｂ）のようなループコイルとのカップリングを防ぐことができる。核Ｂ用送信コイル７０から高周波磁場を印加している間、不感状態にしておくため、クロスダイオードとインダクタンス素子、コンデンサ素子からなるトラップ回路を備えている。クロスダイオードの替わりにピンダイオードを用いることもできる。第２の核Ａ用送信コイル４５の形状を図１２（ａ），（ｂ）の８字型コイルや差分型コイルに選んでもよい。その場合には、クロスダイオードの替わりに、ピンダイオードを用いてシーケンスコントローラ５４の制御下でＯＮ−ＯＦＦ制御する。そして、核Ｂ用受信コイルとしては図１２（ｃ）のようなループコイルを用いることができる。

核Ｂの信号受信時に第２の核Ａ用送信コイル４５から送信され核Ｂ用受信コイル７１に混入してくる核Ａの共鳴周波数の高周波を除去するため、図９ではフィルターを用いる例を示したが、さらに核Ｂ用受信コイルに核Ａの共鳴周波数のトラップ回路を付ける方法もある。図１３（ａ）は核Ｂ用受信コイル７１に核Ａの共鳴周波数について１／４波長の同軸ケーブル８０を一端で短絡して、反対側をコイルに直列に接続するものである。図１３（ｂ）は核Ａの共鳴周波数で共振するインダクタンス素子Ｌ”とコンデンサ素子Ｃ”の並列共振回路８１を核Ｂ用受信コイル７１に直列に挿入したものである。この場合、第２の核Ａ用送信コイル４５と並列共振回路８１がカップリングしないようにシールドした方がよい。また図１３（ａ），（ｂ）のようなトラップ回路は、図５の核Ｂ用送受信コイル４８に取り付けても効果がある。

ここまで非観測核である核Ａを励起するコイルは送信のみの役割であったが、送受信可能であると便利な場合がある。例えば核Ａが１H 原子核、核Ｂが１３C原子核の場合、実際上コイル系を被検体にセットしたとき１３C の信号を観測する前に観測位置の確認のため１H 画像を通常必要とする。すると、コイル系を一度設置するだけで１H 画像を取得でき、なおかつ１３C からの信号観測ができると都合がよい。図１４はそのための送受信切替器９３をコイル切替器９２と核Ａ用送信部９４の間に配置したもので、受信時には送受信切替器９３から核Ａ用受信部へ信号が送られる。２つのコイル1 ９０とコイル2 ９１のどちらかが受信機能を持っていてもよいし、両方持っていても構わない。核Ａ用送（受）信コイル1 ９０で送信し、第２の核Ａ用送信コイル９１を受信にも兼用してもよい。これらは送受信切替器９３とコイル切替器９２をシーケンスコントローラで制御することにより決定できる。この場合送受信切替器９３は受動的な切替回路でも使用できる。図１５は送受信切替器1 ９６と送受信切替器2 ９７を、それぞれ、第１のコイル切替器９８と第１の核Ａ用送（受）信コイル９０の間または第２のコイル切替器９９と第２の核Ａ用送（受）信コイル９１の間に配置した例である。受信したいコイルが決まっていればそちらの経路のみ送受信切替器を配置すればよい。

図１６は本実施形態により効果のある１３C 観測用パルスシーケンスである。ＩＮＥＰＴと呼ばれる分極移動法のパルスシーケンスで、非観測核である核Ａに相当するのが１H 原子核、観測核である核Ｂに対応するのが１３C 原子核である。τは１／４Ｊに設定される。ここでＪは１H 原子核と１３C 原子核のスピン結合を示す定数である。またΔは同じくＪに関連し例えば１／２Ｊに設定される。本実施形態の一例である図５のブロック図にしたがって説明すると、１H 共鳴周波数の高周波パルス、( π／２) ｘパルスとπｘパルス、( π／２) ｙパルスはコイル切替器４６により第１の核Ａ用送信コイル４４により発生される。次に、発生される１H デカップリングパルスはシーケンスコントローラの制御のもとっでコイル切替器４６が切り替えられ、第２の核Ａ用送信コイル４５より発生させられる。１３C 側についてはπｘパルスと( π／２) ｘパルスが核Ｂ用送受信コイル４８により発生されると共に、信号観測も同じコイルによってなされる。デカップリングパルスには種々のものが用いられるが、良く用いられるのはＷＡＬＴＺと呼ばれるパルスシーケンスで、帯域の広い複合πパルスを適当な位相順序で並べて印加するものである。別の例としては図３４に示す帯域の広い変調πパルス１００をもとにする方法もある。この際、信号観測開始時点では、変調πパルス１００の振幅最大となる部分から始めると都合がよい。

（第３実施形態）第３実施形態は磁気共鳴診断装置に用いられる高周波コイル（ＲＦコイル）に係り、特に少なくとも２種の共振周波数で共振する送信専用に鳥かご型多重同調ＲＦコイルに関する。

図１７（ａ）は従来の図３８（ａ）の鳥かご型二重同調ＲＦコイルに、離調手段を特徴的に追加した本実施形態に係る送信専用の鳥かご型の多重同調ＲＦコイルの構成図である。少なくとも３つのループ導体１０６、１０７、１１１、１１２が所定の間隔で対向配置される。これらループ導体１０６、１０７、１１１、１１２は軸方向に平行な複数（図では８本）の導体１０１で接続されている。ループ導体１０７に接続された導体１０１と、ループ導体１１１との複数の接続点の間にはキャパシタンス素子１０９が並列にそれぞれ接続され、またループ導体１０６に接続された導体１０１と、ループ導体１１２との複数の接続点の間にも同様にキャパシタンス素子１０８が並列にそれぞれ接続されている。つまり、ループ導体１０６、１０７の周方向にＬＣの梯子型回路が形成され、そのＬＣの梯子型回路の一つのループの周方向にさらにキャパシタンス素子１０９、１０８が挿入されている。導体１０１の複数箇所で分断されており、それらの分断部に導体１０１と直列にキャパシタンス素子１０２が接続されている。

Ｚ軸方向に平行な複数の導体１０１（図では８本）のうちのいずれか少なくとも四重極対称の位置に導体１０１に直列に挿入されているキャパシタンス素子１０２の分断部とは別の箇所で導体１０１が分断され、その分断部に離調用のスイッチ素子としてのピンダイオード１０３が直列に挿入されている。挿入されたピンダイオード１０３を配置する向きは、全ピンダイオード１０３の半分はＺ方向がアノードになる向きに配置し、ピンダイオード１０３の残りの半分は逆に−Ｚ方向にカソードを配置する。

図１７（ｂ）は図１７（ａ）のコイルの一つのエレメントの等価回路である。従来の図３８（ｄ）の構成にピンダイオード１０３が付加されている回路構成である。このピンダイオード１０３は、送信時には対象２核種の２つの共鳴周波数に同調した２種の共鳴周波数で発振し、受信時には対象２核種の２種の共鳴周波数を同時に離調、つまり対象２核種の２種の共鳴周波数と異なる共鳴周波数に変化させることができるようにＯＦＦ状態にされるべきスイッチ手段（離調手段）を実現する。これはピンダイオード１０３の特性で順方向電流の場合（送信時）は単なる抵抗に近い素子になり、逆バイアス時（受信時）には微小な容量のキャパシタンス素子と抵抗とからなる並列回路に近似でき、数十キロオーム以上のインピーダンス素子のようになることを利用したものである。Ｌ１は導体１０７の接続点間のインダクタンスで、Ｃ１はキャパシタンス素子１０２、１０８の容量、Ｌ２は導体１０１のそれぞれのインダクタンス、Ｃ２はキャパシタンス素子１０９の容量である。Ｌ１，Ｃ１によって並列共振回路が構成され、Ｌ２，Ｃ２によって直列共振回路が構成される。そして、図１７（ｂ）のエレメントがＮ個（図１７（ａ）では８個）の梯子型に接続され、送信専用鳥かご型二重同調ＲＦコイルを構成している。

図１８は図１７（ａ）の変形例であり、図３８（ｂ）の鳥かご型二重同調ＲＦコイルに離調手段としてのピンダイオード１０３を備え、送信時には図３８（ｂ）と同様の鳥かご型二重同調ＲＦコイルの特性を示し、受信時には、ピンダイオード１０３により２種の共鳴周波数から同時に離調することが可能である。

図１９は図１７（ａ）のピンダイオード１０３の配列及びピンダイオード１０３への駆動電力を供給する説明するための展開図である。ピンダイオード１０３の配列法について、Ｚ方向がアノードの場合とカソードの場合と同数で互い違いになるようにする。

ピンダイオード１０３への駆動電力を供給する方法について、全ピンダイオード１０３への駆動電力は一点から供給する。そのためには、回路構成を全ピンダイオード１０３に駆動電力が供給されるように直流電流が周回できるようにする必要がある。その方法は、ピンダイオード１０３が接続された導体１０１に直列に接続された全てのキャパシタンス素子１０２に並列にインダクタンス素子１０４をそれぞれ接続させる。このとき、インダクタンス素子１０４のインピーダンスは、直流電流は流し、且つ共振条件をくずさないようにキャパシタンス素子１０２と比較して十分高いインピーダンスにする。実際はキャパシタンス素子１０２と所定の磁気共鳴周波数で共鳴するように計算したインダクタンスの容量の約５〜１０倍大きい容量にする。

ピンダイオード１０３を駆動する直流電流は、大きなインピーダンスを持つインダクタンス素子１０５又は図２０に示すようなＬＣ共振回路を通し、さらにループ導体１０６又は１０７のいずれか一方を介して供給される。あるいは、点線で示しているように、駆動電力をキャパシタンス素子１０８または１０９を含むＬＣ梯子型回路の導体に接続して供給する方法もある。電流入出のため、少なくとも二箇所にピンダイオード１０３のアノードとカソードに接続している導体にそれぞれ供給される。図２１は給電点に関して、別の例が示されている。

ループ導体１０６，１０７に発生するうず電流を防ぐために通常挿入されるキャパシタンス素子１２１の挿入位置は、ピンダイオード１０３へ供給する電流の経路を決める上で重要である。その方法は、図１９の場合、ループ導体１０７に二箇所、ループ導体１０６に一箇所を分断し、その分断部に直列にキャパシタンス素子１１０を接続する。このとき二つのループ導体１０６、１０７に挿入されたキャパシタンス素子１１０は、全てのピンダイオード１０３に電流が供給されるように配置する。キャパシタンス素子１１０の容量は挿入により鳥かご型二重同調ＲＦコイルの二つの磁気共鳴周波数に大きな変化を与えない程度に十分大きな容量でなければならない。図２２にピンダイオード１０３の駆動電流の流れる様子を示す。

図２３は、図２８のコイルの展開図を示す。ピンダイオードの配列法やその給電については図１９と同様である。ピンダイオード駆動のための給電は図２３に示されているように、ループ導体１０６、１０７にのみ可能である。

多種の共鳴周波数を持つ多重同調ＲＦコイルを送信専用に用いる場合、別途設けられた受信用コイルと受信時にカップリングしないためには、受信用コイルと同じ１種の共鳴周波数のみを離調し、他の共鳴周波数は離調しない方が好ましい場合がある。なぜなら多種の共鳴周波数全てを同時に離調した場合、受信する共鳴周波数以外の周波数の離調に伴って、受信用コイルと同じ１種の共鳴周波数の離調効果が低減し、受信コイルとのカップリングが生じる可能性があるからである。

図２４は従来の図３８（ａ）の鳥かご型二重同調ＲＦコイルにおいて、高い方の共鳴周波数のみを離調するための手段を備えた本実施形態に関わる鳥かご型二重同調ＲＦコイルの一例を示したものである。図２５はその展開図である。

ＬＣ梯子型回路のループ１１１、１１２とループ導体１０６、１０７をつなぐ軸に平行な導体１１３に直列にピンダイオード１０３が挿入されている。このピンダイオード１０３によりコイルは、受信時に少なくとも高い方の共鳴周波数から離調できるような切り替え手段を持つようになる。挿入されるピンダイオード１０３の数は離調できればいくつでもよい。全ピンダイオード１０３への駆動電力を一点から供給し、全ピンダイオード１０３の駆動電流が周回できるように、駆動電流の経路上にあたるキャパシタンス素子１０２にはこれに並列にインダクタンス素子１０４を接続する。このとき、インダクタンス素子１０４のインピーダンスは、直流電流は流し、共振条件をくずさないようにキャパシタンス素子１０２と比較して十分高いインピーダンスにする。電流入出のために実線で示したループ導体１０６、１０７のどちらか一方に少なくとも二箇所に供電点を持つ。ピンダイオード１０３への駆動電流は大きなインピーダンスを持つインダクタンス素子１０５または、図２０に示すようなＬＣ共振回路を通して行なう。また、渦電流を防ぐために通常挿入されるキャパシタンスの挿入位置は、全てのピンダイオード１０３に電流が供給されるように、各ループ導体１０６、１０７のそれぞれ少なくとも一箇所を分断し、その分断部に直列にキャパシタンス素子１１０を挿入する。このキャパシタンス素子１１０の容量は、挿入により鳥かご型二重同調ＲＦコイルの二つの磁気共鳴周波数に大きな変化を与えない程度に十分大きな容量でなければならない。図２６にピンダイオード１０３の駆動電流が流れる様子を示した。また、図２７にはピンダイオード１０３の挿入の別の方法とその駆動電流の供給の方法を展開図で示した。

図２８は第１実施形態の変形例を示す。従来の図３８（ａ）の鳥かご型二重同調ＲＦコイルの一方の低い方の共鳴周波数のみを離調するための手段を備えた鳥かご型二重同調ＲＦコイルを示したものである。図２９はその展開図である。図２４の場合と同様に、多種の共鳴周波数を持つ多重同調ＲＦコイルを送信専用に用いる場合、別途設けられた受信用コイルと受信時にカップリングしないためには、受信用コイルと同じ１種の共鳴周波数のみを離調し、他の共鳴周波数は離調しない方が好ましい場合がある。なぜなら多種の共鳴周波数全てを同時に離調した場合、受信する共鳴周波数以外の周波数の離調に伴って、受信用コイルと同じ１種の共鳴周波数の離調効果が低減し、受信コイルとのカップリングが生じる可能性があるからである。

ループ導体１０６、１０７に直列に離調用のピンダイオード１０３が挿入されている。図２４、図２５と同様に全ピンダイオード１０３の駆動電流の経路上にあたるキャパシタンス素子１０２にはこれに並列にインダクタンス素子１０４を接続する。ピンダイオード１０３の駆動電流も、図２４、図２５と同様に実線で示したようにループ導体１０６、１０７に供給する場合と、点線で示したようにＬＣ梯子型回路のループ１１１、１１２に供給する場合がある。渦電流を防ぐために挿入するキャパシタンス素子１１０は、図２４、図２５と同様に全ピンダイオード１０３に駆動電流が周回するようにループ導体１０６、１０７に直列に挿入する。

図３０は他の変形例である。高い方の共鳴周波数を受信時に離調するために図３８（ｂ）に切り替え手段を備えた鳥かご型二重同調ＲＦコイルである。図３１はその展開図である。ＬＣの梯子型回路のループ導体１１１、１１２とループ導体１０６、１０７をつなぐ軸に平行な導体１１３に直列に離調用のピンダイオード１０３が挿入されている。図２４、図２５と同様に全ピンダイオード１０３の駆動電流の経路上にあたるキャパシタンス素子１０２にはこれに並列にインダクタンス素子１０４を接続する。また、ピンダイオード１０３の駆動法については、実線で示したようにループ導体１０６、１０７のどちらか一方に供給する。渦電流を防ぐために挿入するキャパシタンス素子１１０は、全ピンダイオード１０３に駆動電流が供給されるように、ＬＣ梯子型回路のループ１１１、１１２とループ導体１０６、１０７上それぞれに少なくとも一箇所以上に直列に挿入する。

図３２はさらに他の変形例である。高い方の共鳴周波数を受信時に離調するために図３８（ｂ）に切り替え手段を備えた鳥かご型二重同調ＲＦコイルである。図３３はその展開図である。ＬＣの梯子型回路のループ１１１、１１２に直列に離調用のピンダイオード１０３が挿入されている。図２４，図２５と同様に全ピンダイオード１０３の駆動電流の経路上にあたるキャパシタンス素子１０２にはこれに並列にインダクタンス素子１０４を接続する。また、ピンダイオード１０３の駆動法については、実線に示したようにＬＣ梯子型回路のループ１１１、１１２のどちらかに一方に供給する。渦電流を防ぐために挿入するキャパシタンス素子１１０は、全ピンダイオード１０２に駆動電流が供給されるようにＬＣ梯子型回路のループ１１１、１１２とループ導体１０６、１０７上それぞれに直列に挿入する。

図３４はさらに他の変形例である。高い方の共鳴周波数を受信時に離調するために図３８（ｂ）に切り替え手段を備えた鳥かご型二重同調ＲＦコイルである。図３５はその展開図である。離調用のピンダイオード１０３はループ導体１０６、１０７に直列に挿入されている。図２４、図２５と同様に全ピンダイオード１０３の駆動電流の経路上にあたるキャパシタンス素子１０２にはこれに並列にインダクタンス素子１０４を接続する。また、ピンダイオード１０３の駆動法については、実線で示したようにループ導体１０６、１０７のどちらか一方に供給する。渦電流を防ぐために挿入するキャパシタンス素子１１０は、全ピンダイオード１０３に駆動電流が供給されるようにＬＣ梯子型回路のループ１１１、１１２とループ導体１０６、１０７上それぞれに直列に挿入する。

図３６は、図１７（ａ）において、ループ導体１０６あるいは１０７の片側のみに、ＬＣ梯子型回路のループ１１１を形成している。図３７はその展開図である。Ｚ軸方向に平行な導体１０１に直列に離調用のピンダイオード１０３が挿入されている。挿入されるピンダイオード１０３は離調できればいくつでもよい。全ピンダイオード１０３への駆動電流は一点から供給し、全ピンダイオード１０３の駆動電流が周回できるように、駆動電流に経路上にあたるキャパシタンス素子１０２にはこれに並列にインダクタンス素子１０４を接続する。このインダクタンス素子１０４は図１７（ａ）と同様にキャパシタンス素子１０２と比較して十分高いインピーダンスにする。電流入出のために実線あるいは点線で示したようにループ導体１０６あるいはＬＣ梯子型回路のループ１１１の少なくとも二箇所に給電点を持つ。また、うず電流を防ぐために通常挿入されるキャパシタンス素子１１０はループ導体１０６、１０７に直列に接続される。図３６、図３７は図１７（ａ）に関しての変形例を示したものであるが、図１８から図３５に関しても、ループ導体１０６あるいは１０７のどちらか片側にＬＣ梯子型回路のループ１１１を接続し、ピンダイオード１０３の挿入及びそれに伴う給電点、インダクタンス素子１０４、キャパシタンス素子１１０を接続して同様に実現できる。

なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

第１実施形態に係る磁気共鳴診断装置のブロック図。 図１の送受信切替器の構成図。 送受信切替器の変形例の構成図。 図１の送受信用コイルの構成図。 第２実施形態に係わる磁気共鳴診断装置のブロック図。 磁石アセンブリの断面図。 高周波コイル系の断面配置図。 核Ａ用送信コイルの構成図。 第２の実施形態の磁気共鳴診断装置の変形例を示すブロック図。 核Ｂ用コイルを送信用と受信用に分けた場合の構成図。 図１０の場合の高周波コイル系の配置例を示す図。 図１１で用いることのできる核Ｂ用受信コイルの構成図。 図１１で用いることのできる核Ｂ用受信コイルの他の例を示す図。 第２実施形態の変形例を示す図。 第２実施形態の他の変形例を示す図。 第２実施形態が効果的なパルスシーケンスを示す図。 第３実施形態に係る鳥かご型の多重同調ＲＦコイルの構成図。 図１７の変形例による多重同調ＲＦコイルの構成図。 図１７の展開図。 図１７のインダクタンス素子に代用されるＬＣ共振回路を示す図。 図１７とは別の給電点の配置を示す図。 図１７のピンダイオードへの電流供給経路を示す図。 図１８の展開図。 図１７のさらに他の変形例による多重同調ＲＦコイルの構成図。 図２４の展開図。 図２４のピンダイオードへの電流供給経路を示す図。 図２４とは別のピンダイオードの挿入位置を示す図。 図１７のさらに他の変形例による多重同調ＲＦコイルの構成図。 図２８の展開図。 図１７のさらに他の変形例による多重同調ＲＦコイルの構成図。 図３０の展開図。 図１７のさらに他の変形例による多重同調ＲＦコイルの構成図。 図３２の展開図。 図１７のさらに他の変形例による多重同調ＲＦコイルの構成図。 図３４の展開図。 図１７のさらに他の変形例による多重同調ＲＦコイルの構成図。 図３６の展開図。 従来の各種鳥かご型多重同調ＲＦコイルの構成図。

符号の説明

１…静磁場磁石、 ２…勾配磁場コイル、３…駆動回路、 ４…被検体、５…寝台、 ６…送信部、７…送受信切替器、 ８…送受信用コイル、９…受信部、 １０…データ収集部、１１…シーケンスコントローラ、 １２…計算機、１３…コンソール、 １４…ディスプレイ。

Claims (5)

1. 略同軸上に設けられた少なくとも３つのループ状の第１の導体と、
   前記第１の導体間を接続する複数の第２の導体と、
   前記第１の導体及び前記第２の導体と共に複数の共鳴周波数に対応する複数の共振回路を構成するように前記第１の導体と前記第２の導体との少なくとも一方に挿入されるキャパシタンス素子と、
   高周波磁場の送信時には前記複数の共鳴周波数に多重同調し、磁気共鳴信号の受信時には前記複数の共鳴周波数の少なくとも一の共鳴周波数に対して離調するように前記第１の導体又は前記第２の導体に設けられるスイッチ素子とを具備することを特徴とする多重同調ＲＦコイル。
2. 前記スイッチ素子は、前記複数の第２の導体に設けられたダイオードを有することを特徴とする請求項１記載の多重同調ＲＦコイル。
3. 前記スイッチ素子は、前記複数の共鳴周波数に対して同時に離調するように設けられることを特徴とする請求項２記載の多重同調ＲＦコイル。
4. 前記スイッチ素子は、前記複数の共鳴周波数の一の共鳴周波数に対して離調するように設けられることを特徴とする請求項２記載の多重同調ＲＦコイル。
5. 前記スイッチ素子は、前記第１の導体に直接に設けられた複数のダイオードを有することを特徴とする請求項１記載の多重同調ＲＦコイル。

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