JP4700837B2 - 磁気共鳴撮像用コイルの周波数安定化方法および磁気共鳴撮像用コイルの冷却構造、並びに磁気共鳴撮像装置 - Google Patents
磁気共鳴撮像用コイルの周波数安定化方法および磁気共鳴撮像用コイルの冷却構造、並びに磁気共鳴撮像装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4700837B2 JP4700837B2 JP2001151079A JP2001151079A JP4700837B2 JP 4700837 B2 JP4700837 B2 JP 4700837B2 JP 2001151079 A JP2001151079 A JP 2001151079A JP 2001151079 A JP2001151079 A JP 2001151079A JP 4700837 B2 JP4700837 B2 JP 4700837B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- resonance imaging
- magnetic resonance
- coil
- frequency
- imaging coil
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気共鳴撮像用コイルの周波数安定化方法に関し、詳細には、温度によってその特性値が変動する共振周波数規定素子が分布して配設された磁気共鳴撮像用コイルの周波数安定化方法および磁気共鳴撮像用コイルの冷却構造並びに磁気共鳴撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、磁気共鳴撮像装置（ＭＲＩ装置）が、人体等被検体の断層像を得る装置として注目されているが、このＭＲＩ装置は、被検体の水素原子核（プロトン）の磁気性を利用するため、強く、均一で、安定した磁場を形成する必要がある。
【０００３】
そして、このような主磁場に配置された被検体からの信号を精度よく検出するためには、送信コイルや受信コイルの共振周波数を、主磁場の周波数に対して安定的に一致させる必要がある。
【０００４】
ここで、送信コイルや受信コイル（以下、これらを総称して、磁気共鳴撮像用コイルという。）の共振周波数は、磁気共鳴撮像用コイルの全長に亘って分布的に配設された複数の共振周波数規定素子全体の合成された特性値によって規定される。このような共振周波数規定素子としては、コンデンサなどがあり、その特性値とは、例えばコンデンサの場合は容量値であり、またコイルパターンによるインダクタンスなどがある。
【０００５】
ところで、磁気共鳴撮像用コイルに用いられているこれらの共振周波数規定素子は、通常、温度に応じてその特性値が変化する。このように温度に応じてその特性値が変化する性質を温度特性と称するが、温度特性を有する共振周波数規定素子は、作動による自己発熱や周辺の素子等から受ける熱によってその特性値が変動するため、特性値によって規定される磁気共鳴撮像用コイルの周波数も変動することになる。この周波数の変動を周波数ドリフトという。
【０００６】
前述したように、ＭＲＩ装置においては、磁気共鳴撮像用コイルの周波数を安定的に主磁場の周波数に一致させることが必要であるため、周波数ドリフトが生じるのは好ましくなく、したがって、現状のＭＲＩ装置においては周波数ドリフトを抑制するための種々の工夫が施されている。
【０００７】
そのような工夫の一つとして、共振周波数規定素子に、温度特性を有しないものを用いる方法がある。温度特性を有しない共振周波数規定素子は、自己発熱や周囲からの伝熱によって、その温度が上昇しても特性値が変化しないため、周波数ドリフトを生じることがない。
【０００８】
しかし、このように温度特性を有しない共振周波数規定素子は、温度特性を有する一般の素子に比べて高価であり、多数の素子を用いる必要があるＭＲＩ装置においては、装置の製造コストが大幅に上昇し、価格競争力の面からは好ましくない。
【０００９】
そこで通常は、共振周波数規定素子としては温度特性を有する一般的なものを用いつつ、共振周波数規定素子の周囲に空気流を形成して、発熱した共振周波数規定素子から放熱させることによって、温度の上昇による周波数ドリフトを軽減する方法が採用されている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した空冷による方法では、磁気共鳴撮像用コイルの全長に亘って分布して配設されている複数の共振周波数規定素子の全てに略均一に空気流を吹き付けるために、この空気流が流れる流路を長く、しかも複雑な経路で形成しなければならない。特に、クアドラチャ方式のように、磁気共鳴撮像用コイルを多重に配した構成の場合は、その経路は非常に複雑なものとなる。
【００１１】
このように長い空気流の流路は、その流路の容量が大きくなるため、送風に要する消費電力も大きくなり、また、強度を確保し、かつ電界結合を回避をしつつ複雑な経路となる流路を設計するのは、困難を伴う場合が多い。
【００１２】
本発明の第１の目的は、複雑な流路設計の労力を軽減するとともに、流路容量を大幅に減少することができる磁気共鳴撮像用コイルの周波数安定化方法を提供することにある。
【００１３】
また、磁気共鳴撮像用コイルは、磁気共鳴撮像用コイル同士（送信コイルと受信コイル）の電界結合によって、周波数ドリフトが生じる場合がある。通常、この周波数ドリフトは、デカップリングによって除去されているが、完全に除去できない場合もある。
【００１４】
本発明の第２の目的は、磁気共鳴撮像用コイル同士の電界結合による周波数ドリフトの発生を容易に防止することができる磁気共鳴撮像用コイルの周波数安定化方法を提供することにある。
【００１５】
また、磁気共鳴撮像用コイルは、撮像対象である被検体の配置によっても、周波数ドリフトが生じる場合がある。そして、この周波数ドリフトも、完全に除去できない場合もある。
【００１６】
本発明の第３の目的は、撮像対象である被検体の配置による周波数ドリフトの発生を容易に防止することができる磁気共鳴撮像用コイルの周波数安定化方法を提供することにある。
【００１７】
また、磁気共鳴撮像用コイルの共振周波数規定素子を冷却する場合、強度を確保し、かつ電界結合を回避をしつつ複雑な経路となる場合が多い。
【００１８】
本発明の第４の目的は、簡単な構造によって周波数ドリフトを解消することができる磁気共鳴撮像用コイルの冷却構造および磁気共鳴撮像装置を提供することにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
第１の観点では、本発明は、温度に応じて特性値が変動する複数の共振周波数規定素子（コンデンサ等）がその全長に亘って分布して配設された磁気共鳴撮像用コイルの周波数安定化方法であって、前記磁気共鳴撮像用コイルの作動によって発熱した前記複数の共振周波数規定素子のうち一部の共振周波数規定素子のみを、前記複数の共振周波数規定素子全体の合成された特性値（コンデンサの容量値や、コイルパターンによるインダクタンス等）が発熱前の合成された特性値と略同一となるように、冷却することを特徴とする磁気共鳴撮像用コイルの周波数安定化方法を提供する。
【００２０】
このように構成された本発明の磁気共鳴撮像用コイルの周波数安定化方法によれば、磁気共鳴撮像用コイルの全長に亘って分布して配設された共振周波数規定素子が温度上昇して、その特性値が変化しても、これらのうち一部の共振周波数規定素子を冷却して、その特性値を反対方向に変化させ、共振周波数規定素子全体としての合成された特性値が発熱前の合成された特性値と略同一となるようにすることによって、磁気共鳴撮像用コイル全体としての共振周波数が変化するのを防止することができ、磁気共鳴撮像用コイル全体に空気流を接触させる必要がないため、複雑な流路設計の労力を軽減するとともに、流路容量を大幅に減少することができる。
【００２１】
第２の観点では、本発明は、温度に応じて特性値が変動する複数の共振周波数規定素子がその全長に亘って分布して配設された磁気共鳴撮像用コイルの周波数安定化方法であって、磁気共鳴撮像用コイルの電界結合によって生じる周波数ドリフトを補正するように、前記複数の共振周波数規定素子のうち一部の共振周波数規定素子のみを冷却することを特徴とする磁気共鳴撮像用コイルの周波数安定化方法を提供する。
【００２２】
このように構成された本発明の磁気共鳴撮像用コイルの周波数安定化方法によれば、磁気共鳴撮像用コイルの電界結合によって周波数ドリフトが生じても、この周波数ドリフトを補正するように、一部の共振周波数規定素子を冷却して、その特性値を変化させ、共振周波数規定素子全体としての合成された特性値が周波数ドリフト前の合成された特性値と略同一となるようにすることによって、磁気共鳴撮像用コイル全体としての共振周波数が変化するのを容易に防止することができ、しかも、磁気共鳴撮像用コイル全体に空気流を接触させる必要がないため、複雑な流路設計の労力を軽減するとともに、流路容量を大幅に減少することもできる。
【００２３】
第３の観点では、本発明は、温度に応じて特性値が変動する複数の共振周波数規定素子がその全長に亘って分布して配設された磁気共鳴撮像用コイルの周波数安定化方法であって、撮像対象である被検体の配置によって生じる周波数ドリフトを補正するように、前記複数の共振周波数規定素子のうち一部の共振周波数規定素子のみを冷却することを特徴とする磁気共鳴撮像用コイルの周波数安定化方法を提供する。
【００２４】
このように構成された本発明の磁気共鳴撮像用コイルの周波数安定化方法によれば、撮像対象である被検体の配置によって周波数ドリフトが生じても、この周波数ドリフトを補正するように、一部の共振周波数規定素子を冷却して、その特性値を変化させ、共振周波数規定素子全体としての合成された特性値が周波数ドリフト前の合成された特性値と略同一となるようにすることによって、磁気共鳴撮像用コイル全体としての共振周波数が変化するのを容易に防止することができ、しかも、磁気共鳴撮像用コイル全体に空気流を接触させる必要がないため、複雑な流路設計の労力を軽減するとともに、流路容量を大幅に減少することもできる。
【００２５】
第４の観点では、本発明は、第１〜３の観点の発明において、共振周波数規定素子はコンデンサであることを特徴とする磁気共鳴撮像用コイルの周波数安定化方法を提供する。このように構成された本発明の磁気共鳴撮像用コイルの周波数安定化方法によれば、共振周波数規定素子としてコンデンサを用いているため、冷却によって容易にその特性値（容量値）を変動させることができる。
【００２６】
第５の観点では、本発明は、第１〜３の観点の発明において、特性値はコイルパターンによるインダクタンスであることを特徴とする磁気共鳴撮像用コイルの周波数安定化方法を提供する。このように構成された本発明の磁気共鳴撮像用コイルの周波数安定化方法によれば、特性値としてコイルパターンによるインダクタンスを用いているため、冷却によって容易にその特性値を変動させることができる。
【００２７】
第６の観点では、本発明は、温度に応じて特性値が変動する複数の共振周波数規定素子がその全長に亘って分布して配設された磁気共鳴撮像用コイルの冷却構造であって、前記複数の共振周波数規定素子のうち一部の共振周波数規定素子のみを冷却する冷却空気が流通する冷却路を設けたことを特徴とする磁気共鳴撮像用コイルの冷却構造を提供する。
【００２８】
このように構成された本発明の磁気共鳴撮像用コイルの冷却構造によれば、磁気共鳴撮像用コイルの全長に亘って分布して配設された複数の共振周波数規定素子のうち一部の共振周波数規定素子を冷却して、その特性値を変動させることにより、磁気共鳴撮像用コイル全体としての共振周波数が変化するのを防止することができ、しかも磁気共鳴撮像用コイル全体に空気流を接触させる必要がないため、簡単な構造として実現することができる。
【００２９】
第７の観点では、本発明は、上記第６の観点の発明において、共振周波数規定素子はコンデンサであることを特徴とする磁気共鳴撮像用コイルの冷却構造を提供する。このように構成された本発明の磁気共鳴撮像用コイルの冷却構造によれば、共振周波数規定素子としてコンデンサを用いているため、冷却によって容易にその特性値を変動させることができる。
【００３０】
第８の観点では、本発明は、上記第６の観点の発明において、特性値はコイルパターンによるインダクタンスであることを特徴とする磁気共鳴撮像用コイルの冷却構造を提供する。このように構成された本発明の磁気共鳴撮像用コイルの冷却構造によれば、特性値としてコイルパターンによるインダクタンスを用いているため、冷却によって容易にその特性値を変動させることができる。
【００３１】
第９の観点では、本発明は、略均一な静磁場を発生させる静磁場発生手段と、前記静磁場に勾配磁場を発生させる勾配磁場発生手段と、前記勾配磁場に配された被検体に対して所定のＲＦ信号を付加する送信コイルと、前記被検体から発生したＦＩＤ信号を受信する受信コイルと、前記受信コイルによって受信されたＦＩＤ信号に基づいて、前記被検体の磁気共鳴断層像を再構成する再構成手段とを備えた磁気共鳴撮像装置であって、前記送信コイルを冷却する冷却構造として、上記第６〜８の観点のいずれかの発明にかかる磁気共鳴撮像用コイル冷却構造を備えたことを特徴とする磁気共鳴撮像装置（ＭＲＩ装置）を提供する。
【００３２】
このように、送信コイル等の磁気共鳴撮像用コイルに対する冷却構造を備えた磁気共鳴撮像装置によれば、磁気共鳴撮像用コイルの全長に亘って分布して配設された複数の共振周波数規定素子のうち一部の共振周波数規定素子を冷却して、その特性値を変動させることにより、磁気共鳴撮像用コイル全体としての共振周波数が変化するのを防止することができ、しかも磁気共鳴撮像用コイル全体に空気流を接触させる必要がないため、簡単な構造として実現することができる等、前述した第６〜８の観点の各発明に対応した効果を得ることができる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明にかかる磁気共鳴撮像用コイルの周波数安定化方法およびこの周波数安定化方法を実施する磁気共鳴撮像用コイルの冷却構造、並びにこの冷却構造を備えた磁気共鳴撮像装置についての実施の形態について説明する。なお、これらの実施の形態によって、各発明が限定されるものではない。
【００３４】
ここで、図１は、本発明の磁気共鳴撮像用コイルの冷却構造を示す図、図２は図１に示した冷却構造の磁気共鳴撮像用コイルを用いた実施の形態にかかるＭＲＩ装置を示す図である。
【００３５】
図示のＭＲＩ装置１００は、被検体５０が配置される空間に均一な静磁場を発生させる静磁場発生コイル２０と、この静磁場に勾配磁場を発生させる勾配磁場発生コイル３０と、被検体５０にＲＦ信号を付与する送信コイル１１を含むコイルの冷却構造体１０と、被検体５０から発生したＦＩＤ信号を受信する受信コイル４０とが本体側に設けられ、これらのコイル等を制御するとともに、受信コイル４０によって受信されたＦＩＤ信号に基づいて、被検体の磁気共鳴断層像を再構成する再構成装置を含む制御装置６０を備えた構成である。
【００３６】
なお、図示においては省略しているが、被検体５０の上方側にも、上記静磁場発生コイル２０、勾配磁場発生コイル３０、およびコイルの冷却構造体１０が、被検体５０の下方側のものと対向して、それぞれ配設されている。
【００３７】
また、図示のコイル冷却構造体１０の内部に配設された送信コイル１１には、その共振周波数を調整するための、コンデンサ等からなる４つの共振周波数規定素子１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄが、その磁気共鳴撮像用コイル１１の全長に亘って分散して配設されている。また、この送信コイル１１は、ＦＲＰからなるケース１３の内部に収容されており、ケース１３の内部に形成された円環状の溝１３ａに配置されている。ケース１３の上面開口は、同じくＦＲＰからなるカバー１４によって覆われる。
【００３８】
ここで、溝１３ａには、４つの共振周波数規定素子１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄのうち１つの共振周波数規定素子１２ａを、他の３つの共振周波数規定素子１２ｂ，１２ｃ，１２ｄから隔離するように、１つの共振周波数規定素子１２ａの両端側を仕切る仕切板１３ｂが形成されており、これらの仕切板１３ｂによって、１つの共振周波数規定素子１２ａが配設された溝空間と、他の３つの共振周波数規定素子１２ｂ，１２ｃ，１２ｄが配設された溝空間とを仕切っている。
【００３９】
また、ケース１３の外周壁面には、共振周波数規定素子１２ａが配設された溝空間に所定の温度に冷却された冷却空気Ｋが流通するように、冷却空気Ｋを導入する空気導入管１５およびこの冷却空気Ｋを排出する空気排出管１６が設けられている。
【００４０】
共振周波数規定素子１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄはそれぞれ、温度Ｔに応じてその特性値ｃが図３に示すように変化する温度特性を有し、常温Ｔ０における特性値はｃ０、常温Ｔ０よりも高温の温度Ｔ１時には特性値ｃ１、常温Ｔ０よりも低温の温度Ｔ２時には特性値ｃ２、をそれぞれ示す。ここでは、送信コイル１１の周波数ｆが、温度Ｔにおいて下記式によって規定されるものとする。
【００４１】
ｆ＝１／｛２π・（Ｌ・Ｃ）1/2｝
【００４２】
ただし、Ｃは４つの共振周波数規定素子１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄの各特性値ｃを合成して得られた合成特性値であり、Ｌは送信コイル１１のインダクタンス（コイルパターンによるインダクタンス）であり、常温Ｔ０における周波数ｆ０（＝１／｛２π・（Ｌ・Ｃ０）1/2｝）は、主磁場（静磁場）の周波数に一致するように、共振周波数規定素子１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄの特性値ｃが調整されている。
【００４３】
次に、この実施の形態であるＭＲＩ装置１００および送信コイル１１の冷却構造体１０の作用について説明する。まず、制御装置６０の制御によって、静磁場発生コイル２０が、被検体５０の配置される空間に均一な強度の静磁場を発生させる。次いで、勾配磁場発生コイル３０によって、被検体５０の撮像範囲について勾配磁場を発生させつつ、送信コイル１１から所定のＲＦ信号を被検体５０に付与し、被検体５０から発生するＦＩＤ信号を受信コイル４０によって受信し、以上の操作を繰り返して得られたＦＩＤ信号に基づいて、制御装置６０が被検体５０の磁気共鳴断層像を再構成する。
【００４４】
ここで、常温Ｔ０時においては、送信コイル１１の各共振周波数規定素子１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄの特性値は、図３に示すようにそれぞれｃ０であり、その合成値はＣ０となり、送信コイル１１の周波数ｆは、上記式より１／｛２π・（Ｌ・Ｃ０）1/2｝、すなわちｆ０となる。したがって、主磁場の周波数と一致する共振周波数となっている。
【００４５】
次に、環境温度が常温Ｔ０より高温となって、あるいは、送信コイル１１の作動による発熱によって、各共振周波数規定素子１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄの温度がＴ１になった場合について説明する。
【００４６】
この場合、各共振周波数規定素子１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄの特性値は、温度Ｔ１に対応する値ｃ１となり、これらの合成値はＣ１となって、送信コイル１１の周波数ｆは、１／｛２π・（Ｌ・Ｃ１）1/2｝、すなわち共振周波数ｆ０からずれたものとなる（周波数ドリフト）。したがって、被検体５０のプロトンをフリップさせることができず、ＦＩＤ信号を得ることもできない。
【００４７】
ここで、空気導入管１５から共振周波数規定素子１２ａが配設された溝空間に、所定の温度Ｔ２に冷却された冷却空気Ｋを導入する。共振周波数規定素子１２ａが配設された溝空間に導入された冷却空気Ｋは、共振周波数規定素子１２ａを温度Ｔ２まで冷却して、空気排出管１６から外部に排出される。
【００４８】
温度Ｔ２まで冷却された共振周波数規定素子１２ａの特性値は、図３より、ｃ２となり、特性値ｃ１となっている他の３つの共振周波数規定素子１２ｂ，１２ｃ，１２ｄとの合成特性値はＣ０となる。この結果、送信コイル１１の周波数ｆは、１／｛２π・（Ｌ・Ｃ０）1/2｝、すなわち共振周波数ｆ０となり、周波数ドリフトの発生を防止することができる。
【００４９】
なお、空気導入管１５から導入される冷却空気の温度Ｔ２は、このように、４つの共振周波数規定素子１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄの合成特性値がＣ０となるように、他の３つの共振周波数規定素子１２ｂ，１２ｃ，１２ｄの温度Ｔ１に応じて適宜設定される。
【００５０】
このように、本実施の形態のＭＲＩ装置１００および送信コイル１１の冷却構造体１０によれば、送信コイル１１の全長に亘って分布して配設された４つの共振周波数規定素子１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄが温度上昇して、その特性値が変化しても、これらのうち１つの共振周波数規定素子１２ａを冷却空気Ｋによって冷却して、その特性値を反対方向（低温方向）に変化させ、共振周波数規定素子１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ全体としての合成特性値Ｃを発熱前の合成特性値Ｃ０と一致させることによって、送信コイル１１の周波数ドリフトを防止することができ、しかも、送信コイル１１全体に冷却空気Ｋを接触させる必要がないため、複雑な流路設計の労力を軽減するとともに、流路容量を大幅に減少することができる。
【００５１】
なお、本実施の形態のＭＲＩ装置１００および送信コイル１１の冷却構造体１０は、共振周波数規定素子１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄの温度上昇による周波数ドリフトを防止するものとして説明したが、送信コイル１１と受信コイル４０との間で生じた電界結合による周波数ドリフトを解消させるために用いることもできる。この場合、電界結合によって生じた周波数のずれΔｆをゼロにするように、すなわち合成特性値をＣ０に戻すように設定された温度の冷却空気Ｋを、共振周波数規定素子１２ａが配設された溝空間に導入すればよい。
【００５２】
また、撮像対象である被検体５０の配置によって生じる送信コイル１１の周波数ドリフトを解消させるために用いることもできる。この場合、被検体５０の配置によって生じた周波数のずれΔｆをゼロにするように、すなわち合成特性値をＣ０に戻すように設定された温度の冷却空気Ｋを、共振周波数規定素子１２ａが配設された溝空間に導入すればよい。
【００５３】
また、本実施の形態のＭＲＩ装置１００および送信コイル１１の冷却構造体１０は、垂直磁場方式のＭＲＩ装置１００のみならず、水平磁場方式のＭＲＩ装置に適用することもできる。すなわち、図４に示す水平磁場方式のＭＲＩ装置においては、送信コイル１１はバードゲージ型に形成されており、共振周波数規定素子１２Ａ，１２Ｂは、同図に示すように、円筒形状のケース１３の両端部にそれぞれ複数配設されるが、このタイプの場合は、例えば図示左端部側に配設されている共振周波数規定素子１２Ａのみを隔離するように、ケース１３内部の空間を仕切る仕切板１３ｂを設け、この仕切られた共振周波数規定素子１２Ａを含む内部空間に、冷却空気Ｋを導入するように形成すればよい。
【００５４】
【発明の効果】
本発明の磁気共鳴撮像用コイルの周波数安定化方法によれば、次の効果が得られる。
【００５５】
第１に、磁気共鳴撮像用コイルの全長に亘って分布して配設された共振周波数規定素子が温度上昇して、その特性値が変化しても、これらのうち一部の共振周波数規定素子を冷却して、その特性値を反対方向に変化させ、共振周波数規定素子全体としての合成された特性値が発熱前の合成された特性値と略同一となるようにすることによって、磁気共鳴撮像用コイル全体としての共振周波数が変化するのを防止することができ、磁気共鳴撮像用コイル全体に空気流を接触させる必要がないため、複雑な流路設計の労力を軽減するとともに、流路容量を大幅に減少することができる。
【００５６】
第２に、磁気共鳴撮像用コイルのカップリングによって周波数ドリフトが生じても、この周波数ドリフトを補正するように、一部の共振周波数規定素子を冷却して、その特性値を変化させ、共振周波数規定素子全体としての合成された特性値が周波数ドリフト前の合成された特性値と略同一となるようにすることによって、磁気共鳴撮像用コイル全体としての共振周波数が変化するのを容易に防止することができ、しかも、磁気共鳴撮像用コイル全体に空気流を接触させる必要がないため、複雑な流路設計の労力を軽減するとともに、流路容量を大幅に減少することもできる。
【００５７】
第３に、撮像対象である被検体の配置によって周波数ドリフトが生じても、この周波数ドリフトを補正するように、一部の共振周波数規定素子を冷却して、その特性値を変化させ、共振周波数規定素子全体としての合成された特性値が周波数ドリフト前の合成された特性値と略同一となるようにすることによって、磁気共鳴撮像用コイル全体としての共振周波数が変化するのを容易に防止することができ、しかも、磁気共鳴撮像用コイル全体に空気流を接触させる必要がないため、複雑な流路設計の労力を軽減するとともに、流路容量を大幅に減少することもできる。
【００５８】
また、本発明の磁気共鳴撮像用コイルの冷却構造および磁気共鳴撮像装置によれば、次の効果が得られる。
【００５９】
すなわち、磁気共鳴撮像用コイルの全長に亘って分布して配設された複数の共振周波数規定素子のうち一部の共振周波数規定素子を冷却して、その特性値を変動させることにより、磁気共鳴撮像用コイル全体としての共振周波数が変化するのを防止することができ、しかも磁気共鳴撮像用コイル全体に空気流を接触させる必要がないため、簡単な構造として実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態である磁気共鳴撮像用コイルの冷却構造体を示す図である。
【図２】図１に示した冷却構造の磁気共鳴撮像用コイルを用いた実施の形態にかかるＭＲＩ装置を示す図である。
【図３】共振周波数規定素子の温度特性を示すグラフである。
【図４】本発明の他の実施の形態である磁気共鳴撮像用コイルの冷却構造体を示す図である。
【符号の説明】
１０ 磁気共鳴撮像用コイルの冷却構造体
１１ 磁気共鳴撮像用コイル
１２ａ〜１２ｄ 共振周波数規定素子
１３ ケース
１４ カバー
１５ 空気導入管
１６ 空気排出管
１００ ＭＲＩ装置
Ｋ 冷却空気
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気共鳴撮像用コイルの周波数安定化方法に関し、詳細には、温度によってその特性値が変動する共振周波数規定素子が分布して配設された磁気共鳴撮像用コイルの周波数安定化方法および磁気共鳴撮像用コイルの冷却構造並びに磁気共鳴撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、磁気共鳴撮像装置（ＭＲＩ装置）が、人体等被検体の断層像を得る装置として注目されているが、このＭＲＩ装置は、被検体の水素原子核（プロトン）の磁気性を利用するため、強く、均一で、安定した磁場を形成する必要がある。
【０００３】
そして、このような主磁場に配置された被検体からの信号を精度よく検出するためには、送信コイルや受信コイルの共振周波数を、主磁場の周波数に対して安定的に一致させる必要がある。
【０００４】
ここで、送信コイルや受信コイル（以下、これらを総称して、磁気共鳴撮像用コイルという。）の共振周波数は、磁気共鳴撮像用コイルの全長に亘って分布的に配設された複数の共振周波数規定素子全体の合成された特性値によって規定される。このような共振周波数規定素子としては、コンデンサなどがあり、その特性値とは、例えばコンデンサの場合は容量値であり、またコイルパターンによるインダクタンスなどがある。
【０００５】
ところで、磁気共鳴撮像用コイルに用いられているこれらの共振周波数規定素子は、通常、温度に応じてその特性値が変化する。このように温度に応じてその特性値が変化する性質を温度特性と称するが、温度特性を有する共振周波数規定素子は、作動による自己発熱や周辺の素子等から受ける熱によってその特性値が変動するため、特性値によって規定される磁気共鳴撮像用コイルの周波数も変動することになる。この周波数の変動を周波数ドリフトという。
【０００６】
前述したように、ＭＲＩ装置においては、磁気共鳴撮像用コイルの周波数を安定的に主磁場の周波数に一致させることが必要であるため、周波数ドリフトが生じるのは好ましくなく、したがって、現状のＭＲＩ装置においては周波数ドリフトを抑制するための種々の工夫が施されている。
【０００７】
そのような工夫の一つとして、共振周波数規定素子に、温度特性を有しないものを用いる方法がある。温度特性を有しない共振周波数規定素子は、自己発熱や周囲からの伝熱によって、その温度が上昇しても特性値が変化しないため、周波数ドリフトを生じることがない。
【０００８】
しかし、このように温度特性を有しない共振周波数規定素子は、温度特性を有する一般の素子に比べて高価であり、多数の素子を用いる必要があるＭＲＩ装置においては、装置の製造コストが大幅に上昇し、価格競争力の面からは好ましくない。
【０００９】
そこで通常は、共振周波数規定素子としては温度特性を有する一般的なものを用いつつ、共振周波数規定素子の周囲に空気流を形成して、発熱した共振周波数規定素子から放熱させることによって、温度の上昇による周波数ドリフトを軽減する方法が採用されている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した空冷による方法では、磁気共鳴撮像用コイルの全長に亘って分布して配設されている複数の共振周波数規定素子の全てに略均一に空気流を吹き付けるために、この空気流が流れる流路を長く、しかも複雑な経路で形成しなければならない。特に、クアドラチャ方式のように、磁気共鳴撮像用コイルを多重に配した構成の場合は、その経路は非常に複雑なものとなる。
【００１１】
このように長い空気流の流路は、その流路の容量が大きくなるため、送風に要する消費電力も大きくなり、また、強度を確保し、かつ電界結合を回避をしつつ複雑な経路となる流路を設計するのは、困難を伴う場合が多い。
【００１２】
本発明の第１の目的は、複雑な流路設計の労力を軽減するとともに、流路容量を大幅に減少することができる磁気共鳴撮像用コイルの周波数安定化方法を提供することにある。
【００１３】
また、磁気共鳴撮像用コイルは、磁気共鳴撮像用コイル同士（送信コイルと受信コイル）の電界結合によって、周波数ドリフトが生じる場合がある。通常、この周波数ドリフトは、デカップリングによって除去されているが、完全に除去できない場合もある。
【００１４】
本発明の第２の目的は、磁気共鳴撮像用コイル同士の電界結合による周波数ドリフトの発生を容易に防止することができる磁気共鳴撮像用コイルの周波数安定化方法を提供することにある。
【００１５】
また、磁気共鳴撮像用コイルは、撮像対象である被検体の配置によっても、周波数ドリフトが生じる場合がある。そして、この周波数ドリフトも、完全に除去できない場合もある。
【００１６】
本発明の第３の目的は、撮像対象である被検体の配置による周波数ドリフトの発生を容易に防止することができる磁気共鳴撮像用コイルの周波数安定化方法を提供することにある。
【００１７】
また、磁気共鳴撮像用コイルの共振周波数規定素子を冷却する場合、強度を確保し、かつ電界結合を回避をしつつ複雑な経路となる場合が多い。
【００１８】
本発明の第４の目的は、簡単な構造によって周波数ドリフトを解消することができる磁気共鳴撮像用コイルの冷却構造および磁気共鳴撮像装置を提供することにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
第１の観点では、本発明は、温度に応じて特性値が変動する複数の共振周波数規定素子（コンデンサ等）がその全長に亘って分布して配設された磁気共鳴撮像用コイルの周波数安定化方法であって、前記磁気共鳴撮像用コイルの作動によって発熱した前記複数の共振周波数規定素子のうち一部の共振周波数規定素子のみを、前記複数の共振周波数規定素子全体の合成された特性値（コンデンサの容量値や、コイルパターンによるインダクタンス等）が発熱前の合成された特性値と略同一となるように、冷却することを特徴とする磁気共鳴撮像用コイルの周波数安定化方法を提供する。
【００２０】
このように構成された本発明の磁気共鳴撮像用コイルの周波数安定化方法によれば、磁気共鳴撮像用コイルの全長に亘って分布して配設された共振周波数規定素子が温度上昇して、その特性値が変化しても、これらのうち一部の共振周波数規定素子を冷却して、その特性値を反対方向に変化させ、共振周波数規定素子全体としての合成された特性値が発熱前の合成された特性値と略同一となるようにすることによって、磁気共鳴撮像用コイル全体としての共振周波数が変化するのを防止することができ、磁気共鳴撮像用コイル全体に空気流を接触させる必要がないため、複雑な流路設計の労力を軽減するとともに、流路容量を大幅に減少することができる。
【００２１】
第２の観点では、本発明は、温度に応じて特性値が変動する複数の共振周波数規定素子がその全長に亘って分布して配設された磁気共鳴撮像用コイルの周波数安定化方法であって、磁気共鳴撮像用コイルの電界結合によって生じる周波数ドリフトを補正するように、前記複数の共振周波数規定素子のうち一部の共振周波数規定素子のみを冷却することを特徴とする磁気共鳴撮像用コイルの周波数安定化方法を提供する。
【００２２】
このように構成された本発明の磁気共鳴撮像用コイルの周波数安定化方法によれば、磁気共鳴撮像用コイルの電界結合によって周波数ドリフトが生じても、この周波数ドリフトを補正するように、一部の共振周波数規定素子を冷却して、その特性値を変化させ、共振周波数規定素子全体としての合成された特性値が周波数ドリフト前の合成された特性値と略同一となるようにすることによって、磁気共鳴撮像用コイル全体としての共振周波数が変化するのを容易に防止することができ、しかも、磁気共鳴撮像用コイル全体に空気流を接触させる必要がないため、複雑な流路設計の労力を軽減するとともに、流路容量を大幅に減少することもできる。
【００２３】
第３の観点では、本発明は、温度に応じて特性値が変動する複数の共振周波数規定素子がその全長に亘って分布して配設された磁気共鳴撮像用コイルの周波数安定化方法であって、撮像対象である被検体の配置によって生じる周波数ドリフトを補正するように、前記複数の共振周波数規定素子のうち一部の共振周波数規定素子のみを冷却することを特徴とする磁気共鳴撮像用コイルの周波数安定化方法を提供する。
【００２４】
このように構成された本発明の磁気共鳴撮像用コイルの周波数安定化方法によれば、撮像対象である被検体の配置によって周波数ドリフトが生じても、この周波数ドリフトを補正するように、一部の共振周波数規定素子を冷却して、その特性値を変化させ、共振周波数規定素子全体としての合成された特性値が周波数ドリフト前の合成された特性値と略同一となるようにすることによって、磁気共鳴撮像用コイル全体としての共振周波数が変化するのを容易に防止することができ、しかも、磁気共鳴撮像用コイル全体に空気流を接触させる必要がないため、複雑な流路設計の労力を軽減するとともに、流路容量を大幅に減少することもできる。
【００２５】
第４の観点では、本発明は、第１〜３の観点の発明において、共振周波数規定素子はコンデンサであることを特徴とする磁気共鳴撮像用コイルの周波数安定化方法を提供する。このように構成された本発明の磁気共鳴撮像用コイルの周波数安定化方法によれば、共振周波数規定素子としてコンデンサを用いているため、冷却によって容易にその特性値（容量値）を変動させることができる。
【００２６】
第５の観点では、本発明は、第１〜３の観点の発明において、特性値はコイルパターンによるインダクタンスであることを特徴とする磁気共鳴撮像用コイルの周波数安定化方法を提供する。このように構成された本発明の磁気共鳴撮像用コイルの周波数安定化方法によれば、特性値としてコイルパターンによるインダクタンスを用いているため、冷却によって容易にその特性値を変動させることができる。
【００２７】
第６の観点では、本発明は、温度に応じて特性値が変動する複数の共振周波数規定素子がその全長に亘って分布して配設された磁気共鳴撮像用コイルの冷却構造であって、前記複数の共振周波数規定素子のうち一部の共振周波数規定素子のみを冷却する冷却空気が流通する冷却路を設けたことを特徴とする磁気共鳴撮像用コイルの冷却構造を提供する。
【００２８】
このように構成された本発明の磁気共鳴撮像用コイルの冷却構造によれば、磁気共鳴撮像用コイルの全長に亘って分布して配設された複数の共振周波数規定素子のうち一部の共振周波数規定素子を冷却して、その特性値を変動させることにより、磁気共鳴撮像用コイル全体としての共振周波数が変化するのを防止することができ、しかも磁気共鳴撮像用コイル全体に空気流を接触させる必要がないため、簡単な構造として実現することができる。
【００２９】
第７の観点では、本発明は、上記第６の観点の発明において、共振周波数規定素子はコンデンサであることを特徴とする磁気共鳴撮像用コイルの冷却構造を提供する。このように構成された本発明の磁気共鳴撮像用コイルの冷却構造によれば、共振周波数規定素子としてコンデンサを用いているため、冷却によって容易にその特性値を変動させることができる。
【００３０】
第８の観点では、本発明は、上記第６の観点の発明において、特性値はコイルパターンによるインダクタンスであることを特徴とする磁気共鳴撮像用コイルの冷却構造を提供する。このように構成された本発明の磁気共鳴撮像用コイルの冷却構造によれば、特性値としてコイルパターンによるインダクタンスを用いているため、冷却によって容易にその特性値を変動させることができる。
【００３１】
第９の観点では、本発明は、略均一な静磁場を発生させる静磁場発生手段と、前記静磁場に勾配磁場を発生させる勾配磁場発生手段と、前記勾配磁場に配された被検体に対して所定のＲＦ信号を付加する送信コイルと、前記被検体から発生したＦＩＤ信号を受信する受信コイルと、前記受信コイルによって受信されたＦＩＤ信号に基づいて、前記被検体の磁気共鳴断層像を再構成する再構成手段とを備えた磁気共鳴撮像装置であって、前記送信コイルを冷却する冷却構造として、上記第６〜８の観点のいずれかの発明にかかる磁気共鳴撮像用コイル冷却構造を備えたことを特徴とする磁気共鳴撮像装置（ＭＲＩ装置）を提供する。
【００３２】
このように、送信コイル等の磁気共鳴撮像用コイルに対する冷却構造を備えた磁気共鳴撮像装置によれば、磁気共鳴撮像用コイルの全長に亘って分布して配設された複数の共振周波数規定素子のうち一部の共振周波数規定素子を冷却して、その特性値を変動させることにより、磁気共鳴撮像用コイル全体としての共振周波数が変化するのを防止することができ、しかも磁気共鳴撮像用コイル全体に空気流を接触させる必要がないため、簡単な構造として実現することができる等、前述した第６〜８の観点の各発明に対応した効果を得ることができる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明にかかる磁気共鳴撮像用コイルの周波数安定化方法およびこの周波数安定化方法を実施する磁気共鳴撮像用コイルの冷却構造、並びにこの冷却構造を備えた磁気共鳴撮像装置についての実施の形態について説明する。なお、これらの実施の形態によって、各発明が限定されるものではない。
【００３４】
ここで、図１は、本発明の磁気共鳴撮像用コイルの冷却構造を示す図、図２は図１に示した冷却構造の磁気共鳴撮像用コイルを用いた実施の形態にかかるＭＲＩ装置を示す図である。
【００３５】
図示のＭＲＩ装置１００は、被検体５０が配置される空間に均一な静磁場を発生させる静磁場発生コイル２０と、この静磁場に勾配磁場を発生させる勾配磁場発生コイル３０と、被検体５０にＲＦ信号を付与する送信コイル１１を含むコイルの冷却構造体１０と、被検体５０から発生したＦＩＤ信号を受信する受信コイル４０とが本体側に設けられ、これらのコイル等を制御するとともに、受信コイル４０によって受信されたＦＩＤ信号に基づいて、被検体の磁気共鳴断層像を再構成する再構成装置を含む制御装置６０を備えた構成である。
【００３６】
なお、図示においては省略しているが、被検体５０の上方側にも、上記静磁場発生コイル２０、勾配磁場発生コイル３０、およびコイルの冷却構造体１０が、被検体５０の下方側のものと対向して、それぞれ配設されている。
【００３７】
また、図示のコイル冷却構造体１０の内部に配設された送信コイル１１には、その共振周波数を調整するための、コンデンサ等からなる４つの共振周波数規定素子１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄが、その磁気共鳴撮像用コイル１１の全長に亘って分散して配設されている。また、この送信コイル１１は、ＦＲＰからなるケース１３の内部に収容されており、ケース１３の内部に形成された円環状の溝１３ａに配置されている。ケース１３の上面開口は、同じくＦＲＰからなるカバー１４によって覆われる。
【００３８】
ここで、溝１３ａには、４つの共振周波数規定素子１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄのうち１つの共振周波数規定素子１２ａを、他の３つの共振周波数規定素子１２ｂ，１２ｃ，１２ｄから隔離するように、１つの共振周波数規定素子１２ａの両端側を仕切る仕切板１３ｂが形成されており、これらの仕切板１３ｂによって、１つの共振周波数規定素子１２ａが配設された溝空間と、他の３つの共振周波数規定素子１２ｂ，１２ｃ，１２ｄが配設された溝空間とを仕切っている。
【００３９】
また、ケース１３の外周壁面には、共振周波数規定素子１２ａが配設された溝空間に所定の温度に冷却された冷却空気Ｋが流通するように、冷却空気Ｋを導入する空気導入管１５およびこの冷却空気Ｋを排出する空気排出管１６が設けられている。
【００４０】
共振周波数規定素子１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄはそれぞれ、温度Ｔに応じてその特性値ｃが図３に示すように変化する温度特性を有し、常温Ｔ０における特性値はｃ０、常温Ｔ０よりも高温の温度Ｔ１時には特性値ｃ１、常温Ｔ０よりも低温の温度Ｔ２時には特性値ｃ２、をそれぞれ示す。ここでは、送信コイル１１の周波数ｆが、温度Ｔにおいて下記式によって規定されるものとする。
【００４１】
ｆ＝１／｛２π・（Ｌ・Ｃ）1/2｝
【００４２】
ただし、Ｃは４つの共振周波数規定素子１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄの各特性値ｃを合成して得られた合成特性値であり、Ｌは送信コイル１１のインダクタンス（コイルパターンによるインダクタンス）であり、常温Ｔ０における周波数ｆ０（＝１／｛２π・（Ｌ・Ｃ０）1/2｝）は、主磁場（静磁場）の周波数に一致するように、共振周波数規定素子１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄの特性値ｃが調整されている。
【００４３】
次に、この実施の形態であるＭＲＩ装置１００および送信コイル１１の冷却構造体１０の作用について説明する。まず、制御装置６０の制御によって、静磁場発生コイル２０が、被検体５０の配置される空間に均一な強度の静磁場を発生させる。次いで、勾配磁場発生コイル３０によって、被検体５０の撮像範囲について勾配磁場を発生させつつ、送信コイル１１から所定のＲＦ信号を被検体５０に付与し、被検体５０から発生するＦＩＤ信号を受信コイル４０によって受信し、以上の操作を繰り返して得られたＦＩＤ信号に基づいて、制御装置６０が被検体５０の磁気共鳴断層像を再構成する。
【００４４】
ここで、常温Ｔ０時においては、送信コイル１１の各共振周波数規定素子１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄの特性値は、図３に示すようにそれぞれｃ０であり、その合成値はＣ０となり、送信コイル１１の周波数ｆは、上記式より１／｛２π・（Ｌ・Ｃ０）1/2｝、すなわちｆ０となる。したがって、主磁場の周波数と一致する共振周波数となっている。
【００４５】
次に、環境温度が常温Ｔ０より高温となって、あるいは、送信コイル１１の作動による発熱によって、各共振周波数規定素子１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄの温度がＴ１になった場合について説明する。
【００４６】
この場合、各共振周波数規定素子１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄの特性値は、温度Ｔ１に対応する値ｃ１となり、これらの合成値はＣ１となって、送信コイル１１の周波数ｆは、１／｛２π・（Ｌ・Ｃ１）1/2｝、すなわち共振周波数ｆ０からずれたものとなる（周波数ドリフト）。したがって、被検体５０のプロトンをフリップさせることができず、ＦＩＤ信号を得ることもできない。
【００４７】
ここで、空気導入管１５から共振周波数規定素子１２ａが配設された溝空間に、所定の温度Ｔ２に冷却された冷却空気Ｋを導入する。共振周波数規定素子１２ａが配設された溝空間に導入された冷却空気Ｋは、共振周波数規定素子１２ａを温度Ｔ２まで冷却して、空気排出管１６から外部に排出される。
【００４８】
温度Ｔ２まで冷却された共振周波数規定素子１２ａの特性値は、図３より、ｃ２となり、特性値ｃ１となっている他の３つの共振周波数規定素子１２ｂ，１２ｃ，１２ｄとの合成特性値はＣ０となる。この結果、送信コイル１１の周波数ｆは、１／｛２π・（Ｌ・Ｃ０）1/2｝、すなわち共振周波数ｆ０となり、周波数ドリフトの発生を防止することができる。
【００４９】
なお、空気導入管１５から導入される冷却空気の温度Ｔ２は、このように、４つの共振周波数規定素子１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄの合成特性値がＣ０となるように、他の３つの共振周波数規定素子１２ｂ，１２ｃ，１２ｄの温度Ｔ１に応じて適宜設定される。
【００５０】
このように、本実施の形態のＭＲＩ装置１００および送信コイル１１の冷却構造体１０によれば、送信コイル１１の全長に亘って分布して配設された４つの共振周波数規定素子１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄが温度上昇して、その特性値が変化しても、これらのうち１つの共振周波数規定素子１２ａを冷却空気Ｋによって冷却して、その特性値を反対方向（低温方向）に変化させ、共振周波数規定素子１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ全体としての合成特性値Ｃを発熱前の合成特性値Ｃ０と一致させることによって、送信コイル１１の周波数ドリフトを防止することができ、しかも、送信コイル１１全体に冷却空気Ｋを接触させる必要がないため、複雑な流路設計の労力を軽減するとともに、流路容量を大幅に減少することができる。
【００５１】
なお、本実施の形態のＭＲＩ装置１００および送信コイル１１の冷却構造体１０は、共振周波数規定素子１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄの温度上昇による周波数ドリフトを防止するものとして説明したが、送信コイル１１と受信コイル４０との間で生じた電界結合による周波数ドリフトを解消させるために用いることもできる。この場合、電界結合によって生じた周波数のずれΔｆをゼロにするように、すなわち合成特性値をＣ０に戻すように設定された温度の冷却空気Ｋを、共振周波数規定素子１２ａが配設された溝空間に導入すればよい。
【００５２】
また、撮像対象である被検体５０の配置によって生じる送信コイル１１の周波数ドリフトを解消させるために用いることもできる。この場合、被検体５０の配置によって生じた周波数のずれΔｆをゼロにするように、すなわち合成特性値をＣ０に戻すように設定された温度の冷却空気Ｋを、共振周波数規定素子１２ａが配設された溝空間に導入すればよい。
【００５３】
また、本実施の形態のＭＲＩ装置１００および送信コイル１１の冷却構造体１０は、垂直磁場方式のＭＲＩ装置１００のみならず、水平磁場方式のＭＲＩ装置に適用することもできる。すなわち、図４に示す水平磁場方式のＭＲＩ装置においては、送信コイル１１はバードゲージ型に形成されており、共振周波数規定素子１２Ａ，１２Ｂは、同図に示すように、円筒形状のケース１３の両端部にそれぞれ複数配設されるが、このタイプの場合は、例えば図示左端部側に配設されている共振周波数規定素子１２Ａのみを隔離するように、ケース１３内部の空間を仕切る仕切板１３ｂを設け、この仕切られた共振周波数規定素子１２Ａを含む内部空間に、冷却空気Ｋを導入するように形成すればよい。
【００５４】
【発明の効果】
本発明の磁気共鳴撮像用コイルの周波数安定化方法によれば、次の効果が得られる。
【００５５】
第１に、磁気共鳴撮像用コイルの全長に亘って分布して配設された共振周波数規定素子が温度上昇して、その特性値が変化しても、これらのうち一部の共振周波数規定素子を冷却して、その特性値を反対方向に変化させ、共振周波数規定素子全体としての合成された特性値が発熱前の合成された特性値と略同一となるようにすることによって、磁気共鳴撮像用コイル全体としての共振周波数が変化するのを防止することができ、磁気共鳴撮像用コイル全体に空気流を接触させる必要がないため、複雑な流路設計の労力を軽減するとともに、流路容量を大幅に減少することができる。
【００５６】
第２に、磁気共鳴撮像用コイルのカップリングによって周波数ドリフトが生じても、この周波数ドリフトを補正するように、一部の共振周波数規定素子を冷却して、その特性値を変化させ、共振周波数規定素子全体としての合成された特性値が周波数ドリフト前の合成された特性値と略同一となるようにすることによって、磁気共鳴撮像用コイル全体としての共振周波数が変化するのを容易に防止することができ、しかも、磁気共鳴撮像用コイル全体に空気流を接触させる必要がないため、複雑な流路設計の労力を軽減するとともに、流路容量を大幅に減少することもできる。
【００５７】
第３に、撮像対象である被検体の配置によって周波数ドリフトが生じても、この周波数ドリフトを補正するように、一部の共振周波数規定素子を冷却して、その特性値を変化させ、共振周波数規定素子全体としての合成された特性値が周波数ドリフト前の合成された特性値と略同一となるようにすることによって、磁気共鳴撮像用コイル全体としての共振周波数が変化するのを容易に防止することができ、しかも、磁気共鳴撮像用コイル全体に空気流を接触させる必要がないため、複雑な流路設計の労力を軽減するとともに、流路容量を大幅に減少することもできる。
【００５８】
また、本発明の磁気共鳴撮像用コイルの冷却構造および磁気共鳴撮像装置によれば、次の効果が得られる。
【００５９】
すなわち、磁気共鳴撮像用コイルの全長に亘って分布して配設された複数の共振周波数規定素子のうち一部の共振周波数規定素子を冷却して、その特性値を変動させることにより、磁気共鳴撮像用コイル全体としての共振周波数が変化するのを防止することができ、しかも磁気共鳴撮像用コイル全体に空気流を接触させる必要がないため、簡単な構造として実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態である磁気共鳴撮像用コイルの冷却構造体を示す図である。
【図２】図１に示した冷却構造の磁気共鳴撮像用コイルを用いた実施の形態にかかるＭＲＩ装置を示す図である。
【図３】共振周波数規定素子の温度特性を示すグラフである。
【図４】本発明の他の実施の形態である磁気共鳴撮像用コイルの冷却構造体を示す図である。
【符号の説明】
１０ 磁気共鳴撮像用コイルの冷却構造体
１１ 磁気共鳴撮像用コイル
１２ａ〜１２ｄ 共振周波数規定素子
１３ ケース
１４ カバー
１５ 空気導入管
１６ 空気排出管
１００ ＭＲＩ装置
Ｋ 冷却空気
Claims (9)
- 温度に応じて特性値が変動する複数の共振周波数規定素子がその全長に亘って分布して配設された磁気共鳴撮像用コイルの周波数安定化方法であって、
前記磁気共鳴撮像用コイルの作動によって発熱した前記複数の共振周波数規定素子のうち一部の共振周波数規定素子のみを、前記複数の共振周波数規定素子全体の合成された特性値が発熱前の合成された特性値と略同一となるように、冷却することを特徴とする磁気共鳴撮像用コイルの周波数安定化方法。 - 温度に応じて特性値が変動する複数の共振周波数規定素子がその全長に亘って分布して配設された磁気共鳴撮像用コイルの周波数安定化方法であって、
前記磁気共鳴撮像用コイルのカップリングによって生じる周波数ドリフトを補正するように、前記複数の共振周波数規定素子のうち一部の共振周波数規定素子のみを冷却することを特徴とする磁気共鳴撮像用コイルの周波数安定化方法。 - 温度に応じて特性値が変動する複数の共振周波数規定素子がその全長に亘って分布して配設された磁気共鳴撮像用コイルの周波数安定化方法であって、
撮像対象である被検体の配置によって生じる周波数ドリフトを補正するように、前記複数の共振周波数規定素子のうち一部の共振周波数規定素子のみを冷却することを特徴とする磁気共鳴撮像用コイルの周波数安定化方法。 - 前記共振周波数規定素子はコンデンサであることを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか一つに記載の磁気共鳴撮像用コイルの周波数安定化方法。
- 前記特性値はコイルパターンによるインダクタンスであることを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか一つに記載の磁気共鳴撮像用コイルの周波数安定化方法。
- 温度に応じて特性値が変動する複数の共振周波数規定素子がその全長に亘って分布して配設された磁気共鳴撮像用コイルの冷却構造であって、
前記複数の共振周波数規定素子のうち一部の共振周波数規定素子のみを冷却する冷却空気が流通する冷却路を設けたことを特徴とする磁気共鳴撮像用コイルの冷却構造。 - 前記共振周波数規定素子はコンデンサであることを特徴とする請求項６に記載の磁気共鳴撮像用コイルの冷却構造。
- 前記特性値はコイルパターンによるインダクタンスであることを特徴とする請求項６に記載の磁気共鳴撮像用コイルの冷却構造。
- 略均一な静磁場を発生させる静磁場発生手段と、前記静磁場に勾配磁場を発生させる勾配磁場発生手段と、前記勾配磁場に配された被検体に対して所定のＲＦ信号を付加する送信コイルと、前記被検体から発生したＦＩＤ信号を受信する受信コイルと、前記受信コイルによって受信されたＦＩＤ信号に基づいて、前記被検体の磁気共鳴断層像を再構成する再構成手段とを備えた磁気共鳴撮像装置であって、
前記送信コイルを冷却する冷却構造として、請求項６〜８のうちいずれかに記載の磁気共鳴撮像用コイルの冷却構造を備えたことを特徴とする磁気共鳴撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001151079A JP4700837B2 (ja) | 2001-05-21 | 2001-05-21 | 磁気共鳴撮像用コイルの周波数安定化方法および磁気共鳴撮像用コイルの冷却構造、並びに磁気共鳴撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001151079A JP4700837B2 (ja) | 2001-05-21 | 2001-05-21 | 磁気共鳴撮像用コイルの周波数安定化方法および磁気共鳴撮像用コイルの冷却構造、並びに磁気共鳴撮像装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002345775A JP2002345775A (ja) | 2002-12-03 |
| JP4700837B2 true JP4700837B2 (ja) | 2011-06-15 |
Family
ID=18995990
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001151079A Expired - Lifetime JP4700837B2 (ja) | 2001-05-21 | 2001-05-21 | 磁気共鳴撮像用コイルの周波数安定化方法および磁気共鳴撮像用コイルの冷却構造、並びに磁気共鳴撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4700837B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7015692B2 (en) * | 2003-08-07 | 2006-03-21 | Ge Electric Company | Apparatus for active cooling of an MRI patient bore in cylindrical MRI systems |
| KR100924948B1 (ko) | 2006-12-28 | 2009-11-06 | 동주대학 산학협력단 | 금속판으로 구성된 자기치료기용 코일 프로브 |
| CN102866373B (zh) * | 2011-12-12 | 2014-11-26 | 中国科学院深圳先进技术研究院 | 磁共振温度成像中温度测量的矫正方法和系统 |
| DE102013215918B4 (de) * | 2013-08-12 | 2017-07-27 | Siemens Healthcare Gmbh | Thermostabilisierung einer Antennenanordnung für Magnetresonanztomographie |
| KR101630616B1 (ko) | 2014-10-14 | 2016-06-15 | 삼성전자 주식회사 | 자기공명영상장치 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0265844A (ja) * | 1988-09-01 | 1990-03-06 | Hitachi Medical Corp | 核磁気共鳴イメージング装置の受信コイル |
| JPH1176199A (ja) * | 1997-05-28 | 1999-03-23 | Siemens Ag | 磁気共鳴装置用のアンテナ |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6472044A (en) * | 1987-09-14 | 1989-03-16 | Mitsubishi Electric Corp | Magnetic resonance device and its probe impedance adjusting method |
-
2001
- 2001-05-21 JP JP2001151079A patent/JP4700837B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0265844A (ja) * | 1988-09-01 | 1990-03-06 | Hitachi Medical Corp | 核磁気共鳴イメージング装置の受信コイル |
| JPH1176199A (ja) * | 1997-05-28 | 1999-03-23 | Siemens Ag | 磁気共鳴装置用のアンテナ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2002345775A (ja) | 2002-12-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FI88080C (fi) | Radiofrekvent faetlindning foer kaernmagnetisk resonans | |
| US6867592B2 (en) | Magnetic resonance apparatus and carrier device equipable with shim elements | |
| EP1844348B1 (en) | Orthogonal coil for magnetic resonance imaging | |
| US5990681A (en) | Low-cost, snap-in whole-body RF coil with mechanically switchable resonant frequencies | |
| US5406204A (en) | Integrated MRI gradient coil and RF screen | |
| US6900636B2 (en) | Transmission and receiving coil for MR apparatus | |
| US20080129292A1 (en) | Rf Coil System for Super High Field (Shf) Mri | |
| JP2008520393A (ja) | 磁気共鳴画像装置のコイルを極低温冷却するための装置およびその方法 | |
| JP2001198106A (ja) | 開放型磁気共鳴イメージング・システム用の無線周波数コイル | |
| WO2007149824A2 (en) | Magnetic resonance receive coil array integrated into wall of scanner bore | |
| US5646530A (en) | Surface coil for high resolution imaging using a magnetic resonance imaging apparatus | |
| Asher et al. | Radiofrequency coils for musculoskeletal magnetic resonance imaging | |
| CN103645452A (zh) | 多通道射频线圈装置和使用该装置的磁共振成像系统 | |
| JP4700837B2 (ja) | 磁気共鳴撮像用コイルの周波数安定化方法および磁気共鳴撮像用コイルの冷却構造、並びに磁気共鳴撮像装置 | |
| US20160216344A1 (en) | Magnetic resonance imaging apparatus and antenna device | |
| US7230427B2 (en) | Magnetic resonance apparatus with an RF antenna unit and a gradient coil unit | |
| US20050179512A1 (en) | Mri system with liquid cooled rf space | |
| JP2012510846A (ja) | サテライト傾斜コイルを持つ磁気共鳴撮像システム | |
| CN109507620A (zh) | 可调谐的磁共振线圈 | |
| Sadeghi‐Tarakameh et al. | A nine‐channel transmit/receive array for spine imaging at 10.5 T: Introduction to a nonuniform dielectric substrate antenna | |
| May et al. | A patient‐friendly 16‐channel transmit/64‐channel receive coil array for combined head–neck MRI at 7 Tesla | |
| US7109715B2 (en) | Generator of time-variable magnetic fields of a magnetic resonance device and magnetic resonance device | |
| US7230426B2 (en) | Split-shield gradient coil with improved fringe-field | |
| US5689188A (en) | Magnetic resonance apparatus | |
| US20130241558A1 (en) | Magnetic Resonance Tomograph with Cooling Device for Gradient Coils |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A625 | Written request for application examination (by other person) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A625 Effective date: 20080307 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20110106 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110208 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110307 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4700837 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140311 Year of fee payment: 3 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |