JP4928690B2 - ボディコイル及びmr装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、静磁場が形成される空間を介して磁石が互いに対向して配置されたMR(Mgnetic Resonance)装置に設けられ、複数のコイル(coil)回路が積層されてなるボディコイル(body coil)及びそのボディコイルを有するMR装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
静磁場が形成される空間を介して磁石が互いに対向して配置されたMR装置のボディコイルとして、図8に示すものがある。
【0003】
図において、ボディコイル21のベース(base)板23上には、銅箔等でなる第1の半径方向コイル回路25と、第1の半径方向コイル回路25と交差する第2の半径方向コイル回路27と、円周方向コイル回路29とが形成されている。
【0004】
そして、図8のA部分の拡大斜視図である図9に示すように、第1の半径方向コイル回路25と、第2の半径方向コイル回路27とは、ベース板23上に形成された突起35と突起37上に形成されている。
【0005】
さらに、第1の半径方向コイル回路25が形成される突起35の方が第2の半径方向コイル回路27が形成される突起37より高く形成され、第1の半径方向コイル回路25と第2の半径方向コイル回路37とが交差する部分では、突起35に突起37が挿通する貫通穴35aが形成されている。
【0006】
又、第1の半径方向コイル回路25と第2の半径方向コイル回路27中には、発熱量が大きな素子であるキャパシタ(capacitor)31が設けられている。
【0007】
さらに、ベース版23には、ダイオードやフィルタ等の発熱素子30も設けられている。
又、図8のB部分の拡大斜視図である図10に示すように、円周方向コイル回路29はベース板23上に直接形成される。
【0008】
そして、円周方向コイル回路29に設けられるキャパシタ31は容量が大きいので、図10のC方向矢視図である図11に示すように、並列に設けたキャパシタ31、31をベース板23に対して浮いた状態で取り付けるようにしている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記構成のボディコイル21では、3層のコイル回路のうち、円周方向コイル回路29はベース板23上に、交差する第1の半径方向コイル回路25と第2の半径方向コイル回路27とは、ベース板23上の高さの異なる突起35と突起37上に形成されているので、ベース板23上に空気流を流して、発熱素子30やキャパシタ31の冷却を行う場合、圧力損失が大きく、効率のよい冷却ができない問題点がある。
【0010】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、その課題は、冷却効率がよいボディコイル及びMR装置を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上記課題歯、以下の手段により解決される。
(1)静磁場が形成される空間を介して磁石が互いに対向して配置されたMR装置に設けられ、複数のコイル回路が積層されてなるボディコイルであって、それぞれのコイル回路を基板の異なる面に形成し、前記基板の各面に空気流を流すことを特徴とするボディコイルである。
【0012】
それぞれのコイル回路を基板の異なる面に形成し、前記基板の各面に空気流を流すことにより、それぞれのコイル回路を基板の同一面上に形成した場合に比べ、空気流を流した場合圧力損失が小さく、冷却効率がよい。
【0013】
(2)前記基板が複数あることを特徴とする(1)記載のボディコイルである。
前記基板が複数あることにより、複数のコイル回路を積層できる。
【0014】
(3)前記基板に貫通穴を設け、前記コイル回路の発熱量が大きな素子を前記貫通穴に配置することを特徴とする(1)または(2)記載のボディコイルである。
【0015】
前記基板に貫通穴を設け、前記コイル回路の発熱量が大きな素子を前記貫通穴に配置することにより、素子の表面及び裏面を冷却でき、冷却効率がよい。
(4)前記基板の表面と、裏面とに前記コイル回路を形成したことを特徴とする(1)乃至(3)のいずれかに記載のボディコイルである。
【0016】
前記基板の表面、裏面に前記コイル回路を形成したことにより、基板の枚数を減らすことができる。
(5)前記発熱量の大きな素子上を通る前記空気流の流路を形成したことを特徴とする(1)乃至(4)のいずれかに記載のボディコイルである。
【0017】
前記発熱量の大きな素子上を通る前記空気流の流路を形成したことにより、発熱量の大きな素子を効率よく冷却できる。
(6)前記空気流の流路は、前記基板の前記コイル回路が設けられた面に設けられ、前記コイル回路以外の部分に設けられたスペーサと、前記スペーサ上に設けられた前記基板と同じ形状の板と、前記基板の外縁に沿って設けられ、前記スペーサ、前記基板と同じ形状の板と協働して前記基板上に閉鎖空間を形成する側板とで構成したことを特徴とする(1)乃至(5)のいずれかに記載のボディコイルである。
【0018】
(7)前記複数のコイル回路は、円環状の円周方向コイル回路と、該円周方向コイルの半径方向に設けられた第1の半径方向コイル回路と、該第1の半径方向回路と交差する第2の半径方向コイル回路とからなることを特徴とする(1)乃至(6)のいずれかに記載のボディコイルである。
【0019】
前記複数のコイル回路は、円環状の円周方向コイル回路と、該円周方向コイルの半径方向に設けられた第1の半径方向コイル回路と、該第1の半径方向回路と交差する第2の半径方向コイル回路とからなることにより、クウォドラチャ(quadrature)コイルを形成できる。
【0020】
(8)静磁場方向に対し、静磁場空間側にある第1の基板と、静磁場空間から前記第1の基板の外側にある第2の基板とを設け、前記第1の基板上に前記第1の半径方向コイル回路を形成し、前記第2の基板の前記第1の基板と対向する面に前記第2の半径方向コイル回路を形成し、前記第2の基板において前記第1の基板と対向する面の裏面に前記円周方向コイル回路を形成し、前記第2の半径方向コイル回路と、前記円周方向コイル回路とに発熱量が大きな素子を設けたことを特徴とする(7)記載のボディコイルである。
【0021】
静磁場空間に配置される被検体から遠い第2の基板に第2の半径方向コイル回路、円周方向コイル回路に発熱量の大きな素子を設け、被検体に近い第1の基板に設けられる第1の半径方向コイル回路には、発熱量の大きな素子を設けないので、被検体への熱の影響を低減できる。
【0022】
(9)前記第1の基板と前記第2の基板との間に空気流の第1の流路を形成する第1のスペーサを設け、前記第2の基板と間隔を介してベース板を設け、前記第2の基板と前記ベース板との間に空気流の第2の流路を形成する第2のスペーサを設けたことを特徴とする(8)記載のボディコイルである。
【0023】
第1及び第2のスペーサを設けることで、前記第1の基板、前記第2の基板、前記ベース板との間隔を保持しつつ、第1の流路、第2の流路を形成できる。
(10)前記第1の流路は、前記第1及び第2の基板間の外縁部の異なる箇所を始端とし、外縁に沿って互いに反対方向に延び、終端が合流する第1及び第2の円弧状流路部と、該第1及び第2の円弧状流路部の合流部分から半径方向に始端方向へ伸びる半径方向流路部とからなり、前記第2の流路は、前記第1及び第2の円弧状流路部と対向する第3及び第4の円弧状流路部とからなり、該第3及び第4の円弧状流路部の合流部分の前記第2の基板には、第1の流路の前記半径方向流路部に空気流を導く貫通穴が設けられることを特徴とする(9)記載のボディコイルである。
【0024】
該第3及び第4の円弧状流路部の合流部分の前記第2の基板には、第1の流路の前記半径方向流路部に空気流を導く貫通穴が設けられることにより、排気する流路を1つにまとめることができる。
【0025】
(11)前記第2の半径方向コイル回路の発熱の大きな素子は、前記半径方向流路部上に設けたことを特徴とする(10)記載のボディコイルである。
前記第2の半径方向コイル回路の発熱の大きな素子は、第2の流路を流れる空気流が加わる第1の流路の前記半径方向流路部上に設けたことにより、冷却効率がよい。
【0026】
(12)前記円周方向コイル回路の発熱量の大きな素子は、前記第1の流路の第1及び第2の円弧状流路部、前記第2の流路の前記第3及び第4の円弧状流路部に開口を有する前記第2の基板の貫通穴に配置されることを特徴とする(10)記載のボディコイルである。
【0027】
前記円周方向コイル回路の発熱量の大きな素子は、前記第1の流路の第1及び第2の円弧状流路部、前記第2の流路の前記第3及び第4の円弧状流路部に開口を有する前記第2の基板の貫通穴に配置されることにより、円周方向コイル回路の発熱素子は、第2の基板の貫通穴を介して第1の流路の第1及び第2の円弧状流路部及び第2の流路の前記第3及び第4の円弧状流路部上に露出しているので、第1及び第2の流路の空気流により、発熱素子の両面を冷却でき、冷却効率がよい。
【0028】
(13)前記第1の円弧状流路部、前記第3の円弧状流路部に空気流を送り込む第1の穴と、前記第2の円弧状流路部、前記第4の円弧状流路部に空気流を送り込む第2の穴を設けたことを特徴とする(10)記載のボディコイルである。
【0029】
前記第1の円弧状流路部、前記第3の円弧状流路部に空気流を送り込む第1の穴と、前記第2の円弧状流路部、前記第4の円弧状流路部に空気流を送り込む第2の穴を設けたことにより、第1の流路と第2の流路に送り込む空気流の入り口を共通化することができる。
【0030】
(14)前記半径方向流路から空気流を出す第3の穴を設けたことを特徴とする(10)記載のボディコイルである。
前記半径方向流路から空気流を出す第3の穴を設けたことにより、1つにまとめられた空気流を第3の穴から排気できる。
【0031】
(15)前記発熱量の大きな素子は、キャパシタであることを特徴とする(12)乃至(14)のいずれかに記載のボディコイルである。
(16)(1)乃至(15)のいずれかに記載のボディコイルを有することを特徴とするMR装置である。
【0032】
(1)乃至(15)のいずれかに記載のボディコイルを有することにより、ボディコイルの冷却効率がよい。
【0033】
【発明の実施の形態】
次に図面を用いて本発明の実施の形態例を説明する。
最初に、本実施の形態例のボディコイルが設けられた開放型MR装置の斜視図である図7を用いて説明する。
【0034】
開放型MR装置は、大別して下部体1と、上部体3と、下部体1上で空間Aを介して上部体3を支持する2つの支柱5、7とで構成される。
下部体1及び上部体3の内部には、空間Aに均一な静磁場を形成する磁石や、被検体PへRF信号を送波するボディコイル21等が設けられている。
【0035】
被検体Pは、テーブル(table)11に設けられたクレードル(cradle)13に載置され、クレードル13が矢印I方向に進退することにより、被検体PはMR装置の空間Aに搬入/搬出されるようになっている。
【0036】
尚、クレードル13は、下部体1の上面上を摺動しながら矢印I方向に進退する。
また、テーブル11は、被検体のクレードル13への乗降を容易にするために、矢印II方向に昇降可能となっている。
【0037】
さらに、テーブル11は、被検体PをMR装置に対して任意の方向から空間Aへ搬入可能とするため、MR装置に沿って矢印III方向に移動可能となっている。
【0038】
次に、本実施の形態例のボディコイルの全体構成を図1を用いて説明する。
図において、ボディコイル101は、静磁場方向に対し、静磁場空間側にある第1の基板103と、静磁場空間から第1の基板103の外側にあり、第1の基板103と略同じ外形の第2の基板105と、第2の基板105と間隔を介して設けられ、第1の基板103及び第2の基板105と略同じ外形のベース板107と、これら第1の基板103、第2の基板105、ベース板107の外縁に沿って設けられる側板108とからなっている。
【0039】
又、第1の基板103と第2の基板105との間には、両者の間隔を保持する第1のスペーサ(spacer)111が、第2の基板105とベース板107との間には両者の間隔を保持する第2のスペーサ113とが設けられている。
【0040】
そして、第1の基板103上、すなわち、被検体Pに対向する面には、第1の半径方向コイル回路121が、第2の基板105の第1の基板103と対向する面に第1の半径方向コイル回路121と交差する第2の半径方向コイル回路123が、第2の基板105の第1の基板103と対向する面と反対側の面には、円環状の円周方向コイル回路125がそれぞれ形成されている。
【0041】
第1の半径方向コイル回路121は、第1の基板103の上面図(図1においてD方向矢視図)である図2(a)に示すように、第1の基板103上にエッチング等の手法により形成したものである。さらに、第1の半径方向コイル回路121中には、複数のキャパシタ122が設けられるが、キャパシタ122は、図2(a)での切断線G−Gにおける断面図である図2(b)に示すように、第2の基板105上に設けた。
【0042】
第2の半径方向コイル回路123は、第2の半径方向コイル回路のみを記載した第2の基板105の上面図(図1においてD方向矢視図)である図3に示すように、第2の基板105上にエッチング等の手法により形成したものである。さらに、第2の半径方向コイル回路123中には、複数のキャパシタ129が設けられている。
【0043】
円周方向コイル回路125は、第2の基板105の下面図(図1においてE方向矢視図)である図4(a)に示すように、第2の基板105上にエッチング等の手法により形成したものである。さらに、円周方向コイル回路125中には、キャパシタ128が設けられている。
【0044】
本実施の形態例では、図4(a)での切断線F−Fにおける断面図である図4(b)に示すように、第2の基板105に貫通穴105aを形成し、貫通穴105aにキャパシタ128を配設するようにした。
【0045】
第1のスペーサ111は、第2の基板105の上面図である図5に示すように、第1及び第2の基板間103、105の外縁部の異なる箇所を始端とし、外縁に沿って互いに反対方向に延び、終端が合流する第1及び第2の円弧状流路部131、133と、第1及び第2の円弧状流路部131、133の合流部分から半径方向に伸びる半径方向流路部135、137とからなる第1の流路130を第1の基板103と第2の基板105との間に形成している。
【0046】
また、この半径方向流路部135、137に、第2の半径方向コイル回路123のキャパシタ129が配設されるように第1のスペーサ111の形状は選定されている。
【0047】
さらに、第2の基板105には、ダイオードやフィルタ等の発熱素子126も設けられている。
又、第2のスペーサ113は、ベース板107の上面図である図6に示すように、第1及び第2の円弧状流路部131、133と対向する第3及び第4の円弧状流路部141、143とからなる第2の流路140を第2の基板105とベース板107との間に形成している。
【0048】
そして、第3及び第4の円弧状流路部141、143の合流部分の第2の基板105には、第1の流路の半径方向流路部135、137に空気流を導く貫通穴151が設けられている。
【0049】
さらに、第3及び第4の円弧状流路部141、143に、円周方向コイル回路125のキャパシタ128が配設されるように、第2のスペーサ113の形状が選定されている。
【0050】
一方、側板108には、第1の円弧状流路部131、第3の円弧状流路部141に空気流を送り込む第1の穴201と、第2の円弧状流路部133、第4の円弧状流路部143に空気流を送り込む第2の穴203が形成されている。
【0051】
さらに、側板108には、半径方向流路部135、137から空気流を出す第3の穴205が形成されている。
なお、図2(a)、図3、図4(a)、図5、図6において、矢印方向は、図1の紙面対して垂直方向である。
【0052】
このような構成において、第1及び第2の穴201、203から空気流を入れると、田1位の基板103と第2の基板105との間に形成された第1の流路130の第1の円弧状流路部131、第2の円弧状流路部133、及び、第2の基板105とベース版107間に形成された第2の流路140の第3の円弧状流路部141、第4の円弧状流路部143に空気流が流れ、円周方向コイル回路125のキャパシタ128及び第2の基板105上のダイオードやフィルタ等の発熱素子126を冷却する。
【0053】
次に、第1の流路130の第1の円弧状流路部131、第2の円弧状流路部133を流れる空気流は、半径方向流路部135、137へ、又、第2の流路140の第3の円弧状流路部141、第4の円弧状流路部143を流れる空気流は貫通穴151を介して第1の流路130の半径方向流路部135、137へ流れ、第2の半径方向コイル回路123のキャパシタ129を冷却し、第3の穴205より外部へ排出される。
【0054】
上記構成によれば、以下のような効果を得ることができる。
(1)第2の半径方向コイル回路123を第2の基板105の一方の面に、円周方向コイル回路125を第2の基板105の他方の面に形成したことにより、従来例で説明した複数のコイル回路を基板の同一面上に形成した場合に比べ、基板上に空気流を流した場合圧力損失が小さく、冷却効率がよい。
【0055】
(2)第2の基板105に貫通穴105aを設け、円周方向コイル回路125中に設けられる発熱量が大きなキャパシタ128を貫通穴105aに配置することにより、第2の基板125の両面に空気流を流すことにより、キャパシタ128の両面を冷却でき、冷却効率がよい。
【0056】
(3)第2の基板105の表面、裏面に第2の半径方向コイル回路123、円周方向コイル回路125を形成したことにより、基板の枚数を減らすことができる。
【0057】
(4)複数のコイル回路は、半径方向の第1の半径方向コイル回路121と、第1の半径方向コイル回路121と交差する第2の半径方向コイル回路123と、円周方向の円周方向コイル回路125と、からなることにより、クウォドラチャ(quadrature)コイルを形成できる。
【0058】
(5)被検体Pから遠い第2の半径方向コイル回路123、円周方向コイル回路125にキャパシタ129、128を設け、被検体に一番近い第1の基板103に設けられる第1の半径方向コイル回路121には、キャパシタを設けないので、被検体Pへの熱の影響を低減できる。
【0059】
(6)第2の流路140の第3及び第4の円弧状流路部141、143の合流部分の第2の基板105には、第1の流路130の半径方向流路部135、137に空気流を導く貫通穴151が設けられることにより、排気する流路を1つにまとめることができる。
【0060】
(7)第1の円弧状流路部131、第3の円弧状流路部141に空気流を送り込む第1の穴201と、第2の円弧状流路部133、第4の円弧状流路部143に空気流を送り込む第2の穴203を設けたことにより、第1の流路130と第2の流路140に送り込む空気流の入り口を共通化することができる。
【0061】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、冷却効率がよいボディコイル及びMR装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施の形態例のボディコイルの全体構成を説明する断面図である。
【図2】図1の第1の基板の上面図である。
【図3】(a)図1は第2の基板上面図、(b)図は(a)図での切断線G−Gにおける断面図である。
【図4】(a)図は図1の第2の基板の下面図、(b)図は(a)図での切断線F−Fにおける断面図である。
【図5】図1の第1のスペーサを含んだ第2の基板105の上面図である。
【図6】図1の第2のスペーサを含んだベース板の上面図である。
【図7】実施の形態例のボディコイルを有する開放型のMR装置の斜視図である。
【図8】従来のボディコイルの上面図である。
【図9】図8のA部分の拡大斜視図であるである。
【図10】図8のB部分の拡大斜視図である。
【図11】図10のC方向矢視図である。
【符号の説明】
103 第1の基板
105 第2の基板
107 ベース板
121 第1の半径方向コイル回路
123 第2の半径方向コイル回路
125 円周方向コイル回路
Claims (14)
- 静磁場が形成される空間を介して磁石が互いに対向して配置されたMR装置に設けられ、複数の基板が所定の間隔を介して積層されてなるボディコイルであって、
複数のコイル回路のそれぞれを前記基板の異なる面に形成し、
前記コイル回路が形成された基板の各面に空気流を流し、
前記基板に貫通穴を設け、
前記コイル回路の発熱量が大きな素子を前記貫通穴に配置することを特徴とするボディコイル。 - 前記基板の表面と、裏面とに前記コイル回路を形成したことを特徴とする請求項1に記載のボディコイル。
- 前記発熱が大きな素子上を通る前記空気流の流路を形成したことを特徴とする請求項1または2記載のボディコイル。
- 前記空気流の流路は、前記基板の前記コイル回路が設けられた面に設けられ、前記コイル回路以外の部分に設けられたスペーサと、前記スペーサ上に設けられた前記基板と同じ形状の板と、前記基板の外縁に沿って設けられ、前記スペーサ、前記基板と同じ形状の板と協働して前記基板上に閉鎖空間を形成する側板と、で構成したことを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載のボディコイル。
- 前記複数のコイル回路は、円環状の円周方向コイル回路と、該円周方向コイルの半径方向に設けられた第1の半径方向コイル回路と、該第1の半径方向回路と交差する第2の半径方向コイル回路と、からなることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載のボディコイル。
- 静磁場方向に対し、静磁場空間側にある第1の基板と、静磁場空間から前記第1の基板の外側にある第2の基板とを設け、前記第1の基板上に前記第1の半径方向コイル回路を形成し、前記第2の基板の前記第1の基板と対向する面に前記第2の半径方向コイル回路を形成し、前記第2の基板において前記第1の基板と対向する面の裏面に前記円周方向コイル回路を形成し、前記第2の半径方向コイル回路と、前記円周方向コイル回路とに発熱量が大きな素子を設けたことを特徴とする請求項5記載のボディコイル。
- 前記第1の基板と前記第2の基板との間に空気流の第1の流路を形成する第1のスペーサを設け、前記第2の基板と間隔を介してベース板を設け、前記第2の基板と前記ベース板との間に空気流の第2の流路を形成する第2のスペーサを設けたことを特徴とする請求項6記載のボディコイル。
- 前記第1の流路は、前記第1及び第2の基板間の外縁部の異なる箇所を始端とし、外縁に沿って互いに反対方向に延び、終端が合流する第1及び第2の円弧状流路部と、該第1及び第2の円弧状流路部の合流部分から半径方向に始端方向へ伸びる半径方向流路部とからなり、前記第2の流路は、前記第1及び第2の円弧状流路部と対向する第3及び第4の円弧状流路部とからなり、該第3及び第4の円弧状流路部の合流部分の前記第2の基板には、第1の流路の前記半径方向流路部に空気流を導く貫通穴が設けられることを特徴とする請求項7記載のボディコイル。
- 前記第2の半径方向コイル回路の発熱の大きな素子は、前記半径方向流路部上に設けたことを特徴とする請求項8記載のボディコイル。
- 前記円周方向コイル回路の発熱量の大きな素子は、前記第1の流路の第1及び第2の円弧状流路部、前記第2の流路の前記第3及び第4の円弧状流路部に開口を有する前記第2の基板の貫通穴に配置されることを特徴とする請求項8記載のボディコイル。
- 前記第1の円弧状流路部、前記第3の円弧状流路部に空気流を送り込む第1の穴と、前記第2の円弧状流路部、前記第4の円弧状流路部に空気流を送り込む第2の穴を設けたことを特徴とする請求項8記載のボディコイル。
- 前記半径方向流路から空気流を出す第3の穴を設けたことを特徴とする請求項8記載のボディコイル。
- 前記発熱量の大きな素子は、キャパシタであることを特徴とする請求項1乃至12のいずれかに記載のボディコイル。
- 請求項1乃至13のいずれかに記載のボディコイルを有することを特徴とするMR装置。
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