JP5179820B2 - 高周波コイル装置 - Google Patents

Description

本発明は、被検体で生じた磁気共鳴信号を受信する高周波コイル装置に関する。

磁気共鳴診断装置では、微弱な磁気共鳴信号を感度良く受信するために、複数のループコイルを搭載したアレイコイルを被検体の関心領域に近接して配置することが行われている（例えば特許文献１を参照）。

複数のループコイルを並べてある場合、ループコイル間での相互誘導が生じる。この相互誘導は、前置増幅回路などの電気回路部にも影響する。この影響を低減するために従来は、前置増幅回路等の電気回路部をループコイルから十分に離して配置していた。
特開平５−２６１０８１号公報

しかしながらループコイルと前置増幅回路とが離れていると、その間の伝送線路も長くなるため、ループコイルにて受信された磁気共鳴信号が前置増幅回路に入力されるまでに大きく減衰してしまい、信号対ノイズ（Ｓ／Ｎ）特性が悪化してしまうおそれがあった。

本発明はこのような事情を考慮してなされたものであり、その目的とするところは、ループコイルに近接して前置増幅回路を配置することによってループコイルと前置増幅回路との間での磁気共鳴信号の伝送損失を低減しながらも、前置増幅回路が近接することによるループコイルの感度低下を抑えることによって磁気共鳴信号の受信を高品質に行うことを可能とすることにある。

本発明の一態様による高周波コイル装置は、被検体で生じた磁気共鳴信号を受信するために磁気共鳴診断装置にて使用される高周波コイル装置において、所定方向にループ面の一部が重なり合うように配置された複数の高周波ループコイルと、前記複数の高周波ループコイルのループ面が重なり合う位置で前記複数の高周波ループコイルのループ面に対して前記所定方向に重なり合うように配置され、前記複数のループコイルのそれぞれにより受信された前記磁気共鳴信号をそれぞれ増幅する前置増幅器を含んだ第１の電気回路と前記複数の高周波ループコイルを覆うクッション材とを備え、前記クッション材は、他の高周波コイル装置のクッション材と係合する係合構造をさらに備え、当該係合構造は、２つの高周波コイル装置に含まれる少なくとも１つずつの高周波ループコイルのループ面の一部を前記所定方向に互いに重なり合わせる形状を持つ。

本発明によれば、ループコイルに近接して前置増幅回路を配置することによってループコイルと前置増幅回路との間での磁気共鳴信号の伝送損失を低減しながらも、前置増幅回路が近接することによるループコイルの感度低下を抑えることによって磁気共鳴信号の受信を高品質に行うことが可能となる。

以下、図面を参照して本発明の一実施形態について説明する。

図１は本実施形態に係る磁気共鳴診断装置１００の構成を示す図である。磁気共鳴診断装置１００は、静磁場磁石１、傾斜磁場コイル２、傾斜磁場電源３、寝台４、寝台制御部５、ＲＦコイルユニット６ａ，６ｂ，６ｃ、送信部７、選択回路８、受信部９および計算機システム１０を具備する。

静磁場磁石１は、中空の円筒形をなし、内部の空間に一様な静磁場を発生する。この静磁場磁石１としては、例えば永久磁石、超伝導磁石等が使用される。

傾斜磁場コイル２は、中空の円筒形をなし、静磁場磁石１の内側に配置される。傾斜磁場コイル２は、互いに直交するＸ，Ｙ，Ｚの各軸に対応する３種のコイルが組み合わされている。傾斜磁場コイル２は、上記の３種のコイルが傾斜磁場電源３から個別に電流供給を受けて、磁場強度がＸ，Ｙ，Ｚの各軸に沿って傾斜する傾斜磁場を発生する。なお、Ｚ軸方向は、例えば静磁場方向と同方向とする。Ｘ，Ｙ，Ｚ各軸の傾斜磁場は、例えば、スライス選択用傾斜磁場Ｇs、位相エンコード用傾斜磁場Ｇeおよびリードアウト用傾斜磁場Ｇrにそれぞれ対応される。スライス選択用傾斜磁場Ｇsは、任意に撮影断面を決めるために利用される。位相エンコード用傾斜磁場Ｇeは、空間的位置に応じて磁気共鳴信号の位相を変化させるために利用される。リードアウト用傾斜磁場Ｇrは、空間的位置に応じて磁気共鳴信号の周波数を変化させるために利用される。

被検体２００は、寝台４の天板４ａに載置された状態で傾斜磁場コイル２の空洞（撮影空間）内に挿入される。寝台４は、寝台制御部５により駆動され、天板４ａをその長手方向（図１中における左右方向）および上下方向に移動させる。通常、この長手方向が静磁場磁石１の中心軸と平行になるように寝台４が設置される。

ＲＦコイルユニット６ａは、１つまたは複数のコイルを円筒状のケースに収容して構成される。ＲＦコイルユニット６ａは、傾斜磁場コイル２の内側に配置される。ＲＦコイルユニット６ａは、送信部７から高周波パルス（ＲＦパルス）の供給を受けて、高周波磁場を発生する。

ＲＦコイルユニット６ｂ，６ｃは、天板４ａ上に載置されたり、天板４ａに内蔵されたり、あるいは被検体２００に装着される。そして撮影時には、被検体２００とともに撮影空間内に挿入される。ＲＦコイルユニット６ｂ，６ｃとしては、アレイコイルが利用される。すなわちＲＦコイルユニット６ｂ，６ｃは、それぞれ複数の要素コイルを備える。ＲＦコイルユニット６ｂ，６ｃに備えられた要素コイルはそれぞれ、被検体２００から放射される磁気共鳴信号を受信する。要素コイルのそれぞれの出力信号は、個別に選択回路８に入力される。受信用のＲＦコイルユニットは、ＲＦコイルユニット６ｂ，６ｃに限らず、様々なタイプのものが任意に装着可能である。また受信用のＲＦコイルユニットは、１つまたは３つ以上が装着されても良い。

送信部７は、ラーモア周波数に対応するＲＦパルスをＲＦコイルユニット６ａに供給する。

選択回路８は、ＲＦコイルユニット６ｂ，６ｃから出力される多数の磁気共鳴信号のうちのいくつかを選択する。そして選択回路８は、選択した磁気共鳴信号を受信部９へ与える。どのチャネルを選択するかは、計算機システム１０から指示される。

受信部９は、前段増幅器、位相検波器およびアナログディジタル変換器を有する処理系を複数チャネル備えている。これら複数チャネルの処理系へは、選択回路８が選択する磁気共鳴信号がそれぞれ入力される。前段増幅器は、磁気共鳴信号を増幅する。位相検波器は、前置増幅器から出力される磁気共鳴信号の位相を検波する。アナログディジタル変換器は、位相検波器から出力される信号をディジタル信号に変換する。受信部９は、各処理系により得られるディジタル信号をそれぞれ出力する。

計算機システム１０は、インタフェース部１１、データ収集部１２、再構成部１３、記憶部１４、表示部１５、入力部１６および主制御部１７を有している。

インタフェース部１１には、傾斜磁場電源３、寝台制御部５、送信部７、受信部９および選択回路８等が接続される。インタフェース部１１は、これらの接続された各部と計算機システム１０との間で授受される信号の入出力を行う。

データ収集部１２は、受信部９から出力されるディジタル信号を収集する。データ収集部１２は、収集したディジタル信号、すなわち磁気共鳴信号データを、記憶部１４に格納する。

再構成部１３は、記憶部１４に記憶された磁気共鳴信号データに対して、後処理、すなわちフーリエ変換等の再構成を実行し、被検体２００内の所望核スピンのスペクトラムデータあるいは画像データを求める。

記憶部１４は、磁気共鳴信号データと、スペクトラムデータあるいは画像データとを、患者毎に記憶する。

表示部１５は、スペクトラムデータあるいは画像データ等の各種の情報を主制御部１７の制御の下に表示する。表示部１５としては、液晶表示器などの表示デバイスを利用可能である。

入力部１６は、オペレータからの各種指令や情報入力を受け付ける。入力部１６としては、マウスやトラックボールなどのポインティングデバイス、モード切替スイッチ等の選択デバイス、あるいはキーボード等の入力デバイスを適宜に利用可能である。

主制御部１７は、ＣＰＵやメモリ等を有しており、磁気共鳴診断装置１００を総括的に制御する。

図２はＲＦコイルユニット６ｃとして使用され得る高周波コイル装置３００の構成を示す図である。

高周波コイル装置３００は、ループコイル２１ａ〜２１ｄ，２２ａ〜２２ｄ，２３ａ〜２３ｄ，２４ａ〜２４ｄ、電気回路部２５ａ〜２５ｄ，２６および信号線２７ａ〜２７ｄを含む。ループコイル２１ａ〜２１ｄ，２２ａ〜２２ｄ，２３ａ〜２３ｄ，２４ａ〜２４ｄは、ループ面を同一方向（以下、第１の方向と称する）に向けて、かつ隣接するものどうしの一部が第１の方向にオーバーラップするように配列されている。ループコイル２１ａ〜２１ｄのそれぞれ、ループコイル２２ａ〜２２ｄのそれぞれ、ループコイル２３ａ〜２３ｄのそれぞれ、あるいはループコイル２４ａ〜２４ｄのそれぞれは、第２の方向に沿って配列されている。ループコイル２１ａ，２２ａ，２３ａ，２４ａのそれぞれ、ループコイル２１ｂ，２２ｂ，２３ｂ，２４ｂのそれぞれ、ループコイル２１ｃ，２２ｃ，２３ｃ，２４ｃのそれぞれ、あるいはループコイル２１ｄ，２２ｄ，２３ｄ，２４ｄのそれぞれは、第２の方向に直交した第３の方向に沿って配列されている。ループコイル２１ａ〜２１ｄ，２２ａ〜２２ｄ，２３ａ〜２３ｄ，２４ａ〜２４ｄは例えば、ガラス・エポキシ基板上に互いに絶縁された導電体のパタンとして形成される。

なお、第２の方向および第３の方向はいずれも第１の方向に直交する。高周波コイル装置３００がＲＦコイルユニット６ｃとして使用されるときには通常、第１、第２および第３の方向は、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向およびＸ軸方向にそれぞれ合わせられる。

第２の方向についての各ループコイルのループ面の幅は、いずも同一である。第３の方向についての各ループコイルのループ面の幅は、ループコイル２１ａ〜２１ｄ，２４ａ〜２４ｄの幅が互いに等しく、ループコイル２２ａ〜２２ｄ，２３ａ〜２３ｄの幅が等しい。ループコイル２１ａ〜２１ｄ，２４ａ〜２４ｄの幅に対してループコイル２２ａ〜２２ｄ，２３ａ〜２３ｄの幅はそれぞれ小さい。ただし、各ループコイルのループ面の幅は、それぞれ任意であって良い。

隣接するループコイルどうしのオーバーラップ量は、隣接するループコイルどうしの相互誘導を中和できる量に定める。すなわち、２つのループコイルの電気的カップリングを抑えるため、互いに発生する高周波磁場のループ内での総和が０になるように適当な量に設定される。

高周波コイル装置３００がＲＦコイルユニット６ｃとして使用される場合には、各ループコイルのループ面が天板４ａの上面に沿い、かつ第２の方向が天板４ａの長手方向を向く状態でセットされる。かくして各ループコイルのループ面は、天板４ａ上に載置された被検体２００を向く。また、被検体２００はその体軸方向を天板４ａの長手方向に向けた状態で天板４ａ上に載置されるため、第３の方向が被検体２００の体軸方向に交差する。

電気回路部２５ａ〜２５ｄ，２６は、ループコイルどうしがオーバーラップしている部分に対して第１の方向に重ねる状態で配置されている。例えば電気回路部２５ａは、ループコイル２１ａとループコイル２２ａとのオーバーラップ部分およびループコイル２１ｂとループコイル２２ｂとのオーバーラップ部分に重ねて配置されている。

電気回路部２５ｂ〜２５ｄ，２６も、対象となるループコイルはそれぞれ異なるが、電気回路部２５ａと同様な状態で配置されている。電気回路部２５ａ〜２５ｄは、それぞれ前置増幅器、チューニング回路、あるいはバランなどを４チャネル分ずつ備えている。電気回路部２５ａ〜２５ｄは、それぞれ重なっている４つのループコイルが出力する磁気共鳴信号をそれぞれ前置増幅する。電気回路部２６は、信号線２７ａ〜２７ｄによって電気回路部２５ａ〜２５ｄがそれぞれ接続されている。図２においては、符号２８ａ〜２８ｄ，２９ａ〜２９ｄ，３０ａ〜３０ｄ，３１ａ〜３１ｄが、それぞれ前置増幅器を示す。すなわち、電気回路部２５ａには前置増幅器２８ａ，２８ｂ，２９ａ，２９ｂが、電気回路部２５ｂには前置増幅器３０ａ，３０ｂ，３１ａ，３１ｂが、電気回路部２５ｃには前置増幅器２８ｃ，２８ｄ，２９ｃ，２９ｄが、電気回路部２５ｄには前置増幅器３０ｃ，３０ｄ，３１ｃ，３１ｄがそれぞれ設けられている。前置増幅器２８ａ〜２８ｄはそれぞれループコイル２１ａ〜２１ｄに、前置増幅器２９ａ〜２９ｄはそれぞれループコイル２２ａ〜２２ｄに、前置増幅器３０ａ〜３０ｄはそれぞれループコイル２３ａ〜２３ｄに、前置増幅器３１ａ〜３１ｄはそれぞれループコイル２４ａ〜２４ｄに対応する。

ループコイル２１ａ〜２１ｄ，２２ａ〜２２ｄ，２３ａ〜２３ｄ，２４ａ〜２４ｄにはそれぞれ、電気回路部２５ａ〜２５ｄが重ねられている部分にギャップおよびトラップ回路が設けられている。

図３は電気回路部２５ａが重ねられている部分のループコイルの構造を示す図である。

トラップ回路３２ａ，３２ｂ，３３ａ，３３ｂは、電気回路部２５ａが重ねられる位置にてループコイル２１ａ，２１ｂ，２２ａ，２２ｂにそれぞれ取り付けられている。またループコイル２１ａ，２１ｂ，２２ａ，２２ｂには、電気回路部２５ａが重ねられる位置にギャップ３４ａ，３４ｂ，３５ａ，３５ｂが設けられている。このギャップ３４ａ，３４ｂ，３５ａ，３５ｂを挟んだループコイル２１ａ，２１ｂ，２２ａ，２２ｂの両端部に前置増幅器２８ａ，２８ｂ，２９ａ，２９ｂが接続されている。

なお、電気回路部２５ｂ〜２５ｃが重ねられている部分も、図３と同様な構成となっている。

このような構成により、前置増幅器２８ａ〜２８ｄ，２９ａ〜２９ｄ，３０ａ〜３０ｄ，３１ａ〜３１ｄは、いずれも対応するループコイル２１ａ〜２１ｄ，２２ａ〜２２ｄ，２３ａ〜２３ｄ，２４ａ〜２４ｄに近接して設けられている。このために、ループコイル２１ａ〜２１ｄ，２２ａ〜２２ｄ，２３ａ〜２３ｄ，２４ａ〜２４ｄと前置増幅器２８ａ〜２８ｄ，２９ａ〜２９ｄ，３０ａ〜３０ｄ，３１ａ〜３１ｄとをそれぞれ接続する信号線は短くすることが可能であり、磁気共鳴信号の伝送損失を小さく抑えることができる。しかも、電気回路部２５ａ〜２５ｄはループコイル２１ａ〜２１ｄ，２２ａ〜２２ｄ，２３ａ〜２３ｄ，２４ａ〜２４ｄのそれぞれのループ軸を避けて配置されているため、電気回路部２５ａ〜２５ｄによる受信感度の低下も小さく抑えられる。

電気回路部２６は、電気回路部２５ａ〜２５ｄのそれぞれから４チャネルずつ、合計１６チャネルの磁気共鳴信号を信号線２７ａ〜２７ｄを介して収集し、これらの磁気共鳴信号を合成する合成回路を備える。この合成回路は例えば、第３の方向に並んだ４つのループコイルを１セットとして、１セットの４つのループコイルに関する４チャネルの磁気共鳴信号をＱＤ合成して１セット当たり４本の合成信号を生成する。これら４本の合成信号は、同相合成信号、反相合成信号、ＱＤ信号およびAntiＱＤ信号である。同相合成信号は、１セットのうちの外側の２つのループコイルでそれぞれ受信された磁気共鳴信号を同相で合成して得られる。反相合成信号は、１セットのうちの内側の２つのループコイルでそれぞれ受信された磁気共鳴信号を反相で合成して得られる。ＱＤ信号は、１セットのうちの外側の２つのループコイルでそれぞれ受信された磁気共鳴信号を反相で合成して得られる信号と、１セットのうちの内側の２つのループコイルでそれぞれ受信された磁気共鳴信号を同相で合成して得られる信号とを同相で合成して得られる。AntiＱＤ信号は、１セットのうちの外側の２つのループコイルでそれぞれ受信された磁気共鳴信号を反相で合成して得られる信号と、１セットのうちの内側の２つのループコイルでそれぞれ受信された磁気共鳴信号を同相で合成して得られる信号とを反相で合成して得られる。電気回路部２６は、１セット当たり４本、すなわち合計で１６本の合成信号を、図示しないケーブルを介して出力する。

信号線２７ａ〜２７ｄは、いずれもループコイルどうしがオーバーラップしている部分に沿って配線されている。これにより、信号線とループコイルとの間での相互誘導も小さく抑えることができる。

ところで高周波コイル装置３００は、例えば発泡ポリエチレンからなるクッション材によって覆われている。

図４はクッション材４１により覆われた状態の高周波コイル装置３００の外観を示す斜視図である。図５は図４中のＡ−Ａ矢視断面図である。

クッション材４１は、ループコイルを支持しているガラス・エポキシ基板４４を芯材として、その全周を覆うように形成されている。このためにクッション材４１には、各ループコイル２１ａ〜２１ｄ，２２ａ〜２２ｄ，２３ａ〜２３ｄ，２４ａ〜２４ｄのループ面をそれぞれ通る開口４１ａ〜４１ｒが形成されている。

このような開口４１ａ〜４１ｒにより、ループコイル２１ａ〜２１ｄ，２２ａ〜２２ｄ，２３ａ〜２３ｄ，２４ａ〜２４ｄにより発生した熱を、効率的に放出することができる。また、開口４１ａ〜４１ｒを設けていることによりクッション材４１の量を減らすことができ、軽量化を図ることができる。さらには、高周波コイル装置３００が被検体２００に装着される場合には、開口４１ａ〜４１ｒを介した通気により被検体２００の不快感が和らげられる。

なお、第２の方向に並んだ開口の中では、第２の方向についての内側に位置する開口に比べて外側に位置する開口の方が開口面積が大きい。すなわち、開口４１ｂ，４１ｃに比べて開口４１ａ，４１ｄが、開口４１ｆ，４１ｇに比べて開口４１ｅ，４１ｈが、開口４１ｊ，４１ｍに比べて開口４１ｉ，４１ｍが、開口４１ｐ，４１ｑに比べて開口４１ｎ，４１ｒが、それぞれ開口面積が大きい。

これにより、ループコイル２１ａ〜２１ｄ，２２ａ〜２２ｄ，２３ａ〜２３ｄ，２４ａ〜２４ｄにより発生した熱をさらに効率的に放出できるとともに、さらなる軽量化が図られる。

クッション材４１には、その表面を窪ませて凹部４１ｓ〜４１ｘが形成されている。凹部４１ｓ〜４１ｘは、ループコイル２１ａとループコイル２１ｂとのオーバーラップ部分、ループコイル２１ｂとループコイル２１ｃとのオーバーラップ部分、ループコイル２１ｃとループコイル２１ｄとのオーバーラップ部分、ループコイル２４ａとループコイル２４ｂとのオーバーラップ部分、ループコイル２４ｂとループコイル２４ｃとのオーバーラップ部分、あるいはループコイル２４ｃとループコイル２４ｄとのオーバーラップ部分のそれぞれの近傍に形成されている。

当該オーバーラップ部分には、図５に示すようにガラス・エポキシ基板４４が存在しているために開口を設けることは好ましくないが、凹部４１ｓ〜４１ｘを形成することで軽量化を図っている。

なお、凹部４１ｓ〜４１ｘが設けられているのと反対側にも凹部を形成しても良い。

クッション材４１には、開口４１ｈと開口４１ｍとの間に凸部４１αが形成されている。また開口４１ｈ，４１ｍのそれぞれに対して第２の方向に並んだ状態にて、クッション材４１の端部に突部４１β，４１γがそれぞれ形成されている。

さて、クッション材４１は電気回路部２５ａ〜２５ｄ，２６は覆っていない。代わりにカバー４２ａ〜４２ｄ，４３が、電気回路部２５ａ〜２５ｄ，２６を覆うようにそれぞれ取り付けられている。

図６は図４中のＢ−Ｂ矢視断面図である。なお図６では、ループコイルの図示は省略している。

カバー４２ｄは、固定具５１にねじ５２ａ，５２ｂを用いてねじ止めされている。固定具５１は、ガラス・エポキシ基板４４を挟み込んで保持する。固定具５１の一部は、ガラス・エポキシ基板４４に対して垂直な方向に起立して突部５１ａ，５１ｂを形成している。電気回路部２５ｄの基板５３は、突部５１ａ，５１ｂの先端面とカバー４２ｄとの間に挟み込まれた状態で保持される。かくして突部５１ａ，５１ｂは、ガラス・エポキシ基板４４に対して電気回路部２５ｄを離間させるスペーサとして機能している。また突部５１ａ，５１ｂは中空となっていて、ねじ５２ａ，５２ｂの挿通部としても機能している。さらに突部５１ａ，５１ｂは、シールド板５４をガラス・エポキシ基板４４と電気回路部２５ｄとの間に位置する状態で保持している。シールド板５４は例えば銅板よりなり、ガラス・エポキシ基板４４と電気回路部２５ｄとの間を遮蔽している。

なお、カバー４２ｂ〜４２ｃについても、図６と同様な構成となっている。

電気回路部２５ａ〜２５ｄは、ループコイルどうしのオーバーラップ部分に重ねられているために、ループコイルとの間の相互誘導は小さいものの発生する。しかしながらシールド板５４を設けていることにより、このような相互誘導をも低減することができるため、さらにループコイルの感度を向上できる。

カバー４２ｂ〜４２ｃには図４に示すように、その表面を窪ませて凹部４５ａ〜４５ｄが形成されている。この凹部４５ａ〜４５ｄが形成されていることにより、軽量化されているとともに、電気回路部２５ａ〜２５ｄにより生じる熱をカバー４２ａ〜４２ｄの外部に効率的に放出できる。

図７は図４に示す高周波コイル装置３００を図４に表されるのとは反対側から見た外観を示す斜視図である。

図７に示すようにクッション材４１には、切欠部４１ｙが形成されている。この切欠部４１ｙは、ループコイル２１ａ，２２ａ，２３ａ，２４ａのそれぞれの端部が、切欠部４１ｙの上部に張り出す状態に形成されている。

図８は本実施形態の高周波コイル装置３００を２つ組み合わせて使用する使用状況を示す斜視図である。図９は図８中の矢印Ｃで示す方向から見た様子を示す図である。

図８および図９に示すように、一方の高周波コイル装置３００の端部を他方の高周波コイル装置３００の切欠部４１ｙに突き当てた状態とすることにより、一方の高周波コイル装置３００に備えられたループコイル２１ｄ，２２ｄ，２３ｄ，２４ｄの一部と、他方の高周波コイル装置３００に備えられたループコイル２１ａ，２２ａ，２３ａ，２４ａの一部とをそれぞれオーバーラップさせることができる。また、切欠部４１ｙを設けていることにより、一方の高周波コイル装置３００に備えられたループコイル２１ｄ，２２ｄ，２３ｄ，２４ｄと、他方の高周波コイル装置３００に備えられたループコイル２１ａ，２２ａ，２３ａ，２４ａとの第１の方向についての離間距離を、切欠部４１ｙを設けない場合に比べて小さくできる。

図１０は２つの高周波コイル装置３００を図８に示すように組み合わせた状態における両高周波コイル装置３００のオーバーラップ部分の平面図である。

図１０に示すように高周波コイル装置３００を２つ組み合わせた状態では、一方の高周波コイル装置３００のクッション材４１に形成されている凸部４１αが、他方の高周波コイル装置３００のクッション材４１の側端に形成された窪み４１δに嵌る。また一方の高周波コイル装置３００のクッション材４１に形成された凸部４１β，４１γが、他方の高周波コイル装置３００のクッション材４１に形成された開口４１ｅ，４１ｉにそれぞれ入り込む。凸部４１β，４１γは、このときに開口４１ｅと開口４１ｉとの間に位置する部材を図１０に示すように挟み込むように位置が決められている。

これにより、２つの高周波コイル装置３００は、第２および第３の方向に関する相対的な位置が決定される。また、凸部４１β，４１γが開口４１ｅ，４１ｉにそれぞれ係合することにより、２つの高周波コイル装置３００が第２の方向へ容易に離脱してしまうことが防止される。

図１１は２つの高周波コイル装置３００を図８に示すように組み合わせた状態における両高周波コイル装置３００のオーバーラップ部分のループコイルの様子を示す平面図である。

上述したような各種の係合により、一方の高周波コイル装置３００の端部に備えられたループコイル２１ｄ，２２ｄ，２３ｄ，２４ｄと、他方の高周波コイル装置３００の端部に備えられたループコイル２１ａ，２２ａ，２３ａ，２３ｄとが、図１１に示すようにそれぞれ第２の方向に沿って並ぶことになる。また、一方の高周波コイル装置３００の端部に備えられたループコイル２１ｄ，２２ｄ，２３ｄ，２４ｄと、他方の高周波コイル装置３００の端部に備えられたループコイル２１ａ，２２ａ，２３ａ，２３ｄとのオーバーラップ量Ｌ１は、１つの高周波コイル装置３００にて隣接しているループコイルどうしのオーバーラップ量Ｌ２とほぼ等しくなる。かくして、両高周波コイル装置３００に設けられた合計３２個のループコイルが、４×８で整列した状態を容易に形成できる。

この実施形態は、次のような種々の変形実施が可能である。

ループコイルの数は、２つ以上の任意数であって良い。またループコイルの配列も、ループコイルどうしがオーバーラップ部分が形成される状態であれば任意であって良い。

電気回路部の数も、任意数であって良い。例えば、ループコイルが上記実施形態の通りの配置であっても、前置増幅器などを２チャネル分備えた８つの電気回路部を２つずつのループコイルにそれぞれ対応付けて設けるようにしても良い。この場合には、電気回路部は対応する２つのループコイルのオーバーラップ部分に重ねて配置すればよい。逆に、前置増幅器などを８チャネル分備えた２つの電気回路部を８つずつのループコイルにそれぞれ対応付けて設けるようにしても良い。この場合には、電気回路部は対応する８つのループコイルのうちのいずれか２つ以上がオーバーラップする部分に重ねて配置すればよい。

上記した特徴的な構成の全てを備える必要は無い。

上記実施形態では、電気回路部２５ａ〜２５ｄ，２６は、ループコイルのオーバーラップ部分から若干はみ出しているが、そのはみ出し量は僅かであるので受信品質への影響は小さい。ただし、電気回路部の全てをループコイルのオーバラップ部に重ならせることによって、電気回路部による受信品質への影響をさらに小さく抑えることが可能となる。

電気回路部２６に備えられる合成回路が信号合成を行う１セットには、任意のループコイルを含んで良い。例えば、１セットには、第２の方向に並んだ４つのループコイル、第１または第２の方向に並んだ２つのループコイル、あるいは２×２で並んだ４つのループコイルをそれぞれ含むことができる。

電気回路部２６は、高周波コイル装置３００の外部に設けられても良い。

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。

本発明の一実施形態に係る磁気共鳴診断装置１００の構成を示す図。 図１中のＲＦコイルユニット６ｃとして使用され得る高周波コイル装置３００の構成を示す図。 図２中にて電気回路部２５ａが重ねられている部分のループコイルの構造を示す図。 クッション材４１により覆われた状態の高周波コイル装置３００の外観を示す斜視図。 図４中のＡ−Ａ矢視断面図。 図４中のＢ−Ｂ矢視断面図。 図４に示す高周波コイル装置３００を図４に表されるのとは反対側から見た外観を示す斜視図。 本発明の一実施形態の高周波コイル装置３００を２つ組み合わせて使用する使用状況を示す斜視図。 図８中の矢印Ｃで示す方向から見た様子を示す図。 ２つの高周波コイル装置３００を図８に示すように組み合わせた状態における両高周波コイル装置３００のオーバーラップ部分の平面図。 ２つの高周波コイル装置３００を図８に示すように組み合わせた状態における両高周波コイル装置３００のオーバーラップ部分のループコイルの様子を示す平面図。

符号の説明

１…静磁場磁石、２…傾斜磁場コイル、３…傾斜磁場電源、４…寝台、５…寝台制御部、６ａ，６ｂ，６ｃ…コイルユニット、７…送信部、８…選択回路、９…受信部、１０…計算機システム、２１ａ〜２４ａ，２１ｂ〜２４ｂ，２１ｃ〜２４ｃ，２１ｄ〜２４ｄ…ループコイル、２５ａ〜２５ｄ，２６…電気回路部、２７ａ〜２７ｄ…信号線、２８ａ〜２８ｄ，２９ａ〜２９ｄ，３０ａ〜３０ｄ，３１ａ〜３１ｄ…前置増幅器、３２ａ〜３３ｂ…トラップ回路、３４ａ〜３５ｂ…ギャップ、４１…クッション材、４１ａ〜４１ｍ…開口、４１ｓ〜４１ｘ…凹部、４１ｙ…切欠部、４２ａ〜４２ｄ…カバー、４４…ガラス・エポキシ基板、４５ａ〜４５ｄ…凹部、５１…固定具、５１ａ，５１ｂ…突部、５２ａ，５２ｂ…ねじ、５３…基板、５４…シールド板、１００…磁気共鳴診断装置、３００…高周波コイル装置。

Claims (21)

1. 被検体で生じた磁気共鳴信号を受信するために磁気共鳴診断装置にて使用される高周波コイル装置において、
   所定方向にループ面の一部が重なり合うように配置された複数の高周波ループコイルと、
   前記複数の高周波ループコイルのループ面が重なり合う位置で前記複数の高周波ループコイルのループ面に対して前記所定方向に重なり合うように配置され、前記複数のループコイルのそれぞれにより受信された前記磁気共鳴信号をそれぞれ増幅する前置増幅器を含んだ第１の電気回路と、
   前記複数の高周波ループコイルを覆うクッション材とを具備し、
   前記クッション材は、他の高周波コイル装置のクッション材と係合する係合構造をさらに備え、当該係合構造は、２つの高周波コイル装置に含まれる少なくとも１つずつの高周波ループコイルのループ面の一部を前記所定方向に互いに重なり合わせる形状を持つことを特徴とする高周波コイル装置。
2. 被検体で生じた磁気共鳴信号を受信するために磁気共鳴診断装置にて使用される高周波コイル装置において、
   所定方向にループ面の一部が重なり合うように配置された複数の高周波ループコイルと、
   前記複数の高周波ループコイルのループ面が重なり合う位置で前記複数の高周波ループコイルのループ面に対して前記所定方向に重なり合うように配置され、前記複数のループコイルのそれぞれにより受信された前記磁気共鳴信号をそれぞれ増幅する前置増幅器を含んだ第１の電気回路と、
   前記複数の高周波ループコイルを覆うクッション材とを具備し、
   前記クッション材は、前記高周波ループコイルのループ軸に沿った開口を有することを特徴とする高周波コイル装置。
3. 被検体で生じた磁気共鳴信号を受信するために磁気共鳴診断装置にて使用される高周波コイル装置において、
   所定方向にループ面の一部が重なり合うように配置された複数の高周波ループコイルと、
   前記複数の高周波ループコイルのループ面が重なり合う位置で前記複数の高周波ループコイルのループ面に対して前記所定方向に重なり合うように配置され、前記複数のループコイルのそれぞれにより受信された前記磁気共鳴信号をそれぞれ増幅する前置増幅器を含んだ第１の電気回路と、
   前記複数の高周波ループコイルを覆うクッション材とを具備し、
   前記クッション材は前記高周波ループコイルのループ軸に沿った開口を所定の配列方向に配列した状態で複数有し、かつ前記配列方向の内側に位置する前記開口よりも外側に位置する前記開口の開口面積を大きくしたことを特徴とする高周波コイル装置。
4. 被検体で生じた磁気共鳴信号を受信するために磁気共鳴診断装置にて使用される高周波コイル装置において、
   所定方向にループ面の一部が重なり合うように配置された複数の高周波ループコイルと、
   前記複数の高周波ループコイルのループ面が重なり合う位置で前記複数の高周波ループコイルのループ面に対して前記所定方向に重なり合うように配置され、前記複数のループコイルのそれぞれにより受信された前記磁気共鳴信号をそれぞれ増幅する前置増幅器を含んだ第１の電気回路と、
   前記複数の高周波ループコイルを覆うクッション材とを具備し、
   前記クッション材は、２つの前記高周波ループコイルのループ面どうしが重なり合う位置における当該２つの高周波ループコイルの導線どうしの間隙に向かって表面が落ち込んで形成された凹部を有することを特徴とする高周波コイル装置。
5. 被検体で生じた磁気共鳴信号を受信するために磁気共鳴診断装置にて使用される高周波コイル装置において、
   所定方向にループ面の一部が重なり合うように配置された複数の高周波ループコイルと、
   前記複数の高周波ループコイルのループ面が重なり合う位置で前記複数の高周波ループコイルのループ面に対して前記所定方向に重なり合うように配置され、前記複数のループコイルのそれぞれにより受信された前記磁気共鳴信号をそれぞれ増幅する前置増幅器を含んだ第１の電気回路と、
   前記複数の高周波ループコイルを覆うクッション材とを具備し、
   前記クッション材は、前記第１の電気回路に面して切欠部を有し、
   前記高周波コイル装置はさらに、前記第１の電気回路を覆うカバーを備えていることを特徴とする高周波コイル装置。
6. 前記カバーは、表面側が窪んだ形状であることを特徴とする請求項５に記載の高周波コイル装置。
7. 被検体で生じた磁気共鳴信号を受信するために磁気共鳴診断装置にて使用される高周波コイル装置において、
   その一部が重なり合うように配置された複数の高周波ループコイルと、
   前記複数の高周波ループコイルの重なり合う位置あるいはその近傍に配置されて前記磁気共鳴信号を処理するための電気回路と、
   前記複数の高周波ループコイルを覆うクッション材とを具備し、
   前記クッション材は、他の高周波コイル装置のクッション材と係合する係合構造をさらに備え、当該係合構造は、２つの高周波コイル装置に含まれる少なくとも１つずつの高周波ループコイルのループ面の一部を前記所定方向に互いに重なり合わせる形状を持つことを具備したことを特徴とする高周波コイル装置。
8. 被検体で生じた磁気共鳴信号を受信するために磁気共鳴診断装置にて使用される高周波コイル装置において、
   その一部が重なり合うように配置された複数の高周波ループコイルと、
   前記複数の高周波ループコイルの重なり合う位置あるいはその近傍に配置されて前記磁気共鳴信号を処理するための電気回路と、
   前記複数の高周波ループコイルを覆うクッション材とを具備し、
   前記クッション材は、前記高周波ループコイルのループ軸に沿った開口を有することを特徴とする高周波コイル装置。
9. 被検体で生じた磁気共鳴信号を受信するために磁気共鳴診断装置にて使用される高周波コイル装置において、
   その一部が重なり合うように配置された複数の高周波ループコイルと、
   前記複数の高周波ループコイルの重なり合う位置あるいはその近傍に配置されて前記磁気共鳴信号を処理するための電気回路と、
   前記複数の高周波ループコイルを覆うクッション材とを具備し、
   前記クッション材は前記高周波ループコイルのループ軸に沿った開口を所定の配列方向に配列した状態で複数有し、かつ前記配列方向の内側に位置する前記開口よりも外側に位置する前記開口の開口面積を大きくしたことを特徴とする高周波コイル装置。
10. 被検体で生じた磁気共鳴信号を受信するために磁気共鳴診断装置にて使用される高周波コイル装置において、
    その一部が重なり合うように配置された複数の高周波ループコイルと、
    前記複数の高周波ループコイルの重なり合う位置あるいはその近傍に配置されて前記磁気共鳴信号を処理するための電気回路と、
    前記複数の高周波ループコイルを覆うクッション材とを具備し、
    前記クッション材は、２つの前記高周波ループコイルのループ面どうしが重なり合う位置における当該２つの高周波ループコイルの導線どうしの間隙に向かって表面が落ち込んで形成された凹部を有することを特徴とする高周波コイル装置。
11. 被検体で生じた磁気共鳴信号を受信するために磁気共鳴診断装置にて使用される高周波コイル装置において、
    その一部が重なり合うように配置された複数の高周波ループコイルと、
    前記複数の高周波ループコイルの重なり合う位置あるいはその近傍に配置されて前記磁気共鳴信号を処理するための電気回路と、
    前記複数の高周波ループコイルを覆うクッション材とを具備し、
    前記クッション材は、前記第１の電気回路に面して切欠部を有し、
    前記高周波コイル装置はさらに、前記第１の電気回路を覆うカバーを備えていることを特徴とする高周波コイル装置。
12. 被検体で生じた磁気共鳴信号を受信するために磁気共鳴診断装置にて使用される高周波コイル装置において、
    その一部が重なり合うように配置された複数の高周波ループコイルと、
    前記複数の高周波ループコイルのうち少なくとも４つの高周波ループコイルが重なり合う位置あるいはその近傍に配置されてこれら少なくとも４つの高周波ループコイルにより受信された磁気共鳴信号をそれぞれ増幅するための複数の前置増幅器と、
    前記複数の高周波ループコイルを覆うクッション材とを具備し、
    前記クッション材は、他の高周波コイル装置のクッション材と係合する係合構造をさらに備え、当該係合構造は、２つの高周波コイル装置に含まれる少なくとも１つずつの高周波ループコイルのループ面の一部を前記所定方向に互いに重なり合わせる形状を持つことを特徴とする高周波コイル装置。
13. 被検体で生じた磁気共鳴信号を受信するために磁気共鳴診断装置にて使用される高周波コイル装置において、
    その一部が重なり合うように配置された複数の高周波ループコイルと、
    前記複数の高周波ループコイルのうち少なくとも４つの高周波ループコイルが重なり合う位置あるいはその近傍に配置されてこれら少なくとも４つの高周波ループコイルにより受信された磁気共鳴信号をそれぞれ増幅するための複数の前置増幅器と、
    前記複数の高周波ループコイルを覆うクッション材とを具備し、
    前記クッション材は、前記高周波ループコイルのループ軸に沿った開口を有するを特徴とする高周波コイル装置。
14. 被検体で生じた磁気共鳴信号を受信するために磁気共鳴診断装置にて使用される高周波コイル装置において、
    その一部が重なり合うように配置された複数の高周波ループコイルと、
    前記複数の高周波ループコイルのうち少なくとも４つの高周波ループコイルが重なり合う位置あるいはその近傍に配置されてこれら少なくとも４つの高周波ループコイルにより受信された磁気共鳴信号をそれぞれ増幅するための複数の前置増幅器と、
    前記複数の高周波ループコイルを覆うクッション材とを具備し、
    前記クッション材は前記高周波ループコイルのループ軸に沿った開口を所定の配列方向に配列した状態で複数有し、かつ前記配列方向の内側に位置する前記開口よりも外側に位置する前記開口の開口面積を大きくしたことを特徴とする高周波コイル装置。
15. 被検体で生じた磁気共鳴信号を受信するために磁気共鳴診断装置にて使用される高周波コイル装置において、
    その一部が重なり合うように配置された複数の高周波ループコイルと、
    前記複数の高周波ループコイルのうち少なくとも４つの高周波ループコイルが重なり合う位置あるいはその近傍に配置されてこれら少なくとも４つの高周波ループコイルにより受信された磁気共鳴信号をそれぞれ増幅するための複数の前置増幅器と、
    前記複数の高周波ループコイルを覆うクッション材とを具備し、
    前記クッション材は、２つの前記高周波ループコイルのループ面どうしが重なり合う位置における当該２つの高周波ループコイルの導線どうしの間隙に向かって表面が落ち込んで形成された凹部を有することを特徴とする高周波コイル装置。
16. 被検体で生じた磁気共鳴信号を受信するために磁気共鳴診断装置にて使用される高周波コイル装置において、
    その一部が重なり合うように配置された複数の高周波ループコイルと、
    前記複数の高周波ループコイルのうち少なくとも４つの高周波ループコイルが重なり合う位置あるいはその近傍に配置されてこれら少なくとも４つの高周波ループコイルにより受信された磁気共鳴信号をそれぞれ増幅するための複数の前置増幅器と、
    前記複数の高周波ループコイルを覆うクッション材とを具備し、
    前記クッション材は、前記第１の電気回路に面して切欠部を有し、
    前記高周波コイル装置はさらに、前記第１の電気回路を覆うカバーを備えていることを特徴とする高周波コイル装置。
17. 被検体で生じた磁気共鳴信号を受信するために磁気共鳴診断装置にて使用される高周波コイル装置において、
    その一部が重なり合うように配置された複数の高周波ループコイルと、
    前記複数の高周波ループコイルのうちの少なくとも２つが重なり合って形成された複数の重なり部分のうちの複数の第１の重なり部分またはその近傍に配置されて前記磁気共鳴信号を増幅するための複数の前置増幅器と、
    前記複数の重なり部分のうちの前記第１の重なり部分とは異なる第２の重なり部分またはその近傍に配置されて前記複数の前置増幅器でそれぞれ増幅された複数の磁気共鳴信号を合成するための合成回路と、
    前記複数の高周波ループコイルを覆うクッション材とを具備し、
    前記クッション材は、他の高周波コイル装置のクッション材と係合する係合構造をさらに備え、当該係合構造は、２つの高周波コイル装置に含まれる少なくとも１つずつの高周波ループコイルのループ面の一部を前記所定方向に互いに重なり合わせる形状を持つことを特徴とする高周波コイル装置。
18. 被検体で生じた磁気共鳴信号を受信するために磁気共鳴診断装置にて使用される高周波コイル装置において、
    その一部が重なり合うように配置された複数の高周波ループコイルと、
    前記複数の高周波ループコイルのうちの少なくとも２つが重なり合って形成された複数の重なり部分のうちの複数の第１の重なり部分またはその近傍に配置されて前記磁気共鳴信号を増幅するための複数の前置増幅器と、
    前記複数の重なり部分のうちの前記第１の重なり部分とは異なる第２の重なり部分またはその近傍に配置されて前記複数の前置増幅器でそれぞれ増幅された複数の磁気共鳴信号を合成するための合成回路と、
    前記複数の高周波ループコイルを覆うクッション材とを具備し、
    前記クッション材は、前記高周波ループコイルのループ軸に沿った開口を有することを特徴とする高周波コイル装置。
19. 被検体で生じた磁気共鳴信号を受信するために磁気共鳴診断装置にて使用される高周波コイル装置において、
    その一部が重なり合うように配置された複数の高周波ループコイルと、
    前記複数の高周波ループコイルのうちの少なくとも２つが重なり合って形成された複数の重なり部分のうちの複数の第１の重なり部分またはその近傍に配置されて前記磁気共鳴信号を増幅するための複数の前置増幅器と、
    前記複数の重なり部分のうちの前記第１の重なり部分とは異なる第２の重なり部分またはその近傍に配置されて前記複数の前置増幅器でそれぞれ増幅された複数の磁気共鳴信号を合成するための合成回路と、
    前記複数の高周波ループコイルを覆うクッション材とを具備し、
    前記クッション材は前記高周波ループコイルのループ軸に沿った開口を所定の配列方向に配列した状態で複数有し、かつ前記配列方向の内側に位置する前記開口よりも外側に位置する前記開口の開口面積を大きくしたことを特徴とする高周波コイル装置。
20. 被検体で生じた磁気共鳴信号を受信するために磁気共鳴診断装置にて使用される高周波コイル装置において、
    その一部が重なり合うように配置された複数の高周波ループコイルと、
    前記複数の高周波ループコイルのうちの少なくとも２つが重なり合って形成された複数の重なり部分のうちの複数の第１の重なり部分またはその近傍に配置されて前記磁気共鳴信号を増幅するための複数の前置増幅器と、
    前記複数の重なり部分のうちの前記第１の重なり部分とは異なる第２の重なり部分またはその近傍に配置されて前記複数の前置増幅器でそれぞれ増幅された複数の磁気共鳴信号を合成するための合成回路と、
    前記複数の高周波ループコイルを覆うクッション材とを具備し、
    前記クッション材は、２つの前記高周波ループコイルのループ面どうしが重なり合う位置における当該２つの高周波ループコイルの導線どうしの間隙に向かって表面が落ち込んで形成された凹部を有することを特徴とする高周波コイル装置。
21. 被検体で生じた磁気共鳴信号を受信するために磁気共鳴診断装置にて使用される高周波コイル装置において、
    その一部が重なり合うように配置された複数の高周波ループコイルと、
    前記複数の高周波ループコイルのうちの少なくとも２つが重なり合って形成された複数の重なり部分のうちの複数の第１の重なり部分またはその近傍に配置されて前記磁気共鳴信号を増幅するための複数の前置増幅器と、
    前記複数の重なり部分のうちの前記第１の重なり部分とは異なる第２の重なり部分またはその近傍に配置されて前記複数の前置増幅器でそれぞれ増幅された複数の磁気共鳴信号を合成するための合成回路と、
    前記複数の高周波ループコイルを覆うクッション材とを具備し、
    前記クッション材は、前記第１の電気回路に面して切欠部を有し、
    前記高周波コイル装置はさらに、前記第１の電気回路を覆うカバーを備えていることを特徴とする高周波コイル装置。

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