JP5641331B2 - ２つのプリアンプを持つコイル素子を有するｒｆコイルアレイ - Google Patents

Description

本発明の実施例は、多くのチャネルＲＦコイルアレイのための無損失又は低損失結合のための方法及び装置に関する。特定の実施例は、磁気共鳴映像（ＭＲＩ）のための方法及び装置に関する。

本願は、２００７年１２月６日に出願された米国の仮出願第６１／００５６５７号の利益を請求し、それは図、表、図面等を含めて全て参照によりここに組み込まれる。

磁気共鳴映像（ＭＲＩ）における現在の傾向は、大変多くの無線周波数（ＲＦ）コイルを使用していることである。現在、標準臨床ＭＲＩシステムは、ＲＦコイル捕捉が利用できる３２個のチャネルを持つ。３２個のチャネル臨床ＭＲシステムと、より高いチャネル数を持つリサーチシステムとの出現で、多くのＲＦコイル製品及びプロトタイプが、受信器ハードウェア・インフラストラクチャを利用して作られてきた。多くの場合、コイル素子数が非常に多く、ユニット・コイルが小さいならば、信号対雑音比（ＳＮＲ）が損なわれることが明確になった（ボスカムプ イー ビー等によるＰｒｏｃ．ＩＳＭＲＭ、２００７、１０４８ページ及びウィギンズ ジー シー等によるＰｒｏｃ．ＩＳＭＲＭ、２００５、６７１ページ参照）。このことは、アレイ・ボリュームの中心の近くのボリューム・コイルと比較するとき、特に容積測定アレイで顕著である。ＳＮＲのこれらの損失の原因は、不必要な導体損失、非可逆ノイズ結合、多くのチャネルの遮蔽効果及びケーブル電流損失を含むとみなされた（ウィギンズ ジー シー等によるＰｒｏｃ．ＩＳＭＲＭ、２００７、２４３ページ参照）。これらの効果の一部又は全てを排除することは、有益であろう。

非可逆ノイズ結合は、多くのチャネルＲＦコイルアレイのＳＮＲ損失に対する重要な影響である（レイコウスキ、アーネ等による「ノイズ性プリアンプに接続された結合ＭＲＩコイルの固定したＳＮＲ解析及び結合されたＳＮＲのコイルデカップリングの効果」Ｐｒｏｃ．ＩＳＭＲＭ、２０００参照）。コイルアレイをデカップリングする従来の方法は、コイル素子と激しくパワーミスマッチであるプリアンプを利用する（レーマー等）。この手法は、各コイル素子の電流を低減することにより、相互インダクタンスの影響を低減する。この低減は大きなインピーダンスの結果であり、これは、プリアンプを取り付ける結果としてコイル・ループに挿入される、通常主要な抵抗である。この方法は、プリアンプのノイズ形状が通常は１ｄＢ未満であるので、所与のコイルのＳＮＲを激しく損なわずに、共有インピーダンスにより、一の素子から他の素子までの幾らかのプリアンプ・ノイズ結合のため、コイル素子のアレイの組み合わされたＳＮＲ（信号対ノイズ比）を低下させる。プリアンプを組み込んでいるコイル素子に対して、プリアンプからのノイズは、コイル信号に対して低い。しかしながら、第１のコイル素子に結合される第２のコイル素子に対して、第１のコイルのプリアンプからのノイズは、第１のコイルから第２のコイルまで結合されるノイズ・エネルギーに関して有力であり得る。電流を下げる同じインピーダンス、よって誘導デカップリングが、コイル素子を循環するノイズ電流の有力なソースになってしまう。コイルとパワーミスマッチであるプリアンプを利用する方法は、効率的なマルチチャネル・アレイを許容することに極めて成功した。ミスマッチが増大し、ループの実効抵抗が増大するので、カップリングは単調に減少する。しかしながら、ミスマッチが増大するにつれて、アレイの他の素子と結合されるプリアンプからのノイズの相対的なパーセンテージが増大する。第１のコイル素子から第２のコイル素子まで結合されるノイズは、第１のコイル素子のプリアンプから出るノイズと非常に異なる。この事実は、雑音結合効果の完全な除去を不可能にする。

このように、コイルとパワーミスマッチであるプリアンプの使用は、多くのチャネル・コイルアレイに対して限界を表す。最新の３２個の素子コイルにおいて、所与の素子は、２０以上の他の素子と小さいがかなりの結合効果を持つ。各プリアンプと関連するノイズ源が一のプリアンプから他のプリアンプと互いに相関がないので、プリアンプからの結合ノイズ寄与の各々が相関がない。従って、ＳＮＲの各損失は、結合されたノイズパワーで近似的に線形に加算される。この結果、４個のチャネル・アレイ又は８個のチャネル・アレイにさえ適切である相互のインピーダンスは、３２以上の小さなコイル素子に対して充分でない。

上述のように、マルチ素子システムでは、各コイル素子は、対応するプリアンプを通常持つ。プリアンプは、コイルからの信号を受信し、受信器による処理のための信号を出力する。このようにして、受信器に出力される信号は、コイルの抵抗によるノイズを含む。これは、抵抗が熱雑音を生成するからである。近くのコイルとの誘導結合は、当該コイルと関連するプリアンプから受信器へ出力される総ノイズを増大し得る。結合が強い及び／又は多くのコイル素子が結合されるとき、ＳＮＲ損失を低減する現在の手法は失敗し得る。３２以上の素子を持つアレイ・コイルは、コイル素子の相互インピーダンスを介したプリアンプからのノイズ結合の効果が重要となるポイントにある。

レーマー等は、基本的な誘導デカップリング戦略を示した（Ｍａｇ．Ｒｅｓ．Ｍｅｄ．１６、１９２―２２５、１９９０参照）。加えて、レーマー等はまた、多数の重複し密接に配置されたＲＦコイル素子からのＮＭＲ信号を同時に得て、その後結合する方法を説明した。レーマー等により教示されるＮＭＲフェーズドアレイに対して、隣接するコイルは、相互インダクタンスを最小にするために重ねられ、各コイルは、重ならないコイル素子の間の相互インダクタンスの効果を低減するために、コイル素子に高いインピーダンスを生じる高いインピーダンスミスマッチのプリアンプと接続される。レーマー等は、コイルとプリアンプとの間のインピーダンスミスマッチが大きくなり、したがって、コイル素子に示されるインピーダンスが大きくなると、コイル素子間の相互インピーダンスの効果の低減がより大きくなることを教示した。

レーマー等によるこの誘導デカップリング技術の導入から、プリアンプとコイル素子との間のインピーダンス不整合を更に増大する努力がなされた。現在のＭＲＩシステムで使用される典型的プリアンプは、ほぼ５０のミスマッチ比率を有する。ミスマッチ比率は、プリアンプの入力インピーダンスをコイル素子によりプリアンプに示されるインピーダンスにより割ったものとして定義される。これは、実の２オームのインピーダンスを持つコイル素子が、プリアンプからはほぼ１００オームに見えることを意味する。これは、インピーダンス不整合プリアンプを使用して、コイル素子からの２オームとパワー整合アンプからの２オームとを含むパワー整合プリアンプの場合に対して、４オームから１０２オームへ、効率的なループ・インピーダンスを劇的に増大する。これは、第１のコイル素子の定電圧源に対して、ほぼ２５倍の相互インダクタンスを通る第２のコイル素子に誘導される、電圧の低下に結果としてなる。これは、結合ノイズの主要なソースがループの電圧源として表わされる比較的小さな数の結合ループ間の適度な誘導結合のために非常に効率的である。しかしながら、結合が全く強い及び／又は結合される素子の数が高い場合、問題となり得る技術の少なくとも一つの態様がある。１０２オームの効率的なインピーダンスを持つこのループから運ばれるノイズ電圧は、プリアンプによりコイル素子に示される１００オームから大部分生じるのであって、コイル又はサンプルからではない。プリアンプに対する入力起因ノイズ・モデルでは、ローテ及びダールケ（ローテ エイチ、ダールケ ダブリュによる「ノイズ性４極の理論」Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｉｒｅ、１９５６年６月、８１１ページ―８１８ページ）によって、プリアンプからのノイズは、ノイズ電圧源及びノイズ電流ソースとしてモデル化される。プリアンプ・ノイズ電圧源によるノイズ結合がプリアンプ・デカップリングによって低減できる一方、プリアンプ・ノイズ電流源による結合は、改良型のプリアンプ・デカップリングで実際に増大するだろう。この効果は、ペンフィールドがローテ及びダールケ・モデルから導いた波モデルを使用して説明できる。ペンフィールドによるこのモデルにおいて、プリアンプの入力側に２つの相関がないノイズ波がある。一のノイズ波は、ノイズ整合の場合は全体として吸収されるソース（我々の場合、コイル）の方へ広がっている。他のノイズ波は、プリアンプの方へ広がっていて、プリアンプ入力インピーダンスのため部分的に反射される。ノイズ整合の場合、プリアンプの方へ広がる波だけが、プリアンプ出力でノイズに加わる。プリアンプ・デカップリングはコイルとプリアンプとの間で高い反射係数を必要とするので、プリアンプの方へ広がる大部分のノイズ波はプリアンプ入力で反射され、したがってまた他のコイル素子に結合される。カップリング・ノイズのこの形式はまた、（パポーリス アーによる「アンプノイズの波形再現」Ｉｒｅ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｔｈｅｏｒｙ、８４ページ乃至８６ページ）及びデュエンシングによる「コイル結合の存在におけるＳＮ比の最大化」Ｊ．Ｍａｇｎ．Ｒｅｓ．１１１：２３０―２３５、１９９６）にも説明されている。この問題の結果は、多くのコイル間のかなりの結合が信号対ノイズ比（ＳＮＲ）の取り戻せない損失に結果としてなることである。

取り付けられる低い入力インピーダンス・プリアンプを持つ２つのコイル間でのノイズと信号との結合は、非常に小さい。図１０の両方のコイルが同じ共振周波数

に独立して同調されると仮定する。第２のコイル素子なしで、端子Ａで見た一次ループの総インピーダンスはＲ_１により与えられる。入力インピーダンスＲ_ｉｎ ^（２）であるプリアンプに第２のコイルが接続されると、一次コイル素子の端子から見たインピーダンスＺ_Ａが
Z_A=R_coil ⁽¹⁾+ω₀ ²L²k²/(R_coil ⁽²⁾+R_in ⁽²⁾) （３）
により与えられる。

第２の項は、２つのコイル素子の間の相互インピーダンスに起因する。相互インピーダンスがゼロになる、又は、プリアンプの入力インピーダンスが非常に大きくなる場合、この第２の項は０に近づき、結果としてインピーダンスＲ_ｃｏｉｌ ^（１）は、共振時では単一の絶縁したコイルのインピーダンスである。

２つのコイルの間に転送されるＮＭＲ信号は、端子Ａで見て、開回路電圧Ｖ_Ａにより決定でき、以下の結果となる。
V_A=V_coil ⁽¹⁾+V_coil ⁽²⁾*(ω₀L_coilk)/(R_coil ⁽²⁾+R_in ⁽²⁾) （４）

従って、相互インダクタンスが非常に低い、又は、プリアンプ入力インピーダンスが非常に高い場合、開回路電圧Ｖ_Ａは、絶縁した一次コイル素子により受ける電圧に近づく。従って、二次コイル素子のプリアンプの入力インピーダンスを増大することは、相互インダクタンスを低減するのと同じ態様で、一次コイルの信号出力上の相互インダクタンスの影響を低減すると思われる。しかしながら、図１０のモデルは、二次コイル素子のプリアンプのノイズ・モデルをまだ含んでいない。プリアンプに対する十分なノイズモデルを考慮することは、プリアンプ・デカップリング（すなわちＲ_ｉｎ ^（２）→∞）のパフォーマンスへの重要な影響を持つことが次に示される。

図１１は、第２のプリアンプの完全な入力起因ノイズ・モデルだけでなく２つの結合されたコイル素子に対する等価回路を示す。この入力起因ノイズ・モデルを使用して、端子Ａで見て開回路電圧Ｖ_Ａは、

になる。前と同じように、相互結合ｋが０に近づく場合、開回路電圧Ｖ_Ａは絶縁された一次コイル素子により受けられた電圧に接近する。しかしながら、相互インダクタンスが取り除かれることができず、代わりに、プリアンプ・デカップリング（Ｒ_ｉｎ ^（２）→∞）が相互結合の効果を低減するように使用される場合、開回路電圧Ｖ_Ａは
Ｖ_Ａ＝Ｖ_ｃｏｉｌ ^（１）＋（ｊω_０Ｌ_ｃｏｉｌｋ）＊ｉ_ｎ ^（２）
となるだろう。これは、重要な相互インダクタンスω_０Ｌ_ｃｏｉｌｋがある限り、プリアンプ２からプリアンプ１まで結合されるノイズがあることを意味する。１つのコイル素子から他方のコイル素子まで結合されるこのノイズは、存在するコイル素子間に相互インピーダンスがない場合と比較したとき、アレイ・コイルを持つ達成可能な総結合ＳＮＲを低減する（レイコウスキ、ワンによる「ノイズ性プリアンプに接続された結合ＭＲＩコイルの固定したＳＮＲ解析及び結合されたＳＮＲのコイルデカップリングの効果」Ｐｒｏｃ．ＩＳＭＲＭ、２０００参照）。

まだＲ_ｉｎ ^（２）→∞として、端子Ｂで見た電圧Ｖ_Ｂは
V_B=V_coil ⁽²⁾+v_n ⁽²⁾+R_coil ⁽²⁾i_n ⁽²⁾=S_coil ⁽²⁾+(N_coil ⁽²⁾+v_n ⁽²⁾+R_coil ⁽²⁾i_n ⁽²⁾)
である。ここで、Ｓ_ｃｏｉｌ ^（２）はコイル素子２へ誘導されるＭＲＩ信号であり、Ｎ_ｃｏｉｌ ^（２）はサンプル及びコイルでの損失によるランダムな熱雑音電圧である。プリアンプが通常はごくわずかなノイズしか加えないので、Ｖ_Ｂのノイズのほとんどはサンプル及びコイルに起因するだろう。

０．５ｄＢのノイズ形状を持つプリアンプに対して、出力部でのＲＭＳノイズのわずか５％がプリアンプに起因し、９５％がコイル及びサンプル損失に起因する。これはまた、コイル素子２からコイル素子１まで結合されるノイズ（ｊω_０Ｌ_ｃｏｉｌｋ）ｉ_ｎ ^（２）が、プリアンプ２の出力で測定可能であるノイズ
（Ｎ_ｃｏｉｌ ^（２）＋ｖ_ｎ ^（２）＋Ｒ_ｃｏｉｌ ^（２）＊ｉ_ｎ ^（２））
とはかなり相関がないことを意味する。これは、第２のコイル素子に取り付けられ、第１のコイル素子に結合するプリアンプからノイズが生じるメカニズムが、すべてのコイル素子からすべての出力信号をポスト処理することにより可逆でないことを意味する。

従って、多くのチャネルＲＦコイルアレイのコイル間のノイズ結合を低減するための方法及び装置のためのニーズがある。

本発明の実施例は、多くのチャネルＲＦコイルアレイに対する無損失又は低損失結合のための方法及び装置に関する。非可逆ノイズは、可逆ノイズに変換できる。特定の実施例は、多くのチャネルＲＦコイルアレイを持つ磁気共鳴映像（ＭＲＩ）のための方法及び装置に関する。特定の実施例は、一つ以上のプリアンプをＭＲＩアレイの関連するコイルと整合させ、ＭＲＩコイルアレイを調整するための方法及び装置に関する。本発明の実施例は、コイルをプリアンプのインピーダンスに整合するステップを組み込み得る。

本発明の実施例は、大きなチャネル数での用途に好適である。特定の実施態様において、本技術は、少なくとも３２個のコイルを持つアレイに適用される。他の特定の実施例において、本技術は、少なくとも６４個のコイルを持つアレイに適用される。本発明の他の利点は、独自のコイル構成に対する使用である。

本発明の実施例は、特定の再構成アルゴリズムと関連する複数の結合されたＲＦコイルを整合する方法に関する。本発明の実施例では、誘導結合がチャネル間に発生するのを許容できる。適量な結合は、測定可能な限り有害でない。本実施例において、チャネルのノイズは、チャネル間に転送されるノイズに線形に関係してできる。線形、好ましくは厳密な線形が発生する場合、反転が達成できる。結合信号の正確な測定は、代数反転を許容する。

他の実施例では、図１２を参照して、レーマー等により教示されるように、コイル端子で最適ノイズ整合インピーダンスＺ_ｏｐｔ ^（１）及び高い入力インピーダンスＺ_ｉｎ ^（１）を持つプリアンプが使用できる。この実施例では、最適ノイズ整合インピーダンスＺ_ｏｐｔ ^（２）及び低い入力インピーダンスＺ_ｉｎ ^（２）を持つ第２のプリアンプが、第１のプリアンプと直列に接続される。出力信号の重み付けられた組合せから得られるＳＮＲが、
Ｚ_ｏｐｔ ^（１）＋Ｚ_ｏｐｔ ^（２）＝Ｚ_ｃｏｉｌ
である限り、別途同一のノイズ・パラメータを持つ単一のノイズ整合プリアンプから得られるＳＮＲと同じであることが示され得る。

プリアンプ・デカップリング方法がレーマーにより開発された主要な理由は、コイル間の結合が、概して異なる周波数で、複数のモード（ＮコイルはＮ個のモードを生じる）になり得るということである。レーマーによるプリアンプ・デカップリング方法（すなわち、各コイルの入力端子に高インピーダンスを供給する）を使用することは、コイル素子間のモード結合の効果を低減する。

プリアンプ・デカップリングなしで、２つの結合された同一のコイルが、異なる周波数で２つの関連するモードを持ち得る。実施例において、コイルの周波数は、モードの１つをラーモア周波数に至らせるように調整できる。この実施例において、モードの１つをラーモア周波数に至らせることは、プリアンプとの良好な整合及びノイズ形状を許容する。これは、両チャネルがほとんど同一の特性を持つシステムにより受けられることとなり、すなわち、両方のプリアンプは、図１２の２つのプリアンプが共有のコイル素子から信号を受けるのと同じ様に共有の結合モードから信号を受ける。
Ｚ_ｏｐｔ ^（１）＋Ｚ_ｏｐｔ ^（２）＝Ｚ_Ｍｏｄｅ
である場合、最大ＳＮＲはモードから抽出できる。ここで、Ｚ_ｏｐｔ ^（１）及びＺ_ｏｐｔ ^（２）は、２つのプリアンプに対する最適ノイズ整合インピーダンスであり、Ｚ_Ｍｏｄｅは、他のプリアンプが短絡回路に置き換わる場合、２つのプリアンプのうちの１つにより見られるモード・インピーダンスである。

一つの実施例において、モード間の分離がコイルのＱファクタと比較して極めて大きくない場合、共振モードの一つでの２つのポートの反応は必ずしも同じではないだろう。例えば、参照される２つの結合コイルは、同回転電流と関連するモードと、反回転電流と関連するモードとを持ち得る。この実施例において、例えば、ラーモア周波数が同回転モードであるように、コイルが調整される場合、ループ１が励起されたにせよ、ループ２が励起されたにせよ、両コイルの出力が同一であろうと期待するだろう。しかしながら、他のモードが非常に遠く離れていず、Ｑファクタが無限でないので、ループ１が駆動されるとき、ループ１の出力はループ２の出力より一般に少なくともわずかに高い。加えて、フェーズは、必ずしも同じではない。この小さな違いは、本発明の実施例に関して重要であり得る。可能なモードの全てがコイルの全ての出力で表される場合、出力からモードの全てを再構成することは一般に可能であろう。ノイズ結合及び信号結合が同一である程度まで、ノイズホワイトニングに基づく反転はまた、アレイの抵抗固有モードと関連する信号分布を作る。レーマー等やプリュエスマン等により（ＭＲＭ１９９９ＳＥＮＳＥ：「高速ＭＲＩのための感知エンコーディング」）に説明されているように、標準（ノイズ共分散）最適構成は、最終イメージを作るために、結合コイルの出力で実行できる。

図１は、本発明の実施例による共有の脚を持って構成された対のコイル（概略１０ｘ１２ｃｍ）を示す。 図２Ａ及び図２Ｂは、ノイズ平衡チャンネル１及びチャネル２に対して、貧弱な絶縁を持つ図１の構成された対のコイルを使用することにより、標準プリアンプ・デカップリング単一チャネル画像をそれぞれ示す。 図３Ａ及び図３Ｂは、ノイズ平衡チャンネル１及びチャネル２に対して、図１の構成された対のコイルを使用することにより、プリアンプの前に９０度フェーズ・シフターを持つ標準プリアンプ・デカップリング単一チャネルの出力をそれぞれ示す。 図４は、本発明の実施例による図１の構成された対のコイルを用いた固有プロセスからのループ・モードを示す。 図５は、本発明の実施例による図１の構成された対のコイルを用いたバタフライモードを示す。 図６は、本発明の実施例による図１の構成された対のコイルを用いた固有プロセスからのループ・モードを示す。 図７は、本発明の実施例による図１の構成された対のコイルを用いたバタフライモードを示す。 図８は、標準プリアンプ・デカップリングの場合に対して最適化されたノイズホワイトニングの後、図５乃至図７に図示された実施例の二乗和を示す。 図９は、プリアンプスーパー結合の場合に対して最適化されたノイズホワイトニングの後、図５乃至図７に図示された実施例の二乗和を示す。 図１０は、相互インダクタンスを共有する２つのコイル素子の回路モデルを示す。 図１１は、第２のコイル素子に取り付けられるプリアンプに対する入力起因ノイズ・モデルを含む相互インダクタンスを共有する２つのコイルの回路モデルを示す。 図１２は、インピーダンスＺ_ｃｏｉｌを持つ単一のコイル素子に取り付けられる２つのプリアンプを示し、ここで、プリアンプ１は入力インピーダンスＺ_ｉｎ ^（１）及び最適ノイズ・マッチ・インピーダンスＺ_ｏｐｔ ^（１）を持ち、プリアンプ２は入力インピーダンスＺ_ｉｎ ^（１）及び最適ノイズ・マッチ・インピーダンスＺ_ｏｐｔ ^（２）を持つ。 図１３は、ロードされたコイルのうちの１つのＳ１１にプリアンプを加える効果を示す。 図１４は、各ボトルを囲み、互いに同軸に向けられた円形のコイル素子を持つ２つのボトルを示す。 図１５は、相互インピーダンスＺ_Ｍを共有し、関連するノイズ電圧源Ｖ_ｎ ^（ｉ）及びノイズ電流源ｉ_ｎ ^（ｉ）を持つプリアンプに取り付けられる２つの結合コイルに対する回路モデルを示す。 図１６は、４．５"分離で結合されるコイルを使用した、図１４に示されるボトルの冠状画像を示す。 図１７は、３つの場合に対するループ間の距離に対するＳＮＲを示し、場合１は、全４つのプリアンプが再構成のために使用され、場合２は、２つの追加のプリアンプがコイルに取り付けられるが給電されず、場合３は、標準の２つのプリアンプ・デカップリング戦略である。 図１８は、単一のコイルに接続される２つのプリアンプに対する変更された等価のノイズ・モデルを示す。 図１９は、入力推測ノイズ・モデルを示す。 図２０は、各コイルが２つのプリアンプを持つ当該２つのコイルを持つ本発明の実施例の概略図を示す。

図１を参照すると、コイル素子の間に共有脚を持ち、各コイルは約１０ｃｍｘ１２ｃｍである一対のコイル素子が示される。キャパシタが、効率的な相互リアクタンスを調整する手段を供給するために共有脚に置かれた。６４ＭＨｚでの絶縁が、脚に約１４３ｐＦで作られた。コイルは、以下のように測定される特定の損失を生じるように調整された。１つのコイルは、その入力を通じて駆動され、電流はフィールド・プローブで測定された。絶縁は、プリアンプが取り付けられ（調整された入力を持って）、コイルがキャパシタを持ち上げることにより物理的に開かれるとき、電流において約２ｄＢの違いがあるように、脚の静電容量を減少させることにより調整された。静電容量はほぼ７６ｐＦであり、約１５オームほどの相互インピーダンスを示唆するのに対し、各コイルは、共振するように同調させるために静電容量に対してほぼ１５０オームを必要とした。従って、結合係数「ｋ」は約０．１であり、予測された分離は約６ＭＨｚである。ベンチ測定は、約７ＭＨｚの分離を示す。同調は、より高い周波数モード（バタフライ）が６４ＭＨｚであり、より低い周波数モード（大きなループ）が５６．４ＭＨｚであるように調整された。プリアンプは、絶縁したコイル素子の抵抗の約１／５０の値を持った低い抵抗をコイル素子に供給した。この構成は、コイル素子間にワーストケースの絶縁を供給し、両方のプリアンプが同じバタフライモードに見えることが明らかである。単一のプリアンプの代わりに２つのプリアンプを使用する際の利点がそれほどないだろうことが更に明らかである。

図２乃至図９は、プリアンプ・デカップリングされた場合及びスーパー結合された場合における、このコイルからのＭＲ結果を示す。図２Ａ及び図２Ｂは、プリアンプ・デカップリングを使用する個々の画像を示す。この場合、両方のプリアンプは、絶縁したコイル素子の抵抗より約５０倍高い抵抗をコイル素子に供給した。図３Ａ及び図３Ｂは、９０度フェーズ・シフターがプリアンプの前に加えられるときでの同じ２つのプリアンプの出力を示す。この場合、プリアンプの入力インピーダンスは、絶縁されコイル素子抵抗の約１／５０である。両方の場合に対する画像は、全く同一ではないが、ほとんど同じに見える。両方のプリアンプのノイズ出力は、信号が相関されているのと同様に、非常に強く相関されるべきである。次のステップは、両方の場合において、ノイズを白くすることである。新しい個々の画像が、図４及び図５に示される。図４は固有プロセスからのループ・モードを示し、図５はバタフライモードを示す。ループ・モードは深度が良く見えるが、バタフライモードは近くで良く見える。図６及び図７は、図４及び図５と同じ固有モードを示すが、ループ・モードが７．５ＭＨｚ周波数を離れているので、その寄与が弱いのに対し、バタフライモードは、プリアンプの取り付けが無損失態様のため、約２０％良好である。結合された二乗和（ＳｏＳ）画像が、図８及び図９に示される。図８は、標準プリアンプ・デカップリングの場合に対する最適化されたノイズホワイトニングの後の二乗和画像領域を示す。図９は、プリアンプスーパー結合の場合に対する最適化されたノイズホワイトニングの後の二乗和画像領域を示す。

プリアンプ・デカップリング（すなわちＲ_ｉｎ ^（２）→∞）を使用するプロセスは、損失がありえる。コイル素子間の相互のインピーダンスが強いとき、コイル素子間に転送されるノイズは、プリアンプのフロントエンドから生じるノイズと関連し、コイル素子及びサンプルの損失からの熱雑音と関連しない。これは、コイル及びサンプルの損失による熱雑音からコイル素子に生じる電流がプリアンプ・デカップリング方法の使用を通じて著しく低減されるという事実による。しかしながら、プリアンプ・フロントエンドによるコイル素子のノイズ電流の部分は、コイル及びプリアンプの組合せの総インピーダンスの関数というよりは、むしろコイルとプリアンプとの間の反射係数の大きさの関数である（ペンフィールドを参照）。この事実は、コイル素子間に結合されるノイズの線形反転及び補正を妨げる。しかしながら、我々が「プリアンプスーパー結合」と称する逆の戦略（すなわちＲ_ｉｎ ^（２）→０）を使用するとき、２つのプリアンプの間に結合されるノイズは主にコイル素子及びサンプルの損失による。さらに、プリアンプの出力部でのノイズは、取付けられたコイル素子のノイズ電流の線形関数であるコンポーネントにより支配される。

２つのプリアンプで受けられる主要なモードのＳＮＲが、単一のプリアンプで同じモードを受信するのと同様な程度まで回復できると仮定する。この点で、問題は、他のモードから受けられる付加的な信号が、更にＳＮＲ増大を許容するかどうか、又は、これらのモードが周波数においてあまりに遠く、よって適切にサンプルされるにはあまりに弱いかどうかである。示された特定の場合に対して、ループ・モードは５６．４ＭＨｚで、７．５ＭＨｚ離れていて、標準デカップリングの場合と比較した損失が激しく、そのモードのＳＮＲの約５０％が得られた。

特定の実施例は、非可逆ノイズを可逆ノイズに変換するための方法及び装置を含む。非可逆ノイズを可逆ノイズに変換することは、多くのチャネル・アレイの改良に対する障害を除去できる。非可逆ノイズ結合に対処するため非可逆ノイズを可逆ノイズに変換するための本方法の実施例は、結合は許されるが測定可能である状況で使用できる。結合信号の正確な測定は、ノイズの代数反転を許容できる。斯様な代数反転は、ノイズ相関測定を利用して、例えば、最適再構成を介して達成できる。

結合が有る及び無い図１５の２つのコイル・システムを考える。この等価回路において、結合は、相互インピーダンスＺ_Ｍにより作られる。結合が無い場合（Ｚ_Ｍ＝０）、データの２つのチャネルは、以下のように表わせる。
V_in ⁽¹⁾/A=S⁽¹⁾+N⁽¹⁾+v_n ⁽¹⁾+Z_coil ⁽¹⁾i_n ⁽¹⁾ （５）
V_in ⁽²⁾/B=S⁽²⁾+N⁽²⁾+v_n ⁽²⁾+Z_coil ⁽²⁾i_n ⁽²⁾ （６）
ここで、Ｓ^（１）及びＳ^（２）は、コイル素子１及びコイル素子２に対する信号をそれぞれ表す。Ｎ^（１）及びＮ^（２）は、第１及び第２のコイル／サンプル・システム内で生じるノイズをそれぞれ表す。ノイズＮ^（１）は、例えば、サンプルとコイル素子１との相互作用から、コイル素子１内のコンポーネントから、コイル素子の導体から生じる。ノイズ
Ｎｆ_１＝ｖ_ｎ ^（１）＋Ｚ_ｃｏｉｌ ^（１）ｉ_ｎ ^（１）
は付加的ノイズであり、プリアンプ及びその後の受信の一連のチャネル１と関連する。ファクタＡ及びＢは、ネットワークのインピーダンスの関数であり、それぞれのゲインに影響を及ぼすだけであり、結果のＳＮＲ及びノイズ相関に影響を及ぼさない。

結合が有る場合、データの２つのチャネルは、以下のように表わせる。

ここで、

である。
ここで、ｋ_１２は、コイル素子１からコイル素子２への実効電圧結合を表わし、ｋ_２１は、コイル素子２からコイル素子１への実効電圧結合を表す。コイル素子１及び２は共有インピーダンスＺ_Ｍを通じて結合されるとき、式（７）は、コイル素子１からの出力を表し、式（８）は、コイル素子２からの出力を表す。ｋ_１２及びｋ_２１の知識を持って、電圧結合マトリックスＫの逆変換を利用することによるポスト処理の間、結合されたコンポーネントの部分を除去できることに注意されたい。

プリアンプ・デカップリング（Ｚ_ｉｎ ^（ｉ）→∞）が電圧結合係数を消していることにも留意されたい。しかし、ポスト処理技術もプリアンプ・デカップリングも、ノイズ電流結合
Ｎｆ_３＝Ｚ_Ｍｉ_ｎ ^（１）
Ｎｆ_４＝Ｚ_Ｍｉ_ｎ ^（２）
のために、式（７）及び（８）の項を取り除かないだろう。相互インピーダンスの影響を低減するために高入力インピーダンス・プリアンプを使用する能力は、コイル素子の出力が、挿入された高プリアンプ入力インピーダンスによっては悪化しないが、他のコイル素子との残存結合を生じさせる残留循環ノイズ電流が、プリアンプから生じるノイズにより占められるという事実に必然的に結び付けられる。

Ｎｆ_３及びＮｆ_４の測定値を得られる場合、結合を反転することは可能だろう。以下の手法は、コイル素子間のノイズ結合の影響を低減するという目的を持って、Ｎｆ_３及びＮｆ_４についてのいくらかの知識を得るように設計されている。この手法において、２つのプリアンプは、各コイル素子に取り付けられ得る。これらのプリアンプの出力信号は、２つのモードに結合できる。第１のモードは、コイルに取り付けられる単一のノイズ整合プリアンプから予測できるものと等価のＳＮＲを持つ信号を含み得る。第２のモードは、素子間に結合されるノイズの影響の減少を可能にできるノイズ情報を含み得る。この組合せは、ハードウェア、ソフトウェア、又は最適再構成アルゴリズム（レーマー等）を用いることによりできる。

図１８は、単一のコイル素子に取り付けられる２つのプリアンプ用の等価回路を示す。

プリアンプ１は、入力インピーダンスＺ_ｉｎ ^（１）及び最適ノイズ整合インピーダンスＺ_ｏｐｔ ^（１）を持ち、プリアンプ２は、入力インピーダンスＺ_ｉｎ ^（２）及び最適ノイズ整合インピーダンスＺ_ｏｐｔ ^（２）を持つ。両方のプリアンプからの出力信号の重み付けられた組合せ（＝第１のモード）から得られるＳＮＲが、
Ｚ_ｏｐｔ ^（１）＋Ｚ_ｏｐｔ ^（２）＝Ｚ_ｃｏｉｌ
である限り、別途同一のノイズ・パラメータを持つ単一のノイズ整合プリアンプから得られるＳＮＲと同じであることが示され得る。

プリアンプ１が非常に高い入力インピーダンス（＝プリアンプ・デカップリング）を持ち、プリアンプ２が非常に低いインピーダンス（＝プリアンプスーパー結合）を持つ場合、コイル上のノイズ電流は、主にプリアンプ１内のノイズ電流源ｉ_ｎ ^（１）によるだろう。プリアンプ出力の適当に重み付けられた組合せで、
ｉ_ｎ ^（１）−ｉ_ｎ ^（２）
と比例する第２のモードが作られ得ることがここで示され得る。従って、この第２のモードについての知識は、他のコイル素子とのノイズ結合の影響の減少を許容できるべきである。

ｉ_ｎ ^（１）及びｉ_ｎ ^（２）の両方は、それぞれの最適ノイズ整合インピーダンスＺ_ｏｐｔ ^（１）及びＺ_ｏｐｔ ^（２）の大きさに逆比例する。

従って、以下が成り立つ。

これらの状況の下で、第２のモードは、コイル素子のノイズ電流に非常に類似するだろう。

入力起因ノイズ・モデルは、１９５６年のローテ及びダールケ（Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ｔｈｅ ＩＲＥ１９５６、８１１ページ）により紹介された。このモデルは、入力上の短絡電流源及び直列電圧源と共にノイズがないプリアンプから成る。これは、図１９に示される。このモデルに対して、最小ノイズ形状Ｆ_ｍｉｎ及び最適ソース・インピーダンスＺ_ｏｐｔのプリアンプ・パラメータは、電圧源Ｖ_ｎ、直列電流源Ｉ_ｎ及びこれらの信号γ_ｒとγ_ｉとの間の相関の関数として書くことができる。

図１２は、本発明の実現の実施例を概略的に例示する。図１２に示される実施例では、プリアンプ１は、できるだけ相互インダクタンスの影響を低減するために利用される、
Ｚ_ｏｐｔ ^（１）≒Ｚ_ｃｏｉｌ及びＺ_ｉｎ（１）≒５０＊Ｚ_ｃｏｉｌ
を持つ標準パワー不整合プリアンプである。プリアンプ２は、逆効果を持つように調整され、
Ｚ_ｏｐｔ ^（２）＜＜Ｚ_ｃｏｉｌ及びＺ_ｉｎ＜＜Ｚ_ｃｏｉｌ
は、ループのインピーダンスの無視できる変化を表す。この構成において、最適ノイズ形状は、
Ｚ_ｏｐｔ ^（１）＋Ｚ_ｏｐｔ ^（２）＝Ｚ_ｃｏｉｌ
であるとき、単一のコイル素子に対して達成される。プリアンプ２のノイズ形状について注意していなかったので、Ｚ_ｏｐｔ ^（２）又はＺ_ｉｎ ^（２）の何れも具体的に計算又は測定しなかった。プリアンプ２は、電流検出プリアンプとして考えられ得る。ループの電流が誘導結合を生じるので、追加センサとして作用するプリアンプ２は、他のコイル素子と結合される信号に関する情報を供給できる。特に、他のコイル素子に結合されるノイズに関する情報である。プリアンプ２がコイル素子のインピーダンスに非常に小さな変化しか引き起こさないので、プリアンプ２は、実験の間、挿入できるしコイル素子から取り外せる。

図１３は、取り付けられるプリアンプ２を持つ場合と、持たない場合のコイルのＳ１１測定を示す。より良好な整合（より深く下がった曲線）は、取り付けられるプリアンプ２を持たないコイルに対応する。しかしながら、信号及びノイズは、プリアンプ２のノイズ形状と関連するノイズを除いては、他のチャネルと結合される信号及びノイズを表わす。

コイル１として図１２に示されるコイルを考え、第２の同一のコイル素子、コイル２を加える。図２０は、各コイルが２つのプリアンプを持って、２つのコイルを持つ実施例の概略図を示す。式（７）、（８）、（９）及び（１０）の４つの信号／ノイズの組合せを持つとここで仮定する場合、適当な結合ファクタにより新規な値の各々を拡大・縮小することにより、最初の結合されていない信号をほぼ回復できることが分かる。近似値は、以下の形式を持つ。

Ｓ_１＋Ｎ_１−ｋ_２１Ｎｆ_３＋Ｎｆ_１ （１１）
Ｓ_２＋Ｎ_２−ｋ_１２Ｎｆ_４＋Ｎｆ_２ （１２）

このように、特定の実施例において、結合の大きさよりはむしろ結合の形式が決定される。コイルから出るノイズを加えた信号は、例えば、結合係数を更に低減させる代わりに、第２のプリアンプを介して測定できる。このように、第１のプリアンプからのノイズは、第２のプリアンプにより測定される。従って、本発明の実施例は、最低レベルまで結合を下げるためのニーズを低減できる。処理は、ハードウェア及び／又はソフトウェアを介して達成できる。

結合された信号及びノイズの無損失に近い反転を許容するこの第２のプリアンプの能力を試験するために、２つのコイルは、図１４に示されるように互いに結合された。図１２に示されるように、各コイルは、２つのプリアンプを組み込んだ。２つのコイルは、異なるボトル（２．２１リットルの蒸留水、４．４２ｇのＣｕＳＯ４．５Ｈ２０及び４．４２ｇのＮａＣｌ）の周辺に各コイルを持って同軸に配された。コイル面の分離は、６．７５インチから下に３インチまでで調整された。図１６に示されるような画像は、３つの構成で、各コイル分離ごとに撮られた。第１の構成（場合１）において、プリアンプ１及びプリアンプ２は使用可能だった。第２の構成（場合２）において、プリアンプ２は取り付けられたが、供給電圧で給電されず、第３の構成（場合３）において、単一の標準デカップリングプリアンプ１が各コイルに対して用いられた。ＳＮＲ値は、場合２及び場合３に対する２つのチャネル及び場合１に対する４つのチャネルのノイズ最適再構成（レーマー等）の後、測定された。

各種実施例において、他のデバイスが、プリアンプ２の代わりに使用できる。特定の実施例において、アンプは、物理的に取り付けられるように、ループ内に置かれる。他の実施例では、ループに物理的に取り付けられていないが、結合により信号及びノイズを取り上げるピックアップループが使用できる。他の実施例において、小さなプローブコイルがループの近くに配置でき、プローブコイルはプリアンプを持つ。

図１７は、すべてのコイル分離に対して、図１６を参照して説明された３つの場合に対する相対的なＳＮＲのプロットを示す。給電なしでプリアンプ２を加えることは（場合２）、プリアンプ２の付加的な抵抗のため、ほぼ１０パーセントのＳＮＲの損失を生じることが分かる。しかしながら、給電し再構成のため利用されるとき（場合１）、曲線は、結合がより強くなるにつれてより高いＳＮＲが得られるように変化する。約６．７５インチの分離ポイント（結合が低い所）で、場合２及び場合１は一致するが、分離が減少し結合が増大するにつれて、相対的なＳＮＲは増大し、約３．７５インチの分離でプリアンプ２を利用して、標準手法（場合３）で改良されたＳＮＲを提供し始める。これは、コイル電流を測定するためプリアンプを加えることは、結合がＳＮＲの減少を引き起こすとき、ＳＮＲに有益なことを示す。特に強い結合に対して、ＳＮＲのこの追加損失を持ってさえ、第２のプリアンプからの信号の利用は、正味の改良になる。（標準プリアンプからのノイズを含む）コイル電流の測定は、結合損失の補正を可能にする。ノイズ最適再構成は、この補正を自動的にすることができる。プリアンプ２に関連する損失は、プリアンプ２からのかなり低い信号（２０ｄＢ近くまで低い）が、まだ両方の信号の適当なサンプリングを可能にするよう低下できる。方法は、多くの弱い結合対のコイルでも実施できる。付加的な実施例において、システムのパラメータは、場合１がループ間に６インチの距離過ぎてより高いＳＮＲを持つように、場合１に対して図１６の曲線を持ち上げるために調整できる。

本発明の実施例は、コイル電流の測定を組み込んで、複数のコイルを使用して撮像のための方法及び装置に関する。コイル電流のこの測定は、他のコイルとの残りの結合によるＳＮＲ損失を低減するのに役立ち得る。実施例は、弱い結合を持つ多くのコイルがあるコイル構成に適用できる。他の実施例は、プリアンプ２のインピーダンスを最適化でき、プリアンプ２のため損失を低減できる。

ここで参照され又は引用された全ての特許、特許出願、仮出願及び刊行物は、これらが本願の明確な教示と矛盾しない限り、図面及び表を含めて参照により全て組み込まれる。

ここで説明された例及び実施例は、単なる例示目的であり、種々の変更又は変形は当業者に示唆されるし、本願の趣旨及び範囲内に含まれるべきことは理解されるべきである。

Claims (39)

1. コイル素子と、第１のプリアンプ回路と、第２のプリアンプ回路とを有し、第１のプリアンプ回路は第１の信号を出力し、第２のプリアンプ回路は第２の信号を出力し、第１のプリアンプ回路はＺ _ｃｏｉｌ とほぼ等しいＺ _ｏｐｔ を持ち、ここで、Ｚ _ｏｐｔ は第１のプリアンプ回路に対して最適なノイズ整合インピーダンスであり、Ｚ _ｃｏｉｌ は前記コイル素子の入力インピーダンスである、ＭＲＩコイル構造体。
2. 少なくとも一つの付加的コイル素子を更に有し、少なくとも一つの付加的コイル素子各々が、対応する少なくとも一つの付加的第１のプリアンプ回路を有し、前記少なくとも一つのプリアンプ回路が対応する少なくとも一つの付加的第１の信号を出力する、請求項１に記載のＭＲＩコイル構造体。
3. 少なくとも一つの付加的第２のプリアンプ回路を更に有し、前記少なくとも一つの付加的第２のプリアンプ回路が対応する少なくとも一つの付加的第２の信号を出力する、請求項２に記載のＭＲＩコイル構造体。
4. 第１の信号、第２の信号、前記少なくとも一つの付加的第１の信号、及び前記少なくとも一つの付加的第２の信号からＭＲＩ画像を作る手段を更に有する、請求項３に記載のＭＲＩコイル構造体。
5. 前記ＭＲＩ画像は、最適再構成を介して作られる、請求項４に記載のＭＲＩコイル構造体。
6. 第１のプリアンプ回路と第２のプリアンプ回路とが単一のコイル素子に取り付けられる、請求項１に記載のＭＲＩコイル構造体。
7. 第１のプリアンプ回路は１０倍のＺ_ｃｏｉｌより大きいＺ_ｉｎを持ち、ここで、Ｚ_ｃｏｉｌは前記コイル素子の入力インピーダンスである、請求項１に記載のＭＲＩコイル構造体。
8. 第１のプリアンプ回路は第１のプリアンプ及び第１の整合回路を有し、第１のプリアンプ回路は５０倍のＺ_ｃｏｉｌ／Ｚ_{ｉｎ（ＰＡ）}とほぼ等しいＺ_ｉｎを持ち、ここで、Ｚ_{ｉｎ（ＰＡ）}は第１のプリアンプの入力インピーダンスである、請求項１に記載のＭＲＩコイル構造体。
9. 第２のプリアンプ回路は、Ｚ_ｃｏｉｌの１０％より小さいＺ_{ｏｐｔ（２）}を持つ、請求項１に記載のＭＲＩコイル構造体。
10. 第２のプリアンプ回路は、Ｚ_ｃｏｉｌの５％より小さいＺ_{ｏｐｔ（２）}を持つ、請求項１に記載のＭＲＩコイル構造体。
11. 第１のプリアンプ回路はＺ_{ｏｐｔ（１）}を持ち、第２のプリアンプ回路はＺ_{ｏｐｔ（２）}を持ち、Ｚ_{ｏｐｔ（１）}＋Ｚ_{ｏｐｔ（２）}がＺ_ｃｏｉｌにほぼ等しい、請求項１に記載のＭＲＩコイル構造体。
12. 第１のプリアンプ回路は第１の整合回路及び第１のプリアンプを有し、第１の整合回路は第１のプリアンプのＺ_{ｉｎ（ＰＡ）}及びＺ_{ｏｐｔ（ＰＡ）}を第１のプリアンプ回路のＺ_{ｉｎ（１）}及びＺ_{ｏｐｔ（１）}への無損失変換を実施する、請求項１に記載のＭＲＩコイル構造体。
13. Ｚ_{ｉｎ（１）}≧０．９５ｘ５０ｘ（Ｚ _ｃｏｉｌ ／Ｚ _{ｉｎ（ＰＡ）} ）である、請求項８に記載のＭＲＩコイル構造体。
14. Ｚ_{ｉｎ（２）}＜０．０５ｘ５０ｘ（Ｚ _ｃｏｉｌ ／Ｚ _{ｉｎ（ＰＡ）} ）である、請求項８に記載のＭＲＩコイル構造体。
15. Ｚ_{ｉｎ（２）}＞Ｚ_ｃｏｉｌである、請求項８に記載のＭＲＩコイル構造体。
16. 第１の組み合わせ信号及び第２の組み合わせ信号を作る手段を更に有し、第１の組み合わせ信号は前記コイル素子により検出される電磁場に関係し、第２の組み合わせ信号は前記コイル素子により作られる電磁場に関係する、請求項１に記載のＭＲＩコイル構造体。
17. 第１の組み合わせ信号は第１の信号及び第２の信号の線形組み合わせである、請求項１６に記載のＭＲＩコイル構造体。
18. 第２の組み合わせ信号は第１の信号及び第２の信号の線形組み合わせである、請求項１６に記載のＭＲＩコイル構造体。
19. 第２の組み合わせ信号は第１の信号及び第２の信号の線形組み合わせである、請求項１７に記載のＭＲＩコイル構造体。
20. 第１の組み合わせ信号を作る手段は、ソフトウェアを介して第１の組み合わせ信号を作る手段を有する、請求項１６に記載のＭＲＩコイル構造体。
21. 第１の組み合わせ信号を作る手段は、ハードウェアを介して第１の組み合わせ信号を作る手段を有する、請求項１６に記載のＭＲＩコイル構造体。
22. 第１の信号は前記コイル素子により検出される電磁場を変化させることに関係し、第２の信号は前記コイル素子により作られる電磁場を変化させることに関係する、請求項１に記載のＭＲＩコイル構造体。
23. 第１の信号は第１の電流信号であり、第２の信号は第２の電流信号である、請求項１に記載のＭＲＩコイル構造体。
24. 第１の組み合わせ信号は第１の電流信号であり、第２の組み合わせ信号は第２の電流信号である、請求項１６に記載のＭＲＩコイル構造体。
25. 第１の信号は第１の電圧信号であり、第２の信号は第２の電圧信号である、請求項１に記載のＭＲＩコイル構造体。
26. 第１の組み合わせ信号は第１の電圧信号であり、第２の組み合わせ信号は第２の電圧信号である、請求項１６に記載のＭＲＩコイル構造体。
27. 第１の信号の一部は前記コイル素子により検出される電磁場を変化させることに比例する、請求項１に記載のＭＲＩコイル構造体。
28. 第２の信号の一部は前記コイル素子により検出される電磁場を変化させることに比例する、請求項１に記載のＭＲＩコイル構造体。
29. 第１の信号の一部は前記コイル素子により検出される電磁場を変化させることに比例する、請求項１６に記載のＭＲＩコイル構造体。
30. 第２の信号の一部は前記コイル素子により検出される電磁場を変化させることに比例する、請求項１６に記載のＭＲＩコイル構造体。
31. 第１の信号の他の一部は前記コイル素子により生成されるノイズと、第１のプリアンプ回路により生成されるノイズと、第２のプリアンプ回路により生成されるノイズとの和に比例する、請求項２７に記載のＭＲＩコイル構造体。
32. 第２の信号の他の一部は前記コイル素子により生成されるノイズと、第１のプリアンプ回路により生成されるノイズと、第２のプリアンプ回路により生成されるノイズとの和に比例する、請求項２８に記載のＭＲＩコイル構造体。
33. 第１の信号の他の一部は前記コイル素子により生成されるノイズと、第１のプリアンプ回路により生成されるノイズと、第２のプリアンプ回路により生成されるノイズとの和に比例する、請求項２９に記載のＭＲＩコイル構造体。
34. 第２の信号の他の一部は前記コイル素子により生成されるノイズと、第１のプリアンプ回路により生成されるノイズと、第２のプリアンプ回路により生成されるノイズとの和に比例する、請求項３０に記載のＭＲＩコイル構造体。
35. 前記コイル素子は導体の少なくとも一つのループを有する、請求項１に記載のＭＲＩコイル構造体。
36. 前記コイル素子は少なくとも一つの容量性素子を更に有し、当該容量性素子の調整が前記コイル素子の共鳴周波数を調整する、請求項３５に記載のＭＲＩコイル構造体。
37. 第１の信号及び第２の信号の使用を介して、前記少なくとも一つの付加的第１の信号のノイズを低減する手段を更に有する、請求項３に記載のＭＲＩコイル構造体。
38. 第１の信号及び第２の信号の使用を介して、前記少なくとも一つの付加的第１の信号のノイズを低減する手段を更に有する、請求項３７に記載のＭＲＩ構造体。
39. コイル素子と、第１のプリアンプ回路と、第２のプリアンプ回路とを有し、第１のプリアンプ回路は第１の信号を出力し、第２のプリアンプ回路は第２の信号を出力し、第１のプリアンプ回路はＺ _ｃｏｉｌ とほぼ等しいＺ _ｏｐｔ を持ち、ここで、Ｚ _ｏｐｔ は第１のプリアンプ回路に対して最適なノイズ整合インピーダンスであり、Ｚ _ｃｏｉｌ は前記コイル素子の入力インピーダンスである、ＲＦコイル構造体。

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