JPH01214354A - Ｍｒｉ装置の受信コイル装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、ＭＲＩ装置（磁気共鳴診断装置）の送信用コ
イルから送信された励起用高周波パルスにより被検体を
励起し、該励起の後に誘起した磁気共鳴信号を受信する
受信コイル装置に関し、特に、送信用コイルとのカップ
リングを無くするようにしたＭＲＩ装置の受信コイル装
置に関する。

（従来の技術） 一般的な医用ＭＲＩ装置では、静磁場中に配置した被検
者に対して所定の励起・検出手順に従って傾斜磁場、励
起用高周波パルスを印加することにより、前記被検者の
特定部位に磁気共鳴現象を生じせしめ、その誘起した磁
気共鳴信号を検出して信号処理を施すことにより前記被
検者の特定部位の解剖学的情報や質的情報をイメージン
グするようになっている。

上記において、励起用高周波パルスを印加（送信）する
には送信用コイルを用い、誘起した磁気共鳴信号を検出
（受信）には受信用コイルを用いる。ここで、送信用コ
イルと受信用コイルとは、同一のコイルで兼用する場合
もある。

また、コイルの形態としては、広い領域を励起検出部位
とし得るガントリ又は寝台に固定した全身用コイルや局
所的な領域を励起・検出部位とし得る手持ち操作が可能
な小形の表面コイル等の各種形態のものがある。

そして、一般に、局所的な部位を高Ｓ／Ｎで撮影しよう
とする場合には、送信用コイルとしては全身用コイルを
用いて広い領域を励起し、その後に受信用コイルとして
表面コイルを用いて該励起した広い領域の中の局所的な
領域から信号を収集し、高Ｓ／Ｎの撮影を行うようにし
ている。

以上の励起・検出手順にあっては次のような不具合があ
る。すなわち、送信用コイルから励起用高周波パルスを
送信すると、この送信用コイルに近接している受信用コ
イルとして表面コイルには、送信用コイルと表面コイル
との磁気的なカップリングにより電圧が誘起して誘導電
流が流れる。そして、この誘起電圧及び誘導電流は表面
コイルの近傍の励起用高周波パルスによる磁場を乱して
しまい、画質の低下を招くことになった。

一般には、予め上述の不具合が生じないように、送信用
コイルと表面コイルとの磁気的なカップリングを低減さ
せるような位置関係に両コイルを配置するようにしてい
る（両コイルを同軸配置することによりカップリングは
最大で、両コイルを直交配置することによりカップリン
グは最少である。）。このため、表面コイルは特定の位
置にのみ配置が可能であり、従って、高Ｓ／Ｎで撮影で
きる部位は限定されたものとなっていた。

（発明が解決しようとする課題） このように従来の技術においては、受信用コイルを特定
の位置にのみ配置することにより、送信用コイルと受信
用コイルとの磁気的なカップリングを低減させるように
しているため、高Ｓ／Ｎで撮影できる部位は限定された
ものであり、問題であった。

そこで本発明の目的は、部位を特定されずに高Ｓ／Ｎで
撮影できるようにしたＭＲＩ装置の受信コイル装置を提
供することにある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明は上記課題を解決し且つ目的を達成するために次
のような手段を講じた構成としている。

すなわち、本発明は、ＭＲＩ装置の送信用コイルから送
信された励起用高周波パルスにより被検体を励起し、該
励起の後に誘起した磁気共鳴信号を受信する受信コイル
装置において、受信用コイルに近接してこの受信用コイ
ルと略同じ特性のデカップリング用コイルを設け、励起
用高周波パルス送信時に前記受信用コイルの誘起電圧と
前記デカップリング用コイルの誘起電圧とを相殺せさる
如く制御する手段を設けた構成としている。

（作用） このような構成によれば、励起用高周波パルスの送信時
にあって送信用コイルと受信用コイルとの磁気的なカッ
プリングにより受信用コイルに電圧が誘起したとしても
、この誘起電圧はデカップリング用コイルに誘起した電
圧により相殺され、励起用高周波パルスによる磁場を乱
すことは無い。

従って、受信コイル装置を励起用高周波パルスによる磁
場内のいかなる部位に置いても高Ｓ／Ｎで撮影すること
ができる。

（実施例） 以下本発明にかかるＭＲＩ装置の受信コイル装置の一実
施例を図面を参照して説明する。第１図は本実施例装置
の構成図、第２図は同装置の電気回路図である。

第１図及び第２図に示すように、本実施例の受信コイル
装置ＴＣは、受信用コイル１を有し、この受信用コイル
１と略同じ特性のデカップリング用コイル２を受信用コ
イル１に近接し且つ自動スイッチ素子３Ａ、３Ｂを介し
て設けている。

この自動スイッチ素子３Ａ、３Ｂは、励起用高周波パル
ス送信時に受信用コイル１の誘起電圧とデカップリング
用コイル２の誘起電圧とを相殺せさる如く制御する手段
の要素であって、この手段は、上述の自動スイッチ素子
３Ａ、３Ｂと、両−端を受信用コイル１に接続したラッ
プ回路４Ａ。

４Ｂとから構成されている。そして、トラップ回路４Ａ
、４Ｂの両地端を外部接続端子としている。

自動スイッチ素子３Ａ、３Ｂは、高電圧バイアスではオ
ンであり且つ低電圧バイアスではオフとなるクロスダイ
オード等から構成されている。そして、励起用高周波パ
ルス送信時には、励起用高周波パルスによる磁場によっ
て受信用コイル１及びデカップリング用コイル２に高レ
ベルの誘起電圧が生じ、これにより自動スイッチ素子３
Ａ。

３Ｂは高電圧バイアスとなってオンとなり、受信用コイ
ル１とデカップリング用コイル２とを接続するようにな
る。

一方、励起用高周波パルス非送信後にあって誘起した磁
気共鳴信号の受信時（励起用高周波パルス非送信時）に
も、受信信号による誘起電圧が生じるが、この誘起電圧
は上述の励起用高周波パルス送信のときよりも低レベル
であり、自動スイッチ素子３Ａ、３Ｂは低電圧バイアス
となってオフとなり、受信用コイル１とデカップリング
用コイル２との接続を切るようになる。

トラップ回路４Ａ、４Ｂは、それぞれインダクタンスＬ
のコイル４Ａａ、４Ｂａと、キャパシタンスＣのコンデ
ンサ４Ａｂ、４Ｂｂと、高電圧バイアスではオンであり
且つ低電圧バイアスではオフとなるクロスダイオード等
からなる自動スイッチ素子４Ａｃ、４Ｂｃとから構成さ
れている。

ここで、トラップ回路４Ａ、４Ｂは、自動スイッチ素子
４Ａｃ、４Ｂｃがオン時にコイル４Ａａ。

４Ｂａとコンデンサ４Ａｂ、４Ｂｂとにより、下記の共
振条件で並列共振回路を形成するようになっている。

共振条件２πｆ−１／Ｌ−に こで、励起用高周波パルスの周波数と、トラップ回路４
Ａ、４Ｂの共振周波数とは、上記周波数ｆとで一致させ
たものとなっている。すなわち、トラップ回路４Ａ、４
Ｂは、そのコイル４Ａａ。

４ＢａのインダクタンスＬと、そのコンデンサ４Ａｂ、
４ＢｂのキャパシタンスＣとを、励起用高周波パルスの
周波数と同じ値で共振するように選定したものとする。

また、自動スイッチ素子４Ａｃ、４Ｂｃがオン時である
のは、励起用高周波パルス送信時であり、この時、励起
用高周波パルスによる磁場によって受信用コイル１及び
デカップリング用コイル２１；高レベルの誘起電圧が生
じ、これにより自動スイッチ素子４Ａｃ、４Ｂｃは高電
圧バイアスとなってオンとなる。

さらに、コイル４Ａａ、４ＢａのＱ値をＱとすると、オ
ン時にはコイル４Ａａ、４Ｂａとコンデンサ４Ａｂ、４
Ｂｂとによる並列共振回路が形成されるので、 ＲＡ、ＲＢ−Ｑω、ω閣２πｆ ＲＡ、ＲＢの抵抗が形成される。ここで、コイル４Ａａ
、４Ｂａは、抵抗ＲＡ、ＲＢの値が大きなものとなるよ
うに励起用高周波パルスの周波数ｆに対応してそのＱ値
を選定している。

従って、励起用高周波パルス送信時には、第２図の回路
は第３図に示す等価回路となる。すなわち、第３図に示
すように、受信用コイル１とデカップリング用コイル２
とに励起用高周波パルス送信による等価的な電圧源ｅｌ
、ｅ２が有り、トラップ回路４Ａ、４Ｂは抵抗ＲＡ、Ｒ
Ｂだけの回路となる。つまり、励起用高周波パルス送信
時の受信コイル装ｆｆ１Ｔｃは、受信用コイル１．電圧
源ｅｌ、デカップリング用コイル２．電圧源ｅ２とによ
る閉回路となる。

ここで、電圧源ｅ１．ｅ２は、受信用コイル１とデカッ
プリング用コイル２とは略同じ特性且つ互いに近接して
いるので、同じ大きさの誘起電圧となる。よって、電圧
源ｅ１により受信用コイル１に流れるｉｌと、デカップ
リング用コイル２に流れる１２とは同じ大きさとなる。

そして、励起用高周波パルス送信時には上記の閉回路が
形成されて、電圧源ｅｌにより受信用コイル１に流れる
ｉｌと、この１１と同じ大きさの電圧源ｅ２によりデカ
ップリング用コイル２に流れる１２とは互いに打消しあ
ってしまう。

その結果、受信用コイル１とデカップリング用コイル２
とには誘導電流は流れないことになる。

従って、図示しない送信用コイルから励起用高周波パル
スが送信される時、受信用コイル１には誘導電流が流れ
ないため、磁気的には、送信用コイルから見て何もない
ことになる。つまり、送信用コイルと受信用コイルとは
カップリングしないことになる。

一方、励起用高周波パルス非送信後にあって誘起した磁
気共鳴信号の受信時（励起用高周波パルス非送信時）に
は、第４図に示すように、自動スイッチ素子３Ａ、３Ｂ
は低電圧バイアスとなってオフするので、受信用コイル
１とデカップリング用コイル２との接続は切られ、また
、トラップ回路４Ａ、４Ｂは、自動スイッチ素子４Ａｃ
。

４Ｂｃがオフするので、コンデンサ４Ａｂ。

４Ｂｂだけの回路となる。つまり、受信コイル装置ＴＣ
は、受信用コイル１にコンデンサ４Ａｂ。

４Ｂｂが接続された回路構成となり、通常の受信動作が
行われる。ここで、コンデンサ４Ａｂ。

４Ｂｂを図示しない同調回路の要素として用いることが
できる。

以上のように本実施例によれば次に列挙する作用効果を
得ることができる。

■　本実施例によれば、高周波パルスの送信時にあって
送信用コイルと受信用コイル１との磁気的なカップリン
グにより受信用コイル１に電圧が誘起したとしても、こ
の誘起電圧はデカップリング用コイル２に誘起した電圧
により相殺され、励起用高周波パルスによる磁場を乱す
ことは無い。従って、受信コイル装置を励起用高周波パ
ルスによる磁場内のいかなる部位に置いても高Ｓ／Ｎで
撮影することができる。

■　本実施例によれば、励起用高周波パルス非送信後に
あって誘起した磁気共鳴信号の受信時（励起用高周波パ
ルス非送信時）には、受信用コイル１とデカップリング
用コイル２との接続は切られ、受信コイル装置ＴＣは通
常の受信動作を行うことができる。

■　本実施例によれば、上記において、励起用高周波パ
ルスの送信時と誘起した磁気共鳴信号の受信時とにおけ
る回路及び動作の切換りは、送信時と受信時とでオン・
オフする自動スイッチ素子３Ａ、３Ｂ、４Ａｃ　、４Ｂ
ｃにより自動的になされるので、有利である。

次に本発明の他の実施例を第５図を参照して説明する。

すなわち、受信用コイル１にデカップリング用コイル２
をＰＩＮダイオード５Ａ、５Ｂを介して設け、受信用コ
イル１の両端をＰＩＮダイオード６Ａ、６Ｂを介して外
部接続端子とする。

ここで、励起用高周波パルスの送信時には、ＰＩＮダイ
オード５Ａ、５Ｂはオンとなり、ＰＩＮダイオード６Ａ
、６Ｂはオフとなるように、制御信号によりオン・オフ
制御される。また、磁気共鳴信号の受信時送信時には、
ＰＩＮダイオード５Ａ、５Ｂはオフとなり、ＰＩＮダイ
オード６Ａ、６Ｂはオンとなるように、制御信号により
オン・オフ制御されるようになっている。

以上のような構成であれば、第１図及び第２図の構成と
同様に上記列挙した■、■、■の作用効果を得ることが
できる。この場合、ＰＩＮダイオード５Ａ、５Ｂ、６Ａ
、６Ｂのオン・オフ制御の制御信号は、ＭＲＩ装置のコ
ントローラがら得ることができるので、簡単な構成で対
処できるものである。

この他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して
実施できるものである。

［発明の効果］ 以上のように本発明では、受信用コイルに近接してこの
受信用コイルと略同じ特性のデカップリング用コイルを
設け、励起用高周波パルス送信時に前記受信用コイルの
誘起電圧と前記デカップリング用コイルの誘起電圧とを
相殺せさる如く制御する手段を設けた構成としたことに
より、励起用高周波パルスの送信時にあって送信用コイ
ルと受信用コイルとの磁気的なカップリングにより受信
用コイルに電圧が誘起したとしても、この誘起電圧はデ
カップリング用コイルに誘起した電圧により相殺され、
励起用高周波パルスによる磁場を乱すことは無い。

従って、受信コイル装置を励起用高周波パルスによる磁
場内のいかなる部位に置いても高Ｓ／Ｎで撮影すること
ができる、という効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかるＭＲＩ装置の受信コイル装置の
一実施例の構成図、第２図は同実施例装置の電気回路図
、第３図及び第４図はそれぞれ同実施例の作用を示す図
、第５図は本発明の他の実施例の構成を示す回路図であ
る。 １・・・受信用コイル、２・・・デカップリング用コイ
ル、３Ａ、３Ｂ、４Ａｃ　、４Ｂｃ−自動スイッチ素子
、４Ａ、４Ｂ・・・トラップ回路、４Ａａ。 ４Ｂａ・・・コイル、４Ａｂ、４Ｂｂ・・・コンデンサ
、５Ａ、５Ｂ、６Ａ、６Ｂ・・・ＰＩＮダイオード。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第１図 需２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ＭＲＩ装置の送信用コイルから送信された励起用高周波
   パルスにより被検体を励起し、該励起の後に誘起した磁
   気共鳴信号を受信する受信コイル装置において、受信用
   コイルに近接してこの受信用コイルと略同じ特性のデカ
   ップリング用コイルを設け、励起用高周波パルス送信時
   に前記受信用コイルの誘起電圧と前記デカップリング用
   コイルの誘起電圧とを相殺せさる如く制御する手段を設
   けたことを特徴とするＭＲＩ装置の受信コイル装置。