JPH02174833A - 磁気共鳴ｃｔ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】 【産業上の利用分野】

本発明は、検査の対象部位によって各々その部位の検査
に適する受信用ＲＦコイルを備える磁気共鳴ＣＴ装Ｎ　
（ＭＲＩ装置とも略す）に関するもので、 特に受信用ＲＦコイルの種類あるいはその持続の有無を
自動的に識別して同調等を行い得るようにした磁気共鳴
ＣＴ詰装置関する。 なお、以下各図において同一の符号は同一もしくは相当
部分を示す。

【従来の技術】

第６図はＭＲＩ装置のコイル配置の例を示す。 同図において０１は軸方向（Ｚ方向）の静磁界を作るた
めのマグネット、０２はパルス電流で励磁される傾斜磁
界コイルで、マグネット０１と共に合成磁界の方向をＸ
、Ｙ、Ｚ方向に切換える役割を持つ。 １（ｌａ、ｌｂ）はＲＦ（高周波）コイルであり、この
場合１ａは腹部ＲＦコイル、ｌｂは頭部ＲＦコイルであ
る。 腹部ＲＦコイル１ａは送受信兼用で、核磁気共鳴を発生
させるための高周波励振信号の送信と、この励振によっ
て発生する高周波の核磁気共鳴信号（ＮＭＲ信号）の受
信とを兼ねることができる。 また頭部ＲＦコイル１ｂや後述する図外の表面ＲＦコイ
ルｌｃは受信専用で、このコイルｉｂあるいは１ｃを用
いる際は、腹部ＲＦコイル１ａを送信専用として、送信
ＲＦコイルｌａと受信ＲＦコイル１ｂを組合せたり、あ
るいは送信ＲＦコイルｌａと受信ＲＦコイルｌｃを組合
せて動作させる。 ところでこの種のＭＲＩ装置においては、符号出力であ
るＮＭＲ信号の出力は非常に小さい。そこで信号出力を
高め、かつノイズを下げるために、受信用ＲＦコイルは
検査部位にできるだけ近接し、かつ検査部位に対して必
要最小限の大きさにすることが行われる。 第７図はそのようなＲＦコイルの例を示し、腹部を検査
する場合は第７図（Ａ）に示すように腹部に近接し、腹
部をカバーする大きさの前記腹部ＲＦコイル１ａが使わ
れる。また頭部を検査する場合は第７図（Ｂ）に示すよ
うな頭部に近接し頭部をカバーする大きさの頭部ＲＦコ
イル１ｂが使われる。また特に局所の鮮明な画像を得る
ためには、人体の局所に密着し局所の検査部位のみをカ
バーする表面ＲＦコイルが使われる。第７図（Ｃ）は膝
用の表面ＲＦコイル１ｃの例を示す。 ＮＭＲ信号を効率よく受信するためには、装置の磁石の
大きさによって定まるＮＭＲ信号の特定の周波数に受信
用ＲＦコイルを同調させると同時に、インピーダンス整
合を行わなければならない。 このため例えば第８図のＲＦコイル同同調部子７示すよ
うな可変容量コンデンサを用いる同調回路が受信用ＲＦ
コイルｌの出力側に取付けられる。第８図においてＣｐ
は同調用可変容量コンデンサ、Ｃｓはインピーダンス整
合用可変容量コンデンサである。 また第６図のコイル構成のように腹部ＲＦコイルｌａを
送信用に、頭部ＲＦコイルｌｂ、あるいは表面ＲＦコイ
ル１ｃを受信用に用いる場合、腹部ＲＦコイルＩａと頭
部ＲＦコイルＩｂあるいは表面ＲＦコイルｌｃとは同じ
周波数に同調しているため、送信、受信のそれぞれの期
間は前記両ＲＦコイルｌａ、ｌｂあるいはｌａ、ｌｃが
結合しないようにしなければならない。 第９図はこのような場合に用いられるＲＦコイル同同調
部子７の構成例を示す。同図においてＤｌはＰＩＮ接合
のダイオード（ＰＩＮダイオードと略記する）で、その
順バイアス電流の大きさによって高周波抵抗が変化し、
所定以上の電流で順バイアスされると高周波的には短絡
同様の状態になる性質を持っている。ＬＢはコンデンサ
ＣｓをバイパスしてＰＩＮダイオードＤ１に前記の順バ
イアス電流を流すためのインダクタンス、ＣＢはこのイ
ンダクタンスＬＢと核磁気共鳴周波数で共振するコンデ
ンサで、このＬＢ、ＣＢの回路を高インピーダンス化し
てその付加の影響を取除くためのものである。１２はＰ
ＩＮダイオードバイアス駆動部で、この１２内の１８は
ＰＩＮダイオードＤＩに流す順バイアス用のパルス電流
ＰＬＳを増巾する電流増巾器である。従ってこの回路で
はパルス電流ＰＬＳの印加状態ではＲＦＦコイルは高周
波的にＲＦコイル同同調部子７八接続され、パルス電流
ＰＬＳの非印加状態ではＲＦコイル１はＲＦココイル同
調１７Ａから高周波的に切離される形になる。 これにより第６図の構成の場合、腹部ＲＦコイル１ａに
送信を行わせるときは該ＲＦコイル１ａと直列のＰＩＮ
ダイオードＤＩを順バイアス状態にしてその同調回路１
７＾に接続する一方、頭部ＲＦコイル１ｂと直列のＰＩ
ＮダイオードＤ１を非通電状態とし、該ＲＦコイル１ｂ
をその同調回路１７＾から切離す（実際にはその同調点
を大きくすらす。これをデカップリングという。これに
よりこの送信期間、ＲＦコイル１ｂには過大なＲＦ主電
力誘起されないようにする。）。 逆に頭部ＲＦコイルｉｂに受信を行わせるときは、該Ｒ
Ｆコイル１ｂと直列のＰＩＮダイオードＤｉを順バイア
スし、他方、腹部ＲＦコイル１ａと直列のＰＩＮダイオ
ードＤ１を非通電状態とする。

【発明が解決しようとする課題】

しかしながら、第８図の可変容量コンデンサＣｐ、Ｃｓ
の値は受信用ＲＦコイルの種類によって大きく異なるた
め、ＭＲＩ装置の操作者は、受信用ＲＦコイルを交換す
るごとにその値を設定する必要があった。また、受信用
ＲＦコイルによって、検査する部位の大きさが異なるた
め、これにあわせて撮像視野（ＦＯＶ）を設定する必要
があり、操作性の悪い欠点があった。 そこで、第１発明の課題は検査の対象部位によって、各
々その部位の検査に適する受信用ＲＦコイルを備えるＭ
ＲＩ装置において、受信用ＲＦコイルを装着するだけで
、計算機が自動的に受信用ＲＦコイルの種類を識別し、
同調及びインピーダンス整合及び撮像視野の設定を行う
ＭＲＩ装置を提供することにある。 また第６図のコイル構成のＭＲＩ装置では頭部および腹
部では撮像視野（ＦＯＶ）等が異なるため、撮像プログ
ラムも異なり、装置の操作者はそれにあわせて撮像部位
を設定する必要があり、操作性の悪い欠点があった。 そこで第２発明の課題は、送受信兼用または送信用とし
て固定的に装着された腹部ＲＦコイルを備えると共に、
受信用として脱着可能な頭部ＲＦコイルおよび表面ＲＦ
コイルを備えたＭＨＩ装置において、コンピュータで自
動的に前記受信用ＲＦコイルの装着状態を判定し、撮像
部位の設定が行われるＭＲＩ装置を提供することにある
。

【課題を解決するための手段】

上記の課題を解決するために、第１発明のＭＲ■装置に
おいては、「受信用ＲＦコイル（１など）の着脱コネク
タ（３など）に、この受信用ＲＦコイルの種類を識別す
る信号の発生部（４など）を設けるとともに、ＲＦ受信
回路（５など）に、この信号により前記受信用ＲＦコイ
ルの種類を識別する種類識別部（６など）を備える１よ
うにする。 また第２発明のＭＲＩ装置においては、ｒＲＦコイル（
１など）と直列にＰＩＮダイオード（Ｄｌなど）を設け
、（ＰＩＮダイオードバイアス駆動部１２などを介し）
このＰＩＮダイオードのバイアス電流をオン、オフして
、該ＲＦコイルとその同調回路（ＲＦココイル同調１７
Ａなど）との高周波結合をそれぞれオン、オフする磁気
共鳴ＣＴ装置において、 前記バイアス電流のオン時に、この電流を検出する手段
（受信コイル接続判定部１３など）を備え、（計算機１
６などを介し）前記ＲＦコイルのこの磁気共鳴ＣＴ装置
に対する装着の有無を判定するように１するものとする
。

【作　用】

１）第１発明について： 受信用ＲＦコイルの着脱コネクタに、受信用ＲＦコイル
の種類識別信号発生部を設け、このコネクタをＲＦ受信
回路の固定コネクタに装着することにより種類識別信号
はＲＦ受信回路にある種類識別部に入り、受信用ＲＦコ
イルの種類が識別される。この種類識別部では、さらに
計算機に入力可能な種類識別信号を発生して、計算機に
信号を伝達する。計算機ではプログラムによって装着さ
れた受信用ＲＦコイルに適した同調の調整、インピーダ
ンス整合の調整ならびに撮像視野の決定を行う。 ２）第２発明について： ＰＩＮダイオードバイアス駆動部のバイアス電流出力部
に、電流検出回路を設け、コンピュータより判定用バイ
アス電流出力指令を出すことにより、受信ＲＦコイルが
装着されていれば前記検出回路に電圧が発生する。これ
をコンピュータに伝送可能な信号に変換した後、コンピ
ュータに伝送する。これにより自動的に受信ＲＦコイル
の装着の判定を行う。

【実施例】

まず第１図ないし第３図を用いて第１発明の詳細な説明
する。第１図において受信用ＲＦコイルｌは検査の対象
部位に対して、各々その部位の検査に適する複数個が準
備される。受信用ＲＦコイル１ではコイル本体２が通常
、同軸ケーブルの接続ケーブル８を介して着脱コネクタ
３に接続されている。 着脱コネクタ３は検査を行う場合、ＲＦ受信回路５の固
定コネクタ７に装着され、受信用ＲＦコイルｌの信号出
力はＲＦ受信回路５へ送られる。 ここで第１発明では、受信用ＲＦコイル１にある着脱コ
ネクタ３にこの受信用ＲＦコイル１の種類を識別する信
号の発生部４を設ける。 これとともに、ＲＦ受信回路５にこの種類識別信号発生
部４の信号を受けて、その受信用ＲＦコイルＩの種類を
識別するとともに、さらに、計算機に入力可能な形式の
種類識別信号を発生して計算機に伝達する種類識別部６
を設ける。 これによって、受信用ＲＦコイルｌの着脱コネクタ３が
ＲＦ受信信号回路５の固定コネクタ７に装着されると、
種類識別信号発生部４の信号は種類識別部６に送られる
。種別識別部６ではこの信号をうけて、計ｎ機に入力可
能な形式の種類識別信号を発生し図外の計算機に送る。 計算機ではこの信号を受けて、プログラムによって、装
着された受信用ＲＦコイル１に適した同調の調整、イン
ピータン整合の調整ならびに撮像視野の決定を行つ。 ここで第２図および第３図を用い種類識別信号発生部４
および種類識別部６の具体例について述べる。第２図で
４は着脱コネクタ３の中に設けられた種類識別信号発生
部４の一例を示し、Ｅ、　　Ａ。 Ｂ、Ｃ，Ｄの５本の端子より構成される。着脱コネクタ
３が装着される固定コネクタ７には、着脱コネクタ４の
端子Ｅ、Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄに対応する端子Ｅ１．Ａ１．Ｂ
ｌ、Ｃ１，Ｄｉが設けられ、Ｅｌは接地される。ＡＬＢ
ｌ、ＣＩ、Ｄｉはアドレスデコーダ９に接続されるとと
もに、抵抗８を通して電位子■に接続される。アドレス
デコーダ９には出力端子ＳＯおよびＳｌがあり、計算機
に接続される。 種類識別信号発生部４において、種類識別信号を発生す
る原理は、受信用ＲＦコイルｌの種類によって、Ａ、Ｂ
、Ｃ，Ｄ端子のうちどれか１つの端子を端子已に接続す
るようにする。端子巳は端子Ｅ１に装着されて０電位で
あるので、接続された端子の電位は０となる。第２図で
は端子Ａが端子Ｅに接続された例を示している。 一方、種類識別部６内では、各端子Ａｌ、Ｂｌ。 ＣＩ、ＤＩはアドレスデコーダ９に接続されており、さ
らに抵抗８によってプルアンプされているため、種類識
別信号発生部４の端子の接続状態に応じて、アドレスデ
コーダ９の端子Ｓｏ、Ｓｌより００，０１．１０゜１１
の４種類の２ビツトの、計′Ｘ機に入力可能な形式の、
受信用ＲＦコイルの種類識別信号が計算機に送られる。 計算機はプログラムによって、装着された受信用ＲＦコ
イル１に適した同調の調整。 インピーダンス整合の調整ならびに撮像視野の決定を行
う。 また第３図は種類識別信号発生部４９種類識別部６の他
の構成例を示す。同図においては、種類識別信号発生部
４をＡ、Ｂの２本の端子で構成し、この端子Ａ、Ｂを共
に解放するか、またはこの端子Ａ、Ｂのいずれかもしく
は両方を接続ケーブル（この例では同軸ケーブル）８の
外周のシールドラインを介して接地することにより、受
信用ＲＦコイル１の種類を００，０１．１０．１１の４
種類の種類識別コードに対応させる。 そして第３図の種類識別部６は前記の端子Ａ。 Ｂにそれぞれ対応する固定コネクタ７内の端子ＡＬＢＩ
　と第２図のアドレスデコーダ９に代わる単なるインバ
ータ９Ａとを介して出力端子５Ｏ８１に前記の種類識別
コードを取り出すように構成されている。このように第
３図の装置は第２図よりも少ない部品も少ない部品点数
で構成することができる。 次に第４図および第５図を用いて第２発明の詳細な説明
する。第４図は第２発明に直接間わるシステムの要部構
成を示すブロック図である。同図において腹部ＲＦコイ
ル１ａはこの場合、送信コイルとして一方のＲＦコイル
同８周合Ｂ１７八（１７八１）と組合されて、常時固定
的にこのＭＲＩ装置に装着されている。また頭部ＲＦコ
イル１ｂまたは表面ＲＦコイルＩＣは受信コイルとして
この各ＲＦコイルｌｂ、ｌｃにそれぞれ対応するＲＦコ
コイル同調１７Ａ　（１７Ａ２）と組合されて、このＭ
ＲＩ装置に脱着可能なように装着される。ここでＲＦコ
コイル同調１７Ａ１．１７Ａ２は第９図のＲＦコイル同
調部１７Ａと同様な構成をしており、この各ＲＦコイル
ｌａおよびｌｂ（又はＩｃ）とそれぞれ直列にＰＩＮダ
イオードＤＩが設けられている。 １２（１２１，１２２）は第９図で述べたと同様なＰＩ
Ｎダイオードバイアス駆動部で、同駆動部１２１は計算
機１６の指令に基づいてＲＦココイル同調１７ＡＩ内の
Ｐ（ＮダイオードＤＩをオン、オフして腹部ＲＦコイル
Ｉａとその同調部１７４１との高周波結合をオン、オフ
し、同駆動部１２２は同じ＜ＲＦココイル同調１７Ａ２
内のＰＩＮダイオードＤＩをオン、オフして頭部ＲＦコ
イルｌｂまたは表面ＲＦコイルｌｃと、この各コイル１
ｂ、１ｃにそれぞれ対応する同調部１７Ａ２との高周波
結合をオン、オフする役割を持つ。 １３は受信コイルとしての頭部ＲＦコイル１ｂまたは表
面コイル１ｃがこのＭＲＩ装置に装着されているか否か
を判定する受信コイル接続判定部。 １４はアナログ信号処理部で、計算機１６の指令に基づ
き送信コイル１ａの高周波的接続（オン）状態において
その送信を行わせると共に、受信コイルｌｂまたは１ｃ
の高周波的接続（オン）状態において、この受信コイル
の受信信号（ＮＭＲ信号）を処理して計算機Ｉ６に与え
る役割を持つ。 第５図は、前述の受信コイル接続判定部Ｉ３の詳細構成
を示す。計算機１Ｇ側からのＰＩＮダイオードに対する
バイアス電流指令としてのパルス電流ＰＬＳは、前述の
ようにＰＩＮダイオードバイアス駆動部１２に属する電
流増幅器８により増幅され、受信コイル接続判定部１３
に属するバイアス電流検出抵抗１９を通って、ＲＦコイ
ル同同調部子７Ａ２ＰＩＮダイオードＤ１に供給される
。 ここで、ＲＦコイル同同調部子７Ａ２ＲＦコイルＩｂま
たはｌｃと一体となっているので、受信ＲＦコイルｌｂ
または１ｃが接続されていなければバイアス電流は流れ
ない。よって、バイアス電流検出抵抗１９０両端の電圧
を同じく受信コイル接続判定部１３に属する差動増幅器
２０により増幅し、この増巾電圧を同じく受信コイル接
続判定部１３内の比較器２１にて所定の基準電圧２１ａ
と比較し、バイアス電流の通流の有無を検出すれば、計
算機１６にて受信ＲＦコイルｌｂまたは１ｃのＭＲＩ装
置への装着の有無を判定することができる。

【発明の効果】

この第１発明にすれば、ＭＲｒ装置による検査において
、検査の対象部位に対し、その部位の検査に適する受信
用ＲＦコイルを装着した際、本第１発明により受信用Ｒ
Ｆコイルの種類が自動的に識別されるため、装置の操作
者はそのつと装着した受信用ＲＦコイルの種類を計算機
に設定する必要がないので、装置の操作性がよ（なる。 また第２発明によれば、ＲＦコ・イルの高周波的な接続
を開閉するためのＰＩＮダイオードの順バイアス電流の
通流の有無を検出して、受信ＲＦコイルのＭＲＩ装置へ
の装着の有無を判定するようにしたので、受信用ＲＦコ
イルの違いによる撮像部位の設定は計算機により自動的
に行われるため装置の操作性がよくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１発明の要部の基本構成の実施例を示す図、 第２図及び第３図は第１発明の具体的構成のそれぞれ異
なる実施例を示す図、 第４図は第２発明に関わるシステムの要部の構成の実施
例を示す図、 第５図は第４図の受信コイル接続判定部の具体的構成の
実施例を示す図、 第６図はＭＲｆ装置のコイル配置例の説明図、第７図は
異なるＲＦコイルの例を示す図、第８図、第９図はそれ
ぞれ異なるＲＦコイル同調部の構成例を示す図である。 ０１：マグネット、０２：傾斜磁界コイル、１；ＲＦコ
イル、ｌａ　　：ｌｉ部ＲＦＤイル、ｌｂ　：頭部ＲＦ
コイル、ｌｃ　　：を面ＲＦコイル、２：コイル本体、
３：着脱コネクタ、４：種類識別信号発生部、５：ＲＦ
受信回路、６：種類識別部、７：固定コイル、８：抵抗
、９ニアドレスデコーダ、９＾　：インバータ、１２（
１２１，１２２）　　：　Ｐ　Ｉ　Ｎダイオードバイア
ス駆動部、１３：受信コイル接続判定部、１４：アナロ
グ信号処理部、１５：高周波送受信回路、１６二計算機
、１７八（１７＾１，１７Ａ２）　：　ＲＦコイル同調
部、Ｄｌ　： Ｐ ＩＮダイオード、 １８：電流増幅器、 １９： バイアス電流検出抵抗、 ２０：差動増幅器、 ２１：比 第 図 第 図 第 図 オ６図 ＋ｏ　Ｑ オ ７ｍ ＲＦコイル厄■凋音巨 オ８図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）検査の対象部位によって、各々その部位の検査に適
   する受信用ＲＦコイルを備える磁気共鳴ＣＴ装置におい
   て、受信用ＲＦコイルの着脱コネクタに、この受信用Ｒ
   Ｆコイルの種類を識別する信号の発生部を設けるととも
   に、ＲＦ受信回路に、この信号により前記受信用ＲＦコ
   イルの種類を識別する種類識別部を備えることを特徴と
   する磁気共鳴ＣＴ装置。 ２）ＲＦコイルと直列にＰＩＮダイオードを設け、この
   ＰＩＮダイオードのバイアス電流をオン、オフして、該
   ＲＦコイルとその同調回路との高周波結合をそれぞれオ
   ン、オフする磁気共鳴ＣＴ装置において、 前記バイアス電流のオン時に、この電流の有無を検出す
   る手段を備え、前記ＲＦコイルのこの磁気共鳴ＣＴ装置
   に対する装着の有無を判定するようにしたことを特徴と
   する磁気共鳴ＣＴ装置。