JPH0277237A - 核磁気共鳴イメージング装置の受信コイル - 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、核磁気共鳴（以下ｒＮＭＲＪと略記する）現
象を利用して被検体（人体）の所望部位の断層像を得る
核磁気共鳴イメージング装置の受信コイルに関し、特に
被検体の胸部の撮影に適し良質の画像を得ることができ
る核磁気共鳴イメージング装置の受信コイルに関する。

〔従来の技術〕

核磁気共鳴イメージング装置は、被検体の体軸方向と垂
直な方向に静磁場及び傾斜磁場を与える磁場発生手段と
、上記被検体の生体組織を構成する原子の原子核に核磁
気共鳴を起こさせるために高周波信号を照射する送信系
と、上記の核磁気共鳴により放出される高周波信号を検
出する受信系と、この受信系で検出した高周波信号を用
いて画像再構成演算を行う信号処理系とを備えて構成さ
れている。ここで、上記受信系における高周波信号の検
出には通常、コイルが使用され、サドル型。

ソレノイド型及びそれらを変形した種々の受信コイルが
考えられている。そして、この受信コイルの感度が再構
成された画像のＳ／Ｎ比に直接影響するため、その研究
改良が多くなされている。特に、垂直磁場方式の核磁気
共鳴イメージング装置の場合、受信コイルとして感度の
高いソレノイド型コイルを使用することができる。そし
て、　Ｄ、Ｉ。

ＨｏｕｌｔとＲ，Ｅ、ＲｉｃｈａｒｄｓのＳ／Ｎ比を表
す式によれば、高周波信号の受信コイルの大きさ（コイ
ル径）を小さくすればＳ／Ｎ比が向上するとされており
。

それは実験においても確認されている。

このことから１頭部や頚部などの撮像では、比較的小径
のソレノイド型の受信コイルを使用することができ、良
好な画像を得ることができるが。

腹部や特に肩の存在する胸部では第５図に示すように、
必然的に使用する受信コイル１の径が大きくなってしま
うものであった。

〔発明が解決しようとする課題〕

このような従来の受信コイル１においては、特に被検体
の胸部を撮影するのに、第５図に示すように、肩２の外
側に受信コイル１を回さなければならないので、その受
信コイル１の径が必然的に大きくなり、Ｓ／Ｎ比が低下
するものであった。

従って、特に胸部については、良質な画像が得られない
ことがあった。

そこで、本発明は、このような問題点を解決することが
できる核磁気共鳴イメージング装置の受信コイルを提供
することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明による核磁気共鳴イ
メージング装置の受信コイルは、被検体の体軸方向と垂
直な方向に静磁場及び傾斜磁場を与える磁場発生手段と
、上記被検体の生体Ｍｉ織を構成する原子の原子核に核
磁気共鳴を起こさせるために高周波信号を照射する送信
系と、上記の核磁気共鳴により放出される高周波信号を
検出する受信系と、この受信系で検出した高周波信号を
用いて画像再構成演算を行う信号処理系とを備えて成る
核磁気共鳴イメージング装置の上記受信系内に改れられ
、二つのソレノイド型コイルを直交状態に組み合わせて
成る核磁気共鳴イメージング装置の受信コイルにおいて
、上記二つのソレノイド型コイルを、被検体の胸部にて
共鳴原子のスピン回転面と垂直な方向の中心軸を軸とし
て、体軸方向と約４５度の角度となる位置で互いに直交
状態に固定できるように組み合わせたものである。

〔作用〕

このように構成された核磁気共鳴イメージング装置の受
信コイルは、第１図に示すように、二つのソレノイド型
コイル３，４を用い、被検体５の胸部にて共鳴原子のス
ピン回転面と垂直な方向（第１図の紙面に垂直な方向）
の中心軸６を軸として、体軸方向（被検体５の頭と足と
を結ぶ軸の方向）と約４５度の角度となる位置で互いに
直交状態に固定できるように組み合おせることにより。

被検体５の肩２を逃げて二つのソレノイド型コイル３，
４をセットできるので、受信コイルの全体としてはその
コイル径を小さくすることができる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて詳細に説明
する。

第２図は本発明による核磁気共鳴イメージング装置の受
信コイルの実施例を示す外胡図であり。

第３図は上記受信フィルが適用される核磁気共鳴イメー
ジング装置の全体構成を示すブロック図である。

上記の核磁気共鳴イメージング装置は、核磁気共鳴（Ｎ
ＭＲ）現象を利用して被検体の断層像を得るもので、第
３図に示すように、静磁場発生磁石７と、ｌＩａ場勾配
発生系８と、送信系９と、受信系１０と、信号処理系１
１と、シーケンス１２と。

中央処理装置（ＣＰＵ）１３とを備えて成る。

上記静磁場発生磁石７は、被検体５の周りにその体軸方
向と直交する方向に強く均一な静磁場を発生させるもの
で、上記被検体５の周りのある広がりをもった空間に永
久磁石方式または常電動力式あるいは超電動力式の磁場
発生手段が配置されている。磁場勾配発生系８は、ｘ、
ｙ、ｚの三軸方向に巻かれた傾斜磁場コイル１４と、そ
れぞれのコイルを駆動する傾斜磁場電源１５とから成り
、上記シーケンサ１２からの命令に従ってそれぞれのコ
イルの傾斜磁場電源１５を駆動することによりＸ、Ｙ、
Ｚの三軸方向の傾斜磁場ＧＸ、ＧＹ、ＧＺを被検体５に
印加するようになっている。この傾斜磁場の加え方によ
り、被検体５に対するスライス面を設定することができ
る。送信系９は、被検体５の生体組織を構成する原子の
原子核に核磁気共鳴を起こさせるために高周波信号を照
射するもので、高周波発振器１６と変調器１７と高周波
増幅器１８と送信コイル１９ａとから成り、上記高周波
発振器１６から出力された高周波パルスをシーケンサ１
２の命令に従って変調器１７で振幅変調し、この振幅変
調された高周波パルスを高周波増幅器１８で増幅した後
に被検体５に近接して配置された送信コイル１９ａに供
給することにより。

電磁波が上記被検体５に照射されるようになっている。

受信系１０は、被検体５の生体組織の原子核の核磁気共
鳴により放出される高周波信号（ＮＭＲ信号）を検出す
るもので、ソレノイド形の受信コイル１９ｂと増幅器２
ｏと直交位相検波器２１とＡ／Ｄ変換器２２とから成り
、上記送信コイル１９ａから照射された電磁波による被
検体５の応答の電磁波（ＮＭＲ信号）は被検体５に近接
して配置された受信コイル１９ｂで検出され、増幅器２
０及び直交位相検波器２１を介してＡ／Ｄ変換器２２に
入力してディジタル量に変換され、さらにシーケンサ１
２からの命令によるタイミングで直交位相検波器２１に
よりサンプリングされた二基列の収集データとされ、そ
の信号が信号処理系１１に送られるようになっている。

この信号処理系１１は、ＣＰＵ１３と、磁気ディスク２
３及び磁気テープ２４等の記録装置と、ＣＲＴ等のデイ
スプレィ２５とから成り、上記ＣＰＵ１３でフーリエ変
換、補正係数計算像再構成等の処理を行い、任意断面の
信号強度分布あるいは複数の信号に適当な演算を行って
得られた分布を画像化してデイスプレィ２５に断層像と
して表示するようになっている。また、シーケンサ１２
は、ＣＰＵ１３の制御で動作し、被検体５の断層像のデ
ータ収集に必要な種々の命令を送信系９及び磁場勾配発
生系８並びに受信系１０に送るものである。なお、第３
図において、送信コイル１９ａと受信コイル１９ｂと傾
斜磁場コイル１４は、被検体５の周りの空間に配置され
た静磁場発生磁石７磁場空間内に配置されている。

ここで、本発明においては、上記受信コイル１９ｂは、
第２図に示すように、二つのソレノイドコイル３，４を
、被検体５の胸部にて共鳴原子のスピン回転面と垂直な
方向の中心軸６を軸として、体軸方向と約４５度の角度
となる位置で互いに直交状態に固定できるように組み合
わせて構成されている。すなわち、一方のソレノイド型
コイル３のコイル導体の基端部には同調回路部２６を設
けると共に、先端部には上記同調回路部２６の一つ外側
面に形成された主コネクタ２７の溝に挿入するコネクタ
２８が設けられ、他方のソレノイド型コイル４のコイル
導体の両端部には上記同調回路部２６の他の二つの外側
面に形成された主コネクタ２７の溝に挿入するコネクタ
２９．２９が側面に形成された主コネクタ２７の溝に、
一方のソレノイド型コイル３のコネクタ２８及び他方の
ソレノイド型コイル４のコネクタ２９．２９をそれぞれ
着脱可能に結合することにより、二つのソレノイド型コ
イル３，４を被検体５の胸部にて互いに直交状態となる
ように組み合わせ可能とされている。従って、上記両方
のコイル３，４のコネクタ２８．２９を同調回路部２６
の主コネクタ２７から外しておくことにより、上記コイ
ル３゜４を被検体５の胸部の周りに回すことができると
共に、上記コネクタ２８．２９を主コネクタ２７に結合
することにより、上記コイル３．４を被検体５の胸部に
直交状態となるように容易に固定することができる。

第４図は第３図に示す増幅器２０の内部構成を示すブロ
ック図である。この増幅器２０は、一方のソレノイド型
コイル３からの出力を入力して増幅する第一のプリアン
プ３０と、他方ソレノイド型コイル４からの出力を入力
して増幅する第二のプリアンプ３１と、この第二のプリ
アンプ３１の出力を上記第一のプリアンプ３０からの出
力と同位相にするため位相をずらす位相シフタ３２と、
この位相シフタ３２からの出力と上記第一のプリアンプ
３ｏからの出力とを加算する加算器３３とから構成され
ている。そして、上記加算器３３からの出力は、第３図
に示す直交位相検波器２１へ入力するようになっている
。

なお、受信コイル１９ｂの二つのソレノイド型コイル３
，４を互いに直交状態に固定する構造は、第２図に示す
ものに限らず、他の着脱可能の結合構造としてもよい。

或いは、二つのソレノイド型コイル３，４をフレキシブ
ルなコイル導体で形成し、これらを予め直交状態に組み
合わせて受信コイル１９ｂとし、上記二つのソレノイド
型コイル３．４の柔軟性を利用してその内径部の中へ被
検体５を挿入するようにしてもよい。

〔発明の効果〕

本発明は以上のように構成されたので、二つのソレノイ
ド型コイル３，４を、被検体５の胸部にて共鳴原子のス
ピン回転面と垂直な方向の中心軸６を軸として１体軸方
向と約４５度の角度となる位置で互いに直交状態に固定
することができる。

従って、被検体５の肩２を逃げて上記二つのソレノイド
型コイル３．４を被検体５の胸部にセットすることがで
き、受信コイル１９ｂの全体としてそのコイル径を小さ
くして被検体５の胸部に密着するようにセットすること
ができる。このことから、上記受信コイル１９ｂを被検
体５の胸部の撮影に適したものとすることができると共
に、ＳＺＮ比を向上して良質の画像を得ることができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による核磁気共鳴イメージング装置の受
信コイルの原理を示す説明図、第２図は上記受信コイル
の実施例を示す外観図、第３図は上記受信コイルが適用
される核磁気共鳴イメージング装置の全体構成を示すブ
ロック図、第４図は第３図に示す増幅器の内部構成を示
すブロック図、第５図は従来例の受信コイルを被検体の
胸部にセットした状態を示す説明図である。 ３．４・・・ソレノイド型コイル、５・・・被検体、６
・・・中心軸、７・・・静磁場発生磁石、８・・・磁場
勾配発生系、９・・・送信系、１０・・・受信系、１１
・・・信号処理系、１９ｂ・・・受信コイル、２６・・
・同調回路部。 ２７・・・主コネクタ、２８．２９・・・コネクタ。 第　ｌ　口 第　２　酊

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、被検体の体軸方向と垂直な方向に静磁場及び傾斜磁
   場を与える磁場発生手段と、上記被検体の生体組織を構
   成する原子の原子核に核磁気共鳴を起こさせるために高
   周波信号を照射する送信系と、上記の核磁気共鳴により
   放出される高周波信号を検出する受信系と、この受信系
   で検出した高周波信号を用いて画像再構成演算を行う信
   号処理系とを備えて成る核磁気共鳴イメージング装置の
   上記受信系内に設けられ、二つのソレノイド型コイルを
   直交状態に組み合わせて成る核磁気共鳴イメージング装
   置の受信コイルにおいて、上記二つのソレノイド型コイ
   ルを、被検体の胸部にて共鳴原子のスピン回転面と垂直
   な方向の中心軸を軸として、体軸方向と約４５度の角度
   となる位置で互いに直交状態に固定できるように組み合
   わせたことを特徴とする核磁気共鳴イメージング装置の
   受信コイル。