JPH04231028A - 磁気共鳴画像装置用無線周波数直交コイル構成 - Google Patents

磁気共鳴画像装置用無線周波数直交コイル構成

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JPH04231028A
JPH04231028A JP3123967A JP12396791A JPH04231028A JP H04231028 A JPH04231028 A JP H04231028A JP 3123967 A JP3123967 A JP 3123967A JP 12396791 A JP12396791 A JP 12396791A JP H04231028 A JPH04231028 A JP H04231028A
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rod
rings
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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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、本体コイルが磁界を発
生し、コイル構成がその応答を拡大する直交rf信号を
発生する本体の磁界応答を感知するMRI装置に使用す
るコイル構成に係る。
【0002】
【従来の技術】両出願願書、ロイスラー他により「MR
I装置用rf直交コイルシステム」の名称で1989年
,6月13日に出願した願番SN第366,101号の
出願と「磁気画像装置用直交表面コイル」の名称で19
90年,2月20日にボスカンプ他により出願され本出
願人に譲渡された願番SN第483,187号は興味が
ある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】直交コイルはMRI装
置で特定の身体部分を検査するのに広く用いられている
。磁気共鳴画像装置は公知であり、例えば欧州特許出願
第0142760号に開示されている。関連する現象は
、陽子及び中性子のスピンにより、磁気モーメントが示
される原子核で生じる。試料が静止均一磁界に置かれる
時、該磁気モーメントは磁界の方向に純磁化を発生する
よう磁界と整列する。励起磁界の影響で、試料の原子の
磁気モーメントは、印加された磁界の強度及び核の特性
に依存する周波数で磁界の軸の回りに歳差運動する。
【0004】核モーメントはコイルにより印加されたr
fパルスにより作用される。パルスが印加された後、モ
ーメントは磁界と再整列する。再整列時核モーメントは
核の磁界の磁界特性を発生する。同じ又は異なるコイル
は無線周波数信号をコイル内に発生するよう核により発
生した磁界を感知するのに用いられる。核磁気共鳴(N
MR)画像において、NMR信号は検査の対象の像を再
構成するのに用いられる。
【0005】特に頭部を検査するのに、1つの公知のコ
イル構成はいわゆる鳥籠形コイルからなる。コイルは複
数の平行に離間したロッドにより結合された2つの離間
した円形リングからなる。コンデンサはコイルを所定の
無線周波数に同調させるようロッドと共に回路に接続さ
れる。典型的には、これらのコンデンサのあるものは、
例えば前記欧州特許出願及び、ジャーナルオブマグネテ
ィックレゾナンス63巻,622−628頁(1985
年)のヘイーズ他による「1.5Tでの全身NMR画像
用効果的、高均一無線周波数コイル」という題の論文に
示される如く、ロッドの中央に位置する。コンデンサは
開示された構造のロッドの中央に位置される。その理由
は最適の応答を与えるよう装置が対称であるべきと一般
的に考えられるからである。しかし、このコイルが本体
コイル円に位置した局部ユニットである時、局部ユニッ
トは本体から減結合される必要があり、さもなければ、
磁気減結合は両コイルを離調し、装置は動作しない。局
部コイルを減結合するのに、PINダイオードが典型的
に用いられ、ダイオードは各ロッドに対して用いられる
。これらのダイオードは又ロッドに対称的に中央で結合
される。ダイオードは、コイルが同調する時ダイオード
をバイアスオンし、コイルが離調さるべき時ダイオード
を逆バイアスオフする直流を必要とする。直流バイアス
網はrfチョークがコイルのrfエネルギーでバイアス
網のrf減結合を阻止することを必要とする。バイアス
網は、バルクを装置に加え、構成を閉じるよう鳥籠形コ
イルを一般に必要とするロッド間に空間を設ける傾向が
ある。
【0006】しかし、膝及び小児頭部用に最適化された
コイルは1.5tで研究することが望ましい。鳥籠形コ
イル構成はかかるコイルが最適均一を提供すると考えら
れるので、頭部研究に対して最適と考えられる。1つの
目標はコイルが受信モードだけで動作することである。 このモードでは、コイルの全てのロッドは、システムの
他のコイルの送信位相中又は他の受信したコイルが能動
である時離調されなければならない。鳥籠形コイルが他
のコイルの送信位相中又は他の受信したコイルが能動で
ある時離調されない場合、コイルの交差減結合は不良動
作を生じる装置の全てのコイルの離調を生じうる。コイ
ルの減結合は、核の磁気モーメントで生じた所定の周波
数の信号に応答しないコイルの全ての部品が感知される
ことを必要とする。コイルに対して、コイルの雑音比感
度への信号を最大にするための直交動作することも重要
である。前記欧州特許出願第0,142,760号に示
す如く、頭部コイルが2つの半体に分離されることが望
まれる。これは患者が下半体上に横になるのを可能にし
、次に、上半体は患者の頭部上で下半体と組合わされる
。医者は、コイルが最適使用の為、この方法で分割され
ることを好む。
【0007】欧州特許出願に示す如く、セグメントとし
て開示された各ロッドは端部導電ループの回りに等しく
離間した点で接続される。各セグメントは少なくとも1
つの容量性素子を含む。コイルは容量性素子の1つに亘
って端子間に接続された電流源により駆動される。図3
に示す如く、容量性素子はロッド(セグメント)の略中
間に位置する。ヘイーズ他による前記論文では、鳥籠形
コイルはセグメントの中間に容量性素子と共に円形端部
リングに接続するロッドからなる。この構造物の問題は
、ロッドセグメントの容量性素子の中間位置及び付随の
回路が構成を一体円筒として形成る傾向にあるというこ
とである。
【0008】コイルの離調は各ロッドの各コンデンサに
亘るインダクターを切換えることにより達成される。し
かし、この実施例は、減結合素子としてPINダイオー
ドを用いるより更に大きいインダクターを必要とする。 PINダイオード用論理位置は、典型的に、ロッドの領
域が他のロッドの中央と同じ電位であるので各ロッドの
中間にある。離間回路を結合するに必要なその結果の回
路及び結線はロッド間の空間を典型的に効果的に閉じる
。本発明は、患者頭部上に位置した一体円筒体が患者を
快適にせず、医者の使用には最適でないことが分かった
。例えば、医者は、検査中管及び他の装置を含む種々の
医療器具を人に接続又は接続しないよう人の頭部へアク
セスする必要がある。従って、本発明によると鳥籠形コ
イル構成が大気に開口する少なくとも1つの半体を設け
られることが望ましい。
【0009】これは、検査中患者の快適性を増すよう人
がコイルからのぞくことを可能にすると同様にコイルに
囲まれた人の顔に医者がアクセスできるようにする。 又、コイルに開いた半体を設けることにより、頭部画像
中患者用通気が増加される。しかし、上記のような従来
技術のコイルでは、囲まれる必要がある構造物を提供す
るセグメントの中間に容量性素子を用いるかかる鳥籠形
構成を示す。外囲器はコイルを動作させるコイルと関連
する付随の回路及び素子用支持を提供する。これらの素
子及び回路は典型的にロッドに隣接する領域に固定され
る。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明になる磁気共鳴画
像システムに使用される無線周波数直交コイル構成は、
第1の導電性環状リングと、第1の環状リングから離間
した第2及び第3の導電性環状リングとからなる。第2
及び第3の環状リングは、互いに相対的に接近して離間
し、回路で単一リングとして動作するよう第1のリング
と実質的に同じインダクタンスの結合インダクタンスを
有する。複数の離間した導電性ロッドはその一端で第1
のリングに又他端で第2及び第3のリングに結合される
。コイル同調及び離調手段は、感知した所定の磁界に応
答して、所定の無線周波数の直交信号が同調される時だ
け構成体内で誘起されるよう所定の無線周波数に対して
ロッド及びリングで形成された構成体を選択的に同調及
び離調するロッド及びリングに結合される。
【0011】この構成体は、同調及び離調手段がコイル
を選択的に同調及び離調する第2及び第3のリングに隣
接したロッドの一端でロッドのそれぞれに結合されたス
イッチ手段、例えばPINダイオードを含むことを許容
する。この構成体において、ロッドの端部にPINダイ
オードを位置させ、第2及び第3のリングを用いること
により、ダイオード用バイアスはコイルの動作モードに
応じてダイオードをバイアスオン及びオフする第2及び
第3のリングに結合されうる。ダイオード直流電流でバ
イアスされるので、別のバイアス電流は第3のリングに
印加されたバイアスと比較されるよう第2のリングに供
給されうる。
【0012】本構成体の利点は、2つのチョークだけが
全てのPINダイオードにバイアスを与えるよう用いら
れる必要があることである。本発明の特徴によれば、各
リングはrf信号用環状導電性リング及び直流バイアス
信号用直流素子を与えるよう分割され、容量的に結合さ
れる。ダイオードが励起パルス中順バイアスされないこ
とを確実にするようダイオードに増加した逆バイアスを
与えるよう分割リングに別な直流バイアスが与えられる
【0013】
【実施例】図1において、コイル構成体10は上半体組
立体12及び下半体組立体14からなる。各組立体12
及び14は半円筒であり、ラッチ16により円筒状コイ
ルと共にラッチされる。下半体組立体14は図示しない
クレイドルを介して作動モード時患者台に固定される。 クレイドルは例えば患者の足又は頭部を検査するのに使
用するコイルを位置決めする。係合された上及び下半体
を有する円形コイル構成体10は構成体の一端で円形導
電性リング18と、他端でリング18と同じ寸法で、そ
れに図面の一対の離間した円形リング20及び22とか
らなる。リング18は長手方向ロッド24を介してリン
グ20及び22に電気的に結合される。ロッド24は、
構成体の囲りに同一な寸法で、等しく離間している。
【0014】本実施例では、上半体組立体12に固定さ
れる6本のロッドと下半体組立体14に固定される6本
のロッドとの12本のロッド24がある。下半体組立体
は筐体26により囲まれる。上半体組立体では、ロッド
24は夫々管状円筒28で囲まれる。円筒28間の間隔
は大気にさらされており、構成体10のコア内に位置し
、図中上部に向いた患者の頭部は管状円筒28間の空間
にのぞきうる。更に、医者は、患者の顔を観察し、指を
コイル構成体10から取外さないで患者の頭部から管又
は他の装置を挿入又は取出しうる。構成体10の機械的
構成の更なる詳細は図5,6,7の説明に関連して後述
する。
【0015】図2において、図1の構成体10の回路の
系統図が示されるが、リング18,20及び22は実際
にそれらに等しい直径のリングよりむしろ同心円として
示される。系統図は図の簡単のためにこの寸法で示され
る。しかし、リング18,20及び22は同じ直径であ
り、リング18は結合されたリング20及び22と同じ
インダクタンスを実質的に有することが分かる。各ロッ
ド24は一端でキャパシタンス30を介してリング8に
容量的に結合される。各ロッド24の他端は同調及び離
調回路Tによりリング20及び22に選択的に容量的に
結合される。
【0016】図3において、同調及び離調回路TはPI
Nダイオード34を介してリング22に結合されるキャ
パシタンス32からなる。ダイオードのカソードはキャ
パシタンス32に結合され、アノードはリング22に接
続される。ロッド24は同じ端部でキャパシタンス36
及びPINダイオード38を介してリング20に接続さ
れる。キャパシタンス36はダイオード38のアノード
に結合され、リング20はダイオード38のカソードに
接続される。ダイオード34及び38は、順バイアスさ
れる時、即ちターンオンされる時、問題の例えば64m
hzの周波数のrf信号に対して双方向である特性を有
する。ダイオードが逆バイアスされ、即ちターンオフさ
れる時、これらのダイオードは同じrf信号を阻止する
。従って、ダイオードが逆バイアスされる時、ダイオー
ドはコイル構成体の同調特性を変え、即ちコイルを離調
する。電流制限抵抗40は一端でキャパシタンス36と
ダイオード38との間の接合点に、他端でキャパシタン
ス32とダイオード34との間の接合点に接続される。
【0017】典型的に同様なコイル構成体での従来技術
では、キャパシタンス32及び36に等しいキャパシタ
ンスがリング20及び22に対応する単一リングを結合
するロッド24に置かれる。しかし、二重リング20及
び22で用いられる単一コンデンサはシステムにおいて
インピーダンス不均衡を生じ、最適動作を与えない。
【0018】普通、受信アンテナとしてコイルを動作す
るのに、患者を囲む本体コイルは前記の如く励起磁界を
発生する。図2のコイルがMRIシステムの64MHz
 rf周波数に同調された場合、コイルは本体コイルの
磁界に結合され、本体コイル同調を受入れ、最適信号が
発生しない点に装置の誤動作をさせる。これは、本体コ
イルが局部アンテナに結合される時、例えば構成体10
、装置の64MHz 周波数から両コイルを離調する両
アンテナの周波数のシフトが生じるからである。その結
果、これはコイルへの電力の印加を減少させる。従って
、送信するのに、装置は送信する前に局部コイルを離調
できなければならず、受信できる前に局部コイルを同調
しなければらない。局部コイルをターンオン及びオフす
ることに関して、本体コイルをターンオン及びオフする
時間フレームが500ミリ秒の期間内に生じなければな
らないことが分かる。即ち、ダイオード34又は38は
最適方法で動作するよう装置に対して500ミリ秒の期
間内で順にスイッチオン及びオフされなければならない
。普通、本体コイルで印加された典型的無線周波数パル
スは送信モード中10ミリ秒内で生じる。送信モード中
、そのパルスが印加される時、局部的コイル構成体10
は離調されなければならない。局部コイルが受信する用
意のある時本体コイルはターンオフされ、局部コイルは
500ミリ秒内でターンオンされなければならない。
【0019】図3のキャパシタンス32及び36はロッ
ド24及びリング20及び22に及びそれらから印加さ
れた信号に対し対称をなすよう整合される。電流制限抵
抗40を図示の位置に置くことにより、回路の対称はロ
ッド24とリング20及び22との間を流れる信号の値
に平衡があるよう維持される。信号値のこの平衡はコイ
ルの信号対雑音比感度を最適化するのに重要である。
【0020】図2において、リング18は直流とrf電
流の両方に対し導電性である。しかし、リング20及び
22は夫々2つの整合する半体に形成される。例えば、
リング20は対称的半円形リング20’及び20”から
なる。リング半体20’及び20”は実質的に同じ値の
一対の整合コンデンサ44により結合される。コンデン
サ44はrfエネルギーに関してリング半体20’及び
20”を結合するが、それぞれのリング半体を流れる直
流電流により直流阻止を与える。同様に、リング22は
2つのリング半体22’及び22”から形成される。半
体22’及び22”は半体20’及び20”の如く対称
的鏡像である。半体22’及び22”は整合結合コンデ
ンサ46により接続される。コンデンサ46は直流阻止
を与える一方、半体22’及び22”のrf結合を与え
る。
【0021】直流バイアス制御回路42は、第1のバイ
アス部のリング半体20’及び22’からなるコイルの
セグメント及び第2のバイアス部のリング半体20”及
び22”に直流バイアスを印加する。バイアス制御回路
42は、直流バイアス電圧を第1の対のチョーク48を
介して半体20’及び22’にまた第2の対のチョーク
50を介してリング半体20”及び22”に印加する。 チョーク48及び50は制御回路42とリング20及び
22との間に直流結合及びrf阻止を与える。リング半
体20”及び22”は半体20”及び22”に結合され
た同調及び離調回路Tにチョーク50を介して印加され
た直流バイアス電圧用直流バスとして作用する。同様に
、リング半体20’及び22’は制御回路42によりチ
ョーク48を介して印加された直流電圧用直流電圧バス
として作用する。キャパシタ44及び46は半体20’
及び22’の直流バイアスが半体20”及び22”の直
流バイアスに結合されるのを防ぐ。制御回路42は、図
3に関して上記の如くPINダイオードを適切に順又は
逆バイアスすることにより同調及び離調回路Tを同時に
ターンオフ及びターンオフするタイミング用の手段(図
示せず)を含む。
【0022】リング20及び22は同一であり、その結
合インダクタンスが実質的にリング18のインダクタン
スと同じである円形リングを共に形成する。例として、
リング18は所定の幅及び厚さの長方形断面の銅導体か
らなる。リング20及び22は、リング18の様な同じ
リングから形成されるが、2つの整合する同一リングを
形成するようリングの周りを半分に分割する。別な例と
して、リング18は幅が1cmの銅導体でよく、リング
20及び22は夫々幅が0.5cmであり、略3.5m
m離間している。リングは1mmの厚さの銅導体から形
成される。かかる銅導体は市販されているものである。 リング20及び22の間隔は、これらの2つのリングが
それで回路のリング18と同じ結合インダクタンスを形
成するよう十分に小さくすべきである。リング20及び
22の結合インダクタンスはコイルの動作を最適化する
ようリング18のインダクタンスに整合しなければなら
ない。 リング18,20及び22が一つの実施例に関して記載
される一方、他の断面の環状リングが所定の実施に応じ
て用いられてもよいことが分かる。例えば、断面円形又
は別な形の環状リングが用いられてもよい。
【0023】図3のキャパシタンス30,32及び36
の値は所定の説明でリング18,20及び22により示
されたインダクタンスに応じてコイル装置を同調するよ
う決定される。単一直流バイアス制御回路42を設ける
利点及び2つのリングの使用はPINダイオードをバイ
アスするのに回路で用いられうる必要があるチョーク4
8及び50のようなrfチョークの数を最小化する。従
来技術の装置では、鳥籠形コイルを同調及び離調するP
INダイオードが各ロッドと協同して用いられ、従って
、直流バイアス回路は各ロッドに対して一対のチョーク
を必要とする。12本のロッドを用いる装置では、現在
の4つのチョークと比較して24のチョークが用いられ
た。
【0024】単一リング20又は22を用いるにおいて
、ダイオードは装置の損失を減少するようダイオードを
オンに保つよう十分に順バイアスされないことが分かる
。その結果、リング20及び22は夫々上記の2つの半
円形部20’,20”と22’,22”に分割される。 各半円形部20’,20”,22’及び22”はそれに
印加された別の直流バイアスを有し、それにより所定の
印加されたバイアス電圧に対してその部分に結合された
PINダイオードに印加されたバイアスを二倍にする。 本発明のコイル構成体10はロッド52’及び54’に
夫々結合された、図2の2つの前置増幅器52及び54
と受信モードで直交して動作される。増幅器52及び5
4は受信信号の対称を確実にするようロッド52’及び
54’の中央に接続される。増幅器52及び54は下部
組立体14で囲まれるそれらのロッドに接続される。増
幅器52及び54は直交して動作するよう装置に対して
互いに対して正しく90°の方向に向いたそれらのロッ
ドに接続されることが重要である。増幅器52及び54
の出力は、直交受信90°位相外れ信号を組合せ、同軸
ケーブル(図示せず)を介して組合せ信号をMRI画像
装置に印加する組合せ回路56に結合される。
【0025】図4において、増幅器52が示され、これ
は増幅器54を表わすことが分かる。ロッド54’は2
つの同一ロッド部分56からなる。部分56は中央キャ
パシタンス58を介して結合される。キャパシタンス5
8は、インピーダンスを提供し、それに亘って電圧降下
が発生し、それから出力信号がコイル構成体において検
出される。普通、ロッド54’は感知される必要がある
信号を受信する。他の増幅器52用ロッド52’はロッ
ド54’での信号を有する90°位相外れ信号を示す。 コンデンサ60は装置を平衡するようロッド56を接地
に接続する。2つの結合キャパシタンス62は直列に接
続され、一つはロード56の他方へ接続され、他はFE
Tトランジスタ64のゲート電極に接続される。減結合
網66はキャパシタンスの接合部と接地との接続点に接
続される。網66は、接地に逆向きに結合された一対の
並列ダイオードと、トランジスタ64からの励起パスに
より発生した高電圧パルスを減結合するようダイオード
に並列に結合された抵抗とを含む。トランジスタ64の
ドレーン電極は、受信信号を図2の組合せ回路56に印
加する同軸ケーブル68に接続される。トランジスタ6
4のソース電極は並列キャパシタンス及び抵抗を介して
接地に結合される。
【0026】図2の回路の動作において、励起パルスは
図1のコイル構造物10内に位置した患者の身体部分を
励起するようシステムコイル(図示せず)により供給さ
れる。励起パルスのターンオフの500ミリ秒内に、図
3のダイオード34及び38の逆バイアスは図2の制御
回路42を介してリング20及び22に印加された直流
バイアスで除去される。ダイオードは、チョーク48及
び50を通って各リング半体20’,22’及び20”
,22”に同時に印加された直流電圧を介してこの期間
に順バイアスされる。チョーク48及び50は励起パル
ス中rfエネルギーを直流バイアス制御回路42に印加
されるのを阻止する。各同調及び離調回路Tのダイオー
ド34及び38は、上記の500ミリ秒期間内に同時に
順バイアスされ、コイルからの信号が感知さるべき期間
中バイアスされたままでいる。感知された90°位相外
れ信号は検出され、前置増幅器52及び54で増幅され
る。感知された信号は、それらが同相結合される組合せ
回路56に印加され、その結果の同相信号はMRI装置
に印加される。
【0027】増幅器52及び54は、高入力インピーダ
ンスを設け、従って、コイルに対してケーブル68用の
別な整合網を設ける必要性を排除する。次の励起パルス
が印加される時、直流バイアス制御回路42は、励起パ
ルスが始まり、同期が繰り返される500ミリ秒期間内
にPINダイオードをターンオフする回路TのPINダ
イオードを逆バイアスする。
【0028】図5において、構成体10は一対の半円形
中空長方形断面rf透明熱可塑性筐体70及び72を含
む。複数の中空熱可塑性管28は筐体70及び72間に
接続され、各管はロッド24を囲む。筐体72は同調及
び離調回路Tと、リング20及び22と、関連キャパシ
タンス及びリングとロッドをロッドの一端で支持する支
持構成体と同様にロッド24を同調及び離調回路Tに接
続する電気的接続手段とを含む回路素子を含む。典型的
同調回路Tは回路板31上に設けられる。回路板31は
、一端がロッド24の一端に、他端がリング20及び2
2に機械的に及び電気的に接続される。筐体70は、リ
ング18と、夫々キャパシタンス30を取付ける複数の
回路板33と、ロッド24用取付構成体とを囲む。典型
的板33は、各ロッド24の他端及びリング18に機械
的にかつ電気的に結合される。熱可塑性管35は、コイ
ルを同調させるよう選択された板33上の可変キャパシ
タンス(図示せず)にアクセスを許容するようリング1
8の回りの選択された位置にある。
【0029】下部組立体14は、関連したロッド24を
収容する長方形断面半円筒中空構成体とリング18,2
0及び22の下部半円形部分とからなる。各上部及び下
部組立体12及び14のリング18,20及び22は夫
々図6のコイルの一側の接触部74とコイルの他側の接
触部76とを含む。接触部は下部及び上部組立体12及
び14のリング間に電気的連続性を与える。一つの接触
部はこれらの組立体の各リング半体の端部に接続される
。複数の柱78はロッド24の端部、回路板及び筐体組
立体12内の管28に対する支持部を提供する。長い湾
曲支持構造物80及び柱81及び83は、その端部で下
部半体ロッド及び関連した回路板を支持する下部組立体
14内に設けられる。回路板86は,、図2の回路56
の組合せ回路及びMRI装置への接続用ケーブルを接続
する同軸ケーブル接続手段を含む。回路板82及び84
は増幅器52及び54の各増幅回路を含む。
【0030】図7において、下部組立体14のコイル組
立体を囲む筐体26は、長方形断面であり、全ての筐体
材のようなrfエネルギー透明材からなる。典型的ロッ
ド24’は円形管状中央部88は平坦な端部90及び9
2を有する。キャパシタンス30,32及び36は各板
に固定された表面取付装置(SMD)(図示せず)であ
る。回路板リング及びロッドは互いにネジにより支持柱
に締付けられる。コイル構成体は剛体であるが、実施及
び使用が更に簡単である。
【0031】使用には下部組立体14はクレイドル(図
示せず)に組立てられ、患者テーブルに適所に固定され
る。患者は下部組立体14上に肢部、例えば膝又は頭部
をのせる。次に上部組立体12はラッチ16により適所
にラッチされる。整合する各接触部76及び74、上部
及び下部組立体12及び14の図1に示される単に数個
の接触部76はリング18,20及び22を互いに電気
的に解放自在に結合するよう係合される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の1実施例によるコイル構成の斜視図で
ある。
【図2】図1のコイル構成の回路系統図である。
【図3】典型的同調及び離調回路を用いる図2の回路図
の環状リングへの典型的ロッドの接続を示す回路図であ
る。
【図4】図1の実施例で発生した信号を増幅する典型的
前置増幅器回路の回路図である。
【図5】図1の実施例による構成の側面図である。
【図6】6−6線で切截した図5の構成の断面図である
【図7】コイル構成の上半体の図1の実施例のロッドの
1つを通る断面図である。
【符号の説明】
10  コイル構成体 12,14  半体組立体 16  ラッチ 18,20,22  リング 24  ロッド 26,70,72  筐体 28  管状円筒 30,32,36,58,62  キャパシタンス34
,38  ダイオード 40  電流制限抵抗 42  制御回路 44,46,60  コンデンサ 48,50  チョーク 52,54  増幅器 56  セグメント 64  FETトランジスタ 66  網 68  同軸ケーブル 74,76  接触部 78,81,83  柱 80  支持構成体 82,84,86  回路板 88  中央部 90,92  端部

Claims (21)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  第1の導電性の環状リングと;第1の
    環状リングから離間し、互いに相対的に接近して離間し
    、結合インダクタンスは単一リングとして回路で動作す
    るよう第1のリングと実質的に同じインダクタンスを有
    する第2および第3の離間した導電性環状リングと;そ
    の一端で該第1のリングに、他端で該第2及び第3のリ
    ングに結合された複数の離間した導電性ロッドと;感知
    した所定の磁界に応答して、該所定の無線周波数の直交
    信号が同調した時だけ該構造物に誘起されるよう所定の
    無線周波数に対して該ロッド及びリングで形成された構
    造物を選択的に同調及び離調する該ロッド及びリングに
    結合されたコイル同調及び離調手段とからなる磁気共鳴
    画像(MRI)装置用無線周波数(rf)直交コイル構
    成。
  2. 【請求項2】  該同調及び離調手段は、それらの状態
    に応じて構成を選択的に同調及び離調する該第2及び第
    3のリングに隣接してその一端でロッドに夫々結合され
    た開成及び閉成状態を有するスイッチ手段を含む請求項
    1記載の構成。
  3. 【請求項3】  該スイッチ手段は、第2のリングと各
    ロッドの一端間及び第3のリングと各ロッドの一端間に
    結合されたPINダイオードと、該構成を夫々同調及び
    離調するよう該ダイオードのオン,オフを選択的にバイ
    アスする該第2及び第3のリングに電気的に接続された
    ダイオードバイアス手段を含む請求項2記載の構成。
  4. 【請求項4】  該同調及び離調手段は、該一端に対向
    する各ロッドの端部と該第1のリングとの間に接続され
    た第1のコンデンサと、該スイッチ手段と各該ロッドと
    の間に該ロッドの一端で接続されたキャパシタンス手段
    とからなる請求項2記載の構成。
  5. 【請求項5】  該キャパシタンス手段は、それぞれが
    異なるダイオードと該1つのロッド端部との間に接続さ
    れた実質的に同じ値の第2及び第3のキャパシタンスと
    、該第2のキャパシンタンスと該異なるダイオードの一
    との間の接合部及び該第3のキャパシタンスと該異なる
    ダイオードの他方との間の接合部に接続された電流制限
    抵抗とからなる請求項4記載の構成。
  6. 【請求項6】  該第2及び第3のキャパシタンスは第
    1のキャパシタンスと実質的に同じ結合された回路キャ
    パシタンス値を有する請求項5記載の構成。
  7. 【請求項7】  該感知した磁界に応じて生成された受
    信信号を受信及び増幅するある該ロッドに結合された増
    幅手段を更に含む請求項6記載の構成。
  8. 【請求項8】  該ダイオードバイアス手段は各該第2
    及び第3のリングに結合されたrfチョークと、各該チ
    ョークに結合された直流バイアス供給手段とからなる請
    求項3記載の構成。
  9. 【請求項9】  該第2及び第3のリングは夫々、rf
    結合により結合された第1及び第2の半体と、rf電流
    が各リングを通って流れるのを許容し、直流(DC)電
    流が1つの半体から他の半体に流れるのを阻止するDC
    阻止手段とからなり、該構成は一対の該バイアス手段を
    含み、一つの対は該第1の半体に結合され、他の対は第
    2の半体に結合される請求項8記載の構成。
  10. 【請求項10】  該リングは円形であり、該リング及
    びロッドは、第1及び第2の開放自在円筒形半体からな
    る円筒を形成し、更に組立状態でリングと電気的に係合
    する接触手段と、該組立状態で該接触手段と半体を係合
    させるラッチ手段とを含む請求項1記載の構成。
  11. 【請求項11】  該半体の1つのロッド間の空間は該
    1つの半体のロッドの間の空間を通って該円筒の内部を
    可視観察できるよう大気に開口している請求項10記載
    の構成。
  12. 【請求項12】  同調及び離調手段は該ロッド一端で
    囲まれている請求項10記載の構成。
  13. 【請求項13】  2つの鏡像半体に分割された第1の
    導電性円形リングと;第1の環状リングから離間し、夫
    々が鏡像半体に分割され、互いに相対的に接近して離間
    し、第1のリングのインダクタンスと実質的に同じ結合
    インダクタンスを有する第2及び第3の離間した導電性
    円形リングと;その一端で該第1のリング及び他端で該
    第2及び第3のリングに結合された複数の離間した導電
    性ロッドと;感知した所定の磁界に応答して該所定の無
    線周波数の信号が該構造物に誘起されるよう、所定の無
    線周波数へ該ロッド及びリングで形成された構造物を同
    調させるよう該ロッド及びリングに結合された容量性同
    調手段と;対向する端部で該ロッド及び該所定の周波数
    信号に関してそれにより構造物を各同調及び離調するよ
    う該ロッドを該第2及び第3のリングに選択的に結合及
    び減結合する該第2及び第3のリングに結合されたスイ
    ッチ手段とからなる磁気共鳴画像(MRI)装置に使用
    する無線周波数(rf)直交コイル構成。
  14. 【請求項14】  該スイッチ手段は、該第2のリング
    に接続されたカソードと第1のキャパシタンスを介して
    ロッドの対向端部に接続されたアノードとを有する第1
    のダイオードと、第2のキャパシタンスを介して該後者
    のロッドの対向端部に接続されたカソードと該第3のリ
    ングに接続されたアノードとを有する第2のダイオード
    とを含み、該同調手段は各該ロッドの他の対向する端部
    と第1のリングとの間に接続された第3のキャパシタン
    スを含み、該第1及び第2のキャパシタンスは第3のキ
    ャパシタンスの値に整合する接合回路値を有する請求項
    13記載の構成。
  15. 【請求項15】  該所定の無線周波数で該ロッドを該
    第2及び第3のリングに選択的に結合する該第2及び第
    3のリングに接続されたダイオードバイアス手段を含む
    請求項14記載の構成。
  16. 【請求項16】  該ロッドは等しく離間し、該分割リ
    ングは第1及び第2の組を形成し、該ロッド半体は第1
    の半円筒を形成するよう該分割リングの1つの組に結合
    され、該ロッドの他の半体は、円筒構造物と分割リング
    を電気的に接続する接触手段と、第1及び第2の円筒を
    解放自在に固定し該接触手段を係合させるラッチ手段と
    を形成する第1の半円筒と整合する第2の半円筒を形成
    するよう他の組に結合される請求項12記載の構成。
  17. 【請求項17】  該半円筒の1つを囲み、他の該半円
    筒のロッド間の大気に開口空間を与える手段を含む請求
    項16記載の構成。
  18. 【請求項18】  ロッドはその端部間の断面で円形で
    該ロッド端部での領域で平面であり、該同調手段は該平
    面ロッド端部と該リングとの間に接続された平面キャパ
    シタンスを含む請求項13記載の構成。
  19. 【請求項19】  該感知した磁界に応答して発生した
    90°位相シフトされた信号を受信し増幅するある該ロ
    ッドに結合された増幅手段を含む請求項13記載の構成
  20. 【請求項20】  所定のインダクタンスの第1の環状
    リングと;該第2のリングと実質的に同じインダクタン
    スの少なくとも1つの第2の環状リングと;互いに等し
    く離間し、ロッドの一端で第1のリングに同調回路にコ
    イルを形成するようロッドの他端で少なくとも1つの第
    2のリングに容量的に結合された複数のロッドと;各ロ
    ッドの一端と少なくとも1つのリングからロッドを選択
    的にrf減結合する少なくとも1つの第2の環状リング
    との間に結合された離調回路とからなる磁気共鳴画像装
    置に使用される無線周波数(rf)直交コイル構成。
  21. 【請求項21】  該離調回路は、該ロッドの端と、該
    少なくとも1つのリング間に結合されたPINダイオー
    ドと、該ダイオードをバイアスする該少なくとも1つの
    リングに結合された直交バイアス手段とを含む請求項2
    0記載の構成。
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