JPH04279150A - 改良コネクタを有する分割型ｎｍｒ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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明の分野は、核磁気共鳴（Ｎ
ＭＲ）装置用の分離し得る容積コイル（ｖｏｌｕｍｅ　
ｃｏｉｌ　）に関し、更に詳しくは、直角位相の２つの
出力信号を発生するこのような分離し得る容積コイルに
関する。

【０００２】

【従来の技術】ＮＭＲによる検査を行う場合には、ＮＭ
Ｒによる検査の対象である領域を含む容積を囲む局部コ
イルを使用することがしばしば好ましい。例えば、対象
の領域が患者の内部の深いところにある場合、すなわち
位相幾何学的表面コイルの有効領域すなわち視野よりも
患者の外側の皮膚から遠く離れている場合、容積コイル
が通常使用される。容積コイルは、一般にＮＭＲによる
検査用の関心のある周波数に同調された円筒形または他
の容積を取り囲む形式の共鳴器を収容するケースまたは
ハウジングを使用している。この種の容積コイルは、例
えば患者の手足に対してＮＭＲによる検査を行うために
しばしば使用される。従って、容積コイルは手足を囲ん
で配置することができるように通常両端部が開放してい
る。しかしながら、多くの場合、手足を軸方向に動かし
て容積コイル内に入れることは不便であったり、または
不可能である。これらの場合のために、容積コイルを２
つに分割して、手足の周りに容易におくことができる分
離可能すなわち「分割」型容積コイルが開発されている
。この場合、手足は単に容積コイルの半分の一方の中に
おき、それから容積コイルの他方の半分をその上におい
て、容積コイル組立体を完成させるだけでよい。

【０００３】容積コイルは対象の領域を取り囲んでなけ
ればならないので、分割型容積コイル組立体は容積コイ
ルの半分の各々に共鳴器の分離した部分を備えていなけ
ればならない。この結果、分離した共鳴器の部分の間の
電気的接続を完全にするために容積コイルの各半分の上
に電気的コネクタを設けることが更に必要である。従来
の分割型容積コイルに使用されていたコネクタは標準の
バナナプラグおよびジャック、および「ナイフ型」のス
ライド接点を有していた。これらの従来のコネクタは次
に示す２つの理由のために好ましくないことがわかって
いる。まず第１は、周知のコネクタは、共鳴器が直角位
相の２つの出力を発生する形式のものである場合、共鳴
器の品質係数すなわち「Ｑ」をかなり劣化させることで
ある。単一の位相出力のみが必要である場合には、共鳴
時にコネクタを通る電流が低いかまたはゼロになるよう
に単一の位相出力信号が得られる共鳴器上の点を構成し
て、コネクタによる損失が共鳴器のＱにあまり影響を与
えないようにしている。従って、従来のコネクタは、単
一の位相出力のみが必要である場合には満足し得るもの
であることがわかっている。しかしながら、容積コイル
はその円形構造のために、共鳴器から利用可能な信号対
雑音比を持つ全利得が得られるように組み合わせること
ができる直角位相の出力を発生することができるという
ことが従来周知である。不幸にして、分割型容積コイル
に直角位相の出力を発生する共鳴器を使用するという従
来の試みは全く成功していない。直角位相の出力に対す
る要求のために、コネクタを通る電流をゼロにするよう
に物理的に構成することはもはや不可能である。従って
、共鳴器の一方の共鳴「モード」に対応する出力位相の
少なくとも一方はその共鳴モードに対するＱの著しい劣
化を受けることが発見された。この結果、従来の分割コ
イルは単一の位相出力に限られているか、または直角出
力を使用する場合に信号品質における劣化をそのまま受
け入れていた。

【０００４】分割型容積コイルに対して使用される従来
のコネクタの第２の欠点は、取扱中または使用中に物理
的に非常に損傷しやすいことである。従来使用されてい
るバナナプラグまたはナイフ型のブレードが比較的壊れ
やすい突出した部材であり、これは取扱中に他のものに
不注意にもあたったり、組立中に反対の対応するケース
の半分のものと一致しなかったり、落としたり、または
使用中に間違って取り扱ったりして、この結果、しばし
ばコネクタが破損していた。

【０００５】従って、信号品質を劣化させることなく、
コイルの直角動作用に設けられ、更に機械的に破損しに
くいコネクタが分割型容積コイルのために必要である。

【０００６】

【発明の概要】本発明によるコイル組立体は、第１およ
び第２の対向面を有するケースをそなえ、該ケースは第
１および第２の対向面が互いに緊密に近接した閉じた状
態と第１および第２の対向面が互いに離れた開いた状態
との間で動かすことができる。共鳴器がケースによって
支持され、第１および第２の電気的に不連続な開放端部
で終端し、第１および第２の開放端部はそれぞれ第１お
よび第２の対向面に近接して配設されている。少なくと
も１つの分離し得るコネクタが第１および第２の共鳴器
開放端部間を電気的接続するように設けられている。コ
ネクタは、第１の共鳴器開放端部に電気的に接続され、
かつ第１の対向面上に配設されている第１の導電板と、
第２の共鳴器開放端部に電気的に接続され、かつ第２の
対向面上に配設されている第２の導電板を有している。 ケースが閉じた状態にあるとき、第１および第２の導電
板がケースの第１および第２の対向面の間に挟まれるよ
うに第１および第２の導電板は互いに整合状態に配列さ
れている。

【０００７】本発明の一利点は、共鳴器開放端部の間の
改良された電気的接続である。ケースの端面間に導電板
を挟むことによって形成される大きな接触領域によって
極めて低い抵抗および低い損失の接続を行うことができ
る。本発明による低い損失のために、共鳴器の品質係数
すなわち「Ｑ」は、特に直角出力信号を発生する共鳴器
に対して改良されている。

【０００８】本発明によるコイル組立体の他の利点は、
共鳴器開放端部を接続するのに利用されるコネクタの誤
整列に対する大きな許容差である。接触は導電板の全表
面にわたって設定されるので、かなりの誤整列があった
としても接触抵抗にあまり影響はない。

【０００９】本発明によるコイル組立体の更に他の利点
は、共鳴器開放端部を接続するのに利用されるコネクタ
の改良された機械的信頼性である。導電板は破損しにく
い低い輪郭を有している。更に、コネクタに利用される
「サンドイッチ状に挟む」作用は導電板に対する損傷お
よび欠陥に対して非常に耐性がある。

【００１０】コイル組立体は、ケースが閉じた位置にあ
るとき、第１および第２の導電板を互いに保持する弾性
圧力を加えるように第１の対向面と第１の導電板の間に
設けられた弾性パッドを有している。更に、弾性パッド
は導電板を互いに押圧する安定した弾性力を維持するこ
とによって電気的接触を改良している。

【００１１】本発明の上述したおよび他の目的および利
点は次の説明から明らかになるであろう。この説明にお
いては、その一部を形成し、例示として本発明の好適実
施例を示している添付図面が参照される。しかしながら
、この実施例は本発明の全範囲を必ずしも示しているも
のでないので、本発明の範囲を解釈するには特許請求の
範囲を参照されたい。

【００１２】

【実施例の説明】図１を参照すると、本発明による核磁
気共鳴（ＮＭＲ）コイル組立体１０は２つの分離し得る
ケース半分体１１および１２を有し、これらは互いに合
わさるように配置したときケース１３を形成する。この
ケース１３は内側容積１４を取り囲んでいる。ケース１
３の両端部は内側容積１４に対して開放している。ケー
ス半分体１１および１２の各々は外殻１５および中空内
部１６から構成されている。一般に共鳴器２０と称され
る、対象の共鳴周波数に同調されたＮＭＲコイルは、こ
の共鳴器２０の物理的保護のためおよび魅力的な外観を
形成するために以下に詳細に説明するようにケース半分
体１１および１２の中空内部１６内に配設されている。

【００１３】各ケース半分体１１および１２は、円筒形
の共鳴器２０を支持するように特に内側容積１４に沿っ
たほぼ半円形を有している。上側、すなわち上部ケース
半分体１１はコイル組立体１０を掴みやすいようにする
ハンドル２１を備えており、下側、すなわち底部ケース
半分体１２は例えばＮＭＲ装置の取り付け治具（図示せ
ず）に特に取り付けるための拡大基部１２を有している
。各ケース半分体１１および１２の半円形部分は２つの
端面部分で終端しており、上側ケース半分体１１の端面
は図２に３１ａおよび３１ｂで示され、下側ケース半分
体１２の端面は３２ａおよび３２ｂとして示されている
。各端面３１ａ、３１ｂ、３２ａおよび３２ｂはケース
半分体１１および１２の長さＬおよびケースの壁の厚さ
Ｔによって定まるほぼ矩形の領域になっている。２つの
ケース半分体１１および１２は互いに隣接し対向する端
面３１および３２を揃えることによって、すなわち端面
３１ａおよび３２ａが互いに対向し、端面３１ｂおよび
３２ｂが互いに対向するように揃えることによって互い
に組み立てられる。ケース半分体１１および１２を整合
するように調整して組み立てることを容易にするために
１つ以上の整列ピンおよび係合穴（図示せず）が使用さ
れる。組み立てられた状態において、２つのケース半分
体１１および１２は該ケース半分体１１および１２の間
の接合部をまたがってケース１３の両側部に設けられて
いる一対のクランプまたはラッチ３３（図１においては
１つのみが示されている）によって互いに固定される。 内側容積１４内のＮＭＲによる検査の対象である領域が
適切に調整されていることを確認するために内側容積１
４を見ることができる開口部、すなわち「ウィンドウ」
３４がオプションで上部ケース半分体に設けられてもよ
い。

【００１４】本実施例に好ましい形式の共鳴器２０は、
複数の導体３７が差し渡された２つの同軸エンドリング
３５および３６からなる「鳥篭」形のコイルである。各
エンドリング３５および３６は複数の導電区分４０を有
し、各区分４０の間にはギャップ４１が形成され、各ギ
ャップ４１を横切って半田付け等により多数の個々のチ
ップコンデンサ４２からなる容量が設けられている。区
分４０自身は幅が約１インチ、厚さが０．０４インチの
銅の細片である。全体で１６個の区分４０が直径約６＋
（７／８）インチの円の周りに設けられ、この結果各区
分４０の円周方向の長さは約１．２５インチであり、各
ギャップ４１の幅は約３／３２インチである。導体３７
は直径が１／８インチで長さが約９インチの銅管であり
、エンドリング３５および３６のそれぞれの外側縁部の
間を延びている。導体３７はエンドリング３５および３
６の対応する区分４０にわたって半田付けされている。

【００１５】図２を参照すると、共鳴器２０自身は分離
し得る共鳴器半分体５１および５２に分割され、各共鳴
器半分体５１および５２はそれぞれ対応するケース半分
体１１および１２によって支持されている。上述したよ
うに、従来の共鳴器半分体を接続するための従来のコネ
クタの近くに電流ゼロの点を構成して、コネクタの損失
の影響を最小にすることができるようにした単一位相出
力の場合においてのみ、従来の分離し得るコイル組立体
は使用可能である。しかしながら、鳥篭型共鳴器および
他の体積型共鳴器は、エンドリング３５または３６の一
方の周囲の周りに約９０゜離して設けられた２つの点５
４および５５において共鳴器２０からエネルギを取り出
すことによって直角出力を発生することができる。一対
の出力ケーブル５６ａおよび５６ｂを使用して、直角出
力信号を適当な処理装置（図示せず）に供給することが
できる。直角動作用に使用される場合、共鳴器２０はフ
ェーザ５７および５８で示されるように２つの直角共鳴
モードを示す。従来の分離し得るコイル組立体は主に従
来のコネクタにおいて受ける損失のために有効な直角信
号を完全に発生させることができない。

【００１６】図２−図５を参照すると、本発明による新
規なコネクタ構造６０を使用し、共鳴器半分体５１およ
び５２を互いに電気的に接続し、直角モード５７および
５８の両方において「Ｑ］の劣化が無視し得る程度で直
角出力信号を得ることができるように全体の共鳴器２０
に対する電気回路を完成する。各エンドリング３５およ
び３６は「分割」されて、端面３１ａおよび３１ｂ近く
の上側共鳴器半分体５１上の２つの開放端部と端面３２
ａおよび３２ｂ近くの下側共鳴器半分体５２上の２つの
開放端部からなる４つの開放端部で終端している。従っ
て、ケース半分体１１および１２が互いに組み合わせら
れた場合、４つのコネクタ６０がエンドリング３５およ
び３６の対応する開放端部間に電気的接触を形成するよ
うに利用される。

【００１７】２つのケース半分体１１および１２の間の
接合部を画定する対向する端面３１ａ／３２ａおよび３
１ｂ／３２ｂはコネクタ６０を形成する際に一体的部分
として利用される。各コネクタ６０は対向する端面３１
および３２の間に配設された導電板６１および６２を有
している。この実施例で利用される導電板６１および６
２は純銅であり、端面３１または３２の長手方向に沿っ
た約１インチの長さと端面３１または３２の幅にわたる
約５／８インチの幅を持つ矩形である。各下側導電板６
２は下側ケース半分体１２の一方の端面３２上に直接設
けられている。各上側導電板６１は弾性パッド６３上に
取り付けられ、この弾性パッドはまた上側ケース半分体
１１の端面３１上に配設されている。弾性パッド６３は
導電板６１および６２とほぼ同じ矩形寸法を有し、すな
わち板６１の上部を完全に覆い、好ましくは気泡材料で
形成される。

【００１８】ケース半分体１１および１２が互いに合わ
せられると、導電板６１および６２は対向端面３１およ
び３２の間に共に挟まれる。ラッチが係合されると、対
向端面３１および３２は両者間が所定の距離（本実施例
においては、約１／１６インチ）だけ離れた状態に互い
に強制的に押し付けられ、導電板６１の上部上の弾性パ
ッド６３が導電板６１および６２の間の密接な接触を維
持する弾性力を発生する。導電板６１および６２は好ま
しくは約０．００４インチの厚さであり、この結果係合
面が互いに密接するようにわずかな柔軟性がある。

【００１９】コネクタ損失を低減することは本発明の重
要な部分である。実質的に矩形の係合面全体にわたる導
電板６１および６２の間の比較的大きな接触面積のため
に、コネクタ６０のオーミック抵抗は極めて低い値に保
持される。好ましくは、導電板６１および６２の係合面
、すなわち下側板６１の上面と上側板６２の下面は、接
触抵抗を更に低減し、かつ長期間にわたって接触の完全
性を維持するために酸化を防止するように金メッキされ
る。

【００２０】導電板６１および６２は銅のジャンパすな
わち相互接続用条片７０によって共鳴器半分体５１およ
び５２の各開放端部に接続されている。銅の条片７０は
エンドリング３５および３６の銅の区分４０と同じ幅お
よび厚さを有している。条片７０は端面３１および３２
に形成されたスロット７１を通って端面３１および３２
を貫通し、それぞれケース半分体１１および１２の中空
内部１６内に延びている。ケース半分体１１および１２
の中空内部１６内においては、条片７０は両エンドリン
グ３５および３６の各開放端部の端部区分４０に接合さ
れている。好ましくは、条片７０は導電板６１および６
２と一体に１つの銅条片として形成され、スロット７１
を通って直角に曲げられる。区分４０に対する条片７０
の接合は例えば条片７０および区分４０の幅全体にわた
ってハンダ付けを行うことによって行ってもよいし、ま
たは代わりに端の区分４０、条片７０および導電板６１
または６２の全てを図１ないし図５に示すように１つの
連続した銅条片として形成してもよい。

【００２１】また、改良された電気接続部を形成するこ
とに加えて、本発明によるコネクタ６０は分割型コイル
組立体に利用される従来のコネクタに比べて機械的に優
れている。導電板６１および６２は、対向する面が大き
な表面積を有していると共に、端面３１および３２とほ
ぼ平行に配置されているので、非常に壊れにくくなって
いる。更に、導電板６１および６２が例えば曲げられた
り、またはへこまされて損傷を受けたとしても、コネク
タ６０が係合したときに生じる「サンドイッチ状の挟み
込み」作用の結果、電気的接触が得られ、導電板６１お
よび６２上のわずかな表面欠陥の影響をあまり受けない
。実際、導電板の互いに対する圧縮により、損傷を受け
た領域をまっすぐにする傾向があり、この点において実
際上自己補正能力を有する。

【００２２】上述したコネクタの利点は本技術分野に専
門知識を有する者に容易に明らかなことであろう。充分
に完全な相互接続および極めて低い接触抵抗により、本
発明によるコネクタ６０は両直角共鳴モード５７および
５８に対するＱの値が実質的に同じ状態で共鳴器２０の
直角動作を行うことができることが実験的に証明された
。

【００２３】上述した実施例に本発明の範囲内で他の変
更を加えることは本技術分野に専門知識を有する者にと
って明らかなことであろう。例えば、２つの完全な分離
し得る半分体を設ける代わりに、コイル組立体は代わり
として一方の端部に沿って「蝶番」を付けて、二枚貝の
ように開くようにしてもよく、この場合ケースのコネク
タは蝶番に対向する開口部に対してのみ必要とされる。 また、開示した実施例は本発明による４つのコネクタ６
０（エンドリング当り２つの中断部を有する２つのエン
ドリングの場合）を有しているが、これより多くのまた
はより少ない数のコネクタを設ける場合も考えられよう
。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるコイル組立体およびコネクタの部
分破断斜視図である。

【図２】図１の線２−２に沿って取った断面図である。

【図３】図１の線３−３に沿って取った断面図である。

【図４】図３の線４−４に沿って取った断面図である。

【図５】図１の線５−５に沿って取った断面図である。

【符号の説明】

１０　　コイル組立体 １１、１２　　ケース半分体 １３　　ケース １４　　内部容積 １５　　外殻 １６　　中空内部 ２０　　共鳴器 ３１ａ、３１ｂ、３２ａ、３２ｂ　　端面３５、３６　
　エンドリング ５１、５２　　共鳴器半分体 ６０　　コネクタ ６１、６２　　導電板 ６３　　弾性パッド

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　第１および第２の対向面を有し、該第
   １および第２の対向面が互いに密接に近接した閉じた位
   置と第１および第２の対向面が互いに分離した開いた位
   置との間で動かし得るケースと、前記ケースによって支
   持され、前記第１および第２の対向面にそれぞれ近接し
   て配設されている第１および第２の電気的に不連続な開
   放端部で終端している共鳴器と、前記第１および第２の
   共鳴器開放端部間を電気的に接続するために、前記第１
   の共鳴器開放端部に電気的に接続され、かつ前記第１の
   対向面上に配設された第１の導電板、および前記第２の
   共鳴器開放端部に電気的に接続され、かつ前記第２の対
   向面上に配設された第２の導電板を有し、該第１および
   第２の導電板は、前記ケースが閉じた位置にあるときに
   該ケースの第１および第２の対向面間に挟まれて互いに
   整合するように配列されている少なくとも１つの分離し
   得るコネクタと、を有するコイル組立体。
2. 【請求項２】　　前記ケースが閉じた位置にあって、ラ
   ッチ位置にされたとき、前記第１および第２の対向面を
   互いに向って駆動し、かつ解放位置にされたとき、前記
   ケースを開いた位置にできるように前記第１および第２
   の対向面を分離可能にする解放自在のラッチを更に有し
   ている請求項１記載のコイル組立体。
3. 【請求項３】　　前記ケースが閉じた位置にあるとき前
   記第１および第２の導電板を一緒に保持する弾性圧力を
   加えるように前記第１の対向面と前記第１の導電板との
   間に弾性パッドが位置決めされている請求項２記載のコ
   イル組立体。
4. 【請求項４】　　（ａ）前記ケースは該ケースを別々の
   第１および第２のケース半分体に分割し得るように第２
   の組の第１および第２の対向面を有し、（ｂ）前記共鳴
   器は第２の組の第１および第２の電気的に不連続な開放
   端部を有し、該第２の組の第１および第２の開放端部は
   、前記第１および第２のケース半分体に対応する別々の
   第１および第２の共鳴器半分体に共鳴器を分割し得るよ
   うにそれぞれ第２の組の第１および第２の対向面の近傍
   に配設され、（ｃ）前記ケース組立体は前記第２の組の
   第１および第２の共鳴器開放端部の間を電気的に接続す
   る前記コネクタと同様な第２のコネクタを有する請求項
   １記載のコイル組立体。
5. 【請求項５】　　前記共鳴器は２つのエンドリングを有
   する鳥篭型ＮＭＲコイルであり、各エンドリングは２つ
   の組の第１および第２の開放端部に終端しており、両エ
   ンドリング上の各組の第１および第２の開放端部の間を
   電気的に接続するために前記少なくとも１つの分離し得
   るコネクタが全部で４つ設けられている請求項４記載の
   コイル組立体。
6. 【請求項６】　　矩象状態の２つの出力信号が前記鳥篭
   型ＮＭＲコイルから得られる請求項５記載のコイル組立
   体。