JPH05180920A - 核磁気共鳴断層撮影装置 - Google Patents

核磁気共鳴断層撮影装置

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JPH05180920A
JPH05180920A JP4128304A JP12830492A JPH05180920A JP H05180920 A JPH05180920 A JP H05180920A JP 4128304 A JP4128304 A JP 4128304A JP 12830492 A JP12830492 A JP 12830492A JP H05180920 A JPH05180920 A JP H05180920A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 核スピンを励起する送信アンテナと局部コイ
ルの形の受信アンテナとを備える核磁気共鳴断層撮影装
置において、局部コイルのリード線と送信アンテナの高
周波電界との結合を防止する。 【構成】 局部コイル８のためのリード線９が減結合要
素１０を備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、核スピンの励起のた
めの送信アンテナ及び局部コイルの形の受信アンテナを
備える核磁気共鳴断層撮影装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】核磁気共鳴により検査対象物特に人体の
断層像を作成する装置が知られている。このいわゆる核
磁気共鳴断層撮影装置は、人体内の核スピンを整列させ
る基本磁界磁石、及び空間的に異なる磁界を発生させる
傾斜磁界コイル、並びに核スピンを励起し励起された核
スピンから放出される信号を受信する高周波アンテナを
備える。励起コイル及び測定コイルを備えるこの種の高
周波アンテナを使用する場合に、コイルのインダクタン
スが可変のキャパシタンスと共にＬＣ共振回路として構
成され、その際コンデンサ装置が所望の周波数に応じて
同調させられる。
【０００３】ソレノイドとして構成されその基本磁界が
円筒軸線の方向へ延びる一般に超伝導の基本磁界磁石を
備える核磁気共鳴断層撮影装置の従来例では、アンテナ
の励起コイルが、例えば円筒軸線に対し平行に延びかつ
低周波傾斜磁界に対して周波数的に透過性でありしかし
ながら高周波のアンテナ磁界に対して非透過性であるカ
バー筒、すなわち導電性材料から成るいわゆる高周波シ
ールド中に配置された導体から成ることができる。これ
らの導体の端部はそれぞれ少なくとも一つの共振コンデ
ンサを介してカバー筒と結合されている。導体とカバー
筒との間には同相で振動する高周波磁界が形成される。
カバー筒は導体の端部を越えて突出するので、非周期的
波伝搬を伴う円形中空導体アンテナが生じ、その結合要
素はアンテナの励起コイルの導体である（アメリカ合衆
国特許第4680550 号明細書参照）。
【０００４】比較的小さい身体局部の撮像のために、こ
の種の核磁気共鳴断層撮影装置ではいわゆる表面コイル
又は局部コイルが用いられる。ノイズ信号が比較的小さ
い身体領域だけから受信されるにすぎないので、この局
部コイルにより良好なＳＮ比が得られる。この表面コイ
ルは最も簡単な場合には高周波向きに接続された円形の
線材ループから成る。磁界不均一性の作用をできるだけ
小さく保つためにこの局部コイルはただ測定コイルとし
て用いられるにすぎず、他方では励起コイルとして良好
な磁界均一性を発生させる全身アンテナが用いられる。
従ってアンテナ装置のこの従来例では撮像に二つの異な
る共振性高周波アンテナが関与している。
【０００５】励起アンテナと受信アンテナとの高周波交
番磁界の結合を防止するために、送信の際には受信アン
テナがまた受信の際には送信アンテナが、直流制御され
た高周波スイッチ望ましくはＰＩＮダイオードを備える
回路を介して離調される（アメリカ合衆国特許第480188
5 号明細書参照）。その際高周波磁界を介しての結合が
低減される。しかしながら補助的になお送信アンテナの
電界と局部コイルのリード線との結合が生じるおそれが
ある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】この発明の課題は、受
信アンテナとして局部コイルを備える核磁気共鳴断層撮
影装置において、局部コイルのリード線と送信アンテナ
の高周波電界とのこの結合を防止することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この課題はこの発明に基
づき、局部コイルのためのリード線が減結合要素を備え
ることにより解決される。
【０００８】
【作用効果】この発明によれば、この種の減結合要素望
ましくは補助的なインダクタンスを備える受信アンテナ
のためのリード線に対しては、特別なケーブル案内はも
はや必要ではなく送信期間中のリード線内部の電力密度
が比較的小さい値に制限される。アンテナの別の特に有
利な実施態様は請求項２以下に記載されている。
【０００９】この核磁気共鳴断層撮影装置の特に有利な
実施態様は、減結合要素としてトロイドを形成するシー
ス波トラップが設けられるということにある（アメリカ
合衆国特許第4922204 号明細書参照）。
【００１０】
【実施例】次にこの発明に基づく核磁気共鳴断層撮影装
置の複数の実施例を示す図面により、この発明を詳細に
説明する。
【００１１】図示されていない中空円筒形基本磁界磁石
を備える図１に示す核磁気共鳴断層撮影装置の実施例で
は、円形偏波アンテナの励起コイルのために例えば四つ
のアンテナ導体が設けられ、これらの導体のうち図１に
は二つだけが示され符号２、３が付けられている。これ
らのアンテナ導体は共振コンデンサ４、５を介して中空
円筒形高周波シールド６と結合される。高周波シールド
６は低周波の傾斜磁界に対しては透過性であり高周波磁
界に対しては非透過性であり、良導電性材料例えば銅箔
から成り、図示されていない支持体上に取り付けられて
いる。長さＬを有する高周波シールド６は著しく小さい
長さＳを有するアンテナ導体２、３と共に非周期的波伝
搬を伴う円形中空導体アンテナを形成し、その結合要素
はアンテナ導体２、３である。比較的狭く制限された身
体領域の測定のために、リード線９を備える局部コイル
８が設けられている。
【００１２】アンテナ導体２、３の電界は図１において
符号の無い矢印により示され、矢印の長さは電界Ｅの強
さを示す。基本磁界は座標系のｚ軸の方向へ延び、ｚ軸
自体は等電位面である。更に等電位面が図１に一点鎖線
で示された平面ｚ＝０上に存在する。この直線偏波アン
テナの場合に平面ｙ＝０もまた等電位面である。局部コ
イル８のリード線９が前記等電位面外の領域の電界Ｅ中
に置かれると導体表面上に電位差が存在し、導体中へ侵
入する電界が自由なキャリヤ上に働く力に基づき電流を
引き起こし、この電流の電磁界はリード線が患者の身体
に接触するとそこを局部的に加熱するおそれがある。リ
ード線９の長さがあらかじめ定められている場合に高周
波シールド６中でのその位置と関連して、共振従ってリ
ード線９上の定在波を招くおそれがある。そのとき送信
の際にリード線９のシールド上に誘導される電流は比較
的大きい。更にこの結合によりアンテナ導体２、３の電
界Ｅのひずみ従って相応の像の乱れが発生するおそれが
ある。
【００１３】それゆえにこの発明に基づき、局部コイル
８のリード線９には所定の間隔ａを置いて減結合要素１
０望ましくはインダクタンスが設けられ、その高い抵抗
はリード線９を長さａを有し個々の相互に減結合された
導体要素に分割する。この減結合要素の距離ａは一般に
２０ｃｍを著しく越えず望ましくは約１０ｃｍとされ
る。
【００１４】減結合要素１０と直列に局部コイル８の入
口には更に、図示されていない受信増幅器を配置するこ
とができるので有利である。
【００１５】図２に示す実施例では減結合要素１０は例
えば、内側導体１２及びシールド１３を備えるリード線
の同軸導体が、相応に高いインダクタンスを有し少なく
とも二つの望ましくは少なくとも三つのループ１４を備
え、これらのループが共振コンデンサ１６により橋絡さ
れることにより構成される。共振コンデンサ１６は減結
合要素１０のインピーダンスの増加のために用いられ、
それゆえにループ１４のインダクタンスと共に並列共振
回路を構成する。例えば４０ＭＨｚのための核磁気共鳴
断層撮影装置の場合にかつ例えば１μＨの三つのループ
１４のインダクタンスにより、共振コンデンサ１６のキ
ャパシタンスは例えば約１０ｐＦとなる。導体ループ１
４及び共振コンデンサ１６は例えば図示されていないケ
ース中に鋳込むことができる。
【００１６】図３によれば、リード線９の減結合要素１
０が８の字形の二つ以上の導体ループ１５から成る。導
体ループ１５は同様に共振コンデンサ１７により橋絡さ
れている。減結合要素１０のこの実施例は、導体ループ
１５が本質的に均一な高周波磁界から減結合されるとい
う長所を有する。
【００１７】図４に示す減結合要素１０の実施例では、
それぞれ符号の無い複数のターンを備える二つの分離さ
れた筒形コイル２２、２３が設けられる。これらのター
ンは共通な心上に巻き付けることができるが、しかし図
示の実施例のように別個の心２４又は２５上に配置され
るのが有利である。これらの心２４、２５は非磁性材料
例えばプラスチックから成る。両筒形コイル２２、２３
は同様に８の字形に巻かれ、図４に矢印２６、２７で示
された逆向きの固有磁界を発生させるように接続されて
いる。筒形コイル２２の始端及び筒形コイル２３の終端
は共振コンデンサ１８により橋絡されている。例えば１
ｍの全長と、それぞれ１０ｃｍの減結合要素１０間の個
々の導体片の長さａと、例えば０．６ｍｍのシールド１
３の外径と、合計１０個の減結合要素１０と、それぞれ
２０ターンの両方の分離された筒形コイル２２、２３と
を備え、筒形コイル２２、２３のインダクタンスがＬ＝
２μＨであり、共振コンデンサ１８のキャパシタンスが
Ｃ＝６．２ｐＦであり、運転周波数及び減結合要素の固
有共振が４０ＭＨｚであるような局部コイル８のリード
線９に対して、核磁気共鳴断層撮影装置の高周波シール
ド内の座標系原点を囲み図示されていない撮像体積中へ
局部コイル８を挿入する場合に、実際上高周波電界の結
合の無い従って共振ずれも反射係数の変化も無いような
リード線が得られる。
【００１８】図５に示す実施例では、減結合要素３０と
して例えば前記アメリカ合衆国特許第4922204 号明細書
から知られているようなトロイド形のシース波トラップ
が設けられている。リード線９のターン２８は心２９上
に巻かれ、符号の付けられていない始端及び終端は共振
コンデンサ１９により橋絡されている。
【００１９】図１に示す実施例では核磁気共鳴断層撮影
装置が、ｚ軸の方向へすなわち中空円筒形の高周波シー
ルド６の軸線方向へ延びる基本磁界を備える。しかしな
がらこの発明は、例えばいわゆるＣ字形磁石又はＨ字形
磁石を備える別の形式の核磁気共鳴断層撮影装置の場合
にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に基づく核磁気共鳴断層撮影装置の一
実施例の要部略示図である。
【図２】図１に示す減結合要素の一具体例である。
【図３】図１に示す減結合要素の異なる具体例である。
【図４】図１に示す減結合要素の異なる具体例である。
【図５】図１に示す減結合要素の異なる具体例である。
【符号の説明】
８ 局部コイル ９ リード線 １０ 減結合要素 １４、１５ 導体ループ １６、１７ 共振コンデンサ ２２、２３ 筒形コイル ２４、２５ 心 ３０ シース波トラップ

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 核スピンの励起のための送信アンテナ及
    び局部コイルの形の受信アンテナを備える核磁気共鳴断
    層撮影装置において、局部コイル（８）のためのリード
    線（９）が減結合要素（１０）を備えることを特徴とす
    る核磁気共鳴断層撮影装置。
  2. 【請求項２】 減結合要素としてインダクタンスを備え
    ることを特徴とする請求項１記載の装置。
  3. 【請求項３】 減結合要素として導体ループ（１４、１
    ５）を備えることを特徴とする請求項２記載の装置。
  4. 【請求項４】 導体ループ（１４、１５）が、導体ルー
    プ（１４、１５）のインダクタンスと共に並列振動回路
    を形成する共振コンデンサ（１６、１７）を備えること
    を特徴とする請求項２記載の装置。
  5. 【請求項５】 減結合要素（１０）として８の字形の各
    二つの筒形コイル（２２、２３）を備えることを特徴と
    する請求項１記載の装置。
  6. 【請求項６】 筒形コイル（２２、２３）が方形のター
    ンを備えることを特徴とする請求項５記載の装置。
  7. 【請求項７】 筒形コイル（２２、２３）のターンが、
    少なくともほぼ方形断面を有する非磁性材料から成る心
    （２４、２５）上に巻かれていることを特徴とする請求
    項６記載の装置。
  8. 【請求項８】 減結合要素（１０）として少なくとも一
    つのトロイド形シース波トラップ（３０）が設けられる
    ことを特徴とする請求項２記載の装置。
  9. 【請求項９】 局部コイル（８）と減結合要素（１０）
    との間に受信増幅器が配置されることを特徴とする請求
    項１ないし８の一つに記載の装置。
JP12830492A 1991-04-22 1992-04-20 核磁気共鳴断層撮影装置 Expired - Lifetime JP3205385B2 (ja)

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