JPH05269103A - 核スピン共鳴撮像装置のローカルアンテナ - Google Patents

核スピン共鳴撮像装置のローカルアンテナ

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JPH05269103A
JPH05269103A JP4248616A JP24861692A JPH05269103A JP H05269103 A JPH05269103 A JP H05269103A JP 4248616 A JP4248616 A JP 4248616A JP 24861692 A JP24861692 A JP 24861692A JP H05269103 A JPH05269103 A JP H05269103A
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JP
Japan
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coil
coils
local antenna
magnetic field
antenna
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JP4248616A
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English (en)
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Axel Friedrich
フリードリツヒ アクセル
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Siemens AG
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Siemens AG
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/28Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64
    • G01R33/32Excitation or detection systems, e.g. using radio frequency signals
    • G01R33/36Electrical details, e.g. matching or coupling of the coil to the receiver
    • G01R33/3678Electrical details, e.g. matching or coupling of the coil to the receiver involving quadrature drive or detection, e.g. a circularly polarized RF magnetic field

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 核スピン共鳴撮像装置において、検査すべき
身体の部分範囲の像を改善し、また部分範囲の検査の際
の快適さを高める。 【構成】 核スピン共鳴撮像装置において円形高周波磁
場を発生しかつ受信するためのローカルアンテナのなか
に、それぞれ2つのコイル6、8または10、12を含
んでいる2つのコイル群2、4が互いに向かい合って配
置されている。コイル群2、4のコイル6、8または1
0、12の中心コイル軸線14は90°よりもはるかに
小さい角度をなしている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、核スピン共鳴撮像装置
において円形高周波磁場を発生しかつ受信するためのロ
ーカルアンテナであって、2つの互いに向かい合って配
置されたコイル群を有し、これらのコイル群がそれぞれ
2つのコイルを含んでおり、それらの中心コイル軸線が
互いに角度をなして配置されており、その際に円形高周
波磁場を発生するためコイル群のコイルが90°だけ互
いに位相シフトされた電流を供給され、またその際に円
形高周波磁場を受信するためコイル群のコイルに誘導さ
れる信号が90°位相シフトの後に互いに重畳されるロ
ーカルアンテナに関する。
【0002】
【従来の技術】核スピン共鳴撮像装置には核を励起させ
るために直線偏波もしくは円偏波された高周波磁場が使
用される。直線磁場は2つの等しい大きさの逆方向の円
偏波された磁場から合成されると考えられる。しかし励
起のために有効なのは2つの円磁場成分の1つだけであ
る。このことは、直線偏波アンテナの場合には等しい励
起のために円偏波アンテナの場合よりも理論的に2倍大
きい電力が必要とされることを意味する。患者の保護規
定は最大送信電力のみを許す。このことは可能なシーケ
ンス、特に予め定められた検査時間中の走査される解剖
学的断層の数を制限する。従って、円偏波されたアンテ
ナにより等しい時間中に理論的に2倍の断層、実際には
直線偏波アンテナによる場合の2倍までは多くない断層
が走査され得る。
【0003】円偏波受信アンテナの使用も利点を有す
る。円偏波受信アンテナは、関心のある身体範囲内で核
スピン共鳴利用信号を互いに直交する空間方向から受信
する2つの直線偏波アンテナから合成されている。受信
された信号は次いで信号の90°位相シフトの後に同相
で加えられる。それによって利用信号は倍増され、他方
においてノイズの実効値は係数2だけ高くなる。それに
よって円偏波受信アンテナは直線偏波受信アンテナにく
らべて理論的に2の信号ノイズ利得を有する。しかし信
号ノイズ利得は完全に理論値には達しない。そのことか
ら、送信の際にも受信の際にも円偏波アンテナは利点を
有することがわかる。
【0004】円偏波高周波磁場の発生および受信のため
に設けられているいわゆる全身アンテナまたはボディ共
鳴器はドイツ特許出願公開第 3133432号明細書に開示さ
れている。屋根形のシリンダカバー面の上に2つの互い
に向かい合って配置されたコイル群が位置しており、そ
の際に1つのコイル群のなかのコイルの中心コイル軸線
は互いに直交している
【0005】円形高周波磁場を発生するためコイル群の
コイルは90°だけ互いに位相シフトされた高周波電流
により給電される。検査すべき患者はトモグラムの作成
のために縦方向にシリンダ状のコイル装置のなかに置か
れ、従って個々のコイルは患者の上側および下側ならび
に両側に位置している。
【0006】同じく円形高周波磁場を発生し得る頭部を
検査するためのローカルアンテナも上記の全身アンテナ
と類似して構成されている。全身アンテナとの相違点
は、頭部アンテナがシリンダ縦方向に開かれ得ることに
ある。下部の上に頭部を置いた後、検査のために上部が
載せられ、それによって頭部アンテナが閉じられる。こ
のアンテナにおいても検査すべき身体部分はアンテナに
より完全に閉じられる。
【0007】いま従来の全身アンテナにより上体、特に
心臓部の断層像が撮像されると、全身アンテナはその大
きい受信面のためにその他の身体部分からのノイズ信号
をも受信する。信号ノイズ比がそれによって部分検査の
際には悪くなる。従って上体の部分検査のためには直線
偏波アンテナも、たといその有効な磁場部分が円偏波ア
ンテナのそれよりも小さいとしても使用される。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、核ス
ピン共鳴撮像装置において、検査すべき身体の部分範囲
の像を改善し、また部分範囲の検査の際の快適さを高め
ることにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】この課題は、コイル群の
なかのコイルの中心コイル軸線が90°よりもはるかに
小さい角度をなしており、また第1のコイル群のそれぞ
れのコイルが第2のコイル群のそれぞれ1つの十字の上
に配置されているコイルと電気的に、送信の際に十字の
上に配置されているコイルから発生される高周波磁場が
同相であり、また受信の際に十字の上に配置されている
コイルに円偏波された高周波磁場により誘導される信号
が同相で重畳されるように一括接続されていることによ
り解決される。
【0010】
【作用効果】中心コイル軸線とは、中心値形成により決
定されるコイル軸線を意味し、対称的なコイルでは対称
軸線に等しい。コイル相互間のさもなければ理想的な9
0°配置からの偏差によりアンテナの寸法が身体部分の
大きさに良好に適合され得る。身体部分はローカルアン
テナによりもはや全面を囲まれない。それによってアン
テナは、検査されるべきでない身体部分のノイズ成分も
受信しない。患者を完全に囲まないアンテナの取り扱い
は一層良好になる。さらに患者は、装着の際に完全に囲
まれていないために、それほど強く閉じ込められた感じ
がしない。こうして人間工学的な利点が生じ、また患者
にとっては不快さが減少する。同時に信号ノイズ比、従
ってまた像質が改善され、また必要とされる送信電力が
低減される。
【0011】有利な実施態様では、コイル群はほぼ平行
に向かい合っている平面内に配置され、従ってコイル軸
線がほぼ互いに平行に整列させられる。このコイル装置
は胴体範囲の断層像を撮像するのに特に適している。
【0012】別の有利な実施態様では、コイルがコイル
群のなかで部分的に重なっている。重なりは、コイルの
相互インダクタンスがほぼ消滅するように設定されてい
る。この措置によりコイルの相互影響がわずかになる。
【0013】別の有利な実施態様では、コイルが円筒状
のコイル装置と接続され、それらのコイル軸線がほぼ互
いに直交している。このようなコイル装置により頸部‐
上体範囲からの断層像が発生され得る。それはこの身体
範囲の解剖学的構造に十分に適合できる。
【0014】
【実施例】本発明の2つの実施例を以下に4つの図面に
より説明する。
【0015】図1には、2つの互いに向かい合って配置
されているコイル群2および4を有するローカルアンテ
ナが示されている。コイル群2は、第1の平面内に位置
している2つのコイル6および8から成っている。第2
の平面内に位置しているコイル群4は2つのコイル10
および12から成っている。コイル6、8および10、
12は、図2からわかるように、長方形の横断面を有す
る。各コイル6、8、10、12に対しては、中心コイ
ル軸線または対称軸線が定められ平坦なコイル6、8、
10、12ではコイル横断面と直交し、また中心点を通
って延びている。特に胴体の部分検査のために適してい
るローカルアンテナでは、コイル軸線14は互いに平行
に位置している。それによってローカルアンテナは密に
検査範囲に装着され得る。コイル群のなかでコイル6お
よび8ならびにコイル10および12は長方形の1つの
辺で、コイル6と8との間または10と12との間の相
互インダクタンスを低く保つために、重なっている。患
者は両コイル群2と4との間に置かれる。
【0016】コイル6および12を通ってそれぞれ等し
い方向に高周波電流I1が流れると、高周波磁場が発生
され、その磁場線16は装置内でコイル6からコイル1
2へ近似的に対角線状に延びている。同様に、コイル8
および10を通って電流I2が流れるならば、第2の磁
場が発生される。その磁場線17はコイル8からコイル
10へ延びている。範囲18のなかで、コイル6、12
および8、10から発生される磁場線16または17は
近似的に互いに直交している。電流I1およびI2が互
いに90°の位相シフトを有するならば、範囲18のな
かに円形高周波磁場が発生される。断層像が発生される
べき検査範囲は範囲18のなかになければならない。受
信の際には、受信された信号の1つが90°だけ位相シ
フトされ、また次いで同相で加えられる。
【0017】図2にはローカルアンテナ、コイル群2の
平面図が示されている。患者19の輪郭が同じく示され
ている。互いに向かい合っているコイル群は示されてい
ないが、それはコイル群2と重なって配置されている。
図2には心臓部を検査するための脈管造影法アンテナと
して応用されているローカルアンテナが示されている。
コイル6、8、10および12は約20cmの一辺の長
さを有する方形の横断面を有する。明らかにより小さい
寸法はなお良好な受信特性を有する。ローカルアンテナ
の横断面は検査領域に制限されている。従って、全身ア
ンテナから一緒に検出されるであろうたとえば上腕のノ
イズ成分はローカルアンテナから受信されない。それに
もかかわらず円偏波高周波磁場の利点が利用され得る。
コイル軸線14は平面図中に点として示されており、そ
れは平坦なコイル6、8、10、12の中心点に位置し
ている。コイル6および8または10および12は1つ
の辺で重なっている。
【0018】図3には、一方では平行に互いに向かい合
っている平面内に配置されているコイル群2、4を有す
る(矢印20により示されている)範囲を有し、また他
方ではコイル軸線が互いに直交しているシリンダ状コイ
ル装置を有する(矢印22により示されている)範囲を
有するローカルアンテナが示されている。平坦なコイル
群およびシリンダ状コイル装置は一点鎖線24により示
されている平面内で互いに接続されている。範囲20の
コイル軸線は範囲22のコイル軸線にくらべて45°の
角度だけ回転されている。それによって両範囲20およ
び22の円形磁場は検査範囲内で等しく整列させられて
いる。対角線上に向かい合っている平坦なコイルおよび
それに付設のシリンダ状コイル装置22のコイルに対し
て、図3中にコイル6および12および付設のシリンダ
状コイルに対して示されているように、共通の給電また
は単一のタップが行われ得る。しかし、平坦なコイル
は、平坦なコイル8および10に対して示されているよ
うに、ただ1つの付設のシリンダ状コイルと接続されて
いてもよい。これらのコイルの組み合わせはその場合に
別々に給電またはタップされ得る。このようなコイル装
置は、図4にその応用の概要を示されているように、特
に上体および頸範囲の断層像を形成するのに適してい
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】平行に向かい合っている平面内にコイル群が配
置されている本発明によるローカルアンテナの側面図。
【図2】図1による平坦なコイル装置の平面図。
【図3】平坦なコイルがシリンダ状のコイル装置と接続
されており、それらのコイル軸線がほぼ直交しているロ
ーカルアンテナの概略斜視図。
【図4】図3によるローカルアンテナの応用例を示す概
略図。
【符号の説明】
2、4 コイル群 6、8、10、12 コイル 14 対称軸線 16、17 磁場線 18 円形磁場の範囲 19 患者の輪郭 20 平坦なコイル装置の範囲 22 シリンダ状のコイル装置の範囲 24 接触平面

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 核スピン共鳴撮像装置において円形高周
    波磁場を発生しかつ受信するためのローカルアンテナで
    あって、2つの互いに向かい合って配置されたコイル群
    (2、4)を有し、これらのコイル群がそれぞれ2つの
    コイル(6、8または10、12)を含んでおり、それ
    らの中心コイル軸線(14)が互いに角度をなして配置
    されており、その際に円形高周波磁場を発生するためコ
    イル群(2、4)のコイル(6、8または10、12)
    が90°だけ互いに位相シフトされた電流を供給され、
    またその際に円形高周波磁場を受信するためコイル群
    (2、4)のコイル(6、8または10、12)に誘導
    される信号が90°位相シフトの後に互いに重畳される
    ローカルアンテナにおいて、コイル群(2、4)のなか
    のコイル(6、8または10、12)の中心コイル軸線
    (14)が90°よりもはるかに小さい角度をなしてお
    り、また第1のコイル群(2)のそれぞれのコイル(6
    または8)が第2のコイル群(4)のそれぞれの十字の
    上に配置されているコイル(12または10)と電気的
    に、送信の際に十字の上に配置されているコイル(6、
    12または8、10)から発生される高周波磁場が同相
    であり、また受信の際に十字の上に配置されているコイ
    ル(6、12または8、10)に円偏波された高周波磁
    場により誘導される信号が同相で重畳されるように一括
    接続されていることを特徴とするローカルアンテナ。
  2. 【請求項2】 コイル群(2、4)がほぼ平行に向かい
    合っている平面内に配置されており、従ってコイル軸線
    (14)がほぼ互いに平行に整列させられていることを
    特徴とする請求項1記載のローカルアンテナ。
  3. 【請求項3】 コイル(6、8または10、12)がコ
    イル群(2、4)のなかで部分的に重なっていることを
    特徴とする請求項1または2記載のローカルアンテナ。
  4. 【請求項4】 コイル(6、8、10、12)が長方形
    の横断面を有することを特徴とする請求項1ないし3の
    1つに記載のローカルアンテナ。
  5. 【請求項5】 コイル(6、8、10、12)が円筒状
    のコイル装置と接続されており、それらのコイル軸線が
    ほぼ互いに直交していることを特徴とする請求項1ない
    し4の1つに記載のローカルアンテナ。
  6. 【請求項6】 人体の上体および頸部に対する脈管造影
    法アンテナとして使用されていることを特徴とする請求
    項1ないし5の1つに記載のローカルアンテナ。
JP4248616A 1991-08-27 1992-08-24 核スピン共鳴撮像装置のローカルアンテナ Withdrawn JPH05269103A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4128323A DE4128323C2 (de) 1991-08-27 1991-08-27 Zirkular polarisierende Lokalantenne für ein Kernspinresonanz-Bildgerät
DE4128323.6 1991-08-27

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH05269103A true JPH05269103A (ja) 1993-10-19

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ID=6439171

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Also Published As

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