JPH0654825A - Probe for nuclear magnetic resonance device - Google Patents

Probe for nuclear magnetic resonance device

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JPH0654825A
JPH0654825A JP4210068A JP21006892A JPH0654825A JP H0654825 A JPH0654825 A JP H0654825A JP 4210068 A JP4210068 A JP 4210068A JP 21006892 A JP21006892 A JP 21006892A JP H0654825 A JPH0654825 A JP H0654825A
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probe
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surface coil
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nuclear magnetic
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良国 松永
Tetsuhiko Takahashi
哲彦 高橋
Etsuji Yamamoto
悦治 山本
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Hitachi Healthcare Manufacturing Ltd
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Hitachi Ltd
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Abstract

PURPOSE:To provide the probe for a nuclear magnetic resonance device for improving S/N of a local photographing probe device, and obtaining an image of a good quality. CONSTITUTION:In a plate-like base 10 being horizontal to an X-Z plane, a first surface coil 1 is molded, and on a Y-Z plane being orthogonal to the base 10, an orthogonal part 11 to which a second surface coil 2 molded is arranged. A first surface coil 1 detects an NMR signal in the Y direction of a nuclear spin for rotating on an X-Y plane being crthogonal to the static magnetic field direction (Z axis direction). On the other hand, a second surface coil 2 detects an NMR signal in the X direction of the nuclear spin for rotating on the X-Y plane. The probe for a nuclear magnetic resonance device is constituted so as to obtain simultaneously information from a first surface coil and a second surface coil.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は被検体中の水素や燐等か
らの核磁気共鳴(以下、「NMR」という)信号を検出
し、核スピンの密度分布や緩和時間分布等を映像化する
核磁気共鳴装置用プローブに関し、特に膝等下肢への装
着を容易にすると共にS/Nの向上を可能とする核磁気
共鳴装置用プローブに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention detects a nuclear magnetic resonance (hereinafter referred to as "NMR") signal from hydrogen, phosphorus, etc. in an object to visualize a nuclear spin density distribution and relaxation time distribution. The present invention relates to a probe for a nuclear magnetic resonance apparatus, and more particularly to a probe for a nuclear magnetic resonance apparatus that facilitates attachment to a lower limb such as a knee and that can improve S / N.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、核磁気共鳴装置においては、被検
体(例えば、人)の関心部位を取り巻く各種の頭部用プ
ローブ、腹部用プローブ、膝用プローブ及び視野が制限
されてしまうが上記プローブに比べ高感度である表面コ
イル等を用いて、被検体の検査、撮像が行われてきた。
従来、被検体の膝を撮像する場合、膝用プローブは片方
の膝を取り巻くような大きさのものであるため、足を膝
用プローブ内に挿入せねばならず装着が面倒であり、ま
た撮像領域の中心部に膝用プローブを合わせることが困
難であるという問題があった。これに対して、平板状に
形成された基台部上に、基台部に対して交差するように
表面コイルを支持するコイル支持部を備えることによ
り、この問題を解決するための、局所撮影用プローブ装
置が特開平1-249043号公報に記載されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, in a nuclear magnetic resonance apparatus, various types of head probe, abdominal probe, knee probe and field of view surrounding a region of interest of a subject (for example, a person) are limited, but the above-mentioned probe is used. The inspection and imaging of the subject have been performed using a surface coil or the like, which has a higher sensitivity than the above.
Conventionally, when imaging the knee of a subject, the knee probe is of a size that surrounds one knee, so the foot must be inserted into the knee probe, and the wearing is troublesome. There is a problem that it is difficult to fit the knee probe to the center of the region. On the other hand, by providing a coil support portion that supports the surface coil so as to intersect with the base portion on the base portion formed in a flat plate shape, local imaging for solving this problem is performed. A probe device for use is described in JP-A 1-249043.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術に示され
ている局所撮影用プローブ装置は、被検体の膝への装着
が容易であり、撮像領域の中心部にプローブ装置の中心
部を容易に合わせることができるが、膝を取り巻くよう
な膝用プローブと比べてS/Nが低く、良質な画像を得
ることができないという問題があった。本発明はこれに
鑑みてなされたもので、本発明の目的は、従来技術にお
ける上述の如き問題を解消し、S/Nを向上させ良質な
画像を得ることができる核磁気共鳴装置用プロ−ブを提
供することにある。
The local imaging probe device shown in the above prior art is easy to mount on the knee of the subject, and the central part of the probe device can be easily located in the center of the imaging area. Although they can be matched, there is a problem that the S / N is lower than that of a knee probe that surrounds the knee and a high quality image cannot be obtained. The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems in the prior art, improve the S / N, and obtain a high quality image. It is to provide bu.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】高周波磁場により所定の
空間内に置かれた被検体の核スピンの励起及び前記被検
体の核スピンからの核磁気共鳴信号の検出の少なくとも
一方を行う核磁気共鳴装置用プローブにおいて、第1の
表面コイルを有する基盤と、基盤と直交する方向に第2
の表面コイルを有する直交部を設けて、第1の表面コイ
ルと第2の表面コイルからの情報を同時に得るよう構成
する。第1の表面コイルは、所定の間隔をもって配置さ
れた2個の単位表面コイルと、各単位表面コイル間の相
互結合を除去するよう各単位表面コイルとオーバラップ
する補償コイルからなる。また、第1、第2の表面コイ
ルは、複数個の単位表面コイルを各単位表面コイルが隣
接するコイルと最小の相互結合となるよう相互にオ−バ
ラップさせて配列したフェ−ズドアレイコイルからな
る。基盤には空気により膨縮可能な2個のバルーンを備
え、直交部が、基盤へ着脱可能に構成する。さらに、基
盤または直交部の少なくとも一方に被検体を固定するた
めのベルトまたは伸縮性の帯を備えている。第1及び第
2の表面コイルからの出力を撮像部位に応じて最適な加
算条件に位相差及びレベル差を調整したのち、加算する
ように構成し、第1及び第2の表面コイルからの出力を
各々独立した受信器で検出し、検出された出力デ−タを
記憶装置に記憶保存しておき、画像再構成時に出力デ−
タを合成する。
Nuclear magnetic resonance for exciting at least one of nuclear spins of a subject placed in a predetermined space by a high frequency magnetic field and detecting a nuclear magnetic resonance signal from the nuclear spins of the subject. In the device probe, a base having a first surface coil and a second base in a direction orthogonal to the base.
The orthogonal portion having the surface coil is provided so as to simultaneously obtain information from the first surface coil and the second surface coil. The first surface coil is composed of two unit surface coils arranged at a predetermined interval and a compensation coil overlapping each unit surface coil so as to eliminate mutual coupling between the unit surface coils. Further, the first and second surface coils are composed of a phased array coil in which a plurality of unit surface coils are arranged such that each unit surface coil is overlapped with the adjacent coil so as to minimize mutual coupling. Become. The base is provided with two balloons that can be expanded and contracted by air, and the orthogonal portion is configured to be attachable to and detachable from the base. Furthermore, a belt or an elastic band for fixing the subject is provided on at least one of the base and the orthogonal portion. The outputs from the first and second surface coils are configured so that the outputs from the first and second surface coils are added after adjusting the phase difference and the level difference to the optimum addition condition according to the imaging region. Are detected by independent receivers, the detected output data is stored in a storage device, and the output data is reconstructed during image reconstruction.
Synthesize the data.

【0005】[0005]

【作用】本発明に係る核磁気共鳴装置用プロ−ブにおい
ては、第1の表面コイルを有する基盤と、基盤と直交す
る方向に第2の表面コイルを有する直交部を設けて、第
1の表面コイルと第2の表面コイルからの情報を同時に
得られるよう構成したので、従来技術による局所撮影用
プローブ装置のS/Nが向上し、良質の画像を得ること
ができる。
In the probe for a nuclear magnetic resonance apparatus according to the present invention, the base having the first surface coil and the orthogonal portion having the second surface coil in the direction orthogonal to the base are provided to provide the first Since the information from the surface coil and the information from the second surface coil are obtained at the same time, the S / N of the local imaging probe device according to the conventional technique is improved and a high quality image can be obtained.

【0006】[0006]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。図1は、本発明の一実施例であるNMR装
置用プローブを示す図である。X−Z平面と水平な平板
状の基盤10内には第1の表面コイル1がモールドさ
れ、基盤10と直交するY−Z平面に第2の表面コイル
2をモールドした直交部11が配置される。第1の表面
コイル1は、静磁場方向(Z軸方向)と直交したX−Y平
面上で回転する核スピンのY方向のNMR信号を検出す
る。一方、第2の表面コイル2は、X−Y平面上で回転
する核スピンのX方向のNMR信号を検出する。すなわ
ち図2に示すように、第1の表面コイル1はY方向に磁
場を形成し、第2の表面コイル2は第1の表面コイル1
が形成する磁場と直交したX方向に磁場を形成する。従
って、第1の表面コイル1と第2の表面コイル2との間
に干渉が生じないので、各々のコイルから同時に信号を
検出することが可能となる。なお、図2において、第1
及び第2の表面コイルは矩形コイルであるが、円形また
は楕円形コイルであっても同様である。また、本実施例
では、基盤10及び直交部11に各コイル全体をモール
ドする平板状のものを用いたが、各コイルの一部分のみ
を支持するものあるいは、各コイルの銅線(または銅板)
部分のみをモールドするものであってもよくこの限りで
はない。これにより、第1の表面コイル1と第2の表面
コイル2を用いてQD(クォドラチャ−ディテクショ
ン;Quadrature Detection)法が可能となり、被検体
の膝への装着が容易であり、撮像領域の中心部に前記の
プローブの中心部を容易に合わせることができるという
利点を損ねることなく、S/Nを向上させることができ
る。
Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a probe for an NMR apparatus according to an embodiment of the present invention. A first surface coil 1 is molded in a flat plate-shaped substrate 10 which is horizontal to the XZ plane, and an orthogonal portion 11 in which a second surface coil 2 is molded is arranged on a YZ plane orthogonal to the substrate 10. It The first surface coil 1 detects the NMR signal in the Y direction of the nuclear spin rotating on the XY plane orthogonal to the static magnetic field direction (Z axis direction). On the other hand, the second surface coil 2 detects the NMR signal in the X direction of the nuclear spin rotating on the XY plane. That is, as shown in FIG. 2, the first surface coil 1 forms a magnetic field in the Y direction, and the second surface coil 2 forms the first surface coil 1.
A magnetic field is formed in the X direction orthogonal to the magnetic field formed by. Therefore, since no interference occurs between the first surface coil 1 and the second surface coil 2, it is possible to simultaneously detect signals from the respective coils. In addition, in FIG.
The second surface coil is a rectangular coil, but the same applies to a circular or elliptical coil. Further, in the present embodiment, a flat plate-shaped member for molding the entire coil on the base 10 and the orthogonal portion 11 is used, but a member supporting only a part of each coil or a copper wire (or a copper plate) of each coil is used.
It is not limited to this, and it is possible to mold only a part. As a result, the QD (Quadrature Detection) method using the first surface coil 1 and the second surface coil 2 becomes possible, which is easy to attach to the knee of the subject and the center of the imaging region. The S / N can be improved without losing the advantage that the center portion of the probe can be easily aligned with the portion.

【0007】QD法とは、直交する2つの直線磁場信号
を検出し、これらの位相を90度ずらして合成すること
により回転高周波磁場を高感度で検出する方法であり、
直交するコイルからの信号強度が互いに等しい場合、理
想的には単独の直線磁場検出法に対して√2倍感度が向
上する。この方法についてはジャ−ナル・オブ・マグネテ
ィック・レゾナンス(Journal of Magnetic Resonanc
e)53巻、324頁〜327頁(1983年)に記載されている。図3
に、図1の実施例における第1の表面コイルの別の実施
例を示す。ある間隔Dをもって一平面上に配置された単
位表面コイル3a、3bがあり、単位表面コイル3a、
3b間の干渉を除去するように、単位表面コイル3a、
3bと適度にオーバラップさせて補償コイル3cが配置
され、表面コイル3を構成する。単位表面コイル3a、
3b間の中心(X=0)上のY−Z平面には、第2の表面
コイルをモールドした直交板(図示せず)が配置される。
単位コイル3a、3b(図では矩形コイルであるが、円
形あるいは楕円形コイルでもかまわない)は、各々静磁
場方向(Z軸方向)と直交したX−Y平面上で回転する核
スピンのY方向のNMR信号を検出する。すなわち図4
に示すように、表面コイル3はY方向に2個の等しい高
感度な磁場を形成し、第2の表面コイルは表面コイル3
が形成する磁場と直交したX方向に磁場を形成する。従
って、表面コイル3と第2の表面コイル間に干渉が生じ
ないので、各々のコイルから同時に信号を検出すること
が可能となる。本実施例における特徴は、表面コイル
は、小さくすると感度が高くなるという性質を用いたも
のであり、第1の表面コイル3を構成する表面コイル3
a、3bを適度に小さくし、QD法時のS/Nをより向
上させるものである。
The QD method is a method for detecting a rotating high-frequency magnetic field with high sensitivity by detecting two linear magnetic field signals which are orthogonal to each other and synthesizing them by shifting their phases by 90 degrees.
When the signal intensities from the orthogonal coils are equal to each other, the sensitivity is ideally improved by a factor of 2 with respect to the single linear magnetic field detection method. This method is described in the Journal of Magnetic Resonance.
e) 53, p.324-327 (1983). Figure 3
2 shows another embodiment of the first surface coil in the embodiment of FIG. There are unit surface coils 3a and 3b arranged on one plane with a certain distance D.
Unit surface coils 3a, so as to eliminate interference between 3b,
The compensation coil 3c is arranged so as to appropriately overlap with 3b to form the surface coil 3. Unit surface coil 3a,
An orthogonal plate (not shown) in which the second surface coil is molded is arranged on the YZ plane on the center (X = 0) between 3b.
The unit coils 3a and 3b (which are rectangular coils in the figure, but may be circular or elliptical coils) are Y directions of nuclear spins that rotate on an XY plane orthogonal to the static magnetic field direction (Z axis direction). The NMR signal of is detected. That is, FIG.
, The surface coil 3 forms two equally sensitive magnetic fields in the Y direction, and the second surface coil is the surface coil 3
A magnetic field is formed in the X direction orthogonal to the magnetic field formed by. Therefore, since no interference occurs between the surface coil 3 and the second surface coil, it becomes possible to detect signals from the respective coils at the same time. The feature of the present embodiment is that the surface coil uses the property that the sensitivity becomes higher when the surface coil is made smaller, and the surface coil 3 constituting the first surface coil 3 is used.
By making a and 3b appropriately small, the S / N in the QD method is further improved.

【0008】図5に図1の実施例における第1の表面コ
イルの更に別の実施例を示す。フェーズドアレイコイル
4は、単位表面コイル4a、4b(2個とは限らない)を
X方向に配列したものであり、単位表面コイル4a、4
b(図では矩形コイルであるが、円形あるいは楕円形コ
イルでもかまわない)は、相互結合が最小となるような
距離dだけオーバラップさせてある。フェーズドアレイ
コイル4は、基盤(図示していない)にモールドされ、
単位表面コイル4a、4bのオーバラップの中心(X=
0)上のY−Z平面には、第2の表面コイルをモールド
した直交部が配置される。フェーズドアレイコイル4
は、静磁場方向(Z軸方向)と直交したX−Y平面上で
回転する核スピンのY方向のNMR信号を検出する。す
なわちフェーズドアレイコイル4は、Y方向に高感度、
広域な磁場を形成し、第2の表面コイルはフェーズドア
レイコイル4が形成する磁場と直交したX方向に磁場を
形成する。従って、フェーズドアレイコイル4と第2の
表面コイル間に干渉が生じないので、前記の各々のコイ
ルから同時に信号を検出することが可能となる。本実施
例における特徴は、第1の表面コイルとしてフェーズド
アレイコイル4を用いることにより、高感度、広視野を
図りQD法時のS/Nをより向上させるものである。本
実施例では、基盤内にモールドされる第1の表面コイル
のみにフェーズドアレイコイルを用いたが、直交部内に
モールドされる第2の表面コイルにフェーズドアレイコ
イルを用いても同様の効果を得ることは言うまでもな
い。
FIG. 5 shows still another embodiment of the first surface coil in the embodiment of FIG. The phased array coil 4 is an array of unit surface coils 4a and 4b (not limited to two) arranged in the X direction.
b (a rectangular coil in the figure, but it may be a circular or elliptical coil) is overlapped by a distance d that minimizes mutual coupling. The phased array coil 4 is molded on a substrate (not shown),
Center of overlap of unit surface coils 4a, 4b (X =
On the YZ plane above 0), the orthogonal portion obtained by molding the second surface coil is arranged. Phased array coil 4
Detects the NMR signal in the Y direction of the nuclear spin rotating on the XY plane orthogonal to the static magnetic field direction (Z axis direction). That is, the phased array coil 4 has high sensitivity in the Y direction,
A wide range magnetic field is formed, and the second surface coil forms a magnetic field in the X direction orthogonal to the magnetic field formed by the phased array coil 4. Therefore, since no interference occurs between the phased array coil 4 and the second surface coil, it becomes possible to detect signals from the respective coils at the same time. The feature of this embodiment is that by using the phased array coil 4 as the first surface coil, high sensitivity and a wide field of view are achieved, and the S / N in the QD method is further improved. In this embodiment, the phased array coil is used only for the first surface coil molded in the substrate, but the same effect can be obtained by using the phased array coil for the second surface coil molded in the orthogonal portion. Needless to say.

【0009】図6は、本発明の一実施例であるNMR装
置用プローブを示す図である。X−Z平面と水平な平板
状の基盤10内には第1の表面コイル(図示せず)がモー
ルドされ、基盤10と直交するY−Z平面に第2の表面
コイル(図示せず)をモールドした直交部11が配置され
る。基盤10の表面には、空気にて膨縮調整可能なバル
ーン12が2個備えられている。バルーン12は、膝を
曲げて撮像する場合に有効なものであり、空気の出し入
れにより膨縮を自由に調整し、被検体に負担を掛けるこ
となく適度に膝が曲がるようにするものである。これに
より、膝を伸ばした状態と曲げた状態の撮像が容易に行
うことができる。図7は、本発明の一実施例であるNM
R装置用プローブを示す図である。平板上の基盤10内
には第1の表面コイル(図示せず)がモールドされ、基盤
10と直交する平面に第2の表面コイル(図示せず)をモ
ールドした着脱可能な直交部11が配置される。基盤1
0と直交部11の接続部には、非磁性のコネクタ13が
用いられ、直交部11をコネクタ13に差し込むことに
より、基盤10へ固定される。実際に膝へプローブを装
着する場合、基盤10をNMR装置のベッドに固定し、
被検体はその上部に膝が位置するようにベッドに横たわ
る。その後、コネクタ13に直交部11を差し込み、膝
の部分をベルトまたは伸縮性の帯(図示せず)などで基盤
10または直交部11の少なくとも一方に固定する。す
なわち、被検体はベッドに横たわるだけでプローブの装
着が可能なので、被検体の負担を低減でき、プローブの
操作性を向上させることができる。なお、本実施例で
は、基盤10と直交部11の固定にコネクタ13を用い
たが、マジックテープや基盤10または直交部11の一
方に凹部を、他方に凸部を設けスライドさせて固定して
もよくこの限りではない。
FIG. 6 is a diagram showing a probe for an NMR apparatus according to an embodiment of the present invention. A first surface coil (not shown) is molded in a flat plate-shaped substrate 10 which is horizontal to the X-Z plane, and a second surface coil (not shown) is provided on a Y-Z plane orthogonal to the substrate 10. The molded orthogonal portion 11 is arranged. The surface of the base 10 is provided with two balloons 12 whose expansion and contraction can be adjusted by air. The balloon 12 is effective when the knee is bent and an image is taken, and the inflation and deflation are freely adjusted by taking in and out air so that the knee can be bent appropriately without burdening the subject. As a result, it is possible to easily perform imaging with the knee extended and the knee bent. FIG. 7 shows an NM which is an embodiment of the present invention.
It is a figure which shows the probe for R apparatuses. A first surface coil (not shown) is molded in the base 10 on a flat plate, and a removable orthogonal portion 11 in which a second surface coil (not shown) is molded is arranged on a plane orthogonal to the base 10. To be done. Foundation 1
A non-magnetic connector 13 is used for the connecting portion between 0 and the orthogonal portion 11, and the orthogonal portion 11 is fixed to the base 10 by inserting the connector 13 into the connector 13. When actually mounting the probe on the knee, the base 10 is fixed to the bed of the NMR apparatus,
The subject lies on the bed with his knees above it. Thereafter, the orthogonal portion 11 is inserted into the connector 13, and the knee portion is fixed to at least one of the base 10 and the orthogonal portion 11 with a belt or an elastic band (not shown). That is, since the probe can be attached to the subject simply by lying on the bed, the burden on the subject can be reduced and the operability of the probe can be improved. In this embodiment, the connector 13 is used to fix the base 10 and the orthogonal portion 11, but the concave portion is provided on one of the magic tape or the base 10 or the orthogonal portion 11, and the convex portion is provided on the other side to fix the same. Well well this is not the case.

【0010】図8に、第1の表面コイルとして、図5の
フェーズドアレイコイル4を用いた受信系のブロック図
を示す。入力端20−1、20−2には、相互結合が最
小となるよう一次元に配列されたフェ−ズドアレイコイ
ル4の各単位表面コイル4a、4bが接続され、入力端
20−1、20−2に受信された各NMR信号は、それ
ぞれ、インピ−ダンス整合回路を有するプリアンプ21
−1、21−2で増幅され、加算器22−1で加算され
る。入力端20−3には、先に図1に示した第2の表面
コイル2が接続され、入力端20−3に受信されたNM
R信号は、インピ−ダンス整合回路を有するプリアンプ
21−3で増幅される。また、加算器22−1およびプ
リアンプ21−3の各出力は、各出力の位相を同相にす
るための位相シフタ23−1、23−2(例えば、23
−1は0度、23−2は約+90度あるいは−90度に
設定)、および、最適な加算条件に調整するアッテネ−
タ24−1、24−2を通した後に、加算器22−2で
加算する。加算器22−2の出力は直交位相検波器25
に接続され、A/D変換器26でディジタル信号に変換
し、計算機(図示せず)に導かれる。
FIG. 8 shows a block diagram of a receiving system using the phased array coil 4 of FIG. 5 as the first surface coil. To the input ends 20-1 and 20-2, the unit surface coils 4a and 4b of the phased array coil 4 which are arranged one-dimensionally so as to minimize mutual coupling are connected, and the input ends 20-1 and 20-2 are connected. -2, each of the NMR signals received by the preamplifier 21 has an impedance matching circuit.
It is amplified by -1, 21-2 and added by the adder 22-1. The second surface coil 2 shown in FIG. 1 is connected to the input end 20-3, and the NM received by the input end 20-3 is received.
The R signal is amplified by the preamplifier 21-3 having an impedance matching circuit. Also, the outputs of the adder 22-1 and the preamplifier 21-3 are the phase shifters 23-1 and 23-2 (for example, 23
-1 is set to 0 degrees, 23-2 is set to about +90 degrees or -90 degrees), and Athene for adjusting to the optimum addition condition
After passing through the data 24-1 and 24-2, the adder 22-2 performs addition. The output of the adder 22-2 is the quadrature phase detector 25.
The digital signal is converted into a digital signal by the A / D converter 26 and guided to a computer (not shown).

【0011】このようにすると、ある領域での感度(S
/N)が高くなるように、コイルの感度分布をコントロ
−ルすることが可能であり、S/Nを向上させることが
できる。
In this way, the sensitivity (S
The sensitivity distribution of the coil can be controlled so that / N) becomes high, and the S / N can be improved.

【0012】図9に、第1の表面コイルとして、図5の
フェーズドアレイコイル4を用いた受信系の別のブロッ
ク図を示す。入力端20−1、20−2には、相互結合
が最小となるよう一次元に配列されたフェ−ズドアレイ
コイル1の各単位表面コイル4a、4bが接続され、入
力端20−1、20−2に受信された各NMR信号は、
それぞれ、インピ−ダンス整合回路を有するプリアンプ
21−1、21−2で増幅され、加算器22で加算され
る。入力端20−3には、第2の表面コイル2(図1参
照)が接続され、入力端20−3に受信されたNMR信
号は、インピ−ダンス整合回路を有するプリアンプ21
−3で増幅される。加算器22およびプリアンプ21−
3の各出力は、各出力の位相を同相にするための位相シ
フタ23−1、23−2(例えば、23−1は0度、2
3−2は約+90度あるいは−90度に設定)、およ
び、最適な加算条件に調整するアッテネ−タ24−1、
24−2を通した後に、直交位相検波器25−1、25
−2に接続され、A/D変換器26−1、26−2でデ
ィジタル信号(検出デ−タ)に変換し、計算機27に導か
れる。計算機27に導かれた各検出デ−タは、計算機2
7内部の記憶装置(図示せず)に一旦格納され、画像再構
成時に画像上で合成することによって、情報量を最大限
有効に活用した信号合成が可能となる。なお、本実施例
では、NMR信号を、加算器22で加算したが、加算器
を用いず位相シフタ、アッテネ−タ、直交位相検波器、
A/D変換器を2系統用いても、同様の動作を行うこと
ができる。このようにすると、感度(S/N)が高く、感
度均一性に優れるように画像上で感度分布をコントロ−
ルすることが可能であり、より一層S/Nを向上させる
ことができる。
FIG. 9 shows another block diagram of a receiving system using the phased array coil 4 of FIG. 5 as the first surface coil. To the input ends 20-1 and 20-2, the unit surface coils 4a and 4b of the phased array coil 1 which are one-dimensionally arranged so as to minimize mutual coupling are connected, and the input ends 20-1 and 20-2 are connected. Each NMR signal received at -2 is
They are amplified by preamplifiers 21-1 and 21-2 each having an impedance matching circuit and added by an adder 22. The second surface coil 2 (see FIG. 1) is connected to the input end 20-3, and the NMR signal received at the input end 20-3 is a preamplifier 21 having an impedance matching circuit.
It is amplified by -3. Adder 22 and preamplifier 21-
The respective outputs of 3 are phase shifters 23-1, 23-2 (for example, 23-1 is 0 degree, 2
3-2 is set to about +90 degrees or -90 degrees), and an attenuator 24-1 for adjusting to the optimum addition condition,
After passing through 24-2, quadrature phase detectors 25-1, 25
-2, is converted into a digital signal (detection data) by the A / D converters 26-1 and 26-2, and is guided to the computer 27. Each detection data led to the computer 27 is calculated by the computer 2
7 is temporarily stored in a storage device (not shown) in the inside and is synthesized on the image when the image is reconstructed, so that the signal synthesis that makes the most effective use of the information amount can be performed. Although the NMR signals are added by the adder 22 in this embodiment, the phase shifter, attenuator, quadrature phase detector,
The same operation can be performed by using two systems of A / D converters. By doing this, the sensitivity (S / N) is high, and the sensitivity distribution is controlled on the image so that the sensitivity uniformity is excellent.
It is possible to improve the S / N further.

【0013】[0013]

【発明の効果】以上、詳細に説明した如く、本発明によ
れば、第1の表面コイルを有する基盤と、基盤と直交す
る方向に第2の表面コイルを有する直交部を設けて、第
1の表面コイルと第2の表面コイルからの情報を同時に
得るよう構成したので、従来の局所撮影用プローブより
S/Nが向上し、良質の画像を得ることができる核磁気
共鳴装置用プロ−ブを実現できるという顕著な効果を奏
するものである。
As described above in detail, according to the present invention, the base having the first surface coil and the orthogonal portion having the second surface coil in the direction orthogonal to the base are provided to provide the first surface coil. Since it is configured to obtain information from the surface coil and the second surface coil at the same time, the probe for a nuclear magnetic resonance apparatus can improve S / N and obtain a high quality image as compared with the conventional local imaging probe. This is a remarkable effect that can be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例の核磁気共鳴装置用プロ−ブ
の構成を示す図。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a probe for a nuclear magnetic resonance apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1の実施例に示す核磁気共鳴装置用プロ−ブ
の感度分布を表す図。
FIG. 2 is a diagram showing a sensitivity distribution of a probe for a nuclear magnetic resonance apparatus shown in the embodiment of FIG.

【図3】図1の実施例における第1の表面コイルの別の
実施例を示す図。
FIG. 3 is a diagram showing another embodiment of the first surface coil in the embodiment of FIG.

【図4】図3の実施例に示す核磁気共鳴装置用プロ−ブ
の感度分布を表す図。
FIG. 4 is a diagram showing the sensitivity distribution of the probe for a nuclear magnetic resonance apparatus shown in the embodiment of FIG.

【図5】図1の実施例における第1の表面コイルの更に
別の実施例を示す図。
FIG. 5 is a view showing still another embodiment of the first surface coil in the embodiment of FIG.

【図6】本発明の他の実施例の核磁気共鳴装置用プロ−
ブの構成を示す図。
FIG. 6 shows a nuclear magnetic resonance apparatus professional according to another embodiment of the present invention.
FIG.

【図7】本発明のさらに他の実施例の核磁気共鳴装置用
プロ−ブの構成を示す図。
FIG. 7 is a diagram showing the configuration of a probe for a nuclear magnetic resonance apparatus according to still another embodiment of the present invention.

【図8】第1の表面コイルとして、図5のフェーズドア
レイコイルを用いた受信系のブロック図。
8 is a block diagram of a receiving system using the phased array coil of FIG. 5 as a first surface coil.

【図9】第1の表面コイルとして、図5のフェーズドア
レイコイルを用いた受信系の別のブロック図。
9 is another block diagram of a receiving system using the phased array coil of FIG. 5 as the first surface coil.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…第1の表面コイル、2…第2の表面コイル、3…表
面コイル、3a、3b、4a、4b…単位表面コイル、
3c…補償コイル、4…フェーズドアレイコイル、10
…平板状の基盤、11…直交部、12…バルーン、13
…非磁性のコネクタ、20−1、20−2、20−3…
入力端、21−1、21−2、21−3…プリアンプ、
22−1、22−2…加算器、23−1、23−2…位
相シフタ、24−1、24−2…アッテネ−タ、25、
25−1、25−2…直交位相検波器、26、26−
1、26−2…A/D変換器、27…計算機。
1 ... 1st surface coil, 2 ... 2nd surface coil, 3 ... surface coil, 3a, 3b, 4a, 4b ... unit surface coil,
3c ... Compensation coil, 4 ... Phased array coil, 10
... Flat plate base, 11 ... Orthogonal part, 12 ... Balloon, 13
... Non-magnetic connectors, 20-1, 20-2, 20-3 ...
Input terminals, 21-1, 21-2, 21-3 ... Preamplifier,
22-1, 22-2 ... Adder, 23-1, 23-2 ... Phase shifter, 24-1, 24-2 ... Attenuator, 25,
25-1, 25-2 ... Quadrature phase detector, 26, 26-
1, 26-2 ... A / D converter, 27 ... Calculator.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 悦治 東京都国分寺市東恋ケ窪1丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Etsuji Yamamoto 1-280, Higashi Koigokubo, Kokubunji, Tokyo Inside the Central Research Laboratory, Hitachi, Ltd.

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】高周波磁場により所定の空間内に置かれた
被検体の核スピンの励起、あるいは前記被検体の核スピ
ンからの核磁気共鳴信号の検出の少なくとも一方を行う
核磁気共鳴装置用プローブにおいて、第1の表面コイル
を有する基盤と、この基盤と直交する方向に第2の表面
コイルを有する直交部を設けて、前記第1の表面コイル
と前記第2の表面コイルからの情報を同時に得るよう構
成したことを特徴とする核磁気共鳴装置用プローブ。
1. A probe for a nuclear magnetic resonance apparatus for exciting at least one of nuclear spins of a subject placed in a predetermined space by a high frequency magnetic field and detecting a nuclear magnetic resonance signal from the nuclear spins of the subject. In, a base having a first surface coil and an orthogonal portion having a second surface coil in a direction orthogonal to the base are provided, and information from the first surface coil and the second surface coil is simultaneously received. A probe for a nuclear magnetic resonance apparatus, which is configured to obtain.
【請求項2】前記第1の表面コイルが、所定の間隔をも
って配置された2個の単位表面コイルと、前記各単位表
面コイル間の相互結合を除去するよう前記各単位表面コ
イルとオーバラップする補償コイルからなることを特徴
とする請求項1記載の核磁気共鳴装置用プローブ。
2. The first surface coil overlaps two unit surface coils arranged at a predetermined interval and each unit surface coil so as to eliminate mutual coupling between the respective unit surface coils. The probe for a nuclear magnetic resonance apparatus according to claim 1, comprising a compensation coil.
【請求項3】前記第1の表面コイルが、複数個の単位表
面コイルを各単位表面コイルが隣接するコイルと最小の
相互結合となるよう相互にオ−バラップさせて配列した
フェ−ズドアレイコイルからなることを特徴とする請求
項1記載の核磁気共鳴装置用プローブ。
3. A phased array coil in which the first surface coils are arranged such that a plurality of unit surface coils are overlapped with each other such that each unit surface coil has a minimum mutual coupling with an adjacent coil. The probe for a nuclear magnetic resonance apparatus according to claim 1, wherein the probe comprises:
【請求項4】前記第2の表面コイルが、複数個の単位表
面コイルを各単位表面コイルが隣接するコイルと最小の
相互結合となるよう相互にオ−バラップさせて配列した
フェ−ズドアレイコイルからなることを特徴とする請求
項1記載の核磁気共鳴装置用プローブ。
4. A phased array coil in which the second surface coils are arranged such that a plurality of unit surface coils are overlapped with each other so that each unit surface coil has a minimum mutual coupling with an adjacent coil. The probe for a nuclear magnetic resonance apparatus according to claim 1, wherein the probe comprises:
【請求項5】前記基盤に空気により膨縮可能な2個のバ
ルーンを備えたことを特徴とする請求項1記載の核磁気
共鳴装置用プローブ。
5. The probe for a nuclear magnetic resonance apparatus according to claim 1, wherein the base is provided with two balloons that can be expanded and contracted by air.
【請求項6】前記直交部が、前記基盤へ着脱可能である
ことを特徴とする請求項1記載の核磁気共鳴装置用プロ
ーブ。
6. The probe for a nuclear magnetic resonance apparatus according to claim 1, wherein the orthogonal portion is attachable to and detachable from the base.
【請求項7】前記基盤または前記直交部の少なくとも一
方に被検体を固定するベルトまたは伸縮性の帯を備えた
ことを特徴とする請求項1記載の核磁気共鳴装置用プロ
ーブ。
7. The probe for a nuclear magnetic resonance apparatus according to claim 1, further comprising a belt or an elastic band for fixing a subject on at least one of the base and the orthogonal portion.
【請求項8】前記第1の表面コイル及び前記第2の表面
コイルからの出力を撮像部位に応じた最適な加算条件に
位相差及びレベル差を調整した後、加算するように構成
したことを特徴とする請求項1記載の核磁気共鳴装置用
プローブ。
8. The configuration is such that outputs from the first surface coil and the second surface coil are added after adjusting a phase difference and a level difference to optimal addition conditions according to an imaging region. The probe for a nuclear magnetic resonance apparatus according to claim 1.
【請求項9】前記第1の表面コイル及び前記第2の表面
コイルからの出力を各々独立した受信器で検出して、検
出された出力デ−タを記憶保存した後、画像再構成時に
前記出力デ−タを合成するように構成したことを特徴と
する請求項1記載の核磁気共鳴装置用プローブ。
9. The outputs from the first surface coil and the second surface coil are detected by independent receivers, respectively, and the detected output data is stored and stored, and then the image is reconstructed at the time of image reconstruction. The probe for a nuclear magnetic resonance apparatus according to claim 1, wherein the probe is configured to synthesize output data.
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