JPH07171132A - High frequency coil for magnetic resonance imaging device - Google Patents

High frequency coil for magnetic resonance imaging device

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JPH07171132A
JPH07171132A JP5344534A JP34453493A JPH07171132A JP H07171132 A JPH07171132 A JP H07171132A JP 5344534 A JP5344534 A JP 5344534A JP 34453493 A JP34453493 A JP 34453493A JP H07171132 A JPH07171132 A JP H07171132A
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JP
Japan
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coil
high frequency
magnetic resonance
coil conductor
subject
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Application number
JP5344534A
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Japanese (ja)
Inventor
Hitoshi Yoshino
野 仁 志 吉
Hiroyuki Takeuchi
内 博 幸 竹
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Hitachi Healthcare Manufacturing Ltd
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Hitachi Medical Corp
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Publication date
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  • Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)

Abstract

PURPOSE:To moderate the influence, in a high frequency coil for magnetic resonance imaging device, when a testee is inserted into the coil, to prevent the deterioration of S/N, and reduce the slippage of resonance frequency by the change in size of the subject. CONSTITUTION:Coil conductors placed in a transmitting system and a receiving system, respectively, to form loops larger than a testee are divided at least in one position on the circumferences to form circular first coil conductors 32a, 32b. One or two circular second coil conductors 38a, 38b close to the first coil conductors in non-contact are formed on the inside of the first coil conductors, and the first coil conductors 32a, 32b and the second coil conductors 38a, 38b are connected in high frequency state by a capacitance formed between the both to constitute one conductive loop 31a. Thus, the influence when the testee is inserted into the coil is moderated to prevent the deterioration of S/N, and the slippage of resonance frequency by the change in size of the testee can be reduced.

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、被検体体軸方向と直角
方向の静磁場を発生する磁石を有し核磁気共鳴(以下
「NMR」と略記する)現象を利用して被検体の所望部
位の断層像を得る核磁気共鳴イメージング装置の送信系
及び受信系に用いられる高周波コイルに関し、特にコイ
ル内に被検体が挿入されたときの影響を緩和してS/N
の劣化を防止すると共に、上記被検体の大きさの変化に
よる共振周波数のずれを減少させることができる磁気共
鳴イメージング装置の高周波コイルに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention has a magnet for generating a static magnetic field in a direction perpendicular to the axial direction of a subject and utilizes the phenomenon of nuclear magnetic resonance (hereinafter abbreviated as "NMR") The present invention relates to a high-frequency coil used in a transmission system and a reception system of a nuclear magnetic resonance imaging apparatus for obtaining a tomographic image of a site, and in particular, S / N by relaxing the influence when a subject is inserted in the coil.
The present invention relates to a high-frequency coil of a magnetic resonance imaging apparatus capable of preventing the deterioration of the magnetic field and reducing the deviation of the resonance frequency due to the change in the size of the subject.

【0002】[0002]

【従来の技術】磁気共鳴イメージング装置は、被検体の
体軸方向と垂直な方向に静磁場及び傾斜磁場を与える磁
場発生手段と、上記被検体の生体組織を構成する原子の
原子核に核磁気共鳴を起こさせるために高周波信号を照
射する送信系と、上記の核磁気共鳴により放出される高
周波信号を検出する受信系と、この受信系で検出した高
周波信号を用いて画像再構成演算を行う信号処理系とを
備えて構成されている。そして、静磁場発生手段により
被検体に均一な静磁場を与えながら、核磁気共鳴を励起
させる周波数の高周波信号を送信系の高周波コイルで印
加し、これにより被検体から放出される核磁気共鳴信号
を受信系の高周波コイルで検出するようになっている。
このとき、上記被検体からの核磁気共鳴信号の放出位置
を特定するために、さらに傾斜磁場発生手段で傾斜磁場
を与えることによりイメージングを行っている。
2. Description of the Related Art A magnetic resonance imaging apparatus includes a magnetic field generating means for applying a static magnetic field and a gradient magnetic field in a direction perpendicular to a body axis direction of a subject, and a nuclear magnetic resonance for atomic nuclei of atoms constituting the biological tissue of the subject. To irradiate a high-frequency signal in order to wake up, a receiving system to detect the high-frequency signal emitted by the above-mentioned nuclear magnetic resonance, and a signal to perform image reconstruction operation using the high-frequency signal detected by this receiving system And a processing system. Then, while applying a uniform static magnetic field to the subject by the static magnetic field generating means, a high-frequency signal of a frequency that excites nuclear magnetic resonance is applied by a high-frequency coil of the transmission system, whereby the nuclear magnetic resonance signal emitted from the subject. Is detected by the high frequency coil of the receiving system.
At this time, in order to specify the emission position of the nuclear magnetic resonance signal from the subject, imaging is performed by further applying a gradient magnetic field by the gradient magnetic field generating means.

【0003】このような磁気共鳴イメージング装置にお
ける従来の高周波コイルは、図4及び図5に示すように
構成されていた。この高周波コイルはソレノイド型に形
成されており、このようなソレノイドコイルは、ループ
の数(ターン数)及び各ループの接続方式(直列又は並
列)並びに一つの導電ループについてそのコイル導体を
コンデンサで分割する数などにより種々のものがある
が、図5においては、2ターン直列とされ、一つの導電
ループについてそのコイル導体をコンデンサで2分割す
る形式のものを示している。
The conventional high-frequency coil in such a magnetic resonance imaging apparatus is constructed as shown in FIGS. 4 and 5. This high-frequency coil is formed in a solenoid type, and such a solenoid coil has a number of loops (number of turns), a connection method of each loop (series or parallel), and a coil conductor of one conductive loop divided by a capacitor. Although there are various types depending on the number of contacts, FIG. 5 shows a type in which two turns are connected in series and the coil conductor of one conductive loop is divided into two by a capacitor.

【0004】一方の導電ループ21aは、二つに分割さ
れたコイル導体22a,22bを分割用のコンデンサ2
3aで接続して1ターンに構成されている。また、他方
の導電ループ21bは、二つに分割されたコイル導体2
4a,24bを分割用のコンデンサ23bで接続して1
ターンに構成されている。そして、上記各コイル導体2
2a,22b,24a,24bの基端部はそれぞれチュ
ーニング基板25に接続されており、この部分で上記一
方の導電ループ21aのコイル導体22bと他方の導電
ループ21bのコイル導体24aとを分割用のコンデン
サ23cで接続することにより、22a→23a→22
b→23c→24a→23b→24bの接続経路で2タ
ーンのソレノイドコイルが構成されている。また、符号
A,Bは給電点を示しており、給電点Aはコイル導体2
2aに接続され、他の給電点Bはコイル導体24bに接
続されている。さらに、符号26a,26bは、上記コ
イル導体22a又は24bの端部に設けられたチューニ
ング用のコンデンサを示し、符号27は上記給電点A,
B間に設けられたバリキャップダイオードを示してい
る。
One of the conductive loops 21a has a capacitor 2 for dividing the coil conductors 22a and 22b divided into two.
3a is connected to form one turn. The other conductive loop 21b has a coil conductor 2 divided into two.
Connect 4a and 24b with a dividing capacitor 23b to
It is composed of turns. Then, each coil conductor 2 described above
The base end portions of 2a, 22b, 24a, and 24b are connected to the tuning substrate 25, and at this portion, the coil conductor 22b of the one conductive loop 21a and the coil conductor 24a of the other conductive loop 21b are divided. 22a → 23a → 22 by connecting with the capacitor 23c
A 2-turn solenoid coil is formed by a connection path of b → 23c → 24a → 23b → 24b. Further, reference characters A and B indicate feeding points, and the feeding point A is the coil conductor 2.
2a and the other feeding point B is connected to the coil conductor 24b. Further, reference numerals 26a and 26b denote tuning capacitors provided at the ends of the coil conductors 22a or 24b, and reference numeral 27 denotes the feeding point A,
The varicap diode provided between B is shown.

【0005】図4は図5のように構成された高周波コイ
ルの回路図を示している。ここで、上記高周波コイル
は、LC並列共振を利用しているため、コイルの共振周
波数を磁気共鳴周波数にチューニングをとる必要があ
る。すなわち、図4において、各コイル導体22a,2
2b,24a,24bの有するインダクタンスLと、各
コンデンサ23a,23b,23c,26a,26bの
有するキャパシタンスCとで高周波コイルの共振周波数
が決定される。また、バリキャップダイオード27は、
被検体の大きさの変化による共振周波数の変化を微調整
するもので、給電点A,Bに直流を流すことにより該バ
リキャップダイオード27のキャパシタンスを変化させ
て共振周波数を変化させるようになっている。このと
き、上記直流値は、磁気共鳴信号が最大になる値を被検
体ごとに測定して決定していた。
FIG. 4 shows a circuit diagram of a high-frequency coil configured as shown in FIG. Since the high frequency coil utilizes LC parallel resonance, it is necessary to tune the resonance frequency of the coil to the magnetic resonance frequency. That is, in FIG. 4, each coil conductor 22a, 2
The resonance frequency of the high frequency coil is determined by the inductance L of 2b, 24a and 24b and the capacitance C of each of capacitors 23a, 23b, 23c, 26a and 26b. Also, the varicap diode 27 is
This is for finely adjusting the change of the resonance frequency due to the change of the size of the subject, and by changing the capacitance of the varicap diode 27 by changing the capacitance of the varicap diode 27 by supplying a direct current to the feeding points A and B. There is. At this time, the DC value was determined by measuring the value at which the magnetic resonance signal becomes maximum for each subject.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来の高周波コイルにおいては、図5に示すように、導電
ループ21a,21bの内部に挿入される被検体に対し
て各コイル導体22a,22b,24a,24bが直接
隣り合っていたので、コイル内に被検体が挿入された場
合の影響を受け易いものであった。すなわち、得られる
断層像のS/Nを高くするためには、コイルのQ値を高
くすることが一般に知られているが、f0をコイルの共
振周波数とすると、Q値は Q=2πf0L/R と表される。このような状態でコイル内に被検体を挿入
すると、高周波においては上記被検体とコイル導体との
間にキャパシタンスが形成され、図4に破線で示すよう
にキャパシタンスCが付加された状態となる。さらに、
上記被検体は一種の導電体であるので、上記キャパシタ
ンスCを介して同じく破線で示すように抵抗Rが付加さ
れた状態となる。従って、上式から明らかなように、こ
の抵抗R成分の付加によりQ値が低下し、S/Nが低下
することとなるものであった。この対応策として、従
来、図5に示すように、導電ループ21a,21bをそ
の中間で分割しコンデンサ23a,23bで接続してコ
イルの動作電圧を下げ、コイル導体22a,22b,2
4a,24bと被検体との容量性結合を緩和させていた
が、それだけでは不十分であった。
However, in such a conventional high frequency coil, as shown in FIG. 5, the coil conductors 22a and 22b are inserted into the conductive loops 21a and 21b with respect to the subject. , 24a, 24b were directly adjacent to each other, so that they were easily affected when the subject was inserted into the coil. That is, it is generally known that the Q value of the coil is increased in order to increase the S / N of the obtained tomographic image. However, when f 0 is the resonance frequency of the coil, the Q value is Q = 2πf 0 It is expressed as L / R. When the subject is inserted into the coil in such a state, a capacitance is formed between the subject and the coil conductor at high frequencies, and the capacitance C is added as shown by the broken line in FIG. further,
Since the subject is a kind of conductor, the resistance R is added via the capacitance C as shown by the broken line. Therefore, as is clear from the above equation, the addition of this resistance R component causes the Q value to decrease and the S / N to decrease. As a countermeasure against this, conventionally, as shown in FIG. 5, the conductive loops 21a and 21b are divided in the middle and connected by capacitors 23a and 23b to lower the operating voltage of the coil, and the coil conductors 22a, 22b and 2 are connected.
Although the capacitive coupling between 4a and 24b and the analyte was alleviated, that was not enough.

【0007】また、上述のように、被検体とコイル導体
との間にキャパシタンスCが形成されることから、図4
に示すようにLC並列共振を利用した高周波コイルの共
振周波数がずれることがあり、さらに被検体の大きさの
変化により上記共振周波数のずれも変化し、例えばバリ
キャップダイオード27により被検体ごとに所定の共振
周波数になるようにチューニングをしなければならない
ものであった。従って、この調整に時間がかかり、撮影
時間及び被検体の拘束時間が長くなることがあった。
Further, as described above, the capacitance C is formed between the subject and the coil conductor.
As shown in FIG. 3, the resonance frequency of the high-frequency coil using LC parallel resonance may be displaced, and further the deviation of the resonance frequency may be changed due to the change in the size of the subject. For example, the varicap diode 27 causes a predetermined difference for each subject. It was necessary to tune so that the resonance frequency of Therefore, this adjustment may take time, and the imaging time and the subject restraint time may increase.

【0008】そこで、本発明は、このような問題点に対
処し、コイル内に被検体が挿入されたときの影響を緩和
してS/Nの劣化を防止すると共に、上記被検体の大き
さの変化による共振周波数のずれを減少することができ
る磁気共鳴イメージング装置の高周波コイルを提供する
ことを目的とする。
Therefore, the present invention addresses such a problem, mitigates the influence when the subject is inserted into the coil to prevent S / N deterioration, and reduces the size of the subject. It is an object of the present invention to provide a high frequency coil of a magnetic resonance imaging apparatus capable of reducing the shift of the resonance frequency due to the change of

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明による磁気共鳴イメージング装置の高周波コ
イルは、被検体に静磁場及び傾斜磁場を与える磁場発生
手段と、上記被検体の生体組織を構成する原子の原子核
に核磁気共鳴を起こさせるために高周波信号を照射する
送信系と、上記の核磁気共鳴により放出される高周波信
号を検出する受信系と、この受信系で検出した高周波信
号を用いて画像再構成演算を行う信号処理系とを備えて
成る核磁気共鳴イメージング装置の上記送信系内及び受
信系内にそれぞれ設けられ被検体より大きなループを形
成するコイル導体を有し高周波信号を照射及び検出する
高周波コイルにおいて、上記コイル導体をその周上にて
少なくとも一箇所で分割してこれを円弧状の第一のコイ
ル導体とし、この第一のコイル導体の内側にその第一の
コイル導体と非接触に近接する一つ又は二つの円弧状の
第二のコイル導体を設け、上記第一のコイル導体と第二
のコイル導体とが両者間で形成するキャパシタンスで高
周波的に接続され一つの導電ループを構成するものとし
たものである。
In order to achieve the above object, a high frequency coil of a magnetic resonance imaging apparatus according to the present invention comprises a magnetic field generating means for applying a static magnetic field and a gradient magnetic field to a subject, and a living tissue of the subject. A transmission system that irradiates a high-frequency signal to cause nuclear magnetic resonance in the nuclei of the atoms that make up the, a reception system that detects the high-frequency signal emitted by the above-mentioned nuclear magnetic resonance, and a high-frequency signal detected by this reception system A high-frequency signal having coil conductors that are respectively formed in the transmission system and the reception system of the nuclear magnetic resonance imaging apparatus including a signal processing system that performs image reconstruction calculation using In the high-frequency coil for irradiating and detecting the above, the coil conductor is divided at at least one position on its circumference to form an arc-shaped first coil conductor, One or two arc-shaped second coil conductors that are close to each other in a non-contact manner with the first coil conductor are provided inside the one coil conductor, and the first coil conductor and the second coil conductor are both The capacitors formed between the two are connected at high frequencies to form one conductive loop.

【0010】また、上記第一のコイル導体の周上にて少
なくとも一箇所で分割された部位は、コンデンサで接続
するのが好ましい。
Further, it is preferable to connect a portion divided at least one place on the circumference of the first coil conductor with a capacitor.

【0011】さらに、上記第一のコイル導体には、該第
一のコイル導体が構成する導電ループの共振周波数を磁
気共鳴周波数に合致させるチューニング回路を接続する
と効果的である。
Further, it is effective to connect to the first coil conductor a tuning circuit for matching the resonance frequency of the conductive loop formed by the first coil conductor with the magnetic resonance frequency.

【0012】さらにまた、上記第一のコイル導体と第二
のコイル導体との間に高周波損失の少ない材料で形成さ
れたスペーサを介在させ、二つのコイル導体の間隔を保
持するようにしてもよい。
Further, a spacer made of a material having a small high frequency loss may be interposed between the first coil conductor and the second coil conductor to keep the distance between the two coil conductors. .

【0013】[0013]

【作用】このように構成された磁気共鳴イメージング装
置の高周波コイルは、円弧状の第一のコイル導体と同じ
く円弧状の第二のコイル導体とが両者間で形成するキャ
パシタンスで高周波的に接続され一つの導電ループを構
成することにより、第一のコイル導体の内側にて被検体
に直接隣り合う第二のコイル導体の動作電圧が低くな
り、被検体挿入による上記第二のコイル導体と被検体間
の容量性結合を緩和するように動作する。これにより、
コイル内に被検体を挿入したときのS/Nの劣化を防止
すると共に、上記被検体の大きさの変化による共振周波
数のずれを減少させることができる。
The high-frequency coil of the magnetic resonance imaging apparatus configured as described above is connected in a high-frequency manner with the capacitance formed by the arc-shaped first coil conductor and the arc-shaped second coil conductor therebetween. By configuring one conductive loop, the operating voltage of the second coil conductor that is directly adjacent to the subject inside the first coil conductor is lowered, and the second coil conductor and the subject are inserted by inserting the subject. Operates to relax capacitive coupling between. This allows
It is possible to prevent the S / N from deteriorating when the subject is inserted into the coil and reduce the deviation of the resonance frequency due to the change in the size of the subject.

【0014】[0014]

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
詳細に説明する。図1は本発明による磁気共鳴イメージ
ング装置の高周波コイルの実施例を示す斜視説明図であ
り、図2は上記高周波コイルが適用される磁気共鳴イメ
ージング装置の全体構成を示すブロック図である。
Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings. 1 is a perspective explanatory view showing an embodiment of a high frequency coil of a magnetic resonance imaging apparatus according to the present invention, and FIG. 2 is a block diagram showing an overall configuration of a magnetic resonance imaging apparatus to which the above high frequency coil is applied.

【0015】上記磁気共鳴イメージング装置は、核磁気
共鳴(NMR)現象を利用して被検体の断層像を得るも
ので、図2に示すように、静磁場発生磁石2と、磁場勾
配発生系3と、送信系4と、受信系5と、信号処理系6
と、シーケンサ7と、中央処理装置(CPU)8とを備
えて成る。
The magnetic resonance imaging apparatus obtains a tomographic image of a subject by utilizing a nuclear magnetic resonance (NMR) phenomenon. As shown in FIG. 2, a static magnetic field generating magnet 2 and a magnetic field gradient generating system 3 are provided. , Transmission system 4, reception system 5, and signal processing system 6
A sequencer 7 and a central processing unit (CPU) 8.

【0016】上記静磁場発生磁石2は、被検体1の周り
にその体軸方向と直交する方向に均一な静磁場を発生さ
せるもので、上記被検体1の周りのある広がりをもった
空間に永久磁石方式または常電導方式あるいは超電導方
式の磁場発生手段が配置されている。磁場勾配発生系3
は、X,Y,Zの三軸方向に巻かれた傾斜磁場コイル9
と、それぞれのコイルを駆動する傾斜磁場電源10とか
ら成り、上記シーケンサ7からの命令に従ってそれぞれ
のコイルの傾斜磁場電源10を駆動することにより、
X,Y,Zの三軸方向の傾斜磁場Gx,Gy,Gzを被
検体1に印加するようになっている。この傾斜磁場の加
え方により、被検体1に対するスライス面を設定するこ
とができる。
The static magnetic field generating magnet 2 is for generating a uniform static magnetic field around the subject 1 in a direction orthogonal to the body axis direction thereof. Permanent magnet type, normal conducting type or superconducting type magnetic field generating means is arranged. Magnetic field gradient generation system 3
Is a gradient magnetic field coil 9 wound in three axial directions of X, Y and Z
And a gradient magnetic field power supply 10 for driving each coil, and by driving the gradient magnetic field power supply 10 for each coil in accordance with an instruction from the sequencer 7,
Gradient magnetic fields Gx, Gy, Gz in the triaxial directions of X, Y, Z are applied to the subject 1. The slice plane for the subject 1 can be set by the method of applying the gradient magnetic field.

【0017】送信系4は、被検体1の生体組織を構成す
る原子の原子核に核磁気共鳴を起こさせるために高周波
信号(電磁波)を照射するもので、高周波発振器11と
変調器12と高周波増幅器13と送信側の高周波コイル
14aとから成り、上記高周波発振器11から出力され
た高周波パルスをシーケンサ7の命令に従って変調器1
2で振幅変調し、この振幅変調された高周波パルスを高
周波増幅器13で増幅した後に被検体1に近接して配置
された高周波コイル14aに供給することにより、電磁
波が上記被検体1に照射されるようになっている。
The transmission system 4 irradiates a high-frequency signal (electromagnetic wave) to cause nuclear magnetic resonance in atomic nuclei of the atoms forming the biological tissue of the subject 1, and includes a high-frequency oscillator 11, a modulator 12 and a high-frequency amplifier. 13 and a high-frequency coil 14a on the transmission side, and the high-frequency pulse output from the high-frequency oscillator 11 is modulated by the modulator 1 in accordance with a command from the sequencer 7.
2, the amplitude-modulated high-frequency pulse is amplified by the high-frequency amplifier 13 and then supplied to the high-frequency coil 14a arranged close to the subject 1, whereby the subject 1 is irradiated with electromagnetic waves. It is like this.

【0018】受信系5は、被検体1の生体組織の原子核
の核磁気共鳴により放出される高周波信号(NMR信
号)を検出するもので、受信側の高周波コイル14bと
増幅器15と直交位相検波器16とA/D変換器17と
を有しており、上記送信側の高周波コイル14aから照
射された電磁波による被検体1の応答の高周波信号(N
MR信号)は被検体1に近接して配置された受信側の高
周波コイル14bで検出され、増幅器15及び直交位相
検波器16を介してA/D変換器17に入力してディジ
タル量に変換され、さらにシーケンサ7からの命令によ
るタイミングで直交位相検波器16によりサンプリング
された二系列の収集データとされ、その信号が信号処理
系6に送られるようになっている。
The receiving system 5 detects a high-frequency signal (NMR signal) emitted by nuclear magnetic resonance of atomic nuclei of the living tissue of the subject 1, and includes a high-frequency coil 14b on the receiving side, an amplifier 15 and a quadrature phase detector. 16 and an A / D converter 17, and the high-frequency signal (N of the response of the subject 1 due to the electromagnetic wave emitted from the high-frequency coil 14a on the transmission side) (N
The MR signal) is detected by the high-frequency coil 14b on the receiving side arranged in the vicinity of the subject 1, is input to the A / D converter 17 via the amplifier 15 and the quadrature phase detector 16, and is converted into a digital amount. Further, the quadrature detector 16 samples the two-series collected data at the timing according to the instruction from the sequencer 7, and the signal is sent to the signal processing system 6.

【0019】この信号処理系6は、CPU8と、磁気デ
ィスク18及び磁気テープ19等の記録装置と、CRT
等のディスプレイ20とから成り、上記CPU8でフー
リエ変換、補正係数計算、画像再構成等の処理を行い、
任意断面の信号強度分布あるいは複数の信号に適当な計
算を行って得られた分布を画像化してディスプレイ20
に断層像として表示するようになっている。
The signal processing system 6 includes a CPU 8, a recording device such as a magnetic disk 18 and a magnetic tape 19, and a CRT.
And the like, and the CPU 8 performs processing such as Fourier transform, correction coefficient calculation, and image reconstruction,
The signal intensity distribution of an arbitrary section or a distribution obtained by performing an appropriate calculation on a plurality of signals is imaged and displayed on the display 20.
It is designed to be displayed as a tomographic image.

【0020】また、シーケンサ7は、CPU8の制御で
動作し、被検体1の断層像のデータ収集に必要な種々の
命令を送信系4及び磁場勾配発生系3並びに受信系5に
送り、上記NMR信号を計測するシーケンスを発生する
手段となるものである。なお、図2において、送信系の
高周波コイル14a及び受信系の高周波コイル14b並
びに傾斜磁場コイル9,9は、被検体1の周りの空間に
配置された静磁場発生磁石2の磁場空間内に配置されて
いる。
The sequencer 7 operates under the control of the CPU 8 and sends various commands necessary for data acquisition of a tomographic image of the subject 1 to the transmission system 4, the magnetic field gradient generation system 3 and the reception system 5, and the above-mentioned NMR. It is a means for generating a sequence for measuring a signal. In FIG. 2, the high frequency coil 14a of the transmission system, the high frequency coil 14b of the reception system, and the gradient magnetic field coils 9, 9 are arranged in the magnetic field space of the static magnetic field generating magnet 2 arranged in the space around the subject 1. Has been done.

【0021】ここで、本発明においては、上記送信系4
及び受信系5内にそれぞれ設けられた高周波コイル14
a,14bは、図1に示すように構成されている。図1
に示す実施例は、1ターン,2パラレルのソレノイドコ
イルに構成した例を示すもので、被検体より大きなルー
プを形成する一方の導電ループ31aと、他方の導電ル
ープ31bとを有している。一方の導電ループ31a
は、例えば円弧状の銅板から成る一つのコイル導体をそ
の周上で二つに分割したものを第一のコイル導体32
a,32bとし、これらのコイル導体32a,32bを
分割用のコンデンサ33aで接続して1ターンに構成さ
れている。また、他方の導電ループ31bは、同じく円
弧状の銅板から成る一つのコイル導体をその周上で二つ
に分割したものを第一のコイル導体34a,34bと
し、これらのコイル導体34a,34bを分割用のコン
デンサ33bで接続して1ターンに構成されている。
Here, in the present invention, the transmission system 4 is used.
And a high-frequency coil 14 provided in the receiving system 5, respectively.
a and 14b are configured as shown in FIG. Figure 1
The embodiment shown in (1) shows an example of a one-turn, two-parallel solenoid coil, and has one conductive loop 31a forming a loop larger than the subject and the other conductive loop 31b. One conductive loop 31a
Is a first coil conductor 32, which is obtained by dividing one coil conductor made of, for example, an arc-shaped copper plate into two on its circumference.
a and 32b, and these coil conductors 32a and 32b are connected by a dividing capacitor 33a to form one turn. Further, the other conductive loop 31b is obtained by dividing one coil conductor, which is also made of an arcuate copper plate, into two coil conductors on the circumference thereof as first coil conductors 34a and 34b, and these coil conductors 34a and 34b are connected to each other. One turn is formed by connecting with a dividing capacitor 33b.

【0022】上記第一のコイル導体32aと34a,3
2bと34bの基端部はそれぞれチューニング基板35
に並列に接続されており、これにより全体として1ター
ン,2パラレルのソレノイドコイルに構成されている。
そして、上記チューニング基板35には、給電点A,B
が接続されており、給電点Aはコイル導体32aと34
aに接続され、他の給電点Bはコイル導体32bと34
bに接続されている。さらに、符号36a,36b,3
6c,36dは、上記各コイル導体32a,32b,3
4a,34bの端部に設けられたチューニング用のコン
デンサを示し、符号37は上記給電点A,B間に設けら
れたバリキャップダイオードを示している。そして、上
記チューニング基板35とチューニング用のコンデンサ
36a〜36dとバリキャップダイオード37とで、導
電ループの共振周波数を磁気共鳴周波数に合致させるチ
ューニング回路を構成している。なお、図1において
は、図をわかり易くするため各コイル導体をループ状に
保持するボビンは省略してある。
The first coil conductors 32a, 34a, 3
The base parts of 2b and 34b are tuning boards 35, respectively.
Are connected in parallel to each other, and as a whole, this constitutes a one-turn, two-parallel solenoid coil.
Then, the tuning board 35 is provided with feeding points A and B.
Are connected, and the feeding point A is connected to the coil conductors 32a and 34a.
a, and the other feed point B is connected to the coil conductors 32b and 34b.
connected to b. Further, reference numerals 36a, 36b, 3
6c and 36d are the coil conductors 32a, 32b and 3 described above.
A tuning capacitor provided at the ends of 4a and 34b is shown, and a reference numeral 37 is a varicap diode provided between the feeding points A and B. The tuning board 35, the tuning capacitors 36a to 36d, and the varicap diode 37 constitute a tuning circuit for matching the resonance frequency of the conductive loop with the magnetic resonance frequency. Note that, in FIG. 1, a bobbin for holding each coil conductor in a loop shape is omitted for the sake of clarity.

【0023】このような状態で、上記一方の導電ループ
31aの第一のコイル導体32a,32bと、他方の導
電ループ31bの第一のコイル導体34a,34bの内
側には、それぞれ二つの第二のコイル導体38a,38
bと、39a,39bが設けられている。以下、代表的
に一方の導電ループ31a側について説明する。上記第
二のコイル導体38a,38bは、被検体1側に位置す
るコイル導体の動作電圧を低下させるためのもので、例
えば半円弧状に形成された銅板から成り、分割用のコン
デンサ33a及びチューニング基板35の位置で分割さ
れた第一のコイル導体32a及び32bの最低限両端部
をカバーするように設けられている。そして、上記第二
のコイル導体38a,38bは、第一のコイル導体32
a,32bの内側に非接触に近接して設けられ、該第一
のコイル導体32a,32bと第二のコイル導体38
a,38bとが両者間で形成するキャパシタンスにより
高周波的に接続され、一つの導電ループ31aを構成し
ている。すなわち、第二のコイル導体38a,38bも
コイルとして動作することとなる。
In such a state, two second loops are provided inside the first coil conductors 32a and 32b of the one conductive loop 31a and the first coil conductors 34a and 34b of the other conductive loop 31b. Coil conductors 38a, 38
b, 39a, 39b are provided. Hereinafter, the one conductive loop 31a side will be described as a representative. The second coil conductors 38a, 38b are for reducing the operating voltage of the coil conductors located on the side of the subject 1, and are made of, for example, a semi-arcuate copper plate, and include the dividing capacitor 33a and the tuning. It is provided so as to cover at least both ends of the first coil conductors 32a and 32b divided at the position of the substrate 35. The second coil conductors 38a and 38b are the first coil conductor 32.
The first coil conductors 32a and 32b and the second coil conductor 38 are provided inside the a and 32b in close proximity to each other without contact.
a and 38b are connected in high frequency by the capacitance formed between the two, forming one conductive loop 31a. That is, the second coil conductors 38a and 38b also operate as coils.

【0024】また、図3に示すように、上記第一のコイ
ル導体32a,32bと第二のコイル導体38a,38
bとの間には、スペーサ40が介在されている。このス
ペーサ40は、上記第一のコイル導体32a,32bと
第二のコイル導体38a,38bとの間の間隔を保持す
るもので、例えばテフロンなどの高周波損失の少ない材
料で第一のコイル導体32a,32bの幅と等しいかそ
れよりやや広い幅の半円弧状の板に形成されている。そ
して、上記第一のコイル導体32a,32bとスペーサ
40と第二のコイル導体38a,38bとは、高周波損
失の少ない接着剤で互いに接着されている。なお、図3
において、符号41はボビンを示している。
Further, as shown in FIG. 3, the first coil conductors 32a and 32b and the second coil conductors 38a and 38b.
A spacer 40 is interposed between the spacer 40 and b. The spacer 40 holds the space between the first coil conductors 32a and 32b and the second coil conductors 38a and 38b, and is made of a material such as Teflon having a small high frequency loss, and the first coil conductor 32a. 32b, which is equal to or slightly wider than the width of 32b. The first coil conductors 32a and 32b, the spacer 40, and the second coil conductors 38a and 38b are adhered to each other with an adhesive agent that causes less high frequency loss. Note that FIG.
In the figure, reference numeral 41 indicates a bobbin.

【0025】このように構成された高周波コイルにおい
て、例えば一方の導電ループ31aにおける第一のコイ
ル導体32a,32bと第二のコイル導体38a,38
bとの間に形成されるキャパシタンスをCxとすると、
図4に示すような従来のLC並列共振回路のコンデンサ
のキャパシタンスの他に、上記のキャパシタンスCxも
付加されて共振回路が形成されることとなる。この場
合、上記キャパシタンスCxは図1に示すコンデンサ3
3a,36a,36bと比べ容量が小さいため、第一の
コイル導体32a,32bの動作電圧よりも第二のコイ
ル導体38a,38bの動作電圧の方が低くなり、コイ
ル内に被検体1を挿入したときの影響を緩和することが
できる。なお、上記コンデンサ36a,36bは、互い
に同一の容量とされると共に、分割用のコンデンサ33
aの略2倍の容量とするのが望ましい。このような容量
比率を選定すると、導電ループ31aの上下の中心線上
がアース電位近傍となる。また、上記第二のコイル導体
38a,38bの存在により被検体挿入の影響が緩和さ
れ、挿入される被検体1の大きさの変化によるコイルの
共振周波数の変化が小さくなるので、図1に示すバリキ
ャップダイオード37は省略してもよい。以上に説明し
た構成及び動作は、図2に示す他方の導電ループ31b
についても全く同様である。
In the high-frequency coil constructed as described above, for example, the first coil conductors 32a and 32b and the second coil conductors 38a and 38 in the one conductive loop 31a.
If the capacitance formed with b is Cx,
In addition to the capacitance of the capacitor of the conventional LC parallel resonance circuit as shown in FIG. 4, the above capacitance Cx is added to form the resonance circuit. In this case, the capacitance Cx is the capacitance of the capacitor 3 shown in FIG.
Since the capacitance is smaller than that of 3a, 36a, 36b, the operating voltage of the second coil conductors 38a, 38b is lower than the operating voltage of the first coil conductors 32a, 32b, and the subject 1 is inserted into the coil. The effect of doing this can be mitigated. The capacitors 36a and 36b have the same capacitance, and the dividing capacitor 33
It is desirable that the capacity is approximately twice as large as a. If such a capacitance ratio is selected, the upper and lower center lines of the conductive loop 31a will be near the ground potential. Further, the presence of the second coil conductors 38a and 38b reduces the influence of the insertion of the subject, and the change in the resonance frequency of the coil due to the change in the size of the subject 1 to be inserted is reduced. The varicap diode 37 may be omitted. The configuration and operation described above are the same as those of the other conductive loop 31b shown in FIG.
Is exactly the same.

【0026】なお、図1においては、1ターン、2パラ
レルのソレノイドコイルに構成した例を示したが、本発
明はこれに限らず、1ターンのみのソレノイドコイルに
構成してもよいし、2ターン直列のソレノイドコイルに
構成してもよい。また、第二のコイル導体は、第一のコ
イル導体の内側に二つ設けた例を示したが、適宜の大き
さで一つだけ設けてもよい。この場合、上記第一のコイ
ル導体の内側にて、できるだけ広い範囲を第二のコイル
導体でカバーすることが望ましい。
Although FIG. 1 shows an example in which the solenoid coil has one turn and two parallels, the present invention is not limited to this, and a solenoid coil having only one turn may be used. It may be configured as a turn-series solenoid coil. Further, the example in which two second coil conductors are provided inside the first coil conductor is shown, but only one second coil conductor may be provided with an appropriate size. In this case, it is desirable to cover as wide an area as possible with the second coil conductor inside the first coil conductor.

【0027】[0027]

【発明の効果】本発明は以上のように構成されたので、
円弧状の第一のコイル導体と同じく円弧状の第二のコイ
ル導体とが両者間で形成するキャパシタンスで高周波的
に接続され一つの導電ループを構成することにより、第
一のコイル導体の内側にて被検体に直接隣り合う第二の
コイル導体の動作電圧が低くなり、被検体挿入による上
記第二のコイル導体と被検体間の容量性結合を緩和する
ことができる。これにより、コイル内に被検体を挿入し
たときのS/Nの劣化を防止すると共に、上記被検体の
大きさの変化による共振周波数のずれを減少させること
ができる。従って、被検体ごとのチューニングが不要と
なり、撮影時間及び被検体の拘束時間を短縮することが
できる。
Since the present invention is constructed as described above,
The arc-shaped first coil conductor and the arc-shaped second coil conductor are connected in high frequency by the capacitance formed between them to form one conductive loop, so that the inside of the first coil conductor is As a result, the operating voltage of the second coil conductor directly adjacent to the subject is lowered, and the capacitive coupling between the second coil conductor and the subject due to insertion of the subject can be alleviated. As a result, it is possible to prevent the S / N from deteriorating when the subject is inserted into the coil and reduce the deviation of the resonance frequency due to the change in the size of the subject. Therefore, tuning for each subject is not necessary, and the imaging time and the subject restraint time can be shortened.

【0028】また、上記第一のコイル導体と第二のコイ
ル導体との間に高周波損失の少ない材料で形成されたス
ペーサを介在させ、二つのコイル導体の間隔を保持する
ようにしたものにおいては、上記両コイル導体間の間隔
の経年変化を防止できると共に、その間隔で形成するキ
ャパシタンスの経年変化を防止してコイル全体の共振周
波数の変化を防止できる。
Further, in the case where a spacer made of a material having a small high frequency loss is interposed between the first coil conductor and the second coil conductor to keep the distance between the two coil conductors, As a result, it is possible to prevent a change in the interval between the coil conductors with time, and a change in the resonance frequency of the entire coil by preventing a change in the capacitance formed at that interval.

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

【図1】本発明による磁気共鳴イメージング装置の高周
波コイルの実施例を示す斜視説明図である。
FIG. 1 is a perspective explanatory view showing an embodiment of a high frequency coil of a magnetic resonance imaging apparatus according to the present invention.

【図2】上記高周波コイルが適用される磁気共鳴イメー
ジング装置の全体構成を示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing an overall configuration of a magnetic resonance imaging apparatus to which the high frequency coil is applied.

【図3】上記高周波コイルの構造を示す要部拡大説明図
である。
FIG. 3 is an enlarged explanatory view of a main part showing the structure of the high-frequency coil.

【図4】従来のこの種の高周波コイルを示す回路図であ
る。
FIG. 4 is a circuit diagram showing a conventional high-frequency coil of this type.

【図5】上記従来の高周波コイルを示す斜視説明図であ
る。
FIG. 5 is a perspective explanatory view showing the conventional high frequency coil.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…被検体 2…静磁場発生磁石 3…磁場勾配発生系 4…送信系 5…受信系 6…信号処理系 7…シーケンサ 8…CPU 14a…送信側の高周波コイル 14b…受信側の高周波コイル 31a,31b…導電ループ 32a,32b,34a,34b…第一のコイル導体 38a,38b,39a,39b…第二のコイル導体 33a,33b,36a〜36d…コンデンサ 37…バリキャップダイオード 40…スペーサ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Subject 2 ... Static magnetic field generation magnet 3 ... Magnetic field gradient generation system 4 ... Transmission system 5 ... Reception system 6 ... Signal processing system 7 ... Sequencer 8 ... CPU 14a ... Transmission side high frequency coil 14b ... Reception side high frequency coil 31a , 31b ... Conductive loop 32a, 32b, 34a, 34b ... First coil conductor 38a, 38b, 39a, 39b ... Second coil conductor 33a, 33b, 36a to 36d ... Capacitor 37 ... Varicap diode 40 ... Spacer

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被検体に静磁場及び傾斜磁場を与える磁
場発生手段と、上記被検体の生体組織を構成する原子の
原子核に核磁気共鳴を起こさせるために高周波信号を照
射する送信系と、上記の核磁気共鳴により放出される高
周波信号を検出する受信系と、この受信系で検出した高
周波信号を用いて画像再構成演算を行う信号処理系とを
備えて成る核磁気共鳴イメージング装置の上記送信系内
及び受信系内にそれぞれ設けられ被検体より大きなルー
プを形成するコイル導体を有し高周波信号を照射及び検
出する高周波コイルにおいて、上記コイル導体をその周
上にて少なくとも一箇所で分割してこれを円弧状の第一
のコイル導体とし、この第一のコイル導体の内側にその
第一のコイル導体と非接触に近接する一つ又は二つの円
弧状の第二のコイル導体を設け、上記第一のコイル導体
と第二のコイル導体とが両者間で形成するキャパシタン
スで高周波的に接続され一つの導電ループを構成するも
のとしたことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置の
高周波コイル。
1. A magnetic field generating means for applying a static magnetic field and a gradient magnetic field to a subject, and a transmission system for irradiating a high frequency signal in order to cause nuclear magnetic resonance in atomic nuclei of atoms constituting the biological tissue of the subject, A nuclear magnetic resonance imaging apparatus comprising a receiving system for detecting a high frequency signal emitted by the nuclear magnetic resonance, and a signal processing system for performing an image reconstruction operation using the high frequency signal detected by the receiving system. In a high-frequency coil for irradiating and detecting a high-frequency signal, which has coil conductors that form a loop larger than the subject and is provided in each of the transmission system and the reception system, divide the coil conductors in at least one place on its circumference This is an arc-shaped first coil conductor, and one or two arc-shaped second coils which are in contact with the first coil conductor inside the first coil conductor in a non-contact manner. A magnetic resonance imaging apparatus characterized in that a conductor is provided, and the first coil conductor and the second coil conductor are connected in high frequency by a capacitance formed between them to form one conductive loop. High frequency coil.
【請求項2】 上記第一のコイル導体の周上にて少なく
とも一箇所で分割された部位は、コンデンサで接続した
ことを特徴とする請求項1記載の磁気共鳴イメージング
装置の高周波コイル。
2. The high frequency coil for use in a magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1, wherein at least one portion on the circumference of the first coil conductor is connected with a capacitor.
【請求項3】 上記第一のコイル導体には、該第一のコ
イル導体が構成する導電ループの共振周波数を磁気共鳴
周波数に合致させるチューニング回路を接続したことを
特徴とする請求項1又は2記載の磁気共鳴イメージング
装置の高周波コイル。
3. A tuning circuit for connecting the resonance frequency of the conductive loop formed by the first coil conductor to the magnetic resonance frequency is connected to the first coil conductor. A high frequency coil of the magnetic resonance imaging apparatus described.
【請求項4】 上記第一のコイル導体と第二のコイル導
体との間に高周波損失の少ない材料で形成されたスペー
サを介在させ、二つのコイル導体の間隔を保持するよう
にしたことを特徴とする請求項1,2又は3記載の磁気
共鳴イメージング装置の高周波コイル。
4. A spacer formed of a material having a small high frequency loss is interposed between the first coil conductor and the second coil conductor to maintain a distance between the two coil conductors. The high frequency coil of the magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1, 2.
JP5344534A 1993-12-20 1993-12-20 High frequency coil for magnetic resonance imaging device Pending JPH07171132A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5823865B2 (en) * 2009-09-25 2015-11-25 株式会社日立メディコ Magnetic resonance imaging apparatus and irradiation frequency adjustment method

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