JPH0717290Y2 - Ｍｒｉのサーフェスコイル - Google Patents
ＭｒｉのサーフェスコイルInfo
- Publication number
- JPH0717290Y2 JPH0717290Y2 JP1989100623U JP10062389U JPH0717290Y2 JP H0717290 Y2 JPH0717290 Y2 JP H0717290Y2 JP 1989100623 U JP1989100623 U JP 1989100623U JP 10062389 U JP10062389 U JP 10062389U JP H0717290 Y2 JPH0717290 Y2 JP H0717290Y2
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- JP
- Japan
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- surface coil
- coil
- short
- capacitor
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- Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案はMRI（磁気共鳴画像撮影装置）のサーフェスコ
イルの特性改善に関する。
イルの特性改善に関する。
（従来の技術） 原子核を静磁場中におくと、原子核は磁界の強さと原子
核の種類によって異なる定数とに比較した角速度で歳差
運動をする。これをラーモアの歳差運動という。この静
磁場に垂直な軸に前記のラーモアの角周波数の高周波回
転磁場を印加すると磁気共鳴が起こり、前記の定数を有
する特定の原子核の集団は共鳴条件を満足する高周波磁
場によって準位間の遷移を生じ、エネルギー準位の高い
方に遷移する。共鳴後高い準位に励起された原子核は低
い準位に戻ってエネルギーの放射を行う。MRIはこの特
定の原子核による核磁気共鳴（以下NMRという）現象を
観察して被検体の断層像を撮影する装置である。このMR
Iにおいて、被検体の小部分の像を見るためには、ボデ
ィコイルを用いるのではなく、部分的に当てて希望する
撮影部位を画像化することのできる表面コイルを用いて
いる。
核の種類によって異なる定数とに比較した角速度で歳差
運動をする。これをラーモアの歳差運動という。この静
磁場に垂直な軸に前記のラーモアの角周波数の高周波回
転磁場を印加すると磁気共鳴が起こり、前記の定数を有
する特定の原子核の集団は共鳴条件を満足する高周波磁
場によって準位間の遷移を生じ、エネルギー準位の高い
方に遷移する。共鳴後高い準位に励起された原子核は低
い準位に戻ってエネルギーの放射を行う。MRIはこの特
定の原子核による核磁気共鳴（以下NMRという）現象を
観察して被検体の断層像を撮影する装置である。このMR
Iにおいて、被検体の小部分の像を見るためには、ボデ
ィコイルを用いるのではなく、部分的に当てて希望する
撮影部位を画像化することのできる表面コイルを用いて
いる。
（考案が解決しようとする課題） ところで、垂直磁場方式のMRIに用いるサーフェスコイ
ルにおいて、第６図に示すような１ターンの平面状のル
ープを形作るサーフェスコイルは、垂直のｚ方向の磁場
中において水平に置いて使用することはできない。図に
おいて、（イ）は１ループサーフェスコイルの平面図、
（ロ）はｚ方向の垂直磁場に対して水平方向に置いたサ
ーフェスコイルの感度曲線を示す図である。図中、１は
１ループサーフェスコイル、２は受信NMR信号に対する
感度曲線である。このサーフェスコイル１では、NMR信
号３は静磁場に直交して発生するが、このNMR信号３は
感度曲線２に直交しているためサーフェスコイル１はこ
のNMR信号３に対して感度を持たない。
ルにおいて、第６図に示すような１ターンの平面状のル
ープを形作るサーフェスコイルは、垂直のｚ方向の磁場
中において水平に置いて使用することはできない。図に
おいて、（イ）は１ループサーフェスコイルの平面図、
（ロ）はｚ方向の垂直磁場に対して水平方向に置いたサ
ーフェスコイルの感度曲線を示す図である。図中、１は
１ループサーフェスコイル、２は受信NMR信号に対する
感度曲線である。このサーフェスコイル１では、NMR信
号３は静磁場に直交して発生するが、このNMR信号３は
感度曲線２に直交しているためサーフェスコイル１はこ
のNMR信号３に対して感度を持たない。
これに対し、第７図に示す８の字形状のサーフェスコイ
ルがある。図において、（イ）はサーフェスコイルの平
面図、（ロ）は第６図と同様にｚ方向の垂直磁場に対し
て水平に置いたサーフェスコイルの感度曲線の図であ
る。図中、４は１ループのコイルの中央を捻って８の字
状に成形した８の字サーフェスコイル、５は８の字サー
フェスコイル４により形成される感度曲線である。この
８の字サーフェスコイル４は中央部で捻ってあるため、
図の左側のループと右側のループとでは電流の流れる方
向は逆になっていて、その感度曲線５は（ロ）に示すよ
うに左側のループでは下向きに右側のループでは上向き
になっていて、中央部では感度曲線５は８の字サーフェ
スコイル４の属するxy平面に平行、即ち垂直磁場に対し
て直交しているため、中央部に置かれる被検体のNMR信
号に対しては感度を有している。しかし、この感度曲線
５はxy平面内のｘ軸方向にのみ存在していて、ｙ軸方向
には存在しないため、この８の字サーフェスコイル４で
は、ｘ軸方向に感ずるのみで、SN比が必ずしも良好とは
云えない。
ルがある。図において、（イ）はサーフェスコイルの平
面図、（ロ）は第６図と同様にｚ方向の垂直磁場に対し
て水平に置いたサーフェスコイルの感度曲線の図であ
る。図中、４は１ループのコイルの中央を捻って８の字
状に成形した８の字サーフェスコイル、５は８の字サー
フェスコイル４により形成される感度曲線である。この
８の字サーフェスコイル４は中央部で捻ってあるため、
図の左側のループと右側のループとでは電流の流れる方
向は逆になっていて、その感度曲線５は（ロ）に示すよ
うに左側のループでは下向きに右側のループでは上向き
になっていて、中央部では感度曲線５は８の字サーフェ
スコイル４の属するxy平面に平行、即ち垂直磁場に対し
て直交しているため、中央部に置かれる被検体のNMR信
号に対しては感度を有している。しかし、この感度曲線
５はxy平面内のｘ軸方向にのみ存在していて、ｙ軸方向
には存在しないため、この８の字サーフェスコイル４で
は、ｘ軸方向に感ずるのみで、SN比が必ずしも良好とは
云えない。
本考案は上記の点に鑑みてなされたもので、その目的
は、垂直磁場用サーフェスコイルを水平に置いて使用す
る場合においてもSN比の向上したサーフェスコイルを実
現することにある。
は、垂直磁場用サーフェスコイルを水平に置いて使用す
る場合においてもSN比の向上したサーフェスコイルを実
現することにある。
（課題を解決するための手段） 前記の課題を解決する第１の考案は、対向する辺に短絡
辺を有し、この短絡辺内にコンデンサを有する第１のサ
ーフェスコイルと、対向する辺に短絡辺を有し、この短
絡辺内にコンデンサを有し、前記第１のサーフェスコイ
ルとの間で鎖交磁束が０となるように配置された第２の
サーフェスコイルと、を備えたことを特徴とするMRIの
サーフェスコイルである。
辺を有し、この短絡辺内にコンデンサを有する第１のサ
ーフェスコイルと、対向する辺に短絡辺を有し、この短
絡辺内にコンデンサを有し、前記第１のサーフェスコイ
ルとの間で鎖交磁束が０となるように配置された第２の
サーフェスコイルと、を備えたことを特徴とするMRIの
サーフェスコイルである。
また、前記の課題を解決する第２の考案は、各ループが
反対方向に電流を流すように作られた８の字状の第１の
サーフェスコイルと、各ループが反対方向に電流を流す
ように作られ、前記８の字形状の第１のサーフェスコイ
ルと鎖交磁束が０となるように配置された８の字状の第
２のサーフェスコイルとを備え、前記第１のサーフェス
コイル及び前記第２のサーフェスコイルの少なくとも一
方は、８の字状の各ループの大きさが異なるように構成
されたものであることを特徴とするMRIのサーフェスコ
イルである。
反対方向に電流を流すように作られた８の字状の第１の
サーフェスコイルと、各ループが反対方向に電流を流す
ように作られ、前記８の字形状の第１のサーフェスコイ
ルと鎖交磁束が０となるように配置された８の字状の第
２のサーフェスコイルとを備え、前記第１のサーフェス
コイル及び前記第２のサーフェスコイルの少なくとも一
方は、８の字状の各ループの大きさが異なるように構成
されたものであることを特徴とするMRIのサーフェスコ
イルである。
（作用） 直角座標の１軸方向に配置された２ループからなるサー
フェスコイルが前記の軸方向に感度を有し、これに直交
する他の軸方向に配置された２ループからなるサーフェ
スコイルは前記の軸方向に直角な方向に感度を有し、２
軸方向に感度を持たせることによりSN比の向上を図る。
フェスコイルが前記の軸方向に感度を有し、これに直交
する他の軸方向に配置された２ループからなるサーフェ
スコイルは前記の軸方向に直角な方向に感度を有し、２
軸方向に感度を持たせることによりSN比の向上を図る。
（実施例） 以下、図面を参照して本考案の実施例を原理図と共に説
明する。
明する。
第１図は本考案の原理的構成を示す原理図である。図に
おいて、第７図と同一の部分には同一の符号を付してあ
る。11は８の字サーフェスコイル４と同じ特性を持ち、
８の字サーフェスコイル４と直交する位置に配置された
８の字サーフェスコイル、12は８の字サーフェスコイル
４に直列に挿入されて８の字サーフェスコイル４のそれ
ぞれ一方のリングと共振回路を形成するコンデンサ、13
は同様に８の字サーフェスコイル11に挿入されているコ
ンデンサである。14は８の字サーフェスコイル４の直列
コンデンサ12の両端に接続れ、前記の共振周波数の微調
整を行いインピーダンス整合を行って、８の字サーフェ
スコイル４で受信したNMR信号をプリアンプ15に入力す
る周波数微調整マッチング回路である。16は８の字サー
フェスコイル11に対して、周波数微調整を行い、インピ
ーダンス整合を行って受信信号をプリアンプ17に入力す
る周波数微調整マッチング回路である。18はプリアンプ
15とプリアンプ17の90°位相差のある２信号の位相を揃
えて合成するコンバイナである。
おいて、第７図と同一の部分には同一の符号を付してあ
る。11は８の字サーフェスコイル４と同じ特性を持ち、
８の字サーフェスコイル４と直交する位置に配置された
８の字サーフェスコイル、12は８の字サーフェスコイル
４に直列に挿入されて８の字サーフェスコイル４のそれ
ぞれ一方のリングと共振回路を形成するコンデンサ、13
は同様に８の字サーフェスコイル11に挿入されているコ
ンデンサである。14は８の字サーフェスコイル４の直列
コンデンサ12の両端に接続れ、前記の共振周波数の微調
整を行いインピーダンス整合を行って、８の字サーフェ
スコイル４で受信したNMR信号をプリアンプ15に入力す
る周波数微調整マッチング回路である。16は８の字サー
フェスコイル11に対して、周波数微調整を行い、インピ
ーダンス整合を行って受信信号をプリアンプ17に入力す
る周波数微調整マッチング回路である。18はプリアンプ
15とプリアンプ17の90°位相差のある２信号の位相を揃
えて合成するコンバイナである。
次に上記のように構成された原理的構成の動作を説明す
る。まず、各８の字サーフェスコイル4,11におけるNMR
信号の受信について説明する。８の字サーフェスコイル
４のNMR信号の受信は第７図（ロ）で示した感度曲線５
の水平部、即ち主磁場に直交する部分で行われる。この
感度曲線５はｚ軸に垂直なxy平面内にあるが、ｙ軸方向
にコイルが無いため、ｘ軸方向成分のNMR信号に対して
感度を持っている。８の字サーフェスコイル11は８の字
サーフェスコイル４に対して直交しており、xy平面のｙ
軸方向にコイル面が存在するので、xy平面のｙ軸方向に
感度を持っている。
る。まず、各８の字サーフェスコイル4,11におけるNMR
信号の受信について説明する。８の字サーフェスコイル
４のNMR信号の受信は第７図（ロ）で示した感度曲線５
の水平部、即ち主磁場に直交する部分で行われる。この
感度曲線５はｚ軸に垂直なxy平面内にあるが、ｙ軸方向
にコイルが無いため、ｘ軸方向成分のNMR信号に対して
感度を持っている。８の字サーフェスコイル11は８の字
サーフェスコイル４に対して直交しており、xy平面のｙ
軸方向にコイル面が存在するので、xy平面のｙ軸方向に
感度を持っている。
ｚ方向の主磁場に垂直なxy平面に平行な面に生ずるNMR
信号の中ｘ方向成分の信号は８の字サーフェスコイル４
を励起して高周波電流を流す。周波数微調整マッチング
回路14はコンデンサ12と８の字サーフェスコイル４との
なす共振回路の共振周波数の微調整を行って受信感度を
上げ、又、インピーダンス整合をして伝達損失をなくし
てプリアンプ15に受信信号を送る。８の字サーフェスコ
イル11も同様にNMR信号のｙ方向の成分の信号を受信
し、周波数微調整マッチング回路16は８の字サーフェス
コイル11からの信号を受けてプリアンプ17に入力し、入
力された信号はプリアンプ17で増幅される。プリアンプ
15の出力はｘ方向のNMR信号、プリアンプ17の出力はｙ
方向のNMR信号なので、両信号はコンバイナ18において9
0°の位相補正をされて同位相の信号とされて出力され
る。この時２個のコイルの感度方向はx,yでzx平面に対
称な形状とすることにより、２コイル間のカップリング
は殆どない。
信号の中ｘ方向成分の信号は８の字サーフェスコイル４
を励起して高周波電流を流す。周波数微調整マッチング
回路14はコンデンサ12と８の字サーフェスコイル４との
なす共振回路の共振周波数の微調整を行って受信感度を
上げ、又、インピーダンス整合をして伝達損失をなくし
てプリアンプ15に受信信号を送る。８の字サーフェスコ
イル11も同様にNMR信号のｙ方向の成分の信号を受信
し、周波数微調整マッチング回路16は８の字サーフェス
コイル11からの信号を受けてプリアンプ17に入力し、入
力された信号はプリアンプ17で増幅される。プリアンプ
15の出力はｘ方向のNMR信号、プリアンプ17の出力はｙ
方向のNMR信号なので、両信号はコンバイナ18において9
0°の位相補正をされて同位相の信号とされて出力され
る。この時２個のコイルの感度方向はx,yでzx平面に対
称な形状とすることにより、２コイル間のカップリング
は殆どない。
以上説明したように上述の原理的構成によれば、８の字
形状のサーフェスコイルを２つの直角方向に感度を持つ
ように配置したので、クオドラチャー方式が可能となっ
て、SN比が改善される。
形状のサーフェスコイルを２つの直角方向に感度を持つ
ように配置したので、クオドラチャー方式が可能となっ
て、SN比が改善される。
第２図は他の原理的構成を示す原理図である。図におい
て、第１図と同じ部分には同一の符号を付してある。こ
の原理図では８の字サーフェスコイル4,11が互いに重な
っているが８の字サーフェスコイル４はxz平面に対して
対称で、８の字サーフェスコイル11はyz平面に対して対
称であって、２個のコイル間を貫く磁束の総和は零とな
り、第１図のコイルと同じ動作をする。
て、第１図と同じ部分には同一の符号を付してある。こ
の原理図では８の字サーフェスコイル4,11が互いに重な
っているが８の字サーフェスコイル４はxz平面に対して
対称で、８の字サーフェスコイル11はyz平面に対して対
称であって、２個のコイル間を貫く磁束の総和は零とな
り、第１図のコイルと同じ動作をする。
第３図は本考案の一実施例の構造図である。21はｘ方向
に長辺を有し、短辺の中心が短絡辺22で結ばれており、
その中央部にコンデンサ23が挿入されていて、その両端
が受信信号の取り出し口になっている方形サーフェスコ
イル、24は方形サーフェスコイル21とは90°の位相差の
ある他は同様な短絡辺25とコンデンサ26を有している方
形サーフェスコイルである。この実施例の方形サーフェ
スコイル21は短絡辺22で２個の矩形のコイルに分離さ
れ、短絡辺22の中央部のコンデンサ23の両端の受信点に
対しては、第７図の（ロ）に示す感度曲線５と同様な感
度曲線を生じ、第２図に示した原理的構成と同様な動作
をする。
に長辺を有し、短辺の中心が短絡辺22で結ばれており、
その中央部にコンデンサ23が挿入されていて、その両端
が受信信号の取り出し口になっている方形サーフェスコ
イル、24は方形サーフェスコイル21とは90°の位相差の
ある他は同様な短絡辺25とコンデンサ26を有している方
形サーフェスコイルである。この実施例の方形サーフェ
スコイル21は短絡辺22で２個の矩形のコイルに分離さ
れ、短絡辺22の中央部のコンデンサ23の両端の受信点に
対しては、第７図の（ロ）に示す感度曲線５と同様な感
度曲線を生じ、第２図に示した原理的構成と同様な動作
をする。
第４図は更に他の原理的構成を示す原理図である。図に
おいて、第１図と同等の部分には同一の符号を付してあ
る。図中、31はxz平面に対して対称な形で、中央で捻っ
た形の変形８の字サーフェスコイル、32は２部分に分離
された各部分に挿入されているコンデンサ13と同様なコ
ンデンサである。変形８の字サーフェスコイル31はxz平
面に対称なために第２図と同様な動作により、ｘ方向、
ｙ方向に感度を有している。しかし、２個のコイル間を
貫く磁束の操作は矢張り零となり、両コイルのカップリ
ングはない。
おいて、第１図と同等の部分には同一の符号を付してあ
る。図中、31はxz平面に対して対称な形で、中央で捻っ
た形の変形８の字サーフェスコイル、32は２部分に分離
された各部分に挿入されているコンデンサ13と同様なコ
ンデンサである。変形８の字サーフェスコイル31はxz平
面に対称なために第２図と同様な動作により、ｘ方向、
ｙ方向に感度を有している。しかし、２個のコイル間を
貫く磁束の操作は矢張り零となり、両コイルのカップリ
ングはない。
第５図は他の実施例の構造図である。図において、第２
図の原理的構成と同等の部分には同一の符号を付してあ
る。図中、33はxz平面に対して対称に作られた変形８の
字サーフェスコイル、34は第３図のコンデンサ23と同様
に挿入されたコンデンサで、この実施例も第４図に示し
た原理的構成と同様にxz平面に対し対称に作られてい
て、２個のコイル間を貫く磁束の総和は零となり、両コ
イルのカップリングがなく、第１図のコイルと同じ動作
をする。
図の原理的構成と同等の部分には同一の符号を付してあ
る。図中、33はxz平面に対して対称に作られた変形８の
字サーフェスコイル、34は第３図のコンデンサ23と同様
に挿入されたコンデンサで、この実施例も第４図に示し
た原理的構成と同様にxz平面に対し対称に作られてい
て、２個のコイル間を貫く磁束の総和は零となり、両コ
イルのカップリングがなく、第１図のコイルと同じ動作
をする。
（考案の効果） 以上詳細に説明したように本考案によれば、水平に置い
てもｘ方向ｙ方向の両方向に感度を有するSN比の良好な
垂直磁場用サーフェスコイルが実現できて、実用上の効
果は大きい。
てもｘ方向ｙ方向の両方向に感度を有するSN比の良好な
垂直磁場用サーフェスコイルが実現できて、実用上の効
果は大きい。
第１図は本考案の原理的構成を示す原理図、 第２図は本考案の他の原理的構成を示す原理図、 第３図は本考案の一実施例を示す構造図、 第４図は本考案の更に他の原理的構成を示す原理図、 第５図は本考案の他の実施例を示す構造図、 第６図は従来の１ループコイルとその感度曲線の図、 第７図は従来の８の字サーフェスコイルとその感度曲線
の図である。 １……１ループサーフェスコイル 2,5……感度曲線、３……NMR信号 4,11……８の字サーフェスコイル 12,13,23,26,32,34……コンデンサ 14,16……周波数微調整マッチング回路 15,17……プリアンプ、18……コンバイナ 21,24……方形サーフェスコイル 22,25……短絡辺 31,33……変形８の字サーフェスコイル
の図である。 １……１ループサーフェスコイル 2,5……感度曲線、３……NMR信号 4,11……８の字サーフェスコイル 12,13,23,26,32,34……コンデンサ 14,16……周波数微調整マッチング回路 15,17……プリアンプ、18……コンバイナ 21,24……方形サーフェスコイル 22,25……短絡辺 31,33……変形８の字サーフェスコイル
Claims (2)
- 【請求項１】対向する辺に短絡辺を有し、この短絡辺内
にコンデンサを有する第１のサーフェスコイルと、 対向する辺に短絡辺を有し、この短絡辺内にコンデンサ
を有し、前記第１のサーフェスコイルとの間で鎖交磁束
が０となるように配置された第２のサーフェスコイル
と、 を備えたことを特徴とするMRIのサーフェスコイル。 - 【請求項２】各ループが反対方向に電流を流すように作
られた８の字状の第１のサーフェスコイルと、 各ループが反対方向に電流を流すように作られ、 前記８の字形状の第１のサーフェスコイルと鎖交磁束が
０となるように配置された８の字状の第２のサーフェス
コイルとを備え、 前記第１のサーフェスコイル及び前記第２のサーフェス
コイルの少なくとも一方は、８の字状の各ループの大き
さが異なるように構成されたものであることを特徴とす
るMRIのサーフェスコイル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1989100623U JPH0717290Y2 (ja) | 1989-08-29 | 1989-08-29 | Ｍｒｉのサーフェスコイル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1989100623U JPH0717290Y2 (ja) | 1989-08-29 | 1989-08-29 | Ｍｒｉのサーフェスコイル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0341406U JPH0341406U (ja) | 1991-04-19 |
| JPH0717290Y2 true JPH0717290Y2 (ja) | 1995-04-26 |
Family
ID=31649617
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1989100623U Expired - Fee Related JPH0717290Y2 (ja) | 1989-08-29 | 1989-08-29 | Ｍｒｉのサーフェスコイル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0717290Y2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02139610U (ja) * | 1989-04-28 | 1990-11-21 |
-
1989
- 1989-08-29 JP JP1989100623U patent/JPH0717290Y2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0341406U (ja) | 1991-04-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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