JPH07303622A - Rf coil for mri and mri apparatus - Google Patents

Rf coil for mri and mri apparatus

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JPH07303622A
JPH07303622A JP6100240A JP10024094A JPH07303622A JP H07303622 A JPH07303622 A JP H07303622A JP 6100240 A JP6100240 A JP 6100240A JP 10024094 A JP10024094 A JP 10024094A JP H07303622 A JPH07303622 A JP H07303622A
Authority
JP
Japan
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coil
magnetic field
birdcage
mri
birdcage coil
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Pending
Application number
JP6100240A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yuji Inoue
勇二 井上
Eiji Yoshitome
英二 吉留
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GE Healthcare Japan Corp
Original Assignee
GE Yokogawa Medical System Ltd
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Publication date
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Priority to JP6100240A priority Critical patent/JPH07303622A/en
Publication of JPH07303622A publication Critical patent/JPH07303622A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To provide an RF coil for MRI which can improve the SNR of receiving signals and an MRI apparatus which can improve the SNR by using such RF coil for MRI. CONSTITUTION:The coil for MRI has at least six elements and is constituted with a birdcage coil 1 structured so as to detect a magnetic field in the direction crossing at a right angle with the main magnetic field and a solenoid coil 2 to detect a magnetic field in the direction crossing at a right angle with the main magnetic field and the magnetic field detected by the birdcage coil 1 as well. The MRI apparatus is provided with an RF signal supply means, a compensating means to adjust the phases of receiving signals of the coil 1 and the coil 2 so as to make them equal and an adding means to add the adjusted receiving signals.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は磁気共鳴イメージング
(MRI)装置に用いるRFコイル及びMRI装置に関
し、特に主磁場が被検体の体軸と直交する方向を有する
MRI用RFコイル及びそのMRI用RFコイルを用い
たMRI装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an RF coil and an MRI apparatus used in a magnetic resonance imaging (MRI) apparatus, and more particularly to an MRI RF coil having a main magnetic field in a direction orthogonal to a body axis of a subject and the MRI RF coil. The present invention relates to an MRI apparatus using a coil.

【0002】[0002]

【従来の技術】MRI装置は、核磁気共鳴現象を利用し
て被検体中の所望の検査部位における原子核スピンの密
度分布,緩和時間分布等を計測して、その計測データか
ら被検体の断面を画像表示するものである。
2. Description of the Related Art An MRI apparatus measures the density distribution, relaxation time distribution, etc. of nuclear spins at a desired examination site in a subject by utilizing the nuclear magnetic resonance phenomenon, and the cross section of the subject is determined from the measured data. The image is displayed.

【0003】均一で強力な静磁場発生装置内に置かれた
被検体の原子核スピンは、静磁場の強さによって定まる
周波数(ラーモア周波数)で静磁場の方向を軸として歳
差運動を行う。そこで、このラーモア周波数に等しい周
波数の高周波パルスを外部より照射すると、スピンが励
起されて高いエネルギー状態に遷移する。これを核磁気
共鳴現象と言う。この高周波パルスの照射を打ち切る
と、スピンはそれぞれの状態に応じた時定数で元の低い
エネルギー状態に戻り、この時に外部に電磁波を照射す
る。これをその周波数に同調した高周波受信コイル(R
Fコイル)で検出する。このとき、空間内に位置情報を
付加する目的で、三軸の傾斜磁場を静磁場空間に印加す
る。この結果、空間内の位置情報を周波数情報として捕
らえることができる。
Nuclear spins of a subject placed in a uniform and strong static magnetic field generator perform precession around the direction of the static magnetic field at a frequency (Larmor frequency) determined by the strength of the static magnetic field. Therefore, when a high frequency pulse having a frequency equal to this Larmor frequency is irradiated from the outside, spins are excited and transition to a high energy state. This is called a nuclear magnetic resonance phenomenon. When the irradiation of this high-frequency pulse is stopped, the spin returns to the original low energy state with a time constant corresponding to each state, and at this time, the electromagnetic wave is emitted to the outside. A high-frequency receiver coil (R
F coil) to detect. At this time, a triaxial gradient magnetic field is applied to the static magnetic field space for the purpose of adding position information to the space. As a result, position information in the space can be captured as frequency information.

【0004】図10はこの種のコイルの従来の構成を示
す構成図である。この図10では、対向型永久磁石を用
いた垂直磁場方式のMRI装置においてSN比(以下、
SNR(Signal to Noise Ratio )という)を改善する
ための直交受信コイルについて説明する。
FIG. 10 is a configuration diagram showing a conventional configuration of this type of coil. In FIG. 10, in the vertical magnetic field type MRI apparatus using the opposed permanent magnets, the SN ratio (hereinafter,
A quadrature receiving coil for improving SNR (Signal to Noise Ratio) will be described.

【0005】図10(a)は直交受信コイルの第一のコ
イルとして用いられるサドルコイル21である。このサ
ドルコイル21はXY平面に円弧部を有し、Z方向に4
本のエレメントを有している。そして、このサドルコイ
ル21はX方向の磁界を発生するものである。尚、この
サドルコイル21はXY平面から見た場合、図10
(b)に示すように、120°の角度でエレメントが配
置されている。
FIG. 10 (a) shows a saddle coil 21 used as a first coil of a quadrature receiving coil. This saddle coil 21 has a circular arc portion in the XY plane, and has 4 arcs in the Z direction.
It has a book element. The saddle coil 21 generates a magnetic field in the X direction. The saddle coil 21 is shown in FIG. 10 when viewed from the XY plane.
As shown in (b), the elements are arranged at an angle of 120 °.

【0006】また、図10(c)は直交受信コイルの第
二のコイルとして用いられるソレノイドコイル22であ
る。このソレノイドコイル22はXY平面でのループで
構成されZ方向にループが重ねられたコイルである。そ
して、このソレノイドコイル22はZ方向に磁界を発生
するものである。
Further, FIG. 10 (c) shows a solenoid coil 22 used as a second coil of the quadrature receiving coil. The solenoid coil 22 is a coil formed by loops on the XY plane and having loops stacked in the Z direction. The solenoid coil 22 generates a magnetic field in the Z direction.

【0007】以上のような2種類のコイルを組み合わせ
ることで、X方向とZ方向の直交する2種類の磁界成分
を互いの干渉無しに検出することができる。そこで各コ
イルの受信信号をプリアンプ等で増幅した後、位相補正
回路で位相補正して同相にしてから加算回路において加
算する。このように加算を行った場合、両コイルのSN
Rが等しい場合には、信号は2倍(+6dB)になる
が、ノイズはランダム位相であるために√2倍(+3d
B)になる。従って、加算回路の出力ではSNRが3d
Bアップ((+6dB)−(+3dB))することにな
り、ノイズ成分を低減させることが可能になる。
By combining the two types of coils as described above, two types of magnetic field components orthogonal to each other in the X and Z directions can be detected without mutual interference. Therefore, the received signal of each coil is amplified by a preamplifier or the like, then phase-corrected by a phase correction circuit to make it in phase, and then added by an adder circuit. When adding in this way, the SN of both coils
When R is equal, the signal is doubled (+6 dB), but since noise has a random phase, it is √2 times (+3 dB).
B). Therefore, the SNR of the output of the adder circuit is 3d.
B is increased ((+6 dB)-(+ 3 dB)), and the noise component can be reduced.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図10
に示したような2種類のコイルでは、それぞれのSNR
が異なるために、上述の計算の通りのSNRの改善効果
が得られない。
However, as shown in FIG.
The two types of coils shown in
, The SNR improvement effect as calculated above cannot be obtained.

【0009】ここでは、第一のコイルのSNRをa,第
二のコイルのSNRをb,第一のコイルの第二のコイル
に対するゲイン比をx,第一のコイルのノイズレベルを
N1とすると、同相加算後のSNR(SNR(x))は
以下のようになる。
Here, suppose that the SNR of the first coil is a, the SNR of the second coil is b, the gain ratio of the first coil to the second coil is x, and the noise level of the first coil is N1. , SNR after in-phase addition (SNR (x)) is as follows.

【0010】[0010]

【数1】 [Equation 1]

【0011】このSNR(x)を最大にするxは、SN
R(x)の微分値SNR′(x)が零となる条件を満た
すxである。この条件を求めると、x=b/aとなり、
このときに同相加算後のSNRが最大になる。尚、x=
b/aの条件のときのSNRは√(a2 +b2 )とな
る。
X that maximizes this SNR (x) is SN
It is x that satisfies the condition that the differential value SNR ′ (x) of R (x) becomes zero. When this condition is obtained, x = b / a,
At this time, the SNR after the in-phase addition becomes maximum. X =
The SNR under the condition of b / a is √ (a 2 + b 2 ).

【0012】両コイル単体時のSNRがa>bであると
すると、両コイルを組み合わせたことによるSNRの改
善比は、√(a2 +b2 )/aとなる。両コイルのSN
Rの比a/bをパラメータとして、このSNR改善比
(√(a2 +b2 )/a)がどのようになるかをプロッ
トしたものを図11として示す。
Assuming that the SNR of both coils alone is a> b, the improvement ratio of the SNR by combining both coils is √ (a 2 + b 2 ) / a. SN of both coils
FIG. 11 shows a plot of what the SNR improvement ratio (√ (a 2 + b 2 ) / a) becomes using the R ratio a / b as a parameter.

【0013】この図11に示した例で、サドルコイル2
1に対してソレノイドコイル22の相対的なSNRが高
くなる領域(a/bが1より大きくなる領域)では、両
コイルで直交受信をした場合のSNRの改善は理想値で
ある√2倍(+3dB)をかなり下回ることが読み取れ
る。尚、このような状態は、低磁場となる状態でソレノ
イドコイル22の効率がサドルコイル21の効率より高
いことにより発生する。
In the example shown in FIG. 11, the saddle coil 2
In the region where the relative SNR of the solenoid coil 22 is higher than 1 (the region where a / b is larger than 1), the SNR improvement when quadrature reception is performed by both coils is an ideal value √2 ( It can be read that it is well below +3 dB). It should be noted that such a state occurs because the efficiency of the solenoid coil 22 is higher than that of the saddle coil 21 in a low magnetic field state.

【0014】本発明は上記の点に鑑みてなされたもの
で、その目的は、受信信号のSNRを改善可能なMRI
用RFコイル及び、このようなMRI用RFコイルを使
用することでSNRを改善可能なMRI装置を実現する
ことである。
The present invention has been made in view of the above points, and an object thereof is MRI capable of improving the SNR of a received signal.
RF coil and an MRI apparatus capable of improving SNR by using such an MRI RF coil.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】前記の課題を解決する第
1の手段は、少なくとも6本のエレメントを有し、主磁
場と直交する方向の磁界を検出するように構成されたバ
ードケージコイルと、主磁場と直交する方向であって、
前記バードケージコイルの検出磁界とも直交する方向の
磁界を検出するソレノイドコイルと、から構成されたこ
とを特徴とするMRI用RFコイルである。
A first means for solving the above-mentioned problems is a birdcage coil having at least 6 elements and configured to detect a magnetic field in a direction orthogonal to the main magnetic field. , In the direction orthogonal to the main magnetic field,
An RF coil for MRI, comprising: a solenoid coil that detects a magnetic field in a direction orthogonal to the detection magnetic field of the birdcage coil.

【0016】前記の課題を解決する第2の手段は、送信
と受信とに用いられ、少なくとも6本のエレメントを有
し、受信時には主磁場と直交する方向の磁界を検出する
ように構成されたバードケージコイルと、受信時に主磁
場と直交する方向であって前記バードケージコイルの検
出磁界とも直交する方向の磁界を検出するソレノイドコ
イルと、から構成されたことを特徴とするMRI用RF
コイルである。
A second means for solving the above problems is used for transmission and reception, has at least 6 elements, and is configured to detect a magnetic field in a direction orthogonal to the main magnetic field at the time of reception. An RF for MRI comprising a birdcage coil and a solenoid coil for detecting a magnetic field in a direction orthogonal to a main magnetic field at the time of reception and also in a direction orthogonal to the detection magnetic field of the birdcage coil.
It is a coil.

【0017】前記の課題を解決する第3の手段は、少な
くとも6本のエレメントを有し、主磁場と直交する方向
の磁界を検出するように構成されたバードケージコイル
と、主磁場と直交する方向であって、前記バードケージ
コイルの検出磁界とも直交する方向の磁界を検出するよ
うに、多数の並列の導体により必要なコイル長になるよ
うに構成されたソレノイドコイルとを備えたことを特徴
とするMRI用RFコイルである。
A third means for solving the above-mentioned problems is a birdcage coil having at least 6 elements and configured to detect a magnetic field in a direction orthogonal to the main magnetic field, and a birdcage coil orthogonal to the main magnetic field. Direction, and a solenoid coil configured to have a required coil length by a large number of parallel conductors so as to detect a magnetic field in a direction orthogonal to the detection magnetic field of the birdcage coil. It is the RF coil for MRI.

【0018】前記の課題を解決する第4の手段は、少な
くとも6本のエレメントを有し、主磁場と直交する方向
の磁界を検出するように構成されたバードケージコイル
と、主磁場と直交する方向であって、前記バードケージ
コイルの検出磁界とも直交する方向の磁界を検出するソ
レノイドコイルと、前記バードケージコイルの受信信号
と前記ソレノイドコイルの受信信号との位相が等しくな
るよう補正する位相補正手段と、位相の補正がなされた
受信信号を加算する加算手段とを備えたことを特徴とす
るMRI装置である。
A fourth means for solving the above-mentioned problems is to have a birdcage coil having at least 6 elements and configured to detect a magnetic field in a direction orthogonal to the main magnetic field, and orthogonal to the main magnetic field. Direction, a phase correction for correcting the solenoid coil for detecting a magnetic field in a direction orthogonal to the detection magnetic field of the birdcage coil and for correcting the received signal of the birdcage coil and the received signal of the solenoid coil to be in phase with each other. An MRI apparatus comprising: means and an adding means for adding received signals whose phases are corrected.

【0019】前記の課題を解決する第5の手段は、送信
と受信とに用いられ、少なくとも6本のエレメントを有
し、受信時には主磁場と直交する方向の磁界を検出する
ように構成されたバードケージコイルと、主磁場と直交
する方向であって、前記バードケージコイルの検出磁界
とも直交する方向の磁界を検出するソレノイドコイル
と、前記バードケージコイルに送信用RF信号を生成し
て供給するRF信号供給手段と、前記バードケージコイ
ルの受信信号と前記ソレノイドコイルの受信信号との位
相が等しくなるよう補正する位相補正手段と、位相の補
正がなされた受信信号を加算する加算手段とを備えたこ
とを特徴とするMRI装置である。
A fifth means for solving the above problems is used for transmission and reception, has at least 6 elements, and is configured to detect a magnetic field in a direction orthogonal to the main magnetic field at the time of reception. A birdcage coil, a solenoid coil for detecting a magnetic field in a direction orthogonal to the main magnetic field and also in a direction orthogonal to the detection magnetic field of the birdcage coil, and an RF signal for transmission is generated and supplied to the birdcage coil. An RF signal supply means, a phase correction means for correcting the received signal of the birdcage coil and a received signal of the solenoid coil so as to have the same phase, and an adding means for adding the received signals with the corrected phases. It is an MRI apparatus characterized by the above.

【0020】[0020]

【作用】課題を解決する第1の手段のMRI用RFコイ
ルにおいて、バードケージコイルは少なくとも6本のエ
レメントを有しているため、そのSNRがソレノイドコ
イルのSNRと近くなっており、それぞれのコイルによ
り検出された直交する方向の磁界が合成されることで受
信信号のSNRが改善される。
In the RF coil for MRI of the first means for solving the problems, the birdcage coil has at least 6 elements, so that its SNR is close to that of the solenoid coil. The SNR of the received signal is improved by combining the magnetic fields in the orthogonal directions detected by.

【0021】また、課題を解決する第2の手段のMRI
用RFコイルにおいて、バードケージコイルが送信に用
いられるので、送信専用コイルを用いる場合に要求され
るデカップリング機構が不要になる。
MRI of the second means for solving the problem
Since the birdcage coil is used for transmission in the RF coil for use, the decoupling mechanism required when using the transmission-dedicated coil becomes unnecessary.

【0022】課題を解決する第3の手段のMRI用RF
コイルにおいて、ソレノイドコイルを多数の並列の導体
により必要なコイル長になるように構成することによ
り、渦電流の発生が防止される。
RF for MRI of third means for solving the problems
In the coil, the eddy current is prevented from being generated by configuring the solenoid coil so as to have a required coil length by a large number of parallel conductors.

【0023】課題を解決する第4の手段のMRI装置に
おいて、バードケージコイルは少なくとも6本のエレメ
ントを有しておりSNRがソレノイドコイルのSNRと
近くなっている。そして、それぞれのコイルにより検出
された信号を位相補正して加算することで受信信号のS
NRが改善される。
In the MRI apparatus of the fourth means for solving the problem, the birdcage coil has at least 6 elements and the SNR is close to the SNR of the solenoid coil. Then, the signals detected by the respective coils are phase-corrected and added to obtain S of the received signal.
NR is improved.

【0024】[0024]

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。図1は本発明の一実施例のMRI用RFコ
イルの構成例を示す構成図である。この図1において、
バードケージコイル1は少なくとも6本のエレメントを
有し、主磁場と直交する方向の磁界を検出するように構
成されている。また、ソレノイドコイル2は主磁場と直
交する方向であって、前記バードケージコイルの検出磁
界とも直交する方向の磁界を検出するように構成されて
いる。また、バードケージコイル1は送信及び受信に用
いられる様になっており、ソレノイドコイル2は受信に
のみ用いられる。
Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram showing a configuration example of an MRI RF coil according to an embodiment of the present invention. In this FIG.
The birdcage coil 1 has at least 6 elements and is configured to detect a magnetic field in a direction orthogonal to the main magnetic field. Further, the solenoid coil 2 is configured to detect a magnetic field in a direction orthogonal to the main magnetic field and also in a direction orthogonal to the detection magnetic field of the birdcage coil. The birdcage coil 1 is adapted to be used for transmission and reception, and the solenoid coil 2 is used only for reception.

【0025】図2は本発明の一実施例のMRI装置の構
成例を示す構成図である。この図2において、これらバ
ードケージコイル1,ソレノイドコイル2での微弱な受
信信号は、受信時に送信RF電力からプリアンプを保護
するためのλ/4プロテクション部3,4等の保護手段
を経由して、プリアンプ5,6で所定のレベルまで増幅
される。ここでは、可変利得のアンプ若しくはアッテネ
ータ等で構成されたゲイン調整部7でプリアンプ5の出
力がゲイン調整され、更にプリアンプ6側の出力と信号
が同相になるように位相調整を行う位相調整部8により
位相調整がなされる。そして、この位相調整部8の出力
とプリアンプ6の出力とが、コンバイナー等の加算部9
のそれぞれの入力端子に供給されて同相加算される。こ
の後、加算された受信信号が信号処理装置10において
所定のMRIに必要な各種信号処理が実行される。そし
て、送信時には送信部11からのRF信号がバードケー
ジコイル1に供給されて被検体に向けて送信される。
FIG. 2 is a configuration diagram showing an example of the configuration of the MRI apparatus of one embodiment of the present invention. In FIG. 2, the weak received signals at the birdcage coil 1 and the solenoid coil 2 are passed through protective means such as a λ / 4 protection unit 3 and 4 for protecting the preamplifier from the transmission RF power at the time of reception. Amplified to a predetermined level by the preamplifiers 5 and 6. Here, the output of the preamplifier 5 is gain-adjusted by the gain adjusting unit 7 including an amplifier or an attenuator having a variable gain, and the phase adjusting unit 8 that performs phase adjustment so that the output of the preamplifier 6 and the signal are in phase. The phase is adjusted by. The output of the phase adjusting unit 8 and the output of the preamplifier 6 are combined by an adding unit 9 such as a combiner.
Are supplied to respective input terminals of and are subjected to in-phase addition. After that, the added reception signals are subjected to various signal processing necessary for a predetermined MRI in the signal processing device 10. At the time of transmission, the RF signal from the transmitter 11 is supplied to the birdcage coil 1 and transmitted to the subject.

【0026】このように構成されたMRI装置において
は直交受信がなされて、相互に直交した磁界を検出する
バードケージコイル1及びソレノイドコイル2からの受
信信号を同相加算することで、SNRの改善を図るよう
構成されている。
In the MRI apparatus configured as described above, quadrature reception is performed, and the reception signals from the birdcage coil 1 and the solenoid coil 2 for detecting mutually orthogonal magnetic fields are added in phase to improve the SNR. It is configured to work.

【0027】尚、上述の図1に示したバードケージコイ
ルは図3(a)にも示すローパス型と呼ばれるものであ
るが、これ以外に図3(b)に示すようなリング部にコ
ンデンサを有するハイパス型のバードケージコイルを用
いることも可能である。
The birdcage coil shown in FIG. 1 is called the low-pass type shown in FIG. 3 (a), but in addition to this, a capacitor is provided in the ring portion shown in FIG. 3 (b). It is also possible to use the high-pass type birdcage coil which has.

【0028】このような直交受信を行うMRI装置とし
て従来のものと異なるのは、従来のサドルコイルに代え
てバードケージコイルを用いている点にある。そこで、
以下にバードケージコイルとソレノイドコイルとを用い
て直交受信を行うことでの利点を説明する。
The difference from the conventional MRI apparatus for performing such quadrature reception is that a birdcage coil is used instead of the conventional saddle coil. Therefore,
The advantages of performing quadrature reception using the birdcage coil and the solenoid coil will be described below.

【0029】 まず、バードケージコイル1によるR
F磁界の均一性が良いことが利点である。すなわち、バ
ードケージコイル1で送信を行い、バードケージコイル
1及びソレノイドコイル2で直交受信を行うことで、従
来のサドルコイルを用いた場合と比較して、RF磁界の
均一性が良くなるためにイメージのシェーディング(sh
ading:イメージの周辺部での感度低下によって平均輝度
が低下する現象)を改善出来る効果がある。
First, R by the birdcage coil 1
The advantage is that the uniformity of the F magnetic field is good. That is, since the birdcage coil 1 performs transmission and the birdcage coil 1 and the solenoid coil 2 perform quadrature reception, the uniformity of the RF magnetic field is improved as compared with the case of using a conventional saddle coil. Image shading (sh
ading: There is an effect that it is possible to improve the phenomenon that the average brightness decreases due to the sensitivity decrease in the peripheral part of the image.

【0030】このバードケージコイル1のRF磁界の均
一性について図4及び図5を用いて説明する。図4に示
すような横断面を有するバードケージコイル1のRF磁
界強度を水平方向,垂直方向について図5(a),
(b)に示す。この図5では、バードケージコイル1の
エレメント数を4,8,16,32の場合について示し
ている。この図5のエレメント数4の特性は、従来のサ
ドルコイルの特性と一致する。サドルコイルもZ方向に
4本のエレメントを有しているためである。そして、こ
の図5では、エレメント数を増やすに従って、RF磁界
の均一性が向上していることが読み取れる。この図5に
示していないが、エレメント数が6になった時点で、バ
ードケージコイル1のRF磁界の均一性はサドルコイル
の特性を上回るようになる。従って、少なくともエレメ
ント数が6以上のバードケージコイル1を用いること
で、均一性の良いRF磁界が得られるようになる。
The homogeneity of the RF magnetic field of the birdcage coil 1 will be described with reference to FIGS. 4 and 5. The RF magnetic field strength of the birdcage coil 1 having a cross section as shown in FIG. 4 is shown in FIG.
It shows in (b). In FIG. 5, the number of elements of the birdcage coil 1 is 4, 8, 16, 32. The characteristic of the number of elements of 4 in FIG. 5 matches the characteristic of the conventional saddle coil. This is because the saddle coil also has four elements in the Z direction. Further, in FIG. 5, it can be seen that the uniformity of the RF magnetic field is improved as the number of elements is increased. Although not shown in FIG. 5, when the number of elements reaches 6, the uniformity of the RF magnetic field of the birdcage coil 1 exceeds the characteristics of the saddle coil. Therefore, by using the birdcage coil 1 having at least 6 elements, an RF magnetic field with good uniformity can be obtained.

【0031】更に、バードケージコイル1のエレメント
を増やすにつれて、均一領域が広がる効果もある。例え
ば、バードケージコイル1の中心点の磁場強度から±1
0%の変化が表れる領域を均一領域として測定した場
合、その均一領域の最小半径ri がバードケージコイル
1の半径r0 に占める割合(均一領域占有率:ri /r
0 )をエレメント数との関係で表示すると図6のように
なる。すなわち、この図6に示すようにエレメント数が
増えるに従って均一領域が広がっている様子がわかる。
Further, as the number of elements of the birdcage coil 1 is increased, there is an effect that the uniform area is expanded. For example, ± 1 from the magnetic field strength at the center of the birdcage coil 1.
When a region in which 0% change appears is measured as a uniform region, the ratio of the minimum radius r i of the uniform region to the radius r 0 of the birdcage coil 1 (uniform region occupancy ratio: r i / r
Fig. 6 shows 0) in relation to the number of elements. That is, as shown in FIG. 6, it can be seen that the uniform region expands as the number of elements increases.

【0032】以上のことから、シェーディングを低減す
るための送信専用の大型コイル等も不要になるという利
点もある。従って、以上のようにバードケージコイル1
を送信と受信に用いて、バードケージコイル1とソレノ
イドコイル2とで直交受信を行うことで、SNR改善可
能なMRI装置を実現出来る。
From the above, there is also an advantage that a large coil dedicated to transmission for reducing shading is unnecessary. Therefore, as described above, the birdcage coil 1
Is used for transmission and reception, and quadrature reception is performed by the birdcage coil 1 and the solenoid coil 2, whereby an MRI apparatus capable of improving SNR can be realized.

【0033】 更に、バードケージコイル1のエレメ
ント数を増やしてRF磁界の均一性を高めることで、コ
イルの雑音指数(NF:Noise Figure)を改善出来る効
果がある。このNFの改善は、SNRの改善を意味して
いる。
Furthermore, by increasing the number of elements of the birdcage coil 1 to improve the uniformity of the RF magnetic field, there is an effect that the noise figure (NF: Noise Figure) of the coil can be improved. This improvement in NF means improvement in SNR.

【0034】ここで、コイルのNFc は、Where NFc of the coil is

【0035】[0035]

【数2】 [Equation 2]

【0036】であり、コイルの有する熱抵抗雑音により
SNRがどれだけ低下するかの指標となる。図7にバー
ドケージコイル1の共振周波数fとNFとの関係をエレ
メント数をパラメータとして示す。例えば、共振周波数
5MHzで、エレメント数4(サドルコイルと等価),
8,12を例にする。この場合のSNR相対値は、エレ
メント数4を基準にすると、エレメント数8では+10
%,同12では+22%のSNR改善効果が得られる。
Is an index of how much the SNR is lowered due to the thermal resistance noise of the coil. FIG. 7 shows the relationship between the resonance frequency f of the birdcage coil 1 and NF using the number of elements as a parameter. For example, at a resonance frequency of 5 MHz, the number of elements is 4 (equivalent to a saddle coil),
Take 8 and 12 as an example. When the number of elements is 4, the SNR relative value in this case is +10 when the number of elements is 8.
%, The SNR improvement effect of + 22% is obtained.

【0037】一方、図示しないが、ソレノイドコイル2
は上記バードケージコイル1と同径の場合、5MHzで
のNFは、1.2dB程度であり、サドルコイル(バー
ドケージコイルのエレメント数4と同じ)より50%も
SNRが良いことが知られている。
On the other hand, although not shown, the solenoid coil 2
Is the same as the birdcage coil 1, the NF at 5 MHz is about 1.2 dB, and it is known that the SNR is 50% better than that of the saddle coil (same as the number of elements of the birdcage coil is 4). There is.

【0038】これらのデータより、図11のグラフも用
いてソレノイドコイル2とサドルコイル,ソレノイドコ
イル2とバードケージコイル1(12エレメント)の場
合のSNR改善比(対ソレノイドコイル単体使用)を比
較検討してみる。
Based on these data, the SNR improvement ratio (using solenoid coil alone) in the case of solenoid coil 2 and saddle coil and solenoid coil 2 and birdcage coil 1 (12 elements) is comparatively examined using the graph of FIG. I will try.

【0039】ソレノイドコイルとサドルコイルの直交受
信の場合には、a/b=1.5であるために、図11よ
りSNR比(√(a2 +b2 )/a)が1.20になる
ので20%のSNR改善効果が得られていることが分か
る。一方、ソレノイドコイルとバードケージコイルとの
直交受信の場合には、a/b=1.5/1.22=1.
2であり、図11よりSNR比(√(a2 +b2 )/
a)が1.30になるので30%のSNR改善効果が得
られることが分かる。すなわち、ソレノイドコイルと共
に直交受信を行う場合に、従来のサドルコイルに代えて
新たにバードケージコイルを用いるようにすることで、
20%のSNR改善効果が30%のSNR改善効果にア
ップすることになる。
In the case of orthogonal reception of the solenoid coil and the saddle coil, since a / b = 1.5, the SNR ratio (√ (a 2 + b 2 ) / a) becomes 1.20 from FIG. Therefore, it can be seen that the SNR improving effect of 20% is obtained. On the other hand, in the case of orthogonal reception of the solenoid coil and the birdcage coil, a / b = 1.5 / 1.22 = 1.
2, and the SNR ratio (√ (a 2 + b 2 ) /
Since a) becomes 1.30, it can be seen that an SNR improving effect of 30% can be obtained. That is, when performing quadrature reception together with the solenoid coil, by using a new birdcage coil instead of the conventional saddle coil,
The SNR improving effect of 20% is improved to the SNR improving effect of 30%.

【0040】以上説明したように、ソレノイドコイルと
バードケージコイルとで直交受信を行なうようにするこ
とで、SNRの改善効果が得られる。この際、バードケ
ージコイルのエレメント数は6以上である必要が有り、
更にエレメント数を増やすに連れてその改善効果はアッ
プする。
As described above, quadrature reception is performed by the solenoid coil and the birdcage coil, so that the SNR improving effect can be obtained. At this time, the number of elements of the birdcage coil must be 6 or more,
The improvement effect increases as the number of elements increases.

【0041】また、ソレノイドコイル2は銅箔による1
ターンコイルを用いることが多いが、これ以外に多数の
並列の導体(例えば、複数本のフラットケーブル等)を
巻回してコンデンサ等で各導体を接続することでも構成
出来る。
The solenoid coil 2 is made of copper foil.
A turn coil is often used, but in addition to this, a large number of parallel conductors (for example, a plurality of flat cables or the like) may be wound and each conductor may be connected by a capacitor or the like.

【0042】このように、多数の並列の導体を用いた場
合には、渦電流による損失を低減できる効果が得られ
る。図8はこのようにフラットケーブルで必要コイル長
を構成したソレノイドコイル2の概略構成を示す構成図
である。ここでは、フラットケーブルによる導体部2a
とコンデンサによる接続部2bとで構成されている。こ
のような構成にした場合の効果についての効果について
更に詳しく説明する。
As described above, when a large number of parallel conductors are used, the effect of reducing the loss due to the eddy current can be obtained. FIG. 8 is a configuration diagram showing a schematic configuration of the solenoid coil 2 in which the required coil length is configured by the flat cable as described above. Here, the conductor portion 2a made of a flat cable
And a connecting portion 2b formed of a capacitor. The effects of such a configuration will be described in more detail.

【0043】図9は8エレメントのLP型バードケージコ
イル使用して35μmの銅シートによるソレノイドコイ
ルを用いた場合の損失と、8エレメントのLP型バードケ
ージコイル使用して50本のフラットケーブルによるソ
レノイドコイルを用いた場合の損失とを示している。こ
こでQcopper
FIG. 9 shows the loss when a solenoid coil made of a copper sheet of 35 μm is used by using an LP element birdcage coil of 8 elements, and a solenoid of 50 flat cables by using an LP element birdcage coil of 8 element. The loss when a coil is used is shown. Qcopper here

【0044】[0044]

【数3】 [Equation 3]

【0045】はソレノイドコイルと組み合わせたことに
よるソレノイドコイルでの損失の度合を示す指標であ
る。すなわち、Qcopperが高いほど損失が少ないことを
意味している。この図9に示す結果より、フラットケー
ブルのソレノイドコイルにすることで、Qcopperが大幅
に改善されていることが読み取れる。ここでは、3倍以
上の数値の上昇が現れている。また、フラットケーブル
を使用することで、共振周波数f0 が殆ど変化しないこ
とが判明した。一例では、8エレメントのLP型バードケ
ージコイルで35μm・135mmの銅シートによるソ
レノイドコイルを用いた場合は0.334MHzのf0
変化があったのに対し、フラットケーブルで120mm
のソレノイドコイルを構成した場合は0.0001MH
z以下のf0変動であった。
Is an index showing the degree of loss in the solenoid coil due to the combination with the solenoid coil. That is, the higher the Qcopper, the less the loss. From the results shown in FIG. 9, it can be read that Qcopper is significantly improved by using the solenoid coil of the flat cable. Here, the number has increased more than three times. It was also found that the resonance frequency f0 hardly changed by using the flat cable. As an example, when an 8 element LP type birdcage coil is used and a solenoid coil made of a 35 μm / 135 mm copper sheet is used, f0 of 0.334 MHz is obtained.
There was a change, but with a flat cable 120 mm
0.0001MH when the solenoid coil is configured
The fluctuation was f0 below z.

【0046】また、5MHzにおけるバードケージコイ
ルのQunloadは350程度であるが、銅シートソレノイ
ドコイルと組み合わせた場合には、305程度に低下す
る。これが、フラットケーブル使用ソレノイドコイルと
組み合わせることで、340程度になる。従ってこの結
果からもソレノイドコイルでの損失が少ないことが分か
る。
The Qunload of the birdcage coil at 5 MHz is about 350, but when combined with the copper sheet solenoid coil, it decreases to about 305. This becomes about 340 when combined with a solenoid coil using a flat cable. Therefore, this result also shows that the loss in the solenoid coil is small.

【0047】以上説明したように、バードケージコイル
と共に直交受信を行う際に、ソレノイドコイルをフラッ
トケーブルで構成することで損失の少ないMRI用RF
コイルが実現できる。
As described above, when performing quadrature reception together with the birdcage coil, the solenoid coil is formed of a flat cable, so that the RF loss for MRI is reduced.
A coil can be realized.

【0048】[0048]

【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明によれ
ば、直交受信を行う場合にバードケージコイルとソレノ
イドコイルとを組み合わせるようにすることで、受信信
号のSNRを改善可能なMRI用RFコイル及び、この
ようなMRI用RFコイルを使用することでSNRを改
善可能なMRI装置を実現できる。
As described above in detail, according to the present invention, by combining the birdcage coil and the solenoid coil when performing quadrature reception, the RF for MRI that can improve the SNR of the received signal. By using a coil and such an MRI RF coil, an MRI apparatus capable of improving SNR 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MRI用RFコイルの構成
例の詳細を示す構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram showing details of a configuration example of an MRI RF coil according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施例のMRI用RFコイル及びM
RI装置の構成例を示す構成図である。
FIG. 2 is an RF coil for MRI and M according to an embodiment of the present invention.
It is a block diagram which shows the structural example of RI apparatus.

【図3】本発明の一実施例のMRI用RFコイルの構成
例の詳細を示す構成図である。
FIG. 3 is a configuration diagram showing details of a configuration example of an MRI RF coil according to an embodiment of the present invention.

【図4】本発明の一実施例のMRI用RFコイルの構成
例の詳細を示す構成図である。
FIG. 4 is a configuration diagram showing details of a configuration example of an MRI RF coil according to an embodiment of the present invention.

【図5】バードケージコイルの磁場の均一性を示す特性
図である。
FIG. 5 is a characteristic diagram showing the uniformity of the magnetic field of the birdcage coil.

【図6】バードケージコイルの磁場の均一性を示す特性
図である。
FIG. 6 is a characteristic diagram showing the homogeneity of the magnetic field of the birdcage coil.

【図7】バードケージコイルのノイズ指数特性を示す特
性図である。
FIG. 7 is a characteristic diagram showing noise figure characteristics of a birdcage coil.

【図8】ソレノイドコイルの構成の一例を示す構成図で
ある。
FIG. 8 is a configuration diagram showing an example of a configuration of a solenoid coil.

【図9】ソレノイドコイルの特性を説明する説明図であ
る。
FIG. 9 is an explanatory diagram illustrating characteristics of a solenoid coil.

【図10】直交受信に用いるコイルの構成を示す説明図
である。
FIG. 10 is an explanatory diagram showing a configuration of a coil used for quadrature reception.

【図11】直交受信のSNR改善の例を示す説明図であ
る。
FIG. 11 is an explanatory diagram showing an example of SNR improvement in orthogonal reception.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 バードケージコイル 2 ソレノイドコイル 3,4 λ/4プロテクション部 5,6 プリアンプ 7 ゲイン調整部 8 位相調整部 9 加算部 10 信号処理装置 11 送信部 1 Bird Cage Coil 2 Solenoid Coil 3,4 λ / 4 Protection Section 5,6 Preamp 7 Gain Adjusting Section 8 Phase Adjusting Section 9 Addition Section 10 Signal Processing Device 11 Transmitting Section

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G01N 24/04 530 C ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI technical display location G01N 24/04 530 C

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 少なくとも6本のエレメントを有し、主
磁場と直交する方向の磁界を検出するように構成された
バードケージコイルと、 主磁場と直交する方向であって、前記バードケージコイ
ルの検出磁界とも直交する方向の磁界を検出するソレノ
イドコイルと、 から構成されたことを特徴とするMRI用RFコイル。
1. A birdcage coil having at least 6 elements, the birdcage coil being configured to detect a magnetic field in a direction orthogonal to the main magnetic field, and the birdcage coil in a direction orthogonal to the main magnetic field. An RF coil for MRI, comprising: a solenoid coil that detects a magnetic field in a direction orthogonal to the detection magnetic field.
【請求項2】 送信と受信とに用いられ、少なくとも6
本のエレメントを有し、受信時には主磁場と直交する方
向の磁界を検出するように構成されたバードケージコイ
ルと、 受信時に主磁場と直交する方向であって前記バードケー
ジコイルの検出磁界とも直交する方向の磁界を検出する
ソレノイドコイルと、 から構成されたことを特徴とするMRI用RFコイル。
2. Used for transmitting and receiving, at least 6
A birdcage coil having a book element and configured to detect a magnetic field in a direction orthogonal to the main magnetic field at the time of reception, and a direction perpendicular to the main magnetic field at the time of reception and orthogonal to the detection magnetic field of the birdcage coil. An RF coil for MRI, comprising: a solenoid coil that detects a magnetic field in the direction of.
【請求項3】 少なくとも6本のエレメントを有し、主
磁場と直交する方向の磁界を検出するように構成された
バードケージコイルと、 主磁場と直交する方向であって、前記バードケージコイ
ルの検出磁界とも直交する方向の磁界を検出するよう
に、多数の並列の導体により必要なコイル長になるよう
に構成されたソレノイドコイルとを備えたことを特徴と
するMRI用RFコイル。
3. A birdcage coil having at least 6 elements, the birdcage coil being configured to detect a magnetic field in a direction orthogonal to the main magnetic field, and the birdcage coil in a direction orthogonal to the main magnetic field. An RF coil for MRI, comprising: a solenoid coil configured to have a required coil length by a large number of parallel conductors so as to detect a magnetic field in a direction orthogonal to the detection magnetic field.
【請求項4】 送信と受信とに用いられ、少なくとも6
本のエレメントを有し、受信時には主磁場と直交する方
向の磁界を検出するように構成されたバードケージコイ
ルと、 主磁場と直交する方向であって、前記バードケージコイ
ルの検出磁界とも直交する方向の磁界を検出するソレノ
イドコイルと、 前記バードケージコイルに送信用RF信号を生成して供
給するRF信号供給手段と、 前記バードケージコイルの受信信号と前記ソレノイドコ
イルの受信信号との位相が等しくなるよう補正する位相
補正手段と、 位相の補正がなされた受信信号を加算する加算手段とを
備えたことを特徴とするMRI装置。
4. Used for transmitting and receiving, at least 6
A birdcage coil having a book element and configured to detect a magnetic field in a direction orthogonal to the main magnetic field at the time of reception, and a direction orthogonal to the main magnetic field and also orthogonal to the detection magnetic field of the birdcage coil. Direction, a solenoid coil for detecting a magnetic field, an RF signal supply means for generating and supplying a transmission RF signal to the birdcage coil, and a phase of a reception signal of the birdcage coil and a reception signal of the solenoid coil are equal to each other. An MRI apparatus comprising: a phase correction unit that corrects the received signal and an addition unit that adds the received signals whose phases have been corrected.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008528092A (en) * 2005-01-24 2008-07-31 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ Orthogonal coils for magnetic resonance imaging
JP2008209213A (en) * 2007-02-26 2008-09-11 Hitachi Ltd Rf coil
JP2009022483A (en) * 2007-07-19 2009-02-05 Hitachi Ltd High-frequency coil and magnetic resonance imaging device
US7746073B2 (en) 2007-06-18 2010-06-29 Gachon University Of Medicine & Science Industry-Academic Cooperation Foundation Magnetic resonance imaging system

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008528092A (en) * 2005-01-24 2008-07-31 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ Orthogonal coils for magnetic resonance imaging
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US7746073B2 (en) 2007-06-18 2010-06-29 Gachon University Of Medicine & Science Industry-Academic Cooperation Foundation Magnetic resonance imaging system
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