JPH09308618A - 磁気共鳴イメージング装置 - Google Patents
磁気共鳴イメージング装置Info
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- JPH09308618A JPH09308618A JP9026713A JP2671397A JPH09308618A JP H09308618 A JPH09308618 A JP H09308618A JP 9026713 A JP9026713 A JP 9026713A JP 2671397 A JP2671397 A JP 2671397A JP H09308618 A JPH09308618 A JP H09308618A
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- JP
- Japan
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- series
- capacitor
- coil
- inductive
- tuning
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
- G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
- G01R33/28—Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64
- G01R33/32—Excitation or detection systems, e.g. using radio frequency signals
- G01R33/36—Electrical details, e.g. matching or coupling of the coil to the receiver
- G01R33/3628—Tuning/matching of the transmit/receive coil
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03J—TUNING RESONANT CIRCUITS; SELECTING RESONANT CIRCUITS
- H03J2200/00—Indexing scheme relating to tuning resonant circuits and selecting resonant circuits
- H03J2200/10—Tuning of a resonator by means of digitally controlled capacitor bank
Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明は迅速に回路を同調状態に収束させるこ
とができる安価な構成の同調回路を備えた磁気共鳴イメ
ージング装置を提供することを目的とする。 【解決手段】ＲＦコイル同調回路は、互いに並列なコン
デンサブランチから構成される２つのバンクを有する。
各々のコンデンサブランチは固定値のコンデンサと、直
列接続されたリレー及びＰＩＮダイオードとを有する。
同調回路のインピーダンスは最適なＶＳＷＲ状態（＝
１）に調整される。このためには先ず、８つのＰＩＮダ
イオードのスイッチングを行うことにより固定値コンデ
ンサの最適な組合せが得られる開閉状態を求め、次にＰ
ＩＮダイオードを全て閉とし、リレーの開閉が上記最適
な組合せを与えるようにする。
とができる安価な構成の同調回路を備えた磁気共鳴イメ
ージング装置を提供することを目的とする。 【解決手段】ＲＦコイル同調回路は、互いに並列なコン
デンサブランチから構成される２つのバンクを有する。
各々のコンデンサブランチは固定値のコンデンサと、直
列接続されたリレー及びＰＩＮダイオードとを有する。
同調回路のインピーダンスは最適なＶＳＷＲ状態（＝
１）に調整される。このためには先ず、８つのＰＩＮダ
イオードのスイッチングを行うことにより固定値コンデ
ンサの最適な組合せが得られる開閉状態を求め、次にＰ
ＩＮダイオードを全て閉とし、リレーの開閉が上記最適
な組合せを与えるようにする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＲＦコイルを備え
る磁気共鳴イメージング装置、特に、同ＲＦコイルの整
合回路に関する。
る磁気共鳴イメージング装置、特に、同ＲＦコイルの整
合回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】磁気共鳴イメージングの分野ではよく知
られているように、撮影する被検体の特定の原子核を共
鳴状態に選択的に励起するためにＲＦ送信器が用いられ
る。励起の後に同送信器によるＲＦ送信をオフにする
と、原子核は撮影領域内に生成された静磁場方向に沿っ
て整列した状態に戻ろうとする（緩和）。高出力のＲＦ
パルスを送信するＲＦ送信コイルは、一般的には撮影領
域全体を取り囲むように設けられる。また、低出力のＲ
Ｆ信号を受信するＲＦ受信コイルは、理想的には撮影す
る被検体に近接した特定部位を取り囲むように設けられ
る。なお、例えば送受信切替え器によって送信と受信と
を切り替え可能にするとともにＲＦ送信コイルとＲＦ受
信コイルとを同一のものとして構成しても良い。
られているように、撮影する被検体の特定の原子核を共
鳴状態に選択的に励起するためにＲＦ送信器が用いられ
る。励起の後に同送信器によるＲＦ送信をオフにする
と、原子核は撮影領域内に生成された静磁場方向に沿っ
て整列した状態に戻ろうとする（緩和）。高出力のＲＦ
パルスを送信するＲＦ送信コイルは、一般的には撮影領
域全体を取り囲むように設けられる。また、低出力のＲ
Ｆ信号を受信するＲＦ受信コイルは、理想的には撮影す
る被検体に近接した特定部位を取り囲むように設けられ
る。なお、例えば送受信切替え器によって送信と受信と
を切り替え可能にするとともにＲＦ送信コイルとＲＦ受
信コイルとを同一のものとして構成しても良い。
【０００３】図４に示すように、一般的には、ＲＦ送信
コイル（Ｔx ）及びＲＦ受信コイル（Ｒx ）はシールド
ルーム内に配置される。これらのＲＦコイルは、円筒型
ＭＲＩシステムあるいは四本柱ＭＲＩシステムといった
ＭＲＩ磁石構造に係る幾つかの公知の構成例のいずれに
も用いることができる。上記シールドルーム内には、静
磁場磁石、傾斜磁場コイル、ハウジング、そしてスライ
ド可能な寝台が配置される。
コイル（Ｔx ）及びＲＦ受信コイル（Ｒx ）はシールド
ルーム内に配置される。これらのＲＦコイルは、円筒型
ＭＲＩシステムあるいは四本柱ＭＲＩシステムといった
ＭＲＩ磁石構造に係る幾つかの公知の構成例のいずれに
も用いることができる。上記シールドルーム内には、静
磁場磁石、傾斜磁場コイル、ハウジング、そしてスライ
ド可能な寝台が配置される。
【０００４】ＲＦコイルＴx 及びＲx は、送信器及び受
信器の各々に対し同調回路を介して接続される。同調回
路は、ＲＦコイルＴx 及びＲx の各々に対して設けられ
る。コイルＲx の同調回路は、コイルＲx の表面上に設
けられ、低電圧（高々３０ボルト）、低電流の可変容量
（バラクタ）ダイオード型の同調回路により構成され
る。一方、コイルＴx に同調回路を設けること、すなわ
ちコイルの表面上に同調回路を設けること、又は伝送線
によってコイルに接続される同調回路を設けることはコ
スト高となる。したがって、コイルＴx における同調
は、固定同調にすることもある。
信器の各々に対し同調回路を介して接続される。同調回
路は、ＲＦコイルＴx 及びＲx の各々に対して設けられ
る。コイルＲx の同調回路は、コイルＲx の表面上に設
けられ、低電圧（高々３０ボルト）、低電流の可変容量
（バラクタ）ダイオード型の同調回路により構成され
る。一方、コイルＴx に同調回路を設けること、すなわ
ちコイルの表面上に同調回路を設けること、又は伝送線
によってコイルに接続される同調回路を設けることはコ
スト高となる。したがって、コイルＴx における同調
は、固定同調にすることもある。
【０００５】従来から知られているように、同調回路
は、電圧定在波比（ＶＳＷＲ）が理想的には１となるよ
うに、又、そのインピーダンスがＲＦコイルのインピー
ダンスに等しくなるように、整合を行うよう設計されて
いる。このＶＳＷＲが１であれば、伝送線上における電
力の反射（損失）がなく、これにより良好な送信効率が
得られる。
は、電圧定在波比（ＶＳＷＲ）が理想的には１となるよ
うに、又、そのインピーダンスがＲＦコイルのインピー
ダンスに等しくなるように、整合を行うよう設計されて
いる。このＶＳＷＲが１であれば、伝送線上における電
力の反射（損失）がなく、これにより良好な送信効率が
得られる。
【０００６】図５に示される回路図においては、同調調
整はコイルＴx 又はＲx から離れた同調回路２０によっ
て行われるものとなっている。この回路は、米国特許第
４，８２７，２１９号明細書に記載された遠隔同調回路
とほぼ同様のものである。同調回路２０は、直列接続の
コンデンサＣ１〜Ｃ３、並列接続のインジケータＬ１及
びＬ２、そして並列接続の可変コンデンサＣ４及びＣ５
を含む。図５において、同調は、ステップモータ２２及
び２４によりコンデンサＣ４及びＣ５の容量を変化させ
ることによって行われる。
整はコイルＴx 又はＲx から離れた同調回路２０によっ
て行われるものとなっている。この回路は、米国特許第
４，８２７，２１９号明細書に記載された遠隔同調回路
とほぼ同様のものである。同調回路２０は、直列接続の
コンデンサＣ１〜Ｃ３、並列接続のインジケータＬ１及
びＬ２、そして並列接続の可変コンデンサＣ４及びＣ５
を含む。図５において、同調は、ステップモータ２２及
び２４によりコンデンサＣ４及びＣ５の容量を変化させ
ることによって行われる。
【０００７】図５に示されるような同調回路において
は、ステップモータ２２又は２４は、可変コンデンサ
（Ｃ４又はＣ５）の各々に作用するおよそ３００〜６０
０通りのステップ値を提供する。これにより、ＭＲＩ技
術者は少なくとも９０，０００通りの異なる「同調」の
組合せを得ることができる。
は、ステップモータ２２又は２４は、可変コンデンサ
（Ｃ４又はＣ５）の各々に作用するおよそ３００〜６０
０通りのステップ値を提供する。これにより、ＭＲＩ技
術者は少なくとも９０，０００通りの異なる「同調」の
組合せを得ることができる。
【０００８】９０，０００通りの同調の組合せによれ
ば、そのＲＦコイルのＶＳＷＲをほぼ１にすることがで
きる少なくとも一つの組合せが存在する見込みが大きく
なる。しかしながら、９０，０００通りにも及ぶ組合せ
を調べることは多大な時間を必要とする上、その労力が
結果に見合わない場合もある。
ば、そのＲＦコイルのＶＳＷＲをほぼ１にすることがで
きる少なくとも一つの組合せが存在する見込みが大きく
なる。しかしながら、９０，０００通りにも及ぶ組合せ
を調べることは多大な時間を必要とする上、その労力が
結果に見合わない場合もある。
【０００９】さらに、図５の同調回路は、可変コンデン
サＣ４，Ｃ５を調整するための高価なステップモータを
含んでいる点において不利がある。また、これら可変コ
ンデンサは、ＲＦ送信期間中における高電圧に耐え得る
例えば１０００ボルト[rms]の高電圧素子であって、高
価である。
サＣ４，Ｃ５を調整するための高価なステップモータを
含んでいる点において不利がある。また、これら可変コ
ンデンサは、ＲＦ送信期間中における高電圧に耐え得る
例えば１０００ボルト[rms]の高電圧素子であって、高
価である。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上述した事情
を考慮してなされたものであり、その目的は、迅速に回
路を同調状態に収束させることができる安価な構成の同
調回路を備えた磁気共鳴イメージング装置を提供するこ
とにある。
を考慮してなされたものであり、その目的は、迅速に回
路を同調状態に収束させることができる安価な構成の同
調回路を備えた磁気共鳴イメージング装置を提供するこ
とにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決し目的を
達成するために本発明は次のように構成されている。
達成するために本発明は次のように構成されている。
【００１２】すなわち、本発明による磁気共鳴イメージ
ング装置の同調回路においては、並列バンク内に配列さ
れ、固定値（容量）の安価なコンデンサ（以下、単に
「固定コンデンサ」という）が、上記高電圧の可変コン
デンサの代わりに設けられる。ここで、ひとつの実施形
態では、並列に接続される４つの固定コンデンサが各々
のバンクに設けられる。各々の固定コンデンサは相応す
る選択回路の各々に対して直列に接続される。この選択
回路は高価なステップモータの代わりに設けられるもの
であって例えばリレー及びＰＩＮダイオードから構成さ
れる。
ング装置の同調回路においては、並列バンク内に配列さ
れ、固定値（容量）の安価なコンデンサ（以下、単に
「固定コンデンサ」という）が、上記高電圧の可変コン
デンサの代わりに設けられる。ここで、ひとつの実施形
態では、並列に接続される４つの固定コンデンサが各々
のバンクに設けられる。各々の固定コンデンサは相応す
る選択回路の各々に対して直列に接続される。この選択
回路は高価なステップモータの代わりに設けられるもの
であって例えばリレー及びＰＩＮダイオードから構成さ
れる。
【００１３】ＰＩＮダイオード及びリレーはスイッチ制
御器により制御される。特定の固定コンデンサに対応す
るＰＩＮダイオード及びリレーの両者が短絡した状態に
おいて、これらＰＩＮダイオード及びリレーによって制
御される当該固定コンデンサは同調インピーダンスを与
えるように働く。上記短絡状態にない場合、固定コンデ
ンサは同調インピーダンスに寄与しない。後述するが、
ＰＩＮダイオード及びリレーを用いることにより、ＲＦ
コイルを同調するコンデンサの最適な組合せを見つける
ことができる。
御器により制御される。特定の固定コンデンサに対応す
るＰＩＮダイオード及びリレーの両者が短絡した状態に
おいて、これらＰＩＮダイオード及びリレーによって制
御される当該固定コンデンサは同調インピーダンスを与
えるように働く。上記短絡状態にない場合、固定コンデ
ンサは同調インピーダンスに寄与しない。後述するが、
ＰＩＮダイオード及びリレーを用いることにより、ＲＦ
コイルを同調するコンデンサの最適な組合せを見つける
ことができる。
【００１４】また、各々バンクが４つのコンデンサを含
み、これら４つコンデンサの接続に応じて各々のバンク
が１６の離散的なコンデンサ値を与える実施形態では、
各々の「ステップ」（すなわち同調回路全体のリアクタ
ンスに寄与する素子としてのコンデンサが追加され或い
は取り除かれる場合をいう）のリアクタンス値が、適確
で最適なＶＳＷＲ状態を提供し得ない場合がある。そこ
で本発明において、ＲＦ電力の反射または損失を補償す
るための１８０゜ＲＦフリップ角の調整を行うようにし
ても良い。
み、これら４つコンデンサの接続に応じて各々のバンク
が１６の離散的なコンデンサ値を与える実施形態では、
各々の「ステップ」（すなわち同調回路全体のリアクタ
ンスに寄与する素子としてのコンデンサが追加され或い
は取り除かれる場合をいう）のリアクタンス値が、適確
で最適なＶＳＷＲ状態を提供し得ない場合がある。そこ
で本発明において、ＲＦ電力の反射または損失を補償す
るための１８０゜ＲＦフリップ角の調整を行うようにし
ても良い。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の実施形態を説明する。
の実施形態を説明する。
【００１６】図１は本発明に係る磁気共鳴イメージング
装置が具備する遠隔同調回路３０を示す回路図である。
この遠隔同調回路３０は、図４に示した同調回路の代わ
りに設けられる。
装置が具備する遠隔同調回路３０を示す回路図である。
この遠隔同調回路３０は、図４に示した同調回路の代わ
りに設けられる。
【００１７】送信及び受信コイル（ＴX ／ＲX コイル）
には、コンデンサＣs が直列に接続されるとともにコン
デンサＣP が並列に接続される。これらは、同コイルと
共に送受信コイル基盤上に配置される。このコイル基盤
は、伝送線３２を介して遠隔同調回路３０に接続され
る。遠隔同調回路３０は、伝送線３２対し直列に接続さ
れる３つの直列コンデンサＣ１，Ｃ７，Ｃ１３を含んで
いる。直列コンデンサＣ１とＣ７の間には、インダクタ
ンスＬ１及びオフセットコンデンサＣ１２に対して並列
な第１のコンデンサバンク３４が接続される。直列コン
デンサＣ７とＣ１３の間には、インダクタンスＬ２及び
オフセットコンデンサＣ１５に対して並列な第２のコン
デンサバンク３６が接続される。そしてＣ７とは反対側
のＣ１３の一端は、図４において示したような送信器又
は受信器に対し伝送線を介して接続される。
には、コンデンサＣs が直列に接続されるとともにコン
デンサＣP が並列に接続される。これらは、同コイルと
共に送受信コイル基盤上に配置される。このコイル基盤
は、伝送線３２を介して遠隔同調回路３０に接続され
る。遠隔同調回路３０は、伝送線３２対し直列に接続さ
れる３つの直列コンデンサＣ１，Ｃ７，Ｃ１３を含んで
いる。直列コンデンサＣ１とＣ７の間には、インダクタ
ンスＬ１及びオフセットコンデンサＣ１２に対して並列
な第１のコンデンサバンク３４が接続される。直列コン
デンサＣ７とＣ１３の間には、インダクタンスＬ２及び
オフセットコンデンサＣ１５に対して並列な第２のコン
デンサバンク３６が接続される。そしてＣ７とは反対側
のＣ１３の一端は、図４において示したような送信器又
は受信器に対し伝送線を介して接続される。
【００１８】図１の例において、コンデンサバンク３４
および３６の各々は４つの誘導性ブランチを含んでい
る。このような誘導性ブランチは、複雑さの度合い又は
要求精度若しくは同調性能の度合いに応じて、４つより
も多く又は少なく設けてられても良い。例えば、２つの
バンクの各々に設けられる４つのブランチは、各々が８
ビットの同調を提供する。ブランチ（又はバンク）をよ
り多く設ければ、より多くの同調の組合せを提供できる
が、同調のタイミング及び複雑さも増してしまう。各々
の誘導性ブランチは、容量が固定値の安価なコンデンサ
（以下、「固定コンデンサ」という）と、リレースイッ
チと、ＰＩＮダイオードとが直列に接続されて構成され
ている。１つのバンク内において４つの誘導性ブランチ
を構成する４つの離散的なコンデンサは、各々が例えば
２０，４０，８０，１６０ピコファラドといった異なる
値を有する。しかしながら本発明はこれらの値又はその
他特定の値に限定されない。また誘導性ブランチの数及
びその配置も任意である。スイッチコントローラ３８
は、ＰＩＮダイオードのバイアス制御及びリレーＫ１〜
Ｋ８の制御を行う。
および３６の各々は４つの誘導性ブランチを含んでい
る。このような誘導性ブランチは、複雑さの度合い又は
要求精度若しくは同調性能の度合いに応じて、４つより
も多く又は少なく設けてられても良い。例えば、２つの
バンクの各々に設けられる４つのブランチは、各々が８
ビットの同調を提供する。ブランチ（又はバンク）をよ
り多く設ければ、より多くの同調の組合せを提供できる
が、同調のタイミング及び複雑さも増してしまう。各々
の誘導性ブランチは、容量が固定値の安価なコンデンサ
（以下、「固定コンデンサ」という）と、リレースイッ
チと、ＰＩＮダイオードとが直列に接続されて構成され
ている。１つのバンク内において４つの誘導性ブランチ
を構成する４つの離散的なコンデンサは、各々が例えば
２０，４０，８０，１６０ピコファラドといった異なる
値を有する。しかしながら本発明はこれらの値又はその
他特定の値に限定されない。また誘導性ブランチの数及
びその配置も任意である。スイッチコントローラ３８
は、ＰＩＮダイオードのバイアス制御及びリレーＫ１〜
Ｋ８の制御を行う。
【００１９】当業者にとっては明らかであるが、特定の
誘導性ブランチのＰＩＮダイオード及びリレーがＯＮ状
態にあるとき、この誘導性ブランチ上のコンデンサ（Ｃ
２〜Ｃ５、Ｃ８〜Ｃ１１のいずれか）は、相応するイン
ダクタ（Ｌ１、Ｌ２のいずれか）および相応するオフセ
ットコンデンサ（Ｃ１５、Ｃ１２のいずれか）に対し並
列に接続されることになる。インダクタＬ１に並列接続
されるバンク３４の全キャパシタンスは、リレー（Ｋ１
〜Ｋ４）及びＰＩＮダイオード（ＣＲ１〜ＣＲ４）がＯ
Ｎ状態にある誘導性ブランチのコンデンサ（すなわちＣ
２〜Ｃ５のうちの１つあるいは複数）の値の総和とな
る。同様に、バンク３６のキャパシタンスは、リレー
（Ｋ５〜Ｋ８）及びＰＩＮダイオード（ＣＲ５〜ＣＲ
８）がＯＮ状態にある誘導性ブランチのコンデンサ（す
なわちＣ８〜Ｃ１１のうちの１つあるいは複数）の値の
総和となる。スイッチコントローラ３８は、バンク３４
及び３６の各々のキャパシタンスを変化させるため８つ
のリレーＫ１〜Ｋ８及び８つのＰＩＮダイオードＣＲ１
〜ＣＲ８を制御する。これにより当該遠隔同調回路３０
は、ＶＳＷＲを１に最も近く整合可能とする８ビットの
（又は２５６通りの組合せの）同調を行うことができ
る。
誘導性ブランチのＰＩＮダイオード及びリレーがＯＮ状
態にあるとき、この誘導性ブランチ上のコンデンサ（Ｃ
２〜Ｃ５、Ｃ８〜Ｃ１１のいずれか）は、相応するイン
ダクタ（Ｌ１、Ｌ２のいずれか）および相応するオフセ
ットコンデンサ（Ｃ１５、Ｃ１２のいずれか）に対し並
列に接続されることになる。インダクタＬ１に並列接続
されるバンク３４の全キャパシタンスは、リレー（Ｋ１
〜Ｋ４）及びＰＩＮダイオード（ＣＲ１〜ＣＲ４）がＯ
Ｎ状態にある誘導性ブランチのコンデンサ（すなわちＣ
２〜Ｃ５のうちの１つあるいは複数）の値の総和とな
る。同様に、バンク３６のキャパシタンスは、リレー
（Ｋ５〜Ｋ８）及びＰＩＮダイオード（ＣＲ５〜ＣＲ
８）がＯＮ状態にある誘導性ブランチのコンデンサ（す
なわちＣ８〜Ｃ１１のうちの１つあるいは複数）の値の
総和となる。スイッチコントローラ３８は、バンク３４
及び３６の各々のキャパシタンスを変化させるため８つ
のリレーＫ１〜Ｋ８及び８つのＰＩＮダイオードＣＲ１
〜ＣＲ８を制御する。これにより当該遠隔同調回路３０
は、ＶＳＷＲを１に最も近く整合可能とする８ビットの
（又は２５６通りの組合せの）同調を行うことができ
る。
【００２０】本実施形態は、リレーＫ１〜Ｋ１８とＰＩ
ＮダイオードＣＲ１〜ＣＲ８を組み合わせるという好ま
しい構成を有している。図２は、このような構成に係る
誘導性ブランチを示す回路図である。上述したように、
図２上に示されるコンデンサＣ２は固定値（容量）のコ
ンデンサである。このコンデンサＣ２は、これがインダ
クタＬ１に対して並列に接続されるとき、送信器又は受
信器に対しＲＦコイルＴX 又はＲX を整合させるための
遠隔同調回路３０の同調インピーダンスに寄与する。リ
レーＫ１は、以下のような２つの電気的特性を有してい
る。すなわち、 （１）“オープン（開）”状態を維持するために高電圧
（ＤＣ）を必要としない。 （２）“オープン（開）からクローズ（閉）”への応答
時間が遅い。この応答時間は０．０１〜０．１０秒のオ
ーダーである。
ＮダイオードＣＲ１〜ＣＲ８を組み合わせるという好ま
しい構成を有している。図２は、このような構成に係る
誘導性ブランチを示す回路図である。上述したように、
図２上に示されるコンデンサＣ２は固定値（容量）のコ
ンデンサである。このコンデンサＣ２は、これがインダ
クタＬ１に対して並列に接続されるとき、送信器又は受
信器に対しＲＦコイルＴX 又はＲX を整合させるための
遠隔同調回路３０の同調インピーダンスに寄与する。リ
レーＫ１は、以下のような２つの電気的特性を有してい
る。すなわち、 （１）“オープン（開）”状態を維持するために高電圧
（ＤＣ）を必要としない。 （２）“オープン（開）からクローズ（閉）”への応答
時間が遅い。この応答時間は０．０１〜０．１０秒のオ
ーダーである。
【００２１】一方、ＰＩＮダイオードＣＲ１は、以下の
ような２つの電気的特性を有している。すなわち、 （１）応答時間が非常に早い。この応答時間は１０〜１
００マイクロ秒のオーダーである。 （２）高出力のＲＦ送信期間中においてオープン（開）
状態を維持するために５００〜１，６００ボルトあるい
はそれ以上のＤＣを必要とする。
ような２つの電気的特性を有している。すなわち、 （１）応答時間が非常に早い。この応答時間は１０〜１
００マイクロ秒のオーダーである。 （２）高出力のＲＦ送信期間中においてオープン（開）
状態を維持するために５００〜１，６００ボルトあるい
はそれ以上のＤＣを必要とする。
【００２２】本発明は、リレーＫ１とＰＩＮダイオード
ＣＲ１とを直列に接続することにより、上記２つの段落
中において各々（１）に示した好ましい特性が得られる
一方、同様に上記各々（２）に示した好ましくない特性
による影響を抑えることができるという利点がある。例
えば図２において、ＰＩＮダイオードＣＲ１を除くリレ
ーＫ１のみがコンデンサに接続されていると仮定する。
この場合、コンデンサＣ２のスイッチコントローラによ
りリレーＫ１を閉じ（０．０１〜０．１０秒）て試験
し、再度リレーＫ１を開く（再度０．０１〜０．１０秒
を要する）という過程を経る。そしてこの過程は比較的
時間がかかる。何故なら、最良な同調を得るための全て
の可能性を「試験」するために、特にスイッチコントロ
ーラは２５６通りの組合せに係るスイッチングを行わな
ければならないためである。この過程は、スイッチング
を行うだけで（２５６の組合せ）×（０．０１〜０．１
０秒）＝２．５６〜２５．６秒を要する。
ＣＲ１とを直列に接続することにより、上記２つの段落
中において各々（１）に示した好ましい特性が得られる
一方、同様に上記各々（２）に示した好ましくない特性
による影響を抑えることができるという利点がある。例
えば図２において、ＰＩＮダイオードＣＲ１を除くリレ
ーＫ１のみがコンデンサに接続されていると仮定する。
この場合、コンデンサＣ２のスイッチコントローラによ
りリレーＫ１を閉じ（０．０１〜０．１０秒）て試験
し、再度リレーＫ１を開く（再度０．０１〜０．１０秒
を要する）という過程を経る。そしてこの過程は比較的
時間がかかる。何故なら、最良な同調を得るための全て
の可能性を「試験」するために、特にスイッチコントロ
ーラは２５６通りの組合せに係るスイッチングを行わな
ければならないためである。この過程は、スイッチング
を行うだけで（２５６の組合せ）×（０．０１〜０．１
０秒）＝２．５６〜２５．６秒を要する。
【００２３】さらに、電気機械的なデバイスであるリレ
ーは半導体スイッチに比べて比較的寿命が短い。例え
ば、１日あたり１０回のＴx コイルの同調を行なう１つ
のリレーを１００万サイクルと見積もった場合、同調の
ためにこのリレーを単体で用いたると、３９１日の使用
で１００万サイクルに達する。
ーは半導体スイッチに比べて比較的寿命が短い。例え
ば、１日あたり１０回のＴx コイルの同調を行なう１つ
のリレーを１００万サイクルと見積もった場合、同調の
ためにこのリレーを単体で用いたると、３９１日の使用
で１００万サイクルに達する。
【００２４】リレーＫ１ではなくＰＩＮダイオードＣＲ
１をコンデンサＣ２に接続すれば、上述した過程に要す
る時間は短縮できる。この場合、各々のＰＩＮダイオー
ドのスイッチングの発生は１０〜１００マイクロ秒毎と
なる。しかしながら、同調のための最良の整合を行うた
めにコンデンサＣ２をインダクタＬ１から切り離す必要
がある場合において、Ｔx コイルによる高出力のＲＦ送
信期間中にＰＩＮダイオードＣＲ１はＯＦＦ状態を保持
しなければならない。この送信期間中は、オープン
（開）状態を保持するために５００〜１，６００ボルト
のＤＣをＰＩＮダイオードに供給しなければならない。
このように、ＰＩＮダイオードは高速に動作するが、そ
の一方でＲＦ送信期間中に高電圧のＤＣを必要とする。
１をコンデンサＣ２に接続すれば、上述した過程に要す
る時間は短縮できる。この場合、各々のＰＩＮダイオー
ドのスイッチングの発生は１０〜１００マイクロ秒毎と
なる。しかしながら、同調のための最良の整合を行うた
めにコンデンサＣ２をインダクタＬ１から切り離す必要
がある場合において、Ｔx コイルによる高出力のＲＦ送
信期間中にＰＩＮダイオードＣＲ１はＯＦＦ状態を保持
しなければならない。この送信期間中は、オープン
（開）状態を保持するために５００〜１，６００ボルト
のＤＣをＰＩＮダイオードに供給しなければならない。
このように、ＰＩＮダイオードは高速に動作するが、そ
の一方でＲＦ送信期間中に高電圧のＤＣを必要とする。
【００２５】本発明によれば、リレーＫ１〜Ｋ８および
ＰＩＮダイオードＣＲ１〜ＣＲ８は、高電圧を要さずに
良好なスイッチング速度を得るために共用される。同調
を行い、「固定」同調の送信コイルを整合する際には、
リレーＫ１〜Ｋ８の全てを初期状態においてクローズす
る（閉じる）ことにより、ＰＩＮダイオードＣＲ１〜Ｃ
Ｒ８を最良な整合に向けて誘導性ブランチを試験するた
めのＯＮ／ＯＦＦスイッチとして用いることができる。
これらＰＩＮダイオードの応答時間はリレーＫ１〜Ｋ８
に比べて急速であるため、スイッチコントローラ３８
は、ＴX ／ＲX コイルを送信器または受信器に整合させ
るためのコンデンサＣ２〜Ｃ５およびＣ８〜Ｃ１１の最
適な組合せを迅速に見つけることができる。
ＰＩＮダイオードＣＲ１〜ＣＲ８は、高電圧を要さずに
良好なスイッチング速度を得るために共用される。同調
を行い、「固定」同調の送信コイルを整合する際には、
リレーＫ１〜Ｋ８の全てを初期状態においてクローズす
る（閉じる）ことにより、ＰＩＮダイオードＣＲ１〜Ｃ
Ｒ８を最良な整合に向けて誘導性ブランチを試験するた
めのＯＮ／ＯＦＦスイッチとして用いることができる。
これらＰＩＮダイオードの応答時間はリレーＫ１〜Ｋ８
に比べて急速であるため、スイッチコントローラ３８
は、ＴX ／ＲX コイルを送信器または受信器に整合させ
るためのコンデンサＣ２〜Ｃ５およびＣ８〜Ｃ１１の最
適な組合せを迅速に見つけることができる。
【００２６】コンデンサの最適な組合せを見つけるため
にスイッチコントローラが要する最大時間は、ＰＩＮダ
イオードの応答時間の２５６倍となる（他の外的要因は
無視した場合）。勿論、この２５６という数字は、例え
ば米国特許第５，４８３，１５８号明細書に記載の電動
可変コンデンサ同調回路といった高速化アルゴリズムに
より低減できる。
にスイッチコントローラが要する最大時間は、ＰＩＮダ
イオードの応答時間の２５６倍となる（他の外的要因は
無視した場合）。勿論、この２５６という数字は、例え
ば米国特許第５，４８３，１５８号明細書に記載の電動
可変コンデンサ同調回路といった高速化アルゴリズムに
より低減できる。
【００２７】最適なコンデンサの組合せ（Ｃ２〜Ｃ５お
よびＣ８〜Ｃ１１）が決定されると、当該組合せは記録
され、ＰＩＮダイオードは、その全てがクローズ（閉）
する（電気的に短絡する）ように順バイアスされる。こ
こでスイッチコントローラは、整合のためのコンデンサ
（Ｃ２〜Ｃ５及びＣ８〜Ｃ１１）の適切な組合せを供給
するため上記記録された組合せをリレーＫ１〜Ｋ８に対
して送る。そしてＭＲＩのスキャンを開始する。かくし
てリレーは低電圧のＤＣ（リレー用の電源を用いた場合
で通常５〜２８Ｖ）によりＲＦ送信期間中にオープン
（開）状態を維持することができる。またオープン状態
を保持するのに高電圧のＤＣを要するＰＩＮダイオード
は全てクローズ（閉）である。したがって、潜在的に危
険であり高価であるとされる高電圧のＤＣを避けること
ができる。
よびＣ８〜Ｃ１１）が決定されると、当該組合せは記録
され、ＰＩＮダイオードは、その全てがクローズ（閉）
する（電気的に短絡する）ように順バイアスされる。こ
こでスイッチコントローラは、整合のためのコンデンサ
（Ｃ２〜Ｃ５及びＣ８〜Ｃ１１）の適切な組合せを供給
するため上記記録された組合せをリレーＫ１〜Ｋ８に対
して送る。そしてＭＲＩのスキャンを開始する。かくし
てリレーは低電圧のＤＣ（リレー用の電源を用いた場合
で通常５〜２８Ｖ）によりＲＦ送信期間中にオープン
（開）状態を維持することができる。またオープン状態
を保持するのに高電圧のＤＣを要するＰＩＮダイオード
は全てクローズ（閉）である。したがって、潜在的に危
険であり高価であるとされる高電圧のＤＣを避けること
ができる。
【００２８】ここで例えば、図１に示される特定のＴX
／ＲX コイルにおいて、最適な同調条件を得るためにコ
ンデンサＣ３及びＣ４をコンデンサバンク１において並
列接続し、コンデンサＣ１０をコンデンサバンク２にお
いて単独で接続する場合を考える。初期状態において
は、当然ながら（本装置の）計算機は最適な組合せを認
識し得ない。そこで、かかる組合せの「整合」クエリー
を開始する。計算機は、リレーＫ１〜Ｋ８をスイッチン
グさせ、Ｃ３／Ｃ４およびＣ１０の状態を検出するため
２５６通りの可能な組合せを調べることによって最適な
状態を特定できる。しかしながら、これにはかなりの時
間を要する。そこで、スイッチコントローラ３８は、リ
レーＫ１〜Ｋ８の全てを短絡させ、そしてＰＩＮダイオ
ードＣＲ１〜ＣＲ８をスイッチングさせ、２５６通りの
組合せを調べることにより最も低いＶＳＷＲを求めるた
めの試験を行う。各々のＰＩＮダイオードの応答時間は
比較的短時間であるため、計算機は当該処理を迅速に行
うことができる。計算機は、バンク＃１のコンデンサＣ
３およびＣ４と、バンク＃２において単独のコンデンサ
Ｃ１０との並列な組合せが、最も低いＶＳＷＲ（およそ
１）を提供することを認識すると、全てのＰＩＮダイオ
ードＣＲ１〜ＣＲ８を閉じる、すなわち高出力のＲＦ送
信期間中においてこれらを「オープン（開）」状態に保
持させないようにし、これに代わりバンク＃１において
リレーＫ２およびＫ３のみの閉状態を保持することによ
ってＣ３およびＣ４をＬ１に接続するとともにバンク＃
２においてリレーＫ７のみの閉状態を保持することによ
ってＣ１０をＬ２に接続する。そしてＲＦ送信を開始す
る。オープン（開）状態においてリレーは高電圧のＤＣ
を必要としないので、本実施形態の遠隔同調回路３０
は、ＲＦ送信期間中において高電圧のＤＣを必要としな
い。それと同時に、最適な整合状態を見つけるためにリ
レーではなく高速のＰＩＮダイオードを用いているの
で、高速に最適整合条件を見つけることができる。
／ＲX コイルにおいて、最適な同調条件を得るためにコ
ンデンサＣ３及びＣ４をコンデンサバンク１において並
列接続し、コンデンサＣ１０をコンデンサバンク２にお
いて単独で接続する場合を考える。初期状態において
は、当然ながら（本装置の）計算機は最適な組合せを認
識し得ない。そこで、かかる組合せの「整合」クエリー
を開始する。計算機は、リレーＫ１〜Ｋ８をスイッチン
グさせ、Ｃ３／Ｃ４およびＣ１０の状態を検出するため
２５６通りの可能な組合せを調べることによって最適な
状態を特定できる。しかしながら、これにはかなりの時
間を要する。そこで、スイッチコントローラ３８は、リ
レーＫ１〜Ｋ８の全てを短絡させ、そしてＰＩＮダイオ
ードＣＲ１〜ＣＲ８をスイッチングさせ、２５６通りの
組合せを調べることにより最も低いＶＳＷＲを求めるた
めの試験を行う。各々のＰＩＮダイオードの応答時間は
比較的短時間であるため、計算機は当該処理を迅速に行
うことができる。計算機は、バンク＃１のコンデンサＣ
３およびＣ４と、バンク＃２において単独のコンデンサ
Ｃ１０との並列な組合せが、最も低いＶＳＷＲ（およそ
１）を提供することを認識すると、全てのＰＩＮダイオ
ードＣＲ１〜ＣＲ８を閉じる、すなわち高出力のＲＦ送
信期間中においてこれらを「オープン（開）」状態に保
持させないようにし、これに代わりバンク＃１において
リレーＫ２およびＫ３のみの閉状態を保持することによ
ってＣ３およびＣ４をＬ１に接続するとともにバンク＃
２においてリレーＫ７のみの閉状態を保持することによ
ってＣ１０をＬ２に接続する。そしてＲＦ送信を開始す
る。オープン（開）状態においてリレーは高電圧のＤＣ
を必要としないので、本実施形態の遠隔同調回路３０
は、ＲＦ送信期間中において高電圧のＤＣを必要としな
い。それと同時に、最適な整合状態を見つけるためにリ
レーではなく高速のＰＩＮダイオードを用いているの
で、高速に最適整合条件を見つけることができる。
【００２９】ところで本発明において、容量性又は誘導
性の値、１バンク当たりのコンデンサ数、ウェイティン
グ、あるいはコンデンサ値のステップサイズは特定の値
に限定されず、ＲＦコイルに適した値は、従来から知ら
れている手法により決定できる。本発明の容量性又は誘
導性は特定の値に限定されないが、特定周波数における
ＶＳＷＲの適用範囲に対する適値は、回路のインピーダ
ンス及び反射の数値解析により決定できる。これら容量
性又は誘導性の値は、特定のＲＦコイルの型又はＲＦコ
イル同調回路のインダクタンス値又はキャパシタンス値
に対して独立したものである。ＲＦ同調回路の出力イン
ピーダンスまたは反射の作用がこれに関係する。これら
のインピーダンス値を決定する一つの方法として、ヴァ
ン・ヘテレン他による米国特許第５，４８３，１５８号
（特に数式２〜９に関する記述）に記載の方法がある。
性の値、１バンク当たりのコンデンサ数、ウェイティン
グ、あるいはコンデンサ値のステップサイズは特定の値
に限定されず、ＲＦコイルに適した値は、従来から知ら
れている手法により決定できる。本発明の容量性又は誘
導性は特定の値に限定されないが、特定周波数における
ＶＳＷＲの適用範囲に対する適値は、回路のインピーダ
ンス及び反射の数値解析により決定できる。これら容量
性又は誘導性の値は、特定のＲＦコイルの型又はＲＦコ
イル同調回路のインダクタンス値又はキャパシタンス値
に対して独立したものである。ＲＦ同調回路の出力イン
ピーダンスまたは反射の作用がこれに関係する。これら
のインピーダンス値を決定する一つの方法として、ヴァ
ン・ヘテレン他による米国特許第５，４８３，１５８号
（特に数式２〜９に関する記述）に記載の方法がある。
【００３０】図３は、遠隔同調回路３０をより詳細に示
す図である。図３に示される部分で図１と同一の部分に
は同一の参照数字が付してある。特に図３においては、
ＰＩＮダイオードＣＲ１〜ＣＲ８およびリレーＫ１〜Ｋ
８の状態を制御するための、コンデンサブランチに対す
るスイッチコントローラ３８の接続を示している。また
図３は、リレー駆動コイルがオフ（de-energized）され
た際に生じる戻り起電力を抑制するダイオードＣＲ９〜
ＣＲ１６を示している。戻り起電力は、これが抑制され
ない場合、コントローラに対しダメージを与える恐れが
ある。インダクタＬ３〜Ｌ１０は、スイッチコントロー
ラ３８または他の回路内の（容量性又は誘導性の）無効
インピーダンスを遮断する。この無効インピーダンスは
ＰＩＮダイオードの動作に対して干渉し得る。ＰＩＮダ
イオードは、これが逆バイアスされた場合には、微小容
量のコンデンサ（およそ２ｐｆ）および高抵抗の抵抗器
（１００ＫΩ以上）として作用する。これ（（ＰＩＮダ
イオードが持つ）微小領域及び高抵抗）以外のいかなる
寄生無効成分も適切な同調動作を阻害するであろう。そ
してインダクタＬ３〜Ｌ１０は、このような無効インピ
ーダンス（寄生無効成分）を遮断する。
す図である。図３に示される部分で図１と同一の部分に
は同一の参照数字が付してある。特に図３においては、
ＰＩＮダイオードＣＲ１〜ＣＲ８およびリレーＫ１〜Ｋ
８の状態を制御するための、コンデンサブランチに対す
るスイッチコントローラ３８の接続を示している。また
図３は、リレー駆動コイルがオフ（de-energized）され
た際に生じる戻り起電力を抑制するダイオードＣＲ９〜
ＣＲ１６を示している。戻り起電力は、これが抑制され
ない場合、コントローラに対しダメージを与える恐れが
ある。インダクタＬ３〜Ｌ１０は、スイッチコントロー
ラ３８または他の回路内の（容量性又は誘導性の）無効
インピーダンスを遮断する。この無効インピーダンスは
ＰＩＮダイオードの動作に対して干渉し得る。ＰＩＮダ
イオードは、これが逆バイアスされた場合には、微小容
量のコンデンサ（およそ２ｐｆ）および高抵抗の抵抗器
（１００ＫΩ以上）として作用する。これ（（ＰＩＮダ
イオードが持つ）微小領域及び高抵抗）以外のいかなる
寄生無効成分も適切な同調動作を阻害するであろう。そ
してインダクタＬ３〜Ｌ１０は、このような無効インピ
ーダンス（寄生無効成分）を遮断する。
【００３１】別の観点から見た発明によれば、ＲＦ送信
条件を上述した場合よりも最適なレベルに同調できる。
コンデンサは、１バンク当たりに離散的な数だけ設けら
れるため、コイルを同調させるためにコントローラが使
用可能な「ステップ」数が限定される。その結果、コイ
ルを同調させるため可能な限り最適（best-possible）
のコンデンサの組合せが得られたとしても、これが最適
なＶＳＷＲ状態を与えるとは限らない。このことは、１
バンク当たりのコンデンサ数を最少とし、バンク数も最
少とした場合（応じて同調可能な「ステップ」数もわず
かとなる）にしばしば起こり得る。この場合、ＲＦ電力
の反射もしくは損失を補償するために、ＲＦコイルから
のＲＦ送信を受ける原子核のフリップ角を調整すると良
い。これは一般に、Ｂ１磁場の強度を調整（これに限定
されないが）することによって行われる。
条件を上述した場合よりも最適なレベルに同調できる。
コンデンサは、１バンク当たりに離散的な数だけ設けら
れるため、コイルを同調させるためにコントローラが使
用可能な「ステップ」数が限定される。その結果、コイ
ルを同調させるため可能な限り最適（best-possible）
のコンデンサの組合せが得られたとしても、これが最適
なＶＳＷＲ状態を与えるとは限らない。このことは、１
バンク当たりのコンデンサ数を最少とし、バンク数も最
少とした場合（応じて同調可能な「ステップ」数もわず
かとなる）にしばしば起こり得る。この場合、ＲＦ電力
の反射もしくは損失を補償するために、ＲＦコイルから
のＲＦ送信を受ける原子核のフリップ角を調整すると良
い。これは一般に、Ｂ１磁場の強度を調整（これに限定
されないが）することによって行われる。
【００３２】本発明は上述した実施形態に限定されず種
々変形して実施可能である。
々変形して実施可能である。
【００３３】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、迅
速に回路を同調状態に収束させることができる安価な構
成の同調回路を備えた磁気共鳴イメージング装置を提供
できる。
速に回路を同調状態に収束させることができる安価な構
成の同調回路を備えた磁気共鳴イメージング装置を提供
できる。
【図１】本発明による磁気共鳴イメージング装置の実施
形態の概略構成を示す図。
形態の概略構成を示す図。
【図２】実施形態の誘導性ブランチを示す回路図。
【図３】実施形態の遠隔同調回路をより詳細に示す図。
【図４】従来例に係る磁気共鳴イメージング装置の概略
構成を示すブロック図。
構成を示すブロック図。
【図５】従来例に係る同調回路の構成を示す図。
３０…遠隔同調回路 ３２…伝送線 ３４、３６…コンデンサバンク ３８…スイッチコントローラ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジョン・ジー・ヴァン・ヘーテレン アメリカ合衆国、カリフォルニア州 94404、フォスター・シティー、ステイセ イル・コート 311 (72)発明者 ジョーゼフ・ダブリュ・カールソン アメリカ合衆国、カリフォルニア州 94708、ケンジントン、ケンブリッジ・ア ベニュー 240 (72)発明者 レオン・カウフマン アメリカ合衆国、カリフォルニア州 94118、サンフランシスコ、シックスティ ーンス・アベニュー 127 (72)発明者 アイナー・タピオ アメリカ合衆国、カリフォルニア州 94040、マウンテン・ビュー、アイヒラ ー・ドライブ 941
Claims (25)
- 【請求項１】 ＲＦコイルと、 前記ＲＦコイルの動作を制御するＲＦ回路と、 第１及び第２のポートを有し、この第１のポートが前記
ＲＦ回路に接続される同調ユニットと、 前記同調ユニットから離間して設けられる前記ＲＦコイ
ルを前記同調ユニットの第２のポートに接続する伝送線
と、を具備し、 前記同調ユニットは、 電磁スイッチに対し直列に接続される誘導性素子から構
成されるとともに互いに並列であって且つインダクタに
対して並列に接続される複数の誘導性ブランチを有する
第１及び第２のコンデンサバンクと、 前記第１のポートと前記第１のコンデンサバンクとの間
に直列に接続される第１の直列コンデンサと、 前記第１のコンデンサバンクと前記第２のコンデンサバ
ンクとの間に直列に接続される第２の直列コンデンサ
と、 前記第２のコンデンサバンクと前記第２のポートとの間
に直列に接続される第３の直列コンデンサと、によって
構成されることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置
のＲＦアセンブリ。 - 【請求項２】 前記電磁スイッチはリレーから成ること
を特徴とする請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装
置のＲＦアセンブリ。 - 【請求項３】 前記各々のコンデンサバンクは、四つの
誘導性ブランチを含み、当該四つの誘導性ブランチの各
々は、異なる誘導性の値を有する四つの誘導性素子を有
することを特徴とする請求項１に記載の磁気共鳴イメー
ジング装置のＲＦアセンブリ。 - 【請求項４】 前記誘導性ブランチの電磁スイッチを開
閉にするコントローラをさらに具備することを特徴とす
る請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置のＲＦア
センブリ。 - 【請求項５】 前記電磁スイッチは、前記ＲＦコイルの
動作中において開状態を維持する場合における５００ボ
ルト以下の電圧閾値を有することを特徴とする請求項１
に記載の磁気共鳴イメージング装置のＲＦアセンブリ。 - 【請求項６】 ＲＦコイルと、 前記ＲＦコイルの動作を制御するＲＦ回路と、 第１及び第２のポートを有し、この第１のポートが前記
ＲＦ回路に接続される同調ユニットと、 前記同調ユニットから離間して設けられる前記ＲＦコイ
ルを前記同調ユニットの第２のポートに接続する伝送線
と、を具備し、 前記同調ユニットは、 半導体スイッチに対し直列に接続される誘導性素子から
構成されるとともに互いに並列であって且つインダクタ
に対して並列に接続される複数の誘導性ブランチを有す
る第１及び第２のコンデンサバンクと、 前記第１のポートと前記第１のコンデンサバンクとの間
に直列に接続される第１の直列コンデンサと、 前記第１のコンデンサバンクと前記第２のコンデンサバ
ンクとの間に直列に接続される第２の直列コンデンサ
と、 前記第２のコンデンサバンクと前記第２のポートとの間
に直列に接続される第３の直列コンデンサと、によって
構成されることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置
のＲＦアセンブリ。 - 【請求項７】 前記半導体スイッチは、ＰＩＮダイオー
ドから成ることを特徴とする請求項６に記載の磁気共鳴
イメージング装置のＲＦアセンブリ。 - 【請求項８】 前記各々のコンデンサバンクは、四つの
誘導性ブランチを含み、当該四つの誘導性ブランチの各
々は、異なる誘導性の値を有する四つの誘導性素子を有
することを特徴とする請求項６に記載の磁気共鳴イメー
ジング装置のＲＦアセンブリ。 - 【請求項９】 前記誘導性ブランチの半導体スイッチを
開閉にするコントローラをさらに具備することを特徴と
する請求項６に記載の磁気共鳴イメージング装置のＲＦ
アセンブリ。 - 【請求項１０】 ＲＦコイルと、 前記ＲＦコイルの動作を制御するＲＦ回路と、 第１及び第２のポートを有し、この第１のポートが前記
ＲＦ回路に接続される同調ユニットと、 前記同調ユニットから離間して設けられる前記ＲＦコイ
ルを前記同調ユニットの第２のポートに接続する伝送線
と、を具備し、 前記同調ユニットは、 電磁スイッチ及び半導体スイッチに対し直列に接続され
る誘導性素子から構成されるとともに互いに並列であっ
て且つインダクタに対して並列に接続される複数の誘導
性ブランチを有する第１及び第２のコンデンサバンク
と、 前記第１のポートと前記第１のコンデンサバンクとの間
に直列に接続される第１の直列コンデンサと、 前記第１のコンデンサバンクと前記第２のコンデンサバ
ンクとの間に直列に接続される第２の直列コンデンサ
と、 前記第２のコンデンサバンクと前記第２のポートとの間
に直列に接続される第３の直列コンデンサと、によって
構成されることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置
のＲＦアセンブリ。 - 【請求項１１】 前記電磁スイッチはリレーから成るこ
とを特徴とする請求項１０に記載の磁気共鳴イメージン
グ装置のＲＦアセンブリ。 - 【請求項１２】 前記半導体スイッチは、ＰＩＮダイオ
ードから成ることを特徴とする請求項１０に記載の磁気
共鳴イメージング装置のＲＦアセンブリ。 - 【請求項１３】 前記電磁スイッチはリレーから成り、
前記半導体スイッチは、ＰＩＮダイオードから成ること
を特徴とする請求項１０に記載の磁気共鳴イメージング
装置のＲＦアセンブリ。 - 【請求項１４】 前記各々のコンデンサバンクは、四つ
の誘導性ブランチを含み、当該四つの誘導性ブランチの
各々は、異なる誘導性の値を有する四つの誘導性素子を
有することを特徴とする請求項１０に記載の磁気共鳴イ
メージング装置のＲＦアセンブリ。 - 【請求項１５】 前記誘導性ブランチの電磁スイッチお
よび半導体スイッチを開閉にするコントローラをさらに
具備することを特徴とする請求項１０に記載の磁気共鳴
イメージング装置のＲＦアセンブリ。 - 【請求項１６】 前記電磁スイッチは、前記ＲＦコイル
の動作中において開状態を維持するための前記半導体ス
イッチよりも低い電圧閾値を有し、 前記半導体スイッチは、前記電磁スイッチよりも短い開
閉応答時間を有することを特徴とする請求項１０に記載
の磁気共鳴イメージング装置のＲＦアセンブリ。 - 【請求項１７】 ＰＩＮダイオードと、直列接続された
リレー及び固定値のコンデンサとを有する誘導性ブラン
チを備えた同調回路を用いる、ＲＦコイルの遠隔同調方
法において、 前記誘導性ブランチのリレーを閉にするステップと、 前記同調回路から前記ＰＩＮダイオードと関係のある固
定値のコンデンサを分離し、あるいは前記同調回路に対
し当該コンデンサを与えるために、当該ＰＩＮダイオー
ドの開閉状態をスイッチングするステップと、 前記ステップにおける各々のスイッチング中において前
記ＲＦコイル及び同調回路を試験し、最適な同調状態に
同調させるステップと、 前記ステップによって得られた最適な同調状態の間に前
記ＰＩＮダイオードの開閉状態を記録するステップと、 全てのＰＩＮダイオードを閉にするステップと、 前記記録された開閉状態を、前記ＰＩＮダイオードに対
して直列な相応のリレーに対して与えるステップと、を
具備することを特徴とするＲＦコイルの遠隔同調方法。 - 【請求項１８】 電磁スイッチ及び半導体スイッチに対
し直列に接続される誘導性素子から構成されるとともに
互いに並列であって且つインダクタに対して並列に接続
される複数の誘導性ブランチを有する第１及び第２のコ
ンデンサバンクと、 前記第１のポートと前記第１のコンデンサバンクとの間
に直列に接続される第１の直列コンデンサと、 前記第１のコンデンサバンクと前記第２のコンデンサバ
ンクとの間に直列に接続される第２の直列コンデンサ
と、 前記第２のコンデンサバンクと前記第２のポートとの間
に直列に接続される第３の直列コンデンサと、を具備す
ることを特徴とするＭＲＩのＲＦコイル整合のための同
調回路。 - 【請求項１９】 前記電磁スイッチはリレーから成るこ
とを特徴とする請求項１８に記載のＭＲＩのＲＦコイル
整合のための同調回路。 - 【請求項２０】 前記半導体スイッチはＰＩＮダイオー
ドから成ることを特徴とする請求項１８に記載のＭＲＩ
のＲＦコイル整合のための同調回路。 - 【請求項２１】 前記電磁スイッチはリレーから成り、
前記半導体スイッチはＰＩＮダイオードから成ることを
特徴とする請求項１８に記載のＭＲＩのＲＦコイル整合
のための同調回路。 - 【請求項２２】 前記各々のコンデンサバンクは、四つ
の誘導性ブランチを含み、当該四つの誘導性ブランチの
各々は、異なる誘導性の値を有する四つの誘導性素子を
有することを特徴とする請求項１８に記載のＭＲＩのＲ
Ｆコイル整合のための同調回路。 - 【請求項２３】 前記誘導性ブランチの電磁スイッチお
よび半導体スイッチを開閉にするコントローラをさらに
具備することを特徴とする請求項１８に記載のＭＲＩの
ＲＦコイル整合のための同調回路。 - 【請求項２４】 前記電磁スイッチは、前記ＲＦコイル
の動作中において開状態を維持するための前記半導体ス
イッチよりも低い電圧閾値を有し、 前記半導体スイッチは、前記電磁スイッチよりも短い開
閉応答時間を有することを特徴とする請求項１８に記載
のＭＲＩのＲＦコイル整合のための同調回路。 - 【請求項２５】 前記ＲＦコイルはフリップ角を誘導す
るために原子核に対しＲＦ電力を印加するものであっ
て、 最適な同調状態を得るために前記フリップ角を調整する
ステップをさらに具備することを特徴とする請求項１７
に記載のＲＦコイルの遠隔同調方法。
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