JPH1024025A

JPH1024025A - Ｍｒｉ用ｒｆコイルユニットおよびコイル調整方法

Info

Publication number: JPH1024025A
Application number: JP8184998A
Authority: JP
Inventors: Takashi Minemura; 隆司峯邑
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1996-07-15
Filing date: 1996-07-15
Publication date: 1998-01-27

Abstract

(57)【要約】【課題】従来の磁気的干渉低減のための専用の回路又は
コンポーネントを付加することなく、ＲＦコイル間の磁
気的干渉を簡素な構成で確実に低減させるとともに、確
実に所望の磁場分布を得る。【解決手段】磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）用の高周
波磁場の送信および受信の内の少なくとも一方を担うよ
うに形成した２個のＲＦコイル２１Ｈ，２１Ｖと、この
２個のＲＦコイル２１Ｖ，２１Ｈの出力インピーダンス
を調整するためのチューニング・マッチング回路２２
ａ，２２ｂとを備えるＲＦコイルユニット。２個のＲＦ
コイル２１Ｖ，２１ＨはＱＤコイルを成す。２個のＲＦ
コイル２１Ｖ，２１Ｈの内の少なくとも１つのＲＦコイ
ル２１Ｈの巻線途中に、ＲＦコイル２１Ｈのリアクタン
スを調整可能な集中定数型の可変コンデンサ２３を介挿
した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、原子核スピンの磁
気共鳴（ＭＲ）現象を利用して被検体の診断部位の画像
化を行う磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）装置に係わ
る。とくに、ＭＲ信号を励起するために高周波（ＲＦ）
信号を送信し、および／または、励起したＭＲ信号を受
信するＲＦコイルを複数個備えた多素子型のＲＦコイル
ユニットおよびそのようなＲＦコイル相互間の磁気的干
渉低減のための調整方法に関する。ＲＦコイルは単に
「プローブ」又は「コイル」とも呼ばれる。

【０００２】

【従来の技術】磁気共鳴イメージング装置は、静磁場中
に置かれた被検体の原子核スピンをラーモア周波数の高
周波信号で磁気的に励起し、この励起に伴って発生する
ＭＲ信号に基づいて画像を再構成したり、スペクトルデ
ータを得る装置である。

【０００３】上述の高周波信号を被検体に向けて送信し
たり、被検体から発生されたＭＲ信号を受信するため
に、磁気共鳴イメージング装置にはＲＦコイルが設けら
れている。このＲＦコイルには、送受信を１つのコイル
ユニットで兼用するタイプのもの、送信および受信を別
々のコイルユニットで行うタイプのものがあり、またそ
の巻線パターンの形状や磁場分布の形状によっても種々
のタイプのものに分類される。

【０００４】近年、高Ｓ／Ｎ比の確保、ＦＯＶの拡大な
どの要求を満たすＲＦコイルユニットとして、ＲＦコイ
ル（巻線）を複数個組み合わせて使用する多素子型のＲ
Ｆコイルが栄んに使用されるようになってきた。ＱＤコ
イル、フェーズドアレイコイル、マルチビューコイルな
ども、この多素子型に入る。

【０００５】このような多素子型のＲＦコイルユニット
の場合、ＲＦコイルが複数個、相互に関連する磁場影響
下に置かれることから、ＲＦコイル間の磁気的干渉を防
止（低減）することが画質向上の上で必須となってい
る。

【０００６】多素子型のＲＦコイルユニットの場合、そ
の幾何学的パターンおよびパターン上のリアクタンス成
分の分布が理想的な対称性を保っているならば、ＲＦコ
イル間に磁気的な干渉は発生しない。しかし実際には殆
んど（全部）の場合、かかる対称性が崩れているので、
非対称性分を補償して磁気的干渉を低減させるために格
別な専用回路や手段を用いる必要があった。

【０００７】従来の磁気的干渉低減のための専用回路と
しては図２６〜図２９に示すものが知られている。この
内、図２６記載のＲＦコイルユニットは、例えば２個の
ＲＦコイル（矩形表面コイル）２０１，２０２が近接し
て配置され、そのＲＦコイル２０１，２０２につながる
チューニング・マッチング回路２０４，２０５間に結線
型の中和回路２０３が接続されている。この中和回路２
０３の並列共振によって２つのＲＦコイル２０１，２０
２間が磁気的に遮断される。

【０００８】また図２７記載のＲＦコイルユニットの場
合、同様の２つのＲＦコイル２０１，２０２間に非結線
（非接触）型の中和回路２０６を磁気的に配している。
この中和回路２０８は例えば８の字状のループコイルと
その途中に介挿した可変コンデンサとを有し、そのルー
プコイルのキャンセル用磁束により干渉を低減させるも
のである。

【０００９】また複数のＲＦコイルを幾何学的にオーバ
ーラップさせて干渉低減させることもできる。例えば図
２８に示すように、ＲＦコイル２０１，２０２の一辺の
長さをＡとしたとき、その約１／１０程度の長さ分をオ
ーバーラップさせるものである。このオーバーラップ量
の約「Ａ／１０」を調整して両方のＲＦコイル２０１，
２０２間の互いに逆向きの干渉磁束をネット零にするこ
とで干渉低減効果が得られる。しかしながら、この手法
の場合、オーバラップ量の変化に対する低減効果の有無
が敏感すぎて、ＲＦコイルの幾何学的配置が難しい。そ
こで、オーバーラップ量を調整することと等価なことを
電気的に行おうとするのが図２９の回路である。すなわ
ち、分流用パス２０１Ａを設け、このパス２０１Ａの途
中にリアクタンス調整回路２０７を挿入している。この
リアクタンス値を調整して分流電流値を変えることで、
前記オーバーラップ量の調整と等価な作用が得られる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のＲＦコイル間の干渉低減対策は、近年のように
ＲＦコイル数が大幅に増加した場合には不充分で、ＲＦ
コイル間の磁気的干渉の問題およびこれに付随する種々
の問題を露呈していた。具体的に以下のようである。

【００１１】まず、図２６に示すように結線型の中和回
路２０３を設ける場合、２つのＲＦコイル２０１，２０
２がつくる個別の閉ループのほかに、中和回路２０３を
通る３番目の閉ループができる。すなわち、少なくとも
３つの閉ループが形成される。アレイコイルのように複
数のＲＦコイルを近接して配置する構成のＲＦコイルユ
ニットの場合、第３番目以降のＲＦコイルに対してこの
３つの閉ループがそれぞれ干渉する可能性がある。仮り
に３個のＲＦコイル間で中和回路を使って干渉低減を行
おうとする場合、さらに３つの閉ループが加わり、全体
では合計６つの固有値（独自の共振周波数）を有する回
路となってしまう。ｎ個のＲＦコイルの場合、「ｎＣ2
＝ｎ（ｎ−１）／２」個の中和回路が配置される。各々
の閉ループの共振周波数は自己又は他のＲＦコイルのチ
ューニング・マッチング回路および中和回路の調整状態
に依存して複雑に変化し、もはや互いに独立ではなくな
る。この結果、中和回路に拠る調整が実際上収束しない
で干渉低減効果が薄れるか、あるいは収束するとして
も、相当に長い調整時間を要し、作業能率を著しく低下
させてしまうという問題もあった。

【００１２】また図２７に示す非結線型の中和回路を用
いる場合も、発生する調整固有値の数は図２６のものと
変わらないので、上述と同等の問題があった。これに加
えて、かかる非接触の中和回路部分が磁束を収束させて
干渉を相殺する構成であるため、ＲＦコイル間の干渉が
比較的大きい場合、高周波磁場分布がＲＦコイル単独で
存在させるときの分布から大きくずれてしまい、目的と
した磁場分布とはならない。これにより、高周波信号の
送受信に影響が出るという問題があった。

【００１３】さらに図２９の回路構成を採る場合、リア
クタンス調整回路２０７の配置位置を特定しておく必要
がある。この配置位置の特定は手間が掛かり、煩雑な作
業になる。また、このＲＦコイルのユニットを受信専用
コイルユニットとして用いる場合、送信時に受信専用回
路を完全に切り離すには、トラップ回路と呼ばれる並列
共振回路を追加して、分流用パスによって増えた閉ルー
プも電気的に切らなければならない。このようなトラッ
プ回路の追加によりＲＦコイルユニットの大形化、複雑
化を招来してしまうという問題があった。

【００１４】このように干渉低減専用回路の個々の問題
に加えて、多素子型コイルの場合には専用回路の付加が
ＲＦコイルユニットの回路構成全体を著しく大形化・複
雑化させてしまうという実際上無視できない問題があ
る。

【００１５】使用するＲＦコイル数が例えば「２」のよ
うに少ない場合、この回路構成の複雑化はさほど問題視
されなかった。しかし、近年では例えばアレイコイルの
ように３以上の複数のＲＦコイルが互いに近接配置され
て１つのＲＦコイルユニットを成すことが多くなってき
ている。このような多素子型コイルにおいてコイル間の
磁気的干渉を減らそうとすると、回路の複雑さおよび困
難さの程度はコイル数が増えるにつれて級数的に増大す
る。したがって、現状ではある程度の干渉は止むを得な
いものとして受け入れ、回路規模との妥協を図るという
ものが殆んどであった。

【００１６】一方、多素子型コイルとしてＱＤコイルの
ユニットを用いたときにもＲＦコイル間の磁気的干渉に
起因して種々の問題が提起されている。

【００１７】ＲＦコイルユニットがＱＤコイルの構造に
なっていない場合、図３０に示す表面コイルのように、
患部の囲りの横方向に４個のＲＦコイル２１１，…，２
１１を配置して、４ＲＦコイルのボリューム形のリニア
アレイコイルを形成できる。しかしながら、ＲＦコイル
ユニットをＱＤ化した場合、その複数個のＱＤコイルを
体軸の径方向に並置することはできない。すなわち、図
３１に示す従来形のＱＤコイル２１２のようにコイルの
巻きパターンのみに所望の自由度を持たせてアレイ配置
する場合、患部の上下に離して２個を配置するのが限度
であった。

【００１８】図３２および図３３にそれぞれ、その２個
のＱＤコイルの配置例を示す。図３２は、表面型のＱＤ
コイル２１３，２１３を２個、Ｚ軸（静磁場方向）に沿
って並置した例を示す。この場合、各々のＱＤコイルが
Ｚ軸方向に関して（Ｚ軸方向に沿って見て）左右対称な
構造になる。このため、ＱＤコイルの一方を他方に対し
てＺ軸方向に一部オーバーラップ（図中のＡ部分）させ
ることで、ＱＤコイル相互に磁気的干渉の少ない配置が
可能になる。図３３において、２１３Ｖが垂直磁場コイ
ル（ＲＦコイル）であり、２１３Ｈが水平磁場コイル
（ＲＦコイル）であり、両者でエレメントコイル（ＱＤ
コイル）を成す。

【００１９】これに対して図３３に示すように、図３２
で説明した表面型ＱＤコイル２１３を例えばＸ軸（tran
sverse）方向に２個並置しようとすると、ＱＤコイル間
の磁気的干渉が大きくなり過ぎる。この干渉を遮るため
に、従来では、ＲＦシールド板２１４をＱＤコイル間に
挿入する必要があった。このＲＦシールド板対策の場
合、ＲＦシールド板に渦電流が誘起されるので、この渦
電流に対する対策が不十分な場合、ＭＲ画像に渦電流に
起因したアーチファクトなどを発生するという問題があ
った。

【００２０】本発明は上述した従来の状況に鑑みてなさ
れたもので、その主目的は、従来の磁気的干渉低減のた
めの回路又はコンポーネントを付加することなく、ＲＦ
コイル間の磁気的干渉を簡素な構成で確実に低減させる
とともに、確実に所望の磁場分布を得ることである。

【００２１】また別の目的は、そのような磁気的干渉低
減の調整を短時間で容易に行うことができるようにする
ことである。

【００２２】さらに別の目的は、多素子型ＲＦコイルを
形成するＲＦコイルの数がとくに「３」以上のときに、
磁気的干渉の排除およびそのための調整の上述した有利
さをより顕著に享受するようにすることである。

【００２３】さらに別の目的は、ＲＦコイルユニットに
ＱＤコイルを複数個搭載する場合、ＭＲＩ座標系のＺ軸
（体軸）方向に直交する横（径）方向にその複数個のＱ
Ｄコイルを、磁気的な相互干渉を確実に低減させた状態
で並置できるＱＤコイル構造を有したＲＦコイルユニッ
トを提供することである。

【００２４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１〜３４記載の発明によれば、磁気共鳴イメ
ージング（ＭＲＩ）用の高周波磁場の送信および受信の
内の少なくとも一方を担うように形成した複数個のＲＦ
コイルと、この複数個のＲＦコイルの出力インピーダン
スを調整するための出力インピーダンス調整回路とを備
えたＭＲＩ用ＲＦコイルユニットにおいて、前記複数個
のＲＦコイルの内の少なくとも１つのＲＦコイルの巻線
途中に、このＲＦコイルのリアクタンスを調整可能な集
中定数型のリアクタンス調整素子を介挿したことを特徴
とする。

【００２５】例えば、前記出力インピーダンス調整回路
は、チューニング・マッチング回路であり、このチュー
ニング・マッチング回路が受信用のプリアンプに接続さ
れている。

【００２６】好適には、前記リアクタンス調整素子は、
例えば、前記ＲＦコイルを実質的に磁気共鳴周波数で共
振させるために予めその巻線途中に挿入してある複数の
集中定数型のリアクタンス素子の内の１つを、そのリア
クタンス値の調整可能な素子で置換した構成である。前
記集中定数型且つ固定値のリアクタンス素子は固定コン
デンサであり、前記リアクタンス調整素子は可変コンデ
ンサである。

【００２７】好適には、前記インピーダンス調整回路は
前記複数個のＲＦコイルの数に応じて複数個用意され、
その複数個のＲＦコイルが各別にその出力インピーダン
ス調整回路に接続されている。

【００２８】好適には、前記リアクタンス調整素子は、
インピーダンス調整することにより既知となったリアク
タンス分の固定値のコンデンサに置換した素子である。

【００２９】また好適には、前記リアクタンス調整素子
を介挿したＲＦコイルは、１つの平面又は曲面に収まる
ように形成されたコイル面を有し、且つその平面又は曲
面に水平な面に高周波磁場を発生させ得る巻線パターン
を有し、前記出力インピーダンス調整回路およびリアク
タンス調整素子をそのＲＦコイルの巻線パターン途中の
互いに幾何学的に対称となる位置に各々挿入してある。

【００３０】さらに好適には、前記複数個のＲＦコイル
は互いの磁場影響下に在るように近接配置又は一部がオ
ーバラップ配置されている。前記複数個のＲＦコイルの
各々の巻線は、１ターンで形成される矩形、正方形また
は円形の形状を有する。また例えば、前記複数個のＲＦ
コイルの内の１つのＲＦコイルは、その巻線が一筆書き
で８の字状になぞることができる２つの隣接したループ
を形成するパターン形状を有する。

【００３１】さらに好適な態様として、前記複数個のＲ
Ｆコイルの内の少なくとも１つは前記出力インピーダン
ス調整回路に並列に接続された複数個のコイル素子を備
える。この場合、前記複数個のコイル素子は、例えば、
同一の形状の巻線パターンを有する２個の閉ループコイ
ルであり、この２個の閉ループコイルが被検体を囲むよ
うに対向・配置されてボリュームコイルを成す。例え
ば、前記２個の閉ループコイルはサドルコイル又はクロ
ス楕円コイルを形成する。

【００３２】また別の態様として、前記複数個のＲＦコ
イルの内の少なくとも一部の複数個のＲＦコイルは、そ
れぞれの巻線パターンが同一形状の閉ループを成し且つ
その閉ループが形成するコイル面の大きさが互いに異な
る複数の表面コイルであり、その内の大きい方の表面コ
イルが小さい方の表面コイルを囲むようにそれらの表面
コイルを実質的な同一面又は同一曲面上に配置した多重
ターンコイルである。

【００３３】例えば、前記複数個の表面コイルは、前記
出力インピーダンス調整回路に対して直列に接続されて
いる。また例えば、前記複数個の表面コイルは、前記出
力インピーダンス調整回路に対して並列に接続されてい
る。

【００３４】また請求項３５〜３７記載の発明では、磁
気共鳴イメージング（ＭＲＩ）用の高周波磁場の受信を
担うように形成した複数個のＲＦコイルと、この複数個
のＲＦコイルの出力インピーダンスを個々に調整する複
数個の出力インピーダンス調整回路と、を備えたＭＲＩ
用ＲＦコイルユニットにおいて、前記複数個の出力イン
ピーダンス調整回路を通過した受信信号を受信処理回路
側に各別に導く複数本の伝送線を有し、この複数本の伝
送線の内の少なくとも一部の伝送線に、この伝送線の外
被を流れる外装電流の通過状態を制御する制御回路を挿
入したことを特徴とする。

【００３５】さらに請求項３８〜４２記載の発明では、
磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）用の高周波磁場として
の垂直磁場を形成する第１のＲＦコイルおよびその水平
磁場を形成する第２のＲＦコイルを対とするエレメント
コイルを有するＭＲＩ用ＲＦコイルユニットにおいて、
前記第１のＲＦコイルおよび第２のＲＦコイルの各々が
呈する２つのコイル面の少なくとも一部は互いに異なる
平面上または曲面上に存在するように当該第１および第
２のＲＦコイルの巻線パターンの形状又は位置の少なく
とも一方を定めたことを特徴とする。

【００３６】一方、請求項４３〜４７記載のコイル調整
方法の発明によれば、磁気共鳴イメージング用の高周波
磁場の送信および受信の内の少なくとも一方を担う複数
個のＲＦコイル相互間の磁気的干渉を低減させるための
方法であり、前記複数個のＲＦコイルの内の少なくとも
１つのＲＦコイルを形成する巻線の途中位置に集中型の
コンデンサ素子を挿入し、このコンデンサ素子の静電容
量値を調整しながら前記磁気的干渉が最小となる静電容
量値を定め、定めた静電容量値のコンデンサ素子をその
後の調整不要なコンデンサ素子として前記途中位置に挿
入しておくことを特徴とする。

【００３７】例えば、前記調整時およびその後の調整不
要なコンデンサ素子として同一の可変コンデンサを使う
コイル調整方法である。また例えば、前記調整時のコン
デンサ素子は可変コンデンサであり、前記その後の調整
不要なコンデンサ素子は前記定められた静電容量値の固
定コンデンサである。

【００３８】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る実施の形態を
図面を参照して説明する。

【００３９】［第１の実施形態］第１の実施の形態に係
る多素子型のＲＦコイルユニットを図１に基づき説明す
る。

【００４０】図１に示すＲＦコイルユニット１０は、２
つのＲＦコイルとしてサーフェースコイル１１ａ，１１
ｂを互いに磁気的に相互作用のある程度まで近接させて
配置した構成を有し、受信専用のフェーズドアレイコイ
ルやマルチビューコイルとして利用するものである。サ
ーフェスコイル１１ａ，１１ｂの各々は導体を略矩形パ
ターン状に形成して構成され、その導体の所定の１つ又
は複数位置には各サーフェースコイル１１ａ（１１ｂ）
を実質的に同位相の磁気共鳴周波数で共振させるための
集中定数型のコンデンサ１２，…１２（以下、波長短縮
コンデンサという）が挿入されている。波長短縮コンデ
ンサ１２，…１２の静電容量は固定値である。

【００４１】サーフェースコイル１１ａ，１１ｂの各々
の給電端は、このサーフェースコイル１１ａ（１１ｂ）
の出力インピーダンスを調整する回路１３ａ，１３ｂに
それぞれ接続されている。この回路１３ａ，１３ｂはチ
ューニング・マッチング回路であり、２つのコンデンサ
１４，１５の可変量を有する。このコンデンサ１４，１
５を診断時に可変することにより、被検体との間のチュ
ーニングおよび線路インピーダンスとの間のインピーダ
ンスマッチングを採ることができ、プリアンプからみた
ときのサーフェスコイルのインピーダンスを最適化でき
る。このチューニング・マッチング回路１３ａ，１３ｂ
の各々は別々のケーブル１４ａ（１４ｂ）を介して図示
しないプリアンプに接続されている。

【００４２】本実施形態ではさらに、一方のサーフェー
スコイル１１ｂにおいて、波長短縮コンデンサ１２，…
１２の内の所定の１つをリアクタンス調整素子１２ｘと
して形成してある。このリアクタンス調整素子１２ｘは
例えば可変コンデンサで構成され、チューニング・マッ
チング回路１３ａ（１３ｂ）の２つのインピーダンス可
変量に次ぐ第３番目のインピーダンス可変量を与えるこ
とができる。

【００４３】このリアクタンス調整素子１２ｘは、例え
ばこのＲＦコイルユニット１０を製造時に一度、調整す
れば十分であり、診断時には調整する必要がない。この
調整素子１２ｘのリアクタンスを調整することで、サー
フェースコイルの幾何学的パターンおよびパターン上の
リアクタンス成分の分布の非対称成分が補正される。こ
のため、例えば製造時にサーフェースコイル１１ａ，１
１ｂ間の磁気的干渉が一番小さくなるように調整すれば
よい。

【００４４】これによって、多素子型コイルであって
も、中和回路のような干渉低減回路をわざわざ組み込む
必要がなく、可変コンデンサの調整のみによって干渉低
減効果を得るとともに、干渉防止に起因したＲＦコイル
ユニットの回路の規模増大や複雑化を回避できる。また
本実施例では、波長短縮コンデンサ１２，…１２の一部
を可変コンデンサ１２ｘに換えているので、リアクタン
ス調整のためのコンデンサ１２ｘの静電容量が波長短縮
コンデンサのそれを兼ねることができる。この結果、サ
ーフェースコイル１１ｂに挿入するトータルのコンデン
サの数を節約することができ、コイルパターンの小形・
軽量化に寄与できる。勿論、この可変コンデンサ１２ｘ
を波長短縮コンデンサ１２，…１２とは別個に設けても
よい。

【００４５】リアクタンス調整素子１２ｘの挿入位置は
サーフェースコイル１１ａ（１１ｂ）のどこの位置でも
構わないが、コイルパターン上の幾何学的対称性を持た
せた位置に挿入することが最も望ましいと考えられる。
すなわち、図１の場合、チューニング・マッチング回路
１３ａ（１３ｂ）に対向するコイル辺の中央に挿入する
のが最も効果的と考えられる。

【００４６】また、リアクタンス調整素子１２ｘは必ず
しも図１に示すように一方のサーフェースコイル１１ｂ
のみに挿入する構成に限定されない。リアクタンス調整
素子１２ｘはもう一方のサーフェースコイル１１ａ側に
挿入してもよいし、両方のコイル１１ａ，１１ｂに挿入
してもよい。また、１つのコイル１１ａ（１１ｂ）に複
数のリアクタンス調整素子（例えば可変コンデンサ）１
２ｘ，…，１２ｘを挿入してもよい。

【００４７】リアクタンス調整素子１２ｘとして例えば
可変コンデンサを用いた場合、その調整は製造時の検査
工程などにおいて行うことになる。ＲＦコイルとしての
サーフェースコイル１１ａ，１１ｂの幾何学的配置が確
定している段階で、両コイル１１ａ，１１ｂの相互干渉
が最小となるように静電容量の値を調整すればよい。こ
の調整により電流分布が変わるが、これは両コイル１１
ａ，１１ｂ間の幾何学的にベストな位置を見つけること
と等価であり、本来的には信号周波数の変化とは無関係
である。したがって、干渉低減のための可変コンデンサ
調整は例えば製造メーカー側で行っておけば足り、撮影
時にユーザが調整する必要はない。撮影時にはチューニ
ング・マッチング回路の第１，第２の可変コンデンサの
みを調整すれば足りることになる。

【００４８】なお、上述の構成ではリアクタンス調整素
子１２ｘは可変コンデンサで形成するとしたが、必ずし
もこれに限定されない。例えばその静電容量を変化させ
て低減効果のある静電容量値を見つけるまでは、可変コ
ンデンサの値を連続的に変えながら、又は、値の異なる
固定コンデンサを取り換えながら行い、最終的に低減効
果のある静電容量値が見つかった段階で、固定値のコン
デンサに付け換えて出荷するというコイル調整方法も採
ることができる。

【００４９】［第２の実施形態］第２の実施形態に係る
多素子型のＲＦコイルユニットを図２に基づいて説明す
る。

【００５０】図２に、ＲＦコイルユニットとしてＱＤコ
イルユニット２０を示す。このＱＤコイルユニット２０
は２つのＲＦコイルを有しており、その一方は垂直磁場
を発生させる略矩形パターンの垂直磁場コイル２１Ｖで
あり、もう一方は水平磁場を発生させる略矩形パターン
が２つ隣接し連続した水平磁場コイル２１Ｈである。両
方のコイル１Ｖ，２１Ｈとも、略同一平面上であって中
心線Ｏを合わせて置かれる。

【００５１】この内、水平磁場コイル２１Ｈは、１本の
導体を一筆書きで８の字状に描いた形状（すなわち、矩
形ループの直列接続）に形成されている。これにより、
コイル中心線Ｏ上で直交する２つの磁場（垂直磁場、水
平磁場）を発生させる。水平、垂直磁場コイル２１Ｖ、
２１Ｈ共に、各々、チューニング・マッチング回路２２
ａ（２２ｂ）に接続される。

【００５２】水平磁場コイル２１Ｈの一部には、第１実
施形態のときと同様に、第３の可変量としてリアクタン
ス調整素子（例えば可変コンデンサ）２３が挿入されて
いる。この調整素子２３も前述と同様に、１つ又は複数
の波長短縮コンデンサ（図示せず）の内、一方の端部の
一部に配置される波長短縮コンデンサを置換して形成し
たものである。

【００５３】水平磁場コイル２１Ｈおよび垂直磁場コイ
ル２１Ｖは、それぞれが理想的に幾何学的対称に製造さ
れているならばこれら２つのコイル２１Ｈおよび２１Ｖ
間の磁気的干渉は非常に小さく、無視できる。しかし実
際には、高周波磁場および高周波電場の発生状態を含め
たコイル状態がコイルの中心軸Ｏについて対称になって
いることは殆んどない。

【００５４】そこで、上述の理想的な対称性が維持され
ていない場合（実際は殆んどが非対称）、両方のコイル
２１Ｖ，２１Ｈ間の磁気的干渉を観測しながら、リアク
タンス調整素子２３のリアクタンスを調整することで、
かかる非対称性が修正される。このように非対称成分そ
のものが補償され、水平、垂直磁場コイル２１Ｈ，２１
Ｖ間の磁気的干渉が確実に抑制される。例えば、従来に
おいて挿入していた波長短縮コンデンサの１つを可変コ
ンデンサに置換するのみであるから、コイル２１Ｈ，２
１Ｖ間に設ける中和回路などの専用回路は不要であり、
ＱＤコイルユニット２０全体を小形化させることができ
る。

【００５５】この第２の実施形態に係るシミュレーショ
ン結果を図３〜図７に基づき説明する。図２のコイル構
成と等価な具体的回路として本発明者は図３に示す回路
を採用した。同図において、水平磁場発生コイル２１Ｈ
に挿入したリアクタンス調整素子としての可変コンデン
サＺの静電容量の値を変えながら、各々のコイル２１
Ｖ，２１Ｈと磁気結合するように配置したサーチコイル
（非共振型の送信／受信を行う小ループのコイル）によ
り、２つのコイル２１Ｖ，２１Ｈ間の干渉量を測定し
た。この測定結果を図４〜図７に示す。これらの図にお
いて、参照レベル＝０dBは送信および受信のケーブルを
直結した場合のスペクトラムアナライザの信号レベルで
ある。

【００５６】可変コンデンサＺを初期値＝３９pF（波長
短縮コンデンサ自体の値）に設定したときの干渉量は磁
気共鳴周波数＝６３．９MHz にて−１１．７dB（図４参
照）、５１pFに設定したときのそれは−１４．１dB（図
５参照）、６１pF（＝５１pF＋１０pF）のときのそれは
−１８．０dB（図６参照）と最も少なく、７１pF（＝５
１pF＋２０pF）のときのそれは−１６．９pFと再び干渉
量が増えていく。この干渉量測定の際、可変コンデンサ
Ｚの値を変更する毎に、各コイル２１Ｖ，２１Ｈに付属
するチューニング・マッチング回路を調整して、６３．
９MHz で共振するように再調整または確認している。こ
れら一連の周波数−振幅特性からも判るように、ディッ
プ（dip ）周波数が磁気共鳴周波数（６３．９MHz ）に
一致する可変コンデンサＺの静電容量＝６１pFのとき、
最も干渉が減っている。これは従来の干渉低減用の専用
回路による干渉調整時の挙動と良く一致する。水平磁場
を発生するように８の字状（直列接続）に接続したコイ
ル２１Ｈのコイルパターン上の電界分布と流れる電流の
位相分布とが可変コンデンサＺ（リアクタンス調整素
子）の値に応じて変わるので、コイル２１Ｈ，２１Ｖ間
の干渉が最も少ない状態を作り出し、その結果として干
渉低減を実現できる。

【００５７】［第３の実施形態］続いて第３の実施形態
に係る多素子型のＲＦコイルユニットを図８および図９
に基づき説明する。

【００５８】最初にボリュームコイルの一例を図８に示
す。同図に示すＲＦコイルユニット３０は２つのコイル
素子（２葉）から成る受信用のサドルコイルであり、サ
ーフェースコイルに対比されるボリュームコイルを成
す。このユニット３０は、対向配置された略半円筒形の
コイル素子３１，３２と、このコイル素子３１，３２を
並列に接続した１つのチューニング・マッチング回路３
３とを備え、チューニング・マッチング回路３３がケー
ブル３４を介して受信用の前置増幅器（図示せず）に接
続される。このユニット３０（ＲＦコイル）をほかのＲ
Ｆコイルと組み合わせて使用する場合、本実施形態では
コイル素子３１，３２にはリアクタンスの第３および第
４の可変回路としてリアクタンス調整素子３５，３６と
が各々、所定コイル位置に挿入される。このリアクタン
ス調整素子３５，３６は例えば可変コンデンサで形成さ
れ、互いに独立に調整できるようになっている。

【００５９】第３の実施形態として、上述のサドルコイ
ルを搭載した多素子型のＲＦコイルユニットの一例を図
９に示す。同図に示すＲＦコイルユニットは、図８のサ
ドルコイルを図９（ｃ）のように２組組み合せたボリュ
ーム形のＱＤコイルユニット４０を形成したものであ
る。

【００６０】具体的には、図９（ａ），（ｂ）に示す２
組のサブコイルユニットである。図９（ａ）に示すサブ
コイルユニット４０Ａは、前述の図８と同一の構造にな
っている。すなわち、全体でサドル状を成す１対のコイ
ル素子４１，４２およびチューニング・マッチング回路
４３を有し、この回路４３がケーブル４４を介して前置
増幅器（図示せず）につながる。コイル素子４１，４２
それぞれには例えば可変コンデンサで成るリアクタンス
調整素子４５（４６）が挿入されている。

【００６１】図９（ｂ）に示すサブコイルユニット４０
Ｂも同様に、全体でサドル状を成すように対向する１対
のコイル素子４７，４８と、このコイル素子４７，４８
を並列に接続するチューニング・マッチング回路４９
と、この回路４９と図示しない前置増幅器との間をつな
ぐケーブル５０とを備える。この１対のコイル素子４
７，４８は前述したもう１対のコイル素子４１，４２に
対してその仮想的なコイル中心軸の周りに９０゜回転さ
せた幾何学配置を有する。

【００６２】これらのサブコイルユニット４０Ａおよび
４０Ｂは同図（ａ）（ｂ）の状態で重ね合わせられ、同
図（ｃ）のＱＤ型のコイルユニット４０となる。このた
め、コイル内部の空間には直交する２つの高周波磁場が
つくられる。一方のサブコイルユニット４０Ａ（ＲＦコ
イル）に設けられたリアクタンス調整素子４５又は／お
よび４６を微調整すると、各葉に流れる電流値が変わる
ためにコイル素子４１，４２が発生する磁束をコントロ
ールでき、もう一方のサブコイルユニット４０Ｂ（ＲＦ
コイル）を形成するコイル素子４７，４８への鎖交磁束
数が変化する。種々の要因によるサブコイルユニット
（ＲＦコイル）４０Ａ，４０Ｂ間の総鎖交磁束数を零に
近付けるように調整することができる。この結果、一方
のサブコイルユニット４０Ａの磁束コントロールによ
り、サブコイルユニット４０Ａ，４０Ｂ間の干渉を低減
させることができる。

【００６３】［第４の実施形態］第４の実施形態に係る
多素子型のＲＦコイルユニットを図１０〜図１３に基づ
き説明する。この実施形態では多素子型コイルとして、
中、高磁場のＭＲ信号の励起、検出、またはその両方に
使用可能な「マルチプルターンコイル」を搭載したＲＦ
コイルユニットを説明する。

【００６４】マルチプルターンコイルは複数（多重）タ
ーンの表面コイルである。従来のマチルプルターンコイ
ルは磁気共鳴周波数が低い場合に使われていた。それ
は、ＲＦコイルを共振させるために容量の大きなチュー
ニング・マッチング用の可変コンデンサを用意すること
が困難であったためである。このため、ＲＦコイルを複
数ターンで形成して、コイルパターン（二巻線）による
インダクタンス値を大きくして、共振に必要なチューニ
ング・マッチング用の可変コンデンサの値を小さくする
ことが目的であった。したがって、従来のマルチプルタ
ーンコイルにあっては巻線のインダクタンス値を大きく
するため、それぞれの閉ループは専ら直列に接続されて
いた。磁気共鳴周波数が例えば２１MHz 以上と高い場合
（中、高磁場の場合）、コイル１ターンの本来のインダ
クタンス値のみであっても、比較的小さな可変コンデン
サとの結線により共振回路を組むことができるので、従
来は、シングルターンの表面コイルが使用されていた。

【００６５】この第４の実施形態のマチルプルターンコ
イルのユニットは、コイル１ターンが持つ低めのインダ
クタンス値でも共振回路を容易に組むことのできる比較
的高い磁気共鳴周波数（例えば２１MHz 以上）に用い、
マルチプルターンの有利さを活かそうとするものであ
る。マルチプルターンコイルを成す複数の閉ループ構造
の表面コイルは並列または直列に接続して用いる。

【００６６】２つのＲＦコイル間で磁気的干渉が支配的
な場合に、その干渉を排除するには、対象コイル間で鎖
交する磁束がない状態を創生すればよい。すなわち、
ｉ）２つのコイル間の物理的距離を十分離す、ii）コイ
ル自らは磁界を発生しない回路構成とする、iii)コイル
同士は近接しており、磁束が鎖交状態になっているが、
磁束の向きをも含めた正味の（net ）鎖交磁束は打ち消
し合って零となる、場合である。マルチプルターンコイ
ルの場合、ｉ），ii）の状態は採り得ないから、結局、
iii)の状態を創生する必要がある。そうしなければ、単
独のコイルが存在する場合に比べて、得られるＭＲ画像
のＳ／Ｎ比が低下する。

【００６７】上記iii)の状態をつくるには、その一手法
として、前述したように（図２８参照）、２つの同形状
のＲＦコイルの閉ループの一部を互いに僅かに重ね合せ
る（オーバーラップ）方法が知られている。しかし、こ
の重ね合せの場合、その重ね合わせ量を幾何学的に細か
く（例えば１mm単位で）調整する必要がある。幾何学的
および機構的にその微調整を行う代わりに、それと等価
なことを電気回路により行うことができる。つまり、前
述した図２９に示す如く分流パスを設けて、このパス内
にインピーダンス調整回路を挿入する手法である。しか
しこの場合、インピーダンス調整回路をコイル同士の重
ね合わせ部分に限定して置かなければならないという問
題がある。

【００６８】また、図２９のコイル巻線を形成するとき
の従来の問題はその他にも種々あった。例えば、送信時
に受信コイルループを電気的に切るにはトラップ回路が
必要である。従来の場合（図２９のコイルの場合）、そ
のコイルパターン上のそれぞれに必ず１つのトラップ回
路を配置しなければならない。また、インピーダンス調
整回路に拠り干渉低減がなされたとき、分流パスが加わ
っていることにより、その相手方のコイルの感度分布が
本来の姿からずれてしまうので、コイルループ全体の左
右方向（図２９の左右方向）の感度分布の対称性が失わ
れる、という問題もあった。

【００６９】図１０に本実施形態に係る受信用のマルチ
プルターンコイルのユニット６０の原理的な構成を示
す。同図に示すように、このＲＦコイルユニット６０
は、外側および内側に平面状の閉ループとして巻き回さ
れたループパターン６１，６２と、このループパターン
６１，６２を並列又は直接に接続するコイル接続回路６
３と、このコイル接続回路６３を図示しない前置増幅器
につなぐケーブル６４とを備える。外側ループパターン
６１には所望の感度分布が与えられている。内側ループ
パターン６２の途中にはループインピーダンス調整素子
６５が挿入されている。ループインピーダンス調整素子
６５は例えば可変コンデンサから成る。

【００７０】［実施例１］第４実施形態に係るマルチプ
ルターンコイルを実施した１つの実施例を図１１により
説明する。

【００７１】図１１に示すＲＦコイルユニット７０は、
図１０に示したマルチプルターンコイルのユニット６０
から成る第１のコイルユニットと、もう一方の第２のコ
イルユニット７１とを有する。一方のマルチプルターン
コイルユニット６０の内の外側ループパターン６１は、
第２のコイルユニット７１のシングル巻きのループパタ
ーン７２がオーバーラップされている。このループパタ
ーン７２はチューニング・マッチング回路７３を介して
ケーブル７４につながれている。

【００７２】マルチプルターンコイルユニット６０のコ
イル接続回路６３は、閉ループとしての外側、内側のコ
イルパターン６１，６２を互いに並列に接続するチュー
ニング・マッチング回路６６と、このコイル接続回路６
３内において各々のコイルパターン６１，６２に個別に
挿入された２つのトラップ回路（並列共振回路）６７，
６８とを備える。

【００７３】この構成によれば、少なくとも一方のユニ
ットにはループインピーダンス調整素子６５が設けられ
ているので、前述と同様の原理で、２つのＲＦコイルと
してのループパターン６１，７１間の磁気的干渉を容易
且つ確実に低減させることができる。このループインピ
ーダンス調整素子６５は原理的には内側ループパターン
６２の何れの箇所に挿入してもよいから、従来の分流パ
スを用いたときのようなインピーダンス調整回路の制限
が解消される。また、干渉低減のための調整後であって
も従来のようにコイル感度分布の図１１における左右方
向の対称性が失われることもない。さらにトラップ回路
６７，６８はコイル接続回路６３内の配置が容易なチュ
ーニング・マッチング回路６６付近に置くこともでき、
従来のようにコイルパターン上に挿入、配置する場合に
比べて配置の自由度も高く、また配置設計の容易化も図
られる。

【００７４】［実施例２］第４の実施形態に係るマルチ
プルターンコイルを実施した別の実施例を図１２により
説明する。

【００７５】図１２に示すＲＦコイルユニット７０は図
１１に示すものと同様のコンポーネントを有するが、コ
イル接続回路６３内において、２つのループパターン６
１，６２がチューニング・マッチング回路６６に対して
直列に接続されている点が異なる。このループ直列接続
のために、トラップ回路はコイル接続回路６３内の任意
の位置に１つで済むというメリットがある。その他、実
施例１の場合と同等の作用効果を享受することができ
る。

【００７６】［実施例３］第４の実施形態に係るマルチ
プルターンコイルを実施したさらに別の実施例を図１３
に基づき説明する。

【００７７】図１３に示すＲＦコイルユニット８０は、
垂直方向の磁場を発生させる表面コイルとしての２ター
ンのマルチプルターンコイルユニット６０と、斜め方向
の主高周波磁場を形成するボリュームコイルユニット８
０とを組み合わせたものである。このボリュームコイル
ユニット８０は対向配置される１対のサドル状のコイル
素子８２，８３を備えている。

【００７８】仮りに、マルチプルターンコイル６０の代
わりに、１ターンのループ表面コイルを用いると、ボリ
ュームコイル８０の斜め方向の磁場との干渉がないコイ
ルパターン形状は、ボリュームコイルと表面コイルとの
入れ子の状態が決まると、ただ一通りに限定される。こ
の結果、表面コイルのコイルパターンによって得られる
高周波磁場分布が望ましいものとならないという欠点が
ある。

【００７９】これに対して、図１３に示す如く、２つの
閉ループ構造をもつマルチプルターンコイル６０を用い
ると、外側のコイルパターン６１を望ましい形状および
大きさのものとし、内側の２つ目の閉ループ６２を外側
のコイルパターン６１で発生した鎖交磁束を打ち消すた
めのループとして用いることができる。このため、所望
の感度分布をもつ外側のコイルパターン６１でありなが
ら、前記斜め方向の主磁場をもつボリュームコイル８１
と入れ子状態にしても、コイル間の干渉がない配置をと
ることができるというメリットがある。しかもこのと
き、内側のコイルパターン６２の一部に前記ループイン
ピーダンス調整素子６５を設けているので、コイル間の
干渉を最小にするために通常必要とされる干渉低減のた
めの微調整を前記インピーダンス調整素子６５により実
施することができる。これにより、従来の干渉低減専用
の付加回路の設置が不要になる。

【００８０】［第５の実施形態］第５の実施形態に係る
多素子型のＲＦコイルユニットを図１４〜図１７に基づ
いて説明する。このＲＦコイルユニットは複数の表面コ
イルをＲＦコイルとするコイルユニットで、ある表面コ
イルのＲＦコイル信号を伝送するケーブルが他の表面コ
イルのコイルパターン上を通過して引き回される構成を
有する。

【００８１】かかる構成を有するＲＦコイルユニットの
従来の特別な問題を図１４を使って最初に説明する。

【００８２】図１４に示す従来の多素子型のＲＦコイル
ユニット９０は、表面コイルをＲＦコイルとする第１お
よび第２のコイルユニット９１Ａ，９１Ｂを備える。こ
の第１および第２のコイルユニット９１Ａ，９１Ｂの各
々は、表面コイル９２Ａ（９２Ｂ）、チューニング・マ
ッチング回路９３Ａ（９３Ｂ）、グランドブレーカ（G.
B.）９４Ａ（９４Ｂ）を備え、このグランドブレーカ９
４Ａ（９４Ｂ）がＲＦ信号伝送線路としてのケーブル９
５Ａ（９５Ｂ）を介してプリアンプ９６Ａ（９６Ｂ）に
つながる信号伝送系を有している。この内、一方のコイ
ルユニット９１Ａのケーブル９５Ａがもう一方のコイル
ユニット９１Ｂの表面コイル９２Ｂの一端辺の上を跨い
で通過するように配置されている。このような一方の伝
送線路が他方の上を通るケーブル（伝送線路）の配置は
好ましくはないが、複数のＲＦコイルが近接した幾何学
配置になるＲＦコイル群において、他のコイル（ＲＦコ
イル）への干渉が全く無いような伝送線路の引き回しが
できることは希れであることから、従来では、容認せざ
るを得ない状況であった。

【００８３】図１４において、２つのプリアンプ９６
Ａ，９６Ｂのグランド（アース）が高周波的に同電位で
ある場合、あるいはそれらが比較的低インピーダンスで
ケーブルに接続されている場合、各コイルユニット９１
Ａ，９１Ｂの信号伝送用の伝送線路（ケーブル９５Ａ，
９５Ｂ）と、表面コイル同士の磁気的干渉とに因り、グ
ランドループとも呼ぶべき、ケーブル９５Ａ，９５Ｂの
外被を通る閉ループが形成され、その閉ループに沿って
高周波電流が流れることがある（図中の矢印参照）。こ
の電流の存在は好ましくないから、同図に示すようにチ
ューニング・マッチング回路９３Ａ（９３Ｂ）の出力段
に、バランとも呼ばれるグランドブレーカ９４Ａ（９４
Ｂ）が挿入されている。グランドブレーカ９４Ａ，９４
Ｂは同軸ケーブル（伝送線路）９５Ａ，９５Ｂをコイル
状に巻き回したもので、そのインダクタンスによってケ
ーブルの外被に流れる高周波電流（グランドループ電
流）を極力抑えるようにしていた。

【００８４】この第５の実施形態では、かかるグランド
ループ電流を抑えつつ、ＲＦコイル間の磁気的干渉を低
減させる手段として、グランドループ電流を積極的に利
用しようとするものである。以下にいくつかの実施例を
説明する。

【００８５】［実施例１］図１５に、第５の実施形態に
係る１つの実施例を説明する。図１４に示すコンポーネ
ントと同一又は同等のものは同一符号を用いる。

【００８６】図１５に示す多素子型のＲＦコイルユニッ
ト９０は、図１４におけるグランドブレーカ９４Ａ，９
４Ｂの代わりに、グランドループ電流制御（ＧＬＣ）回
路９７を用いたものである。この制御回路９７は一方の
コイルユニット９１Ａのケーブル９５Ａの途中位置に介
挿されている。ＲＦコイルユニット９０のそのほかの構
成は図１４と同一である。

【００８７】グランドループ電流制御回路９７は図１６
に示すように、同軸ケーブル９５Ａをソレノイド状に形
成したコイル９８と、このコイル９８の外被（アース部
分）に並列接続された可変コンデンサ９９とを備えて構
成される。

【００８８】このグランドループ制御回路９７により前
述したグランドループを流れる電流を適宜に抑えるとと
もに、可変コンデンサ９９の静電容量を調整すること
で、２つのＲＦコイル間に跨がって流れるグランドルー
プ電流を制御でき、この結果、２つの表面コイル９２
Ａ，９２Ｂ間の磁気的干渉を低減させることができる。
グランドループ制御回路９７は各グランドループに少な
くとも１つ設けてあればよい。

【００８９】［実施例２］第５の実施形態に係る多素子
型のＲＦコイルユニットのほかの実施例を図１７により
説明する。

【００９０】このＲＦコイルユニット９０においてはプ
リアンプ９６Ａ，９６Ｂがチューニング・マッチング回
路９３Ａ，９３Ｂの直後にそれぞれ設けられ、このプリ
アンプ９６Ａ，９６Ｂがケーブル９５Ａ，９５Ｂを介し
てセカンドアンプ１００Ａ，１００Ｂにそれぞれ接続さ
れている。グランドループ電流制御回路９７は、一方の
ユニット９１Ａのプリアンプ９６Ａの出力ケーブル９５
Ａの途中に介挿されている。

【００９１】これによっても実施例１と同等の作用効果
を得ることができる。

【００９２】［第６の実施形態］さらに第６の実施形態
を図１８〜図２３に基づき説明する。この実施形態は多
素子型のＲＦコイルユニットのエレメントコイルとして
ＱＤコイルを用いるもので、とくにＱＤコイルの形状改
善によって複数のＱＤコイルの並置を可能にしたもので
ある。

【００９３】前述した従来技術の問題点の解説の中で、
各ＲＦコイルが単一の平面上又は曲面上に配された従来
型の表面ＱＤコイルの場合、その表面ＱＤコイルを横
（Ｘ軸）方向に並置できないと説明したが、ここで、そ
の問題および理由を再度詳述する。

【００９４】従来は図２のような、１対をなす対称構造
を通常持つ、垂直磁場を発生するＲＦコイルと水平磁場
を発生するＲＦコイルとが同一の平面または曲面上に配
置されことによって直交する２つの磁場が発生し、通
常、表面ＱＤコイルと呼ばれるコイル構造を形成してい
る。（ただし従来コイルには、図２で示すようなインピ
ーダンス調整素子はない。）この２つのＲＦコイルから
成るＱＤコイルをエレメントコイルとした場合には、図
３１に示すように２つのエレメントコイル間で、垂直磁
場を発生するコイル同士、水平磁場を発生するコイル同
士および垂直磁場を発生するコイルと水平磁場を発生す
るコイルのあわせて、 4Ｃ2 ＝６通りのコイル間の干渉
がある。そのうちの２つの干渉は、各エレメントＱＤコ
イルの構成要素である垂直磁場を発生するＲＦコイルと
水平磁場を発生するＲＦコイル間で発生する。幾何学的
電気的に対称性が完全ならばこの干渉は少なくなる。

【００９５】残りの４つの干渉はエレメントＱＤコイル
間で発生する。エレメントコイル間に距離があったり、
プリアンプを含む電流抑圧回路を設けた場合、主コイル
パターンに流れる電流が抑圧され、磁気的干渉が低減さ
れる。したがって、エレメントコイル間に空間的距離十
分がとれる場合には著しい干渉は発生しない。

【００９６】図３２のように、Ｚ軸方向にエレメントコ
イルを近接して配置した場合には、コイルの中心軸が各
エレメントコイル間で一致していることと、前出のコイ
ル同士を一部オーバーラップさせる配置をとることで干
渉を低減する例である。しかし同じ近接配置でも、図３
３のように、前記ＱＤコイルをエレメントコイルとする
２つのエレメントコイルをＸ軸上に近接して配置しよう
とすると、エレメントコイル間の空間的距離がないこと
によって、前出の残る４通りの干渉が顕在化してしま
う。これは、各エレメントＱＤコイル自身の幾何学的対
称性を維持しつつ、かつ前出の４通りの干渉がいずれも
ないようなオーバーラップ構造が、１つの平面または曲
面上でコイルパターンを形成する限り、とれないためで
ある。

【００９７】そこで図３３では、ＲＦシールド板をエレ
メントコイル間に配置することにより前記４通りの干渉
を遮蔽する方法をとっている。しかし、この方法ではコ
イル間の磁束を遮断するために、ＲＦシールド板は基本
的に広い断面積を有することが必要である。そのこと
は、高周波磁場による励起パルス印加時と、エンコード
のために静磁場に重畳する、勾配磁場と呼ばれる磁場の
繰り返し印加の際に、画像上問題となる渦電流をＲＦシ
ールド板に誘起してしまう。ＲＦシールド板に施される
種々の回路によりこれらの問題は軽減可能、または、高
周波シールド効果とのトレードオフにより解決可能であ
るが、幾何学的配置上の自由度はなお制約されていると
いえる。

【００９８】説明を簡単にするため、垂直磁場を発生す
るＲＦコイルを矩形コイルとしよう。水平磁場を発生す
るＲＦコイルは、矩形コイルを２つ並べ、矩形コイル同
士の辺の接する部分の電流が同方向に流れるように結線
したコイルとする。一般には、このコイルはバタフライ
コイルとか、フラットヘルムホルツコイルとか呼ばれ
る。コイルパターンの作る面に水平な磁場をパターン中
心で発生するコイルである。図２に示したように、矩形
コイルとバタフライコイルとを組み合わせ、直交する磁
場を形成し、円偏波を行うために使用するコイルは一般
に表面ＱＤコイルと呼ばれる。平面上に形成された表面
コイル同士を組み合わせることによりＱＤ効果を得るコ
イルである。

【００９９】いま、同一形状を有する表面ＱＤコイルを
２つ、Ｘ軸方向にコイル中心間の距離（＝ＧＡＰ）をＧ
を隔てて並べることにする。すると合計４つのＲＦコイ
ルは互いに近接して配置される。したがって、あるコイ
ルから発生した磁束は必ず他のコイルと鎖交することに
なる。コイル間の干渉を減らすために、前出のオーバー
ラップ配置をとることにより干渉のないコイル形状を有
することができるかどうかを考えてみる。

【０１００】まず、矩形コイル同士の干渉がない場合を
考えてみる。各コイルの中心間の距離はＧで与えられて
いるから、Ｘ軸方向の矩形コイルの長さをＲとしたと
き、以下の式が成り立つ。

【０１０１】

【数１】Ｇ＝Ｒ／２＋Ｒ／２−０．１Ｒ ……（１）同様にフラットヘルムホルツコイルのＸ軸方向の全長を
Ｆとしたとき、フラットヘルムホルツコイル同士では

【数２】

【０１０２】フラットヘルムホルツコイルと、矩形コイ
ルとの干渉がない配置は

【数３】

【０１０３】（１）、（２）を（３）に代入して、

【０１０４】

【数４】となり、（３）式の大括弧内は、１よりも約２〜３から
数％大きい値を持つと推定される。

【０１０５】すなわち、（１）、（２）満足させると
き、（３）式はＧと等しくはならない。これは、矩形コ
イル同士、フラットヘルムホルツコイル同士が干渉をも
たないようなコイルパターンを選択したとき、矩形コイ
ルとフラットヘルムホルツコイルとは最初に決めたコイ
ル中心間距離Ｇより離して配置しないと干渉がなくなら
ないことを意味している。このコイル間距離は正味の鎖
交磁束を丁度零にするためのもので、少しでもずれると
大きな干渉が発生してしまう。

【０１０６】例えば、表面ＱＤコイルをＺ軸方向に配置
した図３２の場合、コイル間の干渉が−１０dB以下の干
渉をもつ幾何学的オーバーラップ量から、１mmだけ幾何
学的配置がずれると０．６MHz の周波数スプリットを生
じ、４mmずれると、２〜３MHz の周波数スプリットとな
り、大きな干渉のためにＲＦコイル群を調整することが
困難になってしまう。同様のことが、このＸ軸方向での
並置でも発生する。したがって、従来は図３３のように
表面ＱＤコイル間にＲＦシールド板を入れて干渉を避け
なければならなかった。このように従来の表面ＱＤコイ
ルは、１つの平面または曲面上のみにＲＦコイルパター
ンが配されるために、前出のＲＦコイル間の４通りの干
渉をすべてなくする配置がとれなかった。

【０１０７】以上の状況を踏まえて実施された第６の実
施形態に係る多素子型のＲＦコイルユニットとしてのＱ
Ｄコイルユニットは、そのＲＦコイルとして、垂直磁場
を発生させる垂直磁場コイルと、水平磁場を発生させる
水平磁場コイルとのコイル面の全体が互いに同一（単
一）の平面又は曲面の上には存在しないように形成する
ことを主要な特徴とする。すなわち、水平磁場コイルの
コイル面の少なくとも一部が垂直磁場コイルのコイル面
と異なる平面又は曲面の上に配置されるか、または垂直
磁場コイルが形成するコイル面の一部が水平磁場コイル
のそれと異なる平面上に配置されていることである。

【０１０８】以下にそのいくつかの実施例を説明する。

【０１０９】［実施例１］図１８（ａ）（ｂ）にＱＤコ
イル１１０を示す。同（ａ）はＲＦコイル配置の斜視図
を、同図（ｂ）はＺ軸方向から見たＲＦコイル配置図で
ある。ＱＤコイル１１０はコイル面が平面状の垂直磁場
コイル１１１と、そのコイル面とは異なる面を持つ水平
磁場コイル１１２とを備える。水平磁場コイル１１２は
ヘルムホルツ形に形成されるとともに、そのＺ軸方向の
中心軸を介して両方のコイル片が開き角度θ（＜１８０
゜）で開き、開いたコイル片のＸ軸方向の一辺の長さは
Ｌに設定されている。

【０１１０】これにより水平磁場コイル１１２のコイル
パターンは３次元パターンとなり、このコイルパターン
を決めるときには、開き角度θ、辺の長さＬという２つ
の自由度を持つことができる。

【０１１１】従来の表面ＱＤコイルの場合、上記開き角
度θ＝１８０゜で固定値であり、辺の長さＬのみに自由
度を与えていた。このため、コイル間の干渉を全部は取
り切れなかったが、この実施例では２つの自由度θ，Ｌ
を調整することで、このＱＤコイルをＸ軸方向に並置す
る場合でもかかる干渉を良好に除去できる。

【０１１２】［実施例２］図１９（ａ）〜（ｃ）に別の
実施例を示す。このＱＤコイル１２０（同図（ｃ）も、
垂直磁場コイル１２１（同図（ａ））および水平磁場コ
イル１２２（同図（ｂ））を有する。この内、垂直磁場
コイル１２１は半円弧状のコイル面を成すようにそのコ
イル巻線が形成されており、水平磁場コイルの平面状の
コイル面に交わらない構造となっている。

【０１１３】このように垂直磁場コイル１２１のコイル
面を立体構造とすることで、水平磁場コイル１２２のコ
イル片の長さに、その半円弧状面の曲率がコイルパター
ン設計の際の自由度として加えられる。この自由度の増
加によって、実施例１と同等の作用効果が得られる。

【０１１４】［実施例３］さらに別の実施例を図２０に
示す。この実施例はＱＤコイルの複数個を横（Ｘ軸）方
向に並置したＲＦコイルユニットを示している。同図に
示すように、図１８（ａ），（ｂ）で説明したＱＤコイ
ル１１０を４個被検体の囲りに組合わせて配置し、ボリ
ウムタイプのＲＦコイルユニットを形成している。

【０１１５】前述のようにＱＤコイル１１０一つずつの
干渉低減のための自由度が高められていることから、そ
の自由度を適宜に選択することによって、ＱＤコイル１
１０をエレメントコイルとしてその複数個を用いて患部
を隙間なくカバーするように配置でき、従来には無かっ
た４ＱＤエレメントのＲＦコイルユニットを提供でき、
高Ｓ／Ｎ比のＭＲ信号検出が可能になる。

【０１１６】［実施例４］図２１には、図２０のＲＦコ
イルユニットをさらに変形実施した例を示す。この例で
は、垂直磁場コイル１１２，…１１２のそれぞれのコイ
ル面を湾曲面状に形成して、患部の例えば断面楕円状を
成す体表面にフィットできるようにしたものである。

【０１１７】なお、水平磁場コイル１１１のＺ軸方向か
ら見た開き角を図２１のように２段構え（例えば先端部
でさらに開き角θ´を狭くする）に形成して前述の自由
度をさらに高めるようにしてもよい。

【０１１８】［実施例５］図２２に示すコイルユニット
は、前述した図１８（ａ），（ｂ）で説明したＱＤコイ
ル１１０をエレメントコイルとしてＸ軸方向に２個、ア
レイ状に並置したもので、例えば胸部用のコイルユニッ
トとして好適である。

【０１１９】［実施例６］図２３に示すコイルユニット
も、上述のＱＤコイル１１０を２個並置したものであ
る。とくに、垂直磁場コイル１１２のコイル面には丸み
を持たせてあり、例えば肩部にフィットするようになっ
ている。

【０１２０】このような図２２、図２３のアレイ状並置
の構成は、従来の表面ＱＤコイルでは実現できなかった
ものである。

【０１２１】［第７の実施形態］前述してきた各実施形
態（実施例）に係るＭＲＩ用ＲＦコイルユニットは、Ｑ
Ｄコイルの４個並置の場合を除いて、エレメントコイル
又はＲＦコイルを２個使用するユニットであった。（１
つのマルチプルターンコイルおよび１つのＱＤコイル自
体はそれぞれ１つのエレメントコイルを成す。１つのマ
ルチプルターンコイル（エレメントコイル）はコイル素
子を複数個（例えば２個）備え、また１つのＱＤコイル
（エレメントコイル）はＲＦコイルを２個備える。）本
実施例では、ＱＤコイル以外のものについて、エレメン
トコイル又はＲＦコイルを３個以上使用するＲＦコイル
ユニットを以下に説明する。

【０１２２】［実施例１］図２４に、その１つの実施例
を示す。同図に示すＲＦコイルユニット１３０は、１つ
の円形表面コイルをＲＦコイルとするコイルユニットを
３個用いたものである。コイルユニット１３０Ａ〜１３
０Ｃの各々は、円形表面コイル１３１ａ（…１３１ｃ）
とチューニング・マッチング回路１３２ａ（…１３２
ｃ）とを備えている。表面コイル１３１ａ…１３１ｃは
互いにオーバーラップして配置され、各々の巻線途中に
は、リアクタンス調整素子としてのトリマコンデンサ１
３３ａ（…１３３ｃ）が介挿されている。このトリマコ
ンデンサ１３３ａ…１３３ｃの静電容量を例えば製造完
成時に調整することにより、前述と同様に、３つの表面
コイル１３１ａ…１３１ｃ間の磁気的干渉を低減でき
る。

【０１２３】とくに、このＲＦコイルユニット１３０で
は、表面コイル１３１ｃのトリマコンデンサ１３３ｃ
を、残りの２つの表面コイル１３１ａ，１３１ｂに対し
て幾何学的に対称な位置に配置している。従来法の干渉
低減回路の場合には、そのような対称位置に配置できな
い。本実施例ではかかる対称配置によって干渉調整が従
来法に比べて容易である。これは、干渉調整のときに、
表面コイル１３１ｃのトリマコンデンサ１３２ｃを調整
したときの磁気的影響が残りの２つの表面コイル１３１
ａ，１３１ｂに均等に割り振られるからである。

【０１２４】ここで干渉低減のための従来手法の１つと
しての中和回路を図２４に同等構成の回路（但し、トリ
マコンデンサは無い）に用いた場合の不都合を、本実施
例の作用効果と比較する。

【０１２５】通常、中和回路は各コイルのチューニング
・マッチング回路間に接続するが、接続先のチューニン
グ・マッチングコイルまでの物理的距離があると、その
間をつなぐ中和回路のリード線が長くなるという問題が
ある。リード線が長くなるとリード線自身のインダクタ
ンスがおおきくなり、中和調整が難しくなるという問題
点がある。また、中和回路は、チューニング・マッチン
グを挟んで結線させるので、中和回路同士がおおきなル
ープをつくる。３つの中和回路がつくるループ面積はエ
レメントコイルのそれよりおおきくなってしまう。この
中和回路群が閉じたループをつくることになり、励起時
はおおきな誘起電圧が発生し、場合によってはコイルの
素子を誘導電流によって破壊させてしまったり、励起磁
場が乱れるという問題が発生する。

【０１２６】これに対し、図２４の実施例の場合には、
ループを作る中和回路を用いていないので、そのような
問題も発生しない。

【０１２７】［実施例２］図２５は別の実施例を示すも
ので、このＲＦコイルユニット１４０は４個のマルチプ
ルターンコイルの４つのコイルユニット１４０Ａ〜１４
０Ｄをエレメントコイルとして用いている。マルチプル
ターンコイルのユニット１４０Ａ〜１４０Ｄのそれぞれ
は、２ターンの矩形状のコイル１４１ａ（…１４１ｄ）
とチューニング・マッチング回路１４２ａ（…１４２
ｄ）とを有する。各コイル１４１ａ（…１４１ｄ）は外
側の矩形コイルとそれよりも小さい矩形コイル（インナ
ーコイル）とを備え、この２つのコイルを各々のチュー
ニング・マッチング回路１４２ａ（…１４２ｄ）に並列
に接続している。内側の矩形コイルの巻線途中に、各
々、リアクタンス調整素子としてのトリマコンデンサ１
４３ａ（…１４３ｄ）を挿入している。コイル１４１ａ
…１４１ｄの先端部分の一部をオーバーラップさせてい
る。

【０１２８】図２５と同等な回路をリアクタンス調整素
子を用いないで構成する場合、従来では例えば中和回路
を用いることになる。ここでは４つのコイルなので 4Ｃ
2 ＝６通りの干渉がある。これを従来では、中和回路６
つを使って調整すべく配線することになるが、上下およ
び左右のコイル間に中和回路を配線しなければならない
関係で、コイルパターン上を這う配線をとらなけばなら
ない。このことは高周波共振回路群が錯綜する本構成の
ような場合には往々にしてストレーキャパシタンスを含
む本来不要な共振を引き起こす。各チューニング・マッ
チング回路、及び中和回路の調整状態に強く依存したこ
の共振は、設計時にあらかじめ予想することが困難であ
るとともに、無負荷では調整できたが、負荷（＝被写
体）を入れて再調整すると、不要な共振が現われ、調整
が収束しないなどの不安定要素をもつ。また、中和回路
上にトラップ回路を付け加える場合には回路がさらに複
雑化してしまう。

【０１２９】これに対して、図２５の実施例の場合、ト
ラップ回路をチューニング・マッチング基板上に配置し
てもよいので、配線が容易になる。各コイルの幾何学的
対称性が保たれているので調整がやりやすい。励起磁場
を乱す中和回路がない。受信コイルの感度分布を乱さな
い。トリマコンデンサ１４３ａ（…１４３ｄ）の調整が
所属する各エレメントコイルのチューニング・マッチン
グのみに影響を与えるので、調整を収束させやすい、な
どの種々の利点がある。

【０１３０】なお、前述した実施形態（実施例）におけ
る表面コイルの形状は円形、矩形、正方形など任意の形
状を採ることができる。またボリュームコイルとしてク
ロス楕円コイルを採用してもよい。また本発明に係るＲ
Ｆコイルユニットは、いわゆる複数のＲＦコイルを配列
したアレイコイルやマルチビューコイルのＲＦコイルに
も適用できる。また前述したＲＦコイルユニットは受信
用のみならず、送信用であってもよいし、その両方を担
うユニットであってもよい。

【０１３１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のＲＦコイ
ルユニットによれば、複数個のＲＦコイルの内の少なく
とも１つのＲＦコイルの巻線途中に、このＲＦコイルの
リアクタンスを調整可能な集中定数型のリアクタンス調
整素子（例えば可変コンデンサ）を介挿したので、従来
の磁気的干渉低減のための回路又はコンポーネントを付
加することなく、ＲＦコイル間の磁気的干渉を簡素な構
成で確実に低減させるとともに、所望の磁場分布を得る
ことができる。また、そのような磁気的干渉低減の調整
を短時間で容易に行うことができる。さらに、多素子型
のＲＦコイルユニットを形成するＲＦコイルの数がとく
に「３」以上のときに、磁気的干渉の排除およびそのた
めの調整の上述した有利さをより顕著に享受することが
できる。

【０１３２】さらにまた、ＲＦコイルユニットとしてＱ
Ｄコイルを複数個搭載する場合、ＭＲＩ座標系のＺ軸
（体軸）方向に直交する横（径）方向にその複数個のＱ
Ｄコイルを、磁気的な相互干渉を確実に低減させた状態
で並置できるＱＤコイル構造を有したＲＦコイルユニッ
トを提供することができる。

【０１３３】また、本発明のコイル調整方法によれば、
複数個のＲＦコイルの内の少なくとも１つのＲＦコイル
を形成する巻線の途中位置に集中型のコンデンサ素子を
挿入し、このコンデンサ素子の静電容量値を調整しなが
ら前記磁気的干渉が最小となる静電容量値を定め、定め
た静電容量値のコンデンサ素子をその後の調整不要なコ
ンデンサ素子として前記途中位置に挿入しておくので、
ＲＦコイル間の磁気的干渉を確実に低減できるととも
に、そのような調整を例えば製造時に一度行っておけば
足りることから、ユーザがＭＲ診断時に干渉低減のため
のコイル調整をしなくても済み、操作が簡単化されると
いう効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係るＲＦコイルユニ
ットの構成図。

【図２】本発明の第２の実施形態に係るＲＦコイルユニ
ットの構成図。

【図３】第２の実施形態に係るＲＦコイルユニットの干
渉低減のシミュレーションに用いたＲＦコイル部の等価
回路図。

【図４】干渉低減の実験結果の一例を示すグラフ。

【図５】干渉低減の実験結果の一例を示すグラフ。

【図６】干渉低減の実験結果の一例を示すグラフ。

【図７】干渉低減の実験結果の一例を示すグラフ。

【図８】本発明の第３の実施形態に係るＲＦコイルユニ
ットに使用するサドルコイルの構成図。

【図９】本発明の第３の実施形態に係るＲＦコイルユニ
ットの構成図。

【図１０】本発明の第４の実施形態に係るＲＦコイルユ
ニットとしてのマルチプルターンコイルを示す構成図。

【図１１】第４の実施形態の一実施例に係るＲＦコイル
ユニットの構成図。

【図１２】第４の実施形態の他の実施例に係るＲＦコイ
ルユニットの構成図。

【図１３】第４の実施形態のさらに他の実施例に係るＲ
Ｆコイルユニットの構成図。

【図１４】本発明の第５の実施形態に係るＲＦコイルユ
ニットに対比される従来ユニットの概略構成図。

【図１５】本発明の第５の実施形態のＲＦコイルユニッ
トの一例を示す概略構成図。

【図１６】グランドループ電流制御回路の一例を示す概
略構成図。

【図１７】本発明の第５の実施形態に係るＲＦコイルユ
ニットの別の一例を示す概略構成図。

【図１８】本発明の第６の実施形態に係るＲＦコイルユ
ニットとしてのＱＤコイルの一実施例の巻線パターンを
示す図。

【図１９】本発明の第６の実施形態に係るＲＦコイルユ
ニットとしてのＱＤコイルの別の実施例の巻線パターン
を示す図。

【図２０】本発明の第６の実施形態に係るＲＦコイルユ
ニットとしてのＱＤコイルのさらに別の実施例の巻線パ
ターンを示す図。

【図２１】本発明の第６の実施形態に係るＲＦコイルユ
ニットとしてのＱＤコイルのさらに別の実施例の巻線パ
ターンを示す図。

【図２２】本発明の第６の実施形態に係るＲＦコイルユ
ニットとしてのＱＤコイルのさらに別の実施例の巻線パ
ターンを示す図。

【図２３】本発明の第６の実施形態に係るＲＦコイルユ
ニットとしてのＱＤコイルのさらに別の実施例の巻線パ
ターンを示す図。

【図２４】本発明の第７の実施形態に係るＲＦコイルユ
ニットの一実施例の巻線パターンを示す図。

【図２５】本発明の第７の実施形態に係るＲＦコイルユ
ニットの別の実施例の巻線パターンを示す図。

【図２６】従来の干渉低減専用回路の一例を説明する
図。

【図２７】従来の別の干渉低減専用回路の一例を説明す
る図。

【図２８】従来の別の干渉低減対策のさらに別の例を説
明する図。

【図２９】従来の別の干渉低減対策のさらに別の例を説
明する図。

【図３０】リニアアレイコイルの並置を説明する図。

【図３１】ＱＤコイルのＹ軸（上下）方向の並置を説明
する図。

【図３２】ＱＤコイルのＺ軸方向の並置を説明する図。

【図３３】ＱＤコイルのＸ軸（横）方向のＲＦシールド
板を用いた並置を説明する図。

【符号の説明】

１０，２０，４０，６０，７０，８０，９０，１１０，
１２０，１３０，１４０ＲＦコイルユニット１１ａ，１１ｂ，２１Ｈ，２１Ｖ，６１，６２，７２，
８２，８３，９２Ａ，９２Ｂ，１１１，１１２，１２
１，１２２，１３１ａ〜１３１ｃ，１４１ａ〜１４１ｄ
ＲＦコイル１３ａ，１３ｂ，２２ａ，２２ｂ，３３，４３，４９，
６３，６６，７３，９３Ａ，９３Ｂ，１３０ａ〜１３０
ｃ，１４２ａ〜１４２ｄチューニング・マッチング回
路４１，４２，４７，４８閉ループコイル１２波長短縮コンデンサ１２ｘ，２３，３５，３６，４５，４６，６５，９９，
１３３ａ〜１３３ｃ，１４３ａ〜１４３ｄ可変コンデ
ンサ（リアクタンス調整素子）１４ａ，１４ｂ，３４，４４，５０，６４，７４，９５
Ａ，９５Ｂケーブル６７，６８トラップ回路９７グランドループ電流制御回路９６Ａ，９６Ｂプリアンプ９８コイル部１００Ａ，１００Ｂセカンドアンプ１３０Ａ〜１３０Ｃ，１４０Ａ〜１４０Ｄエレメント
コイルユニット

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）用の高
周波磁場の送信および受信の内の少なくとも一方を担う
ように形成した複数個のＲＦコイルと、この複数個のＲ
Ｆコイルの出力インピーダンスを調整するための出力イ
ンピーダンス調整回路とを備えたＭＲＩ用ＲＦコイルユ
ニットにおいて、前記複数個のＲＦコイルの内の少なくとも１つのＲＦコ
イルの巻線途中に、このＲＦコイルのリアクタンスを調
整可能な集中定数型のリアクタンス調整素子を介挿した
ことを特徴とするＭＲＩ用ＲＦコイルユニット。
【請求項２】前記出力インピーダンス調整回路は、チ
ューニング・マッチング回路であり、このチューニング
・マッチング回路が受信用のプリアンプに接続されてい
る請求項１記載のＭＲＩ用ＲＦコイルユニット。
【請求項３】前記リアクタンス調整素子は、前記ＲＦ
コイルを実質的に磁気共鳴周波数で共振させるために予
めその巻線途中に挿入してある複数の集中定数型のリア
クタンス素子の内の１つを、そのリアクタンス値の調整
可能な素子で置換した構成である請求項１記載のＭＲＩ
用ＲＦコイルユニット。
【請求項４】前記集中定数型且つ固定値のリアクタン
ス素子は固定コンデンサであり、前記リアクタンス調整
素子は可変コンデンサである請求項３記載のＭＲＩ用Ｒ
Ｆコイルユニット。
【請求項５】前記リアクタンス調整素子は可変コンデ
ンサである請求項１記載のＭＲＩ用ＲＦコイルユニッ
ト。
【請求項６】前記インピーダンス調整回路は前記複数
個のＲＦコイルの数に応じて複数個用意され、その複数
個のＲＦコイルが各別にその出力インピーダンス調整回
路に接続されている請求項１記載のＭＲＩ用ＲＦコイル
ユニット。
【請求項７】前記リアクタンス調整素子は、インピー
ダンス調整することにより既知となったリアクタンス分
の固定値のコンデンサに置換した素子である請求項１記
載のＭＲＩ用ＲＦコイルユニット。
【請求項８】前記リアクタンス調整素子を介挿したＲ
Ｆコイルは、１つの平面又は曲面に収まるように形成さ
れたコイル面を有し、且つその平面又は曲面に水平な面
に高周波磁場を発生させ得る巻線パターンを有し、前記
出力インピーダンス調整回路およびリアクタンス調整素
子をそのＲＦコイルの巻線パターン途中の互いに幾何学
的に対称となる位置に各々挿入してある請求項１記載の
ＭＲＩ用ＲＦコイルユニット。
【請求項９】前記複数個のＲＦコイルは互いの磁場影
響下に在るように近接配置又は一部がオーバラップ配置
されている請求項１記載のＭＲＩ用ＲＦコイルユニッ
ト。
【請求項１０】前記複数個のＲＦコイルの各々の巻線
は、１ターンで形成される矩形、正方形または円形の形
状を有する請求項９記載のＭＲＩ用ＲＦコイルユニッ
ト。
【請求項１１】前記複数個のＲＦコイルの内の１つの
ＲＦコイルは、その巻線が一筆書きで８の字状になぞる
ことができる２つの隣接したループを形成するパターン
形状を有する請求項９記載のＭＲＩ用ＲＦコイルユニッ
ト。
【請求項１２】前記複数個のＲＦコイルの内の少なく
とも１つは前記出力インピーダンス調整回路に並列に接
続された複数個のコイル素子を備える請求項１記載のＭ
ＲＩ用ＲＦコイルユニット。
【請求項１３】前記複数個のコイル素子は、同一の形
状の巻線パターンを有する２個の閉ループコイルであ
り、この２個の閉ループコイルが被検体を囲むように対
向・配置されてボリュームコイルを成す請求項１２記載
のＭＲＩ用ＲＦコイルユニット。
【請求項１４】前記２個の閉ループコイルはサドルコ
イル又はクロス楕円コイルを形成する請求項１３記載の
ＭＲＩ用ＲＦコイルユニット。
【請求項１５】前記２個の閉ループコイルの各々の巻
線途中に前記リアクタンス調整素子を介挿した請求項１
３記載のＭＲＩ用ＲＦコイルユニット。
【請求項１６】前記複数個のＲＦコイルの各々は、同
一形状の巻線パターンを有し且つ被検体を囲むように互
いに対向・配置された２個のコイル素子から成るボリュ
ームコイルであり、該ボリュームコイルの中心軸に関し
て幾何学的に９０゜のずれを持って２組の当該ボリュー
ムコイルを配置した構成の請求項１２記載のＭＲＩ用Ｒ
Ｆコイルユニット。
【請求項１７】前記リアクタンス調整素子は可変コン
デンサである請求項１２記載のＭＲＩ用ＲＦコイルユニ
ット。
【請求項１８】前記リアクタンス調整素子は、インピ
ーダンス調整することにより既知となったリアクタンス
分の固定値のコンデンサに置換した素子である請求項１
２記載のＭＲＩ用ＲＦコイルユニット。
【請求項１９】前記複数個のＲＦコイルの内の少なく
とも一部の複数個のＲＦコイルは、それぞれの巻線パタ
ーンが同一形状の閉ループを成し且つその閉ループが形
成するコイル面の大きさが互いに異なる複数の表面コイ
ルであり、その内の大きい方の表面コイルが小さい方の
表面コイルを囲むようにそれらの表面コイルを実質的な
同一面又は同一曲面上に配置した多重ターンコイルであ
る請求項１記載のＭＲＩ用ＲＦコイルユニット。
【請求項２０】前記複数個の表面コイルは、前記出力
インピーダンス調整回路に対して直列に接続されている
請求項１９記載のＭＲＩ用ＲＦコイルユニット。
【請求項２１】前記複数個の表面コイルは、前記出力
インピーダンス調整回路に対して並列に接続されている
請求項１９記載のＭＲＩ用ＲＦコイルユニット。
【請求項２２】前記出力インピーダンス調整回路はチ
ューニング・マッチング回路である請求項２０または２
１記載のＭＲＩ用ＲＦコイルユニット。
【請求項２３】前記チューニング・マッチング回路と
前記複数個の表面コイルの直列又は並列接続回路とを繋
ぐリード線部分には、送信時に受信コイルとしての当該
表面コイルの直列又は並列接続回路を電気的に遮断する
トラップ回路を挿入してある請求項２２記載のＭＲＩ用
ＲＦコイルユニット。
【請求項２４】前記複数個の表面コイルは同一面上に
位置する外側及び内側の２つの閉ループから成る請求項
２２記載のＭＲＩ用ＲＦコイルユニット。
【請求項２５】前記リアクタンス調整素子は可変コン
デンサであり、この可変コンデンサが前記外側又は内側
閉ループの何れか一方に介挿されている請求項２４記載
のＭＲＩ用ＲＦコイルユニット。
【請求項２６】前記可変コンデンサおよび前記チュー
ニング・マッチング回路は、その可変コンデンサが介挿
されている前記外側又は内側閉ループに対して幾何学的
に対称な位置に介挿又は接続されている請求項２５記載
のＭＲＩ用ＲＦコイルユニット。
【請求項２７】前記複数個の表面コイルの各々は１タ
ーンのコイルであり、前記リアクタンス調整素子は可変
コンデンサあり、前記磁気共鳴イメージングの共鳴周波
数は、前記１ターンのコイルのインダクタンスと前記可
変コンデンサの静電容量とにより共振する比較的高い値
である請求項１９記載のＭＲＩ用ＲＦコイルユニット。
【請求項２８】前記複数個のＲＦコイルは、前記多重
ターンコイルと、この多重ターンコイルの一部とオーバ
ラップして配置される別の表面コイルとを含む請求項１
９記載のＭＲＩ用ＲＦコイルユニット。
【請求項２９】前記多重ターンコイルと前記別の表面
コイルの各々は、別々の前記出力インピーダンス調整回
路に接続されている請求項２８記載のＭＲＩ用ＲＦコイ
ルユニット。
【請求項３０】前記複数個のＲＦコイルは、前記多重
ターンコイルと、この多重ターンコイルが形成するコイ
ル面に対して斜め方向の磁場領域を持つ別のＲＦコイル
とを含む請求項１９記載のＭＲＩ用ＲＦコイルユニッ
ト。
【請求項３１】前記複数個のＲＦコイルは３個以上の
ＲＦコイルで成る請求項１記載のＭＲＩ用ＲＦコイルユ
ニット。
【請求項３２】前記リアクタンス調整素子は前記３個
以上のＲＦコイルの各々の巻線途中に介挿した請求項３
１記載のＭＲＩ用ＲＦコイルユニット。
【請求項３３】前記３個以上のＲＦコイルに介挿され
る別個の前記リアクタンス調整素子の内、所定のＲＦコ
イルに介挿されたリアクタンス調整素子は残りのＲＦコ
イルに対して幾何学的に対称な位置に配置されている請
求項３２記載のＭＲＩ用ＲＦコイルユニット。
【請求項３４】前記複数個のＲＦコイルは、複数個の
コイル素子により形成される多重ターンコイルを３個以
上形成するＲＦコイルで成り、各多重ターンコイルのコ
イル素子のサイズは異なるコイルである請求項１記載の
ＭＲＩ用ＲＦコイルユニット。
【請求項３５】磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）用の
高周波磁場の受信を担うように形成した複数個のＲＦコ
イルと、この複数個のＲＦコイルの出力インピーダンス
を個々に調整する複数個の出力インピーダンス調整回路
と、を備えたＭＲＩ用ＲＦコイルユニットにおいて、前記複数個の出力インピーダンス調整回路を通過した受
信信号を受信処理回路側に各別に導く複数本の伝送線を
有し、この複数本の伝送線の内の少なくとも一部の伝送
線に、この伝送線の外被を流れる外装電流の通過状態を
制御する制御回路を挿入したことを特徴とするＭＲＩ用
ＲＦコイルユニット。
【請求項３６】前記複数本の伝送線の少なくとも一部
の伝送線は他の受信系を成す前記ＲＦコイルの巻線を跨
いで配置されている請求項３５記載のＭＲＩ用ＲＦコイ
ルユニット。
【請求項３７】前記制御回路は、前記伝送線をソレノ
イド状に巻き回したコイル部と、このコイル部の外被に
並列に接続した可変コンデンサとから成る請求項３６記
載のＭＲＩ用ＲＦコイルユニット。
【請求項３８】磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）用の
高周波磁場としての垂直磁場を形成する第１のＲＦコイ
ルおよびその水平磁場を形成する第２のＲＦコイルを対
とするエレメントコイルを有するＭＲＩ用ＲＦコイルユ
ニットにおいて、前記第１のＲＦコイルおよび第２のＲＦコイルの各々が
呈する２つのコイル面の少なくとも一部は互いに異なる
平面上または曲面上に存在するように当該第１および第
２のＲＦコイルの巻線パターンの形状又は位置の少なく
とも一方を定めたことを特徴とするＭＲＩ用ＲＦコイル
ユニット。
【請求項３９】前記第１のＲＦコイルはそのコイル面
が平面状又は湾曲面状に形成され、一方、前記第２のＲ
Ｆコイルはそのコイル面が巻線を一筆書きで８の字状に
なぞることができる２つの隣接したループを有し且つそ
の隣接辺を基軸としてＶ字状に開き且つその開き角が１
８０゜よりも小さい構造である請求項３８記載のＭＲＩ
用ＲＦコイルユニット。
【請求項４０】前記第１のＲＦコイルはそのコイル面
が湾曲状に形成された構造であり、一方、前記第２のＲ
Ｆコイルはそのコイル面が巻線を一筆書きで８の字状に
たどることができる２つの隣接した平面状に形成された
構造である請求項３８記載のＭＲＩ用ＲＦコイルユニッ
ト。
【請求項４１】前記エレメントコイルを少なくとも２
個備え、それらのエレメントコイル各々が前記水平磁場
方向に並置されている請求項３８記載のＭＲＩ用ＲＦコ
イルユニット。
【請求項４２】前記エレメントコイルを４個備え、そ
の４個のエレメントコイルが前記水平磁場方向に並置さ
れている請求項３８記載のＭＲＩ用ＲＦコイルユニッ
ト。
【請求項４３】磁気共鳴イメージング用の高周波磁場
の送信および受信の内の少なくとも一方を担う複数個の
ＲＦコイル相互間の磁気的干渉を低減させるためのコイ
ル調整方法において、前記複数個のＲＦコイルの内の少なくとも１つのＲＦコ
イルを形成する巻線の途中位置に集中型のコンデンサ素
子を挿入し、このコンデンサ素子の静電容量値を調整し
ながら前記磁気的干渉が最小となる静電容量値を定め、
定めた静電容量値のコンデンサ素子をその後の調整不要
なコンデンサ素子として前記途中位置に挿入しておくこ
とを特徴とするコイル調整方法。
【請求項４４】前記調整時およびその後の調整不要な
コンデンサ素子として同一の可変コンデンサを使う請求
項４３記載のコイル調整方法。
【請求項４５】前記調整時のコンデンサ素子は可変コ
ンデンサであり、前記その後の調整不要なコンデンサ素
子は前記定められた静電容量値の固定コンデンサである
請求項４３記載のコイル調整方法。
【請求項４６】前記調整時およびその後の調整不要な
コンデンサ素子は、前記巻線に与えられた波長短縮用コ
ンデンサの位置に挿入されている請求項４４又は４５記
載のコイル調整方法。
【請求項４７】前記定められた静電容量値は前記波長
短縮用コンデンサの静電容量値を含んだ値である請求項
４６記載のコイル調整方法。