JPH1176192A - Ｒｆシールド板および磁気共鳴撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 シールド効果向上と渦電流低減とを両立させ
たＲＦシールド板およびそのようなＲＦシールド板を備
えた磁気共鳴撮像装置を実現する。 【解決手段】 ＲＦシールド板２６を、スリット３６で
少なくとも部分的に分離された複数の導電体の板部材３
０，３２と、それら板部材の間に挟持された誘電体の板
部材３４とで構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＲＦシールド(rad
io frequency shield)板および磁気共鳴撮像装置に関
し、特に、勾配コイル(coil)とＲＦコイルの間に設けら
れるＲＦシールド板およびそのようなＲＦシールド板を
有する磁気共鳴撮像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】磁気共鳴撮像装置では、被検体が搬入さ
れる磁場空間を外来のＲＦノイズ(noise) から守るため
にＲＦシールドを設けるようにしている。ＲＦシールド
は銅板等の導電体の板で構成される。ＲＦシールドはＲ
Ｆコイルの外側に設けられる。ＲＦコイルの外側には勾
配コイルが配設されるので、ＲＦシールドは、ＲＦコイ
ルと勾配コイルの間に設けられる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】シールド性を高めるに
はシールド板の厚みを増すのが効果的であるが、反面、
勾配磁場によってシールド板に誘起する渦電流が大きく
なり、勾配磁場発生効率を悪くするという問題があっ
た。

【０００４】本発明は上記の問題点を解決するためにな
されたもので、その目的は、シールド効果向上と渦電流
低減とを両立させたＲＦシールド板およびそのようなＲ
Ｆシールド板を備えた磁気共鳴撮像装置を実現すること
である。

【０００５】

【課題を解決するための手段】 （１）上記の課題を解決する第１の本発明は、スリット
により少なくとも部分的に分離された複数の導電体の板
部材と、前記複数の導電体の板部材の間に挟持された誘
電体の板部材と、を具備することを特徴とする。

【０００６】（２）上記の課題を解決する第２の本発明
は、被検体を収容する空間に静磁場を形成する静磁場形
成手段と、前記空間に勾配磁場を形成する勾配磁場形成
手段と、前記空間に高周波磁場を形成する高周波磁場形
成手段と、前記勾配磁場形成手段および前記高周波磁場
形成手段の間に設けられたＲＦシールド手段と、前記空
間から磁気共鳴信号を測定する測定手段と、前記測定手
段が測定した前記磁気共鳴信号に基づいて画像を生成す
る画像生成手段と、を有する磁気共鳴撮像装置であっ
て、前記ＲＦシールド手段が、スリットにより少なくと
も部分的に分離された複数の導電体の板部材と、前記複
数の導電体の板部材の間に挟持された誘電体の板部材
と、を具備することを特徴とする。

【０００７】（作用）第１の発明または第２の発明で
は、誘電体を間に挟んだ複数の導電体の板部材はＲＦ領
域では等価的に一体の導電体板となって厚みの厚いシー
ルド板を形成する。また、導電体の板部材がスリットで
少なくとも部分的に分離されていることにより、渦電流
が流れにくくなる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。なお、本発明は実施の形態
に限定されるものではない。

【０００９】図１に磁気共鳴撮像装置のブロック(bloc
k) 図を示す。本装置は本発明の実施の形態の一例であ
る。 （構成）図１に示すように、本装置では、静磁場発生部
２がその内部空間に均一な静磁場を形成するようになっ
ている。静磁場発生部２は、本発明における静磁場形成
手段の実施の形態の一例である。静磁場発生部２は図示
しない例えば永久磁石等の１対の磁気発生器を備えてお
り、それらが間隔を保って上下方向に対向し、その対向
空間に静磁場（垂直磁場）を形成している。なお、磁気
発生器は永久磁石に限らず、常電導電磁石や超電導電磁
石等であって良い。

【００１０】静磁場発生部２の内部空間には勾配コイル
部４，４’が設けられ、同様に間隔を保って上下方向に
対向している。勾配コイル部４，４’の間には、筒形を
成すＲＦコイル部６が配置されている。ＲＦコイル部６
の中心軸は静磁場の方向と直交するようになっている。
ＲＦコイル部６の内部空間に、被検体８が、図示しない
搬入手段によって搬入される。被検体８の体軸は静磁場
の方向と直交する。

【００１１】勾配コイル部４，４’とＲＦコイル部６の
間にはシールド板２６，２６’が設けられる。シールド
板２６，２６’は、本発明におけるＲＦシールド手段の
実施の形態の一例である。シールド板２６，２６’につ
いては後にあらためて説明する。

【００１２】勾配コイル部４，４’には勾配駆動部１０
が接続されている。勾配駆動部１０は勾配コイル部４，
４’に駆動信号を与えて勾配磁場を発生させるようにな
っている。勾配コイル部４，４’および勾配駆動部１０
は、本発明における勾配磁場形成手段の実施の形態の一
例である。発生する勾配磁場は、スライス(slice) 勾配
磁場、読み出し勾配磁場および位相エンコード勾配磁場
の３種である。これら勾配磁場の方向は、シールド板２
６，２６’の板面に垂直になる。

【００１３】ＲＦコイル部６には送信部１２が接続され
ている。送信部１２はＲＦコイル部６に駆動信号を与え
てＲＦ磁場を発生させ、それによって、被検体８の体内
の特定の原子のスピン(spin)を励起するようになってい
る。ＲＦコイル部６および送信部１２は、本発明におけ
る高周波磁場形成手段の実施の形態の一例である。

【００１４】ＲＦコイル部６は、また、被検体８内の励
起されたスピンが発生する磁気共鳴信号を受信するよう
になっている。ＲＦコイル部６には受信部１４が接続さ
れている。受信部１４はＲＦコイル部６の出力信号を受
信するようになっている。

【００１５】受信部１４にはアナログ・ディジタル(ana
log-to-digital) 変換部１６が接続されている。ＲＦコ
イル部６、受信部１４およびアナログ・ディジタル変換
部１６は、本発明における測定手段の実施の形態の一例
である。アナログ・ディジタル変換部１６は受信部１４
の出力信号をディジタル信号に変換するようになってい
る。アナログ・ディジタル変換部１６はコンピュータ(c
omputer)１８に接続されている。

【００１６】コンピュータ１８はアナログ・ディジタル
変換部１６からディジタル信号を入力し、図示しないメ
モリ(memory)に記憶するようになっている。メモリ内に
はデータ(data)空間が形成されている。このデータ空間
は２次元フーリエ(Fourie)空間を構成する。コンピュー
タ１８は、この２次元フーリエ空間のデータを２次元逆
フーリエ変換して被検体８の画像を再構成する。コンピ
ュータ１８は、本発明における画像生成手段の実施の形
態の一例である。

【００１７】コンピュータ１８には制御部２０が接続さ
れている。制御部２０には勾配駆動部１０、送信部１
２、受信部１４およびアナログ・ディジタル変換部１６
が接続されている。制御部２０は、コンピュータ１８か
ら与えられる指令に基づいて勾配駆動部１０、送信部１
２、受信部１４およびアナログ・ディジタル変換部１６
をそれぞれ制御し、磁気共鳴撮像を実行するようになっ
ている。

【００１８】コンピュータ１８には表示部２２と操作部
２４が接続されている。表示部２２は、コンピュータ１
８から出力される再構成画像を含む各種の情報を表示す
るようになっている。操作部２４は、操作者によって操
作され、各種の指令や情報等をコンピュータ１８に入力
するようになっている。

【００１９】図２に、シールド板２６の構成の一例を模
式的に示す。シールド板２６’も同様の構成を有する。
図２の（ａ）は上面図、（ｂ）はＡ−Ａ断面図、（ｃ）
は底面図である。なお、（ｂ）の断面図は厚み方向に寸
法を拡大して示す。

【００２０】図２に示すように、シールド板２６は、２
つの導電体板３０，３２の間に誘電体板３４を挟んだ構
造になっている。導電体板３０，３２は、本発明におけ
る導電体の板部材の実施の形態の一例である。導電体板
３０，３２としては、例えば銅やアルミニウム等の電気
的良導体の薄板ないし箔が用いられる。導電体板３０，
３２の厚みは、例えば１８μｍである。

【００２１】誘電体板３４は、本発明における誘電体の
板部材の実施の形態の一例である。誘電体板３４として
は、比誘電率の大きい物質例えばプラスチック(plastic
s)等の薄板ないしフィルム (film) が用いられる。誘電
体板３４の厚みは例えば４０μｍである。

【００２２】このようなシールド板２６は、例えばプラ
スチックフィルムの両面を銅メッキすること等によって
製作される。導電体板３０，３２には、板面の中心から
放射状に複数のスリット(slit)３６が設けられている。
スリット３６は、例えば導電体板３０，３２をエッチン
グ(etching) すること等によって形成される。スリット
３６によって導電体板３０，３２は周方向に複数分割さ
れる。

【００２３】導電体板３０，３２が誘電体板３４に被着
されているので、複数のスリット３６を設けてもシール
ド板２６は強度が低下することがなく、所定の形状を維
持することが容易である。その際、図示のように、上面
と底面でスリット３６が互いに入り組むようにするの
が、強度低下を一層少なくし形状維持を一層容易にする
点で好ましい。

【００２４】このような構成のシールド板２６は、導電
体板３０，３２間に、誘電体板３４の誘電率に応じた静
電容量を持つ。この静電容量は、誘電体板３４の材料、
形状および寸法を適切に選ぶことにより、ＲＦ領域での
導電体板３０，３２の間のインピーダンスを極めて小さ
くするような値にしてある。

【００２５】このため、ＲＦ領域では、導電体板３０と
３２とが低インピーダンスで相互接続され、等価的に一
体の導電体板となる。これによって、シールド板２６
は、等価的に、導電体板３０と３２とを合わせた厚みを
持つ導体板となる。すなわち、板厚の厚い導体板を用い
たシールド板と等価になり良好なシールド性を示す。

【００２６】なお、スリット３６の間を、ＲＦ領域での
インピーダンスが小さなキャパシタで接続するようにし
ても良い。これは、ＲＦ領域での導電体板３０，３２の
等価的な一体性をさらに良くする点で好ましい。

【００２７】一方、勾配コイル４が発生する勾配磁場に
より導電体板３０，３２に生じる渦電流については、導
電体板３０，３２に設けた複数のスリット３６により、
導電体板３０，３２の周方向での渦電流の経路を分断
し、渦電流を流れにくくしている。

【００２８】なお、スリット３６の間をＲＦ領域でのイ
ンピーダンスが小さなキャパシタで接続した場合でも、
このキャパシタはＲＦ領域よりはるかに低域の勾配磁場
の周波数領域では充分大きなインピーダンスを持つの
で、渦電流は流れにくい。

【００２９】放射状のスリット３６の個数は必要に応じ
て適宜に定めて良い。また、放射方向に加えて周方向に
設け、例えば図３に示すような樹枝状のパターン(patte
rn)を持つスリット３６を形成することができる。この
ようにスリットを多数設けるのは、渦電流を一層流れに
くくする点で好ましい。

【００３０】また、スリット３６は、例えば図４に示す
ように、導電体板３０，３２を小部分に完全に分離する
ように設けても良い。このようにしても、シールド板２
６の一体性は誘電板３４により保たれるので問題はな
く、むしろ渦電流の低減がさらに徹底するので好都合で
ある。

【００３１】シールド板２６，２６’は３枚以上の導電
体板を誘電体板を介して積層するようにしても良い。こ
れは、等価的な導体板の厚みをさらに増し、シールド効
果を一層高める点で好ましい。

【００３２】また、シールド板２６，２６’は、上記の
ような１対の対向板とする代わりに、ＲＦコイル部６の
周囲を取り巻く筒状の一体構造としても良い。これは、
磁場空間のシールド性を一層高める点で好ましい。

【００３３】（動作）本装置の動作を説明する。磁気共
鳴撮像の具体例の１つとして、スピンエコー(spin ech
o) 法による撮像を行う場合について説明する。スピン
エコー法には、例えば図５に示すようなパルスシーケン
ス(pulse sequence)が利用される。

【００３４】図５は、１ビュー(view)分の磁気共鳴信号
（スピンエコー信号）を収集するときのパルスシーケン
スの模式図である。このようなパルスシーケンスが例え
ば２５６回繰り返されて、２５６ビューのスピンエコー
信号が収集される。

【００３５】このパルスシーケンスの実行とスピンエコ
ー信号の収集は制御部２０によって制御される。なお、
本装置はスピンエコー法に限らず、その他の各種の技法
による磁気共鳴撮像を行うことができる。

【００３６】図５の（６）に示すように、パルスシーケ
ンスは時間軸に沿って（ａ）〜（ｄ）の４つの期間に分
けられる。先ず、期間（ａ）において、（１）に示すよ
うに９０°パルスＰ９０によってＲＦ励起が行われる。
ＲＦ励起は送信部１２によって駆動されるＲＦコイル部
６によって行われる。

【００３７】このとき、（２）に示すようにスライス勾
配磁場Ｇｓが印加される。スライス勾配磁場Ｇｓの印加
は、勾配駆動部１０によって駆動される勾配コイル部
４，４’により行われる。これによって、被検体８の体
内の所定のスライスのスピンが励起（選択励起）され
る。

【００３８】次に、期間（ｂ）において、（３）に示す
ように位相エンコード勾配磁場Ｇｐが印加される。位相
エンコード勾配磁場Ｇｐの印加も勾配駆動部１０によっ
て駆動される勾配コイル部４，４’により行われる。こ
れによってスピンの位相エンコードが行われる。

【００３９】位相エンコード期間中に、（２）に示すよ
うにスライス勾配磁場Ｇｓによってスピンのリフェーズ
(rephase) が行われる。また、（４）に示すように読み
出し勾配磁場Ｇｒが印加され、スピンのディフェーズ(d
ephase) が行われる。読み出し勾配磁場Ｇｒの印加も勾
配駆動部１０によって駆動される勾配コイル部４，４’
により行われる。

【００４０】次に、期間（ｃ）において、（１）に示す
ように１８０°パルスＰ１８０が印加され、これによっ
てスピンの反転が行われる。スピンの反転は、送信部１
２でＲＦ駆動されるＲＦコイル部６によって行われる。

【００４１】次に、期間（ｄ）において、（４）に示す
ように読み出し勾配磁場Ｇｒが印加される。これによっ
て、（５）に示すように、スピンエコー信号ＭＲが被検
体８から発生する。

【００４２】スピンエコー信号ＭＲは、ＲＦコイル部６
によって受信される。受信信号は、受信部１４およびア
ナログ・ディジタル変換部１６を経てコンピュータ１８
に入力される。コンピュータ１８は入力信号を測定デー
タとしてメモリに記憶する。これによって、メモリに１
ビュー分のスピンエコーデータが収集される。

【００４３】以上の動作が、所定の周期で例えば２５６
回繰り返される。動作の繰り返しの度に位相エンコード
勾配磁場Ｇｐが変更され、毎回異なる位相エンコードが
行われる。このことを図５の（３）の波形に付した複数
の破線で表す。

【００４４】コンピュータ１８は、メモリに収集した全
ビューのスピンエコーデータに基づいて画像再構成を行
い、被検体８の画像を生成する。生成された画像は表示
部２２に可視像として表示される。

【００４５】このような撮像の過程で、シールド板２
６，２６’は、そのシールド効果により外来のＲＦノイ
ズを阻止し、スピンエコー信号ＭＲの品質を良くする。
また、導体板３０，３２に流れる渦電流が少ないので、
勾配駆動部１０による勾配コイル部４，４’の駆動が効
率良く行われる。

【００４６】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明で
は、ＲＦシールド板を、スリットにより少なくとも部分
的に分離された複数の導電体の板部材と、それら板部材
の間に挟持された誘電体の板部材とで構成するようにし
たので、シールド効果向上と渦電流低減とを両立させた
ＲＦシールド板およびそのようなＲＦシールド板を備え
た磁気共鳴撮像装置を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の一例の装置のブロック図
である。

【図２】本発明の実施の形態の一例の装置におけるシー
ルド板の模式的構成を示す図である。

【図３】本発明の実施の形態の一例の装置におけるシー
ルド板の模式的構成を示す図である。

【図４】本発明の実施の形態の一例の装置におけるシー
ルド板の模式的構成を示す図である。

【図５】本発明の実施の形態の一例の装置が実行するパ
ルスシーケンスの一例を示す模式図である。

【符号の説明】

２ 静磁場発生部 ４，４’ 勾配コイル部 ６ ＲＦコイル部 ８ 被検体 １０ 勾配駆動部 １１ 送信部 １４ 受信部 １６ アナログ・ディジタル変換部 １８ コンピュータ ２０ 制御部 ２２ 表示部 ２４ 操作部 ２６，２６’ シールド板 ３０，３２ 導体板 ３４ 誘電体板 ３６ スリット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 健志 東京都日野市旭が丘四丁目７番地の127 ジーイー横河メディカルシステム株式会社 内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スリットにより少なくとも部分的に分離
   された複数の導電体の板部材と、 前記複数の導電体の板部材の間に挟持された誘電体の板
   部材と、を具備することを特徴とするＲＦシールド板。
2. 【請求項２】 被検体を収容する空間に静磁場を形成す
   る静磁場形成手段と、 前記空間に勾配磁場を形成する勾配磁場形成手段と、 前記空間に高周波磁場を形成する高周波磁場形成手段
   と、 前記勾配磁場形成手段および前記高周波磁場形成手段の
   間に設けられたＲＦシールド手段と、 前記空間から磁気共鳴信号を測定する測定手段と、 前記測定手段が測定した前記磁気共鳴信号に基づいて画
   像を生成する画像生成手段と、を有する磁気共鳴撮像装
   置であって、 前記ＲＦシールド手段が、 スリットにより少なくとも部分的に分離された複数の導
   電体の板部材と、 前記複数の導電体の板部材の間に挟持された誘電体の板
   部材と、を具備することを特徴とする磁気共鳴撮像装
   置。