JPS62190705A

JPS62190705A - 核磁気共鳴イメ−ジング装置用ｒｆコイル

Info

Publication number: JPS62190705A
Application number: JP61032439A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Sato; 隆洋佐藤
Original assignee: Yokogawa Medical Systems Ltd
Current assignee: GE Healthcare Japan Corp
Priority date: 1986-02-17
Filing date: 1986-02-17
Publication date: 1987-08-20

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は核磁気共鳴イメージング装置く以下ＭＲｒとい
う）のパートケージ型のＲＦコイルに関する。

（従来の技術）核磁気共鳴く以下ＮＭＲという）現象を用いて特定原子
核に注目した被検体の断層像を得るＭＲＩは従来から知
られている。このＭＲＩの原理の概要を簡単に説明する
。

原子核は磁気を帯びた回転している独楽と見ることがで
きるが、それを例えばＺ軸方向の静磁場Ｈａの中におく
と、前記の原子核は次式で示す角速度ωＯで歳差運動を
する。これをラモアの歳差運動という。

ω０−γＨＯ但し、γ：核磁気回転比今、静磁場のあるＺ軸に垂直な軸、例えばｘ軸に高周波
コイルを配置し、ｘｙ面内で回転する前記の角周波数ω
０の高周波回転磁場を印加すると磁気共鳴が起り、静磁
場Ｈｏのもとてゼーマン分裂をしていた原子核の集団は
共鳴条件を満足する高周波磁場によって準位間の遷移を
生じ、エネルギ一単位の高い方の準位に遷移する。ここ
で、核磁気回転比γは原子核の種類によって異なるので
共鳴周波数によって当該原子核を特定することができる
。更にその共鳴の強さを測定すれば、その原子核の存在
量を知ることができる。共鳴後緩和時間と呼ばれる時定
数で定まる時間の間に高い準位へ励起された原子核は低
い準位へ戻ってエネルギーの放射を行う。ＮＭＲの現象
の観測には大きく分けて定常法とパルス法があって、前
者は前述のように共鳴条件を満足する連続的に加えられ
た高周波エネルギーが縦核磁気緩和時間ＴＩを通じて格
子系に吸収されていく過程を検出するものである。後者
は横核磁気緩和時間Ｔ２に比べて十分短い時間に断熱的
に高周波パルスを印加し、その後に起こるスピン系の運
動を直接観測しようとするもので、現在ＮＭＲの技術は
主としてこのパルス法に基づいている。このパルス法に
ついて第７図を参照しながら説明する。

前述のように共鳴条件を満足する高周波パルス（Ｈｌ）
を静磁場（２軸）に垂直なく×軸）方向に印加すると、
第７図（イ）に示すように全磁気モーメントＭは回転座
標系でω′　＝γＨ１の角周波数でｚｙ面内で回転を始
める。今パルス幅を１ＤとするとＨＯからの回転角はθ
−γＨｒｊｏであり、θ−９０’　となるような１Ｄを
もつパルスを９０’パルスと呼ぶ。この９０’パルス直
後では磁気モーメントＭは第７図（ロ）のように×ｙ面
をω０で回転していることになり、例えばＸ軸においた
ＲＦコイルに誘導起電力を生じる。しかし、この信号は
時間と共に減衰していくので、この信号を自由誘導減衰
信号（ＦＩＤ）と呼ぶ。ＦＩＤ信号をフーリエ変換すれ
ば周波数領域での信号が得られる。次に第７図（ハ）に
示すように９０’パルスからτ時間後θ−１８０６にな
るようなパルス幅の第２のパルス（１８０’パルス）を
加えるとばらばらになっていた磁気モーメントがτ時間
後−■方向で再び焦点を合せて信号が観測される。この
信号をスピンエコー（ＳＥ）と呼んでいてＲＦコイルに
誘起される。このスピンエコーの強度を測定して所望の
像を得ることができる。ＲＦコイルによって与えられる
ＲＦ磁界は調べる身体領域にわたって均質でなければな
らない。現在用いられているコイルは、共鳴周波数を高
くするために１ターン又は２ターンのものを用いている
。

このように少ないターン数のコイル素子に共鳴電流が集
中すると、高周波磁場の均質性並びに被検体の相異なる
部分で発生する信号に対する感度の均質性が低下するが
、現在では、均一性に富む高周波磁場を発生するための
ＲＦコイルが開発されている。第３図はその一例を示す
ものである。第３図において、１はＲＦコイルであって
通常パートケージ型ＲＦコイルと称せられているもので
ある。このＲＦコイルにはバイパス型とローパス型があ
るが、ここではバイパス型を示している。２゜３は導電
ループ素子で略円形をなし、その面は平行に配置され、
被検者を収容する開口部になっている。４は導電セグメ
ントで、前記のループ素子２．３の各々の周縁に沿って
隔たった点でループ素子を接続している。５はコンデン
サで、ループ素子２，３のセグメント４の接続点間に直
列に挿入されている。セグメント４を地面に対して平行
にＲＦコイルを設置した場合、被検者はセグメント４に
平行に移動してＲＦコイル１の内部に入る。

このＲＦコイル１に収容された被検者頭部とＲＦコイル
の関係を第４図に示す。

（発明が解決しようとする問題点）前述のように、被検者は横臥の状態でＭＲＩによる撮影
が行われるため、従来の構成では横たえたＲＦコイル１
に滑り込むようにして中へ入ることになるが、そのため
に被検者をＲＦコイル１の長手方向に移動する台に載せ
て入れる必要があって、出入りには不便である。又、上
下のコイルを接点の接触で接続し、分離し得るようにし
たＲＦコイルでは、接点の劣化によるＲＦコイルの不具
合発生の可能性がある。

本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、その目的は
、被検者をコイル内に収容する場合、横から入り込ませ
る必要がなく、出入りを容易にし、又、接点の接触によ
り上下を接続することのないＭＲＩ用ＲＦコイルを実現
することにある。

（問題点を解決するための手段）前記した問題点を解決する本発明は、共通の縦軸線に略
直交して相隔てて配置された１対の導電ループ素子と、
前記縦軸線に略平行に配置された複数個の導電セグメン
トとを有し、該セグメントは前記ループ素子の各々の周
縁に沿って相隔たる点で前記ループ素子を相互に電気的
に接続し、前記ループ素子には前記セグメントとの接続
点間に直列にコンデンサを配し、１つのコンデンサの両
端を給電点としたパートケージ型ＲＦコイルにおいて、
前記ループ素子の給電点を起点とした略９０″及び略２
７０°の位置にあるコンデンサを前記１対のループ素子
から除去して上下に分離可能にしたことを特徴とするも
のである。

（作用）本発明のＲＦコイルでは、給電点を起点として略９０’
及び略２７０６の位置においてＲＦコイルを上下に分離
できる。従って、上部コイルを外して被検者を収容でき
る。

（実施例）以下に図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
。

第１図は本発明の一実施例を示すＲＦコイルの模式図の
斜視図であり、第２図は正面図である。

図において、１１はパートケージ型ＲＦコイル、１２．
１３は導電ループ素子で略円形をなし、略平行に配置さ
れていて、被検者を収容する開口部になっている。１４
は導電セグメントで前記のループ素子１２．１３の各々
の周縁に沿って略等間隔に隔たった点でループ素子１２
．１３を接続している。１５はコンデンサでループ素子
１２，１３におけるセグメントの接続点間にそれぞれ挿
入してセグメント１４と共振回路を構成している。

１６は高周波電源で抵抗１７を介してＲＦコイル１１に
高周波電流を供給している。１８は高周波電流をループ
素子１３に供給する給電点、１つは給電点１８を角度θ
の起点として図ったとき、９０６と２７０６の位置にあ
るコンデンサを除去してＲＦコイル１１を上下に分割し
た分割点である。

又、１８０°の位置の近傍においてセグメント１４を２
本取除いである。

次に上記実施例の動作を第１図、第２図を用いて説明す
る。高周波電源１６から給電点１８に高周波電流を供給
し、コンデンサ１５の値を適当に選んで共振させるとル
ープ素子１３に第５図に示すような定在波を生ずる。図
において、θは第２図に示す給電点１８をＯｏとした角
度、ｉはループ素子１３上の各点における電流値で電流
定在波を示している。第５図において、明らかなように
、ループ素子１３における電流定在波は終端短絡の高周
波線路と同様に生じ、１８ｏ°の位置において振幅が最
大で、９０’及び２７ｏ６の位置で振幅○の正弦波とな
る。従って、第２図において、給電点１８から見て略９
０’及び略２７ｏ６の位置は前述のように電流が流れな
い点なので、その位置にあるコンデンサ１５を除いても
差支えなく、又、このコンデンサ１５を除いてもＲＦコ
コイル１全体の動作としては隣接セグメント１４間の誘
導結合により結合していてＲＦコイル１１の動作には影
響を及ぼさない。又、ｏ″と１８０６の位置においてセ
グメント１４の電流は０となり、１８０６の位置の近傍
のセグメントを除いてもＲＦコイル１１の動作にはほと
んど影響がない。

第６図においては、被検者の後頭部を給電点１８とし、
給電点１８から見て略９０’及び略２７Ｏｏの位置のコ
ンデンサ１５を除去して上下のループ素子１２を分離し
、略１８０６の位置のセグメント１４を取除いたＲＦコ
イルと被検者の関係を示している。第４図と比較して明
らかなように、被検者がＲＦコイル１１の中に出入りす
るとき、ＲＦコイル１１の上半分を外して出入りできる
ので出入りが容易になる。しかも、この分離は完全に切
離された接点のない分離なので、接点の着脱による不具
合の発生等はない。又、ＲＦコイル１１の上部の被検者
の眼前に当る位置のセグメント１４が除かれているので
、被検者は安定した心境で受検することができる。尚、
ＲＦコイル１１の直径りは被検者の頭部を収容するのに
十分な大きさにし、その長さ４は直径りに対し次のよう
に選んである。

＃＝ＩＤ〜１．５０このように選ぶことにより、端部の磁界の乱れによる影
像の画質の劣化を生じない。

尚、本発明は上記実施例に限るものではない。

例えば、ＲＦコイルの断面の形状は円形に限ることはな
く、楕円形でも多角形でも差支えない。セグメントの数
は１６本の例であったが更に多くてもよい。セグメント
の数を多くすれば取除くセグメントの数は２本でなく多
くしてもよい。

〈発明の効果）以上説明したように、本発明によれば、被検者をコイル
内に収納する場合に、分割部の上半分を取外すことによ
り楽に収納できる。又、接点の劣化によるコイルの劣化
の心配がない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の模式図の斜視図で、第２図
は正面図、第３図は従来のＲＦコイルの一例を示す図、
第４図は従来のＲＦコイルに収納された被検者とＲＦコ
イルの関係を示す図、第５図は本発明の一実施例のＲＦ
コイルのループ素子に現われる電流定材波形の図、第６
図は本発明によるＲＦコイルと被検者の関係を示す図、
第７図はＭＲＩのパルス法の原理の説明図である。１．１１・・・ＲＦコイル２．３．１２．１３・・・ループ素子４．１４・・・セグメント５．１５・・・コンデンサ１６・・・高周波電源　　１７・・・抵抗１８・・・給
電点　　　　１９・・・分割点特許出願人　横河メディ
カルシステム株式会社■　　Ｕつ −のくのへ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）共通の縦軸線に略直交して相隔てて配置された１
対の導電ループ素子と、前記縦軸線に略平行に配置され
た複数個の導電セグメントとを有し、該セグメントは前
記ループ素子の各々の周縁に沿つて相隔たる点で前記ル
ープ素子を相互に電気的に接続し、前記ループ素子には
前記セグメントとの接続点間に直列にコンデンサを配し
、１つのコンデンサの両端を給電点としたパートケージ
型ＲＦコイルにおいて、前記ループ素子の給電点を起点
とした略９０°及び略２７０°の位置にあるコンデンサ
を前記１対のループ素子から除去して上下に分離可能に
したことを特徴とする核磁気共鳴イメージング装置用Ｒ
Ｆコイル。
（２）前記ＲＦコイルの前記給電点を起点とした略１８
０°の位置付近にある前記セグメントを少なくとも１本
除去したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
核磁気共鳴イメージング装置用ＲＦコイル。
（３）前記ＲＦコイルの形状を円筒形とし、その直径は
被検者の頭部を収容するのに十分な大きさを有し、軸方
向の長さは前記直径の１．０〜１．５倍程度であること
を特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項記載の核
磁気共鳴イメージング装置用ＲＦコイル。
（４）前記セグメントは各ループの周縁に沿って略等間
隔に配されていることを特徴とする特許請求の範囲第３
項記載の核磁気共鳴イメージング装置用ＲＦコイル。