JPS62249642A

JPS62249642A - 核磁気共鳴画像処理装置用受信アンテナ

Info

Publication number: JPS62249642A
Application number: JP62001563A
Authority: JP
Inventors: ジャン　ピエール　コップ
Original assignee: THOMSON CGR; THOMSON CJR
Current assignee: THOMSON CGR; THOMSON CJR
Priority date: 1986-01-07
Filing date: 1987-01-07
Publication date: 1987-10-30
Also published as: FR2592715A1; EP0232189A1; FR2592715B1; US4739269A; DE3764652D1; EP0232189B1

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、核磁気共鳴による画像処理装置用受信アンテ
ナに関する。本発明は特に、医療の分野で目の診断に使
用される。本発明は、さらに、人体のうちのサイズの小
さな他の部分の診断にも用いられる。

従来の技術核磁気共鳴（ＮＭＲ）による画像処理装置を使用する際
には、診断される身体を一定の強い磁場Ｂａ中に置く。

身体がこの磁場下にある時、身体にさらに励起用の無線
周波数の電磁波を加える。

このようにして身体の微小部分の磁気モーメントの振動
を共鳴させる。励起後これらの磁気モーメントが磁場Ｂ
ｏの方向に再び揃おうとするが、その時に微小部分が発
信した共鳴信号が測定される。

測定された信号を処理して診断部分の断面の画像を取り
出す。

本発明が対象とするアンテナは、主に測定される共鳴信
号を受信する、すなわち検出するのに使用されるアンテ
ナである。本発明の対象のアンテナは、いわゆる間型ア
ンテナである。間型アンテナは、診断される身体の上に
配置される受信アンテナである。このアンテナは、発信
アンテナとは異なる。発信アンテナのほうは一般に画像
処理装置自体に取付けられる。間型アンテナは画像処理
装置に取付けられたアンテナより身体に近いので、高品
質の信号すなわちＳＮ比がより大きい信号をとらえる。

アンテナを製作するにあたっての主要な問題点の１つは
、その対称性に関するものである。すなわち、アンテナ
のあらゆる部分が、検出信号の形成に等しく寄与しなけ
ればならないということである。周知のように、対称で
ないアンテナは、診断される身体とは関係のない外部の
ノイズをとらえる。このノイズは邪魔になる。

他の技術分野では、アンテナの各部分を検出信号の形成
に等しく寄与させるための磁気カップリング手段を備え
ることによりアンテナの対称性の問題を解決しているこ
とがよく知られている。残念ながら、ＮＭＲ装置では強
磁性体が存在していてはならない。実際、ＮＭＲ装置で
は磁場が一様であることがきわめて重要である。なぜな
ら、磁場の一様性が像の品質と正確さを決めるからであ
る。さらに、上記の磁気カップリング手段は別の機能を
有する。その機能というのは、アンテナのインピーダン
スを、検出信号を伝達するのに使用する高周波線のイン
ピーダンスに整合させることである。従って、解決すべ
き問題は、この磁気カップリング手段を他の手段で置換
することである。

本発明は、特に小さな区域の画像を得るのに適した、イ
ンピーダンス整合手段を備える対称面型アンテナを提供
することを目的とする。小さな区域としては、主として
人間の眼を考える。

問題点を解決するための手段本発明によれば、 −直列に接続され、互いに同心の偶数個の導体コイルと
、 −該コイルの互いには接続されていない端部間に該コイ
ルと並列に設置された同調用キャパシタと、 −上記コイルの中点と上記キャパシタの端子の１つとの
間に接続された高入力インピーダンス受信回路とを備えることを特徴とする核磁気共鳴による画像処理装
置用の受信アンテナが提供される。

実施例本発明は、添付図面を参照して行われる以下の説明によ
って明らかとなろう。添付図面は、例として示しただけ
であって、本発明を何ら限定するものではない。また、
各図面で同一の参照番号は、同一の要素を示す。

第１図は、核磁気共鳴による画像処理装置を示す図であ
る。この画像処理装置は、一定の強い磁場Ｂ。を発生す
る手段ｌを備える。診察台２に載せられた患者３は、こ
の磁場内に置かれる。発信手段４は、励起用の無線周波
数の電磁波を発生させる。この無線周波数の電磁波は、
例えば参照番号６で示した発信棒を備える発信アンテナ
５から放射される。共鳴信号は例えば患者３の目の上に
置かれた受信アンテナによって受信する。この共鳴信号
は高周波線８によって処理兼記憶手段９へ送られる。こ
の処理兼記録手段９は表示手段１０に接続されており、
そこで診断した区域の断面が画像化される。発信手段４
及び処理兼記録手段９は、シーケンサ１１によって制御
される。受信アンテナ７は、対称で整合したアンテナで
ある。本発明によると、信号の検出は偶数個の同心円状
の導体コイルによって行われる。

第２図及び第３図は、コイルの配置の実施例を示す図で
ある。ここでは、偶数として２を選んである。画像化さ
れる区域が小さいほど、受信される信号の共鳴周波数が
小さいほど（弱い磁場Ｂ０だとそうなる）、さらに、一
般にコイルの自己誘導が小さいほど、大きな偶数とする
。第２図では、同心の２つのコイル１２．１３は同一平
面内にあり、一部分が重なり合っている。２つのコイル
は、各々が内弧と外弧を有する。すなわちコイル１２は
内弧１５と外弧１４を有し、コイル１３は内弧１７と外
弧１６を有する。２つのコイルの中点１８は、２つの内
弧の接続点に対応する。各コイル１２．１３の端部２０
．２１は、互いには接続されていない。このアンテナは
、この２つの端部間に並列に設置されたキャパシタ１９
を備える。高入力インピーダンスである受信回路が、両
コイルの中点１８とキャパシタ１９の端子の１つ、例え
ばコイル１３の端部２１に接続される端子との間に接続
される（Ｖ）。コイル１２．１３が重なり合う部分はブ
リッジ２２にする。このブリッジにより、各コイルの内
弧−外弧の接続部分を瓦を重ねた状態にできる。絶縁層
が、ブリッジ２２の位置で各コイルの導体部分間に介在
する。アンテナは、通常楕円、もしくは、場合によって
は円の形状を有する。中点１８及びブリッジ２２はここ
のアンテナの対称軸に沿った径の両端にある。両コイル
は、支持部材２５上に設置しである。この支持部材とし
ては、コイルがエツチングで形成されているプリント回
路用材料を用いることができる。

第３図は本発明のアンテナの別の実施例を示す図で、同
心の２つのコイル２３．２４が各々絶縁性支持部材２５
の各面に配置されている。絶縁性支持部材としては、こ
こでは両面プリント回路用基板を用いてもよい。コイル
２３．２４は互いに直列であり、中点２６の位置で支持
部材２５を厚さ方向に横切る接続部によって接続されて
いる。各コイル２３．２４の端部２８と２９は互いには
接続されていない。キャパシタ２７が、この２つの端部
２８．２９の間に並列に接続されている。受信回路は、
中点２６とキャパシタ２７の端子の１つ、例えば端部２
８との間に接続されている。第２図の場合は参照番号１
９で、本実施例の場合は参照番号２７で示すキャパシタ
が存在していることにより、測定される信号の共鳴周波
数で大きなＱを有する共振回路を形成することができる
。先に述べた場合と同様にこの場合でも、コイルが互い
に同心であり、さらにこの２つのコイルの導体表面が対
向して配置されていることにより、補助キャパシタがひ
とつ分配されることになるため、Ｑが大きくなる。どち
らの場合も単一のキャパシタを用いて周波数を同調させ
ることを注意しておく。キャパシタがひとつしかないこ
とで、決定すべき要素をひとつのみにするという別の問
題も解決することができる。実際、身体３で生じる誘電
性ノイズが受信されることを少なくするために検出用コ
イルの様々な個所に同調用キャパシタを設けることが知
られている。この場合、共振回路の調節のためにはこの
ように設置されているキャパシタを全部調節する必要が
ある。キャパシタが１つしかない場合には、この問題を
単純化することができる。また、本実施例ではキャパシ
タは２つの受信コイルの各々に同時に作用するので受信
されるノイズは減少する。

アンテナの整合調整は、能動受信回路３０があるため不
要である。患者の存在によって同調周波数が変化するこ
とはない。このため、ノイズに対する入力インピーダン
スの裕度は大きい。従って、周波数同調調整は、他のこ
とを気にせずに行うことができる。

第４図は、コイルの中点と同調用キャパシタの端子の１
つとの間に直列に接続された高入力インピーダンス受信
回路３０の好ましい１実施例を示す図である。この受信
回路３０は、アンテナをアンバランスにしないための高
入力インピーダンス回路である。実際、上記の２つの場
合、コイルの１つ（コイル１２及びコイル２４）は、無
限インピーダンスの開回路の負荷がかかるが、もう一方
は受信回路の負荷がかかる。この受信回路の人力インピ
ーダンスが大きいので、アンバランスにはならない。

受信回路３０は、主構成要素としてソースにバイアス抵
抗３２とデカップリング用キャパシタ３３が共通に接続
されたソースフォロワ接続の電界効果トランジスタ（Ｆ
ＥＴ）３１を備える。トランジスタ３１は、ゲートに検
出信号を受けて、高周波線８（第１図）を形成する同軸
ケーブル３５の中心導体３４に増幅された信号を出力す
る。従って、受信回路３０によりアンテナのインピーダ
ンス整合を行わせることができる。電源回路３６からは
、やはり中心導体３４を介してトランジスタ３１にバイ
アス電圧■。。

を供給することができる。電源回路３６としては、公知
のタイプの回路を使う。すなわち、この電源回路は、測
定される信号のデカップリング手段を備える。従って、
受信回路３０に人力され増幅された信号は処理兼記憶手
段９に伝送される。アンテナはプリント回路上に機械操
作で形成することができる。プリント回路は柔軟であっ
ても柔軟でなくてもよい。アンテナを形成されたプリン
ト回路の全体は柔軟な樹脂で包む。整合増幅を行う受信
回路３０は、アンテナが形成されているのと同じ支持部
材上でこのアンテナの近傍に形成されること好ましい。

第４図には、また、コイルの端部の間に設置されたキャ
パシタ１９（もしくは２７）が示されている。

共振及びＱの条件は、補助キャパシタ、キャパシタ１９
（もしくは２７）及び増幅作用をもつ受信回路３０の等
価回路の人力キャパシタの合計容量によって決まる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明によるアンテナを備えるＮＭＲ画像処
理装置であり、第２図及び第３図は、各々、本発明による受信アンテナ
の実施例を示す図であり、第４図は、インピーダンス整合回路の好ましい実施例を
示す図である。（主な参照番号）１・・磁場発生手段、　４・・発信手段、５・・発信ア
ンテナ、　　７・・受信アンテナ、８・・高周波線、　
　　９・・処理兼記憶手段、１０・・表示手段、１１・
・シーケンサ、１２、１３・・コイノペ１９、２７・・同調用キャパシタ、

Claims

【特許請求の範囲】

（１）―直列（１８）に接続され、互いに同心の偶数個
（２個）の導体コイル（１２、１３）と、―該コイルの
互いには接続されていない端部（２１、２０）に並列に
設置された同調用キャパシタ（１９）と、―上記コイル
の中点と上記キャパシタの端子の１つとの間に接続され
た高入力インピーダンス受信回路（３０）とを備えることを特徴とする核磁気共鳴による画像処理装
置用（１〜１１）受信アンテナ（７）。
（２）上記偶数が２であることを特徴とする特許請求の
範囲第１項に記載のアンテナ。
（３）上記の２つのコイルは、同一平面（第２図）に含
まれ（第２図）、一部分が重なり合い（２２）、各コイ
ルは外弧（１４、１６）と内弧（１５、１７）を備え、
両コイルの中点は２つの内弧の接続部と一致することを
特徴とする特許請求の範囲第２項に記載のアンテナ。
（４）上記コイルは垂直方向に重なり合い（第３図）、
各々が支持板（２５）の両面に配置されていることを特
徴とする特許請求の範囲第２項に記載のアンテナ。
（５）上記受信回路は、ソースフォロワ接続の電界効果
トランジスタ（３１）を備えることを特徴とする特許請
求の範囲第１項乃至第４項のいずれか１項に記載のアン
テナ。
（６）上記電界効果トランジスタは、上記受信回路と画
像処理装置の処理手段（９）との接続用高周波線（８）
を構成する同軸ケーブル（３５）の中心導体（３４）を
介して、受信信号がデカップリングされた電源回路（３
６）によって給電されることを特徴とする特許請求の範
囲第５項に記載のアンテナ。