JPS6274353A - 減結合検出表面コイルを有する磁気共鳴装置 - Google Patents

減結合検出表面コイルを有する磁気共鳴装置

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JPS6274353A
JPS6274353A JP61222214A JP22221486A JPS6274353A JP S6274353 A JPS6274353 A JP S6274353A JP 61222214 A JP61222214 A JP 61222214A JP 22221486 A JP22221486 A JP 22221486A JP S6274353 A JPS6274353 A JP S6274353A
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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】 本発明は、静磁場をつくる磁石、ラジオ周波数送信コイ
ル、表面コイルの形のラジオ周波数測定コイル、および
ラジオ周波数励起とラジオ周波数検出のための電子スイ
ッチング回路とを有する磁気共鳴装置に関するものであ
る。
この種の装置は「ネエイチュア(Nature) J1
980年、283号の第167〜170頁の記載より知
られている。これに記載された形態は、一方においては
送信コイルが測定コイル内に比較的強い電流を生じ、こ
の電流に対してラジオ周波数検出回路を保護せねばなら
ずまた他方においては付勢された測定コイルが送信磁場
の均一性を妨げるために問題がある。
本発明はこれ等の問題を除去することを目的としたもの
で、その特徴とするところは、冒頭に述べた種類の磁気
共鳴装置において、測定コイルは、送信コイルと測定コ
イル間の電磁結合がさけられるような幾何学的形状を有
するようにしたことにある。
本発明によれば、測定コイルの幾何学的形状が、送信コ
イルによる測定コイル内の電流の誘起を阻止し、検出回
路に阻止装置がなくてさえも前記の望ましくない影響は
生じない。
本発明の好ましい一実施例態様では、測定コイルは、互
いに反対方向に配向された巻線を有し且つ同じ表面積を
取囲む、一平面内に位置された2つの部分コイルより成
る。
線形および回転する空間的に均一な送信磁場の何れにお
いても、第1のコイル半部に誘起された電流は常に第2
のコイル半部に誘起された電流によって補償され、した
がって、コイルの入力端子には起電力は全く生じない。
表面コイルの配向に関しては何等の制限はない。この表
面コイルは均一なラジオ周波数励起磁界と常に減結合さ
れる。
本発明の別の実施態様では、測定コイルは、屋根の棟で
出合うように分けた2つの部分コイルを有する屋根形で
ある。この種のコイルは、回転する送信磁場には使用で
きないが線形送信磁場には利点をもつ、というのは測定
領域を対称物の形に合わすことができるからである。2
つの部分コイルは、線形および回転する送信磁場の両方
に対し、上下に配設することもできる。この場合には、
これ等の間の最小間隔は、測定信号を検出可能なように
考慮せねばならない。この間隔はやはり2つの部分コイ
ルの間に位置さるべき対象物に合わせることができる。
本発明の更に別の実施態様では、コイルは2つ以上例え
ば3つの部分コイルより成り、その全表面積が少なくと
も1つの対称軸により2つの等しい部分に分けられ、第
1の組の部分コイルの表面積の和が第2の組の部分コイ
ルの表面積の和と等しいようにすることもできる。
2つまたはそれ以上のこのようなコイルを装置内に用い
ることもでき、この場合、送信磁場に対す゛る配向は、
コイル内での電流補償を条件として、コイルで取囲まれ
る領域に対して最大の測定感度が生じるように選ばれる
以下に本発明の実施例を図面によって説明する。
第1興に示した磁気共鳴装置は、均一な静磁場をつくる
磁石システム2と、傾斜磁場をつくる磁気システム4、
これ等の磁気システム2と磁気システム4の夫々の電源
6と8より成る。ラジオ周波数交番磁場をつくるのに用
いられる磁気コイル10はラジオ周波数電源12に接続
される。ラジオ周波数送信磁場によって被検物内に発生
された磁気共鳴信号を検出するために、表面コイル13
が用いられる。この表面コイル13は、読出しのために
信号増幅器14に接続される。この信号増幅器14は、
中央制御装置18に接続された位+Il]判別整流器(
phase−sensitive rectifier
)に接続される。前記の中央制御装置18は、ラジオ周
波数電源12の変調器20、傾斜磁場コイルの電源8お
よびイメージディスプレイのモニタ22を駆動する。高
周波発振器24は、変調器20と、測定信号を処理する
位相判別整流器16とを制御する。必要な場合には、冷
却のために、冷却パイプ27を有する冷却装置26が用
いられる。この種の冷却装置は、抵抗コイル用の水冷ま
たは超伝導コイル用の液体ヘリウムのデユワ−システム
の形をとることができる。磁気システム2と4の間に位
置する送信コイル10は検査領域28を取囲み、この検
査ペースは、人体診断装置では患者を入れるのに十分な
大きさを有する。静磁場、イメージすべき断層の位置選
定のための傾斜磁場および空間的に均一なラジオ周波数
交番磁場がかくして検査領域28内に発生される。表面
コイル、好ましくは位置決め可能な表面コイルが前記の
検査領域28内に設けられる。を椎の検査のような有る
種の検査に対しては、検査スペース内を軸方向に移動可
能で径方向に調節可能な図示しない患者用のテーブルト
ップにコイルを組込むことが有利なこともある。測定コ
イルはまた該コイルが人体の検査部分に対して調節でき
るように装着することもできる。この場合、このような
コイルは、検査を行っている間実際上患者と連結され、
患者が位置を変えられた時に患者と共に動くのが好まし
い。
第2a図に示した表面コイルは、矢印で示したように互
いに反対の電流方向を有する2つの部分コイル50と5
2より成る。例えば送信コイルで発生された磁束が一方
の部分コイルを通過し、その結果電流が発生すると、他
方の部分コイルに発生された反対方向の電流によって補
償される。この部分コイルが互いに同じで、特に、同じ
有効表面積(ここでは送信磁場の方向と交差する表面積
の投影面積を意味する)を有すると、両方のコイル部分
を通る磁束は、この磁束を発生する磁界が空間的に均一
である限りは等しい。ここで“空間的に均一”と云うの
は、相対的な空間においてあらゆる瞬間において強さと
方向とが相等しいことを意味する。したがって、本発明
の作用に対し、前記のことを条件として、分割されたコ
イルが送信磁場内にどのように配向されるかはそれ程関
係ない。
けれども、この配向は、測定コイルにより有効に測定さ
れる領域の寸法に対しては重要である。コイルの磁場の
測定から、ここに適用する相反定理に基づいて、コイル
の有効測定磁場がどこまで延在するかを決めるのは可能
である。この状態のより全体的な考察については「ジャ
ーナル・オブ・マグネティック・レゾナンス(Jour
nal of Magne−tic Re5onanc
e) J 1985年62号の397〜405頁の記事
を参照されたい。
磁気共鳴装置では、1つの測定例えば人体の特定部分の
測定に2つまたはそれ以上の測定コイルを用いることが
屡々ある。この時にも本発明の表面コイルが良く役立つ
。この場合には、これ等のコイルは、検査すべき対象に
関しおよび相互に関し、取囲まれた測定領域に対し最も
好ましい測定信号共鳴が生じるように配向される。ひざ
を例にとると、各分割されたコイルの対称軸がx−y面
内にありこの場合送信磁場は2方向に配向されるように
ひざのまわりに4つの表面コイルを正方形に分けること
ができる。
第2b図は3つの部分コイル60.62および64より
成る表面コイルの実施例を示す。コイル64の表面積は
ここではコイル60と62の表面積の和に等しく、誘起
電流の方向は矢印で示しである。対称軸68.70の一
方が送信磁場と交わる平面内にある送信磁場での配向で
は、端子67と69の間にやはり起電力は生じない。
方向が定常的な送信磁場で働く装置では、2つの同じ表
面積の部分コイルは同一平面内にある必要はなく、例え
ば第2c図に示すように屋根形も可能で、この屋根の棟
72はやはり送信磁場と交わる平面内にある対称線とし
て存し、屋根の2つの部分74と76は送信磁場に対し
同じ角度で配される。
したがって、表面積として円筒状のさやの一部を取囲む
コイルで同様に働くことも可能である。第2a図に示し
たコイルでは、線54と56は対称軸としての役をする
。図の紙面と交わるように向けられた送信磁場による有
効な作用のためには、これ等の対称軸の一方が図の紙面
にあることになるが、このコイルは、その軸のまわりに
すなわち所望に応じて2つの軸の一方のまわりに回転し
て設置してよい。
第2d図は、コイル表面を対角線方向に同じ表面積の部
分コイル80と82に分けた実施例を示す。
ここでもやはり、2つの対称軸84と85が前述の条件
が当嵌まるように存在するということができる。
幾何学的に考えると、対称軸84と86とは前述した対
称軸とは性質が異なるが、これは空間的な均一の送信磁
場とは無関係である。
以上述べた実施例では多くの場合方形のコイル表面積と
しているが、直径に沿ってわけられた円形表面積のもの
でも可能である。対称の要件が満たされる限りは、形を
きめるのは、特に、そこからの信号が満足すべき信号対
雑音比で測定コイルにより検出される対象物部分の寸法
と幾何学的形状である。
【図面の簡単な説明】
第1図は測定コイルとして分割された表面コイルを有す
る磁気共鳴装置の路線図、 第2図は表面コイルの一実施例を示す線図、第2b図は
別の実施例を示す線図、 第2C図は更に別の実施例を示す線図、第2d図は更に
別の実施例を示す線図である。 2・・・静磁場用の磁気システム 4・・・傾斜磁場用の磁気システム 6、訃・・電源 11・・・ラジオ周波数交番磁場発生コイル12・・・
ラジオ周波数電源 13・・・表面コイル 54、56.68.70.71.84.86・・・対称
軸50、52.60.62.64.74.76、80.
82・・・部分コイル67、69・・・端子 Fl6.2a        FIG、2b1X

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、静磁場をつくる磁石、ラジオ周波数送信コイル、表
    面コイルの形のラジオ周波数測定コイル、およびラジオ
    周波数励起とラジオ周波数検出のための電子スイッチン
    グ回路とを有する磁気共鳴装置において、測定コイルは
    、送信コイルと測定コイル間の電磁結合が避けられるよ
    うな幾何学的形状を有することを特徴とする磁気共鳴装
    置。 2、測定コイルは、互いに反対方向に配向された巻線を
    有し且つ同じ表面積を取囲む、一平面内に位置された2
    つの部分コイルより成る特許請求の範囲第1項記載の磁
    気共鳴装置。 3、測定コイルは、同じ平面内に位置された2つ以上の
    部分コイルより成り、1つの組の部分コイルの表面積の
    和は他の組の部分コイルの和に等しく、共通のコイルは
    何れにしても全表面積を2つの等しい部分に分ける対象
    軸を有する特許請求の範囲第1項記載の磁気共鳴装置。 4、方形の全コイル表面が対角線方向に2つの等しい部
    分表面積に分けられた特許請求の範囲第1項記載の磁気
    共鳴装置。 5、測定コイルは、コイル表面に直角方向に沿って測っ
    て、互いに変わらない距離に位置する2つの部分コイル
    より成る特許請求の範囲第1項記載の磁気共鳴装置。 6、対称軸によって分けられたコイル表面積の同じコイ
    ル部分が対称軸を棟として有する屋根の形を形成する特
    許請求の範囲第1項記載の磁気共鳴装置。 7、測定コイルは、その対称軸または対称軸の1つが送
    信磁場の方向と交わる平面内に位置するように配設され
    た特許請求の範囲第1項から第6項の何れかの1項記載
    の磁気共鳴装置。 8、測定コイルは、最適の共鳴総信号が該測定コイルで
    取囲まれた検査スペースよりこの測定コイル内に発生さ
    れるように取付けられた2つまたはそれ以上の表面コイ
    ルより成る特許請求の範囲第1項から第7項までの何れ
    かの1項記載の磁気共鳴装置。 9、表面コイルは送信磁場の方向からみて正多角形を形
    成する特許請求の範囲第8項記載の磁気共鳴装置。
JP61222214A 1985-09-25 1986-09-22 減結合検出表面コイルを有する磁気共鳴装置 Expired - Fee Related JPH0755220B2 (ja)

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