JPS63111846A - Ｎｍｒ装置 - Google Patents

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〕 本発明は磁気回転共鳴分光、そして特に共鳴系で発生し
た信号を受信するための局部コイルに関する。

〔従来の技術〕

磁気回転分光系は磁気モーメントをもつ核および常磁性
状態における電子の研究に用いられている。前者を核磁
気共鳴（ＮＭＲ）　、後者を常磁性共鳴（ＥＰＲ）また
は電子スピン共鳴（ＥＳＲ）と呼ぶ。これらほど知られ
ていないが本発明に含まれる他の形式の磁気回転分光技
術もある。

磁気モーメントを有する核はそれに加わる磁場の方向に
整合しようとする。しかしながらそのために核は磁界の
強さとその核の性質（磁気ジャイロ定数）によりきまる
特性角速度（ラーモア周波数）でその磁場の方向のまわ
りで歳差運動を行う。

人体組織のような物質に均一の磁界（分光磁界Ｂ　）が
加わると、組織内の常磁性核の個々の磁気モーメントが
その磁場に整合させようとするがそれらの特性ラーモア
周波数でランダムにそのまわりで歳差運動を行う。正味
の磁気モーメントＭ　はこの分光磁界の方向に発生する
が、その直文面（ｘ−ｙｊｌｉｌｉ）内のランダムに配
向した成分が互いに打消し合う。しかしながら物質すな
わち組織にｘ−ｙ面内にあってラーモア周波数に近い磁
界（励起磁界Ｂ１）が加えられると、正味の、整合した
モーメントＭ　はこのｘ−７面へと回転されてラーモア
周波数でこのｘ−ｙ面内で回転する正味の横方向の磁気
モーメントＭ１を発生する。

この磁気同転現象の実際の値は励起信号Ｂ１が停止した
後に放出される無線周波信号として得られる。励起信号
が除かれると、ＮＭＲ信号と呼ばれる振動正弦波が横方
向磁気モーメントＭ１によより生じる回転磁界によって
受信コイル内に誘導する。この信号の周波数はラーモア
周波数であり、その１次振幅Ａ。はＭｌの大きさにより
きまる。

これら技術を用いるＮＭＲ装置は種々の大きさでつくら
れている。小型の特殊設計の装置は実験動物のテストあ
るいは人体の特定部位のテストに用いられる。他方全身
形のＮＭＲスキャナーは人の全身を受は入れ、そしてそ
の任意の部分の画像を発生するに充分な大きさを有する
。全身スキャナは励起磁界発生用の励起コイルとＮＭＲ
信号受信用の受信コイルを用いる。励起コイルは極めて
均一な励起磁界を目的とする全面積にわたり発生し、受
信コイルはＮＭＲ信号受信のために目的物の面に近接し
て配置される。受信コイルは目的物のラーモア周波数に
厳密に同調されている。

最近、「ループギャップ」共鳴器と呼ばれる新しい共鳴
構造が磁気回転共鳴分光の分野に用いられている。米国
特許第４．４３５，６８０号、同４．４４６，４２９号
、同４，４８０．２３９号および同４，５０４，５７７
号に示されているように、このループギャップ共鳴器は
広い範囲の形を有する。しかしながらそれらすべてにお
いて、集中回路共鳴器は誘導性素子を導電ループとし、
このループ内に１個以上のギャップを設けて容量素子と
することにより形成されている。ループギャップ共鳴器
は集中定数回路共鳴器に関連した多くの利点を有するが
、空調共振器に関連したいくつかの特性を有する。これ
らの内の主たるものは従来の集中定数回路共鳴器と比較
して品質因子すなわちＱファクタが著しく高いというこ
とである。

ＮＭＲスキャナに用いた場合この高いＱが高いＳ／Ｎ比
を与え、これが分解能を高くし、走査時間を短くする。

受信コイルのＳ／Ｎ比を高くするにはその寸法を小さく
シ、そして目的の近くに配置するのが普通であＬｏその
ような受信コイルはそれの受けうる磁場の面積が限られ
るために表面コイルまたは局部コイルと呼ばれている。

例えば特願昭６１−１０５７７７には、人体の頭部およ
び首部の画像を発生するように設計された局部コイルが
示されている。一般に局部コイルの磁界を受ける部分が
問題となる磁界に近づけば近づく程、結果としてのＮＭ
Ｒ信号は良好になる。

〔発明が解決しようとする問題点３ 以上のように、局部コイルを問題とする磁界に出来るだ
け整合することが良好なＮＭＲ信号を得るに必要である
。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明はＮＭＲプローブの受信磁界を成形し受信された
ＮＭＲ信号の品質を向上させるべく組合される局部コイ
ル回路網に関連する。詳細には本発明は所望の受信磁界
を与えるように物理的形状をつけられて配置される複数
の局部コイルからなり、夫々の局部コイル間の相互イン
ダクスタンスが対称面に沿ってそれらを整合させること
により最小とされそして局部コイルの内の少くとも１個
が分離されるごとくなったＮＭＲプローブである。

夫々のコイルにより発生されるＮＭＲ信号は別々に処理
され、そして加えられて問題となる全磁界の８１！ｙＦ
を与える。一般に本発明の目的は改善された品質をもつ
ＮＭＲ信号を与えるＮＭＲプローブを提供することであ
り、他の目的は問題の領域のＮＭＲ走査を行うに必要な
時間を短縮することである。

〔作　用〕

複数の局部コイルを組合せることにより、これらは問題
とする磁界に合う受信領域を与えるように寸法づけし、
形状を与え且つ配置することが出来る。例えば問題の磁
界が人体の背柱であればその背柱に沿って配置された一
連の局部コイルが所望の局部受信磁界を与える。このよ
うに、このＮＭＲプローブは問題の領域からの信号のみ
を受信する。更に、夫々の局部プローブ間の相互インダ
クタンスを小さくするとＮＭＲプローブからの信号品質
が更に向上することがわかった。

走査時間の短縮は二つの方法で達成出来る。まず、本発
明により発生される信号の品質は大幅に向上するからＮ
　Ｍ　ＲＩＩ定プサイクル時間短縮のためにそれを考慮
する必要がなくなる。次に、走査の目的物を用意するに
必要な時間が時間毎に種々の位置で１個の局部コイルを
用いるのではなく複数のコイルを１時に用いることによ
り短縮される。

〔実施例〕

本発明は種々のＮＭＲスキャナあるいはＮＭＲ分光装置
に使用出来るが、ここでは大型の全身ＮＭＲスキャナで
発生されるＮＭＲ信号を検出するために用いられる場合
について説明する。第１Ａ図のスキャナはテーブル２５
を受は入れるに充分な寸法を有する４個の円筒セグメン
ト２１−２４からなる１−内磁石２０を使用している。

患者はこのテーブル２５の上に横臥するようになってお
り、その身体の任意の部位を一群の励起コイル２６に対
してその人を適当に位置づけることにより走査しつる。

偏向磁石２０は一定であってコイル２６により限定され
る空間内で均一な強い磁場Ｂ　を発生する。励起コイル
２６は偏向磁場Ｂ２に直角の面内に励起磁場Ｂ１を発生
する。励起磁場Ｂ　は無線周波ω。−６３，８９ＭＨｚ
で発振し、そして夫々の測定サイクル中１個以上のパル
スとして加えられる。同じく、励起コイル２６間の領域
に磁場傾度を発生する３群の傾度コイル２７−２９（第
１Ａ図では省略）を有する。

第１Ｂ図において、このＮＭＲスキャナの制御装置はＡ
、Ｃ電源３４に接続する４個−群の静止型出力変換器３
０−３３を含んでいる。この変換器３０−３３プロセサ
３５からのコマンドによりきまるレベルのり、Ｃ電流を
夫々のコイル２０゜２７−２９用に発生する。ｘｒ　　
Ｙｒ　　Ｚ方向でのこれら傾斜磁場の大きさと方向はプ
ロセサ３５により制御されて励起コイル２６間の領域の
走査を行いそして空間的にエンコードされたＮＭＲデー
タを集めるようになっており、これらデータが画像とし
て再構成される。

プロセサ３５は、励起コイル２６に接続しそして走査プ
ロセスの各測定サイクル中オン・オフされる励起磁場発
振器３６の動作を更に制御する。

発振器３６は受信および移相検出回路３７に基準信号を
与えるようになっており、他方においてこれは局部ＮＭ
Ｒプローブ３８からＮＭＲ信号を受けるように接続され
ている。これらＮＭＲ信号は回路３７により増幅され検
出され、そしてＡ／Ｄ変換器３９の入力に加えられる。

これらディジタル化されたＮ〜ＩＲ信号は周知のＮ　Ｍ
　Ｒ画像化技術により処理されて画像データがプロセサ
３５により発生され、ＣＲＴ４０に表示される。

本発明は局部ＮＭＲプローブ３８の構成に関し、そして
第１Ｂ図に示すようにこのプローブは複数の局部コイル
４１．４２を含んでいる。夫々のコイル４１．４２は別
々のＮＭＲ信号を発生し、この信号が受（、ｌｒ／検出
回路３７、Ａ／Ｄ変換器３９およびデータプロセサ３５
により処理される。この処理は夫々のＮＭＲ信号につい
て別々のチャンネルを設けることにより行うことが出来
、あるいは別々のＮＭＲ信号を１個のチャンネルを介し
て多重化してもよい。別々のチャンネルを設けることに
より、これら信号は並列処理が可能となりそしてデータ
プロセサで合成された所望の画像を発生する。これら別
々のＮＭＲ信号は合成されて１本のチャンネルに与えら
れるが、プローブ３８内の夫々のＮＭＲ局部コイルに少
くとも１個づつ前置増幅器を設けた場合に良い結果が得
られる。

ここに述べるＮＭＲプローブはある意味で非常に特殊な
特性を有する局部ＮＭＲコイルを使用している。第２，
３図にはその構造の例が夫々示されており、次にこれら
を簡単に説明する。詳細については特願昭６１−１０５
７７７を参照されたい。

第２図に示す形式のＮＭＲ局部コイルは一対のループギ
ャップ共振器５０．５１を含んでいる。

共振器５０．５１はインダクタンス素子として作用する
導電性のループ５２と容量素子として作用する導電性の
〒付板で形成されたギャップ３からなる。ループギャッ
プ共振器の詳細は米国特許第４４４６４２９号に示しで
ある。

これら２個のループギャップ共振器５０．５１は軸方向
に整合し距離ｄだけ離されている。結果としての局部コ
イルは夫々のループギャップ共振器のループ５２内の逆
回転電流（ＣＲＣ）　、すなわちＩ３とＩ４を特徴とし
ている。そのような構成をＣＲＣ対と呼ぶ。ループ５２
の幅はＺ、直径はＤである。ＶｉＺ、ｄを変えることに
より、例えば約５（１から約１５（１の直径りを得るこ
とが出来る。すなわちこれらは局部コイルの所望の直径
に従って変えられる。

ループ５２は３Ｍ社の接着層付銅箔１１５１を用いた適
当な内径のポリ塩化ビニール（ＰＶＣ）管（図示せず）
の一部の内面に形成される。ギャップ５３は市販の両面
印刷回路板で形成される。

この印刷回路板はこのＰＶＣ管の内側に縁で接着されて
ループギャップ共振Ｓ５０，５１の容量素子を形成する
。回路板の夫々の側の銅箔はこの容量素子のプレートと
して作用し、そして導電ループ５２の一端に接石される
。この印刷回路板の寸法は局部コイルのＣＲＣモードを
問題の回転磁性体の共振周波数（第１Ａ図のスキャナで
ははり６４ＭＨｚ）に同調するようにきめられる。上述
のようにこれら共振器５０．５１をＣＲＣモードとする
ために、一対の交叉線５４がそれら共振器の容量素子の
対向するプレートを接続させるべく用いられる。

カップリング構造５５は共振器５０．５１からのＮＭＲ
信号を伝送線５６に結合するために用いられている。こ
のカップリング構造５５は銅線ループを折り曲げて形成
する。゛この構造は互いに平行な上部と下部からなる。

ＣＲＣ対と同様に、この折り曲げループ構造自体は本質
的に分離特性を有する。任意の偏向度をもつ均一の磁場
はこのカップリング構造５５と相互には作用しない。カ
ップリング構造５５の上部および下部の電流は方向が逆
であり、このカップラがループ５２間の中間にあるとき
共振器５０．５１のＣＲＣモードに結合しうる。他の形
式のカップリング構造も本発明で使用しつる。例えばＮ
ＭＲ信号を、一対の導線を接続することによりギャップ
５３の１つから直接にとり出すことも出来る。

カップリング構造５５は、ループ５２間で、点線５７で
示すギャップ５３に対向する位置に装着される。これは
コンデンサのプレート間の中央にあるから、線５７はル
ープ５２間の０電圧位置を表わす。カップリング構造５
５をこの０電位線５７に装着することにより、電圧遮蔽
の問題は少くなる。カップリング構造５５は伝送線５６
を通り受信器（図示せず）への接続のために周知の標準
型ＢＮＣコネクタ５８に接続される。この受信器は周知
のようにＮＭＲ信号を増幅し、検波しそして処理する。

一対のダイオード６０．６１がループ５２にまたがって
接続されて励起中の受動デカップリングを行う。ダイオ
ード６０．６１はＶＨＦ周波数での使用に適した高速回
復型のものである。これらダイオードはその内のダイオ
ード６０のカソードと６１のアノードを共振器５０に、
６０のアノードと６１のカソードを共振器５１に接続し
て背−背接続を形成する。ダイオード６０と６１は点線
６２で示す位置で互い違いにループ５２に接続する。軸
５７と６２の間の角度θは、この点でのループ５２間の
電圧により、多きな不均一な電磁界が加えられたとき、
ダイオード６０と６１が導通し、それによりＮＭＲコイ
ルを脱調させるように選ばれる。図示の実施例ではθは
４５＠である。

第２図のＣＲＣＮＭＲコイルはループギャップ共振器５
０と５１の両方を通る均一な磁界によりは信号がケーブ
ル５６に発生されないという点で本質的に分離されるも
のであるといえる。しかしながらＣＲＣＮＭＲコイルの
上部または下部近辺にある回転磁性体により発生する磁
界は均一ではなく、そしてそれがケーブル５６にＮＭＲ
信号を発生させる。第２図のＣＲＣＮＭＲコイルの動作
の詳細については前記特願昭６１−１０５７７７を参照
されたい。

第３図に他の本質的に分離されるＮＭＲコイルを示す。

このコイルは同じく上記特願昭にプラナ対として説明し
である。このプラナ対は並置された２個のループギャッ
プ共振器７０．７１を含んでいる。両共振器に共通のギ
ャップ７２はプレート７３と７４により形成されており
、これらプレートは容量素子として作用すると共に共振
器７０と７１を共に接続させている。このプラナ対はル
ープ用にＰｖＣ管の内側の接着層付銅箔をそして容量素
子用に両面印刷回路数を用い、ＣＲＣ対と同様にして構
成されている。ループギャップ共振器７０と７１は夫々
の土掻を５１５ｃｍとして種々の寸法のものが構成され
つる。プレート７３と７４は両共振器に共通であるから
、電流■５゜Ｉ６は逆方向となる。その結果、両共振器
を通る磁束通路７５は同じく逆方向となる。それ故、プ
ラナ対は均一の磁場に結合しないから本質的な分離特性
を有している。

更に第３図において、プラナ対に対する受動デカップリ
ングは夫々の共振器７０と７１の内部に導電性ループ７
６と７７を用いることにより達成される。夫々の導電ル
ープは共振器７０．７１の土掻の約半分である。ループ
７６の一方は受信したＮＭＲ信号を同軸コネクタ８０を
介して同軸線８１に結合させるピックアップループとし
て機能する。同軸線８１の他端は受信器（図示せず）に
接続し、そこでＮＭＲ信号が検波されて周知のように処
理される。ピックアップループ７６の一端８２は同軸コ
ネクタ８０の外側のリム８３に接続され、他端８４はそ
の中央端子（図示せず）に接続する。ピックアップルー
プ７６の両端８２と８４の同軸コネクタ８０への接続は
ピックアップループ７６に対する機叙的な支援を与える
と共に端子８２と８４に対して電気的絶縁を行う。この
ため、ピックアップループは端子８２と８４の間に開放
部８５を有する。一対の背−昔接続のダイオード８６と
８７がこの開放部８５にまたがり接続する。

このプラナ対における本質的な分離の完全性を維持する
ためには共振器７０と７１の間の対称性を維持しなけれ
ばならない。このために第２の導電ループ７７が用いら
れており、これはピックアップループ７６に対し対称性
を与えるダミーループとしてのみ作用する。ダミールー
プ７７の２端９０と９１は共振器７０の絶縁壁を形成す
るＰＶＣ管に固定されそしてその壁の内側の鋼箔から絶
縁される。それ故このダミーループ７７は両端９０と９
１間に開放部９２を有する。背−背接続のダイオード９
４．９５対がこの開放部９２にまたがり接続する。ダイ
オード８６．８７および９４．９５もＶＨＦ用の高速回
復型のものである。

励起中、励起磁界の不均一成分により開放部８５と９２
間の電圧がダイオード８６．８７と９４．９５のしきい
値電圧となるまで上昇する。

そしてこれらダイオードは導通を開始し、それによりピ
ックアップルー１７６とダミーループ７７を短絡した巻
回にさせる。これにより、Ｑが急激に低下し、プラナ対
の共振周波数をシフトさせ、それによりそれを励起磁界
から切離す。ＮＭＲ信号受信のため励起磁界を除いた後
にダイオード８６．８７と９４．９５は遮断状態となり
、回路からはずれる。次にＮＭＲ信号がピックアップル
ープ７６により同軸ケーブル８１に結合される。

本発明の一つの重要な発見はＣＲＣ対とプラナ対は共に
それらの面に近接した目的領域内で発生されるＮＭＲ信
号に対して感応するがその感度は実質的に直角方向とな
るという点である。第４Ａ図はこれを示している。第４
Ａ図において、プラナ対１００とＣＲＣ対１０２は共通
の面１０６内にある。プラナ対１００のベクトル受信磁
界を１０１、ＣＲＣ対１０２のそれを１０３で示しであ
る。プラナ対１００の目的領域内でのベクトル受信磁界
の方向は矢印１０４、ＣＲＣ対１０２のそれは矢印１０
５で示しである。図示のような向きのとき、ＮＭＲコイ
ル１００と１０２はＮＭＲ励起により発生する磁界の直
交する成分に感応する。

この直交するベクトル受信磁界から２つの利点が生じる
。まず、これら２個のコイルはＮＭＲ信号の直交する両
成分に対して感度を有する直交プローブである１個のＮ
ＭＲプローブを形成するための回路に組込むことが出来
る。これは１個の局部コイルと比較してＳ／Ｎ比をＩだ
け改善する。

第２に、プラナ対とＣＲＣ対の間の相互インダクタンス
が対称面に整合したとき最小となる。これは局部コイル
のＳ／Ｎ比についての利点を損うことなく視野を実質的
に増加するようにＮ　Ｍ　Ｒ局部コイル回路を溝成しう
るようにする。

これら利点の内の第一のものを第４Ｂ、４Ｃ図の実施例
について、そして第二の利点を第５Ａ−５Ｄ図について
述べる。

第４Ｂ、４Ｃ図において、ＮＭＲプローブはＣＲＣ対の
局部コイル１１１の巻回間にはさまれたプラナ対局部コ
イル１１０をＨする。プラナ対１１０は市販のポリメチ
ルメタクリルからなるブロック１１２で形成されている
。プロ、ツク１１２内の２個の円筒状切欠部１１３，１
１４がプラナ対の巻回（ループ）を限定する。実際のル
ープ１１５と１１６は夫々の切欠部１１３，１１４の内
側の接着銅箔により形成される。これら切欠部１１３と
１１４を結ぶチャンネルがこのブロック１１２に設けら
れ、これがプラナ対１１０用の共通のギャップを限定す
る。実際のギャップはこのチャンネルにそう人された両
面マイクロ波印刷回路板１１７により形成される。この
回路板１１７は２つのループ１１５と１１６のギャップ
を並列に接続する。プラナ対１１０の共振周波数は回路
板１１７の端部をトリミングするか、あるいは共通ギャ
ップにまたがってトリミングコンデンサ（図示せず）を
入れるかすることにより調整出来る。ピックアップルー
プ１１８、ダミーループ１１９および背−背接続のダイ
オード対１２０と１２１が前述のように受動デカップリ
ングを与えるために用いられる。ケーブル１２２はピッ
クアップループ１１８から前置増幅器へと信号を送るた
めのものである。

同じく第４Ｂ、４Ｃ図において、ＣＲＣ対１１１はｐｖ
ｃの管で形成され、ＣＲＣ対のループ間の領域が除かれ
てそこにプラナ対１１０が配置出来るようになっている
。その池のＣＲＣ対１１２の構造は第２図と同様である
。ループ１２３は接着銅箔で形成され、マイクロ波印刷
回路板１２４が夫々のギャップに用いられている。

上側のループのみ第４Ｃ，４Ｂ図に示しているが下側の
ループはそれと同じである。交叉導線１２５が上下のギ
ャップの対向するプレートを接続する。折り曲げ形ルー
プカップリング構造１２６がループ１２３からのＮＭＲ
信号をケーブル１２７を介して前置増幅器に送るために
用いられている構造１２６の折り曲げループはブロック
１１２の上下に伸びて必要なりリアランスを与えるよう
になっている。２対の背−昔接続ダイオード１２８と１
２９が前述のような受動カップリング用に使用されてい
る。ダイオード対１２８と１２９は夫々カップリング構
造１２６の側部で２０＠のところに位置ぎめされている
。

第４Ｂ、４Ｃ図の直交プローブでは概略寸法は次の通り
である。ＣＲＣ対のループ１２３の直径は７．５ｃｍ、
幅は０．６ｃ＋ｎである。プラナ対１１０を形成するブ
ロック１１２の厚さは１．９０、幅は１０ｃｍ、長さは
１７ｃｍである。これら寸法は構造を簡単にするためだ
けであってこの直交プローブの機能にとって重要ではな
い。局部コイルが対称配置され、相互インダクタンスを
最小にするようになっていれば、直交プローブの寸法お
よびプローブ内の局部コイルの相対寸法は広い範囲をと
ることが出来る。

第１Ｂ、４Ｂ図において、第４Ｂ、４Ｃ図の直交プロー
ブからの信号を合成するために受信／位相検波器３７は
プラナ対１１０とＣＲＣ対１１１からケーブル１２２．
１２７を夫々介して入る入力用の別々の前置増幅３１７
０，１７１を有している。これら信号は直交するから９
０°ハイブリツドコンバイナ１７２で合成することが出
来る。

この実施例で用いるハイブリッドコンバイナ１７２はニ
ュージャージ州、ウェストコールドウェルのメリカク辻
製のタイプＱＨＣ−３−６０である。ハイブリッドコン
バイナ１７２の出力１７３は１チヤンネル検波／フイル
タ１７４で処理され、そしてＡ／Ｄコンバータ３９に送
られる。

前置増幅器１７０と１７１からの１１号を合成する他の
方法として、これら信号を第２の検波／フィルタ、およ
びＡ／Ｄコンバータ（図示せず）により並列処理してか
らプロセサ３５内で合成してもよい。

第４Ｂ図において座標系１３０は次に述べるところにつ
いての基準を示すものである。上述の直交プローブでは
プラナ対とＣＲＣ対の幾何中心は一致している。直交す
るベクトル受信磁界のために互いに分離されている局部
コイルが互いから離されしかもそれらの分離状態を維持
することが出来るということは本発明の重要な点である
。プラナ対１１０のループ１１５または１１６内の電流
により生じる磁界はＣＲＣ対１１１の両ループ１２３に
結合してループ１２３内に起電力を発生し、これらがギ
ャップにまたがる交叉導線１２５により打消される。こ
の形式の打消しはここでは「起電力打消し」と呼ぶ。「
磁界打消し」と呼ぶ第２の打消しは、プラナ対１１０の
ループ１１５゜１１６内の電流により生じる磁界は等し
くそしてＣＲＣ対１１１のいずれかのループ１２３を通
るとき逆方向となりそれ故これら磁界が打消されるため
に生じる。ＣＲＣ対１１１をＸ−Ｚ平面に変換すると、
起電力打消しは同じく有効であって局部コイル間の分離
が維持される。ＣＲＣ対１１１を２軸に沿って変換する
と、起電力および磁界の両打消しが有効であり、局部コ
イルは分離されたままである。最後にＣＲＣ対１１１は
ｙ−ｚ面に変換されると共に局部コイル用の分離効果を
与える磁界打消しを失わずＸ軸のまわりで回転されるこ
とが出来る。

局部コイルは互いにずらししかも分離したままとするこ
とが出来るから、本発明によれば局部コイル回路網をつ
くることが可能である。上述の直交プローブはそのよう
な回路網の一例であり、２個のコイルの感応領域が一致
し、それによりＳ／Ｎ比が増加する。局部コイルが互い
にずらされると正味の感応領域は、与えられた時間内に
より大きな面積が同じようなＳ／Ｎ比の増加を伴わない
が検査出来るように拡張される。

第５Ａ図において、本発明の第２の実施例はＣＲＣ対１
４２と１４３の側に設けたプラナ対１４１からなる、軸
１４０に整合した局部コイル回路網を有する。この実施
例ではプラナ対１４１およびＣＲＣ対１４２および１４
３のいずれか一方が上述のように互いに分離されており
、云い換えればＣＲＣ対１４２と１４３の夫々を別々に
考えるとプラナ対から分離されている。更に、ＣＲＣ対
１４２と１４３はそれらの感応領域が重ならないように
充分に離されるから互いに分離される。第６図において
、ＣＲＣ対１４２と１４３の感応領域１４４と１４５は
互いに重ならないが、プラナ対１４１の感応領域１４６
の部とは重なる。

従ってこれら３個の局部コイルにまたがる正味の感応領
域１４７が存在する。この拡大された感応領域はいくつ
かの方法で利用出来る。これら３個の離れた信号は段階
的な検査サイクルにおいて別々にサンプリングすること
が出来る。この技術には時間がかかるが、患者の準備時
間を節約しつつ、大幅な変更なしに現存のシステムに簡
単に適用出来る。他方、３個の局部コイルからの信号は
分離されているから、これら３個の信号は１回の検査サ
イクル中にサンプリングされ次の処理のため記憶される
か平行して処理されるようにすることが出来る。

第５Ｂ図の第３の実施例はプラナ対１５１と１５２を両
側にしたＣＲＣ対１５０からなる局部コイル回路網を有
する。第５Ａ図と同様にプラナ対１５１または１５２は
ＣＲＣ対１５０から分離されており、そしてプラナ対１
５１と１５２は互いに分離されている。それ故この回路
網は第２の実施例と同様に３個の局部コイルにまたがる
正味の感応領域を与える。

１個の局部コイルについて回路網内で隣接する局部コイ
ルに対する分離を与えるだけで充分である。

第５Ｃ図の第４の実施例は従来通常に用いられるような
単一巻回の局部コイル１６１と１６２を両側にしたブロ
ック１６０からなる分離された局部コイルを含んでいる
。このコイル１６０はＣＲＣ対、プラナ対、線形対ある
いは他の分離された形をとることが出来る。コイル１６
０がＣＲＣ対である場合には、この単一巻回の局部コイ
ルからの分離は起電力打消しにより達成される。

分離された局部コイル１６がプラナ対あるいは線形対の
場合には磁界打消しにより分離が行われる。

第５Ｄ図において、上記第２および第３の実施例が組合
されて第５の実施例が形成されており、局部コイル回路
網は交互になったプラナ対とＣＲＣ対として配置されて
いる。この実施例では順次的な局部コイルはｙ−ｚ面内
にあって第４Ｂ図と同様にＸ軸に関し僅かに角度をつけ
られている。この構成は特に、例えばを椎のような患者
の長く曲がった面のテストに有効である。

本発明により分離することの出来る、多くの局部コイル
構成がある。例えば線形対については前記特願昭６１−
１０５７７７に示しである。この線形対はプラナ対と同
様の構成および特性を有しそして第２および３の実施例
におけるプラナ対の交換に使用出来る。第７図は第２の
実施例に用いられる線形対を例示している。

〔発明の効果〕

本発明によれば局部コイルが目的とする磁界に極めて接
近して整合しうるようになり、従って得られるＮＭＲ信
号は極めて良好なものとなる。

【図面の簡単な説明】

第１Ａ図は本発明の全身ＮＭＲスキャナを例示する図、
第１Ｂ図は第１図のスキャナのブロック回路図、第２図
は本発明のＣＲＣ対である局部コイルの斜視図、第３図
はプラナ対である局部コイルの斜視図、第４Ａ図はＣＲ
Ｃ対およびプラナ対のベクトル受信磁界を示す図、第４
Ｂ図は直交プローブである本発明の第１実施例の斜視図
、第４Ｃ図は直交プローブの上面図、第４Ｄ図は第４Ｂ
。 ４０図の直交プローブに接続されて第１Ｂ図のスキャナ
の一部を形成する受信／位相検波器の回路図、第５Ａ図
は本発明のＮＭＲプローブの第２の実施例を示す図、第
５Ｂ図は本発明のＮＭＲプローブの芽３の実施例を示す
図、第５Ｃ図は本発明の第４の実施例を示す図、第５Ｄ
図は本発明の第５の実施例を示す図、第６図は第５Ａ図
のＮＭＲプローブの受信磁界を示す図、第７図は蛇形対
局部コイルを用いる第５Ａ図の実施例を示す図である。 ２０・・・偏向磁石、２６・・・励起コイル、２７−２
９・・・傾斜コイル、３０−３３・・・静止出力コンバ
ータ、３４・・・電源、３５・・・プロセサ、３６・・
・励起磁界発生器、３７・・・受信／位相検波器、３８
・・・局部ＮＭＲプローブ、３９・・・Ａ／Ｄコンバー
タ、４０・・・ＣＲＴ、４１．４２・・・局部コイル、
５０゜５１・・・ループギャップ共振器、５２・・・導
電ループ、５３・・・ギャップ、５４・・・交叉導線、
５６・・・伝送線、５５・・・カップリング構造、５７
・・・０電位線、５８・・・ＢＮＣコネクタ、６０．６
１・・・ダイオード、７０．７１・・・ループギャップ
共振器、７２・・・ギャップ、７３．７４・・・プレー
ト、７６．１１８・・・導電ループ（ピックアップルー
プ）、７７．１１９・・・導電ループ（ダミーループ）
、８０・・・同軸コネクタ、８１・・・同軸ケーブル、
８６．８７．９４゜９５・・・ダイオード、１００・・
・プラナ対、１０２・・・ＣＲＣ対、１１０・・・プラ
ナ対局部コイル、１１１・・・ＣＲＣ対局部コイル、１
１２・・・ブロック、１１５．１１６・・・ループ、１
１７・・・マイクロ波印刷回路板、１２０，１２１・・
・ダイオード対。 出願人代理人　　佐　　藤　　−雄 図面の昂：（代′；に変更なし） ←１郊 ＦＩＧ、　５Ｄ ＦＩＧ、　６ ＦＩＧ、　７

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、第１の方向の磁界に結合する第１受信パターンを有
   する第１局部コイルと、第１の方向に実質的に直角の第
   ２の方向の磁界に結合する第２受信パターンを有する第
   ２局部コイルと、から成り、上記第１および第２受信パ
   ターンは空間的に実質的に一致しており、そして上記両
   パターンの内の少くとも一方が均一磁場に対し本質的に
   分離されることを特徴とするＮＭＲ直交プローブ。 ２、前記第１局部コイルはループギャップ共振器の逆回
   転電流（ＣＲＣ）対であり、前記第２局部コイルはルー
   プギャップ共振器のプラナ対である、特許請求の範囲第
   １項記載のＮＭＲ直交プローブ。 ３、前記プラナ対は一対の前記ＣＲＣ対のループギャッ
   プ共振器の間にはさまれ、そしてＣＲＣ対とプラナ対の
   幾何中心が実質的に一致するごとくなった特許請求の範
   囲第２項記載のＮＭＲ直交プローブ。 ４、第１感応領域を有する第１局部コイルと、上記第１
   感応領域の少くとも１部を重なる第２の感応領域を有す
   る分離された局部コイルであって上記第１局部コイルに
   隣接して配置されそして第１局部コイルに対する相互イ
   ンダクタンスが上記分離された局部コイルにより打消さ
   れるごとくなった第２局部コイルとから成るＮＭＲ局部
   コイル回路網。 ５、前記第１局部コイルとは反対の側で前記分離された
   局部コイルに隣接配置された第３局部コイルを有し、上
   記第１局部コイルと上記分離された局部コイルの間の相
   互インダクタンスが上記分離された局部コイルにより打
   消され、そして上記第１および第３局部コイル間の相互
   インダクタンスが上記分離された局部コイルのいずれか
   の側におけるそれらの分離により打消されるごとくなっ
   た特許請求の範囲第４項記載の回路網。 ６、前記第１および第３局部コイルが単巻回のループコ
   イルである特許請求の範囲第５項記載の回路網。 ７、前記第１、第２および第３局部コイルはすべて均一
   磁場から本質的に分離されるごとくなった特許請求の範
   囲第５項記載の回路網。 ８、前記第１および第３局部コイルはループギャップ共
   振器の逆回転電流（ＣＲＣ）対であり、前記第２局部コ
   イルはループギャップ共振器のプラナ対である特許請求
   の範囲第７項記載の回路網。 ９、前記第１および第３局部コイルはループギャップ共
   振器のプラナ対であり、前記第２局部コイルはループギ
   ャップ共振器のＣＲＣ対である特許請求の範囲第７項記
   載の回路網。 １０、隣接する分離された局部コイル間の相互インダク
   タンスがコイルの本質的分離特性により打消されるよう
   になった一連の本質的に分離された局部コイルを形成す
   るために、前記第１、第２および第３局部コイルに隣接
   して１個以上の付加的な本質的に分離された局部コイル
   が配置されるごとくなった特許請求の範囲第７項記載の
   回路網。 １１、前記一連の分離された局部コイルは ＣＲＣ対ループギャップ共振器とプラナ対ループギャッ
   プ共振器が交互となったパターンをもつごとくなった特
   許請求の範囲第１０項記載の回路網。