WO2012141106A1

WO2012141106A1 - 高周波コイルユニット及び磁気共鳴イメージング装置

Info

Publication number: WO2012141106A1
Application number: PCT/JP2012/059574
Authority: WO
Inventors: 悦久五月女; 尾藤　良孝; 秀太羽原
Original assignee: 株式会社日立製作所
Priority date: 2011-04-11
Filing date: 2012-04-06
Publication date: 2012-10-18
Also published as: US20140103931A1; JP2012217675A; CN103338696B; US9541614B2; CN103338696A; JP5685476B2

Abstract

製造時の手間や製造コストを低減し、性能のばらつきの少ない楕円型バードケージコイルを得る。リング導体およびラング導体の少なくとも一方に配置する複数のキャパシタの容量が、配置する導体種毎に統一された楕円型バードケージコイルにより構成される高周波コイルユニットを提供する。そして、この楕円型バードケージコイルにおいて、リング導体およびラング導体は、配置する導体種毎にキャパシタの容量が同一になるようインダクタンスの値および配置が決定される。

Description

高周波コイルユニット及び磁気共鳴イメージング装置

　本発明は、磁気共鳴撮像（ＭＲＩ：Ｍａｇｎｅｔｉｃ　Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ　Ｉｍａｇｉｎｇ）技術に関わり、電磁波の照射や磁気共鳴信号の検出を行う技術に関する。

　ＭＲＩに用いるＭＲＩ装置は、検査対象を横切る任意の断面内の核スピンに磁気共鳴を起こさせ、発生する磁気共鳴信号からその断面内における断層像を得る医用画像診断装置である。静磁場中におかれた被検体に対して傾斜磁場を印加しながら高周波コイル（ＲＦコイル）により高周波磁場を照射すると、被検体内の核スピン、例えば、水素原子の核スピンが励起され、励起された核スピンが平衡状態に戻るときに磁気共鳴信号として円偏波磁界が発生する。この信号をＲＦコイルで検出し、信号処理を施して生体内の水素原子核分布を画像化する。

　このＲＦコイルには、高周波磁場の照射専用の送信コイル、磁気共鳴信号の受信専用の受信コイル、或いは両方を兼ねる送受信コイルがある。それぞれ、効率的に高品質の画像を得るため、種々のコイルが開発されている。例えば、被検体内の核スピンを励起する際は、均一な照射強度分布が必要である。その均一度は、画像化する領域において、照射分布の最大値に対して７０％以内が望ましい。照射強度の不均一が大きいと、被検体内の部位によって核スピンの励起状態に違いが生じ、得られた画像にコントラストのむらやアーチファクトが生じるためである。このような均一な照射強度分布を持つＲＦコイルとして、バードケージコイル（例えば、特許文献１、非特許文献１参照）やＴＥＭコイル（例えば、非特許文献２参照）といった円筒状ＲＦコイルが知られている。バードケージコイルは、円筒状の２つのリング導体と、直線状の複数のラング導体と、複数のキャパシタとで構成され、ラング導体の端部とリング導体とが接続され、キャパシタはリング導体またはラング導体に配置される。

　また、照射効率も向上させる必要がある。照射効率を向上させる手法として、直交位相検波（ＱＤ：Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ　Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）方式がある（例えば、特許文献２、非特許文献３参照）。ＱＤ方式は、照射する高周波磁場の向きが互いに直交する２つのＲＦコイルを用い、それぞれのＲＦコイルが照射する高周波磁場の時間位相の位相差が９０度となるように高周波磁場を照射する方法である。ＱＤ方式を用いることにより、水素原子の核スピンを励起する円偏波磁界を高い効率で照射することができるため、１つのＲＦコイルで照射する場合に比べて、理論的には照射強度が√２倍向上する。また、照射電力に換算すると電力が１／２で済むため、照射効率が２倍向上する。バードケージコイルやＴＥＭコイルの場合、照射に用いる２つの給電ポートを互いに直交した位置に配置することで、一つのコイルでこのＱＤ方式による高周波磁場の照射が可能となる。

　被検体の体幹部は楕円筒に類似した形状を有しているため、円筒状コイルよりも楕円筒状コイルの方が、コイル内部に被検体が占める割合（フィリングファクタ）を高くすることができ、ＲＦコイルの照射効率が向上する。このため楕円筒形状を有する楕円型バードケージコイルが開発されている（例えば、特許文献３、非特許文献４、非特許文献５参照）。

米国特許４９１６４１８号明細書特許第３０９５４０２号公報米国特許５９８６４５４号明細書

Ｊ．Ｔｒｏｐｐ著、「鳥かご型共振器の理論（Ｔｈｅ　Ｔｈｅｏｒｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｂｉｒｄ－Ｃａｇｅ　Ｒｅｓｏｎａｔｏｒ）」，ジャーナル　オブ　マグネティックレゾナンス（Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｍａｇｎｅｔｉｃ　Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ），（１９８９）　Ｖｏｌ．８２，　ｐｐ．５１－６２Ｊ．Ｔ．Ｖａｕｇｈａｎ他著、「臨床用磁気共鳴イメージングおよび磁気共鳴スペクトロスコピー向け高周波ボリュームコイル（Ｈｉｇｈ　ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　ｖｏｌｕｍｅ　ｃｏｉｌｓ　ｆｏｒ　ｃｌｉｎｉｃａｌ　ｎｕｃｌｅａｒ　ｍａｇｎｅｔｉｃ　ｒｅｓｏｎａｎｃｅ　ｉｍａｇｉｎｇ　ａｎｄ　ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）」、マグネティックレゾナンス　イン　メディシン（Ｍａｇｎｅｔｉｃ　Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ　ｉｎ　Ｍｅｄｉｃｉｎｅ）、（１９９４）　Ｖｏｌ．３２、　ｐｐ．２０６－２１８Ｃ．Ｎ．Ｃｈｅｎ他著、「直交位相検波コイル－√２倍以上の感度向上（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ　Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ　Ｃｏｉｌｓ　－　Ａ　Ｆｕｒｔｈｅｒ　√２　Ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ　ｉｎ　Ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ）」、ジャーナル　オブ　マグネティックレゾナンス（Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｍａｇｎｅｔｉｃ　Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ）、（１９８３）　Ｖｏｌ．５４、　ｐｐ．３０８－３２７Ｍ．Ｃ．Ｌｅｉｆｅｒ著、「直交型楕円バードケージコイルの理論（Ｔｈｅｏｒｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ　Ｅｌｌｉｐｔｉｃ　Ｂｉｒｄｃａｇｅ　Ｃｏｉｌ）」、マグネティックレゾナンス　イン　メディシン（Ｍａｇｎｅｔｉｃ　Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ　ｉｎ　Ｍｅｄｉｃｉｎｅ）、（１９９７）　Ｖｏｌ．３８、　ｐｐ．７２６－７３２Ｓ．Ｌｉ他著、「楕円バードケージコイルの最適な電流分布と均一なＢ１分布の生成方法（Ａ　Ｍｅｔｈｏｄ　ｔｏ　Ｃｒｅａｔｅ　ａｎ　Ｏｐｔｉｍｕｍ　Ｃｕｒｒｅｎｔ　Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｈｏｍｏｇｅｎｅｏｕｓ　Ｂ１　Ｆｉｅｌｄ　ｆｏｒ　Ｅｌｌｉｐｔｉｃａｌ　Ｂｉｒｄｃａｇｅ　Ｃｏｉｌｓ）」、マグネティックレゾナンス　イン　メディシン（Ｍａｇｎｅｔｉｃ　Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ　ｉｎ　Ｍｅｄｉｃｉｎｅ）、（１９９７）　Ｖｏｌ．３７、　ｐｐ．６００－６０８

　円筒状のバードケージコイルと異なり、導体間の距離が様々に異なるため、楕円型バードケージコイルのリング導体やラング導体に配置されるキャパシタの容量は、配置される位置によって異なる。このため、コイル製造時には配置場所ごとに異なる容量のキャパシタを用意する必要がある。ところが、一般的に入手可能なキャパシタの容量は、予め定められたものに限られ、所望の容量を得るためには、複数のキャパシタを直列または並列に接続して組み合わせる必要がある。従って、コイル製造時には、配置場所ごとに異なる組み合わせの複数のキャパシタを用意することになる。これは、手間がかかるとともに、円筒状のバードケージコイルに比べて、用いるキャパシタの容量の種類が大幅に増えるため製造コストが上昇する。また、組み合わせる複数のキャパシタの容量の違いによって、キャパシタのＱ値が変化するため、配置場所ごとのキャパシタの高周波特性にばらつきが生じ、コイルの性能のばらつきが増加する。

　本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、製造時の手間や製造コストを低減し、性能のぱらつきの少ない楕円型バードケージコイルを得ることを目的とする。

　本発明は、リング導体およびラング導体の少なくとも一方に配置する複数のキャパシタの容量が、配置する導体種毎に統一された楕円型バードケージコイルにより構成される高周波コイルユニットを提供する。そして、この楕円型バードケージコイルにおいて、リング導体およびラング導体は、配置する導体種毎にキャパシタの容量が同一になるようインダクタンスの値および配置が決定される。

　具体的には、楕円筒状曲面に沿って前記楕円筒状曲面の中心軸に平行に配置される複数の直線状導体と、前記中心軸上の点を中心とし前記楕円筒状曲面に沿ってループ面が互いに平行となるように配置される２つの楕円ループ状導体と、それぞれ１以上のキャパシタから構成される、複数の第一キャパシタと、を備え、前記各直線状導体の両端部は、前記楕円ループ状導体に接続され、前記第一キャパシタは、前記各直線状導体上および前記楕円ループ状導体の隣接する前記直線状導体の接続点で挟まれた弧状導体上のいずれか一方に１つずつ配置され、前記複数の直線状導体は、前記楕円ループ状導体の長軸および短軸に対して、線対称に配置され、前記第一キャパシタの容量は、同一の値であることを特徴とする高周波コイルユニットを提供する。

　また、静磁場を生成する静磁場生成手段と、傾斜磁場を印加する傾斜磁場印加手段と、高周波磁場信号を生成する高周波磁場信号生成手段と、前記高周波磁場信号生成手段から入力される高周波磁場信号を被検体に照射するとともに前記被検体から発生する磁気共鳴信号を検出して検出信号として出力する送受信コイルと、前記検出信号に対し信号処理を行う信号処理手段と、前記傾斜磁場印加手段と、前記高周波磁場信号生成手段と、前記信号処理手段との動作を制御する制御手段と、を備える磁気共鳴イメージング装置であって、前記送受信コイルとして、前述の高周波コイルユニットを用いることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置を提供する。

　本発明によれば、容易に低コストで性能のぱらつきの少ない楕円型バードケージコイルを得ることができる。楕円型バードケージコイルの製造時の手間や製造コスト、コイルの性能のばらつきを低減できる。

第一の実施形態のＭＲＩ装置の外観を説明するための説明図である。第一の実施形態のＭＲＩ装置の概略構成を示すブロック図である。（ａ）および（ｂ）は、第一の実施形態のＲＦコイルユニットを説明するための説明図である。（ａ）および（ｂ）は、第一の実施形態のＲＦコイルユニットを説明するための説明図である。第一の実施形態のＲＦコイルユニットの一部分の等価回路の回路図である。従来の楕円型バードケージコイルを説明するための説明図である。（ａ）および（ｂ）は、第一の実施形態のＲＦコイルユニットの変形例を説明するための説明図である。第一の実施形態のＲＦコイルユニットの変形例の一部分の等価回路の回路図である。（ａ）および（ｂ）は、第一の実施形態のＲＦコイルユニットの変形例を説明するための説明図である。第一の実施形態のＲＦコイルユニットの変形例の一部分の等価回路の回路図である。（ａ）および（ｂ）は、第一の実施形態のＲＦコイルユニットの変形例を説明するための説明図である。第一の実施形態のＲＦコイルユニットの変形例の一部分の等価回路の回路図である。第二の実施形態のＭＲＩ装置の概略構成を示すブロック図である。（ａ）および（ｂ）は、第二の実施形態のＲＦコイルユニットを説明するための説明図である。（ａ）および（ｂ）は、第二の実施形態のＲＦコイルユニットの磁気結合防止回路を説明するための説明図である。（ａ）は、第二の実施形態の表面コイルを説明するための説明図であり、（ｂ）は、第二の実施形態の表面コイルの磁気結合防止回路を説明するための説明図である。（ａ）、（ｂ）は、第二の実施形態のＲＦコイルユニットの変形例を説明するための説明図である。

　＜＜第一の実施形態＞＞
　以下、本発明を適用する第一の実施形態について説明する。以下、本発明の実施形態を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。

　まず、本実施形態のＭＲＩ装置の全体構成について説明する。図１は本実施形態のＭＲＩ装置の外観図である。図１は水平磁場方式のマグネット１０１を備えるＭＲＩ装置１００で、被検体１５０は、テーブル１３０に寝かせられた状態でマグネット１０１のボア内の撮像空間に挿入され撮像される。なお、本実施形態では、水平磁場方式のマグネット１０１が発生する静磁場１４０（Ｂ₀）の向きをｚ軸２０３方向とする座標系２００を用いる。

　図２は、本実施形態のＭＲＩ装置１００の概略構成を示すブロック図である。図１と同じ要素は同じ符号で示す。本実施形態のＭＲＩ装置１００は、水平磁場方式のマグネット１０１（静磁場生成手段）と、傾斜磁場コイル１０２（傾斜磁場印加手段）と、静磁場均一度を調整するためのシムコイル１０６と、シーケンサ１１９と、高周波磁場を発生し磁気共鳴信号を受信する送受信用ＲＦコイル１０５（送受信コイル）と、送受信切替器１１５と、傾斜磁場電源１１２と、高周波磁場発生器１１３（高周波磁場信号生成手段）と、受信器１１４と、シム電源１１６と、記憶媒体１２２と、計算機１２０（制御手段）と、表示装置１２１と、テーブル１３０とを備える。

　傾斜磁場コイル１０２およびシムコイル１０６は、それぞれ傾斜磁場電源１１２およびシム電源１１６に接続される。送受信用ＲＦコイル１０５は、送受信切替器１１５を介して高周波磁場発生器１１３及び受信器１１４に接続される。シーケンサ１１９は、傾斜磁場電源１１２、シム電源１１６及び高周波磁場発生器１１３に命令を送り、それぞれ傾斜磁場及び高周波磁場を発生させる。高周波磁場は、送受信用ＲＦコイル１０５を通じて被検体１５０に印加される。高周波磁場を印加することにより被検体１５０から発生する磁気共鳴信号は送受信用ＲＦコイル１０５によって検出され、受信器１１４で検波が行われる。受信器１１４での検波の基準とする磁気共鳴周波数は、シーケンサ１１９によりセットされる。検波された信号はＡ／Ｄ変換器を通して計算機１２０に送られ、ここで画像再構成などの信号処理が行われる。その結果は、表示装置１２１に表示される。検波された信号や測定条件は、必要に応じて、記憶媒体１２２に保存される。シーケンサ１１９は、予めプログラムされたタイミング、強度で各装置が動作するように制御を行う。

　次に、本実施形態のＭＲＩ装置１００で送受信用ＲＦコイル１０５として用いるＲＦコイルユニット３１０について説明する。本実施形態のＲＦコイルユニット３１０は、被検体１５０内の照射分布が均一でＱＤ方式の照射が可能な楕円型バードケージコイルである。

　図３および図４は、本実施形態のＲＦコイルユニット３１０の構成を説明するための図である。図３（ａ）は、ＲＦコイルユニット３１０を斜め横から見た図であり、図３（ｂ）、図４（ａ）および（ｂ）は、ＲＦコイルユニット３１０を中心軸３１１の方向から見た図である。

　ＲＦコイルユニット３１０は、図３（ａ）、図３（ｂ）および図４（ａ）に示すように、長軸直径２ａおよび短軸直径２ｂを有する楕円筒状曲面に沿って楕円筒状曲面の中心軸３１１と平行に配置される４Ｎ（Ｎは自然数；図ではＮ＝４）本の直線状導体３０１と、中心軸３１１上の点を中心とし楕円筒状曲面に沿って配置される２つの楕円ループ状導体３０２と、８Ｎ個（図ではＮ＝４）の第一キャパシタ３０６と、第一給電点３０４および第二給電点３０５と、を備える。

　本実施形態のＲＦコイルユニット３１０は、中心軸３１１方向が座標系２００のｚ軸方向、楕円ループ状導体３０２が形成する楕円の長軸方向がｘ軸２０１方向、短軸方向がｙ軸２０２方向となるよう配置されるものとする。

　２つの楕円ループ状導体３０２は、それぞれのループ面が互いに平行になるよう配置される。また、楕円ループ状導体３０２が形成する楕円は、楕円筒状曲面同様、その長軸直径は２ａ、短軸直径は２ｂとする。以下、本明細書では、楕円ループ状導体３０２が形成する楕円の長軸、短軸、中心を、それぞれ、楕円ループ状導体３０２の長軸、短軸、中心と呼ぶ。

　図３（ａ）に示すように、直線状導体３０１の両端は、それぞれ楕円ループ状導体３０２に接続点３０８で接続される。楕円ループ状導体３０２において、隣り合う２つの接続点３０８を両端とする導体部分を弧状導体３０３と呼ぶ。このとき、隣り合う２本の直線状導体３０１と両直線状導体３０１間の２つの弧状導体３０３とによりループ３０９が構成される。

　４Ｎ本の直線状導体３０１は、ｘ軸２０１およびｙ軸２０２に対して線対称となるよう配置される。本実施形態では、図３（ｂ）に示すように、４Ｎ本の直線状導体３０１のうち４本の直線状導体３０１は、楕円ループ状導体３０２とｘ軸２０１およびｙ軸２０２のいずれかとの交点を通るようにそれぞれ配置され、残りの４（Ｎ－１）本の直線状導体３０１は、楕円ループ状導体３０２の長軸および短軸に対して、線対称の位置に配置される。直線状導体３０１および楕円ループ状導体３０２の詳細は後述する。

　第一給電点３０４と第二給電点３０５とは、ｙ軸２０２またはｘ軸２０１に対して線対称の位置であり、かつ、一方の給電点に給電した時に、他方の給電点に流れる高周波電流の振幅が最小となる位置にそれぞれ配置される。例えば、ｙ軸２０２またはｘ軸２０１に対して線対称の関係にあり、かつ、互いの電気位相差が７５～１０５度の範囲にある２つの第一キャパシタ３０６にそれぞれ接続される。なお、２つの給電点間の電気位相差が７５～１０５度の場合、一方の給電点に給電したとき、他方の給電点に流れる高周波電流の振幅が最小となることは、シミュレーションにより見出されたものである。ここでは、ｙ軸２０２に対して線対称の関係にあり、かつ、互いの電気位相の差が７５～１０５度の範囲にある２つの第一キャパシタ３０６にそれぞれ接続される場合を例示する。

　第一給電点３０４と第二給電点３０５とは、同軸ケーブルを介してそれぞれＱＤハイブリッド（不図示）に接続される。ＱＤハイブリッドの出力は、送受信切替器１１５に接続される。なお、ＱＤハイブリッドは、２入力・２出力の回路で、１つの入力に対しては、信号波形の位相差が９０度となる２つの信号に分配して出力し、２つの入力に対しては、一方の位相を９０度シフトさせて合成した信号を出力する。

　第一キャパシタ３０６は、各弧状導体３０３に１つずつ配置される。本実施形態では、各第一キャパシタ３０６の容量は、同一とする。その容量は、送受信用ＲＦコイル１０５で用いる磁気共鳴周波数（ｆ_c）でＲＦコイルユニット３１０が共振状態となるよう調整される。なお、第一キャパシタ３０６は、複数のキャパシタにより構成されていてもよい。第一キャパシタ３０６が複数のキャパシタにより構成される場合、これらのキャパシタの合成容量を第一キャパシタ３０６の容量とする。

　次に、ＲＦコイルユニット３１０を、各第一キャパシタ３０６を同一容量とし、被検体１５０内の照射分布が均一でＱＤ方式の照射を実現する楕円型バードケージコイルであって、送受信用ＲＦコイル１０５で用いる磁気共鳴周波数（ｆ_c）で共振する楕円型バードケージコイルとするための、直線状導体３０１および楕円ループ状導体３０２の構成を説明する。

　ｘ軸２０１とｙ軸２０２とで規定される座標平面の各象限に配置されるＮ－１本の直線状導体３０１の配置を、第一象限２１１に配置されるＮ－１（図では３）本を例にあげて説明する。第一象限２１１に配置されるＮ－１本の直線状導体３０１は、その接続点３０８が、図４（ａ）に示すように、ｙ軸２０２となす角Φ_m（ｍ＝１、２、…、Ｎ－１）が、以下の式（１）を満たすように配置される。

ここで、Δθ_kは、第一象限２１１において、ｙ軸２０２に近い方からｋ番目（１≦ｋ≦Ｎ－１）のループ３０９に流れるループ電流Ｉ_k３１２の位相θ_kとｋ－１番目のループ３０９に流れるループ電流Ｉ_k-1３１２の位相θ_k-1との差である電気位相差（Δθ_k＝θ_k－θ_k-1）を表す。ただし、θ₀は、第二象限のｙ軸２０２に最も近いループ３０９に流れるループ電流３１２の位相とし、θ_Nは、第四象限のｘ軸２０１に最も近いループ３０９に流れるループ電流３１２の位相とする。例えば、第一象限２１１のｙ軸２０２に最も近いループ３０９を１番目として、時計回りにループ３０９に番号を付すと、θ₀は、４Ｎ番目のループ３０９のループ電流３１２の位相であり、θ_Nは、Ｎ番目のループ３０９のループ電流３１２の位相である。

　なお、上述のように、４Ｎ本の直線状導体３０１の接続点３０８は、楕円ループ状導体３０２の中心を対称点とし、点対称に楕円ループ状導体３０２上に配置される。従って、第二象限におけるＮ－１（図では３）本の直線状導体３０１は、第一象限２１１におけるＮ－１（図では３）本の直線状導体３０１とｙ軸２０２に対して線対称の位置に配置され、第三象限における３本の直線状導体３０１は、第三象限におけるＮ－１（図では３）本の直線状導体３０１とｘ軸２０１に対して線対称の位置に配置され、第四象限におけるＮ－１（図では３）本の直線状導体３０１は、第一象限２１１における３本の直線状導体３０１とｘ軸２０１に対して線対称の位置に配置される。

　ＲＦコイルユニット３１０では、隣接する弧状導体３０３間の電気位相差Δθ_kは、以下の式（２）、式（３）、式（４）、式（５）および式（６）を満たすよう、調整される。
　Δθ_k＞０　　　　（２）
　Δθ_k-1＜Δθ_k　　　（１＜ｋ＜Ｎ+１）　　　（３）

ここで、ｋは、Ｎ＋１＞ｋ＞０を満たす整数であり、ｋ’は、Ｎ＞ｋ’＞０を満たす整数である。また、Ｌ^r _m（ｍ＝１、２、…、Ｎ）は、図３（ｂ）に示す第一象限２１１において、ｙ軸２０２上から楕円ループ状導体３０２の周方向に時計回りに数えてｍ番目の弧状導体３０３の等価インダクタンスであり、Ｌ^l _m（ｍ＝１、２、…、Ｎ＋１）は、ｙ軸２０２上から楕円ループ状導体３０２に周方向に時計回りに数えてｍ番目の直線状導体３０１の等価インダクタンスである。また、ｙ軸２０２上に接続点を持つ、直線状導体３０１の等価インダクタンスをＬ^l ₀で表す。

　式（５）および式（６）は、図３（ｂ）に示すＲＦコイルユニット３１０の第一象限２１１の部分の等価回路４１０から導かれる。この等価回路４１０を図５に示す。等価回路４１０は、ＲＦコイルユニット３１０の第一象限２１１部分を平面上に展開したものである。Ｃは、第一キャパシタ３０６の値である。また、弧状導体３０３のインダクタンスを４１１、直線状導体３０１のインダクタンスを４１２で示す。ここで、等価回路４１０は、図５の紙面の上下方向に対して対称であるため、仮想的な接地面４１３を直線状導体３０１の中点にとる。

　このとき、ｙ軸２０２上から楕円ループ状導体３０２に周方向に時計回りに数えてｋ番目の直線状導体３０１の接続点３０８と接地面４１３の間の電圧Ｖ_kは、キルヒホッフの法則から、式（７）で表される。

ここで、Ｉ_kは、第一象限２１１において、ｙ軸２０２に近い方からｋ番目のループ３０９に流れるループ電流３１２である。

　また、電圧Ｖ_k+1と電圧Ｖ_kの差は、図５に示す等価回路４１０から、式（８）で表される。

　ここで、式（７）を式（８）に代入すると、式（９）が得られる。

　ループ電流３１２であるＩ_kは、式（１０）で表わされる。
　Ｉ_k＝Ａ・ｅｘｐ（ｊ（ωｔ＋θ_k））　　　（１０）
また、Δθ_k＝θ_k－θ_k-1であるため、隣接するループ３０９のループ電流３１２の比である、Ｉ_k+1／Ｉ_k、および、Ｉ_k／Ｉ_k-1は、式（１１）および式（１２）で表される。
　Ｉ_k+1／Ｉ_k＝ｅｘｐ（ｊΔθ_k+1）　　　（１１）
　Ｉ_k／Ｉ_k-1＝ｅｘｐ（ｊΔθ_k）　　　（１２）

　これらを用いて変形すると、式（９）は、式（１３）で表される。

ここで、Ｃは第一キャパシタ３０６の値であり、一定である。また、ωはコイルの共振角周波数であり、ｋによらず一定である。

　式（１３）のｋをｋ－１に置き換えた式と式（１３）とを用いてΔθ_k+1について解くと、式（１４）が得られる。

　式（１４）を、実部について解くと、上記式（６）を得る。また、式（１４）を、虚部について解くと、式（１５）が得られる。

　ここで、Ｌ^l ₀は、図３（ｂ）に示す第二象限のｙ軸２０２に最も近い直線導体のインダクタンスであり、コイルの形状の対称性からＬ^l ₂に等しくなる。また、Δθ₀についてもコイルの形状の対称性から、Δθ₂に等しくなる。よって、Ｌ^l ₀＝Ｌ^l ₂、Δθ₀＝Δθ₂として、ｋ＝１の場合の式（１５）を変形すると、ｋ＝１の場合の式（５）を得る。

　また、式（１５）の右辺第２項に、式（５）のｋをｋ－１とした場合の式を代入すると、式（１５）は、式（５）と等価となる。

　また、Ｌ^l _N+2は、図３（ｂ）に示す第四象限のｘ軸２０１に最も近い直線状導体３０１のインダクタンスであり、コイルの形状の対称性からＬ^l _Nに等しくなる。また、Δθ_N+2についてもコイルの形状の対称性から、Δθ_Nに等しくなる。よって、Ｌ^l _N+2＝Ｌ^l _N、Δθ_N+2＝Δθ_Nとして、ｋ＝Ｎ＋１の場合の式（１５）を変形すると、ｋ＝Ｎ＋１の場合の式（５）を得る。

　次に、式（５）および式（６）で用いられる、直線状導体３０１および楕円ループ状導体３０２（弧状導体３０３）の等価インダクタンスＬ^l _mおよびＬ^r _mの算出手法を説明する。

　直線状導体３０１の等価インダクタンスＬ^l _kは、直線状導体３０１の形状から求められる自己インダクタンスＬ^ls _kおよび隣り合う直線状導体３０１との相互インダクタンスＭ^l _k,_k-1、Ｍ^l _k,_k+1の和として求められる。すなわち、式（１６）で表される（非特許文献４参照）。
　Ｌ^l _k＝Ｌ^ls _k＋Ｍ^l _k,_k-1＋Ｍ^l _k,_k+1　　　（１６）

　幅ｗ_k、長さｌの直線状導体３０１の自己インダクタンスＬ^ls _kは、式（１７）で表される。

　また、相互インダクタンスＭ^l _k,_k-1、Ｍ^l _k,_k+1は、それぞれ、式（１８）式（１９）で表される。

　ｄ_k,_k-1は、ｙ軸２０２上から楕円ループ状導体３０２に周方向に時計回りに数えてｋ番目とｋ－１番目の２本の直線状導体３０１の間の距離であり、式（２０）で表される。

　また、φ_kは、式（２１）で表される。

　また、ｄ_k,_k+1は、ｙ軸２０２上から楕円ループ状導体３０２に周方向に時計回りに数えてｋ番目とｋ＋１番目の２本の直線状導体３０１の間の距離であり、式（２２）で表される。

　このように、等価インダクタンスＬ^l _k（ｋ＝１、２、…、Ｎ＋１）は、直線状導体３０１の寸法と楕円ループ状導体３０２の長軸ａおよび短軸ｂ、電気位相差Δθ_k（ｋ＝１、２、…、Ｎ＋１）により定まる。

　なお、式（３）と式（５）とから、隣接する２本の直線状導体３０１の等価インダクタンスＬ^l _kおよびＬ^l _k+1とは、Ｌ^l _k＞Ｌ^l _k+1の関係を有する。従って、直線状導体３０１間の距離（直線状導体３０１の幅方向の中心間の距離）は、ｙ軸２０２上から楕円ループ状導体３０２の周方向に時計回りに、すなわち、短軸方向から長軸方向に向かって増加する。また、直線状導体３０１の幅ｗ_kは、ｙ軸２０２上から楕円ループ状導体３０２の周方向に時計回りに、すなわち、短軸方向から長軸方向に向かって増加する傾向を示す。

　また、弧状導体３０３の等価インダクタンスＬ^r _kは、次の式（２３）で表される。

ここで、ｌ^r _kとｗ_rはそれぞれ弧状導体３０３の長さと幅である。

　弧状導体３０３の長さｌ^r _kは、式（２４）で表される。

　このように、弧状導体３０３の等価インダクタンスＬ^r _k（ｋ＝１、２、…、Ｎ＋１）は、弧状導体３０３の寸法と楕円ループ状導体の長軸ａおよび短軸ｂ、電気位相差Δθ_k（ｋ＝１、２、…、Ｎ＋１）により定まる。

　以上から、Δθ_k（ｋ＝１、２、…、Ｎ＋１）の値は、式（２）、式（３）、式（４）、式（５）および式（６）を解くことで求められる。なお、式（５）および式（６）は、式（１７）から式（２４）を用いて求められた直線状導体３０１の等価インダクタンスＬ^l _kと弧状導体３０３の等価インダクタンスＬ^r _kとを代入して解く。

　なお、式（２）および式（３）は、以下の理由から必須となる条件である。

　非特許文献４に開示される、キャパシタの値がそれぞれ異なる楕円型バードケージコイル９１０を図６に示す。このような楕円型バードケージコイル９１０では、その感度分布を均一な共振モードとするため、２本の直線状導体３０１と２つの弧状導体３０３とにより構成される各ループ３０９間の電気位相のシフト量（電気位相差）Δθが一定になるよう調整される。すなわち、Δθ₁＝Δθ₂＝Δθ₃＝Δθ₄＝π／８となるよう各キャパシタの値が調整される。

　図６に示す楕円型バードケージコイル９１０のサイズを、長軸直径３００ｍｍ、短軸直径２４０ｍｍ、長さ３００ｍｍとし、この楕円型バードケージコイル９１０を、１２０ＭＨｚで感度分布が均一な共振モードとなるように調整した結果、図６に示す各キャパシタ９０６の値（Ｃ₁～Ｃ₄）は、Ｃ₁＝２９ｐＦ、Ｃ₂＝２６．３ｐＦ、Ｃ₃＝２３．７ｐＦ、Ｃ₄＝２１．２ｐＦとなり、各キャパシタ９０６の値が、ｘ軸２０１上から楕円ループ状導体３０２の周方向に反時計回りに向かって減少する傾向を示した。これは、電気位相差Δθが一定の場合は、キャパシタの値が同一にならないことを示す。

　図６に示す楕円型バードケージコイル９１０において、キャパシタ９０６の値を一定とするためには、電気位相差（電気位相のシフト量）が一定の条件を取り除く必要がある。例えば、全てのキャパシタ９０６の値をＣ₁～Ｃ₄の平均値に合わせるとすると、Ｃ₁およびＣ₂の値を低下させ、Ｃ₃およびＣ₄の値を増加させることが必要である。バードケージコイルでは、Ｃ_iが増加するとΔθ_iが減少し、Ｃ_iが低下するとΔθ_iが増加する傾向を示す。従って、キャパシタの値を一定とするためには、Δθ₁＜Δθ₂＜Δθ₃＜Δθ₄の条件を満たすことが必要となる。すなわち、上記式（２）および式（３）の条件が必須となる。

　次に、直線状導体３０１が上記式（１）を満たすよう配置され、隣接する弧状導体３０３間の電気位相差Δθ_kが、上記式（２）、式（３）および式（４）を満たすよう、各構成要素が調整、決定されると、本実施形態のＲＦコイルユニット３１０が、第一キャパシタ３０６の値を一定としながらも、磁気共鳴周波数（ｆ_c）で共振状態となり、コイルの感度分布が均一な共振モードで共振することを示す。

　非特許文献１で示されるように、Ｎ’本のラングを有するバードケージコイルが、感度分布が均一な共振モードで動作するとき、隣り合う２本のラング導体とその間のリング導体とで構成されるＮ’個のループのｋ番目のループに流れる電流は、以下の式（２５）で表される。
　Ｉ_k＝Ａ・ｅｘｐ（ｊ（ω_cｔ＋θ_k)）　　　（２５）

　このとき、位相θ_kは、次の式（２６）を満たす。

ただし、θ_k＞θ_k-1、θ₀＝θ_N’であり、ω_cは磁気共鳴周波数の角周波数、Ａはコイルの損失や給電電圧で決まる定数である。

　式（２５）は、隣り合う２つのループの間で、流れる電流に、Δθ_k＝θ_k－θ_k-1の位相差が生じることを示す。また、式（２６）はリング導体上に沿って一周したときに、リング導体上に流れる電流の位相が３６０度変化することを示す。式（２６）の条件は、楕円型バードケージコイルにおいても当てはまる。

　図３に示すＲＦコイルユニット３１０の各直線状導体３０１は、楕円ループ状導体３０２の長軸および短軸に対して、線対称の関係となるように配置される。形状の対称性から、図３（ｂ）に示す第一象限２１１における楕円ループ状導体３０２上の電気位相の変化が９０度であれば、リング導体（楕円ループ状導体３０２）上を１周して３６０度となり、感度分布が均一な共振モードとなる。

　第一象限２１１における、各ループ３０９に流れるループ電流３１２の位相差Δθの和は、式（２７）で表される。

なお、ループ電流３１２の位相差Δθは、隣り合うループ３０９の間に生じるものである。従って、両端の位相差（ｙ軸２０２を挟んで生じる位相差Δθ₁およびｘ軸２０１を挟んで生じる位相差Δθ_N+1）については、コイル形状の対称性から、半分の値を加算する。

　上記式（２７）の左辺の第２項を、（Δθ_k＋Δθ_k+1）／２の和として変形すると、上記式（４）を得る。すなわち、本実施形態のＲＦコイルユニット３１０は、式（４）を満たすよう構成されているため、上述のように、第一象限２１１におけるＮ－１本の直線状導体３０１は、楕円ループ状導体３０２上の電気位相の変化が９０度になる位置に接続されるといえる。従って、４Ｎ本の直線状導体３０１がリング導体（楕円ループ状導体３０２）上を１周して３６０度となる位置に配置されるため、本実施形態のＲＦコイルユニット３１０は、磁気共鳴周波数（ｆ_c）で共振時、コイルの感度分布が均一な共振モードで共振する。

　以上のように、本実施形態のＲＦコイルユニット３１０では、隣接する２つのループ３０９に流れるループ電流３１２の電気位相差が、ｙ軸２０２方向からｘ軸２０１方向に向かって増加するよう設定され、また、ＲＦコイルユニット３１０の対称性から、電気位相差Δθ_kは、原点に対して点対称の位置にある２つの弧状導体３０３の間の電気位相差が１８０度となるよう設定される。

　次に、以上のように調整されたＲＦコイルユニット３１０が、送受信用ＲＦコイル１０５として動作することを説明する。

　まず、シーケンサ１１９からの制御信号により、送受信切替器１１５は、高周波磁場発生器１１３からＲＦコイルユニット３１０に信号を伝送するように切り替えられる。高周波磁場発生器１１３から磁気共鳴周波数（ｆ_c）を搬送波成分とする高周波信号が送受信切替器１１５を通ってＱＤハイブリッドに送られると、ＱＤハイブリッドは、一方の電気位相を９０度シフトさせて高周波信号を２つに分配し、第一給電点３０４および第二給電点３０５にそれぞれ入力する。

　第一給電点３０４に磁気共鳴周波数（ｆ_c）を搬送波成分とする高周波信号が印加されると、ＲＦコイルユニット３１０は共振状態となる。このとき、楕円ループ状導体３０２上に流れる高周波電流の電気位相の変化は、楕円ループ状導体３０２を１周して３６０度となる。２つの給電点（第一給電点３０４および第二給電点３０５）の間の電気位相差は７５～１０５度であるため、一方の給電点に給電した場合、他方の給電点では、楕円ループ状導体３０２を流れる高周波電流の振幅が最小となる。よって、ＲＦコイルユニット３１０の第一給電点３０４および第二給電点３０５には、互いに干渉することなく高周波信号が印加され、ＲＦコイルユニット３１０は、コイル内部に回転磁界を照射する。

　回転磁界照射後、磁気共鳴信号が生じる。このとき、シーケンサ１１９からの制御信号により、送受信切替器１１５は受信器１１４に信号を伝送するように切り替えられる。相反定理により、ＲＦコイルユニット３１０は、照射時と同様の感度分布を持って、磁気共鳴信号を検出する。検出された磁気共鳴信号は、第一給電点３０４および第二給電点３０５を通ってＱＤハイブリッドに送られ、一方の信号が９０度シフトされて合成される。合成された信号は、送受信切替器１１５を通って受信器１１４に送られる。

　以上のようにＲＦコイルユニット３１０は、送受信用ＲＦコイル１０５として動作する。

　以上説明したように、本実施形態によれば、楕円型バードケージコイルにおいて、直線状導体を、隣り合う２つの弧状導体間の電気位相差が、楕円ループ状導体の長軸から遠ざかるにつれて小さくなるよう配置する。また、直線状導体を、長軸と短軸との間の弧状導体間の電気位相差の合計が９０度となるよう配置する。すなわち、楕円型バードケージコイルの対称性から、原点に対して点対称の位置にある２つの弧状導体の電気位相差が１８０度となるよう配置する。

　このように直線状導体を配置することにより、上述のように、本実施形態によれば、第一キャパシタの容量が同一であっても、磁気共鳴周波数（ｆ_c）で共振し、かつ、共振時にコイルの感度分布が均一な共振モードで共振する、楕円型バードケージコイルを実現できる。

　従って、本実施形態によれば、挿入するキャパシタの容量を同一とする楕円型バードケージコイルを提供することができる。これにより、楕円型バードケージコイルの製造時の手間や製造コスト、コイルの性能ばらつきの増大を低減することができる。

　なお、図３に示すＲＦコイルユニット３１０では、２本の直線状導体３０１がｘ軸２０１上に、２本の直線状導体３０１がｙ軸２０２上に、それぞれ配置される。しかし、直線状導体３０１の配置はこれに限らない。４Ｎ本の直線状導体３０１が、ｘ軸２０１およびｙ軸２０２に対して対称に配置されればよい。

　図７に、直線状導体３０１がｘ軸２０１およびｙ軸２０２のいずれの軸上にも配置されないＲＦコイルユニット３２０の一例を示す。ＲＦコイルユニット３２０においても、基本的に、各直線状導体３０１は、ｘ軸２０１およびｙ軸２０２それぞれに線対称に配置され、ｘ軸２０１およびｙ軸２０２で規定される各象限に、それぞれＮ本の直線状導体３０１が配置される。

　この場合も、第一キャパシタ３０６は、各弧状導体３０３に１つずつ配置され、その容量は同一とする。そして、送受信用ＲＦコイル１０５で用いる磁気共鳴周波数（ｆ_c）でＲＦコイルユニット３２０が共振状態となるよう調整される。

　また、第一給電点３０４と第二給電点３０５とは、ｙ軸２０２またはｘ軸２０１に対して線対称の位置であり、かつ、一方の給電点に給電したときに、他方の給電点に流れる高周波電流の振幅が最小となる位置にそれぞれ配置される。

　第一象限２１１におけるＮ本の直線状導体３０１は、その接続点３０８が、図７（ａ）に示すように、ｙ軸２０２となす角Φ_m（ｍ＝１、２、…、Ｎ）が、以下の式（２８）を満たすように配置される。

ここで、Δθ_kは、第一象限２１１において、ｙ軸２０２に近い方からｋ番目のループ３０９に流れるループ電流３１２の位相θ_kとｋ－１番目のループ３０９に流れるループ電流３１２の位相θ_k-1との差である電気位相差（Δθ_k＝θ_k－θ_k-1）を表す。ただし、ただし、θ₀は、第二象限の、ｙ軸２０２と交差する弧状導体３０３に隣接するループ３０９に流れるループ電流３１２の位相とし、θ_Nは、第四象限の、ｘ軸２０１と交差する弧状導体３０３に隣接するループ３０９に流れるループ電流の位相とする。他の象限の直線状導体３０１は、上述のように、ＲＦコイルユニット３２０全体として、ｘ軸２０１およびｙ軸２０２に線対称に配置される。

　ＲＦコイルユニット３２０では、電気位相差Δθ_kは、ＲＦコイルユニット３１０同様、上記式（２）、式（３）、式（２９）、式（３０）および式（３１）を満たすよう調整される。なお、コイルの形状の対称性から、ｙ軸２０２と交差する弧状導体３０３によるループ３０９の、両側のループとの電気位相差Δθ₁およびΔθ₂は、等しくなる。

ここで、ｋは、Ｎ＋１＞ｋ＞１を満たす整数である。また、Ｌ^r _m（ｍ＝１、２、…、Ｎ＋１）は、図７（ｂ）に示す第一象限２１１において、ｙ軸２０２上から楕円ループ状導体３０２の周方向に時計回りに数えてｍ番目の弧状導体３０３の等価インダクタンスであり、Ｌ^l _m（ｍ＝１、２、…、Ｎ）は、ｙ軸２０２上から楕円ループ状導体３０２に周方向に時計回りに数えてｍ番目の直線状導体３０１の等価インダクタンスである。

　式（３０）および式（３１）は、図７（ｂ）に示す第一象限２１１のＲＦコイルユニット３２０の等価回路４２０から導かれる得ることができる。この等価回路４２０を図８に示す。図８は、ＲＦコイルユニット３２０の第一象限２１１部分を、平面上に展開して等価回路で表わした図である。Ｃは、第一キャパシタ３０６の値である。また、等価回路４１０は、図８の紙面の上下方向に対して対称であるため、仮想的な接地面４１３を直線状導体３０１の中点にとる。

　ｙ軸２０２上から楕円ループ状導体３０２に周方向に時計回りに数えてｋ番目の直線状導体３０１の、接続点３０８と接地面４１３との間の電圧Ｖ_kは、キルヒホッフの法則から式（３２）で表される。

　また、電圧Ｖ_k+1と電圧Ｖ_kとの差は、図８に示す等価回路４２０から、式（３３）で表される。

ここで、式（３２）を式（３３）に代入すると、式（３４）が得られる。

　ここで、ループ電流３１２であるＩ_kは、式（３５）で表される。
　Ｉ_k＝Ａ・ｅｘｐ（ｊ（ωｔ＋θ_k））　　　（３５）
また、Δθ_k＝θ_k－θ_k-1であるため、Ｉ_k+1／Ｉ_kおよびＩ_k／Ｉ_k-1は、以下の式（３６）、式（３７）で表される。
　Ｉ_k+1／Ｉ_k＝ｅｘｐ（ｊΔθ_k+1）　　　（３６）
　Ｉ_k／Ｉ_k-1＝ｅｘｐ（ｊΔθ_k）　　　（３７）

　これらを用いて変形すると、式（３４）は、次の式（３８）で表される。

ここで、Ｃは第一キャパシタ３０６の値であり、一定である。ωはコイルの共振角周波数であり、ｋによらず一定である。

　式（３８）のｋをｋ－１に置き換えた式と式（３８）とを用いてΔθ_k+1について解くと、式（３９）が得られる。

　式（３９）を、実部について解くと、式（３１）を得る。また、式（３９）を、虚部について解くと、次の式（４０）が得られる。

　ここで、Ｌ^l ₀は、図７（ｂ）に示す第二象限のｙ軸２０２に最も近い直線導体のインダクタンスであり、コイルの形状の対称性からＬ^l ₁に等しくなる。また、Δθ₀も、コイルの形状の対称性から、Δθ₃に等しくなり、Δθ₁もΔθ₂に等しくなる。よって、Ｌ^l ₀＝Ｌ^l ₁、Δθ₀＝Δθ₃、Δθ₁＝Δθ₂として、ｋ＝２の場合の式（４０）を変形すると、ｋ＝２の場合の式（３０）を得る。

　また、式（４０）の右辺第２項に、式（３０）のｋをｋ－１とした場合の式を代入すると、式（４０）は、式（３０）と等価となる。

　次に、式（３０）および式（３１）で用いられる、直線状導体３０１および楕円ループ状導体３０２（弧状導体３０３）の等価インダクタンスＬ^l _mおよびＬ^r _m、の算出手法を説明する。

　ＲＦコイルユニット３２０の直線状導体３０１の等価インダクタンスＬ^l _kは、ＲＦコイルユニット３１０の場合と同様に、直線状導体３０１の形状から求められる自己インダクタンスＬ^ls _kおよび隣り合う直線状導体３０１との相互インダクタンスＭ^l _k,_k-1、Ｍ^l _k,_k+1の和として求められる。すなわち、式（１６）で表される。そして、幅ｗ_k、長さｌの直線状導体３０１の自己インダクタンスＬ^ls _k、および、相互インダクタンスＭ^l _k,_k-1、Ｍ^l _k,_k+1は、式（１７）から式（２２）で表される。ただし、式（２０）の変数φ_kは、式（４１）で表される。

　このように、ＲＦコイルユニット３２０においても、等価インダクタンスＬ^l _k（ｋ＝１、２、…、Ｎ）は、直線状導体３０１の寸法と楕円ループ状導体の長軸ａおよび短軸ｂ、Δθ_k（ｋ＝１、２、…、Ｎ＋１）によって定まる。

　また、弧状導体３０３の等価インダクタンスＬ^r _kは、式（２３）で表され、弧状導体３０３の長さｌ^r _kは、式（２４）で表される。ただし、ｋ＝１の場合は、式（４２）、ｋ＝Ｎ＋１の場合は、式（４３）で表される。

　よって、ＲＦコイルユニット３２０においても、弧状導体３０３の等価インダクタンスＬ^r _k（ｋ＝１、２、…、Ｎ＋１）は、弧状導体３０３の寸法と楕円ループ状導体の長軸ａおよび短軸ｂ、Δθ_k（ｋ＝１、２、…、Ｎ＋１）によって定まる。

　以上から、Δθ_k（ｋ＝１、２、…、Ｎ＋１）の値は、式（２）、式（３）および式（２９）を満たし、Δθ_k（ｋ＝１、２、…、Ｎ＋１）を変数に持つ直線状導体３０１の等価インダクタンスＬ^l _kと弧状導体３０３の等価インダクタンスＬ^r _kとを式（３０）および式（３１）に代入して解くことで求められる。

　次に、上記構成を有するＲＦコイルユニット３２０が、磁気共鳴周波数（ｆ_c）で共振状態となり、コイルの感度分布が均一な共振モードで共振することを示す。

　ＲＦコイルユニット３２０においても、図３に示すＲＦコイルユニット３１０の場合と同様に、図７（ｂ）に示す第一象限２１１における楕円ループ状導体３０２上の電気位相の変化が９０度となれば、感度分布が均一な共振モードとなる。すなわち、第一象限２１１におけるループ３０９に流れるループ電流３１２の位相差Δθの和が９０度となればよい。ループ電流の位相差Δθ_kは、隣り合うループ３０９の間に生じるため、位相差Δθ_kの和は、式（２９）で表され、これは、第一象限２１１におけるループ３０９に流れるループ電流３１２の電気位相差Δθの和が９０度であることを示す。

　よって、図７に示すＲＦコイルユニット３２０は、ＲＦコイルユニット３１０の場合と同様に磁気共鳴周波数（ｆ_c）で共振状態となり、コイルの感度分布が均一な共振モードで共振する。

　また、図７に示すＲＦコイルユニット３２０は、ｘ軸２０１およびｙ軸２０２に対して対称な位置に配置される直線状導体３０１を４Ｎ本備えるが、直線状導体３０１の本数はこれに限られない。例えば、２Ｎ本であってもよい。２Ｎ本の直線状導体３０１が、ｘ軸２０１およびｙ軸２０２に対して対象に配置されればよい。

　図９に、ｘ軸２０１およびｙ軸２０２に対して対称な位置に配置された、２Ｎ本の直線状導体３０１を備えるＲＦコイルユニット３３０を示す。図９では、Ｎ＝９とし、ｙ軸２０２上に直線状導体３０１が配置される場合を例にあげ、説明する。

　この場合も、第一キャパシタ３０６は、各弧状導体３０３に１つずつ配置され、その容量は同一とする。そして、送受信用ＲＦコイル１０５で用いる磁気共鳴周波数（ｆ_c）でＲＦコイルユニット３３０が共振状態となるよう調整される。

　第一象限２１１に配置されるＮ本の直線状導体３０１は、その接続点３０８が、図９（ａ）に示すように、ｙ軸２０２となす角Φ_m（ｍ＝１、２、…、［Ｎ／２］）が、第一の実施形態のＲＦコイルユニット３１０の場合と同様に、式（１）を満たすように配置される。ここで、［Ｎ／２］は、Ｎ／２の整数部分を表す。他の象限の直線状導体３０１は、それぞれ、ＲＦコイルユニット３３０全体として、ｘ軸２０１およびｙ軸２０２に線対称に配置される。

　また、電気位相差Δθ_kの値は、上記式（２）、式（３）、式（４４）、式（５）および式（４５）を満たすよう調整される。

ここで、ｋは、［Ｎ／２］＋２＞ｋ＞０を満たす整数である。Ｌ^r _m、Ｌ^l _mは、ＲＦコイルユニット３１０同様、それぞれ、弧状導体３０３の等価インダクタンスおよび直線状導体３０１の等価インダクタンスである。

　式（５）および式（４５）は、図９（ｂ）に示す第一象限２１１のＲＦコイルユニット３２０の等価回路４３０から導かれる。この等価回路４３０を図１０に示す。図１０は、ＲＦコイルユニット３３０の第一象限２１１部分を、平面上に展開して等価回路で表わした図である。Ｃは、第一キャパシタ３０６の値である。また、等価回路４１０は、図８の紙面の上下方向に対して対称であるため、仮想的な接地面４１３を直線状導体３０１の中点にとる。

　図１０に示す等価回路４３０は、図５に示す等価回路４１０にループ３０９が一つ増加された以外は同様の回路構成である。したがって、キルヒホッフの法則から、図３に示すＲＦコイルユニット３１０の場合と同様に、式（５）および式（６）が導出される。ただし、図１０に示す等価回路４３０においては、コイルの対称性から、ｋ＝［Ｎ／２］＋１においても成り立ち、式（４５）となる（図１０ではＮ＝９）。

　直線状導体３０１の等価インダクタンスＬ^l _kおよび弧状導体３０３の等価インダクタンスＬ^r _kについても、ＲＦコイルユニット３１０の場合と同様の式で表され、ｋの範囲が、［Ｎ／２］＋２＞ｋ＞０となる。ただし、ｋ＝［Ｎ／２］＋１における弧状導体３０３の長さは、次の式（４６）で表される。

　よって、直線状導体３０１の等価インダクタンスＬ^l _kおよび弧状導体３０３の等価インダクタンスＬ^r _kは、弧状導体３０３の寸法と楕円ループ状導体３０２の長軸ａおよび短軸ｂ、Δθ_k（ｋ＝１、２、…、［Ｎ／２］＋１）によって定まる。

　以上から、Δθ_k（ｋ＝１、２、…、［Ｎ／２］＋１）の値は、式（２）、式（３）および式（４４）を満たし、Δθ_k（ｋ＝１、２、…、［Ｎ／２］＋１）を変数に持つ直線状導体３０１の等価インダクタンスＬ^l _kと弧状導体３０３の等価インダクタンスＬ^r _kとを式（５）と式（４５）に代入して解くことで求められる。

　次に、上記構成を有するＲＦコイルユニット３３０が、磁気共鳴周波数（ｆ_c）で共振状態となり、コイルの感度分布が均一な共振モードで共振することを示す。

　ＲＦコイルユニット３３０においても、図３に示すＲＦコイルユニット３１０と同様に、図９（ｂ）に示す第一象限２１１における楕円ループ状導体３０２上の電気位相の変化が９０度となれば、感度分布が均一な共振モードとなる。すなわち、第一象限２１１におけるループ３０９に流れるループ電流３１２の位相差Δθの和が９０度となればよい。

　ループ電流３１２の位相差Δθ_kは、隣り合うループ３０９の間に生じるため、図９（ｂ）におけるｙ軸２０２上で生じる位相差Δθ_kとして、コイルの形状の対称性から半分の値を加算する。その結果、位相差Δθ_kの和は、次の式（４７）で表される。

式（４７）を（Δθ_k＋Δθ_k+1）／２の和として変形すると、式（４４）となる。これは、第一象限２１１におけるループ３０９に流れるループ電流３１２の電気位相差Δθの和が９０度であることを示す。

　よって、ＲＦコイルユニット３３０は、ＲＦコイルユニット３１０の場合と同様に磁気共鳴周波数（ｆ_c）で共振状態となり、コイルの感度分布が均一な共振モードで共振する。

　また、ＲＦコイルユニット３１０、ＲＦコイルユニット３２０、ＲＦコイルユニット３３０では、第一キャパシタ３０６が弧状導体３０３上に配置されているが、第一キャパシタ３０６の配置もこれに限らない。第一キャパシタ３０６は、直線状導体３０１の上に配置されても良い。

　図１１に、直線状導体３０１上に第一キャパシタ３０６を配置したＲＦコイルユニット３４０を示す。ここでは、直線状導体３０１が、ＲＦコイルユニット３１０と同様の配置を有する場合を例にあげて説明する。従って、図１１に示すＲＦコイルユニット３４０は、第一キャパシタ３０６が直線状導体３０１上に配置される点および給電点の配置以外は、図３に示すＲＦコイルユニット３１０と同じ構造を有する。

　第一キャパシタ３０６の容量は、全て同一であり、送受信用ＲＦコイル１０５で用いる磁気共鳴周波数（ｆ_c）でＲＦコイルユニット３４０が共振状態となるよう調整される。

　第一給電点３０４と第二給電点３０５とは、ＲＦコイルユニット３１０同様、ｙ軸２０２またはｘ軸２０１に対して線対称の位置であり、かつ、一方の給電点に給電した時に、他方の給電点に流れる高周波電流の振幅が最小となる位置にそれぞれ配置される。ただし、配置位置は、弧状導体３０３上ではなく、直線状導体３０１上である。例えば、ＲＦコイルユニット３４０では、具体的には、図１１（ａ）および図１１（ｂ）に示すように、ｙ軸２０２に対して線対称の関係にあり、かつ、互いの電気位相の差が７５～１０５度の範囲にある、２つの直線状導体３０１上の第一キャパシタ３０６にそれぞれ接続される。

　ＲＦコイルユニット３４０では、隣接するループ３０９間の電気位相差Δθ_kの値は、ＲＦコイルユニット３１０同様、式（２）、式（３）、および式（４）と、以下の式（４８）および式（４９）を満たすよう調整される。

ここで、ｋは、Ｎ＋１＞ｋ＞０を満たす整数であり、ｋ’は、Ｎ＞ｋ’＞０を満たす整数である。また、Ｌ^r _m（ｍ＝１、２、…、Ｎ）は、図３（ｂ）に示す第一象限２１１において、ｙ軸２０２上から楕円ループ状導体３０２の周方向に時計回りに数えてｍ番目の弧状導体３０３の等価インダクタンスであり、Ｌ^l _m（ｍ＝１、２、…、Ｎ＋１）は、ｙ軸２０２上から楕円ループ状導体３０２に周方向に時計回りに数えてｍ番目の直線状導体３０１の等価インダクタンスである。また、ｙ軸２０２上に接続点３０８を持つ、直線状導体３０１の等価インダクタンスをＬ^l ₀で表す。

　上記式（４８）および式（４９）は、図１１（ｂ）に示すＲＦコイルユニット３４０の等価回路４４０から導かれる。この等価回路４４０を図１２に示す。等価回路４４０では、容量Ｃの第一キャパシタ３０６を、容量２Ｃの２つのキャパシタが直列接続されたものとみなす。これにより、等価回路４４０は、図１２の紙面の上下方向に対称とみなせるため、仮想的な接地面４１３を、直線状導体３０１の中点にとる。

　ｙ軸２０２上から楕円ループ状導体３０２に周方向に時計回りに数えてｋ番目の直線状導体３０１の接続点３０８と接地面４１３との間の電圧Ｖ_kは、キルヒホッフの法則から、式（５０）で表される。

　また、電圧Ｖ_k+1と電圧Ｖ_kの差は、図１２に示す等価回路４４０から、式（５１）で表される。

　式（５０）と式（５１）とから、式（５２）が得られる。

式（５２）を、実部について解くと、式（４９）が得られ、虚部について解くと式（４８）が得られる。

　ＲＦコイルユニット３４０においても、直線状導体３０１の等価インダクタンスＬ^l _kおよび弧状導体３０３の等価インダクタンスＬ^r _kは、ＲＦコイルユニット３１０と同様に式（１７）から式（２４）を用いて求められる。

　以上から、各電気位相差Δθ_k（ｋ＝１、２、…、Ｎ＋１）の値は、式（２）、式（３）および式（４）を満たし、電気位相差Δθ_k（ｋ＝１、２、…、Ｎ＋１）を変数に持つ直線状導体３０１の等価インダクタンスＬ^l _kと弧状導体３０３の等価インダクタンスＬ^r _kとを式（４８）および式（４９）に代入して解くことで求められる。

　ＲＦコイルユニット３４０も、ＲＦコイルユニット３１０同様、式（４）を満たすため、直線状導体３０１が、電気位相差の変化が楕円ループ状導体３０２上を１周して３６０度となる位置に配置されるため、磁気共鳴周波数（ｆ_c）で共振状態となり、コイルの感度分布が均一な共振モードで共振する。

　なお、ここでは、ＲＦコイルユニット３１０の構成を基礎に第一キャパシタ３０６が直線状導体３０１の上に配置されるＲＦコイルユニット３４０を説明したが、直線状導体３０１の本数、配置は、上述のようにこれに限られない。直線状導体３０１は２Ｎ本であってもよく、２Ｎ本の直線状導体３０１がｘ軸２０１およびｙ軸２０２に対して対称に配置されればよい。

　また、キャパシタは、弧状導体３０３および直線状導体３０１のいずれか一方だけでなく、両方に配置してもよい。この場合も、キャパシタは、各弧状導体３０３および直線状導体３０１に、それぞれ１つずつ配置され、その容量は、弧状導体３０３および直線状導体３０１毎に、すなわち、配置される導体種毎に、同一とする。そして、送受信用ＲＦコイル１０５で用いる磁気共鳴周波数（ｆ_c）でＲＦコイルユニットが共振状態となるよう調整される。ＲＦコイルユニットの構成は上記ＲＦコイルユニット３１０、３２０、３３０、３４０のいずれであってもよいが、ここでは、ＲＦコイルユニット３１０を例にあげて説明する。

　例えば、弧状導体３０３上に配置するキャパシタを第一キャパシタ３０６とし、直線状導体３０１上に配置するキャパシタを第二キャパシタとする。また、第一キャパシタの容量をＣ、第二キャパシタの値をＣ₂とする。第二キャパシタも、第一キャパシタ３０６同様、複数のキャパシタにより構成されていてもよい。この場合、これらのキャパシタの合成容量を、第二キャパシタの容量とする。

　なお、第二キャパシタを備える直線状導体３０１のインダクタンスＬ^l _k’は、式（５３）で表される。

従って、図５に示す等価回路４１０のＬ^l _kの代わりにＬ^l _k’を用い、電気位相差Δθ_k（ｋ＝１、２、…、Ｎ＋１）の値を求める。このように、各ループ３０９の電気位相差Δθ_k（ｋ＝１、２、…、Ｎ＋１）を決定することにより、第一キャパシタ３０６および第二キャパシタの値は、それぞれ場所によらず一定とすることができる。

　なお、本実施形態では、ＲＦコイルユニット３１０が給電点を２つ備える場合（第一給電点３０４および第二給電点３０５）を例にあげて説明したが、ＲＦコイルユニット３１０は、給電点を４つ（第一給電点３０４、第二給電点３０５、第三給電点、第四給電点）備えてもよい。

　このとき、第三給電点は、中心軸３１１に対して第一給電点３０４と点対称の位置の第一キャパシタ３０６に配置され、第四給電点は、中心軸３１１に対して第二給電点３０５と点対称の位置の第一キャパシタ３０６に配置される。よって、４つの給電点は、楕円ループ状導体１３２の周方向に隣り合う２つの給電点において、一方の給電点に給電したときに他方の給電点に流れる高周波電流の振幅が最小となる位置に配置される。

　また、第一給電点３０４と第三給電点とは、同軸ケーブルを介して高周波合成器に接続されてＱＤハイブリッドに接続され、第二給電点３０５と第四給電点とは、同軸ケーブルを介して高周波合成器に接続されてＱＤハイブリッドに接続される。また、第三給電点と高周波合成器との間および第四給電点と高周波合成器との間に信号の位相を１８０度シフトさせる位相シフト回路がそれぞれ挿入される。これにより、第一給電点３０４と第三給電点において位相差が１８０度となり、第一給電点３０４と第三給電点から同位相の高周波信号がコイルに給電される。第二給電点３０５と第四給電点についても同様に位相差が１８０度となり、第一給電点３０４と第三給電点から同位相の高周波信号がコイルに給電される。よって、ＲＦコイルユニット３１０の共振状態は、給電点が２つの場合と同一となる。従って、給電点が４つの場合においても、ＲＦコイルユニット３１０は、磁気共鳴周波数（ｆ_c）で共振状態となり、コイルの感度分布が均一な共振モードで共振する。

　以上説明したように、本実施形態の高周波コイルユニット（ＲＦコイルユニット３１０、３２０、３３０、または、３４０）は、楕円筒状曲面に沿って前記楕円筒状曲面の中心軸３１１に平行に配置される複数の直線状導体３０１と、前記中心軸３１１上の点を中心とし前記楕円筒状曲面に沿ってループ面が互いに平行となるように配置される２つの楕円ループ状導体３０２と、それぞれ１以上のキャパシタから構成される、複数の第一キャパシタ３０６と、を備え、前記各直線状導体３０１の両端部は、前記楕円ループ状導体３０２に接続され、前記第一キャパシタ３０６は、前記各直線状導体３０１上および前記楕円ループ状導体３０２の隣接する前記直線状導体３０１の接続点３０８で挟まれた弧状導体３０３上のいずれか一方に１つずつ配置され、前記複数の直線状導体３０１は、前記楕円ループ状導体３０２の長軸および短軸に対して、線対称に配置され、前記第一キャパシタ３０６の容量は、同一の値であることを特徴とする。
　このとき、隣接する２つの前記弧状導体３０３間の電気位相差は、前記楕円ループ状導体３０２の短軸方向から長軸方向に向かって増加し、かつ、前記楕円ループ状導体３０２の中心に関して点対称の位置にある２つの弧状導体３０３の電気位相差が１８０度となるよう決定されてもよい。

　また、本実施形態の高周波コイルユニット（ＲＦコイルユニット３１０、３２０、３３０、または、３４０）は、それぞれ1以上のキャパシタから構成される、複数の第二キャパシタを備えてもよい。このとき、前記複数の第二キャパシタは、前記各直線状導体３０１および前記弧状導体３０３のうち、前記第一のキャパシタ３０６が配置されていない導体上に、それぞれ１つ配置され、前記第二キャパシタの容量は同一とする。
　また、本実施形態の高周波コイルユニット（ＲＦコイルユニット３１０、３２０、３３０、または、３４０）は、隣り合う２つの前記直線状導体３０１の中心間の距離が、前記楕円ループ状導体３０２の短軸方向から長軸方向に向かって増加するよう構成してもよい。
　また、本実施形態の高周波コイルユニット（ＲＦコイルユニット３１０、３２０、３３０、または、３４０）は、前記直線状導体３０１の幅が、前記楕円ループ状導体３０２の短軸方向から長軸方向に向かって増加するよう構成してもよい。

　また、本実施形態の高周波コイルユニット（ＲＦコイルユニット３１０、３２０、３３０、または、３４０）は、高周波信号を高周波コイルユニット（ＲＦコイルユニット３１０、３２０、３３０、または、３４０）に給電する２つまたは４つの給電点３０４、３０５をさらに備えてもよい。このとき、前記給電点３０４、３０５は、前記楕円ループ状導体３０２の長軸および短軸のいずれか一方に対して線対称となる位置であって、前記楕円ループ状導体３０２の周方向に隣り合う２つの前記給電点３０４、３０５において、一方の給電点に給電したときに他方の給電点に流れる高周波電流の振幅が最小となる位置に配置される。

　また、本実施形態の磁気共鳴イメージング装置（ＭＲＩ装置１００）は、静磁場を生成する静磁場生成手段（マグネット１０１）と、傾斜磁場を印加する傾斜磁場印加手段（傾斜磁場コイル１０２）と、高周波磁場信号を生成する高周波磁場信号生成手段（送信用ＲＦコイル１０３）と、前記高周波磁場信号生成手段（高周波磁場発生器１１３）から入力される高周波磁場信号を被検体に照射するとともに前記被検体から発生する磁気共鳴信号を検出して検出信号として出力する送受信コイル（送受信用ＲＦコイル１０５）と、前記検出信号に対し信号処理を行う信号処理手段（計算機１２０）と、前記傾斜磁場印加手段と、前記高周波磁場信号生成手段と、前記信号処理手段との動作を制御する制御手段（計算機１２０）と、を備える磁気共鳴イメージング装置であって、前記送受信コイル（送受信用ＲＦコイル１０５）として、上述の高周波コイルユニット（ＲＦコイルユニット３１０、３２０、３３０、および３４０のいずれか１つ）を用いる。

　＜＜第二の実施形態＞＞
　次に、本発明を適用する第二の実施形態について説明する。本実施形態のＭＲＩ装置は基本的に第一の実施形態と同様である。第一の実施形態では、高周波磁場の送信と磁気共鳴信号の受信とを行う送受信用ＲＦコイルを用いる。一方、本実施形態では、高周波磁場の送信を行う送信用ＲＦコイルと磁気共鳴信号の受信を行う受信用ＲＦコイルとが別個に設けられる。以下、本実施形態について、第一の実施形態と異なる構成を中心に説明する。なお、本実施形態においても、水平磁場方式のマグネット１０１が発生する静磁場１４０の向きを、ｚ軸方向とする座標系２００を用いる。

　図１３は、本実施形態のＭＲＩ装置１１０の概略構成を示すブロック図である。本実施形態のＭＲＩ装置１１０は、水平磁場方式のマグネット１０１と、傾斜磁場コイル１０２と、静磁場均一度を調整するためのシムコイル１０６と、シーケンサ１１９と、高周波磁場を発生する送信用ＲＦコイル１０３と、被検体１５０の近くに配置され被検体１５０から発生するＲＦ信号を受信する受信用ＲＦコイル１０４と、傾斜磁場電源１１２と、シム電源１１６と、送受信切替器１１５と、高周波磁場発生器１１３と、受信器１１４と、磁気結合防止回路駆動装置１１７と、記憶媒体１２２と、計算機１２０と、表示装置１２１と、テーブル１３０と、を備える。

　傾斜磁場コイル１０２およびシムコイル１０６とは、それぞれ傾斜磁場電源１１２およびシム電源１１６に接続される。送信用ＲＦコイル１０３は、送受信切替器１１５に接続され、送受信切替器１１５は高周波磁場発生器１１３と受信器１１４に接続される。受信用ＲＦコイル１０４は受信器１１４に接続される。

　磁気結合防止回路駆動装置１１７は、送信用ＲＦコイル１０３および受信用ＲＦコイル１０４間の磁気結合を防止する。磁気結合防止回路駆動装置１１７は、送信用ＲＦコイル１０３および受信用ＲＦコイル１０４に接続され、両コイルの動作／非動作を切り替える磁気結合防止信号を、シーケンサ１１９からの命令に従って、それぞれに出力する。

　磁気結合防止回路駆動装置１１７は、高周波磁場が送信用ＲＦコイル１０３を通じて被検体１５０に印加される時には、受信用ＲＦコイル１０４に磁気結合防止信号を送信する。磁気結合防止信号を受け、受信用ＲＦコイル１０４は開放状態となり、非動作状態となる。これにより、送信用ＲＦコイル１０３との磁気結合が避けられる。

　また、磁気結合防止回路駆動装置１１７は、被検体１５０から発生した磁気共鳴信号（ＲＦ信号）を受信用ＲＦコイル１０４が受波するときは、送信用ＲＦコイル１０３に磁気結合防止信号を送信する。磁気結合防止信号を受け、送信用ＲＦコイル１０３は開放状態となり非動作状態となる。これにより、受信用ＲＦコイル１０４との磁気結合を防止する。

　本実施形態のＭＲＩ装置１１０の、その他の構成及び動作は第一の実施形態のＭＲＩ装置と同様である。

　次に、本実施形態の送信用ＲＦコイル１０３及び受信用ＲＦコイル１０４について説明する。

　まず、本実施形態の送信用ＲＦコイル１０３について説明する。ここでは、送信用ＲＦコイル１０３として、図１４に示すＲＦコイルユニット３５０を用いる場合を例にあげて説明する。

　図１４（ａ）は、ＲＦコイルユニット３５０の斜視図であり、図１４（ｂ）は、ＲＦコイルユニット３５０を中心軸３１１の方向から見た図である。これらの図に示すように、本実施形態のＲＦコイルユニット３５０は、基本的に、第一の実施形態のＲＦコイルユニット３１０と同様の構成を有する。ただし、本実施形態のＲＦコイルユニット３５０は、さらに、楕円筒状ＲＦシールド３５１と、磁気結合防止回路３６０とを備える。磁気結合防止回路３６０は、直線状導体３０１に挿入される。

　ＲＦコイルユニット３５０は、ＲＦコイルユニット３１０同様、中心軸３１１がｚ軸方向、楕円ループ状導体３０２の長軸方向がｘ軸２０１方向、短軸がｙ軸２０２方向となるよう配置される。

　楕円筒状ＲＦシールド３５１は、楕円ループ状導体３０２の外側に、中心軸３１１を共有し、楕円ループ状導体３０２と楕円筒状ＲＦシールド３５１との距離が、楕円ループ状導体３０２の周方向に対して、一定となるよう配置される。楕円ループ状導体３０２と楕円筒状ＲＦシールド３５１との間の距離をｄ_gとする。

　本実施形態においても、ＲＦコイルユニット３５０を、同一容量の複数の第一キャパシタ３０６により、磁気共鳴周波数（ｆ_c）で共振状態となり、コイルの感度分布が均一な共振モードで共振させる。このため、第一の実施形態のＲＦコイルユニット３１０同様、４Ｎ本の直線状導体３０１のうち、第一象限２１１に配置されるＮ－１本の直線状導体３０１を、その接続点が上記式（１）を満たすよう配置する。また、他の各象限の直線状導体３０１は、それぞれ、ｙ軸２０２およびｘ軸２０１に線対称に配置される。

　このとき、各ループ３０９間の電気位相差Δθ_kは、上記式（２）、式（３）、式（４）、式（５）および式（６）を満たすよう調整される。

　ただし、ＲＦコイルユニット３５０では、楕円筒状ＲＦシールド３５１によって、直線状導体３０１の自己インダクタンスＬ^ls _kおよび弧状導体３０３の等価インダクタンスＬ^r _kの値が変化する。

　直線状導体３０１はマイクロストリップラインとみなすことができるため、マイクロストリップラインのインダクタンス計算に用いられる近似式の一つを用いると、楕円筒状ＲＦシールド３５１が配置されたときの、直線状導体３０１の自己インダクタンスＬ^lss _kは、以下の式（５４）または式（５５）で表される。

ここで、ｗ_kは直線状導体３０１の幅、ｌは、直線状導体３０１の長さである。

　また、弧状導体３０３の等価インダクタンスＬ^r _kについても同様に、楕円筒状ＲＦシールド３５１が配置されたときの、弧状導体３０３の等価インダクタンスＬ^rs _kは、以下の式（５６）または式（５７）で表される。

ここで、ｗ_rは弧状導体３０３の幅であり、ｌ^r _kは弧状導体３０３の長さである。

　各電気位相差Δθ_k（ｋ＝１、２、…、Ｎ＋１）の値は、式（２）、式（３）、式（４）、式（５）および式（６）を、解くことで求められる。このとき、直線状導体３０１の自己インダクタンスＬ^ls _kの代わりにＬ^lss _kを、弧状導体３０３の等価インダクタンスＬ^r _kの代わりにＬ^rs _kを、それぞれ用い、式（５）および式（６）を解く。

　本実施形態のＲＦコイルユニット３５０も、ＲＦコイルユニット３１０同様、式（４）を満たすため、直線状導体３０１が、電気位相差の変化が楕円ループ状導体３０２上を１周して３６０度となる位置に配置される。従って、磁気共鳴周波数（ｆ_c）で共振状態となり、コイルの感度分布が均一な共振モードで共振する。

　従って、本実施形態のＲＦコイルユニット３１０は、同一容量の複数の第一キャパシタ３０６により、磁気共鳴周波数（ｆ_c）で共振状態となり、コイルの感度分布が均一な共振モードで共振する。

　次に、ＲＦコイルユニット３５０に挿入される磁気結合防止回路３６０について説明する。図１５（ａ）および図１５（ｂ）は、ＲＦコイルユニット３５０に挿入される磁気結合防止回路３６０の詳細を説明するための図である。

　図１５（ａ）に示すように、磁気結合防止回路３６０は、ＰＩＮダイオード３６１とＰＩＮダイオード３６１の両端に接続される制御線３６２とを備える。ＰＩＮダイオード３６１は、ダイオードの順方向に流れる直流電流の値が一定値以上で概ね導通状態となる特性を持ち、直流電流によりオン／オフ制御がなされる。

　ＰＩＮダイオード３６１は、その両端に接続される制御線３６２により、高周波信号を電気的に絶縁するチョークコイル３６３を介して、磁気結合防止回路駆動装置１１７の出力端子に接続される。磁気結合防止回路駆動装置１１７からの制御電流３６４により、ＰＩＮダイオード３６１をオン／オフ制御することで、磁気結合防止回路３６０は、高周波磁場を照射するときには、ＲＦコイルユニット３５０を送信用ＲＦコイルとして機能させ、高周波信号を受信するときには、ＲＦコイルユニット３５０を高インピーダンス化し、受信用ＲＦコイルとの干渉を防止する。本動作の詳細については後述する。

　次に、本実施形態の受信用ＲＦコイル１０４について説明する。実施形態では、受信用ＲＦコイル１０４として、図１６に示す表面コイル５１０を用いる場合を例にあげて説明する。図１６（ａ）は、表面コイル５１０の構成を示す図であり、図１６（ｂ）は、表面コイル５１０に挿入される磁気結合防止回路５２０の詳細と磁気結合防止回路駆動装置１１７との接続関係を説明するための図である。

　図１６（ａ）に示すように、表面コイル５１０は、ループ導体５１１と、キャパシタ５１２と、マッチング用キャパシタ５１３と、磁気結合防止回路５２０と、コモンモードノイズを除去するバラン５１４と、を備える。キャパシタ５１２と、マッチング用キャパシタ５１３と、磁気結合防止回路５２０とはループ導体５１１に挿入される。バラン５１４は、マッチング用キャパシタ５１３の両端に設けられる配線を介してループ導体５１１に接続される。バラン５１４の出力は、プリアンプ（図不示）に接続され、同軸ケーブルを介して受信器１１４に接続される。

　磁気結合防止回路５２０は、図１６（ｂ）に示すように、インダクタ５２１とＰＩＮダイオード５２２とが直列接続された回路と、その回路に並列に接続されたキャパシタ５１２と、を備える。ＰＩＮダイオード５２２は、ダイオードの順方向に流れる直流電流の値が一定値以上で概ね導通状態となる特性を持ち、直流電流によりオン／オフ制御がなされる。

　ＰＩＮダイオード５２２の両端は、チョークコイル３６３を介して、磁気結合防止回路駆動装置１１７の出力端子に接続される。ＰＩＮダイオード５２２は、磁気結合防止回路駆動装置１１７からの制御電流３６４によりオン／オフ制御され、高周波信号受信時には、表面コイル５１０を受信用ＲＦコイルとして機能させ、高周波磁場送信時には、表面コイル５１０を高インピーダンス化し、送信用ＲＦコイル１０３と干渉しないよう制御する。本動作の詳細については後述する。

　キャパシタ５１２とキャパシタ５２３とマッチング用キャパシタ５１３とは、表面コイル５１０が、本実施形態のＭＲＩ装置１１０で設定されている磁気共鳴周波数で共振し、マッチング用キャパシタ５１３の両端から見たコイルのインピーダンスが所定の値となるように調整される。また、磁気結合防止回路５２０は、ＰＩＮダイオード５２２がオンの場合に、インダクタ５２２とキャパシタ５２３とがＭＲＩ装置１１０で設定されている磁気共鳴周波数で共振するよう調整される。

　次に、図１３から図１６を用いて、ＲＦコイルユニット３５０が送信用ＲＦコイル１０３として動作し、表面コイル５１０が受信用ＲＦコイル１０４として動作することを説明する。

　まず、高周波磁場発生器１１３より高周波磁場を照射するための高周波信号を印加する直前に、磁気結合防止回路駆動装置１１７は、ＲＦコイルユニット３５０の磁気結合防止回路３６０のＰＩＮダイオード５２２および表面コイル５１０の磁気結合防止回路５２０のＰＩＮダイオード５２２がオンとなるように直流の制御電流３６４を印加する。

　ＲＦコイルユニット３５０では、ＰＩＮダイオード３６１に流れる制御電流３６４により、全てのＰＩＮダイオード３６１はオンとなる。ＲＦコイルユニット３５０のＰＩＮダイオード３６１が全てオンの場合、ＰＩＮダイオード３６１が導通状態となるため、ＲＦコイルユニット３５０は、動作可能な状態となる。このとき、ＲＦコイルユニット３５０は、図３に示すＲＦコイルユニット３１０の場合と同様に、コイルの感度分布が均一な共振モードで共振する。

　一方、表面コイル５１０では、制御電流３６４によりＰＩＮダイオード５２２がオンとなり、磁気結合防止回路５２０は、インダクタ５２１とキャパシタ５２３とで構成される並列共振回路となる。この並列共振回路は、ＭＲＩ装置１１０で設定されている磁気共鳴周波数で高インピーダンスとなり、表面コイル５１０のループ導体５１１は概ね開放状態となる。その結果、表面コイル５１０は、ＭＲＩ装置１１０で設定されている磁気共鳴周波数で共振せず、ループ導体５１１にはほとんど電流が流れない。従って、ＲＦコイルユニット３５０と表面コイル５１０との磁気結合は生じないため、ＲＦコイルユニット３５０は、磁気結合による共振周波数の移動やコイルのＱ値の低下無しに、高周波磁場を被検体１５０に照射できる。

　磁気結合防止回路駆動装置１１７による制御電流３６４の印加後、高周波磁場発生器１１３によって高周波信号が印加される。このとき、送受信切替器１１５は、高周波信号を送信用ＲＦコイル１０３に伝送するように切り替えられ、高周波信号が第一給電点３０４と第二給電点３０５にそれぞれ入力される。

　ＲＦコイルユニット３５０は、ＰＩＮダイオード３６１が全てオンの場合、ＲＦコイルユニット３１０と同様に動作するため、第一の実施形態の場合と同様に、ＲＦコイルユニット３５０は、直交する２方向の高周波磁場の一方の位相を９０度シフトさせて照射するＱＤ照射方式と同様の方法で被検体１５０に高周波磁場を照射する。

　高周波磁場を照射した後、被検体１５０から発せられる磁気共鳴信号を受信するため、磁気結合防止回路駆動装置１１７は、ＲＦコイルユニット３５０の磁気結合防止回路３６０のＰＩＮダイオード３６１および表面コイル５１０の磁気結合防止回路５２０のＰＩＮダイオード３６１がオフとなるように制御電流３６４の値を０に設定する。

　制御電流３６４の値が０となると、ＲＦコイルユニット３５０のＰＩＮダイオード３６１がオフになり高抵抗状態となる。その結果、ＲＦコイルユニット３５０の導体にはほとんど電流が流れず、ＲＦコイルユニット３５０は、ＭＲＩ装置１１０で設定されている磁気共鳴周波数で共振せず、磁界もほとんど発生しない。一方、表面コイル５１０では、ＰＩＮダイオード５２２はオフとなり、磁気結合防止回路５２０はキャパシタ５２３として動作する。その結果、表面コイル５１０は、ＭＲＩ装置１１０で設定されている磁気共鳴周波数で共振する。

　従って、被検体１５０から発せられる磁気共鳴信号を受信する際、表面コイル５１０とＲＦコイルユニット３５０との磁気結合が無くなり、表面コイル５１０は、磁気結合による共振周波数の移動やコイルのＱ値の低下無しに、磁気共鳴信号を高感度に受信することができる。表面コイル５１０で受信した信号は、プリアンプで増幅され、受信器１１４に送られる。

　以上説明したように、図１１に示すＲＦコイルユニット３５０は、送信用ＲＦコイル１０３として動作し、図１３に示す表面コイル５１０は受信用ＲＦコイル１０４として動作する。

　以上のように、本実施形態によれば、高周波磁場印加時に表面コイル５１０を高インピーダンス化し、磁気共鳴信号の受信時にＲＦコイルユニット３５０を高インピーダンス化することにより、磁気共鳴周波数で共振する送信用ＲＦコイル１０３と受信用ＲＦコイル１０４との磁気結合を防止することができ、かつ、送信用ＲＦコイル１０３としてキャパシタの容量が同一となる楕円型バードケージコイルを提供できる。よって、楕円型バードケージコイルの製造時の手間や製造コスト、コイルの性能ばらつきの増大を低減することができる。

　なお、楕円筒状ＲＦシールド３５１の形状は上記態様に限られない。例えば、楕円筒状ＲＦシールド３５１と楕円ループ状導体３０２との距離が、楕円ループ状導体３０２とｙ軸２０２との交点からｘ軸２０１との交点に向かって、短くなるような形状でもよい。この場合のＲＦコイルユニット３７０の一例を、図１７（ａ）および図１７（ｂ）に示す。

　この場合も、上記ＲＦコイルユニット３５０同様、各ループ３０９間の電気位相差Δθ_kは、上記式（２）、式（３）、式（４）、式（５）および式（６）を満たすよう調整する。

　ただし、図１７（ｂ）に示すように、楕円ループ状導体３０２の周方向に時計回りに数えてｙ軸２０２からｋ番目の直線状導体３０１と楕円筒状ＲＦシールド３５１との距離をｄ^l _k、図１７（ｂ）に示す第一象限２１１において、ｙ軸２０２上から楕円ループ状導体３０２の周方向に時計回りに数えてｋ番目の弧状導体３０３と楕円筒状ＲＦシールド３５１との平均距離をｄ^r _kとすると、楕円筒状ＲＦシールド３５１が配置されたときの、直線状導体３０１の自己インダクタンスＬ^lss _kは、式（５８）または式（５９）で表される。

ここで、ｗ_kは直線状導体３０１の幅、ｌは直線状導体３０１の長さである。

　弧状導体３０３の等価インダクタンスＬ^r _kについても同様に、楕円筒状ＲＦシールド３５１が配置されたときの、弧状導体３０３の等価インダクタンスは、式（６０）、または、式（６１）で表される。

ここで、ｗ_rは弧状導体３０３の幅、ｌ^r _kは弧状導体３０３の長さである。

　なお、ＲＦコイルユニット３５０は、４Ｎ本の直線状導体３０１を備え、その中の４本の直線状導体３０１がｘ軸２０１およびｙ軸２０２上に配置される。しかし、直線状導体３０１の配置はこれに限られない。第一の実施形態同様、４Ｎ本の直線状導体が、ｘ軸２０１およびｙ軸２０２に対して対称に配置されていればよい。また、直線状導体３０１の本数もこれに限られない。第一の実施形態同様、ｘ軸２０１およびｙ軸２０２に対して対称に配置される２Ｎ本であってもよい。

　また、本実施形態のＲＦコイルユニット３５０では、磁気結合防止回路３６０にＰＩＮダイオード３６１を用いているが、ＰＩＮダイオード３６１の代わりに図１５（ｂ）に示すクロスダイオード３６５を用いてもよい。この場合、磁気結合防止回路駆動装置１１７は備えなくてもよい。

　クロスダイオード３６５は、ＲＦコイルユニット３５０に印加される高周波信号によりオンとなり導通状態となる。この高周波信号が印加されなくなるとオフとなり高抵抗の状態となる。この動作はＰＩＮダイオード３６１の動作と同じであり、クロスダイオード３６５を用いることで、磁気結合防止回路駆動装置１１７による制御を行わなくとも、ＲＦコイルユニット３５０は、表面コイル５１０と磁気結合を生じることなく、送信用ＲＦコイル１０３として動作する。

　また、第一の実施形態同様、ＲＦコイルユニット３５０も、弧状導体３０３に挿入される第一キャパシタ３０６に加えて、直線状導体３０１に第二キャパシタを挿入してもよい。このとき、第二キャパシタの値をＣ₂とすると、第二キャパシタを含む直線状導体３０１のインダクタンスＬ^l _k’は、式（５２）で表される。よって、Ｌ^l _kの代わりにＬ^l _k’として、Δθ_k（ｋ＝１、２、…、Ｎ＋１）の値を求めればよい。従って、第一キャパシタ３０６と第二キャパシタの値は、それぞれ場所に寄らず一定とすることができる。

　なお、本実施形態では、ＲＦコイルユニット３５０を送信用ＲＦコイル１０３として、表面コイル５１０を受信用ＲＦコイル１０４として動作する場合を例にあげて説明しているがこれに限られない。例えば、ＲＦコイルユニット３５０を送信用ＲＦコイル１０３および受信用ＲＦコイル１０４の両方に用いても良い。

　送信用ＲＦコイル１０３を送信用および受信用の両方に用いる場合の動作を以下に示す。

　まず、高周波磁場発生器１１３より高周波磁場を照射するための高周波信号を印加する直前に、磁気結合防止回路駆動装置１１７は、ＲＦコイルユニット３５０のＰＩＮダイオード３６１および表面コイル５１０のＰＩＮダイオード５２２がオンとなるように直流の制御電流３６４を印加する。

　ＲＦコイルユニット３５０では、ＰＩＮダイオード３６１に制御電流３６４が流れ、全てのＰＩＮダイオード３６１はオンとなる。ＲＦコイルユニット３５０のＰＩＮダイオード３６１が全てオンの場合、ＰＩＮダイオード３６１が導通状態となるため、ＲＦコイルユニット３５０は、動作可能な状態となる。このとき、ＲＦコイルユニット３５０は、図３に示すＲＦコイルユニット３１０の場合と同様に、コイルの感度分布が均一な共振モードで共振する。

　磁気結合防止回路駆動装置１１７による制御電流３６４の印加後、高周波磁場発生器１１３によって高周波信号が印加される。このとき、送受信切替器１１５は、高周波信号を送信用ＲＦコイル１０３に伝送するよう切り替えられ、高周波信号が第一給電点３０４と第二給電点３０５とにそれぞれ入力される。

　高周波磁場を照射した後、被検体１５０から発せられる磁気共鳴信号をＲＦコイルユニット３５０で受信するため、磁気結合防止回路駆動装置１１７は、ＲＦコイルユニット３５０のＰＩＮダイオード３６１および表面コイル５１０のＰＩＮダイオード５２２がオンとなるように制御電流３６４の値を設定する。ＲＦコイルユニット３５０では、ＰＩＮダイオード３６１に流れる制御電流３６４により全てのＰＩＮダイオード３６１はオンとなる。ＲＦコイルユニット３５０のＰＩＮダイオード３６１が全てオンの場合、ＰＩＮダイオード３６１が導通状態となるため、ＲＦコイルユニット３５０は、動作可能な状態となる。このとき、ＲＦコイルユニット３５０は、ＲＦコイルユニット３１０と同様に、コイルの感度分布が均一な共振モードで共振する。

　一方、表面コイル５１０では、制御電流３６４によりＰＩＮダイオード５２２がオンとなり、磁気結合防止回路５２０は、インダクタ５２１とキャパシタ５２３とで構成される並列共振回路となる。この並列共振回路は、ＭＲＩ装置１１０で設定されている磁気共鳴周波数で高インピーダンスとなり、表面コイル５１０のループ導体５１１は概ね開放状態となる。その結果、表面コイル５１０は、ＭＲＩ装置１１０で設定されている磁気共鳴周波数で共振せず、ループ導体５１１にはほとんど電流が流れない。

　従って、被検体１５０から発せられる磁気共鳴信号を受信する際、表面コイル５１０とＲＦコイルユニット３５０との磁気結合が無くなり、ＲＦコイルユニット３５０は、磁気結合による共振周波数の移動やコイルのＱ値の低下無しに、磁気共鳴信号を高感度に受信することができる。ＲＦコイルユニット３５０で受信した信号は、送受信切替器１１５により受信器１１４に送られる。

　以上説明したように、ＲＦコイルユニット３５０は、送信用ＲＦコイル１０３および受信用ＲＦコイル１０４として動作することが示された。

　以上説明したように、本実施形態の高周波コイルユニット（ＲＦコイルユニット３５０）は、楕円筒状曲面に沿って前記楕円筒状曲面の中心軸３１１に平行に配置される複数の直線状導体３０１と、前記中心軸３１１上の点を中心とし前記楕円筒状曲面に沿ってループ面が互いに平行となるように配置される２つの楕円ループ状導体３０２と、それぞれ１以上のキャパシタから構成される、複数の第一キャパシタ３０６と、を備え、前記各直線状導体３０１の両端部は、前記楕円ループ状導体３０２に接続され、前記第一キャパシタ３０６は、前記各直線状導体３０１上および前記楕円ループ状導体３０２の隣接する前記直線状導体３０１の接続点３０８で挟まれた弧状導体３０３上のいずれか一方に１つずつ配置され、前記複数の直線状導体３０１は、前記楕円ループ状導体３０２の長軸および短軸に対して、線対称に配置され、前記第一キャパシタ３０６の容量は、同一の値であることを特徴とする。

　また、本実施形態の高周波コイルユニット（ＲＦコイルユニット３５０または３７０）は、前記楕円筒状曲面の中心軸３１１を共有する筒形状のシールド３５１をさらに備えてもよい。このとき、前記シールド３５１は、前記楕円筒状曲面の外側に配置されてもよい。
　また、前記シールド３５１は、前記シールド面と前記楕円筒状曲面との距離が一定となる筒形状を有してもよい。
　また、前記シールド３５１は、前記シールド面と前記楕円筒状曲面との距離が、前記楕円筒状曲面の中心軸３１１に直交する断面の短軸から長軸方向に向かって短くなる筒形状を有してもよい。

　また、本実施形態の高周波コイルユニット（ＲＦコイルユニット３５０または３７０）は、互いの磁気結合を防止する磁気結合防止手段（磁気結合防止回路３６０）を備えてもよい。このとき、前記磁気結合防止手段（磁気結合防止回路３６０）は、前記直線状導体３０１もしくは前記弧状導体３０３に配置されてもよい。
　また、前記磁気結合防止手段（磁気結合防止回路３６０）は、ＰＩＮダイオード３６１であってもよい。
　また、前記磁気結合防止手段（磁気結合防止回路３６０）は、ＰＩＮダイオード５２２とインダクタ５２１とを直列接続した回路にキャパシタ５２３を並列接続した回路５２０であってもよい。

　また、本実施形態の磁気共鳴イメージング装置（ＭＲＩ装置１００）は、静磁場を生成する静磁場生成手段（マグネット１０１）と、傾斜磁場を印加する傾斜磁場印加手段（傾斜磁場コイル１０２）と、高周波磁場信号を生成する高周波磁場信号生成手段（送信用ＲＦコイル１０３）と、前記高周波磁場信号生成手段（高周波磁場発生器１１３）から入力される高周波磁場信号を被検体１５０に照射するとともに前記被検体から発生する磁気共鳴信号を検出して検出信号として出力する送受信コイル（送受信用ＲＦコイル１０５）と、前記検出信号に対し信号処理を行う信号処理手段（計算機１２０）と、前記傾斜磁場印加手段と、前記高周波磁場信号生成手段と、前記信号処理手段との動作を制御する制御手段（計算機１２０）と、を備える磁気共鳴イメージング装置であって、前記送受信コイル（送受信用ＲＦコイル１０５）として、上述の高周波コイルユニット（ＲＦコイルユニット３５０または３７０）を用いてもよい。

　また、本実施形態の磁気共鳴イメージング装置（ＭＲＩ装置１００）は、静磁場を生成する静磁場生成手段（マグネット１０１）と、傾斜磁場を印加する傾斜磁場印加手段（傾斜磁場コイル１０２）と、高周波磁場信号を生成する高周波磁場信号生成手段（送信用ＲＦコイル１０３）と、前記高周波磁場信号生成手段から入力される高周波磁場信号を被検体１５０に照射する送信コイル（送信用ＲＦコイル１０３）と、前記被検体１５０から発生する磁気共鳴信号を検出して検出信号として出力する受信コイル（受信用ＲＦコイル１０４）と、前記検出信号に対し信号処理を行う信号処理手段（計算機１２０）と、前記傾斜磁場印加手段と、前記高周波磁場信号生成手段と、前記信号処理手段との動作を制御する制御手段（計算機１２０）と、を備える磁気共鳴イメージング装置であって、前記送信コイル（送信用ＲＦコイル１０３）として、上記高周波コイルユニット（ＲＦコイルユニット３５０または３７０）を用いてもよい。

　このため、本実施形態によれば、磁気結合防止回路駆動装置１１７の制御電流を切り替えることにより、ＲＦコイルユニット３５０を、送信用ＲＦコイル１０３のみとして用いたり、送信用ＲＦコイル１０３および受信用ＲＦコイル１０４として用いたりすることが可能であり、受信用コイルの選択自由度が増加する。

　従って、本実施形態によれば、リング導体に配置されるキャパシタの合成容量値を、配置位置によらず、一定にすることができる。また、ラング導体に配置されるキャパシタの合成容量を、配置位置によらず、一定にすることができる。従って、楕円型バードケージコイルの製造時の手間や製造コスト、コイル性能のばらつきを低減することができる。

　なお、第一の実施形態のＲＦコイルユニット３１０についても、ＲＦシールド３５１を備えてもよい。

　また、上記各実施形態において、直線状導体３０１および楕円ループ状導体３０２（弧状導体３０３）は、棒状であってもよいし、シート形状であってもよい。

　１００：ＭＲＩ装置、１０１：マグネット、１０２：傾斜磁場コイル、１０３：送信用ＲＦコイル、１０４：受信用ＲＦコイル、１０５：送受信用ＲＦコイル、１０６：シムコイル、１１０：ＭＲＩ装置、１１２：傾斜磁場電源、１１３：高周波磁場発生器、１１４：受信器、１１５：送受信切替器、１１６：シム電源、１１７：磁気結合防止回路駆動装置、１１９：シーケンサ、１２０：計算機、１２１：表示装置、１２２：記憶媒体、１３０：テーブル、１４０：静磁場、１５０：被検体、２００：座標系、２０１：ｘ軸、２０２：ｙ軸、２０３：ｚ軸、２１１：第一象限、３０１：直線状導体、３０２：楕円ループ状導体、３０３：弧状導体、３０４：第一給電点、３０５：第二給電点、３０６：第一キャパシタ、３０８：接続点、３０９：ループ、３１０：ＲＦコイルユニット、３１１：中心軸、３１２：ループ電流、３２０：ＲＦコイルユニット、３３０：ＲＦコイルユニット、３４０：ＲＦコイルユニット、３５０：ＲＦコイルユニット、３５１：楕円筒状ＲＦシールド、３６０：磁気結合防止回路、３６１：ＰＩＮダイオード、３６２：制御線、３６３：チョークコイル、３６４：制御信号３６５：クロスダイオード、３７０：ＲＦコイルユニット、４１０：等価回路、４１１：弧状導体のインダクタンス４１２：直線状導体のインダクタンス４１３：接地面、４２０：等価回路、４３０：等価回路、４４０：等価回路、５１０：表面コイル、５１１：ループ導体、５１２：キャパシタ、５１３：マッチング用キャパシタ、５１４：バラン、５２０：磁気結合防止回路、９０６：キャパシタ、９１０：楕円型バードケージコイル

Claims

　楕円筒状曲面に沿って前記楕円筒状曲面の中心軸に平行に配置される複数の直線状導体と、
　前記中心軸上の点を中心とし前記楕円筒状曲面に沿ってループ面が互いに平行となるように配置される２つの楕円ループ状導体と、
　それぞれ１以上のキャパシタから構成される、複数の第一キャパシタと、を備え、
　前記各直線状導体の両端部は、前記楕円ループ状導体に接続され、
　前記第一キャパシタは、前記各直線状導体上および前記楕円ループ状導体の隣接する前記直線状導体の接続点で挟まれた弧状導体上のいずれか一方に１つずつ配置され、
　前記複数の直線状導体は、前記楕円ループ状導体の長軸および短軸に対して、線対称に配置され、
　前記第一キャパシタの容量は、同一の値であること
　を特徴とする高周波コイルユニット。
　請求項１記載の高周波コイルユニットであって、
　隣接する２つの前記弧状導体間の電気位相差は、前記楕円ループ状導体の短軸方向から長軸方向に向かって増加し、かつ、前記楕円ループ状導体の中心に関して点対称の位置にある２つの弧状導体の電気位相差が１８０度となるよう決定されること
　を特徴とする高周波コイルユニット。
　請求項２記載の高周波コイルユニットであって、
　それぞれ1以上のキャパシタから構成される、複数の第二キャパシタを備え、
　前記複数の第二キャパシタは、前記各直線状導体および前記弧状導体のうち、前記第一のキャパシタが配置されていない導体上に、それぞれ１つ配置され、
　前記第二キャパシタの容量は同一であること、
　を特徴とする高周波コイルユニット。
　請求項２記載の高周波コイルユニットであって、
　隣り合う２つの前記直線状導体の中心間の距離が、前記楕円ループ状導体の短軸方向から長軸方向に向かって増加すること、
　を特徴とする高周波コイルユニット。
　請求項４記載の高周波コイルユニットであって、
　前記直線状導体の幅は、前記楕円ループ状導体の短軸方向から長軸方向に向かって増加すること、
　を特徴とする高周波コイルユニット。
　請求項２記載の高周波コイルユニットであって、
　高周波信号を高周波コイルユニットに給電する２つまたは４つの給電点をさらに備え、
　前記給電点は、前記楕円ループ状導体の長軸および短軸のいずれか一方に対して線対称となる位置であって、前記楕円ループ状導体の周方向に隣り合う２つの前記給電点において、一方の給電点に給電したときに他方の給電点に流れる高周波電流の振幅が最小となる位置に配置されること、
　を特徴とする高周波コイルユニット。
　請求項１記載の高周波コイルユニットであって、
　前記楕円筒状曲面の中心軸を共有する筒形状のシールドをさらに備え、
　前記シールドは、前記楕円筒状曲面の外側に配置されること、
　を特徴とする高周波コイルユニット。
　請求項７項記載の高周波コイルユニットであって、
　前記シールドは、前記シールド面と前記楕円筒状曲面との距離が一定となる筒形状を有すること
　を特徴とする高周波コイルユニット。
　請求項７項記載の高周波コイルユニットであって、
　前記シールドは、前記シールド面と前記楕円筒状曲面との距離が、前記楕円筒状曲面の中心軸に直交する断面の短軸から長軸方向に向かって短くなる筒形状を有すること
　を特徴とする高周波コイルユニット。
　請求項７記載の高周波コイルユニットであって、
　互いの磁気結合を防止する磁気結合防止手段を備え、
　前記磁気結合防止手段は、前記直線状導体もしくは前記弧状導体に配置されること、
　を特徴とする高周波コイルユニット。
　請求項１０記載の高周波コイルユニットであって、
　前記磁気結合防止手段は、ＰＩＮダイオードであること
　を特徴とする高周波コイルユニット。
　請求項１０記載の高周波コイルユニットであって、
　前記磁気結合防止手段は、ＰＩＮダイオードとインダクタとを直列接続した回路にキャパシタを並列接続した回路であること
　を特徴とする高周波コイルユニット。
　静磁場を生成する静磁場生成手段と、傾斜磁場を印加する傾斜磁場印加手段と、高周波磁場信号を生成する高周波磁場信号生成手段と、前記高周波磁場信号生成手段から入力される高周波磁場信号を被検体に照射するとともに前記被検体から発生する磁気共鳴信号を検出して検出信号として出力する送受信コイルと、前記検出信号に対し信号処理を行う信号処理手段と、前記傾斜磁場印加手段と前記高周波磁場信号生成手段と前記信号処理手段との動作を制御する制御手段と、を備える磁気共鳴イメージング装置であって、
　前記送受信コイルとして、請求項１記載の高周波コイルユニットを用いること
　を特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
　静磁場を生成する静磁場生成手段と、傾斜磁場を印加する傾斜磁場印加手段と、高周波磁場信号を生成する高周波磁場信号生成手段と、前記高周波磁場信号生成手段から入力される高周波磁場信号を被検体に照射する送信コイルと、前記被検体から発生する磁気共鳴信号を検出して検出信号として出力する受信コイルと、前記検出信号に対し信号処理を行う信号処理手段と、前記傾斜磁場印加手段と前記高周波磁場信号生成手段と前記信号処理手段との動作を制御する制御手段と、を備える磁気共鳴イメージング装置であって、
　前記送信コイルとして、請求項１０記載の高周波コイルユニットを用いること
　を特徴とする磁気共鳴イメージング装置。