JP2000225106A - 受信コイル並びに磁気共鳴撮像方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 カップリングのない複数のコイルを備えた受
信コイル、並びに、そのような受信コイルを用いる磁気
共鳴撮像方法および装置を実現する。 【解決手段】 直列キャパシタ４２２を有する導体４２
４のループを複数個配設して受信コイルを構成するに当
たり、キャパシタ４２２の両端にインダクタ４２８を通
じて入力回路を並列接続した低入力インピーダンス増幅
器４２６を設け、ＬＣ回路の並列共振による高インピー
ダンスにより相互間のデカップリングを行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、受信コイル（ｃｏ
ｉｌ）並びに磁気共鳴撮像方法および装置に関し、特
に、直列キャパシタ（ｃａｐａｃｉｔｏｒ）を有する導
体のループ（ｌｏｏｐ）が複数個配設された受信コイ
ル、並びに、そのような受信コイルを用いる磁気共鳴撮
像方法および装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】磁気共鳴撮像装置では、被検体に近接し
てその周りを囲むように受信コイルを設置し、撮像部位
にできるだけ近い位置で磁気共鳴信号を測定して信号の
Ｓ／Ｎ（ｓｉｇｎａｌ ｔｏ ｎｏｉｓｅ ｒａｔｉ
ｏ）を良くするようにしている。

【０００３】この種の受信コイルの典型例として、脊髄
（スパイン：ｓｐｉｎｅ）撮像に用いられるソレノイド
（ｓｏｌｅｎｏｉｄ）型の受信コイルがある。スパイン
は一般的に、頸部脊髄（Ｃスパイン：ｃｅｒｖｉｃａｌ
ｓｐｉｎｅ）、胸部脊髄（Ｔスパイン：ｔｈｏｒａｃ
ｉｃ ｓｐｉｎｅ）および腰部脊髄（Ｌスパイン：ｌｕ
ｍｂａｒ ｓｐｉｎｅ）に３区分されるので、受信コイ
ルは３種類設けられ、撮像するスパインに応じて使い分
けるようにしている。

【０００４】複数の受信コイルを同時に使用すると、電
磁的なカップリング（ｃｏｕｐｌｉｎｇ）によりコイル
の共振周波数が変わってしまうので、同一の被検者につ
き２箇所以上のスパインを撮像する場合は、それぞれ専
用の受信コイルを付け替えて使用し、カップリングが発
生しないようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記のように複数箇所
のスパインを撮像するとき、受信コイルの付け替えを必
要とするのは作業が繁雑となり、また、体位の変更等が
被検者の負担を大きくするという問題点があった。

【０００６】ソレノイドコイルの軸長を長くして体軸方
向の受信感度範囲を広げれば、複数箇所のスパインの同
時撮像が可能になるが、そのよう軸長の長いコイルでは
受信信号のＳ／Ｎが低下するという問題があった。

【０００７】本発明は上記の問題点を解決するためにな
されたもので、カップリングのない複数のコイルを備え
た受信コイル、並びに、そのような受信コイルを用いる
磁気共鳴撮像方法および装置を実現することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】（１）上記の課題を解決
する第１の本発明は、直列キャパシタを有する導体のル
ープが複数個配設された受信コイルであって、前記ルー
プは前記キャパシタの両端にインダクタを通じて入力回
路を並列接続した低入力インピーダンス増幅器、を具備
することを特徴とする受信コイルである。

【０００９】（２）上記の課題を解決する第２の本発明
は、被検体を収容した空間に静磁場を形成し、前記空間
に勾配磁場を形成し、前記空間に高周波磁場を形成し、
前記空間から磁気共鳴信号を測定し、前記測定した磁気
共鳴信号に基づいて画像を生成する磁気共鳴撮像方法で
あって、前記磁気共鳴信号の測定は、直列キャパシタを
有する導体のループが複数個配設され、前記ループが前
記キャパシタの両端にインダクタを通じて入力回路を並
列接続した低入力インピーダンス増幅器を有する受信コ
イルを用いて行う、ことを特徴とする磁気共鳴撮像方法
である。

【００１０】（３）上記の課題を解決する第３の本発明
は、被検体を収容した空間に静磁場を形成する静磁場形
成手段と、前記空間に勾配磁場を形成する勾配磁場形成
手段と、前記空間に高周波磁場を形成する高周波磁場形
成手段と、前記空間から磁気共鳴信号を測定する測定手
段と、前記測定手段が測定した前記磁気共鳴信号に基づ
いて画像を生成する画像生成手段と、を有する磁気共鳴
撮像装置であって、前記測定手段は、直列キャパシタを
有する導体のループが複数個配設された受信コイルであ
って、前記ループは前記キャパシタの両端にインダクタ
を通じて入力回路を並列接続した低入力インピーダンス
増幅器を有する受信コイル、を具備することを特徴とす
る磁気共鳴撮像装置である。

【００１１】（４）上記の課題を解決する第４の本発明
は、前記測定手段は、直列キャパシタを有する導体のル
ープからなり、前記受信コイルの感度方向に垂直な方向
に感度を有する受信コイルであって、前記ループが前記
キャパシタの両端にインダクタを通じて入力回路を並列
接続した低入力インピーダンス増幅器を有する第２の受
信コイルと、前記各低入力インピーダンス増幅器のうち
の少なくとも１つにつき出力信号線のグラウンド側を共
通グラウンドに接続する周波数選択性の信号阻止回路と
を具備することを特徴とする（３）に記載の磁気共鳴撮
像装置である。

【００１２】第１の発明ないし第４の発明のうちいずれ
か１つにおいて、前記ループは外部信号で制御されるデ
ィスエーブル手段を有することが、デカップリング性能
をさらに高める点で好ましい。

【００１３】また、第２の発明または第３の発明におい
て、前記低入力インピーダンス増幅器につき出力信号線
のグラウンド側を共通グラウンドに接続する周波数選択
性の信号阻止回路とを具備することが、Ｓ／Ｎの良い受
信信号を得る点で好ましい。

【００１４】また、第３の発明または第４の発明におい
て、前記周波数選択性の信号阻止回路がトラップ回路で
あることが信号阻止を効果的に行う点で好ましい。ま
た、第４の発明において、前記第２の受信コイルがサド
ル型コイルであることがクオドラチャ受信を効果的に行
う点で好ましい。

【００１５】（作用）本発明では、増幅器の低入力イン
ピーダンスを介してループ中のキャパシタにインダクタ
が並列に接続され、ＬＣ並列回路が形成される。並列共
振による高インピーダンスがループ間のカップリングを
阻止する。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。なお、本発明は実施の形態
に限定されるものではない。図１に磁気共鳴撮像装置の
ブロック（ｂｌｏｃｋ）図を示す。本装置は本発明の実
施の形態の一例である。本装置の構成によって、本発明
の装置に関する実施の形態の一例が示される。本装置の
動作によって、本発明の方法に関する実施の形態の一例
が示される。

【００１７】図１に示すように、本装置では、静磁場発
生部２がその内部空間に均一な静磁場を形成する。静磁
場発生部２は、本発明における静磁場形成手段の実施の
形態の一例である。静磁場発生部２は図示しない例えば
永久磁石等の１対の磁気発生器を備えており、それらが
間隔を保って上下方向に対向し、その対向空間に静磁場
（垂直磁場）を形成している。なお、磁気発生器は永久
磁石に限らず、超電導電磁石や常電導電磁石等であって
良いのはもちろんである。

【００１８】静磁場発生部２の内部空間には勾配コイル
部４，４’および送信コイル６，６’が設けられ、同様
にそれぞれ間隔を保って上下方向に対向している。送信
コイル部６，６’が対向する空間に、被検体８が、撮像
テーブル１０に搭載されて図示しない搬入手段により搬
入される。被検体８の体軸は静磁場の方向と直交する。
撮像テーブル１０には、被検体８の撮像部位を囲んでそ
れぞれ受信コイル部１０２，１０４，１０６が取り付け
られている。受信コイル部１０２，１０４，１０６は、
本発明の受信コイルの実施の形態の一例である。

【００１９】受信コイル部１０２は、Ｃスパイン撮像用
のものであり、被検体８の頸部を囲むように取り付けら
れている。受信コイル部１０４は、Ｔスパイン撮像用の
ものであり、被検体８の胸部を囲むように取り付けられ
ている。受信コイル部１０４は、例えば２つのコイルを
対にしたものとなっている。なお、対をなすコイルの数
は２つに限らず適宜の個数で良い。受信コイル部１０６
は、Ｌスパイン撮像用のものであり、被検体８の腰部を
囲むように取り付けられている。受信コイル部１０６
も、例えば２つのコイルを対にしたものとなっている。
なお、対をなすコイルの数は２つに限らず適宜の個数で
良い。受信コイル部１０２，１０４，１０６さらに詳細
な構成については、のちにあらためて説明する。

【００２０】勾配コイル部４，４’には勾配駆動部１６
が接続されている。勾配駆動部１６は勾配コイル部４，
４’に駆動信号を与えて勾配磁場を発生させるようにな
っている。勾配コイル部４，４’および勾配駆動部１６
は、本発明における勾配磁場形成手段の実施の形態の一
例である。発生する勾配磁場は、スライス（ｓｌｉｃ
ｅ）勾配磁場、読み出し勾配磁場および位相エンコード
（ｅｎｃｏｄｅ）勾配磁場の３種である。

【００２１】送信コイル部６，６’には送信部１８が接
続されている。送信部１８は送信コイル部６，６’に駆
動信号を与えてＲＦ磁場を発生させ、それによって、被
検体８の体内のスピン（ｓｐｉｎ）を励起する。送信コ
イル部６，６’および送信部１８は、本発明における高
周波磁場形成手段の実施の形態の一例である。

【００２２】受信コイル部１０２，１０４，１０６は、
被検体８内の励起されたスピンが発生する磁気共鳴信号
を受信する。受信コイル部１０２，１０４，１０６はそ
れぞれＣスパイン、ＴスパインおよびＬスパインにおけ
る磁気共鳴信号を受信する。受信コイル部１０２，１０
４，１０６は受信部２０の入力側に接続され、それぞれ
の受信信号を受信部２０に入力する。

【００２３】受信部２０は、図示しない切換器を通じて
受信コイル部１０２，１０４，１０６のうちの１系統か
ら受信信号を入力する。あるいは、受信コイル部１０
２，１０４，１０６に対応する３系統の受信系を設け
て、それぞれ受信するようにしても良い。なお、受信部
２０は、対をなす複数のコイルに対応した図示しない複
数の受信回路を有する。

【００２４】受信部２０の出力側はアナログ・ディジタ
ル（ａｎａｌｏｇ−ｔｏ−ｄｉｇｉｔａｌ）変換部２２
の入力側に接続されている。アナログ・ディジタル変換
部２２は受信部２０の出力信号をディジタル信号に変換
する。アナログ・ディジタル変換部２２は、受信回路に
対応したアナログ・ディジタル変換回路を有する。アナ
ログ・ディジタル変換部２２には、受信部２０の３系統
の受信回路に対応する３系統のアナログ・ディジタル変
換系を設けるようにしても良い。

【００２５】受信コイル部１０２，１０４，１０６、受
信部２０およびアナログ・ディジタル変換部２２は、本
発明における測定手段の実施の形態の一例である。アナ
ログ・ディジタル変換部２２の出力側はコンピュータ
（ｃｏｍｐｕｔｅｒ）２４に接続されている。

【００２６】コンピュータ２４はアナログ・ディジタル
変換部２２からディジタル信号を入力し、図示しないメ
モリ（ｍｅｍｏｒｙ）に記憶する。メモリ内にはデータ
（ｄａｔａ）空間が形成される。アナログ・ディジタル
変換系を３系統設けた場合は、各系統ごとにデータ空間
が形成される。これらデータ空間はいずれも２次元フー
リエ（Ｆｏｕｒｉｅｒ）空間を構成する。コンピュータ
２４は、これら２次元フーリエ空間のデータをそれぞれ
２次元逆フーリエ変換して被検体８の画像を再構成す
る。コンピュータ２４は、本発明における画像生成手段
の実施の形態の一例である。

【００２７】コンピュータ２４は制御部３０に接続され
ている。制御部３０は勾配駆動部１６、送信部１８、受
信部２０およびアナログ・ディジタル変換部２２に接続
されている。制御部３０は、コンピュータ２４から与え
られる指令に基づいて勾配駆動部１６、送信部１８、受
信部２０およびアナログ・ディジタル変換部２２をそれ
ぞれ制御し、磁気共鳴撮像を実行する。

【００２８】コンピュータ２４には表示部３２と操作部
３４が接続されている。表示部３２は、コンピュータ２
４から出力される再構成画像および各種の情報を表示す
る。操作部３４は、操作者によって操作され、各種の指
令や情報等をコンピュータ２４に入力する。

【００２９】図２に、受信コイル部１０２，１０４，１
０６の構成の一例を、被検体８および撮像テーブル１０
とともに模式的に示す。同図の（ａ）は平面図、（ｂ）
はＡ−Ａ断面図である。両図において、ｘ，ｙ，ｚは互
いに直交する３つの方向を表す。ｘ方向を受信コイル部
１０２，１０４，１０６の左右方向、ｙ方向を同じく上
下方向、ｚ方向を同じく軸方向とする。後述する他の図
においても同様である。

【００３０】図２に示すように、受信コイル部１０６を
構成する２つの部分コイルは、被検体８の腰部を略半円
形に取り囲み、両端部のコネクタ１０８によって撮像テ
ーブル１０上の図示しない対応するコネクタにそれぞれ
取り付けられている。撮像テーブル１０の表面下には、
コネクタ間を接続する電気回路１１０が部分コイルごと
に設けられている。電気回路１１０は、部分コイルとと
もに閉じたループを構成する。これによって、１ターン
（ｔｕｒｎ）ないし適宜のターン数の閉ループをなす２
つのコイルがそれぞれが構成される。受信コイル部１０
４，１０２はそれぞれ被検体８の胸部および頸部を取り
囲み、受信コイル部１０６と同様な構成で撮像テーブル
１０上に取り付けられている。受信コイル部１０４，１
０２もそれぞれ閉ループを構成する。

【００３１】図３に、それら閉ループの電気回路の一例
を示す。閉ループは受信コイルを構成する。同図に示す
ように、閉ループはキャパシタ３０２と導体３０４の直
列接続によって構成される。キャパシタおよび導体への
符号付けは１箇所で代表する。閉ループは、本発明にお
けるループの実施の形態の一例である。キャパシタ３０
２は、本発明におけるキャパシタの実施の形態の一例で
ある。キャパシタ３０２の個数は図示したような４個に
限るものではなく適宜で良い。導体３０４は、本発明に
おける導体の実施の形態の一例である。

【００３２】１つのキャパシタ３０２の両端には、閉ル
ープが受信した磁気共鳴信号を増幅するプリアンプ（ｐ
ｒｅａｍｐｌｉｆｉｅｒ）３０６の入力回路がインダク
タ（ｉｎｄｕｃｔｏｒ）３０８を通じて接続されてい
る。インダクタ３０８は、本発明におけるインダクタの
実施の形態の一例である。プリアンプ３０６としては入
力回路のインピーダンス（ｉｍｐｅｄａｎｃｅ）が十分
に低い増幅器、すなわち、低入力インピーダンス増幅器
が用いられる。プリアンプ３０６は、本発明における低
入力インピーダンス増幅器の実施の形態の一例である。

【００３３】このような閉ループでは、プリアンプ３０
６が低入力インピーダンス増幅器であることにより、実
質的にキャパシタ３０２とインダクタ３０８によるＬＣ
並列回路が形成される。ここで、ＬＣ並列回路の共振周
波数は磁気共鳴信号の周波数と一致するように選ばれて
いる。このため、磁気共鳴信号の受信時にはＬＣ並列回
路が共振し、それによる高インピーダンスにより、閉ル
ープは実質的にオープン（ｏｐｅｎ）状態となる。

【００３４】このような閉ループをなす受信コイル部１
０２，１０４，１０６が、ループ面を対向させて撮像テ
ーブル１０上に所定の間隔で配設されている。撮像テー
ブル１０上に配設された状態での受信コイル部１０２，
１０４，１０６の電気回路を図４に示す。なお、図４は
各コイルのループ面を斜めに見る角度から描いてある。
同図に示すように、受信コイル部１０２は単一の閉ルー
プで構成され、受信コイル部１０４，１０６はいずれも
２つの閉ループで構成される。なお、受信コイル部１０
２も、必要に応じて２つあるいはそれ以上の閉ループで
構成して良いのはもちろんである。

【００３５】受信コイル部１０２では、キャパシタ４２
２の両端にインダクタ４２８を通じてプリアンプ４２６
の入力回路が接続されている。キャパシタ４２２および
インダクタ４２８は、磁気共鳴信号の周波数に共振する
並列共振回路を構成する。

【００３６】受信コイル部１０４においては、１つの閉
ループではキャパシタ４４２の両端にインダクタ４４８
を通じてプリアンプ４４６の入力回路が接続され、もう
１つの閉ループではキャパシタ４４２’の両端にインダ
クタ４４８’を通じてプリアンプ４４６’の入力回路が
接続されている。これらの閉ループにおいて、キャパシ
タ４４２とインダクタ４４８およびキャパシタ４４２’
とインダクタ４４８’は、磁気共鳴信号の周波数に共振
する並列共振回路をそれぞれ構成する。

【００３７】受信コイル部１０６においては、１つの閉
ループではキャパシタ４６２の両端にインダクタ４６８
を通じてプリアンプ４６６の入力回路が接続され、もう
１つの閉ループではキャパシタ４６２’の両端にインダ
クタ４６８’を通じてプリアンプ４６６’の入力回路が
接続されている。これらの閉ループにおいて、キャパシ
タ４６２とインダクタ４６８およびキャパシタ４６２’
とインダクタ４６８’が、それぞれ磁気共鳴信号の周波
数に共振する並列共振回路を構成する。

【００３８】このため、磁気共鳴信号の受信時にはいず
れの閉ループもＬＣ回路の並列共振による高インピーダ
ンスにより実質的にオープンとなる。このように受信時
に受信コイル部１０２，１０４，１０６における全ての
閉ループが実質的にオープンになるので、それらの間に
カップリングが生じない。このようなデカップリング
（ｄｅｃｏｕｐｌｉｎｇ）により、各閉ループは独立に
存在するのと同様になり、近隣の閉ループの影響を受け
ることなく磁気共鳴信号を個々に受信することができ
る。すなわち、受信コイル部１０２，１０４，１０６
は、いわゆるフェーズドアレイコイル（ｐｈａｓｅｄ−
ａｒｒａｙ ｃｏｉｌ）となる。なお、各受信コイル部
において、ＬＣ回路とプリアンプからなる部分は撮像テ
ーブル１０の表面下の電気回路１１０中に構成するの
が、プリアンプの設置や配線等が容易になる点で好まし
い。

【００３９】受信コイル部１０２，１０４，１０６に
は、相互のデカップリングをさらに確実なものにするた
めに、制御可能なディスエーブル（ｄｉｓａｂｌｅ）回
路を設けることが好ましい。図５および図６にそのよう
なディスエーブル回路を有する受信コイル部１０２，１
０４，１０６の電気回路の例を示す。同図において、図
４と同一の部分には同一の符号を伏して説明を省略す
る。

【００４０】図５に示すように、受信コイル部１０２で
は閉ループ中のキャパシタ５２２に並列に、インダクタ
５２４とダイオード（ｄｉｏｄｅ）５２６の直列回路が
接続されている。ダイオード５２６の両端には、図示し
ないバイアス（ｂｉａｓ）回路から順バイアスまたは逆
バイアスが選択的に印加される。バイアスの印加は制御
部３０によって制御される。キャパシタ５２２、インダ
クタ５２４、ダイオード５２６およびバイアス回路がデ
ィスエーブル回路を構成する。

【００４１】順バイアスを印加したときは、ダイオード
５２６がオン（ｏｎ）になって閉ループ中にもう１つの
ＬＣ並列回路ができる。ＬＣ並列回路の共振周波数は磁
気共鳴信号の周波数に一致するように選ばれており、並
列共振による高インピーダンスがさらに加算されること
により閉ループのオープン性が確実になる。逆バイアス
を印加したときはダイオード５２６がオフ（ｏｆｆ）に
なってＬＣ並列回路が構成されない。

【００４２】受信コイル部１０４，１０６においても、
同様なディスエーブル回路が設けられている。すなわ
ち、キャパシタ５４２、インダクタ５４４、ダイオード
５４６およびバイアス回路が、受信コイル部１０４の１
つのループのディスエーブル回路であり、キャパシタ５
４２’、インダクタ５４４’、ダイオード５４６’およ
びバイアス回路が、受信コイル部１０４のもう１つのル
ープのディスエーブル回路である。また、キャパシタ５
６２、インダクタ５６４、ダイオード５６６およびバイ
アス回路が、受信コイル部１０６の１つのループのディ
スエーブル回路であり、キャパシタ５６２’、インダク
タ５６４’、ダイオード５６６’およバイアス回路が、
受信コイル部１０６のもう１つのループのディスエーブ
ル回路である。

【００４３】図６では、受信コイル部１０２の閉ループ
に直列にダイオード６２６が接続されている。ダイオー
ド６２６には図示しないバイアス回路から順バイアスま
たは逆バイアスが選択的に与えられる。ダイオード６２
６およびバイアス回路がディスエーブル回路を構成す
る。バイアス回路は制御部３０によって制御される。逆
バイアスでダイオード６２６とオフにすることにより、
閉ループの導通を阻止してディスエーブル状態にする。
順バイアスでダイオード６２６をオンにすることによ
り、閉ループを導通させて受信コイルとして機能させ
る。

【００４４】受信コイル部１０４，１０６においても、
同様なディスエーブル回路が設けられている。すなわ
ち、ダイオード６４６およびバイアス回路が受信コイル
部１０４の１つのループのディスエーブル回路であり、
ダイオード６４６’およびバイアス回路が受信コイル部
１０４のもう１つのループのディスエーブル回路であ
る。また、ダイオード６６６およびバイアス回路が受信
コイル部１０６の１つのループのディスエーブル回路で
あり、ダイオード６６６’およバイアス回路が受信コイ
ル部１０６のもう１つのループのディスエーブル回路で
ある。

【００４５】なお、ダイオードのオン抵抗による閉ルー
プのＱの低下を防止するために、例えば図７に示すよう
に、ダイオードのアノード（ａｎｏｄｅ）とカソード
（ｃａｔｈｏｄｅ）にそれぞれキャパシタを直列接続し
てなる複数の回路を、ダイオードの極性が交互に反対に
なるようにして並列に接続し、かつ、全てのダイオード
を図示しないバイアス回路に直列に接続したものを用い
る。このようにすれば、並列回路の両端で見たダイオー
ドのオン抵抗は回路の並列数分の一に低下し、閉ループ
に対するダイオードのオン抵抗の影響を低減することが
できる。

【００４６】このような受信コイル部１０２，１０４，
１０６において、磁気共鳴信号の受信時に、受信に使用
しない受信コイル部のディスエーブル回路を動作させる
ことにより、受信に使用する受信コイル部とのデカップ
リングを完璧なものにすることができる。ディスエーブ
ル回路は、送信コイル６，６’によるＲＦ励起時の送信
コイル部６，６’とのデカップリングに使用するように
しても良い。

【００４７】これによって、受信コイル部１０２，１０
４，１０６は互いにデカップリングされたものとなり、
それぞれが単独に存在するのと同じになる。したがっ
て、受信コイル部１０２，１０４，１０６は、それぞれ
Ｃスパイン、ＴスパインおよびＬスパンの磁気共鳴信号
を、近隣のコイルに影響されずにしかもＳ／Ｎを低下さ
せることなく受信することができる。また、複数箇所の
スパインについて磁気共鳴信号のＳ／Ｎの良い同時受信
も可能になる。

【００４８】受信コイル部１０２，１０４，１０６は、
それぞれについて、大きさが異なる複数種類のものを用
意し、被検体８の体格に合わせて選択するのが、磁気共
鳴信号の測定を適切に行う点で好ましい。また、撮像テ
ーブル上のコネクタは、それぞれを複数箇所に設けるこ
とが、被検体８の体格の相違に適応する点で好ましい。

【００４９】受信コイル部１０２，１０４，１０６で
は、各閉ループの受信信号は相互に独立しているので、
各受信信号からそれぞれ単独に画像を再構成することが
できる。すなわち、Ｃスパイン、ＴスパインおよびＬス
パンの画像をそれぞれ独立に得ることができる。受信信
号のＳ／Ｎが良いので再構成画像は高品質となる。

【００５０】また、それらの画像を用いて、Ｃスパイン
とＴスパインを繋げた画像、ＴスパインとＬスパンを繋
げた画像、あるいは、Ｃスパイン、ＴスパインおよびＬ
スパンを全て繋げた画像を得ることができる。これらの
合成画像も高品質なものとなる。

【００５１】このように、複数箇所のスパインを個別に
あるいは同時に撮像することができるので、従来のよう
に、撮像箇所を変えるたびに受信コイルを付け替える必
要はない。したがって、作業性が大幅に向上しまた被検
者に負担をかけることもない。

【００５２】なお、フェースドアレイコイルは適宜の数
の閉ループで構成して良い。これにより、スパインに限
らず、被検体８の全身（ｗｈｏｌｅ ｂｏｄｙ）を撮像
するためのＳ／Ｎの良い受信コイルを得ることができ
る。

【００５３】図８に、シート状に展開した受信コイル部
１０６の部分コイルを示す。この状態での受信コイル部
１０６の内部構造を、破断図によって図９に示す。受信
コイル部１０４，１０２も同様な構造になっている。な
お、説明の便宜上、図９では上下方向のプロポーション
（ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎ）を強調して描いてある。

【００５４】図９に示すように、受信コイル部１０６は
可撓性基板３６０を備えている。可撓性基板３６０に
は、電気的経路のパターン（ｐａｔｔｅｒｎ）が例えば
プリント（ｐｒｉｎｔ）回路等によって形成されてい
る。可撓性基板３６０の上面の両縁には、１対の形状規
定部材３６２が可撓性基板３６０の全長にわたって設け
られている。可撓性基板３６０の上面は半円筒状の筒体
を形成したときの内面となる側である。形状規定部材３
６２は、例えばプラスチック（ｐｌａｓｔｉｃｓ）等に
よって構成される。

【００５５】形状規定部材３６２はｙ方向に所定の厚み
を有する。厚みは実質的に可撓性を生じない程度の厚み
となっている。形状規定部材３６２は複数個のＵ字形の
溝３６４を有する。溝３６４はｚ方向に切られ、上方に
開口している。溝３６４は形状規定部材３６２の厚みに
ほぼ匹敵する深さを有する。これによって、溝３６４の
底の厚みは極めて薄くなっている。底の薄さは十分な可
撓性を生じる程度の薄さとなっている。あるいは、底の
厚みは０にするようにしても良い。

【００５６】このような形状規定部材３６２が設けられ
ていることにより、可撓性基板３６０を筒体を形成する
方向に曲げたとき、可撓性基板３６０は、図１０に模式
的に示すように、形状規定部材３６２の可撓部分（溝の
底）に相当する部分だけが曲がり、かつ、曲がり量は溝
３６４の開口が閉じるところまでに制限される。曲がり
量の許容限度は溝の幅によって決定され、溝の幅が広い
ほど曲げ可能な範囲が大きくなる。

【００５７】溝３６４の幅およびｘ方向の溝間隔は、筒
体を形成するときの可撓性基板３６０の各部の曲がり量
に合わせて定められている。これによって、筒体を形成
したとき、例えば図１１に模式的に示すような可撓性基
板３６０の曲がりが形成される。なお、同図には左側部
分についてだけ示したが、右側部分はこれと対称的にな
る。このような曲がりによって、筒体すなわち受信コイ
ル部１０６の湾曲形状が一義的に決定される。湾曲形状
が一定化されることによって、受信コイル部１０６の電
磁気的条件が一定化され、安定した撮像が行えるように
なる。

【００５８】形状規定部材３６２および可撓性基板３６
０を覆って、例えばスポンジ（ｓｐｏｎｇｅ）等の緩衝
部材３６６が設けられる。可撓性基板３６０の下面にも
同様な緩衝部材３６６が設けられる。以上の構造がエン
ベロープ３６８で包まれている。エンベロープ３６８
は、受信コイル部１０６の両端部においてコネクタ１０
８に固定されている。

【００５９】本装置の動作を説明する。図示しない退避
位置において撮像テーブル１０に被検体８を搭載し、そ
の状態で、受信コイル部１０２〜１０６をそれぞれコネ
クタに取り付ける。これによって、被検体８の頸部、胸
部および腰部の周囲に、受信コイル部１０２，１０４，
１０６による３系統のコイルがそれぞれ形成される。な
お、受信コイル部は必ずしも３系統を全て取り付ける必
要はなく、撮像の目的に応じて適宜取捨して良いのはい
うまでもない。

【００６０】次に、撮像テーブル１０を静磁場発生部２
の内部空間に搬入して撮像を開始する。撮像は制御部３
０による制御の下で遂行される。磁気共鳴撮像の具体例
の１つとして、スピンエコー（ｓｐｉｎ ｅｃｈｏ）法
による撮像を行う場合について説明する。スピンエコー
法には、例えば図１２に示すようなパルスシーケンス
（ｐｕｌｓｅ ｓｅｑｕｅｎｃｅ）が利用される。

【００６１】図１２は、１ビュー（ｖｉｅｗ）分の磁気
共鳴信号（スピンエコー信号）を収集するときのパルス
シーケンスの模式図である。このようなパルスシーケン
スが例えば２５６回繰り返されて、２５６ビューのスピ
ンエコー信号が収集される。

【００６２】このパルスシーケンスの実行とスピンエコ
ー信号の収集は制御部３０によって制御される。なお、
スピンエコー法に限らず、例えばグラディエントエコー
（ｇｒａｄｉｅｎｔ ｅｃｈｏ）法等、他の各種の技法
で磁気共鳴撮像を行って良いのはいうまでもない。

【００６３】図１２の（６）に示すように、パルスシー
ケンスは時間軸に沿って（ａ）〜（ｄ）の４つの期間に
分けられる。先ず、期間（ａ）において、（１）に示す
ように９０°パルスＰ９０によってＲＦ励起が行われ
る。ＲＦ励起は送信部１８によって駆動される送信コイ
ル部６，６’によって行われる。

【００６４】このとき、（２）に示すようにスライス勾
配磁場Ｇｓが印加される。スライス勾配磁場Ｇｓの印加
は、勾配駆動部１６によって駆動される勾配コイル部
４，４’により行われる。これによって、被検体８の体
内の所定のスライスのスピンが励起（選択励起）され
る。受信コイル部１０２，１０４，１０６がディスエー
ブル回路を備えたものである場合は、この期間中はディ
スエーブル回路の機能を有効化し、送信コイル部６，
６’と受信コイル部１０２，１０４，１０６とのデカッ
プリングを行う。

【００６５】次に、期間（ｂ）において、（３）に示す
ように位相エンコード勾配磁場Ｇｐが印加される。位相
エンコード勾配磁場Ｇｐの印加も勾配駆動部１６によっ
て駆動される勾配コイル部４，４’により行われる。こ
れによってスピンの位相エンコードが行われる。

【００６６】位相エンコード期間中に、（２）に示すよ
うにスライス勾配磁場Ｇｓによってスピンのリフェーズ
（ｒｅｐｈａｓｅ）が行われる。また、（４）に示すよ
うに読み出し勾配磁場Ｇｒが印加され、スピンのディフ
ェーズ（ｄｅｐｈａｓｅ）が行われる。読み出し勾配磁
場Ｇｒの印加も勾配駆動部１６によって駆動される勾配
コイル部４，４’により行われる。

【００６７】次に、期間（ｃ）において、（１）に示す
ように１８０°パルスＰ１８０が印加され、これによっ
てスピンの反転が行われる。スピンの反転は、送信部１
８でＲＦ駆動される送信コイル部６，６’によって行わ
れる。受信コイル部１０２，１０４，１０６がディスエ
ーブル回路を備えたものである場合は、この期間中はデ
ィスエーブル回路の機能を有効化し、送信コイル部６，
６’と受信コイル部１０２，１０４，１０６とのデカッ
プリングを行う。

【００６８】次に、期間（ｄ）において、（４）に示す
ように読み出し勾配磁場Ｇｒが印加される。これによっ
て、（５）に示すように、スピンエコー信号ＭＲが被検
体８から発生する。スピンエコー信号ＭＲは、受信コイ
ル部１０２，１０４，１０６によってそれぞれ受信され
る。受信コイル部１０２，１０４，１０６はフェーズド
アレイコイルであるから、近隣のコイルの影響を受ける
ことなく、それぞれＣスパイン、ＴスパンおよびＬスパ
インのスピンエコー信号をＳ／Ｎ良く受信する。なお、
受信コイル部１０２，１０４，１０６がディスエーブル
回路を備えたものである場合は、このとき、使用しない
受信コイル部はディスエーブルにするのが、デカップリ
ングを完璧にする点で好ましい。

【００６９】受信信号は受信部２０およびアナログ・デ
ィジタル変換部２２を経てコンピュータ２４に入力され
る。コンピュータ２４は入力信号を測定データとしてメ
モリに記憶する。これによって、メモリに１ビュー分の
スピンエコーデータが収集される。

【００７０】以上の動作が、所定の周期で例えば２５６
回繰り返される。動作の繰り返しのたびに位相エンコー
ド勾配磁場Ｇｐが変更され、毎回異なる位相エンコード
が行われる。このことを図１２の（３）の波形に付した
複数の破線で表す。

【００７１】コンピュータ２４は、メモリに収集した全
ビューのスピンエコーデータに基づいて画像再構成を行
い、それぞれＣスパイン、ＴスパンおよびＬスパインの
画像を生成する。

【００７２】生成されたＣスパイン、ＴスパンおよびＬ
スパインの画像は、表示部３２に可視像としてそれぞれ
表示される。あるいは、ＣスパインとＴスパンの合成画
像、ＴスパンとＬスパインの合成画像または全スパイン
の合成画像を表示するようにしても良い。受信信号のＳ
／Ｎが良いのでこれらの画像は高品質となる。

【００７３】以上、受信コイルがスパイン撮像用のもの
である例で説明したが、スパイン撮像用の受信コイルに
限らず、他の部位を撮像するための受信コイルを同様な
構成のフェーズドアレイコイルとすることにより同様な
効果を得ることができる。

【００７４】図１３に、磁気共鳴撮像装置の他の例のブ
ロック図を示す。本装置は本発明の実施の形態の一例で
ある。同図に示すように、本装置は受信コイル部１２０
を有する。それ以外の構成は図１に示した構成と同様で
あり、同一の符号を付して説明を省略する。

【００７５】受信コイル部１２０の主要部の模式的構成
を図１４に示す。同図に示すように、受信コイル部１２
０は、サドルコイル（ｓａｄｄｌｅ ｃｏｉｌ）１１２
とソレノイドコイル１１４，１１６を有する。これらの
コイルはｚ方向を軸方向として同軸的に配置されてい
る。サドルコイル１１２は、本発明における第２の受信
コイルの実施の形態の一例である。また、本発明におけ
るサドル型コイルの実施の形態の一例である。

【００７６】サドルコイル１１２は、互いに垂直な３方
向をｘ、ｙ、ｚとし静磁場の方向をｙ方向としたとき、
ｚ方向に延びる互いに平行な直線状経路２１２，２１
４，２１２’，２１４’およびそれらを繋ぐ弧状経路２
３２，２３４，２３２’，２３４’を有する閉ループと
なっている。

【００７７】直線状経路２１２，２１４はｘｚ面内にあ
り、直線状経路２１２’，２１４’はｙ方向に隔たる別
なｘｚ面内にある。弧状経路２３２，２３４はｘｙ面内
にあり、直線状経路２１２，２１２’の一端同士および
直線状経路２１４，２１４’の一端同士をそれぞれ結ん
でいる。弧状経路２３２’，２３４’はｚ方向に隔たっ
た別なｘｙ面内にあり、直線状経路２１２，２１４’の
他端同士および直線状経路２１４，２１２’の他端同士
をそれぞれ結んでいる。

【００７８】このサドルコイル１１２は、直線状経路２
１２，２１４，２１２’，２１４’および弧状経路２３
２，２３４，２３２’，２３４’によって輪郭が表され
る略円柱状の空間に被検体の撮像部位を収容し、そこか
ら生じる磁気共鳴信号をｘ方向を感度方向として受信す
る。受信信号はループ内の適宜の箇所に設けられた図示
しないキャパシタの両端から、先に図３で説明したもの
と同様に、インダクタを介して接続された低入力インピ
ーダンスのプリアンプを通じて取り出される。

【００７９】ソレノイドコイル１１４，１１６は、図１
に示した装置で用いられる受信コイル部１０４，１０６
と同様なものであり、いずれも２つのコイルループで構
成される。これらは、被検体を収容する円柱状空間をく
るむ構造となっており、ｚ方向を感度方向として磁気共
鳴信号を受信する。

【００８０】ソレノイドコイル１１４，１１６の受信信
号は、受信コイル部１０４，１０６と同様に、ループ内
の適宜の箇所に設けられた図示しないキャパシタの両端
にインダクタを介して接続された低入力インピーダンス
のプリアンプを通じて取り出される。

【００８１】サドルコイル１１２とソレノイドコイル１
１４，１１６は、互いに垂直な方向に受信感度を有する
ので、両コイルがそれぞれ受信した信号を加算して、い
わゆるクォドラチャ（ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ）方式によ
るＳ／Ｎ改善を行うことができる。

【００８２】このようなサドルコイル１１２およびソレ
ノイドコイル１１４，１１６が同軸ケーブル（ｃａｂｌ
ｅ）によって受信部２０に接続される。図１５に、接続
の一例の模式図を示す。同図に示すように、サドルコイ
ル１１２の受信信号を上記のようにして取り出すプリア
ンプ７０２の出力信号は、同軸ケーブル７１２を通じて
受信部２０に伝達される。ソレノイドコイル１１４の２
つのコイルループの受信信号を上記のようにして取り出
すプリアンプ７０４，７０４’の出力信号は、同軸ケー
ブル７１４，７１４’を通じて受信部２０に伝達され
る。ソレノイドコイル１１６の２つのコイルループの受
信信号を取り出すプリアンプ７０６，７０６’の出力信
号は、同軸ケーブル７１６，７１６’を通じて受信部２
０に伝達される。

【００８３】同軸ケーブル７１２〜７１６’は、それら
の外部導体が、受信部２０側において共通のグラウンド
（ｇｒｏｕｎｄ）に接続される。その場合、同軸ケーブ
ル７１２に関しては、周波数選択性の信号阻止回路、す
なわち、例えばインダクタとキャパシタの並列回路で構
成されるトラップ（ｔｒａｐ）回路７２２を介して外部
導体を共通グラウンドに接続するようになっている。ト
ラップ回路７２２は、本発明における周波数選択性の信
号阻止回路の実施の形態の一例である。同軸ケーブルの
外部導体は、本発明における出力信号線のグラウンド側
の実施の形態の一例である。

【００８４】ここで、トラップ回路７２２の並列共振周
波数は受信信号すなわち磁気共鳴信号の周波数に一致さ
せてあるので、受信信号に関しては同軸ケーブル７１２
の外部導体は高インピーダンスでグラウンドに接続され
ることになる。この高インピーダンスは、同軸ケーブル
７１２と同軸ケーブル７１４〜７１６’とが共通グラウ
ンドを介して結合するのを阻止する。これによって、共
通グラウンドによる結合を通じて同軸ケーブル７１２と
同軸ケーブル７１４〜７１６’間を環流する高周波電流
を阻止し、受信信号のＳ／Ｎを向上させることができ
る。

【００８５】なお、トラップ回路は同軸ケーブル７１２
ばかりでなく、例えば図１６に示すように、同軸ケーブ
ル７１４〜７１６’にも同様なトラップ回路７２４〜７
２６’を設けるようにしても良い。これによって、環流
電流の阻止をさらに完璧なものとしＳ／Ｎをさらに向上
させることができる。同様なトラップ回路を図１に示し
た磁気共鳴撮像装置において用いるようにしても良いの
はいうまでもない。

【００８６】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、カップリングのない複数のコイルを備えた受信コ
イル、並びに、そのような受信コイルを用いる磁気共鳴
撮像方法および装置を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の一例の装置のブロック図
である。

【図２】図１に示した装置における受信コイル部の模式
的構成を示す図である。

【図３】図１に示した装置における受信コイル部の電気
回路図である。

【図４】図１に示した装置における受信コイルの電気回
路図である。

【図５】図１に示した装置における受信コイル部の電気
回路図である。

【図６】図１に示した装置における受信コイルの電気回
路図である。

【図７】図１に示した装置における受信コイルの一部の
電気回路図である。

【図８】図１に示した装置における受信コイル部の展開
図である。

【図９】図１に示した装置における受信コイル部の部分
的構成を示す破断図である。

【図１０】図１に示した装置における受信コイル部の形
状規定部材の機能を説明する図である。

【図１１】図１に示した装置における受信コイル部の形
状規定部材の機能を説明する図である。

【図１２】図１に示した装置が実行するパルスシーケン
スの一例を示す模式図である。

【図１３】本発明の実施の形態の一例の装置のブロック
図である。

【図１４】図１３に示した装置における受信コイル部の
模式的構成を示す図である。

【図１５】図１３示した装置における受信コイル部の電
気的接続を示す図である。

【図１６】図１３示した装置における受信コイルの電気
的接続を示す図である。

【符号の説明】

２ 静磁場発生部 ４，４’ 勾配コイル部 ６，６’ 送信コイル部 ８ 被検体 １０ 撮像テーブル １０２，１０４，１０６ 受信コイル部 １６ 勾配駆動部 １８ 送信部 ２０ 受信部 ２２ アナログ・ディジタル変換部 ２４ コンピュータ ３０ 制御部 ３２ 表示部 ３４ 操作部 ３０２，４２２ キャパシタ ３０４，４２４ 導体 ３０６，４２６ プリアンプ ３０８，４２８ インダクタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森田 健作 東京都日野市旭が丘四丁目７番地の127 ジーイー横河メディカルシステム株式会社 内 Ｆターム(参考） 4C096 AB07 AB37 AD10 CC02 CC03 CC06 CC12 CC16 CD02 CD09 CD10

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 直列キャパシタを有する導体のループが
   複数個配設された受信コイルであって、 前記ループは前記キャパシタの両端にインダクタを通じ
   て入力回路を並列接続した低入力インピーダンス増幅
   器、を具備することを特徴とする受信コイル。
2. 【請求項２】 被検体を収容した空間に静磁場を形成
   し、前記空間に勾配磁場を形成し、前記空間に高周波磁
   場を形成し、前記空間から磁気共鳴信号を測定し、前記
   測定した磁気共鳴信号に基づいて画像を生成する磁気共
   鳴撮像方法であって、 前記磁気共鳴信号の測定は、直列キャパシタを有する導
   体のループが複数個配設され、前記ループが前記キャパ
   シタの両端にインダクタを通じて入力回路を並列接続し
   た低入力インピーダンス増幅器を有する受信コイルを用
   いて行う、ことを特徴とする磁気共鳴撮像方法。
3. 【請求項３】 被検体を収容した空間に静磁場を形成す
   る静磁場形成手段と、 前記空間に勾配磁場を形成する勾配磁場形成手段と、 前記空間に高周波磁場を形成する高周波磁場形成手段
   と、 前記空間から磁気共鳴信号を測定する測定手段と、 前記測定手段が測定した前記磁気共鳴信号に基づいて画
   像を生成する画像生成手段と、を有する磁気共鳴撮像装
   置であって、 前記測定手段は、直列キャパシタを有する導体のループ
   が複数個配設された受信コイルであって、前記ループは
   前記キャパシタの両端にインダクタを通じて入力回路を
   並列接続した低入力インピーダンス増幅器を有する受信
   コイル、を具備することを特徴とする磁気共鳴撮像装
   置。
4. 【請求項４】 前記測定手段は、 直列キャパシタを有する導体のループからなり、前記受
   信コイルの感度方向に垂直な方向に感度を有する受信コ
   イルであって、前記ループが前記キャパシタの両端にイ
   ンダクタを通じて入力回路を並列接続した低入力インピ
   ーダンス増幅器を有する第２の受信コイルと、 前記各低入力インピーダンス増幅器のうちの少なくとも
   １つにつき出力信号線のグラウンド側を共通グラウンド
   に接続する周波数選択性の信号阻止回路と、を具備する
   ことを特徴とする請求項３に記載の磁気共鳴撮像装置。