JPH02299638A

JPH02299638A - 核スピン共鳴装置の表面コイル

Info

Publication number: JPH02299638A
Application number: JP2108543A
Authority: JP
Inventors: Hermann Requardt; ヘルマン、レクワルト; Norbert Krause; ノルベルト、クラウゼ
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1989-04-24
Filing date: 1990-04-23
Publication date: 1990-12-11
Also published as: US5130656A; EP0394508A1

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、診察対象物に基底磁場および勾配磁場を与え
るだめのコイルと、診察対象物番こ連続高周波パルスを
照射するアンテナとを備え、診察対象物から放出された
核共鳴信号が評価装置に接続された表面コイルによって
検出され、この表面コイルは複数個の導体セクションか
ら構成され、これらの導体セクションはスイッチを介し
て互いにかつ同調装置に接続可能であり、スイッチの位
置に応して同調装置に接続された導体セクションは異な
った面積を有し、核磁気共鳴Ｑこよってスペクトルまた
は像を検出するための核スピン共鳴装置の表面コイルに
関する。

（従来の技術〕このような表面コイルは例えばヨーロッパ特許出願公開
第０２８０９０８号公報によって公知である。この表面
コイルを用いると、表面コイルの有効面はスイッチの適
宜の位置によってその都度の必要性（分解能が小さい場
合には大きな診察領域または分解能が大きい場合には小
さな診察領域）に適合させられ得る。ざらＧこ、診察領
域の位置が変えられ得る。この診察領域の位置が変えら
れ得るという特徴は例えばを柱を診察しなければならな
い場合に利点がある。この場合、表面コイルの動作部分
はを柱に沿って歩進さセられ得る。

〔発明が解決しようとする課題］そごで、本発明は、冒頭で述べた表面コイルを特にを柱
の診察に適するように改善することを課題とする。

〔課題を解決するための手段〕

このような課題を解決するために、本発明は、表面コイ
ルによって全体を取囲まれる面は表面コイルの長さ方向
に沿って変化する幅を有することを特徴とする。

〔作用および発明の効果〕

本発明によれば、表面コイルの幾何学形状は診察表面と
を柱との異なった距離に整合し、従ってを柱の各部は最
大の信号−雑音比でもって模擬され得る。

本発明の実施態様は請求項２以下に記載されている。

（実施例〕次に、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。

診察対象物の像またはスペクトルを検出するための核ス
ピン共鳴装置の原理構成を示す第１図において、１．２
ならびに３．４は患者の被診察身体５が存在する領域に
基底磁場Ｂ０を発生ずるコイルを示す。これらにはさら
に座標軸６のＸ、Ｙ、Ｚ方向の独立した互いに垂直な磁
場勾配を発生ず−へ　− るために設むノられたグラジェントコイルが付属してい
る。第１図には概要を理解し易くするためにグラジェン
トコイル７．８が示されているが、これらのグラジェン
トコイル７．８はＺ方向の勾配を発生するための対向配
置された同種のグラジェントコイルと対を成して使用さ
れる。Ｙ方向の勾配を発生するための同種の図示されて
いないグラジェントコイルは身体５に対して平行でしか
も身体５の上方および下方に位置し、Ｚ方向の勾配磁場
のためのグラジェントコイルは長手軸に対して交差する
ように脚の端部および頭の端部に位置している。装置は
さらにアンテナとして核共鳴信号を発生ずるために使用
される身体共鳴器９を含んでいる。核共鳴信号を受信す
るために表面コイル１９が設げられ、この表面コイル１
９は身体共鳴器９の代わりに核共鳴信号を発生ずるため
にも使用し得る。

本来の診察装置は一点鎖線１０によって囲まれたコイル
１．２．３．４．７．８ならびに身体共鳴器９および表
面コイルＩ９によって構成されて６一いる。コイル１〜４を駆動するために電源装置１１が設
けられている。勾配電流供給装置１２にはグラジェント
コイル７．８ならびに他の図示されていないグラジェン
トコイルが接続されている。

プロセスコンピュータ１７によって制御される高周波送
信器１４は身体共鳴器９に接続されている。

表面コイル１９は信号増幅器１５を介して同様にプロセ
スコンピュータ１７に接続され、ごのプロセスコンピュ
ータ１７には画像を出力するためにディスプレイ装置１
８が接続されている。高周波送信器１４および信号増幅
農工５ば信号発生および受信のための高周波装置１６を
構成している。

本発明の根底をなす問題は第２図に基づいて以下におい
て詳細に説明する。第２図は面積Ｆ１およびＦ２を有す
る２個の異なった大きさの表面コイルに関する表面コイ
ル−診察対象物間の距離ｄと信号−雑音比Ｓ／Ｎとの関
係を示す。大形表面コイル（面積Ｆ　１．　）は診察対
象物内へ比較的深く入り込む感度特性を有し、一方、小
形コイル（面積Ｆ２）の感度領域は診察対象物内へ僅か
しか入りこんでいない。感度領域の大きさに応じて大形
コイルはコイル表面の近傍では小形コイルよりも悪い信
号−雑音比Ｓ／Ｎを存する。反対に、小形コイルは診察
深さｄが大きくなると信号−雑音比Ｓ／Ｎが悪化する。

図示された例においては、両面線の交点は診察深さｄｌ
のとごろに位置する、つまり信号−雑音比Ｓ／Ｎはｄ　
＜　ｄ、　１では小形コイルが良好であり、ｄ＞ｄｉで
は大形コイルが良好である。即ち、表面コイルの最良面
積は診察深さに依存する。

第３図は表面コイル１９上における患者５のを柱５ａの
変化を示す概略図である。表面コイルに対する距離はｄ
で示されているが、しかしながら第３図においては概要
を理解し易くするために第２図とは異なった尺度が使用
されている。その場合、を柱５ａ、つまり“注目領域゛
′は表面コイル１９に対して一定距離を有していないこ
とが明らかである。

本発明によれば、表面コイル１９の深さプロフィールは
を柱５ａのそれぞれの距離ｄに整合し、それゆえを柱の
各部は最良の信号−雑音比ＳＮＲでもって模擬し得る。

第４図は本発明による表面コイル１９の第１実施例を示
す。表面コイル１９の外部輪郭は画先端が平らにされた
菱形に一致している。表面コイル１９の外部輪郭を形成
する外部導体１９ｆ、１９ｇ間には複数本の互いに平行
な横断導体１９ａ〜１９ｅが配置されている。外部導体
１９ｆ、１９ｇおよび横断導体１９ａ〜１９ｅによって
４個の面素Ｉ〜■が形成され、その場合、外側面素１、
■は両回側面素■、■よりも小さく形成されている。

患者５に対する表面コイル１９の配置は、領域Ｉ、■内
のを柱が領域■、■内のを柱よりもを柱に対して僅少距
離を有するように行われる。従って、表面コイル１９の
深さプロフィールはを柱の変化に整合し、それゆえを柱
の各部は最大の信号−雑音比Ｓ／Ｎでもって模擬される
。

表面コイル１９のセクション１〜■を動作させるために
必要なスイッチならびに受信装置への結合は第４図にお
いては概要を理解し易くするために図示されておらず、
第６図に関連して後で詳細に説明する。

第４図においては表面コイルはさらに送信コイル２０に
よって取囲まれている。その際、核スピンは送信コイル
２０に高周波パルスを与えることによって励起され、そ
れゆえこの場合には全身共鳴器の使用を省略することが
出来る。従って、患者の高周波負担は診察される領域に
制限され、全高周波負担が軽減する。

本発明の他の実施例は第５図に示されている。

この場合には、外部導体１９ｆ、１９ｇはほぼ楕円形形
状に形成されている。同様に互いに平行な横断導体１９
ａ〜１９ｅが設けられ、それゆえ外部導体１９ｆ、１９
ｇと横断導体１９　ａ−１９ｅとの間には４個の面素Ｉ
〜■が形成されている。

この表面コイル１９の深さプロフィールも同様にを柱の
変化に整合する。第５図の実施例においても同様に外部
導体１９ｆ、１９ｇおよび横断導体１９　ａ−１９ｅ内
に必要なスイッチは概要を理解し易くするために省略さ
れている。

表面コイルの電気回路は第６図に示されている。

この第６図は表面コイルの幾何学的配置を示すのではな
く、単にその電気回路を示しているに過ぎない。各横断
導体１９ａ〜１９ｅの第１端部はそれぞれ１個のスイッ
チ２２〜２６を介して外部導体の部分１９ｆに接続され
ている。各横断導体１９ａ〜１９ｅの第２端部はそれぞ
れ１個の切換スイッチ２７〜３１を介して外部導体１９
ｆ、１９ｇの部分１９ｇまたは１９ｇ′に選択的に接続
されている。外部導体の部分１９ｇは受信装置’１ｆ２
１の第１コネクターに接続され、外部導体の部分１９ｇ
′は受信装置２１の第２コネクターに接続されている。

従って、スイッチ２２〜３１の位置に応じて表面コイル
１９の互いに直ぐ隣合う連続セクションが受信装置２１
に接続され得、それゆえ図示された実施例においては異
なった大きさを有する面素Ｔ〜■の１個または複数個が
接続されて動作することが出来る。

図示された実施例においては、例えばスイッチ２２．２
３が閉路され、横断導体１９ａの第２端部が切換スイッ
チ２７を介して受信装置２１の第２コネクターに接続さ
れ、横断導体］、　９　ｂの第２端部が切換スイッチ２
８を介して受信装置２１の第１コネクダーに接続されて
いる。従って、横断導体１９において横断導体１．９　
ａ、１９ｂと外部導体１９ｆ、１９ｇ′とによって閉鎖
されたセクションＩが受信装置２１に接続される。スイ
ッチ２２〜３１を適切に駆動することによってセクショ
ンＩ〜■を受信装置２１に順々に接続することができ、
それゆえ患者または表面コイルを移動させることなくを
柱の少なくとも大部分を模擬することが出来る。深さプ
ロフィールはその都度最適化され、つまりを柱の各部は
最大の信号−雑音比でもって模擬される。第４図に示さ
れたアンテナが送信アンテナとして使用される場合には
、“注目領域°°だけに高周波負担が与えられる。

表面コイルの比較的小さなセクションを歩進させるごと
によって、僅かな感度深さが得られる。

−１２＝従って、呼吸に起因して主として腹壁の運動によって惹
き起こされる人工的な運動は大幅に抑制される。

【図面の簡単な説明】

第１回は核スピン共鳴装置の構成を示す概略図、第２図
は２個の異なった大きさのコイルに関する表面コイル−
診察領域間の距離と信号−雑音比との関係を示す特性図
、第３図は身体内のを柱の変化を示す概略図、第４図は
本発明による表面コイルの第１実施例を示す概略図、第
５図は本発明による表面コイルの第２実施例を示す概略
図、第６図は表面コイルの内部におけるスイッチの配置
例を示す概略図である。１．２．３．４・・・コイル５・・・被診察身体７．８・・・グラジェントコイル９・・・身体共鳴器１５・・・信号増幅器１９・・・表面コイル１９ａ〜１９ｃ・・・横断導体１９ｆ、１９ｇ・・・外部導体２０・・・送信コイル２１・・・受信装置２２〜２６・・・スイッチ２７〜３１・・・切換スイッチ

Claims

【特許請求の範囲】１）診察対象物（５）に基底磁場および勾配磁場を与え
るためのコイル（１、２、３、４、７、８）と、前記診
察対象物（５）に連続高周波パルスを照射するアンテナ
（９）とを備え、前記診察対象物（５）から放出された
核共鳴信号が評価装置（１５）に接続された表面コイル
（１９）によって検出され、この表面コイル（１９）は
複数個の導体セクション（１９ａ〜１９ｇ）から構成さ
れ、これらの導体セクションはスイッチ（２２〜３１）
を介して互いにかつ同調装置（２１）に接続可能であり
、前記スイッチ（２２〜３１）の位置に応じて前記同調
装置（２１）に接続された導体セクションは異なった面
積を有し、核磁気共鳴によってスペクトルまたは像を検
出するための核スピン共鳴装置の表面コイルにおいて、
前記表面コイル（１９）によって全体を取囲まれる面は
前記表面コイル（１９）の長さ方向に沿って変化する幅
を有することを特徴とする核スピン共鳴装置の表面コイ
ル。２）前記表面コイル（１９）によって全体を取囲まれる
面の幅は中心部から両方向に向かって減少することを特
徴とする請求項１記載の表面コイル。３）前記表面コイル（１９）はほぼ楕円形形状に湾曲さ
れた外部導体（１９ｆ、１９ｇ）を有し、これらの外部
導体（１９ｆ、１９ｇ）の間には複数本の互いに平行な
横断導体（１９ａ〜１９ｅ）が配置され、これらの横断
導体は前記スイッチ（２２〜３１）を介して前記外部導
体（１９ｆ、１９ｇ）に接続可能であることを特徴とす
る請求項２記載の表面コイル。４）前記表面コイル（１９）はほぼ台形形状に湾曲され
た外部導体を有し、これらの外部導体の間には複数本の
互いに平行な横断導体（１９ａ〜１９ｅ）が配置され、
これらの横断導体は前記スイッチ（２２〜３１）を介し
て前記外部導体（１９ｆ、１９ｇ）に接続可能であるこ
とを特徴とする請求項３記載の表面コイル。５）前記表面コイル（１９）の全ての面は送信コイル（
２０）によって取囲まれていることを特徴とする請求項
１ないし４の１つに記載の表面コイル。