JPH02302246A - 核磁気共鳴イメージング装置用高周波受信コイル - 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、核磁気共鳴イメージング装置の高周波コイル
に係り、特に、静磁場が垂直磁場であり、かつ凹凸があ
る部分の撮影部位（例えば乳房）に好適な高周波コイル
に関する。

〔従来の技術〕

核磁気共鳴イメージング装置は、静磁場発生用磁石と、
その内部空間に設けられた照射用高周波コイルと、受信
用高周波コイル及び傾斜磁場コイルとを有している。こ
こで、被検体に一様静磁場を与えながら、核磁気共鳴を
励起させる周波数の電磁波を照射コイルで印加し、被検
体からの核磁気共鳴信号を受信用の高周波コイルで得る
。この時、さらに被検体からの核磁気共鳴信号の放射部
分を特定するために、傾斜磁場コイルで勾配磁界を与え
ている。以上のような磁核磁場共鳴イメージング装置に
おいて、近年、被検体からの核磁気共鳴信号を高感度に
検出する高周波受信コイルが提案されている。これは、
感度領域と感度の大きさは相反する関係にある受信コイ
ルの原理から、被検体の局部のみを高感度に撮影するコ
イルということで、局部コイル、表面コイルと呼ばれて
いる。前記静磁場の方向として、磁場の方向が垂直であ
る垂直磁場式、水平である水平磁場式（体軸方向が磁場
方向、体軸と直角方向が磁場方向の２種類）がある。核
磁気共鳴イメージング装置の原理から静磁場と直角方向
を受信または照射方向にしなければならず、垂直磁場式
における表面コイルの実現には困難があった。つまり、
表面コイルは、見たい部位表面にコイルを位置させる為
、たとえば、腰椎付近にそレノイドコイルをおいたので
は静磁場方向と受信方向が一致し、イメージングできな
いためである。また、本発明の主旨である乳房の撮影に
際して考えてみると、まず、核磁気共鳴イメージング装
置は動きがあるとアーチファクトを生ずるため胸の呼吸
性の動きができるだけ無くなるよう、うつぶせで撮影す
ることが必須である。水平磁場では、ソレノイドコイル
の軸方向を垂直にして、それに乳房を挿入するよう寝台
にうつぶせになれば、受信方向が垂直で静磁場方向と直
角となり、イメージング可能である。垂直磁場において
は受信方向を水平方向にしなければならないため、被検
体に横方向に寝てもらい、ソレノイドコイルを横方向に
セットしなければならない。このことは前述したように
アーチファクトの面、および、被検体の苦痛の面から得
策ではない。垂直磁場用表面コイル、つまり、受信方向
が水平方向の表面コイルとして下記するものが提案され
ている。後述するがこれらは、腰椎、胸椎用のため乳房
の撮影には、臨床的に問題がある。

従来の垂直磁場用高周波表面コイルについて第５図、第
６図、第７図で説明する。第５図は、特開昭６３−１５
３０５５号記載のコイルの平面図である。

矩形に巻かれた１ターンの２つの導電ループが平面状に
隣接して形成され、導電ループの流れるループ電流（矢
印１１）が互いに逆方向になるように接続されている。

このコイル２０は被検者の下に敷いて使用される。高周
波コイルの端子ａから端子すに一定電流を通電したとす
ると、第６図のコイルの原理図のように、導電ループ２
１の磁力線は上向きに、導電ループ２２の磁力線は、下
向きに発生し、合成磁場２３が形成される。導電ループ
２１と導電ループ２２の中間位置では、磁力線の方向が
高周波コイル２０の平面に対して平行（２４部分）にな
る。このことは、高周波受信コイルとしての感度方向を
示し、高周波磁場においてコイルが起電力を誘起するこ
とを示す。このコイルにおいて、隣接したコイル線材部
分の感度が最も高く、高さ方向に対して急激に感度が低
下する特徴がある。以上のような平面状核磁気共鳴イメ
ージング装置用高周波表面コイルが提案されている。第
７図に特開昭６３−１０２７５０号提案の高周波表面コ
イルを示す。原理的には、上記と同等であるが、θの角
度がついているのが上記との違いである。

〔発明が解決しようとする課題〕

前述したように垂直ｉ場式の核磁気共鳴イメージング装
置において、乳房用の受信コイルにソレノイドコイルを
用いたのでは、モーションアーチファクト、被検体の撮
影部位の圧迫の面から得策でない０本発明の目的は、モ
ーションアーチファクト、被検体の撮影部位の圧迫を解
決した垂直磁場式の核磁気共鳴イメージング装置用高周
波受信コイルの提供にある。

特開昭６３−１５３０５５号提案の高周波表面コイルは
平面状であり、胸椎、腰椎の撮影には好適であるが、乳
房の撮影には不適当である、なぜなら一般的に核磁気共
鳴イメージング装置は、動きに対して弱く動きがあると
アーチファクトが発生してしまう、そこで乳房の撮影に
は、平面状コイルの上に腹ばいに横たわる必要がある。

その状態であると乳房は体重で圧迫されてしまうためで
ある。臨床的には、自然な状態での乳癌の大きさを検査
することが望ましい。よって、特開昭６３−１５３０５
５号提案のコイルは乳房の撮影について考慮されておら
ず１本発明の目的は、自然な状態での乳房の撮影に好適
な高周波表面コイルの提供にある。このコイルにおいて
、隣接したコイル付近に接した部分が受信効率が最も高
く高感度で、そこから高さ方向に急激に感度が落ちる。

つまりシェーディングが激しい、このことは、被°検体
゛の動きに対して敏感になるばかりか、高感度部分に目
がいってしまい視野を狭くする０本発明の目的は、シェ
ーディングの少ない核磁気共鳴イメージング装置用高周
波受信コイルの提供にある。

また、特開昭６３−１０２７５０号提案のコイルは、前
記θの角度をつけた部会に乳房を挿入することで自然な
状態での撮影が可能であるが、乳癌検査で見たい部分が
隣接したコイル線材部分からはなれ、Ｓ／Ｈの良い画像
要得られない。よって、本発明の目的は、乳癌検査で見
たい部分において良好な画像（Ｓ／Ｎの良い）の提供で
ある。

〔作用〕

核磁気共鳴信号検出用高周波受信コイルをループ状の複
数のコイル片で構成し、各ループに流れる電流の方向が
逆向きとなるよう導通させた対向コイル片の隣接方向を
体軸方向と直角方向にし、そこにへこみを設けることは
、 １、信号受信方向を体軸方向にする作用をする。

垂直磁場式に使用可能にする。

２、隣接方向を体軸方向と直角方向にしたため、被検体
幅方向に受信感度を広くする作用をする（片方の乳房が
撮影可能）。

３、へこみ部分とへこまない部分とである角度を形成す
るため、深さ方向の感度分布を広げる。

４、言い替えれば、被検体深さ方向の受信感度低下を抑
制する。つまり、急激な受信感度低下を抑制し、深さ方
向の急激なＳ／Ｎ低下を緩慢にする。

５、へこみを検査対象物の形状にあわせることで、隣接
導体の導体に検査対象を近づけることができるため、Ｓ
／Ｈの良い画像が得られる。また、検査対象物を自然な
形で撮影できる。

などの作用をする。以上のような作用により、コイル線
材上部分に乳房を位置させ、両方の乳房を撮影できる、
乳房の形状に合わせたへこみにすることで乳房が自然な
形で撮影できる、深さ方向にも高感度の高周波コイルと
なる。

また、隣接導体部分の線材のみを幅広にすることでシェ
ーディングを減らす作用をする。

〔実施例〕

以下本発明の詳細な説明する。

第１図は、本発明の乳房用高周波受信コイルの立体図を
示したものであり、本図で構造を説明する。なお、静磁
場は重置方向である。左右２つのへこみ１を有する硬質
スポンジ２に、電流の流れる方向が逆向きとなるよう形
状したループ状の二つのコイル３をコイル隣接部分は、
へこみ１に沿わせ（Ｂ部）、それ以外は、硬質スポンジ
２の平面位置（Ａ部）にコイル導体をはわせ、かつ、上
面から見てほぼ矩形になるよう形成したコイルを接着し
、上部から上面は乳房が入る程度のへこみ４を有し、下
面は硬質スポンジ２のへこみ１の隙間があまりできない
ように挿入可能な凸部５を有する軟質スポンジ６を接着
し、乳房用のコイルとする構造になっている。なお７は
核磁気共鳴周波数にチューニングをとるためのチューニ
ング回路を示している。

第２図はコイルのみを示した立体図である。なお説明の
ためチューニング回路は図示せず、単純に導通の様子を
示した図である。実際には、線材が立体交差する部分に
回路が存在する。ループ８とループ９は図のように導通
をとり、電流１１は、入力端１０から入り、矢印のよう
に流れ、出力端１２に戻るよう形成されている。ループ
８とループ９の電流の方向が逆向きとなるよう形成され
ている。このコイルにおいて受信に寄与するコイル導体
は、Ａ部とＢ部、０部である。また、受信方向は矢印１
３である。このコイルを側面から見た場合Ａ部とＢ部の
コイル導体がある高さが違い、あたかも角度θがついて
いるのと同じように受信でき、また、０部についても第
６図の原理で説明したように受信することができる。つ
まり、ループ８の磁力線は下向きに、ループ９の磁力線
は上向きに発生する。ループ８とループ９の中間位置で
は磁力線の方向がＡ部と０部の作る平面に対して平行に
なる、つまり、その方向に感度を有することになる。ま
た、Ａ部とＢ部について考えると、θの角度がついてい
るため一般によく使用する鞍型コイルの変形のようにな
る、これにより、深さ方向の感度分布を広げることがで
きる。以上のようにへこみ１を乳房の形状にあわせるこ
とで、隣ｉ導体の導体に乳房を近づけることができるた
め、Ｓ／Ｎの良い画像が得られ、乳房を圧迫せず自然な
形状での撮影を可能とし、θの角度をつけることで深さ
方向の感度分布を広げることができ、深さ方向に感度が
必要な乳房にもっとも適したコイルとなる。また、本発
明者は導体にフラットケーブルを用い、その幅２０ｍ、
Ｄ１＝８０ｍｍ、ＬＬ＝１７５ｍ、Ｌ２＝３７０ｎｍの
コイルを実用化した６本実施例はコイルを形成する導体
にフラットケーブルを用いているが、本発明の主旨から
はこれに限定せず、導体に銅条、銅パイプ、ＦＰＣ（フ
レキシブルプリント基盤）などでもよい。また、上から
見た形状を本実施例では矩形としたが。

第３図のように円形でも楕円形でも、どんな形状でもよ
い。

高周波受信コイルの対向保持部材に発泡体を用いたがこ
れは、被検体に対して違和感、不快感をあたえないため
であり、硬質スポンジ部分は軟質スポンジが被検体側に
くるのでリジッドな樹脂で製作したものでもよい。

第４図はその他の実施例であるが、隣接したコイル付近
の感度が極端に高くなる場合にその部分の線材幅を広げ
シェーディングを減らす実施例である。この場合は、前
記ＡｆｉＢ部の段差が小さい時に効果がある、つまり０
が０に近づくときに効果がある。第２図と第４図の違い
は、隣接するコイル導体部分のみ１１を広くしたのが特
徴である。

即ち、図示の如＜、Ｂｚ＜Ｂｚの関係にしたことを特徴
とする。

〔発明の効果〕

本発明によれば、核磁気共鳴信号検出用高周波受信コイ
ルを電流の流れる方向が逆向きとなるよう形成したルー
プ状の複数のコイル片で構成し、対向したコイル片の隣
接方向を体軸方向と直角方向にし、そこにへこみを設け
たために、以下の効果がある。

１、信号受信方向を体軸方向にできるため、垂直磁場方
式核磁気共鳴イメージング装置および、体軸と直角方向
が磁気方向の水平磁場式核磁気共鳴イメージング装置の
表面コイルとして使用できる。

２、隣接したコイル線材上部分を体軸と直角方向にした
ため、受信感度を被検体幅方向に広くすることができる
。

３、へこみ部分とへこまない部分とである角度を形成す
るため、深さ方向の感度分布を広げる。

４、言い替えれば、被検体深さ方向の受信感度低下を抑
制する。つまり、急激な受信感度低下を抑制し、深さ方
向の急激なＳ／Ｎ低下を緩慢にすることができる。

５、へこみを検査対象物の形状にあわせることで、隣接
導体の導体に検査対象を近づけることができるため、Ｓ
／Ｎの良い画像が得られる。また、検査対象物を自然な
形で撮影できる。

６、また、隣接導体部分の線材のみを幅広にすることで
シェーディングを減らすことができる。

以上のような効果により、コイル線材上部分に乳房を位
置させ、両方の乳房を撮影できる。また乳房の形状に合
わせたへこみにすることで乳房が自然な形で撮影でき、
深さ方向にも高感度の高周波コイルが実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明高周波受信コイルの一実施例を示す斜視
図、第２図は本発明高周波受信コイルの導体部分の斜視
図、第３図および第４図は本発明高周波受信コイルのそ
の他の実施例を示す斜視図、第５図は従来の表面コイル
を示す平面図、第６図は従来の表面コイルの原理図、第
７図は従来の表面コイルの他の例を示す斜視図である。 １・・・へこみ、２・・・硬質スポンジ、３・・・コイ
ル、４・・・へこみ、５・・・凸部、６・・・軟質スポ
ンジ、７・・・チューニング回路、８・・・ループ、９
・・・ループ、１０・・・入力端、１１・・・電流、１
２・・・出力端、１３・・・受信方向。 ｖ７１０ ＄２　口 第３　図 第４０ 慕５　口 ＃乙同

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、静磁場、傾斜磁場の各磁場発生手段と、検査対象に
   電磁波を照射したり、検査対象からの核磁気共鳴信号を
   検出する高周波受信コイルと、前記検出信号を使つて対
   象物体の物理的性質をあらわす画像を得る画像再構成手
   段とを備えた核磁気共鳴イメージング装置において、前
   記核磁気共鳴信号を検出する高周波コイルが複数の導電
   ループより成り、そのループに流れる電流の方向が逆向
   きとなるよう各導電ループを接続、対向保持し、かつ、
   対向したコイル片の隣接部分のコイル片線材にへこみを
   設けたことを特徴とする核磁気共鳴イメージング装置用
   高周波受信コイル。