JPH0446727Y2 - - Google Patents

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JPH0446727Y2
JPH0446727Y2 JP319187U JP319187U JPH0446727Y2 JP H0446727 Y2 JPH0446727 Y2 JP H0446727Y2 JP 319187 U JP319187 U JP 319187U JP 319187 U JP319187 U JP 319187U JP H0446727 Y2 JPH0446727 Y2 JP H0446727Y2
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Description

【考案の詳細な説明】[Detailed explanation of the idea] 【産業上の利用分野】[Industrial application field]

この考案は、核磁気共鳴を利用して人体の断面
画像などを撮影するMRI装置のRFアンテナコイ
ルに関する。
This invention relates to an RF antenna coil for an MRI apparatus that uses nuclear magnetic resonance to take cross-sectional images of the human body.

【従来の技術】[Conventional technology]

MRI装置のRFアンテナコイルは、人体などの
被検体に対し励起用の高周波電力を送信したり、
被検体からのNMR信号を受信したりするための
ものである。 従来のMRI装置のRFアンテナコイルは、通
常、第5図に示すような鞍型コイル20が用いら
れる。信号源11からの給電点付近には周波数同
調用可変コンデンサ8とインピーダンス整合用可
変コンデンサ9とが接続される。また、第6図に
示すような、導体のアンテナエレメント部を数箇
所切断し、結合コンデンサ21で結合させた分割
型の鞍型コイル20も使用されている。
The RF antenna coil of an MRI device transmits high-frequency power for excitation to a subject such as a human body,
It is used to receive NMR signals from a subject. A saddle-shaped coil 20 as shown in FIG. 5 is usually used as an RF antenna coil in a conventional MRI apparatus. A frequency tuning variable capacitor 8 and an impedance matching variable capacitor 9 are connected near a feeding point from the signal source 11. Further, a split saddle-shaped coil 20 is also used, as shown in FIG. 6, in which the antenna element portion of a conductor is cut at several places and combined with a coupling capacitor 21.

【考案が解決しようとする問題点】[Problem that the invention attempts to solve]

ところで、MRI装置では、静磁界が強くなる
につれて使用周波数が高くなる。そのため、従来
使用されている鞍型コイルでは、その形状から各
エレメントの空間的な結合が無視できなくなる。
その結果、RFアンテナコイルの周波数特性は非
常に複雑なものとなり、NMR信号の周波数に同
調させたり、特性インピーダンスを伝送線路に整
合させることが難しくなつている。さらに空間カ
ツプリングにより周波数スペクトル上に望ましく
ないピークが生じ、このピークが目的とする周波
数に重なり、Q値や感度を低下させる事態も生じ
ている。 この考案は、単純で理解しやすい周波数特性を
持たせ、周波数同調及びインピーダンス整合の調
整を容易に行えるようにするとともに、感度及び
Q値の向上を図り、且つインダクタンスを最小限
にし共振周波数を高めるよう改善した、MRI装
置のRFアンテナコイルを提供することを目的と
する。
By the way, in an MRI apparatus, the frequency used increases as the static magnetic field becomes stronger. Therefore, in the conventionally used saddle-shaped coil, the spatial coupling of each element cannot be ignored due to its shape.
As a result, the frequency characteristics of the RF antenna coil have become extremely complex, making it difficult to tune to the frequency of the NMR signal or match the characteristic impedance to the transmission line. Furthermore, spatial coupling causes an undesirable peak on the frequency spectrum, and this peak overlaps with the desired frequency, resulting in a decrease in the Q value and sensitivity. This invention has simple and easy-to-understand frequency characteristics, allows easy adjustment of frequency tuning and impedance matching, improves sensitivity and Q value, and minimizes inductance to increase resonant frequency. The purpose of the present invention is to provide an improved RF antenna coil for an MRI apparatus.

【問題点を解決するための手段】 この考案によるMRI装置のRFアンテナコイル
は、誘電体リングを挟むように2つの導体リング
板を配置することによつてそれぞれ形成される2
つの分布容量素子と、一方側の導体リング板同士
及び他方側の導体リング板同士を2つの分布容量
素子の間で連結するそれぞれ第1、第2の直線状
アンテナエレメントと、該第1、第2の直線状ア
ンテナエレメントの一方に直列に挿入された結合
コンデンサと他方に直列に挿入された周波数同調
用可変コンデンサとを有する。
[Means for solving the problem] The RF antenna coil of the MRI apparatus according to this invention is formed by two conductor ring plates each formed by arranging two conductor ring plates sandwiching a dielectric ring.
first and second linear antenna elements that connect the conductor ring plates on one side and the conductor ring plates on the other side between the two distributed capacitance elements; It has a coupling capacitor inserted in series in one of the two linear antenna elements, and a variable capacitor for frequency tuning inserted in series in the other.

【作用】[Effect]

2つの直線状アンテナエレメントは分布容量素
子によつてループ状に結合されることになり、こ
の直線状エレメントがアンテナエレメントとして
働き、磁界の発生に寄与する。このように直線状
エレメントを分布容量素子で接続してループを形
成しているので、RFアンテナコイルとしての全
体のインダクタンスは、直線状エレメント部分の
みで効き、最小限とすることができる。また、空
間的なカツプリングが小さくなるので、周波数特
性が素直となり、周波数の同調及びインピーダン
ス整合の調整が容易になり、同時に感度及びQ値
とも向上する。
The two linear antenna elements are coupled in a loop by the distributed capacitance element, and this linear element acts as an antenna element and contributes to the generation of a magnetic field. Since the linear elements are connected by the distributed capacitance element to form a loop in this way, the overall inductance of the RF antenna coil is effective only in the linear element portion and can be minimized. Furthermore, since spatial coupling is reduced, frequency characteristics become straightforward, frequency tuning and impedance matching adjustment become easier, and at the same time sensitivity and Q value are improved.

【実施例】【Example】

第1図はこの考案の一実施例を分解して示す斜
視図で、この第1図において、導体リング板1,
5が誘電体リング12を挟んでその外・内に配置
され、また、導体リング板2,6も誘電体リング
13を挟んでその外・内に配置される。外側の導
体リング板1からは直線状の導体平板3が延びて
おり、導体リング板2と結合コンデンサ4を介し
て結合されている。内側の導体リング板5からも
直線状の導体平板7が延びており、導体リング板
6と可変コンデンサ8により結合されている。こ
れら導体リング板1,2,5,6は1ループを形
成しないように1箇所で切断されている。この導
体リング板1,2,5,6と導体平板3,7は、
銅板などで形成されており、外側の部分(導体リ
ング板1,2、導体平板3)と内側の部分(導体
リング板5,6、導体平板7)とは鏡面対称形に
なつている。誘電体リング12,13は例えばテ
フロンシートなどよりなる。外側の導体リング板
1と内側の導体リング板5とに、可変コンデンサ
9、固定コンデンサ10を介して、信号源11よ
り給電される。 この構成の等価回路図は第2図のようになる。
すなわち導体リング板1,5で誘電体リング12
を挟むことにより分布容量素子が形成され、導体
リング板2,6で誘電体リング13を挟むことに
より分布容量素子が形成される。直線状の導体平
板3,7はこれら分布容量素子とコンデンサ4,
8により1つのループを形成する。したがつて、
この直線状導体平板3,7の部分が高周波磁界を
発生するアンテナエレメントとして作用すること
になる。そのため、導体平板3,7はある程度大
きな幅(角度)を持ち、発生磁界がRFコイル内
部で均一な磁界となるようにしている。 ここで、結合コンデンサ4,8は共振周波数を
調整するためのもので、その一方(ここでは8)
を可変コンデンサとしている。また、アンテナの
特性インピーダンスを調整するためにコンデンサ
9,10の一方(9)を可変コンデンサとしてい
る。 直線状の導体平板3,7の部分がアンテナエレ
メントして作用し、他のリング状になつている部
分は分布容量素子となつているため、RFアンテ
ナコイルとしての全体のインダクタンスは直線状
の導体平板3,7の部分のみに依存し、最小限に
できる。その結果、このアンテナコイルの共振周
波数を高くすることが可能である。 なお、第3図のように、結合コンデンサ4,8
を直列に挿入する箇所は、直線状の導体平板3,
7のどの部分でもよい。また、直線状の導体平板
3,7は、第4図に示すように短冊状の導体平板
31,71を使用してもよい。このように幅の狭
い導体平板を短冊状に並べたものやあるいは図示
しないがパイプ状の導体を何本も並べて構成して
もよい。
FIG. 1 is an exploded perspective view showing an embodiment of this invention. In FIG. 1, a conductor ring plate 1,
5 are placed outside and inside the dielectric ring 12 with the dielectric ring 12 in between, and the conductor ring plates 2 and 6 are also placed outside and inside the dielectric ring 13 with the dielectric ring 13 in between. A straight conductor flat plate 3 extends from the outer conductor ring plate 1 and is coupled to the conductor ring plate 2 via a coupling capacitor 4. A linear conductor flat plate 7 also extends from the inner conductor ring plate 5 and is coupled to the conductor ring plate 6 by a variable capacitor 8. These conductor ring plates 1, 2, 5, and 6 are cut at one location so as not to form one loop. These conductor ring plates 1, 2, 5, 6 and conductor flat plates 3, 7 are
It is formed of a copper plate or the like, and the outer part (conductor ring plates 1, 2, conductor flat plate 3) and the inner part (conductor ring plates 5, 6, conductor flat plate 7) are mirror symmetrical. The dielectric rings 12 and 13 are made of, for example, a Teflon sheet. Power is supplied to the outer conductor ring plate 1 and the inner conductor ring plate 5 from a signal source 11 via a variable capacitor 9 and a fixed capacitor 10. An equivalent circuit diagram of this configuration is shown in FIG.
In other words, the dielectric ring 12 is formed by the conductor ring plates 1 and 5.
By sandwiching the dielectric ring 13 between the conductor ring plates 2 and 6, a distributed capacitance element is formed. The linear conductor plates 3 and 7 connect these distributed capacitance elements and the capacitor 4,
8 forms one loop. Therefore,
The straight conductor flat plates 3 and 7 act as an antenna element that generates a high frequency magnetic field. Therefore, the conductor flat plates 3 and 7 have a somewhat large width (angle) so that the generated magnetic field becomes a uniform magnetic field inside the RF coil. Here, the coupling capacitors 4 and 8 are for adjusting the resonance frequency, and one of them (here 8)
is used as a variable capacitor. Furthermore, one of the capacitors 9 and 10 (9) is a variable capacitor in order to adjust the characteristic impedance of the antenna. The straight conductor flat plates 3 and 7 act as antenna elements, and the other ring-shaped parts act as distributed capacitance elements, so the overall inductance of the RF antenna coil is that of the straight conductor. It depends only on the flat plates 3 and 7 and can be kept to a minimum. As a result, it is possible to increase the resonant frequency of this antenna coil. In addition, as shown in FIG. 3, coupling capacitors 4 and 8
The place where the conductor is inserted in series is the straight conductor flat plate 3,
Any part of 7 is fine. Further, instead of the straight conductor flat plates 3 and 7, strip-shaped conductor flat plates 31 and 71 may be used as shown in FIG. In this way, it may be constructed by arranging narrow conductor flat plates in the form of strips, or by arranging a number of pipe-shaped conductors (not shown).

【考案の効果】[Effect of the idea]

この考案のMRI装置のRFアンテナコイルによ
れば、空間的なカツプリングが少なくなり、不要
な共振ピークが発生しないため、周波数特性が単
純で分かりやすいものとなり、周波数同調及びイ
ンピーダンス整合の調整が容易になる。また、鞍
型コイルに比較してQ値、感度とも向上する。さ
らにインダクタンスが小さくなるので共振周波数
を高くすることができる。
According to the RF antenna coil of the MRI device of this invention, spatial coupling is reduced and unnecessary resonance peaks do not occur, so the frequency characteristics are simple and easy to understand, and frequency tuning and impedance matching adjustment is easy. Become. Additionally, compared to a saddle-shaped coil, both the Q value and the sensitivity are improved. Furthermore, since the inductance is reduced, the resonant frequency can be increased.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はこの考案の一実施例の分解斜視図、第
2図は第1図の等価回路図、第3図及び第4図は
それぞれ変形例の分解斜視図、第5図及び第6図
は従来例の模式的な斜視図である。 1,2……外側導体リング板、3,7……導体
平板、4,10,21……結合コンデンサ、5,
6……内側導体リング板、8……周波数同調用可
変コンデンサ、9……インピーダンス整合用可変
コンデンサ、11……信号源、12,13……誘
電体リング、20……鞍型コイル、31,71…
…短冊状導体平板。
Figure 1 is an exploded perspective view of one embodiment of this invention, Figure 2 is an equivalent circuit diagram of Figure 1, Figures 3 and 4 are exploded perspective views of modified examples, and Figures 5 and 6. FIG. 2 is a schematic perspective view of a conventional example. 1, 2... Outer conductor ring plate, 3, 7... Conductor flat plate, 4, 10, 21... Coupling capacitor, 5,
6... Inner conductor ring plate, 8... Variable capacitor for frequency tuning, 9... Variable capacitor for impedance matching, 11... Signal source, 12, 13... Dielectric ring, 20... Saddle-shaped coil, 31, 71...
...Rectangular conductor flat plate.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 誘電体リングを挟むように2つの導体リング板
を配置することによつてそれぞれ形成される2つ
の分布容量素子と、一方側の導体リング板同士及
び他方側の導体リング板同士を2つの分布容量素
子の間で連結するそれぞれ第1、第2の直線状ア
ンテナエレメントと、該第1、第2の直線状アン
テナエレメントの一方に直列に挿入された結合コ
ンデンサと他方に直列に挿入された周波数同調用
可変コンデンサとを有するMRI装置のRFアンテ
ナコイル。
Two distributed capacitance elements are each formed by arranging two conductor ring plates to sandwich a dielectric ring, and two distributed capacitance elements are formed by connecting the conductor ring plates on one side and the conductor ring plates on the other side. first and second linear antenna elements connected between the elements; a coupling capacitor inserted in series with one of the first and second linear antenna elements; and a frequency tuning capacitor inserted in series with the other. An RF antenna coil for an MRI apparatus having a variable capacitor for use.
JP319187U 1987-01-13 1987-01-13 Expired JPH0446727Y2 (en)

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JP319187U JPH0446727Y2 (en) 1987-01-13 1987-01-13

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JPS63111110U JPS63111110U (en) 1988-07-16
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014010090A (en) * 2012-06-29 2014-01-20 Institute Of Physical & Chemical Research Rf coil for measuring nuclear magnetic resonance phenomenon

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014010090A (en) * 2012-06-29 2014-01-20 Institute Of Physical & Chemical Research Rf coil for measuring nuclear magnetic resonance phenomenon

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JPS63111110U (en) 1988-07-16

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