JPH05269104A - ローカルアンテナ - Google Patents
ローカルアンテナInfo
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- JPH05269104A JPH05269104A JP4313102A JP31310292A JPH05269104A JP H05269104 A JPH05269104 A JP H05269104A JP 4313102 A JP4313102 A JP 4313102A JP 31310292 A JP31310292 A JP 31310292A JP H05269104 A JPH05269104 A JP H05269104A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
- G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
- G01R33/28—Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64
- G01R33/32—Excitation or detection systems, e.g. using radio frequency signals
- G01R33/34—Constructional details, e.g. resonators, specially adapted to MR
- G01R33/341—Constructional details, e.g. resonators, specially adapted to MR comprising surface coils
-
- G—PHYSICS
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- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
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- G01R33/341—Constructional details, e.g. resonators, specially adapted to MR comprising surface coils
- G01R33/3415—Constructional details, e.g. resonators, specially adapted to MR comprising surface coils comprising arrays of sub-coils, i.e. phased-array coils with flexible receiver channels
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 比較的に大きな身体部に対して均質な感度を
有し、簡単に組み立てることのできるローカルアンテナ
を提供する。 【構成】 第１の部分アンテナ（２６）、高周波信号に
対して作用する長さを短縮するための容量性素子（２
８）および第２の部分アンテナ（２６）から電気的直列
回路が形成され、２つの部分アンテナは同種の巻回ター
ンを有し、前記直列回路（２６、２８）に並列に並列コ
ンデンサ（４２、４４）が接続されており、前記容量性
素子（２８）と並列コンデンサ（４２、４４）の容量値
はほぼ同じであるようにする。
有し、簡単に組み立てることのできるローカルアンテナ
を提供する。 【構成】 第１の部分アンテナ（２６）、高周波信号に
対して作用する長さを短縮するための容量性素子（２
８）および第２の部分アンテナ（２６）から電気的直列
回路が形成され、２つの部分アンテナは同種の巻回ター
ンを有し、前記直列回路（２６、２８）に並列に並列コ
ンデンサ（４２、４４）が接続されており、前記容量性
素子（２８）と並列コンデンサ（４２、４４）の容量値
はほぼ同じであるようにする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、核スピン共振画像装置
にて高周波スイッチを送信および／または受信するため
のローカルアンテナであって、第１の部分アンテナと、
それに対して軸方向に間隔を置いた第２の部分アンテナ
とを有し、２つの部分アンテナはそれぞれ少なくとも１
つの巻回ターンからなるローカルアンテナおよびこれら
のローカルアンテナ系に関する。
にて高周波スイッチを送信および／または受信するため
のローカルアンテナであって、第１の部分アンテナと、
それに対して軸方向に間隔を置いた第２の部分アンテナ
とを有し、２つの部分アンテナはそれぞれ少なくとも１
つの巻回ターンからなるローカルアンテナおよびこれら
のローカルアンテナ系に関する。
【０００２】
【従来の技術】前記の形式のローカルアンテナはＤＥ−
ＯＳ３６２８０３５から公知である。そこには核スピン
共振−画像形成に固有のローカルアンテナが記載されて
いる。このローカルアンテナでは、軸方向に間隔を置か
れた２つの部分アンテナが台脚に固定されている。部分
アンテナはそれぞれ少なくとも１つの巻回ターンを有し
ている。ここでコイルとして構成された各部分アンテナ
にはコンデンサが挿入されており、このコンデンサは２
つの共振個所を形成するために異なる容量を有してい
る。２つの部分アンテナは並列に接続されており、ヘル
ムホルツ構成を形成する。この構成ではコイルの間隔は
その直径により与えられる。このため公知のローカルア
ンテナは探索すべき身体部の解剖学的構造に十分にマッ
チングすることができない。そのため場合によっては、
ローカルアンテナの占積率が低いため、Ｓ／Ｎ比が悪化
する。
ＯＳ３６２８０３５から公知である。そこには核スピン
共振−画像形成に固有のローカルアンテナが記載されて
いる。このローカルアンテナでは、軸方向に間隔を置か
れた２つの部分アンテナが台脚に固定されている。部分
アンテナはそれぞれ少なくとも１つの巻回ターンを有し
ている。ここでコイルとして構成された各部分アンテナ
にはコンデンサが挿入されており、このコンデンサは２
つの共振個所を形成するために異なる容量を有してい
る。２つの部分アンテナは並列に接続されており、ヘル
ムホルツ構成を形成する。この構成ではコイルの間隔は
その直径により与えられる。このため公知のローカルア
ンテナは探索すべき身体部の解剖学的構造に十分にマッ
チングすることができない。そのため場合によっては、
ローカルアンテナの占積率が低いため、Ｓ／Ｎ比が悪化
する。
【０００３】別のローカルアンテナがＵＳ−ＰＳ４７３
３１９０から公知である。そこには基部支持体を有する
ローカルアンテナ構造が記載されている。この基部支持
体には２つのローカルアンテナが軸方向に間隔を置いて
配置される。各ローカルコイルは逆並列に接続された２
つの“ループ−ギャップ”共振子からなり、共振子は基
部支持体を介して並列に接続されている。２つのローカ
ルアンテナの間隔は相互に、探索すべき身体部の大きさ
に依存して次のように調整することができる。すなわ
ち、ローカルアンテナ構造により手、上大腿および頭の
解剖学的構造が検出できるように調整することができ
る。ループ−ギャップ共振子の共振周波数はその幾何学
的構造によって専ら定められるから、製造および組立て
が面倒である。なぜなら、狭い許容公差を維持しなけれ
ばならないからである。ループ−ギャップ共振子で発生
する不所望の振動モードは抑圧するのが困難である。不
完全な抑圧によって励振系との結合が生じる。
３１９０から公知である。そこには基部支持体を有する
ローカルアンテナ構造が記載されている。この基部支持
体には２つのローカルアンテナが軸方向に間隔を置いて
配置される。各ローカルコイルは逆並列に接続された２
つの“ループ−ギャップ”共振子からなり、共振子は基
部支持体を介して並列に接続されている。２つのローカ
ルアンテナの間隔は相互に、探索すべき身体部の大きさ
に依存して次のように調整することができる。すなわ
ち、ローカルアンテナ構造により手、上大腿および頭の
解剖学的構造が検出できるように調整することができ
る。ループ−ギャップ共振子の共振周波数はその幾何学
的構造によって専ら定められるから、製造および組立て
が面倒である。なぜなら、狭い許容公差を維持しなけれ
ばならないからである。ループ−ギャップ共振子で発生
する不所望の振動モードは抑圧するのが困難である。不
完全な抑圧によって励振系との結合が生じる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、比較
的に大きな身体部に対して均質な感度を有し、簡単に組
み立てることのできるローカルアンテナを提供すること
である。
的に大きな身体部に対して均質な感度を有し、簡単に組
み立てることのできるローカルアンテナを提供すること
である。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題は本発明によ
り、第１の部分アンテナ、高周波信号に対して作用する
長さを短縮するための容量性素子および第２の部分アン
テナから電気的直列回路が形成され、２つの部分アンテ
ナは同じ方向の巻回ターンを有し、前記直列回路に並列
に並列コンデンサが接続されており、前記容量性素子と
並列コンデンサの容量値はほぼ同じであるように構成し
て解決される。
り、第１の部分アンテナ、高周波信号に対して作用する
長さを短縮するための容量性素子および第２の部分アン
テナから電気的直列回路が形成され、２つの部分アンテ
ナは同じ方向の巻回ターンを有し、前記直列回路に並列
に並列コンデンサが接続されており、前記容量性素子と
並列コンデンサの容量値はほぼ同じであるように構成し
て解決される。
【０００６】直列接続および近似的に同じ容量値を有す
ることにより、２つの部分アンテナへの電流分布が等し
くなる。これにより非常に均質な感度が得られる。
ることにより、２つの部分アンテナへの電流分布が等し
くなる。これにより非常に均質な感度が得られる。
【０００７】同心に間隔を置いて配置された部分アンテ
ナが直列に接続されているが、部分アンテナの有効電気
的長さを短縮するために容量性素子を挿入接続すること
により、大きな直径が達成される。これによって、ロー
カルアンテナにより得られる高いＳ／Ｎ比の利点が比較
的大きな身体領域に対しても利用される。
ナが直列に接続されているが、部分アンテナの有効電気
的長さを短縮するために容量性素子を挿入接続すること
により、大きな直径が達成される。これによって、ロー
カルアンテナにより得られる高いＳ／Ｎ比の利点が比較
的大きな身体領域に対しても利用される。
【０００８】特に有利な構成では、各部分アンテナ周囲
外に、電磁界の電気的要素を遮蔽するためのシールドが
配置される。このシールドは容量性素子に対向し、軸方
向に延在する溝を有する。これにより、ローカルアンテ
ナを探索すべき身体領域に載置する際に共振周波数の比
較的に大きな離調の発生するのが回避される。共振周波
数の離調は組織の誘電損により発生するものである。容
量性素子および並列キャパシタンスは、容量性素子に対
向する巻回ターン部分で電圧ノードを生ぜしめる。すな
わちこの個所に最大電流が流れる。シールドは、電圧ノ
ードに隣接する領域に刻まれる。というのは電磁界の電
気的要素に対する遮蔽作用はそこにおいて非常に小さい
からである。その他にシールド内の電気的遮断が必要で
ある。というのはそのようにしないと、表面コイルによ
り形成された磁力線が再び短絡することとなるからであ
る。さらに勾配パルスにより形成された渦電流がスリッ
トにより抑圧される。
外に、電磁界の電気的要素を遮蔽するためのシールドが
配置される。このシールドは容量性素子に対向し、軸方
向に延在する溝を有する。これにより、ローカルアンテ
ナを探索すべき身体領域に載置する際に共振周波数の比
較的に大きな離調の発生するのが回避される。共振周波
数の離調は組織の誘電損により発生するものである。容
量性素子および並列キャパシタンスは、容量性素子に対
向する巻回ターン部分で電圧ノードを生ぜしめる。すな
わちこの個所に最大電流が流れる。シールドは、電圧ノ
ードに隣接する領域に刻まれる。というのは電磁界の電
気的要素に対する遮蔽作用はそこにおいて非常に小さい
からである。その他にシールド内の電気的遮断が必要で
ある。というのはそのようにしないと、表面コイルによ
り形成された磁力線が再び短絡することとなるからであ
る。さらに勾配パルスにより形成された渦電流がスリッ
トにより抑圧される。
【０００９】本発明の別の有利な実施例では、各部分ア
ンテナにおいて容量性素子に対して制御可能な高周波ス
イッチが配属される。各部分アンテナにおいて高周波ス
イッチが容量性素子に対して配置されることにより、す
なわちローカルアンテナに全部で２つの高周波スイッチ
を設けることにより、共振周波数が特に大きくシフトさ
れ、これにより核スピン−画像装置の動作周波数の良好
な減結合が達成される。
ンテナにおいて容量性素子に対して制御可能な高周波ス
イッチが配属される。各部分アンテナにおいて高周波ス
イッチが容量性素子に対して配置されることにより、す
なわちローカルアンテナに全部で２つの高周波スイッチ
を設けることにより、共振周波数が特に大きくシフトさ
れ、これにより核スピン−画像装置の動作周波数の良好
な減結合が達成される。
【００１０】別の有利な構成では、高周波スイッチがλ
／４線路からなる。この線路は一方の端部と共に部分ア
ンテナ内に配置され、他方の端部は制御可能なＰＩＮダ
イオードと接続されている。ＰＩＮダイオードは同じ切
換出力の際には高電圧よりも高電流に対して耐久性があ
るから、λ／４線路の中間接続によって使用されるＰＩ
Ｎダイオードの切換能力がさらに良好に利用される。
／４線路からなる。この線路は一方の端部と共に部分ア
ンテナ内に配置され、他方の端部は制御可能なＰＩＮダ
イオードと接続されている。ＰＩＮダイオードは同じ切
換出力の際には高電圧よりも高電流に対して耐久性があ
るから、λ／４線路の中間接続によって使用されるＰＩ
Ｎダイオードの切換能力がさらに良好に利用される。
【００１１】別の有利な実施例では、λ／４線路が集中
回路素子から構成される。核スピン共振画像装置では通
常の動作周波数において、これにより高周波スイッチの
構造容積が減少する。
回路素子から構成される。核スピン共振画像装置では通
常の動作周波数において、これにより高周波スイッチの
構造容積が減少する。
【００１２】特に有利には、２つのローカルアンテナか
ら１つのローカルアンテナ系を構成する。このローカル
アンテナ系では２つのローカルアンテナが順次配列さ
れ、電気的に並列に接続され、２つのローカルアンテナ
の容量性素子は相互に向き合っている。２つのローカル
アンテナ相互間の減結合および全体アンテナに対する減
結合は、制御可能な高周波スイッチにより行われる。受
信信号および／または送信信号は切り換えなしで取り出
しないし供給することができる。この種のローカルアン
テナ系は有利には乳房撮影に使用される。
ら１つのローカルアンテナ系を構成する。このローカル
アンテナ系では２つのローカルアンテナが順次配列さ
れ、電気的に並列に接続され、２つのローカルアンテナ
の容量性素子は相互に向き合っている。２つのローカル
アンテナ相互間の減結合および全体アンテナに対する減
結合は、制御可能な高周波スイッチにより行われる。受
信信号および／または送信信号は切り換えなしで取り出
しないし供給することができる。この種のローカルアン
テナ系は有利には乳房撮影に使用される。
【００１３】ローカルアンテナ系の別の有利な構成で
は、ローカルアンテナがそれぞれ直列に接続された２つ
のカップリングコンデンサを介して並列に接続され、マ
ッチングネットワークが骨号コンデンサの接続点と接続
されている。マッチングネットワークによりシールドが
あっても発生した残留離調成分が探索すべき組織により
補償される。
は、ローカルアンテナがそれぞれ直列に接続された２つ
のカップリングコンデンサを介して並列に接続され、マ
ッチングネットワークが骨号コンデンサの接続点と接続
されている。マッチングネットワークによりシールドが
あっても発生した残留離調成分が探索すべき組織により
補償される。
【００１４】
【実施例】以下本発明の実施例を図１から図３に基づい
て詳細に説明する。
て詳細に説明する。
【００１５】図1に示された、被倹対象の像またはスペ
クトルを検出するための核スピン共振画像装置の原理的
構成では、１、２、３、４によりコイルが示されてい
る。コイルは磁気的基本フィールドＢ０を形成する。こ
の基本フィールド内には医学的適用の場合、患者の探索
すべき身体５が存在する。基本フィールドにはその他に
勾配コイルが配属されている。この勾配コイルは、座標
軸６のｘ，ｙ，ｚ方向の相互に垂直な独立した磁気フィ
ールド勾配を形成するためのものである。図１には見や
すくするため、勾配コイル７と８だけが示されている。
これらのコイルは、対で対向配置された同種の勾配コイ
ルと共にｘ方向の勾配を形成するのに使用される。ｙ方
向の勾配を形成するための同種の勾配コイル（図示され
ていない）は身体５に平行に、その上側と下側に配置さ
れており、ｚ方向の勾配に対する勾配コイルはその長手
軸線に対して斜めに、足端部と頭端部に配置されてい
る。装置はその他に、核スピン信号を形成するために用
いる身体共振子９をアンテナとして有している。コア共
振信号を記録するためにローカルアンテナ１９が設けら
れている。ローカルアンテナは選択的に身体共振子９に
用いることも、コア共振信号を形成するためにも用いる
ことができる。特別な探索のためにさらに別のローカル
アンテナを設けることができる。
クトルを検出するための核スピン共振画像装置の原理的
構成では、１、２、３、４によりコイルが示されてい
る。コイルは磁気的基本フィールドＢ０を形成する。こ
の基本フィールド内には医学的適用の場合、患者の探索
すべき身体５が存在する。基本フィールドにはその他に
勾配コイルが配属されている。この勾配コイルは、座標
軸６のｘ，ｙ，ｚ方向の相互に垂直な独立した磁気フィ
ールド勾配を形成するためのものである。図１には見や
すくするため、勾配コイル７と８だけが示されている。
これらのコイルは、対で対向配置された同種の勾配コイ
ルと共にｘ方向の勾配を形成するのに使用される。ｙ方
向の勾配を形成するための同種の勾配コイル（図示され
ていない）は身体５に平行に、その上側と下側に配置さ
れており、ｚ方向の勾配に対する勾配コイルはその長手
軸線に対して斜めに、足端部と頭端部に配置されてい
る。装置はその他に、核スピン信号を形成するために用
いる身体共振子９をアンテナとして有している。コア共
振信号を記録するためにローカルアンテナ１９が設けら
れている。ローカルアンテナは選択的に身体共振子９に
用いることも、コア共振信号を形成するためにも用いる
ことができる。特別な探索のためにさらに別のローカル
アンテナを設けることができる。
【００１６】実際の探索装置は、１点鎖線１０で囲まれ
たコイル１、２、３、４、７、８並びに身体共振子９と
ローカルアンテナ１９からなる。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
部１２には勾配コイル７と８および別の図示しない勾配
コイルが接続されている。プロセスコンピュータ１７に
より制御される高周波送信器１４は身体共振子９と接続
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に接続されており、プ
ロセスコンピュータには画像出力のために画像装置１８
が接続されている。要素１４と１５は信号形成および信
号記録のための送信受信ユニット１６を形成する。
たコイル１、２、３、４、７、８並びに身体共振子９と
ローカルアンテナ１９からなる。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
部１２には勾配コイル７と８および別の図示しない勾配
コイルが接続されている。プロセスコンピュータ１７に
より制御される高周波送信器１４は身体共振子９と接続
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に接続されており、プ
ロセスコンピュータには画像出力のために画像装置１８
が接続されている。要素１４と１５は信号形成および信
号記録のための送信受信ユニット１６を形成する。
【００１７】図２は、２つの同じローカルアンテナ２４
からなるローカルアンテナ系２２を示す。このローカル
アンテナは並んで配置されており、電気的に並列に接続
されている。図２では２つのローカルアンテナ２４が１
つの平面に並んで配置されている。しかし２つのローカ
ルアンテナ２４を解剖学的構造にマッチングするための
別の構成も可能であることを述べておく。各ローカルア
ンテナ２４は、それぞれ１つの円形状巻回ターンを有す
る同心に間隔を置いて配置された２つの部分アンテナ２
６から構成される。しかし矩形またはその他の巻回ター
ン形状も可能である。部分アンテナまたは巻回ターン２
６の直径Ｄは約１５ｃｍであり、軸方向間隔ｄは解剖学
的構造に依存して例えば４ｃｍから６ｃｍの間で変化す
ることができる。ローカルアンテナ２４の２つの部分ア
ンテナ２６は相互に平行に配列される。そのため図２で
は、２つのローカルアンテナ２４の下側の部分アンテナ
２６が第１の平面に配置され、２つのローカルアンテナ
２４の上側の部分アンテナ２６が、第１の平面に対して
平行な第２の平面に配置されている。ここでも解剖学的
構造にマッチングすることが、アンテナ系の理想的な占
積率に達し、それにより最良のＳ／Ｎ比を得るために優
先される目的である。
からなるローカルアンテナ系２２を示す。このローカル
アンテナは並んで配置されており、電気的に並列に接続
されている。図２では２つのローカルアンテナ２４が１
つの平面に並んで配置されている。しかし２つのローカ
ルアンテナ２４を解剖学的構造にマッチングするための
別の構成も可能であることを述べておく。各ローカルア
ンテナ２４は、それぞれ１つの円形状巻回ターンを有す
る同心に間隔を置いて配置された２つの部分アンテナ２
６から構成される。しかし矩形またはその他の巻回ター
ン形状も可能である。部分アンテナまたは巻回ターン２
６の直径Ｄは約１５ｃｍであり、軸方向間隔ｄは解剖学
的構造に依存して例えば４ｃｍから６ｃｍの間で変化す
ることができる。ローカルアンテナ２４の２つの部分ア
ンテナ２６は相互に平行に配列される。そのため図２で
は、２つのローカルアンテナ２４の下側の部分アンテナ
２６が第１の平面に配置され、２つのローカルアンテナ
２４の上側の部分アンテナ２６が、第１の平面に対して
平行な第２の平面に配置されている。ここでも解剖学的
構造にマッチングすることが、アンテナ系の理想的な占
積率に達し、それにより最良のＳ／Ｎ比を得るために優
先される目的である。
【００１８】ローカルアンテナ２４の２つの部分アンテ
ナ２６は容量性素子２８（ここではショートニングコン
デンサの形態）を介し同じ方向に直列に接続されてい
る。２つの巻回ターン２６がショートニングコンデンサ
なしで直列に接続されるならば、順次連続して接続され
た巻回ターン２６の電気的有効長さは、核スピン共振画
像装置の動作周波数が通常の場合、電気高周波信号の波
長λの約１／４から１／２になる。ショートニングコン
デンサ２８は順次連続して接続された巻回ターン２６の
電気的有効長さをλ／４以下に短縮する。これにより各
個々の巻回ターン２６は、直径Ｄが比較的大きくても、
核スピン共振信号を形成および受信するのに理想的な長
さを有する。
ナ２６は容量性素子２８（ここではショートニングコン
デンサの形態）を介し同じ方向に直列に接続されてい
る。２つの巻回ターン２６がショートニングコンデンサ
なしで直列に接続されるならば、順次連続して接続され
た巻回ターン２６の電気的有効長さは、核スピン共振画
像装置の動作周波数が通常の場合、電気高周波信号の波
長λの約１／４から１／２になる。ショートニングコン
デンサ２８は順次連続して接続された巻回ターン２６の
電気的有効長さをλ／４以下に短縮する。これにより各
個々の巻回ターン２６は、直径Ｄが比較的大きくても、
核スピン共振信号を形成および受信するのに理想的な長
さを有する。
【００１９】同心に間隔を置いて配置された２つの巻回
ターン２６間の容積領域にて、ローカルアンテナ２４は
均質な特性を有する。直径Ｄと巻回ターン２６の間隔ｄ
の選択により、均質な特性を有する領域の広がりと形状
を制御することができる。もちろん、ローカルアンテナ
２４に軸方向に間隔を置いた別の部分アンテナ２６を設
け、この部分アンテナを別のショートニングコンデンサ
２８を介して直列に接続することも可能である。
ターン２６間の容積領域にて、ローカルアンテナ２４は
均質な特性を有する。直径Ｄと巻回ターン２６の間隔ｄ
の選択により、均質な特性を有する領域の広がりと形状
を制御することができる。もちろん、ローカルアンテナ
２４に軸方向に間隔を置いた別の部分アンテナ２６を設
け、この部分アンテナを別のショートニングコンデンサ
２８を介して直列に接続することも可能である。
【００２０】各部分アンテナ２６は外部から、電磁フィ
ールドの電気的要素を遮蔽するためのシールド３０によ
り取り囲まれている。シールド３０はショートニングコ
ンデンサ２８の近傍で基準電位導体３２と接続されてい
る。シールド３０が個々の部分アンテナのフィールドに
及ぼす影響を除去するために、シールド３０にはコンデ
ンサ２８に対向して軸方向に延在するスリット３４が設
けられている。シールド３０は、負荷が種々異なる際な
いしローカルアンテナ２４の占積率が種々異なる際に、
部分アンテナ２６の大きな容量変化を阻止する。２つの
部分アンテナ２６に対して共通の１つのシールド３０を
設けることも可能である。このシールドは同様に軸方向
に延在するスリット３４を有するものである。均質な感
度に対しては、電流最大値が部分アンテナ２６の中央で
形成されることが重要である。そのためにローカルアン
テナの入力側に並列コンデンサが並列に接続される。並
列コンデンサはここでは直列に接続された２つの同調コ
ンデンサ４２、４４により形成される。並列コンデンサ
およびショートニングコンデンサの容量値は、電流最大
値が正確に巻回ターン２６の中央にある理想的な場合、
同じである。従いそれに従えば、同調コンデンサ４２、
４４は所定の負荷に調整されなければならず、容量性素
子２８も相応に変化しなければならないこととなる。し
かし通常の動作周波数では波長はコイルの寸法に比較し
て大きく、僅かに異なる容量値が容易に障害を受けるこ
とがない。従い実際上、容量性素子は負荷に依存して変
化しない。
ールドの電気的要素を遮蔽するためのシールド３０によ
り取り囲まれている。シールド３０はショートニングコ
ンデンサ２８の近傍で基準電位導体３２と接続されてい
る。シールド３０が個々の部分アンテナのフィールドに
及ぼす影響を除去するために、シールド３０にはコンデ
ンサ２８に対向して軸方向に延在するスリット３４が設
けられている。シールド３０は、負荷が種々異なる際な
いしローカルアンテナ２４の占積率が種々異なる際に、
部分アンテナ２６の大きな容量変化を阻止する。２つの
部分アンテナ２６に対して共通の１つのシールド３０を
設けることも可能である。このシールドは同様に軸方向
に延在するスリット３４を有するものである。均質な感
度に対しては、電流最大値が部分アンテナ２６の中央で
形成されることが重要である。そのためにローカルアン
テナの入力側に並列コンデンサが並列に接続される。並
列コンデンサはここでは直列に接続された２つの同調コ
ンデンサ４２、４４により形成される。並列コンデンサ
およびショートニングコンデンサの容量値は、電流最大
値が正確に巻回ターン２６の中央にある理想的な場合、
同じである。従いそれに従えば、同調コンデンサ４２、
４４は所定の負荷に調整されなければならず、容量性素
子２８も相応に変化しなければならないこととなる。し
かし通常の動作周波数では波長はコイルの寸法に比較し
て大きく、僅かに異なる容量値が容易に障害を受けるこ
とがない。従い実際上、容量性素子は負荷に依存して変
化しない。
【００２１】ローカルアンテナ２４の相互間の減結合の
ため、またはローカルアンテナ系２２を別個の送信アン
テナまたは別のローカルアンテナから減結合するため
に、各部分アンテナ２６には、スリット３４の近傍に高
周波スイッチ３６が配置される。高周波スイッチ３６
は、機械的高周波スイッチでも、電子的高周波スイッ
チ、例えばＰＩＮダイオードでもよい。核スピン共振装
置での使用に対しては制御されるＰＩＮダイオードを有
する高周波スイッチ３６が特に適する。ＰＩＮダイオー
ドには高周波チョーク３８を介して、導通状態を調整す
るため制御電流が、また阻止状態を調整するため阻止電
圧が供給される。減カップリングコンデンサ４０は、制
御電流ないし制御電圧がそれぞれ隣接するローカルアン
テナ２４に達し、そのため左側ないし右側ローカルアン
テナ２４の別個の制御ができなくなることを阻止する。
ため、またはローカルアンテナ系２２を別個の送信アン
テナまたは別のローカルアンテナから減結合するため
に、各部分アンテナ２６には、スリット３４の近傍に高
周波スイッチ３６が配置される。高周波スイッチ３６
は、機械的高周波スイッチでも、電子的高周波スイッ
チ、例えばＰＩＮダイオードでもよい。核スピン共振装
置での使用に対しては制御されるＰＩＮダイオードを有
する高周波スイッチ３６が特に適する。ＰＩＮダイオー
ドには高周波チョーク３８を介して、導通状態を調整す
るため制御電流が、また阻止状態を調整するため阻止電
圧が供給される。減カップリングコンデンサ４０は、制
御電流ないし制御電圧がそれぞれ隣接するローカルアン
テナ２４に達し、そのため左側ないし右側ローカルアン
テナ２４の別個の制御ができなくなることを阻止する。
【００２２】２つのローカルアンテナ２４は減カップリ
ングコンデンサ４０を介して、ローカルアンテナ系２２
に並列に接続される。ローカルアンテナ系２２の信号供
給および信号取り出しはマッチングネットワーク４１を
介して行われる。マッチングネットワークは同調コンデ
ンサ４２、４４とマッチングコンデンサ４６の３つを有
する。マッチングネットワーク４１の同調コンデンサ４
２、４４により、シールド３０があっても残った、異な
る負荷ないし占積率によるローカルアンテナ系２２の残
留離調成分が補償される。第１および第２の同調コンデ
ンサ４２ないし４４は直列に、カップリングコンデンサ
４０の接続点の間に接続されており、それらはシールド
３０と共に作用する並列コンデンサを形成する。同調コ
ンデンサ４２と４４の直列回路の接続点は基準電位導体
３２と接続されている。信号供給ないし信号取り出しは
マッチングコンデンサ４６および基準電位導体３２を介
して行われる。マッチングコンデンサは片側でカップリ
ングコンデンサ４０間の接続点の１つと接続されてい
る。２つの同調コンデンサ４２、４４の容量値はローカ
ルアンテナ２４の占積率に依存して変化するから、ショ
ートニングコンデンサ２８の容量値は、ローカルコイル
２４の最小占積率および最大占積率における同調コンデ
ンサ４２、４４の間の値にすべきである。ショートニン
グコンデンサ２８は同調コンデンサ４２、４４と同じよ
うに、電圧ノードを常にスリット３４の直ぐ近傍に保持
するために調整可能である。
ングコンデンサ４０を介して、ローカルアンテナ系２２
に並列に接続される。ローカルアンテナ系２２の信号供
給および信号取り出しはマッチングネットワーク４１を
介して行われる。マッチングネットワークは同調コンデ
ンサ４２、４４とマッチングコンデンサ４６の３つを有
する。マッチングネットワーク４１の同調コンデンサ４
２、４４により、シールド３０があっても残った、異な
る負荷ないし占積率によるローカルアンテナ系２２の残
留離調成分が補償される。第１および第２の同調コンデ
ンサ４２ないし４４は直列に、カップリングコンデンサ
４０の接続点の間に接続されており、それらはシールド
３０と共に作用する並列コンデンサを形成する。同調コ
ンデンサ４２と４４の直列回路の接続点は基準電位導体
３２と接続されている。信号供給ないし信号取り出しは
マッチングコンデンサ４６および基準電位導体３２を介
して行われる。マッチングコンデンサは片側でカップリ
ングコンデンサ４０間の接続点の１つと接続されてい
る。２つの同調コンデンサ４２、４４の容量値はローカ
ルアンテナ２４の占積率に依存して変化するから、ショ
ートニングコンデンサ２８の容量値は、ローカルコイル
２４の最小占積率および最大占積率における同調コンデ
ンサ４２、４４の間の値にすべきである。ショートニン
グコンデンサ２８は同調コンデンサ４２、４４と同じよ
うに、電圧ノードを常にスリット３４の直ぐ近傍に保持
するために調整可能である。
【００２３】ＰＩＮダイオードとして使用された高周波
スイッチ３６の切換能力は、ＰＩＮダイオードを直接挿
入するのではなく、λ／４線路を介して巻回ターン２６
に挿入すると有効に利用される。図３は、集中回路素子
からなるλ／４線路を有する高周波スイッチ３６を示
す。λ／４線路は制御可能なＰＩＮダイオードと接続さ
れている。端子４９間には第１のコンデンサ４８が接続
されている。この端子より高周波スイッチ３６として構
成された“λ／４線路”またはλ／４ネットワークが巻
回ターンに挿入される。この第１のコンデンサ４８に並
列に、インダクタンス５０および第２のコンデンサ５２
からなる直列回路が配置される。
スイッチ３６の切換能力は、ＰＩＮダイオードを直接挿
入するのではなく、λ／４線路を介して巻回ターン２６
に挿入すると有効に利用される。図３は、集中回路素子
からなるλ／４線路を有する高周波スイッチ３６を示
す。λ／４線路は制御可能なＰＩＮダイオードと接続さ
れている。端子４９間には第１のコンデンサ４８が接続
されている。この端子より高周波スイッチ３６として構
成された“λ／４線路”またはλ／４ネットワークが巻
回ターンに挿入される。この第１のコンデンサ４８に並
列に、インダクタンス５０および第２のコンデンサ５２
からなる直列回路が配置される。
【００２４】第２のコンデンサ５２に並列にＰＩＮダイ
オード５４が接続されている。ＰＩＮダイオードは端子
４９を介して供給される制御信号に依存して導通または
阻止状態にもたらされる。ネットワークは、ＰＩＮダイ
オード５４により形成された短絡またはアイドル状態
を、端子４９におけるアイドル状態または短絡に変換す
る。
オード５４が接続されている。ＰＩＮダイオードは端子
４９を介して供給される制御信号に依存して導通または
阻止状態にもたらされる。ネットワークは、ＰＩＮダイ
オード５４により形成された短絡またはアイドル状態
を、端子４９におけるアイドル状態または短絡に変換す
る。
【００２５】図２のローカルアンテナ系２２は特に、乳
房撮影に適する。ローカルアンテナ２４相互間の減結
合、すなわち２重動作からシングル動作への切り換えは
送信アンテナからの減結合と同様に高周波スイッチ３６
を介して行われる。ローカルアンテナ系２２において個
々のローカルアンテナを完全に別個に構成し、別個のシ
ールド３０を設けることにより、ローカルアンテナ系２
２のシングル動作の際には約２３ｄＢの相互減結合度が
得られる。ローカルアンテナ系２２はシングル動作の際
および２重動作の際に、高い均質特性を有する。なぜな
ら探索すべき身体部が完全にそれぞれ２つの巻回ターン
により取り囲まれているからである。ローカルアンテナ
系２２により、２重動作からシングル動作へ移行する際
に、実際上係数１．３６の改善が示された。この値は理
論的に可能なＳ／Ｎ比の改善度に非常に近い。
房撮影に適する。ローカルアンテナ２４相互間の減結
合、すなわち２重動作からシングル動作への切り換えは
送信アンテナからの減結合と同様に高周波スイッチ３６
を介して行われる。ローカルアンテナ系２２において個
々のローカルアンテナを完全に別個に構成し、別個のシ
ールド３０を設けることにより、ローカルアンテナ系２
２のシングル動作の際には約２３ｄＢの相互減結合度が
得られる。ローカルアンテナ系２２はシングル動作の際
および２重動作の際に、高い均質特性を有する。なぜな
ら探索すべき身体部が完全にそれぞれ２つの巻回ターン
により取り囲まれているからである。ローカルアンテナ
系２２により、２重動作からシングル動作へ移行する際
に、実際上係数１．３６の改善が示された。この値は理
論的に可能なＳ／Ｎ比の改善度に非常に近い。
【００２６】
【発明の効果】本発明により、比較的に大きな身体部に
対して均質な感度を有し、簡単に組み立てることのでき
るローカルアンテナが得られる。
対して均質な感度を有し、簡単に組み立てることのでき
るローカルアンテナが得られる。
【図１】核スピン共振画像装置の構成の模式図である。
【図２】ローカルアンテナ系の模式図である。
【図３】ローカルアンテナの巻回ターンを分断するため
の高周波スイッチの回路図である。
の高周波スイッチの回路図である。
１、２、３、４ コイル ５ 身体 ６ 座標軸 ７、８ 勾配コイル ９ 身体共振子 １１ 電源装置 １２ 勾配電流供給部 １４ 高周波送信器 １５ 信号増幅器 １６ 送信−受信ユニット １７ プロセスコンピュータ １８ 画像装置 １９ ローカルアンテナ ２２ ローカルアンテナ系 ２４ ローカルアンテナ ２６ 巻回ターン ２８ 容量性素子 ３０ 電磁界シールド ３２ 基準電位導体 ３４ スリット ３６ 高周波スイッチ ３８ 高周波チョーク ４０ 減結合コンデンサ ４１ マッチングネットワーク ４２、４３ 同調コンデンサ ４６ マッチングコンデンサ ４８ 第１のコンデンサ ４９ 端子 ５０ インダクタンス ５２ 第２のコンデンサ ５４ ＰＩＮダイオード
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 9118−2Ｊ Ｇ０１Ｎ 24/04 Ｃ 9118−2Ｊ Ｚ
Claims (10)
- 【請求項１】 核スピン共振画像装置にて高周波スイッ
チを送信および／または受信するためのローカルアンテ
ナ（２２）であって、第１の部分アンテナ（２６）と、
それに対して軸方向に間隔（ｄ）を置いた第２の部分ア
ンテナ（２６）とを有し、２つの部分アンテナ（２６）
はそれぞれ少なくとも１つの巻回ターンからなるローカ
ルアンテナにおいて、 第１の部分アンテナ（２６）、高周波信号に対して作用
する長さを短縮するための容量性素子（２８）および第
２の部分アンテナ（２６）から電気的直列回路が形成さ
れ、 ２つの部分アンテナは同じ方向の巻回ターンを有し、 前記直列回路（２６、２８）に並列に並列コンデンサ
（４２、４４）が接続されており、 前記容量性素子（２８）と並列コンデンサ（４２、４
４）の容量値はほぼ同じであることを特徴とするローカ
ルアンテナ。 - 【請求項２】 各部分アンテナ(２６)の外側の周囲には
高周波シールド（３０）が配置されており、該高周波シ
ールドは容量性素子(２８)に対向し、軸方向に延在する
スリット(３４)を有する請求項１記載のローカルアンテ
ナ。 - 【請求項３】 各部分アンテナ（２６）には、容量性素
子（２８）に対向して制御可能な高周波スイッチ（３
６）が配置されている請求項１または２記載のローカル
アンテナ。 - 【請求項４】 高周波スイッチ（３６）はλ／４線路
（４８、５０、５２）からなり、該λ／４線路は一方の
端部（４９）が部分アンテナ（２６）に配置され、他方
の端部には制御可能なＰＩＮダイオード（５４）が接続
されている請求項３記載のローカルアンテナ。 - 【請求項５】 λ／４線路は集中回路構成素子からなる
請求項４記載のローカルアンテナ。 - 【請求項６】 高周波スイッチは、並列に接続された直
列回路を有する第１のコンデンサ（４８）と、第２のコ
ンデンサ（５２）とインダクタンス（５０）からなり、
第２のコンデンサはＰＩＮダイオード（５４）により橋
絡される請求項５記載のローカルアンテナ。 - 【請求項７】 請求項１から６までのいずれか１記載の
ローカルアンテナ（２４）が２つ並置され、電気的に並
列に接続されており、２つのローカルアンテナ（２４）
の容量性素子（２８）は相互に向き合っていることを特
徴とするローカルアンテナ系。 - 【請求項８】 ２つのローカルアンテナ（２４）は１つ
の平面に並置されている請求項７記載のローカルアンテ
ナ系。 - 【請求項９】 ローカルアンテナ（２４）は、それぞれ
直列に接続された２つのカップリングコンデンサ（４
０）を介して並列に接続されており、マッチングネット
ワーク（４１）がカップリングコンデンサ（４０）の接
続点と接続されている請求項７または８記載のローカル
アンテナ系。 - 【請求項１０】 マッチングネットワーク（４１）は２
つの同調コンデンサとマッチングコンデンサ（４６）を
有し、第１および第２の同調コンデンサ（４２ないし４
４）は直列に、カップリングコンデンサ（４０）の接続
点の間に配置されており、マッチングコンデンサ（４
６）は一方で接続点と接続されており、シールド（３
０）は第１および第２の同調コンデンサ（４２ないし４
４）の接続点と接続されている請求項９記載のローカル
アンテナ系。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4138459 | 1991-11-22 | ||
| DE4138459.8 | 1992-09-21 | ||
| DE4231584.0 | 1992-09-21 | ||
| DE4231584A DE4231584C2 (de) | 1991-11-22 | 1992-09-21 | Lokalantenne mit homogener Empfindlichkeit für ein Kernspinresonanz-Bildgerät |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05269104A true JPH05269104A (ja) | 1993-10-19 |
Family
ID=25909396
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4313102A Withdrawn JPH05269104A (ja) | 1991-11-22 | 1992-11-24 | ローカルアンテナ |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5317266A (ja) |
| JP (1) | JPH05269104A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6954068B1 (en) | 2000-01-21 | 2005-10-11 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Magnetic resonance imaging apparatus |
| US7071693B2 (en) | 2000-01-21 | 2006-07-04 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Magnetic resonance imaging apparatus |
| CN100416290C (zh) * | 2002-09-23 | 2008-09-03 | 西门子公司 | 磁共振设备的天线装置 |
Families Citing this family (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4226814A1 (de) * | 1992-08-13 | 1994-02-17 | Philips Patentverwaltung | Spulenanordnung für MR-Untersuchungen der Mamma |
| DE4422069C1 (de) * | 1994-06-23 | 1995-09-14 | Siemens Ag | Schaltungsanordnung zur Ansteuerung einer Hochfrequenz-Schaltdiode |
| DE4434949C2 (de) * | 1994-09-29 | 1998-05-20 | Siemens Ag | Mammographie-Antennenanordnung für Magnetresonanzuntersuchungen einer weiblichen Brust |
| DE19528260A1 (de) * | 1995-08-01 | 1997-02-06 | Siemens Ag | Mammographie-Antenne für Magnetresonanzuntersuchungen |
| JP2000514670A (ja) * | 1996-06-03 | 2000-11-07 | ロズニスキー、サミュエル | Ｎｍｒ及びｍｒｉ装置用アンテナシステム |
| JP3886764B2 (ja) * | 2001-04-10 | 2007-02-28 | 日本電子株式会社 | 核磁気共鳴装置の複同調回路およびプローブ |
| US7091721B2 (en) * | 2001-04-18 | 2006-08-15 | IGC—Medical Advances, Inc. | Phased array local coil for MRI imaging having non-overlapping regions of sensitivity |
| KR100998130B1 (ko) * | 2002-05-15 | 2010-12-02 | 지멘스 악티엔게젤샤프트 | 자기공명 시스템 |
| US6850067B1 (en) * | 2002-05-17 | 2005-02-01 | General Electric Company | Transmit mode coil detuning for MRI systems |
| DE10235056A1 (de) * | 2002-07-31 | 2004-02-12 | Siemens Ag | Gradientenspulensystem und Verfahren zum Herstellen des Gradientenspulensystems |
| US6980000B2 (en) * | 2003-04-29 | 2005-12-27 | Varian, Inc. | Coils for high frequency MRI |
| US8193811B2 (en) * | 2009-05-29 | 2012-06-05 | General Electric Company | Dual-frequency coil array for a magnetic resonance imaging (MRI) system |
| US9519037B2 (en) * | 2011-11-10 | 2016-12-13 | Mayo Foundation For Medical Education And Research | Spatially coincident MRI receiver coils and method for manufacturing |
| DE102012200599A1 (de) * | 2012-01-17 | 2013-07-18 | Siemens Aktiengesellschaft | Elastisches Antennensystem für ein Magnetresonanzbildgebungssystem |
| CN103926545B (zh) * | 2013-01-10 | 2017-09-19 | 西门子(深圳)磁共振有限公司 | 一种发射天线选择器和磁共振成像系统 |
| DE102013217555B3 (de) * | 2013-09-03 | 2014-12-04 | Siemens Aktiengesellschaft | Kombinierte Shim- und HF-Spulenelemente |
| US9891299B1 (en) * | 2014-05-19 | 2018-02-13 | General Electric Company | Methods and systems for correcting B0 field in MRI imaging using shim coils |
| US11156682B2 (en) * | 2017-03-24 | 2021-10-26 | Quality Electrodynamics, Llc | Single layer magnetic resonance imaging transmit/receive radio frequency coil for different anatomies |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3628035A1 (de) * | 1986-08-19 | 1988-02-25 | Siemens Ag | Oberflaechenspulenanordnung fuer die untersuchung der kernmagnetischen resonanz |
| US4733190A (en) * | 1987-03-16 | 1988-03-22 | Medical Advances, Inc. | NMR local coil with adjustable spacing |
| EP0361190A1 (de) * | 1988-09-23 | 1990-04-04 | Siemens Aktiengesellschaft | Oberflächenspulenanordnung für Untersuchungen mit Hilfe der kernnmagnetischen Resonanz |
| DE9012639U1 (de) * | 1989-09-18 | 1990-10-31 | Siemens AG, 8000 München | Fehlersichere Entkopplung von Sende- und Empfangsantennen bei Kernspinresonanzgeräten |
| DE3935082C1 (ja) * | 1989-10-20 | 1991-01-31 | Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen, De |
-
1992
- 1992-11-10 US US07/974,120 patent/US5317266A/en not_active Expired - Fee Related
- 1992-11-24 JP JP4313102A patent/JPH05269104A/ja not_active Withdrawn
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6954068B1 (en) | 2000-01-21 | 2005-10-11 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Magnetic resonance imaging apparatus |
| US7071693B2 (en) | 2000-01-21 | 2006-07-04 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Magnetic resonance imaging apparatus |
| CN100416290C (zh) * | 2002-09-23 | 2008-09-03 | 西门子公司 | 磁共振设备的天线装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5317266A (en) | 1994-05-31 |
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| Date | Code | Title | Description |
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| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
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