JPH05269105A - 磁気共鳴装置 - Google Patents
磁気共鳴装置Info
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- JPH05269105A JPH05269105A JP4330701A JP33070192A JPH05269105A JP H05269105 A JPH05269105 A JP H05269105A JP 4330701 A JP4330701 A JP 4330701A JP 33070192 A JP33070192 A JP 33070192A JP H05269105 A JPH05269105 A JP H05269105A
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- JP
- Japan
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- coil
- plane
- rod
- symmetry
- magnetic resonance
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- Granted
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-
- 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
- G01R33/34046—Volume type coils, e.g. bird-cage coils; Quadrature bird-cage coils; Circularly polarised coils
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 信号−雑音比が容認できる範囲内であって、
患者の首部の検査に好適に使用できる磁気共鳴装置を提
供する。 【構成】 長手方向に延在する中心軸（３３）と、この
中心軸を含む対象平面（３５）と、中心軸を含み対称平
面と垂直に延在する基準平面（３７）とを有するほぼ円
柱状のＲＦコイル（９）を具える磁気共鳴装置。コイル
（９）は中心軸（３３）に平行に、ほぼ円柱状の表面を
横切って延在する複数のロッド導体（３９）と、ロッド
導体の端部近傍であって中心軸の回りに延在するループ
導体（４１）とを具え、対称平面（３５）近傍に位置す
るロッド導体（３９）の長さが基準平面（３７）近傍に
位置するロッド導体（３９）の長さより長くなるように
構成されている。明確かつノイズの低い患者の首部の画
像を得るために、基準平面（３７）の一方の側の対称平
面（３５）近傍に位置するロッド導体（３９）長さが
が、基準平面の他方の側の対称平面近傍に位置するロッ
ド導体よりも長くなるように構成されている。
患者の首部の検査に好適に使用できる磁気共鳴装置を提
供する。 【構成】 長手方向に延在する中心軸（３３）と、この
中心軸を含む対象平面（３５）と、中心軸を含み対称平
面と垂直に延在する基準平面（３７）とを有するほぼ円
柱状のＲＦコイル（９）を具える磁気共鳴装置。コイル
（９）は中心軸（３３）に平行に、ほぼ円柱状の表面を
横切って延在する複数のロッド導体（３９）と、ロッド
導体の端部近傍であって中心軸の回りに延在するループ
導体（４１）とを具え、対称平面（３５）近傍に位置す
るロッド導体（３９）の長さが基準平面（３７）近傍に
位置するロッド導体（３９）の長さより長くなるように
構成されている。明確かつノイズの低い患者の首部の画
像を得るために、基準平面（３７）の一方の側の対称平
面（３５）近傍に位置するロッド導体（３９）長さが
が、基準平面の他方の側の対称平面近傍に位置するロッ
ド導体よりも長くなるように構成されている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は磁気共鳴装置に関するも
のであり、特に、中心軸が長手方向に延在するほぼ円柱
状のＲＦコイルを具える磁気共鳴装置に関するものであ
る。このコイルは前記中心軸を含む対称平面と、前記中
心軸を含み対称平面に垂直に延在する基準平面とを有し
ている。また、このコイルは前記中心軸に平行な方向に
延在し、ほぼ円柱状の表面を横切って延在する複数のロ
ッド導体と、ロッド導体の端部近傍において前記中心軸
の周囲に延在するループ導体とを具える。前記対称平面
近傍に位置するロッド導体の長さは、前記基準平面近傍
に位置するロッド導体の長さよりも長く構成されてい
る。本発明は、更に、このような磁気共鳴装置に好適に
使用できるＲＦコイルに関するものである。
のであり、特に、中心軸が長手方向に延在するほぼ円柱
状のＲＦコイルを具える磁気共鳴装置に関するものであ
る。このコイルは前記中心軸を含む対称平面と、前記中
心軸を含み対称平面に垂直に延在する基準平面とを有し
ている。また、このコイルは前記中心軸に平行な方向に
延在し、ほぼ円柱状の表面を横切って延在する複数のロ
ッド導体と、ロッド導体の端部近傍において前記中心軸
の周囲に延在するループ導体とを具える。前記対称平面
近傍に位置するロッド導体の長さは、前記基準平面近傍
に位置するロッド導体の長さよりも長く構成されてい
る。本発明は、更に、このような磁気共鳴装置に好適に
使用できるＲＦコイルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】このような磁気共鳴装置の一例が EP-A-
0 141 383 号公報に記載されている。この公報の第５図
には、ＲＦコイルが示されている。このコイルのループ
導体の一つは環状であり、一方、他のループ導体は多か
れ少なかれサドル形状をしており、したがってコイルの
一端に溝が形成される。この種のＲＦコイルを具える磁
気共鳴装置は、磁気共鳴を用いて患者の頭部の検査ある
いは撮像に好適に使用される。この目的のために、患者
の頭部の回りにコイルを配置して、コイルで完全に頭部
を囲むことができるように、患者の肩が前記溝に入るよ
うに構成されている。一方の側部に設けられている患者
の顔の観察用の窓を除いて、この公知のコイルは４つの
円柱状の対称部分を有している。ひとつあるいはそれ以
上のロッド導体が、前記窓を形成するべく遮断されてい
る。窓の位置は、コイルの動作中は遮断されたロッド導
体が電流を全く通さないかあるいはほとんど通さないよ
うに選択されており、したがって、この遮断は、電気的
な意味においてコイルの対称性をいたく妨げるものであ
る。上述の公報では、４つの円柱状の対称部分を有する
ＲＦコイルは、とりわけこのようなコイルは同じ周波数
で２つの直交する共振モードを有しており、コイルの直
交動作あるいは読みだしを可能にし、両モードが同時に
励起されるか、あるいは受信されるといった多くの利点
を有すると説明している。
0 141 383 号公報に記載されている。この公報の第５図
には、ＲＦコイルが示されている。このコイルのループ
導体の一つは環状であり、一方、他のループ導体は多か
れ少なかれサドル形状をしており、したがってコイルの
一端に溝が形成される。この種のＲＦコイルを具える磁
気共鳴装置は、磁気共鳴を用いて患者の頭部の検査ある
いは撮像に好適に使用される。この目的のために、患者
の頭部の回りにコイルを配置して、コイルで完全に頭部
を囲むことができるように、患者の肩が前記溝に入るよ
うに構成されている。一方の側部に設けられている患者
の顔の観察用の窓を除いて、この公知のコイルは４つの
円柱状の対称部分を有している。ひとつあるいはそれ以
上のロッド導体が、前記窓を形成するべく遮断されてい
る。窓の位置は、コイルの動作中は遮断されたロッド導
体が電流を全く通さないかあるいはほとんど通さないよ
うに選択されており、したがって、この遮断は、電気的
な意味においてコイルの対称性をいたく妨げるものであ
る。上述の公報では、４つの円柱状の対称部分を有する
ＲＦコイルは、とりわけこのようなコイルは同じ周波数
で２つの直交する共振モードを有しており、コイルの直
交動作あるいは読みだしを可能にし、両モードが同時に
励起されるか、あるいは受信されるといった多くの利点
を有すると説明している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】患者の首部の検査、す
なわち、眼の上約１ｃｍのところから第三頸椎までの体
の部分を検査するのに適した磁気共鳴装置の開発が要求
されている。公知のＲＦコイルを具える磁気共鳴装置
は、コイルで頭部を囲むことができるだけであるため、
この目的には適していない。この問題は理論的には、肩
にあてる溝をより深く形成することによって解決できる
が、このように構成した場合、コイルの信号−雑音比が
実質的に減少することが見いだされた。
なわち、眼の上約１ｃｍのところから第三頸椎までの体
の部分を検査するのに適した磁気共鳴装置の開発が要求
されている。公知のＲＦコイルを具える磁気共鳴装置
は、コイルで頭部を囲むことができるだけであるため、
この目的には適していない。この問題は理論的には、肩
にあてる溝をより深く形成することによって解決できる
が、このように構成した場合、コイルの信号−雑音比が
実質的に減少することが見いだされた。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、上述したタイ
プの磁気共鳴装置であって、特に、容認できる信号−雑
音比で患者の首部の検査に適した装置を提供することを
目的とするものである。この目的を達成するために、本
発明にかかる装置は、基準平面の一方の側の対称平面近
傍に位置するロッド導体の長さが、基準平面の他方の側
の対称平面近傍に位置するロッド導体の長さより長く構
成されていることを特徴とするものである。
プの磁気共鳴装置であって、特に、容認できる信号−雑
音比で患者の首部の検査に適した装置を提供することを
目的とするものである。この目的を達成するために、本
発明にかかる装置は、基準平面の一方の側の対称平面近
傍に位置するロッド導体の長さが、基準平面の他方の側
の対称平面近傍に位置するロッド導体の長さより長く構
成されていることを特徴とするものである。
【０００５】本発明は、公知のＲＦコイルの患者の足に
向いている部分を単に長く形成した場合、ＲＦフィール
ドが、患者の背面（頸椎部分）のみならず、特に胸部側
などの撮像の必要がない部分にまで発生するという事実
の認識に基づくものである。したがって、後者の撮像の
必要がない部分に発生したフィールドは、身体に関する
有益な情報を取得するのには寄与していないが、システ
ムのノイズの発生には寄与しており、信号−雑音比が不
利な方向に影響を受ける。本発明に係る装置のＲＦコイ
ルは、一方の側において、他方の側におけるよりも患者
の足の方向により長く延在するように形成されている。
最も長いロッドを患者の背面側に位置させて、患者の頭
部の周囲にコイルを配置した場合に、これらの長いロッ
ドは第３頸椎の下まで延在し、一方、胸部側の短いロッ
ドはあごのあたりまで延在するのみである。この結果、
患者の胸部側に発生するフィールドの実質的な部分は、
あごと体の間の隙間に位置することになる。この部分の
フィールドは、雑音を分散するものではなく、また雑音
を分布させることもないので、信号−雑音比が強くな
る。さらに、この結果として、ＲＦコイルをより小さく
して（より弱い導電材料を使うことを含む）、コイルの
損失（銅の損失）を減少させることができる。したがっ
て、ノイズの発生を一層抑えることができる。
向いている部分を単に長く形成した場合、ＲＦフィール
ドが、患者の背面（頸椎部分）のみならず、特に胸部側
などの撮像の必要がない部分にまで発生するという事実
の認識に基づくものである。したがって、後者の撮像の
必要がない部分に発生したフィールドは、身体に関する
有益な情報を取得するのには寄与していないが、システ
ムのノイズの発生には寄与しており、信号−雑音比が不
利な方向に影響を受ける。本発明に係る装置のＲＦコイ
ルは、一方の側において、他方の側におけるよりも患者
の足の方向により長く延在するように形成されている。
最も長いロッドを患者の背面側に位置させて、患者の頭
部の周囲にコイルを配置した場合に、これらの長いロッ
ドは第３頸椎の下まで延在し、一方、胸部側の短いロッ
ドはあごのあたりまで延在するのみである。この結果、
患者の胸部側に発生するフィールドの実質的な部分は、
あごと体の間の隙間に位置することになる。この部分の
フィールドは、雑音を分散するものではなく、また雑音
を分布させることもないので、信号−雑音比が強くな
る。さらに、この結果として、ＲＦコイルをより小さく
して（より弱い導電材料を使うことを含む）、コイルの
損失（銅の損失）を減少させることができる。したがっ
て、ノイズの発生を一層抑えることができる。
【０００６】本発明に係る好適な実施例において、信号
−雑音比をより一層改善することができる。この実施例
は、基準平面近傍に直径方向に位置するロッド導体間の
距離が、対称平面近傍に直径方向に位置するロッド導体
間の距離より小さくなるように構成されていることを特
徴とするものである。この実施例は、頭部の断面がほぼ
卵形であるため、環状断面を有するＲＦコイルを使用し
た場合、コイルと頭部の側面間に空隙が生じ、コイルが
不必要に大きなものとなり、信号−雑音比に対して上述
した不利な方向に影響が生じるといる事実を考慮してな
されたものである。この好適な実施例においては、ＲＦ
コイルの断面は頭部の断面にほぼ適合するように構成さ
れている。
−雑音比をより一層改善することができる。この実施例
は、基準平面近傍に直径方向に位置するロッド導体間の
距離が、対称平面近傍に直径方向に位置するロッド導体
間の距離より小さくなるように構成されていることを特
徴とするものである。この実施例は、頭部の断面がほぼ
卵形であるため、環状断面を有するＲＦコイルを使用し
た場合、コイルと頭部の側面間に空隙が生じ、コイルが
不必要に大きなものとなり、信号−雑音比に対して上述
した不利な方向に影響が生じるといる事実を考慮してな
されたものである。この好適な実施例においては、ＲＦ
コイルの断面は頭部の断面にほぼ適合するように構成さ
れている。
【０００７】本発明に係る装置の潜在的な欠点は、４つ
の対称部分を放棄する結果、コイルが同じ共振周波数で
２つの直交する共振モードを有する旨が確実ではないと
いうことである。この欠点は、本発明に係る他の実施例
によって解決することができる。この実施例は、少なく
とも１つの容量性素子が各ロッド導体に直列に接続され
ており、対称平面近傍のロッド導体の各々に直列に接続
されている容量性素子のキャパシタンスが、基準平面近
傍のロッド導体の各々に直列に接続されている容量性素
子のキャパシタンスよりも大きくなるように構成されて
いることを特徴とするものである。ロッド導体に直列に
接続されている容量性素子のキャパシタンス値が可変で
あり、所望の場合に適宜選択された場合、ロッド中の電
流分布がほぼ等しくなる。この結果、コイルは、コイル
の長さの大部分にわたって、４つの対称部分を有するコ
イルと電気的に均等であり、したがって、直交読みだし
を容易に行うことができる。
の対称部分を放棄する結果、コイルが同じ共振周波数で
２つの直交する共振モードを有する旨が確実ではないと
いうことである。この欠点は、本発明に係る他の実施例
によって解決することができる。この実施例は、少なく
とも１つの容量性素子が各ロッド導体に直列に接続され
ており、対称平面近傍のロッド導体の各々に直列に接続
されている容量性素子のキャパシタンスが、基準平面近
傍のロッド導体の各々に直列に接続されている容量性素
子のキャパシタンスよりも大きくなるように構成されて
いることを特徴とするものである。ロッド導体に直列に
接続されている容量性素子のキャパシタンス値が可変で
あり、所望の場合に適宜選択された場合、ロッド中の電
流分布がほぼ等しくなる。この結果、コイルは、コイル
の長さの大部分にわたって、４つの対称部分を有するコ
イルと電気的に均等であり、したがって、直交読みだし
を容易に行うことができる。
【０００８】この均等性は、コイルの患者の足に向いて
いる部分であって、患者の背面側に延在しているロッド
導体の端部について言えるものではない。結果的に、特
にＲＦコイルの端部で測定が行われる場合には、コイル
の直交動作があまりよく動作しなくなる。したがって、
本発明にかかる装置の他の実施例は、２つの接続手段の
一方と、送信及び／又は受信手段との間の接続を選択的
に遮断するスィッチ手段を具えることを特徴とするもの
である。この実施例では、直交モード（両方の直交共振
モードが励起されるか、あるいは受信されている場合）
からリニアモード（一方の共振モードのみが動作してい
る）へ直ちに変換することができる。
いる部分であって、患者の背面側に延在しているロッド
導体の端部について言えるものではない。結果的に、特
にＲＦコイルの端部で測定が行われる場合には、コイル
の直交動作があまりよく動作しなくなる。したがって、
本発明にかかる装置の他の実施例は、２つの接続手段の
一方と、送信及び／又は受信手段との間の接続を選択的
に遮断するスィッチ手段を具えることを特徴とするもの
である。この実施例では、直交モード（両方の直交共振
モードが励起されるか、あるいは受信されている場合）
からリニアモード（一方の共振モードのみが動作してい
る）へ直ちに変換することができる。
【０００９】
【実施例】以下に図面を参照して、本発明の実施例を詳
細に説明する。図１に線図的に示されている磁気共鳴装
置は、安定した磁界Ｈを発生する第１磁気システム１
と、分布型磁界を発生する第２磁気システム３と、前記
第１及び第２の磁気システム１、３のそれぞれに電力を
供給する第１及び第２の電源５、７とを具える。ラジオ
周波数（ＲＦ）コイル９は、ＲＦ交流磁界を発生し、こ
の目的のために、ＲＦソース１１に接続されている。Ｒ
Ｆコイル９は、検査する物体（図示せず）中にＲＦ送信
フィールドによって発生するスピン共鳴信号を検出する
ためにも使用され、この目的のために、ＲＦコイル９は
信号増幅器１３に接続されている。信号増幅器１３の出
力は検出回路１５に接続されており、この検出回路は中
央制御装置１７に接続されている。中央制御装置１７
は、ＲＦソース１１用の変調器、第２電源７、及び表示
モニタ２１を制御する。ＲＦ発振器２３は測定信号を処
理する変調器及び検出器１５を制御する。もしあれば、
第１磁気システム１の磁気コイルの冷却用に、冷却ダク
ト２７を具える冷却装置２５を配設する。このような冷
却装置は、抵抗コイル用に水冷式にしても良く、あるい
は本件で要求されているような高フィールド用として、
例えば超伝導磁気コイル用の液体ヘリウムを用いた冷却
システムにしてもよい。磁気システム１及び３の中に配
置されているＲＦコイル９は、測定空間２９を囲んでお
り、この測定空間は医療診断測定用装置に内に、検査を
受ける患者、あるいは、例えば頭部、首部等の検査を受
ける患者の一部が十分入る大きさを有するものである。
したがって、安定した磁界Ｈ、被検物体の断層像を選択
する分布型フィールド、及び空間的に均一なＲＦ交流磁
場が、測定空間２９内に発生する。ＲＦコイル９は送信
コイル及び受信コイルの双方の機能を合わせ持つことが
できる。代替的に、例えば、表面コイルの形状をした測
定コイル等の、２つの異なるコイルを使用して、これら
２つの機能を持たせるようにすることができる。送信コ
イルとしてコイルを使用するためには、同じ考え方を相
反定理に合うように適用する。所望の場合は、コイル９
がファラデーケージ３１を遮蔽するＲＦフィールドによ
って囲まれるようにしても良い。
細に説明する。図１に線図的に示されている磁気共鳴装
置は、安定した磁界Ｈを発生する第１磁気システム１
と、分布型磁界を発生する第２磁気システム３と、前記
第１及び第２の磁気システム１、３のそれぞれに電力を
供給する第１及び第２の電源５、７とを具える。ラジオ
周波数（ＲＦ）コイル９は、ＲＦ交流磁界を発生し、こ
の目的のために、ＲＦソース１１に接続されている。Ｒ
Ｆコイル９は、検査する物体（図示せず）中にＲＦ送信
フィールドによって発生するスピン共鳴信号を検出する
ためにも使用され、この目的のために、ＲＦコイル９は
信号増幅器１３に接続されている。信号増幅器１３の出
力は検出回路１５に接続されており、この検出回路は中
央制御装置１７に接続されている。中央制御装置１７
は、ＲＦソース１１用の変調器、第２電源７、及び表示
モニタ２１を制御する。ＲＦ発振器２３は測定信号を処
理する変調器及び検出器１５を制御する。もしあれば、
第１磁気システム１の磁気コイルの冷却用に、冷却ダク
ト２７を具える冷却装置２５を配設する。このような冷
却装置は、抵抗コイル用に水冷式にしても良く、あるい
は本件で要求されているような高フィールド用として、
例えば超伝導磁気コイル用の液体ヘリウムを用いた冷却
システムにしてもよい。磁気システム１及び３の中に配
置されているＲＦコイル９は、測定空間２９を囲んでお
り、この測定空間は医療診断測定用装置に内に、検査を
受ける患者、あるいは、例えば頭部、首部等の検査を受
ける患者の一部が十分入る大きさを有するものである。
したがって、安定した磁界Ｈ、被検物体の断層像を選択
する分布型フィールド、及び空間的に均一なＲＦ交流磁
場が、測定空間２９内に発生する。ＲＦコイル９は送信
コイル及び受信コイルの双方の機能を合わせ持つことが
できる。代替的に、例えば、表面コイルの形状をした測
定コイル等の、２つの異なるコイルを使用して、これら
２つの機能を持たせるようにすることができる。送信コ
イルとしてコイルを使用するためには、同じ考え方を相
反定理に合うように適用する。所望の場合は、コイル９
がファラデーケージ３１を遮蔽するＲＦフィールドによ
って囲まれるようにしても良い。
【００１０】図２Ａ及び２Ｂは、ＲＦコイル９の側面及
び断面図である。特に患者の首部を撮像するのに好適な
コイルの形状を選んで示している。コイルは、ほぼ円柱
形状であり、その長手方向に延在する中心軸３３、この
中心軸を含む対称平面３５、及び中心軸を含み対称平面
と垂直に延在する基準平面３７を有する。中心軸３３、
対称平面３５及び基準平面３７は図２Ａ及び図２Ｂ中、
一点鎖線で表示されている。コイル９は、中心軸に平行
にほぼ円柱形状の表面を横切って延在する複数のロッド
導体３９（例として１２本のロッド導体が示されてい
る）と、ロッド導体の端部近傍の前記中心軸の周囲に延
在するループ導体４１とから構成されている。ロッド導
体３９及びループ導体４１は、ＲＦ電流に体して自己イ
ンダクタンスとして動作する。コイルが所定の周波数で
確実に共振するようにするために、容量性素子がロッド
導体３９及びループ導体４１に含まれている。（図２
Ａ、図２Ｂには示さず）
び断面図である。特に患者の首部を撮像するのに好適な
コイルの形状を選んで示している。コイルは、ほぼ円柱
形状であり、その長手方向に延在する中心軸３３、この
中心軸を含む対称平面３５、及び中心軸を含み対称平面
と垂直に延在する基準平面３７を有する。中心軸３３、
対称平面３５及び基準平面３７は図２Ａ及び図２Ｂ中、
一点鎖線で表示されている。コイル９は、中心軸に平行
にほぼ円柱形状の表面を横切って延在する複数のロッド
導体３９（例として１２本のロッド導体が示されてい
る）と、ロッド導体の端部近傍の前記中心軸の周囲に延
在するループ導体４１とから構成されている。ロッド導
体３９及びループ導体４１は、ＲＦ電流に体して自己イ
ンダクタンスとして動作する。コイルが所定の周波数で
確実に共振するようにするために、容量性素子がロッド
導体３９及びループ導体４１に含まれている。（図２
Ａ、図２Ｂには示さず）
【００１１】対称平面３５近傍に位置するロッド導体３
９の長さは、基準平面近傍に位置するロッド導体３９の
長さよりも長い。一方のループ導体４１（図２Ａに右側
に示すループ導体）はほぼ平坦面内に位置しており、他
方のループ導体はほぼサドル形状をしている。したがっ
て、患者の肩が入る空間４３がコイル９の左側端部に形
成される。更に、基準平面３７の一方の側の対称平面３
５近傍に位置するロッド導体３９（図２Ａの下側の導
体）の長さは、基準平面３７の他方の側の対称平面３５
近傍に位置するロッド導体の長さより長い。この結果、
基準平面３７の下側におけるコイル９の左側端部は、上
側におけるコイル９の左側端部よりも左側へ長くなって
いる。図２Ａに示す位置では、コイル９は、背面を下に
して横たわっている患者の頭部の周囲に配置する場合、
上側においては、ほぼ患者のあごまで延びており、下側
においては、ほぼ第３頸椎まで延びている。したがっ
て、一方では、首部全体の画像を形成することができ、
他方、患者の胸部側においては、実質的にＲＦフィール
ドが発生しないか、あるいはほとんど測定されない。こ
のようなフィールドは、撮像に有益な情報を得るのに寄
与しないが、雑音に分布を付ける。したがって、上述の
ように構成することによって、信号−雑音比が改善され
る。
９の長さは、基準平面近傍に位置するロッド導体３９の
長さよりも長い。一方のループ導体４１（図２Ａに右側
に示すループ導体）はほぼ平坦面内に位置しており、他
方のループ導体はほぼサドル形状をしている。したがっ
て、患者の肩が入る空間４３がコイル９の左側端部に形
成される。更に、基準平面３７の一方の側の対称平面３
５近傍に位置するロッド導体３９（図２Ａの下側の導
体）の長さは、基準平面３７の他方の側の対称平面３５
近傍に位置するロッド導体の長さより長い。この結果、
基準平面３７の下側におけるコイル９の左側端部は、上
側におけるコイル９の左側端部よりも左側へ長くなって
いる。図２Ａに示す位置では、コイル９は、背面を下に
して横たわっている患者の頭部の周囲に配置する場合、
上側においては、ほぼ患者のあごまで延びており、下側
においては、ほぼ第３頸椎まで延びている。したがっ
て、一方では、首部全体の画像を形成することができ、
他方、患者の胸部側においては、実質的にＲＦフィール
ドが発生しないか、あるいはほとんど測定されない。こ
のようなフィールドは、撮像に有益な情報を得るのに寄
与しないが、雑音に分布を付ける。したがって、上述の
ように構成することによって、信号−雑音比が改善され
る。
【００１２】信号−雑音比は、更に、基準平面３７近傍
に直径方向に位置するロッド導体３９の間の距離ａを、
対称平面３５近傍に直径方向に位置するロッド導体の間
の距離ｂより小さくすることによって、更に改善され
る。このように構成した結果、コイル９は卵形の断面を
有することになり、これは卵形をした人間の頭部の形状
に対応するものである。この結果、頭部とコイルとの間
には少しも空隙が残されないため、コイルの大きさをで
きる限り小さくして、ロッド及びループ導体に必要とさ
れる導電材料（好ましくは銅）の量を可能な限り少なく
することができる。したがって、銅の損失が少なくな
り、信号−雑音比の改善を図ることができる。
に直径方向に位置するロッド導体３９の間の距離ａを、
対称平面３５近傍に直径方向に位置するロッド導体の間
の距離ｂより小さくすることによって、更に改善され
る。このように構成した結果、コイル９は卵形の断面を
有することになり、これは卵形をした人間の頭部の形状
に対応するものである。この結果、頭部とコイルとの間
には少しも空隙が残されないため、コイルの大きさをで
きる限り小さくして、ロッド及びループ導体に必要とさ
れる導電材料（好ましくは銅）の量を可能な限り少なく
することができる。したがって、銅の損失が少なくな
り、信号−雑音比の改善を図ることができる。
【００１３】図３は、図２Ａの左側のループ導体の４１
の電気回路及びロッド導体３９の接続部を示す図であ
る。ループ導体４１は、例えば直列に接続された導電部
４５及び、例えばコンデンサ４７の容量性素子とから構
成することができる。導電部４５は可撓性のある、電気
的に絶縁された支持部材（図示せず）の上に形成された
トラックであっても良く、コンデンサ４７は２つの導電
部毎の接続端部間に半田づけされている。ロッド導体３
９は、金属ロッドあるいはチューブであっても良い。本
実施例では、各ロッド導体３９との直列接続中に、固定
コンデンサ５１及び可変コンデンサ５３とを並列接続し
た容量性素子４９を接続するようにしても良い。容量性
素子４９の値を適切に選択することによって、ロッド導
体３９を流れる電流分布をほぼ均等なものにすることが
できる。この結果、（対称平面３５に対して）幾何学的
な意味では２つの対称部分を有するコイル９が、電気的
な意味では４つの対称部分を有するコイルとして動作
し、したがって、基準平面３７も対称平面として動作す
る。この結果、コイル９は、同じ共振周波数の２つの共
振モードを有し、全部のロッド導体３９中にほぼ同じ電
流が流れる。この状態は、対称平面３５近傍のロッド導
体３９に直列に接続された容量性素子４９のキャパシタ
ンスが、基準平面３７近傍のロッド導体３９に直列に接
続された容量性素子のキャパシタンスより高い時に、実
現できる。対称平面３５及び基準平面３７の位置は、方
向付けをする目的で図３に示されている。容量性素子４
９の実際の値は、可変コンデンサ５３によって簡単に調
整することができる。ループ導体４１における容量性素
子４９のキャパシタンスの適切な選択は、ロッド３９を
流れる電流がほぼ均等になるように分布させる。所望の
場合は、容量性素子が複数の可変コンデンサを具えるよ
うにしてもよい。
の電気回路及びロッド導体３９の接続部を示す図であ
る。ループ導体４１は、例えば直列に接続された導電部
４５及び、例えばコンデンサ４７の容量性素子とから構
成することができる。導電部４５は可撓性のある、電気
的に絶縁された支持部材（図示せず）の上に形成された
トラックであっても良く、コンデンサ４７は２つの導電
部毎の接続端部間に半田づけされている。ロッド導体３
９は、金属ロッドあるいはチューブであっても良い。本
実施例では、各ロッド導体３９との直列接続中に、固定
コンデンサ５１及び可変コンデンサ５３とを並列接続し
た容量性素子４９を接続するようにしても良い。容量性
素子４９の値を適切に選択することによって、ロッド導
体３９を流れる電流分布をほぼ均等なものにすることが
できる。この結果、（対称平面３５に対して）幾何学的
な意味では２つの対称部分を有するコイル９が、電気的
な意味では４つの対称部分を有するコイルとして動作
し、したがって、基準平面３７も対称平面として動作す
る。この結果、コイル９は、同じ共振周波数の２つの共
振モードを有し、全部のロッド導体３９中にほぼ同じ電
流が流れる。この状態は、対称平面３５近傍のロッド導
体３９に直列に接続された容量性素子４９のキャパシタ
ンスが、基準平面３７近傍のロッド導体３９に直列に接
続された容量性素子のキャパシタンスより高い時に、実
現できる。対称平面３５及び基準平面３７の位置は、方
向付けをする目的で図３に示されている。容量性素子４
９の実際の値は、可変コンデンサ５３によって簡単に調
整することができる。ループ導体４１における容量性素
子４９のキャパシタンスの適切な選択は、ロッド３９を
流れる電流がほぼ均等になるように分布させる。所望の
場合は、容量性素子が複数の可変コンデンサを具えるよ
うにしてもよい。
【００１４】コイル９は、第１及び第２の接続手段５５
及び５７を具える。本実施例では、各接続手段は一対の
接続端子から構成されており、一方の接続端子は一のコ
ンデンサ５１の電極に接続され、他方の接続端子はこの
コンデンサの他方の電極に接続されている。これらの接
続手段５５、５７は、所望の場合は、ループ導体４１の
（容量性あるいは誘導性）部分に接続するようにしても
良く、あるいはロッド導体３９の１つまたはループ導体
４１の一部に、電気誘導的に接続するようにしても良
い。第１の接続手段５５は、コンデンサ５１に接続され
ており、このコンデンサは最も長いロッド導体３９（図
２Ａ及び図２Ｂに示す下側の導体）に直列に接続されて
いる。第２の接続手段５７は、最も短いロッド導体の１
つ（図２Ｂに示す最も左側の導体）に直列に接続されて
いる。第１の接続手段５５は、上述した信号増幅器１３
に第１のスィッチ手段５９を介して接続されており、第
２の接続手段５７は第２のスィッチ手段６１を介して信
号増幅器１３に接続されている。所望の場合は、接続手
段５５及び／又は５７と信号増幅器１３との間の接続に
ＲＦ電流の２つの読み出し点を反結合するＲＦ反結合手
段（図示せず）を挿入するようにしても良い。検出器１
５及び中央制御装置１７と共に、信号増幅器１３は受信
手段の一部を形成する。この受信手段はコイル９の２つ
の共振モードを受信すべく動作する。第１の共振モード
に関連する信号は、第１の接続手段５５を介して取り出
され、第２の共振モードに関連する信号は第２の接続手
段５７を介して取り出される。２つの接続手段５５、５
７と、信号増幅器１３との間の接続は、スィッチ手段５
９、６１によって遮断され得る。このことは、例えば図
２Ａに示すコイル９の左側の端部近傍に位置する測定ゾ
ーンが、分布型コイル３によって選択された場合に、信
号−雑音比の改善に利益がある。このゾーンにおいて
は、２つの共振モードによる分布が均等でないため、直
交読み出しの場合、信号−雑音比が不利な方向に作用す
る。信号−雑音比は、一方の共振モードの信号のみが信
号増幅器１３で処理されるリニア読み出しを介して改善
される。スィッチ手段５９、６１は中央制御装置１７に
よって制御され得る。明らかに、これらのスィッチ手段
は、接続を遮断した場合以外に、一方の２つの共振モー
ドに対して受信手段が反応しないようにするように構成
することができる。コイル９は送信コイルとして使用さ
れるとき、明らかに、接続手段５５、５７がスィッチ手
段５９、６１を介してＲＦソース１１に接続され、２つ
の共振モードを励起するべく動作する。所望の場合は、
スィッチ手段（図示せず）を設けて、送信及び受信用の
コイルを使用できるようにしても良い。
及び５７を具える。本実施例では、各接続手段は一対の
接続端子から構成されており、一方の接続端子は一のコ
ンデンサ５１の電極に接続され、他方の接続端子はこの
コンデンサの他方の電極に接続されている。これらの接
続手段５５、５７は、所望の場合は、ループ導体４１の
（容量性あるいは誘導性）部分に接続するようにしても
良く、あるいはロッド導体３９の１つまたはループ導体
４１の一部に、電気誘導的に接続するようにしても良
い。第１の接続手段５５は、コンデンサ５１に接続され
ており、このコンデンサは最も長いロッド導体３９（図
２Ａ及び図２Ｂに示す下側の導体）に直列に接続されて
いる。第２の接続手段５７は、最も短いロッド導体の１
つ（図２Ｂに示す最も左側の導体）に直列に接続されて
いる。第１の接続手段５５は、上述した信号増幅器１３
に第１のスィッチ手段５９を介して接続されており、第
２の接続手段５７は第２のスィッチ手段６１を介して信
号増幅器１３に接続されている。所望の場合は、接続手
段５５及び／又は５７と信号増幅器１３との間の接続に
ＲＦ電流の２つの読み出し点を反結合するＲＦ反結合手
段（図示せず）を挿入するようにしても良い。検出器１
５及び中央制御装置１７と共に、信号増幅器１３は受信
手段の一部を形成する。この受信手段はコイル９の２つ
の共振モードを受信すべく動作する。第１の共振モード
に関連する信号は、第１の接続手段５５を介して取り出
され、第２の共振モードに関連する信号は第２の接続手
段５７を介して取り出される。２つの接続手段５５、５
７と、信号増幅器１３との間の接続は、スィッチ手段５
９、６１によって遮断され得る。このことは、例えば図
２Ａに示すコイル９の左側の端部近傍に位置する測定ゾ
ーンが、分布型コイル３によって選択された場合に、信
号−雑音比の改善に利益がある。このゾーンにおいて
は、２つの共振モードによる分布が均等でないため、直
交読み出しの場合、信号−雑音比が不利な方向に作用す
る。信号−雑音比は、一方の共振モードの信号のみが信
号増幅器１３で処理されるリニア読み出しを介して改善
される。スィッチ手段５９、６１は中央制御装置１７に
よって制御され得る。明らかに、これらのスィッチ手段
は、接続を遮断した場合以外に、一方の２つの共振モー
ドに対して受信手段が反応しないようにするように構成
することができる。コイル９は送信コイルとして使用さ
れるとき、明らかに、接続手段５５、５７がスィッチ手
段５９、６１を介してＲＦソース１１に接続され、２つ
の共振モードを励起するべく動作する。所望の場合は、
スィッチ手段（図示せず）を設けて、送信及び受信用の
コイルを使用できるようにしても良い。
【図１】本発明に係る磁気共鳴装置の一実施例の構成を
線図的に示す図である。
線図的に示す図である。
【図２】図２Ａは図１に示す装置のＲＦコイルの一実施
例の側面図、図２Ｂは断面図である。
例の側面図、図２Ｂは断面図である。
【図３】図２に支援すコイルの電気回路バージョンを示
す図である。
す図である。
１ 第１磁気システム ３ 第２磁気システム ５ 第１電源 ７ 第２電源 ９ ＲＦコイル １１ ＲＦソース １３ 信号増幅器 １５ 検出回路 １７ 中央制御装置 ２１ 表示モニタ ２３ ＲＳ発振器 ２５ 冷却装置 ２７ 冷却ダクト ２９ 測定位置 ３３ 中心軸 ３５ 対称平面 ３７ 基準平面 ３９ ロッド導体 ４１ ループ導体 ４９ 容量性素子 ５１ 固定コンデンサ ５３ 可変コンデンサ ５５、５７ 接続手段 ５９ 第１スィッチ ６１ 第２スィッチ
Claims (5)
- 【請求項１】 長手方向に延在する中心軸（３３）を有
し、この中心軸を含む対称平面（３５）と、この中心軸
を含み前記対称平面と垂直に延在する基準平面（３７）
とを有するするほぼ円柱状のＲＦコイル（９）であっ
て、前記中心軸に平行にほぼ円柱状の表面を横切って延
在する複数のロッド導体（３９）と、これらのロッド導
体の端部近傍の前記中心軸の周囲に延在するループ導体
（４１）とを具え、前記対称平面（３５）近傍に位置す
るロッド導体（３９）の長さが、前記基準平面（３７）
の近傍に位置するロッド導体の長さより長く構成されて
いるＲＦコイルを具える磁気共鳴装置において、基準平
面（３７）の一方の側の対称平面（３５）近傍に位置す
るロッド導体（３９）の長さが、基準平面の他方の側の
対称平面の近傍に位置するロッド導体の長さより長く構
成されていることを特徴とする磁気共鳴装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載の磁気共鳴装置におい
て、前記基準平面（３７）近傍に直径方向に位置するロ
ッド導体（３９）間の距離が、対称平面（３９）近傍に
直径方向に位置するロッド導体間の距離より短いことを
特徴とする磁気共鳴装置。 - 【請求項３】 請求項１または２に記載の磁気共鳴装置
において、少なくともひとつの容量性素子（４９）が各
ロッド導体（３９）に直列に接続されており、対称平面
（３５）近傍に位置する各ロッド導体に直列に接続され
ている容量性素子のキャパシタンスが、基準平面（３
７）近傍に位置する各ロッド導体に直列に接続されてい
る容量性素子のキャパシタンスよりも大きいことを特徴
とする磁気共鳴装置。 - 【請求項４】 前記ＲＦコイル９が、ＲＦコイルの第１
及び第２の共振モードの励起及び受信用の送信手段及び
／又は受信手段（１３）にＲＦコイルを接続する第１及
び第２の接続手段（５５、５７）を具える請求項１乃至
３のいずれかに記載の磁気共鳴装置において，前記２つ
の接続手段（５５、５７）の一方と、前記送信及び／又
は受信手段（１３）との間の接続を選択的に遮断するス
ィッチ手段（５９、６１）を具えることを特徴とする磁
気共鳴装置。 - 【請求項５】 請求項１乃至４のいずれかに記載の磁気
共鳴装置に使用するのに好適なＲＦコイル。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL91203257:0 | 1991-12-11 | ||
| EP91203257 | 1991-12-11 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05269105A true JPH05269105A (ja) | 1993-10-19 |
| JP3330167B2 JP3330167B2 (ja) | 2002-09-30 |
Family
ID=8208067
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33070192A Expired - Fee Related JP3330167B2 (ja) | 1991-12-11 | 1992-12-10 | 磁気共鳴装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5347220A (ja) |
| EP (1) | EP0546622B1 (ja) |
| JP (1) | JP3330167B2 (ja) |
| DE (1) | DE69221835T2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5309104A (en) * | 1992-05-22 | 1994-05-03 | General Electric Company | Asymmetric radio frequency coil for magnetic resonance imaging |
| US5485087A (en) * | 1994-08-05 | 1996-01-16 | Picker International, Inc. | Magnetic resonance insert gradient coils with parabolic returns for improved access |
| US5619996A (en) * | 1995-03-15 | 1997-04-15 | Medical Advances, Inc. | NMR local coil providing improved lower brain imaging |
| US5602479A (en) * | 1995-08-08 | 1997-02-11 | Picker International, Inc. | Quadrature radio frequency coil for magnetic resonance imaging |
| US5664568A (en) * | 1995-08-08 | 1997-09-09 | Picker International, Inc. | Split-top, neck and head vascular array for magnetic resonance imaging |
| DE19902322A1 (de) * | 1999-01-21 | 2000-07-27 | Siemens Ag | HF-Resonator für MR-Anlagen |
| US6512374B1 (en) | 1999-04-26 | 2003-01-28 | Medrad, Inc. | MR local imaging coil operable as a receive only or a transmit/receive coil |
| US6522143B1 (en) * | 1999-09-17 | 2003-02-18 | Koninklijke Philips Electronics, N. V. | Birdcage RF coil employing an end ring resonance mode for quadrature operation in magnetic resonance imaging |
| AU783991B2 (en) * | 2000-09-11 | 2006-01-12 | Nmr Holdings No. 2 Pty Limited | Asymmetric radio frequency coils for magnetic resonance |
| AUPR005900A0 (en) * | 2000-09-11 | 2000-10-05 | Nmr Holdings No. 2 Pty Limited | Asymmetric radio frequency coils for magnetic resonance |
| US6825660B2 (en) * | 2002-04-26 | 2004-11-30 | Ge Medical Systems Global Technology Company, Llc | Degenerate birdcage resonator for magnetic resonance imaging |
| WO2007103953A2 (en) * | 2006-03-09 | 2007-09-13 | Insight Neuroimaging Systems, Llc | Microstrip coil designs for mri devices |
| DE102007016312B4 (de) | 2007-04-04 | 2010-06-17 | Siemens Ag | Birdcage-ähnliche Sendeantenne für Magnetresonanzanwendungen mit verschieden voneinander ausgebildeten Abschlusselementen |
| JP4879811B2 (ja) * | 2007-04-23 | 2012-02-22 | 株式会社日立製作所 | コイル装置及びそれを用いた磁気共鳴検査装置 |
| WO2009105701A1 (en) * | 2008-02-21 | 2009-08-27 | Regents Of The University Of Minnesota | Rf coil for mri which can be switched between different operational modes |
| EP2281208B1 (en) * | 2008-04-07 | 2019-08-07 | The University Of Queensland | Mri rf coil design |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4694255A (en) * | 1983-11-04 | 1987-09-15 | General Electric Company | Radio frequency field coil for NMR |
| FR2567647B1 (fr) * | 1984-07-10 | 1987-12-18 | Thomson Cgr | Dispositif de creation et/ou de reception d'un champ magnetique alternatif pour appareil exploitant la resonance magnetique nucleaire |
| US5045792A (en) * | 1985-08-14 | 1991-09-03 | Picker International, Inc. | Split and non-circular magnetic resonance probes with optimum field uniformity |
| US4879516A (en) * | 1985-08-14 | 1989-11-07 | Picker International, Inc. | Precision electrical adjustment of quadrature coil isolation |
| NL8502273A (nl) * | 1985-08-19 | 1987-03-16 | Philips Nv | Magnetisch resonantie apparaat met bird cage r.f. spoel. |
| DE3616706A1 (de) * | 1986-05-20 | 1987-11-26 | Siemens Ag | Antenneneinrichtung einer kernspintomographie-apparatur zum anregen und/oder empfangen hochfrequenter felder |
| US4784146A (en) * | 1986-08-14 | 1988-11-15 | University Of Florida | Angled segment receiver coil for NMR imaging of a human head |
| US5024229A (en) * | 1987-11-16 | 1991-06-18 | The University Of Rochester | Resonators for magnetic resonance imaging |
| US4820985A (en) * | 1988-04-06 | 1989-04-11 | General Electric Company | Apparatus for tuning an NMR field coil |
-
1992
- 1992-12-04 DE DE69221835T patent/DE69221835T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1992-12-04 EP EP92203767A patent/EP0546622B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1992-12-09 US US07/990,328 patent/US5347220A/en not_active Expired - Fee Related
- 1992-12-10 JP JP33070192A patent/JP3330167B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| DE69221835D1 (de) | 1997-10-02 |
| US5347220A (en) | 1994-09-13 |
| EP0546622A1 (en) | 1993-06-16 |
| DE69221835T2 (de) | 1998-03-05 |
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