JPH0763456B2 - 核スピン断層撮影装置 - Google Patents
核スピン断層撮影装置Info
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- JPH0763456B2 JPH0763456B2 JP61094368A JP9436886A JPH0763456B2 JP H0763456 B2 JPH0763456 B2 JP H0763456B2 JP 61094368 A JP61094368 A JP 61094368A JP 9436886 A JP9436886 A JP 9436886A JP H0763456 B2 JPH0763456 B2 JP H0763456B2
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- Japan
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- coil
- nuclear spin
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Classifications
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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
- G01R33/341—Constructional details, e.g. resonators, specially adapted to MR comprising surface coils
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- Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、被検対象物に基底磁場および勾配磁場を印加
するためのコイルと、前記被検対象物の核スピンのその
平衡状態からの偏倚を検出するための表面コイルとを備
えた、被検対象物の内部の部分領域をデイスプレイに表
示するための核スピン断層撮影装置に関する。
するためのコイルと、前記被検対象物の核スピンのその
平衡状態からの偏倚を検出するための表面コイルとを備
えた、被検対象物の内部の部分領域をデイスプレイに表
示するための核スピン断層撮影装置に関する。
この種の装置で表面コイルを有していないものは西ドイ
ツ特許出願公開第3135335号公報に記述されている。こ
の装置によつて、診察対象物の核スピンが基底磁場によ
り作られる主方向から高周波励起パルスによつて偏倚
し、励起パルスの終了後に核スピンが復帰する際、周波
数が基底磁場の強度に依存する信号が発生されるのが可
能になる。均等の基底磁場に勾配磁場を重畳させると、
磁場分布は空間的に変化し、それゆえその都度測定され
る周波数について位置決定が可能になる。このように磁
場勾配の方向を変更することによつて、同様に診察対象
物の断層像を作ることができる。その場合診察対象物の
断層内の励起は、この断層内だけで核スピンの励起が行
われるように、基底磁場が他の磁場勾配によつて影響さ
れることにより行われる。このようなことは可能であ
る。何故ならば、励起は所望の断層内の磁場に強く関係
する周波数を用いてのみ行われるからである。
ツ特許出願公開第3135335号公報に記述されている。こ
の装置によつて、診察対象物の核スピンが基底磁場によ
り作られる主方向から高周波励起パルスによつて偏倚
し、励起パルスの終了後に核スピンが復帰する際、周波
数が基底磁場の強度に依存する信号が発生されるのが可
能になる。均等の基底磁場に勾配磁場を重畳させると、
磁場分布は空間的に変化し、それゆえその都度測定され
る周波数について位置決定が可能になる。このように磁
場勾配の方向を変更することによつて、同様に診察対象
物の断層像を作ることができる。その場合診察対象物の
断層内の励起は、この断層内だけで核スピンの励起が行
われるように、基底磁場が他の磁場勾配によつて影響さ
れることにより行われる。このようなことは可能であ
る。何故ならば、励起は所望の断層内の磁場に強く関係
する周波数を用いてのみ行われるからである。
個々の身体領域を診察するために表面コイルが使用され
るが、この表面コイルにおいてはS/N比を高めることに
よつて感応領域の空間分解能が改善される。その場合
に、大形アンテナ(いわゆる身体共鳴器)を用いて、表
面コイルの領域に均等磁場が作られるように送信するこ
とができる。核から放射された信号は表面コイルによつ
て受信される。しかし原理的には、表面コイルを用いて
送信および受信することも可能である。
るが、この表面コイルにおいてはS/N比を高めることに
よつて感応領域の空間分解能が改善される。その場合
に、大形アンテナ(いわゆる身体共鳴器)を用いて、表
面コイルの領域に均等磁場が作られるように送信するこ
とができる。核から放射された信号は表面コイルによつ
て受信される。しかし原理的には、表面コイルを用いて
送信および受信することも可能である。
診察すべき身体領域上に表面コイルを載置する際に、組
織の電気損によつて惹き起こされる周波数難調が生じ
る。
織の電気損によつて惹き起こされる周波数難調が生じ
る。
そこで本発明は、表面コイルの完全対称の周波数同調を
行うことができるように、冒頭で述べた種類の核スピン
断層撮影装置を改良することを目的とする。
行うことができるように、冒頭で述べた種類の核スピン
断層撮影装置を改良することを目的とする。
この目的は達成するために本発明は、表面コイルは、環
状に形成されており、かつ、当該表面コイルの両端は、
夫々一つの容量を介してアースに接続されており、前記
表面コイルは、高周波遮蔽体の、前記アースとは反対側
の端部に設けられたスリットを除いて、前記高周波遮蔽
体により覆われていることを特徴とする。
状に形成されており、かつ、当該表面コイルの両端は、
夫々一つの容量を介してアースに接続されており、前記
表面コイルは、高周波遮蔽体の、前記アースとは反対側
の端部に設けられたスリットを除いて、前記高周波遮蔽
体により覆われていることを特徴とする。
なおその場合表面コイルは円環体の形状を持つことがで
きるが、しかし使用態様に応じて楕円形,矩形または他
の形に形成された環状体の形状を持つこともできる。
きるが、しかし使用態様に応じて楕円形,矩形または他
の形に形成された環状体の形状を持つこともできる。
このような本発明によれば、組織の電気損による周波数
離調は最小にされる。
離調は最小にされる。
本発明の実施態様は特許請求の範囲第2項以下に記載さ
れている。
れている。
次に本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
第1図は本発明による装置を説明するための核スピン断
層撮影装置の概略ブロツク図、第2図は第1図に示した
装置における本発明の主要部を示す概略図、第3図およ
び第4図は第2図の要部のそれぞれ異なる変形例を示す
概略図である。
層撮影装置の概略ブロツク図、第2図は第1図に示した
装置における本発明の主要部を示す概略図、第3図およ
び第4図は第2図の要部のそれぞれ異なる変形例を示す
概略図である。
第1図において、1,2および3,4は基底磁場Boを作るため
のコイルであり、医学的診断のために使用される際には
この磁場内には患者の診察すべき身体5が置かれる。さ
らに矢印6で示されたx軸,y軸,z軸方向の互いに依存し
ない垂直な磁場勾配を作るために、グラジエントコイル
が設けられている。第1図には図面を簡単にするために
グラジエントコイル7,8だけが示されている。これらは
対向配置されている同種のグラジエントコイルと対をな
してx軸勾配を作るために使用される。同種の図示され
ていないy軸グラジエントコイルは身体5の上方および
下方に身体5と平行に置かれており、z軸勾配磁場のた
めのグラジエントコイルは頭部および脚端部に身体5の
長手方向と交差するように置かれている。装置はさらに
核共鳴信号の発生および受信のために使用されるコイル
9を有している。
のコイルであり、医学的診断のために使用される際には
この磁場内には患者の診察すべき身体5が置かれる。さ
らに矢印6で示されたx軸,y軸,z軸方向の互いに依存し
ない垂直な磁場勾配を作るために、グラジエントコイル
が設けられている。第1図には図面を簡単にするために
グラジエントコイル7,8だけが示されている。これらは
対向配置されている同種のグラジエントコイルと対をな
してx軸勾配を作るために使用される。同種の図示され
ていないy軸グラジエントコイルは身体5の上方および
下方に身体5と平行に置かれており、z軸勾配磁場のた
めのグラジエントコイルは頭部および脚端部に身体5の
長手方向と交差するように置かれている。装置はさらに
核共鳴信号の発生および受信のために使用されるコイル
9を有している。
一点鎖線10によって囲まれているコイル1〜9は診察装
置の主要部を示している。この主要部はコイル1〜4を
駆動するための電源装置11とグラジエントコイル7,8お
よび他のグラジエントコイルに勾配電流を供給するため
の勾配電流供給装置12とを含む電気装置によつて駆動さ
れる。信号を受信するために使用される表面コイル20は
信号増幅器16および同期整流器17を介してプロセスコン
ピユータ18に接続されており、このプロセスコンピユー
タから像形成のためにデイスプレイ19にデータが供給さ
れる。コイル9はさらに伝送器30を介して同様にプロセ
スコンピユータ18に接続されている。
置の主要部を示している。この主要部はコイル1〜4を
駆動するための電源装置11とグラジエントコイル7,8お
よび他のグラジエントコイルに勾配電流を供給するため
の勾配電流供給装置12とを含む電気装置によつて駆動さ
れる。信号を受信するために使用される表面コイル20は
信号増幅器16および同期整流器17を介してプロセスコン
ピユータ18に接続されており、このプロセスコンピユー
タから像形成のためにデイスプレイ19にデータが供給さ
れる。コイル9はさらに伝送器30を介して同様にプロセ
スコンピユータ18に接続されている。
第2図から明らかなように、表面コイルイ20はλ/4以
下、特にλ/8以下の長さの銅製バンドから形成された1
巻きコイルであり、その形状は使用態様に良好に適合
し、個々の患者に良好に適合するために特にフレキシブ
ルになつている。この銅製バンドの両端は同一に調整可
能である容量21,22を介してアースに接続されている。
容量21,22によつて共鳴周波数を調整することができ
る。高周波の供給は表面コイル20の一端に接続されてい
る調整可能な容量23を介して行われる。なおその表面コ
イル20のどちらの端部に容量23が接続されるかは特に問
題にならない。
下、特にλ/8以下の長さの銅製バンドから形成された1
巻きコイルであり、その形状は使用態様に良好に適合
し、個々の患者に良好に適合するために特にフレキシブ
ルになつている。この銅製バンドの両端は同一に調整可
能である容量21,22を介してアースに接続されている。
容量21,22によつて共鳴周波数を調整することができ
る。高周波の供給は表面コイル20の一端に接続されてい
る調整可能な容量23を介して行われる。なおその表面コ
イル20のどちらの端部に容量23が接続されるかは特に問
題にならない。
表面コイル20の直径の約10分の1の間隔をおいて、その
表面コイル20に平行に遮蔽バンド24が配設されている。
遮蔽バンド24は表面コイル20を完全に取り巻いている。
表面コイル20に平行に遮蔽バンド24が配設されている。
遮蔽バンド24は表面コイル20を完全に取り巻いている。
コイル端部に接続された等しい両容量21,22によつて、
バンドの中央部には常に電圧中心点が生じ、すなわちこ
の個所には最大電流が流れる。この例においては、遮蔽
バンド24はスリツトが設けられている。なぜならば、電
磁場の電気成分に対する遮蔽作用はその部分では非常に
僅少であるからである。他方、遮蔽バンド24には電気的
中断部が必要である。というのは、さもなければ表面コ
イル20によつて発生された磁気力線が再び短絡されてし
まうからである。従つて勾配パルスによつて発生された
渦電流は同様に抑制される。
バンドの中央部には常に電圧中心点が生じ、すなわちこ
の個所には最大電流が流れる。この例においては、遮蔽
バンド24はスリツトが設けられている。なぜならば、電
磁場の電気成分に対する遮蔽作用はその部分では非常に
僅少であるからである。他方、遮蔽バンド24には電気的
中断部が必要である。というのは、さもなければ表面コ
イル20によつて発生された磁気力線が再び短絡されてし
まうからである。従つて勾配パルスによつて発生された
渦電流は同様に抑制される。
遮蔽バンド24は電場成分に対して作用する。そのバンド
によつて成形された表面コイル20の流さは波長に比べて
非常に短くかつ対称配線によつて前記電圧中心点に対し
て2つの等しい半部分に分割されるので、容量の影響は
僅少になる。
によつて成形された表面コイル20の流さは波長に比べて
非常に短くかつ対称配線によつて前記電圧中心点に対し
て2つの等しい半部分に分割されるので、容量の影響は
僅少になる。
第3図から明らかなように、円筒状コイルとして構成さ
れた表面コイル20aはほぼ短い円筒体を形成し、この円
筒体はこの円筒体と軸に位置して同様に円筒状に構成さ
れた遮蔽バンド24aによつて取り囲まれている。
れた表面コイル20aはほぼ短い円筒体を形成し、この円
筒体はこの円筒体と軸に位置して同様に円筒状に構成さ
れた遮蔽バンド24aによつて取り囲まれている。
第4図においては、渦巻コイルとして構成された表面コ
イル20bと遮蔽バンド24bとは同様に環状に形成されて同
一軸を有し、そして軸方向に並置されている。
イル20bと遮蔽バンド24bとは同様に環状に形成されて同
一軸を有し、そして軸方向に並置されている。
図面に示された遮蔽付き表面コイルは、同調を著しく変
えることなく、測定磁場内に設けることができる。それ
ゆえ、基底磁場を作るためのコイル3,4の外で、予備同
調が可能となる。
えることなく、測定磁場内に設けることができる。それ
ゆえ、基底磁場を作るためのコイル3,4の外で、予備同
調が可能となる。
約50MHz以上の周波数に対してはいずれにしても多巻き
コイルは不利である。というのは、このコイルの固有共
鳴は駆動周波数の近傍に位置するからである。約λ/8の
周囲長を有する1巻きコイルは、第2図ないし第4図を
参照して説明したように、ここでは有利である。
コイルは不利である。というのは、このコイルの固有共
鳴は駆動周波数の近傍に位置するからである。約λ/8の
周囲長を有する1巻きコイルは、第2図ないし第4図を
参照して説明したように、ここでは有利である。
コイルの直径が小さくて、コイルバンドの長さがλ/8以
下である場合、コイルを2〜3巻きにすることも同様に
可能である。測定条件が等しい際には、第2図ないし第
4図に示した遮蔽付き表面コイルを用いると、遮蔽無し
表面コイルを用いた場合よりも、S/N比を改善すること
ができる。周波数離調は、コイルを殆んど埋設した食塩
の人体模型を用いて実験したところ、駆動周波数の0.4
%以下であつた。第3図および第4図に示した平形の実
施例によれば、同一負荷の際には共鳴周波数が高められ
る。このことは、負荷内では渦電流損が電気損よりも勝
つていることを意味している。
下である場合、コイルを2〜3巻きにすることも同様に
可能である。測定条件が等しい際には、第2図ないし第
4図に示した遮蔽付き表面コイルを用いると、遮蔽無し
表面コイルを用いた場合よりも、S/N比を改善すること
ができる。周波数離調は、コイルを殆んど埋設した食塩
の人体模型を用いて実験したところ、駆動周波数の0.4
%以下であつた。第3図および第4図に示した平形の実
施例によれば、同一負荷の際には共鳴周波数が高められ
る。このことは、負荷内では渦電流損が電気損よりも勝
つていることを意味している。
以上に説明したように本発明においては、表面コイル20
は環状に形成されてその両端がそれぞれ1つの容量21,2
2を介してアースに接続されるとともに高周波遮蔽体24
によつて覆われ、その高周波遮蔽体24は表面コイル20の
中央部上にスリツトが設けられているので、表面コイル
の完全対称の周波数同調を行うことができ、組織の電気
損による周波数離調が最小になる。
は環状に形成されてその両端がそれぞれ1つの容量21,2
2を介してアースに接続されるとともに高周波遮蔽体24
によつて覆われ、その高周波遮蔽体24は表面コイル20の
中央部上にスリツトが設けられているので、表面コイル
の完全対称の周波数同調を行うことができ、組織の電気
損による周波数離調が最小になる。
第1図は本発明による装置を説明するための核スピン断
層撮影装置の概略ブロック図、第2図は第1図に示した
装置における本発明の主要部を示す概略図、第3図およ
び第4図は第2図の要部のそれぞれ異なる変形例を示す
概略図である。 1,2,3,4……基底磁場を作るためのコイル、5……身
体、7,8……勾配磁場を作るためのグラジエントコイ
ル、20……表面コイル、21,22,23……容量、24……遮蔽
バンド。
層撮影装置の概略ブロック図、第2図は第1図に示した
装置における本発明の主要部を示す概略図、第3図およ
び第4図は第2図の要部のそれぞれ異なる変形例を示す
概略図である。 1,2,3,4……基底磁場を作るためのコイル、5……身
体、7,8……勾配磁場を作るためのグラジエントコイ
ル、20……表面コイル、21,22,23……容量、24……遮蔽
バンド。
Claims (5)
- 【請求項1】被検対象物(5)に基底磁場および勾配磁
場を印加するためのコイル(1〜8)と、前記被検対象
物(5)の核スピンのその平衡状態からの偏倚を検出す
るための表面コイル(20)とを備えた、前記被検対象物
(5)の内部領域を表示するための核スピン断層撮影装
置において、表面コイル(20)は、環状に形成されてお
り、かつ、当該表面コイル(20)の両端は、夫々一つの
容量(21,22)を介してアースに接続されており、前記
表面コイル(20)は、高周波遮蔽体(24)の、前記アー
スとは反対側の端部に設けられたスリットを除いて、前
記高周波遮蔽体(24)により覆われていることを特徴と
する該スピン断層撮影装置。 - 【請求項2】表面コイル(20)の一端には、高周波供給
用結合容量(23)が接続されている特許請求の範囲第1
項記載の核スピン断層撮影装置。 - 【請求項3】表面コイル(20)は、金属バンドによって
形成されている特許請求の範囲第1項または第2項記載
の核スピン断層撮影装置。 - 【請求項4】表面コイル(20,20a)を形成する金属バン
ドと高周波遮蔽体(24,24a)を形成する別の金属バンド
とは、同軸に互いに配設された短い円筒体として構成さ
れている特許請求の範囲第3項記載の核スピン断層撮影
装置。 - 【請求項5】表面コイル(20)を形成する金属バンドと
高周波遮蔽体(24b)を形成する金属バンドとは、同一
軸を有し、かつ、軸方向に間隔をおいて互いに配設され
た2つの環状体として構成されている特許請求の範囲第
3項記載の核スピン特許請求の範囲第項記載の断層撮影
装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19853515190 DE3515190A1 (de) | 1985-04-26 | 1985-04-26 | Kernspin-tomographiegeraet |
| DE3515190.0 | 1985-04-26 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61249458A JPS61249458A (ja) | 1986-11-06 |
| JPH0763456B2 true JPH0763456B2 (ja) | 1995-07-12 |
Family
ID=6269248
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61094368A Expired - Fee Related JPH0763456B2 (ja) | 1985-04-26 | 1986-04-23 | 核スピン断層撮影装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4714887A (ja) |
| EP (1) | EP0200078B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0763456B2 (ja) |
| DE (2) | DE3515190A1 (ja) |
Families Citing this family (25)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4918388A (en) * | 1985-08-14 | 1990-04-17 | Picker International, Inc. | Quadrature surface coils for magnetic resonance imaging |
| EP0222982B1 (de) * | 1985-11-18 | 1990-10-31 | Siemens Aktiengesellschaft | Oberflächenspule für die Untersuchung mit Hilfe der kernmagnetischen Resonanz |
| EP0281787A1 (de) * | 1987-02-25 | 1988-09-14 | Siemens Aktiengesellschaft | Oberflächenresonator für Kernspin-Resonanzgeräte |
| FR2615041B1 (fr) * | 1987-05-07 | 1989-12-29 | Thomson Cgr | Antenne electromagnetique et antenne d'excitation pour un appareil de resonance magnetique nucleaire munie d'une telle antenne electromagnetique |
| DE3727056A1 (de) * | 1987-08-13 | 1989-03-09 | Siemens Ag | Oberflaechenspule fuer die untersuchung eines objektes mit hilfe der kernmagnetischen resonanz |
| US4812761A (en) * | 1987-09-24 | 1989-03-14 | Board Of Regents, The University Of Texas System | Electrically parallel equal phase resonant loops for nuclear magnetic resonance surface coils |
| JPH0777324B2 (ja) * | 1988-03-23 | 1995-08-16 | セイコーエプソン株式会社 | 腕装着型無線機 |
| US5225846A (en) * | 1988-03-23 | 1993-07-06 | Seiko Epson Corporation | Wrist carried wireless instrument |
| US5530453A (en) * | 1988-03-23 | 1996-06-25 | Seiko Epson Corporation | Wrist carried wireless instrument |
| DE3816831A1 (de) * | 1988-05-18 | 1989-11-30 | Philips Patentverwaltung | Kernspinuntersuchungsgeraet mit einer hochfrequenzspulenanordnung |
| GB8816071D0 (en) * | 1988-07-06 | 1988-08-10 | Picker Int Ltd | Magnetic resonance methods & apparatus |
| DE4024598A1 (de) * | 1989-08-16 | 1991-02-21 | Siemens Ag | Oberflaechenresonator zur kernspintomographie |
| GB9209625D0 (en) * | 1992-05-05 | 1992-06-17 | Marconi Gec Ltd | Magnetic resonance apparatus |
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