JPH09131332A

JPH09131332A - 磁気共鳴イメージング装置用ｒｆコイル

Info

Publication number: JPH09131332A
Application number: JP7314903A
Authority: JP
Inventors: Mitsuaki Yamamoto; 光秋山本; Shizuka Nagai; 静永井
Original assignee: Hitachi Medical Corp
Current assignee: Hitachi Healthcare Manufacturing Ltd
Priority date: 1995-11-09
Filing date: 1995-11-09
Publication date: 1997-05-20
Anticipated expiration: 2015-11-09
Also published as: JP3591946B2

Abstract

(57)【要約】【課題】受信コイルを被検体に装着して所望の画像が得
られようにセッティングする際の煩雑さを低減する。【解決手段】コイル４１を分割して交換可能な複数の導
体４１ａ〜４１ｄ、５１ａ及び５１ｂで構成し、接続さ
れた導体の組合せによって、異なるコイルを構成し、所
望の画像を得るためにいずれかのコイルを使用する。例
えば導体４１ａ〜４１ｄで表面コイルを構成して、この
表面コイルにより被検体の表面近傍を高感度で撮像す
る。次いで、コイルの接続部４２及びクロス部４３を取
外して導体５１ａ及び５１ｂを導体４１ｂ及び４１ｃに
接続し、ソレノイドコイルを構成し、このソレノイドに
よって囲まれる断面を高感度で撮像する。これにより被
検体のセッティングを変えることなく、受信コイルの感
度分布を変えることができる。また予め異なるコイルを
一体的に構成しておいて、いずれかのコイルが機能する
ようにスイッチにより切り替えても良い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気共鳴イメージ
ング装置（以下、ＭＲＩ装置という）用のＲＦコイルに
関する。

【０００２】

【従来の技術】ＭＲＩ装置は生体組織を構成する原子核
に高周波を照射して磁気共鳴を起こさせ、それによって
発生する磁気共鳴信号（以下、ＮＭＲ信号という）を受
信コイルで受信し、受信されたＮＭＲ信号にフーリエ変
換等の演算を行なって画像に再構成するもので、被検体
の任意箇所における断層像やスペクトロスコピーを得る
ために広く利用されている。

【０００３】このようなＭＲＩ装置において、人体から
発生するＮＭＲ信号を感度よく受信するためには、受信
コイルを被検体の任意の撮影部位に密着する必要があ
る。このため様々な形状（受信方式）、大きさの受信コ
イルが使用されている。例えば、全身用或いは頭部用等
としてソレノイドコイルや鞍型コイル、局所用としてサ
ーフェスコイル（表面コイル）やフェイズドアレイコイ
ル等がある。また本発明者は、乳房のような特定の部位
を撮影するための専用のコイルを提案している（特開平
０２−３０２２４６号）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】これら受信コイルは、
特有の感度分布を有し、例えばサーフェスコイルは体表
近傍の限定された部位を高感度で撮影するのに適してい
る。しかし、感度を有する領域が一定の部位近傍に限定
されるため、関心領域が感度中心からずれた場合には、
被検体のセッティングをやり直さなければならない。ま
た体表近傍の撮影に次いで更に深部まで撮影しようとす
る場合には、深部まで撮影できるソレノイド型コイルに
替えなければならず、この場合にも被検体のセッティン
グをやり直さなければならない。

【０００５】このように従来の受信コイルでは、１つの
コイルをセッティングすると、そのコイルの感度分布の
領域を撮影することになり、関心領域に合せてコイル感
度分布を変えることは不可能であった。

【０００６】従って本発明は、被検体のセッティングを
やり直すことなく受信コイルの感度分布を変え、所望の
画像を容易に得ることが可能なＭＲＩ装置用のコイルを
提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明では、ＭＲＩ装置用ＲＦコイルを２以上の異
なるコイルを構成する導体で構成し、導体の一部を他の
一部に対し着脱可能にするか或いは２以上の異なるコイ
ルのいずれかを切り替えて装置と接続するようにしたも
のである。即ち、本発明のＭＲＩ装置用ＲＦコイルの第
１の態様は、コイル部と、コイル部を磁気共鳴イメージ
ング装置のチューニング回路に接続する接続部とを備え
たＲＦコイルであって、着脱可能な２以上の導体から成
り、これら２以上の導体の装着時及び脱着時各々におい
て異なる導体の組合せがチューニング回路に接続するよ
うにしたものである。また本発明のＭＲＩ装置用ＲＦコ
イルの第２の態様は、コイル部として少なくとも２種の
異なるコイルを備え、接続部はそれぞれのコイルを切り
替えて前記チューニング回路に接続する手段を備えたも
のである。

【０００８】このＭＲＩ装置用ＲＦコイルは、被検体を
セッティングし、１のコイルで撮影した後、このコイル
に別のコイルを構成する導体を取付け、ＭＲＩ装置と接
続することにより、感度分布の異なる別のコイルで続け
て撮影することができる。またコイル部が２種以上の異
なる方式のコイルを備える場合には、被検体をセッティ
ングした後、接続部においてコイルを切り替えて所望の
コイルで撮影することにより、例えば被検体の体表近傍
を撮影した後、続けて断面についての画像をも同時に撮
影することができ、実質的にコイルの感度分布を変えて
撮影することができる。尚、本発明のＲＦコイルは、受
信コイルのみならず被検体の高周波磁場を印加するため
の照射コイルとしても適用することができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施例を説明する。

【００１０】図３は本発明が適用されるＭＲＩ装置の一
実施例を示すブロック図である。このＭＲＩ装置は、静
磁場発生磁気回路２と、傾斜磁場発生系３と、送信系４
と、受信系５と、信号処理系６と、シーケンサ７と、中
央処理装置（ＣＰＵ）８とを備えている。

【００１１】静磁場発生磁気回路２は、被検体１の周り
に任意の方向に均一な静磁場を発生させるためのもので
ある。この静磁場発生磁気回路２の内部には、傾斜磁場
を発生させる傾斜磁場コイル９と受信系５のＲＦコイル
（以下、受信コイルという）１５、送信系４のＲＦコイ
ル（以下、照射コイルという）１４が設定されている。

【００１２】傾斜磁場発生系３は、互に直交するデカル
ト座標軸方向、すなわちＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方
向にそれぞれ独立に傾斜磁場を印加できる構成を有する
傾斜磁場コイル９と、傾斜磁場コイル９に電流を供給す
る傾斜磁場電源１０と、傾斜磁場電源１０を制御するシ
ーケンサ７とから構成される。

【００１３】送信系４は、高周波発振器１１と、変調器
１２と、高周波増幅器１３と、照射コイル１４とから成
り、シーケンサ７の指令により高周波発生器１１からの
高周波パルスを高周波増幅器１３を介して増幅して照射
コイル１４に供給することにより、所定のパルス状の電
磁波を被検体１に照射している。

【００１４】受信系５は、受信コイル１５と、オペアン
プ１６と、直交位相検波器１７と、Ａ／Ｄ変換器１８と
から構成される。被検体１からのＮＭＲ信号を受信コイ
ル１５が検出すると、その信号をオペアンプ１６と直交
位相検波器１７とを介してＡ／Ｄ変換器１８でデジタル
量に変換するとともに、シーケンサ７の指令のタイミン
グで直交位相検波器１７によってサンプリングされた２
系列の種々データに変換してＣＰＵ８に送っている。
尚、受信コイル１５は、図中には被検体から離れた位置
に記載されているが、実際には被検体の近傍に配置され
ている。

【００１５】信号処理系６は、磁気ディスク２０ａ、磁
気テープ２０ｂ等の外部記憶装置２０と、ＣＲＴ等から
なるディスプレイ２１、キーボード２２とを有してい
る。

【００１６】シーケンサ７はＣＰＵ８からの制御指令に
基づいて動作し、被検体１の断層像のデータ収集に必要
な種々の命令を送信系４、静磁場発生磁気回路２の傾斜
磁場発生系３、受信系５に送っている。

【００１７】ＣＰＵ８は、あらかじめ定められたプログ
ラムに従いシーケンサ７、送信系４、受信系５、信号処
理系６の各々を制御するものである。

【００１８】受信系５からのデータがＣＰＵ８に入力さ
れると、このＣＰＵ８が信号処理、画像再構成処理など
を実行し、その結果の被検体１の所望の断面像をディス
プレイ２１に表示するとともに、外部記憶装置２０の例
えば磁気ディスク２０ａに記憶する。

【００１９】次に、本発明の第１の態様として上述のＭ
ＲＩ装置に用いられる受信コイル１４の具体的構成例を
図１を参照して説明する。図１に示す受信コイルは、平
面コイル及びソレノイドコイルのいずれかとして機能す
るコイルで、同図（ａ）は表面コイル４１を構成する状
態を示すもので、表面コイル４１を構成する導体４１
ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄとから成り、導体４１ａと
４１ｂとで１のループを構成し、導体４１ｃと４１ｄと
で１のループとは巻線方向が反対のループを構成する。
これら導体４１ａ〜４１ｄは、適応される部位に合せた
形状の絶縁部材、例えばＦＲＰの表面に固定されてい
る。２組の導体が構成する２つのループが交差するクロ
ス部４２及び受信コイルを図示しないチューニング回路
に接続するための接続部４３は、例えばＦＲＰのような
絶縁基板上に導体パターンを形成したものから成り、そ
れぞれ導体４１ａ〜４１ｄが固定された絶縁部材から切
り離すことができるように構成されている。そしてこれ
らクロス部４２及び接続部４３が導体４１ａ〜４１ｄに
接続された同図（ａ）の状態で、表面コイルを構成し、
表面コイルの近傍にある被検体部位からのＮＭＲ信号
（表面コイルとほぼ平行な方向の高周波磁場パルス）を
受信し、チューニング回路を介してＭＲＩ装置のオペア
ンプ１６、直交位相検波器１７に送出する。尚、チュー
ニング回路は、受信コイルの共振周波数をＮＭＲ周波数
と同調させるための回路である。

【００２０】一方、同図（ｂ）はソレノイドコイルを構
成した状態を示すもので、同図（ａ）におけるクロス部
４２及び接続部４３を取外して、その部分に導体５１
ａ、５１ｂを取付けたものである。導体５１ａ、５１ｂ
も導体４１ａ〜４１ｄと同様にＦＲＰ等の絶縁部材に固
定されており、このような略コの字状の絶縁部材の両端
の形状はクロス部４２及び接続部４３と同様の形状で、
クロス部４２及び接続部４３を取外した部分に嵌着する
ことができる。そして嵌着された（ｂ）の状態では導体
４１ｂ、４１ｃに対し、それぞれ導体５１ａ、５１ｂが
接続され、導体４１ｂと５１ａ及び導体４１ｃと５１ｂ
がそれぞれ同方向のループを構成しており、導体５１ａ
及び５１ｂのそれぞれ一方の端部がチューニグ回路への
接続部となっている。このソレノイドコイルでも表面コ
イルと同様の方向の高周波磁場パルスであるＮＭＲ信号
を受信し、チューニング回路を介してＭＲＩ装置に送出
する。表面コイルの状態でコイルの一部であった導体４
１ａ及び４１ｄは、いずれの導体とも電気的非接続状態
となっているので、ソレノイドコイルと干渉することは
ない。

【００２１】尚、図ではソレノイドコイルを構成する導
体５１ａ、５１ｂは、表面コイルを構成する導体４１ａ
〜４１ｄのうち、内側にある導体４１ｂ及び４１ｃと接
続する例を説明したが、撮像しようとする関心領域に応
じて外側の導体４１ａ及び４１ｄと、或いは任意の２本
の導体と接続するようにしてもよい。またソレノイドコ
イルは２つのループで構成する例を説明したが、接続す
る導体と接続部分を変更することによって単一のループ
で構成しても、また３以上のループで構成してもよい。

【００２２】また図１では、導体形状が矩形のコイルを
示したが、導体の形状は適用する部位の形状に合せて任
意に変更が可能である。例えば図２（ａ）及び（ｂ）
は、図１と同様の受信コイルの変形例を示すもので、乳
房用の表面コイルと、体躯用のソレノイドコイルとを組
合せたものである。乳房用の表面コイルは、中央の２本
の導体４１'ｂ、４１'ｃが乳房の形状に合せた凹凸形状
を有し、それぞれ外側の導体４１ａ、４１ｄと巻線方向
の異なるループを構成している。この実施例では２つの
ループがクロスするクロス部４４は、チューニング回路
との接続部となっており、この接続部４４と、導体４
１'ｂ、４１'ｃの接続部４４側と反対の端部４５とが、
着脱可能に構成されている。そしてこれら接続部４４及
び反対側端部４５を切り離して、この部分にソレノイド
コイルを構成する導体５１ａ、５１ｂが接続可能に構成
されている。これにより図２（ｂ）に示すような体躯用
のソレノイドコイルが構成される。図２に示すコイルで
も、導体のＦＲＰ等への固定や、接続部等の構成は図１
のコイルと同様である。

【００２３】以上のように構成される受信コイルでは、
まず図１（ａ）又は図２（ａ）に示すような表面コイル
の状態で、被検体の関心領域が表面コイルの近傍となる
ようにセッティングを行い、撮影を行う。例えば、図２
（ａ）に示す乳房用受信コイルであれば、受信コイルの
凹部に被検体の乳房が収るようにうつ伏せに寝かせて、
寝台をＭＲＩ装置の静磁場発生磁気回路２内の測定空間
に移動させる。次いで図２のシーケンサ７により所定の
パルスシーケンスで傾斜磁場発生系３及び送信系４を駆
動して、被検体の組織を構成する原子核スピンを励起
し、組織から発生する位置情報の付与されたＮＭＲ信号
を受信コイル１４で受信する。信号処理系６は受信され
たＮＭＲ信号を用いてフーリエ変換等の演算を行い、被
検体断面像を再構成する。この断面像は、受信コイル１
４である表面コイルの感度分布を反映した画像であり、
この画像を基に更に感度分布の異なる画像を得る必要が
ある場合には、寝台を測定空間から外側に移動させた
後、図２（ａ）の表面コイルの接続部４４及び端部４５
を取外し、被検体を覆うように他の導体５１ａ、５１ｂ
を接続する。これにより体躯用のソレノイドコイルが設
定されるが、この際被検体を動かす必要はない。次いで
表面コイルに撮像の場合と同様に、ＭＲＩ装置による撮
像を行い、異なる感度のソレノイドコイルによる断層像
を得る。このように被検体のセッティングをし直すこと
なく、異なる感度分布のコイルによる撮像を一度に行う
ことができる。また本実施例の受信コイルではコイル導
体が分割されているので、被検体への装着が極めて容易
である。

【００２４】尚、以上の実施例では、コイル導体の一部
を交換することによって２つの異なる方式のコイル、即
ち表面コイルとソレノイドコイルとを構成する場合につ
いて説明したが、例えば、図１（ａ）の表面コイルにお
ける外側の導体４１ａ及び４１ｄと内側の導体４１ｂ及
び４１ｃとの接続を切り離して、外側の導体４１ａ及び
４１ｄとは大きさ、形状等の異なる別の導体を内側の導
体４１ｂ及び４１ｃに接続するなど、方式は同じで異な
る感度分布を有するコイルを構成するように導体を交換
することも可能である。

【００２５】次に本発明の第２の態様として、２つの異
なるコイルを一体的に備え、これらをスイッチ（チュー
ニング回路に接続する手段）により切り替え可能にした
受信コイルの具体的構成例を図４を参照して説明する。

【００２６】図４（ａ）に示す受信コイルは、平面をな
す４本の導体６１ａ〜６１ｄと、この平面に対し垂直な
導体７１ａ、７１ｂとから成る。この受信コイルは、等
価回路を同図（ｂ）に示すように導体６１ｂの一端に
は、この受信コイルの等価回路を図４（ｂ）に示す。導
体６１ｂの一端には、導体６１ｂを導体６１ａ及び導体
７１ａの一端のいずれか一方に接続するためのスイッチ
Ｓｗ１、Ｓｗ２が設けられており、導体６１ｂの他端に
はチューニング回路との接続部の一方に接続され、導体
６１ａ及び導体７１ｂの他端にはいずれか一方をチュー
ニング回路との接続部の他方に接続するためのスイッチ
Ｓｗ３、Ｓｗ４が設けられている。スイッチＳｗ１がＯ
Ｎのときは、Ｓｗ３がＯＮで、Ｓｗ２、Ｓｗ４はＯＦＦ
となり、Ｓｗ２がＯＮのときは、Ｓｗ４がＯＮで、Ｓｗ
１、Ｓｗ３がＯＦＦとなる。

【００２７】同様に、導体６１ｃの一端には導体６１ｃ
を導体６１ｄ及び導体７１ｂの一端のいずれか一方に接
続するためのスイッチＳｗ５、Ｓｗ６が設けられてお
り、導体６１ｃの他端にはチューニング回路との接続部
の一方に接続され、導体６１ｄ及び導体７１ｂの他端に
はいずれか一方をチューニング回路との接続部の他方に
接続するためのスイッチＳｗ７、Ｓｗ８が設けられてい
る。Ｓｗ５がＯＮのときは、Ｓｗ７がＯＮで、Ｓｗ６、
Ｓｗ８がＯＦＦとなり、Ｓｗ６がＯＮのときは、Ｓｗ８
がＯＮで、Ｓｗ５、Ｓｗ７がＯＦＦとなる。スイッチと
しては機械的なスイッチでも、ダイオードのようなスイ
ッチング素子でもよく、これらは手動で或いはキーボー
ド２２からの指令により自動的に切り替えることが可能
である。また導体及びスイッチは、ＦＲＰ等の絶縁部材
上に一体的に形成することができる。

【００２８】以上のように構成される受信コイルは、被
検体の関心領域が受信コイルの近傍となるようにセッテ
ィングした後、ＭＲＩによる撮像を行う。この際、スイ
ッチＳｗ１、Ｓｗ３、Ｓｗ５、Ｓｗ７をオンにすること
により導体６１ａ→６１ｂ→６１ｃ→６１ｄの順で接続
された表面コイルが形成され、この表面コイルによりコ
イル表面近傍に高い感度を有する画像を得ることができ
る。またスイッチＳｗ２、Ｓｗ４、Ｓｗ６、Ｓｗ８をオ
ンにすることにより、導体６１ｂと７１ａとから成るソ
レノイドコイル及び導体６１ｃと７１ｂとから成るソレ
ノイドコイルが形成され、受信コイルのセッティングを
改めて行うことなく、これらソレノイドコイルに囲まれ
た断面に高い感度を有する画像を得ることができる。こ
のように本実施例の受信コイルでは、寝台を移動したり
被検体を動かすことなく単にスイッチを切り替るだけ
で、容易に２つの異なる方式のコイルによる画像を得る
ことができる。

【００２９】尚、図４に示す受信コイルにおいても導体
形状は、円形や凹凸を有する形状等適宜変更することが
可能であり、またソレノイドコイルを構成する導体の数
も２本に限定されるものではない。更に異なるコイルの
組合せも、表面コイルとソレノイドに限らず、形状の異
なる２つの表面コイルなど同種の方式のコイルの組合せ
であってもよい。

【００３０】また以上の実施例では、本発明のＲＦコイ
ルを受信コイルに適用した場合について説明したが、本
発明は照射コイルであっても適用可能である。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、Ｍ
ＲＩ用コイルの導体の一部を交換可能とすることによ
り、或いは一体化されている異なるコイルをスイッチに
より切り替えることにより、被検体のセッティングをや
り直すことなく、感度分布の異なるコイルでの撮像を可
能にすることができる。特にコイルの導体を分割した場
合には、被検体への装着の容易性を高めることができ
る。一方、２以上の方式のコイルが一体化されている場
合には、スイッチの切り替えだけで異なる方式のコイル
による撮像が可能となり、操作性がよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の態様によるＲＦコイルの１実施
例を示す図で、（ａ）は表面コイルでの使用状態を、
（ｂ）はソレノイドコイルでの使用状態を示す図。

【図２】本発明の第１の態様によるＲＦコイルの別の実
施例を示す図で、（ａ）は表面コイルでの使用状態を、
（ｂ）はソレノイドコイルでの使用状態を示す図。

【図３】本発明のＲＦコイルが適用されるＭＲＩ装置の
１実施例を示す概略構成図。

【図４】本発明の第２の態様によるＲＦコイルの１実施
例を示す図で、（ａ）は全体構成図、（ｂ）は等価回路
を示す図。

【符号の説明】

１・・・・・・被検体１４・・・・・・ＲＦコイル（受信コイル）４２、４４・・・・・・接続部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】コイル部と、前記コイル部を磁気共鳴イメ
ージング装置のチューニング回路に接続する接続部とを
備えたＲＦコイルであって、着脱可能な２以上の導体か
ら成り、これら２以上の導体の装着時及び脱着時各々に
おいて異なる導体の組合せが前記チューニング回路に接
続することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置用Ｒ
Ｆコイル。
【請求項２】コイル部と、前記コイル部を磁気共鳴イメ
ージング装置のチューニング回路に接続する接続部とを
備えたＲＦコイルであって、前記コイル部として少なく
とも２種の異なるコイルを備え、前記接続部はそれぞれ
のコイルを切り替えて前記チューニング回路に接続する
手段を備えたことを特徴とする磁気共鳴イメージング装
置用ＲＦコイル。