JPH1176194A - 磁気共鳴イメージング用ｒｆプローブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】被検体の表面付近を高感度で検査できると共
に、広い領域を検査できるＭＲＩ用ＲＦプローブを提供
する。 【解決手段】ＲＦプローブは、磁気共鳴信号を受信する
複数のＲＦコイル（エレメント101〜108）を略円柱の円
周方向に配置してなる略円筒形のマルチプルＲＦコイル
405と、各エレメント101〜108により受信した信号を２
個ずつの組とし、各組におけるそれぞれの信号を互いに
所定の位相だけずらして加算して信号処理系407に送出
する信号合成回路（位相シフタ803及び信号加算器805）
と、各エレメント101〜108により受信した信号のうち一
部のエレメント101〜108からの信号を選択し、信号処理
系208に送出する選択手段（信号バイパス811）と、信号
合成回路及び選択手段の一方の出力を信号処理系407に
接続する接続手段（スイッチ802及び806）とを備えてい
るので、１つのＲＦプローブで２つの計測モードに対応
でき、例えば脳の両側を同時に検査することができると
共に、脳の表面付近の部分を高感度で検査できる。

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（以下、「ＭＲＩ」という）用のＲＦプローブに係わ
り、特に、複数のＲＦコイルを円筒上に配置した円筒状
のマルチプルＲＦプローブに関する。

【０００２】

【従来の技術】ＭＲＩ装置において、被検体に高周波磁
場を照射する際に発生する磁気共鳴信号（以下、「Ｍ
Ｒ」信号という）を受信するＲＦプローブとして、複数
個のＲＦ表面コイル（ＲＦ受信コイル）からなるマルチ
プルＲＦコイル或いはフェイズドアレイコイルと呼ばれ
るものが知られている（特表平２−５００１７５号）。
このマルチプルＲＦコイルは、相対的に高感度な小型の
ＲＦ受信コイルを複数個並べて、各ＲＦ受信コイルで受
信した信号を合成することにより、小型ＲＦ受信コイル
の高い感度を保ったまま視野を拡大し、高感度化を図る
受信専用ＲＦコイルである。

【０００３】例えば、水平磁場頭部用マルチプルＲＦコ
イルとしては、Array Head Coil for Improved Functio
nal MRI (Christoph Leussler), 1996 ISMRM abstruct
p.249が、水平磁場頭部用ＱＤマルチプルＲＦコイルと
しては、Helmet and Cylindrical Shaped CP Array Coi
ls for Brain Imaging: A Comparison of Signal-to-No
ise Characteristics (H.A.Stark, E.M.Haacke), 1996
ISMRM abstruct p.1412が、水平磁場腹部用ＱＤマルチ
プルＲＦコイルとしては、Four Channel Wrap-Around C
oil with Inductive Decoupler for 1.5T Body Imaging
(T.Takahashiら), 1996 ISMRM abstruct p.1418が知ら
れている。

【０００４】また、上記マルチプルＲＦコイルを使用す
る場合には、各ＲＦ受信コイル間の磁気結合を通じてノ
イズが伝搬すると、合成信号のＳ／Ｎ比が低下するた
め、隣接する小型ＲＦ受信コイルの一部を重ね合わせて
配置したり、補助コイルを用いたり(特開平６−３４３
６１８号、1996 ISMRM abstruct p.1418)することによ
り磁気結合を除去すること等が提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで脳機能計測に
は、脳の表面に近い部分を高感度で検査する場合と、脳
の両側を同時に検査する場合とがある。

【０００６】しかしながら、これら脳機能計測をマルチ
プルＲＦコイルを用いて行う場合、従来のＲＦプローブ
は上記いずれかの一方の計測に適するように設計されて
おり、いずれの計測においても良好な結果を得るために
は、信号検出回路の数を増やす必要があった。このた
め、限られた装置規模及びコストの範囲内で両計測を満
足させるようなマルチプルＲＦコイルを実現させること
は両タイプの計測の必要性が高いにも拘わらず困難であ
った。

【０００７】また、脳など被検体の表面に近い部分を高
感度で検査する場合には、マルチプルＲＦコイルを構成
する各ＲＦ受信コイル間での磁気結合の低減が特に重要
となり、これに関する技術開発の要請もある。。

【０００８】そこで、本発明は、計測条件に応じて、動
作モードを選択可能なＲＦプローブを提供することを目
的とする。特に被検体の表面付近を高感度で検査する場
合と、広い範囲を同時に検査する場合とを選択可能なＲ
Ｆプローブを提供することを目的とする。また本発明は
このようなＲＦプローブにおける磁気結合の低減を図る
ことを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明のＲＦプローブ
は、磁気共鳴信号を受信する複数のＲＦコイルを略円柱
の円周方向に配置してなる略円筒形のマルチプルＲＦコ
イルと、各ＲＦコイルにより受信した信号を２個ずつの
組とし、各組におけるそれぞれの信号を互いに所定の位
相だけずらして加算して信号処理系に送出する信号合成
回路と、各ＲＦコイルにより受信した信号のうち一部の
ＲＦコイルからの信号を選択し、信号処理系に送出する
選択手段と、信号合成回路及び選択手段の一方の出力を
信号処理系に接続する接続手段とを備えたものである。

【００１０】このようなＲＦプローブでは、信号合成回
路からの出力を信号処理系に接続した場合、各ＲＦコイ
ルからの信号（ｎ個）を２個ずつの組とし、互いに位相
をθずらして加算後、信号処理系において画像化し、各
組の信号に対応する各画像（ｎ／２個）を絵素毎に重み
付け合成する（位相シフトモードという）。この位相シ
フトモードでは、円筒上に配置された全てのＲＦコイル
からの信号が利用されるので、脳の両側のような広範囲
の検査を同時に行うことができる。

【００１１】一方、各ＲＦコイルからの信号（ｎ個）の
うち選択手段により選択された信号（ｍ個：ｎ＞ｍ）を
信号処理系に接続した場合、信号処理系において各信号
（ｍ個）に対応する各画像（ｍ個）を絵素毎に重み付け
合成する（選択モードという）。この選択モードでは、
選択されたＲＦコイルのみの信号を利用するので、それ
らＲＦコイルが位置する表面を高感度で検査できる。

【００１２】尚、位相シフトモードの場合、各組の信号
の位相を９０°ずらすことにより、本発明のＲＦプロー
ブをＱＤコイルとすることができる。この場合には、各
組の信号を互いに９０゜だけ位相をずらして加算して、
画像化する。ＱＤコイルとした場合には、一般に信号強
度が√２倍になるため、特に断面深度の深い領域におい
て良好な画像が得られる。

【００１３】また、本発明のＲＦプローブの好適な態様
では、マルチプルＲＦコイルは、隣接するＲＦコイルど
うしの一部を重ねて配置し、少なくとも、非隣接のＲＦ
コイル間の一部に、その非隣接コイル間の見込み角に応
じて結合係数の異なる磁気結合手段を備えたものであ
る。ここでコイル間の見込み角とは円筒の中心軸と各コ
イルの中心を結ぶ線がなす角度をいう。

【００１４】このような磁気結合手段を設けることによ
り、互いに複雑な磁気結合となる円筒状のマルチプルＲ
Ｆコイルにおいて、コイル間の磁気結合を効果的に除去
することができ、良好なＳ／Ｎの画像を得ることができ
る。

【００１５】このような磁気結合手段としては、２つの
ＲＦコイルにそれぞれ直列に接続された１対の８の字型
コイルであって、この８の字型コイルの一部が互いに重
なり合って配置されているものが好適である。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明のＭＲＩ用ＲＦプロ
ーブについて詳細に説明する。

【００１７】本発明のＲＦプローブが使用されるＭＲＩ
装置の概略を図１に示す。このＭＲＩ装置は被検体401
の周囲に静磁場を発生する静磁場発生磁石402と、この
空間に傾斜磁場を発生する重畳して発生させる傾斜磁場
コイル403と、この領域に高周波磁場を発生させる送信
コイル404と、被検体が発生するＭＲ信号を検出するＲ
Ｆプローブ405とを備えている。本発明は、このＲＦプ
ローブ405に関するものである。

【００１８】傾斜磁場コイル403はＸ、Ｙ、Ｚの３方向
の傾斜磁場コイルで構成され、傾斜磁場コイル403に電
力を供給する傾斜磁場電源409に接続されている。ま
た、送信コイル404は、高周波信号を変調、増幅するＲ
Ｆ送信部410に接続されており、ＲＦプローブ405は、Ｍ
Ｒ信号を増幅、直交位相検波してＡ／Ｄ変換する信号検
出部406に接続されている。信号検出部406は画像信号へ
と変換する信号処理部407に接続され、この信号処理部4
07は画像を表示する表示部408に接続される。さらに、
傾斜磁場電源409、ＲＦ送信部410、及び信号処理部407
はいずれもパルス発生や信号取得のタイミングを制御す
る制御部411に接続される。

【００１９】このようなＭＲＩ装置では、制御部411に
よりパルス発生タイミングを制御されてＲＦ送信部410
からＲＦパルスが発生し、これにより送信コイル404か
ら高周波磁場が被検体401に照射される。これにより静
磁場中に配置された被検体からＭＲ信号が発生し、ＲＦ
プローブ405により受信され、信号検出部406によりデジ
タル信号へと変換される。このデジタル信号は制御部41
1によりタイミングを制御されて取得され、信号処理部4
07で画像データへと変換される。この際、制御部411に
よりタイミング制御され、傾斜磁場電源409を介して傾
斜磁場コイル403から発生された傾斜磁場にはＸ、Ｙ、
Ｚ方向の位置情報が含まれているため、２次元フーリエ
変換等により画像再構成が可能となる。

【００２０】このようにして取得された画像データは表
示部408でＭＲ画像として表示される。

【００２１】次に上記のようなＭＲＩ装置に適用される
本発明のＲＦプローブについて説明する。図２は、本発
明のＲＦプローブ405と、信号検出部406及び信号処理部
407を更に詳細に示すブロック図で、既に説明したよう
に、ＲＦプローブ405により受信されたＭＲ信号は、信
号検出部406により増幅、直交位相検波等がなされ、信
号処理部407により画像信号へと変換される。

【００２２】ＲＦプローブ405は、それぞれＭＲ信号を
受信する複数個（図示する例では８個）のＲＦコイル10
1〜108からなるマルチプルＲＦコイルである。その１例
として水平磁場用の頭部マルチプルＲＦコイルの基本構
成を図３（ａ）に示す。このＲＦプローブは、図に示す
ように、８個のＲＦコイル（エレメント）101〜108を有
し、隣接するエレメント、例えばエレメント101とエレ
メント102、エレメント102とエレメント103等は、隣接
エレメント間での磁気結合が除去されるように円周方向
に適度に重ね合わせて配置され、全体として円筒形を形
成している。図示していないが、これらエレメント101
〜108には共振用コンデンサが挿入されており、例えば
１．５Ｔのプロトンの共振周波数（６３．８ＭＨｚ）で
共振する並列共振ループを構成している。このようなＲ
Ｆプローブは、円筒の中心軸を静磁場の方向（Ｚ軸）と
すると、これと垂直なＸ−Ｙ平面上に発生するＭＲ信号
を受信することができる。

【００２３】本発明のＲＦプローブは、各エレメントで
受信されたＭＲ信号を、所定の位相シフトを行った後２
個ずつの組として処理する動作モード（位相シフトモー
ド）と、各エレメントにより受信した信号のうちの一部
を選択して処理する動作モード（選択モード）とを選択
可能であることを特徴としている。

【００２４】このため信号検出部406は、ＭＲ信号を増
幅するプリアンプ501と、信号合成回路としてＭＲ受信
信号の位相をシフトさせる位相シフタ803及び位相シフ
トされた２つの信号を加算する信号加算器805と、選択
手段として、各ＲＦコイルからの信号のうち操作者によ
り選択された信号を伝達する信号バイパス811と、信号
加算器805からの出力および信号バイパス811からの出力
のいずれか一方を信号処理部407に接続するための接続
手段としてスイッチ802及び806とを備えている。

【００２５】信号検出部406におけるプリアンプ501は、
エレメントの個数と同じく８個あり、各エレメント101
〜108に１つずつ接続されている。スイッチ802は、位相
シフトモードでは全て上向きであり、プリアンプ501の
出力を信号合成回路に接続する。選択モードでは、スイ
ッチ802を下向きとすることにより選択されたプリアン
プ501の出力のみを信号バイパス811に接続する。スイッ
チ806は、位相シフトモードでは全て上向きであり、信
号合成回路の出力を信号処理部407に接続する。選択モ
ードでは全て下向きであり、選択されたプリアンプ501
の出力を信号バイパス811を介して信号処理部407に接続
する。

【００２６】この実施例では、信号合成回路は、８個の
エレメントのうち互いに見込み角が９０度をなす２つの
エレメント（例えばエレメント101と103）からの信号
を、互いに位相を９０°シフトさせて加算する。

【００２７】信号処理部407は２次元フーリエ変換等の
画像処理を行う画像変換処理部807及び複数の画像を１
枚の画像に合成する画像合成処理部809を備えている。

【００２８】次にこのような構成における動作を説明す
る。

【００２９】スイッチ802及び806が上向きに接続された
場合、増幅された各ＭＲ信号は位相シフタ803に送られ
る。本実施例において、位相シフタ803は、直交するエ
レメントの組、即ちエレメント101とエレメント103、エ
レメント102とエレメント104、エレメント105とエレメ
ント107及びエレメント106とエレメント108において、
位相差が９０°となるようにエレメント101〜108に対応
する信号の位相をシフトし、出力信号8041〜8048を出力
する。従って、本実施例においてはＲＦプローブはＱＤ
として用いられることになる。次に、直交するエレメン
トの組に対応した出力信号の組は、信号加算器805でそ
れぞれ加算されて、４個の加算信号となる。

【００３０】この４個の加算信号は、画像処理部407の
画像変換処理部807に入力され、例えば、公知の２次元
フーリエ変換等により４枚の画像8081〜8084に変換さ
れ、更に画像合成処理部809により１枚の画像810が得ら
れる。

【００３１】図４はこのような４枚の画像8081〜8084か
ら１枚の画像810を合成する様を示したものであり、合
成前の画像はそれぞれ信号を出力したエレメント（位相
シフトモードでは１組のコイル）の位置に依存する感度
分布（図中、明暗で示す）を有している。画像810の合
成は、式（１）に示されるように、画像8081〜8084の画
像データｅn(i,j)と感度分布Ｗn(i,j)とを用いて行われ
る。

【００３２】

【数１】 ここで、ｅn(i,j)はｎ組目のコイルの画像を意味し、Ｗ
n(i,j)はｎ組目のコイルの感度分布を意味している。

【００３３】この感度分布Ｗn(i,j)は、得られた各画像
から求めることができる。その方法を図５に示す。ま
ず、各組のＲＦコイルによる画像ｅn(i,j)をフーリエ変
換（ＦＴ）し、ｋ空間データｐn(i',j')を得る。次に、
このｋ空間データｐn(i',j')に低周波通過フィルター
（ＬＰＦ）を作用させ、被検体に由来する高周波成分を
除去する。その後、再びフーリエ変換（ＦＴ）をして感
度分布Ｗn(i,j)を得る。このような一連の演算を、ｎ個
の画像についてそれぞれ行う。

【００３４】このようにして位相シフトモードで得られ
た画像810は、全エレメントからのＭＲ信号を利用して
いるので、例えば脳の両側のような広い範囲を同時に検
査する場合に適している。また、信号加算器805では位
相が９０°ずれている２つの信号を加算することから、
信号強度は√２倍となる。このため断面深度の深い領域
において良好な画像が得られるようになる。

【００３５】一方、スイッチ802及び806が下向きに接続
された場合、操作者により選択された、例えば４個のＭ
Ｒ信号のみが信号バイパス811を介して４個のスイッチ8
06にそれぞれ伝達される。

【００３６】このような選択モードを行うための信号バ
イパス（信号バス）811の一実施例を図６に示す。この
実施例では、プリアンプ501の出力信号は、上述した位
相シフトモードでは位相シフタ803に接続されるが、ス
イッチ802を図２の下向きに接続した場合（選択モー
ド）には、信号線1204に接続される。信号線1204と各ス
イッチ806に接続された信号線1205とはダイオードスイ
ッチ1201で接続されている。各ダイオードスイッチ1201
は、例えばＰＩＮダイオードであり、そのオン/オフは
チョーク回路1202を介して制御電流1203で制御される。
制御電流i₁₁が図示するように順方向であれば、信号線1
204は信号線1205と電気的に接続され、制御電流i₁₁が逆
方向であれば信号線1204は信号線1205と電気的に遮断さ
れる。制御電流を各ダイオードごとに流すことにより、
信号線1204の任意の信号から４つを選択し、信号線1205
に接続することができる。尚、信号線1204と信号線1205
は、ノイズの混入を防ぐため同軸ケーブルが望ましい。

【００３７】このようにして選択された４個の信号は、
画像処理部407の画像変換処理部807に入力され、例え
ば、公知の２次元フーリエ変換等により４枚の画像8081
〜8084に変換され、さらに、上記と同様にして、画像合
成処理部809により１枚の画像810が得られる。

【００３８】このようにして得られた画像は、半分の個
数のエレメントからの信号を利用しているので、例え
ば、脳の半球のみの画像を得ることができ、アナログ信
号を合成（加算）する処理を含まないため、ＱＤモード
では良好な画像が得られないような深度の浅い部分で良
好な画像が得られる。このため、脳の表面に近い部位を
高感度に検査する場合に適している。

【００３９】尚、上記の実施例では、位相シフトモード
において、位相シフトさせる角度が９０°の場合、即ち
ＱＤの場合について説明したが、位相シフトさせる角度
はこれに限定されるものではなく、組合せるエレメント
の見込み角度に応じた角度を選ぶことができる。

【００４０】また選択モードにおいて、各エレメントに
よって受信された信号のうち選択する信号の個数が４個
の場合について説明したが、エレメント数より少ない数
であればいくつであってもかまわない。また、選択する
エレメントの位置についても連続する複数個を選択する
場合に限られず、計測したい領域に応じて任意のエレメ
ント選択することができ、例えば、左右の側頭部あるい
は前頭葉と後頭葉に対応する２箇所を選択することもで
きる。

【００４１】このように、本発明のＲＦプローブにおい
ては上記実施例に示すように、１つのＲＦプローブを異
なる動作モードで動作させることができ、これにより例
えば脳の両側を同時に検査することも、脳の表面付近を
高感度で検査することも可能となる。

【００４２】尚、以上の実施例ではＲＦプローブとし
て、図３（ａ）に示す頭部マルチプルＲＦコイルを例に
して説明したが、ＲＦプローブの形状及び用途はこれに
限定されるものではない。例えば図３（ａ）に示す形状
のＲＦプローブを頭部以外の部位、例えば腹部等にも使
用してもよい。

【００４３】また、マルチプルＲＦコイルが８個のエレ
メントから構成されるものとして説明したが、一般的に
は８個のエレメントに限られるものではなくいくつのエ
レメントで構成されていてもよい。但し、位相シフトモ
ードを実現するためには２個を１組とするため、エレメ
ント数は偶数であることが好ましく、さらにＱＤモード
を可能とするためには直交するエレメントの組が必要で
ある。従って、４の倍数、例えば、４、８、１２個が好
適である。また、一般に、エレメントの幅と良好な計測
が可能な深度とはほぼ一致しているため、エレメントの
数が大きくなり、エレメント１個当たりの幅が小さくな
ると深度がとれなくなる。このことから、エレメントの
数は８個が最も望ましい。

【００４４】形状の変更例としては、例えば、頭部を計
測する場合には図３（ｂ）に示すように円筒の一端を絞
った形状としたものが好適である。このような形状は、
８つの各エレメントの一端に湾曲部を設けて、円筒の一
端で開放径が小さくなるように各エレメントを曲げるこ
とにより作成できる。このようなＲＦプローブの絞った
側を頭頂部側にして用いることにより、頭頂部の感度を
著しく向上させることができる。

【００４５】図７及び図８にさらに具体的な頭部専用の
ＲＦプローブを示す。図７（ａ）は外観形状の側面図
で、図７（ｂ）は正面図である。この例では、直径300m
m、長さ220mm、肉厚5mmのアクリルパイプ201の片側に半
径170mmの円弧状の蓋202を付けたものをボビンとしてい
る。この蓋202の部分が頭頂部に対応する。また、ボビ
ンには、通気性を良くするための直径60mmの頭頂部空気
穴204と、ＭＲＩ装置用のベッド上に設置するための脚2
03とを設けている。

【００４６】エレメント部（101〜108）は、図８（ａ）
に示すように幅10mmの銅板からなり、直線部215mm、湾
曲部100mm及び幅Weのコイルである。このエレメントは
共振用コンデンサ301を３箇所に備え、１．５Ｔのプロ
トンの共振周波数（６３．８ＭＨｚ）で共振する並列共
振ループを構成している。エレメントは、全体として円
筒形になるようにエレメントの幅方向を円弧状にし、隣
接するエレメントの一部を重ね合わせて円周方向に配置
する。

【００４７】隣接するエレメントの関係を、図８（ａ）
のＡ−Ａ’断面として表したものを同図（ｂ）に示す。
この実施例では、例えば、上記エレメントの幅Weは円弧
として172mmであり、重なり合う部分Woは54mmであり、
各エレメントの中心線と、ボビンの中心とを結んだ線が
なす角度（見込み角）θは４５°である。ここで、銅板
間の容量結合を小さくするため、隣接するエレメントと
重なり合う部分の角を４５°にして銅板が重なる面積を
極力小さくするとともに、銅板間の距離が大きくなるよ
うにブリッジを形成することが好ましい。

【００４８】ところで以上の実施例において説明したＲ
Ｆプローブは、複数のＲＦコイルを配列して成るので、
個々のコイル間で磁気結合が生じる。磁気結合が存在す
ると、エレメント間でノイズが伝搬しＳ／Ｎ比の低下に
つながり、良好な画質が得られなくなることから、この
ような磁気結合を除去することが必要である。磁気結合
を除去する方法としては、隣接するコイル間では磁気結
合が最小となるように重ね合わせを調整する、低入力イ
ンピーダンスのプリアンプを用いたトラップ回路を設け
る等の方法がある。このプリアンプによるトラップ回路
は、図９に示すように低入力インピーダンスのプリアン
プ501とエレメント出力回路503とがλ／２同軸ケーブル
502で接続されたもので、出力回路503は、コンデンサＣ
mp504及びインダクタ505が並列に接続された回路で構成
されており、エレメントの出力端に接続される。

【００４９】本発明のＲＦプローブではこれら公知の方
法に加えて、更に補助的な磁気結合除去手段を設けるこ
とが好ましい。以下、本発明による磁気結合除去手段に
ついて説明する。

【００５０】本発明による磁気結合除去手段は、円周上
に配列したマルチプルＲＦコイルの、非隣接のコイル間
に、その見込み角に応じた結合係数の一対の補助コイル
を直列に接続したものである。

【００５１】見込み角とは、上述したようにマルチプル
ＲＦコイルの円筒の軸と個々のコイル中心とを結ぶ線の
なす角で、図３に示すような８個のエレメントから構成
されるＲＦプローブの場合、互いに隣接するエレメント
の見込み角θは４５°となる。従って、例えば、エレメ
ント101とエレメント102の見込み角θは４５°、エレメ
ント101とエレメント103の見込み角θは９０°、エレメ
ント101とエレメント104の見込み角θは１３５°、エレ
メント101とエレメント105の見込み角θは１８０°とな
る。

【００５２】８個のエレメントから構成されるＲＦプロ
ーブを例にして、その見込み角θと結合係数ｋの関係を
表１に示す。

【００５３】

【表１】 表１において結合係数ｋは、８個のエレメントのうち対
象としない６個のエレメントを開放状態として、２個の
エレメント間の磁気結合の結合定数ｋを無負荷でのイン
ピーダンス特性から求めた。尚、結合定数ｋと、インピ
ーダンスの共振ピークが２つに分裂する際の２つの共振
周波数ｆ１及びｆ２の間隔が、結合定数ｋの関数である
ことに基づいて計算したものである。

【００５４】表１からも分かるように、円筒状のマルチ
プルＲＦコイルではエレメント間の見込み角が異なれ
ば、磁気結合の強さも異なり、この例では見込み角θが
９０°の場合に最も結合係数ｋが大きい。このようなマ
ルチプルＲＦコイルでは、見込み角θが９０°と１３５
°の場合には図従来のトラップ回路では、磁気結合の除
去が不十分である。従って本発明では、このような磁気
結合を、その見込み角θに応じて結合係数の異なる磁気
結合手段を設けることにより除去する。

【００５５】磁気結合手段としては、図１０（ａ）、
（ｂ）に示すような１対の補助コイル601、601'（603、
603'）を用いることができる。このような１対の補助コ
イル601、601'は、非隣接の２つのエレメントのそれぞ
れに直列に接続され、両方の補助コイルを結合係数が２
つのエレメント間の磁気結合を相殺する結合係数となる
ようにオーバーラップさせる。更に補助コイルは、図示
するようにそれぞれ８の字型のコイルとすることが好ま
しい。この場合、８の字の一方によって生じる磁気結合
を他方の磁気結合によって打ち消すので、他のエレメン
トに対して結合しないという利点がある。

【００５６】尚、図１０（ａ）に示す補助コイル601、6
01'は見込み角θが９０°のエレメント間用のものであ
り、いずれの補助コイルもエレメントと補助コイルの間
には共振用コンデンサ602または602'を接続して用い
る。同図（ｂ）に示す補助コイル603、603'は、見込み
角θが１３５°のエレメント間用のものである。この場
合、見込み角θが１３５゜の関係にある２個のエレメン
トは、９０゜の関係にあるものよりも距離が離れている
ので、各エレメントと補助コイルとを同軸ケーブル60
4、604'により接続し、補助コイル同士が互いに重ね合
わせることができるようしている。共振用コンデンサ60
5、605'を接続する点は同図（ａ）の補助コイルと同様
である。

【００５７】このような補助コイルは、１つのエレメン
トについて考えた場合、それと９０゜の関係にあるエレ
メント（２つある）との間、それと１３５゜の関係にあ
るエレメント（これも２つある）との間に、それぞれ設
けられる。従って１つのエレメントでは、図１１に示す
ように４つの補助コイルが接続されることになる。尚、
図１１は、図８に示すコイルに補助コイルを設けたもの
であり、図中、図８と同じ符号のものは同じ構成要素を
示す。

【００５８】このような補助コイル例を、図７及び図８
に示すＲＦプローブに適用する場合、具体的には、見込
み角θ９０゜のエレメント間に設けられる補助コイル11
01及び1101'は、幅30mm、長さ25mmの８の字型コイルで
あり、補助コイルの長さ方向に20mm重ね合わせて使用す
る。見込み角θ１３５゜のエレメント間に設けられる補
助コイル1103及び1103'は、幅32mm、長さ11mmの８の字
コイルであり、それぞれ1.5D-2Vの同軸ケーブル55mmに
より、エレメントに接続される。両補助コイルは、長さ
方向に11mm重ね合わせて使用する。

【００５９】このように本発明のＲＦプローブでは、エ
レメント間の結合係数ｋを考慮したうえで、この磁気結
合を除去するように個別的に補助コイル間の結合係数
ｋ’を選ぶことにより、見込み角θに応じた磁気結合の
除去が可能となり、従来のトラップ回路では十分に除去
できなかった磁気結合を除去することができる。

【００６０】尚、本発明による磁気結合除去手段（補助
コイル）は、単独で採用してもよいが、プリアンプによ
るトラップ回路とを併用して用いることが好ましく、こ
れにより８個のエレメントを同時に作動させても磁気結
合を安定して除去することができる。

【００６１】またこのような磁気結合除去手段を備えた
ＲＦプローブは、図１に示す実施例で説明した２つの動
作モードを切換える機能を備えたＲＦプローブに適用す
ることができるほか、一般的なマルチプルＲＦコイルに
も適用することができる。

【００６２】

【発明の効果】以上説明したように本発明のＲＦプロー
ブによれば、１つのＲＦプローブを使用して位相シフト
モードと選択モードの２つの計測モードにより処理をす
ることができることから、脳の両側など広い領域を同時
に検査する場合にも、被検体の表面付近を高感度で検査
する場合にも適用できる。このように、１つのＲＦプロ
ーブにて２つの性能を満足させることができるため、限
られた装置規模及びコストの範囲内でも両計測が可能と
なる。

【００６３】特に位相シフトモードにおいて、位相を９
０゜ずらしてＱＤとした場合には、断面深度の深い領域
で良好な画像を得ることができる。

【００６４】さらに、マルチプルＲＦコイルにおいて、
非隣接のＲＦコイル単位（エレメント）に、その非隣接
コイル間の見込み角に応じて結合係数の異なる磁気結合
手段を設けたことにより、各エレメントの磁気結合が低
減されるので、エレメントの安定性が向上し、良好な画
質の合成画像が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のＲＦプローブを適用するＭＲＩ装置の
ブロック図。

【図２】本発明のＲＦプローブ及び信号処理系を示すブ
ロック図。

【図３】本発明のＲＦプローブの形状を示す図で、
（ａ）は基本形状を示す図、（ｂ）は変形例を示す図。

【図４】本発明のＲＦプローブで検出された信号処理及
び画像再構成を説明する図。

【図５】本発明のＲＦプローブにおける感度分布の導出
方法を説明する図

【図６】図２の信号処理系の要部の一実施例を示す図。

【図７】本発明のＲＦプローブの一実施例を示す外観図
で、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図。

【図８】図７のＲＦプローブのエレメント部を示す図
で、（ａ）はエレメントの側面図、（ｂ）はそのＡ−
Ａ’断面図。

【図９】従来のプリアンプによるトラップ回路の構成
図。

【図１０】本発明による磁気結合除去手段を示す図で、
（ａ）はエレメント間の見込み角が９０°の場合の補助
コイル、（ｂ）エレメント間の見込み角が１３５°の場
合の補助コイルを示す。

【図１１】図８のＲＦプローブに補助コイルを設けた状
態を示す図。

【符号の説明】

101〜108・・・・・・エレメント（ＲＦ受信コイル） 405・・・・・・ＲＦプローブ、マルチプルＲＦコイル 802、806・・・・・・スイッチ（接続手段） 803・・・・・・位相シフタ（信号合成回路） 805・・・・・・信号加算器（信号合成回路） 811・・・・・・信号バイパス（選択手段） 601、601'、603、603'・・・・・・補助コイル（磁気結合手
段）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】磁気共鳴信号を受信する複数のＲＦコイル
   を略円柱の円周方向に配置してなる略円筒形のマルチプ
   ルＲＦコイルと、前記各ＲＦコイルにより受信した信号
   を２個ずつの組とし、各組におけるそれぞれの信号を互
   いに所定の位相だけずらして加算して信号処理系に送出
   する信号合成回路と、前記各ＲＦコイルにより受信した
   信号のうち一部のＲＦコイルからの信号を選択し、信号
   処理系に送出する選択手段と、前記信号合成回路及び前
   記選択手段の一方の出力を前記信号処理系に接続する接
   続手段と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プローブ。
2. 【請求項２】前記マルチプルＲＦコイルは、隣接する前
   記ＲＦコイルどうしの一部を重ねて配置し、少なくと
   も、非隣接の前記ＲＦコイル間の一部に、その非隣接コ
   イル間の見込み角に応じて結合係数の異なる磁気結合手
   段を備えたことを特徴とする請求項１記載のＲＦプロー
   ブ。