JP2001245867A - 磁気共鳴イメージング装置用rfコイル - Google Patents
磁気共鳴イメージング装置用rfコイルInfo
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- JP2001245867A JP2001245867A JP2000058791A JP2000058791A JP2001245867A JP 2001245867 A JP2001245867 A JP 2001245867A JP 2000058791 A JP2000058791 A JP 2000058791A JP 2000058791 A JP2000058791 A JP 2000058791A JP 2001245867 A JP2001245867 A JP 2001245867A
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Abstract
ず、性能を劣化させない磁気共鳴イメージング装置を提
供する。 【解決手段】二つ以上の同じ形状の受信コイルを並列も
しくは直列に並べて撮像するMRイメージング装置用受
信コイル30,31にあって、受信コイル形状が変化し
ても常にアイソレーションは最適に保つようにする。
Description
グ装置の受信コイル部に関する。
に高周波磁場を照射して磁気共鳴を起こさせ、それによ
って発生する核磁気共鳴信号を受信コイルで受信し、受
信された核磁気共鳴信号にフーリエ変換を行って画像に
再構成するもので、被検体の任意個所における断層像を
得るために広く利用されている。
する向きの高周波磁場を発生する受信コイルが使用され
る。この受信コイルは受信する高周波磁場の強度が再構
成された画像のSN比に直接影響するため、感度向上のた
めの研究、改良がなされており、種々のコイルが考えら
れている。
案されている。コイル50,51は独立した同じ形状の
二つのコイルを並べて配置したものである。各コイルは
図7に示すように個別に増幅回路(16,16a)、直
交位相検波器(17,17a)、A/D(18,18a)を
持っており、これを最終的に合成して画像を再構成す
る。これにより1つのコイルで2回撮像した場合より
も、撮像時間を延長せず高SN比のまま大きな撮像野を得
ることが出来る。図5は図3のコイル50,51の感度
範囲を示したものである。図5(a)のグラフ70はコ
イル50の感度分布を示したものであり、図5(a)の
グラフ71はコイル51の感度を示している。グラフ7
0,71を合成することにより、SN比を低下させること
なく広範囲の感度(グラフ72)を得ることができる。
2つのコイル間にカップリングが発生し、コイルの性能
を低下させてしまう。これを防止するため図3に示すよ
うな斜線部をオーバーラップする配置が考えられてい
る。図3のようにコイル50,51を配置するとコイル
間に磁束Mが発生し、お互いに干渉しあい個々の性能を
十分に引き出すことができない状態になる。これをM結
合と称す。
を増減させ磁束−Mの量を変化させることにより、打ち
消すことができる。図6に磁束Mと磁束−Mの関係を示
す。図6(a)の曲線80はコイル磁束Mを示してお
り、図6(b)の曲線81はオーバーラップ部分に発生
する磁束−Mを示している。図3の状態で磁束Mは図6
(a)中の点82とし、それに対して磁束−Mを図6
(b)中の点84だとする。磁束Mが磁束−Mより大き
いと相殺することができずアイソレーションが取れずM
結合を引き起こしてしまう。そこでオーバーラップ量を
増減させ、磁束−Mを増やし点83まで大きくすると磁
束Mの点82と絶対値が同じとなり両磁束が相殺して、
M結合を引き起こさなくなる。図5(a)はM結合が打
ち消されている場合のコイルの感度分布を示している。
グラフ70はコイル50、グラフ71はコイル51の個
々の感度分布を示す。グラフ72はグラフ70,71の
感度を合成したものである。
着しているほど高信号を得ることが出来る。これは被検
体の大きさを一定とした場合、コイルのフィリングファ
クターが大きければ良い画像が得られるためである。
高信号を得るため被検体の形状に合わせコイルを密着さ
せようとコイル形状を図3から図4の形状に変形させる
と、コイル50,51内の磁束Mの絶対量が磁束Mから
磁束M’に変わるが、オーバーラップ部分は変化しない
ので磁束−Mは同じ値のままである。このため磁束M’
と磁束−Mとバランスが崩れM結合が発生する。
において曲線80はコイルの磁束Mの絶対量を示してい
る。x軸はコイルの屈折する角度(θ)であり、y軸に磁
束Mの絶対量を示す。また、図6(b)において曲線8
1はオーバーラップ部分に発生する磁束−Mの絶対量を
示し、y軸は磁束−Mの絶対量を、x軸はオーバーラップ
量を示してある。x軸は右側に行くほどオーバーラップ
量が減少する。曲線80よりコイル50,51の屈折角
度(θ)が大きくなればなるほどコイル50,51の磁
束Mの絶対量が減少する。また、曲線81よりオーバー
ラップ部分の減少に伴い、磁束−Mの絶対量も減少す
る。
a,51aへ形状が変化したとき、両コイルの磁束Mの絶
対量は点82から点85に減少してしまう。しかし、磁
束−Mはコイル形状が変わってもオーバーラップ量が変
わらないので点83のままであり、そのため磁束M’よ
り磁束−Mのほうが大きくなりアイソレーションのバラ
ンスが崩れてM結合を引き起こす。コイル50a,51a
のアイソレーションがずれると、コイル50a,51aの
共振周波数がMRI装置の共振周波数とずれてしまい、
感度低下をまねいてしまう。
度分布がグラフ73に、コイル51aの感度分布がグラ
フ74になり、合成した感度はグラフ75となる。アイ
ソレーションがとれているときの合成波形72に比べ、
アイソレーションがとれていない時の合成波形75が小
さくなり感度が極端に落ちることとなる。
M’の絶対量を同じにするためオーバーラップ量を変化
させる。図6において磁束−Mを点83だった値を、オ
ーバーラップ量を減少させ、点86までの値にしてやれ
ば、磁束Mの点85と磁束−Mの点86の絶対量が同じ
となり、お互いが相殺しM結合を引き起こさなくなる。
M結合は磁束Mと磁束−Mの絶対量が同じで無くなった
ときに発生する。
1aのM結合を打ち消すためには、再度オーバーラップ
量を調整しなければならない。しかし、実際に被検体に
合わせコイル形状を変える毎に、オーバーラップ量を調
整するのは困難なため、コイルは形状が変化しないよう
にコイル本体・オーバーラップ量ともに固定され、磁束
Mと磁束−Mの絶対量が常に同じになるように固定され
ている。
イル形状が変化しても磁束Mと磁束−Mの絶対量が常に
同じ値となりM結合を引き起こさず、性能を劣化させな
い高周波コイルを提供することを目的とする。
コイル形状が変わって、それに合わせオーバーラップ量
を変化させ常に磁束Mと磁束−Mの絶対量が同じとなり
M結合が発生しないようにする。
施例を説明する。図7は本発明による磁気共鳴イメージ
ング装置の一実施例を示すブロック図である。
は、中央処理装置(CPU)8と、シーケンサ7と、送信系
4、静磁場発生回路2と、受信系5、信号処理系6とを備え
て構成されている。前記中央処理装置8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。シー
ケンサ7は中央処理装置8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、静磁場発生回路2の傾斜磁場発生系3、受信
系5に送っている。
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の高周波コイル(受信コイ
ル)15、送信系4の高周波コイル(照射コイル)31が設
置されている。傾斜磁場発生系3は互いに直交するデカ
ルト座標軸方向、すなわちX軸方向、Y軸方向および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、この傾斜磁場コイル9に電流を供
給する傾斜磁場電源10と、この傾斜磁場電源10を制御す
るシーケンサ7により構成する。
周波コイル(照射コイル)31を有し、シーケンサ7の指
令により高周波発振器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31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。受信系5は、前記受信コイル5と、オペアンプ16と、
直交位相検波器17とA/D変換器18とを有し、被検体1から
の磁場共鳴信号を受信コイル15が検出すると、その信号
をオペアンプ16、直交位相検波器17を介してA/D変換器1
8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系列の収集データに変換して中央処理装置CPU8
に送っている。
a、磁気テープ20bなどの外部記憶装置20と、CRTなどか
らなるディスプレイ21、キーボード22とを有している。
受信系5からのデータが中央処理装置CPU8に入力される
と、この中央処理装置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の所望の断面像を前
記ディスプレイ21に表示するとともに、前記外部記憶装
置20のたとえば磁気ディスク20aに記憶する。
図を示したものである。図1において高周波コイル3
0,31は同じ形状、感度範囲、感度を持つ受信コイル
であり、被検体の近傍に配置されているものである。コ
イル30,31はおのおの独立した増幅回路(16,1
6a)、直交位相検波器(17,17a)、A/D(18,
18a)を持っている。
ル30にボス32,33,35が取り付けられている。
ライン38はボス32とボス35で固定されており、ボ
ス33には固定されていない。コイル31にはボス3
4,36,37が取り付けてあり、ライン39はボス3
4とボス37で固定されており、ボス36には固定され
ていない。また図中の斜線部42は両コイルのオーバー
ラップ部を示している。
が、被検体45に対してコイルが大きいため、これでは
良好な画像を得ることが出来ない。そこでコイル形状を
図4の様にコイル30a,31a上部を被検体45に密着
させてより良好な画像を得ようとする。変形させる前の
コイル30,31の絶対量は図6(a)で点82であ
り、その時の磁束−Mは図6(b)で点83となってお
り、M結合を引き起こさない状態となっていたが、コイ
ル形状がコイル30,31からコイル30a,31aに形
状が変化したことにより、磁束Mの絶対量が減少し点8
5になる。この時の磁束−Mはオーバーラップ量が変化
しなければ点83のままであり、磁束Mと磁束−Mの絶
対量のアイソレーションが崩れM結合を引き起こす。
38aはボス32aとボス35aに固定されているため、
コイル30a上部が下方に下げられると、それと共にボ
ス32も下方に移動するため、ボス32に固定されてい
るライン38が下方に引かれる。ライン38が引かれる
とボス33を経由してライン38が固定されているボス
35が引かれることとなる。ボス35はコイル直線部4
1に固定されているため、ボス35がボス33側に引か
れると共にコイル直線部分41もボス33側に移動する
ことになる。
ため、それと共にボス37も下方に移動し、それに固定
されているライン39が下方に引かれ、ボス36を経由
してライン39が取り付けられているボス34が引かれ
ることとなる。ボス34はコイル直線部40に取り付け
られているため、ボス34が引かれると共にコイル直線
部40もボス36側に移動することとなる。
図3のオーバーラップ量42もコイル形状が変わると共
にコイル直線部40,41の位置が移動したことによ
り、オーバーラップ量42が変化する。オーバーラップ
量42の磁束−Mは図6(b)の点86になる様に調節
されているため、コイル形状が変化によって変わった点
85と絶対量が同じとなりM結合を打ち消すことができ
る。また、更にコイル形状を下方に変形させても、磁束
Mの変化に対して、常に同じ絶対量の磁束−Mを発生さ
せるようにコイル直線部40,41の移動量を調整して
あるので、コイル形状が変化しても常にM結合が発生し
ないようになっている。上記の機構を利用すれば2つの
コイルのみならず、3つ以上のコイルの場合にも適用で
きる。
コイルに発生したM結合をコイル形状が変わっても、常
にアイソレーションが最適の状態にし、独立したコイル
の性能を引き出すことが出来る。
図である。
図である。
る磁束を示した図である。
布を示した図である。
1実施例を示す概略構成図。
系、5 受信系 6 信号処理系、8 中央処理装置
(CPU)、15,15a 受信コイル、30,31,30
a,31a 一実施例の受信コイル
Claims (1)
- 【請求項1】 二つ以上の同じ形状の受信コイルを並列
もしくは直列に並べて撮像するMRイメージング装置用
受信コイルにあって、受信コイル形状が変化しても常に
アイソレーションは最適に保たれている磁気共鳴イメー
ジング装置用RFコイル。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000058791A JP4545870B2 (ja) | 2000-03-03 | 2000-03-03 | 磁気共鳴イメージング装置用受信コイル及び磁気共鳴イメージング装置 |
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JP2001245867A5 JP2001245867A5 (ja) | 2007-04-19 |
JP4545870B2 JP4545870B2 (ja) | 2010-09-15 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
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- 2000-03-03 JP JP2000058791A patent/JP4545870B2/ja not_active Expired - Fee Related
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