JP2014087673A - コイル装置および磁気共鳴イメージング装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】パラレルイメージングの撮影に適したコイル装置を提供する。
【解決手段】y軸の周囲に延在するように形成された内側コイルエレメント22と、内側コイルエレメント22の周囲に延在するように形成された外側コイルエレメント21とを有するコイル11であって、y軸上において、コイル11に近い位置のコイル感度が低く、コイル11から離れた位置のコイル感度が高くなる感度分布を有するコイル11と、y軸上において、コイル11に近い位置のコイル感度が高く、コイル11から離れた位置のコイル感度が低くなる感度分布を有するループコイル31とを有するコイル装置。
【選択図】図22
【解決手段】y軸の周囲に延在するように形成された内側コイルエレメント22と、内側コイルエレメント22の周囲に延在するように形成された外側コイルエレメント21とを有するコイル11であって、y軸上において、コイル11に近い位置のコイル感度が低く、コイル11から離れた位置のコイル感度が高くなる感度分布を有するコイル11と、y軸上において、コイル11に近い位置のコイル感度が高く、コイル11から離れた位置のコイル感度が低くなる感度分布を有するループコイル31とを有するコイル装置。
【選択図】図22
Description
本発明は、被検体から磁気共鳴信号を収集するためのコイル装置、およびこのコイル装置を有する磁気共鳴イメージング装置に関する。
磁気共鳴イメージング装置で被検体の動脈血を撮像する場合、動脈血と一緒に脂肪が高コントラストで描出されてしまうと、動脈血の血流状態を視認する妨げになることがある。そこで、脂肪を抑制する技術が知られている(特許文献1参照)。
特許文献1では、脂肪抑制パルスを用いて脂肪信号を抑制している。しかし、磁場が不均一な領域では、脂肪信号を十分に小さくすることができない場合がある。特に、被検体の体表面の脂肪は、脂肪の下に存在する組織よりもコイルに近い位置に存在することになるので、被検体の体表面の脂肪が高信号になりやすいという問題がある。
また、近年、パラレルイメージングなどの高速撮影技術の開発が進んでおり、パラレルイメージングに適したコイル装置が望まれている。
また、近年、パラレルイメージングなどの高速撮影技術の開発が進んでおり、パラレルイメージングに適したコイル装置が望まれている。
本発明の第1の観点は、第1の軸の周囲に延在するように形成された内側コイルエレメントと、前記内側コイルエレメントの周囲に延在するように形成され、前記内側コイルエレメントに流れる電流とは反対回りの電流が流れるように構成された外側コイルエレメントとを有する第1のコイルであって、前記第1の軸上において、前記第1のコイルに近い位置のコイル感度が低く、前記第1のコイルから離れた位置のコイル感度が高くなる感度分布を有する第1のコイルと、
前記第1の軸上において、前記第1のコイルに近い位置のコイル感度が高く、前記第1のコイルから離れた位置のコイル感度が低くなる感度分布を有する第2のコイルと、
を有するコイル装置である。
本発明の第2の観点は、上記のコイル装置を有する磁気共鳴イメージング装置である。
前記第1の軸上において、前記第1のコイルに近い位置のコイル感度が高く、前記第1のコイルから離れた位置のコイル感度が低くなる感度分布を有する第2のコイルと、
を有するコイル装置である。
本発明の第2の観点は、上記のコイル装置を有する磁気共鳴イメージング装置である。
第1のコイルと第2のコイルとを用いることにより、パラレルイメージングの撮影に適したコイル装置が得られる。
以下、本発明の実施形態について説明するが、本発明は、以下の実施形態に限定されることはない。
(1)第1の実施形態
図1は、第1の実施形態の磁気共鳴イメージング装置1の概略図である。
図1は、第1の実施形態の磁気共鳴イメージング装置1の概略図である。
磁気共鳴イメージング装置(以下、MRI(Magnetic Resonance Imaging)装置と呼ぶ)1は、コイルアセンブリ2と、テーブル3と、コイル装置10と、制御装置4と、入力装置5と、表示装置6とを有している。
コイルアセンブリ2は、被検体7が収容されるボア2aと、超伝導コイル2bと、勾配コイル2cと、送信コイル2dとを有している。超伝導コイル2bは静磁場B0を印加し、勾配コイル2cは勾配パルスを印加し、送信コイル2dはRFパルスを送信する。
テーブル3は、クレードル3aを有している。クレードル3aは、z方向および−z方向に移動するように構成されている。クレードル3aがz方向に移動することによって、被検体7がボア2aに搬送される。クレードル3aが−z方向に移動することによって、ボア2aに搬送された被検体7は、ボア2aから搬出される。
コイル装置10は、被検体7に取り付けられている。コイル装置10が受信したMR(Magnetic Resonance)信号は、制御装置4に伝送される。
制御装置4は、コイル制御手段41および信号処理手段42を有している。
コイル制御手段41は、入力装置5から入力された撮影命令に基づいて、パルスシーケンスが繰り返し実行されるように、勾配コイル2cおよび送信コイル2dを制御する。信号処理手段42は、コイル装置10からのMR信号を処理し、画像を再構成する。
入力装置5は、オペレータ8の操作によって、制御装置4に種々の命令などを伝送する。
表示装置6は、画像などを表示する。
図2は、被検体7とコイル装置10との位置関係を示す図である。
被検体7とコイル装置10との間には、パッド9が挟まれている。パッド9は、被検体7とコイル装置10との間の距離を調整するためのものである。第1の実施形態では、コイル装置10を用いることによって、被検体7の肝臓7aを高信号で収集し、一方、肝臓7aよりもコイル装置10に近い位置に存在する皮下脂肪7bを低信号で収集することができる。この理由について説明するために、先ず、コイル装置10の構造について説明する。
図3は、第1の実施形態のコイル装置の斜視図である。
コイル装置10は、コイル11と、コイル11を収容するコイル筐体12とを有している。
図4はコイル11の斜視図、図5(a)はコイル11の平面図、図5(b)は図5(a)のXY面内におけるコイル11の断面図である。
コイル11は、外側コイルエレメント21と、内側コイルエレメント22と、コイルエレメント接続部23および24とを有している。以下に、外側コイルエレメント21、内側コイルエレメント22、およびコイルエレメント接続部23および24の構造について順に説明する。
図6は、外側コイルエレメント21の構造を説明する図である。
図6(a)はコイル11の平面図であり、図6(b)は図6(a)のA−A断面図である。図6(a)では、コイル11のうち、外側コイルエレメント21を実線で示しており、内側コイルエレメント22とコイルエレメント接続部23および24は、破線で示してある。
外側コイルエレメント21は、2つの端部21aおよび21bと、エレメント片21c〜21gとを有している。
端部21aと21bとの間には、所定のギャップ長Gが設けられている。
エレメント片21c〜21gは四角形状に繋がっており、2つの端部21aおよび21bを繋ぐように形成されている。各エレメント片21c〜21gの幅はWoである。エレメント片21c〜21gは、コンデンサなどの電子部品と導線との組み合わせによって構成されているが、図6では、説明の便宜上、エレメント片21c〜21gは、簡略化して示されている。
次に、内側コイルエレメント22について説明する。
図7は、内側コイルエレメント22の構造を説明する図である。
図7(a)はコイル11の平面図であり、図7(b)は図7(a)のB−B断面図である。図7(a)では、コイル11のうち、内側コイルエレメント22を実線で示しており、外側コイルエレメント21とコイルエレメント接続部23および24は、破線で示してある。
内側コイルエレメント22は、外側コイルエレメント21の内側に配されている。内側コイルエレメント22は、2つの端部22aおよび22bと、エレメント片22c〜22gとを有している。
端部22aと22bとの間には、所定のギャップ長Gが設けられている。
エレメント片22c〜22gは四角形状に繋がっており、2つの端部22aおよび22bを繋ぐように形成されている。各エレメント片22c〜22gの幅はWiである。エレメント片22c〜22gは、コンデンサなどの電子部品と導線との組み合わせによって構成されているが、図7では、説明の便宜上、エレメント片22c〜22gは、簡略化して示されている。
次に、コイルエレメント接続部23および24について説明する。
図8は、コイルエレメント接続部23および24の構造を説明する図である。
図8では、コイル11のうち、コイルエレメント接続部23および24を実線で示しており、外側コイルエレメント21と内側コイルエレメント22は、破線で示してある。
コイルエレメント接続部23は、X軸に沿って直線状に延在しており、外側コイルエレメント21の端部21aと、内側コイルエレメント22の端部22aとを接続している。また、コイルエレメント接続部24は、X軸に沿って直線状に延在しており、外側コイルエレメント21の端部21bと、内側コイルエレメント22の端部22bとを接続している。外側コイルエレメント21と内側コイルエレメント22は、コイルエレメント接続部23および24によって、互いに電気的に接続されている。
コイル11は、上記のように構成されている。
次に、上記のように構成されたコイル11に流れる電流の向きについて説明する。
図9は、コイル11に流れる電流の向きの説明図である。図9(a)はコイル11の平面図、図9(b)は図9(a)のコイル11のXY面内における断面図である。
図9(a)には、コイル11に流れる電流を、電流I1〜I12で示してある。コイル11を流れる電流は、外側コイルエレメント21からコイルエレメント接続部23を介して内側コイルエレメント22に流入し、内側コイルエレメント22からコイルエレメント接続部24を介して外側コイルエレメント21に戻るループをたどる(尚、図9(b)にも、電流I1〜I12が概略的に示されている)。図9(a)では、外側コイルエレメント21に反時計回りに電流が流れている例が示されている。この場合、内側コイルエレメント22には時計回りに電流が流れる。尚、外側コイルエレメント21に時計回りに電流が流れる場合(図示せず)、内側コイルエレメント22には反時計回りに電流が流れる。したがって、外側コイルエレメント21に流れる電流と、内側コイルエレメント22に流れる電流は、互いに反対回りであることが分かる。
次に、コイル11のコイル感度を調べるために、シミュレーションを行った。シミュレーション条件は、以下の通りである。
(1)外側コイルエレメント21の一辺の長さは200mm
(2)外側コイルエレメント21の端部21aと21bとの間のギャップ長G=10mm
(3)内側コイルエレメント22の一辺の長さは100mm
(4)内側コイルエレメント22の端部22aと22bとの間のギャップ長G=10mm
(5)外側コイルエレメント21の幅Wo(図6参照)および内側コイルエレメント22の幅Wi(図7参照)は無限小
(1)外側コイルエレメント21の一辺の長さは200mm
(2)外側コイルエレメント21の端部21aと21bとの間のギャップ長G=10mm
(3)内側コイルエレメント22の一辺の長さは100mm
(4)内側コイルエレメント22の端部22aと22bとの間のギャップ長G=10mm
(5)外側コイルエレメント21の幅Wo(図6参照)および内側コイルエレメント22の幅Wi(図7参照)は無限小
図10は、シミュレーション結果を示す図である。
図10は、XY面(図10参照)内におけるコイル11の感度マップを示している。コイル11に比較的近い位置では、外側コイルエレメント21により発生する磁束密度が、内側コイルエレメント22により発生する磁束密度を打ち消し、その結果、コイル感度は低くなる。一方、コイル11から離れた位置では、外側コイルエレメント21により発生する磁束密度が、内側コイルエレメント22により発生する磁束密度よりも比較的大きい値になり、その結果、コイル感度は高くなる。図10を参照すると、コイル11に比較的近い位置(コイル11から±60mmほど離れた位置)ではコイル感度が低くなっているが、コイル11から離れた位置(コイル11から±120mmほど離れた位置)ではコイル感度が高くなっていることがわかる。更に、図10から、感度マップのY軸の右側の感度分布と左側の感度分布とを比較した場合、ほぼ同じような感度分布になっていることもわかる。
次に、第1の実施形態のコイル装置10を図2に示すように配置した場合に、コイル11の作り出すコイル感度分布が、被検体7に対してどのように重なり合うかについて、図11を参照しながら説明する。
図11は、コイル11の作り出すコイル感度分布が、被検体7に対してどのように重なり合うかを説明する図である。
図11には、コイル11の作り出すコイル感度分布の高低が破線で概略的に表されている。図11を参照すると、コイル11のコイル感度分布は、被検体7のAP方向に関して、コイル装置10から比較的近い皮下脂肪7bについては低く、コイル装置10から比較的離れた肝臓7aについては高くなっている。したがって、肝臓7aのMR信号を高信号で収集し、一方、皮下脂肪7bのMR信号を低信号で収集することができる。尚、第1の実施形態では、コイル装置10と被検体7との間にパッド9が備えられている。このパッド9を備えることによって、コイル装置10と皮下脂肪7bとの間に、適度な間隔が保たれるので、コイル感度の低い部分が皮下脂肪7bにちょうど重なるようにすることができる。ただし、撮影条件によっては、このパッド9は必ずしも備える必要はない。
また、コイル11では、感度マップのY軸の右側の感度分布と、左側の感度分布とが実質的に同じであるので、感度分布の対称性を高めることができ、コイル11を撮影部位に対して最適な位置に容易に位置合わせすることができる。
尚、外側コイルエレメント21のギャップ長Gは、内側コイルエレメント22のギャップ長Gと同じ長さであってもよく、異なる長さであってもよい。
(2)第2の実施形態
第2の実施形態の磁気共鳴イメージング装置は、コイル以外は、第1の実施形態と同じ構成であるので、以下の説明では、第2の実施形態におけるコイルについて主に説明する。
第2の実施形態の磁気共鳴イメージング装置は、コイル以外は、第1の実施形態と同じ構成であるので、以下の説明では、第2の実施形態におけるコイルについて主に説明する。
図12は、第2の実施形態のコイル111を示す図である。図12には、(a)コイル111の平面図、(b)XY面内の断面図、(c)A−A断面図、および(d)B−B断面図が示されている。
第2の実施形態のコイル111は、外側コイルエレメント21、内側コイルエレメント22、コイルエレメント接続部23および24、絶縁シート25を有している。第2の実施形態のコイル111と、第1の実施形態のコイル11とを比較すると、外側コイルエレメント21の形状が異なっており、また、内側コイルエレメント22の形状も異なっている。以下に、第2の実施形態のコイル111の構造について、図12とともに図13も参照しながら具体的に説明する。
図13はコイル111の平面図である。ただし、図13では、説明の便宜上、絶縁シート25、外側コイルエレメント21の一部、内側コイルエレメント22の一部、およびコイルエレメント接続部24は図示省略されている。
コイル111では、外側コイルエレメント21のエレメント片21cは、X軸を横切るように設けられており、内側コイルエレメント22のエレメント片22cも、X軸を横切るように設けられている。
コイルエレメント接続部23はX軸に沿うように延在しており、外側コイルエレメント21の端部21aと、内側コイルエレメント22の端部22aとを接続している。
図12に戻って説明を続ける。
絶縁シート25は、外側コイルエレメント21の端部21aおよびエレメント片21cの一部を覆うように設けられている(図12(c)参照)。また、絶縁シート25は、内側コイルエレメント22の端部22aおよびエレメント片22cの一部も覆っている(図12(d)参照)。更に、絶縁シート25は、コイルエレメント接続部23も覆っている(図12(b)参照)。
絶縁シート25は、外側コイルエレメント21の端部21aおよびエレメント片21cの一部を覆うように設けられている(図12(c)参照)。また、絶縁シート25は、内側コイルエレメント22の端部22aおよびエレメント片22cの一部も覆っている(図12(d)参照)。更に、絶縁シート25は、コイルエレメント接続部23も覆っている(図12(b)参照)。
絶縁シート25の上には、外側コイルエレメント21のもう一方の端部21bおよびエレメント片21gの一部が存在している(図12(c)参照)。また、絶縁シート25の上には、内側コイルエレメント22のもう一方の端部22bおよびエレメント片22gの一部が存在している(図12(d)参照)。更に、絶縁シート25の上には、コイルエレメント接続部24が存在している(図12(a)参照)。
第2の実施形態のコイル111は、上記のように構成されている。
第2の実施形態のコイル111では、外側コイルエレメント21のエレメント片21gの一部が、絶縁シート25を介して、エレメント片21cに重なっており(図12(c)参照)、内側コイルエレメント22のエレメント片22gの一部が、絶縁シート25を介して、エレメント片22cに重なっている(図12(d)参照)。このようなコイル111であっても、第1の実施形態のコイル11とほぼ同様のコイル感度分布が得られるので、肝臓7a(図11参照)のMR信号を高信号で収集し、一方、脂肪7b(図11参照)のMR信号を低信号で収集することができる。
(3)第3の実施形態
第3の実施形態の磁気共鳴イメージング装置は、コイル以外は、第1の実施形態と同じ構成であるので、以下の説明では、第3の実施形態におけるコイルについて主に説明する。
第3の実施形態の磁気共鳴イメージング装置は、コイル以外は、第1の実施形態と同じ構成であるので、以下の説明では、第3の実施形態におけるコイルについて主に説明する。
図14は、第3の実施形態のコイル112を示す図である。図14には、(a)コイル111の平面図、(b)XY面内の断面図、(c)A−A断面図、および(d)B−B断面図が示されている。
第3の実施形態のコイル112は、外側コイルエレメント21、内側コイルエレメント22、コイルエレメント接続部23および24、絶縁シート25を有している。第3の実施形態のコイル112と、第1の実施形態のコイル11とを比較すると、外側コイルエレメント21の形状が異なっており、また、内側コイルエレメント22の形状も異なっている。以下に、第3の実施形態のコイル112の構造について、図14とともに図15も参照しながら具体的に説明する。
図15は、第3の実施形態のコイル112の平面図である。ただし、図15では、説明の便宜上、絶縁シート25、外側コイルエレメント21の一部、内側コイルエレメント22の一部、およびコイルエレメント接続部24は図示省略されている。
第3の実施形態のコイル112では、外側コイルエレメント21の端部21aは、X軸上に位置しており、内側コイルエレメント22の端部22aも、X軸上に位置している。また、コイルエレメント接続部23もX軸上に位置している。コイルエレメント接続部23はX軸方向に延在しており、外側コイルエレメント21の端部21aと、内側コイルエレメント22の端部22aとを接続している。
図14に戻って説明を続ける。
絶縁シート25は、外側コイルエレメント21の端部21a、内側コイルエレメント22の端部22a、およびコイルエレメント接続部23を覆うように設けられている(図14(b)参照)。
絶縁シート25は、外側コイルエレメント21の端部21a、内側コイルエレメント22の端部22a、およびコイルエレメント接続部23を覆うように設けられている(図14(b)参照)。
絶縁シート25の上には、外側コイルエレメント21のもう一方の端部21bが存在している(図14(c)参照)。また、絶縁シート25の上には、内側コイルエレメント22のもう一方の端部22bが存在している(図14(d)参照)。更に、絶縁シート25の上には、コイルエレメント接続部24も存在している(図14(a)参照)。2つのコイルエレメント接続部23および24は、絶縁シート25を挟んでY軸方向に重なっている。
第3の実施形態のコイル112は、上記のように構成されている。
第3の実施形態のコイル112では、外側コイルエレメント21の端部21bが、絶縁シート25を介して、もう一方の端部21aに重なっており(図14(c)参照)、内側コイルエレメント22の端部22bが、絶縁シート25を介して、もう一方の端部22aに重なっている(図14(d)参照)。このようなコイル112であっても、第1の実施形態のコイル11と同様のコイル感度が得られるので、第3の実施形態のコイル112を用いても、肝臓7a(図11参照)のMR信号を高信号で収集し、一方、脂肪7b(図11参照)のMR信号を低信号で収集することができる。
(4)第4の実施形態
第1の実施形態〜第3の実施形態では、外側コイルエレメント21および内側コイルエレメント22が、四角形の構造を有している。しかし、必ずしも四角形の構造である必要はなく、他の形状の構造であってもよい。第4の実施形態では、四角形以外の構造を有するコイルについて説明する。
第1の実施形態〜第3の実施形態では、外側コイルエレメント21および内側コイルエレメント22が、四角形の構造を有している。しかし、必ずしも四角形の構造である必要はなく、他の形状の構造であってもよい。第4の実施形態では、四角形以外の構造を有するコイルについて説明する。
図16は、三角形の構造のコイル113を示す図である。
コイル113は、外側コイルエレメント21と、内側コイルエレメント22と、コイルエレメント接続部23および24とを有している。外側コイルエレメント21は、2つの端部21aおよび21bと、3本のエレメント片21c、21d、および21eとを有しており、内側コイルエレメント22は、2つの端部22aおよび22bと、3本のエレメント片22c、22d、および22eを有している。第4の実施形態では、外側コイルエレメント21は三角形状の構造を有しており、内側コイルエレメント22も三角形状の構造を有している。このようなコイル113であっても、図10に示すようなコイル感度分布が得られるので、肝臓7a(図11参照)のMR信号を高信号で収集し、一方、脂肪7b(図11参照)のMR信号を低信号で収集することができる。
尚、三角形の構造を有するコイルの他に、五角形や六角形などの多角形の構造のコイルや、円形や楕円などの構造を有するコイルを用いることも可能である。
(5)第5の実施形態
図17は、第5の実施形態の磁気共鳴イメージング装置100の概略図である。
第5の実施形態の磁気共鳴イメージング装置100は、第1の実施形態のコイル装置10とは異なる構造のコイル装置30を有しているが、コイル装置30以外の構造は、第1の実施形態の磁気共鳴イメージング装置1と同様である。したがって、第5の実施形態の説明にあたっては、コイル装置30を主に説明する。
図17は、第5の実施形態の磁気共鳴イメージング装置100の概略図である。
第5の実施形態の磁気共鳴イメージング装置100は、第1の実施形態のコイル装置10とは異なる構造のコイル装置30を有しているが、コイル装置30以外の構造は、第1の実施形態の磁気共鳴イメージング装置1と同様である。したがって、第5の実施形態の説明にあたっては、コイル装置30を主に説明する。
コイル装置30は、被検体7の背中に取り付けられている。
図18は、被検体7とコイル装置30との位置関係を示す図である。
被検体7とコイル装置30との間には、パッド9が挟まれている。パッド9は、被検体7とコイル装置30との間の距離を調整するためのものである。第5の実施形態では、被検体7の脊髄7dを含む領域を、AP方向(前後方向)に位相エンコーディングを行うパラレルイメージング法を用いて撮影する。コイル装置30は、被検体7をパラレルイメージング法を用いて撮影するのに適したコイルである。この理由を説明するため、先ず、コイル装置30の構造について説明する。
図19は、第5の実施形態のコイル装置30の斜視図である。
コイル装置30は、コイル11と、コイル31と、絶縁シート26と、コイル筐体12とを有している。
図20はコイル筐体12に収容されている2つのコイル11および31を示す斜視図、図21は2つのコイル11および31を分割して示した斜視図である。
図20および図21では、コイル11と31とを区別しやすくするために、コイル31は、斜線で示されている。
第5の実施形態におけるコイル11は、第1の実施形態におけるコイル11と同一構造であるので、コイル11の説明は省略する。
コイル31は、四角形のループコイルである。コイル31とコイル11との間には、絶縁シート26が設けられている。
図22は、コイル11および31の平面図である。
ループコイル31は、コイル11の外側コイルエレメント21と内側コイルエレメント22との間に位置している。ループコイル31は、4つのエレメント片31a、31b、31c、および31dを有している。4つのエレメント片31a〜31dは、コイル11の内側コイルエレメント22に沿うように設けられている。各エレメント片31a〜31dの幅はWLである。エレメント片31a〜31dは、コンデンサなどの電子部品と導線との組み合わせによって構成されているが、図22では、説明の便宜上、エレメント片31a〜31dは、簡略化して示されている。
ループコイル31は、上記のように構成されている。
尚、ループコイル31と、コイル11の内側コイルエレメント22との間には、X軸方向に所定の間隔Sxが設けられ、Z軸方向に所定の間隔Szが設けられている。
次に、ループコイル31のコイル感度について調べるために、シミュレーションを行った。シミュレーション条件は、以下の通りである。
(A)ループコイル31の一辺の長さは120mm
(B)ループコイル31の幅WLは、無限小
(A)ループコイル31の一辺の長さは120mm
(B)ループコイル31の幅WLは、無限小
図23は、ループコイル31のコイル感度のシミュレーション結果を示す図である。
図23は、XY面(図22参照)内におけるコイル11の感度マップを示している。図23から、ループコイル31から±60mmほど離れた位置ではコイル感度が高いが、ループコイル31から±120mmほど離れた位置ではコイル感度が低くなっていることがわかる。
図23と図10とを比較すると、ループコイル31は、Y軸方向に関して、コイル11とは反対のコイル感度特性を有していることがわかる。したがって、第5の実施形態のコイル装置30の2つのコイル11および31は、Y軸方向に関して互いに反対のコイル感度特性を有している。次に、コイル装置30を図18に示すように配置した場合に、コイル11および31の作り出すコイル感度分布が、被検体7に対してどのように重なり合うかについて、図24を参照しながら説明する。
図24は、コイル11および31の作り出すコイル感度分布が、被検体7に対してどのように重なり合うかを説明する図である。
図24には、コイル11の作り出すコイル感度分布と、ループコイル31の作り出すコイル感度分布が概略的に示されている。実線で表されているコイル感度(高および低)は、コイル11が作り出すコイル感度分布であり、破線で表されているコイル感度(高および低)は、ループコイル31が作り出すコイル感度分布である。図24を参照すると、コイル11のコイル感度分布は、被検体7のAP方向に関して、コイル装置30から比較的近い領域については低く、コイル装置30から比較的離れた領域については高くなっている。一方、ループコイル31のコイル感度分布は、AP方向に関して、コイル装置30から比較的近い領域については高く、コイル装置30から比較的離れた領域については低くなっている。したがって、コイル装置30から比較的近い領域については、ループコイル31によって高信号でデータ収集することができ、一方、コイル装置30から比較的離れた領域については、コイル11によって高信号でデータ収集することができる。このため、被検体7の脊髄7dを撮影する場合、AP方向(Y軸方向)に位相エンコーディングを行うパラレルイメージングで撮影することができるので、被検体7の背中から腹部までの領域全体を、高速で撮影することができる。
尚、図22に示すように、ループコイル31と、コイル11の内側コイルエレメント22との間には、X軸方向およびZ軸方向に、所定の間隔SxおよびSzが設けられている。間隔SxおよびSzの値に応じて、ループコイル31とコイル1との間の相互インダクタンスMの値が異なるので、相互インダクタンスMができるだけゼロに近づくように、間隔SxおよびSzの値を設定する必要がある。そこで、間隔SxおよびSzをどれくらいの値に設定すれば相互インダクタンスMをゼロに近づけることができるのかを調べるために、間隔SxおよびSzと相互インダクタンスMとの関係をシミュレーションで調べた。シミュレーション条件は、以下の通りである。
(1)コイル11の外側コイルエレメント21の一辺の長さは200mm
(2)コイル11の外側コイルエレメント21の端部21aと21bとの間のギャップ長G=10mm
(3)コイル11の内側コイルエレメント22の一辺の長さは100mm
(4)コイル11の内側コイルエレメント22の端部22aと22bとの間のギャップ長G=10mm
(5)コイル11の外側コイルエレメント21の幅Woおよび内側コイルエレメント22の幅Wiは無限小
(6)ループコイル31の幅WLは、無限小
(7)X軸方向の間隔Sxと、Z軸方向の間隔Szは、Sx=Sz
(1)コイル11の外側コイルエレメント21の一辺の長さは200mm
(2)コイル11の外側コイルエレメント21の端部21aと21bとの間のギャップ長G=10mm
(3)コイル11の内側コイルエレメント22の一辺の長さは100mm
(4)コイル11の内側コイルエレメント22の端部22aと22bとの間のギャップ長G=10mm
(5)コイル11の外側コイルエレメント21の幅Woおよび内側コイルエレメント22の幅Wiは無限小
(6)ループコイル31の幅WLは、無限小
(7)X軸方向の間隔Sxと、Z軸方向の間隔Szは、Sx=Sz
図25は、間隔SxおよびSzと相互インダクタンスMとの関係のシミュレーション結果を示す図である。
図25から、上記のシミュレーション条件(1)〜(8)では、間隔Sx=Sz=15mm程度の値に設定することによって、相互インダクタンスMを実質的にゼロにできることが分かる。尚、上記のシミュレーションでは、X軸方向の間隔Sxと、Z軸方向の間隔Szは、Sx=Szとしているが(シミュレーション条件(7))、間隔SxおよびSzは、必ずしもSx=Szである必要はない。
第5の実施形態では、コイル11が使用されているが、コイル11の代わりに、第2〜第4の実施形態のコイル112、112、又は113などの他のコイルを使用してもよい。また、第5の実施形態では、略四角形のループコイル31が使用されているが、別の形状のループコイルなどを使用してもよい。
更に、第5の実施形態では、2つのコイル11および31が使用されているが、3つ以上のコイルを使用してもよい。
尚、第1〜第5の実施形態では、内側コイルエレメント22の端部22aおよび22bは、Z軸方向に並んでいるが、必ずしもZ軸方向に並んでいる必要はなく、Z軸と交差する方向に並ぶように構成してもよい。同様に、外側コイルエレメント21の端部21aおよび21bも、Z軸と交差する方向に並ぶように構成してもよい。
1、100 MRI装置
2 コイルアセンブリ
2a ボア
2b 超伝導コイル
2c 勾配コイル
2d 送信コイル
3 テーブル
4 制御装置
5 入力装置
6 表示装置
7 被検体
7a 肝臓
7b 脂肪
7c 脊髄
8 オペレータ
9 パッド
10、30 コイル装置
11、111、112、113 コイル
21 外側コイルエレメント
21a、21b、22a、22b 端部
21c〜21g、22c〜22g、31a〜31d エレメント片
22 内側コイルエレメント
23、24 コイルエレメント接続部
31 クレードル
41 コイル制御手段
42 信号処理手段
2 コイルアセンブリ
2a ボア
2b 超伝導コイル
2c 勾配コイル
2d 送信コイル
3 テーブル
4 制御装置
5 入力装置
6 表示装置
7 被検体
7a 肝臓
7b 脂肪
7c 脊髄
8 オペレータ
9 パッド
10、30 コイル装置
11、111、112、113 コイル
21 外側コイルエレメント
21a、21b、22a、22b 端部
21c〜21g、22c〜22g、31a〜31d エレメント片
22 内側コイルエレメント
23、24 コイルエレメント接続部
31 クレードル
41 コイル制御手段
42 信号処理手段
Claims (11)
- 第1の軸の周囲に延在するように形成された内側コイルエレメントと、前記内側コイルエレメントの周囲に延在するように形成され、前記内側コイルエレメントに流れる電流とは反対回りの電流が流れるように構成された外側コイルエレメントとを有する第1のコイルであって、前記第1の軸上において、前記第1のコイルに近い位置のコイル感度が低く、前記第1のコイルから離れた位置のコイル感度が高くなる感度分布を有する第1のコイルと、
前記第1の軸上において、前記第1のコイルに近い位置のコイル感度が高く、前記第1のコイルから離れた位置のコイル感度が低くなる感度分布を有する第2のコイルと、
を有する、コイル装置。 - 前記内側コイルエレメントと前記外側コイルエレメントとを接続する第1のコイルエレメント接続部と、
前記内側コイルエレメントと前記外側コイルエレメントとを接続する第2のコイルエレメント接続部と、
を有する、請求項1に記載のコイル装置。 - 前記内側コイルエレメントは、第1の端部および第2の端部を有し、
前記外側コイルエレメントは、第3の端部および第4の端部を有し、
前記第1のコイルエレメント接続部は、前記内側コイルエレメントの第1の端部と前記外側コイルエレメントの第3の端部とを接続し、
前記第2のコイルエレメント接続部は、前記内側コイルエレメントの第2の端部と前記外側コイルエレメントの第4の端部とを接続する、請求項2に記載のコイル装置。 - 前記内側コイルエレメントの前記第1の端部は、絶縁シートを介して前記内側コイルエレメントの前記第2の端部に重なっている、請求項3に記載のコイル装置。
- 前記外側コイルエレメントの前記第3の端部は、絶縁シートを介して前記外側コイルエレメントの前記第4の端部に重なっている、請求項3又は4に記載のコイル装置。
- 前記第1のコイルエレメント接続部は、絶縁シートを介して前記第2のコイルエレメント接続部に重なっている、請求項3〜5のうちのいずれか一項に記載のコイル装置。
- 前記内側コイルエレメントは、第1のエレメント片と第2のエレメント片とを有しており、
前記第1のエレメント片は、絶縁シートを介して前記第2のエレメント片に重なっている、請求項1〜6のうちのいずれか一項に記載のコイル装置。 - 前記外側コイルエレメントは、第3のエレメント片と第4のエレメント片とを有しており、
前記第3のエレメント片は、絶縁シートを介して前記第4のエレメント片に重なっている、請求項1〜7のうちのいずれか一項に記載のコイル装置。 - 前記第2のコイルは、前記内側コイルエレメントと前記外側コイルエレメントとの間に位置している、請求項1〜8のうちのいずれか一項に記載のコイル装置。
- 前記第2のコイルはループコイルである、請求項1〜9のうちのいずれか一項に記載のコイル装置。
- 請求項1〜10のうちのいずれか一項に記載のコイル装置を有する磁気共鳴イメージング装置。
Priority Applications (1)
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JP2013260446A JP2014087673A (ja) | 2013-12-17 | 2013-12-17 | コイル装置および磁気共鳴イメージング装置 |
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JP2013260446A JP2014087673A (ja) | 2013-12-17 | 2013-12-17 | コイル装置および磁気共鳴イメージング装置 |
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JP2009082899A Division JP2010233665A (ja) | 2009-03-30 | 2009-03-30 | コイル、コイル装置、および磁気共鳴イメージング装置 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2013260446A Ceased JP2014087673A (ja) | 2013-12-17 | 2013-12-17 | コイル装置および磁気共鳴イメージング装置 |
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Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS62197812U (ja) * | 1986-06-06 | 1987-12-16 | ||
JPS63501336A (ja) * | 1985-08-14 | 1988-05-26 | ピカ− インタ−ナシヨナル インコ−ポレイテツド | 核磁気共鳴画像化装置 |
US4752738A (en) * | 1985-08-14 | 1988-06-21 | Picker International, Inc. | Three dimensional localized coil for magnetic resonance imaging |
JP2002153440A (ja) * | 2000-11-20 | 2002-05-28 | Hitachi Medical Corp | 核磁気共鳴を用いた検査装置 |
-
2013
- 2013-12-17 JP JP2013260446A patent/JP2014087673A/ja not_active Ceased
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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