JP4233738B2 - RF coil and magnetic resonance imaging apparatus - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、RFコイル(radio frequency coil)、RF信号送受信装置および磁気共鳴撮像装置に関し、特に、TEMレゾネータ(transverse electromagnetic mode resonator)型のRFコイル、そのようなRFコイルを用いるRF信号送受信装置、および、そのようなRF信号送受信装置を用いる磁気共鳴撮像装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
磁気共鳴撮像(MRI:Magnetic Resonance Imaging)装置では、マグネットシステム(magnet system)の内部空間、すなわち、静磁場を形成した空間に撮像の対象(患者等)を配置し、勾配磁場および高周波磁場を印加して対象内に磁気共鳴信号を発生させ、その受信信号に基づいて断層像を生成(再構成)する。
【0003】
静磁場として磁場強度が例えば3T程度の高磁場を用いる磁気共鳴撮像装置では、RF信号の送受信効率の良さに着目し、TEMレゾネータ型のRFコイルを用いて、撮像対象のスピン(spin)のRF励起および励起されたスピンが生じる磁気共鳴信号の受信を行う。
【0004】
TEMレゾネータ型のRFコイルは、図13に模式的構成を示すように、円筒状の筒部700を有する。筒部700は両端にオリフィス(orifis)部702,702’を有する。オリフィス部702,702’は筒部700の内径よりも小径の同心円をなす開口704,704’を有する。
【0005】
筒部700およびオリフィス部702,702’は連続した導電体で構成される。このような筒部700およびオリフィス部702,702’を持つ筒体は、シールド(shield)またはキャビティ(cavity)と呼ばれる。
【0006】
シールドの内側には、複数のラインエレメント(line element)802がシールドの軸に平行に設けられる。なお、ラインエレメントへの符号付けは1箇所で代表する。ラインエレメント802は、電気的にはLC直列回路となっている。複数のラインエレメント802は、その両端がオリフィス部702,702’に電気的および機械的にそれぞれ結合し、開口704,704’の周辺に沿って同心的に配置されている。ラインエレメント802は、筒部700の内面から離れている。
【0007】
このような構成のRFコイルの所定の箇所にRF信号を供給することとにより、複数のラインエレメント802で囲まれた円柱状の空間に、その軸方向に垂直な面内で回転するRF磁場を生じさせる。また、同面内で回転するスピンが生じるRF信号(磁気共鳴信号)を受信した信号をこのRFコイルの所定の箇所から取り出す。
【0008】
実際の磁気共鳴撮像では、例えば図14に示すように、シールド部分が軸方向および放射方向のスリット706によって複数に分離されたものを用いる。なお、スリットへの符号付けは1箇所で代表する。スリット706によって分離された個々のシールドセグメント(shield segment)は電気的に絶縁されたものとなり、勾配磁場印加時に渦電流がシールドの円周方向に流れるのを阻止し、渦電流による静磁場の乱れを防止する。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
TEMレゾネータ型のRFコイルにおいては、動作時のラインエレメント上の電位分布は、中央部がグラウンド(ground)電位、両端部が高電位となるが、シールドをスリットで分離したRFコイルでは、両端のオリフィス部702,702’がスリット706で個々のセグメントに分離されているために、セグメント間で電位状態のアンバランス(unbalance)が生じる。
【0010】
このようなRFコイルを撮像対象である患者等の頭部を撮像するヘッドコイル(head coil)として用いる場合、その内部に頭部を収容した状態では撮像対象の頸部が一方のオリフィスに外部からロード(load)として加わるので、電気的特性が変化してRFコイルの動作が不安定になり易い。
【0011】
また、銅箔等で構成されるシールドは光を遮るので、ヘッドコイルの内部は暗く、その中に頭部を挿入する患者等にとって必ずしも快適でない。また、撮像中に勾配磁場の印加に伴って発生する音響も患者等の快適性を阻害する。
【0012】
そこで、本発明の課題は、動作の安定なTEMレゾネータ型のRFコイル、そのようなRFコイルを用いるRF信号送受信装置、および、そのようなRF信号送受信装置を用いる磁気共鳴撮像装置を実現することである。
【0013】
また、患者等にとって快適なTEMレゾネータ型のRFコイル、そのようなRFコイルを用いるRF信号送受信装置、および、そのようなRF信号送受信装置を用いる磁気共鳴撮像装置を実現することを課題とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】
(1)上記の課題を解決するための1つの観点での発明は、シールド部材がスリットによって複数に分離されたTEMレゾネータ型のRFコイルであって、前記スリット部分において前記シールド部材同士を接続するキャパシタを具備することを特徴とするRFコイルである。
【0015】
この観点での発明では、スリット部分においてシールド部材同士をキャパシタで接続し、RF領域におけるシールド部材の電気的一体化を実現する。これによって、RFコイルの両端部における電気的条件を、ロードの有無に関わらず安定化する。
【0016】
(2)上記の課題を解決するための他の観点での発明は、前記シールド部材を網状の導電体を用いて構成した、ことを特徴とする(1)に記載のRFコイルである。
【0017】
この観点での発明では、(1)に加えて、シールド部材を網状の導電体を用いて構成したので、外光の進入によりRFコイルの内部の明るさが増す。
(3)上記の課題を解決するための他の観点での発明は、シールド部材がスリットによって複数に分割されたTEMレゾネータ型のRFコイルであって、前記シールド部材を網状の導電体を用いて構成した、ことを特徴とするRFコイルである。
【0018】
この観点での発明では、シールド部材を網状の導電体を用いて構成したので、外光の進入によりRFコイルの内部の明るさが増す。
(4)上記の課題を解決するための他の観点での発明は、前記シールド部材の内側に吸音材を設けた、ことを特徴とする(1)ないし(3)のうちのいずれか1つに記載のRFコイルである。
【0019】
この観点での発明では、(1)ないし(3)のうちのいずれか1つに加えて、シールド部材の内側に吸音材を設けたので、外部音響の侵入量が減少する。
(5)上記の課題を解決するための他の観点での発明は、環状のオリフィス部を両端に持つ筒状のシールドと、前記オリフィス部に両端が接続され前記オリフィス部の開口に沿って間隔を保って配置された複数のラインエレメントと、を有するTEMレゾネータ型のRFコイルであって、前記シールドを網状の導電体を用いて構成した、ことを特徴とするRFコイルである。
【0020】
この観点での発明では、シールドを網状の導電体を用いて構成したので、外光の進入によりRFコイルの内部の明るさが増す。
(6)上記の課題を解決するための他の観点での発明は、前記シールドの内側に吸音材を設けた、ことを特徴とする(5)に記載のRFコイルである。
【0021】
この観点での発明では、(5)に加えて、シールドの内側に吸音材を設けたので、外部音響の侵入量が減少する。
(7)上記の課題を解決するための他の観点での発明は、環状のオリフィス部を両端に持つ筒状のシールドと、前記オリフィス部に両端が接続され前記オリフィス部の開口に沿って間隔を保って配置された複数のラインエレメントと、を有するTEMレゾネータ型のRFコイルであって 前記シールドの内側に吸音材を設けた、ことを特徴とするRFコイルである。
【0022】
この観点での発明では、シールドの内側に吸音材を設けたので、外部音響の侵入量が減少する。
(8)上記の課題を解決するための他の観点での発明は、シールド部材がスリットによって複数に分離されたTEMレゾネータ型のRFコイルと、前記RFコイルにRF送信信号を供給するRF信号供給手段と、前記RFコイルからRF受信信号を受信するRF信号受信手段と、を有するRF信号送受信装置であって、前記RFコイルは前記スリット部分において前記シールド部材同士を接続するキャパシタを具備する、ことを特徴とするRF信号送受信装置である。
【0023】
この観点での発明では、スリット部分においてシールド部材同士をキャパシタで接続し、RF領域におけるシールド部材の電気的一体化を実現する。これによって、RFコイルの両端部における電気的条件を、ロードの有無に関わらず安定化する。
【0024】
(9)上記の課題を解決するための他の観点での発明は、前記シールド部材を網状の導電体を用いて構成した、ことを特徴とする(8)に記載のRF信号送受信装置である。
【0025】
この観点での発明では、(8)に加えて、シールド部材を網状の導電体を用いて構成したので、外光の進入によりRFコイルの内部の明るさが増す。
(10)上記の課題を解決するための他の観点での発明は、RFコイルと、前記RFコイルにRF送信信号を供給するRF信号供給手段と、前記RFコイルからRF受信信号を受信するRF信号受信手段と、を有するRF信号送受信装置であって、前記RFコイルは、シールド部材がスリットによって複数に分割されたTEMレゾネータ型のRFコイルであって、前記シールド部材を網状の導電体を用いて構成した、ことを特徴とするRF信号送受信装置である。
【0026】
この観点での発明では、シールド部材を網状の導電体を用いて構成したので、外光の進入によりRFコイルの内部の明るさが増す。
(11)上記の課題を解決するための他の観点での発明は、前記シールド部材の内側に吸音材を設けた、ことを特徴とする(8)ないし(10)のうちのいずれか1つに記載のRF信号送受信装置である。
【0027】
この観点での発明では、(8)ないし(10)のうちのいずれか1つに加えて、シールド部材の内側に吸音材を設けたので、外部音響の侵入量が減少する。
(12)上記の課題を解決するための他の観点での発明は、RFコイルと、前記RFコイルにRF送信信号を供給するRF信号供給手段と、前記RFコイルからRF受信信号を受信するRF信号受信手段と、を有するRF信号送受信装置であって 前記RFコイルは、環状のオリフィス部を両端に持つ筒状のシールドと、前記オリフィス部に両端が接続され前記オリフィス部の開口に沿って間隔を保って配置された複数のラインエレメントと、を有するTEMレゾネータ型のRFコイルであって、前記シールドを網状の導電体を用いて構成した、ことを特徴とするRF信号送受信装置である。
【0028】
この観点での発明では、シールドを網状の導電体を用いて構成したので、外光の進入によりRFコイルの内部の明るさが増す。
(13)上記の課題を解決するための他の観点での発明は、前記シールドの内側に吸音材を設けた、ことを特徴とする(12)に記載のRF信号送受信装置である。
【0029】
この観点での発明では、(12)に加えて、シールドの内側に吸音材を設けたので、外部音響の侵入量が減少する。
(14)上記の課題を解決するための他の観点での発明は、RFコイルと、前記RFコイルにRF送信信号を供給するRF信号供給手段と、前記RFコイルからRF受信信号を受信するRF信号受信手段と、を有するRF信号送受信装置であって、前記RFコイルは、環状のオリフィス部を両端に持つ筒状のシールドと、前記オリフィス部に両端が接続され前記オリフィス部の開口に沿って間隔を保って配置された複数のラインエレメントと、を有するTEMレゾネータ型のRFコイルであって、前記シールドの内側に吸音材を設けた、ことを特徴とするRF信号送受信装置である。
【0030】
この観点での発明では、シールドの内側に吸音材を設けたので、外部音響の侵入量が減少する。
(15)上記の課題を解決するための他の観点での発明は、撮像対象を収容した空間に静磁場を形成する静磁場形成手段と、前記空間に勾配磁場を形成する勾配磁場形成手段と、前記空間にRF励起信号を送信するとともに前記空間から磁気共鳴信号を受信する送受信手段と、前記受信した磁気共鳴信号に基づいて画像を生成する画像生成手段と、を有する磁気共鳴撮像装置であって、前記送受信手段として(8)に記載のRF信号送受信装置を用いる、ことを特徴とする磁気共鳴撮像装置である。
【0031】
この観点での発明では、スリット部分においてシールド部材同士をキャパシタで接続し、RF領域におけるシールド部材の電気的一体化を実現する。これによって、RFコイルの両端部における電気的条件を、ロードの有無に関わらず安定化する。
【0032】
(16)上記の課題を解決するための他の観点での発明は、前記シールド部材を網状の導電体を用いて構成した、ことを特徴とする(15)に記載の磁気共鳴撮像装置である。
【0033】
この観点での発明では、(15)に加えて、シールド部材を網状の導電体を用いて構成したので、外光の進入によりRFコイルの内部の明るさが増す。
(17)上記の課題を解決するための他の観点での発明は、撮像対象を収容した空間に静磁場を形成する静磁場形成手段と、前記空間に勾配磁場を形成する勾配磁場形成手段と、前記空間にRF励起信号を送信するとともに前記空間から磁気共鳴信号を受信する送受信手段と、前記受信した磁気共鳴信号に基づいて画像を生成する画像生成手段と、を有する磁気共鳴撮像装置であって、前記送受信手段として(10)に記載のRF信号送受信装置を用いる、ことを特徴とする磁気共鳴撮像装置である。
【0034】
この観点での発明では、シールド部材を網状の導電体を用いて構成したので、外光の進入によりRFコイルの内部の明るさが増す。
(18)上記の課題を解決するための他の観点での発明は、前記シールド部材の内側に吸音材を設けた、ことを特徴とする(15)ないし(17)のうちのいずれか1つに記載の磁気共鳴撮像装置である。
【0035】
この観点での発明では、(15)ないし(17)のうちのいずれか1つに加えて、シールド部材の内側に吸音材を設けたので、外部音響の侵入量が減少する。
(19)上記の課題を解決するための他の観点での発明は、対象を収容した空間に静磁場を形成する静磁場形成手段と、前記空間に勾配磁場を形成する勾配磁場形成手段と、前記空間にRF励起信号を送信するとともに前記空間から磁気共鳴信号を受信する送受信手段と、前記受信した磁気共鳴信号に基づいて画像を生成する画像生成手段と、を有する磁気共鳴撮像装置であって、前記送受信手段として(12)に記載のRF信号送受信装置を用いる、ことを特徴とする磁気共鳴撮像装置である。
【0036】
この観点での発明では、シールドを網状の導電体を用いて構成したので、外光の進入によりRFコイルの内部の明るさが増す。
(20)上記の課題を解決するための他の観点での発明は、前記シールドの内側に吸音材を設けた、ことを特徴とする(19)に記載の磁気共鳴撮像装置である。
【0037】
この観点での発明では、(19)に加えて、シールドの内側に吸音材を設けたので、外部音響の侵入量が減少する。
(21)上記の課題を解決するための他の観点での発明は、撮像対象を収容した空間に静磁場を形成する静磁場形成手段と、前記空間に勾配磁場を形成する勾配磁場形成手段と、前記空間にRF励起信号を送信するとともに前記空間から磁気共鳴信号を受信する送受信手段と、前記受信した磁気共鳴信号に基づいて画像を生成する画像生成手段と、を有する磁気共鳴撮像装置であって、前記送受信手段として(14)に記載のRF信号送受信装置を用いる、ことを特徴とする磁気共鳴撮像装置である。
【0038】
この観点での発明では、シールドの内側に吸音材を設けたので、外部音響の侵入量が減少する。
【0039】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、本発明は実施の形態に限定されるものではない。図1に磁気共鳴撮像装置のブロック(block)図を示す。本装置は本発明の実施の形態の一例である。本装置の構成によって、本発明の装置に関する実施の形態の一例が示される。
【0040】
図1に示すように、本装置はマグネットシステム(magnet system)100を有する。マグネットシステム100は主磁場コイル部102、勾配コイル部106およびRFコイル部108を有する。これら各コイル部は概ね円筒状の外形を有し、互いに同軸的に配置されている。マグネットシステム100の内部空間に、撮像対象300がクレードル(cradle)500に搭載されて図示しない搬送手段により搬入および搬出される。
【0041】
主磁場コイル部102はマグネットシステム100の内部空間に静磁場を形成する。主磁場コイル部102は、本発明における静磁場形成手段の実施の形態の一例である。静磁場の方向は概ね撮像対象300の体軸方向に平行である。すなわちいわゆる水平磁場を形成する。主磁場コイル部102は例えば超伝導コイルを用いて構成される。なお、超伝導コイルに限らず常伝導コイル等を用いて構成しても良いのはもちろんである。
【0042】
勾配コイル部106は静磁場強度に勾配を持たせるための勾配磁場を生じる。発生する勾配磁場は、スライス(slice)勾配磁場、リードアウト(read out)勾配磁場およびフェーズエンコード(phase encode)勾配磁場の3種であり、これら3種類の勾配磁場に対応して勾配コイル部106は図示しない3系統の勾配コイルを有する。
【0043】
RFコイル部108は撮像対象300の体内のスピンを励起するための高周波磁場を形成する。以下、高周波磁場を形成することをRF励起信号の送信ともいう。RFコイル部108は、また、励起されたスピンが生じる電磁波すなわち磁気共鳴信号を受信する。RFコイル部108については後にあらためて説明する。
【0044】
勾配コイル部106には勾配駆動部130が接続されている。勾配駆動部130は勾配コイル部106に駆動信号を与えて勾配磁場を発生させる。勾配コイル部106および勾配駆動部130からなる部分は、本発明における勾配磁場形成手段の実施の形態の一例である。勾配駆動部130は、勾配コイル部106における3系統の勾配コイルに対応する図示しない3系統の駆動回路を有する。
【0045】
RFコイル部108には、RF駆動部140およびデータ収集部150が接続されている。RF駆動部140はRFコイル部108に駆動信号を与えてRF励起信号を送信し、撮像対象300の体内のスピンを励起する。データ収集部150は受信コイル部110が受信した受信信号を取り込み、それをディジタルデータ(digital data)として収集する。
【0046】
RFコイル部108、RF駆動部140およびデータ収集部150からなる部分は、本発明のRF信号送受信装置の実施の形態の一例である。本送受信装置の構成によって、本発明のRF信号送受信装置に関するの実施の形態の一例が示される。
【0047】
RFコイル部108は、本発明におけるRFコイルの実施の形態の一例である。RF駆動部140は、本発明におけるRF信号供給手段の実施の形態の一例である。データ収集部150は、本発明におけるRF信号受信手段の実施の形態の一例である。RFコイル部108、RF駆動部140およびデータ収集部150からなる部分は、また、本発明における送受信手段の実施の形態の一例である。
【0048】
勾配駆動部130、RF駆動部140およびデータ収集部150には制御部160が接続されている。制御部160は、勾配駆動部130ないしデータ収集部150をそれぞれ制御する。
【0049】
データ収集部150の出力側はデータ処理部170に接続されている。データ処理部170は、データ収集部150から取り込んだデータを図示しないメモリ(memory)に記憶する。メモリ内にはデータ空間が形成される。データ空間は2次元フーリエ(Fourier)空間を構成する。データ処理部170は、これら2次元フーリエ空間のデータを2次元逆フーリエ変換して撮像対象300の画像を再構成する。データ処理部170は、本発明における画像生成手段の実施の形態の一例である。
【0050】
データ処理部170は制御部160に接続されている。データ処理部170は制御部160の上位にあってそれを統括する。データ処理部170には、表示部180および操作部190が接続されている。表示部180は、データ処理部170から出力される再構成画像および各種の情報を表示する。操作部190は、操作者によって操作され、各種の指令や情報等をデータ処理部170に入力する。
【0051】
図2に、磁気共鳴撮像装置のブロック図を示す。本装置は本発明の実施の形態の一例である。本装置の構成によって、本発明の装置に関する実施の形態の一例が示される。
【0052】
同図に示すように、本装置では図1に示した装置におけるものとは大きさが異なるRFコイル部108’を用いる。RFコイル部108’は頭部撮像用のRFコイル部すなわちいわゆるヘッドコイルであり、撮像対象300の頭部を収容するのに適する大きさを持つ。
【0053】
RFコイル部108’は、本発明のRFコイルの実施の形態の一例である。本コイルの構成によって、本発明のRFコイルに関する構成が示される。RFコイル部108’以外は図1に示したものと同様なので、同一の符号を付して説明を省略する。
【0054】
図3に、RFコイル部108の模式的構成を示す。RFコイル部108’も大きさが異なることを除けば同一の構成を有する。同図に示すように、RFコイル部108は、図14に示したものと共通する構成を持つTEMレゾネータ型のRFコイルである。
【0055】
あらためて説明すれば、RFコイル部108は円筒状の筒部110を有する。筒部110は円筒に限るものではなく楕円筒等であっても良い。筒部110は両端にオリフィス部112,112’を有する。オリフィス部112,112’は筒部110の内径よりも小径の同心円をなす開口114,114’を有する。
【0056】
筒部110およびオリフィス部112,112’は、軸方向および放射方向のスリット116によって複数部分に分離された導体箔で覆われた、例えばプラスチック(plastics)等の絶縁体で構成される。なお、スリットへの符号付けは1箇所で代表する。このような筒部110およびオリフィス部112,112’を持つ筒体は、いわゆるシールドまたはキャビティを構成する。このシールドは、本発明におけるシールド部材の実施の形態の一例である。また、本発明におけるシールドの実施の形態の一例である。スリット116は、本発明におけるスリットの実施の形態の一例である。
【0057】
シールドの内側には、複数のラインエレメント118がシールドの軸に平行に設けられる。なお、ラインエレメントへの符号付けは1箇所で代表する。ラインエレメント118は、中央部に図示しないキャパシタを直列に有する直線状導体からなり。シールドとともにLC回路の閉ループを構成する。RF信号の給電および受電は所定のラインエレメント118のキャパシタの両端で行われる。ラインエレメント118は、本発明におけるラインエレメントの実施の形態の一例である。
【0058】
複数のラインエレメント118は、その両端がオリフィス部112,112’に電気的および機械的にそれぞれ結合し、開口114,114’の周辺に沿って同心的に配置されている。ただし、ラインエレメント118は、オリフィス部112,112’のスリット116を橋絡しない。ラインエレメント118は、また、筒部110の内面から離れている。
【0059】
ここまでの構成は図14に示したRFコイルと共通である。本RFコイルでは、さらに、シールドの両端のオリフィス部112,112’に、隣り合うシールドセグメント同士を接続するキャパシタ(capacitor)122を有する。キャパシタ122は、本発明におけるキャパシタの実施の形態の一例である。なお、キャパシタへの符号付けは1箇所で代表する。また、オリフィス部112’におけるキャパシタの図示を省略する。
【0060】
キャパシタ122としては、例えば1kHz〜10kHz程度の周波数領域では十分高インピーダンスとなり、例えば128MHz程度の周波数領域では十分低インピーダンスとなる、例えば1000pF程度のキャパシタンスを持つマイカコンデンサ(mica condenser)等が用いられる。
【0061】
このようなキャパシタ122で接続されたオリフィス部112,112’は、RF領域ではスリット116が短絡されたのと同等になる。したがって、複数のラインエレメント118は、両端を導体でそれぞれ共通接続したのと等価になり、オリフィス部112,112’の付近におけるロードの有無に関わらず電気的条件が安定し動作が安定化する。また、キャパシタ122を通じて複数のシールドセグメントが電気的に一体化することにより、スリットを通じての静電結合と相俟って、RF領域でのシールド効果も一層向上する。
【0062】
一方、1kHz〜10kHz程度の周波数領域では、キャパシタ122は十分高インピーダンスなので、同周波数領域の信号となる勾配磁場印加時の渦電流がシールドの円周方向に流れることはない。したがって、渦電流の影響が静磁場に及ぶことを防止することができる。
【0063】
キャパシタ122は、オリフィス部112,112’に設ける変わりに、あるいはそれに加えて、例えば図4に示すように、筒部110の両端部に設けるようにしても良い。なお、図4はシールドを平面展開した状態で示す。筒部110の両端部もラインエレメント118の両端の高電位部に近いので、オリフィス部112,112’に設けたのと同等の効果を奏する。また、使用するキャパシタは、例えば図5に示すように、スリット116上に適宜に分布させるようにしても良い。
【0064】
キャパシタ122でシールドセグメント同士を接続することは、例えば図6に示すように、ヘッドコイル型のRFコイル部108を、撮像対象300の頭部の挿入を容易にするために軸に沿って2分割可能な構成にし、両者をコネクタ(connector)で結合するようにした場合に、RF領域におけるシールドセグメントの電気的な一体化を実現する点でも好ましい。
【0065】
すなわち、コネクタ結合部ではスリット116の幅が他の部分より広くならざるを得ず、この部分ではスリットを通じての静電結合が弱くなりシールド効果が低減するおそれがある。そこで、例えば図7に示すように、コネクタ124の結合部では、スリット116,116’を両シールドセグメント側にそれぞれ回り込ませ、導体箔のランド(land)126,126’をそれぞれ形成して、それらをコネクタ124で電気的に接続し、かつ、スリット116,116’をキャパシタ122,122’でそれぞれ橋絡する。このようにすることにより、分割部における十分な静電結合を確保することができる。
【0066】
本装置の動作を説明する。本装置の動作は制御部160による制御の下で進行する。図8に、磁気共鳴撮像に用いるパルスシーケンス(pulse sequence)の一例を示す。このパルスシーケンスは、スピンエコー(SE:Spin Echo)法のパルスシーケンスである。
【0067】
すなわち、(1)はSE法におけるRF励起用の90°パルスおよび180°パルスのシーケンスであり、(2)、(3)、(4)および(5)は、同じくそれぞれ、スライス勾配Gs、リードアウト勾配Gr、フェーズエンコード勾配GpおよびスピンエコーMRのシーケンスである。なお、90°パルスおよび180°パルスはそれぞれ中心信号で代表する。パルスシーケンスは時間軸tに沿って左から右に進行する。
【0068】
同図に示すように、90°パルスによりスピンのが行われる。このときスライス勾配Gsが印加され所定のスライスについての選択励起が行われる。90°励起から所定の時間後に、180°パルスによる180°励起すなわちスピン反転が行われる。このときもスライス勾配Gsが印加され、同じスライスについての選択的反転が行われる。RFコイル部108が前述のような構成を有することにより、90°励起および180°励起を安定に行うことができる。
【0069】
90°励起とスピン反転の間の期間に、リードアウト勾配Grおよびフェーズエンコード勾配Gpが印加される。リードアウト勾配Grによりスピンのディフェーズ(dephase)が行われる。フェーズエンコード勾配Gpによりスピンのフェーズエンコードが行われる。
【0070】
スピン反転後、リードアウト勾配Grでスピンをリフェーズ(rephase)してスピンエコーMRを発生させる。スピンエコーMRは、エコー中心に関して対称的な波形を持つRF信号となる。中心エコーは90°励起からTE(echo time)後に生じる。スピンエコーMRはRFコイル部108で受信される。RFコイル部108が前述のような構成を有することにより、信号の受信を安定に行うことができる。受信信号はデータ収集部150により受信データとして収集される。
【0071】
このようなパスルシーケンスが周期TR(repetition time)で例えば64〜512回程度繰り返される。繰り返しのたびにフェーズエンコード勾配Gpを変更し、毎回異なるフェーズエンコードを行う。これによって、64〜512ビュー(view)のビューデータが得られる。
【0072】
磁気共鳴撮像用パルスシーケンスの他の例を図9に示す。このパルスシーケンスは、グラディエントエコー(GRE:Gradient Echo)法のパルスシーケンスである。
【0073】
すなわち、(1)はGRE法におけるRF励起用のα°パルスのシーケンスであり、(2)、(3)、(4)および(5)は、同じくそれぞれ、スライス勾配Gs、リードアウト勾配Gr、フェーズエンコード勾配GpおよびスピンエコーMRのシーケンスである。なお、α°パルスは中心信号で代表する。パルスシーケンスは時間軸tに沿って左から右に進行する。
【0074】
同図に示すように、α°パルスによりスピンのα°励起が行われる。αは90以下である。このときスライス勾配Gsが印加され所定のスライスについての選択励起が行われる。RFコイル部108が前述のような構成を有することにより、α°励起を安定に行うことができる。
【0075】
α°励起後、フェーズエンコード勾配Gpによりスピンのフェーズエンコードが行われる。次に、リードアウト勾配Grにより先ずスピンをディフェーズし、次いでスピンをリフェーズして、グラディエントエコーMRを発生させる。グラディエントエコーMRは、エコー中心に関して対称的な波形を持つRF信号となる。中心エコーはα°励起からTE後に生じる。
【0076】
グラディエントエコーMRは、RFコイル部108で受信される。RFコイル部108が前述のような構成を有することにより、信号の受信を安定に行うことができる。受信信号はデータ収集部150によりビューデータとして収集される。
【0077】
このようなパスルシーケンスが周期TRで例えば64〜512回程度繰り返される。繰り返しのたびにフェーズエンコード勾配Gpを変更し、毎回異なるフェーズエンコードを行う。これによって、64〜512ビューのビューデータが得られる。
【0078】
図8または図9のパルスシーケンスによって得られたビューデータが、データ処理部170のメモリに収集される。なお、パルスシーケンスはSE法またはGRE法に限るものではなく、例えばファーストスピンエコー(FSE:FastSpin Echo)法やエコープラナーイメージング(Echo Planar Imaging)等、他の適宜の技法のものであって良いのはいうまでもない。
【0079】
データ処理部170は、ビューデータを2次元逆フーリエ変換して撮像対象300の断層像を再構成する。RF信号の送受信が安定に行われとともに渦電流が阻止されるので、品質の良い再構成画像を得ることができる。再構成画像は表示部180により可視像として表示される。
【0080】
以上は、RFコイル部108をRF信号の送受信に兼用する例であるが、RFコイル部108は、RF信号の送信専用または受信専用としても良いのはいうまでもない。
【0081】
図10に、RFコイル部108’の他の構成の一例を示す。同図に示すようRFコイル部108’では、シールドを構成する導電体として網状の導電体111が用いられる。網状の導電体111は、本発明における網状の導電体の実施の形態の一例である。
【0082】
網状の導電体111としては、例えば、太さが0.2mm程度の銅線を例えば0.2mm程度の網目をなすように編んだもの等が用いられる。なお、網状の導電体111は、銅線の編組体に限るものではなく、例えば網目状パターンをなす銅箔等であって良い。
【0083】
そのような網状の導電体111が、例えば透明または半透明のプラスチック筒の表面全体を覆うように設けられる。ただし、図10では図示の便宜上それを部分的に示す。網状の導電体111はオリフィス部112の導体箔の電気的に接続され、一体となってシールドを構成している。
【0084】
このようなRFコイル部108’では、網状の導電体111の網目および透明または半透明の筒を通して内部に外光が進入するので、内部が明るい。また、網状の導電体111の網目および透明の筒を通して外部の光景が目視可能となる。
【0085】
したがって、このRFコイル部108’を頭部に装着した患者等に不安感等を与えることがない。すなわち、RFコイル部108’は、これを装着する患者等にとって快適なものとなる。また、fMRI(Functional MRI)によって脳機能画像を撮像する場合等に、患者等に外部から光刺激を与えることも容易になる。
【0086】
網状の導電体111を用いることにより、シールドに渦電流が流れにくくなり、渦電流による静磁場への影響が減少するので、シールドに前述のようなスリットを設けることは省略することが可能である。
【0087】
なお、渦電流阻止を一層確実にするために、例えば図11に示すように、網状の導電体111を複数のスリット116で分割するようにしても良い。この場合、スリット116をまたいで網状の導電体111同士を接続するキャパシタを、図3ないし図5に示した要領で接続するのが、RFコイル部108’の動作を安定化する点で好ましい。
【0088】
図12に、RFコイル部108’の構成を断面図によって示す。同図はRFコイル部108’の軸に垂直な断面を示す。同図に示すように、RFコイル部108’は吸音材132を有する。吸音材132は、本発明における吸音材の実施の形態の一例である。吸音材132は、筒体110の内面とラインエレメント118の間の空間に詰め込まれている。ただし、患者等の頭部を内部に収容した状態で患者等の眼と対向する部分には、吸音材132を設けない。
【0089】
吸音材132としては、例えばグラスウール(glass wool)等が用いられる。なお、それに限るものではなく、例えばスポンジ(sponge)等の多孔材料であって良く、また、例えば粉末、高粘性の液体またはゲル(gel)等、適宜の吸音物質を袋に封入したものを用いて良い。
【0090】
患者等がこのRFコイル部108’を頭部に装着した状態では、勾配磁場の印加に伴う外部音響は、吸音材132で減衰されて患者等の耳に達する。また、吸音材132はシールドの制振材としても機能するので、シールド自身の振動によって発する音響を抑制することもできる。したがって、外部音響等が患者等に不快感ないし不安感等を与えることがない。すなわち、RFコイル部108’は、これを装着する患者等にとって快適なものとなる。
【0091】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、動作の安定なTEMレゾネータ型のRFコイル、そのようなRFコイルを用いるRF信号送受信装置、および、そのようなRF信号送受信装置を用いる磁気共鳴撮像装置を実現することができる。
【0092】
また、患者等にとって快適なTEMレゾネータ型のRFコイル、そのようなRFコイルを用いるRF信号送受信装置、および、そのようなRF信号送受信装置を用いる磁気共鳴撮像装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の一例の装置のブロック図である。
【図2】本発明の実施の形態の一例の装置のブロック図である。
【図3】図1に示した装置におけるRFコイル部の模式図である。
【図4】図3に示したRFコイル部の展開図である。
【図5】図3に示したRFコイル部の展開図である。
【図6】図1に示した装置におけるRFコイル部の模式図である。
【図7】図6に示したRFコイル部の一部の拡大図である。
【図8】図1に示した装置が実行するパルスシーケンスの一例を示す図である。
【図9】図1に示した装置が実行するパルスシーケンスの一例を示す図である。
【図10】図2に示した装置におけるRFコイル部の模式図である。
【図11】図2に示した装置におけるRFコイル部の模式図である。
【図12】図2に示したRFコイル部の軸に垂直な断面図である。
【図13】TEMレゾネータ型のRFコイルの模式図である。
【図14】TEMレゾネータ型のRFコイルの模式図である。
【符号の説明】
100 マグネットシステム
102 主磁場コイル部
106 勾配コイル部
108,108’ RFコイル部
110 筒部
111 網状の導電体
112,112’ オリフィス部
114,114’ 開口
116 スリット
118 ラインエレメント
122 キャパシタ
130 勾配駆動部
132 吸音材
140 RF駆動部
150 データ収集部
160 制御部
170 データ処理部
180 表示部
190 操作部
300 撮像対象
500 クレードル[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an RF coil (radio frequency coil), an RF signal transmission / reception device, and a magnetic resonance imaging device, and more particularly, a TEM resonator (transverse electromagnetic mode resonator) type RF coil, an RF signal transmission / reception device using such an RF coil, The present invention also relates to a magnetic resonance imaging apparatus using such an RF signal transmitting / receiving apparatus.
[0002]
[Prior art]
In a magnetic resonance imaging (MRI) apparatus, an imaging target (patient or the like) is placed in an internal space of a magnet system (namely, a space where a static magnetic field is formed), and a gradient magnetic field and a high-frequency magnetic field are applied. Then, a magnetic resonance signal is generated in the object, and a tomographic image is generated (reconstructed) based on the received signal.
[0003]
In a magnetic resonance imaging apparatus using a high magnetic field with a magnetic field strength of, for example, about 3T as a static magnetic field, paying attention to the good RF signal transmission / reception efficiency, a TEM resonator type RF coil is used to scan the spin RF of the imaging target. The magnetic resonance signal generated by the excited and excited spin is received.
[0004]
The TEM resonator type RF coil has a
[0005]
The
[0006]
Inside the shield, a plurality of
[0007]
By supplying an RF signal to a predetermined portion of the RF coil having such a configuration, an RF magnetic field that rotates in a plane perpendicular to the axial direction is formed in a cylindrical space surrounded by a plurality of
[0008]
In actual magnetic resonance imaging, for example, as shown in FIG. 14, a shield part is used which is separated into a plurality of pieces by axial and radial slits 706. In addition, the code | symbol to a slit is represented by one place. The individual shield segments separated by the slits 706 are electrically insulated, preventing the eddy current from flowing in the circumferential direction of the shield when a gradient magnetic field is applied, and disturbing the static magnetic field due to the eddy current. To prevent.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
In the TEM resonator type RF coil, the potential distribution on the line element during operation has a ground potential at the center and a high potential at both ends, but in an RF coil in which the shield is separated by slits, Since the
[0010]
When such an RF coil is used as a head coil for imaging the head of a patient or the like that is an imaging target, the neck of the imaging target is externally connected to one orifice when the head is accommodated in the head coil. Since it is added as a load, the electrical characteristics change and the operation of the RF coil tends to become unstable.
[0011]
Further, since the shield made of copper foil or the like shields light, the inside of the head coil is dark and is not necessarily comfortable for a patient or the like who inserts the head therein. In addition, the sound generated with the application of the gradient magnetic field during imaging also impairs the comfort of the patient and the like.
[0012]
Accordingly, an object of the present invention is to realize a TEM resonator type RF coil with stable operation, an RF signal transmitting / receiving apparatus using such an RF coil, and a magnetic resonance imaging apparatus using such an RF signal transmitting / receiving apparatus. It is.
[0013]
It is another object of the present invention to realize a TEM resonator type RF coil that is comfortable for patients and the like, an RF signal transmission / reception apparatus using such an RF coil, and a magnetic resonance imaging apparatus using such an RF signal transmission / reception apparatus.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
(1) One aspect of the invention for solving the above problem is a TEM resonator type RF coil in which a shield member is divided into a plurality by a slit, and the shield members are connected to each other at the slit portion. An RF coil including a capacitor.
[0015]
In the invention from this viewpoint, the shield members are connected to each other at the slit portion by the capacitor, and the electrical integration of the shield members in the RF region is realized. This stabilizes the electrical conditions at both ends of the RF coil regardless of whether or not there is a load.
[0016]
(2) The invention according to another aspect to solve the above-described problem is the RF coil according to (1), wherein the shield member is configured using a net-like conductor.
[0017]
In the invention from this point of view, in addition to (1), since the shield member is configured by using a net-like conductor, the brightness inside the RF coil increases due to the entrance of external light.
(3) Another aspect of the invention for solving the above problem is a TEM resonator type RF coil in which the shield member is divided into a plurality of portions by slits, and the shield member is made of a net-like conductor. The RF coil is characterized in that it is configured.
[0018]
In the invention from this viewpoint, since the shield member is configured by using a net-like conductor, the brightness inside the RF coil is increased by the entrance of external light.
(4) According to another aspect of the invention for solving the above-described problem, any one of (1) to (3) is characterized in that a sound absorbing material is provided inside the shield member. It is RF coil as described in above.
[0019]
In the invention in this aspect, in addition to any one of (1) to (3), since the sound absorbing material is provided inside the shield member, the amount of intrusion of external sound is reduced.
(5) In another aspect of the invention for solving the above-described problem, a cylindrical shield having annular orifice portions at both ends, and both ends connected to the orifice portion and spaced along the opening of the orifice portion The RF coil is a TEM resonator type RF coil having a plurality of line elements arranged so as to keep the shield, wherein the shield is configured by using a net-like conductor.
[0020]
In the invention from this viewpoint, since the shield is configured by using a net-like conductor, the brightness inside the RF coil is increased by the entrance of external light.
(6) Another aspect of the invention for solving the above problem is the RF coil according to (5), wherein a sound absorbing material is provided inside the shield.
[0021]
In the invention from this point of view, in addition to (5), since the sound absorbing material is provided inside the shield, the amount of intrusion of external sound is reduced.
(7) In another aspect of the invention for solving the above problem, a cylindrical shield having an annular orifice at both ends, and both ends connected to the orifice and spaced along the opening of the orifice A RF coil of a TEM resonator type having a plurality of line elements arranged so as to maintain a sound absorber, wherein a sound absorbing material is provided inside the shield.
[0022]
In the invention from this viewpoint, since the sound absorbing material is provided inside the shield, the amount of intrusion of external sound is reduced.
(8) According to another aspect of the invention for solving the above-described problem, a TEM resonator type RF coil in which a shield member is divided into a plurality by a slit, and an RF signal supply for supplying an RF transmission signal to the RF coil And an RF signal receiving means for receiving an RF reception signal from the RF coil, wherein the RF coil includes a capacitor for connecting the shield members at the slit portion. This is an RF signal transmitting / receiving apparatus.
[0023]
In the invention from this viewpoint, the shield members are connected to each other at the slit portion by the capacitor, and the electrical integration of the shield members in the RF region is realized. This stabilizes the electrical conditions at both ends of the RF coil regardless of whether or not there is a load.
[0024]
(9) An RF signal transmitting / receiving apparatus according to (8), characterized in that the invention in another aspect for solving the above-mentioned problems is characterized in that the shield member is configured using a net-like conductor. .
[0025]
In the invention from this viewpoint, in addition to (8), since the shield member is configured by using a net-like conductor, the brightness inside the RF coil is increased by the entrance of external light.
(10) In another aspect of the invention for solving the above-described problems, an RF coil, RF signal supply means for supplying an RF transmission signal to the RF coil, and RF for receiving an RF reception signal from the RF coil are provided. An RF signal transmitting / receiving device having a signal receiving means, wherein the RF coil is a TEM resonator type RF coil in which a shield member is divided into a plurality of portions by slits, and the shield member is made of a net-like conductor. This is an RF signal transmitting / receiving apparatus configured as described above.
[0026]
In the invention from this viewpoint, since the shield member is configured by using a net-like conductor, the brightness inside the RF coil is increased by the entrance of external light.
(11) In another aspect of the invention for solving the above-described problem, any one of (8) to (10) is characterized in that a sound absorbing material is provided inside the shield member. The RF signal transmitting / receiving apparatus according to.
[0027]
In the invention in this aspect, in addition to any one of (8) to (10), since the sound absorbing material is provided inside the shield member, the amount of intrusion of external sound is reduced.
(12) In another aspect of the invention for solving the above problems, an RF coil, RF signal supply means for supplying an RF transmission signal to the RF coil, and RF for receiving an RF reception signal from the RF coil An RF signal transmitting / receiving device comprising: a signal receiving means, wherein the RF coil is connected to a cylindrical shield having annular orifice portions at both ends, and both ends of the RF coil are connected to the orifice portion and spaced along the opening of the orifice portion. The RF signal transmitting / receiving apparatus is a TEM resonator type RF coil having a plurality of line elements arranged so as to keep the shield, wherein the shield is configured by using a net-like conductor.
[0028]
In the invention from this viewpoint, since the shield is configured by using a net-like conductor, the brightness inside the RF coil is increased by the entrance of external light.
(13) An RF signal transmitting / receiving apparatus according to (12), characterized in that a sound absorbing material is provided on the inner side of the shield.
[0029]
In the invention from this viewpoint, in addition to (12), since the sound absorbing material is provided inside the shield, the amount of intrusion of external sound is reduced.
(14) In another aspect of the invention for solving the above problems, an RF coil, an RF signal supply means for supplying an RF transmission signal to the RF coil, and an RF for receiving an RF reception signal from the RF coil. An RF signal transmitting / receiving device having a signal receiving means, wherein the RF coil has a cylindrical shield having annular orifice portions at both ends, and both ends of the RF coil are connected to the orifice portions along the openings of the orifice portions. An RF signal transmitting / receiving apparatus comprising: a TEM resonator type RF coil having a plurality of line elements arranged at intervals, wherein a sound absorbing material is provided inside the shield.
[0030]
In the invention from this viewpoint, since the sound absorbing material is provided inside the shield, the amount of intrusion of external sound is reduced.
(15) In another aspect of the invention for solving the above-described problem, a static magnetic field forming unit that forms a static magnetic field in a space accommodating an imaging target, and a gradient magnetic field forming unit that forms a gradient magnetic field in the space A magnetic resonance imaging apparatus comprising: a transmission / reception unit that transmits an RF excitation signal to the space and receives a magnetic resonance signal from the space; and an image generation unit that generates an image based on the received magnetic resonance signal. An RF signal transmitting / receiving apparatus according to (8) is used as the transmitting / receiving means.
[0031]
In the invention from this viewpoint, the shield members are connected to each other at the slit portion by the capacitor, and the electrical integration of the shield members in the RF region is realized. This stabilizes the electrical conditions at both ends of the RF coil regardless of whether or not there is a load.
[0032]
(16) The magnetic resonance imaging apparatus according to (15), characterized in that the invention in another aspect for solving the above-described problem comprises the shield member using a net-like conductor. .
[0033]
In the invention from this point of view, in addition to (15), since the shield member is configured using a net-like conductor, the brightness inside the RF coil is increased by the entrance of external light.
(17) In another aspect of the invention for solving the above-described problem, a static magnetic field forming unit that forms a static magnetic field in a space accommodating an imaging target, and a gradient magnetic field forming unit that forms a gradient magnetic field in the space A magnetic resonance imaging apparatus comprising: a transmission / reception unit that transmits an RF excitation signal to the space and receives a magnetic resonance signal from the space; and an image generation unit that generates an image based on the received magnetic resonance signal. An RF signal transmitting / receiving apparatus according to (10) is used as the transmitting / receiving means.
[0034]
In the invention from this viewpoint, since the shield member is configured by using a net-like conductor, the brightness inside the RF coil is increased by the entrance of external light.
(18) According to another aspect of the invention for solving the above-described problem, any one of (15) to (17) is characterized in that a sound absorbing material is provided inside the shield member. The magnetic resonance imaging apparatus described in 1.
[0035]
In the invention from this viewpoint, in addition to any one of (15) to (17), since the sound absorbing material is provided inside the shield member, the amount of intrusion of external sound is reduced.
(19) According to another aspect of the invention for solving the above problems, a static magnetic field forming unit that forms a static magnetic field in a space that accommodates an object, a gradient magnetic field forming unit that forms a gradient magnetic field in the space, A magnetic resonance imaging apparatus comprising: transmission / reception means for transmitting an RF excitation signal to the space and receiving a magnetic resonance signal from the space; and image generation means for generating an image based on the received magnetic resonance signal. A magnetic resonance imaging apparatus using the RF signal transmitting / receiving apparatus according to (12) as the transmitting / receiving means.
[0036]
In the invention from this viewpoint, since the shield is configured by using a net-like conductor, the brightness inside the RF coil is increased by the entrance of external light.
(20) The invention according to another aspect to solve the above-described problem is the magnetic resonance imaging apparatus according to (19), wherein a sound absorbing material is provided inside the shield.
[0037]
In the invention from this viewpoint, in addition to (19), since the sound absorbing material is provided inside the shield, the amount of intrusion of external sound is reduced.
(21) In another aspect of the invention for solving the above-described problem, a static magnetic field forming unit that forms a static magnetic field in a space that accommodates an imaging target, and a gradient magnetic field forming unit that forms a gradient magnetic field in the space A magnetic resonance imaging apparatus comprising: a transmission / reception unit that transmits an RF excitation signal to the space and receives a magnetic resonance signal from the space; and an image generation unit that generates an image based on the received magnetic resonance signal. An RF signal transmission / reception apparatus according to (14) is used as the transmission / reception means.
[0038]
In the invention from this viewpoint, since the sound absorbing material is provided inside the shield, the amount of intrusion of external sound is reduced.
[0039]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited to the embodiment. FIG. 1 shows a block diagram of the magnetic resonance imaging apparatus. This apparatus is an example of an embodiment of the present invention. An example of an embodiment relating to the apparatus of the present invention is shown by the configuration of the apparatus.
[0040]
As shown in FIG. 1, the apparatus has a magnet system 100. The magnet system 100 includes a main magnetic field coil unit 102, a gradient coil unit 106 and an
[0041]
The main magnetic field coil unit 102 forms a static magnetic field in the internal space of the magnet system 100. The main magnetic field coil section 102 is an example of an embodiment of the static magnetic field forming means in the present invention. The direction of the static magnetic field is generally parallel to the body axis direction of the imaging target 300. That is, a so-called horizontal magnetic field is formed. The main magnetic field coil unit 102 is configured using, for example, a superconducting coil. Needless to say, the present invention may be configured using not only a superconducting coil but also a normal conducting coil.
[0042]
The gradient coil unit 106 generates a gradient magnetic field for giving a gradient to the static magnetic field strength. There are three types of gradient magnetic fields that are generated: a slice gradient magnetic field, a read out gradient magnetic field, and a phase encode gradient magnetic field. The gradient coil unit 106 corresponds to these three types of gradient magnetic fields. Has three gradient coils (not shown).
[0043]
The
[0044]
A
[0045]
An
[0046]
A portion including the
[0047]
The
[0048]
A
[0049]
The output side of the
[0050]
The
[0051]
FIG. 2 shows a block diagram of the magnetic resonance imaging apparatus. This apparatus is an example of an embodiment of the present invention. An example of an embodiment relating to the apparatus of the present invention is shown by the configuration of the apparatus.
[0052]
As shown in the figure, this apparatus uses an RF coil section 108 'having a different size from that in the apparatus shown in FIG. The
[0053]
The
[0054]
FIG. 3 shows a schematic configuration of the
[0055]
If it demonstrates again, the
[0056]
The
[0057]
Inside the shield, a plurality of
[0058]
The ends of the plurality of
[0059]
The configuration so far is the same as that of the RF coil shown in FIG. This RF coil further includes a
[0060]
As the
[0061]
The
[0062]
On the other hand, in the frequency region of about 1 kHz to 10 kHz, the
[0063]
The
[0064]
For example, as shown in FIG. 6, connecting the shield segments with the
[0065]
That is, in the connector coupling portion, the width of the
[0066]
The operation of this apparatus will be described. The operation of this apparatus proceeds under the control of the
[0067]
That is, (1) is a sequence of 90 ° pulses and 180 ° pulses for RF excitation in the SE method, and (2), (3), (4) and (5) are respectively the slice gradient Gs and the lead. This is a sequence of an out gradient Gr, a phase encode gradient Gp, and a spin echo MR. The 90 ° pulse and the 180 ° pulse are represented by center signals. The pulse sequence proceeds from left to right along the time axis t.
[0068]
As shown in the figure, spin is performed by a 90 ° pulse. At this time, the slice gradient Gs is applied, and selective excitation for a predetermined slice is performed. After a predetermined time from the 90 ° excitation, 180 ° excitation by a 180 ° pulse, that is, spin inversion is performed. At this time, the slice gradient Gs is applied, and selective inversion is performed for the same slice. Since the
[0069]
In the period between 90 ° excitation and spin reversal, a readout gradient Gr and a phase encode gradient Gp are applied. Spin dephase is performed by the lead-out gradient Gr. Spin phase encoding is performed by the phase encoding gradient Gp.
[0070]
After the spin inversion, the spin is rephased at the readout gradient Gr to generate the spin echo MR. The spin echo MR is an RF signal having a symmetrical waveform with respect to the echo center. The central echo occurs after TE (echo time) from 90 ° excitation. The spin echo MR is received by the
[0071]
Such a pulse sequence is repeated about 64 to 512 times in a cycle TR (repetition time). The phase encoding gradient Gp is changed every time it is repeated, and a different phase encoding is performed each time. Thereby, view data of 64 to 512 views (view) is obtained.
[0072]
Another example of a magnetic resonance imaging pulse sequence is shown in FIG. This pulse sequence is a pulse sequence of a gradient echo (GRE) method.
[0073]
That is, (1) is a sequence of α ° pulses for RF excitation in the GRE method, and (2), (3), (4) and (5) are respectively slice gradient Gs, readout gradient Gr, It is a sequence of a phase encoding gradient Gp and a spin echo MR. The α ° pulse is represented by a center signal. The pulse sequence proceeds from left to right along the time axis t.
[0074]
As shown in the figure, the α ° excitation of the spin is performed by the α ° pulse. α is 90 or less. At this time, the slice gradient Gs is applied, and selective excitation for a predetermined slice is performed. Since the
[0075]
After the α ° excitation, spin phase encoding is performed by the phase encoding gradient Gp. Next, the spin is first dephased by the readout gradient Gr, and then the spin is rephased to generate a gradient echo MR. The gradient echo MR is an RF signal having a symmetrical waveform with respect to the echo center. The central echo occurs after TE from α ° excitation.
[0076]
The gradient echo MR is received by the
[0077]
Such a pulse sequence is repeated, for example, about 64 to 512 times in a cycle TR. The phase encoding gradient Gp is changed every time it is repeated, and a different phase encoding is performed each time. Thereby, view data of 64 to 512 views is obtained.
[0078]
View data obtained by the pulse sequence of FIG. 8 or FIG. 9 is collected in the memory of the
[0079]
The
[0080]
The above is an example in which the
[0081]
FIG. 10 shows an example of another configuration of the
[0082]
As the net-like conductor 111, for example, a copper wire having a thickness of about 0.2 mm is knitted so as to form a mesh of about 0.2 mm. Note that the net-like conductor 111 is not limited to a braided body of copper wire, and may be, for example, a copper foil that forms a net-like pattern.
[0083]
Such a net-like conductor 111 is provided so as to cover the entire surface of a transparent or translucent plastic cylinder, for example. However, in FIG. 10, it is partially shown for convenience of illustration. The net-like conductor 111 is electrically connected to the conductor foil of the
[0084]
In such an
[0085]
Therefore, there is no sense of anxiety or the like to a patient or the like who wears this RF coil unit 108 'on the head. That is, the
[0086]
By using the net-like conductor 111, it becomes difficult for eddy current to flow through the shield, and the influence of the eddy current on the static magnetic field is reduced. Therefore, it is possible to omit providing the slit as described above in the shield. .
[0087]
In order to further prevent eddy currents, for example, as shown in FIG. 11, the net-like conductor 111 may be divided by a plurality of
[0088]
FIG. 12 is a sectional view showing the configuration of the
[0089]
As the sound absorbing material 132, for example, glass wool or the like is used. However, the present invention is not limited to this, and may be a porous material such as sponge, for example, and a material in which an appropriate sound absorbing material such as powder, highly viscous liquid or gel is sealed in a bag is used. Good.
[0090]
In a state where the patient or the like wears the
[0091]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, a stable TEM resonator type RF coil, an RF signal transmitting / receiving apparatus using such an RF coil, and a magnetic resonance using such an RF signal transmitting / receiving apparatus are used. An imaging device can be realized.
[0092]
In addition, a TEM resonator type RF coil that is comfortable for a patient or the like, an RF signal transmission / reception apparatus using such an RF coil, and a magnetic resonance imaging apparatus using such an RF signal transmission / reception apparatus can be realized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of an exemplary apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram of an exemplary apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a schematic diagram of an RF coil unit in the apparatus shown in FIG. 1. FIG.
4 is a development view of the RF coil section shown in FIG. 3. FIG.
5 is a development view of the RF coil section shown in FIG. 3. FIG.
6 is a schematic diagram of an RF coil unit in the apparatus shown in FIG.
FIG. 7 is an enlarged view of a part of the RF coil section shown in FIG.
8 is a diagram showing an example of a pulse sequence executed by the apparatus shown in FIG. 1. FIG.
9 is a diagram showing an example of a pulse sequence executed by the apparatus shown in FIG. 1. FIG.
10 is a schematic diagram of an RF coil unit in the apparatus shown in FIG.
11 is a schematic diagram of an RF coil unit in the apparatus shown in FIG.
12 is a cross-sectional view perpendicular to the axis of the RF coil section shown in FIG.
FIG. 13 is a schematic view of a TEM resonator type RF coil.
FIG. 14 is a schematic view of a TEM resonator type RF coil.
[Explanation of symbols]
100 Magnet system
102 Main magnetic field coil section
106 Gradient coil
108, 108 'RF coil section
110 Tube
111 Reticulated conductor
112, 112 'orifice part
114, 114 'opening
116 slit
118 Line element
122 capacitor
130 Gradient drive
132 Sound absorbing material
140 RF drive unit
150 Data collection unit
160 Control unit
170 Data processing unit
180 display unit
190 Operation unit
300 Imaging target
500 cradle
Claims (8)
隣り合う前記ラインエメントの間で一方の前記オリフィス部から前記ラインエレメントが延びる方向に沿うようにして他方の前記オリフィス部に延びるスリットにより、前記円筒状のシールドが複数に分離され、
隣り合う前記分離されたシールド部材が前記スリット部分においてキャパシタにより接続されたことを特徴とするRFコイル。A TEM resonator type RF having a cylindrical shield having an annular orifice at both ends, and a plurality of line elements connected at both ends to the orifice and spaced from each other along the opening of the orifice A coil,
The cylindrical shield is separated into a plurality by a slit extending to the other orifice part so that the line element extends from one orifice part between the adjacent line elements,
An RF coil, wherein the separated shield members adjacent to each other are connected by a capacitor in the slit portion.
前記分割されたRFコイルは前記スリットに沿って設けられたコネクタにより接続されて前記円筒状の形状になり、
前記コネクタの周りにスリットで区切られたランドが設けられ、
前記ランドに隣り合うシールド部材と前記ランドとがキャパシタにより接続されたことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれかにに記載のRFコイル。The RF coil can be divided along the slit,
The divided RF coil is connected by a connector provided along the slit and becomes the cylindrical shape,
A land separated by a slit is provided around the connector,
The RF coil according to any one of claims 1 to 4, wherein a shield member adjacent to the land and the land are connected by a capacitor.
前記送受信手段は請求項1から請求項7のいずれかに記載のRFコイルを含むことを特徴とする磁気共鳴撮像装置。A static magnetic field forming means for forming a static magnetic field in a space containing an imaging target; a gradient magnetic field forming means for forming a gradient magnetic field in the space; and an RF excitation signal is transmitted to the space and a magnetic resonance signal is received from the space. A magnetic resonance imaging apparatus comprising: a transmission / reception unit that performs an image generation unit that generates an image based on the received magnetic resonance signal;
The magnetic resonance imaging apparatus, wherein the transmission / reception means includes the RF coil according to any one of claims 1 to 7.
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