JPH09103423A

JPH09103423A - 磁気共鳴撮像方法および磁気共鳴撮像装置

Info

Publication number: JPH09103423A
Application number: JP8227577A
Authority: JP
Inventors: Ravi Srinivasan; スリーニバーサンラーヴィー; Haiying Liu; リウヘイング; Robert A Elek; エイ．エリックロバート
Original assignee: Picker International Inc
Current assignee: Philips Nuclear Medicine Inc
Priority date: 1995-08-11
Filing date: 1996-08-09
Publication date: 1997-04-22
Also published as: EP0758751A1; US5680047A

Abstract

(57)【要約】【課題】同時共鳴で励起する磁気共鳴撮像方法および
磁気共鳴撮像装置を得る。【解決手段】水素等の高γ双極、リン等の低γ双極、
が励起に用いられる。複数同調無線周波コイル４０は、
注目体の領域を取り囲み設置され、高γ双極の周波数と
低γ双極周波数とに共鳴するべく同調される。コイル
は、内部コイル部を有し、第１の脚またはリング（９
２）および第２の脚またはリング（９４）により規定さ
れ、低γ双極の周波数と共鳴するため容量が十分に付加
され同調される。第１の外部コイル部は、第３の脚また
はリング（９０）および第１の脚またはリングにより規
定される。第２の外部コイル部は、第２の脚またはリン
グ（９４）および第４の脚またはリングにより規定され
る。第１および第２の外部コイル部は、内部コイルと共
に、順回転モードと逆回転モードを持つコイルを規制す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は磁気共鳴撮像方法お
よび磁気共鳴撮像装置に関する。本発明は特に無線周波
磁気共鳴撮像コイルとの接続において適用され、磁気共
鳴撮像コイルは、トラップ（trap）回路の付加されてい
ない、リンと水素（あるいは注目体の他の双極）の共鳴
周波に調整され、特にそれらに関連して記述される。本
発明は、動物学、非人間学、高分解生体外細胞培養、そ
の他の多くの学問等における適用が見い出されるであろ
うことが知られる。コイルは、送信および受信モード、
送信モードのみ、受信のみおよび分光学同様の高分解撮
像のための局部的傾斜での結合で用いられる。

【０００２】

【従来の技術】磁気共鳴撮像において、周波磁気共鳴信
号は注目体（interest）の双極のジャイロ磁気比率γに
比例する。１．５テラ磁場では、水素双極 ¹Ｈは６４メ
ガヘルツの共鳴周波をもつ。検査領域には、明らかに異
なった共鳴周波をもつ典型的な他の双極もある。例え
ば、リン³¹Ｐは約２４メガヘルツの共鳴周波をもつ。無
線周波コイルは、一般的に注目体の選択された双極の磁
気共鳴周波数、水素あるいはプロトン撮像では６４メガ
ヘルツ、に波長を合わせる。２つの双極を同時に撮像さ
せるために、無線周波コイルは２つの共鳴周波に波長を
合わせることになる。例えば、水素の共鳴周波数とリン
の共鳴周波数であり、例として下記を参照されたい。
“The Signal-To-Noise Ratio of the Nuclear Magneti
c Resonance Experiment", Hault, et al., J.Mag. Re
s. 24, 71-85 (1976)。

【０００３】無線周波コイルのダブルチュ−ニングを達
成するために、並列ＬＣトラップのような、トラップは
チュ−ニングキャパシタと直列に付加された。例として
は、“A New Double-Tuned Probe for Concurrent ¹H a
nd ³¹P NMR", Schnall, et al., J. Mag. Res. 65, 122
-129 (1985)を参照のこと。トラップは並列であろう
と、直列であろうと、あるいはそれらの混合であろう
と、回路構成要素に付け加えられる。トラップは、コイ
ルが２つの共鳴周波にダブルチュ−ニングすることを可
能にするが、トラップは何れの周波でもＢ₁ 無線周波領
域には寄与しない。反対に、トラップは、無線周波エネ
ルギ−を消費し、全体的にコイルパフォ−マンスを減ら
しながら、コイル損失を増やす。さらに、Schnalの設計
はプロトンの減結合実験に適さなかった。したがって、
水素とリン、同時の信号受信には反応しなかった。

【０００４】４つのパラレル巻き筒形コイルを利用する
もう一つのダブルチューニングされたコイルの設計は、
“Doubly-Tuned Solenoidal Resona- -tors For Small
Animal Imaging and Spectroscopy At 1.5 Tesla”, Ba
llon, et al., SMRM 7th Annual Meeting, Book of Abs
tracts, P. 861 (1988) に説明されている。この筒形コ
イルの設計は、様々な共鳴モードを持っていた。それに
は次のようなものが含まれていた。（１）４つのターン
全ての電流の位相が同じ並列モード。（２）２つの内部
ターンに関連して、２つの外部ターンの電流の位相が異
なる非並列モード。より広い視野をもつ並列モードは、
低い共鳴周波であり、より狭い視野をもつ非並列モード
は高い共鳴周波であった。一般的に低γ核よりも広い視
野をもつプロトンモードのほうが（１）均一の像を得る
ため、（２）より大きな体積を詰め込むため、（３）プ
ロトンモード撮像域上の統一化されたプロトンの減結
合、には好まれる。

【０００５】これらは全てＸ核周波数域の質を得ること
を推進する。バロン（Ballon）は、並列モードが高い水
素周波で共鳴し、非並列モードが低いリン周波で共鳴す
ることを導くために、外部のチューニング回路を付け加
えた。これによって付け加えられたチューニングトラッ
プは、両方の共鳴周波モードを生み出すために必要とさ
れた。

【０００６】Ballonの設計では、水素双極域は割合に均
質であった。水素双極域は内部ターンに流れる電流の大
きな分割のために比較的均質だった。しかしながら、リ
ン周波におけるＢ₁ 無線周波域の強さは、２つの外部リ
ングの対向する極の寄与により、中心ではかなり減らさ
れた。³¹Ｐ無線周波域は、外部ターン中の中心におい
て、等しいがしかし１８０°位相の異なる電流により減
ぜられた。これは、コイルの中心でのリンＢ₁ 無線周波
の減少を誘発するばかりでなく、内部ターンのそれぞれ
と最も近い外部ターンとの間を零位にした。これらの零
位は、内部ターンと、もっとも近い外部ターンの間に配
されたサンプル域において、³¹Ｐ共鳴周波域を急激に減
少させた。すなわち、リン共鳴信号は内部ターンと外部
ターンのそれぞれのペアのあいだの薄切り（slice）あ
るいは厚切り（slab）において、検査領域に配された組
織（tissue）から、ほとんど、あるいは全く受信され
なかった。

【０００７】Murphy-Boesch の『一般のボランティア達
の脳にみるプロトン減結合した³¹Ｐ化学偏移像』（NMR
in Biomed.6, 173-180, 1993）とGonen の『同時性、
及びインターリーヴした多核性化学偏移像〜同時性局部
分光学の方法』（J.Mag.Res.Series B, 104, 26-33, 19
94）を参照のこと。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】

【０００９】しかしながら、上記従来例では、零位は受
け入れがたい³¹Ｐ共鳴信号のゴミを撮像領域の部分部分
の上に誘発する。そしてまた、並列と非並列モードの順
序を逆にしていた外部のチューニング回路は、何れの共
鳴周波数においても実際の受信した無線周波域には寄与
しない。これらの外部のチュ−ニング回路は、モードを
逆にするのには有効であるが、コイル損失を加えること
でコイルパフォーマンスにコストがかかる。さらに、Ba
llonの設計は、リン共鳴周波において電流を支配するた
めに内部ターンをキャパシタで占めるという事実によっ
て複雑になっている。この設計は同時性プロトン減結合
Ｘ核分光学、または、同時性そしてインターリーヴされ
た多核性の化学偏移実験で利用するのには改良の余地が
ある。

【００１０】本発明は、同時共鳴で励起する磁気共鳴撮
像方法および磁気共鳴撮像装置を提供することを目的と
する。

【００１１】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
め、本発明の磁気共鳴撮像方法は、所定の試験領域を通
過する一時的に一定の磁界が生成され、試験領域を交差
する傾斜磁界が供給され、第１の周波数で共鳴する第１
の双極の磁気共鳴および第２の周波数で共鳴する第２の
双極の磁気共鳴を誘発して取り扱うために、無線周波信
号が前記試験領域へ伝送される。第１の共鳴周波信号お
よび第２の共鳴周波信号が、試験領域中で共鳴中の第１
および第２の双極から受信され、この受信された第１お
よび第２周波信号は像再現へ処理され、必要に応じてト
ラップ回路を付加した複数同調された無線周波コイルに
よる第１および第２共鳴周波信号の同期した受信によ
り、構成されることを特徴としている。

【００１２】また、上記の複数同調された無線周波コイ
ルは、第１の共鳴周波数で低周波数モード、順回転モー
ド、および逆回転モードを、第２の共鳴周波数で順回転
モードおよび逆回転モードの１つを、有するとよい。

【００１３】尚、低周波モードにおいて、第１の磁気共
鳴周波信号は複数同調されたコイルの内部ループを循環
し通過し、この内部ループは第１の共鳴周波数へ実質的
に巻回され、第１の共鳴周波数電流の小さな磁気のみで
外部コイルの組に第１の共鳴周波電流を流し、そして、
内部ループおよび外部ループを流れる第２の共鳴周波数
の電流の磁気と実質的に等しい第１の共鳴周波数は内部
コイルと釣り合う磁気画像を有し、第２の共鳴周波で複
数同調されたコイルは内部および外部ループと釣り合う
磁気画像が共に取得されるとよい。

【００１４】さらに、上記の磁気共鳴撮像方法は、複数
同調された無線周波コイルを第１の共鳴周波数で第１の
モードへ、第２の共鳴周波数で第２のモードへ、第３の
周波数で第３のモードへの同調を有し、第１の共鳴周波
数は、一時的に一定の磁界中の、リン、カーボン、窒
素、キセノン、及びヨウ素の１のための共鳴周波数であ
り、第２の共鳴周波数は、一時的に一定の磁界中の、水
素のための共鳴周波数とするとよい。

【００１５】本発明の磁気共鳴撮像装置は、所定の試験
領域を通過する一時的に一定で整理された磁界を励起す
るための磁石と、（１）第１の共鳴周波数での第１の双
極と第２の共鳴周波数での第２の双極の誘発および操作
共鳴のための試験領域中へ無線周波信号の伝達と、
（２）第１の双極からの第１の共鳴周波信号のそして第
２の双極から第２の共鳴周波信号の受信と、の少なくと
も１を処理する複数同調された無線周波コイルの少なく
とも１つと、受信した磁気共鳴信号の処理のためのプロ
セッサと、複数同調された無線周波コイルとにより特徴
付けられた磁気共鳴撮像装置である。

【００１６】この磁気共鳴撮像装置は、第１の共鳴周波
数へ同調された内部コイル部分（９２、９４）と、内部
コイル部分の反対側と接続された第１のコイル部分（９
０、９２）および第２の外部コイル部分（９４、９６）
と、第１および第２の外部コイル部分は付加された容量
素子（１０２）を有し、この付加された容量素子（１０
２）は内部部分（９２、９４）および第１および第２の
外部コイル部分およびコイルサイズおよび内部のおよび
第１および第２の外部コイル部分により定義されたコイ
ルを幾何学的に同調し順回転および逆回転モードの１に
おいて共に処理し、第１および第２の外部コイル中の付
加された容量エレメント（１０２）はさらに第１共鳴周
波数にサイズが決められ、内部コイル部分（９２、９
４）を通過し流れる無線周波電流は、第１および第２の
外部コイル部分を通過して流れる無線周波電流より大き
く、そのため、複数同調された無線周波コイルは、付加
されたトラップ無しで第１および第２の共鳴周波数へ同
調されることを特徴としている。

【００１７】また、上記の内部コイル部分（９２、９
４）は、直列に電気的に接続された第１および第２のタ
ーン状ループ（９２、９４）を含み、第１の外部コイル
部分は、第１のターン状ループ（９２）と電気的に並列
に接続された第３のターン状ループ（９０）により規定
され、第２の外部コイル部分は、第２のターン状ループ
（９４）と並列に電気的に接続された第４のターン状ル
ープ（９６）により規定するとよい。

【００１８】さらに、内部コイル部分（９２、９４）は
第１の脚（９２）、第２の脚（９４）、第１および第２
の脚（９２、９４）と内部接続する電気素子（９８、１
００）により規定され；第１の外部コイル部分は、第３
の脚（９０）、第１の脚（９２）、および第１および第
２の脚の間に電気的に内部接続し；第２の外部コイル部
分は、第４の脚（９６）、第２の脚（９４）により規定
され、および第２および第４の脚の間に電気的に内部接
続するとよい。

【００１９】尚、順回転および逆回転モードの他は第３
の周波数へ同調し、付加された容量素子（１０２）は、
低周波数モード中におけるサイズとされ、複数同調され
たコイルは、リン、カーボン、窒素、キセノン、及びヨ
ウ素の１の共鳴周波数へ同調され、順回転および逆回転
モードの１は、水素共鳴周波数へ同調するとよい。

【００２０】

【発明の実施の形態】次に添付図面を参照して本発明に
よる磁気共鳴撮像方法および磁気共鳴撮像装置の実施の
形態を詳細に説明する。図１〜図１１を参照すると本発
明の磁気共鳴撮像方法および磁気共鳴撮像装置の一実施
形態が示されている。

【００２１】図１と関連し、主磁石コイル１０の複数
が、中央空洞１２の直径またはｚ軸に沿った統一的、一
時的な一定磁界Ｂ0 を生成する。好適な超電導の具体化
において、主磁界コイルは、フォーマ１４により保持さ
れ、そして渦巻ヘリウム皿または缶１６中へ収容され
る。皿は、超電導温度に主磁界コイルを維持するため、
ヘリウムで満たされる。缶は、真空デュワー２０中に保
持されるコイルシールド１８の連続により取り囲まれ
る。勿論、ループ状の抵抗磁石、Ｃ磁石、および同等品
も考えられる。

【００２２】全体傾斜コイルアッセンブリ３０は、傾斜
磁界Ｇx,Ｇy,およびＧz,の励起のため、空洞１２に沿っ
て実装されたｘ，ｙおよびｚコイルを含んでいる。むし
ろ、傾斜コイルアッセンブリは、２電極フォーマ中に入
れられた第１のｘ，ｙおよびｚコイルアッセンブリ３
２、および真空デュワー２０のシリンダ状の空洞中に保
持された第２のｘ，ｙおよびｚコイルアッセンブリ３
４、を含む自己シールドされた傾斜コイルである。全体
無線周波シールド３８、例えば、銅メッシュは、全体Ｒ
Ｆコイル３６および傾斜コイルアッセンブリ３０間に実
装される。

【００２３】複数チューニング（または同調）された無
線周波コイル４０は、磁石１０の実質的中心の周囲が明
確化された試験領域の空洞中に、可動状態で実装され
る。複数同調されたコイルは、患者または検査下の対象
物の、目的体の領域を取り囲むに適当な直径の大きさと
される。

【００２４】オペレータが対面しそして操作するステー
ション５０は、ビデオモニタ５２等の可視表示器、およ
びキーボード５４、マウス５６、トラックボール、ライ
トペン等々を含むオペレータ入力手段、を含んでいる。
コンピュータ制御部および再構築モデュール５８は、シ
ーケンス制御メモリ中に蓄積されているプログラムされ
た磁気共鳴シーケンスの複数から、オペレータが選択可
能とするハードウェアおよびソフトウェアを含んでい
る。シーケンスコントローラ６０は、選択された傾斜シ
ーケンスの間の適当な時間に、Ｇx,Ｇy,およびＧz,傾斜
磁界を励起する傾斜コイルアッセンブリ３０と接続され
た傾斜増幅器６２を制御し、そして全体の選択された１
つ、および選択されたシーケンスへの適当な時間に、Ｂ
₁ 無線周波磁気パルスを励起する挿入可能な無線周波コ
イルを誘発し、ディジタルトランスミッタ６４を制御す
る。この励起パルスは、注目体の選択された２極の共鳴
周波数へ同調される。

【００２５】高周波数、 ¹Ｈ共鳴周波信号は、第１のデ
ィジタル受信機６６により復調され、そしてデータメモ
リ６８中へ保存される。³¹Ｐ共鳴信号等の低周波共鳴信
号は、第２の受信機により受信され、そして第２のデー
タメモリ７２中に保存される。勿論、第１および第２の
データメモリは、大容量メモリの一部分である。データ
メモリからのデータは、画像メモリ７６の構築部中へ保
存される立体像再現部との通信において、再構築部また
はアレイプロセッサ７４により再構築される。再び、画
像メモリは共通大容量メモリの部分である。２つの立体
画像またはそれらの選択された部分は、重量調整され、
そしてオペレータの制御下でビデオプロセッサ７８によ
り結合される。スライス画像、投写画像、透視画像等、
あるいは芸術において慣習的に、選択され、関連的に重
量調整された画像の部分は、ビデオモニタ５２上に表示
される。

【００２６】図２の（Ａ）および（Ｂ）に特に関連し、
複数同調されたコイル４０は、４回巻またはループ９
０、９２、９４および９６を含む。終端ループ９０また
は９２は、対向する終端ループ９４および９６の様に並
列に接続されている。２つの並列接続されたループは、
キャパシタ９８および電気導通部１００により内部接続
される。図２の（Ｂ）の等価回路に注目すれば、平面と
され、そして交差していない。よって、交差点の一方側
を下流、他方を上流する、等価回路中の電流は、同一方
向における図２の（Ａ）のコイル中を還流する。

【００２７】内部脚９２、９４およびキャパシタ９８
は、回転したコイルループを形成する。キャパシタ９８
の容量は、ループ９２および９４の固有のインダクタン
ス、コイルの物理的次元、および内部コイルが最初のプ
リ設定周波数で共鳴する、略２４ＭＨｚの周波数等、例
えば、１．５Ｔ磁界中での³¹Ｐの共鳴周波数近辺、に類
似し、関連して選択される。外部ループ９０、９６は、
全４ループの固有インダクタンス、コイル幾何学、順回
転モード（co-rotating）の１つ中、等と関連し付加さ
れたキャパシタ１０２を持ち、コイルは約６４ＭＨｚ、
等の１．５Ｔ磁界中の ¹Ｈの共鳴周波数に近い、共鳴周
波数を持つ。交互に、コイルの幾何学は、共鳴周波数へ
の合わせるべく調整可能とされる。例えば、物理的次
元、ループ数、コイルのインピーダンス特性、およびそ
れらに類するものは、変更が可能とされる。

【００２８】図３の（Ａ）、（Ｂ）とに関連し、リン共
鳴周波数で、より少ない電流のみは外部の脚またはルー
プ９０、９６を流れる脚またはループ９２および９４に
より限定された中心ループ内を、電流は潜在的に流れ
る。通常、外部ループ中の電流は、センタループ中の電
流の大きさに対し約１／１０倍である。これは、図６の
（Ａ）のカーブ１１０により図示された軸に沿い、全ル
ープが２ｃｍの間隔とされた時、応答Ｂ₁ を生成する。
これは、信号をコイル中心で数パーセント内に、またコ
イルプロフィールを単一巻コイルに匹敵して維持するこ
と助ける。リン周波数で、外部巻中の電流は、内部巻に
対し１８０°相違する位相となる。図６の（Ｂ）および
（Ｃ）中と表１に示される様に、外部ループは、内部ル
ープから空間が取られ、２４ＭＨｚ信号への応答におい
て比較的に効果は小さい。

【００２９】

【表１】

【００３０】図４の（Ａ）および（Ｂ）の図中で、順回
転モードにおいて、外部２ループ中の電流は、コイルを
交差する幅Ｂ₁ の統一磁界応答１１２の、比較的平面と
なる内部ループ中のより小さな電流のみと実質上同様で
ある。中央ループ中の典型的な電流は、外部ループ中の
略１／１０倍である。図６の（Ａ）および（Ｂ）と表１
に示す様に、終端ループと中心ループとの分離が大きく
なるに従い、６４ＭＨｚＢ₁ 磁界に対する終端感度は増
大する。勿論、図４（Ｂ）モードは、低γ核周波数へ交
互に回転する。

【００３１】図５の（Ａ）および（Ｂ）と関連し、順回
転および³¹Ｐモードに加え、逆回転モード(counter-rot
ating)がある。この逆回転モードにおいて、２つの外部
メッシュ中の電流は、相互に実質的に２つの内部ループ
間を流れる網電流が無い、１８０°相違する位相であ
る。これは、コイルに沿ってリニアな傾斜を供給し、そ
してコイル中央での網磁界の無い状態を生じさせる。こ
の傾斜ＲＦ磁界は、回転フレーム実験に用いることがで
きる。参照「Hoult, J.Mag. Reg., 33, p. 183(1978).
Opyionally, the counter-rotating mode can be tun
ed to the hydrogen or phosphorous frequencies.」

【００３２】図７の（Ａ）および（Ｂ）に関連し、付加
的な巻または脚は、巻回の外部との並列接続間に位置さ
れる。図７（Ａ）の具体例において、２つの付加的な螺
旋巻１２０、１２２が提供される。図７の（Ａ）および
（Ｂ）の具体例において、ループまたは脚９０および９
２は、ループ９４および９６と同様に並列に接続され
る。１２ｃｍ直径コイルは、１２．５ｃｍ長であり、ル
ープは約２．５ｃｍ離れた空間がある。ループ１２０お
よび１２２のみには、４７ｐｆのキャパシタ１２４が付
加され、１のモードは２４．４ＭＨｚで観察される。ル
ープ９０および９６に２２ｐｆキャパシタ１０２が付加
された場合、２３．９５、５６．０５、および６３．５
５ＭＨｚの３つのモードが観察される。³¹Ｐモードは、
略０．５ＭＨｚシフトされる。

【００３３】上記の具体例において、順回転モードは６
３．５５ＭＨｚで現れ、そして逆回転モードは５６．０
５モードで現れる。低周波モードは、³¹Ｐリンの共鳴周
波数により接近して一致させるため、２５．８ＭＨｚへ
復帰される。高順位順回転モードは、水素共鳴周波数へ
より接近して一致させるため、６４ＭＨｚへ復帰され
る。ループ９４および９６は、エッジ電流を誘発する何
れかの傾斜を減少させるための大容量キャパシタで壊さ
れる。再び、キャパシタのサイズの調整によりまたはコ
イルの誘導特性の変更により、モードは異なる周波数へ
の復帰が可能であり、あるいは同一周波数は他のモード
ヘの復帰が可能である。

【００３４】受信機は、好適には５０Ωと一致する磁気
または電気カップリングを介する２重同調済コイルで接
続され得る。例えば、磁気カップリング１３０は、受信
機７０へリン周波数共鳴信号を供給すべく、コイル１２
０、１２２と誘導結合がされ得る。アナログ的に、第２
のアナログ結合組は、水素周波数共鳴信号を受信すべく
終端ループ９０、９６と誘導結合がされる。対称的誘導
結合１３２、１３４は、受信機６６と好適に結合または
接続される。カップリングのその他の型式は、勿論、考
えられる。

【００３５】図８の（Ａ）および（Ｂ）と関連し、外部
コイル組９０、９２および９４、９６は、並列に再度結
合される。内部巻１２０、１２２は、異なる交差パター
ンを有している。この内部巻１２０、１２２は、再度キ
ャパシタンス１２４と同調される。

【００３６】図９の具体例において、内部リン周波数ル
ープ１４０は、脚９２、９４および内部結合キャパシタ
９８により組み合わされる。キャパシタの容量は、ルー
プは低γ双極、例えば、撮像に対する、リン、と一致す
る共鳴周波数または近似する共鳴周波数を有する様な、
このループの固有インダクタンスと関連して選択され
る。外部脚９０、９６の組は、外部ループの組を限定す
る。脚９０および９６は、脚９２、９４の様に並列であ
ることに注目されたい。キャパシタ１０２は、外部脚へ
付加される。再度、キャパシタの容量は、撮像される他
の双極、例えば、水素、と一致する、順回転および逆回
転モードの１つにおける、共鳴周波数を供給すべく選択
される。平面コイルを示した図９の具体例において、順
回転モードは、高γ双極共鳴周波数へ同調される。図１
０の具体例において、図中のコイルは部分円弧に沿った
弧状とされ、逆回転モードは高γ周波数へ同調される。
図１０の具体例において、高および低γモードは相互に
交差する。

【００３７】図１１の図において、内部手γ双極周波ル
ープは、外部とは異なるサイズ、高γ双極ループであ
る。再度、図１１の構成は、図１１に示す様にフラット
でありまたは図１０に示す様に曲がっている。

【００３８】上記記載のコイルは重複が可能であり、好
適にはコイルまたは他の表面体コイルと最小の相互イン
ダクタンスの位置とする。この重複されたコイルは、適
用に依存し、芸術において知られている様に、個々にま
たは集合的に用いられる。これらのコイルはむしろ、表
面コイルを含み、他のコイル、コイル体、単回巻コイ
ル、相互同調コイル、等々、アレイ複合体として重複さ
れる。コイルは両双極の画像を撮像するため、または、
１の撮像および他の分光器の試験のために用いられる。
高および低γ信号をピックアップして分離して、高およ
び低γ磁気共鳴周波数信号は、好適には同期して生成さ
れ、独立的に受信される。コイルは受信のみ、伝送の
み、あるいは送受信目的に用いられる。コイルは、さら
に、相互に単独で、または、高分解または高速撮像のた
めローカル傾斜コイルとの結合において用いられる。

【００３９】上記の実施形態によると、磁気共鳴撮像の
方法が与えられている。そこでは、一時的に一定の磁場
は検査領域を通して生じる。傾斜磁界は検査領域を交差
して供給される。無線周波信号は、最初の周波で共鳴す
る第一の双極と次の周波で共鳴する第二の双極の磁気共
鳴を誘導し、操作するために検査領域に送られる。最初
の共鳴周波信号と、二番目の共鳴周波信号は検査領域に
おける第一と第二の双極の共鳴から受信される。そし
て、受信された最初と二番目の共鳴信号は像の再現処理
される。つまり、第一と第二の共鳴周波信号を同時に受
信することをさらに含んでいる、トラップ回路の付与の
要らない、並列に調整された無線周波コイルを持った方
法である。

【００４０】並列に調整された無線周波コイルは、最初
の周波数では低い周波モードを持つ。つまり、順回転モ
ードと逆回転モードである。順回転モードと逆回転モー
ドの中の一つは二度目の共鳴周波数のときにある。最初
の共鳴周波数は一時的に一定の磁場内のリン、炭素、窒
素、キセノン、あるいはヨードの中の一つに対する共鳴
周波数である。二番目の共鳴周波数は一時的に一定の磁
場内の水素に対する共鳴周波数である。

【００４１】

【発明の効果】本発明の１の優位点は、複数周波数に対
し同時処理を供給することにある。本発明の他の優位点
は、コイルが信号対ノイズ比率と低γ核、例えば、リン
での填補とを有すること、同類次元の単一巻回コイルに
相当することである。本発明の他の優位点は、高周波数
順回転または逆回転モードが、低周波モード磁界像以上
または以下の、統一されたＢ₁ 無線周波磁界を供給こと
である。本発明の他の優位点は、信号対ノイズ比率、Ｂ
₁ 磁界プロフィル、および等々を最小化するためのコイ
ル設計に、自由度の付加が存在することである。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明に基づく磁気共鳴撮像装置のダ
イアグラム図である。

【図２】図２の（Ａ）は図１の複数同調されたコイルの
透視図であり、（Ｂ）は（Ａ）のコイルの等価回路であ
る。

【図３】図３の（Ａ）は、低Ｙ２極、例えば、リン、共
鳴モードの図２の（Ａ）のコイルの電流構成図であり、
（Ｂ）は、低Ｙ２極共鳴モードでの図２の（Ｂ）の等価
回路における電流構成図である。

【図４】図４の（Ａ）は、順回転モードの図２の（Ａ）
のコイルの電流構成図であり、（Ｂ）は、順回転モード
での図２の（Ｂ）の等価回路における電流構成図であ
る。

【図５】図５の（Ａ）は、逆回転モードの図２の（Ａ）
のコイルの電流構成図であり、（Ｂ）は、逆回転モード
での図２の（Ｂ）の等価回路における電流構成図であ
る。

【図６】図６の（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）は、コイル
巻間の異なる分離での図２の（Ａ）のコイル軸に沿った
一定化磁界Ｂ₁ を示す図である。

【図７】図７の（Ａ）は本発明の交互具体例図であり、
（Ｂ）は（Ａ）のコイルの等価回路である。

【図８】図８の（Ａ）は他の交互、ソレノイドの具体例
図であり、（Ｂ）は（Ａ）のコイルの等価回路である。

【図９】図９の（Ａ）は交互、平面具体例図である。

【図１０】図１０は湾曲またはアーチのコイルであり図
９の変化具体例図である。

【図１１】図１１は他の交互具体例図である。

【符号の説明】

１０主磁石コイル１２中央空洞１４フォーマ１６渦巻ヘリウム皿または缶１８コイルシールド２０真空デュワー３０傾斜コイルアッセンブリ３２第１のｘ，ｙおよびｚコイルアッセンブリ３４第２のｘ，ｙおよびｚコイルアッセンブリ３６ＲＦコイル３８全体無線周波シールド４０無線周波コイル５０ステーション５２ビデオモニタ５４キーボード５６マウス５８再構築モデュール６０シーケンスコントローラ６２傾斜増幅器６４ディジタルトランスミッタ６６第１のディジタル受信機

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ヘイングリウアメリカ合衆国オハイオ州 44132 ユークリド，2165，レイクショーブールバード 26241 (72)発明者ロバートエイ．エリックアメリカ合衆国オハイオ州 44024，チャードン，ショーミルドライブ 10470

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定の試験領域を通過する一時的に一定
の磁界が生成され、前記試験領域を交差する傾斜磁界が供給され、第１の周波数で共鳴する第１の双極の磁気共鳴および第
２の周波数で共鳴する第２の双極の磁気共鳴を誘発して
取り扱うために、無線周波信号が前記試験領域へ伝送さ
れ、第１の共鳴周波信号および第２の共鳴周波信号が、前記
試験領域中で共鳴中の第１および第２の双極から受信さ
れ、該受信された第１および第２周波信号は像再現へ処理さ
れ、必要に応じてトラップ回路を付加した複数同調された無
線周波コイルによる前記第１および第２共鳴周波信号の
同期した受信、により構成されることを特徴とする磁気
共鳴撮像方法。
【請求項２】前記複数同調された無線周波コイルは、
第１の共鳴周波数で低周波数モード、順回転モード、お
よび逆回転モードを、第２の共鳴周波数で前記順回転モ
ードおよび逆回転モードの１つを、有することを特徴と
する請求項１記載の磁気共鳴撮像方法。
【請求項３】前記低周波モードにおいて、前記第１の
磁気共鳴周波信号は前記複数同調されたコイルの内部ル
ープを循環し通過し、該内部ループは前記第１の共鳴周
波数へ実質的に巻回され、前記第１の共鳴周波数電流の
小さな磁気のみで外部コイルの組に第１の共鳴周波電流
を流し、そして、内部ループおよび外部ループを流れる前記第２の共鳴周
波数の電流の磁気と実質的に等しい第１の共鳴周波数は
内部コイルと釣り合う磁気画像を有し、前記第２の共鳴
周波で前記複数同調されたコイルは内部および外部ルー
プと釣り合う磁気画像が共に取得されることを特徴とす
る請求項２記載の磁気共鳴撮像方法。
【請求項４】前記磁気共鳴撮像方法は、さらに、前記
複数同調された無線周波コイルを第１の共鳴周波数で第
１のモードへ、第２の共鳴周波数で第２のモードへ、第
３の周波数で第３のモードへの同調を有することを特徴
とする請求項１から３の何れか１項に記載の磁気共鳴撮
像方法。
【請求項５】前記磁気共鳴撮像方法は、さらに、前記
第１の共鳴周波数は、一時的に一定の磁界中の、リン、
カーボン、窒素、キセノン、及びよう素の１のための共
鳴周波数であり、前記第２の共鳴周波数は、一時的に一
定の磁界中の、水素のための共鳴周波数であることを特
徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の磁気共鳴
撮像方法。
【請求項６】所定の試験領域を通過する一時的に一定
で整理された磁界を励起するための磁石と、（１）第１
の共鳴周波数での第１の双極と第２の共鳴周波数での第
２の双極の誘発および操作共鳴のための前記試験領域中
へ無線周波信号の伝達と、（２）前記第１の双極からの
第１の共鳴周波信号のそして前記第２の双極から第２の
共鳴周波信号の受信と、の少なくとも１を処理する複数
同調された無線周波コイルの少なくとも１つと、前記受
信した磁気共鳴信号の処理のためのプロセッサと、前記
複数同調された無線周波コイルとにより特徴付けられた
磁気共鳴撮像装置において、前記第１の共鳴周波数へ同調された内部コイル部分（９
２、９４）と、前記内部コイル部分の反対側と接続された第１のコイル
部分（９０、９２）および第２の外部コイル部分（９
４、９６）と、前記第１および第２の外部コイル部分は
付加された容量素子（１０２）を有し、該付加された容
量素子（１０２）は前記内部部分（９２、９４）および
第１および第２の外部コイル部分およびコイルサイズお
よび内部のおよび前記第１および第２の外部コイル部分
により定義されたコイルを幾何学的に同調し順回転およ
び逆回転モードの１において共に処理し、第１および第
２の外部コイル中の付加された容量エレメント（１０
２）はさらに前記第１共鳴周波数にサイズが決められ、
内部コイル部分（９２、９４）を通過し流れる無線周波
電流は、前記第１および第２の外部コイル部分を通過し
て流れる無線周波電流より大きく、そのため、複数同調
された無線周波コイルは、付加されたトラップ無しで前
記第１および第２の共鳴周波数へ同調されることを特徴
とする磁気共鳴撮像装置。
【請求項７】前記内部コイル部分（９２、９４）は、
直列に電気的に接続された第１および第２のターン状ル
ープ（９２、９４）を含み、前記第１の外部コイル部分は、前記第１のターン状ルー
プ（９２）と電気的に並列に接続された第３のターン状
ループ（９０）により規定され、前記第２の外部コイル
部分は、前記第２のターン状ループ（９４）と並列に電
気的に接続された第４のターン状ループ（９６）により
規定されることを特徴とする請求項６記載の磁気共鳴撮
像装置。
【請求項８】前記内部コイル部分（９２、９４）は第
１の脚（９２）、第２の脚（９４）、前記第１および第
２の脚（９２、９４）と内部接続する電気素子（９８、
１００）により規定され；前記第１の外部コイル部分
は、第３の脚（９０）、前記第１の脚（９２）、および
前記第１および第２の脚の間に電気的に内部接続し；前
記第２の外部コイル部分は、第４の脚（９６）、前記第
２の脚（９４）により規定され、および前記第２および
第４の脚の間に電気的に内部接続することを特徴とする
請求項６または７に記載の磁気共鳴撮像装置。
【請求項９】前記順回転および逆回転モードの他は、
第３の周波数へ同調されることを特徴とする請求項６か
ら８の何れか１項に記載の磁気共鳴撮像装置。
【請求項１０】前記付加された容量素子（１０２）
は、低周波数モード中におけるサイズとされ、前記複数
同調されたコイルは、リン、カーボン、窒素、キセノ
ン、及びヨウ素の１の共鳴周波数へ同調され、順回転お
よび逆回転モードの１は、水素共鳴周波数へ同調される
ことを特徴とする請求項６から９の何れか１項に記載の
磁気共鳴撮像装置。