JP4817966B2 - MRI apparatus and high frequency coil for MRI apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、非円筒形の形状を有した撮影対象の撮影を可能とするMRI装置およびMRI装置用の高周波コイルに関する。 The present invention relates to an MRI apparatus and a high-frequency coil for the MRI apparatus that enable imaging of an imaging target having a non-cylindrical shape.
磁気共鳴イメージング(MRI)法は、静磁場中に置かれた生体組織の原子核スピンを、そのラーモア周波数をもつ高周波信号で励起し、この励起に伴って発生する磁気共鳴信号(MR信号)に基づいて画像データを再構成する。MRI装置は、MRI法により診断情報を得る画像診断装置である。MRI装置は、解剖学的情報のみならず生化学的情報や機能情報等多くの診断情報を得ることができるため、今日の画像診断の分野では不可欠なものとなってきている。 The magnetic resonance imaging (MRI) method is based on a magnetic resonance signal (MR signal) generated by exciting a nuclear spin of a living tissue placed in a static magnetic field with a high-frequency signal having the Larmor frequency. To reconstruct the image data. The MRI apparatus is an image diagnostic apparatus that obtains diagnostic information by the MRI method. The MRI apparatus can obtain not only anatomical information but also a lot of diagnostic information such as biochemical information and functional information. Therefore, the MRI apparatus has become indispensable in the field of diagnostic imaging today.
MRI装置によって高画質の画像データを生成するためには、生体に生じる微弱なMR信号を効率よく検出する必要があり、そのために多くの技術的な工夫がなされている。MR信号の検出に使用される高周波コイルは、静磁場の方向によって異なるタイプが使用される。静磁場が水平方向である場合には、サドルコイルが使用される。静磁場が垂直方向である場合には、ソレノイドコイルが使用される。なお、高周波信号を送信するための高周波コイルとMR信号を受信するための高周波コイルとを個別に設けることもあるが、上記の送信のタイミングと受信のタイミングとは異なるため、同一の高周波コイルを用いることも可能である。 In order to generate high-quality image data by the MRI apparatus, it is necessary to efficiently detect a weak MR signal generated in a living body, and many technical devices have been made for that purpose. Different types of high-frequency coils used for detecting MR signals are used depending on the direction of the static magnetic field. If the static magnetic field is horizontal, a saddle coil is used. When the static magnetic field is vertical, a solenoid coil is used. A high-frequency coil for transmitting a high-frequency signal and a high-frequency coil for receiving an MR signal may be provided separately. However, since the transmission timing and the reception timing are different, the same high-frequency coil is used. It is also possible to use it.
一方、高感度な高周波コイルとして、QD方式の体積コイルが知られている。水平方向の静磁場用の体積コイルは、バードケイジ型が一般的である。バードケイジ型は、2つのエンドリングと、少なくとも4本のロッド(エレメント)とを含む。ロッドは、静磁場方向(水平方向)にほぼ平行な状態で配置され、両端が2つのエンドリングにそれぞれ接続される。特に、ロッドが4本である場合には、スロッテッド・チューブ・レゾネータとも呼ばれている。このような体積コイルは、その内部に、高周波磁場分布が比較的均一な円筒形のイメージング領域が形成される。 On the other hand, a QD volume coil is known as a high-sensitivity high-frequency coil. The volume coil for the static magnetic field in the horizontal direction is generally a bird cage type. The bird cage type includes two end rings and at least four rods (elements). The rod is arranged in a state substantially parallel to the static magnetic field direction (horizontal direction), and both ends thereof are connected to the two end rings, respectively. In particular, when there are four rods, it is also called a slotted tube resonator. In such a volume coil, a cylindrical imaging region having a relatively uniform high-frequency magnetic field distribution is formed therein.
ところで、バードケイジ型の高周波コイルの内部にてイメージング対象をイメージングする場合、各ロッドが可能な限りイメージング対象の表面に接近することが望ましい。しかしながら、下腿および足を含む部位のような非円筒形の形状を有したイメージング対象をイメージングする場合、足の大きさに応じた内径を有する高周波コイルを用いなくてはならないため、下腿とロッドとが離れてしまう。このような状況では、高周波コイルを照射コイルとして用いる場合には、より小さな内径の高周波コイルを使用する場合と比較して大きな送信電力が要求される。高周波コイルを受信コイルとして用いる場合には、検出されるMR信号のS/Nが劣化する。 By the way, when imaging an imaging target inside a birdcage type high frequency coil, it is desirable that each rod be as close to the surface of the imaging target as possible. However, when imaging an imaging target having a non-cylindrical shape such as a part including the lower leg and foot, a high-frequency coil having an inner diameter corresponding to the size of the foot must be used. Will leave. In such a situation, when a high-frequency coil is used as an irradiation coil, a larger transmission power is required than when a high-frequency coil having a smaller inner diameter is used. When a high frequency coil is used as a receiving coil, the S / N of the detected MR signal deteriorates.
一方、MR信号を感度よく検出する方法として表面コイルを用いる方法が開発されている。しかし、表面コイルにおける感度分布は、通常不均一でありその補正も容易ではないため、良質な画像データを得ることが困難であった。 On the other hand, a method using a surface coil has been developed as a method for detecting MR signals with high sensitivity. However, the sensitivity distribution in the surface coil is usually non-uniform and correction thereof is not easy, and it is difficult to obtain good quality image data.
このような問題点を解決する方法として、図15に示すような円筒形高周波コイル500が特許文献1に開示されている。この円筒形高周波コイル500は、エンドリング504を下腿501の太さに対応した内径を持つものとしている。そしてロッド503の一部を、足502の形状に対応させて外側に屈曲させている。この円筒形高周波コイル500によれば、下腿501および足502の全域に渡ってロッド503を接近させることができる。
しかしながら円筒形高周波コイル500では、ロッド503を屈曲して形成された領域にロッド503を流れる電流によって形成される高周波磁場の空間的分布は不均一となる。高周波磁場の不均一は、再構成される画像データの品質に影響する。
However, in the cylindrical high-
本発明はこのような事情を考慮してなされたものであり、その目的とするところは、非円筒形の形状を有したイメージング対象で生じるMR信号を均一かつ高感度に検出可能とすることにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to make it possible to detect MR signals generated in an imaging target having a non-cylindrical shape uniformly and with high sensitivity. is there.
以上の目的を達成するために第1の本発明は、磁気共鳴イメージング装置用の高周波コイルにおいて、導電材料より成り、互いに対向して配置された2つのエンド部材と、導電材料をロッド状に形成して成り、両端部が前記2つのエンド部材にそれぞれ接続された複数のロッド部材と、導電部材をロッド状に形成して成り、前記ロッド部材のうちの1本に両端が接続された付加部材とを具備し、前記付加部材は、前記エンド部材および前記ロッド部材により形成される第1のイメージング領域の外側に第2のイメージング領域を形成するように配置した。 In order to achieve the above object, according to a first aspect of the present invention, in a high frequency coil for a magnetic resonance imaging apparatus, two end members made of a conductive material and arranged opposite to each other, and the conductive material are formed in a rod shape. A plurality of rod members each having both ends connected to the two end members, and an additional member having both ends connected to one of the rod members. The additional member is arranged so as to form a second imaging region outside the first imaging region formed by the end member and the rod member.
前記の目的を達成するために第2の本発明は、磁気共鳴イメージング装置用の高周波コイルにおいて、導電材料より成り、互いに対向して配置された2つのエンド部材と、導電材料をロッド状に形成して成り、両端部が前記2つのエンド部材にそれぞれ接続された少なくとも複数のロッド部材と、導電部材をロッド状に形成して成り、前記ロッド部材のうちの1本に両端が接続された付加部材と、前記前記複数のロッド部材および前記付加部材のそれぞれに挿入されたインピーダンス素子とを具備し、前記付加部材は、前記エンド部材および前記ロッド部材により形成される第1のイメージング領域の外側に第2のイメージング領域を形成するように配置した。 In order to achieve the above object, according to a second aspect of the present invention, in a high-frequency coil for a magnetic resonance imaging apparatus, two end members made of a conductive material and disposed opposite to each other, and the conductive material are formed in a rod shape. And at least a plurality of rod members having both ends connected to the two end members, and a conductive member formed in a rod shape, and both ends connected to one of the rod members A member and an impedance element inserted into each of the plurality of rod members and the additional member, and the additional member is located outside a first imaging region formed by the end member and the rod member. Arranged to form a second imaging region.
前記の目的を達成するために第3の本発明は、磁気共鳴イメージング装置用の高周波コイルにおいて、導電材料より成り、互いに対向して配置された2つのエンド部材と、導電材料をロッド状に形成して成り、両端部が前記2つのエンド部材にそれぞれ接続された少なくとも4本のロッド部材と、導電部材をロッド状に形成して成り、前記ロッド部材のうちの1本に両端が接続された第1の付加部材と、導電部材をロッド状に形成して成り、前記ロッド部材のうちの前記第1の付加部材が接続されるのとは異なる1本に両端が接続された第2の付加部材とを具備し、前記ロッド部材を互いにほぼ平行させるとともに、前記ロッド部材のうちの第1および第2のロッド部材を対向する2辺とするように仮想した第1の平面と前記ロッド部材のうちの第3および第4のロッド部材を対向する2辺とするように仮想した第2の平面とをほぼ直交させ、前記第1および第2の付加部材は前記第1および第3のロッド部材にそれぞれ接続し、前記第1の付加部材は第1の交叉部を形成するように交叉させ、前記第1の交叉部と前記第1のロッド部材との間に位置する前記第1の付加部材の一部と前記第1のロッド部材とを辺として仮想した第3の平面と、前記第1の付加部材の残りの一部を辺として仮想した第4の平面とが異なる方向を向け、かつ前記第4の平面は前記第1の平面にほぼ平行させ、前記第2の付加部材は第2の交叉部を形成するように交叉させ、前記第2の交叉部と前記第3のロッド部材との間に位置する前記第2の付加部材の一部と前記第3のロッド部材とを辺として仮想した第5の平面と、前記第2の付加部材の残りの一部を辺として仮想した第6の平面とが異なる方向を向け、かつ前記第6の平面は前記第2の平面にほぼ平行させた。 In order to achieve the above object, a third aspect of the present invention is a high frequency coil for a magnetic resonance imaging apparatus, wherein two end members made of a conductive material and arranged opposite to each other, and the conductive material are formed in a rod shape. It is formed by forming at least four rod members whose both ends are respectively connected to the two end members and a conductive member in a rod shape, and both ends are connected to one of the rod members. A second addition having a first addition member and a conductive member formed in a rod shape, both ends of which are connected to one of the rod members different from the connection of the first addition member. A first plane that is hypothesized so that the rod members are substantially parallel to each other and the first and second rod members of the rod members are opposed to each other. U The third and fourth rod members are substantially orthogonal to a second plane that is assumed to be two opposite sides, and the first and second additional members are connected to the first and third rod members, respectively. The first additional member is connected to each other, and the first additional member is crossed to form a first crossing portion, and the first additional member positioned between the first crossing portion and the first rod member is connected to each other. A third plane imaginary with a part and the first rod member as a side and a fourth plane imaginary with the remaining part of the first additional member as a side are directed in different directions, and The fourth plane is substantially parallel to the first plane, the second additional member is crossed so as to form a second crossing portion, and the second crossing portion and the third rod member are Virtually using a part of the second additional member and the third rod member located between the sides as a side The fifth plane and the sixth plane imaginary with the remaining part of the second additional member as a side are directed in different directions, and the sixth plane is substantially parallel to the second plane. It was.
前記の目的を達成するために第4の本発明は、静磁場、勾配磁場および高周波磁場が形成された領域に載置されたイメージング対象から放射されるMR信号に基づいて画像データを再構成する磁気共鳴イメージング装置において前記高周波磁場を形成するため、および前記MR信号を検出するための少なくとも一方に前記第1乃至第3の発明のいずれかの高周波コイルを用いることとした。 In order to achieve the above object, the fourth aspect of the present invention reconstructs image data based on MR signals radiated from an imaging target placed in a region where a static magnetic field, a gradient magnetic field, and a high frequency magnetic field are formed. In the magnetic resonance imaging apparatus, the high-frequency coil according to any one of the first to third inventions is used for at least one of forming the high-frequency magnetic field and detecting the MR signal.
本発明によれば、非円筒形の形状を有したイメージング対象で生じるMR信号を均一かつ高感度に検出可能となる。 According to the present invention, an MR signal generated in an imaging object having a non-cylindrical shape can be detected uniformly and with high sensitivity.
以下、図面を参照して本発明の実施形態につき説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
本実施形態の第1の特徴は、一般的なバードケイジ型の高周波コイルに含まれる2本のロッドに2つの延長ロッドをそれぞれ付加することにより、円筒形のメインイメージング領域の外側に付加イメージング領域を形成することにある。付加イメージング領域は、例えば足の爪先部をイメージングするのに好適である。 The first feature of the present embodiment is that an additional imaging region is provided outside the cylindrical main imaging region by adding two extension rods to two rods included in a general birdcage type high-frequency coil. Is to form. The additional imaging region is suitable for imaging the toe portion of the foot, for example.
また、本実施形態の第2の特徴は、ロッドおよび延長ロッドを流れる高周波電流を個別に調整することにより、メインイメージング領域に形成される高周波磁場と付加イメージング領域に形成される高周波磁場とを均一に制御することにある。 The second feature of the present embodiment is that the high-frequency magnetic field formed in the main imaging region and the high-frequency magnetic field formed in the additional imaging region are made uniform by individually adjusting the high-frequency current flowing through the rod and the extension rod. There is to control.
なお、以下では、人間の下腿および足をイメージング対象とする場合について述べるが、これに限定されるものではなく他のイメージング対象であっても構わない。 In the following, the case where the human lower leg and foot are the imaging target will be described, but the present invention is not limited to this and may be another imaging target.
本発明の実施形態につき図1乃至図14を用いて説明する。なお、図1は本実施形態におけるMRI装置100の全体構成を示すブロック図であり、図2乃至図14は、高周波コイルを説明するための図である。
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of the
MRI装置100は、静磁場発生部1、勾配磁場発生部2、送受信部3、演算・記憶部4、寝台5、入力部6、表示部7および制御部8を備えている。
The
静磁場発生部1は、主磁石11および静磁場電源12を含む。主磁石11としては、例えば超電導磁石が使用される。静磁場電源12は、主磁石11に電流を供給する。主磁石11は、静磁場電源12から供給された電流によって動作し、被検体150の周囲に強力な静磁場を形成する。
The static magnetic field generation unit 1 includes a
勾配磁場発生部2は、勾配磁場コイルユニット21および勾配磁場電源22を含む。勾配磁場コイルユニット21は、互いに直交するX、YおよびZの各軸に対応する3種類のコイルが組み合わされている。勾配磁場電源22は、勾配磁場コイルユニット21の3種類のコイルに個別に電流を供給する。勾配磁場電源22は、制御部8から供給される制御信号に応じて、3種類のコイルのそれぞれに対応する電流を個別に変化させる。これにより、X、YおよびZの各軸に沿った勾配磁場を、それぞれ任意の勾配を持つように設定できる。X,YおよびZの各軸の傾斜磁場は、例えば、スライス選択用の傾斜磁場Gs、位相エンコード用の傾斜磁場Geおよびリードアウト用の傾斜磁場Grにそれぞれ対応する。傾斜磁場Gsは、任意にイメージング断面を決めるために利用される。傾斜磁場Geは、空間的位置に応じて磁気共鳴信号の位相を変化させるために利用される。傾斜磁場Grは、空間的位置に応じて磁気共鳴信号の周波数を変化させるために利用される。これらの勾配磁場は、主磁石11が形成する静磁場に重畳される。
The gradient
送受信部3は、高周波コイル31、送信器32および受信器33を含む。高周波コイル31は、送信器32から高周波信号の供給を受けて、被検体150にRFパルスを照射する。高周波コイル31は、被検体150から放射されたMR信号を検出する。送信器32は、基準信号発生器、変調器および電力増幅器等を備えている。送信器32は、主磁石11の静磁場強度によって決定される磁気共鳴周波数(ラーモア周波数)と同じ周波数を有した基準信号を選択励起波形で変調することによって上記の高周波信号を発生する。受信器33には、高周波コイル31によって検出されたMR信号が入力される。受信器33は、MR信号に対して信号処理を施したのちに、A/D変換する。上記の信号処理は、中間周波変換、位相検波、ならびにフィルタリング等である。受信器33はさらに、高周波コイル31によって検出された位相が90°異なる2つのMR信号に対して整相(位相合わせ)を行なうための90°移相器を備えている。
The transmission /
演算・記憶部4は、高速演算回路41と記憶回路42とを含む。高速演算回路41は、受信器33から制御部8を介して送られてきたMR信号に対して、2次元フーリエ変換による再構成を行ない、実空間の画像データを生成する。記憶回路42は、MR信号記憶回路421と、画像データ記憶回路422とを含む。MR信号記憶回路421は、受信器33から送られてきたMR信号を記憶する。画像データ記憶回路422は、高速演算回路41により生成された画像データを記憶する。
The calculation /
寝台5は、所望の撮影位置を設定するために、被検体150をその体軸方向の任意の位置に移動させる。寝台5は、主磁石11に形成された開口部から主磁石11の外に被検体150を搬出可能である。
The
入力部6は、スイッチ、キーボード、あるいはマウス等の各種入力デバイスと、表示パネルとを含んだコンソールを備える。入力部6は、操作者により指定される各種の指示や情報を入力する。入力部6が入力する指示や情報は、例えば患者ID、撮影開始の指示、、撮影方式やパルスシーケンス等の撮影条件、表示方法に関する情報、寝台5の移動に対する指示等である。
The
表示部7は、表示用記憶回路、変換回路およびモニタを含んでいる。画像データ記憶回路422に保存された画像データが、制御部8によって表示部7に供給される。また、入力部6から入力された各種の文字や数字等の付帯情報が、制御部8によって表示部7に供給される。表示部7は、これら供給された画像データと付帯情報とを表示用記憶回路において合成して表示用の画像データを生成する。変換回路は、表示用の画像データに対してD/A変換およびテレビフォーマット変換を施し、画像信号を得る。モニタは、画像信号に応じて画像を表示する。なおモニタとしては、CRTあるいは液晶表示器等が使用される。
The
制御部8は、主制御回路81およびシーケンス制御回路82を含む。主制御回路81は、CPUと記憶回路とを含み、装置全体を統括して制御する。主制御回路81の記憶回路は、入力部6で入力された撮影方式、パルスシーケンス、あるいは画像データの表示方法等に関する情報を記憶する。主制御回路81のCPUは、入力部6において入力された情報に基づくパルスシーケンス情報をシーケンス制御回路82に対して供給する。パルスシーケンス情報は、例えば、勾配磁場コイルユニット21や高周波コイル31に印加する高周波電流の大きさ、印加時間、印加タイミング等を表す。シーケンス制御回路82は、CPUと記憶回路を備える。シーケンス制御回路82の記憶回路は、主制御回路81から供給されたパルスシーケンス情報を記憶する。シーケンス制御回路82のCPUは、パルスシーケンス情報にしたがって勾配磁場電源22、送信器32および受信器33を制御する。
The control unit 8 includes a
次に、高周波コイル31につき詳細に説明する。
Next, the
図2は、高周波コイル31の外観を示す斜視図である。図3は、高周波コイル31の概略構成を示す斜視図である。図4は、高周波コイル31の概略構成を図3中に示される矢印の方向から見た様子を示す図である。
FIG. 2 is a perspective view showing the appearance of the high-
高周波コイル31は、図2に示すケース311に、図3,4に示すエンドリングEf,Eb、ロッドR1,R2,R3,R4および延長ロッドR3x,R4xを収容して構成されている。
The
ケース311は、円筒状をなす主部311aと、立方体状をなす突部311bとからなる。主部311aは、下腿を挿入可能で、かつ主部311aの内壁と下腿とが近接するような内径を持つ。突部311bは、主部311aに下腿を挿入した際に足の爪先部が位置する場所に配置される。突部311bは、内部に空間が形成されており、この空間は主部311aの内部の空間に繋がっている。突部311bの内部の空間は、図2に示すように爪先部を挿入することが可能で、かつ突部311bの内壁と爪先部とが近接するような大きさを持つ。
The
エンドリングEf,EbおよびロッドR1,R2,R3,R4は、主部311aの内部の空間の周りに位置するように図3に示す状態で主部311aに収容されている。延長ロッドR3x,R4xは、突部311bの内部の空間の周りに位置するように図3に示す状態で突部311bに収容されている。
The end rings Ef, Eb and the rods R1, R2, R3, R4 are accommodated in the
エンドリングEf,Ebは、それぞれ導電材料をリング状に形成したものである。エンドリングEf,Ebは、互いに相似な形状であり、互いに対向して配置されている。エンドリングEf,Ebのそれぞれの内側に仮想される平面は、互いに平行している。 The end rings Ef and Eb are each formed by forming a conductive material in a ring shape. The end rings Ef and Eb have similar shapes to each other and are arranged to face each other. The planes imaginary inside the end rings Ef and Eb are parallel to each other.
ロッドR1,R2,R3,R4は、それぞれ導電材料を直線のロッド状に形成したものである。ロッドR1,R2,R3,R4のそれぞれの一旦は、エンドリングEfに等間隔で接続される。ロッドR1,R2,R3,R4のそれぞれの他端は、エンドリングEbに等間隔で接続される。ロッドR1,R2,R3,R4は、いずれもエンドリングEf,Ebが並ぶ方向に沿って配置される。すなわち、ロッドR1,R2,R3,R4は、互いに平行する。そしてこのような配置により、ロッドR1,R3を2辺として仮想される平面P1とロッドR2,R4を2辺として仮想される平面P2とは、互いに直交する。 Each of the rods R1, R2, R3, and R4 is formed by forming a conductive material into a linear rod shape. Each of the rods R1, R2, R3, R4 is once connected to the end ring Ef at equal intervals. The other ends of the rods R1, R2, R3, R4 are connected to the end ring Eb at equal intervals. The rods R1, R2, R3, R4 are all arranged along the direction in which the end rings Ef, Eb are arranged. That is, the rods R1, R2, R3, R4 are parallel to each other. With such an arrangement, the plane P1 hypothesized with the rods R1 and R3 as two sides and the plane P2 hypothesized with the rods R2 and R4 as two sides are orthogonal to each other.
延長ロッドR3x,R4xは、それぞれ導電材料をロッド状に形成したものである。延長ロッドR3xは、両端がロッドR3に接続される。延長ロッドR4xは、両端がロッドR4に接続される。延長ロッドR3x,R4xは、次に示す条件を満たすような形状に折り曲げられている。 Each of the extension rods R3x and R4x is formed by forming a conductive material into a rod shape. Both ends of the extension rod R3x are connected to the rod R3. Both ends of the extension rod R4x are connected to the rod R4. The extension rods R3x and R4x are bent into a shape that satisfies the following conditions.
(1) 延長ロッドR3xどうしが交叉し、交叉部CR1を形成する。 (1) The extension rods R3x cross each other to form a crossing portion CR1.
(2) 延長ロッドR3xのうちで交叉部CR1とロッドR3との間に位置する部分とロッドR3とを辺として仮想される平面P3と、延長ロッドR3xのうちの残りの部分を辺として仮想的される平面P4とが形成される。 (2) A portion of the extension rod R3x that is located between the crossing portion CR1 and the rod R3 and a plane P3 that is assumed to be the side of the rod R3, and a virtual portion that is the side of the remaining portion of the extension rod R3x. Plane P4 to be formed.
(3) 平面P4は、平面P1にほぼ平行し、平面P3には平行しない。 (3) The plane P4 is substantially parallel to the plane P1 and not parallel to the plane P3.
(4) 延長ロッドR4xどうしが交叉し、交叉部CR2を形成する。 (4) The extension rods R4x cross each other to form a crossing portion CR2.
(5) 延長ロッドR4xのうちで交叉部CR2とロッドR4との間に位置する部分とロッドR4とを辺として仮想される平面P5と、延長ロッドR4xのうちの残りの部分を辺として仮想される平面P6とが形成される。 (5) A portion of the extension rod R4x that is located between the crossing portion CR2 and the rod R4 and a plane P5 that is assumed to be the side of the rod R4, and the remaining portion of the extension rod R4x is assumed to be the side. A plane P6 is formed.
(6) 平面P6は、平面P2にほぼ平行し、平面P5には平行しない。 (6) The plane P6 is substantially parallel to the plane P2 and not parallel to the plane P5.
(7) 平面P4と平面P6とは、突部311bの内部の空間の中で互いに直交する。
(7) The plane P4 and the plane P6 are orthogonal to each other in the space inside the
このような構造により高周波コイル31は、主部311aの内部の空間および突部311bの内部の空間に、第1および第2のイメージング領域をそれぞれ形成している。これら第1および第2のイメージング領域は、互いに繋がっている。
With such a structure, the high-
以上が、高周波コイル31の原理的な構造である。
The above is the principle structure of the
なお、各種形状および位置関係は、上記が理想であるが、形状が上記から変化したり、位置関係が上記からずれたりしても良い。 In addition, although the above is ideal for various shapes and positional relationships, the shapes may change from the above, or the positional relationships may deviate from the above.
図5は、高周波コイル31の具体的な構成を示す図。この図5に示す構成は、上述した原理的な構造を基礎にして達成されている。
FIG. 5 is a diagram illustrating a specific configuration of the high-
高周波コイル31の図5に示す構成が図2と異なっているのは、ロッドR1,R2,R3,R4の両端がそれぞれ折り曲げられていることと、コンデンサC11,C12,C13,C14,C15,C21,C22,C23,C24,C25,C33,C34,C35,C43,C44,C45,C34x,C44xを含んでいることである。
The configuration of the high-
ロッドR1,R2,R3,R4は、それぞれの両端が同一方向に直角に折り曲げられている。ロッドR1,R2,R3,R4は、互いに相似な形状である。そしてロッドR1の一端とロッドR3の一端、ロッドR1の他端とロッドR3の他端、ロッドR2の一端とロッドR4の一端、ならびにロッドR2の他端とロッドR4の他端が、それぞれ直線上に並んでいる。ロッドR1,R2,R3,R4の中間部の相対的な位置関係は、原理的な構造と同じである。 Both ends of the rods R1, R2, R3, and R4 are bent at right angles in the same direction. The rods R1, R2, R3, and R4 have similar shapes. One end of the rod R1 and one end of the rod R3, the other end of the rod R1 and the other end of the rod R3, one end of the rod R2 and one end of the rod R4, and the other end of the rod R2 and the other end of the rod R4 are linear. Are lined up. The relative positional relationship between the intermediate portions of the rods R1, R2, R3, and R4 is the same as the principle structure.
コンデンサC13,C15は、ロッドR1の両端部の近傍にそれぞれ配置されている。コンデンサC23,C25は、ロッドR2の両端部の近傍にそれぞれ配置されている。コンデンサC33,C35は、ロッドR3の両端部の近傍にそれぞれ配置されている。コンデンサC43,C45は、ロッドR4の両端部の近傍にそれぞれ配置されている。コンデンサC14,C24,C34,C44は、ロッドR1,R2,R3,R4のそれぞれの中央部の近傍に配置されている。これにより、コンデンサC13,C14,C15は、ロッドR1によって直列接続されている。コンデンサC23,C24,C25は、ロッドR2によって直列接続されている。コンデンサC33,C34,C35は、ロッドR3によって直列接続されている。コンデンサC43,C44,C45は、ロッドR4によって直列接続されている。 Capacitors C13 and C15 are respectively disposed in the vicinity of both ends of the rod R1. Capacitors C23 and C25 are arranged in the vicinity of both ends of the rod R2. Capacitors C33 and C35 are arranged in the vicinity of both ends of the rod R3. Capacitors C43 and C45 are arranged in the vicinity of both ends of the rod R4. Capacitors C14, C24, C34, and C44 are disposed in the vicinity of the center of each of rods R1, R2, R3, and R4. Thereby, the capacitors C13, C14, C15 are connected in series by the rod R1. Capacitors C23, C24, and C25 are connected in series by rod R2. Capacitors C33, C34, and C35 are connected in series by a rod R3. Capacitors C43, C44, and C45 are connected in series by a rod R4.
なお、コンデンサC34は、延長ロッドR3xの両端が接続された位置の間に配置される。コンデンサC44は、延長ロッドR4xの両端が接続された位置の間に配置される。 The capacitor C34 is disposed between the positions where both ends of the extension rod R3x are connected. The capacitor C44 is disposed between positions where both ends of the extension rod R4x are connected.
コンデンサC13の両端部は、送信器32および受信器33に接続されたケーブルにインピーダンスマッチング用のコンデンサC11およびC12をそれぞれ介して接続される。コンデンサC23の両端部は、送信器32および受信器33に接続されたケーブルにインピーダンスマッチング用のコンデンサC21およびC22をそれぞれ介して接続される。
Both ends of the capacitor C13 are connected to cables connected to the
すなわち、送信器32において発生された高周波電流は、ケーブルを介してコンデンサC13の両端またはコンデンサC23の両端から高周波コイル31に供給される。高周波コイル31により検出されたMR信号は、コンデンサC13の両端またはコンデンサC23の両端からケーブルを介して受信器33に供給される。なお以下においては、コンデンサC11およびコンデンサC12を介するチャネルを第1の給電チャネルと称し、コンデンサC21およびコンデンサC22を介するチャネルを第2の給電チャネルと称する。
That is, the high frequency current generated in the
図6は、図5に示される高周波コイルの電気的等価回路図である。 FIG. 6 is an electrical equivalent circuit diagram of the high-frequency coil shown in FIG.
図6に示すように、コンデンサC11,C12,C13,C21,C22,C23,C34xおよびC44xとしては、それぞれ容量可変タイプの素子が使用される。また、図5では図示を省略していたが、高周波コイル31は、アイソレーション用のコンデンサC01,C02を含む。これらのコンデンサC01,C02としても、それぞれ容量可変タイプの素子が使用される。
As shown in FIG. 6, capacitors C11, C12, C13, C21, C22, C23, C34x and C44x are variable capacitance type elements, respectively. Although not shown in FIG. 5, the
コンデンサC01の両端は、コンデンサC13とコンデンサC14との間に位置するロッドR1の部位と、コンデンサC43とコンデンサC44との間に位置するロッドR4の部位とにそれぞれ接続される。コンデンサC02の両端は、コンデンサC23とコンデンサC24との間に位置するロッドR2の部位と、コンデンサC33とコンデンサC34との間に位置するロッドR3の部位とにそれぞれ接続される。 Both ends of the capacitor C01 are connected to a portion of the rod R1 located between the capacitors C13 and C14 and a portion of the rod R4 located between the capacitors C43 and C44, respectively. Both ends of the capacitor C02 are connected to a portion of the rod R2 located between the capacitors C23 and C24 and a portion of the rod R3 located between the capacitors C33 and C34, respectively.
コンデンサC13,C23は、第1および第2の給電チャネルのそれぞれに対するチューニング(共振周波数の調整)のために使用される。すなわちコンデンサC13の容量は、ロッドR1,R3や延長ロッドR3xに直列挿入されたコンデンサ容量と各ロッドおよびエンドリングが有するインダクタンス成分によって決定される共振周波数が高周波電流のラーモア周波数とほぼ一致するように調整される。ただし、図6では、ロッドR1,R2,R3,R4および延長ロッドR3x,R4xが有するインダクタンスは図示を省略している。 Capacitors C13 and C23 are used for tuning (resonance frequency adjustment) for each of the first and second power supply channels. That is, the capacity of the capacitor C13 is such that the resonance frequency determined by the capacitor capacity inserted in series with the rods R1, R3 and the extension rod R3x and the inductance component of each rod and end ring substantially matches the Larmor frequency of the high-frequency current. Adjusted. However, in FIG. 6, the inductances of the rods R1, R2, R3, R4 and the extension rods R3x, R4x are not shown.
コンデンサC11,C12,C21,C22は、第1および第2の給電チャネルのそれぞれのインピーダンスと送信器32および受信器33のインピーダンスとをマッチングさせるために使用される。例えば、コンデンサC11,C12,C21,C22の容量を調整することにより、第1および第2の給電チャネルのインピーダンスは50オームに設定される。
Capacitors C11, C12, C21, and C22 are used to match the impedances of the first and second power supply channels with the impedances of the
第1の給電チャネルおよび第2の給電チャネルには、位相が互いに90度だけ異なる高周波電流が送信器32からそれぞれ供給される。そして、このような給電により、第1のイメージング領域および第2のイメージング領域のそれぞれにおいて回転高周波磁場が形成される。これにより、給電チャネルが1つの場合と比較して1/2の電力で均一なRFパルスの照射が可能となる。
High-frequency currents having phases different from each other by 90 degrees are supplied from the
一方、高周波コイル31から第1の給電チャネルおよび第2の給電チャネルへは、位相が互いに90度異なる2つのMR信号がそれぞれ出力される。2つのMR信号は、受信器33で、整相(90度の位相差を0度に補正)された上で加算される。これにより、給電チャネルが1つの場合と比較して√2倍の感度(S/N)が得られ、均一な画像データの生成が可能となる。
On the other hand, two MR signals whose phases are different from each other by 90 degrees are output from the high-
すなわち、コンデンサC01,C02の容量を調整することにより、送信器32からコンデンサC11,C12を介して第1の給電チャネルに送られた高周波電流は、ロッドR1およびロッドR3と、延長ロッドR3xとに供給され、コンデンサC21,C22を介して第2の給電チャネルに送られた高周波電流は、ロッドR2およびロッドR4と、延長ロッドR4xとに供給される。
That is, by adjusting the capacitances of the capacitors C01 and C02, the high-frequency current sent from the
次に、延長ロッドR3x,R4xを流れる高周波電流と、この高周波電流によって形成される高周波磁場について説明する。 Next, the high-frequency current flowing through the extension rods R3x and R4x and the high-frequency magnetic field formed by this high-frequency current will be described.
図7は、第1の給電チャネルからの給電により高周波コイル31に高周波電流が生じる様子を示す図である。図8は、図7に示される高周波電流によって高周波磁場が形成される様子を示す図である。
FIG. 7 is a diagram illustrating a state in which a high-frequency current is generated in the high-
コンデンサC11を介して送信器32から供給された高周波電流は、例えばエンドリングEf、ロッドR3および延長ロッドR3x、エンドリングEb、さらにはロッドR1といった順で流れた後に、コンデンサC12を介して送信器32に戻る。このとき、ロッドR3およびロッドR1を流れる高周波電流に基づいて、図8に示すような高周波磁場B1が第1のイメージング領域に対して形成される。さらに、延長ロッドR3xを流れる高周波電流に基づいて、高周波磁場B2が第2のイメージング領域に対して形成される。
The high-frequency current supplied from the
一方、図9は、第2の給電チャネルからの給電により高周波コイル31に高周波電流が生じる様子を示す図である。図10は、図8に示される高周波電流によって高周波磁場が形成される様子を示す図である。
On the other hand, FIG. 9 is a diagram illustrating a state in which a high-frequency current is generated in the high-
コンデンサC21を介して送信器32から供給された高周波電流は、例えばエンドリングEf、ロッドR4および延長ロッドR4x、エンドリングEb、さらにはロッドR2といった順で流れた後に、コンデンサC22を介して送信器32に戻る。このとき、ロッドR2およびロッドR4を流れる高周波電流に基づいて、図10に示すような高周波磁場B1′が第1のイメージング領域に対して形成される。さらに、延長ロッドR4xを流れる高周波電流に基づいて、高周波磁場B2′が第2のイメージング領域に対して形成される。
The high-frequency current supplied from the
次に、第2のイメージング領域に対し高周波磁場B2が形成される作用について更に詳しく説明する。 Next, the operation of forming the high frequency magnetic field B2 on the second imaging region will be described in more detail.
図11(a)は、延長ロッドR3xを、延長ロッドR3xとロッドR3の一部とが矩形のループを形成するように配置した場合の等価回路を示す図である。交叉部CR1を形成していることは、図11(a)に示す状態の延長ロッドR3xを図11(b)に示すように捻ったことと同等である。さらに交叉部CR1で折り曲げていることにより、実際の延長ロッドR3xの等価回路は図11(c)に示すものとなっている。 FIG. 11A is a diagram showing an equivalent circuit when the extension rod R3x is arranged such that the extension rod R3x and a part of the rod R3 form a rectangular loop. Forming the crossing portion CR1 is equivalent to twisting the extension rod R3x in the state shown in FIG. 11 (a) as shown in FIG. 11 (b). Further, by bending at the crossing portion CR1, the equivalent circuit of the actual extension rod R3x is as shown in FIG.
延長ロッドR3xは、延長ロッドR3xaと延長ロッドR3xbとによって構成され、第2のイメージング領域における高周波磁場B2は、延長ロッドR3xaによる高周波磁場と延長ロッドR3xbによる高周波磁場とが合成されて形成される。しかしながら、延長ロッドR3xbによる高周波磁場のほうが延長ロッドR3xaによる高周波磁場よりも影響が支配的であるため、ここでは延長ロッドR3xbによる高周波磁場を高周波磁場B2としている。高周波磁場B2の向きを高周波磁場B1の向きにより精度良く合わせるためには、平面P3と平面P4との間の角度を調整すれば良い。 The extension rod R3x is constituted by the extension rod R3xa and the extension rod R3xb, and the high-frequency magnetic field B2 in the second imaging region is formed by synthesizing the high-frequency magnetic field by the extension rod R3xa and the high-frequency magnetic field by the extension rod R3xb. However, since the influence of the high-frequency magnetic field by the extension rod R3xb is more dominant than the high-frequency magnetic field by the extension rod R3xa, the high-frequency magnetic field by the extension rod R3xb is set as the high-frequency magnetic field B2. In order to match the direction of the high-frequency magnetic field B2 more accurately with the direction of the high-frequency magnetic field B1, the angle between the plane P3 and the plane P4 may be adjusted.
コンデンサC34xの容量を変化させることにより高周波磁場B2の強度が変化する。つまり、コンデンサC34xの容量を適切に調整することによって、高周波磁場B1の強度と高周波磁場B2の強度とを等しくすることができる。 By changing the capacitance of the capacitor C34x, the strength of the high-frequency magnetic field B2 changes. That is, by appropriately adjusting the capacitance of the capacitor C34x, the strength of the high-frequency magnetic field B1 and the strength of the high-frequency magnetic field B2 can be made equal.
以上、延長ロッドR3xにより形成される高周波磁場B2について述べたが、延長ロッドR4xにより形成される高周波磁場B2′についても同様である。 The high frequency magnetic field B2 formed by the extension rod R3x has been described above, but the same applies to the high frequency magnetic field B2 'formed by the extension rod R4x.
なお、高周波磁場B2,B2’の強度が高周波磁場B1,B1’の強度にそれぞれ等しくなるようにコンデンサC34x,C44xの容量を変更した場合、これに伴なって各給電チャネルのインピーダンスや共振周波数も変化する。このため、コンデンサC34x,C44xの容量を変更する際には、コンデンサC11,C12,C21,C22の容量変更による給電チャネルのインピーダンス調整、コンデンサC13,C23の容量変更による共振周波数調整(チューニング)、さらには、コンデンサC01,C02の容量変更による給電チャネル間のアイソレーション調整を行なう必要がある。また、インピーダンスや共振周波数の差異が大きいために上述のコンデンサのみによる調整が不可能な場合には、各ロッドに直列挿入された他のコンデンサの容量値も併せて調整することが望ましい。 When the capacitances of the capacitors C34x and C44x are changed so that the strengths of the high-frequency magnetic fields B2 and B2 ′ are equal to the strengths of the high-frequency magnetic fields B1 and B1 ′, the impedance and resonance frequency of each power supply channel are also changed accordingly. Change. For this reason, when changing the capacities of the capacitors C34x and C44x, the impedance of the power supply channel is adjusted by changing the capacities of the capacitors C11, C12, C21 and C22, the resonance frequency is adjusted (tuning) by changing the capacities of the capacitors C13 and C23, and Therefore, it is necessary to adjust the isolation between the power supply channels by changing the capacitances of the capacitors C01 and C02. In addition, when adjustment using only the above-described capacitors is impossible due to large differences in impedance and resonance frequency, it is desirable to adjust the capacitance values of other capacitors inserted in series in each rod.
また最終的には、給電チャネル1,2から見た高周波コイル31は等価となるため、高周波磁場B1と高周波磁場B1′とはほぼ等しくなり、また高周波磁場B2と高周波磁場B2′とはほぼ等しくなる。
Finally, since the high-
以上、イメージング対象に対してRFパルスを照射する際に高周波コイル31により高周波磁場を形成する様子について説明したが、イメージング対象で生じたMR信号の検出においても同様である。すなわち、高周波コイル31は、送信時に形成される高周波磁場と同様な磁場を伴うMR信号の検出が可能である。つまり、高周波コイル31は、第1のイメージング領域に関しては、高周波磁場B1と同じ方向の磁場を伴うMR信号と、高周波磁場B1′と同じ方向の磁場を伴うMR信号とを検出できる。高周波コイル31は、第2のイメージング領域に関しては、高周波磁場B2と同じ方向の磁場を伴うMR信号と、高周波磁場B2′と同じ方向の磁場を伴うMR信号とを検出できる。そして、これらのMR信号に関する感度は均一である。
As described above, the state in which the high-frequency magnetic field is formed by the high-
このように本実施形態によれば、第1および第2のイメージング領域に、それぞれ高周波磁場を形成することが可能である。かつ第1および第2のイメージング領域のそれぞれでMR信号を検出することが可能である。そして第1および第2のイメージング領域のいずれも、その領域内における高周波磁場の空間分布を均一にすることができる。かつ第1および第2のイメージング領域のいずれも、MR信号の検出感度を均一にすることができる。かくして、第1および第2のイメージング領域を、それぞれの領域内での画質を均一にしてイメージングすることが可能となる。 As described above, according to this embodiment, it is possible to form a high-frequency magnetic field in each of the first and second imaging regions. In addition, it is possible to detect MR signals in each of the first and second imaging regions. In both the first and second imaging regions, the spatial distribution of the high-frequency magnetic field in the region can be made uniform. In both the first and second imaging regions, the MR signal detection sensitivity can be made uniform. Thus, the first and second imaging regions can be imaged with uniform image quality in the respective regions.
さて、米国特許第5277183号明細書に開示されている高周波コイルの場合には、屈曲したロッドに流れる高周波電流を独立に制御することが不可能である。このため、直線状ロッドによって形成された円筒形のイメージング領域における高周波磁場と、屈曲したロッドによって新たに形成されたイメージング領域における高周波磁場を均一にすることができない。このため、図15に示した高周波コイルでは、上記の2つのイメージング領域のそれぞれで画質が変化してしまう。 In the case of the high frequency coil disclosed in US Pat. No. 5,277,183, it is impossible to independently control the high frequency current flowing through the bent rod. For this reason, the high-frequency magnetic field in the cylindrical imaging region formed by the linear rod and the high-frequency magnetic field in the imaging region newly formed by the bent rod cannot be made uniform. For this reason, in the high frequency coil shown in FIG. 15, the image quality changes in each of the two imaging regions.
しかしながら本実施形態によれば、第1および第2のイメージング領域のそれぞれの高周波磁場を互いに均一にすることができる。かつ第1および第2のイメージング領域のそれぞれのMR信号の検出感度を互いに均一にすることができる。かくして、第1および第2のイメージング領域の全域を、画質を均一にしてイメージングすることが可能となる。 However, according to the present embodiment, the high-frequency magnetic fields of the first and second imaging regions can be made uniform. In addition, the detection sensitivities of the MR signals in the first and second imaging regions can be made uniform. Thus, it is possible to image the entire first and second imaging regions with uniform image quality.
さらに本実施形態によれば、第1および第2のイメージング領域のそれぞれに、互いに直交する方向の高周波磁場を形成することができる。かつ第1および第2のイメージング領域のそれぞれにおいて、互いに直交する磁場を伴うMR信号を検出することができる。かくして、第1および第2のイメージング領域のいずれに関しても、QD方式による高画質なイメージングが可能である。 Furthermore, according to the present embodiment, high-frequency magnetic fields in directions orthogonal to each other can be formed in each of the first and second imaging regions. In each of the first and second imaging regions, MR signals with magnetic fields orthogonal to each other can be detected. Thus, high-quality imaging by the QD method is possible for both the first and second imaging regions.
さらに本実施形態によれば、第1および第2のイメージング領域にそれぞれ形成される高周波磁場の方向は互いに同じである。かつ第1および第2のイメージング領域のそれぞれで、互いに同じ方向の磁場を伴うMR信号を検出することができる。かくして、第1および第2のイメージング領域のそれぞれに関する画質を均一にすることができる。 Furthermore, according to this embodiment, the directions of the high-frequency magnetic fields formed in the first and second imaging regions are the same. In each of the first and second imaging regions, MR signals with magnetic fields in the same direction can be detected. Thus, the image quality regarding each of the first and second imaging regions can be made uniform.
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、次のような種々の変形実施が可能である。 The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made as follows.
(第1の変形例)
図12は、延長ロッドR3xが付加されたロッドR3の変形例を示したものであり、図12(a)は外観図を、図12(b)は電気的等価回路図を示す。
(First modification)
FIG. 12 shows a modification of the rod R3 to which the extension rod R3x is added. FIG. 12 (a) shows an external view and FIG. 12 (b) shows an electrical equivalent circuit diagram.
図12(a)に示した変形例では、ロッドR3’がロッドR3と並行して設けられている。エンドリングEf、エンドリングEb、ロッドR3、追加ロッドR3’および延長ロッドR3xは、それぞれ薄い銅板によって構成されている。そして、ロッドR3、追加ロッドR3’および延長ロッドR3xに対して、コンデンサC34,C34’,C34xがそれぞれ挿入されている。 In the modification shown in FIG. 12A, the rod R3 'is provided in parallel with the rod R3. The end ring Ef, the end ring Eb, the rod R3, the additional rod R3 ', and the extension rod R3x are each made of a thin copper plate. Capacitors C34, C34 ', and C34x are inserted into the rod R3, the additional rod R3', and the extension rod R3x, respectively.
なおこの場合には、ロッドR4やロッドR1およびR2に対しても、追加ロッドを付加することが望ましい。なお、1つのロッドに複数の追加ロッドを付加しても良い。 In this case, it is desirable to add additional rods to the rod R4 and the rods R1 and R2. A plurality of additional rods may be added to one rod.
このように追加ロッドを付加することにより、第1のイメージング領域を形成するロッドの数を部分的に増やすことができ、これにより第1のイメージング領域における磁場の均一性を向上させることができる。また、各種ロッドを薄板状の導体により形成することにより、第1のイメージング領域における磁場の均一性を向上させることができる。 By adding additional rods in this way, the number of rods forming the first imaging region can be partially increased, thereby improving the magnetic field uniformity in the first imaging region. In addition, the magnetic field uniformity in the first imaging region can be improved by forming the various rods with thin plate conductors.
(第2の変形例)
図13は、延長ロッドR3x,R4xを着脱可能とした高周波コイルの構成の第1例を電気的等価回路図において表す図である。
(Second modification)
FIG. 13 is a diagram illustrating a first example of the configuration of the high-frequency coil in which the extension rods R3x and R4x are detachable in an electrical equivalent circuit diagram.
この高周波コイルは、図13(a)に示すメインユニット31aと、図13(b)に示す着脱ユニット31bと、図13(c)に示す着脱ユニット31cとを含む。
This high-frequency coil includes a
メインユニット31aは、高周波コイル31におけるコンデンサC33とコンデンサC34との間およびコンデンサC34とコンデンサC35との間のそれぞれでロッドR3を切断するとともに、コンデンサC43とコンデンサC44との間およびコンデンサC44とコンデンサC45との間のそれぞれでロッドR4を切断し、ロッドR3の一部、ロッドR4の一部、コンデンサC34,C44,C34x,C44xおよび延長ロッドR3x,R4xを高周波コイル31から取り除いて得られる構成を持つ。なお、ロッドR3の一部に相当する部位を、ロッドR3a,R3bと記す。ロッドR4の一部に相当する部位を、ロッドR4a,R4bと記す。ロッドR3a,R3bの端部には、ジョイントJ11,J12が取り付けられている。ロッドR4a,R4bの端部には、ジョイントJ13,J14が取り付けられている。
The
着脱ユニット31bは、メインユニット31aにおいて高周波コイル31から取り除かれた部分により構成される。なお、ロッドR3,R4に相当する部位を、ロッドR3c,R4cとそれぞれ記す。ロッドR3cの両端には、ジョイントJ21,J22がそれぞれ取り付けられている。ロッドR4cの両端には、ジョイントJ23,J24がそれぞれ取り付けられている。
The
着脱ユニット31bは、メインユニット31aにおいて高周波コイル31から取り除かれたロッドR3,R4の一部にそれぞれ相当するロッドR3d,R4dと、コンデンサC36,C46とを備える。さらにロッドR3dの両端には、ジョイントJ31,J32がそれぞれ取り付けられている。ロッドR4dの両端には、ジョイントJ33,J34がそれぞれ取り付けられている。コンデンサC36,C46は、ロッドR3d,R4dにそれぞれ挿入されている。
The
ジョイントJ21,J22,J23,J24をジョイントJ11,J12,J13,J14にジョイントさせることによって着脱ユニット31bをメインユニット31aに装着すれば、高周波コイル31と同様に機能する高周波コイルが構成される。延長ロッドR3x,R4xが不要であるときには、ジョイントJ31,J32,J33,J34をジョイントJ11,J12,J13,J14にジョイントさせることによって着脱ユニット31cをメインユニット31aに装着する。コンデンサC36,C46の特性は、ロッドR1と、ロッドR2と、ロッドR3a,R3b,R3dがジョイントされることにより形成されるロッドと、ロッドR4a,R4b,R4dがジョイントされることにより形成されるロッドとが、第1のイメージング領域での送受信のためにバランス良く機能するように定めれば良い。
By attaching the
(第3の変形例)
図14は、延長ロッドR3x,R4xを着脱可能とした高周波コイルの構成の第2例を電気的等価回路図において表す図である。
(Third Modification)
FIG. 14 is a diagram illustrating a second example of the configuration of the high-frequency coil in which the extension rods R3x and R4x are detachable in an electrical equivalent circuit diagram.
この高周波コイルは、図14(a)に示すメインユニット31dと、図14(b)に示す着脱ユニット31eとを含む。
This high frequency coil includes a
メインユニット31dは、高周波コイル31における延長ロッドR3x,R4xを、それらの両端部で切断し、延長ロッドR3x,R4xおよびコンデンサC34x,C44xを高周波コイル31から取り除くとともに、コンデンサC34,C44に代えて容量可変タイプのコンデンサC37,C47を備えることによって得られる構成を持つ。延長ロッドR3x,R4xが切り離された箇所には、ジョイントJ15,J16,J17,J18がそれぞれ取り付けられている。
The
着脱ユニット31eは、メインユニット31dにおいて高周波コイル31から取り除かれた部分により構成される。延長ロッドR3xの両端には、ジョイントJ41,J42がそれぞれ取り付けられている。ロッドR4xの両端には、ジョイントJ43,J44がそれぞれ取り付けられている。
The
ジョイントJ41,J42,J43,J44をジョイントJ15,J16,J17,J18にジョイントさせることによって着脱ユニット31eをメインユニット31dに装着すれば、高周波コイル31と同様に機能する高周波コイルが構成される。このときにコンデンサC37,C47の容量は、コンデンサC34,C44の容量と同じに設定される。
By attaching the
延長ロッドR3x,R4xが不要であるときには、着脱ユニット31eを装着せずに、メインユニット31dを単独で動作させる。このときにコンデンサC37,C47の容量は、ロッドR1,R2,R3,R4が、第1のイメージング領域での送受信のためにバランス良く機能するように定めれば良い。
When the extension rods R3x and R4x are unnecessary, the
(その他の変形例)
ロッドR1,R2,R3,R4に挿入されたコンデンサの容量、あるいはロッドR1,R2,R3,R4に付加した追加ロッドに挿入されたコンデンサの容量により高周波磁場B1およびB2を調整してもよい。
(Other variations)
The high frequency magnetic fields B1 and B2 may be adjusted by the capacitance of the capacitors inserted into the rods R1, R2, R3, R4, or the capacitance of the capacitors inserted into the additional rods added to the rods R1, R2, R3, R4.
ロッドR1,R2,R3,R4に平行するロッドを増加させても良い。増加するロッドの数は、任意であって良い。 The number of rods parallel to the rods R1, R2, R3, R4 may be increased. The number of increasing rods can be arbitrary.
エンドリングEf,Ebをそれぞれ2分割するとともに、それらをジョイント可能としても良い。すなわち、高周波コイル31を互いに着脱可能な2つのユニットに分割しても良い。このようにすれば、2つのユニットを分割することにより、高周波コイル31へのイメージング対象の挿入作業が容易となる。
The end rings Ef and Eb may be divided into two parts, and they may be jointable. That is, the
エンドリングEf,Ebに代えて、リング状ではないループ状の部材を用いても良い。 Instead of the end rings Ef and Eb, loop-shaped members that are not ring-shaped may be used.
エンドリングEbは、板状の部材に代えても良い。 The end ring Eb may be replaced with a plate-like member.
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. In addition, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of components disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, constituent elements over different embodiments may be appropriately combined.
1…静磁場発生部、2…勾配磁場発生部、3…送受信部、4…演算・記憶部、5…寝台、6…入力部、7…表示部、8…制御部、31…高周波コイル、31a,31d…メインユニット、31b,31c,31e…着脱ユニット、100…MRI装置、150…被検体、311…ケース、311a…主部、311b…突部、C01,C02,C11〜C15,C21〜C25,C33〜C35,C43〜C45,C34x,C44x,C34’…コンデンサ、CR1,CR2…交叉部、Ef,Eb…エンドリング、J11〜J18,J21〜J24,J31〜J34,J41〜J44…ジョイント、P1〜P6…平面、R1〜R4,R3’…ロッド、R3x,R4x…延長ロッド。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Static magnetic field generation part, 2 ... Gradient magnetic field generation part, 3 ... Transmission / reception part, 4 ... Calculation / storage part, 5 ... Bed, 6 ... Input part, 7 ... Display part, 8 ... Control part, 31 ... High frequency coil, 31a, 31d ... main unit, 31b, 31c, 31e ... detachable unit, 100 ... MRI apparatus, 150 ... subject, 311 ... case, 311a ... main part, 311b ... projection, C01, C02, C11-C15, C21- C25, C33 to C35, C43 to C45, C34x, C44x, C34 '... capacitor, CR1, CR2 ... crossing portion, Ef, Eb ... end ring, J11-J18, J21-J24, J31-J34, J41-J44 ... Joint , P1 to P6 ... plane, R1 to R4, R3 '... rod, R3x, R4x ... extension rod.
Claims (20)
導電材料より成り、互いに対向して配置された2つのエンド部材と、
導電材料をロッド状に形成して成り、両端部が前記2つのエンド部材にそれぞれ接続された複数のロッド部材と、
導電部材をロッド状に形成して成り、前記ロッド部材のうちの1本に両端が接続された付加部材とを具備し、
前記付加部材は、前記エンド部材および前記ロッド部材により形成される第1のイメージング領域の外側に第2のイメージング領域を形成するように配置されたことを特徴とする高周波コイル。 In a high frequency coil for a magnetic resonance imaging apparatus,
Two end members made of a conductive material and arranged opposite to each other;
A plurality of rod members each formed by forming a conductive material in a rod shape and having both ends connected to the two end members;
An electrically conductive member is formed in a rod shape, and includes an additional member having both ends connected to one of the rod members,
The high-frequency coil according to claim 1, wherein the additional member is disposed so as to form a second imaging region outside a first imaging region formed by the end member and the rod member.
前記第2のイメージング領域は前記複数の付加部材により形成されることを特徴とする請求項1に記載の高周波コイル。 The additional members are connected to different rod members, and a plurality of the additional members are provided.
The high frequency coil according to claim 1, wherein the second imaging region is formed by the plurality of additional members.
前記2つの付加部材は、前記第1および第2の高周波磁場が、前記第3および第4の高周波磁場とそれぞれほぼ同一方向となるように配置されることを特徴とする請求項3に記載の高周波コイル。 The plurality of rod members form third and fourth high-frequency magnetic fields substantially orthogonal to each other in the first imaging region;
The said two additional members are arrange | positioned so that the said 1st and 2nd high frequency magnetic field may respectively become a substantially the same direction as a said 3rd and 4th high frequency magnetic field, The said 2nd addition member is characterized by the above-mentioned. High frequency coil.
かつ前記2つの付加部材は、第1および第2の平面が互いにほぼ直交するように配置されることを特徴とする請求項2に記載の高周波コイル。 Two of the plurality of additional members each include a loop portion capable of virtually imagining the first and second planes inside, respectively.
The high frequency coil according to claim 2, wherein the two additional members are arranged such that the first and second planes are substantially orthogonal to each other.
前記2つの付加部材は、前記第1および第2の平面が、前記第3および第4の平面にそれぞれ平行するように配置されることを特徴とする請求項5に記載の高周波コイル。 The plurality of rod members include at least four rod members, and the four rod members are a third plane that is assumed to be two sides of the two rod members, and the remaining two rod members. Are arranged so as to be substantially orthogonal to a fourth plane that is assumed to be two sides,
The high frequency coil according to claim 5, wherein the two additional members are arranged such that the first and second planes are parallel to the third and fourth planes, respectively.
前記ロッド部材は、前記2つのエンド部材を両端として仮想される円筒形状の円柱面に沿って配置されることを特徴とする請求項1に記載の高周波コイル。 The two end members each have a ring shape,
The high-frequency coil according to claim 1, wherein the rod member is disposed along a cylindrical cylindrical surface virtually assumed with the two end members as both ends.
導電材料より成り、互いに対向して配置された2つのエンド部材と、
導電材料をロッド状に形成して成り、両端部が前記2つのエンド部材にそれぞれ接続された少なくとも複数のロッド部材と、
導電部材をロッド状に形成して成り、前記ロッド部材のうちの1本に両端が接続された付加部材と、
前記前記複数のロッド部材および前記付加部材のそれぞれに挿入されたインピーダンス素子とを具備し、
前記付加部材は、前記エンド部材および前記ロッド部材により形成される第1のイメージング領域の外側に第2のイメージング領域を形成するように配置されたことを特徴とする高周波コイル。 In a high frequency coil for a magnetic resonance imaging apparatus,
Two end members made of a conductive material and arranged opposite to each other;
At least a plurality of rod members each formed by forming a conductive material into a rod shape and having both ends connected to the two end members,
An additional member formed by forming a conductive member into a rod shape, and having both ends connected to one of the rod members;
An impedance element inserted into each of the plurality of rod members and the additional member;
The high-frequency coil according to claim 1, wherein the additional member is disposed so as to form a second imaging region outside a first imaging region formed by the end member and the rod member.
前記インピーダンス素子は、前記複数の付加部材のそれぞれに挿入され、
前記第2のイメージング領域は前記複数の付加部材により形成されることを特徴とする請求項10に記載の高周波コイル。 The additional members are connected to different rod members, and a plurality of the additional members are provided.
The impedance element is inserted into each of the plurality of additional members,
The high frequency coil according to claim 10, wherein the second imaging region is formed by the plurality of additional members.
導電材料より成り、互いに対向して配置された2つのエンド部材と、
導電材料をロッド状に形成して成り、両端部が前記2つのエンド部材にそれぞれ接続された少なくとも4本のロッド部材と、
導電部材をロッド状に形成して成り、前記ロッド部材のうちの1本に両端が接続された第1の付加部材と、
導電部材をロッド状に形成して成り、前記ロッド部材のうちの前記第1の付加部材が接続されるのとは異なる1本に両端が接続された第2の付加部材とを具備し、
前記ロッド部材は互いにほぼ平行し、前記ロッド部材のうちの第1および第2のロッド部材を対向する2辺とするように仮想した第1の平面と前記ロッド部材のうちの第3および第4のロッド部材を対向する2辺とするように仮想した第2の平面とがほぼ直交し、
前記第1および第2の付加部材は前記第1および第3のロッド部材にそれぞれ接続され、
前記第1の付加部材は第1の交叉部を形成するように交叉し、前記第1の交叉部と前記第1のロッド部材との間に位置する前記第1の付加部材の一部と前記第1のロッド部材とを辺として仮想した第3の平面と、前記第1の付加部材の残りの一部を辺として仮想した第4の平面とが異なる方向を向き、かつ前記第4の平面は前記第1の平面にほぼ平行し、
前記第2の付加部材は第2の交叉部を形成するように交叉し、前記第2の交叉部と前記第3のロッド部材との間に位置する前記第2の付加部材の一部と前記第3のロッド部材とを辺として仮想した第5の平面と、前記第2の付加部材の残りの一部を辺として仮想した第6の平面とが異なる方向を向き、かつ前記第6の平面は前記第2の平面にほぼ平行することを特徴とする高周波コイル。 In a high frequency coil for a magnetic resonance imaging apparatus,
Two end members made of a conductive material and arranged opposite to each other;
Formed of a conductive material in the form of a rod, and at least four rod members each having both ends connected to the two end members;
A first additional member formed by forming a conductive member in a rod shape, and having both ends connected to one of the rod members;
A conductive member is formed in a rod shape, and includes a second additional member having both ends connected to one of the rod members different from that to which the first additional member is connected,
The rod members are substantially parallel to each other, and the first and second rod members of the rod members are assumed to have two sides facing each other, and a first flat surface and third and fourth of the rod members. The second virtual plane so that the rod members of the two are opposed to each other are substantially orthogonal to each other,
The first and second additional members are connected to the first and third rod members, respectively;
The first additional member crosses to form a first crossing portion, a part of the first additional member positioned between the first crossing portion and the first rod member, and the The third plane imaginary with the first rod member as a side and the fourth plane imaginary with the remaining part of the first additional member as a side are in different directions, and the fourth plane Is substantially parallel to the first plane,
The second additional member crosses so as to form a second crossing portion, and a part of the second additional member positioned between the second crossing portion and the third rod member, The fifth plane imaginary with the third rod member as a side and the sixth plane imaginary with the remaining part of the second additional member as a side are oriented in different directions, and the sixth plane Is a high-frequency coil substantially parallel to the second plane.
前記高周波磁場を形成するため、および前記MR信号を検出するための少なくとも一方に請求項1に記載した高周波コイルを用いることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。 In a magnetic resonance imaging apparatus that reconstructs image data based on an MR signal emitted from an imaging target placed in a region where a static magnetic field, a gradient magnetic field, and a high-frequency magnetic field are formed,
A magnetic resonance imaging apparatus using the high frequency coil according to claim 1 for at least one of forming the high frequency magnetic field and detecting the MR signal.
前記高周波磁場を形成するため、および前記MR信号を検出するための少なくとも一方に請求項10に記載した高周波コイルを用いることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。 In a magnetic resonance imaging apparatus that reconstructs image data based on an MR signal emitted from an imaging target placed in a region where a static magnetic field, a gradient magnetic field, and a high-frequency magnetic field are formed,
A magnetic resonance imaging apparatus using the high-frequency coil according to claim 10 for at least one of forming the high-frequency magnetic field and detecting the MR signal.
前記高周波磁場を形成するため、および前記MR信号を検出するための少なくとも一方に請求項17に記載した高周波コイルを用いることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。 In a magnetic resonance imaging apparatus that reconstructs image data based on an MR signal emitted from an imaging target placed in a region where a static magnetic field, a gradient magnetic field, and a high-frequency magnetic field are formed,
A magnetic resonance imaging apparatus using the high-frequency coil according to claim 17 for at least one of forming the high-frequency magnetic field and detecting the MR signal.
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