ＭＲＩ装置およびＭＲＩ装置用の高周波コイル
【課題】 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。
【解決手段】導電材料より成り、互いに対向して配置された２つのエンドリングＥｆ，Ｅｂと、導電材料をロッド状に形成して成り、両端部がエンドリングＥｆ，Ｅｂにそれぞれ接続されたロッドＲ１〜Ｒ４と、導電部材をロッド状に形成して成り、ロッドＲ１〜Ｒ４のうちの１本に両端が接続された延長ロッドＲ３ｘ，Ｒ４ｘとを備える。延長ロッドＲ３ｘ，Ｒ４ｘは、エンドリングＥｆ，ＥｂおよびロッドＲ１〜Ｒ４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。
【解決手段】導電材料より成り、互いに対向して配置された２つのエンドリングＥｆ，Ｅｂと、導電材料をロッド状に形成して成り、両端部がエンドリングＥｆ，Ｅｂにそれぞれ接続されたロッドＲ１〜Ｒ４と、導電部材をロッド状に形成して成り、ロッドＲ１〜Ｒ４のうちの１本に両端が接続された延長ロッドＲ３ｘ，Ｒ４ｘとを備える。延長ロッドＲ３ｘ，Ｒ４ｘは、エンドリングＥｆ，ＥｂおよびロッドＲ１〜Ｒ４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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
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。
【０００５】
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。
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【特許文献１】米国特許第５２７７１８３号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【発明の効果】
【００１４】
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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照して本発明の実施形態につき説明する。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
次に、高周波コイル３１につき詳細に説明する。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
(1) 延長ロッドＲ３ｘどうしが交叉し、交叉部ＣＲ１を形成する。
【００３８】
(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。
【００３９】
(3) 平面Ｐ４は、平面Ｐ１にほぼ平行し、平面Ｐ３には平行しない。
【００４０】
(4) 延長ロッドＲ４ｘどうしが交叉し、交叉部ＣＲ２を形成する。
【００４１】
(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。
【００４２】
(6) 平面Ｐ６は、平面Ｐ２にほぼ平行し、平面Ｐ５には平行しない。
【００４３】
(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。
【００４４】
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。
【００４５】
以上が、高周波コイル３１の原理的な構造である。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
（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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
（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。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
（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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
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。
【００９６】
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。
【００９７】
（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。
【００９８】
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。
【００９９】
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。
【０１００】
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。
【０１０１】
エンドリングＥｂは、板状の部材に代えても良い。
【０１０２】
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。
【図面の簡単な説明】
【０１０３】
【図１】本発明の実施形態におけるＭＲＩ装置の全体構成を示すブロック図。
【図２】図１に示される高周波コイルの外観を示す斜視図。
【図３】図１に示される高周波コイルの概略構成を示す斜視図。
【図４】図３に示される高周波コイルの概略構成を図３中に示される矢印の方向から見た様子を示す図。
【図５】図１に示される高周波コイルの具体的な構成を示す図。
【図６】図５に示される高周波コイルの電気的等価回路図。
【図７】第１の給電チャネルからの給電により図５に示される高周波コイルに高周波電流が生じる様子を示す図。
【図８】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。
【図９】第２の給電チャネルからの給電により図５に示される高周波コイルに高周波電流が生じる様子を示す図。
【図１０】図９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。
【図１１】図５に示される延長ロッドにおける電磁気的な作用を説明するための図。
【図１２】第１の変形例における高周波コイルの構成を示す図。
【図１３】第２の変形例における高周波コイルの構成を示す図。
【図１４】第３の変形例における高周波コイルの構成を示す図。
【図１５】円筒形高周波コイルの従来の構成例を示す図。
【符号の説明】
【０１０４】
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。
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
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。
【０００５】
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。
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【特許文献１】米国特許第５２７７１８３号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【発明の効果】
【００１４】
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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照して本発明の実施形態につき説明する。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
次に、高周波コイル３１につき詳細に説明する。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
(1) 延長ロッドＲ３ｘどうしが交叉し、交叉部ＣＲ１を形成する。
【００３８】
(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。
【００３９】
(3) 平面Ｐ４は、平面Ｐ１にほぼ平行し、平面Ｐ３には平行しない。
【００４０】
(4) 延長ロッドＲ４ｘどうしが交叉し、交叉部ＣＲ２を形成する。
【００４１】
(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。
【００４２】
(6) 平面Ｐ６は、平面Ｐ２にほぼ平行し、平面Ｐ５には平行しない。
【００４３】
(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。
【００４４】
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。
【００４５】
以上が、高周波コイル３１の原理的な構造である。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
（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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
（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。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
（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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
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。
【００９６】
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。
【００９７】
（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。
【００９８】
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。
【００９９】
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。
【０１００】
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。
【０１０１】
エンドリングＥｂは、板状の部材に代えても良い。
【０１０２】
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。
【図面の簡単な説明】
【０１０３】
【図１】本発明の実施形態におけるＭＲＩ装置の全体構成を示すブロック図。
【図２】図１に示される高周波コイルの外観を示す斜視図。
【図３】図１に示される高周波コイルの概略構成を示す斜視図。
【図４】図３に示される高周波コイルの概略構成を図３中に示される矢印の方向から見た様子を示す図。
【図５】図１に示される高周波コイルの具体的な構成を示す図。
【図６】図５に示される高周波コイルの電気的等価回路図。
【図７】第１の給電チャネルからの給電により図５に示される高周波コイルに高周波電流が生じる様子を示す図。
【図８】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。
【図９】第２の給電チャネルからの給電により図５に示される高周波コイルに高周波電流が生じる様子を示す図。
【図１０】図９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。
【図１１】図５に示される延長ロッドにおける電磁気的な作用を説明するための図。
【図１２】第１の変形例における高周波コイルの構成を示す図。
【図１３】第２の変形例における高周波コイルの構成を示す図。
【図１４】第３の変形例における高周波コイルの構成を示す図。
【図１５】円筒形高周波コイルの従来の構成例を示す図。
【符号の説明】
【０１０４】
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。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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されたことを特徴とする高周波コイル。
【請求項２】
前記付加部材は、それぞれ異なるロッド部材に接続されて複数が備えられ、
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１に記載の高周波コイル。
【請求項３】
前記複数の付加部材のうちの２つは、この２つの付加部材が前記第２のイメージング領域にそれぞれ形成する第１および第２の高周波磁場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。
【請求項４】
前記複数のロッド部材は、前記第１のイメージング領域に互いにほぼ直交する第３および第４の高周波磁場を形成し、
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。
【請求項５】
前記複数の付加部材のうちの２つは、内部に第１および第２の平面をそれぞれ仮想することが可能なループ部をそれぞれ備え、
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。
【請求項６】
前記複数のロッド部材は、少なくとも４本のロッド部材を含み、これら４本のロッド部材は、そのうちの２本のロッド部材を２辺として仮想される第３の平面と残りの２本のロッド部材を２辺として仮想される第４の平面とがほぼ直交するように配置され、
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。
【請求項７】
前記２つのエンド部材および前記複数のロッド部材は、前記第１のイメージング領域を円筒形状とするように形状および配置が定められていることを特徴とする請求項１に記載の高周波コイル。
【請求項８】
前記２つのエンド部材は、それぞれリング状をなし、
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。
【請求項９】
導電部材をロッド状に形成して成り、前記付加部材が接続された前記ロッド部材に接続され、前記ロッド部材とともに前記第１のイメージング領域を形成する追加ロッド部材をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の高周波コイル。
【請求項１０】
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されたことを特徴とする高周波コイル。
【請求項１１】
前記インピーダンス素子は、前記第１のイメージング領域における高周波磁場の分布と前記第２のイメージング領域における高周波磁場の分布とがほぼ均一になるように、特性および配置が決められていることを特徴とする請求項１０に記載の高周波コイル。
【請求項１２】
前記付加部材は、それぞれ異なるロッド部材に接続されて複数が備えられ、
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。
【請求項１３】
前記付加部材が接続されたロッド部材に挿入された前記インピーダンス素子は、前記付加部材の両端がそれぞれ接続された位置の間に配置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。
【請求項１４】
前記インピーダンス素子は、前記複数のロッド部材のそれぞれに複数づつが挿入されていることを特徴とする請求項１０に記載の高周波コイル。
【請求項１５】
前記インピーダンス素子の少なくとも一部は、インピーダンスを変化させることが可能な素子であることを特徴とする請求項１０に記載の高周波コイル。
【請求項１６】
前記インピーダンス素子は、コンデンサであることを特徴とする請求項１０に記載の高周波コイル。
【請求項１７】
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。
【請求項１８】
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。
【請求項１９】
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。
【請求項２０】
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。
【請求項１】
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されたことを特徴とする高周波コイル。
【請求項２】
前記付加部材は、それぞれ異なるロッド部材に接続されて複数が備えられ、
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１に記載の高周波コイル。
【請求項３】
前記複数の付加部材のうちの２つは、この２つの付加部材が前記第２のイメージング領域にそれぞれ形成する第１および第２の高周波磁場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。
【請求項４】
前記複数のロッド部材は、前記第１のイメージング領域に互いにほぼ直交する第３および第４の高周波磁場を形成し、
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。
【請求項５】
前記複数の付加部材のうちの２つは、内部に第１および第２の平面をそれぞれ仮想することが可能なループ部をそれぞれ備え、
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。
【請求項６】
前記複数のロッド部材は、少なくとも４本のロッド部材を含み、これら４本のロッド部材は、そのうちの２本のロッド部材を２辺として仮想される第３の平面と残りの２本のロッド部材を２辺として仮想される第４の平面とがほぼ直交するように配置され、
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。
【請求項７】
前記２つのエンド部材および前記複数のロッド部材は、前記第１のイメージング領域を円筒形状とするように形状および配置が定められていることを特徴とする請求項１に記載の高周波コイル。
【請求項８】
前記２つのエンド部材は、それぞれリング状をなし、
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。
【請求項９】
導電部材をロッド状に形成して成り、前記付加部材が接続された前記ロッド部材に接続され、前記ロッド部材とともに前記第１のイメージング領域を形成する追加ロッド部材をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の高周波コイル。
【請求項１０】
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されたことを特徴とする高周波コイル。
【請求項１１】
前記インピーダンス素子は、前記第１のイメージング領域における高周波磁場の分布と前記第２のイメージング領域における高周波磁場の分布とがほぼ均一になるように、特性および配置が決められていることを特徴とする請求項１０に記載の高周波コイル。
【請求項１２】
前記付加部材は、それぞれ異なるロッド部材に接続されて複数が備えられ、
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。
【請求項１３】
前記付加部材が接続されたロッド部材に挿入された前記インピーダンス素子は、前記付加部材の両端がそれぞれ接続された位置の間に配置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。
【請求項１４】
前記インピーダンス素子は、前記複数のロッド部材のそれぞれに複数づつが挿入されていることを特徴とする請求項１０に記載の高周波コイル。
【請求項１５】
前記インピーダンス素子の少なくとも一部は、インピーダンスを変化させることが可能な素子であることを特徴とする請求項１０に記載の高周波コイル。
【請求項１６】
前記インピーダンス素子は、コンデンサであることを特徴とする請求項１０に記載の高周波コイル。
【請求項１７】
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。
【請求項１８】
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。
【請求項１９】
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。
【請求項２０】
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。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２００７−６１９（Ｐ２００７−６１９Ａ）
【公開日】平成１９年１月１１日（２００７．１．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１４５７５０（Ｐ２００６−１４５７５０）
【出願日】平成１８年５月２５日（２００６．５．２５）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【出願人】（５９４１６４５４２）東芝メディカルシステムズ株式会社 (4,066)
【出願人】（５９４１６４５３１）東芝医用システムエンジニアリング株式会社 (892)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１月１１日（２００７．１．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年５月２５日（２００６．５．２５）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【出願人】（５９４１６４５４２）東芝メディカルシステムズ株式会社 (4,066)
【出願人】（５９４１６４５３１）東芝医用システムエンジニアリング株式会社 (892)
【Ｆターム（参考）】
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