(57)【要約】      （修正有）【課題】高周波磁場の送信に伴うバランの発熱を防止する。【解決手段】同軸ケーブル６５は、被検体から電磁波として放射され、要素コイルによって電気信号に変換されたＭＲ信号を伝送する。同軸ケーブル６５には、バラン６７が取り付けられる。バラン６７は、内部に同軸ケーブル６５が挿通された内側円筒体６７ａと、内側円筒体６７ａの外側に内側円筒体６７ａとは電気的に絶縁されて配置された外側円筒体６７ｂと、内側円筒体６７ａと外側円筒体６７ｂとに両端がそれぞれ接続されたトラップチューニングコンデンサ６７ｅと、高周波信号の送信時にトラップチューニングコンデンサ６７ｅを無効化するべくトラップチューニングコンデンサ６７ｅに並列に接続されたクロスダイオード（ダイオード６７ｆ，６７ｇ）とを含む。【選択図】図３
2010125050.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高周波信号の送信後に被検体で生じる磁気共鳴信号に基づいて前記被検体の画像を再構成する磁気共鳴イメージング装置にて前記磁気共鳴信号を受信するために使用される高周波コイルユニットであって、
前記被検体から電磁波として放射される前記磁気共鳴信号を電気信号に変換するコイルと、
前記電気信号を伝送する同軸ケーブルと、
バランとを具備し、
前記バランは、
内部に前記同軸ケーブルが挿通された筒型の第１の導電体と、
前記第１の導電体の外側に前記第１の導電体とは電気的に絶縁されて配置された筒型の第２の導電体と、
前記第１の導電体と前記第２の導電体とに両端がそれぞれ接続されたコンデンサと、
前記高周波信号の送信時に前記コンデンサを無効化する無効化回路とを含むことを特徴とする高周波コイルユニット。
【請求項２】
高周波信号の送信後に被検体で生じる磁気共鳴信号に基づいて前記被検体の画像を再構成する磁気共鳴イメージング装置にて前記磁気共鳴信号を受信するために使用される高周波コイルユニットであって、
前記被検体から電磁波として放射される前記磁気共鳴信号を電気信号に変換するコイルと、
一端の近傍でループ状に巻かれたループ部を有しており、前記電気信号を伝送する同軸ケーブルと、
バランとを具備し、
前記バランは、
前記同軸ケーブルの外側導体に前記ループ部の両端近傍にて両端がそれぞれ接続されたコンデンサと、
前記高周波信号の送信時に前記コンデンサを無効化する無効化回路とを含むことを特徴とする高周波コイルユニット。
【請求項３】
高周波信号の送信後に被検体で生じる磁気共鳴信号に基づいて前記被検体の画像を再構成する磁気共鳴イメージング装置にて前記磁気共鳴信号を受信するために使用される高周波コイルユニットであって、
前記被検体から電磁波として放射される前記磁気共鳴信号を電気信号に変換するコイルと、
前記電気信号を伝送する同軸ケーブルと、
バランとを具備し、
前記バランは、
内部に前記同軸ケーブルが挿通された筒型をなすとともにその軸方向の長さが前記磁気共鳴信号の波長の１／４である導電体と、
前記高周波信号の送信時に前記同軸ケーブルの外側導体と前記導電体とをショートさせる無効化回路とを含むことを特徴とする高周波コイルユニット。
【請求項４】
前記無効化回路は、互いに逆向きで並列に接続された２つのダイオードを含むクロスダイオードであることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の高周波コイルユニット。
【請求項５】
前記無効化回路は、前記コンデンサの両端間または外側導体と前記導電体との間に介挿されたスイッチング素子と、
前記高周波信号の送信時に前記スイッチング素子を導通させ、前記高周波信号の受信時には前記スイッチング素子を非導通とさせる制御手段とを具備することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の高周波コイルユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高周波信号の送信後に被検体で生じる磁気共鳴信号（ＭＲ信号）に基づいて被検体の画像を再構成する磁気共鳴イメージング装置（ＭＲＩ装置）にて磁気共鳴信号を受信するために使用される高周波コイルユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気共鳴現象を利用した磁気共鳴イメージングにおいては、静磁場Ｂ０中に置かれた被検体に対し、撮影断面決定用の傾斜磁場とともに高周波磁場Ｂ１が印加される。この高周波磁場Ｂ１により励起された原子から発生するＭＲ信号は、位置情報付加用の傾斜磁場を印加しながら収集される。高周波磁場の被検体への送信および被検体からのＭＲ信号の受信には高周波コイル（ＲＦコイル）が用いられる。
【０００３】
通常、全身用の送信ＲＦコイルは、傾斜磁場を発生する傾斜磁場コイルの内側に配置されており、装置カバーにて覆われている。受信ＲＦコイルは、送信ＲＦコイルの内側で、被検体のすぐ近傍に配置される。ＭＲ信号は、受信ＲＦコイルによって電磁波から電気信号に変換される。電気信号とされたＭＲ信号は、プリアンプで増幅されたのちに、ＭＲＩ装置本体へと送られ、画像化のための周知の各種の処理が施される。
【０００４】
ＭＲ信号は高周波な信号であるため、受信ＲＦコイルからプリアンプへの伝送や、プリアンプからＭＲＩ装置本体への伝送などには同軸ケーブルが使用される。受信ＲＦコイルとプリアンプやＭＲＩ装置本体との間にグラウンド（ＧＮＤ）電位のズレがあると、不平衡電流が同軸ケーブルのＧＮＤに流れ、受信ＲＦコイルでのＭＲ信号の受信に悪い影響を与える。
【０００５】
そこで、この不平衡電流を抑制するためにバランが用いられている。
【０００６】
図７は従来のバランの構造の一例を示す図である。
【０００７】
図７に示すバランは、同軸ケーブル６５に対して電気的に接続されない状態で取り付けられる。
【０００８】
このバランは、内側円筒体６７ａ、外側円筒体６７ｂ、誘電体６７ｃ、短絡線６７ｄおよびトラップチューニングコンデンサ６７ｅを含む。
【０００９】
内側円筒体６７ａおよび外側円筒体６７ｂは、導電材料を用い、円筒状に形成されている。内側円筒体６７ａの内部空間に同軸ケーブル６５が挿通される。外側円筒体６７ｂの内部空間に内側円筒体６７ｂが配置される。内側円筒体６７ａと外側円筒体６７ｂとの間には誘電材料を用いた誘電体６７ｃが配置され、内側円筒体６７ａと外側円筒体６７ｂとは直接的には電気的に絶縁されている。
【００１０】
内側円筒体６７ａと外側円筒体６７ｂとは、それぞれの一端が短絡線６７ｄによってショートされている。また内側円筒体６７ａと外側円筒体６７ｂとは、それぞれの他端の間にトラップチューニングコンデンサ６７ｅが接続されている。
【００１１】
ただし、内側円筒体６７ａは同軸ケーブル６５のＧＮＤと電気的に接続されていても良い。
【００１２】
このような構造のバランにおいては、トラップチューニングコンデンサ６７ｅによって共振をとることによって、不平衡電流を抑制できる。
【特許文献１】特開平７−１３６１４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
ところで、送信ＲＦコイルから高周波磁場が送信される時に、受信ＲＦコイルの周辺に高周波の電界が生成される。受信ＲＦコイルの同軸ケーブルにその電界が乗ると起電力が発生し、電流が流れようとする。その場合、バランは共振回路であるため、バラン内部で大電流が流れることにより発熱を起こす。この発熱により、バランが破損したり、受信ＲＦコイルのカバーの温度を上昇させてしまう恐れがある。
【００１４】
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、高周波磁場の送信に伴うバランの発熱を防止することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の第１の態様による高周波コイルユニットは、高周波信号の送信後に被検体で生じる磁気共鳴信号に基づいて前記被検体の画像を再構成する磁気共鳴イメージング装置にて前記磁気共鳴信号を受信するために使用される高周波コイルユニットであって、前記被検体から電磁波として放射される前記磁気共鳴信号を電気信号に変換するコイルと、前記電気信号を伝送する同軸ケーブルと、バランとを備え、前記バランは、内部に前記同軸ケーブルが挿通された筒型の第１の導電体と、前記第１の導電体の外側に前記第１の導電体とは電気的に絶縁されて配置された筒型の第２の導電体と、前記第１の導電体と前記第２の導電体とに両端がそれぞれ接続されたコンデンサと、前記高周波信号の送信時に前記コンデンサを無効化する無効化回路とを含む。
【００１６】
本発明の第２の態様による高周波コイルユニットは、高周波信号の送信後に被検体で生じる磁気共鳴信号に基づいて前記被検体の画像を再構成する磁気共鳴イメージング装置にて前記磁気共鳴信号を受信するために使用される高周波コイルユニットであって、前記被検体から電磁波として放射される前記磁気共鳴信号を電気信号に変換するコイルと、一端の近傍でループ状に巻かれたループ部を有しており、前記電気信号を伝送する同軸ケーブルと、バランとを備え、前記バランは、前記同軸ケーブルの外側導体に前記ループ部の両端近傍にて両端がそれぞれ接続されたコンデンサと、前記高周波信号の送信時に前記コンデンサを無効化する無効化回路とを含む。
【００１７】
本発明の第３の態様による高周波コイルユニットは、高周波信号の送信後に被検体で生じる磁気共鳴信号に基づいて前記被検体の画像を再構成する磁気共鳴イメージング装置にて前記磁気共鳴信号を受信するために使用される高周波コイルユニットであって、前記被検体から電磁波として放射される前記磁気共鳴信号を電気信号に変換するコイルと、前記電気信号を伝送する同軸ケーブルと、バランとを備え、前記バランは、内部に前記同軸ケーブルが挿通された筒型をなすとともにその軸方向の長さが前記磁気共鳴信号の波長の１／４である導電体と、前記高周波信号の送信時に前記同軸ケーブルの外側導体と前記導電体とをショートさせる無効化回路とを含む。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、高周波磁場の送信に伴うバランの発熱を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面を参照して本発明の第１乃至第３の実施形態について説明する。
【００２０】
図１は第１乃至第３の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置（ＭＲＩ装置）１００の構成を示す図である。ＭＲＩ装置１００は、静磁場磁石１、傾斜磁場コイル２、傾斜磁場電源３、寝台４、寝台制御部５、高周波（ＲＦ）コイルユニット６ａ，６ｂ，６ｃ、送信部７、選択回路８、受信部９および計算機システム１０を具備する。
【００２１】
静磁場磁石１は、中空の円筒形をなし、内部の空間に一様な静磁場を発生する。この静磁場磁石１としては、例えば永久磁石、超伝導磁石等が使用される。
【００２２】
傾斜磁場コイル２は、中空の円筒形をなし、静磁場磁石１の内側に配置される。傾斜磁場コイル２は、互いに直交するＸ，Ｙ，Ｚの各軸に対応する３種のコイルが組み合わされている。傾斜磁場コイル２は、上記の３種のコイルが傾斜磁場電源３から個別に電流供給を受けて、磁場強度がＸ，Ｙ，Ｚの各軸に沿って傾斜する傾斜磁場を発生する。なお、Ｚ軸方向は、例えば静磁場方向と同方向とする。Ｘ，Ｙ，Ｚ各軸の傾斜磁場は、例えば、スライス選択用傾斜磁場Ｇs、位相エンコード用傾斜磁場Ｇeおよびリードアウト用傾斜磁場Ｇrにそれぞれ対応される。スライス選択用傾斜磁場Ｇsは、任意に撮影断面を決めるために利用される。位相エンコード用傾斜磁場Ｇeは、空間的位置に応じてＭＲ信号の位相を変化させるために利用される。リードアウト用傾斜磁場Ｇrは、空間的位置に応じてＭＲ信号の周波数を変化させるために利用される。
【００２３】
被検体２００は、寝台４の天板４ａに載置された状態で傾斜磁場コイル２の空洞（撮影空間）内に挿入される。寝台４は、寝台制御部５により駆動され、天板４ａをその長手方向（図１中における左右方向）および上下方向に移動させる。通常、この長手方向が静磁場磁石１の中心軸と平行になるように寝台４が設置される。
【００２４】
ＲＦコイルユニット６ａは、１つまたは複数のコイルを円筒状のケースに収容して構成される。ＲＦコイルユニット６ａは、傾斜磁場コイル２の内側に配置される。ＲＦコイルユニット６ａは、送信部７から高周波パルス（ＲＦパルス）の供給を受けて、高周波磁場を発生する。
【００２５】
ＲＦコイルユニット６ｂ，６ｃは、天板４ａ上に載置されたり、天板４ａに内蔵されたり、あるいは被検体２００に装着される。そして撮影時には、被検体２００とともに撮影空間内に挿入される。ＲＦコイルユニット６ｂ，６ｃとしては、アレイコイルが利用される。すなわちＲＦコイルユニット６ｂ，６ｃは、それぞれ複数の要素コイルを備える。ＲＦコイルユニット６ｂ，６ｃに備えられた要素コイルはそれぞれ、被検体２００から電磁波として放射されるＭＲ信号を電気信号に変換する。要素コイルのそれぞれで電気信号に変換されたＭＲ信号は、個別に選択回路８に入力される。受信用のＲＦコイルユニットは、ＲＦコイルユニット６ｂ，６ｃに限らず、様々なタイプのものが任意に装着可能である。また受信用のＲＦコイルユニットは、１つまたは３つ以上が装着されても良い。またＲＦコイルユニット６ｂ，６ｃとしては、要素コイルを１つのみ備えたものが使用されても良い。
【００２６】
送信部７は、ラーモア周波数に対応するＲＦパルスをＲＦコイルユニット６ａに供給する。
【００２７】
選択回路８は、ＲＦコイルユニット６ｂ，６ｃから出力される多数のＭＲ信号のうちのいくつかを選択する。そして選択回路８は、選択したＭＲ信号を受信部９へ与える。どのチャネルを選択するかは、計算機システム１０から指示される。
【００２８】
受信部９は、前段増幅器、位相検波器およびアナログディジタル変換器を有する処理チャネルを複数備えている。これら複数の処理チャネルへは、選択回路８が選択するＭＲ信号がそれぞれ入力される。前段増幅器は、ＭＲ信号を増幅する。位相検波器は、前置増幅器から出力されるＭＲ信号の位相を検波する。アナログディジタル変換器は、位相検波器から出力されるアナログ状態のＭＲ信号をディジタル信号に変換する。受信部９は、各処理系により得られるディジタル信号をそれぞれ出力する。
【００２９】
計算機システム１０は、インタフェース部１１、データ収集部１２、再構成部１３、記憶部１４、表示部１５、入力部１６および主制御部１７を有している。
【００３０】
インタフェース部１１には、傾斜磁場電源３、寝台制御部５、送信部７、受信部９および選択回路８等が接続される。インタフェース部１１は、これらの接続された各部と計算機システム１０との間で授受される信号の入出力を行う。
【００３１】
データ収集部１２は、受信部９から出力されるディジタル信号を収集する。データ収集部１２は、収集したディジタル信号、すなわちＭＲ信号データを、記憶部１４に格納する。
【００３２】
再構成部１３は、記憶部１４に記憶されたＭＲ信号データに対して、後処理、すなわちフーリエ変換等の再構成を実行し、被検体２００内の所望核スピンのスペクトラムデータあるいは画像データを求める。
【００３３】
記憶部１４は、ＭＲ信号データと、スペクトラムデータあるいは画像データとを、患者毎に記憶する。
【００３４】
表示部１５は、スペクトラムデータあるいは画像データ等の各種の情報を主制御部１７の制御の下に表示する。表示部１５としては、液晶表示器などの表示デバイスを利用可能である。
【００３５】
入力部１６は、オペレータからの各種指令や情報入力を受け付ける。入力部１６としては、マウスやトラックボールなどのポインティングデバイス、モード切替スイッチ等の選択デバイス、あるいはキーボード等の入力デバイスを適宜に利用可能である。
【００３６】
主制御部１７は、ＣＰＵやメモリ等を有しており、ＭＲＩ装置１００を総括的に制御する。
【００３７】
図２はＲＦコイルユニット６ｂ，６ｃにおける１つの要素コイルに関する具体的な構成を示す図である。
【００３８】
図２において、要素コイルは符号６１を付して示される。要素コイル６１には、トラップ回路６２およびチューニング回路６３が取り付けられている。要素コイル６１によって電気信号に変換されたＭＲ信号は、チューニング回路６３を通ってプリアンプ６４に入力される。チューニング回路６３からプリアンプ６４へは、同軸ケーブル65-1，65-2によってＭＲ信号が伝送される。プリアンプ６４から出力されたＭＲ信号は、同軸ケーブル65-3，65-4を介してコネクタ６６へと伝送される。
【００３９】
トラップ回路６２は、高周波磁場の発生時に、要素コイル６１のループを切断する。チューニング回路６３は、ＭＲ信号の受信効率を上げるために、要素コイル６１を共鳴周波数に共振をとり、かつプリアンプ６４から見た要素コイル６１のインピーダンスを５０Ωに調整する。プリアンプ６４は、ＭＲ信号を増幅する。コネクタ６６は、ＭＲＩ装置１００の本体側に搭載されている選択回路８に接続される。
【００４０】
同軸ケーブル65-1,65-2，65-4には、バラン67-1，67-2，67-3がそれぞれ取り付けられている。バラン67-1は、同軸ケーブル65-1におけるチューニング回路６３に接続される側の端部の近傍に取り付けられている。バラン67-2は、同軸ケーブル65-2における同軸ケーブル65-1と接続される側の端部の近傍に取り付けられている。バラン67-3は、同軸ケーブル65-4における同軸ケーブル65-3と接続される側の端部の近傍に取り付けられている。
【００４１】
なお以下において、同軸ケーブル65-1〜65-4およびバラン67-1〜67-3の個々を区別する必要がない場合には、同軸ケーブル６５およびバラン６７と記載する。
【００４２】
（第１の実施形態）
図３は第１の実施形態におけるバラン６７の構造の一例を示す図である。なお、図７と同一部分には同一の符号を付している。
【００４３】
図３に示す構造のバラン６７は、同軸ケーブル６５に対して電気的に接続されない状態で取り付けられる。
【００４４】
このバラン６７は、内側円筒体６７ａ、外側円筒体６７ｂ、誘電体６７ｃ、短絡線６７ｄ、トラップチューニングコンデンサ６７ｅおよびダイオード６７ｆ，６７ｇを含む。
【００４５】
内側円筒体６７ａおよび外側円筒体６７ｂは、銅などの導電材料を用い、円筒状に形成されている。内側円筒体６７ａの内径は、同軸ケーブル６５の外径よりも大きい。内側円筒体６７ａの内部空間に、絶縁被覆がなされたままの同軸ケーブル６５が挿通される。外側円筒体６７ｂの内径は、内側円筒体６７ａの外径よりも大きい。外側円筒体６７ｂの内部空間に内側円筒体６７ｂが配置される。内側円筒体６７ａと外側円筒体６７ｂとの間にはテフロン（登録商標）などの誘電材料を用いた誘電体６７ｃが配置され、内側円筒体６７ａと外側円筒体６７ｂとは直接的には電気的に絶縁されている。
【００４６】
内側円筒体６７ａと外側円筒体６７ｂとは、それぞれの一端が短絡線６７ｄによってショートされている。また内側円筒体６７ａと外側円筒体６７ｂとは、それぞれの他端の間にトラップチューニングコンデンサ６７ｅが接続されている。
【００４７】
ダイオード６７ｆ，６７ｇは互いに逆向きで並列に接続されており、クロスダイオードを形成している。このダイオード６７ｆ，６７ｇからなるクロスダイオードは、トラップチューニングコンデンサ６７ｅに並列に接続されている。
【００４８】
次に以上のように構成されたＭＲＩ装置１００の動作について説明する。
【００４９】
このＭＲＩ装置１００における動作が従来よりあるＭＲＩ装置と異なるのは、ＲＦコイルユニット６ｂ，６ｃの動作である。そこでここでは、ＲＦコイルユニット６ｂ，６ｃの動作について詳しく説明し、その他の動作についての説明は省略する。
【００５０】
ＲＦコイルユニット６ａが高周波磁場を発生するとき、トラップ回路６２により要素コイル６１のループが切断され、高周波磁場により要素コイル６１に電流が誘起されることがなくなる。この結果、高周波磁場を妨げる方向の磁場が要素コイル６１により発生されることに起因して均一な高周波磁場を被検体２００に印加できなくなることが防止される。
【００５１】
一方、ＲＦコイルユニット６ａが発生した高周波磁場を同軸ケーブル６５が受けると、同軸ケーブル６５に高電圧がかかり、同軸ケーブル６５のＧＮＤに電流が生じる。これに応じてバラン６７においても大きな電流が生じるが、ダイオード６７ｆ，６７ｇに大きな電圧がかかることによってダイオード６７ｆ，６７ｇのいずれかがＯＮし、トラップチューニングコンデンサ６７ｅには電流が流れない。この結果、バラン６７における発熱は生じず、バラン６７が破損したり、ＲＦコイルユニット６ｂ，６ｃのカバーの温度が上昇してしまうことが防止される。ただしこのとき、トラップチューニングコンデンサ６７ｅが無効化されることによりバラン６７が機能を失うことになるため、同軸ケーブル６５のＧＮＤに生じる電流を抑制することができない。しかしながら、このときにはＭＲ信号の受信を行っていないから、同軸ケーブル６５のＧＮＤに電流が生じても受信信号に影響を与えない。
【００５２】
さて、ＲＦコイルユニット６ａでの高周波磁場の発生を停止すると、被検体２００からＭＲ信号が放射されるので、これをＲＦコイルユニット６ｂ，６ｃを介して受信することになる。そこで高周波磁場の発生が停止されたら、トラップ回路６２により要素コイル６１のループが形成される。これにより、ＭＲ信号が要素コイル６１に到達すると、このＭＲ信号は要素コイル６１によって電磁波から電気信号に変換される。電気信号に変換されたＭＲ信号は、チューニング回路６３および同軸ケーブル67-1,67-2を介してプリアンプ６４に入力されて、増幅される。プリアンプ６４で増幅されたＭＲ信号は、同軸ケーブル67-3，67-4およびコネクタ６６を介して選択回路８へと伝送される。
【００５３】
さて、ＭＲ信号は微弱であるために、ＭＲ信号と同相の電流が同軸ケーブル６５のＧＮＤに生じても、この電流によってダイオード６７ｆ，６７ｇがＯＮすることはない。このため、トラップチューニングコンデンサ６７ｅが有効となって、バラン６７は共振回路として機能する。この結果、同軸ケーブル６５のＧＮＤに生じる電流はバラン６７によって抑制されることとなり、受信ＲＦコイルでのＭＲ信号の受信に悪い影響を与えることがない。また、このときにトラップチューニングコンデンサ６７ｅに流れる電流は微弱であるために、バラン６７が破損する程の発熱や、ＲＦコイルユニット６ｂ，６ｃのカバーの温度が上昇する程の発熱がバラン６７にて生じることはない。
【００５４】
（第２の実施形態）
図４は第２の実施形態におけるバラン６７の構造の一例を示す図である。なお、図３と同一部分には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００５５】
第２の実施形態におけるバラン６７は、同軸ケーブル６５の一端の近傍をループ状に巻いて形成されたループ部６５ａを利用する。そしてこのループ部６５ａの両端近傍にて、同軸ケーブル６５の外側導体にトラップチューニングコンデンサ６７ｅの両端がそれぞれ接続されている。さらに第１の実施形態と同様に、ダイオード６７ｆ，６７ｇからなるクロスダイオードがトラップチューニングコンデンサ６７ｅに並列に接続されている。
【００５６】
かくしてこの第２の実施形態においても、ダイオード６７ｆ，６７ｇからなるクロスダイオードが第１の実施形態の場合と同様に動作することによって、高周波磁場の発生時にはトラップチューニングコンデンサ６７ｅが無効化され、ＭＲ信号の受信時にはトラップチューニングコンデンサ６７ｅが有効化される。そして高周波磁場の発生時には、高周波磁場に応じて生じる電流がトラップチューニングコンデンサ６７ｅに流れることがなく、バラン６７における発熱は生じない。またＭＲ信号の受信時には、ループ部６５ａとトラップチューニングコンデンサ６７ｅとにより形成される共振回路によって、同軸ケーブル６５のＧＮＤに生じる電流が抑制される。
【００５７】
（第３の実施形態）
図５は第３の実施形態におけるバラン６７の構造の一例を示す図である。なお、図３と同一部分には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００５８】
第３の実施形態におけるバラン６７は、短絡線６７ｄ、ダイオード６７ｆ，６７ｇ、内側円筒体６７ｈ、外側円筒体６７ｉおよび誘電体６７ｊを含む。すなわち第３の実施形態におけるバラン６７は、第１の実施形態におけるバラン６７における内側円筒体６７ａ、外側円筒体６７ｂおよび誘電体６７ｃに代えて内側円筒体６７ｈ、外側円筒体６７ｉおよび誘電体６７ｊを備えるととも、トラップチューニングコンデンサ６７ｅを備えていない。
【００５９】
内側円筒体６７ｈおよび外側円筒体６７ｉは、銅などの導電材料を用い、円筒状に形成されている。内側円筒体６７ｈの内径は、同軸ケーブル６５の外径よりも大きい。内側円筒体６７ｈの内部空間に、絶縁被覆がなされたままの同軸ケーブル６５が挿通される。外側円筒体６７ｉの内径は、内側円筒体６７ｈの外径よりも大きい。外側円筒体６７ｉの内部空間に内側円筒体６７ｂが配置される。さらに内側円筒体６７ｈおよび外側円筒体６７ｉは、その軸方向の長さがＭＲ信号の波長λの１／４となっている。そして内側円筒体６７ｈと外側円筒体６７ｉとの間にはなどの誘電材料を用いた誘電体６７ｊが配置され、内側円筒体６７ｈと外側円筒体６７ｉとは直接的には電気的に絶縁されている。
【００６０】
内側円筒体６７ｈと外側円筒体６７ｉとは、それぞれの一端が短絡線６７ｄによってショートされている。また内側円筒体６７ｈと外側円筒体６７ｉとは、それぞれの他端の間にダイオード６７ｆ，６７ｇからなるクロスダイオードが接続されている。
【００６１】
かくしてこの第３の実施形態においても、ダイオード６７ｆ，６７ｇからなるクロスダイオードが第１の実施形態の場合と同様に動作することによって、ＭＲ信号の受信時には、内側円筒体６７ｈおよび外側円筒体６７ｉは一端が互いにショートされるとともに他端がオープンとなる。そして内側円筒体６７ｈおよび外側円筒体６７ｉは、その軸方向の長さがλ／４となっているから、波長λのＭＲ信号に対して共振回路として機能し、同軸ケーブル６５のＧＮＤに生じる電流が抑制される。一方、高周波磁場の発生時には、内側円筒体６７ｈおよび外側円筒体６７ｉは両端のそれぞれにおいて互いにショートされることになる。このため、内側円筒体６７ｈおよび外側円筒体６７ｉは共振回路としては機能せず、バラン６７における発熱は生じない。
【００６２】
この実施形態は、次のような種々の変形実施が可能である。
【００６３】
トラップチューニングコンデンサ６７ｅの無効／有効を切り替えたり、内側円筒体６７ｈおよび外側円筒体６７ｉのショート／オープンを切り替えるための手段は、クロスダイオードには限らない。例えば、クロスダイオードに代えて図６に示すような回路を用いることができる。図６に示す回路は、ＰＩＮダイオード６７ｋ、チョークコイル６７ｍ，６７ｎおよび制御回路６７ｐを含む。ＰＩＮダイオード６７ｋは、第１または第２の実施形態においてはトラップチューニングコンデンサ６７ｅに対して並列に接続され、第３の実施形態においては内側円筒体６７ｈの一端と外側円筒体６７ｉの一端とに両端がそれぞれ接続される。チョークコイル６７ｍ，６７ｎは、それぞれの一端がＰＩＮダイオード６７ｋの両端にそれぞれ接続される。チョークコイル６７ｍ，６７ｎのそれぞれの他端は、いずれも制御回路６７ｐに接続される。制御回路６７ｐは、チョークコイル６７ｍ側の電位およびチョークコイル６７ｎ側の電位を、高周波磁場が発生されているときにはそれぞれ正、負とし、ＭＲ信号を受信すべきときにはそれぞれ負、正とする。これによりＰＩＮダイオード６７ｋは、高周波磁場が発生されているときにはＯＮとなり、ＭＲ信号を受信すべきときにはＯＦＦとなるから、クロスダイオードと同様な機能を果たす。なお、制御回路６７ｐは、高周波磁場の発生中であるか、ＭＲ信号を受信すべきときであるかは、例えば主制御部１７から情報を得ることによって把握することができる。
【００６４】
図２では３つのバラン67-1〜67-3を備える構成を示しているが、バラン６７の数は１以上の任意の数であって良い。例えば、プリアンプ６４および同軸ケーブル65-2，65-3を省略してＲＦコイルユニットを構成することも可能であり、この場合にはバラン67-2も不要となる。
【００６５】
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】
【００６６】
【図１】本発明の第１乃至第３の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置（ＭＲＩ装置）１００の構成を示す図。
【図２】ＲＦコイルユニット６ｂ，６ｃにおける１つの要素コイルに関する具体的な構成を示す図。
【図３】第１の実施形態におけるバラン６７の構造の一例を示す図。
【図４】第２の実施形態におけるバラン６７の構造の一例を示す図。
【図５】第３の実施形態におけるバラン６７の構造の一例を示す図。
【図６】各実施形態においてクロスダイオードに代えて使用可能な回路の構成例を示す図。
【図７】従来のバランの構造の一例を示す図
【符号の説明】
【００６７】
１…静磁場磁石、２…傾斜磁場コイル、３…傾斜磁場電源、４…寝台、５…寝台制御部、６ａ，６ｂ，６ｃ…ＲＦコイルユニット、７…送信部、８…選択回路、９…受信部、１０…計算機システム、６１…要素コイル、６２…トラップ回路、６３…チューニング回路、６４…プリアンプ、６５（65-1〜65-4）…同軸ケーブル、６５ａ…ループ部、６６…コネクタ、６７（67-1〜67-3）…バラン、６７ａ，６７ｈ…内側円筒体、６７ｂ，６７ｉ…内側円筒体、６７ｃ，６７ｊ…誘電体、６７ｄ…短絡線、６７ｅ…トラップチューニングコンデンサ、６７ｆ，６７ｇ…ダイオード、６７ｋ…ダイオード、６７ｍ，６７ｎ…チョークコイル、６７ｐ…制御回路、１００…磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）装置、２００…被検体。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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