(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
貫通する中孔を持つ主磁石（５２）と、
前記主磁石の中孔の周りに配置された複数の勾配コイル（５０）と、
前記主磁石（５２）の中孔の中に配置されたＲＦコイル組立体（８０）であって、複数の個別のコイル素子（８８）を持つＲＦコイル組立体（８０）と、
イメージング・シーケンス中に送信するために複数のＲＦ送信チャンネルを前記ＲＦコイル組立体（８０）へ出力するように構成されているパルス・モジュール（３８）と、
有する磁気共鳴（ＭＲ）イメージング装置（１０）であって、
前記ＲＦコイル組立体（８０）の前記複数の個別のコイル素子（８８）の数が、前記複数のＲＦ送信チャンネルの数よりも多く、
前記複数のＲＦ送信チャンネルのうちの少なくとも２つが、相異なる数の複数の前記コイル素子（８８）を同時に駆動する
ことを特徴とする、磁気共鳴（ＭＲ）イメージング装置（１０）。
【請求項２】
前記ＲＦコイル組立体（８０）は横電磁場（ＴＥＭ）コイル組立体である、請求項１に記載のＭＲイメージング装置（１０）。
【請求項３】
前記ＲＦコイル組立体（８０）は、対になって隣接するコイル素子（８８）を分離するために端部リングに沿った複数の分離素子を含んでいる、請求項１に記載のＭＲイメージング装置（１０）。
【請求項４】
前記複数の個別のコイル素子（８８）は、隣接していないコイル素子（８８）の間に生じる相互インダクタンスが前記複数のＲＦ送信チャンネルの大きさに対して問題にならないような距離まで互いから隔たっている、請求項３に記載のＭＲイメージング装置（１０）。
【請求項５】
前記複数のＲＦ送信チャンネルは包括的に並列送信シーケンスを規定する、請求項１に記載のＭＲイメージング装置（１０）。
【請求項６】
前記ＲＦ送信チャンネルの数が８であり、前記コイル素子（８８）の数が１６である、請求項５に記載のＭＲイメージング装置（１０）。
【請求項７】
前記装置は更に、ＲＦ送受信器（５８）と、前記ＲＦ送受信器と前記ＲＦコイル組立体（８０）との間に接続されたＲＦスイッチ（６２）とを含み、前記ＲＦ送受信器（５８）及び前記ＲＦスイッチ（６２）は、前記ＲＦコイル組立体（８０）を送信及び受信の両方の動作に使用することができるように前記パルス・モジュール（３８）によって制御される、請求項１に記載のＭＲイメージング装置（１０）。
【請求項８】
更に、前記ＲＦコイル組立体（８０）の各々のコイル素子に印加された電流に対する共通の帰路として接続されているＲＦ遮蔽体（８４）を含んでいる請求項１に記載のＭＲイメージング装置（１０）。
【請求項９】
更に、２つ以上のコイル素子（８８）に対する駆動入力として１つの独立のＲＦ送信チャンネルを供給するように接続されている少なくとも１つの信号分割器（１３２）を含んでいる請求項１に記載のＭＲイメージング装置（１０）。
【請求項１０】
更に、前記パルス・モジュールからの第１の送信チャンネルが前記ＲＦコイル組立体（８０）の第１の信号分割器（１３２）に接続されており、
前記第１の信号分割器（１３２）の出力が前記ＲＦコイル組立体（８０）の全部よりも少ない数のコイル素子（８８）を駆動するように接続されており、
前記パルス・モジュールからの少なくとも１つの追加の送信チャンネルが、残りのコイル素子（８８）を駆動するために該残りのコイル素子（８８）に接続されている、請求項１に記載のＭＲイメージング装置（１０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的に云えば、磁気共鳴（ＭＲ）イメージングに関するものであり、より具体的には、多素子ＲＦコイル組立体を介して多重無線周波（ＲＦ）チャンネルを送信するためのシステム及び方法に関するものである。実施形態によっては、ＲＦコイル組立体へ通じる独立のＲＦチャンネルの数は、組立体内のコイル素子の数よりも少なくすることができる。このような場合には、１つ又は複数のＲＦチャンネルを、２つ以上のコイル素子に印加するために分割し及び／又は位相シフトすることができる。
【背景技術】
【０００２】
ＭＲイメージング（撮像／画像化）法は一般的に云えば核磁気共鳴の原理に基づいたものである。人体組織のような物質が一様な磁場（分極磁場Ｂ０  ）を受けると、該組織内のスピンの個別の磁気モーメントがこの分極磁場と整列しようとするが、その回りをそれぞれの固有のラーモア周波数でランダムに歳差運動する。そこで、物質（すなわち、組織）が、ｘ−ｙ平面内にあってラーモア周波数に近い周波数の（励起磁場Ｂ１  のような）磁場を受けると、正味の整列したモーメント（すなわち、縦磁化）Ｍｚがｘ−ｙ平面へ向かって回転すなわち「傾斜」して、正味の横磁気モーメントＭｔを生じる。励起信号Ｂ１  が終了した後、励起されたスピンによって信号が放出され、この信号は受信して処理することにより画像を形成することができる。
【０００３】
これらの信号を利用して画像を生成するとき、空間的に線形の磁場勾配（Ｇｘ、Ｇｙ及びＧｚ）が用いられる。典型的には、これらの勾配が特定の使用している局在化(localization)法にしたがって変化する一連の測定サイクルによって、撮像対象の領域が走査される。その結果得られる一組の受信ＮＭＲ信号はディジタル化されて、多くの周知の再構成手法のうちの１つを使用して画像を再構成するように処理される。
【０００４】
ＭＲイメージングにおける１つの目標は、Ｂ１  磁場によって生じる所望の磁化作用が意図した通りに生成されるように、均一なＢ１  励起磁場を生成することである。伝統的な「鳥籠形」コイルでは、ジュールで測定される理想的なＢ１  磁場のエネルギは、次式
ＪＮ ＝Ｊ０ ・cos（ωｔ＋ＮΔΦ）                            式（１）
に基づいてコイルのループについて決定される。ここで、ωは関心のあるスピンについての固有のラーモア周波数であり、Ｎは鳥籠形コイル内のループの数であり、またΔΦはループ相互間の角距離である。全てのループが相互接続されているので、鳥籠形コイルは、構造全体の周りに１波長が存在する伝送線のように作用する。通常の１．５Ｔイメージングでは、陽子についてのラーモア周波数は約６４ＭＨｚであり、また人体組織（又は他の関心のある物体）の誘電率は一般に、Ｂ１  磁場にかなりの非均一性を生じさせるような有意な因子ではない。
【０００５】
しかしながら、合成Ｂ磁場が３Ｔ又は７Ｔ程度にもなるような高磁場イメージングでは、陽子についてのラーモア周波数はｆ＝γ・Ｂに従って一層高くなる。例えば、３Ｔのイメージングでは、陽子についてのラーモア周波数は約１２７ＭＨｚになる。従って、ＲＦ送信のための波長が一層短くなり、撮像対象の組織の誘電率が重要になることがある。人体組織の比誘電率は約６〜７０のＥＲ  の値を持つことがある。ＲＦ送信の際に、このような条件下で信号が撮像対象の組織の中に入って通過するにつれて、有意な位相変化並びに信号減衰が生じることがある。このような現象は、ＲＦコイルの他のループからのＲＦ送信と建設的な及び破壊的な両方の干渉を引き起こす可能性がある。従って、コイルのループからの送信が理想的なＢ１  磁場を生成するように注意深く調整されているときでさえ、高テスラの磁場では不均一性が依然として生じることがあり、また実際に式（１）が保持できないことがある。不均一なＢ１  磁場は撮像範囲（ＦＯＶ）内に不正確なフリップ角分布を生じさせ且つ画像内に暗い領域を生じさせる。
【０００６】
このような不均一性を防止するのに役立つ一つの方法は、ＲＦシミング(shimming)として知られている技術を利用することである。ＲＦシミングは、予想される又は測定された磁場の不均一性に対処するためにコイル組立体の各ループについての信号入力を調節することを含む。「受動的」ＲＦシミングでは、分割、位相シフト、増幅、減衰、或いは各コイルについて可変の入力を生成するように同じフレーム波形を調整することを含む。また「ダイナミック」ＲＦシミングでは、各コイルについて一意的なＲＦ波形を生成すること、及び波形の設計において不均一性を考慮することを含む。
【０００７】
伝統的な鳥籠形コイル組立体で、横電磁場（ＴＥＭ）コイル組立体と同様に効果的にＲＦシミング技術を実現するものは知られていない。ＴＥＭコイル組立体は、並列送信のような多重チャンネル送信のためにより理想的にするように、別々に駆動することのできる個別のコイル素子を持っている。しかしながら、公知のＴＥＭコイル組立体では一般に、隣接するコイル素子と隣接していないコイル素子との間に、またコイル素子とＲＦ遮蔽体との間に結合又は相互インダクタンスが生じる。この結合は、ＴＥＭコイル組立体を、設計技術において単一の共振器として特徴付けるために利用されている。その上、公知のＴＥＭコイル組立体では、ＴＥＭコイルの構造に合わせて１つのＲＦ波形入力又は多チャンネルＲＦ入力のいずれかを使用している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従って、高磁場イメージングにおいてＢ１  不均一性を効果的に低減するか又は無くすためのシステム及び方法を提供することが望ましい。更に、このようなシステム及び方法により、結合を生じることなく動作することができ且つ様々な多チャンネルＲＦ入力を送信することができるＲＦコイル組立体を提供することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の実施形態では、多素子コイル・アレイを介して多チャンネルＲＦパルス・シーケンスを送信するシステム及び方法を提供する。隣接するコイル素子を分離(decouple)し、コイル幅及び間隔を注意深く選択し、及び／又は送信チャンネルよりも数の多いコイル素子と設けることによって、電力効率の増大及びＢ１  均一性の改善を達成することができる。
【００１０】
本発明の一面によればＭＲイメージング装置を提供し、本ＭＲイメージング装置は、貫通する中孔を持つ主磁石と、該主磁石の中孔の周りに配置された複数の勾配コイルとを含む。本装置は更に、主磁石の中孔の中に配置されたＲＦコイル組立体を含む。装置のパルス・モジュールが、イメージング・シーケンス中に送信するために複数のＲＦ送信チャンネルをＲＦコイル組立体へ出力するように構成されている。ＲＦコイル組立体は、複数のＲＦ送信チャンネルよりも数の多い複数の個別のコイル素子を持つ。
【００１１】
本発明の別一面によれば、ＲＦ送信システムを構成するための方法を提供する。本方法は、フレームの周りに複数のコイル素子を取り付ける段階と、ＲＦパルス入力線を信号分割器に接続する段階と、全部よりも少ない数のコイル素子を駆動するように信号分割器からの出力を通す段階とを含む。本方法はまた、残りのコイル素子を駆動するために、少なくとも１つの追加のＲＦパルス入力線を該残りのコイル素子に接続する段階を含む。
【００１２】
本発明の更に別一面によれば、ＲＦコイル組立体を提供する。ＲＦコイル組立体は、貫通する開口を持ち且つ端部リングを持つボリューム・コイル構造を含む。コイル組立体はまた、横電磁場（ＴＥＭ）構成でボリューム・コイル構造の表面の周りに配置された複数の導電性セグメントを含む。コイル組立体の駆動入力アレイが、多チャンネル送信を表す入力信号を受け取って、導電性セグメントを駆動するために該信号を伝送するように構成される。ＲＦコイル組立体はまた、多チャンネル送信の内の単一のチャンネルを受け取って、少なくとも２つの入力信号を供給するように接続された少なくとも１つのチャンネル分割器を持つ。
【００１３】
様々な他の特徴及び利点が以下の詳しい説明及び図面から明らかになろう。図面は、本発明を実施するための現在考えられる実施形態を示す。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１について説明すると、本発明を取り入れる好ましい磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）システム１０の主要構成要素を示す。このシステムの動作は、キーボードのような入力装置１３と制御パネル１４と表示装置１６とを含むオペレータ・コンソール１２から制御される。コンソール１２はリンク１８を介して別個のコンピュータ・システム２０と連絡しており、該コンピュータ・システム２０はオペレータが表示装置１６上の画像の生成及び表示を制御することを可能にする。コンピュータ・システム２０は、バックプレーン２０ａを介して互いに連絡する複数のモジュールを含む。これらのモジュールには、画像処理装置モジュール２２、ＣＰＵモジュール２４、及び画像データ・アレイを記憶するフレーム・バッファとして当該分野で知られているメモリ・モジュール２６が含まれる。コンピュータ・システム２０は、画像データ及びプログラムの記憶のためにディスク記憶装置２８及びテープ駆動装置３０に接続され、また高速直列リンク３４を介して別個のシステム制御装置３２と連絡する。入力装置１３は、マウス、ジョイスティック、キーボード、トラック・ボール、接触作動スクリーン、ライト・ペン型スキャナ、音声制御装置、或いは任意の同様な又は等価な入力装置を含むことができ、またこの入力装置は対話型のジオメトリイの規定のために用いることができる。
【００１５】
システム制御装置３２はバックプレーン３２ａによって相互に接続された一組のモジュールを含む。これらのモジュールには、ＣＰＵモジュール３６及びパルス発生器モジュール３８が含まれ、パルス発生器モジュール３８は直列リンク４０を介してオペレータ・コンソール１２に接続される。このリンク４０を介して、システム制御装置３２は、実行すべき走査シーケンスを指示するオペレータからの指令（コマンド）を受け取る。パルス発生器モジュール３８は、所望の走査シーケンスを実行するためにシステムの構成要素を動作させ、且つ生成すべきＲＦパルスのタイミング、大きさ及び形状を指示するデータ、並びにデータ取得窓のタイミング及び長さを指示するデータを生成する。パルス発生器モジュール３８は、一組の勾配増幅器４２に接続されて、走査中に生成すべき勾配パルスのタイミング及び形状を指示する。パルス発生器モジュール３８はまた生理学的データ取得制御装置４４から患者データも受け取ることができる。生理学的データ取得制御装置４４は、患者に接続された複数の異なるセンサからの信号、例えば、患者に取り付けられた電極からのＥＣＧ信号を受け取る。また最後に、パルス発生器モジュール３８は、患者及び磁石システムの状態に関連した様々なセンサからの信号を受け取る走査室インターフェース回路４６に接続されている。また、患者位置決めシステム４８が走査室インターフェース回路４６を介して、走査のために患者を所望の位置へ動かすための指令（コマンド）を受け取る。
【００１６】
パルス発生器モジュール３８によって発生された勾配波形が、Ｇｘ，Ｇｙ，Ｇｚ増幅器を持つ勾配増幅器システム４２に印加される。各々の勾配増幅器は、全体を５０で示した勾配コイル組立体内の対応する物理的な勾配コイルを励磁して、取得される信号を空間エンコーディングするために使用される磁場勾配を生成させる。この勾配コイル組立体５０は磁石組立体５２の一部を構成し、この磁石組立体５２は分極用磁石５４及びＲＦコイル組立体５６を含む。ＲＦコイル組立体５６は複数のコイル素子５７を含む。システム制御装置３２内の送受信器モジュール５８がパルスを発生し、これらのパルスはＲＦ増幅器６０によって増幅されて、送受信切換え（Ｔ／Ｒ）スイッチ６２によりＲＦコイル５６に結合される。その結果として患者内の励起された核によって放出される信号は同じＲＦコイル５６又は別個のＲＦコイル（図示せず）によって検知することができる。検知された信号は送受信切換えスイッチ６２を介して前置増幅器６４に結合される。増幅されたＭＲ信号が送受信器５８の受信器部で復調され、フィルタ処理され、ディジタル化される。送受信切換えスイッチ６２はパルス発生器モジュール３８からの信号によって制御されて、送信モード中はＲＦ増幅器６０をコイル５６に電気接続し、且つ受信モード中は前置増幅器６４をコイル５６に接続する。送受信切換えスイッチ６２はまた、別個のＲＦコイル（例えば、頭部コイル又は表面コイル）を送信又は受信モードのいずれかで使用できるようにすることができる。
【００１７】
ＲＦコイル５６によって検知されたＭＲ信号は送受信器モジュール５８によってディジタル化されて、システム制御装置３２内のメモリ・モジュール６６へ転送される。生のｋ空間データ・アレイがメモリ・モジュール６６に収集されたとき、走査が完了する。この生のｋ空間データ・アレイは再構成すべき各々の像について別々のｋ空間データ・アレイに配列し直され、これらのアレイの各々はアレイ処理装置６８に入力され、アレイ処理装置６８はデータをフーリエ変換して画像データ・アレイを作成するように動作する。この画像データは直列リンク３４を介してコンピュータ・システム２０へ送られ、そこでディスク記憶装置２８のようなメモリに記憶される。オペレータ・コンソール１２から受け取った指令に応答して、この画像データは光ディスク駆動装置３０のような長期間記憶装置に保管してもよいし、或いは画像処理装置２２によって更に処理して、オペレータ・コンソール１２へ送って表示装置１６上に表示してもよい。
【００１８】
図２は、図１に示されているようなＭＲイメージング・システム内で使用するためのＲＦコイル組立体についての１つの模範的な構成を示す。図２のＲＦコイル組立体８０は大体円筒形のボリューム・コイル組立体である。また、本発明の実施形態は頭部コイルのような他の種類のコイルで実現することができると考えられる。ＲＦコイル組立体８０は、その内部容積８２内にＢ１  磁場を生成するために１つ以上のＲＦ波形を送信するように構成される。図示の実施形態では、ＲＦコイル組立体８０は横電磁場（ＴＥＭ）コイル組立体として構成されている。これに関連して、ＲＦコイル組立体８０は、中空円筒形構造又はフレーム８６を取り巻く外側ＲＦ遮蔽体８４を含む。ＲＦ遮蔽体８４は、ＲＦ送信を遮蔽するのに適した銅網又は他の導電性材料で形成することができる。
【００１９】
ＲＦコイル組立体８０のＲＦ遮蔽体８４は、３つのコイル素子８８ａ，８８ｂ，８８ｃが露出されるように部分的に破断して図示されている。配列したとき、ＲＦコイル組立体８０は、フレーム８６の周面に等間隔に配置された全部で１６個のコイル素子８８を有する。しかしながら、ＲＦコイル組立体８０の様々な構成では任意の数のコイル素子を設けることができることを理解されたい。コイル素子８８ａ，８８ｂ，８８ｃの図から分かるように、コイル素子８８はフレーム８６の主軸に沿った導電性セグメントとして長さ方向に設置される。一実施形態では、コイル素子８８は、幅がほぼ１．２５吋で長さがほぼ４６０ｍｍの銅の条片である。しかしながら、幅及び長さが同様であれば、コイル素子８８がフレーム８６の周りに等間隔で配置されているとき本書で述べる利点が等しく達成できることが理解されよう。
【００２０】
コイル素子８８の各々は、その端部でコネクタ９０を介して共通のＲＦ遮蔽体８４と電気的に連通している。これにより、ＲＦ遮蔽体８４は、コイル素子８８がＲＦ送信のために使用されているとき電流帰路として作用することができる。コイル組立体８０の一方の端部リング９４上には、分離素子９２が各々のコイル素子８８の間に取り付けられている。以下に説明するように、隣接するコイル素子８８を分離することにより、各コイル素子からの送信について改良された制御が得られる。
【００２１】
隣接していないコイル素子の間、例えば、コイル素子８８ａとコイル素子８８ｃとの間に生じる結合又は相互インダクタンスは、コイル素子８８の比較的狭い幅とそれらの間の距離とに起因して減少する。すなわち、公知のＴＥＭ型コイル組立体と比較して、コイル素子８８は相対的に小さく且つ更に遠く隔たっている。従って、隣接していないコイル素子の間に生じる相互インダクタンスは、送信のためにコイル素子８８に印加される信号の大きさに比べて問題にならない。
【００２２】
更に、１６素子ＲＦコイル・アレイ８０は６素子ＲＦコイル・アレイ（図示せず）に比べて改善された電力効率を達成する。全身用ボリューム・コイルでは、ＲＦ遮蔽体８４はコイル素子８８に比較的接近していることが多い。その結果、コイル組立体８０の効率は、撮像対象物によって惹起される損失ではなく構造内の損失によって決定される。素子の数を多くすると、コイル組立体８０を駆動するために使用される各コイル素子８８当りの電流が小さくなる。８素子コイル組立体と比べて、１６素子コイル組立体は電力効率を２倍に改善することができる。
【００２３】
次に図３について説明すると、一対の隣接するコイル素子９６，９８の回路モデルを示しており、該モデルはコイル素子の間の結合又は相互インダクタンスの最小化を例示する。各コイル素子９６，９８は、第１のキャパシタンス１００，１０２と、インダクタンス１０４，１０６と、別のキャパシタンス１０８，１１０とを有する電流ループとしてモデル化することができる。図２に示されているＲＦ遮蔽体により電流帰路１２０，１２２が設けられる。図３の回路モデルは、入力信号１１２，１１４がコイル素子９６，９８に印加されたとき、結合又は相互インダクタンス１１６が２つのコイル素子の間に生じることを示している。すなわち、コイル９６に印加された信号１１２のエネルギの一部がコイル９８に伝達され、またその逆も生じる。しかしながら、コンデンサ１１８のような分離素子がコイル９６，９８の一方の端部の間に接続されているとき、この相互インダクタンスは実質的に除かれる。そこで、各コイル素子９６，９８は他のコイルから一層独立して制御することができる。このような分離により、図２に示されているようなＲＦコイル組立体は単一の共振器として取り扱う必要はない。
【００２４】
次に図４について説明すると、１６個のコイル素子に駆動入力を供給するための信号分割構成のブロック図を示している。図４の構成は、１つのＲＦ波形又は送信チャンネル１３０が複数の駆動入力を供給するように分割される単一モード構成である。図示のように、先ず、ＲＦ波形１３０が１６方向電力分割器１３２に供給される。次いで、電力分割器１３２の出力が減衰器１３４によって適切に振幅調節され、移相器１３６によって位相シフトされ、そして１６個の増幅器１３８によって増幅される。各々の出力信号１４０の個別の振幅及び位相調節の程度は、受動的ＲＦシミング設計技術に従って決定することができる。従って、各々の出力信号１４０は、ＲＦコイル組立体の周りに等間隔に配置されたコイル素子によって送信されたときに実質的に均一なＢ１  磁場を生じるように適切に拡縮され且つ位相シフトされる。
【００２５】
図５は、１６個のコイル素子に駆動入力を供給するための代替の信号分割構成のブロック図を示す。入力として、２つの別々の送信チャンネル又はＲＦ波形１５０，１５２を設計して使用することができる。ＲＦ波形１５０，１５２は、ダイナミックＲＦシミング設計技術に従って個別に設計することができる。すなわち、ＲＦ波形入力１５０，１５２自体は、予想される又は測定されたＢ１  不均一性に対処し及び／又は是正するように設計される。図５の各々のＲＦ波形１５０，１５２はそれぞれの８方向電力分割器１５４、一連の減衰器１５６、一連の移相器１５８及び一連の増幅器１６０に印加されて、８個の別々の独立に駆動されるコイル素子（図示せず）のための８個の相異なる駆動入力信号を生成する。換言すると、波形１５０，１５２を設計するために使用されるダイナミックＲＦシミング技術に加えて、受動的ＲＦシミング技術を使用して、Ｂ１  均一性を改善するために各ＲＦ波形からの信号を分割することができる。
【００２６】
図６は、１６個のコイル素子を持つＲＦコイル組立体のための信号分割の別の実施態様を示す。入力として、８個の独立した送信チャンネル又はＲＦ波形１７０〜１８４が使用される。一実施形態では、８個のＲＦ波形１７０〜１８４は統合して多チャンネル並列送信を構成する。例えば、ＲＦ波形１７０〜１８４は、ＳＥＮＳＥ又はＧＲＡＰＰＡ並列送信技術に従って設計することができる。これらの波形は更に、ダイナミックＲＦシミング技術に従って、並列送信技術に加えて、或いはその代わりに設計することができる。各々のＲＦ波形１７０〜１８４は、２方向電力分割器１８６、一対の減衰器１８８、一対の移相器１９０及び一対の増幅器１９２に印加されて、一対の駆動入力信号１９４〜２０８をそれぞれ生成する。
【００２７】
図４〜６に示されている実施態様から、本書で述べた特徴及び利点は、駆動すべきコイル素子の数よりも少ないか又はそれに等しい任意の数のＲＦ波形入力の場合にも等しく適用することができる。更に、各々の独立したＲＦ送信チャンネルの分割は等しくする必要がないと考えられる。例えば、８素子コイル組立体による４チャンネル送信では、１つのＲＦ波形を４つの駆動入力に分割し、別の１つのＲＦ波形を２つの駆動入力に分割し、そして残りの２つの波形は分割せずにコイル素子に印加するようにすることが可能である。手短に云えば、本発明の実施形態では、ＭをＮより小さいか又はそれに等しいとして、Ｍ個の独立の送信チャンネルをＮ素子コイル・アレイに適用することができる。
【００２８】
次に図７について説明すると、図６の信号分割構成で得られる一対の駆動入力信号２１０，２１２をＲＦコイル組立体２１８の２つのコイル素子２１４，２１６に接続した例を示す。受動的ＲＦシミング技術に従って、均一なＢ１  磁場を得るために、同じＲＦ波形又は送信チャンネルから分割された駆動入力信号は、一般的に云えば、それらが互いに対して印加される角度位置に従って位相シフトされる。図示の実施形態では、第１の駆動入力２１０はコイル素子２１４に印加され、第２の駆動入力はコイル組立体２１８の外周に沿って第１のコイル素子２１４とは反対側にあるコイル素子２１６に印加される。従って、第２の駆動入力は第１の駆動入力信号から１８０度だけ位相シフトされる。
【００２９】
対照的に、図８は、より逐次的に駆動入力信号を接続する代替構成を示す。図示のように、１つのＲＦ波形２２０が信号分割装置２２２によって５つの駆動入力信号２２４〜２３２に分割される。駆動入力信号２２４〜２３２は１６素子ＲＦコイル組立体上の５つの隣接するコイル素子２３４〜２４２に接続される。従って、各々の駆動入力信号はその隣接する信号から２２．５°の位相シフトを有する。第１の駆動入力信号２２４は位相シフトされずに、第１のコイル素子２３４に印加される。第２の駆動入力信号２２６は第１の駆動入力信号２２４から２２．５°だけ位相シフトされて、第１のコイル素子２３４の次の第２のコイル素子２３６に印加される。第３の駆動入力信号２２８は第２の駆動入力信号から２２．５°だけ位相シフトされ、従って第１の入力信号から４５°だけ位相シフトされる。第３の駆動入力信号２２８は第２のコイル素子２３６の次の第３のコイル素子２３８に接続される。同様にして、第４の駆動入力信号２３０及び第５の駆動入力信号２３２は各々２２．５°ずつ位相シフトされて、コイル素子２４０及び２４２にそれぞれに印加される。このように図７及び図８から分かるように、ＲＦ波形は分割されて、ＲＦコイル組立体の周りの任意の位置にある任意のコイル素子に印加することができる。
【００３０】
以上、本発明について多数の実施形態を説明した。また、ＭチャンネルＲＦパルス・シーケンスをＮ素子ＲＦコイル組立体により送信して、種々の特徴及び利点を達成できることを例証した。
【００３１】
本発明の一実施形態では、ＭＲ装置は、主磁石と、複数の勾配コイルと、ＲＦコイル組立体と、パルス・モジュールとを含む。主磁石は貫通する中孔を持ち、該主磁石の中孔の周りには複数の勾配コイルが配置される。ＲＦコイル組立体は主磁石の中孔の中に配置され、また複数の個別のコイル素子をもつ。パルス・モジュールは、イメージング・シーケンス中に送信するために複数のＲＦ送信チャンネルをＲＦコイル組立体へ出力するように構成されている。ＲＦコイル組立体の複数の個別のコイル素子の数は、複数のＲＦ送信チャンネルの数よりも多い。
【００３２】
別の実施形態は、ＲＦ送信システムを構成するための方法を含む。本方法は、フレームの周りに複数のコイル素子を取り付ける段階と、ＲＦパルス入力線を第１の信号分割器に接続する段階とを含む。信号分割器の出力は全部よりも少ない数のコイル素子を駆動するように伝送される。本方法は更に、残りのコイル素子を駆動するために、少なくとも１つの追加のＲＦパルス入力線を該残りのコイル素子に接続する段階を含む。
【００３３】
本発明の更に別の実施形態では、ＲＦコイル組立体は、ボリューム・コイル構造と、駆動入力アレイと、少なくとも１つのチャンネル分割器とを含む。ボリューム・コイル構造は、貫通する開口と、横電磁場（ＴＥＭ）構成でその表面の周りに配置された複数の導電性セグメントと、端部リングとを持つ。駆動入力アレイは、多チャンネル送信を表す複数の入力信号を受け取って、複数の導電性セグメントを駆動するために該信号を伝送する。少なくとも１つのチャンネル分割器は、多チャンネル送信の内の単一のチャンネルを受け取って、複数の入力信号の内の少なくとも２つのを供給するように接続される。
【００３４】
以上、本発明を好ましい実施形態について説明した。明確に述べたもの以外に、等価な態様、代替の態様及び修正が可能であり、それらは特許請求の範囲内にあることが認められよう。また、図面の符号に対応する特許請求の範囲中の符号は、単に本願発明の理解をより容易にするために用いられているものであり、本願発明の範囲を狭める意図で用いられたものではない。そして、本願の特許請求の範囲に記載した事項は、明細書に組み込まれ、明細書の記載事項の一部となる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の一実施形態で使用するための模範的なＭＲイメージング・システムの概略ブロック図である。
【図２】部分的に破断した模範的なＲＦコイル組立体の斜視図である。
【図３】図２のＲＦコイル組立体の一対のコイル素子を表す回路図である。
【図４】単一チャンネルＲＦ送信のための信号分割器のブロック図である。
【図５】２チャンネルＲＦ送信のための一対の信号分割器のブロック図である。
【図６】多チャンネルＲＦ送信のための複数の信号分割器のブロック図である。
【図７】信号分割器をコイル素子に接続するための一構成の概略図である。
【図８】信号分割器をコイル素子に接続するための別の構成の概略図である。
【符号の説明】
【００３６】
１０  磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）システム
１２  オペレータ・コンソール
１３  入力装置
１４  制御パネル
１６  表示装置
１８  リンク
２０  コンピュータ・システム
２０ａ  バックプレーン
２８  ディスク記憶装置
３０  テープ駆動装置
３２ａ  バックプレーン
３４  高速直列リンク
４０  直列リンク
４９  テーブル
５０  勾配コイル組立体
５２  磁石組立体
５４  分極用磁石
５６  ＲＦコイル組立体
５７  コイル素子
８０  ＲＦコイル組立体
８２  内部容積
８４  外側ＲＦ遮蔽体
８６  中空のフレーム
８８  コイル素子
８８ａ、８８ｂ、８８ｃ  コイル素子
９０  コネクタ
９２  分離素子
９４  端部リング
９６、９８  一対の隣接するコイル素子s
１００、１０２  キャパシタンス
１０４、１０６  インダクタンス
１０８、１１０  キャパシタンス
１１２、１１４  入力信号
１１６  結合又は相互インダクタンス
１１８  コンデンサ
１３０  送信チャンネル
１３２  １６方向電力分割器
１３４  減衰器
１３６  移相器
１３８  増幅器
１４０  出力信号
１５０、１５２  ＲＦ波形
１５４  ８方向電力分割器
１５６  減衰器
１５８  移相器
１６０  増幅器
１７０、１７２、１７４、１７６、１７８、１８０、１８２、１８４  ＲＦ波形s
１８６  ２方向電力分割器
１８８  減衰器
１９０  移相器
１９２  増幅器
１９４、１９６、１９８、２００、２０２、２０４、２０６、２０８  駆動入力信号
２１０、２１２  駆動入力信号
２１４、２１６  コイル素子
２１８  ＲＦコイル組立体
２２４、２２６、２２８、２３０、２３２  駆動入力信号
２３４、２３６、２３８、２４０、２４２  隣接するコイル素子
【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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【図８】
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