(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
連結／離間可能な第１のユニットおよび第２のユニットにそれぞれ、被検体からの磁気共鳴信号を受信する複数の要素コイルが配置されたＲＦコイルにおいて、
隣接しない２つの要素コイルのうちの第１の要素コイルは、前記第１のユニットに配置され、第１の主ループと、当該第１の主ループに直列に接続された第１の副ループを有し、
前記２つの要素コイルのうちの第２の要素コイルは、前記第２のユニットに配置され、第２の主ループと、当該第２の主ループに直列に接続された第２の副ループを有し、
前記複数の要素コイルのうちの第３の要素コイルは、前記第１および第２の要素コイルそれぞれに隣接し、前記第１のユニットと前記第２のユニットとが連結した状態で、電気コネクタを介して第３の主ループを構成し、
前記第１および第２の要素コイルは、前記第１および第２の副ループを用いて２つの要素コイル間でデカップリングを行い、
前記第１および第３の要素コイルならびに前記第２および第３の要素コイルは、それぞれ重ね合わせ部分を設けることによって２つの要素コイル間でデカップリングを行い、
前記第２の副ループは、前記第１の副ループと前記連結／離間可能な部分において対向し、前記第１の副ループと巻回方向が逆向きである、
ＲＦコイル。
【請求項２】
前記第１および第２の副ループの対向する位置関係を保持するための保持部をさらに備える請求項１に記載のＲＦコイル。
【請求項３】
前記第１の副ループと前記第２の副ループとは、一方の要素コイルに電流が流れた時に発生する磁場のうち、他方の要素コイルに鎖交する磁場の総和が０となるように誘導起電力を発生させる請求項１に記載のＲＦコイル。
【請求項４】
前記第１の副ループと前記第２の副ループとは、一方の副ループ内から他方の副ループ内へと鎖交する磁束が他方の副ループに発生させる誘導起電力と、一方の主ループ内から他方の主ループ内へ鎖交する磁束が他方の主ループに発生させる誘導起電力とが、互いに反対向きで同じ大きさとなるように前記誘導起電力を発生させる請求項１に記載のＲＦコイル。
【請求項５】
前記第１の副ループは、前記第１の主ループの第２の要素コイル側の端部から配列平面と概略直交する方向に折れまがるループで構成され、前記第２の副ループは、前記第２の主ループの第１の要素コイル側の端部に設けられた交差部と該交差部に連結され前記第１の副ループに対向するループとで構成されている請求項１に記載のＲＦコイル。
【請求項６】
前記第１の副ループと前記第２の副ループとは、コ字型を成す請求項１に記載のＲＦコイル。
【請求項７】
前記第１の副ループは、前記第１の主ループの第２の要素コイル側に中心軸を整列方向に向けて設けられた第１の巻回部で構成され、前記第２の副ループは、前記第２の主ループの第１の要素コイル側の前記第１の巻回部の延長線上に設けられた第２の巻回部で構成されている請求項１に記載のＲＦコイル。
【請求項８】
被検体に静磁場を印加するとともに、勾配磁場を印加する印加部と、
連結／離間可能な第１のユニットおよび第２のユニットにそれぞれ配置され、前記静磁場および勾配磁場が印加された被検体からの磁気共鳴信号を受信する複数の要素コイルとを備え、
隣接しない２つの要素コイルのうちの第１の要素コイルは、前記第１のユニットに配置され、第１の主ループと、当該第１の主ループに直列に接続された第１の副ループとを有し、
前記２つの要素コイルのうちの第２の要素コイルは、前記第２のユニットに配置され、第２の主ループと、当該第２の主ループに直列に接続された第２の副ループとを有し、
前記第１の要素コイルおよび前記第２の要素コイルそれぞれに隣接する第３の要素コイルは、前記第１のユニットと前記第２のユニットとが連結した状態で、電気コネクタを介して接続されてループを形成し、
前記第１および第２の要素コイルは、前記第１および第２の副ループを用いて２つの要素コイル間でデカップリングを行い、
前記第１および第３の要素コイルならびに前記第２および第３の要素コイルは、それぞれ重ね合わせ部分を設けることによって２つの要素コイル間でデカップリングを行い、
前記第２の副ループは、前記第１の副ループと前記連結／離間可能な部分において対向し、前記第１の副ループと巻回方向が逆向きである、
ＭＲＩ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ＭＲＩ（Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ  Ｉｍａｇｉｎｇ）装置、およびこのＭＲＩ装置に接続されて被検体から発生された磁気共鳴信号を受信する高周波コイル装置（ＲＦコイル）に関するものであり、特に複数のエレメント（要素コイル）が配列されてなる高周波コイル装置のデカップリングに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、被検体の画像化すべき所望の領域に複数個のエレメントを配置し、これら複数個のエレメントを介して被検体からの磁気共鳴信号をそれぞれ検出し、検出された磁気共鳴信号について各々画像化処理を行なって複数系列の画像データを生成した後、同じ空間位置に対応する画素データ（単一複素信号または一次元複素信号＝スペクトル信号）どうしを、各々のエレメントが発生する高周波磁場の分布に基づいて予め決められた重み関数を乗じて加算することによって各画素のデータを作り、所望領域の一つの画像を合成することにより、高Ｓ／Ｎ画像を得られることが知られている。
【０００３】
このような方法では、一枚の画像を得るのに要する時間内に、複数個のエレメントによって磁気共鳴信号を同時に観測するため、エレメントが定常的に互いに干渉しないように、すなわち一つのエレメントに所定の周波数の高周波電流を流しても、他のエレメントには高周波電流が流れないように、コイルの相互結合を防止する（デカップリングする）ことが必要となる。
【０００４】
従来、所定の配列平面に整列して配置された２つのエレメントを、コイルの囲む面積で決まる面積だけ配列面内で重ねることにより、一方のエレメントに電流が流れた時に発生する磁場のうち、他方のエレメントに鎖交する磁場の総和が０になるような状態としてデカップリングを行う技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
一方、ＭＲＩ装置に接続されて被検体から発生された磁気共鳴信号を受信する高周波コイル装置は、一般に高重量である。そのため、従来、隣接する２つのエレメント間で分割／連結を行う提案がされている（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
【特許文献１】米国特許第４，８２５，１６２号明細書
【特許文献２】特開２００６−１４８２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１に提案されているデカップリング方法においては、ケースの分割／連結部分において２つのエレメントを配列平面内で重ね合わせる必要がある。そのため、例えば、重ね合わせる部分のケースの形状を薄く設計しなければならないという未解決の課題や、重ね合わせる必要からエレメントの整列方向に直交する面で分割することができず、ケースの分割／連結部分が凸凹となるという未解決の課題を有していた。
【０００８】
この発明は、上述した従来技術による課題を解消するためになされたものであり、隣接しない２つの要素コイル間のデカップリングを行うことができるＲＦコイルおよびＭＲＩ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明は、連結／離間可能な第１のユニットおよび第２のユニットにそれぞれ、被検体からの磁気共鳴信号を受信する複数の要素コイルが配置されたＲＦコイルにおいて、隣接しない２つの要素コイルのうちの第１の要素コイルは、前記第１のユニットに配置され、第１の主ループと、当該第１の主ループに直列に接続された第１の副ループを有し、前記２つの要素コイルのうちの第２の要素コイルは、前記第２のユニットに配置され、第２の主ループと、当該第２の主ループに直列に接続された第２の副ループを有し、前記複数の要素コイルのうちの第３の要素コイルは、前記第１および第２の要素コイルそれぞれに隣接し、前記第１のユニットと前記第２のユニットとが連結した状態で、電気コネクタを介して第３の主ループを構成し、前記第１および第２の要素コイルは、前記第１および第２の副ループを用いて２つの要素コイル間でデカップリングを行い、前記第１および第３の要素コイルならびに前記第２および第３の要素コイルは、それぞれ重ね合わせ部分を設けることによって２つの要素コイル間でデカップリングを行い、前記第２の副ループは、前記第１の副ループと前記連結／離間可能な部分において対向し、前記第１の副ループと巻回方向が逆向きであることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明は、被検体に静磁場を印加するとともに、勾配磁場を印加する印加部と、連結／離間可能な第１のユニットおよび第２のユニットにそれぞれ配置され、前記静磁場および勾配磁場が印加された被検体からの磁気共鳴信号を受信する複数の要素コイルとを備え、隣接しない２つの要素コイルのうちの第１の要素コイルは、前記第１のユニットに配置され、第１の主ループと、当該第１の主ループに直列に接続された第１の副ループとを有し、前記２つの要素コイルのうちの第２の要素コイルは、前記第２のユニットに配置され、第２の主ループと、当該第２の主ループに直列に接続された第２の副ループとを有し、前記第１の要素コイルおよび前記第２の要素コイルそれぞれに隣接する第３の要素コイルは、前記第１のユニットと前記第２のユニットとが連結した状態で、電気コネクタを介して接続されてループを形成し、前記第１および第２の要素コイルは、前記第１および第２の副ループを用いて２つの要素コイル間でデカップリングを行い、前記第１および第３の要素コイルならびに前記第２および第３の要素コイルは、それぞれ重ね合わせ部分を設けることによって２つの要素コイル間でデカップリングを行い、前記第２の副ループは、前記第１の副ループと前記連結／離間可能な部分において対向し、前記第１の副ループと巻回方向が逆向きであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、隣接しない２つの要素コイル間のデカップリングを行うことができる。
【００１５】
また、本発明によれば、コイル装置のケースの分割／連結部分の形状を単純なものとすることができ、これにより分割／連結部分の強度の増大や意匠性の向上、さらにはコストダウンを図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に添付図面を参照して、本発明に係るＲＦコイルおよびＭＲＩ装置の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。
【実施例１】
【００１７】
図１は本発明の実施例１のＭＲＩ装置のシステム構成図である。ＭＲＩ装置１００は、静磁場磁石１１、傾斜磁場コイル１３、傾斜磁場電源１５、高周波コイル１７、送信部１９、ヘルメット型頭部コイル装置２１および受信部２５を有している。
【００１８】
円筒形の静磁場磁石１１は、内部空間に一様な静磁場を発生する。この静磁場磁石１１には、例えば永久磁石、超伝導磁石等が使用される。静磁場磁石１１の内側に円筒形の傾斜磁場コイル１３が配置されている。傾斜磁場コイル１３は、互いに直交するＸ，Ｙ，Ｚの各軸に対応する３つのコイルが組み合わされて構成されている。この３つのコイルは、傾斜磁場電源１５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、静磁場と同方向とする。
【００１９】
傾斜磁場コイル１３の内側に円筒形の高周波コイル１７が配置されている。この高周波コイル１７の内側に、天板５１に載置された被検体Ｐが挿入される。高周波コイル１７は、送信部１９から高周波パルスの供給を受けて、高周波磁場を発生する。また高周波コイル１７は、高周波磁場の影響により被検体Ｐから放射される磁気共鳴信号を受信する。
【００２０】
送信部１９は、発振部、位相選択部、周波数変換部、振幅変調部および高周波電力増幅部を有している。発振部は、静磁場中における対象原子核に固有の共鳴周波数の高周波信号を発生する。位相選択部は、高周波信号の位相を選択する。周波数変調部は、位相選択部から出力された高周波信号の周波数を変調する。振幅変調部は、周波数変調部から出力された高周波信号の振幅を例えばシンク関数に従って変調する。高周波電力増幅部は、振幅変調部から出力された高周波信号を増幅する。そしてこれらの各部の動作の結果として送信部１９は、ラーモア周波数に対応する高周波パルスを高周波コイル１７に送信する。
【００２１】
ヘルメット型頭部コイル装置（以下、単に頭部コイル装置）２１は、被検体Ｐの頭部を全体的に覆って配置される。頭部コイル装置２１は、ループ状コイルでなる図示しない８個のエレメントを内蔵している。この頭部コイル装置２１に内蔵されたエレメントは、被検体Ｐから放射される磁気共鳴信号を受信する。
【００２２】
受信部２５は、選択器、前段増幅器、位相検波器およびアナログデジタル変換器を有している。選択器は、高周波コイル１７および頭部コイル装置２１から出力される磁気共鳴信号を選択的に入力する。受信部２５は、選択器から出力される磁気共鳴信号を増幅する。位相検波器は、前置増幅器から出力される磁気共鳴信号の位相を検波する。アナログデジタル変換器は、位相検波器から出力される信号をデジタル信号に変換する。
【００２３】
オペレータコンソール部２０は、インタフェース部３１、データ収集部３３、再構成部３５、記憶部３７、表示部３９、入力部４１および制御部４３を有している。
【００２４】
インタフェース部３１には、傾斜磁場電源１５、送信部１９および受信部２５が接続されている。インタフェース部３１は、これらの接続された各部とオペレータコンソール部２０との間で授受される信号の入出力を行う。
【００２５】
データ収集部３３は、受信部２５から出力されるデジタル信号をインタフェース部３１を介して収集する。データ収集部３３は、収集したデジタル信号、すなわち磁気共鳴信号データを、記憶部３７に格納する。再構成部３５は、記憶部３７に記憶された磁気共鳴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Ｐ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。
【００２６】
記憶部３７は、磁気共鳴信号データと、スペクトラムデータあるいは画像データとを、被検体Ｐ毎に記憶する。表示部３９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制御部４３の制御の下に表示する。表示部３９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。入力部４１は、技師からの各種指令や情報入力を受け付ける。制御部４３は、これら各部を総括的に制御してＭＲＩ装置本体の撮像動作を制御する。
【００２７】
このような構成のＭＲＩ装置１００においては、受信部２５は、高周波コイル１７および頭部コイル装置２１から出力される磁気共鳴信号を入力して磁気共鳴信号データを生成する。そして、制御部４３は、例えば、高周波コイル１７による磁気共鳴信号データに基づいて、被検体Ｐの全体の撮像を行う。また、制御部４３は、頭部コイル装置２１による磁気共鳴信号データに基づいて、被検体Ｐの頭部の局所的な撮像を行う。
【００２８】
図２は図１の頭部コイル装置２１を拡大して示す側面図である。図３は頭部コイル装置２１を開けた様子を示す側面図である。頭部コイル装置２１は、被検体Ｐに対して着脱を容易とするために、上部コイル装置２１Ａと下部コイル装置２１Ｂとに分割可能とされている。
【００２９】
図４は頭部コイル装置２１に内蔵された８個のエレメントの配置を示す側面図である。図５は同じく正面図である。頭部コイル装置２１は、ケース内に設けられた８個のエレメントＥ１〜Ｅ８を有している。８個のエレメントＥ１〜Ｅ８は、被検体Ｐの頭部表面に沿って頭部を一周するように整列して配設されている。つまり、８個のエレメントＥ１〜Ｅ８は、被検体Ｐの頭部を全周にわたって囲む曲面（配列平面）上に整列方向に一列に整列して配設されている。
【００３０】
８個のエレメントＥ１〜Ｅ８のうち、５個のエレメントＥ１〜Ｅ５が上部コイル装置２１Ａに配設されている。残る３個のエレメントＥ６〜Ｅ８が下部コイル装置２１Ｂに配設されている。すなわち、頭部コイル装置２１は、隣り合うエレメントＥ１とＥ８の間、および隣り合うエレメントＥ５とＥ６の間で分割されている。そして、頭部コイル装置２１のケースは、エレメントＥ１，Ｅ８間、およびエレメントＥ５，Ｅ６間の位置で、整列方向に直交する面にて分割されている。
【００３１】
図６はケースの分割／連結部分で隣接する２つのエレメントの詳細を示す斜視図である。図６においては、エレメントＥ１およびＥ５を第一のエレメント１、エレメントＥ８およびＥ６を第二のエレメント２として説明する。なお、説明の便宜上、第一のエレメント１と第二のエレメント２は、それぞれ偏平直方体状の基板６０と基板６１とに回路パターンにて形成されているものとして説明する。
【００３２】
第一のエレメント１は、基板６０上にループを形成する１本の回路パターンでなる（図では、連結／分割側の端部のみを示している）。第一のエレメント１は、基板６０の主面（上面、大面積面）６０ａ上に形成され基板６０の端部まで延びる主ループ部１ａと、この主ループ部１ａから基板６０の端面６０ｂに沿って折れまがるように形成された副ループ部１ｃ（第一の相殺起電力誘導部）とを含んで構成されている。主ループ部１ａは、２本の平行するパターンとして形成されている。副ループ部１ｃは、この２本のパターンに両端部を接続する概略コ字型のパターンとして形成されている。
【００３３】
第二のエレメント２は、基板６１上にループを形成する１本の回路パターンでなる（図では、連結／分割側の端部のみを示している）。第二のエレメント２は、基板６１の主面６１ａ上に形成された主ループ部２ａと、基板６１の主面６１ａ上の最も端に近い部分に形成された交差部２ｂと、この交差部２ｂから基板６１の端面６１ｂに沿って折れまがるように形成された副ループ部２ｃ（第二の相殺起電力誘導部）とを含んで構成されている。主ループ部２ａは、主面６１ａ上に設けられた２本の平行するパターンとして形成されている。交差部２ｂは、この２本の平行するパターンから互いに中央方向に折れ曲がって延び、中央部で交差した後反対側のパターン近傍まで延びる概略Ｘ字型のパターンとして形成されている。副ループ部２ｃは、この交差部２ｂに両端部を接続する概略コ字型のパターンとして形成されている。
【００３４】
交差部２ｂにおいては、作製時に絶縁体が挟まれており、２本のパターンは絶縁されて公差している。このように構成された第一のエレメント１と第二のエレメント２とは、副ループ部１ｃと副ループ部２ｃを相互のコ字型部が重なるように対向させて配置されている。そして、第一のエレメント１と第二のエレメント２と収納する例えばケースは、副ループ部１ｃと副ループ部２ｃとの間で整列方向に直交する面にて分割されている。
【００３５】
図７は第一のエレメント１と第二のエレメント２とがデカップリングされることを説明するための斜視図である。第一のエレメント１の副ループ部１ｃと第二のエレメント２の副ループ部２ｃとは、いずれか一方の副ループ部内から他方の副ループ部内へと鎖交する磁束が整列方向を向くようにされて、さらに、この磁束が他方の副ループ部に発生させる誘導起電力と、一方の主ループ部内から他方の主ループ部内へ鎖交する磁束が他方の主ループ部に発生させる誘導起電力とが、互いに反対向きで同じ大きさとなるように設けられている。
【００３６】
つまり、例えば、第一のエレメント１に電流Ａ1が流れた場合に、副ループ部１ｃにて囲まれる面内から副ループ部２ｃにて囲まれる面内へと鎖交する磁束Ｂ2がエレメントの整列方向を向くようにされている。そして、この磁束Ｂ2が副ループ部２ｃに発生させる誘導起電力により副ループ部２ｃに流れようとする電流Ａ22と、主ループ部１ａから主ループ部２ａへ鎖交する磁束Ｂ1が主ループ部２ａに発生させる誘導起電力により主ループ部２ａに流れようとする電流Ａ21とが、互いに反対向きで同じ大きさとなるように設けられている。磁束Ｂ2の大きさは、副ループ部１ｃにて囲まれる面積と副ループ部２ｃにて囲まれる面積とで決まるので両面積を調整することにより、容易にこのような関係とすることができる。
【００３７】
なお、副ループ部１ｃと副ループ部２ｃとは、厳密に上記の関係にされてなくともよく、つまり、概略上記の関係にされていればよく、第一のエレメント１と第二のエレメント２とが、コイル全体において総合的に、一方のコイルに電流が流れた時に発生する磁場のうち、他方のコイルに鎖交する磁場の総和が０となるように調整されていればよい。
【００３８】
本実施例のＭＲＩ装置によれば、配列平面に平行な第一の主ループ部１ａ及びこの第一の主ループ部１ａの第二のエレメント２側に配列平面に概略直交するように設けられた第一の副ループ部１ｃ（第一の相殺起電力誘導部）を有する第一のエレメント１と、配列平面に平行な第二の主ループ部２ａ及びこの第二の主ループ部２ａの第一のエレメント１側に第一の副ループ部１ｃ（第一の相殺起電力誘導部）に対向するように設けられた第二の副ループ部２ｃ（第二の相殺起電力誘導部）を有する第二のエレメント２とを有しているので、第一のエレメント１と第二のエレメント２とを配列平面内で重なり合わせることなくデカップリングすることができる。そのため、この２つのコイル間で分割することにより、コイル装置の分割／連結部分の形状を単純なものとすることができる。また、これにより分割／連結部分の強度の増大や意匠性の向上、さらにはコストダウンを図ることができる。
【００３９】
また、本実施例によれば、他方のコイルに鎖交する磁場の総和が０となるように相殺する起電力を誘導する相殺起電力誘導部が、概略コ字型を成す副ループ部１ｃ，２ｃにより構成されているので、相殺起電力誘導部の面積を有効に確保することができ、分割／連結部分の大きさをむだに大きくすることがない。また、コ字型に形成することにより、面積の算出が容易となり調整が容易となる。
【００４０】
なお、本実施例の第一のエレメント１と第二のエレメント２とは、ヘルメットタイプの頭部コイル装置２１の分割部分に適用されているが、複数のエレメントが配列して設けられ所定の位置で分割および連結されるコイル装置であれば、他のコイル装置（下肢コイル装置、足部コイルなど）でも適用することができる。
【００４１】
また、本実施例においては、第一のエレメント１と第二のエレメント２は、説明の便宜上、それぞれ偏平直方体状の基板６０と基板６１とに、回路パターンにて形成されているものとして説明したが、これに限定されるものではなく、第一のエレメント１と第二のエレメント２は、例えば、銅線等の導電体がボビンに巻かれて形成されるものでもよく、また、導電体でなるプレートが基体に貼り付けられて形成されるものでもよく、どのように形成されるものであってもよい。
【００４２】
なお、本実施例の交差部２ｂは、基板６１の主面６１ａの最端部に設けられているが、端面６１ｂの最上部（最も主面に近い側）に設けられてもよい。
【実施例２】
【００４３】
図８は本発明の実施例２のコイル装置の分割／連結部分の形状を説明するための斜視図である。図８において、第一のエレメント３は、ループを形成する１本の回路パターンでなり、２本の平行するパターンとして形成された主ループ部３ａと、この主ループ部３ａの第二のエレメント４側に主ループ部３ａから折れまがるように形成された副ループ部３ｃ（第一の相殺起電力誘導部）とを含んで構成されている。副ループ部３ｃは、主ループ部３ａの２本のパターンに両端部を接続する概略円弧状のパターンとして形成されている。
【００４４】
第二のエレメント４は、ループを形成する１本の回路パターンでなり、２本の平行するパターンとして形成された主ループ部４ａと、この主ループ部４ａの第一のエレメント４側に形成された交差部４ｂと、この交差部４ｂから折れまがるように形成された副ループ部４ｃ（第二の相殺起電力誘導部）とを含んで構成されている。副ループ部４ｃは、この交差部２ｂに両端部を接続する概略円弧状のパターンとして形成されている。
【００４５】
第一のエレメント３と第二のエレメント４とは、副ループ部３ｃと副ループ部４ｃを相互の円弧状部が重なるように対向させて配置されている。そして、第一のエレメント３と第二のエレメント４とは、一方のコイルに電流が流れた時に発生する磁場のうち、他方のコイルに鎖交する磁場の総和が０となるようにされている。
【００４６】
本実施例の第一のエレメント３と第二のエレメント４においても、実施例１のものと同じ動作をして、概略同様の効果を得ることができる。
【実施例３】
【００４７】
図９は本発明の実施例３のコイル装置の分割／連結部分の形状を説明するための斜視図である。図９において、第一のエレメント５は、ループを形成する１本の回路パターンでなり、２本の平行するパターンとして形成された主ループ部５ａと、この主ループ部５ａの第二のエレメント６側中央部にソレノイドコイル形状に複数回巻回されて形成された巻回部５ｂ（第一の相殺起電力誘導部）とを含んで構成されている。
【００４８】
巻回部５ｂは、配列平面に形成された一方（図９の手前側）の主ループ部５ａの一端から中央側へ折れたパターンが、中央部を超えて反対側まで延びた後、配列平面に直交するように折れ、その後第二のエレメント６に向かって左回りに螺旋状に所定回巻回しながら第二のエレメント６方向に延び、その後配列平面までもどり、再び中央部を超えて他方の主ループ部５ａに接続するようにして形成されている。
【００４９】
第二のエレメント６は、ループを形成する１本の回路パターンでなり、２本の平行するパターンとして形成された主ループ部６ａと、この主ループ部６ａの第一のエレメント５側中央部にソレノイドコイル形状に複数回巻回されて形成された巻回部６ｂ（第二の相殺起電力誘導部）とを含んで構成されている。
【００５０】
巻回部６ｂは、配列平面に形成された一方（図９の手前側）の主ループ部６ａの一端から中央側へ折れたパターンが、中央部を超えずに配列平面に直交するように折れ、その後第一のエレメント５に向かって左回りに螺旋状に巻回部５ｂと同数巻回しながら第一のエレメント５方向に延び、その後配列平面までもどり、他方の主ループ部６ａに接続するようにして形成されている。
【００５１】
第一のエレメント５と第二のエレメント６とは、相互の巻回部５ｂ，６ｂのソレノイドコイル形状部が中心軸を一致させるように対向させて配置されている。そして、例えば、第一のエレメント５に電流Ａ1が流れた場合に、巻回部５ｂ内から巻回部６ｂ内へと鎖交する磁束Ｂ2がコイル整列方向を向くようにされ、この磁束Ｂ2が巻回部６ｂに発生させる誘導起電力により巻回部６ｂに流れようとする電流Ａ22と、主ループ部５ａから主ループ部６ａへ鎖交する磁束Ｂ1が主ループ部６ａに発生させる誘導起電力により主ループ部６ａに流れようとする電流Ａ21とが、互いに反対向きで同じ大きさとなるように設けられている。磁束Ｂ2の大きさは、巻回部５ｂ，６ｂの囲む面積と巻数により決まるので巻数を調整することにより、容易にこのような関係とすることができる。
【００５２】
実施例１にて説明したように、巻回部５ｂと巻回部６ｂとは、厳密に上記の関係になってなくともよく、第一のエレメント５と第二のエレメント６とが、コイル全体において、一方のコイルに電流が流れた時に発生する磁場のうち、他方のコイルに鎖交する磁場の総和が０となるようにされていればよい。
【００５３】
本実施例によれば、実施例１と概略同様の効果が得られる他、相殺する起電力を誘導する相殺起電力誘導部が、ソレノイドコイル形状の巻回部５ｂ，６ｂにより構成されており、起電力の大きさを巻数により確保することができるので、分割／連結部分のケースの大きさをさらに小さくすることができる。また、巻数を変更することにより、容易に調整することができる。
【実施例４】
【００５４】
図１０は本発明の実施例４のコイル装置の分割／連結部分の形状を説明するための斜視図である。図１０において、第一のエレメント７は、実施例３のものと同じように、２本の平行するパターンとして形成された主ループ部７ａと、ソレノイドコイル状に巻回されて形成された巻回部７ｂ（第一の相殺起電力誘導部）とを含んで構成されているが、巻回部７ｂは、巻数を１回として形成されている。
【００５５】
第二のエレメント８も、実施例３のものと同じように、２本の平行するパターンとして形成された主ループ部８ａと、ソレノイドコイル状に巻回されて形成された巻回部８ｂ（第二の相殺起電力誘導部）とを含んで構成されていが、巻回部８ｂは、巻数を１回として形成されている。
【００５６】
本実施例の第一のエレメント７と第二のエレメント８においても、実施例３のものと概略同じ動作をして、概略同様の効果を得ることができる。
【実施例５】
【００５７】
ところで、上記実施例１〜４では、隣接する２つのエレメントのデカップリングについて説明したが、多数のコイルを使用する場合には、隣接しない２つのエレメントにつてもデカップリングを行う必要がある。そこで、実施例５では、隣接しないエレメントのデカップリングについて説明する。
【００５８】
図１１（ａ）は実施例１で示した頭部コイル装置とは異なる頭部コイル装置の側面図を示す図である。この頭部コイル装置７１は、上部コイル装置７１Ａと下部コイル装置７１Ｂとに分割可能とされている。エレメント７２はエレメント７３と隣接し、重ね合わせ部分を設けることによって両者のデカップリングが行われる。エレメント７３はエレメント７４とも隣接し、重ね合わせ部分を設けることによって両者のデカップリングが行われる。なお、エレメント７３は、頭部コイル装置７１が閉じられたときに、電気的コネクタ７５によって上部７３Ａと下部７３Ｂが２箇所で接続されループを形成する。
【００５９】
エレメント７２はデカップリング用主ループ部７２ａとデカップリング用副ループ部７２ｂを有し、エレメント７４はデカップリング用主ループ部７４ａとデカップリング用副ループ部７４ｂを有する。そして、図１１（ｂ）に示すように、デカップリング用副ループ部７２ｂはデカップリング用主ループ部７２ａから交差して設けられ、デカップリング用副ループ部７４ｂと対向して設けられる。このように、デカップリング用副ループ部７２ｂとデカップリング用副ループ部７４ｂを対向させることによって、隣接しないエレメント７２とエレメント７４のデカップリングを行うことができる。
【００６０】
ただし、デカップリング用副ループ部７２ｂとデカップリング用副ループ部７４ｂは、ずれないように対向させる必要がある。そこで、ここでは、上部コイル装置７１Ａにガイドピン７６を設け、ガイドピン７６を下部コイル装置７１Ｂに設けられた穴７７に差し込むことによってデカップリング用副ループ部７２ｂとデカップリング用副ループ部７４ｂの対向する位置関係を保持することとしている。
【００６１】
なお、デカップリング用副ループ部７２ｂとデカップリング用副ループ部７４ｂの対向する位置関係を保持する手段としては、図１１（ｃ）に示すようなロック機構を上部コイル装置７１Ａと下部コイル装置７１Ｂとの間に設けることもできる。また、ここでは、デカップリング用副ループ部７２ｂとデカップリング用副ループ部７４ｂを対向させることによって、隣接しないエレメント７２とエレメント７４のデカップリングを行うこととしたが、デカップリング用副ループ部７２ｂおよびデカップリング用副ループ部７４ｂを設けることなく、デカップリング用主ループ部７２ａとデカップリング用主ループ部７４ａの一部を重ね合わせることによってもデカップリングを行うことができる。
【００６２】
図１２は複数のユニットから構成される全身コイル装置の一部を示す図である。各ユニットは複数のエレメントを有し、ユニット８１Ａの隣接するエレメント８２とエレメント８３の間は一部を重ね合わせることによってデカップリングが行われる。また、ユニット８１Ａのエレメント８３とユニット８１Ｂのエレメント８４の間も一部を重ね合わせることによってデカップリングが行われる。なお、全身コイル装置の場合には、患者の撮像箇所によってはユニット８１Ａとユニット８１Ｂは接続して用いられるとは限らないため、ユニット８１Ａとユニット８１Ｂの接続によってループが形成されるようなエレメントはない。
【００６３】
また、ユニット８１Ａのエレメント８２はデカップリング用ループ部８２Ａを備え、このデカップリング用ループ部８２Ａをユニット８１Ｂのエレメント８４に一部重ね合わせることによって、隣接しないエレメント８２とエレメント８４の間のデカップリングが行われる。なお、ここでは、デカップリング用ループ部８２Ａをユニット８１Ｂのエレメント８４に一部重ね合わせることとしたが、図１１に示したように、各エレメントにデカップリング用の主ループ部と副ループ部を一方の副ループ部が主ループ部と交差するように設け、副ループ部を対向して配置することによってデカップリングを行うこともできる。
【００６４】
図１３は複数のユニットから構成される全身コイル装置において、隣接しないエレメント間での他のデカップリング例を示す図である。この例でも隣接するエレメント間では一部を重ね合わせることによってデカップリンが行われる。一方、隣接しないエレメント間では、各エレメントにデカップリング用ループ部を設け、デカップリング用ループ部を重ね合わせることによってデカップリングを行う。例えば、エレメント９１はデカップリング用ループ部９１ａを有し、エレメント９３のデカップリング用ループ部９３ａと一部重ね合わせることによってエレエント９１とエレメント９３との間のデカップリングが行われる。なお、ここでは、デカップリング用ループ部同士を一部重ね合わせることとしたが、図１１に示したように、各エレメントにデカップリング用の主ループ部と副ループ部を一方の副ループ部が主ループ部と交差するように設け、副ループ部を対向して配置することによってデカップリングを行うこともできる。
【００６５】
図１４は複数のエレメントから構成される他のコイル装置の一部を示す図である。この例でも隣接するエレメント間では一部を重ね合わせることによってデカップリンが行われる。例えば、隣接するエレメント９６とエレメント９７の間のデカップリングや隣接するエレメント９７とエレメント９８の間のデカップリングは、一部を重ね合わせることによって行われる。一方、隣接しないエレメント間では、各エレメントにデカップリング用ループ部を設け、デカップリング用ループ部を重ね合わせることによってデカップリングを行う。例えば、エレメント９６および９８はそれぞれデカップリング用ループ部９６ａおよび９８ａを有し、デカップリング用ループ部９６ａおよび９８ａの一部を重ね合わせることによってエレエント９６とエレメント９８との間のデカップリングが行われる。なお、ここでは、デカップリング用ループ部同士を一部重ね合わせることとしたが、図１１に示したように、各エレメントにデカップリング用の主ループ部と副ループ部を一方の副ループ部が主ループ部と交差するように設け、副ループ部を対向して配置することによってデカップリングを行うこともできる。
【００６６】
さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。よって、本発明のより広範な態様は、以上のように表わしかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付のクレームおよびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
この発明は、複数のエレメントが配列されてなる高周波コイル装置に適用されて好適なものであり、特に、隣接する２つのエレメント間で分割／連結が行われ、両エレメント間にてデカップリングを必要とする高周波コイル装置や、隣接しない２つのエレメント間でもデカップリングを必要とする高周波コイル装置に適用されて最適なものである。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の実施例１のＭＲＩ装置のシステム構成図である。
【図２】図１の頭部コイル装置を拡大して示す側面図である。
【図３】頭部コイル装置を開けた様子を示す側面図である。
【図４】頭部コイル装置に内蔵された８個のエレメントの配置を示す側面図である。
【図５】頭部コイル装置に内蔵された８個のエレメントの配置を示す正面図である。
【図６】分割部分で隣接する２つのエレメントの詳細を示す斜視図である。
【図７】第一のエレメントと第二のエレメントとがデカップリングされることを説明するための斜視図である。
【図８】本発明の実施例２のコイル装置の分割／連結部分の形状を説明するための斜視図である。
【図９】本発明の実施例３のコイル装置の分割／連結部分の形状を説明するための斜視図である。
【図１０】本発明の実施例４のコイル装置の分割／連結部分の形状を説明するための斜視図である。
【図１１】他の頭部コイル装置を示す図である。
【図１２】複数のユニットから構成される全身コイル装置の一部を示す図である。
【図１３】複数のユニットから構成される全身コイル装置において、隣接しないエレメント間での他のデカップリング例を示す図である。
【図１４】複数のエレメントから構成される他のコイル装置の一部を示す図である。
【符号の説明】
【００６９】
１，３，５，７  第一のエレメント
２，４，６，８  第二のエレメント
１ａ，２ａ，３ａ，４ａ，５ａ，６ａ，８ａ  主ループ部
１ｃ，２ｃ，３ｃ，４ｃ  副ループ部（相殺起電力誘導部）
２ｂ，４ｂ  交差部
５ｂ，６ｂ，７ｂ，８ｂ  巻回部（相殺起電力誘導部）
１１    静磁場磁石
１３    傾斜磁場コイル
１５    傾斜磁場電源
１７    高周波コイル
１９    送信部
２０    オペレータコンソール部
２１    ヘルメット型頭部コイル装置
２１Ａ  上部コイル装置
２１Ｂ  下部コイル装置
２５    受信部
３１    インタフェース部
３３    データ収集部
３５    再構成部
３７    記憶部
３９    表示部
４１    入力部
４３    制御部
５１    天板
６０    基板
６０ａ  基板６０の主面
６０ｂ  基板６０の端面
６１    基板
６１ａ  基板６１の主面
６１ｂ  基板６１の端面
７１    頭部コイル装置
７１Ａ  上部コイル装置
７１Ｂ  下部コイル装置
７２，７３，７４，８２，８３，８４，９１，９２，９３，９６，９７，９８  エレメント
７２ａ，７４ａ  デカップリング用主ループ部
７２ｂ，７４ｂ  デカップリング用副ループ部
７３Ａ  上部
７３Ｂ  下部
７５    電気的コネクタ
７６    ガイドピン
７７    穴
８１Ａ，８１Ｂ  ユニット
８２Ａ，９１ａ，９３ａ，９６ａ，９８ａ  デカップリング用ループ部
１００  ＭＲＩ装置
Ｅ１〜Ｅ８  エレメント
【図１】
0005550212.tif 000002
【図２】
0005550212.tif 000003
【図３】
0005550212.tif 000004
【図４】
0005550212.tif 000005
【図５】
0005550212.tif 000006
【図６】
0005550212.tif 000007
【図７】
0005550212.tif 000008
【図８】
0005550212.tif 000009
【図９】
0005550212.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
0005550212.tif 000012
【図１２】
0005550212.tif 000013
【図１３】
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【図１４】
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