(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気共鳴システムの磁石ボアでの使用に適した導電性伝送線路であって、前記線路が前記線路の少なくとも２つのリードセグメントを結合するための少なくとも１つの誘導結合素子を有し、前記結合素子が常磁性及び／又は強磁性材料をさらに有する、伝送線路。
【請求項２】
前記結合素子が常磁性及び／又は強磁性材料をマイクロコーティングとして有する、請求項１に記載の伝送線路。
【請求項３】
前記マイクロコーティングが常磁性及び／又は強磁性材料をマイクロ及び／又はナノ粒子として有する、請求項２に記載の伝送線路。
【請求項４】
前記マイクロコーティングが常磁性及び／又は強磁性粒子を有するラッカーコートによって形成される、請求項３に記載の伝送線路。
【請求項５】
前記結合素子が常磁性及び／又は強磁性材料をワイヤとして、又はワイヤの複数の短い部分として有し、前記ワイヤが常磁性及び／又は強磁性材料を有する、請求項１に記載の伝送線路。
【請求項６】
前記結合素子が基板上に含まれ、前記基板が常磁性及び／又は強磁性材料を有する、請求項１に記載の伝送線路。
【請求項７】
常磁性及び／又は強磁性材料がホイルに含まれ、前記ホイルが前記結合素子に取り付けられる、請求項１に記載の伝送線路。
【請求項８】
キャリアチューブをさらに有し、前記キャリアチューブが前記伝送線路を包み、常磁性及び／又は強磁性材料が前記キャリアチューブ上に空間的に位置する、請求項１に記載の伝送線路。
【請求項９】
前記結合素子がファラデーケージに包まれる、請求項１に記載の伝送線路。
【請求項１０】
前記ファラデーケージが常磁性及び／又は強磁性材料を有する、請求項９に記載の伝送線路。
【請求項１１】
トラッキング又はイメージングのために使用される磁気共鳴コイルと、請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の伝送線路とを有する侵襲的医療機器であって、前記コイルが前記伝送線路のリードセグメントに電気的に接続される、機器。
【請求項１２】
前記機器がカテーテルである、請求項１１に記載の機器。
【請求項１３】
前記ファラデーケージが前記結合素子を包む同軸チューブを有する、請求項９に記載の伝送線路。
【請求項１４】
前記ファラデーケージが前記結合素子の周りに巻き付けられるホイルを有する、請求項９に記載の伝送線路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気共鳴システムの磁石ボアでの使用に適した導電性伝送線路、及び、トラッキング又はイメージング用に使用される磁気共鳴コイルと伝送線路を有する侵襲的医療機器、及び伝送線路に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気共鳴においてインターベンショナル機器の位置をトラックする幅広い技術が提案されている。中でも装置搭載小型受信コイルを用いるアクティブトラッキングは、ほぼ全てのイメージングシーケンスで非常に高速で快適であることがわかっている。また、局所イメージングコイルを持つインターベンショナル機器が血管内イメージングのために使用されている。
【０００３】
Ａｃｋｅｒｍａｎｎ  Ｄ．Ｌ．ｅｔ  ａｌ．，Ｐｒｏｃ．ｏｆ  ５ｔｈ  ＳＭＲＭ，１１３１（１９８６）及びＣ．Ｌ．Ｄｕｍｏｕｌｉｎ  ｅｔ  ａｌ．，"Ｒｅａｌ  ｔｉｍｅ  ｐｏｓｉｔｉｏｎ  ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ  ｏｆ  ｉｎｖａｓｉｖｅ  ｄｅｖｉｃｅｓ  ｕｓｉｎｇ  ｍａｇｎｅｔｉｃ  ｒｅｓｏｎａｎｃｅ"，Ｍａｇｎ．Ｒｅｓｏｎ．Ｍｅｄ．２９，４１１‐４１５（１９９３）は、例えば磁気共鳴を用いる侵襲的装置のリアルタイム位置モニタリングを開示する。この技術において、患者全体又は一般に撮像対象物全体の一空間方向への投影は、こうした小型コイルを用いて取得される。
【０００４】
小型コイルの局所受信特性のために、投影はコイルの位置のみにおける信号に似ている。１つの先端コイルを持つ装置の場合、プロジェクタに沿った単純最大値検索はコイルの各座標を示す。このスキームは典型的に、通常はほぼ２０ミリ秒程度で３回のシーケンス繰り返し回数のみでコイルの３Ｄ座標を得るためにｘ，ｙ，ｚ方向に沿った投影に対して繰り返される。
【０００５】
この種のＭＲ先端トラッキングの基本原理は、局所位置によって単調に変化する磁場をもたらすことであり、これは結果として位置によるサンプルの共鳴周波数の変動にもつながる。例えばインターベンショナル機器に組み込まれる小型受信コイルは局所的に固有のＲＦ周波数を持つＲＦ信号をピックアップし、従ってこれはＭＲイメージングシステムの傾斜磁場によって規定される座標系内の機器の位置及び／又は方向をトラックすることを可能にする。
【０００６】
しかしながら、ＭＲ受信コイル及びアクティブなインターベンショナル機器へのケーブル接続は、特にこうした機器の先端において強いＲＦ加熱を生じる可能性がある。これは例えばＬａｄｄ  ＭＥ，Ｑｕｉｃｋ  ＨＨ，Ｂｏｅｓｉｇｅｒ  Ｐ，ＭｃＫｉｎｎｏｎ  ＧＣ．ＲＦ  ｈｅａｔｉｎｇ  ｏｆ  ａｃｔｉｖｅｌｙ  ｖｉｓｕａｌｉｚｅｄ  ｃａｔｈｅｔｅｒｓ  ａｎｄ  ｇｕｉｄｅｗｉｒｅｓ．Ｉｎ：Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ  ｏｆ  ｔｈｅ  ＩＳＭＲＭ，６ｔｈ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ  Ｍｅｅｔｉｎｇ  ａｎｄ  Ｅｘｈｉｂｉｔｉｏｎ，Ｓｙｄｎｅｙ，１９９８．ｐ４７３、及びＫｏｎｉｎｇｓ  Ｍ  Ｋ，Ｂａｒｔｅｌｓ  Ｌ  Ｗ，Ｓｍｉｔｓ  Ｈ  Ｆ  Ｍ  ａｎｄ  Ｂａｋｋｅｒ  Ｃ  Ｊ  Ｇ  ２０００  Ｈｅａｔｉｎｇ  ａｒｏｕｎｄ  ｉｎｔｒａｖａｓｃｕｌａｒ  ｇｕｉｄｅｗｉｒｅｓ  ｂｙ  ｒｅｓｏｎａｔｉｎｇ  ＲＦ  ｗａｖｅｓ  Ｊ．Ｍａｇｎ．Ｒｅｓｏｎ．Ｉｍａｇｉｎｇ  １２  ７９‐８５、及びＮｉｔｚ  ＷＲ，Ｏｐｐｅｌｔ  Ａ，Ｒｅｎｚ  Ｗ  ｅｔ  ａｌ．Ｏｎ  ｔｈｅ  ｈｅａｔｉｎｇ  ｏｆ  ｌｉｎｅａｒ  ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ  ａｓ  ｇｕｉｄｅ  ｗｉｒｅｓ  ａｎｄ  ｃａｔｈｅｔｅｒｓ  ｉｎ  ｉｎｔｅｒｖｅｎｔｉｏｎａｌ  ＭＲＩ．Ｊ  Ｍａｇｎ  Ｒｅｓｏｎ  Ｉｍａｇｉｎｇ  ２００１；１３：１０５‐１１４から知られている。
【０００７】
強いＲＦ加熱の理由は伝送線路の共鳴による。こうした共鳴が起こる場合、入射ＲＦ波はワイヤ状構造の端点において跳ね返され、これは定在ＲＦ波が形成されるような方法で導電性構造の長手方向軸に沿って反射ＲＦ波を行き来させる。これらの定在ＲＦ波は強い熱拡散につながる。熱拡散の問題、及び従って定在ＲＦ波の問題を解決するために、こうした加熱を避けるトランスベースケーブル（安全トランスライン、ＳＴＬ）が提案されている。例えばＳｃｈｕｌｚ  Ｖ，Ｇｌｅｉｃｈ  Ｂ．：Ｍａｇｎｅｔｉｃ  ｒｅｓｏｎａｎｃｅ  ｉｍａｇｉｎｇ  ａｐｐａｒａｔｕｓ  ｐｒｏｖｉｄｅｄ  ｗｉｔｈ  ａｎ  ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ａｃｃｅｓｓｏｒｙ  ｄｅｖｉｃｅ．優先権２００２年１０月２３日ドイツ特許庁ＤＥ１０２４９２３９．５．国際出願２００３年１０月１５日ＰＣＴ／ＩＢ０３／０４５８９；Ｗｅｉｓｓ  Ｓ，Ｖｅｒｎｉｃｋｅｌ  Ｐ，Ｓｃｈａｅｆｆｔｅｒ  Ｔ，Ｓｃｈｕｌｚ  Ｖ，Ｇｌｅｉｃｈ  Ｂ．Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｌｉｎｅ  ｆｏｒ  Ｉｍｐｒｏｖｅｄ  ＲＦ  Ｓａｆｅｔｙ  ｏｆ  Ｉｎｔｅｒｖｅｎｔｉｏｎａｌ  Ｄｅｖｉｃｅｓ．Ｍａｇｎ  Ｒｅｓｏｎ  Ｍｅｄ  ２００５；５４：１８２‐１８９；Ｖｅｒｎｉｃｋｅｌ  Ｐ，Ｓｃｈｕｌｚ  Ｖ，Ｗｅｉｓｓ  Ｓ，Ｇｌｅｉｃｈ  Ｂ．Ａ  Ｓａｆｅ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｌｉｎｅ  ｆｏｒ  ＭＲＩ．ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓ  ＢＭＥ  ２００５；５２（６）：１０９４‐１１０２。
【０００８】
'トランスベースケーブル'は'トランス'すなわち誘導結合素子によって接続されるケーブル部分から成り、これはＲＦ加熱につながり得る電流をブロックする。導電性伝送線路１００の略図が図１に示され、伝送線路は伝送線路のリードセグメント１０４を結合するための誘導結合素子１０６から成る。伝送線路の端部は小型コイル１０２によって終わる。
【０００９】
この種の伝送線路は例えばＷＯ２００６／００３５６６Ａ１から知られている。
【００１０】
さらに図２ａ，ｂの略図に示される通り、トランスは高い信号伝送と小型化を実現するために共振シングルループトランスとして実現される。例えば、プリント回路（ＰＣＢ）基板のような基板２００が使用され、その上にリードセグメント１０４が重なり合って印刷される。これは伝送線路１００の'隣接'リードセグメント間の誘導結合につながる。図２ａは導電性伝送線路の上面図であり、図２ｂは各側面図である。
【００１１】
トランス１０６は面内ループを有する。約２５×２５μｍの断面を持つ第１及び第２のループは約５ｃｍの長さを与えられる。図２ａにおける横方向距離は約５００μｍであり、図２ｂにおける水平距離は約１２７μｍである。第１及び第２のループは誘導的に結合する。
【００１２】
改良された導電性伝送線路及び改良された侵襲的医療機器を提供することが本発明の目的である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら本発明の洞察は、例えば安全トランスラインに接続されるアクティブトラッキングコイルを持つカテーテルは、トランスがカテーテルの先端における局所受信コイルに類似する伸長小型受信コイルとなるため、それ自体が共振するという問題を持つことである。先端コイルとトランスの方向に応じて、トラッキング投影におけるトランスの信号は実際に先端コイルの信号よりも大きくなり得る。これは図３に例として図示される。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は磁気共鳴システムの磁石ボアでの使用に適した導電性伝送線路を提供し、線路は、線路の少なくとも２つのリードセグメントを結合するための少なくとも１つの誘導結合素子を有し、結合素子はさらに常磁性及び／又は強磁性材料を有する。
【００１５】
トランスベースケーブルに接続される局所磁気共鳴イメージングコイルを備えるインターベンショナル機器はトラッキングコイルに対する上記と同様の問題を持つ。局所イメージングコイルはコイル周辺のわずかなボリュームにおいてのみ信号を供給するので、イメージングシーケンスは通常はコイル周辺の小さな視野のみをエンコードする。これは例えば画像あたりの位相エンコーディングステップ数を減らし、イメージング時間を節約する。トランスベースケーブルのトランスはエンコードされた視野の外側の追加信号を供給する。これは、この追加信号が例えば位相エンコーディング方向に沿ってエンコードされた視野にエイリアスされるという問題を引き起こす。従ってトランスによって受信されるこの追加信号はイメージング視野にアーチファクトを作り出し、これはイメージングコイルによって受信される実際の信号をぼやけさせる可能性がある。
【００１６】
本発明の実施形態は、常磁性及び／又は強磁性材料が静磁場Ｂ０の強い局所不均一性につながり、これは１ボクセル（三次元ピクセル）内のスピンをディフェーズさせ、その信号がトランス、すなわち結合素子のすぐ近くで打ち消されるようにするという利点を持つ。これはトランス、すなわち結合素子の範囲内の信号ボイドにつながる。結果として、ＲＦ受信コイルとしてはたらく結合素子はもはや、例えば全身コイルによる励起パルスによって励起されている磁石ボア内に位置するスピンから発するいかなるＲＦ信号もピックアップすることができなくなる。
【００１７】
本発明の一実施形態によれば、結合素子は常磁性及び／又は強磁性材料をマイクロコーティングとして有する。好適には、マイクロコーティングは常磁性及び／又は強磁性材料をマイクロ及び／又はナノ粒子として有する。粒子のサイズに応じて、粒子は超常磁性粒子も有してもよく、これは外部磁場がない場合は非磁性であり、主磁石の静磁場Ｂ０のような外部磁場が印加される場合は高磁性であるという利点を持つ。
【００１８】
本発明の一実施形態によれば、マイクロコーティングは磁性及び／又は強磁性粒子を有するラッカーコートによって形成され得る。これは、常磁性及び／又は強磁性粒子を有するラッカーが結合素子上に容易に散布又は印刷されることができるため、容易な製造可能性の利点を持つ。結合素子がラッカーに浸漬されることもまた可能である。さらに、ラッカーを用いて均一な方法で結合素子が常磁性及び／又は強磁性材料によって被覆されることが保証される。
【００１９】
コーティングのさらなる利点は、コーティングのために使用される常磁性及び／又は強磁性材料の量が簡単に制御できるということである。例えばラッカーコーティングが結合素子に塗布される場合、ラッカーは信号ボイドのサイズが制御できるように希釈されることができる。
【００２０】
例えば大きなアーチファクトに必要な鉄の量は非常に少ない。ラッカーの場合、鉄とラッカーの層は好適には１‐３０マイクロメートルの厚さを持ち、これはトランスの小型化を損なわない。ラッカー、好適には非導電性ラッカー内の鉄の存在はトランスの伝送特性も損なわないことが留意されるべきである。
【００２１】
さらに、本発明の一実施形態によれば、好適には粒子の最大直径は１０‐２０マイクロメートル、好適には５マイクロメートル未満である。
【００２２】
本発明の一実施形態によれば、結合素子は常磁性及び／又は強磁性材料をワイヤとして有し、ワイヤは常磁性及び／又は強磁性材料を有する。例えば、ワイヤは結合素子のみに取り付けられる。或いは、ワイヤの複数の短い部分が結合素子に適用され得る。しかしながら、ワイヤが線路のリードセグメントと結合素子に沿ってのびることもまた可能である。例えば伝送線路がカテーテルの一部である場合、こうしたワイヤは加えて伝送線路を備えてもよく、伝送線路と並列に走る。ワイヤに対する唯一の前提条件は、伝送線路先端に取り付けられる先端コイルのＭＲ信号受信能にワイヤの存在が影響を及ぼさないということである。
【００２３】
例えば、ワイヤは直径が１０‐１００マイクロメートル、好適には５０マイクロメートルのスチールワイヤであり得る。
【００２４】
本発明のさらなる実施形態によれば、結合素子は基板上に含まれ、基板は常磁性及び／又は強磁性材料を有する。例えば、プリント回路基板（ＰＣＢ）に使用されるような金属及び誘電材料の多層ラミネートがこの目的のために使用されることができる。トランスは例えば目立たない素子、例えばＰＣＢ上に置かれる表面実装型素子（ＳＭＤ）、ラミネート自体の誘電層に基づく埋め込みキャパシタ、又は薄膜技術においてラミネートに加えられる誘電率及び低損失の材料に基づく埋め込みキャパシタによって実現されることができる。この場合、基板が既に例えばわずかな鉄粒子を含む場合、基板のすぐ近くの核スピンはディフェーズされ、その信号は打ち消されるようになっている。これはトランスの範囲内の信号ボイドにつながる。
【００２５】
本発明のさらなる実施形態によれば、強磁性材料はホイルに含まれ、ホイルは結合素子に取り付けられる。例えば、ホイルは磁性粒子を有し、ホイルがトランスの少なくとも１側面上にラミネート加工されるか、又はトランスの周辺若しくは全伝送線路自体の周辺に巻き付けられることができるようになっていてもよい。ここでもやはり、重要な制限は伝送線路に取り付けられる先端コイルが依然としてＭＲコイルトラッキングの目的のために使用されることができるということである。
【００２６】
ホイルが結合素子の周りに巻き付けられる一実施形態の利点は、この場合結合素子がファラデーケージ状の包装に包まれ得るということである。これは、例えば水様構造が画像化される場合、トランスが小型ファラデーケージで伝送線路周辺の各スピンから保護されるというさらなる利点を持つ。その効果は、こうしてトランスの受信感度が水の存在しないシールドの内部のみに限られるということである。従ってＭＲ信号はトランスによって受信されない。ファラデーケージにとっての唯一の前提条件は、常磁性及び／又は強磁性粒子が導電性であり、相互の間に電流路を設けるためにネットワーク状構造において相互接続されるか、又は代替的に若しくは付加的にホイル自体が導電性であるかのいずれかである。
【００２７】
導電性ホイルの場合、必要な厚みは受信機周波数の表皮深さのわずか約２倍であり、例えば銅ホイルの場合わずか１６マイクロメートルである。従って、トランスの小型化は損なわれない。シールドの存在により、トランスループを通る流れの形状が影響を受け、これはトランスループのインダクタンスと相互インダクタンスを変化させる。しかしながらこの効果は、トランスの両端に位置するマッチングネットワークにおいて異なるキャパシタンスを用いることによって、又は幾何学的パラメータ、好適にはトランスの長さを変更し、そのインダクタンスを効果的に変更することによって打ち消されることができる。
【００２８】
本発明のさらなる実施形態によれば、伝送線路はさらにキャリアチューブを有し、キャリアチューブは伝送線路を包み、常磁性及び／又は強磁性材料はキャリアチューブ上に、好適には結合素子が空間的に位置する位置のみに、空間的に位置する。キャリアチューブが常磁性及び／又は強磁性粒子又は材料をその全表面上に有する場合は、キャリアチューブと伝送線路を別々に製造し、それからキャリアチューブと伝送線路を組み立てることが安価で容易である。結果として、様々な種類の伝送線路が異なるタイプのカテーテルに対して設計されることができ、異なる種類の伝送線路を受けるのに適したただ１つの共通タイプのキャリアチューブが設計される必要がある。それにもかかわらず、常磁性及び／又は強磁性材料を設ける追加ステップは１度だけ、すなわちキャリアチューブの製造プロセス中に実行されればよい。これは例えば、トランス付近のＭＲ信号の発生を避けるため、又はトランスによる信号受信を避けるために、常磁性及び／又は強磁性材料を有する新設計のキャリアチューブを用いて、例えばカテーテルの従来技術の伝送線路の安価な'アップグレード'を可能にする。
【００２９】
本発明のさらなる実施形態によれば、結合素子はファラデーケージに包まれる。このファラデーケージは例えば導電性メッシュ、導電性ホイルのような個別素子によって形成されることができ、及び／又はファラデーケージは常磁性及び／又は強磁性材料によって形成される導電性ネットワークによって形成されることができる。すなわち、ファラデーケージは'常磁性及び／又は強磁性材料を有し得る'。
【００３０】
別の態様において、本発明は、本発明にかかる伝送線路内にトラッキング又はイメージング用の少なくとも１つの磁気共鳴コイルを有する侵襲的医療機器に関し、コイルは伝送線路のリードセグメントにｈｉｅｒａｔｉｃａｌｌｙに接続される。例えば、機器はカテーテルである。
【００３１】
別の態様において、本発明は磁気共鳴システムの磁石ボアでの使用に適した導電性伝送線路に関し、線路は線路の少なくとも２つのリードセグメントを結合するための少なくとも１つの誘導結合素子を有し、結合素子は既に上述したようにファラデーケージに包まれる。例えば、ファラデーケージは結合素子を包む同軸チューブを有する。また、ファラデーケージが好適には結合素子の周りに巻き付けられる導電性ホイルを有することも可能である。
【００３２】
以下では、図面を参照してほんの一例として本発明の好適な実施形態がより詳細に記載される。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】従来技術の導電性伝送線路の略図である。
【図２】従来技術の伝送線路の上面図と側面図の略図である。
【図３】先端コイルと２つの従来技術のトランスのＭＲ画像、及び水平トラッキング投影の信号強度を示す。
【図４】装置先端における小型受信コイルに接続される本発明の一実施形態にかかるトランスラインの略図であり、トランスラインは結合素子の領域において常磁性及び／又は強磁性粒子を有する。
【図５】常磁性及び／又は強磁性材料を有するホイルがトランスラインに取り付けられる、トランスラインの別の略図である。
【図６】基板上に含まれる伝送線路１００の略側面図である。
【図７】伝送線路の略側面図であり、結合素子を用いて互いに結合される２つのリードセグメントが示される。
【図８】結合素子を包む常磁性及び／又は強磁性材料の層を有する伝送線路の略側面図である。
【図９】常磁性及び／又は強磁性材料を有する基板を有する伝送線路の略側面図である。
【図１０】常磁性及び／又は強磁性材料を有するラッカーコートを有する伝送線路の略図である。
【図１１】トランスの一次ループ及びトランスの二次ループのシングルツイストの略図である。
【図１２】６マイクロメートル大鉄粒子のラッカー懸濁液のトランスへの塗布によって生じる信号ディフェージングを図示するＭＲ画像を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下では、類似する構成要素は同じ参照数字によって示される。
【００３５】
図３ａは先端コイル（明るいスポット３００）と、長い明るい縞のように見える２つのトランス（伸長されたスポット３０２及び３０４）のＭＲ画像を示す。トランス３０４，３０２及び先端コイル３００を相互接続する点は例示的に示されるに過ぎず、先端コイル３００とトランス３０２，３０４を相互接続するリードセグメントの存在を示す。図３ｂは水平トラッキング投影、すなわち信号又は水平軸の投影の信号強度を示す。ここで、トランス３０４及び３０２の信号が投影の数ピクセルにおいて収集されるという問題が生じる。結果として、トランスの信号は上昇し、実際にトランス３０４の信号ピーク３０８は先端コイル３００のピーク３１２よりも大きい。ここで最大値検索アルゴリズムは先端コイル３００の空間位置に関して間違った座標をもたらし得る。ピーク３１０はトランス３０２に対応する。
【００３６】
結果として、ＭＲ測定におけるピーク強度の解析は先端コイル３００の誤ったトラッキングにつながる可能性があり、すなわちＭＲシステムは先端コイルの正しい位置を見つけられない。結果として、システムは先端コイルの正しい位置を提供せず、これは強くインターベンショニストの判断を誤らせ得る。例えば、インターベンショニストはカテーテルを用いる心臓外科手術中に、先端位置が心臓の外側の解剖学的に生命にかかわる位置にあると報告され、これは心臓壁の穿孔を示すが、カテーテル先端は実際には依然として心臓の内部の危険でない位置にあるという形で、ＭＲシステムによって惑わされ得る。
【００３７】
加えて、磁気共鳴イメージングにおいて自動スライストラッキングが使用される場合、画像スライスはカテーテル先端を含まない間違った位置にセットされることになる。スライスはＭＲシステムの実際の先端位置から遠くにセットされる可能性があり、これはカテーテルに対するリアルタイム画像制御が失われるため、インターベンション中に同様に危険である。
【００３８】
図４は磁気共鳴システムの磁石ボアでの使用に適した導電性伝送線路１００の略図を図示する。例えば、伝送線路は人体に挿入されるためのカテーテルの一部である。
【００３９】
この伝送線路１００は特に、例えば磁気共鳴（ＭＲ）イメージングシステムの付属装置のような電気装置を、例えば電源又は制御ユニットのような接続ユニットに接続するために設けられる。しかしながら伝送線路は、例えば心臓ペースメーカ又は人工神経のような長い導体又は電極と特にインプラントを接続するために、プリアンプに電力を供給するために、ＭＲ対応ＩＶＵＳ(血管内超音波)装置のために、ＭＲ画像生成中のカテーテル又はガイドワイヤのマルチアイトラッキングのために、及び、ＲＦ場（例えばＭＲイメージングシステムによって生成される）を通してガイドされるときに安全な接続リード又は伝送線路を必要とする他の用途のためにも、同様に使用されることができる。
【００４０】
例えば人体のような撮像対象物内のカテーテル先端の高度に精密な位置決めを可能にするために、伝送線路はその上端に受信コイル１０２を有する。受信コイル１０２によってピックアップされるＲＦ信号はリードセグメント１０４と結合素子１０６を用いてＭＲシステムの各受信機に送信される。各リードセグメント１０４は２つのワイヤから成り、これらはトランス１０６に接続される。既に上記で詳細に説明した通り、結合素子１０６（トランス）の目的はＲＦ加熱につながり得る電流をブロックすることである。例えばトランスは高い信号伝送と小型化を実現するために共振シングルループトランスとして実現される。
【００４１】
結合素子１０６はさらに常磁性及び／又は強磁性材料を有する。図４に示される実施形態において、常磁性及び／又は強磁性材料は例えば結合素子１０６に取り付けられる磁性粒子を持つホイルのような領域４００として示される。
【００４２】
図４において磁性粒子は結合素子１０６のみに取り付けられ、従って結合素子１０６のみが磁性粒子を有するホイル４００によって重ね合わされるように大きさが空間的に限られているが、図５において磁性粒子を有するホイル５００は伝送線路の長手方向軸に沿ってのび、従って全結合素子１０６と、伝送線路のリードセグメント１０４の少なくとも一部と重なり合う。例えば、この目的のために常磁性粒子を有するホイル５００は導電性伝送線路の周りに巻き付けられてもよい。加えて磁性粒子が導電性ネットワークを形成する場合及び／又はホイル５００自体が導電性である場合、磁性粒子及び／又はホイルはファラデーケージを形成し、これは結合素子の受信感度を巻き付けたホイル５００の内部の領域に制限する。結果として、伝送線路を用いてピックアップされる信号のみがコイル１０２によってピックアップされるＲＦ信号になる。
【００４３】
図６に示される実施形態において、伝送線路１００は基板６００上に含まれ、結合素子１０６のすぐ近くの領域において基板６００は常磁性及び／又は強磁性粒子を持つ部分６０２を有する。異なる実施形態において、全基板６００が磁性粒子を有する部分６０２から構成されてもよい。これは図９に関して下記で論じられる。
【００４４】
図７は伝送線路１００の側面図を図示し、２つのリードセグメント１０４が示され、これらは結合素子１０６によって互いに結合される。リードセグメント１０４は例えばＰＣＢ基板のような基板２００上に含まれる。好適には、リードセグメント１０４は銅セグメントである。
【００４５】
常磁性及び／又は強磁性粒子を有する素子７００が基板２００に取り付けられる。素子７００は、磁性材料で作られるか若しくは磁性粒子を有するワイヤであってもよく、又は素子７００は常磁性及び／又は強磁性粒子を有するホイルであってもよい。
【００４６】
例えば、図７は図４の上面図に図示される結合素子１０６の１つの側面図である。この場合素子７００は磁性粒子を有するホイルである。
【００４７】
本発明のさらなる実施形態において、素子７００は、結合素子１０６が基板２００上に位置する面に平行な面内に配置されるワイヤであり得る。好適には、ワイヤ７００は結合素子の長さに対応する長さのみを持つ。図２ａ，ｂに図示される結合素子１０６が使用される場合、ワイヤ７００の長さは結合素子１０６の長手方向に見られる結合素子１０６の長さ程度である。
【００４８】
図８は図５の側面図であり、ホイル５００が結合素子１０６とリードセグメント１０４の一部を包むために使用されると考えられる。図８に見られる通り、結合素子１０６は常磁性及び／又は強磁性粒子を有するホイル５００の中に包まれるか又は完全に包まれる。この場合、ホイル自体が導電性である場合、又は磁性粒子が導電性ネットワークを形成する場合、ホイル５００はファラデーケージとなり得る。
【００４９】
図９は伝送線路の側面図であり、伝送線路は結合素子１０６と２つのリードセグメント１０４を有し、リードセグメントと結合素子は基板９００上に位置する。基板９００は均一に分布した形で磁性粒子を有する。
【００５０】
図１０は２つの結合素子１０６とリードセグメント１０４を有する伝送線路のさらなる略上面図である。鉄粒子のラッカー懸濁液が結合素子１０６に塗布される。乾燥後、結合素子１０６は乾燥ラッカー１００２と磁性鉄粒子１０００を有する。結果として、１ボクセル内のスピンをディフェーズさせる外部静磁場Ｂ０の強い局所不均一性が結合素子１０６周辺の空間領域に存在する。
【００５１】
トランスによる不要な信号受信を避けるさらなる可能性が図１１に図示される。トランス１０６はその長手方向軸に沿って１回又は数回ねじられる。このねじれと一緒に、トランスの空間受信感度がねじられる。結果として、１つのトランスに沿った異なる位置からの信号の寄与は異なる信号位相を持つ。図３はトランスからの信号ピークがトランスの長軸に対して垂直方向のトラッキング投影で最大であることを図示する。しかしながら、その方向において、トランスに沿った異なる位置からの信号寄与の異なる位相は、それらが投影の同じピクセルに多かれ少なかれ全て投影されるため、これらの寄与の相殺的干渉を引き起こす。効果的に、この概念は方向のために問題が最大であるときに最もよく働く。
【００５２】
トランス１０６のねじれは単純に直接ねじることによって実現され得るが、これはトランスが平坦構造を有するため、小型化に関する要件を確かに満たす。ねじれは図１１に描かれる通りトランスの個々のループを交差させることによっても実現され得る。同様に、複数のねじれが１つのトランスに沿って適用され得る。現在のねじれていないトランスは三層ボード（銅‐ＰＴＦＥ‐銅）として実施され得る。ねじれは多層回路板のように追加層と対応する層間接続によっても実施され得る。
【００５３】
図１２は６マイクロメートル大鉄粒子のラッカー懸濁液のトランスへの塗布によって生じる信号ディフェージングを図示する。トランススポット３０２の強度は先端コイルから生じるスポット３００の強度よりもかなり低い。図１２ａを図３ａと比較すると、トランスの信号強度を大幅に減らすことができることが明らかになる。図３ａにおいて、トランススポット３０４の強度は先端コイルのスポット３００の強度と同じくらい高かったが、図１２ａにおいては鉄粒子の懸濁液のトランスへの塗布により、スポット３０２の強度は先端コイルのスポット３００の強度よりもかなり低い。
【００５４】
さらに、図１２ｂにおいて異なる量の鉄で処理されている２つのトランスの残りのスポット３０２及び３０４が比較される。より多くの鉄を有する上部のトランスはスポット３０２のより弱い信号強度をあらわす。トランスを視覚化するために図１２ｂにおける信号レベルは図１２ａにおける信号レベルと比較して高く上昇させていることに留意すべきである。
【符号の説明】
【００５５】
１００    伝送線路
１０２    先端コイル
１０４    リードセグメント
１０６    結合素子
２００    基板
３００    先端コイル信号
３０２    トランス信号
３０４    トランス信号
３０６    リードセグメント信号
３０８    スポット
３１０    スポット
３１２    スポット
４００    ホイル
５００    ホイル
６００    基板
６０２    磁性粒子を有する基板部分
７００    ワイヤ
９００    磁性粒子を有する基板
１０００  磁性粒子
１００２  ラッカー
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図３ａ−３ｂ】
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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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２ａ】
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【図１２ｂ】
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