(57)【要約】  撮影空間を広く取ることができ、かつ、設置時や故障時のメンテナンス性に優れたRFコイル及びMRI装置を提供することを目的とする。  そのために、本発明のRFコイルは、筒形状の外部導体と、外部導体の内側であって該外部導体の周方向に沿って配置された複数のラング導体と、を備える。そして、複数のラング導体の各々は、外部導体と電気的なループを形成するように、コンデンサを介して電気的に接続されて成り、外部導体は、周方向に複数に分割され、少なくとも2つの分割部分にそれぞれ配置されるラング導体の数が異なることを特徴とする。また、本発明のMRI装置は、この様なRFコイルを備える。
2010150716.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高周波磁場の送信および／または核磁気共鳴信号の受信に用いるRFコイルであって、
筒形状の外部導体と、
前記外部導体の内側であって該外部導体の周方向に沿って配置された複数のラング導体と、
を備えて、
前記複数のラング導体の各々は、前記外部導体と電気的なループを形成するように、コンデンサを介して電気的に接続されて成るRFコイルであって、
前記外部導体は、前記周方向に複数に分割され、少なくとも2つの分割部分にそれぞれ配置される前記ラング導体の数が異なることを特徴とするRFコイル。
【請求項２】
請求項1記載のRFコイルにおいて、
隣接する前記ラング導体の前記周方向の間隔の内の少なくとも2箇所の間隔は、他の箇所の間隔と異なることを特徴とするRFコイル。
【請求項３】
請求項1記載のRFコイルにおいて、
前記外部導体は、前記ラング導体が密に配置されている部分と、前記ラング導体が疎に配置された又は配置されていない部分と、に分割されていることを特徴とするRFコイル。
【請求項４】
請求項3記載のRFコイルにおいて、
前記ラング導体が疎に配置された又は配置されていない部分は、前記外部導体の軸方向から見て、左右方向となるように配置されていることを特徴とするRFコイル。
【請求項５】
請求項3記載のRFコイルにおいて、
前記ラング導体が密に配置されている部分の外部導体と、該密に配置されているラング導体とが一体となって成るセグメント部と、前記ラング導体が配置されていない部分であって外部導体を有して成るガイド部と、に分割されていることを特徴とするRFコイル。
【請求項６】
請求項5記載のRFコイルにおいて、
前記セグメント部分と前記ガイド部分とが、周方向に交互に繰り返して配置されていることを特徴とするRFコイル。
【請求項７】
請求項4記載のRFコイルにおいて、
前記ガイド部と前記セグメント部とは、互いに嵌合する構造を有して組み合わされ、
前記ガイド部は、前記嵌合構造を介して前記セグメント部をスライド可能に支持することを特徴とするRFコイル。
【請求項８】
請求項4記載のRFコイルにおいて、
前記セグメント部は、前記外部導体の軸方向に、前記ラング導体が配置された中央部分と、前記ラング導体が配置されていない部分であって外部導体を有して成る端部部分に分割されて成ることを特徴とするRFコイル。
【請求項９】
請求項8記載のRFコイルにおいて、
前記セグメント部の中央部分は、該中央部分の前記軸方向端部側面において、前記ラング導体と前記外部導体とが前記コンデンサを介して接続されていることを特徴とするRFコイル。
【請求項１０】
請求項8記載のRFコイルにおいて、
前記セグメント部の中央部分は、該中央部分の前記軸方向端部に前記外部導体を延ばした延長導体を配置し、
前記延長導体は、前記端部部分の外部導体と電気的に接続されることを特徴とするRFコイル。
【請求項１１】
請求項1記載のRFコイルにおいて、
前記外部導体は円筒形状であることを特徴とするRFコイル。
【請求項１２】
請求項1記載のRFコイルにおいて、
前記外部導体は楕円筒形状であることを特徴とするRFコイル。
【請求項１３】
請求項1記載のRFコイルにおいて、
前記ラング導体は、リボン状又は棒状の導体であることを特徴とするRFコイル。
【請求項１４】
内部にトンネル状の空洞空間を有し、該トンネルの軸方向に静磁場を発生する静磁場マグネットと、
前記空洞空間内に配置される筒状の傾斜磁場コイルと、
前記傾斜磁場コイルの内側に配置されるRFコイルと、
を備え、前記RFコイルは、
筒形状の外部導体と、前記外部導体の内側であって該外部導体の周方向に沿って配置された複数のラング導体と、を備えて、前記複数のラング導体の各々は、前記外部導体と電気的なループを形成するように、コンデンサを介して電気的に接続されて成る磁気共鳴イメージング装置であって、
前記外部導体は、前記周方向に複数に分割され、少なくとも2つの分割部分にそれぞれ配置される前記ラング導体の数が異なることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１５】
請求項14記載の磁気共鳴イメージング装置において、
前記RFコイルは、前記ラング導体が密に配置されている部分の外部導体と、該密に配置されているラング導体とが一体となって成るセグメント部と、前記ラング導体が配置されていない部分であって外部導体を有して成るガイド部と、に分割され、
前記ガイド部と前記セグメント部とは、互いに嵌合する構造を有して組み合わされ、
前記ガイド部は、前記嵌合構造を介して前記セグメント部をスライド可能に支持すると共に、前記静磁場マグネットとの接続部を有して、前記傾斜磁場コイルと非接触に前記静磁場マグネットから支持されていることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気共鳴イメージング(以下、「MRI」という)装置に関し、特に、高周波磁場を送信するためのRFコイルに関する。
【背景技術】
【０００２】
MRI装置は、静磁場マグネットが発生する均一な静磁場中に人体などの被検体を配置し、被検体に高周波磁場を照射することによって被検体内組織を構成する原子核スピンを励起させる。そして、励起した核スピンが緩和する際に発生する核磁気共鳴(以下、「NMR」という)信号を計測し、その頭部、腹部、四肢等の形態や機能を2次元的に或いは3次元的に画像化する。撮影の際には、NMR信号には、傾斜磁場によって異なる位相エンコードが付与されるとともに周波数エンコードされて、時系列データとして計測される。計測されたNMR信号は、2次元又は3次元フーリエ変換されることにより画像に再構成される。被検体への高周波磁場の照射や被検体からのNMR信号の検出は、高周波コイル(以下、RFコイルという)と呼ばれる装置によって行われる。【０００３】
RFコイルには、その使用状態の観点で分類すると、MRI装置の静磁場マグネット及び傾斜磁場コイルなどで構成されるガントリに固定された状態で、主に高周波磁場の照射用に用いられるRFコイルと、ガントリからは分離した状態で、主にNMR信号の受信用に用いられるRFコイルとに大別される。【０００４】
MRI装置のガントリに固定された状態で用いられるRFコイルには、コイルパターンの形状の観点で、更に、バードケージ型(例えば、非特許文献1および特許文献1参照)やTEM型(例えば、特許文献2および特許文献3参照)と呼ばれる種類に分類される。これらは全て被検体の広範囲に亘って全体に感度領域をもつ特徴があり、ボリュームコイルと呼ばれる。特に、トンネル型MRI装置においては、そのガントリ構造は、外側からトンネル内部に向けて、静磁場マグネット、傾斜磁場コイル、RFシールド、RFコイルの順に配置されることが多い。ガントリに固定された状態で用いられるRFコイル(ボリュームコイル)は、検査ごとにコイルを交換する必要がないため、操作者の手間が省けるという利点を持つ。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第5986454号公報
【特許文献２】米国特許第5557247号公報
【特許文献３】米国特許第5886596号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】Cecil E. Hayes, et al.、"An Efficient,Highly Homogeneous Radiofrequency Coil for Whole-Body NMRImaging at 1．5T"、 Journal of Magnetic Resonance 63：622-628 (1985)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
近年のMRI装置に求められる条件として、体型の大きな人や重症を負った人、閉所恐怖症の人が安心してMRI検査を受けることができることが求められている。また、医師や検査技師などの操作者が検査ごとにコイルを交換する手間が少ないことが求められている。更には、導入時の初期投資や保守にかかる手間や時間、費用の小さい装置が求められている。【０００８】
しかしながら、従来のトンネル型MRI装置は、被検体が配置されるトンネル(撮影空間)の内径が狭く、トンネルの長さも長い。そのため、体型の大きな人が窮屈に感じたり、重症を負った患者がトンネル内に入ることができず検査できなくなるという課題がある。また、直径の大きなRFコイルやRFシールドと一体構造になったRFコイルをガントリに着脱する場合、RFコイルのサイズや重量が大きくなるのに伴って、初期設置時に加えて故障時の修理や定期点検といったメンテナンス時に、操作者の負担が大きくなり、導入や保守にかかる費用の増大に繋がるという課題がある。【０００９】
トンネル型MRI装置において、ガントリに固定するRFコイルの外径を変えることなく、被検体が配置される撮影空間を広げることができ、かつ、初期設置や修理時のメンテナンス性の良い構造のRFコイルを実現できれば、被検体にとっても操作者にとっても大きなメリットとなる。【００１０】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、撮影空間を広くすることができ、かつ、設置時や故障時のメンテナンス性に優れたRFコイル及び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】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明のRFコイルは、筒形状の外部導体と、外部導体の内側であって該外部導体の周方向に沿って配置された複数のラング導体と、を備える。そして、複数のラング導体の各々は、外部導体と電気的なループを形成するように、コンデンサを介して電気的に接続されて成り、外部導体は、周方向に複数に分割され、少なくとも2つの分割部分にそれぞれ配置されるラング導体の数が異なる。【００１２】
また、本発明のMRI装置は、内部に筒状の空洞空間を有し、該筒の軸方向に静磁場を発生する静磁場マグネットと、空洞空間内に配置される筒状の傾斜磁場コイルと、傾斜磁場コイルの筒側に配置されるRFコイルと、を備え、RFコイルは、筒形状の外部導体と、外部導体の内側であって該外部導体の周方向に沿って配置された複数のラング導体と、を備え、複数のラング導体の各々は、外部導体と電気的なループを形成するように、コンデンサを介して電気的に接続されて成る。そして、外部導体は、周方向に複数に分割され、少なくとも2つの分割部分にそれぞれ配置される前記ラング導体の数が異なることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のRFコイル及びMRI装置によれば、撮影空間を広くすることができ、かつ、設置時や故障時のメンテナンス性に優れたRFコイル及びMRI装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係るトンネル型MRI装置の概略外観図。
【図２】MRI装置の内部構成を模式的に示したブロック図。
【図３】本発明に係るMRI装置の空洞空間内に備え付けられる本発明に係るRFコイルの構成図。
【図４】第1の実施例の円筒形状の外部導体を有するTEM 型分割コイルをガントリ内部に設置した場合を示す図であり、(a)はガントリを正面から見たときの内部構造を模式的に表した図であり、(b)図はガントリを斜めから見たときの内部構造を模式的に表した図。
【図５】第1の実施例のTEM型分割コイルを構成するセグメント部の1つを示した図。
【図６】セグメント部を静磁場マグネットのトンネルを形成する空洞空間内に固定するためのガイド部を示す図で、(a)はガントリの開口部からみた斜視図であり、(b)〜(d)が、各ガイド部を正面からみた拡大図。
【図７】セグメント部を静磁場マグネット空洞空間内に固定するための一例を示す図であり、(a)は、図6のガントリの図から内部のTEM型分割コイルおよびガイド部のみを抜き出した内部構造の図。(b)は、TEM型分割コイルおよびガイド部が静磁場マグネット空洞空間内に配置された状態で、右上セグメント部の取り出しを示す図であり、(c)は、左下セグメント部の取り出しを示す図。
【図８】トリマコンデンサを、セグメント部単独で調整する場合を示す図であり、(a)は第二セグメント部を少し引き出した状態でトリマコンデンサにアクセスして調整する場合を示す図であり、(b)は第二セグメント部を引き出さない状態でトリマコンデンサにアクセスして調整する場合を示す図であり、(c)はセグメント部をガントリからはずした状態で第一セグメント部単独でトリマコンデンサを調整する場合を示す図。
【図９】第一のセグメント部における外部導体とリボン状導体の接続点が存在する面を示した図。
【図１０】第2の実施例の楕円筒形状の外部導体を有するTEM型分割コイルの一例を示す図であり、(a)は、本実施例の楕円筒形状の外部導体を有するTEM型分割コイルの斜視図であり、(b)は、本実施例の楕円筒形状の外部導体を有するTEM 型分割コイルをガントリ内部に設置した場合に、ガントリを正面から見たときの内部構造を模式的に表した図。
【図１１】第3の実施例の棒状導体を有するTEM型分割コイルをガントリ内部に設置した場合を示す図であり、(a)はガントリを斜めから見たときの内部構造を模式的に表した図であり、(b)は左下のセグメント部を引き出した場合を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、添付図面に従って本発明のMRI装置の好ましい各実施例について詳説する。なお、本発明の各実施例を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
【００１６】
最初に、本発明に係るMRI装置の一例の全体概要を図1、2に基づいて説明する。
【００１７】
図1は、本発明に係るMRI装置100の概略外観図である。このMRI装置100は、ガントリ200を貫通する空洞空間であるトンネル部210に、被検体300を搭載したテーブル310をスライドさせて挿入して検査を行うトンネル型MRI装置である。
【００１８】
図2は、MRI装置100の内部構成を模式的に示したブロック図である。ガントリ200内には、被検体300が配置されるトンネル部210の周囲を囲み、該トンネル部210内の軸方向に静磁場を発生する静磁場マグネット101と、静磁場の均一度を最適にするための補正磁場を発生するシムコイル102と、静磁場に所定の方向の磁場勾配を与える傾斜磁場コイル103と、被検体300に対してラジオ(RF)波などの高周波磁場を送信するとともに、被検体からのNMR信号を受信するRFコイル105と、傾斜磁場コイル103とRFコイル105の干渉を防ぐRFシールド104とが備えられる。
【００１９】
RFコイル105には送受信切替器106が接続され、送受信切替器106にはRFパルス発生器111からのRF信号を増幅するパワーアンプ107と、受信信号を適度な受信信号レベルへ増幅してアナログ-デジタル変換する受信器108とが接続される。なお、パルス発生器111および受信器108には、図示していないが、シンセサイザー、受信ミキサ、アンプ、アナログデジタルコンバータなどを備える。
【００２０】
また、RFコイル105とは別に、被検体300近くに受信コイル109が配置されることもあり、受信コイル109はn個のアレイコイル109-1〜109-nと各アレイコイルに備えられるプリアンプ110-1〜110-nとから構成される。また、シムコイル102および傾斜磁場コイル103には、それぞれ電流を供給するためのシム電源113および傾斜磁場電源112が接続される。
【００２１】
また、パルス発生器111および受信器108および傾斜磁場電源112およびシム電源113の駆動を制御するシーケンサ117と、種々の情報処理および操作者による操作からの命令処理をシーケンサ117へ伝達する計算機114と、処理結果を記憶する記憶媒体115と、処理結果を表示するためのディスプレイ116とを備える。
【００２２】
MRI装置100においては、所定のパルスシーケンスに基づいて、シーケンサ117からの命令に従って、RFパルス発生器111と受信器108と傾斜磁場電源112とシム電源113が動作する。RFパルス発生器111からのRF信号はパワーアンプ107で増幅されて、送受信切替器106とRFコイル105を介して、静磁場および傾斜磁場中の被検体300へ電磁波(RFパルス)が照射される。このRFパルスの応答である被検体300からのNMR信号がRFコイル105で検出され、送受信切替器106内部のプリアンプ(図示せず)を介して受信器108および計算機114へ送られ、適当な信号処理をされて、ＭＲ画像やＭＲスペクトルが取得される。尚、ここでは、NMR信号の検出のために送受信切替器106に接続された送受信兼用のRFコイル105を用いる例を説明したが、その代わりに被検体300近傍に配置された受信専用コイル109およびプリアンプ110を用いてもよい。
【００２３】
(本発明のRFコイルの概要)
次に、本発明のRFコイル105の概要を図3に基づいて説明する。図3に示すRFコイル105は、RFパルスの送信および/またはNMR信号の受信に用いるRFコイルであって、トンネル210の中心部分に感度を保ち、静磁場マグネット101のトンネル210を形成する空洞空間内に固定されるための外径を変えることなく、被検体が配置される内部空間を広げることのできるボリュームコイルの一例である。
【００２４】
このRFコイルは、筒形状の外部導体と、外部導体の内側であって該外部導体の周方向に沿って配置された複数のラング導体と、を備え、複数のラング導体の各々は、外部導体と電気的なループを形成するように、コンデンサを介して電気的に接続されて成る。送信および/または受信を行う給電点/受電点は、筒形状の外部導体とラング導体との間に設置される。そして、隣接するラング導体の周方向の間隔の中の少なくとも2箇所の間隔は、他の箇所の間隔と異なる。なお、各ラング導体は、細長い形状の導体であれば良く、具体例は後述の各実施例で説明する。
【００２５】
より詳しく説明すると、各ラング導体は、筒状の外部導体の内部に、筒状外部導体の軸方向に平行となるように配置される。そして、各ラング導体が、筒状外部導体の周方向で、密に配置された部分と、疎に配置された又は何も配置されていない部分(以下、代表して疎に配置された部分という)と、が形成される。つまり、ラング導体は筒状外部導体の周方向で一様に配置されるわけではなく、周方向の配置間隔又は配置密度が異なるように配置される。そして、ラング導体が疎に配置された部分はラング導体が少ないか或いは存在しないため、ラング導体が密に配置された部分はラング導体のグループを形成する。そして、一つのラング導体が密に配置された部分において、各ラング導体と筒状外部導体とは、それらの間で、コンデンサを介して電気的に接続される。これにより、ラング導体と筒状外部導体とが一体となって、TEM型のボリュームコイルにおける1つのエレメント及びグランドを接続した部分と同じ動作をし、所望の共振周波数で筒内にその中心軸に垂直な磁場成分を発生する。
【００２６】
以上のようなボリュームコイルを、ラング導体が疎に配置された部分が、筒状外部導体の軸方向から見て左右方向となるように、つまり被検体の左右方向になるように、構成すれば、ボリュームコイル内部に何もない空間を左右方向に広げることができる。その結果、RFコイルの外径を大きくすることなく、トンネル内部空間を左右方向に広げることができ、左右方向に横長な被検体の左右方向に空間的余裕を持たせることか可能になり、被検体の快適性を向上させることができる。更に、ラング導体が疎に配置された部分を、筒状外部導体の軸方向から見て上下方向にも構成すれば、左右方向とあわせて上下方向にもトンネル内部空間を広げることができ、被検体の快適性を一層向上させることができる。
【００２７】
上記構成に加えて、本発明のRFコイルは、その外部導体を周方向に複数に分割し、少なくとも2つの分割部分にそれぞれ配置されるラング導体の数が異なるように構成される。分割の仕方は、好ましくは、ラング導体が密に配置されている部分と、ラング導体が疎に配置された部分と、に分割する。以下、このようなコイルをTEM 型分割コイルといい、このTEM 型分割コイルを例にして本発明の各実施例を説明する。
【００２８】
(実施例1)
次に、本発明のRFコイル及びMRI装置の第1の実施例を説明する。本実施例は、円筒形状の外部導体の内側にラング導体を配置する。以下、ラング導体としてリボン状の導体を例にして、添付図面に基づいて、本実施例を詳細に説明する。ただし、本実施例はリボン状導体に限定されることはなく、他の形状のラング導体であっても良い。
【００２９】
MRI装置100のガントリ200に備え付けられる本実施例のRFコイル105は、図3に示すような、TEM型分割コイルであり、所定の長さと幅を有する薄い板状の導体であるリボン状導体501と、グラウンドプレーン(接地面)の役割を果たす円筒形状をした筒状の導体502とを備える。
【００３０】
円筒状導体502は例えば銅シートが好適であるが、銅メッシュとしてもよい。銅メッシュを用いてもグランドプレーンとしての機能を損なうことはない。更に、銅の他に、ステンレスや真鍮で実現しても良い。
【００３１】
リボン状導体501は、円筒状導体502の中心点軸を共有するような円筒の内面上に沿って配置される。そして、複数のリボン状導体501は密に隣り合う部分と、疎または何もない部分とに分けることができ、リボン状導体が疎に配置された部分を隔てて存在する、リボン状導体が密に配置された部分は導体グループ503を形成する。リボン状導体が密に配置された部分は、円筒状導体502の中心軸に関して対称な位置に配置され、中心軸方向から見たときに、右斜め上(略45度近傍)と右斜め下(略-45度近傍)、及び、左斜め上(略135度近傍)と左斜め下(略225度近傍)の位置にそれぞれ配置される。また、リボン状導体が疎に配置された部分は、左右方向(略0度近傍と略180度近傍)と、上下方向(略90度近傍と略270度近傍)の位置にそれぞれ配置される。
【００３２】
そして、円筒状導体502は、リボン状導体501が密に配置された部分と疎に配置された部分に応じたグランドプレーンのグループ503が形成されるように、隣り合うグループの間の分割線504を境にして周方向に分割される。その結果、円筒状導体502は複数の円弧面505で構成されることになる。具体的には、図3に示す様に、リボン状導体501が4つの密の部分と4つの疎の部分とにそれぞれ形成されるように、円筒状導体502が8本の分割線504で8領域の円弧面505に分割される。そして、各導体グループ503は7つのリボン状導体501からなっている。
【００３３】
なお、本実施例のリボン状導体の配置及び形状に関しては図3に示す例に限られない。例えば、図3では、リボン状導体が密に配置された部分の各リボン状導体は等間隔に配置されているが、リボン状導体間の間隔は等しくなくても良い。また、図3では各リボン状導体の幅も等しくなっているが、異なっていても良い。また、導体グループ503を構成するリボン状導体501の数は7本でなくても良く、1〜6本又は8〜16本でもよい。
【００３４】
以上のような導体グループ503およびグランドプレーンを用いて、リボン状導体501が疎に配置された部分が左右方向及び上下方向となるように構成したTEM型分割コイルは、同程度の径サイズをもつバードケージ型ボリュームコイルやTEM型ボリュームコイルと比べても同程度の中心感度を保つことがコンピューターシミュレーションによって解っている。更に、リボン状導体501が疎に配置された部分となる左右方向にはRFコイルのエレメントが存在しないため、トンネルの左右方向の開口幅を広くすることが可能となり、被検体の左右方向の快適性を向上させることができる。
【００３５】
図4は、本実施例のTEM 型分割コイルをガントリ内部に設置した場合を示す図であり、(a)図はガントリ200を正面から見たときの内部構造を模式的に表した図であり、(b)図はガントリ200を斜めから見たときの内部構造を模式的に表した図である。
【００３６】
ガントリ200には、トンネルの外側から内側に向かって順に、静磁場マグネット101、シムコイル(図示せず)、傾斜磁場コイル103、RFシールド104、RFコイル105である本実施例のTEM 型分割コイルが備え付けられている。前述の通り、本実施例のTEM型分割コイルは、外部導体及びリボン状導体が、導体グループ503の存在する部分と存在しない部分とに分割線504で分割され、導体グループ503の存在する部分が一つのセグメント部600を構成し、導体グループ503の存在しない部分が一つのガイド部610を構成し、複数のセグメント部600と複数のガイド部610とを有して構成される。つまり、本実施例のTEM型分割コイルは、リボン状導体が密に配置されている部分の外部導体と、該密に配置されているリボン状導体とが一体構造を成して構成されたセグメント部600と、リボン状導体が配置されていない部分であって外部導体を有して成るガイド部610と、に分割されて成る。そして、セグメント部分600とガイド部分610とが、周方向に交互に繰り返して配置されて、静磁場マグネット101の空洞空間内に固定される。
【００３７】
図5は、図4において示したセグメント部600の一つを示した図である。セグメント部600は、リボン状導体501からなる導体グループ503と、グランドプレーンとして機能する円筒状導体502が分割されて形成された円弧面505と、リボン状導体501と円弧面505との間の樹脂材506と、によって1つのセグメント部600が構成される。つまり、樹脂材506の一方の面(静磁場マグネット101の空洞空間側)にリボン状導体501からなる導体グループ503が配置され、他方の面(静磁場マグネット101のボア壁面側)にグランドプレーンである導体の円弧面505が配置され、リボン状導体501と円弧面505とが接続点508で接続されて、セグメント部600が形成される。樹脂材506として誘電率が1以上の誘電体とすることができる。
【００３８】
接続点508にはコンデンサなどの素子が配置される。つまり、リボン状導体501と円弧面505とは、それらの間に空間が形成され、コンデンサなどが配置される接続点508を介して一つのループを形成している。配置されたコンデンサの値を調整することによって、給電/受電点507におけるセグメント部600の入力インピーダンスおよび共振周波数を伝送ケーブルの特性インピーダンスにマッチングさせたり、NMR信号と一致する周波数に共振させたりすることができる。
【００３９】
また、リボン状導体501を、コンデンサ510で分割しても良い。つまり、リボン状導体501を、複数の分割された導体とコンデンサとを直列につないで構成しても良い。
【００４０】
複数ある接続点508のうちの1つは、RFコイル105つまりそのセグメント部600へ電力を供給するための給電点あるいは検出したNMR信号を受信器側へ取り出すための受電点となり、給電/受電点507として働く。更に、図3のようなRFコイル105を構成する場合、セグメント部600は4つとなり、給電/受電点507も4箇所になる。MRIの画像の撮影では4箇所ある給電点に電磁波を供給してよい。その場合、4つの給電点に位相をずらした同じ波形を供給しても構わないし、全く違った波形を供給しても構わない。なお、必ずしも、セグメント部の数だけ給電点が必要というわけではなく、セグメント部の数より少ない給電/受電点としてもよい。
【００４１】
以上の様に構成したセグメント部600を、セグメント部600毎に調整することによって、NMR信号を得るための共鳴周波数に共振するように各セグメント部600を調整することができる。
【００４２】
図6は、セグメント部600を静磁場マグネット101のトンネル210を形成する空洞空間内に固定するためのガイド部610(610-1〜610-4)を示す図で、(a)図はガントリ200の開口部からみた斜視図であり、(b)〜(d)図が、各ガイド部を正面からみた拡大図である。本実施例では、ガイド部とセグメント部とは、互いに嵌合する構造を有して組み合わされ、ガイド部は、嵌合構造を介してセグメント部をスライド可能に支持する。
【００４３】
ガイド部610-1は、空洞空間内上部に配置されるガイドであり、(b)図にその詳細を示す。ガイド部610-3は、空洞空間内下部に配置されるガイドであり、(c)図にその詳細を示す。ガイド部610-4は、空洞空間内右側に配置されるガイドであり、 (d)図にその詳細を示す。ガイド部610-2は、空洞空間内左側に配置されるガイドであり、ガイド部610-4と左右対称の関係となるので図示を省略する。
【００４４】
(c)図に示す、静磁場マグネット101の空洞空間内下部に配置されるガイド部610-3を例にして、ガイド部の詳細を説明する。セグメント部600を構成する樹脂部506にはその周方向の両端に溝604が切られ、ガイド部610にはその周方向の両端に樹脂部506とは異なる素材(例えば、POM(ポリオキシメチレン)、ポリアセタールなど)の樹脂でガイドレール605が形成される。そして、樹脂部506の溝604と、ガイド部610のガイドレール605とを嵌合させて配置し、セグメント部600がガイド部610に対してガイドレール605上を摩擦しながらスライド(摺動)することにより静磁場マグネット101の空洞空間内の所定位置に配置される。ガイドレール605はガイド部610の端部において円弧面505側から複数箇所でねじ止めされてガイド部610に固定される。なお、ねじ止めでなく接着でも良い。このように、セグメント部600のスライド面に相当する部分の樹脂とは異なる樹脂でガイドレール605を設けることによって、スライド時に発生する摩擦力を抑えることができ、よりメンテナンス性の良い構造となる。
【００４５】
また、図示していないが、円筒状導体505をより強固にするため、接触部分には嵌合コネクタを備えても良い。
【００４６】
溝604とガイドレール605との嵌合部は、互いに嵌合する段差形状を有して、セグメント部600がガイド部610から脱落せずに支持される。具体的には(c)図に示す段差形状は、樹脂部506の溝604は、その空洞空間側の部分がガイド部610側に突出しており、円弧面505側の部分が樹脂部506側に凹んでいる。一方、ガイド部610-3は、その空洞空間側の部分がガイド部610側に凹んでおり、ガイドレール605を含む円弧面505側の部分が樹脂部506側に突出している。この段差形状の嵌合構造は、ガイド部610-3の両端において同様の構造を有する。このような互いに嵌合する段差形状により、樹脂部506の溝604における突出部が、ガイド部610-3の突出部にあるガイドレール605により支持されつつ、セグメント部600がガイドレール605に沿ってスライドする。
【００４７】
また、ガイド部610の外側(静磁場マグネット101側)の円弧面611は、セグメント部600の円弧面505と一体となってグランドプレーンとして動作するように、セグメント部600の円弧面505と同じ金属で構成される。そして、セグメント部600がガイド部610をスライドして所定の位置に配置された状態で、セグメント部600の円弧面505とガイド部610の円弧面611とが電気的に接続されて、全体としてグランドプレーンとして機能することになる。円弧面同士の電気的接続は、例えば、円弧面同士を非接触状態でオーバーラップさせることで高周波的に結合させる。或いは、後述のz方向に分割した第二のセグメント部600-1などを用いて円弧面同士が接触によって接続する構造を設ける。更に、導体の円弧面同士の接触部分には嵌合コネクタを備えて、互いをより強く固定することにより、円筒状導体全体をより強固にしてもよい。
【００４８】
また、(b)図に示す上部ガイド部610-1においても、ガイド部610-3と同様の構成を実現できる。即ち、上部ガイド部610-1においても、セグメント部の溝とガイド部のガイドレールとを嵌合させて配置し、セグメント部がガイド部に対してガイドレール上を摩擦しながらスライドすることにより静磁場マグネットの空洞空間内の所定位置に配置され、且つ、溝とガイドレールとは互いに嵌合する段差形状を有して、セグメント部がガイド部から脱落せずに支持される。異なる箇所は、段差形状の突出又は凹み関係が逆ということである。即ち、セグメント部の樹脂部の溝は、その空洞空間側の部分が樹脂部側に凹んでおり、円弧面側の部分がガイド部側に突出している。一方、ガイド部は、そのガイドレールを含む空洞空間側の部分が樹脂部側に突出しており、円弧面側の部分がガイド部側に凹んでいる。また、上部ガイド部610-1の外側(静磁場マグネット101側)の円弧面も、下部のガイド部610-3の円弧面と同様に、セグメント部の円弧面と一体となってグランドプレーンとして動作するように、セグメント部の円弧面と同じ金属で構成されて、セグメント部の円弧面と電気的に接続される。
【００４９】
また、(d)図に示す右側ガイド部610-4においても、段差形状の嵌合構造を有して、静磁場マグネット空洞空間内の所定位置へセグメント部をガイド部に沿ってスライド移動させることに関しては、上下ガイド部と同様である。異なる箇所は、具体的な段差形状の嵌合構造が上下ガイド部と異なるということである。具体的には、上側嵌合部は、上述の上部ガイド部610-1における段差形状の嵌合構造と同様であり、上部ガイド部610-1における嵌合構造を所定角度(90度)だけ磁場中心に関して時計方向に回転させた構造となる。一方、下側嵌合部は、上述の下部ガイド部610-3における段差形状の嵌合構造と同様であり、下部ガイド部610-3における嵌合構造を所定角度(90度)だけ磁場中心に関して反時計方向に回転させた構造となる。
【００５０】
また、右側ガイド部610-4の外側(静磁場マグネット101側)の円弧面も、上下ガイド部610-1,3の円弧面と同様に、セグメント部の円弧面と一体となってグランドプレーンとして動作するように、セグメント部の円弧面と同じ金属で構成されて、セグメント部の円弧面と電気的に接続される。
【００５１】
左側ガイド部610-2は、上述の右側ガイド部610-4と、磁場中心を通る鉛直面に関して対称な構造を有するので、詳細な説明は省略する。
【００５２】
次に、各ガイド部の円筒軸方向両端部において、該ガイド部を静磁場マグネット101から支持する支持部について説明する。図4，6に示す様に、上部ガイド部610-1と下部ガイド部610-3については、ガイド部の横幅と略同じ幅を有する支持板620-1,620-2を介してガイド部端部と静磁場マグネット101の軸方向側面とがそれぞれ接続される。また、右側ガイド部610-2と左側ガイド部-610-4については、支持板620-1,620-2よりも幅の狭い2つの支持板621-1,621-2及び621-3,621-4を介してガイド部端部と静磁場マグネット101の軸方向側面とがそれぞれ接続される。これにより、各ガイド部610がそれぞれマグネッ101に固定されると共に、静磁場マグネット101から支持される。好ましくは、傾斜磁場コイル103の振動がガイド部610及びセグメント部600に直接伝搬しないようにするために、ガイド部610及びセグメント部600が傾斜磁場コイル103に非接触となるように、ガイド部610及びセグメント部600と傾斜磁場コイル103との間に空隙が形成された状態で静磁場マグネット101から支持される。そのため、上部ガイド部610-1と下部ガイド部610-3には、被検体の加重が直接印加されることになるので、支持部を強固な構造とする必要があるので、左右方向の支持部と比較して幅広な支持板を介した接続とする。左右ガイド部610-2,610-4には、被検体の加重が直接印加されることが無く、左右方向の位置変動を抑制できる程度の強度を有していれば良いので、上下方向の支持板よりも幅の狭い支持板でよい。各支持板と静磁場マグネットおよびガイド部との接続は、例えばねじ止めで良い。なお、上述の支持部構造については、ガイド部の円筒軸方向両端、つまり、手前側と奥側で同じである。
【００５３】
次に、セグメント部の静磁場マグネット空洞空間内への固定について図7に基づいて説明する。図7は、セグメント部600を静磁場マグネット空洞空間内に固定するための一例を示す図であり、(a)図は、図6のガントリ200の図から内部のTEM型分割コイル105およびガイド部610のみを抜き出した内部構造の図である。(b)図は、TEM型分割コイル105およびガイド部610が静磁場マグネット空洞空間内に配置された状態で、右上セグメント部の取り出しを示す図であり、(c)図は、左下セグメント部の取り出しを示す図である。
【００５４】
図7においては、各セグメント部600を円筒軸方向(z軸方向)に関して3分割する。つまり、各セグメント部は、外部導体の軸方向に、リボン状導体が配置された中央部分と、リボン状導体が配置されていない部分であって外部導体を有して成る端部部分に分割されて成る。具体的には、各セグメント部600を、リボン状導体501からなる導体グループ503とグランドプレーンである円弧面505がともに存在する第一のセグメント部(600-2)と、グランドプレーンである円弧面505のみが樹脂部の静磁場マグネット101のボア壁面側に存在する第二のセグメント部2つ(手前側の600-3および奥側の600-1)に分割する。第一のセグメント部の軸方向端部側面においては、前述したように、リボン状導体と円弧面(外部導体)とがコンデンサを介して接続される。
【００５５】
この様な分割の結果、静磁場マグネット空洞内の奥の方から順番に第二のセグメント部600-1(端部部分)、第一のセグメント部600-2(中央部分)、第二のセグメント部600-3(端部部分)という順に配置されて各セグメント部600が構成されることになる。なお、第二セグメント部600-1, 600-3とガイド部との嵌合構造は、第一セグメント部600-2と同様であり、第二セグメント部600-1, 600-3がガイド部に沿ってスライドすることにより所定の位置に配置される。
【００５６】
図7(a),(c)は、左下セグメント部について、第一セグメント部および第二セグメント部をそれぞれ個別に600-3,600-2,600-1の順番で手前側から引き出す場合を示している。また、図7(b)は、右上セグメント部について、各分割セグメント部を順番に引き出す場合を示している。
なお、ガイド部600は円筒軸方向(z軸方向)に関して分割されることなく一体のままとする。
【００５７】
次に、トリマコンデンサの具体的調整の仕方を図8に基づいて説明する。図8は、トリマコンデンサを、セグメント部単独で調整する場合を示す図であり、(a)(b)図は、第一セグメント部及び第二セグメント部をガントリに装着した状態でフロント面(トンネルの入り口)からトリマコンデンサにアクセスして調整する場合を示す図である。(a)図は第二セグメント部を少し引き出した状態でトリマコンデンサにアクセスして調整する場合を示す図であり、(b)図は第二セグメント部を引き出さない状態でトリマコンデンサにアクセスして調整する場合を示す図である。(c)図はセグメント部をガントリからはずした状態で第一セグメント部単独でトリマコンデンサを調整する場合を示す図である。
【００５８】
第二セグメント部600-1,600-3には、円筒軸方向(z軸方向)に複数の貫通穴801を有する。この貫通穴801は、トリマコンデンサを調整するための調整器具(例えばドライバ)802を挿入可能に形成されており、第一セグメント部600-2のトリマコンデンサと周方向で同じ位置に、トリマコンデンサ毎に設けられている。操作者は、この貫通穴801に調整器具802を挿入して、トリマコンデンサにアクセスしてトリマコンデンサを所望の値に調整する。調整の際には、(a)(b)図に示す様に、第一セグメント部及び第二セグメント部をガントリに装着した状態でフロント面(トンネル部の入り口)からトリマコンデンサにアクセスして調整することもできる。その際、(a)図に示す様に、第二セグメント部を少し引き出した状態で、トリマコンデンサが見えるようにしてからトリマコンデンサにアクセスして調整しても良いし、(a)図に示す様に、第二セグメント部を引き出さない状態でトリマコンデンサにアクセスして調整しても良い。或いは、(c)図に示す様に、操作者は、セグメント部をガントリからはずして、第一セグメント部のみを取り出し、直接トリマコンデンサにアクセスして調整しても良い。
【００５９】
以上の様に構成したセグメント部600を、セグメント部600毎にガントリから引き出して又は取り出してコンデンサ(例えばバリコン、トリマコンデンサ)の値を調整することによって、強い磁場の存在するガントリから離れた場所でも各セグメント部の調整が可能となる。
【００６０】
次に、分割セグメント部同士の接続について図9に基づいて説明する。図9(図5および図7も参照)に示す様に、各第一セグメント部600-2における外部導体とリボン状導体の接続点508が存在する面601、つまり、外部導体とリボン状導体との間の樹脂部の円筒軸方向側面においては、リボン状導体あるいは接続点508や給電/受電点の存在しない部分に、グランドプレーンとして動作する円弧面上の導体を延ばして配置する。但し、この延長導体は、リボン状導体や接続点や給電/受電点とは接続されない。同様に、第二セグメント部600-1,600-3における面601と対向する面にもグランドプレーンとして動作する円弧面上の導体を延ばして配置する。これにより、第一のセグメント部600-2と第2のセグメント部600-1，600-3とを静磁場マグネット空洞空間内に設置する際に、これらの延長導体同士を電気的に接続させることで、これらの延長配置された各グランドプレーン部分が空洞空間内でz軸方向一杯に接続され、一体としてグランドプレーンとして機能することになる。
【００６１】
本来、外部導体は、リボン状導体と外部にある傾斜磁場コイルとの干渉を防ぐためのRFシールドとして働く必要があるため、その外部導体の長手方向(z軸方向)の長さは、リボン状導体の長手方向(z軸方向)の長さよりも長くする必要がある。そのため、外部導体とリボン状導体を接続するためには、中間の樹脂部を貫通する穴構造が必要となる。しかし、本実施例の様にセグメント部600を長手方向(z軸方向)に分割構造とすることにより、分割面でグランドプレーンとして働く外部導体のみを接続でき、かつ、分割した状態でも給電/受電点における電気的な特性をセグメント部単位で調整ができるようになる。そのため、穴構造を設ける必要がなくなり、製造工程を簡便にすることができる。更には、穴構造を設けて外部導体とリボン状導体を接続する場合に比べて、セグメント部1個あたりの重量を軽くすることもできる。
【００６２】
以上までが本実施例の説明である。なお、本実施例の説明では、リボン状導体が密の部分と疎の部分とに分けられ、疎の部分でグランドプレーンが分割されて1つのセグメント部を形成するが、密の部分と疎の部分に分けられない場合でも、グランドプレーン部分で分割されて1つのセグメント部を形成し、溝とガイド部を設けても良い。
【００６３】
以上説明したように、本実施例のRFコイル及びMRI装置によれば、複数のリボン状導体501を、疎密を設けて配置するので、上下左右の空間が広がったRFコイルとして構成することができる。つまり、被検体が配置される撮影空間を広く取ることができる。更に、疎の部分で分割し溝を設けて、静磁場マグネットから支持されたガイドレールに沿ってセグメント部を配置することでメンテナンス性の良いRFコイルを実現できる。従って、RFコイル内部に配置される被検体にとって快適性が向上し、操作者や設置者にとってメンテナンス性が向上すると共に、コストが抑えられるRFコイルとなる。
【００６４】
(実施例2)
次に、本発明のRFコイル及びMRI装置の第2の実施例を説明する。本実施例は、楕円筒形状の外部導体の内側にリボン状導体を配置する。以下、前述の第1の実施例と異なる箇所のみを、図10に基づいて本実施例を詳細に説明する。
【００６５】
図10は、本実施例の楕円筒形状の外部導体を有するTEM型分割コイルの一例を示す図であり、(a)図は、図3(a)に対応する図であり、本実施例の楕円筒形状の外部導体を有するTEM型分割コイルの斜視図である。また、(b)図は、図4(b)に対応する図であり、本実施例の楕円筒形状の外部導体を有するTEM 型分割コイルをガントリ内部に設置した場合に、ガントリ200を正面から見たときの内部構造を模式的に表した図である。
【００６６】
前述の第1の実施例で説明した図3，4に示す円筒形状の外部導体を有するTEM型分割コイルに対して、本実施例のTEM型分割コイルは楕円筒形状の外部導体を有する。そのため、リボン状導体が外部導体の内側に沿って配置されることから、本実施例のTEM型分割コイルにおける各リボン状導体は楕円筒の焦点軸を共有するように楕円筒の内面上に沿って、焦点軸に平行に配置される。
【００６７】
また、リボン状導体が密に配置される位置も、前述の第1の実施例と同様に、楕円筒の焦点軸方向から見たときに、右斜め上と右斜め下、及び、左斜め上と左斜め下の位置にそれぞれ配置される。一方、リボン状導体が疎に配置される位置も、前述の第1の実施例と同様に、楕円筒の焦点軸方向から見たときに、上下左右位置となる。その結果、被検体が配置される空間を上下左右方向に広げることが可能になる。
【００６８】
また、各セグメント部600と各ガイド部610も楕円弧の形状を有し、特に、それらの静磁場マグネット101のボア壁面側は楕円弧面となる。
【００６９】
以上の部分以外は、前述の第1の実施例と同じである。そのため、図9に示す各部の意味及び機能は、図3，4の対応する各部と同じとなるので、同じ符号を付してある。同一符号を付した各部の説明は省略する。
【００７０】
外部導体を楕円筒形状とするためには、TEM型分割コイルの外側に配置される傾斜磁場コイルの開口も、長軸が横方向となる楕円形状、即ち、傾斜磁場コイルの内部空洞部分の断面を長軸が横方向となる楕円の形状となるように構成するのが好ましい。そのためには、メインコイルとシールドコイルとを有して成る自己シールド型傾斜磁場コイルを用いる場合には、内側に配置されるメインコイルを長軸が横方向となる楕円筒形状にすると良い。メインコイルを楕円筒形状とすることにより、その内側に本実施例のTEM型分割コイルを配置できるようになり、空間的な利用効率を高めて、横長な被検体の左右方向の開放度を向上させることが可能になる。さらに、メインコイルを被検体に接近させることができるので、少ない電流で大きな傾斜磁場を発生させることができ、傾斜磁場電源を小型化することができる。
【００７１】
一方、外側に配置されるシールドコイルは、楕円筒形状または円筒形状のいずれであっても良い。特に、シールドコイルを円筒形状とし、メインコイルを長軸が横方向となる楕円筒形状とすることによって、上下方向はメインコイルとシールドコイルの間隔が広がるので、傾斜磁場の発生効率が向上することになる。その結果、メインコイルとシールドコイルの両方が円筒形状の傾斜磁場コイルと比較して、少ない電流で大強度の傾斜磁場を発生することが可能になる。
【００７２】
以上説明したように、本実施例の楕円筒形状の外部導体を有するTEM型分割コイルによれば、前述の第1の実施例と同様に、被検体が配置される空間を上下左右方向に広げることが可能になるので、被検体の快適性を向上させることができる。更に、傾斜磁場コイルのメインコイルも楕円筒形状とし、シールドコイルを楕円筒形状又は円筒形状することで、傾斜磁場の発生効率を向上でき、小型少容量の傾斜磁場電源で大強度の傾斜磁場を発生することが可能になる。
【００７３】
(実施例3)
次に、本発明のRFコイル及びMRI装置の第3の実施例を説明する。本実施例は、ラング導体を棒状導体とする。以下、前述の第1の実施例と異なる箇所のみを、図11に基づいて本実施例を詳細に説明する。なお、本実施例の外部導体の形状は、前述の第1の実施例と同じ円筒形状でも良いし、第2の実施例と同じ楕円筒形状でも良い。
【００７４】
図11は、本実施例の棒状導体を有するTEM型分割コイルを示す。図11は、本実施例のTEM 型分割コイルをガントリ内部に設置した場合を示す図であり、(a)図はガントリ200を斜めから見たときの内部構造を模式的に表した図であり、(b)図は左下のセグメント部を引き出した場合を示す図である。なお、図11は外部導体が楕円筒形状の場合を示すが、円筒形状であっても良い。
【００７５】
図9に示す、楕円筒形状の外部導体の場合のセグメント部600におけるリボン状導体501の代わりに、本実施例は棒状導体1101を用いてTEM型分割コイルを構成する。各棒状導体1101は、その両端で支持部1102に接続される。支持部1102はセグメント部単位で、該セグメント部を構成する複数の棒状導体の各々を纏めてグランドプレーンとして働く導体の楕円弧面から支持する。この支持部1101は、各棒状導体と導体の楕円弧面とをコンデンサを介して電気的に接続する経路及び該コンデンサを内包する。ただし、棒状導体間は電気的に絶縁状態となるように各棒状導体を固定する。
【００７６】
或いは、棒状導体を同軸線路としてもよい。この場合には、同軸線路の内導体がラング導体として機能する。一方、同軸線路の外導体は、外部導体である導体の楕円弧面と接続されてグランドプレーンとして機能する。この場合、支持部1102は、同軸線路を支持すると共に、同軸線路の外導体と導体である楕円弧面とをコンデンサを介して電気的に接続する経路及び該コンデンサを内包する。コンデンサが調整可能なトリマコンデンサであれば、支持部1102上に配置されることになるので、直接アクセスして調整しても良いし、セグメント部を引き出して調整することもできる。
【００７７】
以上の様に棒状導体を用いて、更に、棒状導体の存在しない部分でグランドプレーンを分割することによって、前述の各実施例の効果と同じく、メンテナンス性の良いTEM型分割コイルを構成することができる。
【００７８】
以上説明したように、本実施例の棒状の導体エレメントを有するTEM型分割コイルであっても、前述の第1の実施例と同様の効果を有して、且つ、ラング導体をリボン状導体よりも強固にすることが可能になる。
【符号の説明】
【００７９】
100  トンネル型MRI装置本体、101  静磁場マグネット、102  シムコイル、103  傾斜磁場コイル、104  RFシールド、105  送受信コイル、106  送受信切替器、107  RFパワーアンプ、108  受信器、109  受信コイル、110  プリアンプ、111  RFパルス発生器、112  傾斜磁場電源、113  シム電源、114  計算機、115  記憶媒体、116  ディスプレイ、117  シーケンサ、200  ガントリ、210  開口面、300  被検体(検査対象)、310  テーブル、501  リボン状導体、502  円筒状導体、503  導体グループ、504  分割線、505  シールド円弧面、506  樹脂部、507  給電/受電部、508  接続点、600  セグメント部、601  セグメント部における接続点が存在する面、604  樹脂部に設けた溝、605  ガイドレール部、610  ガイド部、611  ガイド部における円弧面、801  棒状エレメントおよび棒状エレメントで構成されるセグメント部
【図１】
2010150716.tif 000003
【図２】
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【図３】
2010150716.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2010150716.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2010150716.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成24年3月1日(2012.3.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高周波磁場の送信および／または核磁気共鳴信号の受信に用いるRFコイルであって、
筒形状の外部導体と、
前記外部導体の内側であって該外部導体の周方向に沿って配置された複数のラング導体と、
を備えて、
前記複数のラング導体の各々は、前記外部導体と電気的なループを形成するように、コンデンサを介して電気的に接続されて成るRFコイルであって、
前記外部導体は、前記周方向に複数に分割され、少なくとも2つの分割部分にそれぞれ配置される前記ラング導体の数が異なることを特徴とするRFコイル。
【請求項２】
請求項1記載のRFコイルにおいて、
隣接する前記ラング導体の前記周方向の間隔の内の少なくとも2箇所の間隔は、他の箇所の間隔と異なることを特徴とするRFコイル。
【請求項３】
請求項1記載のRFコイルにおいて、
前記外部導体は、前記ラング導体が密に配置されている部分と、前記ラング導体が疎に配置された又は配置されていない部分と、に分割されていることを特徴とするRFコイル。
【請求項４】
請求項3記載のRFコイルにおいて、
前記ラング導体が疎に配置された又は配置されていない部分は、前記外部導体の軸方向から見て、左右方向となるように配置されていることを特徴とするRFコイル。
【請求項５】
請求項3記載のRFコイルにおいて、
前記ラング導体が密に配置されている部分の外部導体と、該密に配置されているラング導体とが一体となって成るセグメント部と、前記ラング導体が配置されていない部分であって外部導体を有して成るガイド部と、に分割されていることを特徴とするRFコイル。
【請求項６】
請求項5記載のRFコイルにおいて、
前記セグメント部分と前記ガイド部分とが、周方向に交互に繰り返して配置されていることを特徴とするRFコイル。
【請求項７】
請求項5記載のRFコイルにおいて、
前記ガイド部と前記セグメント部とは、互いに嵌合する構造を有して組み合わされ、
前記ガイド部は、前記嵌合構造を介して前記セグメント部をスライド可能に支持することを特徴とするRFコイル。
【請求項８】
請求項5記載のRFコイルにおいて、
前記セグメント部は、前記外部導体の軸方向に、前記ラング導体が配置された中央部分と、前記ラング導体が配置されていない部分であって外部導体を有して成る端部部分に分割されて成ることを特徴とするRFコイル。
【請求項９】
請求項8記載のRFコイルにおいて、
前記セグメント部の中央部分は、該中央部分の前記軸方向端部側面において、前記ラング導体と前記外部導体とが前記コンデンサを介して接続されていることを特徴とするRFコイル。
【請求項１０】
請求項8記載のRFコイルにおいて、
前記セグメント部の中央部分は、該中央部分の前記軸方向端部に前記外部導体を延ばした延長導体を配置し、
前記延長導体は、前記端部部分の外部導体と電気的に接続されることを特徴とするRFコイル。
【請求項１１】
請求項1記載のRFコイルにおいて、
前記外部導体は円筒形状であることを特徴とするRFコイル。
【請求項１２】
請求項1記載のRFコイルにおいて、
前記外部導体は楕円筒形状であることを特徴とするRFコイル。
【請求項１３】
請求項1記載のRFコイルにおいて、
前記ラング導体は、リボン状又は棒状の導体であることを特徴とするRFコイル。
【請求項１４】
内部にトンネル状の空洞空間を有し、該トンネルの軸方向に静磁場を発生する静磁場マグネットと、
前記空洞空間内に配置される筒状の傾斜磁場コイルと、
前記傾斜磁場コイルの内側に配置されるRFコイルと、
を備え、前記RFコイルは、
筒形状の外部導体と、前記外部導体の内側であって該外部導体の周方向に沿って配置された複数のラング導体と、を備えて、前記複数のラング導体の各々は、前記外部導体と電気的なループを形成するように、コンデンサを介して電気的に接続されて成る磁気共鳴イメージング装置であって、
前記外部導体は、前記周方向に複数に分割され、少なくとも2つの分割部分にそれぞれ配置される前記ラング導体の数が異なることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１５】
請求項14記載の磁気共鳴イメージング装置において、
前記RFコイルは、前記ラング導体が密に配置されている部分の外部導体と、該密に配置されているラング導体とが一体となって成るセグメント部と、前記ラング導体が配置されていない部分であって外部導体を有して成るガイド部と、に分割され、
前記ガイド部と前記セグメント部とは、互いに嵌合する構造を有して組み合わされ、
前記ガイド部は、前記嵌合構造を介して前記セグメント部をスライド可能に支持すると共に、前記静磁場マグネットとの接続部を有して、前記傾斜磁場コイルと非接触に前記静磁場マグネットから支持されていることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
MRI装置100のガントリ200に備え付けられる本実施例のRFコイル105は、図3に示すような、TEM型分割コイルであり、所定の長さと幅を有する薄い板状の導体であるリボン状導体501と、グラウンドプレーン(接地面)の役割を果たす円筒形状をした筒状の円筒状導体502とを備える。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
そして、円筒状導体502は、リボン状導体501が密に配置された部分と疎に配置された部分に応じたグランドプレーンの導体グループ503が形成されるように、隣り合うグループの間の分割線504を境にして周方向に分割される。その結果、円筒状導体502は複数の円弧面505で構成されることになる。具体的には、図3に示す様に、リボン状導体501が4つの密の部分と4つの疎の部分とにそれぞれ形成されるように、円筒状導体502が8本の分割線504で8領域の円弧面505に分割される。そして、各導体グループ503は7つのリボン状導体501からなっている。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４１】
以上の様に構成したセグメント部600を、セグメント部600毎に調整することによって、NMR信号を得るための共鳴周波数に共振するようにすることができる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５８】
第二セグメント部600-1,600-3には、円筒軸方向(z軸方向)に複数の貫通穴801を有する。この貫通穴801は、トリマコンデンサを調整するための調整器具(例えばドライバ)802を挿入可能に形成されており、第一セグメント部600-2のトリマコンデンサと周方向で同じ位置に、トリマコンデンサ毎に設けられている。操作者は、この貫通穴801に調整器具802を挿入して、トリマコンデンサにアクセスしてトリマコンデンサを所望の値に調整する。調整の際には、(a)(b)図に示す様に、第一セグメント部及び第二セグメント部をガントリに装着した状態でフロント面(トンネル部の入り口)からトリマコンデンサにアクセスして調整することもできる。その際、(a)図に示す様に、第二セグメント部を少し引き出した状態で、トリマコンデンサが見えるようにしてからトリマコンデンサにアクセスして調整しても良いし、(b)図に示す様に、第二セグメント部を引き出さない状態でトリマコンデンサにアクセスして調整しても良い。或いは、(c)図に示す様に、操作者は、セグメント部をガントリからはずして、第一セグメント部のみを取り出し、直接トリマコンデンサにアクセスして調整しても良い。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６０】
次に、分割セグメント部同士の接続について図9に基づいて説明する。図9(図5および図7も参照)に示す様に、各第一セグメント部600-2における外部導体とリボン状導体の接続点508が存在する面601、つまり、外部導体とリボン状導体との間の樹脂部の円筒軸方向側面においては、リボン状導体あるいは接続点508や給電/受電点の存在しない部分に、グランドプレーンとして動作する円弧面上の導体を延ばして配置する。但し、この延長導体は、リボン状導体や接続点や給電/受電点とは接続されない。同様に、第二セグメント部600-1,600-3における面601と対向する面にもグランドプレーンとして動作する円弧面上の導体を延ばして配置する。これにより、第一セグメント部600-2と第二セグメント部600-1，600-3とを静磁場マグネット空洞空間内に設置する際に、これらの延長導体同士を電気的に接続させることで、これらの延長配置された各グランドプレーン部分が空洞空間内でz軸方向一杯に接続され、一体としてグランドプレーンとして機能することになる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７９】
100  MRI装置、101  静磁場マグネット、102  シムコイル、103  傾斜磁場コイル、104  RFシールド、105  送受信コイル、106  送受信切替器、107  RFパワーアンプ、108  受信器、109  受信コイル、110  プリアンプ、111  RFパルス発生器、112  傾斜磁場電源、113  シム電源、114  計算機、115  記憶媒体、116  ディスプレイ、117  シーケンサ、200  ガントリ、210  開口面、300  被検体(検査対象)、310  テーブル、501  リボン状導体、502  円筒状導体、503  導体グループ、504  分割線、505  シールド円弧面、506  樹脂部、507  給電/受電部、508  接続点、600  セグメント部、601  セグメント部における接続点が存在する面、604  樹脂部に設けた溝、605  ガイドレール部、610  ガイド部、611  ガイド部における円弧面、801  棒状エレメントおよび棒状エレメントで構成されるセグメント部
【国際調査報告】
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