(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
静磁場を発生する静磁場発生装置と傾斜磁場を発生する傾斜磁場発生コイルを具備したガントリと、
前記ガントリの中に配置された、検査対象を載置するためのテーブルと、
一部が前記ガントリまたは前記テーブルに固定され、他の少なくとも一部がフレキシブルな素材で前記検査対象に密着するように変形可能に構成され、前記検査対象から発生する核磁気共鳴信号を受信するＲＦコイルと、
前記ＲＦコイルを検査対象の周囲に固定するための固定具と、
前記ＲＦコイルの形状を検知する検知部と、
前記検知部の出力に応じて前記ＲＦコイルの整合定数及び同調定数を変化させる整合切替回路及び同調切替回路と、を有することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項２】
前記ＲＦコイルは、前記テーブル上にフラットに載置された状態で、その上に前記検査対象が置かれた場合に、最適な整合状態と同調状態になるように構成された整合回路及び同調回路を含み、
前記検知部は、前記ＲＦコイルに付随して設けられたＲＦコイル側コネクタと、前記固定具に付随して設けられた固定具側コネクタと、前記ＲＦコイル側コネクタと前記固定具側コネクタが接続されたときに、端子間の接続のオンとオフとが切り替わる機構スイッチとを含み、
前記整合切替回路および同調切替回路は、前記機構スイッチのオンとオフの切り替わりに応じて回路構成が変化して、前記機構スイッチのオンとオフの状態にそれぞれ対応する前記ＲＦコイルの形状で最適な整合状態および同調状態に、前記整合回路および前記同調回路をそれぞれ切り替えることを特徴とする請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項３】
前記固定具側コネクタは複数であり、
前記機構スイッチは、前記ＲＦコイル側コネクタが複数の固定具側コネクタのいずれかと嵌合したときに押下されるスイッチ用ボタンと、該スイッチ用ボタンにより前記端子間の接続をオンもしくはオフにするスイッチとを含むことを特徴とする請求項２に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項４】
前記ＲＦコイルは、前記テーブル上にフラットに載置され、その上に前記検査対象が置かれた状態で最適な整合状態と同調状態になるように構成された整合回路及び同調回路を備え、
前記検知部は、前記ＲＦコイルに付随して設けられたＲＦコイル側コネクタと、前記固定具に付随して設けられた固定具側コネクタと、前記ＲＦコイル側コネクタと前記固定具側コネクタが接続されたときに、前記固定具の内部配線を介して供給された制御電圧を伝達する同軸スイッチコネクタとを含み、
前記整合切替回路及び同調切替回路は、前記同軸スイッチコネクタから伝達される制御電圧により回路構成が変化して、前記ＲＦコイル側コネクタと前記固定具側コネクタの接続状態に対応する前記ＲＦコイルの各形状で最適な整合状態および同調状態に、前記整合回路および前記同調回路をそれぞれ切り替えることを特徴とする請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項５】
前記整合切替回路及び同調切替回路は、それぞれ前記同軸スイッチコネクタから伝達される制御電圧によりオンオフの状態が変化するＰＩＮダイオードを含むことを特徴とする請求項４に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項６】
前記固定具の表面には、複数の前記同軸スイッチコネクタを配列して装備され、
前記固定具の内部には、前記複数の同軸スイッチコネクタの少なくとも一部に制御電圧を電源装置から導く複数の往復線路を形成されたフレキシブル配線基板が配置されていることを特徴とする請求項４記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項７】
前記ＲＦコイルは、前記検査対象に対して高周波磁場を照射し、かつ、前記核磁気共鳴信号を受信する送受信兼用ＲＦコイルであることを特徴とする請求項１記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項８】
前記ＲＦコイルの前記テーブルに固定された前記一部は、前記テーブルの内部に固定されていることを特徴とする請求項１記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項９】
前記固定具は、一端が前記テーブルに固定されていることを特徴とする請求項１記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１０】
静磁場を発生する静磁場発生装置と傾斜磁場を発生する傾斜磁場発生コイルを具備したガントリと、検査対象を載置するテーブルとを備える磁気共鳴イメージング装置の、前記検査対象から発生する核磁気共鳴信号を受信するＲＦコイルとして少なくとも用いられるＲＦコイルアッセンブリであって、
前記ＲＦコイルは、検査対象に巻きつけることが可能なように少なくとも一部がフレキシブルな素材で構成され、
前記ＲＦコイルアッセンブリは、
前記ＲＦコイルを前記検査対象に巻きつけられた状態で固定するための固定具と、
前記ＲＦコイルが巻きつけられたか否かの形状変化を検知する検知部と、
前記検知部の出力に応じて前記ＲＦコイルの整合定数及び同調定数を変化させる整合切替回路及び同調切替回路とを備えることを特徴とするＲＦコイルアッセンブリ。
【請求項１１】
前記ＲＦコイルは、前記検査対象に対して取りえる複数の形状状態のひとつでそれぞれ最適な整合状態および同調状態になるように構成された整合回路及び同調回路を含み、
前記検知部は、前記ＲＦコイルに付随して設けられたＲＦコイル側コネクタと、前記固定具に付随して設けられた固定具側コネクタと、前記ＲＦコイル側コネクタと前記固定具側コネクタが接続されたときに、端子間のオンまたはオフが切り替わる機構スイッチとを含み、
前記整合切替回路および同調切替回路は、前記機構スイッチのオンとオフの切り替わりに応じて回路構成が変化して、前記機構スイッチのオンとオフの状態にそれぞれ対応する前記ＲＦコイルの形状で最適な整合状態および同調状態に、前記整合回路および同調回路をそれぞれ切り替えることを特徴とする請求項１０に記載のＲＦコイルアッセンブリ。
【請求項１２】
前記ＲＦコイルは、前記検査対象に対して取りえる複数の形状状態のひとつでそれぞれ最適な整合状態および同調状態になるように構成された整合回路及び同調回路を含み、
前記検知部は、前記ＲＦコイルに付随して設けられたＲＦコイル側コネクタと、前記固定具に付随して設けられた固定具側コネクタと、前記ＲＦコイル側コネクタと前記固定具側コネクタが接続されたときに、前記固定具の内部配線を介して供給された制御電圧を伝達する同軸スイッチコネクタとを含み、
前記整合切替回路及び同調切替回路は、前記同軸スイッチコネクタから伝達される制御電圧により回路構成が変化して、前記ＲＦコイル側コネクタと前記固定具側コネクタの接続状態に対応する前記ＲＦコイルの各形状で最適な整合状態および同調状態に、前記整合回路および同調回路をそれぞれ切り替えることを特徴とする請求項１０に記載のＲＦコイルアッセンブリ。
【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装置（ＭＲＩ装置）に関するものであり、患者テーブル上で用いられる高周波コイル（ＲＦコイル）及びその固定具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＭＲＩ装置は、シールドルーム内において、均一な静磁場空間に被検者を配置し、傾斜磁場及び励起用高周波磁場を印加し、核磁気共鳴現象を利用して発生する核磁気共鳴信号を高周波コイル（ＲＦ受信コイル）で受信し、検査対象を画像化する装置である。同時に撮影できる範囲は最大でも静磁場空間の範囲に限定され、高画質の得られる範囲はＲＦ受信コイルの感度範囲に限られる。【０００３】
ＲＦ受信コイルに求められる性能としては、高画質のための高いＳＮ比、広視野撮影のための広い感度範囲、及び高速撮像のためのパラレルイメージング性能などがある。パラレルイメージングとは、複数個のコイルエレメントから構成される受信コイルを用いて同時に信号計測を行い、撮影時間を短縮する方法である。矩形或いは円形のループ状コイルエレメントをある方向（体幅方向或いは体軸方向）に複数並べ、その方向に位相エンコード方向を選択する。コイルエレメントの並べ方が最適であれば、位相エンコード方向に並べた個数分の１に時間短縮できる技術である。また、このループ状コイルエレメントを２次元状に複数（例えば体幅方向と体軸方向に）並べることで、更に高速な撮像が可能でかつ全身のような広範囲に感度領域をもつ受信コイルを実現できる。【０００４】
良好なパラレルイメージングを実現するためには、複数のループ状コイルエレメント間の互いの電磁気的カップリングが十分小さい必要がある。コイルエレメント間の電磁気的カップリングがあると、コイルエレメント間でノイズが干渉し、画像のＳＮ比を劣化させるためである。それを回避するため非特許文献１に記載された方法では、各エレメントに接続される信号検出・増幅用の低入力インピーダンスのアンプとキャパシタを用いて互いのエレメント間に生じる磁気結合を抑制する。この方法によれば、２つのコイルエレメント間の距離がある程度大きければ２つのコイルエレメント間の電磁気的カップリングを実用上問題無い程度にまで低減できる。但し、２つのコイルエレメント間の距離に対してコイルエレメントのループ寸法が大きい場合は、非特許文献１に記載の方法だけでは磁気結合を抑制しきれない。この場合、隣り合う２つのコイルエレメントを適度にオーバーラップ（面積で１０％程度）させることにより、コイルエレメント間の磁気結合を除去することができる。オーバーラップの度合いが適当でない場合、相互の誘導結合のため、コイルの入力インピーダンスの共振点が２つ以上に割れる。コイルの入力インピーダンスの共振点が２つ以上に割れるほど両者の電磁気的カップリングが大きい場合は、非特許文献１に記載の方法を用いても磁気結合を抑制しきれない。従って、実際には、非特許文献１の方法とオーバーラップさせる方法を併用してカップリングを十分小さい程度にまで低減する方が望ましい。また、カップリングを低減したい２つのコイル各々に、補助コイルを直列に接続することにより、コイル間の誘導結合を除去することもできる。【０００５】
以上の記載は、主に核磁気共鳴信号を受信するＲＦ受信コイルについて述べたが、高周波磁場を印加するためのＲＦ照射コイルとしても、同様のコイル構造で実現できる。照射コイルの場合、ＲＦコイルに接続されるのは、信号検出・増幅用の低入力インピーダンスの低雑音アンプ及び受信器ではなく、低出力インピーダンスのパワーアンプ及びパルス発生器（送信変調器）となる。照射コイルに求められる性能としては、低ＳＡＲ（比吸収率）化のための高い照射効率、均一磁場発生性能などがある。そのために、複数のコイルエレメントに対してそれぞれ異なる振幅と位相の高周波磁場を供給したり、所望の部位のみに励起磁場が照射されるように高周波磁場を供給するエレメントを制御したりすることで、被検者における励起用磁場分布を均一にしたり、ＳＡＲ(比吸収率)を低減したりすることができる。これらの技術を、ＲＦシミング或いはパラレル送信という。この場合も、受信コイルの場合と同様に、コイルエレメント間の電磁気的カップリングが十分小さい必要がある。以上のような複数エレメントからなるコイルの別の使用形態を考えると、受信用のアンプと送信用のアンプとコイルの間に送受信切り替え回路を用いれば、送受信兼用ＲＦコイルとして用いることができる。従って、以下の記載においては、照射コイルとしても受信コイルとしても用いることのできるコイルに関するので、「ＲＦ受信コイル」と「ＲＦ照射コイル」の二つを包含する意味で、「ＲＦコイル」と記載する。【０００６】
ところで、広い範囲を一度に検査する場合、上述したようなループ状コイルエレメントを２次元状に複数（例えば体幅方向と体軸方向に）並べることによって感度範囲を広げた広範囲ＲＦコイルが用いられる。また、頭部や肩などのような局所的な範囲を高精細に検査する場合においては、部位別の（頭部の場合は頭部専用の、肩の場合は肩関節専用の）ＲＦコイルが用いられる。部位別ＲＦコイルの場合も、ＲＦコイルは複数のコイルエレメントから成り、コイルエレメントは被検者の撮影部位別に専用の形状を有したユニット内に具備され、その中で電磁気的な結合が最小限に抑えられるように最適に配置される。【０００７】
以上のような広範囲ＲＦコイルや部位別専用ＲＦコイルは、従来、オペレータによって撮影毎に天板上に適宜セッティングされる。オペレータは、その都度、ＲＦコイルを持ち運びする負担があり、また、被検者とＲＦコイルを正確に位置合わせする必要があった。特に、前述した広範囲の感度範囲をもつＲＦコイルの場合は、サイズが大きく、重量も増すため、持ち運ぶ際のオペレータの作業負担が増大していた。更に、被検者とコイルの位置関係が正しくない場合には、被検者をコイルから離し、再セッティングする必要があった。【０００８】
そのような背景から、ＲＦコイルに対する要求として、高画質・高速撮像・低SAR・均一照射磁場制御などの要求に加えて、使い勝手向上という要求が高まり、撮影毎のコイルセッティングが不要なＲＦコイルが望まれた。そして、特許文献１のように、被検者を覆うクレードル（架台もしくは天板）上に常設或いはクレードル内に内蔵されるＲＦコイルが発明された。そして、パラレルイメージングとテーブル移動を併用した全身撮影の手法が用いられるようになった。その場合に用いられるＲＦコイルは、前述の特許文献１で記載されたサドルコイルのような立体上のエレメントを複数個並べたり、前述したようなループ状コイルエレメントを２次元状に複数個並べたりするもので、広範囲に感度範囲をもつＲＦコイルである。複数エレメントからなる広範囲ＲＦコイルがテーブル上に常設され、その一部のエレメントがクレードルの位置とともに磁場中心の位置に移動したら動作するように適宜選択制御されることによって、全身のような広範囲をシームレスに撮影することが可能となる。また、部位別専用ＲＦコイルも広範囲ＲＦコイルとともにクレードルの決まった位置に常設されれば、同様に、天板の位置とともに磁場中心に位置するエレメントを適宜選択制御することによってシームレスな撮影が可能となる。いずれの場合も、被検者の体厚方向に対して下側に位置する「下側コイル」がクレードル内に内蔵されたり、クレードルに常設されたりすることで患者セッティング時間を短縮している。【０００９】
また、クレードルに常設されたＲＦコイルに被検者をセッティングする場合、被検者の体厚方向に対して下側に位置する「下側コイル」の場合は常設したまま被検者をセッティングできるが、被検者の体厚方向に対して上側に位置する「上側コイル」の場合は被検者をセッティングする際の邪魔になる。そこで、被検者をセッティングする際は、「上側コイル」と「下側コイル」が分割されたり、「上側コイル」が「下側コイル」に対してスライド移動したりするような構造を設けることによって、患者とコイルのセッティングを容易にしている。【００１０】
以上で述べたＲＦコイルは、コイルの形状が変化しないものであるが、より高いＳＮ比や照射効率を実現するため、コイルを被検者に対して密着するようにフレキシブル構造にする場合がある。従来は患者をセッティングする際の利便性を優先にしてフラット形状で用いる常設型の広範囲ＲＦコイルの下側コイルの場合でも、一部をフレキシブル構造にすれば、撮影部位によってはコイルを被検者に対して巻き付けて用いる方が有利な場合もある。また、部位別専用ＲＦコイルをフレキシブル構造にすれば、関節のような動きを撮影対象とする撮影を可能としたり、撮影対象のサイズが異なる場合でも常に密着したコイル形状で撮影したりすることができる。このようなフレキシブル構造をもつＲＦコイルを用いる撮影においては、より高い画質の画像を得るために、コイルと被検者の位置関係を固定するための患者固定用ベルトが用いられる。特許文献２では、テーブル（寝台）上で被検者を位置固定するための固定ベルトが開示されており、そこでは、ＲＦコイルが少なくとも部分的に固定ベルトに組み込み配置されている。そして、固定ベルト内に組み込み配置されたＲＦコイルが導電結合によってテーブル内の電子装置と結合されるか、容量結合或いは誘導結合によってテーブル内の電子装置と結合されることで、より簡便な患者セッティングを実現している。また、特許文献３では、テーブル上の天板に常設された下側コイルが、その下側コイルの上に置かれた被検者に対して、撮影位置と非撮影位置とを選択できるように少なくとも一部が変形可能な構造となっている。これにより、撮影時には被検者とコイルが密着されて高いＳＮ比を実現し、非撮影時には下側コイルがフラットになるので被検者のセッティングが容易となる。【００１１】
一般に、照射コイルは、負荷との整合が十分でないと、反射波を生じ、照射効率が低下するが、それを解決するための技術として、特許文献４のような技術が開示されている。これは、キャパシタバンクを複数設け、それぞれ切り替えることによって負荷が変動しても反射を抑えて照射効率の低下を防ぐものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００３−１０１４６号公報
【特許文献２】特開２００９−１１８３６号公報
【特許文献３】特開２００８−１７８４５３号公報
【特許文献４】特許第３８１６６１８号公報
【特許文献５】実開昭６３−６５４０８号公報
【非特許文献】
【００１３】
【非特許文献１】P. B. Roemer， W. A. Edelstein， C. E. Hayes， S. P.  Souza， and O. M. Mueller， : “The NMR Phased Array”，  Magnetic Resonance in Medicine， vol.16， pp.192-225(1990).
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、天板常設型ＲＦコイル或いは天板内蔵型ＲＦコイルなど、主に上側コイルと対を成す下側コイルとして使用される変形可能なＲＦコイルでは、被検者に対して密着に巻き付けて用いる場合と巻き付けずに用いる場合とで、コイルの特性が変化し、該ＲＦコイルが受信コイルの場合はＳＮ比の低下を招き、該ＲＦコイルが照射コイルの場合はＲＦパワーアンプに要する電力増加やＳＡＲ増加を招く、という課題がある。【００１５】
また、部位別専用ＲＦコイルでも広範囲ＲＦコイルでも、撮影対象の形や被検者の大きさに合わせてコイル形状を変形させて用いるフレキシブルコイルの場合、形状変化によってコイルの特性が変化し、該ＲＦコイルが受信コイルの場合はＳＮ比の低下を招き、該ＲＦコイルが照射コイルの場合はＲＦパワーアンプに要する電力増加やＳＡＲ増加を招く、という課題がある。【００１６】
従って本発明の目的は、少なくとも一部が被検者に合わせて変形可能なＲＦコイルであって、その形状によらず常に高いＳＮ比或いは高い照射効率を実現することにある。また、撮影対象の形や大きさに合わせてコイル形状を変形させて用いる部位別専用ＲＦフレキシブルコイルの場合であっても全く同様で、その形状によらず、常に高いＳＮ比或いは高い照射効率を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記課題を解決するために、少なくとも一部が被検者に合わせて変形可能なＲＦコイルにおいて、形状によって変化するコイルの整合状態及び同調状態を補正するための補正回路を少なくとも一つ設け、コイル形状を検知する手段の出力により補正回路を切り替えられるようにする。また、撮影対象の形や被検者の大きさに合わせてコイル形状を変形させて用いるフレキシブルタイプの部位別専用ＲＦコイルであっても全く同様に、形状によって変化するコイルの整合状態及び同調状態を補正するための補正回路を少なくとも一つ設け、コイル形状を検知する手段の出力によってその補正回路を切り替えられるようにする。【００１８】
コイル形状を検知する手段としては被検者にコイルを密着させて固定する際に用いる患者固定具（例えば固定ベルト）を用いる。例えば、患者固定具は、フレキシブルな素材の中に、複数のコネクタと複数の線路が備えられており、固定具に備えられたコネクタとコイルに備えたコネクタを接続することによって、被検者と被検者形状に沿った形に変形したフレキシブルコイルとともに固定される構造とすることができる。コイル形状と接続されるコネクタの組合せが1対１に対応するように、固定具側のコネクタとコイル側のコネクタを配置することにより、その接続の組合せによってコイル形状を認識する。【００１９】
以上の方法で、コイル形状によって必要な補正回路が電気的に動作状態となるように制御される。なお、補正回路としては、特許文献４に示される照射コイルの負荷に応じて整合回路を制御する回路、もしくは特許文献５に示されている、切り替え回路と整合回路或いは同調回路の少なくとも一部を用いる。
【発明の効果】
【００２０】
以上、本発明によれば、被検者に合わせて変形可能なＲＦコイルに対しても、コイルの変形によって性能が劣化しないコイルを実現できる。特に、受信コイルの場合は、コイル及び被検者の形状によらず常に高いＳＮ比を実現できる。また、ＲＦコイルが照射コイルを兼用する場合は、コイル及び被検者の形状によらず常に整合状態が保たれ、低ＳＡＲで高い照射効率を実現できる。また、照射と受信を切り替えるための送受切り替えスイッチを備えれば、コイル及び被検者の形状によらず常に高い照射効率とＳＮ比をもち、ＳＡＲの低い送受信兼用コイルを実現できる。【００２１】
更には、ジョイントモーションデバイスのような被検者の体位や関節を動かしながら撮影する場合の患者固定具に対して本発明の技術を用いれば、常に性能の良い部位別のＲＦフレキシブルコイルとそのデバイスを安価に提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第一の実施形態のＭＲＩ装置の構成を示すブロック図である。
【図２】(a)は上記実施形態の天板常設型ＲＦコイル及び固定具の断面図であり、(b)は平面図である。
【図３】上記天板常設型ＲＦコイルのコイルエレメントのパターンを示す平面図である。
【図４】上記ＲＦコイルのコイルエレメントの詳細を示す回路図である。
【図５】(a)は上記ＲＦコイルに用いる固定具の平面図であり、(b)は同じく断面図である。
【図６】(a)は上記ＲＦコイルのコネクタ位置の断面図であり、(b)は上記ＲＦコイルの平面（裏面）図である。
【図７】上記第一の実施形態に用いたコネクタの例を示した図である。
【図８】下側コイルとしてフラットな状態で用いられる時の上記ＲＦコイルの断面図である。
【図９】被検者に対して巻き付けた状態で用いられる時の上記ＲＦコイルの断面図である。
【図１０】本発明の第一の実施形態の撮像開始の手順を示すフロー図である。
【図１１】(a)は本発明の第二の実施形態の及び固定具の断面図、(b)は平面図である。
【図１２】上記第二の実施形態のＲＦコイルが被検者に巻き付けられた状態を示す断面図である。
【図１３】第二の実施形態のＲＦコイルが大きなサイズの被検者の撮像に用いられる状態を示す断面図である。
【図１４】上記の第二の実施形態のＲＦコイルが小さなサイズの被検者の撮像に用いられる状態を示す断面図である。
【図１５】上記第二の実施形態に用いたコネクタの例を示した図であり、(a)はＲＦコイル側コネクタを、(b)は固定具側コネクタを、(c)は両者が離れている時の回路図を、(d)は両者が嵌合している時の回路図を示している。
【図１６】上記第二の実施形態のＲＦコイルのコイルエレメントの詳細を示す回路図である。
【図１７】(a)は上記第二の実施形態のＲＦコイルの断面図、(b)は固定具の構造を示す断面図、(c)は固定具内の多層配線基板と同軸スイッチコネクタの接続を示す回路図である。
【図１８】(a)は図１３に対応して上記第二の実施形態の固定具内の接続を示す回路図、(b)は図１４に対応して第二の実施形態の固定具内の接続を示す回路図である。
【図１９】(a)は本発明の第三の実施形態のＲＦコイルの断面図、(b)は平面図、(c)は第三の実施形態のＲＦコイルの変形例の平面図である。
【図２０】(a)は本発明の第四の実施形態の肩撮像用のＲＦコイルの第一の使用状態を示す部分断面図、(b)は第二の使用状態（ＡＢＥＲ状態の撮影）を示す部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図１から図２０を用いて、本発明の実施形態について説明する。尚、以下の説明において、同一の機能及び構成を有する構成要素については同一符号を付し、重複説明は省略する。
【００２４】
＜＜実施形態１＞＞
まず、図１から図１０を用いて、本発明の第一の実施形態のＭＲＩ装置について説明する。
【００２５】
第一の実施形態のＭＲＩ装置は、静磁場を発生する静磁場発生装置（１０１）と傾斜磁場を発生する傾斜磁場発生コイル１０２を具備したガントリ１００と、ガントリ１００の中に配置された、検査対象１０４を載置するためのテーブル４００と、検査対象１０４から発生する核磁気共鳴信号を受信するＲＦコイル３００を有する（図１）。ＲＦコイル３００は、一部（３０１）が、ガントリ１００またはテーブル４００に固定され、他の少なくとも一部（３００ｃ）が、フレキシブルな素材で、検査対象１０４に密着するように変形可能に構成されている（図２（ａ），（ｂ）、図３）。また、ＭＲＩ装置には、ＲＦコイル３００を検査対象１０４の周囲に固定するための固定具５００と、ＲＦコイル３００の形状を検知する検知部（３０６，５０５）と、検知部（３０６，５０５）の出力に応じてＲＦコイル３００の整合定数及び同調定数を変化させる整合切替回路３０７−２及び同調切替回路３０７−１とが備えられている（図２、図４〜図６）。
【００２６】
例えば、ＲＦコイル３００は、テーブル４００上にフラットに載置された状態で、その上に検査対象１０４が置かれた場合に、最適な整合状態と同調状態になるように構成された整合回路（３０９−１〜２）及び同調回路（３０８−１〜５）を含む。検知部（３０６，５０５）は、ＲＦコイル３００に付随して設けられたＲＦコイル側コネクタ３０６と、固定具５００に付随して設けられた固定具側コネクタ５０５と、ＲＦコイル側コネクタ３０６と固定具側コネクタ５０５が接続されたときに、端子間の接続のオンとオフとが切り替わる機構スイッチ（３０７−１ａ、３０７−１ｂ，３０７−２ａ）とを含む。整合切替回路３０７−２および同調切替回路３０７−１は、機構スイッチ（３０７−１ａ、３０７−１ｂ，３０７−２ａ）のオンとオフの切り替わりに応じて回路構成が変化して、機構スイッチ（３０７−１ａ、３０７−１ｂ，３０７−２ａ）のオンとオフの状態にそれぞれ対応するＲＦコイル３００の形状で最適な整合状態および同調状態に、整合回路３０９−１〜２および同調回路３０８−１〜５をそれぞれ切り替える。
【００２７】
また、例えば、機構スイッチ（３１６、５１０、３０７−１ａ、３０７−１ｂ，３０７−２）は、ＲＦコイル側コネクタ３０６が複数の固定具側コネクタ５０５のいずれかと嵌合したときに押下されるスイッチ用ボタン（３１６）と、スイッチ用ボタンにより端子間の接続をオンもしくはオフにするスイッチ（３０７−１ａ、３０７−１ｂ，３０７−２ａ）とを含むように構成する（図７）。
【００２８】
以下、さらに具体的に説明する。図１は、本発明のＭＲＩ装置の構成図を示した図である。ガントリ１００は、静磁場を発生するマグネット１０１と傾斜磁場を発生する傾斜磁場発生コイル１０２と高周波磁場を発生する高周波照射コイル１０３を備える。ガントリ１００内には、患者テーブル４００の上の天板にＲＦコイル３００が設置され、その上に被検者（検査対象）１０４が載置され、固定具５００でＲＦコイル３００と被検者１０４の位置が固定される。一般に、傾斜磁場発生コイル１０２は、互いに直交する３軸の傾斜磁場コイルから構成される。また、シーケンサ１１０は、傾斜磁場電源１０７と高周波磁場発生機１０６に命令を送り、傾斜磁場及びＲＦパルスをそれぞれ傾斜磁場コイル１０２及び高周波照射コイル１０３から発生する。通常、高周波磁場発生機１０６は、ＲＦパルス発生器とＲＦパルスを増幅するパワーアンプから構成され、増幅されたＲＦパルス出力がシーケンサ１１０からの命令に従ったタイミングで高周波照射コイル１０３を介して被検者１０４に印加される。また、傾斜磁場電源１０７も、シーケンサ１１０からの命令に従ったタイミングで、3軸各々の傾斜磁場コイルから被検者１０４に傾斜磁場を印加する。被検者１０４から発生した磁気共鳴信号はＲＦコイル３００により受信され、ＲＦコイル内のプリアンプ（ここでは図示せず）で増幅されたのち、受信器１０５まで伝送される。受信器１０５においては適当な信号処理がなされ、Ａ／Ｄ変換（サンプリング）された後、検波される。検波された信号は、計算部１１１に送られ、ここでリサンプリング処理された後、画像再構成等のデジタル信号処理が行われ、結果は表示装置１０９に表示される。また、必要に応じてデジタルデータや測定条件を記憶媒体１０８に記憶することもできる。なお、シーケンサ１１０は、記憶媒体１０８に保存された測定条件や、計算部１１１から受けた命令に従って、各装置がプログラムされたタイミング及び強度で動作するように制御を行う。このプログラムのうち、特にＲＦパルスの印加、傾斜磁場の印加、核磁気共鳴信号の受信のタイミングや、ＲＦパルスと傾斜磁場の強度を記述したものは撮影シーケンスと呼ばれている。
【００２９】
以下、図２〜６を用いて、本発明を実現するための構成要件を説明する。
【００３０】
図２（ａ）は、患者テーブル４００、並びにこれに常設或いは内蔵されるＲＦコイル３００及び固定具５００の断面図であり、図２（ｂ）はこれらの上面図である。図３はＲＦコイル３００の内部に備えられたコイルエレメントのパターンを示す平面図である。図３ではコイルエレメントの詳細回路は省略している。図３のように、概ね矩形のループ状のコイルエレメント３３１、３３２、３３３、３３４、３３５、３３６、３３７、３３８は、隣り合うもの同士が一部重なって配列する。隣接するコイルエレメントと重なる部分は実際には互いに導通しないようにブリッジ交差している。固い素材の樹脂でできている樹脂ケース３０１の内部に、中央のコイルエレメント３３１および３３２の全体、及びコイルエレメント３３３、３３４の一部のパターンが形成されている。樹脂ケース３０２の内部にはコイルエレメント３３５とコイルエレメント３３７との相互に重なる部分のパターンが形成される。樹脂ケース３０３−１、３０３−３の内部にはコイルエレメント３３３とコイルエレメント３３５との相互に交差する部分のパターンが形成されている。樹脂ケース３０３−２の内部にはコイルエレメント３３３とコイルエレメント３３５との重なりあった縦方向パターンの部分が形成される。コイルエレメント３３７は右先端に配置されるので、その端部がさらに別のコイルエレメントと重なる構造ではないが、コイルエレメント３３７の斜め方向パターンの部分は樹脂ケース３０４−１、３０４−３に覆われる。また縦方向パターンの中央部分も樹脂ケース３０４−２に覆われる。各コイルエレメントの、上記各樹脂ケース３０１，３０２，３０３−１〜３、３０４−１〜３で覆われた部分以外は、フレキシブルな素材の樹脂で覆われている。ＲＦコイル３００には、上記の配列するコイルエレメント３３１〜３３８に加えて、これらコイルエレメントに付属するコイルの同調切替回路３０７−１および整合切替回路３０７−２が備えられている（図４）。同調切替回路３０７−１、整合切替回路３０７−２は、樹脂ケース３０１、３０２，３０３−１、３０３−２、３０２−３、３０４−１、３０４−２、３０４−３などの内部に設けられる。また、樹脂ケース３０１には、コイルの電源回路、及び整合回路も設けられている。電源回路とは、受信時に用いるプリアンプ用の電源のことである。また、ＲＦコイル３００が受信コイルの場合は照射コイルとのカップリングを防ぐためのデチューン回路用の電源も含む。尚、この電源回路は、樹脂ケース３０１内に備えたが、ＲＦコイル３００が患者テーブルに常設或いは内蔵しているものであれば、電源回路も患者テーブル内に備えても良い。
【００３１】
図４は、図３で示したコイルエレメント３３１〜３３８のうちのコイルエレメント３３７と、それに付随する回路を含めて詳細に示した回路図である。キャパシタ３０８−１〜５はコイルの同調回路を構成する。キャパシタ３０９−１及び３０９−２は整合回路を構成する。本図は、ＲＦコイルが送受兼用コイルである場合を示しているため、受信コイルに必要なデチューン回路は備えない。なお、受信コイルの場合は、デチューン回路が同調用キャパシタに対して並列共振するようなインダクタとダイオードによって構成される。また、３１１が送／受を切り替えるための送／受切り替えスイッチ、３１２が受信用低雑音アンプ、３１３が照射用パワーアンプ、３１４が高周波波形発生器、１０５が受信器となる。同調切替回路３０７−１は通常は非導通状態であり、後述のコネクタ５０５のプラグ５１０がキャッチャ３１６に嵌合することによって導通状態になるスイッチ３０７−１aと、通常は導通状態でありコネクタ５０５のプラグ５１０が嵌合することによって非導通状態となるスイッチ３０７−１bを有している。整合切替回路３０７−２は、通常は導通状態であり、コネクタ５０５のプラグ５１０がキャッチャ３１６に嵌合することによって非導通状態になるスイッチ３０７−２aを有している。
【００３２】
図５は、ＲＦコイル３００を被検者１０４とともに固定する際に用いる固定具５００を示し、図５（a）は平面に広げた状態での平面図、図５（ｂ）は同じ状態での断面図である。患者固定具５００は、患者テーブル４００に端が固定されたフレキシブル部５０４を含み、以下、コネクタ部５０１−１〜５０１−６とフレキシブル部５０２−１〜５０２−６とが交互に連結した構造を持つ。フレキシブル部５０２−６−１及び５０２−６−２には更に接続部５０３−１、５０３−２がそれぞれ連結する。固定具５００は、フレキシブル部５０２−１〜６及び５０４の部分で湾曲可能な構造となっており、ＲＦコイル３００に対して巻き付けることが可能となる。各コネクタ部５０１−１〜５０１−６−２の上面の中心位置には固定具側コネクタ５０５−１〜５０５―６−２が各々備えられる。フレキシブル部５０２−１〜６は柔軟素材で構成され、これにより固定具５００は湾曲してＲＦコイル３００に対して巻き付けることが可能となっている。また、コネクタ部５０１−５から左はフレキシブル部５０２−５−１、５０２−５−２と二手に分岐する。
【００３３】
図６（ａ）はＲＦコイル３００の各樹脂ケースのコネクタ中心を通る断面の断面図であり、図６（ｂ）はＲＦコイル３００の底面図である。ＲＦコイル３００は、図６に示すように、ケース３０２、３０３、３０４の底面側にそれぞれＲＦコイル側コネクタ３０６−２、３０６−１、３０６−３が備え付けられている。
【００３４】
それぞれのコネクタ５０５，３０６の構造は、図７に示される。固定具側コネクタ５０５は、突起状のプラグ５１０が設けられ、ＲＦコイル側コネクタ３０６には、キャッチャ３１６が設けられている。プラグ５１０は、キャッチャ３１６に押し込まれるとキャッチャ３１６に嵌合する。すると、コネクタ３０６とコネクタ５０５とが固定されるとともに、プラグ５１０によってキャッチャ３１６の中央部のスイッチ用ボタンが押下される。このスイッチ用ボタンは、常時オンで、ボタン押下時のみオフとなるスイッチ３０７−１ｂ，３０７−２ａ、および常時オフで、ボタン押下時にのみオンとなるスイッチ３０７−１ａに連動しており、これらのスイッチにより、コネクタが接続されたか否かの出力信号が得られる構造になっている。
【００３５】
図８は、本実施形態のフレキシブルＲＦコイル３００が患者テーブルの上にフラットな状態で置かれて使用される形態を示した図である。図８のようなフラットな形状は、ＲＦコイル３００が単独で受信コイルもしくは送受信兼用コイルとして用いられる場合よりも、ＲＦコイル３００が被検体の上側に設けた上側コイル（図では省略）と対を成す下側コイルとして用いる場合に多く使われる。この場合、各コネクタ３０６−１〜３及び５０５−１〜５は、全て非接続状態であり、図４のスイッチ３０７−１aは非導通（ＯＦＦ）に、スイッチ３０７−１b及び３０７−２aは導通（ＯＮ）状態になる。コイルエレメントの整合回路と同調回路はこの状態で最適な性能が得られるようにキャパシタ３０８−１〜３、３０８−５、３０９−１及び３０９−２の容量値が選択される。次に、図９はフレキシブルＲＦコイル３００が被検者１０４に巻き付けられた状態で使用される状態を示す。この場合、ＲＦコイル側コネクタ３０６−２と固定具側コネクタ５０５−４が、また、ＲＦコイル側コネクタ３０６−３と固定具側コネクタ５０５−６が巻き付けと同時にそれぞれ接続される。コネクタ３０６−２と５０５−４が接続状態になると、コネクタ３０６−２のキャッチャにコネクタ５０５−４のプラグ５１０が嵌合し、それによって、図４のスイッチ３０７−２aが導通状態から非導通状態に切り替わる。すなわち、整合回路がキャパシタ３０９−１と３０９−２で構成されている状態からキャパシタ３０９−１のみで構成される状態に切り替わる。コネクタ３０６−３と５０５−６が接続状態になると、コネクタ３０６−２のキャッチャ３１６にコネクタ５０５−６のプラグ５１０が嵌合し、それによって、図４のスイッチ３０７−１aが非導通状態から導通状態へ、スイッチ３０７−１ｂが導通状態から非導通状態へ切り替わる。すなわち、同調回路のキャパシタ３０８−１に対してキャパシタ３０８−５が並列に加えられた構成から、キャパシタ３０８−４が並列に加えられた構成に切り替わる。
【００３６】
具体例として、周波数１２８ＭＨｚに共振し、矩形ループサイズが一辺約１５ｃｍ程度で、３個の同調キャパシタ３０８−１〜３で分割したＲＦコイル３００のエレメント（例えば３３７）を考え、胴周りサイズが直径約３０ｃｍ程度の被検者と等価な円柱負荷がそのＲＦコイル３００の上に置かれた場合を考える。フレキシブルＲＦコイル３００がフラットな状態の場合、エレメントと負荷の距離はチャンネルによって異なる。電磁界シミュレーションによると、その距離が近いエレメントの整合キャパシタ３０９の最適値が４８ｐＦ程度であるのに対して、負荷からの距離が遠いエレメント（３３７）の整合キャパシタ３０９の最適値が約９０ｐＦ程度になることが分かっている。一方、巻き付け状態に置かれた場合、エレメントと負荷の距離が全チャンネルほぼ等しくなり、整合キャパシタ３０９の最適値が３５ｐＦ程度になることが分かっている。同調回路のキャパシタ３０８に対しては、いずれの場合でも、１０ｐＦ±２ｐＦとなることが分かっている。フラットな状態での感度は、フラットで調整された整合キャパシタ３０９及び同調キャパシタ３０８を用いた方が巻き付けた状態で調整された整合キャパシタ３０９及び同調キャパシタ３０８を用いた場合よりも高い。一方、巻き付けた状態での感度は、負荷の中心部では、フラットな状態で調整された整合キャパシタ３０９及び同調キャパシタ３０８を用いても巻き付けた状態で調整された整合キャパシタ及び同調キャパシタを用いても差は小さい（約１０％未満である）が、負荷の表面から浅い部分では、巻き付けた状態で調整された整合キャパシタ３０９及び同調キャパシタ３０８を用いた方がフラットな状態で調整された整合キャパシタ３０９及び同調キャパシタ３０８を用いた場合よりも１５％以上高くなることが分かっている。すなわち、負荷からの距離が遠いエレメントに対して、キャパシタ３０９−１の容量値が３５ｐＦ、キャパシタ３０９−２の容量値が５５ｐＦになるように設計すれば、切り替え回路によって、整合キャパシタ３０９の合成容量が９０ｐＦから３５ｐＦに切り替えられる。また、同調キャパシタ３０８−１〜３の容量値が約１０ｐＦ、同調キャパシタ３０８−４及び３０８−５の容量値が約６ｐＦになるように設計すれば、切り替え回路によって、最適な同調キャパシタを選択できる。以上のようにして、フラットな状態でも巻き付けた状態でも常に感度の高いＲＦコイルを実現できる。以上は、被検者１０４と等価な負荷が円柱の場合を述べたが、図８の用に楕円型の負荷を考えても同様な傾向があり、フラットの場合の最適容量値と巻き付けた場合の最適容量値の差は円柱型負荷の場合よりも小さいことが分かっている。
【００３７】
図１０は上記フレキシブルＲＦコイルが用いられたＭＲＩ装置の実施形態における撮像開始の手順を示すフロー図である。本実施形態では、フレキシブルＲＦコイル３００は、患者テーブル４００の上に常設される。システム電源が投入されると（ｓ９０１）、撮影準備のためにシーケンサ１００にてシーケンスプロトコルが確認される（ｓ９０２）。同時に、テーブル・コイル制御部２００より患者テーブル４００及び常設或いは内蔵されるフレキシブルＲＦコイル３００内の電源部（ケース３０１内に具備）も投入される。次に、シーケンサ１００に設定してあった撮影部位が判別される（ｓ９０３）。判別された撮影部位が脊椎撮影のように人体の背中側の場合は、ＲＦコイル３００を巻き付ける必要がないので、ｓ９０８に進み、そのままスキャン開始確認の表示がされる。一方、人体の腹部や腎臓のようにコイルを巻き付けた方が良い部位が指定されていた場合、フレキシブルＲＦコイル３００の状態（フラットな状態か巻き付けられた状態か）を確認するために、ｓ９０４でＲＦコイル側コネクタ３０６の状態が確認される。ｓ９０５で、ＲＦコイル側コネクタ３０６−１〜３のいずれかに固定具側コネクタ５０５のプラグ（端子）５１０が嵌合している、つまり固定具側コネクタ５０５と接続している状態であれば、ＲＦコイル３００が巻き付けられた状態であると判定される。また、図９のように、ＲＦコイル側コネクタ３０６−２と３０６−３にコネクタ５０５のプラグ（端子）５１０が嵌合していれば、図４で説明したように整合回路や同調回路のキャパシタ３０８，３０９の値が、巻き付けた状態で最適調整された値に自動的に切り替わる。したがって、ｓ９０８に進み、スキャン開始確認の表示がされる。一方、ＲＦコイル側コネクタ３０６−１〜３のどれにもコネクタ５０５のプラグ（端子）５１０が嵌合していない、つまり固定具コネクタ５０５と非接続状態であれば、コイル内部回路を介してテーブル・コイル制御部２００がそれを検知する。するとｓ９０６に進み、シーケンサ１１０及び計算部１１１でプログラムされた制御方法に基づいてＲＦコイル３００を巻きつけることを促す表示が表示装置１０９或いはガントリモニタ１１２に表示される。尚、ＲＦコイル側コネクタ３０６−１〜３のいずれかにコネクタ５０５のプラグ（端子）５１０が嵌合しているか否をテーブル・コイル制御部２００が検知するために、例えば、図６に示したコイル側コネクタ３０６−１〜３には、図４のスイッチ３０７−１aと同様なコネクタ５０５のプラグ（端子）５１０の嵌合でオンとされるスイッチをそれぞれ追加して設け、それらのスイッチの出力の論理和をＲＦテーブル・コイル制御部２００に伝達する信号経路をＲＦコイル内に設ける。
【００３８】
以上のフローが完了した後、スキャン開始確認表示が表示装置１０９に表示され（ｓ９０８）、スキャンが開始される（ｓ９０９）。スキャン開始後は、シーケンサ１１０が、傾斜磁場電源１０７と高周波磁場発生機１０６に命令を送り、傾斜磁場及びＲＦパルスをそれぞれ傾斜磁場コイル１０２及び高周波照射コイル１０３から発生する。ＲＦパルス発生器３１４とＲＦパルスを増幅するパワーアンプ３１３から構成された高周波磁場発生機１０６は、シーケンサ１１０からの命令に従ったタイミングで増幅されたＲＦパルス出力を高周波照射コイル１０３から照射し、被検者１０４に印加する。また、傾斜磁場電源１０７も、シーケンサ１１０からの命令に従ったタイミングで、3軸各々の傾斜磁場コイルから被検者１０４に傾斜磁場を印加する。被検者１０４から発生した磁気共鳴信号が、本発明のフレキシブルＲＦコイル３００により受信され、ＲＦコイル３００内のプリアンプ（ここでは図示せず）で増幅されたのち、受信器１０５まで伝送される。受信器１０５においては適当な信号処理がなされ、Ａ／Ｄ変換（サンプリング）された後、検波される。検波された信号は、計算部１１１に送られ、ここでリサンプリング処理された後、画像再構成等のデジタル信号処理が行われ、結果は表示部１０９に表示される。
【００３９】
以上のように、第一の実施形態ではフレキシブルＲＦコイル３００が、部位によっては使い勝手重視でフラットな状態で用いられても、画質重視で巻き付けられた状態で用いられても、常に最適なコイルパラメータ（整合回路及び同調回路のキャパシタ値）が選択される。これにより、常に高い感度をもつフレキシブルＲＦ受信コイル、或いは、高い照射効率をもつフレキシブルＲＦ送受兼用コイルを実現できる。
【００４０】
なお、上述の実施形態では、ＲＦコイル３００、固定具５００、検知部（３０６、５０５）、整合切替回路３０７−２および同調切替回路３０７−１をＭＲＩ装置の一部として説明したが、これらの構成を、ＲＦコイルアッセンブリとして、ＭＲＩ装置から独立した構成とすることも可能である。この場合、ＲＦコイルアッセンブリを、既存のＭＲＩ装置に接続して用いることが可能になる。
【００４１】
＜＜実施形態２＞＞
以下、図１１〜図１８を用いて、第二の実施形態を説明する。
【００４２】
第二の実施形態では、検知部（３０６ｂ，５０５ｂ）は、ＲＦコイル３００に付随して設けられたＲＦコイル側コネクタ３０６と、固定具５００に付随して設けられた固定具側コネクタ５０５と、ＲＦコイル側コネクタ３０６と固定具側コネクタ５０５が接続されたときに、固定具５００の内部配線を介して供給された制御電圧を伝達する同軸スイッチコネクタ（３１６ｂ、３１７ｂ，５１３ｂ）とを含む（図１１、図１２、図１５）。整合切替回路３０７ｂ−２及び同調切替回路３０７ｂ−１は、同軸スイッチコネクタ（３１６ｂ、３１７ｂ，５１３ｂ）から伝達される制御電圧により回路構成が変化する。これにより、ＲＦコイル側コネクタ３０６と固定具側コネクタ５０５の接続状態に対応するＲＦコイル３００の各形状で最適な整合状態および同調状態に、整合回路３０９−１〜２および同調回路３０８−１〜５をそれぞれ切り替える（図１６）。
【００４３】
例えば、整合切替回路３０７ｂ−２及び同調切替回路３０７ｂ−１は、それぞれ同軸スイッチコネクタ（３１６ｂ、３１７ｂ，５１３ｂ）から伝達される制御電圧によりオンオフの状態が変化するＰＩＮダイオード３２１−１，３２１−２，３２１−３を含む構成にすることができる。
【００４４】
以下、具体的に説明する。図１１（a）は第二の実施形態の患者テーブル４００およびフレキシブルＲＦコイル３００の断面図、図１１（b）はそれらの上面図である。第二の実施形態では第一の実施形態に比べて、固定具５００のコネクタ部５０１とフレキシブル部５０２の個数が増え、固定具５００の全体の長さが長いものとなっている。固定具５００のコネクタ部５０１に固定具側コネクタ５０５ｂが備えられる点は第一の実施形態と同様で、コネクタ部５０１の個数が増えている点が異なる。図１２、図１３、図１４は、第二の実施形態のフレキシブルＲＦコイル３００が被検体１０４に巻き付けられた状態の断面図である。第二の実施形態では、固定具５００の長さを長くすることによって、様々なサイズの被検者にＲＦコイル３００を巻き付けることを可能とし、かつ、接続する固定具側コネクタ５０５ｂとＲＦコイル側コネクタ３０６ｂの組合せの自由度を増している。例えば、図１２の被検者１０４の場合、接続しているコネクタの組合せは、コイル側コネクタ３０６ｂ−２に固定具コネクタ５０５ｂ−４が接続している。また、固定具５００の長さが余っているが、ここは電気的な接続は不要であり、アジャスタ５０３などによって固定すればよい。また、図１３の被検者の場合は、コイル側コネクタ３０６ｂ−１に固定具側コネクタ５０５ｂ−１が、コイル側コネクタ３０６ｂ−２に固定具側コネクタ５０５ｂ−３が、コイル側コネクタ３０６ｂ−３に固定具側コネクタ５０５ｂ−４がそれぞれ接続している。更に図１４の被検者の場合は、コイル側コネクタ３０６ｂ−２に固定具側コネクタ５０５ｂ−３が、コイル側コネクタ３０６ｂ−３に固定具側コネクタ５０５ｂ−５がそれぞれ接続している。
【００４５】
また、コイル側コネクタ３０６ｂ及び固定具側コネクタ５０５ｂとしては、図７で示したものでもよいが、図１５（ａ）および（ｂ）で示すような同軸スイッチコネクタ３０６ｂと５０５ｂを用いてもよい。図１５（ａ），（ｂ）の同軸コネクタは、第一の実施形態とは逆に、ＲＦコイル側コネクタ３０６ｂがプラグ状であり、固定具側コネクタ５０５ｂはそのプラグ３１６ｂを拘束するキャッチャ５１３ｂを構成する。同軸スイッチコネクタでは、プラグ３１６ｂがキャッチャ５１３ｂに機械的に嵌合し、それによりキャッチャ５１３ｂ側に設けた電気接点をオンまたはオフするだけではなく、嵌合するプラグ３１６ｂの先端も電気接点となっている。図１５（a）に示すとおり、ＲＦコイル側コネクタ３０６ｂは筒状シャーシ３１７ｂとその内側の中心導体（プラグ）３１６ｂを有する。プラグ３１６ｂは、図１５（ｂ）に示す固定具側コネクタ５０５ｂのキャッチャ５１３ｂに嵌合する。すると図１５（ｃ）、（ｄ）のように、キャッチャ５１３ｂの内部のばね導体５１０ｂが押し下げられる。これにより、嵌合前は図１５（ｃ）に示すように導通状態（オン）であった第１端子５１１ｂと第２端子５１２ｂとの間の接続は非導通（オフ）となる。そのかわりに、図１５（ｄ）のように、中心導体３１６ｂの先端がばね導体５１０ｂに接触して、第１端子５１１ｂと、中心導体（プラグ）３１６ｂに繋がるＲＦコイル３００側の第３端子３１８ｂとの間の接続はオンとなる。また筒状シャーシ３１７ｂはキャッチャ５１３ｂ側のシャーシ３１７ｂに接続される。
【００４６】
同軸スイッチコネクタ３０６ｂと５０５ｂを用いると、図１６に示したように、整合切替回路３０７ｂ−２や同調切替回路３０７ｂ−１として半導体素子３２１（図１６では、一例としてＰＩＮダイオードを用いた場合を示した）を用いて電気的な制御をする回路が使用可能になる。
【００４７】
図１７は、この同軸スイッチコネクタ３０６ｂ、５０５ｂとフレキシブル配線基板を用いた第二実施形態のＲＦコイル３００の構造を示す。図１７（a)はフレキシブルＲＦコイル３００の一部分（右半分）の外形図である。樹脂ケース３０１と、そこから右に並ぶ樹脂ケース３０３、３０２、３０４はフレキシブル部を介して順につながる。図３に示すコイルエレメント３３１、３３３、３３５、３３７はこれらの内部に形成される。図１７（a)ではこれらコイルエレメントが形成される位置を破線で示す。また樹脂ケース３０３、３０２、３０４それぞれの内部のブロック３５３、３５２、３５４は各コイルエレメントに付随する同調切替回路もしくは整合切替回路を示す。図１７（ｂ）は固定具５００の断面を示す。フレキシブル配線基板５０６の一端は樹脂ケース３０１に固定される。フレキシブル配線基板５０６はコネクタ５０５ｂ−１から５０５ｂ−６までを順に接続し、最後に固定具接続部５０３を接続する。
【００４８】
詳細には、図１７（ｃ）に示すように、フレキシブル配線基板５０６には3対の往復線路５０６−１〜３が形成される。これら往復線路の一端は樹脂ケース３０１の内部の電源部と接続されている。もう一端は、固定具接続部５０３に接続され、接続部５０３の中ではそれぞれダミーロード５０９−１〜３に接続される。これにより、各往復線路対のホットラインとＧＮＤライン間に数Ｖの電圧がかかり、一定の電流が流れるようになっている。なお、より詳細には、高周波的に高いインピーダンスになるようにインダクタが往復線路の途中に一定の間隔で置かれているが、図１７（ｃ）では省略してある。図１７（ｃ）の例では、固定具５００の最も根元側のコネクタ５０５ｂ−１は２番目のホットライン５０６−２に挿入され、以下コネクタ５０５ｂ−２は３番目のホットライン５０６−３に、コネクタ５０５ｂ−３は１番目のホットライン５０６−１に、コネクタ５０５ｂ−４は１番目のホットライン５０６−１に、コネクタ５０５ｂ−５は２番目のホットライン５０６−２に、コネクタ５０５ｂ−６は３番目のホットライン５０６−２にそれぞれ挿入されている。このようなアレイ状に並べられたコネクタ５０５ｂを備えた固定具５００は、単一の配線層内に複数の配線を形成したフレキシブル配線基板を用いても、また多層の配線層を持つフレキシブル配線基板を用いても実現できる。
【００４９】
固定具側コネクタ５０５ｂのいずれかにＲＦコイル側コネクタ３０６ｂが挿入されると、図１５で説明した通り、同軸線路が切り替わり、挿入されたＲＦコイル側コネクタ３０６ｂを介して、ＲＦコイル３００の整合切替回路或いは同調切替回路に電圧がかかるようになる。これを利用した整合切替回路３０７ｂ−２、及び同調切替回路３０７ｂ−１を備えたコイルエレメントの回路の例を図１６に示す。すなわち、同調用キャパシタ３０８−１に対してキャパシタ３０８−４が追加されるか否かがＰＩＮダイオード３２１−３のオン、オフで決まる。図１６の例ではＲＦコイル側コネクタ３０６ｂ−２を介してＰＩＮダイオード３２１−３に順方向の制御電圧が印加されてオンとなる。また、制御信号によってＰＩＮダイオード３２１−１がＯＮにされ、同調用キャパシタ３０８−１にキャパシタ３０８−４が追加して接続されるか否かがＰＩＮダイオード３２１−１のオン、オフで決まり、これはＲＦコイル側コネクタ３０６ｂ−３を介して順方向の制御電圧をＰＩＮダイオード３２１−１に印加するか否かで制御する。或いは同調用キャパシタ３０８−１に更にキャパシタ３０８−５を追加するか否かがＰＩＮダイオード３２１−２のオンオフで制御される。なお、第二の実施形態においても図７に示した機構スイッチを用いることもできるが、切替回路３０７の位置とＲＦコイル側コネクタ３０６の位置に制約が生じてしまう。そこで本実施形態では、図１５の同軸スイッチコネクタを採用して電気的な切替回路にすることで、その制約を緩和し、設計の自由度を増している。また、切替回路の並列数を増やすことによって、比較的容易にキャパシタの容量値の可変幅を広げることができる。
【００５０】
図１２のコイル装着の状態では、ＲＦコイル側コネクタ３０６ｂ−２と固定具側コネクタ５０５ｂ−４が接続されるため、図１７(c)に示すとおり第一の線路５０６−１に接続されたコネクタ５０５ｂ−４からコネクタ３０６ｂ−２を介して図１６の整合用キャパシタ３０９−１を切り替えるためのＰＩＮダイオード３２１−３へ制御信号が伝送される。また、図１３のコイル装着の状態では、ＲＦコイル側コネクタ３０６ｂ−１と固定具側コネクタ５０５ｂ−１が、また、コネクタ３０６ｂ−２とコネクタ５０５ｂ−３が、また、コネクタ３０６ｂ−３とコネクタ５０５ｂ−４がそれぞれ接続される。したがって、図１８(a)に示すとおり第二の線路５０６−２に接続されたコネクタ５０５ｂ−１とコネクタ３０６ｂ−１を介して同調用キャパシタ３０８−１を切り替えるためのＰＩＮダイオード３２１−１へ制御信号が伝送される。また、第一の線路５０６−２に接続されたコネクタ５０５ｂ−３とコネクタ３０６ｂ−２を介して整合用キャパシタ３０９−１を切り替えるためのＰＩＮダイオード３２１−３へ制御信号が伝送される。但し、同軸コネクタ３０６ｂ−３と同軸コネクタ５０５ｂ−４の接続は、その前段で既に線路が切り替わるため、コネクタ３０６ｂ−３からＲＦコイル同調回路への制御信号の伝送は行われない。また、図１４のコイル装着の状態では、コネクタ３０６ｂ−２とコネクタ５０５ｂ−３が、また、コネクタ３０６ｂ−３とコネクタ５０５ｂ−５がそれぞれ接続されるため、図１８（ｂ）に示すとおり、第一の線路５０６−１からコネクタ５０５ｂ−３とコネクタ３０６ｂ−２を介して整合用キャパシタ３０９−１を切り替えるためのＰＩＮダイオード３２１−３に制御信号が伝達される。また、第二の線路５０６−２からコネクタ５０５ｂ−５とコネクタ３０６ｂ−３とを介して同調用キャパシタ３０８−１を切り替えるためのＰＩＮダイオード３０７−１へ制御信号が伝送される。
【００５１】
＜＜実施形態３＞＞
図１９は第三の実施形態のＲＦコイル３００を示し、(a)はその断面図、(b)は、平面図（上面図）である。本実施形態のＲＦコイル３００は、横方向だけでなく被検者の体軸方向にもコイルエレメントが並んだ２次元アレイ型コイルである。図示したのは、図３と同様に、８個のコイルエレメントを列方向に並べたもの（８列）を行方向に３つ（３行）配置した（８列３行）のアレイ型コイルである。第一の実施形態と同様に、ＲＦコイル３００の樹脂ケース３０１で覆われた部分は患者テーブル４００に固定されているが、それ以外の部分は被検者１０４に巻き付けて使用可能になっている。すなわちＲＦコイル３００のコイルアレイ部分３００ｃはフレキシブルである。体軸方向の２箇所の位置からそれぞれ左右に、ベルト状の固定具５００−１、５００−２が備えられ、被検者１０４に巻き付けられたＲＦコイル３００を外側から固定する。これらの固定具５００−１、５００−２には固定具側コネクタが、またＲＦコイル３００にはＲＦコイル側コネクタが備えられ、両者が嵌合しているか否かでするＲＦコイル３００の形状（巻きつけられているか否か）を判別し、コイルエレメントの整合回路、もしくは同調回路を自動的に切り替えるよう構成する点は先の実施形態と同様である。その嵌合の検出機構も、第一の実施形態のように、ＲＦコイル側コネクタに設けた接点のオンオフで検出する機構、また第二実施形態のように固定具側の配線からの制御信号をＲＦコイル側に伝達する同軸コネクタスイッチのいずれも採用でき、同じ効果が得られる。なお、この実施形態のように、３行分のコイルをまとめて被検者に巻き付ける場合は、一本以上の固定ベルトで３行のうちの一行のコイルに対して本発明のコネクタ接続による回路制御を行えばよい。
【００５２】
一方、図１９（ｃ）は第三の実施形態の変形例を示す。この変形例では、６個のコイルエレメントを並べた（６個1行）のアレイを形成する第１部分３００−１と、８個のコイルエレメントを並べたものを２つ（２行）配置した（８列２行）のアレイを構成する第２部分３００−２とにフレキシブルコイルが分かれている。例えば、第１部分３００−１のアレイコイルは首の周辺に巻き付け、第２部分３００−２の８列２行のアレイコイルは胴体に巻きつけるなど、両者はそれぞれ独自の形状にして撮影する。このため、それぞれのアレイ３００−１，３００−２に固定具５００−３、５００−４を備える。この変形例の場合は、独立して形状を変化できる第１部分（３００−１）と第２部分（３００−２）のそれぞれに、コネクタ接続によって形状変化を検出して回路制御を行う機構を設ける。
【００５３】
以上のように、２次元アレイ状に並ぶアレイコイルであっても、撮影時のコイル形状に応じて、常に最適なコイルパラメータ（整合回路及び同調回路のキャパシタ値）が選択され、常に高い感度をもつフレキシブルＲＦ受信コイル、或いは、高い照射効率をもつフレキシブルＲＦ送受兼用コイルを実現することができる。
【００５４】
＜＜実施形態４＞＞
図２０に、本発明の第四の実施形態を示す。本実施形態は肩関節を撮影するための受信専用、或いは送受信兼用のフレキシブルＲＦコイルである。図２０(a)が通常の肩関節撮影を示す図、図２０(b)が、ＡＢＥＲ体位と言われる、腕を上げた状態での肩関節撮影を示す図である。このように、関節撮影においては、体位を変えて撮影することがあるが、本実施形態のフレキシブルＲＦコイル３００では、どの体位に対しても、常に最適な整合状態と同調状態を提供する。図２０(a)では、これまで述べた実施形態と同様に、左右のフレキシブル部が対称な形で被検者の肩に巻きつけられ、コイル側コネクタ３０６−３と固定具側コネクタ５０５−５が接続される。図２０(b)では、右側のフレキシブル部が肩に巻きつけ、その状態で固定具５００の先端を固定することで保持される。コイル側コネクタ３０６−２と固定具コネクタ５０５−３が接続される。左側のフレキシブル部は平坦に伸ばされ、コイル側コネクタ３０６−１と固定具コネクタ５０５−１が接続される。このように、左右非対称に用いられる。このような場合でも、それぞれの状態で最適な整合キャパシタ及び同調キャパシタを予め求めておき、それぞれのコイル形状に対応したコネクタの接続状態を決定し、それぞれの状態に最適な整合キャパシタ或いは同調キャパシタになるように同調切替回路と整合切替回路を組むことで、常に最適なコイルパラメータ実施可能であることは明らかである。
【符号の説明】
【００５５】
１００  ガントリ（点線で囲まれた部分）
１０１  マグネット
１０２  傾斜磁場発生コイル
１０３  高周波照射コイル
１０４  被検者
１０５  受信器
１０６  高周波（ＲＦ）磁場発生機
１０７  傾斜磁場電源
１０８  記憶媒体
１０９  表示装置
１１０  シーケンサ
１１１  計算部
１１２  ガントリモニタ
２００  テーブル・コイル制御部
３００  フレキシブルＲＦコイル
３０１，３０２，３０３，３０４，３０３−１・・３０３−３，３０４−１・・・３０４−３  樹脂ケース
３０６，３０６−１・・３０６−３，３０６ｂ，３０６ｂ−１・・３０６ｂ−３  ＲＦコイル側コネクタ
３０７−１，３０７ｂ−１  同調切替回路
３０７−２，３０７ｂ−２  整合切替回路
３０８−１・・・３０８−５  同調キャパシタ
３０９−１，３０９−２  整合キャパシタ
３１１  送受切り替えスイッチ
３１２  プリアンプ
３１３  パワーアンプ
３１４  送信器
３２１−１・・・３２１−３  ＰＩＮダイオード
３３１・・３３８  コイルエレメント
４００  患者テーブル
５００  患者固定具
５０１  患者固定具コネクタ部
５０２  患者固定具フレキシブル部
５０３  患者固定具接続部（アジャスタ）
５０４  患者固定具フレキシブル部
５０５，５０５−１・・・５０５−６，５０５ｂ，５０５ｂ−１・・・５０５ｂ−６  固定具側コネクタ
５０６  フレキシブル多層基板
５０６−１・・・５０６−３  往復線路
５１０  固定具側コネクタの第一の端子
５１１  固定具側コネクタの第二の端子
５１２  固定具側コネクタの第三の端子
５１３  固定具側コネクタのハウジング
【図１】
0006005279.tif 000002
【図２】
0006005279.tif 000003
【図３】
0006005279.tif 000004
【図４】
0006005279.tif 000005
【図５】
0006005279.tif 000006
【図６】
0006005279.tif 000007
【図７】
0006005279.tif 000008
【図８】
0006005279.tif 000009
【図９】
0006005279.tif 000010
【図１０】
0006005279.tif 000011
【図１１】
0006005279.tif 000012
【図１２】
0006005279.tif 000013
【図１３】
0006005279.tif 000014
【図１４】
0006005279.tif 000015
【図１５】
0006005279.tif 000016
【図１６】
0006005279.tif 000017
【図１７】
0006005279.tif 000018
【図１８】
0006005279.tif 000019
【図１９】
0006005279.tif 000020
【図２０】
0006005279.tif 000021