(57)【要約】磁気共鳴画像システム（１０，１０”）用の無線周波数コイル（３０，３０’，１２０，１２０’）は、複数の並列な相隔たる導電体（４６，１３０，１３０’）と、相隔たる導電体（４６，１３０，１３０’）に対して一様に横方向に配列された１又はそれ以上の端部導電体（４８，１３２，１４４’，１５４，１５６）とを有するバードケージ部（３４，１２２，１２２’）、及び複数の並列な相隔たる導電体（４０，４０’，１４０）と、無線周波数スクリーン（４２，１４２，１４４，１４４’）とを有するＴＥＭ部（３２，３２’，３２”，１２４，１２４’）を有する。バードケージ部及びＴＥＭ部は、夫々、バードケージ共鳴周波数及びＴＥＭ共鳴周波数で共鳴する。バードケージ部及びＴＥＭ部は、配列された夫々の部分の並列な相隔たる導電体と共に夫々配置されており、対象受信部位を決める。
2007511315.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気共鳴画像システム用の無線周波数コイルであって：
複数の並列な相隔たる導電体と、該相隔たる導電体に対して一様に横方向に配列された１又はそれ以上の端部導電体とを有し、バードケージ共鳴周波数で共鳴するバードケージ部；及び
複数の並列な相隔たる導電体と、無線周波数スクリーンとを有し、ＴＥＭ共鳴周波数で共鳴するＴＥＭ部；
を有し、
前記バードケージ部及び前記ＴＥＭ部は、配列された夫々の部分の前記並列な相隔たる導電体と共に夫々配置され、前記バードケージ部及び前記ＴＥＭ部は、協働して、対象受信部位を決める、
ことを特徴とする無線周波数コイル。
【請求項２】
前記バードケージ部の並列な相隔たる導電体、及び前記ＴＥＭ部の並列な相隔たる導電体は：
プリント回路基板上の線状の印刷された銅トレース，
離散的な静電容量，及び
導電性ロッド，
から成るグループから選ばれた１又はそれ以上の電気的に相互接続された構成要素を夫々有する、ことを特徴とする請求項１記載の無線周波数コイル。
【請求項３】
前記バードケージ共鳴周波数は、前記ＴＥＭ共鳴周波数に等しく、
当該無線周波数コイルは、前記バードケージ部と前記ＴＥＭ部との間にあって、ボリューム共鳴器を決めるように前記バードケージ部及び前記ＴＥＭ部と共に協働する結合を更に有する、
ことを特徴とする請求項１記載の無線周波数コイル。
【請求項４】
前記結合は：
無線周波数誘導変圧器，
静電結合，
同軸半波長ケーブル，及び
前記バードケージ部及び前記ＴＥＭ部の重複部，
から成るグループから選ばれる、ことを特徴とする請求項３記載の無線周波数コイル。
【請求項５】
前記バードケージ部及び前記ＴＥＭ部のうちの少なくとも一方の選ばれた、相隔たる導電体の間に選択的に配置された結合；及び
共鳴器の配列を選択的に決定するための少なくとも１つの無線周波数送受信手段；
を更に有する請求項１記載の無線周波数コイル。
【請求項６】
前記結合は：
選ばれた、相隔たる導電体の間に配置された位相シフトインピーダンス，及び
デカップリング・インピーダンス回路網，
のうちの１つを有する、ことを特徴とする請求項５記載の無線周波数コイル。
【請求項７】
前記共鳴器の配列は：
コイルの位相配列，及び
センス（ＳＥＮＳＥ）コイル配列，
のうちの１つを決める、ことを特徴とする請求項５記載の無線周波数コイル。
【請求項８】
前記結合は、前記バードケージ部及び前記ＴＥＭ部のうちの少なくとも一方の選ばれた並列な相隔たる導電体の間の結合／分離の選択配置を達成するよう能動的に切り替えられるアクティブスイッチング部品を有する、
ことを特徴とする請求項５記載の無線周波数コイル。
【請求項９】
前記バードケージ部は、前記並列な相隔たる導電体を横断する弓形断面を有し、
前記ＴＥＭ部は、実質的に平面である、
ことを特徴とする請求項１記載の無線周波数コイル。
【請求項１０】
複数の並列な相隔たる導電体と、該相隔たる導電体に対して一様に横方向に配置された１又はそれ以上の交差導電体とを有し、第２のバードケージ共鳴周波数で共鳴する第２のバードケージ部を更に有し、
該第２のバードケージ部は、該第２のバードケージ部及び前記ＴＥＭ部が、配列された夫々の部分の前記並列な相隔たる導電体と共に夫々配置されるように前記バードケージ部と置き換え可能であり、
前記第２のバードケージ部及び前記ＴＥＭ部は、協働して、前記対象受信部位を決める、
ことを特徴とする請求項１記載の無線周波数コイル。
【請求項１１】
前記ＴＥＭ部の前記無線周波数スクリーンは：
前記ＴＥＭ部の並列な相隔たる導電体に隣接して配置された第１のスクリーン部；及び
該第１のスクリーン部を横断し、前記ＴＥＭ部の並列な相隔たる導電体を横断するエンドキャップスクリーン部；
を有する、ことを特徴とする請求項１記載の無線周波数コイル。
【請求項１２】
前記バードケージ部の並列な相隔たる導電体は、前記ＴＥＭ部の無線周波数スクリーンのエンドキャップスクリーン部に容量結合されている、ことを特徴とする請求項１１記載の無線周波数コイル。
【請求項１３】
前記無線周波数スクリーンは：
前記ＴＥＭ部の並列な相隔たる導電体に結合されたＴＥＭスクリーン部；及び
該ＴＥＭスクリーン部に接続され、前記バードケージ部の外周に広がっており、前記ＴＥＭスクリーン部と共に、前記バードケージ部、及び前記ＴＥＭ部の導電体がその内部に配置される遮蔽無線周波数スクリーンを決める遮蔽スクリーン部；
を有する、ことを特徴とする請求項１記載の無線周波数コイル。
【請求項１４】
前記対象受信部位を取り囲む請求項１記載の無線周波数コイル；
前記対象受信部位を通る時間的に一定のメイン磁場を発生させるマグネット；及び
前記対象受信部位において前記メイン磁場を横切る磁場傾斜を作り出すよう配置された複数の磁場傾斜コイル；
を有する磁気共鳴画像スキャナ。
【請求項１５】
前記無線周波数コイルは、更に、前記メイン磁場に対して一様に並列なバードケージ部及びＴＥＭ部の導電性ロッドと共に配置される、ことを特徴とする請求項１４記載の磁気共鳴画像スキャナ。
【請求項１６】
前記ＴＥＭ部の並列な相隔たる導電体の少なくとも幾つかがその内部に配置されたスロットを有する対象支持ブリッジを更に有する、請求項１４記載の磁気共鳴画像スキャナ。
【請求項１７】
前記無線周波数コイルの周りに配置され、それらから相隔たる遮蔽無線周波数スクリーンを更に有する、請求項１４記載の磁気共鳴画像スキャナ。
【請求項１８】
複数の並列な相隔たる導電体と、該相隔たる導電体に対して一様に横方向に配置された１又はそれ以上の交差導電体とを有し、第２のバードケージ共鳴周波数で共鳴する第２のバードケージ部を更に有し、
該第２のバードケージ部は、該第２のバードケージ部及び前記ＴＥＭ部が、配列された夫々の部分の前記並列な相隔たる導電体と共に夫々配置されるように前記バードケージ部と交換可能であり、
前記第２のバードケージ部及び前記ＴＥＭ部は、協働して、前記対象受信部位を決める、
ことを特徴とする請求項１４記載の磁気共鳴画像スキャナ。
【請求項１９】
複数の並列な相隔たる導電体と、該相隔たる導電体に対して一様に横方向に配列された１又はそれ以上の交差導電体とを有するバードケージ部；及び
該バードケージ部に結合され、前記相隔たる導電体の間隔に対応する開口部を有する無線周波数スクリーンと、該無線周波数スクリーンの開口部に配置され、当該コイルの内部に配置された関連撮像対象が当該無線周波数コイルを介して見えることを可能にする透明又は半透明な誘電体とを有するＴＥＭ無線周波数スクリーン部；
を有する無線周波数コイル。
【請求項２０】
前記透明又は半透明な誘電体は空気である、ことを特徴とする請求項１９記載の無線周波数コイル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気共鳴技術に関する。以下、磁気共鳴画像における特定の利用を考え、特にそれに関して記述する。しかし、また、磁気共鳴分光法における利用及び他の磁気共鳴応用も考えられる。
【背景技術】
【０００２】
磁気共鳴画像で共通に使用される２種類の無線周波数コイルは、バードケージケージコイル及びＴＥＭ（ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ  ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ）コイルである。夫々の種類のコイルは、ある利点及び欠点を有する。
【０００３】
バードケージコイルは、円筒の表面に（時々、「段（ｒｕｎｇｓ）」とも呼ばれる）複数の並列な相隔たる導電体と、前記段を横断するエンドキャップ及びリング又は一対の端部リングの形をした端部導電体とを有する。それらのコイルの共鳴モードは、一般に、段から段に流れる電流を伴う単一のボリューム共鳴器全体である。バードケージコイルは、撮像対象である人間が閉じこめられることへの恐怖を抱かないようにする実質的に開かれた形状を有することができ、従って、患者に快適性を促進する。バードケージコイルは、また、約３Ｔ又はそれより低いメイン磁場（Ｂ０）でのプロトン共鳴に対応する約１２８ＭＨｚ又はそれより低い周波数で、例えばＨＱＦ（ｈｉｇｈ  ｑｕａｌｉｔｙ  ｆａｃｔｏｒ）のような良好な無線周波数特性を示す。しかし、Ｂ０＞３Ｔに対応するより高い周波数では、バードケージコイルの性能は、撮像対象の組織との強い結合と、無線周波数エネルギーの放射損失とによって、だんだんと制限される。
【０００４】
ＴＥＭコイルは、（時々、「段（ｒｕｎｇｓ）」とも呼ばれる）複数の並列な相隔たる導電体と、電流帰還経路を提供する、結合された円筒型無線周波数スクリーンとを有する。ＴＥＭコイルの共鳴モードは、段から段の共鳴モードも支持されるものの、通常は、段からスクリーンである。無線周波数スクリーンは、一般に、金属メッシュ又は導電性ホイルである。ＴＥＭコイルは、一般に、少なくとも、スクリーンによって提供される放射損失の低減により、Ｂ０＞３Ｔに対応するより高い周波数で、バードケージコイルと比べて改善された無線周波数性能を提供する。しかし、ＴＥＭ頭部コイル又は全身コイルは、夫々、円筒形の無線周波数スクリーンの内部で、頭部又は撮像対象全体を取り囲むという欠点を有する。
【０００５】
バードケージ及びＴＥＭの両コイルに共通する問題は、それらの直径が不変であることである。直径は、バードケージコイルの場合にはリングの直径により決められ、一方、ＴＥＭコイルの場合には円筒形の無線周波数スクリーンの直径により決められる。ほぼ撮像対象に整合するような大きさとされたコイルは、撮像対象に結合する無線周波数を改善し、入力された無線周波数出力が低減されることを可能にする。しかし、円筒形の全身用バードケージコイル又はＴＥＭコイルは、通常、患者支持ブリッジ又は他の構成要素を取り囲む。このことは、異なるコイルの除去及び挿入を複雑にしうる。
【特許文献１】国際公開ＷＯ／０２／０９５４３５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記及び他の問題を解決する新しくて、改善された方法及び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】
【０００７】
１つの態様に従って、無線周波数コイルはバードケージ部及びＴＥＭ部を含む磁気共鳴画像システムに関して開示される。前記バードケージ部は、複数の並列な相隔たる導電体と、該相隔たる導電体に対して一様に横方向に配列された１又はそれ以上の端部導電体とを有する。前記バードケージ部は、バードケージ共鳴周波数で共鳴する。前記ＴＥＭ部は、複数の並列な相隔たる導電体と、無線周波数スクリーンとを有する。前記ＴＥＭ部は、ＴＥＭ共鳴周波数で共鳴する。前記バードケージ部及び前記ＴＥＭ部は、配列された夫々の部分の前記並列な相隔たる導電体と共に夫々配置されている。前記バードケージ部及び前記ＴＥＭ部は、協働して、対象受信部位を決める。
【０００８】
他の態様に従って、磁気共鳴画像スキャナが開示される。バードケージ部及びＴＥＭ部を有する無線周波数コイルは、前記対象受信部位を取り囲む。マグネットは、前記対象受信部位を通る時間的に一定のメイン磁場を発生させる。複数の磁場傾斜コイルは、前記対象受信部位において前記メイン磁場を横切る磁場傾斜を作り出すよう配置されている。前記無線周波数コイルのバードケージ部は、複数の並列な相隔たる導電体と、該相隔たる導電体に対して一様に横方向に配列された１又はそれ以上の端部導電体とを有する。前記バードケージ部は、バードケージ共鳴周波数で共鳴する。前記無線周波数コイルのＴＥＭ部は、複数の並列な相隔たる導電体と、無線周波数スクリーンとを有する。前記ＴＥＭ部は、ＴＥＭ共鳴周波数で共鳴する。前記バードケージ部及び前記ＴＥＭ部は、配列された夫々の部分の前記並列な相隔たる導電体と共に夫々配置されている。前記バードケージ部及び前記ＴＥＭ部は、協働して、対象受信部位を決める。
【０００９】
更なる他の態様に従って、無線周波数コイルが開示される。バードケージ部は、複数の並列な相隔たる導電体と、該相隔たる導電体に対して一様に横方向に配列された１又はそれ以上の交差導電体とを有する。ＴＥＭ無線周波数スクリーン部は、前記バードケージ部に結合されて、前記相隔たる導電体の間隔に対応する開口部を有する無線周波数スクリーンと、該無線周波数スクリーンの開口部に配置された透明又は半透明の誘電体とを有する。該透明又は半透明の誘電体は、当該コイルの内部に配置された関連撮像対象が当該無線周波数コイルを介して見えることを可能にする。
【発明の効果】
【００１０】
１つの利点は、比較的開かれたバードケージ構造によって利用可能となる高い患者視認性を、ＴＥＭコイル構造によって利用可能となる改善された高い無線周波数特性と組み合わせることにある。
【００１１】
他の利点は、選ばれた撮像手段に適合する少なくとも１つの他のコイル部と交換可能である、可動な比較的開かれたバードケージ部を提供することにある。
【００１２】
更なる他の利点は、対象支持ブリッジに組み込まれた一様に平面なＴＥＭ部と、弓形のバードケージ部とを有する非対称の無線周波数コイルを提供することにある。
【００１３】
また更なる他の利点は、並列画像、センス（ＳＥＮＳＥ）画像などのためのボリューム共鳴器又は位相コイル配列として動作可能なコイルを提供することにある。
【００１４】
多数の更なる利点及び効果が、好ましい実施例に関する以下の詳細な記述を読むことで当業者に理解されうる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明は、様々な構成要素及び構成要素の配置、並びに様々な処理動作及び処理動作の配置で具体化されうる。図面は、好ましい実施例を表す目的のためだけのものあって、本発明を限定するものではない。
【００１６】
図１及び２を参照すると、一実施例において、磁気共鳴スキャナ１０は、少なくともメイン磁場コイル１４及び磁場傾斜コイル１６を収容又は支持するメイン筐体１２を有する。メイン磁場コイル１４は、筐体１２によって決められたマグネットボア１８に沿ってメイン磁場Ｂ０を発生させ、一方、磁場傾斜コイル１６は、マグネットボア１８内で、選ばれた磁場傾斜を作り出す。
【００１７】
マグネットボア１８とおよそ同一の広がりを有する遮蔽無線周波数スクリーンは、一様に平面な下部２２及び弓形の上部２４を有する。対象ブリッジ２６は、ボア１８を通り抜け、遮蔽無線周波数スクリーンの一様に平面な下部２２の上に配置されている。他の実施例では、遮蔽無線周波数スクリーンは円筒形である。
【００１８】
無線周波数コイル３０は、対象受信部位を取り囲むと共に、一様に平面であって、下側にあるＴＥＭ（ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ  ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ）部３２と、弓形であって、上側にあるバードケージ部３４とを有する。ＴＥＭ部３２は、複数の導電体又は段４０と、段４０へと容量結合された無線周波数スクリーン４２と（図１に示した結合）を有する。バードケージ部３４は、複数の導電体又は段４６と、一方の端部の端では弓形の部分的なリング又は弓形のエンドキャップの形をしており、他方の端では弓形のリングの形をした、バードケージ部３４の弓形断面を決める横端部部材４８とを有する。
【００１９】
縦導電体４０、４６及び容量性の横交差部材４８は、例えば、導電性ロッド、プリント回路基板の上若しくは中に形成された銅トレース、又はそれらと同様のものであっても良い。導電体４０、４６及び横交差部材４８の静電容量は、望ましくは、導電性ロッド、銅トレース、又はそれらと同様のものに沿って割り当てられており、あるいは、プリント基板上に実装されて、ハイブリッド回路として導電体に結合された個別のキャパシタであっても良い。
【００２０】
撮像対象５０は、撮像対象５０を支持する可動パレット５４を用いて、マグネットボア１８、及びコイル部３２、３４の内部へと動かされる。撮像対象５０は、対象ブリッジ２６の上部支持表面に沿って、押され、引かれ、あるいは別なふうに動かされる。図１及び２の実施例では、ＴＥＭ部３２の段４０は、対象ブリッジ２６の下側に決められたスロット５６に配置されている。従って、対象は、ＴＥＭ部の比較的近くに置かれる。
【００２１】
図１を参照すると共に、バードケージ部３４及びＴＥＭ部３２の接続部の回路図を示す図３を更に参照すると、コイル部３２、３４は、ボリューム共鳴器を形成するように、随意的に、静電容量６０によって容量接続されている。結合静電容量６０は、図３では、静電容量ＣＫによって表されており、バードケージ部３４の段４６及び交差部材４８は、夫々、静電容量ＣＲ及びＣＴを有し、ＴＥＭ部３２の段４０及び無線周波数スクリーン４２は、夫々、静電容量ＣＸ及びＣＤを有する。
【００２２】
随意的に、２つの部分３２、３４は、また、図３に表すように、ボリューム共鳴器を形成するよう誘導変圧器６２によって結合されても良い。変圧器６２が使用されると、結合静電容量ＣＫ６０は、随意的に削除される。有利に、誘導変圧器６２を用いた結合は、コイル部３２、３４の間の流電接続を含まない。他の実施例では、同軸半波長ケーブル（図示せず。）が、ボリューム共鳴器を決める部分（３２，３４）を結合するために使用される。
【００２３】
図４を参照すると、他の実施例において、２つの部分３２、３４は、バードケージ部３４及びＴＥＭ部３２の端部を空間的に重なり合わせることによって結合されている。このアプローチも、やはり、コイル部３２、３４の間の流電接続を含まないという利点を有する。部分３２、３４の間の結合は、主に、図４に示すように、ＴＥＭ部３２の無線周波数スクリーン４２と重なり合うバードケージ部３４の段４６の間の誘導結合による。
【００２４】
再び図１を参照すると、バードケージ部３４及びＴＥＭ部３２がボリューム共鳴器を決めるように結合される場合に、望ましくは、２つの端部での結合は、ボリューム共鳴器が対象面６６に関して左右対称を有するように、対称である。ボリューム共鳴器構造において、ＴＥＭ部３２及びバードケージ部３４は、共通のボリューム共鳴周波数で共鳴する。２つの部分３２、３４の間の結合６０、６２のインピーダンス又は他の特性は、共通のボリューム共鳴周波数での共鳴を確実にするよう選ばれる。
【００２５】
図５を参照すると、僅かに変形された無線周波数コイル３０’は、平らではなくむしろ湾曲した楕円形又は円形であって、導電体又は段４０’を有するＴＥＭ部３２’を有する。バードケージ部３４及びＴＥＭ部３２’がボリューム共鳴器を決めるように結合される場合に、一実施例では、共鳴器は、別々の伝送／受信又は送信／受信（Ｓ／Ｒ）チャネル、具体的には、図５の例に示された４つのＳ／Ｒチャネル７０、７２、７４、７６を用いて駆動される。通常、少なくとも２つのポートが、位相及び振幅の制御を提供するように、バードケージ部３４及びＴＥＭ部３２’の夫々において結合されている。即ち、図５では、Ｓ／Ｒチャネル７０、７２は、バードケージ部３４を駆動し、一方、Ｓ／Ｒチャネル７４、７６は、ＴＥＭ部３２’を駆動する。Ｓ／Ｒチャネルの他の数及び構造が使用されても良い。一実施例では、バードケージ部３４の夫々の導電体４６及びＴＥＭ部３２’の夫々の導電体４０’は、専用のＳ／Ｒチャネルによって別個に駆動される。このことは、個々の導電体４０、４６が、均一性及び信号対雑音比を制御するよう相互に結合又は分離されることを可能にする。類似する駆動配置が、コイル３０がボリューム共鳴器を決めるよう相互接続された部分３２、３４を有する場合に、図１及び２のコイル３０に関して用いられても良い。
【００２６】
図６を参照すると、導電体又は段４０、４６の選択可能な分離（デカップリング）は、例えばセンス（ＳＥＮＳＥ）撮像のような撮像モダリティを並行して使用するために、ボリューム共鳴器、又はサブコイルの選ばれた位相配列を決めるように設けられている。図６から明らかなように、選ばれた導電体４０、４６の分離は、同軸又は他の遮蔽ケーブル８０を介して、遠くのインピーダンス回路網８２へと夫々の導電体を接続することによって、適切に達成される。夫々のサブコイルは、専用のＳ／Ｒチャネル８４によって個々に駆動される。位相配列を達成するよう遠くのインピーダンス回路網８２を介して夫々のサブコイルを個々に駆動するよりもむしろ、例えば位相シフト静電容量のような位相シフトインピーダンスが、位相配列を決める選ばれた分離を提供するよう、サブコイルの間に配置されうる。
【００２７】
図６を参照して説明した能動的な結合／分離、又はデカップリングキャパシタを用いる受動的な分離のいずれか一方を用いると、ＴＥＭ部３２及びバードケージ部３４のうちの一方又は両方は、導電体４０、４６のうちの１つ又はそれ以上から夫々作られたサブコイルによって決められた位相コイル配列として動作することができる。様々な導電体４０、４６の所望の分離のための、適切なデカップリングインピーダンス又はインピーダンス無線周波数駆動信号の選択は、本発明の発明者による、２００２年１１月２８日に公開されたＷＯ／０２／０９５４３５に記述されている。能動的な結合及び分離の場合には、異なるコイル又はサブコイルの配列構造が、磁気共鳴画像の無線周波数送受信位相のために使用されうる。
【００２８】
図７Ａを参照すると、分離された帯域通過部は、導電体４６又は交差部材４８のキャパシタの特定のキャパシタ比を用いて形成されている。図７Ｂでは、誘導性分離が、サブコイルの選ばれた重複によって、又は図３の変圧器６２に類似する誘導変圧器を有することによって、達成されている。図７Ｃは、個々のサブコイルの誘導性及び容量性分離の混合を示す。図７Ｄは、バードケージ導電体４６及び横交差部材４８によって形成された帯域通過回路網の分離を示す。図７Ｄにおいて、帯域通過回路網は、デカップリング静電容量Ｃ１及びＣ２を有する更なるリング導電体を用いて、互いから分離されている。
【００２９】
図８は、変形された無線周波数コイル３０”を有する磁気共鳴画像スキャナの変形例１０”を示す。図８において、図１のスキャナ１０の下部の遮蔽無線周波数スクリーン２２は、変形されたＴＥＭ部３２”の無線周波数スクリーンとしても働く下部の無線周波数スクリーン部２２”を形成するよう変形されている。図８の実施例では、変形されたＴＥＭ部３２”の導電体又は段４０は、無線周波数スクリーン部２２”がＴＥＭ部３２”の能動部品として、且つ、浮遊無線信号がスキャナ１０”の他の構成要素に干渉することを妨げるための遮蔽体として機能するように、遮蔽無線周波数スクリーン部２２”へ容量結合されている。スキャナ１０”では、別のＴＥＭ無線周波数スクリーン４２は削除されており、従って、マグネットボア内部に更なる空間が得られる。
【００３０】
図９の実施例では、弓形のバードケージ部は、異なった円弧の複数の弓形バードケージ部から選ばれる。図９は、ＴＥＭ部３２から電気的に分離されたバードケージ部３４を有する図１の無線周波数コイル１０を示す。随意的に、バードケージ部３４は、異なった円弧を有する導電体又は段４６’’’及び交差部材４８’’’から形成されたバードケージ部３４’’’によって置き換えられる。交換用バードケージ部３４’’’は、バードケージ部３４と比べて撮像対象５０のより近くにバードケージ部３４’’’を置く、バードケージ部３４とは異なる円弧を有する。交換用バードケージ部３４’’’の円弧が撮像対象に近くなればなるほど、円弧は、より強い、円弧に結合する無線周波数信号を供給するので、より小さな撮像対象を撮像する場合に有利となり得る。
【００３１】
２つの交換可能なバードケージ部３４、３４’’’が図９に表されている一方で、他の円弧又は他の特性を有する更なる交換可能なバードケージ部が提供されても良い。例えば、交換可能なバードケージ部は、異なる大きさのメッシュを提供するよう、不規則に間隔をあけられた段を有することができる。表された実施例では、ＴＥＭ部３２は、対象ブリッジ２６に機械的に一体化されており、バードケージ部３４、３４’’’を交換する際に取り外されない。ボリューム共鳴器を形成する際に、異なる容量性又は誘導性結合素子が、目的とする共通のボリューム共鳴器を達成するように、夫々の交換可能なバードケージ部３４、３４’’’をＴＥＭ部３２に結合するために使用されても良い。弓形のバードケージ部３４、３４’’’が、例えば、楕円形状又は非対称形状を有する様々な断面形状を有することができることは明らかである。更に、幾つかの交換可能なバードケージ部は、能動的に選ばれたサブコイル配列を提供するようインピーダンス回路網８２に結合するためのポートを有しても良く、一方、他の交換可能なバードケージ部は、不変な受動デカップリング・インピーダンスを有しても良く、あるいは、ボリューム共鳴器としての使用のためのデカップリング素子を用いずに設計されても良い。
【００３２】
図１０を参照すると、コイルボアを決めるバードケージ部１００、１０２、１０４及びＴＥＭ部１１０、１１２、１１４を夫々が有する複数の無線周波数コイル９０、９２、９４は、（図１０において点線で示された）マグネットボア１８に沿って配置されている。ボア１８の軸に沿って配置された複数のコイルの使用は、夫々のコイルが、関心のある特定の撮像部位に対して最適化されることを可能にする。例えば、コイル９０は、撮像対象であるうつ伏せの人間の頭部に整合するような大きさとされており、コイル９２は、撮像対象であるうつ伏せの人間の胴体部に整合するような大きさとされており、コイル９４は、撮像対象であるうつ伏せの人間の脚部に整合するような大きさとされている。夫々のコイル９０、９２、９４は、特定の撮像アプリケーションのために、１又はそれ以上の専用の送受信磁気共鳴スペクトロメータへ接続されうる。
【００３３】
図１１を参照すると、人間の頭部１１８はバードケージ部１２２及びＴＥＭ部１２４を有する頭部専用の無線周波数コイル１２０の内部に置かれているように表されている。バードケージ部１２２は、（図１１において図式的に表された）並列な相隔たる導電体又は段１３０及び横交差部材１３２を有する。ＴＥＭ部１２４は、並列な相隔たるコンダクタ又は段１４０、及び該並列な相隔たるコンダクタ又段１４０に隣接して配置された第１のスクリーン部１４２と、前記並列な相隔たるコンダクタ又段１４０を横切るエンドキャップスクリーン部１４４とを有する無線周波数スクリーン部を有する。第１のスクリーン部１４２は、平らで、滑らかに湾曲し、又は頭部１１８の輪郭におおよそ整合するように合わせられても良い。
【００３４】
エンドキャップスクリーン部１４４は、コイル１２０がケーブル波によってほとんど乱されないように、無線周波数基準接地を提供する。エンドキャップスクリーン部１４４は、また、放射エネルギー損失を低減し、無線周波数エネルギーを撮像部位に反射し返す。バードケージ部は、対象１１８に視認性を提供するよう、段１４０の間の開口部を伴う透明又は半透明な無線周波数スクリーンによって遮蔽され得る。（この配置は、後述する図１３に示す無線周波数コイルに類似する。）他の実施例では、バードケージスクリーンは、段１４０に類似する段を有するが、頭部１１８から、より大きな間隔で設けられている（図示せず。）。バードケージスクリーンは、共鳴又は非共鳴であっても良い。コイル１２０は、また、上部及び下部１２２、１２４がインピーダンス回路網によって接続されているボリュームコイルとして使用されても良い。他の撮像アプローチでは、個々の導電体は、頭部コイル１２０が並列画像又はセンス（ＳＥＮＳＥ）画像のための位相コイル配列として働くように、受動的に又はインピーダンス回路網を用いて、相互に分離される。
【００３５】
図１２を参照すると、図１１の頭部コイル１２０に類似する頭部コイル１２０’が示されている。頭部コイル１２０’は、変形されたＴＥＭ部１２４’が、変形されたバードケージ部１２２’の並列な相隔たる導電体又段１３０’を相互接続するための端部部材としても働く変形されたエンドキャップスクリーン部１４４’を有する点で、コイル１２０とは異なる。段１３０’は、静電容量ＣＳによってエンドキャップスクリーン部１４４’に接続されている。より高い周波数では、無線周波数スクリーンは、随意的に、放射損失を更に低減するように、上側のバードケージ部１２２’も覆うよう広がっている。
【００３６】
図１３を参照すると、相当に高い周波数を得ることがＴＥＭ型コイルに有利となる一方で、バードケージコイル構造の相対的な開放性を保持するための他のアプローチについて、記述する。無線周波数コイル１５０は、展開図又は平面図で示されている。図において、一様に円筒形のコイルは、説明目的のために、展開されて提示されている。コイル１５０は、プリント回路基板又は他の適切な基板にストリップライン技術を用いて形成された静電容量ＣＲを夫々有する複数の導電体又は段１５２を有する。上側及び下側の横方向部材１５４、１５６は、同様に形成されており、静電容量ＣＴを有する。静電容量ＣＲ及びＣＴは、個別の部品、離散的な部品、又はそれらの幾つかの組み合わせをひとまとめにされても良い。更に、端部部材１５４、１５６は、図１３の展開図では直線的に表されているが、端部部材１５４、１５６は、実際には、段１５２を横切って配置されたリングである。導電体又は段１５２、及び端部部材１５４、１５６は、実質的に放射エネルギー損失を低減するＴＥＭ無線周波数スクリーン１５８上に配置されている。ＴＥＭ無線周波数スクリーン１５８は、円筒形の輪郭を示す。透明又は半透明な誘電体１６０は、導電体１５２の間及び交差部材１５４、１５６の間の無線周波数スクリーン１５８の開口部に配置されている。一実施例では、誘電体１６０は空気である。透明又は半透明な誘電体１６０は、撮像対象である人間の改善された視認性を提供し、一方、ＴＥＭ無線周波数スクリーン１５８は、コイル１５０の無線周波数特性を改善するように、少なくとも導電体１５２とＴＥＭ無線周波数スクリーン１５８との間で共鳴する共鳴モードを支持する。
【００３７】
以上、本発明について、好ましい実施例を参照して説明した。明らかに、上記詳細な説明を読んで、理解することで、変形及び代替がなされることが可能である。本発明は、添付の特許請求の範囲又はそれと等価なものの主旨を損なわない範囲で、このような変形及び変更を行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】一様に平面のＴＥＭ部及び弓形のバードケージ部を有する無線周波数コイルを内蔵する磁気共鳴画像スキャナの端面図を図式的に示す。
【図２】スキャナのおよそ２分の１が内部機構を示すために切り取られた、図１の磁気共鳴画像スキャナの側面図を図式的に示す。スキャナのボアの中に撮像対象を運ぶための可動な長椅子も図２には示されている。
【図３】ボリューム共鳴器を決めるための、ＴＥＭ部及びバードケージ部の結合の回路図を示す。
【図４】ボリューム共鳴器を決めるための、ＴＥＭ部及びバードケージ部の結合に関する他のアプローチの回路図を示す。
【図５】結合されたＴＥＭ部及びバードケージ部を有する一様に円筒形の無線周波数コイルの端面図と、ボリューム共鳴器としてコイルを駆動するために適したポート接続とを示す。
【図６】バードケージ部及びＴＥＭ部を有し、選択的に結合及び分離をなされた段を位相コイル配列として動作させるための電子機器を駆動させる無線周波数コイルの個々の導電体又は段を選択的に結合又は分離する方法を示す。
【図７】Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤは、バードケージ部及びＴＥＭ部を有する無線周波数コイルの導電体又は段の選択的な結合及び分離によりサブコイルを選択的に決めることによって得られる幾つかの位相コイル配列構造の回路図を示す。
【図８】一様に平面のＴＥＭ部及び弓形のバードケージ部を有する無線周波数コイルを内蔵し、外側の遮蔽無線周波数スクリーンがコイルのＴＥＭ部の無線周波数スクリーンとしても働く磁気共鳴画像スキャナの端面図を図式的に示す。
【図９】一様に平面のＴＥＭ部と、異なった大きさの２つの交換可能な弓形のバードケージ部を有する無線周波数コイルを内蔵する磁気共鳴画像スキャナの端面図を図式的に示す。
【図１０】一様に平面のＴＥＭ部及び弓形のバードケージ部を夫々が有する、異なった大きさの３つの無線周波数コイルを図式的に示す。前記３つの無線周波数コイルは、撮像画像であるうつ伏せの人間の頭部、胴体、及び脚を夫々の撮像するよう、マグネットボアの軸に沿って、異なった位置に配置されている。
【図１１】ＴＥＭ部及びバードケージ部を夫々有する無線周波数ヘッドコイルを図式的に示す。
【図１２】ＴＥＭ部及びバードケージ部を夫々有する無線周波数ヘッドコイルを図式的に示す。
【図１３】バードケージ構造と、比較的開いた無線周波線スクリーンとを有する無線周波数コイルの展開図を図式的に示す。
【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７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図７Ｄ】
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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１２】
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【図１３】
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【国際調査報告】
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