(57)【要約】  本発明は、磁気共鳴システム用の、特に磁気共鳴イメージングシステム用の横方向電磁（ＴＥＭ）高周波コイル１を提供する。特に、本発明の概念は、各々のＴＥＭコイル素子２の細長いストリップセクション４の両端の末端領域の少なくとも１つが、ストリップセクション４の長手方向を横断する方向に横方向拡張部６を有する、コイル１を提供する。これらの横方向拡張部６は、Ｌ字形又はＵ字形のＴＥＭコイル素子２を形成するようにストリップセクション４と組み合わせられ、「リング様の」電流寄与を提供し、従来のＴＥＭコイルと比較してｚ感度の低下を結果的にもたらす。結果は、ｚ方向におけるより小さい感度プロファイルを提供し、例えばＲＦシールド又はスクリーン３を通じて良好に規定されるＲＦグラウンドの特性をなお維持するＴＥＭコイル素子２を有するコイルアレイである。ｚ方向における低下された視野は、ノイズ受信を低減するだけでなく、送信中にそれらの領域に生成されるＳＡＲをも低減する。
2014528316.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気共鳴システム、特に磁気共鳴イメージングシステムのための横方向電磁（ＴＥＭ）高周波コイルであって、
前記高周波コイルは、各々が細長いストリップセクションを有する複数のＴＥＭコイル素子を有し、
前記複数のＴＥＭコイル素子は、前記細長いストリップセクションが、平行であるように及び検査される被検体を受け入れる空間又はボリューム（Ｖ）内及び／又はその周りに間隔をおいて配置されるように、構成され、
各々のＴＥＭコイル素子の細長いストリップセクションの両端の末端領域の少なくとも一方が、個々のストリップセクションの長手方向を横断する方向に横方向拡張部を有する、高周波コイル。
【請求項２】
各々のＴＥＭコイル素子のストリップセクションからの各々の横方向拡張部は、前記高周波コイルのｚ軸の周り若しくは外周の方向にあり、それにより、当該ＴＥＭコイル素子のリングセクションを形成する、請求項１に記載の高周波コイル。
【請求項３】
各々のＴＥＭコイル素子の細長いストリップセクションの両端の末端領域のただ１つが、横方向拡張部を有し、それにより、各々のＴＥＭコイル素子にＬ字形のコンフィギュレーションを提供する、請求項１又は請求項２に記載の高周波コイル。
【請求項４】
各々のＴＥＭコイル素子の細長いストリップセクションの両端の末端領域の両方が、ストリップセクションの長手方向を横断する方向に横方向拡張部を有し、それにより、各々のＴＥＭコイル素子にＵ字形のコンフィギュレーションを提供する、請求項１又は請求項２に記載の高周波コイル。
【請求項５】
各々のＴＥＭコイル素子のストリップセクションからの横方向拡張部が、共通の円周方向にあるとともに、複数のＴＥＭコイル素子のうち隣接するＴＥＭコイル素子のストリップセクションの方へ延びる、請求項４に記載の高周波コイル。
【請求項６】
各々のＴＥＭコイル素子のストリップセクションからの横方向拡張部は、複数のＴＥＭコイル素子のうち隣接するＴＥＭコイル素子のストリップセクションと少なくとも部分的にオーバラップする、請求項５に記載の高周波コイル。
【請求項７】
複数のＴＥＭコイル素子は、高周波放射線のための電気的グラウンドを形成する導電性シールド又はスクリーンよって囲まれている、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の高周波コイル。
【請求項８】
各々のＴＥＭコイル素子のストリップセクションからの各々の横方向拡張部が、導電性シールド又はスクリーンと電気的に接続される、請求項７に記載の高周波コイル。
【請求項９】
離調が、マルチチャネルコイルアレイを形成するように、ストリップセクションの両端の末端領域において及び／又は横方向拡張部において導電性シールド又はスクリーンの電気的グラウンドに対し提供される、請求項７又は請求項８に記載の高周波コイル。
【請求項１０】
横方向拡張部及びストリップセクションが、導電性シールド又はスクリーンの電気的グラウンドまでの異なる距離を有する、請求項７乃至９のいずれか１項に記載の高周波コイル。
【請求項１１】
複数のＴＥＭコイル素子のストリップセクションは、前記高周波コイルのｚ軸に対し予め規定された角度をなして配される、請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の高周波コイル。
【請求項１２】
誘電材料が、ストリップセクションと導電性シールド又はスクリーンの電気的グラウンドとの間に提供され、及び／又は誘電材料が、ストリップセクションとイメージングされる被検体との間に提供される、請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の高周波コイル。
【請求項１３】
２又はそれ以上のＴＥＭコイル素子が、互いに隣接して配されるとともに、ｚ軸に沿って間隔をおいて配され、それにより、前記高周波コイルは、ｚ方向において、ＴＥＭコイル素子の少なくとも２つの円周方向の行を含む、請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の高周波コイル。
【請求項１４】
キャパシタ、インダクタ及びインピーダンス回路を含むグループから選択されるさまざまな電気素子の１又は複数が、各々のＴＥＭコイル素子のストリップセクションに沿って直列に接続される、請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の高周波コイル。
【請求項１５】
請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の横方向電磁高周波コイルを組み込んだ磁気共鳴システム、特に磁気共鳴イメージングシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気共鳴（ＭＲ）の分野に関し、特に、ＭＲアプリケーションにおいて用いられる横方向電磁（transverse-electromagnetic、ＴＥＭ）高周波（ＲＦ）コイル、及びこのようなコイルを組み入れた磁気共鳴（ＭＲ）システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＭＲシステム及び特に磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）システムは、クワドラチャバードケージコイル（ＱＢＣ）を用いることが多く、クワドラチャバードケージコイルは、ｚ方向（すなわち軸方向）におけるより狭い視野（ＦＯＶ）の利点を有するとともに、より高い信号対雑音比（ＳＮＲ）を供給し、更に、ＴＥＭコイルと比較してより低い全ＲＦパワー要求をもつ。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、バードケージコイルは、ＲＦグラウンドに対しフロートするので、ＱＢＣを利用したＭＲシステムのＲＦパワーの供給は、通電するＲＦ接続により問題である。更に、この問題は、このような装置のＥＭシミュレーションに関して信頼性のある基礎を提供しない。特に劣化したバードケージコイルの場合、ＲＦケーブル接続は、ＭＲシステム内の患者によるＲＦエネルギーの特定吸収率（ＳＡＲ）の管理に関連するシミュレーションに関して、規定し特定するのが困難である。
【０００４】
本発明の目的は、磁気共鳴（ＭＲ）アプリケーションにおいて使用される新しい改善された高周波（ＲＦ）コイルであって、上述の従来のバードケージコイルの不利益及び制限に対処する高周波コイルを提供することである。
【０００５】
この目的で、本発明は、請求項１に記載の特徴を有する横方向電磁（ＴＥＭ）高周波（ＲＦ）コイルを提供する。好適な特徴は、従属請求項に列挙される。本発明は更に、請求項１５に記載の磁気共鳴（ＭＲ）システムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
従って、１つの見地によれば、本発明は、磁気共鳴システム用の、特に磁気共鳴イメージングシステム用の横方向電磁（ＴＥＭ）高周波コイルを提供する。高周波コイルは、複数のＴＥＭコイル素子を有し、各々のＴＥＭコイル素子は、細長いコイルストリップセクションを有する。複数のＴＥＭコイル素子は、細長いストリップセクションが実質的に平行であるように及び検査される被検体を受け入れる空間又はボリューム内及び／又はその周りに間隔をおいて配置されるように、構成され、各々のＴＥＭコイル素子の細長いストリップセクションの両端の末端領域の少なくとも１つは、個々のストリップセクションの長手方向を横断する方向に横方向コイル拡張部を有する。
【０００７】
１つの特定の実施形態において、各々のＴＥＭコイル素子の細長いストリップセクションの両端の末端領域のうちただ１つが、横方向拡張部を有し、それにより、各々のＴＥＭコイル素子に、概してＬ字形のコンフィギュレーションを与える。しかしながら、好適な実施形態において、各々のＴＥＭコイル素子のストリップセクションの両端の末端領域の両方が、ストリップセクションの長手方向を横断する方向に横方向拡張部を有し、それにより、各々のＴＥＭコイル素子に、Ｕ字形のコンフィギュレーションを与えることができる。Ｌ字形又はＵ字形のコンフィギュレーションの言及は、一般的な意味においてのみ理解されるべきであることに留意されたい。従って、これらの語は、Ｌ字形又はＵ字形の側面又は底面が、特定の相対長さ又は特定の幾何学的な関係を有することを示すことを意図するものではない。そうではなく、それらの語は、単にその形状の一般的な印象を与えるものである。
【０００８】
従って、本発明によれば、各々のＴＥＭコイル素子のストリップセクションが、ＲＦシールド又はスクリーンへの接続の前にその両端の端部のどちらか又は両方において横方向に（例えば、アジマス方向又は円周方向に）拡張されるようなやり方で、従来の又は古典的なＴＥＭコイルの素子が変更される。コイル素子のこれらの拡張又は付加の部分の各々が、フィールド寄与を生じさせることが分かった。かかるフィールド寄与は、信号送信中にｚ軸に沿った低下された感度を与え、従って、信号受信中に撮像視野の外側の領域からピックアップされるより少ないノイズを与える。従って、提案されるＴＥＭコイルのｚ方向における低減されたＦＯＶは、（ＱＢＣに関して）ＦＯＶの外側の領域からのノイズ受信を低減するだけでなく、送信中にそれらの領域に生成されるＳＡＲを低下させる。更に、提案されるＴＥＭコイルは、所与のＢ場を生成するために必要とされるＲＦパワーの大きな低減をもたらし、これは、ＱＢＣを利用するＭＲシステムと比較して大幅にコストを低減することができる。
【０００９】
好適な実施形態において、解析される被検体を受け入れる空間又はボリュームは、（例えば、ＭＲシステムのハウジング内の）キャビティによって形成され、キャビティの形状は、円筒状又は管状でありえ、又は他の場合には角柱でありうる。ＴＥＭコイル素子の細長いストリップセクションは、概して軸方向に延在するようにキャビティの周りに及び好適にはキャビティの中心軸（すなわちｚ軸）に平行に、配置されるが、代替として、それらは、予め規定された角度をなして、好適には中心軸又はｚ軸に対し約４５°より小さい角度をなして、配置されてもよい。更に、複数のＴＥＭコイル素子のストリップセクションは、好適には、ボリューム又はキャビティの周りで、実質的に一様な間隔をあけて互いから離れて配置される。
【００１０】
好適な実施形態において、各々のＴＥＭコイル素子のストリップセクションからの各々の横方向拡張部は、被検体を受け入れる空間又はボリュームの周りの方向に、又は概して円周方向に、延在する。すなわち、横方向拡張部は、ｚ軸又はキャビティの軸方向を横断する方向であって、ボリューム又はキャビティの周り又は外周の周方向に、延在する。特に好適な実施態様において、横方向拡張部の各々は、ボリューム又はキャビティの中心軸又はｚ軸の周りでアジマス方向を向く。従って、解析される被検体を受け入れるボリュームが、円筒状又は管状のキャビティによって形成される場合、各々のＴＥＭコイル素子のストリップセクションからの横方向拡張部は、リングセクションを形成することができ、リングセクションは、組み合わせにおいて考えるとき、不連続な又は中断される帯であるが、全体としてキャビティの周りに延在する。各々の横方向拡張部の角度範囲又はｚ軸の周りのリングセクションは、一般に、ＴＥＭコイルの設計に依存して、特に、例えば円筒状の）ボリュームの周りに間隔をあけて配置される複数のコイル素子に依存して、変わる。ｚ軸の周りの各々の横方向拡張部の角度範囲αは、一般に、ｚ軸の周りのコイル素子の数ｎと３６０°の比より小さく又はそれに等しい（α≦３６０°／ｎ）。従って、例えばｚ軸の周りに間隔をおいて配置される８つのコイル素子を有するコイル設計において、各々の横方向拡張部又はリングセクションは、一般に、約４５°より小さい角度範囲を有する。別の特定の実施形態において、コイルの片側は、連続するリングセクションを有することができ、他方の側は、特化して調整されるＢ１場のためのリング補償を有する。更に、別の実施形態において、横方向拡張部の各々は、アジマス方向ではなく、別のボリューム又はキャビティの周りに円周方向に、すなわち中心軸又はｚ軸に対し０°以外の角度（例えば０°から４５度のレンジ）で、延在することができる。
【００１１】
好適な実施形態において、各々のＴＥＭコイル素子のストリップセクションの両端の末端領域からの横方向拡張部は、同じ円周方向に延び、それにより、各々のＴＥＭコイル素子の横方向拡張部及びストリップセクションは協力して、基本的なＵ字形のコンフィギュレーションを形成する。各々のＴＥＭコイル素子のストリップセクション及び横方向拡張部は、同じ幅を有するように構成されることができる。代替として、各々のＴＥＭコイル素子の横方向拡張部は、個々のストリップセクションの幅と比較して、異なる幅を有することができる。
【００１２】
好適な実施形態において、各々のＵ字形のＴＥＭコイル素子のストリップセクションからの横方向拡張部は、互いに実質的に平行に及び複数のＴＥＭ素子の隣接する１つのストリップセクションに向かって、延びる。この点で、ＴＥＭコイル素子の横方向拡張部は、円周方向において互いにアラインされることができ、又は代替として、円周方向において互いにオフセットされることができる（すなわち、アラインされない）。１つの特定の実施形態において、各々のＴＥＭコイル素子のストリップセクションからの横方向拡張部は、コイル内の複数のＴＥＭ素子のうｖひ近傍の又は隣接するＴＥＭ素子のストリップセクションと少なくとも部分的にオーバラップする。横方向拡張部は、同じ長さでありえ又は異なる長さを有してもよい。
【００１３】
好適な実施形態において、複数のＴＥＭコイル素子の各々は、高周波放射線のための電気的グラウンドを形成する導電性シールド又はスクリーンによって囲まれている。特に、シールド又はスクリーンは、複数のＴＥＭコイル素子をひとまとめに囲むことができる。各々のＴＥＭコイル素子のストリップセクションからの横方向拡張部は、好適には、キャパシタ、インダクタ、インピーダンス回路又は当分野においてそれ自体知られている他の回路を含むグループから選択される任意の１又は複数のさまざまな電気コンポーネントを通じて、シールド又はスクリーンと電気的に接続される。このようにして、ＴＥＭコイルは、ＲＦシールド又はスクリーンへの規定されたＲＦグラウンドを有し、これは、ＱＢＣには当てはまらない。規定されるＲＦグラウンドは、離調回路、給電ケーブル及びＲＦ安全の目的のために使用されるピックアップコイルのための固体参照電圧を提供する。コモンモードケーブル電流は阻止され、相互カップリングが全体として規定される。これは更に、ロードされたＭＲアンテナシステム内の被検体（患者）のＲＦ安全シミュレーションのために信頼性のある参照を与え、これは、特にＳＡＲ推定のために重要である。
【００１４】
当業者であれば、本発明は、容量性端部負荷を有する双極子素子又はストリップラインコイル素子を含むと考えられるＴＥＭコイル構造に関することが分かるであろう。すなわち、ストリップライン共振器又は双極子共振器（例えば容量性短絡）のような異なる用語が、ここに提案される概念に関連して用いられることができる。この点において、好適な実施形態において、誘電材料が、ストリップセクションとシールド又はスクリーンの電気的グラウンドとの間に提供されることができる。更に、誘電材料は、ストリップセクションとイメージングされるべき被検体との間に提供されることができる。ＲＦシールド又はスクリーンとストリップ導体との間の誘電材料の使用、及び／又はストリップ導体とイメージングされるべき被検体との間の誘電材料の使用は、電界を遮蔽するために有益でありうる。
【００１５】
本発明のＴＥＭコイルは、一般に、全身ＭＲスキャナ用の１つのチャネルコイルとして構成されることができるが、今日では信号送信のためのマルチチャネルシステムに向かう傾向がある。他方で、マルチチャネル信号の受信は、非常に長い期間標準になっている。マルチチャネル送信の場合、バードケージコイル及びＴＥＭコイルは、独立した送信素子を提供し、それによりコイルアレイを提供するために、デカップリングされ（分離され）なければならない。重要なこととして、このデカップリングは、バードケージコイルと比較して、本発明によるＴＥＭコイルを使用することによりかなり簡略化され、それにもかかわらず標準ＴＥＭコイルと比較して本発明のＴＥＭコイルの改善された性能を維持することが分かった。従って、好適な実施形態において、提案されるＴＥＭコイル構造の素子の全ては、完全にデカップリングされることができ、マルチチャネル送信コイルアレイとして使用されることができる。横方向拡張部は、例えばＰＩＮスイッチを通じてシールド又はスクリーンの電気的グラウンドへの、ストリップセクションの両端の末端領域における離調を提供することができ、この種の離調は、一般にバードケージコイルロッドの中央で行われるフローティングバードケージコイルの離調よりも、実現するのがより容易である。それにもかかわらず、本発明のＴＥＭコイルの離調は、各々のストリップセクションの中央においても実現されることができ、これは、ＱＢＣにも当てはまる。更に、複数の離調位置が選択肢になる。
【００１６】
好適な実施形態において、横方向拡張部及びストリップセクションは、電気的グラウンドまでの異なる距離を有し、これは、ストリップセクション又は横方向拡張部の離散キャパシタに起因する電場を低減することを助ける。横方向拡張部は、好適には、その中の電流と関連する電界を低減するために、ＲＦシールド又はスクリーンにより近くなるように低くされる。更に、個別のコイル素子のデカップリングは、例えば容量性、誘導性又は四分の一波長ライン回路のようなさまざまなデカップリング回路の任意のものを使用して達成されることができる。
【００１７】
好適な実施形態において、２又はそれ以上のＴＥＭコイル素子が、互いに隣接して配置され及びｚ軸に沿って互いに間隔をおいて配置され、それにより、コイルは、ｚ方向においてＴＥＭコイル素子の少なくとも２つの円周行を含む。例えば、２つのＬ字形のコイル素子は、互いに隣接して配置され及びｚ軸に沿って間隔をおいて配置されることができ、それにより、２つのＬ字形のコイル素子が一緒にコイル構造のＵ字形を形成し、すなわちアラインされたストリップセクションがＵ字形の基部を形成する。このようにして、コイル素子は、ｚ方向においてセグメント化されることができる。更に、キャパシタ、インダクタ、インピーダンス回路又は他の回路を含むグループから選択されるさまざまな電気コンポーネントの任意の１つ又は複数が、例えば二重共鳴を達成するために、又は７テスラ又はより高い磁界強度をもつ効率のために、各々のＴＥＭ素子のストリップセクションに沿って直列に接続されることができることが分かるであろう。
【００１８】
本発明のＴＥＭコイル内のコイル素子のストリップセクションが平行に配置されることに関して、当業者であれば、正確な又は精密な平行の配置は必要とされないことが分かるであろう。従って、ここで「平行」という語の使用は、概略的又は近似の意味のみを有するものとして理解されるべきである。更に、各々のコイル素子のストリップセクションは、一般には実際のところ直線状であるが、必ずしも直線状である必要はないことに留意されたい。すなわち、本発明の概念を具体化するコイル構造は、コイル素子のストリップセクションが例えばカーブされることができることが企図される。
【００１９】
従って、本発明は、ＭＲシステムの適用範囲で使用されるのに適したＴＥＭタイプの高周波コイルの概念を提案する。例えば、本発明のＴＥＭコイル概念は、全身ＭＲスキャナ（例えば、高磁場でのマルチ素子送信アプリケーション）、頭部検査用の頭部コイル、及び特化した小さいコイル装置（例えば獣医師アプリケーションにおいて小動物を検査するためのもの）において、身体イメージング用に用いられることができる。更に、コイルは円筒状である必要はなく、平面状であってもよい。特に高磁場ＭＲＩ（≧７Ｔ）の場合、局所送信器が使用される。これらは、可能性として提案されるタイプのものでありうる。ＲＦシールドは、コイル素子の近くの専用グラウンド平面である。ＴＥＭコイルは、一般に使用されるクワドラチャバードケージコイル（ＱＢＣ）と比較して、身体イメージングへの異なるアプローチを提供する。特に高磁場システムにおいて使用される場合、古典的なクワドラチャ駆動装置で動作されるＱＢＣは、患者身体内の誘電効果及び解析キャビティ内での進行波効果により、一様なスピン励起及び信号受信を生じさせることができない。
【００２０】
従来のＴＥＭコイルは、一般にｚ方向においてより大きい感度プロファイルをもっており、これは、患者による（特に頭部領域における）ＲＦエネルギーの特定吸収率（ＳＡＲ）に関する安全問題につながりうるものであり、ノイズピックアップに対する付加の感度のため画像品質を更に低減することがあるが、本発明の概念は、これらの問題を解決することが可能である。提案される概念は、ｚ方向におけるトランケートされた又は低下された感度プロファイルをもつＬ字形又はＵ字形のＴＥＭタイプコイル素子であって、上述の問題を解決し、良好に規定されたＲＦグラウンド（すなわちＲＦシールド又はスクリーンを介して）を有するＴＥＭコイルの特性をなお維持するＴＥＭタイプコイル素子をを提供する。Ｕ字形のＴＥＭコイル素子の横方向拡張部は、従来のＴＥＭコイルにおいて直面していたｚ感度を結果的に低下させる「リング様」の電流寄与を提供することが分かった。こうして、提案されるＴＥＭコイルの概念は、円周セクション又はリングセクションを組み入れ、リングセクションは、特にＳＡＲ問題に関するシミュレーションに良く適した小さいＦＯＶ及び規定されたＲＦグラウンドを提供する。従って、安全患者管理は、アレイアンテナ素子カップリング（インピーダンスマトリックス）及びセンサデータ（ピックアップコイル）に関連して良好に規定されるＲＦシステムに基づくので、上述の概念は、安全なＲＦ高磁場ＭＲシステムのための堅固な基礎を提供する。従って、本発明は、磁気共鳴イメージングアプリケーションにおいてしばしば用いられるクワドラチャバードケージコイルの有利な代替策を提供する。
【００２１】
別の見地によれば、本発明は、上述したような本発明の横方向電磁（ＴＥＭ）高周波コイルを組み入れる磁気共鳴システム、特に磁気共鳴イメージングシステムを提供する。
【００２２】
本発明のこれらの及び他の見地は、以下に記述される実施形態から明らかになり、それらを参照して説明される。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】従来のＴＥＭコイルを示す図。
【図２】本発明の好適な実施形態によるＴＥＭコイルを示す図。
【図３】本発明の代替の好適な実施形態によるＴＥＭコイルを示す図。
【図４】計算された視野（ＦＯＶ）を示す図であって、より具体的には、それぞれ異なるコイル設計の間の垂直軸上のＢ１場の大きさ対Ｚ座標のプロットを示す図。
【図５】本発明によるＵ字形のＴＥＭコイルの４つの異なる実施形態（ａ）乃至（ｄ）を示す図。
【図６】本発明によるハイブリッドループのＵ字形ＴＥＭコイルの他の実施形態を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
図１は、ＭＲＩシステムのような磁気共鳴システム用の従来の横方向電磁（ＴＥＭ）高周波（ＲＦ）コイル１Ｃを示す。従来のＴＥＭコイル１Ｃは、コイル１ＣのＲＦグラウンドとして機能する円筒状スクリーンの形のＲＦシールド３内に配置され及びＲＦシールド３によって囲まれる複数のＴＥＭコイル素子２を有する。円筒状ＲＦスクリーン３の中心軸は、図１に示されるデカルト座標によって示されるように、コイル１Ｃのｚ軸に対応する。複数のＴＥＭコイル素子２の各々は、細長いコイルストリップセクション４を有し、ＴＥＭコイル素子２は、ストリップセクション４が本質的に平行であるように及びＲＦスクリーン３内部のｚ軸の周りで規則的な間隔をおいて互いに離れて配置されるように、構成される。ＲＦスクリーン３は、この例では円筒状であるので、ＴＥＭコイル素子２のストリップセクション４の全ては、コイル１Ｃのｚ軸から、基本的に同じ半径方向距離をもつ。この実施形態において、コイル素子２は、デカップリングされない。むしろ、グラウンドへのカップリング接続Ｃは、実際、ストリップセクション４及びＲＦスクリーン３によって形成されるループを、共振の形で閉じている。電流が、例えば接続又は供給ポイントＣを通じて表面上で各々のコイル素子２に供給されると、電流は、ストリップセクション４を横切り、別の接続部を通って、ＲＦスクリーン３上のグラウンドへ流れる。従って、各々のコイル素子２はループを形成し、その一部は、ＲＦスクリーンによって含められる。
【００２５】
ＭＲシステムにおいて被検体Ｓ（一般に、患者身体の一部）をイメージングするために、ＴＥＭコイル素子２及び特にストリップセクション４は、イメージングされ解析される被検体Ｓを受け入れるように構成されるＲＦスクリーン３内のボリュームＶの周りに間隔をおいて配置される。上述したように、従来のＴＥＭコイル１Ｃは、ｚ方向において相対的に拡大される感度プロファイルの不利益を有し、これは、患者による（例えば頭部領域における）ＲＦエネルギーの特定吸収率（ＳＡＲ）に関する安全問題につながりうるものであり、ピックアップされるノイズに対する付加の感度のため画像品質を低減することもある。これは、計算された視野（ＦＯＶ）を示す図４から明らかであり、より具体的には、それぞれ異なるコイル設計に関して、垂直方向の磁石軸上のＢ１場の大きさ対ｚ座標のプロットを示し、コイル設計は、「ＴＥＭ」と示され円でプロットされたラインに表される図１の従来のＴＥＭコイル１Ｃを含む。バードケージタイプコイルによって提供されるｚ方向の相対的に狭い感度プロファイルを有するコントラストが更に、図４から明らかであり、「バードケージ」と示され四角形でプロットされたラインにＱＢＣの場合のＦＯＶを示している。
【００２６】
図２を参照して、本発明の実施形態によるＭＲＩシステムのような磁気共鳴システム用のＴＥＭ高周波コイル１の一例が示される。図１の場合のように、この実施形態のＴＥＭコイル１は、円筒状スクリーンの形のＲＦシールド３内に配置され及びＲＦシールド３によって囲まれる複数のＴＥＭコイル素子２を有し、ＲＦシールド３は、コイル１のためのＲＦグラウンドとして機能する。更に、ＲＦスクリーン３の中心軸は、コイル１のｚ軸に対応する。複数のＴＥＭコイル素子２の各々は、細長いコイルストリップセクション４を含み、ＴＥＭコイル素子２は、ストリップセクション４が、本質的に平行であるように及びＲＦスクリーン３内のｚ軸の周りの同じ半径方向距離のところに規則的な間隔で互いに間隔をおいて配置されるように、構成される。しかしながら、この場合、各々のＴＥＭコイル素子２のストリップセクション４の両端の末端領域５の各々は、個々のストリップセクション４の長手方向を横断する方向に横方向拡張部６を有する。具体的には、横方向拡張部６は、ｚ軸の周りに及び被検体Ｓを受け入れるボリュームＶの外周の周りに、円周方向に存在し、ボリュームＶは、複数のＴＥＭコイル素子２によって囲まれ又は含まれる。
【００２７】
ストリップセクション４の両端の末端領域５の各々からの横方向拡張部６は、短い円周セクション又は「リング」セクションを形成し、Ｕ字形のコイル素子２を与える。重要なこととして、横方向拡張部又はリングセクション６は、「リング様」の電流寄与を提供し、これが、従来のＴＥＭコイルと比較してｚ感度の明らかな低下をもたらすことが分かった。これは特に、図４から明らかであり、図４は、「Ｕ−ＴＥＭ」と示され三角形でプロットされたラインによって、図２のＲＦコイル１のＦＯＶを示している。すなわち、間隙又は不連続領域７によって中断されるにもかかわらず、ＴＥＭコイル素子２の短い横方向拡張部又は「リング」セクション６は、コイル１の非常に狭い視野を提供する。この効果は、可能性として、近傍の又は隣接するコイル素子２の横方向拡張部６との間の円周方向のアライメントによって増大されることができる。更に、図２の各々のＴＥＭコイル素子２のストリップセクション４からの横方向拡張部６は、それらの自由端８のところで、キャパシタを通じてスクリーン３と接続されることに留意されたい。更に、横方向拡張部６は、ＲＦスクリーン３のグラウンドに対し、ＰＩＮスイッチを通じて、ストリップセクション４の両端の末端領域５のところで離調を提供することができる。
【００２８】
次に図３を参照して、本発明によるＭＲシステム用のＴＥＭ高周波コイル１の別の実施形態が示される。この実施形態において、ＴＥＭコイル１は、図２を参照して記述されたものと同様の構造を有し、示される参照記号は同様の部分を示す。ここでも、横方向拡張部６は、ｚ軸の周りで及び解析される被検体Ｓを受け入れるボリュームＶの周りで、同じ円周方向にあり、Ｕ字形のＴＥＭコイル素子２を生成する。しかしながら、この場合、横方向拡張部又はリングセクション６は、より長く、コイル１内の次に隣接するＴＥＭコイル素子２のストリップセクション４のより近くまで延び、これは、円周方向の帯における間隙又は不連続領域７がより小さいことを意味する。図４から再び明らかなように、結果は、従来のＴＥＭコイルと比較してコイル１のｚ感度の一層大きな低下をもたらす。この点で、図３のＲＦコイルのＦＯＶは、「Ｕ−ＴＥＭ（ｌｏｎｇ）」と示され三角形でプロットされたラインによって表される。実際、図３のコイル１は、ＱＢＣのＦＯＶに近いＦＯＶを提供することが分かる。従って、磁界のｚプロファイルは、ＴＥＭコイル素子２の横方向拡張部の長さ又はリングセクション６によって変わり得ることが分かる。
【００２９】
図５は、本発明の異なる実施形態によるＴＥＭコイル又は共振器１の４つの異なる例（ａ）乃至（ｄ）を示しており、ＴＥＭコイル１は、ここでもＵ字形のＴＥＭコイル素子２を含む。各々のＵ字形のＴＥＭコイル素子２は、隣接するコイル素子２の横方向拡張部又はリングセクション６が平行に延在するように、及び結果的に得られる視野が必要に応じて設計されることができるように、設計される。実施形態（ａ）において、各々のリングセクション６は、近傍のＴＥＭコイル素子２のリングセクション６と円周方向にアライメントされており、すべてのリングセクション６は、等しい長さをもつとともに、近傍のＴＥＭコイル素子２のストリップセクション４まで延在する。実施形態（ｂ）において、リングセクション６は、円周方向においてアラインされておらず、近傍のＴＥＭコイル素子２のストリップセクション４と部分的にオーバラップする。実施形態（ｃ）において、同じストリップセクション４の両端の末端領域５のリングセクション６が、異なる長さを有する。実施形態（ｄ）において、ＴＥＭコイル素子２のストリップセクション４は、ｚ方向に対し、鋭角θで傾斜され又は傾けられる。実施形態（ａ）乃至（ｄ）のすべてにおいて、横方向拡張部６の自由端８における灰色の四角形は、各々のコイル素子２の、グラウンド（すなわちＲＦスクリーン３）への容量接続Ｃを示す。
【００３０】
図６は、本発明によるハイブリッドループ／Ｕ字形ＴＥＭコイルアレイの実施形態を示す。このような設計は、マルチ共振コイルアレイ又は表面コイルアレイの場合に有利である。すなわち、実施形態は、ＴＥＭ構造をループ素子と組み合わせることができる。
【００３１】
好適な実施形態において、幾つかのトランケートされたＴＥＭシステムが、ＭＲシステムの改善されたイメージング自由度（例えば高いチャネルカウントのＴｘ／Ｒｘアレイ）のためのデカップリングの有無にかかわらず、ｚ方向に沿って提供されることができる。トランケートされたＴＥＭ構造は、平面及び表面Ｔｘ／Ｒｘアレイとして適用されうる。代替として、トランケートされたＴＥＭ構造は、楕円形又は任意の他の形状であってもよい。トランケートされたＴＥＭ構造は、ＭＲシステムの勾配コイルの凹部にフィットするような寸法を有することができる。コイル素子が、ｚ方向の準ＱＢＣ磁場プロファイルの利益を失うことなく凹部の中に消えるので、この概念は、解析キャビティ内に自由空間をもたらす。本発明の概念は、すべての磁界強度について、インストールされるベース全体の身体コイルを改造するために用いられることができる。
【００３２】
上述の提案されたコイル１は、多くの異なるやり方で生成されることができる。一実施形態において、古典的なＴＥＭコイル１Ｃは、各々のＴＥＭコイル素子２に横方向拡張部６を装備し又は具備することができ、それにより、これらの拡張部６からのフィールド寄与が、コイル１のｚ感度の十分な低下を結果的に与える。別の実施形態において、各々の変形されたＴＥＭ素子のアジマス方向の部分は、結果的に生じるフィールドがｚ方向のＦＯＶをより効果的に低減するように、近傍のＴＥＭ素子２のリングセクション６が平行に走る形で、設計されることができる。更に、オーバラップ領域は、近傍の素子のデカップリングが例えば共通キャパシタを通じて又は幾何学的な設計によって（すなわち誘導的に）容易に果たされることができるように、設計されることができる。更に他の実施形態において、バードケージコイルが使用することが企図される。特に、ＱＢＣのリングは、リングの一部に接続されるバードケージの各々のロッド又はラングが同じアジマス方向に延在するように、切断されることができることが考えられる。残りのリングセクションの端部が、ＲＦスクリーンに接続されることができる。しかしながら、バードケージ構造は、結果的に得られる変形されたＴＥＭ素子全体の一様な電流分布が達成されうるように、再調整されることを必要とする。
【００３３】
本発明は、図面及び上述の記述において詳しく図示され記述されているが、このような図示及び記述は、説明的又は例示的なものとして考えられるべきであり、制限的なものではない。従って、本発明は、開示される実施形態に制限されない。開示される実施形態に対する他の変更は、図面、開示及び添付の請求項の検討から、請求項に記載の本発明を実施する際に当業者によって理解され実現されることができる。請求項において、「含む、有する（comprising）」という語は、他の特徴、構成要素又はステップを除外せず、不定冠詞「a」又は「an」は複数性を除外しない。特定の手段が相互に異なる従属請求項に列挙されているという単なる事実は、これらの手段の組み合わせが有利に使用されることができないことを示さない。請求項における任意の参照符号は、本発明の範囲を制限するものとして解釈されるべきでない。
【符号の説明】
【００３４】
１Ｃ  従来のＴＥＭ  ＲＦコイル、１  ＴＥＭ  ＲＦコイル、２  ＴＥＭコイル素子、３  ＲＦシールド又はスクリーン、４  コイルストリップセクション、５  ストリップセクションの末端領域、６  横方向拡張部又はリングセクション、７  間隙又は不連続領域、８  横方向拡張部の自由端、Ｃ  カップリング接続
【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５ａ）】
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【図５ｂ）】
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【図５ｃ）】
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【図５ｄ）】
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【図６】
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【国際調査報告】
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