(57)【要約】トンネル型ＭＲＩ装置の高周波コイルにおいて、検査空間を犠牲にすることなく、共振周波数の調整可能な技術を提供する。  筒状の高周波シールドと、高周波シールドと中心軸を同じとする筒状の仮想面上に配置されるコイルパターンと、周波数調整部材とを備え、高周波シールドとコイルパターンとにより高周波コイルの共振周波数を決定する共振ループを形成するトンネル型ＭＲＩ装置の高周波コイルを提供する。周波数調整部材は、高周波シールドとコイルパターンとの間に、両者間の結合容量を調整可能に配置し、これにより共振ループの共振周波数を調整可能とする。
2015012201.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状の高周波シールドと、
コイルパターンと、
周波数調整部材と、を備え、
前記コイルパターンは、前記高周波シールドと中心軸を同じとする筒状の仮想面上に間隔をあけて前記中心軸に平行に配置される複数のコイル導体を備え、
前記仮想面は、前記高周波シールドの内側に配置され、
前記周波数調整部材は、導体および誘電体の少なくとも一方で構成され、前記高周波シールドと前記コイルパターンとの間の空間に、当該高周波シールドと当該コイルパターンとの間の結合容量を調整可能に配置されること
を特徴とする高周波コイル。
【請求項２】
請求項１記載の高周波コイルであって、
前記コイル導体は、板状導体であり、
前記板状導体は、当該板状導体の主平面が前記仮想面に接するよう配置されること
を特徴とする高周波コイル。
【請求項３】
請求項１記載の高周波コイルであって、
前記周波数調整部材は、前記高周波シールドおよび前記コイルパターンの少なくとも一方との相対位置を変化可能に配置されること
を特徴とする高周波コイル。
【請求項４】
請求項３記載の高周波コイルであって、
前記周波数調整部材は、前記コイル導体と重なり合う面積を変更可能に配置されること
を特徴とする高周波コイル。
【請求項５】
請求項３記載の高周波コイルであって、
前記周波数調整部材は、前記高周波シールドおよび前記コイルパターンの少なくとも一方との距離を変更可能に配置されること
を特徴とする高周波コイル。
【請求項６】
請求項１記載の高周波コイルであって、
前記周波数調整部材は、誘電体を含み、当該誘電体による前記高周波シールドおよび前記コイルパターンの間の誘電率を変化可能に構成されること
を特徴とする高周波コイル。
【請求項７】
請求項１記載の高周波コイルであって、
前記周波数調整部材は、前記高周波シールドおよび前記コイルパターンのいずれか一方と低抵抗に接続され、他方とは容量結合するよう配置されること
を特徴とする高周波コイル。
【請求項８】
請求項１記載の高周波コイルであって、
前記周波数調整部材は、前記高周波シールドおよび前記コイルパターンに容量結合するよう配置されること
を特徴とする高周波コイル。
【請求項９】
請求項３記載の高周波コイルであって、
前記高周波シールドと前記コイルパターンとは、少なくとも二つのキャパシタを介して接続され、
前記キャパシタは、それぞれ、前記コイル導体の前記中心軸方向の端部から、所定の距離だけ内側に配置され、
前記周波数調整部材は、前記キャパシタの配置位置より前記中心軸方向の外側で前記相対位置を変化させること
を特徴とする高周波コイル。
【請求項１０】
請求項１記載の高周波コイルであって、
前記コイルパターンは、当該高周波コイルが互いにカップリングしない複数チャンネルのコイルとして機能するよう分離されていること
を特徴とする高周波コイル。
【請求項１１】
請求項１記載の高周波コイルであって、
前記高周波シールドは円筒状であり、
前記仮想面は円筒面および楕円筒面のいずれかであること
を特徴とする高周波コイル。
【請求項１２】
請求項１記載の高周波コイルであって、
前記高周波シールドは楕円筒状であり、
前記仮想面は楕円筒面であること
を特徴とする高周波コイル。
【請求項１３】
被検体が配置される空間に静磁場を形成する静磁場形成部と、
前記空間に傾斜磁場を印加する傾斜磁場印加部と、
前記被検体に高周波磁場を、送信コイルを介して送信する高周波磁場送信部と、
前記被検体から発生する核磁気共鳴信号を、受信コイルを介して受信する信号受信部と、
前記傾斜磁場印加部、高周波磁場送信部および前記信号受信部の動作を制御する制御部と、を備え、
前記送信コイルは、請求項１から１２いずれか１項記載の高周波コイルであること
を特徴とする磁気共鳴撮像装置。
【請求項１４】
被検体が配置される空間に静磁場を形成する静磁場形成部と、
前記空間に傾斜磁場を印加する傾斜磁場印加部と、
前記被検体に高周波磁場を、送受信コイルを介して送信する高周波磁場送信部と、
前記被検体から発生する核磁気共鳴信号を、前記送受信コイルを介して受信する信号受信部と、
前記傾斜磁場印加部、高周波磁場送信部および前記信号受信部の動作を制御する制御部と、を備え、
前記送受信コイルは、請求項１から１２いずれか１項記載の高周波コイルであること
を特徴とする磁気共鳴撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気共鳴撮像（ＭＲＩ：Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ  Ｉｍａｇｉｎｇ）技術に関わり、特に、高周波コイルの共振周波数調整技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＭＲＩ装置は、検査対象を横切る任意の断面内の核スピンに磁気共鳴を起こさせ、発生する核磁気共鳴信号からその断面内における断層像を得る医用画像診断装置である。静磁場中におかれた被検体に傾斜磁場を印加しながら高周波コイルを介して高周波磁場を照射すると、被検体内の核スピン、例えば、水素原子の核スピンが励起され、励起された核スピンが平衡状態に戻るときに核磁気共鳴信号として円偏波磁場が発生する。ＭＲＩ装置では、この核磁気共鳴信号を高周波コイルで検出し、信号処理を施して生体内の水素原子核分布を画像化する。【０００３】
ＭＲＩ装置は、静磁場を生成する磁石の形状によって、ハンバーガー型、トンネル型などと呼ばれている。この中で、トンネル型のＭＲＩ装置は、近年、高磁場化が進み、品質の高い画像を提供でき、普及が進んでいる。このトンネル型ＭＲＩ装置では、高周波コイルとして、例えば、鳥かご型コイル（例えば、特許文献１参照）、コイルパターンがパイプ状のＴＥＭコイル（例えば、非特許文献１参照）や、部分筒状型コイル（例えば、特許文献２参照）などが用いられる。【０００４】
トンネル型ＭＲＩ装置では、被検体を配置する検査空間は、磁石の内側に配置される高周波コイルの内径により定まる。検査時の快適性を高めたり、治療機器の設置スペースを設けたりするため、検査空間はできるだけ広いことが望ましい。しかしながら、鳥かご型コイルでは、共振周波数がコイルの内径に依存するため、高磁場化に伴い設定する共振周波数が高まるにつれ、内径を大きく保ったまま高い周波数で共振するように調整することが難しくなっている。この点、ＴＥＭコイルや部分筒状型コイルは、高周波シールドとコイルパターンとの間に容量結合を生じさせて共振させるため、共振周波数がコイルの内径によらない。従って、鳥かご型コイルのような制約はない。【０００５】
ところで、ＭＲＩ装置の高周波コイルでは、装置固有の磁場強度に応じて据付時やメンテナンス時に共振周波数の調整が必須である。コイルパターンがパイプ状のＴＥＭコイルでは、例えば、パイプ状のコイルパターンの内部に誘電体と棒状導体を挿入して同軸線路を形成し、棒状導体を移動させて同軸線路に生じる容量を変化させたりすることにより行われる（例えば、非特許文献１参照）。また、別の容量変化の方法として、トリマコンデンサを用いる方法が容易に考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許４９１６４１８号明細書
【特許文献２】国際公開第２０１２／０２３３８５号明細書
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】Ｊ．Ｔ．Ｖａｕｇｈａｎ他著、「臨床用磁気共鳴イメージングおよび磁気共鳴スペクトロスコピー向け高周波ボリュームコイル（Ｈｉｇｈ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ｖｏｌｕｍｅ  ｃｏｉｌｓ  ｆｏｒ  ｃｌｉｎｉｃａｌ  ｎｕｃｌｅａｒ  ｍａｇｎｅｔｉｃ  ｒｅｓｏｎａｎｃｅ  ｉｍａｇｉｎｇ  ａｎｄ  ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）」、マグネティックレゾナンス  イン  メディシン（Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ  ｉｎ  Ｍｅｄｉｃｉｎｅ）、１９９４、Ｖｏｌ．３２、ｐ．２０６−２１８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ＭＲＩ装置では、十分な照射強度を得るため、高周波コイルに数ｋＶの高電圧をかける場合がある。その際、高周波コイルに放電が生じることを避けなければならない。照射する電磁波の電力に対する耐電圧を保証するためには、容量結合を生じさせる導体間に、放電が生じる最大距離（以下、最大放電距離と呼ぶ）以上の距離を確保する必要がある。コイルパターンがパイプ状のＴＥＭコイルの場合、その構造上、最大放電距離の三倍より大きい厚みが必要となる。【０００９】
また、トリマコンデンサは、ねじを用いているため、バックラッシュが存在し、回転方向に対して容量変化のヒステリシスが生じる。そのため、容量の調整が難しい。さらに、高耐圧で可変容量の大きいトリマコンデンサは、高価でサイズも大きい。従って、絶縁を保ちつつ確保できる検査空間には限度がある。これを避けるため、トリマコンデンサをＭＲＩ装置のトンネル外部に配置すると、回路構成が複雑になり、均一な照射強度分布を実現する高周波コイルの設計に支障をきたす。【００１０】
このように、高周波コイルにその共振周波数を調整する機能を付加すると、その分、検査空間が犠牲になっている。【００１１】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、トンネル型ＭＲＩ装置の高周波コイルにおいて、検査空間を犠牲にすることなく、共振周波数の調整可能な技術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】
【００１２】
本発明は、筒状の高周波シールドと、高周波シールドと中心軸を同じとする筒状の仮想面上に配置されるコイルパターンと、周波数調整部材とを備え、高周波シールドとコイルパターンとにより高周波コイルの共振周波数を決定する共振ループを形成するトンネル型ＭＲＩ装置の高周波コイルを提供する。周波数調整部材は、高周波シールドとコイルパターンとの間の空間に、両者間の結合容量を調整可能に配置し、これにより共振ループの共振周波数を調整可能とする。【００１３】
また、高周波コイルが備える高周波シールドとコイルパターンとの間の空間に、当該高周波シールドと当該コイルパターンとの間の結合容量を調整可能に配置された周波数調整部材を用い、前記高周波コイルの共振周波数を調整する高周波コイルの共振周波数調整方法を提供する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、トンネル型ＭＲＩ装置において、トンネル型ＭＲＩ装置の高周波コイルにおいて、検査空間を犠牲にすることなく、その共振周波数を調整可能とする。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第一の実施形態のＭＲＩ装置の外観図である。
【図２】第一の実施形態のＭＲＩ装置の概略構成を示すブロック図である。
【図３】第一の実施形態の高周波コイルと、高周波信号分配・合成器、送受信切換器、送信器、受信器との接続関係を説明するための説明図である。
【図４】（ａ）および（ｂ）は、同軸型ＴＥＭコイルにおける周波数調整部材の構成を説明する説明図である。
【図５】第一の実施形態の高周波コイルの構成を説明するための説明図であり、（ａ）は、高周波コイルを中心軸方向から見た図であり、（ｂ）は、高周波コイルの斜視図であり、（ｃ）は、高周波コイルの一部の斜視図である。
【図６】（ａ）は、第一の実施形態の高周波コイルの１の共振ループにおける周波数調整部材の配置と動きを説明するための説明図であり、（ｂ）は、第一の実施形態の周波数調整部材の形状を説明するための説明図であり、（ｃ）は、第一の実施形態の周波数調整部材の配置を説明するための説明図である。
【図７】（ａ）〜（ｄ）は、第一の実施形態の周波数調整部材とコイルパターン（コイル導体）との位置関係を説明するための説明図である。
【図８】第一の実施形態の周波数調整部材の移動に応じた共振ループの共振周波数変化を説明するための説明図である。
【図９】第一の実施形態の周波数調整部材の移動方向の他の例を説明するための説明図である。
【図１０】第一の実施形態の周波数調整部材の変形例を説明するための説明図である。
【図１１】（ａ）から（ｄ）は、第一の実施形態の周波数調整部材の変形例を説明するための説明図である。
【図１２】第一の実施形態の周波数調整部材の変形例を説明するための説明図である。
【図１３】第一の実施形態の高周波コイルの変形例を説明するための説明図である。
【図１４】第一の実施形態の高周波コイルの変形例の周波数調整部材の形状を説明するための説明図である。
【図１５】第一の実施形態の高周波コイルの変形例の周波数調整部材の移動の様子を説明するための説明図である。
【図１６】第二の実施形態のＭＲＩ装置の概略構成を示すブロック図である。
【図１７】第二の実施形態の高周波コイルと、送受信切換器、送信器、受信器との接続関係を説明するための説明図である。
【図１８】第二の実施形態の高周波コイルの構成を説明するための説明図である。
【図１９】第二の実施形態の高周波コイルの部分筒状コイルの構成を説明するための説明図であり、（ａ）は、中心軸方向から見た図であり、（ｂ）は、斜視図である。
【図２０】第一および第二の実施形態のＭＲＩ装置の変形例の概略構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
＜＜第一の実施形態＞＞
以下、本発明の第一の実施形態について説明する。本発明の実施形態を説明するための全図において、特に言及しない限り、同一機能を有するものは同一符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【００１７】
＜装置構成＞
まず、本実施形態のＭＲＩ装置の全体構成について説明する。図１は本実施形態のＭＲＩ装置の外観図であり、図中、座標系９００のｚ軸の方向が静磁場方向である。本実施形態のＭＲＩ装置１００は、被検体１０１が配置される空間（以下、検査空間と呼ぶ。）に静磁場を形成する静磁場形成部１１０と、テーブル１２０とを備える。静磁場形成部１１０には、水平磁場方式の、例えば、超電導磁石などが用いられる。被検体１０１は、テーブル１２０に寝かせられた状態で静磁場形成部１１０によるトンネル内の検査空間に挿入され、撮像される。なお、以下、本明細書では、静磁場方向をｚ方向、テーブル１２０の面上において、ｚ方向に直交する方向をｘ方向、テーブル面に直交する方向をｙ方向とする。
【００１８】
図２は、本実施形態のＭＲＩ装置１００の概略構成を示すブロック図である。図１と同じ要素は同じ符号で示す。本図において、９２０は、静磁場（Ｂ0）の向きを表す。
【００１９】
本実施形態のＭＲＩ装置１００は、上述の静磁場形成部１１０およびテーブル１２０に加え、検査空間に、傾斜磁場を印加する傾斜磁場印加部と、被検体１０１に送受信コイルを介して高周波磁場を送信するとともに被検体１０１から発生する核磁気共鳴信号を、送受信コイルを介して受信する送受信部と、傾斜磁場印加部、高周波磁場送信部および信号受信部の動作を制御する制御部と、を備える。さらに、静磁場均一度を調整するシム部を備えていてもよい。
【００２０】
傾斜磁場印加部は、傾斜磁場コイル１３０および傾斜磁場電源１３１により構成される。傾斜磁場コイル１３０は、傾斜磁場電源１３１から供給される傾斜磁場制御電流により、傾斜磁場を検査空間に印加する。
【００２１】
シム部は、シムコイル１４０およびシム電源１４１により構成される。シムコイル１４０は、シム電源１４１から供給されるシム制御電流により、シム磁場を検査空間に印加する。
【００２２】
送受信部は、送受信コイル１５０と、送信および受信のタイミングに合わせて高周波信号のオンとオフとを切り替える送受信切換器１５１と、送信器１５２と、受信器１５３と、高周波信号分配・合成器１５４と、を備える。
【００２３】
送受信コイル１５０は、高周波信号分配・合成器１５４を介して２つの送受信切換器１５１に接続され、送受信切換器１５１はそれぞれ送信器１５２及び受信器１５３に接続される。高周波磁場照射用の高周波信号は、送受信切換器１５１および高周波信号分配・合成器１５４を通じて送受信コイル１５０に印加され、被検体１０１に高周波磁場を照射される。照射された高周波磁場により被検体１０１から発生する核磁気共鳴信号は送受信コイル１５０によって検出され、検出された信号は、高周波信号分配・合成器１５４および送受信切換器１５１を通り、受信器１５３で信号の増幅および検波が行われる。受信器１５３で検波された信号はＡ／Ｄ変換器（不図示）を介して制御部に送信される。
【００２４】
なお、本実施形態の送受信コイル１５０は、高周波磁場を発生する送信用コイルと被検体１０１からの信号を受信する受信用コイルとを別個に設けても１つのコイルで兼用してもよい。以下、本実施形態では、１つのコイルで兼用する場合を例にあげて説明する。送受信コイル１５０の詳細な構成については、後述する。
【００２５】
制御部は、計算機１７０およびシーケンサ１６０を備える。また、計算機１７０には、表示装置１７１と記憶装置１７２とが接続される。
【００２６】
計算機１７０は、ＭＲＩ装置１００全体の動作の制御を行うとともに受信した信号に対し、画像再構成などの信号処理を行う。その結果は、記憶装置１７２に格納され、表示装置１７１に表示される。動作の制御は、予め記憶装置１７２に保持されるパルスシーケンスに従って、シーケンサ１６０に指示を出すことにより行われる。また、記憶装置１７２には、計算機１７０がシーケンサ１６０に指示を行う際に用いる計測条件等も格納される。
【００２７】
シーケンサ１６０は、計算機１７０からの指示に従って、予め定めたタイミング、強度で各装置が動作するように各装置に指示を行う。具体的には、傾斜磁場電源１３１、シム電源１４１、送受信切換器１５１、受信器１５３及び送信器１５２に命令を送る。また、受信器１５３において検波の基準とする磁気共鳴周波数は、シーケンサ１６０によりセットされる。
【００２８】
本実施形態の送受信コイル１５０について説明する。図３は、送受信コイル１５０として用いる高周波コイル２００と、高周波信号分配・合成器１５４、送受信切換器１５１、送信器１５２、受信器１５３との接続関係を説明するための説明図である。高周波信号分配・合成器１５４は、本図に示すように、ＱＤハイブリッド１８１と、２つの０−１８０度分配・合成回路と、を備える。２つの０−１８０度分配・合成回路を、それぞれ、第一の０−１８０度分配・合成回路（第一０−１８０度分配・合成回路）１８２および第二の０−１８０度分配・合成回路（第二０−１８０度分配・合成回路）１８３と呼ぶ。
【００２９】
ＱＤハイブリッド１８１は、２入力・２出力の回路で、入力信号が１つの場合、当該信号を信号波形の位相差が９０度となる２つの信号に分配して出力し、入力信号が２つの場合、一方の信号の位相を９０度シフトさせて他方の信号と合成し、合成後の信号を出力する。また、第一０−１８０度分配・合成回路１８２および第二０−１８０度分配・合成回路１８３は、１つの高周波信号を信号波形の位相差が１８０度となる２つの高周波信号に分配する機能と、２つの高周波信号を一方の位相を１８０度シフトさせたのち合成して出力する機能と、を有する。
【００３０】
送信器１５２および受信器１５３は、それぞれ送受信切換器１５１を介してＱＤハイブリッド１８１に接続される。ＱＤハイブリッド１８１の２つの出力は、第一０−１８０度分配・合成回路１８２と第二０−１８０度分配・合成回路１８３との入力にそれぞれ接続される。第一０−１８０度分配・合成回路１８２の２つの出力は、対向する２つの第一給電点１８４にそれぞれ接続される。第二０−１８０度分配・合成回路１８３の２つの出力は、２つの第一給電点１８４から中心軸９１０に対して９０度の位置に配置される２つの第二給電点１８５にそれぞれ接続される。高周波コイル２００に関しては、追って説明する。
【００３１】
送受信切換器１５１は、シーケンサ１６０からの指示の従って、オンオフ制御される。指示は、高周波信号照射時は、送信器１５２に接続されている送受信切換器１５１がオンされ、核磁気共鳴信号検出時は、受信器１５３に接続されている送受信切換器１５１がオンされるようになされる。
【００３２】
＜高周波コイル＞
本実施形態では、高周波コイル２００の構成を工夫し、トンネル型ＭＲＩ装置１００において、被検体１０１の入る検査空間の広さを犠牲にすることなく、簡便に共振周波数を調整可能な送受信コイル１５０を実現する。
【００３３】
本実施形態の高周波コイル２００の説明に先立ち、コイルパターンがパイプ状の同軸型ＴＥＭコイルの周波数調整機能に関する構成（周波数調整部）を説明する。図４（ａ）は、同軸型ＴＥＭコイル８００の外観図である。本図に示すように、同軸型ＴＥＭコイル８００は、高周波シールド８３０から所定の距離をあけて、棒状導体８２０を内部に有するパイプ状コイルパターン８１０が複数配置される。
【００３４】
図４（ｂ）に、同軸型ＴＥＭコイル８００の切断面を示す。図４（ｂ）は、同軸型ＴＥＭコイル８００の同軸線路の中心を通る断面を示す図であり、図４（ａ）のＡ−Ａ断面図である。同軸型ＴＥＭコイル８００は、トンネルの中心軸に近い方から、パイプ状コイルパターンの一部８１０Ａ、棒状導体８２０、パイプ状コイルパターンの一部８１０Ｂ、高周波シールド８３０の順に配置される。ここで、高周波シールド８３０と棒状導体８２０は同電位である。
【００３５】
上述のように、電位の異なる導体間で最大放電距離を確保しなければならない。従って、同軸型ＴＥＭコイル８００では、高周波シールド８３０及び棒状導体８２０は、それぞれ、パイプ状コイルパターン８１０との間に最大放電距離を確保しなければならない。つまり、パイプ状コイルパターンの一部８１０Ａと棒状導体８２０の間隔８４０Ａ、棒状導体８２０とパイプ状コイルパターンの一部８１０Ｂの間隔８４０Ｂ、パイプ状コイルパターンの一部８１０Ｂと高周波シールド８３０の間隔８４０Ｃ、の３つの間隔は、それぞれ最大放電距離より大きな間隔を確保しなければならない。したがって、従来の同軸型ＴＥＭコイル８００の厚さ（８４０Ａ＋８４０Ｂ＋８４０Ｃ）は、最大放電距離の三倍より大きくなる。従って、同軸型ＴＥＭコイル８００では、この制限を超えて検査空間を広げることができない。
【００３６】
次に、本実施形態で送受信コイル１５０として用いる高周波コイル２００の詳細を説明する。
【００３７】
図５（ａ）から図６（ｃ）は、本実施形態の高周波コイル２００の構成を説明するための図である。図５（ａ）は、高周波コイル２００をｚ軸の方向から見た図であり、図５（ｂ）は、高周波コイル２００の斜視図であり、図５（ｃ）は、高周波コイル２００の一部の斜視図である。また、図６（ａ）および図６（ｃ）は、高周波コイル２００の一部を拡大した図である。なお、各図において、ｚ方向は前述したとおり、静磁場９２０の方向である。また、煩雑さを避けるため、各図において、説明対象以外の構成は、適宜省略したり、透明化して示す。
【００３８】
これらの図に示すように、高周波コイル２００は、筒状の高周波シールド２１０と、コイルパターン２２０と、高周波コイル２００の共振周波数を調整する周波数調整部材２４０と、を備え、コイルパターン２２０は、高周波シールド２１０と中心軸９１０を同じとする筒状の仮想面上に間隔をあけて、その中心軸９１０に実質的に平行に配置される複数のコイル導体２３０を備え、仮想面は、前記高周波シールド２１０の内側に配置され、周波数調整部材２４０は、導体および誘電体の少なくとも一方で構成され、高周波シールド２１０とコイルパターン２２０との間の空間に、高周波シールド２１０とコイルパターン２２０との間の結合容量を調整可能に配置される。被検体１０１は、コイルパターン２２０に対して中心軸９１０側の筒状の検査空間に入る。
【００３９】
以下、本実施形態では、高周波シールド２１０は円筒状とし、コイル導体２３０が配置される仮想面は、円筒面とする。なお、図５（ａ）では、１６個のコイル導体２３０を備える例を示す。しかしながら、コイル導体２３０の数はこれに限定されない。例えば、８本、２４本などであってもよい。
【００４０】
コイル導体２３０は、図５（ｂ）に示すように、板状の導体であり、板状導体の主平面（以下、板面と呼ぶ。）が、仮想面に接するよう配置され、また、仮想面の周方向に等間隔に配置される。なお、仮想面と高周波シールド２１０とは、同軸の円筒形状であるため、コイルパターン２２０は、高周波シールド２１０と一定の距離を保って配置される。各コイル導体２３０のｚ方向の長さは、ｚ方向の感度領域の設計により定まる。ただし、高周波シールド２１０のｚ方向の長さより短くする。両者のｚ方向の長さの差は、少なくとも後述する周波数調整部材２４０のｚ方向の長さとする。
【００４１】
また、図５（ａ）および図５（ｃ）に示すように、各コイル導体２３０は、第一キャパシタ２５０を介して高周波シールド２１０に接続される。第一キャパシタ２５０は、コイル導体２３０のｚ方向の端部よりも内側に２つ配置される。コイル導体２３０と高周波シールドと２つの第一キャパシタとにより、共振ループ２６０が形成される。
【００４２】
第一キャパシタ２５０の値は、高周波コイル２００がＭＲＩ装置１００の共鳴周波数と同じ周波数で共振するよう調整される。ここでは、共振ループ２６０が持つインダクタンスは省略している。また、本実施形態では、第一キャパシタ２５０は、後述する周波数調整部材２４０の、ｚ方向の長さより大きい、所定の距離だけ、コイル導体２３０の端部より内側に配置される。
【００４３】
図５（ｃ）、図６（ａ）および図６（ｃ）では、周波数調整部材２４０にハッチングを施して示す。周波数調整部材２４０は、図５（ｃ）に示すように、高周波シールド２１０とコイル導体２３０との間の空間に配置される。
【００４４】
本実施形態では、この周波数調整部材２４０を移動させることにより、共振ループ２６０の共振周波数を調整する。すなわち、周波数調整部材２４０は、高周波シールド２１０およびコイルパターン２２０（コイル導体２３０）の、少なくとも一方との相体位置を変化可能に配置される。このため、周波数調整部材２４０は、移動させやすい位置、例えば、図６（ａ）に示すように、コイル導体２３０のｚ方向の端部に配置される。ここでは、各コイル導体２３０に対して一つずつ配置される場合を例示する。ただし、周波数調整部材２４０は、全てのコイル導体２３０に対して配置されていなくてもよい。なお、図６（ａ）は、共振ループ２６０を、中心軸９１０と第一キャパシタ２５０を通る断面で見た図であり、着目する共振ループ２６０においてはｘ方向からの描写となる。
【００４５】
図６（ｂ）は、周波数調整部材２４０の立体描写である。周波数調整部材２４０は、上述のように導体および誘電体の少なくとも一方で構成される。ここでは、導体で構成する場合を例示する。その形状は、図６（ｂ）に描写されているような部分円筒状である。
【００４６】
周波数調整部材２４０は、その外径が高周波シールド２１０の内径と等しく、内径が、コイル導体が配置される仮想面の径より大きい、高周波シールド２１０および仮想面と同軸の中空円筒を、所定の中心角で中心軸９１０に平行に切り出し、中心軸９１０方向に所定の長さに切断した形状を有する。切出し時の中心角は、隣り合うコイル導体２３０に配置される周波数調整部材２４０が干渉せず、かつ、所望の可変容量を実現可能な角度とする。
【００４７】
また、本実施形態では、周波数調整部材２４０は、図６（ｃ）に示すように、高周波シールド２１０の内側の面と接するように配置される。これにより、周波数調整部材２４０は、高周波シールド２１０と低抵抗に接続され、コイルパターン２２０（コイル導体２３０）とは、容量結合するよう配置される。従って、周波数調整部材２４０を切り出す中空円筒の内径と、仮想面の径との差は、最大放電距離以上とする。
【００４８】
なお、周波数調整部材２４０の容量結合先は、コイルパターン２２０（コイル導体２３０）に限らない。高周波シールド２１０と容量結合してもよい。すなわち、本実施形態の周波数調整部材２４０は、高周波シールド２１０およびコイルパターン２２０（コイル導体２３０）のいずれか一方と低抵抗に接続され、他方とは容量結合するよう配置されればよい。
【００４９】
なお、周波数調整部材２４０が、コイル導体２３０と低抵抗に接続される場合、周波数調整部材２４０は、その外径が高周波シールド２１０の内径より所定量小さく、内径がコイル導体２３０が配置される仮想面と等しい、高周波シールド２１０および仮想面と同軸の中空円筒を切り出して作成する。
【００５０】
＜周波数調整手法＞
次に、本実施形態の周波数調整部材２４０による、高周波コイル２００の周波数調整手法を説明する。
【００５１】
本実施形態における高周波コイル２００は、コイル導体２３０と同数の共振ループ２６０から構成される。例えば、図５（ａ）の例では、１６個の共振ループ２６０から構成される。そして、それぞれの共振ループ２６０は、高周波シールド２１０を介して接続されている。このため、共振ループ２６０の少なくとも１つの共振周波数を変化させることにより、高周波コイル２００の共振周波数を調整することができる。それぞれの共振ループ２６０の共振周波数ｆRは、共振ループ２６０のインダクタンスＬおよびキャパシタンスＣを用いて以下の式（１）によって表される。
【数１】
2015012201.tif 000003
【００５２】
周波数調整部材２４０とコイル導体２３０との間に生じる結合容量をＣfとする。共振ループ２６０は、第一キャパシタ２５０と結合容量Ｃfが並列に接続される並列共振回路であるため、結合容量Ｃfは、式（１）におけるキャパシタンスＣに加算的に寄与する。
【００５３】
一般に、平行平板コンデンサ（キャパシタ）の電気容量Ｃppは、以下の式（２）によって表される。
Ｃpp＝ε×Ｓpp／ｄpp  ・・・（２）
ここで、Ｓppは極板の面積、ｄppは極板間の距離、εは極板間に充填されている物質の誘電率である。式（２）より、キャパシタの電気容量は、キャパシタを構成する極板の面積、距離、極板間の物質の誘電率などの変化により変化する。
【００５４】
本実施形態では、周波数調整部材２４０とコイル導体２３０が重なり合う面積Ｓ（以後、重なり面積と呼ぶ）を変化させることにより、周波数調整部材２４０とコイル導体２３０との間の結合容量を変化させ、共振ループ２６０の共振周波数を変化させる。面積Ｓは、図６（ａ）に示すように、周波数調整部材２４０を、高周波シールド２１０の内側の面に接するよう配置された状態で、ｚ方向に移動させることにより、変化させる。
【００５５】
図７（ａ）から図７（ｄ）は、中心軸９１０方向からコイルパターン２２０（コイル導体２３０）および周波数調整部材２４０を見た図である。ここで、図５（ａ）に示す、着目した周波数調整部材２４０については、ｙ方向からの描写となる。ここでは、コイルパターン２２０を構成する、１つのコイル導体２３０と周波数調整部材２４０の内円筒面のみを描写する。
【００５６】
周波数調整部材２４０を、高周波シールド２１０と物理的接触を保ちながらｚ方向に移動させることにより、コイル導体２３０との重なり面積が変化する。これにより、結合容量Ｃfが変化し、これに伴い、式（１）の共振ループ２６０の共振周波数ｆRも変化する。従って、周波数調整部材２４０を移動させることにより、共振ループ２６０の共振周波数ｆRを調整できる。その結果、共振ループ２６０で構成される高周波コイル２００の共振周波数を調整できる。
【００５７】
図８は、周波数調整部材２４０の位置ｚRに対する共振ループ２６０の共振周波数ｆRの変化を示すグラフ７１０である。グラフ７１０において、（ａ）から（ｄ）は、それぞれ図７（ａ）から図７（ｄ）の周波数調整部材２４０の位置に対応する。なお、位置ｚRは、コイルパターン２２０（コイル導体２３０）の図７（ａ）における右側の端部位置を基準とした、周波数調整部材２４０の図７（ａ）から図７（ｄ）それぞれにおける右側の端部の位置である。
【００５８】
周波数調整部材２４０とコイルパターン２２０（コイル導体２３０）との結合容量は、厳密にはそれらの重なり面積のみで決まるものではない。例えば、図７（ｃ）および図７（ｄ）に示すように、両者に重なり面積が０である場合であっても、周波数調整部材２４０とコイルパターン２２０との距離によって少なからず容量結合が生じ、かつ、両者間の距離により、その結合容量は変化する。しかしながら、本実施形態のように重なり面積が容量Ｃfに支配的であるとき、図８のグラフ７１０に示すように、重なりが生じている間、急激に共振周波数ｆRは変化する。
【００５９】
ここで、共振ループ２６０の共振周波数の変化を計算したシミュレーション結果を示す。簡単のために、一つの共振ループ２６０にのみに着目し、周波数調整部材２４０として、容量Ｃfのコンデンサを挿入する状態および挿入しない状態とにおいて、その共振周波数を比較する。
【００６０】
計算に用いたモデルは以下の通りである。共振ループ２６０は、長辺５００ｍｍ、短辺１０ｍｍの長方形ループとし、長辺を構成するコイル導体２３０の幅は５０ｍｍとした。また、コイル導体２３０と高周波シールド２１０とを接続する２つの第一キャパシタ２５０の容量を２７ｐＦとする。第一キャパシタ２５０は、この共振ループ２６０の二つの短辺にそれぞれ配置される。また、挿入する容量Ｃfのコンデンサは、５０ｍｍ四方で極板間に空気層が３ｍｍある平行平板コンデンサとする。
【００６１】
このような共振ループ２６０では、容量Ｃfのコンデンサを挿入しない状態では、周波数１３１ＭＨｚにインピーダンスピークが存在した。一方、容量Ｃfのコンデンサを挿入すると、式（２）より、容量Ｃfは７．３８ｐＦとなる。この容量Ｃfを、一方の短辺に並列に加える。これにより、共振ループ２６０では、短辺の一方に２７ｐＦ、もう一方に３４．３８ｐＦの容量を配置したことになる。この状態で、共振ループ２６０には、周波数１２４ＭＨｚにインピーダンスピークが存在した。
【００６２】
以上により、周波数調整部材２４０を挿入することにより、共振ループ２６０の共振周波数が小さくなることが示された。
【００６３】
なお、本実施形態では、高周波コイル２００の製造時、ＭＲＩ装置１００への取り付け時、ＭＲＩ装置１００のサイトへの取り付け時、メンテナンス時などに、上記周波数調整部材２４０により、高周波コイル２００の共振周波数の調整を行う。
【００６４】
以上説明したように、本実施形態の高周波コイル２００は、筒状の高周波シールド２１０と、コイルパターン２２０と、周波数調整部材２４０と、を備え、前記コイルパターン２２０は、前記高周波シールド２１０と中心軸を同じとする筒状の仮想面上に間隔をあけて前記中心軸に平行に配置される複数のコイル導体２３０を備え、前記仮想面は、前記高周波シールドの内側に配置され、前記周波数調整部材２４０は、導体および誘電体の少なくとも一方で構成され、前記高周波シールド２１０と前記コイルパターン２２０との間の空間に、当該高周波シールド２１０と当該コイルパターン２２０との間の結合容量を調整可能に配置される。
【００６５】
このように、本実施形態の高周波コイル２００は、その共振周波数を調整する周波数調整部材２４０が、高周波シールド２１０とコイルパターン２２０（コイル導体２３０）との間に配置される。従って、周波数調整部材２４０により、検査空間が圧迫されることがない。
【００６６】
また、前記コイル導体２３０は、板状導体であり、前記板状導体は、前記板面が前記仮想面に接するよう配置される。このように、本実施形態によれば、コイルパターン２２０を構成する各コイル導体２３０を板状にすることで周波数調整部材２４０との結合容量が大きくなり、高周波コイル２００の共振周波数の調整幅が大きくとれる。
【００６７】
前記周波数調整部材２４０は、前記高周波シールド２１０および前記コイルパターン２２０の少なくとも一方との相対位置を変化可能に配置され、相対位置を変更することにより、前記コイル導体２３０と重なり合う面積を変更可能に配置されてもよい。このため、本実施形態の高周波コイル２００では、周波数調整部材２４０を、重なり面積が変化するよう移動させるだけで、その共振周波数を調整できる。
【００６８】
また、このとき、本実施形態の高周波コイル２００では、前記周波数調整部材２４０は、前記高周波シールド２１０および前記コイルパターン２２０のいずれか一方と低抵抗に接続され、他方とは容量結合するよう配置されてもよい。
【００６９】
従って、本実施形態の高周波コイル２００は、容量結合する高周波シールド２１０および前記コイルパターン２２０のいずれかとの間で、最大放電距離が確保できればよい。すなわち、本実施形態の高周波コイル２００では、コイルパターン２２０と、高周波シールド２１０との間の距離を広げることなく、その間の空間を用いて、簡易な手法で周波数を調整することができる。このため、コイルパターンの内部に周波数調整部材を設ける従来の同軸型ＴＥＭコイルに比較して、高周波コイル２００の外径と内径との間の距離を短くできる。従って、本実施形態の高周波コイル２００は、従来の同軸型ＴＥＭコイルに比べて、内径の大きい高周波コイルとなり、その分、広い検査空間を確保できる。
【００７０】
また、前記高周波シールド２１０と前記コイルパターン２２０とは、少なくとも二つの第一キャパシタ２５０を介して接続され、前記第一キャパシタ２５０は、それぞれ、前記板状導体の中心軸方向の端部から、所定の距離だけ内側に配置され、前記周波数調整部材２４０は、前記第一キャパシタ２５０の配置位置より前記中心軸方向の外側で前記相対位置を変化させてもよい。
【００７１】
このように、本実施形態の高周波コイル２００では、第一キャパシタ２５０が、コイルパターン２２０の端部より、少なくとも周波数調整部材２４０のｚ方向の長さ以上、内側に接続される。このため、コイルパターン２２０の幅が複数の第一キャパシタ２５０の接続で占有される場合でも、その接続位置から端部までの間で、周波数調整部材２４０を移動させ、共振ループ２６０の共振周波数を調整することができる。従って、共振周波数の調整は容易であるし、また、高周波コイル２００の設計の制約も少ない。
【００７２】
また、共振周波数の調整を周波数調整部材２４０の移動により行うため、周波数調整部材２４０とコイルパターン２２０との距離を選ぶことにより、周波数調整部材２４０の挿入距離に対する容量の変化率を調整することができる。この点からも、調整は容易といえる。
【００７３】
また、上述のように、本実施形態では、周波数調整部材２４０による結合容量の調整は、周波数調整部材２４０とコイル導体２３０との重なり面積を変化させることにより行う。重なり面積は、周波数調整部材２４０をｚ方向へ移動させることにより変化させる。この際、周波数調整部材２４０は、高周波シールド２１０と物理的接触を保ちながら移動させる。従って、本実施形態では、容量調整時、周波数調整部材２４０とコイルパターン２２０との距離は一定となり、その間の空気層の厚みは維持される。従って、本実施形態の高周波コイル２００では、周波数調整時に耐電圧に変化はない。
【００７４】
例えば、絶縁破壊電圧を２．９ｋＶ／ｍｍとすると、空気層が３ｍｍあれば、絶縁破壊電圧は８．７ｋＶとなる。すなわち、コイル導体２３０と周波数調整部材２４０との間に少なくとも３ｍｍの空間を設けることにより、本実施形態の周波数調整部材２４０は、一般的なトリマコンデンサ（例えば、７ｋＶ程度）よりも省スペースで高耐圧な可変コンデンサを実現する。なお、２．９ｋＶ／ｍｍは、ＭＲＩ装置で主たる撮像核種である水素の共振周波数にあたる１２７ＭＨｚの、平行平板に挟まれた空気層の絶縁破壊電圧である。
【００７５】
以上説明したように、本実施形態の高周波コイル２００は、検査空間を犠牲にすることなく簡易な構成で共振周波数を調整できる。このため、据え付け時、メンテナン時、また、近傍に他にＭＲＩ装置が配置されているといった、据え付け環境に応じた調整など、いずれも簡便に行うことができる。
【００７６】
トンネル型ＭＲＩ装置では、トンネル径が小さいと、その内部の検査空間も狭くなり、被検体となる患者に大きなストレスを与えることがある。特に、太った人や閉所恐怖症の人には大きなストレスとなっている。また、関節を曲げた状態での撮影や、肩や肘を磁場中心とする撮影においても窮屈な姿勢を強いることがある。しかしながら、本実施形態によれば、従来に比べて広い検査空間を確保できる高周波コイルを提供できる。従って、これらの患者に与えるストレスを低減できる。
【００７７】
さらに、本実施形態によれば、広い検査空間を提供できるため、ＭＲＩ装置内部に治療機器を設置するスペースを確保できる。従って、造影剤インジェクタ機器や非磁性の治療機器を設置し、精密診断や治療を行うことが容易になる。
【００７８】
また、本実施形態の高周波コイルは、トリマコンデンサを用いずに、共振周波数の調整が可能である。そして、共振周波数の調整に用いる周波数調整部材２４０の位置調整にねじを用いていない。このため、トリマコンデンサを用いて調整する場合と異なり、検査空間が狭くなったり、設計が困難になったり、容量変化のヒステリシスを考慮した複雑な調整が必要になったりすることがない。
【００７９】
また、本実施形態では、周波数調整部材２４０とコイル導体２３０との重なり面積を変化させ、両者間の結合容量を変化させ、高周波コイル２００の共振周波数を調整する。両者間の結合容量の変化は、重なり面積の変化量に依存する。また、重なり面積の変化量は、周波数調整部材２４０のコイル導体２３０に面する面積に依存する。本実施形態の周波数調整部材２４０は、上記構成を有するため、周波数調整部材２４０のその面積を、検査空間を狭めることなく変化させることができる。したがって、本実施形態によれば、耐電圧や検査空間の広さを保ったまま、共振周波数の調整範囲も簡単に変化させることができる。
【００８０】
＜移動方向の変形例＞
なお、周波数調整部材２４０の移動方向はｚ方向に限定されない。高周波シールド２１０との物理的接触を保ったまま、コイル導体２３０との重なり合う面積を変更可能であれば、いずれの方向に移動してもよい。例えば、図９に示すように、ｚ方向とは垂直方向、すなわち、高周波コイル２００の周方向（ここで着目した共振ループ２６０においてはｘ方向）であってもよい。この場合、コイル導体２３０間を利用し、周波数調整部材２４０を移動させることにより、コイル導体２３０と周波数調整部材２４０との重なる面積を変化させる。
【００８１】
なお、本実施形態においては、周波数調整部材２４０の外径は、高周波シールド２１０の内径と等しく構成されているため、周波数調整部材２４０は高周波シールド２１０との物理的接触を保ったまま周方向に移動することができる。また、コイルパターン２２０と同軸の中空円筒を切り出したものであるため、周波数調整部材２４０が高周波シールド２１０と接触を保ったまま、いずれの方向に移動してもコイルパターン２２０と周波数調整部材２４０との垂直距離は一定となる。従って、耐電圧および検査空間の広さは保たれる。
【００８２】
＜周波数調整部材の構成、形状の変形例＞
なお、本実施形態では、周波数調整部材２４０が、均一（ｓｏｌｉｄ）な導体により構成されている場合を例にあげて説明したが、周波数調整部材２４０の素材、構成はこれに限定されない。
【００８３】
例えば、周波数調整部材２４０を構成する導体の中身は空洞であってもよい。また、内円筒面と外円筒面が接続されており、形状を保つことができれば、内円筒面と外円筒面を支える四面を省いてもよい。例えば、内円筒面と外円筒面の中心に太い柱１本でＩ字型に接続していてもよい。また、形状整形のしやすい材料、例えばエポキシ樹脂、によって周波数調整部材２４０の形状を作り、その周りを薄い導体、例えば銅テープ、によって覆ってもよい。このように構成することで、周波数調整部材２４０は、上記実施形態で説明した効果を失うことなく、安価に作製できる。
【００８４】
また、本実施形態の周波数調整部材２４０は、中空円筒を、コイル導体２３０所定の中心角で切出し、所定の長さに切り取って作成しているが、この手法により得られる形状に限定されない。
【００８５】
たとえば、上記実施形態では、切出し時の中心角は、隣り合うコイル導体２３０に配置される周波数調整部材２４０が干渉しないよう決定されているが、切り出す中心角をより大きくし、隣り合う周波数調整部材２４０を連結させてもよい。
【００８６】
また、中空円筒は、円筒の中心軸９１０と平行に切り出さなくてもよい。例えば、内円筒面の投影面が三角形となるように切り出してもよい。このように構成することにより、ｚ方向の移動距離に対する結合容量の変化量を大きくすることができる。
【００８７】
また、上記実施形態では、周波数調整部材２４０の高さは一定としているが、高さを変化させてもよい。調整時に周波数調整部材２４０を移動する方向に高さの変化をもたせることにより、移動量に対する結合容量の変化量を変化させることができる。
【００８８】
なお、高さに変化を持たせる場合であっても、周波数調整部材２４０とコイルパターン２２０（コイル導体２３０）との間に少なくとも最大放電距離だけの間隔は確保する。
【００８９】
さらに、周波数調整部材２４０の形状は、部分円筒状でなくてもよい。例えば、直方体であっても、高周波シールド２１０と一部が物理的に接触し、コイルパターン２２０（コイル導体２３０）と放電しない距離で必要な容量を形成すればよい。
【００９０】
＜周波数調整部材の素材の変形例＞
上記実施形態では、周波数調整部材２４０は、導体で作成されている場合を例にあげて説明したが、素材は導体に限定されない。例えば、誘電体で構成されていてもよい。この場合の周波数調整部材２４１の例を図１０に示す。なお、形状は、上記実施形態の周波数調整部材２４０と同じとする。用いる誘電体は、例えば、誘電率が空気よりも大きいもの、例えばフッ素樹脂などとする。
【００９１】
前記周波数調整部材２４１は、誘電体を含み、当該誘電体による高周波シールド２１０とコイルパターン２２０との間の誘電率を変化可能に構成されていてもよい。この場合、コイル導体２３０と高周波シールド２１０との間への、周波数調整部材２４１の挿入量を変化させることにより、両者間の結合容量を変化させる。これは、上記式（２）において、誘電率εを変化させることに相当する。これにより、共振ループ２６０の共振周波数が変化し、高周波コイル２００の共振周波数が変化する。
【００９２】
周波数調整部材２４１の挿入量の変化のさせ方は、上記実施形態と同様とする。すなわち、高周波シールド２１０またはコイル導体２３０のいずれかと物理的接触を保った状態で、コイル導体２３０との重なりあう面積を変化させるよう、周波数調整部材２４１を移動させる。
【００９３】
本変形例によれば、周波数調整部材２４１に導体を含まないため、導体で構成される周波数調整部材２４０により得られる効果に加え、コイルパターン２２０（コイル導体２３０）と高周波シールド２１０とがショートする危険性を排除できる。従って、周波数調整部材２４１と、コイルパターン２２０および高周波シールド２１０のいずれかとの間を、最大放電距離だけ離さなくてもよく、より、広い検査空間を確保可能となる。
【００９４】
なお、本変形例では、誘電体にフッ素樹脂を用いていたが、これに限定されない。任意の素材の誘電体を用いることができる。周波数調整部材２４１に用いる誘電体の誘電率により、重なりあう面積を変えることによる結合容量の変化率を変更できる。従って、実現したい変化範囲に応じて、素材を選択する。
【００９５】
なお、周波数調整部材２４１の形状は周波数調整部材２４０と同様の形状としたが、その形状はそれに限らない。周波数調整部材２４１の挿入による可変容量が所望の周波数変化を及ぼし、コイルパターン２２０と高周波シールド２１０の間に納まるのであれば、周波数調整部材２４１はどんな形状であってもよい。コイルパターン２２０と高周波シールド２１０の両方と接触していてもよい。
【００９６】
また、周波数調整部材２４１を誘電体で構成する場合、コイルパターン２２０と高周波シールドとの間の結合容量を変化させる際、周波数調整部材２４１を移動させず、異なる誘電率の素材で作成された周波数調整部材２４１に置き換えることにより、両者間の誘電率を変化させてもよい。
【００９７】
また、周波数調整部材は、誘電体と導体とを組み合わせたものであってもよい。この場合の周波数調整部材２４２の例を図１１（ａ）〜図１１（ｄ）に示す。
【００９８】
周波数調整部材２４２は、導体部２４２Ａと誘電体部２４２Ｂとから構成されている。周波数調整部材２４２全体の形状は、上記実施形態の周波数調整部材２４０と同様とする。ただし、周波数調整部材２４２を切り出す中空円筒の内径は、コイル導体２３０が配置される仮想面と同じとする。すなわち、周波数調整部材２４２は、高周波シールド２１０とコイルパターン２２０間を埋めるよう、配置される。
【００９９】
そして、図１１（ａ）〜図１１（ｄ）に示すように、周波数調整部材２４２は多層構造を有し、導体部２４２Ａの層と誘電体部２４２Ｂの層との数（割合い）、配置順を変更する。
【０１００】
図１１（ａ）および図１１（ｂ）は、コイルパターン２２０側に誘電体部２４２Ｂが配置され、周波数調整部材２４２とコイルパターン２２０（コイル導体２３０）との間で容量結合させる例である。また、図１１（ｃ）は、高周波シールド２１０側に誘電体部２４２Ｂが配置され、高周波シールド２１０と周波数調整部材２４２との間で容量結合させる例である。
【０１０１】
また、図１１（ｄ）は、コイルパターン２２０と高周波シールド２１０との両側に誘電体部２４２Ｂを配置する例である。この場合、周波数調整部材２４２は、コイルパターン２２０（コイル導体２３０）と高周波シールド２１０との両方と容量結合する。このように構成することにより、結合容量にかかる電圧を分散させ、放電のリスクを下げることができる。
【０１０２】
数および配置の変更は、周波数調整部材２４２の導体部２４２Ａと、コイルパターン２２０との間の（中心軸方向の）距離を変化させるとともに、両者間の誘電体量を変化させることを意味する。すなわち、この変更は、上記式（２）の誘電率εの変更および距離ｄppの変更に相当する。これにより、両者間に生じる結合容量が変化する。その容量変化によって、共振ループ２６０の共振周波数が変化し、高周波コイル２００の共振周波数を調整することができる。
【０１０３】
なお、このとき、さらに、周波数調整部材２４２の誘電体部２４２Ｂを、誘電率の異なる誘電体に差し替えることで結合容量を変化させてもよい。
【０１０４】
本変形例によれば、多層構造を有する周波数調整部材２４２の、層構成を変化させることにより、高周波コイル２００の共振周波数を調整する。従って、周波数調整部材２４２を移動させるスペースが不要である。従って、周波数調整部材２４２の移動スペースが限られ、重なり合う面積を変化させることが難しい場合であっても、検査空間の広さを犠牲にすることなく、簡易に、高周波コイル２００の共振周波数を調整できる。
【０１０５】
また、周波数調整部材２４２の誘電体部２４２Ｂとして、空気層よりも耐電圧の大きな誘電体、例えばフッ素樹脂、を用いることで、高周波シールド２１０とコイルパターン２２０との間の耐電圧を大きくすることができる。耐電圧が大きくなると、最大放電距離は小さくなるため、この周波数調整部材２４２によれば、さらに高周波コイル２００の厚みを薄くでき、検査空間を大きくすることができる。
【０１０６】
＜周波数調整部材接続の変形例＞
また、上記実施形態では、周波数調整部材２４０は、高周波シールド２１０またはコイルパターン２２０の少なくとも一方に低抵抗に接続されるよう構成されているが、この構成に限定されない。この場合の構成例を図１２に示す。
【０１０７】
本変形例では、本図に示すように、周波数調整部材２４３は、部材部２４３Ａとフレキシブル導体部２４３Ｂとにより構成される。部材部２４３Ａの、コイルパターン２２０に対する面は、周波数調整部材２４０のそれと同様とする。フレキシブル導体部２４３Ｂは、部材部２４３Ａと高周波シールド２１０とに、それぞれ、はんだで接合される。このとき、部材部２４３Ａは、コイルパターン２２０との垂直距離を保ったまま、ｚ方向に移動可能なように構成される。なお、フレキシブル導体部２４３Ｂは、例えば銅線により構成される。ｚ方向の移動に対して部材部２４３Ａと高周波シールド２１０との導通を保つ。
【０１０８】
この周波数調整部材２４３は、コイルパターン２２０と対する面が、高周波シールド２１０と導通されている。このため、周波数調整部材２４０と同様に機能する。ここで、周波数調整部材２４３の部材部２４３Ａと高周波シールド２１０は同電位のため、最大放電距離を離す必要はない。
【０１０９】
本変形例によれば、物理的接触よりも確実に接続することができるため、周波数調整部材２４０がもたらす効果に加え、接触不良や接触抵抗の変化を防ぐことができる。
【０１１０】
なお、全てのコイル導体２３０に対して配置される周波数調整部材２４０が同じ形状、素材、構成でなくてもよい。上記実施形態で説明した形状、および、各変形例で説明したいずれの形状、素材、構成であってもよい。
【０１１１】
＜第一キャパシタの変形例＞
なお、本実施形態において、第一キャパシタ２５０は、周波数調整部材２４０の移動空間を確保するため、コイルパターン２２０（コイル導体２３０）の端部より内側で接続されているが、この構成に限定されない。
【０１１２】
例えば、第一キャパシタ２５０の接続位置は、コイル導体２３０の幅全てを占有せず、周波数調整部材２４０の幅が確保できる限り、コイル導体２３０の端部であってもよい。これにより、高周波コイル２００製造の自由度が増大する。
【０１１３】
なお、本実施形態において、第一キャパシタ２５０の数は二つとしたが、その数は二つに限定されない。共振ループ２６０の共振周波数を所望の値に調整することができればよい。そのため、周波数調整部材２４０によって必要な容量を提供することができれば、第一キャパシタ２５０はなくてもよい。また、第一キャパシタ２５０を用いずに、コイルパターン２２０（コイル導体２３０）と高周波シールド２１０の間を誘電体で満たし、容量結合を生じさせてもよい。
【０１１４】
＜コイルパターン形状の変形例＞
また、上記実施形態では、コイルパターン２２０を構成する複数のコイル導体２３０が、高周波シールド２１０と同軸の円筒形状を有する仮想面上に配置される場合を例にあげて説明したが、仮想面の形状はこれに限定されない。例えば、楕円筒形状であってもよい。
【０１１５】
この場合の高周波コイル２０４の高周波シールド２１０、コイルパターン２２４、第一キャパシタ２５０、および被検体１０１の配置を図１３に示す。なお、本変形例においても、周波数調整部材２４４は、コイルパターン２２４を構成する複数のコイル導体２３４の少なくとも１つに対して備えられる。ここでは、煩雑さを避けるため、周波数調整部材２４４は記載していない。
【０１１６】
高周波シールド２１０は、円筒形状であり、上記実施形態と同様とする。コイルパターン２２４は、高周波シールド２１０と中心軸９１０を同じとし、長軸がｘ方向、短軸がｙ方向の仮想楕円筒面上に、間隔をあけて配置される複数のコイル導体２３４を備える。コイル導体２３４は、上記実施形態同様、中心軸９１０方向に実質的に平行に配置される。ｚ方向の長さも上記実施形態と同様とする。
【０１１７】
第一キャパシタ２５０は、上記実施形態同様、コイル導体２３４の端部から所定距離だけ内側で、高周波シールド２１０とコイルパターン２２４との間を接続するよう配置される。
【０１１８】
この変形例の周波数調整部材２４４を図１４に示す。コイルパターン２２４の形状変化に伴い、周波数調整部材２４４の形状も変化する。すなわち、この変形例の周波数調整部材２４４は、その外面が高周波シールド２１０の内径と等しい外径を有する円筒面状で、内面が、コイル導体２３４が配置される仮想面と同距離を保つ中空筒を、所定の中心角で切りだし、中心軸９１０の方向に所定の長さに切断した形状を有する。
【０１１９】
なお、この場合、上記実施形態同様、周波数調整部材２４４の素材は、導体のみ、導体中空、誘電体、導体と誘電体との組み合わせであってもよい。
【０１２０】
また、共振ループ２６４の共振周波数は、この周波数調整部材２４４を、上記実施形態同様、ｚ方向に移動させる、誘電体量を変化させる、誘電率を変える、といった手法で変化させる。
【０１２１】
なお、本変形例においても、ｚ方向以外に方向に周波数調整部材２４４を移動させ、周波数調整部材２４４とコイル導体２３４との重なり合う面積を変化させてもよい。すなわち、本変形例の場合、周波数調整部材２４４をｚ方向に移動しても、コイルパターン２２４との距離は変わらない。従って、この移動によって、コイルパターン２２４との重なり面積を変化させることで、コイルパターン２２４との結合容量を変化させることができる。
【０１２２】
ただし、本変形例の場合、ｚ方向以外に周波数調整部材２４４を移動させると、移動により、周波数調整部材２４４とコイルパターン２２４との距離が変化する。
【０１２３】
図１５に、一例として、周波数調整部材２４４を、高周波シールド２１０の周方向に移動する場合を示す。図中実線で示す移動前の周波数調整部材２４４Ａを、楕円の短軸側に向かって周方向に移動する。移動後の周波数調整部材２４４Ｂは、点線で示す。本図に示すように、移動後の周波数調整部材２４４Ｂとコイルパターン２２４（コイル導体２３４）との距離は、移動前の周波数調整部材２４４Ａとコイルパターン２２４（コイル導体２３４）の距離と比較して大きくなる。そのため、本変形例の場合は、周波数調整部材２４４を楕円の短軸側に向かって周方向に移動することにより、結合容量を小さくすることができる。従って、コイル導体２３０が円筒状の仮想面上に配置されている場合に比べ、調整の自由度が増え、より効率的に結合容量を変化させることができる。周波数調整部材２４４とコイルパターン２２４（コイル導体２３４）の距離と楕円の曲率によっては、周波数調整部材２４４をｚ方向に移動すると粗調整、周方向に移動すると微調整とすることもできる。
【０１２４】
一方、周波数調整部材２４４を周方向に長軸側に移動させる場合は、コイルパターン２２４（コイル導体２３４）との距離が小さくなる。このため、周波数調整部材２４４とコイルパターン２２４（コイル導体２３４）との距離が、最大放電距離以下とならないように、長軸側にはストッパー２７４などを設ける。これにより、放電が生じることを防ぐ。
【０１２５】
以上説明したように、コイル導体２３４が配置される仮想面の形状が楕円筒状であっても、それに合わせて周波数調整部材２４４の形状を変化させることにより、高周波コイル２００の場合同様、高周波コイル２０４の共振周波数を変化させることができる。従って、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
【０１２６】
さらに、コイル導体２３４が配置される仮想面の形状が楕円筒状の場合、図１３に示すように、被検体１０１の入る検査空間も楕円筒形状となる。特に、水平方向に長軸を持つ楕円筒形状とすると、検査空間の形状が被検体１０１の断面形状と類似し、被検体１０１に開放性と快適性をもたらす。このため、本変形例では高周波コイル２００が有する効果に加え、被検体１０１にとって、さらに快適な検査空間を提供できる。
【０１２７】
さらに、本変形例の高周波コイル２０４では、周波数調整部材２４４を周方向に移動する場合、周波数調整部材２４４とコイルパターン２２４（コイル導体２３４）との間の距離にも変化が生じるため、より効率的に結合容量を変化させることができる。
【０１２８】
なお、本変形例においても、各周波数調整部材２４４の形状は、上記実施形態同様、近接する導体との間の距離が最大放電距離以上を保てればよく、上記形状に限定されない。大きさも、所望の範囲の容量調整が可能であればよい。また、各コイル導体２３４に設けられる周波数調整部材２４４毎に、その形状は異なっていてもよい。
【０１２９】
＜＜第二の実施形態＞＞
次に、本発明の第二の実施形態について説明する。本実施形態の高周波コイルは、送受信コイルが独立に振幅と位相を制御できる複数のチャンネルを備える。
【０１３０】
本実施形態のＭＲＩ装置は、基本的に第一の実施形態のＭＲＩ装置１００と同様の構成を有する。ただし、高周波コイルの構成が異なる。以下、本実施形態について、第一の実施形態と異なる構成に主眼をおいて説明する。なお、本実施形態においても、水平磁場方式の静磁場形成部１１０が発生する静磁場９２０の向きは座標系９００のｚ方向とする。また、以下、本実施形態では、送受信コイルが４つのチャンネル（４ｃｈ）を備える場合を例にあげて説明する。チャンネル数は４チャンネルに限定されない。例えば、８チャンネルであってもよい。
【０１３１】
＜装置構成＞
図１６は、本実施形態のＭＲＩ装置１０５の概略構成を示すブロック図である。本実施形態のＭＲＩ装置１０５は、基本的に第一の実施形態のＭＲＩ装置１００と同様の構成を有する。ただし、送受信コイル１５０として用いられる本実施形態の高周波コイル２０５が４つのチャンネルを有し、それぞれのチャンネルを独立に駆動するため、送受信切換器１５１、送信器１５２、および受信器１５３に代わりに、それぞれ、４ｃｈ送受信切換器１５５、４ｃｈ送信器１５６、および４ｃｈ受信器１５７を備える。なお、高周波信号分配・合成器１５４は備えない。
【０１３２】
図１７は、送受信コイル１５０として用いる、本実施形態の高周波コイル２０５と、４ｃｈ送受信切換器１５５、４ｃｈ送信器１５６、および４ｃｈ受信器１５７との接続関係を説明するための説明図である。本実施形態の高周波コイル２０５は、それぞれ独立して高周波信号を送受信可能な４つの部分筒状コイル２８０を備える。なお、部分筒状コイル２８０の詳細は後述する。それぞれの部分筒状コイル２８０は給電点１８６を備える。
【０１３３】
４ｃｈ送信器１５６は、４つの信号の振幅と位相をそれぞれ独立に制御する機能を備え、４つの高周波信号を出力する回路である。４ｃｈ受信器１５７は、４つの高周波信号をＡ／Ｄ変換する回路であり、その出力は計算機１７０に送られる。４ｃｈ送受信切換器１５５は、４入力・４出力の信号線を切り換える機能を有する回路である。４ｃｈ送受信切換器１５５は、４ｃｈ送信器１５６から供給された高周波信号を各部分筒状コイル２８０の給電点に供給する。また、各部分筒状コイル２８０の給電点から出力された高周波信号を４ｃｈ受信器１５７に出力する。
【０１３４】
＜高周波コイル＞
図１８、図１９は、本実施形態の高周波コイル２０５の構成の詳細を説明するための図である。図１８は、高周波コイル２０５をｚ方向から見た図である。ここで、ｚ方向は前述した通り、静磁場９２０の方向である。また、図１９（ａ）は、部分筒状コイル２８０をｚ方向から描写したものであり、図１９（ｂ）は、部分筒状コイル２８０の斜視図である。
【０１３５】
本実施形態の高周波コイル２０５は、４つの部分筒状コイル２８０で構成される。各部分筒状コイルは、隣り合う部分筒状コイル２８０と間隔をあけ、中心軸９１０を含む図１８におけるｘ軸およびｚ軸で規定される面と、ｙ軸およびｘ軸で規定される面に対して、面対称に配置される。本実施形態の各部分筒状コイル２８０は、高周波コイル２０５の一つのチャンネルとして駆動する。
【０１３６】
各部分筒状コイル２８０は、コイルパターン２２５と、接続導体２８２と、第一キャパシタ２５０と、部分筒状導体２８１と、周波数調整部材２４５とを備える。なお、図１８では、図の煩雑さを避けるため、周波数調整部材２４５は省略する。また、部分筒状導体２８１は、高周波シールド２１５の内側の面に接するよう配置される。このため、部分筒状導体２８１は、高周波シールド２１５と一体とみなすことができる。
【０１３７】
従って、本実施形態の高周波コイル２０５は、筒状の高周波シールド２１５と、コイルパターン２２５と、高周波コイル２０５の共振周波数を調整する周波数調整部材２４５と、を備え、コイルパターン２２５は、高周波シールド２１５と中心軸９１０を同じとする筒状の仮想面上に間隔をあけて、その中心軸９１０に実質的に平行に配置される複数のコイル導体２３５を備え、仮想面は、前記高周波シールド２１５の内側に配置され、周波数調整部材２４５は、導体および誘電体の少なくとも一方で構成され、高周波シールド２１５とコイルパターン２２５との間の空間に、高周波シールド２１５とコイルパターン２２５との間の結合容量を調整可能に配置される。
【０１３８】
また、接続導体２８２は、隣り合う部分筒状コイル２８０を接続する。隣り合う２つの部分筒状コイル２８０の間にある接続導体２８２には、第二キャパシタ２８３が挿入される。第二キャパシタ２８３の値は、隣り合う２つの部分筒状コイル２８０間に磁気結合が生じないよう、調整される。
【０１３９】
このように、本実施形態のコイルパターン２２５は、高周波コイル２００が互いにカップリングしない複数チャンネルのコイルとして機能するよう分離されている。
【０１４０】
本実施形態においても、被検体１０１は、コイルパターン２２５に対して中心軸９１０側の円筒状の検査空間に入る。また、コイルパターン２２５を構成するコイル導体２３５は、板状の導体であり、板状導体の板面が仮想面に接するよう配置される。また、コイル導体２３５は、仮想面の周方向に等間隔に配置される。各コイル導体２３５のｚ方向の長さは、第一の実施形態のコイル導体２３０と同様とする。図１８では、各部分筒状コイル２８０が、それぞれ、５つのコイル導体２３５を備える場合を例示する。しかし、コイル導体２３５の数はこれに限定されない。例えば、１０本でも１本でもよい。
【０１４１】
本実施形態では、高周波シールド２１５は楕円筒状であり、コイル導体２３５が配置される仮想面は、楕円筒面とする場合を例にあげて説明する。本実施形態では、高周波シールド２１５とコイル導体２３５が配置される仮想面との距離は、中心軸９１０からｘ方向に沿って外側に向かうにつれて狭まる。これらの形状は、第一の実施形態同様、ともに円筒形状であってもよいし、高周波シールド２１５は円筒形状、仮想面は楕円筒形状であってもよい。
【０１４２】
本実施形態においても、第一キャパシタ２５０は、２つ挿入される。２つの第一キャパシタ２５０は、図１９（ｂ）に示すように、各コイル導体２３５のｚ方向の両端部から、それぞれ、所定の距離だけｚ方向内側に、それぞれ配置される。これにより、コイル導体２３５、２つの第一キャパシタ２５０および部分筒状導体２８１により、共振ループ２６５が構成される。図１８の例では、各部分筒状コイル２８０は５つのコイル導体２３５を有する。このため、各部分筒状コイル２８０は、５つの共振ループを備える。
【０１４３】
なお、第一キャパシタ２５０は、複数の共振ループ２６５で構成される部分筒状コイル２８０の共振周波数が、ＭＲＩ装置１０５が撮像対象とする核種の共鳴周波数に一致するよう調整される。
【０１４４】
部分筒状コイル２８０に高周波信号が印加されると、各共振ループ２６５に高周波電流が流れる。このとき、各コイルパターン２２５が接続導体２８２によって隣り合うコイルパターン２２５の両端に短絡されているため、各コイルパターン２２５の端部に生じる電位は全て同じとなる。したがって、部分筒状コイル２８０は、全ての共振ループ２６５に流れる高周波電流が同じ位相となるモード（以下、同相モードと呼ぶ）で共振する。
【０１４５】
本実施形態の周波数調整部材２４５は、図１９（ｂ）に示すように、片側の第一キャパシタ２５０のｚ方向外側に配置される。本図では、周波数調整部材２４５が、各部分筒状コイル２８０に３つ配置される場合を例示する。また、図１９（ａ）に示すように、周波数調整部材２４５は、第一の実施形態の周波数調整部材と同様、高周波シールド２１５（部分筒状導体２８１）には低抵抗に接続し、コイルパターン２２５（コイル導体２３５）との距離が一定となる形状を有する。
【０１４６】
本実施形態においても、周波数調整部材２４５は、第一の実施形態同様、高周波シールド２１５およびコイルパターン２２５の少なくとも一方との相対位置を変化可能に配置される。例えば、ｚ方向に移動可能に配置され、コイル導体２３５と重なり合う面積を変更可能とする。本実施形態においても、重なり面積を変更することによりコイル導体２３５との間の結合容量を変化させ、共振ループ２６５の共振周波数を変化させる。これにより、部分筒状コイル２８０の共振周波数を変化させる。本実施形態では、各部分筒状コイル２８０の共振周波数を一致させ、高周波コイル２０５が全体として同一周波数で共振するように調整する。
【０１４７】
なお、重なり面積を変化させる際の移動方向は、ｚ方向に限定されない。すなわち、重なり面積は、周波数調整部材２４５を、第一の実施形態同様、高周波シールド２１５およびコイルパターン２２５のいずれか一方に低抵抗に接続した状態で、所定方向に移動させることにより、変化させればよい。
【０１４８】
ただし、本実施形態のように、高周波シールド２１５およびコイル導体２３５が配置される仮想面が楕円の場合は、移動方向に長軸方向成分がある場合、周波数調整部材２４５とコイル導体２３５または高周波シールド２１５との距離が最大放電距離以下とならないようにする。
【０１４９】
以上説明したように、本実施形態のＭＲＩ装置１０５の高周波コイル２０５は、筒状の高周波シールド２１５と、コイルパターン２２５と、周波数調整部材２４５と、を備え、前記コイルパターン２２５は、前記高周波シールド２１５と中心軸を同じとする筒状の仮想面上に間隔をあけて前記中心軸に平行に配置される複数のコイル導体２３５を備え、前記仮想面は、前記高周波シールド２１５の内側に配置され、前記周波数調整部材２４５は、導体および誘電体の少なくとも一方で構成され、前記高周波シールド２１５と前記コイルパターン２２５との間の空間に、当該高周波シールド２１５と当該コイルパターン２２５との間の結合容量を調整可能に配置される。
【０１５０】
従って、本実施形態によれば、第一の実施形態同様、トンネル型ＭＲＩ装置において、広い検査空間を確保しつつ、高周波シールドとコイルパターンの間に容量結合を生じさせて共振させる高周波コイルの共振周波数を調整することができる。
【０１５１】
また、前記コイルパターン２２５は、当該高周波コイル２０５が互いにカップリングしない複数チャンネルのコイルとして機能するよう分離されている。このコイルパターン２２５と高周波シールド２１５上の部分筒状導体２８１とにより構成される４つの部分筒状コイル２８０は、独立して位相と強度を調整できる。
【０１５２】
そのため、本実施形態によれば、第一の実施形態の高周波コイル２００が有する効果に加え、各部分筒状コイル２８０からの照射強度、位相を調整することにより、検査空間への照射磁場の均一性を向上させることができる。また、被検体１０１に対する電磁波の比吸収率を低減させることもできる。また、チャンネル数の増加に伴い、選択励起等を実現することもできる。
【０１５３】
また、上述のように、各部分筒状コイル２８０の共振周波数は、ＭＲＩ装置１０５が撮像対象とする核種の共鳴周波数と一致するよう調整される。しかしながら、各部分筒状コイル２８０の共振周波数は、コイルパターン２２５のインダクタンス、第一キャパシタ２５０の値や接続位置、など様々な要因によって変化するため、製造誤差による共振周波数の不一致が存在する。
【０１５４】
上述のように、本実施形態では、周波数調整部材２４５により、それぞれの部分筒状コイルの共振周波数を調整できる。従って、各部分筒状コイル２８０の共振周波数を、それぞれ所望の値に調整できるため、上記共振周波数に不一致がある場合であっても、容易に調整できる。従って、本実施形態によれば、共振周波数の一致度が高い、複数チャンネルの高周波コイル２０５を実現できる。
【０１５５】
また、本実施形態で例示したように、高周波シールド２１５およびコイル導体２３５が配置される仮想面が楕円筒形状の場合、図１８に示すように、被検体１０１の入る検査空間も楕円筒形状となる。特に、水平方向に長軸を持つ楕円筒形状とすると、検査空間の形状が被検体１０１の断面形状と類似し、被検体１０１に開放性と快適性をもたらす。このため、本実施形態によれば、高周波コイル２００が有する効果に加え、被検体１０１にとって、快適な検査空間を提供できる。
【０１５６】
なお、本実施形態では、周波数調整部材２４５の数は、各部分筒状コイル２８０に対して３つとしたが、その数はそれに限定されない。部分筒状コイル２８０の共振周波数の可変量が十分であり、例えば共振周波数１２７ＭＨｚに対して可変量が２ＭＨｚであり、部分筒状コイル２８０が共振するモードが同相モードを保つ範囲内であれば、各部分筒状コイル２８０に少なくとも１つ配置されていればよい。例えば、第一の実施形態同様、各コイル導体２３５に対し、１つ配置されてもよい。
【０１５７】
なお、本実施形態においても、第一の実施形態同様、各種の変形が可能である。
【０１５８】
また、本実施形態では、接続導体２８２により、全てのコイルパターン２２５の両端部を接続する場合を例にあげて説明したが、本構成に限定されない。各部分筒状コイル２８０内のコイルパターン２２５が同電位となればよく、例えば一方の端部のみ接続されていてもよい。
【０１５９】
また、本実施形態では、用いるキャパシタは第一キャパシタおよび第二キャパシタのみとしたが、それに限定されない。例えば、渦電流防止用にコイルパターン２２５や接続導体２８２にキャパシタが挿入されてもよい。
【０１６０】
なお、４つの部分筒状コイル２８０は、４ｃｈ送信器１５６において独立して位相と強度を調整できる。また、隣り合う部分筒状コイル２８０とは磁気結合しないように、第二キャパシタ２８３によってデカップリングされている。このため、４つの部分筒状コイル２８０に、位相を９０度ずつずらした同じ強度の高周波信号を入力すれば、第一の実施形態と同じＱＤ方式の照射が可能となる。
【０１６１】
上記各実施形態では、高周波コイルを送受信コイル１５０として用いたが、これに限定されない。例えば、送信コイルおよび受信コイル分離型のＭＲＩ装置において、ＲＦパルスの送信のみを行う送信コイルとして用いてもよい。その場合は、例えばデチューニング回路を備え、このデチューニング回路により高周波コイルのオンオフを切り替える。
【０１６２】
図２０に、送信コイルおよび受信コイル分離型のＭＲＩ装置１０６の概略構成を示すブロック図を示す。このＭＲＩ装置１０６は、ＲＦパルスの送信およびＮＭＲ信号の受信に係る構成以外は、上記各実施形態のＭＲＩ装置のいずれかと同様である。
【０１６３】
ＲＦパルス送信および核磁気共鳴信号の受信に係る構成については、第一の実施形態の送信器１５２および受信器１５３と、デチューニング回路駆動装置１５８と、を備える。
【０１６４】
ただし、本変形例では、送信器１５２は、送信コイル１９１に直接接続される。また、受信器１５３は、受信コイル１９２に直接接続される。デチューニング回路駆動装置１５８は、送信器１５２が送信コイル１９１に高周波信号を送信するタイミングと、受信器１５３で受信コイル１９２により検出された信号を受信するタイミングとに応じて、それぞれ送信コイル１９１および受信コイル１９２を同調状態、離調状態にする。
【０１６５】
このように、送信コイル１９１と受信コイル１９２とを別個に設けることにより、受信コイル１９２を被検体１０１の近くに配置することができる。これにより、より近い位置で信号を受信することができ、信号雑音比を向上させることができる。
【０１６６】
なお、上記各実施形態で説明した変形例は、組み合わせて用いてもよい。
【符号の説明】
【０１６７】
１００：ＭＲＩ装置、１０１：被検体、１０５：ＭＲＩ装置、１０６：ＭＲＩ装置、１１０：静磁場形成部、１２０：テーブル、１３０：傾斜磁場コイル、１３１：傾斜磁場電源、１４０：シムコイル、１４１：シム電源、１５０：送受信コイル、１５１：送受信切換器、１５２：送信器、１５３：受信器、１５４：高周波信号分配・合成器、１５５：４ｃｈ送受信切換器、１５６：４ｃｈ送信器、１５７：４ｃｈ受信器、１５８：デチューニング回路駆動装置、１６０：シーケンサ、１７０：計算機、１７１：表示装置、１７２：記憶装置、１８１：ＱＤハイブリッド、１８２：第一０−１８０度分配・合成回路、１８３：第二０−１８０度分配・合成回路、１８４：第一給電点、１８５：第二給電点、１８６：給電点、１８６：第二給電点、１９１：送信コイル、１９２：受信コイル、２００：高周波コイル、２０４：高周波コイル、２０５：高周波コイル、２１０：高周波シールド、２１５：高周波シールド、２２０：コイルパターン、２２４：コイルパターン、２２５：コイルパターン、２３０：コイル導体、２３４：コイル導体、２３５：コイル導体、２４０：周波数調整部材、２４１：周波数調整部材、２４２：周波数調整部材、２４２Ａ：導体部、２４２Ｂ：誘電体部、２４３：周波数調整部材、２４３Ａ：部材部、２４３Ｂ：フレキシブル導体部、２４４：周波数調整部材、２４４Ａ：周波数調整部材、２４４Ｂ：周波数調整部材、２４５：周波数調整部材、２５０：第一キャパシタ、２６０：共振ループ、２６４：共振ループ、２６５：共振ループ、２７４：ストッパー、２８０：部分筒状コイル、２８１：部分筒状導体、２８２：接続導体、２８３：第二キャパシタ、７１０：グラフ、８００：同軸型ＴＥＭコイル、８１０：パイプ状コイルパターン、８１０Ａ：パイプ状コイルパターンの一部、８１０Ｂ：パイプ状コイルパターンの一部、８２０：棒状導体、８３０：高周波シールド、８４０Ａ：間隔、８４０Ｂ：間隔、８４０Ｃ：間隔、９００：座標系、９１０：中心軸、９２０：静磁場
【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１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【手続補正書】
【提出日】平成28年11月17日(2016.11.17)
【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】
筒状の高周波シールドと、
コイルパターンと、
周波数調整部材と、を備え、
前記コイルパターンは、前記高周波シールドと中心軸を同じとする筒状の仮想面上に間隔をあけて前記中心軸に平行に配置される複数のコイル導体を備え、
前記仮想面は、前記高周波シールドの内側に配置され、
前記周波数調整部材は、導体のみ又は導体と誘電体の組み合わせで構成され、前記高周波シールドと前記コイルパターンとの間の空間に、当該高周波シールドと当該コイルパターンとの間の結合容量を調整可能に配置されること
を特徴とする高周波コイル。
【請求項２】
請求項１記載の高周波コイルであって、
前記コイル導体は、板状導体であり、
前記板状導体は、当該板状導体の主平面が前記仮想面に接するよう配置されること
を特徴とする高周波コイル。
【請求項３】
請求項１記載の高周波コイルであって、
前記周波数調整部材は、前記高周波シールドおよび前記コイルパターンの少なくとも一方との相対位置を変化可能に配置されること
を特徴とする高周波コイル。
【請求項４】
請求項３記載の高周波コイルであって、
前記周波数調整部材は、前記コイル導体と重なり合う面積を変更可能に配置されること
を特徴とする高周波コイル。
【請求項５】
請求項３記載の高周波コイルであって、
前記周波数調整部材は、前記高周波シールドおよび前記コイルパターンの少なくとも一方との距離を変更可能に配置されること
を特徴とする高周波コイル。
【請求項６】
請求項１記載の高周波コイルであって、
前記周波数調整部材は、誘電体を含み、当該誘電体による前記高周波シールドおよび前記コイルパターンの間の誘電率を変化可能に構成されること
を特徴とする高周波コイル。
【請求項７】
請求項１記載の高周波コイルであって、
前記周波数調整部材は、前記高周波シールドおよび前記コイルパターンのいずれか一方と電気的に導通するように接続され、他方とは容量結合するよう配置されること
を特徴とする高周波コイル。
【請求項８】
請求項１記載の高周波コイルであって、
前記周波数調整部材は、前記高周波シールドおよび前記コイルパターンに容量結合するよう配置されること
を特徴とする高周波コイル。
【請求項９】
請求項３記載の高周波コイルであって、
前記高周波シールドと前記コイルパターンとは、少なくとも二つのキャパシタを介して接続され、
前記キャパシタは、それぞれ、前記コイル導体の前記中心軸方向の端部から、所定の距離だけ内側に配置され、
前記周波数調整部材は、前記キャパシタの配置位置より前記中心軸方向の外側で前記相対位置を変化させること
を特徴とする高周波コイル。
【請求項１０】
請求項１記載の高周波コイルであって、
前記コイルパターンは、当該高周波コイルが互いにカップリングしない複数チャンネルのコイルとして機能するよう分離されていること
を特徴とする高周波コイル。
【請求項１１】
請求項１記載の高周波コイルであって、
前記高周波シールドは円筒状であり、
前記仮想面は円筒面および楕円筒面のいずれかであること
を特徴とする高周波コイル。
【請求項１２】
請求項１記載の高周波コイルであって、
前記高周波シールドは楕円筒状であり、
前記仮想面は楕円筒面であること
を特徴とする高周波コイル。
【請求項１３】
被検体が配置される空間に静磁場を形成する静磁場形成部と、
前記空間に傾斜磁場を印加する傾斜磁場印加部と、
前記被検体に高周波磁場を、送信コイルを介して送信する高周波磁場送信部と、
前記被検体から発生する核磁気共鳴信号を、受信コイルを介して受信する信号受信部と、
前記傾斜磁場印加部、高周波磁場送信部および前記信号受信部の動作を制御する制御部と、を備え、
前記送信コイルは、請求項１から１２いずれか１項記載の高周波コイルであること
を特徴とする磁気共鳴撮像装置。
【請求項１４】
被検体が配置される空間に静磁場を形成する静磁場形成部と、
前記空間に傾斜磁場を印加する傾斜磁場印加部と、
前記被検体に高周波磁場を、送受信コイルを介して送信する高周波磁場送信部と、
前記被検体から発生する核磁気共鳴信号を、前記送受信コイルを介して受信する信号受信部と、
前記傾斜磁場印加部、高周波磁場送信部および前記信号受信部の動作を制御する制御部と、を備え、
前記送受信コイルは、請求項１から１２いずれか１項記載の高周波コイルであること
を特徴とする磁気共鳴撮像装置。
【国際調査報告】
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