(57)【要約】      （修正有）【課題】円偏光された電磁波を送信及び／又は受信するためのＲＦ表面共振器（ＲＦコイル）を提供する。【解決手段】本共振器は垂直場及び円偏光されたＲＦ場が発生されるＭＲＩ装置向けに、様々なステップが提案され、半径方向における場の強度に関する所望の変化が達成される。これらのステップは、帰電流のためのコンダクタループ３１０〜３９０、４１０〜４９０、ＲＦシールド１２，１３の形状、及び一方の側と基準ポテンシャルの他方の側とに関するコンダクタ構造とコンダクタループの間の容量素子Ｃｉｘ，Ｃａｘの挿入、又はコンダクタ構造及び／又はコンダクタループにおける容量素子Ｃｌｘと同様に、半径方向に延びるコンダクタ構造３０ｘ、３１ｘ、３２ｘ、３３ｘ；４０ｘ、４１ｘ、４２ｘ、４３ｘの数、形状及び長さの選択に関する。また、切換え可能なダイオードＤｘにより表面共振器の一部の分離により場の強度の所望の変化も達成できる。【選択図】図３
2008073536.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円偏光された電磁波を送信及び／又は受信するＲＦ表面共振器であって、
中央ゾーンから半径方向に延びる複数のコンダクタ構造と、前記中央ゾーンを囲み、前記コンダクタ構造の電流についての帰線としての役割を果たす少なくとも１つのコンダクタループとを有し、前記少なくとも１つのコンダクタループと前記中央ゾーンとの間の半径方向の距離は、前記表面共振器に垂直に延びる平面において所望の放射特性が達成されるように選択され、
少なくとも１つの切り替え可能なダイオードが、前記少なくとも１つのダイオードを逆方向又は順方向で動作させることで前記表面共振器の放射特性を切り替えるために、前記少なくとも１つのコンダクタ構造及び／又は前記少なくとも１つのコンダクタループに挿入される、
ことを特徴とするＲＦ表面共振器。
【請求項２】
円偏光された電磁波を送信及び／又は受信するＲＦ表面共振器であって、
中央ゾーンから半径方向に延びる複数のコンダクタ構造と、前記中央ゾーンを囲み、前記コンダクタ構造の電流についての帰線としての役割を果たす少なくとも１つのコンダクタループとを有し、前記少なくとも１つのコンダクタループと前記中央ゾーンとの間の半径方向の距離は、前記表面共振器に垂直に延びる平面において所望の放射特性が達成されるように選択され、
前記少なくとも１つのコンダクタ構造のそれぞれは、１つ以上の平行四辺形のような形状を形成する１つ又は複数のコンダクタセグメントにより形成される、
ことを特徴とするＲＦ表面共振器。
【請求項３】
前記放射特性は、前記ダイオードを逆方向又は順方向で動作させることにより、コンダクタセグメントを開くか閉じることで又は前記ＲＦ表面共振器の個々のコンダクタ構造をオフ又はオンにスイッチすることで切り換えされる磁場の変化又は磁場の均質性であるか、又は、前記放射特性は、前記ダイオードを逆方向又は順方向で動作させることにより、前記ＲＦ表面共振器の反対の円偏光の方向の形式で提供される、
ことを特徴とする請求項１記載のＲＦ表面共振器。
【請求項４】
前記少なくとも１つのダイオードは、その供給電圧が前記ＲＦ表面共振器において流れるＲＦ電流から生成されるｐｉｎダイオードであり、前記少なくとも１つのダイオードは、光ファイバを介して前記少なくとも１つのダイオードに伝送される光信号によりスイッチされる、
ことを特徴とする請求項１記載のＲＦ表面共振器。
【請求項５】
前記供給電圧は、前記コンダクタ構造又は前記コンダクタループにキャパシタを介して接続される整流ダイオードにより発生され、電荷を蓄積し、前記供給電圧を平滑化する別のキャパシタが設けられる、
ことを特徴とする請求項４記載のＲＦ表面共振器。
【請求項６】
前記コンダクタ構造の長さは、前記垂直に延びる平面において実現される放射特性に依存して選択される、
ことを特徴とする請求項１又は２記載のＲＦ表面共振器。
【請求項７】
前記表面共振器のＲＦ磁場のためのＲＦシールドが、前記表面共振器に本質的に平行に延びる平面において配置され、前記ＲＦシールドと前記表面共振器の間の局部的な距離は、実現される放射特性に従い選択される、
ことを特徴とする請求項１又は２記載のＲＦ表面共振器。
【請求項８】
少なくとも１つのコンダクタ構造及び／又は少なくとも１つのコンダクタループは、所望の放射特性を実現するために、それぞれのキャパシタを介して前記ＲＦシールドに接続される、
ことを特徴とする請求項７記載のＲＦ表面共振器。
【請求項９】
前記表面共振器のコンダクタ構造及びコンダクタループと本質的に同じであって、前記表面共振器のコンダクタ構造及びコンダクタループに本質的に並列に接続されるコンダクタ構造及びコンダクタループの更なる構成が設けられ、
前記表面共振器の少なくとも１つのコンダクタ構造及び／又は少なくとも１つのコンダクタループは、所望の放射特性を実現するために、それぞれのキャパシタを介して、前記更なる構成である前記コンダクタ構造又はコンダクタループに接続される、
ことを特徴とする請求項１又は２記載のＲＦ表面共振器。
【請求項１０】
それぞれのキャパシタは、所望の放射特性を実現するために、少なくとも１つのコンダクタ構造及び／又は少なくとも１つのコンダクタループに挿入される、
ことを特徴とする請求項１又は２記載のＲＦ表面共振器。
【請求項１１】
同軸コンダクタ構造により、前記少なくとも１つのコンダクタループが形成され、前記同軸コンダクタ構造のシールドの長さは、所望の放射特性を実現するように釣り合いがとられる、
ことを特徴とする請求項１又は２記載のＲＦ表面共振器。
【請求項１２】
少なくとも１つの切り替え可能なダイオードが、前記少なくとも１つのダイオードを逆方向又は順方向で動作させることで前記表面共振器の放射特性を切り替えるために、前記少なくとも１つのコンダクタ構造及び／又は前記少なくとも１つのコンダクタループに挿入される、
ことを特徴とする請求項２記載のＲＦ表面共振器。
【請求項１３】
検査される物体を通して垂直に延びる基本磁場（垂直場）を発生するための磁気共鳴画像形成装置であって、
円偏光されたＲＦ磁場を発生するために、請求項１又は２記載のＲＦ表面共振器を含む、
ことを特徴とする磁気共鳴画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［発明の分野］
本発明は、円偏光された電磁波を送信及び／又は受信するための、特に、検査される物体を通して垂直に延びる基本磁場（垂直場）及び円偏光されたＲＦの場が発生される磁気共鳴画像形成装置（ＭＲＩ装置）向けのＲＦ表面共振器（ＲＦコイル）に関する。
また、本発明は、かかるＲＦ表面共振器が設けられるＭＲ装置に関する。
【０００２】
［発明の背景］
この種のＭＲＩ装置では、基本磁場が２つの極板間で一般に発生され、その間で、検査ゾーン、たとえば患者が位置される。基本磁場は、本質的に、患者を通して、（一般的に言えば、垂直に）その縦軸に垂直な方向に延びる。基本磁場が患者の縦軸の方向に延びる環状の検査スペースを有する画像形成装置とは対照的に、患者は、実際に全ての側から適切にアクセス可能なままである。すなわち、画像取得の間、介入検査を実行することが可能である。したがって、この種のシステムは、オープンなＭＲシステム又はオープンなＭＲ画像形成装置として言及される。
【０００３】
十分に強く、均質の基本磁場を発生するために、極板間の距離をできるだけ短く保持することが有効である。他方で、検査ゾーンへのアクセス可能性の低下、及び患者の安心感の低下を回避するために、できるだけ長い距離が必要とされる。しかし、かかる長い距離は、不均質な場を生じる場合がある。したがって、できるだけ平坦な（或いは、少なくとも平らな）ＲＦコンダクタ構造（表面共振器）が使用されて、ＭＲリラクゼーション事象が検出されるのと同様に、ＲＦの場が発生される。これらの構造は、極板の上に、該極板にできるだけ近く（または、ＲＦシールド上に）配置される。
【０００４】
この種の表面共振器は、米国特許第5,153,517号から知られている。この共振器は、２つのサブシステムから構成されている。このサブシステムのそれぞれは、２つの平坦な電流ループにより形成され、これらのシステムが基本磁場の方向に対して垂直な平面に位置され、円偏光されたＲＦの場を発生することができるように配置される。この種のＲＦコイルは、他の構成と比較して、比較的小さな伝送電力のみを必要とするといった利点を提供する。これは、原子核の磁化の励起に関連する場の成分が本質的に発生されるか、又は、リラクゼーション事象の検出に関連する場の成分のみが本質的に検出される（すなわち、円形の場の成分）ためである。
【０００５】
しかし、特に、主要な磁場が強いケースでは、かかるＲＦ表面共振器の調整及び適用において問題に遭遇する。この問題は、共振器の平面に対して垂直に延びるＲＦ場の放射特性に関する。一方で、できるだけ均質な場が必要とされる。すなわち、検査ゾーン内での一定の半径方向の場の強度分散が必要とされる。他方では、かかる検査ゾーンの外側に半径方向に位置されるスペースにおいて、場が比較的急激に減少することが望まれる。このことは、主要な磁場の分散がその領域ではもはや均質ではないという事実によるエリアシングアーチファクト、又は、検査ゾーンの近くの介添えスタッフの存在によるエリアシングアーチファクトを回避するために望まれる。
【０００６】
［発明の概要］
したがって、本発明の目的は、上述されたタイプのオープンな磁気共鳴画像形成装置における使用のために特に意図され、検査ゾーン内で均質であって、該ゾーンの半径方向に外側に位置されるスペースでは比較的急激に減少する（本質的に一定であるか、画質に影響を与える場の強度における勾配なしにすくなくとも徐々に変動することを意味する）強い場の強度を有するＲＦの場を発生することができるＲＦ（無線周波数向け）表面共振器を提供することにある。
【０００７】
上記目的は、上述された種のＲＦ表面共振器により達成される。この共振器は、請求項１に従い、中央ゾーンから半径方向に延びる複数のコンダクタ構造と、該中央ゾーンを囲み、コンダクタ構造の電流についての帰線としての役割を果たす少なくとも１つのコンダクタループとが設けられ、該コンダクタループと該中央ゾーンとの間の半径方向の距離は、表面共振器に対して垂直に延びる平面において、所望の放射特性が達成されるように選択されることを特徴としている。
【０００８】
本平面共振器の放射特性は、上述された種の追加のコンダクタループを設けることにより、（又は、ビルトイン条件において）比較的に簡単に調整することができる。
従属的な請求項は、本発明の好適な更なる実施の形態に関する。
【０００９】
請求項２に従う実施の形態では、半径方向におけるのと本質的に同じままでコンダクタ密度（表面領域のユニット当りのコンダクタセグメントの数）を実現することができ、相応して、半径方向の特性のより多くの均質な変化を半径方向において得ることができる。
請求項３に開示される実施の形態は、たとえば、ＲＦの場が引き伸ばされた物体を排他的に通過することが意図されるときに、異なる垂直方向の平面における差を簡単なやり方で達成する放射特性を可能にする。
【００１０】
請求項４から請求項８に開示された特性は、様々なやり方で表面共振器にわたる電流分散の更なる影響を可能にし、放射特性の所望の変化を達成することができる。
請求項９及び請求項１０に開示される実施の形態では、表面共振器の一部を電気的に分離することにより効果的に影響を与えることができ、検査ゾーにおける外部の干渉によるＲＦの場の乱れを補償することができる。
本発明の更なる詳細、機能及び効果は、添付図面を参照して、好適な実施の形態に関する以下の記載から明らかとなるであろう。
【００１１】
［発明の実施の形態］
図１は、磁気共鳴検査装置とも言及される磁気共鳴画像形成装置の側断面図である。たとえば、実際に全ての側から容易にアクセス可能である患者である、検査される物体１が配置される検査ゾーンは、２つの柱状部２５，２６の間に位置されている。
【００１２】
装置は、第１に前部マグネット２、及び第２に後部マグネット３により形成されているアセンブリを含んでおり、均質かつ静的な基本磁場（主要な場）を発生することが意図されている。この基本磁場は、検査される物体を磁化するように、すなわち、核のスピンを整列するように垂直方向（ｘ方向）に検査ゾーンを通過する。かかる主要な磁場の磁束密度（磁気誘導）は、数テスラから数十テスラの大きさのオーダである場合がある。
【００１３】
３つの前部勾配磁場コイル３，４，５、及び３つの後部勾配磁場コイル６，７，８（個々に図示せず）は、空間的な区別、検査される物体１から放射される信号の分析のために設けられている。かかる勾配コイルは、ｘ軸の方向に延びる３つの勾配磁場を発生する。第１の勾配磁場は、ｘ軸方向において本質的に線形に変化する。第２の勾配磁場は、ｙ軸方向において本質的に線形に変化する。第３の勾配磁場は、ｚ軸方向において本質的に線形に変化する。
【００１４】
さらに、検査される物体における核の磁化（スピン共鳴）を励起するために、ＲＦパルスを伝達することができるＲＦ伝送コイル３０が物体の前に配置されており、これにより、ＲＦ磁場は、物体を通過することができる。励起を引き継ぎ、物体における磁化状態の更なる変化を誘導するリラクゼーションの検出について、物体の後ろに配置されるＲＦ受信コイル４０（ＲＦ表面共振器）が設けられており、該コイルでは、かかる変化が対応する電圧を誘導する。
【００１５】
適切な切換えモードが適用されたとき、受信と同様に送信のために一般的なＲＦ表面共振器を使用することができる。また、２つのＲＦ表面共振器は互いに、送信と受信を交互に役割を果たすことができる。ＲＦ表面共振器３０，４０と、それぞれ隣接する勾配磁場コイル３，４，５及び６，７との間には、勾配磁化コイルからそれぞれのＲＦ表面共振器を遮蔽するための、それぞれのＲＦシールド１２，１３が設けられている。表面共振器により受信された信号は、勾配磁場が励起状態の局在化を可能にするＭＲ画像形成について評価される。
【００１６】
この種のＭＲ画像形成装置の動作に本質的に重要な構成要素は、図２に示されている。これらは、勾配波形ジェネレータ２０を制御し、第１の増幅器２１、第２の増幅器２２及び第３の増幅器２３が接続される出力が設けられる制御ユニット１７を含んでいる。これら増幅器のそれぞれは、勾配コイル３，４，５，６，７及び８についての電流を生成する。これら増幅器の利得は、互いに個別に調節することができ、次いで、コイルは、勾配の場をｘ方向、ｙ方向及びｚ方向において発生する。これにより、検査されるゾーンにおける対応する３つの空間方向において、スライスセレクションを公知のやり方で実行することができる。
【００１７】
さらに、ＭＲ画像形成について、制御ユニット１７は、ＲＦジェネレータ１８を制御し、これにより、ＲＦパルスの周波数は、勾配の場に依存するラーマー周波数に同調される。ＲＦパルスは、増幅器１９に適用され、増幅器１９の利得は、制御ユニット１７により制御される。これらのパルスは、送信するＲＦ表面共振器３０に到達する。
【００１８】
励起された磁化状態のリラクゼーションによる受信するＲＦ表面共振器４０に含まれるＭＲ信号は、（ラーマー周波数又は静磁界に局部的な強度により決定されるＭＲ周波数を有する）発振器２４により伝達される２つの９０°の相互にオフセットな搬送波発振により混合することにより、直交復調器１３において復調される。これにより、複素信号の実部成分と虚部成分と考えられる２つの信号が生成される。これらの信号は、アナログ‐デジタル変換器１４に入力される。最後に、画像処理ユニット１５では、モニタ１６の表示について、公知のやり方でＭＲ画像を再現する。
【００１９】
図３は、本発明によるＲＦ表面共振器３０，４０の基本構造の第１の実施の形態に関する３次元表現を示している。表面共振器のそれぞれは、番号ｘ（ｘ＝１，２，３）の半径方向に延びる第１のコンダクタ構造３０ｘ及び４０ｘのそれぞれにより形成されており、中央のゾーン３００，４００と本質的に環状の外側のコンダクタ３９０，４９０のそれぞれの間に延びている。
【００２０】
さらに、それら間には、少なくとも１つの更なる環状のコンダクタ３５０、４５０のそれぞれが設けられている。この環状のコンダクタは、基準電位を搬送し、半径方向に伸びるコンダクタ構造３０ｘ，４０ｘに接続され、コンダクタ構造を通して流れるＲＦ電流についてリターンコンダクタとしての役割を果たす。
【００２１】
共振器３０，４０は、それぞれｙ／ｚ平面に配置されており、ＲＦシールド１２，１３（図１）に対して平行に延びている。コンダクタ密度（表面領域のユニット当りのコンダクタ数）は、中央で特に高く、相応して、電流がコンダクタ構造を通して流れるとき、この領域で高い強度のＲＦの場が生成される。しかし、この強度は、コンダクタ強度が減少するにつれて半径方向において減少する。
【００２２】
少なくとも１つの環状のコンダクタ３５０，４５０は、コンダクタ構造においてゼロ電圧点、したがって（外側のコンダクタ３９０、４９０のように）場の強度の低下を生成し、中央のゾーンにおける高い場の強度が減少し、したがって半径方向における減少がより緩やかであるようなやり方で、半径方向に配置されている。これにより、全体のＲＦの場の分散は、より均質となり、外側のコンダクタ３９０，４９０を超えて比較的緩やかに低下するまで、より緩やかに変化する。
【００２３】
検査ゾーン全体を通して、ＲＦ場が半径方向に関してより均質になることができるように、中央のゾーンにおけるＲＦの場を減少することを可能にする更なるステップは、表面共振器３０，４０と、近接するＲＦシールド１２，１３との間の距離を作成することからなる。該距離は、半径方向において更に外側に位置されるゾーンにおける距離と比較して、中央のゾーン３００，４００において小さい。このことは、コンダクタ構造及び／又は関連するＲＦシールド１２，１３をｘ／ｙ平面において互いの方向に本質的に円錐形に延ばすことにより達成することができる。さらに、検査ゾーンにおいて利用可能な容積を僅かに拡大することができるか、又は勾配コイルを検査ゾーンにより近くに位置することができ、これにより、検査される物体へのエネルギーの結合を改善することができる。
【００２４】
ｙ／ｚ平面において円形である検査される物体への照射を実現するために、コンダクタ構造３０ｘ、４０ｘの長さは、他のコンダクタ３９０，４９０がその都度円形を形成するように選択される。代替的に、これらの方向において相応して大きなコンダクタ構造３０ｘ，４０ｘの長さを作ることにより、ｙ方向又はｚ方向において延出される照射を実現することも可能である。これにより、外側のコンダクタ３９０，４９０は、ｙ／ｚ平面における楕円を本質的に囲む。
【００２５】
図３に従う第１の実施の形態では、コンダクタ構造３０ｘ，４０ｘは、直線的、連続的な半径方向のコンダクタセグメントとしてその都度に構成される。しかし、コンダクタ構造は、半径方向から離れるコースに追従する複数のコンダクタセグメントから構成される場合がある。
【００２６】
この点に関する第２の実施の形態を示している。ＲＦ表面共振器３０，４０は、平行四辺形を形成し、中央のゾーン３００，４００と外側のコンダクタ３９０，４９０との間に再び延びる４つのコンダクタセグメントからその都度構成されるコンダクタ構造３１ｘ、４１ｘにより形成されている。外側のコンダクタに加えて、図３に従う少なくとも１つの環状のコンダクタ３５０，４５０が再び設けられる場合がある。
【００２７】
図５に示される第３の実施の形態は、２倍の数のコンダクタ構造３１ｘ，４１ｘを備え、近接するコンダクタ構造は、内部のコンダクタセグメント、すなわち、中央のゾーン３００，４００に位置されるコンダクタセグメントのうちの１つをその都度共有する。外側のコンダクタ３９０，４９０及び環状のコンダクタ３５０，４５０は、もしあれば、第１の実施の形態について記載されたのと同じやり方で構成される。この図では、コンダクタセグメントの矢印は、該コンダクタセグメント内の電流方向を示している。
【００２８】
図６は、例により、３つの異なるコンダクタ構造を示している。すなわち、図３に従う第１のコンダクタ構造３０ｘ，４０ｘ、図４及び図５に従う第２のコンダクタ構造３１ｘ，４１ｘ、それぞれ平行四辺形を本質的に形成する２つの直列接続された部分から構成される第３のコンダクタ構造３２ｘ，４２ｘである。
【００２９】
図７は、また、最も簡単な第１のコンダクタ構造３０ｘ，４０ｘに加えて、１つの半径方向のコンダクタセグメントと同様に、平行四辺形の形状の部分の直列接続からなる第４のコンダクタ構造３３ｘ，４３ｘを示している。コンダクタの構造が選択され、コンダクタ密度、すなわち表面領域のユニット当りのコンダクタ数が共振器の半径方向のゾーンにわたりできるだけ大きく実質的に一定のままであるようなやり方で構成される。結果的に、検査ゾーンにおけるＲＦの場の強度の半径方向の変化は、これに応じて均質となる。
【００３０】
中央のゾーン３００（又は４００）における過剰なコンダクタ密度を避けるために、場の強度の関連する過剰な増加を避けるために、このゾーンは、図６に従う第１の環状の内部コンダクタ３１０，４１０により形成される場合がある。そこから、半径方向に延びるコンダクタ構造３０ｘ，３１ｘ，３２ｘ，３３ｘ（４０ｘ，４１ｘ，４２ｘ，４３ｘ）は放射する。
【００３１】
図７に従い、更なる環状のコンダクタ３５０，３５１，３９０；４５０，４５１，４９０は、第１の環状の内部のコンダクタ３１０，４１０と同心となるように配置される場合がある。これらの更なるコンダクタは、それぞれ半径方向に延びるコンダクタ構造に接続され、コンダクタ構造を通して流れる電流についてリターンコンダクタとしての役割を果たす。かかる環状のコンダクタは、ＲＦの場の強度のそれぞれ局部的な減少を引き起こし、したがって、ＲＦの場の半径方向の全体の変化がより均質となるように、ＲＦの場の局部的な最大値を減少する。
【００３２】
ＲＦの場の均質性は、これら２つのパラメータを適切に結合することにより更に最適化することができる。すなわち、環状のコンダクタの配置及び数と同様に、コンダクタ構造のタイプ及び数を選択することによる。
【００３３】
記載された目的を達成するためのＲＦ共振器全体の電流の分散に影響を与えるために適切な第３のパラメータは、コンダクタ構造におけるキャパシタの挿入である場合がある。このことは、図８における例により示されている。
【００３４】
一方で、コンダクタ構造３０ｘ，３１ｘ，３２ｘ，３３ｘの第１の環状の内部コンダクタ３１０，４１０への接続、又は外側のコンダクタ３９０，４９０への接続のそれぞれの点は、それぞれのキャパシタＣｉｘ又はＣａｘ（ｘ＝１，２，３）を介して、ＲＦシールド１２，１３に接続することができる。結果として、帰電流は、環状のコンダクタを介してのみでなく、第２の経路をも介して流れ、共振電流は、グランド及びＲＦシールドを介して流れることができる。代替的に、帰電流について、リターン構造が設けられる場合がある。かかるリターン構造は、ＲＦ共振器のコンダクタ構造と本質的に同じであり、かかる共振器とＲＦシールドの間に接続されている。
【００３５】
また、１つ以上の半径方向のコンダクタを、その領域で設けられるキャパシタＣｉｘ及びＣａｘを介して、環状の内部のコンダクタ３１０，４１０及び／又は外側のコンダクタ３９０，４９０の代わりに、ＲＦシールド１２，１３又はリターン構造に接続することが有効である場合がある。
【００３６】
他方では、キャパシタＣｌｘ（ｘ＝１，２，３，．．．）は、コンダクタ構造のコンダクタセグメント、及び／又は環状のコンダクタに直接挿入される場合がある。これにより、共振、すなわち共振器における電流変化を、かかるコンダクタセグメントから形成されるコンダクタループ（メッシュ）に生じさせることができる。
【００３７】
図９は、同軸構造により形成される環状の外側のコンダクタ３９０，４９０の特別な実施の形態を示している。半径方向のコンダクタ構造３０ｘ，．．．は、その内部のコンダクタ３９０ｉに接続されている。接続点間のシールド３９０ａの長さの変化は、ＲＦ表面共振器のエッジゾーンにおいて特に、ＲＦの場の均質性の良好な調整を可能にする。慣習的であるように、シールド３９０ａは、基準電位に接続されている。原理的に、１つ以上の他の環状のコンダクタ３１０，３５０，３５１；４１０，４５０，４５１は、かかる同軸構造により形成される場合がある。
【００３８】
ＲＦの場の変化を変えるための更なる可能性は、ＲＦ表面共振器とＲＦシールドの間の距離を変えることからなる。この手順は、断面図（ｘ／ｙ平面）において同軸であるＲＦ表面共振器（及び／又はＲＦシールド）の構成を参照して既に説明されている。
【００３９】
図１０は、この点に関する第１の代替の断面図である。ＲＦシールド１３は、半径方向においてＲＦ表面共振器４０に接近している。距離の減少は、ＲＦ場の強度の減少をもたらすので、ＲＦ表面共振器のエッジゾーンにおける場の強度の特に急激な減少を達成するために、この構成は適切である。内部のゾーンにおける所望の均質性は、１つ以上の上記ステップを行うことにより保持することができる。
【００４０】
図１１は、エッジゾーンにおけるのと同様に、中央のゾーンにおいてＲＦ表面共振器４０に接近する第２の代替的なＲＦシールド１３を示している。アンテナは、少なくとも１つの結合点を介して、コンダクタ構造３０ｘ，．．．及び外側のコンダクタ３９０（４９０）に給電される。かかるポイントは、円周方向に互いから９０°の角度の距離で位置されており、同じ量だけ位相シフトされているＲＦパルスを受ける。これにより、アンテナは、円偏波されたＲＦの場を放出する。
【００４１】
図１２は、例により、互いから９０°の角度の距離のそれぞれで位置される点での４段階の給電を示している。ＲＦパルスは、それぞれの増幅器６５〜６８と関連付けされる位相シフタ６１〜６４を介して、それぞれの結合点に印加されるように、発振回路６０により生成される。
【００４２】
かかるマルチフェーズの結合は、たとえば、位相フィルタ又は増幅器の対応する調節による、回転ＲＦの場の減衰の補償と同様に、個々のコンダクタ構造の熱膨張の補償を可能にする。これにより、円周方向における不均一性の補償を可能にする。外側のコンダクタ３９０（４９０）に沿った結合についての点の数及び分散は、図３から図１１を参照して記載されたようなＲＦ表面共振器の構成から個々に選択される。
【００４３】
患者の検査向けの磁気共鳴画像形成装置におけるＲＦ表面共振器の実用的な適用について、局部的に適用されるローカル受信コイルを使用することが必要である場合がある。かかるコイルは、プレーナ型ＲＦ表面共振器に磁気的に結合されており、該共振器と干渉して、少なくとも個々に閉じたコンダクタループ（メッシュ）において、望まない共振を励起する可能性がある。この共振それ自身は、全体のＲＦ場の均質性の影響を与えるか、受信アンテナに影響を与えるか（すなわち、その信号対雑音比を低減する）、或いは他の望まない結果を有する可能性がある。
【００４４】
上述した内容を回避するために、図１３に従う個々のコンダクタセグメント、又は幾つかのコンダクタセグメントにおいて、（たとえば、ｐｉｎダイオードである）切換え可能なダイオードＤｘが挿入される。かかるダイオードにより、コンダクタセグメントを開くことができる。これにより、共振メッシュ又は完全なＲＦ表面共振器をオフに切換えることができる。
【００４５】
さらに、場の変化、又は場の均質性は、個々のコンダクタ構造を慎重にオフに切換えることにより、検査される物体の形状に適合させることができる。たとえば、患者の所与の組織のみが検査されるとき、放射線（場）負荷への患者の不必要な露出を避けるために、ｙ／ｚ平面における露出されるゾーンの形状は、本質的に関連する組織のみがＲＦ場に露出されるように、電子的な切り替えにより制御することができる。
【００４６】
最後に、外側のコンダクタ３９０，４９０にダイオードを利用して、反対にされる円偏光の方向の間で、したがって送信モードと受信モードの間で切換えることも可能である。
【００４７】
図１４は、ｐｉｎダイオードＤｘについて対応する制御回路を示している。この回路の特定の利点は、電気コンダクタとは対照的に、ＲＦ表面共振器に影響を与えない光ファイバ５０を介して、制御が行われるという事実にある。次いで、ダイオードＤｘについての供給電圧は、送信モードにおいて、関連するコンダクタ構造３０ｘ，３９０，．．．を通して流れるＲＦ電流から生じる。これにより、外部の供給電圧が必要とされない。
【００４８】
さらに、整流ダイオードＤｇｌ１，Ｄｇｌ２は、キャパシタＣｘを介して関連するコンダクタ構造に接続されており、このために役割を果たす。該ダイオードは、整流されたＲＦ電流を装置５１に印加する。装置５１は、電荷を蓄積して電圧を平滑化するためのキャパシタを含んでおり、これにより、ダイオードＤｘは、アンテナが受信アンテナとして動作するときに切り替わることができる。ダイオードＤｘに供給電圧を与えるために、装置５１は、光ファイバ５０に接続される光カプラも含んでいる。供給電圧における残余のＲＦ成分は、インダクタンスＬｘによりダイオードＤｘから最終的にブロックされる。
【００４９】
ＲＦ表面共振器のコンダクタ構造は、エポキシからなる基板に設けられる。すなわち、約１００μｍの厚さの銅からなるストリップ状のコンダクタの形式であることが好ましい。ＲＦシールドは、約１０〜２０μｍの厚さの銅の薄片により形成することができる。１つのユニットを形成するために、エポキシブロックにおいて、コンダクタ構造及びＲＦシールドを、可能であれば帰電流のための個別のコンダクタ構造と同様に、記載された構成要素（キャパシタ、ダイオード）を含めてカプセル化することもできる。
【００５０】
過剰な加熱、したがって機械的な損傷、及び／又は勾配コイル３，４，５，６，７，８への近接によるのと同様に、送信の間の比較的高い損失電力によるかかるユニットの電気特性の影響を防止するために、冷却するための手段（図示せず）が設けられることが好ましい。かかる手段は、一方では、ＲＦ表面共振器の外側のコンダクタ３９０，４９０の領域でｘ方向（垂直方向）に延びるチューブにより形成される場合があり、該チューブを介して冷却媒体（たとえば、冷却液体）が送られる。他方では、ＲＦ表面共振器のコンダクタ構造は、長方形又は楕円形の断面を有するチューブとして構築することができ、該チューブを通して冷却媒体を送ることができる。
【００５１】
ＲＦ表面共振器の実際の適用のために最適な放射特性は、図３から図１３を参照して記載された特性の賢明な組合せにより達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】磁気共鳴画像形成装置に関する概念図である。
【図２】ＭＲ画像形成装置の必要不可欠な構成要素による回路図である。
【図３】ＲＦ表面共振器の第１の実施の形態に関する概念図である。
【図４】ＲＦ表面共振器の第２の実施の形態に関する概念図である。
【図５】ＲＦ表面共振器の第３の実施の形態に関する概念図である。
【図６】ＲＦ表面共振器についての代替的なコンダクタ構造を示す図である。
【図７】ＲＦ表面共振器の更なるコンダクタループに関する例である。
【図８】コンダクタ構造におけるキャパシタの適用に関する様々な例を示す図である。
【図９】ＲＦ表面共振器の構成に関する更なる例を示す図である。
【図１０】ＲＦ表面共振器のＲＦシールドに関する第１の実施の形態を示す図である。
【図１１】ＲＦ表面共振器のＲＦシールドに関する第２の実施の形態を示す図である。
【図１２】ＲＦ表面共振器の電源を説明するブロック図である。
【図１３】コンダクタ構造におけるダイオードの適用に関する様々な例を示す図である。
【図１４】コンダクタ構造において切換えられるダイオードスイッチのブロック図である。
【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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