(57)【要約】      （修正有）【課題】チャネル数の増大を抑え、広い領域で使用可能な垂直磁場型MRI用受信コイルを提供する。【解決手段】受信コイルユニット５００は、その長手方向を検査対象１０３の体軸方向と一致させるベッドコイルユニット６００と、このベッドコイルユニット６００に着脱可能に取り付けられる上部コイルユニット７００とを含んで構成し、前記ベッドコイルユニット６００は、載置面６０１の下方に配置される複数の下部サブコイルとを備え、上部コイルユニット７００は、下部サブコイルと接続される複数の上部サブコイルを備え、上部サブコイルは、載置面６０１を覆う柔軟性のある内側支持体２０−１と、この内側支持体２０−１の外側を覆う柔軟性のある外側支持体２０−２とに分けて配置され、前記上部サブコイルと下部サブコイルは、前記上部コイルユニット７００を前記ベッドコイルユニット６００に取り付けることにより接続されて、複数種のサブコイルを形成する。【選択図】図１
2008161404.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
垂直方向に静磁場を発生する静磁場発生手段と、前記静磁場中に置かれた検査対象に高周波磁場、傾斜磁場を印加する撮像手段と、前記検査対象が発生する核磁気共鳴信号を受信する受信手段とを備え、前記受信手段は、複数種のサブコイルから構成される受信コイルユニットを備えた磁気共鳴検査装置において、
前記受信コイルユニットは、その長手方向を検査対象の体軸方向と一致させるベッドコイルユニットと、このベッドコイルユニットに着脱可能に取り付けられる上部コイルユニットとを含んで構成し、
前記ベッドコイルユニットは、前記検査対象を乗せる載置面と、この載置面の下方に配置される複数の下部サブコイルとを備え、
前記上部コイルユニットは、前記下部サブコイルと接続される複数の上部サブコイルを備え、
前記上部サブコイルと下部サブコイルは、前記上部コイルユニットを前記ベッドコイルユニットに取り付けることにより接続されて、前記複数種のサブコイルを形成する
ことを特徴とする磁気共鳴検査装置。
【請求項２】
前記請求項１記載の磁気共鳴検査装置において、
前記上部サブコイルは、前記載置面を覆う柔軟性のある内側支持体と、この内側支持体の外側を覆う柔軟性のある外側支持体とに分けて配置される
ことを特徴とする磁気共鳴検査装置。
【請求項３】
前記請求項２記載の磁気共鳴検査装置において、
前記ベッドコイルユニットは、前記載置面の両側に、前記長手方向に沿って形成される複数のジョイント受部を備え、
前記上部コイルユニットは、前記複数のジョイント受部と接続可能な複数のジョイント部を備えた一対の連結部と、この一対の連結部に両端部を支持される前記外側支持体と、一端を前記連結部に取り付けられ、他端を自由端とする一対の内側支持体とを含んで構成し、
前記ジョイント受部と前記ジョイント部との接続により、前記複数種のサブコイルを形成する
ことを特徴とする磁気共鳴検査装置。
【請求項４】
前記請求項２または３記載の磁気共鳴検査装置において、
前記ベッドコイルユニットに配列される下部サブコイルは、前記長手方向に沿って同じ配列を備えた複数のブロックに分割され、
前記上部コイルユニットは前記１つのブロックと連結されて、前記設置面に乗せられる検査対象の外側を包む独立した複数のサブコイルを形成する
ことを特徴とする磁気共鳴検査装置。
【請求項５】
前記請求項４記載の磁気共鳴検査装置において、
前記内側支持体は、前記長手方向の一端側が、前記外側支持体より張り出した張出部を備え
前記上部コイルユニットを前記長手方向に沿って前記ベッドコイルユニットに複数個取り付ける際には、前記張出部が他の前記上部コイルユニットの他方の端部側の前記内側支持体と重なって取り付けられる
ことを特徴とする磁気共鳴検査装置。
【請求項６】
前記請求項２から５記載の何れかの磁気共鳴検査装置において、
前記外側支持体は、検査対象の上側にコイルの導体パターンが存在するサブコイルを備え、前記内側支持体は、検査対象の上側にコイルのパターン導体が存在しないサブコイルを備えている
ことを特徴とする磁気共鳴検査装置。
【請求項７】
前記請求項２から５記載の何れかの磁気共鳴検査装置において、
前記長手方向に沿って形成される複数のジョイント受部が前記載置面の両側に複数列設けられている
ことを特徴とする磁気共鳴検査装置。
【請求項８】
垂直方向に静磁場を発生する静磁場発生手段と、前記静磁場中に置かれた検査対象に高周波磁場、傾斜磁場を印加する撮像手段と、前記検査対象が発生する核磁気共鳴信号を受信する受信手段とを備え、前記受信手段は、複数種のサブコイルから構成される受信コイルユニットを備えた磁気共鳴検査装置において、
前記受信コイルユニットは、その長手方向を検査対象の体軸方向と一致させるベッドコイルユニットと、このベッドコイルユニットの長手方向に沿って着脱可能に取り付けられる複数の上部コイルユニットとを含んで構成し、
前記ベッドコイルユニットは、その長手方向と直交する横方向の中央に配置される検査対象を乗せるための設置面と、この設置面の横方向の両側に前記長手方向に沿って配置される複数のジョイント受部と、この両側のジョイント受部と接続し、かつ、前記横方向に配列される複数のサブコイルの一部とを備え、
前記上部コイルユニットは、前記横方向の両側に配置される一対の連結部と、この一対の連結部に両端部を支持される外側支持体と、一端を前記連結部に取り付けられ、他端を自由端とする一対の内側支持体とを含んで構成し、
前記連結部は棒状の外観を備え、その長手方向に沿って、前記ジョイント受部と連結する複数のジョイント部が設けられ、
前記内側支持体と前記外側支持体とは、その内部にサブコイルの一部が配列さた柔軟性のある薄い板状の外観を備えるとともに、それぞれ前記サブコイルの配列に合わせた複数の開口部が形成され、
前記上部コイルユニットは、前記ジョイント受部と前記ジョイント部との連結を介して前記ベッドコイルユニットに連結することができ、この連結により、設置面に乗せられる検査対象の外側を包む複数のサブコイルを形成することができる
ことを特徴とする磁気共鳴検査装置。
【請求項９】
前記請求項８記載の磁気共鳴検査装置において、
前記ベッドコイルユニットに配列されるサブコイルの一部は、前記長手方向に沿って同じサブコイルの一部の配列を備えた複数のブロックに分割され、
前記上部コイルユニットは前記１つのブロックと連結されて、前記設置面に乗せられる検査対象の外側を包む独立した複数のサブコイルを形成する
ことを特徴とする磁気共鳴検査装置。
【請求項１０】
前記請求項８または９記載の磁気共鳴検査装置において、
前記外側支持体は、検査対象の上側にコイルの導体パターンが存在するサブコイルを備え、前記内側支持体は、検査対象の上側にコイルのパターン導体が存在しないサブコイルを備えている
ことを特徴とする磁気共鳴検査装置。
【請求項１１】
前記請求項８または１０記載の磁気共鳴検査装置において、
前記内側支持体は、前記長手方向の一端側が、前記外側支持体より張り出した張出部を備え
前記上部コイルユニットを前記長手方向に沿って前記ベッドコイルユニットに複数個取り付ける際には、前記張出部が他の前記上部コイルユニットの他方の端部側の前記内側支持体と重なって取り付けられる
ことを特徴とする磁気共鳴検査装置。
【請求項１２】
前記請求項８または１１記載の磁気共鳴検査装置において、
前記複数のジョイント受部は、前記横方向に開放するように回転可能に取り付けられている
ことを特徴とする磁気共鳴検査装置。
【請求項１３】
前記請求項８または１１記載の磁気共鳴検査装置において、
前記複数のジョイント受部は、前記設置面の前記横方向の両側にそれぞれ複数列設けられ、前記複数のサブコイルの一部は、前記各列のジョイント受部と接続する
ことを特徴とする磁気共鳴検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は磁気共鳴検査装置（MRI装置）に係わり、特に垂直磁場型のMRI装置およびそれに適した核磁気共鳴信号検出用のRF受信コイルに関わる。
【背景技術】
【０００２】
MRIは均一な静磁場空間に検査対象を配置し、核磁気共鳴を利用して検査対象を画像化する装置であり、撮影範囲は静磁場空間に限定されている。近年、検査対象を載せたテーブル（ベッド）の移動による全身撮影の手法が開発され、MRIを用いた全身スクリーニングの試みが特に注目されている。
【０００３】
全身のように広い領域を計測する場合、その広い領域に渡って高感度を維持できる受信コイルの実現と同時に、計測時間を被検者の耐えられる時間以内とするために、撮影時間の短縮も望まれる。MRIの画像診断において撮影時間の短縮のための技術としては、複数個のRFコイルの感度分布を利用して、画像の折り返しを展開する技術（この技術はパラレルイメージングと称されており、以下、パラレルイメージングと呼ぶ）が実用化され始めている（非特許文献１）。これは、複数個のサブコイル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、サブコイルの個数分の一に撮影時間を短縮する方法である。
【０００４】
パラレルイメージングを実現するためには、まず、複数個のサブコイル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。サブコイル間の電磁気的カップリングがあると、コイル間でノイズが干渉し、画像のS/Nを劣化させる。次に、複数個のサブコイルの配置を適切なものとする必要がある。サブコイルの配置が適切でないと、画像のS/Nが部分的に劣化する。サブコイルの配置が適切かどうかを評価する基準の一つとしてGeometry  factor(以下、Gファクタと略す)と呼ばれる基準がある（計算式は非特許文献２に記載されている）。Gファクタは撮影断面における各サブコイルの感度分布から導かれる１．０以上の数値であり、画像の各位置でのS/Nは（１／（Gファクタ））に比例する。このため、画像の被検者の存在する部分のGファクタはなるべく小さいことが望まれる。一般的には、少なくとも２．０より小さい値が望まれる。このように、パラレルイメージング用の受信コイルを設計するためには、同時計測に用いる複数個のサブコイル間の電磁気的カップリングを低減しながら、かつ、撮影断面全体においてGファクタが小さくなるコイル配置を探索する必要がある。パラレルイメージングは、主に高磁場の水平磁場機上で開発が行われ、水平磁場機対応の受信コイルは種々提案されている。
【０００５】
一方、垂直磁場オープンMRI装置は、磁石の開放性に優れていることから、被検者に直接アクセスが可能であり、インターベンショナルMRIに適している。RFコイルの作るRF磁場の向きは静磁場の方向と直交させる必要があるため、静磁場の方向が水平から垂直に変わると、受信コイルの構成も変える必要がある。垂直磁場型MRI装置では、静磁場の向きが垂直方向であるため、通常水平方向に寝かせた状態で検査される被検者に対し、その外周に配置されたソレノイドコイルを使用することができる。被検者の外周に配置されたソレノイドコイルは、被検者表面に置かれたループコイルとは異なり、被検者の深部においても強い感度を有する。このため、同じ磁場強度であれば、ソレノイドコイルを使用可能な垂直磁場型MRIの方が、水平磁場型MRIよりも一般に被検者深部の感度が高い。
【０００６】
垂直磁場に対応する受信コイルの配置は、例えば、特許文献１、特許文献２に提案されている。特許文献１には、垂直磁場型MRI用の受信コイルとして、被検者の外周に配置された複数個のソレノイドコイルと表面コイルを組合せたものを用いることにより、被検者深部である心臓近辺領域において、パラレルイメージングを適用して高感度かつ高速に撮像する手法を開示している。また特許文献２には、互いに直交するソレノイドコイルとサドルコイルを用いて被検者深部の感度を高め、被検者の３方向に対してそれぞれ最小２つずつサブコイルを対向配置することによって、３方向の位相エンコード方向に対してサブコイルの感度プロファイルを形成している。このような配置の受信コイルを用いれば、被検者深部でも感度が高く、かつどの方向に位相エンコード方向を選んでも高速撮像が可能となる。
【０００７】
【非特許文献１】J.B.Ra,C.Y.Rim : “Fast Imaging Using Subencoding Data Sets from Multiple Detectors”,Magnetic Resonance in Medicine, vol.30, pp.142-145(1993)
【非特許文献２】KlaasP. Pruessmann, Markus Weiger, Markus B.Scheidegger, and Peter Boesiger : “SENSE:Sensitivity Encoding for Fast MRI”,  Magnetic Resonance in Medicine,vol.42, pp.952-962(1999).
【特許文献１】特開２００２−１５３４４０号公報
【特許文献２】特開２００３−７９５９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１や特許文献２に記載のコイルの配置は、全身を撮影するためにはサブコイルの配置上の制約がある。例えば特許文献１に記載のコイル配置は、構造上の制約により、被検者の体軸方向に複数個並べることには更なる改良が必要である。また特許文献２の配置で全身にわたって実装すると、対向するサブコイル間の電磁気的なカップリングを削減するために補助的なコイルが多数必要になる可能性がある。すなわち全身用の配置にした場合にはチャネル数の増大を招く可能性がある。
【０００９】
【特許文献３】特開２００５−４０３１５号公報  従って本発明の目的は、垂直磁場型MRI装置に使用できる受信コイルであって、被検者深部感度が高く、かつ全身のような広い領域の任意断面を高速撮像することが可能な受信コイルを、比較的少ないチャネル数のサブコイルで実現するためことにある。更には、装着性の良い受信コイルを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決する本発明の磁気共鳴検査装置は、垂直方向に静磁場を発生する静磁場発生手段と、前記静磁場中に置かれた検査対象に高周波磁場、傾斜磁場を印加する撮像手段と、前記検査対象が発生する核磁気共鳴信号を受信する受信手段とを備え、前記受信手段は、複数種のサブコイルから構成される受信コイルユニットを備え、前記受信コイルユニットは、その長手方向を検査対象の体軸方向と一致させるベッドコイルユニットと、このベッドコイルユニットに着脱可能に取り付けられる上部コイルユニットとを含んで構成し、前記ベッドコイルユニットは、前記検査対象を乗せる載置面と、この載置面の下方に配置される複数の下部サブコイルとを備え、前記上部コイルユニットは、前記下部サブコイルと接続される複数の上部サブコイルを備え、前記上部サブコイルと下部サブコイルは、前記上部コイルユニットを前記ベッドコイルユニットに取り付けることにより接続されて、前記複数種のサブコイルを形成する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図１から図３０を参照して、本実施の形態に係る磁気共鳴検査装置（以下ＭＲＩ装置という）及びこのＭＲＩ装置およびこれに搭載される受信コイルを詳細に説明する。図１から図２９が第１の実施の形態、図３０が第２の実施の形態を示している。また、第１の実施の形態において、図１はＭＲＩ装置の概略図、図２はＭＲＩ装置の装置ブロック図、図３から図１５が受信コイルの動作原理の説明図、図１６から図２３が受信コイルユニットの外観構造図、図２４から図２６が受信コイルの制御の説明図、図２７から図２９が受信コイルのシミュレーションの説明図である。
【００１２】
先ず、図１を参照して、この実施の形態に係るＭＲＩ装置の概略構造を説明する。図１は、ＭＲＩ装置の概略構造を示す説明図である。
【００１３】
図１において、この実施の形態に係るＭＲＩ装置は、矢印ｚで示す垂直方向ｚの静磁場を発生する上下に配置される一対のマグネット101を備えたＭＲＩ装置本体５０と、このＭＲＩ装置本体５０の垂直方向ｚの静磁場内に被検者（検査対象103）を挿入するためのベッド部６０と、図示しない電源部や画像等を処理する計算機等を含んで構成される。
【００１４】
前記ＭＲＩ装置本体５０は、マグネット101を内蔵した上部本体５１と下部本体５２、この下部本体５２の上部に上部本体５１を連結支持するする支柱部５３とを備えている。前記上部本体５１と下部本体５２との間には、検査対象103を挿入するための所定の大きさの空間が形成される。そして、下部本体５２の上面は、検査対象103を挿入するためのフラットなテーブル面５４が形成されている。
【００１５】
前記ベッド部６０は、検査対象103を載せる天板６１と、この天板６１を床面上に支持するベッド筺体６２と、前記天板６１とを含んで構成される。前記ベッド筺体６２は、図示しない昇降機能を備えており、検査対象103を載せる際には低くなり、検査対象103を載せて検査を行う際には天板６１の底面に形成される摺動面を前記テーブル面５４上に摺動可能な位置に移動させることができる。更に、このベッド筺体６２は、前記天板６１を、その長手方向（ｙ１に沿って）垂直方向Ｚの静磁場内に挿入する図示しない摺動機構部を備えている。
【００１６】
ここで、ベッドの移動方向ｙ１は、天板６１の長手方向と同一であり、また、この天板６１に載る検査対象103の体軸方向ｙと同じである。即ち、静磁場方向（垂直方向）をｚ方向に対して検査対象103の左右方向ｘと検査対象103の体軸方向ｙは互いに直交する関係となる。
【００１７】
そして、この実施の形態の大きな特徴の１つは、前記天板６１の上部に、あるいは、この天板６１に替えて、被検者深部感度が高く、かつ全身のような広い領域の任意断面を高速撮像することが可能な受信コイルユニット５００を設置可能とした点にある。
【００１８】
この受信コイルユニット５００は、ベッドコイルユニット６００と、このベッドコイルユニット６００に着脱可能に取り付けられる複数の上部コイルユニット７００とを含んで構成される。前記ベッドコイルユニット６００は、その長手方向を前記ｙ方向と一致する長方形の上面形状を備えた薄い板状の外観を備え、その中央には、検査対象103を乗せるための設置面６０１、その両側には前記ｙ方向に沿って形成される複数のジョイント受部６５０が設けられている。前記設置面６０１の下方には両側の前記ジョイント受部６５０と連通し、かつ、ｘ方向に配列される複数の図示しないコイルが配列されている。
【００１９】
一方、前記上部コイルユニット７００は、両側に配置される一対の連結部７１０と、この一対の連結部７１０に両端部が取り付けられる外側支持体２０−２と、一端を前記連結部７１０に取り付けられ、他端を自由端とする一対の内側支持体２０−１とを含んで構成される。前記連結部７１０は棒状の外観を備え、その長手方向に沿って、前記ジョイント受部６５０と連結する複数のジョイント部７７０が設けられている。また、前記内側支持体２０−１と外側支持体２０−２は、その内部にコイルが配列さた薄い板状の外観を備え、それぞれには、前記コイルの配列に合わせて複数の開口部５５０が形成される。
【００２０】
そして、前記上部コイルユニット７００は、前記ジョイント受部６５０とジョイント部７７０との連結を介して前記ベッドコイルユニット６００に連結することができ、この連結により、設置面６０１に乗せられる検査対象103の外側を包む複数のコイル群を形成することができる。
【００２１】
この実施の形態では、ベッドコイルユニット６００に配列されるコイル群は、ｙ方向に沿って同じコイルの配列を備えた複数のブロックに分割されている。図１の事例では、ｙ方向に沿って、３つのブロックに分割されている。そして、この実施の形態では、前記１つのブロックに前記１つの上部コイルユニット７００を取り付けることができ、この１つのブロックの連結により、この１つのブロック内で覆われる検査対象103の部位の検査を行うことができる。
【００２２】
この実施の形態では、前記上部コイルユニット７００を３つ用意して、これをベッドコイルユニット６００に取り付けることにより、検査対象103の体軸方向ｙに複数のコイル群を配置することができるので、検査対象103の全身を検査することができる。これらのブロックは、例えば、垂直方向ｚの静磁場内への挿入にともなって、必要により、順次ＯＮ、ＯＦＦすることにより検査対象103の全身の検査が可能となる。
【００２３】
また、この実施の形態の他の大きな特徴の１つは、検査対象103の外周を包む複数のコイル群を、前記内側支持体２０−１と外側支持体２０−２に分けて配列した点にある。この実施の形態に係る受信コイルユニット５００では、被検者深部感度が高く、かつ全身のような広い領域の任意断面を高速撮像するために、５種類のサブコイルをそれぞれｙ方向（被検者の体軸方向）に沿って複数並べた配置としている。
【００２４】
この実施の形態では、検査対象103の外周に配置されたソレノイドコイルからなる第１種類目のサブコイル3-1（図５参照）と、検査対象103の外周に２つの電流ループを形成するサブコイル4-1からなる第２種類目のサブコイル4-1（図６参照）と、被検者103に対して前後(z軸方向)に対向配置されるほぼ同形の２つのコイルからなる第３種類目のサブコイル5-1（図７参照）と、検査対象103の表面に配置された２つの電流ループを有するコイル（サドルコイル）からなる第４種類目のサブコイル6-1（図９参照）と、検査対象103の表面に配置された３つの電流ループを有するコイルからなる第５種類目のサブコイル7-1（図１０参照）とから構成している。
【００２５】
これらのコイル群は、検査対象103の上側にコイルのパターン（導体）が存在する第１種類目のサブコイル3-1と第２種類目のサブコイル4-1と第３種類目のサブコイル5-1と、検査対象103の上側にコイルのパターン（導体）が存在しない第４種類目のサブコイル6-1と第５種類目のサブコイル7-1とに大きく分けることができる。この実施の形態では、検査対象103の上側にコイルのパターン（導体）が存在する前記３つのコイルを外側支持体２０−２内に配列し、検査対象103の上側にコイルのパターン（導体）が存在しない前記２つのコイルを内側支持体２０−１内に配列している。もちろん、前記ベッドコイルユニット６００のコイルの配列は、内側支持体２０−１と外側支持体２０−２を取り付けることにより、前記５種類のサブコイルを完成するような配列となっている。
【００２６】
この実施の形態では、前記構造を採用することにより、内側支持体２０−１を検査対象103の上部で開放することができる一方、その外側をアーチ状の外側支持体２０−２で囲うことができる。
【００２７】
また、この実施の形態に係る他の大きな特徴の１つは、内側支持体２０−１と外側支持体２０−２とを柔軟性のある素材で形成した点にある。この実施の形態では、連結部７１０を硬度のなるＡＢＳ樹脂材料で形成し、内側支持体２０−１と外側支持体２０−２はコイルをウレタン素材で囲って形成している。このため、検査対象103の上部で両側に分離された内側支持体２０−１は、その柔らかさを利用して検査対象103の上部を密着するように包むことができる。一方、外側支持体２０−２は、両側をベッドコイルユニット６００に保持されて取り付けられるので、内側支持体２０−１の外側をある程度の強度を持ってアーチ状に保護することができる。
【００２８】
そして、この実施の形態では、内側支持体２０−１と外側支持体２０−２を柔軟性のある素材で形成したことにより、上部コイルユニット７００をベッドコイルユニット６００から取り外した際には、扁平な状態にたたむことができる。これにより、従来の形が固定して収納性に苦慮していた受信コイルを一変して収納性に優れた形態とすることができる。
【００２９】
ここで、図１に示すように、上部コイルユニット７００を扁平な状態とした際には、一対の内側支持体２０−１の横幅寸法（ｘ方向の寸法）が、外側支持体２０−２の横幅寸法（ｘ方向の寸法）より短くなっている。これにより、上部コイルユニット７００をベッドコイルユニット６００に取り付けた際に、内側と外側の径の違い吸収するとともに、内側支持体２０−１と外側支持体２０−２との間の空間を確保して、内側支持体２０−１を検査対象103に密着させる作業空間を確保するとともに、外側支持体２０−２を検査対象103から若干距離を離して配置することにより、検査対象103全体を覆う構造でありながら、垂直磁場ＭＲＩ装置における圧迫感の低減と言うメリットを最大限生かすことができる。
【００３０】
また内側支持体２０−１を柔軟性のある素材とし、かつ、外側支持体２０−２の内側にゆとりのある空間を確保することにより、ある程度のサイズの異なる検査対象103に対しても密着させることが可能になる。
【００３１】
また、この実施の形態では、内側支持体２０−１と外側支持体２０−２とを一対の連結部７１０に取り付けているので、この一対の連結部７１０をベッドコイルユニット６００の一対のジョイント受部６５０に取り付けることにより、簡単に着脱を行うことができる。しかも、これら３つの部材は一対の連結部７１０に取り付けられることで、１つの薄い部材として取り扱い、かつ、扁平な状態で取り扱い、また、収納することができる。
【００３２】
以下、図２から図２９を参照して、この実施の形態に係る受信コイルユニット５００備えたＭＲＩ装置を更に詳細に説明する。
【００３３】
先ず、図２にを参照してＭＲＩ装置の装置構成を具体的に説明する。図２はＭＲＩ装置の装置ブロック図を模式的に示したものである。このＭＲＩ装置は、垂直方向の静磁場を発生するマグネット101、傾斜磁場を発生する傾斜磁場コイル102、ＲＦパルスを照射する照射コイル107、検査対象103から発生した核磁気共鳴信号は受信する受信コイル116、シーケンサ104、計算機109などを備えている。照射コイル107および受信コイル116は、マグネット101及び傾斜磁場発生コイル102内に設置される。
【００３４】
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。３軸の傾斜磁場コイルは、それぞれ傾斜磁場電源105に接続されている。照射コイル107は、ＲＦパワーアンプ115を介してＲＦパルス発生器106に接続されている。シーケンサ104は傾斜磁場電源105とＲＦパルス発生器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及び照射コイル107より発生する。ＲＦパルス発生器106の出力をＲＦパワーアンプ115により増幅し照射コイル107に印加することにより、照射コイル107を通じてＲＦパルスが被検者103に印加される。
【００３５】
被検者103から発生した核磁気共鳴信号は受信コイル116により受波される。受信コイル116は、複数個のサブコイル116-1〜116-nから構成される。受信コイル116の詳細については後述する。受信コイル116により受波された信号は、それぞれのプリアンプ117-1〜117-nで検波に必要なレベルまで増幅された後、受信器108でA/D変換（サンプリング）、検波が行われる。検波の基準とする中心周波数（磁気共鳴周波数）は、シーケンサ104によりセットされる。検波された信号は計算機109に送られ、ここでリサンプリング処理された後、画像再構成等の信号処理が行われる。結果はディスプレイ110に表示される。
【００３６】
必要に応じて、記憶媒体111に信号や測定条件を記憶させることもできる。静磁場均一度を調整する必要がある時は、シムコイル112を使う。シムコイル112は複数のチャネルからなり、シム電源113により電流が供給される。複数のチャネルの各コイルに流れる電流をシーケンサ104により制御し、静磁場不均一を補正するような付加的な磁場をシムコイル112より発生させる。なお、シーケンサ104は、各装置がプログラムされたタイミング、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。
【００３７】
次に、本発明のＭＲＩ装置に用いられる受信コイルの外観の概略構造と動作原理を図３から図１５を参照して説明する。なお、以下の説明では、静磁場方向（垂直方向）をｚ方向、それに直交し互いに直交する２つの方向をｘ方向、ｙ方向とし、被検者103の左右方向をｘ方向、体軸方向をｙ方向として説明する。ここで、図３は受信コイルユニットの部品展開図である。
【００３８】
先ず、図３において、この実施の形態に係るでは、受信コイルユニット５００を３つの上部コイルユニット７００ａ、７００ｂ、７００ｃをｙ方向に沿って並べることで検査対象103の全身をカバーすることができる。ここで、内側支持体２０−１のｙ方向の一端側は、外側支持体２０−２のｙ方向の端部側より張り出している。上部コイルユニット７００をｙ方向に沿って並べる場合は、この張り出した部分ＱＱが、同種上部コイルユニット７００の内側支持体２０−１に重なるように配置される。
【００３９】
前記ベッドコイルユニット６００は、ｙ方向に沿って、３つのブロックＱ１、Ｑ２、Ｑ３に分かれており、この３つのブロックのコイルの配列は同じとなっている。したがって、上部コイルユニット７００を各ブロックにそれぞれ接続することにより、接続されたブロックの領域の検査を行うことができる。例えば、胸近傍であればブロックＱ１に、腰部近傍であればブロックＱ２に、脚部近傍であればブロックＱ３に、上部コイルユニット７００を取り付ければ、当該取り付けられたブロックの領域の検査が可能である。そして、３つのブロック全部に上部コイルユニット７００を取り付ければ検査対象103の全身を検査することができる。
【００４０】
この実施の形態では、受信コイルユニット５００に枕部材５１０を取り付けることができる。また、この枕部材５１０に替えて図示しない頭部用の受信コイルを取り付けることもできる。
【００４１】
次に、図４を参照して、この実施の形態に係る受信コイルの概略構造を説明する。本実施の形態の受信コイルは、５種類のサブコイルをそれぞれｙ方向（被検者の体軸方向）に沿って複数並べた配置を有し、受信コイル全体で被検者のほぼ全身を覆うように構成されている。図４は、全身を覆う受信コイル全体の１つのブロックを示す図であり、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）〜（Ｄ）はそれぞれｙ方向、ｚ方向及びｘ方向から見た図を示している。なお実際の受信コイルは、コイル導体をキャパシタで複数箇所分割し、コイルの共振周波数を核磁気共鳴周波数とマッチングさせて用いるが、実施の形態を示す図ではキャパシタは適宜省略している。
【００４２】
図示するように本実施の形態の受信コイルは、被検者103の外周に電流ループを形成するサブコイル3-1と、サブコイル3-1の電流ループが形成される面（ｘ−ｚ面）を挟んでほぼ等距離にある２つの面内に、互いに逆向きの電流が流れる２つの電流ループを形成するサブコイル4-1と、被検者103を挟んで上下（背側と腹側）に配置されたサブコイル5-1と、被検者103の側面を覆うように配置されたサブコイル6-1-1、6-1-2およびサブコイル7-1-1、7-1-2とからなる。サブコイル6-1-1、6-1-2およびサブコイル7-1-1、7-1-2は、それぞれ同種のコイル２つで受信コイルの１ブロックを構成する。これら５種類のサブコイルは、サブコイル3-1の電流ループが形成される面（ｘ−ｚ面）に対して面対称には位置されており、図４に示すブロックを単位として、この面と直交する方向、即ちｙ方向に複数ブロックを配列することができる。
【００４３】
次に、受信コイルを構成する前記５種類のサブコイルの具体的な構成と、これらサブコイル同士の関係について詳述する。
【００４４】
先ず、第１種類目のサブコイル3-1は、図５(A)に示すような被検者外周に配置されたソレノイドコイルである。サブコイル3-1のy軸方向感度分布301は、同図(C)に示すように、その電流ループが存在する面において最大となる分布で、高感度領域が大きいため、大視野用コイルとも呼ばれる。サブコイル3-1の電流ループが形成される面は、他の種類のサブコイルを配置する場合の基準となるので、以下、この面をｙ＝０の基準面とする。また基準面におけるサブコイル3-1の電流ループの中心をｘ＝０、ｚ＝０の原点とする。なお図５(A)では１ターンのソレノイドコイルを示したが、ターン数は複数でもよい。例えば図５(B)に示すような２ターンソレノイドコイル3-2であってもよく、この場合には２ターンのソレノイドコイルの中央の面が基準面となる。
【００４５】
第２種類目のサブコイル4-1は、図６（A）に示した被検者外周に２つの電流ループを形成するサブコイル4-1である。サブコイル4-1は、図６(B)に示すように、前述したサブコイル3-1の基準面に対し対称の位置にある２つの電流ループをz-x面内に形成し、それぞれの電流ループには互いに逆向きの電流が流れるように結線されたコイルである。サブコイル4-1に給電した場合、２つの電流ループには互いに逆向きの電流が流れるので、それぞれのループ近傍では電流ループによる磁場が強く発生するが、ループから離れるに従ってもう一つの電流ループによって発生する磁場によって打ち消される成分が大きくなり、２つのループの中央では磁場は０となる。すなわち、コイル4-1のy軸上における感度分布401は図６(C)に示すように、コイル3-1の存在する断面(基準面)上では感度がほぼゼロとなり、その断面を軸として左右対称の感度分布をもつようになる。なお給電点に１Ｗの電力を与えた場合に実際に発生する磁場分布は、ｙ＝０を軸として左右で正負反対の符号を持つが、ここではその絶対値を取って感度分布曲線としている（以下、同様に、感度分布曲線を定義する）。
【００４６】
このような配置により、サブコイル4-1とサブコイル3-1は互いに誘導電流を発生させないため、サブコイル3-1とサブコイル4-1の間では実用上問題ないレベルの電磁気的カップリングに抑制される。従って、サブコイル3-1とサブコイル4-1の発生する合成感度は、それぞれの感度の２乗和の平方根で計算でき、合成感度の分布は図６（D）の曲線901のようになる。このようにサブコイル3-1とサブコイル4-1を合成して用いた場合の感度901は、サブコイル3-1およびサブコイル4-1のいずれか一方を用いた場合の感度よりもｙ軸上全体で高くなる。
【００４７】
第３種類目のサブコイル5-1は、図７(A)に示すような形状を有している。このサブコイル5-1は、図７(B)に示すような、被検者103に対して前後(z軸方向)に対向配置されるほぼ同形の２つのコイル5-2及び5-3を導通させて、一つの給電点5-6を有するコイルとしたものである。これらコイル5-2及び5-3は、それぞれ、２つの電流ループをｙ方向に並べた形状のコイルで、２つの電流ループの間に交差点が形成されている。２つのコイル5-2、5-3は、それぞれの電流ループの交差点が、前述したサブコイル3-1の電流ループが存在する面、すなわち基準面内に位置し、且つ２つのコイル5-2、5-3が被検者103に対してほぼ対称の位置となるように配置される。
【００４８】
サブコイル5-1が発生する磁場について、図８を参照して説明する。図８(A)、(B)は、それぞれコイル5-2及びコイル5-3が導通されていない場合を示す図である。先ず、図８(A)に示すように、コイル5-2及びコイル5-3に互いに異なる方向に（非対称に）電流が流れるように、すなわちコイル導線に矢印で示した方向に電流が流れるように給電点5-7及び5-8からそれぞれ給電した場合、コイル5-2に発生する磁場は、図中の破線の矢印8-1及び8-2の向きに、コイル5-3に発生する磁場は、図中の破線の矢印8-3及び8-4の向きになる。この場合には被検者が存在するコイル内部では、ともにマイナスy方向を向いた磁場が発生し、互いに強め合う。
【００４９】
これに対し、図８(B)に示すように、コイル5-2とコイル5-3に同方向に（対称に）電流が流れるように、すなわちコイル導線上に示す矢印の方向に電流が流れるように給電点5-7及び5-8からそれぞれ給電した場合には、コイル5-2に発生する磁場は、図中の破線の矢印8-5及び8-6の向きに、コイル5-3に発生する磁場は、図中の破線の矢印8-7及び8-8の向きになる。この場合には被検者が存在するコイル内部の領域では、y軸上で互いに逆向きの磁場が発生し、ｚ＝０では磁場が打ち消し合い、被検者深部においては感度がほぼゼロになることがわかる。但し、このような磁場の発生は、導線に流れる電流の位相が揃っていることが前提となる。また、対向する同形のコイル間同士にはカップリングが生じて感度の劣化を招く可能性がある。
【００５０】
第３種類目のサブコイル5-1は、図８(C)に示すように、コイル5-2とコイル5-3を導通させて一つのコイルとし、１つの給電点5-6から給電し、コイル導線上に流れる電流が図８(B)の場合と同様に流れるようにする。すなわちコイル5-2とコイル5-3にｚ＝０のx-y平面に対し対称な位置で、同じ向きで電流が流れるようにする。この場合、コイル5-2とコイル5-3は導通しているので、上記x-y平面に対し対称な位置で同位相の電流が流れるようにすることができる。その結果、発生する磁場は、図中の破線の矢印8-9から8-12で示す向きとなる。これを被検者の存在するコイル内部の領域における分布で示すと、図８(D)の曲線501で示すように、ｚ＝０のx-y平面で磁場がゼロで、z軸方向に非対称な分布となる。
【００５１】
第４種類目のサブコイル6-1は、図９(A)に示すような、被検者の表面に配置された２つの電流ループを有するコイル（サドルコイル）である。図９(A)では第４種類目のコイルの一つのみを示しているが、図９(B)に示すようにy軸方向に配置された２つのサブコイル6-1-1、6-1-2で本実施の形態の受信コイルの１ブロックが構成され、２つのサブコイルのほぼ中央に前述した第１種類目のサブコイル3-1の電流ループが形成される面（基準面）が位置するように配置される。受信コイル全体では、サブコイル6-1をy方向に連続して配置し、被検者全体を覆う構成となる。この際、隣接する２つのコイルは適度にオーバーラップ（面積で１０％程度）させて配置される。これにより隣接コイル間同士の磁気結合を除去する。また、サブコイル6-1は被検者103の両側面を取り囲むように湾曲部を有している。このような構成のサブコイル6-1のx軸方向感度分布を図９(C)に示す。図示するようにサブコイル6-1は、サブコイル3-1と同様に被検者深部における感度が高い感度分布601となる。従ってサブコイル6-1は大視野用コイルとも呼ばれる。
【００５２】
第５種類目のサブコイル7-1は、図１０(A)に示すような被検者の表面に配置された３つの電流ループを有するコイルであり、被検者103の両側面を取り囲むように湾曲部を有している。図１０(A)では第５種類目のコイルの一つのみを示しているが、図１０(B)に示すようにy軸方向に配置された２つのサブコイル7-1-1、7-1-2で本実施の形態の受信コイルの１ブロックが構成される。１ブロックにおいて、これら２つのサブコイル7-1-1、7-1-2は、２つのサブコイルのｙ軸方向のほぼ中央に基準面（第１種類目のサブコイル3-1の電流ループが形成される面）が位置するように配置される。受信コイル全体では、サブコイル7-1をy方向に連続して配置し、被検者全体を覆う構成となる。第５種類目のサブコイルについても、y方向に隣接する２つのコイル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、隣接コイル間の磁気結合を除去している。
【００５３】
このような構成のサブコイル7-1は、２箇所の交差点において、交差している２本の導線には同じ向きの電流が流れているため、交差点における感度が最も高い。また、それぞれの交差点における電流の向きは互いに逆向きであるため、交差点での感度を最大にして、２つの交差点を結ぶ線分の垂直2等分線上では感度が最小となる。このようなサブコイル7-1の感度分布は、図９(C)に曲線701で表すような分布となる。ここで図示したように、２つの電流ループを有するサブコイル6-1の感度が最小となる２箇所の領域の近辺に３つの電流ループを有するコイル7-1の感度が最大となる２箇所の領域(２つの交差点の存在する領域)をおおむね一致させて配置すれば、一方に電流を流したときに、他方に発生する誘導磁場は実用上無視できる程度とすることができ、サブコイル6-1とサブコイル7-1の間の電磁気的カップリングは実用上問題ないレベルに抑制される。
【００５４】
次に、以上説明した第１種類目〜第５種類目のサブコイルの関係について、特に各サブコイルの感度分布方向および電磁気的カップリングについて説明する。
【００５５】
先ず、被検者外周に配置されたサブコイル3-1とサブコイル4-1についてはコイル間の電磁気的カップリングは実用上問題ないレベルに抑制されること、また、被検者の表面に配置された被検者のサブコイル6-1とサブコイル7-1についても適切な配置とすることによりコイル間の電磁気的カップリングは実用上問題ないレベルに抑制されることは、既に説明したとおりである。
【００５６】
サブコイル3-1およびサブコイル4-1と、サブコイル6-1とサブコイル7-1との関係を考える。被検者外周に配置されたサブコイル3-1とサブコイル4-1は最大感度方向がｙ軸方向である。一方、被検者近傍に配置されたサブコイル6-１及びサブコイル7-1は最大感度方向がx軸方向である。従って、例えば、図１１(A)に示すようにサブコイル3-1とサブコイル6-1を配置しても、これらは電気的に直交しており、電磁気的カップリングは実用上問題ないレベルに抑制される。しかも、サブコイル3-1とサブコイル6-1は、ともに、被検者深部における感度が高いコイルであるため、このような配置をすれば、被検者深部の感度の更なる向上が期待できる。サブコイル4-1の最大感度方向もy軸方向である。従って、図１１(B)に示すように、コイル6-1を、コイル3-1の存在する位置からコイル4-1の存在する位置までシフトさせて、コイル6-1-1とコイル6-1-2のように配置しても、同様にカップリングが生じることなく被検者深部における感度の更なる向上効果を期待できる。
【００５７】
サブコイル7-1についても同様であり、サブコイル7-1は、サブコイル3-1及びサブコイル4-1と電気的に直交しており、サブコイル3-1及びサブコイル4-1との電磁気的カップリングは実用上問題ないレベルに抑制される。従って、y軸方向に連続配置されたサブコイル6-1-1とサブコイル6-1-2及びサブコイル7-1-1とサブコイル7-1-2は、いずれも、サブコイル3-1もしくはサブコイル4-1を含む平面付近でオーバーラップさせても、電磁気的カップリングは実用上問題ないレベルに抑制される。
【００５８】
このように、第１種類目のサブコイル3-1、第２種類目のサブコイル4-1、第４種類目のサブコイル6-1、第５種類目のサブコイル7-1に関しては、互いの配置を上述した適切な関係にするとともにオーバーラップによる方法を併用することによって、電磁気的カップリングを除去できる。必要に応じて公知のデカップリング方法、例えば、信号検出に低入力インピーダンスのアンプを用い磁気結合を抑制する方法などを併用することも可能である。
【００５９】
またサブコイル3-1とサブコイル4-1及びサブコイル6-1の直交性を利用して、被検者深部の感度を高めることができる。図１１(C)に被検者深部におけるy軸方向感度分布を示す。曲線301及び401は、それぞれサブコイル3-1及びサブコイル4-1のy軸方向感度分布で、図６(C)内の曲線と同じである。曲線602及び603は、それぞれ図９(C)のサブコイル6-1-1及び6-1-2のy軸方向感度分布である。サブコイル3-1とサブコイル6-1-1及びサブコイル6-1-2でQD合成され、感度向上させた場合のy軸方向感度分布が曲線801であり、更に、サブコイル4-1の感度と合成した場合の感度分布が曲線902である。第１種類目、第２種類目、第４種類目および第５種類目のサブコイルを用いることによってy軸方向の感度を広範囲に渡って高められることがわかる。
【００６０】
次にこれら最大感度方向がｙ軸方向である第１種類目および第２種類目のサブコイル3-1、4-1および最大感度方向がｘ軸方向である第４種類目および第５種類目のサブコイル6-1、7-1と、第３種類目のサブコイル5-1との関係について説明する。図１２に受信コイルの１ブロックを構成するサブコイル3-1、サブコイル5-1およびサブコイル6-1の配置を示す。
【００６１】
第３種類目のサブコイル5-1は、既に述べたように、２つの電流ループと１つの交差点を持つ同形状のコイル5-2、5-3を、静磁場に垂直な面（ｘ−ｙ面）1000について対称に配置し、両コイルを導通したコイルであり、電流ループは面1000と平行な面1002、1003（被検者の背面側と腹側）に概ね位置している。そして、コイルの交差点5-4、5-5は、第１種類目のサブコイル3-1の電流ループが形成される面1001、すなわち静磁場方向に実質的に平行な軸を含む面内に位置するように配置される。このような構成とすることにより、サブコイル5-1においては、静磁場に垂直な面（ｘ−ｙ面）1000、原点を通り静磁場に対して平行な平面(ｙ＝０のz-x平面1001、或いはｘ＝０のy-z平面)のいずれについても、対称の位置に必ず逆向きに流れる電流ループが存在することとなり、以下詳述するように、他のサブコイルとの電磁気的カップリングを除去することができる。また他のサブコイルとの組み合わせにおいてGファクタを改善することができる。
【００６２】
先ず、第１種類目のサブコイル3-１との関係を、図１３（A）を参照して説明する。図１３（A）は、第１種類目のサブコイル3-１と第３種類目のサブコイル5-1を上述した配置方法で配置した場合の模式図であり、これらサブコイルに流れる電流の向きを併せて示している。サブコイル3-1に給電した場合、サブコイル3-1の電流ループ上には図中の矢印の向きで電流が流れる。図からわかるように、サブコイル3-1のループ近傍を通るサブコイル5-1のループに誘導電流が流れるとしても、サブコイル5-1のループには原点を通り静磁場に垂直な平面(ｚ＝０のx-y平面)1000もしくは原点を通り静磁場に対して平行な平面(ｙ＝０のz-x平面1001、或いはｘ＝０のy-z平面)に対し対称の位置に必ず逆向きに流れる電流ループが存在し、結果として誘導電流は流れない。逆にサブコイル5-1に給電した場合には、図中の矢印の向きにサブコイル5-1のループに電流が流れるが、サブコイル3-1に給電した場合と同様、サブコイル3-1には誘導電流が流れない。
【００６３】
次に第２種類目のサブコイル4-１との関係を、図１３（B）を参照して説明する。図１３（B）は、第２種類目のサブコイル4-１と第３種類目のサブコイル5-1を上述した配置方法で配置した場合の模式図であり、これらサブコイルに流れる電流の向きを併せて示している。サブコイル4-1に給電した場合にサブコイル4-1の電流ループ上に流れる電流の向きが図中の矢印の向きであるとすると、図１３（A）の場合と同様で、サブコイル4-1のループ近傍を通るサブコイル5-1のループに誘導電流が流れるとしても、サブコイル5-1のループには原点を通り静磁場に垂直な平面(ｚ＝０のx-y平面)1000もしくは原点を通り静磁場に対して平行な平面(ｙ＝０のz-x平面1001、或いはｘ＝０のy-z平面)に対し対称の位置に必ず逆向きに流れる電流ループが存在し、結果として誘導電流が流れない。また、サブコイル5-1に給電した場合にサブコイル5-1のループに流れる電流ループは図中の矢印の向きとなるが、サブコイル4-1に給電した場合と同様、サブコイル4-1には誘導電流が流れない。
【００６４】
最大感度方向がｘ軸方向である第４種類目および第５種類目のサブコイル6-1やサブコイル7-1についても、同様にカップリングは問題ないレベルに抑制できる。また、サブコイル5-1をy方向に連続配置する場合も、互いに適度にオーバーラップ（面積で１０％程度）させることにより、隣接コイル間の電磁気的結合を除去できる。
【００６５】
このように本実施の形態の受信コイルでは、５種類のサブコイルのそれぞれの電磁気的結合を抑制することができるので、電磁的結合を除去するための補助コイル等を不要にするか最小限とすることができ、チャネル数の増大を抑制できる。また５種類のサブコイルを組み合わせたものを１ブロックとして被検者の体軸方向に複数個並べることが可能となり、被検者の深部における感度も高いまま全身のような広い領域の撮影が可能となる。
【００６６】
また、各サブコイルの感度分布を図６(C)、図８(D)および図９(C)に示したように、ｘ軸方向、ｙ軸方向およびｚ軸方向の３つの方向に付いて感度分布の異なるサブコイルの組み合わせが存在することにより、どの方向に位相エンコード方向を選んでもGファクタを小さくすることができ、パラレルイメージングを適用した場合にも良好な画像を得ることができる。特に、大視野用コイルである第１種類目のコイルが存在する撮像断面において、どの方向に位相エンコード方向を選んでもGファクタを小さくできる。
【００６７】
なお、Gファクタについては、チャネル数の増大を許容すれば改善効果が得られるが、例えば１ブロック８チャネルのサブコイルによって構成される受信コイルを被検者の体軸方向に並べることによって全身撮像用の受信コイルを実現しようとする場合、チャネル数の増大は好ましくないことは当然である。また、製作精度などの制約から、交差点5-4及び5-5の位置と大視野用コイル3-1の電流ループ面1001とを完全に一致させることは困難であるが、コイル5-1のy軸方向の長さに対して20％程度の誤差以内で一致させることが好ましい。実装上の制約で、コイル5-1のy方向の長さの20％程度ずれていたとしてもGファクタ改善効果は期待できる。
【００６８】
以上、本実施の形態の受信コイルの１ブロックの配置を説明した。次に、上述した５種類のサブコイルを被検者の体軸方向(この場合y方向)に連続して配置し全身を覆う受信コイルとした場合の構成を説明する。図１４および図１５に５種類のサブコイルの連続配置例を示す。図１４はｚ軸方向からみたｘ−ｙ平面図、図１４はｘ軸方向からみたｙ−ｚ平面図である。また、図１４及び図１５においては、それぞれ、(A)はサブコイル3-1と4-1の配置方法、(B)はサブコイル5-1の配置方法、(C)はサブコイル6-1の配置方法、(D)はサブコイル7-1の配置方法をそれぞれ見やすくするために別々に示しているが、各図中、点線で囲って示した１ブロックを共通のブロックとして、同一ブロック内で各々のサブコイルが、被検者103に対して図４に示した位置関係となるように配置する。
【００６９】
ｙ軸方向については、図１４及び図１５の(B)、(C)、(D)に示した通り、サブコイル5-1、6-1、7-1は、y軸方向の長さがほぼ等しく、隣接するサブコイル同士は互いに適当な面積だけオーバーラップさせて連続配置することができる。特に、サブコイル6-1に関しては、サブコイル3-1及びサブコイル4-1とともに被検者深部における感度の向上を図っているため、隣接するサブコイル同士をオーバーラップさせることによって、y方向に関して常に高い感度を保つことができる。また、(A)に示したサブコイル3-1とサブコイル4-1は、図のまま動作させると隣接するコイル同士間で互いの電磁気的カップリングが非常に大きく、公知の手法（例えば、信号検出に低入力インピーダンスのアンプを用い磁気結合を抑制する方法）を用いても磁気結合を十分抑制することができない。そのため、一つの撮影ブロックにサブコイル3-1及び4-1はそれぞれ一つずつ存在するように設定する。２つのサブコイル3-1、例えばサブコル3-1-1と3-1-2と組み合わされるサブコイル4-1-1、4-1-2は、サブコル3-1-1と3-1-2によって挟まれる導体部分を共有することも可能である。この構成の詳細については、本実施の形態の受信コイルのサブコイルの制御と併せて後述する。
【００７０】
次に、図１６から図２３を参照して、前記受信コイルを備えた全身用の受信コイルユニット５００の外観構造を更に詳細に説明する。図１６は、受信コイルユニットの外観図斜視図であり、（ａ）図が受信コイルユニットの外観図、（ｂ）図が検査対象を内部に配置した状態の外観図斜視図である。図１７は、ベッドコイルユニットの構造図であり、（ａ）図がベッドコイルユニットの部品展開図、（ｂ）図がジョイント受部とジョイント部の外観図である。図１８は、上部コイルユニットのセット状態の外観図である。図１９は、内側支持体の外観斜視図である。図２０は上部コイルユニットを扁平にした状態の外観図である。図２１と、図２２は、大きさの異なる上部コイルユニットを取り付ける場合の他の実施の形態の説明図であり、図２１は揺動式のジョイント構造の事例であり、（ａ）図が標準の大きさ、（ｂ）図が大きめの上部コイルユニットを取り付けた状態の正面図であり、図２１はジョイント受部を２列配列した正面図を示している。図２３は、内側支持体の自由端部の取り付け方法を示す要部斜視図である。
【００７１】
先ず、図１６において、この実施の形態では、ベッドコイルユニット６００の長手方向（ｙ方向）の一端側に検査対象103の頭部が位置する空白部分６０２が形成されている。この実施の形態では、腕部から下方の全身を検査可能としているので、検査を受ける検査対象103は、腕を両側に開いて、腕部から下方を上部コイルユニット７００内に挿入することとなる。
【００７２】
前記上部コイルユニット７００は、Ｙ方向に連続して設置する場合、前記した第１のサブコイルや第２種類目のサブコイル等が適切な間隔となるように、ジョイント受部６５０が所定の間隔で配列されている。この実施の形態では、３つの上部コイルユニット７００(７００ａ、７００ｂ、７００ｃ)が所定の隙間６０３を持って取り付けられる。この取り付けにあたっては、前記内側支持体２０−１のｙ方向の一端側に張り出した部分ＱＱを同種上部コイルユニット７００の内側支持体２０−１に重なるように配置される。
【００７３】
図１７の（Ａ）図において、この実施の形態のベッドコイルユニット６００は、例えば、上部が開放した下ケース６２０と、この下ケース６２０の上部を覆う凹状の上ケース６２１と、この上ケース６２１の凹部中央に配置されて設置面６０１を構成するマット部６２２とを含んで構成される。上ケース６２１の両側（ｘ方向の両端）に張り出した細く形成される縁部６２３には、複数のジョイント受部６５０が取り付けられる取付開口部６２４が形成される。
【００７４】
前記上ケース６２１と下ケース６２０との間には、前記縁部６２３の下方の空間と連続するコイル収納空間６２５が形成され、このコイル収納空間６２５内に前記一対の縁部６２３に配置される複数のジョイント受部６５０とを連通するコイルが配置される。
【００７５】
図１７（ｂ）において、前記ジョイント受部６５０は、箱型の本体６５１と、この本体の周囲に張り出して形成されるフランジ部６５２とからなる。本体６５１は、その上面に複数のコイル取付受部６５３が形成される。フランジ部６５２は、その長手方向に、ネジ穴があり、このネジ穴を介して前記取付開口部６２４にネジ止めされる。このネジ止めにあたっては、ジョイント受部６５０を取付開口部６２４に確り固定するのではなく、ｙ方向及びｘ方向に僅かに移動可能に（ガタツキ）があるように取り付ける。これにより、ジョイント受部６５０を確り固定する場合より、上部コイルユニット７００の着脱が容易と成る。
【００７６】
即ち、この実施の形態では、検査対象103をベッドコイルユニット６００に仰向けに寝せたあとに、上部コイルユニット７００の一方の連結部７１０を連結した後に他方の連結部７１０をジョイント受部６５０に連結することとなる。この際、連結部７１０には５個のジョイント部７７０が一列に設けられているので、対と成る１列に配置される５個のジョイント受部６５０が自由度が無く固定されていると、位置合わせが難しくなる。この点、この実施の形態では、５個のジョイント受部６５０それぞれが遊びがあるように取り付けられているので、連結を容易に行うことができる。
【００７７】
一方、上部コイルユニット７００の連結部７１０に複数取り付けられるジョイント部７７０は、箱型の本体７７１の一面に前記コイル取付受部６５３と勘合する位置に複数のコイル突起部７７２が設けてあり、このコイル突起部７７２がコイル取付受部６５３に挿入され、勘合することにより、上部コイルユニット７００のコイルとベッドコイルユニット６００のコイルとを連結することができる。なお、前記コイル突起部７７２の他端には上部コイルユニット７００のコイルが接続される。
【００７８】
次に、図１８から図２０において、上部コイルユニット７００の外観構造を更に説明する。図１８において、棒状に形成される連結部７１０の上面には、内側支持体２０−１と外側支持体２０−２が挿入して取り付けられる凹状の取付部７１１が形成され、この取付部７１１の内側に内側支持体２０−１、外側に外側支持体２０−２が位置するように、２つの支持体を重ねて挿入して接着剤やネジなどを介して取り付けられる。一方、前記棒状に形成される連結部７１０の下面には前記複数のジョイント部７７０が、その長手方向に沿って配置される。
【００７９】
図１９は外側支持体２０−２を連結部７１０を取り除いた状態の内側支持体２０−１の外観斜視図である。図１９において、この実施の形態に係る内側支持体２０−１は、２つの開口部５５０ａ、５５０ｂをｙ方向に並べて形成することで、その周囲に幅の広い面状枠体５５１が形成され、この面状枠体５５１内にコイルを配列している。また、面状枠体５５１のｙ方向の一端側は、連結部７１０のｙ方向の端部Ｐよりｙ方向に張り出して形成される。
【００８０】
次に、図２０は上部コイルユニット７００を扁平な状態にした外観斜視図を示している。図２０において、外側支持体２０−２は、ｙ方向の長さより、ｘ方向の長さが長い長方形状の薄い板状の形態を備えている、この外側支持体２０−２は、ｘ方向に沿って長い開口部５５０がｙ方向に複数形成され、この開口部５５０のｘ方向の中央はｙ方向に沿って形成される中央桟５５２により、ｘ方向に左右に分割される。この実施の形態に係る外側支持体２０−２は、中央桟５５２の両側に２列、ｙ方向に４列配置される８個の開口部５５０の周囲を囲うように格子状に形成される面状枠体５５３を備えており、この面状枠体５５３にコイルを配列している。
【００８１】
次に、図２１、図２２を参照して、ｘ方向の大きさの異なるサイズの検査対象103に対応した実施の形態を説明する。この実施の形態では、内側支持体２０−１と外側支持体２０−２との間に形成される空間を取ることで、ある程度、横幅のある検査対象103に対応することができる。しかし、それ以上の横幅のある検査対象103（太った人等）には、１つのサイズの受信コイルユニット５００では対応することが困難である。しかし、横幅（ｘ方向に幅）の異なるベッドコイルユニット６００を複数持つことは、経済的でも、設置場所からしても困難である。
【００８２】
そこで、上記課題を解決するために、他の実施の形態では、横幅（ｘ方向に幅）の異なる複数の上部コイルユニット７００を用意し、この複数の上部コイルユニット７００をベッドコイルユニット６００に取り付け方法を工夫することで、１つのベッドコイルユニット６００で、横幅（ｘ方向に幅）の異なる検査対象103の検査を可能とすることができる。
【００８３】
図２１の実施の形態は、ベッドコイルユニット６００のジョイント受部６５０を揺動可能に取り付けた実施例を示している。図２１の（ａ）図は標準的な上部コイルユニット７００をベッドコイルユニット６００を取り付けた状態を示し、（ｂ）図は一回り大きな上部コイルユニット７００ａをベッドコイルユニット６００を取り付けた状態を示している。この実施の形態では、ｘ方向の両側の端部に設けたジョイント部７７０ａが、下端部の回転軸を中心に、その上部を両側（ｘ方向）に開くように揺動運動可能に設けられている。このため、ｘ方向の長さが長い大きな上部コイルユニット７００ａを取り付けることにより、ジョイント部７７０ａが両側（ｘ方向）に開き、一対のジョイント部７７０ａの間のｘ方向の長さがＬ１からＬ２の長さに広がるので、標準的な大きさの上部コイルユニット７００よりも一回り大きな検査対象103を、その内部に収納することができる。
【００８４】
一方、図２２の他の実施の形態は、ｘ方向の両側にそれぞれ２列のジョイント受部６５０を設け、内側のジョイント受部６５０には標準的な上部コイルユニット７００を連結し、外側のジョイント受部６５０ｂには一回り大きな上部コイルユニット７００ａを取り付けるようにする。これにより、前記２１の実施の形態と同様な作用効果を得ることができる。
【００８５】
次に、図２３を参照して内側支持体２０−１の自由端を固定するための止め具７０を説明する。図２３は内側支持体の要部斜視図である。図２３において、この実施の形態では、内側支持体２０−１の中央側（ｘ方向）の端部を自由端としているので、検査対象103の中央部分で、開放または閉鎖して、検査対象103を一対の内側支持体２０−１で密着するように包むことができる。この内側支持体２０−１の自由端を様々な止め具７０を用いて開放または閉鎖することができるが、この内側支持体２０−１が格子状の外側支持体２０−２の内部にあるために、使いやすさを向上するためには、一工夫する必要がある。
【００８６】
この実施の形態では、内側支持体２０−１の固定端部と自由端部にリング状の止め具７０を設け、このリング状の止め具に紐７１を通して、この紐を絞り込むことで、内側支持体２０−１を外側から紐７１で押さえつけることができる。内側支持体２０−１の固定端部と自由端部に設けられる一対の止め具７０はｙ方向に沿って適宜設け、これを紐７１を介して連絡することで、内側支持体２０−１全体を検査対象103に密着させて包み込むことができる。
【００８７】
次に、図２４から図２６を参照して、上述した全身用受信コイルを全身撮像に適用した場合の制御方法について説明する。一般に全身撮像においては撮影領域を被検者の体軸方向（垂直磁場MRIではｙ方向）に複数個のブロックに分割して撮影を行う。本実施の形態のMRI装置においても、全身用受信コイルを切替え、撮像ブロックに含まれるサブコイルのみが動作するように制御する。
【００８８】
図２４に切替回路を備えたサブコイル3-1およびサブコイル4-1の構成例を示す。図２４(A)は、２ブロック分のサブコイル4-1(4-1-1及び4-1-2)を示した図である。被検者103の外周を囲む３つの電流ループのうち、中央に位置する電流ループは、２つのサブコイル4-1-1及び4-1-2で共用される。すなわち図中左側の電流ループと中央の電流ループでサブコイル4-1-1が構成され、右側の電流ループと中央の電流ループでサブコイル4-1-2が構成されている。給電部20-1、20-2には、それぞれ図示しないプリアンプが接続され、被検者から発する核磁気共鳴信号が受信されると、プリアンプにて増幅され、検波・AD変換後に信号処理される。また各電流ループおよび電流ループの接続部には、電流ループに対して並列にキャパシタンス19-1（19-1-1〜19-1-5）が接続され、インダクタンス19-2（19-2-1〜19-2-5）とでループ回路を構成している。キャパシタンス19-1とインダクタンス19-2の値はこのループ回路が共鳴周波数で共振するように調整されている。また各ループ回路には、電流ループを非動作とするための切替回路19-3（19-3-1〜19-3-5）が備えられている。
【００８９】
このような構成において、サブコイル4-1の切替回路19-3に直流電流が流れると、切替回路は導通状態になり、ループ回路が共振回路を形成し、キャパシタンス19-1に高抵抗の素子が挿入された場合と等価になり、サブコイル4-1自身には高周波電流が流れなくなる。すなわち、被検者から発せされた核磁気共鳴信号を受信しなくなる。一方、直流電流が流れない切替回路19-3はオープン状態なので、サブコイル4-1に対して並列に接続されたキャパシタンス19-1とインダクタンス19-2とでループ回路は形成されず、サブコイル4-1とキャパシタンス19-1によってRF受信コイルを形成する。すなわち、被検者から発する核磁気共鳴信号を受信する。例えば、切替回路19-3-1、19-3-2、19-3-4には直流電流が流れず、切替回路19-3-3、19-3-5に直流電流が流れるように制御すれば、サブコイル4-1-1は受信コイルとして動作するが、サブコイル4-1-2は受信コイルとして動作しないようにできる。すなわち、サブコイル4-1-1と4-1-2は電磁気的カップリングを生じない。
【００９０】
同様にして、図２４(B)に示したサブコイル3-1についても、例えば、切替回路19-3-6には直流電流が流れず、切替回路19-3-7には直流電流が流れるように制御すれば、サブコイル3-1-1は受信コイルとして動作するが、サブコイル3-1-2は受信コイルとして動作しないようにできる。更に、ここでは図示していないが、他の種類のサブコイル5-1、6-1、7-1にも、それぞれのループに対して少なくとも一つの切替回路19-3及びキャパシタンス19-1及びインダクタンス19-2を備え、例えば、RF照射時に切替回路に直流電流が流れるように制御すれば、RF照射によるコイル及び受信系統回路の破損を防ぐと同時に、送受信間カップリングを防ぐことができる。
【００９１】
図１４、図１５に示したような全身用受信コイルを用いる場合は、検査領域に応じてサブコイル3-1及び4-1をそれぞれ１つ動作させ、その領域に応じたサブコイル5-1、6-1、7-1をそれぞれ２つずつ動作させて、合計８チャネルのサブコイルを動作させ、それ以外のサブコイルは非動作状態にするとよい。
【００９２】
図２５に受信コイルの制御システムの構成例を示す。図では、受信コイルとして代表的にサブコイル3-1のみ示したが、その他の種類のサブコイルについても同様に構成できる。この制御システムは、主として、サブコイルを選択的に検波回路19-5に接続する選択回路19-4と、サブコイル毎に設けられた切替回路19-3への制御信号を切替えるDC電源切替装置19-6と、制御装置19-7とからなる。
【００９３】
選択回路19-4は、サブコイルの給電点に接続されるプリアンプと検波回路19-5の間に接続され、制御装置19-7から検査領域に応じた信号2001が送信されると、それに応じて検査領域にあるサブコイルを選択的に検波回路19-5に接続する。DC電源切替装置19-6は、制御装置19-7からは検査領域に応じた制御信号2002が送られると、それに応じて非動作状態のサブコイルの切替回路19-3に対して直流電流を流すように制御される。制御手段19-7は、好適には選択回路19-4で動作コイルを選択するための制御信号2001とDC電源切替回路19-6の制御信号2002を同期させて送信する。例えば、移動するベッドやテーブルに位置検知手段を設けて、ベッドやテーブルの位置に応じたトリガー信号2003を制御手段19-7に渡して制御することもできる。
【００９４】
このような構成において、動作状態になったサブコイルは、被検者からの核磁気共鳴信号を受信し、この核磁気共鳴信号は、給電部に接続されたプリアンプによって増幅された後、検波回路19-5に送られる。この時、撮像領域以外のコイルからの受信波は検波回路には送られない。また、同時に複数のサブコイルからの受信信号を一つの検波回路で処理することができる。
【００９５】
次に、本実施の形態の受信コイルを用いて、被検者を載せたテーブルを移動しながら撮像する場合のコイル制御の具体例を説明する。本実施の形態の受信コイルを用いたテーブル移動撮像では、各サブコイルの動作状態を検査領域に応じて選択的に切り換える。各コイルの動作タイムチャートの一例を図２６に示す。図２６は、撮影領域を(1)〜(7)の7つの領域に分けて、(1)から(7)まで順次撮影領域を切替えて撮影する場合のタイミングチャートを示している。タイミング図の立上り及び立下りのタイミングは、移動するテーブルに備えた位置検知手段が点線で示した位置を検出して発するトリガー信号によって同期される。
【００９６】
一例として、撮影領域(1)の撮影を終えて撮影領域(2)を経て撮影領域(3)までを撮影する場合を説明する。撮影領域(1)を撮影している間は、サブコイル3-1-1、4-1-1、5-1-1及び5-1-2、6-1-1及び6-1-2、7-1-1及び7-1-2が動作している。そして、移動するテーブルに備えられた位置検知手段が撮影領域(1)と撮影領域(2)の境界線(図の点線z3)を検知すると、点線t3のタイミングでサブコイル3-1-1及び4-1-1が非動作状態になると同時にサブコイル3-1-2及びサブコイル4-1-2が動作状態になる。撮影領域(2)の撮影中、撮影領域(2)のちょうど真ん中付近(図の点線z4)を位置検知手段が検知すると、点線t4のタイミングでサブコイル5-1-1が非動作状態になると同時にサブコイル5-1-3が動作状態になる。更に、位置検知手段が撮影領域(2)と撮影領域(3)の境界線(図の点線z5)を検知すると、点線t5のタイミングでサブコイル6-1-1及び7-1-1が非動作状態になると同時にサブコイル6-1-3及び7-1-3が動作状態になる。以後、位置検知手段が点線のz座標を検知すると同時に、図２６で示したタイミングチャー卜図の各タイミングで各サブコイルが動作/非動作の状態を切替える。なお撮影領域の分割方法やタイミングは図示する例に限らず、任意に設定できる。
【００９７】
以上、本実施の形態に係る第１種類目〜第５種類目のサブコイルを組み合わせた全身用の受信コイルについて、１ブロックを構成するサブコイルの構造、配置、全身コイルとするための構造、制御方法等を説明した。しかし、本発明の受信コイルの基本的な特徴は、被検者の外周に電流ループを形成する第１のサブコイル（サブコイル3-1）と、２つの交差点を有し、その交差点が第１のコイルの電流ループ面（基準面）内に配置され、電流の流れる方向が、基準面と交差する面について対称となる第２のサブコイル（サブコイル5-1）との組み合わせにあり、これらコイルの配置によって、電磁カップリングやチャンネル数の増大を抑制した複数のコイルの並設ならびに他のサブコイルとの組合せを可能にするものである。従って、本実施の形態に係る受信コイルは、上述した第１のサブコイルと第２のサブコイルとを所定の配置で組み合わせたものを基本として、種々の変更が可能であり、例えば上記実施の形態で説明したサブコイル4-1、6-1、7-1を有しないものも含まれるものである。同様に１ブロックのみの構成も含まれるものである。また上記配置の範囲内で、コイル形状を検査対象に合わせて変形することも当然含まれる。
【００９８】
次に、前記した本実施の形態に係る受信コイルの効果を確認するために、複数のサブコイルの配置について、異なる方向を位相エンコード方向とした場合のGファクタをシミュレーションにより求めたので、図２７から図２９を参照して、これを説明する。
【００９９】
先ず、シミュレーションを行ったサブコイルの配置図と、この時のGファクタを示す図２７に示す。図２７(A)は、ｘ軸方向から見たy-z面におけるサブコイルの配置図、図２７(B)は、ｚ軸方向から見たx-y面におけるサブコイルの配置図である。サブコイル3-1及び4-1は、図４に示す受信コイル中の同一番号のサブコイルと同一である。サブコイル6-1-1、6-1-2は、従来の大視野用コイル（ここではサドルコイル）6-1を最適に変形し、かつ適度にオーバーラップさせて配置したもの、サブコイル7-1-1、7-1-2は、被検者の左右方向（以下、RL方向という、ここではｘ方向）に感度分布を持たせるサブコイル7-１を最適に変形し、かつ適度にオーバーラップさせて配置したものである。また、サブコイル5-1-1及び5-1-2は、２つのサブコイル5-1を適度にオーバーラップさせつつ、図１２(B)に示したように、サブコイル5-1がもつ2つの交差点5-4及び5-5がサブコイル3-1の存在する断面(1001)と同一面になるように配置したものである。図１９(A)、(B)において、1001及び1004は、それぞれサブコイル3-1及び4-1のループ面が存在する平面(z-x平面)である。
【０１００】
図２７(C)、(D)は、それぞれ断面1001及び1004において被検者の前後方向（背面と腹とを結ぶ方向、以下、AP方向という）(ここではz方向)に位相エンコード方向を選択した場合のGファクタのシミュレーション結果で、各サブコイルの感度分布から非特許文献２に示された式を用いて求められる各ピクセルにおける値を、２次元的に表した図である。同様に、図２７(E)、(F)は、それぞれ平面1001及び1004においてRL方向に位相エンコード方向を選択した場合のGファクタのシミュレーション結果である。既に述べたように、Gファクタは1以上の値であり、1に近いほど理想的なサブコイルの配置であることを示す指標値である。同図においては、Gファクタが1に近いほど黒く表され、大きい値になるほど白く表される。図示するように、本実施例の受信コイルでは、Gファクタマップが被検者存在領域(図中の破線)内でほぼ黒くあらわされており、良好なサブコイルの配置であることがわかる。
［比較例１］
比較例１として、実施例のサブコイル5-1-1、5-1-2に相当するサブコイルがないサブコイルの組合せからなる受信コイルを用いて、Gファクタのシミュレーションを行った。サブコイルの配置図と、この時のGファクタを図２８に示す。図２８においても、(A)は、x軸方向から見たy-z面におけるサブコイルの配置図、(B)は、z軸方向から見たx-y面におけるサブコイルの配置図である。サブコイル3-1及び4-1は、図３に示す受信コイル中の同一番号のサブコイルと同一である。サブコイル6-2-1、6-2-2、6-3-1、6-3-2は表面コイル（例えば8の字型の蝶型コイル）、サブコイル7-2-1、7-2-2、7-3-1、7-3-2は、RL方向に感度分布を持たせるサブコイル7-１を最適に変形したものである。これらサブコイルは、適度にオーバーラップさせることで電磁気的結合を小さくしている。また図２０(A)、(B)における破線1001及び1004は、それぞれサブコイル3-1及び4-1のループ面が存在する平面(z-x平面)である。
【０１０１】
図２８(C)、(D)は、それぞれ断面1001及び1004においてAP方向に位相エンコード方向を選択した場合のGファクタのシミュレーション結果で、各サブコイルの感度分布から非特許文献２に示された式を用いて求められる各ピクセルにおける値を、２次元的に表した図である。同様に、図２８(E)、(F)は、それぞれ平面1001及び1004においてRL方向に位相エンコード方向を選択した場合のGファクタのシミュレーション結果である。図示する結果からもわかるように、比較例１の受信コイルでは、サブコイル3-1や4-1が存在する断面（すなわち被検者が存在する領域）でGファクタの悪い領域があることがわかる。この原因は、位相エンコード方向に配置された１組以上の小視野用受信コイル（この場合、サブコイル6-2、6-3）の感度に対して、ソレノイドコイルのような大視野の受信コイル(この場合サブコイル3-1、4-1)の感度が高く、かつ大視野受信コイルの感度分布が均一な分布を示すためである。
【０１０２】
なお、この問題を解決する方法は、位相エンコード方向(この場合、z方向)に配置された１組以上の小視野用受信コイル（この場合、サブコイル6-2、6-3）の感度に対して大視野の受信コイル（この場合、サブコイル3-1、4-1）の感度が高くなり過ぎないように、サブコイル3-1、4-1の径を大きくして小視野用受信コイルの感度と同等か、それ以下にすることである。しかしながら、その場合、被検者内部での感度も劣化してしまう。また、人体のように楕円柱の被検者に対しては、感度劣化を防ぐために被検者表面に沿って大視野サブコイル3-1、4-1のループを形成し、撮像断面(楕円形)の長軸方向（今の場合はx方向）と短軸方向（今の場合はz方向）にもそれぞれ適当な小視野表面サブコイルを複数個並べることが考えられるが、大視野サブコイルの感度プロファイルが長軸方向よりも短軸方向の方がより均一かつ高い値の分布を持つため、短軸方向に位相エンコード方向を選択して高速撮像する場合、長軸方向に位相エンコード方向を選択するよりもGファクタが悪化する傾向になる。このように、従来の大視野の受信コイルと小視野サブコイルとを用いるだけでは、被検者深部で高感度を保とうとすると、任意方向で高速撮像できない撮像断面（大視野用コイルの存在する断面）が存在するという課題があったが、本発明が提供するサブコイルの配置によって、この課題が解決されたことがわかる。
［比較例２］
比較例２として、実施例とはサブコイル5-1の配置が異なる受信コイルを用いて、Gファクタのシミュレーションを行った。比較例２では、サブコイル5-１がもつ２つの交差する導線の向きを、被検者の体軸（ここではy軸）を含む平面に対して平行にした。コイルの配置図と、この時のGファクタを図２１に示す。図２９(A)は、x軸方向から見たy-z面におけるサブコイルの配置図、図２９(B)は、z軸方向から見たx-y面におけるサブコイルの配置図である。サブコイル3-1及び4-1は、図４に示す受信コイル中の同一番号のサブコイルと同一である。
【０１０３】
サブコイル6-1-1、6-1-2は、従来の大視野用コイル（ここではサドルコイル）6-1を最適に変形し、かつ適度にオーバーラップさせて配置したもの、サブコイル7-1-1、7-1-2は、RL方向に感度分布を持たせるサブコイル7-１を最適に変形し、かつ適度にオーバーラップさせて配置したもので、これらは実施例に用いた同一記号のサブコイルと同じある。サブコイル5-8-1及び5-8-2は、図２７(A)、(B)で説明した２つのサブコイル5-1-1及び5-1-2がそれぞれもつ２つ交差する導線の向きを、被検者の体軸（ここではy軸）を含む平面と交わるように配置した状態から、被検者の体軸（ここではy軸）を含む平面と実質的に平行になるように配置の向きを変えたものである。
【０１０４】
サブコイル5-8-1及び5-8-2は、適度にオーバーラップさせることで電磁気的結合は十分に小さくしている。但し、図１２で示したようなサブコイル5-1がもつ2つの交差点5-4及び5-5がサブコイル3-1の存在する断面(1001)と同一面になるような配置にはならない。図２１(A)、(B)において、1001及び1004は、それぞれサブコイル3-1及び4-1のループ面が存在する平面(z-x平面)である。
【０１０５】
図２９(C)、(D)は、それぞれ断面1001及び1004においてAP方向(ここではz方向)に位相エンコード方向を選択した場合のGファクタのシミュレーション結果で、各サブコイルの感度分布から非特許文献２に示された式を用いて求められる各ピクセルにおける値を、２次元的に表した図である。図示する結果から、サブコイル5-１がもつ、２つの交差する導線の向きを、被検者の体軸（ここではy軸）を含む平面に対してほぼ平行になるようにサブコイルを配置した場合、Gファクタが悪くなることがわかる。
【０１０６】
同様にして、図２７に示すサブコイルの配置図を基本に、各サブコイルの配置方法を変えながら、様々な配置パターンにおけるGファクタを求めたが、図１２に示した２つの交差点5-4及び5-5が大視野コイル3-1の電流ループが存在する面1001とほぼ同一面になるように配置した場合に、最もGファクタが良くなるという結果が得られた。従って、その場合に最もS/Nの高い画像を期待できる。
（第２の実施の形態）
次に、図３０を参照して、第２の実施の形態に係る受信コイルユニット１０３の外観構造を説明する。図３０は第２の実施の形態に係るであり、（Ａ）図が検査対象をセットした状態の斜視図、（Ｂ）図は外側支持体を開放した状態の斜視図、（Ｃ）図は内側支持体を開放した状態の外観図を示している。
【０１０７】
図において、この実施の形態もまた、コイル導体を支持する支持体が外側支持体20-2と内側支持体20-1からなる２重構造を有している。外側支持体20-2は、（ｃ）図に示すように、被検者の背中側と胸側に分割可能な構成で、検査対象１０３の片方の側部から開くことができるようになっている。内側支持体20-1は、（Ｄ）図に示すように、検査対象103の上側（人間を仰向けに寝かせた場合は腹側）から両側に開くことができるようになっている。このような構造とすることにより被検者に容易に装着できる。
【０１０８】
内側支持体20-1は、フレキシブルなシート状で、例えばサブコイル6-1及び7-1を支持する。サブコイル6-1及びサブコイル7-1には、被検者の上側にはコイルのパターン（導体）が存在しないため、コイルパターンの存在しない部分で両側に開くようにすることができる。また外側支持体20-1の閉じられる端部には、それぞれ固定具20-5を設けることが好ましく、これにより被検者に安定して装着させることができる。またフレキシブルなシート状とすることにより、被検者103への圧迫感を和らげることができる。
【０１０９】
外側支持体20-2は、例えばサブコイル3-1、4-1及び5-1を支持する。外側支持体20-2の分割部には、コネクタ20-4と、固定器具20-3-1、20-3-2が設けられている。これにより上下の支持体20-2の分割と装着が容易になる。なお、図では支持体20-2全体を開いた状態を示しているが、１ブロック毎に開閉可能にしてもよい。
【０１１０】
本実施の形態の全身用受信コイルでは、内側支持体20-1をフレキシブルな素材とするとともに、外側支持体20-2を被検者から若干距離を離して配置することにより、被検者全体を覆う構造でありながら、垂直磁場MRI装置における圧迫感の低減と言うメリットを最大限生かすことができる。また、内側支持体20-1をフレキシブルな素材とすることにより、サイズの異なる被検者に対しても密着させることが可能になる。外側支持体20-2についても、下側（背中側）の部分は共通とし、上側（胸側、腹側）の部分のみサイズの異なるものを複数種類用意することにより、サイズの異なる被検者への対応が可能になる。
（その他の実施の形態）
以上述べたように、この実施の形態に係る磁気共鳴検査装置は、垂直方向に静磁場を発生する静磁場発生手段と、前記静磁場中に置かれた検査対象に高周波磁場、傾斜磁場を印加する撮像手段と、前記検査対象が発生する核磁気共鳴信号を受信する受信手段とを備え、前記受信手段は、複数種のサブコイルから構成される受信コイルユニットを備え、前記受信コイルユニットは、その長手方向を検査対象の体軸方向と一致させるベッドコイルユニットと、このベッドコイルユニットに着脱可能に取り付けられる上部コイルユニットとを含んで構成し、前記ベッドコイルユニットは、前記検査対象を乗せる載置面と、この載置面の下方に配置される複数の下部サブコイルとを備え、前記上部コイルユニットは、前記下部サブコイルと接続される複数の上部サブコイルを備え、前記上部サブコイルは、前記載置面を覆う柔軟性のある内側支持体と、この内側支持体の外側を覆う柔軟性のある外側支持体とに分けて配置され、前記上部サブコイルと下部サブコイルは、前記上部コイルユニットを前記ベッドコイルユニットに取り付けることにより接続されて、前記複数種のサブコイルを形成することができる。
【０１１１】
この場合、前記ベッドコイルユニットは、前記載置面の両側に、前記長手方向に沿って形成される複数のジョイント受部を備え、前記上部コイルユニットは、前記複数のジョイント受部と接続可能な複数のジョイント部を備えた一対の連結部と、この一対の連結部に両端部を支持される前記外側支持体と、一端を前記連結部に取り付けられ、他端を自由端とする一対の内側支持体とを含んで構成し、前記ジョイント受部と前記ジョイント部との接続により、前記複数種のサブコイルを形成してもよい。
【０１１２】
またこの場合、前記ベッドコイルユニットに配列される下部サブコイルは、前記長手方向に沿って同じ配列を備えた複数のブロックに分割され、前記上部コイルユニットは前記１つのブロックと連結されて、前記設置面に乗せられる検査対象の外側を包む独立した複数のサブコイルを形成してもよい。
【０１１３】
またこの場合、前記内側支持体は、前記長手方向の一端側が、前記外側支持体より張り出した張出部を備え、前記上部コイルユニットを前記長手方向に沿って前記ベッドコイルユニットに複数個取り付ける際には、前記張出部が他の前記上部コイルユニットの他方の端部側の前記内側支持体と重なって取り付けてもよい。
【０１１４】
更にこの場合、前記外側支持体は、検査対象の上側にコイルの導体パターンが存在するサブコイルを備え、前記内側支持体は、検査対象の上側にコイルのパターン導体が存在しないサブコイルを備えているようにする。加えて、ジョイント受部を前記長手方向の両側に開放するように回転可能に取り付けてもよいし、前記長手方向に沿って形成される複数のジョイント受部を前記載置面の両側に複数列設けてもよい。
【０１１５】
また、他の実施の形態に係る磁気共鳴検査装置は、垂直方向に静磁場を発生する静磁場発生手段と、前記静磁場中に置かれた検査対象に高周波磁場、傾斜磁場を印加する撮像手段と、前記検査対象が発生する核磁気共鳴信号を受信する受信手段とを備え、前記受信手段は、複数種のサブコイルから構成される受信コイルユニットを備え、前記受信コイルユニットは、その長手方向を検査対象の体軸方向と一致させるベッドコイルユニットと、このベッドコイルユニットの長手方向に沿って着脱可能に取り付けられる複数の上部コイルユニットとを含んで構成し、前記ベッドコイルユニットは、その長手方向と直交する横方向の中央に配置される検査対象を乗せるための設置面と、この設置面の横方向の両側に前記長手方向に沿って配置される複数のジョイント受部と、この両側のジョイント受部と接続し、かつ、前記横方向に配列される複数のサブコイルの一部とを備え、前記上部コイルユニットは、前記横方向の両側に配置される一対の連結部と、この一対の連結部に両端部を支持される外側支持体と、一端を前記連結部に取り付けられ、他端を自由端とする一対の内側支持体とを含んで構成し、前記連結部は棒状の外観を備え、その長手方向に沿って、前記ジョイント受部と連結する複数のジョイント部が設けられ、前記内側支持体と前記外側支持体とは、その内部にサブコイルの一部が配列さた柔軟性のある薄い板状の外観を備えるとともに、それぞれ前記サブコイルの配列に合わせた複数の開口部が形成され、前記上部コイルユニットは、前記ジョイント受部と前記ジョイント部との連結を介して前記ベッドコイルユニットに連結することができ、この連結により、設置面に乗せられる検査対象の外側を包む複数のサブコイルを形成することができる。
【０１１６】
この場合、前記ベッドコイルユニットに配列されるサブコイルの一部は、前記長手方向に沿って同じサブコイルの一部の配列を備えた複数のブロックに分割され、前記上部コイルユニットは前記１つのブロックと連結されて、前記設置面に乗せられる検査対象の外側を包む独立した複数のサブコイルを形成してもよい。
【０１１７】
更に、前記外側支持体は、検査対象の上側にコイルの導体パターンが存在するサブコイルを備え、前記内側支持体は、検査対象の上側にコイルのパターン導体が存在しないサブコイルを備えててもよい。
【０１１８】
更に、前記内側支持体は、前記長手方向の一端側が、前記外側支持体より張り出した張出部を備え、前記上部コイルユニットを前記長手方向に沿って前記ベッドコイルユニットに複数個取り付ける際には、前記張出部が他の前記上部コイルユニットの他方の端部側の前記内側支持体と重なって取り付けられるようにしてもよい。
【０１１９】
更に、前記複数のジョイント受部は、前記横方向に開放するように回転可能に取り付けてもよいし、前記設置面の前記横方向の両側にそれぞれ複数列設けてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１２０】
本発明によれば、Gファクタが良好な、複数のサブコイルからなる受信コイルが提供される。この受信コイルを構成するサブコイルの組合せは、チャンネル数を増大させることなく、第１のコイルの電流ループと直交する方向、例えば被検者の体軸方向に連続してつなげることができ、装着性の優れた全身用受信コイルを構成することができる。またGファクタが良好であるため、高いS/Nの画像が得られる。特にサブコイルの感度分布を利用して画像折り返しを除去する時間短縮撮像方法において、どの位相エンコード方向についても良好な画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１２１】
【図１】ＭＲＩ装置の概略構造を示す説明図である。
【図２】ＭＲＩ装置の装置ブロック図を模式的に示したものである。
【図３】受信コイルユニットの部品展開図である。
【図４】本実施の形態の受信コイルの一実施の形態を示す図である。
【図５】図４の受信コイルを構成する第１種類目のコイルとその特性を示す図である。
【図６】図４の受信コイルを構成する第２種類目のコイルとその特性を示す図である。
【図７】図４の受信コイルを構成する第３種類目のコイルを示す図である。
【図８】第３種類目のコイルの特性を示す図である。
【図９】図４の受信コイルを構成する第４種類目のコイルを示す図である。
【図１０】図４の受信コイルを構成する第５種類目のコイルとその特性を示す図である。
【図１１】第１種類目のコイル、第２種類目のコイルおよび第４種類目のコイルの配置とそれらの特性を示す図である。
【図１２】第１種類目のコイルと第３種類目のコイルの配置を示す図である。
【図１３】第１種類目のコイル及び第２種類目のコイルと第３種類目のコイルとの電磁気的特性を示す図である。
【図１４】本実施の形態の受信コイルを全身用受信コイルに適用した場合の配置例を示す図である。
【図１５】本実施の形態のの受信コイルを全身用受信コイルに適用した場合の配置例を示す図である。
【図１６】受信コイルユニットの外観図斜視図である。
【図１７】ベッドコイルユニットの構造図である。
【図１８】上部コイルユニットのセット状態の外観図である。
【図１９】内側支持体の外観斜視図である。
【図２０】上部コイルユニットを扁平にした状態の外観図である。
【図２１】他の実施の形態に係る受信ユニットの説明図である。
【図２２】他の実施の形態に係る受信ユニットの説明図である。
【図２３】内側支持体の自由端部の取り付け方法を示す要部斜視図である。
【図２４】第１種類目のコイルと第２種類目のコイルの切替回路を示す図である。
【図２５】本実施の形態の受信コイルの制御系を示す図である。
【図２６】本実施の形態の受信コイルの制御シーケンスを示す図である。
【図２７】本実施の形態である受信コイルを用いたときのGファクタを示す図である。
【図２８】比較例１の受信コイルを用いたときのGファクタ例を示す図である。
【図２９】比較例２の受信コイルを用いたときのGファクタ例を示す図である。
【図３０】第２の実施の形態に係る受信ユニットの外観図である。
【符号の説明】
【０１２２】
3-1（3-1-1〜3-1-7）…第１のサブコイル（第１種類目のサブコイル）、4-1（4-1-1〜4-1-7）…第２種類目のサブコイル、5-1（5-1-1〜5-1-7）…第２のサブコイル（第３種類目のサブコイル）、5-4、5-5…交差点、5-6…給電点、6-1（6-1-1〜6-1-6）…第４種類目のサブコイル、7-1（7-1-1〜7-1-6）…第５種類目のサブコイル、19-3（19-3-1〜19-3-8）…切替回路、20-1…内側支持体、20-2…外側支持体、５０…ＭＲＩ装置本体、５１…上部本体、５２…下部本体、５３…支柱部、５４…テーブル面、６０…ベッド部、６１…天板、６２…ベッド筺体、101…静磁場を発生するマグネット、102…傾斜磁場コイル、103…被検者（検査対象）、107…照射コイル107、116…受信コイル、104…シーケンサ、109…計算機、５００…受信コイルユニット、５５０…開口部、５５１…面状枠体、５５２…中央桟、５１０…枕部材、６００…ベッドコイルユニット、６０１…設置面、６０２…空白部分、６０３…所定の隙間、６２０…下ケース、６２１…上ケース、６２２…マット部、６２３…縁部、６２４…取付開口部、６２５…コイル収納空間、６５０…ジョイント受部、６５１…本体、６５２…フランジ部、６５３…コイル取付受部、７００…上部コイルユニット、７１０…連結部、７７０…ジョイント部、７７１…本体、７７２…コイル突起部、1001…第１の面。
【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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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図３０】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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