(57)【要約】【課題】２つのコイル間の距離や角度を変化させることができ、コンデンサを用いて容量性の結合を生じさせる方法によって磁気的結合を充分に除去することができるＲＦコイルおよびそのＲＦコイルを用いたＭＲＩ装置を提供する。【解決手段】コイル４１とコイル４２の距離や角度が変化し、コイル４１とコイル４２の間の相互インダクタンスＭが変化するとき、中和コンデンサ４６と中和コンデンサ４７の可変容量Ｃｍを変化させることにより、コイル４１とコイル４２の間の相互インダクタンスＭによる磁気的結合を除去する。【選択図】図４
2008289603.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＲＦパルスの送信または磁気共鳴信号の受信に用いられる第１のコイルと、
ＲＦパルスの送信または磁気共鳴信号の受信に用いられる第２のコイルと、
前記第１のコイルのコイルループの中に含まれ、前記第１のコイルと前記第２のコイルの間の相互インダクタンスによって生じる電圧を打ち消す電圧を発生する第１のコイル間接続コンデンサと、
前記第２のコイルのコイルループの中に含まれ、前記第１のコイルと前記第２のコイルの間の相互インダクタンスによって生じる電圧を打ち消す電圧を発生する第２のコイル間接続コンデンサと、
前記第１のコイル間接続コンデンサの一端と前記第２のコイル間接続コンデンサの一端で前記２個のコイルを接続する第１の中和コンデンサと、
前記第１のコイル間接続コンデンサの他端と前記第２のコイル間接続コンデンサの他端で前記２個のコイルを接続する接続線または第２の中和コンデンサと
を有し、
前記第１のコイルと前記第２のコイルの相互の距離または角度の変化に応じて、前記第１の中和コンデンサおよび／または前記第２の中和コンデンサの静電容量を変化させることによって、前記第１のコイルと前記第２のコイルの間の相互インダクタンスによる磁気的結合を除去する
ＲＦコイル。
【請求項２】
前記第１のコイルと前記第２のコイルが、同一平面上に配置されており、相互の距離を同一平面上において変化させることができる
請求項１に記載のＲＦコイル。
【請求項３】
前記第１のコイルと前記第２のコイルが、対向して配置されており、対向する距離を変化させることができる
請求項１に記載のＲＦコイル。
【請求項４】
前記第１の中和コンデンサおよび／または前記第２の中和コンデンサが、平行に配置された少なくとも２個の帯電性の平板を含み、当該平板を平行移動させることによって当該平板の重なり部分の面積を変化させ、静電容量を変化させる
請求項２または請求項３に記載のＲＦコイル。
【請求項５】
前記平板の表面に誘電率の高い絶縁性物質が付着されている
請求項４に記載のＲＦコイル。
【請求項６】
前記第１のコイルと前記第２のコイルが、回転軸を中心として回転することによって前記第１のコイルと前記第２のコイルのコイル面のなす角度を変化させることができ、
前記第１の中和コンデンサおよび／または前記第２の中和コンデンサが、前記回転軸の周りを回転するように配置された少なくとも２個の帯電性の湾曲板を含み、前記第１のコイルと前記第２のコイルのコイル面のなす角度に応じて、当該湾曲板を回転させることによって当該湾曲板の重なり部分の面積を変化させて、静電容量を変化させる
請求項１に記載のＲＦコイル。
【請求項７】
前記湾曲板の表面に誘電率の高い絶縁性物質が付着されている
請求項６に記載のＲＦコイル。
【請求項８】
ＲＦパルスの送信または磁気共鳴信号の受信に用いられる第１のコイルと、
ＲＦパルスの送信または磁気共鳴信号の受信に用いられる第２のコイルと、
前記第１のコイルのコイルループの中に含まれ、前記第１のコイルと前記第２のコイルの間の相互インダクタンスによって生じる電圧を打ち消す電圧を発生する第１のコイル間接続コンデンサと、
前記第２のコイルのコイルループの中に含まれ、前記第１のコイルと前記第２のコイルの間の相互インダクタンスによって生じる電圧を打ち消す電圧を発生する第２のコイル間接続コンデンサと、
前記第１のコイル間接続コンデンサの一端と前記第２のコイル間接続コンデンサの一端で前記２個のコイルを接続する第１の中和コンデンサと、
前記第１のコイル間接続コンデンサの他端と前記第２のコイル間接続コンデンサの他端で前記２個のコイルを接続する接続線または第２の中和コンデンサと
を含むＲＦコイルを有し、
前記第１のコイルと前記第２のコイルの相互の距離または角度の変化に応じて、前記第１の中和コンデンサおよび／または前記第２の中和コンデンサの静電容量を変化させることによって、前記第１のコイルと前記第２のコイルの間の相互インダクタンスによる磁気的結合を除去する
ＭＲＩ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＲＦコイル（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｃｏｉｌ）およびＭＲＩ（Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ  Ｉｍａｇｉｎｇ）装置に関する。詳しくは、相対的な位置関係を変更できる２個のコイル（Ｃｏｉｌ）から成り、それらの間の磁気的結合を除去する機構を備えたＲＦコイル、およびそのＲＦコイルを用いたＭＲＩ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
互いに隣接して配置されたコイル間に相互インダクタンス（Ｉｎｄｕｃｔａｎｃｅ）による磁気的結合があると、再構成された画像にアーチファクト（Ａｒｔｉｆａｃｔ）として表れ、画質が劣化する。そこで、コイル間の磁気的結合は、例えば、以下の４つの方法によって中和される。
【０００３】
一つは隣接するコイルのコイル面をコイル面積の１０％程度オーバラップ（Ｏｖｅｒｌａｐ）させる方法である（例えば、特許文献１の段落[０００２]と図１３参照）。
二つ目は、磁気的結合を除去するようにコイルを用いて誘導性の結合を生じさせる方法である（例えば、特許文献２参照）。
三つ目は、磁気的結合を除去するようにコンデンサ（Ｃｏｎｄｅｎｓｅｒ）を用いて容量性の結合を生じさせる方法である（例えば、特許文献３参照）。
最後に、高インピーダンス（Ｉｍｐｅｄａｎｃｅ）の並列共振回路によってコイルのループ（Ｌｏｏｐ）を切断する方法である（例えば、特許文献４参照）。
【０００４】
また、例えば、患者の肩部や頚動脈を撮影するとき等、ＲＦパルス（Ｐｕｌｓｅ）の送信や磁気共鳴信号の受信に用いるコイル間の距離や角度を変化させたい場合がある。このような場合に、上述したコイルを用いて誘導性の結合を生じさせる方法において、誘導性の結合を生じさせるために使用する２つのコイルの重なりの程度を変える方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平１１−３１８８５１号公報
【特許文献２】特開２００５−２８１４１号公報
【特許文献３】特開２０００−１６６８９４号公報
【特許文献４】特開２００１−３０９９０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
コイル面をオーバラップさせる方法では、コイルの位置関係が制限されるため、コイル間の距離や角度を変化させることができない。
【０００６】
また、高インピーダンスの並列共振回路によってコイルのループを切断する方法は、磁気共鳴信号を複数のコイルで同時に受信する場合には、これら複数のコイルに対して使用できない。
【０００７】
コイルを用いて誘導性の結合を生じさせる方法は、誘導性の結合を生じさせるために使用するコイルとＲＦパルスの送信や磁気共鳴信号の受信に用いるコイルの間で新たな磁気的結合が生じ、磁気的結合が複雑になる。この複雑さは、例えば誘導性の結合を生じさせるために使用するコイルとＲＦパルスの送信や磁気共鳴信号の受信に用いるコイルを互いに直交するように配置することによって軽減することができるが、誘導性の結合を生じさせるために使用するコイルとＲＦパルスの送信や磁気共鳴信号の受信に用いるコイルの配置に制限が生じる。
【０００８】
以上から、ＲＦパルスの送信や磁気共鳴信号の受信に用いる２つのコイル間の距離や角度を変化させることができ、コンデンサを用いて容量性の結合を生じさせる方法によって磁気的結合を充分に除去することができるＲＦコイルおよびそのＲＦコイルを用いたＭＲＩ装置が要望されている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のＲＦコイルは、ＲＦパルスの送信または磁気共鳴信号の受信に用いられる第１のコイルと、ＲＦパルスの送信または磁気共鳴信号の受信に用いられる第２のコイルと、前記第１のコイルのコイルループの中に含まれ、前記第１のコイルと前記第２のコイルの間の相互インダクタンスによって生じる電圧を打ち消す電圧を発生する第１のコイル間接続コンデンサと、前記第２のコイルのコイルループの中に含まれ、前記第１のコイルと前記第２のコイルの間の相互インダクタンスによって生じる電圧を打ち消す電圧を発生する第２のコイル間接続コンデンサと、前記第１のコイル間接続コンデンサの一端と前記第２のコイル間接続コンデンサの一端で前記２個のコイルを接続する第１の中和コンデンサと、前記第１のコイル間接続コンデンサの他端と前記第２のコイル間接続コンデンサの他端で前記２個のコイルを接続する接続線または第２の中和コンデンサとを有し、前記第１のコイルと前記第２のコイルの相互の距離または角度の変化に応じて、前記第１の中和コンデンサおよび／または前記第２の中和コンデンサの静電容量を変化させることによって、前記第１のコイルと前記第２のコイルの間の相互インダクタンスによる磁気的結合を除去する。
【００１０】
好ましくは、本発明のＲＦコイルは、前記第１のコイルと前記第２のコイルが、同一平面上に配置されており、相互の距離を同一平面上において変化させることができる。
【００１１】
好ましくは、本発明のＲＦコイルは、前記第１のコイルと前記第２のコイルが、対向して配置されており、対向する距離を変化させることができる。
【００１２】
好ましくは、本発明のＲＦコイルは、前記第１の中和コンデンサおよび／または前記第２の中和コンデンサが、平行に配置された少なくとも２個の帯電性の平板を含み、当該平板を平行移動させることによって当該平板の重なり部分の面積を変化させ、静電容量を変化させる。
【００１３】
好ましくは、本発明のＲＦコイルは、前記平板の表面に誘電率の高い絶縁性物質が付着されている。
【００１４】
好ましくは、本発明のＲＦコイルは、前記第１のコイルと前記第２のコイルが、回転軸を中心として回転することによって前記第１のコイルと前記第２のコイルのコイル面のなす角度を変化させることができ、前記第１の中和コンデンサおよび／または前記第２の中和コンデンサが、前記回転軸の周りを回転するように配置された少なくとも２個の帯電性の湾曲板を含み、前記第１のコイルと前記第２のコイルのコイル面のなす角度に応じて、当該湾曲板を回転させることによって当該湾曲板の重なり部分の面積を変化させて、静電容量を変化させる。
【００１５】
好ましくは、本発明のＲＦコイルは、前記湾曲板の表面に誘電率の高い絶縁性物質が付着されている。
【００１６】
また、本発明のＭＲＩ装置は、ＲＦパルスの送信または磁気共鳴信号の受信に用いられる第１のコイルと、ＲＦパルスの送信または磁気共鳴信号の受信に用いられる第２のコイルと、前記第１のコイルのコイルループの中に含まれ、前記第１のコイルと前記第２のコイルの間の相互インダクタンスによって生じる電圧を打ち消す電圧を発生する第１のコイル間接続コンデンサと、前記第２のコイルのコイルループの中に含まれ、前記第１のコイルと前記第２のコイルの間の相互インダクタンスによって生じる電圧を打ち消す電圧を発生する第２のコイル間接続コンデンサと、前記第１のコイル間接続コンデンサの一端と前記第２のコイル間接続コンデンサの一端で前記２個のコイルを接続する第１の中和コンデンサと、前記第１のコイル間接続コンデンサの他端と前記第２のコイル間接続コンデンサの他端で前記２個のコイルを接続する接続線または第２の中和コンデンサとを含むＲＦコイルを有し、前記第１のコイルと前記第２のコイルの相互の距離または角度の変化に応じて、前記第１の中和コンデンサおよび／または前記第２の中和コンデンサの静電容量を変化させることによって、前記第１のコイルと前記第２のコイルの間の相互インダクタンスによる磁気的結合を除去する。
【発明の効果】
【００１７】
以上のように、本発明によれば、ＲＦパルスの送信や磁気共鳴信号の受信に用いる２つのコイル間の距離や角度を変化させることができ、コンデンサを用いて容量性の結合を生じさせる方法によって磁気的結合を充分に除去することができるＲＦコイルおよびそのＲＦコイルを用いたＭＲＩ装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１は、本発明の一実施形態に係るＭＲＩ装置を示す図である。
本実施形態に係るＭＲＩ装置１０は、図１に示すように、マグネットシステム（Ｍａｇｎｅｔ  Ｓｙｓｔｅｍ）１１、クレードル（Ｃｒａｄｌｅ）１２、傾斜磁場駆動部１３、ＲＦ送信コイル駆動部１４、データ（Ｄａｔａ）収集部１５、制御部１６、オペレータコンソール（Ｏｐｅｒａｔｏｒ  Ｃｏｎｓｏｌｅ）１７を有している。
【００１９】
マグネットシステム１１は、図１に示すように、概ね円柱状の内部空間（ボア、Ｂｏｒｅ）１１１を有し、ボア１１１内には、クッション（Ｃｕｓｈｉｏｎ）を介して被検体２０を載せたクレードル１２が図示しない搬送部によって搬入される。
【００２０】
マグネットシステム１１内には、図１に示すように、ボア１１１内のマグネットセンタ（Ｍａｇｎｅｔ  Ｃｅｎｔｅｒ、走査する中心位置）の周囲に、ＲＦコイル４０、静磁場発生部１１２、傾斜磁場コイル部１１３、及びＲＦ送信コイル部１１４が配置されている。
【００２１】
ＲＦコイル４０は、後述するように、磁気共鳴信号を受信する２個のコイルを含み、これらのコイル間の距離や角度を変化させるとき、コンデンサを用いて容量性の結合を生じさせる方法によって磁気的結合を充分に打ち消せるものである。
【００２２】
静磁場発生部１１２は、ボア１１１内に静磁場を形成する。静磁場の方向は、例えば、被検体２０の体軸方向と平行である。ただし、静磁場の方向は被検体２０の体軸方向と垂直であっても良い。
【００２３】
傾斜磁場コイル部１１３は、ＲＦコイル４０が受信する磁気共鳴信号に３次元の位置情報を持たせるために、静磁場発生部１１２が形成した静磁場の強度に勾配を付ける傾斜磁場を発生する。傾斜磁場コイル部１１３が発生する傾斜磁場は、スライス（Ｓｌｉｃｅ）選択傾斜磁場、周波数エンコード（Ｅｎｃｏｄｅ）傾斜磁場及び位相エンコード傾斜磁場の３種類であり、これら３種類の傾斜磁場に対応して傾斜磁場コイル部１１３は３系統の傾斜磁場コイルを有する。
【００２４】
ＲＦ送信コイル部１１４は、ＲＦパルスを送信し、静磁場発生部１１２が形成した静磁場空間内で被検体２０の体内のプロトン（Ｐｒｏｔｏｎ）のスピン（Ｓｐｉｎ）を励起して磁気共鳴信号を発生させる。
【００２５】
傾斜磁場駆動部１３は、制御部１６の指示に基づいて駆動信号ＤＲ１を傾斜磁場コイル部１１３に与えて傾斜磁場を発生させる。傾斜磁場駆動部１３は、傾斜磁場コイル部１１３の３系統の傾斜磁場コイルに対応して、図示しない３系統の駆動回路を有する。
【００２６】
ＲＦ送信コイル駆動部１４は、ＲＦパルス用周波数シンセサイザ（Ｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｒ）を有しており、ＲＦパルス用周波数シンセサイザを用いて駆動信号ＤＲ２を生成する。駆動信号ＤＲ２はＲＦ送信コイル部１１４に与えられ、ＲＦ送信コイル部１１４からＲＦパルスを送信させる。
【００２７】
データ収集部１５は、ＲＦコイル４０によって受信された磁気共鳴信号を取り込み、デジタル（Ｄｉｇｉｔａｌ）信号に変換してオペレータコンソール１７のデータ処理部１７１に出力する。
【００２８】
制御部１６は、所定のパルスシーケンス（Ｐｕｌｓｅ  Ｓｅｑｕｅｎｃｅ）に従って傾斜磁場駆動部１３とＲＦ送信コイル駆動部１４を制御し、駆動信号ＤＲ１と駆動信号ＤＲ２を生成させる。更に、制御部１６は、データ収集部１５を制御する。
【００２９】
オペレータコンソール１７は、図１に示すように、データ処理部１７１、画像データベース（Ｄａｔａ  Ｂａｓｅ）１７２、操作部１７３、及び表示部１７４を有している。
データ処理部１７１は、ＭＲＩ装置１０全体の制御や画像再構成処理等を行う。データ処理部１７１には、制御部１６が接続されており、データ処理部１７１は制御部１６を統括する。
また、データ処理部１７１には、画像データベース１７２、操作部１７３、及び表示部１７４が接続されている。画像データベース１７２は、例えば記録再生可能なハードディスク（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ）装置等を含み、再構成された再構成画像データ等を記録する。操作部１７３はキーボード（Ｋｅｙｂｏａｒｄ）やマウス（Ｍｏｕｓｅ）等を含み、表示部１７４はグラフィックディスプレイ（Ｇｒａｐｈｉｃ  Ｄｉｓｐｌａｙ）等を含んでいる。
【００３０】
図２は、平行平板コンデンサを示す図である。平行平板コンデンサ３０は、平板３１と平板３２とを有しており、平板３１と平板３２が対向して配置されている。平板３１と平板３２の面積は両方ともＳ、平板３１と平板３２の間隔はｄである。平行平板コンデンサ３０の静電容量Ｃは次式で示される。
【００３１】
【数１】
2008289603.tif 000003
【００３２】
ここで、εは誘電率である。
【００３３】
図３は、平板を平行移動させて重なり部分の面積を変化させることによって静電容量を変化させる平行平板コンデンサの例を示す図である。
上記式（１）より、平行平板コンデンサ３０は平板３１と平板３２の重なり部分の面積を変化させることにより、重なり部分の面積に比例して静電容量Ｃが変化することが分かる。例えば、図３（ａ）に示すように、重なり面積Ｓ１が狭いとき、静電容量Ｃは小さくなる。逆に、図３（ｂ）に示すように、重なり面積Ｓ２が広いとき、静電容量Ｃは大きくなる。
【００３４】
また、上記式（１）より、平行平板コンデンサ３０の静電容量Ｃは平板３１と平板３２の間隔ｄに反比例して変化することが分かる。
【００３５】
図４は、２個のコイルと磁気的結合の中和回路を有するＲＦコイルの等価回路図である。
ＲＦコイル４０は、コイル４１と、コイル４２と、中和回路４３とを有している。中和回路４３は、コイル間接続コンデンサ４４と、コイル間接続コンデンサ４５と、中和コンデンサ４６と、中和コンデンサ４７とを含む。ＲＦコイル４０はＲＦパルスの送信または磁気共鳴信号の受信のいずれか一方、もしくはＲＦパルスの送信と磁気共鳴信号の受信の両方に用いられる。
コイル間接続コンデンサ４４は、コイル４１のコイルループ（Ｃｏｉｌ  Ｌｏｏｐ）の中に含まれる。同様に、コイル間接続コンデンサ４５は、コイル４２のコイルループの中に含まれる。コイル間接続コンデンサ４４の一端は、中和コンデンサ４６を介してコイル間接続コンデンサ４５の一端と接続される。同様に、コイル間接続コンデンサ４４の他端は、中和コンデンサ４７を介してコイル間接続コンデンサ４５の他端と接続される。
【００３６】
Ｌ１とＲ１は、コイル４１のインダクタンスと抵抗である。同様に、Ｌ２とＲ２は、コイル４２のインダクタンスと抵抗である。Ｍは、コイル４１とコイル４２の間の相互インダクタンスである。
また、ｖ１とｉ１は、コイル４１に生じる起電力とコイル４１を流れる電流である。同様に、ｖ２とｉ２は、コイル４２に生じる起電力とコイル４２を流れる電流である。起電力ｖ１と起電力ｖ２は、磁気共鳴信号の受信やＲＦパルスを送信するために印加される駆動信号によって生じる。
ｉｍは、コイル間接続コンデンサ４４と中和コンデンサ４６とコイル間接続コンデンサ４５と中和コンデンサ４７とを流れる電流である。
Ｃ１とＣ２は、それぞれコイル間接続コンデンサ４４とコイル間接続コンデンサ４５の容量である。
【００３７】
Ｃｍは、中和コンデンサ４６と中和コンデンサ４７の可変容量である。可変容量Ｃｍは、相互インダクタンスＭの変化に合わせて変更することができる。中和コンデンサ４６と中和コンデンサ４７の可変容量は異なっていても良いが、後述する式の導出を簡単にするために便宜上同一としている。また、中和コンデンサ４６または中和コンデンサ４７のいずれか一方は、一定容量の固定コンデンサであっても良い。更に、中和コンデンサ４６と中和コンデンサ４７はいずれか一方のみ存在し、他方は接続線でコイル４１とコイル４２が直結されていても良い。
【００３８】
磁気共鳴信号の中心周波数またはＲＦパルスの中心周波数をωとすると、次式が成立する。
【００３９】
【数２】
2008289603.tif 000004
【００４０】
上記（２）式、（３）式、（４）式より次式が得られる。
【００４１】
【数３】
2008289603.tif 000005
【００４２】
上記（５）式と（６）式より、次式が成立するとき、相互インダクタンスＭによる磁気的結合を除去することができる。
【００４３】
【数４】
2008289603.tif 000006
【００４４】
上記（７）式を解くと、次式が得られる。
【００４５】
【数５】
2008289603.tif 000007
【００４６】
コイル４１とコイル４２の相互インダクタンスＭが変化するとき、上記（８）式が成立するように中和コンデンサ４６と中和コンデンサ４７の可変容量Ｃｍを変化させることにより、相互インダクタンスＭによる磁気的結合を除去することができる。
例えば、相互インダクタンスＭが増加するとき、（８）式の分子は大きくなり、分母は小さくなる。このため、可変容量Ｃｍを増加させることにより、相互インダクタンスＭによる磁気的結合を除去できることがわかる。一方、相互インダクタンスＭが減少するとき、（８）式の分子は小さくなり、分母は大きくなる。このため、可変容量Ｃｍを減少させることにより、相互インダクタンスＭによる磁気的結合を除去できることがわかる。
【００４７】
なお、磁気共鳴信号やＲＦパルスの周波数はスライス幅に応じた帯域幅を有するが、磁気共鳴信号やＲＦパルスの中心周波数ωの大きさに比べると、それらの帯域幅は極めて狭い。上記（８）式が成立するとき、再構成された画像に相互インダクタンスＭの影響によるアーチファクトは表れず、良好な画質が得られる。
【００４８】
また、上記（２）式と（４）式において、ｖ１＝０、ｉ１＝０とおくと、次式が得られる。
【００４９】
【数６】
2008289603.tif 000008
【００５０】
上記（９）式と（１０）式を解くと、上記（８）式が得られる。ここで、上記で説明した通り、上記（８）式が成立するとき、コイル４１とコイル４２の相互インダクタンスＭによる磁気的結合は除去される。また、（９）式の左辺はコイル４２を流れる電流ｉ２が相互インダクタンスＭによってコイル４１に生じさせる電圧である。一方、（９）式の右辺は中和回路４３を流れる電流ｉｍによってコイル間接続コンデンサ４４の両端に生じる電圧である。
このことは、コイル４２を流れる電流ｉ２が相互インダクタンスＭによってコイル４１に生じさせる電圧と、中和回路４３を流れる電流ｉｍによってコイル間接続コンデンサ４４の両端に生じる電圧が等しいとき、コイル４１では相互インダクタンスＭの影響が除去されることを意味する。
【００５１】
また、上記（３）式と（４）式において、ｖ２＝０、ｉ２＝０とおくと、次式が得られる。
【００５２】
【数７】
2008289603.tif 000009
【００５３】
上記（１１）式と（１２）式を解くと、上記（８）式が得られる。（１１）式は、（９）式と同様に、コイル４１を流れる電流ｉ１が相互インダクタンスＭによってコイル４２に生じさせる電圧と、中和回路４３を流れる電流ｉｍによってコイル間接続コンデンサ４５の両端に生じる電圧が等しいとき、コイル４２では相互インダクタンスＭの影響が打ち消されることを意味する。
【００５４】
コイル４１は本発明の第１のコイルの例であり、コイル４２は本発明の第２のコイルの例であり、コイル間接続コンデンサ４４は本発明の第１のコイル間接続コンデンサの例であり、コイル間接続コンデンサ４５は本発明の第２のコイル間接続コンデンサの例であり、中和コンデンサ４６は本発明の第１の中和コンデンサの例であり、中和コンデンサ４７は本発明の第２の中和コンデンサの例である。
【００５５】
図５は、本発明の第１の実施形態であるＲＦコイルを示す図である。
ＲＦコイル５０Ａは、コイル５１Ａと、コイル５２Ａと、中和回路５３とを有している。中和回路５３は、コイル間接続コンデンサ５４と、コイル間接続コンデンサ５５と、中和コンデンサ５６と、中和コンデンサ５７とを含む。コイル間接続コンデンサ５４は、コイル５１Ａのコイルループの中に含まれる。同様に、コイル間接続コンデンサ５５は、コイル５２Ａのコイルループの中に含まれる。コイル間接続コンデンサ５４の一端は、中和コンデンサ５６を介してコイル間接続コンデンサ５５の一端と接続される。同様に、コイル間接続コンデンサ５４の他端は、中和コンデンサ５７を介してコイル間接続コンデンサ５５の他端と接続される。
【００５６】
コイル５１Ａとコイル５２Ａは、同一平面上に配置されており、同一平面上を平行移動し、相互の距離を同一平面上で変化させることができる。
中和回路５３は、図４に示す中和回路４３と同様の原理によってコイル５１Ａとコイル５２Ａの間の相互インダクタンスＭによる磁気的結合を除去する。
中和コンデンサ５６と中和コンデンサ５７は、平行に配置された少なくとも２個の帯電性の平板を含み、これらの平板を平行移動させることによって平板の重なり部分の面積を変化させることができる。平板は、例えば銅箔で作られる。容量の増加量、増減方向の調節は、銅箔の形状と重ねあわせ方により最適化される。
コイル５１Ａとコイル５２Ａが近づいて相互インダクタンスＭが大きくなるに従い、中和コンデンサ５６と中和コンデンサ５７の銅箔の重なり部分の面積を広くし、上記（８）式が成立するように可変容量Ｃｍを大きくすることによって、相互インダクタンスＭによる磁気的結合を除去することができる。
【００５７】
中和コンデンサ５６と中和コンデンサ５７の銅箔の表面に誘電率の高いセラミックス（Ｃｅｒａｍｉｃｓ）などの絶縁性材料を付着させても良い。絶縁性材料を付着させることによって中和コンデンサ５６と中和コンデンサ５７の銅箔の重なり部分の面積を変化させるとき銅箔の接触を防止できるという効果も生じる。
【００５８】
ＲＦコイル５０Ａは、例えば、被検体２０の腹部や胸部を撮像するために用いられる。
【００５９】
なお、コイル５１Ａは本発明の第１のコイルの例であり、コイル５２Ａは本発明の第２のコイルの例であり、コイル間接続コンデンサ５４は本発明の第１のコイル間接続コンデンサの例であり、コイル間接続コンデンサ５５は本発明の第２のコイル間接続コンデンサの例であり、中和コンデンサ５６は本発明の第１の中和コンデンサの例であり、中和コンデンサ５７は本発明の第２の中和コンデンサの例である。
【００６０】
図６は、本発明の第２の実施形態であるＲＦコイルを示す図である。
ＲＦコイル５０Ｂは、コイル５１Ｂと、コイル５２Ｂと、中和回路５３とを有している。中和回路５３は、コイル間接続コンデンサ５４と、コイル間接続コンデンサ５５と、中和コンデンサ５６と、中和コンデンサ５７とを含む。図５と図６における同一の符号は同一の構成要素を示す。
第１の実施形態において、コイル５１Ａとコイル５２Ａは、同一平面上に配置されており、同一平面上を平行移動し、相互の距離を同一平面上で変化させることができるのに対し、第２の実施形態では、コイル５１Ｂとコイル５２Ｂは、対向して配置されており、対向する距離を変化させることができる点で異なる。中和回路５３の構造は、第１の実施形態と第２の実施形態で同一である。
【００６１】
ＲＦコイル５０Ｂは、例えば、被検体２０の肩部を撮像するために用いられる。
【００６２】
なお、コイル５１Ｂは本発明の第１のコイルの例であり、コイル５２Ｂは本発明の第２のコイルの例である。
【００６３】
上記第１の実施形態と第２の実施形態では、中和コンデンサ５６と中和コンデンサ５７は、帯電性の平板を同一平面上で平行移動させることによって可変容量Ｃｍを変えるとしたが、帯電性の平板の間隔を変化させることによって可変容量Ｃｍを変えても良い。
【００６４】
図７は、本発明の第３の実施形態であるＲＦコイルを示す図である。
ＲＦコイル６０は、コイル６１と、コイル６２と、中和回路６３とを有している。中和回路６３は、コイル間接続コンデンサ６４と、コイル間接続コンデンサ６５と、中和コンデンサ６６と、中和コンデンサ６７とを含む。コイル間接続コンデンサ６４は、コイル６１のコイルループの中に含まれる。同様に、コイル間接続コンデンサ６５は、コイル６２のコイルループの中に含まれる。コイル間接続コンデンサ６４の一端は、中和コンデンサ６６を介してコイル間接続コンデンサ６５の一端と接続される。同様に、コイル間接続コンデンサ６４の他端は、中和コンデンサ６７を介してコイル間接続コンデンサ６５の他端と接続される。
【００６５】
コイル６１とコイル６２は、回転軸を中心として回転することによってコイル６１とコイル６２のコイル面のなす角度を変化させることができる。
コイル６１とコイル６２のコイル面の角度が１８０度のとき、コイル６１とコイル６２の相互インダクタンスＭは最も大きい。コイル６１とコイル６２のコイル面の角度が狭くなるにつれて、それらの間の相互インダクタンスＭは減少する。コイル６１とコイル６２のコイル面の角度が９０度になると、コイル６１とコイル６２はクワドラチチャコイル（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ｃｏｉｌ）を形成する。このため、それらの間の相互インダクタンスＭは０となる。
【００６６】
中和回路６３は、図４に示す中和回路４３と同様の原理によってコイル６１とコイル６２の間の相互インダクタンスＭによる磁気的結合を除去する。
ただし、中和コンデンサ６６と中和コンデンサ６７は、回転軸の回りに重ねて配置された２個の湾曲板を含み、これらの湾曲板を回転移動させることによって湾曲板の重なり部分の面積を変化させることができる。コイル６１とコイル６２のコイル面の角度が変化し、それらの間の相互インダクタンスＭが変化すると、湾曲板を回転移動させて上記（８）式が成立するように可変容量Ｃｍを変化させることによって、相互インダクタンスＭによる磁気的結合の影響を除去することができる。
コイル６１とコイル６２のコイル面の角度が大きくなり、１８０度に近づくにつれて２個の湾曲板の重なり部分の面積は広くなり、中和コンデンサ６６と中和コンデンサ６７の静電容量は増加する。
一方、コイル６１とコイル６２のコイル面の角度が小さくなり、９０度に近づくにつれて２個の湾曲板の重なり部分の面積は狭くなり、中和コンデンサ６６と中和コンデンサ６７の静電容量は減少する。
湾曲板は、例えば銅箔で作られる。容量の増加量、増減方向の調節は、銅箔の形状と重ねあわせ方により最適化される。
【００６７】
図８は、湾曲板を回転させて重なり部分の面積を変化させることによって静電容量を変化させる中和コンデンサの例を示す図である。
中和コンデンサ６６と中和コンデンサ６７は同一の構造であり、回転軸６８１と、湾曲板６８２と、湾曲板６８３とを有している。湾曲板６８２と湾曲板６８３が回転軸６８１の周りを回転する。
コイル６１とコイル６２のコイル面の角度が大きくなり、１８０度に近づくにつれて、それらの間の相互インダクタンスＭが増加する。そこで、湾曲板６８２と湾曲板６８３の重なり部分の面積を広くし、中和コンデンサ６６と中和コンデンサ６７の静電容量を増加させることによってコイル６１とコイル６２の間の磁気的結合を除去する。
一方、コイル６１とコイル６２のコイル面の角度が小さくなり、９０度に近づくにつれて、それらの間の相互インダクタンスＭは減少する。そこで、湾曲板６８２と湾曲板６８３の重なり部分の面積を狭くし、中和コンデンサ６６と中和コンデンサ６７の静電容量を減少させることによってコイル６１とコイル６２の間の磁気的結合を除去する。
【００６８】
図９は、頚動脈コイルの例を示す図である。
頚動脈コイルは頚部の形状に合わせて２個のコイルの相対位置を変える場合がある。この場合でも、ＲＦコイル６０を頚動脈コイルとして用いることによって、コイル６１とコイル６２の間の相互インダクタンスによる磁気的結合を除去することができる。
【００６９】
なお、コイル６１は本発明の第１のコイルの例であり、コイル６２は本発明の第２のコイルの例であり、コイル間接続コンデンサ６４は本発明の第１のコイル間接続コンデンサの例であり、コイル間接続コンデンサ６５は本発明の第２のコイル間接続コンデンサの例であり、中和コンデンサ６６は本発明の第１の中和コンデンサの例であり、中和コンデンサ６７は本発明の第２の中和コンデンサの例である。
【００７０】
このように、本発明のＲＦコイルによれば、コンデンサを用いて容量性の結合を生じさせる方法によって相互インダクタンスによる磁気的結合を除去するため、ＲＦパルスの送信や磁気共鳴信号の受信に用いられる２個のコイル間の距離や角度を変化させる場合でも相互インダクタンスによる磁気的結合を充分に除去することができる。
【００７１】
以上、本発明の実施形態について説明したが、設計上の都合やその他の要因によって必要となる様々な修正や組み合わせは、請求項に記載されている発明や発明の実施形態に記載されている具体例に対応する発明の範囲に含まれると理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の一実施形態に係るＭＲＩ装置を示す図である。
【図２】平行平板コンデンサを示す図である。
【図３】平板を平行移動させて重なり部分の面積を変化させることによって静電容量を変化させる平行平板コンデンサの例を示す図である。
【図４】２個のコイルと磁気的結合の中和回路を有するＲＦコイルの等価回路図である。
【図５】本発明の第１の実施形態であるＲＦコイルを示す図である。
【図６】本発明の第２の実施形態であるＲＦコイルを示す図である。
【図７】本発明の第３の実施形態であるＲＦコイルを示す図である。
【図８】湾曲板を回転させて重なり部分の面積を変化させることによって静電容量を変化させる中和コンデンサの例を示す図である。
【図９】頚動脈コイルの例を示す図である。
【符号の説明】
【００７３】
３０…平行平板コンデンサ、３１、３２…平板、４０、５０Ａ、５０Ｂ、６０…ＲＦコイル、４１、４２、５１Ａ、５２Ａ、５１Ｂ、５２Ｂ、６１、６２…コイル、４４、４５、５４、５５、６４、６５…コイル間接続コンデンサ、４６、４７、５６、５７、６６、６７…中和コンデンサ、６８１…回転軸、６８２、６８３…湾曲板
【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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