(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査されるべき関心被験体の、又は前記関心被験体内の核に適用されるべき高周波励起磁場を生成すること、及び励起される前記核から磁気共鳴信号を収集することの少なくとも1つのための、磁気共鳴検査システムにおける使用のための高周波ボリュームコイルであって、前記高周波ボリュームコイルは、
- 高周波シールドと、
- 共通長手方向軸に沿って間隔をおいて配置される一対の高周波導電性ループ部材と、
-前記高周波導電性ループ部材の少なくとも1つに電気的に接続される複数の軸方向配置高周波導電性部材と
を有し、
-前記複数の軸方向配置高周波導電性部材のうちの少なくとも2つの前記軸方向配置高周波導電性部材は、前記高周波導電性ループ部材を電気的に相互接続して、相互接続部材として機能し、前記少なくとも2つの軸方向配置高周波導電性部材は、前記共通長手方向軸に関して2つの異なる方位角位置に位置決めされ、180°より小さいか、又は等しい前記2つの異なる方位角位置の間の範囲を規定し、
-前記複数の軸方向配置高周波導電性部材のうちの少なくとも2つの前記軸方向配置高周波導電性部材は、前記少なくとも2つの相互接続部材の前記2つの異なる方位角位置の間の前記範囲内の方位角位置にアラインされる態様で軸方向に配置され、シールド接続部材として電気的に機能し、各々の前記シールド接続部材は、前記高周波シールドに前記2つの高周波導電性ループ部材のうちの1つのための高周波接続を提供し、
前記高周波ボリュームコイルは、
-前記2つの相互接続部材の前記2つの異なる方位角位置の間の前記範囲内、及びそれらが接続される前記高周波導電性ループ部材に対して遠位の前記シールド接続部材の端部の軸方向位置の間の前記軸方向の範囲内において、前記共通長手方向軸に関して少なくとも半径方向において前記高周波ボリュームコイルの外側から前記軸方向配置高周波導電性部材の間でアクセス可能な前記高周波ボリュームコイルの内部ボリューム内の少なくとも1つの設置空間
を有する、高周波ボリュームコイル。
【請求項２】
前記複数の軸方向配置高周波導電性部材のうちの前記軸方向配置高周波導電性部材は、前記共通長手方向軸の周りに前記方位角方向で規則的に間隔をおいて配置される、請求項1に記載の高周波ボリュームコイル。
【請求項３】
前記少なくとも2つのシールド接続部材のうちの少なくとも1つは、前記共通長手方向軸の方向において、前記高周波導電性ループ部材の前記対の間の距離の３分の１より短いか、又は等しい軸方向長さを有する、請求項1又は2に記載の高周波ボリュームコイル。
【請求項４】
前記複数の軸方向配置高周波導電性部材のうちの少なくとも4つの前記軸方向配置高周波導電性部材は、前記少なくとも2つの相互接続部材の前記2つの異なる方位角位置の間の前記範囲内の異なる方位角位置にアラインされる態様で軸方向に対に構成され、前記シールド接続部材として電気的に機能する、請求項1乃至３の何れか一項に記載の高周波ボリュームコイル。
【請求項５】
前記高周波ボリュームコイルの前記内部ボリューム内の関心人間被験体の大部分を位置決めするのに十分な空間を提供するホールボディコイルとして設計される、請求項1乃至４の何れか一項に記載の高周波ボリュームコイル。
【請求項６】
各々の前記シールド接続部材によって提供される前記高周波接続はインピーダンスネットワークを有する、請求項1乃至５の何れか一項に記載の高周波ボリュームコイル。
【請求項７】
前記インピーダンスネットワークは少なくとも1つの集中コンデンサを含む、請求項6に記載の高周波ボリュームコイル。
【請求項８】
複数の活性化ポートをさらに有し、各々の前記活性化ポートは、高周波励起場B1を生成するための磁気共鳴周波数の高周波電力を受信するように構成される、請求項1乃至５の何れか一項に記載の高周波ボリュームコイル。
【請求項９】
前記関心被験体の少なくとも一部から磁気共鳴信号を収集するように構成される磁気共鳴検査システムであって、
請求項1乃至８の何れか一項に記載の少なくとも1つの高周波ボリュームコイルと、
前記少なくとも2つの相互接続部材の前記2つの異なる方位角位置の間の前記範囲内の方位角位置にアラインされる態様で軸方向に構成される前記少なくとも2つのシールド接続部材のうちの2つに沿ってアラインされる視線が前記少なくとも1つの補助装置に交差するように、前記少なくとも1つの設置空間内に少なくとも部分的に位置決めされる少なくとも1つの補助装置と
を有する、磁気共鳴検査システム。
【請求項１０】
前記少なくとも1つの補助装置は、医療治療システムの少なくとも1つの構成要素である、請求項9に記載の磁気共鳴検査システム。
【請求項１１】
前記少なくとも1つの補助装置は、更なる医用イメージングモダリティの少なくとも1つの構成要素である、請求項9に記載の磁気共鳴検査システム。
【請求項１２】
前記少なくとも1つの補助装置は、前記関心被験者の生理学的パラメータを検出するための検出システムの少なくとも1つの構成要素である、請求項9に記載の磁気共鳴検査システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気共鳴検査システムで使用するための高周波ボリュームコイル、及びこのような高周波ボリュームコイルを備えた磁気共鳴検査システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気共鳴検査の分野では、バードケージコイルとしても知られているバードケージ共振器は、磁気共鳴励起のために関心核に、又は関心被験体内に適用される高周波励起磁場B1を生成する周知のボリューム高周波コイル設計であり、関心被験体は少なくとも部分的にバードケージコイル内に位置決めされ、今度は、高周波励起磁場B1に対してほぼ垂直に配置される静的で均一な磁場B0内に配置される。
【０００３】
当業者では、バードケージ共振器は、高周波送信コイル及び/又は高周波受信コイルとして機能することが知られている。それらは、通常、ラーモア周波数に対応する高周波で共振動作され、静磁場B0の強度及び検討中の核種の磁気回転比に依存する。
【０００４】
米国特許第4,680,548号は、共通長手方向軸に沿って間隔がおかれる一対の導電性ループ素子を有する磁気共鳴高周波コイルとして、その外観のために後に「バードケージコイル」と呼ばれるボリューム高周波コイル設計を記載している。ループ要素の各々は、ループ周囲に沿って間隔を置いて配置される複数の直列接続容量素子を含むことができる。複数の軸方向導電素子（一般に「ラング（rung）」と呼ばれる）は、直列接続容量素子の隣接するもの間の点で導電性ループ素子を電気的に相互接続する。高周波コイルのハイパスの実施形態では、軸方向導電性セグメントは、適切なコイル動作のために固有のインダクタンスが必要とされるフラット導電性テープ、導電性チューブ、又はワイヤになることができる。コイルのバンドパスの実施形態は、各軸方向導電性セグメントに容量素子を含むことによって実現される。バードケージコイルは、半径方向又は軸方向の導電性セグメントと同数の共振モードを有することが知られている。バードケージコイルのための好ましい励振モードは、生成される高周波励磁磁場B1が、送信コイルとして動作するとき、可能な限り均一になるモードである。これは、ラング内の電流分布がsin
0006785793.tif 000002
又はcos
0006785793.tif 000003
にそれぞれ比例する共振モードの場合であり、ここで、
0006785793.tif 000004
はバードケージコイル軸の周りに円周方向に測定される方位角を示す。
【０００５】
米国特許第4,680,548号はさらに、バードケージコイルが、核スピンと最大限に相互作用することが知られている円偏光高周波磁場を送信する直交励起モードでバードケージコイルを動作させることを記載している。この目的のために、バードケージコイルは、互いに電気的に90°フェーズがずれた2つの高周波源によって、例えば導電性ループ素子の1つの円周に沿って、互いに直角に位置される2つの入力コンデンサで、励起される。直交励磁の場合、各ラング内の電流の大きさは等しく、相対フェーズ角は方位角
0006785793.tif 000005
で線形的に増加する。
【０００６】
米国特許出願公開第2010/0036237 A1号は、磁気共鳴装置の磁場生成ユニットにおける構成のための検出器ユニットを記載している。検出器ユニットは、磁場生成ユニットの検査ボリュームにRFパルスを送信するか、又は磁場生成ユニットの検査ボリュームから磁気共鳴信号を受信するRF送信/受信システムを有する。 RF送受信システムは、そのトンネル軸から半径方向の距離において患者トンネルを囲み、それらの間に実質的に環状のキャビティ又は隙間を形成するようにトンネル軸の方向に沿って互いから10cm乃至50cmの間の軸方向距離に位置される2つのサブシステムに分割される。サブシステムの各々は、セミバードケージ共振器として形成され、各セミバードケージ共振器は、フェルール及びリング、並びに各フェルールから始まり、RFシールドの部分を形成するリングでそれらの端部と接続される多数のアンテナロッドを有する。
【０００７】
米国特許第4,837,515A号は、所定の軸の両端に同軸に配置される2つの環状導体及び所定の軸に平行に対称に配置され、一方の環状導体から他方の環状導体に長手方向に延在する少なくとも一対の長手方向導体グループを有する核磁気共鳴イメージング用の高周波コイルを記載する。各長手方向導体グループは、端部が固定され、環状導体に電気的に接続される複数の長手方向に延在する電気導体を有する。長手方向導体は、好ましくは、導電性ワイヤ、チューブ、又はプレートの形態である。環状導体は、一体型リングの形態であってもよいし、互いに電気的に接続され、リングの形態で所定の軸の周りに配置される一つ又はそれより多くの対の円弧状プレートの形態であってもよい。一実施形態では、各対の長手方向導体グループの1つは、その中央部分で2つに横方向に分割される。分割長手方向導体グループの上半分における長手方向導体の下端は短絡され、同様に、分割長手方向導体グループの下半分における長手方向導体の上端は、適切な手段によって短絡される。 2つの半分は容量結合によって互いに接続される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
バードケージコイル設計の高周波ボリュームコイルの高周波励磁磁場は、ラング数が多いほど均一であることが知られている。ラング数が増えるにつれて、増幅器のような補助装置を所望されるように高周波ボリュームコイルの近くに配置すること、及びモニタリングのための検査中に高周波ボリュームコイル内に位置される関心被験体にアクセスすることがますます困難になり、及び/又は治療目的がますます制限されるようになる。
【０００９】
したがって、均一な高周波励起磁場B1を提供するという有益な特性を備えるが、検査中に高周波ボリューム内に配置される関心被験体への改善されたアクセスを備え、高周波ボリュームコイルに近い補助装置を位置決めするオプションを提供する高周波ボリュームコイルを有することは所望される。
【００１０】
従って、本発明の目的は、このような特性を有する磁気共鳴検査システムにおける使用のための高周波ボリューム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】
【００１１】
本発明の1つの態様において、本目的は、検査されるべき関心被験体内に、又は被験体の核に適用されるべき高周波励起磁場B1を発生すること、及び励起核から磁気共鳴信号を収集することの少なくとも1つのために、磁気共鳴検査システムにおいて使用される高周波ボリュームコイルであって、前記高周波ボリュームコイルは、高周波シールドと、共通長手方向軸に沿って離間される一対の高周波導電性ループ部材と、少なくとも1つの高周波導電性ループ部材に電気的に接続される複数の軸方向配置高周波導電性部材とを有する、高周波ボリュームコイルによって実現される。
【００１２】
複数の軸方向配置高周波導電性部材部材の少なくとも2つの軸方向配置高周波導電性部材は、高周波導体ループ部材を電気的に相互接続し、相互接続部材として機能する。少なくとも2つの軸方向配置高周波導電性部材は、共通長手方向軸に関して2つの異なる方位角位置に配置され、180°より小さいか、又は等しい2つの異なる方位角位置の間の範囲を規定する。
【００１３】
複数の軸方向配置高周波導電性部材のうちのの少なくとも2つの軸方向配置高周波導電性部材は、少なくとも2つの相互接続部材の2つの異なる方位角位置の間の範囲内の方位角位置にアラインされる態様で軸方向に配置され、シールド接続部材として電気的に機能する。各シールド接続部材は、高周波シールドに2つの導電性ループ部材のうちの1つのための高周波接続を提供する。
【００１４】
本願で使用される「高周波接続」及び「高周波導電性」という語句は特に、ガルバニック接続を使用せずに高周波で電流の流れを可能にする電気的接続として理解されるべきである。簡潔さの理由から、本願で使用される「導電性」という用語は、明示的に異なって規定されない限り、高周波導電性として理解されるべきである。
【００１５】
高周波ボリュームコイルは、2つの相互接続部材の2つの異なる方位角の間の範囲内、及びそれらが接続される高周波導電性ループ部材に対して遠位のシールド接続部材の端部の軸方向位置の間の軸方向の範囲内において、共通長手方向軸に関して少なくとも半径方向においてボリュームコイルの外側から軸方向配置高周波導電性部材の間でアクセス可能なボリュームコイルの内部ボリューム内に少なくとも1つの設置空間をさらに含む。
【００１６】
本願で使用されるフレーズ「内部ボリューム」は、特に、一対の高周波導電性ループ部材及び複数の軸方向配置高周波導電性部材によって囲まれる空間として理解されるべきである。
【００１７】
1つの利点は、複数の軸方向配置高周波導電性部材の開示される構成によって生成される少なくとも1つの設置空間が、検査中に高周波ボリューム内に位置決めされる関心被験体への改善されるアクセスを提供する一方、同時に、生成される高周波励起磁場B1の均一性及び/又は関心被験体の、又は関心被験体内の励起される核から磁気共鳴信号を得るための均一性感度に関する、高周波ボリュームコイルの有益な特性は維持されることができることにある。
【００１８】
他の利点は、少なくとも1つの設置空間が、高周波ボリュームコイルの近くに補助装置を位置決めするためのオプションを提供することにある。
【００１９】
さらなる他の利点は、適切な実施形態において、少なくとも1つの設置空間が、ボリュームコイル内の関心被験体を、例えば肘領域のために位置決めするために利用可能な空間を増加させることができ、関心被験体のための増大される快適さは実現されることができることにあり、妨害されずに磁気共鳴検査が行われることに関して有益であることが知られている。
【００２０】
好ましくは、一対の導電性ループ部材の各導電性ループ部材は、楕円形、特に円形形状を有するが、多角形、特に八角形などのループ部材用の他の形状も考えられる。
【００２１】
好ましい実施形態では、複数の軸方向配置導電性部材のうちの軸方向配置導電性部材は、共通長手方向軸の周りで方位角方向に規則的に離間される。このように、関心被験体の、又は関心被験体内の励起される核から磁気共鳴信号を受信する感度に関する高度な均一性、及び/又は高周波励起磁場B1を生成する際の高度の均一性が容易化されることができる。
【００２２】
他の好ましい実施形態では、少なくとも2つのシールド接続部材の少なくとも1つは、共通長手方向軸の方向において、一対の導電性ループ部材の間の距離の1/3より短いか、又は等しい軸方向長さを有する。これにより、軸方向における少なくとも1つの設置空間の有益な大きなディメンションが実現されることができる。特に、アラインされる態様で軸方向に配置される少なくとも2つの軸方向配置導電性部材は、軸方向において異なるディメンションを有することができる。
【００２３】
さらに他の好ましい実施形態では、複数の軸方向配置導電性部材のうちの少なくとも4つの軸方向配置導電性部材は、少なくとも2つの相互接続部材の2つの異なる方位角位置の間の範囲内の異なる方位角位置にアラインされる態様で軸方向に対に構成され、シールド接続部材として電気的に機能する。このように、共通長手方向軸の周りの方位角方向における少なくとも1つの設置空間の有益な大きなディメンションが実現されることができる。
【００２４】
高周波ボリュームコイルは、ボリュームコイルの内部ボリューム内の関心人間被験体の大部分を位置決めするのに十分な空間を提供するホールボディコイルとして設計されることができる。本願で使用される「主要部分」という語句は、特に、関心人間被験体の身長の少なくとも1/3と理解されるべきである。
【００２５】
高周波ボリュームコイルはまた、関心人間被験体の頭部の少なくとも一部を収容するヘッドコイルとして、又は関心人間被験体の手若しくは足などの四肢の少なくとも一部を収容するボリュームコイルとして設計されてもよい。
【００２６】
1つの好ましい実施形態では、各シールド接続部材によって提供される高周波接続はインピーダンスネットワークを有する。このように、シールド接続部材を通じて流れる高周波電流は、インピーダンスネットワークの絶対値及び相対フェーズによって制御されることができる。
【００２７】
好ましくは、インピーダンスネットワークは、少なくとも1つの集中コンデンサを含む。
【００２８】
一実施形態では、高周波ボリュームコイルは、複数の活性化ポートを含む。各活性化ポートは、高周波励起場B1を生成するために磁気共鳴周波数の高周波電力を受信するように構成される。特に、高周波ボリュームコイルは、バードケージコイル設計から当業者に周知のように、T / R（送信/受信）モードで使用されることができる。
【００２９】
本発明の他の態様では、関心被験体の少なくとも一部から磁気共鳴信号を収集するように構成され、本明細書で開示されるような少なくとも1つの高周波ボリュームコイルを有する磁気共鳴検査システムが提供される。磁気共鳴検査システムは、少なくとも2つの相互接続部材の2つの異なる方位角位置の間の範囲内の方位角位置にアラインされる態様で軸方向に構成される少なくとも2つのシールド接続部材のうちの2つに沿ってアラインされる視線が少なくとも1つの補助装置に交差するように、高周波ボリュームコイルの少なくとも1つの設置空間内に少なくとも部分的に配置される少なくとも1つの補助装置をさらに含む。このように、少なくとも1つの補助装置は、有利なことに、高周波ボリュームコイルに近接して位置決めされ得る。
【００３０】
磁気共鳴検査システムの一実施形態では、少なくとも1つの補助装置は、高周波ボリュームコイルを制御するための少なくとも1つの電子回路基板を有する。
【００３１】
磁気共鳴検査システムの一実施形態では、少なくとも1つの補助装置は、高周波ボリュームコイルを少なくとも部分的に駆動するように構成される少なくとも1つのRF増幅器を含む。
【００３２】
磁気共鳴検査システムの一実施形態では、少なくとも1つの補助装置は、限定されないが、LINAC装置の構成要素、陽子線治療装置、HIFU（高強度超音波集束超音波）装置又は磁気共鳴温熱治療装置（例えば、高周波電力伝送システム）を含む、医療治療システムの少なくとも一つの構成要素になる。
【００３３】
磁気共鳴検査システムの一実施形態では、少なくとも1つの補助装置は、限定されないが、PET（陽電子放射断層撮影）装置又は超音波装置を含む、更なる医用イメージングモダリティの少なくとも1つの構成要素である。
【００３４】
磁気共鳴検査システムの一実施形態では、少なくとも1つの補助装置は、関心被験体の生理学的パラメータを検出するための検出システムの少なくとも1つの構成要素である。本願で使用される「生理学的パラメータ」という語句は、特に、個々の関心被験体の少なくとも一部の機能を特徴付ける物理的尺度として理解されるべきであり、特に、限定されるものではないが、呼吸周期パラメータ及び心周期パラメータのようなパラメータを含む。生理学的パラメータを検出するための検出システムの構成要素は、限定されないが、光学若しくは赤外線カメラ、温度センサ、及び無線デジタル若しくはアナログデータ通信デバイスを含む。
【００３５】
本発明のこれらの態様及び他の態様は、以下に記載される実施形態を参照して明らかになるであろう。そのような実施形態は、必ずしも本発明の全範囲を表すものではなく、したがって、本発明の範囲を解釈するための特許請求の範囲及び請求項を参照する。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明による磁気共鳴検査システムの実施形態の一部の概略図を示す。
【図２ａ】図1に従った磁気共鳴イメージングシステムの高周波ボリュームコイルの概略的な3D斜視図を示す。
【図２ｂ】図2aに従った高周波ボリュームコイルの部分的な電気的接続方式である。
【図３ａ】本発明による代わりの高周波ボリュームコイルを概略的な3次元斜視図で示す。
【図３ｂ】図3aに従った高周波ボリュームコイルの部分的電気接続方式である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
以下では、本発明による高周波ボリュームコイルの実施形態が開示される。個々の実施形態は、特定の図を参照して説明され、特定の実施形態の接頭語番号によって識別される。すべての実施形態において機能が同じ又は基本的に同じである特徴は、それが関連する実施形態の接頭辞番号からなる参照番号によって識別され、特徴の番号に後続される。実施形態の特徴が、対応する図の描写に記載されていないか、又は図面に記載されている参照番号が図面自体に示されていない場合、前の実施形態の説明が参照されるべきである。
【００３８】
図1は、関心被験体20、通常患者の少なくとも一部の磁気共鳴画像を収集するように構成される磁気共鳴イメージングシステムとして設計される、本発明による磁気共鳴検査システム10の実施形態の一部の概略図を示す。磁気共鳴イメージングシステムは、主磁石14を有するスキャナユニット12を有する。主磁石14は、少なくとも検査中に配置される関心被験体20のために中心軸18の周りに検査空間16を提供する中央ボアを有し、さらに少なくとも検査空間16内に静磁場B0を生成するように設けられる。明確にするために、関心被験体20を支持するための通常のテーブルは図1で省略されている。静磁場B0は、中心軸18に平行にアラインされる、検査空間16の軸方向を規定する。
【００３９】
さらに、磁気共鳴イメージングシステムは、静磁場B0に重畳される傾斜磁場を生成するように構成される磁気傾斜コイルシステム22を有する。磁気傾斜コイルシステム22は、主磁石14のボア内に同心円状に配置される。
【００４０】
磁気共鳴イメージングシステムは、磁気共鳴イメージングシステム10の機能を制御するように構成される制御ユニット26を含む。制御ユニット26は、タッチセンシティブスクリーンとキーボードとを有するモニタユニットによって形成されるヒューマンインタフェースデバイス24を含む。
【００４１】
さらに、磁気共鳴イメージングシステムは、高周波送信フェーズの間に磁気共鳴周波数の高周波励起磁場B1を生成して、磁気共鳴検査のために関心被験体20の、又は関心被験体20内の核に適用する磁気共鳴高周波送信装置を含む。磁気共鳴高周波送信装置は、ホールボディコイルとして設計される高周波ボリュームコイル136と、2つの高周波増幅器ユニット34とを含む。
【００４２】
各高周波増幅器ユニット34は、磁気共鳴高周波送信装置の高周波送信機32から高周波スイッチングユニット30を介して、制御ユニット26によって制御される高周波電力を受信し、受信高周波電力を増幅し、高周波送信フェーズの間に高周波ボリュームコイル136に磁気共鳴周波数の増幅高周波電力を供給するように構成される。高周波受信フェーズの間、高周波スイッチングユニット30は、高周波ボリュームコイル136から制御ユニット26内にある信号処理ユニット28に磁気共鳴信号を送る。信号処理ユニット28は、関心被験体20の部分の磁気共鳴画像によって表されるスキャン画像を生成するために、収集される磁気共鳴信号を処理するように構成される。
【００４３】
関心被験体20の、又は関心被験体20内の核を励起するために高周波送信フェーズの間、検査空間16に高周波励起磁場B1を適用する高周波ボリュームコイル136が提供される。高周波ボリュームコイル136は、高周波励起磁場B1を印加することによって励起される関心被験体20の、又は関心被験体20内の核から高周波受信フェーズの間、磁気共鳴信号を受信するようにも構成される。磁気共鳴イメージングシステムの動作状態では、高周波送信フェーズ及び高周波受信フェーズが連続して行われている。
【００４４】
高周波ボリュームコイル136の概略的な3D斜視図が図2aによって提供される。高周波ボリュームコイル136は、共通長手方向軸140に沿って間隔を置いて配置される一対の円形高周波導電性ループ部材138と、高周波導電性ループ部材138のうちの少なくとも1つに電気的に接続される、複数の軸方向配置高周波導電性部材とを含む。円形の高周波導電性ループ部材138の各々は、異なる平面内に位置するように配置され、これらの平面は、離間して平行に配置される。
【００４５】
動作状態では、共通長手方向軸140は、スキャナユニット12の中心軸18と共通長手方向軸140とが一致するように、主磁石14のボア内に同心円状に配置される（図1）。
【００４６】
高周波ボリュームコイル136は、磁気傾斜コイルシステム22に対して、及びその方向に、同心円状に配置され、高周波導電性ループ部材138の対及び複数の軸方向配置高周波導電性部材の周りに配置される円筒形金属高周波シールド148を含む。
【００４７】
高周波ボリュームコイル136は、当業者で知られているバードケージコイル設計から構成されている。図2aに表される高周波ボリュームコイル136は、バンドパス型バードケージコイルから構成され、軸方向配置高周波導電性部材とともに2つの高周波導電性ループ部材138のセグメントの間にコンデンサ160を有するが、本発明は、共通長手方向軸に沿って間隔を置いて配置される2つの導電性ループ素子におけるコンデンサを有するハイパス型バードケージコイルから、又は間隔を置いて配置される2つの導電性ループ部材を接続する、軸方向配置高周波導電性部材におけるコンデンサを有するローパス型バードケージコイルから適合される高周波ボリュームコイルにも適用可能であることは当業者によって理解される。高周波ボリュームコイル136のコンデンサ160は、図2aにおいてクロスラインで示されている。
【００４８】
コンデンサ160の少なくとも1つの位置において、高周波ボリュームコイル136は、少なくとも1つのローカル高周波受信コイル又は関心被験体20の上又は下に近接して配置される少なくとも1つのローカル高周波送信/受信コイルと組み合わせて、高周波ボリュームコイル136を高周波送信コイルとして使用する場合、高周波ボリュームコイル136を離調させるか又はスイッチオフするための当業者に知られているローカル離調回路を有する。
【００４９】
複数の軸方向配置高周波導電性部材は、2つの導電性ループ部材138を電気的に相互接続する8つの軸方向配置高周波導電性部材を有し、相互接続部材144として機能する。方位角方向58に隣接して配置される何れか2つの相互接続部材144が、共通長手方向軸140に関して2つの異なる方位角位置に配置されるように、8つの相互接続部材144は、共通長手方向軸140の周りに方位角方向58に規則的に間隔をおいて配置され、45°の2つの異なる方位角位置の間の範囲を規定する。
【００５０】
複数の軸方向配置高周波導電性部材は、8つの方位角位置にアラインされる態様で対に軸方向に配置される、16の軸方向配置高周波導電性部材をさらに有し、8つの方位角位置の各方位角位置は、方位角方向58に隣接して配置される2つの相互接続部材144の2つの異なる方位角位置の間の範囲内、すなわち正確には中央位置にある。それによって、複数の軸方向配置高周波導電性部材のうちの全ての軸方向配置高周波導電性部材が、共通の長手軸140の周りで方位角方向58に規則的に離間される。
【００５１】
アラインされる態様で対に軸方向に配置される、16の軸方向配置高周波導電性部材は、シールド接続部材146として電気的に機能する。 各シールド接続部材146は、共通長手方向軸140の方向に導電性ループ部材138の対の間の距離の1/3に等しい軸方向長さを有し、2つの導電性ループ部材138のうちの1つのための高周波接続を高周波シールド148に提供する。図1に示されるように、高周波シールド148は、共通長手方向軸140に垂直に配置され、その方向を指す半径方向56において、軸方向配置高周波導電性部材を完全に覆う。
【００５２】
16個のシールド接続部材146の各々によって提供される高周波接続は、インピーダンスネットワーク150を有する。インピーダンスネットワーク150の各々は、図2bに示される高周波ボリュームコイル136の部分的電気接続方式に示されるように、集中コンデンサを含む。高周波ボリュームコイル136の動作の好ましいモードは、軸方向配置高周波導電性部材内の電流分布がそれぞれ、sin
0006785793.tif 000006
又はcos
0006785793.tif 000007
に比例する共鳴モードであり、ここで、
0006785793.tif 000008
は共通長手方向軸140に関する方位角を示す。この動作のモードを容易にするために、シールド接続部材146の各々のインピーダンスネットワーク150は、それらの電気的インピーダンスを相互接続部材144の電気的インピーダンスに適合させるように設計される。
【００５３】
一実施形態では、軸方向配置高周波導電性部材の少なくとも1つは、ストリップラインによって形成されてもよい。その場合、少なくとも1つの軸方向配置高周波導電性部材の電気的インピーダンスは、ストリップラインの幾何学的ディメンション、例えば幅を修正することによって少なくとも部分的に適合されることができる。
【００５４】
高周波ボリュームコイル136は、高周波導電性ループ部材138の対及び複数の軸方向配置導電性部材によって囲まれる空間として規定される、高周波ボリュームコイル136の内部ボリューム内に関心人間被験体20の大部分を位置決めするのに十分な空間を提供する。
【００５５】
高周波ボリュームコイル136は、2つの活性化ポート（図示略）を有する。活性化ポートの各々は、高周波励起磁場B1を生成するために高周波増幅器ユニット134のうちの1つによって供給される高周波電力を受け取るように構成される。高周波電力は、連続波として、又は任意のパルス形状並びに位相、振幅及び周波数の変調を有する複数の個別パルスとして供給されることができる。
【００５６】
複数の軸方向配置高周波導電性部材の配置のために、高周波ボリュームコイル136は、高周波ボリュームコイル136の内部ボリューム内に8つの設置空間152を提供する。8つの設置空間152のそれぞれは、方位角方向58に隣接して配置される2つの相互接続部材144の2つの異なる方位角位置の間の範囲内において、及びそれらが接続される導電性ループ部材138に遠位のシールド接続部材146の端部の軸方向位置の間の軸方向の範囲内において、共通長手方向軸140に関して少なくとも半径方向56において高周波ボリュームコイル136の外側から軸方向配置高周波導電性部材の間でアクセス可能である。
【００５７】
図3aは、本発明による代わりの高周波ボリュームコイル236を概略的な3次元斜視図で示している。第1の実施形態と異なる特徴についてのみ説明される。両方の実施形態に共通の特徴については、第1の実施形態の説明が参照される。
【００５８】
図3aに示される高周波ボリュームコイル236は、高周波ボリュームコイル136の第1の実施形態とともに相互接続部材244として機能する、2つの導電性ループ部材238を電気的に相互接続する複数の8つの軸方向配置高周波導電性部材を有する。後者とは対照的に、方位角方向58に隣接して配置される何れか2つの相互接続部材244が、共通長手方向軸240に関して2つの異なる方位角位置に位置決めされるように、複数の8つの相互接続部材244は、共通長手方向軸240の周りに方位角方向58に規則的に間隔をおいて配置され、22.5°の2つの異なる方位角位置の間の範囲が規定される。このように、高周波コイル236の相互接続部材244は、方位角方向58に180°の第1の角度範囲内に配置される。
【００５９】
複数の軸方向配置高周波導電性部材は、22.5°の整数倍だけ異なる8つの方位角位置にアラインされる態様で対に軸方向に配置される16個の軸方向配置高周波導電性部材をさらに有する。8つの方位角位置は、方位角方向58において180°の第2の角度範囲内で規則的に間隔をおいて配置され、第1の角度範囲及び第2の角度範囲は相補的であり、完全な円を構成する。これにより、複数の軸方向配置高周波導電性部材のうちの全ての軸方向配置高周波導電性部材は、共通長手方向軸240の周りに方位角方向58に規則的に間隔をおいて配置される。
【００６０】
第1の実施形態と同様に、16個のシールド接続部材246の各々によって提供される高周波接続は、図3bに示される高周波ボリュームコイル236の部分的電気接続方式に示されるように、集中コンデンサを含むインピーダンスネットワーク250を有する。
【００６１】
複数の軸方向配置高周波導電性部材のこのような配置により、高周波ボリュームコイル236は、高周波ボリュームコイル236の内部ボリューム内に1つの大きな設置空間252を提供する。設置空間252は、方位角方向58に隣接して配置される複数の8つの相互接続部材244のうちの第1の相互接続部材244及び最後の相互接続部材244の2つの方位角位置の間の180°の範囲内において、及びそれらが接続される導電性ループ部材238に遠位のシールド接続部材246の端部の軸方向位置の間の軸方向の範囲内において、共通長手方向軸240に関して少なくとも半径方向56において高周波ボリュームコイル236の外側から軸方向配置高周波導電性部材の間でアクセス可能である。
【００６２】
本発明による高周波ボリュームコイル136,236の第1及び第2の実施形態について説明される設置空間152,252は、少なくとも部分的に設置空間152,252内に補助デバイス154を位置決めするためのオプション、例えば磁気共鳴検査システム10の高周波増幅器又はデジタルデータ通信装置を提供する。
【００６３】
高周波ボリュームコイル236（図3a）の第2の実施形態によって提供される設置空間252は、LINACデバイスの構成要素、プロトン治療装置、HIFU（高強度集束超音波）装置、又は高周波電力伝送システムのような磁気共鳴温熱治療装置のような医療治療システムの構成要素によって形成される補助装置を部分的に収容するのに特に適している。また、PET検出リング又は超音波装置のような更なる医用イメージングモダリティの構成要素によって形成される補助装置を部分的に収容することも適切である。これらの場合、高周波ボリュームコイル236は、放射線、例えばγ線の低い固有の減衰のために有益である。
【００６４】
高周波ボリュームコイル136（図2a）の第1の実施形態によって提供される設置空間152は、光学カメラ（赤外線範囲の可視範囲）又はレーダー検出装置のような、関心被験体20の生理学的パラメータを検出するための検出システムの構成要素によって形成される補助装置154を部分的に収容するのに特に適切である。
【００６５】
補助装置154の各々は、2つの相互接続部材144,244の2つの異なる方位角位置の間の範囲内の方位角位置にアラインされる態様で軸方向に配置される2つのシールド接続部材146,246に沿ってアラインされる視線が、図2a及び図3aに点線で示されるように、補助装置154と交差するように位置決めされる。
【００６６】
本発明は図面及び上記説明に詳細に図示され記載されているが、このような図示及び記載は例示的若しくは説明的であり限定するものではないとみなされるべきである。本発明は開示された実施例に限定されるものではない。開示された実施例への他の変更は、図面、開示及び従属クレームの考察から、請求される発明を実施する上で当業者によって理解され、もたらされることができる。クレームにおいて、単語"有する"は他の要素若しくはステップを除外するものではなく、不定冠詞"ａ"若しくは"ａｎ"は複数を除外するものではない。特定の手段が相互に異なる従属クレームに列挙されるという単なる事実は、これら手段の組み合わせが有利に使用され得ないことを示すものではない。クレームにおけるいかなる参照符号も範囲を限定するものと解釈されるべきではない。
【符号の説明】
【００６７】
10  磁気共鳴検査システム
B0  静磁場
12  スキャナーユニット
B1  高周波励起磁場
14  主磁石
16  検査空間
18  中心軸
20  関心被験体
22  磁気傾斜コイルシステム
24  ヒューマンインタフェースデバイス
26  制御ユニット
28  信号処理ユニット
30  高周波スイッチングユニット
32  高周波送信機
34  高周波増幅ユニット
36  高周波ボリュームコイル
38  高周波導電性ループ部材
40  共通長手方向軸
44  相互接続部材
46  シールド接続部材
48  高周波シールド
50  インピーダンスネットワーク
52  設置空間
54  補助装置
56  半径方向
58  方位角方向
60  コンデンサ
【図１】
0006785793.tif 000009
【図２ａ】
0006785793.tif 000010
【図２ｂ】
0006785793.tif 000011
【図３ａ】
0006785793.tif 000012
【図３ｂ】
0006785793.tif 000013