(57)【要約】  【課題】  分割構造を有しながらも分離されることなく一体となった受信コイルであって、受信コイルを被検体に装着した時には、ソレノイドコイルを構成する導体ループが形成される受信コイル、及び、この受信コイルを用いたMRI装置を提供する。  【解決手段】  被検体の所望の部位の近傍に配置されて、該被検体からの核磁気共鳴信号を受信するためのコイル導体を有する受信コイルであって、複数の部分受信コイルが１以上の可動接続部と１以上の開閉接続部とを介して相互に接続されて形成され、前記可動接続部には、可動導体が配置されて前記コイル導体と電気的に接続され、前記開閉接続部には、前記コイル導体に接続された導体部を有して、該開閉接続部が閉じられた時に電気的に接続されることによってソレノイドコイルが形成される構造とする。【選択図】      図３
0003112702.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
被検体の所望の部位の近傍に配置されて、該被検体からの核磁気共鳴信号を受信するためのコイル導体を有する受信コイルであって、複数の部分受信コイルが１以上の可動接続部と１以上の開閉接続部とを介して相互に接続されて形成された受信コイルにおいて、
前記可動接続部には、可動導体が配置されて前記コイル導体と電気的に接続され、
前記開閉接続部には、前記コイル導体に接続された導体部を有して、該開閉接続部が閉じられた時に電気的に接続されることによってソレノイドコイルが形成されることを特徴とする受信コイル。
【請求項２】
請求項２記載の受信コイルにおいて、前記可動接続部がヒンジであることを特徴とする受信コイル。
【請求項３】
請求項１又は２記載の受信コイルを用いた磁気共鳴撮影装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、被検体中の水素や燐等からの核磁気共鳴(以下、「NMR」という)信号を測定し、核の密度分布や緩和時間分布等を映像化する核磁気共鳴撮影(以下、「MRI」という)装置に関し、特に、NMR信号を受信するためのソレノイドコイルを有する受信コイルに関する。
【背景技術】
【０００２】
MRI装置は、被検体、特に人体の組織を構成する原子核スピンが発生するNMR信号を高周波コイルを用いて受信し、頭部、腹部、四肢等の形態や機能を2次元的に或いは3次元的に画像化するものであり、スピンエコー法やグラディエントエコー法を基本とした種々の撮影方法が開発され実用化されている。撮影においては、NMR信号には傾斜磁場によって異なる位相エンコードを与えるとともに周波数エンコードされた時系列データとして計測し、これを2次元又は3次元フーリエ変換することにより1枚の画像を再構成することができる。
【０００３】
高周波コイルとしては、高周波磁場パルスの送信とNMR信号の受信とを兼用するタイプのものが有るが、NMR信号を高感度で受信するためには、受信専用の高周波コイル(以下、「受信コイル」という)を被検体の体表に接近させて配置することが好ましい。特に、垂直磁場方式のMRI装置の様に静磁場方向と被検体の体軸とが互いに直交する配置となる場合に、静磁場方向に直交する方向に振動する高周波磁場を有するNMR信号の受信には、この高周波磁場方向に直交する面に平行に配置されたソレノイドコイルを有する受信コイル(以下、「ソレノイド型受信コイル」という)を用いることが好ましい。
【０００４】
この様なソレノイドコイルは、1以上のターン数を有するループ状の導体回路を１以上並列させて構成され、このループ内に被検体の所望の部位を配置して、その部位からのNMR信号を受信する。そのため、ソレノイド型受信コイルは、一般的には中空の筒状の形状を有する。
【０００５】
この様なソレノイド型受信コイルの中空部に被検体の所望の部位を配置するために、受信コイルの開口部から被検体を挿入して、所望の部位まで受信コイルを移動させることも可能であるが、頸部や体幹部などには適用できず、肩部や大腿部は行程が長いために好ましくない。
【０００６】
そこで、受信コイルの中空部に被検体の所望の部位を容易に配置できるようにするためには、受信コイルの構造に特別の工夫が必要になる。(特許文献1)には、受信コイルを上下2分割するとともに、一方の接続部にはヒンジを設けて、他方の接続部が開閉可能となるように、可動結合する構造が開示されている。
【特許文献１】米国特許5,261,403号公報
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００７】
(特許文献1)のヒンジを有して可動接続された2分割受信コイルでは、他方の開閉部が電気的に接続されないため、導体ループを持つソレノイドコイルを構成することは開示されていない。
そこで本考案の目的は、分割構造を有しながらも分離されることなく一体となった受信コイルであって、受信コイルを被検体に装着した時には、ソレノイドコイルを構成する導体ループが形成される受信コイル、及び、この受信コイルを用いたMRI装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決して目的を達成するため、本考案の受信コイルは以下のように構成される。即ち、被検体の所望の部位の近傍に配置されて、該被検体からの核磁気共鳴信号を受信するためのコイル導体を有する受信コイルであって、複数の部分受信コイルが1以上の可動接続部と1以上の開閉接続部とを介して相互に接続されて形成され、前記可動接続部には、可動導体が配置されて前記コイル導体と電気的に接続され、前記開閉接続部には、前記コイル導体に接続された導体部を有して、該開閉接続部が閉じられた時に電気的に接続されることによってソレノイドコイルが形成される。好ましくは、前記可動接続部をヒンジとする。
また、前記課題を解決して目的を達成するため、本考案のMRI装置は、上記受信コイルを用いてNMR信号を受信する。
【考案の効果】
【０００９】
以上説明したように、本考案によれば、分割構造を有しながらも分離されることなく一体となった受信コイルであって、受信コイルを被検体に装着した時には、ソレノイドコイルを構成する導体ループが形成される受信コイルを構成することが可能になる。また、この受信コイルを用いて被検体を撮像するMRI装置を提供することが可能になる。
これにより、開閉可能な接続部の開閉の際に受信コイルが完全に分割されることがなくなり、分割されたコイル部分の紛失や別ロット品の混入及び誤装着の危険をなくすことが可能となる。また、受信コイルを被検体に装着する際に、毛髪や皮膚等の挟み込みの危険を軽減することができる。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、添付図を参照して本考案の各実施形態を説明する。
図1は本考案の受信コイルを備えた本考案のMRI装置の一実施例を示すブロック図である。このMRI装置は、中央処理装置(CPU)1と、シーケンサ2と、送信系3、傾斜磁場発生系4と、受信系5、信号処理系6、静磁場発生系22とを備えて構成されている。
静磁場発生系22は、被検体11の周りに所望の方向に均一な静磁場を発生させるためのものである。
中央処理装置1は、あらかじめ定められたプログラムに従い、シーケンサ2と送信系3と受信系5と信号処理系6の各々を制御するものである。
【００１１】
シーケンサ2は、中央処理装置1からの制御指令に基づいて動作し、被検体11の断層像のデータ収集に必要な種々の命令を送信系3と傾斜磁場発生系4と受信系5に送る。
送信系3は、高周波発振器7と変調器8と送信コイル10a及び10bを有し、シーケンサ2の指令により、変調器8で変調された高周波発振器7からの高周波パルスを、高周波増幅器9a〜9dで増幅して送信コイル10a，10bに供給することにより、所定のパルス状の電磁波を被検体11に照射する。
【００１２】
傾斜磁場発生系4は互いに直交するデカルト座標軸方向、すなわちX軸方向、Y軸方向およびZ軸方向にそれぞれ独立に傾斜磁場を印加できる構成を有する傾斜磁場コイル13a，13bと、傾斜磁場コイル13a，13bに電流を供給する傾斜磁場電源12とで構成され、傾斜磁場電源12はシーケンサ2より制御される。
受信系5は、受信コイル14と、プリアンプ15と、直交位相検波器16と、A/D変換器17とを有し、被検体11からのNMR信号を受信コイル14が検出すると、その信号をプリアンプ15と直交位相検波器16を経由してA/D変換器17でデジタル量に変換し、中央処理装置CPU1に送る。本考案の受信コイルの詳細は後述する。
信号処理系6は、磁気ディスク18、光ディスク19などの外部記憶装置と、CRT20、キーボード21などを有している。
【００１３】
受信系5からのデータが中央処理装置(CPU)1に入力されると、この中央処理装置CPU1が信号処理と画像再構成処理などを実行し、その結果である被検体11の所望の断面像を前記CRT20に表示するとともに、前記外部記憶装置のたとえば磁気ディスク18に記憶する。
静磁場発生領域の内部には、傾斜磁場を発生させる傾斜磁場コイル13a，13bと、送信コイル10a，10bと、受信コイル14が設置されている。
【００１４】
(第１の実施形態)
次に本考案の受信コイルの第1の実施形態を説明する。本実施形態は、2分割されたソレノイド型受信コイルの一方の接続部を可動接続する形態である。
最初に、2分割されたソレノイド型受信コイルの基本形を図2に基づいて説明する。図2(a)は、被検体の所望の部位が配置される中空部を取り巻く導体23のループで構成されるソレノイド型受信コイルである。導体ループは硬い樹脂等で形成されるコイル筐体24の外側に貼り付けられている。なお、導体23は、例えば図示せぬ絶縁シートで覆われて、被検体に対して電気的に絶縁されている。
【００１５】
両方の部分コイルを相互に接続して受信コイルを形成するためのコネクタ25a，25b，25c，25dが部分コイルの接続部27, 28にそれぞれ設けられている。これらのコネクタは、両方の部分コイルを電気的且つ機械的に接続するためのものである。また、周波数調整用コンデンサ26の容量を調整することによって、静磁場強度で定まる共鳴周波数でソレノイドコイルが共振状態となるように設定されている。尚、図2にはコンデンサ26が1つの例を示しているが、2以上のコンデンサ26を導体24上に分布して挿入配置しても良い。そして、このコンデンサ26の両端34, 35に信号取り出し部を設けて、そこから受信したNMR信号を取り出してプリアンプ15に入力する。なお、コンデンサ26および信号取り出し部34，35の位置は、図2に示した位置に限らず、導体23上の何れの位置でもよい。図2(b)にこのソレノイドコイルの電気回路を示す。これらの電気部品は、例えば図示せぬ絶縁シートで覆われて、被検体に対して電気的に絶縁されている。
【００１６】
次に、本実施形態の一例を図3に基づいて説明する。図3は、図2の受信コイルにおいて、一方の接続部28にヒンジ29を設けて、他方の接続部27が開閉可能となるように、可動接続した例である。なお、コンデンサ26および信号取り出し部34，35の表示は省略してある。
【００１７】
接続部28のコネクタ25c，25dの箇所にヒンジ29を設けて2つの部分コイルを相互に接続することによって、部分コイル同士が機械的に可動接続される。また、このヒンジ29にはフラットケーブル等のフレキシブルな導体30を這わせて導体23を電気的に中継することによって、部分コイル同士が電気的に可動接続される。ヒンジ部導体30の詳細を図4に示す。ヒンジ部以外に這わせる導体23は例えば硬い銅板で良いが、ヒンジ部には可動とするためにフラットケーブル等のフレキシブルな導体30をたるみを持たせて這わせている。
【００１８】
一方、図5に示す様に、接続部27のコネクタ25a，25bの箇所には、この接続部27を閉じた時に導体ループが形成されるようにするために、導体ピン36とその導体受け部37がそれぞれ導体23に電気的に接続されて取り付けられている。接続部27を閉じてコネクタ25aと25bを接続する際に、この導体ピン36と導体受け部37が嵌合して電気的に接続されると共に、機械的に固定されることになる。これによって、導体ループが形成されると共に2つの部分コイルが一体となって安定構造を持つソレノイド型受信コイルが形成されることになる。
他の構造は、図2と同様であるので説明を省略する。
【００１９】
以上説明したように、本実施形態によれば、2分割されたソレノイド型受信コイルを被検体に装着する際に、一方の接続部が相互に可動接続された状態で他方の接続部のみを開閉して、被検体を間に挟んで配置することにより、容易に導体ループを形成してソレノイド型受信コイルを被検体に装着することができる。これにより、操作者は開閉する接続部のみに注意を払えば良いことになる。
【００２０】
(第２の実施形態)
次に本考案の受信コイルの第2の実施形態を説明する。本実施形態は、ソレノイド型受信コイルが複数の可動接続部を有する形態である。
図6に本実施形態の一例を示す。図6は、図3のヒンジ29の換わりに2つのヒンジ29aと29bとを間を空けて配置した例である。なお、コンデンサ26および信号取り出し部34，35の表示は省略してある。また、可動接続部の数は3以上でもよい。
各ヒンジの構造は図3のヒンジ29と同じでよい。また、ヒンジ29aと29bとの間はコイル筐体24の一部であり、他のコイル筐体と同様の導体23を這わせておく。その他は、前述の図3のソレノイド型受信コイルと同様であるので、詳細な説明は省略する。
【００２１】
以上説明した様に、本実施形態によれば、第1の実施形態の効果に加えて、更に開閉する接続部の開口をより広くすることが可能になる。
【００２２】
(第３の実施形態)
次に本考案の受信コイルの第3の実施形態を説明する。本実施形態は、ソレノイドコイルの導体をコイル筐体の内側に這わせて配置する形態である。
図7，8に本実施形態の一例を示す。図7は、図3のソレノイド型受信コイルにおいて、導体23をコイル筐体24の内側に這わせて配置した例であり、図8はヒンジ部の詳細を示す。なお、コンデンサ26および信号取り出し部34,35の表示は省略してある。
ヒンジ部には、図3の場合と同様に、ヒンジ部を可動とするためにフラットケーブル等のフレキシブルな導体30をたるみを持たせて、コイル筐体24の内側に這わせている。その他は、前述の図3のソレノイド型受信コイルと同様であるので、詳細な説明は省略する。
【００２３】
以上説明した様に、本実施形態によれば、第1の実施形態の効果に加えて、更に導体ループがより被検体に近い位置に配置されるので、よりSN比の良い画像を取得することが可能になる。
【００２４】
以上までが本発明の受信コイルとMRI装置の各実施形態の説明であるが、本発明の受信コイルとMRI装置は、以上の説明で開示された内容にとどまらず、本発明の趣旨を踏まえた上で他の形態を取りうる。例えば、2分割されたソレノイド型受信コイルの例を説明したが、3以上の分割数を持つソレノイド型受信コイルにおいても本発明を適用することは可能である。その場合、ヒンジ構造を有する可動接続部を1以上設け、他の1以上の接続部を開閉接続部とすることができる。また、可動接続部としてヒンジを用いる例を説明したが、部分コイルの筐体を結合させた状態で可動できる機構であれば何れでも良い。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本考案におけるMRI装置の一実施例のブロック図。
【図２】分割構造を持つソレノイド型受信コイルの基本形の概略構成図。
【図３】本考案の分割構造を持つソレノイド型受信コイルの第1の実施形態の一例の概略構成図。
【図４】図3の受信コイルにおけるヒンジ部の詳細図。
【図５】図4の受信コイルを開いた状態の概略構成図。
【図６】複数のヒンジを有するソレノイド型受信コイルを開いた状態の概略構成図。
【図７】本考案のソレノイド型受信コイルの導体ループをコイル筐体の内側に配置した概略構成図。
【図８】図7のソレノイド型受信コイルにおけるヒンジ部の詳細図。
【符号の説明】
【００２６】
1  中央処理装置(CPU)、2  シーケンサ、3  送信系、4  傾斜磁場系、5  受信系、6  信号処理系、7  高周波発信器、8  変調機、9a〜9d  高周波増幅器(RF Power Amp)、10  送信コイル、11  被検者、12  斜磁場電源、13a〜13b  傾斜磁場コイル、14  高周波受信コイル、15  Pre Amp、16  検波回路、17  A/D Converter、18  磁気ディスク、19  光ディスク、20  CRT、21  キーボード、22  磁気回路による静磁場発生領域、23  導体ループ、24  樹脂製コイルベース、25  脱着用コネクタ、26  共振周波数調整用コンデンサ、27，28  2分割コイルの接続部、29  ヒンジ、30  フラットケーブル等のフレキシブルな導体、34  コイルの信号線、35  コイルのGND線、36  コネクタ部の導体ピン、37  導体ピンの受け部
【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】
0003112702.tif 000009
【図８】
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【手続補正書】
【提出日】平成17年6月8日(2005.6.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】請求項２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項２】
請求項１記載の受信コイルにおいて、前記可動接続部がヒンジであることを特徴とする受信コイル。