(57)【要約】【課題】ＲＦシールドを利用しているシステムにおいてＺ傾斜とバードケージＲＦ全身用コイルの間の相互作用を最小限にする技法を提供すること。【解決手段】磁気共鳴イメージング・システムにおいてＺ軸傾斜コイルとＲＦコイルの間のカップリングを低下させ、かつＺ軸傾斜コイルと残りの傾斜コイルとの間にＲＦシールドを配置しているような方法及び装置を提供する。カップリングのこうした低下は、新式の導体巻き線によりＺ軸傾斜コイルを形成させることによって実現している。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つの端部リングを該端部リングの面と直角に配置した複数のラングによって接続して備えている無線周波数（ＲＦ）コイルと、
前記ＲＦコイルの周りに配置されており、ソレノイドコイルとして巻き付けた傾斜導体を備えた傾斜コイルであって、該ソレノイドコイル内には該導体の一部分が交差する各端部リングの上側に１つのギャップが存在するような傾斜コイルと、
を備える磁気共鳴イメージング・システム。
【請求項２】
前記ソレノイドコイルは、前記傾斜コイルが傾斜導体の１つのセグメントによって接続されて対称なスパイラル巻き接続用配線を形成する正の半分と負の半分を含むように、該傾斜コイルが形成する磁場のアイソセンタの周りに対称である、請求項１に記載の磁気共鳴イメージング・システム。
【請求項３】
傾斜導体の前記巻き付けがアイソセンタの位置で反転している、請求項２に記載の磁気共鳴イメージング・システム。
【請求項４】
前記対称なスパイラル巻き接続用配線は反転の前にＲＦコイルの周りを少なくとも半周だけ通過している、請求項３に記載の磁気共鳴イメージング・システム。
【請求項５】
前記対称なスパイラル巻き接続用配線は反転の前にＲＦコイルの周りを半周の倍数単位で通過している、請求項４に記載の磁気共鳴イメージング・システム。
【請求項６】
前記倍数が２である、請求項５に記載の磁気共鳴イメージング・システム。
【請求項７】
前記対称なスパイラル巻き接続用配線は複数のラングの周りに配置させ、該ラングと該対称なスパイラル巻き接続用配線との間のカップリングを該ラング間で実質的に均等に分布させている、請求項３に記載の磁気共鳴イメージング・システム。
【請求項８】
前記傾斜コイルの周りに配置したＲＦシールドをさらに備える請求項１に記載の磁気共鳴イメージング・システム。
【請求項９】
２つの端部リングを該端部リングの面と直角に配置した複数のラングによって接続して備えている無線周波数（ＲＦ）コイルと、
前記ＲＦコイルの周りに配置されておりソレノイドコイルとして巻き付けた傾斜導体を備えた傾斜コイルであって、該傾斜コイルが傾斜導体の１つのセグメントによって接続されて対称なスパイラル巻き接続用配線を形成する正の半分と負の半分を含むように、該ソレノイドコイルは該傾斜コイルが形成する磁場のアイソセンタの周りに対称であるような該傾斜コイルと、
を備える磁気共鳴イメージング・システム。
【請求項１０】
傾斜導体の前記巻き付けがアイソセンタの位置で反転している、請求項９に記載の磁気共鳴イメージング・システム。
【請求項１１】
前記対称なスパイラル巻き接続用配線は反転の前にＲＦコイルの周りを半周の倍数単位で通過している、請求項１０に記載の磁気共鳴イメージング・システム。
【請求項１２】
前記対称なスパイラル巻き接続用配線は複数のラングの周りに配置させ、該ラングと該対称なスパイラル巻き接続用配線との間のカップリングを該ラング間で実質的に均等に分布させている、請求項９に記載の磁気共鳴イメージング・システム。
【請求項１３】
前記導体の一部分が交差する各端部リングの上側で前記ソレノイドコイル内に１つのギャップが存在する、請求項９に記載の磁気共鳴イメージング・システム。
【請求項１４】
傾斜導体の前記一部分は端部リングの面と直角で直線的に前記ギャップと交差している、請求項１または１３に記載の磁気共鳴イメージング・システム。
【請求項１５】
ギャップと交差する傾斜導体の前記一部分はそれぞれの端部リングの上側に該傾斜導体の最小部分を配置している、請求項１または１３に記載の磁気共鳴イメージング・システム。
【請求項１６】
前記傾斜コイルの周りに配置したＲＦシールドをさらに備える請求項９に記載の磁気共鳴イメージング・システム。
【請求項１７】
一対の端部リングを該端部リングの面と直角に配置した複数の間隔をおいたラングによって接続して備えて全体として１つの内筒を形成しているバードケージ無線周波数（ＲＦ）コイルと、
ソレノイドコイルを形成するように巻き付けた導電性素子を備えている、前記内筒の周りに配置して全体として１つの外筒を形成している傾斜コイルであって、該ソレノイドコイル内にはＲＦコイルの各端部リングの上側に１つのギャップが存在しており、かつ該ソレノイドコイルの巻き線は該コイルを２等分する横断面の位置で反転するようにして、各ギャップと交差するような最小量の導電性素子が使用されると共に、横断面と交差する該導電性素子は反転の前に半周の倍数単位で前記内筒を周回している対称なスパイラル巻きセグメントを備えているような傾斜コイルと、
を備える磁気共鳴イメージング・システム。
【請求項１８】
前記対称なスパイラル巻きセグメントは前記ラングと該対称なスパイラル巻きセグメントの間のカップリングが該ラング間で実質的に均等に分布されるようにして前記内筒を周回している、請求項１７に記載の磁気共鳴イメージング・システム。
【請求項１９】
前記最小量の導電性素子はギャップの全般面と直角に延びている導電性素子の直線部分を備えている、請求項１７に記載の磁気共鳴イメージング・システム。
【請求項２０】
前記横断面は前記傾斜コイルが発生させる磁場のアイソセンタに位置している、請求項１７に記載の磁気共鳴イメージング・システム。
【請求項２１】
さらに、前記傾斜コイルの周りに配置したシールド円筒を形成するＲＦシールドを備える請求項１７に記載の磁気共鳴イメージング・システム。
【請求項２２】
ソレノイドコイルとして巻き付けた導体を備えているＭＲイメージング・システムの全身用ＲＦコイルと共に使用される傾斜コイルであって、該ソレノイドコイルの巻き線は、第１の巻き線及び反転した第２の巻き線を形成するように該傾斜コイルが発生させる磁場のアイソセンタに位置する横断面で反転しており、該第１の巻き線から第２の巻き線への遷移は反転の前に少なくとも半周だけ全身用ＲＦコイルの周りを通過している導体のスパイラル巻きセグメントによって達成されているような傾斜コイル。
【請求項２３】
さらに、前記横断面の各側に１つのギャップを備えると共に、該ギャップの各々は前記ソレノイドコイルが全身用ＲＦコイルの一対の端部リングの上側に巻き付けられないように配置されており、最小量の導体材料が各ギャップと交差している、請求項２２に記載の傾斜コイル・アセンブリ。
【請求項２４】
前記導体のスパイラル巻きセグメントは反転の前に半周の倍数単位で全身用ＲＦコイルの周りを通過している、請求項２３に記載の傾斜コイル・アセンブリ。
【請求項２５】
前記導体のスパイラル巻きセグメントは、全身用ＲＦコイルと該スパイラル巻きセグメントの間のカップリングが全身用ＲＦコイルにわたって実質的に均等に分布されるようにして該全身用ＲＦコイルの周りに配置されている、請求項２２に記載の傾斜コイル・アセンブリ。
【請求項２６】
ＭＲイメージング・システムの全身用ＲＦコイルと共に使用されるコイルであって、その巻き線が第１の巻き線及び反転した第２の巻き線を形成するように該コイルが発生させる磁場のアイソセンタに位置する横断面で反転しているソレノイドコイルとして巻き付けた導体を備えると共に、さらに前記横断面の各側に各１つある一対のギャップであって、該ギャップの各々は前記ソレノイドコイルが全身用ＲＦコイルの一対の端部リングの上側に巻き付けられないように配置されると共に最小量の導体材料が各ギャップと交差するようにしている一対のギャップを備えているコイル。
【請求項２７】
さらに、横断面の位置で第１の巻き線から第２の巻き線へ遷移させると共に反転の前に少なくとも半周だけ全身用ＲＦコイルの周りを通過しているようなスパイラル巻きセグメントを備える請求項２６に記載の傾斜コイル・アセンブリ。
【請求項２８】
前記スパイラル巻きセグメントは反転の前に半周の倍数単位で全身用ＲＦコイルの周りを通過している、請求項２７に記載の傾斜コイル・アセンブリ。
【請求項２９】
前記導体のスパイラル巻きセグメントは、全身用ＲＦコイルと該スパイラル巻きセグメントの間のカップリングが全身用ＲＦコイルにわたって実質的に均等に分布されるようにして該全身用ＲＦコイルの周りに配置されている、請求項２７に記載の傾斜コイル・アセンブリ。
【請求項３０】
傾斜コイルと無線周波数（ＲＦ）コイルの間のカップリングを低下させるような傾斜コイルの巻き付け方法であって、
ソレノイドコイルを形成するように前記ＲＦコイルの周りに導体を巻き付ける動作と、
傾斜コイルが発生した傾斜磁場に関する所望のアイソセンタ位置に近づくに従ってスパイラル状に導体を形成する動作であって、該スパイラルは反転の前に半周の増分単位でＲＦコイルの周りを通過している形成動作と、
所望のアイソセンタの周りに対称なソレノイドコイルを形成させ該対称なソレノイドコイルの一部として逆向きのスパイラルを形成させるように、該所望のアイソセンタ位置で前記ソレノイドコイルの巻き線を反転させる動作と、
を含む方法。
【請求項３１】
前記傾斜コイルの周りにＲＦシールドを配置する動作をさらに含む請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
前記導体の長さ部分と交差するように、前記ＲＦコイルの端部リングの周りに配置した前記ソレノイドコイルの一部分内にギャップを形成させる動作をさらに含む請求項３０に記載の方法。
【請求項３３】
前記ギャップと交差する導体の前記長さを最小にする動作をさらに含む請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
傾斜コイルと無線周波数（ＲＦ）コイルの間のカップリングを低下させるような傾斜コイルの巻き付け方法であって、
ソレノイドコイルを形成するように前記ＲＦコイルの周りに導体を巻き付ける動作と、
前記導体の長さ部分と交差するように、ＲＦコイルの端部リングの周りに配置した前記ソレノイドコイルの一部分内にギャップを形成させる動作と、
傾斜コイルが発生させる傾斜磁場に関する所望のアイソセンタ位置で、該所望のアイソセンタの周りに対称なソレノイドコイルを形成させるように前記ソレノイドコイルの巻き線を反転させる動作と、
を含む方法。
【請求項３５】
前記ギャップと交差する導体の前記長さを最小にする動作をさらに含む請求項３４に記載の方法。
【請求項３６】
ＲＦコイルの第２の端部リングの上側に配置されたソレノイドコイルの一部分内にあり、前記導体の第２の長さ部分と交差している第２のギャップを形成させる動作をさらに含む請求項３４に記載の方法。
【請求項３７】
前記ギャップと交差する導体の前記長さ、及び前記第２のギャップと交差する導体の前記第２の長さを最小にする動作をさらに含む請求項３５に記載の方法。
【請求項３８】
前記所望のアイソセンタ位置に近づくに従ってスパイラル状に導体を形成する動作であって、該スパイラルは、反転の前に半周の増分単位でＲＦコイルの周りを通過させ所望のアイソセンタ位置で前記対称なソレノイドコイルの一部として逆向きのスパイラルを形成しているような形成動作をさらに含む請求項３４に記載の方法。
【請求項３９】
２つの端部リングを該端部リングの面と直角に配置した複数のラングによって接続して備えている無線周波数（ＲＦ）コイルと、
対称なソレノイドコイルとして全体に巻き付けた傾斜導体を備えているＲＦコイルの周りに配置した傾斜コイルであって、該ソレノイドコイルの巻き線は傾斜コイルが発生させる傾斜磁場の所望のアイソセンタを通る横断面との交点に対応した位置で反転しているような傾斜コイルと、
前記傾斜コイルの一部分をその下にある端部リングからデカップリングさせる手段と、
を備える磁気共鳴イメージング・システム。
【請求項４０】
さらに、前記傾斜導体のセグメントと前記ＲＦコイルの間の任意のカップリングが前記ラング間で実質的に均等に分布するように該カップリングを該ラング間に分布させるための手段を備える請求項３９に記載の磁気共鳴システム。
【請求項４１】
２つの端部リングを該端部リングの面と直角に配置した複数のラングによって接続して備えている無線周波数（ＲＦ）コイルと、
対称なソレノイドコイルとして全体に巻き付けた傾斜導体を備えているＲＦコイルの周りに配置した傾斜コイルであって、該ソレノイドコイルの巻き線は傾斜コイルが発生させる傾斜磁場の所望のアイソセンタを通る横断面との交点に対応した位置で反転しているような傾斜コイルと、
前記傾斜導体のセグメントと前記ＲＦコイルの間の任意のカップリングが前記ラング間で実質的に均等に分布するように該カップリングを該ラング間に分布させるための手段と、
を備える磁気共鳴イメージング・システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、全般的には医用診断イメージングの分野に関する。本発明は、さらに詳細には、磁気共鳴イメージング、並びに超短尺円筒状マグネットを組み込んだ磁気共鳴イメージング・システム内でのノイズ軽減に関する。
【０００２】
【発明の背景】
磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）システムは医学的診断分野において広く普及している。過去２０年にわたって、ＭＲＩ検査に関する改良技法が開発され、今では比較的短時間で極めて高品質の画像を作成することができるようになった。その結果放射線医は、その分解能を特定の診断用途に適合させるように様々な程度に変えた診断画像を利用することができる。
【０００３】
一般に、ＭＲＩ検査は、主磁場、無線周波数（ＲＦ）磁場及び時間変動する傾斜磁場の間での被検体内の核スピンに対する相互作用に基づいている。水分子内の水素原子核など原子核の特定の構成要素は、外部磁場に応答して特徴的な挙動を示す。こうした原子核構成要素のスピンの歳差運動は、これらの磁場の操作により影響を受け、ＲＦ信号を得ることができ、これを検出し処理して有用な画像の作成に使用することができる。
【０００４】
ＭＲＩシステムで画像の作成に使用する磁場には、主マグネットによって生成させる極めて均一な静磁場が含まれる。一連の傾斜磁場は、被検体の周りに配置した３つの傾斜コイルからなるコイル組により生成される。これらの傾斜磁場は個々のボリューム要素（すなわち、ボクセル）の位置を３次元でエンコードしている。ＲＦ磁場を発生させるためには無線周波数コイルを利用している。このＲＦ磁場はスピン系を平衡方向からじょう乱させ、このためスピンはその平衡磁化の軸の周りで歳差運動することになる。この歳差運動の間に、スピンにより無線周波数磁場が放出され、この磁場は同じ送信用ＲＦコイル（典型的には、バードケージ共振子）によるか、または別の受信専用コイルによるかのいずれかにより検出される。これらの信号は、増幅、フィルタ処理、並びにディジタル化を受ける。次いで、このディジタル化された信号は、有用な画像の再構成が可能な幾つかの再構成アルゴリズムのうちの１つを用いて処理される。
【０００５】
多様な用途に合わせてＭＲ画像を収集するために具体的に多くの技法が開発されている。これらの技法間の主要な違いの１つは、スピン系を操作して異なる画像コントラスト、信号対雑音比及び分解能を得るために傾斜パルス及びＲＦパルスをどのように使用するかに関するものである。こうした技法は、そのパルスをパルス同士の時間的関係に沿って表したグラフである「パルスシーケンス」として図示される。近年、大量の生データの極めて高速な収集を可能とするようなパルスシーケンスが開発された。こうしたパルスシーケンスでは、検査を実施するのに要する時間が大幅に短縮される。時間を短縮させることは、高分解能の画像を収集するため、並びに体動の影響を抑制したり、検査中の患者の不快感を軽減させるために特に重要である。
【０００６】
磁場の相互作用はＭＲＩシステムで収集するデータのエンコードにおいて重要であるが、ある種の磁場相互作用は望ましくなく、あるいは画像データの劣化に至ることもある。例えば、検査シーケンス中に適当なパルスをＲＦコイルに印加した場合、ＲＦコイルからのＲＦエネルギーは、傾斜コイル構造体を貫通し、損失を及ぼすようなうず電流を傾斜コイル構造体内に誘導することによって、そのエネルギーが消費される可能性がある。さらに、ＲＦコイルの高い効率を維持するためには、典型的には、ＲＦコイルと傾斜コイルの組の間にＲＦシールドを配置し、ＲＦ磁場が傾斜コイルのすべてに入り込むのを防止、または低下させている。このＲＦシールドは、傾斜磁場の切り換えによりＲＦシールドを傾斜磁場に対して実質的に透明とさせることによってうず電流の発生を最小とするように設計される。同時に、これらのＲＦ周波数は、シールド内での特性うず電流消失率と比べてかなり高くし、これによりこのシールドにＲＦ磁場に対する貫通阻止バリアの役割を果たさせる。しかし、ＲＦシールドは（特に全身用ＲＦ送信コイルの場合）ＲＦコイル導体の近くにあるため、ＲＦコイルの全体的な出力効率及び信号対雑音比にかなりの影響を及ぼすことがある。したがって一般に、ＲＦシールドはＲＦコイルからできる限り離して配置することが望ましい。
【０００７】
こうした問題に対処するために、ＲＦシールドは傾斜コイル間に配置させて、Ｚ軸傾斜コイル（典型的には、様々なピッチとした非対称ソレノイドタイプのコイル）がシールド範囲内（すなわち、シールドとＲＦ送信コイルの間）に位置決めされるようにすることがある。この構成が可能となるのは、ＭＲＩで典型的に使用されるＲＦコイルのモードではＺ軸方向の正味磁束がほとんどないか全くないため、ＲＦコイルとＺ軸傾斜コイルの間のカップリングが最小となることによる。この構成では、シールド表面の内部にＺ軸傾斜コイルを存在させており、ＲＦシールドを送信コイルからかなり離すように移動できるため、無線周波数磁場は本質的には乱されることがなく、これによってノイズの大幅な軽減と効率の上昇が得られる。
【０００８】
しかしこの構成は、Ｚ軸傾斜コイルの巻き線間隔を大幅に短縮しているような超短尺円筒状マグネットを用いるシステムでは受け入れられないことがある。この短縮した間隔では、高密度傾斜コイルのＲＦコイルからの適正なデカップリングを妨げる要因が数多く存在する。先ず、こうしたシステムでは、ＲＦコイル導体とＺ軸傾斜導体の間の距離はわずか１０ｍｍ程度となり、半径方向とＺ軸方向のいずれかの方向で頻繁な整列不良（ｍｉｓａｌｉｇｎｍｅｎｔ）を生じさせ、ＲＦコイルとＺ軸傾斜コイルの間にカップリングが生じることがある。第２に、Ｚ軸傾斜巻き線がバードケージ共振子の端部リングの上を通過する際に該端部リングと該Ｚ軸傾斜巻き線との間にカップリングが生じる。最後に、そのシステムに関する品質係数（ｑｕａｌｉｔｙ　ｆａｃｔｏｒ：Ｑ）は、バードケージ共振子の導電性の「ラング（ｒｕｎｇｓ）」と、Ｚ軸傾斜コイルの非対称な２つの半分を接続している接続用配線と間の角度に依存する。詳細には、接続用配線がバードケージ・ラング上側を１回通過するごとにそれだけＱが小さくなる。
【０００９】
したがって、Ｚ軸傾斜を巻き付けるための改良技法が必要とされている。これまで知られているシステムの欠点に対処するために、超短尺円筒状マグネット及びＺ軸傾斜コイルの外部にＲＦシールドを利用しているシステムにおいてＺ傾斜とバードケージＲＦ全身用コイルの間の相互作用を最小限にする技法が特に必要とされている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、こうした必要に応えるように設計したＺ軸傾斜巻き線技法を提供する。本技法は、広範なシステムで使用することができるが、超短尺円筒状マグネットを利用する磁気共鳴イメージング・システム（医学診断用途で使用するものなど）に特に適している。本技法はさらに、全身用スキャナ、開放型スキャナ、ある範囲の磁場定格をもつスキャナを含め適当な任意のＭＲＩスキャナ設計にも利用することができる。本技法は、対応していれば、既存のスキャナへの後付けに使用することや、新規設計（特に傾斜コイル構造の構成に関する設計）に組み込むことができる。
【００１１】
本技法はＺ軸傾斜コイルに対して新式の巻き方を用いている。実施の一形態では、各バードケージコイル端部リングの上でＺ軸傾斜コイル巻き線内にギャップを形成させている。次いで、直線状の接続用配線を用いてこのギャップと最小距離で交差させ、これによりＲＦコイルとＺ軸傾斜コイルの間の端部リングに起因するカップリングを最小限まで低下させている。第２の実施形態では、Ｚ軸傾斜コイルの非対称な半分同士をスパイラル巻き接続体を用いてアイソセンタを横断させて接続している。接続体のスパイラル巻き線は、この接続体に起因する任意のカップリングをバードケージＲＦ全身用コイルの全ラングの間に分布させている。Ｚ軸傾斜コイルとＲＦコイルをＲＦシールドの半径方向の内部に配置させたときに、本技法はＺ軸傾斜コイルとＲＦコイルの間のカップリングを大幅に低下させることが立証されている。
【００１２】
本発明の一態様では、新式の傾斜コイル巻き線を利用しているような一システムを提供する。本システムは、ラングをその間に渡した端部リングからなるＲＦコイルと、該ＲＦコイルの周りに配置した傾斜コイルと、を有する。傾斜コイルはソレノイドコイルとして巻き付けた傾斜導体を備えており、またこの傾斜コイルは該導体の一部分が交差するＲＦコイルの各端部リングの上側で巻き線内にギャップが存在するようにして巻き付けている。
【００１３】
本発明の別の態様では、新式の傾斜コイル巻き線を利用しているような一システムを提供する。本システムは、ラングをその間に渡した端部リングからなるＲＦコイルと、該ＲＦコイルの周りに配置した傾斜コイルと、を有する。この傾斜コイルは、該傾斜コイルが発生した傾斜磁場のアイソセンタの周りに対称なソレノイドコイルとして巻き付けた傾斜導体を備え、この傾斜導体の一セグメントが形成する１つの対称なスパイラル巻き接続用配線によって接続して該対称ソレノイドコイルの正半分と負半分が存在するようにしている。
【００１４】
本発明の別の態様では、新式の傾斜コイル巻き線を利用しているような一システムを提供する。本システムは、間隔をおいたラングによって接続した一対の端部リングを備えるバードケージＲＦコイルによって形成させた内筒を有する。本システムはさらに、この内筒の周りに配置されると共に、最小量の導電性素子が交差する各端部リングの上側にギャップを有したソレノイドコイルを形成するように巻き付けた導電性素子を備えた傾斜コイルによって形成されているような外筒も有する。ソレノイドコイルの巻き線は、該コイルを２等分する横断面において反転させ、横断面と交差する導電性素子が反転の前に半周の倍数単位で内筒を周回している対称なスパイラル巻きセグメントとなるようにしている。
【００１５】
本発明の別の態様では、その巻き線が傾斜コイルが発生させる磁場のアイソセンタ位置で反転しており、該反転の前は第１の巻き線が存在し該反転に続いては第２の巻き線が存在するようなソレノイドコイルとして巻き付けた導体を備えるような傾斜コイルを提供する。第１巻き線から第２巻き線への遷移は、反転の前に少なくとも半周だけ全身用ＲＦコイルの周りを通過している導体のスパイラル巻きセグメントによって達成させている。
【００１６】
本発明の別の態様では、その巻き線がコイルが発生させる磁場のアイソセンタ位置で反転して該反転の前は第１の巻き線が存在し該反転に続いては第２の巻き線が存在するようなソレノイドコイルとして巻き付けた導体を備えるようなコイルを提供する。このコイルの巻き線は、アイソセンタの各側に各１つとした一対のギャップを含み、このギャップの各々は、下側にある全身用ＲＦコイルの一対の端部リングの上側にソレノイドコイルが巻き付けられないように配置させている。最小量の導体材料を各ギャップと交差させている。
【００１７】
本発明の別の態様では、傾斜コイルとＲＦコイルの間のカップリングを低下させるような傾斜コイルの巻き付け方法を提供する。本方法は、ソレノイドコイルを形成するようにＲＦコイルの周りに導体を巻き付ける動作と、傾斜コイルが発生させる傾斜磁場に関する所望のアイソセンタ位置に近づくに従ってスパイラル状に導体を形成する動作であって、該スパイラルは反転の前に半周の増分単位でＲＦコイルの周りを通過しているような形成動作と、を含む。所望のアイソセンタ位置において、ソレノイドコイルの巻き線を反転させ、所望のアイソセンタの周りに反転スパイラルを含むような対称なソレノイドコイルを形成させている。
【００１８】
本発明の別の態様では、傾斜コイルとＲＦコイルの間のカップリングを低下させるような傾斜コイルの巻き付け方法を提供する。本方法は、ソレノイドコイルを形成するようにＲＦコイルの周りに導体を巻き付ける動作と、導体の長さ部分と交差するように、ＲＦコイルの端部リングの周りに配置したソレノイドコイルの一部分内にギャップを形成させる動作と、を含む。所望のアイソセンタ位置において、ソレノイドコイルの巻き線を反転させ、所望のアイソセンタの周りに対称なソレノイドコイルを形成させている。
【００１９】
本発明の別の態様では、磁気共鳴イメージング・システムを提供する。本磁気共鳴イメージング・システムは、ラングによって接続した２つの端部リングを備えているＲＦコイルと、対称なソレノイドコイルとして全体に巻き付けた傾斜導体を備えているＲＦコイルの周りに配置した傾斜コイルであって、該ソレノイドコイルの巻き線は傾斜コイルが発生させる傾斜磁場の所望のアイソセンタで反転しているような傾斜コイルと、を含む。本システムはさらに、傾斜コイルの一部分をその下にある端部リングからデカップリングさせる手段を含む。
【００２０】
本発明の別の態様では、磁気共鳴イメージング・システムを提供する。本磁気共鳴イメージング・システムは、ラングによって接続した２つの端部リングを備えているＲＦコイルと、対称なソレノイドコイルとして全体に巻き付けた傾斜導体を備えているＲＦコイルの周りに配置した傾斜コイルであって、該ソレノイドコイルの巻き線は傾斜コイルが発生させる傾斜磁場の所望のアイソセンタで反転しているような傾斜コイルと、を含む。本システムはさらに、傾斜導体のセグメントとＲＦコイルの間の任意のカップリングがラング間で実質的に均等に分布するよう該ラング間で該カップリングを分布させるための手段を含む。
【００２１】
本発明の上記その他の利点及び特徴は、図面を参照しながら以下の詳細な説明を読むことにより明らかとなろう。
【００２２】
【発明の実施の形態】
ここで図面に移り、先ず図１を参照すると、スキャナ１２、スキャナ制御回路１４及びシステム制御回路１６を含むような磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）システム１０を図示している。ＭＲＩシステム１０は適当な任意のＭＲＩスキャナまたは検出器を含むことができるが、図示した実施形態では、本システムは、患者ボア１８を備える全身スキャナを含んでおり、このボア内でスキャン中に患者２２を所望の位置に配置させるように寝台２０を位置決めすることができる。スキャナ１２は、０．５テスラ定格から１．５テスラ定格まで並びにこれを超えるような範囲にあるスキャナを含め適当な任意のタイプの定格とすることがある。
【００２３】
スキャナ１２は、制御された磁場を発生させ、無線周波数励起パルスを生成し、かつ患者内の磁気回転材料からのこうしたパルスに応答した放出を検出するために一連の付属コイルを含んでいる。図１では、主マグネット・コイル２４は患者ボア１８と概して整列した主磁場を発生させるように設けている。一連の傾斜コイル２６、２８及び３０は、検査シーケンスの間に以下でより完全に説明するような制御された傾斜磁場を発生させるためにコイル・アセンブリ内でグループ分けされている。磁気回転材料を励起するための無線周波数パルスを発生させるためには無線周波数コイル３２を設けている。
【００２４】
本実施形態の１つでは、図２に示すバードケージコイル構造３４は例示的な全身用コイルとして利用されている。当業者であれば理解するであろうように、こうしたコイル構造は長手方向導体３６と導電性端部リング３８とを含んでいる。これらの導体に印加するパルスは所望の周波数（例えば、６４ＭＨｚ）で駆動させ、ＲＦコイル３２の特定のモードを励起させている。
【００２５】
ここで再度図１に示す実施形態を参照すると、ＲＦコイル３２は受信コイルの役割も果たしている。したがって、ＲＦコイル３２は、パッシブ・モードやアクティブ・モードにおいて、磁気回転材料からの放出を受信するため並びに無線周波数励起パルスを印加するために、それぞれ駆動用及び受信用回路と結合させることがある。別法として、ＲＦコイル３２から分離しているような受信コイルの様々な構成を提供することができる。こうしたコイルは、頭部コイル・アセンブリなど、目的の解剖部位に特に適合した構造を含むことがある。さらに、受信コイルは、フェーズドアレイ・コイルその他を含め適当な任意の物理的構成で設けることができる。無線周波数シールド４０（例えば、図４参照）は、傾斜コイル２６、２８及び３０の間に配置させて、動作時に傾斜コイルのうちの幾つかの存在からＲＦコイル３２を遮蔽することができる。詳細には、ＲＦシールド４０は、以下で検討するようにしてＲＦ磁場が傾斜コイルのうちの幾つかに入り込むのを防止している。この入り込みがあるとＲＦコイル３２の効率にマイナスの影響が及ぶことになる。
【００２６】
本構成の１つでは、傾斜コイル２６、２８及び３０は、イメージング・システム１０内でのそれぞれの機能に適合するような異なる物理的構成を有する。当業者であれば理解するであろうように、これらのコイル２６、２８及び３０は、導電性のワイヤ、バーまたはプレートから構成されており、これらは、以下に説明するような制御パルスが印加されると傾斜磁場を発生させるコイル構造を形成するように、巻き付けられたり切り離されたりしている。傾斜コイル・アセンブリ内でこれらのコイルは幾種類かの順序で配置することができるが、本実施形態では、最内側の位置にＺ軸コイルを配置し、概して非対称のソレノイド様構造を形成させている。したがって、図示した実施形態では、傾斜コイル３０はＺ軸ソレノイド・コイルであり、一方コイル２６及び２８はそれぞれＹ軸コイル及びＸ軸コイルである。本構成では、ＲＦシールド４０をＺ軸コイル３０とＸ軸コイル２８の間に位置決めしている。
【００２７】
スキャナ１２のコイルは、所望の磁場及びパルスを生成すると共に磁気回転材料からの信号を制御された方式で読み取るように外部回路により制御している。当業者であれば理解するであろうように、典型的には患者の組織内にある材料に主磁場が加えられると、組織内の常磁性の原子核の個々の磁気モーメントはこの主磁場と部分的に整列する。正味の磁気モーメントは偏向磁場の方向に生成されるが、垂直な面内でランダムな向きをもつ磁気モーメントの成分は全体として互いに相殺される。検査シーケンスの間に、関心対象材料のラーモア周波数またはその近傍の周波数でＲＦ周波数パルスを発生させ、これにより、正味の横方向磁気モーメントを生成するような正味の整列磁気モーメントの回転が生じる。この横方向磁気モーメントは主磁場方向の周りで歳差運動し、スキャナにより検出され処理されて所望の画像を再構成させるためのＲＦ信号が放出される。
【００２８】
傾斜コイル２６、２８及び３０は、典型的には正極性と負極性とをもつようにその強度を事前定義の撮像域全体にわたって変化させているような、精度よく制御された磁場を発生させる役割を果たしている。各コイルを周知の電流により付勢させると、得られる磁場傾斜は主磁場と重ね合わされ、磁場強度のＺ軸成分の撮像域全体にわたる望ましくは直線的な変動を生成させる。この磁場は１つの方向では直線的に変化するが、他の２方向では均一である。これら３つのコイルは、その変化方向に関して互いに直交した軸を有しており、これにより、３つの傾斜コイルを適当に組み合わせて任意の方向をもつ直線的な磁場傾斜を印加することができる。
【００２９】
このパルス状の傾斜磁場により撮像処理に不可欠な様々な機能が実行される。これらの機能のうちの幾つかとしては、スライス選択、周波数エンコード及び位相エンコードがある。これらの機能は、元の座標系に関するＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸に沿うか、あるいは個々の磁場コイルに印加されるパルス状電流の組み合わせにより決定される別の軸に沿って印加することができる。
【００３０】
スライス選択傾斜により撮像しようとする患者の組織または解剖構造に対するある厚み（ｓｌａｂ）が決定される。スライス選択傾斜磁場は、周波数選択ＲＦパルスと同時に印加し、所望のスライス内で同じ周波数で歳差運動するような既知のボリュームをもつスピンを励起させている。このスライス厚は、ＲＦパルスのバンド幅及び撮像域全体にわたる傾斜強度により決定される。
【００３１】
周波数エンコード傾斜は読み出し傾斜としても知られており、通常はスライス選択傾斜と直角の方向に印加する。一般に、周波数エンコード傾斜はＲＦ励起から得られるＭＲエコー信号の形成前や形成中に印加する。磁気回転材料のスピンは、この傾斜の影響下において傾斜磁場に沿った空間的位置に従った周波数エンコードを受ける。収集した信号は、フーリエ変換によって解析し、選択したスライス内での位置が周波数エンコードにより特定される。
【００３２】
最後に、位相エンコード傾斜は一般に、読み出し傾斜の前でスライス選択傾斜の後に印加される。位相エンコード方向での磁気回転材料内のスピンの位置特定は、データ収集シーケンス中に順次印加する傾斜振幅を若干異ならせて用いることにより、その材料の歳差運動しているスピンの位相に順次差違を導入することにより実現させる。この位相エンコード傾斜により、位相エンコード方向での位置に従って材料のスピン間に位相差を生成することができる。
【００３３】
当業者であれば理解するであろうように、上述の例示的な傾斜パルス機能、並びに本明細書に明示的には記載していないその他の傾斜パルス機能を利用しているパルスシーケンスのためには、多種多様な方式を考案することができる。さらに、このパルスシーケンスの適応によって、選択したスライスと周波数及び位相エンコードとの両方を適当な方向に向けて、所望の材料を励起させると共に生じたＭＲ信号を収集して処理することができる。
【００３４】
スキャナ１２のコイルは、所望の磁場及び無線周波数パルスを生成させるようにスキャナ制御回路１４により制御される。スキャナ制御回路１４は、検査中に利用するパルスシーケンスに指令するため、並びに受信した信号を処理するために１つまたは複数の制御回路を含むことがある。この制御回路は、汎用または特定用途向けのコンピュータからなるＣＰＵやディジタル信号プロセッサなど適当な任意のプログラム可能な論理デバイス、並びにメモリ回路を含むことがある。このメモリ回路は典型的には、スキャナにより実施する検査シーケンスの間に使用される物理的及び論理的な軸構成パラメータ、検査パルスシーケンス記述、収集した画像データ、プログラミング・ルーチンその他を記憶するのに適したタイプである。スキャナ制御回路１４はさらに、制御回路とスキャナ１２のコイルとの間のインタフェースを可能にしている増幅／制御回路及び送信／受信回路を含むことがある。最後に、スキャナ制御回路１４は、構成及び画像データをシステム制御回路１６とやり取りするためのインタフェース要素を含んでいる。
【００３５】
システム制御回路１６は、オペレータまたは放射線医とスキャナ１２との間でのスキャナ制御回路１４を介したインタフェースを容易にするための広範なデバイスを含むことがある。例えば、オペレータ・コントローラは、汎用または特定用途向けのコンピュータを利用しているコンピュータ・ワークステーションの形態で設けることができ、このワークステーションは、パルスシーケンス記述、検査プロトコル、または患者及び画像データを記憶することができる。ワークステーションはさらに、ローカルとリモート両方でのデータやり取りのために様々なインタフェースや周辺ドライバ（ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ　ｄｒｉｖｅｒｓ）を含むことがある。典型的な入力はキーボードまたはマウスを介して達成することができる。典型的な出力はプリンタやコンピュータ・モニタ４８を介することができる。追加的なデータのやり取りとしては、医用画像管理システム（ＰＡＣＳ）、遠隔放射線システム（ｔｅｌｅｒａｄｉｏｌｏｇｙ　ｓｙｓｔｅｍ）など、ローカル式及び遠隔式の画像検索及び検査制御デバイスを含むことがある。
【００３６】
一般に、ＭＲＩシステムで実施されるパルスシーケンスは、制御回路１４内に記憶してある機能的及び物理的構成の組とパラメータ設定との両者により規定される。一例として、図３は、図１に示すようなシステム上で実施できる典型的なパルスシーケンスを図示している。その検査の種類に応じて様々な多くのパルスシーケンス定義が実施可能であるが、図３の例では、定常状態モード（ＧＲＡＳＳ）のパルスシーケンスでの傾斜型（ｇｒａｄｉｅｎｔ　ｒｅｃａｌｌｅｄ）収集は、互いに適当なタイミング調整とした一連のパルス及び傾斜により規定されている。全体を参照番号６６で示しているこのパルスシーケンスはしたがって、スライス選択軸６８、周波数エンコード軸７０、位相エンコード軸７２、ＲＦ軸７４及びデータ収集軸７６上の各パルスにより規定される。一般に、パルスシーケンス記述は、参照番号７８で表すようにスライス選択軸６８上の一対の傾斜パルスで開始される。これらの傾斜パルスの第１のパルスの間に、被検体内の磁気回転材料を励起させるようなＲＦパルス８０が生成される。次いで、位相エンコード・パルス８２が生成され、続いて周波数エンコード傾斜８４が生成される。データ収集ウィンドウ８６により位相及び周波数エンコードを受けた励起パルスから得られる信号を検知することができる。パルスシーケンス記述は、スライス選択軸、周波数エンコード軸及び位相エンコード軸上のさらに別の傾斜パルスにより終了する。
【００３７】
上述した例示的シーケンスなどの検査シーケンスの間に、ＲＦコイルと傾斜コイルの間のＲＦカップリングなどの電磁相互作用がシステムの動作に悪影響を与えることがある。例えば、傾斜コイル（特に、Ｘ軸及びＹ軸のコイル）があるためにＲＦコイルの直列抵抗が増加し、誘導性及び容量性カップリングによってその周波数が変化することがある。さらに、ＲＦコイルの効率及び信号対雑音比が損なわれることがある。こうした相互作用はまた、傾斜コイルを構成している損失性材料に貫通させたままにするとＲＦ磁場にも大きな影響を及ぼすことがある。詳細には、Ｘ軸コイル２６及びＹ軸コイル２８は、ＲＦ磁場が傾斜コイルのこれらの領域に貫通したままである場合、ＲＦ磁場と強い相互作用を起こすことが知られている。これにより、ＲＦコイルに望ましくないＲＦ損失や性能（効率及びＱ値（共通性能基準））の低下が生じる。この問題の解決法の１つは、図４に示すように、傾斜コイル・アセンブリ内の中間位置にＲＦシールド４０を配置させることである。
【００３８】
図４を参照すると、コイル・アセンブリ８８は、上述した内側傾斜コイル２６、２８及び３０と、最内側の傾斜コイル３０とそのすぐ隣りの傾斜コイル２８の間に配置したＲＦシールド４０と、を含んでいる。本実施形態の１つでは、最内側の傾斜コイル３０は、Ｚ軸コイルなど修正ソレノイド型のコイルである。ＲＦシールド４０は、銅などの導体材料からなる１枚または複数枚の薄肉シートなど、適当な任意の形態のシールドとすることがある。代替的形態のＲＦシールドを具体的なスキャナ構造に適合させることもできる。こうしたスキャナ構造の例としては、円筒構造や、開放型ＭＲＩシステムで使用される構造などの平面構造が含まれる。しかし、これらの各場合において、そのＲＦシールド４０は傾斜コイル内に配置させ、ソレノイド型コイルすなわちＺ軸コイル３０に対する横方向ＲＦ磁場の影響が比較的軽微となるようにすると共に、ＲＦコイル３２から好都合に遠ざけた距離にシールドを位置決めしている。
【００３９】
上で指摘したように、本技法によれば、上述した位置に適当な任意の形態のＲＦシールド４０を設けることができる。例えば、このシールド４０は、少なくとも図示した円筒状配置において、ＲＦ周波数では貫通不可能な中実の円筒として実現すると効果的である。しかし、このシールド４０は、シールド４０を傾斜磁場に対してより透明とさせるような開口または間隙を含むことがある。これらの開口または間隙は一般に、ＲＦ磁場に対するシールド効果ができるだけ十分に保全されるように設計する。このシールド４０はまた、その層間にキャパシタンスをもつ材料からなる複数の層を含み、動作時に利用するＲＦ周波数においてシールド４０が中実のシールドのような役割を果たすようにすることがある。別の実現形態では、シールド４０がＲＦ周波数では反射するが傾斜磁場に関しては透明のままであるようにそのメッシュの大きさ及び厚さを選択した単一層の銅メッシュによりそのシールド４０を形成させることがある。
【００４０】
図４に示す本実施形態では、内側の各傾斜コイルの先に外側の各傾斜コイルを設けている。図４で参照番号９２、９４及び９６で表しているこれらの外側傾斜コイルは、傾斜コイル構造体の残りの部分を形成している。外側傾斜コイルの役割は傾斜円筒アセンブリの外側の領域における傾斜磁場をできる限り打ち消し、クライオスタット構造の構成要素やマグネット構造の他の金属部分との相互作用を最小限とすることにある。当業者であれば理解するであろうように、コイル構造体の各傾斜コイルは、ガラス繊維・合成樹脂複合材製円筒などの支持構造体上に支持した１つまたは複数の導電性素子を含む。
【００４１】
傾斜コイル２６及び２８はパルスシーケンスで利用するＲＦ周波数では極めて損失を起こしやすいため、ＲＦシールド４０によりこれらのコイルに対するＲＦ磁場の貫通を防止または大幅に低下させ、これによりエネルギーの損失を回避している。コイル・アセンブリ８８内でコイル２８とコイル３０の間にＲＦシールド４０を配置することによってＲＦコイル３２とシールド４０の間の距離が増加することに留意すべきである。ＲＦコイル３２とシールド４０の間の距離を増加させると、所望の磁場強度を得るためにＲＦコイルに供給するエネルギー量を減らすことができる。さらに、ＲＦシールドを傾斜コイル間の中間の位置に通してＲＦコイルから離すことにより、信号対雑音比及び効率の大幅な改善を得ることができる。したがって、システムに縮小サイズのＲＦ増幅器を設けることができ、従来から知られたシステムにおいてＲＦエネルギーが大きいことに関連する問題が回避される。
【００４２】
さらに、ＲＦシールド４０を傾斜コイル・アセンブリ８８内に配置することによって、傾斜コイルの効率が向上する。詳細には、この構成では磁場系の長軸方向中心線からの距離を短縮させて主傾斜コイルを配置することができ、このため傾斜コイルの効率が改善される。実際に、傾斜コイルの効率は、主傾斜巻き線と遮蔽用傾斜巻き線の間の距離に対して極めて敏感である。したがって、主傾斜コイルと長軸方向中心線の間の距離を短縮することによって、３つの傾斜コイルすべての主巻き線と遮蔽用巻き線の間の距離を増加させることができ、これにより３つのすべての傾斜コイル・アセンブリの効率が大幅に改善する。
【００４３】
当業者であれば理解するであろうように、Ｚ軸コイル３０は、ＲＦシールド４０の内方に位置しており、図５に示すように、横断中心面の両側の周りで長さ方向に距離（すなわち、ピッチ）を変化させるような間隔としたソレノイド導体の累進的周回を有する修正巻き式ソレノイドコイルとしてその全体を形成させている。さらに、巻き付け方向は横断中心面の両側で反転させ、横方向ＸＹ面に対して対称性の鏡像構造を生成させている。したがって、コイル３０は、円筒状の支持構造体１１０上に支持された銅製のワイヤ、ロッドまたはバーなどの巻き線導体１０８を含んでいる。
【００４４】
実際には、上述の技法は多くのＭＲイメージング・システムで適正に機能する。しかし、超短尺円筒状マグネットを組み込んだシステムでは、Ｚ軸コイル導体を従来式で巻き付けると様々な問題を生じることがある。こうした超短尺システムを、非短尺システムと比較してＺ軸傾斜コイル３０を備える巻き線導体１０８の介在巻き線間隔が短縮していること、並びにピッチ間のばらつきが減少していることを図示した図６に示している。図示したタイプの超短尺システムでは、その介在巻き線間隔を１．５ｍｍの範囲内とすることがある。介在巻き線間隔のこの大幅な短縮はパワー効率及び傾斜磁場の直線性を維持するために必要である。しかし、こうした超短尺システムでは高密度巻き付けによってパワー効率は上昇するが、この際シールドを介在させないとＺ軸傾斜コイル３０とバードケージＲＦコイル３４とで十分なデカップリングを得ることが困難となる。
【００４５】
ビオ・サバール計算によって、理論的には、バードケージＲＦコイル３４とＺ軸傾斜コイル３０の間にコイルの構成による誘導性カップリングは生じないはずであることが確認される。詳細には、バードケージＲＦコイル３４は本来、半径方向にＲＦ磁場を生成させるもので、コイルを覆うように一体化してもＺ軸方向では正味の磁束は発生させない。Ｚ軸傾斜コイル３０では、その電流分布は原点の周りに非対称である。したがって理論上は、バードケージＲＦコイル３４がＺ軸傾斜コイル３０の内部で半径方向及び長手方向の中心に位置していれば、バードケージＲＦコイル３４はＺ軸傾斜コイル３０などのソレノイド状コイルと誘導性にカップリングすることはない。しかし超短尺システムでは、バードケージ端部リング３８の導体と巻き付けた傾斜導体１０８の間の距離がわずか１０ｍｍ程度となることがあり、事実上実際には不可能な数分の１ミリメートルの整列精度を要求されることがある。整列不良となると、バードケージＲＦコイル３４とＺ軸傾斜コイル３０の間に残留カップリングが生じ、品質係数（すなわち、Ｑ）が低くなり、効率が対応して損なわれることにつながる。したがって、Ｚ軸傾斜コイル導体１０８は、バードケージＲＦコイル３４とＺ軸傾斜コイル３０の間の相互作用が最小となるように最適に巻き付けることが望ましい。
【００４６】
図６を参照すると、Ｚ軸傾斜コイル３０の従来式の巻き付けに関する２つの点がバードケージＲＦコイル３４のＱ低下の原因となっていることが分かっている。先ず、バードケージＲＦコイル３４の端部リング３８の上側に配置した巻き線導体１０８の一部分が残留カップリングを生じさせ、このためシステムに関連するＱが低下する。ここで図７を参照すると、各端部リング３８の上に端部リング・ギャップ１１４を存在させるようにしてＺ軸傾斜コイル３０を巻きつけることによってこの問題に対処している。この場合、バードケージＲＦコイル３４のＱは端部リング・ギャップ１１４の幅の関数として測定する。ギャップ配線１１６は、ギャップ１１４の両側で巻き線導体１０８の一部分を接続させるために端部リング・ギャップ１１４に跨っている。ギャップ配線１１６は任意の構成とすることができるが、実施の一形態では、その構成は直線状である。この直線的構成によれば、ギャップ１１４の上にあるギャップ配線１１６を最短としてギャップ１１４を橋渡しすることができ、この直線的構成が図７に示す実施形態となっている。ギャップ１１４上に最短のギャップ配線１１６を設けることにより、バードケージＲＦコイル３４のＱに対する悪影響が最小限になるものと考えられる。ギャップ１１４は、端部リング３８と比べてより幅狭のことやより幅広のことがあるが、実施の一形態では、１インチ幅の端部リング３８と２インチ幅のギャップ１１４により受容可能な成果を得られることが分かっている。
【００４７】
さらに図６を再度参照すると、Ｚ軸傾斜コイル３０の対称な正部分と負部分を接続している直線状接続体配線１１２によって、バードケージＲＦコイル３４のＱは接続用配線の方位位置（ａｚｉｍｕｔｈａｌ　ｐｏｓｉｔｉｏｎ）に伴った変化を受ける。詳細には、Ｚ軸傾斜コイル３０の対称部分同士を接続するために直線状配線を使用すると、バードケージＲＦコイル３４は所望の円偏向磁場ではなく楕円偏向磁場を発生させる結果となる。このため、接続体配線１１２がラング３６の上を１回通過するごとにＱが低下するようにして、バードケージラング３６と接続体配線１１２との角度に従ってＱが変化することになる。
【００４８】
ここで再度図７を参照すると、この問題に対しては、アイソセンタを横切るＺ軸傾斜コイル３０の正部分と負部分をスパイラル巻き接続体１１８を用いて接続することにより対処している。スパイラル巻き接続体１１８により生じるバードケージＲＦコイル３４とＺ軸傾斜コイル３０の間の任意のカップリングはバードケージＲＦコイル３４のラング３６間で均等に分布する。図７はＲＦコイル３４を１回取り巻いて次いで反転しているスパイラル巻き接続体１１８を表しているが、当業者であれば、スパイラル巻き接続体１１８は単に、反転の前に半回転や、半回転の任意の倍数の回転（すなわち、１８０°、３６０°、５４０°、７２０°）を受けていることを理解するであろう。傾斜コイル３０における半回転スパイラルのこうした使用は、相対するラングが電流振幅は同じであるが１８０度の位相差を有するように動作する傾向にあるためＲＦコイル３４の均一モードと組み合わせると実現可能であり、これによってあらゆるカップリングはすべてのラング間に分散される。スパイラル巻き導体１１８を使用しているため、バードケージＲＦコイル３４のＱを変化させることなくＺ軸傾斜コイル３０とバードケージＲＦコイル３４のいずれかをＺ軸の周りに回転させることができる。こうした巻き線技法を使用するとバードケージＲＦコイル３４に関連する高いＱ係数が保持される一方、超短尺システムで傾斜埋め込み式シールドの使用が可能となる。
【００４９】
本発明は様々な修正形態や代替形態とする余地があるが、具体的な実施形態を一例として図面に示すと共に本明細書で詳細に記載してきた。しかし、本発明を開示した特定の形態に限定しようとする意図ではないことを理解されたい。むしろ、本発明は、添付の特許請求の範囲で規定した本発明の精神及び趣旨に属するすべての修正形態、等価形態、代替形態に及ぶものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本シールド技法のある種の態様を実現している、医用診断イメージングで使用するためのＭＲＩシステムの図である。
【図２】例示的な全身用ＲＦコイルを表した図である。
【図３】図１のシステムで実施できるようなＭＲＩ検査の例示的なパルスシーケンス記述を表したグラフである。
【図４】傾斜コイル及び傾斜コイル間のＲＦシールドのレイアウトを表した図である。
【図５】全身用コイル構造で使用できる例示的なＺ軸傾斜コイルの図である。
【図６】従来のシステムで周知であるような、ＲＦコイルの周りに配置したＺ軸傾斜コイルの側面図である。
【図７】本技法のある種の態様に従ってＲＦコイルの周りに配置したＺ軸傾斜コイルの側面図である。
【符号の説明】
１０　磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）システム
１２　スキャナ
１４　スキャナ制御回路
１６　システム制御回路
１８　患者ボア
２０　寝台
２２　患者
２４　主マグネット・コイル
２６　傾斜コイル
２８　傾斜コイル
３０　傾斜コイル、Ｚ軸コイル
３２　無線周波数（ＲＦ）コイル
３４　バードケージコイル構造
３６　バードケージラング、長手方向導体
３８　端部リング
４０　無線周波数（ＲＦ）シールド
６６　パルスシーケンス
６８　スライス選択軸
７０　周波数エンコード軸
７２　位相エンコード軸
７４　ＲＦ軸
７６　データ収集軸
７８　傾斜パルス
８０　ＲＦパルス
８２　位相エンコード・パルス
８４　周波数エンコード傾斜
８６　データ収集ウィンドウ
８８　コイル・アセンブリ
８８　傾斜コイル・アセンブリ
９２　外側傾斜コイル
９４　外側傾斜コイル
９６　外側傾斜コイル
１０８　巻き線導体、傾斜導体
１１０　円筒状支持構造体
１１２　接続体配線
１１４　端部リング・ギャップ
１１６　ギャップ配線
１１８　スパイラル巻き接続体
【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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