(57)【要約】【課題】シングルループコイルエレメントを用いて構成された多チャネルのＲＦコイルにおいて、隣り合うコイル間の電位差を低減することにより、コイル上の回路素子の破損を防ぎ、安定した特性を持つＲＦコイル及びこのＲＦコイルを用いた磁気共鳴撮像装置を実現する。【解決手段】ほぼ円筒形を成す４つのシングルループコイルエレメント１０１〜１０４によって構成されているＲＦコイルにおいて、隣接するコイルエレメントが２つずつペアを成し、各ペアの２つのコイルエレメントがその隣接する部分において共通のグランド電位に接続されている。共通のグランド電位の近傍に、ＲＦ励起信号の信号出力部が設けられ、当該信号出力部を介してコイルエレメントによって受信されたＲＦ励起信号が出力されるので、隣接するコイルエレメント間の電圧差を低減され、回路素子の破損を防止できる。【選択図】　　図２
2004097607.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ほぼ円筒形を成す４つのシングルループコイルエレメントと、
隣り合う上記シングルループコイルエレメントが２つずつペアを成し、上記各ペアにある２つの上記シングルループコイルエレメントが互いに隣接する場所で共通にグランド電位に接続するグランド接続部と、
上記グランド接続部の近傍に設けられている信号出力部と
を有するＲＦコイル。
【請求項２】
上記シングルループコイルエレメントは、隣り合う２つのコイルエレメント間の相互インダクタンスがほぼ０となるように、互いに重なり合って配置されている
請求項１記載のＲＦコイル。
【請求項３】
上記シングルループコイルエレメントは、隣り合う２つのコイルエレメントが互いに重なり合い、当該重なり合った部分の面積が他の隣り合うコイルエレメント間の重なり合った部分の面積と等しく形成されている
請求項１記載のＲＦコイル。
【請求項４】
上記シングルループコイルエレメントは、隣り合う２つのコイルエレメントが互いに重なり合い、当該重なり合った部分の面積は、コイルエレメント全体の面積の約１０％になるように形成されている
請求項１記載のＲＦコイル。
【請求項５】
上記シングルループコイルエレメントは、隣り合う２つのコイルエレメントの間隔が他の隣り合う２つのコイルエレメントの間隔と等しく形成されている
請求項１記載のＲＦコイル。
【請求項６】
静磁場及び勾配磁場の下で撮影の対象となる被検体に高周波磁場を印加して受信した磁気共鳴信号に基づいて被検体の画像を生成する磁気共鳴撮像装置であって、
上記高周波磁場によって上記被検体に励起された上記磁気共鳴信号を受信するＲＦコイルを有し、
上記ＲＦコイルは、ほぼ円筒形を成す４つのシングルループコイルエレメントと、
隣り合う上記シングルループコイルエレメントが２つずつペアを成し、上記各ペアにある２つの上記シングルループコイルエレメントが互いに隣接する場所で共通にグランド電位に接続するグランド接続部と、
上記グランド接続部の近傍に設けられている信号出力部と
を有する磁気共鳴撮像装置。
【請求項７】
上記シングルループコイルエレメントは、隣り合う２つのコイルエレメント間の相互インダクタンスがほぼ０となるように、互いに重なり合って配置されている
請求項６記載の磁気共鳴撮像装置。
【請求項８】
上記シングルループコイルエレメントは、隣り合う２つのコイルエレメントが互いに重なり合い、当該重なり合った部分の面積が他の隣り合うコイルエレメント間の重なり合った部分の面積と等しく形成されている
請求項６記載の磁気共鳴撮像装置。
【請求項９】
上記シングルループコイルエレメントは、隣り合う２つのコイルエレメントが互いに重なり合い、当該重なり合った部分の面積は、コイルエレメント全体の面積の約１０％になるように形成されている
請求項６記載の磁気共鳴撮像装置。
【請求項１０】
上記シングルループコイルエレメントは、隣り合う２つのコイルエレメントの間隔が他の隣り合う２つのコイルエレメントの間隔と等しく形成されている
請求項６記載の磁気共鳴撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＲＦ（Ｒａｄｉｏ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）コイル及び当該ＲＦコイルを用いて撮像を行う磁気共鳴撮像装置、特に、ほぼ円筒形に形成されたシングルループコイルエレメントを用いたフェーズドアレイＲＦコイルと、このようなＲＦコイルを用いた磁気共鳴撮像装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
磁気共鳴撮像装置において、撮像対象となる被検体の生体組織にスピン（ｓｐｉｎ）のＲＦ励起及び励起されたスピンが生じる磁気共鳴信号の受信を行い、当該受信信号に基づき、被検体の生体組織の内部を映像化する。
【０００３】
磁気共鳴信号を受信するフェーズドアレイコイルは、例えば、ほぼ円筒形を成す４つのシングルループコイルエレメントからなるものがある。これらのシングルループコイルエレメントは同じ大きさであり、円筒形の表面に沿ってループ状に形成され、全体として円筒形を成すように組み立てられている。
【０００４】
４つのシングルループコイルエレメントは、それぞれ２つずつペアを成して、円筒の中心軸を挟んで互いに対向して配置されている。また、隣接するコイル同士に相互インダクタンスをゼロにするように、隣接する部分を互いにオーバーラップさせ、コイル間の信号の干渉を抑制している。
このように構成されているＲＦコイルは、それぞれのチャネル（コイル）を独立して磁気共鳴信号を受信する場合、フェーズドアレイコイルと呼ばれる。
【０００５】
撮像を行うとき、被検体の生体組織、例えば、人間の頭部、腹部または膝などの撮像対象となる部位を４チャネルのシングルループコイルエレメントからなる円筒の内部空間に収容し、所定のプロトコルに従って送信用ＲＦコイル（または送受信兼用のＲＦコイル）にＲＦ信号を給電することにより、円筒の内部空間に収容されている被検体の生体組織にスピンが励起され、これによって生じた磁気共鳴信号が、例えば、スピンエコー（ｓｐｉｎｅｃｈｏ）またはグラディエントエコー（ｇｒａｄｉｅｎｔ　ｅｃｈｏ）として、受信用ＲＦコイルによって二次元空間若しくは三次元空間で収集される。そして、収集したエコー信号に従って、所定の信号処理により被検体内の生体組織を立体的に映像化できる。
【０００６】
上述した従来の多チャネルのフェーズドアレイコイルからなるＲＦコイルにおいて、各チャネルのコイルエレメントの給電部（信号出力部）ではシステムのグランド電位との関係によって電位が決まる。従来のフェーズドアレイコイルでは、バランを用いることによりグランド間のカップリングを切り離していた。
【０００７】
例えば、４チャネルのフェーズドアレイコイルにおいて、円筒形に配置されている４つのコイルそれぞれに、バランを介してＲＦ励起信号が外部に出力される。例えば、隣接する２つのコイルエレメントはそれぞれバランを介して、図示しないプリアンプに接続されている。このため、各コイルエレメントによって受信したＲＦ励起信号がプリアンプによって増幅され、データ収集部に入力される。
【０００８】
【特許文献１】
特開平１１−３１８８５１号公報
【特許文献２】
特開２０００−１８５０２１号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来のＲＦコイル及びそれを用いた磁気共鳴撮像装置において、それぞれのコイルエレメントに設けられているバランには、コイルエレメントとシステム間のケーブルのグランドシールドに誘起される大きな電圧がかかり、この誘起電圧がバランを構成するコンデンサなどの回路素子の耐圧を越えた場合は、バランが破損することがある。これによって、コイルの電気特性が不安定になるなどの不具合が生じることがある。
【００１０】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、シングルループのコイルを用いて構成された多チャネルのＲＦコイルにおいて、隣り合うコイル間の電位差を低減することにより、コイルのループ上の回路素子の破損を防ぎ、安定した動作特性を有するＲＦコイル及びこのＲＦコイルを用いた磁気共鳴撮像装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明のＲＦコイルは、ほぼ円筒形を成す４つのシングルループコイルエレメントと、隣り合う上記シングルループコイルエレメントが２つずつペアを成し、上記各ペアにある２つの上記シングルループコイルエレメントが互いに隣接する場所で共通にグランド電位に接続するグランド接続部と、上記グランド接続部の近傍に設けられているＲＦ励起信号の信号出力部とを有する。
【００１２】
また、本発明の磁気共鳴撮像装置は、静磁場及び勾配磁場の下で撮影の対象となる被検体に高周波磁場を印加して受信した磁気共鳴信号に基づいて被検体の画像を生成する磁気共鳴撮像装置であって、上記高周波磁場によって上記被検体に励起された磁気共鳴信号を受信するＲＦコイルを有し、上記ＲＦコイルは、ほぼ円筒形を成す４つのシングルループコイルエレメントと、隣り合う上記シングルループコイルエレメントが２つずつペアを成し、上記各ペアにある２つの上記シングルループコイルエレメントが互いに隣接する場所で共通にグランド電位に接続するグランド接続部と、上記グランド接続部の近傍に設けられているＲＦ励起信号の信号出力部とを有する。
【００１３】
また、本発明では、好適には、上記シングルループコイルエレメントは、隣り合う２つのコイルエレメント間の相互インダクタンスがほぼ０となるように、互いに重なり合って配置されている。
【００１４】
また、本発明では、好適には、上記シングルループコイルエレメントは、隣り合う２つのコイルエレメントが互いに重なり合い、当該重なり合った部分の面積が他の隣り合うコイルエレメント間の重なり合った部分の面積と等しく形成されている。
【００１５】
また、本発明では、好適には、上記シングルループコイルエレメントは、隣り合う２つのコイルエレメントが互いに重なり合い、当該重なり合った部分の面積は、コイルエレメント全体の面積の約１０％になるように形成されている。
【００１６】
さらに、本発明では、好適には、上記シングルループコイルエレメントは、隣り合う２つのコイルエレメントの間隔が他の隣り合う２つのコイルエレメントの間隔と等しく形成されている。
【００１７】
本発明によれば、ほぼ円筒形を成す４つのシングルループコイルエレメントによって構成されている受信用ＲＦコイルにおいて、隣接するシングルループのコイルエレメントが２つずつペアを成して、各ペアの２つのコイルエレメントがその隣接する部分において共通のグランド電位に接続されている。共通のグランド電位の近傍に、ＲＦ励起信号の信号出力部が設けられ、当該信号出力部を介して、ＲＦコイルによって受信されたＲＦ励起信号がデータ収集部に出力される。
このように構成された受信用ＲＦコイルにおいて、隣接するコイルエレメント間の電圧差が低減されるので、この電圧差に起因する回路素子の破損が防止され、ＲＦコイルの電気特性の安定性が改善される。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態に係る磁気共鳴撮影システムについて図面に関連付けて説明する。
【００１９】
図１は、本発明に係る磁気共鳴撮影装置を採用した磁気共鳴撮影（ＭＲＩ：Ｍａｇｎｅｔｉｃ　Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ　Ｉｍａｇｉｎｇ）システムの一実施形態を示す構成図である。
【００２０】
本実施形態に係るＭＲＩシステム１０は、図１に示すように、マグネットからの放射電磁波の洩漏や外乱電磁波の進入を防止する閉空間を形成した図示しないスキャンルームに配設されるＭＲＩ装置２０、及び例えば、スキャンルームに隣接して設けられた操作ルーム内のオペレータが操作等するオペレータコンソール３０を主構成要素として有している。
【００２１】
以下、ＭＲＩ装置２０、及びオペレータコンソール３０について順を追って説明する。
【００２２】
ＭＲＩ装置２０は、図１に示すように、マグネットシステム２１、ＲＦ駆動部２２、勾配駆動部２３、データ収集部２４、制御部２５、及びクレードル２６を有している。
【００２３】
マグネットシステム２１は、図１に示すように、概ね円柱状の内部空間（ボア：ｂｏｒｅ）２１１を有し、ボア２１１内には、クッションを介して被検体５０を載せたクレードル２６が図示しない搬送部によって搬入される。
【００２４】
マグネットシステム２１内には、図１に示すように、ボア２１１内のマグネットセンタ（走査する中心位置）の周囲に、主磁場マグネット部２１２、勾配コイル部２１３、及びＲＦコイル部２１４が配置されている。
【００２５】
主磁場マグネット部２１２、及び勾配コイル部２１３は、検査時に被検体４０が位置するボア２１１内の空間を挟んで対向する１対のコイルからなる。
【００２６】
主磁場マグネット部２１２は、ボア２１１内に静磁場を形成する。静磁場の方向は、例えば概ね被検体４０の体軸方向と平行である。すなわち、平行磁場を形成する。主磁場マグネット部２１２を構成する一対の主磁場マグネットは、例えば超伝導電磁石、あるいは永久磁石や常伝導電磁石などを用いて構成される。
【００２７】
勾配コイル部２１３は、ＲＦコイル部２１４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、主磁場マグネット部２１２が形成した静磁場の強度に勾配を付ける勾配磁場を発生する。
勾配コイル部２１３が発生する勾配磁場は、スライス（ｓｌｉｃｅ）勾配磁場、リードアウト（ｒｅａｄ　ｏｕｔ）勾配磁場及びフェーズエンコード（ｐｈａｓｅ　ｅｎｃｏｄｅ）勾配磁場の３種類であり、これら３種類の勾配磁場に対応して勾配コイル部２１３は３系統の勾配コイルを有する。
【００２８】
ＲＦコイル部２１４は、主磁場マグネット部２１２が形成した静磁場空間内で被検体４０の体内のスピンを励起するための高周波磁場を形成する。ここで、高周波磁場を形成することをＲＦ励起信号の送信という。ＲＦコイル部２１４は、被検体４０の体内に励起されたスピンが生じる電磁波を磁気共鳴信号として受信する。
ＲＦコイル部２１４は、図示しない送信用コイル及び受信用コイルを有する。送信用コイル及び受信用コイルは、同じコイルを兼用するかあるいはそれぞれ専用のコイルを用いる。
【００２９】
なお、ＲＦコイル部２１４は、ＲＦ駆動部２２によるプロトコル対応の駆動信号ＤＲ１を受けて高周波磁場を形成する。
磁気共鳴撮影処理においては、１ＴＲ（ｒｅｐｅａｔ　ｔｉｍｅ、磁気共鳴撮像における繰り返し周期）毎に用いるパルスシーケンス（スキャンシーケンス）の数は、被検部位毎に対応して設定されたプロトコルによって異なる。
例えば頭部、胸部、腹部等の被検部位に応じたプロトコル毎に、それぞれ異なる回数、例えば６４回〜５１２回繰り返されて、６４ビューから５１２ビューのビューデータが得られる。
【００３０】
ＲＦ駆動部２２は、制御部２５の指示に基づいたプロトコル対応の駆動信号ＤＲ１をＲＦコイル部２１４に与えてＲＦ励起信号を発生させて、被検体４０の体内のスピンを励起する。
【００３１】
勾配駆動部２３は、制御部２５の指示に基づいたプロトコル対応の駆動信号ＤＲ２を勾配コイル部２１３に与えて勾配磁場を発生させる。
勾配駆動部２３は、勾配コイル部２１３の３系統の勾配コイルに対応して、図示しない３系統の駆動回路を有する。
【００３２】
データ収集部２４は、ＲＦコイル部２１４の受信用コイルまたは送受信兼用コイルによってが受信したＲＦ励起信号を取り込み、それをローデータ（ｒａｗ
ｄａｔａ）として収集して、オペレータコンソール３０のデータ処理部３１に出力する。
【００３３】
制御部２５は、オペレータコンソール３０のデータ処理部３１から送られてくる被検体４０の被検部位に対応した実行すべきプロトコルに即して、あらかじめ決められた繰り返し時間ＴＲ内において所定のパルスシーケンスが所定回数繰り返される駆動信号ＤＲ１をＲＦコイル部２１４に印加するようにＲＦ駆動部２２を制御する。
【００３４】
同様に、制御部２５は、実行すべきプロトコルに即して、１ＴＲ内に、所定のパターンのパルス信号を勾配コイル２１３に印加するように勾配駆動部２３を制御する。
また、制御部２５は、ＲＦコイル部２１４が受信した受信信号を取り込み、それをローデータとして収集して、オペレータコンソール３０のデータ処理部３１に出力するように、データ収集部２４を制御する。
【００３５】
オペレータコンソール３０は、図１に示すように、データ処理部３１、画像データベース３２、画像処理データベース３３、操作部３４、及び表示部３５を有している。
【００３６】
データ処理部３１には、制御部２５が接続されており、制御部２５の上位にあってそれを統括する。
また、データ処理部３１には、画像データベース３２、画像処理データベース３３、操作部３４、及び表示部３５が接続されている。
【００３７】
データ処理部３１は、データ収集部２４から取り込んだローデータを図示しないメモリに記憶する。メモリ内にはデータ空間が形成される。メモリに形成されるデータ空間は、２次元フーリエ空間を構成する。
データ処理部３１は、これら２次元フーリエ空間のデータを２次元逆フーリエ変換、すなわちフーリエ周波数空間から実空間への変換を行って、被検体４０の画像を生成（再構成）する。
なお、２次元フーリエ空間をｋスペースともいう。
【００３８】
また、データ処理部３１は、画像処理データベース３３から複数の画像処理アプリケーションであるフーリエ変換、画像フィルタ、歪み補正等をどの順序で行うかを記述した画像処理プロトコルを読み込み、その内容に従って画像を処理する。そして、データ処理部３１は、再構成された画像データを画像データベース３２に保存する。
【００３９】
画像データベース３２は、例えば記録再生可能なディスク装置等により構成され、上述したように、データ収集部２４で収集されたローデータ、及び再構成された再構成画像データを記録する。また、データ処理部３１により、指定の画像処理アプリケーションに従って処理を行う場合に、記録されたローデータが読み出される。なお、通常の撮像処理では、画像再構成が行われたとき、再構成された画像が画像データベース３２に記録され、ローデータが破棄されるが、必要に応じて、例えば、操作部３４からの指示に従って、ローデータを画像データベース３２に保存することも可能である。
【００４０】
画像処理データベース３３は、例えば記録再生可能なディスク装置等により構成され、上述したように、画像処理アプリケーションプログラム、画像処理プロトコルデータが記録されており、データ処理部３１により適宜アクセスされる。
【００４１】
操作部３４は、ポインティングデバイスを備えたキーボードやマウス等により構成され、オペレータの操作に応じた操作信号をデータ処理部３１に出力する。また、操作部３４からは、例えば、上述した実行すべきプロトコルの入力が行われる。データ処理部３１は、操作部３４から入力されたプロトコルに関する情報（プロトコル番号等）を制御部２５に供給する。
【００４２】
表示部３５は、グラフィックディスプレイ等により構成され、操作部３４からの操作信号に応じて、ＭＲＩ装置２０の動作状態に応じた所定の情報を表示するとともに、データ処理部３１による再構成画像を表示する。
【００４３】
次に、本実施形態の磁気共鳴撮像装置に用いられる受信用ＲＦコイルについて、図面を参照しながら具体的に説明する。
【００４４】
図２は、本実施形態の磁気共鳴撮像装置に用いられているＲＦコイル１００の一構成例を示している。
図示のように、ＲＦコイル１００は、４つのコイルエレメント１０１，１０２，１０３及び１０４によって構成されている。４つのコイルエレメント１０１〜１０４は、シングルループコイルであり、４つのシングルループコイルエレメントが円筒形に組み立てられている。
【００４５】
本例の受信用ＲＦコイル１００において、４つのコイルエレメント１０１〜１０４により、被検体の生体組織に誘起されたＭＲ信号がそれぞれ独立して収集される。即ち、本例の受信用ＲＦコイル１００は、４チャネルのフェーズドアレイコイルによって構成されている。
【００４６】
また、図２に示すように、受信用ＲＦコイル１００において、隣り合うコイルアレイが互いに一部分が重なり合う（オーバーラップする）ように配置されている。なお、オーバーラップ部分の面積は、コイルエレメントの全体の面積の約１０％となるように配置されている。
さらに、隣り合う２つのコイルエレメントがペアを成しており、各ペアの２つのコイルエレメントのグランド電位が共通化される。即ち、図示のように、コイルエレメント１０１と１０２は共通のグランド電位に保持され、コイルエレメント１０３と１０４は共通のグランド電位に保持されている。それぞれのコイルエレメントにＲＦ励起信号を出力する信号出力部は、ループを成しているコイルエレメント上、グランド電位が共通化した箇所に設定されている。
【００４７】
図３は、図２に示す受信用ＲＦコイル１００を円筒形の長軸方向からみた断面図を示している。図示のように、ＲＦコイル１００を構成する４つのシングルループコイルエレメント１０１〜１０４は、円筒形の長軸からみた場合、円周の一部分（ほぼ円周の４分の１）を成している。
【００４８】
ＲＦコイル１００において、円周方向に沿って隣り合う２つのコイルエレメントの一部分が互いにオーバーラップするように形成されている。また、コイルエレメント間のオーバーラップ部分の面積は、すべて等しくなるように形成されている。なお、オーバーラップ部分の面積は、例えば、各コイルエレメントの面積の約１０％に等しくなるように配置されている。
さらに、オーバーラップ部分において、それぞれのコイルエレメント間の距離はほぼ等しく形成されている。
【００４９】
隣り合う２つのコイルエレメント１０１と１０２がペアを成して、同様に、隣り合う２つのコイルエレメント１０３と１０４もペアを成している。各ペアの２つのコイルエレメントにおいて、オーバーラップの部分で共通のグランド電位に接続されている。
【００５０】
図４は、図１に示すＲＦコイル１００を展開した状態を示している。図４（ａ）は、ペアを成しているコイルエレメント１０１と１０２が展開した状態を示し、同図（ｂ）は、ペアを成しているコイルエレメント１０３と１０４が展開した状態を示している。なお、図４（ａ）及び（ｂ）において、それぞれのコイルエレメントに配置されている回路素子、例えば、コンデンサも示されている。
なお、ＲＦコイル１００は受信用として、各コイルエレメントのコイルループにデカップリング回路がそれぞれ接続されている。ただし、図４（ａ）及び（ｂ）には、デカップリング回路が省略されている。
【００５１】
図４（ａ）に示すように、コイルエレメント１０１と１０２のオーバーラップ部分において、２つのコイルエレメントが共通のグランド電位に接続されている。そして、接地点からコンデンサＣ１を介して、コイルエレメント１０１が端子Ｔｃ１に接続されている。また、接地点からコンデンサＣ２を介して、コイルエレメント１０２が端子Ｔｃ２に接続されている。このように、コイルエレメント１０１と１０２において、それぞれの接地点の近傍に信号出力部が設けられている。コイルエレメント１０１と１０２それぞれによって受信されたＲＦ励起信号が、端子Ｔｃ１とＴｃ２を介して、図示しないプリアンプに入力され、プリアンプによって増幅されたＲＦ励起信号がデータ収集部２４に出力される。
【００５２】
同様に、図４（ｂ）に示すように、コイルエレメント１０３と１０４のオーバーラップ部分において、２つのコイルエレメントが共通のグランド電位に接続されている。そして、接地点からコンデンサＣ３を介して、コイルエレメント１０３が端子Ｔｃ３に接続されている。また、接地点からコンデンサＣ４を介して、コイルエレメント１０４が端子Ｔｃ４に接続されている。このように、コイルエレメント１０３と１０４において、それぞれの接地点の近傍に信号出力部が設けられている。
コイルエレメント１０３と１０４それぞれによって受信されたＲＦ励起信号が、各コイルエレメントに設けられている信号出力部を介して、図示しないプリアンプによって増幅され、データ収集部２４に出力される。
【００５３】
上述したように、本実施形態の磁気共鳴撮像装置を構成する受信用ＲＦコイルにおいて、隣り合うコイルエレメントが２つずつペアを成しており、各ペアの２つのコイルエレメントにおいて、オーバーラップする部分においてグランド電位が共通化されている。これによって、隣接するコイル間の電位差が低減され、コイル間の電位差による回路素子の破損を防止でき、コイルエレメントの安定性を改善できる。また、隣り合うコイルエレメントのグランド電位を共通化することによって、各コイルエレメントから磁気共鳴信号を出力するためのバランを要しなくなり、各コイルエレメントにおいて信号出力部の接続を簡略化することができる。
【００５４】
さらに、本例のＲＦコイル１００において、ペアを成している一対のコイルエレメントが互いにオーバーラップして配置され、このオーバーラップ部分の面積は、すべてのコイルエレメントにおいて等しくなるように、例えば、各コイルエレメントの面積のほぼ１０％となるように、それぞれのコイルエレメントが円筒形の表面にそって配置されているので、隣接するコイルエレメント間の相互インダクタンスによって生じた電磁誘導が大きさが同じく極性が反対になるので、互いに打ち消しあって影響が生じない。
【００５５】
次に、上述した構成を有する本実施形態の磁気共鳴撮像装置の全体の動作について説明する。
【００５６】
この磁気共鳴撮影用パルスシーケンスは、いわゆるスピンエコー（ＳＥ：Ｓｐｉｎ　Ｅｃｈｏ）法、グラディエントエコー（ＧＲＥ：ＧＲａｄｉｅｎｔ　Ｅｃｈｏ）法、ファーストスピンエコー（ＦＳＥ：Ｆａｓｔ　Ｓｐｉｎ　Ｅｃｈｏ）法、ファーストリカバリＳＥ（Ｆａｓｔ　Ｒｅｃｏｖｅｒｙ　Ｓｐｉｎ　Ｅｃｈｏ）法、エコープラナー・イメージング（ＥＰＩ：Ｅｃｈｏ　Ｐｌａｎａｒ　Ｉｍａｇｉｎｇ）法等、各撮影方法によって異なる。
【００５７】
ここで、各撮影方法のパルスシーケンスのうち、ＳＥ法のパルスシーケンスについて、図５に関連付けて説明する。
図５（ａ）はＳＥ法におけるＲＦ励起用の９０°パルス及び１８０°パルスのシーケンスであり、ＲＦ駆動部２２がＲＦコイル部２１４の送信用コイル（または送受信兼用コイル）に印加する駆動信号ＤＲ１に相当する。
図５（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、及び（ｅ）は、それぞれスライス勾配Ｇｓ、リードアウト勾配Ｇｒ、フェーズエンコード勾配Ｇｐ、及びスピンエコーＭＲのシーケンスであり、スライス勾配Ｇｓ、リードアウト勾配Ｇｒ、及びフェーズエンコード勾配Ｇｐのパルスは、勾配駆動部２３が勾配コイル部２１３に印加する駆動信号ＤＲ２に相当する。
【００５８】
図５（ａ）に示すように、ＲＦ駆動部２２によりＲＦコイル部２１４の送信用コイルに対して９０°パルスが印加され、スピンの９０°励起が行われる。このとき、図５（ｂ）に示すように、勾配駆動部２３により勾配コイル部２１３に対してスライス勾配パルスＧｓが印加され、所定のスライスについて選択励起が行われる。
図５（ａ）に示すように、９０°励起から所定の時間後に、ＲＦ駆動部２２によりＲＦコイル部２１４の送信用コイルに対して１８０°パルスが印加され、１８０°励起、すなわちスピン反転が行われる。このときも、図５（ｂ）に示すように、勾配駆動部２３により勾配コイル部２１３に対してスライス勾配パルスＧｓが印加され、同じスライスについて選択的な反転が行われる。
【００５９】
図５（ｃ）及び（ｄ）に示すように、９０°励起とスピン反転の間の期間に、勾配駆動部２３により勾配コイル部２１３に対してリードアウト勾配パルスＧｒ、及びフェーズエンコード勾配パルスＧｐが印加される。
そして、リードアウト勾配パルスＧｒによりスピンのディフェーズが行われ、フェーズエンコード勾配パルスＧｐによりスピンのフェーズエンコードが行われる。
【００６０】
スピン反転後、図５（ｂ）に示すように、勾配駆動部２３により勾配コイル部２１３に対してリードアウト勾配パルスＧｒが印加されて、これに応じてスピンがリフェーズされて、図５（ｅ）に示すように、スピンエコーＭＲが発生される。スピンエコーＭＲの信号強度は、９０°励起からＴＥ（ｅｃｈｏ　ｔｉｍｅ）後の時点で最大となる。
このスピンエコーＭＲは、データ収集部２４によりビューデータとして収集される。そして、データ収集部２４によって収集されたビューデータがオペレータコンソール３０のデータ処理部３１に出力される。
【００６１】
データ処理部３１では、データ収集部２４から入力したデータがメモリに記憶され、メモリ内にデータ空間が形成される。データ処理部３１では、これら２次元フーリエ空間のデータを２次元逆フーリエ変換して被検体４０の被検部位の画像が生成（再構成）される。
【００６２】
以上説明したように、本実施形態の受信用ＲＦコイル及びそれを用いた磁気共鳴撮像装置によれば、隣接するコイルエレメントのグランド電位を共通化し、グランド電位の近傍にＲＦ励起信号の信号出力部を設けることによって、隣接するコイルエレメント間の高電圧差を解消でき、この高電圧差による回路素子の破損を防ぐことができ、ＲＦコイル全体の電気特性の安定化が改善される。
また、ペアを成している一対のコイルエレメントが互いにオーバーラップして配置されているので、隣接するコイルエレメント間の相互インダクタンスによって生じた電磁誘導が大きさが同じく極性が反対になるので、互いに打ち消しあって影響が生じない。
【００６３】
なお、本発明にかかるＲＦコイルは、上述した構成に限定されることなく、他の構成をとることも可能である。即ち、ループを成しているコイル上、仮想のグランド電位の近傍にＲＦ励起信号の信号出力部を設けることによって、コイルエレメント間の電圧差を低減でき、これによってコイル上の回路素子の破損を防止でき、ＲＦコイルの電気特性の安定化がはかれる。
【００６４】
図６は、本発明の受信用ＲＦコイルの他の構成例を示している。本例の受信用ＲＦコイル１００ａは、図２に示したＲＦコイル１００と同様に、ほぼ円筒形を成す４つのシングルループコイルエレメント１０１，１０２，１０３及び１０４によって構成されている。隣接する２つのコイルエレメントが互いにオーバーラップするように配置されている。
図示のように、この構成例において、ＲＦコイル１００ａの信号出力部は、シングルループコイルエレメント１０１〜１０４が成している円筒形の長軸方向において、ほぼ中間点Ａ１〜Ａ４に設けられている。
【００６５】
図６において、各コイルエレメントにおいて円筒形の長軸方向における電位の分布の一例を示している。図示のように、コイルエレメントの長軸方向において、ＲＦ励起信号の電位は、例えば、正弦波に従って分布している。円筒形の長軸方向の両端及び中間点において、仮想的な接地電位が現れる。このため、図６に示すように、長軸方向のほぼ中間点にＲＦ励起信号の信号出力部を設けることによって、信号出力部におけるコイルエレメント間の電圧差を小さく保持することができ、高電圧差に起因する回路素子の破損を防止できる。これによってＲＦコイルの電気的特性の安定性を改善できる。
【００６６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のＲＦコイル及びそれを用いて構成された磁気共鳴撮像装置によれば、ＲＦコイルを構成するそれぞれのコイルエレメントに対して、隣接する一対のコイルエレメントのグランド電位を共通化し、共通化したグランド電位の近傍にＲＦ励起信号の信号出力部を設けることにより、信号出力部付近において隣接するコイル間の電圧差を低減でき、高電圧差による回路素子の破損を防止できる。また、ループ上のコイルエレメントにおいて、ＲＦ励起信号の仮想的なグランド電位の近傍に信号出力部を設けることによって、同じ効果を達成することができる。
このため、本発明のＲＦコイル及びそれを用いた磁気共鳴撮像装置によれば、ＲＦコイルの電気的特性の安定化を図ることができる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る磁気共鳴撮像装置を含む磁気共鳴撮像システムの一実施形態を示す構成図である。
【図２】本実施形態の磁気共鳴撮像装置に用いられる受信用ＲＦコイルの一例を示す構成図である。
【図３】受信用ＲＦコイルの具体的な構成を示す断面図である。
【図４】受信用ＲＦコイルの具体的な構成を示す展開図である。
【図５】本実施形態の磁気共鳴撮像装置の撮像時の信号波形を示す波形図である。
【図６】本発明の受信用ＲＦコイルの他の構成例を示す構成図である。
【符号の説明】
１０…ＭＲＩシステム、２０…ＭＲＩ装置、２１…マグネットシステム、２１１…ボア、２１２…主磁場マグネット部、２１３…勾配コイル部、２１４…ＲＦコイル部、２２…ＲＦ駆動部、２３…勾配駆動部、２４…データ収集部、２５…制御部、２６…クレードル、３０…オペレータコンソール、３１…データ処理部、３２…画像データベース、３３…画像処理データベース、３４…操作部、３５…表示部、４０…被検体、１００，１００ａ…受信用ＲＦコイル、１０１〜１０４…シングルループコイルエレメント。
【図１】
2004097607.tif 000003
【図２】
2004097607.tif 000004
【図３】
2004097607.tif 000005
【図４】
2004097607.tif 000006
【図５】
2004097607.tif 000007
【図６】
2004097607.tif 000008