(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気共鳴撮影の対象を支持するテーブルと前記テーブルに搭載される受信コイルとを有するＲＦ信号受信装置であって、
前記受信コイルは、
コイルの電流経路を形成する導電パターンとそれに接続された回路部品が設けられた外面および前記対象に面する内面を有する筒状のコイル本体と、
前記コイル本体を外側から隙間を隔てて包囲する筒状の鞘部材と、
前記隙間を前記コイル本体および前記鞘部材の両端部分において閉鎖する閉鎖手段と、
前記隙間に外部から気体の流入を可能にする気体入口と、
前記隙間から外部に気体の流出を可能にする気体出口とを具備し、
前記テーブルは、
前記気体入口および気体出口を通じて前記隙間に気体を流通させる気体流通手段を具備する、
ことを特徴とするＲＦ信号受信装置。
【請求項２】
前記テーブルは、前記受信コイルの搭載位置において前記気体入口および前記気体出口を前記気体流通手段に結合する結合手段を有する、
ことを特徴とする請求項１に記載のＲＦ信号受信装置。
【請求項３】
前記結合手段は前記気体入口および前記気体出口を前記気体流通手段に着脱可能に結合する、
ことを特徴とする請求項２に記載のＲＦ信号受信装置。
【請求項４】
前記気体は空気である、
ことを特徴とする請求項１ないし請求項３のうちのいずれか１つに記載のＲＦ信号受信装置。
【請求項５】
撮影の対象に静磁場、勾配磁場およびＲＦ磁場を印加して磁気共鳴信号を発生させる磁場印加手段と、前記磁気共鳴信号を受信する受信手段と、前記受信した磁気共鳴信号に基づいて画像を生成する画像生成手段とを有する磁気共鳴撮影装置であって、
前記受信手段は前記対象を支持するテーブルと前記テーブルに搭載される受信コイルとを有し、
前記受信コイルは、
コイルの電流経路を形成する導電パターンとそれに接続された回路部品が設けられた外面および前記対象に面する内面を有する筒状のコイル本体と、
前記コイル本体を外側から隙間を隔てて包囲する筒状の鞘部材と、
前記隙間を前記コイル本体および前記鞘部材の両端部分において閉鎖する閉鎖手段と、
前記隙間に外部から気体の流入を可能にする気体入口と、
前記隙間から外部に気体の流出を可能にする気体出口とを具備し、
前記テーブルは、
前記気体入口および気体出口を通じて前記隙間に気体を流通させる気体流通手段を具備する、
ことを特徴とする磁気共鳴撮影装置。
【請求項６】
前記テーブルは、前記受信コイルの搭載位置において前記気体入口および前記気体出口を前記気体流通手段に結合する結合手段を有する、
ことを特徴とする請求項５に記載の磁気共鳴撮影装置。
【請求項７】
前記結合手段は前記気体入口および前記気体出口を前記気体流通手段に着脱可能に結合する、
ことを特徴とする請求項６に記載の磁気共鳴撮影装置。
【請求項８】
前記気体は空気である、
ことを特徴とする請求項５ないし請求項７のうちのいずれか１つに記載の磁気共鳴撮影装置。
【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）信号受信装置および磁気共鳴撮影装置に関し、とくに、磁気共鳴撮影の対象を支持するテーブル（ｔａｂｌｅ）とこのテーブルに搭載される受信コイル（ｃｏｉｌ）とを有するＲＦ信号受信装置および磁気共鳴撮影装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
磁気共鳴撮影（ＭＲＩ：Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ  Ｉｍａｇｉｎｇ）装置では、マグネットシステム（ｍａｇｎｅｔ  ｓｙｓｔｅｍ）の内部空間、すなわち、静磁場を形成した撮影空間に撮影の対象を搬入し、勾配磁場およびＲＦ磁場を印加して対象内のスピンを励起して磁気共鳴信号を発生させ、その受信信号に基づいて画像を再構成する。
【０００３】
ＳＮＲ（ｓｉｇｎａｌ−ｔｏ−ｎｏｉｓｅ  ｒａｔｉｏ）の良い受信信号を得るために、対象のごく近くに設けた専用の受信コイルで磁気共鳴信号を受信することが行われる。とくに膝や肘の関節を撮影する場合等は脚部や腕部を挿入するのに適した筒型の構造を持つ受信コイルが用いられる。
【０００４】
受信コイルには、送信コイルすなわちＲＦ磁場印加用のコイルとの電磁的結合を阻止するデカップリング（ｄｅｃｏｕｐｌｉｎｇ）回路が設けられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ＲＦ磁場の送信時にはデカップリング回路に大きな誘導電流が流れるので、ダイオード等がその内部抵抗によって発熱する。この発熱は、受信コイルを装着した対象にとって好ましいものではないので、発熱体を極力対象から離すようにしているが、これはＳＮＲの悪化に通じるので自ずと限度があり、必ずしも十分な対策を行うことができない。
【０００６】
そこで、本発明の課題は、ＳＮＲを悪化させることなく受信コイルの発熱の影響を低減することが可能なＲＦ信号受信装置および磁気共鳴撮影装置を実現することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
（１）上記の課題を解決するためのひとつの観点での発明は、磁気共鳴撮影の対象を支持するテーブルと前記テーブルに搭載される受信コイルとを有するＲＦ信号受信装置であって、前記受信コイルは、コイルの電流経路を形成する導電パターンとそれに接続された回路部品が設けられた外面および前記対象に面する内面を有する筒状のコイル本体と、前記コイル本体を外側から隙間を隔てて包囲する筒状の鞘部材と、前記隙間を前記コイル本体および前記鞘部材の両端部分において閉鎖する閉鎖手段と、前記隙間に外部から気体の流入を可能にする気体入口と、前記隙間から外部に気体の流出を可能にする気体出口とを具備し、前記テーブルは、前記気体入口および気体出口を通じて前記隙間に気体を流通させる気体流通手段を具備する、ことを特徴とするＲＦ信号受信装置である。
【０００８】
（２）上記の課題を解決するための他の観点での発明は、撮影の対象に静磁場、勾配磁場およびＲＦ磁場を印加して磁気共鳴信号を発生させる磁場印加手段と、前記磁気共鳴信号を受信する受信手段と、前記受信した磁気共鳴信号に基づいて画像を生成する画像生成手段とを有する磁気共鳴撮影装置であって、前記受信手段は前記対象を支持するテーブルと前記テーブルに搭載される受信コイルとを有し、前記受信コイルは、コイルの電流経路を形成する導電パターンとそれに接続された回路部品が設けられた外面および前記対象に面する内面を有する筒状のコイル本体と、前記コイル本体を外側から隙間を隔てて包囲する筒状の鞘部材と、前記隙間を前記コイル本体および前記鞘部材の両端部分において閉鎖する閉鎖手段と、前記隙間に外部から気体の流入を可能にする気体入口と、前記隙間から外部に気体の流出を可能にする気体出口とを具備し、前記テーブルは、前記気体入口および気体出口を通じて前記隙間に気体を流通させる気体流通手段を具備する、ことを特徴とする磁気共鳴撮影装置である。
【０００９】
（１）および（２）に記載の各観点での発明では、コイル本体と鞘部材の間の隙間に気体を流通させてコイルから発生する熱を外部に運び出すので、コイル本体の内側に収容される対象への影響が軽減される。
【００１０】
前記テーブルは、前記受信コイルの搭載位置において前記気体入口および前記気体出口を前記気体流通手段に結合する結合手段を有することが、テーブルへの搭載と同時に気体入口および気体出口を気体流通手段に結合する点で好ましい。
【００１１】
前記結合手段は前記気体入口および前記気体出口を前記気体流通手段に着脱可能に結合することが、受信コイルを撮影目的に応じて付け替える点で好ましい。
前記気体は空気であることが、最もありふれている点で好ましい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、本発明は実施の形態に限定されるものではない。図１に磁気共鳴撮影装置のブロック（ｂｌｏｃｋ）図を示す。本装置は本発明の実施の形態の一例である。本装置の構成によって、本発明の装置に関する実施の形態の一例が示される。
【００１３】
同図に示すように、本装置はマグネットシステム１００を有する。マグネットシステム１００は主磁場コイル（ｃｏｉｌ）部１０２、勾配コイル部１０６および送信コイル部１０８を有する。これら各コイル部は概ね円筒状もしくは円盤状の形状を有し、互いに同軸的に配置されている。マグネットシステム１００の概ね円柱状の内部空間（ボア：ｂｏｒｅ）に、撮影の対象１がクレードル（ｃｒａｄｌｅ）に搭載されて図示しない搬送手段により搬入および搬出される。対象１の撮影部位が受信コイル部１１０の中に収容されている。受信コイル部１１０については後にあらためて説明する。
【００１４】
主磁場コイル部１０２はマグネットシステム１００の内部空間に静磁場を形成する。静磁場の方向は概ね対象１の体軸の方向に平行である。すなわちいわゆる水平磁場を形成する。主磁場コイル部１０２は例えば超伝導コイルを用いて構成される。なお、超伝導コイルに限らず常伝導コイル等を用いて構成してもよいのはもちろんである。
【００１５】
勾配コイル部１０６は、互いに垂直な３軸すなわちスライス（ｓｌｉｃｅ）軸、位相軸および周波数軸の方向において、それぞれ静磁場強度に勾配を持たせるための３つの勾配磁場を生じる。
【００１６】
スライス軸方向の勾配磁場をスライス勾配磁場ともいう。位相軸方向の勾配磁場を位相エンコード（ｐｈａｓｅ  ｅｎｃｏｄｅ）勾配磁場ともいう。周波数軸方向の勾配磁場をリードアウト（ｒｅａｄ  ｏｕｔ）勾配磁場ともいう。このような勾配磁場の発生を可能にするために、勾配コイル部１０６は図示しない３系統の勾配コイルを有する。以下、勾配磁場を単に勾配ともいう。
【００１７】
送信コイル部１０８は静磁場空間に対象１の体内のスピン（ｓｐｉｎ）を励起するためのＲＦ磁場を形成する。以下、ＲＦ磁場を形成することをＲＦ励起信号の送信ともいう。また、ＲＦ励起信号をＲＦパルスともいう。励起されたスピンが生じる電磁波すなわち磁気共鳴信号は、受信コイル部１１０によって受信される。
【００１８】
勾配コイル部１０６には勾配駆動部１３０が接続されている。勾配駆動部１３０は勾配コイル部１０６に駆動信号を与えて勾配磁場を発生させる。勾配駆動部１３０は、勾配コイル部１０６における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。
【００１９】
送信コイル部１０８にはＲＦ駆動部１４０が接続されている。ＲＦ駆動部１４０は送信コイル部１０８に駆動信号を与えてＲＦパルスを送信し、対象１の体内のスピンを励起する。
【００２０】
受信コイル部１１０にはデータ収集部１５０が接続されている。データ収集部１５０は、受信コイル部１１０が受信した受信信号をサンプリング（ｓａｍｐｌｉｎｇ）によって取り込み、それをディジタルデータ（ｄｉｇｉｔａｌ  ｄａｔａ）として収集する。
【００２１】
勾配駆動部１３０、ＲＦ駆動部１４０およびデータ収集部１５０には制御部１６０が接続されている。制御部１６０は、勾配駆動部１３０ないしデータ収集部１５０をそれぞれ制御して撮影を遂行する。
【００２２】
マグネットシステム１００、勾配駆動部１３０、ＲＦ駆動部１４０および制御部１６０からなる部分は、本発明における磁場印加手段の実施の形態の一例である。クレードル、受信コイル部１１０およびデータ収集部１５０からなる部分は、本発明における受信手段の実施の形態の一例である。
【００２３】
制御部１６０は、例えばコンピュータ（ｃｏｍｐｕｔｅｒ）等を用いて構成される。制御部１６０は図示しないメモリ（ｍｅｍｏｒｙ）を有する。メモリは制御部１６０用のプログラムおよび各種のデータを記憶している。制御部１６０の機能は、コンピュータがメモリに記憶されたプログラムを実行することにより実現される。
【００２４】
データ収集部１５０の出力側はデータ処理部１７０に接続されている。データ収集部１５０が収集したデータがデータ処理部１７０に入力される。データ処理部１７０は、例えばコンピュータ等を用いて構成される。データ処理部１７０は図示しないメモリを有する。メモリはデータ処理部１７０用のプログラムおよび各種のデータを記憶している。
【００２５】
データ処理部１７０は制御部１６０に接続されている。データ処理部１７０は制御部１６０の上位にあってそれを統括する。本装置の機能は、データ処理部１７０がメモリに記憶されたプログラムを実行することによりを実現される。
【００２６】
データ処理部１７０は、データ収集部１５０が収集したデータをメモリに記憶する。メモリ内にはデータ空間が形成される。このデータ空間は２次元フーリエ（Ｆｏｕｒｉｅｒ）空間を構成する。以下、フーリエ空間をｋスペース（ｋ−ｓｐａｃｅ）ともいう。データ処理部１７０は、ｋスペースのデータを２次元逆フ−リエ変換することにより対象１の画像を再構成する。データ処理部１７０は、本発明における画像生成手段の実施の形態の一例である。
【００２７】
データ処理部１７０には表示部１８０および操作部１９０が接続されている。表示部１８０は、グラフィックディスプレー（ｇｒａｐｈｉｃ  ｄｉｓｐｌａｙ）等で構成される。操作部１９０はポインティングデバイス（ｐｏｉｎｔｉｎｇｄｅｖｉｃｅ）を備えたキーボード（ｋｅｙｂｏａｒｄ）等で構成される。
【００２８】
表示部１８０は、データ処理部１７０から出力される再構成画像および各種の情報を表示する。操作部１９０は、使用者によって操作され、各種の指令や情報等をデータ処理部１７０に入力する。使用者は表示部１８０および操作部１９０を通じてインタラクティブ（ｉｎｔｅｒａｃｔｉｖｅ）に本装置を操作する。
【００２９】
図２および図３に、マグネットシステム１００とそのボア内における対象１および受信コイル部１１０の関係を略図によって示す。図２は一部を断面とした側面図、図３は図２についてのＡ−Ａ断面図である。
【００３０】
同図に示すように、マグネットシステム１００の下部はテーブル（ｔａｂｌｅ）３００となっている。テーブル３００の上面にはクレードル５００があり、その上に受信コイル部１１０が搭載されている。対象１の撮影部位が受信コイル部１１０の内部に収容されている。テーブル３００およびクレードル５００からなる部分は、本発明におけるテーブルの実施の形態の一例である。受信コイル部１１０は、本発明における受信コイルの実施の形態の一例である。
【００３１】
図４および図５に、受信コイル部１１０の詳細な構成を、その取り付け部分付近におけるクレードル５００およびテーブル３００の構成とともに、略図によって示す。図４は図２と同じ方向からみた断面図、図５は図４についてのＢ−Ｂ断面図である。
【００３２】
同図に示すように、受信コイル部１１０は二重の筒によって構成される。内側の筒はコイル本体２０２であり、外側の筒はコイル本体２０２を包囲する鞘２０４である。コイル本体２０２は、本発明におけるコイル本体の実施の形態の一例である。鞘２０４は、本発明における鞘部材の実施の形態の一例である。
【００３３】
コイル本体２０２の外面と鞘２０４の内面は隙間２０６を隔てて向き合っている。隙間２０６は、コイル本体２０２および鞘２０４の両端部分で端板２０８によって閉鎖されている。端板２０８は、本発明における閉鎖手段の実施の形態の一例である。
【００３４】
コイル本体２０２の外面にはコイルの電流経路を構成する導電パターン（ｐａｔｔｅｒｎ）が設けられ、その導電パターンの所定の箇所にキャパシタ（ｃａｐａｃｉｔｏｒ）等の回路部品が取り付けられている。デカップリング回路は、例えば、キャパシタのうちの所定のものに逆極性で並列な１対のダイオード（ｄｉｏｄｅ）を介してインダクタ（ｉｎｄｕｃｔｏｒ）を並列に接続すること等により構成される。なお、これら導電パターンおよびそれに接続された回路部品については図示を省略する。
【００３５】
鞘２０４の下面には気体入口２１２および気体出口２１４がそれぞれ設けられている。気体入口２１２および気体出口２１４は、いずれも下方に突出したやや短い筒体となっている。気体入口２１２は、本発明における気体入口の実施の形態の一例である。気体出口２１４は、本発明における気体出口の実施の形態の一例である。
【００３６】
気体入口２１２および気体出口２１４は、クレードル５００に設けられた貫通孔５０２および５０４にそれぞれ嵌合している。貫通孔５０２および５０４は、気体入口２１２および気体出口２１４の挿入および引き抜きが自由にできる構造になっている。これによって、受信コイル部１１０はクレードル５００に対して着脱可能となる。貫通孔５０２，５０４は、本発明における結合手段の実施の形態の一例である。
【００３７】
貫通孔５０２および５０４は、テーブル３００の内部の通気ダクト（ｄｕｃｔ）３０２および３０４にそれぞれ連通している。通気ダクト３０２の途中には送風機３１０が設けられている。送風機３１０は通気ダクト３０２を通じて、矢印で示すように、鞘２０４の気体入口２１２に気体を送り込む。
【００３８】
送り込まれた気体は、コイル本体２０２と鞘２０４の間の隙間２０６を通過した後に気体出口２１４から通気ダクト３０４に矢印で示すように排出される。気体としては空気が用いられるが、それに限らず適宜の気体を循環的に用いてもよい。通気ダクト３０２，３０４および送風機３１０からなる部分は、本発明における気体流通手段の実施の形態の一例である。
【００３９】
コイル本体２０２と鞘２０４の間の隙間２０６を気体が通過することにより、コイル本体２０２の外面に存在する回路部品が発する熱は気体によって外部に運び出される。
【００４０】
このため、例えばデカップリング回路のダイオード等が発熱しても気体の流通による冷却効果によりその温度上昇は抑制されるので、コイル本体２０２の内部に収容される対象へ影響を軽減することができる。したがって、従来のように発熱部品を対象から遠ざけるため導電パターンの径を部分的に大きくするようなことは必要なく、それに伴う受信信号のＳＮＲの低下もない。
【００４１】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、ＳＮＲを悪化させることなく受信コイルの発熱の影響を低減することが可能なＲＦ信号受信装置および磁気共鳴撮影装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の一例の装置のブロック図である。
【図２】マグネットシステム、テーブル、受信コイル部および対象の関係を示す図である。
【図３】マグネットシステム、テーブル、受信コイル部および対象の関係を示す図である。
【図４】受信コイル部の構成を示す図である。
【図５】受信コイル部の構成を示す図である。
【符号の説明】
１  対象
１００  マグネットシステム
１０２  主磁場コイル部
１０６  勾配コイル部
１０８  送信コイル部
１１０  受信コイル部
１３０  勾配駆動部
１４０  ＲＦ駆動部
１５０  データ収集部
１６０  制御部
１７０  データ処理部
１８０  表示部
１９０  操作部
５００  クレードル
３００  テーブル
２０２  コイル本体
２０４  鞘
２０６  隙間
２０８  端板
２１２  気体入口
２１４  気体出口
５０２，５０４  貫通孔
３０２，３０４  通気ダクト
３１０  送風機
【図１】
0004744733.tif 000002
【図２】
0004744733.tif 000003
【図３】
0004744733.tif 000004
【図４】
0004744733.tif 000005
【図５】
0004744733.tif 000006