(57)【要約】【課題】  ＳＩ方向をフェーズエンコード方向として撮影したときのｇファクタが小さいＲＦコイル、および、そのようなＲＦコイルを備えたＭＲＩ装置を実現する。【解決手段】  互いにオーバーラップすることなく対象を取り囲むように配置された相互にカップリングしない複数の単位コイルからなる第１のコイル群（１２−４２）と、第１のコイル群とは対象の体軸方向における位置が異なり、互いにオーバーラップすることなく対象を取り囲むとともに第１のコイルにおける複数の単位コイルと部分的にそれぞれオーバーラップするように配置された相互にカップリングしない複数の単位コイルからなる第２のコイル群（５２−８２）とを具備する。【選択図】      図３
2005253816.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気共鳴撮像を行うために撮像の対象に近接して使用されるＲＦコイルであって、
互いにオーバーラップすることなく対象を取り囲むように配置された相互にカップリングしない複数の単位コイルからなる第１のコイル群と、
前記第１のコイル群とは対象の体軸方向における位置が異なり、互いにオーバーラップすることなく対象を取り囲むとともに前記第１のコイルにおける複数の単位コイルと部分的にそれぞれオーバーラップするように配置された相互にカップリングしない複数の単位コイルからなる第２のコイル群と、
を具備することを特徴とするＲＦコイル。
【請求項２】
前記単位コイルのループは直角な４つの内角を持つ、
ことを特徴とする請求項１に記載のＲＦコイル。
【請求項３】
前記第１および第２のコイル群における単位コイルの数は４ずつである、
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のＲＦコイル。
【請求項４】
前記複数の単位コイルは筒状に対象を取り囲む、
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コイル。
【請求項５】
前記単位コイルの配置は筒の中心軸に関して対称的である、
ことを特徴とする請求項４に記載のＲＦコイル。
【請求項６】
前記筒は円筒である、
ことを特徴とする請求項４または請求項５に記載のＲＦコイル。
【請求項７】
前記筒は少なくとも一端側がすぼまっている、
ことを特徴とする請求項４ないし請求項６うちのいずれか１つに記載のＲＦコイル。
【請求項８】
前記すぼまっている側は先端が体軸方向に突き出ている、
ことを特徴とする請求項７に記載のＲＦコイル。
【請求項９】
静磁場、勾配磁場およびＲＦ磁場を撮像の対象に印加して収集した磁気共鳴信号に基づいて画像を再構成するＭＲＩ装置であって、
磁気共鳴信号を受信するためのＲＦコイルを有し、
このＲＦコイルは、
撮像の対象に近接して使用されるＲＦコイルであって、
互いにオーバーラップすることなく対象を取り囲むように配置された相互にカップリングしない複数の単位コイルからなる第１のコイル群と、
前記第１のコイル群とは対象の体軸方向における位置が異なり、互いにオーバーラップすることなく対象を取り囲むとともに前記第１のコイルにおける複数の単位コイルと部分的にそれぞれオーバーラップするように配置された相互にカップリングしない複数の単位コイルからなる第２のコイル群と、
を具備することを特徴とするＭＲＩ装置。
【請求項１０】
前記単位コイルのループは直角な４つの内角を持つ、
ことを特徴とする請求項９に記載のＭＲＩ装置。
【請求項１１】
前記第１および第２のコイル群における単位コイルの数は４ずつである、
ことを特徴とする請求項９または請求項１０に記載のＭＲＩ装置。
【請求項１２】
前記複数の単位コイルは筒状に対象を取り囲む、
ことを特徴とする請求項９ないし請求項１１のうちのいずれか１つに記載のＭＲＩ装置。
【請求項１３】
前記単位コイルの配置は筒の中心軸に関して対称的である、
ことを特徴とする請求項１２に記載のＭＲＩ装置。
【請求項１４】
前記筒は円筒である、
ことを特徴とする請求項１２または請求項１３に記載のＭＲＩ装置。
【請求項１５】
前記筒は少なくとも一端側がすぼまっている、
ことを特徴とする請求項１２ないし請求項１４うちのいずれか１つに記載のＭＲＩ装置。
【請求項１６】
前記すぼまっている側は先端が体軸方向に突き出ている、
ことを特徴とする請求項１５に記載のＭＲＩ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＲＦコイル（ｒａｄｉｏ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ｃｏｉｌ）およびＭＲＩ装置に関し、とくに、パラレルイメージング（ｐａｒａｌｌｅｌ  ｉｍａｇｉｎｇ）を行うためのＲＦコイル、および、そのようなＲＦコイルを備えたＭＲＩ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気共鳴撮影（ＭＲＩ：  Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ  Ｉｍａｇｉｎｇ）の一方式としてパラレルイメージングがある。パラレルイメージングでは、磁気共鳴信号は複数の受信系を通じて同時並行的に収集される。磁気共鳴信号の収集は、フィールド・オブ・ビュー（Ｆｉｅｌｄ  ｏｆ  Ｖｉｅｗ：  ＦＯＶ）を１／ｎに減縮（ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ）して行われる。ＦＯＶを１／ｎに減縮することにより、信号収集速度がｎ倍に向上する。パラレルイメージングはセンス（ＳＥＮＳＥ：  ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ  ｅｎｃｏｄｉｎｇ）とも呼ばれる。
【０００３】
パラレルイメージング用のＲＦコイルは、相互にカップリング（ｃｏｕｐｌｉｎｇ）しない複数の単位コイルからなる。そのようなＲＦコイルとして、ループの形状を直角三角形とした単位コイルを８個用いるものが知られている。単位コイルは、斜辺で隣り合うように２個ずつ対にされ、４つの対が撮影の対象を取り囲むように配置される。単位コイルは隣同士でループが重ならないようになっている（例えば、非特許文献１参照）。
【非特許文献１】シーバー（Ｓｅｅｂｅｒ）他、ニュー  ＲＦコイル  トポロジー  フォー  ハイパフォーマンス  センス  イン  ３Ｄ（Ｎｅｗ  ＲＦ  Ｃｏｉｌ  Ｔｏｐｏｌｏｇｙ  ｆｏｒ  Ｈｉｇｈ  Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  ＳＥＮＳＥ  ｉｎ  ３Ｄ）、「プロシーディングス  インターナショナル  ソサイエティ  フォー  マグネティック  レゾナンス  イン  メディシン  イレブンス  サイエンティフィック  ミーティング  アンド  エキシビション  （Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｓｏｃｉｅｔｙ  ｏｆ  Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ  ｉｎ  Ｍｅｄｉｃｉｎｅ  Ｅｌｅｖｅｎｔｈ  Ｓｉｅｎｔｉｆｉｃ  Ｍｅｅｔｉｎｇ  ａｎｄ  Ｅｘｈｉｂｉｔｉｏｎ）」、（米国）、２００３年、ｐ．４６５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のようなＲＦコイルは、ＳＩ（ｓｕｐｅｒｉｏｒ−ｉｎｆｅｒｉｏｒ）方向をフェーズエンコード（ｐｈａｓｅ  ｅｎｃｏｄｅ）方向として撮影したときのｇファクタ（ｇ  ｆａｃｔｏｒ）が大きいので、ＳＩ方向にフェーズエンコードしたときは、ＳＮＲ（ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  ｎｏｉｓｅ  ｒａｔｉｏ）の良い撮影を行うことができない。
【０００５】
そこで、本発明の課題は、ＳＩ方向をフェーズエンコード方向として撮影したときのｇファクタが小さいＲＦコイル、および、そのようなＲＦコイルを備えたＭＲＩ装置を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（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、磁気共鳴撮像を行うために撮像の対象に近接して使用されるＲＦコイルであって、互いにオーバーラップすることなく対象を取り囲むように配置された相互にカップリングしない複数の単位コイルからなる第１のコイル群と、前記第１のコイル群とは対象の体軸方向における位置が異なり、互いにオーバーラップすることなく対象を取り囲むとともに前記第１のコイルにおける複数の単位コイルと部分的にそれぞれオーバーラップするように配置された相互にカップリングしない複数の単位コイルからなる第２のコイル群と、を具備することを特徴とするＲＦコイルである。
【０００７】
（２）上記の課題を解決するための他の観点での発明は、静磁場、勾配磁場およびＲＦ磁場を撮像の対象に印加して収集した磁気共鳴信号に基づいて画像を再構成するＭＲＩ装置であって、磁気共鳴信号を受信するためのＲＦコイルを有し、このＲＦコイルは、撮像の対象に近接して使用されるＲＦコイルであって、互いにオーバーラップすることなく対象を取り囲むように配置された相互にカップリングしない複数の単位コイルからなる第１のコイル群と、前記第１のコイル群とは対象の体軸方向における位置が異なり、互いにオーバーラップすることなく対象を取り囲むとともに前記第１のコイルにおける複数の単位コイルと部分的にそれぞれオーバーラップするように配置された相互にカップリングしない複数の単位コイルからなる第２のコイル群と、を具備することを特徴とするＭＲＩ装置である。
【０００８】
前記単位コイルのループは直角な４つの内角を持つことが、空間利用率が良い点で好ましい。前記第１および第２のコイル群における単位コイルの数は４ずつであることが、四象限配置とする点で好ましい。
【０００９】
前記複数の単位コイルは筒状に対象を取り囲むことが、信号受信の効率が良い点で好ましい。前記単位コイルの配置は筒の中心軸に関して対称的であることが、対称なもの同士でコイルパターンを共通化する点で好ましい。前記筒は円筒であることが、全ての単位コイルが中心軸から等距離になる点で好ましい。
【００１０】
前記筒は少なくとも一端側がすぼまっていることが、フィリングファクタが良い点で好ましい。前記すぼまっている側は先端が体軸方向に突き出ていることが、この部分を撮影対象から離す点で好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
上記各観点での発明では、ＲＦコイルが、互いにオーバーラップすることなく対象を取り囲むように配置された相互にカップリングしない複数の単位コイルからなる第１のコイル群と、第１のコイル群とは対象の体軸方向における位置が異なり、互いにオーバーラップすることなく対象を取り囲むとともに第１のコイルにおける複数の単位コイルと部分的にそれぞれオーバーラップするように配置された相互にカップリングしない複数の単位コイルからなる第２のコイル群とを有するので、ＳＩ方向をフェーズエンコード方向として撮影したときのｇファクタが小さい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照して発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。なお、本発明は発明を実施するための最良の形態に限定されるものではない。図１にＭＲＩ装置のブロック（ｂｌｏｃｋ）図を示す。本装置は発明を実施するための最良の形態の一例である。本装置の構成によって、ＭＲＩ装置に関する本発明を実施するための最良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ＲＦコイル部１０８を有する。これら各コイル部は概ね円筒状の形状を有し、互いに同軸的に配置されている。
【００１４】
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、撮像の対象１がクレードル（ｃｒａｄｌｅ）５００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の頭部には受信コイル部１１０が装着されている。受信コイル部１１０については、後にあらためて説明する。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
静磁場空間における互いに垂直な座標軸をｘ，ｙ，ｚとしたとき、いずれの軸もスライス軸とすることができる。その場合、残り２軸のうちの一方を位相軸とし、他方を周波数軸とする。また、スライス軸、位相軸および周波数軸は、相互間の垂直性を保ったままｘ，ｙ，ｚ軸に関して任意の傾きを持たせることも可能である。本装置では対象１の体幅の方向をｘ方向とし、体厚の方向をｙ方向とし、体軸の方向をｚ方向とする。
【００１８】
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（ｅｎｃｏｄｅ）勾配磁場またはフェーズエンコード（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。リードアウト勾配磁場は周波数エンコード勾配磁場と同義である。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。
【００１９】
ＲＦコイル部１０８は静磁場空間に対象１の体内のスピン（ｓｐｉｎ）を励起するための高周波磁場を形成する。以下、高周波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（ｐｕｌｓｅ）ともいう。
【００２０】
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。なお、磁気共鳴信号はＲＦコイル部１０８でも受信可能となっている。磁気共鳴信号は、周波数ドメイン（ｄｏｍａｉｎ）すなわちフーリエ（Ｆｏｕｒｉｅｒ）空間の信号となる。位相軸方向および周波数軸方向の勾配により、磁気共鳴信号のエンコードを２軸で行うので、磁気共鳴信号は２次元フーリエ空間における信号として得られる。
【００２１】
フェーズエンコード勾配およびリードアウト勾配は、２次元フーリエ空間における信号のサンプリング（ｓａｍｐｌｉｎｇ）位置を決定する。以下、２次元フーリエ空間をｋスペース（ｋ−ｓｐａｃｅ）ともいう。
【００２２】
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。
【００２３】
ＲＦ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ＲＦコイル部１０８に駆動信号を与えてＲＦパルスを送信させ、対象１の体内のスピンを励起する。
【００２４】
受信コイル部１１０にはデータ（ｄａｔａ）収集部１５０が接続されている。データ収集部１５０にはまたＲＦコイル部１０８が接続可能になっている。データ収集部１５０は、受信コイル部１１０またはＲＦコイル部１０８が受信した受信信号をディジタルデータ（ｄｉｇｉｔａｌ  ｄａｔａ）として収集する。
【００２５】
勾配駆動部１３０、ＲＦ駆動部１４０およびデータ収集部１５０にはシーケンス（ｓｅｑｕｅｎｃｅ）制御部１６０が接続されている。シーケンス制御部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磁気共鳴信号の収集を遂行する。
【００２６】
シーケンス制御部１６０は、例えばコンピュータ（ｃｏｍｐｕｔｅｒ）等を用いて構成される。シーケンス制御部１６０は図示しないメモリ（ｍｅｍｏｒｙ）を有する。メモリはシーケンス制御部１６０用のプログラム（ｐｒｏｇｒａｍ）および各種のデータを記憶している。シーケンス制御部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。
【００２７】
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。
【００２８】
データ処理部１７０はシーケンス制御部１６０に接続されている。データ処理部１７０はシーケンス制御部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。
【００２９】
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ｋスペースに対応する。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画像を再構成する。
【００３０】
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（ｐｏｉｎｔｉｎｇ  ｄｅｖｉｃｅ）を備えたキーボード（ｋｅｙｂｏａｒｄ）等で構成される。
【００３１】
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。
【００３２】
受信コイル部１１０について説明する。受信コイル部１１０は、発明を実施するための最良の形態の一例である。受信コイル部１１０の構成によって、ＲＦコイルに関する本発明を実施するための最良の形態の一例が示される。受信コイル部１１０は、また、本発明におけるＲＦコイルの一例である。
【００３３】
図２に、受信コイル部１１０の外形を斜視図で示す。同図に示すように、受信コイル部１１０は、概ね円筒状の外形を有する。筒は一端側がすぼまっている。すぼまっている側は先端が筒の軸方向に突き出ている。以下、このような形状をドーム形ともいう。
【００３４】
筒の軸方向は体軸方向と一致する。定義上、体軸方向はまたＳＩ方向である。受信コイル部１１０はすぼまっている側が頭頂側となるように頭部に装着される。したがって、すぼまっている側がＳ（ｓｕｐｅｒｉｏｒ）側となり、反対側がＩ（ｉｎｆｅｒｉｏｒ）側となる。
【００３５】
ＳＩ方向に垂直でかつ互いに垂直な２方向は、定義上、ＡＰ（ａｎｔｅｒｉｏｒ−ｐｏｓｔｅｒｉｏｒ）およびＲＬ（ｒｉｇｈｔ−ｌｅｆｔ）方向である。図では筒の上下方向がＡＰ方向であり、筒の左右方向がＲＬ方向である。
【００３６】
筒の一端側がすぼまっているので、撮影時のフィリングファクタ（ｆｉｌｌｉｎｇ  ｆａｃｔｏｒ）が良い。すぼまっている側は先端が体軸方向に突き出ているので、この部分を撮影対象から離すことができる。
【００３７】
このような外形を持つ受信コイル部１１０は、図３に示すように、複数のコイル１２−８２を有する。コイル１２−８２はそれぞれ閉ループをなす。各ループは、キャパシタ（ｃａｐａｃｉｔｏｒ）を直列に有する導体のループである。
【００３８】
コイル１２−８２は、相互に電磁的にカップリング（ｃｏｕｐｌｉｎｇ）しないように構成されている。相互にカップリングしないコイルは、ループに中和回路を設けること等によって実現される。コイル１２−８２は、本発明における単位コイルの実施の形態の一例である。
【００３９】
コイル１２−８２は、図４に示すように、コイル１２−４２とコイル５２−８２の２群に分かれる。コイル１２−４２はＳ側のコイル群であり、コイル５２−８２はＩ側のコイル群である。これら２群のコイルはＳＩ方向において部分的にオーバーラップ（ｏｖｅｒｌａｐ）するように組み合わされて、図３に示したような受信コイル部１１０となる。
【００４０】
以下、コイル１２−４２をＳ群コイルともいい、コイル５２−８２をＩ群コイルともいう。Ｓ群コイル１２−４２は、本発明における第１のコイル群の一例である。Ｉ群コイル５２−８２は、本発明における第２のコイル群の一例である。ここでは、Ｓ群コイル１２−４２およびＩ群コイル５２−８２がそれぞれ４つのコイルからなる例を示すが、４つに限るものではなく２より大きい適宜の複数であってよい。
【００４１】
図５に、コイル１２−８２を平面に展開した状態を示す。同図に示すように、Ｉ群コイル５２−８２は矩形ないし方形のループとなっている。すなわち、直角な４つの内角を有するループとなっている。Ｓ群コイル１２−４２も基本的には矩形ないし方形のループであるが、すぼみに合わせて変形させたものとなっている。Ｓ群コイル１２−４２も直角な４つの内角を有する。
【００４２】
Ｓ群コイル１２−４２は、隣り合うもの同士がオーバーラップすることなく筒の周面に沿って配置されている。Ｉ群コイル５２−８２も、隣り合うもの同士がオーバーラップすることなく筒の周面に沿って配置されている。Ｓ群とＩ群の間では対応するもの同士、すなわち、コイル１２と５２、コイル２２と６２、コイル３２と７２、コイル４２と８２がＳＩ方向において部分的にオーバーラップするように配置される。
【００４３】
コイル１２−８２のループは直角な４つの内角を持つので円周に沿っては位置したときの空間利用率が良い点で好ましい。Ｓ群とＩ群のコイルの数を４ずつとすることにより四象限配置とすることができる。なお、両群のコイル数は４に限らない。
【００４４】
これらのコイルは筒状に対象を取り囲んでいるので信号受信の効率が良い。これらコイルの配置を筒の中心軸に関して対称的にすると、対称なもの同士でコイルパターンを共通化することができる。また、筒の形状を円筒にすることにより、全てのコイルループを中心軸から等距離にすることができる。なお、筒の形状は円筒に限らない。また、ドーム形に限るものでもない。
【００４５】
図６に、上記のような構成の受信コイル部１１０について、ｇファクタの測定結果を比較例とともに示す。比較例は、前述のシーバーらのＲＦコイルすなわちコイルのループが三角形（ｔｒｉａｎｇｌｅ）のＲＦコイルである。ｇファクタの測定は、コイルが配置される筒の形状を単純円筒（ｃｙｌｉｄｅｒ）およびドーム（ｄｏｍｅ）とし、フェーズエンコード方向をＳＩ方向およびＡＰとしてそれぞれ行った。
【００４６】
同図に示すように、フェーズエンコード方向をＳＩ方向としたとき、ｇファクタの平均値ｍｅａｎ＿ＳＩは、円筒およびドームのいずれについても、矩形コイル（ｒｅｃｔａｎｇｌｅ）すなわち本方式のコイルが三角形（ｔｒｉａｎｇｌｅ）コイルすなわちシーバーらのコイルよりも小さくなる。しかも、ドームのほうが円筒よりもｇファクタが小さい。ｇファクタの最大値ｍａｘ＿ＳＩは、矩形コイルが円筒形三角形コイルと同等でかつドーム形三角形コイルよりもかなり小さい。
【００４７】
フェーズエンコード方向をＡＰ方向としたときは、矩形コイルのｇファクタは、平均値ｍｅａｎ＿ＡＰ、最大値ｍａｘ＿ＡＰともに三角形コイルと同等である。すなわち、もともとｇファクタが小さい三角形コイルと同等の性能が得られる。
【００４８】
この結果から、フェーズエンコード方向をＳＩ方向とする撮影には、本方式のコイルがシーバーらのコイルよりも有利であることが明らかである。また、フェーズエンコード方向をＡＰ方向とした場合でも、もともとｇファクタが小さい三角形コイルと同等の性能が得られるので、本方式のコイルは、ＳＩ、ＡＰの両方向においてｇファクタが小さいものとなる。
【００４９】
図７に、コイルのオーバーラップの効果を示す。同図はオーバーラップの有無によるｇファクタの相違を示す。同図において、セパレーション（ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ）とはどのコイルもオーバーラップしない状態、ＳＩオーバーラップとはＳＩ方向においてオーバーラップする状態、ＲＬオーバーラップとは筒の周方向においてオーバーラップする状態、オールオーバーラップ（ａｌｌ  ｏｖｅｒｌａｐ）とはＳＩ方向および筒の周方向においてオーバーラップする状態である。
【００５０】
同図に示すように、ＳＩオーバーラップ状態でのｇファクタが、平均値および最大値のいずれにおいても、フェーズエンコード方向がＳＩ、ＡＰいずれであっても最小になる。このことから、ＳＩ方向にオーバーラップした本方式の有利さが明らかである。
【００５１】
相互にカップリングしないコイル１２−８２は、それぞれ独立に磁気共鳴信号を受信することができる。コイル１２−８２の受信信号は、図８に示すように、データ収集部１５０内の受信回路１４−８４にそれぞれ入力される。これによって、８つの受信系１０−８０が構成される。このように、複数の受信系が個別にコイルを有することにより、信号受信は複数の受信系により同時並行的に行うことができる。
【００５２】
図９に、撮影用のパルスシーケンスの一例を示す。このパルスシーケンスはＥＰＩ（ｅｃｈｏ  ｐｌａｎａｒ  ｉｍａｇｉｎｇ）によるパルスシーケンス（ｐｕｌｓｅ  ｓｅｑｕｅｎｃｅ）である。パルスシーケンスは左から右に進行する。以下同様である。
【００５３】
同図において、（１）はＲＦ信号のシーケンスを示す。（２）−（４）はいずれも勾配磁場のシーケンスで、（２）はスライス勾配、（３）は周波数エンコード勾配、（４）は位相エンコード勾配である。なお、静磁場は一定の磁場強度で常時印加されている。
【００５４】
先ず、９０°パルスによるスピン励起が行われる。９０°励起の所定時間後に１８０°パルスによる１８０°励起が行われる。いずれもスライス勾配Ｇｓｌｉｃｅの下での選択励起である。
【００５５】
次に、位相エンコード勾配Ｇｐｈａｓｅおよび周波数エンコード勾配Ｇｆｒｅｑが所定のシーケンスで印加され、複数のエコーが逐次読み出される。複数のエコーは位相エンコードがそれぞれ異なる。エコーは中心信号で代表する。以下同様である。
【００５６】
このようなパルスシーケンスが、繰り返し時間（ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ  ｔｉｍｅ）ＴＲで所定回数繰り返され、そのつど、複数のエコーが読み出される。すなわち、マルチショット（ｍｕｌｔｉ−ｓｈｏｔ）のスキャン（ｓｃａｎ）が行われる。繰り返しのたびにエコーの位相エンコードが変更され、所定回数の繰り返しによって、１画面分のエコーを獲得する。
【００５７】
位相エンコードおよび周波数エンコードによってエコーを読み出すことにより、ｋスペースのデータがサンプリングされる。図１０に、ｋスペース概念図を示す。同図に示すように、ｋスペースの横軸ｋｘは周波数軸であり、縦軸ｋｙは位相軸である。
【００５８】
同図において、複数の横長の長方形がそれぞれ位相軸上のデータサンプリング位置を表す。長方形内に記入された数字は位相エンコード量を表す。位相エンコード量はπ／Ｎで正規化してある。Ｎは位相方向のサンプリング数である。
【００５９】
位相エンコード量は位相軸ｋｙの中心で０である。中心から両端にかけて位相エンコード量が次第に増加する。増加の極性は互いに逆である。サンプリング間隔すなわち位相エンコード量の階差はπ／Ｎである。断層像は、このようなｋスペースのデータを２次元逆フーリエ変換することにより再構成される。再構成された画像は完全なＦＯＶについての画像となる。以下、完全なＦＯＶをフルＦＯＶ（ｆｕｌｌ  ＦＯＶ）ともいう。
【００６０】
パラレルイメージングでは、撮影の高速化のために、ｋスペースのサンプリング間隔を大きくして、サンプリング回数を削減するようにしている。すなわち、例えば、図１１に斜線で示すように、位相軸ｋｙ方向のサンプリングを１つおきにしてサンプリング数を１／２に削減する。これによって、撮影時間が半分に短縮され、撮影が高速化される。
【００６１】
サンプリングを１つおきとしたことにより、サンプリング間隔が２倍になる。サンプリング間隔を２倍にしたことにより、再構成画像のＦＯＶはフルＦＯＶの１／２に減縮（ｒｅｄｕｃｅ）する。
【００６２】
位相エンコード方向のサンプリング間隔の倍増は、位相エンコード量の階差を２π／Ｎとすることによって行われる。これによって、ＦＯＶは位相エンコード方向において１／２に減縮する。
【００６３】
一般的には、サンプリング間隔すなわち位相エンコード量の階差をＲ倍に拡大すると、ＦＯＶは１／Ｒに減縮する。Ｒはリダクションファクタ（ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ  ｆａｃｔｏｒ）とも呼ばれる。図１１ではＲ＝２となる。以下、減縮されたＦＯＶをリデュースドＦＯＶ（ｒｅｄｕｃｅｄ  ＦＯＶ）ともいう。
【００６４】
受信系の数をｎとしたとき、リダクションファクタＲは、下記の関係を満足することが後述のフルＦＯＶの出力画像を適正に得る点で好ましい。
【００６５】
【数１】
2005253816.tif 000003
【００６６】
ここで、
Ｒ：リダクションファクタ
ｎ：受信系の数
パラレルイメージングによる本装置の動作を説明する。図１２に、本装置の動作のフロー（ｆｌｏｗ）図を示す。同図に示すように、ステップ（ｓｔｅｐ）７０１で、受信感度分布計測が行われる。これによって、複数の受信系の感度の空間的分布が計測される。
【００６７】
受信系の感度の空間的分布は、感度マップ（ｍａｐ）像として求められる。感度マップ像は、例えば、ＲＦコイル部１０８および受信コイル部１１０を用いて、対象１の同一のスライスをそれぞれスキャンして得られた画像から求められる。
【００６８】
すなわち、ＲＦコイル部１０８を用いて撮影した画像をレファレンス（ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ）とし、コイル１２−８２を用いてそれぞれ撮影した画像を計測画像とし、ピクセルごとに計測画像とレファレンス画像の比を求めること等により作成される。レファレンス画像および計測画像の撮影は、いずれもフルＦＯＶのスキャンによって行われる。これによって、感度マップ像はコイル１２−８２のおのおのについてフルＦＯＶで得られる。このようなスキャンは、キャリブレーションスキャン（ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ｓｃａｎ)とも呼ばれる。
【００６９】
次に、ステップ７０３で、センシティビティ・マトリクス作成が行われる。センシティビティ・マトリクスはコイルごとの感度マップ像に基づいて作成される。以下、感度マップ像を単に感度マップともいう。
【００７０】
センシティビティ・マトリクスはｎ×Ｒのマトリクスとなる。ここで、ｎは受信系の数であり、Ｒはリダクションファクタである。ｎ＝８，Ｒ＝２のとき、センシティビティ・マトリクスＳは下記のようになる。
【００７１】
【数２】
2005253816.tif 000004
【００７２】
センシティビティ・マトリクスＳにおいて、ｓ１１，ｓ２１，・・・，ｓ８１は、それぞれ、コイル１２，２２，・・・，８２の感度マップ像における同一ピクセル（ｐｉｘｅｌ）の値である。このピクセルから位相エンコード方向に１／２ＦＯＶの距離にある各感度マップ像のピクセル値がｓ１２，ｓ２２，・・・，ｓ８２である。これらはいずれも複素数となる。
【００７３】
次に、ステップ７０７で、スキャンが行われる。スキャンは、ＥＰＩによって行われる。ＥＰＩによるスキャンは、ｋスペースのサンプリング間隔を拡大することにより、リデュースドＦＯＶについて行われる。リデュースドＦＯＶは例えば１／２ＦＯＶである。なお、リダクションファクタはＲは１／２に限らず適宜でよい。エコーの受信は複数の受信系１０−８０を通じて同時並行的に行われる。
【００７４】
次に、ステップ７１１で、中間画像生成が行われる。中間画像生成は、位相補正済の複数の受信系のエコーを２次元逆フーリエ変換することによって行われる。中間画像はリデュースドＦＯＶの画像となるので、エイリアシング像を含むものとなる。
【００７５】
次に、ステップ７１３で、出力画像生成が行われる。出力画像は、中間画像とセンシティビティ・マトリクスとを用いた計算によって生成される。出力画像の生成には、下記の式が用いられる。下式は前述の文献に記載されたものと同様な式である。
【００７６】
【数３】
2005253816.tif 000005
【００７７】
ここで、
Ｖ：フルＦＯＶの画像の画素値
Ｓ：センシティビティ・マトリクス
Ｓ* ：Ｓの随伴行列
Ａ：中間画像の画素値
これによって、エリアシング像が元の位置に再配置されたフルＦＯＶの断層像を得ることができる。そのような断層像が、ステップ７１５で、表示および記憶される。断層像の表示は表示部１８０によって行われ、記憶はデータ処理部１７０内のメモリに行われる。
【００７８】
パラレルイメージングのためのパルスシーケンスはＥＰＩに限らず他の適宜のパルスシーケンスでよい。ＥＰＩ以外のパラレルイメージングとして、例えば、３Ｄグラディエントエコー（３  Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ  Ｇｒａｄｉｅｎｔ  Ｅｃｈｏ）法によるイメージングがある。
【００７９】
図１３に、そのパルスシーケンスを示す。両図において、（１）はＲＦ信号のパルスシーケンスを示す。（２）−（４）はいずれも勾配磁場のパルスシーケンスを示す。（２）はスライス勾配およびスライス方向の位相エンコード勾配、（３）は周波数エンコード勾配、（４）は位相エンコード勾配勾配である。なお、静磁場は一定の磁場強度で常時印加されている。
【００８０】
先ず、α°パルスによるスピン励起が行われる。α°励起はスライス勾配Ｇｓｌｉｃｅの下での選択励起である。α°励起後に、スライス方向の位相エンコード勾配Ｇｓｌｉｃｅ、周波数エンコード勾配Ｇｆｒｅｑおよび位相エンコード勾配Ｇｐｈａｓｅが所定のシーケンスで印加され、エコーが読み出される。
【００８１】
このようなパルスシーケンスが、繰り返し時間ＴＲで所定回数繰り返され、そのつど、エコーが読み出される。繰り返しのたびにエコーの位相エンコードが変更され、所定回数の繰り返しによって、１画面分のエコーが獲得される。
【００８２】
２軸方向の位相エンコードおよび周波数エンコードによってエコーを読み出すことにより、３次元のｋスペースのデータがサンプリングされる。サンプリング間隔を拡大することにより、データ収集は３次元のリデュースドＦＯＶについて行われる。
【００８３】
このデータを３次元逆フーリエ変換することにより、３Ｄ画像が再構成される。３Ｄ画像はリデュースドＦＯＶについての中間画像となる。この中間画像から、センシティビティ・マトリクスＳを用いてフルＦＯＶの出力画像が生成される。ただし、センシティビティ・マトリクスは３Ｄに対応したものが用いられる。
【００８４】
このような撮影に用いられる受信コイル部１１０が、図３に示したような構成になっているので、ＳＩ方向でフェーズエンコードを行うときでもＳＮＲの良いパラレルイメージングを行うことができ、それによって品質の良い画像を得ることができる。
【００８５】
以上、好ましい実施の形態の例に基づいて本発明を説明したが、本発明が属する技術の分野における通常の知識を有する者は、上記の実施の形態の例について、本発明の技術的範囲を逸脱することなく種々の変更や置換等をなし得る。したがって、本発明の技術的範囲には、上記の実施の形態の例ばかりでなく、特許請求の範囲に属する全ての実施の形態が含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明を実施するための最良の形態の一例のブロック図である。
【図２】受信コイル部の外形を示す図である。
【図３】受信コイル部のコイルを示す図である。
【図４】受信コイル部のコイルを示す図である。
【図５】受信コイル部のコイルの平面展開を示す図である。
【図６】受信コイル部のｇファクタを示す図である。
【図７】受信コイル部のｇファクタを示す図である。
【図８】複数の受信系を示す図である。
【図９】磁気共鳴撮影用のパルスシーケンスの一例を示す図である。
【図１０】ｋスペースを示す図である。
【図１１】ｋスペースを示す図である。
【図１２】本発明の実施の形態の一例の装置の動作のフロー図である。
【図１３】磁気共鳴撮影用のパルスシーケンスの一例を示す図である。
【符号の説明】
【００８７】
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  ＲＦ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  シーケンス制御部
１７０  データ処理部
１８０  表示部
１９０  操作部
５００  クレードル
１２−８２  コイル
１４−８４  受信回路
【図１】
2005253816.tif 000006
【図２】
2005253816.tif 000007
【図３】
2005253816.tif 000008
【図４】
2005253816.tif 000009
【図５】
2005253816.tif 000010
【図６】
2005253816.tif 000011
【図７】
2005253816.tif 000012
【図８】
2005253816.tif 000013
【図９】
2005253816.tif 000014
【図１０】
2005253816.tif 000015
【図１１】
2005253816.tif 000016
【図１２】
2005253816.tif 000017
【図１３】
2005253816.tif 000018