(57)【要約】【課題】ＲＦコイルのサイズ変更における制御要素を削減できるＲＦコイルを提供する。【解決手段】原ループ部５１と、原ループ部５１を、分割ループ部５２Ａ、５２Ｂに分割するように、原ループ部５１に接続される導体５３と、導体５３に直列に接続されるキャパシタ５５と、導体５３を導通可能又は導通不可能とする切換部５４と、を備え、キャパシタ５５は、切換部５３により導体５３を導通可能としたときに、分割ループ部５２Ａ、５２Ｂが互いに干渉しないように、静電容量が設定されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原ループ部と、
前記原ループ部を、複数の分割ループ部に分割するように、前記原ループ部に接続される導体と、
前記導体に直列に接続される静電容量素子と、
前記導体を導通可能又は導通不可能とする切換手段と、
を備え、
前記静電容量素子は、前記切換手段により前記導体を導通可能としたときに、前記複数の分割ループ部が互いに干渉しないように、静電容量が設定されている
磁気共鳴撮像装置のＲＦコイル。
【請求項２】
互いに隣接する２つの前記分割ループ部に共有される前記導体上の合成静電容量をＣｍ、前記２つの分割ループ部間の相互インダクタンスをＭ、前記原ループ部又は前記分割ループ部の共振周波数をωとしたときに、
Ｃｍ＝１／（ω２Ｍ）
となるように、前記静電容量素子の静電容量が設定されている
請求項１に記載の磁気共鳴撮像装置のＲＦコイル。
【請求項３】
前記静電容量素子の静電容量は、前記原ループ部の共振周波数と、前記複数の分割ループ部の少なくともいずれかの共振周波数とが同等になるように設定されている
請求項１又は２に記載の磁気共鳴撮像装置のＲＦコイル。
【請求項４】
前記切換手段は、
前記導体に直列に接続される切換用静電容量素子と、
前記切換用静電容量素子に並列に接続されるインダクタンス素子と、
前記インダクタンス素子に直列に接続されるダイオードと、
を含む並列共振回路により構成されている
請求項１〜３のいずれか１項に記載の磁気共鳴撮像装置のＲＦコイル。
【請求項５】
静磁場を形成する静磁場形成部と、
勾配磁場を形成する勾配磁場形成部と、
前記静磁場内の被検体への高周波磁場の印加及び前記被検体からの磁気共鳴信号の受信の少なくともいずれか一方を行うＲＦコイルと、
受信された前記磁気共鳴信号に基づいて被検体の断層画像を形成する画像形成部と、
を備え、
前記ＲＦコイルは、
原ループ部と、
前記原ループ部を、複数の分割ループ部に分割するように、前記原ループ部に接続される導体と、
前記導体に直列に接続される静電容量素子と、
前記導体を導通可能又は導通不可能とする切換手段と、
を備え、
前記静電容量素子は、前記切換手段により前記導体を導通可能としたときに、前記複数の分割ループ部が互いに干渉しないように、静電容量が設定されている
磁気共鳴撮像装置。
【請求項６】
前記複数の分割ループ部のいずれかに接続された受信部であって、前記導体が導通可能であるときには、当該分割ループ部により受信した磁気共鳴信号を増幅し、前記導体が導通不可能であるときには、前記原ループ部により受信した磁気共鳴信号を増幅する受信部を更に備えた請求項５に記載の磁気共鳴撮像装置。
【請求項７】
前記静電容量素子の静電容量は、前記原ループ部の共振周波数と、前記受信部が接続された分割ループ部の共振周波数とが同等になるように設定されている
請求項６に記載の磁気共鳴撮像装置。
【請求項８】
前記切換手段の動作を制御する制御手段を更に備えた
請求項５〜７のいずれか１項に記載の磁気共鳴撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＲＦコイル及び磁気共鳴撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＦＯＶ（Ｆｉｅｌｄ  ｏｆ  Ｖｉｅｗ）のサイズを変更するためのＲＦコイルの再設置や交換の手間を省くために、ＲＦコイルのサイズを変更可能とした磁気共鳴撮像装置が知られている（例えば特許文献１）。特許文献１に開示されているＲＦコイルを一部簡略化して図６に示す。特許文献１では、ループ部５０１を、ループ部５０２とループ部５０３とに分割するように、導体５０４が設けている。また、ループ部５０２に受信部５０５が、導体５０４に導通状態を切り換えるスイッチ５０６が、ループ部５０３に導通状態を切り換えるスイッチ５０７が設けられている。そして、スイッチ５０６において非導通状態、スイッチ５０７において導通状態とすることにより、大きいサイズのループ部５０１による受信を可能とする一方で、スイッチ５０６において導通状態、スイッチ５０７において非導通状態とすることにより、小さいサイズのループ部５０２による受信を可能としている。
【特許文献１】特開２００３−２９０１６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、上述の技術では、２つのスイッチを用いていることから、制御の複雑化や部品点数の増加を招く。
【０００４】
本発明の目的は、ＲＦコイルのサイズ変更における制御要素を削減できるＲＦコイル及び磁気共鳴撮像装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の磁気共鳴撮像装置のＲＦコイルは、前記原ループ部を、複数の分割ループ部に分割するように、前記原ループ部に接続される導体と、前記導体に直列に接続される静電容量素子と、前記導体を導通可能又は導通不可能とする切換手段とを備え、前記静電容量素子は、前記切換手段により前記導体を導通可能としたときに、前記複数の分割ループ部が互いに干渉しないように、静電容量が設定されている。
【０００６】
好適には、互いに隣接する２つの前記分割ループ部に共有される前記導体上の合成静電容量をＣｍ、前記２つの分割ループ部間の相互インダクタンスをＭ、前記原ループ部又は前記分割ループ部の共振周波数をωとしたときに、Ｃｍ＝１／（ω２Ｍ）となるように、前記静電容量素子の静電容量が設定されている。
【０００７】
好適には、前記静電容量素子の静電容量は、前記原ループ部の共振周波数と、前記複数の分割ループ部の少なくともいずれかの共振周波数とが同等になるように設定されている。
【０００８】
好適には、前記切換手段は、前記導体に直列に接続される切換用静電容量素子と、前記切換用静電容量素子に並列に接続されるインダクタンス素子と、前記インダクタンス素子に直列に接続されるダイオードとを含む並列共振回路により構成されている。
【０００９】
本発明の磁気共鳴撮像装置は、静磁場を形成する静磁場形成部と、勾配磁場を形成する勾配磁場形成部と、前記静磁場内の被検体への高周波磁場の印加及び前記被検体からの磁気共鳴信号の受信の少なくともいずれか一方を行うＲＦコイルと、受信された前記磁気共鳴信号に基づいて被検体の断層画像を形成する画像形成部とを備え、前記ＲＦコイルは、原ループ部と、前記原ループ部を、複数の分割ループ部に分割するように、前記原ループ部に接続される導体と、前記導体に直列に接続される静電容量素子と、前記導体を導通可能又は導通不可能とする切換手段とを備え、前記静電容量素子は、前記切換手段により前記導体を導通可能としたときに、前記複数の分割ループ部が互いに干渉しないように、静電容量が設定されている。
【００１０】
好適には、前記複数の分割ループ部のいずれかに接続された受信部であって、前記導体が導通可能であるときには、当該分割ループ部により受信した磁気共鳴信号を増幅し、前記導体が導通不可能であるときには、前記原ループ部により受信した磁気共鳴信号を増幅する受信部を更に備える。
【００１１】
好適には、前記静電容量素子の静電容量は、前記原ループ部の共振周波数と、前記受信部が接続された分割ループ部の共振周波数とが同等になるように設定されている。
【００１２】
好適には、前記切換手段の動作を制御する制御手段を更に備える。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ＲＦコイルのサイズ変更における制御要素を削減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
（第１の実施形態）
図１は、本実施形態の磁気共鳴撮像装置（ＭＲＩ）１の概略構成を示すブロック図である。磁気共鳴撮像装置は、静磁場マグネット部１２と、勾配コイル１３と、送信コイル１４と、受信コイル１５と、ＲＦ駆動部２２と、勾配駆動部２３と、データ収集部２４と、切換駆動部２５と、制御部２６と、クレードル２７と、データ処理部３１と、操作部３２と、表示部３３とを有する。
【００１５】
静磁場マグネット部１２は、被検体が収容される撮像空間Ｂに静磁場を形成するために設けられている。静磁場マグネット部１２は、一対の永久磁石により構成されている。そして、静磁場マグネット部１２は、静磁場の方向が被検体ＳＵの体軸方向又は体軸に垂直な方向に沿うように構成されている。なお、静磁場マグネット部１２は、超伝導磁石により構成されていてもよい。
【００１６】
勾配コイル１３は、静磁場が形成された撮像空間Ｂに勾配磁場を形成し、ＲＦコイル１４が受信する磁気共鳴信号に位置情報を付加する。勾配コイル１３は、例えば、３系統有し、周波数エンコード勾配磁場と、位相エンコード勾配磁場と、スライス選択勾配磁場とを形成する。
【００１７】
送信コイル１４は、静磁場マグネット部１２により静磁場が形成される撮像空間Ｂ内において、電磁波であるＲＦパルスを被検体に送信して高周波磁場を形成し、被検体ＳＵの撮像領域におけるプロトンのスピンを励起する。
【００１８】
受信コイル１５は、送信コイル１４により励起された被検体ＳＵ内のプロトンから発生する電磁波を磁気共鳴信号として受信して出力する。受信コイル１５は、例えば被検体ＳＵの体表面に配置されるサーフェイスコイルにより構成されている。
【００１９】
ＲＦ駆動部２２は、送信コイル１４を駆動させて撮像空間Ｂ内に高周波磁場を形成するための駆動信号を送信コイル１４に出力する。具体的には、ゲート変調器（図示なし）とＲＦ電力増幅器（図示なし）とＲＦ発振器（図示なし）とを有する。ＲＦ駆動部２２は、制御部２６からの制御信号に基づいて、ＲＦ発振器からのＲＦ信号を、ゲート変調器を用いて所定のタイミングおよび所定の包絡線の信号に変調する。そして、ゲート変調器により変調されたＲＦ信号を、ＲＦ電力増幅器により増幅した後、送信コイル１４に出力する。
【００２０】
勾配駆動部２３は、制御部２６からの制御信号に基づいて、勾配パルスを勾配コイル１３に印加して駆動させ、静磁場が形成されている撮像空間Ｂ内に勾配磁場を発生させる。勾配駆動部２３は、３系統の勾配コイル１３に対応して３系統の駆動回路（図示なし）を有する。
【００２１】
データ収集部２４は、制御部２６からの制御信号に基づいて、受信コイル１５が受信する磁気共鳴信号を収集し、データ処理部３１に出力する。データ収集部２４は、位相エンコードと周波数エンコードとが施された磁気共鳴信号を、ｋ空間に対応するように収集する。データ収集部２４は、受信コイル１５が受信する磁気共鳴信号をＲＦ駆動部２２のＲＦ発振器の出力を参照信号として位相検波器が位相検波した後に、そのアナログ信号の磁気共鳴信号をＡ／Ｄ変換器がデジタル信号に変換する。そして、その収集した磁気共鳴信号をメモリに記憶後、データ処理部３１に出力する。
【００２２】
切換駆動部２５は、後述する受信コイル１５のサイズ変更をするための切換部の動作を制御する。具体的には、制御部２６からの制御信号に基づいて、順方向又は逆方向のバイアス電圧を切換部に印加する。
【００２３】
制御部２６は、コンピュータと、所定のパルスシーケンスに対応するようにコンピュータに各部の機能を実行させるプログラムとを有する。そして、制御部２６は、操作部３２からデータ処理部３１を介して入力される操作信号に基づいて、ＲＦ駆動部２２と勾配駆動部２３とデータ収集部２４とのそれぞれに、所定のパルスシーケンスを実行させる制御信号を出力し制御を行う。
【００２４】
クレードル２７は、被検体ＳＵを載置する台である。クレードル２７は、制御部２６からの制御信号に基づいて、撮像空間Ｂの内部と外部との間を移動する。
【００２５】
データ処理部３１は、コンピュータと、所定のデータ処理をコンピュータに実行させるプログラムとを有する。データ処理部３１は、操作部３２に接続されており、操作部３２からの操作信号が入力される。そして、データ処理部３１は、制御部２６に接続されており、オペレータによって操作部３２に入力される操作信号を制御部２６に出力する。また、データ処理部３１は、データ収集部２４に接続されており、データ収集部２４が収集された磁気共鳴信号を取得し、その取得した磁気共鳴信号に対して画像処理を行って、被検体のスライスについての画像を生成する。そして、データ処理部３１は、その生成した画像を表示部３３に出力する。なお、データ処理部３１は画像生成部として機能する。
【００２６】
操作部３２は、キーボードやマウスなどの操作デバイスにより構成されている。操作部３２は、オペレータによって操作され、その操作に応じた操作信号をデータ処理部３１に出力する。
【００２７】
表示部３３は、ＣＲＴなどの表示デバイスにより構成されている。表示部３３は、被検体ＳＵからの磁気共鳴信号に基づいて生成される被検体のスライスについての画像を表示する。
【００２８】
図２（ａ）は、受信コイル１５の構成を示す回路図である。ただし、インダクタ等の要素を一部省略して図示している。
【００２９】
受信コイル１５は、原ループ部５１と、原ループ部５１を、２つの分割ループ部５２Ａ、５２Ｂに分割するように、原ループ部５１に接続される導体５３とを備えている。また、導体５３には導通状態を切り換える切換部５４が、分割ループ部５２Ａにはデータ収集部２４に含まれる受信部６１が接続されており、受信コイル１５は、切換部５４による導通状態の切換により、原ループ部５１による受信と、分割ループ部５２Ａによる受信とを選択可能に構成されている。
【００３０】
原ループ部５１は、例えば略矩形状に形成されており、４つの直線状のエレメント５１ａ〜５１ｄを備えている。なお、原ループ５１は円形等の適宜な形状に設定してもよい。原ループ５１は、所定の動作周波数を共振周波数とする共振回路が構成されるように、キャパシタやインダクタが適宜に直列接続されている。
【００３１】
分割ループ部５２Ａ、５２Ｂは、原ループ部５１の互いに対向するエレメント５１ａと５１ｃとに導体５３が接続され、原ループ部５１が分割されることにより形成されており、それぞれ原ループ部のエレメントの一部と導体５３とを含んでいる。なお、導体５３は、分割ループ部５２Ａ、５２Ｂにより共有されている。
【００３２】
導体５３は、例えば原ループ部５１のエレメント５１ａ〜５１ｄと同一の材質、断面形状に形成されている。また、導体５３は、例えば、エレメント５１ａから５１ｃまで直線状に形成されており、分割ループ部５２Ａ、５２Ｂをそれぞれ略矩形に形成する。導体５３には、分割ループ部５２Ａにより所定の動作周波数を共振周波数とする共振回路が構成されるように、キャパシタやインダクタが必要に応じて設けられる。
【００３３】
切換部５４は、例えば、受信コイル１５の動作周波数を共振周波数とする並列共振回路により構成されており、導体５３に直列に接続されるキャパシタ５５と、キャパシタ５５に対して並列に接続されるインダクタ５６と、インダクタ５６に直列に接続されるダイオード５７とを備えている。ダイオード５７のアノード又はカソードには切換駆動部２５が接続されており、順方向又は逆方向のバイアスが印加されることにより切換部５４は導体５３を導通可能又は導通不可能とする。
【００３４】
なお、図２（ａ）では、ダイオード５７に順方向のバイアスが印加されたときに、切換部５４が並列共振回路として機能し、導体５３を導通不可能な状態とし、ダイオード５７に逆方向のバイアスが印加されたときに、切換部５４はキャパシタ５５と等価となり、導体５３を導通可能な状態とするように、ダイオード５７が接続されている場合を例示している。
【００３５】
受信部６１は、原ループ部５１又は分割ループ部５２Ａから出力される信号を増幅して検波回路等へ出力する。受信部６１は、スイッチ６２を介してエレメント５１ｃのうち分割ループ部５２Ａに含まれる部分と接続されている。スイッチ６２は、例えばＲＦコイル１５の動作周波数を共振周波数とする並列共振回路により構成されており、送信時にはエレメント５１ｃと受信部６１とを導通不可とし、受信時にはエレメント５１ｃと受信部６１とを導通可能とするように、制御部２６により制御される。また、スイッチ６２は、受信時にマッチング回路としても機能する。
【００３６】
以上の受信コイル１５においては、切換部５４により、導体５３が導通不可能となると、原ループ部５１により磁気共鳴信号が受信されて受信部６１に出力され、導通５３が導通可能となると分割ループ部５２Ａにより磁気共鳴信号が受信されて受信部６１に出力される。そして、分割ループ部５２Ａにより磁気共鳴信号が受信されて受信部６１に出力される際に、分割ループ部５２Ａと分割ループ部５２Ｂとが干渉しないように、導体５３上の静電容量が設定される。具体的には以下のとおりである。
【００３７】
図２（ｂ）は、ＲＦコイル１５の等価回路を示す回路図である。キャパシタＣ１、Ｃ２、インダクタＬ１、Ｌ２は、それぞれ分割ループ部５２Ａ、５２Ｂ上のエレメント５１ａ〜５１ｄ上の全てのキャパシタ、インダクタと等価なキャパシタ、インダクタを示しており、素子Ｘは、導体５３上のインピーダンスを有する全ての素子と等価な素子を示している。また、分割ループ部５２Ａ、５２Ｂの相互インダクタンスをＭとする。ここで、分割コイル５２Ａ、５２ＢにそれぞれＶ１、Ｖ２の電圧が印加され、電流ｉ１，ｉ２が流れたとすると、以下の式が成立する。
【００３８】
Ｖ１＝ＸＣ１ｉ１＋ＸＬ１ｉ１＋Ｘｉ１−Ｘｉ２−ＸＭｉ２
Ｖ２＝ＸＣ２ｉ２＋ＸＬ２ｉ２＋Ｘｉ２−Ｘｉ１−ＸＭｉ１
ここで、ＸＣ１、ＸＣ２、ＸＬ１、ＸＬ２、Ｘ、ＸＭは、それぞれキャパシタＣ１、Ｃ２、インダクタＬ１、Ｌ２、素子Ｘ、相互インダクタンスＭのインピーダンスである。
上式を整理すると、
Ｖ１＝（ＸＣ１＋ＸＬ１＋Ｘ）ｉ１−（Ｘ＋ＸＭ）ｉ２
Ｖ２＝−（Ｘ＋ＸＭ）ｉ１＋（ＸＣ２＋ＸＬ２＋Ｘ）ｉ２
分割ループ部５２Ａと５２Ｂとのアイソレーションがとれているならば、つまり、互いの電流の影響を受けないならば、クロストークの項は０となるから、
−（Ｘ＋ＸＭ）ｉ２＝０
−（Ｘ＋ＸＭ）ｉ１＝０
であり、
Ｘ＋ＸＭ＝０
従って、
Ｘ＝−ＸＭ＝−ｊωＭ＝１／（ｊ（１／（ωＭ）））
が成り立つ。これは、静電容量を示しているので、Ｘ＝Ｃｍとすると、
ωＣｍ＝１／（ωＭ）
∴Ｃｍ＝１／（ω２Ｍ）
となる。なお、ωはＲＦコイル１５の動作周波数である。
【００３９】
従って、導体５３上の静電容量を合成した静電容量Ｃｍが１／（ω２Ｍ）となるように、導体５３上のキャパシタの静電容量を設定すれば、導体５３を導通可能とし、分割ループ部５２Ａにより磁気共鳴信号を受信する際に、分割ループ部５２Ａと５２Ｂとの干渉が抑制される。なお、導体５３上のキャパシタには、例えば、切換部５４に含まれるキャパシタ５５や、切換部５４とは別に設けられているキャパシタ５８（図２（ａ）参照）が含まれる。
【００４０】
なお、導体５３上の静電容量Ｃｍは、原ループ部５１の共振周波数（動作周波数）と、分割ループ部５２Ａの共振周波数（動作周波数）とが同一になるように設定されている。すなわち、
【００４１】
ω＝１／（Ｌ１２×Ｃ１２）１／２
＝１／（Ｌ１ｍ×Ｃ１ｍ）１／２
ここで、Ｌ１２、Ｃ１２は、ループ部５１全体のインダクタンス、静電容量であり、Ｌ１ｍ、Ｃ１ｍは、分割ループ部５２Ａ全体のインダクタンス、静電容量である。
【００４２】
以上の実施形態によれば、分割ループ部５２Ａと分割ループ部５２Ｂとが互いに干渉しないように、導体５３上の静電容量Ｃｍが設定されていることから、分割ループ部５２Ａにより受信する際に、分割ループ部５２Ｂを導通不可能としなくてもよい。従って、原ループ部５１と分割ループ部５２Ａとの間で使用するループ部を切り換えてＲＦコイル１５のＦＯＶのサイズを変更する際に制御すべきスイッチが削減される。
【００４３】
なお、第１の実施形態では、受信コイル１５に本発明を適用した例を示したが、送信コイル又は送受信兼用コイルに本発明を適用してもよい。また、原ループ部の分割数を２よりも多くし、サイズ変更を段階的に可能としてもよい。
【００４４】
（第２の実施形態）
第２の実施形態も図１に示した第１の実施形態と同様の構成を有している。以下において、第１の実施形態と同様の構成については第１の実施形態と同様の符号を付し、説明を省略する。
【００４５】
第２の実施形態においては、図１の受信コイル１４及び送信コイル１５に代えて、被検体への高周波磁場の印加及び磁気共鳴信号の受信の双方を行うＲＦコイル５０が設けられている。ＲＦコイル５０は、ＲＦ駆動部２２、データ収集部２４、切換駆動部２５に接続されている。
【００４６】
図３は、ＲＦコイル５０の構成を示す回路図である。ＲＦコイル５０は、第１の実施形態の送信コイル１５と同様に、原ループ部５１、分割ループ部５２、導体５３、切換部５４等を備えている。
【００４７】
ただし、ＲＦコイル５０では、分割ループ部５２Ａ、５２Ｂの双方にデータ収集部２４が接続されるとともに、分割ループ部５２ＡにはＲＦ駆動部２２が接続されており、撮影中に切換部５４による切り換えが行われる。また、分割ループ部５２Ａ、５２Ｂの双方とも動作周波数を共振周波数とする並列共振回路を構成するように、導体５３上のキャパシタ等が設けられている。
【００４８】
分割ループ部５２Ａは、ＴＲスイッチ６５を介してＲＦ駆動部２２及びデータ収集部２４と接続されている。ＴＲスイッチ６５は、分割ループ部５２Ａと、ＲＦ駆動部２２及びデータ収集部２４のうちいずれか一方とを選択的に導通可能とする。ＴＲスイッチ６５は、例えば分割ループ部５２ＡとＲＦ駆動部２２とを導通可能又は導通不可能とするスイッチと、分割ループ部５２Ａとデータ収集部２４とを導通可能又は導通不可能とするスイッチを含んで構成され、各スイッチは例えば並列共振回路やＦＥＴ等を含んで構成される。ＴＲスイッチ６５の動作は制御部２６により制御される。
【００４９】
分割ループ部５２Ｂは、ＴＲスイッチ６６を介してデータ収集部２４と接続されている。ＴＲスイッチ６６は、分割ループ部５２Ｂと、データ収集部２４とを導通可能又は導通不可能とする。ＴＲスイッチ６６は、例えば並列共振回路やＦＥＴ等を含んで構成される。なお、ＴＲスイッチ６６はＴＲスイッチ６５と同一の構成であってもよい。ＴＲスイッチ６６の動作は制御部２６により制御される。
【００５０】
図４は、制御部２６による切換部５４の制御方法を示すタイムチャートである。図４において横軸は時間である。
【００５１】
実線ＬＮ１で示すように、ＲＦコイル５０による送信及び受信は、一定の時間間隔で交互に行われる。送信時には、ＴＲスイッチ６５は、分割ループ部５２ＡとＲＦ駆動部２２とを導通可能とするとともに、分割ループ部５２Ａとデータ収集部２４とを導通不可能とする。また、ＴＲスイッチ６６は、分割ループ部５２Ｂとデータ収集部２４とを導通不可能とする。そして、実線ＬＮ２で示すように、切換部５４のダイオード５７に順方向のバイアス電圧が印加されて導体５３は導通不可能な状態となる。従って、原ループ部５１により送信が行われ、実線ＬＮ３で示すように、ＦＯＶは大きく設定される。
【００５２】
一方、受信時には、ＴＲスイッチ６５は、分割ループ部５２ＡとＲＦ駆動部２２とを導通不可能とするとともに、分割ループ部５２Ａとデータ収集部２４とを導通可能とする。また、ＴＲスイッチ６６は、分割ループ部５２Ｂとデータ収集部２４とを導通可能とする。そして、実線ＬＮ２で示すように、切換部５４のダイオード５７に逆方向のバイアス電圧が印加されて導体５３は導通可能な状態となる。従って、分割ループ部５２Ａ、５２Ｂそれぞれにより受信が行われ、実線ＬＮ３で示すように、各ループ部それぞれのＦＯＶは小さく設定される。
【００５３】
なお、データ処理部３１は、分割ループ部５２Ａ、５２Ｂにより受信した信号に基づく画像を生成する。
【００５４】
以上の実施形態によれば、原ループ部５１により高周波磁場の印加を行うとともに、分割ループ部５２Ａ、５２Ｂにより受信を行うことから、磁気共鳴信号の均一な励起を行いつつ、複数のコイルにより受信できる。
【００５５】
（第３の実施形態）
第３の実施形態も第２の実施形態と同様の構成を有している。ただし、ＲＦコイルの構成が第２の実施形態と相違する。なお、以下において、第２の実施形態と同様の構成については第２の実施形態と同様の符号を付し、説明を省略する。
【００５６】
図５（ａ）は、第３の実施形態のＲＦコイル７０を一部省略して示す回路図である。ＲＦコイル７０は、原ループ部７１と、の分割ループ部７２Ａ、７２Ｂ、７２Ｃに分割されたＲＦコイル７０が設けられている。
【００５７】
原ループ部７１は、例えば略円形状のエレメントを含んで形成されており、所定の動作周波数を共振周波数とする共振回路が構成されるように、キャパシタやインダクタが適宜に直列接続されている。
【００５８】
分割ループ部７２Ａ、７２Ｂ、７２Ｃは、原ループ部５１に導体７３ＡＢ、７３ＢＣ、７３ＣＡが接続され、原ループ部７１が分割されることにより形成されており、それぞれ原ループ部のエレメントの一部と導体７３ＡＢ、７３ＢＣ、７３ＣＡのいずれか二つとを含んでいる。
【００５９】
導体７３ＡＢ、７３ＢＣ、７３ＣＡは、例えば原ループ部７１のエレメントと同一の材質、断面形状に形成されている。また、導体７３ＡＢ、７３ＢＣ、７３ＣＡは、例えば、それぞれ原ループ部７１の円周側から中央へ延びる直線状に形成されており、分割ループ部７２Ａ、７２Ｂ、７２Ｃをそれぞれ互いに中心角が等しい扇形に形成している。導体７３ＡＢ、７３ＢＣ、７３ＣＡには、分割ループ部７２Ａ、７２Ｂ、７２Ｃにより所定の動作周波数を共振周波数とする共振回路が構成されるように、キャパシタやインダクタが必要に応じて設けられる。
【００６０】
切換部７４Ａ、７４Ｂ、７４Ｃは、第１の実施形態の切換部５４と同様の構成を有している。また、ＴＲスイッチ７５は、第２の実施形態のＴＲスイッチ６５と、ＴＲスイッチ７６、７７は、第２の実施形態のＴＲスイッチ６６と同様の構成を有している。
【００６１】
ＲＦコイル７０においても、第１の実施形態と同様に、各分割ループ部７２Ａ、７２Ｂ、７２Ｃ間においてアイソレーションをとるように、導体７３ＡＢ、７３ＢＣ、７３ＣＡ上の静電容量が設定されている。具体的には、以下のとおりである。
【００６２】
図５（ｂ）は、ＲＦコイル７０の等価回路を示す回路図である。キャパシタＣ１、Ｃ２、Ｃ３、インダクタＬ１、Ｌ２、Ｌ３は、それぞれ分割ループ部７２Ａ、７２Ｂ、７２Ｃに含まれる原ループ部７１のエレメント上の全てのキャパシタ、インダクタと等価なキャパシタ、インダクタを示しており、素子Ｘ１２、Ｘ２３、Ｘ３１は、導体７３ＡＢ、７３ＢＣ、７３ＣＡ上のインピーダンスを有する全ての素子と等価な素子を示している。また、分割ループ部７２Ａ、７２Ｂ、７２Ｃの相互インダクタンスをＭ１２、Ｍ２３、Ｍ３１とする。ここで、分割コイル７２Ａ、７２Ｂ、７２ＣにそれぞれＶ１、Ｖ２、Ｖ３の電圧が印加され、電流ｉ１、ｉ２、ｉ３が流れたとすると、以下の式が成立する。
【００６３】
Ｖ１＝ＸＣ１ｉ１＋ＸＬ１ｉ１＋Ｘ１２ｉ１＋Ｘ３１ｉ１−Ｘ１２ｉ２−ＸＭ１２ｉ２−Ｘ３１ｉ３−ＸＭ３１ｉ３
Ｖ２＝ＸＣ２ｉ２＋ＸＬ２ｉ２＋Ｘ１２ｉ２＋Ｘ２３ｉ２−Ｘ１２ｉ１−ＸＭ１２ｉ１−Ｘ２３ｉ３−ＸＭ２３ｉ３
Ｖ３＝ＸＣ３ｉ３＋ＸＬ３ｉ３＋Ｘ２３ｉ３＋Ｘ３１ｉ３−Ｘ２３ｉ２−ＸＭ２３ｉ２−Ｘ３１ｉ１−ＸＭ３１ｉ１
ここで、ＸＣ１、ＸＣ２、ＸＣ３、ＸＬ１、ＸＬ２、ＸＬ３、Ｘ１２、Ｘ２３、Ｘ３１、ＸＭ１２、ＸＭ２３、ＸＭ３１は、それぞれキャパシタＣ１、Ｃ２、Ｃ３、インダクタＬ１、Ｌ２、Ｌ３、素子Ｘ１２、Ｘ２３、Ｘ３１、相互インダクタンスＭ１２、Ｍ２３、Ｍ３１のインピーダンスである。
上式を整理すると、
Ｖ１＝（ＸＣ１＋ＸＬ１＋Ｘ１２＋Ｘ３１）ｉ１−（Ｘ１２＋ＸＭ１２）ｉ２−（Ｘ３１＋ＸＭ３１）ｉ３
Ｖ２＝（ＸＣ２＋ＸＬ２＋Ｘ１２＋Ｘ２３）ｉ２−（Ｘ１２＋ＸＭ１２）ｉ１−（Ｘ２３＋ＸＭ２３）ｉ３
Ｖ３＝（ＸＣ３＋ＸＬ３＋Ｘ２３＋Ｘ３１）ｉ３−（Ｘ２３＋ＸＭ２３）ｉ２−（Ｘ３１＋ＸＭ３１）ｉ１
分割ループ部５２Ａと５２Ｂとのアイソレーションがとれているならば、つまり、互いの電流の影響を受けないならば、クロストークの項は０となるから、
−（Ｘ１２＋ＸＭ１２）ｉ２−（Ｘ３１＋ＸＭ３１）ｉ３＝０
−（Ｘ１２＋ＸＭ１２）ｉ１−（Ｘ２３＋ＸＭ２３）ｉ３＝０
−（Ｘ２３＋ＸＭ２３）ｉ２−（Ｘ３１＋ＸＭ３１）ｉ１＝０
であり、
ｉ１、ｉ２、ｉ３によらずクロストークの項が０となる場合は、
Ｘ１２＋ＸＭ１２＝０
Ｘ２３＋ＸＭ２３＝０
Ｘ３１＋ＸＭ３１＝０
従って、第１の実施形態と同様に、Ｘ１２、Ｘ２３、Ｘ３１は静電容量であり、
∴Ｘ１２＝１／（ω２Ｍ１２）、Ｘ２３＝１／（ω２Ｍ２３）、
Ｘ３１＝１／（ω２Ｍ３１）
となる。なお、ωはＲＦコイル７０の動作周波数である。
【００６４】
以上の第３の実施形態によれば、第２の実施形態と同様の効果を得られる。
【００６５】
本発明は以上の実施形態に限定されず、種々の態様で実施してよい。
【００６６】
ＲＦコイルは、送受信を行うためのループ部を有するものであればよく、サーフェイスコイル、フェーズドアレイコイルに限定されない。例えば、ボディコイルでもよいし、特定の部位の撮像を行うための専用のコイルでもよい。原ループ部の分割数は適宜に設定してよく、２又は３に限定されない。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の第１の実施形態の磁気共鳴撮像装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図１の磁気共鳴撮像装置の送信コイルの構成を示す一部省略回路図である。
【図３】本発明の第２の実施形態のＲＦコイルの構成を示す一部省略回路図である。
【図４】図３のＲＦコイルの送受信方法を示すタイムチャートである。
【図５】本発明の第３の実施形態のＲＦコイルの構成を示す一部省略回路図である。
【図６】従来のＲＦコイルを示す回路図である。
【符号の説明】
【００６８】
１…磁気共鳴撮像装置、１５…送信コイル（ＲＦコイル）、５１…原ループ部、５２Ａ、５２Ｂ…分割ループ部、５３…導体、５４…切換部、５５…キャパシタ。
【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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