(57)【要約】【課題】高耐圧かつ均一の容量を形成することができ、共振周波数の調整が容易となるＲＦコイルを提供する。【解決手段】ＲＦコイルにおいて、中空円筒状の基板と、基板上において、基板の中心軸に略平行かつ略等間隔に配置される複数の軸導体部と、軸導体部から分岐される複数の分岐導体部と、を有する導体膜と、を有し、各導体膜の分岐導体部は、隣接する他の導体膜の分岐導体部と所定の間隔をあけて対向して配置されていることを特徴とする。この場合において分岐導体部は、軸導体部に対し略垂直に分岐してなることが好ましい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空円筒状の基板と、
前記基板上において、基板の中心軸に略平行かつ略等間隔に配置される複数の軸導体部と、前記軸導体部から分岐される複数の分岐導体部と、を有する導体膜と、を有し、
各導体膜の分岐導体部は、隣接する他の前記導体膜の前記分岐導体部と所定の間隔をあけて対向して配置されるＲＦコイル。
【請求項２】
前記分岐導体部は、前記軸導体部に対し略垂直に分岐してなる請求項１記載のＲＦコイル。
【請求項３】
前記分岐導体部は、前記軸導体部の端部近傍において分岐してなる請求項１記載のＲＦコイル。
【請求項４】
前記分岐導体部は、隣接する導体膜の前記分岐導体部と、０．０５ｍｍ以上０．５ｍｍ以下の範囲の間隔をあけて配置される請求項１記載のＲＦコイル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＲＦコイルに関する。より具体的には、ＭＲＩ装置において使用されるＲＦコイルに好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
ＭＲＩ（Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ  Ｉｍａｇｉｎｇ）装置は、強い静磁界中に置かれた被検体（主に人体）にパルス状の電磁波を照射することによって生じるＮＭＲ（Ｎｕｃｌｅａｒ  Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ）信号を受信し、被検体の内部構造を画像化することのできる装置である。そして、この被検体にパルス状の電磁波を照射するための装置は、ＲＦ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）コイルと呼ばれ、電磁波の送受信をおこなうアンテナとして用いることができる。
【０００３】
このＲＦコイルの公知の文献としては、例えば、下記非特許文献１に、いわゆるバードケージ型のＲＦコイルが開示されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】Ｊｉａｎ−Ｍｉｎｇ  Ｊｉｎ，“Ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｓ  ｉｎ  Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ  Ｉｍａｇｉｎｇ”，ＩＥＥＥ  Ａｎｔｅｎｎａｓ  ａｎｄ  Ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ  Ｍａｇａｚｉｎｅ，Ｖｏｌ．４０，Ｎｏ．６，Ｄｅｃｅｍｂｅｒ１９９８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで上記バードケージには、複数個の同一容量のコンデンサが装荷されており、これらの容量を変化させることでその共振周波数を調整する。また、これらのコンデンサにはコイルの構造上、高電圧を印加する必要がある。
【０００６】
しかしながら、上記非特許文献１に記載の技術では、高耐圧かつ均一容量の複数のコンデンサが必要となるものの、その要求を満たすことは非常に難しく、共振周波数の調整が難しいといった課題がある。
【０００７】
そこで、本発明は上記課題を鑑み、高耐圧かつ均一の容量を形成することができ、共振周波数の調整が容易となるＲＦコイルを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決する本発明の一観点に係るＲＦコイルは、中空円筒状の基板と、基板上において、基板の中心軸に略平行かつ略等間隔に配置される複数の軸導体部と、軸導体部から分岐される複数の分岐導体部と、を有する導体膜と、を有し、各導体膜の分岐導体部は、隣接する他の導体膜の分岐導体部と所定の間隔をあけて対向して配置されることを特徴の一つとする。
【０００９】
また、本観点において、限定されるわけではないが、分岐導体部は、軸導体部に対し略垂直に分岐してなることが好ましい。
【００１０】
また、本観点において、限定されるわけではないが、分岐導体部は、軸導体部の端部近傍において分岐してなることが好ましい。
【００１１】
また、本観点において、限定されるわけではないが、分岐導体部は、隣接する導体膜の前記分岐導体部と、０．０５ｍｍ以上０．５ｍｍ以下の範囲の間隔をあけて略平行に配置されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
以上、本発明により、高耐圧かつ均一の容量を形成することができ、共振周波数の調整が容易となるＲＦコイルを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施形態に係るＲＦコイルの概略を示す図である。
【図２】実施形態に係るＲＦコイルの導体膜の分岐導体部近傍の拡大図である。
【図３】実施例に係るＦＤＴＤの配置の概要を示す図である。
【図４】実施例に係るＦＤＴＤの結果を示す図である。
【図５】実施例に係るＲＦコイルのｘｙ平面における磁界強度分布を示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。ただし、本発明は多くの異なる態様で実施することが可能であり、以下に示す実施形態に限定されるものではない。
【００１５】
（実施形態１）
図１は、本実施形態に係るＲＦコイル（以下「本ＲＦコイル」という。）１の概略を示す図である。本図で示すように、本ＲＦコイル１は、中空円筒状の基板２と、基板２上において、基板２の中心軸２１に略平行かつ略等間隔に配置される複数の軸導体部３１と、軸導体部３１から分岐される複数の分岐導体部３２と、を有する導体膜３と、を有している。
【００１６】
本実施形態において、基板２は、上記の通り、中空の円筒状であって、絶縁性を有し、磁界に与える影響が少ない材質を用いることが好ましく、この限りにおいて限定されるわけではないが、例えばガラスやエポキシ等のプラスチック樹脂を採用することができる。
【００１７】
また、中空の円筒状の基板の厚さや径については、必要とされる条件に基づき適宜調整可能であり限定されるわけではないが、外径としては１５０ｍｍ以上５００ｍｍ以下であることが好ましく、より好ましくは３００ｍｍ以下の範囲である。また基板の厚さとしては、円筒形状を保持するとともに、導電膜の形状を安定的に保持することができる程度に硬いものであれば限定されるわけではないが、２ｍｍ以上１０ｍｍ以下の範囲内であることが好ましく、より好ましくは５ｍｍ以下の範囲内である。また、基板の軸方向の長さについても限定されるわけではないが、例えば５０ｍｍ以上１０００ｍｍ以下の範囲内であることが好ましく、より好ましくは５００ｍｍ以下の範囲内である。
【００１８】
また、本実施形態において、導体膜３は、導電性を有するものであり、基板２上に形成されている。なお導体膜３は、基板２上に形成されている限りにおいて限定されず、円筒形状の基板２の外表面側に配置されていても良いし、基板２の内表面側に配置されていても良い。導体膜３の材質としては、良好な導電性を有する限りにおいて限定されず、例えば、銅等の金属であることが好ましい。
【００１９】
また、本実施形態において、導体膜３は、軸導体部３１と、分岐導体部３２とを有して構成されており、各導体膜３は、分岐導体部３２において、隣接する導体膜３の分岐導体部３２と所定の間隔をあけて略平行に対向して配置されており、分岐導体部３２全体でこの基板の周囲をリング状に囲んでいる。この分岐導体部３２近傍の概略を図２に示しておく。
【００２０】
本実施形態の導体膜３において、軸導体部３１は、中空円筒状の基板２上において、この中心の軸２１に対し略平行となるよう複数所定の間隔をあけて均等に配置されている。限定されるわけではないが、導体膜３の長さは、基板２の軸方向の長さと略等しくすることが好ましく、幅としては、１ｍｍ以上５ｍｍであることが好ましい。
【００２１】
また本実施形態の導体膜３には、軸導体部３１には分岐導体部３２が接続されており、かつ分岐導体部３２は、軸導体部３１に交差して接続されている。分岐導体部３２が軸導体部３１と接続する位置は、限定されるわけではないが、中空円筒状の基板２の両縁近傍に配置されていることが好ましい。このようにすることで、同じ長さの基板を用いた場合であっても軸導体部３１を長く確保することができる。
【００２２】
また、本実施形態において、分岐導体部３２が軸導体部３１と交差する角度としては、限定されるわけではないが、いずれも略垂直であることが好ましい。このようにすることで、中空円筒状の基板の中心の軸２１に対し略垂直にすることで、上記と同様、同じ長さの基板を用いた場合であっても軸導体部３１を長く確保することができる。なおここで「略垂直」とは、完全な垂直を含むことはもちろんであるが、製造上の数度程度（５度程度）の誤差は許容する意味である。
【００２３】
また本実施形態において、隣接する導体膜３の分岐導体部３２同士は、均一の距離を開けて対向して配置されている。このようにすることで、コンデンサを使用せずに共振周波数を調整することができるようになる。
【００２４】
また、本実施形態において、導体膜３は、分岐導体部３２が一本のものであってもよいが、複数の分岐導体部３２を有しており、隣接する導体膜３同士の分岐導体部３２が櫛歯状に組み合わされたものとなっていることも好ましい。このようにすることでより効率よく共振周波数の調整が可能となるといった利点がある。つまり、隣接する導体膜３同士の分岐導体部３２の本数が異なり、それらが櫛歯状に組み合わされることで、より効率が良くなる。図２の例は、二本の分岐導体部３２を有する導体膜３と、一本の分岐導体部３２を有する導体膜３とが組み合わされた例となっている。
【００２５】
以上、本実施形態に係るＲＦコイルによると、高耐圧かつ均一の容量を形成することができ、共振周波数の調整が容易となる。具体的には、本実施形態のような構成とすることで、コンデンサを配置する必要がなくなるため、高磁場化や高出力化使用とする場合であっても、その性能に耐えうるコンデンサを選択、考慮する必要がなくなり、また、コンデンサ容量のバラツキなどについても考慮する必要がなくなるため、高性能化を図ることが容易にできる。
【実施例】
【００２６】
ここで、上記実施形態に係るＲＦコイルの効果につき、実際にＲＦコイルを作製し、その効果を確認した。以下に示す。
【００２７】
（実施例１）
外径３５０ｍｍ、厚さ４ｍｍ、長さ３３０ｍｍの中空の円筒状の基板に、１６本の導体膜３を均等かつ略平行に配置した。なお導体膜３の軸導体部３１及び分岐導体部３２の幅は５ｍｍとした。また分岐導体部３２の本数は隣接する導体膜３同士で異なり１本又は２本とし、隣接する分岐導体部３２は、０．２ｍｍの隙間で櫛歯状に平行に組合わされるよう形成した。なお、給電点は、９０°の位相差をつけて上記分岐胴体部３２に配置した。
【００２８】
一方、外径１８０ｍｍ、長さ２５０ｍｍの円柱型のファントムを作製し、上記ＲＦコイルの内部に配置し、更に、このＲＦコイルの周囲に、外形４００ｍｍ、長さ４４０ｍｍのシールドを配置した。下記表１に、ファントムの組成を示す。
【表１】
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【００２９】
そして、この配置において、解析領域５００ｍｍ×５００ｍｍ×６４０ｍｍとしたＦＤＴＤ（Ｆｉｎｉｔｅ−Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ  Ｔｉｍｅ−Ｄｏｍａｉｎ）法を用いて数値解析を行なった。なおこの数値解析におけるセルサイズは以下とした。なおこのＦＤＴＤの配置の概要図を図３に示しておく。
【表２】
2012191970.tif 000004
【００３０】
このＦＤＴＤの結果を図４に示す。この結果、４ＴのＭＲＩシステムにおいて１７０ＭＨｚ近傍で共振していることが確認できた。これはＦＤＴＤ及び実測においても同様の結果を得ることができた。
【００３１】
また、図５に、本実施例のＲＦコイルのｘｙ平面における磁界強度分布を示す。左側の（ａ）は本実施例に係るＲＦコイルに関するものであり、（ｂ）は、直径及び長さ等を等しくしてコンデンサを用いた比較例としてのＲＦコイルの磁界強度分布に関するものである。この結果、コイル内で比較の例よりも均一な磁界分布を形成していることを確認できた。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明は、ＲＦコイルとして産業上の利用可能性がある。
【符号の説明】
【００３３】
１…ＲＦコイル、２…基板、３…導体膜
【図１】
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【図２】
2012191970.tif 000006
【図３】
2012191970.tif 000007
【図４】
2012191970.tif 000008
【図５】
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