(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＲＦコイルと、１つ又はそれ以上の勾配コイルとを有しているＭＲ作像システムにおいて、前記ＲＦコイルの軸の周りに回転する前記ＲＦコイルにより発生されるＲＦ磁場から前記勾配コイルを遮蔽する装置であって、同軸の関係にある特定の数の導電性円筒と、隣接した導電性円筒の間にそれぞれ配置されている選択された誘電性材料で形成されている円筒とを備えており、前記導電性円筒の各々は、導電性材料から成る２つの対向するシートを含んでおり、該シートの各々には、導電性ループのパターンが形成されており、各々のループには、電流に対する障壁として、関連する間隙が設けられており、前記導電性円筒の前記特定の数、及び前記導電性円筒のそれぞれの互いに対する角度配向は、前記ＲＦ磁場により誘導されるＲＦ電流に対して複数の閉じた経路を提供するように選択されており、それぞれの前記閉じた経路は、所与の導電性円筒の所与の導電性ループと、前記所与の円筒以外の異なる導電性円筒の導電性ループとの間の容量結合により確立し、前記ＲＦ磁場から勾配コイルを遮蔽し、
前記導電性円筒は、第１の円筒の対と、第２の円筒の対とを含んでおり、前記第１の円筒の対と、第２の円筒の対の各々は、前記導電性ループのパターンが形成された内側円筒と、外側円筒とを含んでおり、前記第１の対の前記外側導電性円筒は、前記第２の対の前記外側円筒に対して４５°程度の角度配向で配置されていると共に、前記第２の対の前記内側円筒に対して１３５°程度の角度で配置されている装置。
【請求項２】
特定の導電性円筒の前記シートに形成されている前記導電性ループは、前記ＲＦ磁場が前記ＲＦコイルの軸の周りに回転するに際して特定の角度位置にあるときに、前記ＲＦ磁場により前記導電性ループに誘導される画像電流のそれぞれの流れの経路と実質的に整列している請求項１に記載のＲＦ磁場から勾配コイルを遮蔽する装置。
【請求項３】
前記ＲＦコイルは、特定の数の横走行線を有しているバード・ケージ・コイルを含んでおり、各々の対の前記内側円筒は、各々の対の前記外側円筒に対して９０°の角度配向で配置されている請求項２に記載のＲＦ磁場から勾配コイルを遮蔽する装置。
【請求項４】
ＲＦコイルと、１つ又はそれ以上の勾配コイルとを有しているＭＲ作像システムにおいて、前記ＲＦコイルの軸の周りに回転する前記ＲＦコイルにより発生されるＲＦ磁場から前記勾配コイルを遮蔽する装置であって、
同軸の関係にあると共に、互いに対して特定の角度配向にある特定の数の導電性円筒と、
当該誘電性円筒の各々が、互いに隣接している前記導電性円筒のうちの２つの導電性円筒の間に配置されている、複数の誘電性円筒と、
前記導電性円筒の各々に形成されている導電性ループのパターンであって、各々のループは、電流に対する障壁として設けられた関連する間隙を有している、導電性ループのパターンとを備えており、
特定の導電性円筒に形成されている前記導電性ループは、前記ＲＦ磁場が特定の角度位置にあるときに、前記ＲＦ磁場により前記導電性ループに誘導される画像電流のそれぞれの流れの経路と実質的に整列しているＲＦ磁場から勾配コイルを遮蔽し、
前記導電性円筒は、第１の円筒の対と、第２の円筒の対とを含んでおり、前記第１の円筒の対と、第２の円筒の対の各々は、前記導電性ループのパターンが形成された内側円筒と、外側円筒とを含んでおり、前記第１の対の前記外側導電性円筒は、前記第２の対の前記外側円筒に対して４５°程度の角度配向で配置されていると共に、前記第２の対の前記内側円筒に対して１３５°程度の角度で配置されている装置。
【請求項５】
前記ＲＦ磁場は、２つの直角成分を含んでおり、各々の対の前記内側円筒は、各々の対の前記外側円筒に対して９０°の角度配向で配置されている請求項５に記載のＲＦ磁場から勾配コイルを遮蔽する装置。
【請求項６】
前記導電性円筒の各々は、導電性材料から成る２つの対向するシートを含んでいる請求項５に記載のＲＦ磁場から勾配コイルを遮蔽する装置。
【請求項７】
前記ＲＦコイルは、バード・ケージ・コイルを含んでいる請求項６に記載のＲＦ磁場から勾配コイルを遮蔽する装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、一般的には磁気共鳴（ＭＲ）作像システムのＲＦコイルと勾配コイルとの間に配置された積層ＲＦシールドに関する。より具体的には、本発明は、勾配コイルに対するＲＦエネルギの損失を防止するように作用しながらも、勾配磁場に対して実質的に透明であるＲＦシールドに関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、ＭＲシステムは、ＭＲデータを発生するのに必要なＢ1 磁場を形成するＲＦコイルを要求する。ＭＲシステムは又、ＭＲデータを空間的にエンコードする３つで１組の勾配コイルを要求する。ＲＦコイル及び勾配コイルは両者とも、患者又は他の被作像体を受け入れるＭＲマグネットのボア（中孔）の周りに配置されている。勾配コイルは典型的には、ＲＦコイルの外側に配置されているので、勾配コイルによって発生される磁場は、マグネットのボアに到達するためにＲＦコイルを通過して延在しなければならない。
【０００３】
ＲＦコイルと勾配コイルとの間に結合が生じると、勾配コイルは、ＲＦコイルのエネルギを吸収し、又は吸い取って（"suck away"）しまう。その結果、ＲＦコイルのＱ、即ち特性係数、及びＲＦコイルの信号対雑音比が大幅に低下する。ＲＦコイルの出力又はエネルギのこのような吸収を防止するために、ＲＦコイルと勾配コイルとの間にＲＦシールドを配置することが通例行われるようになっている。ＲＦコイルの出力の吸収を防止するという観点からは、理想的なシールドは、ＲＦコイルと勾配コイルとの間に配置された固体銅又は同様の導電性材料から成る円筒であろう。ＲＦ磁場は、固体銅製の円筒内に画像電流を誘導するが、固体銅製の円筒は、ＲＦ磁場が勾配コイルと相互作用し得ないように、ＲＦ磁場を反射するよう作用する。しかしながら、このような固体シールドは又、ＭＲマグネットのボア内に延在している勾配磁場を大幅に減衰させる。
【０００４】
これに応じて、従来技術では、磁気共鳴ＲＦコイル用の両面シールドとして公知である遮蔽装置が開発されている。この例に、例えば、１９８９年１１月７日にRoemer等に付与されており、本出願の譲受人に譲渡された米国特許第４，８７９，５１５号がある。このような特許は、ＲＦコイルと勾配コイルとの間に配置された円筒状シールドが、導体−誘電体−導体の積層（laminate）を含んでいるような構成を教示している。各々の薄板状の導電性層は、銅等のシートを含んでおり、シート内には、導電性ループのパターンが形成されている。２つの導電性層についてのパターンは、実質的に同様のものであり、各層は、それらの各々の導電性ループ・パターンが誘電体の両側で整列している関係になるように、それぞれ配置されている。導電性層に存在する各々の導電性ループには、勾配によって誘導される渦電流の流れに対する障壁（バリア）として、ループ内に切削部（cut）又は破断部（break）が形成されている。このように、各導電性層のうち１つの層のみでは、電流が流れることのできる閉じた経路が確立され得ない。従って、導電性層のいずれも、それ自体では、誘導された渦電流を維持することはできない。
【０００５】
１０ＭＨｚ〜１００ＭＨｚ程度であるＲＦ周波数については、積層ＲＦシールドは、低インピーダンスのコンデンサとして機能する。従って、ＲＦ磁場は、シールド内に画像電流を誘導することが可能であり、ここで、電流の流れの経路は、導電性シールドの層の各々に設けられている導電性ループ又はその一部を含んでいる。電流は誘電体を介して、これらのようなループの間を容量的に伝達される。しかしながら、１ｋＨｚ〜１０ｋＨｚ程度である勾配磁場周波数における電流は、誘電体にわたって伝達されることはない。それぞれの導電性ループにおける破断部が、単一の導電性層を巡って電流が流れるのを防止しているので、これらのような勾配磁場周波数においては、ＲＦシールド内で渦電流が維持されることはできない。従って、シールドは、勾配磁場に対して透明である。
【０００６】
近年、実質的により高速の勾配パルス速度とより高い増幅レベルとを採用している高速作像（ＨＳＩ）法及びエコー・プラナー作像（ＥＰＩ）法等のより高速のＭＲ作像法への関心が高まっている。又、直角のＲＦ磁場を発生する複数のＲＦコイルを用いることもいよいよ通常のことになっている。これに応じて、より有効なＲＦシールドを開発する必要性があることがわかってきた。このようにして開発されたものの例として、１９９４年８月５日にRoemer及び本願の発明者Perry S. Frederickによって出願され、本出願の譲受人に譲渡された現在係属中の米国特許出願第０８／２８６，３６６号がある。この出願は、改良されたシールド構成を教示しており、この構成では、前述したシールドの２つの導電性層は、互いに対して９０°を成して配向している。又、２つの導電性層のそれぞれのループの切削部又は破断部は、選択的に互い違いにして設けられている。
【０００７】
このような出願の発明によって提供される改良にも拘わらず、ＲＦの遮蔽についての要件は、更に厳しくなりつつある。例えば、現状で、通常のＭＲシステムのボアを直径を５５ｃｍから６０ｃｍへ拡張することに対する関心が存在している。これにより、勾配コイルに対してより接近させてＲＦコイルを移動させることが必要になる。これに応じて、ＲＦ磁場の結合は、より強まるので、ＲＦ遮蔽は更に困難になる。更に、ＲＦ遮蔽の従来技術では、ＲＦ磁場がシールドに対して特定の角度配向にあるときに、それぞれの導電性シートに形成されている導電性ループが、ＲＦ磁場によってシート内に誘導される電流と整列するように意図されている。しかしながら、ＲＦ磁場がＲＦコイル軸の周りに回転しても、導電性ループ・パターンは、静止したままであり、即ち、空間的に固定されている。その結果、ＲＦシールドは、特定のＲＦ磁場配向以外のＲＦ磁場配向では有効性が低下する傾向にある。このように、遮蔽の有効性は、ＲＦコイルの周りに対称でない。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は一般的には、ＲＦ磁場がＲＦコイルの軸の周りに回転するようなＭＲ作像システムの勾配コイルとＲＦコイルとの間の結合を防止するＲＦシールド装置に向けられている。本装置は、特定の数の同軸状の導電性円筒を含んでいると共に、隣接したＲＦ遮蔽円筒の間にそれぞれ配置されている選択された誘電性材料で形成されている円筒を更に含んでおり、積層構造を形成している。導電性円筒の各々は、導電性材料から成る２つの対向するシートを含んでおり、シートの各々は、切削又は蝕刻（エッチング）されて、同心状の導電性ループのパターンを形成している。各々のループには、ループを横切って間隙又は破断部が形成されており、それぞれの勾配コイルによって発生される勾配磁場によってループ内に渦電流が誘導されるのを防止している。導電性円筒の数、及び導電性円筒の互いに対する角度配向は、ＲＦ磁場によって誘導されるＲＦ電流に対して複数の閉じた経路を提供するように選択されており、それぞれの閉じた経路は、所与の導電性円筒の所与の導電性ループと、この所与の円筒以外の他の導電性円筒の導電性ループとの間の容量結合によって確立されている。
【０００９】
好ましい実施例では、ＲＦ磁場がＲＦコイル軸の周りの回転に際して特定の角度位置にあるときに、特定の導電性円筒の導電性シートに形成された導電性ループは、ＲＦ磁場によって特定の導電性円筒に誘導される画像電流の電流の流れの経路と実質的に整列している。導電性円筒は、第１の円筒の対と、第２の円筒の対とを含んでおり、各々の対は、内側導電性円筒と、外側導電性円筒とを含んでおり、各々の対の内側円筒は、各々の対の外側円筒に対して９０°の角度配向で配置されている。好ましくは、第１の対の外側導電性円筒は、第２の対の外側円筒に対しては４５°の角度配向で配置されており、内側円筒に対しては１３５°の角度配向で配置されている。又、それぞれの導電性シートに形成された導電性ループ・パターンは、すべての導電性円筒について実質的に同様のものである。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、ＭＲ作像システム用の改良されたＲＦシールドであって、ＲＦ磁場がＭＲ作像システムのＲＦコイルの軸の周りに回転するときにも遮蔽の有効性が実質的に均一のままにあるようなＲＦシールドを提供することにある。
もう１つの目的は、ＭＲマグネットのボアが拡張されて、ＲＦコイルと勾配コイルとの間の間隔がやむを得ず減少させられるようなＭＲシステム用の改良されたＲＦシールドを提供することにある。
【００１１】
もう１つの目的は、複数の同軸状の導電性円筒を含んでいる上述の形式のＲＦシールドであって、導電性円筒のうちの１つの導電性円筒においてＲＦによって誘導される画像電流の流れが、複数の他の導電性円筒の各々に容量結合され得るようなＲＦシールドを提供することにある。
もう１つの目的は、より高速の勾配のスルー・レート（slew rate）及び強度に関連して勾配によって誘導される渦電流を維持しないように、銅製導体の連続した区域を実質的に減少させることにある。
【００１２】
本発明のこれらの目的及びその他の目的は、以下の明細を図面と共に参照すれば、より容易に明らかとなろう。
【００１３】
【実施例】
図１を参照すると、バード・ケージ・コイルとして当業界で周知の形式のＲＦコイル１０が図示されている。このような形式のコイルは、ＭＲ作像システムのためのＲＦ磁場を発生するのに広く用いられている。一般的に述べると、コイル１０は、区画（セグメント）化された端リング１２ａ及び１２ｂを含んでおり、端リング１２ａと端リング１２ｂとの間に、直線的な導体又は走行線（run）１４が延在している。コイル１０では、Ｒ１〜Ｒ１６と番号付けされた１６の走行線１４が図示されている（いくつかの走行線は、部分的に図示されている。）が、特定の用途に応じて他の数の走行線を用いることができる。図１に示すように、リング１２ａ及び１２ｂの各々のセグメントには、コンデンサ１６が直列接続されている。
【００１４】
動作時には、ＲＦ増幅器１８ａが、走行線Ｒ１に対して特定の時間間隔、例えば１０ミリ秒の間、シヌソイド状（正弦波状）のＩチャンネルＲＦ信号を印加する。これにより、電流分布が流れ、その最大値は、走行線Ｒ１と、走行線Ｒ１からコイル１０の周りに１８０°で配向した走行線Ｒ８と、リング１２ａ及び１２ｂの一部とを含んでいる経路を通過して、時刻ｔに流れる。このような電流の流れは、バード・ケージ・コイル１０内にＲＦ磁場のＩ成分を発生する。これと同時に、ＲＦ増幅器１８ｂによって走行線Ｒ１２に対してＱチャンネルのシヌソイド状ＲＦ信号が印加される。走行線Ｒ１２は、走行線Ｒ１から２７０°、即ち−９０°の角度を成して、端リング１２ａ及び１２ｂの周りに配向している。ＱチャンネルＲＦ信号は、位相が９０°だけ遅延していることを除けば、Ｉチャンネル信号と同一である。Ｑチャンネル信号によって、電流分布が流れ、その最大値は、やはり互いに１８０°で配向している走行線Ｒ１２と走行線Ｒ４とを通過して、時刻ｔ＋Ｔ／４（ここで、Ｔ＝ＲＦ励起周波数の周期）に流れ、ＲＦ磁場のＱ成分を発生する。時間で変化するＩ磁場成分とＱ磁場成分とが組み合わさって、ＭＲ作像のための回転するＲＦ磁場又はＢ1 磁場を形成する。
【００１５】
特定の時間間隔に続いて、対応する連続的な時間間隔の間に、Ｉチャンネル信号は、走行線Ｒ２〜Ｒ１６に対して連続的に印加される。これに応じて、連続的な電圧印加によって発生されるＩチャンネル磁場成分は、ＲＦバード・ケージ・コイル１０の軸の周りを回転する。Ｑチャンネル信号も、連続的な走行線に対して同様に印加されて、ＲＦコイル軸の周りにＲＦ磁場のＱ成分を回転させるが、Ｉ成分とＱ成分との間の９０°の位相角は維持されている。回転するＩ磁場成分とＱ磁場成分とは集合的に、Ｂ1 磁場又はＲＦ磁場を構成するので、これらの磁場は、ＲＦコイル軸に直交する平面内でＲＦコイル軸の周りを回転する。
【００１６】
図２を参照すると、ＭＲ主マグネット２２のボア２０内に配置されたＲＦコイル１０が図示されている。マグネット２２は、ＭＲ作像に要求される静的なＢ0 磁場を発生する当業界で周知の形式の超伝導マグネット、永久マグネット又はその他のマグネットを含み得る。ＲＦコイル１０は、ボア２０と同軸の関係にあり、Ｂ0 は、ＲＦコイル１０によって発生されるＢ1 磁場と直交する関係として、ボア軸に沿って配向している。
【００１７】
図２は更に、ＲＦコイル１０の周りでボア２０内に同様に配置された中空の円筒構造を含んでいる勾配コイル・アセンブリ２４を示している。周知のように、勾配コイル・アセンブリ２４は、ＭＲ作像に要求されるマグネット・ボア２０内のＸ勾配磁場、Ｙ勾配磁場及びＺ勾配磁場をそれぞれ発生するコイル（図示されていない）を含んでいる。これらの勾配磁場は、Ｘ座標軸、Ｙ座標軸及びＺ座標軸に対してそれぞれ配向されており、ここでは、Ｚ軸がボア２０の軸に沿って整列している。上述のように、ＲＦ磁場が、アセンブリ２４の勾配コイルと結合するのを防止することが極めて重要である。同時に、勾配磁場は、ＲＦコイル１０を通過して、ボア２０内に延在することが可能でなければならない。従って、ＲＦコイル１０と、アセンブリ２４の勾配コイルとの間に、本発明に従って構成されたＲＦシールド２６が配置されている。
【００１８】
ＲＦシールド２６は、図３〜図５を集合的に考察することにより、最もよく理解される。図３は、積層構造又は重層構造を含んでいると共に中空な円筒の形態を有しているシールド２６を示している。外側層は、円筒状の導電性層２８を含んでおり、これを図４に詳細に示す。
図４を参照すると、２つの銅製シート２８ａ及び２８ｂを含んでいる導電性円筒２８が図示されている。図４では、各シートは平面化された状態で図示されているが、これらのシートはそれぞれ半円筒に形成することが可能であると共に、完全な円筒層２８を形成するように一緒にして配置されることができる。シート２８ａ及び２８ｂは、最も近接した共通の辺の間に狭いギャップ又は間隔を残してそれぞれ配置されている。即ち、シート２８ａの左辺と、シート２８ｂの右辺とはそれぞれ、図４に示すように、ギャップ３０ａによって離隔した状態で接近して隔設されている。完全な円筒２８が形成されるときにも、シート２８ａの右辺と、シート２８ｂの左辺とはそれぞれ、図４に示すように、右辺と左辺との間に狭いギャップ３０ｂ（図５に示す）を設けた状態で互いに接近して隔設されている。ギャップ３０ａ及び３０ｂは、半円筒２８ａ及び２８ｂを互いに電気的に絶縁させるように作用する。シート２８ａ及び２８ｂ、並びにＲＦシールド２６のその他の構成要素を製作する方法を以下に記載する。
【００１９】
図４は更に、シート２８ａ及び２８ｂの各々を通過して蝕刻又は切削された彎曲した線又は等高線３２のパターンを示している。勾配によって誘導される電流は、等高線３２を横切って流れることができないことを理解されたい。従って、等高線３２は、各々のシートの中央にパッド３４を画定していると共に、各々のパッドを包囲して同心状の導電性ループ３６のパターンを画定している。導電性ループ３６のパターンを設計する方法を以下で議論する。パッド３４とループ３６とを一緒にすると、シート２８ａ及び２８ｂの各々の表面積の殆どを網羅する。図４は又、各々のループ３６を横切って切削又は蝕刻（エッチング）された線３８を示しており、線３８は、等高線３２と同様の方式で、勾配によって誘導される電流の流れに対する障壁を構成している。このように、銅製シート２８ａ又は２８ｂのいずれにおいても、ループ３６は、導電性円筒２８上に又は導電性円筒２８に沿って専ら位置している低周波数の電流の流れの連続した経路を形成することができない。図４からわかるように、２つの隣接したループ３６について、これらのループ３６に関連した中央パッド３４の両側に、ループ３６それぞれの電流障壁線３８が配置されている。
【００２０】
更に図４を参照すると、直線的な電流障壁線４０のパターンが図示されており、障壁線４０は、シート２８ａ及び２８ｂのうち、等高線３２の内部にそれぞれ含まれていない表面領域を貫通して切削又は蝕刻されている。このように、シート２８ａ又は２８ｂのいずれにおいても、勾配によって誘導される渦電流を流すための閉じた経路であって、かなりの寸法を有するはずであった閉じた経路を維持するのには不十分な面積しか存在しなくなる。従って、導電性層２８の導電性シートは、アセンブリ２４によって発生される勾配磁場に対して実質的に透明となる。それぞれの銅製シート２８ａ及び２８ｂは、１．４ミル（約３５．５６μｍ）程度の厚みを有している。線３２、３８及び４０の幅は、それぞれ２０ミル（約５０．８μｍ）程度である。導電性円筒２８のシートは、円筒状に形成されているので、円筒２８のためのゼロ度基準位置を選択して、関連する構造に対する円筒２８の角度配向を同定すると有用である。有用な方法としては、このような基準位置として、図４に示すシート２８ａの右辺が選択される。導電性円筒２８の円周を構成している層２８の下辺は、π／２、即ち９０°の間隔でラジアン単位でマークされている。
【００２１】
図５を参照すると、円筒状の導電性層４２、４４及び４６を含んでいる積層シールド２６が、導電性円筒２８に加えて図示されており、このような導電性円筒４２、４４及び４６は、互いに対して及び円筒２８に対して同軸の関係にある。図５には更に、円筒４８、５０及び５２が示されており、円筒４８、５０及び５２の各々は、誘電性の材料で形成されていると共に、隣接した導電性円筒の間に、導電性円筒と同軸の関係でそれぞれ配置されている。誘電性円筒の各々は、例えば、アライド・シグナル社（Allied Signal Corporation）によって製造されている厚み０．００３０インチ（約７６．２μｍ）程度、誘電率２．５７程度のポリテトラフルオロエチレン−ガラス繊維積層体のような材料で形成されていてもよい。
【００２２】
導電性円筒４２、４４及び４６の各々は、そのそれぞれのより小さな直径に適合するように寸法が僅かに縮小されていることを除けば、導電性円筒２８と構造的に実質的に同一である。又、円筒４２の切削線３８は、円筒２８に対して１つのループ３６の位置だけずれている。同様に、円筒４６の切削線３８は、円筒４４に対して１つのループ３６の位置だけずれている。このように、各々の円筒４２、４４及び４６は、銅製シート２８ａ及び２８ｂのような２つの半円筒銅製シート（図示されていない）を含んでいる。このようなシートの各々には、等高線３２が形成されており、シート２８ａ及び２８ｂのループ・パターンと同様の導電性ループ３６のパターンが形成されていると共に、シート２８ａ及び２８ｂの線３８及び４０と同様の又は同一の線が形成されている。更に、各々の導電性円筒４２、４４及び４６の２つの銅製半円筒の間には、それぞれの間隔又はギャップ３０ａ及び３０ｂが設けられている。円筒２８の場合と同様に、他の導電性円筒の各々についても、ギャップ３０ｂがゼロ度基準位置として選択されており、図５に示すように、互いに対する円筒の角度配向を示している。導電性円筒４２、４４及び４６のこれらのような基準位置は、図５では参照番号４２ａ、４４ａ及び４６ａとしてそれぞれ示されている。
【００２３】
図５に更に示すように、ある共通の角度基準位置に対する導電性円筒２８及び４２〜４６のそれぞれの角度配向は、互いに異なっている。従って、図５に示すように、最も外側の導電性層２８のゼロ度基準位置は、共通の角度基準位置Ｒと整列しており、層４２のゼロ度基準位置４２ａは、基準位置Ｒから９０°で配向している。導電性円筒４４及び４６のゼロ度基準位置４４ａ及び４６ａは、基準位置Ｒに対して、それぞれ４５°及び１３５°で配向している。このように、円筒２８及び４２は、互いに対して９０°で配向しており、円筒４４及び４６も同様に、互いに対して９０°で配向している。
【００２４】
ＲＦシールド２６は、２つの銅製シートの間に、前述した形式の誘電性材料から成るシートを配置することにより製作されると有用であり、誘電性材料のシートは、シート２８ａ又は２８ｂの寸法のそれぞれ２倍の寸法を有している。このような構造がかなりの圧力及び熱にさらされると、誘電性材料は両方の銅製シートと接着性の結合を形成する。次いで、銅製シートのうちの１つのシートが蝕刻又は切削されて、等高線３２と、電流障壁線３８と、直線４０とが形成され、これにより、前述したようなシート２８ａ及び２８ｂのためのパターンが形成される。ギャップ３０ａも又、銅製シートを貫通して切削されて、銅製シートを２つの電気的に絶縁された半円筒２８ａと半円筒２８ｂとに分割する。
【００２５】
導電性円筒４２用の２つの半円筒シートを形成するために、同様のパターンであるがπ／２ラジアンだけシフトされたパターンが、誘電性材料の反対側に結合された銅製シートに蝕刻される。組み合わされたシートの両端を一緒にして、円筒状の構造を形成し、これにより、円筒２８と円筒４２との間に設けられた誘電材料は誘電性円筒４８に形成される。
【００２６】
同様の過程によって、導電性円筒４４及び４６と、誘電性円筒５２とを含んでいる重層円筒状構造が形成される。次いで、２つの円筒状構造は、前述のようにして、これらの間に配置された誘電性円筒５０と組み合わされて完全なシールド２６を形成する。シールド２６は、勾配コイル・アセンブリ２４の円筒状の内壁の周りに配置され、ストラップ（図示されていない）によって所定の位置に固定され得る。
【００２７】
本発明及び本発明の利点をより十分に理解するために、銅製シート２８ａ及び２８ｂの導電性ループ３６の特定の設計又はパターンと、他の導電性円筒のシートとについて、以下に記載する。再び図１を参照すると、シールド２６は、導体２８のゼロ度基準位置がコイル１０の走行線Ｒ１に対して所定の角度を成すようにして、ＲＦバード・ケージ・コイル１０に対して配向させられている。このような配向について、仮に銅製シート２８ａ及び２８ｂに線３２又は３８が蝕刻又は切削されていなければ、ＲＦのＩチャンネル信号が走行線Ｒ１に印加されたときに、前述のように、電流の流れの経路の特定のパターンを有しているＲＦ画像電流が、それぞれのシート２８ａ及び２８ｂに誘導されるであろうことが先ず考えられる。これに応じて、等高線３２がシートに切削されて、このような電流の流れの経路と実質的に整列している導電性ループ３６を形成する。このように、それぞれの導電性ループ３６を通過して流れる誘導されたＲＦ画像電流によって、シート２８ａ及び２８ｂは、走行線Ｒ１への電圧印加によって発生されるＩ成分のＲＦ磁場に対して完璧に近い反射体として、従って完璧なシールドとして作用する。
【００２８】
前述のように、誘導された画像電流は、電流障壁線３８があるにも拘わらず、ＲＦ周波数においてはそれぞれのループ３６を通過して流れる。ＲＦ周波数では、導電性円筒２８と、隣接した導電性円筒４２との間に容量結合が発生する。このようにして、電流は、円筒２８の導電性ループ３６と、導電性４２のそれぞれ対応しているループとの間で容量的に伝達され、従って、ＲＦ周波数において障壁線３８を有効に短絡させる。
【００２９】
前述のように、シート２８ａ及び２８ｂと実質的に同一である銅製シートを含んでいる導電性円筒４２は、導電性円筒２８に対して９０°の角度で配向している。これに応じて、導電性円筒４２は、円筒２８が走行線Ｒ１に対して有しているのと同一の角度配向を走行線Ｒ１２に対して有している。従って、走行線Ｒ１へのＩチャンネル信号の印加と同時に、ＱチャンネルのＲＦ信号がＲ１２に対して印加されるときには、導電性円筒４２は、ＲＦ磁場のＱ成分に対する完璧に近い反射体として動作する。このようにして、導電性円筒２８及び４２は、全体のＲＦ磁場について、極めて有効な遮蔽を提供する。しかしながら、これも前述したように、ＩチャンネルのＲＦ信号及びＱチャンネルのＲＦ信号が、走行線Ｒ２及びＲ３、並びに走行線Ｒ１３及びＲ１４に連続的にそれぞれ印加されるにつれて、ＲＦ磁場は回転する。磁場が回転するにつれて、円筒２８及び４２のみを含んでいるシールドの有効性は低下する。その理由は、円筒２８及び４２は、ＲＦ磁場が回転するときにも空間的に固定されたままであるからであり、その結果、円筒２８及び４２の導電性ループ・パターンと、完璧なＲＦ磁場反射について理想的なパターンとの間の整合が低下するからである。
【００３０】
シールド２６に、導電性円筒４４及び４６を設けることにより、上述の欠陥を首尾よく克服することができた。これは、シート２８ａ又は２８ｂのループ３６のような１つの導電性ループ内を流れる電流に対して、単一の流れの経路ではなく多数の流れの経路を提供することにより達成されている。多数の流れの経路により、ＲＦ磁場を反射するのに更に有効な追加の画像電流チャンネルが提供され、これにより、ＸＹ平面内でのＲＦ磁場の磁場配向によらず、ＲＦコイルの特性係数（Ｑ）が保存される。本発明によって提供される多数の流れの経路を図６に示す。
【００３１】
図６（Ａ）を参照すると、導電性円筒４４の導電性ループ３６ａに重ねてシート２８ａの導電性ループ３６が示されており、これらの２つのループは、互いに４５°又はπ／４ラジアンだけずらされている。このようにして、導電性ループ３６を通過して流れるＲＦ画像電流Ｉa は、導電性ループ３６ａと容量結合されて、両方のループ３６及び３６ａを含んでいる第１の電流の流れの経路を形成し、これにより、ＲＦ画像電流Ｉa は、ループ３６の電流障壁線３８を巡って流れると共に、導電性ループ３６ａの電流障壁線３８ａを巡って流れる。
【００３２】
同様に、図６（Ｂ）は、導電性円筒４６の導電性ループ３６ｂに重ねてシート２８ａの同じ導電性ループ３６を示しており、これらの２つのループは、互いに１３５°又は３π／４ラジアンだけずらされている。導電性ループ３６を通過して流れる画像電流Ｉb は、導電性ループ３６ｂと容量結合されて、両方のループ３６及び３６ｂを含んでいる第２の電流の流れの経路を形成し、これにより、電流Ｉb は、ループ３６の電流障壁線３８と、導電性ループ３６ｂの電流障壁線３８ｂとの両者を巡って流れる。
【００３３】
上の教示に照らすと、本発明の他の改変及び変形が可能である。従って、開示された概念の範囲内で、本発明を特定的に記載された以外の方式で実行することができることを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＲＦバード・ケージ・コイルを示す概略図である。
【図２】ＭＲ作像システムの他の構成要素に対して配置された本発明の実施例を示す簡易遠近図である。
【図３】切り欠き部を有している図２の実施例を示す遠近図である。
【図４】図２及び図３に示す実施例の外側円筒層を示しており、説明のためにこのような層を平面化して示している遠近図である。
【図５】図３の線５−５に沿って切断した断面図である。
【図６】図６（Ａ）及び図６（Ｂ）は、本発明の原理を説明するための簡易概略図である。
【符号の説明】
１０  バード・ケージＲＦコイル
１２ａ、１２ｂ  端リング
１４  直線的導体
１６  コンデンサ
１８ａ、１８ｂ  ＲＦ増幅器
２０  ボア
２２  ＭＲ主マグネット
２４  勾配コイル・アセンブリ
２６  ＲＦシールド
２８、４２、４４、４６  導電性円筒
２８ａ、２８ｂ  銅製シート
３０ａ、３０ｂ  ギャップ
３２  等高線
３４  パッド
３６、３６ａ、３６ｂ  導電性ループ
３８、３８ａ、３８ｂ  電流障壁線（間隙）
４０  直線的な電流障壁線
４２ａ、４４ａ、４６ａ  ゼロ度基準位置
４８、５０、５２  誘電性円筒
Ｒ１〜Ｒ１６  走行線
【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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