(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つのエンドリング（１１）および複数のアンテナロッド（１０）を有する基本要素（１０＋１１）と、高周波ミラー（１３）とを備え、
エンドリング（１１）が、アンテナ軸線（１２）に対して同心的にかつ軸線方向に互いにずらされて配置され、
アンテナロッド（１０）が、アンテナ軸線（１２）の周囲に配置され、エンドリング（１１）を互いに結合し、
高周波ミラー（１３）が、エンドリング（１１）およびアンテナロッド（１０）から直流電気的に分離されているがこれらに誘導結合され、それにより高周波アンテナから送信された磁気共鳴励起信号及び／又は高周波アンテナによって受信される磁気共鳴信号が軸線方向に片側を限定される
ことを特徴とする磁気共鳴装置用の高周波アンテナ。
【請求項２】
高周波ミラー（１３）が機械的に取外し可能に基本要素（１０＋１１）と結合可能であることを特徴とする請求項１記載の高周波アンテナ。
【請求項３】
高周波ミラー（１３）が複数の軸線方向位置で基本要素（１０＋１１）と結合可能であることを特徴とする請求項１又は２記載の高周波アンテナ。
【請求項４】
高周波ミラー（１３）が軸線方向に移動可能に基本要素（１０＋１１）と結合可能であることを特徴とする請求項３記載の高周波アンテナ。
【請求項５】
アンテナロッド（１０）がアンテナ軸線（１２）に対して平行に延びていることを特徴とする請求項１乃至４の１つに記載の高周波アンテナ。
【請求項６】
アンテナロッド（１０）の数が４〜１６個であることを特徴とする請求項１乃至５の１つに記載の高周波アンテナ。
【請求項７】
アンテナロッド（１０）の数が偶数であることを特徴とする請求項１乃至６の１つに記載の高周波アンテナ。
【請求項８】
高周波ミラー（１３）がアンテナ軸線（１２）に対して直角に延びる金属板（１３）ないしは金属層として形成されていることを特徴とする請求項１乃至７の１つに記載の高周波アンテナ。
【請求項９】
高周波ミラー（１３）が、アンテナ軸線（１２）に対して同心的に延び直流電気的に互いに分離されている導体路（１６）の、アンテナ軸線（１２）に対して直角に延びるシステムとして形成されていることを特徴とする請求項１乃至７の１つに記載の高周波アンテナ。
【請求項１０】
導体路（１６）が直流電気的に中断され、コンデンサ（１７）により橋絡されていることを特徴とする請求項９記載の高周波アンテナ。
【請求項１１】
導体路（１６）がコンデンサ（１８）を用いて互いに橋絡されていることを特徴とする請求項９又は１０記載の高周波アンテナ。
【請求項１２】
高周波ミラー（１３）がアンテナ軸線（１２）の周囲をらせん状に取巻く導体路（１９）として形成されていることを特徴とする請求項１乃至７の１つに記載の高周波アンテナ。
【請求項１３】
導体路（１９）がコンデンサ（２０）を用いて半径方向へ橋絡されていることを特徴とする請求項１２記載の高周波アンテナ。
【請求項１４】
高周波ミラー（１３）が非導電性の支持体（１５）上に配置されていることを特徴とする請求項１乃至１３の１つに記載の高周波アンテナ。
【請求項１５】
非導電性の支持体（１５）がプリント回路板（１５）として形成されていることを特徴とする請求項１４記載の高周波アンテナ。
【請求項１６】
高周波アンテナがほぼ円筒状の検査ボリューム（Ｖ）を有し、検査ボリューム（Ｖ）が５０〜８０ｃｍの直径（ｄ）、３０〜１５０ｃｍの長さ（ｌ）を有するか、あるいは、１８〜３０ｃｍの直径（ｄ）、１８〜３０ｃｍの長さ（ｌ）を有することを特徴とする請求項１乃至１５の１つに記載の高周波アンテナ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、２つのエンドリングと複数のアンテナロッドとを有する基本要素を備え、エンドリングがアンテナ軸線に対して同心的にかつ軸線に対して互いにずらされて配置され、アンテナロッドがアンテナ軸線の周囲に配置されエンドリングを互いに結合している磁気共鳴装置用高周波アンテナに関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の高周波アンテナは一般に鳥かご形共鳴器として公知である。この共鳴器の場合、エンドリング及び／又はアンテナロッドにコンデンサが配置されている。高周波アンテナは予め決定されているないしは予め決定可能である高周波アンテナの作動周波数で共鳴振動導体路を形成するように調整されている。
【０００３】
この種の高周波アンテナは２つの特許文献からも公知である（例えば特許文献１および特許文献２を参照）。特許文献１では、アンテナロッドはエンドリングの平面内を延びる別のアンテナロッドによりエンドリングに短絡され、その結果この側でのアンテナの感度プロフィルが均質化される。特許文献２では、高周波アンテナは同調コンデンサを備えた移動可能なループ状導体を有し、このループ状導体はアンテナロッドを取り囲み、エンドリングに誘導結合され、そのようにしてアンテナの周波数が調整される。
【０００４】
高周波アンテナから放射された磁界により検査対象物（人間の場合が多い）の核スピンが励起されて共鳴する。次に、この共鳴は検知され評価される。この場合、共鳴信号の検知は場合によっては同一のアンテナにより行われる。
【０００５】
高周波アンテナは代替的に人間の頭部検査もしくは四肢検査用の全身コイルもしくは局部コイルとして形成されることもある。局部コイルは、像形成の際に全体アンテナもしくは全身アンテナを用いるよりも明らかに良好な信号‐雑音比を達成するために使われる。
【０００６】
信号‐雑音比を最適化するために、種々異なった身体領域用の高周波アンテナが形状および送信プロフィルないしは受信プロフィルについて最適化されている。患者の解剖学的構造にできるだけ良好に幾何学的に整合させることが行われる。さらに、コイルのできるだけ高い占積率を達成するように努力される。
【０００７】
従来の技術による局部コイルでは、送信プロフィルないしは受信プロフィルの最適化に関して常に妥協が必要である。最適な像形成には後方へ向かって細くされた高周波アンテナ（いわゆる樽状）とするよう努力しなければならない。しかし、この種の高周波アンテナは、変えることができずしかも片側だけが閉鎖しているという欠点を有する。
【０００８】
【特許文献１】
特開平１−７５９５１号公報
【特許文献２】
欧州特許出願公開第１０８５３３７号明細書
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、高い占積率が簡単に達成可能であるように高周波アンテナを形成することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この課題は、高周波アンテナが、エンドリングおよびアンテナロッドから直流電気的に分離されているがそれらに誘導結合されている高周波ミラーを有し、それにより高周波アンテナから送信された磁気共鳴励起信号及び／又は高周波アンテナによって受信される磁気共鳴信号が軸線方向に片側を限定されることにより解決される。
【００１１】
従って、これによって高周波ミラーの位置決めのバリエーションが可能となる。
【００１２】
例えばステレオタクシーの種々の適用の場合、検査ステップが治療ステップと交代する。このような場合、閉鎖型コイルは不可能である。というのは、このような場合コイルが励起されると患者へのアクセスが不可能となるからである。
【００１３】
高周波ミラーが機械的に取外し可能に基本要素と結合可能である場合、高周波アンテナにより代替的にほぼ最適な像形成もしくは患者への自由なアクセスが達成できる。というのは、高周波ミラーが基本要素と結合している場合、高周波アンテナは最適な樽状のプロフィルをほぼ達成する送信プロフィルないしは受信プロフィルを有しているからである。これに対して、高周波ミラーが取り外されている場合は、患者へのアクセスが保持される。
【００１４】
高周波ミラーが複数の軸線方向位置で基本要素と結合可能である場合、より高いコイル利用率によるより一層の最適化も可能である。
【００１５】
高周波ミラーが軸線方向に移動可能に基本要素と結合可能である場合、無段階式位置調整も可能である。
【００１６】
アンテナロッドがアンテナ軸線に対して平行に延びている場合、高周波ミラーとアンテナロッドとの距離はその軸線方向位置決めと無関係である。
【００１７】
本発明による高周波アンテナでは、アンテナロッドの数が標準的に４〜１６個である。通常、アンテナロッドの数は偶数でもある。
【００１８】
最も簡単なケースでは、高周波ミラーがアンテナ軸線に対して直角に延びる金属板ないしは金属層として形成される。ただし、高周波ミラーが、アンテナ軸線に対して同心的に延び直流電気的に互いに分離されている導体路の、アンテナ軸線に対して直角に延びるシステムとして形成されている場合、低周波渦電流は僅かしか生じない。
【００１９】
後者のケースで、導体路が直流電気的に中断されかつコンデンサにより橋絡されている、及び／又は導体路がコンデンサを用いて互いに橋絡されている場合、低周波渦電流は依然として減少するが、導体路は高周波的に短絡される。
【００２０】
最適のケースでは、高周波ミラーがアンテナ軸線の周囲をらせん状に取巻く導体路として形成される。この実施態様の場合も導体路はコンデンサを用いて半径方向へ橋絡されることが可能である。
【００２１】
機械的安定性の理由から、高周波ミラーは通常、非導電性の支持体上に配置される。支持体は例えばプリント回路板として形成される。
【００２２】
本発明による高周波アンテナは特にヘッドコイルとして形成される。このケースでは、高周波アンテナは直径１８〜３０ｃｍ、長さ１８〜３０ｃｍのほぼ円筒状の検査ボリュームを有する。ただし、高周波アンテナは直径５０〜８０ｃｍ、長さ３０〜１５０ｃｍの全身コイルとしても形成可能である。
【００２３】
別の利点および詳細について、以下の実施例の記述に基づいて図面と関連させて説明する。
【発明の実施の形態】
【００２４】
図１によれば、磁気共鳴装置は検査スペース１を有する。患者寝台板２を用いて人間つまり患者３（一般的には検査対象物３）が検査スペース１内へ挿入可能である。
【００２５】
検査スペース１は種々の磁石および磁石システムによって取り囲まれている。これは先ず基本磁石４である。基本磁石４は均質な基本磁界を発生させるために働く。さらに、勾配磁石システム５が存在する。この勾配磁石システム５により、有意と評価できる磁気共鳴信号を発生させるために必要な勾配磁界が発生させられる。次に、磁石システムはもう１つの全身コイル６を有する。この全身コイル６は高周波アンテナ６として形成されている。全身コイル６は送信アンテナとして動作する場合には検査対象物３における磁気共鳴信号を励起するために働く。全身コイル６は受信アンテナとして動作する場合には予め励起された検査対象物３の磁気共鳴信号を受信するために働く。
【００２６】
検査スペース１の内部に通常、さらに少なくとも１つの局部コイル７が取付け可能である。この局部コイル７は同様に高周波アンテナ７として形成されている。この局部コイル７は通常、予め全身コイル６により励起された磁気共鳴信号を局部的に受信するために働く。ただし、局部コイル７は個々のケースでは全身コイル６と同様に、送信アンテナとしても作動されることが可能である。
【００２７】
基本磁石４、勾配磁石システム５およびコイル６、７は最終的にさらに遮蔽磁石８によって取り囲まれている。
【００２８】
勾配磁石システム５およびコイル６，７は制御・評価ユニット９と接続されている。この制御・評価ユニット９は公知のように勾配磁石システム５およびコイル６，７の適正に制御して、磁気共鳴信号を励起し、受信しかつ評価する。
【００２９】
図２によれば、局部‐高周波アンテナ７は複数のアンテナロッド１０ならびに２つのエンドリング１１を有する。この場合、図２によればアンテナロッド１０は、幅２〜７ｃｍ、厚さ１５〜１００μｍの平形導体として形成されている。アンテナロッド１０は通常、プリント回路板上に配置されている導体路として形成されている。
【００３０】
さらに、アンテナロッド１０及び／又はエンドリング１１には、高周波アンテナを特定の作動周波数に調整しているコンデンサＣが配置されている。図２によればこのコンデンサＣはアンテナロッド１０に配置されている。ただし、本発明ではこのことはたいして重要ではない。
【００３１】
エンドリング１１はアンテナ軸線１２に対して同心的に配置されている。エンドリング１１はアンテナ軸線１２に対して相対的に、軸線方向へ互いにずらされている。
【００３２】
アンテナロッド１０はアンテナ軸線１２に対して平行に延びている。アンテナロッド１０はアンテナ軸線１２の周囲に均等に配分されて配置されている。アンテナロッド１０はエンドリング１１を互いに結合している。
【００３３】
図２によれば、さらに高周波アンテナは高周波ミラー１３を有している。高周波ミラー１３は、図２で二頭矢印１４により示されているように、エンドリング１１およびアンテナロッド１０から成る基本要素に対して相対的に、アンテナ軸線１２に対して平行に、連続的に（ないしは無段階的に）軸線方向に移動可能である。この各軸線方向位置において高周波ミラー１３は基本要素に機械的に結合可能である。
【００３４】
通常、高周波アンテナ７から発生する高周波磁界は高周波ミラー１３により再び同相で高周波アンテナ７へ押し戻される。これによって、局部コイル７の送信プロフィルないしは受信プロフィルは明らかに均質化される。すなわち、高周波アンテナ７から送信された磁気共鳴励起信号ないしは高周波アンテナ７によって受信される磁気共鳴信号は、高周波ミラー１３によって軸線方向に片側を限定される。
【００３５】
しかし、高周波ミラー１３は基本要素に対して相対的に軸線方向に移動可能であるだけでなく、基本要素から機械的に取り外し可能でもある。すなわち、高周波ミラー１３は取り外し可能であるので、高周波ミラー１３が取り外されている場合、コイル内部へのアクセスが保持される。
【００３６】
図２によれば、高周波アンテナ７は４個のアンテナロッド１０を有している。すなわち、アンテナロッド１０の数は偶数である。ただし、高周波アンテナ７は５個以上のアンテナロッド１０を有していてもよい。しかし、局部コイル７ではアンテナロッドの数は通常１７個以上にはならない。アンテナロッドの数は４個、８個もしくは１２個が望ましい。
【００３７】
図２および図３によれば、高周波アンテナ７（これらの図では８個のアンテナロッド１０を有する）は、ほぼ円筒状の、長さｌおよび直径ｄの検査ボリュームＶを有する。この場合、高周波アンテナ７は局部コイル７の目的設定に応じて標準的な長さｌおよび標準的な直径ｄを有する。
【００３８】
局部コイル７がヘッドコイルとして形成されている場合、長さｌおよび直径ｄは同じオーダである。標準的には、長さｌの値は１８〜３０ｃｍ、直径ｄの値は１８〜３０ｃｍである。長さｌと直径ｄが同一であることも多い。
【００３９】
これに対して、全身コイルの場合は直径ｄの方が明らかに大きい。全身コイルは標準的には例えば５０〜８０ｃｍの直径ｄ、３０〜１５０ｃｍの長さｌを有する。
【００４０】
図４によれば、高周波ミラー１３はアンテナ軸線１２に対して直角に延びる金属板ないしは金属層として形成されている。高周波ミラー１３は、高周波ミラー１３用の非導電性の支持体１５として働くプリント回路板１５上に配置されている。支持体１５は高周波ミラー１３上に突出している。これによって、高周波ミラー１３はエンドリング１１およびアンテナロッド１０に誘導結合している。高周波ミラー１３はエンドリング１１およびアンテナロッド１０から直流電気的に分離されている。図４によれば、高周波ミラー１３は簡単に構成されるが、比較的高い低周波渦電流を有する。
【００４１】
図５による高周波ミラーも非導電性支持体１５であるプリント回路板１５上に配置されている。ただし、図５の高周波ミラー１３は導体路１６のシステムとして形成されている。導体路１６のシステムはアンテナ軸線１２に対して直角に延びている。導体路１６はアンテナ軸線１２に対して同心的に延びている。導体路１６は直流電気的に互いに分離されている。導体路１６自体は電気的に中断され、中断部位がコンデンサ１７により橋絡されている。また、導体路１６はコンデンサ１８を用いて互いに橋絡されている。図５による実施例は低周波渦電流を十分良好に抑制する。
【００４２】
図６による実施例により、最適な抑制が達成される。この実施例の場合も高周波ミラー１３がプリント回路板１５上に配置されている。図６によれば、高周波ミラー１３はアンテナ軸線１２の周囲をらせん状に取巻く単一の導体路１９として形成されている。導体路１９の個々のターンはコンデンサ２０を用いて半径方向へ橋絡されている。
【００４３】
高周波ミラー１３および支持体１５は補助要素を形成している。従って、高周波ミラー１３を移動及び／又は取り外すには、この補助要素をユニットとして基本要素に対して相対的に移動させる、ないしは、基本要素から取り外すだけで十分である。補助要素を分解することは必要とされない。また、補助要素の移動および取り外しも工具なしで行うことができる。従って、高周波ミラー１３ないしは補助要素は基本要素に対して相対的に移動可能ないしは基本要素から取り外し可能である。
【００４４】
すなわち、本発明による高周波アンテナ７は、高周波ミラー１３が取外し可能であることから高周波ミラー１３を設置するもしくは設置しないのいずれかを選択して作動することができる。すなわち、高周波アンテナ７は、高度の画質が必要となる適用例に適用できるだけでなく、検査ボリュームＶへの自由なアクセスが必要となる適用例にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】磁気共鳴装置を示す概略図。
【図２】高周波ミラーを備えた高周波アンテナの斜視図。
【図３】高周波ミラーを備えていない図２による高周波アンテナの側面図。
【図４】高周波ミラーを示す概略図。
【図５】高周波ミラーを示す概略図。
【図６】高周波ミラーを示す概略図。
【符号の説明】
１  検査スペース
２  患者寝台板
３  人間、患者、検査対象物
４  基本磁石
５  勾配磁石システム
６  全身コイル、高周波アンテナ
７  局部コイル、高周波アンテナ
８  遮蔽磁石
９  制御・評価ユニット
１０  アンテナロッド
１１  高周波ミラー
１２  アンテナ軸線
１３  高周波ミラー
１４  二頭矢印
１５  プリント回路板、非導電性の支持体
１６  導体路
１７  コンデンサ
１８  コンデンサ
１９  導体路
２０  コンデンサ
Ｃ    コンデンサ
ｄ    直径
ｌ    長さ
Ｖ    検査ボリューム
【図１】
0004347586.tif 000002
【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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