(57)【要約】本発明は、隣接したＲＦ受信コイル要素の間に配置されて、それら隣接したＲＦ受信コイル要素を自動的に切り離すデカップリング回路（３２）を開示する。一実施形態において、本発明は、ＲＦ信号を第１のコイル要素へ投入し、第１のコイル要素から第２のコイル要素に結合されたＲＦ信号を測定し、第１及び第２のコイル要素の間のカップリングを最小限にするようにデカップリング回路のキャパシタンスを調整することに関与する。
2016501601.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査領域において静磁場を生成するマグネットと、
前記検査領域において共鳴を励起し且つ操作するよう磁気周波数でＲＦパルスを生成するＲＦトランスミッタ及びＲＦ送信コイルと、
前記検査領域から磁気共鳴データを取得するよう構成される複数のＲＦ受信コイル要素を含む少なくとも１つのＲＦ受信コイルアセンブリと、
前記少なくとも１つのＲＦコイルアセンブリへ接続される少なくとも１つのＲＦレシーバと、
隣接したＲＦ受信コイル要素の間に配置され、該隣接したＲＦ受信コイル要素どうしを自動的に切り離すデチューニング回路と、
前記ＲＦトランスミッタ及び前記ＲＦレシーバを制御するよう構成されるスキャンコントローラと
を有する磁気共鳴システム。
【請求項２】
前記隣接したＲＦ受信コイル要素の間の相互インダクタンスを決定するよう構成される測定及び制御ユニット
を更に有する請求項１に記載の磁気共鳴システム。
【請求項３】
前記隣接したＲＦ受信コイル要素のうちの１つに信号を誘起する、前記測定及び制御ユニットによって制御される信号発生部
を更に有する請求項１又は２に記載の磁気共鳴システム。
【請求項４】
前記測定及び制御ユニットは、前記誘起された信号が受信されたかどうかを決定するよう前記隣接したＲＦ受信コイル要素のうちの他の出力を測定する、
請求項１乃至３のうちいずれか一項に記載の磁気共鳴システム。
【請求項５】
前記隣接したＲＦ受信コイル要素のうちの前記他の出力は、所定の閾値と比較される、
請求項１乃至４のうちいずれか一項に記載の磁気共鳴システム。
【請求項６】
前記隣接したＲＦ受信コイル要素のうちの前記他の出力が所定の閾値の外にあることに応答して、前記測定及び制御ユニットは、前記隣接したＲＦ受信コイル要素の間の前記相互インダクタンスを取り除くよう前記デカップリング回路を調整する、
請求項１乃至５のうちいずれか一項に記載の磁気共鳴システム。
【請求項７】
前記デカップリング回路は、バラクタダイオード及びキャパシタバンクのうちの少なくとも１つである、
請求項１乃至６のうちいずれか一項に記載の磁気共鳴システム。
【請求項８】
前記信号は、ＲＦ注入プローブ、高抵抗ネットワーク、及び高リアクタンスネットワークのうちの少なくとも１つによって誘起される、
請求項１乃至７のうちいずれか一項に記載の磁気共鳴システム。
【請求項９】
コイル要素の自動化されたデカップリングのためのシステムであって、
磁気共鳴システムから磁気共鳴データを取得するよう構成される第１及び第２のコイル要素と、
隣接したＲＦ受信コイル要素の間に配置され、該隣接したＲＦ受信コイル要素どうしを自動的に切り離すデチューニング回路と
を有するシステム。
【請求項１０】
前記第１及び第２のＲＦ受信コイル要素の間の相互インダクタンスを決定するよう構成される測定及び制御ユニット
を更に有する請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】
信号を前記第１のコイル要素に誘起するよう構成される、前記測定及び制御ユニットによって制御される信号発生部
を更に有する請求項９又は１０に記載のシステム。
【請求項１２】
前記測定及び制御ユニットは、前記誘起された信号が受信されたかどうかを決定するよう前記第２のコイル要素の出力を測定する、
請求項９乃至１１のうちいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１３】
前記第２のコイル要素の出力は、所定の閾値と比較される、
請求項９乃至１２のうちいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１４】
前記第２のコイル要素の出力が所定の閾値の外にあることに応答して、前記測定及び制御ユニットは、前記第１及び第２のコイル要素の間の相互インダクタンスを取り除くよう前記デカップリング回路を調整する、
請求項９乃至１３のうちいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１５】
前記デカップリング回路は、バラクタダイオード及びキャパシタバンクのうちの少なくとも１つである、
請求項９乃至１４のうちいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１６】
前記信号は、ＲＦ注入プローブ、高抵抗ネットワーク、及び高リアクタンスネットワークのうちの少なくとも１つによって誘起される、
請求項９乃至１５のうちいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１７】
コイル要素の自動化されたデカップリングのための方法であって、
第１の信号を第１のコイル要素に投入するステップと、
前記第１のコイル要素から第２のコイル要素に結合される前記信号を測定するステップと、
前記第１のコイル要素と前記第２のコイル要素との間のカップリングを最小限にするようデカップリング回路を調整するステップと
を有する方法。
【請求項１８】
前記デカップリング回路は、バラクタダイオード及びキャパシタバンクのうちの少なくとも１つである、
請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記信号は、ＲＦ注入プローブ、高抵抗ネットワーク、及び高リアクタンスネットワークのうちの少なくとも１つによって誘起される、
請求項１７又は１８に記載の方法。
【請求項２０】
検査領域において静磁場を生成するマグネットと、
前記検査領域において共鳴を励起し且つ操作するよう磁気周波数でＲＦパルスを生成するＲＦトランスミッタ及びＲＦ送信コイルと、
前記検査領域から磁気共鳴データを取得するよう構成される第１及び第２のコイル要素を含む少なくとも１つのＲＦ受信コイルアセンブリと、
前記少なくとも１つのＲＦコイルアセンブリへ接続される少なくとも１つのＲＦレシーバと、
請求項１７乃至１９のうちいずれか一項に記載の方法を実行するデカップリングシステムと、
前記ＲＦトランスミッタ及び前記ＲＦレシーバを制御するよう構成されるスキャンコントローラと
を有する磁気共鳴システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、医療技術、磁気共鳴技術、及び関連する技術に係る。本願は、磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ；magnetic  resonance  imaging）又は磁気共鳴スペクトロスコピー（ＭＲＳ；magnetic  resonance  spectroscopy）システムにおいて磁気共鳴（ＭＲ）受信コイルをデチューニングするための配置において特定の用途を見出す。しかしながら、それはまた他の応用においても用途を見出し、必ずしも前述の用途に限られないことが理解されるべきである。
【背景技術】
【０００２】
ＭＲ装置は、患者の検査及び／又は治療の間、検査領域を通るメイン磁場を印加する。この強磁場は、一般にＢ０と表され、検査されるべき患者内の生体組織の核スピンを整列させる役割を果たす。いくつかのＭＲ装置において、Ｂ０場は水平方向に方向付けられ、他の装置では、それは垂直方向に方向付けられる。水平方向に方向付けられるシステム及び垂直方向に方向付けられるシステムのいずれにおいても、磁気共鳴は、一般にＢ１と表される比較的強い直交無線周波数（ＲＦ；radio  frequency）場によって、整列された核スピンにおいて励起される。Ｂ１場は、整列された核スピンを、静磁場Ｂ０に直交する面内に傾けさせる。スピンは、核スピンが緩和するにつれて比較的弱いＲＦ磁気共鳴信号を発するＢ０場との整列へと戻る。この共鳴は、特定の共鳴周波数にチューニングされたＲＦコイルによって検出される。それらの共鳴信号は、信号を画像表現へと再構成するか又はスペクトロスコピー情報を導出するよう処理装置へ送られる。通常、送信されたＲＦ磁気共鳴信号は、ＲＦ受信コイルによって検出される緩和核スピンによって生成される受信された磁気共鳴信号よりも数桁大きい。
【０００３】
患者の安全性を維持するよう且つ精密なレシーバ装置を保護するよう、コイル要素は、設計によって、又は製造プロセスの間に注意深く相互カップリングを補償することによって、切り離される。しかしながら、ＭＲＩ装置において、ＲＦコイル要素どうしの間の相互カップリングは、完全に切り離されたＲＦ受信コイル要素と比較して画像品質の低下をもたらす。更に、柔軟性のある又は調整可能なＲＦコイルアレイでは、コイル要素どうしの間の相互カップリングは患者ごとに変化し得る。例えば、胸部コイルにおいて、両側のコイル要素は、中央のコイル要素の方へ及びそれから離れて移動可能である。それらのコイル要素が動かされる場合に、コイル要素どうしの間の相互インダクタンス又はカップリングは変更される。従って、患者ごとにコイル要素を切り離す能力を備えることが望ましい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本願は、上記の問題及び他を解決する、ＭＲＩシステムにおける磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）コイルをデチューニングするための新しく且つ改善された配置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
一態様に従って、磁気共鳴システムが提供される。当該磁気共鳴システムは、検査領域において静磁場を生成するマグネットを有する。ＲＦトランスミッタ及びＲＦ送信コイルは、検査領域において共鳴を励起し操作するよう磁気周波数でＲＦパルスを生成する。少なくとも１つのＲＦ受信コイルアセンブリは、検査領域から磁気共鳴データを取得するよう構成される複数のＲＦ受信コイル要素を有する。少なくとも１つのＲＦレシーバは、前記少なくとも１つのＲＦ受信コイルアセンブリへ接続される。デチューニング回路は、隣接したＲＦ受信コイル要素の間に配置され、それらの隣接したＲＦ受信コイル要素どうしを自動的に切り離す。スキャンコントローラは、前記ＲＦトランスミッタ及び前記ＲＦレシーバを制御するよう構成される。
【０００６】
他の態様に従って、コイル要素の自動化されたデカップリングのためのシステムが提供される。当該システムは、磁気共鳴システムから磁気共鳴データを取得するよう構成される第１及び第２のコイル要素と、隣接したＲＦ受信コイル要素の間に配置され、それらの隣接したＲＦ受信コイル要素どうしを自動的に切り離すデチューニングとを有する。
【０００７】
他の態様に従って、コイル要素の自動化されたデカップリングのための方法が提供される。当該方法は、第１の信号を第１のコイル要素に投入するステップと、第１のコイル要素から第２のコイル要素に結合された信号を測定するステップと、第１及び第２のコイル要素の間のカップリングを最小限にするようデカップリング回路を調整するステップとを有する。
【０００８】
１つの利点は、患者及び装置の安全性の高まりにある。
【０００９】
他の利点は、患者ごとにコイル要素を切り離す能力にある。
【００１０】
他の利点は、あらゆるタイプのコイル要素のデカップリングを調整する能力にある。
【００１１】
他の利点は、インタラクティブな測定に基づき自動的に誘導カップリング／デカップリングすることにある。
【００１２】
本発明の更なる他の利点は、以下の詳細な説明を読み理解することで当業者に認識されるであろう。
【００１３】
本発明は、様々なコンポーネント及びコンポーネントの配置において、且つ、様々なステップ及びステップの配置において、形を成してよい。図面は、単に、好適な実施形態を説明することを目的としており、発明を制限するものとして解釈されるべきではない。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本願に従う磁気共鳴イメージングシステムの概略図である。
【図２】本願に従うＲＦ受信コイルアセンブリの説明図である。
【図３】本願に従うＲＦ受信コイルアセンブリの他の実施形態の説明図である。
【図４】本願に従うＲＦ受信コイルアセンブリの他の実施形態の説明図である。
【図５】本願に従うＲＦ受信コイルアセンブリの他の実施形態の説明図である。
【図６】本願の態様に従う、コイル要素の自動化されたデカップリングのための方法のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１は、コイル要素の自動化されたデカップリングのための配置を含む磁気共鳴（ＭＲ）システム８を表す。具体的に、信号は、コイル要素の１つにおいて、例えば、信号発生部と、そのコイル要素に隣接して配置された小さいＲＦプローブとにより、誘起される。他のコイル要素が完全に切り離されている場合に、誘起された信号は、コイル増幅部の出力で受信されない。誘起された信号がコイル増幅部の出力で受信される場合は、コイル要素は結合されており、コイルの間に配置されたデカップリング回路は調整される。例えば、コイル要素の間に配置されたバラクタダイオードは、相互インダクタンス又はカップリングを取り除くよう、印加された信号に基づきそのキャパシタンスを調整する。具体的に、バラクタダイオードは、他のコイルからの出力が最小限にされるか又は取り除かれるまで、調整される。このプロセスは、次いで、コイルが、それらが完全に切り離されることを確かにするよう動かされるたびに、繰り返される。この技術はまた、コイルが取り付けられている患者の部位のサイズにより相互インダクタンスが変化し得るフレキシブルコイルにも適用可能である。更に、この技術はまた、負荷に起因した誘導カップリングの変化に合わせて、例えば、異なる患者が導入されるたびに、調整するために使用されてよい。このように、誘導カップリング／デカップリングは、あらゆる先験的な情報によらずに、インタラクティブな測定に基づき自動的に調整される。
【００１６】
図１を参照して、ＭＲスキャナ１０は、検査領域１４を通る時間的に一様なＢ０場を生成するメインマグネット１２を有する。メインマグネット１２は、環状若しくはボアタイプのマグネット、Ｃ形状のオープンマグネット、他の設計のオープンマグネット、又は同様のものであることができる。メインマグネットに隣接して配置された傾斜磁場コイル１６は、誘起された磁気共鳴信号を空間的に又は別なふうに符号化するために、磁化を無効化する（magnetization-spoiling）磁場傾斜を生成するために、又は他の目的のために、Ｂ０磁場に対して選択された軸に沿った磁場傾斜を生成する役目を果たす。磁場傾斜コイル１６は、３つの直交する方向、通常は、縦方向又はｚ、横方向又はｘ、及び垂直方向又はｙにおいて磁場傾斜を生成するよう構成されるコイルセグメントを有してよい。
【００１７】
例えば全身無線周波数コイルなどの、無線周波数（ＲＦ）励起コイルアセンブリ１８は、検査領域１４に隣接して配置される。ＲＦコイルアセンブリ１８は、対象の双極子において磁気共鳴を励起する無線周波数パルスを生成する。ＲＦ受信コイルアセンブリ２０はまた、検査領域１４から出てくる磁気共鳴信号を検出する役目を果たすことができる。具体的に、局所、表面、又は生体内ＲＦ受信コイルは、磁気共鳴信号のより感度の良い局在的な空間受信のために、全身ＲＦコイルに加えて設けられる。一実施形態において、ＲＦ受信コイルアセンブリ２０は、柔軟性のある又は調整可能なコイルアレイを有する。一例において、ＲＦ受信コイルアセンブリ２０は、中央の受信コイル要素の方へ及びそれから離れて移動可能である２つの受信コイルアレイ要素を有する。他の例では、ＲＦ受信コイルアセンブリ２０は、患者支持体の端にある角部に沿って動く横方向イメージング及びインターベンションコイルと、患者支持体の中央の直線部分において固定されたままであるか又はその部分に沿って動いて、イメージング及びインターベンショナルプロシージャの間に解剖学的部位における固定化を可能にする医療コイル装置とを有する胸部コイルである。ＲＦ受信コイルアセンブリ２０のコイル要素が動かされる場合に、コイル要素どうしの間の相互インダクタンス又はカップリングは変更され、デカップリングを必要とする。
【００１８】
対象の磁気共鳴データを取得するよう、対象は検査領域１４内、望ましくは、メイン磁場のアイソセンター又はその近くに置かれる。スキャンコントローラ２２は傾斜コントローラ２４を制御し、傾斜コントローラ２４は、傾斜コイル１６に、選択された磁気共鳴イメージング又はスペクトロスコピーシーケンスに適切であり得るように、選択された磁場傾斜パルスを検査領域１４にわたって印加させる。スキャンコントローラ２２はまた、ＲＦトランスミッタ２６を制御し、ＲＦトランスミッタ２６は、ＲＦ送信コイルアセンブリ１８へ接続されており、磁気共鳴励起及び操作Ｂ１パルスを生成する。スキャンコントローラ２２はまた、ＲＦレシーバ２８を制御し、ＲＦレシーバ２８は、ＲＦ受信コイルアセンブリ２０へ接続されており、それから生成された磁気共鳴信号を受信する。スキャンコントローラ２２はまた、以下でより詳細に説明されるように、受信コイル要素のデカップリングを調整するよう、測定及び制御ユニット３０、デカップリング回路３２を制御する。
【００１９】
ＲＦレシーバ２８からの受信されたデータは、データバッファ３２において一時的に記憶され、磁気共鳴データプロセッサ３４によって処理される。磁気共鳴データプロセッサ３４は、画像再構成（ＭＲＩ）、磁気共鳴スペクトロスコピー（ＭＲＳ）、カテーテル又はインターベンショナル器具位置特定、及び同様のものを含む、当該技術で知られている様々な機能を実行することができる。再構成された磁気共鳴画像、スペクトロスコピー読み出し、インターベンショナル器具位置情報、及び他の処理されたＭＲデータは、例えば、医療設備の患者アーカイブなどの、メモリに記憶される。グラフィックユーザインタフェース３６は、臨床医が、スキャニングシーケンス及びプロトコルを選択すること、ＭＲデータを表示することなどのためにスキャンコントローラ２２を制御するために使用することができるユーザ入力装置と、再構成された画像及び他の読み出しを表示する表示装置とを有する。
【００２０】
ＲＦ送信コイルアセンブリ１８は、夫々がＲＦトランスミッタ２６へ夫々接続された１又はそれ以上の専用の送信コイルを有する。複数の送信コイル要素を備える実施形態では、ＲＦトランスミッタ２６は、夫々が少なくとも１つの送信コイルへ接続された複数のチャネルを有し、それらのチャネルは共同で、送信コイルにおいて共鳴励起及び操作Ｂ１パルスを生成する。複数の受信コイル要素を備える実施形態では、ＲＦレシーバ２８は、夫々が１又はそれ以上のＲＦ受信コイル要素２０へ接続された複数のチャネルを有し、それらのチャネルは、生成された磁気共鳴信号を受信する。当然ながら、多コイル実施形態では、異なるグループのコイルは共鳴を励起するために使用され得、一方、残りのコイルは共鳴信号を受信するために使用される。理想的に、送信コイル及び受信コイルは、完全に絶縁されるべきである。励起フェーズの間、電流は、励起ＲＦパルスと同じ周波数である誘起された共鳴信号を受信するために構成される受信コイルにおいて誘起される傾向がある。つまり、受信コイルにおける共鳴周波数としての誘起された電流は、局所的に受信コイルの近くで、送信された励起及び操作Ｂ１パルスに反対する共鳴周波数としてＲＦ場を生成する。加えて、誘起された電流は、繊細な受信コイル及びレシーバに損傷を与えるのみならず、対象の安全性を脅かすことがある。
【００２１】
測定及び制御ユニット３０は、ＲＦ受信コイル要素２０どうしの間の相互インダクタンス又はカップリングを測定する。柔軟性がある又は調整可能なＲＦ受信コイル要素において、コイル要素どうしの間のカップリングは患者ごとに変化し得る。例えば、胸部コイルでは、両側のコイル要素は、中央のコイル要素の方へ且つそれから離れて移動可能である。それらのコイル要素が動かされる場合に、コイル要素どうしの間の相互インダクタンス又はカップリングは変更される。従って、患者ごとにコイル要素を切り離す能力を備えることが望ましい。具体的に、測定及び制御ユニット３０は、ＲＦ受信コイル要素の１つにおいて信号を誘起するよう信号発生部を制御する。一実施形態において、信号はＲＦ信号である。他の実施形態では、信号は、光ファイバケーブル及び同様のものによって送信された光信号である。測定及び制御ユニット３０は、誘起された信号が受信されたかどうかを決定するよう、他のＲＦ受信コイル要素のコイル増幅部の出力を測定する。他の受信コイル要素が完全に切り離されている場合は、誘起された信号はコイル増幅部の出力で受信されない。誘起された信号が他のＲＦ受信コイル増幅部の出力で受信される場合は、ＲＦ受信コイル要素は結合されており、測定及び制御ユニット３０は、コイルどうしの間に配置されたデカップリング回路３２を調整する。具体的に、測定及び制御ユニット３０は、他のＲＦ受信コイル要素からの出力が最小限にされるか又は取り除かれるまで、デカップリング回路３２を調整する。一実施形態において、相互インダクタンス又はカップリングは、ＲＦ受信コイル要素２０を重ね合わせることによって、又は相互インダクタンスを相殺するために相互キャパシタンスを使用することによって、取り除かれるか又は最小限にされる。このプロセスは、次いで、コイルが、それらが完全に切り離されることを確かにするよう動かされるたびに、繰り返される。一実施形態において、測定及び制御ユニット３０は、スキャンコントローラ２２によって制御及び起動される。他の実施形態では、測定及び制御ユニット３０は、手動により制御及び起動される。また、当然ながら、測定及び制御ユニット３０は、スキャン、患者、スキャナ設定、及び同様のものの間で、上記の機能を実行する。
【００２２】
例えば、スキャンが完了された後、又はＲＦ受信コイル要素２０が動かされた後、スキャンコントローラ２２は、測定及び制御ユニット３０に、ＲＦ受信コイル要素２０どうしの間の相互インダクタンス又はカップリングを測定するよう指示する。測定及び制御ユニット３０は、ＲＦ受信コイル要素の１つにおいて信号を誘起するよう信号発生部を制御する。測定及び制御ユニット３０は、誘起された信号が受信されたかどうかを決定するよう、他のＲＦ受信コイル要素のコイル増幅部の出力を測定する。次いで、測定及び制御ユニット３０は、ＲＦ受信コイル要素の相互インダクタンス又はカップリングが許容範囲内にあるかどうかを決定するよう、コイル増幅部の出力での受信信号を所定の閾値と比較する。ＲＦ受信コイル要素の相互インダクタンス又はカップリングが所定の閾値の外にある場合は、測定及び制御ユニットは、他のＲＦ受信コイル要素からの出力が最小限にされるか又は取り除かれるまで、デカップリング回路３２を調整する。スキャンコントローラ２２は、夫々のスキャンの後、又はＲＦ受信コイル要素２０が動かされた後に、このプロセスを繰り返す。
【００２３】
図２を参照して、ＲＦ受信コイルアセンブリ２０は、図式的に表されている複数の受信コイル４０、４２を有する。夫々の受信コイルは、共鳴周波数にチューニングされるコイルセグメント、例えば、ループコイルを有する。デカップリング回路、例えば、バラクタダイオード３２が配置され、受信コイル４０、４２を接続する。バラクタダイオード３２は、ＲＦ受信コイルアセンブリ２０から相互インダクタンス又はカップリングを最小限にするか又は取り除くために利用されるキャパシタンスデカップリングを提供する。適切なキャパシタンスデカップリングを提供するよう、測定及び制御ユニット３０は、ＲＦ注入プローブ４８を通じて受信コイル４０へ信号を供給するよう信号発生部４６を制御する。測定及び制御ユニット３０は、出力増幅部５０の出力を測定する。出力増幅部５０は、受信コイル４２から受信された信号を増幅する。誘起された信号がコイル増幅部５０の出力で受信される場合は、受信コイル４０、４２は結合されており、測定及び制御ユニット３０は、コイルどうしの間に配置されたバラクタダイオード３２を調整する。これを達成するよう、測定及び制御ユニット３０は、コイル増幅部５０の出力部で受信される出力が最小限にされるか又は取り除かれるまで、バラクタダイオード３２の電圧を調整する。ＲＦ受信コイルアセンブリ２０は、測定プロセスの間ＲＦレシーバ２８を保護するためのスイッチ５２を有する。電圧がバラクタダイオード３２へ供給されているので、ＲＦ受信コイルアセンブリ２０は、供給されている電圧から如何なるＲＦ信号も取り除くよう、バラクタダイオード３２と測定及び制御ユニット３０との間にＲＦチョーク５４を更に有する。イメージングの間、当然ながら、バラクタダイオード３２への電圧供給は、受信コイル４０、４２を切り離すために、一定に保たれる。受信コイル４０は、ＲＦ信号により誘起されるものとして表され、受信コイル４２は、誘起された信号からの出力を測定するものとして表されたが、当然ながら、それらの受信コイルの夫々は、対称な関係を有し、交代され得る。
【００２４】
図３を参照して、ＲＦ受信コイルアセンブリ６０の他の実施形態は、図式的に表されている複数の受信コイル４０、４２を有する。デカップリング回路、例えば、バラクタダイオード３２が配置され、受信コイル４０、４２を接続する。バラクタダイオード３２は、ＲＦ受信コイルアセンブリ６０から相互インダクタンス又はカップリングを最小限にするか又は取り除くために利用されるキャパシタンスデカップリングを提供する。適切なキャパシタンスデカップリングを提供するよう、測定及び制御ユニット３０は、高抵抗ネットワーク６２を通じて受信コイル４０へ信号を供給するよう信号発生部４６を制御する。測定及び制御ユニット３０は、出力増幅部５０の出力を測定する。出力増幅部５０は、受信コイル４２から受信された信号を増幅する。ＲＦ受信コイルアセンブリ６０は、測定プロセスの間ＲＦレシーバ２８を保護するためのスイッチ５２を有する。ＲＦ受信コイルアセンブリ６０は、供給されている電圧から如何なるＲＦ信号も取り除くよう、バラクタダイオード３２と測定及び制御ユニット３０との間にＲＦチョーク５４を更に有する。
【００２５】
図４を参照して、ＲＦ受信コイルアセンブリ７０の他の実施形態は、図式的に表されている複数の受信コイル４０、４２を有する。デカップリング回路、例えば、バラクタダイオード３２が配置され、受信コイル４０、４２を接続する。バラクタダイオード３２は、ＲＦ受信コイルアセンブリ６０から相互インダクタンス又はカップリングを最小限にするか又は取り除くために利用されるキャパシタンスデカップリングを提供する。適切なキャパシタンスデカップリングを提供するよう、測定及び制御ユニット３０は、高リアクタンスネットワーク７２を通じて受信コイル４０へ信号を供給するよう信号発生部４６を制御する。測定及び制御ユニット３０は、出力増幅部５０の出力を測定する。出力増幅部５０は、受信コイル４２から受信された信号を増幅する。ＲＦ受信コイルアセンブリ７０は、測定プロセスの間ＲＦレシーバ２８を保護するためのスイッチ５２を有する。ＲＦ受信コイルアセンブリ７０は、供給されている電圧から如何なるＲＦ信号も取り除くよう、バラクタダイオード３２と測定及び制御ユニット３０との間にＲＦチョーク５４を更に有する。
【００２６】
図５を参照して、他のＲＦ受信コイルアセンブリ８０は、図式的に表されている複数の受信コイル４０、４２を有する。夫々の受信コイルは、共鳴周波数にチューニングされるコイルセグメント、例えば、ループコイルを有する。デカップリング回路、例えば、キャパシタバンク８２が配置され、受信コイル４０、４２を接続する。キャパシタバンク８２は、キャパシタバンク内のキャパシタ８４の数を付加又は削除することによって、ＲＦ受信コイルアセンブリ８０から相互インダクタンス又はカップリングを最小限にするか又は取り除くために利用されるキャパシタンスデカップリングを提供する。具体的に、キャパシタンスバンク８２は複数のキャパシタ８４を有し、夫々のキャパシタ８４は、キャパシタンスバンクのうちの対応するキャパシタを付加又は削除するためのスイッチ８６を有する。適切なキャパシタンスデカップリングを提供するよう、測定及び制御ユニット３０は、ＲＦ注入プローブ４８を通じて受信コイル４０へ信号を供給するよう信号発生部４６を制御する。測定及び制御ユニット３０は、出力増幅部５０の出力を測定する。出力増幅部５０は、受信コイル４２から受信された信号を増幅する。受信コイル４２が完全に切り離されている場合は、誘起された信号は、コイル増幅部５０の出力で受信されない。誘起された信号がコイル増幅部５０の出力で受信される場合は、受信コイル４０、４２は結合されており、測定及び制御ユニット３０は、キャパシタンスバンク８２内のキャパシタの数を調整する。これを達成するよう、測定及び制御ユニット３０は、コイル増幅部５０の出力部で受信される出力が最小限にされるか又は取り除かれるまでキャパシタ８４を付加又は削除するよう、キャパシタバンク８２内のスイッチへ制御信号を供給する。ＲＦ受信コイルアセンブリ８０は、測定プロセスの間ＲＦレシーバ２８を保護するためのスイッチ５２を有する。
【００２７】
ＭＲシステム８のコンポーネントの全てが独立したコンポーネントとして示されたが、当然ながら、コンポーネントの夫々は、一体化されたＭＲシステム８の部分であることができる。ＭＲシステム８のコンポーネントの少なくともいくつは夫々、その少なくとも１つのメモリからのコンピュータ実行可能命令を実行する少なくとも１つのプロセッサを有する。それらのコンポーネントは、スキャンコントローラ２２、傾斜コントローラ２４、測定及び制御ユニット３０、再構成プロセッサ３４、並びにディスプレイ３６を含む。コンピュータ実行可能命令は、コンポーネントの機能性を具現し、スキャンコントローラ２２、傾斜コントローラ２４、測定及び制御ユニット３０、再構成プロセッサ３４、並びにディスプレイ３６のアプリケーションを含む。更に、コンポーネントの少なくともいくつかは夫々、通信ユニット及び／又は少なくとも１つのシステムバスを含む。通信ユニットは、対応するプロセッサに、例えば通信ネットワークなどの少なくとも１つの通信ネットワークへのインタフェースを提供する。システムバスは、コンポーネントのサブコンポーネントの間のデータの交換を可能にする。サブコンポーネントは、プロセッサ、メモリ、センサ、表示装置、通信ユニット、などを含む。
【００２８】
ここで使用されるように、メモリは、非一時的なコンピュータ可読媒体；磁気ディスク若しくは他の磁気記憶媒体；光ディスク若しくは他の光記憶媒体；ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読出専用メモリ（ＲＯＭ）、又は他の電子メモリデバイス若しくはチップ若しくは動作上相互接続されたチップのセット；記憶された命令がインターネット／イントラネット若しくはローカルエリアネットワークを介して取り出され得るインターネット／イントラネットサーバ；などのうちの１又はそれ以上を含む。更に、ここで使用されるように、プロセッサは、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、グラフィックプロセッシングユニット（ＧＰＵ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、及び同様のもののうちの１又はそれ以上を含み、ユーザ入力装置は、マウス、キーボード、タッチスクリーンディスプレイ、１以上のボタン、１以上のスイッチ、１以上のトグル、及び同様のもののうちの１又はそれ以上を含み、表示装置は、ＬＣＤディスプレイ、ＬＥＤディスプレイ、プラズマディスプレイ、プロジェクションディスプレイ、タッチスクリーンディスプレイ、及び同様のもののうちの１又はそれ以上を、それらの３Ｄ機能を備えた型を含め、含む。
【００２９】
図５を参照して、コイル要素の自動化されたデカップリングのための方法１００が表されている。ステップ１０２で、ＲＦ受信コイル要素どうしの間の相互インダクタンス又はカップリングが測定される。ステップ１０４で、信号がＲＦ受信コイル要素の１つにおいて誘起される。ステップ１０６で、他のＲＦ受信コイル要素の出力が測定され、誘起された信号がコイル増幅部の出力で受信されたかどうかが決定される。ステップ１０８で、コイル増幅部の出力での受信信号は、ＲＦ受信コイル要素のカップリングを決定するために所定の閾値と比較される。ステップ１１０で、受信信号が所定の閾値の外にある場合は、デカップリング回路は、他のＲＦ受信コイル要素からの出力が所定の閾値内にあるまで調整される。このプロセスは、夫々のスキャンの後、又はＲＦ受信コイル要素が動かされた後に、繰り返される。
【００３０】
本発明は、好適な実施形態を参照して記載されてきた。変更及び代替は、前述の詳細な説明を読んで理解することで当業者に想到可能である。本発明は、全てのそのような変更及び代替を、それらが添付の特許請求の範囲又はその均等の適用範囲内にある限り、服すものとして解釈されるよう意図される。
【図１】
2016501601.tif 000003
【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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【手続補正書】
【提出日】平成27年6月23日(2015.6.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査領域において静磁場を生成するマグネットと、
前記検査領域において共鳴を励起し且つ操作するよう磁気周波数でＲＦパルスを生成するＲＦトランスミッタ及びＲＦ送信コイルと、
前記検査領域から磁気共鳴データを取得するよう構成される複数のＲＦ受信コイル要素を含む少なくとも１つのＲＦ受信コイルアセンブリと、
前記少なくとも１つのＲＦコイルアセンブリへ接続される少なくとも１つのＲＦレシーバと、
前記ＲＦトランスミッタ及び前記ＲＦレシーバを制御してスキャンを実行するよう構成されるスキャンコントローラと、
前記複数のＲＦ受信コイル要素のうちの隣接した第１及び第２のＲＦ受信コイル要素の間の相互インダクタンスを決定し、該決定された相互インダクタンスに基づき制御信号を出力するよう構成される測定及び制御ユニットと、
前記隣接した第１及び第２のＲＦ受信コイル要素の間に配置され、前記測定及び制御ユニットからの前記制御信号に応答して該隣接した第１及び第２のＲＦ受信コイル要素どうしを自動的に切り離すデカップリング回路と
を有し、
前記デカップリング回路は、複数のキャパシタと、該キャパシタのうちの所望の数における選択的なスイッチングのための複数のスイッチとを含み、夫々のキャパシタが前記測定及び制御ユニットからの前記制御信号によって制御されるスイッチを備えるキャパシタバンクを有し、
前記測定及び制御ユニットは更に、前記隣接した第１及び第２のＲＦ受信コイル要素の間の前記決定された相互インダクタンスを最小限とする前記所望の数のキャパシタを選択することによって前記デカップリング回路を制御するよう構成される、
磁気共鳴システム。
【請求項２】
前記隣接した第１及び第２のＲＦ受信コイル要素のうちの前記第１のＲＦ受信コイル要素に入力信号を誘起する、前記測定及び制御ユニットによって制御される信号発生部
を更に有する請求項１に記載の磁気共鳴システム。
【請求項３】
前記測定及び制御ユニットは、前記第１のＲＦ受信コイル要素への入力信号に応答して誘起信号が前記第２のＲＦ受信コイル要素によって受信されたかどうかを決定するよう前記第２のＲＦ受信コイル要素の出力を測定する、
請求項１又は２に記載の磁気共鳴システム。
【請求項４】
前記第２のＲＦ受信コイル要素の出力は、所定の閾値と比較される、
請求項１又は３に記載の磁気共鳴システム。
【請求項５】
前記第２のＲＦ受信コイル要素の出力が所定の閾値の外にあることに応答して、前記測定及び制御ユニットは、前記隣接した第１及び第２のＲＦ受信コイル要素の間の前記相互インダクタンスを取り除くよう前記デカップリング回路を調整する、
請求項１乃至４のうちいずれか一項に記載の磁気共鳴システム。
【請求項６】
前記第２のＲＦ受信コイル要素において信号を誘起する前記第１のＲＦ受信コイル要素への入力信号は、ＲＦ注入プローブ、高抵抗ネットワーク、及び高リアクタンスネットワークのうちの少なくとも１つによって供給される、
請求項１乃至５のうちいずれか一項に記載の磁気共鳴システム。
【請求項７】
コイル要素の自動化されたデカップリングのためのシステムであって、
磁気共鳴システムから磁気共鳴データを取得するよう構成される、互いに隣接した第１及び第２のＲＦ受信コイル要素と、
前記第１のＲＦ受信コイル要素と前記第２のＲＦ受信コイル要素との間の相互インダクタンスを決定し、該決定された相互インダクタンスに基づき制御信号を出力するよう構成される測定及び制御ユニットと、
前記隣接した第１及び第２のＲＦ受信コイル要素の間に配置され、前記測定及び制御ユニットからの前記制御信号に応答して前記隣接した第１及び第２のＲＦ受信コイル要素どうしを自動的に切り離すデカップリング回路と
を有し、
前記デカップリング回路は、複数のキャパシタと、該キャパシタのうちの所望の数における選択的なスイッチングのための複数のスイッチとを含み、夫々のキャパシタが前記測定及び制御ユニットからの前記制御信号によって制御されるスイッチを備えるキャパシタバンクを有し、
前記測定及び制御ユニットは更に、前記隣接した第１及び第２のＲＦ受信コイル要素の間の前記決定された相互インダクタンスを最小限とする前記所望の数のキャパシタを選択することによって前記デカップリング回路を制御するよう構成される、
システム。
【請求項８】
入力信号を前記第１のＲＦ受信コイル要素に誘起するよう構成される、前記測定及び制御ユニットによって制御される信号発生部
を更に有する請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
前記測定及び制御ユニットは、前記第１のＲＦ受信コイル要素への入力信号に応答して誘起信号が前記第２のＲＦ受信コイル要素によって受信されたかどうかを決定するよう前記第２のＲＦ受信コイル要素の出力を測定する、
請求項７又は８に記載のシステム。
【請求項１０】
前記第２のＲＦ受信コイル要素の出力は、所定の閾値と比較される、
請求項７乃至９のうちいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１１】
前記第２のＲＦ受信コイル要素の出力が所定の閾値の外にあることに応答して、前記測定及び制御ユニットは、前記第１及び第２のＲＦ受信コイル要素の間の相互インダクタンスを取り除くよう前記デカップリング回路を調整する、
請求項７乃至１０のうちいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１２】
前記第２のＲＦ受信コイル要素において信号を誘起する前記第１のＲＦ受信コイル要素への入力信号は、ＲＦ注入プローブ、高抵抗ネットワーク、及び高リアクタンスネットワークのうちの少なくとも１つによって供給される、
請求項７乃至１１のうちいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１３】
コイル要素の自動化されたデカップリングのための方法であって、
第１の信号を第１のコイル要素に投入するステップと、
前記第１のコイル要素から該第１のコイル要素に隣接した第２のコイル要素に結合される誘起信号を測定するステップと、
測定及び制御ユニットによって、前記第１のコイル要素と前記第２のコイル要素との間の相互インダクタンスを決定するステップと、
前記測定及び制御ユニットによって、前記決定された相互インダクタンスに基づき制御信号を出力するステップと、
前記測定及び制御ユニットからの前記制御信号に応答して、前記第１のコイル要素と前記第２のコイル要素との間のカップリングを最小限にするようデカップリング回路を調整するステップと
を有し、
前記デカップリング回路は、複数のキャパシタと、該キャパシタのうちの所望の数における選択的なスイッチングのための複数のスイッチとを含み、夫々のキャパシタが前記測定及び制御ユニットからの前記制御信号によって制御されるスイッチを備えるキャパシタバンクを有し、
前記調整するステップは、前記隣接した第１及び第２のＲＦ受信コイル要素の間の前記決定された相互インダクタンスを最小限とする前記所望の数のキャパシタを選択する、
方法。
【請求項１４】
前記投入するステップは、ＲＦ注入プローブ、高抵抗ネットワーク、及び高リアクタンスネットワークのうちの少なくとも１つによって前記第１の信号を投入する、
請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
検査領域において静磁場を生成するマグネットと、
前記検査領域において共鳴を励起し且つ操作するよう磁気周波数でＲＦパルスを生成するＲＦトランスミッタ及びＲＦ送信コイルと、
前記検査領域から磁気共鳴データを取得するよう構成される第１及び第２のコイル要素を含む少なくとも１つのＲＦ受信コイルアセンブリと、
前記少なくとも１つのＲＦコイルアセンブリへ接続される少なくとも１つのＲＦレシーバと、
請求項１３又は１４に記載の方法を実行するデカップリングシステムと、
前記ＲＦトランスミッタ及び前記ＲＦレシーバを制御するよう構成されるスキャンコントローラと
を有する磁気共鳴システム。
【請求項１６】
前記第１のＲＦ受信コイル要素への入力信号に応答して前記第２のＲＦ受信コイル要素から受信される信号を増幅する出力増幅部と、
前記出力増幅部の出力と前記測定及び制御ユニットの入力との間に接続されるスイッチと
を更に有し、
前記測定及び制御ユニットは、夫々のスキャンの後に、前記相互インダクタンスを決定し、前記制御信号を出力するよう構成される、
請求項２乃至６のうちいずれか一項に記載の磁気共鳴システム。
【請求項１７】
前記第１のＲＦ受信コイル要素への入力信号に応答して前記第２のＲＦ受信コイル要素から受信される信号を増幅する出力増幅部と、
前記出力増幅部の出力と前記測定及び制御ユニットの入力との間に接続されるスイッチと
を更に有し、
前記測定及び制御ユニットは、夫々のスキャンの後に、前記相互インダクタンスを決定し、前記制御信号を出力するよう構成される、
請求項８乃至１２のうちいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１８】
出力増幅部によって、前記第１のコイル要素への前記第１の信号に応答して前記第２のコイル要素から受信される信号を増幅するステップと、
前記出力増幅部の出力と前記測定及び制御ユニットの入力との間に接続されるスイッチを閉じるステップと
を更に有し、
前記決定するステップは、夫々のスキャンの後に実行される、
請求項１３又は１４に記載の方法。
【国際調査報告】
2016501601.tif 000009
2016501601.tif 000010