(57)【要約】  本発明は、磁気共鳴（ＭＲ）検査システム１１０のためのラジオ波（ＲＦ）遮蔽装置１２４を提供するもので、該ＲＦ遮蔽装置１２４は第１遮蔽体２５０及び第２遮蔽体２５２を有し、第１遮蔽体２５０及び第２遮蔽体２５２は共通の中心軸１１８を有して配置され、第１遮蔽体２５０は第２遮蔽体２５２の遮蔽構造２５４とは異なる遮蔽構造２５４を有し、第１遮蔽体２５０及び第２遮蔽体２５２はＲＦコイル装置１４０の異なる動作モードに従って設計される。本発明は、磁気共鳴（ＭＲ）検査システム１１０のためのラジオ波（ＲＦ）コイル装置１４０も提供するもので、該ＲＦコイル装置１４０は第１コイル２００及び第２コイル２０２を有し、第１コイル２００及び第２コイル２０２は鳥かご型コイルとして設けられ、第１コイル２００及び第２コイル２０２は共通の中心軸１１８を有して配置され、第１コイル２００及び第２コイル２０２はＲＦコイル装置１４０の中心軸１１８に対し非平行に配置されたラング２０４を有し、第１コイル２００は第２コイル２０２のコイル構造２１０とは異なるコイル構造２１０を有し、第１コイル２００及び第２コイル２０２は異なる動作モードのために動作するように切り換え可能である。本発明は、更に、斯様なＲＦコイル装置１４０及び／又は斯様なＲＦ遮蔽装置１２４を有する磁気共鳴（ＭＲ）撮像システム１１０を提供する。
2020501808.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気共鳴検査システムのためのＲＦコイル装置であって、
当該ＲＦコイル装置は第１コイル及び第２コイルを有し、
前記第１コイル及び前記第２コイルは、鳥かご型コイルとして設けられると共に、共通の中心軸を伴って配置され、
前記第１コイル及び前記第２コイルは、当該ＲＦコイル装置の前記中心軸に対して非平行に配置されたラングを有し、
前記第１コイルは前記第２コイルのコイル構造とは異なるコイル構造を有し、
前記第１コイル及び前記第２コイルが異なる動作モードのために動作するよう切り換え可能である、
ＲＦコイル装置。
【請求項２】
前記第１及び第２コイルが少なくとも１つの導電性エンドリングを共有するように配置される、請求項１に記載のＲＦコイル装置。
【請求項３】
磁気共鳴検査システムのためのＲＦコイル装置であって、
当該ＲＦコイル装置は第１コイル及び第２コイルを有し、
前記第１コイル及び前記第２コイルは、共通の中心軸を伴って配置され、
前記第１コイル及び前記第２コイルは、当該ＲＦコイル装置の前記中心軸に対して非平行に配置されたラングを有し、
当該ＲＦコイル装置は、前記第１コイル及び前記第２コイルを取り囲むＲＦ遮蔽装置と一体的に設けられ、
前記ラングは前記ＲＦ遮蔽装置に結合され、
前記第１コイルは前記第２コイルのコイル構造とは異なるコイル構造を有し、
前記第１コイル及び前記第２コイルが異なる動作モードのために動作するよう切り換え可能である、
ＲＦコイル装置。
【請求項４】
当該ＲＦコイル装置は円筒状コイルＰＣＢを有し、
前記第１コイル及び前記第２コイルの前記ラングが、前記コイルＰＣＢの内側及び外側における金属化層として設けられる、
請求項１ないし３の何れか一項に記載のＲＦコイル装置。
【請求項５】
前記第１コイル及び前記第２コイルが、前記コイルＰＣＢの前記内側及び前記外側の両方における前記金属化層のコイルエレメントを有する、
請求項４に記載のＲＦコイル装置。
【請求項６】
前記第１コイル及び前記第２コイルが、正弦形状、放物線形状、Ｖ字形状、螺旋形状若しくはシンク形状のラング、又はこれらの組み合わせを備えるコイル構造を有する、
請求項１ないし５の何れか一項に記載のＲＦコイル装置。
【請求項７】
前記第１コイルが、前記第２コイルのコイル構造と対照して鏡映されたコイル構造を有する、
請求項１ないし６の何れか一項に記載のＲＦコイル装置。
【請求項８】
前記異なる動作モードが、当該ＲＦコイル装置のＴＸモード及びＲＸモードを有する、
請求項１ないし７の何れか一項に記載のＲＦコイル装置。
【請求項９】
前記第１コイル及び前記第２コイルのうちのＴＸモードのために動作するコイルは高出力送信のためのコイル構造を備え、ＲＸモードのために動作するコイルは低出力設計を備える、
請求項８に記載のＲＦコイル装置。
【請求項１０】
前記第１及び第２コイルは、各々、少なくとも１つの同調装置を有し、
前記第１及び第２コイルの同調装置が、当該ＲＦコイル装置に対して異なる円筒位置に配置される、
請求項１ないし９の何れか一項に記載のＲＦコイル装置。
【請求項１１】
磁気共鳴検査システムのためのＲＦ遮蔽装置であって、
当該ＲＦ遮蔽装置は第１遮蔽体及び第２遮蔽体を有し、
前記第１遮蔽体及び前記第２遮蔽体は、共通の中心軸を伴って配置され、
前記第１遮蔽体は前記第２遮蔽体の遮蔽構造とは異なる遮蔽構造を有し、
前記第１遮蔽体及び前記第２遮蔽体がＲＦコイル装置の異なる動作モードに従って設計されている、
ＲＦ遮蔽装置。
【請求項１２】
前記第１遮蔽体及び前記第２遮蔽体の各遮蔽体が、１つの動作モードに従って設計されている、
請求項１１に記載のＲＦ遮蔽装置。
【請求項１３】
当該ＲＦ遮蔽装置は円筒状遮蔽体ＰＣＢを有し、
前記第１遮蔽体及び前記第２遮蔽体が、前記遮蔽体ＰＣＢの内側及び外側における金属化層として設けられる、
請求項１１又は請求項１２に記載のＲＦ遮蔽装置。
【請求項１４】
前記第１遮蔽体及び前記第２遮蔽体が、前記遮蔽体ＰＣＢの前記内側及び前記外側の両方における前記金属化層の遮蔽エレメントを有して形成される、
請求項１１ないし１３の何れか一項に記載のＲＦ遮蔽装置。
【請求項１５】
ＲＦ遮蔽装置が請求項１１ないし１４の何れか一項に記載のＲＦ遮蔽装置であり、
前記第１及び第２コイルのラングが前記第１及び第２遮蔽体に各々結合される、
請求項７に記載のＲＦコイル装置。
【請求項１６】
請求項５又は請求項６に記載のＲＦコイル装置及び請求項１１ないし１４の何れか一項に記載のＲＦ遮蔽装置を有する、ＲＦ装置。
【請求項１７】
内部に関心被写体を配置するために設けられる管状検査空間と、
前記管状検査空間を遮蔽するためのＲＦ遮蔽装置と、
静止磁場を発生するための主磁石と、
前記静止磁場に重畳される勾配磁場を発生するための勾配磁場コイルシステムと、
を有する磁気共鳴撮像システムであって、
前記ＲＦ遮蔽装置、前記勾配磁場コイルシステム及び前記主磁石は、この順番に前記管状検査空間の周囲において半径方向外方に向かって同心的に配置され、
当該磁気共鳴撮像システムは、前記ＲＦ遮蔽装置内に同心的に配置された請求項５又は請求項６に記載の少なくとも１つのＲＦコイル装置を有し、
当該磁気共鳴撮像システムが、更に、前記ＲＦコイル装置を少なくとも２つの異なる動作モードの間で切り換えるための切換装置を有する、
磁気共鳴撮像システム。
【請求項１８】
前記ＲＦ遮蔽装置が、請求項１１ないし１４の何れか一項に記載のＲＦ遮蔽装置である、
請求項１７に記載の磁気共鳴撮像システム。
【請求項１９】
内部に関心被写体を配置するために設けられる管状検査空間と、
静止磁場を発生するための主磁石と、
前記静止磁場に重畳される勾配磁場を発生するための勾配磁場コイルシステムと、
を有する磁気共鳴（ＭＲ）撮像システムであって、
前記勾配磁場コイルシステム及び前記主磁石は、この順番に前記検査空間の周囲において半径方向外方に向かって同心的に配置され、
当該磁気共鳴（ＭＲ）撮像システムは、前記勾配磁場コイルシステム内に同心的に配置された請求項７又は請求項８に記載の少なくとも１つのラジオ波（ＲＦ）コイル装置を有し、
当該磁気共鳴（ＭＲ）撮像システムが、更に、前記ＲＦコイル装置を少なくとも２つの異なる動作モードの間で切り換えるための切換装置を有する、
磁気共鳴（ＭＲ）撮像システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気共鳴（ＭＲ）撮像システムの分野に係り、特にはＭＲ撮像システムのためのＲＦコイル及びＲＦ遮蔽体の分野に関する。本発明は、特に、鳥かご（バードケージ）構造又は横電磁（ＴＥＭ）コイル構造を持つＲＦコイル装置の設計に関する。本発明は、特に、斯かるＲＦコイル装置と共に使用するためのＲＦ遮蔽体の設計にも関する。
【背景技術】
【０００２】
高磁場の磁気共鳴撮像（ＭＲ）において、画像品質は、しばしば、ＲＦ場の波動伝搬効果に起因する劣ったＢ１磁場均質性の影響を受ける。このように、磁場の不均質性は、今日の高磁場磁気共鳴（ＭＲ）検査システムにおける、特に３Ｔ又は７Ｔの強磁場を持つ最新のＭＲ検査システムにとり、大きな難題であり続けている。この問題に対処するように設計された種々のＲＦコイルの中で、当該ＲＦコイルの長手方向に対して非直線的な方向に延びるラング（横木導体）を備えた鳥かご型（バードケージ型）コイルが、ＭＲ撮像のための磁場均質性を改善するために導入されている。
【０００３】
しかしながら、提案されたコイル設計は、コイルのラングが当該ＲＦコイルの長手方向に延びる標準的鳥かご型コイル設計を破ることになる。従って、標準的鳥かご型コイルと比較してＲＦコイルの対称性が破られる。当該ＲＦコイルのラング導体の非直線的延在には典型的に２つの向きが存在する。両方向は、例えば送信又は受信モードに対して、何れも個別に最適にすることができる。しかしながら、標準的鳥かご型から逸脱する場合、何のコイル配置も受信及び送信モードの両方に対しては最適とならない。
【０００４】
上記原理は、鳥かご型コイル以外のＲＦコイルタイプの場合、特に横電磁（ＴＥＭ）コイルの場合にも当てはまる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、磁気共鳴（ＭＲ）検査システムのためのラジオ波（ＲＦ）コイル装置、磁気共鳴（ＭＲ）検査システムのためのラジオ波（ＲＦ）遮蔽装置、並びに前記ラジオ波（ＲＦ）コイル装置及び前記ラジオ波（ＲＦ）遮蔽装置の少なくとも一方を有する磁気共鳴（ＭＲ）検査システムであって、改善されたＭＲ撮像を可能にするものを提供することである。特に、本発明の目的は、ＲＦコイル及び、より広くは、当該ＭＲ撮像システムの検査空間におけるＭＲ場の均質性を改善することであり、更に好ましくは、本発明の目的はＢ１磁場の均質性を改善することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的は、磁気共鳴（ＭＲ）検査システムのためのラジオ波（ＲＦ）遮蔽装置であって、当該ＲＦ遮蔽装置は第１遮蔽体及び第２遮蔽体を有し、前記第１遮蔽体及び前記第２遮蔽体は共通の中心軸を伴って配置され、前記第１遮蔽体は前記第２遮蔽体の遮蔽構造とは異なる遮蔽構造を有し、前記第１遮蔽体及び前記第２遮蔽体がＲＦコイル装置の異なる動作モードに従って設計されるラジオ波（ＲＦ）遮蔽装置により達成される。即ち、これらの遮蔽体は、各モードにおける遮蔽の大きな技術的効果をサポートするために、又は当該遮蔽を異なるモードに対して別個に最適化するためにも、導電体パターンの電気的及び幾何学的配置に関して取り計られる。
【０００７】
異なるモードにおけるＲＦ遮蔽は、異なるタイプのラジオ波場から遮蔽する技術的効果を必要とする。ＲＦ送信（ＴＸ）モードにおけるＲＦ遮蔽は、核スピンの励起（スピンフリップ角にわたり横方向の）、再収束又は反転のため等の高出力ＲＦ場から遮蔽することを必要とする。更に、異なるモードは、異なる値の磁気回転比を持つ異なる種の原子核の磁気共鳴に対する適用のために異なるラジオ波帯域を含み得る。また、異なるＲＦ励起モードは、ＲＦコイル装置の異なる共振モードのＲＦ励起にも関係し得る。異なるＲＦ送信モードは、ＲＦ送信場の異なる空間分布を発生する個別のラジオ波電流パターンを用いた異なるＲＦアンテナエレメントの駆動に関連する。例えば、第１、第２及び更なる各場は、直角ＲＦボディコイルの個別の線形モードのＲＦ遮蔽のために最適化することができる。線形モードの各々は、遮蔽が必要とされるボリュームにおけるＲＦ場の相殺（ＲＦコイルに対して周辺的に）を生じさせるための個別の技術的構成を必要とするような異なるＲＦ場分布に関連する。
【０００８】
前記目的は、磁気共鳴（ＭＲ）検査システムのためのラジオ波（ＲＦ）コイル装置であって、当該ＲＦコイル装置は第１コイル及び第２コイルを有し、前記第１コイル及び前記第２コイルは、鳥かご型コイルとして設けられると共に、共通の中心軸を伴って配置され、前記第１コイル及び前記第２コイルは、当該ＲＦコイル装置の前記中心軸に対して非平行に配置されたラングを有し、前記第１コイルは前記第２コイルのコイル構造とは異なるコイル構造を有し、前記第１コイル及び前記第２コイルが異なる動作モードのために動作するよう切り換え可能である、ラジオ波（ＲＦ）コイル装置によっても達成される。
【０００９】
更に、前記目的は、磁気共鳴（ＭＲ）検査システムのためのラジオ波（ＲＦ）コイル装置であって、当該ＲＦコイル装置は第１コイル及び第２コイルを有し、前記第１コイル及び前記第２コイルは共通の中心軸を伴って配置され、前記第１コイル及び前記第２コイルは、当該ＲＦコイル装置の前記中心軸に対して非平行に配置されたラングを有し、当該ＲＦコイル装置は、前記第１コイル及び前記第２コイルを取り囲むＲＦ遮蔽装置と一体的に設けられ、前記ラングは前記ＲＦ遮蔽装置に結合され、前記第１コイルは前記第２コイルのコイル構造とは異なるコイル構造を有し、前記第１コイル及び前記第２コイルが異なる動作モードのために動作するよう切り換え可能である、ラジオ波（ＲＦ）コイル装置により達成される。これらの異なる動作モードは、異なるＲＦ場を伴う。ＲＦ送信及び受信場は、ＲＦ送信場が、例えば核スピンの励起、再収束又は反転のために高出力ＲＦ場である点で相違する。受信モードにおけるＲＦ場は、非常に低い電力の磁気共鳴信号である磁気共鳴信号に関連する。更に、異なるモード（ＴＸ及びＲＸ）は、例えば異なるタイプの原子核の操作又は異なるタイプの原子核からの信号取得に関係する異なるＲＦ周波数帯域に関連し得る。例えば、本発明は、（ｉ）時計方向円偏光ダイナミック磁場（Ｂ１＋）励起モード及び（ii）反時計方向ダイナミック磁場（Ｂ１−）の空間的均質性を別個に最適化することができる。即ち、本発明は、ＲＦ励起場及び磁気共鳴信号に対する均質な受信感度の両方の個別の最適化を可能にする。即ち、これらの（鳥かご型）ＲＦコイルは、各モードにおける場の送信又は受信感度の大きな技術的効果をサポートするために、又は当該遮蔽を異なるモードに対して別個に最適化するためにも、導電体パターンの電気的及び幾何学的配置に関して取り計られる。
【００１０】
前記目的は、更に、上述したラジオ波（ＲＦ）コイル装置及び前述したＲＦ遮蔽装置を有するラジオ波（ＲＦ）装置により達成される。
【００１１】
前記目的は、更に、内部に関心被写体を配置するために設けられる管状検査空間と、該検査空間を遮蔽するためのＲＦ遮蔽装置と、静止磁場を発生するための主磁石と、前記静止磁場に重畳される勾配磁場を発生するための勾配磁場コイルシステムと、を有する磁気共鳴（ＭＲ）撮像システムであって、前記ＲＦ遮蔽装置、前記勾配磁場コイルシステム及び前記主磁石は、この順番に前記検査空間の周囲において半径方向外方に向かって同心的に配置され、当該磁気共鳴（ＭＲ）撮像システムは前記ＲＦ遮蔽装置内に同心的に配置される前述した少なくとも１つのラジオ波（ＲＦ）コイル装置を有し、当該磁気共鳴（ＭＲ）撮像システムが、更に、前記ＲＦコイル装置を少なくとも２つの異なる動作モードの間で切り換えるための切換装置を有する、磁気共鳴（ＭＲ）撮像システムにより達成される。
【００１２】
前記目的は、更に、内部に関心被写体を配置するために設けられる管状検査空間と、静止磁場を発生するための主磁石と、前記静止磁場に重畳される勾配磁場を発生するための勾配磁場コイルシステムと、を有する磁気共鳴（ＭＲ）撮像システムであって、前記勾配磁場コイルシステム及び前記主磁石は、この順番に前記検査空間の周囲において半径方向外方に向かって同心的に配置され、当該磁気共鳴（ＭＲ）撮像システムは、前記勾配磁場コイルシステム内に同心的に配置された少なくとも１つの前述したラジオ波（ＲＦ）コイル装置を有し、当該磁気共鳴（ＭＲ）撮像システムが、更に、前記ＲＦコイル装置を少なくとも２つの異なる動作モードの間で切り換えるための切換装置を有する、磁気共鳴（ＭＲ）撮像システムにより達成される。
【００１３】
従って、前記ＲＦコイル装置の第１及び第２コイルによれば、２つのコイル構造を単一のＲＦコイル装置内で組み合わせることができる。当該ＭＲ撮像システムにおいては、異なるモード及び各コイルの間を、第１及び第２コイルを必要に応じて該ＭＲ撮像システムの信号経路に接続する切換装置を用いて容易に切り換えることができる。従って、ＴＸ及び／又はＲＸ信号を第１及び第２コイルに必要に応じて個別に接続することができる。コイル構造の最適な選択を各モードに対して行うことができ、従って、ＭＲ画像品質を更に改善することができる。第１及び第２コイルは、均質なＢ１磁場のための改善されたシミングを可能にする。当該第１及び第２コイルに基づけば、当該ＲＦコイル装置の適切なコイル構造を関心被写体に適用することができる。更に、局部的及び全体的ＳＡＲの良好な制御を達成することができる。
【００１４】
前記第１及び第２コイルは、鳥かご型（バードケージ）コイルとして又は横電磁（ＴＥＭ）コイルとして設けることができる。特に、当該ＲＦコイル装置は鳥かご構造を備えることができ、該構造には導電性エンドリングが設けられ、第１及び第２コイルの各々のラングは該導電性エンドリングに接続される。他の例として、当該ＲＦコイル装置はＴＥＭ構造を備えることができ、該構造は導電性エンドリングを有さない。従って、ＴＥＭ構造を有する第１及び第２ＲＦコイルのラングは、接地接続としてのＲＦ遮蔽体に結合される。従って、ＴＥＭコイルはラングを結合するために前記ＲＦ遮蔽装置を必要とし、かくして、該ＲＦ遮蔽装置は接地接続を提供する。前記鳥かご型コイルの場合、ＲＦ遮蔽装置は、単に、当該ＭＲ撮像システムにおいて発生されるＲＦ場を遮蔽するために働く。
【００１５】
異なるモード（例えば、送信及び受信モード）に対する同時的最適化のための単一のＲＦコイルは、該ＲＦコイルの中心軸に対して非平行に配置されたラングを備えるＲＦコイルにとり本質的に不可能であることが分かった。従って、本発明のＲＦコイル装置によれば、該ＲＦコイル装置の各コイルは、これらモードのうちの１つに関して最適化されたコイル構造を有し得る。従って、改善されたＢ１磁場均質化のための大きなパラメータ空間が達成され得る。更に、関心被写体における電力吸収の低減及びＳＮＲの改善を達成することができる。
【００１６】
更に、当該ＲＦ遮蔽装置の第１及び第２遮蔽体によれば、２つの個別の遮蔽構造を単一のＲＦ遮蔽装置において組み合わせることができる。当該ＭＲ撮像システムが異なるモード間で切り換わる場合、当該ＲＦ遮蔽装置は、一方が当該ＲＦコイル装置の一方の動作モードに対して最適化される２つの別個の遮蔽体により結果としてのＲＦ場を適切に遮蔽することができる。従って、当該ＲＦコイル装置の動作モードから独立した改善されたＲＦ遮蔽が達成される。当該第１及び第２遮蔽体は、更に、各遮蔽構造に接続される集中（lumped）コンデンサを有することができる。これらコンデンサは、ＲＦ電流のために当該第１及び第２遮蔽体に設けられるスリットをブリッジすべく該第１及び第２遮蔽体の遮蔽構造に半田付けすることができる。これらスリットは、当該遮蔽構造に低周波数渦電流を防止するために設けられる。当該ＲＦコイル装置は、勿論、３以上のコイル（例えば、第３及びそれ以上のコイル）を有することができる。斯かる追加のコイルは更なるモードに対して最適化することができるか、又は斯かるコイルは少なくとも１つの他のコイルと一緒に、当該ＲＦコイル装置の１つのモードのための改善されたＲＦ場を発生するために設けることができる。
【００１７】
同様に、前記ＲＦ遮蔽装置も、３以上の遮蔽体（例えば、第３及びそれ以上の遮蔽体）を有することができる。斯かる追加の遮蔽体は、他のモードのために最適化することができるか、又は少なくとも１つの他の遮蔽体と一緒に前記ＲＦコイル装置の１つのモードに対して改善された遮蔽を提供することができる。
【００１８】
前記ＲＦコイル装置の第１及び第２コイルは、当該ＭＲ撮像システム内に一緒に取り付けられる独立したコイルとして設けることができる。好ましくは、当該ＲＦコイル装置の第１及び第２コイルは互いに対して取り付けられ、かくして、当該ＭＲ撮像システム内に容易に取り付けることができるようにする。更に好ましくは、第１及び第２コイルは共通の取付構造に取り付けられるものとする。
【００１９】
前記ＲＦコイル装置と同様に、前記ＲＦ遮蔽装置の第１及び第２遮蔽体も、当該ＭＲ撮像システム内に一緒に取り付けられる独立した遮蔽体として設けることができる。好ましくは、当該ＲＦ遮蔽装置の第１及び第２遮蔽体は互いに対して取り付けられ、かくして、当該ＭＲ撮像システム内に容易に取り付けることができるようにする。更に好ましくは、第１及び第２遮蔽体は共通の取付構造に取り付けられるものとする。
【００２０】
好ましい実施態様において、前記ＲＦ遮蔽装置及び前記ＲＦコイル装置は、互いに対して取り付けられると共に、単一の要素、例えばＲＦ装置として設けることができる。
【００２１】
一般的に、異なるコイル装置に関して説明される原理は、ＲＦ遮蔽装置にも適用可能であり、その逆でもある。更に、鳥かご構造を有するＲＦコイル装置に関して説明される原理は、一般的に、ＴＥＭ構造を備えるＲＦコイル装置にも適用可能である。
【００２２】
好ましい実施態様によれば、前記第１及び第２コイルは少なくとも１つの導電性エンドリングを共有するように構成される。従って、エンドリングに設けられる結合コンデンサは、共有リングに対して１回設けるだけでよく、このことは当該ＲＦコイル装置の設計を容易にする。第１及び第２コイルは、両エンドリングを共有するように構成することもできる。この構成は、使用されるコンデンサの数の高度の低減を可能にする。しかしながら、第１及び第２コイルが１つのエンドリングを共有するよう構成される場合でも、既に、コンデンサの数を低減することができる。他の例として、第１及び第２コイルの各々は個別のエンドリングを有し、この構成は、斯かるコイルの全ての電気的特性の完全な制御を可能にする。
【００２３】
ＴＥＭコイル装置の好ましい実施態様によれば、前記ラジオ波（ＲＦ）コイル装置のＲＦ遮蔽装置は前述したようなＲＦ遮蔽装置であり、第１及び第２コイルのラングは、第１及び第２遮蔽体に各々結合される。従って、ＴＥＭ構造を備えるＲＦコイル装置の場合、各動作モードに対する遮蔽を改善するために、ラングはＲＦ遮蔽装置の第１及び第２遮蔽体に結合することができる。しかしながら、第１及び第２遮蔽体の各々は、適用可能な限り、内側遮蔽体又は外側遮蔽体として設けることができる。
【００２４】
好ましい実施態様によれば、前記ＲＦコイル装置は円筒状コイルＰＣＢを有し、前記第１コイル及び前記第２コイルの前記ラングは、該コイルＰＣＢの内側及び外側における金属化層として設けられる。ＰＣＢなる用語は、印刷回路基板を指す。記載された構成によれば、当該ＲＦコイル装置は、コンパクトな寸法の高度に集積化された装置として設けることができる。更に、第１及び第２コイルは、ＰＣＢ上の金属化層として容易に製造することができる。“金属化層”なる用語は、本質的に如何なる構造も有することができる、前記コイルＰＣＢ上に堆積される金属コイル構造を指す。従って、当該金属化層が前記コイルＰＣＢの一方の側を完全に覆うことは必要とされない。該コイルＰＣＢは、第１及び第２コイルの両方に対して構造的完全性を提供する。特に、第１及び第２コイルは、コイルＰＣＢ上に小さな厚さで設けることができる。該コイルＰＣＢは、原理的に、典型的な誘電体特性を持つ如何なる種類のＰＣＢとすることもできる。該コイルＰＣＢに対する好ましい誘電体材料は、例えばＦＲ−４として知られている。一般的に、該コイルＰＣＢは多層ＰＣＢとすることもでき、その場合、例えば当該ＲＦコイル装置が複数のコイルを有するなら、複数の金属化層を設けることができる。
【００２５】
好ましい実施態様によれば、前記第１コイル及び前記第２コイルは、前記コイルＰＣＢの前記内側及び前記外側における前記金属化層のコイルエレメントを有する。従って、一方のコイルのコイル構造は前記コイルＰＣＢの一方の側に設けられ、他方のコイルのコイル構造は該コイルＰＣＢの他方の側に設けられる。
【００２６】
好ましい実施態様によれば、前記第１コイル及び前記第２コイルは、前記コイルＰＣＢの前記内側及び前記外側の両方における前記金属化層のコイルエレメントを有して形成される。従って、第１及び第２コイルのコイルエレメントは、コイルＰＣＢの両側に設けることができる。該コイルＰＣＢの内側及び外側における各コイルエレメントは、第１及び第２コイルのコイル構造を形成するように互いに結合される。このＲＦコイル装置の設計は、該ＲＦコイル装置を金属化のための少量の金属で設けることを可能にする。該コイルＰＣＢの内側及び外側面におけるコイルエレメントを第１及び第２コイルのために効率的に使用することができるからである。更に、送信器及び受信器を、個々のコイル電流パターンの間で独立に切り換えることができる。当該ＲＦコイル装置の中心軸からの金属化層の異なる距離は、インターリーブされた／積層されたコイル設計等を用いて補償することができ、これにより、該コイルＰＣＢの内側及び外側における金属化層のコイルエレメントが、一緒になって対応する第１及び第２コイルを形成する。多層ＰＣＢの場合、コイルは、少なくとも２つの金属化層のコイルエレメントを有して形成することができる。原理的に、コイルは、３以上の金属化層のコイルエレメントを有して形成することもできる。
【００２７】
好ましい実施態様によれば、前記第１コイル及び前記第２コイルは、正弦形状、放物線形状、Ｖ字形状、螺旋形状若しくはシンク形状のラング、又はこれらの何らかの組み合わせを備えるコイル構造を有する。これらの形状は、３Ｔ又は７Ｔの磁場による今日のＭＲ撮像システムの高磁場強度に対しても効率的な場の発生を可能にすると同時に、Ｂ１磁場の均質性を改善する。
【００２８】
好ましい実施態様によれば、前記第１コイルは、前記第２コイルのコイル構造と対照して鏡映されたコイル構造を有する。幾つかのケースにおいて、コイル構造の形状に依存して、第１及び第２コイルの対称性は達成することができない。従って、鏡映は個々のコイルを提供するために適切であることが分かった。鏡映は、当該ＲＦコイル装置の軸方向において円筒状表面に対して（例えば、円筒状表面の中心軸において）、又は該軸に対して垂直な軸に対して実施することができる。
【００２９】
好ましい実施態様によれば、前記異なる動作モードは、当該ＲＦコイル装置のＴＸモード及びＲＸモードを有する。
【００３０】
好ましくは、第１コイル及び第２コイルは放物線形状を有し、第１コイル及び第２コイルのうちのＴＸモードのために動作するコイルには７０度の延長部が設けられる一方、ＲＸモードのために動作するコイルには１５０度の延長部が設けられる。このコイル構造は、例えば２チャンネルＲＦコイル装置が均質なＢ１磁場を提供するのに効率的であることが分かった。
【００３１】
好ましくは、前記第１コイル及び前記第２コイルのうちのＴＸモードのために動作するコイルは多周波数同調コイルとして設けられ、前記第１コイル及び前記第２コイルのうちのＲＸモードのために動作するコイルは単一周波数同調コイルとして設けられるものとする。第１及び第２コイルが２つの別個のコイルとして設けられることにより、同調を各モードに対して最も適したものとなるように改善することができる。しかしながら、ＲＸコイルの複雑さは低減することができる。二重同調（double tuning）又は更に一層複雑な同調がコイルに限定され、ＭＲスキャン品質の改善を達成することができるからである。例えば、ＴＸモードのために動作するコイルは、例示としてフッ素Ｆ１９及びＨ１プロトンで同調される二重同調コイルとすることができる。ＲＸモードのために動作するコイルは、Ｈ１プロトンに対してのみ同調される単一同調コイルとすることができる。
【００３２】
好ましくは、第１コイル及び第２コイルは多周波数同調コイルとして設けられ、第１コイル及び第２コイルの少なくとも一方は、他方のコイルが同調されない周波数に対して同調されるようにする。本質的に、如何なる組み合わせの同調周波数も選択することができる。
【００３３】
好ましい実施態様によれば、前記第１コイル及び前記第２コイルのうちのＴＸモードのために動作するコイルは高出力送信のためのコイル構造を備え、ＲＸモードのために動作するコイルは低出力設計で設けられる。従って、ＴＸモードで動作するコイルは高い最大電流を許容する相対的に厚い金属化で設けることができる一方、ＲＸモードで動作するコイルは、例えば低い最大電流のみを許容する相対的に薄い金属化で設けることができる。更に、ＴＸモードのために動作するコイルのコンデンサも、ＲＸモードのために動作するコイルに対しては典型的に必要とされない高電圧コンデンサを備えることができる。
【００３４】
好ましい実施態様によれば、前記第１及び第２コイルは、各々、少なくとも１つの同調装置を有し、前記第１及び第２コイルの斯かる同調装置は、当該ＲＦコイル装置に対して異なる円筒位置に配置される。異なる同調周波数を達成することができるのみならず、第１及び第２ＲＦコイルを同調させるためのハードウェアも異なることができる。例えば、放射線療法のために、電子部品は照射線ビームの外側に位置されることを要する。
【００３５】
好ましい実施態様によれば、前記第１遮蔽体及び前記第２遮蔽体の各遮蔽体は、１つの動作モードに従って設計される。従って、第１及び第２遮蔽体は、第１及び第２ＲＦコイルにより発生される各場に依存して最適化された遮蔽を行うように適応させることができる。
【００３６】
好ましい実施態様によれば、前記ＲＦ遮蔽装置は円筒状遮蔽体ＰＣＢを有し、前記第１遮蔽体及び前記第２遮蔽体は、該遮蔽体ＰＣＢの内側及び外側における金属化層として設けられる。ＰＣＢなる用語は、印刷回路基板を指す。記載された構成によれば、当該ＲＦ遮蔽装置は、コンパクトな寸法の高度に集積化された装置として設けることができる。更に、第１及び第２遮蔽体は、ＰＣＢ上の金属化層として容易に製造することができる。“金属化層”なる用語は、前記遮蔽体ＰＣＢ上に堆積される金属遮蔽構造を指す。該遮蔽体ＰＣＢは、第１及び第２遮蔽体の両方に対して構造的完全性を提供する。特に、第１及び第２遮蔽体は、前記遮蔽体ＰＣＢ上に小さな厚さで設けることができる。該遮蔽体ＰＣＢは、原理的に、典型的な誘電体特性を持つ如何なる種類のＰＣＢとすることもできる。該遮蔽体ＰＣＢのための好ましい誘電体材料は、例えばＦＲ−４として知られている。一般的に、該遮蔽体ＰＣＢは多層ＰＣＢとすることもでき、その場合、例えば当該ＲＦ遮蔽装置が複数の遮蔽体を有するなら、複数の金属化層を設けることができる。
【００３７】
好ましい実施態様によれば、前記第１遮蔽体及び前記第２遮蔽体は、前記遮蔽体ＰＣＢの前記内側及び前記外側における前記金属化層の遮蔽エレメントを有して形成され、又はその逆である。多層ＰＣＢの場合、遮蔽体は少なくとも２つの金属化層の遮蔽エレメントを有して形成することができる。
【００３８】
好ましい実施態様によれば、前記第１遮蔽体及び前記第２遮蔽体は、前記ＲＦコイル装置の第１及び第２コイルに対応して形成される。
【００３９】
好ましい実施態様によれば、前記第１遮蔽体及び前記第２遮蔽体は、前記遮蔽体ＰＣＢの前記内側及び前記外側の両方における前記金属化層の遮蔽エレメントを有して形成される。第１及び第２遮蔽体の遮蔽エレメントは、遮蔽体ＰＣＢの両側に設けることができる。該遮蔽体ＰＣＢの内側及び外側における各遮蔽エレメントは、第１及び第２遮蔽体の遮蔽構造を形成するように互いに結合される。このＲＦ遮蔽装置の設計は、金属化のための少ない金属の量により該ＲＦ遮蔽装置を提供することを可能にする。当該遮蔽体ＰＣＢの内側及び外側における遮蔽エレメントを、第１及び第２遮蔽体のために効率的に使用することができるからである。多層ＰＣＢの場合、遮蔽体は、少なくとも２つの金属化層の遮蔽エレメントを有して形成することができる。原理的に、遮蔽体は、３以上の金属化層の遮蔽エレメントを有して形成することもできる。
【００４０】
好ましい実施態様によれば、前記第１遮蔽体及び前記第２遮蔽体は、正弦状スリット、放物線状スリット、Ｖ字状スリット、シンク状スリット、又はこれらの組み合わせを備える遮蔽構造を有する。
【００４１】
好ましい実施態様によれば、前記第１遮蔽体は、前記第２遮蔽体の遮蔽構造と対照して鏡映された遮蔽構造を有する。鏡映は、当該ＲＦ遮蔽体装置の軸方向において円筒状表面に対して（例えば、円筒状表面の中心軸において）実施することができる。
【００４２】
当該磁気共鳴（ＭＲ）撮像システムの好ましい実施態様によれば、前記ＲＦ遮蔽装置は、上述したラジオ波（ＲＦ）遮蔽装置である。
【００４３】
本発明の上記及び他の態様は、後述する実施態様から明らかとなり、斯かる実施態様を参照して解説されるであろう。このような実施態様は必ずしも本発明の全ての範囲を表すものではなく、従って、本発明の範囲を解釈するためには請求項及び本明細書が参照されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】図１は、磁気共鳴（ＭＲ）撮像システムの第１の好ましい実施態様の一部の概略図である。
【図２ａ】図２ａは、独立に図示された第１コイル及び第２コイルを備える第２実施態様によるＲＦコイル装置の概略図である。
【図２ｂ】図２ｂは、第１コイル及び第２コイルが重なり合う配置で図示された、第２実施態様によるＲＦコイル装置の概略図である。
【図３】図３は、重なり合う配置で実際のＲＦコイル装置として図示された、第１コイル及び第２コイルを備える第３実施態様によるＲＦコイル装置の図である。
【図４ａ】図４ａは、第４実施態様によるＲＦコイル装置の１つのコイル構造の概略図である。
【図４ｂ】図４ｂは、第４実施態様によるＲＦコイル装置の別のコイル構造の概略図である。
【図４ｃ】図４ｃは、第４実施態様によるＲＦコイル装置の別のコイル構造の概略図である。
【図４ｄ】図４ｄは、第４実施態様によるＲＦコイル装置の別のコイル構造の概略図である。
【図５】図５は、重なり合う配置で図示された、第１コイル及び第２コイルを備える第５実施態様によるＲＦコイル装置の詳細図である。
【図６】図６は、同調エレメントを備えた第６実施態様によるＲＦコイル装置の第１コイル及び第２コイルの詳細図である。
【図７ａ】図７ａは、コイルＰＣＢの内側及び外側上に金属化部として各々配置された第１コイル及び第２コイルを備える第７実施態様によるＲＦコイル装置の詳細図である。
【図７ｂ】図７ｂは、コイルＰＣＢの内側及び外側の両方に沿って金属化部として配置された第１コイル及び第２コイルを備える第８実施態様によるＲＦコイル装置の詳細図である。
【図８】図８は、第９実施態様によるＲＦコイル装置のための切換構成における信号経路の概略図である。
【図９】図９は、第１０実施態様によるＲＦコイル装置のための切換構成の通信の概略図である。
【図１０】図１０は、第１１実施態様によるＲＦコイル装置及びＲＦ遮蔽装置を有するＲＦ装置の概略図である。
【図１１ａ】図１１ａは、遮蔽体ＰＣＢの内側及び外側上に金属化部として各々配置された第１遮蔽体及び第２遮蔽体を備える第１２実施態様によるＲＦ遮蔽装置の詳細図である。
【図１１ｂ】図１１ｂは、遮蔽体ＰＣＢの内側及び外側の両方に沿う金属化部として配置された第１遮蔽体及び第２遮蔽体を備える第１３実施態様によるＲＦ遮蔽装置の詳細図である。
【図１２】図１２は、独立に及び組み合わせで図示された第１コイル及び第２コイルを備える第１４実施態様によるＲＦ遮蔽装置の概略図である。
【図１３】図１３は、ＴＥＭコイルとしての構成の、実際のＲＦコイル装置として重なり合う配置で図示された第１コイル及び第２コイルを備える第１５実施態様によるＲＦコイル装置の図である。
【発明を実施するための形態】
【００４５】
図１は、第１の好ましい実施態様によるＭＲスキャナ１１２を有する磁気共鳴（ＭＲ）撮像システム１１０の一部の概略図を示す。ＭＲ撮像システム１１０は、ここでは、全ての記載される実施態様のための基礎として一般的に説明される。
【００４６】
ＭＲ撮像システム１１０は、静止磁場を発生するために設けられた主磁石１１４を含む。主磁石１１４は、内部に配置されるべき関心被写体１２０（通常は、患者）の中心軸１１８の周りに検査空間１１６を設ける中心ボアを有している。この実施態様において、該中心ボア、従って主磁石１１４の静止磁場は、中心軸１１８に従う水平の向きを有する。他の実施態様において、主磁石１１４の向きは、例えば垂直な向きの静止磁場を提供するために異なることもできる。更に、ＭＲ撮像システム１１０は、上記静止磁場に重畳される勾配磁場を発生するために設けられた勾配磁場コイルシステム１２２を有する。勾配磁場コイルシステム１２２は、当業技術において知られているように、主磁石１１４のボア内に同心的に配置される。
【００４７】
更に、ＭＲ撮像システム１１０は、管状本体を有する全身コイルとして設計されたラジオ波（ＲＦ）コイル装置１４０を含んでいる。他の実施態様において、ＲＦコイル１４０は頭部コイル又はＭＲ撮像システム１１０で使用するための何らかの他の好適なコイル型として設計される。ＲＦコイル装置１４０は、ＭＲ画像によりカバーされるべき関心被写体１２０の原子核を励起すべくＲＦ送信フェーズの間に検査空間１１６にＲＦ磁場を印加するために設けられる。ＲＦコイル装置１４０は、ＲＦ受信フェーズの間において励起された原子核からＭＲ信号を受信するためにも設けられる。ＭＲ撮像システム１１０の動作状態においては、ＲＦ送信フェーズ及びＲＦ受信フェーズが連続的な態様で生じる。ＲＦコイル１４０は、主磁石１１４のボア内に同心的に配置される。円筒状ＲＦ遮蔽装置１２４が、勾配磁場コイルシステム１２２とＲＦコイル装置１４０との間に同軸的に配置される。従って、ＲＦ遮蔽装置１２４はＲＦコイル１４０を同軸的に包囲する。幾つかの実施態様において、ＲＦコイル装置１４０及びＲＦ遮蔽装置１２４は一体的に設けられ、これにより、ラジオ波（ＲＦ）装置１４２を形成する。ＲＦコイル装置１４０及びＲＦ遮蔽装置１２４の構成に関する詳細は後述される。
【００４８】
更に、ＭＲ撮像システム１１０は、当業技術において普通に知られているように、取得されたＭＲ信号からＭＲ画像を再構成するために設けられたＭＲ画像再構成ユニット１３０、及びＭＲスキャナ１１２の機能を制御するために設けられたモニタユニット１２８を備えるＭＲ撮像システム制御ユニット１２６を有している。制御ライン１３８がＭＲ撮像システム制御ユニット１２６とＲＦ送信器ユニット１３４との間に設置され、該送信器ユニット１３４はＲＦ送信フェーズの間にＲＦコイル装置１４０にＲＦ切換ユニット１３６を介してＭＲラジオ波のＲＦ出力を供給するために設けられている。ＲＦ切換ユニット１３６もＭＲ撮像システム制御ユニット１２６により制御され、この目的のために、ＭＲ撮像システム制御ユニット１２６とＲＦ切換ユニット１３６との間に他の制御ライン１３２が設置されている。ＲＦ受信フェーズの間において、ＲＦ切換ユニット１３６は、ＲＦコイル装置１４０からのＭＲ信号を前置増幅の後にＭＲ画像再構築ユニット１３０に導く。
【００４９】
図２ａ及び図２ｂは、第２実施態様によるＲＦコイル装置１４０を示す。図２に見られるように、第２実施態様のＲＦコイル装置１４０は、この実施態様では鳥かご型コイルとして設けられた第１コイル２００及び第２コイル２０２を有している。第１コイル２００及び第２コイル２０２は、中心軸１１８の周りに同心的に配置される。第１コイル２００及び第２コイル２０２はラング２０４を有し、これらラングは、この実施態様では、当該ラング２０４の中心領域に設けられたダイオード２０６を備えている。このように、これらダイオード２０６は第１及び第２コイル２００，２０２内に各コイル２００，２０２をオン又はオフの何れかに切り換えるために組み込まれる。
【００５０】
ラング２０４は、エンドリング（端部環）２０８の間に延び、当該ＲＦコイル装置１４０の中心軸１１８に対して非平行に配置される。第１コイル２００は、図２ｂの重ね図に明瞭に見られるように、第２コイル２０２のコイル構造２１０とは異なるコイル構造２１０を有する。
【００５１】
第２実施態様によれば、第１及び第２コイル２００，２０２は導電性エンドリング２０８を共有するように構成される。他の実施態様において、第１及び第２コイル２００，２０２はエンドリング２０８のうちの一方のみを共有するように構成される。しかしながら、更に他の実施態様において、第１及び第２コイル２００，２０２は、エンドリング２０８のうちの自身の個別の対を各々有する。
【００５２】
図２に更に見られるように、第１及び第２コイル２００，２０２は、当該第１及び第２コイル２００，２０２のエンドリング２０８の間に延びるラング２０４の放物線形状を持つコイル構造２１０を有している。第１コイル２００の結果的コイル構造２１０は、第２コイル２０２のコイル構造２１０に対して鏡映されたものとなる。鏡映は、ＲＦコイル装置１４０の軸方向の円筒表面の中心軸（即ち、中心軸１１８）における円筒表面に関して実施される。本発明のＲＦコイル装置１４０によれば、各コイル２００，２０２は、該ＲＦコイル装置１４０のＴＸモード及びＲＸモードに対して最適化されたコイル構造２１０を有する。
【００５３】
第１コイル２００及び第２コイル２０２は、異なる動作モードに対して（例えば、第１コイル２００がＴＸモードのために及び第２コイル２０２がＲＸモードのために又はその逆に）動作するように切り換え可能である。従って、第１コイル２００及び第２コイル２０２のうちのＴＸモードのために動作するコイル２００，２０２には高出力送信のためのコイル構造２１０が付与される一方、ＲＸモードのために動作するコイル２００，２０２には低出力設計が付与される。
【００５４】
図３は、第３実施態様によるＲＦコイル装置１４０を示す。該第３実施態様のＲＦコイル装置１４０の構成は、前記第２実施態様のものと本質的に同一であり、従って、第２及び第３実施態様のＲＦコイル装置１４０の間の差のみを詳細に説明する。第３実施態様のＲＦコイル装置１４０に関して明示的に説明されていないフィーチャは、第２実施態様に関して前述したものと同様である。
【００５５】
図３に見られるように、第３実施態様のＲＦコイル装置１４０は、鳥かご型コイルとして設けられると共に、中心軸１１８の周りに同心的に配置された第１コイル２００及び第２コイル２０２を有している。第１コイル２００及び第２コイル２０２は、中心領域に設けられたダイオード２０６を備えるラング２０４を有している。ラング２０４は、エンドリング２０８の間に延在し、当該ＲＦコイル装置１４０の中心軸１１８に対し非平行に配置されている。特に、第１コイル２００及び第２コイル２０２は、当該第１及び第２コイル２００，２０２のエンドリング２０８間に延びるラング２０４の螺旋形状を備えたコイル構造２１０を有している。従って、第１コイル２００は、第２コイル２０２のコイル構造２１０とは異なるコイル構造２１０を有する。
【００５６】
第１コイル２００及び第２コイル２０２は、異なる動作モードに対して（例えば、第１コイル２００がＴＸモードのために及び第２コイル２０２がＲＸモードのために又はその逆に）動作するように切り換え可能である。従って、第１コイル２００及び第２コイル２０２のうちのＴＸモードのために動作するコイル２００，２０２には高出力送信のためのコイル構造２１０が付与される一方、ＲＸモードのために動作するコイル２００，２０２には低出力設計が付与される。
【００５７】
図４は、ＲＦコイル装置１４０の第４実施態様を示す。該第４実施態様は、前記第２及び／又は第３実施態様のＲＦコイル装置１４０に基づくものである。該第４実施態様に関して明示的に説明されていないフィーチャは、前記第２及び／又は第３実施態様に関して前述されている。
【００５８】
図４に見られるように、第１コイル２００及び第２コイル２０２は異なる形状のラング２０４を備えたコイル構造２１０を有することができる。このように、第１コイル２００及び第２コイル２０２は、図４ａに見られるようにＶ字状の、図４ｂに見られるように放物線状の、図４ｃに見られるように正弦状の、又は図４ｄに見られるようにシンク（sinc）関数状のコイル構造２１０を有する。
【００５９】
好ましい実施態様において、第１コイル２００及び第２コイル２０２の両方は放物線形状を有し、第１コイル２００及び第２コイル２０２のうちのＴＸモードのために動作するコイル２００，２０２は７０度の延長部を備え、ＲＸモードのために動作するコイル２００，２０２は１５０度の延長部を備える。
【００６０】
図５は、ＲＦコイル装置１４０の第５実施態様を示す。該第５実施態様は、先の第２〜第４実施態様のＲＦコイル装置１４０に基づくものである。該第５実施態様に関して明示的に説明されていないフィーチャは、前記第２、第３及び／又は第４実施態様の少なくとも１つに関して前述されている。
【００６１】
該第５実施態様のＲＦコイル装置１４０は、前記第２実施態様のＲＦコイル装置１４０と本質的に同一である。しかしながら、図５に見られるように、ラング２０４はＶ字状の形状を有して設けられている。更に、図５のＲＦコイル装置１４０の実施態様は、エンドリング２０８に沿って設けられた結合コンデンサ２１２を備えて示されている。特に、結合コンデンサ２１２は、エンドリング２０８を、接続されたラング２０４の間で分割している。
【００６２】
図６は、ＲＦコイル装置１４０の第６実施態様を示す。該第６実施態様は、前記第２〜第５実施態様のＲＦコイル装置１４０に基づいている。該第６実施態様に関して明示的に説明されていないフィーチャは、前記第２〜第５実施態様の少なくとも１つに関して前述されている。
【００６３】
該第６実施態様のＲＦコイル装置１４０は、前記第２実施態様のＲＦコイル装置１４０と本質的に同一である。しかしながら、図６に見られるように、第１及び第２コイル２００，２０２の両コイルのラング２０４には、当該ラングの長さに沿って３つのダイオード２０６が設けられている。更に、図６のＲＦコイル装置１４０の実施態様も、前記第４実施態様に関して既述したように、一方のエンドリングに沿う結合コンデンサ２１２を備えて示されている。このように、結合コンデンサ２１２はエンドリング２０８に沿って設けられ、該エンドリング２０８を、接続されたラング２０４の間で分割している。更に、他方のエンドリングには同調装置２１４が設けられている。図６には見られないが、第１及び第２コイル２００，２０２の同調装置２１４は、当該ＲＦコイル装置１４０に対して異なる円筒位置に配置される。
【００６４】
同調装置２１４は、第１コイル２００及び第２コイル２０２を同調させるために設けられる。この実施態様における同調装置２１４は、共振回路を形成する同調コンデンサ２１６及び同調コイル２１８を有する。更に、当該共振回路には各共振器の同調を変化させるために同調ダイオード２２０が設けられている。第１コイル２００及び第２コイル２０２のうちのＴＸモードのために動作するコイル２００，２０２は多周波数同調コイル２００，２０２として設けられる一方、第１コイル２００及び第２コイル２０２のうちのＲＸモードのために動作するコイル２００，２０２は単一周波数同調コイル２００，２０２として設けられる。従って、この実施態様において、ＴＸモードのために動作するコイル２００，２０２はフッ素Ｆ１９及びＨ１陽子で同調される二重同調コイル２００，２０２である一方、ＲＸモードのために動作するコイル２００，２０２は、Ｈ１陽子のみに対して同調される単一同調コイル２００，２０２である。
【００６５】
図７ａは、ＲＦコイル装置１４０の第７実施態様を示す。該第７実施態様は、前記第２〜第６実施態様のＲＦコイル装置１４０に基づいている。該第７実施態様に関して明示的に説明されていないフィーチャは、前記第２〜第６実施態様の少なくとも１つに関して前述されている。
【００６６】
先の実施態様のＲＦコイル装置１４０に加えて、該第７実施態様のＲＦコイル装置１４０には円筒状コイルＰＣＢ２２２が設けられる。該コイルＰＣＢ２２２は、この実施態様ではＦＲ−４として知られた誘電体材料を有している。
【００６７】
第１コイル２００及び第２コイル２０２は、当該コイルＰＣＢ２２２の内側２２６及び外側２２８における金属化層２２４として各々設けられる。該金属化層２２４は、コイルＰＣＢ２２２上に堆積された金属コイル構造２１０を指し、本質的に任意の好適な構造を有することができる。
【００６８】
第７実施態様において、第１コイル２００はＴＸモードにおいて動作する一方、第２コイル２０２はＲＸモードにおいて動作する。従って、第１コイル２００は、第２コイル２０２の相対的に薄い厚さと比較して一層厚い厚さで設けられる。第１コイル２００及び第２コイル２０２の金属化層２２４は、例えば図７ｂに示された、コイルエレメント２３０を有して形成される。当該厚さは、コイルＰＣＢ２２２上に堆積される金属化層２２４の厚さを指す。
【００６９】
図７ｂは、ＲＦコイル装置１４０の第８実施態様を示す。該第８実施態様は、前記第２〜第７実施態様のＲＦコイル装置１４０に基づいている。該第８実施態様に関して明示的に説明されていないフィーチャは、前記第２〜第７実施態様の少なくとも１つに関して前述されている。
【００７０】
また、第８実施態様のＲＦコイル装置１４０にも、ＦＲ−４から形成された円筒状コイルＰＣＢ２２２が設けられている。該ＲＦコイル装置１４０は、コイルＰＣＢ２２２の内側２２６及び外側２２８に金属化層２２４を有している。該金属化層２２４はコイルＰＣＢ２２２上に堆積される。コイルＰＣＢ２２２の内側２２６及び外側２２８における金属化層２２４は、図７ｂに示されるように、個別のコイルエレメント２３０を有して形成されている。
【００７１】
該第８実施態様によれば、第１コイル２００及び第２コイル２０２の各々は、コイルＰＣＢ２２２の内側２２６及び外側２２８の両方に金属化層２２４のコイルエレメント２３０を有して形成されている。コイルＰＣＢ２２２の内側２２６及び外側２２８における各コイルエレメント２３０は、第１コイル２００及び第２コイル２０２のコイル構造２１０を形成するために互いに結合されている。
【００７２】
図８は、第９実施態様によるＲＦコイル装置１４０のための切換構成における信号経路を示す。これに従って、スイッチマトリクス２３２が送信経路２３４及び受信経路２３６に接続される。スイッチマトリクス２３２は、切換装置とも称される。送信経路２３４はＴＸモードで動作するコイル２００，２０２に接続される一方、受信経路２３６はＲＸモードで動作するコイル２００，２０２に接続される。更に、切換可能な共振器２３８がスイッチマトリクス２３２に接続される。第１及び第２コイル２００，２０２のコイル構造２１０は、動作時に、電子スイッチであるスイッチマトリクス２３２により鏡映反転される。従って、両コイル２００，２０２を、関心被写体１２０に対する向きに関して最適に選択することができるか又は順次使用することができる。当該向きは、最適なＢ＋及びＢ−均質化のためにコイル構造を調整すべく送信ＴＸ及び受信ＲＸに対して独立に用いられる。切換可能な共振器２３８とＭＲＩコンソール２４２との間の信号の流れは、モードスイッチセンサがモード切換を実行すると共に正しい信号の流れを確立するようにインターフェース２４０を介して実現される。この実施態様におけるＭＲＩコンソール２４２は、モニタユニット１２８の一体部分である。
【００７３】
各通信が、第１０実施態様に関して図９に示されている。これによれば、切換可能な共振器２３８、ＭＲＩコンソール２４２及びインターフェース２４０の間の通信は、シミュレーションデータベース２４４との通信を含む。事前ＥＭシミュレーション結果又はリアルタイム推定及びシミュレーションデータベース２４４へのマッピングが計算され、ＭＲシーケンスのための対応するモードが選択される。
【００７４】
図１０は、前記実施態様の何れかによるＲＦコイル装置１４０及びＲＦ遮蔽装置１２４を有する第１１実施態様のＲＦ装置１４２を示す。ＲＦコイル装置１４０は、前記実施態様のうちの１つによるＲＦコイル装置１４０である。従って、該第１１実施態様におけるＲＦコイル装置１４０の技術的細部は繰り返し説明されない。
【００７５】
該第１１実施態様によるＲＦ遮蔽装置１２４は、第１遮蔽体２５０及び第２遮蔽体２５２を有する。第１遮蔽体２５０及び第２遮蔽体２５２は、中心軸１１８の周りに同心的に配置される。第１遮蔽体２５０及び第２遮蔽体２５２は、異なる遮蔽構造２５４を有すると共に、ＲＦコイル装置１４０の２つの異なる動作モードに従って設計されている。このように、２つの遮蔽構造２５４を単一のＲＦ遮蔽装置１２４において組み合わせることができる。かくして、当該ＭＲ撮像システム１１０が異なる動作モードの間で切り換わる場合、ＲＦ遮蔽装置１２４は結果としてのＲＦ場を、各々がＲＦコイル装置１４０の１つの動作モードに対して最適化される２つの別個の遮蔽体２５０，２５２により適切に遮蔽する。加えて、図１０に示されるように、第１及び第２コイル２００，２０２の各々は、該図１０において矢印２５６により示された異なる共振モードを有することができる。典型的には、鳥かご構造のＲＦコイル装置１４０は、矢印２５６の間の９０°位相差により示されるように、１つが正弦状で、もう１つが余弦状の電流分布の、２つの独立に使用可能な共振モード２５６を有する。これらの異なる共振モード２５６は、ＲＦコイル装置１４０を使用する際の自由度を増加させる。
【００７６】
図１１ａは、ＲＦ遮蔽装置１２４の第１２実施態様を示す。該第１２実施態様は、前記第１１実施態様の遮蔽装置１２４に基づいている。該第１２実施態様に関して明示的に説明されていないフィーチャは、前記第１１実施態様に関して前述されている。
【００７７】
前記実施態様のＲＦ遮蔽装置１２４に加えて、該第１２実施態様のＲＦ遮蔽装置１２４には円筒状の遮蔽体ＰＣＢ２５８が設けられている。該遮蔽体ＰＣＢ２５８は、この実施態様ではＦＲ−４として知られた誘電体材料を有している。
【００７８】
第１遮蔽体２５０及び第２遮蔽２５２は、遮蔽体ＰＣＢ２５８の内側２６２及び外側２６４における金属化層２６０として各々設けられている。該金属化層２６０とは、遮蔽体ＰＣＢ２５８上に堆積されると共に本質的に任意の所望の構造を有することができる金属遮蔽構造２５４を指す。
【００７９】
図１１ｂは、ＲＦ遮蔽装置１２４の第１３実施態様を示す。該第１３実施態様は、前記第１１及び第１２実施態様のＲＦ遮蔽装置１２４に基づくものである。該第１３実施態様に関して明示的に説明されていないフィーチャは、前記第１０〜第１２実施態様の少なくとも１つに関して前述されている。
【００８０】
また、該第１３実施態様のＲＦ遮蔽装置１２４には、ＦＲ−４から形成された円筒状遮蔽体ＰＣＢ２５８が設けられている。該ＲＦ遮蔽装置１２４は、遮蔽体ＰＣＢ２５８の内側２６２及び外側２６４における金属化層２６０を有している。該金属化層２６０とは、遮蔽体ＰＣＢ２５８上に堆積された金属遮蔽構造２５４を指す。遮蔽体ＰＣＢ２５８の内側２６２及び外側２６４における金属化層２６０は、図１１ｂに示されように、遮蔽エレメント２６６を有して形成される。
【００８１】
第１３実施態様によれば、第１遮蔽体２５０及び第２遮蔽体２５２は、遮蔽体ＰＣＢ２５８の内側２６２及び外側２６４の両方における金属化層２６０の遮蔽エレメント２６６を有して形成される。遮蔽体ＰＣＢ２５８の内側２６２及び外側２６４における各遮蔽エレメント２６６は、第１遮蔽体２５０及び第２遮蔽体２５２の遮蔽構造２５４を形成するように互いに結合される。
【００８２】
図１２は、ＲＦ遮蔽装置１２４の第１４実施態様を示す。該第１４実施態様は、前記第１１又は第１２実施態様のＲＦ遮蔽装置１２４に基づくものである。該第１４実施態様に関して明示的に説明されていないフィーチャは、前記第１１又は第１２実施態様に関して前述されている。
【００８３】
第１４実施態様によれば、該第１４実施態様のＲＦ遮蔽装置１２４には円筒状遮蔽体ＰＣＢ２５８が設けられる。第１遮蔽体２５０及び第２遮蔽体２５２は、該遮蔽体ＰＣＢ２５８の内側２６２及び外側２６４における金属化層２６０として各々設けられる。金属化層２６０とは、遮蔽体ＰＣＢ２５８上に堆積された金属遮蔽構造２５４を指す。第１遮蔽体２５０及び第２遮蔽体２５２は、当該ＲＦコイル装置１４０の第１及び第２コイル２００，２０２に対応して形成される。従って、第２遮蔽体２５０及び第２遮蔽体２５２は、放物線状スリット２６８を備えた遮蔽構造を有する。他の実施態様において、第１遮蔽体２５０及び第２遮蔽体２５２は、正弦状スリット、Ｖ字状スリット、シンク状スリット又はこれらの何らかの組み合わせを持つ遮蔽構造を有する。
【００８４】
説明された実施態様のＲＦ遮蔽装置１２４によれば、各遮蔽体２５０，２５２に、ＲＦコイル装置１４０のＴＸモード及びＲＸモードに対して最適化されたコイル構造２１０を設けることができる。
【００８５】
図１３は、第１５実施態様によるＲＦコイル装置１４０を示す。該第１５実施態様のＲＦコイル装置１４０は、以下に更に詳細に説明するように、ＴＥＭコイルとして設けられる。しかしながら、該１５実施態様のＲＦコイル装置１４０に対しても、鳥かご構造を持つＲＦコイル装置１４０を参照して実施態様に関し前述した一般的原理が当てはまる。
【００８６】
図１３に見られるように、第１５実施態様のＲＦコイル装置１４０は、中心軸１１８の周りに同心的に配置された第１コイル３００及び第２コイル３０２を有する。第１コイル３００及び第２コイル３０２は、当該ＲＦコイル装置１４０の中心軸に対して非平行に配置されたラング３０４を有している。これらラング３０４は、この実施態様では、自身の中央領域に設けられたダイオード３０６を備えている。
【００８７】
ラング３０４は、当該ＲＦコイル装置１４０の長手方向の端部間に延在し、該ＲＦコイル装置１４０の中心軸１１８に対して非平行に配置されている。第１コイル３００は、図１３に明瞭に見られるように、第２コイル３０２のコイル構造３１０とは異なるコイル構造３１０を有する。特に、第１コイル３００及び第２コイル３０２は、ラング３０４の螺旋形状を備えたコイル構造３１０を有する。該第１５実施態様のＲＦコイル装置１４０によれば、各コイル３００，３０２は、当該ＲＦコイル装置１４０のＴＸモード及びＲＸモードに対して最適化されたコイル構造３１０を有する。
【００８８】
該第１５実施態様によれば、ＲＦコイル装置１４０は、第１コイル３００及び第２コイル３０２を取り囲むＲＦ遮蔽装置１２４と一体的に設けられる。ＲＦ遮蔽装置１２４は、図１３には明示的には示されていない。該第１５実施態様のＲＦ遮蔽装置１２４は、第１１〜第１４実施態様のＲＦ遮蔽装置１２４に従って設けられる。即ち、ＲＦ遮蔽装置１２４は、当該ＲＦコイル装置１４０の異なるモードに対して最適化された２つのＲＦ遮蔽体２５０、２５２を有する。他の実施態様において、ＲＦ遮蔽装置１２４は、当業技術において知られているように、単一のＲＦ遮蔽体しか有さない。
【００８９】
第１及び第２コイル３００，３０２には、自身の端部領域に、ラング３０４を端部領域においてＲＦ遮蔽装置１２４に結合する結合装置３０８が設けられている。特に、第１及び第２コイル３００，３０２のラング３０４は第１及び第２遮蔽体２５０，２５２に各々結合される。これら結合装置３０８は結合コンデンサを有している。
【００９０】
第１コイル３００及び第２コイル３０２は、異なる動作モードのために動作するように（例えば、第１コイル３００がＴＸモードのために、及び第２コイル３０２がＲＸモードのために、又はその逆に）切り換え可能である。従って、第１コイル３００及び第２コイル３０２のうちのＴＸモードのために動作するコイル３００，３０２には高出力送信のためのコイル構造３１０が付与される一方、ＲＸモードのために動作するコイル３００，３０２には低出力設計が付与される。
【００９１】
以上、本発明を図面及び上記記載において詳細に図示及び説明したが、このような図示及び説明は解説的又は例示的なもので、限定するものではないと見なされるべきである。即ち、本発明は開示された実施態様に限定されるものではない。開示された実施態様に対する他の変形例は、当業者であれば、請求項に記載の本発明を実施するに際して図面、本開示及び添付請求項の精査から理解し、実施することができるものである。尚、請求項において、“有する”なる文言は他の要素又はステップを排除するものではなく、単数形は複数を排除するものではない。また、特定の手段が互いに異なる従属請求項に記載されているという単なる事実は、これら手段の組み合わせを有利に使用することができないということを示すものではない。また、請求項における如何なる符号も、当該範囲を限定するものと見なしてはならない。
【符号の説明】
【００９２】
１１０    磁気共鳴（ＭＲ）撮像システム
１１２    磁気共鳴（ＭＲ）スキャナ
１１４    主磁石
１１６    ＲＦ検査空間
１１８    中心軸
１２０    関心被写体
１２２    勾配磁場コイルシステム
１２４    ＲＦ遮蔽装置
１２６    ＭＲ撮像システム制御ユニット
１２８    モニタユニット
１３０    ＭＲ画像再構成ユニット
１３２    制御ライン
１３４    ＲＦ送信器ユニット
１３６    ＲＦ切換ユニット
１３８    制御ライン
１４０    ラジオ波（ＲＦ）コイル装置
１４２    ラジオ波（ＲＦ）装置
２００    第１コイル
２０２    第２コイル
２０４    ラング
２０６    ダイオード
２０８    エンドリング
２１０    コイル構造
２１２    結合コンデンサ
２１４    同調装置
２１６    同調コンデンサ
２１８    同調コイル
２２０    同調ダイオード
２２２    コイルＰＣＢ
２２４    金属化層（コイルＰＣＢ）
２２６    内側（コイルＰＣＢ）
２２８    外側（コイルＰＣＢ）
２３０    コイルエレメント
２３２    スイッチマトリクス、切換装置
２３４    送信経路
２３６    受信経路
２３８    切換可能な共振器
２４０    インターフェース
２４２    ＭＲＩコンソール
２４４    シミュレーションデータベース
２５０    第１遮蔽体
２５２    第２遮蔽体
２５４    遮蔽構造
２５６    共振モード、矢印
２５８    遮蔽体ＰＣＢ
２６０    金属化層（遮蔽体ＰＣＢ）
２６２    内側（遮蔽体ＰＣＢ）
２６４    外側（遮蔽体ＰＣＢ）
２６６    遮蔽エレメント
２６８    スリット
３００    第１コイル
３０２    第２コイル
３０４    ラング
３０６    ダイオード
３０８    結合装置
３１０    コイル構造
【図１】
2020501808.tif 000003
【図２ａ】
2020501808.tif 000004
【図２ｂ−３】
2020501808.tif 000005
【図４ａ】
2020501808.tif 000006
【図４ｂ】
2020501808.tif 000007
【図４ｃ】
2020501808.tif 000008
【図４ｄ】
2020501808.tif 000009
【図５】
2020501808.tif 000010
【図６】
2020501808.tif 000011
【図７ａ】
2020501808.tif 000012
【図７ｂ】
2020501808.tif 000013
【図８】
2020501808.tif 000014
【図９】
2020501808.tif 000015
【図１０】
2020501808.tif 000016
【図１１ａ】
2020501808.tif 000017
【図１１ｂ】
2020501808.tif 000018
【図１２】
2020501808.tif 000019
【図１３】
2020501808.tif 000020
【国際調査報告】
2020501808.tif 000021
2020501808.tif 000022
2020501808.tif 000023
2020501808.tif 000024
2020501808.tif 000025