JP2602223B2 - 核磁気共鳴イメージング用高周波コイル - Google Patents
核磁気共鳴イメージング用高周波コイルInfo
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- Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は生体中の水素やリンなどからの核磁気共鳴
（NMR）信号を測定し、核の密度分布や緩和時間分布な
どを映像化する装置に係わり、特に高周波磁場の発生あ
るいは受信に用いるコイルを高い周波数領域でも有効に
動作させるのに好適なプローブに関する。
（NMR）信号を測定し、核の密度分布や緩和時間分布な
どを映像化する装置に係わり、特に高周波磁場の発生あ
るいは受信に用いるコイルを高い周波数領域でも有効に
動作させるのに好適なプローブに関する。
従来、人体の頭部，腹部などの内部構造を非破壊的に
検査する装置として、Ｘ線CTや超音波撮像装置が広く利
用されて来ている。近年、核磁気共鳴現象を用いて同様
の検査を行う試みが成功し、Ｘ線CTや超音波撮像装置で
は得られない情報を取得できることが明らかになつて来
た。核磁気共鳴現象を用いた検査装置においては、検査
物体からの信号を物体各部に対応させて分離・識別する
必要がある。その１つに、検査物体に傾斜磁場を印加
し、物体各部の置かれた静磁場を異ならせ、これにより
各部の共鳴周波数あるいはフエーズ・エンコード量を異
ならせることで位置の情報を得る方法がある。
検査する装置として、Ｘ線CTや超音波撮像装置が広く利
用されて来ている。近年、核磁気共鳴現象を用いて同様
の検査を行う試みが成功し、Ｘ線CTや超音波撮像装置で
は得られない情報を取得できることが明らかになつて来
た。核磁気共鳴現象を用いた検査装置においては、検査
物体からの信号を物体各部に対応させて分離・識別する
必要がある。その１つに、検査物体に傾斜磁場を印加
し、物体各部の置かれた静磁場を異ならせ、これにより
各部の共鳴周波数あるいはフエーズ・エンコード量を異
ならせることで位置の情報を得る方法がある。
その基本原理については、（ジヤーナル・オブ・マグ
ネチツク・レゾナンス（Journal of Magnetic Resonanc
e）誌，第18巻（1975），第69〜83頁に、あるいはフイ
ジツクス・イン・メデシン・アンド・バイオロジー（Ph
ysics in Medicine ＆ Biology）誌，第25巻（1980），
第751〜756頁に記載されているのでここでは省略する。
ネチツク・レゾナンス（Journal of Magnetic Resonanc
e）誌，第18巻（1975），第69〜83頁に、あるいはフイ
ジツクス・イン・メデシン・アンド・バイオロジー（Ph
ysics in Medicine ＆ Biology）誌，第25巻（1980），
第751〜756頁に記載されているのでここでは省略する。
さて、NMRにおけるSN比は、静磁場Ｈの約1.5乗に比例
して増加するため、超伝導磁石を用いて高い磁場強度を
発生させ、SN比の向上を計る試みがなされつつある。こ
れまで用いられてきたコイルは、ソレノイドあるいは鞍
型コイルであるが、磁場強度が増大するにつれて、共鳴
周波数も増大するため、コイルの自己共鳴周波数と核磁
気共鳴周波数が接近あるいは逆転する状況が生じ、受信
コイルの感度低下あるいは送信コイルによる高周波磁場
の発生効率が低下するという問題が生じていた。それに
対し、アルダーマン（Alderman）らにより新しい形状の
コイル（アルダーマン形と呼ぶ）が発表された。これに
ついてはジヤーナル・オブ・マグネテイク・レゾナンス
（Journal of Magnetic Resonance）誌，第36巻（197
9），第447頁に記載されている。第９図，第10図及び、
第11図な、アルダーマン形のコイルを示しており、第９
図はコイルの鳥かん図、第10図は横断面図、第11図は縦
断面図を示す。ここで１はガードリング、４はウイング
と呼ばれている。この動作特性については、先にあげた
アルダーマンの論文に述べられているのでここでは省
く。
して増加するため、超伝導磁石を用いて高い磁場強度を
発生させ、SN比の向上を計る試みがなされつつある。こ
れまで用いられてきたコイルは、ソレノイドあるいは鞍
型コイルであるが、磁場強度が増大するにつれて、共鳴
周波数も増大するため、コイルの自己共鳴周波数と核磁
気共鳴周波数が接近あるいは逆転する状況が生じ、受信
コイルの感度低下あるいは送信コイルによる高周波磁場
の発生効率が低下するという問題が生じていた。それに
対し、アルダーマン（Alderman）らにより新しい形状の
コイル（アルダーマン形と呼ぶ）が発表された。これに
ついてはジヤーナル・オブ・マグネテイク・レゾナンス
（Journal of Magnetic Resonance）誌，第36巻（197
9），第447頁に記載されている。第９図，第10図及び、
第11図な、アルダーマン形のコイルを示しており、第９
図はコイルの鳥かん図、第10図は横断面図、第11図は縦
断面図を示す。ここで１はガードリング、４はウイング
と呼ばれている。この動作特性については、先にあげた
アルダーマンの論文に述べられているのでここでは省
く。
しかし、上記従来技術では、コイルの自己共鳴周波数
を向上させる事が難しいため、高い共鳴周波数において
は、コイルのＱ値すなわち高周波磁場の送受信効率を上
げられないという問題があつた。そのため、高磁場に適
用可能なプローブを構成できないという問題があつた。
本発明の目的は、上記問題点を解決し、高磁場において
もＱ値の高いコイルを提供することにある。
を向上させる事が難しいため、高い共鳴周波数において
は、コイルのＱ値すなわち高周波磁場の送受信効率を上
げられないという問題があつた。そのため、高磁場に適
用可能なプローブを構成できないという問題があつた。
本発明の目的は、上記問題点を解決し、高磁場において
もＱ値の高いコイルを提供することにある。
上記目的は、ガードリングあるいはウイングのいずれ
か一方の幅を狭くするか、あるいはガードリングとウイ
ングに挾まれた絶縁物に穴をあける事により達成され
る。すなわち、高周波においてもＱ値が低下しないコイ
ルを構成することができる。
か一方の幅を狭くするか、あるいはガードリングとウイ
ングに挾まれた絶縁物に穴をあける事により達成され
る。すなわち、高周波においてもＱ値が低下しないコイ
ルを構成することができる。
ガードリングあるいはウイングの幅を狭くしたり、絶
縁物に穴を空けるという事は、静電容量を減少させる事
につながる。従つて、静電容量に依存する共鳴周波数及
びインピーダンス等は増加するものの、静電容量に大き
く依存しないＱ値等は一定となるので、Ｑ値を低下させ
ることなく、高周波においても動作させることが可能と
なる。
縁物に穴を空けるという事は、静電容量を減少させる事
につながる。従つて、静電容量に依存する共鳴周波数及
びインピーダンス等は増加するものの、静電容量に大き
く依存しないＱ値等は一定となるので、Ｑ値を低下させ
ることなく、高周波においても動作させることが可能と
なる。
以下、本発明の実施例を図面により説明する。
第４図は本発明の一実施例である検査装置の構成を示
すものである。制御装置５は各装置へ種々の命令を一定
のタイミングで出力する。高周波パルス発生器６の出力
は増幅器７で増幅され、コイル８を励振する。受信コイ
ル８で受信された信号成分は増幅器９を通り、検波器10
で検波後、信号処理装置11で画像に変換される。Ｚ方向
及びそれに直角な方向の傾斜磁場の発生はそれぞれコイ
ル12,13,14で行ない、これらのコイルはそれぞれ増幅器
15,16,17により駆動される。静磁場の発生はコイル18で
行ない、コイル18は電源19により駆動される。コイル14
はコイル13と同じ構成であり、コイル14はコイル13に対
してＺ軸のまわりに90゜回転させたもので、互いに直交
する傾斜磁場を発生する。
すものである。制御装置５は各装置へ種々の命令を一定
のタイミングで出力する。高周波パルス発生器６の出力
は増幅器７で増幅され、コイル８を励振する。受信コイ
ル８で受信された信号成分は増幅器９を通り、検波器10
で検波後、信号処理装置11で画像に変換される。Ｚ方向
及びそれに直角な方向の傾斜磁場の発生はそれぞれコイ
ル12,13,14で行ない、これらのコイルはそれぞれ増幅器
15,16,17により駆動される。静磁場の発生はコイル18で
行ない、コイル18は電源19により駆動される。コイル14
はコイル13と同じ構成であり、コイル14はコイル13に対
してＺ軸のまわりに90゜回転させたもので、互いに直交
する傾斜磁場を発生する。
検査対象である人体20はベツド21上に置かれ、ベツド
21は支持台22上に移動する。
21は支持台22上に移動する。
第１図，第２図及び、第３図はコイル８を更に詳細に
描いたものである。第１図は本発明の一実施例の鳥かん
図、第２図は絶縁物２の軸を垂直に切つた断面図、第３
図は絶縁物２の軸に沿つて切つた断面図をそれぞれ示し
てある。ガードリング１の幅は、ウイング４の幅よりも
第５図に示すように狭くなつているが、その幅を調整す
ることにより、共鳴周波数を変化させることもできる。
また、第６図に示すように逆にウイング４の幅をガード
リング１の幅よりも狭くしてもよい。
描いたものである。第１図は本発明の一実施例の鳥かん
図、第２図は絶縁物２の軸を垂直に切つた断面図、第３
図は絶縁物２の軸に沿つて切つた断面図をそれぞれ示し
てある。ガードリング１の幅は、ウイング４の幅よりも
第５図に示すように狭くなつているが、その幅を調整す
ることにより、共鳴周波数を変化させることもできる。
また、第６図に示すように逆にウイング４の幅をガード
リング１の幅よりも狭くしてもよい。
ここで、第５図，第６図は第１図に示すガードリング
及びウイングを展開した図である。なお、ウイング，ガ
ードリング双方とも巾の狭いものとするとコイルのイン
ダクタンスＬの増加により共鳴周波数を十分に高めるこ
とができない。第７図は本発明の他の実施例を示すもの
であり、ガードリングとウイングに挾まれた絶縁物２に
穴２′をあけたものである。この穴２′の大きさを変え
ることにより、同様に共鳴周波数を変化させることが可
能である。なお、この図は絶縁物２の部分がよくわかる
ようにガードリング1,ウイング３を外した状態を示して
いるが、ガードリング１とウイング３は、第１図と同様
に絶縁物に取り付けられる。また、穴をあけた部分にシ
リコーン樹脂など誘電率が小さく、耐絶縁電圧の高い物
質を充填してもよい。
及びウイングを展開した図である。なお、ウイング，ガ
ードリング双方とも巾の狭いものとするとコイルのイン
ダクタンスＬの増加により共鳴周波数を十分に高めるこ
とができない。第７図は本発明の他の実施例を示すもの
であり、ガードリングとウイングに挾まれた絶縁物２に
穴２′をあけたものである。この穴２′の大きさを変え
ることにより、同様に共鳴周波数を変化させることが可
能である。なお、この図は絶縁物２の部分がよくわかる
ようにガードリング1,ウイング３を外した状態を示して
いるが、ガードリング１とウイング３は、第１図と同様
に絶縁物に取り付けられる。また、穴をあけた部分にシ
リコーン樹脂など誘電率が小さく、耐絶縁電圧の高い物
質を充填してもよい。
第８図は本発明の効果を説明するための図である。横
軸はガードリングの幅Ｇ、縦軸は自己共鳴周波数F0を示
している。図からわかるようにガードリングの幅が減少
する程共鳴周波数は増加している。例えば、ウイング幅
53mmに対しガードリング幅を13mm時とすると共鳴周波数
は109MHzとなる。これは両者とも53mmの時における値87
MHzに比べると20MHz以上も上がる。しかも、ガードリン
グ幅が13mmの方が53mmの場合に比べ、Ｑ値も30％向上し
ている。このように本発明によれば、高周波において
も、Ｑ値が低下しないコイルを構成することができる。
軸はガードリングの幅Ｇ、縦軸は自己共鳴周波数F0を示
している。図からわかるようにガードリングの幅が減少
する程共鳴周波数は増加している。例えば、ウイング幅
53mmに対しガードリング幅を13mm時とすると共鳴周波数
は109MHzとなる。これは両者とも53mmの時における値87
MHzに比べると20MHz以上も上がる。しかも、ガードリン
グ幅が13mmの方が53mmの場合に比べ、Ｑ値も30％向上し
ている。このように本発明によれば、高周波において
も、Ｑ値が低下しないコイルを構成することができる。
本発明によれば、簡単な構造を有しつつ自己共鳴周波
数を大幅に高められるので、高い周波数におけるコイル
のＱ値を向上させるのに効果がある。
数を大幅に高められるので、高い周波数におけるコイル
のＱ値を向上させるのに効果がある。
第１図，第２図及び第３図は本発明のプローブを示す
図、第４図は本発明が用いられるNMRイメージング装置
の構成図、第５図，第６図，第７図は本発明の実施例、
第８図はガードリング幅と共鳴周波数の関係を示し、第
９図，第10図及び第11図は従来用いられて来たコイルを
示す。 １……ガードリング、２……絶縁物、３……バンド、４
……ウイング。
図、第４図は本発明が用いられるNMRイメージング装置
の構成図、第５図，第６図，第７図は本発明の実施例、
第８図はガードリング幅と共鳴周波数の関係を示し、第
９図，第10図及び第11図は従来用いられて来たコイルを
示す。 １……ガードリング、２……絶縁物、３……バンド、４
……ウイング。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 河野 秀樹 国分寺市東恋ヶ窪１丁目280番地 株式 会社日立製作所中央研究所内 (56)参考文献 特開 昭61−2404（ＪＰ，Ａ)
Claims (3)
- 【請求項１】円筒の外周の面上の対向する位置にそれぞ
れ設けられ、前記円筒の中心軸に平行に沿った中央バン
ド部と、前記中心軸の方向の前記中央バンド部の両端か
らそれぞれ前記外周の２方向に伸びた翼状部とを有する
第１、第２の外側導体と、該第１、第２の外側導体の前
記翼状部の内側に設けられた第１、第２の内部導体と、
前記第１、第２の外側導体と前記第１、第２の内部導体
との間に絶縁物を有するアダマール形の核磁気共鳴イメ
ージング用高周波コイルにおいて、前記第１、第２の内
側導体は前記第１、第２の外側導体の前記翼状部にそれ
ぞれ対向して設けられ、前記第１、第２の内部導体の前
記中心軸の方向での幅が前記翼状部の前記中心軸の方向
での幅と異なり、前記第１、第２の内部導体と前記第
１、第２の外側導体の前記翼状部とがそれぞれ対向する
間の前記絶縁物の一部に穴が設けられ、該穴に前記絶縁
物の誘電率よりも小さな誘電率をもつ物質が充填された
ことを特徴とする核磁気共鳴イメージング用高周波コイ
ル。 - 【請求項２】特許請求の範囲第１項に記載の核磁気共鳴
イメージング用高周波コイルにおいて、前記第１、第２
の内部導体の前記中心軸の方向での幅が前記翼状部の前
記中心軸の方向での幅より大であることを特徴とする核
磁気共鳴イメージング用高周波コイル。 - 【請求項３】特許請求の範囲第１項に記載の核磁気共鳴
イメージング用高周波コイルにおいて、前記第１、第２
の内部導体の前記中心軸の方向での幅が前記翼状部の前
記中心軸の方向での幅より小であることを特徴とする核
磁気共鳴イメージング用高周波コイル。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62056524A JP2602223B2 (ja) | 1987-03-13 | 1987-03-13 | 核磁気共鳴イメージング用高周波コイル |
| US07/162,982 US4875013A (en) | 1987-03-13 | 1988-03-02 | High-frequency coil for nuclear magnetic imaging |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62056524A JP2602223B2 (ja) | 1987-03-13 | 1987-03-13 | 核磁気共鳴イメージング用高周波コイル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63222754A JPS63222754A (ja) | 1988-09-16 |
| JP2602223B2 true JP2602223B2 (ja) | 1997-04-23 |
Family
ID=13029501
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62056524A Expired - Lifetime JP2602223B2 (ja) | 1987-03-13 | 1987-03-13 | 核磁気共鳴イメージング用高周波コイル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2602223B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0394203U (ja) * | 1990-01-10 | 1991-09-26 | ||
| JP2921726B2 (ja) * | 1993-08-09 | 1999-07-19 | 株式会社東芝 | Ｍｒｉ装置用ｒｆコイル |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4641097A (en) * | 1984-05-10 | 1987-02-03 | General Electrtic Company | Elliptical cross-section slotted-tube radio-frequency resonator for nuclear magnetic resonance imaging |
-
1987
- 1987-03-13 JP JP62056524A patent/JP2602223B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63222754A (ja) | 1988-09-16 |
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