專利名稱：磁場線圈以及磁共振攝像裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及磁共振攝像(MRI: Magnetic Resonance Imaging ) 裝置，特別是涉及在拍攝多個原子核素的核磁共振圖像的MRI裝置 中使用的磁場線圍，特別是高頻(RF)線閨。
背景技術(shù)：
MRI裝置是使橫穿檢查對象的任意斷面內(nèi)的原子核產(chǎn)生磁共
斷裝置。 一般使用氬i子^T 。H)的磁共振信號。一 ； 作為磁共振攝像法的一種的MRS (磁共振波鐠法)或MRSI (磁 共振波鐠成像)被用作測量生物體內(nèi)的代謝狀態(tài)的方法。這里，MRS 是指測量物質(zhì)產(chǎn)生的磁共振信號的頻率分布的方法，MRSI是指根據(jù) 具有頻率分布的磁共振信號的某個特定的頻率成分進(jìn)行圖像化的方 法。在這些攝像方法中，除了基于氫原子核CH)的磁共振信號的攝 像外，也對氟(19F)、磷(31 P)、鈉(23Na)、碳(13C)等氫以 外的原子核的磁共振信號進(jìn)行圖像化。為了同時得到基于兩種不同的 原子核的磁共振信號的圖像，必須在照射激勵原子核的高頻磁場的同 時，使檢測磁共振信號的RF線團(tuán)調(diào)諧到2個原子核的磁共振信號的 頻率(磁共振頻率)。將這樣的線團(tuán)稱為雙調(diào)諧RF線圏。
現(xiàn)有的雙調(diào)諧RF線團(tuán)包括如圖20所示在線圍的環(huán)內(nèi)插入將電 感和電容并聯(lián)連接的陷波電路的線圍(例如參照專利文獻(xiàn)l和非專利 文獻(xiàn)1)。這些雙調(diào)諧RF線團(tuán)被假定使2個磁共振信號的頻率相互 離開的例如iH和"P調(diào)諧，而不是在調(diào)諧的2個頻率相互接近的情 況下使用。為了使用這些雙調(diào)諧RF線閨實(shí)現(xiàn)相互接近的2個頻率的 雙調(diào)諧，必須使陷波電路中使用的電感的值為10nH以下，使電容的值在數(shù)百pF以上。具有較小值的電感在制造上困難，并且?guī)缀鯖]有 調(diào)整幅度，從而是不現(xiàn)實(shí)的。另一方面，具有較大值的電容在lMHz 以上時元件自身的高頻損失不能忽視，導(dǎo)致RF線團(tuán)的接收靈敏度降 低和發(fā)送效率降低。
在2個磁共振頻率相互接近的情況下使用的雙調(diào)諧RF線圍中， 包括使在各自的頻率下共振的2個鞍形RF線圏相互正交地配置的 鞍形雙調(diào)諧RF線團(tuán)(參照圖21);和使鳥籠形RF線團(tuán)的電容值部 分地變化，從而在各自的頻率下使線圏共振的雙調(diào)諧RF線圏(例如 參照非專利文獻(xiàn)2)。
<formula>formula see original document page 17</formula>
(式22)
[表達(dá)式23
(式23)
利用在等價電路500中得到的上述關(guān)系，算出本實(shí)施方式的雙調(diào) 諧環(huán)形線圏150各電容和電感的值。
首先，確定串聯(lián)共振電路41的共振頻率fA。如上所述，在此， 第1共振頻率&為120MHz、第2共振頻率&為128MHz。因此，串 聯(lián)共振電路41的共振頻率fA根據(jù)(式l)確定為120MHz和128MHz 的中間。這里例如設(shè)為124MHz。
然后決定串聯(lián)共振電路41的電感的合成值LA。這里，例如使其 為典型的環(huán)形線圉的電感值lnH。因此，構(gòu)成串聯(lián)共振電路41的8 個電感19的值分別為125nH。
然后，決定串聯(lián)共振電路41的電容的合成值CA。這里， 一般情 況下，在串聯(lián)共振電路中，其共振頻率f。s與電感值L和電容值C具 有以下(式24)的關(guān)系。表達(dá)式24如果將該關(guān)系應(yīng)用于串聯(lián)共振電路41,則電容的合成值CA為 1.65pF。因此，構(gòu)成串聯(lián)共振電路41的7個電容29的值分別為11.6pF。 然后，決定串聯(lián)共振電路42的共振頻率fB和串聯(lián)共振電路43 的共振頻率fc。將它們決定為滿足(式l)。此時，根據(jù)(式20)、(式21)、(式22)、(式23)求出的值決定為電感的值在10nH 到200nH之間，電容的值在10pF到200pF之間，以使得構(gòu)成各自的 電感和電容的高頻損失低、調(diào)整容易。圖6 (a)中示出滿足(式l) 的fB、 fc的頻率區(qū)域。并且，圖6 (b) 、 (c)中示出根據(jù)(式20)、(式21)求出的LB、 Lc落入可以實(shí)際制造、調(diào)整的10nH到200nH 之間的fB、 fc的頻率區(qū)域。同樣，圖6 (d) 、 (e)中示出根據(jù)(式 22)、(式23)求出的Cb、 Cc落入高頻損失比較小的10pF到200pF 之間的fB、 fc的頻率區(qū)域。另外，圖6 (f)中示出圖6 (a) ~ (e)全部滿足的fB、 fc的頻率區(qū)域。只要是該區(qū)域內(nèi)的fB、 fc的組合即可。這里例如設(shè)fB-93.6MHz, fc-156MHz。最后，利用如上決定的各共振頻率&、 f2、 fA、 fB、 fc和LA、 CA， 根據(jù)(式20)、(式21)、(式22)、(式23)算出Lb、 Lc、 Cb、 Cc。其結(jié)果，LB=24.5nH、 Lc = 30.7nH、 CB = 42.6pF、 Cc-94.3pF。 這落入上述的電感和電容值的范圍內(nèi)。這樣，本實(shí)施方式的雙調(diào)諧環(huán)形線圍150通過調(diào)整成LA=ljiH、 LB=24.5nH、 Lc-30.7nH、 CA=1.65pF 、 CB-42.6pF、 Cc = 94.3pF, 以3T下的氟的核磁共振頻率120MHz以及3T下的氫原子核的核磁 共振頻率128MHz這兩個頻率下共振，發(fā)送和接收氟和氫原子核的磁 共振信號。如上所述，本實(shí)施方式的雙調(diào)諧環(huán)形線圏150調(diào)諧到頻率相互接 近的2種磁共振頻率，高效率且均勻地照射具有2種磁共振頻率的高 頻磁場，并且以高靈敏度且均勻的靈敏度分別來接收2種磁共振信號。 并且，不使用具有伴隨高頻損失的較大值的電容和具有調(diào)整困難的較小值的電感，而是利用具有現(xiàn)實(shí)值的電感和電容來實(shí)現(xiàn)頻率相互接近
的2種磁共振信號的收發(fā)。因此，可以減少由于電感或電容引起的高 頻損失，提高針對頻率相互接近的2種磁共振信號的RF線圏的接收 靈敏度和發(fā)送效率。
另外，從上述結(jié)構(gòu)可知，本實(shí)施方式的雙調(diào)諧環(huán)形線團(tuán)150沒有 將與RF線團(tuán)的信號檢測無關(guān)的陷波電路配置在信號檢測線團(tuán)內(nèi)。因 此，可以提高RF線團(tuán)的靈敏度分布的均勻性，而不會由陷波電路擾 亂RF線團(tuán)的靈敏度分布。
并且，通過將本實(shí)施方式的雙調(diào)諧環(huán)形線團(tuán)150與檢查對象103 貼緊配置，可以以高靈敏度檢測出貼緊部分周邊的磁共振信號。
另外，在本實(shí)施例中，以設(shè)第l共振頻率和第2共振頻率的組合 為氟和氫原子核的核磁共振頻率的情況為例進(jìn)行了說明。但是，組合 不限于此。其中，最好是一個共振頻率在另一共振頻率的70%以內(nèi)的 組合。例如考慮氟和氦(3He)、磷(31P)和鋰(7Li)、氣(129Xe) 和鈉(23Na)、氙(129Xe)和碳(13C)、鈉(23 Na )和碳(13 C )、 氧(190)和氘(1H)等組合。當(dāng)然，原子核的組合不限定于此。
本實(shí)施方式的雙調(diào)諧環(huán)形線團(tuán)150的形狀不限于上述形狀。其等 價電路可要與等價電路500等同即可。
例如，環(huán)形線圏1的部分可以具有鞍形線圏的形狀。圖7中示出 作為本實(shí)施方式的雙調(diào)諧環(huán)形線圍的變形例的雙調(diào)諧鞍形線團(tuán)151。 圖中坐標(biāo)9的z軸方向為靜磁場方向。如該圖所示，雙調(diào)諧鞍形線閨 151將鞍形的環(huán)形線圏1的相對的2個環(huán)連接，使得沿同一方向產(chǎn)生 磁場，并且具有變形的形狀，使得各環(huán)的面沿著圓柱的側(cè)面。
另外，例如環(huán)形線圍1的部分可以具有蝶形線圏的形狀。圖8 中示出作為本實(shí)施方式的雙調(diào)諧環(huán)形線圍的變形例的雙調(diào)諧蝶形線 圍152。圖中坐標(biāo)9的z軸方向為靜磁場方向。如該圖所示，雙調(diào)諧 蝶形線圏152具有如下形狀將蝶形的環(huán)形線團(tuán)1的同一平面內(nèi)的相 鄰的2個環(huán)連接，使得沿相反的方向產(chǎn)生磁場。
另外，例如環(huán)形線圏1的部分可以具有螺線管線團(tuán)的形狀。圖9中示出作為本實(shí)施方式的雙調(diào)諧環(huán)形線團(tuán)的變形例的雙調(diào)諧螺線管線團(tuán)153。圖中坐標(biāo)9的z軸方向為靜磁場方向。雙調(diào)諧鞍形線圏151、雙調(diào)諧蝶形線圍152和雙調(diào)諧螺線管線團(tuán) 153用等價電路500表示，因此與雙調(diào)諧環(huán)形線團(tuán)150在電路結(jié)構(gòu)和 動作原理上是相同的。因此，雙調(diào)諧鞍形線圍151、雙調(diào)諧蝶形線圍 152和雙調(diào)諧螺線管線團(tuán)153作為針對由氫原子核和氟原子核的組合 代表的、頻率相互接近的2個磁共振信號的RF線團(tuán)而動作。但是， 由于線圏的形狀與上述的雙調(diào)諧環(huán)形線圏150不同，因此，環(huán)形線圏 的電感11 (LA)和電容21 (Ca)的值變化，因此必須對應(yīng)地決定LB、 Lc、 Cb、 Co如上所述，雙調(diào)諧鞍形線團(tuán)151、雙調(diào)諧蝶形線團(tuán)152和雙調(diào)諧 螺線管線團(tuán)153可以構(gòu)成不使用具有伴隨高頻損失的較大值的電容和 具有調(diào)整困難的較小值的電感，來收發(fā)頻率相互接近的2種磁共振信 號的RF線圏，因此，可以減少由于電感或電容引起的高頻損失，提 高針對頻率相互接近的2種磁共振信號的RF線團(tuán)的接收靈敏度和發(fā) 送效率。另外，與RF線圏的信號檢測無關(guān)的陷波電路沒有被配置在 信號檢測線圏內(nèi)，因此，可以提高RF線圍的靈敏度分布的均勻性， 而不會由陷波電路擾亂RF線圏的靈敏度分布。并且，雙調(diào)諧鞍形線圏151的線圏具有鞍形的形狀，因此如圖7 所示，通過在鞍形線團(tuán)之中配置被檢體的腕、腳、身體等檢查對象103， 除了檢查對象103的表面外，還能夠以高靈敏度且均勻的分布檢測出 來自深部方向的區(qū)域的2種磁共振信號。另外，雙調(diào)諧蝶形線團(tuán)152的線圍具有蝶形的形狀，因此被檢體 的腕、腳、身體等檢查對象103不會進(jìn)入封閉空間內(nèi)。如圖8所示， 通過將檢查對象103配置在蝶形線圏的上部或下部，能夠以高靈敏度振信號。另外，雙調(diào)諧螺線管線圏153的線團(tuán)具有螺線管的形狀，因此如 圖9所示，通過在螺線管線圏之中配置被檢體的腕、腳、身體等檢查對象103，除了檢查對象103的表面外，還能夠以高靈敏度且均勻的 分布檢測出來自深部方向的區(qū)域的2種磁共振信號。并且，螺線管線 圏與鞍形線團(tuán)相比，在更寬的區(qū)域內(nèi)具有均勻的靈敏度分布。這些變形例在環(huán)形線團(tuán)1中配置了 l個電容21，也可以配置多 個電容。另外，在上述實(shí)施方式和變形例中以可以收發(fā)2種不同的磁共振 信號的雙調(diào)諧RF線圏為例進(jìn)行了說明。但可以應(yīng)用本發(fā)明的RF線 圏可收發(fā)的磁共振信號不限于2種。例如，也可以是可以收發(fā)3種不 同的磁共振信號的3調(diào)諧線圏。

圖10中示出作為本實(shí)施方式的雙調(diào)諧環(huán)形線圏的變形例的3調(diào) 諧環(huán)形線團(tuán)154。如該圖所示，3調(diào)諧環(huán)形線圍154除了雙調(diào)諧環(huán)形 線團(tuán)150的結(jié)構(gòu)外，將電容24 (Cd)和電感14 (LD)串聯(lián)連接的第 4串聯(lián)共振電路44與第3串聯(lián)共振電路43并聯(lián)連接。第1、第2、第3、第4串聯(lián)共振電路41、 42、 43、 44的共振頻 率Ua、 fB、 fc、 fD)被調(diào)整成使得3調(diào)諧環(huán)形線團(tuán)154在對應(yīng)于第1、 第2、第3要素的磁共振頻率的第1、第2、第3共振頻率(&、 f2、 f3)下共振，并且滿足以下的(式25)。表達(dá)式251fB<fl<fA<f2<fc<f3<ft) (式25)在本變形例中，各電感12、 13、 14的伍Lb、 Lc、 Lo以及各電 容22、 23、 24的值Cs、 Cc、 CD與雙調(diào)諧環(huán)形線圏150的情況相同， 由第1、第2、第3共振頻率G、 f2、 f3以及環(huán)形線圏1的部分的電感 的合成值LA和電容的合成值CA決定。利用圖11 (a)所示的等價電路600來說明本變形例的3調(diào)諧環(huán) 形線圏154的動作和特性。本變形例的3調(diào)諧環(huán)形線圏154如該圖所 示，利用將由電感和電容形成的串聯(lián)共振電路41，、 42、 43、 44并聯(lián) 連接了4個的、并聯(lián)連接了串聯(lián)共振電路后形成的等價電路600來表 現(xiàn)。各串聯(lián)共振電路41，、 42、 43、 44的共振頻率fA、 fB、 fc、 fD。等價電路600被調(diào)整成滿足(式25)，因此在施加了第l共振頻率fi的高頻信號時，第2串聯(lián)共振電路42作為電感性電抗動作， 可以視為電感84 ( LB，)。并且，第1串聯(lián)共振電路41，、笫3串聯(lián)共 振電路43、第4串聯(lián)共振電路44作為電容性電抗動作，可以視為電 容94、 95、 96 (Ca，、 Cc,、 CD，)。
因此，在第l共振頻率&下，等價電路600表示為分別并聯(lián)連接 了圖11 (b)所示的電感84、電容94、 95、 96的并聯(lián)共振電路601。 此時，如果將并聯(lián)共振電路601的共振頻率調(diào)整到第1共振頻率fn 則等價電路600、即3調(diào)諧環(huán)形線圏154在第l共振頻率&下共振。 并且，第l共振頻率&與構(gòu)成并聯(lián)共振電路601的各電容94、 95、 96 的值CV、 Cc，、 CV以及電感84的值LB，的關(guān)系根據(jù)(式IO)如下 所示。
[表達(dá)式26
<formula>formula see original document page 22</formula>由于等價電路600被調(diào)整成滿足(式25)，因此在施加了第2 共振頻率f2時，第1、第2串聯(lián)共振電路41，、 42作為電感性電抗動 作，可以視為電感85、 86 (LA"、 LB，，)。并且，第3、第4串聯(lián)共 振電路43、 44作為電容性電抗動作，可以視為電容97、 98(Cc"、
Cd，，)。
因此，在第2共振頻率f2下，等價電路600表示為分別并聯(lián)連接 了圖11 (c)所示的電感85、 86、電容97、 98的并聯(lián)共振電路602。 此時，如果將并聯(lián)共振電路602的共振頻率調(diào)整到第2共振頻率f2， 則等價電路600、即3調(diào)諧環(huán)形線團(tuán)154在第2共振頻率f2下共振。 并且，第1共振頻率^與構(gòu)成并聯(lián)共振電路602的各電感85、 86的 值L/，、 LB"、各電容97、 98的值Cc"、 CV，的關(guān)系根據(jù)(式10 ) 如下所示。
<formula>formula see original document page 22</formula>表達(dá)式27
另外，等價電路600被調(diào)整成滿足(式25)，因此在施加了第3共振頻率&時，第1、第2、第3串聯(lián)共振電路41，、 42、 43作為電 感性電抗動作，可以視為電感87、 88、 89 (La，"、 Lb，，，、 Lc，，，)。 同樣，第3共振頻率f3下的笫4串聯(lián)共振電路44作為電容性電抗動 作，可以視為電容99 (Cd，，，)。因此，在第3共振頻率f3下，等價電路600表示為分別并聯(lián)連接 了圖11 (d)所示的電感87、 88、 89、電容99的并聯(lián)共振電路603。 此時，如果將并聯(lián)共振電路603的共振頻率調(diào)整到第3共振頻率f3， 則等價電路600、即3調(diào)諧環(huán)形線圏154在第3共振頻率f3下共振。 并且，第3共振頻率f3與構(gòu)成并聯(lián)共振電路603的各電感87、 88、 89 的但La，"、 Lb"，、 Lc"，、電容99的值CD"，的關(guān)系根據(jù)(式10)如 下所示。表達(dá)式28如果分別針對LB、 Lc、 Ld、 Cb、 Cc、 Cu對(式26 )、(式27 )、 (式28)進(jìn)行求解，則Lb、 Lc、 Ld、 Cb、 Cc、 Co表示為以fB、 fc、 fu為變量的函數(shù)。通過將fB、 fc、 fo調(diào)整成滿足(式25)并且使電感 和電容的值在高頻損失低、調(diào)整容易的范圍內(nèi)，即10iiIK(Lb、 Lc、 LD) <200nH、 10pF< (CB、 Cc、 CD) <200pF， 3調(diào)諧環(huán)形線圏154 可以在3個要素的磁共振頻率(&、 f2、 f3)下共振，發(fā)送、接收磁共 振信號。如上所述，3調(diào)諧環(huán)形線圍154可以構(gòu)成不使用具有伴隨高頻損 失的較大值的電容和具有調(diào)整困難的較小值的電感，來收發(fā)頻率相互 接近的2種磁共振信號的RF線圍，因此，可以大大減少由于電感或 電容引起的高頻損失，提高針對頻率相互接近的2種磁共振信號的 RF線閨的接收靈敏度和發(fā)送效率。另外，與RF線團(tuán)的信號檢測無關(guān) 的陷波電路沒有被配置在信號檢測線圍內(nèi)，因此，可以提高RF線圏 的靈敏度分布的均勻性，而不會由陷波電路擾亂RF線圍的靈敏度分 布。并且，通過將環(huán)形線圏1與檢查對象103貼緊配置，可以以高靈敏度檢測出貼緊部分周邊的頻率相互接近的3種磁共振信號。
在上述說明中，以第1、第2、第3、第4串聯(lián)共振電路41、 42、 43、 44的共振頻率(fA、 fB、 fc、 fD)被調(diào)整成使得3調(diào)諧環(huán)形線圍 154在對應(yīng)于第1、第2、第3要素的磁共振頻率的第1、第2、第3 共振頻率(&、 f2、 f3)下共振，并且滿足(式25)的情況為例進(jìn)行了 說明，但各串聯(lián)共振電路41、 42、 43的共振頻率與3調(diào)諧環(huán)形線團(tuán) 154的共振頻率的關(guān)系不限于此。例如也可以是^<&<^<&<^<&< f。。
另夕卜，可以通過進(jìn)一步將電容和電感串聯(lián)連接的串聯(lián)共振電路與 第4串聯(lián)共振電路44并聯(lián)連接，來進(jìn)行4調(diào)諧。原理上還可以進(jìn)行 高次調(diào)諧。
《第二實(shí)施方式》
以下說明應(yīng)用本發(fā)明的第二實(shí)施方式。本實(shí)施方式的MRI裝置 基本上與第一實(shí)施方式相同。在本實(shí)施方式中，在收發(fā)用RF線團(tuán)116 中組合2個第一實(shí)施方式的雙調(diào)諧環(huán)形線圏150，實(shí)現(xiàn)使收發(fā)RF線 圍的照射效率和接收靈敏度提高的正交相位檢波(QD: Quadrature Detection)方式。以下說明與第一實(shí)施方式不同的結(jié)構(gòu)。
圖12是用于說明本實(shí)施方式的收發(fā)RF線團(tuán)116的圖，圖12(a) 是收發(fā)RF線圏116的電路圖。圖中坐標(biāo)9的z軸方向是靜磁場方向。 如該圖所示，本實(shí)施方式的收發(fā)RF線圏116具有第1雙調(diào)諧環(huán)形線 團(tuán)61和第2雙調(diào)諧環(huán)形線圏62。各個雙調(diào)諧環(huán)形線圍61、 62的結(jié)構(gòu) 與第一實(shí)施方式的雙調(diào)諧環(huán)形線團(tuán)150相同。并且，本實(shí)施方式的第 1雙調(diào)諧環(huán)形線圏61和第2雙調(diào)諧環(huán)形線圏62分別與第一實(shí)施方式 的雙調(diào)諧環(huán)形線團(tuán)150同樣，被調(diào)整成在第l共振頻率&和第2共振 頻率& (>&)下共振。
本實(shí)施方式的收發(fā)RF線圍116的第l雙調(diào)諧環(huán)形線團(tuán)61和第2 雙調(diào)諧環(huán)形線圏62分別配置成使得環(huán)形線圏部1、 2的環(huán)面171、 172 與z軸平行。另外，第2雙調(diào)諧環(huán)形線團(tuán)62配置在以z軸為旋轉(zhuǎn)軸將 第l雙調(diào)諧環(huán)形線圏61旋轉(zhuǎn)90度后的位置上。圖12 ( b )是從靜磁場貫通的方向(圖中z軸方向)看收發(fā)RF 線圏116的圖。如該圖所示，在本實(shí)施方式的收發(fā)RF線團(tuán)116中， 第1雙調(diào)諧環(huán)形線團(tuán)61產(chǎn)生的磁場的方向63與第2雙調(diào)諧環(huán)形線圍 62產(chǎn)生的磁場的方向64正交。因此，第1雙調(diào)諧環(huán)形線圏61和笫2 雙調(diào)諧環(huán)形線圏62沒有磁耦合，而是分別獨(dú)立地作為針對2種磁共 振信號的RF線團(tuán)動作。圖13是用于說明本實(shí)施方式的收發(fā)RF線圍116的第1雙調(diào)諧 環(huán)形線團(tuán)61和第2雙調(diào)諧環(huán)形線團(tuán)62與高頻磁場產(chǎn)生器106和接收 機(jī)108的連接的框圖。高頻磁場產(chǎn)生器106的輸出被輸入到分配器50， 并且被分成2個。此時被分配成相位相互正交。各自的輸出通過平衡 -不平衡轉(zhuǎn)換器46輸入到第1雙調(diào)諧環(huán)形線圍61的端口 5和第2雙 調(diào)諧環(huán)形線圏62的端口 6。另外，2個雙調(diào)諧環(huán)形線圍61、 62的輸 出分別通過平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器46輸入到信號放大器47,信號放大 器47的輸出通過相位調(diào)整器48輸入到合成器49。合成器49的輸出 輸入到接收器108。然后說明本實(shí)施方式的收發(fā)RF線圏116的動作。高頻磁場產(chǎn)生 器106發(fā)送了第l共振頻率&或第2共振頻率f2的高頻信號后，分配 器50將信號分配成2個，使得信號的相位相互正交，并通過平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器46分別施加在端口 5和端口 6上。第1雙調(diào)諧環(huán)形線 圏61和第2雙調(diào)諧環(huán)形線圏62被調(diào)整成在第l共振頻率&和第2共 振頻率f2下共振，因此將所施加的第l共振頻率f,或第2共振頻率f2 的高頻信號作為高頻磁場，照射到檢查對象103上。此時，第l雙調(diào) 諧環(huán)形線圏61和第2雙調(diào)諧環(huán)形線團(tuán)62照射的高頻磁場的相位相互 正交，因此在檢查對象103上產(chǎn)生以坐標(biāo)軸9的z軸為中心的旋轉(zhuǎn)磁 場。如上所述，本實(shí)施方式的收發(fā)RF線圏116實(shí)現(xiàn)QD方式的發(fā)送。另外，針對檢查對象103產(chǎn)生的第l共振頻率&和第2共振頻率 f2的磁共振信號，第1雙調(diào)諧環(huán)形線圏61和第2雙調(diào)諧環(huán)形線圏62 分別檢測出正交的信號成分。檢測出的各信號成分分別由信號放大器 47放大，分別由相位調(diào)整器48處理后，由合成器49合成并發(fā)送到接收器108。如上所述，本實(shí)施方式的收發(fā)RF線圏116實(shí)現(xiàn)QD方式 的接收。
如以上所說明的，本實(shí)施方式的收發(fā)RF線圏實(shí)現(xiàn)QD方式，因 此在第一實(shí)施方式的雙調(diào)諧環(huán)形線圏150所實(shí)現(xiàn)的效果的基礎(chǔ)上，還 可以高效率地向檢查對象103照射高頻磁場，并以更高的靈敏度檢測 出2種磁共振信號。
另夕卜，在上述實(shí)施方式中，以為了實(shí)現(xiàn)QD方式而組合2個第一 實(shí)施方式的雙調(diào)諧環(huán)形線圏150的情況為例進(jìn)行了說明。但是，為了 實(shí)現(xiàn)QD方式而組合的線團(tuán)不限于此。例如，也可以是以z軸為旋轉(zhuǎn) 軸將鞍形線團(tuán)錯開90度配置2個、或者將螺線管線團(tuán)和鞍形線圍配 置成圓筒方向相同等可以配置成2個線團(tuán)分別產(chǎn)生的磁場正交的線圏 組。
《第三實(shí)施方式》
以下說明應(yīng)用本發(fā)明的第三實(shí)施方式。本實(shí)施方式的MRI裝置 基本上與第一實(shí)施方式相同。在本實(shí)施方式中，分別獨(dú)立地設(shè)置發(fā)送 用RF線圏116a和接收用RF線圏116b來代替第一實(shí)施方式的收發(fā) RF線圏116。這里以在發(fā)送用RF線圏116a中^^吏用具有鳥籠形形狀 的雙調(diào)諧鳥籠形RF線圏、在接收用RF線圏116b中使用具有環(huán)形線 圏形狀的雙調(diào)諧環(huán)形線圏的情況為例進(jìn)行說明。以下著眼于與第 一 實(shí) 施方式不同的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。
圖14是用于說明本實(shí)施方式的RF線圏與高頻磁場產(chǎn)生器106 和接收機(jī)108的連接的框圖。如該圖所示，本實(shí)施方式的RF線圍具 有作為發(fā)送用RF線圏116a的雙調(diào)諧鳥籠形RF線圍70;作為接收 用RF線圏116b的雙調(diào)諧環(huán)形線圏71;用于防止雙調(diào)諧鳥籠形RF 線圏70和雙調(diào)諧環(huán)形線圉71的磁耦合的防止磁耦合電路54、 68;驅(qū) 動防止磁耦合電路54、 68的防止磁耦合電路驅(qū)動裝置115;以及分配 高頻磁場產(chǎn)生器106的輸出的分配器50。在本實(shí)施方式中，防止磁耦 合電路54串聯(lián)插入到雙調(diào)諧鳥籠形RF線閨70中，防止磁耦合電路 68串聯(lián)插入到雙調(diào)諧環(huán)形線團(tuán)71中。本實(shí)施方式的雙調(diào)諧環(huán)形線圏71構(gòu)成為等價電路與笫一實(shí)施方 式的等價電路500等同，并且被調(diào)整為在第l共振頻率&和第2共振 頻率f2下共振。雙調(diào)諧鳥籠形RF線圍70由現(xiàn)有方式的電路構(gòu)成，并 且被調(diào)整為在第l共振頻率&和第2共振頻率f2下共振。產(chǎn)生具有第1共振頻率&的高頻磁場的高頻磁場產(chǎn)生器106的輸 出被輸入到分配器50并被分成2個，各自的輸出通過平衡-不平衡 轉(zhuǎn)換器46輸入到拾取線團(tuán)65中。另外，產(chǎn)生具有笫2共振頻率&的 高頻磁場的高頻磁場產(chǎn)生器106的輸出被輸入到分配器50并被分成2 個，各自的輸出通過平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器46輸入到拾取線圍66中。 拾取線圍65、 66被配置成將第l共振頻率f,和第2共振頻率f2的高 頻信號分別傳遞到雙調(diào)諧鳥籠形RF線圉70。另外，雙調(diào)諧鳥籠形 RF線團(tuán)70具有多個防止磁耦合電路54。從防止磁耦合電路驅(qū)動裝置 115向防止磁耦合電路54連接多個控制用信號線51。另外，雙調(diào)諧 環(huán)形線團(tuán)71配置在雙調(diào)諧鳥籠形RF線圍70內(nèi)部，并接近檢查對象 103。雙調(diào)諧環(huán)形線圏71的輸出經(jīng)由平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器46輸入到 信號放大器47，并從信號放大器47輸入到接收器108。另外，從防 止磁耦合電路驅(qū)動裝置115向防止磁耦合電路68連接多個控制用信 號線51。圖15 (a)是用于說明本實(shí)施方式的雙調(diào)諧鳥籠形RF線圏70 的結(jié)構(gòu)和配置的圖。如該圖所示，本實(shí)施方式的雙調(diào)諧鳥籠形RF線 圍70以垂直于環(huán)面的軸為共用軸將2個環(huán)導(dǎo)體8相對配置，并用平 行于環(huán)導(dǎo)體8的軸方向平行的多個(在圖15(a)中作為一例有8個) 直線導(dǎo)體7連接。環(huán)導(dǎo)體8中分別插入多個防止磁耦合電路54。另夕卜， 雙調(diào)諧鳥籠形RF線圉70被配置成其圓筒形的中心軸與z軸方向平 行。圖15 (b)是用于說明本實(shí)施方式的防止磁耦合電路54的結(jié)構(gòu) 的圖。如該圖所示，本實(shí)施方式的防止磁耦合電路將串聯(lián)連接了電容 26和電容27的串聯(lián)電路與電感18并聯(lián)連接。另外，串聯(lián)連接了 P1N 二極管30和電感16的電路與電容26并聯(lián)連接，串聯(lián)連接了 PIN二極管31和電感17的電路與電容27并聯(lián)連接。PIN 二極管具有沿二 極管正向流動的直流電流的值在一定值以上時大致處于導(dǎo)通狀態(tài)的 特性，可以通過直流電流來控制二極管的導(dǎo)通/截止。另外，防止磁耦 合電路驅(qū)動裝置115的輸出端子與PIN 二極管30和電感16的連接點(diǎn) 以及PIN 二極管31和電感17的連接點(diǎn)連接。通過利用來自防止磁耦 合電路驅(qū)動裝置115的控制電流51控制防止磁耦合電路54的PIN 二 極管30、 31的導(dǎo)通/截止，在高頻信號發(fā)送時，使雙調(diào)諧鳥籠形線圍 70作為發(fā)送用RF線圍116a起作用，在高頻信號接收時，使雙調(diào)諧 鳥籠形線圏70高阻抗化，與接收用RF線團(tuán)116b (雙調(diào)諧環(huán)形線團(tuán) 71)不產(chǎn)生干擾。本動作的詳細(xì)情況將后述。
圖16 (a)是用于說明雙調(diào)諧環(huán)形線團(tuán)71的結(jié)構(gòu)的圖。圖中坐 標(biāo)9的z軸方向是靜磁場方向。本實(shí)施方式的雙調(diào)諧環(huán)形線圍71與 第一實(shí)施方式的雙調(diào)諧環(huán)形線團(tuán)150基本相同，并且環(huán)形線圍1中還 具有防止磁耦合電路68。圖16 (b)所示的防止磁耦合電路68將電 容26和電容27串聯(lián)連接。并且，串聯(lián)連接了 PIN二極管30和電感 16的電路與電容26并聯(lián)連接，串聯(lián)連接了 PIN二極管31和電感17 的電路與電容27并聯(lián)連接。PIN 二極管具有沿二極管正向流動的直 流電流的值在一定值以上時大致處于導(dǎo)通狀態(tài)的特性，可以通過直流 電流來控制二極管的導(dǎo)通/截止。另外，防止磁耦合電路驅(qū)動裝置115 的輸出端子與PIN 二極管30和電感16的連接點(diǎn)以及PIN 二極管31 和電感17的連接點(diǎn)連接。通過利用來自防止磁耦合電路驅(qū)動裝置115 的控制電流51進(jìn)行導(dǎo)通/截止控制，在高頻信號接收時，使雙調(diào)諧環(huán) 形線圍71作為接收用RF線圏116b起作用，在高頻信號發(fā)送時，使 雙調(diào)諧環(huán)形線圍71高阻抗化，與發(fā)送用RF線圏116a (雙調(diào)諧鳥籠 形線團(tuán)70)不產(chǎn)生干擾。本動作的詳細(xì)情況將后述。
在從高頻磁場產(chǎn)生器106向雙調(diào)諧鳥籠形線圍70施加具有共振 頻率&或f2的高頻磁場之前，防止磁耦合電路驅(qū)動裝置115將流向雙 調(diào)諧鳥籠形線圏70的PIN 二極管30的控制電流51的值設(shè)定為0， 并且施加直流控制電流51，使雙調(diào)諧環(huán)形線圏71的PIN 二^l管31導(dǎo)通。
通過在雙調(diào)諧環(huán)形線團(tuán)71上施加控制電流51， PIN 二極管31 導(dǎo)通，由電容26和電感16構(gòu)成的并聯(lián)共振電路55在共振頻率&下 共振，由電容27和電感17構(gòu)成的并聯(lián)共振電路56在共振頻率&下 共振。其結(jié)果，雙調(diào)諧環(huán)形線團(tuán)71的阻抗極高，雙調(diào)諧環(huán)形線圍71 中幾乎沒有電流流動，從而幾乎不產(chǎn)生磁場。
另一方面，在雙調(diào)諧鳥籠形線團(tuán)70中，流向二極管30的控制電 流51的值為0，因此所有的二極管30截止，并聯(lián)共振電路54形成與 將串聯(lián)連接了 2個電容26、 27的電路與電感18并聯(lián)連接的并聯(lián)電路 等價的電路(陷波電路)，雙調(diào)諧鳥籠形線圍70在共振頻率f,和共
振頻率f2下共振。
因此，不存在雙調(diào)諧鳥籠形線團(tuán)70與雙調(diào)諧環(huán)形線圍71的磁耦 合，雙調(diào)諧鳥籠形線圏70沒有由于磁耦合引起的共振頻率的移動或 線圏Q值的降低，可以向檢查對象103照射具有共振頻率&或&的 高頻磁場。
在施加了高頻磁場后，在接收從檢查對象103發(fā)出的磁共振信號 時，防止磁耦合電路驅(qū)動裝置115施加控制電流51，使雙調(diào)諧鳥籠形 線圏70的二極管30導(dǎo)通，并且將流向雙調(diào)諧環(huán)形線圏71的二極管 31的控制電流51的值設(shè)定為0。
通過向雙調(diào)諧鳥籠形線圍70施加控制電流51， 二極管30導(dǎo)通， 由電容26和電感16構(gòu)成的并聯(lián)共振電路130在共振頻率&下共振， 由電容27和電感17構(gòu)成的并聯(lián)共振電路131在共振頻率f2下共振。 其結(jié)果，在共振頻率fi、 &下，雙調(diào)諧鳥籠形線圏70的阻抗極高，雙 調(diào)諧鳥籠形線團(tuán)70中幾乎沒有電流流動，從而也幾乎不產(chǎn)生磁場。
另一方面，在雙調(diào)諧環(huán)形線圏71中，流向二極管31的控制電流 51的值為0，因此二極管31截止，電容16與電容26的連接以及電 感17和電感27的連接斷開。其結(jié)果，雙調(diào)諧環(huán)形線圍71形成與第 一實(shí)施方式的雙調(diào)諧環(huán)形線團(tuán)150等價的電路，作為在共振頻率f,、
f2下共振的線圍動作。因此，在接收從檢查對象103發(fā)出的對應(yīng)于共振頻率&或&的2 個磁共振信號時，不存在雙調(diào)諧鳥籠形線團(tuán)70與雙調(diào)諧環(huán)形線團(tuán)71 的磁耦合，雙調(diào)諧環(huán)形線團(tuán)71沒有由于磁耦合引起的共振頻率的移 動或線圏Q值的降低，可以高靈敏度地接收對應(yīng)于共振頻率&或f2 的磁共振信號。
如上所述，根據(jù)本實(shí)施方式，在施加高頻磁場時和接收磁共振信 號時，可以防止調(diào)諧到相互接近的2個磁共振頻率的雙調(diào)諧鳥籠形 RF線團(tuán)70與雙調(diào)諧環(huán)形線團(tuán)71相互的磁耦合。其結(jié)果，雙調(diào)諧鳥 籠形RF線團(tuán)70可以發(fā)送具有相互接近的2種磁共振頻率的均勻的高 頻磁場信號，雙調(diào)諧環(huán)形線圏71可以高靈敏度且同時地接收相互接 近的2種磁共振信號。
因此，根據(jù)本實(shí)施方式，可以獨(dú)立地選擇發(fā)送用RF線團(tuán)116a 的形狀和接收用RF線團(tuán)116b的形狀。根據(jù)本實(shí)施方式，除了第一實(shí) 施方式實(shí)現(xiàn)的效果外，還得到由RF線圏116的形狀所產(chǎn)生的效果。 例如，通過使用照射分布的均勻性高的雙調(diào)諧鳥籠形線圏70作為發(fā) 送用RF線圏116a，并且根據(jù)檢查對象103的形狀和大小選擇接收用 RF線圏116b的形狀，可以進(jìn)行最適合各檢查對象103的磁共振圖像 的拍攝。當(dāng)然，發(fā)送用RF線圏116a不限定于雙調(diào)諧鳥籠形RF線圏 70。
在本實(shí)施方式中，可以使用圖17所示的雙調(diào)諧陣列線圏72作為 接收用RF線團(tuán)116b。雙調(diào)諧陣列線團(tuán)72由部分重疊的多個(在圖 17中為4個)環(huán)形線團(tuán)l構(gòu)成。相鄰的環(huán)形線團(tuán)1的重疊位置被調(diào)整 成使得沒有環(huán)形線圍1的相互的磁耦合。通過使用雙調(diào)諧陣列線團(tuán)72 ， 與使用1個接收用雙調(diào)諧線圏71的情況相比，可以進(jìn)行更寬區(qū)域的 攝像。因此，例如對于作為檢查對象103的被檢體(患者)的體干部 整體，可以高靈敏度且同時地接收相互接近的2種磁共振信號。
防止磁耦合電路68不限于上述結(jié)構(gòu)。例如也可以是圖16 (c) 所示的結(jié)構(gòu)。圖16 (c)所示的防止磁耦合電路69具有將極性方向不 同的2個PIN 二極管相組合的交叉二極管34，代替防止磁耦合電路68具備的防止磁耦合電路驅(qū)動裝置115和由其驅(qū)動的PIN 二極管。 電容26和電容27串聯(lián)連接。另外，在電容26上并聯(lián)連接串聯(lián)連接 了交叉二極管34和電感16的電路，在電容27上并聯(lián)連接串聯(lián)連接 了交叉二極管34和電感17的電路。
在從高頻磁場產(chǎn)生器106向雙調(diào)諧鳥籠形線圍70施加具有共振 頻率&或f2的高頻磁場之前，防止磁耦合電路驅(qū)動裝置115將流向雙 調(diào)諧鳥籠形線團(tuán)70的PIN 二極管30的控制電流51的值設(shè)定為0。
在雙調(diào)諧鳥籠形線團(tuán)70中，由于流向二極管30的控制電流51 的值為0，因此所有的二極管30截止，并聯(lián)共振電路54成為與將串 聯(lián)連接了 2個電容26、 27的電路與電感18并聯(lián)連接的并聯(lián)電路等價 的電路(陷波電路)，雙調(diào)諧鳥籠形線團(tuán)70在共振頻率&和共振頻
率f2下共振。
另一方面，在施加了高頻磁場的雙調(diào)諧環(huán)形線團(tuán)71中，由于磁 耦合而產(chǎn)生大的電勢，交叉二極管34導(dǎo)通，由電容26和電感16構(gòu) 成的并聯(lián)共振電路57在共振頻率G下共振，由電容27和電感17構(gòu) 成的并聯(lián)共振電路58在共振頻率&下共振。結(jié)果，雙調(diào)諧環(huán)形線團(tuán) 71的阻抗極高，雙調(diào)諧環(huán)形線圏71中幾乎沒有電流流動，從而幾乎 不產(chǎn)生磁場。
因此，不存在雙調(diào)諧鳥籠形線圏70與雙調(diào)諧環(huán)形線圏71的磁耦 合，雙調(diào)諧鳥籠形線圏70沒有由于磁耦合引起的共振頻率的移動或 線圍Q值的降低，可以向檢查對象103照射具有共振頻率&或&的 高頻磁場。
在施加了高頻磁場后，在接收從檢查對象103發(fā)出的磁共振信號 時，防止磁耦合電路驅(qū)動裝置115施加流向雙調(diào)諧鳥籠形線圏70的 PIN 二極管30的控制電流51。
通過向雙調(diào)諧鳥籠形線圍70施加控制電流51， 二極管30導(dǎo)通， 由電容26和電感16構(gòu)成的并聯(lián)共振電路130在共振頻率&下共振， 由電容27和電感17構(gòu)成的并聯(lián)共振電路131在共振頻率f2下共振。 結(jié)果，在共振頻率fi、 &下，雙調(diào)諧鳥籠形線團(tuán)70的阻抗極高，雙調(diào)諧鳥籠形線圏70中幾乎沒有電流流動，從而也幾乎不產(chǎn)生磁場。
另一方面，在雙調(diào)諧環(huán)形線圏71中，接收從檢查對象103發(fā)出 的磁共振信號。但是，由于磁共振信號是極小的電流，因此交叉二極 管34截止，電感16與電感17不連接。結(jié)果，雙調(diào)諧環(huán)形線團(tuán)71形 成與笫一實(shí)施方式的雙調(diào)諧環(huán)形線團(tuán)150等價的電路，作為在共振頻
率&、 f2下共振的線團(tuán)動作。
這樣，在使用防止磁耦合電路69的情況下，接收用雙調(diào)諧線圍 不使用防止磁耦合電路驅(qū)動裝置115就可以防止發(fā)送用雙調(diào)諧鳥籠形 RF線團(tuán)70與接收用雙調(diào)諧線團(tuán)71的磁耦合。因此，除了在使用防 止磁耦合電路68的情況下所得到的效果外，還可以實(shí)現(xiàn)簡化結(jié)構(gòu)的 效果。
《第四實(shí)施方式》
以下說明應(yīng)用本發(fā)明的第四實(shí)施方式。本實(shí)施方式的MRI裝置 基本上與上述各實(shí)施方式相同。在本實(shí)施方式中，與第二實(shí)施方式同 樣，在收發(fā)用RF線團(tuán)116中組合2個第一實(shí)施方式的雙調(diào)諧環(huán)形線 團(tuán)150來使用。但是，在本實(shí)施方式中，將2個雙調(diào)諧環(huán)形線團(tuán)的環(huán) 面設(shè)置在同一平面內(nèi)。以下說明與第二實(shí)施方式不同的結(jié)構(gòu)。
圖18是用于說明本實(shí)施方式的收發(fā)用RF線團(tuán)116的圖。圖中 坐標(biāo)9的z軸方向是靜磁場方向。如該圖所示，本實(shí)施方式的收發(fā)用 RF線圏116具有第l雙調(diào)諧環(huán)形線團(tuán)59和第2雙調(diào)諧環(huán)形線圍60。 各個雙調(diào)諧環(huán)形線圍59、 60的結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施方式的雙調(diào)諧環(huán)形線 團(tuán)150相同。并且，本實(shí)施方式的第1雙調(diào)諧環(huán)形線圏59和第2雙 調(diào)諧環(huán)形線團(tuán)60分別與第一實(shí)施方式的雙調(diào)諧環(huán)形線團(tuán)150同樣， 被調(diào)整成在2個不同的共振頻率下共振。
本實(shí)施方式的收發(fā)RF線團(tuán)116的第1雙調(diào)諧環(huán)形線圏59的環(huán) 面173配置在與坐標(biāo)9的xz面平行的面上.第2雙調(diào)諧環(huán)形線閨60 的環(huán)面174設(shè)置在第1雙調(diào)諧環(huán)形線團(tuán)59的環(huán)面173的同一平面內(nèi)。 另外，第2雙調(diào)諧環(huán)形線團(tuán)60配置在第l雙調(diào)諧環(huán)形線圉59的內(nèi)側(cè)， 被調(diào)整成在不同于第1雙調(diào)諧環(huán)形線圍59的2個共振頻率下共振。另外，在第1雙調(diào)諧環(huán)形線團(tuán)59中，為了防止與第2雙調(diào)諧環(huán)形線 圍60的磁耦合，在環(huán)形線圏中串聯(lián)地插入分別被調(diào)整到第2雙調(diào)諧 環(huán)形線圍調(diào)諧的2個頻率的并聯(lián)共振電路35和并聯(lián)共振電路36。另 一方面，在第2雙調(diào)諧環(huán)形線團(tuán)中，為了防止與第l雙調(diào)諧環(huán)形線圍 的磁耦合，在環(huán)形線圍中串聯(lián)地插入分別被調(diào)整到第1雙調(diào)諧環(huán)形線 圏調(diào)諧的2個頻率的并聯(lián)共振電路37和并聯(lián)共振電路38。
以下說明本實(shí)施方式的收發(fā)RF線團(tuán)116的動作。這里以如下情 況為例進(jìn)行說明第1雙調(diào)諧環(huán)形線團(tuán)59調(diào)整電感11、 12、 13和電 容21、 22、 23，使得在1 H和19 F (分別設(shè)為第l共振頻率&和第2 共振頻率f2)下共振，第2雙調(diào)諧環(huán)形線圍60調(diào)整電感81、 82、 83 和電容91、 92、 93，使得在"Na (鈉)和"C (碳)(分別設(shè)為第3 共振頻率f3和第4共振頻率f4)下共振。
在向第l雙調(diào)諧環(huán)形線圏59發(fā)送第l共振頻率f,的信號時，或 者在第1雙調(diào)諧環(huán)形線圏59接收第2共振頻率&的信號時(以下將 收發(fā)一致地記栽為調(diào)諧)，串聯(lián)插入到第2雙調(diào)諧環(huán)形線圏60的環(huán) 形線圏中的并聯(lián)共振電路37被調(diào)整成在第1共振頻率&下共振，因 此其阻抗極高。另一方面，在第1雙調(diào)諧環(huán)形線圏59調(diào)諧到第2共 振頻率G的情況下，串聯(lián)插入到第2雙調(diào)諧環(huán)形線團(tuán)60的環(huán)中的并 聯(lián)共振電路38被調(diào)整成在第2共振頻率f2下共振，因此其阻抗極高。 因此，第l雙調(diào)諧環(huán)形線圍59不管調(diào)諧到哪個頻率(&、 f2)，都不 存在第1雙調(diào)諧環(huán)形線圍59與第2雙調(diào)諧環(huán)形線團(tuán)60的磁耦合，第 l雙調(diào)諧環(huán)形線圏59沒有由于磁耦合引起的共振頻率的移動或線閨Q 值的降低，可以向檢查對象103照射第l或第2共振頻率(fi、 f2)的 高頻磁場并進(jìn)行檢測。
同樣，在第2雙調(diào)諧環(huán)形線團(tuán)60調(diào)諧到第3共振頻率f3的情況 下，串聯(lián)插入到第1雙調(diào)諧環(huán)形線團(tuán)59的環(huán)中的并聯(lián)共振電路35被 調(diào)整成在第3共振頻率f3下共振，因此其阻抗極高。另一方面，在第 2雙調(diào)諧環(huán)形線團(tuán)60調(diào)諧到笫4共振頻率f4的情況下，串聯(lián)插入到第 1雙調(diào)諧環(huán)形線團(tuán)59的環(huán)中的并聯(lián)共振電路36被調(diào)整成在第4共振頻率f4下共振，因此其阻抗極高。因此，第2雙調(diào)諧環(huán)形線圏60不 管調(diào)諧到哪個頻率(f3、 f4)，都不存在第l雙調(diào)諧環(huán)形線團(tuán)59與第 2雙調(diào)諧環(huán)形線圍60的磁耦合，第2雙調(diào)諧環(huán)形線團(tuán)60沒有由于磁 耦合引起的共振頻率的移動或線圍Q值的降低，可以向檢查對象103 照射第3或第4共振頻率(f3、 f4)的高頻磁場并進(jìn)行檢測。
如上所述，根據(jù)本實(shí)施方式，在施加高頻磁場時和接收磁共振信 號時，可以防止分別調(diào)諧到相互接近的2個磁共振頻率的雙調(diào)諧環(huán)形 線圍59和雙調(diào)諧環(huán)形線團(tuán)60相互的磁耦合。因此，根據(jù)本實(shí)施方式， 可以取得4個共振頻率的信號，除了第一實(shí)施方式的效果外，還可以 在無需更換線團(tuán)的情況下進(jìn)行多種原子核素的攝像。
另外，在上述各實(shí)施方式中，也可以將第2串聯(lián)共振電路42和 第3串聯(lián)共振電路43以及信號處理電路45構(gòu)成為由電波屏蔽52覆 蓋。以下以第一實(shí)施方式的雙調(diào)諧環(huán)形線團(tuán)150為例說明由電波屏蔽 52覆蓋的情況下的結(jié)構(gòu)和動作。
圖19是用于說明在第一實(shí)施方式的雙調(diào)諧環(huán)形線圏中應(yīng)用電波 屏蔽52的情況的圖。如該圖所示，這里，雙調(diào)諧環(huán)形線圏150的第2 串聯(lián)共振電路42、第3串聯(lián)共振電路43以及信號處理電路45由電波 屏蔽52覆蓋。另外，電波屏蔽52接地。信號處理電路45與信號線 53連接。
通過由電波屏蔽52覆蓋第2串聯(lián)共振電路42、第3串聯(lián)共振電 路43以及信號處理電路45,可以減少在第2串聯(lián)共振電路42和第3 串聯(lián)共振電路43以及信號處理電路45的部分環(huán)中產(chǎn)生的高頻磁場對 在環(huán)形線圏1中產(chǎn)生的高頻磁場的影響。因此，根據(jù)本方式，可以抑 制在環(huán)形線圏1中產(chǎn)生的磁場的紊亂，向被檢體103照射高頻磁場。 另外，利用電波屏蔽52，可以防止第2串聯(lián)共振電路42、第3串聯(lián) 共振電路43以及信號處理電路45與檢查對象103的磁耦合。即，根 據(jù)本方式，可以減少外部噪聲的影響，降低由磁耦合導(dǎo)致的損失。
權(quán)利要求
1.一種磁共振攝像裝置的磁場線圈，其特征在于，具有將電容插入到由導(dǎo)體構(gòu)成的環(huán)形線圈中的第一串聯(lián)共振電路；與上述第一串聯(lián)共振電路并聯(lián)連接的第1電路；和與上述第1電路并聯(lián)連接的信號處理電路，其中，上述磁場線圈具有多個不同的共振頻率；上述第1電路將具有電容和電感并且共振頻率分別不同的多個串聯(lián)共振電路并聯(lián)連接；上述串聯(lián)共振電路各自的共振頻率也不同于上述第一串聯(lián)共振電路的共振頻率；上述磁場線圈的各共振頻率被調(diào)整成在上述第一串聯(lián)共振電路和上述串聯(lián)共振電路各自的共振頻率之間。
2. —種磁共振攝像裝置的磁場線圍，其特征在于，具有 將電容插入到由導(dǎo)體構(gòu)成的環(huán)形線團(tuán)中的第一串聯(lián)共振電路；將電容和電感串聯(lián)連接并且與上述第一串聯(lián)共振電路并聯(lián)連接 的第二串聯(lián)共振電路；將電容和電感串聯(lián)連接并且與上述第二串聯(lián)共振電路并聯(lián)連接 的第三串聯(lián)共振電路；和與上述第三串聯(lián)共振電路并聯(lián)連接的信號處理電路， 其中，上述第一串聯(lián)共振電路的共振頻率fA、上述第二串聯(lián)共振 電路的共振頻率fB、上述笫三串聯(lián)共振電路的共振頻率fc、上述磁場 線圍的第一共振頻率&和第二共振頻率&被調(diào)整成滿足&< f,< fA <f^fc的關(guān)系。
3. 如權(quán)利要求2所述的磁場線圍，其特征在于， 上述環(huán)形線團(tuán)具有在圓柱的表面上相互對應(yīng)配置的2個導(dǎo)體環(huán)，并且具有被連接成使得由該導(dǎo)體環(huán)產(chǎn)生的磁場的方向相互相同的鞍 形形狀。
4. 如權(quán)利要求2所述的磁場線圏，其特征在于，上述環(huán)形線團(tuán)具有在同一平面內(nèi)相鄰地配置的2個導(dǎo)體環(huán)，并且狀。
5. 如權(quán)利要求2所述的磁場線圏，其特征在于， 上述環(huán)形線團(tuán)具有螺線管形狀。
6. 如權(quán)利要求2~5中任意一項所述的磁場線圍，其特征在于， 還具有在上述第三串聯(lián)共振電路與上述信號處理電路之間并聯(lián)連接的第四串聯(lián)共振電路；加上上述第四串聯(lián)共振電路的共振頻率fn和該磁場線圍的共振 頻率f3 ( > )，各共振頻率被調(diào)整成滿足fB< fA < f2< fc< f3 < fD或者&<^<^<&<^<&<^的關(guān)系。
7. 如權(quán)利要求1~6中任意一項所述的磁場線圏，其特征在于， 向上述第一串聯(lián)共振電路以外的部分施加電波屏蔽。
8，如權(quán)利要求2~5中任意一項所述的磁場線圏，其特征在于， 上述笫一共振頻率在上述第二共振頻率的70%以上。
9. 一種磁共振攝像裝置的磁場線圏系統(tǒng)，其特征在于，具有 第一磁場線圏；和第二磁場線圏，其中，上述第一磁場線圏是權(quán)利要求2~5中任意一項所述的磁場線圍；上述第二磁場線團(tuán)是權(quán)利要求2~5中任意一項所述的磁場線圍；配置成由上述第二磁場線圍產(chǎn)生的磁場的方向與由上述第一磁場線圍產(chǎn)生的磁場的方向正交；施加在上述第二磁場線圍上的信號的相位與施加在上述第一磁場線團(tuán)上的信號的相位相差90度。
10. —種磁共振裝置的磁場線閨系統(tǒng)，其特征在于， 該磁場線圍系統(tǒng)是在大致同一面上配置了多個權(quán)利要求2所述的磁場線圏的環(huán)形線圏部分、使得它們部分相互重合的陣列線圍。
11. 一種磁共振攝像裝置的磁場線圏系統(tǒng)，其特征在于，具有 磁場發(fā)送線團(tuán)；磁場接收線團(tuán)；和 防止磁耦合單元，其中，上述磁場發(fā)送線圏是以分別不同的共振頻率動作的磁場線圍；上述磁場接收線閨是上述權(quán)利要求2~5中任意一項所述的磁場 線團(tuán)，或者是上述權(quán)利要求9~10中任意一項所述的磁場線團(tuán)系統(tǒng)；上述防止磁耦合單元在上述第l共振頻率和上述第2共振頻率的 信號發(fā)送時使上述磁場接收線團(tuán)為開路狀態(tài)，在上述第l共振頻率和 上述第2共振頻率的信號接收時使上述磁場發(fā)送線圍為開路狀態(tài)。
12. 如權(quán)利要求10或11所述的磁場線閨系統(tǒng)，其特征在于， 上述防止磁耦合單元具有二極管，并且利用外部控制信號使上述二極管導(dǎo)通、截止。
13. 如權(quán)利要求11所述的磁場線圏系統(tǒng)，其特征在于， 上述防止磁耦合單元具有沿反方向連接了 2個二極管的交叉二極管。
14. 一種磁共振攝像裝置的磁場線團(tuán)系統(tǒng)，其特征在于，具有 第一磁場收發(fā)線圏；第二磁場收發(fā)線圏；和 防止磁耦合單元，其中，上述第 一磁場收發(fā)線團(tuán)和上述第二磁場收發(fā)線團(tuán)是權(quán)利要 求2所述的磁場線團(tuán)；上述第二磁場收發(fā)線團(tuán)的2個共振頻率被調(diào)整成與上述第一磁 場收發(fā)線圏的2個共振頻率不同；上述防止磁耦合單元在上述第一磁場收發(fā)線團(tuán)的2個共振頻率 的信號收發(fā)時，使上述第二磁場收發(fā)線圍為開路狀態(tài)，在上述第二磁 場收發(fā)線團(tuán)的2個共振頻率的信號收發(fā)時，使上述第一磁場收發(fā)線圉 為開路狀態(tài)。
15. —種磁共振攝像裝置，其特征在于，具有 形成靜磁場的靜磁場形成單元；形成傾斜磁場的傾斜磁場形成單元；形成高頻磁場的高頻磁場形成單元；將上述高頻磁場施加到檢查 對象上并且接收來自檢查對象的磁共振信號的收發(fā)線圏；以及控制上 述傾斜磁場、上述高頻磁場和上述收發(fā)線團(tuán)的控制單元，其中，上述收發(fā)線團(tuán)是權(quán)利要求1~8中任意一項所述的磁場線 團(tuán)，或者是權(quán)利要求9~10、 14中任意一項所述的磁場線圍系統(tǒng)。
16. —種磁共振攝像裝置，其特征在于，具有 形成靜磁場的靜磁場形成單元；形成傾斜磁場的傾斜磁場形成單元；形成高頻磁場的高頻磁場形成單元；將上述高頻磁場施加到檢查 對象上的發(fā)送線圍；接收來自檢查對象的磁共振信號的接收線圏；以 及控制上述傾斜磁場、上述高頻磁場、上述發(fā)送線閨和上述接收線團(tuán) 的控制單元，其中，上述發(fā)送線團(tuán)是權(quán)利要求1~8中任意一項所述的磁場線 團(tuán)，或者是權(quán)利要求9~10、 14中任意一項所述的磁場線圍系統(tǒng)。
17. —種磁共振攝像裝置，其特征在于，具有 形成靜磁場的靜磁場形成單元；形成傾斜磁場的傾斜磁場形成單元；形成高頻磁場的高頻磁場形成單元；將上述高頻磁場施加到檢查 對象上的發(fā)送線圏；接收來自檢查對象的磁共振信號的接收線圏；以 及控制上述傾斜磁場、上述高頻磁場、上述發(fā)送線圍和上述接收線圏 的控制單元，其中，上述接收線團(tuán)是權(quán)利要求1~8中任意一項所述的磁場線 圍，或者是權(quán)利要求9~10、 14中任意一項所述的磁場線圍系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明公開一種磁場線圈以及磁共振攝像裝置，目的在于提供一種如下的RF線圈在MRI裝置中，可以高效率且均勻地照射具有頻率相互接近的2種磁共振頻率的高頻磁場，同時以高靈敏度且均勻的靈敏度分布接收具有頻率相互接近的2種的磁共振信號。為此，將調(diào)諧的多個頻率調(diào)整成位于構(gòu)成RF線圈的各串聯(lián)共振電路的各個共振頻率之間。
文檔編號G01R33/32GK101315416SQ20081000514
公開日2008年12月3日 申請日期2008年1月22日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月31日
發(fā)明者五月女悅久, 大竹陽介, 尾藤良孝, 平田宏司 申請人:株式會社日立制作所