JP3415781B2 - RF coil and MRI device - Google Patents
RF coil and MRI deviceInfo
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Description
【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、RFコイル及びM
RI装置に関し、さらに詳しくは、隣接するコイルをオ
ーバーラップさせずに近接して並べた配置でもコイル間
の相互干渉をなくすことが出来るRFコイル及びそのR
Fコイルを備えたMRI装置に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to an RF coil and an M coil.
Regarding the RI apparatus, more specifically, an RF coil and its R that can eliminate mutual interference between adjacent coils even if they are closely arranged without overlapping adjacent coils.
The present invention relates to an MRI apparatus equipped with an F coil.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来のMRI装置では、3個以上の小さ
なコイルを組み合わせたRFコイルが用いられている。
このような従来のRFコイルでは、コイル間の相互干渉
を防止するため、隣接するコイルのコイル面を10%程
度オーバーラップさせて配置している。2. Description of the Related Art A conventional MRI apparatus uses an RF coil in which three or more small coils are combined.
In such a conventional RF coil, in order to prevent mutual interference between the coils, the coil surfaces of adjacent coils are arranged to overlap each other by about 10%.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかし、隣接するコイ
ルのコイル面を10%程度オーバーラップさせた配置に
限定されることは不便である。そこで、本発明の目的
は、隣接するコイルをオーバーラップさせずに近接して
並べた配置でもコイル間の相互干渉をなくすことが出来
るRFコイル及びそのRFコイルを備えたMRI装置を
提供することにある。However, it is inconvenient to limit the coil surfaces of adjacent coils to each other by overlapping by about 10%. Therefore, an object of the present invention is to provide an RF coil and an MRI apparatus including the RF coil that can eliminate mutual interference between adjacent coils even if they are closely arranged without overlapping adjacent coils. is there.
【0004】[0004]
【課題を解決するための手段】第1の観点では、本発明
は、近接して並べた3個以上のコイルと、各コイル中に
それぞれ介設されたコイル間接続コンデンサと、各コイ
ルのコイル間接続コンデンサを並列に接続する並列接続
線と、それら並列接続線中に介設された中和コンデンサ
とを具備し、一つのコイルのコイル間接続コンデンサの
両端から前記並列接続線および前記中和コンデンサを介
して他のコイルのコイル間接続コンデンサの両端に伝え
る伝達電圧により、前記一つのコイルが相互インダクタ
ンスを介して他のコイルのコイル間接続コンデンサの両
端に生じさせる誘導電圧を打ち消すようにしたことを特
徴とするRFコイルを提供する。上記第1の観点による
RFコイルでは、一つのコイルが相互インダクタンスに
より他のコイルに誘導する電圧を打ち消すような電圧
を、一つのコイルから並列接続線および中和コンデンサ
を介して他のコイルに伝達する。従って、コイル間の相
互干渉をなくすことが出来る。また、隣接するコイルを
オーバーラップさせずに近接して並べる配置も可能とな
る。SUMMARY OF THE INVENTION In a first aspect, the present invention provides three or more coils arranged in close proximity to each other, an inter-coil connection capacitor provided in each coil, and a coil of each coil. A parallel connection line connecting the inter-connection capacitors in parallel and a neutralization capacitor interposed in the parallel connection lines, wherein the parallel connection line and the neutralization line are connected from both ends of the inter-coil connection capacitor of one coil. The transfer voltage transmitted to both ends of the inter-coil connection capacitor of the other coil via the capacitor cancels the induced voltage generated at the both ends of the inter-coil connection capacitor of the other coil via the mutual inductance. An RF coil is provided. In the RF coil according to the first aspect, a voltage that cancels a voltage induced by one coil in another coil due to mutual inductance is transmitted from one coil to another coil via a parallel connection line and a neutralizing capacitor. To do. Therefore, mutual interference between the coils can be eliminated. It is also possible to arrange adjacent coils in close proximity without overlapping.
【0005】第2の観点では、本発明は、上記第1の観
点のRFコイルを備えたことを特徴とするMRI装置を
提供する。上記第1の観点のMRI装置では、隣接する
コイルのコイル面を10%程度オーバーラップさせた配
置に限定されずに、3個以上のコイルを使用することが
出来る。According to a second aspect, the present invention provides an MRI apparatus characterized by including the RF coil according to the first aspect. In the MRI apparatus of the first aspect, three or more coils can be used without being limited to the arrangement in which the coil surfaces of adjacent coils overlap by about 10%.
【0006】[0006]
【発明の実施の形態】以下、図に示す発明の実施の形態
により本発明をさらに詳細に説明する。なお、これによ
り本発明が限定されるものではない。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be described in more detail below with reference to the embodiments of the invention shown in the drawings. The present invention is not limited to this.
【0007】−第1の実施形態−
図1は、本発明の第1の実施形態にかかるRFコイルの
斜視図である。このRFコイル100は、第1コイル
1,第2コイル2および第3コイル3と、それらコイル
1,2,3にそれぞれ介設されたコイル間接続コンデン
サ4,5,6および共振コンデンサ7,8,9と、各コ
イル1,2,3のコイル間接続コンデンサ4,5,6を
並列に接続する並列接続線10〜13と、それら並列接
続線10〜13中に介設された中和コンデンサ14〜1
7とを具備している。そして、前記共振コンデンサ7,
8,9の両端にバラン21,22,23を介して同軸ケ
ーブルが24,25,26がそれぞれ接続されている。First Embodiment FIG. 1 is a perspective view of an RF coil according to the first embodiment of the present invention. The RF coil 100 includes a first coil 1, a second coil 2 and a third coil 3, and inter-coil connection capacitors 4, 5 and 6 and resonance capacitors 7 and 8 provided in the coils 1, 2 and 3, respectively. , 9 and parallel connection lines 10 to 13 for connecting the inter-coil connection capacitors 4, 5 and 6 of the respective coils 1, 2 and 3 in parallel, and a neutralization capacitor interposed in the parallel connection lines 10 to 13. 14-1
7 and 7. Then, the resonance capacitor 7,
Coaxial cables 24, 25 and 26 are connected to both ends of 8 and 9 via baluns 21, 22 and 23, respectively.
【0008】前記第1コイル1,第2コイル2および第
3コイル3は、それぞれ陸上競技のトラック形(例え
ば、直線部約330mm,半円部の半径約110mm,導体
幅約50mm,導体厚約1mm)をしており、それぞれのコ
イル面を対向させ、近接して(例えば、間隔約150m
m)、並べてある。The first coil 1, the second coil 2 and the third coil 3 are track-type of athletics (for example, a linear portion of about 330 mm, a semicircular portion of a radius of about 110 mm, a conductor width of about 50 mm, and a conductor thickness of about 50 mm). 1mm), with the coil surfaces facing each other and close to each other (for example, a gap of about 150m)
m), lined up.
【0009】図2は、上記RFコイル100の等価回路
図である。L1,L2,L3は、前記第1コイル1,第2
コイル2および第3コイル3のインダクタンスである。
R1,R2,R3は、前記第1コイル1,第2コイル2お
よび第3コイル3の抵抗である。V1,V2,V3は、前
記第1コイル1,第2コイル2および第3コイル3の起
電力(例えばNMR信号により誘起される)である。I
1,I2,I3は、前記第1コイル1,第2コイル2およ
び第3コイル3に流れるループ電流である。M1は、第
1コイル1と第2コイル2の間の相互インダクタンスで
ある。M2は、第2コイル2と第3コイル3の間の相互
インダクタンスである。M3は、第1コイル1と第3コ
イル3の間の相互インダクタンスである。FIG. 2 is an equivalent circuit diagram of the RF coil 100. L1, L2, L3 are the first coil 1, the second
It is the inductance of the coil 2 and the third coil 3.
R1, R2 and R3 are resistances of the first coil 1, the second coil 2 and the third coil 3. V1, V2, and V3 are electromotive forces of the first coil 1, the second coil 2, and the third coil 3 (for example, induced by an NMR signal). I
1, I2 and I3 are loop currents flowing through the first coil 1, the second coil 2 and the third coil 3, respectively. M1 is a mutual inductance between the first coil 1 and the second coil 2. M2 is a mutual inductance between the second coil 2 and the third coil 3. M3 is a mutual inductance between the first coil 1 and the third coil 3.
【0010】C1,C2,C3は、前記共振コンデンサ
7,8,9のキャパシタンスである。C1’,C2’,C
3’は、前記コイル間接続コンデンサ4,5,6のキャ
パシタンスである。Cm1,Cm1,Cm2,Cm2は、前記中
和コンデンサ14,15,16,17のキャパシタンス
である。Im1は、前記コイル間接続コンデンサ4と前記
中和コンデンサ14と前記コイル間接続コンデンサ5と
前記中和コンデンサ15とにより形成するループに流れ
るループ電流である。Im2は、前記コイル間接続コンデ
ンサ5と前記中和コンデンサ16と前記コイル間接続コ
ンデンサ6と前記中和コンデンサ17とにより形成する
ループに流れるループ電流である。C1, C2 and C3 are capacitances of the resonance capacitors 7, 8 and 9, respectively. C1 ', C2', C
3'is the capacitance of the inter-coil connection capacitors 4, 5, and 6. Cm1, Cm1, Cm2 and Cm2 are capacitances of the neutralizing capacitors 14, 15, 16 and 17, respectively. Im1 is a loop current flowing in a loop formed by the inter-coil connection capacitor 4, the neutralization capacitor 14, the inter-coil connection capacitor 5 and the neutralization capacitor 15. Im2 is a loop current flowing in a loop formed by the inter-coil connection capacitor 5, the neutralization capacitor 16, the inter-coil connection capacitor 6 and the neutralization capacitor 17.
【0011】図2の等価回路において、目的角周波数を
ωとするとき、次の回路方程式が成立する。
In the equivalent circuit of FIG. 2, when the target angular frequency is ω, the following circuit equation holds.
【0012】(4)(5)式より、Im1,Im2について解く
と、
Solving for Im1 and Im2 from equations (4) and (5),
【0013】(6)(7)式を用いて、(1)(2)(3)式を整理す
ると、
Using equations (6) and (7), the equations (1), (2) and (3) are summarized as follows:
【0014】コイル間の相互干渉がなくなるためには、
(1)'(2)'(3)'式中のクロストーク項が“0”になること
が条件であるから、
In order to eliminate mutual interference between the coils,
(1) '(2)' (3) 'The crosstalk term in the equation must be "0", so
【0015】(8)(9)式からωを消去すれば、 If ω is eliminated from the equations (8) and (9),
【0016】(9)(10)式からωを消去すれば、 If ω is eliminated from the equations (9) and (10),
【0017】一方、各コイル1〜3は、目的角周波数ω
で共振しなければならないので、(1)'(2)'(3)'式で下線
を引いた項が“0”になる必要がある。On the other hand, each of the coils 1 to 3 has a target angular frequency ω
Therefore, the underlined term in equations (1) '(2)' (3) 'must be "0".
【0018】そこで、結局、次のようにしてコンデンサ
の値を設定すればよい。
(ステップ1)コイル1〜3を作成し、インダクタンス
L1〜L3を測定する。
(ステップ2)コイル1〜3を所望の配置におき、相互
インダクタンスM1〜M3を測定する。
(ステップ3)C1'を適当に定める。すると、(19)式よ
り、Cm1が定まる。
(ステップ4)C3'を適当に定める。すると、(18)式よ
り、Cm2が定まる。
(ステップ5)目的角周波数ωで(8)(9)(10)式が成立す
るように、C2’を定める。
上記ステップ1〜ステップ5により、3個のコイル1〜
3間の相互干渉をなくすことが出来る。Therefore, after all, the value of the capacitor may be set as follows. (Step 1) Create coils 1 to 3 and measure inductances L1 to L3. (Step 2) Place the coils 1 to 3 in a desired arrangement and measure the mutual inductances M1 to M3. (Step 3) Determine C1 'appropriately. Then, Cm1 is determined from the equation (19). (Step 4) C3 'is determined appropriately. Then, Cm2 is determined from the equation (18). (Step 5) C2 'is determined so that the expressions (8), (9) and (10) are satisfied at the target angular frequency ω. By the above steps 1 to 5, the three coils 1 to
Mutual interference between the three can be eliminated.
【0019】(ステップ6)(1)'式で下線を引いた項が
“0”になるように、C1を定める。
(ステップ7)(2)'式で下線を引いた項が“0”になる
ように、C2を定める。
(ステップ8)(3)'式で下線を引いた項が“0”になる
ように、C3を定める。
上記ステップ6〜ステップ8により、3個のコイル1〜
3の共振周波数をωに合わせることが出来る。(Step 6) C1 is determined so that the underlined term in the equation (1) 'becomes "0". (Step 7) C2 is determined so that the underlined term in the equation (2) 'becomes "0". (Step 8) C3 is determined so that the underlined term in the expression (3) 'becomes "0". By the above steps 6 to 8, the three coils 1 to
The resonance frequency of 3 can be adjusted to ω.
【0020】ここで、条件を簡単化するために、C1'=
C3'とする。(18)(19)式を(10)式に代入してC2’につ
いて解くと、
Here, in order to simplify the condition, C1 '=
C3 '. Substituting equations (18) and (19) into equation (10) and solving for C2 ',
【0021】C2’は正の値でなければならないので、 Since C2 'must be a positive value,
【0022】一方、(18)(19)(20)式を(1)'(2)'(3)'式で
下線を引いた項に代入し、当該項が“0”になる条件
(解を持つ条件)を求めると、
On the other hand, by substituting the expressions (18), (19), and (20) into the underlined terms in the expressions (1) '(2)' (3) ', the condition (the solution is Condition) with
【0023】そこで、次のようにしてコンデンサの値を
設定すればよい。
(ステップa)コイル1〜3を作成し、インダクタンス
L1〜L3を測定する。
(ステップb)コイル1〜3を所望の配置におき、相互
インダクタンスM1〜M3を測定する。このとき、(23)
式を満たすように配置する。
(ステップc)(21)(22)(24)式を満たすようにC1’を
定める。すると、(19)式より、Cm1が定まる。
(ステップd)C3'=C1’、Cm2=Cm1とする。
(ステップe)(20)式より、C2’を定める。
(ステップf)(1)'式で下線を引いた項が“0”になる
ように、C1を定める。
(ステップg)(2)'式で下線を引いた項が“0”になる
ように、C2を定める。
(ステップh)C3=C1とする。
以上により、3個のコイル1〜3の間の相互干渉をなく
し、なおかつ、周波数ωで共振させることが出来る。Therefore, the value of the capacitor may be set as follows. (Step a) Creating the coils 1 to 3 and measuring the inductances L1 to L3. (Step b) Put the coils 1 to 3 in a desired arrangement and measure the mutual inductances M1 to M3. At this time, (23)
Arrange to satisfy the formula. (Step c) C1 'is determined so as to satisfy the equations (21), (22) and (24). Then, Cm1 is determined from the equation (19). (Step d) C3 '= C1' and Cm2 = Cm1. (Step e) C2 'is determined from the equation (20). (Step f) C1 is determined so that the underlined term in the equation (1) 'becomes "0". (Step g) C2 is determined so that the underlined term in the equation (2) 'becomes "0". (Step h) C3 = C1. As described above, it is possible to eliminate mutual interference between the three coils 1 to 3 and to resonate at the frequency ω.
【0024】次に、数値例で上記ステップa〜ステップ
hを説明する。
(ステップa)前記第1コイル1,第2コイル2および
第3コイル3は、それぞれ陸上競技のトラック形であ
り、直線部約330mm,半円部の半径約110mm,導体
幅約50mm,導体厚約1mmの銅製である。このとき、L
=830nHであった。
(ステップb)前記第1コイル1,第2コイル2および
第3コイル3は、それぞれのコイル面を対向させ、近接
して並べてあり、前記第1コイル1と前記第2コイル2
の間隔および前記第2コイル2と前記第3コイル3の間
隔はそれぞれ約150mmである。このとき、M1=M2=
186.5nH、M3=69.5nHであった。
(ステップc)(21)(22)(23)式より、300pF<C
1’<620pFとなったので、C1’=600pFとし
た。ω/2π=8.54MHzとすれば、(19)式から、
Cm1=712.8pFが求まった。
(ステップd)C2’=C1’=600pF、Cm2=Cm1
=712.8pFとした。
(ステップe)(20)式より、C2’=246.8pFが求
まった。
(ステップf)(1)'式で下線を引いた項が“0”になる
条件から、C1=874pFが求まった。
(ステップg)(2)'式で下線を引いた項が“0”になる
条件から、C2=1054pFが求まった。
(ステップh)C3=C1=874pFとした。
以上により、3個のコイル1〜3を近接して並べた、相
互干渉のないRFコイル100を実現できた。Next, the above steps a to h will be described with numerical examples. (Step a) Each of the first coil 1, the second coil 2 and the third coil 3 is a track-type track track, and has a linear portion of about 330 mm, a semicircular portion of a radius of about 110 mm, a conductor width of about 50 mm, and a conductor thickness. It is made of about 1 mm copper. At this time, L
= 830 nH. (Step b) The first coil 1, the second coil 2 and the third coil 3 are arranged in close proximity with their respective coil surfaces facing each other, and the first coil 1 and the second coil 2 are arranged.
And the distance between the second coil 2 and the third coil 3 are each about 150 mm. At this time, M1 = M2 =
It was 186.5 nH and M3 = 69.5 nH. (Step c) From equations (21), (22) and (23), 300pF <C
Since 1 '<620 pF, C1' = 600 pF. If ω / 2π = 8.54 MHz, from equation (19),
Cm1 = 712.8 pF was obtained. (Step d) C2 '= C1' = 600 pF, Cm2 = Cm1
= 712.8 pF. (Step e) From equation (20), C2 '= 246.8 pF was obtained. (Step f) C1 = 874 pF was obtained from the condition that the underlined item in the equation (1) 'was "0". (Step g) C2 = 1054 pF was obtained from the condition that the underlined item in the equation (2) 'was "0". (Step h) C3 = C1 = 874 pF. As described above, it was possible to realize the RF coil 100 in which the three coils 1 to 3 are arranged close to each other without mutual interference.
【0025】図3は、第1コイル1のループ電流I1の
みが流れた場合を想定した要部等価回路図である。第1
コイル1のループ電流I1とコイル間相互作用M1,M2
により、第2コイル2のコイル間接続コンデンサ5(C
2’)の両端には−jωM1I1の誘導電圧が生じ、第3
コイル3のコイル間接続コンデンサ6(C3’)の両端
には−jωM3I1の誘導電圧が生じる。一方、第1コイ
ル1のコイル間接続コンデンサ4(C1’)の両端の電
圧が、中和コンデンサ14(Cm1),15(Cm1)を介
して第2コイル2のコイル間接続コンデンサ5(C
2’)の両端に伝達され、さらに中和コンデンサ16
(Cm2),17(Cm1)を介して第3コイル3のコイル
間接続コンデンサ6(C3’)の両端に伝達される。FIG. 3 is an equivalent circuit diagram of an essential part assuming a case where only the loop current I1 of the first coil 1 flows. First
Loop current I1 of coil 1 and interaction between coils M1, M2
Thus, the inter-coil connection capacitor 5 (C
2 ') induced voltage of -jωM1I1 across both ends
An induced voltage of −jωM3I1 is generated across the inter-coil connecting capacitor 6 (C3 ′) of the coil 3. On the other hand, the voltage across the inter-coil connecting capacitor 4 (C1 ') of the first coil 1 is passed through the neutralizing capacitors 14 (Cm1) and 15 (Cm1) to the inter-coil connecting capacitor 5 (C1 of the second coil 2).
2 ') is transmitted to both ends of the neutralization condenser 16
It is transmitted to both ends of the inter-coil connecting capacitor 6 (C3 ') of the third coil 3 via (Cm2) and 17 (Cm1).
【0026】第2コイル2のコイル間接続コンデンサ5
(C2’)の両端に生じる誘導電圧−jωM1I1が、中
和コンデンサ14(Cm1),15(Cm1)を介して同コ
イル間接続コンデンサ5(C2’)の両端に伝達される
電圧で打ち消されるなら、第1コイル1が第2コイル2
に影響を与えない、ということになる。すなわち、次式
が成立すれば、第1コイル1が第2コイル2に影響を与
えない、ということになる。
Inter-coil connection capacitor 5 of second coil 2
If the induced voltage -jωM1I1 generated at both ends of (C2 ') is canceled by the voltage transmitted to both ends of the inter-coil connection capacitor 5 (C2') via the neutralizing capacitors 14 (Cm1) and 15 (Cm1). , The first coil 1 is the second coil 2
Does not affect the. That is, if the following equation is established, the first coil 1 does not affect the second coil 2.
【0027】また、第3コイル3のコイル間接続コンデ
ンサ6(C3’)の両端に生じる誘導電圧−jωM3I1
が、中和コンデンサ14(Cm1),15(Cm1),16
(Cm2),17(Cm2)を介して第3コイル3のコイル
間接続コンデンサ6(C3’)の両端に伝達される電圧
で打ち消されるなら、第1コイル1が第3コイル3に影
響を与えない、ということになる。
The induced voltage -jωM3I1 generated across the inter-coil connecting capacitor 6 (C3 ') of the third coil 3
But neutralizing capacitors 14 (Cm1), 15 (Cm1), 16
If the voltage transmitted to both ends of the inter-coil connecting capacitor 6 (C3 ') of the third coil 3 through (Cm2), 17 (Cm2) cancels out, the first coil 1 affects the third coil 3. There is no.
【0028】次に、ループ電流Im1が流れるループ回路
では、次式が成立する。
Next, in the loop circuit in which the loop current Im1 flows, the following equation is established.
【0029】次に、ループ電流Im2が流れるループ回路
では、次式が成立する。
Next, in the loop circuit in which the loop current Im2 flows, the following equation is established.
【0030】(11)〜(14)式から、前記(8)(10)式が導か
れる。The equations (8) and (10) are derived from the equations (11) to (14).
【0031】上記と同様にして、第2コイル2のループ
電流I2のみが流れた場合(または第3コイル3のルー
プ電流I3のみが流れた場合)を想定すれば、前記(9)式
が導かれる。Similarly to the above, assuming that only the loop current I2 of the second coil 2 flows (or only the loop current I3 of the third coil 3 flows), the above equation (9) is derived. Get burned.
【0032】よって、前記(8)(9)(10)式の意味は、一つ
のコイルのコイル間接続コンデンサの両端から並列接続
線および中和コンデンサを介して他のコイルのコイル間
接続コンデンサの両端に伝える伝達電圧により、前記一
つのコイルが相互インダクタンスを介して他のコイルの
コイル間接続コンデンサの両端に生じさせる誘導電圧を
打ち消す、ということと理解することが出来る。Therefore, the expressions (8), (9) and (10) mean that the inter-coil connection capacitors of one coil are connected to the other end of the inter-coil connection capacitors of the other coil through the parallel connection line and the neutralization capacitor. It can be understood that the transfer voltage transmitted to both ends cancels out the induced voltage generated by the one coil across the inter-coil connection capacitor of the other coil through the mutual inductance.
【0033】上記RFコイル100によれば、コイル間
相互作用がないため、他のコイルのノイズ成分の影響を
受けることなく、3個のコイル1,2,3でそれぞれ分
担領域のNMR信号を独立に受信できる。よって、コイ
ル間相互作用がある場合に比べて、S/N比を向上する
ことが出来る。なお、上記RFコイル100は、送信コ
イルとしても、受信コイルとしても使用できる。According to the above RF coil 100, since there is no interaction between the coils, the three coils 1, 2, and 3 are independent from each other in the NMR signals of the sharing regions without being affected by the noise components of the other coils. Can be received. Therefore, the S / N ratio can be improved as compared with the case where there is an interaction between the coils. The RF coil 100 can be used as both a transmitting coil and a receiving coil.
【0034】−第2の実施形態−
図4は、本発明の第2の実施形態にかかるRFコイルの
斜視図である。このRFコイル200は、第1の実施形
態のRFコイル100にパッシブデカップリング回路3
1,32を付加した構成である。このようにパッシブデ
カップリング回路31,32,33を付加することによ
り、他の送信コイルから高周波の送信が行われた時にR
Fコイル200に電流が流れることを、防止できる。よ
って、このRFコイル200は、受信専用コイルとして
有用である。-Second Embodiment- FIG. 4 is a perspective view of an RF coil according to a second embodiment of the present invention. The RF coil 200 is similar to the RF coil 100 of the first embodiment in that the passive decoupling circuit 3 is used.
This is a configuration in which 1, 32 are added. By adding the passive decoupling circuits 31, 32, and 33 in this way, when high frequency transmission is performed from another transmission coil, R
It is possible to prevent a current from flowing through the F coil 200. Therefore, the RF coil 200 is useful as a receive-only coil.
【0035】−第3の実施形態−
第1の実施形態および第2の実施形態では、並列接続線
10,11にそれぞれ等しい容量Cm1の中和コンデンサ
14,15を介設したが、これらを異なる容量としても
よい。また、並列接続線12,13にそれぞれ等しい容
量Cm2の中和コンデンサ16,17を介設したが、これ
らを異なる容量としてもよい。また、並列接続線10ま
たは11の一つのみに1個の中和コンデンサを介設し且
つ並列接続線12または13の一方のみに1個の中和コ
ンデンサを介設してもよいし、並列接続線10,11,
12,13にそれぞれ複数個の中和コンデンサを介設し
てもよい。要は、中和コンデンサによりコイル間接続コ
ンデンサの両端に伝達される電圧が、コイル間相互作用
による誘導起電力を打ち消すようにすればよい。なお、
目的角周波数ωが高い場合には、浮遊容量の影響を除去
するために、並列接続線10,11,12,13にそれ
ぞれ複数個の中和コンデンサを介設するのが好ましい。-Third Embodiment-In the first and second embodiments, the neutralization capacitors 14 and 15 having the same capacitance Cm1 are provided in the parallel connection lines 10 and 11, respectively, but they are different. It may be capacity. Further, although the neutralization capacitors 16 and 17 having the same capacitance Cm2 are provided on the parallel connection lines 12 and 13, respectively, they may have different capacitances. Further, one neutralizing capacitor may be provided only in one of the parallel connection lines 10 or 11 and one neutralizing capacitor may be provided in only one of the parallel connection lines 12 or 13. Connection lines 10, 11,
A plurality of neutralizing capacitors may be provided in each of 12 and 13. The point is that the voltage transmitted to both ends of the inter-coil connecting capacitor by the neutralizing capacitor should cancel the induced electromotive force due to the interaction between the coils. In addition,
When the target angular frequency ω is high, it is preferable to provide a plurality of neutralizing capacitors on each of the parallel connection lines 10, 11, 12, and 13 in order to eliminate the influence of the stray capacitance.
【0036】−第4の実施形態−
第1の実施形態および第2の実施形態では、3個のコイ
ル1,2,3を用いたRFコイル100,200につい
て説明したが、4個以上のコイルを用いたRFコイルで
も、上記と同様にして条件式を導き、コイル間接続コン
デンサと中和コンデンサと共振コンデンサの値を定めれ
ばよい。-Fourth Embodiment- In the first and second embodiments, the RF coils 100 and 200 using the three coils 1, 2 and 3 have been described, but four or more coils are used. Also in the RF coil using, the conditional expressions are derived in the same manner as above, and the values of the inter-coil connection capacitor, the neutralization capacitor, and the resonance capacitor may be determined.
【0037】−第5の実施形態−
図5は、本発明の第5の実施形態にかかるMRI装置の
要部を示す斜視図である。このMRI装置300は、垂
直方向に主磁場を発生する垂直磁場型MRI装置であ
り、上下に対向する下マグネット140および上マグネ
ット150と、それらマグネット140,150間の空
間に出入りするクレードル120と、そのクレードル1
20上に設置されたRFコイル100とを具備してい
る。前記RFコイル100は、上述の実施形態で説明し
た本発明にかかるRFコイルであり、コイル面をクレー
ドル120の長手方向に向けて設置されている。被検体
(破線)は、その胴部が前記RFコイル100の各コイ
ルのコイル面を貫通するように、クレードル120上に
載せられる。-Fifth Embodiment- FIG. 5 is a perspective view showing a main part of an MRI apparatus according to a fifth embodiment of the present invention. The MRI apparatus 300 is a vertical magnetic field type MRI apparatus that generates a main magnetic field in the vertical direction, and includes a lower magnet 140 and an upper magnet 150 facing each other in the vertical direction, and a cradle 120 that goes in and out of a space between the magnets 140 and 150. That cradle 1
20 and the RF coil 100 installed on the upper part 20. The RF coil 100 is the RF coil according to the present invention described in the above embodiment, and is installed with the coil surface facing the longitudinal direction of the cradle 120. The subject (broken line) is placed on the cradle 120 so that the body portion thereof penetrates the coil surface of each coil of the RF coil 100.
【0038】上記MRI装置300によれば、RFコイ
ル100を構成する3個のコイル(1,2,3)のコイ
ル間相互作用がないため、他のコイルのノイズ成分の影
響を受けることなく、3個のコイル1,2,3でそれぞ
れ分担領域のNMR信号を独立に受信できる。よって、
コイル間相互作用がある場合に比べて、S/N比を向上
できる。According to the MRI apparatus 300 described above, since there is no interaction between the three coils (1, 2, 3) forming the RF coil 100, the MRI apparatus 300 is not affected by noise components of other coils. The three coils 1, 2, and 3 can independently receive the NMR signals in the sharing regions. Therefore,
The S / N ratio can be improved as compared with the case where there is an interaction between the coils.
【0039】[0039]
【発明の効果】本発明のRFコイル及びMRI装置によ
れば、3個以上のコイルを用いたコイルアレイで、コイ
ル間の相互干渉をなくすことが出来る。よって、S/N
比を向上できる。また、隣接するコイルをオーバーラッ
プさせずに近接して並べる配置が可能となり、自由度を
向上できる。According to the RF coil and MRI apparatus of the present invention, a coil array using three or more coils can eliminate mutual interference between the coils. Therefore, S / N
The ratio can be improved. Further, it is possible to arrange adjacent coils close to each other without overlapping each other, and it is possible to improve the degree of freedom.
【図1】本発明の第1の実施形態にかかるRFコイルの
斜視図である。FIG. 1 is a perspective view of an RF coil according to a first embodiment of the present invention.
【図2】本発明の第1の実施形態にかかるRFコイルの
等価回路図である。FIG. 2 is an equivalent circuit diagram of the RF coil according to the first embodiment of the present invention.
【図3】第1コイルによる影響に着目した要部等価回路
図である。FIG. 3 is an essential part equivalent circuit diagram focusing on an influence of a first coil.
【図4】本発明の第2の実施形態にかかるRFコイルの
等価回路図である。FIG. 4 is an equivalent circuit diagram of an RF coil according to a second embodiment of the present invention.
【図5】本発明の第5の実施形態にかかるMRI装置の
要部斜視図である。FIG. 5 is a perspective view of a main part of an MRI apparatus according to a fifth embodiment of the present invention.
1,2,3 コイル 4,5,6 コイル間接続コンデンサ 7,8,9 共振コンデンサ 10〜13 並列接続線 14〜17 中和コンデンサ 21〜23 同軸ケーブル 100,200 RFコイル 300 MRI装置 1, 2, 3 coils 4, 5, 6 coil connection capacitors 7,8,9 Resonant capacitor 10 to 13 parallel connection lines 14-17 Neutralizing condenser 21-23 coaxial cable 100,200 RF coil 300 MRI device
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石黒 孝至 東京都日野市旭ケ丘4丁目7番地の127 ジーイー横河メディカルシステム株式会 社内 (56)参考文献 特開 平9−201346(JP,A) 特開 平3−236829(JP,A) 特開 平6−86769(JP,A) 特開 平6−343618(JP,A) 特開 平3−297447(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) A61B 5/055 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Takashi Ishiguro 127 GE Yokogawa Medical Systems Co., Ltd., 4-7 Asahigaoka, Hino City, Tokyo In-house (56) Reference JP-A-9-201346 (JP, A) Special Features Kaihei 3-236829 (JP, A) JP-A-6-86769 (JP, A) JP-A-6-343618 (JP, A) JP-A-3-297447 (JP, A) (58) Fields investigated ( Int.Cl. 7 , DB name) A61B 5/055
Claims (3)
サと、 各コイルのコイル間接続コンデンサを並列に接続する並
列接続線と、 それら並列接続線中に介設された中和コンデンサとを具
備し、 前記3個以上のコイルにおける端に位置にする1つのコ
イルにおける前記コイル間接続コンデンサの両端に2本
の前記並列接続線が接続され、それら並列接続線はそれ
ぞれ前記中和コンデンサを介して隣接したコイルにおけ
る前記コイル間接続コンデンサの両端に接続され、この
並列接続線の接続を隣接したコイルに向けて繰り返し
て、前記端に位置にするもう1つのコイルにおける前記
コイル間接続コンデンサの両端にまで前記2本の並列接
続線が接続されており、 一つのコイルのコイル間接続コンデンサの両端から前記
並列接続線および前記中和コンデンサを介して他のコイ
ルのコイル間接続コンデンサの両端に伝える伝達電圧に
より、前記一つのコイルが相互インダクタンスを介して
他のすべてのコイルのコイル間接続コンデンサの両端に
生じさせる誘導電圧をすべて打ち消すようにしたことを
特徴とするRFコイル。1. Three or more coils arranged in close proximity, an inter-coil connection capacitor provided in each coil, and a parallel connection line connecting the inter-coil connection capacitors of each coil in parallel, And a neutralization capacitor interposed in a parallel connection line, wherein the two parallel connection lines are connected to both ends of the inter-coil connection capacitor in one coil located at an end of the three or more coils. The parallel connection lines are connected to both ends of the inter-coil connection capacitors in the adjacent coils via the neutralizing capacitors, and the connection of the parallel connection lines is repeated toward the adjacent coils to locate at the end. The two parallel connection lines are connected to both ends of the inter-coil connection capacitor in the other coil. The transfer voltage transmitted from both ends of the continuous capacitor to both ends of the inter-coil connection capacitor of the other coil through the parallel connection line and the neutralization capacitor causes the one coil to pass through the mutual inductance to the coils of all the other coils. An RF coil characterized by canceling all induced voltages generated at both ends of an inter-connection capacitor.
カップリング回路を付加したことを特徴とする請求項1
に記載のRFコイル。2. A passive decoupling circuit is added to both ends of the neutralizing capacitor.
The RF coil according to 1.
えたことを特徴とするMRI装置。3. An MRI apparatus comprising the RF coil according to claim 1 or 2.
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