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課題・解決手段

磁気共鳴イメージングシステムは、空間的かつ時間的に実質的に一定の主磁場を観察領域内に生成する主マグネット(20)を有する。磁場勾配コイル(30)が選択された磁場勾配を観察領域内の主磁場に与える。少なくとも1つのラジオ周波数コイル(44、44’、44”、144、154)が、印加されたラジオ周波数パルスによって誘起された磁気共鳴信号を検出するように配置されている。前記少なくとも1つのラジオ周波数コイルは基板(72)に配置されたラジオ周波数アンテナ(90)及び電子モジュール(78、78’)を有する。電子部品がラジオ周波数アンテナ(90)に電気的に接続されている。電子部品はラジオ周波数アンテナによって囲まれた中心領域(96)に実装されている。

概要

背景

磁気共鳴イメージングにおいては、興味ある領域に結合する十分なラジオ周波数信号を得るために表面受信コイルが用いられる。より大きな領域に興味があるときには、より大きな被覆率を実現するために複数の表面コイルを用いることができる。さらに、感度符号化(sensitivity encoding;SENSE)のような応用においては、コイル並列にして用いられ、それらが共有する興味ある領域を高められたデータ収集速度撮像する。

問題は1つの表面コイルに誘起されたラジオ周波数電流が隣接する表面コイルと結合し得ることにあり、得られた再現画像不自然な結果又はその他の劣化を生成するおそれがある。この問題に対処するため、コイルによって見たときの高出力インピーダンスをもたらすように整合回路を備えた前置増幅器が一般に用いられる。加えて、誘起電流をさらに抑制するためにラジオ周波数バラントラップ又はそれらと同様のものが組み込まれ得る。磁気共鳴イメージングの送信フェーズ中にコイルを磁気共鳴周波数からデチューンするために、一般に離調回路が各コイルに設けられる。付加的なモニター回路、安全インターロック回路、又はそれらと同様のものもまた、選択的に各表面コイルに結合される。例えば前置増幅器及び整合回路、ラジオ周波数トラップ、離調回路、モニター及び安全回路を含む全体の電子パッケージが一般に電子モジュール内に配置される。

最適操作のため、電子モジュールは表面コイルに近接して置かれるべきである。しかし、電子モジュールが撮像に悪影響を及ぼすおそれがある。例えば、相当量のラジオ周波数ノイズ又は干渉を発生する可能性がある電子部品がある。加えて、接地面、ラジオ周波数遮蔽体及びそれらと同様のものは、電子モジュール周辺の磁場を歪ませ、また、磁気共鳴信号へのコイルの感度を変化させる磁束のエクスパルション効果を生じるおそれがある。これら及びその他関連するもののため、電子モジュールは一般的に表面コイルの周辺から外側に転置されて置かれる。

電子モジュールのこのような転置配置は画質を改善するものの、表面コイル配列の設計を複雑化する。コイルとそれらの関連する電子機器との間のリード線カップリング及びクロストークを生じる更なる機会をもたらしてしまう。また、大きな表面コイル配列は大きな容積被覆率を実現する。SENSE等の並列イメージング技術では、コイルの大きな配列はより高いSENSEファクター、又は別の方法では、データ収集速度の高速化を可能とする。例えば、N>2かつM>2としたところの、N×M個のコイルの長方形配列等の大きな配列は、他の表面コイルによって完全に囲まれた内側コイルを有する。しかし、このような配列では、内側コイルをコイル周辺に配置された電子機器と接続するのは容易ではない。

概要

磁気共鳴イメージングシステムは、空間的かつ時間的に実質的に一定の主磁場を観察領域内に生成する主マグネット(20)を有する。磁場勾配コイル(30)が選択された磁場勾配を観察領域内の主磁場に与える。少なくとも1つのラジオ周波数コイル(44、44’、44”、144、154)が、印加されたラジオ周波数パルスによって誘起された磁気共鳴信号を検出するように配置されている。前記少なくとも1つのラジオ周波数コイルは基板(72)に配置されたラジオ周波数アンテナ(90)及び電子モジュール(78、78’)を有する。電子部品がラジオ周波数アンテナ(90)に電気的に接続されている。電子部品はラジオ周波数アンテナによって囲まれた中心領域(96)に実装されている。

目的

本発明は、上述の制約及びその他を解決した、改善されたコイル素子、並びにそれを用いた装置及び方法を提供することを目的とする。

効果

実績

技術文献被引用数
4件
牽制数
0件

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請求項1

基板;前記基板に配置されたラジオ周波数アンテナ;及び前記基板に配置され、前記ラジオ周波数アンテナと電気的に接続された電子モジュール;を有するラジオ周波数コイル

請求項2

請求項1に記載のラジオ周波数コイルであって:前記電子モジュールが前記基板の中心領域に配置され;且つ前記ラジオ周波数アンテナが、前記基板に配置され該基板の前記中心領域の外側にあって該中心領域を少なくとも部分的に囲んでいる導体を有する;ところのラジオ周波数コイル。

請求項3

請求項2に記載のラジオ周波数コイルであって、前記ラジオ周波数アンテナの前記導体が:前記基板の中心領域を実質的に囲んでいる少なくとも1つの導電ループであり、当該少なくとも1つの導電ループの端部が前記基板の中心領域に延びており且つ前記電子モジュールと接続しているところの導電ループ、を規定する前記基板に配置された導電膜を有する、ところのラジオ周波数コイル。

請求項4

請求項3に記載のラジオ周波数コイルであって、前記基板がフレキシブル電気絶縁材料を有する、ところのラジオ周波数コイル。

請求項5

請求項3に記載のラジオ周波数コイルであって、前記電子モジュールが:前記基板に配置されたプリント回路;及び該プリント回路を介して電気的に接続された1つ以上の個別回路部品;を有する、ところのラジオ周波数コイル。

請求項6

請求項2に記載のラジオ周波数コイルであって:前記基板と前記電子モジュールとの間に配置され前記電子モジュールと前記ラジオ周波数アンテナとの間の間隔を定めている少なくとも1つのスペーサ素子をさらに有するラジオ周波数コイル。

請求項7

請求項6に記載のラジオ周波数コイルであって、前記間隔が前記ラジオ周波数アンテナの横寸法の約5分の1以上である、ところのラジオ周波数コイル。

請求項8

請求項2に記載のラジオ周波数コイルであって、前記電子モジュールの横寸法が前記ラジオ周波数アンテナの横寸法の約5分の3以下である、ところのラジオ周波数コイル。

請求項9

請求項1に記載のラジオ周波数コイルであって、前記電子モジュールが:前記ラジオ周波数アンテナによって受信されたラジオ周波数信号を表す送信信号を送信する無線送信機を有する、ところのラジオ周波数コイル。

請求項10

請求項1に記載のラジオ周波数コイルであって、前記電子モジュールが:実体的なラジオ周波数干渉を発生する1つ以上のノイズの多い回路部品;実体的なラジオ周波数干渉を発生しない1つ以上のノイズの少ない回路部品;前記1つ以上のノイズの多い回路部品の周囲に配置されるが、前記1つ以上のノイズの少ない回路部品の周囲には配置されないラジオ周波数遮蔽体;を有する、ところのラジオ周波数コイル。

請求項11

請求項10に記載のラジオ周波数コイルであって:前記ラジオ周波数アンテナが前記基板の中心領域を囲むループを規定しており;且つ前記ラジオ周波数遮蔽体が前記基板の前記中心領域の実質的中心に配置されている;ところのラジオ周波数コイル。

請求項12

請求項1に記載のラジオ周波数コイルであって、前記電子モジュールが接地面を含まない、ところのラジオ周波数コイル。

請求項13

請求項1に記載のラジオ周波数コイルであって、前記電子モジュールのインダクタが、環状インダクタ、及び平衡巻線を有する管状インダクタで構成されるグループから選択されている、ところのラジオ周波数コイル。

請求項14

複数の請求項2に記載のラジオ周波数コイルであって、当該複数のラジオ周波数コイルの前記ラジオ周波数アンテナがコイル配列表面にかかるように配置された複数のラジオ周波数コイル、を有するラジオ周波数コイル配列。

請求項15

請求項14に記載のラジオ周波数コイル配列であって、前記コイル配列表面が非平面になるように、前記複数のラジオ周波数コイルの少なくとも幾つかのコイルの基板が、該複数のラジオ周波数コイルの他のコイルの基板に関して傾けられている、ところのラジオ周波数コイル配列。

請求項16

請求項14に記載のラジオ周波数コイル配列であって、前記複数のラジオ周波数コイルの少なくとも1つが該複数のラジオ周波数コイルの他のコイルによって完全に囲まれている、ところのラジオ周波数コイル配列。

請求項17

請求項14に記載のラジオ周波数コイル配列であって、前記複数のラジオ周波数コイルが、N>2且つM>2であるところのN×Mの配列状に配置されている、ところのラジオ周波数コイル配列。

請求項18

請求項14に記載のラジオ周波数コイル配列であって、前記複数のラジオ周波数コイルの少なくとも幾つかのコイルが共通基板共有している、ところのラジオ周波数コイル配列。

請求項19

時間的に実質的に一定の主磁場を観察領域内に生成する主マグネット;選択された磁場勾配を前記観察領域内の前記主磁場に与える磁場勾配コイル;ラジオ周波数パルスを前記観察領域に印加するための手段;及び印加された前記ラジオ周波数パルスによって誘起された磁気共鳴信号を検出するように配置された少なくとも1つの請求項1に記載のラジオ周波数コイル;を有する磁気共鳴イメージングシステム

請求項20

撮像被検体内に磁気共鳴励起する工程;及び1つ以上の請求項1に記載のラジオ周波数コイルであり、前記撮像被検体に近接する各々のコイルのラジオ周波数アンテナを備えるラジオ周波数コイル、を用いて磁気共鳴信号を受信する工程;を有する磁気共鳴イメージング方法

技術分野

0001

本発明は磁気共鳴技術に関する。本発明は特に磁気共鳴イメージングに用いられる表面コイル及び表面コイル配列に適用され、特にその用途を参照して述べられる。しかしながら、ラジオ周波数励起パルスの送信、及び磁気共鳴信号の受信に用いられるラジオ周波数コイルといったその他の型にも適用されるものである。

背景技術

0002

磁気共鳴イメージングにおいては、興味ある領域に結合する十分なラジオ周波数信号を得るために表面受信コイルが用いられる。より大きな領域に興味があるときには、より大きな被覆率を実現するために複数の表面コイルを用いることができる。さらに、感度符号化(sensitivity encoding;SENSE)のような応用においては、コイル並列にして用いられ、それらが共有する興味ある領域を高められたデータ収集速度撮像する。

0003

問題は1つの表面コイルに誘起されたラジオ周波数電流が隣接する表面コイルと結合し得ることにあり、得られた再現画像不自然な結果又はその他の劣化を生成するおそれがある。この問題に対処するため、コイルによって見たときの高出力インピーダンスをもたらすように整合回路を備えた前置増幅器が一般に用いられる。加えて、誘起電流をさらに抑制するためにラジオ周波数バラントラップ又はそれらと同様のものが組み込まれ得る。磁気共鳴イメージングの送信フェーズ中にコイルを磁気共鳴周波数からデチューンするために、一般に離調回路が各コイルに設けられる。付加的なモニター回路、安全インターロック回路、又はそれらと同様のものもまた、選択的に各表面コイルに結合される。例えば前置増幅器及び整合回路、ラジオ周波数トラップ、離調回路、モニター及び安全回路を含む全体の電子パッケージが一般に電子モジュール内に配置される。

0004

最適操作のため、電子モジュールは表面コイルに近接して置かれるべきである。しかし、電子モジュールが撮像に悪影響を及ぼすおそれがある。例えば、相当量のラジオ周波数ノイズ又は干渉を発生する可能性がある電子部品がある。加えて、接地面、ラジオ周波数遮蔽体及びそれらと同様のものは、電子モジュール周辺の磁場を歪ませ、また、磁気共鳴信号へのコイルの感度を変化させる磁束のエクスパルション効果を生じるおそれがある。これら及びその他関連するもののため、電子モジュールは一般的に表面コイルの周辺から外側に転置されて置かれる。

0005

電子モジュールのこのような転置配置は画質を改善するものの、表面コイル配列の設計を複雑化する。コイルとそれらの関連する電子機器との間のリード線カップリング及びクロストークを生じる更なる機会をもたらしてしまう。また、大きな表面コイル配列は大きな容積被覆率を実現する。SENSE等の並列イメージング技術では、コイルの大きな配列はより高いSENSEファクター、又は別の方法では、データ収集速度の高速化を可能とする。例えば、N>2かつM>2としたところの、N×M個のコイルの長方形配列等の大きな配列は、他の表面コイルによって完全に囲まれた内側コイルを有する。しかし、このような配列では、内側コイルをコイル周辺に配置された電子機器と接続するのは容易ではない。

発明が解決しようとする課題

0006

本発明は、上述の制約及びその他を解決した、改善されたコイル素子、並びにそれを用いた装置及び方法を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0007

本発明の一観点に従ったラジオ周波数コイルにおいては、ラジオ周波数アンテナ基板に配置されており、電子モジュールが前記基板に配置され、かつ前記ラジオ周波数アンテナと電気的に接続されている。

0008

本発明の他の観点に従ったラジオ周波数コイル配列においては、複数のラジオ周波数コイルが、当該複数のラジオ周波数コイルの前記ラジオ周波数アンテナがコイル配列表面にかかるように配置されている。各々のラジオ周波数コイルは基板、該基板に配置されたラジオ周波数アンテナ、及び前記基板の中心領域に配置され前記ラジオ周波数アンテナに電気的に接続された電子モジュールを有する。ラジオ周波数アンテナは、前記基板に配置され該基板の前記中心領域の外側にあって該中心領域を少なくとも部分的に囲んでいる導体を有する。

0009

本発明のさらに他の観点に従った磁気共鳴イメージングシステムにおいては、主マグネットが空間的かつ時間的に実質的に一定の主磁場を観察領域内に生成する。磁場勾配コイルが選択された磁場勾配を前記観察領域内の前記主磁場に与える。ラジオ周波数パルスを前記観察領域に印加するための手段が設けられている。少なくとも1つのラジオ周波数コイルが、印加された前記ラジオ周波数パルスによって誘起された磁気共鳴信号を検出するように配置されている。前記少なくとも1つのラジオ周波数コイルは、基板に配置されたラジオ周波数アンテナ、及び前記基板に配置された電子モジュールを有する。該電子モジュールは前記ラジオ周波数アンテナに電気的に接続されている。

0010

本発明のさらに他の観点に従った磁気共鳴イメージング方法においては、撮像被検体内に磁気共鳴励起される。磁気共鳴信号が、1以上のラジオ周波数コイルであり、各々のコイルが基板に配置されたラジオ周波数アンテナを備えているラジオ周波数コイル、及び、前記基板に配置され前記ラジオ周波数アンテナに電気的に接続された電子モジュールを用いて受信される。各コイルのラジオ周波数アンテナは撮像被検体に近接する。

発明の効果

0011

本発明の好ましい実施形態によれば、小型化が可能な磁気共鳴イメージングのための表面コイル、外部電気配線が削減された表面コイル配列、また、適応性が向上され構造化可能な3次元表面コイル配列構成が可能となる。

0012

以下の好ましい実施形態の詳細な記載により、多数のさらなる利点が明らかになるであろう。

0013

本発明は様々な部品及びその配置、並びに、様々な処理操作及びその編成の形態を取り得る。図面は、好ましい実施形態を例示する目的のためのものであり、本発明を限定するものと解釈されるものではない。

0014

図1を参照するに、磁気共鳴イメージングスキャナ10はハウジング12を有し、ハウジング12は一般的な円筒型スキャナボア14を定める。撮像被検体16はボア14の内部に配置される。主磁場コイル20がハウジング内部に置かれ、一般にスキャナボア14の中心軸22に沿って平行な方向の主磁場Boを生成する。主磁場コイル20は、抵抗性の主マグネットも用いられ得るが、典型的に冷凍シュラウド24内に置かれた超伝導コイルである。ハウジング12はまた、ボア14内に選択的に磁場勾配を生成する磁場勾配コイル30を収容あるいは支持する。ハウジング12は選択的に磁気共鳴を励起、且つ/或いは検出するラジオ周波数ボディコイル32をさらに収容あるいは支持する。ハウジング12は典型的にスキャナボア14を規定する表面的インナーライナー36を有する。

0015

ボア14の内側に配置された表面コイル配列40は複数の表面コイル44を含む。表面コイル配列40は並列して撮像するための受信機位相配列、SENSEイメージングのための感度符号化(SENSE)コイル、又はそれらと同様のものとして使用することができる。別の手法では、コイル44は撮像被検体16の異なる領域を撮像する。主磁場コイル20は主磁場Boを生成する。磁気共鳴イメージング(MRI制御器50は、磁場勾配コイル30に選択的にエネルギー供給するように磁場勾配制御器52を操作し、また、被検体16に選択的にラジオ周波数励磁パルス注入するように、ラジオ周波数コイル32又は表面コイル配列40に結合されたラジオ周波数(RF)送信機54を操作する。

0016

磁場勾配コイル30及びラジオ周波数コイル32を選択的に操作することにより、磁気共鳴が発生され、かつ、撮像被検体16の興味ある領域の少なくとも一部分で空間的に符号化される。勾配コイル30を介して選択された磁場勾配を与えることにより、デカルト軌道、複数の放射軌道、又は螺旋軌道等の選択されたk空間軌道横断される。あるいは、選択された磁場勾配の方向に沿った投影として撮像データを取得することもできる。撮像データを取得する間、磁気共鳴イメージング制御器50は、磁気共鳴(MRデータメモリー60に蓄積された磁気共鳴標本を取得するように、コイル配列40に結合されたラジオ周波数(RF)受信機56を操作する。

0017

撮像データは再構成プロセッサ62によって画像表現再構成される。k空間標本データの場合、フーリエ変換に基づく再構成アルゴリズムが用いられ得る。取得された磁気共鳴撮像データ形式次第で、フィルター処理した逆投影法に基づく再構成などの他の再構成アルゴリズムも用いられ得る。SENSE撮像データでは、再構成プロセッサ62は各コイルにより取得された撮像データから折り畳み(folded)画像を再構成し、折り畳み画像をコイルの感度パラメータとともに結合して折り畳まれていない再構成画像を作成する。

0018

再構成プロセッサ62によって生成された再構成画像は、画像メモリー64に記憶され、そして、ユーザインターフェース66に表示され、不揮発性メモリーに記憶され、ローカルイントラネット又はインターネット上に送信され、見られ、記憶され、操作され、或いはその他いろいろされ得る。ユーザインターフェース66により、放射線科医技師、又は磁気共鳴イメージングスキャナ10のその他のオペレータが、磁気共鳴イメージング手順を選択、変更及び実行するためにMRI制御器50と交信することが可能になる。

0019

引き続き図1と、さらに図2A及び2Bを参照するに、表面コイル配列40は複数の線形コイル配列70を有する。例示された実施形態では、各々の線形コイル配列70は共通基板72に組み立てられた表面コイル44を4個有している。例示の表面コイル配列40には8個の線形コイル配列70があるが、図1及び2Aの側面図ではその内4個のみが視認される。電気ケーブル束74、76(図1に図示され、図2Aにより詳細に図示されているが、図2Bでは省略されている)が電子モジュール78に接合されている。電子モジュール78は各表面コイル44の最上部に配置され、電力を供給し、コイル44により受信されたラジオ周波数信号に対応する信号を送信し、かつ、必要に応じてその他の、コイル44への入力及びコイル44からの出力を提供する。ケーブル束74、76と実質的に同様の2つのさらなるケーブル束(図示せず)が、側面図1及び2Aでは隠れている4個の線形コイル配列に接続されている。図1、2A及び2Bに例示の実施形態では、各々の線形コイル配列70は実質的に平面的であり、ヒンジ接続80が線形コイル配列70の長端面を接続し、図2Bに最もよく示されているように八角形の断面を有する一般的な円筒型コイル配列40を定めている。

0020

図3を参照するに、ラジオ周波数表面コイル44の1つがより詳細に示されている。図3は線形コイル配列70の末端の1つのコイルを示しており、切断端84は共通基板72が当該線形コイル配列70の他の表面コイルに向けて連続していることを図示している。共通基板72は一般的に平面状であるが、ある実施形態ではその面は弧を描くように曲げられる。銅またはその他の導電性材料導電膜が、基板72に配置された一般的な平面状の導電ループ90又は他の導体形状を定めている。この導電ループは磁気共鳴信号を受信するラジオ周波数アンテナとして機能する。1つの好適な製造手法では、銅被膜されたプラスチック又は他の絶縁材料の基板が、残存する銅被膜領域が基板72表面のアンテナループ90を規定するように、基板から銅膜を除去するようリソグラフィ処理される。線形コイル配列70の4つのコイルを規定するように、このようなリソグラフィを銅被膜された共通基板に適用することは容易である。

0021

電子モジュール78は基板72上でその基板の中心領域96に配置され、ラジオ周波数アンテナループ90は、中心領域96の外側にあって、かつ少なくとも部分的に中心領域96を囲んでいる。アンテナループ90の端部100中心領域96へと延びており、アンテナ90を電子モジュール78に電気的に接続している。一実施形態において、電子モジュール78は、ラジオ周波数アンテナ90の幅又はその他の横寸法(Wcoil)の約3/5、或いはそれより小さい幅又はその他の横寸法(Welec)を有する。電子モジュールは表面コイル44を操作するための、例えば整合回路を備える前置増幅器、電子共鳴離調回路、モニター回路、安全インターロック回路、ラジオ周波数トラップ若しくはバラン、電子電力配分回路又はそれらと同様のものなどの様々な電子部品を含む。

0022

電子モジュール78は接地面、及び/又は、実質的に磁束エクスパルジョンを生じるラジオ周波数遮蔽体を別個に収容する、或いは任意に含む。例え電子モジュールがラジオ周波数遮蔽体又は接地面の何れも含まないとしても、モジュール78に含まれる様々な電子部品が一般に幾らかの磁束エクスパルジョン効果を生じる。しかし、アンテナループ90はループ90で囲まれた全体のラジオ周波数の磁束を計測するため、中心領域96の磁場歪みはアンテナループ90で受信される磁気共鳴信号に限られた影響のみを有する。一例として、電子モジュールの横寸法(Welec)がアンテナ90の横寸法(Wcoil)の約1/2である場合、磁気共鳴信号に対するループ感度は10%未満しか低下しない。磁束エクスパルジョンの影響を最小化するため、電子モジュール78はアンテナ90で囲まれた中心領域96の中心に近付けて配置されるべきである。電子モジュール78はアンテナループ90の中心近くに配置されるべきである。

0023

一実施形態において、アンテナループ90は1つ以上の直列キャパシタ104、106又はその他のリアクタンス素子中断されており、それらの素子共鳴周波数チューニング直流電流遮断又はその他の効果を奏している。実質的に正方形の単一巻線のアンテナループ90が例示されているが、表面コイルは多重巻線のアンテナループ、円形若しくはその他の形状のアンテナループ、又はそれらと同様のものを含んでもよいことが認識される。さらに、完全なループ以外の、例えば中心領域96の周りに途中まで延びる1つ以上の導電性フィンガー等の、ラジオ周波数アンテナの接続形態を用いることも意図される。

0024

図4を参照するに、別の表面コイル44’は幾つかの点で表面コイル44と同様である。表面コイル44’もまたコイル配列40に使用するのに好適である。なお、表面コイル44’について述べるに際し、表面コイル44に関して変更のない構成要素には同一の参照符号を用いて標示する。一方、表面コイル44に関して変更された構成要素には対応するダッシュ付きの参照符号を用いて標示する。

0025

表面コイル44’では、基板72の中心領域96に直接構築された電子モジュール78’によって、別個に格納された電子モジュールが置換されている。電子モジュール78’はプリント回路配線110を有し、この配線110は、アンテナループ90を定めるリソグラフィの際に、或いは、別のリソグラフィ処理によって、リソグラフィで定められている。例えば環状インダクタ112、ラジオ周波数信号処理部品114及び送信回路116等の1つ以上の個別電子部品が基板72の中心領域96に配置され、プリント回路配線110によって相互接続されている。電子モジュール78、78’の何れにおいても、寄生磁場の発生を制限する環状インダクタ、平衡巻線を有する管状インダクタ、又はその他の型のインダクタを用いることが好ましい。

0026

状況に応じて、相当量で実体的なラジオ周波数ノイズ又は干渉を発生するような、例えばラジオ周波数信号処理部品114等の1以上の部品がラジオ周波数遮蔽体120内に格納される。インダクタ112及び送信回路116等のその他の部品であって、“静か”で実体的なラジオ周波数ノイズ又は干渉を発生しない部品は、ラジオ周波数遮蔽体120の外側に置かれる方が好適である。そうすることにより、ラジオ周波数遮蔽体120の大きさをノイズが多くて騒々しい回路部品を格納するのに充分な大きさまで小さくすることが可能になり、従って磁束のエクスパルジョンを低減することができる。

0027

また一方、その代わりに、電子モジュール78’の全体をラジオ周波数遮蔽体内に閉じ込めることも意図される。例えば、図3の表面コイル44において、電子モジュール78の別個のハウジングが、囲まれた電子部品のラジオ周波数遮蔽体としての役割も果たす。

0028

再び図4を参照するに、表面コイル44’は電気ケーブル束に取り付けられておらず、むしろ、表面コイル44’は電池124から電力を受け取って、受信した磁気共鳴信号に対応する信号を送信する。この送信には送信回路116によって操作される送信アンテナ126が用いられる。コイル44’からの磁気共鳴信号を無線送信するための好適な無線送信システムは米国特許第5245288号明細書に記載されている。当然ながら、その他の実施形態でも無線送信システムが使用可能であるし、図4の実施形態でもケーブル束が使用可能である。

0029

図5を参照するに、別の表面コイル44”は幾つかの点で図3の表面コイル44と同様である。表面コイル44”もまたコイル配列40に使用するのに好適である。なお、表面コイル44”について述べるに際し、表面コイル44に関して変更のない構成要素には同一の参照符号を用いて標示する。主として、電子モジュール78がスペーサ素子130によって基板72から離れるように間隔を設けられている点で、表面コイル44”は表面コイル44と異なっている。スペーサ130は電子モジュール78の面とラジオ周波数アンテナ90の面との間の間隔Dspcを規定する。好ましい一実施形態において、アンテナ90の横幅Wantの約1/5の間隔Dspcは、アンテナ90によって計測される磁気共鳴信号の歪みを大幅に低減するのに充分である。より大きな間隔は歪みのさらなる低減をもたらすが、表面コイル40の大きさ、従って間隔Dspcの大きさは、一般に、ボア14又はその他の空間的な制約によって律則される。

0030

図1、2A及び2Bに示された具体的なコイル配列40を参照して表面コイル44、44’、44”について述べてきたが、コイル44、44’、44”は単独でも使用可能であり、また、他の形態の配列内でも使用可能であることは認識されるところである。コイル配列40では、ヒンジ接続80の使用によって、あるコイル群44の平面基板72を他のコイル群44の平面基板に関して傾斜させることが可能になり、一般的な平面状の線形コイル配列70を用いながら湾曲した配列形状が得られている。湾曲した表面コイルを得る別の手法では、単一のコイル、又は複数のコイルから構成されるコイル配列が曲げられ或いは湾曲され得るように、フレキシブル基板72を利用することが意図される。

0031

図6を参照するに、線形コイル配列140は複数のラジオ周波数表面コイル144で構成されている。各々の表面コイル144は、例えば図3乃至5で示された表面コイル44、44’、44”の何れかに対応し得る。表面コイル144は共通基板を共有しておらず、むしろ、各コイル144がそれ自身の基板を有している。図示されるように、コイル144はコイル配列140内で部分的に重なっている。コイル144は重なるのではなく、その代わりに実質的に境を接していてもよく、コイル配列中で互いに離れて間隔を設けられていてもよい。加えて、コイル144の2次元配列が同様に、各コイル144がそれ自身の非共有基板を有するようにして構成され得ることが認識される。

0032

図7を参照するに、2次元コイル配列150は共通基板172を共有する長方形コイル154の3×4の配列を含んでいる。各々のコイル154は例えば図3乃至5で示された表面コイル44、44’、44”の何れかに対応し得る。プリント回路バス176、178、180が、一般にコイル154のアンテナループのリソグラフィ形成の際に、基板172にリソグラフィで定められる。プリント回路バス176、178、180はコイル配列150の縁部184からコイル154の電子モジュールへの電気的アクセスを提供する。プリント回路バス176、178、180は故に、図2Aに示されたコイル配列40の電気ケーブル束74、76を置換する。コイル配列150は平面状にされることができ、或いは基板172が可撓性のあるプラスチック又はその他のフレキシブル電気絶縁基板から成る場合には、コイル配列150は可撓性を有してもよい。後者の場合、表面コイル配列150は撮像被検体16の湾曲表面により一致するように曲げられてもよい。

0033

基板にリソグラフィでパターン形成された膜について述べてきたが、ここで述べてきた導電膜を形成するために、電気メッキ又はそれと同様のものを用いることも意図される。加えて、受信コイルについて述べてきたが、送信コイル配列も同様に構成することが可能である。さらに、表面コイルについて述べてきたが、小さな磁束反発断面で電子部品を配置すること、及び磁気共鳴受信コイルの受信コイルループの中心近傍に電子部品を配置することによって、ヘッドコイル及びその他のコイルも同様に組み込み電子部品で構成することができる。

0034

好ましい実施形態を参照して本発明について述べてきた。先述の詳細な記載を読んで理解した者が変更及び改変を想到することは明らかである。本発明は、添付の請求項又はそれに等価なものの範囲内に入る限りにおいて、そのような全ての変更及び改変を含むものとして解釈されるものである。

図面の簡単な説明

0035

一般的な円筒型のラジオ周波数表面コイル配列を用いた磁気共鳴イメージングシステムを示す図である。
図1の一般的な円筒型のラジオ周波数表面コイル配列の側面図である。
図1の一般的な円筒型のラジオ周波数表面コイル配列の端面図である。但し、ケーブルの束は図示されていない。
図1、2A及び2Bのラジオ周波数表面コイルの一実施形態を示す図である。
図1、2A及び2Bのラジオ周波数表面コイルの他の実施形態を示す図であり、電子モジュールがコイル基板に組み立てられている。
図1、2A及び2Bのラジオ周波数表面コイルのさらに他の実施形態を示す図であり、電子モジュールがスペーサ又はスタンドオフによって基板から分離されている。
コイルが部分的に重なっている線形コイル配列を示す図である。
コイルが共通基板を共有している3×4の長方形コイル配列を示す図であり、共通基板はコイル配列の縁部からコイルへの電気的アクセスを提供するプリント回路バスを有している。

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