本发明专利技术公开一种磁场线圈以及磁共振摄像装置，目的在于提供一种如下的ＲＦ线圈：在ＭＲＩ装置中，可以高效率且均匀地照射具有频率相互接近的２种磁共振频率的高频磁场，同时以高灵敏度且均匀的灵敏度分布接收具有频率相互接近的２种的磁共振信号。为此，将调谐的多个频率调整成位于构成ＲＦ线圈的各串联共振电路的各个共振频率之间。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及磁共振摄像(MRI: Magnetic Resonance Imaging ) 装置，特别是涉及在拍摄多个原子核素的核磁共振图像的MRI装置 中使用的磁场线围，特别是高频(RF)线闺。
技术介绍
MRI装置是使横穿检查对象的任意断面内的原子核产生磁共断装置。 一般使用氩i子^T 。H)的磁共振信号。一 ； 作为磁共振摄像法的一种的MRS (磁共振波镨法)或MRSI (磁 共振波镨成像)被用作测量生物体内的代谢状态的方法。这里，MRS 是指测量物质产生的磁共振信号的频率分布的方法，MRSI是指根据 具有频率分布的磁共振信号的某个特定的频率成分进行图像化的方 法。在这些摄像方法中，除了基于氢原子核CH)的磁共振信号的摄 像外，也对氟(19F)、磷(31 P)、钠(23Na)、碳(13C)等氢以 外的原子核的磁共振信号进行图像化。为了同时得到基于两种不同的 原子核的磁共振信号的图像，必须在照射激励原子核的高频磁场的同 时，使检测磁共振信号的RF线團调谐到2个原子核的磁共振信号的 频率(磁共振频率)。将这样的线團称为双调谐RF线圏。现有的双调谐RF线團包括如图20所示在线围的环内插入将电 感和电容并联连接的陷波电路的线围(例如参照专利文献l和非专利 文献1)。这些双调谐RF线團被假定使2个磁共振信号的频率相互 离开的例如iH和"P调谐，而不是在调谐的2个频率相互接近的情 况下使用。为了使用这些双调谐RF线闺实现相互接近的2个频率的 双调谐，必须使陷波电路中使用的电感的值为10nH以下，使电容的值在数百pF以上。具有较小值的电感在制造上困难，并且几乎没有 调整幅度，从而是不现实的。另一方面，具有较大值的电容在lMHz 以上时元件自身的高频损失不能忽视，导致RF线團的接收灵敏度降 低和发送效率降低。在2个磁共振频率相互接近的情况下使用的双调谐RF线围中， 包括使在各自的频率下共振的2个鞍形RF线圏相互正交地配置的 鞍形双调谐RF线團(参照图21);和使鸟笼形RF线團的电容值部 分地变化，从而在各自的频率下使线圏共振的双调谐RF线圏(例如 参照非专利文献2)。<formula>formula see original document page 17</formula>(式22)[表达式23(式23)利用在等价电路500中得到的上述关系，算出本实施方式的双调 谐环形线圏150各电容和电感的值。首先，确定串联共振电路41的共振频率fA。如上所述，在此， 第1共振频率&为120MHz、第2共振频率&为128MHz。因此，串 联共振电路41的共振频率fA根据(式l)确定为120MHz和128MHz 的中间。这里例如设为124MHz。然后决定串联共振电路41的电感的合成值LA。这里，例如使其 为典型的环形线圉的电感值lnH。因此，构成串联共振电路41的8 个电感19的值分别为125nH。然后，决定串联共振电路41的电容的合成值CA。这里， 一般情 况下，在串联共振电路中，其共振频率f。s与电感值L和电容值C具 有以下(式24)的关系。表达式24如果将该关系应用于串联共振电路41,则电容的合成值CA为 1.65pF。因此，构成串联共振电路41的7个电容29的值分别为11.6pF。 然后，决定串联共振电路42的共振频率fB和串联共振电路43 的共振频率fc。将它们决定为满足(式l)。此时，根据(式20)、(式21)、(式22)、(式23)求出的值决定为电感的值在10nH 到200nH之间，电容的值在10pF到200pF之间，以使得构成各自的 电感和电容的高频损失低、调整容易。图6 (a)中示出满足(式l) 的fB、 fc的频率区域。并且，图6 (b) 、 (c)中示出根据(式20)、(式21)求出的LB、 Lc落入可以实际制造、调整的10nH到200nH 之间的fB、 fc的频率区域。同样，图6 (d) 、 (e)中示出根据(式 22)、(式23)求出的Cb、 Cc落入高频损失比较小的10pF到200pF 之间的fB、 fc的频率区域。另外，图6 (f)中示出图6 (a) ~ (e)全部满足的fB、 fc的频率区域。只要是该区域内的fB、 fc的组合即可。这里例如设fB-93.6MHz, fc-156MHz。最后，利用如上决定的各共振频率&、 f2、 fA、 fB、 fc和LA、 CA， 根据(式20)、(式21)、(式22)、(式23)算出Lb、 Lc、 Cb、 Cc。其结果，LB=24.5nH、 Lc = 30.7nH、 CB = 42.6pF、 Cc-94.3pF。 这落入上述的电感和电容值的范围内。这样，本实施方式的双调谐环形线围150通过调整成LA=ljiH、 LB=24.5nH、 Lc-30.7nH、 CA=1.65pF 、 CB-42.6pF、 Cc = 94.3pF, 以3T下的氟的核磁共振频率120MHz以及3T下的氢原子核的核磁 共振频率128MHz这两个频率下共振，发送和接收氟和氢原子核的磁 共振信号。如上所述，本实施方式的双调谐环形线圏150调谐到频率相互接 近的2种磁共振频率，高效率且均匀地照射具有2种磁共振频率的高 频磁场，并且以高灵敏度且均匀的灵敏度分别来接收2种磁共振信号。 并且，不使用具有伴随高频损失的较大值的电容和具有调整困难的较小值的电感，而是利用具有现实值的电感和电容来实现频率相互接近的2种磁共振信号的收发。因此，可以减少由于电感或电容引起的高 频损失，提高针对频率相互接近的2种磁共振信号的RF线圏的接收 灵敏度和发送效率。另外，从上述结构可知，本实施方式的双调谐环形线團150没有 将与RF线團的信号检测无关的陷波电路配置在信号检测线團内。因 此，可以提高RF线團的灵敏度分布的均匀性，而不会由陷波电路扰 乱RF线團的灵敏度分布。并且，通过将本实施方式的双调谐环形线團150与检查对象103 贴紧配置，可以以高灵敏度检测出贴紧部分周边的磁共振信号。另外，在本实施例中，以设第l共振频率和第2共振频率的组合 为氟和氢原子核的核磁共振频率的情况为例进行了说明。但是，组合 不限于此。其中，最好是一个共振频率在另一共振频率的70%以内的 组合。例如考虑氟和氦(3He)、磷(31P)和锂(7Li)、氣(129Xe) 和钠(23Na)、氙(129Xe)和碳(13C)、钠(23 Na )和碳(13 C )、 氧(190)和氘(1H)等组合。当然，原子核的组合不限定于此。本实施方式的双调谐环形线團150的形状不限于上述形状。其等 价电路可要与等价电路500等同即可。例如，环形线圏1的部分可以具有鞍形线圏的形状。图7中示出 作为本实施方式的双调谐环形线围的变形例的双调谐鞍形线團151。 图中坐标9的z轴方向为静磁场方向。如该图所示，双调谐鞍形线闺 151将鞍形的环形线圏1的相对的2个环连接，使得沿同一方向产生 磁场，并且具有变形的形状，使得各环的面沿着圆柱的侧面。另外，例如环形线围1的部分可以具有蝶形线圏的形状。图8 中示出作为本实施方式的双调谐环形线围的变形例的双调谐蝶形线 围152。图中坐标9的z轴方向为静磁场方向。如该图所示本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种磁共振摄像装置的磁场线圈，其特征在于，具有：将电容插入到由导体构成的环形线圈中的第一串联共振电路；与上述第一串联共振电路并联连接的第１电路；和与上述第１电路并联连接的信号处理电路，其中，上述磁场线圈具有多个不同的共振频率；上述第１电路将具有电容和电感并且共振频率分别不同的多个串联共振电路并联连接；上述串联共振电路各自的共振频率也不同于上述第一串联共振电路的共振频率；上述磁场线圈的各共振频率被调整成在上述第一串联共振电路和上述串联共振电路各自的共振频率之间。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：大竹阳介，五月女悦久，平田宏司，尾藤良孝，
申请(专利权)人：株式会社日立制作所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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