專利名稱：磁共振成像裝置及射頻線圈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及磁共振成像(imaging)裝置及RF(Radio Frequency 射頻)線圈，特 別涉及將多個線圈元件(coil element)組合而形成的陣列線圈(arraycoil)中的去耦 (decoupling)。
背景技術(shù)：
以往，磁共振成像裝置是利用磁共振現(xiàn)象對被檢體內(nèi)進行圖像化的裝置，具有用 于檢測從被檢體發(fā)生的核磁共振信號的RF線圈。作為該RF線圈，近年來廣泛利用稱作“陣 列線圈”的結(jié)構(gòu)。陣列線圈是將多個線圈元件組合而形成的，能夠從由單一的線圈元件無法 覆蓋(cover)的大區(qū)域中檢測信號(例如，參照日本特開2007-21188號公報)。具體而言，陣列線圈由組合了多個線圈元件的線圈元件組形成。這里，作為線圈元 件，例如使用環(huán)形線圈(loop coil)或8字形線圈(也稱“鞍形線圈(saddle coil)”)等， 作為各線圈元件的配置，可以考慮各種模式(pattern)。圖14A 14D是用于說明以往的陣 列線圈的線圈元件組的幾何學配置的圖。圖14A表示使用三個環(huán)形線圈時的配置的一個例子。在該配置中，線圈元件組的 靈敏度相對于被檢體向深度方向變深且向左右方向變寬。另外SN比(Signal to Noise 信噪比)為普通程度。此外，圖14B表示使用一個環(huán)形線圈及一個8字形線圈時的配置的 一個例子。在該配置中，線圈元件組的靈敏度相對于被檢體向深度方向變深且向左右方向 變窄。另外，SN比在左右方向上中央良好。此外，圖14C表示使用四個環(huán)形線圈時的配置的一個例子。在該配置中，線圈元件 組的靈敏度相對于被檢體向深度方向稍微變淺且向左右方向變寬。另外，SN比為普通程度。 此外，圖14D表示使用三個環(huán)形線圈及一個8字形線圈時的配置的一個例子。在該配置中， 線圈元件組的靈敏度相對于被檢體向深度方向變深且向左右方向變寬。另外，SN比在左右 方向上左側(cè)及右側(cè)為普通程度，而中央極其好。如上所述，在組合多個線圈元件的情況下，線圈元件組的靈敏度及SN比因所組合 的線圈元件的種類及配置而不同。因此，在對每個攝像部位制作專用的陣列線圈的情況下， 需要選擇并使用適合攝像部位的線圈元件組。例如，在圖14A 14D所示的線圈元件組中，考慮分別在拍攝腹部時及拍攝脊椎 時，作為在被檢體的后背配置的線圈元件組而可兼用的線圈元件組。首先，在拍攝腹部時， 由于需要相對于被檢體在深度方向深且在左右方向?qū)挼臋z測靈敏度，因此適用圖14A或圖 14C所示的線圈元件組。另一方面，在拍攝脊椎時，由于需要相對于被檢體在左右方向上的中央的SN高，因此適用圖14B所示的線圈元件組。
因此，作為可在拍攝腹部時及拍攝脊椎時兼用的線圈元件組，可以考慮使用將圖 14A及圖14B的結(jié)構(gòu)兼?zhèn)涞膱D14D的線圈元件組。但是，在將圖14D所示的線圈元件組分別在拍攝腹部時及拍攝脊椎時作為在被檢 體的后背配置的線圈元件而兼用的情況下，存在難以實現(xiàn)線圈元件間的去耦的問題。具體而言，對于相鄰的環(huán)形線圈之間，使各個環(huán)形線圈的一部分重疊，并調(diào)整重疊 部分的面積的大小，從而能夠容易地實現(xiàn)去耦。另外，對于中央的環(huán)形線圈和8字形線圈之 間，由于環(huán)形線圈及8字形線圈分別產(chǎn)生的高頻磁場的總和為零，因此在構(gòu)造上能夠?qū)崿F(xiàn) 去華禹ο但是，對于兩側(cè)的環(huán)形線圈和8字形線圈之間，難以實現(xiàn)去耦。這是因為，即使將 環(huán)形線圈的一部分與8字形線圈的一部分重疊，但由于在裝置的構(gòu)造上能夠配置環(huán)形線圈 的左右方向的范圍受到限制，因此不能容易地調(diào)整重疊部分的面積。

發(fā)明內(nèi)容
有關(guān)本發(fā)明的一個方式的磁共振成像裝置，具備射頻(RF)線圈，具有線圈元件 組，該線圈元件組至少包含8字形線圈、配置在上述8字形線圈的中央的第一環(huán)形線圈、以 及一部分與上述第一環(huán)形線圈重疊的第二環(huán)形線圈；以及路徑切換部，對信號的傳輸路徑 進行切換，以通過上述第一環(huán)形線圈及上述第二環(huán)形線圈的組合、或上述8字形線圈及上 述第一環(huán)形線圈的組合，接收及/或發(fā)送該信號。此外，有關(guān)本發(fā)明的另一個方式的磁共振成像裝置，具備射頻線圈，至少具有種 類互不相同的兩個線圈元件；以及切換部，根據(jù)攝像條件，對信號的傳輸路徑進行切換，以 通過上述兩個線圈元件中的某一個或兩個，接收及/或發(fā)送該信號。此外，有關(guān)本發(fā)明的另一個方式的射頻線圈，具有線圈元件組，該線圈元件組至少 包含8字形線圈、配置在該8字形線圈的中央的第一環(huán)形線圈、以及一部分與該第一環(huán)形線 圈重疊的第二環(huán)形線圈，對信號的傳輸路徑進行切換，以通過上述第一環(huán)形線圈及上述第 二環(huán)形線圈的組合、或上述8字形線圈及上述第一環(huán)形線圈的組合來接收及/或發(fā)送信號。


圖1是表示本實施例1的MRI裝置的整體結(jié)構(gòu)的圖。圖2A及圖2B是用于說明圖1所示的接收用RF線圈的位置關(guān)系的圖。圖3是用于說明圖1所示的接收用RF線圈的結(jié)構(gòu)的圖。圖4是用于說明圖3所示的線圈元件組的配置的圖。圖5是用于說明圖4所示的線圈元件組的結(jié)構(gòu)的圖。圖6是用于說明本實施例1的線圈元件組的各線圈元件及接收部的接收路徑的 圖。圖7是表示本實施例1的路徑切換控制部的接收路徑切換順序的流程圖 (flowchart) 0圖8是表示本實施例1的拍攝腹部時的接收路徑的狀態(tài)的圖。圖9是表示本實施例1的拍攝脊椎時的接收路徑的狀態(tài)的圖。
圖10是用于說明本實施例2的線圈元件組的各線圈元件及接收部的接收路徑的 圖。圖11是表示本實施例2的路徑切換控制部的接收路徑切換順序的流程圖。圖12是表示本實施例2的拍攝腹部時的接收路徑的狀態(tài)的圖。
圖13是表示本實施例2的拍攝脊椎時的接收路徑的狀態(tài)的圖。圖14A 14D是用于說明以往的線圈陣列的線圈元件組的幾何學配置的圖。
具體實施例方式
以下，根據(jù)附圖詳細說明本發(fā)明的磁共振成像裝置及RF (RadioFrequency 射 頻)線圈的實施例。另外，在以下所示的實施例中，以拍攝腹部或脊椎的情況為中心進行 說明。此外，在以下所示的實施例中，將磁共振成像裝置稱作“MRI (Magnetic Resonance Imaging)裝置”，將核磁共振信號稱作 “(NMR(Nuclear Magnetic Resonance)信號”。首先，對本實施例1的MRI裝置的整體結(jié)構(gòu)進行說明。圖1是表示本實施例1的 MRI裝置100的整體結(jié)構(gòu)的圖。如圖1所示，MRI裝置100具備靜磁場磁鐵1、傾斜磁場線 圈2、傾斜磁場電源3、診視床4、診視床控制部5、發(fā)送用RF(Radic) Frequency 射頻)線圈 6、發(fā)送部7、接受用RF線圈8a及Sb、接收部9、順序(sequence)控制部10以及計算機系統(tǒng) 20。靜磁場磁鐵1形成為中空的圓筒形狀，在內(nèi)部空間產(chǎn)生均勻的靜磁場。作為該靜 磁場磁鐵1，例如使用永磁鐵、超導(dǎo)磁鐵等。傾斜磁場線圈2形成為中空的圓筒形狀，配置在靜磁場磁鐵1的內(nèi)側(cè)。該傾斜磁 場線圈2由對應(yīng)于相互正交的X、Y、Z各軸的三個線圈組合而形成。這三個線圈通過從傾斜 磁場電源3分別接受電流供給，而沿著X、Y、Z各軸產(chǎn)生磁場強度變化的傾斜磁場。由該傾斜磁場線圈2產(chǎn)生的X、Y、Z各軸的傾斜磁場例如分別對應(yīng)于讀出 (readout)用傾斜磁場Gr、相位編碼(encode)用傾斜磁場Ge以及切片(slice)選擇用傾 斜磁場Gs。讀出用傾斜磁場Gr用于使NMR信號的頻率相應(yīng)于空間位置變化。相位編碼用 傾斜磁場Ge用于使NMR信號的相位相應(yīng)于空間位置變化。切片選擇用傾斜磁場Gs用于任 意決定攝像截面。傾斜磁場電源3對傾斜磁場線圈2供給電流。診視床4具有載置被檢體P的頂板 4a，根據(jù)診視床控制部5的控制，在載置了被檢體P的狀態(tài)下將頂板4a插入到傾斜磁場線 圈2的空洞(攝像口)內(nèi)。通常，該診視床4設(shè)置成長度方向與靜磁場磁鐵1的中心軸平 行。診視床控制部5根據(jù)控制部26的控制，驅(qū)動診視床4并將頂板4a向長度方向及上下 方向移動。發(fā)送用RF線圈6配置在傾斜磁場線圈2的內(nèi)側(cè)，從發(fā)送部7接受高頻脈沖(pul se) 的供給而產(chǎn)生高頻磁場。發(fā)送部7將對應(yīng)于拉莫爾(Larmor)頻率的高頻脈沖發(fā)送給發(fā)送 用RF線圈6。接收用RF線圈8a及8b配置在傾斜磁場線圈2的內(nèi)側(cè)，接收由于發(fā)送用RF線圈 6產(chǎn)生的高頻磁場的影響而從被檢體P放射的NMR信號。這里，接收用RF線圈8a及8b分 別是將多個線圈元件進行組合而形成的陣列線圈。另外，接收用RF線圈8a是安裝在被檢 體的腹側(cè)的腹部用線圈，接收用RF線圈8b是安裝在被檢體的背側(cè)的脊椎用線圈，可以同時使用該接收用RF線圈8a及8b。圖2A及2B是用于說明圖1所示的接收用RF線圈8a及8b的位置關(guān)系的圖。圖 2A表示拍攝腹部時的接收用RF線圈8a及8b的位置關(guān)系。此外，圖2B表示拍攝脊椎時的 接收用RF線圈8b的位置關(guān)系。如圖2A所示，在拍攝腹部時，在向上仰著放置的被檢體P的腹側(cè)(上側(cè))裝上接 收用RF線圈8a，在背側(cè)(下側(cè))裝上接收用RF線圈8b。另外，如圖2B所示，在拍攝脊椎 時，在向上仰著放置的被檢體P的背側(cè)裝上接收用RF線圈8b。如此，接收用RF線圈8b在 分別拍攝腹部時及拍攝脊椎時，作為在被檢體P的后背配置的線圈而被兼用。 返回圖1，接收部9根據(jù)從接收用RF線圈8a及8b輸出的NMR信號，生成數(shù)字信號 的原始數(shù)據(jù)，并將生成的原始數(shù)據(jù)發(fā)送給順序控制部10。另外，接收部9具有用于傳輸NMR 信號及原始數(shù)據(jù)的多個接收路徑。通過適當?shù)厍袚Q該接收路徑，能夠?qū)⒔邮沼肦F線圈8a 及8b所具有的線圈元件的組合根據(jù)用途來切換。順序控制部10根據(jù)從計算機系統(tǒng)20發(fā)送的順序執(zhí)行數(shù)據(jù)，來驅(qū)動傾斜磁場電源 3、發(fā)送部7及接收部9，從而進行被檢體P的掃描(scan)。并且，如果作為進行了掃描的結(jié) 果而從接收部9發(fā)送原始數(shù)據(jù)，則順序控制部10將其k空間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給計算機系統(tǒng)20。這里，“順序執(zhí)行數(shù)據(jù)”是用于根據(jù)規(guī)定的順序執(zhí)行攝像的數(shù)據(jù)。即，順序執(zhí)行數(shù)據(jù) 是定義傾斜磁場電源3向傾斜磁場線圈2供給的電源的強度及供給電源的定時(timing)、 發(fā)送部7發(fā)送給發(fā)送用RF線圈6的RF信號的強度及發(fā)送RF信號的定時、以及接收部9檢 測NMR信號的定時等的數(shù)據(jù)。計算機系統(tǒng)20進行MRI裝置100的整體控制、數(shù)據(jù)收集、圖像重建等。該計算機 系統(tǒng)20特別具有接口(interface)部21、圖像重建部22、存儲部23、輸入部24、顯示部25 以及控制部26。接口部21控制與順序控制部10之間交換的各種信號的輸入輸出。例如，該接口 部21對順序控制部10發(fā)送順序執(zhí)行數(shù)據(jù)，或從順序控制部10接收原始數(shù)據(jù)。這里，由接口部21接收到的原始數(shù)據(jù)被保存到存儲部23，作為通過由傾斜磁場 線圈2產(chǎn)生的切片選擇用傾斜磁場Gs、相位編碼用傾斜磁場Ge及讀出用傾斜磁場Gr，與 SE (Slice Encode 切片編碼)方向、PE (PhaseEncode 相位編碼)方向及 R0(Read Out 讀 出)方向的空間頻率的信息建立了對應(yīng)的k空間數(shù)據(jù)。圖像重建部22對于存儲在存儲部23中的k空間數(shù)據(jù)，實施傅里葉(Fourier)變 換等重建處理，從而生成被檢體內(nèi)P的期望核自旋的頻譜數(shù)據(jù)(spectrum data)或圖像數(shù) 據(jù)。存儲部23對于每個被檢體P存儲由接口部21接收到的原始數(shù)據(jù)(k空間數(shù)據(jù)) 及由圖像重建部22生成的圖像數(shù)據(jù)等。輸入部24接受來自操作者的各種指示及信息輸入。作為該輸入部24，適當使用鼠 標(mouse)或跟蹤球(trackball)等指示設(shè)備(pointing device)、模式(mode)切換開關(guān) (switch)等選擇設(shè)備或鍵盤(keyboard)等輸入設(shè)備。顯示部25根據(jù)控制部26的控制，顯示頻譜數(shù)據(jù)或圖像數(shù)據(jù)等各種信息。作為該 顯示部25，適當使用液晶顯示器等顯示設(shè)備。 控制部26控制MRI裝置100整體。具體而言，控制部26具有未圖示的CPU (CentralProcessing Unit:中央處理單元)及存儲器等，根據(jù)來自操作者的指示執(zhí)行各種程序 (program)，由此控制上述的各部的動作。并且，控制部26特別具有攝像條件設(shè)定部26a及 路徑切換控制部26b。
攝像條件設(shè)定部26a根據(jù)操作者經(jīng)由輸入部24輸入的信息，設(shè)定攝像條件。這里 設(shè)定的攝像條件包含成為攝像的對象的部位即攝像部位。路徑切換控制部26a根據(jù)由攝像 條件設(shè)定部26a設(shè)定的攝像條件，切換接收部9的接收路徑。以上，說明了本實施例1的MRI裝置100的整體結(jié)構(gòu)。根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，在本實施 例1中，在拍攝腹部時及拍攝脊椎時兼用的接收用RF線圈8b構(gòu)成為具有線圈元件組，該線 圈元件組至少包含8字形線圈(也稱作“鞍形線圈(saddle coil) ”)、配置在該8字形線圈 的中央的第一環(huán)形線圈、以及一部分與第一環(huán)形線圈重疊的第二環(huán)形線圈。此外，控制部26的路徑切換控制部26b切換接收部9的接收路徑，以通過第一環(huán) 形線圈及第二環(huán)形線圈的組合或8字形線圈及第一環(huán)形線圈的組合來接收信號。由此，在 本實施例1中，在具有將RF線圈所具有的線圈元件的組合根據(jù)用途來切換的功能的情況 下，也能夠容易地實現(xiàn)各線圈元件間的去耦。以下，對上述的接收用RF線圈Sb、接收部9以及路徑切換控制部26b的功能進行 詳細說明。首先，對接收用RF線圈8b的結(jié)構(gòu)進行說明。圖3是用于說明圖1所示的接收用 RF線圈8b的結(jié)構(gòu)的圖。如圖3所示，接收用RF線圈8b具體具有線圈元件組Gl及G2。這里，線圈元件組Gl及G2以形成兩個列的方式、相對于被檢體P在體軸方向排列 而配置。另外，在本實施例1中，對接收用RF線圈8b具有兩列線圈元件組的情況進行說明， 但線圈元件組的數(shù)量不限于此。以下，對圖3所示的線圈元件組Gl及G2的配置進行說明。圖4是用于說明圖3 所示的線圈元件組Gl及G2的配置的圖。如圖4所示，各線圈元件組所包含的環(huán)形線圈及 8字形線圈分別相對于被檢體P在左右方向排列而配置。接著，對圖4所示的線圈元件組Gl及G2的結(jié)構(gòu)進行說明。另外，圖4所示的線圈 元件組Gl及G2都具有相同的結(jié)構(gòu)，因此這里以線圈元件組Gl為例進行說明。圖5是用于 說明圖4所示的線圈元件Gl的結(jié)構(gòu)的圖。如圖5所示，線圈元件組Gl具有8字形線圈E、 環(huán)線線圈L1、L2及L3。這里，環(huán)形線圈Ll配置在8字形線圈E的中央。這樣，通過將環(huán)形線圈Ll配置在 8字形線圈E的中央，實現(xiàn)8字形線圈E與環(huán)形線圈Ll之間的去耦。此外，環(huán)形線圈L2及L3分別配置成一部分與環(huán)形線圈Ll重疊。這樣，通過使環(huán) 形線圈L2及L3的一部分與環(huán)形線圈Ll重疊，分別實現(xiàn)環(huán)形線圈Ll及L2之間的去耦以及 環(huán)形線圈Ll及L3之間的去耦。另外，在本實施例1中，對線圈元件組Gl及G2分別具有三個環(huán)形線圈及一個8字 形線圈的情況進行說明，但環(huán)形線圈及8字形線圈的數(shù)量不限于此。例如，可以使用兩個以 上的8字形線圈，也可以使用四個以上的環(huán)形線圈。即，在從多個線圈中選擇并組合了幾個 線圈的情況下，只要各線圈配置成至少能夠獲得兩個實現(xiàn)了去耦的線圈組合，線圈的數(shù)量 不管幾個都可以。下面，對本實施例1的線圈元件組Gl的各線圈元件及接收部9的接收路徑進行說明。圖6是用于說明本實施例1的線圈元件組G1的各線圈元件及接收部9的接收路徑的 圖。另外，圖6示出了接收部9所具有的多個接收路徑中的與線圈元件組G1連接的三個接 收路徑9 (接收系統(tǒng)chl、ch2以及ch3)。如圖6所示，在8字形線圈E、環(huán)形線圈LI、L2及L3的各線圈元件中分別設(shè)有調(diào) 諧(timing)/匹配(matching)電路以及跳陷(trap)電路。調(diào)諧/匹配電路對各線圈元件 的諧振頻率及阻抗(impedance)進行調(diào)節(jié)，以使得容易接收NMR信號。跳陷電路具有PIN(P-intrinsic-N) 二極管(diode)及電容器(condenser)等電 路元件，在驅(qū)動時使線圈元件成為高阻抗。通過驅(qū)動該跳陷電路，能夠控制為在線圈元件中 不流過電流。此外，在各調(diào)諧/匹配電路的輸出側(cè)連接有對由線圈元件接收到的NMR信號進行 放大的放大器。并且，在各放大器的輸出側(cè)分別設(shè)有用于切換NMR信號的接收路徑的開關(guān) SW11及SW12。這些放大器、開關(guān)SW11及SW12例如安裝在接收用RF線圈8b或接收部9等 中。具體而言，從8字形線圈E接收信號的放大器(amplifier)的輸出側(cè)、以及從環(huán)形 線圈L2接收信號的放大器的輸出側(cè)分別經(jīng)由開關(guān)SW11，與接收系統(tǒng)chl連接。此外，從環(huán) 形線圈L1接收信號的放大器的輸出側(cè)直接與接收系統(tǒng)ch2連接。此外，從環(huán)形線圈L3接 收信號的放大器的輸出側(cè)經(jīng)由開關(guān)SW12，與接收系統(tǒng)ch3連接。這里，開關(guān)SW11可進行切換，以使8字形線圈E或環(huán)形線圈L2中的任一個和接收 系統(tǒng)chl為導(dǎo)通狀態(tài)。此外，開關(guān)SW12能夠?qū)h(huán)形線圈L3和接收系統(tǒng)ch3切換為導(dǎo)通狀 態(tài)或非導(dǎo)通狀態(tài)。即，通過適當控制這些開關(guān)SW11及SW12，能夠?qū)⒔邮沼肦F線圈8a即8b 所具有的線圈元件的組合根據(jù)用途進行切換。下面，對本實施例1的路徑切換控制部26b的接收路徑切換順序進行說明。圖7 是表示本實施例1的路徑切換控制部26b的接收路徑切換順序的流程圖。另外，圖8是表 示本實施例1的拍攝腹部時的接收路徑的狀態(tài)的圖。圖9是表示本實施例1的拍攝脊椎時 的接收路徑的狀態(tài)的圖。如圖7所示，在接收NMR信號時，路徑切換控制部26b首先根據(jù)由攝像條件設(shè)定部 26a設(shè)定的攝像條件，檢測作為在拍攝中使用的RF線圈、是否選擇了接收用RF線圈8a及 8b兩者。并且，在選擇了兩者的情況下，路徑切換控制部26b判斷為拍攝腹部(步驟S101， 是)，將開關(guān)SW11切換到環(huán)形線圈L2側(cè)(步驟S102)。此外，路徑切換控制部26b將開關(guān) SW12切換到環(huán)形線圈L3側(cè)(步驟S103)。進而，路徑切換控制部26b驅(qū)動8字形線圈E的 跳陷電路(步驟S104)。由此，如圖8所示，環(huán)形線圈L2和接收系統(tǒng)chl經(jīng)由開關(guān)SW11成為導(dǎo)通狀態(tài)，環(huán) 形線圈L1和接收系統(tǒng)ch2成為導(dǎo)通狀態(tài)，環(huán)形線圈L3和接收系統(tǒng)ch3經(jīng)由開關(guān)SW12成為 導(dǎo)通狀態(tài)。進而，通過8字形線圈E的跳陷電路，在8字形線圈E中不流過電流。其結(jié)果， 由環(huán)形線圈LI、L2及L3的組合來接收NMR信號。另一方面，在僅選擇了接收用RF線圈8b的情況下，路徑切換控制部26b判斷為拍 攝脊椎(步驟S105，是)，將開關(guān)SW11切換到8字形線圈E側(cè)(步驟S106)。此外，路徑切 換控制部26b將開關(guān)SW12從環(huán)形線圈L3側(cè)切斷(步驟S107)。進而，路徑切換控制部26b驅(qū)動環(huán)形線圈L2及L3的跳陷電路(步驟S108)。由此，如圖9所示，8字形線圈E和接收系統(tǒng)chl通過開關(guān)SW11成為導(dǎo)通狀態(tài)，環(huán) 形線圈L1和接收系統(tǒng)ch2成為導(dǎo)通狀態(tài)。并且，通過環(huán)形線圈L2及L3各自的跳陷電路， 在環(huán)形線圈L2及L3中不流過電流。其結(jié)果，由8字形線圈E及環(huán)形線圈L1的組合來接收 NMR信號。另外，路徑切換控制部26b經(jīng)由控制線對各開關(guān)及各跳陷電路發(fā)送控制信號，從 而控制各開關(guān)及各跳陷電路的驅(qū)動，但對于以相同定時驅(qū)動的開關(guān)及跳陷電路，能夠共用 控制線。具體而言，如圖7的步驟S102 S104所示，將開關(guān)SW11切換到環(huán)形線圈L2側(cè)的 定時、將開關(guān)SW12切換到環(huán)形線圈L3側(cè)的定時以及驅(qū)動8字形線圈E的跳陷電路的定時 分別相同，因此能夠共用用于控制這些的控制線。同樣，如步驟S106 S108所示，將開關(guān)SW11切換到8字形線圈E側(cè)的定時、將開 關(guān)SW12從環(huán)形線圈L3側(cè)分離的定時以及驅(qū)動環(huán)形線圈L2及L3的跳陷電路的定時也相同， 因此也能夠共用這些的控制線。并且，在發(fā)送用RF線圈6產(chǎn)生高頻磁場時，需要控制為在 接收用RF線圈8b所具有的所有的線圈元件中都不流過電流，因此需要同時驅(qū)動各跳陷電 路。即，如果至少有三根控制線，則可以控制一個線圈元件組。如上所述，在本實施例1中，在拍攝腹部時及拍攝脊椎時兼用的接收用RF線圈8b 具有包含8字形線圈E、配置在8字形線圈E的中央的環(huán)形線圈L1、以及一部分與環(huán)形線圈 L1重疊的環(huán)形線圈L2及L3的線圈元件組。并且，控制部26的路徑切換控制部26b切換接 收部9的接收路徑，以通過環(huán)形線圈LI、L2及L3的組合或8字形線圈E及環(huán)形線圈L1的 組合來接收信號。因此，在具有將RF線圈所具有的線圈元件的組合根據(jù)用途來切換的功能 的情況下，也能夠容易地實現(xiàn)各線圈元件之間的去耦。另外，在以往的MRI裝置中，有的具有使通過多個線圈元件來接收的信號的相位 變化并合成的合成電路。本發(fā)明同樣可以應(yīng)用于這種MRI裝置。因此，在實施例2中，對將 本發(fā)明應(yīng)用于在接收部中具有合成電路的MRI裝置的情況進行說明。另外，本實施例2的MRI裝置具有基本上與在實施例1中說明的MRI裝置100相 同的結(jié)構(gòu)，只是接收部9的接收路徑的結(jié)構(gòu)不同。因此，這里對本實施例2的線圈元件組G1 的各線圈元件及接收部9的接收路徑、以及本實施例1的路徑切換控制部26b的接收路徑 切換順序進行說明。首先，對本實施例2的線圈元件組G1的各線圈元件及接收部9的接收路徑進行說 明。圖10是用于說明本實施例2的線圈元件組G1的各線圈元件及接收部9的接收路徑的 圖。另外，圖10示出了接收部9所具有的多個接收路徑中與線圈元件組G1連接的三個接 收路徑(接收系統(tǒng)chl、ch2以及ch3)。如圖10所示，在8字形線圈E、環(huán)形線圈L1、L2及L3的各線圈元件分別設(shè)有調(diào)諧 /匹配電路及跳陷電路。調(diào)諧/匹配電路調(diào)節(jié)各線圈元件的諧振頻率及阻抗，以使得容易接 收NMR信號。跳陷電路具有PIN(P-intrinSiC-N) 二極管及電容器等電路元件，在驅(qū)動時使線 圈元件成為高阻抗。通過驅(qū)動該跳陷電路，能夠控制為在線圈元件中不流過電流。此外，在各調(diào)諧/匹配電路的輸出側(cè)，連接有對通過線圈元件接收到的NMR信號進 行放大的放大器。并且，在各放大器的輸出側(cè)分別設(shè)有用于切換NMR信號的接收路徑的開
10關(guān)SW21、SW22及SW23以及合成電路SC。這些放大器、開關(guān)SW21、SW22、SW23以及合成電路 SC安裝在接收用RF線圈8b或接收部9等中。具體而言，從8字形線圈E接收信號的放大器的輸出側(cè)經(jīng)由開關(guān)SW21而與接收系 統(tǒng)chl連接。此外，從環(huán)形線圈L1接收信號的放大器的輸出側(cè)經(jīng)由開關(guān)SW22分別與合成 電路SC及開關(guān)SW23連接。此外，從環(huán)形線圈L2接收信號的放大器的輸出側(cè)及從環(huán)形線圈 L3接收信號的放大器的輸出側(cè)分別直接與合成電路SC連接。此外，合成電路SC的輸出側(cè) 分支為三個路徑，第一個路徑經(jīng)由開關(guān)SW21與接收系統(tǒng)chl連接，第二個路徑直接與接收 系統(tǒng)ch2連接，第三個路徑經(jīng)由開關(guān)SW23與接收系統(tǒng)ch3連接。這里，開關(guān)SW21可進行切換，以使8字形線圈E或合成電路SC中的任一個和接收 系統(tǒng)chl為導(dǎo)通狀態(tài)。此外，開關(guān)SW22可以將環(huán)形線圈L1和合成電路SC切換為導(dǎo)通狀態(tài) 或非導(dǎo)通狀態(tài)。此外，開關(guān)SW23可以將合成電路SC和接收系統(tǒng)ch3切換為導(dǎo)通狀態(tài)或非 導(dǎo)通狀態(tài)。即，通過適當控制開關(guān)SW21、SW22及SW23，能夠?qū)⒔邮沼肦F線圈8a及8b所具 有的線圈元件的組合根據(jù)用途來切換。下面，對本實施例2的路徑切換控制部26b的接收路徑切換順序進行說明。圖11 是表示本實施例2的路徑切換控制部26b的接收路徑切換順序的流程圖。此外，圖12是表 示本實施例2的拍攝腹部時的接收路徑的狀態(tài)的圖，圖13是表示本實施例2的拍攝脊椎時 的接收路徑的狀態(tài)的圖。如圖11所示，在接收NMR信號時，路徑切換控制部26b首先根據(jù)由攝像條件設(shè)定 部26a設(shè)定的攝像條件，檢測作為在拍攝中使用的RF線圈是否選擇了接收用RF線圈8a及 8b兩者。并且，在選擇了兩者的情況下，路徑切換控制部26b判斷為拍攝腹部(步驟S201， 是)，將開關(guān)SW21切換到合成電路SC側(cè)(步驟S202)。此外，路徑切換控制部26b將開關(guān) SW22切換到合成電路SC側(cè)(步驟S203)。此外，路徑切換控制部26b將開關(guān)SW23切換到合 成電路SC側(cè)(步驟S204)。并且，路徑切換控制部26b驅(qū)動8字形線圈E的跳陷電路(步 驟 S205)。由此，如圖12所示，各個環(huán)形線圈LI、L2、L3和合成電路SC成為導(dǎo)通狀態(tài)，合成 電路SC和各個接收系統(tǒng)chl、ch2及ch3成為導(dǎo)通狀態(tài)。并且，通過8字形線圈E的跳陷電 路，在8字形線圈E中不流過電流。其結(jié)果，通過環(huán)形線圈LI、L2及L3的組合來接收NMR信號。另一方面，在僅選擇了接收用RF線圈8b的情況下，路徑切換控制部26b判斷為拍 攝脊椎(步驟S206，是)，將開關(guān)SW21切換到8字形線圈E側(cè)(步驟S207)。此外，路徑切 換控制部26b將開關(guān)SW22切換到開關(guān)SW23側(cè)(步驟S208)。此外，路徑切換控制部26b將 開關(guān)SW23切換到開關(guān)SW22側(cè)(步驟S209)。并且，路徑切換控制部26b驅(qū)動環(huán)形線圈L2 及L3的跳陷電路(步驟S210)。由此，如圖13所示，8字形線圈E和接收系統(tǒng)chl經(jīng)由開關(guān)SW21成為導(dǎo)通狀態(tài)，環(huán) 形線圈L1和接收系統(tǒng)ch3經(jīng)由開關(guān)SW22及SW23成為導(dǎo)通狀態(tài)。并且，通過各個環(huán)形線圈 L2及L3的跳陷電路，在環(huán)形線圈L2及L3中不流過電流。其結(jié)果，通過8字形線圈E及環(huán) 形線圈L1的組合來接收NMR信號。如上所述，在本實施例2中與實施例1同樣，在拍攝腹部時及拍攝脊椎時兼用的接收用RF線圈8b具有包含8字形線圈E、配置在8字形線圈E的中央的環(huán)形線圈L1、以及一 部分與環(huán)形線圈L1重疊的環(huán)形線圈L2及L3的線圈元件組。并且，控制部26的路徑切換 控制部26b切換接收部9的接收路徑，以通過環(huán)形線圈L1、L2及L3的組合或8字形線圈E 及環(huán)形線圈L1的組合來接收信號。因此，在具有將通過多個線圈元件接收的信號進行合成 的合成電路的情況下，也能夠容易地實現(xiàn)各線圈元件之間的去耦。另外，在上述實施例中，MRI裝置100具備能夠與接收用RF線圈8b同時使用的接 收用RF線圈8a。因此，能夠通過使用兩個接收用RF線圈來拍攝大的攝像區(qū)域。此外，在上述實施例中，路徑切換控制部26b根據(jù)由操作者設(shè)定的攝像條件，檢測 接收用RF線圈8a及8b是否同時被使用，并根據(jù)檢測的結(jié)果來切換接收路徑。因此，能夠 自動切換拍攝中使用的線圈元件的組合。另外，作為這里所說的根據(jù)攝像條件來檢測接收用RF線圈8a及8b是否同時被使 用的方法，可以舉出幾個例子。例如有對于在設(shè)定攝像條件時選擇的每個攝像順序，預(yù)先決 定在執(zhí)行各順序時使用的接收RF線圈的情況。在該情況下，路徑切換控制部26b在與操作 者選擇的攝像順序?qū)?yīng)的接收RF線圈中包含腹部攝像用線圈及脊椎攝像用線圈兩者時， 判斷為拍攝腹部。此外，路徑切換控制部26b在與選擇的攝像順序?qū)?yīng)的接收RF線圈中不 包含腹部攝像用線圈而僅包含脊椎攝像用線圈時，判斷為拍攝脊椎。此外，例如，MRI裝置100有時作為用于設(shè)定攝像條件的功能之一而具備用于使操 作者選擇拍攝中使用的接收RF線圈的功能(例如，接收RF線圈選擇用GUI (圖形用戶界 面)等)。在該情況下，路徑切換控制部26b在由操作者選擇的接收RF中包含腹部攝像用 線圈及脊椎攝像用線圈兩者時，判斷為拍攝腹部。此外，路徑切換控制部26b在選擇的接收 RF中不包含腹部攝像用線圈而僅包含脊椎攝像用線圈時，判斷為拍攝脊椎。此外，在上述實施例中，根據(jù)攝像條件，檢測接收用RF線圈8a及8b是否同時被使 用，但本發(fā)明并不限于此。例如，也可以是，路徑切換控制部26b從與裝置電連接的RF線圈 取得對RF線圈的種類進行識別的識別信息，并根據(jù)所取得的識別信息，檢測接收用RF線圈 8a及8b是否同時被使用。在該情況下，例如，路徑切換控制部26b在所取得的識別信息中包含腹部攝像用 線圈及脊椎攝像用線圈各自的識別信息時，判斷為拍攝腹部。此外，路徑切換控制部26b在 所取得的識別信息中不包含腹部攝像用線圈的識別信息而僅包含脊椎攝像用線圈的識別 信息時，判斷為拍攝脊椎。此外，例如，在按照每個用途設(shè)置了用于將接收用RF線圈與MRI裝置100的主體 連接的端口(port)的情況下，也可以根據(jù)拍攝中使用的接收RF線圈連接于哪一個端口，來 切換接收路徑。例如，假設(shè)作為用于連接在被檢體P的后背配置的接收用線圈8b的端口， 分別設(shè)有腹部攝像用端口和脊椎攝像用端口。在該情況下，路徑切換控制部26b監(jiān)視各端 口的連接狀況，在腹部攝像用端口上連接了接收用線圈8b時，判斷為拍攝腹部。此外，路徑 切換控制部26b在脊椎攝像用端口上連接了接收用線圈8b時，判斷為拍攝脊椎。此外，在上述實施例中，接收用RF線圈8b具有多個線圈元件組，各線圈元件組相 對于被檢體在體軸方向上排列而配置，各線圈元件組中包含的環(huán)形線圈及8字形線圈分別 相對于上述被檢體在左右方向上排列而配置。由此，即使是構(gòu)成為在體軸方向上能夠覆蓋 大范圍的RF線圈，也能夠容易實現(xiàn)去耦，并且能夠切換線圈元件的組合。
此外，在上述實施例中，接收用RF線圈8b配置在被檢體的背側(cè)。因此，能夠兼用 配置在背側(cè)的接收用RF線圈，并且在拍攝腹部時及拍攝脊椎時都能夠得到良好的圖像。此外，在上述實施例中，還具備對通過線圈元件接收到的信號進行放大的放大器， 路徑切換控制部26b通過控制與接收路徑連接的開關(guān)來切換接收路徑，該開關(guān)連接于放大 器的輸出側(cè)。即，在通過線圈元件接收到的信號由放大器放大之后通過開關(guān)，因此能夠抑制 由開關(guān)引起的對信號的影響。此外，在上述實施例中，對接收用RF線圈8a及8b分別安裝在被檢體上的情況進 行了說明，但本發(fā)明不限于此。例如，在接收用RF線圈8b相對于接收用RF線圈8a可裝卸 地構(gòu)成的情況下也同樣能夠使用。即，即使是可分割為腹部側(cè)部分和背側(cè)部分的腹部用RF 線圈，也同樣能夠?qū)ε渲迷诒硞?cè)的部分的線圈元件組使用本發(fā)明?；蛘撸词故侨缛頂z像 對應(yīng)使用型等一體型線圈那樣使用多個線圈元件組來構(gòu)成的RF線圈，也同樣能夠?qū)ε渲?在背側(cè)的線圈元件組使用本發(fā)明。此外，在上述實施例中，對MRI裝置100分別具有接收用RF線圈及發(fā)送用RF線圈 的情況進行了說明，但本發(fā)明并不限于此。例如，在使用發(fā)送接收兼用的RF線圈的情況下 也同樣能夠適用本發(fā)明。在該情況下，路徑切換控制部26b與在上述實施例中說明的接收 路徑的切換同樣，切換從發(fā)送部7對RF線圈供給的高頻脈沖的路徑。此外，在上述實施例中，以拍攝腹部或脊椎的情況為中心進行了說明，但本發(fā)明并 不限于此。例如，對于在拍攝軀干整體的情況及拍攝指定臟器的情況等、在拍攝大區(qū)域時和 拍攝小區(qū)域時可兼用的RF線圈，在切換線圈元件的組合的情況下也同樣能夠適用。在該情 況下，在大區(qū)域及小區(qū)域都能夠得到良好的圖像。此外，在上述實施例中，說明了對組合了 8字形線圈及三個環(huán)形線圈的RF線圈應(yīng) 用本發(fā)明的情況，但本發(fā)明并不限于此。例如，如果是至少具有種類互不相同的兩個線圈元 件的RF線圈，則同樣能夠適用本發(fā)明。這里所說的RF線圈，例如是頭部攝像用RF線圈、 可覆蓋從胸部到腹部的并行成像(parallel imaging)用的RF線圈、不管任何攝像部位都 可通用的RF線圈等。并且，在該情況下，例如路徑切換控制部26b根據(jù)攝像條件，切換信號 的傳輸路徑，以通過RF線圈所具有的兩個線圈元件中的任一個或兩個來接收及/或發(fā)送信 號。如上所述，本發(fā)明的磁共振成像裝置及RF線圈在使用將多個線圈元件進行組合 而形成的陣列線圈的情況中有用，尤其適合使用在被檢體的背側(cè)配置的脊椎用線圈的情 況。
權(quán)利要求
一種磁共振成像裝置，具備射頻線圈，具有線圈元件組，該線圈元件組至少包含8字形線圈、配置在上述8字形線圈的中央的第一環(huán)形線圈、以及一部分與上述第一環(huán)形線圈重疊的第二環(huán)形線圈；以及路徑切換部，對信號的傳輸路徑進行切換，以通過上述第一環(huán)形線圈及上述第二環(huán)形線圈的組合、或上述8字形線圈及上述第一環(huán)形線圈的組合，來接收及/或發(fā)送該信號。
2.如權(quán)利要求1所述的磁共振成像裝置，其特征在于，上述射頻線圈具有一個上述8字形線圈，具有一個上述第一環(huán)形線圈，具有兩個上述 第二環(huán)形線圈。
3.如權(quán)利要求1所述的磁共振成像裝置，其特征在于，上述射頻線圈是第一射頻線圈，上述磁共振成像裝置還具備能夠與上述第一射頻線圈同時使用的第二射頻線圈。
4.如權(quán)利要求2所述的磁共振成像裝置，其特征在于，上述射頻線圈是第一射頻線圈，上述磁共振成像裝置還具備能夠與上述第一射頻線圈同時使用的第二射頻線圈。
5.如權(quán)利要求3所述的磁共振成像裝置，其特征在于，上述第二射頻線圈構(gòu)成為相對于上述第一射頻線圈可裝卸。
6.如權(quán)利要求4所述的磁共振成像裝置，其特征在于，上述第二射頻線圈構(gòu)成為相對于上述第一射頻線圈可裝卸。
7.如權(quán)利要求3所述的磁共振成像裝置，其特征在于，上述路徑切換部檢測上述第一射頻線圈及上述第二射頻線圈是否同時被使用，并根據(jù) 檢測出的結(jié)果，切換上述傳輸路徑。
8.如權(quán)利要求4所述的磁共振成像裝置，其特征在于，上述路徑切換部檢測上述第一射頻線圈及上述第二射頻線圈是否同時被使用，并根據(jù) 檢測出的結(jié)果，切換上述傳輸路徑。
9.如權(quán)利要求7所述的磁共振成像裝置，其特征在于，上述路徑切換部根據(jù)由操作者設(shè)定的攝像條件，判斷上述第一射頻線圈及上述第二射 頻線圈是否同時被使用。
10.如權(quán)利要求1所述的磁共振成像裝置，其特征在于，上述射頻線圈具有多個上述線圈元件組，各線圈元件組相對于上述被檢體在體軸方向 上排列配置，各線圈元件組所包含的環(huán)形線圈及8字形線圈分別相對于上述被檢體在左右 方向上排列配置。
11.如權(quán)利要求2所述的磁共振成像裝置，其特征在于，上述射頻線圈具有多個上述線圈元件組，各線圈元件組相對于上述被檢體在體軸方向 上排列配置，各線圈元件組所包含的環(huán)形線圈及8字形線圈分別相對于上述被檢體在左右 方向上排列配置。
12.如權(quán)利要求3所述的磁共振成像裝置，其特征在于，上述第一射頻線圈具有多個上述線圈元件組，各線圈元件組相對于上述被檢體在體軸 方向上排列配置，各線圈元件組所包含的環(huán)形線圈及8字形線圈分別相對于上述被檢體在 左右方向上排列配置。
13.如權(quán)利要求1所述的磁共振成像裝置，其特征在于， 上述射頻線圈配置在上述被檢體的背側(cè)。
14.如權(quán)利要求2所述的磁共振成像裝置，其特征在于， 上述射頻線圈配置在上述被檢體的背側(cè)。
15.如權(quán)利要求3所述的磁共振成像裝置，其特征在于， 上述第一射頻線圈配置在上述被檢體的背側(cè)。
16.如權(quán)利要求1所述的磁共振成像裝置，其特征在于，還具備放大器，該放大器對由上述線圈元件接收到的信號進行放大， 上述路徑切換部通過控制與上述傳輸路徑連接的開關(guān)，來切換上述傳輸路徑， 上述開關(guān)連接在上述放大器的輸出側(cè)。
17.如權(quán)利要求2所述的磁共振成像裝置，其特征在于，還具備放大器，該放大器對由上述線圈元件接收到的信號進行放大， 上述路徑切換部通過控制與上述傳輸路徑連接的開關(guān)，來切換上述傳輸路徑， 上述開關(guān)連接在上述放大器的輸出側(cè)。
18.如權(quán)利要求3所述的磁共振成像裝置，其特征在于，還具備放大器，該放大器對由上述線圈元件接收到的信號進行放大， 上述路徑切換部通過控制與上述傳輸路徑連接的開關(guān)，來切換上述傳輸路徑， 上述開關(guān)連接在上述放大器的輸出側(cè)。
19.一種磁共振成像裝置，具備射頻線圈，至少具有種類互不相同的兩個線圈元件；以及切換部，根據(jù)攝像條件，對信號的傳輸路徑進行切換，以通過上述兩個線圈元件中的某 一個或兩個來接收及/或發(fā)送該信號。
20.一種射頻線圈，具有線圈元件組，該線圈元件組至少包含8字形線圈、配置在該8字 形線圈的中央的第一環(huán)形線圈、以及一部分與該第一環(huán)形線圈重疊的第二環(huán)形線圈；信號的傳輸路徑被切換，以通過上述第一環(huán)形線圈及上述第二環(huán)形線圈的組合、或上 述8字形線圈及上述第一環(huán)形線圈的組合來接收及/或發(fā)送信號。
全文摘要
本發(fā)明提供一種磁共振成像裝置及射頻線圈。接收用射頻線圈具有線圈元件組，該線圈元件組包含8字形線圈、配置在8字形線圈的中央的第一環(huán)形線圈以及一部分與第一環(huán)形線圈重疊的第二環(huán)形線圈。此外，路徑切換控制部切換信號的傳輸路徑，以通過第一環(huán)形線圈及第二環(huán)形線圈的組合或8字形線圈及第一環(huán)形線圈的組合來接收及/或發(fā)送信號。
文檔編號A61B5/055GK101869478SQ20101016610
公開日2010年10月27日 申請日期2010年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月24日
發(fā)明者光井信二, 本橋弘樹 申請人:株式會社東芝;東芝醫(yī)療系統(tǒng)株式會社