鳥籠型高頻線圈及磁共振成像裝置制造方法
【專利摘要】為了不需要個別地進行插入到鳥籠型高頻線圈的環(huán)狀導(dǎo)體元件的多個共振電容元件的容量調(diào)整，而能夠以良好的平衡一并進行，該鳥籠型高頻線圈具有串聯(lián)插入有多個共振電容元件的2個環(huán)狀導(dǎo)體元件、以及與2個環(huán)狀導(dǎo)體元件以電學(xué)方式連接的多個直線狀導(dǎo)體元件，在2個環(huán)狀導(dǎo)體元件中的至少一個環(huán)狀導(dǎo)體元件的外周，隔著介質(zhì)部件，以可滑動的方式配置對多個共振電容元件的視在容量一并變更的調(diào)整帶。
【專利說明】鳥籠型高頻線圈及磁共振成像裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種磁共振成像(以下稱為“MRI”)裝置，特別地，涉及鳥籠型高頻線圈(以下稱為鳥籠線圈或BC線圈)的調(diào)整。
【背景技術(shù)】
[0002]MRI裝置是一種向受檢體照射高頻磁場脈沖(以下稱為RF脈沖)、測量構(gòu)成該受檢體的原子核自旋發(fā)生的NMR信號、將其頭部、腹部、四肢等的形態(tài)和功能進行二維或三維圖像化的裝置。拍攝中，NMR信號被賦予由傾斜磁場產(chǎn)生的不同相位編碼并被頻率編碼，作為時間序列數(shù)據(jù)而被測量。被測量的NMR信號通過二維或三維傅立葉變換而被重新構(gòu)成圖像。
[0003]在上述MRI裝置中，在受檢體的期望部位照射RF脈沖時，在該期望部位的周圍配置RF發(fā)送線圈，按照靜磁場強度和激發(fā)對象原子核素確定的核磁共振頻率的RF脈沖被供給該RF發(fā)送線圈。因此，進行該RF發(fā)送線圈的設(shè)計或調(diào)整(調(diào)諧)，使得RF發(fā)送線圈的共振頻率成為RF脈沖的頻率即核磁共振頻率。
[0004]在上述RF發(fā)送線圈內(nèi)，特別地，在水平磁場型MRI裝置中，使用BC線圈。
[0005]在圓筒形BC線圈的情況下，將多個線狀導(dǎo)體元件與圓筒形狀的中心軸平行、沿著圓筒形狀的圓周以等間隔配置，在BC線圈的兩端分別配置與多個線狀導(dǎo)體元件電連接的圓形的環(huán)狀導(dǎo)體元件。將多個容量相同的共振電容元件(電容器)串聯(lián)插入該環(huán)狀導(dǎo)體元件中，調(diào)整(調(diào)諧)RF發(fā)送線`圈的共振頻率和Q值時，這些共振電容元件的容量被調(diào)整。
[0006]專利文獻I中公開了一種雙頻率調(diào)諧鳥籠型線圈中，外側(cè)(外部)環(huán)與內(nèi)側(cè)環(huán)的多層結(jié)構(gòu)。公開了在該線圈中通過適當(dāng)設(shè)定外側(cè)環(huán)的電感和內(nèi)外環(huán)間的靜電容量來進行調(diào)諧的例子。
[0007]現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0008]專利文獻
[0009]專利文獻1:日本特表2003-516770號公報
【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]發(fā)明所要解決的課題
[0011]專利文獻I記載的調(diào)諧機構(gòu)中，需要個別設(shè)定、調(diào)整外側(cè)環(huán)的電感和內(nèi)外環(huán)間的靜電容量，被認(rèn)為難以簡易地一并調(diào)整串聯(lián)插入到環(huán)狀導(dǎo)體元件的多個共振電容元件的容量。因此，要個別進行各共振電容元件的調(diào)整，其調(diào)整工作變得繁瑣。
[0012]因此，本發(fā)明是鑒于上述課題而提出的，提供一種BC線圈及使用該BC線圈的MRI裝置，不需要個別進行插入到BC線圈的環(huán)狀導(dǎo)體元件的多個共振電容元件的容量調(diào)整，而能夠以良好的平衡一并進行。
[0013]用于解決課題的手段
[0014]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的鳥籠型高頻線圈具有:串聯(lián)插入有多個共振電容元件的環(huán)狀導(dǎo)體元件，和與環(huán)狀導(dǎo)體元件以電學(xué)方式連接的多個直線狀導(dǎo)體元件，其中，在環(huán)狀導(dǎo)體元件的外周，隔著介質(zhì)部件，以可滑動的方式配置對多個共振電容元件的視在容量一并變更的調(diào)整帶。
[0015]發(fā)明的效果
[0016]根據(jù)本發(fā)明的BC線圈及使用該BC線圈的MRI裝置，不需要對插入到BC線圈的環(huán)狀導(dǎo)體元件的多個共振電容元件的容量進行個別調(diào)整，而能夠以良好的平衡一并進行。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是表示本發(fā)明涉及的MRI裝置的一實施例的整體結(jié)構(gòu)的框圖。
[0018]圖2A是從斜向觀察第I實施方式的橢圓BC線圈的立體圖。
[0019]圖2B是從中心軸201方向的一側(cè)觀察第I實施方式的橢圓BC線圈的圖。
[0020]圖3是將第I實施方式的橢圓BC線圈的一個例子與中心軸201平行切開向左右展開后所表示的展開圖。
[0021]圖4是表示第I實施方式的調(diào)整帶的一個例子的圖。
[0022]圖5是表示導(dǎo)體片的形狀的一個例子的圖。
[0023]圖6A是將第I實施方式的附帶調(diào)諧機構(gòu)的橢圓BC線圈與中心軸201平行切開向左右展開后所表示的展開圖。
[0024]圖6B是設(shè)置在第I實施方式的橢圓BC線圈的線軸端部的導(dǎo)槽651的斷面圖，表示固定調(diào)整帶的結(jié)構(gòu)的一個例子的圖。
[0025]圖6C是設(shè)置在第I實施`方式的橢圓BC線圈的線軸端部的、用于固定調(diào)整帶251的位置的機構(gòu)的另一個例子的圖。(a)圖表示固定帶661與調(diào)整帶251以及介質(zhì)片261的一體化結(jié)構(gòu)的斷面圖。(b)圖是表示變更固定帶661的有效周長的緊固件的一個例子的圖。
[0026]圖7是串聯(lián)插入到橢圓環(huán)狀導(dǎo)體元件的共振電容元件、介質(zhì)片、隔著該介質(zhì)片與共振電容元件相對的調(diào)整帶這三層結(jié)構(gòu)的局部的放大圖。
[0027]圖8 (a)是表示將第I實施方式的共振電容元件與導(dǎo)體片組合的等價電路的圖。圖8(b)是表示伴隨調(diào)整帶的滑動移動，各種值的變化的圖形。
[0028]圖9是表示使用第I實施方式的橢圓BC線圈的調(diào)諧機構(gòu)的調(diào)諧步驟的流程圖。
[0029]圖1OA是從與橢圓筒形曲面垂直的方向觀察第2實施方式的橢圓環(huán)狀導(dǎo)體元件中任意的共振電容元件及其附近的導(dǎo)體部、以及位于與該共振電容元件相對的位置的調(diào)整帶中的導(dǎo)體片4的放大圖。
[0030]圖1OB (a)是設(shè)置在第2實施方式的橢圓BC線圈的線軸端部的導(dǎo)槽651的斷面圖。圖10B(b)是表示固定第2實施方式的調(diào)整帶的位置的機構(gòu)的另一個例子的圖。
[0031]圖11(a)是表示將第2實施方式的共振電容元件與導(dǎo)體片組合的等價電路的圖。圖11(b)是表示伴隨調(diào)整帶的滑動移動，各種值的變化的曲線圖。
[0032]圖12是從斜向觀察第3實施方式的圓形BC線圈的立體圖。
[0033]圖13(a)是將第3實施方式的圓形BC線圈的一個例子與中心軸平行切開向左右展開后所表示的展開圖。圖13(b)是表示第3實施方式的圓形BC線圈的調(diào)諧機構(gòu)內(nèi)的調(diào)整帶的圖?！揪唧w實施方式】
[0034]以下參照附圖對本發(fā)明的MRI裝置的優(yōu)選實施方式進行詳細(xì)說明。另外，在用于說明發(fā)明的實施方式的全部附圖中，對具有相同功能的部分標(biāo)注相同符號，省略對其重復(fù)說明。
[0035]首先，基于圖1對本發(fā)明涉及的MRI裝置的一個例子的整體概要進行說明。圖1是表示本發(fā)明涉及的MRI裝置的一實施例的整體結(jié)構(gòu)的框圖。該MRI裝置利用NMR現(xiàn)象獲得受檢體的斷層圖像，如圖1所示，MRI裝置具備靜磁場發(fā)生系統(tǒng)2、傾斜磁場發(fā)生系統(tǒng)3、發(fā)送系統(tǒng)5、接收系統(tǒng)6、信號處理系統(tǒng)7、定序器4、中央處理裝置(CPU) 8。
[0036]靜磁場發(fā)生系統(tǒng)2如果為垂直磁場方式則在受檢體周圍的空間在與其體軸正交的方向發(fā)生均勻的靜磁場，如果為水平磁場方式則在體軸方向發(fā)生均勻的靜磁場，在受檢體I的周圍配置有永磁鐵方式、正常導(dǎo)電方式或超導(dǎo)電方式的靜磁場發(fā)生源。
[0037]傾斜磁場發(fā)生系統(tǒng)3由在MRI裝置的坐標(biāo)系(靜止坐標(biāo)系)X、Y、Z三條軸方向上施加傾斜磁場的傾斜磁場線圈9和驅(qū)動各傾斜磁場線圈的傾斜磁場電源10構(gòu)成，通過按照后述的來自定序器4的命令驅(qū)動各線圈的傾斜磁場電源10，在X、Y、Z三條軸方向上施加傾斜磁場Gx、Gy、Gz。在拍攝時,在與切面(拍攝斷面)正交的方向上施加切面方向傾斜磁場脈沖(Gs)來設(shè)定對于受檢體I的切面，在與該切面正交并且彼此正交的剩余兩個方向上施加相位編碼方向傾斜磁場脈沖(Gp)和頻率編碼方向傾斜磁場脈沖(Gf)，對回波信號中各方向的位置信息進行編碼。
[0038]定序器4是以某個預(yù)定的脈沖序列重復(fù)施加高頻磁場脈沖(以下稱為“RF脈沖”)和傾斜磁場脈沖的控制手段，在CPU8的控制下動作，將收集受檢體I的斷層圖像的數(shù)據(jù)所必需的各種命令傳送給發(fā)送系統(tǒng)5、傾斜磁場發(fā)生系統(tǒng)3、以及接收系統(tǒng)6。
[0039]發(fā)送系統(tǒng)5，為了使`構(gòu)成受檢體I的生物體組織的原子的原子核自旋產(chǎn)生核磁共振，對受檢體I照射RF脈沖，由高頻振蕩器11、調(diào)制器12、高頻放大器13和發(fā)送側(cè)的高頻線圈(發(fā)送線圈)14a組成。以根據(jù)來自定序器4的指令的定時通過調(diào)制器12對從高頻振蕩器11輸出的RF脈沖進行振幅調(diào)制，通過把該振幅調(diào)制后的RF脈沖用高頻放大器13放大后向與受檢體I鄰近配置的高頻線圈14a供給，向受檢體I照射RF脈沖。
[0040]接收系統(tǒng)6檢測由構(gòu)成受檢體I的生物體組織的原子核自旋的核磁共振放射的回波信號(NMR信號)，由接收側(cè)的高頻線圈(接收線圈)14b、信號放大器15、正交相位檢波器16和A/D轉(zhuǎn)換器17構(gòu)成。從發(fā)送側(cè)的高頻線圈14a照射的電磁波所誘發(fā)的受檢體的應(yīng)答NMR信號由與受檢體I鄰近配置的高頻線圈14b檢測并由信號放大器15放大后，以根據(jù)來自定序器4的指令的定時由正交相位檢波器16分割為正交的兩個系統(tǒng)的信號，分別由A/D轉(zhuǎn)換器17轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，被傳送給信號處理系統(tǒng)7。
[0041]信號處理系統(tǒng)7進行各種數(shù)據(jù)處理和處理結(jié)果的顯示及保存等，具有由RAM、ROM等存儲器18，光盤、磁盤等外部存儲裝置19、液晶顯示器等構(gòu)成的顯示裝置20。來自接收系統(tǒng)6的數(shù)據(jù)被輸入CPU8后，CPU8執(zhí)行信號處理、圖像重新構(gòu)成等處理，將作為其結(jié)果的受檢體I的斷層圖像顯示在顯示裝置20上并記錄在外部存儲裝置19中。
[0042]操作部25輸入MRI裝置的各種控制信息和用上述信號處理系統(tǒng)7進行的處理的控制信息，由軌跡球、鼠標(biāo)、鍵盤等輸入裝置21構(gòu)成。該操作部25被配置為鄰近顯示裝置20，操作者一邊觀察顯示裝置20 —邊通過操作部25交互式控制MRI裝置的各種處理。[0043]此外，圖1中，發(fā)送側(cè)的高頻線圈14a和傾斜磁場線圈9，在插入有受檢體的靜磁場發(fā)生系統(tǒng)2的靜磁場空間內(nèi)，如果為垂直磁場方式則與受檢體I相對設(shè)置，如果為水平磁場方式則以包圍受檢體I的方式設(shè)置。另外，接受側(cè)的高頻線圈14b以相對于受檢體1，或包圍受檢體I的方式設(shè)置。
[0044]關(guān)于目前MRI裝置的拍攝對象原子核素，在臨床上普及的是作為受檢體的主要構(gòu)成物質(zhì)的氫原子核(質(zhì)子)。通過把與質(zhì)子密度的空間分布、激發(fā)狀態(tài)的弛豫時間的空間分布相關(guān)的信息圖像化，對人體頭部、腹部、四肢等的形態(tài)或功能進行二維或三維拍攝。
[0045]首先，說明本發(fā)明的概要。本發(fā)明在BC線圈中，在環(huán)狀(圓圈狀)導(dǎo)體元件的外周，隔著介質(zhì)部件，以可滑動的方式配置一并變更多個共振電容元件的視在容量的調(diào)整帶。具體來說，BC線圈具有串聯(lián)插入有多個共振電容元件的2個環(huán)狀導(dǎo)體元件和與2個環(huán)狀導(dǎo)體元件以電學(xué)方式連接的多個直線狀導(dǎo)體元件，在2個環(huán)狀導(dǎo)體元件中的至少一個環(huán)狀導(dǎo)體元件的外周，之間隔著介質(zhì)部件，以可滑動的方式配置對多個共振電容元件的視在容量一并變更的調(diào)整帶。
[0046]調(diào)整帶具有帶狀形狀，由導(dǎo)體片和使相鄰的導(dǎo)體片間絕緣的縫隙部交互配置構(gòu)成。調(diào)整帶在被配置在環(huán)狀導(dǎo)體元件的外周的狀態(tài)下為環(huán)狀結(jié)構(gòu)。并且，在調(diào)整帶被配置在環(huán)狀導(dǎo)體元件的外周的狀態(tài)下，導(dǎo)體片分別被配置在與共振電容元件相對的位置的附近。由此，在導(dǎo)體片和環(huán)狀導(dǎo)體元件的導(dǎo)體部之間，寄生電容與共振電容元件并聯(lián)發(fā)生。該寄生電容隨著調(diào)整帶相對于環(huán)狀導(dǎo)體元件滑動移動而變化，所以寄生電容與共振電容元件的容量的合成容量與調(diào)整帶的滑動移動量對應(yīng)地變化。從配置在環(huán)狀導(dǎo)體元件上的共振電容元件的兩端看過去的視在容量即為該合成容量。
[0047]因此，能夠根據(jù)調(diào)整帶的滑動移動量，對多個共振電容元件的視在容量一并變更，由此能夠調(diào)諧BC線圈的共振頻率。以下，共振電容元件的容量的變更實際不變更共振電容元件本身的容量，而是如上所述，意味著通過變更寄生電容來變更共振電容元件的視在容量。
[0048]以下，對本發(fā)明的各實施方式進行詳細(xì)說明。
[0049]〈〈第I實施方式y(tǒng)>
[0050]以下，對本發(fā)明的第I實施方式進行說明。該第I實施方式是將BC線圈的斷面形狀做成橢圓的橢圓筒形BC線圈(以下稱為橢圓BC線圈)。也就是說，該第I實施方式的橢圓BC線圈中，其環(huán)狀導(dǎo)體元件的形狀為橢圓，多個直線狀導(dǎo)體元件被沿著橢圓環(huán)狀筒形曲面配置。并且，將對串聯(lián)插入到橢圓的環(huán)狀導(dǎo)體元件(以下稱為橢圓環(huán)狀導(dǎo)體元件)的多個共振電容元件的容量一并變更的調(diào)整帶以能夠在該橢圓環(huán)狀導(dǎo)體元件的周向上滑動配置在該橢圓環(huán)狀導(dǎo)體元件的外周，在該橢圓環(huán)狀導(dǎo)體元件和調(diào)整帶之間隔著兼用做相互絕緣的介質(zhì)片。在調(diào)整帶上配置多個導(dǎo)體片，使該調(diào)整帶在橢圓環(huán)狀導(dǎo)體元件的周向上滑動移動，由此變更在導(dǎo)體片和橢圓環(huán)狀導(dǎo)體元件之間形成的寄生電容。由此，對配置在橢圓環(huán)狀導(dǎo)體元件上的多個共振電容元件的容量一并變更，變更橢圓BC線圈的共振頻率。
[0051]首先，參照圖2A、2B對該第I實施方式的橢圓BC線圈的結(jié)構(gòu)進行說明。圖2A是從斜向觀察橢圓BC線圈的立體圖，圖2B是從中心軸201方向的一側(cè)觀察橢圓BC線圈的圖。
[0052]該第I實施方式的橢圓BC線圈為高通(high pass)型,如圖2、3所示,具備:4N(N為自然數(shù)，圖中N=3)條直線狀導(dǎo)體元件202，其沿著具有長軸直徑A和短軸直徑B的橢圓筒形曲面與中心軸201平行配置；2個橢圓環(huán)狀導(dǎo)體元件203a、b，其以中心軸201上的點為中心，沿著橢圓筒形曲面配置；8N(N為自然數(shù))個共振電容元件204，其被串聯(lián)插入2個橢圓環(huán)狀導(dǎo)體元件203a、b中；第I饋電點205a及第2饋電點205b，其用于將橢圓BC線圈與高頻電路連接；后述的調(diào)諧機構(gòu)(圖2A中未圖示)。共振電容元件204被插入在橢圓環(huán)狀導(dǎo)體元件和直線狀導(dǎo)體元件的連接點之間。該第I實施方式中，直線狀導(dǎo)體元件202和橢圓環(huán)狀導(dǎo)體元件203用厚度幾十~幾百μ m程度的片狀導(dǎo)體制成。作為導(dǎo)體片使用銅、鋁等導(dǎo)電性良好的金屬部件。圖2A、2B中，以中心軸201方向為z軸，以長軸方向為X軸，以短軸方向為y軸。
[0053]2個橢圓環(huán)狀導(dǎo)體元件203a、203b分別配置為其環(huán)面互相平行。即，環(huán)面配置為與中心軸201垂直。并且各直線狀導(dǎo)體元件202的兩端分別與橢圓環(huán)狀導(dǎo)體元件203在連接點206以電學(xué)方式連接。另外，橢圓環(huán)狀導(dǎo)體元件用片狀導(dǎo)體制成，因此以片狀導(dǎo)體的寬度方向為中心軸201方向，以片狀導(dǎo)體的厚度方向為垂直于中心軸201的方向。此外，與橢圓筒形曲面相同，橢圓環(huán)狀導(dǎo)體元件203的長軸直徑和短軸直徑分別為A、B，A>B，優(yōu)選為A/B比在1.1以上、1.5以下。
[0054]4N條直線狀導(dǎo)體元件202配置為相對于橢圓筒形曲面的長軸(x軸)及短軸(y軸)軸對稱。圖2A、2B的例子中，4N條中有4條分別配置為通過與橢圓筒形曲面的長軸(x軸)及短軸(y軸)的交點。剩余4 (N-1)條直線狀導(dǎo)體元件202配置在關(guān)于橢圓筒形曲面的長軸(X軸)及短軸(y軸)互相成軸對稱的位置。
[0055]橢圓環(huán)狀導(dǎo)體元件203中，以與相鄰的2個直線狀導(dǎo)體元件202的連接點為兩端的導(dǎo)體部分稱為弧狀導(dǎo)體。在各弧狀導(dǎo)體中，插入相同容量的共振電容元件(Dn、En(n=l、
2、3……))204。其容量是被選擇為使得橢圓BC線圈在核磁共振頻率(fc)下為共振狀態(tài)的容量。這里的相同容量是指 如果考慮制造上的差異。各容量在允許范圍內(nèi)可以存在差異，在這樣的意義下各容量實質(zhì)上相同或大致相同。第I實施方式中，共振電容元件的容量的差異可以允許在約10%程度內(nèi)。以下，相同容量所指即為該含義。這樣，使得所有的共振電容元件204為相同容量，能夠降低制造時的工作量和成本，減少性能的差異。此外，共振電容元件204也可以是由多個電容元件構(gòu)成的。這種情況下將多個電容元件的合成容量作為共振電容元件204的容量。
[0056]第I饋電點205a和第2饋電點205b為關(guān)于長軸(x軸)或短軸(y軸)軸對稱的位置，并且分別被配置在當(dāng)向一個饋電點饋電時，流過另一個饋電點的高頻電流的振幅為最小的位置。各饋電點205a、205b經(jīng)由平衡-非平衡轉(zhuǎn)換器(Balun)連接在共振電容元件204的兩立而。
[0057]但是，如上所述，如果將各線狀導(dǎo)體元件202配置為關(guān)于橢圓筒形曲面的長軸及短軸對稱，則直線狀導(dǎo)體元件202及弧狀導(dǎo)體的電感變?yōu)榉菍ΨQ，以配置在橢圓環(huán)狀導(dǎo)體元件203上的相同的共振電容元件很難在核磁共振頻率(fc)下使得橢圓BC線圈共振。因此，該第I實施方式中，使得4N條平行排列的各線狀導(dǎo)電元件202的電感在橢圓筒形曲面的周向(也就是橢圓環(huán)狀導(dǎo)體203的周向)上階段性變化。具體來說，使各線狀導(dǎo)電元件202的中心之間的距離，從橢圓筒形曲面的短軸方向向著長軸方向(也就是從橢圓環(huán)狀導(dǎo)體203的短軸方向向著長軸方向)增加。
[0058]作為其一例，用片狀導(dǎo)體制成直線狀導(dǎo)體元件202和橢圓環(huán)狀導(dǎo)體元件203的情況下，使直線狀導(dǎo)體元件202的中央部(9 部)的、橢圓筒形曲面在周向上的寬度，從橢圓筒形曲面的短軸方向向著長軸方向增加。另外，橢圓環(huán)狀導(dǎo)體元件203的片狀導(dǎo)體的中心軸201方向的寬度為大致固定。其結(jié)果是直線狀導(dǎo)體元件202的橢圓筒形曲面在周向上的配置密度為橢圓筒形曲面的短軸方向高，從短軸方向向著長軸方向逐漸降低。由此，將伴隨橢圓筒形形狀的直線狀導(dǎo)體元件202及弧狀導(dǎo)體的電感的非對稱性抵消，即使串聯(lián)插入橢圓環(huán)狀導(dǎo)電元件203中的多個共振用電容元件204(Dn、En(n=l、2、3……))全部為相同容量值，也能使得橢圓BC線圈的共振頻率為核磁共振頻率(fc)。
[0059]圖3是將第I實施方式的橢圓BC線圈的一個例子與中心軸201平行切開向左右展開后所表示的展開圖。但是，后述的調(diào)諧機構(gòu)在圖中未顯示。圖3的左右方向與周向?qū)?yīng)。
[0060]各直線狀導(dǎo)體元件202在其中央部分的周向(在圖3的展開圖中為左右方向)的寬度不同，所以在周向上的配置間隔和配置密度不同。如上所述，橢圓環(huán)狀曲面的短軸方向上的直線狀導(dǎo)體元件的配置密度高，因此圖3的中央部分與短軸方向?qū)?yīng)。
[0061]各直線狀導(dǎo)體元件202分別具有一定寬度的中央部(9 > ^部)和在兩端部周向上的寬度比梯級部寬的寬緣部。并且，各直線狀導(dǎo)體元件202的配置使得相鄰的直線狀導(dǎo)體元件202的寬緣部之間形成縫隙。共振電容元件204被配置在各寬緣部的縫隙，經(jīng)由該共振電容元件204，相鄰的寬緣部彼此以電學(xué)方式連接(焊接)。也就是說，通過直線狀導(dǎo)體元件202的兩端部(寬緣部)分別經(jīng)由共振電容元件204以電學(xué)方式連接，在這些兩端部(寬緣部)形成橢圓環(huán)狀導(dǎo)體元件203。然后，通過多個直線狀導(dǎo)體元件202在其兩端經(jīng)由共振電容元件204以電學(xué)方式連接，形成橢圓BC線圈。此外，如上所述，各線狀導(dǎo)體元件202的中心之間的距離從橢圓筒形曲面的短軸方向向著長軸方向增加，因此配置在縫隙的各共振電容元件204的配置間隔從橢圓筒形曲面的短軸方向向著長軸方向(也就是從橢圓環(huán)狀導(dǎo)體元件203的短軸方向向著長軸方向)增加。
[0062](調(diào)諧機構(gòu)的說明)`[0063]以下，對第I實施方式的橢圓BC線圈的調(diào)諧機構(gòu)進行說明。
[0064]為了調(diào)諧橢圓BC線圈，也就是使橢圓BC線圈的共振頻率與核磁共振頻率(fc) 一致，調(diào)整串聯(lián)插入到橢圓環(huán)狀導(dǎo)體元件203中的共振電容元件204[Dn、En(n=l、2、3……)]的容量。由于各共振電容元件204的容量相同，因此能夠?qū)τ诟鞴舱耠娙菰?04 —并進行實質(zhì)上相同的容量變更。為此，如圖2B所示，使調(diào)整帶251與橢圓環(huán)狀導(dǎo)體元件203之間隔著兼做絕緣的介質(zhì)片(介質(zhì)部件的一個例子)261地相對配置，用手動方式使得調(diào)整帶251能夠相對于橢圓環(huán)狀導(dǎo)體元件203在橢圓環(huán)狀曲面的周向上相對滑動移動，也就是能夠用手動方式以與橢圓環(huán)狀導(dǎo)體元件同心的方式相對旋轉(zhuǎn)移動。
[0065]由此，從第I饋電點205a和第2饋電點205b來看，能夠以良好的平衡進行BC線圈的調(diào)諧。另外，調(diào)諧機構(gòu)可以配置在兩個橢圓環(huán)狀導(dǎo)體元件203a、203b的某一方(圖2A中為203a)，也可以分別配置在兩個橢圓環(huán)狀導(dǎo)體元件203a、203b上。
[0066]調(diào)整帶251如圖4所示，具有帶狀形狀，由導(dǎo)體片402和使相鄰的導(dǎo)體片402間絕緣的縫隙部403交互配置構(gòu)成。在調(diào)整帶251配置在橢圓環(huán)狀導(dǎo)體元件203的外周的狀態(tài)下，各導(dǎo)體片402分別配置在與共振電容元件相對的位置的附近、調(diào)整帶251的內(nèi)側(cè)。作為這樣構(gòu)成調(diào)整帶251的一個例子，其結(jié)構(gòu)為在帶狀絕緣部件(基盤素材)401的與橢圓環(huán)狀導(dǎo)體元件203相對的面一側(cè)，使導(dǎo)體片402斷續(xù)地粘貼在帶狀絕緣材料401的長度方向(也就是橢圓環(huán)狀曲面的周向)上。這種情況下，帶狀絕緣材料401沒有導(dǎo)體片402的部分為縫隙部403。
[0067]各導(dǎo)體片402為片狀，分別配置在與插入到橢圓環(huán)狀導(dǎo)體元件203的共振電容元件204相對的位置，即使該共振電容元件204在帶狀絕緣材料401的長度方向上覆蓋的位置。導(dǎo)體片402是用于在相對的共振電容元件204的兩側(cè)、分別在與橢圓環(huán)狀導(dǎo)體元件203的導(dǎo)體部之間形成寄生電容的元件。并且，通過使調(diào)整帶251在橢圓環(huán)狀導(dǎo)體元件203的周向滑動移動或與橢圓環(huán)狀導(dǎo)體元件203同心旋轉(zhuǎn)移動，使該寄生電容變化。
[0068]該寄生電容可以視作與共振電容元件204并聯(lián)配置的電容元件。并且，從共振電容元件204的兩端看來，共振電容元件的電容量和寄生電容的合成容量為共振電容元件的視在容量。也就是說，共振電容元件的視在容量是該共振電容元件的容量和導(dǎo)體片402與環(huán)狀導(dǎo)體元件的導(dǎo)體部之間形成的寄生電容的合成容量。
[0069]因此，通過使調(diào)整帶251滑動移動，能夠通過變更寄生電容來變更作為合成容量的共振電容元件的視在容量，也就是能夠等價地變更(即調(diào)整)共振電容元件204的電容。其結(jié)果是通過調(diào)整帶251在環(huán)狀導(dǎo)體元件203的周向上滑動移動，能夠以良好的平衡一并變更多個共振電容元件的視在容量，即能夠變更(調(diào)諧)橢圓BC線圈的共振頻率。
[0070]導(dǎo)體片402的中心軸201方向的寬度可以基于共振電容元件204的容量的可調(diào)整范圍來確定，也可以與橢圓環(huán)狀 導(dǎo)體元件203的寬度為相同程度，例如可以為20mm到80mm程度。導(dǎo)體片402的與橢圓環(huán)狀曲面的周向垂直的方向的厚度是能夠維持片狀形狀、具有撓性的程度的厚度即可，例如可以為0.01~0.1mm程度的良性導(dǎo)體金屬(例如銅、鋁)。
[0071]關(guān)于帶狀絕緣部件401，其中心軸201方向的寬度為同方向的導(dǎo)體片402的寬度以上即可，與橢圓環(huán)狀曲面的周向垂直的方向的厚度是能夠維持片狀形狀、具有撓性的程度的厚度即可，例如可以為0.1~0.5mm程度的環(huán)氧玻璃片。
[0072]介質(zhì)片261為了使調(diào)整帶251和橢圓環(huán)狀導(dǎo)體元件203絕緣，中心軸201方向的寬度比導(dǎo)體片402更寬。與橢圓環(huán)狀曲面的周向垂直的方向的厚度可以為0.1~0.5mm程度。材質(zhì)可以使用介電損耗小的氟樹脂片等。
[0073](導(dǎo)體片的形狀)
[0074]導(dǎo)體片402的形狀的一個例子如圖5所示。導(dǎo)體片402為如下結(jié)構(gòu):使用于在與橢圓環(huán)狀導(dǎo)體元件203的導(dǎo)體部之間形成寄生電容的2個寄生電容形成部502a、b之間隔著空隙(切口)部504地相對配置，將以電學(xué)方式連接2個寄生電容形成部502a、b的連接導(dǎo)體部503形成在一張導(dǎo)體片上。作為整體，連接導(dǎo)體部503的兩端在同方向上分別具有突出部502a、b的形狀，從另一個角度來看，也可以說是在略長方形的中央部分的一側(cè)形成空隙部504的形狀。該空隙部504中沒有導(dǎo)體。
[0075]以與配置在橢圓環(huán)狀導(dǎo)體元件203上的共振電容元件204相對的方式來形成空隙部504。這樣設(shè)置空隙部504的原因是為了通過切斷伴隨著施加傾斜磁場而在導(dǎo)體片402上發(fā)生的渦電流的流動路徑來抑制該渦電流。另外，也是為了即使導(dǎo)體片402的寄生電容形成部502a、b與橢圓環(huán)狀導(dǎo)體元件203的導(dǎo)體部均等地重疊，寄生電容形成部502a、b與橢圓環(huán)狀導(dǎo)體元件203的導(dǎo)體部之間發(fā)生最大電壓時，也能夠降低在之間隔著共振電容元件204兩側(cè)的橢圓環(huán)狀導(dǎo)體元件203的導(dǎo)體部之間發(fā)生經(jīng)由導(dǎo)體片402放電的風(fēng)險。[0076]此外，如果發(fā)生的渦電流是不存在問題的級別，沒有必要抑制放電風(fēng)險，則導(dǎo)體片402的形狀也可以是沒有空隙部504的簡單正方形、長方形或者多角形、圓形或者橢圓形。
[0077]寄生電容形成部502a、b基于共振電容元件204的容量的可調(diào)整范圍，確定其調(diào)整帶251在周向上的長度511a、b以及調(diào)整帶251的寬度方向的長度512。
[0078]連接導(dǎo)體部503是用于將寄生電容形成部502a、b以電學(xué)方式連接的導(dǎo)體，因此可以將其調(diào)整帶251的寬度方向的長度513在保證機械穩(wěn)定性的范圍內(nèi)任意縮短或加長。
[0079](調(diào)諧機構(gòu)的結(jié)構(gòu))
[0080]參照圖6A、6B、6C、7對調(diào)諧機構(gòu)的結(jié)構(gòu)進行說明。
[0081]圖6A是將附帶調(diào)諧機構(gòu)的橢圓BC線圈與中心軸201平行切開向左右展開后所表示的展開圖。圖6A的左右方向與周向?qū)?yīng)。圖6A(a)表示設(shè)定調(diào)整帶251的配置位置，使得位置關(guān)系為調(diào)整帶251的各導(dǎo)體片402的空隙部504分別配置在各共振電容元件204所配置的位置上的情況。圖6A(b)表示從圖6(a)的狀態(tài)開始，將調(diào)整帶251向圖的右側(cè)(也就是在周向上)滑動移動，各導(dǎo)體片402的空隙部504相對于各直線狀導(dǎo)體元件202之間的縫隙向右側(cè)偏離的情況。
[0082]在橢圓環(huán)狀導(dǎo)體元件203和調(diào)整帶之間配置有圖中未顯示的介質(zhì)片261，該介質(zhì)片261也可以用粘接或螺釘緊 固方式固定在橢圓環(huán)狀導(dǎo)體元件203側(cè)，以覆蓋兼作橢圓環(huán)狀導(dǎo)體元件203的直線狀導(dǎo)體元件202的寬緣部?；蛘邔⒄{(diào)整帶251和介質(zhì)片261通過螺釘緊固等物理方式結(jié)合為一體結(jié)構(gòu)，這種情況下，調(diào)整帶251和介質(zhì)片261 —體性滑動移動，且為螺釘緊固狀態(tài)。
[0083]在介質(zhì)片261的外周，以可以滑動方式配置調(diào)整帶251。并且，在容納橢圓BC線圈的電路部的線軸中設(shè)有導(dǎo)槽，其容納橢圓環(huán)狀導(dǎo)體元件203、介質(zhì)片261、調(diào)整帶251，同時引導(dǎo)調(diào)整帶的滑動移動。
[0084]線軸中設(shè)置的導(dǎo)槽的一例如圖6B所示，圖6B表示設(shè)置在橢圓BC線圈的線軸端部的導(dǎo)槽651的斷面圖。導(dǎo)槽651的下側(cè)成為中心軸203側(cè)，與該斷面垂直的方向(與紙面垂直的方向)為周向。導(dǎo)槽651具有上側(cè)有狹窄的開口部653的矩形狀外框斷面，外框的內(nèi)部為空洞，導(dǎo)槽651中從下側(cè)(中心軸201側(cè))往上由橢圓環(huán)狀導(dǎo)體元件203、介質(zhì)片261、調(diào)整帶251構(gòu)成三層，容納在導(dǎo)槽651中。橢圓環(huán)狀導(dǎo)體元件203與直線狀導(dǎo)體元件202為一體，所以在導(dǎo)槽的直線狀導(dǎo)體元件202側(cè)的側(cè)面形成有用于使直線狀導(dǎo)體元件202通過的貫穿孔654。并且，從開口部653用手動方式使調(diào)整帶251在橢圓環(huán)狀導(dǎo)體元件203的周向上滑動移動，由此調(diào)諧橢圓BC線圈。調(diào)整帶251的位置確定后，從外框通過螺釘652按壓，將調(diào)整帶251固定。
[0085]另外，固定調(diào)整帶251的位置的機構(gòu)的另一個例子如圖6C所示。圖6C的例子中，在調(diào)整帶251的外周配置固定帶661，通過變更固定帶661的有效周長將調(diào)整帶251壓緊在橢圓環(huán)狀導(dǎo)體元件203上來固定或放松。為此，將固定帶661和調(diào)整帶251以及介質(zhì)片261 —體化。然后，將它們在周向上一體性滑動移動。這里，固定帶661的有效周長是固定帶661的兩端的間隔與固定帶661的周長合起來的周長，通過將固定帶661的兩端的間隔拓寬或縮窄來變更固定帶661的有效周長。
[0086]具體來說，如圖6C(a)所示，用平頭螺釘662將固定帶661和調(diào)整帶251以及介質(zhì)片261貫穿并用六角螺栓663緊固，由此將固定帶661和調(diào)整帶251以及介質(zhì)片261 —體化。圖6C(a)表示該一體化結(jié)構(gòu)的斷面圖。固定帶661例如為厚度I~3_的聚碳酸酯。
[0087]圖6C(b)是表示分別連接固定帶661的兩端部，通過變更該兩端的間隔來變更該固定帶611的有效周長的緊固件的一個例子。圖6C(b)的左圖表示從上方觀察緊固件的主視圖，右圖表示橢圓BC線圈的線軸682端部及配置在該端部的用于強化結(jié)構(gòu)的加強肋681的一部分。圖6C(b)所示的緊固件主要具有緊固件框671、固定件673a、張力發(fā)生部件673b、緊固調(diào)整螺釘672，固定帶661的兩端與緊固件連接，變更該固定帶的有效周長。
[0088]在緊固件框671的長度方向的一端，將固定帶661的一端用螺釘674固定。另外，緊固件框671配置為緊固件框671的寬度方向的一端與橢圓BC線圈的線軸682的加強肋681相接。
[0089]在緊固件框671內(nèi)，配置有各為梯形形狀的固定件673a和張力發(fā)生部件673b。固定件673a是將固定帶661的另一端用螺釘674固定、配置為相對于緊固件框671能夠在其長度方向上滑動的部件。另外，張力發(fā)生部件673b是配置在緊固件框671的長度方向的另一端和固定件673a之間、配置為能夠沿著緊固件框671的長度方向的另一端在寬度方向上滑動的部件。固定部673a和張力發(fā)生部件673b的梯形斜面之間以能夠互相滑動的方式相接。
[0090]緊固調(diào)整螺釘672貫穿加強肋681和緊固件框671，在張力發(fā)生部件673b的內(nèi)部擰緊。對于加強肋681，在其周向上設(shè)有長螺釘孔(圖中未顯示)，通過使緊固調(diào)整螺釘672在其周向上長螺釘孔內(nèi)在周向上移動使得緊固件在周向上移動，隨著該緊固件在周向上移動，固定帶661和調(diào)整帶251以及介質(zhì)片261在周向上一體性滑動移動。所以，共振電容元件204的視在容量調(diào)整 通過將該緊固調(diào)整螺釘672在設(shè)置在加強肋681上的螺釘孔的范圍內(nèi)在周向上移動來進行。
[0091]通過旋轉(zhuǎn)緊固調(diào)整螺釘672，張力發(fā)生部件673b在緊固件框671的寬度方向上滑動移動，固定件673a對應(yīng)該張力發(fā)生部件673b的滑動移動而在緊固件框671的長度方向上滑動移動，固定帶661的有效周長根據(jù)固定件673a的緊固件框671在長度方向的滑動移動而變化。具體來說，將緊固調(diào)整螺釘672向一個方向旋轉(zhuǎn)，使得張力發(fā)生部件673b向著接近該螺釘672側(cè)滑動移動，則固定件673a向著緊固件框671的長度方向的一端側(cè)滑動移動，固定帶661的兩端的間隔變窄，有效周長變短。其結(jié)果是調(diào)整帶251被固定帶661壓緊在橢圓環(huán)狀導(dǎo)體元件203上而被固定?；蛘呤咕o固調(diào)整螺釘672向反方向旋轉(zhuǎn)，使得張力發(fā)生部件673b向著遠(yuǎn)離該螺釘672側(cè)滑動移動，則固定件673a向著張力發(fā)生部件673b側(cè)滑動移動，固定帶661的兩端的間隔變寬，有效周長變長。其結(jié)果是固定帶661和調(diào)整帶251在周向上松開，固定帶661和調(diào)整帶251能夠一體地滑動移動。
[0092]另外，利用該固定帶661將調(diào)整帶251固定，也可以應(yīng)用在后述的第3實施方式中的圓筒形的BC線圈上。也就是說，對于包含橢圓和圓在內(nèi)的任意的環(huán)狀導(dǎo)體元件，在配置在其外周的調(diào)整帶的外周進一步配置固定帶，利用固定帶將調(diào)整帶壓緊在環(huán)狀導(dǎo)體元件上來緊固固定。為此，要具備將固定帶的兩端連接、變更該固定帶的有效周長的緊固件。
[0093]另外，圖7表示串聯(lián)插入到橢圓環(huán)狀導(dǎo)體元件203的共振電容元件204、介質(zhì)片261、隔著該介質(zhì)片261與共振電容元件204相對的調(diào)整帶251這三層結(jié)構(gòu)的一部分的放大圖。還有，整體是沿著橢圓環(huán)狀曲面彎曲的，但圖7中為了簡明易懂而以平面狀顯示。另外，各層間的距離也有所放大。[0094]如上所述,橢圓環(huán)狀導(dǎo)體元件203由直線狀導(dǎo)體元件202的寬緣部形成,在相鄰的寬緣部的縫隙(也就是橢圓環(huán)狀導(dǎo)體元件203的分離部703)配置有共振電容元件204，在該共振電容元件204的兩端與相鄰的寬緣部以電學(xué)方式連接(也就是焊接702a、b)。圖7 (a)表示將調(diào)整帶251配置為導(dǎo)體片402及空隙部504關(guān)于共振電容元件204在橢圓環(huán)狀導(dǎo)體元件402的長度方向上對稱的情況，圖7(b)表示從圖7(a)的狀態(tài)開始將調(diào)整帶251向右側(cè)滑動移動的情況，圖7(c)表示從圖7(a)的狀態(tài)開始將調(diào)整帶251向左側(cè)滑動移動的情況。整體的結(jié)構(gòu)為圖7的三層結(jié)構(gòu)在橢圓環(huán)狀導(dǎo)體元件402的長度方向(也就是周向)上重復(fù)。
[0095]在上述的這種三層配置中，導(dǎo)體片402的寄生電容形成部502在與橢圓環(huán)狀導(dǎo)體元件203的導(dǎo)體部分之間形成寄生電容。但是，由于分離部703中幾乎不存在導(dǎo)體，所以寄生電容形成部502在與分離部703之間不形成寄生電容。因此，通過改變寄生電容形成部502和橢圓環(huán)狀導(dǎo)體元件203的導(dǎo)體部分及分離部703的重疊面積，即可以變更寄生電容形成部502在與橢圓環(huán)狀導(dǎo)體元件203之間形成的寄生電容。
[0096]如圖7(a)所示，在導(dǎo)體片402及空隙部504關(guān)于分離部703或共振電容元件204在調(diào)整帶251的長度方向上對稱的配置(也就是圖中空隙部504在分離部703或共振電容元件204的正上方的配置)中，寄生電容形成部502a、b分別以全部面積與橢圓環(huán)狀導(dǎo)體元件203的導(dǎo)體部分重疊，形成的寄生電容均為最大。
[0097]因此，如圖7(b)所示，將調(diào)整帶251向右側(cè)滑動移動時，導(dǎo)體片402的寄生電容形成部502a和橢圓環(huán)狀導(dǎo)體元件203的導(dǎo)體部分之間的重疊面積與(a)的情況沒有不同，但導(dǎo)體片402的寄生電容形成部502b和橢圓環(huán)狀導(dǎo)體元件203的導(dǎo)體部分之間的重疊面積比(a)的情況變小了。
[0098]或者，如圖7(c)所示，將調(diào)整帶251向左側(cè)滑動移動時，導(dǎo)體片402的寄生電容形成部502b和橢圓環(huán)狀導(dǎo)體元件`203的導(dǎo)體部分之間的重疊面積與(a)的情況沒有不同，但導(dǎo)體片402的寄生電容形成部502a和橢圓環(huán)狀導(dǎo)體元件203的導(dǎo)體部分之間的重疊面積比(a)的情況變小了。
[0099]如上述那樣構(gòu)成調(diào)諧機構(gòu)，使調(diào)整帶251從導(dǎo)體片402的空隙部504配置為將分離部703或共振電容元件204覆蓋的狀態(tài)，在其長度方向(也就是周向上)滑動移動，由此使得導(dǎo)體片402的空隙部504及寄生電容形成部502相對于橢圓環(huán)狀導(dǎo)體元件203的導(dǎo)體部分及分離部703相對移動。其結(jié)果是根據(jù)滑動移動量，寄生電容形成部502和橢圓環(huán)狀導(dǎo)體元件203的導(dǎo)體部分的重疊面積變化，在寄生電容形成部502和橢圓環(huán)狀導(dǎo)體元件203的導(dǎo)體部分之間形成的寄生電容變化。橢圓BC線圈的共振頻率由寄生電容和共振電容元件204確定，因此能夠用該調(diào)諧機構(gòu)變更寄生電容來變更橢圓BC線圈的共振頻率，即能夠調(diào)整使得橢圓BC線圈的共振頻率與核磁共振頻率(fc) 一致。
[0100](等價電路)
[0101]以下對于導(dǎo)體片402的功能，用圖8(a)所示的與共振電容元件204組合而得的等價電路800進行說明。等價電路800中各集中常數(shù)與調(diào)諧機構(gòu)的各要素的關(guān)系為:共振電容元件204與電容器(C)801對應(yīng)，導(dǎo)體片402的寄生電容形成部502a與電容器(Ca) 802a對應(yīng)，導(dǎo)體片402的寄生電容形成部502b與電容器(Cb)802b對應(yīng)，導(dǎo)體片402的連接部503與電感(Lf) 803對應(yīng)。還有，由于即使滑動移動調(diào)整帶251，連接部503也不變化，因此該電感(Lf)是固定的。
[0102]另外，圖8(b)是表示伴隨調(diào)整帶251的滑動移動的各種變化的曲線圖?？v軸表示各個值的相對值，橫軸表不調(diào)整帶的相對位置。橫軸中央表不空隙部504位于分離部703的相對位置的情況，橫軸左側(cè)(原點側(cè))相當(dāng)于調(diào)整帶向長度方向左側(cè)滑動移動的情況，橫軸右側(cè)相當(dāng)于調(diào)整帶向長度方向右側(cè)滑動移動的情況。如上所述，Ca的容量隨著將調(diào)整帶251向右側(cè)滑動移動，空隙部504向分離部703接近而漸漸增加，空隙部504到達分離部703的對向位置附近時變?yōu)樽畲笾岛螅S持該最大值。該情況如圖8(b)中單點劃線851所示。另一方面，Cb的容量在將調(diào)整帶251向右側(cè)滑動移動、直到空隙部504接近分離部703為止時維持最大值，空隙部504到達分離部703的相對位置附近后漸漸減小。該情況如圖8(b)的虛線852所示。
[0103]電感(Lf) 703可以視為零值(O)時的等價電路700的合成電容Ccmb為:
[0104]Ccmb=C+CaCb/{Ca+Cb} [I]
[0105][I]式的第2項(CaCb/{Ca+Cb})隨著將調(diào)整帶251向右側(cè)滑動移動，空隙部504向分離部703接近而漸漸增加，空隙部504在分離部703的相對位置附近變?yōu)樽畲笾岛鬂u漸減小。該情況如圖8(c)中雙點劃線853所示。
[0106]具有該合成電容(Ccmb)的共振電容元件與串聯(lián)連接的電感共振時的共振頻率(fr)為:
[0107]fr I/SQRT (Ccmb)[2]
[0108]所以用圖8(b)的實線854表示。根據(jù)圖8(b)可以知道，通過將調(diào)整帶251滑動移動，使得共振頻率變化。也就是說，可知通過將調(diào)整帶251在周向的左右上滑動移動，能夠變更橢圓BC線圈的共振頻率，調(diào)諧使得與核磁共振頻率(fc) 一致。
[0109](調(diào)諧步驟)`
[0110]以下，基于圖9所示的流程圖對使用上述的橢圓BC線圈的調(diào)諧步驟進行說明。
[0111]步驟901中，操作者將橢圓BC線圈配置在靜磁場發(fā)生系統(tǒng)的靜磁場空間內(nèi)，進一步在其內(nèi)部配置生物體仿真模型。然后，在橢圓BC線圈的第I饋電點205a和第2饋電點205b連接阻抗分析儀。
[0112]步驟902中，操作者將調(diào)整帶251配置在預(yù)定的初始位置。例如將調(diào)整帶配置在能夠調(diào)整的共振頻率范圍的中間位置。具體來說，是將導(dǎo)體片402的空隙部504從分離部703滑動大約1/4的位置(例如配置在圖8 (b)的855的位置)。
[0113]步驟903中，操作者利用阻抗分析儀測量S11值(反射損耗return loss)為最小的頻率(fr)。
[0114]步驟904中，當(dāng)步驟902中測量的頻率(fr)比核磁共振頻率(fc)高時轉(zhuǎn)移至步驟905，當(dāng)比核磁共振頻率(fc)低時轉(zhuǎn)移至步驟906。如果與核磁共振頻率(fc)相等，則結(jié)束調(diào)諧處理，轉(zhuǎn)移至步驟907。
[0115]步驟905中，操作者使調(diào)整帶251滑動移動，使得利用阻抗分析儀測量的S11值為最小的頻率(fc)變低。例如，使調(diào)整帶251在周向上滑動移動，使得導(dǎo)體片402的空隙部504接近分離部703側(cè)。然后，轉(zhuǎn)移至步驟903。
[0116]步驟906中，操作者滑動移動調(diào)整帶251，使得利用阻抗分析儀測量的S11值為最小的頻率(fc)變高。例如，將調(diào)整帶251在周向上滑動移動，使得導(dǎo)體片402的空隙部504遠(yuǎn)離分離部703側(cè)。然后,轉(zhuǎn)移至步驟903。
[0117]步驟907中，操作者將調(diào)整帶的導(dǎo)槽651的螺釘652擰緊，將調(diào)整帶251固定。
[0118]至此是對橢圓BC線圈的調(diào)諧步驟的說明。
[0119]此外，至此的說明中，對線狀導(dǎo)電元件的數(shù)量為4m(m=l、2、3、……)個的情況進行了說明，但為了改善饋電端口 205a、b之間的正交性，也可以進一步將橢圓BC線圈中的線狀導(dǎo)電元件的數(shù)量增加2個，增加到4m+2個。線狀導(dǎo)電元件的數(shù)量為4m+2個的情況下，與4m個的情況相比，只是單純地增加了線狀導(dǎo)電元件的數(shù)量及共振電容元件的數(shù)量，其他與4m個的情況相同。
[0120]如上所述，第I實施方式的BC線圈及使用它的MRI裝置是，用橢圓筒形的橢圓BC線圈作為BC線圈，在該橢圓環(huán)狀導(dǎo)體元件的外周隔著介質(zhì)片，以可滑動的方式配置調(diào)整帶。在調(diào)整帶上配置有多個導(dǎo)體片，其覆蓋串聯(lián)插入到橢圓環(huán)狀導(dǎo)體元件中的共振電容元件。然后，將調(diào)整帶在周向(調(diào)整帶的長度方向)上滑動移動。由此，能夠?qū)⒋?lián)插入到橢圓環(huán)狀導(dǎo)體元件中的多個共振電容元件的視在容量(也就是與寄生電容組合的合成容量)以良好的平衡一并進行變更調(diào)整。其結(jié)果是能夠容易地變更橢圓BC線圈的共振頻率，能夠調(diào)諧使得與核磁共振頻率一致。
[0121]〈〈第2實施方式》
[0122]對本發(fā)明的BC線圈及使用它的MRI裝置的第2實施方式進行說明。上述第I實施方式是將調(diào)整帶沿著橢圓環(huán)狀元件的周向滑動移動的例子，而第2實施方式是通過將調(diào)整帶在環(huán)狀導(dǎo)體元件的中心軸方向上滑動移動來進行橢圓BC線圈的調(diào)諧。以下對第2實施方式進行詳細(xì)說明。
[0123]首先，參照圖1 OA對第2實施方式的調(diào)諧機構(gòu)進行說明。圖1OA表示從與橢圓筒形曲面垂直的方向觀察橢圓環(huán)狀導(dǎo)體元件203中任意的共振電容元件204與其附近的導(dǎo)體部、以及位于與該共振電容元件204相對的位置的調(diào)整帶251中的導(dǎo)體片402的放大圖。此外，圖中省略了調(diào)整帶251的帶狀絕緣部件401及介質(zhì)片261。
[0124]通過將調(diào)整帶251在環(huán)狀導(dǎo)體元件(也就是橢圓筒形曲面)的中心軸201方向上滑動移動，導(dǎo)體片402的寄生電容形成部502a、502b與橢圓環(huán)狀導(dǎo)體元件203的導(dǎo)體部重疊的面積變化，寄生電容也根據(jù)該面積的變化而變化。具體來說，圖1OA所示的配置關(guān)系中，將調(diào)整帶251向橢圓BC線圈的中心軸201方向按下時，導(dǎo)體片402的寄生電容形成部502a、502b與橢圓環(huán)狀導(dǎo)體元件203的導(dǎo)體部重疊的面積增加，寄生電容也增加。相反，將導(dǎo)體片402從橢圓BC線圈的中心方向拉出時，寄生電容形成部502a、502b與橢圓環(huán)狀導(dǎo)體元件203的導(dǎo)體部重疊的面積減小，寄生電容也減小。
[0125]圖10B(a)表示設(shè)在第2實施方式中的容納橢圓BC線圈的電氣回路的線軸上的導(dǎo)槽的一個例子，該導(dǎo)槽用于容納橢圓環(huán)狀導(dǎo)體元件203、介質(zhì)片261、調(diào)整帶251，同時引導(dǎo)調(diào)整帶251在中心軸201方向的滑動移動。
[0126]圖10B(a)表示設(shè)置在第2實施方式的橢圓BC線圈的線軸端部的導(dǎo)槽1001的斷面圖?；九c上述第I實施方式中說明的圖6B所示的導(dǎo)槽651具有相同結(jié)構(gòu)，但導(dǎo)槽1001及其開口部1003的中心軸方向的寬度更寬，以能夠?qū)⒄{(diào)整帶251在中心軸201方向上滑動移動。另外，在導(dǎo)槽1001的內(nèi)部，設(shè)置有支持部1002，其支持調(diào)整帶251在中心軸201方向拉出的部分。[0127]另外，在導(dǎo)槽的直線狀導(dǎo)體元件202側(cè)的側(cè)面形成有用于使直線狀導(dǎo)體元件202通過的貫穿孔1005。然后，通過從開口部1003以手動方式使調(diào)整帶251在中心軸201方向上滑動移動，調(diào)諧橢圓BC線圈。調(diào)整帶251的位置確定后，從外框通過螺釘1004按入，將調(diào)整帶251固定。插入螺釘1004的線軸682設(shè)置有多個螺釘孔，與在中心軸201方向上滑動移動的調(diào)整帶251的位置對應(yīng)地選擇螺釘孔的位置，進行螺釘緊固。
[0128]另外，圖10B(b)表示固定調(diào)整帶的位置的機構(gòu)的另一個例子。圖10B(b)的例子是將上述圖6C(b)所示的結(jié)構(gòu)例應(yīng)用于該第2實施方式的情況的例子。為了將固定帶661、調(diào)整帶251以及介質(zhì)片261 —體地在中心軸201方向上滑動移動，將調(diào)整緊固件在中心軸201方向上位置的調(diào)整螺釘1001a、1001b分別配置在緊固件框671的兩端。具體來說，穿過加強肋681的貫穿孔，分別將調(diào)整螺釘1001a、1001b釘入緊固件框671的兩端，將調(diào)整螺釘1001a、1001b—起向相同方向旋轉(zhuǎn)，來使緊固件框體67接近、遠(yuǎn)離加強肋681側(cè)，使緊固件在中心軸201方向上移動。伴隨該緊固件向中心軸201方向的移動，固定帶661與調(diào)整帶251以及介質(zhì)片261即一體地在中心軸201方向上滑動移動。然后，調(diào)整帶251的中心軸的位置確定后，將緊固調(diào)整螺釘672旋轉(zhuǎn)以固定調(diào)整帶251。該緊固固定結(jié)構(gòu)與上述的圖6C(b)所示的結(jié)構(gòu)例相同，省略詳細(xì)說明。此外，該第2實施方式中的緊固調(diào)整螺釘672是將其釘頭下部長度延長，以覆蓋緊固件的中心軸201方向可能范圍。
[0129]第2實施方式情況下的等價電路與上述第I實施方式中說明的圖8 (a)相同。特別地，如圖10A所示，在導(dǎo)體片402的寄生電容形成部502a、502b關(guān)于分離部703對稱配置、空隙部504與分離部703重疊配置的情況下，寄生電容形成部502a及502b與橢圓環(huán)狀導(dǎo)體元件203的導(dǎo)體部重疊的面積相等，而與導(dǎo)體片402在中心軸203方向的移動量無關(guān)，因此寄生電各Ca和Cb相等。這時的等價電路如圖11 (a)所不。寄生電各1101a、IlOlb均為Cf。其他與圖8(a)相同。
[0130]其結(jié)果是電感(Lf)803可以視為零值(0)時的等價電路的合成電容為:`[0131]Ccmb=C+Cf/2[3]
[0132]具有該合成電容的共振電容元件(Ccmb)與串聯(lián)連接的電感共振時的共振頻率(fr)由上述的[2]式表示。其形狀如圖11(b)的曲線所示。縱軸表示各個值的相對值，橫軸表示調(diào)整帶251的相對位置。橫軸左端意味著導(dǎo)體片402即將與橢圓環(huán)狀導(dǎo)體的導(dǎo)體部開始重疊的狀態(tài)，隨著向橫軸右側(cè)移動，意味著將調(diào)整帶251向中心軸201方向推入，導(dǎo)體片402和橢圓環(huán)狀導(dǎo)體的導(dǎo)體部重疊的面積逐漸增加的狀態(tài)。
[0133]虛線1111表示Cf的變化，實線1112表示式[2]的共振頻率(fr)的變化。根據(jù)圖11(b)可以知道，通過將調(diào)整帶251在中心軸201方向上滑動移動，使得寄生電容及共振頻率變化。具體來說，將調(diào)整帶251向中心軸201方向推入時，寄生電容增加，共振頻率降低。反之，將調(diào)整帶251從中心軸201方向拉出時，寄生電容減小，共振頻率升高。所以可知，通過將調(diào)整帶251在中心軸201方向上推入或拉出的滑動移動，能夠?qū)⒍鄠€共振電容元件的視在容量一并變更，能夠變更橢圓BC線圈的共振頻率，調(diào)諧使得與核磁共振頻率(fc)—致。
[0134]第2實施方式的調(diào)諧步驟與上述第I實施方式中說明的圖9的流程圖所示的步驟基本相同，但不同點在于調(diào)整帶251的滑動移動方向為中心軸201方向、以及步驟902中調(diào)整帶的初始位置不同。調(diào)整帶251的初始位置是導(dǎo)體片402的寄生電容形成部502、502b和橢圓環(huán)狀導(dǎo)體元件203的導(dǎo)體部互相重疊一半程度的位置。除了這兩點以外，與圖9的流程圖所示的步驟相同，因此省略詳細(xì)說明。
[0135]此外，第2實施方式中對將調(diào)整帶251在中心軸方向203上滑動移動的情況進行了說明，也可以與上述第I實施方式中說明的橢圓環(huán)狀導(dǎo)體元件在周向上滑動移動組合起來，通過使調(diào)整帶251沿著橢圓筒形曲面在任意方向上滑動移動來進行橢圓BC線圈的調(diào)諧。
[0136]如上所述，第2實施方式的BC線圈及使用它的MRI裝置通過使橢圓BC線圈的調(diào)整帶向著環(huán)狀導(dǎo)體元件的中心軸方向滑動移動，將多個共振電容元件的視在容量一并變更，進行橢圓BC線圈的調(diào)諧。由此，具有與上述第I實施方式相同的效果。
[0137]〈〈第3實施方式》
[0138]對本發(fā)明的BC線圈及使用它的MRI裝置的第3實施方式進行說明。上述第1、2實施方式表示的是橢圓BC線圈的例子，而第3實施方式是將上述的調(diào)諧機構(gòu)應(yīng)用在圓筒形的BC線圈(以下稱為圓形BC線圈)中。以下對第3實施方式進行詳細(xì)說明。
[0139]首先，對第3實施方式的圓形BC線圈的整體結(jié)構(gòu)進行說明。圖12是從斜向觀察圓形BC線圈的圖。圓形BC線圈的整體為圓筒形狀結(jié)構(gòu)，其具備:4N (N為自然數(shù)，圖中N=3)條直線狀導(dǎo)體元件1202，其沿著圓筒形曲面與中心軸1201平行配置；2個圓環(huán)狀導(dǎo)體元件1203a、1203b，其以中心軸1201上的點為中心，沿著圓筒形曲面配置；8N(N為自然數(shù))個共振電容元件1204，其分別串聯(lián)插入到2個圓環(huán)狀導(dǎo)體元件1203a、1203b ;第I饋電點1205a及第2饋電點1205b，其用于將圓形BC線圈與高頻電路連接；后述的調(diào)諧機構(gòu)。共振電容元件1204被插入在圓環(huán)狀導(dǎo)體元件1203和直線狀導(dǎo)體元件1202的連接點1206之間的弧狀導(dǎo)體中，容量大致相同。
[0140]4N條直線狀導(dǎo)體元件1202在圓筒形曲面的周向上以等間隔配置。圖12的例子中，4N條中的4條分別配置為通過與圓筒形曲面的直徑方向正交的2條軸的交點。剩余4 (N-1)條直線狀導(dǎo)體元件1202為關(guān)于圓筒`形曲面的直徑方向上垂直的2條軸互相軸對稱的位置，配置在關(guān)于中心軸1201軸對稱的位置。
[0141]上述結(jié)構(gòu)中，因為圓環(huán)狀導(dǎo)體元件1203為圓形，即使共振電容元件1204的容量大致相同，直線狀導(dǎo)體元件1202及弧狀導(dǎo)體的電感也是對稱的。所以能夠使圓筒形曲面在周向上的、各直線狀導(dǎo)體元件1202的寬度以及配置間隔或配置密度大致相同。
[0142]第I饋電點1205a和第2饋電點1205b為相對于圓筒形曲面的中心的角度偏離周向90度的位置，并且分別配置在當(dāng)向一個饋電點饋電時、流過另一個饋電點的高頻電流的振幅為最小的位置。
[0143]圖13(a)是將第3實施方式的圓形BC線圈的一個例子與中心軸1201平行切開向左右展開后所表示的展開圖。其中，后述的調(diào)諧機構(gòu)在圖中沒有顯示。圖13(a)的左右方向與周向?qū)?yīng)。各直線狀導(dǎo)體元件1202在其中央部分的周向上的寬度大致相同，在周向(在圖13(a)的展開圖中為左右方向)上的配置間隔或配置密度大致相同。
[0144]與上述第I實施方式的橢圓BC線圈相同，各直線狀導(dǎo)體元件1202分別具有一定寬度的中央部(梯級部)和在兩端部周向上的寬度比梯級部寬的寬緣部。該直線狀導(dǎo)體1202的兩端的寬緣部為兼作圓環(huán)狀導(dǎo)體元件1203的結(jié)構(gòu)。而各直線狀導(dǎo)體元件1202的配置使得相鄰的直線狀導(dǎo)體元件1202的寬緣部之間形成縫隙。共振電容元件1204被配置在各寬緣部的縫隙，相鄰的寬緣部經(jīng)由該共振電容元件1204，彼此以電學(xué)方式連接(焊接)。各線狀導(dǎo)體元件1202以及它們的寬緣部的間隙配置為等間隔，因此配置在該間隙的共振電容元件1204也配置為等間隔。
[0145]圖13(b)表示調(diào)諧機構(gòu)內(nèi)的調(diào)整帶1301。共振電容元件1204配置為等間隔，因此導(dǎo)體片1302以及各導(dǎo)體片1302之間的縫隙部1303的間隔也是等間隔。調(diào)整帶1301的結(jié)構(gòu)以及導(dǎo)體片1302的形狀和功能與上述第I實施方式中說明的橢圓BC線圈的情況相同，因此省略詳細(xì)說明。將這樣的調(diào)整帶1301以同心的方式配置在圓環(huán)狀導(dǎo)體元件1203的外周，通過在圓環(huán)狀導(dǎo)體元件1203的圓周方向或者中心軸方向上滑動移動，將共振電容元件1204的視在容量(也就是與寄生電容組合的合成容量)一并變更。關(guān)于調(diào)諧步驟，與上述第I實施方式中說明的圖9的處理流程相同。
[0146]如上所述，本實施例的BC型RF線圈及MRI裝置是一種圓筒形的、將串聯(lián)插入到圓環(huán)狀導(dǎo)體元件的共振電容元件及直線狀導(dǎo)體以等間隔配置在圓筒形曲面的周向上的圓形BC線圈，配置在調(diào)諧機構(gòu)內(nèi)的調(diào)整帶上的導(dǎo)體片也以等間隔配置。由此，在圓形BC線圈中，也能夠容易地一并變更圓形BC線圈的視在容量，能夠調(diào)諧使得與核磁共振頻率一致。
[0147]以上對本發(fā)明的實施例進行了說明，但本發(fā)明并不局限于此。
[0148]符號說明
[0149]I受檢體、2靜磁場發(fā)生系統(tǒng)、3傾斜磁場發(fā)生系統(tǒng)、4定序器、5發(fā)送系統(tǒng)、6接收系統(tǒng)、7信號處理系統(tǒng)、8中央處理裝置(CPU)、9傾斜磁場線圈、10傾斜磁場電源、11高頻振蕩器、12調(diào)制器、13高頻放大器、14a高頻線圈(發(fā)送線圈)、14b高頻線圈(接收線圈)、15信號放大器、16正交相位檢波器、17A/D轉(zhuǎn)換器、18存儲裝置、19外部存儲裝置、20顯示裝置、21輸入裝置、25操作部
【權(quán)利要求】
1.一種鳥籠型高頻線圈，具有串聯(lián)插入有多個共振電容元件的2個環(huán)狀導(dǎo)體元件和與所述2個環(huán)狀導(dǎo)體元件以電學(xué)方式連接的多個直線狀導(dǎo)體元件，所述鳥籠型高頻線圈的特征為， 在所述2個環(huán)狀導(dǎo)體元件中的至少一個環(huán)狀導(dǎo)體元件的外周，隔著介質(zhì)部件，以可滑動的方式配置對所述多個共振電容元件的視在容量一并變更的調(diào)整帶。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鳥籠型高頻線圈，其特征為， 所述調(diào)整帶具有帶狀形狀，由導(dǎo)體片和使相鄰的導(dǎo)體片間絕緣的縫隙部交互配置構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鳥籠型高頻線圈，其特征為， 在所述調(diào)整帶被配置在所述環(huán)狀導(dǎo)體元件的外周的狀態(tài)下，所述導(dǎo)體片以位于與所述共振電容元件相對的位置的附近的方式分別被配置在該調(diào)整帶上。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鳥籠型高頻線圈，其特征為， 所述調(diào)整帶的結(jié)構(gòu)為使所述導(dǎo)體片在帶狀絕緣部件的長度方向上斷續(xù)地粘合在所述帶狀絕緣部件的與所述橢圓環(huán)狀導(dǎo)體元件相對的面這一側(cè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鳥籠型高頻線圈，其特征為， 所述導(dǎo)體片具有:使用于在與所述環(huán)狀導(dǎo)體元件的導(dǎo)體部之間形成寄生電容的兩個寄生電容形成部隔著空隙部相對配置，以電學(xué)方式連接2個寄生電容形成部的連接導(dǎo)體部。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鳥籠型高頻線圈，其特征為， 所述導(dǎo)體片是在大致長方形的中`央部的一方形成空隙部的形狀。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鳥籠型高頻線圈，其特征為， 通過所述調(diào)整帶向所述環(huán)狀導(dǎo)體元件的周向滑動移動，將所述多個共振電容元件的視在容量一并變更。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鳥籠型高頻線圈，其特征為， 通過所述調(diào)整帶向所述環(huán)狀導(dǎo)體元件的中心軸方向滑動移動，將所述多個共振電容元件的視在容量一并變更。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鳥籠型高頻線圈，其特征為， 所述環(huán)狀導(dǎo)體元件的形狀為橢圓形，所述多個直線狀導(dǎo)體元件沿著橢圓環(huán)狀筒形曲面配置。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的鳥籠型高頻線圈，其特征為， 所述直線狀導(dǎo)體元件的中央部在所述橢圓環(huán)狀筒形曲面的周向上的寬度是從所述橢圓環(huán)狀筒形曲面的短軸方向向著長軸方向增加的結(jié)構(gòu)。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的鳥籠型高頻線圈，其特征為， 所述共振電容元件的配置間隔從所述橢圓環(huán)狀筒形曲面的短軸方向向著長軸方向增加。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鳥籠型高頻線圈，其特征為， 將所述直線狀導(dǎo)體元件的兩端部分別經(jīng)由所述共振電容元件以電學(xué)方式連接而形成所述環(huán)狀導(dǎo)體元件。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鳥籠型高頻線圈，其特征為， 在所述調(diào)整帶的外周配置固定帶，其將該調(diào)整帶壓緊在所述環(huán)狀導(dǎo)體元件上來緊固固定。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的鳥籠型高頻線圈，其特征為， 具有緊固件，其分別連接所述固定帶的兩端部，來變更該兩端的間隔。
15.一種磁 共振成像裝置，其使用權(quán)利要求1至14中任一項所述的鳥籠型高頻線圈。
【文檔編號】G01R33/34GK103764023SQ201280035292
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2012年7月18日 優(yōu)先權(quán)日:2011年7月30日
【發(fā)明者】鈴木伸一郎 申請人:株式會社日立醫(yī)療器械