專利名稱：磁共振成像裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的實(shí)施方式涉及一種磁共振成像(MRI :Magnetic Resonance Imaging)裝置。
背景技術(shù)：
MRI裝置是如下圖像診斷裝置通過拉摩爾(Larmor)頻率的高頻(RF:radiofrequency)信號(hào)來以磁的方式激發(fā)置于靜磁場中的被檢體的原子核自旋，從伴隨該激發(fā)而產(chǎn)生的核磁共振(NMR:nuclear magnetic resonance)信號(hào)中重構(gòu)圖像。MRI裝置作為對攝影區(qū)域整體施加RF脈沖的發(fā)送用RF線圈而具備有筒狀的全身用(WB:whole body)線圈。WB線圈固定在機(jī)架(架臺(tái))上,不設(shè)想被用戶拆下的情況。另一 方面，能夠?qū)ζ谕氖芟薜臄z影區(qū)域局部地發(fā)送RF脈沖的局部發(fā)送用RF線圈用作攝像用。如果使用局部發(fā)送用RF線圈，則降低功耗，能夠以少的電力來產(chǎn)生強(qiáng)度更強(qiáng)的RF磁場。局部發(fā)送用RF線圈安裝在載置于病床的被檢體的基礎(chǔ)上與被檢體一起送入機(jī)架內(nèi)。并且，局部發(fā)送用RF線圈由連接器來與MRI裝置的控制系統(tǒng)連接，在配置于WB線圈的內(nèi)側(cè)的狀態(tài)下使用。在大多的MRI裝置中，通過將局部發(fā)送用RF線圈連接于MRI裝置側(cè)的連接器來識(shí)別處于能夠使用局部發(fā)送用RF線圈的狀態(tài)。而且，當(dāng)局部發(fā)送用RF線圈的連接被MRI裝置側(cè)的系統(tǒng)識(shí)別時(shí)，作為發(fā)送用的RF線圈的WB線圈被電切斷。由此，避免局部發(fā)送用RF線圈與WB線圈之間的電耦合。此外，大多的局部發(fā)送用RF線圈還具有NMR信號(hào)的接收功能。作為具有信號(hào)的發(fā)送接收功能的局部發(fā)送接收用RF線圈的例子，舉出頭部用的局部發(fā)送接收用RF線圈、膝用的局部發(fā)送接收用RF線圈。作為代表性的局部發(fā)送用RF線圈，公知有鳥籠型的RF線圈。鳥籠型的RF線圈是將兩個(gè)環(huán)用多個(gè)橫桿(rung)連接而成的線圈?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I :日本特開2009-142646號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
(發(fā)明要解決的問題)以往的局部發(fā)送用RF線圈，只要局部發(fā)送用RF線圈側(cè)的連接器不連接到MRI裝置側(cè)的連接器，就無法被MRI裝置側(cè)的系統(tǒng)識(shí)別。因而，當(dāng)保持局部發(fā)送用RF線圈側(cè)的連接器不連接到MRI裝置側(cè)的連接器地放置在機(jī)架內(nèi)時(shí)，局部發(fā)送用RF線圈以配置在WB線圈內(nèi)的狀態(tài)從WB線圈發(fā)送RF脈沖。局部發(fā)送用RF線圈調(diào)整為與WB線圈相同的發(fā)送頻率。因此，當(dāng)以局部發(fā)送用RF線圈配置在WB線圈內(nèi)的狀態(tài)從WB線圈發(fā)送RF脈沖時(shí)，在局部發(fā)送用RF線圈與WB線圈之間引起電耦合。其結(jié)果，在局部發(fā)送用RF線圈中產(chǎn)生非常大的感應(yīng)電動(dòng)勢。當(dāng)在局部發(fā)送用RF線圈中產(chǎn)生大的感應(yīng)電動(dòng)勢而流過感應(yīng)電流時(shí)，局部發(fā)送用RF線圈發(fā)熱，不僅使局部發(fā)送用RF線圈破損，而且還擔(dān)心對患者帶來燙傷等的危害。對于MRI裝置的操作者而言，實(shí)際上有可能發(fā)生雖然已將局部發(fā)送用RF線圈置于機(jī)架內(nèi)卻疏忽了連接器的連接的情況。因而，希望開發(fā)一種技術(shù)，即使在以將局部發(fā)送用RF線圈設(shè)置于機(jī)架內(nèi)的狀態(tài)錯(cuò)誤地發(fā)送了 RF脈沖的情況下，也可避免局部發(fā)送用RF線圈的破損，且確保被檢體的安全。本發(fā)明的目的在于提供一種即使在以不連接RF脈沖的局部發(fā)送用RF線圈的狀態(tài)來設(shè)置于機(jī)架內(nèi)、且向WB線圈施加了 RF脈沖的情況下也能夠避免局部發(fā)送用RF線圈的破損、且確保被檢體的安全的磁共振成像裝置。與本發(fā)明的實(shí)施方式有關(guān)的磁共振成像裝置具備數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)。數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)向載置了被檢體的攝像區(qū)域施加靜磁場、傾斜磁場以及高頻磁場來從所述被檢體收集磁共振信號(hào)?？刂葡到y(tǒng)通過控制所述數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)來獲取所述磁共振信號(hào)，根據(jù)所獲取的所述磁共振號(hào)來生成圖像數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)具有全身用線圈、高頻線圈以及切斷 電路。全身用線圈是用于向所述攝像區(qū)域施加所述高頻磁場的線圈。高頻線圈配置在所述全身用線圈的內(nèi)側(cè)，在從所述控制系統(tǒng)經(jīng)由連接器來施加了高頻脈沖的情況下向所述攝像區(qū)域施加所述高頻磁場。切斷電路在所述高頻線圈的所述連接器不連接于所述控制系統(tǒng)的情況下將構(gòu)成所述高頻線圈的電路的一部分電切斷。而且，切斷電路具有同軸纜線以及短路電路。同軸纜線的一端與成為切斷對象的構(gòu)成所述高頻線圈的電路的一部分連接，另一端連接于所述高頻線圈的所述連接器。短路電路在所述高頻線圈的所述連接器連接于所述控制系統(tǒng)的情況下與所述同軸纜線的另一端經(jīng)由所述連接器連接，且將所述同軸纜線的中心導(dǎo)體與外皮導(dǎo)體電連接。


圖I是與本發(fā)明的實(shí)施方式有關(guān)的磁共振成像裝置的結(jié)構(gòu)圖。圖2是表示圖I所示的局部RF線圈的第I電路結(jié)構(gòu)例的圖。圖3是表示作為圖I所示的局部RF線圈而使用的鳥籠型RF線圈的線圈元件的電路結(jié)構(gòu)例的立體圖。圖4是表示圖I所示的局部RF線圈的第2電路結(jié)構(gòu)例的圖。圖5是表示圖I所示的局部RF線圈的第3電路結(jié)構(gòu)例的圖。圖6是表示圖I所示的局部RF線圈的第4電路結(jié)構(gòu)例的圖。圖7是表示圖I所示的局部RF線圈的第5電路結(jié)構(gòu)例的圖。圖8是表示圖I所示的局部RF線圈的第6電路結(jié)構(gòu)例的圖。圖9是表示圖I所示的局部RF線圈的第7電路結(jié)構(gòu)例的圖。圖10是表示圖I所示的局部RF線圈的第8電路結(jié)構(gòu)例的圖。圖11是表示圖I所示的局部RF線圈的第9電路結(jié)構(gòu)例的圖。
具體實(shí)施例方式參照

與本發(fā)明的實(shí)施方式有關(guān)的磁共振成像裝置。圖I是與本發(fā)明的實(shí)施方式有關(guān)的磁共振成像裝置的結(jié)構(gòu)圖。磁共振成像裝置I具有機(jī)架2和控制系統(tǒng)3。在機(jī)架2中形成有攝像區(qū)域，同軸狀地內(nèi)置有在攝像區(qū)域形成靜磁場的筒狀的靜磁場用磁鐵4、在攝像區(qū)域形成傾斜磁場的筒狀的傾斜磁場線圈5以及向攝像區(qū)域整體發(fā)送RF磁場脈沖的筒狀的WB線圈6。另外，構(gòu)成為如下在機(jī)架2附近設(shè)置病床7，能夠以在病床7的頂板8載置了被檢體O的狀態(tài)來與頂板8 —起將被檢體O送入機(jī)架2內(nèi)的攝像區(qū)域。另外，在被檢體O中，能夠在WB線圈6的內(nèi)側(cè)設(shè)置局部RF線圈9來作為RF磁場脈沖的發(fā)送用的線圈而使用。對局部RF線圈9設(shè)置有線圈連接器9A，在使用局部RF線圈9的情況下局部RF線圈9的線圈連接器9A與MRI裝置側(cè)的系統(tǒng)連接器10連接。圖I表示將MRI裝置側(cè)的系統(tǒng)連接器10設(shè)置在病床7的頂板8并將頭部用的局部RF線圈9經(jīng)由線圈連接器9A以及系統(tǒng)連接器10來連接于MRI裝置的例子。作為代表性的局部線圈而公知有鳥籠型的線圈。局部RF線圈9也可以設(shè)為兼有在被檢體O中產(chǎn)生的NMR信號(hào)的接收功能的線圈。圖I表示將局部線圈設(shè)為具備RF脈沖的發(fā)送功能和NMR信號(hào)的接收功能的線圈的例子。此 夕卜，也可以與局部RF線圈9分開而將NMR信號(hào)的接收用的局部RF線圈、具備NMR信號(hào)的接收用的多個(gè)線圈元件的相控陣線圈(PAC:phased array coil)設(shè)置在被檢體O的攝像部位附近。另外，WB線圈6也有時(shí)作為接收用的RF線圈而使用。并且，通過包含內(nèi)置于機(jī)架2的靜磁場用磁鐵4、傾斜磁場線圈5、WB線圈6以及置于機(jī)架2附近的局部RF線圈9的硬件，形成有用于向載置了被檢體O的攝像區(qū)域施加靜磁場、傾斜磁場以及RF磁場來從被檢體O收集NMR信號(hào)的數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)。另一方面，控制系統(tǒng)3是通過控制數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)來從被檢體O獲取NMR信號(hào)、并根據(jù)所獲取的NMR信號(hào)來生成MR圖像數(shù)據(jù)的系統(tǒng)。具體地說，控制系統(tǒng)3具備有傾斜磁場電源11、發(fā)送器12、接收器13、計(jì)算機(jī)14、序列控制器15、顯示器16以及控制臺(tái)17。傾斜磁場電源11是用于通過向傾斜磁場線圈5施加控制脈沖來控制傾斜磁場線圈5的驅(qū)動(dòng)電路。即，傾斜磁場電源11具有從傾斜磁場線圈5向被檢體O的攝像部位施加傾斜磁場脈沖的功能。發(fā)送器12是通過向局部RF線圈9或者WB線圈6發(fā)送RF脈沖來從發(fā)送用的RF線圈向被檢體O施加RF磁場的電路。為此發(fā)送器12的輸出側(cè)分路，一端與WB線圈6連接，另一端連接系統(tǒng)連接器10。并且，構(gòu)成為在系統(tǒng)連接器10連接了局部RF線圈9的線圈連接器9A的情況下，發(fā)送器12識(shí)別局部RF線圈9的連接，發(fā)送器12向局部RF線圈9發(fā)送RF脈沖。另一方面，構(gòu)成為在系統(tǒng)連接器10不連接局部RF線圈9的線圈連接器9A的情況下，發(fā)送器12向WB線圈6發(fā)送RF脈沖。接收器13是通過從接收用的RF線圈接收NMR信號(hào)來進(jìn)行包含放大、檢波以及A/DCanalog to digital :模擬數(shù)字)變換的信號(hào)處理來生成數(shù)字信號(hào)的NMR數(shù)據(jù)的電路。在圖I中，局部RF線圈9兼有接收用的RF線圈。因此，經(jīng)由與RF脈沖的發(fā)送用的線圈連接器9A以及系統(tǒng)連接器10共用的線圈連接器9A以及系統(tǒng)連接器10來連接了局部RF線圈9的輸出側(cè)和接收器13。序列控制器15是按照包含從計(jì)算機(jī)14輸出的脈沖序列的攝像條件來驅(qū)動(dòng)傾斜磁場電源11、發(fā)送器12以及接收器13的控制電路。計(jì)算機(jī)14按照從具備輸入裝置的控制臺(tái)17輸入的指示信息來進(jìn)行控制。計(jì)算機(jī)14具有通過對作為從接收器13獲取的復(fù)信號(hào)的NMR信號(hào)實(shí)施圖像重構(gòu)處理以及所需的圖像處理來生成MR圖像數(shù)據(jù)的功能、以及使所生成的MR圖像數(shù)據(jù)顯示在顯示器16的功能。接著，說明局部RF線圈9的更具體的功能以及電路結(jié)構(gòu)。這里，以局部RF線圈9為具備RF脈沖的發(fā)送功能以及NMR信號(hào)的接收功能的鳥籠型的發(fā)送接收用局部RF線圈的情況為例進(jìn)行說明。局部RF線圈9構(gòu)成為能夠經(jīng)由系統(tǒng)連接器10以及線圈連接器9A來對控制系統(tǒng)3的發(fā)送器12以及接收器13進(jìn)行裝卸。并且，局部RF線圈9具有在以經(jīng)由系統(tǒng)連接器10以及線圈連接器9A來與控制系統(tǒng)3的發(fā)送器12以及接收器13連接的狀態(tài)來從發(fā)送器12經(jīng)由系統(tǒng)連接器10以及線圈連接器9A來施加了 RF脈沖的情況下將RF磁場脈沖發(fā)送給局部的攝像區(qū)域的功能、以及從被檢體O接收NMR信號(hào)并經(jīng)由系統(tǒng)連接器10以及線圈連接器9A來輸出到接收器13的功能。
另外，在局部RF線圈9中設(shè)置有切斷電路，該切斷電路在局部RF線圈9的線圈連接器9A不連接于控制系統(tǒng)3側(cè)的系統(tǒng)連接器10的情況下將構(gòu)成局部RF線圈9的電路的一部分電切斷。即，切斷電路作為根據(jù)局部RF線圈9的線圈連接器9A是否連接于控制系統(tǒng)3側(cè)的系統(tǒng)連接器10來將構(gòu)成局部RF線圈9的電路的一部分在電連接狀態(tài)和非連接狀態(tài)之間進(jìn)行切換的開關(guān)電路而發(fā)揮功能。圖2是表示圖I所示的局部RF線圈9的第I電路結(jié)構(gòu)例的圖。另外，圖3是表示作為圖I所示的局部RF線圈9而使用的鳥籠型RF線圈的線圈元件的電路結(jié)構(gòu)例的立體圖。如圖2中例示那樣，局部RF線圈9具備有線圈元件20、發(fā)送接收切換(T/RSW)電路21、前置放大器22以及線圈連接器9A。線圈元件20與發(fā)送接收切換電路21經(jīng)由切斷電路23通過發(fā)送接收共用的信號(hào)線24A來相互地連接。另外，對發(fā)送接收切換電路21分別連接局部RF線圈9側(cè)的RF發(fā)送脈沖的傳輸用的信號(hào)線24B以及NMR信號(hào)的傳輸用的信號(hào)線24C的各自的一端，RF發(fā)送脈沖的傳輸用的信號(hào)線24B以及NMR信號(hào)的傳輸用的信號(hào)線24C的各自的另一端與線圈連接器9A連接。而且，發(fā)送接收切換電路21與線圈連接器9A之間的NMR信號(hào)的傳輸用的信號(hào)線24C連接前置放大器22。另一方面，系統(tǒng)連接器10分別連接控制系統(tǒng)3側(cè)的RF發(fā)送脈沖的傳輸用的信號(hào)線24D以及NMR信號(hào)的傳輸用的信號(hào)線24E的各自的一端。并且，RF發(fā)送脈沖的傳輸用的信號(hào)線24D的另一端與發(fā)送器12連接，NMR信號(hào)的傳輸用的信號(hào)線24E的另一端與接收器13連接。線圈元件20是向置于攝像區(qū)域的被檢體O發(fā)送RF脈沖、并且接收在被檢體O中產(chǎn)生的NMR信號(hào)的線圈。如圖2以及圖3所示，鳥籠型的線圈元件20是將兩個(gè)端環(huán)20A用多個(gè)橫桿20B連接而構(gòu)成。各端環(huán)20A以及各橫桿20B分別由導(dǎo)體構(gòu)成。另外，在端環(huán)20A以及橫桿20B的一方或者兩者的規(guī)定的位置，為了線圈元件20的頻率調(diào)整而連接有電容器元件20C。而且，在線圈元件20中作為阻抗的匹配電路而經(jīng)由發(fā)送接收共用的信號(hào)線24A來連接匹配電容器20D。在匹配電容器20D中通常使用可變電容器元件。發(fā)送接收切換電路21是切換從發(fā)送器12向線圈元件20的RF發(fā)送脈沖的信號(hào)路徑、和從線圈元件20向接收器13的NMR接收信號(hào)的信號(hào)路徑的開關(guān)電路。
線圈連接器9A具有與控制系統(tǒng)3側(cè)的系統(tǒng)連接器10能夠裝卸地配對的形狀。并且，線圈連接器9A構(gòu)成為通過與控制系統(tǒng)3側(cè)的系統(tǒng)連接器10連接來將局部RF線圈9側(cè)的RF發(fā)送脈沖的傳輸用的信號(hào)線24B與控制系統(tǒng)3側(cè)的RF發(fā)送脈沖的傳輸用的信號(hào)線24D連接、將局部RF線圈9側(cè)的NMR信號(hào)的傳輸用的信號(hào)線24C與控制系統(tǒng)3側(cè)的NMR信號(hào)的傳輸用的信號(hào)線24E連接。前置放大器22是放大從線圈元件20經(jīng)由切斷電路23以及發(fā)送接收切換電路21來輸出的NMR信號(hào)并將放大的NMR信號(hào)經(jīng)由線圈連接器9A以及系統(tǒng)連接器10來輸出到接收器13的放大器。切斷電路23如所述那樣連接于線圈元件20與發(fā)送接收切換電路21之間、更詳細(xì)地說在匹配電容器20D與發(fā)送接收切換電路21之間。切斷電路23是在局部RF線圈9的線圈連接器9A不連接于控制系統(tǒng)3側(cè)的系統(tǒng)連接器10的情況下電切斷線圈元件20與發(fā)送接收切換電路21之間的電路。為此切斷電路23具有第I信號(hào)線23A、第2信號(hào)線23B以及短路電路23C。
第I信號(hào)線23A的一端與連接于線圈元件20側(cè)的發(fā)送接收共用的信號(hào)線24A連接?；蛘叩贗信號(hào)線23A是連接于線圈元件20側(cè)的發(fā)送接收共用的信號(hào)線24A自身。另一方面，第2信號(hào)線23B的一端與連接于發(fā)送接收切換電路21側(cè)的發(fā)送接收共用的信號(hào)線24A連接?；蛘叩?信號(hào)線23B是連接于發(fā)送接收切換電路21側(cè)的發(fā)送接收共用的信號(hào)線24A自身。第I信號(hào)線23A以及第2信號(hào)線23B的各自的另一端以彼此不電連接的狀態(tài)分別與線圈連接器9A連接。短路電路23C與控制系統(tǒng)3側(cè)的系統(tǒng)連接器10連接。短路電路23C是在控制系統(tǒng)3側(cè)具備電連接第I信號(hào)線23A與第2信號(hào)線23B的信號(hào)線的電路。通過短路電路23，線圈元件20與發(fā)送接收切換電路21經(jīng)由線圈連接器9A以及系統(tǒng)連接器10來電連接。根據(jù)具有這種電路結(jié)構(gòu)的切斷電路23，在線圈連接器9A連接于系統(tǒng)連接器10的狀態(tài)中，通過經(jīng)由第I信號(hào)線23A、短路電路23C以及第2信號(hào)線23B的信號(hào)路徑來電連接線圈元件20與發(fā)送接收切換電路21。另一方面，在線圈連接器9A不連接于系統(tǒng)連接器10的狀態(tài)中，第I信號(hào)線23A與第2信號(hào)線23B電氣上成為非連接狀態(tài)。因此，電切斷線圈元件20與發(fā)送接收切換電路21。其結(jié)果，局部RF線圈9的諧振頻率發(fā)生變化，從RF發(fā)送脈沖的頻率失諧。因而，以設(shè)置于WB線圈6的內(nèi)側(cè)的局部RF線圈9的線圈連接器9A不連接于系統(tǒng)連接器10的狀態(tài)來從發(fā)送器12向WB線圈6施加了 RF發(fā)送脈沖，也能夠充分地降低產(chǎn)生在線圈元件20的感應(yīng)電流。另外，即使萬一在線圈元件20中產(chǎn)生感應(yīng)電流，也能夠避免流入發(fā)送接收切換電路21、前置放大器22、發(fā)送器12以及接收器13等的電路中。此外，還能夠?qū)⒌贗信號(hào)線23A以及第2信號(hào)線23B的一部分或者全部由同軸纜線構(gòu)成。在這種情況下，同軸纜線的一端與成為切斷對象的線圈元件20和發(fā)送接收切換電路21之間的信號(hào)線24A連接，另一端與線圈連接器9A連接。S卩，同軸纜線的中心導(dǎo)體的一端與線圈元件20連接，另一方面外皮導(dǎo)體(屏蔽導(dǎo)體)的一端與發(fā)送接收切換電路21連接?；蛘呦喾吹赝S纜線的外皮導(dǎo)體的一端與線圈元件20連接，另一方面中心導(dǎo)體的一端與發(fā)送接收切換電路21連接。并且同軸纜線的中心導(dǎo)體以及外皮導(dǎo)體的各自的另一端以彼此不電連接的狀態(tài)來分別與線圈連接器9A連接。
在這種情況下，短路電路23C在線圈連接器9A連接于系統(tǒng)連接器10的情況下與同軸纜線的另一端經(jīng)由線圈連接器9A以及系統(tǒng)連接器10來連接。并且，短路電路23C成為具備電連接同軸纜線的中心導(dǎo)體和外皮導(dǎo)體的信號(hào)線的電路。但是，在電連接了同軸纜線的一端中的中心導(dǎo)體與外皮導(dǎo)體的情況下，當(dāng)同軸纜線的長度I處于式(I)的關(guān)系時(shí)另一端的中心導(dǎo)體與外皮導(dǎo)體短路。1=η λ /2 (I)其中，在式(I)中η為自然數(shù)，λ為流過同軸纜線的交流電流的波長。在電連接了同軸纜線的一端中的中心導(dǎo)體與外皮導(dǎo)體的情況下，用于將另一端的中心導(dǎo)體與外皮導(dǎo)體設(shè)為電氣上非連接的狀態(tài)的條件是同軸纜線的長度I滿足式(2)的關(guān)系O
1=η λ /2+ λ /4 (2)因而，在圖2中，在作為第I信號(hào)線23Α以及第2信號(hào)線23Β而使用同軸纜線的情況下，以滿足式(I)的方式確定同軸纜線的長度I是最佳的。此外，在同軸纜線的一端中的中心導(dǎo)體與外皮導(dǎo)體電氣上為非連接的情況下，式
(I)成為用于使同軸纜線的另一端中的中心導(dǎo)體與外皮導(dǎo)體電氣上為非連接的條件，式(2)成為用于使同軸纜線的另一端中的中心導(dǎo)體與外皮導(dǎo)體短路的條件。在圖2所示的局部RF線圈9的第I電路結(jié)構(gòu)例中，構(gòu)成為通過切斷電路23來切斷線圈元件20與發(fā)送接收切換電路21之間，但是還能夠構(gòu)成為通過切斷電路23來將構(gòu)成局部RF線圈9的電容器元件20C以及導(dǎo)體中的至少一方從局部RF線圈9電切斷。如果作為切斷電路23的結(jié)構(gòu)要素而使用使同軸纜線以及同軸纜線的一端在控制系統(tǒng)3側(cè)短路的短路電路23C，則通過將同軸纜線的一端與成為切斷對象的電容器元件20C或者導(dǎo)體等的電路的一部分連接、另一方面將另一端與線圈連接器9Α連接，能夠?qū)⑵谕牟糠謴木植縍F線圈9進(jìn)行電切斷。圖4是表示圖I所示的局部RF線圈9的第2電路結(jié)構(gòu)例的圖。圖4所示的第2電路結(jié)構(gòu)例的局部RF線圈9與圖2中例示的局部RF線圈9相同地具備有線圈元件20、發(fā)送接收切換電路21、前置放大器22以及線圈連接器9Α。但是，在圖4所示的局部RF線圈9中，作為發(fā)送接收切換電路21而使用90°混合器。90°混合器是將輸入信號(hào)分配為相位相差90°的信號(hào)而輸出的電路。另外，在圖4的例子中，作為線圈元件20而使用了在端環(huán)20Α連接了電容器元件20C的鳥籠型的線圈。線圈元件20通過兩根同軸纜線30與發(fā)送接收切換電路21以2端口連接。而且，在各同軸纜線30的中心導(dǎo)體30Α與線圈元件20之間分別連接用于阻抗匹配的匹配電容器20D。另一方面，切斷電路23具備有同軸纜線40以及短路電路23C。圖4表示將兩個(gè)切斷電路23連接于局部RF線圈9的例子。S卩，兩組同軸纜線40以及短路電路23C連接于局部RF線圈9。各切斷電路23在線圈連接器9Α不連接于控制系統(tǒng)3側(cè)的系統(tǒng)連接器10的情況下分別與成為從局部RF線圈9切斷的對象的線圈元件20的電容器元件20C連接。具體地說，同軸纜線40的各一端分別與電容器元件20C的兩端連接。即，各同軸纜線40的中心導(dǎo)體40Α與電容器元件20C的一端連接，各同軸纜線40的外皮導(dǎo)體40Β與電容器元件20C的另一端連接。同軸纜線40的各另一端以中心導(dǎo)體40A和外皮導(dǎo)體40B彼此不電連接的狀態(tài)來分別與線圈連接器9A連接。而且，在各同軸纜線40中為了阻抗的匹配而連接平衡不平衡變換器(Balun) 41。另一方面，各 短路電路23C與控制系統(tǒng)3側(cè)的系統(tǒng)連接器10連接。S卩，各短路電路23C在控制系統(tǒng)3側(cè)與相對應(yīng)的同軸纜線40的另一端經(jīng)由線圈連接器9A以及系統(tǒng)連接器10分別連接。各短路電路23C是具備將相對應(yīng)的同軸纜線40的中心導(dǎo)體40A與外皮導(dǎo)體40B分別進(jìn)行電連接的信號(hào)線的電路。并且，以滿足式(2)的方式確定各同軸纜線40的長度I。S卩，以如下方式確定各同軸纜線40的長度I :在線圈連接器9A與控制系統(tǒng)3側(cè)的系統(tǒng)連接器10連接、同軸纜線40的中心導(dǎo)體40A和外皮導(dǎo)體40B在控制系統(tǒng)3側(cè)通過短路電路23C短路的情況下，同軸纜線40的局部RF線圈9側(cè)的中心導(dǎo)體40A與外皮導(dǎo)體40B電氣上成為非連接。根據(jù)具有這種電路結(jié)構(gòu)的切斷電路23，在局部RF線圈9的線圈連接器9A不連接于控制系統(tǒng)3側(cè)的系統(tǒng)連接器10的情況下，同軸纜線40的中心導(dǎo)體40A與外皮導(dǎo)體40B在控制系統(tǒng)3側(cè)不短路。因此，同軸纜線40的中心導(dǎo)體40A與外皮導(dǎo)體40B在線圈元件20側(cè)短路。其結(jié)果，連接了同軸纜線40的線圈元件20的電容器元件20C的兩端成為短路狀態(tài)，線圈元件20的諧振頻率從施加于WB線圈6的RF發(fā)送脈沖的頻率失諧。與此相對，在局部RF線圈9的線圈連接器9A連接于控制系統(tǒng)3側(cè)的系統(tǒng)連接器10的情況下，同軸纜線40的中心導(dǎo)體40A與外皮導(dǎo)體40B在控制系統(tǒng)3側(cè)通過短路電路23C來短路。另一方面，同軸纜線40的中心導(dǎo)體40A與外皮導(dǎo)體40B在線圈元件20側(cè)成為非連接狀態(tài)。其結(jié)果，連接了同軸纜線40的線圈元件20的電容器元件20C的兩端成為高阻抗，電容器元件20C對局部RF線圈9的諧振頻率的調(diào)整有貢獻(xiàn)。即，能夠?qū)⒕植縍F線圈9的諧振頻率調(diào)諧為RF發(fā)送脈沖的頻率來用于拍攝。此外，在線圈連接器9A不連接于系統(tǒng)連接器10的情況下，從將局部RF線圈9的諧振頻率從RF發(fā)送脈沖的頻率充分改變的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選是在局部RF線圈9的更多的電容器元件20C中設(shè)置切斷電路23。因而，在圖4中為了說明簡化而表示了在兩個(gè)電容器元件20C分別連接了切斷電路23的例子，但是實(shí)用上認(rèn)為希望在四個(gè)以上的電容器元件20C中設(shè)置切斷電路23。圖5是表示圖I所示的局部RF線圈9的第3電路結(jié)構(gòu)例的圖。圖5所示的第3電路結(jié)構(gòu)例的局部RF線圈9具有與圖4所示的第2電路結(jié)構(gòu)例的局部RF線圈9相同的電路結(jié)構(gòu)。但是，切斷電路23連接于匹配電容器20D。更具體地說，同軸纜線40的線圈元件20側(cè)的端部連接于匹配電容器20D的兩端。SP，同軸纜線40的線圈元件20側(cè)的中心導(dǎo)體40A連接于匹配電容器20D的一端，外皮導(dǎo)體40B連接于匹配電容器20D的另一端。并且，以滿足式(2)的方式確定同軸纜線40的長度I。S卩，圖5所示的局部RF線圈9的第3電路結(jié)構(gòu)例將連接于線圈元件20的匹配電容器20D設(shè)為切斷電路23的切斷對象。根據(jù)具有這種電路結(jié)構(gòu)的切斷電路23，與圖4所示的第2電路結(jié)構(gòu)例的局部RF線圈9相同地在線圈連接器9A不連接于系統(tǒng)連接器10的情況下通過切斷電路23成為匹配電容器20D的兩端短路的狀態(tài)，其結(jié)果，能夠?qū)⒕植縍F線圈9的諧振頻率從RF發(fā)送脈沖的
頻率失諧。圖6是表示圖I所示的局部RF線圈9的第4電路結(jié)構(gòu)例的圖。圖6所示的第4電路結(jié)構(gòu)例的局部RF線圈9具有與圖4所示的第2電路結(jié)構(gòu)例的局部RF線圈9相同的電路結(jié)構(gòu)。但是，作為線圈元件20而使用了在橫桿20B中連接了電容器元件20C的鳥籠型的線圈。因此，切斷電路23連接到設(shè)置于橫桿20B的電容器元件20C。更具體地說，同軸纜線40的線圈元件20側(cè)的端部連接到設(shè)置于橫桿20B的電容器元件20C的兩端。S卩，同軸纜線40的線圈元件20側(cè)的中心導(dǎo)體40A連接到設(shè)置于橫桿20B的電容器元件20C的一端，外皮導(dǎo)體40B連接到設(shè)置于橫桿20B的電容器元件20C的另一端。并且，以滿足式(2)的方式確定同軸纜線40的長度I。S卩，圖6所示的局部RF線·圈9的第4電路結(jié)構(gòu)例將連接于線圈元件20的橫桿20B中的電容器元件20C設(shè)為切斷電路23的切斷對象。根據(jù)具有這種電路結(jié)構(gòu)的切斷電路23，與圖4所示的第2電路結(jié)構(gòu)例的局部RF線圈9相同地在線圈連接器9A不連接于系統(tǒng)連接器10的情況下通過切斷電路23成為連接于橫桿20B的電容器元件20C的兩端短路的狀態(tài)，其結(jié)果，能夠?qū)⒕植縍F線圈9的諧振頻率從RF發(fā)送脈沖的頻率失諧。在圖4、圖5以及圖6中表示了在構(gòu)成局部RF線圈9的多個(gè)電容器元件20C中分別連接切斷電路23的例子，但是如果切斷電路23是對局部RF線圈9的諧振頻率有貢獻(xiàn)的要素則也能夠連接于電容器元件20C以外的部分。圖7是表示圖I所示的局部RF線圈9的第5電路結(jié)構(gòu)例的圖。圖7所示的第5電路結(jié)構(gòu)例的局部RF線圈9具有與圖4中例示的局部RF線圈9相同的電路結(jié)構(gòu)。但是，切斷電路23連接于構(gòu)成線圈元件20的導(dǎo)體的橫桿20B。S卩，圖7所示的局部RF線圈9將線圈元件20的橫桿20B設(shè)為切斷電路23的切斷對象。更具體地說，同軸纜線40的線圈元件20側(cè)的端部連接于線圈元件20的橫桿20B。即，切斷橫桿20B，在一端連接同軸纜線40的線圈元件20側(cè)的中心導(dǎo)體40A，在另一端連接同軸纜線40的線圈元件20側(cè)的外皮導(dǎo)體40B。并且，以滿足式(I)的方式確定同軸纜線40的長度I。因而，在局部RF線圈9的線圈連接器9A不連接于控制系統(tǒng)3側(cè)的系統(tǒng)連接器10的情況下，同軸纜線40的中心導(dǎo)體40A與外皮導(dǎo)體40B在控制系統(tǒng)3側(cè)不短路，因此也在線圈元件20側(cè)不短路。其結(jié)果，連接了同軸纜線40的橫桿20B成為高阻抗，線圈元件20的諧振頻率從施加于WB線圈6的RF發(fā)送脈沖的頻率失諧。與此相對，在局部RF線圈9的線圈連接器9A連接于控制系統(tǒng)3側(cè)的系統(tǒng)連接器10的情況下，同軸纜線40的中心導(dǎo)體40A與外皮導(dǎo)體40B在控制系統(tǒng)3側(cè)通過短路電路23C來短路。因此，同軸纜線40的中心導(dǎo)體40A與外皮導(dǎo)體40B在線圈元件20側(cè)也成為連接狀態(tài)。其結(jié)果，連接了同軸纜線40的橫桿20B作為導(dǎo)體而發(fā)揮功能。即，能夠?qū)⒅C振頻率調(diào)諧為RF發(fā)送脈沖的頻率的狀態(tài)的局部RF線圈9用于拍攝。圖8是表示圖I所示的局部RF線圈9的第6電路結(jié)構(gòu)例的圖。圖8所示的第6電路結(jié)構(gòu)例的局部RF線圈9具有與圖7中例示的局部RF線圈9相同的電路結(jié)構(gòu)。但是，切斷電路23連接到連接于發(fā)送接收切換電路21的同軸纜線30的中心導(dǎo)體30A與匹配電容器20D之間的信號(hào)線。即，圖8所示的局部RF線圈9將連接于發(fā)送接收切換電路21的同軸纜線30的中心導(dǎo)體30A與匹配電容器20D之間的信號(hào)線設(shè)為切斷電路23的切斷對象。更具體地說，切斷電路23的同軸纜線40的線圈元件20側(cè)的端部連接到連接于發(fā)送接收切換電路21的同軸纜線30的中心導(dǎo)體30A與匹配電容器20D之間的信號(hào)線。即，切斷連接于發(fā)送接收切換電路21的同軸纜線30的中心導(dǎo)體30A與匹配電容器20D之間的信號(hào)線，在一端連接切斷電路23的同軸纜線40的線圈元件20側(cè)的中心導(dǎo)體40A，在另一端連接切斷電路23的同軸纜線40的線圈元件20側(cè)的外皮導(dǎo)體40B。并且，以滿足式(I)的方式確定同軸纜線40的長度I。因而，在局部RF線圈9的線圈連接器9A不連接于控制系統(tǒng)3側(cè)的系統(tǒng)連接器10的情況下，通過切斷電路23來切斷連接于發(fā)送接收切換電路21的同軸纜線30的中心導(dǎo)體30A與匹配電容器20D之間的信號(hào)線。其結(jié)果，能夠?qū)⒕植縍F線圈9的諧振頻率從RF發(fā)送脈沖的頻率失諧?！?br> 圖9是表示圖I所示的局部RF線圈9的第7電路結(jié)構(gòu)例的圖。圖9所示的第7電路結(jié)構(gòu)例的局部RF線圈9具有與圖7中例示的局部RF線圈9相同的電路結(jié)構(gòu)。但是，作為線圈元件20而使用在橫桿20B中連接了電容器元件20C的鳥籠型的線圈。除此之外，切斷電路23連接于構(gòu)成線圈元件20的導(dǎo)體的端環(huán)20A。S卩，圖9所示的局部RF線圈9將線圈元件20的端環(huán)20A設(shè)為切斷電路23的切斷對象。更具體地說，同軸纜線40的線圈元件20側(cè)的端部連接于線圈元件20的端環(huán)20A。SP，切斷端環(huán)20A，在一端連接同軸纜線40的線圈元件20側(cè)的中心導(dǎo)體40A，在另一端連接同軸纜線40的線圈元件20側(cè)的外皮導(dǎo)體40B。并且，以滿足式(I)的方式確定同軸纜線40的長度I。因而，在局部RF線圈9的線圈連接器9A不連接于控制系統(tǒng)3側(cè)的系統(tǒng)連接器10的情況下，通過切斷電路23來切斷端環(huán)20A。其結(jié)果，能夠?qū)⒕植縍F線圈9的諧振頻率從RF發(fā)送脈沖的頻率失諧。除了上述的電路結(jié)構(gòu)例之外，通過由切斷電路23的要素和切斷電路23以外的局部RF線圈9的要素構(gòu)成諧振電路，還能夠?qū)?gòu)成局部RF線圈9的電路的一部分從局部RF線圈9電切斷。圖10是表示圖I所示的局部RF線圈9的第8電路結(jié)構(gòu)例的圖。圖10所示的第8電路結(jié)構(gòu)例的局部RF線圈9具有與圖4所示的第2電路結(jié)構(gòu)例的局部RF線圈9相同的電路結(jié)構(gòu)。但是，在切斷電路23中具備電感器50。電感器50連接于同軸纜線40的一端中的中心導(dǎo)體40A或者外皮導(dǎo)體40B與成為切斷對象的電容器元件20C之間。而且，根據(jù)電容器元件20C的電容來確定電感器50的電感，以使得電感器50與電容器元件20C進(jìn)行諧振。并且，以滿足式(2)的方式確定同軸纜線40的長度I。因而，在局部RF線圈9的線圈連接器9A不連接于控制系統(tǒng)3側(cè)的系統(tǒng)連接器10的情況下，同軸纜線40的中心導(dǎo)體40A與外皮導(dǎo)體40B在線圈元件20側(cè)短路。其結(jié)果，由電容器元件20C和電感器50構(gòu)成并聯(lián)諧振電路。該并聯(lián)諧振電路成為與切斷電流的開關(guān)電路等效的電路。因而，連接了切斷電路23的電容器元件20C對局部RF線圈9的諧振頻率的調(diào)整不作貢獻(xiàn)。由此，能夠?qū)⒕植縍F線圈9的諧振頻率從RF發(fā)送脈沖的頻率失諧。與此相對，在局部RF線圈9的線圈連接器9A連接于控制系統(tǒng)3側(cè)的系統(tǒng)連接器10的情況下，同軸纜線40的中心導(dǎo)體40A與外皮導(dǎo)體40B在線圈元件20側(cè)不短路。因而，電感器50對局部RF線圈9的諧振頻率沒有影響。即，能夠?qū)⒅C振頻率調(diào)諧為RF發(fā)送脈沖的頻率的狀態(tài)的局部RF線圈9用于拍攝。圖11是表示圖I所示的局部RF線圈9的第9電路結(jié)構(gòu)例的圖。圖11所示的第9電路結(jié)構(gòu)例的局部RF線圈9具有與圖6所示的第4電路結(jié)構(gòu)例的局部RF線圈9相同的電路結(jié)構(gòu)。但是，在切斷電路23中具備電感器50。電感器50連接于同軸纜線40的一端中的中心導(dǎo)體40A或者外皮導(dǎo)體40B與成為切斷對象的電容器元件20C之間。而且，根據(jù)電容器元件20C的電容來確定電感器50的電感，以使得電感器50與電容器元件20C進(jìn)行諧振。并且，以滿足式(2)的方式確定同軸纜線40的長度I。
根據(jù)具有這種電路結(jié)構(gòu)的局部RF線圈9，與圖10所示的第8電路結(jié)構(gòu)例的局部RF線圈9相同地，在局部RF線圈9的線圈連接器9A不連接于控制系統(tǒng)3側(cè)的系統(tǒng)連接器10的情況下，能夠?qū)⒕植縍F線圈9的諧振頻率從RF發(fā)送脈沖的頻率失諧。S卩，能夠通過由電容器元件20C和電感器50構(gòu)成的并聯(lián)諧振電路將電容器元件20C從局部RF線圈9切斷。此外，圖2 圖11所示的局部RF線圈9的電路結(jié)構(gòu)例及其它的電路結(jié)構(gòu)例能夠相互地進(jìn)行組合。即，在局部RF線圈9的線圈連接器9A不連接于控制系統(tǒng)3側(cè)的系統(tǒng)連接器10的情況下，能夠?qū)⑶‘?dāng)數(shù)量的切斷電路23連接于恰當(dāng)?shù)碾娐芬?，以使得?gòu)成局部RF線圈9的電路的期望的部分對局部RF線圈9的諧振頻率沒有貢獻(xiàn)。S卩，如以上那樣的磁共振成像裝置I是如下地構(gòu)成了局部RF線圈9的電路的裝置在WB線圈6內(nèi)配置使用的發(fā)送用的局部RF線圈9的線圈連接器9A不連接于MRI裝置側(cè)的系統(tǒng)連接器10的情況下，將局部RF線圈9的一部分電切斷而改變局部RF線圈9的發(fā)送頻率。因此，根據(jù)磁共振成像裝置I，即使在將局部RF線圈9不與MRI裝置側(cè)連接而設(shè)置在WB線圈6內(nèi)的情況下，也能夠抑制感應(yīng)電流的產(chǎn)生、避免局部RF線圈9的溫度上升導(dǎo)致的破損、并且確保被檢體O的安全。以上，記載了特定的實(shí)施方式，但是所記載的實(shí)施方式不過是一個(gè)例子，并非限定發(fā)明的范圍。這里所記載的新的方法以及裝置能夠以各種其它方式來具體化。另外，在這里所記載的方法以及裝置的方式中，能夠在不超出發(fā)明的要旨的范圍內(nèi)進(jìn)行各種的省略、置換以及變更。附加的權(quán)利要求及其均等物作為包括在發(fā)明的范圍以及要旨而包括這樣的各種的方式以及變形例。例如，在上述的實(shí)施方式中，構(gòu)成為主要使用具有規(guī)定的長度的同軸纜線40來切斷局部RF線圈9的電路的一部分，但是只要是具有根據(jù)局部RF線圈9的線圈連接器9A與MRI裝置側(cè)的系統(tǒng)連接器10的裝卸狀態(tài)來切斷局部RF線圈9的電路的一部分的開關(guān)功能的電路，則能夠?qū)⑷我獾碾娐酚米鳛榍袛嚯娐?3。
權(quán)利要求
1.一種磁共振成像裝置，具備 數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)，向載置了被檢體的攝像區(qū)域施加靜磁場、傾斜磁場以及高頻磁場并從所述被檢體收集磁共振信號(hào)；以及 控制系統(tǒng)，通過控制所述數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)來獲取所述磁共振信號(hào)，根據(jù)所獲取的所述磁共振號(hào)來生成圖像數(shù)據(jù)， 所述數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)具有 全身用線圈，用于向所述攝像區(qū)域施加所述高頻磁場； 高頻線圈，配置在所述全身用線圈的內(nèi)側(cè)，在從所述控制系統(tǒng)經(jīng)由連接器施加了高頻脈沖的情況下向所述攝像區(qū)域施加所述高頻磁場；以及 切斷電路，在所述高頻線圈的所述連接器不連接于所述控制系統(tǒng)的情況下，將構(gòu)成所述高頻線圈的電路的一部分電切斷， 所述切斷電路具有 同軸纜線，一端與成為切斷對象的構(gòu)成所述高頻線圈的電路的一部分連接，另一端連接于所述高頻線圈的所述連接器；以及 短路電路，在所述高頻線圈的所述連接器連接于所述控制系統(tǒng)的情況下與所述同軸纜線的另一端經(jīng)由所述連接器連接，且將所述同軸纜線的中心導(dǎo)體與外皮導(dǎo)體電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的磁共振成像裝置， 所述切斷電路構(gòu)成為將構(gòu)成所述高頻線圈的電容器元件以及導(dǎo)體中的至少一方從所述高頻線圈電切斷。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的磁共振成像裝置， 所述聞?lì)l線圈具有 線圈元件，在從所述控制系統(tǒng)經(jīng)由所述連接器施加了所述高頻脈沖的情況下發(fā)送所述高頻磁場，并且接收所述磁共振信號(hào)并經(jīng)由所述連接器輸出到所述控制系統(tǒng)；以及切換電路，切換所述高頻脈沖與所述磁共振信號(hào)， 所述切斷電路構(gòu)成為在所述高頻線圈的所述連接器不連接于所述控制系統(tǒng)的情況下將所述線圈元件與所述切換電路之間電切斷。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的磁共振成像裝置， 所述切斷電路具有 多個(gè)同軸纜線，各自的一端分別與作為切斷對象而相對應(yīng)的、構(gòu)成所述高頻線圈的電路的要素連接，各自的另一端連接于所述高頻線圈的所述連接器；以及 短路電路，在所述高頻線圈的所述連接器連接于所述控制系統(tǒng)的情況下與所述多個(gè)同軸纜線的各自的另一端分別經(jīng)由所述連接器連接，將所述多個(gè)同軸纜線的中心導(dǎo)體與外皮導(dǎo)體分別電連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的磁共振成像裝置， 所述切斷電路還具備電感器， 該電感器連接于所述同軸纜線的一端的中心導(dǎo)體或者外皮導(dǎo)體與作為所述切斷對象的電容器元件之間，且與所述電容器元件進(jìn)行諧振。
全文摘要
磁共振成像裝置具備數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)。數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)收集磁共振信號(hào)。控制系統(tǒng)生成圖像數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)具有全身用線圈、高頻線圈以及切斷電路。全身用線圈是用于施加高頻磁場的線圈。高頻線圈配置在全身用線圈的內(nèi)側(cè)，在施加了高頻脈沖的情況下向攝像區(qū)域施加高頻磁場。切斷電路在高頻線圈的連接器不連接于控制系統(tǒng)的情況下將構(gòu)成高頻線圈的電路的一部分電切斷。而且，切斷電路具有一端與成為切斷對象的構(gòu)成高頻線圈的電路的一部分連接、另一端連接于高頻線圈的連接器的同軸纜線；以及在高頻線圈的連接器連接于控制系統(tǒng)的情況下與同軸纜線的另一端經(jīng)由連接器連接、且將同軸纜線的中心導(dǎo)體與外皮導(dǎo)體電連接的短路電路。
文檔編號(hào)G01R33/36GK102905618SQ201280000471
公開日2013年1月30日 申請日期2012年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月20日
發(fā)明者岡本和也, 石井學(xué) 申請人:株式會(huì)社東芝, 東芝醫(yī)療系統(tǒng)株式會(huì)社