高频线圈及磁共振成像装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及磁共振成像（MRI:MagneticResonanceImaging)技术，尤其涉及高频 线圈的谐振频率调整技术。
【背景技术】
[0002] MRI装置是使横穿检查对象的任意截面内的核自旋引起磁共振并根据产生的核磁 共振信号来得到该截面内的断层像的医用图像诊断装置。若向放置在静磁场中的被检测体 施加倾斜磁场，同时经由高频线圈照射高频磁场，则被检测体内的核自旋、例如氢原子的核 自旋被激励，被激励的核自旋恢复为平衡状态时作为核磁共振信号而产生圆极化波磁场。 在MRI装置中，利用高频线圈来检测该核磁共振信号，实施信号处理，将生物体内的氢原子 核分布变成图像。
[0003] MRI装置根据生成静磁场的磁铁的形状而被称为汉堡包型、隧道型等。其中，因为 近年来高磁场化得到发展而能够提供品质高的图像，所以隧道型的MRI装置得到普及。在 该隧道型MRI装置中，作为高频线圈，例如使用鸟笼型线圈（例如参照专利文献1)、线圈图 案为管状的TEM线圈（例如参照非专利文献1)、或部分筒状型线圈（例如参照专利文献2) 等。
[0004] 隧道型MRI装置中，配置被检测体的检查空间是根据配置在磁铁内侧的高频线圈 的内径来决定的。为了提高检查时的舒适性或者为了准备治疗设备的设置空间，期望检查 空间尽量宽。然而，在鸟笼型线圈中，谐振频率依赖于线圈的内径，因此伴随着高磁场化所 设定的谐振频率升高，从而调整为在将内径保持得较大的状态下直接在高频下谐振变得越 来越难。这一点，由于TEM线圈或部分筒状型线圈是在高频屏蔽体与线圈图案之间产生电 容耦合来进行谐振，所以谐振频率不依赖于线圈的内径。因此，没有如鸟笼型线圈那样的制 约。
[0005] 可是，在MRI装置的高频线圈中，在放置时或维修时必须根据装置固有的磁场强 度来调整谐振频率。在线圈图案为管状的TEM线圈中，例如将电介质与棒状导体插入管状 的线圈图案的内部来形成同轴线路，使棒状导体移动来改变同轴线路中产生的电容，由此 进行谐振频率的调整（例如参照非专利文献1)。再有，作为其他电容变化的方法，容易考虑 利用微调电容器的方法。
[0006] 在先技术文献
[0007] 专利文献
[0008] 专利文献1 :美国专利4916418号说明书
[0009] 专利文献2:国际公开第2012/023385号说明书
[0010] 非专利文献
[0011] 非专利文献IJ.T.Vaughan等著、"臨床用磁気共鳴4y- 'V夕朽Ar/磁気共 鳴乂'外口 只 3 匕。一向 高周波求y工一厶 3 4 ;L/(Highfrequencyvolumecoils forclinicalnuclearmagneticresonanceimagingandspectroscopy) 彳シ夕by只彳y^ 4シy(MagneticResonanceinMedicine)、1994、Vol.32、 p. 206-218
【发明内容】
[0012] 发明要解决的技术问题
[0013] 在MRI装置中，为了得到足够的照射强度，有时对高频线圈施加数kV的高电压。 此时，必须避免在高频线圈上产生放电。为了保证相对于所照射的电磁波电力的耐压，在产 生电容耦合的导体之间需要确保产生放电的最大距离（以下称为最大放电距离）以上的距 离。在线圈图案为管状的TEM线圈的情况下，在其结构上需要比最大放电距离的三倍还大 的厚度。
[0014] 再有，由于微调电容器利用螺丝，故存在后冲（backlash)，相对于旋转方向，产生 电容变化的滞后现象。为此，电容的调整很困难。进而，高耐压且可变电容大的微调电容器 价格高且尺寸也大。因此，在保持绝缘的同时可确保的检查空间有限。为了避免该现象，若 将微调电容器配置于MRI装置的隧道外部，则电路构成变得复杂，给实现均匀的照射强度 分布的高频线圈的设计带来障碍。
[0015] 这样，若对高频线圈附加调整其谐振频率的功能，则相应地会牺牲掉检查空间。
[0016] 本发明是鉴于上述事情而进行的，其目的在于，提供一种在隧道型MRI装置的高 频线圈中在不会牺牲掉检查空间的情况下能够调整谐振频率技术。
[0017] 用于解决技术问题的手段
[0018] 本发明提供一种隧道型MRI装置的高频线圈，具备：筒状的高频屏蔽体；被配置在 中心轴与高频屏蔽体的中心轴相同的筒状的虚拟面上的线圈图案；和频率调整部件，由高 频屏蔽体与线圈图案形成决定高频线圈的谐振频率的谐振环。频率调整部件配置在高频屏 蔽体与线圈图案之间的空间内从而可调整两者间的耦合电容，由此能够调整谐振环的谐振 频率。
[0019] 再有，提供一种高频线圈的谐振频率调整方法，利用频率调整部件来调整所述高 频线圈的谐振频率，频率调整部件配置在高频线圈所具备的高频屏蔽体与线圈图案之间的 空间内，能够调整该高频屏蔽体与该线圈图案之间的耦合电容。
[0020] 发明效果
[0021] 根据本发明，在隧道型MRI装置中，在隧道型MRI装置的高频线圈中无需牺牲检查 空间就能够调整其谐振频率。
【附图说明】
[0022] 图1是第一实施方式的MRI装置的外观图。
[0023] 图2是表示第一实施方式的MRI装置的示意结构的框图。
[0024] 图3是用于说明第一实施方式的高频线圈、高频信号分配/合成器、收发切换器、 发送器、接收器的连接关系的说明图。
[0025] 图4 (a)及（b)是说明同轴型TEM线圈中的频率调整部件的构成的说明图。
[0026] 图5是用于说明第一实施方式的高频线圈的构成的说明图，（a)是从中心轴方向 观察高频线圈的图，（b)是高频线圈的立体图，（c)是高频线圈的一部分的立体图。
[0027] 图6(a)是用于说明第一实施方式的高频线圈的1个谐振环中的频率调整部件的 配置与动作的说明图，（b)是用于说明第一实施方式的频率调整部件的形状的说明图，（C) 是用于说明第一实施方式的频率调整部件的配置的说明图。
[0028] 图7(a)~（d)是用于说明第一实施方式的频率调整部件与线圈图案（线圈导体） 的位置关系的说明图。
[0029] 图8是用于说明第一实施方式的与频率调整部件的移动相应的谐振环的谐振频 率变化的说明图。
[0030] 图9是用于说明第一实施方式的频率调整部件的移动方向的其他例的说明图。
[0031] 图10是用于说明第一实施方式的频率调整部件的变形例的说明图。
[0032] 图11(a)~（d)是用于说明第一实施方式的频率调整部件的变形例的说明图。
[0033] 图12是用于说明第一实施方式的频率调整部件的变形例的说明图。
[0034] 图13是用于说明第一实施方式的高频线圈的变形例的说明图。
[0035] 图14是用于说明第一实施方式的高频线圈的变形例的频率调整部件的形状的说 明图。
[0036] 图15是用于说明第一实施方式的高频线圈的变形例的频率调整部件的移动情况 的说明图。
[0037] 图16是表示第二实施方式的MRI装置的示意结构的框图。
[0038] 图17是用于说明第二实施方式的高频线圈、收发切换器、发送器、接收器的连接 关系的说明图。
[0039] 图18是用于说明第二实施方式的高频线圈的构成的说明图。
[0040] 图19是用于说明第二实施方式的高频线圈的部分筒状线圈的构成的说明图，（a) 是从中心轴方向观察到的图，（b)是立体图。
[0041] 图20是表示第一及第二实施方式的MRI装置的变形例的示意结构的框图。
【具体实施方式】
[0042] 《第一实施方式》
[0043] 以下，对本发明的第一实施方式进行说明。在用于说明本发明的实施方式的所有 图中，只要没有特别说明，就对具有同一功能的部件赋予同一符号并省略其反复的说明。
[0044] 〈装置构成〉
[0045] 首先，对本实施方式的MRI装置的整体构成进行说明。图1是本实施方式的MRI 装置的外观图，图中，坐标系900的z轴的方向为静磁场方向。本实施方式的MRI装置100 具备：在配置被检测体101的空间（以下称为检查空间）内形成静磁场的静磁场形成部110 和平台120。静磁场形成部110利用水平磁场方式的例如超导磁铁等。被检测体101在躺 在平台120的状态下被插入到静磁场形成部110形成的隧道内的检查空间中，从而进行拍 摄。另外，以下在本说明书中，将静磁场方向作为z方向，将在平台120的面上与z方向正 交的方向设为X方向，将与平台面正交的方向设为y方向。
[0046] 图2是表示本实施方式的MRI装置100的示意结构的框图。用相同的符号表示与 图1相同的要素。在图2中，920表征静磁场（B。）的朝向。
[0047] 本实施方式的MRI装置100除了上述的静磁场形成部110及平台120之外，在检 查空间内还具备：施加倾斜磁场的倾斜磁场施加部；经由收发线圈向被检测体101发送高 频磁场并且经由收发线圈接收被检测体101产生的核磁共振信号的收发部；和控制倾斜磁 场施加部、高频磁场发送部及信号接收部的动作的控制部。再有，也可以具备调整静磁场均 匀性的匀场部。
[0048] 倾斜磁场施加部由倾斜磁场线圈130及倾斜磁场电源131构成。倾斜磁场线圈 130利用从倾斜磁场电源131供给的倾斜磁场控制电流对检查空间施加倾斜磁场。
[0049] 匀场部由匀场线圈140及匀场电源141构成。匀场线圈140利用从匀场电源141 供给的匀场控制电流向检查空间施加均匀磁场。
[0050] 收发部具备：收发线圈150 ;根据发送及接收的时刻切换高频信号的接通与断开 的收发切换器151 ;发送器152 ;接收器153 ;和高频信号分配/合成器154。
[0051] 收发线圈150经由高频信号分配/合成器154而与2个收发切换器151连接，收 发切换器151分别连接于发送器152及接收器153。高频磁场照射用的高频信号通过收发 切换器151及高频信号分配/合成器154而被施加到收发线圈150,从而向被检测体101照 射高频磁场。因所照射的高频磁场而从被检测体101产生的核磁共振信号被收发线圈150 检测到，检测到的信号经过高频信号分配/合成器154及收发切换器151，在接收器153中 被进行信号的放大及检波。由接收器153进行过检波的信号经由A/D变换器（未图示）而 被发送至控制部。
[0052] 另外，本实施方式的收发线圈150既可以单独设置产生高频磁场的发送用线圈和 接收来自被检测体101的信号的接收用线圈，也可以共用1个线圈。以下，在本实施方式中， 以共用1个线圈的情况为例进行说明。关于收发线圈150的详细的构成将在后面叙述。
[0053] 控制部具备计算机170及定序器160。再有，计算机170连接着显示装置171与存 储装置172。
[0054] 计算机170进行MRI装置100整体的动作的控制，并且针对接收到的信号进行图 像重构等信号处理。其结果被保存于存储装置172并被显示在显示装置171。动作的控制 是根据预先保存在存储装置172中的脉