磁共振成像装置以及天线装置的制造方法_2

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续的高频信号、倾斜磁场。此外,接收与该高频信号共振从检测体112发出的核磁共振信号进行信号处理,来取得磁共振图像。检测体112,例如是人体的预定部位。检测体112躺在床111上,被配置在RF线圈103的内部。此外,通过RF线圈103以及倾斜磁场线圈102,分别发送以及施加高频信号以及倾斜磁场。将RF线圈103、倾斜磁场线圈102以及床111配置在磁体101形成的静磁场空间内。
[0063]在图1中,作为进行高频信号的发送和核磁共振信号的接收的RF线圈103,表示了单一的RF线圈,但并不局限于此。例如,作为RF线圈103还可以使用组合大范围拍摄用RF线圈和局部用RF线圈等,由多个线圈构成的RF线圈。此外,当没有必要特别区分时,将RF线圈103发送的高频信号和RF线圈103接收的核磁共振信号统称为电磁波。
[0064]在本实施方式中,即使是多信道线圈,也能够抑制信道间的耦合,并提供RF磁场良好地浸透到人体内部的RF线圈103。以下,使用附图对实现这些的本实施方式的RF线圈103进行详细地说明。在此,作为RF线圈103,以使用具有近似平面形状的天线装置200的情况为例进行说明。
[0065]图2是作为本实施方式的RF线圈103使用的天线装置200的立体图。如本图所示,本实施方式的天线装置200具备起到接地平面(接地面)的效果的片状的导体(以下,称为片状导体)210和天线部220。并且,天线部220具备横档导体221、电场导体222、频率调整电容器器223以及连接端子224。
[0066]通过片状导体210、横档导体221、频率调整电容器223以及连接端子224,实现以预定的频率进行共振,进行电磁波的收发中的至少一方的天线的功能。另外,在图2中,示例了在一个片状导体210上配置两个天线部220,构成双信道的天线装置200的情况。
[0067]横档导体221由一个以上的细长平板或带状或棒状或筒状的导体制成。当为细长平板状时,与片状导体210的面大体平行地配置板状面。在为带状时,当与片状导体210的面大体平行地配置带面时,多数情况下能够有效利用空间并且性能良好。此外,在片状导体210的配置检测体112的一侧,从片状导体210隔开预定的距离(空间)配置横档导体221。与相邻的天线部220 (信道)的横档导体221大体平行地配置横档导体221。
[0068]电场导体222由具有预定面积的板状的导体制成,分别与横档导体221的两端电连接。此时,希望以电阻为0.1Ω以下的几乎为零的方式连接。此外,与横档导体221同样地,在片状导体210的配置检测体112的一侧,从片状导体210隔开预定的距离(空间),与片状导体的面大体平行地配置电场导体222的板状面。此外,以与相邻的天线部(信道)220的电场导体222接近的方式配置电场导体222。
[0069]如上所述,电场导体222具有板状,传递横档导体221被赋予的电压,产生电场。该电场抑制在检测体112表面上流过的屏蔽电流,该屏蔽电流是由于流过横档导体221的电流所产生的磁场而引起的。
[0070]并且,如本实施方式所示当为多信道的天线装置200时,在横档导体221的短轴方向(即两个横档导体221的邻接方向)上,使电场导体222的宽W2大于横档导体221的宽W1O如后所述,这是为了降低信道间的耦合。此外,希望电场导体222的面积S2大于横档导体221的面积Sp如后所述,这是为了使RF磁场良好地浸透到检测体112的深处。
[0071]在横档导体221的两端部中的各端部与大体正下方的片状导体210之间配置频率调整电容器223,将横档导体221的两端部中的各端部与片状导体210连接。当横档导体221的数量为N时,频率调整电容器器223的数量为2N。
[0072]如上所述,由于横档导体221的两端部分别通过频率调整电容器223连接,因此两个频率调整电容器223、一个横档导体221以及片状导体210形成环状的电路。调整频率调整电容器223的值,使天线装置200以在MRI装置100中使用的频率共振。由此,天线装置200作为MRI装置100的RF线圈103,收发预定的频率的电磁波。例如在频率调整电容器223中使用从数pF到1pF值的电容器。
[0073]由于电场导体222具有较广面积,且与片状导体210对向,从而在空间上具有电容器成分。因此,有助于决定天线装置200的共振频率的电容器的电容量,是作为元件的频率调整电容器223的电容量和基于电场导体222与片状导体210的电容器成分的电容量之和。当决定频率调整电容器223的电容量时,也会考虑基于该电场导体222和片状导体210的电容器成分。
[0074]连接端子224是在横档导体221的一边的端部和正下方的片状导体210设置的发送和/或接收端子。在横档导体221和正下方的片状导体210设置的连接端子224上连接同轴电缆230的端部。即,在连接端子224的横档导体221侧以及片状导体210侧分别连接同轴电缆230的内部导体以及外部导体。并且,该同轴电缆230作为上述的收发电缆106使用,从而将天线装置200和MRI装置100本体(收发器104)连接。天线装置200经由该同轴电缆230收发电磁波。连接端子224也可以称为收发端子、天线装置200的端口、供电点等。此外,在每个信道中设置连接端子224。
[0075]例如还可以使用电容器、电感器等数个集中常数元件,从而还具有匹配电路功能地构成连接端子224。
[0076]虽然未图示,但本实施方式的天线装置200具备用于从片状导体210上保持预定的距离,配置横档导体221和电场导体222的导体支撑结构。
[0077]以下,说明具有上述结构的本实施方式的多信道(双信道)的天线装置200能够降低信道间的干扰(耦合),并使RF磁场良好地向检测体112浸透的情况。
[0078]首先,使用图3(a)以及图3(b),对本实施方式的天线装置200能够降低信道间的干扰(耦合)的情况进行说明。
[0079]在本实施方式的天线装置200中,相邻地配置两条横档导体221。在此,分别为横档导体221a、221b。此外,将分别与这些横档导体连接的电场导体222分别设为电场导体222a、222b,将分别具备这些横档导体和电场导体的天线部220设为天线部220a、天线部
220b ο
[0080]如图3(a)所示,当在一方的横档导体221a中流过交流电流721时,经由该交流产生的磁场722,两条横档导体221a以及221b产生耦合,在另一方的横档导体221b中也要流过同相位的电流723的力作用。相反,当在横档导体221b中流过电流时,同样地在横档导体221a中要流过同相位的电流的力作用。这被称为磁场耦合。
[0081]在本实施方式的天线装置200中,在横档导体221的两端部分别连接电场导体222。如图3(b)所示,当电流721流过一方的横档导体221a时,在电场导体222a中产生电荷724,在相邻的信道(天线部220b)的电场导体222b中产生相反符号的电荷725。由于该相反符号的电荷725,在相邻的天线部220b中产生电压,在另一方的横档导体221b中要流过逆向电流726的力作用。相反,当电流流过横档导体221b中时,在横档导体221a中要流过逆向电流的力作用。这被称为电场耦合。
[0082]例如,当电流721流过横档导体221a时,由于在此说明的磁场親合和电场親合,在横档导体221b中要流过相互逆向的电流(723、726)的力作用。因此,通过使电场导体222a和电场导体222b的电场耦合产生的力接近磁场耦合产生的力,能够通过相邻的信道间的耦合使流过横档导体221b的电流接近零。例如,当两个力抵消时,即使电流721流过横档导体221a,在横档导体221b中也不会流过电流。即,由于使两个力抵消,当电流721流过横档导体221a时,由于相邻的信道之间的耦合能够使横档导体221b中流过的电流为零。
[0083]在本实施方式的天线装置200中,相邻的两个天线部220的电场导体222,如图2所示,接近地配置。通过将相邻天线部220的电场导体222接近地配置,来增大电场耦合的力,使其接近磁场耦合的力,降低信道间的干扰(耦合)。
[0084]另外,使相邻的天线部220的电场导体222彼此接近,能够通过使相邻的天线部220的电场导体222的间隔比相邻的天线部220的横档导体221的间隔窄来实现。例如,在本实施方式中,通过将电场导体222的宽^设成比横档导体221的宽w 1大,使相邻的天线部220的电场导体222的间隔比横档导体221的间隔窄。
[0085]例如,片状导体210是宽360毫米、长400毫米、厚30微米的铜箔,通过从此处离开20毫米配置宽Wl20毫米、长200毫米的横档导体221,并在其两端连接宽w2130毫米、长80毫米的电场导体222,由此构成本实施方式的天线装置200。横档导体221和电场导体222,例如由铜箔等导体制成。此外,如果使相邻的信道的电场导体222的间隔为10毫米,则能够使其比相邻的横档导体221的间隔120窄地构成天线装置。
[0086]接下来,通过图4以及图5说明本实施方式的天线装置200由于具有电场导体222,从而抑制在检测体112表面产生的屏蔽电流,增大磁场向检测体112的浸透。
[0087]图4以及图5表示当对天线装置200施加交流电压时的预定的瞬间的电流、磁力线、电场。在此,作为检测体112,使用模拟生物体的体模113。体模113具有圆筒形状,在其内部封入由水和电解质构成的水溶液。在体模113的内部装满的水溶液,具有预定的电导率。关于体模113的尺寸,例如,当模拟人的头部时,为直径20厘米,长30厘米左右。
[0088]图4是用于说明由流过横档导体221的交流电流701产生的磁力线702对体模113造成的影响的图。当电流701流过时,通过麦克斯韦方程式以围绕电流701的方式产生磁力线(B) 702。磁力线(B) 702通过片状导体210和横档导体221之间,从体模113的圆筒侧面侵入并贯通。
[0089]此时,由于模拟了生物体的体模113内的水溶液具有电导率,因此对于要贯通的磁力线(B) 702在体模113的表面产生涡电流(表面电流)703。该涡电流(表面电流)703,起到阻碍磁力线502贯通的作用。此外,该涡电流(表面电流)703,在最靠近横档导体221的圆筒侧面中,与流过横档导体221的电流平行且逆向地流动。
[0090]图5是用于说明通过流过横档导体221的交流电流701对电场导体222施加的电压711对体模113造成的影响的图。当电流701流过时,对横档导体221的两端的电场导体222中的一方的电场导体222赋予正电压711。从被赋予了正电压711的电场导体222,如图5所示,对体模113的圆筒端部产生具有极性的电场(E) 712。在此产生的电场(E)712,产生到体模113的另一端,在图左侧成为正电压,在图右侧成为负电压。通过该电场(E)712,在体模113表面的靠近横档导体221的部分引起电流713。该电流713的方向与图4所示的涡电流(表面电流)703为反向。
[0091]因此,由电场(E) 712在体模113的表面产生的电流713成为抵消流过体模113表面的涡电流(表面电流)703的电流。即,通过赋予给电场导体222的电压711产生的电场712,能够抑制体模113表面的涡电流703。并且,通过抑制涡电流703,降低妨碍磁力线702侵入的作用,从而磁力线702浸透到体模113更深的内部。
[0092]另外,为了通过电场导体222更有效地对检测体112赋予电场,希望电场导体222的面积大。在本实施方式中,通过使电场导体222的横宽W2比横档导体221的横幅W1大,实现具有大面积的电场导体222。在本实施方式的天线装置200中,电场导体222的面积越大,越能高效地对检测体112赋予电场。然而,电场导体222具有能够产生可以抑制涡电流703的电场的面积即可。
[0093]如以上说明所述,本实施方式的
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