特許 5698786 磁気共鳴イメージング装置および高周波コイルユニット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5698786

(24)【登録日】2015年2月20日

(45)【発行日】2015年4月8日

(54)【発明の名称】磁気共鳴イメージング装置および高周波コイルユニット

(51)【国際特許分類】

   A61B 5/055 20060101AFI20150319BHJP

   G01R 33/54 20060101ALI20150319BHJP

   G01R 33/32 20060101ALI20150319BHJP

【ＦＩ】

   A61B5/05 355

   G01N24/02 530Y

   G01N24/02 520Y

【請求項の数】8

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2013-84921(P2013-84921)

(22)【出願日】2013年4月15日

(62)【分割の表示】特願2006-192586(P2006-192586)の分割

【原出願日】2006年7月13日

(65)【公開番号】特開2013-138928(P2013-138928A)

(43)【公開日】2013年7月18日

【審査請求日】2013年4月15日

(31)【優先権主張番号】特願2005-211624(P2005-211624)

(32)【優先日】2005年7月21日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000003078

【氏名又は名称】株式会社東芝

(73)【特許権者】

【識別番号】594164542

【氏名又は名称】東芝メディカルシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001380

【氏名又は名称】特許業務法人東京国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】岡本 和也

【審査官】 伊藤 幸仙

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００３−３３４１７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−０１３７２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特許第５２８８６９３（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 A. Reykowski,et al.，"A Novel Head/Neck Coil Design Using Matrix Clusters And Mode Combiners"，Proc. Intl. Soc. Mag. Reson. Med. 12，２００４年 ５月，#2390

【文献】 A. Reykowski, et al.，"Mode Matrix - A Generalized Signal Combiner For Parallel Imaging Arrays"，Proc. Intl. Soc. Mag. Reson. Med. 12，２００４年 ５月，#1587

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ６１Ｂ ５／０５５

ＰｕｂＭｅｄ

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

被検体の体軸方向に２つ配置される表面コイルと、
前記２つの表面コイルの出力側に設けられた０°−１８０°ハイブリッド回路から構成される分配合成手段と、
を有し、
前記分配合成手段は、前記０°−１８０°ハイブリッド回路の０°側から、前記２つの表面コイルからの受信信号を加算して第１の信号を出力し、前記０°−１８０°ハイブリッド回路の１８０°側から、前記２つの表面コイルからの受信信号のいずれか一方の位相を１８０°シフトさせた後に加算して第２の信号を出力する、
ことを特徴とする高周波コイルユニット。

【請求項2】

前記２つの表面コイルと前記分配合成手段とから構成される組を複数組備えたことを特徴とする請求項１に記載の高周波コイルユニット。

【請求項3】

前記２つの表面コイルから出力される前記受信信号を、前記分配合成手段を経由する経路と、前記分配合成手段を経由しない経路とに切換える経路切換スイッチを設けたことを特徴とする請求項１に記載の高周波コイルユニット。

【請求項4】

被検体の体軸と直交する方向に複数の第１の表面コイルが配置される第１のコイル列と、
前記被検体の体軸と直交する方向に複数の第２の表面コイルが配置される第２のコイル列であって、前記被検体の体軸方向に前記第１のコイル列と並べて配置される第２のコイル列と、
前記第１及び第２のコイル列の出力側に設けられた複数の０°−１８０°ハイブリッド回路から構成される分配合成手段と、
を有し、
前記分配合成手段は、夫々の０°−１８０°ハイブリッド回路の０°側から、前記第１の表面コイルの受信信号と前記第２の表面コイルの受信信号とを加算して第１の信号を出力し、夫々の０°−１８０°ハイブリッド回路の１８０°側から、前記第１の表面コイルの受信信号と前記第２の表面コイルの受信信号のいずれか一方の位相を１８０°シフトさせた後に加算して第２の信号を出力する、
ことを特徴とする高周波コイルユニット。

【請求項5】

静磁場中の被検体に傾斜磁場と高周波パルスを印加することにより磁気共鳴信号を発生させる信号発生手段と、
前記被検体の体軸方向に２つ配置される表面コイルと、
前記２つの表面コイルの出力側に設けられた０°−１８０°ハイブリッド回路から構成される分配合成手段であって、前記０°−１８０°ハイブリッド回路の０°側から、前記２つの表面コイルからの受信信号を加算して第１の信号を出力し、前記０°−１８０°ハイブリッド回路の１８０°側から、前記２つの表面コイルからの受信信号のいずれか一方の位相を１８０°シフトさせた後に加算して第２の信号を出力する、分配合成手段と、
前記分配合成手段から出力された前記第１の信号及び第２の信号から、受信チャネル数に応じた数の受信信号を選択するスイッチと、
前記スイッチにより選択された受信信号を取得する受信部と、
前記受信部において取得された受信信号から前記被検体の画像を再構成する画像再構成部と、
を有することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。

【請求項6】

前記２つの表面コイルと前記分配合成手段とから構成される組を複数組備えたことを特徴とする請求項５に記載の磁気共鳴イメージング装置。

【請求項7】

前記２つの表面コイルから出力される前記受信信号を、前記分配合成手段を経由する経路と、前記分配合成手段を経由しない経路とに切換える第２のスイッチを設けたことを特徴とする請求項５に記載の磁気共鳴イメージング装置。

【請求項8】

静磁場中の被検体に傾斜磁場と高周波パルスを印加することにより磁気共鳴信号を発生させる信号発生手段と、
被検体の体軸と直交する方向に複数の第１の表面コイルが配置される第１のコイル列と、
前記被検体の体軸と直交する方向に複数の第２の表面コイルが配置される第２のコイル列であって、前記被検体の体軸方向に前記第１のコイル列と並べて配置される第２のコイル列と、
前記第１及び第２のコイル列の出力側に設けられた複数の０°−１８０°ハイブリッド回路から構成される分配合成手段であって、夫々の０°−１８０°ハイブリッド回路の０°側から、前記第１の表面コイルの受信信号と前記第２の表面コイルの受信信号とを加算して第１の信号を出力し、夫々の０°−１８０°ハイブリッド回路の１８０°側から、前記第１の表面コイルの受信信号と前記第２の表面コイルの受信信号のいずれか一方の位相を１８０°シフトさせた後に加算して第２の信号を出力する、分配合成手段と、
前記分配合成手段から出力された前記第１の信号及び第２の信号から、受信チャネル数に応じた数の受信信号を選択するスイッチと、
前記スイッチにより選択された受信信号を取得する受信部と、
前記受信部において取得された受信信号から前記被検体の画像を再構成する画像再構成部と、
を有することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、静磁場中の被検体に対し、傾斜磁場と高周波パルスを印加することにより発生する磁気共鳴信号を取得し、取得した磁気共鳴信号を用いて被検体の画像を再構成する磁気共鳴イメージング（MRI:Magnetic Resonance Imaging）装置および高周波コイルユニットに係り、特に磁気共鳴信号を受信するための複数の表面コイルを備えた磁気共鳴イメージング装置および高周波コイルユニットに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、医療現場におけるモニタリング装置として、磁気共鳴イメージング装置が利用される。磁気共鳴イメージング装置は、静磁場を形成する筒状の静磁場用磁石内部にセットされた被検体の撮像領域に傾斜磁場コイルでＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向の傾斜磁場を形成するとともにＲＦ（Radio Frequency）コイルから高周波（ＲＦ）信号を送信することにより被検体内の原子核スピンを磁気的に共鳴させ、励起により生じた核磁気共鳴（ＮＭＲ：Nuclear Magnetic Resonance）信号を利用して被検体のＭＲ画像を再構成する装置である。

【0003】

この磁気共鳴イメージング装置において、ＮＭＲ信号を受信するための表面コイルを複数被検体の関心領域に配置して従来よりも高速に撮像する技術が考案されている。この技術は、パラレルイメージングとも呼ばれる。

【0004】

図１５は、従来の磁気共鳴イメージング装置によるパラレルイメージングにおいて、複数の表面コイルを被検体の腹部周囲に配置した例を示す図である。

【0005】

図１５に示すように、被検体Ｐの腹部全体を撮像する場合には、通常、被検体Ｐを取り囲むように複数の表面コイル１を配置し、磁気共鳴イメージング装置は、その各表面コイル１によって腹部全体からＮＭＲ信号を取得できるように構成される。そして、磁気共鳴イメージング装置は、複数の表面コイル１を撮像部位に応じて適切に配置することで、撮像部位毎に感度良く画像を取得できるようになっている。図１５は、６つの表面コイル１からの受信信号を６つの受信チャネル２で受信する例を示す図である。

【0006】

パラレルイメージングでは、最大で画像データ収集時のエンコード方向に並んだコイル数分の１にデータ収集時間を短縮できるとされている。図１５の体部のアキシャル断面を撮像する場合、エンコード方向をｘ方向とすれば、表面コイルは３つ並んでいるので、データ収集時間が約１／３になると言える。

【0007】

このようなパラレルイメージング技術は、近年さらに発展し、より高速かつ歪の少ない撮像を可能とするために、表面コイルのコイル数やシステムの受信チャネル数は益々増加する傾向にある。例えば、現在では表面コイルのコイル数が比較的少ない磁気共鳴イメージング装置でも受信チャネルが４チャネルのものが製品化され、最大で３２チャネルのものも製品化されている。

【0008】

しかし、一方で、撮像部位ごとに表面コイルを配置する必要があるため、表面コイルの数が増えるという問題がある。さらに、ユーザは被検体や撮影部位が変わる度に、撮像部位に応じた表面コイルに差し替える必要が生じる。このため、ユーザは撮像部位に応じた専用の表面コイルを多くそろえる必要があるとともに、表面コイルの差し替え作業は、現場の医師や技師等のユーザにとって非常に煩わしい作業となっている。

【0009】

一般に、磁気共鳴イメージング装置では、撮像領域内に表面コイルを最も多く使用する場合の最大コイル数に受信チャネル数が対応できる必要がある。従って、表面コイルだけが多くあっても磁気共鳴イメージング装置の受信チャネルが少ない場合には、同時に使用可能な表面コイルの数が制限され、被検体体部の広い領域からの信号を各表面コイルによってカバーできないという問題がある。

【0010】

そこで、被検体の体軸に垂直なＸ軸方向に並ぶ複数の表面コイルについてスイッチ回路や合成回路(Matrix)を設けて、受信用に使用する表面コイルの組合せをモード選択できるように構成した磁気共鳴イメージング装置が提案されている（例えば特許文献１参照）。このスイッチ回路や合成回路を設けた磁気共鳴イメージング装置では、表面コイルのモード選択により適当な数の表面コイルからの受信信号を合成することによって、表面コイルの数よりも少ないチャンネル数でのパラレルイメージングが可能となる。特許文献１では最大８個の表面コイルにおいて受信された受信信号を最小で１つの受信信号として出力できるスイッチ回路が提案されている。

【0011】

図１６は、従来の磁気共鳴イメージング装置によるパラレルイメージングにおいて、複数の表面コイルからの受信信号を合成・スイッチ回路により合成できるように構成した例を示す概念図である。

【0012】

図１６に示すように６つの表面コイル１が被検体Ｐの腹部周囲に配置される場合に、２つの合成回路３を設ける。そして、各合成回路３によりそれぞれ異なる３つの表面コイル１からの受信信号を１つの受信信号に合成して出力できるように構成すれば、６つの表面コイル１からの受信信号を２つの受信チャネル２で受信することが可能となる。

【0013】

また、分配・合成回路を設けて各表面コイルからの受信信号を複数種類合成し、受信信号をモード選択できるように構成することもできる（例えば非特許文献１参照）。

【0014】

図１７は、従来の磁気共鳴イメージング装置によるパラレルイメージングにおいて、被検体の腹部周囲に配置された６個の表面コイルのうち、着目する３つの表面コイルの感度分布を示す図であり、図１８は、図１７に示す従来の磁気共鳴イメージング装置において、着目する表面コイルからの受信信号を合成するための分配・合成回路の回路構成図である。

【0015】

図１７に示すような感度分布４を有する３つの表面コイルＬ、Ｍ、Ｒからの受信信号を合成するモードを複数通り設定することができる。例えば、図１８に示すように分配・合成回路５を０°−１８０°ハイブリッド回路６と０°−９０°ハイブリッド回路７とを用いて構成する。０°−１８０°ハイブリッド回路６の０°出力側からは、２つの入力信号を合成して得られる信号が出力され、１８０°出力側からは２つの入力信号の位相を互いに１８０°シフトさせた信号の合成信号が出力される。また、０°−９０°ハイブリッド回路７の０°出力側からは、２つの入力信号を合成して得られる信号が出力され、９０°出力側からは２つの入力信号の位相を互いに９０°シフトさせた信号の合成信号が出力される。

【0016】

具体的には、表面コイルＬおよび表面コイルＲの出力側に０°−１８０°ハイブリッド回路６を設け、０°−１８０°ハイブリッド回路６の１８０°出力側および表面コイルＭの出力側に０°−９０°ハイブリッド回路７を設ける。さらに、０°−１８０°ハイブリッド回路６の０°出力側のチャネルから出力される信号を信号Ｂ、０°−９０°ハイブリッド回路７の０°出力側のチャネルから出力される信号を信号Ｃ、０°−９０°ハイブリッド回路７の９０°出力側のチャネルから出力される信号を信号Ａとする。

【0017】

そうすると、信号Ｂは、表面コイルＬからの受信信号と表面コイルＲからの受信信号とを合成（加算）した信号となる。また、信号Ａは、表面コイルＬおよび表面コイルＲで構成される８字型表面コイルに表面コイルＭをループ型表面コイルとして重ねて配置したいわゆるＱＤ（quadrature detection）表面コイルからの受信信号に相当するＱＤ信号となる。さらに、信号ＣはＱＤ信号を打ち消した信号に相当するＡｎｔｉ−ＱＤ信号となる。

【0018】

ＱＤ表面コイルでは、ループ型表面コイルからの受信信号と８字型表面コイルからの受信信号とを位相を９０°シフトさせて和をとることによりＳＮＲ(signal to noise ratio)を向上できることが知られている。そこで、ループ型表面コイルに相当する表面コイルＭからの信号と８字型表面コイルを形成する表面コイルＬおよび表面コイルＲの１８０°シフト合成信号との合成には、０°−９０°ハイブリッド回路７が使用されている。

【0019】

図１９は、図１８に示す従来の分配・合成回路５からの出力信号Ａを受信信号としてモード選択した場合に各表面コイルＬ、Ｍ，Ｒによって形成される感度分布４を示す図、図２０は、図１８に示す従来の分配・合成回路５からの出力信号Ｃを受信信号としてモード選択した場合に各表面コイルＬ、Ｍ，Ｒによって形成される感度分布４を示す図、図２１は、図１８に示す従来の分配・合成回路５からの出力信号Ｂを受信信号としてモード選択した場合に各表面コイルＬ、Ｍ，Ｒによって形成される感度分布４を示す図である。

【0020】

図１９、図２０、図２１に示すように、各表面コイルＬ、Ｍ、Ｒからの受信信号を合成してモード選択できるようにすれば、共通の表面コイルＬ，Ｍ、Ｒの組合せにより、表面コイルＬ，Ｍ、Ｒを差し替えることなく複数の異なる感度領域４を形成することが可能となる。このため、各受信信号により再構成される３つの画像パターンを得ることができる。また、磁気共鳴イメージング装置の受信系に備えられる受信チャネル数に応じて、映像化に利用する受信信号を選択することができる。

【0021】

例えば、図１７に示すように６個の表面コイル１が設けられる場合に、３つの表面コイルＬ、Ｍ、Ｒに向き合う３つの表面コイル１にも図１８に示す分配・合成回路５と同様な分配・合成回路を設ける。そして、信号Ａ、信号Ｂ、信号Ｃにそれぞれ対応する出力信号を信号Ａ’、信号Ｂ’、信号Ｃ’とすると、受信系に備えられる受信チャネル数が２チャネルの場合には信号Ａと信号Ａ’とを受信信号として選択することができる。ＱＤ信号は、広い感度領域をもつため、受信チャネルが２つしかなくても広い領域の撮像が可能となる。

【0022】

また、受信系に備えられる受信チャネル数が４チャネルの場合には、信号Ａ、信号Ｂ、信号Ａ’、信号Ｂ’を、受信チャネル数が６チャネルの場合には、信号Ａ、信号Ｂ、信号Ｃ、信号Ａ’、信号Ｂ’、信号Ｃ’をそれぞれ受信信号として画像化に利用することができる。このようにして受信チャネル数に応じた撮像の高速化が可能である。

【0023】

このように、近年の磁気共鳴イメージング装置では、受信チャネル数Ｍと表面コイルのコイル数Ｎとの間にＮ≧Ｍの関係があるとしてもパラレルイメージングを行えるように、各表面コイルからの受信信号を選択あるいは合成するためのスイッチ回路が設けられる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0024】

【特許文献1】特開２００３−３３４１７７号公報

【非特許文献】

【0025】

【非特許文献1】"Mode Matrix - A Generalized Signal Combiner For Parallel Imaging Arrays" A. Reykowski, M. Blasche, 2004 Proceedings On CD-ROM, International Society for Magnetic Resonance in Medicine, Twelfth scientific meeting, Kyoto, Japan 15-21 May 2004, pp1587.

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0026】

しかしながら、従来の磁気共鳴イメージング装置において表面コイルの数が更に増大すると、スイッチ回路によって受信信号の選択から合成まですべてを行うものとした場合に、スイッチ回路の回路構成が複雑化し、回路基板の増大、消費電力の増大、品質確保の困難性等の問題が生じる。

【0027】

また、近年では、より広範囲の撮影を行えるように、被検体の体軸に垂直なＸＹ平面方向のみならず、体軸方向にも多数の表面コイルを配置した磁気共鳴イメージング装置が考案されている。このような磁気共鳴イメージング装置において、体軸方向の受信チャネルが少ないと、表面コイルが多数存在するにも拘らず、被検体体部の広い領域からの信号がカバーできないこととなる。一方、スイッチ回路によって、体軸方向の受信信号の選択を行うものとすると、表面コイルの数の増加に伴って前述のように回路が複雑化するという問題がある。

【0028】

本発明はかかる従来の事情に対処するためになされたものであり、表面コイルの数が増加して体軸方向に配列されるようになっても、回路構成を複雑にすることなくより少ない受信チャネルで広い撮影領域を実現することが可能な磁気共鳴イメージング装置および高周波コイルユニットを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0029】

実施形態の高周波コイルユニットは、被検体の体軸方向に２つ配置される表面コイルと、
前記２つの表面コイルの出力側に設けられた０°−１８０°ハイブリッド回路から構成される分配合成手段と、を有し、前記分配合成手段は、前記０°−１８０°ハイブリッド回路の０°側から、前記２つの表面コイルからの受信信号を加算して第１の信号を出力し、前記０°−１８０°ハイブリッド回路の１８０°側から、前記２つの表面コイルからの受信信号のいずれか一方の位相を１８０°シフトさせた後に加算して第２の信号を出力する、ことを特徴とする。

【発明の効果】

【0030】

実施形態の高周波コイルユニットにおいては、表面コイルの数が増加して体軸方向に配列されるようになっても、回路構成を複雑にすることなくより少ない受信チャネルで広い撮影領域を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【0031】

【図1】本発明に係る磁気共鳴イメージング装置の実施の形態を示す構成図。

【図2】図１に示す磁気共鳴イメージング装置の受信用高周波コイルおよび合成・スイッチ回路の構成図。

【図3】図２に示す分配・合成回路の構成例を示す図。

【図4】図３に示す０°−１８０°ハイブリッド回路の０°側からの出力信号を受信信号としてモード選択した場合に各表面コイルによって形成される感度分布を示す図。

【図5】図３に示す０°−１８０°ハイブリッド回路の１８０°側からの出力信号を受信信号としてモード選択した場合に各表面コイルによって形成される感度分布を示す図。

【図6】図１に示す磁気共鳴イメージング装置の受信用高周波コイルとして、被検体の背面に４つの表面コイルを配置した例を示す図。

【図7】図１に示す磁気共鳴イメージング装置の受信用高周波コイルとして４つの表面コイルを用いた場合における分配・合成回路の構成例を示す図。

【図8】図７に示す分配・合成回路から出力される出力信号をそれぞれ受信信号とした場合における位相プロファイルを示す図。

【図9】図７に示す分配・合成回路から出力される出力信号Ｂ１を受信信号としてモード選択した場合に各表面コイルによって形成される感度分布を示す図。

【図10】図７に示す分配・合成回路から出力される出力信号Ｂ２を受信信号としてモード選択した場合に各表面コイルによって形成される感度分布を示す図。

【図11】図７に示す分配・合成回路から出力される出力信号Ｂ３を受信信号としてモード選択した場合に各表面コイルによって形成される感度分布を示す図。

【図12】図７に示す分配・合成回路から出力される出力信号Ｂ４を受信信号としてモード選択した場合に各表面コイルによって形成される感度分布を示す図。

【図13】図１に示す磁気共鳴イメージング装置の受信用高周波コイルとして、被検体の頭部用に複数の表面コイルを使用する場合における各表面コイルの配置例を示す図。

【図14】図１に示す磁気共鳴イメージング装置の受信用高周波コイルとして４つの表面コイルを備え、各表面コイルの出力側にスイッチを設けた例を示す図。

【図15】従来の磁気共鳴イメージング装置によるパラレルイメージングにおいて、複数の表面コイルを被検体の腹部周囲に配置した例を示す図。

【図16】従来の磁気共鳴イメージング装置によるパラレルイメージングにおいて、複数の表面コイルからの受信信号を合成・スイッチ回路により合成できるように構成した例を示す概念図。

【図17】従来の磁気共鳴イメージング装置によるパラレルイメージングにおいて、被検体の腹部周囲に配置された６個の表面コイルのうち、着目する３つの表面コイルの感度分布を示す図。

【図18】図１７に示す従来の磁気共鳴イメージング装置において、着目する表面コイルからの受信信号を合成するための分配・合成回路の回路構成図。

【図19】図１８に示す従来の分配・合成回路からの出力信号Ａを受信信号としてモード選択した場合に各表面コイルによって形成される感度分布を示す図。

【図20】図１８に示す従来の分配・合成回路からの出力信号Ｂを受信信号としてモード選択した場合に各表面コイルによって形成される感度分布を示す図。

【図21】図１８に示す従来の分配・合成回路からの出力信号Ｃを受信信号としてモード選択した場合に各表面コイルによって形成される感度分布を示す図。

【発明を実施するための形態】

【0032】

本発明に係る磁気共鳴イメージング装置および高周波コイルユニットの実施の形態について添付図面を参照して説明する。

【0033】

図１は本発明に係る磁気共鳴イメージング装置の実施の形態を示す構成図である。

【0034】

磁気共鳴イメージング装置１０は、ガントリ１１と制御系１２とを有する。ガントリ１１は筒状の静磁場磁石１３内部に筒状の傾斜磁場コイルユニット１４、筒状の送信用高周波コイル１５を同軸状に設けて構成される。送信用高周波コイル１５の内部には寝台１６が設けられ、寝台１６には被検体Ｐがセットされる。また、被検体Ｐの撮影領域には受信用高周波コイル１７が設けられる。制御系１２には、傾斜磁場コイル駆動回路１８、送信部１９、受信部２０、データ収集部２１、計算機２２、コンソール２３、ディスプレイ２４、合成・スイッチ回路２５およびシーケンスコントローラ２６が備えられる。尚、合成・スイッチ回路２５の全部または一部を受信用高周波コイル１７の一部としてユニット化することによって、高周波コイルユニットを形成することもできる。

【0035】

静磁場磁石１３は、撮影領域にセットされた被検体Ｐに一様に静磁場を印加する機能を有する。傾斜磁場コイルユニット１４は、図示しないＸ軸方向傾斜磁場コイル、Ｙ軸方向傾斜磁場コイルおよびＺ軸方向傾斜磁場コイルを備え、傾斜磁場コイル駆動回路１８からの駆動信号に従って、それぞれＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向に磁場強度が直線的に変化する傾斜磁場Ｇｘ，Ｇｙ，Ｇｚを撮影領域に形成する機能を有する。送信用高周波コイル１５は、送信部１９から受けた高周波パルスに従って、撮影領域に配置された被検体Ｐに高周波信号を送信する機能を有する。

【0036】

受信用高周波コイル１７は、複数の表面コイルを備え、送信用高周波コイル１５から被検体Ｐ内に印加された高周波信号により発生した磁気共鳴信号を受信する機能と、受信した磁気共鳴信号を電気信号として合成・スイッチ回路２５に出力する機能を有する。合成・スイッチ回路２５は、受信用高周波コイル１７の各表面コイルから受信信号を入力し、入力した受信信号の合成や選択を行い出力信号を受信信号として受信部２０に与える機能を有する。

【0037】

傾斜磁場コイル駆動回路１８は、シーケンスコントローラ２６から受けた制御信号（シーケンス）に従って、傾斜磁場コイルユニット１４のＸ軸方向傾斜磁場コイル、Ｙ軸方向傾斜磁場コイルおよびＺ軸方向傾斜磁場コイルに駆動信号を与えて所望の傾斜磁場Ｇｘ，Ｇｙ，Ｇｚを撮影領域に形成させる機能を有する。

【0038】

送信部１９は、シーケンスコントローラ２６から受けた制御信号（シーケンス）に従って、送信用高周波コイル１５に高周波パルスを与えることにより被検体Ｐに向けて高周波信号を印加させる機能を有する。受信部２０は複数の受信チャネルを有し、シーケンスコントローラ２６による制御下において、合成・スイッチ回路２５から受けた受信信号を各受信チャネルを介して増幅及び検波した後、データ収集部２１に与える機能を有する。

【0039】

データ収集部２１は、シーケンスコントローラ２６の制御下において、受信部２０から各受信チャネルを介して受信信号として受けた磁気共鳴信号を収集し、Ａ／Ｄ変換した後、計算機２２に与える機能を有する。計算機２２はコンソール２３からの制御信号によって制御され、データ収集部２１から取得した磁気共鳴信号の画像再構成処理を行い、被検体Ｐの画像データを生成する機能と、生成した画像データをディスプレイ２４に与えることにより表示させる機能を有する。

【0040】

図２は、図１に示す磁気共鳴イメージング装置１０の受信用高周波コイル１７および合成・スイッチ回路２５の構成図である。

【0041】

図２に示すように受信用高周波コイル１７は、複数の表面コイル３０を備える。各表面コイル３０は被検体Ｐの体軸方向および体軸に垂直な方向の所望の位置に所望の数Ｎ個だけ配置される。このとき、被検体Ｐの体軸方向に互いにシフトした表面コイル３０が少なくとも２つ設けられる。尚、通常は、被検体Ｐの体軸方向がＺ軸とされる。

【0042】

合成・スイッチ回路２５は、分配・合成回路３１とスイッチ回路３２とを接続して構成することができる。分配・合成回路３１は、Ｎ個の表面コイル３０からＮ個の受信信号を入力し、入力した各受信信号の分配および合成を行うことによりＮ個の受信信号を生成する機能と、生成したＮ個の受信信号をスイッチ回路３２に出力する機能とを有する。すなわち、合成・スイッチ回路２５は、各表面コイル３０からの受信信号から任意の方法に従って所望の受信信号を生成する機能を有する。合成・スイッチ回路２５は、駆動電源を必要としない受動回路により構成することで、省電力化を図ることができる。また、分配・合成回路３１の分配・合成特性が、値が０でない行列式を持つＮ×Ｎの行列で表されるように、すなわち逆行列を有する行列で表されるように構成すれば、各表面コイル３０からの受信信号を捨てることなく有効に利用することができる。

【0043】

スイッチ回路３２は、分配・合成回路３１から受けたＮ個の受信信号からＮ≧Ｍを満たすＭ個の受信信号を選択し、選択したＭ個の受信信号を受信部２０に備えられるＭチャネルの受信器３３に出力する機能を有する。すなわち、スイッチ回路３２は、分配・合成回路３１から受けたＮ個の受信信号を受信部２０における受信チャネル数Ｍに合わせてモーダルに選択切換する機能を有する。

【0044】

従って、分配・合成回路３１は、各表面コイル３０の数Ｎや配置に依存して回路構成が決定される。一方、スイッチ回路３２は、Ｍ個の受信信号が選択できるように任意に設計することができる。そこで、複数の表面コイル３０と、対応する分配・合成回路３１とによって高周波コイルユニットを形成すれば、所望のコイル数Ｎの高周波コイルユニットを診断目的に応じて容易に交換することが可能となる。また、分配・合成回路３１を駆動電源が不要な受動回路で構成すれば、高周波コイルユニットの回路構成も簡易となる。

【0045】

図３は、図２に示す分配・合成回路３１の構成例を示す図である。

【0046】

図３に示すように分配・合成回路３１は、受動回路の一例である０°−１８０°ハイブリッド回路４０で構成することができる。図３は、表面コイル３０の数Ｎ＝２の場合を示し、被検体Ｐの体軸方向にシフトした２つの表面コイルＣ１、Ｃ２の出力側に０°−１８０°ハイブリッド回路４０が設けられる。そうすると、０°−１８０°ハイブリッド回路４０の０°側からは表面コイルＣ１、Ｃ２からの受信信号を加算して得られる信号Ａ１が受信信号として出力される。また、０°−１８０°ハイブリッド回路４０の１８０°側からは表面コイルＣ１、Ｃ２からの受信信号を、位相を互いに１８０°シフトさせた後、加算して得られる信号Ａ２が受信信号として出力される。

【0047】

図４は、図３に示す０°−１８０°ハイブリッド回路４０の０°側からの出力信号Ａ１を受信信号としてモード選択した場合に各表面コイルＣ１、Ｃ２によって形成される感度分布を示す図、図５は、図３に示す０°−１８０°ハイブリッド回路４０の１８０°側からの出力信号Ａ２を受信信号としてモード選択した場合に各表面コイルＣ１、Ｃ２によって形成される感度分布を示す図である。

【0048】

図４、図５に示すように、０°−１８０°ハイブリッド回路４０を用いて２つの表面コイルＣ１、Ｃ２からの受信信号を合成してモード選択できるようにすることで、表面コイルＣ１、Ｃ２を差し替えることなく２通りの感度領域５０を形成することが可能となる。この結果、磁気共鳴イメージング装置１０の受信部２０に備えられる受信チャネル数に応じて、映像化に利用する受信信号を選択することができる。また、２通りの受信信号を取得するための表面コイル３０を共通化できるため、表面コイル数の増加を抑制することができる。

【0049】

ただし、表面コイル３０の数は２つに限らず、診断に応じた任意数Ｎ個の表面コイル３０を被検体Ｐ周囲に配置することが可能である。従って、前述のように分配・合成回路３１も表面コイル３０のコイル数Ｎに応じた回路構成となる。

【0050】

図６は、図１に示す磁気共鳴イメージング装置１０の受信用高周波コイル１７として、被検体Ｐの背面に４つの表面コイル３０を配置した例を示す図である。

【0051】

図６に示すように被検体Ｐの背面に体軸方向に４つの表面コイルＣ１１、Ｃ１２、Ｃ１３、Ｃ１４を配置すれば、撮影領域において診断に有用な受信データを収集することができる。図６は、４つの表面コイルＣ１１、Ｃ１２、Ｃ１３、Ｃ１４を被検体Ｐの背面に配置した例を示しているが、被検体Ｐの背面に限らず、表面コイル３０を４つ以上被検体Ｐの周囲に配置すると診断に適した受信データを収集できるようになる場合が多い。

【0052】

図７は、図１に示す磁気共鳴イメージング装置１０の受信用高周波コイル１７として４つの表面コイルＣ１１、Ｃ１２、Ｃ１３、Ｃ１４を用いた場合における分配・合成回路３１の構成例を示す図である。

【0053】

図７に示すように４つの表面コイルＣ１１、Ｃ１２、Ｃ１３、Ｃ１４を受信用高周波コイル１７として用いた場合には、４つの０°−１８０°ハイブリッド回路４０を用いて分配・合成回路３１を構成することができる。すなわち、表面コイルＣ１１および表面コイルＣ１２の出力側に共通の（第１の）０°−１８０°ハイブリッド回路４０を設ける。また、表面コイルＣ１３および表面コイルＣ１４の出力側に共通の（第２の）０°−１８０°ハイブリッド回路４０を設ける。

【0054】

次に、表面コイルＣ１１および表面コイルＣ１２の出力側に設けた０°−１８０°ハイブリッド回路４０の０°出力側と、表面コイルＣ１３および表面コイルＣ１４の出力側に設けた０°−１８０°ハイブリッド回路４０の０°出力側に共通の（第３の）０°−１８０°ハイブリッド回路４０を設ける。また、表面コイルＣ１１および表面コイルＣ１２の出力側に設けた０°−１８０°ハイブリッド回路４０の１８０°出力側と、表面コイルＣ１３および表面コイルＣ１４の出力側に設けた０°−１８０°ハイブリッド回路４０の１８０°出力側に共通の（第４の）０°−１８０°ハイブリッド回路４０を設ける。

【0055】

そして、第３の０°−１８０°ハイブリッド回路４０の０°出力側からの出力信号をＢ１、１８０°側からの出力信号をＢ２、第４の０°−１８０°ハイブリッド回路４０の０°出力側からの出力信号をＢ３、１８０°側からの出力信号をＢ４とする。そうすると、４つの表面コイルＣ１１、Ｃ１２、Ｃ１３、Ｃ１４を用いて４つのモードにより異なる感度領域５０を形成して受信信号を得ることが可能となる。

【0056】

図８は、図７に示す分配・合成回路３１から出力される出力信号Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４をそれぞれ受信信号とした場合における位相プロファイルを示す図、図９は、図７に示す分配・合成回路３１から出力される出力信号Ｂ１を受信信号としてモード選択した場合に各表面コイルＣ１１、Ｃ１２、Ｃ１３、Ｃ１４によって形成される感度分布を示す図、図１０は、図７に示す分配・合成回路３１から出力される出力信号Ｂ２を受信信号としてモード選択した場合に各表面コイルＣ１１、Ｃ１２、Ｃ１３、Ｃ１４によって形成される感度分布を示す図、図１１は、図７に示す分配・合成回路３１から出力される出力信号Ｂ３を受信信号としてモード選択した場合に各表面コイルＣ１１、Ｃ１２、Ｃ１３、Ｃ１４によって形成される感度分布を示す図、図１２は、図７に示す分配・合成回路３１から出力される出力信号Ｂ４を受信信号としてモード選択した場合に各表面コイルＣ１１、Ｃ１２、Ｃ１３、Ｃ１４によって形成される感度分布を示す図である。

【0057】

図８、図９、図１０、図１１、図１２にそれぞれ示すように４つの表面コイルＣ１１、Ｃ１２、Ｃ１３、Ｃ１４からの受信信号を４つの０°−１８０°ハイブリッド回路４０で構成される分配・合成回路３１により分配、合成することによって、モーダルに切換可能な４つの感度領域５０を切換えて、各受信信号を受信部２０に出力することが可能となる。このため、表面コイル３０のコイル数Ｎ＝４の場合であっても、コイル数Ｎ＝２の場合と同様に、受信部２０に備えられる受信チャネル数Ｍに応じて、映像化に用いる受信信号を切換えることが可能となる。そして、より少ない数の受信チャネルおよび表面コイル３０を用いて、多くのパターンの画像を再構成することが可能となる。

【0058】

このような複数の表面コイル３０の配置は、体軸方向のみならず、体軸に垂直な方向（体軸がＺ軸方向である場合にはＸＹ方向）に行ってもよい。また、合成分配回路による受信信号の分配・合成を体軸に垂直な方向に配置された複数の表面コイル３０から得られる受信信号に対して行なってもよい。

【0059】

例えば、被検体Ｐの頭部用の表面コイル３０は、体軸をＺ軸方向とした場合にＸＹ方向に３つの表面コイル３０を並べて構成した表面コイルユニットを複数組備えて構成することができる。

【0060】

図１３は、図１に示す磁気共鳴イメージング装置１０の受信用高周波コイル１７として、被検体Ｐの頭部用に複数の表面コイル３０を使用する場合における各表面コイル３０の配置例を示す図である。

【0061】

図１３に示すように、ＸＹ方向に３つの表面コイルＣＬ、ＣＭ、ＣＲを並べて構成した表面コイルユニット６０が被検体Ｐの頭部前方(Anterior)側と頭部後方(Posterior)側に一対配置され、さらにこの一対の表面コイルユニット６０を体軸方向にシフトさせて２組配置する。すなわち、被検体Ｐの頭部前方側および後方側にそれぞれ体軸方向にシフトさせて表面コイルユニット６０が配置される。

【0062】

３つの表面コイルＣＬ、ＣＭ、ＣＲで構成される各表面コイルユニット６０の出力側には、それぞれ非体軸方向用の分配・合成回路６１が接続される。各表面コイルユニット６０は表面コイルＣＬ、ＣＭ、ＣＲからの３つの出力を有するため、非体軸方向用の分配・合成回路６１の入力チャネルおよび出力チャネルも３とされる。すなわち、非体軸方向用の分配・合成回路６１の分配・合成特性は３×３の行列で表すことができる。

【0063】

非体軸方向用の分配・合成回路６１は、例えば図１８に示す従来の分配・合成回路５と同様に０°−９０°ハイブリッド回路と０°−１８０°ハイブリッド回路４０とを用いて構成することができる。図１８に示す従来の分配・合成回路５と同様に非体軸方向用の分配・合成回路６１を構成すれば、３つの表面コイルＣＬ、ＣＭ、ＣＲからの受信信号Ｌ、Ｍ、Ｒから３つの受信信号Ａ、Ｂ、Ｃが生成される。

【0064】

この場合、受信信号Ａは表面コイルＣＬおよび表面コイルＣＲで構成される８字型表面コイルに表面コイルＣＭをループ型表面コイルとして重ねて配置したＱＤ表面コイルからの受信信号に相当するＱＤ信号となる。また、受信信号Ｂは表面コイルＣＬからの受信信号Ｌと表面コイルＣＲからの受信信号Ｒとを加算した受信信号Ｌ＋Ｒとなり、受信信号ＣはＱＤ信号を打ち消したＡｎｔｉ−ＱＤ信号となる。ただし、非体軸方向用の分配・合成回路６１は、図１８に示す回路構成以外の回路構成としてもよい。

【0065】

そして、このような非体軸方向用の分配・合成回路６１の信号分配合成作用により、被検体Ｐ頭部の前方側および後方側において体軸方向（Ｚ軸方向）に設けられた４つの表面コイルユニット６０から出力される１２個の受信信号から１２個の受信信号が生成される。ここで、頭部前方側における２つの非体軸方向用の分配・合成回路６１から出力される受信信号Ａ、Ｂ、Ｃをそれぞれ受信信号ＡＡ、ＡＢ、ＡＣとし、頭部後方側における２つの非体軸方向用の分配・合成回路６１から出力される受信信号Ａ、Ｂ、Ｃをそれぞれ受信信号ＰＡ、ＰＢ、ＰＣとする。

【0066】

非体軸方向用の分配・合成回路６１の出力側には、さらに体軸方向にシフトした表面コイルＣＬ、ＣＭ、ＣＲからの受信信号を分配・合成するための分配・合成回路３１が設けられる。この分配・合成回路３１は、例えば、０°−１８０°ハイブリッド回路４０を用いて構成することができる。図１３は、体軸方向にシフトした表面コイルＣＬ、ＣＭ、ＣＲからの受信信号が６個の０°−１８０°ハイブリッド回路４０にそれぞれ個別に入力されるように配置した例を示す。

【0067】

すなわち、体軸方向にシフトした表面コイルＣＬ、ＣＭ、ＣＲから非体軸方向用の分配・合成回路６１により得られた２つの受信信号ＡＡは共通の０°−１８０°ハイブリッド回路４０の入力とされる。同様に、２つの受信信号ＡＢ、ＡＣ、ＰＡ、ＰＢ、ＰＣもそれぞれ共通の０°−１８０°ハイブリッド回路４０の入力とされる。そうすると、各０°−１８０°ハイブリッド回路４０の０°側出力は、それぞれ２つの受信信号ＡＡ、ＡＢ、ＡＣ、ＰＡ、ＰＢ、ＰＣを加算して得られる受信信号ＡＡ０、ＡＢ０、ＡＣ０、ＰＡ０、ＰＢ０、ＰＣ０となる。また、各０°−１８０°ハイブリッド回路４０の１８０°側出力は、それぞれ２つの受信信号ＡＡ、ＡＢ、ＡＣ、ＰＡ、ＰＢ、ＰＣを位相を１８０°シフトした後、加算して得られる受信信号ＡＡ１、ＡＢ１、ＡＣ１、ＰＡ１、ＰＢ１、ＰＣ１となる。

【0068】

この結果、１２個の表面コイル３０からモーダルに切換可能な異なるパターンの感度領域５０を形成して得られる１２通りの受信信号が生成される。この非体軸方向用の分配・合成回路６１および分配・合成回路３１によって生成された受信信号の出力側にはスイッチ回路３２が設けられる。スイッチ回路３２では、１２個の受信信号から任意の受信信号を選択的に切換えて、後段の受信部２０に与えることができる。

【0069】

従って、例えば受信部２０に備えられる受信チャネル数Ｍが４の場合には、受信信号ＡＡ０、ＡＢ０、ＰＡ０、ＰＢ０を受信信号として選択することができる。さらに、受信チャネル数Ｍが８の場合には、受信信号ＡＡ０、ＡＡ１、ＡＢ０、ＡＢ１、ＰＡ０、ＰＡ１、ＰＢ０、ＰＢ１を受信信号として、受信チャネル数Ｍが１２の場合には全ての受信信号ＡＡ０、ＡＡ１、ＡＢ０、ＡＢ１、ＡＣ０、ＡＣ１、ＰＡ０、ＰＡ１、ＰＢ０、ＰＢ１、ＰＣ０、ＰＣ１を受信信号として、それぞれ選択することができる。つまり受信チャネル数Ｍが大きい場合には、より高速なパラレルイメージングが実行できるように磁気共鳴イメージング装置１０を構成することができる。

【0070】

尚、図１３の例では、体軸に垂直な方向にシフトした表面コイル３０からの受信信号を非体軸方向用の分配・合成回路６１で分配合成した後に、体軸方向にシフトした表面コイル３０からの受信信号に相当する受信信号を分配・合成回路３１において分配・合成するように構成したが、逆に、体軸方向にシフトした表面コイル３０からの受信信号を分配・合成回路３１において分配・合成した後に、非体軸方向用の分配・合成回路６１で体軸に垂直な方向にシフトした表面コイル３０からの受信信号に相当する受信信号を分配・合成するように構成してもよい。つまり分配・合成回路３１の出力側に非体軸方向用の分配・合成回路６１を設けてもよい。

【0071】

また、図１３の例のように、体軸方向の受信信号の分配および合成は、非体軸方向に並ぶ全ての表面コイル３０を対象としなくてもよい。すなわち、図１３の例では、前方(Anterior)側に配置された表面コイル３０からの受信信号ＡＡ０、ＡＡ１、ＡＢ０、ＡＢ１、ＡＣ０、ＡＣ１同士が分配合成の対象とされ、後方(Posterior)側に配置された表面コイル３０からの受信信号ＰＡ０、ＰＡ１、ＰＢ０、ＰＢ１、ＰＣ０、ＰＣ１同士は別の分配合成の対象とされている。

【0072】

このように、診断目的に応じて非体軸方向に並ぶ表面コイル３０の一部からの受信信号のみを分配合成の対象とすることができる。従って、前方側あるいは後方側のいずれかの表面コイル３０からの受信信号のみを分配合成の対象としてもよい。逆に、前方側および後方側の表面コイル３０からの受信信号間において分配合成するようにしてもよい。また、非体軸方向に多数の表面コイル３０が配置されている場合には、分配対象となる受信信号の複数のグループを形成してもよい。

【0073】

ところで、上述のように各表面コイル３０からの受信信号を分配・合成回路３１において分配・合成することができる訳であるが、各表面コイル３０全部または任意の一部をそれぞれ単独で使用して狭い領域を感度良く画像化することが重要な場合も起こり得る。そこで、各表面コイル３０の出力側にスイッチを設け、スイッチにより各表面コイル３０の出力先を分配・合成回路３１を経由して受信部２０に向かう経路と分配・合成回路３１を経由せずに受信部２０に向かう経路とに切換えることができるように構成することができる。

【0074】

図１４は、図１に示す磁気共鳴イメージング装置１０の受信用高周波コイル１７として４つの表面コイル３０を備え、各表面コイル３０の出力側にスイッチを設けた例を示す図である。

【0075】

図１４に示すように、表面コイルＣ１１、Ｃ１２、Ｃ１３、Ｃ１４の出力側にスイッチ７０を設け、受信信号を分配・合成回路３１に導く経路と、分配・合成回路３１を経由せずにスイッチ回路３２および受信部２０に導く経路とを選択できるように構成することができる。また、後段のスイッチ回路３２の入力側にもスイッチ７１を設け、分配・合成回路３１を経由してスイッチ回路３２に導かれる受信信号の経路と、分配・合成回路３１を経由せずにスイッチ回路３２に導かれる受信信号の経路とを選択できるように構成することができる。このように構成すればスイッチ７０の切換により、表面コイル３０を単独で用いることもできるし、複数の表面コイル３０を用いてパラレルイメージングを行うこともできる。

【0076】

次に、磁気共鳴イメージング装置１０の動作および作用について説明する。

【0077】

まず、予め診断に必要な表面コイル３０が所定の位置に配置される。表面コイル３０は、受信部２０における受信チャネル数Ｍ以上のコイル数Ｎであっても配置することができる。例えば、図６に示す胴体用のＣ１１、Ｃ１２、Ｃ１３、Ｃ１４や図１３に示す頭部用の表面コイルＣＬ、ＣＭ、ＣＲその他任意の部位用の表面コイル３０をより多くセットすれば、表面コイル３０の差し替え作業を低減させることができる。

【0078】

次に、被検体Ｐを寝台１６上にセットし、静磁場磁石１３により撮影領域にセットされた被検体Ｐに一様に静磁場が印加される。また、コンソール２３の操作によりシーケンスコントローラ２６には、所定のスキャン条件を規定するシーケンスが計算機２２内の記憶装置から読み込まれる。このときユーザが設定したシーケンスに応じて、スキャンに利用する表面コイル３０が決定され、かつ表面コイル３０によって形成される感度領域５０および映像化に用いる受信信号のモードが選択される。選択されるモードは受信部２０が有する受信チャネル数Ｍと表面コイル３０のコイル数Ｎとの大小関係に応じて、より診断に重要な感度領域５０からの受信信号が優先的かつ選択的に受信部２０に受信されるような適切なモードとされる。

【0079】

そして、シーケンスコントローラ２６は、読み込んだシーケンスに従って傾斜磁場コイル駆動回路１８、送信部１９、受信部２０およびデータ収集部２１に制御信号を与える。そうすると、傾斜磁場コイル駆動回路１８は、シーケンスコントローラ２６から受けた制御信号に従って、傾斜磁場コイルユニット１４のＸ軸方向傾斜磁場コイル、Ｙ軸方向傾斜磁場コイルおよびＺ軸方向傾斜磁場コイルに駆動信号を与えて磁場強度がＸ軸，Ｙ軸，Ｚ軸方向に直線的に変化する所望の傾斜磁場Ｇｘ，Ｇｙ，Ｇｚを撮影領域に形成させる。

【0080】

このように被検体Ｐに静磁場および傾斜磁場が印加された状態で、送信部１９は、シーケンスコントローラ２６から受けた制御信号に従って、送信用高周波コイル１５に高周波パルスを与える。送信用高周波コイル１５は、送信部１９から受けた高周波パルスに従って、撮影領域に配置された被検体Ｐに高周波信号を送信する。このため、被検体Ｐでは磁気共鳴信号が発生し、発生した磁気共鳴信号は、受信用高周波コイル１７として用いられる複数の表面コイル３０によって受信される。

【0081】

各表面コイル３０により受信された磁気共鳴信号は、電気信号に変換されて受信信号として合成・スイッチ回路２５に出力される。複数の表面コイル３０が図３や図７に示すように体軸方向にのみ並んで配列されている場合には、表面コイル３０から出力される受信信号は、分配・合成回路３１に入力される。そして、分配・合成回路３１において、所望の感度領域５０に対応した受信信号が生成され、分配・合成回路３１の後段に設けられたスイッチ回路３２に出力される。このとき、分配・合成回路３１が０°−１８０°ハイブリッド回路４０のように受動回路で構成されている場合には、分配・合成回路３１における消費電力の増加が抑制される。

【0082】

また、表面コイル３０が図１８に示すように体軸方向のみならず、体軸に垂直な方向にも複数個配置されている場合には、表面コイル３０において受信された磁気共鳴信号は、一旦、非体軸方向用の分配・合成回路６１に出力される。非体軸方向用の分配・合成回路６１では、非体軸方向に配置された複数の表面コイル３０からの受信信号が分配・合成される。そして、ＱＤ信号等の受信信号が生成され、体軸方向用の分配・合成回路３１に出力される。

【0083】

そして、体軸方向用の分配・合成回路３１において、体軸方向にシフトして配置された複数の表面コイル３０からの受信信号が分配・合成されて新たな受信信号が生成される。生成された受信信号は体軸方向用の分配・合成回路３１からスイッチ回路３２に出力される。

【0084】

また、分配・合成回路３１およびスイッチ回路３２にそれぞれスイッチ７０およびスイッチ７１が設けられている場合には、スイッチ７０およびスイッチ７１の操作によりある表面コイル３０からの受信信号を他の表面コイル３０からの受信信号に合成させることなく単独でスイッチ回路３２に導くこともできる。

【0085】

このようにして、表面コイル３０から出力された受信信号は、分配・合成回路３１において分配・合成された後、スイッチ回路３２に導かれる。スイッチ回路３２では、受信部２０に備えられる受信チャネル数Ｍに応じた数の受信信号が選択される。すなわち、コイル数Ｎの表面コイル３０を使用した場合、Ｎ個の受信信号がスイッチ回路３２に導かれるが、スイッチ回路３２において受信チャネル数Ｍ個の受信信号が選択されて、受信部２０に与えられる。

【0086】

このため、受信部２０の受信チャネルには、スイッチ回路３２において選択された受信信号が入力される。シーケンスコントローラ２６による制御下、各受信信号は、受信部２０において増幅、検波された後、データ収集部２１へと送られる。この結果、データ収集部２１には受信信号が収集される。データ収集部２１では、収集された受信信号のＡ／Ｄ変換が実行され、Ａ／Ｄ変換後の受信信号は計算機２２に送られる。

【0087】

そして、ユーザがコンソール２３から画像表示指示を与えると、計算機２２においてデータ収集部２１から入力された受信信号の画像再構成処理が実行される。各表面コイル３０からの受信信号は通常独立に画像再構成処理されるため、表面コイル３０、受信チャネル、画像再構成処理の対象となる受信信号の数に応じた数の画像が再構成される。再構成された各画像は、計算機２２において２乗和のルートをとる処理等の画像合成処理によって１つの画像に合成される。また、アンフォールディング処理等のパラレルイメージングに必要な画像処理が適宜実行される。

【0088】

そして、このように再構成および合成して得られた画像データは、ディスプレイ２４に与えられて表示される。このため、ユーザは複数の表面コイル３０を用いたパラレルイメージングによって、より高速かつＳＮＲを向上させた診断画像を参照することが可能となる。

【0089】

以上のような磁気共鳴イメージング装置１０、磁気共鳴イメージング装置１０における受信データの処理方法および高周波コイルによれば、被検体Ｐの体軸方向に並べられた複数の表面コイル３０からの受信信号を分配、合成することができる。従って、磁気共鳴イメージング装置１０の受信チャネルが少ない場合でもＸ、Ｙ、Ｚ方向全てについてパラレルイメージングのためのモード選択の幅を拡大させることが可能である。この結果、体軸方向に表面コイル３０の数が増加しても、より簡易な回路構成かつより少ない受信チャネルで広い撮影領域を実現することができる。特に体軸方向に複数の表面コイル３０が配置された磁気共鳴イメージング装置１０を用いて、体軸方向の広い領域を撮影する場合に好適である。

【0090】

また、分配・合成回路３１をスイッチ回路３２と別に設けることにより、合成・スイッチ回路２５の回路構成を簡易にすることができる。さらに、分配・合成回路３１の部分を受動回路とすることができるので、合成・スイッチ回路２５全体としても省電力化を図ることができる。

【0091】

また、体軸方向用の分配・合成回路３１を、０°−９０°ハイブリッド回路を用いることなく、０°−１８０°ハイブリッド回路４０のみを階層的に並べて構成すれば、体軸方向に並べられた表面コイル３０からの受信信号の合成に適した分配・合成回路３１を構成することができる。すなわち、０°−１８０°ハイブリッド回路４０のみを用いて分配・合成回路３１を構成すれば、平面的に複数個配置された各表面コイル３０からの受信信号に含まれるノイズ成分に相関がなくなるため、合成される受信信号におけるノイズ成分の増加を抑制することができる。

【0092】

さらに、各表面コイル３０からの受信信号を分配・合成回路３１において分配・合成することなく受信部２０に与えることができるようにスイッチ７０を設ければ、個々の表面コイル３０を単独で使用して狭い領域を感度良く画像化するというニーズにも対応することが可能となる。

【符号の説明】

【0093】

１０ 磁気共鳴イメージング装置
１１ ガントリ
１２ 制御系
１３ 静磁場磁石
１４ 傾斜磁場コイルユニット
１５ 送信用高周波コイル
１６ 寝台
１７ 受信用高周波コイル
１８ 傾斜磁場コイル駆動回路
１９ 送信部
２０ 受信部
２１ データ収集部
２２ 計算機
２３ コンソール
２４ ディスプレイ
２５ 合成スイッチ回路
２６ シーケンスコントローラ
３０ 表面コイル
３１ 分配合成回路
３２ スイッチ回路
３３ 受信器
４０ ０°−１８０°ハイブリッド回路
５０ 感度領域
６０ 表面コイルユニット
６１ 非体軸方向用の分配合成回路
７０ スイッチ
Ｐ 被検体

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】