特許 6245899 高周波コイル及び磁気共鳴イメージング装置

(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】6245899

(24)【登録日】2017年11月24日

(45)【発行日】2017年12月13日

(54)【発明の名称】高周波コイル及び磁気共鳴イメージング装置

(51)【国際特許分類】

   A61B 5/055 20060101AFI20171204BHJP

【ＦＩ】

   A61B5/05 350

【請求項の数】12

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2013-178661(P2013-178661)

(22)【出願日】2013年8月29日

(65)【公開番号】特開2014-61281(P2014-61281A)

(43)【公開日】2014年4月10日

【審査請求日】2016年8月3日

(31)【優先権主張番号】特願2012-188837(P2012-188837)

(32)【優先日】2012年8月29日

(33)【優先権主張国】JP

(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】110001771

【氏名又は名称】特許業務法人虎ノ門知的財産事務所

(72)【発明者】

【氏名】冨羽 貞範

【審査官】 荒井 隆一

(56)【参考文献】

【文献】 実開昭６２−１４７３０７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開昭６２−１２３３４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−１３３１２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００８−５２６２７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 独国特許出願公開第１０２００６０４２９９６（ＤＥ，Ａ１）

【文献】 特開２００９−１４２６４６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ６１Ｂ ５／０５５

Ｇ０１Ｒ ３３／２０−３３／６４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

導電体と回路素子とが配置される高周波コイルであって、
前記回路素子は、リングを形成する同一円筒面上に配置された複数の導電体の間に配置され、
前記複数の導電体を結ぶ方向と、前記高周波コイルの周方向とが異なる、高周波コイル。

【請求項2】

前記リング上で導電体間の最短距離を結ぶ直線の方向と、前記高周波コイルの周方向とが異なる、請求項１に記載の高周波コイル。

【請求項3】

各リングの周回の少なくとも一部において、前記周方向と略直交する方向に前記導電体が多重に配置され、多重に配置された導電体間に回路素子が配置される、請求項１又は２に記載の高周波コイル。

【請求項4】

前記回路素子において両導電体を結ぶ方向が、前記高周波コイルの周方向と略直交するように前記回路素子が配置された、請求項１に記載の高周波コイル。

【請求項5】

前記リング上で導電体間の最短距離を結ぶ直線の方向が、前記高周波コイルの周方向と略直交するように導電体が配置された、請求項２に記載の高周波コイル。

【請求項6】

導電体と回路素子とが配置される高周波コイルであって、
リングを形成する導電体間に配置された回路素子において両導電体を結ぶ方向と、前記高周波コイルの周方向とが異なり、
前記導電体は、前記リング上で、各リングを周回する周期的な曲線上に配置される、高周波コイル。

【請求項7】

前記導電体は、前記高周波コイルの周方向に沿って変化する機械的な制約に従って配置される、請求項６に記載の高周波コイル。

【請求項8】

前記導電体は、前記高周波コイルの周方向に沿って変化する電気的な位相の変化に基づいて配置される、請求項６に記載の高周波コイル。

【請求項9】

導電体と回路素子とが配置される高周波コイルであって、
前記回路素子は、リングを形成する同一円筒面上に配置された複数の導電体の間に配置され、
前記回路素子の電極間に発生する電界の向きと、導電体を流れる電流の向きとが異なる、高周波コイル。

【請求項10】

導電体と回路素子とが配置される高周波コイルであって、
リングを形成する導電体が、各リングの周回の少なくとも一部において、前記高周波コイルの軸方向に多重に配置される、高周波コイル。

【請求項11】

導電体と回路素子とが配置される高周波コイルであって、
リングを形成する導電体の位置が、ラングを形成する導電体の配列方向においてずれている、高周波コイル。

【請求項12】

導電体と回路素子とが配置される高周波コイルを備え、
前記回路素子は、リングを形成する同一円筒面上に配置された複数の導電体の間に配置され、
前記高周波コイルは、前記複数の導電体を結ぶ方向と、前記高周波コイルの周方向とが異なる、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】

本発明の実施形態は、高周波コイル及び磁気共鳴イメージング装置に関する。

【背景技術】

【0002】

磁気共鳴イメージング装置（「ＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）装置」）は、高周波コイルを備える。高周波コイルには、高周波磁場を送信する送信機能を備えた送信コイルや、被検体の水素原子核から放出される磁気共鳴信号を受信する受信機能を備えた「受信コイル」や、両方の機能を備えた送受信コイル等がある。高周波コイルは、例えば、バードケージ（Birdcage）型のホールボディ（Whole body）コイル等である。

【0003】

ここで、送信機能をもつコイル（送信コイル又は送受信コイル）は、他の受信コイルと組み合わせて用いられる場合がある。例えば、頭部コイルやフェイズドアレイ（Phased Array）コイル等の局所的なコイルと組み合わせて用いられる場合である。この場合に、送信機能をもつコイルと他の受信コイルとが電気的に干渉し、コイルの発熱や内部回路の破壊等を引き起こすことがある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００９−１４２６４６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明が解決しようとする課題は、コイル同士の電気的な干渉を低減することができる高周波コイル及び磁気共鳴イメージング装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

実施形態に係る高周波コイルは、導電体と回路素子とが配置される。前記回路素子は、リングを形成する同一円筒面上に配置された複数の導電体の間に配置される。前記複数の導電体を結ぶ方向と、前記高周波コイルの周方向とが異なる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】図１は、第１の実施形態に係るＭＲＩ装置の構成を示す図。

【図2】図２は、従来の高周波コイルの構成を示す図。

【図3】図３は、従来の高周波コイルの回路パターンを平面に展開した図。

【図4】図４は、従来の高周波コイルを流れる高周波電流を示す図。

【図5】図５は、従来の高周波コイルの回路パターンの一部を拡大した図。

【図6】図６は、第１の実施形態に係る高周波コイルの回路パターンの一部を拡大した図。

【図7】図７は、第２の実施形態に係る高周波コイルの回路パターンの一部を拡大した図。

【図8】図８は、第３の実施形態に係る高周波コイルの回路パターンの一部を拡大した図。

【図9】図９は、第３の実施形態に係る高周波コイルの回路パターンを平面に展開した図。

【図10】図１０は、第３の実施形態に係る高周波コイルの電圧変化を示す図。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、図面を参照しながら、実施形態に係る高周波コイル及びＭＲＩ装置を説明する。

【0009】

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係るＭＲＩ装置１００の構成を示す図である。なお、被検体ＰはＭＲＩ装置１００に含まれない。静磁場磁石１１０は、中空の円筒形状に形成され、内部の空間に一様な静磁場を発生する。静磁場磁石１１０は、例えば、永久磁石、超伝導磁石等である。傾斜磁場コイル１２０は、中空の円筒形状に形成され、内部の空間に傾斜磁場を発生する。具体的には、傾斜磁場コイル１２０は、静磁場磁石１１０の内側に配置され、傾斜磁場電源１４１から電力の供給を受けて傾斜磁場を発生する。傾斜磁場電源１４１は、シーケンス制御部１５０から送信される制御信号に従って傾斜磁場コイル１２０に電力を供給する。

【0010】

寝台装置１６０は、被検体Ｐが載置される天板１６１を備え、天板１６１を、被検体Ｐが載置された状態で、撮像口である傾斜磁場コイル１２０の空洞内へ挿入する。通常、寝台装置１６０は、長手方向が静磁場磁石１１０の中心軸と平行になるように設置される。

【0011】

高周波コイル１３０は、高周波磁場を発生する。具体的には、高周波コイル１３０は、傾斜磁場コイル１２０の内側に配置され、送信部１４２から高周波パルスの供給を受けて高周波磁場を発生する。送信部１４２は、シーケンス制御部１５０から送信される制御信号に従って、ラーモア周波数に対応する高周波パルスを高周波コイル１３０に送信する。

【0012】

局所コイル１４０は、磁気共鳴信号（「ＭＲ（Magnetic Resonance）信号」）を受信する。具体的には、局所コイル１４０は、傾斜磁場コイル１２０の内側に配置され、高周波磁場の影響によって被検体Ｐから放出されるＭＲ信号を受信する。また、局所コイル１４０は、受信したＭＲ信号を受信部１４３に出力する。なお、第１の実施形態に係る局所コイル１４０は、高周波コイル１３０との電気的な干渉（カップリング）が生じた場合の発熱や、内部回路の破損等を防ぐ目的で、保護回路であるバラン（Balun）をケーブル内に備える。もっとも、後述するように、第１の実施形態においては、高周波コイル１３０と局所コイル１４０との電気的な干渉は低減されるため、このバランの構成自体も簡易化することが可能になる。

【0013】

受信部１４３は、シーケンス制御部１５０から送られる制御信号に従って、局所コイル１４０から出力されたＭＲ信号に基づきＭＲ信号データを生成する。具体的には、受信部１４３は、局所コイル１４０から出力されたＭＲ信号をデジタル変換することによってＭＲ信号データを生成し、生成したＭＲ信号データを、シーケンス制御部１５０を介して計算機システム１７０に送信する。なお、受信部１４３は、静磁場磁石１１０や傾斜磁場コイル１２０等を備える架台装置側に備えられていてもよい。

【0014】

シーケンス制御部１５０は、傾斜磁場電源１４１、送信部１４２、及び受信部１４３を制御する。具体的には、シーケンス制御部１５０は、計算機システム１７０から送信されたパルスシーケンス実行データに基づく制御信号を、傾斜磁場電源１４１、送信部１４２、及び受信部１４３に送信する。

【0015】

計算機システム１７０は、シーケンス制御部１５０との間で送受信されるデータの入出力を制御し、ＭＲＩ装置１００を総括的に制御する。例えば、計算機システム１７０は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等の集積回路、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）等の電子回路を備え、撮像条件の編集を操作者から受け付けると、受け付けた撮像条件に基づいてパルスシーケンス実行データを生成し、生成したパルスシーケンス実行データをシーケンス制御部１５０に送信する。また、例えば、計算機システム１７０は、シーケンス制御部１５０から送信されたＭＲ信号データから画像データを再構成し、再構成した画像データを、ＲＡＭ（Random Access Memory）、フラッシュメモリ（flash memory）等の半導体メモリ素子、ハードディスク、光ディスク等に格納する。

【0016】

ここで、第１の実施形態においては、高周波コイル１３０の表面上で導電体や回路素子によって形成される回路パターンを工夫することにより、コイル同士の電気的な干渉を低減する。まず、従来の高周波コイルの構成を説明する。なお、以下では、従来の高周波コイルの一例として、バードケージ型のホールボディコイルを説明する。

【0017】

図２は、従来の高周波コイルの構成を示す図である。図２に示すように、高周波コイルは、中空の円筒形状であり、その表面上に、銅箔等の導電体（図２において斜線部分）を有する。一般に、高周波コイルの表面上で導電体や回路素子によって形成される回路パターンには、図２に示すように、円筒の両端にて概ねコイルの周方向に沿ったリングを形成する『リング』部分と、２つのリング間を結ぶ『ラング』部分とがある。また、図２に示すように、導電体間には、導電体と電気的に接続される回路素子（図２において白色矩形部分）が配置される。回路素子は、例えば、キャパシタやＰＩＮ（p-intrinsic-n Diode）ダイオード等であり、導電体に流れる電流を変化させる。

【0018】

図３は、従来の高周波コイルの回路パターンを平面に展開した図である。高周波コイルの回路パターンを平面に展開した場合、図３に示すように、ラングを有する複数の導電体が、高周波コイルの周方向に周期的に並んでいる。なお、図３に示す、「高周波コイルの周方向」は、「ラングの配列方向」と言い換えることができる。また、以下では、ラングを有する導電体（例えば、図３に示す導電体１、導電体３等）を「エレメント」と称する。

【0019】

回路パターンは、図３に示す左端と右端とが繋がるように、高周波コイルの表面を１周する。高周波コイルは、この１周の間に、特定の周波数で位相が２π分シフトするように設計されており、隣接するエレメント間に流れる電流の位相を変化させることで、均一な高周波磁場分布を空間的に形成する。また、位相差の調整は、導電体間に配置された回路素子によって達成される。

【0020】

図４は、従来の高周波コイルを流れる高周波電流を示す図である。高周波コイルを流れる電流は「高周波」であるので、実線の波形と点線の波形とが時間とともに切り替わる。また、図４において、Ｉ１〜Ｉ６の矢印は、高周波電流の向き及び大きさを、矢印の向き及び太さで概念的に示すものである。図３に戻り、高周波コイルの各エレメントには、図４に示した高周波電流Ｉ１〜Ｉ６に対応する高周波電流Ｉ１〜Ｉ６それぞれが流れる。また、高周波電流が流れないエレメントもある。このように、高周波コイルの周方向に展開されるエレメント毎に、高周波電流の位相は変化する。

【0021】

ここで、ラングを流れる高周波電流とは別に、リングにも、給電ポイントからの電流が流れる。給電ポイントとは、送信部（図３において図示を省略）から高周波パルスの供給を受けるポイントのことであり、例えば、あるエレメントのリングに設けられる。そして、給電ポイントからの電流は、例えば、図３に示すように、コイルの周方向に沿う一方向に流れる。

【0022】

図５は、従来の高周波コイルの回路パターンの一部を拡大した図である。図５に示す導電体１、２及び３は、図３に示す導電体１、２及び３に対応し、概ねリングに相当する部分を拡大したものである。導電体１及び導電体３は、ラングを有する縦長の導電体であり、導電体２は、導電体１と導電体３との間に配置される矩形の導電体である。上述したように、各エレメント間における位相差の調整は、導電体間に配置された回路素子によって達成される。また、位相差の達成は、導電体間に電位差が生じることを意味する。なお、図５において、回路素子ａ、ｂ、ｃ及びｄの上の白抜き矢印は、各回路素子を流れる電流の方向を示す。

【0023】

具体的には、図５に示すように、導電体１と導電体２との間に電位差が生じ、導電体２と導電体３との間に電位差が生じる。また、各導電体を接続している回路素子ａ、ｂ、ｃ及びｄ両端の電極間にも電位差が生じる。この結果、導電体１と導電体２との間、導電体２と導電体３との間、回路素子ａ、ｂ、ｃ及びｄ両端の電極間には、局所的に強い電界（例えば、数ｋＷ）が生じている。

【0024】

ここで、図５に示す例の場合、導電体１と導電体２との間に発生する電界、導電体２と導電体３との間に発生する電界、回路素子ａ、ｂ、ｃ及びｄ両端の電極間に発生する電界、並びに、導電体１、２及び３を流れる電流が、全て、コイルの周方向に沿う略同一方向を向いている。このような場合、仮に、この方向に沿って局所コイル等の他のコイルの回路パターンや回路素子、ケーブル等が接触した場合、高周波コイルと他のコイルとは電気的な干渉（カップリング）を引き起こし、他のコイルの発熱や、内部回路の破壊等を招く恐れがある。

【0025】

図６は、第１の実施形態に係る高周波コイル１３０の回路パターンの一部を拡大した図である。なお、第１の実施形態に係る高周波コイル１３０の回路パターンを平面に展開した場合、図６に示す回路パターンが、高周波コイル１３０の円筒の両端で繰り返される。

【0026】

図６に示すように、第１の実施形態に係る高周波コイル１３０において、回路素子は、回路素子において両導電体を結ぶ方向と高周波コイル１３０の周方向とが異なるように、配置される。また、言い換えると、リング上で導電体間の最短距離を結ぶ直線の向きと、高周波コイル１３０の周方向（周方向に沿った直線の向き）とが異なるように配置される。更に言い換えると、両導電体を結ぶ方向と高周波コイル１３０の周方向とが角度を持ち、回路素子において両導電体を結ぶ方向の直線と高周波コイル１３０の周方向の直線とが交わる関係（平行でない関係）にあることを意味する。また更に言い換えると、リングを形成する導電体が、各リングの周回の少なくとも一部において、高周波コイル１３０の軸方向（即ち、高周波コイル１３０の周方向と略直交する方向）に多重に配置される。なお、図６において、「両導電体を結ぶ方向」とは、白抜き矢印と平行な方向である。また、図６において、高周波コイル１３０の周方向は、回路パターンのリング上を流れる電流の主たる方向と一致する。

【0027】

例えば、第１の実施形態においては、図５に示した導電体２に相当する矩形の導電体は配置されず、隣接するエレメントの導電体同士（導電体１０１及び導電体１０２）で二重のリングを形成する。この結果、各リングの周回の少なくとも一部において、高周波コイル１３０の周方向と略直交する方向に、導電体が二重に配置されることになる。また、図６に示すように、回路素子１３３ａ及び回路素子１３３ｂは、導電体１０１と導電体１０２とで形成された二重のリングをまたがるように配置される。なお、図６において、回路素子１３３ａ及び回路素子１３３ｂの上の白抜き矢印は、各回路素子を流れる電流の方向を示す。

【0028】

この場合、回路素子１３３ａ両端の電極間に発生する電界、及び、回路素子１３３ｂ両端の電極間に発生する電界の向きは、コイルの周方向の向きと略直交する向きとなる。なお、導電体１０１と導電体１０２との間には、図６において点線の丸で囲むように弱い電界が発生するが、この電界の強さは、回路素子１３３ａ及び１３３ｂ両端の電極間に発生する電界の強さに比較して小さい。すなわち、図５に示した回路素子の配置に比較して、導電体間に発生する支配的な電界は、コイルの周方向の向きと略直交する向きが支配的となる。

【0029】

こうして、仮に、コイルの周方向に沿って局所コイル等の他のコイルの回路パターンや回路素子、ケーブル等が接触したとしても、第１の実施形態においては、電界の向きが分散し、コイルの周方向と略同一方向に強い電界が発生していないため（回路素子近傍に発生する局所的な強い電界は低減されるため）、高周波コイル１３０と他のコイルとの電気的な干渉は低減され、他のコイルの発熱や、内部回路の破壊等を招く恐れは軽減される。この結果、局所コイル１４０が備えるバランの構成自体を簡易化することが可能になり、局所コイル１４０のケーブルも簡易化されたものとなる。すると、局所コイル１４０の取り扱い自体が容易になり、操作者の操作性が向上することにもなる。なお、発熱を低減することができるので、ＳＡＲ（Specific Absorption Rate）の計算も容易になる。これらの効果は、他の実施形態においても同様である。

【0030】

なお、第１の実施形態においては、回路素子両端の電極間に発生する電界の向きが、コイルの周方向の向きと略直交する向きとなるように、回路素子をコイルの周方向に対して略垂直に配置しているが、実施形態はこれに限られるものではない。回路素子をコイルの周方向に対して斜めに配置してもよい。この場合には、回路パターンも、回路素子の斜めの配置に合わせて適宜その形状を変形すればよい。

【0031】

（第２の実施形態）
図７は、第２の実施形態に係る高周波コイル２３０の回路パターンの一部を拡大した図である。なお、第２の実施形態に係る高周波コイル２３０の回路パターンを平面に展開した場合、図７に示す回路パターンが、高周波コイル２３０の円筒の両端で繰り返される。なお、以下では、第２の実施形態に係る高周波コイル２３０を説明するが、高周波コイル２３０以外の他の構成要素については、第１の実施形態に係るＭＲＩ装置１００と同様である。

【0032】

図７に示すように、第２の実施形態に係る高周波コイル２３０においても、回路素子は、回路素子において両導電体を結ぶ方向と高周波コイル２３０の周方向とが異なるように、配置される。

【0033】

例えば、第２の実施形態においては、図５に示した導電体２に相当する矩形の導電体と同様に導電体２０２が配置され、エレメントの導電体２０１とエレメントでない導電体２０２とで二重のリングを形成し、エレメントの導電体２０３とエレメントでない導電体２０２とで二重のリングを形成する。この結果、第１の実施形態と同様に、各リングの周回の少なくとも一部において、高周波コイル２３０の周方向と略直交する方向に、導電体が二重に配置されることになる。また、図７に示すように、回路素子２３３ａ及び回路素子２３３ｂは、導電体２０１と導電体２０２とで形成された二重のリングをまたがるように配置される。また、回路素子２３３ｃ及び回路素子２３３ｄは、導電体２０３と導電体２０２とで形成された二重のリングをまたがるように配置される。なお、図７において、回路素子２３３ａ、回路素子２３３ｂ、回路素子２３３ｃ、及び回路素子２３３ｄの上の白抜き矢印は、各回路素子を流れる電流の方向を示す。

【0034】

この場合、回路素子２３３ａ両端の電極間に発生する電界、回路素子２３３ｂ両端の電極間に発生する電界、回路素子２３３ｃ両端の電極間に発生する電界、及び、回路素子２３３ｄ両端の電極間に発生する電界の向きは、コイルの周方向の向きと略直交する向きとなる。また、第２の実施形態の場合、第１の実施形態に比較して、導電体２０１と導電体２０３との間の距離が離れているので、コイルの周方向の向きと同一方向の向きの電界は、第１の実施形態以上に小さい。

【0035】

よって、仮に、コイルの周方向に沿って局所コイル等の他のコイルの回路パターンや回路素子、ケーブル等が接触したとしても、第２の実施形態においても、第１の実施形態と同様に、コイルの周方向と略同一方向に強い電界が発生していないため、高周波コイル２３０と他のコイルとの電気的な干渉は低減され、他のコイルの発熱や、内部回路の破壊等を招く恐れは軽減される。

【0036】

更に、図７に示すように、導電体２０１と導電体２０２との間に発生する電界の向きと、導電体２０３と導電体２０２との間に発生する電界の向きとは互いに反対向きであるので、両電界は打ち消し合う関係にある。このため、仮に、コイルの周方向と直交する向きに沿って局所コイル等の他のコイルの回路パターンや回路素子、ケーブル等が接触したとしても、第２の実施形態においては、高周波コイル２３０と他のコイルとの電気的な干渉を低減することができる。

【0037】

また、コイルの周方向と直交する向きに沿って、且つ、回路素子２３３ａ、２３３ｂ、２３３ｃ、又は２３３ｄの近傍で、局所コイル等の他のコイルの回路パターンや回路素子、ケーブル等が接触したとしても、第１の実施形態に比較して電位差は１／２であるので、その影響は小さい。

【0038】

なお、第２の実施形態においては、回路素子両端の電極間に発生する電界の向きが、コイルの周方向の向きと略直交する向きとなるように、回路素子をコイルの周方向に対して略垂直に配置しているが、実施形態はこれに限られるものではない。回路素子をコイルの周方向に対して斜めに配置してもよい。この場合には、回路パターンも、回路素子の斜めの配置に合わせて適宜その形状を変形すればよい。

【0039】

（第３の実施形態）
図８は、第３の実施形態に係る高周波コイル３３０の回路パターンの一部を拡大した図である。なお、以下では、第３の実施形態に係る高周波コイル３３０を説明するが、高周波コイル３３０以外の他の構成要素については、第１の実施形態に係るＭＲＩ装置１００と同様である。

【0040】

図８に示すように、第３の実施形態に係る高周波コイル３３０においても、回路素子は、回路素子において両導電体を結ぶ方向と高周波コイル３３０の周方向とが異なるように、配置される。また、言い換えると、リングを形成する導電体の位置が、ラングを形成する導電体の配列方向においてずれている。例えば、リングを形成する導電体間を結ぶ線を仮に想定した場合、その線は、ラングを形成する導電体の配列方向に対して角度を持ってずれたものとなる。後述する図９（平面に展開された回路パターン）の例の場合、リングを形成する導電体は、ジグザグに（何度も折れ曲がる直線若しくは曲線のように）配置されているとも言える。

【0041】

例えば、第３の実施形態においては、図５に示した導電体２に相当する矩形の導電体と同様に導電体３０２が配置され、エレメントの導電体３０１と導電体３０２とで二重のリングを形成し、導電体３０２とエレメントの導電体３０３とで二重のリングを形成する。この結果、第１の実施形態と同様に、各リングの周回の少なくとも一部において、高周波コイル３３０の周方向と略直交する方向に、導電体が少なくとも二重に配置されることになる。また、図８に示すように、回路素子３３３ａ及び回路素子３３３ｂは、導電体３０１と導電体３０２とで形成された二重のリングをまたがるように配置される。また、回路素子３３３ｃ及び回路素子３３３ｄは、導電体３０２と導電体３０３とで形成された二重のリングをまたがるように配置される。なお、図８において、回路素子３３３ａ、回路素子３３３ｂ、回路素子３３３ｃ、及び回路素子３３３ｄの上の白抜き矢印は、各回路素子を流れる電流の方向を示す。

【0042】

この場合、回路素子３３３ａ両端の電極間に発生する電界、回路素子３３３ｂ両端の電極間に発生する電界、回路素子３３３ｃ両端の電極間に発生する電界、及び、回路素子３３３ｄ両端の電極間に発生する電界の向きは、コイルの周方向の向きと略直交する向きとなる。また、第３の実施形態の場合も、第１の実施形態に比較して、導電体３０１と導電体３０３との間の距離が離れているので、コイルの周方向の向きと同一方向の向きの電界は、第１の実施形態以上に小さい。

【0043】

よって、仮に、コイルの周方向に沿って局所コイル等の他のコイルの回路パターンや回路素子、ケーブル等が接触したとしても、第３の実施形態においても、第１の実施形態と同様に、コイルの周方向と略同一方向に強い電界が発生していないため、高周波コイル３３０と他のコイルとの電気的な干渉は低減され、他のコイルの発熱や、内部回路の破壊等を招く恐れは軽減される。

【0044】

また、仮に、コイルの周方向と直交する向きに沿って、且つ、回路素子３３３ａ、３３３ｂ、３３３ｃ、又は３３３ｄの近傍で、局所コイル等の他のコイルの回路パターンや回路素子、ケーブル等が接触したとしても、その影響は小さい。

【0045】

図９は、第３の実施形態に係る高周波コイル３３０の回路パターンを平面に展開した図である。図９に示すように、第３の実施形態の場合、高周波コイル３３０の表面上に形成される回路パターンは、周期的な構造（例えば、４つの導電体で１周期）をしている。言い換えると、第３の実施形態の場合、導電体は、リング上で、各リングを周回する周期的な曲線上に配置される。この周期的な構造によれば、各回路素子両端の電極間に発生する強い電界も、高周波コイル３３０の表面上で他のコイルの回路パターンや回路素子、ケーブル等との電気的な干渉も、物理的に発生し難い状況となる。

【0046】

この周期的な構造は、高周波コイル３３０の周方向に沿って変化する機械的な制約（例えば、高周波コイル３３０の大きさと、各エレメントの数や長さとの物理的な関係から受ける角度の制約等）下で設計されてもよいし、あるいは、電気的な位相に基づいて設計されてもよい。

【0047】

図１０は、第３の実施形態に係る高周波コイル３３０の電圧変化を示す図である。図４を用いて各エレメントに流れる高周波電流の位相が変化する点について説明したが、図１０に示すように、高周波電流の位相の変化に応じて各エレメントの電圧も変化する。なお、図１０においては、説明の便宜上、この電圧変化を連続的な曲線で示すが、実際の電圧は、離散的な値を採る。

【0048】

図１０に示すように、電圧変化には、その勾配が緩やかな箇所と急峻な箇所とがある。そこで、例えば、図８に示す導電体３０１、３０２及び３０３とで形成される斜めの回路パターンの部分が、電圧変化の勾配が急峻なところと重なるように各エレメントの配置を設計してもよい。他のコイルのケーブル等が、斜めにジグザグに湾曲しながら沿う恐れは低いと考えられるので、他のコイルとの電気的な干渉も物理的に発生し難い状況となる。

【0049】

なお、第３の実施形態においては、回路素子両端の電極間に発生する電界の向きが、コイルの周方向の向きと略直交する向きとなるように、回路素子をコイルの周方向に対して略垂直に配置しているが、実施形態はこれに限られるものではない。回路素子をコイルの周方向に対して斜めに配置してもよい。この場合には、回路パターンも、回路素子の斜めの配置に合わせて適宜その形状を変形すればよい。また、第３の実施形態においては、エレメントの導電体（導電体３０１、導電体３０３）の間に、他の導電体３０２を配置する例を説明したが、実施形態はこれに限られるものではない。回路素子は、中間の導電体３０２を介することなく、エレメントの導電体同士（例えば、導電体３０１と導電体３０３との間）を直接またがるように配置されてもよい。この場合には、中間の導電体３０２は配置されなくてもよい。

【0050】

なお、高周波コイルの回路パターンは、上述した第１〜第３の実施形態に限られるものではない。第１〜第３の実施形態において、回路パターンは、回路素子に発生する電界の向きを、回路素子近傍の導電体を流れる電流の主たる方向（回路素子自体を流れる電流の向きではない）と異ならせるように、適宜設計されればよい。上述したように、両方向の間に角度を持たせればよく、必ずしも略直交の関係である必要はない。

【0051】

なお、上述した第１〜第３の実施形態においては、高周波コイルの一例として、バードケージ型のホールボディコイルを想定したが、実施形態はこれに限られるものではない。例えば、サドル型やスロットレゾネータ型等、他の形状の高周波コイルにも適用することができる。

【0052】

以上述べた少なくとも一つの実施形態の高周波コイル及び磁気共鳴イメージング装置によれば、コイル同士の電気的な干渉を低減することができる。

【0053】

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

【符号の説明】

【0054】

１００ ＭＲＩ装置
１３０ 高周波コイル
１０１ 導電体
１０２ 導電体
１３３ａ 回路素子
１３３ｂ 回路素子

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】