JP2003000567A - Magnetic resonance imaging system - Google Patents

Magnetic resonance imaging system

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JP2003000567A
JP2003000567A JP2001190576A JP2001190576A JP2003000567A JP 2003000567 A JP2003000567 A JP 2003000567A JP 2001190576 A JP2001190576 A JP 2001190576A JP 2001190576 A JP2001190576 A JP 2001190576A JP 2003000567 A JP2003000567 A JP 2003000567A
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JP
Japan
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pulse
high frequency
magnetic resonance
resonance imaging
imaging apparatus
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Application number
JP2001190576A
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Japanese (ja)
Inventor
Yasutoshi Ishihara
康利 石原
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To deal with a pulse sequence for outputting the RF pulses for long time or with high duty ratio. SOLUTION: In the magnetic resonance imaging system having a high frequency coil 14 for impressing the RF pulse (RFout) to a reagent placed within a photographing area according to the prescribed sequence, a plurality of high frequency amplifiers 24b for amplifying the RF pulse to be supplied to the high frequency coil are operated while being successively switched by a sequence control part 31. Thus, heating of the high frequency amplifiers is suppressed, the RF pulses of long pulse width or high duty ratio can be outputted and the pulse sequence of high grade can be dealt with.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気共鳴イメージ
ング装置に係り、長時間のRFパルスの出力を実現した
り、衝撃係数(duty factor)の高いパルスシーケンス
の実行を可能とする磁気共鳴イメージング装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a magnetic resonance imaging apparatus, which realizes output of an RF pulse for a long time and can execute a pulse sequence having a high duty factor. Regarding

【0002】[0002]

【従来の技術】磁気共鳴イメージング装置(以下、MR
I装置と称する。)は、静磁場中に置かれた被検体に、
高周波磁場を印加することによって、生体組織を構成す
る原子核スピンを励起し、それによって原子核スピンが
発生する磁気共鳴信号(以下、MR信号と称する。)を
計測し、原子核スピンの空間分布やスペクトルを描出す
るものである。この際、MR信号に位置情報を付与する
ために傾斜磁場が印加される。このようなMRI装置
は、それが登場した当初から、撮影時間の短縮や画質改
善が重要な課題とされており、これらの課題への対応策
として、各種のパルスシーケンスが提案されている。例
えば、90°パルスで磁化励起した後に、リフォーカス
RFパルス(180°パルス)を繰返し印加するような
RFパルスによって、複数のMR信号を収集する一連の
シーケンスを、一定の繰返し周期(繰返し時間TR)で
繰り返す高速スピンエコー法(fastSE法)や、磁化励
起後、リフォーカスRFパルスの代りに、傾斜磁場反転
により複数のエコーを収集する一連のシーケンスを、一
定の繰返し時間TRで繰り返すエコープレーナーイメー
ジング法(EPI法)などである。
2. Description of the Related Art A magnetic resonance imaging apparatus (hereinafter referred to as MR
I device. ) Is for a subject placed in a static magnetic field,
By applying a high-frequency magnetic field, the nuclear spins that make up the biological tissue are excited, and the magnetic resonance signals (hereinafter referred to as MR signals) generated by the nuclear spins are measured, and the spatial distribution and spectrum of the nuclear spins are measured. It is to be visualized. At this time, a gradient magnetic field is applied to add position information to the MR signal. Since such an MRI apparatus has been introduced, it has been an important issue to shorten the imaging time and improve the image quality, and various pulse sequences have been proposed as countermeasures against these issues. For example, a series of sequences for collecting a plurality of MR signals by an RF pulse in which a refocusing RF pulse (180 ° pulse) is repeatedly applied after magnetization excitation with a 90 ° pulse is performed at a constant repetition period (repetition time TR ) Repeated fast spin echo method (fast SE method), or after excitation of magnetization, instead of a refocusing RF pulse, a series of sequences for collecting a plurality of echoes by gradient magnetic field reversal is repeated at a constant repetition time TR for an echo planar imaging Method (EPI method).

【0003】これらのパルスシーケンスを実行するため
には、数10MHzの周波数帯域で、数KWという高出
力のパルス出力に耐えうる高周波増幅器が必要であっ
た。勿論、小型化への要求も強く、そのため、例えば、
FET素子などの半導体素子を用いた高周波増幅器が提
案されていた。この高周波増幅器の概略的な構成を図8
に示してあるが、一つの半導体素子から取り出すことの
できる高周波電力は、せいぜい数100W程度であるこ
とから、複数の半導体素子をツリー状に接続することに
よって、大出力を得ようとするものである。すなわち、
図8に示した高周波増幅器は、前置増幅器1の出力を、
利得・位相調整器2を介してFET素子により構成され
る一対の増幅器A11、A12に分岐して供給し、さら
に、増幅器A11の出力を次段の増幅器A21、A22
へ分岐して供給するとともに、増幅器A12の出力を次
段の増幅器A23、A24へ分岐して供給するもので、
最終段の増幅器(ここでは、A21〜A24)の出力を
合成器3で1つの出力に合成させるものである。よっ
て、数10MHz帯域の入力パルスRFinは、図示しない
高周波制御部から前置増幅器1に供給されて、次段の増
幅器A11、A12が最終段の増幅器A21〜A24に
供給するのに必要なレベルにまで増幅される。そして、
前置増幅器1の出力パルスは利得・位相調整器2に導入
されて、後段の増幅器の配置状況などに配慮して、利得
と位相とが適宜調整される。そして、利得と位相の調整
されたパルス信号が、増幅器A11、A12および増幅
器A21〜A24などで順次増幅される。最後に、最終
段の各増幅器の出力を合成器3で合成して、例えば数K
W〜数10KW程度の、1つの高周波の出力パルスRFou
tとして出力され、この出力パルスRFoutは図示しない高
周波コイルに供給される。
In order to execute these pulse sequences, a high frequency amplifier capable of withstanding a high pulse output of several KW in a frequency band of several 10 MHz was required. Of course, there is also a strong demand for miniaturization, so for example,
A high frequency amplifier using a semiconductor element such as a FET element has been proposed. A schematic configuration of this high frequency amplifier is shown in FIG.
However, since the high frequency power that can be extracted from one semiconductor element is about several hundred W at most, it is intended to obtain a large output by connecting a plurality of semiconductor elements in a tree shape. is there. That is,
In the high frequency amplifier shown in FIG. 8, the output of the preamplifier 1 is
The gain / phase adjuster 2 is branched and supplied to a pair of amplifiers A11 and A12 composed of FET elements, and the output of the amplifier A11 is further supplied to the amplifiers A21 and A22 of the next stage.
The output of the amplifier A12 is branched and supplied to the amplifiers A23 and A24 in the next stage.
The outputs of the final stage amplifiers (A21 to A24 in this case) are combined by the combiner 3 into one output. Therefore, the input pulse RFin of several tens of MHz band is supplied to the preamplifier 1 from a high frequency control unit (not shown), and has a level required for the amplifiers A11 and A12 in the next stage to be supplied to the amplifiers A21 to A24 in the final stage. Is amplified up to. And
The output pulse of the preamplifier 1 is introduced into the gain / phase adjuster 2, and the gain and the phase are adjusted appropriately in consideration of the arrangement of the amplifiers in the subsequent stage. Then, the pulse signals whose gain and phase have been adjusted are sequentially amplified by the amplifiers A11, A12 and the amplifiers A21 to A24. Finally, the output of each amplifier in the final stage is combined by the combiner 3 and, for example, several K
One high-frequency output pulse RFou of W to several tens of kW
The output pulse RFout is output as t and is supplied to a high-frequency coil (not shown).

【0004】なお、前置増幅器1や各増幅器A11、A
12、A21〜A24などの動作タイミングは、図示し
ないシーケンス制御部から夫々のゲートへ供給されるゲ
ート信号Gateによって制御される。すなわち、基本的に
は、増幅器を構成するFETなどの応答性に応じて、高
周波パルスの印加されるタイミングに対して、数μs〜
10数μs前にゲート信号Gateが印加(ON)され、高
周波パルスの終了と同時に遮断(OFF)される。よっ
て、各増幅器は、ゲート信号Gateの印加中のみ入力信号
を増幅する。このゲート信号Gateによって各増幅器の動
作を制御する目的は、送受信の切り替えにより生ずるノ
イズを低減したり、無信号時の増幅動作を停止させるこ
とである。また、増幅器A11〜A24の構成は、必要
な電力を供給するために適宜変更される。すなわち、図
8では、増幅器が中段、最終段の2段構成となっている
が、より大きな出力を得る場合には、段数を追加して3
段以上の構成としたり、さらに、中段の2個の増幅器を
3個とし、最終段の4個の増幅器を6個とするなどの変
更が可能である。
The preamplifier 1 and each of the amplifiers A11, A
The operation timings of 12, A21 to A24, etc. are controlled by a gate signal Gate supplied to each gate from a sequence controller (not shown). That is, basically, depending on the responsivity of the FET or the like that constitutes the amplifier, several μs to
The gate signal Gate is applied (ON) several ten μs ago, and cut off (OFF) at the same time as the end of the high frequency pulse. Therefore, each amplifier amplifies the input signal only while the gate signal Gate is being applied. The purpose of controlling the operation of each amplifier by this gate signal Gate is to reduce noise generated by switching between transmission and reception and to stop the amplification operation when there is no signal. Further, the configurations of the amplifiers A11 to A24 are appropriately changed to supply the necessary electric power. That is, in FIG. 8, the amplifier has a two-stage configuration of a middle stage and a final stage, but in order to obtain a larger output, the number of stages is added to add three stages.
It is possible to change the configuration such that the number of stages is equal to or more than one, the number of the two middle stage amplifiers is three, and the number of the final stage four amplifiers is six.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上記のような、半導体
素子により構成される複数の増幅器をツリー構造に結合
することによって、数KW〜数10KW程度の高周波出
力を得ることは可能であるが、半導体素子という特性
上、発熱や駆動形態などの要因から、長時間にわたって
パルス列を出力する動作を続けるのは困難であり、連続
動作時間としては、せいぜい数10msが限度であっ
た。高速スピンエコーパルスシーケンス(fastSE法)
にあっては、1スライス分のデータを収集するRFパル
スとして、通常、90°パルスに続けてパルス幅が2m
s程度の180°パルスを8〜16パルス印加してい
る。しかし、データ収集の高速化を図ったり、画質改善
などのために不要信号を抑圧したりする等、励起特性を
改善する新たなパルスシーケンスとして、例えば256
パルスもの180°パルスを連続して長時間(例えば、
数100ms)にわたって印加したり、不要な信号を抑
圧することを目的として、パルス幅が60msもの長い
パルスを使用するものが提案されるようになった。しか
しながら、上記のツリー構造による従来の高周波増幅器
では、このような新たなパルスシーケンスに対応するこ
とは困難であった。よって、新たなパルスシーケンスに
対応するために、長時間あるいは高いデューティ比のパ
ルス列から成るRFパルスの出力を可能とする高周波増
幅器が要望されていた。本発明は、上記のような問題を
解決し、新たな要望に応えるためになされたものであ
る。
It is possible to obtain a high frequency output of about several KW to several tens of KW by combining a plurality of amplifiers composed of semiconductor elements in a tree structure as described above. Due to the characteristics of a semiconductor element, it is difficult to continue the operation of outputting a pulse train for a long time due to factors such as heat generation and driving form, and the continuous operation time is limited to several tens of ms at most. Fast spin echo pulse sequence (fastSE method)
Then, as an RF pulse for collecting data for one slice, the pulse width is usually 2 m after the 90 ° pulse.
A 180 ° pulse of about s is applied for 8 to 16 pulses. However, as a new pulse sequence that improves the pumping characteristics, such as by increasing the speed of data collection and suppressing unnecessary signals for improving image quality, 256
The pulsed 180 ° pulse continues for a long time (for example,
For the purpose of applying the signal for several hundred ms and suppressing an unnecessary signal, a device using a pulse having a long pulse width of 60 ms has been proposed. However, it is difficult for the conventional high frequency amplifier having the above tree structure to cope with such a new pulse sequence. Therefore, in order to cope with a new pulse sequence, there has been a demand for a high frequency amplifier capable of outputting an RF pulse composed of a pulse train having a long duration or a high duty ratio. The present invention has been made to solve the above problems and meet new demands.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、請求項1に記載の発明は、撮影領域内に置かれた被
検体に、高周波の励起信号を所定のシーケンスに従って
印加するための高周波コイルを有する磁気共鳴イメージ
ング装置において、前記高周波コイルに供給する前記励
起信号を増幅する複数の高周波増幅手段と、この複数の
高周波増幅手段を順次切替えて動作させる切替制御手段
と、を具備することを特徴とする。また、請求項2に記
載の発明は、請求項1に記載の磁気共鳴イメージング装
置において、前記切替制御手段によって制御された前記
複数の高周波増幅手段の出力を合成する合成手段を具備
することを特徴とする。また、請求項3に記載の発明
は、請求項1または請求項2のいずれか1項に記載の磁
気共鳴イメージング装置において、前記切替制御手段
は、前記複数の高周波増幅手段を時間的に連続するよう
に順次切替えることを特徴とする。また、請求項4に記
載の発明は、請求項3に記載の磁気共鳴イメージング装
置において、前記切替制御手段は、前記複数の高周波増
幅手段を順次切替える際に、切替えるべき両高周波増幅
手段を所定時間だけ過渡的に同時に動作させるととも
に、当該両高周波増幅手段が過渡的に同時に動作してい
る間の出力が略一定になるように制御することを特徴と
する。
In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to claim 1 is for applying a high-frequency excitation signal to a subject placed in an imaging region according to a predetermined sequence. A magnetic resonance imaging apparatus having a high frequency coil, comprising: a plurality of high frequency amplification means for amplifying the excitation signal supplied to the high frequency coil; and a switching control means for sequentially operating the plurality of high frequency amplification means. Is characterized by. The invention according to claim 2 is the magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1, further comprising a combining means for combining the outputs of the plurality of high frequency amplifying means controlled by the switching control means. And The invention according to claim 3 is the magnetic resonance imaging apparatus according to any one of claims 1 and 2, wherein the switching control means temporally connects the plurality of high-frequency amplification means. It is characterized by sequentially switching. According to a fourth aspect of the present invention, in the magnetic resonance imaging apparatus according to the third aspect, the switching control means, when sequentially switching the plurality of high frequency amplification means, switches both high frequency amplification means to be switched for a predetermined time. It is characterized in that the two high-frequency amplifiers are simultaneously and transiently operated simultaneously, and the outputs are controlled to be substantially constant while the both high-frequency amplifiers are transiently and simultaneously operated.

【0007】これらにより、励起信号が、パルス幅の長
いものであっても、高周波増幅手段の発熱を抑制し、そ
の動作を安定化させて高出力を得ることができ、高度な
パルスシーケンスへの対応も可能となる。
As a result, even if the excitation signal has a long pulse width, it is possible to suppress the heat generation of the high frequency amplifying means and stabilize its operation to obtain a high output, and to cope with a high level pulse sequence. Will also be possible.

【0008】さらに、請求項5に記載の発明は、請求項
1に記載の磁気共鳴イメージング装置において、前記切
替制御手段は、前記所定のシーケンスに従う少なくとも
1スライス分の前記励起信号毎に、前記複数の高周波増
幅手段を、順次切替えることを特徴とする。これによ
り、1つの高周波増幅手段は、1スライス分毎に間欠的
に動作されるので休止時間が確保され、高周波増幅手段
の発熱を抑制して高出力を得ることができる。よって、
連続的にデータ収集を実行することができ、高度なパル
スシーケンスへの対応も可能となる。また、請求項6に
記載の発明は、請求項1に記載の磁気共鳴イメージング
装置において、前記切替制御手段は、前記所定のシーケ
ンスにおける一連の前記励起信号の内、1または複数の
励起信号毎に、前記複数の高周波増幅手段を、順次切替
えることを特徴とする。これにより、1つの高周波増幅
手段は、より短時間に間欠的に動作されるので、休止時
間が確保されて、励起信号が高いデューティ比のもので
あっても、高周波増幅手段の発熱を抑制して高出力を得
ることができ、高度なパルスシーケンスへの対応も可能
となる。
Further, the invention according to claim 5 is the magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1, wherein the switching control means is configured to perform the plurality of excitation signals for each excitation signal for at least one slice according to the predetermined sequence. It is characterized in that the high frequency amplification means of (1) is sequentially switched. With this, one high-frequency amplifying unit is intermittently operated for each slice, so that a down time is secured, and heat generation of the high-frequency amplifying unit can be suppressed to obtain a high output. Therefore,
Data acquisition can be performed continuously, and it is possible to support advanced pulse sequences. Further, the invention according to claim 6 is the magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1, wherein the switching control means is for each one or a plurality of excitation signals in the series of the excitation signals in the predetermined sequence. The plurality of high frequency amplifying means are sequentially switched. As a result, one high-frequency amplifying means is intermittently operated in a shorter time, so that a down time is secured and heat generation of the high-frequency amplifying means is suppressed even if the excitation signal has a high duty ratio. It is possible to obtain high output, and it is also possible to support advanced pulse sequences.

【0009】なおさらに、請求項7に記載の発明は、請
求項1ないし請求項6のいずれか1項に記載の磁気共鳴
イメージング装置において、前記切替制御手段は、前記
高周波増幅手段の動作時間を制御することを特徴とす
る。また、請求項8に記載の発明は、請求項7に記載の
磁気共鳴イメージング装置において、前記切替制御手段
は、前記高周波の励起信号の振幅に応じて前記高周波増
幅手段の動作時間を制御することを特徴とする。これに
より、高周波増幅手段の動作時間を、パルスシーケンス
毎の励起信号の出力に対応させるので、励起信号を構成
するパルス列のデューティを改善することができる。
Further, the invention according to claim 7 is the magnetic resonance imaging apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein the switching control means controls the operating time of the high frequency amplification means. It is characterized by controlling. The invention according to claim 8 is the magnetic resonance imaging apparatus according to claim 7, wherein the switching control means controls the operating time of the high frequency amplification means according to the amplitude of the high frequency excitation signal. Is characterized by. Thereby, the operating time of the high frequency amplifying means is made to correspond to the output of the excitation signal for each pulse sequence, so that the duty of the pulse train forming the excitation signal can be improved.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る磁気共鳴イメ
ージング装置の種々の実施の形態について、図1ないし
図7を参照して詳細に説明する。図1は、本発明に係る
磁気共鳴イメージング装置の一実施の形態の概略的な構
成を示したプロック図である。図中符号10を付して示
すコイルアセンブリには、静磁場磁石11、シムコイル
12、傾斜磁場コイル13、高周波コイル14が、被検
体を収容するための円筒状の空間5の周りに順次装備さ
れている。静磁場磁石11は、通常常電導コイルまたは
超電導コイルで構成され、静磁場制御装置21から電流
供給を受けて、円筒状の空間5内にZ軸方向に沿って静
磁場を形成するものである。シムコイル12は、静磁場
磁石11によって形成される静磁場の均一性をより高め
るために設けられているもので、後述するシーケンス制
御部31の制御下で、シムコイル電源22から電流が供
給される。また、傾斜磁場コイル13は、X、Y、Z各
軸の傾斜磁場を作る3組のコイルから構成されており、
X軸傾斜磁場電源、Y軸傾斜磁場電源、Z軸傾斜磁場電
源から成る傾斜磁場電源23から、後述するシーケンス
制御部31の制御下で、各軸の傾斜磁場コイル13に傾
斜磁場電流が供給される。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Various embodiments of a magnetic resonance imaging apparatus according to the present invention will be described in detail below with reference to FIGS. FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an embodiment of a magnetic resonance imaging apparatus according to the present invention. In the coil assembly indicated by reference numeral 10 in the figure, a static magnetic field magnet 11, a shim coil 12, a gradient magnetic field coil 13, and a high frequency coil 14 are sequentially installed around a cylindrical space 5 for accommodating a subject. ing. The static magnetic field magnet 11 is usually composed of a normal conducting coil or a superconducting coil, and receives a current supply from the static magnetic field controller 21 to form a static magnetic field in the cylindrical space 5 along the Z-axis direction. . The shim coil 12 is provided to further enhance the homogeneity of the static magnetic field formed by the static magnetic field magnet 11, and is supplied with current from the shim coil power supply 22 under the control of the sequence control unit 31 described later. The gradient magnetic field coil 13 is composed of three sets of coils that generate gradient magnetic fields of X, Y, and Z axes.
A gradient magnetic field current is supplied to a gradient magnetic field coil 13 of each axis from a gradient magnetic field power source 23 including an X-axis gradient magnetic field power source, a Y-axis gradient magnetic field power source, and a Z-axis gradient magnetic field power source, under the control of a sequence controller 31 described later. It

【0011】高周波コイル14は、後述するシーケンス
制御部31の制御下で、被検体にRFパルスを送信し、
被検体からの磁気共鳴信号(MR信号)を受信するため
のもので、コイル自体とこのコイルの共振周波数を同調
するためのチューニング・マッチング部分とから構成さ
れている。この同調を取る周波数は、対象とする核種に
よって決まり、通常は、プロトンの共鳴周波数に同調さ
せるようになっていて、例えば静磁場強度が1.0T
(Tesla)でのそれは42.5MHzである。そして、
高周波コイル14は、図示しないデュプレクサによっ
て、送信時には送信部24に接続され、受信時には受信
部25に接続される。なお、高周波コイル14は、図1
には送受兼用として示したが、送信専用と受信専用とに
独立した構成とされていても良い。ここで、傾斜磁場コ
イル13の組み合せによって、例えば、X軸傾斜磁場コ
イルは、リード(read)傾斜磁場として、また、Y軸傾
斜磁場コイルは、位相エンコード(phase encode)傾
斜磁場として、さらに、Z軸傾斜磁場コイルは、スライ
ス選択(slice select)傾斜磁場として用いることが
できる(以下、このような組み合せになっているものと
して説明する)。これら3軸方向の磁場強度が全て線形
に変化する領域を撮影領域とし、この撮影領域内で被検
体からのエコー(MR信号)の収集が可能である。従っ
て、被検体は、図示しない寝台天板に載せられた状態
で、天板のスライドに伴なって撮影領域へ挿入される。
The high frequency coil 14 transmits an RF pulse to the subject under the control of the sequence control section 31 described later,
It is for receiving a magnetic resonance signal (MR signal) from a subject, and is composed of a coil itself and a tuning / matching portion for tuning the resonance frequency of the coil. The frequency to be tuned depends on the target nuclide, and is usually tuned to the resonance frequency of the proton. For example, the static magnetic field strength is 1.0T.
That at (Tesla) is 42.5 MHz. And
The high frequency coil 14 is connected to the transmitter 24 at the time of transmission and to the receiver 25 at the time of reception by a duplexer (not shown). The high frequency coil 14 is shown in FIG.
In the above description, the transmission / reception function is used, but the transmission-only function and the reception-only function may be independently configured. Here, by combining the gradient magnetic field coils 13, for example, the X-axis gradient magnetic field coil serves as a read gradient magnetic field, the Y-axis gradient magnetic field coil serves as a phase encode gradient magnetic field, and further, Z The axial gradient magnetic field coil can be used as a slice select gradient magnetic field (hereinafter, described as having such a combination). An area in which the magnetic field strengths in the three axial directions all change linearly is set as an imaging area, and echoes (MR signals) from the subject can be collected in this imaging area. Therefore, the subject is inserted into the imaging region as the top plate slides while being placed on a bed top plate (not shown).

【0012】さて、被検体からMR信号を収集するため
の、パルスシーケンスを実行するシーケンス制御部31
が設けられている。このパルスシーケンスには、X軸、
Y軸、Z軸の傾斜磁場電源23から対応する傾斜磁場コ
イル13(リード傾斜磁場コイル、位相エンコード傾斜
磁場コイル、スライス選択傾斜磁場コイル)に印加され
る各傾斜磁場パルスの強度やタイミング、および、送信
部24から高周波コイル14に印加するRFパルスの周
波数、位相、強度、タイミングなど、さらに、受信部2
5やデータ収集部26におけるデータ収集のサンプリン
グ幅やサンプリング期間などが細かく定義されており、
これらは、パルスシーケンス毎に計算機システム32に
格納されている。よって、シーケンス制御部31は、計
算機システム32上で選択されたパルスシーケンスに従
って、シムコイル電源22、傾斜磁場電源23(X軸、
Y軸、Z軸の傾斜磁場電源)、送信部24、受信部25
およびデータ収集部26をそれぞれ制御して、パルスシ
ーケンスを実行させる。パルスシーケンスの実行に伴な
い、被検体からのMR信号が高周波コイル14で受信さ
れる。このMR信号はアナログ信号であり、受信部25
はこの信号を受けてこれを増幅し検波する。さらに、検
波されたMR信号は、データ収集部26に導入されてデ
ジタル信号に変換され、収集単位毎あるいは一括して計
算機システム32へ転送される。この計算機システム3
2は、磁気共鳴イメージング装置全体のシステムを制御
する中枢機能を果たすとともに、MR信号に基づいて被
検体のMR画像を生成する機能および断面設定を行うた
めのインターフェイス機能等を有し、生成したMR画像
やデータなどをディスプレイ33に表示する。
Now, a sequence control unit 31 for executing a pulse sequence for collecting MR signals from a subject.
Is provided. This pulse sequence has an X axis,
The intensity and timing of each gradient magnetic field pulse applied from the Y-axis and Z-axis gradient magnetic field power supply 23 to the corresponding gradient magnetic field coil 13 (read gradient magnetic field coil, phase encoding gradient magnetic field coil, slice selection gradient magnetic field coil), and The frequency, phase, intensity, timing, etc. of the RF pulse applied from the transmitter 24 to the high-frequency coil 14 are further included in the receiver 2.
5 and the sampling width and sampling period of data collection in the data collection unit 26 are finely defined,
These are stored in the computer system 32 for each pulse sequence. Therefore, the sequence control unit 31 follows the pulse sequence selected on the computer system 32 and the shim coil power supply 22 and the gradient magnetic field power supply 23 (X axis,
(Y-axis and Z-axis gradient magnetic field power source), transmitter 24, receiver 25
Then, the data acquisition unit 26 is controlled to execute the pulse sequence. With the execution of the pulse sequence, the MR signal from the subject is received by the high frequency coil 14. This MR signal is an analog signal, and the receiving unit 25
Receives this signal and amplifies and detects it. Further, the detected MR signal is introduced into the data acquisition unit 26, converted into a digital signal, and transferred to the computer system 32 for each acquisition unit or collectively. This computer system 3
2 has a central function of controlling the entire system of the magnetic resonance imaging apparatus, a function of generating an MR image of a subject based on an MR signal and an interface function for setting a cross section, and the like. Images and data are displayed on the display 33.

【0013】なお、計算機システム32には、キーボー
ドやマウスなどの入力器を有するコンソール34が接続
されている。よって、オペレータによって撮影に必要な
データが、コンソール34を介して計算機システム32
に入力され、計算機システム32はそのデータをシーケ
ンス制御部31へ供給することにより、所望のパルスシ
ーケンスでの撮影が実行される。さて、パルスシーケン
スを実行する際に、シーケンス制御部31の制御の下
で、送信部24から所定のRFパルスが高周波コイル1
4に印加されるが、送信部24は、図2に示すように、
高周波制御ユニット24aと高周波増幅器24bとから
構成されている。高周波制御ユニット24aは、シーケ
ンス制御部31の制御の下で、目的とする対象核種(例
えばプロトン)を励起するために必要な周波数の信号を
発生するとともに、この信号を所望とする位相となるよ
うに制御して、高周波増幅器24bへ入力信号RFinとし
て供給する。そして高周波増幅器24bは、シーケンス
制御部31から与えられるゲート信号Gateに基づいて、
高周波制御ユニット24aから供給された信号を所望の
レベルまで増幅し、その出力信号RFoutは、RFパルス
として高周波コイル14に供給される。
A console 34 having input devices such as a keyboard and a mouse is connected to the computer system 32. Therefore, the data necessary for the operator to capture the image is transferred to the computer system 32 via the console 34.
, And the computer system 32 supplies the data to the sequence control unit 31, so that imaging in a desired pulse sequence is executed. Now, when executing the pulse sequence, a predetermined RF pulse is transmitted from the transmission unit 24 to the high frequency coil 1 under the control of the sequence control unit 31.
4 is applied to the transmitter 24, the transmitter 24, as shown in FIG.
It is composed of a high frequency control unit 24a and a high frequency amplifier 24b. Under the control of the sequence control unit 31, the high frequency control unit 24a generates a signal of a frequency necessary to excite a target target nuclide (for example, proton), and makes this signal have a desired phase. The input signal RFin is supplied to the high frequency amplifier 24b. Then, the high frequency amplifier 24b, based on the gate signal Gate given from the sequence control unit 31,
The signal supplied from the high frequency control unit 24a is amplified to a desired level, and its output signal RFout is supplied to the high frequency coil 14 as an RF pulse.

【0014】このような送信部24の高周波増幅器24
bは、従来、図8に示したような複数の増幅器をツリー
構造に接続した構成であったが、既に述べたように、従
来の構成では、長時間の動作に耐えることができなかっ
た。そこで本発明では、従来と同様な構成の高周波増幅
器24bをユニットとして複数備えることとし、各ユニ
ットを、実行するパルスシーケンスに応じて発せられる
RFパルスに合わせて、適宜切替えて動作させようとす
るものである。そこで、本発明の磁気共鳴イメージング
装置において採用される、送信部24の一実施の形態を
図3に示してあるので、次に、この送信部24の詳細に
ついて説明する。すなわち、送信部24は、高周波制御
ユニット24aと複数の高周波増幅器24b1、24b
2、…24bnと、高周波制御ユニット24aから供給
される高周波の入力信号RFinを、各高周波増幅器24b
1、24b2、…24bnに対して適切なインピーダン
スとなるように調整して分配する分配器24cと、各高
周波増幅器24b1、24b2、…24bnから得られ
る高周波信号を、負荷(高周波コイル14)に対して最
適なパワーとして供給できるように調整して合成する合
成器24dとから構成されている。なお、図3において
RFoutは、合成器24dから高周波コイル14へ供給さ
れるRFパルスを示している。
The high frequency amplifier 24 of the transmitter 24 as described above
Conventionally, b has a configuration in which a plurality of amplifiers as shown in FIG. 8 are connected in a tree structure, but as described above, the conventional configuration cannot withstand a long-time operation. Therefore, in the present invention, a plurality of high-frequency amplifiers 24b having the same configuration as the conventional one is provided as a unit, and each unit is appropriately switched and operated in accordance with the RF pulse generated according to the pulse sequence to be executed. Is. Therefore, one embodiment of the transmission unit 24 employed in the magnetic resonance imaging apparatus of the present invention is shown in FIG. 3, so the details of the transmission unit 24 will be described next. That is, the transmitter 24 includes the high frequency control unit 24a and a plurality of high frequency amplifiers 24b1 and 24b.
24bn and a high frequency input signal RFin supplied from the high frequency control unit 24a are supplied to each high frequency amplifier 24b.
24bn that adjusts and distributes to 1, 24b2, ... 24bn an appropriate impedance, and high-frequency signals obtained from the respective high-frequency amplifiers 24b1, 24b2, ... 24bn to the load (high-frequency coil 14). And a combiner 24d for adjusting and combining so that the optimum power can be supplied. In addition, in FIG.
RFout indicates an RF pulse supplied from the combiner 24d to the high frequency coil 14.

【0015】次に、このように構成された送信部24の
動作を説明する。パルスシーケンスの実行に際し、シー
ケンス制御部31の制御の下で、高周波制御ユニット2
4aから、90°パルスに続けて180°パルスが入力
信号RFinとして発せられ、分配器24cへ導入される。
よって、分配器24cではこの入力信号RFinを、複数の
高周波増幅器24b1、24b2、…24bnへ適切な
インピーダンスとなるように調整して分配する。各高周
波増幅器24b1、24b2、…24bnには、シーケ
ンス制御部31からゲート信号Gateが供給され、このゲ
ート信号Gateが供給されている期間のみ、各高周波増幅
器24b1、24b2、…24bnは増幅動作を行うこ
とになる。ただし、シーケンス制御部31からのゲート
信号Gateは、全ての高周波増幅器24b1、24b2、
…24bnへ同時に供給されるものではなく、ゲート信
号Gateの印加タイミングを個別に制御することによっ
て、各高周波増幅器24b1、24b2、…24bnの
増幅動作を、時間的に適宜ずらせるように切替える。従
って、例えば高周波増幅器24b1から高周波増幅器2
4b2、…24bnへと順次ゲート信号Gateをずらせな
がら供給するようにして、動作する高周波増幅器24b
1、24b2、…24bnを次々と切替えながら、トー
タル的には切れ目なく増幅動作が継続されるようにす
る。
Next, the operation of the transmitting section 24 thus constructed will be described. When executing the pulse sequence, the high frequency control unit 2 is controlled under the control of the sequence control unit 31.
From 4a, a 90 ° pulse followed by a 180 ° pulse is emitted as an input signal RFin and introduced into the distributor 24c.
Therefore, the distributor 24c distributes the input signal RFin to the plurality of high frequency amplifiers 24b1, 24b2, ... 24bn is supplied to the high-frequency amplifiers 24b1, 24b2, ... 24bn from the sequence control unit 31, and the high-frequency amplifiers 24b1, 24b2, ... 24bn perform an amplifying operation only while the gate signal Gate is being supplied. It will be. However, the gate signal Gate from the sequence control unit 31 is supplied to all the high frequency amplifiers 24b1, 24b2,
24bn are not supplied simultaneously, but by individually controlling the application timing of the gate signal Gate, the amplification operation of each high-frequency amplifier 24b1, 24b2, ... 24bn is switched so as to be appropriately shifted in time. Therefore, for example, from the high frequency amplifier 24b1 to the high frequency amplifier 2
The high-frequency amplifier 24b which operates by sequentially supplying the gate signals Gate to 4b2, ...
24bn are switched one after another so that the amplification operation is continuously continued in total.

【0016】そこで、ゲート信号Gateの印加タイミング
を適宜制御することによって、各高周波増幅器24b
1、24b2、…24bnの増幅動作を切替えるように
した、種々の実施の形態の詳細について、図4ないし図
7を参照して説明する。先ず、図4に示した実施の形態
について説明する。この実施の形態は、便宜的に3つの
高周波増幅器24b1、24b2、24b3を使用した
場合を示しており、各高周波増幅器24b1、24b
2、24b3の増幅動作を、切れ目のないように順次切
替えて、あたかも1つの高周波増幅器24bとして動作
させるようにしたものである。なお、図4中、(a)
は、高周波コイル14へ供給される送信部24からの高
周波出力RFoutを模式的に示したものであり、これは、
例えば或るパルスシーケンスにおいて高周波コイル14
に印加されるパルス幅の長い1つのRFパルスであると
する。さらに、RFパルスRFoutの波形の大きさは、パ
ワーの大きさを表しているものとする。そして、(b)
は、1つのRFパルスRFoutを得る際に、シーケンス制
御部31から全ての高周波増幅器24b1、24b2、
24b3に与えられるゲート信号の総時間幅Totalgate
を示し、(c)、(d)、(e)は、それぞれ各高周波
増幅器24b1、24b2、24b3に供給される個々
のゲート信号Gate1、Gate2、Gate3を示している。
Therefore, by appropriately controlling the application timing of the gate signal Gate, each high-frequency amplifier 24b.
Details of various embodiments in which the amplification operation of 1, 24b2, ..., 24bn is switched will be described with reference to FIGS. 4 to 7. First, the embodiment shown in FIG. 4 will be described. In this embodiment, three high frequency amplifiers 24b1, 24b2, 24b3 are used for convenience, and each high frequency amplifier 24b1, 24b is used.
The amplifying operations of 2 and 24b3 are sequentially switched so as not to be interrupted, and the amplifiers are operated as if they were one high-frequency amplifier 24b. In addition, in FIG. 4, (a)
Is a schematic representation of the high frequency output RFout from the transmitter 24 supplied to the high frequency coil 14, which is
For example, in a certain pulse sequence, the high frequency coil 14
It is assumed that the RF pulse is a single RF pulse having a long pulse width. Furthermore, the magnitude of the waveform of the RF pulse RFout represents the magnitude of power. And (b)
When obtaining one RF pulse RFout, all the high frequency amplifiers 24b1, 24b2,
Total time width of gate signal given to 24b3
And (c), (d), and (e) show the individual gate signals Gate1, Gate2, and Gate3 supplied to the high-frequency amplifiers 24b1, 24b2, and 24b3, respectively.

【0017】図4から明らかなように、本発明では、例
えば3つの高周波増幅器24b1、24b2、24b3
を使用する場合、それぞれの高周波増幅器24b1、2
4b2、24b3に、シーケンス制御部31からゲート
信号Gate1、Gate2、Gate3を順次供給するものである。
このゲート信号Gate1、Gate2、Gate3は、それぞれ同じ
時間幅のものでもよいが、RFパルスRFoutの振幅(パ
ワー)が時間的に極端に変化するような場合には、振幅
の小さい信号を増幅する高周波増幅器の動作時間を長く
し、振幅の大きい信号を増幅する高周波増幅器の動作時
間を短くするように、信号の振幅に応じてゲート信号Ga
te1、Gate2、Gate3の時間幅を適宜調整するのがよい。
従って、ゲート信号の供給された高周波増幅器がその時
間だけ増幅動作を行うことになり、ゲート信号の供給さ
れていない高周波増幅器はその間動作せず、負荷がかか
ることはない。よって、RFパルスRFoutが長時間ある
いは高いデューティ比のパルス列であっても、その負荷
を各高周波増幅器24b1、24b2、24b3に分散
させることにより、半導体素子により構成される増幅器
であっても、発熱を抑制しその動作を安定化させて高出
力を得ることができる。すなわち、高負荷、長時間の動
作に耐えることが可能となる。また、RFパルスRFout
の振幅に応じて各高周波増幅器24bの動作時間を制御
することにより、パルスシーケンス毎にRFパルスRFou
tを構成するパルス列のデューティを改善することがで
きる。
As is apparent from FIG. 4, in the present invention, for example, three high frequency amplifiers 24b1, 24b2, 24b3 are used.
When using a high frequency amplifier 24b1, 2
The gate signals Gate1, Gate2, and Gate3 are sequentially supplied from the sequence controller 31 to 4b2 and 24b3.
The gate signals Gate1, Gate2, and Gate3 may have the same time width, but when the amplitude (power) of the RF pulse RFout changes extremely with time, a high frequency signal that amplifies a signal with a small amplitude is amplified. In order to increase the operating time of the amplifier and shorten the operating time of the high-frequency amplifier that amplifies a signal with a large amplitude, the gate signal Ga
It is good to adjust the time width of te1, Gate2, Gate3 as appropriate.
Therefore, the high-frequency amplifier to which the gate signal is supplied performs an amplifying operation only during that time, and the high-frequency amplifier to which the gate signal is not supplied does not operate during that time and is not loaded. Therefore, even if the RF pulse RFout is a pulse train having a long duty cycle or a high duty ratio, the load is distributed to the high-frequency amplifiers 24b1, 24b2, and 24b3 to generate heat even in the amplifier configured by the semiconductor element. A high output can be obtained by suppressing and stabilizing the operation. That is, it becomes possible to endure high load and long-time operation. Also, RF pulse RFout
By controlling the operating time of each high-frequency amplifier 24b according to the amplitude of the RF pulse RFou
The duty of the pulse train forming t can be improved.

【0018】なお、図4(c)、(d)の○で囲った部
分のように、連続するゲート信号の継ぎ目の部分、すな
わち、ゲート信号Gate1からゲート信号Gate2に切替える
部分では、理想的には、高周波増幅器24b1の出力が
瞬間的にゼロになり、続いて高周波増幅器24b2が所
望のパルス信号を全て出力することが望まれる。しかし
ながら、高周波増幅器24bの有する応答特性のため、
ゲート信号GateをON/OFFした場合に、RFパルス
を瞬間的にON/OFFすることができず、応答時間が
例えば、数μs〜数10μs程度遅れることになる。従
って、高周波増幅器24b1の動作を停止して、次の高
周波増幅器24b2を動作させるように、ゲート信号を
Gate1からGate2に切替えた場合の、ゲート信号を切替え
た瞬間には、高周波増幅器24b1と高周波増幅器24
b2の両方からRFパルスRFoutが出力されることにな
る。このような過渡的な状況では、RFパルスRFoutの
振幅や位相が時々刻々変化するため、この特性を、図5
に示すような、ゲート信号Gate1、Gate2によって、高周
波増幅器24b1と高周波増幅器24b2のゲインを調
整して補正する。
It is to be noted that, ideally, in a portion where a continuous gate signal is connected, that is, in a portion where the gate signal Gate1 is switched to the gate signal Gate2, such as a portion surrounded by a circle in FIGS. 4C and 4D, It is desired that the output of the high-frequency amplifier 24b1 instantaneously become zero and that the high-frequency amplifier 24b2 subsequently output all desired pulse signals. However, because of the response characteristic of the high frequency amplifier 24b,
When the gate signal Gate is turned ON / OFF, the RF pulse cannot be momentarily turned ON / OFF, and the response time is delayed by, for example, several μs to several tens of μs. Therefore, the gate signal is set so that the operation of the high frequency amplifier 24b1 is stopped and the next high frequency amplifier 24b2 is operated.
At the moment of switching the gate signal when switching from Gate1 to Gate2, the high frequency amplifier 24b1 and the high frequency amplifier 24
The RF pulse RFout is output from both b2. In such a transient situation, the amplitude and phase of the RF pulse RFout change every moment, so this characteristic is shown in FIG.
The gains of the high frequency amplifiers 24b1 and 24b2 are adjusted and corrected by the gate signals Gate1 and Gate2 as shown in FIG.

【0019】すなわち、図5において(a)は、高周波
増幅器24b1へ印加するゲート信号Gate1を示し、
(b)は、高周波増幅器24b2へ印加するゲート信号
Gate2を示し、(c)は、ゲート信号Gateの切替え範囲
Tにおける高周波増幅器24bのゲインを示したもので
ある。これらから明らかなように、ゲート信号Gateの立
ち上がり部分と立ち下がり部分にはゆるやかな傾斜を持
たせ、ゲート信号Gateの切替え範囲Tにおいて、ゲート
信号Gate1の立ち下がり部分とゲート信号Gate2の立ち上
がり部分とが重なるように調整する。よって、ゲート信
号Gateの切替え範囲Tにおいて、同時に動作させる高周
波増幅器24b1、24b2の出力を合成した際に、そ
の合成した出力を略一定にして、不連続が生じないよう
にすることができる。なお、この過渡特性は、予め計測
しておくことができるので、各高周波増幅器24b1、
24b2、…24bnの過渡特性を、シーケンス制御部
31に記憶させておき、ゲート信号Gateの切替え時に、
その過渡特性に合わせて各高周波増幅器24b1、24
b2、…24bnが有する利得・位相調整器2を制御す
るようにして、ゲート信号Gateの切替え範囲Tにおい
て、RFパルスRFoutに不連続が生じないように、振幅
や位相を適正に調整することができる。
That is, FIG. 5A shows the gate signal Gate1 applied to the high frequency amplifier 24b1.
(B) is a gate signal applied to the high frequency amplifier 24b2
Gate2 is shown, and (c) shows the gain of the high frequency amplifier 24b in the switching range T of the gate signal Gate. As is clear from these, the rising portion and the falling portion of the gate signal Gate have a gentle slope, and in the switching range T of the gate signal Gate, the falling portion of the gate signal Gate1 and the rising portion of the gate signal Gate2 Adjust so that they overlap. Therefore, in the switching range T of the gate signal Gate, when the outputs of the high-frequency amplifiers 24b1 and 24b2 that are operated at the same time are combined, the combined outputs can be made substantially constant so that discontinuity does not occur. Since this transient characteristic can be measured in advance, each high-frequency amplifier 24b1,
24bn, ..., 24bn transient characteristics are stored in the sequence control unit 31, and when the gate signal Gate is switched,
The high frequency amplifiers 24b1 and 24b according to the transient characteristics.
By controlling the gain / phase adjuster 2 included in b2, ..., 24bn, the amplitude and the phase can be appropriately adjusted so as not to cause discontinuity in the RF pulse RFout in the switching range T of the gate signal Gate. it can.

【0020】さて、上記の実施の形態では、パルス幅の
長いRFパルスの1つを、複数の高周波増幅器24bを
時分割に駆動することによって出力するようにしたもの
であったが、次に、複数のスライス面からMR信号を得
るマルチスライスシーケンスにおける一連のRFパルス
に対して、スライス面毎の情報を収集するためのパルス
列毎に、複数の高周波増幅器を適宜切替えて駆動するよ
うにした実施の形態について、図6を参照して説明す
る。図6において(a)は、高速スピンエコーパルスシ
ーケンスにおける、典型的なパルス列RFoutを示したも
のであり、スライス毎に励起用のα°パルスとそれに続
く多数の180°反転パルスが、繰返し送信される様子
が示されている。そして、(b)は、スライス面毎のパ
ルス列RFoutに対して、複数の高周波増幅器24b1、
24b2、…24bnを選択的に動作させるために、シ
ーケンス制御部31から全ての高周波増幅器24b1、
24b2、…24bnに与えられる全てのゲート信号To
talgateを示し、(c)、(d)、(e)は、それぞれ
各高周波増幅器24b1、24b2、24bnに供給さ
れるゲート信号Gate1、Gate2、Gatenを示している。
In the above embodiment, one RF pulse having a long pulse width is output by driving the plurality of high frequency amplifiers 24b in a time division manner. With respect to a series of RF pulses in a multi-slice sequence for obtaining MR signals from a plurality of slice planes, a plurality of high-frequency amplifiers are appropriately switched and driven for each pulse train for collecting information for each slice plane. The form will be described with reference to FIG. FIG. 6A shows a typical pulse train RFout in the fast spin echo pulse sequence, in which an α ° pulse for excitation and a number of subsequent 180 ° inversion pulses are repeatedly transmitted for each slice. Is shown. Then, (b) shows a plurality of high-frequency amplifiers 24b1 for the pulse train RFout for each slice plane,
In order to selectively operate 24b2, ..., 24bn, all the high frequency amplifiers 24b1,
24b2, ... All the gate signals To given to 24bn
talgate, and (c), (d), and (e) show gate signals Gate1, Gate2, and Gaten supplied to the high-frequency amplifiers 24b1, 24b2, and 24bn, respectively.

【0021】この実施の形態では、スライス面1(Slic
e#1)からのMR信号を得るために、図6(c)に示す
ように、先ず高周波増幅器24b1へのみ、各RFパル
スに対応させて、シーケンス制御部31からゲート信号
Gate1を供給する。従って、ゲート信号Gate1の供給に応
じて高周波増幅器24b1のみが動作し、分配器24c
から供給された入力信号RFinは、高周波増幅器24b1
で増幅され、その出力パルス列RFoutが、送信部24か
ら高周波コイル14に印加される。よって、受信部25
によって、スライス面1からのMR信号が受信されるこ
とになる。次に、スライス面2(Slice#2)からのMR
信号を得るために、図6(d)に示すように、高周波増
幅器24b2へのみ、各RFパルスに対応させて、シー
ケンス制御部31からゲート信号Gate2を供給する。同
様に、スライス面N(Slice#N)からのMR信号を得るた
めに、図6(e)に示すように、高周波増幅器24bn
へのみ、シーケンス制御部31からゲート信号Gatenを
供給する。このように、パルスシーケンスを実行して、
一連のMR信号を収集するに際して、高周波コイル14
へ供給するRFパルスを増幅する複数の高周波増幅器2
4bを、スライス面毎のMR信号を得るように切替えて
動作させるので、各高周波増幅器24bは間欠的に動作
されて休止時間が確保される。よって、個々の高周波増
幅器24bの負担が軽減され、高いデューティ比のRF
パルスの出力を実現させることができる。なお、高周波
増幅器24bの数nはスライス面の数Nに等価とする必
要はなく、例えば高周波増幅器24bを3つ使用するよ
うな場合は、3つの高周波増幅器24bを循環させるよ
うに順次切替えながら、4以上のスライス面からMR信
号を順次収集できることは言うまでもない。また、この
実施の形態を実行する場合には、図3に示した合成器2
4dを省略してもよい。
In this embodiment, the slice plane 1 (Slic
In order to obtain the MR signal from e # 1), as shown in FIG. 6C, first, only the high frequency amplifier 24b1 is made to correspond to each RF pulse, and the sequence control unit 31 outputs the gate signal.
Supply Gate1. Therefore, only the high-frequency amplifier 24b1 operates in response to the supply of the gate signal Gate1, and the distributor 24c
The input signal RFin supplied from the high frequency amplifier 24b1
The output pulse train RFout is amplified by the transmitter 24 and applied to the high-frequency coil 14. Therefore, the receiving unit 25
Thus, the MR signal from the slice plane 1 is received. Next, MR from slice plane 2 (Slice # 2)
In order to obtain the signal, as shown in FIG. 6D, the sequence control unit 31 supplies the gate signal Gate2 to only the high frequency amplifier 24b2 in association with each RF pulse. Similarly, in order to obtain the MR signal from the slice plane N (Slice # N), as shown in FIG. 6E, the high frequency amplifier 24bn
The gate signal Gaten is supplied from the sequence control unit 31 only to. In this way, by executing the pulse sequence,
When collecting a series of MR signals, the high frequency coil 14
RF amplifiers 2 for amplifying RF pulses supplied to
Since 4b is switched and operated so as to obtain the MR signal for each slice plane, each high-frequency amplifier 24b is operated intermittently to secure the down time. Therefore, the load on each high-frequency amplifier 24b is reduced, and the RF with a high duty ratio is used.
A pulse output can be realized. The number n of the high frequency amplifiers 24b does not have to be equivalent to the number N of slice planes. It goes without saying that MR signals can be sequentially acquired from four or more slice planes. Further, when executing this embodiment, the combiner 2 shown in FIG.
4d may be omitted.

【0022】なお、上記の高速スピンエコーパルスシー
ケンスにおける180°反転パルスの間隔は、数ms程
度であり、このようなパルスが、1スライスに対して数
個〜数10個、場合によっては数100個連続して印加
される。そして、検査時間を短縮するために繰返し時間
を短縮した場合には、デューティ比がより高くなるた
め、出力可能なパルス数を制限せざるを得なくなる惧れ
もある。このような事態に対しては、図7に示した実施
の形態によって対処することができる。そこで、図7を
参照してその実施の形態について説明する。なお、図6
に示した実施の形態では、スライス毎に動作させる高周
波増幅器24bを切替えていたが、図7に示した実施の
形態では、RFパルス列RFoutの内、1または複数のR
Fパルス毎に、動作させる高周波増幅器24bを切替え
ようとするものである。図7において(a)および
(b)は、図6における(a)および(b)と同様の、
パルス列RFoutおよび全てのゲート信号Totalgateを、そ
れぞれ示したものである。また、図7の(c)、
(d)、(e)は、シーケンス制御部31による制御下
で、各RFパルス毎にそれぞれ各高周波増幅器24b
1、24b2、24bnへ供給されるゲート信号Gate
1、Gate2、Gatenを示しているが、この、ゲート信号Gat
e1、Gate2、…Gatenの供給の仕方が、図6に示した実施
の形態とは異なっている。
The interval between 180 ° inversion pulses in the above high-speed spin echo pulse sequence is about several ms, and several to several tens of such pulses per one slice, or several hundreds in some cases. Individually applied. If the repetition time is shortened to shorten the inspection time, the duty ratio becomes higher, and there is a possibility that the number of pulses that can be output must be limited. Such a situation can be dealt with by the embodiment shown in FIG. Therefore, the embodiment will be described with reference to FIG. Note that FIG.
In the embodiment shown in FIG. 7, the high-frequency amplifier 24b to be operated is switched for each slice, but in the embodiment shown in FIG. 7, one or a plurality of R's in the RF pulse train RFout are switched.
The high frequency amplifier 24b to be operated is switched every F pulse. 7A and 7B are similar to FIGS. 6A and 6B,
The pulse train RFout and all gate signals Totalgate are shown respectively. In addition, (c) of FIG.
Under the control of the sequence control unit 31, (d) and (e) show each high-frequency amplifier 24b for each RF pulse.
Gate signal Gate supplied to 1, 24b2, 24bn
1, Gate2, Gaten are shown, but this gate signal Gat
The method of supplying e1, Gate2, ... Gaten is different from that in the embodiment shown in FIG.

【0023】すなわち、この実施の形態では、一連のパ
ルス列RFoutについて、各パルス毎にゲート信号Gate1、
Gate2、…Gatenを切替えて、高周波増幅器24bを順次
切替えて動作させるものである。よって、例えば1スラ
イス目のα°パルスに対して、シーケンス制御部31は
ゲート信号Gate1を高周波増幅器24b1に与えてこれ
を動作させ、α°パルスに続く最初の180°反転パル
スに対して、ゲート信号Gate2を高周波増幅器24b2
に与えて高周波増幅器24b2を動作させ、m−1番目
の180°反転パルスに対して、ゲート信号Gatemを高
周波増幅器24bmに与えて高周波増幅器24bmを動
作させる。そして、1スライス目の最後の180°反転
パルスに対してゲート信号Gaten-1が高周波増幅器24
bn−1に与えられたとすると、次の2スライス目のα
°パルスに対して、ゲート信号Gatenを高周波増幅器2
4bnに与えて高周波増幅器24bnを動作させ、以下
同様に、シーケンス制御部31の制御により、個々のR
Fパルス毎に順次高周波増幅器24bの動作を切替え
る。なお、この場合も、高周波増幅器24bの数を、1
スライス面からMR信号を得るために印加するRFパル
スの数と同じにする必要はない。
That is, in this embodiment, for a series of pulse trains RFout, gate signals Gate1 and
Gate2, ..., Gaten are switched, and the high-frequency amplifier 24b is sequentially switched to operate. Therefore, for example, for the α ° pulse of the first slice, the sequence control unit 31 gives the gate signal Gate1 to the high-frequency amplifier 24b1 to operate it, and for the first 180 ° inversion pulse following the α ° pulse, the gate control is performed. Signal Gate2 as high frequency amplifier 24b2
To operate the high-frequency amplifier 24b2, and the gate signal Gatem is supplied to the high-frequency amplifier 24bm to operate the high-frequency amplifier 24bm with respect to the m−1th 180 ° inversion pulse. The gate signal Gaten-1 is applied to the high frequency amplifier 24 with respect to the last 180 ° inversion pulse of the first slice.
If it is given to bn−1, α of the next second slice
° High frequency amplifier 2 for gate signal Gaten for pulse
4bn to operate the high frequency amplifier 24bn, and in the same manner, under the control of the sequence control unit 31, the individual R
The operation of the high frequency amplifier 24b is sequentially switched for each F pulse. In this case as well, the number of high frequency amplifiers 24b is set to 1
It does not have to be the same as the number of RF pulses applied to obtain the MR signal from the slice plane.

【0024】このような実施の形態によれば、1つの高
周波増幅器24bについて着目すれば、当該高周波増幅
器24bはより短時間に間欠的に動作される。言い換え
ると、当該高周波増幅器24bが出力するRFパルスの
パルス間隔が長くなる。よって、高周波増幅器24bは
発熱などの問題から解放されて高出力を得ることがで
き、より高いデューティ比のパルス列に対しても対応す
ることが可能となる。
According to such an embodiment, when attention is paid to one high frequency amplifier 24b, the high frequency amplifier 24b is intermittently operated in a shorter time. In other words, the pulse interval of the RF pulse output from the high frequency amplifier 24b becomes long. Therefore, the high-frequency amplifier 24b can be freed from problems such as heat generation and can obtain high output, and can cope with a pulse train having a higher duty ratio.

【0025】なお、本発明は、上述の実施の形態に限ら
れるものではなく、種々の形態での実施が可能である。
例えば、2つの高周波増幅器24b1、24b2に同一
タイミングのゲート信号Gateを供給してこれらを同時に
動作させ、次に、別の2つの高周波増幅器24b3、2
4b4というように、順に同一タイミングのゲート信号
Gateを複数の高周波増幅器へ供給するようにしてもよ
く、この場合には、出力電力を倍増することができる。
また、2つの高周波増幅器の組合せは、最初は高周波増
幅器24b1と24b2、次は高周波増幅器24b2と
24b3という具合に1つずつずらせるようにしてもよ
い。
The present invention is not limited to the above-mentioned embodiment, but can be implemented in various forms.
For example, the gate signals Gate having the same timing are supplied to the two high frequency amplifiers 24b1 and 24b2 to operate them simultaneously, and then the other two high frequency amplifiers 24b3 and 2b2
4b4, gate signals of the same timing in sequence
The Gate may be supplied to a plurality of high frequency amplifiers, in which case the output power can be doubled.
Further, the combination of the two high frequency amplifiers may be such that the high frequency amplifiers 24b1 and 24b2 are first shifted, and then the high frequency amplifiers 24b2 and 24b3 are shifted one by one.

【0026】[0026]

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、所定のシーケンスに伴ない出力するRFパルスに
応じて、複数の高周波増幅器を適宜切替えて動作させる
ので、高周波増幅器の発熱を抑制し、その動作を安定化
させることができる。よって、長時間あるいは高いデュ
ーティ比のパルス列の出力を可能とする磁気共鳴イメー
ジング装置が提供される。これにより、高度なパルスシ
ーケンスにも対応することが可能となる。
As described above in detail, according to the present invention, a plurality of high-frequency amplifiers are appropriately switched and operated according to the RF pulse output in accordance with a predetermined sequence, so that the high-frequency amplifier generates heat. It can be suppressed and its operation can be stabilized. Therefore, a magnetic resonance imaging apparatus that can output a pulse train for a long time or a high duty ratio is provided. As a result, it becomes possible to support advanced pulse sequences.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係る磁気共鳴イメージング装置の一実
施の形態の概略的な構成を示したブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an embodiment of a magnetic resonance imaging apparatus according to the present invention.

【図2】磁気共鳴イメージング装置における送信部の概
略的な構成を示した説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a transmission unit in a magnetic resonance imaging apparatus.

【図3】図2に示した送信部の一実施の形態を示した系
統図である。
FIG. 3 is a system diagram showing an embodiment of the transmitting unit shown in FIG.

【図4】本発明における高周波増幅器の動作の一実施の
形態を説明するために示したタイミング図である。
FIG. 4 is a timing chart shown for explaining one embodiment of the operation of the high-frequency amplifier according to the present invention.

【図5】図4に示したタイミング図を部分的に拡大した
説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram in which the timing chart shown in FIG. 4 is partially enlarged.

【図6】本発明における他の実施の形態の動作を説明す
るために示したタイミング図である。
FIG. 6 is a timing chart shown for explaining the operation of another embodiment of the present invention.

【図7】本発明におけるさらに他の実施の形態の動作を
説明するために示したタイミング図である。
FIG. 7 is a timing chart shown for explaining the operation of still another embodiment of the present invention.

【図8】従来の高周波増幅器の概略的な構成を示した説
明図である。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a conventional high frequency amplifier.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 コイルアセンブリ 11 静磁場磁石 12 シムコイル 13 傾斜磁場コイル 14 RFコイル 21 静磁場制御装置 22 シムコイル電源 23 傾斜磁場電源 24 送信部 24a 高周波制御ユニット 24b 高周波増幅器 25 受信部 26 データ収集部 31 シーケンス制御部 32 計算機システム 33 ディスプレイ 34 コンソール 10 Coil assembly 11 Static magnetic field magnet 12 shim coils 13 gradient coil 14 RF coil 21 Static magnetic field controller 22 shim coil power supply 23 Gradient magnetic field power supply 24 Transmitter 24a High frequency control unit 24b high frequency amplifier 25 Receiver 26 Data Collection Department 31 Sequence control unit 32 Computer system 33 display 34 consoles

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 撮影領域内に置かれた被検体に、RFパ
ルスを所定のシーケンスに従って印加するための高周波
コイルを有する磁気共鳴イメージング装置において、 前記高周波コイルに供給する前記RFパルスを増幅する
複数の高周波増幅手段と、 この複数の高周波増幅手段を順次切替えて動作させる切
替制御手段と、を具備することを特徴とする磁気共鳴イ
メージング装置。
1. A magnetic resonance imaging apparatus having a radio frequency coil for applying an RF pulse to a subject placed in an imaging region according to a predetermined sequence, wherein a plurality of the RF pulses supplied to the radio frequency coil are amplified. 2. A magnetic resonance imaging apparatus comprising: the high-frequency amplification means and the switching control means for sequentially switching and operating the plurality of high-frequency amplification means.
【請求項2】 前記切替制御手段によって制御された前
記複数の高周波増幅手段の出力を合成する合成手段を具
備することを特徴とする請求項1に記載の磁気共鳴イメ
ージング装置。
2. The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1, further comprising a synthesizing unit that synthesizes outputs of the plurality of high frequency amplifying units controlled by the switching control unit.
【請求項3】 前記切替制御手段は、前記複数の高周波
増幅手段を時間的に連続するように順次切替えることを
特徴とする請求項1または請求項2のいずれか1項に記
載の磁気共鳴イメージング装置。
3. The magnetic resonance imaging according to claim 1, wherein the switching control unit sequentially switches the plurality of high frequency amplification units so as to be temporally continuous. apparatus.
【請求項4】 前記切替制御手段は、前記複数の高周波
増幅手段を順次切替える際に、切替えるべき両高周波増
幅手段を所定時間だけ過渡的に同時に動作させるととも
に、当該両高周波増幅手段を過渡的に同時に動作させる
ことによって合成された出力に、不連続が生じないよう
に制御することを特徴とする請求項3に記載の磁気共鳴
イメージング装置。
4. The switching control means, when sequentially switching the plurality of high-frequency amplification means, both the high-frequency amplification means to be switched are transiently and simultaneously operated for a predetermined time, and the both high-frequency amplification means are transiently operated. 4. The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 3, wherein the outputs synthesized by the simultaneous operation are controlled so that discontinuity does not occur.
【請求項5】 複数スライス分のRFパルスが連続して
印加されるシーケンスのもとで、 前記切替制御手段は、少なくとも1スライス分のRFパ
ルス毎に、前記複数の高周波増幅手段を、順次切替える
ことを特徴とする請求項1に記載の磁気共鳴イメージン
グ装置。
5. The switching control means sequentially switches the plurality of high frequency amplification means for each RF pulse of at least one slice under a sequence in which RF pulses of a plurality of slices are continuously applied. The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1, wherein:
【請求項6】 前記切替制御手段は、前記所定のシーケ
ンスにおける一連の前記RFパルスの内、1または複数
のRFパルス毎に、前記複数の高周波増幅手段を、順次
切替えることを特徴とする請求項1に記載の磁気共鳴イ
メージング装置。
6. The switching control means sequentially switches the plurality of high frequency amplification means for each one or a plurality of RF pulses in the series of the RF pulses in the predetermined sequence. 1. The magnetic resonance imaging apparatus according to 1.
【請求項7】 前記切替制御手段は、前記高周波増幅手
段の動作時間を制御することを特徴とする請求項1ない
し請求項6のいずれか1項に記載の磁気共鳴イメージン
グ装置。
7. The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1, wherein the switching control means controls an operating time of the high frequency amplification means.
【請求項8】 前記切替制御手段は、前記RFパルスの
振幅に応じて前記高周波増幅手段の動作時間を制御する
ことを特徴とする請求項7に記載の磁気共鳴イメージン
グ装置。
8. The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 7, wherein the switching control means controls the operating time of the high frequency amplification means according to the amplitude of the RF pulse.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012117350A1 (en) * 2011-03-03 2012-09-07 Koninklijke Philips Electronics N.V. Magnetic resonance using quasi-continuous rf irradiation
JP2016016051A (en) * 2014-07-07 2016-02-01 株式会社東芝 Mri apparatus
KR101836338B1 (en) * 2016-10-31 2018-03-08 가천대학교 산학협력단 Multi-stage power amplification of magnetic resonance imaging and controlling method thereof
JP2018183292A (en) * 2017-04-24 2018-11-22 株式会社日立製作所 Magnetic resonance imaging device
JP2019050840A (en) * 2017-09-12 2019-04-04 キヤノンメディカルシステムズ株式会社 High frequency amplifier and magnetic resonance imaging device

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012117350A1 (en) * 2011-03-03 2012-09-07 Koninklijke Philips Electronics N.V. Magnetic resonance using quasi-continuous rf irradiation
CN103443644A (en) * 2011-03-03 2013-12-11 皇家飞利浦有限公司 Magnetic resonance using quasi-continuous RF irradiation
RU2577254C2 (en) * 2011-03-03 2016-03-10 Конинклейке Филипс Н.В. Quasi-continuous rf magnetic resonance imaging
CN103443644B (en) * 2011-03-03 2016-03-30 皇家飞利浦有限公司 Use the magnetic resonance of quasi-continuous RF irradiation
US9547060B2 (en) 2011-03-03 2017-01-17 Koninklijke Philips N.V. Magnetic resonance using quazi-continuous RF irradiation
JP2016016051A (en) * 2014-07-07 2016-02-01 株式会社東芝 Mri apparatus
KR101836338B1 (en) * 2016-10-31 2018-03-08 가천대학교 산학협력단 Multi-stage power amplification of magnetic resonance imaging and controlling method thereof
JP2018183292A (en) * 2017-04-24 2018-11-22 株式会社日立製作所 Magnetic resonance imaging device
JP2019050840A (en) * 2017-09-12 2019-04-04 キヤノンメディカルシステムズ株式会社 High frequency amplifier and magnetic resonance imaging device

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