JP2009513218A

JP2009513218A - 単一ｒｆ増幅器を用いた複数核の同時ｍｒ励起

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Publication number: JP2009513218A
Application number: JP2008537244A
Authority: JP
Inventors: グレッセリン，イングマー; シェフター，トビーアス; アールハーヴェイ，ポール
Original assignee: Koninklijke Philips NV; Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 2005-10-28
Filing date: 2006-10-03
Publication date: 2009-04-02
Also published as: EP1943537A1; WO2007066244A1; CN101297213A; US7615997B2; US20080265890A1; CN101297213B

Abstract

医療撮像システム（２）が単一のRF増幅器（２４）を通じて複数核を励起する。本医療撮像システム（２）は、検査領域内に主磁場（B₀）を生成する磁石を含む。傾斜磁場コイル（１４）が主磁場B₀に磁場勾配（G）を重畳する。少なくとも一つの送信器（２８）が、少なくとも二つの異なる同位体および二つの異なる周波数スペクトルに関連する複数核励起パルスを生成する。前記単一の増幅器（２４）は、検査領域に加えるためにRFコイル（１８、２０）に複数核励起パルスを送る。

Description

以下は医療撮像に関する。並行的な多核の磁気共鳴撮像に格別の用途を見出す。もちろん、本発明は分光または撮像のための被験体内の複数核の逐次的および／または並行的励起にも適用可能である。

通常の磁気共鳴（MR）スキャナは、RF傾斜磁場コイルを励起するのに高出力（たとえば20〜35キロワット）の真空管無線周波（RF）増幅器を使う。典型的には、そのような増幅器は比較的限られた帯域幅を有し、水素に関連するプロトン共鳴のような、単一の核の励起周波数に合わせて設計されるのみである。異なる同位体に関連する別の核を励起するためには、そのようなスキャナは追加的な別個の増幅器を含む（たとえば関心のある同位体それぞれについて一つ）。

典型的な複数核スキャナでは、各増幅器が励起パルスを対応する送信器から受信する。送信器は特定の同位体の共鳴周波数のまわりのスペクトルで複数の励起パルスを生成するよう構成される。増幅器は対応するRFコイルにも接続されている。励起の間、関連する増幅器からのパルスが関連するRFコイルを賦活する。該RFコイルはその特定の同位体に周波数同調されている。RFコイルは磁化された被験体内に励起パルスを実行する。データ読み出しの間、スイッチが該RFコイルまたは受信専用コイルを受信器に接続する。被験体内の歳差運動する核から生成されたMR信号がRFコイルによって受信され、受信器に伝達される。収集されたMR信号は処理されて、被験体などの一つまたは複数の画像が生成される。

複数核励起のための一つまたは複数の追加的増幅器を使うことにまつわる帰結として、ハードウェア、ソフトウェアおよび／またはコストの増大がある。さらに、複数核画像はしばしば、解剖学的構造の位置特定のために重ねられる。各同位体が別個のプロセスで撮像されるとき、画像の位置ずれを緩和するために、また異なる回転磁気比に起因する異なる視野について補償するために、典型的には位置合わせ手順を使う必要がある。

通常のMRスキャナでの上述のおよびその他の欠点に鑑みれば、改良されたMRシステムおよび技法に対する未解決の必要性がある。

ある実施形態では、単一のRF増幅器を通じて複数核を励起する医療撮像システムが例示される。本医療撮像システムは、検査領域内に主磁場（B₀）を生成する磁石を含む。傾斜磁場コイルが主磁場B₀に磁場勾配（G）を重畳する。少なくとも一つの送信器が、少なくとも二つの異なる同位体および二つの異なる周波数スペクトルに関連する複数核励起パルスを生成する。前記単一の増幅器は、検査領域内での励起のためのRFコイルへの複数核励起パルス源となる。

一つの利点は、単一のRF増幅器を通じて複数の核を並行的に励起することを含む。

もう一つの利点は、単一のRF増幅器を通じて複数の核を逐次的に励起することにある。

もう一つの利点は、通常の複数核スキャナに対して増幅器の数を減らすことにある。

好ましい実施形態の詳細な記述を読み、理解することで、当業者にはさらなる利点が明らかになるであろう。

図面は単に実施形態を例示する目的のためであって、本発明を限定するものと解釈されるものではない。

図１は、単一のRF増幅器を通じて被験体内の複数の核（たとえば¹H、¹⁹F、¹³C、³¹Pなどといった同位体に関連する核）を励起する撮像システム２を示している。システム２はハウジング４を含む。被験体６（たとえば人間、オブジェクトなど）は、一つまたは複数の撮像手順（たとえばスピン・エコー、グラジエント・エコー、スティミュレーテッド・エコー）のために、少なくとも部分的にハウジング４のボア８内に配される。磁石１０がハウジング４内に存在している。磁石１０は典型的には低温シュラウド１２に囲まれた持続的な超電導磁石であるが、他の既知の磁石（たとえば、抵抗のある磁石、永久磁石）を用いてもよい。磁石１０は、被験体６内に定常的かつ実質的に均一な主磁場B₀を生成する。結果として、被験体６内の核は磁場B₀の磁束線に関して平行および／または反平行な方向に優先的に整列する。典型的な磁場強度は約0.5テスラ（0.5T）、1.0T、1.5T、3Tまたはそれ以上（たとえば約7T）である。

傾斜磁場コイル１４はハウジング４内および／またはハウジング４上に配置される。コイル１４は磁場B₀上にさまざまな磁場勾配Gを重畳する。撮像スライスまたは撮像体積を定義するため、またはさもなければ、励起される核を空間的にエンコードするためである。典型的な傾斜磁場強度は約5mT/mないし約20mT/mであるが、80mT/mまでありうる。傾斜磁場コイル１４は典型的には複数の直交する磁場勾配を生成する。たとえば、これらのコイルはデカルト平面内にG_z、G_yおよび／またはG_x勾配を生成する。そのような勾配は被験体６の体積を定義する軸の組に対応し、空間的な情報が被験体６から得られることを可能にする。画像データ信号は、勾配コントローラ１６によって傾斜磁場を制御されたシーケンスにおいて切り換えることによって生成される。

撮像領域内での単一核および／または複数核励起パルスのために、一つまたは複数の無線周波（RF）コイルまたは共振器が使われる。好適なRFコイルは、システム２のボア８内に位置する全身コイル１８、局所コイル（たとえば被験体６の頭部を囲む頭部コイル２０）および／または一つまたは複数の表面コイルを含む。RFコイル１８および／または２０のそれぞれは、単一の同位体（たとえば単一の周波数帯）あるいは複数の同位体（たとえば二つ以上の周波数帯）について同調されることができる。励起パルスは、磁場B₀に垂直な磁場B₁を生成する。これが核の磁化を変位させ、磁場強度によって決まる周波数での核の歳差運動を喚起する。核が歳差運動により平衡状態に戻る際に、磁気共鳴信号が発される。

励起源２２が単一核および／または複数核の励起パルスを生成し、これらのパルスをRFコイル１８および／または２０に増幅器２４およびスイッチ２６を通じて提供する。励起源２２は少なくとも一つの送信器（TX）２８を含む。該送信器は、選択された各同位体の共鳴周波数に対応する所定の周波数範囲および加えられる勾配に対応する周波数広がりで励起パルスを生成する一つまたは複数の信号生成器または発振器（図示せず）に関連付けられている。送信器２８は、個々の同位体についてのスペクトルの励起パルスおよび／または各パルスが種々の同位体に関連する組み合わされたまたは重畳された励起パルスを含む複数核励起パルスを生成し、送信する。たとえば、各複数核励起パルスは、¹H、¹⁹F、¹³C、³¹Pなどのうちの二つ以上に関連する励起パルスを含むことができる。

送信器２８は、デジタルまたはアナログ技法のいずれかを通じて各同位体についての励起パルスを組み合わせる。デジタル領域では、核振幅、位相および／または周波数が、核周波数の間の差に基づいて更新される。たとえば、水素（3.0Tで約127.8MHz）およびフッ素（約120MHz）同位体に関連する励起パルスを組み合わせるとき、数メガヘルツのオーダーで振幅、位相および／または周波数が更新される。アナログ領域では、デジタル需要信号がまずアナログ信号に変換され、それが次いでデジタル領域に対するより低い出力で組み合わされる。

スキャナ・コントローラ３０は、オペレーターの指示に基づいて励起源２２を制御する。たとえば、オペレーターがプロトン・スペクトルの取得のためのプロトコルを選択する場合、スキャナ・コントローラ３０は対応する周波数で励起パルスを生成するようしかるべく励起源２２に指示し、送信器２８は該パルスを生成し、増幅器２４を介してRFコイル１８または２０に送信する。もう一つの例では、オペレーターが複数の同位体についての複数のスペクトルの逐次的または並行的な取得のためのプロトコルを選択する場合、スキャナ・コントローラ３０は各同位体のための励起パルスを生成するよう励起源２２に指示する。逐次的な取得については、同位体のための励起パルスはインターリーブされた仕方で増幅器２４に送信される。パルスをインターリーブすることによって、コイル１８または２０（またはそれらの要素）は種々の同位体の励起パルスによって交互に賦活される。並行的なデータ取得については、送信器２８は各同位体についての励起パルスを生成し、それらを組み合わせて（たとえばデジタルまたはアナログ技法を通じて）複数核励起パルスを生成する。該複数核励起パルスが異なる周波数でコイル１８または２０を並行的に励起する。この場合、これらは、たとえば異なる周波数に同調されている（複数同調されている）。

単一核または複数核励起パルスは単一の増幅器２４に入力される。該増幅器は好ましくは、真空管増幅器より広帯域の半導体RF増幅器である。二つ以上の励起スペクトルが使われる場合、通常の撮像システムは典型的には複数の増幅器を利用する。よって、本願は増幅器の数を一つに減らす。増幅器の減少はコストおよび設計上の複雑さを減らす。

単一核または複数核励起パルスは、増幅器２４からコイル１８または２０にスイッチ２６を通じて送られる。スキャナ・コントローラ３０はスイッチ２６をも制御する。励起フェーズの間、スキャナ・コントローラ３０はスイッチ２６を制御し、単一核または複数核励起パルスがスイッチ２６を通過してRFコイル１８または２０に達することを許容するが、受信システム３２には達しないようにする。RFコイル１８または２０は単一核または複数核励起パルスを受信すると共鳴し、該パルスを撮像領域に加える。勾配コントローラ１６は、結果として得られるMR信号を空間的にエンコードするよう傾斜磁場コイル１４を好適に動作させる。

読み出しフェーズの間、空間的にエンコードされたMR信号を取得するために、スイッチ２６は受信システム３２を一つまたは複数の受信コイルに接続する。各同位体のために別個の受信コイルが使われるか（これが信号対雑音比の利点を有する）、複数の同位体のために一つまたは複数の複数同調された受信コイルが使われる。好適な受信コイルの例は、全身コイル１６、頭部コイル１８および／またはさまざまな他のコイルを含む。他のコイルは、関心のある解剖学的構造（たとえば、脊椎、胸、膝など）の直近に位置する表面コイル（図示せず）、直交コイル（quadrature coil）、フェーズド・アレイ・コイルなどといったものである。受信されたMR信号は、受信システム３２に伝達される（たとえば有線または無線の技法を介して）。

受信システム３２は、受信コイル構成に依存して一つまたは複数の受信器３４を含む。それは次のうちの少なくとも一つを含む：それぞれが特定の同位体に関連する周波数でMR信号を受信するよう同調され、それぞれが相異なる伝送線を使う複数の受信コイル；伝送線を共有し、それぞれが特定の同位体に関連した周波数でMR信号を受信するよう同調された複数の受信コイル；および／またはそれぞれ異なる同位体に対応する複数の周波数でMR信号を受信するよう同調された、一つまたは複数の受信コイル。それぞれが特定の同位体に同調され、それぞれが相異なる伝送線を有する複数の受信コイルを使うシステムでは、受信器３４のそれぞれは、画像再構成を容易にするために、はいってくるMR信号を処理して好適なフォーマットにするコンポーネント類（たとえばデジタル‐アナログ変換器、復調器など）に関連付けられる。伝送線を共有する複数同調されたコイルおよび／または個々のコイルをもつシステムでは、受信器３４のそれぞれは、はいってくるMR信号を分割またはフィルタ処理（たとえば帯域通過）して個々のMR信号を周波数または同位体によって分離するコンポーネント類をも含むおよび／または該コンポーネント類に関連付けられている。

取得されたMR信号はデータ・パイプライン３６を通じて（シリアルおよび／またはパラレルに）伝達され、一つまたは複数の画像を生成するよう処理コンポーネント３８によって処理される。処理コンポーネント３８は、さまざまな再構成アルゴリズムを用いて、空間的にエンコードされた磁気共鳴を好適にデコードする。たとえば、デカルト・エンコードが用いられる場合、二次元または三次元の高速フーリエ変換（FFT）再構成アルゴリズムが典型的には使われる。

再構成された画像は記憶コンポーネント４０に記憶され、および／またはインターフェース４２、他の表示装置上に表示され、プリントされ、ネットワーク（たとえばインターネット、構内ネットワーク（LAN）…）を通じて通信され、記憶媒体内に記憶され、および／または他の仕方で使用される。インターフェース４２は、スキャナ・コントローラ３０に指示を伝達することを通じてオペレーターが磁気共鳴撮像スキャナ２を制御することをも許容する。

先に論じたように、励起源２２は少なくとも一つの送信器２８を含む。送信器２８はデジタルおよび／またはアナログ技法を利用して異なる同位体に関連する励起パルスを組み合わせて複数核励起パルスを生成する。図２は、アナログ領域で励起パルスを組み合わせる例示的な技法を示している。送信器２８は複数の信号変換コンポーネント４４（たとえば、アナログ‐デジタル変換器、直接的なデジタル・シンセサイザ、帯域通過フィルタなど）を含んでおり、それぞれ異なる同位体について生成されたデジタル励起パルスを受信する。該複数の信号変換コンポーネント４４のそれぞれは、受領した励起パルスをアナログ信号に変換する。該アナログ信号は加算ユニット４６に入力され、加算ユニット４６が励起パルスをアナログ領域で組み合わせて複数核励起パルスを生成する。複数核励起パルスは次いで、先に詳述したように、増幅器２４を介してRFコイル１８または２０に伝達される。

図３は、スキャナ２の励起源２２が複数の送信器TX₁、TX₂、…、TX、２８を含んでいる複数送信器の実施形態を示している。各送信器はスキャナ・コントローラ３０からの指示に応答して単一の同位体についての励起パルスを生成する。送信器２８の二つ以上からの単一同位体励起パルスが組み合わされて、複数核励起パルスが形成され、それが増幅器２４を介してRFコイル１８または２０に入力される。一つの例では、組み合わせ器４８は、送信器２８のそれぞれからの励起パルスを並行的に（たとえばペアごとに、三つずつ、…、全部）重畳することによって個々の励起パルスを組み合わせる。図のように、組み合わせ器４８は、励起源２２内に存在できるが、他の実施形態では、組み合わせ器４８は励起源２２の外側に別個のコンポーネントとしておよび／または別のコンポーネントの一部として存在する。結果として得られる複数核励起パルスは、RFコイル１８または２０を逐次的または並行的に賦活するために使われる。該RFコイルは、上記したように、単一同調されたコイルおよび／または複数同調されたコイルであることができる。各同位体に関連する、結果として得られるMR信号は、単一同様されたおよび／または複数同調された受信コイルによって取り込まれ、受信システム３２に（たとえば有線または無線で）与えられ、その後処理コンポーネント３８によって一つまたは複数の画像を生成するよう処理される。

図４は、それぞれが一つまたは複数の同位体に同調されている複数のチャネルまたはロッド（図示せず）をもつRFコイルを有するスキャナ２を示している。そのような構成では、各チャネルは典型的には、増幅器２４（AMP₁、AMP₂、…、AMP_N）の一つおよびスイッチ２６（SW₁、SW₂、…、SW_N）の一つに関連している。各チャネルはまた、一つまたは複数の送信器２８（TX(S)）とも関連している。複数核励起パルスは、送信器２８のそれぞれにおいておよび／または送信器２８のそれぞれからの個々の励起パルスを組み合わせることによって生成される。それはたとえば、図２の加算器４６、図３との関連で記載した組み合わせ器４８または同様のコンポーネントを通じて行われる。複数核励起パルスは次いで、前記一つまたは複数の関連した増幅器２４を通じて前記チャネルの一つまたは複数に伝達される。

例として、送信器２８の一つが、スキャナ・コントローラ３０および／または励起源２２によって、複数核励起パルスをAMP₁およびSW₁を介する第一のチャネル（図示せず）に伝達するよう指示されうる。シリアル的および／または並行的に、送信器２８の一つ（同様の送信器２８を含む）が、複数核励起パルスをAMP₂およびSW₂を介する第二のチャネル（図示せず）に伝達するよう指示されうる。シリアル的および／または並行的に、送信器２８の一つ（同様の送信器２８を含む）が、複数核励起パルスをAMP_NおよびSW_Nを介する第Nのチャネル（図示せず）に伝達するよう指示されうる。ここで、Nは1以上の整数である。もう一つの実施形態では、送信器２８の二つ以上が励起パルスを生成するよう指示され、複数核励起パルスは個々の送信器２８によって生成された（単一核および／または複数核）励起パルスを組み合わせる（たとえば図２との関連で記載した組み合わせ器２８を用いて）ことによって作成される。同じ複数核励起パルスは次いでシリアル的および／または並行的に増幅器２４の一つまたは複数に伝達される。

以上の例は例示的な目的のために提供され、限定的ではないことは理解されるものとする。一例では、送信器２８のそれぞれは複数核励起パルスを送信するよう構成されているが、スキャナ２は、送信器２８のいくつかがある同位体についての励起パルスを送信し、他のいくつかの送信器２８が別の同位体についての励起パルスを送信するよう動作できる。さらに、どの送信器２８によって送信される励起パルスも、ある同位体に関連した励起パルスから別の同位体に関連した励起パルスに変わることができる。もう一つの例では、スキャナ２は、送信器２８のいくつかが二つ以上の同位体のための励起パルスを送信する一方、他のいくつかの送信器２８が個別の同位体のための励起パルスを送信するよう動作できる。

受信側では、各チャネルおよび／または他のチャネル／コイルが受信チャネルとして使用でき、各受信チャネルは単一の同位体または複数の同位体のいずれかについて同調される。典型的には、各チャネルは、受信システム３２の受信器３４の一つに関連する。例によっては、該チャネルの一つまたは複数が同様および／または異なる複数の受信器３４に関連付けられている。受信システム３２が単一の受信器３４を含むのみの例では、その受信器は、実質的にチャネル全部と関連付けられる。

前記チャネルのどの一つによって取り込まれたMR信号も、関連する受信器（単数または複数）３４に伝達される。複数のチャネルからのMR信号伝達は、シリアルおよび／またはパラレルに達成できる。受信チャネルが単一同調か複数同調かに依存して、受信器３４のそれぞれは、はいってくるMR信号を分割し、分離し、あるいはフィルタ処理（たとえば帯域通過）して特定の同位体に関連付けられたMR信号を抽出するコンポーネント類ならびに／または受領されたMR信号を分離、フィルタ処理、処理、増幅、調整などするさまざまな他のコンポーネント類を含むか、および／または該コンポーネント類に関連付けられていてもよい。個々のMR信号はその後処理コンポーネント３８によって、一つまたは複数の画像を生成するよう処理される。

図５は、複数の同位体に関連する複数の周波数について独立して同調された複数のチャネルをもつスキャナ２の実施形態を示している。チャネル５０は柔軟な表面コイルのアレイとして構成され、シリアル的または並行的な仕方で使われる。ここで、複数核励起パルスは個々の増幅器２８から個々のチャネル５０に入力される。図６は、チャネル５０がインターリーブされた仕方で使用される代替的な実施形態を示している。この実施形態では、複数核励起パルスは個々の分離器５２によって分離され、異なる同位体のための励起パルスはインターリーブされた仕方で異なるチャネルに入力される。明確のため、複数核励起パルスは二つの異なる同位体のための励起パルスに分割されているが、複数核励起パルスが三つ以上の同位体のための励起パルスを含むことができることは理解しておくものとする。これらの実施形態では、チャネル当たりのパワーを減らすために、複数の増幅器が使用されている（すなわち、チャネル当たりのパワーは、ほぼチャネル数によって減少する）。さらに、要素と同数の増幅器を有するために、二つの増幅器のみが二つのコイル要素に接続されている。

結果として得られるB₁磁場は、個々のRF TX/RXコイルの重ね合わせである。あるいはまた、チャネル５０は励起のために使われ、一方、受信のためには諸表面コイルが一緒にまたは個々に使われる。受信側では、チャネル５０のそれぞれは、たとえば、特定の同位体および／または二つ以上の異なる同位体に関連するMR信号を受信するために、上記したように同調されている。

図７および図８は、一つの受信器３４を有する例示的な受信システム３２を示している。図７に関しては、複数のアナログMR信号が受信器３４の単一の入力５４において並行的に受信される。該MR信号は、複数同調された受信コイル、共通のデータ路を共有する二つ以上の複数同調されたコイルおよび／または共通のデータ路を共有する複数の個々に同調されたコイルからであることができる。受信器３４は一つまたは複数の分割器５６（たとえば帯域通過フィルタ、ダイプレクサまたはマルチプレクサ）を含む。分割器５６のそれぞれは、はいってくる複数のMR信号から、周波数帯に基づいて、一つまたは複数のMR信号を通過させるよう構成されている。受信器３４はさらに、一つまたは複数の変換器５８を含む。分割器５６を通過するMR信号は、変換器５８によって、異なる同位体に対応する個々のデジタル信号に変換される。受信器３４はさらに、複数の復調器６０を、各同位体に一つ、含む。復調器６０は変換器５８からのデジタル信号を復調する。結果として得られる信号は、上記したように、画像生成のためにデータ・パイプライン３６を通じて再構成システム３８に伝達される。

図８では、複数のアナログMR信号が、受信器３４によって受信されるのに先立って分離される。個々のMR信号の分離は、受信コイルにおいて、および／または受信コイルと受信器３４との間にある分割器５６によって達成できる。分離されたMR信号のそれぞれは、入力５４の一つによって受信され、各MR信号は任意的に変換器５８のうちの対応するものに入力される。各MR信号は、複数の復調器６０のうちの対応するものによって変調される。結果として得られる信号は、上記したように、画像再構成のためにデータ・パイプライン３６を通じて再構成システム３８に伝達される。

図９、図１０および図１１は、二つ以上の受信器３４を有する例示的な受信システム３２のトポロジーを示している。典型的には、受信器３４のそれぞれは、異なる同位体に関連するMR信号を受信するよう構成される。しかしながら、実施形態によっては、受信器３４の一つまたは複数が二つ以上の同位体に関連するより多くのMR信号を受信できる。

図９では、種々の同位体に関連するMR信号を受信するよう同調された別個の受信コイル６２および６４がそれぞれ、個別のMR信号を受信し、対応する受信器３４に送信するために使われる。図１０では、複数同調されたコイル６６が並行的に、異なる同位体に関連する複数のMR信号を伝達する。複数のMR信号は分割器５６によって分離され、個々のMR信号は対応する受信器３４に伝達される。図１１は、共通の伝達路６８を共有する複数の単一同調されたコイルを示している。ここでは、異なるコイル６２および６４からの、異なる同位体に関連する複数のMR信号が加算器６６によって加算され、分割器（単数または複数）５６によって受領され、該分割器が個々のMR信号を分離し、個々のMR信号を対応する受信器３４に伝達する。

本発明について好ましい実施形態を参照して記載してきた。以上の詳細な記述を読み、理解すれば他の者にも修正および変更が思いつくことがありうる。本発明は、付属の請求項およびその等価物の範囲内にはいる限りそのようなすべての修正および変更を含むものと解釈されることが意図されている。

単一のRF増幅器を通じて被験体内に複数の核を励起する撮像システムを示す図である。複数核の励起パルスを生成するために、種々の同位体に関連する個々の励起パルスをアナログ領域で組み合わせる例示的な技法を示す図である。単一のRF増幅器を通じて被験体内に複数の核を励起する複数送信器撮像システムを示す図である。複数チャネル撮像システムであって、チャネルに関連する対応する単一RF増幅器を通じて伝達される複数核励起パルスにより、一チャネルで複数の核を励起する、システムを示す図である。複数の同位体に関連する複数の周波数について独立して同調された複数のチャネルを示す図である。複数のチャネルを示す図であり、該複数のチャネルは、種々の同位体に対応するパルスで該チャネルの一つまたは複数を励起するためにインターリーブされた仕方で使われるようなものの図である。一つの受信器を有し、単一の入力において複数のMR信号を並行して受信するために使われる例示的な受信システムを示す図である。一つの受信器を有し、種々の入力において個々のMR信号をシリアル的におよび／または並行的に受信するために使われる例示的な受信システムを示す図である。種々の同位体に関連するMR信号を受領するようそれぞれ同調されている複数の別個の受信コイルおよび複数の別個の受信器をもつスキャナを示す図である。複数同調された受信コイルおよび複数の別個の受信器をもつスキャナを示す図である。複数の別個の受信器に共通のデータ路を通じて伝達される複数の別個の受信コイルをもつスキャナを示す図である。

Claims

単一のRF増幅器を通じて複数核を励起する医療撮像システムであって：
検査領域内に主磁場（B₀）を生成する磁石と；
B₀に磁場勾配を重畳する傾斜磁場コイルと；
検査領域内にある被験体内の核を選択的に励起するよう検査領域中にRFパルスを導入するRFコイルと；
少なくとも二つの異なる同位体および二つの異なる周波数スペクトルに関連する複数核励起パルスを生成する少なくとも一つの送信器と；
検査領域内にRF場を加える前記RFコイルに前記複数核励起パルスを送る単一の増幅器とを有する、
システム。
励起された核によって発される磁気共鳴（MR）信号を受信する少なくとも一つの受信器と；
被験体の画像を生成するために受信したMR信号を処理する処理コンポーネントとをさらに含む、
請求項１記載の医療撮像システム。
前記単一の増幅器が固体RF増幅器である、請求項１記載の医療撮像システム。
少なくとも二つの送信器からの少なくとも二つの同位体のための同位体個別の励起パルスを、アナログおよびデジタル領域において組み合わせることによって、複数核励起パルスを生成する励起システムをさらに含む、
請求項１記載の医療撮像システム。
前記少なくとも一つの送信器がデジタル送信器である請求項１記載の医療撮像システムであって、さらに：
それぞれが異なる同位体に関連するデジタル励起パルスをアナログ信号に変換する複数の信号変換器と；
個々のアナログ信号を合計して、アナログ領域で、前記増幅器による増幅のための複数核励起パルスを生成する加算ユニットとを含む、
システム。
異なる同位体に関連するデジタル励起パルスをデジタル領域で組み合わせる低電力組み合わせ器をさらに含む、
請求項１記載のシステム。
前記少なくとも二つの異なる同位体が、同位体¹H、¹⁹F、¹³C、³¹Pのうちの二つ以上を含む、請求項１記載の医療撮像システム。
前記RFコイルが、前記複数核励起パルスを前記検査領域中に同時並行して加えるよう複数同調されている、請求項１記載の医療撮像システム。
前記複数核励起パルスから異なる同位体に関連した個々の励起パルスを分離し、該個々の励起パルスをそれぞれ選択された同位体に関係する周波数に同調された異なるRFコイルに送る分割器をさらに含む、
請求項１記載の医療撮像システム。
前記二つ以上の送信器によって生成された励起パルスを組み合わせて複数核励起パルスを形成する組み合わせ器をさらに含む、
請求項１記載の医療撮像システム。
前記少なくとも一つのRFコイルが複数のチャネルを含んでおり、各チャネルが独立して一つまたは複数の同位体に同調されている、請求項１記載の医療撮像システム。
前記複数のチャネルが前記複数核励起パルスを異なる増幅器を通じて同時並行して受領する、請求項１１記載の医療撮像システム。
前記複数核励起パルスから異なる同位体に関連した組み合わせ励起パルスを分離し、該分離された励起パルスをインターリーブされた仕方で前記複数のチャネルに提供する分割器をさらに含む、
請求項１記載の医療撮像システム。
被験体からのMR信号を受信する一つまたは複数の受信コイルをさらに含んでおり、該一つまたは複数の受信コイルは：
全身コイル；
頭部コイル；
局所コイル；
SENSEコイル；
直交コイル；および
フェーズド・アレイ・コイル、
のうちの少なくとも一つを含む、請求項１記載の医療撮像システム。
前記受信コイルの一つまたは複数が前記少なくとも二つの異なる同位体に関連したMR信号を同時並行して受信し、受信したMR信号を前記少なくとも一つの受信器に同時並行して送るよう同調されている、請求項１４記載の医療撮像システム。
前記受信コイルの一つまたは複数が、前記少なくとも二つの異なる同位体のうちの一つに関連したMR信号を受信するよう同調されている、請求項１４記載の医療撮像システム。
異なる同位体に関連したMR信号を受信するよう同調されている少なくとも二つの受信コイルが前記少なくとも一つの受信器にMR信号を送るのが、共通伝送路および個別伝送路のうちの一方を通じてである、請求項１６記載の医療撮像システム。
異なる同位体に関連した少なくとも二つのMR信号を含む組み合わせMR信号から異なる同位体に関連したMR信号を分離し、分離されたMR信号を受信器の周波数帯に基づいて異なる受信器に送る分割器をさらに含む、請求項１記載の医療撮像システム。
前記少なくとも一つの受信器が：
複数のMR信号を同時並行して受信する少なくとも一つの入力と；
受信したMR信号を周波数に基づいて個々のMR信号に分割する少なくとも一つの分割器と；
前記個々のMR信号をデジタル信号に変換する少なくとも一つの変換器と；
前記デジタル信号を復調し、該デジタル信号を処理のために処理コンポーネントに送る複数の復調器とを含んでおり、該復調器のそれぞれが特定の周波数帯に関連したデジタル信号を復調するよう構成されている、
請求項１記載の医療撮像システム。
前記少なくとも一つの受信器が：
それぞれが異なる同位体に関連したMR信号を受信する複数の入力と；
それぞれが前記複数の入力のうちの一つに関連しており、関連する入力から受信されたMR信号をデジタル信号に変換する複数の変換器と；
それぞれが前記複数の変換器のうちの一つに関連しており、関連する変換器から受信されたデジタル信号を復調し、復調された信号を処理のために処理コンポーネントに送る、
請求項１記載の医療撮像システム。
異なる複数の同位体のための励起パルスを生成し；
個々の励起パルスを組み合わせて複数核励起パルスを形成し；
前記複数核励起パルスを単一の増幅器を介してRFコイルに送り；
前記複数核励起パルスを検査領域に加える、
ことを含む、医療撮像方法。
撮像領域内にある被験体内の、前記複数核励起パルスによって励起された核からのMR信号を受信し；
前記被験体の画像を生成するよう、受信されたMR信号を処理することをさらに含む：
請求項２２記載の医療撮像方法。