JP2014230610A - 磁気共鳴イメージング装置 - Google Patents

磁気共鳴イメージング装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2014230610A
JP2014230610A JP2013112340A JP2013112340A JP2014230610A JP 2014230610 A JP2014230610 A JP 2014230610A JP 2013112340 A JP2013112340 A JP 2013112340A JP 2013112340 A JP2013112340 A JP 2013112340A JP 2014230610 A JP2014230610 A JP 2014230610A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
unit
wireless communication
magnetic resonance
coil
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2013112340A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6104712B2 (ja
Inventor
秋夫 森
Akio Mori
秋夫 森
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Canon Medical Systems Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba Medical Systems Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Toshiba Medical Systems Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP2013112340A priority Critical patent/JP6104712B2/ja
Priority to PCT/JP2014/060806 priority patent/WO2014192451A1/ja
Publication of JP2014230610A publication Critical patent/JP2014230610A/ja
Priority to US14/953,176 priority patent/US10663542B2/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6104712B2 publication Critical patent/JP6104712B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/28Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64
    • G01R33/32Excitation or detection systems, e.g. using radio frequency signals
    • G01R33/36Electrical details, e.g. matching or coupling of the coil to the receiver
    • G01R33/3692Electrical details, e.g. matching or coupling of the coil to the receiver involving signal transmission without using electrically conductive connections, e.g. wireless communication or optical communication of the MR signal or an auxiliary signal other than the MR signal
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/05Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves 
    • A61B5/055Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves  involving electronic [EMR] or nuclear [NMR] magnetic resonance, e.g. magnetic resonance imaging
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/28Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64
    • G01R33/30Sample handling arrangements, e.g. sample cells, spinning mechanisms
    • G01R33/307Sample handling arrangements, e.g. sample cells, spinning mechanisms specially adapted for moving the sample relative to the MR system, e.g. spinning mechanisms, flow cells or means for positioning the sample inside a spectrometer
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/28Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64
    • G01R33/32Excitation or detection systems, e.g. using radio frequency signals
    • G01R33/34Constructional details, e.g. resonators, specially adapted to MR
    • G01R33/34046Volume type coils, e.g. bird-cage coils; Quadrature bird-cage coils; Circularly polarised coils
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/28Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64
    • G01R33/38Systems for generation, homogenisation or stabilisation of the main or gradient magnetic field
    • G01R33/385Systems for generation, homogenisation or stabilisation of the main or gradient magnetic field using gradient magnetic field coils
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/28Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64
    • G01R33/38Systems for generation, homogenisation or stabilisation of the main or gradient magnetic field
    • G01R33/387Compensation of inhomogeneities
    • G01R33/3875Compensation of inhomogeneities using correction coil assemblies, e.g. active shimming
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/44Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance using nuclear magnetic resonance [NMR]
    • G01R33/48NMR imaging systems
    • G01R33/54Signal processing systems, e.g. using pulse sequences ; Generation or control of pulse sequences; Operator console
    • G01R33/56Image enhancement or correction, e.g. subtraction or averaging techniques, e.g. improvement of signal-to-noise ratio and resolution
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/28Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64
    • G01R33/32Excitation or detection systems, e.g. using radio frequency signals
    • G01R33/34Constructional details, e.g. resonators, specially adapted to MR
    • G01R33/341Constructional details, e.g. resonators, specially adapted to MR comprising surface coils
    • G01R33/3415Constructional details, e.g. resonators, specially adapted to MR comprising surface coils comprising arrays of sub-coils, i.e. phased-array coils with flexible receiver channels
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/28Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64
    • G01R33/32Excitation or detection systems, e.g. using radio frequency signals
    • G01R33/36Electrical details, e.g. matching or coupling of the coil to the receiver

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)

Abstract

【課題】MRIにおいて、簡易な装置構成によりMR信号へのノイズの混入を抑制する技術を提供する。【解決手段】MRI装置10Aは、寝台ユニットと、デジタル処理部と、第1無線通信部28と、第2無線通信部52と、画像再構成部62とを有する。寝台ユニットには被検体が置かれる。デジタル処理部は、被検体から放射されるMR信号を検出するRFコイル装置から、アナログのMR信号を取得してデジタル化する。デジタル処理部は、寝台ユニット内に配置される。第1無線通信部は、デジタル処理部によりデジタル化されたMR信号を無線送信し、第2無線通信部は、MR信号を無線で受信する。画像再構成部は、第2無線通信部により受信されたMR信号に基づいて画像データを再構成する。【選択図】図2

Description

本発明の実施形態は、磁気共鳴イメージングに関する。
MRIは、静磁場中に置かれた被検体の原子核スピンをラーモア周波数のRFパルスで磁気的に励起し、この励起に伴って発生するMR信号から画像を再構成する撮像法である。なお、上記MRIは磁気共鳴イメージング(Magnetic Resonance Imaging)の意味であり、RFパルスは高周波パルス(radio frequency pulse)の意味であり、MR信号は核磁気共鳴信号(nuclear magnetic resonance signal)の意味である。
ここで、例えばRFパルス電流をコイルに流すことで、被検体内の原子核スピンにRFパルスを送信し、発生したMR信号を検出するのがRFコイル装置(Radio Frequency Coil Device)である。RFコイル装置には、MRI装置自体に内蔵されるものもあるが、例えば局所用RFコイル装置のようにMRI装置の接続ポートとのコネクタ接続によってMRI装置の制御側に認識されるものもある。局所用のRFコイル装置は、撮像部位に応じて種々のものが使用され、例えば肩関節の撮像時には、肩関節専用のRFコイル装置が被検者の肩に装着される。
RFコイル装置で検出されたMR信号をMRI装置の制御側に送信する方法としては、有線での送信方法、MR信号をデジタル信号に変換して無線送信する方法(例えば、特許文献1参照)などが知られている。
特開2010−29644号公報
RFコイル装置で検出されたMR信号がどの方式でMRI装置の制御側に送信される場合にも、画質向上の観点からは、MR信号に混入するノイズがなるべく少ないことが望ましい。
このため、MRIにおいて、簡易な装置構成により、MR信号へのノイズの混入を抑制する新技術が要望されていた。
一実施形態では、MRI装置は、寝台ユニットと、デジタル処理部と、第1無線通信部と、第2無線通信部と、画像再構成部とを有する。
寝台ユニットには被検体が置かれる。
デジタル処理部は、寝台ユニット内に配置される。
デジタル処理部は、被検体から放射されるMR信号を検出するRFコイル装置から、アナログのMR信号を取得してデジタル化する。
第1無線通信部は、デジタル処理部によりデジタル化されたMR信号を無線送信する。
第2無線通信部は、第1無線通信部により無線送信されたMR信号を受信する。
画像再構成部は、第2無線通信部により受信されたMR信号に基づいて、画像データを再構成する。
第1の実施形態のMRI装置の全体構成の一例を示すブロック図。 撮像室及び制御室における第1の実施形態のMRI装置の各部の配置の一例を示す模式図。 図1のRFコイル装置の構成の一例を示す平面模式図。 第1の実施形態における天板上の接続ポートの配置の一例を示す平面模式図。 第1の実施形態における各接続ポート内のデジタル処理部の構成の一例を示すブロック図。 第1の実施形態のMRI装置において、MR信号のデジタル無線通信系統に関わる構成の一例を示すブロック図。 第1の実施形態のMRI装置の動作の流れの一例を示すフローチャート。 従来のA/D変換器を用いたMR信号の受信系統のブロック図。 第1の実施形態のダイレクトサンプリング方式のA/D変換を用いたMR信号の受信系統のブロック図。 無線通信装置の配置を変えた第1の実施形態の第1変形例に係るMRI装置の全体構成の一例を示すブロック図。 第1の実施形態の第2変形例における、中継ユニットの構成及び接続の一例を示す模式的ブロック図。 第1の実施形態の第3変形例のMRI装置における、互換性切替回路の機能を説明する模式的ブロック図。 第2の実施形態のMRI装置の全体構成の一例を示すブロック図。 第2の実施形態のMRI装置において、無線送信型のRFコイル装置が用いられる場合のデジタル無線通信系統に関わる構成の一例を示すブロック図。 第2の実施形態のMRI装置において、有線型のRFコイル装置が用いられる場合のデジタル無線通信系統に関わる構成の一例を示すブロック図。 第2の実施形態のMRI装置の動作の流れの一例を示すフローチャート。 第3の実施形態のMRI装置の全体構成の一例を示すブロック図。 第3の実施形態のMRI装置における寝台ユニットの接続部と、ガントリの接続部との連結固定の態様の一例を示す模式図。 第3の実施形態のMRI装置において、MR信号のデジタル無線通信系統に関わる構成の一例を示すブロック図。 第3の実施形態のMRI装置の動作の流れの一例を示すフローチャート。 各実施形態の変形例に係るMRI装置の全体構成の一例を示すブロック図。
以下、MRI装置及びMRI方法の実施形態について、添付図面に基づいて説明する。なお、各図において同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
<第1の実施形態>
図1は、第1の実施形態のMRI装置10Aの全体構成の一例を示すブロック図である。ここでは一例として、MRI装置10Aの構成要素を寝台ユニット20、ガントリ30、制御装置40の3つに分けて説明する。
第1に、寝台ユニット20は、支持台(Supporting Platform)21と、天板22と、支持台21内に配置される天板移動機構23とを有する。天板22の上面には、被検体Pが載置される。また、天板22内には、被検体PからのMR信号を検出する受信RFコイル24が配置される。さらに、天板22の上面には、装着型のRFコイル装置が接続される接続ポート25が複数配置される。ここでは一例として、胸部からのMR信号を受信する装着型のRFコイル装置100Aが被検体Pに装着されるものとする。
支持台21は、天板22を水平方向(装置座標系のZ軸方向)に移動可能に支持する。また、支持台21は底面にキャスター26を有するので、寝台ユニット20は、別の部屋で患者を天板22上に乗せて撮像室に移動し、撮像室でガントリ30にドッキング可能に構成される。
支持台21内には、接続部27と、無線通信装置28とが配置される。
接続部27は、寝台ユニット20とガントリ30とのドッキングのときに、後述のガントリ30の接続部37に接続される。
無線通信装置28は、RFコイル装置100Aなどの被検体Pに装着されるRFコイル装置と、受信RFコイル24とで検出されたMR信号をデジタル化された状態で制御装置40側に無線送信する。
天板移動機構23は、天板22がガントリ30外に位置する場合に、支持台21の高さを調整することで、天板22の鉛直方向の位置を調整する。また、天板移動機構23は、天板22を水平方向に移動させることで天板22をガントリ30内に入れ、撮像後には天板22をガントリ30外に出す。
第2に、ガントリ30は、例えば円筒状に構成され、撮像室に設置される。ガントリ30は、静磁場磁石31と、シムコイルユニット32と、傾斜磁場コイルユニット33と、RFコイルユニット34と、接続部37とを有する。
静磁場磁石31は、例えば超伝導コイルであり、円筒状に構成される。静磁場磁石31は、後述の制御装置40の静磁場電源42から供給される電流により、撮像空間に静磁場を形成する。
撮像空間とは例えば、被検体Pが置かれて、静磁場が印加されるガントリ30内の空間を意味する。なお、静磁場電源42を設けずに、静磁場磁石31を永久磁石で構成してもよい。
シムコイルユニット32は、例えば円筒状に構成され、静磁場磁石31の内側において、静磁場磁石31と軸を同じにして配置される。シムコイルユニット32は、後述の制御装置40のシムコイル電源44から供給される電流により、静磁場を均一化するオフセット磁場を形成する。
傾斜磁場コイルユニット33は、例えば円筒状に構成され、シムコイルユニット32の内側に配置される。傾斜磁場コイルユニット33は、X軸傾斜磁場コイル33x(図示せず)と、Y軸傾斜磁場コイル33y(図示せず)と、Z軸傾斜磁場コイル33z(図示せず)とを有する。
本明細書では、特に断りのない限り、X軸、Y軸、Z軸は装置座標系であるものとする。ここでは一例として、装置座標系のX軸、Y軸、Z軸を以下のように定義する。まず、鉛直方向をY軸方向とし、天板22は、その上面の法線方向がY軸方向となるように配置される。天板22の水平移動方向をZ軸方向とし、ガントリ30は、その軸方向がZ軸方向となるように配置される。X軸方向は、これらY軸方向、Z軸方向に直交する方向であり、図1の例では天板22の幅方向である。
上記のX軸傾斜磁場コイル33x、Y軸傾斜磁場コイル33y、Z軸傾斜磁場コイル33z(図示せず)は、後述の傾斜磁場電源46から供給される電流に応じて、X軸方向の傾斜磁場Gx、Y軸方向の傾斜磁場Gy、Z軸方向の傾斜磁場Gz、を撮像領域にそれぞれ形成する。
そして、スライス選択方向傾斜磁場Gss、位相エンコード方向傾斜磁場Gpe、及び、読み出し方向(周波数エンコード方向)傾斜磁場Groは、傾斜磁場コイルユニット33により形成される装置座標系の3軸方向の傾斜磁場Gx、Gy、Gzの合成により、任意の方向に設定可能である。
上記撮像領域は、例えば、1画像又は1セットの画像の生成に用いられるMR信号の収集範囲の少なくとも一部であって、画像となる領域である。撮像領域は例えば、撮像空間の一部として装置座標系で3次元的に規定される。例えば折り返しアーチファクトを防止するために、画像化される領域よりも広範囲でMR信号が収集される場合、撮像領域はMR信号の収集範囲の一部である。一方、MR信号の収集範囲の全てが画像となり、MR信号の収集範囲と撮像領域とが合致する場合もある。また、上記「1セットの画像」は、例えばマルチスライス撮像などのように、1のパルスシーケンスで複数画像のMR信号が一括的に収集される場合の複数画像である。
RFコイルユニット34は、例えば円筒状に構成され、傾斜磁場コイルユニット33の内側に配置される。RFコイルユニット34は、例えば、RFパルスの送信及びMR信号の受信を兼用する全身用コイルや、RFパルスの送信のみを行う送信RFコイルなどを含む。
第3に、制御装置40は、静磁場電源42と、シムコイル電源44と、傾斜磁場電源46と、RF送信器48と、RF受信器50と、無線通信装置52と、システム制御部61と、システムバスSBと、画像再構成部62と、画像データベース63と、画像処理部64と、入力装置72と、表示装置74と、記憶装置76とを有する。
傾斜磁場電源46は、傾斜磁場Gx、Gy、Gzを形成するための各電流を、傾斜磁場コイルユニット33における不図示のX軸傾斜磁場コイル33x、Y軸傾斜磁場コイル33y、Z軸傾斜磁場コイル33zにそれぞれ供給する。
RF送信器48は、システム制御部61から入力される制御情報に基づいて、核磁気共鳴を起こすラーモア周波数のRF電流パルスを生成し、これをRFコイルユニット34に送信する。このRF電流パルスに応じたRFパルスが、RFコイルユニット34から被検体Pに送信される。
RFコイルユニット34内の全身用コイル、及び、受信RFコイル24は、被検体P内の原子核スピンがRFパルスによって励起されることで発生したMR信号を検出し、検出されたMR信号は、RF受信器50に入力される。
無線通信装置52は、寝台ユニット20の無線通信装置28から無線送信されるデジタル化されたMR信号の電磁波を受信する。無線通信装置52は、受信した電磁波から元のデジタル化されたMR信号を抽出し、抽出したMR信号をRF受信器50に入力する。デジタル無線通信の詳細については、後述の図6で説明する。なお、第1の実施形態では一例として、無線で信号が送信されるのは無線通信装置28−52間のみであり、他の部分では有線で信号や電力が送信される。
RF受信器50は、RFコイルユニット34や無線通信装置52から入力されるMR信号に所定の信号処理を施すことで、デジタル化されたMR信号の複素データである生データを生成する。RF受信器50は、MR信号の生データを画像再構成部62に入力する。
システム制御部61は、本スキャンの撮像条件の設定、撮像動作及び撮像後の画像表示において、システムバスSB等の配線を介してMRI装置10A全体のシステム制御を行う。上記撮像条件とは例えば、どの種類のパルスシーケンスにより、どのような条件でRFパルス等を送信し、どのような条件で被検体PからMR信号を収集するかを意味する。
撮像条件の例としては、撮像空間内の位置的情報としての撮像領域、繰り返し時間(Repetition Time)、スライス数、撮像部位、スピンエコー法やパラレルイメージング等のパルスシーケンスの種類などが挙げられる。
上記撮像部位とは、例えば、頭部、胸部、腹部などの被検体Pのどの部分を撮像領域として画像化するかを意味する。
上記「本スキャン」は、T1強調画像などの、目的とする診断画像の撮像のためのスキャンであって、位置決め画像用のMR信号収集のスキャンや、較正スキャンを含まないものとする。
スキャンとは、MR信号の収集動作を指し、画像再構成を含まないものとする。
較正スキャンとは例えば、本スキャンの撮像条件の内の未確定のものや、画像再構成処理や画像再構成後の補正処理に用いられる条件やデータを決定するために、本スキャンとは別に行われるスキャンを指す。較正スキャンの例としては、本スキャンでのRFパルスの中心周波数を算出するシーケンス等がある。
プレスキャンとは、較正スキャンの内、本スキャン前に行われるものを指す。
また、システム制御部61は、撮像条件の設定画面情報を表示装置74に表示させ、入力装置72からの指示情報に基づいて撮像条件を設定する。また、システム制御部61は、撮像後には、生成された表示用画像データが示す画像を表示装置74に表示させる。
また、システム制御部61は、傾斜磁場電源46、RF送信器48及びRF受信器50の駆動に必要な制御情報を記憶する。ここでの制御情報とは、例えば、傾斜磁場電源46に印加すべきパルス電流の強度や印加時間、印加タイミング等の動作制御情報を記述したシーケンス情報である。システム制御部61は、記憶した所定のシーケンスに従って傾斜磁場電源46、RF送信器48及びRF受信器50を駆動させることで、傾斜磁場Gx、Gy、Gz及びRFパルスを発生させる。
入力装置72は、撮像条件や画像処理条件を設定する機能をユーザに提供する。
画像再構成部62は、位相エンコードステップ数及び周波数エンコードステップ数に応じて、RF受信器50から入力されるMR信号の生データをk空間データとして配置及び保存する。k空間とは、周波数空間の意味である。
画像再構成部62は、k空間データに2次元又は3次元のフーリエ変換を含む画像再構成処理を施すことで、被検体Pの画像データを生成する。画像再構成部62は、生成した画像データを画像データベース63に保存する。
画像処理部64は、画像データベース63から画像データを取り込み、これに所定の画像処理を施し、画像処理後の画像データを表示用画像データとして記憶装置76に保存する。
記憶装置76は、上記の表示用画像データに対し、その表示用画像データの生成に用いた撮像条件や被検体Pの情報(患者情報)等を付帯情報として付属させて記憶する。
なお、上記説明では、MRI装置10Aの構成要素をガントリ30、寝台ユニット20、制御装置40の3つに分類したが、これは一解釈例にすぎない。例えば、天板移動機構23は、制御装置40の一部として捉えてもよい。
ここでは一例として、RFコイル装置100AがMRI装置10Aの一部であるとするが、これは一解釈にすぎない。RFコイル装置100Aは、MRI装置10Aとは別個として捉えてもよい。本実施形態では、上記の胸部用のRFコイル装置100Aに加えて、肩用RFコイル装置、心臓用RFコイル装置、腰用RFコイル装置、膝用RFコイル装置など、各種の装着型RFコイル装置をMR信号の受信用に使用可能である。これら装着型RFコイル装置も同様、MRI装置10Aの一部として捉えてもよいし、MRI装置10Aとは別個として捉えてもよい。
図2は、撮像室及び制御室における第1の実施形態のMRI装置10Aの各部の配置の一例を示す模式図である。制御装置40の無線通信装置52は、例えば、撮像室の壁に固定される。寝台ユニット20の無線通信装置28は、支持台21における接続部27とは反対側に配置される。
即ち、撮像室の壁に固定された無線通信装置52と、ガントリ30にドッキング後の寝台ユニット20の無線通信装置28との間に何も介在しないように、無線通信装置28はガントリ30とは反対側に配置される。これは、無線通信装置28−52間では遠隔無線用の電磁波により無線通信が実行されるので、両者間の通信エラーをできる限りなくすためである。
また、煩雑となるので図2では一部のみ図示しているが、システム制御部61、システムバスSB、画像再構成部62、画像データベース63、画像処理部64、入力装置72、表示装置74、記憶装置76は、例えば制御室に設置される(これらの構成要素を1つのコンピュータとして構成してもよい)。
図3は、図1のRFコイル装置100Aの構成の一例を示す平面模式図である。図3に示すように、RFコイル装置100Aは、コネクタ101と、ケーブル102と、カバー部材104とを有する。カバー部材104は、可撓性を有する材料によって折り曲げ等の変形が可能に形成されている。このように変形可能な材料としては、例えば特開2007−229004号公報に記載の可撓性を有する回路基板(Flexible Printed Circuit:FPC)などを用いることができる。
カバー部材104内には、被検体PからのMR信号を検出するアンテナとして機能する複数の要素コイル106が配置される。ここでは一例として、胸部用の6個の要素コイル106を図示しているが、要素コイル106の数や形状については、図3の態様に限定されるものではない。
また、カバー部材104内には、各要素コイル106にそれぞれ対応する6個のプリアンプ(高周波増幅器)107が配置される。各プリアンプ107は、対応する要素コイル106で検出されたアナログのMR信号を増幅して、コネクタ101側に出力する。なお、各プリアンプ107とコネクタ101との間には、帯域通過フィルタ等がさらに直列に挿入されてもよい。
また、RFコイル装置100Aは、制御部108をカバー部材104内に有する。制御部108は、RFコイル装置100Aの識別情報を記憶し、RFコイル装置100Aの動作を制御する。
ケーブル102内には、カバー部材104内の各プリアンプ107に対応する6本のMR信号の信号線と、電源線102aと、制御信号線102bとが含まれる。
RFコイル装置100Aの構成は、従来のRFコイル装置と同様でよい。従って、図1の天板22の各接続ポート25は、RFコイル装置100Aを含めて、従来型のRFコイル装置のコネクタ101を離脱自在に接続(嵌合)できる構成である。
即ち、接続ポート25の接続部分の端子の数や形状は、従来のMRI装置の接続ポートと同様でよいが、接続ポート25内にデジタル処理部29が配置される点は、従来とは異なる。コネクタ101は、嵌合状態において接続ポート25内の配線に電気的に接続される。
図4は、第1の実施形態における天板22上の接続ポート25の配置の一例を示す平面模式図である。ここでは一例として、天板22の上面側において、8つ配置される。被検体Pは例えば、天板22の幅方向(図1のX軸方向)において中央に載置される。従って、この例では接続ポート25は、天板22の幅方向の両端側においてそれぞれ、天板22の長手方向(Z軸方向)に沿った列状に離散して4つずつ配置される。
なお、接続ポート25の数や配置箇所は、図4の態様に限定されるものではない。接続ポート25は例えば、天板22の長手方向の一端側と、他端側のみに数個ずつ配置してもよい。
また、第1の実施形態では、各接続ポート25には、RFコイル装置100Aから入力されるMR信号をデジタル信号に変換するデジタル処理部(digital processing unit)29が内蔵される(次の図5参照)。
図5は、第1の実施形態における各接続ポート25内のデジタル処理部29の構成の一例を示すブロック図である。デジタル処理部29は、RFコイル装置100Aから出力されるMR信号を、RFコイル装置100Aのチャネル毎にダイレクトサンプリング方式でデジタル信号に変換し、デジタル化されたMR信号を無線通信装置28に入力する。このデジタル処理部29は、複数のA/D変換器29a(analog to digital converter)と、選択部29bとを有する。
上記ダイレクトサンプリング方式は、周波数変換を行わずに、アナログ信号を直接A/D変換(analog to digital conversion)して検波する信号処理方式である。MR信号に対してダイレクトサンプリングを実行する場合、ダイレクトデジタルシンセサイザ(DDS: direct digital synthesizer)により生成されたMR信号の検波用キャリアを用いて、デジタル信号の検波が実行される。なお、上記ダイレクトデジタルシンセサイザは、任意の波形や周波数をデジタル的に生成する回路又はシステムである。
上記「チャネル」とは、RFコイル装置100Aからそれぞれ出力される複数のアナログのMR信号の各経路であり、例えば、RFコイル装置100A内の要素コイル106と同数である。
具体的には、RFコイル装置100Aから出力されるMR信号が有線のみでRF受信器50まで送信される従来技術では、チャネル数はRF受信器50の入力受付数以下に設定される。その場合、各チャネルで伝送され、RF受信器50に1信号として入力されるアナログのMR信号は、1の要素コイルのMR信号のみの場合もあるし、複数の要素コイルのMR信号の合成信号の場合もある。
A/D変換器29aは、RFコイル装置100Aから入力されるアナログのMR信号をダイレクトサンプリング方式でデジタル信号に変換し、デジタル化されたMR信号を選択部29bに入力する。上記アナログのMR信号は、各要素コイル106で検出された後に各プリアンプ107で増幅され、ケーブル102やコネクタ101(図3参照)、接続ポート25内の配線(図示せず)を介して、A/D変換器29aに入力される。
一般に、ダイレクトサンプリング方式のA/D変換器は構成が簡素であるため、集積度を高め易い。従って、各接続ポート25内に多数のA/D変換器29aを内蔵できる。
図5では一例として、RFコイル装置100Aから6チャネルでMR信号が出力される場合を示すので、少なくとも6つのA/D変換器29aが各接続ポート25のデジタル処理部29に内蔵される(図5では煩雑となるので、6つのみ示す)。
実際には、各接続ポート25のデジタル処理部29には、装着型のRFコイル装置のチャネル数に応じた数のA/D変換器29aが内蔵されることが望ましい。各接続ポート25内のA/D変換器29aの数は例えば、MRI装置10Aに接続され得る装着型のRFコイル装置として、最も要素コイルが多いRFコイル装置の要素コイル数と同数であれば十分である。
選択部29bは、RFコイル装置100Aのチャネル毎に送信されるデジタル化されたMR信号(この例では6つ)の中から、少なくとも1つのチャネルのMR信号を選択する。具体的には、選択部29bは、撮像用に選択されたチャネルを示す選択信号をシステム制御部61から取得することで、選択されたチャネルのMR信号のみを無線通信装置28に送信する。
図6は、第1の実施形態のMRI装置10Aにおいて、MR信号のデジタル無線通信系統に関わる構成の一例を示すブロック図である。全ての要素コイル106の配線を示すと煩雑化となるため、図6では、RFコイル装置100Aに関して2つの要素コイル106の接続先の配線のみを示し、他の要素コイル106の配線を省略する。
図6に示すように、無線通信装置28は、P/S変換器(Parallel/Serial Converter)28aと、データ送信部28bと、アンテナ28cとを有する。
また、制御装置40は、図1で述べた構成要素に加えて、周波数アップコンバージョン部402と、パルス波形生成部404と、固定周波数生成部406と、可変周波数生成部408と、参照信号生成部414と、ゲート信号生成部418とをさらに有する。
また、無線通信装置52は、データ受信部52aと、アンテナ52bとを有する。
また、RF受信器50は、周波数ダウンコンバージョン部50aと、信号処理部50bとを有する。
以下、各構成要素の機能について説明する。
固定周波数生成部406は、一定周波数の基準クロック信号を生成する。固定周波数生成部406は、基準クロック信号を生成するために、例えば安定度の高い水晶発振器などを有する。固定周波数生成部406は、参照信号生成部414及び可変周波数生成部408に基準クロック信号を入力する。また、固定周波数生成部406は、画像再構成部62やパルス波形生成部404などのMRI装置10A内でクロック同期が行われる箇所にも基準クロック信号を入力する。
可変周波数生成部408は、PLL(Phase-Locked Loop:位相同期回路)、DDS(Direct Digital Synthesizer:デジタル直接合成発振器)、ミキサなどを有する。可変周波数生成部408は、上記の基準クロック信号に基づいて動作する。
可変周波数生成部408は、RFパルスの中心周波数としてシステム制御部61から入力される設定値に一致する可変周波数のローカル信号(クロック信号)を生成する。
そのために、システム制御部61は、プレスキャンの前にRFパルスの中心周波数の初期値を可変周波数生成部408に入力する。また、システム制御部61は、プレスキャン後にはRFパルスの中心周波数の補正値を可変周波数生成部408に入力する。
可変周波数生成部408は、周波数ダウンコンバージョン部50a及び周波数アップコンバージョン部402に対して、上記の可変周波数のローカル信号を入力する。
システム制御部61は、ガントリ30側及び寝台ユニット20側の各接続部37、27や接続ポート25を経由して、RFコイル装置100Aの制御部108からRFコイル装置100Aの識別情報を取得する。これにより、各種RFコイル装置のどれが現在接続されているか等のRFコイル装置に関する情報がシステム制御部61に認識される。
また、システム制御部61は、入力装置72(図1参照)を介して操作者が入力した撮像条件に基づいて、パルスシーケンスにおける繰り返し時間、RFパルスの種別、RFパルスの中心周波数、及び、RFパルスの帯域幅などの撮像条件を決定する。システム制御部61は、このように決定した撮像条件をパルス波形生成部404に入力する。
パルス波形生成部404は、システム制御部61から入力される撮像条件に応じて、固定周波数生成部406から入力される基準クロック信号を用いてベースバンドのパルス波形信号を生成する。パルス波形生成部404は、ベースバンドのパルス波形信号を周波数アップコンバージョン部402に入力する。
周波数アップコンバージョン部402は、ベースバンドのパルス波形信号に対し、可変周波数生成部408から入力されるローカル信号を乗算し、更にフィルタリングによって所望の信号帯域のみを通過させることで、周波数変換(アップコンバージョン)を実行する。周波数アップコンバージョン部402は、このようして周波数が上げられたベースバンドのパルス波形信号をRF送信器48に入力する。
RF送信器48は、入力されたパルス波形信号に基づいて、RFパルスを生成する。
ゲート信号生成部418は、デジタルのゲート信号を生成し、接続部37、27、接続ポート25経由でゲート信号をRFコイル装置100Aの制御部108に送信する。
ゲート信号は、各要素コイル106のオンオフを切り替えるスイッチの制御信号である。各要素コイル106のオンオフを切り替えるスイッチとして、例えばPINダイオード(p-intrinsic-n Diode)を含むアクティブトラップ回路などが各要素コイル106にそれぞれ設けられる。ゲート信号は、上記スイッチの制御信号である。
RFパルスが被検体Pに送信される期間では、RFコイル装置100Aに入力されるゲート信号は、例えばオンレベルにされる。ゲート信号がオンレベルの期間では、上記スイッチはオフ状態となり、各要素コイル106は、ループが途切れた状態となるので、MR信号を検出できない。これにより、RFコイルユニット34内の送信用RFコイルと、受信用の各要素コイル106とのカップリングが防止される。
一方、被検体PへのRFパルスの送信期間を除く期間では、例えばオフレベルのゲート信号が無線送信される。ゲート信号がオフレベルの期間では、上記スイッチはオン状態となり、各要素コイル106は、MR信号を検出できる。
参照信号生成部414は、固定周波数生成部406から入力される基準クロック信号に変調、周波数変換、増幅、フィルタリング等の処理を施すことで、参照信号を生成する。参照信号は、MR信号の送信側であるRFコイル装置100Aと、固定周波数生成部406をベースとしたシステムの基準周波数とを同期させるサンプリングクロック信号である。
また、参照信号生成部414は、RFコイル装置100Aの各A/D変換器29aにおけるサンプリングのタイミングを決めるトリガ信号(A/D変換開始信号)をシステム制御部61から受信する。ここでのサンプリングとは例えば、アナログ信号の強さを一定時間ごとに採取し、デジタル記録が可能な形にすることである。
ここでは一例として、参照信号生成部414は、トリガ信号を参照信号に重畳することで参照信号及びトリガ信号を接続部37、27、接続ポート25経由でRFコイル装置100A内の各A/D変換器29aに入力する。
次に、MR信号の送信経路について説明する。
具体的には、各要素コイル106で検出されたアナログのMR信号は、前述のようにプリアンプ107で増幅された後、A/D変換器29aでA/D変換される。このとき、各A/D変換器29aは、トリガ信号が送信されたタイミングに同期して、参照信号に基づいてサンプリング及び量子化を開始することで、入力されるアナログのMR信号をダイレクトサンプリング方式でデジタル信号に変換する。
デジタルされたMR信号は選択部29bに入力され、受信用に選択された要素コイル106のMR信号のみが選択部29bから無線通信装置28に送信される。
無線通信装置28のP/S変換器28aは、デジタル化された複数のMR信号を無線送信用にパラレル信号からシリアル信号に変換し、当該シリアル信号をデータ送信部28bに入力する。本実施形態の例では、MR信号の送信用のアンテナは、アンテナ28cの1つだけだからである。
但し、本実施形態はシリアル信号として無線送信する態様に限定されるものではない。例えばMR信号の送信用及び受信用のアンテナ数を増やす等により、パラレル信号のまま無線送信する構成でもよい。
データ送信部28bは、入力されたシリアルのMR信号に対し、誤り訂正符号化、インタリーブ、変調、周波数変換、増幅、フィルタリングなどの処理を施すことで、シリアル信号且つデジタル信号である遠隔無線通信用のMR信号を生成する。
データ送信部28bが生成する無線通信の搬送波の周波数は、被検体Pに送信されるRFパルスの周波数(ラーモア周波数)の整数分の1の周波数を避けることが望ましい(第1の実施形態では、搬送周波数はそのように設定される)。データ送信部28bは、無線送信用のMR信号のパワーを遠隔無線通信(特許文献1参照)に適したレベルにして、アンテナ28cに入力する。アンテナ28cは、MR信号の電磁波を放射する。
無線通信装置52のアンテナ52bは、アンテナ28cから放射された搬送波を検出してデータ受信部52aに入力する。データ受信部52aは、アンテナ52bから入力されるMR信号の搬送波に対して、増幅、周波数変換、復調、逆インタリーブ、誤り訂正復号等の処理を施す。これにより、データ受信部52aは、無線送信用のMR信号から元のデジタルのMR信号を抽出し、抽出したMR信号をRF受信器50の周波数ダウンコンバージョン部50aに入力する。
周波数ダウンコンバージョン部50aは、混合器MX(後述の図9参照)を有する。混合器MXは、可変周波数生成部408から入力されるローカル信号を、データ受信部52aから入力されるMR信号に乗算する。周波数ダウンコンバージョン部50aは、混合器MXを通過したMR信号に対してフィルタリングによって所望の信号帯域のみを通過させる。
これにより、周波数ダウンコンバージョン部50aは、MR信号に間引き処理を施し、周波数が低くされたMR信号を信号処理部50bに入力する。上記間引き処理は、後段の信号処理に適合するように、デジタル化された高周波のMR信号に周波数ダウンコンバージョンを施すことである。
信号処理部50bは、上記「周波数が低くされたMR信号」に所定の信号処理を施すことで、MR信号の生データを生成する。MR信号の生データは、画像再構成部62に入力され、画像再構成部62において、k空間データに変換されて保存される。
図7は、第1の実施形態におけるMRI装置10Aの動作の流れの一例を示すフローチャートである。以下、前述した各図を適宜参照しながら、図7に示すステップ番号に従って、MRI装置10Aの動作を説明する。
[ステップS1]天板22上の被検体PにRFコイル装置100Aが装着され、RFコイル装置100Aのコネクタ101がいずれか1つの接続ポート25に接続される(図1参照)。これにより、システム制御部61は、RFコイル装置100Aの識別情報を取得し、この識別情報を取得し、RFコイル装置100Aが現在接続されていることを認識する。
システム制御部61は、上記識別情報の認識後、RFコイル装置100Aと制御装置40との間のさらなる通信許可を出力すると共に、ガントリ30側及び寝台ユニット20側の各接続部37、27、接続ポート25や不図示の配線を経由して、制御装置40からRFコイル装置100Aに電力を供給させる。
また、参照信号生成部414は、システム制御部61による通信許可に従って、各A/D変換器29aに参照信号の入力を開始する(参照信号は継続的に送信される)。なお、送信される参照信号には、サンプリングのタイミングを決めるためのトリガ信号も重畳(付加)される。
また、天板移動機構23は、各接続部37、27経由でシステム制御部61から入力される制御信号に従って、ガントリ30内に天板22を移動させる。この後、ステップS2に進む。
[ステップS2]システム制御部61は、入力装置72を介してMRI装置10Aに対して入力された撮像条件や、ステップS1で取得した使用コイルの情報(この例ではRFコイル装置100Aを用いること)に基づいて、本スキャンの撮像条件の一部を設定する。この後、ステップS3に進む。
[ステップS3]システム制御部61は、MRI装置10Aの各部を制御することで、プレスキャンを実行させる。プレスキャンでは、例えば、RFパルスの中心周波数の補正値が算出される。この後、ステップS4に進む。
[ステップS4]システム制御部61は、プレスキャンの実行結果に基づいて、本スキャンの残りの撮像条件を設定する。この後、ステップS5に進む。
[ステップS5]システム制御部61は、MRI装置10Aの各部を制御することで、本スキャンを実行させる。具体的には、静磁場電源42により励磁された静磁場磁石31によって撮像空間に静磁場が形成される。また、シムコイル電源44からシムコイルユニット32に電流が供給されて、撮像空間に形成された静磁場が均一化される。なお、本スキャンの実行中では、ゲート信号生成部418から前述のゲート信号がRFコイル装置100Aの制御部108に対して継続的に送信される。
この後、入力装置72からシステム制御部61に撮像開始指示が入力されると、例えば以下の<1>〜<4>の処理が順次繰り返されることで、被検体PからのMR信号が収集される。
<1>システム制御部61は、パルスシーケンスに従って傾斜磁場電源46、RF送信器48及びRF受信器50を駆動させることで、被検体Pの撮像部位が含まれる撮像領域に傾斜磁場を形成させると共に、RFコイルユニット34から被検体PにRFパルスを送信する。RFパルスが被検体Pに送信される期間のみ、ゲート信号は例えばオンレベルにされ、RFコイル装置100Aの各要素コイル106はオフ状態となり、前述のカップリングが防止される。
<2>RFパルスの送信後、ゲート信号は例えばオフレベルに切り替えられ、各要素コイル106は、被検体P内の核磁気共鳴により生じたMR信号を検出する。各要素コイル106で検出されたアナログのMR信号は、各プリアンプ107で増幅された後、各A/D変換器29a(図6参照)にそれぞれ入力される。
<3>各A/D変換器29aは、トリガ信号の入力タイミングに同期して、参照信号に基づいてダイレクトサンプリング方式でMR信号のサンプリング及び量子化を開始し、デジタル化したMR信号を選択部29bに入力する。
選択部29bは、受信用に選択された要素コイル106からのデジタルのMR信号を無線通信装置28のP/S変換器28aに送信する。
P/S変換器28aは、デジタル化された複数のMR信号を無線送信用にパラレル信号からシリアル信号に変換し、当該シリアル信号をデータ送信部28bに入力する。
データ送信部28bは、シリアルのMR信号に所定の処理を施すことで無線送信用のMR信号を生成し、これをアンテナ28cからアンテナ52bに向けて無線送信させる。
<4>データ受信部52aは、アンテナ52bで受信した無線送信用のMR信号に所定の処理を施すことで元のデジタルのMR信号を抽出し、抽出したMR信号を周波数ダウンコンバージョン部50aに入力する。
周波数ダウンコンバージョン部50aは、入力されるMR信号の周波数ダウンコンバージョンを施し、周波数が落とされたMR信号を信号処理部50bに入力する。
信号処理部50bは、所定の信号処理を施すことで、MR信号の生データを生成する。MR信号の生データは、画像再構成部62に入力され、画像再構成部62においてk空間データに変換されて保存される。
以上の<1>〜<4>の処理が繰り返されることで、MR信号の収集が終了後、ステップS6に進む。なお、煩雑となるので説明を省略したが、天板22内には受信RFコイル装置24用の別のデジタル処理部がさらに設けられる(図示せず)。従って、天板22内の受信RFコイル装置24から出力されるアナログのMR信号も、当該デジタル処理部によってダイレクトサンプリング方式でデジタル化され、無線通信装置28に入力され、上記同様に収集される(この点は次の第2の実施形態も同様である)。
[ステップS6]画像再構成部62は、フーリエ変換等を含む画像再構成処理をk空間データに施すことで画像データを再構成し、得られた画像データを画像データベース63(図1参照)に保存する。この後、ステップS7に進む。
[ステップS7]画像処理部64は、画像データベース63から画像データを取り込み、これに所定の画像処理を施すことで表示用画像データを生成し、この表示用画像データを記憶装置76に保存する。システム制御部61は、表示用画像データを表示装置74に転送し、表示用画像データが示す画像を表示装置74に表示させる。
以上が第1の実施形態のMRI装置10Aの動作説明である。
以下、図8及び図9を参照しながら、第1の実施形態と従来技術との違いについて説明する。
図8は、従来のA/D変換器を用いたMR信号の受信系統のブロック図である。
図9は、第1の実施形態のダイレクトサンプリング方式のA/D変換を用いたMR信号の受信系統のブロック図である。RFコイル装置100Aにより検出されるMR信号は、その周波数がラーモア周波数とほぼ等しいので、例えば64MHz、124MHzといった高周波である。
図8に示すように、従来技術では、RFコイル装置RFD内の要素コイルELで検出された高周波のアナログのMR信号は、プリアンプPMPで増幅される。RFコイル装置RFDから出力された高周波のアナログのMR信号は、周波数ダウンコンバージョンにより例えば0.5MHz程度にされた後、A/D変換器ADCでデジタル化される。
上記周波数ダウンコンバージョンを実行する局部発振器(Local Oscillator)LS及び混合器(Mixer)MXは回路規模が大きいので、MR信号の周波数を落としてからデジタル化する従来構成では、A/D変換器ADCを寝台ユニットに実装することが困難であった。
図9に示すように、第1の実施形態では、RFコイル装置100A内のプリアンプ107で高周波のアナログのMR信号が増幅される。RFコイル装置100Aから出力された高周波のアナログのMR信号は、ダイレクトサンプリング方式のA/D変換器29aにより、(例えば100MHzなどのサンプリング周波数で)デジタル化される。
この構成では、A/D変換に際して局部発振器LS及び混合器MXが不要となる上、A/D変換器29aは構成が簡素で集積し易いため、各接続ポート25にA/D変換器29aを内蔵できる。第1の実施形態の例では、デジタル化された高周波のMR信号は、無線送信された後、RF受信器50内の周波数ダウンコンバージョン部50aにおいて間引き処理(周波数ダウンコンバージョン)が施される。デジタル化した後であれば、MR信号に対して周波数ダウンコンバージョンを容易に実行できる。
後段のRF受信器において最低限必要なチャネル数分のA/D変換器を備える従来のMRI装置では、RF受信器の構成が複雑化するので、RF受信器の入力受付数は、同時接続できる全RFコイル装置の全チャネル数よりも少なかった。そのため、例えばRF受信器の前段に、全チャネルから一部のチャネルを選択する選択回路が設けられていた。
より具体的には、例えばパラレルイメージングでは、RFコイル装置の再装着の手間を省くため、頭部用、胸部用、骨盤部用、下肢用の各RFコイル装置を被検体に同時装着する場合がある。その場合、4つのRFコイル装置の全要素コイルの数が例えば128になる。しかし、RF受信器の入力受付数は例えば32チャネル程度なので、従来技術では、各RFコイル装置と、RF受信器との間に例えば128の中から32の要素コイルのアナログのMR信号を単純選択(合成せずに選択)する選択回路が入っていた。
即ち、従来技術では、MR信号がRF受信器に入力されるまでアナログ信号なので、バッファ(一時的記憶)ができないから、要素コイルELから送信されるMR信号が途切れなくリアルタイムで後段に流れるように、選択回路により配線を適切に切り替えていた。この結果、従来技術では、MR信号がアナログ信号のまま送信される経路が長い分、その経路においてMR信号にノイズが混入し易い。
一方、第1の実施形態のように早い段階(天板22の接続ポート25)でMR信号をデジタル化すれば、MR信号がアナログ信号のまま送信される経路が短くなるので、簡易な装置構成によりMR信号へのノイズの混入を抑制できる。
また、第1の実施形態では、早い段階でMR信号をバッファできるようになるので、上記選択回路が不要になるため、製造コストを低減できる。
さらに、ダイレクトサンプリング方式のA/D変換器29aは構成が簡素であるので集積度を高め易いため、第1の実施形態では接続ポート25に多数のA/D変換器29aを内蔵できる。従って、第1の実施形態では、同時接続できる全てのRFコイル装置の全要素コイルから出力されるMR信号をRF受信器50に送信可能となり、MR信号を効率よく収集できる。
<第1の実施形態の変形例>
以下、第1の実施形態の変形例を3つ説明する。
第1に、図1及び図2では、MR信号を送信する無線通信装置28が支持台21におけるガントリ30とは反対側に配置されると共に、MR信号を受信する無線通信装置52が撮像室の壁に配置される例を述べた。無線通信装置28、52の配置は、上記態様に限定されるものではない。
図10は、無線通信装置28、52の配置を変えた第1の実施形態の第1変形例に係るMRI装置10Bの全体構成の一例を示すブロック図である。図10に示すように、MR信号を送信する無線通信装置28は、例えば、天板22におけるガントリ30の奥側に配置されてもよい。
この場合、MR信号を受信する無線通信装置52は、例えば、ガントリ30における支持台21とは反対側の外壁に配置される。なお、MR信号を受信する無線通信装置52の設置個所については、被検体Pに送信されるRFパルス等への影響を避けるため、撮像空間となるガントリ30のボア内を避けることが望ましい。
また、無線通信装置52の設置数は、1つに限定されるものではない。例えば、複数の無線通信装置52を別の場所にそれぞれ設置し、受信電波の強度が最大の無線通信装置52で受信されたMR信号をRF受信器50に入力してもよい。
第2変形例として、デジタル処理部29の配置は、上記第1の実施形態のように天板22の接続ポート25内ではなく、RFコイル装置100Aから接続ポート25までの経路上であってもよい。
第2変形例では、A/D変換器166を内蔵する中継ユニット160を備え、RFコイル装置100Aは、中継ユニット160を介して天板の接続ポートに接続される。中継ユニット160は、RFコイル装置100Aの一部として解釈してもよいし、MRI装置の一部として解釈してもよい。中継ユニット160を用いる趣旨は、接続ポートにA/D変換器がないMRI装置であっても、早い段階でMR信号をデジタル化し、第1の実施形態と同様の効果を得ることである。
図11は、第1の実施形態の第2変形例における、中継ユニット160の構成及び接続の一例を示す模式的ブロック図である。図11に示すように、中継ユニット160は、筺体162と、筺体162から出ているケーブル163と、ケーブル163の先端の出力側コネクタと164を有する。図11では区別のため、中継ユニット160の構成要素のみを太線で示す。
筺体162上には、入力側コネクタ165が配置され、筺体162内には、第1の実施形態のA/D変換器29aと同様に機能するA/D変換器166が内蔵される。
入力側コネクタ165には、RFコイル装置100Aのコネクタ101が接続(嵌合)される。また、出力側コネクタ164は、従来のMRI装置の天板22’の接続ポート25’に接続(嵌合)される。
ここで、図11の下側に示すように、従来のMRI装置(図示せず)の天板22’の接続ポート25’は、例えば4行×4列に配置された複数のMR信号部25aと、5行×6列に配置された複数のコイル情報部25bとを有する。MR信号部25aは、MR信号を接続ポート25’に入力する端子であり、例えばBNC(Bayonet Neill Concelman)などの同軸コネクタである。また、コイル情報部25bは、RFコイル装置を識別する識別情報を接続ポート25’に入力する端子である。
中継ユニット160の入力側コネクタ165(の端子)は、接続ポート25’の接続部分(の端子)と同じサイズ及び形状であり、出力側コネクタ164(の端子)は、RFコイル装置100Aのコネクタ101(の端子)と同じサイズ及び形状である。従って、中継ユニット160は、従来型のRFコイル装置100Aと、従来型の天板22’の接続ポート25’との間に直列に挿入できる。
このように第2変形例では、接続ポート25’にA/D変換器がない従来の天板22’の場合でも、中継ユニット160により、RFコイル装置100Aから接続ポート25’までの経路上でアナログのMR信号をダイレクトサンプリング方式でデジタル信号に変換できる。
即ち、従来のRFコイル装置、及び、従来の寝台の仕様を変更することなく、RFコイル装置100Aから天板22’の接続ポート25’までの経路上でMR信号をデジタル化できる。従って、全ての接続ポート25’に対して、中継ユニット160を介してRFコイル装置を接続すれば、製造コストを削減しつつ第1の実施形態と同様の効果が得ることができる。
第3変形例のMRI装置10Cは、上記中継ユニット160が用いられる場合、及び、中継ユニット160が用いられない場合の双方に対応可能に構成される。具体的には、第3変形例のMRI装置10Cの寝台ユニットは、例えば天板の内部或いは接続ポート内において、互換性切替回路を有する。
従って、第3変形例のMRI装置10Cは、例えば、接続ポート25”内においてデジタル処理部29の代わりに互換性切替回路180が配置される点を除き、第1の実施形態のMRI装置10Aと同様である。このため、第3変形例のMRI装置10Cの全体構成は図1と同様なので省略し、互換性切替回路180について説明する。
図12は、第1の実施形態の第3変形例のMRI装置10Cにおける、互換性切替回路180の機能を説明する模式的ブロック図である。図12に示すように、互換性切替回路180は、複数のA/D変換器180aと、データ選択回路180bとを有する。
互換性切替回路180の動作について、中継ユニット160が用いられない場合と、用いられる場合とに分けて説明する。
第1の場合として、A/D変換機能がない従来のRFコイル装置(100A等)がMRI装置10Cの接続ポート25”に直接接続された場合、システム制御部61は、不図示の配線を介して、データ選択回路180bに例えばオフレベルの選択制御信号SEを入力する。選択制御信号SEがオフレベルである場合、データ選択回路180bは、A/D変換器180a経由で入力Bに入力されたMR信号を出力Yから無線通信装置28に送信する。
この場合、出力Yからは、A/D変換器180aによってダイレクトサンプリング方式でデジタル化されたMR信号が出力される。但し、互換性切替回路180は、A/D変換器180aから入力されるデジタルのMR信号の内、システム制御部61によりMR信号の受信用に選択された要素コイル106からのMR信号のみを無線通信装置28に送信する。
第2の場合として、A/D変換機能がない従来のRFコイル装置(100A等)が中継ユニット160を介してMRI装置10Cの接続ポート25”に接続された場合、システム制御部61は、データ選択回路180bに例えばオンレベルの選択制御信号SEを入力する。選択制御信号SEがオンレベルである場合、データ選択回路180bは、A/D変換器180aを経由せずに入力Aに入力されたMR信号を、出力Yから出力する。
この場合、出力Yからは、中継ユニット160によってダイレクトサンプリング方式でデジタル化されたMR信号が出力される。但し、互換性切替回路180は、入力Aに入力されるデジタルのMR信号の内、システム制御部61によりMR信号の受信用に選択された要素コイル106からのMR信号のみを無線通信装置28に送信する。
なお、選択制御信号SEの入力は、ユーザによって手動で行われてもよいし、システム制御部61による中継ユニット160から識別情報を取得の有無に基づいて自動で行われてもよい。
このように第3変形例では、互換性切替回路180を用いることで、中継ユニット160を用いる場合と、用いない場合の双方に対応することができる。
さらに、接続ポート25”毎に互換性切替回路180を設けることで、中継ユニット180を介してRFコイル装置が接続された接続ポート25”と、中継ユニット160を介さずにRFコイル装置が接続された接続ポート25”とが混在する場合にも、各接続ポート25”に対応して適切にデジタル化されたMR信号を無線通信装置28に送信することができる。
<第2の実施形態>
第2の実施形態のMR信号10Dは、第1の実施形態の発展版であり、以下の2種類のRFコイル装置を利用可能である。一方は、天板22の接続ポート25に接続されて、有線でアナログのMR信号を出力する従来型のRFコイル装置100Aである。他方は、検出したMR信号をデジタル化して無線送信するRFコイル装置100Bである。
図13は、第2の実施形態のMRI装置10Dの全体構成の一例を示すブロック図である。図10に示す第1の実施形態の第1変形例との違いは、以下の2点のみである。
第1に、上述のようにRFコイル装置100Bが用いられる場合がある点であり、RFコイル装置100Bについては図14で説明する。図13ではRFコイル装置100Bが用いられる場合を図示しているので接続ポート25が用いられていないが、RFコイル装置100Aが用いられる場合には、そのコネクタ101が前述同様に接続ポート25に接続される。
第2に、MRI装置10Dは、図10のMRI装置10Bの無線通信装置52に代えて、2種類のデジタルのMR信号を受信可能な無線通信装置52’を有する。2種類のMR信号の一方は、RFコイル装置100Aにより検出されたMR信号に対して第1の実施形態と同様の信号処理が施されることで、無線通信装置28から送信されるデジタルのMR信号である。他方は、RFコイル装置100Bから直接無線送信されるデジタルのMR信号である。
無線通信装置52’は、RFコイル装置100Aから接続ポート25経由でその識別情報を有線で取得した場合には、無線通信装置28から無線送信されるMR信号を受信する。
また、無線通信装置52’は、RFコイル装置100Bからその識別情報を無線で受信した場合には、RFコイル装置100Bから直接無線送信されるMR信号を受信する。
なお、図13では一例として、無線通信装置52’は、ガントリ30の奥の外壁上に露出して設置されているが、これは一例にすぎない。無線通信装置52’は、投光器などが設けられるガントリ30の入口上に設置されてもよいし、ガントリ30が設置される撮像室の壁や天井などに設置してもよい。
図14は、第2の実施形態のMRI装置10Dにおいて、無線送信型のRFコイル装置100Bが用いられる場合のデジタル無線通信系統に関わる構成の一例を示すブロック図である。
図14に示すように、RFコイル装置100Bは、制御部108’と、複数の要素コイル106と、これら要素コイル106にそれぞれ対応する複数のプリアンプ107及び複数のA/D変換器212と、P/S変換器214と、データ送信部216と、参照信号受信部218と、電力供給部220と、ID送信部(Identification Information Transmitting Unit)222と、ゲート信号受信部224と、アンテナ230a、230b、230c、230dとを有する。
図14では煩雑となるので、要素コイル106、プリアンプ107、及び、A/D変換器212を2つずつ示すが、これらは第1の実施形態と同様にそれぞれ3つ以上であってもよい。
電力供給部220は、充電池BATと、充電コネクタCTRとを有する。充電コネクタCTRは、例えば商用電源或いは専用の充電アダプタなどに接続され、充電池BATに充電電流を供給する。
従って、第2の実施形態では一例として、RFコイル装置100Bの充電池BATは、撮像前に予め充電されるが、RFコイル装置100Bがガントリ30側から無線で電力を受信するように構成してもよい。撮像中において充電池BATは、不図示の配線を介してRFコイル装置100Bの各部に電力を供給する。
無線通信装置52’は、データ受信部316と、参照信号送信部318と、ID受信部(Identification Information Receiving Unit)322と、ゲート信号送信部324と、アンテナ330a、330b、330c、330dとを有する。
次に、上記RFコイル装置100B及び無線通信装置52’の各構成要素の機能を説明しながら、RFコイル装置100Bと、無線通信装置52’との間の4つの無線通信経路について説明する。
第1に、アンテナ230c−330c間では、RFコイル装置100Bの識別情報がRFコイル装置100Bから無線通信装置52’に無線送信される。具体的には例えば、上記識別情報がID送信部222に記憶されている。
ID送信部222は、RFコイル装置100Bの識別情報が含まれた遠隔無線通信用の搬送波を生成し、この搬送波をアンテナ230cに入力する。アンテナ230cは、入力された搬送波を電磁波として空間に放射する。
ID受信部322は、アンテナ330cで受信したRFコイル装置100Bの識別情報をシステム制御部61に入力する。これにより、各種RFコイル装置のどれが現在接続されているか等の情報がシステム制御部61に認識される。
第2に、アンテナ330d−230d間では、無線通信装置52’からRFコイル装置100Bに対して、前述のゲート信号が無線送信される。具体的には、ゲート信号送信部324は、ゲート信号を生成後、ゲート信号が含まれる遠隔無線通信用の搬送波を生成してアンテナ330dに入力する。アンテナ330dは、入力された搬送波を電磁波として空間に放射する。ゲート信号受信部224は、アンテナ230dで受信したゲート信号を制御部108’に入力する。
第1の実施形態と同様の理由で、RFパルスが被検体Pに送信される期間では、オンレベルのゲート信号が無線送信され、RFパルスが被検体Pに送信される期間を除く期間では、オフレベルのゲート信号が無線送信される。
なお、ゲート信号送信部324からゲート信号受信部224にトリガ信号が送信され、ゲート信号受信部224内でトリガ信号に基づいてゲート信号が生成される構成でもよい。
第3に、アンテナ330b−230b間では、無線通信装置52’からRFコイル装置100Bに対して、トリガ信号が重畳された参照信号が無線送信される。具体的には、A/D変換器212におけるサンプリングのタイミングを決めるトリガ信号がシステム制御部61から参照信号送信部318に入力される。
参照信号送信部318は、固定周波数生成部406から入力される基準クロック信号に基づいて参照信号を生成すると共に、システム制御部61からトリガ信号を受信する。参照信号送信部318は、トリガ信号及び参照信号が含まれる遠隔無線通信用の搬送波を生成してアンテナ330bに入力し、アンテナ330bは、入力された搬送波を電磁波として空間に放射する。参照信号受信部218は、アンテナ230bで受信したトリガ信号及び参照信号を複数のA/D変換器212にそれぞれ入力する。
第4に、アンテナ230a−330a間では、RFコイル装置100Bから無線通信装置52’にMR信号が無線送信される。
具体的には、RFコイル装置100B内で要素コイル106、プリアンプ107、A/D変換器212の数は同数であり、各プリアンプ107は各要素コイル106にそれぞれ対応し、各A/D変換器212は各要素コイル106にそれぞれ対応する。従って、受信用に選択されたコイル(複数の要素コイル106の少なくとも1つ)で検出されたアナログのMR信号は、対応するプリアンプ107で増幅され、対応するA/D変換器212に入力される。
なお、上記要素コイル106の選択に際して、第2の実施形態では一例として、システム制御部61は、どの要素コイル106が選択されたかの選択信号をゲート信号送信部324に入力する。ゲート信号送信部324は、選択信号を例えば撮像開始前にゲート信号に重畳し、これにより、どの要素コイル106が選択されたか情報がRFコイル装置100Bの制御部108’に認識される。
A/D変換器212は、プリアンプ107から入力されるアナログのMR信号をダイレクトサンプリング方式でデジタル信号に変換する。ここで、各A/D変換器212は、トリガ信号が送信されたタイミングに同期して、参照信号に基づいてサンプリング及び量子化を開始する。
受信用に選択されていない要素コイル106が存在する場合、第2の実施形態では一例として、当該非選択の要素コイル106に対応するプリアンプ107及びA/D変換器212は動作しない。
各A/D変換器212は、デジタルのMR信号をP/S変換器214に入力する。複数の要素コイル106が受信用に選択されている場合、これら要素コイル106で検出され、それぞれA/D変換されたMR信号は複数である。この場合、P/S変換器214は、これら複数のMR信号を無線送信用にパラレル信号からシリアル信号に変換し、当該シリアル信号をデータ送信部216に入力する。
但し、本実施形態はシリアル信号として無線送信する態様に限定されるものではなく、例えばMR信号の送信用及び受信用のアンテナ数を増やす等により、パラレル信号のまま無線送信する構成でもよい。
データ送信部216は、P/S変換器214から入力されるシリアルのMR信号に第1の実施形態と同様の信号処理を施して遠隔無線送信用のMR信号を生成する。データ送信部216は、遠隔無線送信用のMR信号をアンテナ230aに入力する。アンテナ230aは、遠隔無線送信用のMR信号を電磁波として空間に放射する。アンテナ230aによる搬送波の周波数は、例えば、後述の図15の無線通信装置28のアンテナ28cから無線送信されるMR信号の搬送波の周波数と同じでよい。
データ受信部316は、アンテナ330aで受信した無線送信用のMR信号に所定の処理を施すことで元のデジタルのMR信号を抽出し、抽出したMR信号を周波数ダウンコンバージョン部50aに入力する。
データ送信部216、ID送信部222、参照信号送信部318、ゲート信号送信部324が生成する遠隔無線通信の搬送波の周波数は、被検体Pに送信されるRFパルスの周波数(ラーモア周波数)の整数分の1の周波数を避けることが望ましい(第2の実施形態では、搬送周波数はそのように設定される)。
また、RFコイル装置100B及び無線通信装置52’は、遠隔無線通信の搬送波の周波数分離を行う。具体的には、データ送信部216、ID送信部222、参照信号送信部318、ゲート信号送信部324がそれぞれ生成する4つの遠隔無線通信の搬送波の周波数は、大きく離れた値にされる。
図15は、第2の実施形態のMRI装置10Dにおいて、有線型のRFコイル装置100Aが用いられる場合のデジタル無線通信系統に関わる構成の一例を示すブロック図である。この場合、無線通信装置52’におけるアンテナ330a、データ受信部316が第1の実施形態の無線通信装置52のデータ受信部52a、アンテナ52bとそれぞれ同様に機能する点を除き、第1の実施形態と同様である。
なお、図15では煩雑となるので、RFコイル装置100Aが用いられる場合には機能しない無線通信装置52’内の構成要素(参照信号送信部318、ID受信部322、ゲート信号送信部324、アンテナ330b、330c、330d)を省略している。
図16は、第2の実施形態におけるMRI装置10Dの動作の流れの一例を示すフローチャートである。以下、前述した各図を適宜参照しながら、図16に示すステップ番号に従って、MRI装置10Dの動作を説明する。
[ステップS21]ここでは一例として、天板22上の被検体PにRFコイル装置100A又はRFコイル装置100Bが装着されるものとする。システム制御部61は、RFコイル装置の識別情報を取得する。
RFコイル装置100Aがセットされた場合、第1の実施形態と同様に、接続ポート25経由でRFコイル装置100Aの識別情報が有線でシステム制御部61に入力される(図15参照)。
RFコイル装置100Bがセットされた場合、システム制御部61は、前述のようにアンテナ230c−330c間で無線送信されたRFコイル装置100Bの識別情報を無線通信装置52’から取得する(図14参照)。
これにより、システム制御部61は、どのRFコイル装置が現在セットされているかを認識し、当該RFコイル装置と制御装置40との間のさらなる通信許可を出力する。
この後、ステップS22に進む。
[ステップS22]RFコイル装置100Aがセットされている場合、第1の実施形態と同様に、システム制御部61はRFコイル装置100Aに電力を供給させ、天板移動機構23は、前述同様にガントリ30内に天板22を移動させる。この後、ステップS23に進む。
一方、RFコイル装置100Bがセットされている場合、天板移動機構23は、前述同様にガントリ30内に天板22を移動させ、この後、ステップS26に進む。
[ステップS23]参照信号生成部414は、第1の実施形態と同様に、有線でA/D変換器29aに参照信号の入力を開始する(参照信号は継続的に送信される)。なお、参照信号には、トリガ信号も重畳される。
システム制御部61は、入力装置72を介してMRI装置10Dに対して入力された撮像条件や、ステップS21で取得した使用コイルの情報に基づいて、本スキャンの撮像条件の一部を設定する。この後、ステップS24に進む。
[ステップS24、S25]ステップS24は第1の実施形態の図7のステップS3及びS4と同様であり、ステップS25は第1の実施形態のステップS5と同様である。この後、ステップS29に進む。
[ステップS26]図14で説明したように、トリガ信号が重畳された参照信号が無線通信装置52’の参照信号送信部318からRFコイル装置100Bの参照信号受信部218に無線送信され、さらには各A/D変換器212に入力される。システム制御部61は、ステップS23と同様に、本スキャンの撮像条件の一部を設定する。
この後、ステップS27に進む。
[ステップS27]第1の実施形態のステップS3及びS4と同様に、プレスキャンが実行され、プレスキャンの実行結果に基づいて、本スキャンの残りの撮像条件が設定される。この後、ステップS28に進む。
[ステップS28]システム制御部61は、MRI装置10Dの各部を制御することで、RFコイル装置100BからMR信号を直接無線で受信する本スキャンを実行させる。具体的には、前述同様に静磁場が形成され、シムユニットコイル32(図13参照)により静磁場が均一化される。
本スキャンの実行中では、ゲート信号送信部324(図14参照)からRFコイル装置100Bの制御部108’にゲート信号が継続的に送信される(本スキャン開始前には、選択信号が重畳されたゲート信号が無線送信される)。
この後、入力装置72からシステム制御部61に撮像開始指示が入力されると、以下の<1>〜<4>の処理が順次繰り返されることで被検体PからのMR信号が収集される。
<1>システム制御部61は、前述同様に傾斜磁場を形成させると共に被検体PにRFパルスを送信する。RFパルスが被検体Pに送信される期間のみ、ゲート信号は例えばオンレベルにされる。
<2>RFパルスの送信後、ゲート信号は例えばオフレベルに切り替えられ、各要素コイル106は、被検体P内の核磁気共鳴により生じたMR信号を検出する。各要素コイル106で検出されたアナログのMR信号は、各プリアンプ107で増幅された後、各A/D変換器212にそれぞれ入力される。
<3>選択信号が示す受信用に選択された要素コイル106に対応する各A/D変換器212は、トリガ信号の入力タイミングに同期して、参照信号に基づいてダイレクトサンプリング方式でMR信号のサンプリング及び量子化を開始し、デジタル化したMR信号をP/S変換器214に入力する。
P/S変換器214は、デジタル化された複数のMR信号を無線送信用にパラレル信号からシリアル信号に変換し、当該シリアル信号をデータ送信部216に入力する。
データ送信部216は、前述のように無線送信用のMR信号を生成し、これをアンテナ230aからアンテナ330aに向けて無線送信させる。
<4>無線通信装置52’のデータ受信部316は、アンテナ330aで受信した無線送信用のMR信号に所定の処理を施すことで元のデジタルのMR信号を抽出し、抽出したMR信号を周波数ダウンコンバージョン部50aに入力する。以下、第1の実施形態と同様にして、MR信号の生データが画像再構成部62においてk空間データに変換されて保存される。
以上の<1>〜<4>の処理が繰り返されることで、MR信号の収集が終了後、ステップS29に進む。
[ステップS29、S30]第1の実施形態の図7のステップS6、S7と同様である。以上が第2の実施形態のMRI装置10Dの動作説明である。
このように第2の実施形態においても、第1の実施形態と同様の効果が得られる。
さらに、第2の実施形態では、無線通信装置52’は、RFコイル装置100Aから有線で送信されて天板22内でデジタル化され、無線通信装置28から無線送信されるMR信号と、RFコイル装置100Bから直接無線送信されるMR信号とを受信可能である。従って、第2の実施形態のMRI装置10Dは、有線でアナログのMR信号を出力する従来型のRFコイル装置100Aも、デジタルのMR信号を無線送信するRFコイル装置100Bも使用可能である。
以下、第2の実施形態について2点を補足する。
第1に、第2の実施形態では、MRI装置10Dの制御装置40側が、RFコイル装置の識別情報を有線又は無線で受信し、識別情報に基づいて無線通信装置52’等によるMR信号の送信系統を自動選択する。本発明の実施形態は、かかる態様に限定されるものではない。ユーザがマニュアル操作で、RFコイル装置の接続情報(識別情報含む)を入力し、その接続情報に基づいて、制御装置40側がMR信号の受信態様を自動選択する構成でもよい。
第2に、「RFコイル装置100Aから有線で送信されて天板22内でデジタル化され、無線通信装置28から無線送信されるMR信号」と、「RFコイル装置100Bから直接無線送信されるMR信号」の一方のみが無線通信装置52’により受信される例を述べた。これは説明の簡単化のための一例に過ぎない。
例えば、送信形態の異なる複数のRFコイル装置を被検体Pの複数の部位にそれぞれセットしてもよい。例えば、有線型のRFコイル装置100Aを胸部にセットすると共に、MR信号をデジタル化して無線送信するRFコイル装置を腹部にセットしてもよい。この場合、RFコイル装置100Aから出力されるMR信号は、上記ステップS23〜25に従って収集され、腹部にセットされるRFコイル装置から無線送信されるMR信号は、上記ステップS26〜S28に従って収集される。
<第3の実施形態>
第3の実施形態は、誘導電界を介した近接無線通信によってMR信号を無線送信する新技術において、第1の実施形態の技術思想を適用する。
図17は、第3の実施形態のMRI装置10Eの全体構成の一例を示すブロック図である。図1に示す第1の実施形態のMRI装置10Aとの違いは、以下の2点のみである。
第1に、MR信号の遠隔無線通信が実行されないので、第1の実施形態の無線通信装置28、52は省かれている。
第2に、寝台ユニット20の接続部27e及びガントリ30の接続部37eの構成が、第1の実施形態の接続部27、37とは異なる。具体的には、接続部27e−37e間では、RFコイル装置100A及び受信RFコイル装置24で検出されたMR信号が誘導電界を介した近接無線通信により無線送信される。なお、接続部27e−37e間では、第1の実施形態と同様の天板移動機構23やRFコイル装置100Aへの制御信号の送信、電力送信も実行される。
図18は、第3の実施形態のMRI装置10Eにおける寝台ユニット20の接続部27eと、ガントリ30の接続部37eとの連結固定の態様の一例を示す模式図である。図18の上段は連結固定前の状態を示し、図18の下段は、両者が互いに連結固定された状態(電気的にも接続された状態)を示す。
図18の上段に示すように、ガントリ30の接続部37eは、筺体302と、ケーブルの先端の端子TA1、TA2、TA3、TA4とを有する。各端子TA1〜TAは導体で形成され、各端子TA1〜TA4の先端は、連結口CHをそれぞれ有する。
また、寝台ユニット20の接続部27eは、筺体202と、ケーブルの先端の端子TB1、TB2、TB3、TB4とを有する。各端子TB1〜TB4は導体で形成され、各端子TB1〜TB4の先端は、突出部CPをそれぞれ有する。
各筺体202、302は、後述のように、それぞれ無線通信装置として機能する。
各端子TB1〜TB4の突出部CPが各端子TA1〜TA4の連結口CHに嵌合されることで、接続部27e、37eが互いに離脱自在に固定される。
端子TA1、TB1の嵌合により連結されるガントリ30側及び寝台ユニット20側のケーブルは、例えば、ガントリ30側から寝台ユニット20側に電力を供給するものである。端子TA2、TB2の嵌合により連結されるガントリ30側及び寝台ユニット20側のケーブルは、例えば、システム制御部61と天板移動機構23との間の制御信号の通信用である。端子TA3、TB4の嵌合により連結されるガントリ30側及び寝台ユニット20側のケーブル、及び、端子TA4、TB4の嵌合により連結されるガントリ30側及び寝台ユニット20側のケーブルはそれぞれ、その他の制御信号である。
なお、図18では煩雑となるので、寝台ユニット20側及びガントリ30について4本ずつのケーブルのみを示すが、実際には例えば、さらに多くのケーブルが互いに連結される。また、上記の嵌合は、接続部27e、37eの連結方法の一例にすぎず、離脱自在な連結固定方法については、他の方法でもよい。
図18の下段に示すように、連結固定状態において、筺体302−202間の間隔はDとなる。間隔Dは、誘導電界を介した無線通信が可能な間隔である。筺体202内には、誘導電界を介した無線通信用のアンテナ206a、206b、206c、206dが埋設され、筺体302内には、誘導電界を介した無線通信用のアンテナ306a、306b、306c、306dが埋設される。
上記の連結固定状態において、アンテナ206a〜206dは、アンテナ306a〜306dにそれぞれ対向する位置に配置される。
筺体302と、筺体202との間では、誘導電界を介した近接無線通信が実行される。誘導電界とは、磁束密度の時間変化によって生じる電界である。誘導電界を介した近接無線通信としては、例えば、誘導電界結合型カプラをアンテナとして用いるトランスファージェット(TransferJet:登録商標)などを用いればよい(例えば特開2010−147922号公報参照)。
より詳細には、誘導電界結合型カプラは、結合電極、共振スタブ、グランドなどを有する(図示せず)。誘導電界結合型カプラの送信側の共振スタブに電気信号が入力されると、結合電極に電荷が蓄積され、その電荷と同等の仮想電荷がグランドに発生する。それらの電荷によって微小電気双極子が構成され、この微小電気双極子が送信側アンテナとして機能する。即ち、微小電気双極子が発生する縦波の誘導電界により、受信側にデータが転送される。進行方向と平行に振動する縦波は、アンテナの向きに依存しないため、安定したデータ転送を実現できる。
但し、送信側と受信側とを離しすぎると、両者が電磁的に結合されないため、データ送信ができない。誘導電界結合型カプラにより形成される誘導電界は、離れると急激に減衰するからである。
図18では各構成要素を区別するために、アンテナ206a〜206dを互いに離間して配置すると共に、アンテナ306a〜306dを互いに離間して配置しているが、離間して配置しなくとも、4つの無線通信経路同士の干渉を避けることができる。
具体的には、アンテナ206a−306a間、アンテナ206b−306b間、アンテナ206c−306c間、アンテナ206d−306d間で、無線周波数を分離すればよい。このとき、各無線通信経路では、被検体Pに送信されるRFパルスの中心周波数の整数分の一となる周波数を避けることが望ましい。
各筺体202、302内におけるアンテナ206a〜206d、306a〜306dの表面からの埋設深さは、双方のアンテナ同士が電磁的に結合され、誘導電界を介した無線通信が良好に実行できる程度であることが望ましい。埋設位置が深すぎると、送信側及び受信側のアンテナ206a〜206d、306a〜306dが互いに電磁的に結合される程度に、両者の間隔D(図18の下段)を近接させることができない。その場合、誘導電界を介した無線通信が困難となる。
なお、筺体202側の電気双極子(アンテナ)と、筺体302側の電気双極子(アンテナ)とを直接接触させない限り、筺体202、302を接触させても構わない(筺体202の表面と、筺体302の表面との間隔Dがゼロでも構わない)。送信側のアンテナと、受信側のアンテナとの間に誘導電界が生じる間隔を確保できればよいからである。
また、撮像時間が例えば30分のように長期間であれば、MR信号の送信期間も長くなる。その間、送信側と受信側とがずれないように固定することが望まれる。従って、本実施形態のように、送信側と受信側とを互いに確実に固定する構成が望ましい。
図19は、第3の実施形態のMRI装置10Eにおいて、MR信号のデジタル無線通信系統に関わる構成の一例を示すブロック図である。図19では図6と同様に理由で、RFコイル装置100Aの要素コイル106及びプリアンプ107を2つずつ示す。天板22の接続ポート25の構成は第1の実施形態と同様である。
図19に示すように、寝台ユニット20の接続部27eの筺体202内には、アンテナ206a〜206dに加えて、P/S変換器214’と、データ送信部216’と、参照信号受信部218’と、ID送信部222’と、ゲート信号受信部224’とがさらに配置される。
ガントリ30の接続部37eの筺体302内には、アンテナ306a〜306dに加えて、データ受信部316’と、参照信号送信部318’と、ID受信部322’と、ゲート信号送信部324’とがさらに配置される。
次に、4つの無線通信経路について説明する。誘導電界を介した無線通信は、少なくともアンテナ206a−306a間で行われるが、アンテナ206b−306b間やアンテナ206d−306d間で行われてもよい。
第1に、アンテナ206c−306c間では、RFコイル装置100Aの識別情報が無線送信される。具体的には例えば、図18で説明した連結固定により、ID受信部322’のアンテナ306cがID送信部222’のアンテナ206cに近づくと、ID送信部222’は、ID受信部322’から無線送信される電力に基づいて動作する。
即ち、ID送信部222’は、ケーブル102、コネクタ101(図3参照)、接続ポート25経由でRFコイル装置100Aの制御部108からRFコイル装置100Aの識別情報を有線で取得する。ID送信部222’は、上記識別情報をデジタル信号としてアンテナ206cからアンテナ306cに自動的に無線送信する。この識別情報の無線通信は、例えばICタグ(Integrated Circuit Tag)などに代表されるRFID(Radio Frequency Identification)と同様の手段でよい。
ID受信部322’は、アンテナ306cで受信したRFコイル装置100Aの識別情報をシステム制御部61に入力する。
第2に、アンテナ306d−206d間では、ガントリ30側のゲート信号送信部324’から寝台ユニット20側のゲート信号受信部224’に対して、前述同様のゲート信号が撮像中において継続的に無線送信される。
第3に、アンテナ306b−206b間では、ガントリ30側の参照信号送信部318’から寝台ユニット20側の参照信号受信部218’に対して、前述同様にトリガ信号及び参照信号が撮像中において継続的に無線送信される。トリガ信号及び参照信号は、接続ポート25のデジタル処理部29の各A/D変換器29aにそれぞれ入力される。
第4に、アンテナ206a−306a間では、寝台ユニット20側のデータ送信部216’からガントリ30側のデータ受信部316’にMR信号が誘導電界を介して無線送信される。
具体的には、第1の実施形態と同様にして、受信用に選択された要素コイル106からのMR信号(ダイレクトサンプリング方式でデジタル化されたMR信号)が、選択部29bからP/S変換器214’に送信される。複数の要素コイル106が受信用に選択されている場合、P/S変換器214’は、複数のMR信号を無線送信用にパラレル信号からシリアル信号に変換し、当該シリアル信号をデータ送信部216’に入力する。
但し、本実施形態はシリアル信号として無線送信する態様に限定されるものではない。例えばMR信号の送信用及び受信用のアンテナ数を増やす等により、パラレル信号のまま無線送信する構成でもよい。
データ送信部216’は、入力されたシリアルのMR信号に対し、誤り訂正符号化、インタリーブ、変調、周波数変換、増幅、フィルタリングなどの処理を施すことで、(シリアル信号かつデジタル信号である)無線送信用のMR信号を生成する。
なお、ここでのMR信号は、誘導電界を介した近接無線通信用であるため、増幅に際して、特許文献1の遠隔無線通信と同程度に無線出力を上げる必要はない。アンテナ206aは、データ送信部216’から入力される無線送信用のMR信号を、アンテナ306aに無線送信する。
データ受信部316’は、アンテナ306aにより受信したMR信号に対して、増幅、周波数変換、復調、逆インタリーブ、誤り訂正復号等の処理を施す。これにより、データ受信部316’は、無線送信用のMR信号から元のデジタルのMR信号を抽出し、抽出したMR信号をRF受信器50の周波数ダウンコンバージョン部50aに入力する。以下、第1の実施形態と同様にMR信号が処理される。
なお、ゲート信号については、トリガ信号と同様に参照信号に重畳してもよい。この場合、アンテナ206d、306dなどの構成を省くことで無線通信経路数を1つ減らせるので、構成を簡素化できる。
図20は、第3の実施形態におけるMRI装置10Eの動作の流れの一例を示すフローチャートである。以下、前述した各図を適宜参照しながら、図20に示すステップ番号に従って、MRI装置10Eの動作を説明する。
[ステップS41]寝台ユニット20の接続部27eと、ガントリ30の接続部37eとが連結固定される(図18参照)。そして、前述同様に被検体PにRFコイル装置100Aが装着され、RFコイル装置100Aが接続ポート25に接続される(図17参照)。これにより、図19で説明したように、アンテナ206c−306c間においてID送信部222’からID受信部322’にRFコイル装置100Aの識別情報が自動的に無線送信され、この識別情報は、システム制御部61に送信される。
そして、システム制御部61は、前述同様にRFコイル装置100Aが接続されていることを認識し、RFコイル装置100Aと制御装置40との間のさらなる通信許可を出力すると共に、接続ポート25等を経由してRFコイル装置100Aに電力を供給させる。
また、参照信号送信部318’は、第1の実施形態の参照信号生成部414と同様にして、参照信号を生成する。参照信号送信部318’は、システム制御部61による通信許可に従って、図19で説明したように参照信号の無線送信を開始する(参照信号は継続的に送信される)。なお、送信される参照信号には、トリガ信号も重畳される。
また、天板移動機構23は、各接続部37e、27e経由でシステム制御部61から入力される制御信号に従って、ガントリ30内に天板22を移動させる。この後、ステップS42に進む。
[ステップS42〜S44]第1の実施形態のステップS2〜S4とそれぞれ同様である。この後、ステップS45に進む。
[ステップS45]システム制御部61は、MRI装置10Eの各部を制御することで、本スキャンを実行させる。具体的には、前述同様に静磁場が形成され、シムユニットコイル32により静磁場が均一化される。
なお、本スキャンの実行中では、ゲート信号送信部324’は、第1の実施形態のゲート信号生成部418と同様にしてゲート信号を生成し、ゲート信号受信部224’にゲート信号を継続的に無線送信する。このゲート信号は、ゲート信号受信部224’からRFコイル装置100Aの制御部108に継続的に送信される。
この後、入力装置72からシステム制御部61に撮像開始指示が入力されると、例えば以下の<1>〜<4>の処理が順次繰り返されることで、被検体PからのMR信号が収集される。
<1>前述同様に傾斜磁場が形成され、被検体PにRFパルスを送信される。RFパルスが被検体Pに送信される期間のみ、ゲート信号は例えばオンレベルにされる。
<2>前述同様に、RFパルスの送信後、ゲート信号は例えばオフレベルに切り替えられ、被検体PからのMR信号が各要素コイル106により検出され、各プリアンプ107で増幅された後、各A/D変換器29a(図19参照)にそれぞれ入力される。
<3>各A/D変換器29aは、トリガ信号の入力タイミングに同期して、参照信号に基づいてダイレクトサンプリング方式でMR信号のサンプリング及び量子化を開始し、デジタル化したMR信号を選択部29bに入力する。
選択部29bは、受信用に選択された要素コイル106からのデジタルのMR信号を無線通信装置28のP/S変換器214’に送信する。
P/S変換器214’は、デジタル化された複数のMR信号を無線送信用にパラレル信号からシリアル信号に変換し、当該シリアル信号をデータ送信部316’に入力する。
データ送信部316’は、図19で説明したように、シリアルのMR信号に所定の処理を施すことで無線送信用のMR信号を生成し、生成したMR信号を、アンテナ206aからアンテナ306aに誘導電界を介して無線送信させる。
<4>データ受信部316’は、誘導電界を介してアンテナ306aで受信した無線送信用のMR信号に所定の処理を施すことで元のデジタルのMR信号を抽出し、抽出したMR信号を周波数ダウンコンバージョン部50aに入力する。以下、第1の実施形態と同様にして、MR信号の生データは、画像再構成部62においてk空間データに変換されて保存される。
以上の<1>〜<4>の処理が繰り返されることで、MR信号の収集が終了後、ステップS46に進む。なお、天板22内の受信RFコイル装置24から出力されるアナログのMR信号も、天板22内の別のデジタル処理部(図示せず)によってダイレクトサンプリング方式でデジタル化され、筺体202に入力され、上記同様に収集される。
[ステップS46、S47]第1の実施形態のステップS6、S7とそれぞれ同様である。以上が第3の実施形態のMRI装置10Eの動作説明である。
このように第3の実施形態においても、第1の実施形態と同様の効果が得られる。さらに、第3の実施形態では、無線通信時において送信側及び受信側が互いに近接固定され、誘導電界を介したMR信号の無線通信が行われる。このため、従来のデジタル無線通信よりも無線の出力を低く抑えることができるから、種々の国の法規制に対応し易い。
送信側と受信側とが近接していることに加えて、無線の出力を低くできる。このため、送信電波が周りで反射して自身の送信データが劣化する、という問題も生じない。従って、RFコイル装置100A側からMRI装置10Eの制御装置40側にデジタルのMR信号を良好に無線送信できる。
また、複数の要素コイル106でそれぞれ検出された複数のMR信号は、シリアル信号に変換されて、無線送信される。従って、MR信号の送信用のアンテナ(無線通信経路)を1組で済ませることができる上、MR信号同士の間では、干渉を防止するための周波数分離を行う必要はない。
これに対し、従来のデジタル無線通信では、送信側の遠方界に受信側が存在するので、MR信号の受信用の複数の要素コイルが同時に接続された場合にはクロストークなどの干渉が生じるため、周波数分離や時分割の通信を行っている。本実施形態のように近距離の無線通信では、時分割にする必要はない。
また、RFコイル装置100Aへの電力供給やゲート信号の送信、トリガ信号の送信についても無線で行うので、MRI装置10Eの構成を簡単化することができる。この結果、MRI装置10Eの製造コストを低減しうる。
以下、第3の実施形態について、2点を補足する。
第1に、ゲート信号及び参照信号が誘導電界を介して無線送信される例を述べたが、本発明の実施形態は、かかる態様に限定されるものではない。ゲート信号や参照信号は有線で送信され、MR信号のみが誘導電界を介して無線送信される態様でもよい。
第2に、無線通信装置として機能する筺体202、302がガントリ30の入口側と、寝台ユニット20におけるガントリ30側とにそれぞれ配置され、接続部27e、37eの嵌合により筺体202、302が電磁的に結合される例を述べた。これは、無線通信装置(筺体202、302)の配置の一例に過ぎない。
例えば、天板22から露出したケーブルの先端に筺体202を配置し、接続ポート25を経由したMR信号をケーブル先端の筺体202まで送信し、ガントリ30の外壁には、当該筺体202を離脱自在に固定する接続機構を設けてもよい。そして、当該筺体202がガントリ30の外壁に固定された場合に、筺体202、302が電磁的に結合される位置に、筺体302をガントリ外壁に埋設すればよい。
<各実施形態の補足事項>
[1]上記各実施形態では、例えばRFコイル装置100B内、又は、天板22の接続ポート25内などの早い段階でMR信号がダイレクトサンプリング方式でデジタル化されるので、簡易な装置構成により、MR信号へのノイズの混入を抑制できる。
その場合、天板22さらには寝台ユニット20全体の再設計により製造コストが増大しうるので、従来の寝台ユニットを利用しつつ、条件次第で上記効果が得られるようにMRI装置を構成してもよい。
そこで、上記各実施形態の変形例のMRI装置10Fとして、天板22内にデジタル処理部29がない従来の寝台ユニットを用いつつ、無線型のRFコイル装置が使用された場合のみ上記効果が得られる構成としてもよい。この場合、有線型のRFコイル装置100A等が使用される場合には、上記効果は得られないが、従来の寝台ユニットを利用できるので製造コストを削減できるメリットがある。
図21は、各実施形態の変形例に係るMRI装置10Fの全体構成の一例を示すブロック図である。図21において、MRI装置10Fの寝台ユニット20’は、従来の寝台ユニットと同様であり、その天板22’の接続ポート25’はデジタル処理部29を有さず(図11と同様)、第1の実施形態の無線通信装置28も有さない。
図21において、RFコイル装置100Bは、ダイレクトサンプリング方式でMR信号をデジタル化して無線送信する(第2の実施形態参照)。MRI装置10Fの制御装置40”は、ガントリ30の外壁上に固定された無線通信装置52”を有する。無線通信装置52”は、RFコイル装置100Bから無線送信されるデジタル化されたMR信号の電磁波を受信し、元のMR信号を抽出してRF受信器に入力する。
一方、有線型のRFコイル装置100Aが使用される場合、そのコネクタ101が接続ポート25’に接続され、従来のMRI装置と同様に動作する(この場合には、無線通信装置52”は動作しない)。
[2]請求項の用語と実施形態との対応関係を説明する。なお、以下に示す対応関係は、参考のために示した一解釈であり、本発明を限定するものではない。
無線通信装置28、及び、筺体202は、請求項記載の第1無線通信部の一例である。
無線通信装置52、52’、及び、筺体302は、請求項記載の第2無線通信部の一例である。
寝台ユニット20の接続部27eは、請求項記載の第1接続部の一例である。
ガントリ30の接続部37eは、請求項記載の第2接続部の一例である。
RFコイル装置100Bは、請求項記載の無線型RFコイル装置の一例である。
[3]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。
10A〜10F:MRI装置,
20:寝台ユニット,22:天板,
31:静磁場磁石,32:シムコイルユニット,33:傾斜磁場コイルユニット,
34:RFコイルユニット,40:制御装置,61:システム制御部

Claims (8)

  1. 被検体が置かれる寝台ユニットを有する磁気共鳴イメージング装置であって、
    前記寝台ユニット内に配置されており、前記被検体から放射される核磁気共鳴信号を検出するRFコイル装置からアナログの核磁気共鳴信号を取得し、前記核磁気共鳴信号をデジタル化するデジタル処理部と、
    前記デジタル処理部によりデジタル化された前記核磁気共鳴信号を無線送信する第1無線通信部と、
    前記第1無線通信部により無線送信された前記核磁気共鳴信号を受信する第2無線通信部と、
    前記第2無線通信部により受信された前記核磁気共鳴信号に基づいて画像データを再構成する画像再構成部と
    を備えることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
  2. 請求項1記載の磁気共鳴イメージング装置において、
    前記デジタル処理部は、ダイレクトサンプリング方式で前記核磁気共鳴信号をデジタル化することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
  3. 請求項1又は請求項2記載の磁気共鳴イメージング装置において、
    前記第1無線通信部は、デジタル化された前記核磁気共鳴信号を、誘導電界を介さずに電磁波として空間に放射することで、前記核磁気共鳴信号を前記第2無線通信部に無線送信することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
  4. 請求項3記載の磁気共鳴イメージング装置において、
    前記第2無線通信部は、前記RFコイル装置の識別情報を有線で取得した場合には前記第1無線通信部から無線送信される前記核磁気共鳴信号を受信し、前記核磁気共鳴信号をデジタル化して無線送信する無線型RFコイル装置から前記無線型RFコイル装置の識別情報を無線で受信した場合には前記無線型RFコイル装置から無線送信される前記核磁気共鳴信号を受信することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
  5. 請求項3又は請求項4記載の磁気共鳴イメージング装置において、
    前記寝台ユニットは、前記被検体が置かれる天板と、前記天板を移動可能に支持する支持台とを有し、
    前記第1無線通信部は、前記支持台内に配置される
    ことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
  6. 請求項5記載の磁気共鳴イメージング装置において、
    撮像室に配置されると共に、撮像時に前記被検体が置かれる撮像空間に静磁場を印加するガントリをさらに備え、
    前記第2無線通信部は、前記撮像室の壁に配置される
    ことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
  7. 請求項1又は請求項2記載の磁気共鳴イメージング装置において、
    前記第1無線通信部は、誘導電界を介して、デジタル化された前記核磁気共鳴信号を無線送信し、
    前記第2無線通信部は、前記第1無線通信部により無線送信された前記核磁気共鳴信号を、誘導電界を介して受信する
    ことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
  8. 請求項7記載の磁気共鳴イメージング装置において、
    撮像室に配置されると共に、撮像時に前記被検体が置かれる撮像空間に静磁場を印加するガントリをさらに備え、
    前記寝台ユニットは、前記被検体が置かれる天板と、前記天板を移動可能に支持する支持台とを有し、
    前記支持台は、前記ガントリに電気的に接続される第1接続部を有し、
    前記ガントリは、前記第1接続部に電気的に接続される第2接続部を有し、
    前記第1無線通信部は、前記第1接続部内に配置され、
    前記第2無線通信部は、前記第2接続部内に配置される
    ことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
JP2013112340A 2013-05-28 2013-05-28 磁気共鳴イメージング装置 Active JP6104712B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013112340A JP6104712B2 (ja) 2013-05-28 2013-05-28 磁気共鳴イメージング装置
PCT/JP2014/060806 WO2014192451A1 (ja) 2013-05-28 2014-04-16 磁気共鳴イメージング装置
US14/953,176 US10663542B2 (en) 2013-05-28 2015-11-27 Magnetic resonance imaging apparatus with digital processor inside patient bed

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013112340A JP6104712B2 (ja) 2013-05-28 2013-05-28 磁気共鳴イメージング装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2014230610A true JP2014230610A (ja) 2014-12-11
JP6104712B2 JP6104712B2 (ja) 2017-03-29

Family

ID=51988490

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013112340A Active JP6104712B2 (ja) 2013-05-28 2013-05-28 磁気共鳴イメージング装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10663542B2 (ja)
JP (1) JP6104712B2 (ja)
WO (1) WO2014192451A1 (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10444308B2 (en) 2016-05-31 2019-10-15 Canon Medical Systems Corporation Magnetic resonance imaging apparatus
JP2019202080A (ja) * 2018-05-25 2019-11-28 キヤノンメディカルシステムズ株式会社 磁気共鳴イメージング装置及び導通確認方法
JP2020510453A (ja) * 2016-11-23 2020-04-09 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ Mrイメージング用の無線周波数コイルのシステム
JP2021023674A (ja) * 2019-08-07 2021-02-22 キヤノンメディカルシステムズ株式会社 磁気共鳴イメージング装置
DE102022206577A1 (de) 2022-06-29 2024-01-04 Siemens Healthcare Gmbh Verfahren zum Durchführen einer MR-Vormessung, MR-Vorrichtung und Computerprogrammprodukt

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6021652B2 (ja) * 2013-01-16 2016-11-09 東芝メディカルシステムズ株式会社 磁気共鳴イメージング装置、及び、rfコイル装置
JP6391911B2 (ja) 2013-01-23 2018-09-19 キヤノンメディカルシステムズ株式会社 磁気共鳴イメージング装置、及び、rfコイル装置
JP6104712B2 (ja) * 2013-05-28 2017-03-29 東芝メディカルシステムズ株式会社 磁気共鳴イメージング装置
US10184996B2 (en) * 2013-06-17 2019-01-22 Koninklijke Philips N.V. Magnetic resonance imaging subject support
WO2016087272A1 (en) * 2014-12-04 2016-06-09 Koninklijke Philips N.V. Light data communication link device for use in magnetic resonance examination systems
JP6901481B2 (ja) * 2015-12-03 2021-07-14 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェKoninklijke Philips N.V. 増大した無線チャネル・スループットを有する磁気共鳴(mr)システム及び該システムの動作方法
GB2563677B (en) 2017-06-23 2019-10-02 Elekta ltd Communication apparatus for radiation therapy device
CN111417863B (zh) * 2017-11-27 2024-04-16 皇家飞利浦有限公司 无线磁共振线圈装置、无线磁共振信号接收系统及方法
CN111973186B (zh) * 2019-05-22 2024-04-16 西门子(深圳)磁共振有限公司 磁共振信号传输线连接构造及具备其的磁共振成像设备
CN112014780B (zh) * 2019-05-31 2023-06-27 西门子(深圳)磁共振有限公司 局部线圈及磁共振成像系统
JP7257947B2 (ja) * 2019-12-25 2023-04-14 キヤノンメディカルシステムズ株式会社 磁気共鳴イメージング装置及び寝台装置
DE102020200013A1 (de) * 2020-01-03 2021-07-08 Siemens Healthcare Gmbh Magnetresonanzeinrichtung und Verfahren zum Betrieb einer Magnetresonanzeinrichtung, Computerprogramm und elektronisch lesbarer Datenträger
US12016704B2 (en) * 2022-03-22 2024-06-25 Canon Medical Systems Corporation Medical imaging apparatus including a gantry and a couch having built-in power connectors

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009518098A (ja) * 2005-12-08 2009-05-07 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 特にmriシステムにおいてrf信号の受信及び/又は送信を行う装置
JP2010029644A (ja) * 2008-06-30 2010-02-12 Toshiba Corp 磁気共鳴診断装置、磁気共鳴診断メインユニットおよびコイルユニット
JP2011092553A (ja) * 2009-10-30 2011-05-12 Toshiba Corp 磁気共鳴映像装置
JP2012085970A (ja) * 2010-10-22 2012-05-10 Toshiba Medical Systems Corp 磁気共鳴イメージング装置

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ITSV20040015A1 (it) * 2004-04-07 2004-07-07 Esaote Spa Dispositivo porta-paziente, come un lettino od un tavolo oppure una poltrona, e per macchine a risonanza magnetica nucleare, macchina a rosonanza magnetica nucleare e metodo per l'acquisizione di immagini in risonanza magnetica nucleare
EP1810047B1 (en) 2004-11-04 2013-01-09 Koninklijke Philips Electronics N.V. Rf receive coil assembly with individual digitizers and means for synchronization thereof
DE102007010274B4 (de) * 2007-03-02 2010-11-18 Siemens Ag Verfahren zur automatischen Spulenauswahl einer Magnetresonanzapparatur, Magnetresonanzanlage, Computerprogrammprodukt und elektronisch lesbarer Datenträger
DE102007047021B4 (de) * 2007-10-01 2011-07-28 Siemens AG, 80333 Anordnung zur Übertragung von Magnetresonanzsignalen
DE102008023467B4 (de) * 2008-05-14 2012-06-14 Siemens Aktiengesellschaft Anordnung zur Übertragung von Magnetresonanzsignalen
JP5083122B2 (ja) * 2008-08-26 2012-11-28 ソニー株式会社 高周波結合器並びに電界信号放射エレメント
DE102011082190B4 (de) * 2011-09-06 2015-11-19 Siemens Aktiengesellschaft Magnetresonanzeinrichtung mit Empfangsspulen und Verfahren zum Betrieb einer Magnetresonanzeinrichtung
DE102011089376B4 (de) * 2011-12-21 2014-11-27 Siemens Aktiengesellschaft Auswahleinheit für ein Magnetresonanzbildgebungssystem
CN103717131B (zh) * 2012-07-23 2016-06-01 株式会社东芝 磁共振成像装置、诊视床装置及rf线圈装置
US9983281B2 (en) * 2012-07-23 2018-05-29 Toshiba Medical Systems Corporation Magnetic resonance imaging apparatus, bed device and RF coil device
JP6430107B2 (ja) * 2012-08-29 2018-11-28 キヤノンメディカルシステムズ株式会社 磁気共鳴イメージング装置、及び寝台
JP6073612B2 (ja) * 2012-09-12 2017-02-01 東芝メディカルシステムズ株式会社 磁気共鳴イメージング装置
JP6104712B2 (ja) * 2013-05-28 2017-03-29 東芝メディカルシステムズ株式会社 磁気共鳴イメージング装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009518098A (ja) * 2005-12-08 2009-05-07 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 特にmriシステムにおいてrf信号の受信及び/又は送信を行う装置
JP2010029644A (ja) * 2008-06-30 2010-02-12 Toshiba Corp 磁気共鳴診断装置、磁気共鳴診断メインユニットおよびコイルユニット
JP2011092553A (ja) * 2009-10-30 2011-05-12 Toshiba Corp 磁気共鳴映像装置
JP2012085970A (ja) * 2010-10-22 2012-05-10 Toshiba Medical Systems Corp 磁気共鳴イメージング装置

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10444308B2 (en) 2016-05-31 2019-10-15 Canon Medical Systems Corporation Magnetic resonance imaging apparatus
JP2020510453A (ja) * 2016-11-23 2020-04-09 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ Mrイメージング用の無線周波数コイルのシステム
JP7171566B2 (ja) 2016-11-23 2022-11-15 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ Mrイメージング用の無線周波数コイルのシステム
JP2019202080A (ja) * 2018-05-25 2019-11-28 キヤノンメディカルシステムズ株式会社 磁気共鳴イメージング装置及び導通確認方法
JP7123629B2 (ja) 2018-05-25 2022-08-23 キヤノンメディカルシステムズ株式会社 磁気共鳴イメージング装置及び導通確認方法
JP2021023674A (ja) * 2019-08-07 2021-02-22 キヤノンメディカルシステムズ株式会社 磁気共鳴イメージング装置
JP7406937B2 (ja) 2019-08-07 2023-12-28 キヤノンメディカルシステムズ株式会社 磁気共鳴イメージング装置及びコイルユニット
DE102022206577A1 (de) 2022-06-29 2024-01-04 Siemens Healthcare Gmbh Verfahren zum Durchführen einer MR-Vormessung, MR-Vorrichtung und Computerprogrammprodukt

Also Published As

Publication number Publication date
JP6104712B2 (ja) 2017-03-29
WO2014192451A1 (ja) 2014-12-04
US20160077175A1 (en) 2016-03-17
US10663542B2 (en) 2020-05-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6104712B2 (ja) 磁気共鳴イメージング装置
US11035917B2 (en) Magnetic resonance imaging apparatus and RF coil device
JP6073612B2 (ja) 磁気共鳴イメージング装置
JP6021652B2 (ja) 磁気共鳴イメージング装置、及び、rfコイル装置
US10001534B2 (en) Magnetic resonance imaging apparatus and radio communication device
JP6211807B2 (ja) 磁気共鳴イメージング装置
JP6463608B2 (ja) 磁気共鳴トモグラフィシステムおよび該磁気共鳴トモグラフィシステムを用いたmriイメージング方法
US9983281B2 (en) Magnetic resonance imaging apparatus, bed device and RF coil device
JP2015020075A5 (ja)
JP6453068B2 (ja) 磁気共鳴イメージング装置
WO2014017419A1 (ja) 磁気共鳴イメージング装置、寝台装置、及び、rfコイル装置
JP6184067B2 (ja) 磁気共鳴イメージング装置
JP6157964B2 (ja) 磁気共鳴イメージング装置、寝台装置、及び、rfコイル装置
JP6688867B2 (ja) 磁気共鳴イメージング装置
JP6462776B2 (ja) 磁気共鳴イメージング装置
JP2018008105A (ja) 磁気共鳴イメージング装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20160309

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20160506

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20161018

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20161216

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20170131

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20170301

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6104712

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350