JP2019092935A - Magnetic resonance imaging device and fastener thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、磁気共鳴イメージング(以下、MRIと呼ぶ)装置の高周波(以下、RFと呼ぶ)コイルに関し、特に、RF受信コイルへの電力供給に関するものである。 The present invention relates to a radio frequency (hereinafter referred to as RF) coil of a magnetic resonance imaging (hereinafter referred to as MRI) apparatus, and more particularly to power supply to an RF receiving coil.
MRI装置は、シールドルーム内において、均一な静磁場空間に被検者を配置し、傾斜磁場及び励起用高周波磁場を印加し、核磁気共鳴(NMR)現象を利用して発生するNMR信号をRFコイルで受信し、検査対象を画像化する装置である。MRI装置は、ガントリ内に、静磁場を発生するマグネットと傾斜磁場を発生する傾斜磁場発生コイルと励起用高周波磁場を発生するRF照射コイルを備える。 An MRI apparatus arranges a subject in a uniform static magnetic field space in a shield room, applies a gradient magnetic field and a high frequency magnetic field for excitation, and generates NMR signals generated using nuclear magnetic resonance (NMR) phenomena as RF signals. It is an apparatus which receives by a coil and images an inspection object. The MRI apparatus includes, in a gantry, a magnet for generating a static magnetic field, a gradient magnetic field generating coil for generating a gradient magnetic field, and an RF irradiation coil for generating a high frequency magnetic field for excitation.
被検者は、テーブルの天板上に載置され、RF受信コイルが取り付けられる。その際、被検者を天板に固定するための固定具を用いて、RF受信コイルが被検者に対して固定される。被検者は、テーブルとともにガントリ内に配置される。このように、RF受信コイルを被検者に対して固定することにより、MRIにより得られる画像の画質を向上させることができる。 A subject is placed on the top of a table and an RF receiving coil is attached. At this time, the RF receiving coil is fixed to the subject using a fixture for fixing the subject to the top plate. The subject is placed in the gantry with the table. Thus, by fixing the RF receiving coil to the subject, the image quality of the image obtained by MRI can be improved.
一般的には、被検者から発生したNMR信号は、RF受信コイルにより受信され、RF受信コイル内のプリアンプで増幅されたのち、アナログ信号のまま同軸ケーブル等の配線を介して、テーブルから離れた位置に配置された受信器まで伝送され、受信器においてA/D変換される構造が広く知られている。 Generally, an NMR signal generated from a subject is received by an RF receiving coil, amplified by a preamplifier in the RF receiving coil, and then separated from the table as it is as an analog signal via wiring such as a coaxial cable. It is widely known that the structure is transmitted to a receiver located at a different position and subjected to A / D conversion at the receiver.
近年では、RF受信コイル内にA/D変換のための受信器を配置し、RF受信コイル内でNMR信号をディジタル化した後、ガントリ外に配置された計算機まで伝送する構造も知られている。これにより、アナログ同軸ケーブルを用いる場合と比較して、伝送経路におけるノイズ混入や、受信チャンネル間のクロストークを抑制できるため、S/N比の向上と、多チャンネル化図ることが可能になる。また、RF受信コイルに接続されるケーブルを、同軸ケーブルよりも軽量化することが可能になる。また、RF受信コイル内で、NMR信号を電気信号から光信号に変換して、計算機まで光ファイバーケーブルで伝送する構造も用いられている。 In recent years, there is also known a structure in which a receiver for A / D conversion is disposed in an RF receiving coil, and an NMR signal is digitized in the RF receiving coil and then transmitted to a computer disposed outside the gantry. . As a result, compared to the case of using an analog coaxial cable, it is possible to suppress the noise mixing in the transmission path and the crosstalk between the reception channels, so that it is possible to improve the S / N ratio and achieve multiple channels. In addition, the cable connected to the RF receiving coil can be made lighter than the coaxial cable. In addition, a structure is also used in which an NMR signal is converted from an electrical signal to an optical signal in an RF receiving coil and transmitted to a computer by an optical fiber cable.
更には、特許文献1および特許文献2においては、RF受信コイル内から計算機へのNMR信号の伝送を無線化することが提案されている。無線化により、RF受信コイルから計算機までの信号伝送用のケーブルをなくすことができる。
Furthermore, in
RF受信コイル内から計算機へのNMR信号の伝送を無線化することにより、RF受信コイルから計算機までの信号伝送用のケーブルをなくすことができるが、RF受信コイル内に配置された無線通信回路やA/D変換器等を動作させるための電力は供給する必要がある。特許文献1および特許文献2には、RF受信コイル内に電力結合コイルを配置し、RF受信コイル外の電力結合コイルと誘導磁気結合させ、誘導電磁界により電力を供給する構造が提案されている。このとき、誘導電磁界の周波数は、NMR信号の共鳴周波数とは異なる周波数を用いている。具体的には、電力供給のための誘導電磁界の周波数は、その高調波ピーク群の周波数間隔がRF受信コイルの共振周波数帯域の周波数帯域幅よりも大きくなるように、かつ、誘導電磁界の周波数のいかなる倍数もRF受信コイルの共振周波数帯域内に入らないように、十分高い周波数が選定される。
By radioizing the transmission of NMR signals from within the RF receiving coil to the computer, the cable for signal transmission from the RF receiving coil to the computer can be eliminated, but a radio communication circuit or the like disposed in the RF receiving coil It is necessary to supply power for operating the A / D converter and the like.
RF受信コイルの被検者への取り付け位置や形状は、高画質を得るために、被検者の撮像すべき部位や体位によって変わる。そのため、RF受信コイル内に配置された電力結合コイルと、RF受信コイル外に設けられた供給側の電力結合コイルとの距離や、両者の成す角度などの相対的な位置関係は、被検者の撮像部位や体位によって変化し、これに応じて電力結合効率も変化してしまうため、安定した電源供給が困難である。 The attachment position and shape of the RF receiving coil to the subject vary depending on the region and the position of the subject to be imaged in order to obtain high image quality. Therefore, the relative positional relationship such as the distance between the power coupling coil disposed in the RF receiving coil and the power coupling coil on the supply side provided outside the RF receiving coil, such as the angle between the two, is determined by the subject. Because the power coupling efficiency also changes according to the imaging site and posture of the subject, stable power supply is difficult.
本発明の目的は、RF受信コイルに対して、検査対象の撮像部位や体位にかかわらず安定して給電を行うことにある。 An object of the present invention is to stably feed power to an RF receiving coil regardless of an imaging region and a body position of an examination object.
上記課題を解決するため、本発明によれば、検査対象を搭載するテーブルと、検査対象をテーブルに固定するための固定具と、検査対象からの核磁気共鳴信号を受信する受信コイルユニットと、受信コイルユニットが受信した核磁気共鳴信号を受け取って、検査対象の画像を再構成する計算部とを有するMRI装置が提供される。固定具には、受信コイルユニットに電力を供給するための給電部が備えられ、受信コイルユニットには、給電部から電力を受け取る受電部が備えられている。 In order to solve the above problems, according to the present invention, there is provided a table for mounting an inspection object, a fixture for fixing the inspection object to the table, and a receiving coil unit for receiving a nuclear magnetic resonance signal from the inspection object. There is provided an MRI apparatus comprising: a calculation unit that receives a nuclear magnetic resonance signal received by a receiving coil unit and reconstructs an image of an examination object. The fixture includes a power feeding unit for supplying power to the receiving coil unit, and the receiving coil unit includes a power receiving unit that receives power from the power feeding unit.
本発明によれば、無線によりNMR信号を送信するRF受信コイルに対して、検査対象の撮像部位や体位にかかわらず安定して給電を行うことができる。 According to the present invention, power can be stably supplied to an RF receiving coil that transmits an NMR signal wirelessly, regardless of the imaging region and body position of the examination target.
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
<<第一の実施形態>>
図1から図5を用いて、本発明の第一の実施形態のMRI装置について説明する。
<< First Embodiment >>
An MRI apparatus according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 5.
<MRI装置の全体構造>
本実施形態のMRI装置は、図1に示す通り、静磁場を発生するマグネット101と、傾斜磁場を発生する傾斜磁場発生コイル102と、高周波磁場を発生するRF照射コイル103が内部に配置されたガントリ100を備えている。
<Overall structure of MRI apparatus>
As shown in FIG. 1, in the MRI apparatus of this embodiment, a
ガントリ100に設けられた開口には、検査対象104を搭載するテーブル400が配置されている。テーブル400には、検査対象104をテーブルに固定するための固定具403が備えられている。
At the opening provided in the
また、検査対象104には、検査対象104が発生するNMR信号を受信するRF受信コイルユニット300が、撮像対象部位に載せられている。図1および図2(a)のようにRF受信コイルユニット300は、検査対象104からのNMR信号を受信する受信コイルエレメント302と、受信したNMR信号を無線で送信する無線通信部501−1とを備えている。
Further, in the
テーブル400の天板402上には、天板据置用RF受信コイルユニット301が固定されていてもよい。天板据置用RF受信コイルユニット301も受信したNMR信号を無線送信する無線通信部501−2を備えている。
The top board stationary RF receiving
テーブル400は、天板402を移動させるための駆動部が内蔵され、駆動部には、テーブル制御部202が接続されている。テーブル制御部202は、テーブル400の天板402を移動させ、検査対象104の撮像部位をガントリ100の開口内の撮像空間に配置する。
The table 400 incorporates a drive unit for moving the
傾斜磁場発生コイル102は、互いに直交する3軸方向の傾斜磁場をそれぞれ発生させる傾斜磁場コイルから構成されている。傾斜磁場コイルはそれぞれ、傾斜磁場電源108に接続され、傾斜磁場電源108から傾斜磁場発生用のパルス信号の供給を受ける。これにより、傾斜磁場コイルはそれぞれ、撮像空間に3軸方向の傾斜磁場を発生する。
The gradient magnetic
RF照射コイル103には、高周波磁場発生機107が接続され、高周波磁場発生機107からRF信号の供給を受けることにより、RF磁場パルスを撮像空間の検査対象104に照射する。
A high frequency
RF受信コイルユニット300、301は、受信コイルエレメント302及び受信器303を備え、RF磁場パルスを照射された検査対象104が発生したNMR信号を受信した後にディジタル化する。無線通信部501−1、501−2は、ディジタル化されたNMR信号を無線規格に合った電波に変調し、無線通信により無線制御部502に送信する。(図示されていないが、RF受信コイルユニット301内にも300と同様に受信コイルエレメント302及び受信器303が備えられている)
The RF
テーブル制御部202、高周波磁場発生機107および傾斜磁場電源108には、シーケンサ200が接続され、動作タイミングを指示する命令を出力する。シーケンサ200および無線制御部502には、計算部601が接続されている。
The
計算部601は、シーケンサ200を制御して、所定のタイミングおよび強度で傾斜磁場パルスの印加、および、RF磁場パルスの照射を行わせるとともに、所定のタイミングでNMR信号の受信させることにより、所定の撮像パルスシーケンスを実行させる。
The
また、計算部601は、無線制御部502が受信したNMR信号を用いて画像再構成を行う。再構成した画像は、計算部601にそれぞれ接続されている、記憶媒体602に格納するとともに、表示装置603に表示させる。
Also, the
<RF受信コイルユニット300への給電構造>
図2(a)に示したように、本実施形態では、固定具403に、RF受信コイルユニット300へ電力を供給するための給電部415が備えられている。受信コイルユニット300には、給電部415から電力を受け取る受電部408が備えられている。
<Feeding structure for RF receiving
As shown in FIG. 2A, in the present embodiment, the
固定具403は、検査対象104のRF受信コイルユニット300が載置された位置において、RF受信コイルユニット300の上から検査対象104に巻き付けられ、検査対象104を天板402に固定するとともに、RF受信コイルユニット300を検査対象104に対して固定する。
The fixing
このように、本実施形態では、検査対象104を天板402に固定するための固定具403に給電部415を備えたことにより、固定具403により検査対象104を固定すると、給電部415とRF受信コイルユニット300の受電部408との位置関係が維持されるため、RF受信コイルユニット300の受電部408に対して固定具403の給電部415から安定して給電を行うことができる。よって、RF受信コイルユニット300に給電のためのケーブルを接続することなく給電を行うことができる。
As described above, in the present embodiment, when the fixing
固定具403は、検査対象104に巻き付けられるベルト部403−1を備えている。図2(a)の例では、ベルト部403−1は、一対であり、一対のベルト部403−1を締結する締結部403−2が一方のベルト部403−1の端部に備えられている。給電部415は、ベルト部403−1の内部に配置された配線406と、ベルト部403−1の一部に配置され、受信コイルユニットの一部と嵌合する嵌合部412と、送電部407とを備えている。送電部407は、配線406を介して電力を受け取って、受信コイルユニット300の受電部408に給電する。図2(a)の例では、嵌合部412および送電部407は、一方のベルト部403−1の先端に設けられている。配線406は、送電部407が設けられている側のベルト部403−1に備えられている。
The
嵌合部412の一例としては、図2(b)のように、送電部407の筐体と、RF受信コイルユニット300の筐体の一部に設けた凹凸構造を用いることができる。さらに、図2(b)のように送電部407の筐体とRF受信コイルユニット300の筐体とが対向する部分に面ファスナー420をそれぞれ配置してもよい。これにより、嵌合部412によって位置決めされた両者を、面ファスナー420により固定することができる。
As an example of the
図3(a)にRF受信コイルユニット300の上面図を示す。図3(a)のように、嵌合部412および面ファスナー420を複数個所に設けてもよい。複数個所にこれらを設けた場合には、検査対象104の大きさや撮像部位に応じて、いずれか一箇所の嵌合部412および面ファスナー420に、給電部415の嵌合部412および面ファスナー420を嵌合及び固定することができる。また、図3(b)に、RF受信コイルユニット300内の模式図を示す。このように、受信コイルエレメント302及び受信器303は、RF受信コイルユニット300内に内蔵される。
FIG. 3A shows a top view of the RF receiving
なお、ベルト部403−1の配線406は、天板402内に配置された給電用のケーブル401に電気的に接続されている。ケーブル401には、図1に示すように受信コイル電源201が接続され、受信コイルユニット300に給電すべき電力が供給される。
The
また、テーブル400の天板402上に、天板据置用RF受信コイルユニット301が固定されている場合には、天板据置用RF受信コイルユニット301も、天板402に設けられた天板コネクタ404を介して、天板402内のケーブル401に接続され、ケーブル401から給電を受ける。
Further, in the case where the top-plate stationary RF
送電部407および受電部408の構造について図4、図5を用いてさらに説明する。
The structures of the
固定具403の送電部407は、図4に示すように送電コイル802を含み、RF受信コイルユニット300の受電部408は、図5に示すように受電コイル809を含む。
The
固定具403は、嵌合部412によりRF受信コイルユニット300の一部と嵌合することにより、送電コイル802を受電コイル809に対して所定の位置関係に保持する。すなわち、図2(b)に示すように、嵌合部412の嵌合によって、送電部407の送電コイル802と受電部408の受電コイル802間の距離Dが一定になる。更には、面ファスナー420同士が接合することによって両者は固定され、距離Dを安定して維持できる。
The fixing
送電部407および受電部408の詳細をさらに説明する。
The details of the
送電部407は、図4に回路構成を示したように、送電コイル802の他に、高周波発生回路801と信号処理回路803を備えている。信号処理回路803は、乗算器805、フィルタ806、増幅器807、フィードバック回路808、レギュレータ804、比較器814、ROM815を含む。配線406から色々なレベルで供給された電力は、高周波発生回路801が出力する高周波信号と乗算器805によって乗算されることにより高周波に変換されたのち、信号処理回路803によって、適切に信号処理された後に、コイル802に供給され、コイル802から電磁場として照射される。
The
ここで、高周波発生回路801および信号処理回路803は、送電コイル802から照射される電磁場が、検査対象104のNMR信号の共鳴周波数とは異なる周波数となるように、NMR信号の共鳴周波数の帯域にある信号成分を十分減衰させた後、送電に必要最小限な適切なレベルにまで増幅されるように信号処理する。そのため、送電部407には、電力「Power」を供給する線路とは別に、高周波発生回路801や信号処理回路803を制御するための信号「Charge」も供給される。
Here, the high
また、送電部407のROM815には、負荷(受信コイルユニット300)側が必要とする電力量の情報が予め格納されている。比較器814は、フィードバック回路808で検出された電力と、ROM814に格納されている電力量情報を比較し、検出された電力が、受信コイルユニット300側が必要としている電力量より大きい場合には、接続されているLED816を点灯させる機能も有する。LED816は、送電部407の筐体の外側に配置されており、LED816が点灯することにより、ユーザーに電力供給が十分であることを報知する。
Further, the
一方、受電部408は、図5に回路構成を示したように、受電コイル809の他に、整合回路810、RF−DC変換器811、および、電源制御回路812を備えている。受電コイル809は、上述の送電コイル802から近傍界誘導結合を利用した電磁界結合等により無線電力伝送を受ける。送電コイル802が発生した電磁界変動成分(RF成分)は、受電コイル809で検出され、RF−DC変換器811によって直流に変換される。この際、整合回路810は、電磁界変動成分が反射しないように調整されており、RF−DC変換器811は、低ノイズでRF成分を直流成分すなわち直流電源に変換することができる。
On the other hand, as shown in the circuit configuration in FIG. 5, the
RF受信コイルユニット300は、電力を必要とする負荷回路813として、受信器303、バッテリー813−1および無線通信部501−1を含む。受信器303は、デカップラー303−1やプリアンプ(A/D変換器を含む)303−2を備えている。検査対象104が発したNMR信号は、受信コイルエレメント302で受信され、受信器303のプリアンプ303−2等で増幅やフィルタリング等のアナログ処理を施した後にA/D変換される。ディジタル化されたNMR信号は、無線通信部501−1で必要な無線規格にあった電波に変調され、無線制御部502まで無線伝送される。
The RF receiving
RF−DC変換器811により直流電源に変換された成分は、電源制御回路812によって、RF受信コイルユニット300内の負荷回路813の各部に適宜分配される。電源制御部812の分配動作を制御する制御信号(例えば、後述する図8に示したデカップラー回路ONトリガ信号「Decoupler」やバッテリー動作開始制御信号「Battery_ON」)は、計算部601において、撮像シーケンスの高周波磁場パルスを送信させる制御信号「Tx」およびRF受信コイルユニット300における受信信号の取り込みタイミングを示す制御信号「Rx」から計算され、無線制御部502から無線通信部501−1を介して、電源制御部812に伝送される。
The components converted into DC power by the RF-
つぎに、固定具403のベルト部403−1内に配置された配線406について図6を用いて説明する。
Next, the
ベルト部403−1および配線406は、本実施形態では、伸縮自在のフレキシブルな構造である。フレキシブルなベルト部403−1および配線406を用いることにより、検査対象104のサイズが異なる場合であっても、ベルト部403−1を締結することで、検査対象104を天板402に固定することができるとともに、RF受信コイルユニット300を検査対象104に固定することができる。また、伸縮する配線406を介して、RF受信コイルユニット300に給電することができる。
The belt portion 403-1 and the
例えば、図6(a−1)、(a−2)にそれぞれ上面図および側面図を示したように、例えば、伸縮性のある材質のベルト部403−1の内部に、配線406を搭載したフレキシブル基板406−1を配置した構成とする。基板406−1は、伸縮性のある基材(例えばポリイミド基材)を帯状に成形したものであり、メアンダ形状に蛇行させた配線406を搭載している。配線406は、所定の間隔で配置した治具406−2により基板406−1に固定されている。これにより、治具406−2が配置されていない部分では、配線406の蛇行形状は変形可能であるため、図6(b−1)、(b−2)のように、基材406−1を伸長させることにより、配線406も伸長する。
For example, as shown in FIGS. 6 (a-1) and 6 (a-2) respectively, as the top view and the side view, the
また、図6(a−1)のように、蛇行させた配線406の他に、蛇行させた配線1406等を1以上配線する。これにより、送電部407に電力を供給する配線406と、制御信号「Charge」を供給する配線1406とを並行させて、ベルト部403−1に配線することができ、電力と制御信号を同時に伝送することが可能にある。
Further, as shown in FIG. 6A, one or
また、図6に示すように、伸縮自在のフレキシブル基板406−1を複数に分割し、その間に伸縮しない基板409を接続して一体化し、それをポリエチレン樹脂などの柔軟な素材でモールドすることによって、伸縮自在な固定具403を実現することもできる。伸縮しない基板409には、締結部403−2や送信部407や嵌合部412を搭載する。
Further, as shown in FIG. 6, the stretchable flexible substrate 406-1 is divided into a plurality of portions, the
次に、図7(a)、(b)を用いて、天板402内のケーブル401から固定具403への送電構造について説明する。
Next, the power transmission structure from the
上述のように、固定具403のベルト部403−1は、内部に伸縮自在の配線406を備える。配線の一端は、送電部407に接続され、他端は、天板402内のケーブル401に接続される。天板402の上面には、長軸方向(Z方向)に沿った縁部に天板溝416が形成されている。固定具403の端部には、天板溝416と係合する凸部を備えた係合部410を設けられている。これにより、固定具403は、係合部410を天板溝416に係合させた状態で、天板溝416に沿ってZ方向に移動可能である。
As described above, the belt portion 403-1 of the
また、天板402内のケーブル401は、天板402から引き出され、固定具403のベルト部403−1の配線406と接続されている。このとき、ケーブル401は、天板402から引き出された長さが、天板402の天板溝416の長さよりも長く、天板402の下面に配置されたケーブル巻き取り機構411によって巻き取られている。これにより、固定具403を天板溝416に沿って任意の位置に移動させた場合でも、ケーブル巻き取り機構411からケーブル401が引き出されるため、ケーブル401と固定具403の配線406との接続状態を保つことができる。すなわち、無線通信部501−1を備えたフレキシブルRF受信コイルユニット300が天板402上のどの位置にあっても、その位置まで固定具403を移動させ、固定具403によって、RF受信コイルユニット300を検査対象104に固定することができるとともに、RF受信コイルユニット300に電力を供給することができる。
Further, the
つぎに、撮像シーケンスと、RF受信コイルユニット300の給電制御について図8を用いて説明する。
Next, an imaging sequence and power feeding control of the RF receiving
図8は、撮像シーケンスを示し、RF照射コイル103からRF磁場パルスを送信させる制御信号「Tx」およびRF受信コイルユニット300における受信信号の取り込みタイミングを示す制御信号「Rx」信号は、所望の撮像シーケンスのパラメータ(TR/TEなど)によって予め定められている。よって、「Tx」信号ONによりRF照射コイル103からRF磁場パルスが照射され、ほぼ同時(実際には数マイクロ秒前)に「Decoupler」信号がONとなることにより、RF受信コイルユニット300の受信器303のデカップラー303−1がONになり、RF受信コイルユニット300がRF磁場パルスを受信するのを防ぐ。「Tx」信号OFFとほぼ同時(実際には数マイクロ秒後)に「Decoupler」信号がOFFとなる。「Decoupler」信号は、無線通信部501を介して、RF受信コイルユニット300に伝送される。
FIG. 8 shows an imaging sequence, and a control signal “Tx” for transmitting an RF magnetic field pulse from the
また、固定具403の配線1406を介して、「Charge」信号が送電部407に供給される。「Charge」信号は、上述したように送電部の信号処理回路803を制御する信号である。基本的にはON状態になっており、信号処理回路803を動作させ、送電部407から受電部408へ電力が供給される。
Further, the “charge” signal is supplied to the
しかしながら、「Rx」信号がONとなり、RF受信コイルユニット300が、NMR信号を受信して、受信したNMR信号を無線通信部501−1から無線制御部502に送信する期間は、「Charge」信号はOFFとなる。送電部407の高周波発振器801や信号処理回路803の動作を停止させ、受電部への給電を停止させる。これにより、RF受信コイルユニット300がNMR信号を無線送信している間は、固定具403の送電部407から受信コイルユニット300への給電を停止されるため、無線送信されているNMR信号に、送電コイル802から送信される電磁波がノイズとなって混入するのを防止することができる。「Charge」信号は、「Rx」信号がONの間だけOFFとなり、「Rx」信号がOFFになったと同時に再びONとなるように制御される。
However, while the “Rx” signal is ON, the RF
ただし、送電部407からの給電を停止させる一方で、NMR信号の無線送信中も、RF受信コイルユニット300内のデカップラー303−1やプリアンプ(A/D変換器を含む)303−2等は動作させる必要がある。そこで、「Rx」信号がONになる以前に(例えば「Tx」信号がOFFになるタイミングで)、バッテリー813−1への電源供給をONにするように、電源制御部812の動作を制御する制御信号「Battery_ON」信号を、無線制御部502から無線受信部501−1を介して電源制御部812に受け渡す。
However, the decoupler 303-1 in the RF receiving
これにより、バッテリー813−1が充電されているため、送電部407からの給電を停止している間にも、RF受信コイルユニット300内のデカップラー303−1やプリアンプ(A/D変換器を含む)303−2にバッテリーから電力を供給することができる。
Thus, since battery 813-1 is charged, decoupler 303-1 in the RF receiving
このように撮像シーケンスに応じて送電部407および受電部408を制御することによって、近傍界誘導結合(近傍界を利用した電磁結合)等の無線電力伝送により、固定具403からRF受信コイルユニット300に電力が供給され、「Rx」信号がONの間、すなわち、受信コイルがNMR信号を受信して無線送信している間は、無線電力伝送による電力供給を停止させて、電磁ノイズがNMR信号に混入するのを防ぐことができる。
As described above, by controlling the
以上のように、本実施形態においては、無線通信部501−1を備えたRF受信コイルユニット300に給電のためのケーブルを接続する必要がなく、しかも、固定具403に配置した配線406からRF受信コルユニット300に安定して給電できる。
As described above, in the present embodiment, it is not necessary to connect a cable for feeding power to the RF receiving
また、固定具403のベルト部403−1に給電のための配線406の他に、制御信号線のための配線1406を配置することが可能であるため、固定具403の送電部407に対して、ベルト部403−1を介して制御信号を伝送することも可能である。
Further, in addition to the
なお、第一の実施形態では、RF受信コイルユニット300が無線通信部501−1を備え、受信したNMR信号を無線で送信する構成であったが、本発明はこの構成に限られるものではなく、RF受信コイルユニット300が受信したNMR信号を固定具403に受け渡し、固定具403内の配線を介して計算部601に受け渡す構成であってもよい。この場合、固定具403には、給電のための配線406および制御信号のための配線1406の他に、さらに、NMR信号を伝送するための配線を設ける。また、固定具403には、NMR信号を出力するための出力部を設け、この出力部からNMR信号を受け取る入力部を固定具403に設ける。これら出力部と入力部は、上述の給電部407と受電部408と同様に、対向するように配置されたコイルをそれぞれ有し、近傍界を利用した電磁結合等の非接触な伝送によりNMR信号の受け渡しを行ってもよいし、端子同士を接触させることによりNMR信号の受け渡しをおこなってもよい。このように、固定具403を介してNMR信号をRF受信コイルユニット300から計算部601に受け渡す構成にすることにより、無線通信機能を有していないRF受信コイルユニット300についても、固定具403以外の配線を接続する必要がなく、使い勝手の良いRF受信コイルユニット300を提供できる。
In the first embodiment, the RF receiving
<<第二の実施形態>>
次に、図1および図9、図10を用いて、本発明の第二の実施形態のMRI装置について説明する。
<< Second Embodiment >>
Next, an MRI apparatus according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1, 9 and 10.
第二の実施形態のMRI装置が、第一の実施形態とは異なり、送電部407と受電部408とが送電端子413および受電端子414により直接接触し、電力を伝送する構成である。以下、第一の実施形態とは異なる構成のみ説明し、同様の構成については説明を省略する。
The MRI apparatus of the second embodiment is different from the first embodiment in that the
図9、図10に示すように、固定具403の送電部407は、送電端子413を備え、RF受信コイルユニット300の受電部408は、受電端子414を備えている。本実施形態では、送電端子413は、2つの端子413a、413bを備え、受電端子414は、2つの端子414a,414bを備え、電力と制御信号の両方を、固定具403からRF受信コイルユニット300に伝送する。ここでは、送電端子413a,413bおよび受電端子414a、414bとして、導電性の面ファスナーを用いる。送電端子413aと413bとで、導電性の面ファスナーの凹凸を逆にしておくことにより、受電端子414aと414bを入れ違えて接続する誤接続を防止することができる。
As shown in FIGS. 9 and 10, the
本実施形態では、送電端子413および受電端子414に検査対象104等が接触した場合の感電を防止するため、電力を伝送する送電端子413aに供給する電力を低電圧とする。
In the present embodiment, in order to prevent an electric shock when the
受電部408は、図10のように、増幅器1807、チャージポンプ1808、ローパスフィルタ1809、電源制御部812を備え、送電部407から受け取った低電圧電力を、増幅器1807とチャージポンプ1808で増幅して、ローパスフィルタ1809により高周波成分を除去したのち、電源制御部812によって受信器303やバッテリー813−1、無線通信部501−1に給電する。
As shown in FIG. 10,
また、制御信号を送電端子413bから受け取った受電端子414bは、電源制御812に制御信号を受け渡し、電源制御812の制御に用いられる。
Further, the
このように、第二の実施形態のMRI装置においては、端子を接触させる構造を用いて、固定具403からRF受信コイルユニット300に電力および制御信号を供給することができる。
As described above, in the MRI apparatus of the second embodiment, power and control signals can be supplied from the
なお、制御信号は、必ずしも固定具403からRF受信コイルユニット300に供給しなくてもよく、第一の実施形態と同様に、無線通信部501−1を介して、無線制御部502から無線通信で受け取ってもよい。
Note that the control signal may not necessarily be supplied from the
100 ガントリ
101 マグネット
102 傾斜磁場発生コイル
103 RF照射コイル
104 検査対象
107 高周波(RF)磁場発生機
108 傾斜磁場電源
200 シーケンサ
201 コイル制御部(受信コイル電源部含む)
202 テーブル制御部
300 RF受信コイルユニット
301 天板据置RF受信コイルユニット
302 受信コイルエレメント
303 受信器
400 テーブル
401 ケーブル
402 天板
403 固定具
403−1 ベルト部
403−2 締結部
404 天板コネクタ
406 配線
406−1 フレキシブル基板
406−2 固定治具
407 送電部
408 受電部
409 基板
410 係合部
411 ケーブル巻き取り機構
412 嵌合部
413 送電端子
414 受電端子
415 給電部
416 天板溝
420 面ファスナー
501−1,501−2 無線通信部
502 無線制御部
601 計算部(画像再構成部)
602 記憶媒体
603 表示装置
801 高周波発生回路
802 送電コイル
803 信号処理回路
804 レギュレータ
805 乗算器(ミキサー)
806 フィルタ
807 増幅器
808 フィードバック回路(TANK回路、検出回路)
809 受電回路
810 整合回路
811 RF-DC変換回路
812 電源制御回路
813 負荷回路
814 比較器
815 ROM
816 LED
1406 第二の配線
1807 増幅器
1808 チャージポンプ回路
1809 ローパスフィルタ
100
202
602
806
809
816 LED
1406
Claims (14)
前記固定具には、前記受信コイルユニットに電力を供給するための給電部が備えられ、前記受信コイルユニットには、前記給電部から電力を受け取る受電部が備えられていることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。 A table for mounting an inspection object, a fixture for fixing the inspection object on the table, a receiving coil unit for receiving a nuclear magnetic resonance signal from the inspection object, and a nuclear magnetic resonance signal received by the receiving coil unit And a calculation unit for receiving the image to reconstruct the image of the inspection object,
The fixture includes a power feeding unit for supplying power to the receiving coil unit, and the receiving coil unit includes a power receiving unit for receiving power from the power feeding unit. Resonance imaging device.
前記給電部は、少なくとも前記無線通信部に電力を供給することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。 The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1, wherein the receiving coil unit includes a wireless communication unit that wirelessly transmits the received nuclear magnetic resonance signal to the calculation unit.
The magnetic resonance imaging apparatus, wherein the power supply unit supplies power to at least the wireless communication unit.
前記給電部は、前記ベルト部の内部に配置された配線と、前記ベルト部の一部に配置され、前記受信コイルユニットの一部と嵌合する嵌合部および送電部とを備え、前記送電部は、前記配線を介して電力を受け取って、前記受信コイルユニットの受電部に給電することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。 The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1, wherein the fixing device includes a belt portion wound around the inspection object.
The power feeding unit includes a wire disposed inside the belt unit, and a fitting unit and a power transmission unit disposed in a part of the belt unit and fitted with a part of the receiving coil unit, A magnetic resonance imaging apparatus, wherein the unit receives power via the wiring and feeds power to a power receiving unit of the receiving coil unit.
前記受信コイルユニットの前記受電部は、受電コイルを含み、
前記給電部は、前記嵌合部により前記受信コイルユニットの一部と嵌合することにより、前記送電コイルを前記受電コイルに対して所定の位置関係に保持することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。 The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 4, wherein the power transmission unit includes a power transmission coil.
The power receiving unit of the receiving coil unit includes a power receiving coil,
The magnetic resonance imaging apparatus characterized in that the power feeding unit holds the power transmission coil in a predetermined positional relationship with respect to the power receiving coil by fitting the power feeding unit to a part of the receiving coil unit by the fitting unit. .
前記給電部は、前記嵌合部により前記受信コイルユニットの一部と嵌合することにより、前記送電端子を前記受電端子と電気的に接触させて給電を行うことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。 5. The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 4, wherein the power feeding unit includes a power transmission terminal, the belt unit is provided with a wire for feeding power to the power transmission terminal, and the power receiving unit of the receiving coil unit is , Receiving terminal,
The magnetic resonance imaging apparatus characterized in that the power feeding unit electrically feeds the power transmission terminal to the power reception terminal by fitting the power transmission unit to a part of the reception coil unit by the fitting unit. .
前記制御部は、前記受信コイルユニットが前記核磁気共鳴信号を無線送信している間は、前記固定具の前記給電部から前記受信コイルユニットへの給電を停止させることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。 The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 2, further comprising: a control unit configured to control power supply timing from the power supply unit of the fixture to the reception coil unit, and timing of the wireless transmission by the reception coil unit. Have
The magnetic resonance imaging according to claim 1, wherein the control unit stops the power supply from the power supply unit of the fixture to the reception coil unit while the reception coil unit wirelessly transmits the nuclear magnetic resonance signal. apparatus.
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114114111A (en) * | 2020-08-26 | 2022-03-01 | 西门子(深圳)磁共振有限公司 | Local coil, power control system and method of magnetic resonance imaging system |
EP4248856A1 (en) * | 2022-03-22 | 2023-09-27 | Canon Medical Systems Corporation | Medical imaging apparatus |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20120071750A1 (en) * | 2007-05-16 | 2012-03-22 | Jan Bollenbeck | Method for affixing a magnetic resonance rf coil to a patient |
JP2014140469A (en) * | 2013-01-23 | 2014-08-07 | Toshiba Corp | Magnetic resonance imaging device and rf coil device |
-
2017
- 2017-11-24 JP JP2017226141A patent/JP7017911B2/en active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20120071750A1 (en) * | 2007-05-16 | 2012-03-22 | Jan Bollenbeck | Method for affixing a magnetic resonance rf coil to a patient |
JP2014140469A (en) * | 2013-01-23 | 2014-08-07 | Toshiba Corp | Magnetic resonance imaging device and rf coil device |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114114111A (en) * | 2020-08-26 | 2022-03-01 | 西门子(深圳)磁共振有限公司 | Local coil, power control system and method of magnetic resonance imaging system |
US11782109B2 (en) | 2020-08-26 | 2023-10-10 | Siemens Healthcare Gmbh | Wireless power feedback loop and control system for wireless coil in MRI system |
CN114114111B (en) * | 2020-08-26 | 2024-02-20 | 西门子(深圳)磁共振有限公司 | Power control system and method for local coil and magnetic resonance imaging system |
EP4248856A1 (en) * | 2022-03-22 | 2023-09-27 | Canon Medical Systems Corporation | Medical imaging apparatus |
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