JP3142613B2 - Ｍｒ装置におけるｒｆ駆動回路 - Google Patents
Ｍｒ装置におけるｒｆ駆動回路Info
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- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
- G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
- G01R33/28—Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64
- G01R33/32—Excitation or detection systems, e.g. using radio frequency signals
- G01R33/36—Electrical details, e.g. matching or coupling of the coil to the receiver
- G01R33/3614—RF power amplifiers
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、ＭＲ装置におけるＲ
Ｆ駆動回路に関し、さらに詳しくは、ＭＲ装置において
スピンを励起するためのＲＦ回転磁界の振幅を規定値に
保つことが出来るＲＦ駆動回路に関する。
Ｆ駆動回路に関し、さらに詳しくは、ＭＲ装置において
スピンを励起するためのＲＦ回転磁界の振幅を規定値に
保つことが出来るＲＦ駆動回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】図５に、従来のＭＲ装置におけるＲＦ駆
動回路の一例を示す。このＲＦ駆動回路５１において、
入力端子ＩＮには、所定のエンベロープをもつＲＦパル
スが加えられる。そのＲＦパルスは、分配器２を通り、
可変ゲインアンプ３に入力される。
動回路の一例を示す。このＲＦ駆動回路５１において、
入力端子ＩＮには、所定のエンベロープをもつＲＦパル
スが加えられる。そのＲＦパルスは、分配器２を通り、
可変ゲインアンプ３に入力される。
【０００３】可変ゲインアンプ３およびパワーアンプ４
は、前記ＲＦパルスを所定の駆動電圧に増幅し、クアド
ラチャハイブリッド５に入力する。クアドラチャハイブ
リッド５は、前記駆動電圧から０°成分の駆動電圧と９
０°成分の駆動電圧を生成し、ＲＦコイル６の０°ポー
トと９０°ポートにそれぞれ加える。
は、前記ＲＦパルスを所定の駆動電圧に増幅し、クアド
ラチャハイブリッド５に入力する。クアドラチャハイブ
リッド５は、前記駆動電圧から０°成分の駆動電圧と９
０°成分の駆動電圧を生成し、ＲＦコイル６の０°ポー
トと９０°ポートにそれぞれ加える。
【０００４】電圧モニタ手段５２は、パワーアンプ４の
出力電圧をモニタし、エンベロープ取出回路５３に加え
る。エンベロープ取出回路５３は、モニタした駆動電圧
のエンベロープを取り出す。一方、分配器２に接続され
たエンベロープ取出回路１１は、分配器２から得たＲＦ
パルスのエンベロープを取り出す。
出力電圧をモニタし、エンベロープ取出回路５３に加え
る。エンベロープ取出回路５３は、モニタした駆動電圧
のエンベロープを取り出す。一方、分配器２に接続され
たエンベロープ取出回路１１は、分配器２から得たＲＦ
パルスのエンベロープを取り出す。
【０００５】コンパレータ１２は、ＲＦパルスのエンベ
ロープと，パワーアンプ４の出力電圧のエンベロープと
を比較し、その比較結果に基づいて可変ゲインアンプ３
のゲインを制御し、負荷（患者のインピーダンス）にか
かわらずパワーアンプ４の出力電圧が規定値になるよう
に制御する。
ロープと，パワーアンプ４の出力電圧のエンベロープと
を比較し、その比較結果に基づいて可変ゲインアンプ３
のゲインを制御し、負荷（患者のインピーダンス）にか
かわらずパワーアンプ４の出力電圧が規定値になるよう
に制御する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記従来のＲＦ駆動回
路５１では、パワーアンプ４の出力電圧は規定値に制御
されるが、ＲＦコイル６の０゜ポート，９０゜ポートに
加わる電圧のバランスは制御していない。このため、Ｒ
Ｆコイル６の０゜ポート，９０゜ポートのインピーダン
スが異なりバランスが崩れたとき、クワドラチャ効率が
変化し、フリップアングルが変化してしまう問題点があ
る。
路５１では、パワーアンプ４の出力電圧は規定値に制御
されるが、ＲＦコイル６の０゜ポート，９０゜ポートに
加わる電圧のバランスは制御していない。このため、Ｒ
Ｆコイル６の０゜ポート，９０゜ポートのインピーダン
スが異なりバランスが崩れたとき、クワドラチャ効率が
変化し、フリップアングルが変化してしまう問題点があ
る。
【０００７】そこで、この発明の目的は、クワドラチャ
アンバランスの補正をも含めてＲＦコイルの駆動電圧を
制御することが出来るようにしたＭＲ装置におけるＲＦ
駆動回路を提供することにある。
アンバランスの補正をも含めてＲＦコイルの駆動電圧を
制御することが出来るようにしたＭＲ装置におけるＲＦ
駆動回路を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明のＭＲ装置にお
けるＲＦ駆動回路は、ＭＲ装置のＲＦコイルをクアドラ
チャドライブするＲＦ駆動回路において、ＲＦコイルの
０゜ポートおよび９０゜ポートの電圧をモニタする電圧
モニタ手段と、モニタした０゜ポートの電圧および９０
゜ポートの電圧からＲＦコイル中にできる回転磁界であ
ってスピン系とカップリングする回転方向の成分に対応
した電圧をフィードバック電圧として生成するフィード
バック電圧生成手段と、前記フィードバック電圧に基づ
いてＲＦコイルへ供給する駆動電圧を制御する駆動電圧
制御手段とを具備したことを構成上の特徴とするもので
ある。
けるＲＦ駆動回路は、ＭＲ装置のＲＦコイルをクアドラ
チャドライブするＲＦ駆動回路において、ＲＦコイルの
０゜ポートおよび９０゜ポートの電圧をモニタする電圧
モニタ手段と、モニタした０゜ポートの電圧および９０
゜ポートの電圧からＲＦコイル中にできる回転磁界であ
ってスピン系とカップリングする回転方向の成分に対応
した電圧をフィードバック電圧として生成するフィード
バック電圧生成手段と、前記フィードバック電圧に基づ
いてＲＦコイルへ供給する駆動電圧を制御する駆動電圧
制御手段とを具備したことを構成上の特徴とするもので
ある。
【０００９】
【作用】この発明のＭＲ装置におけるＲＦ駆動回路で
は、ＲＦコイルの０゜ポートおよび９０゜ポートの電圧
をモニタし、ＲＦコイル中にできる回転磁界であってス
ピン系とカップリングする回転方向の成分に対応するフ
ィードバック電圧を生成し、このフィードバック電圧に
よりＲＦコイルへ供給する駆動電圧を制御する。
は、ＲＦコイルの０゜ポートおよび９０゜ポートの電圧
をモニタし、ＲＦコイル中にできる回転磁界であってス
ピン系とカップリングする回転方向の成分に対応するフ
ィードバック電圧を生成し、このフィードバック電圧に
よりＲＦコイルへ供給する駆動電圧を制御する。
【００１０】このため、ＲＦコイルの０゜ポート，９０
゜ポートのインピーダンスがアンバランスになっても、
そのアンバランスが補正され、スピンの励起に寄与する
ＲＦ磁界は常に適正に保たれることになる。
゜ポートのインピーダンスがアンバランスになっても、
そのアンバランスが補正され、スピンの励起に寄与する
ＲＦ磁界は常に適正に保たれることになる。
【００１１】
【実施例】以下、図に示す実施例によりこの発明をさら
に詳細に説明する。なお、これによりこの発明が限定さ
れるものではない。図１はこの発明の一実施例のＭＲ装
置におけるＲＦ駆動回路１のブロック図である。
に詳細に説明する。なお、これによりこの発明が限定さ
れるものではない。図１はこの発明の一実施例のＭＲ装
置におけるＲＦ駆動回路１のブロック図である。
【００１２】このＲＦ駆動回路１において、入力端子Ｉ
Ｎには、所定のエンベロープをもつＲＦパルスが加えら
れる。そのＲＦパルスは、分配器２を通り、可変ゲイン
アンプ３に入力される。
Ｎには、所定のエンベロープをもつＲＦパルスが加えら
れる。そのＲＦパルスは、分配器２を通り、可変ゲイン
アンプ３に入力される。
【００１３】可変ゲインアンプ３およびパワーアンプ４
は、前記ＲＦパルスを所定の駆動電圧に増幅し、クアド
ラチャハイブリッド５に入力する。クアドラチャハイブ
リッド５は、前記パワーアンプ４の出力電圧から０°成
分の駆動電圧と９０°成分の駆動電圧を生成し、ＲＦコ
イル６の０°ポートと９０°ポートにそれぞれ加える。
は、前記ＲＦパルスを所定の駆動電圧に増幅し、クアド
ラチャハイブリッド５に入力する。クアドラチャハイブ
リッド５は、前記パワーアンプ４の出力電圧から０°成
分の駆動電圧と９０°成分の駆動電圧を生成し、ＲＦコ
イル６の０°ポートと９０°ポートにそれぞれ加える。
【００１４】電圧モニタ７Ａは、ＲＦコイル６の９０゜
ポートの電圧をモニタし、エンベロープ取出回路８に供
給する。また、電圧モニタ７Ｂは、ＲＦコイルの０゜ポ
ートの電圧をモニタし、エンベロープ取出回路９に加え
る。
ポートの電圧をモニタし、エンベロープ取出回路８に供
給する。また、電圧モニタ７Ｂは、ＲＦコイルの０゜ポ
ートの電圧をモニタし、エンベロープ取出回路９に加え
る。
【００１５】エンベロープ取出回路８，９は、ＲＦコイ
ル６の０゜ポートの電圧および９０゜のポートの電圧の
エンベロープを取り出し、加算器１０に入力する。加算
器１０は、ＲＦコイル６の０゜ポートの電圧および９０
゜ポートの電圧のエンベロープを加算し、コンパレータ
１０に入力する。
ル６の０゜ポートの電圧および９０゜のポートの電圧の
エンベロープを取り出し、加算器１０に入力する。加算
器１０は、ＲＦコイル６の０゜ポートの電圧および９０
゜ポートの電圧のエンベロープを加算し、コンパレータ
１０に入力する。
【００１６】一方、分配器２に接続されたエンベロープ
取出回路１１は、分配器２から得たＲＦパルスのエンベ
ロープを取り出す。
取出回路１１は、分配器２から得たＲＦパルスのエンベ
ロープを取り出す。
【００１７】コンパレータ１２は、ＲＦパルスのエンベ
ロープと，パワーアンプ４の出力電圧のエンベロープと
を比較し、その比較結果に基づいて可変ゲインアンプ３
のゲインを制御し、負荷（患者のインピーダンス）にか
かわらずＲＦコイル６の０゜ポートの電圧および９０゜
ポートの電圧のエンベロープの和が規定値になるように
制御する。
ロープと，パワーアンプ４の出力電圧のエンベロープと
を比較し、その比較結果に基づいて可変ゲインアンプ３
のゲインを制御し、負荷（患者のインピーダンス）にか
かわらずＲＦコイル６の０゜ポートの電圧および９０゜
ポートの電圧のエンベロープの和が規定値になるように
制御する。
【００１８】次に、上記ＭＲ装置におけるＲＦ駆動回路
１の作動の原理を説明する。図２に示すように、ＲＦコ
イル６の０゜ポートにａ・cos（ωｔ）の電圧が加わ
り、９０゜ポートにｂ・cos（ωｔ−π／２） の電圧が
加わるとき、ＲＦコイル６の単位電圧当り発生磁界振幅
係数をηとすれば、 η・ａ・cos（ωｔ）＋η・ｂ・cos（ωｔ−π／２ ） ＝ η〔｛（ａ＋ｂ）／２｝exp［−ｊωｔ］〕 ＋η〔｛（ａ−ｂ）／２｝exp［ｊωｔ］〕 となり、第１項の正方向回転磁界と，第２項の逆方向回
転磁界とを生ずる。通常のＭＲ装置では、正方向回転磁
界がスピン系とカップリングするようになっている。ま
た、患者のインピーダンスが変ると、上式のａ，ｂが変
化する。
１の作動の原理を説明する。図２に示すように、ＲＦコ
イル６の０゜ポートにａ・cos（ωｔ）の電圧が加わ
り、９０゜ポートにｂ・cos（ωｔ−π／２） の電圧が
加わるとき、ＲＦコイル６の単位電圧当り発生磁界振幅
係数をηとすれば、 η・ａ・cos（ωｔ）＋η・ｂ・cos（ωｔ−π／２ ） ＝ η〔｛（ａ＋ｂ）／２｝exp［−ｊωｔ］〕 ＋η〔｛（ａ−ｂ）／２｝exp［ｊωｔ］〕 となり、第１項の正方向回転磁界と，第２項の逆方向回
転磁界とを生ずる。通常のＭＲ装置では、正方向回転磁
界がスピン系とカップリングするようになっている。ま
た、患者のインピーダンスが変ると、上式のａ，ｂが変
化する。
【００１９】クワドラチャバランスがとれておれば（ａ
＝ｂ）、逆方向回転磁界を生じないため、図５に示す従
来の制御でよい。しかし、クワドラチャバランスがとれ
ていなければ（ａ≠ｂ）、逆方向回転磁界を生ずるた
め、図５の制御ではクワドラチャ効率の低下によるフリ
ップアングルの誤差を生じる。
＝ｂ）、逆方向回転磁界を生じないため、図５に示す従
来の制御でよい。しかし、クワドラチャバランスがとれ
ていなければ（ａ≠ｂ）、逆方向回転磁界を生ずるた
め、図５の制御ではクワドラチャ効率の低下によるフリ
ップアングルの誤差を生じる。
【００２０】ところが、図１のＲＦ駆動回路１では、Ｒ
Ｆコイル６の９０゜ポートの電圧のエンベロープｂと，
０゜ポートの電圧のエンベロープａとを取り出して、そ
の和（ａ＋ｂ）をフィードバック電圧としてコンパレー
タ１２に送り、入力されたＲＦパルスのエンベロープに
合致するように可変ゲインアンプ３のゲインを制御して
いる。つまり、クワドラチャバランスが崩れた場合で
も、（ａ＋ｂ）が規定値になるように制御している。
Ｆコイル６の９０゜ポートの電圧のエンベロープｂと，
０゜ポートの電圧のエンベロープａとを取り出して、そ
の和（ａ＋ｂ）をフィードバック電圧としてコンパレー
タ１２に送り、入力されたＲＦパルスのエンベロープに
合致するように可変ゲインアンプ３のゲインを制御して
いる。つまり、クワドラチャバランスが崩れた場合で
も、（ａ＋ｂ）が規定値になるように制御している。
【００２１】そこで、結局のところ、スピンを励起する
ためのＲＦ回転磁界（逆方向回転磁界）の振幅が患者に
よらず適正に保たれ、フリップアングルを規定値に維持
できることとなる。
ためのＲＦ回転磁界（逆方向回転磁界）の振幅が患者に
よらず適正に保たれ、フリップアングルを規定値に維持
できることとなる。
【００２２】次に、図３は、この発明の他の実施例のＲ
Ｆ駆動回路２１を示すブロック図である。このＲＦ駆動
回路２１が図１のＲＦ駆動回路１と異なる点は、図１の
エンベロープ取出回路８，９および加算器１０に代え
て、クワドラチャハイブリッド２２およびエンベロープ
取出回路２３を用いていることである。
Ｆ駆動回路２１を示すブロック図である。このＲＦ駆動
回路２１が図１のＲＦ駆動回路１と異なる点は、図１の
エンベロープ取出回路８，９および加算器１０に代え
て、クワドラチャハイブリッド２２およびエンベロープ
取出回路２３を用いていることである。
【００２３】図４に示すように、クワドラチャハイブリ
ッド２２は、ＲＦコイル６の９０゜ポートの電圧ｂ・co
s（ωｔ−π／２）および０゜ポートの電圧ａ・cos（ω
ｔ）を入力されたとき、
ッド２２は、ＲＦコイル６の９０゜ポートの電圧ｂ・co
s（ωｔ−π／２）および０゜ポートの電圧ａ・cos（ω
ｔ）を入力されたとき、
【００２４】
【数１】
【００２５】
【数２】
【００２６】をそれぞれ出力する。
【００２７】そこで、上記数１で示す出力電圧のエンベ
ロープを取り出せば、（ａ＋ｂ）に比例するフィードバ
ック電圧が得られる。従って、このＲＦ駆動回路２１に
よっても、スピンを励起するためのＲＦ回転磁界の振幅
を患者によらず適正に維持することが出来る。
ロープを取り出せば、（ａ＋ｂ）に比例するフィードバ
ック電圧が得られる。従って、このＲＦ駆動回路２１に
よっても、スピンを励起するためのＲＦ回転磁界の振幅
を患者によらず適正に維持することが出来る。
【００２８】なお、クワドラチャハイブリッド２２を用
いた上記ＲＦ駆動回路２１によれば、ＲＦコイル６の０
゜ポートの電圧と９０゜ポートの電圧の直交性がずれた
場合のクワドラチャ効率の低下にも対応できる利点があ
る。
いた上記ＲＦ駆動回路２１によれば、ＲＦコイル６の０
゜ポートの電圧と９０゜ポートの電圧の直交性がずれた
場合のクワドラチャ効率の低下にも対応できる利点があ
る。
【００２９】さらに他の実施例としては、図３のクワド
ラチャハイブリッド２２の代りに、フェーズシフタと０
゜ハイブリッドを用いるものが挙げられる。
ラチャハイブリッド２２の代りに、フェーズシフタと０
゜ハイブリッドを用いるものが挙げられる。
【００３０】
【発明の効果】この発明のＭＲ装置におけるＲＦ駆動回
路によれば、クワドラチャバランスの補正をも含めて、
スピンを励起するためのＲＦ回転磁界の振幅を適正に保
つことが出来る。
路によれば、クワドラチャバランスの補正をも含めて、
スピンを励起するためのＲＦ回転磁界の振幅を適正に保
つことが出来る。
【図１】この発明の一実施例のＲＦ駆動回路のブロック
図である。
図である。
【図２】回転磁界の説明図である。
【図３】この発明の他の実施例のＲＦ駆動回路のブロッ
ク図である。
ク図である。
【図４】図３におけるクワドラチャハイブリッドの動作
の説明図である。
の説明図である。
【図５】従来のＭＲ装置におけるＲＦ駆動回路の一例の
ブロック図である。
ブロック図である。
１ ＭＲ装置におけるＲＦ駆動回路 ２ 分配器 ３ 可変ゲインアンプ ４ パワーアンプ ５ クワドラチャハイブリッド ６ ＲＦコイル ７Ａ，７Ｂ 電圧モニタ ８，９ エンベロープ取出回路 １０ 加算器 １１ エンベロープ取出回路 １２ コンパレータ ２１ ＭＲ装置におけるＲＦ駆動回路 ２２ クワドラチャハイブリッド ２３ エンベロープ取出回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) A61B 5/055 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)
Claims (1)
- 【請求項１】 ＭＲ装置のＲＦコイルをクアドラチャド
ライブするＲＦ駆動回路において、ＲＦコイルの０゜ポ
ートおよび９０゜ポートの電圧をモニタする電圧モニタ
手段と、モニタした０゜ポートの電圧および９０゜ポー
トの電圧からＲＦコイル中にできる回転磁界であってス
ピン系とカップリングする回転方向の成分に対応した電
圧をフィードバック電圧として生成するフィードバック
電圧生成手段と、前記フィードバック電圧に基づいてＲ
Ｆコイルへ供給する駆動電圧を制御する駆動電圧制御手
段とを具備したことを特徴とするＭＲ装置におけるＲＦ
駆動回路。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03264733A JP3142613B2 (ja) | 1991-10-14 | 1991-10-14 | Ｍｒ装置におけるｒｆ駆動回路 |
| PCT/JP1992/001333 WO1993007805A1 (fr) | 1991-10-14 | 1992-10-13 | Circuit d'attaque hf pour appareil a resonance magnetique |
| DE69223981T DE69223981T2 (de) | 1991-10-14 | 1992-10-13 | Hochfrequenz-treiberschaltung für ein magnet-resonanz-gerät |
| EP92921485A EP0608426B1 (en) | 1991-10-14 | 1992-10-13 | Rf driving circuit in mr apparatus |
| KR1019940700971A KR100231254B1 (ko) | 1991-10-14 | 1992-10-13 | Mr장치에 있어서의 rf구동회로 |
| US08/211,596 US5424646A (en) | 1991-10-14 | 1992-10-13 | RF drive circuit of MR apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03264733A JP3142613B2 (ja) | 1991-10-14 | 1991-10-14 | Ｍｒ装置におけるｒｆ駆動回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0595929A JPH0595929A (ja) | 1993-04-20 |
| JP3142613B2 true JP3142613B2 (ja) | 2001-03-07 |
Family
ID=17407420
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03264733A Expired - Fee Related JP3142613B2 (ja) | 1991-10-14 | 1991-10-14 | Ｍｒ装置におけるｒｆ駆動回路 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5424646A (ja) |
| EP (1) | EP0608426B1 (ja) |
| JP (1) | JP3142613B2 (ja) |
| KR (1) | KR100231254B1 (ja) |
| DE (1) | DE69223981T2 (ja) |
| WO (1) | WO1993007805A1 (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5510711A (en) * | 1994-08-05 | 1996-04-23 | Picker International, Inc. | Digital combination and correction of quadrature magnetic resonance receiver coils |
| US6552538B2 (en) | 2001-04-11 | 2003-04-22 | Koninklijke Philips Electronics, N.V. | RF transmit calibration for open MRI systems |
| JP3701616B2 (ja) * | 2002-03-06 | 2005-10-05 | ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー | 磁気共鳴撮影装置 |
| JP3753668B2 (ja) * | 2002-03-12 | 2006-03-08 | ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー | Ｒｆパルスチューニング装置 |
| EP1721184A4 (en) * | 2004-02-26 | 2009-03-25 | Ca Nat Research Council | METHOD FOR PERFORMING NUCLEAR MAGNETIC RESONANCE EXPERIMENTS USING A CARTESIAN REACTION |
| JP4911964B2 (ja) * | 2005-12-09 | 2012-04-04 | 株式会社アドバンテスト | 収容型構造体、測定装置、方法およびプログラム |
| JP2010522009A (ja) * | 2007-03-20 | 2010-07-01 | 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 | 磁気共鳴撮像システム及び方法 |
| DE102011084072B4 (de) * | 2011-10-06 | 2015-02-26 | Siemens Aktiengesellschaft | Zweikanal-Magnetresonanztomographie-System |
| JP6532657B2 (ja) * | 2014-07-31 | 2019-06-19 | キヤノンメディカルシステムズ株式会社 | Ｍｒｉ装置 |
| JP7199852B2 (ja) * | 2018-07-02 | 2023-01-06 | キヤノンメディカルシステムズ株式会社 | 高周波電源及び磁気共鳴イメージング装置 |
| CN112285620A (zh) * | 2019-07-24 | 2021-01-29 | 通用电气精准医疗有限责任公司 | Rf发射系统和方法、mri系统及其预扫描方法以及存储介质 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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