JP4162329B2 - インターコムシステムおよびmri装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、インターコムシステム(intercom system)およびMRI装置に関し、さらに詳しくは、被検体の声をオペレータが明瞭に聞き取ることを可能にしたインターコムシステムおよびMRI装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
図5に、従来のインターコムシステムおよびMRI装置の一例を示す。
このインターコムシステム50は、被検体hの声Viを入力するためのマイク1と、そのマイク1の出力信号を増幅し音声信号Msを出力する入力アンプ2と、前記音声信号Msから音声帯域の周波数成分だけを取り出すローパスフィルタ3と、そのローパスフィルタ3の出力信号を増幅する出力アンプ7と、その出力アンプ7の出力信号により音声を出力するスピーカ8とを具備している。
【0003】
MRI装置500は、勾配コイルを内蔵したマグネットMと、勾配磁場を発生させるための勾配パルス制御信号Gsを出力するパルスシーケンス制御部Cと、前記勾配パルス制御信号Gsにより勾配コイルを駆動して勾配磁場を発生させる勾配磁場アンプGと、前記インターコムシステム50とを具備している。
騒音Nは、勾配コイルが駆動されるときに生じる振動により発生する。
【0004】
前記マイク1は、マグネットMのボア内に設置されている。また、前記入力アンプ2〜スピーカ8は、マグネットMが置かれているスキャンルームとは別室のオペレータルームに置かれているコンソール内に設置されている。
【0005】
図6は、図5の各部の信号波形図である。
被検体hの声Viは、任意時刻に発生する。
勾配パルス制御信号Gsは、パルス状に発生する。
騒音Nは、勾配パルス制御信号Gsと同期して発生する。
音声信号Msは、被検体hの声Viと騒音Nとが重なった信号となる。
音声出力Voは、ローパスフィルタ3により音声帯域の周波数以上の成分はカットされている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のインターコムシステム50では、騒音Nの信号レベルが声Viの信号レベルより格段に大きいため、出力アンプ7のゲインを調整しにくい問題点がある。すなわち、出力アンプ7のゲインを上げると騒音Nが非常に大きく聞こえて、声Viを聞き取れなくなる。一方、出力アンプ7のゲインを下げると、騒音Nが小さく聞こえるが、声Viもより小さくなって、聞こえなくなる。
そこで、本発明の目的は、被検体hの声Viをオペレータが明瞭に聞き取ることを可能にしたインターコムシステムおよびそのインターコムシステムを備えたMRI装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
第1の観点では、本発明は、被検体の声を入力するための声入力手段と、勾配磁場を発生させるための勾配パルス制御信号に応じて疑似騒音信号を発生する疑似騒音信号発生手段と、前記声入力手段から入力された音声信号から前記疑似騒音信号を減算する演算手段と、前記減算結果に基づいて音声を出力する音声出力手段とを具備することを特徴とするインターコムシステムを提供する。
上記第1の観点のインターコムシステムでは、勾配パルス制御信号に同期して疑似騒音信号を発生する。そして、被検体の声と騒音とが重なった音声信号から疑似音声信号を減算する。この減算結果として、騒音が打ち消され、被検体の声だけが残るから、オペレータは、被検体の声を明瞭に聞き取ることが出来る。
【0008】
第2の観点では、本発明は、上記第1の観点に記載のインターコムシステムにおいて、前記疑似騒音信号発生手段は、前記勾配パルス制御信号に基づいて勾配コイルが駆動された際に発生する騒音(勾配音)が前記音声信号中にどのように現れるかという相関関係に基づいて演算により前記疑似騒音信号を求めることを特徴とするインターコムシステムを提供する。
上記第2の観点のインターコムシステムでは、勾配パルス制御信号とそれに起因する騒音の相関関係に基づいて疑似騒音信号を求めるため、騒音を好適に打ち消しうる疑似騒音信号を求めることが出来る。
なお、疑似騒音信号は、出発波形と騒音との差分を小さくするように出発波形を変形することを繰り返し、騒音を十分に打ち消しうる波形まで収束させることによっても求めることが出来る。
【0009】
第3の観点では、本発明は、上記第1の観点のインターコムシステムを具備することを特徴とするMRI装置を提供する。
上記第3の観点のMRI装置では、上記第1の観点のインターコムシステムにより被検体の声をオペレータが明瞭に聞き取れるから、オペレータと被検体の良好なコミュ
ニケーションの下、MRI撮影を円滑に進めることが出来る。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、図を参照して本発明の実施の形態を説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。
【0011】
−第1の実施形態−
図1に、本発明の第1の実施形態のインターコムシステムおよびMRI装置を示す。
このインターコムシステム10は、被検体hの声Viを入力するためのマイク1と、そのマイク1の出力信号を増幅し音声信号Msを出力する入力アンプ2と、勾配磁場を発生させるための勾配パルス制御信号Gsに応じて疑似騒音信号Pnを発生する疑似騒音信号発生部4と、前記音声信号Msから前記疑似騒音信号Pnを減算する演算器5と、その演算器5の出力信号から音声帯域の周波数成分だけを取り出すローパスフィルタ6と、そのローパスフィルタ6の出力信号を増幅する出力アンプ7と、その出力アンプ7の出力信号により音声を出力するスピーカ8とを具備している。
【0012】
MRI装置100は、勾配コイルを内蔵したマグネットMと、前記勾配パルス制御信号Gsを出力するパルスシーケンス制御部Cと、前記勾配パルス制御信号Gsにより勾配コイルを駆動して勾配磁場を発生させる勾配磁場アンプGと、前記インターコムシステム10とを具備している。
騒音Nは、勾配コイルが駆動されるときに生じる振動により発生する。
【0013】
前記マイク1は、マグネットMのボア内に設置されている。また、前記入力アンプ2〜スピーカ8は、マグネットMが置かれているスキャンルームとは別室のオペレータルームに置かれているコンソール内に設置されている。
【0014】
図2は、前記疑似騒音信号発生部4の構成図である。
前記疑似騒音信号発生部4は、X,Y,Z軸勾配磁場発生用の3系統のシリアルデジタル信号である勾配パルス制御信号Gsを3系統別々のパラレルデジタル信号に変換するシリアル/パラレル変換部41と、3系統別々のパラレルデジタル信号を受けてそれぞれのデータに予め決められた乗算用パラメータ(定数)を乗算しそれらの結果を加算して合成波形データを出力する波形合成部42と、音声信号Ms中の騒音信号とタイミングを合わせるように遅延させた前記合成波形データを出力するプログラマブルディレイ部43と、前記遅延させた前記合成波形データをアナログ信号に変換するデジタル/アナログ変換器44とを具備して構成される。
前記シリアル/パラレル変換部41と波形合成部42とプログラマブルディレイ部43とを1チップの汎用DSP(デジタルシグナルプロセッサ)40により構成されている。
また、前記乗算用パラメータは、3系統のシリアルデジタルデータに基づいて勾配磁場アンプGによりX,Y,Z軸勾配コイルが駆動された際に発生する騒音(勾配音)が音声信号Ms中にどのように現れるかという相関関係に基づいて決定されている。
【0015】
なお、前記シリアル/パラレル変換部41と波形合成部42とプログラマブルディレイ部43とデジタル/アナログ変換器44とを1チップのマイクロプロセッサにより構成すれば、回路を簡素化できる。
【0016】
図3は、図1の各部の信号波形図である。
被検体hの声Viは、任意時刻に発生する。
勾配パルス制御信号Gsは、パルス状に発生する。
騒音Nは、勾配パルス制御信号Gsと同期して発生する。
音声信号Msは、被検体hの声Viと騒音Nとが重なった信号となる。
疑似騒音信号Pnは、勾配パルス制御信号Gsと同期して発生する。
音声出力Voは、前記音声信号Msから前記疑似騒音信号Pnを除去した信号となる。
【0017】
上記インターコムシステム10によれば、勾配パルス制御信号Gsに同期して疑似騒音信号Pnを発生し、被検体hの声Viと騒音Nとが重なった音声信号Msから疑似音声信号Pnを減算するので、騒音Nが打ち消されて、被検体hの声Viだけが残るから、オペレータは、被検体hの声Viを明瞭に聞き取ることが出来るようになる。
また、上記MRI装置100によれば、上記インターコムシステム10により、被検体hの声Viをオペレータが明瞭に聞き取れるから、オペレータと被検体hの良好なコミュニケーションの下、MRI撮影を円滑に進めることが出来るようになる。
【0018】
−第2の実施形態−
図4に、本発明の第2の実施形態のインターコムシステムおよびMRI装置を示す。
このインターコムシステム20は、被検体hの声Viを入力するためのマイク1と、そのマイク1の出力信号を増幅し音声信号Msを出力する入力アンプ2と、その入力アンプ2のアナログ出力をデジタルデータに変換するアナログ/デジタル変換器22と、X,Y,Z軸勾配磁場発生用の3系統のシリアルデジタル信号である勾配パルス制御信号Gsを3系統別々のパラレルデジタル信号に変換するシリアル/パラレル変換器24と、前記アナログ/デジタル変換器24から入力されるデジタルデータ中から前記3系統別々のパラレルデジタル信号と相関のある信号成分を除去する適応型フィルタとして機能するDSP26と、そのDSP26が出力するデジタルデータをアナログ信号に変換するデジタル/アナログ変換器28と、そのデジタル/アナログ変換器28の出力信号を増幅する出力アンプ7と、その出力アンプ7の出力信号により音声を出力するスピーカ8とを具備している。
【0019】
MRI装置200は、第1の実施形態のインターコムシステム10の代わりにインターコムシステム20を備えている以外は、第1の実施形態のMRI装置100と同じ構成である。
【0020】
上記第2の実施形態にかかる適応型のインターコムシステム20によれば、前記第1の実施形態にかかるミキシング型のインターコムシステム10よりも高精度に勾配コイルから発生する騒音をキャンセルできる。
【0021】
【発明の効果】
本発明のインターコムシステムによれば、勾配コイルから発生する騒音が、被検体の声を入力するための声入力手段に混入しても、その騒音を好適に除去できるから、被検体の声をオペレータが明瞭に聞き取れるようになる。
また、本発明のMRI装置によれば、上記インターコムシステムにより被検体の声をオペレータが明瞭に聞き取れるから、オペレータと被検体の良好なコミュニケーションの下、MRI撮影を円滑に進められるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態のインターコムシステムおよびMRI装置を示す構成図である。
【図2】図1の疑似騒音信号発生部の構成図である。
【図3】図1の各部の波形図である。
【図4】本発明の第2の実施形態のインターコムシステムおよびMRI装置を示す構成図である。
【図5】従来のインターコムシステムおよびMRI装置の一例を示す構成図である。
【図6】図5の各部の波形図である
【符号の説明】
1 マイク
2 入力アンプ
4 疑似騒音信号発生部
5 演算器
6 ローパスフィルタ
7 出力アンプ
8 スピーカ
10、20 インターコムシステム
100、200 MRI装置
C パルスシーケンス制御部
G 勾配磁場発生アンプ
M マグネット
Gs 勾配パルス制御信号
Pn 疑似騒音信号
Claims (2)
- 被検体の声を入力するための声入力手段と、
勾配磁場を発生させるための勾配パルス制御信号に応じて疑似騒音信号を発生する疑似騒音信号発生手段と、
前記声入力手段から入力された音声信号から前記疑似騒音信号を減算する演算手段と、
前記演算結果に基づいて音声を出力する音声出力手段とを具備するインターコムシステムであって、
前記疑似騒音信号発生手段は、
直交3軸の前記勾配磁場をさせるための3系統のシリアルデータである前記勾配パルス制御信号をそれぞれパラレルデータに変換する変換部と、
前記3系統のパラレルデータにそれぞれ所定の定数を乗算して、それらの乗算結果を加算して合成波形データを出力する波形合成部と、
騒音を打ち消すように遅延させた前記合成波形データを出力するディレイ部とを有しており、
前記勾配パルス制御信号に基づいて勾配パルスが駆動された際に発生する前記騒音が前記音声信号中にどのように現れるかという相関関係に基づいて前記波形合成部における演算及び前記ディレイ部における遅延により前記疑似騒音信号を求めることを特徴とするインターコムシステム。 - 請求項1に記載のインターコムシステムを具備することを特徴とするMRI装置。
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