JP4162329B2 - インターコムシステムおよびｍｒｉ装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【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)

1. 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。
2. 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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