JP5683920B2 - 多チャンネル高周波信号切換装置およびこれを具備する磁気共鳴イメージング装置 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、多チャンネル高周波信号切換装置、および多チャンネル高周波信号切換装置を具備する磁気共鳴イメージング装置に関する。

近年の磁気共鳴イメージング装置では、用途に応じた様々な高周波受信コイルが利用可能となっている。この種の高周波受信コイルの中には、多数のコイルエレメントで構成されるものがあり、患者の撮像部位や撮像方法によって、多数のコイルエレメントの中から所定のコイルエレメントが選択される。そして、選択されたコイルエレメントの受信信号が後段の受信処理系に接続される。

多数のコイルエレメントの中から所望のコイルエレメントを所望の数だけ選択するため、磁気共鳴イメージング装置にはマトリクススイッチと呼ばれる多チャンネル高周波信号切換装置が設けられている（特許文献１等参照）。

マトリクススイッチは、例えば１２８チャネルの入力ポートと、３２チャンネルの出力ポートをもつ。入力ポートには各コイルエレメントが接続されており、最大１２８個のコイルエレメントの受信信号の中から、例えば最大３２個の受信信号を選択し、選択した３２個の信号を３２チャンネルの出力ポートの中の任意の出力ポートに出力できるようになっている。マトリクススイッチから出力された受信信号は、後段の受信回路に並列に出力される。

特開２００９−２７８４５９号公報

マトリクススイッチの重要な性能指標の１つにチャネル間のアイソレーションがある。チャネル間のアイソレーションが悪いと、異なるコイルエレメントからの受信信号が互いに干渉するため、ＳＮ比の低下等を引き起こし、画質劣化の原因となる。

また、複数のコイルエレメントの信号を用いたパラレルイメージングという撮像手法が知られているが、複数のコイルエレメント間のアイソレーションが悪いと、画質劣化となるばかりでなく、パラレルイメージングにおける展開処理時にエラーを起こす可能性もある。

特に、マトリクススイッチの隣接する入力ポート間、或いは隣接する出力ポート間においてアイソレーションが低くなる傾向があり、改善が求められている。

実施形態の多チャンネル高周波信号切換装置は、複数の端子を有するコネクタであって、前記複数の端子の総てまたは一部の端子が複数のコイルエレメントに接続されるコネクタと、列状に並んで配設される複数の入力ポートと、列状に並んで配設される複数の出力ポートとを具備し、前記複数の入力ポートに入力される夫々の信号を、前記複数の出力ポートのうちの任意の出力ポートに選択的に出力することができるマトリクススイッチと、
１つの前記コネクタの前記複数の端子と、前記複数の入力ポートの一部であり、前記入力ポートの総数よりも少ない数の使用入力ポートとを１対１に接続する配線手段と、を備え、前記配線手段は、総てまたは一部の前記使用入力ポートにおいて、隣接する前記使用入力ポートの間隔が、隣接する前記入力ポートの間隔よりも大きくなるように、前記１つのコネクタの前記複数の端子と前記使用入力ポートとを１対１に接続する、ことを特徴とする。

実施形態の磁気共鳴イメージング装置の構成例を示す図。 コイルエレメントから受信系回路へ至る系統の構成例を示す図。 コイルエレメント（体表側）の例を示す図。 コイルエレメント（背面側）の例を示す図。 第１の実施形態に係る多チャンネル高周波信号切換装置の構成例を示す図。 マトリクススイッチの内部構成例を示す図。 従来の多チャンネル高周波信号切換装置（比較例）の一例を示す図。 第１の実施形態（第１の変形例）に係る多チャンネル高周波信号切換装置の構成例を示す図。 第１の実施形態（第２の変形例）に係る多チャンネル高周波信号切換装置の構成例を示す第１の図。 第１の実施形態（第２の変形例）に係る多チャンネル高周波信号切換装置の構成例を示す第２の図。 第２の実施形態に係る多チャンネル高周波信号切換装置の構成例を示す図。 第２の実施形態（第１の変形例）に係る多チャンネル高周波信号切換装置の構成例を示す第１の図。 第２の実施形態（第１の変形例）に係る多チャンネル高周波信号切換装置の構成例を示す第２の図。 第２の実施形態（第１の変形例）に係る多チャンネル高周波信号切換装置の構成例を示す第３の図。

以下、実施形態に係る多チャンネル高周波信号切換装置、およびこれを具備するＭＲＩ装置を添付図面に基づいて説明する。

（磁気共鳴イメージング装置）
図１は、本実施形態における磁気共鳴イメージング装置１の全体構成を示すブロック図である。図１に示すように、磁気共鳴イメージング装置１は、静磁場を形成する筒状の静磁場用磁石２２と、静磁場用磁石２２の内側において軸を同じにして設けられた筒状のシムコイル２４と、傾斜磁場コイル２６と、ＲＦコイル２８と、制御系３０と、被検体Ｐが乗せられる寝台３２とを備える。

ここでは一例として、装置座標系の互いに直交するＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸を以下のように定義する。まず、静磁場用磁石２２およびシムコイル２４は、それらの軸方向が鉛直方向に直交するように配置されているものとし、静磁場用磁石２２およびシムコイル２４の軸方向をＺ軸方向とする。また、鉛直方向をＹ軸方向とし、寝台３２は、その天板の載置用の面の法線方向がＹ軸方向となるように配置されているものとする。

制御系３０は、静磁場電源４０と、シムコイル電源４２と、傾斜磁場電源４４と、ＲＦ送信器４６と、ＲＦ受信器４８と、寝台駆動装置５０と、シーケンスコントローラ５６と、コンピュータ５８とを備える。

傾斜磁場電源４４は、Ｘ軸傾斜磁場電源４４ｘと、Ｙ軸傾斜磁場電源４４ｙと、Ｚ軸傾斜磁場電源４４ｚとで構成されている。また、コンピュータ５８は、演算装置６０と、入力装置６２と、表示装置６４と、記憶装置６６とで構成されている。

静磁場用磁石２２は、静磁場電源４０に接続され、静磁場電源４０から供給された電流により撮像空間に静磁場を形成させる。シムコイル２４は、シムコイル電源４２に接続され、シムコイル電源４２から供給される電流により、この静磁場を均一化する。静磁場用磁石２２は、超伝導コイルで構成される場合が多く、励磁の際に静磁場電源４０に接続されて電流が供給されるが、一旦励磁された後は非接続状態とされるのが一般的である。なお、静磁場電源４０を設けずに、静磁場用磁石２２を永久磁石で構成してもよい。

傾斜磁場コイル２６は、Ｘ軸傾斜磁場コイル２６ｘと、Ｙ軸傾斜磁場コイル２６ｙと、Ｚ軸傾斜磁場コイル２６ｚとを有し、静磁場用磁石２２の内側で筒状に形成されている。Ｘ軸傾斜磁場コイル２６ｘ、Ｙ軸傾斜磁場コイル２６ｙ、Ｚ軸傾斜磁場コイル２６ｚはそれぞれ、Ｘ軸傾斜磁場電源４４ｘ、Ｙ軸傾斜磁場電源４４ｙ、Ｚ軸傾斜磁場電源４４ｚに接続される。

Ｘ軸傾斜磁場電源４４ｘ、Ｙ軸傾斜磁場電源４４ｙ、Ｚ軸傾斜磁場電源４４ｚからＸ軸傾斜磁場コイル２６ｘ、Ｙ軸傾斜磁場コイル２６ｙ、Ｚ軸傾斜磁場コイル２６ｚにそれぞれ供給される電流により、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が撮像空間にそれぞれ形成される。

即ち、装置座標系の３軸方向の傾斜磁場Ｇｘ、Ｇｙ、Ｇｚを合成して、論理軸としてのスライス方向傾斜磁場Ｇｓｓ、位相エンコード方向傾斜磁場Ｇｐｅ、および、読み出し方向（周波数エンコード方向）傾斜磁場Ｇｒｏの各方向を任意に設定できる。スライス方向、位相エンコード方向、および、読み出し方向の各傾斜磁場は、静磁場に重畳される。

ＲＦ送信器４６は、シーケンスコントローラ５６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ためのラーモア周波数のＲＦパルス（ＲＦ電流パルス）を生成し、これを送信用のＲＦコイル２８に送信する。ＲＦコイル２８には、ガントリに内蔵されたＲＦパルスの送受信用の全身用コイル（ＷＢＣ：ｗｈｏｌｅ ｂｏｄｙ ｃｏｉｌ）や、寝台３２または被検体Ｐの近傍に設けられるＲＦパルスの受信用の局所コイルなどがある。送信用のＲＦコイル２８は、ＲＦ送信器４６からＲＦパルスを受けて被検体Ｐに送信する。受信用のＲＦコイル２８は、被検体Ｐの内部の原子核スピンがＲＦパルスによって励起されることで発生したＭＲ信号（高周波信号）を受信し、このＭＲ信号は、ＲＦ受信器４８により検出される。

ＲＦ受信器４８は、検出したＭＲ信号に前置増幅、中間周波変換、位相検波、低周波増幅、フィルタリングなどの各種の信号処理を施した後、Ａ／Ｄ（ａｎａｌｏｇ ｔｏ ｄｉｇｉｔａｌ）変換を施すことで、デジタル化された複素データである生データ（ｒａｗ ｄａｔａ）を生成する。ＲＦ受信器４８は、生成したＭＲ信号の生データをシーケンスコントローラ５６に入力する。

演算装置６０は、磁気共鳴イメージング装置１全体のシステム制御を行うものである。

シーケンスコントローラ５６は、演算装置６０の指令に従って、傾斜磁場電源４４、ＲＦ送信器４６およびＲＦ受信器４８を駆動させるため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４４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。

シーケンスコントローラ５６は、記憶した所定のシーケンスに従って傾斜磁場電源４４、ＲＦ送信器４６およびＲＦ受信器４８を駆動させることにより、Ｘ軸傾斜磁場Ｇｘ、Ｙ軸傾斜磁場Ｇｙ，Ｚ軸傾斜磁場ＧｚおよびＲＦパルスを発生させる。また、シーケンスコントローラ５６は、ＲＦ受信器４８から入力されるＭＲ信号の生データ（ｒａｗ ｄａｔａ）を受けて、これを演算装置６０に入力する。

図２は、ＲＦコイル２８の詳細構成の一例を示す。図に示すようにＲＦコイル２８は、筒状の全身用コイル２８ａ（図では太線の四角枠として示した）と、フェーズドアレイコイル２８ｂとを備える。全身用コイル２８ａは、ＲＦパルスの送信用のコイルとしても、ＭＲ信号の受信用のコイルとしても用いることができる。フェーズドアレイコイル２８ｂは、被検体Ｐの体表側と背面側にそれぞれ配置される多数のコイルエレメント２８ｃ（図では斜線のパターンの長方形で示した）からなる。各コイルエレメント２８ｃは、ＭＲ信号の受信用のコイルとして用いられる。なお、コイルエレメント２８ｃの配置例については、後述の図３及び図４で説明する。

ＲＦ受信器４８は、デュプレクサ７４と、複数のアンプ７６と、多チャンネル高周波信号切換装置７８と、複数の受信系回路８０とを備える。多チャンネル高周波信号切換装置７８の入力側は、後述するコネクタを介して、各コイルエレメント２８ｃおよび全身用コイル２８ａに接続されている。また、各受信系回路８０は、多チャンネル高周波信号切換装置７８の出力側に個別に接続されている。

デュプレクサ７４は、ＲＦ送信器４６から送信されるＲＦパルスを全身用コイル２８ａに与える。また、デュプレクサ７４は、全身用コイル２８ａで受信されたＭＲ信号をアンプ７６に入力し、このＭＲ信号は、アンプ７６により増幅されて多チャンネル高周波信号切換装置７８の入力側に与えられる。また、各コイルエレメント２８ｃで受信されたＭＲ信号は、それぞれ対応するアンプ７６で増幅されて多チャンネル高周波信号切換装置７８の入力側に与えられる。

多チャンネル高周波信号切換装置７８は、受信系回路８０の数に応じて、各コイルエレメント２８ｃおよび全身用コイル２８ａから検出されるＭＲ信号の切り換えを行い、対応する受信系回路８０に出力する。このようにして磁気共鳴イメージング装置１は、全身用コイル２８ａおよび所望の数のコイルエレメント２８ｃを用いて撮像部位に応じた感度分布を形成し、様々な撮像部位からのＭＲ信号を受信する。

図３は、被検体Ｐの体表側に設けられるコイルエレメント２８ｃの配置例を示し、図４は、被検体Ｐの背面側に設けられるコイルエレメント２８ｃの配置例を示す。図３においてコイルエレメント２８ｃは、正方形の４角を丸めた形状で示し、図４においてコイルエレメント２８ｃは、長方形の４角を丸めた形状で示す。

例えば図３に示すように被検体Ｐの体表側には、広範囲の撮像部位がカバーされるようにＸ軸方向に４列、Ｚ軸方向に８列の合計３２個のコイルエレメント２８ｃが配置される。また、図４に示すように被検体Ｐの背面側にも同様に広範囲の撮像部位がカバーされるようにＸ軸方向に４列、Ｚ軸方向に８列の合計３２個のコイルエレメント２８ｃが配置される。ここでは一例として、背面側では、被検体Ｐの背骨の存在を考慮した感度向上の観点から、体軸付近に他のコイルエレメント２８ｃよりも小さいコイルエレメント２８ｃが配置される。

このように、磁気共鳴イメージング装置１では多数のコイルエレメント２８ｃが使用されるが、コイルエレメント２８ｃの数や位置、或いは種類は、被検体Ｐの撮像部位や撮像方法によって異なってくる。そこで、多数のコイルエレメント２８ｃと受信系回路８０との間に多チャンネル高周波信号切換装置７８を設け、多数のコイルエレメント２８ｃの中から所望のコイルエレメント２８ｃを選択して後段の受信系回路８０に出力できるようにしている。

（多チャンネル高周波信号切換装置）（第１の実施形態）
図５は、第１の実施形態に係る多チャンネル高周波信号切換装置７８の構成例を示す図である。多チャンネル高周波信号切換装置７８は、１つ又は複数のコネクタ９０、配線手段９２、マトリクススイッチ９４、および制御部９６を備えて構成される。

コネクタ９０は、複数の端子を有し、複数の端子の総て、または一部が複数のコイルエレメント２８ｃに接続される。コネクタ９０は、例えば多芯同軸コネクタであり、多数の同軸ケーブルがそれぞれ端子とコイルエレメント２８ｃを１対１に接続している。図５に示す例では、１つのコネクタ９０が８つの端子を有し、各端子が８つのコイルエレメント２８ｃに接続されているが、１つのコネクタ９０の端子の数や、接続されるコイルエレメント２８ｃの数はこれに限定されるものではなく、例えば１６の端子を有する構成でもよい。

また、図５では説明を簡便にするため、２つのコネクタ９０のみを図示しているが、コネクタの数も図５の数に限定するものではない。例えば、１６の端子を有するコネクタ９０を８つ備えることによって、最大１２８個のコイルエレメント２８ｃを多チャンネル高周波信号切換装置７８に接続できる。

マトリクススイッチ９４は、列状に並んで配設される複数の入力ポートと、同じく列状に並んで配設される複数の出力ポートとを具備し、複数の入力ポートに入力される夫々の信号を、複数の出力ポートのうちの任意の出力ポートに選択的に出力することができるように構成されている。

図６は、マトリクススイッチ９４の内部構成を模式的に示す図である。図６では、入力ポート数が１６、主力ポート数が１６のマトリクススイッチ９４を例示している。一般にマトリクススイッチ９４の内部は、各入力ポートから水平に延びる並列パターンと、各出力ポートに垂直に延びる並列パターンとが格子状に形成されている。そして、各格子の内部には、それぞれスイッチがマトリクス状に設けられている。

マトリクススイッチ９４の入力ポート数と出力ポート数は必ずしも同じでなくてもよく、例えば、入力ポート数を３２とし、出力ポート数を１６としてもよい。この場合、３２の入力信号のうちから任意の１６の入力信号を選択し、かつ選択した１６の入力信号を、１６の出力ポートのうちの任意の出力ポートに重複しないように出力することができる。

マトリクススイッチ９４は、ディスクリート回路で構成することもできるが、集積回路で構成することにより小型化が実現できる。例えば、入力ポート数が３２で、出力ポート数が１６のマトリクススイッチ９４の場合、集積回路の大きさは数ミリ角程度である。また、複数のマトリクススイッチを階層的に接続することにより、入力ポート数を増やすこともできる。例えば、上記の入力ポート数３２、出力ポート数１６のマトリクススイッチ素子を、入力側の第１層に４段並列に設け、第２層に２段並列に設けることにより、全体として入力ポート数１２８、出力ポート数３２のマトリクススイッチ９４を構成することができる。

一般に、マトリクススイッチ９４では、物理的に隣接する入力ポート間のアイソレーションは、物理的に離れた入力ポート間のアイソレーションに比べると低い。そして、２つの入力ポート間の間隔が大きくなれば成る程、２つの入力ポート間のアイソレーションは高くなる。例えば、入力ポート１と入力ポート２の間のアイソレーションは、入力ポート１と入力ポート３の間のアイソレーションよりも低い。この理由は、図６から明らかなように、隣接する入力ポートに接続される２つのパターンは、水平方向に長く並列に延びており、かつこの２つのパターンの間隔が、他のどのパターンよりも物理的に近接しているからである。

そこで、実施形態に係る多チャンネル高周波信号切換装置７８では、図５に示すように、コネクタ９０とマトリクススイッチ９４の間に配線手段９２を設け、この配線手段９２によって、隣接する入力ポートの使用を可能な限り排除し、入力ポート間のアイソレーションを高めている。

前述したように、多チャンネル高周波信号切換装置７８は、多数のコイルエレメント２８ｃからの信号がコネクタ９０よって接続可能となっているが、撮像部位や撮像方法により実際に使用するコイルエレメント２８ｃの数は変動するため、マトリクススイッチ９４の間口（入力ポート数）は広めに設定されている。このため、実際に接続されるコイルエレメント２８ｃの数は、マトリクススイッチ９４の入力ポートの総数よりも少ない場合が多い。つまり、マトリクススイッチ９４の入力ポートのうち、実際にコイルエレメント２８ｃに接続される入力ポート（以下、”使用入力ポート”と呼ぶ）の数は、入力ポートの総数よりも少ない。

そこで、実施形態に係る配線手段９２は、複数のコイルエレメントに接続されるコネクタ９０の各端子と、複数の入力ポートの一部であり、入力ポートの総数よりも少ない数の使用入力ポートとを１対１に接続するとともに、総てまたは一部の使用入力ポートにおいて、隣接する使用入力ポートの間隔が、隣接する入力ポートの間隔よりも大きくなるように各端子と使用入力ポートとを１対１に接続している。

図５では、コイルエレメント２８ｃに接続されるマトリクススイッチ９４の入力ポート（即ち、使用入力ポート）を、ボックスで囲んで識別しており、入力ポート１、入力ポート３等が使用入力ポートであることを示している。一方、実際にコイルエレメント２８ｃに接続されない入力ポート（即ち、不使用入力ポート）は、入力ポート２、入力ポート４等である。

第１の実施形態では、配線手段９２によって、隣接する使用入力ポートの間に、少なくとも１つの不使用入力ポート（図５の例では１つの不使用入力ポート）が介在するように、各端子と使用入力ポートとを１対１に接続している。このような接続により、使用入力ポート間の物理的な間隔は大きくなり、使用入力ポート間のアイソレーションを高めることができる。配線手段９２は、接続線が配線パターンとして印刷された印刷配線基板等によって実現される。

図７は、実施形態に係る多チャンネル高周波信号切換装置７８との比較例として、コイルエレメント２８ｃとマトリクススイッチ９４の従来の接続方法を示している。従来の接続方法では、マトリクススイッチ９４の入力ポートの配列順にコネクタ９０の端子を詰めて接続している。このため、接続されるコイルエレメント２８ｃの数が少ない場合であっても、隣接した入力ポートが使用されることになり、入力ポート間のアイソレーションの低下を招いていた。

これに対して、図５に示す第１の実施形態に係る多チャンネル高周波信号切換装置７８では、１つおきの入力ポートが使用されるため、入力ポート間のアイソレーションが高められる。

（第１の変形例）
図８は、第１の実施形態の第１の変形例に係る多チャンネル高周波信号切換装置７８の構成例を示す図である。コネクタ９０には、総ての端子がコイルエレメント２８ｃに接続されるのではなく、一部の端子のみがコイルエレメント２８ｃ接続されるケースも多い。例えば、図８の例では、全部で８端子をもつ２つのコネクタ９０にそれぞれ４つのコイルエレメント２８ｃが接続されている。この様な場合、図５と全く同じ配線手段９２を用いると、例えば、入力ポート１と入力ポート２のように隣接する入力ポートにコイルエレメント２８ｃが接続されてしまう。

そこで、図８に示す実施形態では、図５とは接続状態の異なる配線手段９２ａを用いることによって、互いに隣接する入力ポートの使用を回避している。

（第２の変形例）
図９は、第１の実施形態の第２の変形例に係る多チャンネル高周波信号切換装置７８の構成例を示す図である。マトリクススイッチ９４の入力ポート数が接続されるコイルエレメント２８ｃの数に比べて十分に大きい場合は、使用入力ポートの間隔をさらに広げることが可能となり、使用入力ポート間のアイソレーションをさらに高めることができる。

図９に示す例は、接続されるコイルエレメント２８ｃの数が８であるのに対して、マトリクススイッチ９４の入力ポート数は４倍の３２である。この場合、隣接する使用入力ポートの間に３つの不使用入力ポートを介在させる接続が可能であり、より高いアイソレーションを確保することができる。図９に示す配線手段９２ｂは、この接続を実現する手段である。

図１０は、図９と同じ多チャンネル高周波信号切換装置７８に、コネクタ３を介してさらに８つのコイルエレメント２８ｃを接続した状態を示す図である。この場合、使用入力ポートの配置は１つおきになり、図９に比べるとアイソレーションは若干低くなるものの、少なくとも１の不使用入力ポートが介在しているため、十分なアイソレーションを確保することができる。

なお、接続するコイルエレメント２８ｃの数を図１０よりもさらに増やしていくと、一部の使用入力ポートは隣接することになるものの、多チャンネル高周波信号切換装置７８全体としては、従来の接続方法（図７）より高いアイソレーションを実現することができる。

（第２の実施形態）
出力ポートに関しても入力ポートと同様であり、物理的に隣接する出力ポート間のアイソレーションは、物理的に離れた出力ポート間のアイソレーションに比べると低い。そして、２つの出力ポート間の間隔が大きくなれば成る程、２つの出力ポート間のアイソレーションは高くなる。

そこで、第２の実施形態に係る多チャンネル高周波信号切換装置７８では、制御部９６が、隣接する”使用出力ポート”の間隔が、隣接する出力ポートの間隔よりも大きくなるように”使用出力ポート”を選択することによって”使用出力ポート”間のアイソレーションを高めている。ここで、”使用出力ポート”は、複数の出力ポートの一部であって、使用入力ポートと１対１に対応する出力ポートである。

図１１で、ボックスで囲んだ出力ポートが使用出力ポートである。図１１に示す例では、８つのコイルエレメント２８ｃの信号を、１６の出力ポートのうち、１つおきの８つの使用出力ポートに出力している。各使用出力ポートの間には１つの出力ポートが介在しているため、使用出力ポート間の物理的な間隔が広がり、隣接する出力ポートを使用するよりも高いアイソレーションが実現できる。

（第２の実施形態の第１の変形例）
図１２−図１４は、第２の実施形態の第１の変形例を説明する図である。第１の変形例では、列状に配設された出力ポートの両端の間隔を最大離隔距離とするとき、制御部９６は、使用出力ポートの数が２の場合は両端の出力ポートを使用出力ポートとして選択し、使用出力ポートの数が３以上の場合には、前記最大離隔距離が略均等に分割されるように、使用出力ポートを選択する。

図１２は、使用出力ポートの数が２の場合であり、両端にある出力ポート１と出力ポート１６が使用出力ポートとして選択される。

図１３は、使用出力ポートの数が３の場合であり、出力ポート１と出力ポート１６との間（最大離隔距離）が略均等に分割（２等分）されるように、出力ポート１、出力ポート９、および出力ポート１６が使用出力ポートとして選択される。

図１４は、使用出力ポートの数が４の場合であり、最大離隔距離が略３等分されるように、出力ポート１、出力ポート６、出力ポート１１、および出力ポート１６が使用出力ポートとして選択される。

このように、第２の実施形態の第１の変形例では、使用出力ポート数（接続されるコイルエレメント２８ｃの数に同じ）に応じて使用出力ポート間の距離が最大、かつ均等になるように選択されるため、使用出力ポート間で偏りのない高いアイソレーションを実現することができる。

（第２の実施形態の第２の変形例）
マトリクススイッチ９４では、通常は、隣接する出力ポート間のアイソレーションが最も低い。しかしながら、個体間の特性のばらつき等によっては、少し離れた位置にある出力ポート間のアイソレーションの方が低い場合もある。

そこで、第２の実施形態の第２の変形例では、マトリクススイッチ９４の品質検査時等に取得されるアイソレーションデータを制御部９６内の適宜のメモリに保存しておき、このアイソレーションデータを参照して使用出力ポートを選択する。

例えば、使用出力ポート数に応じて、アイソレーションの高い順から優先的に使用出力ポートを選択する。或いは逆に、アイソレーションの低い出力ポートを避けて使用出力ポートを選択してもよい。

以上説明してきたように、上記各実施形態に係る多チャンネル高周波信号切換装置７８、およびこれを具備する磁気共鳴イメージング装置１によれば、マトリクススイッチのアイソレーションを高めることができる。

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。

１ 磁気共鳴イメージング装置
２８ ＲＦコイル
２８ｃ コイル要素
７８ 多チャンネル高周波信号切換装置
８０ 受信系回路
９０ コネクタ
９２ 配線手段
９４ マトリクススイッチ
９６ 制御部

Claims (9)

1. 複数の端子を有するコネクタであって、前記複数の端子の総てまたは一部の端子が複数のコイルエレメントに接続されるコネクタと、
   列状に並んで配設される複数の入力ポートと、列状に並んで配設される複数の出力ポートとを具備し、前記複数の入力ポートに入力される夫々の信号を、前記複数の出力ポートのうちの任意の出力ポートに選択的に出力することができるマトリクススイッチと、
   １つの前記コネクタの前記複数の端子と、前記複数の入力ポートの一部であり、前記入力ポートの総数よりも少ない数の使用入力ポートとを１対１に接続する配線手段と、
   を備え、
   前記配線手段は、総てまたは一部の前記使用入力ポートにおいて、隣接する前記使用入力ポートの間隔が、隣接する前記入力ポートの間隔よりも大きくなるように、前記１つのコネクタの前記複数の端子と前記使用入力ポートとを１対１に接続する、
   ことを特徴とする多チャンネル高周波信号切換装置。
2. 前記使用入力ポート以外の入力ポートを不使用入力ポートとするとき、
   前記配線手段は、隣接する前記使用入力ポートの間に、少なくとも１つの前記不使用入力ポートが介在するように、前記各端子と前記使用入力ポートとを１対１に接続する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の多チャンネル高周波信号切換装置。
3. 前記コネクタは複数のコネクタから構成される、
   ことを特徴とする請求項１に記載の多チャンネル高周波信号切換装置。
4. 前記コネクタは第１のコネクタと第２のコネクタを含み、
   前記配線手段は、前記第１のコネクタの少なくとも一部の前記端子に接続される複数の前記使用入力ポートの間にある前記入力ポートを、前記第２のコネクタの前記端子と接続する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の多チャンネル高周波信号切換装置。
5. 前記配線手段は、多層印刷基板である、
   ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の多チャンネル高周波信号切換装置。
6. 前記コネクタは、多芯同軸コネクタである、
   ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の多チャンネル高周波信号切換装置。
7. 前記複数の出力ポートの一部であって、前記使用入力ポートと１対１に対応する使用出力ポートを、前記複数の出力ポートの中から選択する制御部、
   をさらに備え、
   前記制御部は、隣接する前記使用出力ポートの間隔が、隣接する前記出力ポートの間隔よりも大きくなるように前記使用出力ポートを選択する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の多チャンネル高周波信号切換装置。
8. 前記制御部は、
   列状に配設された前記出力ポートの両端の間隔を最大離隔距離とするとき、前記使用出力ポートの数が２の場合は両端の出力ポートを使用出力ポートとして選択し、前記使用出力ポートの数が３以上の場合には、前記最大離隔距離が略均等に分割されるように、前記使用出力ポートを選択する、
   ことを特徴とする請求項７に記載の多チャンネル高周波信号切換装置。
9. 請求項１乃至８のいずれかに記載の多チャンネル高周波信号切換装置を具備したことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。

Images