JP6929683B2 - 磁気共鳴イメージング装置 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、磁気共鳴イメージング装置に関する。

磁気共鳴イメージング装置は、静磁場中に置かれた患者の原子核スピンをラーモア周波数の高周波（ＲＦ：Radio Frequency）信号で励起し、励起に伴って被検体から発生する磁気共鳴信号を再構成して画像を生成する撮像装置である。

近年の磁気共鳴イメージング装置では、例えば、高画質な画像の取得のため、あるいは高速撮像のため、被検体から発生する磁気共鳴信号を受信するＲＦコイルのチャネル数が増加傾向にある。

従来の磁気共鳴イメージング装置では、ＲＦコイルのチャネル数増加に対して、ＲＦコイルで受信した信号を多重化し、多重化されたアナログ信号をアナログフィルタで受信チャネルごとに分離していた。

このような従来の磁気共鳴イメージング装置では、アナログ回路の部品点数が多くなるため、コストの増加につながる。

特許第５５７４６１９号公報

本発明が解決しようとする課題は、低コストでＲＦコイル装置のチャネル数増加に対応する手段を提供することである。

実施形態の磁気共鳴イメージング装置は、ＲＦ（Radio Frequency）コイル装置と、受信器とを有する。ＲＦコイル装置は、複数のチャネルにそれぞれ対応する複数のコイルエレメントで磁気共鳴信号を受信し、前記磁気共鳴信号の周波数を前記チャネルごとに異ならせ、前記周波数を異ならせた磁気共鳴信号を前記複数のチャネルに亘って合成したアナログの多重化信号を出力する。受信器は、前記アナログの多重化信号をディジタルの多重化信号に変換するアナログディジタル変換回路と、前記周波数を異ならせた磁気共鳴信号の合成に関する前記チャネルのチャネル数に基づいて前記ディジタルの多重化信号を分離する所定の数の分離チャネルとを有し、前記所定の数の分離チャネルのうち、前記ディジタルの多重化信号の分離の処理に用いられない分離チャネルでの前記処理を停止する。

第１の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置の全体構成を示すブロック図。 第１の実施形態に係るＲＦコイル装置に関する詳細な構造を示すブロック図。 第１の実施形態に係るＭＲ信号をコイルエレメントで受信して端子から寝台本体に信号が出力されるまでの流れを示すフローチャート。 第１の実施形態に係るＲＦ受信器に関する詳細な構成を示すブロック図。 第１の実施形態に係るポートで受信されたアナログの多重化信号がディジタル信号に変換されてからシーケンスコントロール回路に供給されるまでの流れを示すフローチャート。 変形例１に係るＲＦ受信器３２に関する詳細な構成を示すブロック図。 変形例１に係るポートで受信されたアナログの多重化信号がディジタル信号に変換されてからシーケンスコントロール回路に供給されるまでの流れを示すフローチャート。 第２の実施形態に係るＲＦコイル装置がアナログ回路を用いて識別情報を端子に供給する例を示す図。 第２の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置の全体構成を示すブロック図。 第２の実施形態に係る多重化信号を出力するＲＦコイル装置または多重化信号を出力しないＲＦコイル装置からの出力信号を処理可能なＲＦ受信器３２における処理の流れを示すフローチャート。

以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。

（第１の実施形態）
図１は、本実施形態に係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。磁気共鳴イメージング装置１は、磁石架台１００、寝台５００、制御キャビネット３００、コンソール４００、ＷＢ（Whole Body）コイル１２、ＲＦ（Radio Frequency）コイル装置２０を備える。

磁石架台１００は、静磁場磁石１０、傾斜磁場コイル１１、およびＷＢコイル１２を有しており、これらの構成は略円筒状の筐体に収納されている。寝台５００は、寝台本体５０と天板５１を有している。

制御キャビネット３００は、静磁場用電源３０、傾斜磁場電源３１（Ｘ軸用３１ｘ、Ｙ軸用３１ｙ、Ｚ軸用３１ｚ）、ＲＦ受信器３２、ＲＦ送信器３３、及びシーケンスコントロール回路３４を備えている。

磁石架台１００の静磁場磁石１０は、略円筒形状をなしており、被検体、例えば患者、が搬送されるボア内に静磁場を発生させる。ボアとは、磁石架台１００の円筒内部の空間のことである。静磁場磁石１０は、例えば超電導コイルを内蔵する。液体ヘリウムによって超電導コイルは極低温に冷却されている。

静磁場磁石１０は、励磁モードにおいて静磁場用電源３０から供給される電流を超電導コイルに印加することで静磁場を発生する。その後、永久電流モードに移行すると、静磁場用電源３０は切り離される。一旦永久電流モードに移行すると、静磁場磁石１０は長時間、例えば１年以上に亘って、大きな静磁場を発生し続ける。なお、静磁場磁石１０を超電導磁石として説明したが、超電導磁石に限らず、永久磁石を用いて静磁場を形成してもよい。さらには、静磁場磁石１０は、略円筒形状に限らず、開放型の形状で構成してもよい。

傾斜磁場コイル１１も略円筒形状をなし、静磁場磁石１０の内側に固定されている。この傾斜磁場コイル１１は、傾斜磁場電源（３１ｘ、３１ｙ、３１ｚ）から供給される電流によりＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の各方向に傾斜磁場を被検体に印加する。

寝台５００の寝台本体５０は天板５１を上下方向及び水平方向に移動することができる。寝台本体５０は、撮像前に天板５１に載置された被検体を所定の高さまで移動させる。その後、寝台本体５０は、撮像時には天板５１を水平方向に移動させて被検体をボア内に移動させる。

ＷＢコイル１２は全身用コイルとも呼ばれ、傾斜磁場コイル１１の内側に被検体を取り囲むように略円筒形状に固定されている。ＷＢコイル１２は、ＲＦ送信器３３から伝送されるＲＦパルスを被検体に向けて送信する一方、また、水素原子核の励起によって被検体から放出される磁気共鳴信号、即ちＭＲ（Magnetic Resonance）信号を受信する。

磁気共鳴イメージング装置１は、ＷＢコイル１２の他、図１に示すようにＲＦコイル装置２０を備える。ＲＦコイル装置２０は、被検体の体表面に近接して載置されるコイルを有する。ＲＦコイル装置２０は、例えば頭部コイルや、膝用コイル、腹部用コイル、肩用コイル、乳房用コイル、足用コイルなど有する。ＲＦコイル装置２０は、送受信兼用ＲＦコイル装置として構成されてもよいし、受信専用ＲＦコイル装置として構成されてもよい。ＲＦコイル装置２０は複数のコイルエレメントを備えている。ＲＦコイル装置２０の詳細な構成については後述する。

ＲＦ送信器３３は、シーケンスコントロール回路３４からの指示に基づいてＲＦパルスを生成する。生成したＲＦパルスはＷＢコイル１２または、ＲＦコイル装置２０に伝送され、被検体に印加される。ＲＦパルスの印加によって被検体からＭＲ信号が発生する。このＭＲ信号をＷＢコイル１２またはＲＦコイル装置２０が受信する。
なお、図１では、ＲＦ送信器３３は、ＷＢコイル１２に向けてＲＦパルスを供給するように示しているが、例えば、ＲＦコイル装置２０がＲＦパルスを送信可能なように構成してもよい。

ＲＦコイル装置２０で受信したＭＲ信号、より具体的には、ＲＦコイル装置２０内の各コイルエレメントで受信したＭＲ信号は、ＲＦコイル装置２０と寝台本体５０とを接続するケーブルを介してＲＦ受信器３２に出力される。ＲＦ受信器３２は、ＭＲ信号をＡＤ（Analog to Digital）変換して、シーケンスコントロール回路３４に出力する。ＭＲ信号をＡＤ変換するための具体的な構成については、ＲＦコイル装置２０の詳細な構成と併せて後述する。ディジタル化されたＭＲ信号は、生データ（Raw Data）と呼ばれることもある。また、このＭＲ信号は、フーリエ変換によって実空間データに変換される前の空間周波数データであるため、ｋ空間データと呼ばれることもある。

シーケンスコントロール回路３４は、コンソール４００による制御のもと、傾斜磁場電源３１、ＲＦ送信器３３およびＲＦ受信器３２をそれぞれ駆動することによって被検体のスキャンを行う。スキャンによってＲＦ受信器３２から生データを受信すると、シーケンスコントロール回路３４は、受信した生データをコンソール４００に送信する。

シーケンスコントロール回路３４は、処理回路（図示を省略）を具備している。この処理回路は、例えば所定のプログラムを実行するプロセッサである。「プロセッサ」とは、例えば、CPU（Central Processing Unit）、GPU(Graphics Processing Unit)、特定用途向け集積回路（Application Specific Integrated Circuit：ＡＳＩＣ）、プログラマブル論理デバイス（例えば、単純プログラマブル論理デバイス（Simple Programmable Logic Device：ＳＰＬＤ）、複合プログラマブル論理デバイス（Complex Programmable Logic Device：ＣＰＬＤ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（Field Programmable Gate Array：ＦＰＧＡ））等の回路を意味する。プロセッサは、プロセッサの回路内に組み込まれた記憶領域または記憶回路４１からプログラムを読み出して実行することで機能を実現する。なお、各実施形態におけるプロセッサは、プロセッサごとに単一の回路として構成される場合に限らず、複数の独立した回路を組み合わせて１つのプロセッサとして構成し、その機能を実現するようにしてもよい。

コンソール４００は、処理回路４０、記憶回路４１、ディスプレイ４２、入力インターフェイス回路４３、および通信インターフェイス回路４４を備えている。コンソール４００は、ホスト計算機として機能する。

記憶回路４１は、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）の他、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）や光ディスク装置等の外部記憶装置を含む記憶媒体である。記憶回路４１は、各種の情報やデータを記憶する他、処理回路４０が具備するプロセッサが実行する各種のプログラムを記憶する。

入力インターフェイス回路４３は、例えば、マウス、キーボード、トラックボール、タッチパネル等であり、各種の情報やデータを操作者が入力するための種々のデバイスを含む。ディスプレイ４２は、液晶ディスプレイパネル、プラズマディスプレイパネル、有機ＥＬパネル等の表示デバイスである。

処理回路４０は、例えば、プロセッサを備える回路である。プロセッサは、記憶回路４１に記憶した各種のプログラムを実行することによって、後述する各種の機能を実現する。また、処理回路４０は、プロセッサとプログラムによるソフトウェア処理と、ハードウェア処理とを組わせて、各種の機能を実現することもできる。

通信インターフェイス回路４４は、ＬＡＮ（Local Area Network）やインターネット等のネットワークを介して、外部の機器や、カスタマーサービスセンタ等の施設と情報の授受を行う。

図２は、本実施形態に係るＲＦコイル装置２０に関する詳細な構造を示すブロック図である。

ＲＦコイル装置２０は、コイルエレメント２０１と、増幅器２０２と、乗算器２０３と、発振器２０４と、フィルタ２０５と、加算器（合成回路）２０６と、端子２１とを有する。具体的には、ＲＦコイル装置２０は、複数のチャネルにそれぞれ対応する複数のコイルエレメントで磁気共鳴信号を受信し、磁気共鳴信号の周波数を前記チャネルごとに異ならせ、周波数を異ならせた磁気共鳴信号を前記複数のチャネルに亘って合成したアナログの多重化信号をＲＦ受信器３２に出力する。図２では、ＲＦコイル装置２０が４つのコイルエレメントを有する構成を示し、以下でもＲＦコイル装置２０が４つのコイルエレメントを有することを前提に説明するが、コイルエレメントの数を４に限定することは意図していない。

コイルエレメント２０１は、被検体から発生するＭＲ信号を受信する。図２では、ＲＦコイル装置２０は、４つのコイルエレメント２０１１、２０１２、２０１３、２０１４を有する。なお、コイルエレメント２０１とは、図２において破線で囲った複数のコイルエレメントの総称である。なお、受信されたＭＲ信号が通るＲＦコイル装置２０内の信号経路を受信チャネルと呼び、コイルエレメント２０１１、２０１２、２０１３、２０１４に対応する受信チャネルを、それぞれ受信チャネル１、受信チャネル２、受信チャネル３、受信チャネル４と呼ぶこととする。

増幅器２０２は、コイルエレメント２０１がそれぞれ受信したＭＲ信号を増幅する。図２では、ＲＦコイル装置２０は、４つの増幅器２０２１、２０２２、２０２３、２０２４を有する。なお、増幅器２０２とは、図２において破線で囲った複数の増幅器の総称である。

発振器２０４は、所定の周波数の信号を生成する。発振器２０４で生成される信号は、ローカル信号とも呼ばれる。各チャネルに供給されるローカル信号は、互いに異なる周波数成分を有する。なお、発振器２０４は、ＲＦコイル装置２０で独立して設けられる構成に限定することを意図しない。例えば、ＲＦ受信器３２において発生させられるローカル信号を取得することにより、ＲＦ受信器３２と発振器２０４とは共通化されて構成されてもよい。

乗算器２０３は、増幅器２０２から出力される信号と、発振器２０４から供給されるローカル信号とを乗算して乗算結果を出力する。具体的には、乗算器２０３は、乗算回路であって、チャネルごとに周波数が異なる複数のローカル信号各々を、チャネルからそれぞれ出力された複数の前記磁気共鳴信号各々に、チャネルごとに乗算する。図２では、ＲＦコイル装置２０は、４つの乗算器２０３１、２０３２、２０３３、２０３４を有する。なお、乗算器２０３とは、図２において破線で囲った複数の乗算器の総称である。

フィルタ２０５は、乗算器２０３からそれぞれ出力される信号のうち、所定の周波数成分のみを通過させて出力する。図２では、ＲＦコイル装置２０は、４つのフィルタ２０５１、２０５２、２０５３、２０５４を有する。なお、フィルタ２０５とは、図２において破線で囲った複数のフィルタの総称である。

加算器２０６は、フィルタ２０５からそれぞれ出力される信号を加算する。加算器２０６から出力される信号を多重化信号と呼ぶ。

端子２１は、加算器２０６から出力された多重化信号を、寝台５００を介してＲＦ受信器３２に伝送するため、寝台本体５０に接続される部品である。端子２１は１つまたは複数の信号線を有しており、多重化信号を伝送する。

ここで、ＲＦコイル装置２０において、被検体から発生したＭＲ信号をコイルエレメント２０１で受信して、端子２１から寝台本体５０に信号が出力されるまでの流れを図３のフローチャートを用いながら説明する。

ステップＳ１１では、コイルエレメント２０１がＭＲ信号を受信する。

ステップＳ１２では、増幅器２０２が、ＭＲ信号を増幅する。受信チャネル１で受信されるＭＲ信号が増幅された時点における信号をＳＩＧ_１とすると、ＳＩＧ_１は、振幅Ａ_１と、時刻ｔと、ＭＲ信号の周波数ｆ_ｍｒとを用いて、次のように表現することができる。
ＳＩＧ_１＝Ａ_１（ｔ）ｃｏｓ（２πｆ_ｍｒｔ）
なお、ｆ_ｍｒはラーモア周波数に比例する磁場強度に応じた周波数である。
また、受信チャネル２、受信チャネル３、受信チャネル４についても、同様にして、ＭＲ信号が増幅された時点における信号ＳＩＧ_２とＳＩＧ_３とＳＩＧ_４とを次のように表現することができる。
ＳＩＧ_２＝Ａ_２（ｔ）ｃｏｓ（２πｆ_ｍｒｔ）
ＳＩＧ_３＝Ａ_３（ｔ）ｃｏｓ（２πｆ_ｍｒｔ）
ＳＩＧ_４＝Ａ_４（ｔ）ｃｏｓ（２πｆ_ｍｒｔ）
なお、Ａ_２とＡ_３とＡ_４とは各チャネルの信号の振幅である。

ステップＳ１３では、乗算器２０３が、増幅されたＭＲ信号と発振器２０４で生成されたローカル信号とを乗算する。乗算器２０３は、多重化信号に含まれる各受信チャネルの信号成分が区別できるように、各受信チャネルで周波数成分をずらしている。

発振器２０４で生成される、受信チャネル１に供給されるローカル信号ＬＯ_１は、例えば周波数（ｆ_Ｌ＋Δｆ_１）の正弦波であり、次のように表現できる。
ＬＯ_１＝ｃｏｓ｛２π（ｆ_Ｌ＋Δｆ_１）ｔ｝
すると、ＭＲ信号ＳＩＧ_１とローカル信号ＬＯ_１とを乗算して得られる信号は、次のように表現できる。
ＳＩＧ_１×ＬＯ_１
＝Ａ_１（ｔ）ｃｏｓ（２πｆ_ｍｒｔ）×ｃｏｓ（２π（ｆ_Ｌ＋Δｆ_１）ｔ）
＝１／２・Ａ_１（ｔ）ｃｏｓ（２π（ｆ_ｍｒ−（ｆ_Ｌ＋Δｆ_１））ｔ）
＋１／２・Ａ_１（ｔ）ｃｏｓ（２π（ｆ_ｍｒ＋（ｆ_Ｌ＋Δｆ_１））ｔ）
また、受信チャネル２、受信チャネル３、受信チャネル４についても、同様にして、ＭＲ信号とローカル信号とを乗算して得られる信号は次のように表現できる。
ＳＩＧ_２×ＬＯ_２
＝１／２・Ａ_２（ｔ）ｃｏｓ（２π（ｆ_ｍｒ−（ｆ_Ｌ＋Δｆ_２））ｔ）
＋１／２・Ａ_２（ｔ）ｃｏｓ（２π（ｆ_ｍｒ＋（ｆ_Ｌ＋Δｆ_２））ｔ）
ＳＩＧ_３×ＬＯ_３
＝１／２・Ａ_３（ｔ）ｃｏｓ（２π（ｆ_ｍｒ−（ｆ_Ｌ＋Δｆ_３））ｔ）
＋１／２・Ａ_３（ｔ）ｃｏｓ（２π（ｆ_ｍｒ＋（ｆ_Ｌ＋Δｆ_３））ｔ）
ＳＩＧ_４×ＬＯ_４
＝１／２・Ａ_４（ｔ）ｃｏｓ（２π（ｆ_ｍｒ−（ｆ_Ｌ＋Δｆ_４））ｔ）
＋１／２・Ａ_４（ｔ）ｃｏｓ（２π（ｆ_ｍｒ＋（ｆ_Ｌ＋Δｆ_４））ｔ）
なお、ＬＯ_２とＬＯ_３とＬＯ_４とは各受信チャネルの信号と乗算されるローカル信号である。また、（ｆ_Ｌ＋Δｆ_２）と（ｆ_Ｌ＋Δｆ_３）と（ｆ_Ｌ＋Δｆ_４）とは、各受信チャネルに供給されるローカル信号の周波数である。ただし、Δｆ_１とΔｆ_２とΔｆ_３とΔｆ_４とは互いに異なる値である。

ステップＳ１４では、フィルタ２０５が、乗算器２０３による乗算の結果得られる信号の特定の周波数帯域の信号のみを通過させる。受信チャネル１における乗算した結果得られる信号は、（ｆ_ｍｒ−（ｆ_Ｌ＋Δｆ_１））と（ｆ_ｍｒ＋（ｆ_Ｌ＋Δｆ_１））の２つの周波数成分を有するが、所望の成分は低周波数成分である。フィルタ２０５１は、低周波成分のみを取り出す。この処理をダウンコンバージョンと呼び、ダウンコンバージョンによって得られる信号を中間周波数信号と呼ぶ。受信チャネル１における中間周波数信号ＩＦ_１は、次のように表現できる。
ＩＦ_１＝１／２・Ａ_１（ｔ）ｃｏｓ（２π（ｆ_ｍｒ−（ｆ_Ｌ＋Δｆ_１））ｔ）
また、受信チャネル２、受信チャネル３、受信チャネル４についても、同様にして、中間周波数信号ＩＦ_２、ＩＦ_３、ＩＦ_４は、それぞれ次のように表現できる。
ＩＦ_２＝１／２・Ａ_２（ｔ）ｃｏｓ（２π（ｆ_ｍｒ−（ｆ_Ｌ＋Δｆ_２））ｔ）
ＩＦ_３＝１／２・Ａ_３（ｔ）ｃｏｓ（２π（ｆ_ｍｒ−（ｆ_Ｌ＋Δｆ_３））ｔ）
ＩＦ_４＝１／２・Ａ_４（ｔ）ｃｏｓ（２π（ｆ_ｍｒ−（ｆ_Ｌ＋Δｆ_４））ｔ）

ステップＳ１５では、加算器２０６が、フィルタ２０５が出力する各中間周波数信号を加算して多重化信号を出力する。出力される多重化信号ＭＬＴは次のように表現できる。
ＭＬＴ＝１／２［Ａ_１（ｔ）ｃｏｓ（２π（ｆ_ｍｒ−（ｆ_Ｌ＋Δｆ_１））ｔ）
＋Ａ_２（ｔ）ｃｏｓ（２π（ｆ_ｍｒ−（ｆ_Ｌ＋Δｆ_２））ｔ）
＋Ａ_３（ｔ）ｃｏｓ（２π（ｆ_ｍｒ−（ｆ_Ｌ＋Δｆ_３））ｔ）
＋Ａ_４（ｔ）ｃｏｓ（２π（ｆ_ｍｒ−（ｆ_Ｌ＋Δｆ_４））ｔ）］

ステップＳ１６では、端子２１が、多重化信号ＭＬＴを出力する。

上述した、各コイルエレメントで受信したＭＲ信号は、それぞれ周波数成分を異ならせて多重化するので、ＲＦ受信器３２でチャネルごとに信号成分を分離することが可能となる。

図４は、本実施形態に係るＲＦ受信器３２に関する詳細な構成を示すブロック図である。

ＲＦ受信器３２は、寝台本体５０に設けられたポート５０１からアナログの多重化信号を受信する。ＲＦ受信器３２は、ＡＤＣ（Analog-to-Digital Converter、アナログディジタル変換器、アナログディジタル変換回路）３２１と、乗算器３２２と、発振器３２３と、フィルタ３２４と、を有する。乗算器３２２と、発振器３２３と、フィルタ３２４とは、所定の数の分離チャネルに相当する。分離チャネルは、前記周波数を異ならせた磁気共鳴信号の合成に関する受信チャネルのチャネル数に基づいてディジタルの多重化信号を分離する。ＲＦ受信器３２の一部または全ては、例えばＦＰＧＡなどで構成される。なお、ＲＦ受信器３２において、コイルエレメント２０１の受信チャネル１に対応するディジタル信号がシーケンスコントロール回路３４に出力される経路を、単にチャネル１と呼ぶこととする。同様にして、ＲＦコイル装置２０の残る受信チャネルに対応するＲＦ受信器３２の信号経路をチャネル２、チャネル３、チャネル４と呼ぶこととする。

ＡＤＣ３２１は、アナログ信号をディジタル信号に変換する回路である。ＡＤＣ３２１は、ポート５０１から出力されるアナログの多重化信号をディジタルの多重化信号に変換する。

発振器３２３は、所定の周波数の信号を生成する。発振器３２３で生成される信号は、ローカル信号とも呼ばれる。各チャネルに供給されるローカル信号は、互いに異なる周波数成分を有する。すなわち、発振器３２３は、チャネルごとに周波数が異なるローカル信号を生成する。

乗算器３２２は、ＡＤＣ３２１から出力されるディジタルの多重化信号と発振器３２３で生成されるローカル信号とを乗算した結果の信号を出力する。図４では、ＲＦ受信器３２は、４つの乗算器３２２１、３２２２、３２２３、３２２４を有する。なお、乗算器３２２とは、図４において破線で囲った複数の乗算器の総称である。乗算器３２２は、ディジタルの多重化信号にローカル信号を乗算し、分離チャネル間で周波数帯域が共通となる信号を出力する乗算回路である。

フィルタ３２４は、乗算器３２２からそれぞれ出力される信号のうち、所定の周波数成分のみを通過させて出力する。図４では、ＲＦ受信器３２は、４つのフィルタ３２４１、３２４２、３２４３、３２４４を有する。４つのフィルタは、共通な通過帯域を有する。なお、フィルタ３２４とは、図４において破線で囲った複数のフィルタの総称である。フィルタ３２４は、分離チャネル間で共通の通過帯域で、乗算回路から出力された信号を通過させる。

ここで、ＲＦ受信器３２において、ポート５０１で受信されたアナログの多重化信号がディジタル信号に変換されてからシーケンスコントロール回路３４に供給されるまでの流れを図５のフローチャートを用いながら説明する。

ステップＳ２１では、ＡＤＣ３２１がアナログの多重化信号ＭＬＴをディジタルの多重化信号ＤＭＬＴに変換する。ＡＤＣ３２１よりも後段の信号処理は、ディジタル信号処理となる。ディジタルの多重化信号ＤＭＬＴは次のように表現できる。
ＤＭＬＴ＝α［Ａ_１（ｔ）ｃｏｓ（２π（ｆ_ｍｒ−（ｆ_Ｌ＋Δｆ_１））ｔ）
＋Ａ_２（ｔ）ｃｏｓ（２π（ｆ_ｍｒ−（ｆ_Ｌ＋Δｆ_２））ｔ）
＋Ａ_３（ｔ）ｃｏｓ（２π（ｆ_ｍｒ−（ｆ_Ｌ＋Δｆ_３））ｔ）
＋Ａ_４（ｔ）ｃｏｓ（２π（ｆ_ｍｒ−（ｆ_Ｌ＋Δｆ_４））ｔ）］
なお、αは任意の係数である。

ステップＳ２２では、乗算器３２２が、チャネルごとに分配された多重化信号と、発振器３２３により生成される、チャネルごとに周波数成分が異なるローカル信号とを乗算する。発振器３２３で生成される、チャネル１に供給されるローカル信号ＤＬＯ_１は、例えば周波数（ｆ_ＤＬ＋Δｆ_１）の正弦波であり、次のように表現できる。
ＤＬＯ_１＝ｃｏｓ｛２π（ｆ_ＤＬ＋Δｆ_１）ｔ｝
すると、多重化信号ＤＭＬＴとローカル信号ＤＬＯ_１とを乗算して得られる信号は、次のように表現できる。
ＤＭＬＴ×ＤＬＯ_１
＝α［Ａ_１（ｔ）ｃｏｓ（２π（ｆ_ｍｒ−（ｆ_Ｌ＋Δｆ_１））ｔ）
＋Ａ_２（ｔ）ｃｏｓ（２π（ｆ_ｍｒ−（ｆ_Ｌ＋Δｆ_２））ｔ）
＋Ａ_３（ｔ）ｃｏｓ（２π（ｆ_ｍｒ−（ｆ_Ｌ＋Δｆ_３））ｔ）
＋Ａ_４（ｔ）ｃｏｓ（２π（ｆ_ｍｒ−（ｆ_Ｌ＋Δｆ_４））ｔ）］
×ｃｏｓ｛２π（ｆ_ＤＬ＋Δｆ_１）ｔ｝
＝１／２・α［Ａ_１（ｔ）ｃｏｓ（２π（ｆ_ｍｒ−ｆ_Ｌ＋ｆ_ＤＬ）ｔ）
＋Ａ_１（ｔ）ｃｏｓ（２π（ｆ_ｍｒ−ｆ_Ｌ−ｆ_ＤＬ−２Δｆ_１）ｔ）
＋Ａ_２（ｔ）ｃｏｓ（２π（ｆ_ｍｒ−（ｆ_Ｌ＋Δｆ_２）＋（ｆ_ＤＬ＋Δｆ_１））ｔ）
＋Ａ_２（ｔ）ｃｏｓ（２π（ｆ_ｍｒ−（ｆ_Ｌ＋Δｆ_２）−（ｆ_ＤＬ＋Δｆ_１））ｔ）
＋Ａ_３（ｔ）ｃｏｓ（２π（ｆ_ｍｒ−（ｆ_Ｌ＋Δｆ_３）＋（ｆ_ＤＬ＋Δｆ_１））ｔ）
＋Ａ_３（ｔ）ｃｏｓ（２π（ｆ_ｍｒ−（ｆ_Ｌ＋Δｆ_３）−（ｆ_ＤＬ＋Δｆ_１））ｔ）
＋Ａ_４（ｔ）ｃｏｓ（２π（ｆ_ｍｒ−（ｆ_Ｌ＋Δｆ_４）＋（ｆ_ＤＬ＋Δｆ_１））ｔ）
＋Ａ_４（ｔ）ｃｏｓ（２π（ｆ_ｍｒ−（ｆ_Ｌ＋Δｆ_４）−（ｆ_ＤＬ＋Δｆ_１））ｔ）］

ステップＳ２３では、フィルタ３２４が、乗算器３２２から出力された信号の特定の周波数帯域の信号のみを通過させる。チャネル１における乗算器３２２から出力された信号は、複数の周波数成分を有するが、所望の成分は、チャネル１以外のチャネルの情報を含まない周波数成分である。チャネル１における乗算器３２２から出力された信号のうち、フィルタ３２４は、例えば、周波数成分が（ｆ_ｍｒ−ｆ_Ｌ＋ｆ_ＤＬ）の信号のみを通過させる。このようにして、多重化信号からチャネル１の情報のみを抽出することが可能となる。他のチャネルについても、同様にして多重化信号から特定のチャネルの情報のみを抽出することができる。具体的には、チャネル２、３、４それぞれに周波数（ｆ_ＤＬ＋Δｆ_２）、（ｆ_ＤＬ＋Δｆ_３）、（ｆ_ＤＬ＋Δｆ_４）の周波数のローカル信号を供給し、多重化信号ＤＭＬＴと各ローカル信号を乗算した信号のうち周波数成分が（ｆ_ｍｒ−ｆ_Ｌ＋ｆ_ＤＬ）の信号のみを通過させればよい。

ステップＳ２４では、フィルタ３２４からそれぞれ出力される、チャネルごとに分離された信号が、シーケンスコントロール回路３４に出力される。

以上のステップに従い、多重化信号ＤＭＬＴは、各チャネルで異なるローカル信号と乗算され、共通の通過帯域のフィルタを通過させられることにより、ＲＦコイル装置２０の各受信チャネルに対応する信号に分離され、シーケンスコントロール回路３４に出力される。

（変形例１）
上述した、多重化信号を各受信チャネルに対応する信号に分離してシーケンスコントロール回路３４に出力する流れにおいては、各チャネルにそれぞれ異なるローカル信号を供給し、ローカル信号と乗算された信号を共通の通過帯域のフィルタを介して通過させていたが、構成はそれに限らない。

図６は、変形例１に係るＲＦ受信器３２に関する詳細な構成を示すブロック図である。図４で示した構成と異なる点は、各チャネルで異なるローカル信号を供給していない点にある。ポート５０１と、ＡＤＣ３２１は、上述した構成と同じである。

フィルタ３２４は、ＡＤＣ３２１から出力されるディジタルの多重化信号についての各チャネルに対応する通過帯域を有し、特定の周波数成分のみを通過させて出力する。

例えば、チャネル１、２、３、４に対応するフィルタの通過帯域は、それぞれ、（ｆ_ｍｒ−（ｆ_Ｌ＋Δｆ_１））、（ｆ_ｍｒ−（ｆ_Ｌ＋Δｆ_２））、（ｆ_ｍｒ−（ｆ_Ｌ＋Δｆ_３））、（ｆ_ｍｒ−（ｆ_Ｌ＋Δｆ_４））である。

ここで、変形例１に係るＲＦ受信器３２において、ポート５０１で受信されたアナログの多重化信号がディジタル信号に変換されてからシーケンスコントロール回路３４に供給されるまでの流れを図７のフローチャートを用いながら説明する。

ステップＳ３１では、ＡＤＣ３２１がアナログの多重化信号ＭＬＴをディジタルの多重化信号ＤＭＬＴに変換する。ＡＤＣ３２１よりも後段の信号処理は、ディジタル信号処理となる。ディジタルの多重化信号ＤＭＬＴは図５のステップＳ２１で説明した表現と同様である。

ステップＳ３２では、フィルタ３２４が、多重化信号ＤＭＬＴの特定の周波数帯域の信号のみを通過させる。各チャネルにおいて、フィルタ３２４を通過して出力される信号は、次のように表現できる。
チャネル１：α・Ａ_１（ｔ）ｃｏｓ（２π（ｆ_ｍｒ−（ｆ_Ｌ＋Δｆ_１））ｔ）
チャネル２：α・Ａ_２（ｔ）ｃｏｓ（２π（ｆ_ｍｒ−（ｆ_Ｌ＋Δｆ_２））ｔ）
チャネル３：α・Ａ_３（ｔ）ｃｏｓ（２π（ｆ_ｍｒ−（ｆ_Ｌ＋Δｆ_３））ｔ）
チャネル４：α・Ａ_４（ｔ）ｃｏｓ（２π（ｆ_ｍｒ−（ｆ_Ｌ＋Δｆ_４））ｔ）

ステップＳ３３では、フィルタ３２４からそれぞれ出力される、チャネルごとに分離された信号が、シーケンスコントロール回路３４に出力される。

上述した第１の実施形態によれば、ＲＦコイル装置２０において複数の受信チャネルに亘って受信信号を多重化し、アナログ信号として多重化信号を出力する。ＲＦ受信器３２は、アナログの多重化信号をディジタルに変換した後に、チャネルごとに多重化信号を分離し、シーケンスコントロール回路３４に出力する。

この構成によると、アナログの多重化信号をアナログ回路によってチャネルごとに分離してからディジタル信号に変換する場合と比較して、例えばＡＤＣなどのアナログ回路の点数が削減できるため、省コスト化を図ることができる。また、回路構成を簡素化することができる。

また、第１の実施形態の受信器３２は、発振器３２３から各チャネルに、チャネルごとに異なるローカル信号を供給し、共通の通過帯域のフィルタ３２４で特定の周波数成分のみ通過させる。これによりあらかじめ記憶させておくことが求められるフィルタ３２４の種類を減らすことができるので、受信器３２を構成する、例えばＦＰＧＡに必要とされるメモリの容量を節約することができる。

（第２の実施形態）
第２の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置１は、ポート５０１に接続されたＲＦコイル装置２０が多重化信号を出力するＲＦコイル装置であるか否かを判定する機能を有する。本実施形態において、第１の実施形態と重複する内容は省略する。また、図面の符号についても、共通の箇所には同じ符号を付して説明する。

以下、第１の実施形態と異なる構成として、端子２１と処理回路４０の判定機能４５について説明する。

端子２１は、１つまたは複数の信号線を有する。端子２１は、複数の信号線として多重化信号を伝送する信号線のほか、ＲＦコイル装置２０の識別情報を端子２１の接続先に認識させるための信号線を有する。ＲＦコイル装置２０の識別情報とは、例えば、ＲＦコイル２０により端子２１を介して出力される多重化信号がいくつのチャネルを多重化して出力されるものであるかを示す情報である。また、ＲＦコイル装置２０の識別情報は、多重化した受信チャネルの数を有する情報に限定されない。例えば、ＲＦコイル装置２０の識別情報をＲＦコイル装置２０の機種情報としてもよい。このとき、処理回路４０は、端子２１の接続先が読み出した機種情報を用いて、例えば、記憶回路４１にあらかじめ記憶させておいた、機種情報と多重化したチャネル数との対応表を参照する。これにより、処理回路４０は、多重化したチャネルがいずれのチャンネルであるか、またはいくつであるか、の情報を取得する。

図８は、ＲＦコイル装置２０の識別情報を端子２１に供給する例として、アナログ回路を用いた場合を示した図である。端子２１は、寝台５００の例えば寝台本体５０に設けられたポート５０１に接続される。図８では、端子２１が２つの信号線を有し、ポート５０１が端子２１の信号線に対応して２つの信号線を有する構成を例示した。２つの信号線をそれぞれ信号線１、信号線２と呼ぶこととする。

図８（Ａ）は、端子２１の信号線２がグランドＧＮＤに接続され、信号線１はグランドＧＮＤに接続されていない状態である。ポート５０１の信号線１の状態は、信号線がグランドＧＮＤに接続されていない状態を表す、電圧値が非ゼロの状態である。一方で、ポート５０１の信号線２の状態は、信号線がグランドＧＮＤに接続された状態を表す、電圧値がゼロの状態である。信号線の電圧値がゼロの場合を０、信号線の電圧値が非ゼロの場合を１と定義すれば、端子２１が接続先であるポート５０１に認識させる識別情報は、信号線１と信号線２の状態を「信号線１，信号線２」の形式の２進数で表すとすれば「１０」の情報となる。一方、図８（Ｂ）は、端子２１の信号線１がグランドＧＮＤに接続され、信号線２はグランドＧＮＤに接続されていない状態である。図８（Ａ）と同様に、信号線の接続状態から識別情報を求めると、「０１」となる。このように、ポート５０１は、識別情報に対応する端子２１の信号線の電圧値などの状態から、接続されているＲＦコイル装置２０の識別情報を認識することができる。

上述した、ＲＦコイル装置２０の識別情報の取得においては、端子２１が識別情報のために信号線を２つ設けた場合を例示したが、信号線の数はこれに限らない。識別したいＲＦコイル装置２０の種類が増える場合には、識別情報用の信号線を増やすことによって対応することができる。また、端子２１からの識別情報に関する信号の供給方法は、アナログ回路として実現することに限らない。例えば、ＲＦコイル装置２０が例えばフラッシュストレージなどの記憶媒体を有し、この記憶媒体から識別情報が供給されるように構成してもよい。

図９に示すように、処理回路４０は、判定機能４５を有する。判定機能４５を除いて、磁気共鳴イメージング装置１の各構成は、図１で説明した構成と基本的に同一である。判定機能４５は、判定部の一例である。判定機能４５は、ＲＦコイル装置２０の識別情報に基づいて、ＲＦコイル装置２０が多重化信号を出力するＲＦコイル装置であるか否かを判定する。

例えば、処理回路４０は、判定機能４５により、端子２１から供給される識別情報を取得する。そして、処理回路４０は、識別情報と、ＲＦコイル装置２０が多重化信号を出力するか否かの情報との関係を読み出して判定する。識別情報と多重化信号出力の有無の関係は、記憶回路４１にあらかじめ記憶させておく。なお、ＲＦコイル装置２０が、多重化信号を出力するか否かの識別情報を供給する構成を有しない場合、つまり、処理回路４０が、判定機能４５によりＲＦコイル装置２０の識別情報を取得できない場合、処理回路４０は、判定機能４５によりＲＦコイル装置２０が多重化信号を出力しないコイルであると判定する。

さらに例えば、処理回路４０は、判定機能４５により、ＲＦコイル装置２０の識別情報を、入力インターフェイス回路４３や通信インターフェイス回路４４を介して取得して用いてもよい。そして、処理回路４０は、取得した識別情報に基づいて、ＲＦコイル装置２０が多重化信号を出力するか否かを判定してもよい。

処理回路４０は、判定機能４５により、さらに、ＲＦコイル装置２０から多重化信号が出力されていると判定した場合、ＲＦコイル装置２０が有するチャネルのうち、どのチャネルの信号が多重化されて出力されているかの情報を取得する。ＲＦコイル装置２０のどのチャネルにおける磁気共鳴信号が多重化されているかの情報は、ＲＦコイル装置２０に関する識別情報の一つとして、端子２１の信号線を介して取得されてもよいし、コンソール４００の記憶回路４１から読み出すことにより取得されてもよい。コンソール４００の記憶回路４１から読み出される情報は、例えば、入力インターフェイス回路４３や通信インターフェイス回路４４を介して取得、および入力される情報である。

処理回路４０は、判定機能４５により、多重化信号を出力しないＲＦコイル装置２０を識別可能であるが、以下に、ＲＦコイル装置２０とＲＦ受信器３２に関して、ＲＦコイル装置２０とは異なって多重化信号を出力しないＲＦコイル装置に対処する構成を説明する。

ＲＦコイル装置２０は、複数の受信チャネルのうち１つの受信チャネルに供給されるローカル信号を十分小さくする。多重化信号を出力しないＲＦコイル装置は、ラーモア周波数の信号を出力するので、例えば、第１の実施形態において説明した受信チャネル１の中間周波数信号の周波数成分（ｆ_ｍｒ−（ｆ_Ｌ＋Δｆ_１））をｆ_ｍｒに近づける。

ＲＦ受信器３２は、ＲＦコイル装置２０の各受信チャネルの周波数成分に対応した多重化信号の分離の処理を行う。このため、ＲＦ受信器３２は、少なくとも１つの受信チャネルが多重化信号を出力しないＲＦコイル装置の出力する信号の周波数を処理可能なように構成される。

ここで、多重化信号を出力するＲＦコイル装置２０、または多重化信号を出力しないＲＦコイル装置からの出力信号を処理可能なＲＦ受信器３２における処理の流れを、図１０のフローチャートを用いながら説明する。

ステップＳ４１では、処理回路４０が、判定機能４５により、ＲＦコイル装置２０により多重化信号が出力されているか否かを判定する。例えば、処理回路４０は、ＲＦコイル装置２０からＲＦ受信器３２に出力されたアナログ信号が多重化信号であるか、あるいは単一のチャネルに対応する信号であるかを判定する。ＲＦコイル装置２０から多重化信号が出力されている場合は、ステップＳ４２に進み、ＲＦコイル装置２０から多重化信号が出力されていない場合は、ステップＳ４３へ進む。

ステップＳ４２では、処理回路４０が、判定機能４５により、ＲＦコイル装置２０の識別情報に基づいて、多重化信号を出力しているＲＦコイル装置２０のどの受信チャネルを使用した信号が多重化されているかについての情報を取得する。使用中の受信チャネルの情報は、ＲＦ受信器３２に供給される。

ステップＳ４３では、ＲＦ受信器３２が、使用中の受信チャネルに対応するチャネルに対して、信号処理を行う。使用中でないチャネルに対しては、例えば、チャネルの情報をゼロクリアする。

ステップＳ４４では、ＲＦ受信器３２がシーケンスコントロール回路３４に各チャネルの信号を出力する。

上述したＲＦ受信器３２の構成は、一つのＲＦコイル装置２０がポート５０１に接続されている場合を説明しているが、それに限らない。例えば、寝台本体５０が複数のポート５０１を有していてもよい。ＲＦ受信器３２は、接続されている１つまたは複数のＲＦコイル装置２０に応じて、ＲＦ受信器３２における信号の処理を切り替える。

例えば、複数のポート５０１にそれぞれ多重化信号を出力するＲＦコイル装置２０と多重化信号を出力しないＲＦコイル装置とが接続されている場合、ＲＦコイル装置ごとに、ＲＦ受信器３２における処理を切り替えることができる。さらに例えば、複数のポート５０１に、多重化しているチャネルの数が異なるＲＦコイル装置２０が接続されている場合、ＲＦコイル装置ごとに、ＲＦ受信器３２における処理を切り替えることができる。

なお、上述したステップＳ４３において、使用中でないチャネルに対してゼロクリアすることを例示したがこれに限らない。例えば、使用中でないチャネルに対して、演算処理自体を行わないようにしても構わない。具体的には、処理回路４０は、磁気共鳴信号の多重化に関するチャネル数を示す識別情報をＲＦコイル装置２０から取得し、識別情報に基づいて周波数を異ならせた磁気共鳴信号の合成に関するチャネル数を判定し、所定の数の分離チャネルのうち、分離の処理を停止させる少なくとも一つの分離チャネルを特定する。これにより、ＲＦ受信器３２は、所定の数の分離チャネルのうち、ディジタルの多重化信号の分離の処理に用いられない分離チャネルでの分離の処理を停止する。

上述した第２の実施形態によれば、処理回路４０は、判定機能４５により、寝台本体５０に接続されたＲＦコイル装置２０の識別情報に基づいて、ＲＦ受信器３２における信号の処理を切り替える。

多重化信号を出力するＲＦコイル装置２０が寝台本体５０に接続されている場合は、ＲＦコイル装置２０の識別情報に基づいて、いくつの受信チャネルが多重化されているかの情報をＲＦ受信器３２が取得する。そして、ＲＦ受信器３２において多重化信号をチャネルごとに分離するときに、使用された受信チャネルの信号に対してのみ分離の処理を行う。これにより、ＲＦコイル装置２０において多重化されている受信チャネルに対応したチャネルに対してのみ、ＲＦ受信器３２が分離の処理を行うことができる。また、ＲＦ受信器３２は、多重化信号から必要なチャネルの分だけ分離の処理を行うので、計算量と、処理にかかる消費電力の低減を図ることができる。

多重化信号を出力しないＲＦコイル装置２０が寝台本体５０に接続される場合に対応するために、多重化信号を出力するＲＦコイル装置２０の少なくとも１つの受信チャネルの信号の周波数を、多重化信号を出力しないＲＦコイル装置２０から出力された信号の周波数に合わせる。また、ＲＦ受信器３２は、ＲＦコイル装置２０の各受信チャネルに対応してチャネルごとに多重化信号の分離の処理を行う。これにより、ＲＦ受信器３２は、多重化信号を出力するか否かによらず、ＲＦコイル装置２０から出力された信号を処理することができる。

また、多重化しているチャネル数の異なる複数のＲＦコイル装置２０、あるいは多重化信号を出力しているＲＦコイル装置２０と多重化信号を出力しないＲＦコイル装置が、寝台本体５０が複数のポート５０１にそれぞれ接続されている場合にも、ＲＦ受信器３２は接続されたＲＦコイル装置２０の種別に応じて、多重化信号の分離の処理ができる。つまり、多重化の有無や多重化した受信チャネルの数がどのような形態であっても、ＲＦ受信器３２は、ＲＦコイル装置から出力される信号を処理可能である。

（変形例２）
本変形例に係る磁気共鳴イメージング装置１におけるＲＦコイル装置２０は、複数のコイルエレメント２０１と、第１のダイレクトディジタルシンセサイザ（Direct Digital Synthesizer：以下第１ＤＤＳと呼ぶ）と、ディジタルアナログ変換器（Digital to Analog Converter：以下ＤＡＣと呼ぶ）と、乗算器２０３と、加算器２０６とを有する。

複数のコイルエレメント２０１は、複数の受信チャネルにそれぞれ対応し複数の磁気共鳴信号をそれぞれ受信する。

第１ＤＤＳは、複数の受信チャネルにそれぞれ対応する複数の第１周波数をそれぞれ有する複数の第１ローカル信号を、ディジタル信号として発生する。具体的には、第１ＤＤＳ各々は、積算器とメモリを有する。メモリは、１サイクル分の複数の位相値（角度）に対する１サイクル分の複数の振幅値の対応表と、第１周波数に対応する積算設定値とを記憶する。積算設定値は、第１ＤＤＳにおけるクロック信号の周波数と第１周波数とに応じて予め設定される。積算設定値は、クロック信号において積算されるクロック数を示すディジタルデータである。積算器は、クロック信号におけるクロック数を積算する。第１ＤＤＳは、積算したクロック数が積算設定値に到達するごとに、積算設定値を入力位相値として対応表を参照することにより、振幅値を出力する。第１ＤＤＳは、クロック数の積算および振幅値の出力を繰り返すことで、第１周波数を有するディジタル信号をＤＡＣに出力する。

第１ＤＤＳは、受信チャネルのチャネル数に対応する個数で、ＲＦコイル装置２０内に搭載される。例えば、図２に示すようにチャネル数が４つである場合、第１ＤＤＳの数は、４となる。また、図２において、複数の第１ＤＤＳは、発振器２０４に相当する。なお、ＲＦコイル装置２０に搭載される第１ＤＤＳの数は、受信チャネルの数に限定されない。例えば、複数の受信チャネルの内一つの受信チャネルによる磁気共鳴信号には第１ローカル信号が乗算されなくてもよい。このとき、第１ＤＤＳの数は受信チャネルの数より一つ少なくなる。

また、一つの第１ＤＤＳで周波数ｆ_Ｌを有するディジタル信号を生成し、他の４つの第１ＤＤＳで周波数Δｆ_１、周波数Δｆ_２、周波数Δｆ_３、周波数Δｆ_４を有するディジタル信号をそれぞれ生成してもよい。このとき、第１ローカル信号は、周波数ｆ_Ｌを有するディジタル信号と周波数Δｆ_ｎ（Ｎ＝１〜４）を有するディジタル信号とを乗算することにより、第１ローカル信号が生成される。このとき、第１ＤＤＳの数は受信チャネルの数より一つ多くなる。

ＤＡＣは、ディジタル信号をアナログの第１ローカル信号に変換する。ＤＡＣは、アナログの第１ローカル信号を乗算器に出力する。ＤＡＣは、発振器２０４と乗算器２０３との間に設けられる。

乗算器２０３は、複数の乗算回路を有する。乗算器２０３は、複数の第１ローカル信号を複数の磁気共鳴信号にチャネルごとに乗算する。

加算器は、加算回路であって、第１ローカル信号を乗算した磁気共鳴信号をチャネルに亘って加算することにより、アナログの多重化信号を生成する。

また、本変形例に係る磁気共鳴イメージング装置１におけるＲＦ受信器３２は、アナログディジタル変換器（ＡＤＣ）３２１と、第２のダイレクトディジタルシンセサイザ（第２ＤＤＳ）と、乗算器３２２と、フィルタ３２４とを有する。

ＡＤＣ３２１は、アナログの多重化信号をディジタルの多重化信号に変換する。

第２ＤＤＳは、複数の第１周波数にそれぞれ対応する複数の第２周波数をそれぞれ有する複数の第２ローカル信号を発生する。第２ＤＤＳの数は、好適には、受信チャネルの数に対応する。なお、第２ＤＤＳの数は、上述した第１ＤＤＳの数と同様に、受信チャネルの数に限定されない。また、図４において、複数の第２ＤＤＳは、発振器３２３に相当する。

フィルタ３２４は、磁気共鳴信号の加算に関する受信チャネルのチャネル数にディジタルの多重化信号を分離する。

乗算器３２２は、分離前のディジタルの多重化信号または分離後のディジタルの多重化信号に、第２ローカル信号をチャネルごとに乗算する。すなわち、乗算器は、図４に示すように、フィルタ３２４とＡＤＣ３２１との間に設けられてもよいし、フィルタ３２４とシーケンスコントロール回路３４との間に設けられてもよい。

以上に述べた構成によれば、前述の効果に加えて、以下の効果を奏する。
本変形例によれば、ＤＤＳを用いて、第１ローカル信号と第２ローカル信号とを、位相誤差なく発生させることができる。これにより、第１ローカル信号と第２ローカル信号とを完全に同期させることができる。すなわち、アナログ多重化信号の生成およびディジタルの多重化信号の分離を、誤差なく実行することができる。これらのことから、本変形例によれば、磁気共鳴信号の多重化による画質劣化を抑制した画像を生成することができる。

（変形例３）
本変形例と変形例２との相違は、ＲＦコイル装置２０に搭載された発振器２０４が、アナログの第１ローカル信号を発生することにある。発振器２０４は、例えば、水晶振動子を用いた発振回路と分周器などとを用いた水晶発振器、位相同期回路（Ｐｈａｓｅ−Ｌｏｃｋｅｄ Ｌｏｏｐ：以下、ＰＬＬ回路と呼ぶ）などにより実現される。本変形例のＲＦ受信器３２における発振器３２３は、ＤＤＳにより実現される。このとき、ＤＤＳは、クロック数の積算値を、第２ローカル信号の１周期ごとにゼロにリセットする位相リセット機能を有する。すなわち、位相リセット機能は、第２ローカル信号の１周期ごとに、第２ローカル信号を示す波形の位相値をゼロにリセットする機能である。位相リセット機能により、第２ローカル信号は、第１ローカル信号に完全に同期させることができる。これにより本変形例によれば、変形例２と同様な効果を得ることができる。

以上説明した少なくとも１つの実施形態の磁気共鳴イメージング装置によれば、ＲＦコイル装置２０において複数の受信チャネルに亘って受信信号を多重化し、アナログ信号として多重化信号を出力する。ＲＦ受信器３２は、アナログの多重化信号をディジタルに変換した後に、受信チャネルに対応したチャネルごとに多重化信号を分離し、シーケンスコントロール回路３４に出力する。

ＲＦコイル装置２０において複数の受信チャネルの信号が多重化されるので、受信チャネルの増加に伴ってケーブル本数が増加しない。また、受信チャネルの増加に伴って必要な信号線が増加しないので、ポートの形状の仕様変更を必要としない。

ＲＦ受信器３２は、アナログの多重化信号をディジタルに変換した後に、チャネルごとに多重化信号を分離するので、アナログの多重化信号をアナログ回路によってチャネルごとに分離してからディジタル信号に変換する場合と比較して、例えばＡＤＣなどのアナログ回路の点数が削減できるため、省コスト化を図ることができる。また、回路構成を簡素化することができる。

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。これら新規な実施形態は、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ともに、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。

１…磁気共鳴イメージング装置、２０…ＲＦコイル装置、２０１…コイルエレメント、２０３…乗算器、２０５…フィルタ、２１…端子、３２…受信器、３２１…ＡＤＣ、３２２…乗算器、３２４…フィルタ、３４…シーケンスコントロール回路、５０１…ポート。

Claims (9)

1. 複数のチャネルにそれぞれ対応する複数のコイルエレメントで磁気共鳴信号を受信し、前記磁気共鳴信号の周波数を前記チャネルごとに異ならせ、前記周波数を異ならせた磁気共鳴信号を前記複数のチャネルに亘って合成したアナログの多重化信号を出力するＲＦ（Radio Frequency）コイル装置と、
   前記アナログの多重化信号をディジタルの多重化信号に変換するアナログディジタル変換回路と、前記周波数を異ならせた磁気共鳴信号の合成に関する前記チャネルのチャネル数に基づいて前記ディジタルの多重化信号を分離する所定の数の分離チャネルとを有し、前記所定の数の分離チャネルのうち、１以上の分離チャネルが前記ディジタルの多重化信号の分離の処理に用いられない場合、前記１以上の分離チャネルでの前記分離の処理を停止する受信器と、
   を備えた、磁気共鳴イメージング装置。
2. 前記磁気共鳴信号の多重化に関する前記チャネル数を有する識別情報を前記ＲＦコイル装置から取得し、前記識別情報に基づいて前記合成に関する前記チャネル数を判定し、前記所定の数の分離チャネルのうち、前記処理を停止させる少なくとも一つの分離チャネルを特定する処理回路をさらに具備する、
   請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置。
3. 前記ＲＦコイル装置は、前記チャネルごとに前記周波数が異なる複数のローカル信号各々を、前記チャネルからそれぞれ出力された複数の前記磁気共鳴信号各々に、前記チャネルごとに乗算する乗算回路をさらに有する、
   請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置。
4. 前記処理回路は、前記ＲＦコイル装置から前記受信器に出力されたアナログ信号が前記多重化信号であるか、あるいは単一のチャネルに対応する信号であるかを判定する、
   請求項２に記載の磁気共鳴イメージング装置。
5. 前記受信器は、前記チャネルごとに周波数が異なるローカル信号を生成する発振器をさらに有し、
   前記分離チャネル各々は、
   前記ディジタルの多重化信号に前記ローカル信号を乗算し、前記分離チャネル間で周波数帯域が共通となる信号を出力する乗算回路と、前記分離チャネル間で共通の通過帯域で、前記乗算回路から出力された信号を通過させるフィルタとを有する、
   請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置。
6. 複数のチャネルにそれぞれ対応し複数の磁気共鳴信号をそれぞれ受信する複数のコイルエレメントと、前記複数のチャネルにそれぞれ対応する複数の第１周波数をそれぞれ有する複数の第１ローカル信号を発生する発振器と、前記複数の第１ローカル信号を前記複数の磁気共鳴信号に前記チャネルごとに乗算する乗算器と、前記第１ローカル信号を乗算した前記磁気共鳴信号を前記チャネルに亘って加算することによりアナログの多重化信号を生成する合成回路とを有するＲＦコイル装置と、
   前記アナログの多重化信号をディジタルの多重化信号に変換するアナログディジタル変換器と、前記第１周波数にそれぞれ対応する複数の第２周波数をそれぞれ有する複数の第２ローカル信号を発生するダイレクトディジタルシンセサイザとを有し、前記磁気共鳴信号の加算に関する前記チャネルのチャネル数に前記ディジタルの多重化信号を分離し、分離前の前記ディジタルの多重化信号または分離後の前記ディジタルの多重化信号に前記第２ローカル信号を前記チャネルごとに乗算する受信器と、
   を具備する磁気共鳴イメージング装置。
7. 前記発振器は、前記第１ローカル信号に対応するディジタル信号を発生するダイレクトディジタルシンセサイザであり、
   前記ＲＦコイル装置は、前記ディジタル信号をアナログの前記第１ローカル信号に変換するディジタルアナログ変換器をさらに有する、
   請求項６に記載の磁気共鳴イメージング装置。
8. 前記発振器は、アナログの前記第１ローカル信号を発生し、
   前記ダイレクトディジタルシンセサイザは、前記第２ローカル信号の１周期ごとに、前記第２ローカル信号を示す波形の位相値をリセットする、
   請求項６に記載の磁気共鳴イメージング装置。
9. 前記受信器は、前記第２周波数に応じた通過帯域を用いて前記ディジタルの多重化信号を分離するフィルタを有する、
   請求項６に記載の磁気共鳴イメージング装置。

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