JP6946296B2 - 磁気共鳴イメージング(mri)システムのための無線通信のためのシステム及び方法 - Google Patents
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Description
Claims (17)
- 磁気共鳴イメージング(MRI)システムの第1の無線通信局の無線周波数(RF)送信機から、第1の搬送波信号によってアップコンバートされた第1のベースバンド信号を含む第1の送信信号を送信するステップであって、前記第1の搬送波信号が、第1の値と前記第1の無線通信局の第1のローカル発振器(LO)の第1のLO周波数との積である第1の搬送波周波数を有し、前記第1の搬送波信号が前記第1の無線通信局の前記第1のローカル発振器(LO)と同期している、ステップと、
前記MRIシステムの第2の無線通信局のRF受信機において、無線チャネルを介して、前記無線チャネルの時間遅延に前記第1の搬送波周波数を乗算したものに等しい第1のチャネル位相シフトだけシフトされている前記第1の送信信号を含む、位相シフトされた第1の送信信号を受信するステップと、
前記第2の無線通信局において、第2のベースバンド信号に補正信号を乗算して補正された第2のベースバンド信号を生成し、第2の搬送波信号によってアップコンバートされた補正された前記第2のベースバンド信号を含む第2の送信信号を送信するステップであって、前記第2の搬送波信号が、第2の値と前記第2の無線通信局の第2のローカル発振器(LO)の第2のLO周波数との積である第2の搬送波周波数を有し、前記第2の送信信号が、前記第2の値と前記第1のLO周波数との積であり且つ前記第1の無線通信局の前記第1のローカル発振器(LO)と周波数で同期している第2の送信搬送波周波数を有する、ステップと、
前記第1の無線通信局のRF受信機において、前記無線チャネルを介して、前記無線チャネルの前記時間遅延に前記第2の送信搬送波周波数を乗算したものに等しい第2のチャネル位相シフトだけシフトされている前記第2の送信信号を含む、位相シフトされた第2の送信信号を受信するステップと、
前記第1の無線通信局において、受信した位相シフトされた前記第2の送信信号から前記無線チャネルの前記時間遅延を確認するステップと、
を含む、方法。 - 前記第1の無線通信局が第1のクロックを含み、前記第2の無線通信局が第2のクロックを含み、前記第1及び前記第2のクロックのうちの1つを前記無線チャネルの確認された前記時間遅延に応じて調整するステップをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 前記第2のベースバンド信号及び前記第1のベースバンド信号が同一のメッセージ内容を有する、請求項1に記載の方法。
- 前記補正信号が(1)前記第2の値と、(2)前記第1のLO周波数と前記第2のLO周波数との差との積に等しい周波数を有し、前記補正信号が(1)前記第2の値と、(2)前記第1のLO周波数と、(3)前記無線チャネルの前記時間遅延との積に等しい位相を有する、請求項1に記載の方法。
- 前記第1の無線通信局において、受信した位相シフトされた前記第2の送信信号から前記チャネル位相シフトを再生するステップが、受信した位相シフトされた前記第2の送信信号を、前記第2の値と前記第1のLO周波数との積であり且つ前記第1のローカル発振器(LO)と同期している周波数を有するダウンコンバージョン信号と混合するステップを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記第1の無線通信局において、
前記第1の無線通信局のローカルクロックを使用して送信擬似乱数(PRN)シーケンスを生成するステップと、
受信した位相シフトされた前記第2の送信信号から再生された前記第1の無線通信局の再生クロックを使用して、受信した位相シフトされた前記第2の送信信号から、受信PRNシーケンスを再生するステップであって、前記受信PRNシーケンスが、前記第2の無線通信局のローカルクロックを使用して前記第2の無線通信局において生成された、ステップと、
前記送信PRNシーケンスを前記受信PRNシーケンスと比較して、前記第1の無線通信局と前記第2の無線通信局との間のコード位相シフト誤差を決定するステップと、
をさらに含む、請求項1に記載の方法。 - 前記無線チャネルが多重経路チャネルであり、前記第1の無線通信局において、
受信した位相シフトされた前記第2の送信信号を複数の相関器に供給するステップであって、各相関器が、受信した位相シフトされた前記第2の送信信号を、前記多重経路チャネルの1つの経路に対応するように選択された対応する時間遅延と相関させる、ステップと、
前記多重経路チャネルの対応する前記経路の相対強度に対応する、対応する係数によって各相関器の出力を重み付けするステップと、
前記相関器の重み付けされた前記出力を加算して和を生成するステップと、
前記和を、受信した位相シフトされた前記第2の送信信号のビット間隔にわたって積分するステップと、
前記和をしきい値と比較して、前記ビット間隔における受信した位相シフトされた前記第2の送信信号のビットに対する値を決定するステップと、
をさらに含む、請求項1に記載の方法。 - 第1のローカル発振器(LO)周波数を有する第1のLO信号を生成する第1のローカル発振器(LO)、
第1の無線周波数(RF)送信機、及び
第1のRF受信機、
を有する第1の無線通信局であって、
前記第1のRF送信機が、第1の搬送波信号によってアップコンバートされた第1のベースバンド信号を含む第1の送信信号を送信し、前記第1の搬送波信号が第1の値と前記第1のLO周波数との積である第1の搬送波周波数を有し、前記第1の搬送波信号が前記第1のローカル発振器(LO)と同期している、
第1の無線通信局と、
第2のLO周波数を有する第2のLO信号を生成する第2のローカル発振器(LO)、
第2のRF送信機、及び
第2のRF受信機、
を有する第2の無線通信局であって、
前記第2のRF受信機が、無線チャネルを介して、前記無線チャネルの時間遅延に前記第1の搬送波周波数を乗算したものに等しい第1のチャネル位相シフトだけシフトされている前記第1の送信信号を含む、位相シフトされた第1の送信信号を受信し、、
第2のベースバンド信号に補正信号を乗算して、補正された第2のベースバンド信号を生成し、
前記第2のRF送信機が、第2の搬送波信号によってアップコンバートされた補正された前記第2のベースバンド信号を含む第2の送信信号を送信し、前記第2の搬送波信号が、第2の値と前記第2の無線通信局の第2のLOの第2の周波数との積である第2の搬送波周波数を有し、前記第2の送信信号が、前記第2の値と前記第1のLO周波数との積であり且つ前記第1の無線通信局の前記第1のローカル発振器(LO)と周波数で同期している第2の送信搬送波周波数を有する、
第2の無線通信局と、
を備え、
前記第1のRF受信機が、前記無線チャネルを介して前記無線チャネルの前記時間遅延に前記第2の送信搬送波周波数を乗算したものに等しい第2のチャネル位相シフトだけシフトされている前記第2の送信信号を含む、位相シフトされた第2の送信信号を受信し、
前記第1の無線通信局が、受信した位相シフトされた前記第2の送信信号から前記無線チャネルの前記時間遅延を確認する、
システム。 - 磁石と、
患者を保持する患者テーブルと、
前記患者の少なくとも一部分を少なくとも部分的に取り囲む傾斜磁場コイルと、
撮像されている患者の少なくとも一部分にRF信号を印加し、磁場のアライメントを変える無線周波数(RF)コイルユニットと、
前記RF信号に応じて前記患者から放射された磁気共鳴信号を検知する受信コイルユニットと、
をさらに備え、
前記第2の無線通信局が、検知された前記磁気共鳴信号を表わすデータを、前記無線チャネルを介して前記第1の無線通信局に送信する、
請求項8に記載のシステム。 - 前記補正信号が、(1)前記第2の値と、(2)前記第1のLO周波数と前記第2のLO周波数との差との積に等しい周波数を有し、前記補正信号が、(1)前記第2の値と、(2)前記第1のLO周波数と、(3)前記無線チャネルの前記時間遅延との積に等しい位相を有する、請求項8に記載のシステム。
- 前記第1の無線通信局が、受信した位相シフトされた前記第2の送信信号を、前記第2の値と前記第1のLO周波数との積であり且つ前記第1のローカル発振器(LO)と同期している周波数を有するダウンコンバージョン信号と混合するダウンコンバータをさらに含む、請求項8に記載のシステム。
- 前記第1の無線通信局が第1のローカルクロックを含み、前記第2の無線通信局が、
第2のローカルクロックと、
受信した位相シフトされた前記第1の送信信号から再生された再生クロックと、
前記第2のローカルクロックを使用して送信擬似乱数(PRN)シーケンスを生成する送信PRNシーケンス発生器と、
前記再生クロックを使用して、受信した位相シフトされた前記第1の送信信号から、前記第1の無線通信局において前記第1のローカルクロックを使用して生成された受信PRNシーケンスを再生し、
前記送信PRNシーケンスを前記受信PRNシーケンスと比較して、前記第1の無線通信局と前記第2の無線通信局との間のコード位相シフト誤差を決定する、
プロセッサと、
を含む、請求項8に記載のシステム。 - 前記無線チャネルが多重経路チャネルであり、前記第1の無線通信局は、
相関器それぞれが、受信した位相シフトされた前記第2の送信信号を、前記多重経路チャネルの1つの経路に対応するように選択された対応する時間遅延と相関させる、複数の相関器と、
前記多重経路チャネルの対応する前記経路の相対強度に対応する、対応する係数によって各相関器の出力を重み付けすること、
前記相関器の重み付けされた前記出力を加算して和を生成すること、
前記和を、受信した位相シフトされた前記第2の送信信号の1ビット期間にわたって積分すること、及び
前記和をしきい値と比較して、前記ビット期間における受信した位相シフトされた前記第2の送信信号のビットに対する値を決定すること、
によって前記複数の相関器の相関出力を処理するプロセッサと、
を備える、請求項8に記載のシステム。 - 第1のローカルクロック、
前記第1のローカルクロックを使用して第1の擬似乱数(PRN)シーケンスを生成する第1のPRNシーケンス発生器、及び
前記第1のPRNシーケンスを含む第1の送信信号を送信する第1の送信機
を含む第1の無線通信局と、
無線チャネルを介して、前記無線チャネルの時間遅延に依存する第1のチャネル位相シフトだけシフトされている前記第1の送信信号を含む、位相シフトされた第1の送信信号を受信する第2の無線通信局であって、
第2のローカルクロック、
前記第2のローカルクロックを使用して第2のPRNシーケンスを生成する第2のPRNシーケンス発生器、
受信した位相シフトされた前記第1の送信信号から再生された、再生された第1のクロック、及び
再生された前記第1のクロックを使用して、受信した位相シフトされた前記第1の送信信号から前記第1のPRNシーケンスを再生し、
前記第2のPRNシーケンスを再生された前記第1のPRNシーケンスと比較して、前記第1の無線通信局と前記第2の無線通信局との間のコード位相シフト誤差を決定するプロセッサ、
を含む、第2の無線通信局と、
を備える、システム。 - 前記第2の無線通信局が、前記第2のPRNシーケンスを含む第2の送信信号を送信する第2の送信機をさらに含み、
前記第1の無線通信局が、前記無線チャネルを介して、前記無線チャネルの前記時間遅延に依存する第2のチャネル位相シフトだけシフトされている前記第2の送信信号を含む、位相シフトされた第2の送信信号を受信し、
前記第1の無線通信局が、
受信した位相シフトされた前記第2の送信信号から再生された、再生された第2のクロックと、
再生された前記第2のクロックを使用して、受信した位相シフトされた前記第2の送信信号から前記第2のPRNシーケンスを再生し、
前記第1のPRNシーケンスを再生された前記第2のPRNシーケンスと比較して、前記第1の無線通信局と前記第2の無線通信局との間のコード位相シフト誤差を決定する
プロセッサと、
をさらに含む、
請求項14に記載のシステム。 - 前記プロセッサは、再生された前記第1のPRNシーケンスを前記第2のPRNシーケンスの少なくとも3つの時間シフトされたコピーと比較し、前記第2のPRNシーケンスの前記少なくとも3つの時間シフトされたコピーのどれが、再生された前記第1のPRNシーケンスと最も高い相関性を有するかを判定する相関器を含み、前記システムは、前記第2のPRNシーケンスの前記少なくとも3つの時間シフトされたコピーのうちのどれが、前記第1及び前記第2のPRNシーケンス発生器を互いに同期させるために、再生された前記第1のPRNシーケンスと最も高い相関性を有するかに応じて、前記第1及び前記第2のPRNシーケンス発生器のうちの1つのタイミングを調整する、請求項14に記載のシステム。
- 前記無線チャネルが多重経路チャネルであり、前記第2の無線通信局は、
相関器それぞれが、受信した位相シフトされた前記第1の送信信号を、前記多重経路チャネルの1つの経路に対応するように選択された対応する時間遅延と相関させる、複数の相関器と、
前記多重経路チャネルの対応する前記経路の相対強度に対応する、対応する係数によって各相関器の出力を重み付けすること、
前記相関器の重み付けされた前記出力を加算して和を生成すること、
前記和を、受信した位相シフトされた第2の送信信号の1ビット期間にわたって積分すること、及び
前記和をしきい値と比較して、前記ビット期間における受信した位相シフトされた前記第2の送信信号のビットに対する値を決定すること、
によって前記複数の相関器の相関出力を処理する信号プロセッサと、
備える、請求項14に記載のシステム。
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