JP7481206B2

JP7481206B2 - Ｒｆ送信器、磁気共鳴イメージング装置、およびプログラム

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Publication number: JP7481206B2
Application number: JP2020143798A
Authority: JP
Inventors: 満幸村上; 裕文山木; 正貴丹治; 肇田中
Original assignee: Canon Medical Systems Corp
Current assignee: Canon Medical Systems Corp
Priority date: 2020-08-27
Filing date: 2020-08-27
Publication date: 2024-05-10
Anticipated expiration: 2040-08-27
Also published as: JP2022039022A

Description

本明細書および図面に開示の実施形態は、ＲＦ送信器、磁気共鳴イメージング装置、およびプログラムに関する。

磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ：Magnetic Resonance Imaging）装置は、静磁場中に置かれた被検体の原子核スピンをラーモア周波数の高周波ＲＦ（Radio Frequency）パルスで磁気的に励起し、この励起に伴って発生するＭＲ信号から画像を再構成する撮像法である。

ＲＦパルスの電力は、増幅ユニットを有するＲＦ送信器によって調整される。撮影条件が異なると、要求されるＲＦパルスの電力も異なる。しかしながら、出力電力と電力付加効率（以下、効率という）との関係は、増幅ユニットごとに異なる。このため、たとえば高電力出力が要求される高電力モード時に好適な効率を有する増幅ユニットを撮影条件によらず用いてＲＦパルスの電力調整を行ってしまうと、低電力モードにおいて低効率となってしまう。

特開２００８－２４６１９２号公報

本明細書および図面に開示の実施形態が解決しようとする課題の一つは、電力モードに応じてＲＦ信号の増幅に用いる増幅ユニットを選択することである。ただし、本明細書および図面に開示の実施形態により解決しようとする課題は上記課題に限られない。後述する実施形態に示す各構成による各効果に対応する課題を他の課題として位置づけることもできる。

実施形態に係るＲＦ送信器は、複数の増幅ユニットと、取得部と、選択部とを備える。取得部は、電力モードを取得する。選択部は、複数の増幅ユニットから、取得部が取得した電力モードに応じてＲＦ信号の増幅に用いる増幅ユニットを選択する。

一実施形態に係るＲＦ送信器を含むＭＲＩ装置の一構成例を示すブロック図。従来のＲＦ送信器の一構成例を示すブロック図。高電力モードにおける本実施形態に係るＲＦ送信器の一構成例を示すブロック図。高電力モードにおけるＲＦ信号の電路を説明するための概念図。低電力モードにおける本実施形態に係るＲＦ送信器の一構成例を示すブロック図。低電力モードにおけるＲＦ信号の電路を説明するための概念図。出力電力と効率との関係の一例を示す説明図。

以下、図面を参照しながら、ＲＦ送信器、磁気共鳴イメージング装置、およびプログラムの実施形態について詳細に説明する。

図１は、一実施形態に係るＲＦ送信器３３を含むＭＲＩ装置１の一構成例を示すブロック図である。ＭＲＩ装置１は、装置本体（磁石架台ともいう）１００、ＲＦ送信器３３を含む制御キャビネット３００、コンソール４００、寝台装置５００、およびＲＦ（Radio Frequency）コイル２０を有する。装置本体１００、制御キャビネット３００、および寝台装置５００は、一般に検査室に設置される。コンソール４００は一般に、検査室に隣接する制御室に設置される。

装置本体１００は、静磁場磁石１０、傾斜磁場コイル１１、およびＷＢ（Whole Body）コイル１２を有する。これらの構成品は円筒状の筐体に収納されている。寝台装置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、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、およびシーケンスコントローラ３４を有する。

コンソール４００は、処理回路４０、記憶回路４１、ディスプレイ４２、および入力インターフェース４３を有する。コンソール４００は、ホスト計算機として機能する。

装置本体１００の静磁場磁石１０は、概略円筒形状をなしており、被検体、たとえば患者、が搬送されるボア内に静磁場を発生させる。ボアとは、装置本体１００の円筒内部の空間のことである。静磁場磁石１０は超電導コイルを内蔵し、たとえば、液体ヘリウムによって超電導コイルが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（図示せず）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、たとえば１年以上に亘って、静磁場を発生し続ける。なお、静磁場磁石１０は超電導磁石に限定されるものではなく、例えば永久磁石であってもよい。

傾斜磁場コイル１１は、静磁場磁石１０と同様に概略円筒形状をなし、静磁場磁石１０の内側に固定される。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軸の方向に傾斜磁場を形成する。

寝台装置５００の寝台本体５０は、天板５１を上下方向および水平方向に移動することができる。たとえば、寝台本体５０は、天板５１に載置された被検体を撮像前に所定の高さまで移動させる。また、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、傾斜磁場コイル１１の内側に被検体を取り囲むように概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。ＷＢコイル１２は、ＲＦパルスを被検体に印加するＲＦコイルの一例である。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。

ＭＲＩ装置１は、ＷＢコイル１２の他、図１に示すようにＲＦコイル（局所コイル）２０を備える。ＲＦコイル２０は、被検体の体表面に近接して載置されるコイルである。ＲＦコイル２０には様々な種別があり、たとえば、図１に示すような被検体の胸部や腹部、或いは脚部に設置されるボディコイル（Body Coil）や、被検体の背側に設置されるスパインコイル（Spine Coil）といった種別がある。ＲＦコイル２０は受信専用または送信専用、あるいは、送信と受信を双方行う。ＲＦコイル２０は、ＲＦパルスを被検体に印加するＲＦコイルの一例である。ＲＦコイル２０は、たとえば、ケーブルを介して天板５１と着脱可能に構成されている。

ＲＦ受信器３２は、ＷＢコイル１２やＲＦコイル２０からのチャンネル信号、即ち、ＭＲ信号をＡＤ（Analog to Digital）変換して、シーケンスコントローラ３４に出力する。デジタルに変換されたＭＲ信号は、生データ（Raw Data）と呼ばれることもある。

ＲＦ送信器３３は、高周波発振器、変調器等を有し、シーケンスコントローラ３４からの指示に基づいて、変調器が出力したＲＦ信号を電力モードに応じた電力に増幅してＲＦパルスを生成する。生成したＲＦパルスはＷＢコイル１２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ＲＦコイル２０またはＷＢコイル１２が受信する。ＲＦ送信器３３の詳細については図３－７を用いて後述する。

ＲＦコイル２０で受信したＭＲ信号、より具体的には、ＲＦコイル２０内の各要素コイルで受信したＭＲ信号は、天板５１および寝台本体５０に設けられたケーブルを介してＲＦ受信器３２に入力される。

シーケンスコントローラ３４は、コンソール４００による制御のもと、傾斜磁場電源３１、ＲＦ受信器３２およびＲＦ送信器３３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ラ３４は、この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ラ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、たとえば所定のプログラムを実行するプロセッサや、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等のハードウェアで構成される。

コンソール４００は、記憶回路４１、ディスプレイ４２、入力インターフェース４３、および処理回路４０を備える。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。

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。入力インターフェース４３は、たとえば、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。

処理回路４０は、たとえば、ＣＰＵや、専用または汎用の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、各種の機能を実現する。処理回路４０は、ＦＰＧＡやＡＳＩＣ等のハードウェアで構成してもよい。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み合わせて、各種の機能を実現することもできる。

処理回路４０は、たとえばユーザからの入力インターフェース４３を介した入力にもとづいて、撮影に用いる電力モードを決定し、シーケンスコントローラ３４を介して決定した電力モードの情報をＲＦ送信器３３に与える。

次に、ＲＦ送信器３３の構成および作用について説明する。

図２は、従来のＲＦ送信器の一構成例を示すブロック図である。

被検体に印加されるＲＦパルスの電力は、従来、電力モードによらず、同じ増幅ユニットを用いて調整されていた。図２に示す従来のＲＦ送信器は、変調器から入力端６１に入力されたＲＦ信号（ＲＦパルス）を増幅器６２で増幅されて分配器６３で分配される。分配されたＲＦパルスは、電源６４の電源電力を受けて動作する増幅ユニット６５、６６で電力モードに応じた電力に増幅されて、合成器６７で合成されて出力端６８から出力される。

コンソール４００の処理回路４０は、たとえばプリスキャンか本スキャンか、シーケンスの種類、パルス幅、撮影対象部位などに応じて、高電力モード、低電力モードなどの複数の電力モードから１つの電力モードを決定する。ところが、図２に示す従来のＲＦ送信器は、どの電力モードが選択されても、常に増幅ユニット６５と増幅ユニット６６を用いて、ＲＦ信号の増幅を行う。このため、ある電力モード（たとえば高電力モード）では高効率な増幅が可能であっても、他の電力モード（たとえば低電力モード）では低効率となってしまう。また、低効率となる電力モードにおいて電力不足となる場合には、外部の電源を必要としてしまう。

そこで、本実施形態に係るＲＦ送信器３３は、複数の増幅ユニットを有し、電力モードに応じてＲＦ信号の増幅に用いる増幅ユニットを選択する。

以下、図３－図６を用いて、ＭＲＩ装置１が少なくとも高電力モードと低電力モードの２つの電力モードのいずれかで動作する場合のＲＦ送信器３３の構成例および動作例を説明する。

図３は、高電力モードにおける本実施形態に係るＲＦ送信器３３の一構成例を示すブロック図である。図４は、高電力モードにおけるＲＦ信号の電路を説明するための概念図である。図４の太線は、ＲＦ信号の電路を示す。

一方、図５は、低電力モードにおける本実施形態に係るＲＦ送信器３３の一構成例を示すブロック図である。図６は、低電力モードにおけるＲＦ信号の電路を説明するための概念図である。図６の太線は、図４と同様、ＲＦ信号の電路を示す。

また、図７は、出力電力と効率との関係の一例を示す説明図である。

図３に示すように、本実施形態に係るＲＦ送信器３３は、入力端６０１、増幅器６０２、６０３、６０４、遅延回路６０５、出力端６０６、複数の終端抵抗Ｒ、スイッチＳＷ１－ＳＷ６、および複数の増幅ユニットを有する。本実施形態では、ＲＦ送信器３３が第１増幅ユニット６３１、第２増幅ユニット６３２、第３増幅ユニット６３３を有する場合の例について説明する。第１－第３増幅ユニット６３１－６３３のそれぞれは、少なくとも１つの増幅器を含む。

また、ＲＦ送信器３３は、シーケンスコントローラ３４の指示信号を入力されるコネクタ７０１、処理回路７０２、電源７０３、第１の９０°ハイブリッド分配器（以下、第１ハイブリッド分配器という）７１１、第２の９０°ハイブリッド分配器（以下、第２ハイブリッド分配器という）７１２、第３の９０°ハイブリッド分配器（以下、第３ハイブリッド分配器という）７１３、第１の９０°ハイブリッド合成器（以下、第１ハイブリッド合成器という）７２１、第２の９０°ハイブリッド合成器（以下、第２ハイブリッド合成器という）７２２、第３の９０°ハイブリッド合成器（以下、第３ハイブリッド合成器という）７２３を有する。

処理回路７０２は、たとえば、ＣＰＵや、専用または汎用のプロセッサを備える回路である。プロセッサは、図示しない記憶媒体に記憶した各種のプログラムを実行することによって、各種の機能を実現する。処理回路７０２は、ＦＰＧＡやＡＳＩＣ等のハードウェアで構成してもよい。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み合わせて、各種の機能を実現することもできる。

具体的には、処理回路７０２のプロセッサは、図示しない記憶媒体に記憶された増幅器選択プログラムを読み出して実行することにより、電力モードに応じてＲＦ信号の増幅に用いる増幅ユニットを選択するための処理を実行する。処理回路７０２のプロセッサは、取得機能と選択機能を実現する。これらの機能は、それぞれプログラムの形態で図示しない記憶媒体に記憶されている。

取得機能は、処理回路４０が決定した電力モードの情報を、コネクタ７０１を介して取得する。取得機能は取得部の一例である。

選択機能は、複数の増幅ユニット６３１、６３２、６３３から、取得機能が取得した電力モードに応じてＲＦ信号の増幅に用いる増幅ユニットを選択する。選択機能は、選択部の一例である。

まず、高電力モードにおける動作について説明する。高電力モードでは、処理回路７０２の選択機能は、第１増幅ユニット６３１、第２増幅ユニット６３２、第３増幅ユニット６３３のすべてを用いてＲＦパルスを生成するように、第１ハイブリッド分配器７１１、第２ハイブリッド分配器７１２、第３ハイブリッド分配器７１３、電源７０３およびスイッチＳＷ１－６を制御する（図３、図４参照）。

変調器から入力端６０１に入力されたＲＦ信号は、増幅器６０２を介して第１ハイブリッド分配器７１１に入力される。高電力モードでは、第１増幅ユニット６３１、第２増幅ユニット６３２、第３増幅ユニット６３３のすべてを用いるために、第２ハイブリッド分配器７１２と第３ハイブリッド分配器７１３の両方にＲＦ信号を供給する。

このため、図３－図６に示す回路例では、処理回路７０２は、第１増幅ユニット６３１、第２増幅ユニット６３２、および第３増幅ユニット６３３の入力側に設けられた第１ハイブリッド合成器７２１の入力側に接続されている第１ハイブリッド分配器７１１の位相を制御する。

具体的には、処理回路７０２は、第１ハイブリッド合成器７２１の出力２端子のうちＲＦ信号を出力する端子が第３ハイブリッド分配器７１３側（図中下側）の端子となるように、第１ハイブリッド分配器７１１の出力２端子の位相を制御する。また、このとき、処理回路７０２は、第１ハイブリッド合成器７２１の出力２端子のうちＲＦ信号を出力しない端子が終端抵抗Ｒと接続されるようにＳＷ２を制御し、ＲＦ信号を出力する端子が第３ハイブリッド分配器７１３と接続されるようにＳＷ３を制御する（図４参照）。

スイッチＳＷ２とＳＷ３は、入力側が第１ハイブリッド合成器７２１の出力２端子のそれぞれに接続されるとともに、出力側の一端が増幅ユニット６３１－６３３の少なくとも１つに電気的に接続可能とされ、出力側の他端が終端抵抗Ｒに接続されている。

なお、終端抵抗Ｒの抵抗値は、各ハイブリッド分配器７１１－７１３および各ハイブリッド合成器７２１－７２３の特性インピーダンスと同一の抵抗値とするとよく、たとえば５０Ωとするとよい。

第１ハイブリッド合成器７２１からスイッチＳＷ３を介してＲＦ信号が供給されると、第３ハイブリッド分配器７１３は、出力２端子の一端から第３増幅ユニット６３３へＲＦ信号を供給し、出力２端子の他端からスイッチＳＷ１を介して第２ハイブリッド分配器７１２へＲＦ信号を供給する。処理回路７０２は、第３ハイブリッド分配器７１３の出力端と第２ハイブリッド分配器７１２の入力端とが接続されるようにスイッチＳＷ１を制御する（図４参照）。

第３増幅ユニット６３３は、電源７０３の電源電力にもとづいて、第３ハイブリッド分配器７１３から供給されたＲＦ信号を増幅し、遅延回路６０５を介して増幅したＲＦ信号を第３ハイブリッド合成器７２３に供給する。

また、処理回路７０２は、第２ハイブリッド合成器７２２の出力２端子のうちＲＦ信号を出力する端子が第３ハイブリッド合成器７２３側（図中下側）の端子となるように、第２ハイブリッド分配器７１２の出力２端子の位相を制御する。第１増幅ユニット６３１および第２増幅ユニット６３２のそれぞれは、電源７０３の電源電力にもとづいて、第２ハイブリッド分配器７１２から供給されたＲＦ信号を増幅する。これらの増幅されたＲＦ信号は第２ハイブリッド合成器７２２で合成され、スイッチＳＷ５を介して第３ハイブリッド合成器７２３に供給される。

そして、第３ハイブリッド合成器７２３は、第１増幅ユニット６３１が増幅したＲＦ信号と、第２増幅ユニット６３２が増幅したＲＦ信号と、第３増幅ユニット６３３が増幅したＲＦ信号とを合成し、合成したＲＦ信号をスイッチＳＷ６を介して出力端６０６に供給する（図４参照）。

次に、低電力モードにおける動作について説明する。低電力モードでは、処理回路７０２の選択機能は、高電力モードに用いられる第１増幅ユニット６３１、第２増幅ユニット６３２、第３増幅ユニット６３３のうち、一部を非選択とするように、第１ハイブリッド分配器７１１、第２ハイブリッド分配器７１２、第３ハイブリッド分配器７１３、電源７０３およびスイッチＳＷ１－６を制御する。本実施形態では、低電力モードでは第３増幅ユニット６３３を非選択とする場合の例を説明する（図５、図６参照）

低電力モードでは、第１増幅ユニット６３１と第２増幅ユニット６３２を選択する一方、第３増幅ユニット６３３を非選択とするために、第２ハイブリッド分配器７１２にＲＦ信号を供給する一方で第３ハイブリッド分配器７１３にはＲＦ信号を供給しない（図６参照）。

具体的には、処理回路７０２は、第１ハイブリッド合成器７２１の出力２端子のうちＲＦ信号を出力する端子が第２ハイブリッド分配器７１２側（図中上側）の端子となるように、第１ハイブリッド分配器７１１の出力２端子の位相を制御する。また、このとき、処理回路７０２は、第１ハイブリッド合成器７２１の出力２端子のうちＲＦ信号を出力しない端子が終端抵抗Ｒと接続されるようにＳＷ３を制御し、ＲＦ信号を出力する端子が第３ハイブリッド分配器７１３と接続されるようにスイッチＳＷ２およびＳＷ１を制御する（図６参照）。

処理回路７０２は、第２ハイブリッド合成器７２２の出力２端子のうちＲＦ信号を出力する端子がスイッチＳＷ４およびＳＷ６を介して出力端６０６と接続される側（図中上側）の端子となるように、第２ハイブリッド分配器７１２の出力２端子の位相を制御する。第１増幅ユニット６３１および第２増幅ユニット６３２のそれぞれは、電源７０３の電源電力にもとづいて、第２ハイブリッド分配器７１２から供給されたＲＦ信号を増幅する。第２ハイブリッド合成器７２２は、これらの増幅されたＲＦ信号を合成し、合成したＲＦ信号をスイッチＳＷ４およびＳＷ６を介して出力端６０６に供給する（図６参照）。

以上説明したように、ＲＦ送信器３３は、複数の増幅ユニットから、電力モードに応じて、ＲＦ信号の増幅に用いる増幅ユニットを選択することができる。このため、たとえば低電力モードでは、高電力モードに用いられる複数の増幅ユニットのうち、一部を非選択とすることができる。したがって、図７に示すように、低電力ＰＬを出力するときに用いられる増幅ユニットの出力電力―効率特性８１と、高電力ＰＨを出力するときに用いられる増幅ユニットの出力電力―効率特性８２とを、各出力電力において高効率となるように容易に異ならせることができる。

一方、従来のＲＦ送信器では、たとえば高電力ＰＨを出力するときに好適な出力電力―効率特性８２を有する増幅ユニットを用いて、低電力ＰＬも出力するようになっていた。このため、電力モードによらずに同じ増幅ユニットを用いる場合に比べ、本実施形態に係るＲＦ送信器３３は、図７の電力「ＰＬ」における出力電力―効率特性８１と出力電力―効率特性８２の効率の差から明らかなように、低電力ＰＬを出力するときの増幅ユニットの電力効率を大幅に改善することができる。したがって、本実施形態に係るＲＦ送信器３３によれば、たとえば低電力でよい部位を撮影する場合であって低電力モードが選択された場合に、低電力で高効率となる出力電力―効率特性を有する増幅ユニットを選択することができる。

したがって、ＲＦ送信器３３によれば、どの電力モードであっても高効率にＲＦ信号を増幅することができるため、低効率な増幅による無駄な電力消費を抑制することができるとともに、排熱を減らすことができ、省エネルギーを実現することができる。

低電力モードは、たとえばＡＰＴ（Amide Proton Transfer）イメージングなどのＣＥＳＴ（Chemical Exchange Saturation Transfer）イメージングで用いられる。ＣＥＳＴイメージングは、ＲＦパルスの電力が低い一方で、パルス幅が長い。このため、ＣＥＳＴイメージングで従来の低効率な増幅を行ってしまうと、パルス幅が長く撮影時間が長いために、電力消費が多くなり、電力不足となってしまう場合がある。この場合は、ＣＥＳＴイメージングのために外部の電源を必要としてしまう。この点、本実施形態に係るＲＦ送信器３３によれば、ＣＥＳＴイメージングのような低電力モードでパルス幅が長い撮影を行うであっても、高効率にＲＦ信号を増幅することができるため、外部の電源は不要である。

なお、第３増幅ユニット６３３は、高電力モードにおいてのみ利用され、低電力モードにおいて非選択とされるものであるため、第１増幅ユニット６３１および第２増幅ユニット６３２に比べ、高いゲインを有するとよい。また、高電力モードと低電力モードの両者で用いられる第１増幅ユニット６３１および第２増幅ユニット６３２とは、同一ゲインとするとよい。

また、上記実施形態ではＭＲＩ装置１が少なくとも高電力モードと低電力モードの２つの電力モードのいずれかで動作する場合について説明したが、電力モードは３以上から決定されてもよい。この場合、ＲＦ送信器３３が備える増幅ユニットの数を電力モードの数に応じて増減させ、取得機能が取得した電力モードに応じて適応的に増幅ユニットを選択すればよい。

以上説明した少なくとも１つの実施形態によれば、電力モードに応じてＲＦ信号の増幅に用いる増幅ユニットを選択することができる。

なお、上記実施形態において、「プロセッサ」という文言は、たとえば、専用または汎用のＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、または、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（たとえば、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）、および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。プロセッサがたとえばＣＰＵである場合、プロセッサは記憶回路に保存されたプログラムを読み出して実行することにより、各種機能を実現する。また、プロセッサがたとえばＡＳＩＣである場合、記憶回路にプログラムを保存するかわりに、当該プログラムに相当する機能がプロセッサの回路内に論理回路として直接組み込まれる。この場合、プロセッサは回路内に組み込まれたプログラムを読み出し実行するハードウェア処理により各種機能を実現する。あるいは、プロセッサは、ソフトウェア処理とハードウェア処理とを組み合わせて各種機能を実現することもできる。

また、上記実施形態では処理回路の単一のプロセッサが各機能を実現する場合の例について示したが、複数の独立したプロセッサを組み合わせて処理回路を構成し、各プロセッサが各機能を実現してもよい。また、プロセッサが複数設けられる場合、プログラムを記憶する記憶回路は、プロセッサごとに個別に設けられてもよいし、１つの記憶回路が全てのプロセッサの機能に対応するプログラムを一括して記憶してもよい。

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、実施形態同士の組み合わせ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。

１ＭＲＩ装置
２０ＲＦコイル
３３ＲＦ送信器
３４シーケンスコントローラ
４００コンソール
６３１第１増幅ユニット
６３２第２増幅ユニット
６３３第３増幅ユニット
７０２処理回路
７０３電源
７１１第１ハイブリッド分配器
７１２第２ハイブリッド分配器
７１３第３ハイブリッド分配器
７２１第１ハイブリッド合成器
７２２第２ハイブリッド合成器
７２３第３ハイブリッド合成器
ＰＨ高電力
ＰＬ低電力
Ｒ終端抵抗

Claims

入力された電圧に基づいて、入力された信号を増幅する複数の増幅器と、
前記複数の増幅器のそれぞれによって増幅された信号を合成する合成器と、
を備え、
前記合成器によって合成された信号に基づいて被検体を撮像する磁気共鳴イメージング装置が第１の電力で動作する場合に用いられる前記増幅器の個数は、前記磁気共鳴イメージング装置が前記第１の電力よりも大きい第２の電力で動作する場合に用いられる前記増幅器の個数よりも少ないことを特徴とするＲＦ送信器。
前記磁気共鳴イメージング装置が前記第１の電力で動作する場合に用いられず且つ前記磁気共鳴イメージング装置が前記第２の電力で動作する場合に用いられる前記増幅器のゲインは、前記磁気共鳴イメージング装置が前記第１の電力で動作する場合に用いられ且つ前記磁気共鳴イメージング装置が前記第２の電力で動作する場合に用いられる前記増幅器のゲインよりも大きいことを特徴とする請求項１記載のＲＦ送信器。
前記磁気共鳴イメージング装置が前記第１の電力で動作する電力モードには、ＣＥＳＴ（Chemical Exchange Saturation Transfer）イメージングが含まれることを特徴とする請求項１または２に記載のＲＦ送信器。
前記ＲＦ送信器は、
前記複数の増幅器の入力側に設けられたハイブリッド合成器と、
前記ハイブリッド合成器の入力側に接続されたハイブリッド分配器と、
前記磁気共鳴イメージング装置が動作する電力モードとしての前記第１の電力に対応する第１の電力モードで前記磁気共鳴イメージング装置が動作するか、前記電力モードとしての前記第２の電力に対応する第２の電力モードで前記磁気共鳴イメージング装置が動作するかに基づいて、前記信号の増幅に用いられる前記増幅器を選択する選択部と、
を備え、
前記選択部は、
前記電力モードに応じて前記ハイブリッド分配器の出力２端子の位相を制御して前記ハイブリッド合成器の出力２端子のうちＲＦ信号を出力する端子を切り替えることにより、ＲＦ信号の増幅に用いる増幅ユニットを選択することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のＲＦ送信器。
前記ＲＦ送信器は、前記ハイブリッド合成器と前記複数の増幅ユニットとの間に設けられた複数のスイッチを備え、
前記複数のスイッチのそれぞれは、入力側が前記ハイブリッド合成器の出力２端子のそれぞれに接続されるとともに、出力側の一端が前記増幅ユニットの１つに接続され、出力側の他端が終端抵抗に接続され、
前記選択部は、
前記電力モードに応じて前記複数のスイッチを切り替えることを特徴とする請求項４に記載のＲＦ送信器。
前記終端抵抗の抵抗値は、前記ハイブリッド分配器および前記ハイブリッド合成器の特性インピーダンスと同一の抵抗値であることを特徴とする請求項５記載のＲＦ送信器。
前記複数の増幅器には、前記入力された電圧として所定の電圧が印可されることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載のＲＦ送信器。
請求項１ないし７のいずれか１項に記載のＲＦ送信器と、
前記合成器によって合成された信号に基づいて、ＲＦパルスを被検体に印加するＲＦコイルと、
を備えた磁気共鳴イメージング装置。
複数の増幅ユニットと、
電力モードを取得する取得部と、
前記複数の増幅ユニットから、前記取得部が取得した電力モードに応じてＲＦ信号の増幅に用いる増幅ユニットを選択する選択部と、
を備え、
前記取得部が取得する電力モードは、
第１電力モードと、前記第１電力モードより低い出力電力の第２電力モードと、を含み、
前記選択部は、
前記第２電力モードでは、前記第１電力モードに用いられる増幅ユニットの一部を非選択とし、
前記非選択とされた増幅ユニットは、前記第１電力モードと前記第２電力モードの両者で選択される増幅ユニットよりもゲインが大きい、
ＲＦ送信器。
複数の増幅ユニットと、
電力モードを取得する取得部と、
前記複数の増幅ユニットから、前記取得部が取得した電力モードに応じてＲＦ信号の増幅に用いる増幅ユニットを選択する選択部と、
前記複数の増幅ユニットの入力側に設けられたハイブリッド合成器と、
前記ハイブリッド合成器の入力側に接続されたハイブリッド分配器と、
を備え、
前記選択部は、
前記電力モードに応じて前記ハイブリッド分配器の出力２端子の位相を制御して前記ハイブリッド合成器の出力２端子のうちＲＦ信号を出力する端子を切り替えることにより、ＲＦ信号の増幅に用いる増幅ユニットを選択する、
ＲＦ送信器。