JPH04297230A - 増幅器割当てが柔軟な勾配増幅装置 - Google Patents

増幅器割当てが柔軟な勾配増幅装置

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JPH04297230A
JPH04297230A JP3082919A JP8291991A JPH04297230A JP H04297230 A JPH04297230 A JP H04297230A JP 3082919 A JP3082919 A JP 3082919A JP 8291991 A JP8291991 A JP 8291991A JP H04297230 A JPH04297230 A JP H04297230A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は磁気共鳴イメ―ジング装
置に関するものであり、更に詳しくはこのような装置で
使用するための勾配増幅装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】磁気共鳴イメ―ジング（ＭＲＩ）は診断
機器の重要な道具として発展してきた。当業者には明ら
かなようにＭＲＩでは、イメ―ジング対象の身体はデカ
ルト座標系のｚ軸に沿った一様な磁界の中に保持される
。
【０００３】無線周波（ＲＦ）パルスによって身体の核
のスピンが励起されてｚ軸のまわりで歳差運動を行ない
、スピンの減衰歳差運動によってＮＭＲ信号が生じる。 ＮＭＲ信号の振幅は他の要因の中でも、「スピン密度」
と呼ばれるイメ―ジング対象の身体の中の単位体積当り
の歳差運動している核の数によって左右される。
【０００４】勾配増幅装置によって駆動される勾配コイ
ルから勾配磁界Ｇｘ，Ｇｙ　およびＧｚ　がｘ，ｙおよ
びｚ軸に沿って印加される。これにより、位相および周
波数符号化によってＮＭＲ信号に位置情報が印加される
。次に一組のＮＭＲ信号を「再構成」することにより画
像を作ることができる。ＮＭＲ信号の各組は多数のビュ
―（ｖｉｅｗ）で構成される。ビュ―とは同じｘおよび
ｙ勾配磁界のもとで行なわれた１つ以上のＮＭＲ信号の
取得と定義される。
【０００５】図１に示すように、スピンワ―プ（ｓｐｉ
ｎ　ｗａｒｐ　）ＭＲＩ技術を用いてデ―タを取得する
ための代表的な「スピンエコ―」パルスシ―ケンスは、
（１）ｚ軸で画像スライスを選択するため第１の９０°
ＲＦパルスの間に印加されるｚ軸勾配Ｇｚ　、（２）歳
差運動している核スピンをｙ方向に位相符号化するため
のｙ軸勾配磁界Ｇｙ　、および（３）歳差運動している
核スピンをｘ方向に周波数符号化するためにＮＭＲ信号
の取得の間に印加されるｘ軸勾配Ｇｘ　を含む。図１に
示すような２つのＮＭＲ取得Ｓ１　およびＳ１　′は後
者が逆転されて前者と加算されるが、これらはこの順番
で単一のビュ―「Ａ」のＮＭＲ信号を構成する。ここで
、ｙ勾配磁界Ｇｙ　がビュ―「Ａ」とその後のビュ―「
Ｂ」との間で変化するということに注意されたい。この
パルスシ―ケンスは米国特許第４，４４３，７６０号明
細書に詳細に述べられている。
【０００６】上記の例から明らかなように、特定の走査
に対して勾配磁界（「勾配」）を作るのに必要なエネル
ギ―は勾配軸によって著しく変化する。一般に、勾配が
必要とする電力は等しくなく、電力消費に対して支配的
な軸はスライスシ―ケンスの方向と使用される特定のイ
メ―ジング技術に応じて変る。１つの勾配が他の勾配の
２倍から３倍多い電力を必要とすることはまれではなく
、あるイメ―ジング技術では１つの勾配が他の勾配の５
倍以上の電力を必要とすることがある。勾配磁界を発生
するために必要な電力は、勾配コイルの電流に比例する
勾配磁界のピ―ク振幅、およびコイルの両端間に印加さ
れる電圧に比例する勾配磁界の立上り速度の両方によっ
て左右される。
【０００７】各勾配増幅器はイメ―ジング技術の最も広
い実行可能範囲の間に経験するピ―ク負荷を扱う大きさ
になっている。これにより、ＭＲＩ装置で遂行されるイ
メ―ジングシ―ケンスの型式の柔軟性が維持される。し
かし、勾配ごとに電力使用が変化する結果、殆んどの走
査シ―ケンスで１個以上の勾配増幅器が全能力よりかな
り低い能力で動作することは避けられない。
【０００８】各勾配増幅器は勾配コイルを駆動するのに
適当な電力を発生する必要に応じて８０個のパワ―トラ
ンジスタを含むことができる。経済的な理由から、各パ
ワ―トランジスタは電力定格の限界近くで動作する。そ
の結果、熱応力の反復によって生じる「半導体の損耗」
によって増幅器の寿命が著しく損なわれる。勾配電圧を
作るため増幅器を直列接続したとき、それらは等しい電
流を通すので等しい半導体損耗を経験する。したがって
、不必要な増幅器は全半導体の損耗を大きくするだけで
ある。
【０００９】
【発明の概要】本発明はＭＲＩ装置の効率と信頼性を改
善するため勾配軸の間で個別増幅器を切替える勾配増幅
装置に関するものである。
【００１０】本発明では各勾配軸に対するマスタ信号を
発生する勾配波形前置処理器が設けられる。このマスタ
信号が入力スイッチマトリクスによって１個以上の増幅
器に接続されることにより、１つ以上の増幅器スタック
が形成される。スタックの増幅器は勾配マスタ信号に応
答して一緒に動作する。各増幅器スタックは勾配コイル
を駆動することにより所望の勾配磁界を形成する。
【００１１】本発明の１つの目的は勾配増幅器を勾配軸
に柔軟に割り当てられるようにすることにより増幅器電
力をより効率的に使用することである。所定のパルスシ
―ケンスにおいて、余分の増幅器を所要電力の少ない勾
配から離して余分の電力を必要とする勾配軸に切換える
ことができる。したがって、より少ない全増幅器電力で
ＭＲＩ装置に、より高いピ―ク電力の勾配を作ることが
できる。
【００１２】本発明のもう１つの目的は増幅器を軸間で
回転させて、電力需要が最高の勾配に対して１個の増幅
器または増幅器スタックを終始一貫して使うことによっ
て生じる不均等な「半導体損耗」をなくすことである。 増幅器を回転させることにより、半導体の損耗をすべて
の増幅器の間で分配することにより増幅装置の平均故障
間時間を大きくすることができる。
【００１３】ここで述べている実施例では、各増幅器は
特定の勾配軸に関連したスタックに割り当てるか、また
はオフラインのスタックの中に置くことができる。未使
用の増幅器はオフラインのスタックに「留め置く」こと
ができる。オフライン位置では、増幅器は他のスタック
および他の増幅器から電気的に隔離される。
【００１４】したがって、本発明のもう１つの目的は付
加的な電力が必要な場合にオフラインに留め置くべき増
幅器をスタックに付加できるようにし、あるいは別の１
つの増幅器が故障した場合に「オンライン」に切り換え
るべきバックアップ増幅器として使えるようにすること
である。
【００１５】本発明のもう１つの目的は勾配スタックの
他の増幅器を妨害しないように故障した増幅器を電気的
に隔離する手段を提供することである。
【００１６】以上以外の他の目的および利点は以下の本
発明の実施例の説明から当業者には明らかになろう。こ
の説明では、本発明の一例を示す図面を参照する。しか
し、このような例は本発明の種々の代替形式を網羅する
ものではないので、本発明の範囲を決定するためには請
求の範囲を参照すべきである。
【００１７】
【実施例の記載】図２に示すように、ＭＲＩ装置は、コ
ンピュ―タ１０の制御のもとに、前にスピンワ―プイメ
―ジングについて図１で示したような適正なタイミング
をとったパルスシ―ケンスを合成するパルス制御モジュ
―ル１２を含む。パルス制御モジュ―ル１２はディジタ
ル信号６０により勾配波形前置処理器１４に連結し、勾
配波形前置処理器１４はディジタル信号を各勾配軸毎に
１つずつの３つのアナログ勾配信号６１に変換する。ア
ナログ勾配信号６１は入力マトリクス１６に送られる。 入力マトリクス１６は信号を勾配増幅器群１８の中の（
図２に示されていない）選択された増幅器に接続する。 そのやり方については後で詳細に説明する。
【００１８】勾配増幅器群１８の増幅器の出力信号は関
連する勾配軸に応じて、出力マトリクス２０によって組
合わされる。出力マトリクス２０からの、各勾配軸ごと
に１つずつの、このような組合わされた信号に応じて勾
配コイルアセンブリ２２は前に述べたような勾配Ｇｘ　
，Ｇｙ　およびＧｚを作成する。
【００１９】パルス制御モジュ―ル１２は無線周波合成
器３２の制御も行なう。無線周波合成器３２は破線ブロ
ック３１で囲んだＲＦトランシ―バの一部である。パル
ス制御モジュ―ル１２は更に、無線周波合成器３２の出
力を変調するＲＦ変調器３０も制御する。その結果得ら
れるＲＦ信号は電力増幅器２８によって増幅され、送信
／受信スイッチ２６を介してＲＦコイル２４に印加され
た後、イメ―ジング対象の患者（図示しない）の核スピ
ンを励起するために使用される。
【００２０】励起された核からのＭＲ信号はＲＦコイル
２４によって捕捉され、送信／受信スイッチ２６を介し
て前置増幅器３８に与えられて増幅された後、直角位相
検出器３６によって処理される。検出された信号は高速
Ａ／Ｄ変換器３４によってディジタル化され、コンピュ
―タ１０に印加されて処理され、患者の画像が形成され
る。
【００２１】図３に示すように、１つの勾配軸に関連す
る勾配信号前置処理器１４の回路はディジタル−アナロ
グ変換器（ＤＡＣ）５６を含んでおり、このディジタル
−アナログ変換器５６はディジタル信号６０を受けて、
アナログ勾配信号６１を発生する。このアナログ勾配信
号６１は誤差増幅器５８の反転入力に接続されている。 後で説明するように勾配増幅器「スタック」１９全体を
安定化するために、誤差増幅器５８の帰還路には補償回
路網６２が含まれている。誤差増幅器５８からの誤差信
号６７は前置ドライバ回路６４に送られる。前置ドライ
バ回路６４は誤差信号６７の電力および電圧を増幅し、
増幅器４２ａ−４２ｄを駆動するのに必要な二重差動出
力を有するマスタ信号６３を作成する。
【００２２】（図２に全体的に示されている）入力マト
リクス１６および出力マトリクス２０により、勾配増幅
器群１８の中の増幅器４２の最大数までの、任意の数の
増幅器４２を「スタック」１９の中に一緒に接続するこ
とができる。スタック１９の中の各増幅器はスタック内
の他の増幅器と一緒に動作してマスタ信号６３を増幅す
る。
【００２３】図３には１つの勾配軸に関連して４個の増
幅器４２よりなる単一スタック１９についてその中の相
当接続も示されている。前置ドライバ６４からのマスタ
信号６３は勾配増幅器群１８の中の増幅器スタック１９
の第１の増幅器４２ａの入力に供給される。各増幅器４
２は利得が１の電圧制御電圧源として動作し、増幅器４
２の結合は電圧が相加されるように増幅器出力４２を直
列に配置することによって行なわれる。したがって、各
増幅器４２を追加するごとに、増幅器スタック１９で得
られるピ―ク電圧が増大する。増幅器スタック１９の出
力に於ける実際の電圧はマスタ信号６３の値と後で説明
する帰還電流検知抵抗Ｒｓ　からの帰還信号とによって
左右される。
【００２４】出力が直列接続によって相加されるように
各増幅器４２は浮動出力をそなえている。したがって、
各増幅器は正と負の出力端子を持つ。このような増幅器
の構成はたとえば米国特許第３，８０８，５４５号明細
書に示されているように当業者には知られている。スタ
ック１９の第１の増幅器４２ａの正出力端子がスタック
１９の第２の増幅器４２ｂの負出力端子に接続されてお
り、スタック１９の第２の増幅器４２ｂの正端子がスタ
ック１９の第３の増幅器４２ｃの負端子に接続されてい
る。以下同様にして、４個の増幅器４２が直列接続され
る。
【００２５】増幅器４２の入力の同相除去比（ＣＭＲＲ
）が制限されていなければ、スタックの最初の増幅器４
２ａだけではなくて各増幅器４２が前置ドライバ６４か
ら同じマスタ信号６３の供給を受けることができる。 しかし、増幅器４２のＣＭＲＲが制限されているので、
スタック１９の各増幅器４２の入力信号をその増幅器４
２の出力電圧に近い平均電圧にまで増幅する必要がある
。これはスタック１９の第１の増幅器４２ａの出力を使
ってスタック１９の第２の増幅器４２ｂの入力を与え、
スタック１９の第２の増幅器４２ｂの出力を使ってスタ
ック１９の第３の増幅器４２ｃの入力を与え、以下同様
にすることにより行なわれる。たとえば、第１および第
２の増幅器４２ａおよび４２ｂについては、第１の増幅
器４２ａの負出力端子は第２の増幅器４２ｂの負入力端
子に接続され、スタック１９の第１の増幅器の正出力端
子はスタック１９の第２の増幅器４２ｂの正入力端子に
接続される。この配列はスタック１９の４２ａより上の
３個の増幅器４２の各々についても続けられる。
【００２６】スタック１９の第４の増幅器４２ｄの正出
力はマスタ信号に関連する勾配軸の勾配コイル６８の一
方の端子に接続される。勾配コイル６８は多数の巻数の
銅線で構成され、米国特許第４，７３７，７１６号明細
書に述べられているように患者に近接して配置される。 勾配コイル６８は本発明の目的のためインダクタＬＧ　
と抵抗ＲＧ　の直列接続として表わすことができる。
【００２７】勾配コイル６８の残りの端子は帰還電流検
知抵抗ＲＳ　を介してスタック１９の第１の増幅器４２
ａの負の端子に接続されている。
【００２８】帰還電流検知抵抗ＲＳ　両端間の電圧は計
測増幅器６５に印加され、誤差増幅器５８の負入力に帰
還される。これにより勾配コイル６８を通る電流の帰還
制御が行なわれる。当業者にはほぼ理解されるように帰
還安定性基準に従って増幅器スタック１９に安定性を与
えるように、誤差増幅器５８のまわりの補償回路網６２
が選択される。個別増幅器４２から見た勾配コイル６８
の実効インダクタンスＬＥ　に比例するようにＲＣ　が
選択され、個別増幅器４２から見た勾配コイル６８の実
効抵抗ＲＥ　の逆数に比例するようにＣＣ　が選択され
る。実効インダクタンスＬＥ　および実効抵抗ＲＥ　は
次式に示すようにどれだけ多くの増幅器４２をスタック
１９の中で一緒に接続するかに応じて実際のインダクタ
ンスＬＧ　および抵抗ＲＧ　とは異なる。
【００２９】 但し、Ｎはスタック１９の中の増幅器４２の個数である
。
【００３０】個別増幅器４２から見た実効インピ―ダン
スのこの変動は１個の増幅器４２の両端間の与えられた
変化に対して勾配コイル６８は（４個の増幅器のスタッ
クの場合）４倍の電圧増大を経験するので、電流帰還抵
抗ＲＳ　に予想電流の４倍が流れる。このため、スタッ
ク１９の中に一緒に接続された増幅器４２の個数に応じ
て勾配コイル６８のインピ―ダンスが変化する。
【００３１】実効インピ―ダンスまたは増幅器利得のこ
の変動の結果、スタック１９の中に一緒に接続される増
幅器４２の数に応じて補償回路網６２を調節する必要が
ある。（図示されない）スイッチ制御器からの信号が特
定の各勾配に対するスタック１９の中の増幅器４２の個
数を決定する入力マトリクス１６および出力マトリクス
２０のスイッチ位置を制御するのと同時に誤差増幅器５
８の帰還路の中の補償回路網６２の値を制御する。補償
回路網６２は値ＲＣ　を生ずる（図示しない）プログラ
マブル抵抗アレ―に対するディジタル信号によって調整
される。したがって、実際にはＣＣ　は一定に保持され
、ＲＣはスタック内の増幅器の個数だけ小さくされる。 Ｒｃ　は高周波での増幅器の安定性を制御する主要な因
子である。
【００３２】図３に示す勾配信号前置処理器回路は各勾
配軸すなわち各増幅器スタック１９に対して繰り返され
る。
【００３３】次に、増幅器プ―ル１８からの増幅器４２
を一緒に接続して各勾配軸に対するスタックを形成する
ための手段について説明する。図４に示すように増幅器
群１８の中の各増幅器４２は異なるレベルに割り当てら
れる。このようなレベルの１つが図４に示されている。 入力マトリクス１６および出力マトリクス２０の中の入
力選択器５２および出力選択器５４も各レベル、したが
って各増幅器４２に割り当てられる。入力選択器５２お
よび出力選択器５４は一組の相互接続された４位置のス
イッチ４４で構成される。各入力選択器５２はレベル相
互間に定っている入力バス７２の上に配置されたこのよ
うな４位置スイッチ４４ａ−ｄを４個有する。出力選択
器２０はやはりレベル相互間に定っている出力バス７４
上に配置された２個のこのような４位置スイッチ４４ｅ
および４４ｆを有している。
【００３４】各４位置スイッチ４４は１つの極（ｐｏｌ
ｅ）４６を有しており、これを４個の位置（すなわち３
個の勾配Ｇｘ　，Ｇｙ　およびＧｚ　の各々に対応する
３個の位置と「オフライン」位置）のうちの１個の位置
に動かすことができる。スロ―（ｔｈｒｏｗ）４８の対
が３個の勾配位置の各々に関連しているが、極４６はそ
の位置にあるとき各対のスロ―４８のうち１個だけに接
触する。極４６と接触する各対の内のスロ―４８は「接
触中スロ―」と呼ばれる。
【００３５】３個の短絡リンク５０が極４６と一緒に動
くことにより、極４６によって占められない位置で対の
スロ―４８を一緒に短絡する。入力選択器５２の４個の
４位置スイッチ４４ａ−４４ｄの４個の極４６および出
力選択器５４の２個の４位置スイッチ４４ｅ，４４ｆの
２個の極はそれぞれ一緒に動き、常に同じ位置を指す。
【００３６】入力選択器５２はバス７２を介して前のレ
ベルから６個の信号を受ける。すなわち勾配Ｇｘ　，Ｇ
ｙ　およびＧｚ　の各々に対して２つずつ信号を受け、
この２つの信号は増幅器４２の入力を駆動するために必
要な正および負の差動信号である。第１のレベルについ
ては、この６入力は前置処理器１４からの勾配信号６３
となる。後続のレベルについては、入力信号は以下の説
明から明らかなようにスタック１９の構成に応じて勾配
信号６３または前の増幅器４２からの出力となる。
【００３７】前のレベルからの３つの正信号はそれぞれ
、第１の４位置スイッチ４４ａの３個の「接触中スロ―
」のうちの対応する１個のスロ―に接続されている。 負の信号は同様に第２の４位置スイッチ４４ｂの対応す
る接触中スロ―に接続されている。この２個のスイッチ
の極は増幅器４２の正入力および負入力にそれぞれ接続
されている。各スロ―対の残りの接触していないスロ―
は第３および第４の４位置スイッチ４４ｃおよび４４ｄ
の対応する接触していないスロ―にそれぞれ接続されて
いる。この第３および第４の４位置スイッチ４４ｃおよ
び４４ｄの接触中スロ―は次のレベルに至る入力バス７
２′を介して次のレベルに対する入力選択器（図示しな
い）に接続されている。
【００３８】第３および第４のスイッチ４４ｃおよび４
４ｄの極は増幅器４４の正および負の出力にそれぞれ接
続されている。増幅器スタック７０の動作中、適当な勾
配信号が増幅器４２に入力され、増幅器４２の出力が次
のレベルの入力選択器（図示しない）の入力に送られる
。選択されない勾配信号は４位置スイッチ４４ａ−４４
ｄの短絡リンク５０を通って当該のレベルを迂回する。
【００３９】たとえば、入力選択器スイッチ４４ａ−４
４ｄの極がｙ勾配位置にあれば、入力バス７２を介して
前のレベルからの正および負のｙ勾配信号が第１および
第２の入力選択器スイッチ４４ａおよび４４ｂを通って
増幅器４２の正入力および負入力に接続される。第１お
よび第２のスイッチ４４ａおよび４４ｂの短絡リンク５
０はｘおよびｚ位置のスロ―対を一緒に接続（短絡）し
て、ｘ信号およびｚ信号を第３および第４のスイッチ４
４ｃおよび４４ｄにそれぞれ側路する。第３および第４
のスイッチ４４ｃおよび４４ｄの短絡リンク５０はｘお
よびｚ信号を次のレベルに進む入力バス７２′に接続す
る。一方、ｙ信号は第１および第２のスイッチ４４ａお
よび４４ｂで唯一つのスロ―４８に接触する極４６の動
作により遮断される。第３および第４のスイッチ４４ｃ
および４４ｄでは、前に述べたように増幅器４２の出力
に接続された第３および第４のスイッチ４４ｃおよび４
４ｄの極４６により、新しいｙ信号が次のレベルに至る
入力バス７２′に接続される。
【００４０】同様に、増幅器４２の出力はそのレベルに
対する出力選択器５４を形成する２個の４位置スイッチ
４４ｅおよび４４ｆの極４６に接続されている。勾配Ｇ
ｘ　，Ｇｙ　，Ｇｚ　の各々に対して１つずつの、前の
レベルからの出力は第１のスイッチ４４ｅの接触中スロ
―に接続される。スイッチ位置に応じて、前のレベルか
らの出力は第２のスイッチ４４ｆの接触していないスロ
―に分路されるか、または増幅器４２の負出力に接続さ
れる。 第２のスイッチ４４ｆは第１のスイッチ４４ｅから分路
された信号の各々を次のレベルに至る出力バス７４′に
接続する。選択器５４および５２で位置指定される勾配
軸に対応する残りの信号は増幅器４２の正出力から取り
出され、第２のスイッチ４４ｆの極４６によって次のレ
ベルに至る出力バス７４′に接続される。したがって、
異なったレベルに於ける増幅器４２の出力は直列に配置
することができる。
【００４１】４位置スイッチ４４の極はＡＣ歯車電動機
によって駆動される。出力選択器５４のスイッチ４４の
接点は銀の表面の上にのった銀グラファイトであり、入
力選択器５２のスイッチ４４の接点は金めっきされる。 すべての接点は２つずつに分けられる。入力または出力
の接点を通って電流が流れているときスイッチの回転を
防止するため、４位置スイッチ４４の回転は増幅器４２
と連動される。
【００４２】この出力および入力の選択器構成は各レベ
ルに対して反復される。これにより、増幅器群１８の増
幅器４２を各勾配軸に関連するスタック７０に接続する
か、またはオフラインにすることができる。図３の４個
の増幅器のスタックに示すのと同様にして、適正な入力
信号が増幅器４２に接続され、増幅器４２の出力は直列
に接続される。
【００４３】図５には、この勾配増幅装置で達成できる
増幅器構成の例が示されている。図５ａでは、９個の増
幅器が３つの勾配軸に均等に分配されている。増幅器１
，２および５は勾配Ｇｘ　に割り当てられ、増幅器３，
４および６は勾配Ｇｙ　に割り当てられ、また増幅器７
−９はＧｚ　に割り当てられている。
【００４４】図５ｂは増幅器に対して行い得る回転を例
示しており、ここで増幅器１，２および５が勾配Ｇｚ　
に割り当てられ、増幅器３，４および６がＧｘ　に割り
当てられ、増幅器７−９が勾配Ｇｙ　に割り当てられる
。
【００４５】ここで注意すべき点は増幅器が順々に配列
される必要はないということである。図５ａおよび５ｂ
では、増幅器１および２はギャップにより増幅器５から
隔てられているが、それらは電気的には１群として協同
動作する。
【００４６】図５ｃでは増幅器が各軸に不均等に分配さ
れる。増幅器１−５がＧｘ　に割り当てられるのに対し
て、増幅器６および７がＧｙ　に割り当てられ、増幅器
８および９がＧｚ　に割り当てられる。この構成はｘ勾
配に付加的な電力を供給するのに有用である。この例で
は、ｙ勾配軸およびｚ勾配軸の電力容量は少なくなる。
【００４７】前に述べたように、各増幅器はオフライン
として、どの軸にも割り当てないようにすることができ
る。図５ｄでは増幅器９がオフラインとされ、付加的な
増幅器が必要とされる場合の予備として動作する。実施
例の９増幅器の装置では、１つの軸、通常勾配磁界の要
求の少ない軸は増幅器数が少ない。オフライン増幅器は
不動作であるので、その半導体損耗は無視できる。
【００４８】増幅器構成の選択はコンピュ―タ１０を介
して処理される命令により操作者によって行なわれる。
【００４９】以上本発明の実施例について詳しく説明し
た。当業者には本発明の趣旨と範囲を逸脱することなく
多数の変形を加えることができよう。たとえば、より多
くの増幅器またはより少ない増幅器で増幅器群を構成し
てもよく、入力選択器および出力選択器を適宜追加また
は削除することにより前に述べたように接続することが
できる。ここで述べた機械的ロ―タリスイッチのかわり
に固体スイッチを用いてイメ―ジングシ―ケンス中に増
幅器の再構成ができるようにしてもよい。更に、増幅器
は可変電力容量形であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】勾配波形Ｇｘ　，Ｇｙ　およびＧｚ　を示すＭ
ＲＩパルスシ―ケンスを示す時間線図である。
【図２】本発明を含むＭＲＩ装置のブロック図である。
【図３】増幅器とそれらの関連する勾配信号処理回路の
相互接続を示す、１つの勾配軸に対する増幅器スタック
の簡略回路図である。
【図４】図２の勾配増幅システムの１個の勾配増幅器と
結合された、図２の入力および出力のスイッチマトリク
スを構成する入力選択器および出力選択器の概略回路図
である。
【図５】本発明によって構成された図２の増幅器群の勾
配増幅器のスタックの構成例を絵画的に示した配列図で
ある。
【符号の説明】
１４　　勾配信号前置処理器 １６　　入力マトリクス １９　　勾配増幅器スタック ２０　　出力マトリクス ４２　　増幅器 ６３　　マスタ信号 ６８　　勾配コイル

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】　　各勾配磁界が対応する勾配軸に関連し
    ているような一連の勾配磁界をＮＭＲイメ―ジングシ―
    ケンス中にイメ―ジング対象に印加するための勾配コイ
    ルを含むＭＲＩ装置に用いられる勾配増幅装置において
    、勾配軸に対する勾配マスタ信号を発生する勾配波形前
    置処理器、入力および出力を持つ複数の増幅器、マスタ
    信号から少なくとも１つの入力信号を発生し、該入力信
    号を少なくとも１個の増幅器の入力に選択的に接続する
    ことにより増幅器スタックを形成させて、スタック内の
    増幅器が勾配マスタ信号に応答して一緒に動作するよう
    にする入力スイッチマトリクス、ならびにスタック内の
    増幅器の出力を組み合わせることにより、マスタ信号の
    勾配軸に関連する勾配コイルを駆動するための勾配出力
    信号を作成する出力スイッチマトリクスを含み、入力ス
    イッチマトリクスおよび出力スイッチマトリクスによっ
    て増幅器を選択的にスタックに対し追加または削除でき
    ることを特徴とする勾配増幅装置。
  2. 【請求項２】　　各増幅器が浮動出力を持ち、出力スイ
    ッチマトリクスが増幅器出力を直列に結合する請求項１
    記載の勾配増幅装置。
  3. 【請求項３】　　各勾配磁界が対応する勾配軸に関連し
    ているような一連の勾配磁界をＮＭＲイメ―ジングシ―
    ケンス中にイメ―ジング対象に印加するための勾配コイ
    ルを含むＭＲＩ装置に用いられる勾配増幅装置において
    、各勾配軸に対する勾配マスタ信号を発生する勾配波形
    前置処理器、入力および出力を持つ複数の増幅器、増幅
    器を関連入力を持つスタックに集める入力スイッチマト
    リクスであって、少なくとも１個のスタックの入力が各
    勾配マスタ信号に接続され、少なくとも１個のスタック
    がオフラインで、その入力がどの信号にも接続されない
    ようにする入力スイッチマトリクス、ならびに増幅され
    た勾配マスタ信号を作成するようにオフラインでないス
    タックの各増幅器の出力を結合する出力スイッチマトリ
    クスを含み、増幅器を選択的に１つの勾配軸に割り当て
    るかまたはオフラインとすることができることを特徴と
    する勾配増幅装置。
  4. 【請求項４】　　オフラインである各増幅器が他のスタ
    ックから隔離されている請求項３記載の勾配増幅装置。
  5. 【請求項５】　　各増幅器が浮動出力を持ち、出力スイ
    ッチマトリクスは増幅器出力を直列に結合する請求項３
    記載の勾配増幅装置。
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