JPH1052416A - 回転磁界コイル用の低雑音増幅器及びこの低雑音増幅器を適用した磁気共鳴画像装置 - Google Patents
回転磁界コイル用の低雑音増幅器及びこの低雑音増幅器を適用した磁気共鳴画像装置Info
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- JPH1052416A JPH1052416A JP9124123A JP12412397A JPH1052416A JP H1052416 A JPH1052416 A JP H1052416A JP 9124123 A JP9124123 A JP 9124123A JP 12412397 A JP12412397 A JP 12412397A JP H1052416 A JPH1052416 A JP H1052416A
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- G01R33/28—Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64
- G01R33/32—Excitation or detection systems, e.g. using radio frequency signals
- G01R33/36—Electrical details, e.g. matching or coupling of the coil to the receiver
- G01R33/3642—Mutual coupling or decoupling of multiple coils, e.g. decoupling of a receive coil from a transmission coil, or intentional coupling of RF coils, e.g. for RF magnetic field amplification
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 回転磁界コイル用の低雑音増幅器及びこれを
適用した磁気共鳴画像装置を提供する。 【解決手段】 本発明の回転磁界コイル用の低雑音増幅
器は、画像対象物からの回転磁界を感知して回転磁界共
鳴感知信号を出力する0゜コイル同調手段２７と、回転
磁界共鳴感知信号を伝達する第１接続手段２１ｂと、回
転磁界共鳴感知信号を増幅する第１低雑音増幅手段２３
ｂと、回転磁界共鳴感知信号を出力する90゜コイル同調
手段２６と、前記回転磁界共鳴感知信号を伝達する第２
接続手段２１ａと、前記回転磁界共鳴感知信号を増幅す
る第２低雑音増幅手段２３ａと、この第２低雑音増幅手
段に接続され、その出力信号を90゜位相遅延させる90゜
位相遅延手段２４と、この90゜位相遅延手段の出力信号
と前記第１低雑音増幅手段の出力信号とを合成する信号
合成手段２５とを具備していることを特徴とする。
適用した磁気共鳴画像装置を提供する。 【解決手段】 本発明の回転磁界コイル用の低雑音増幅
器は、画像対象物からの回転磁界を感知して回転磁界共
鳴感知信号を出力する0゜コイル同調手段２７と、回転
磁界共鳴感知信号を伝達する第１接続手段２１ｂと、回
転磁界共鳴感知信号を増幅する第１低雑音増幅手段２３
ｂと、回転磁界共鳴感知信号を出力する90゜コイル同調
手段２６と、前記回転磁界共鳴感知信号を伝達する第２
接続手段２１ａと、前記回転磁界共鳴感知信号を増幅す
る第２低雑音増幅手段２３ａと、この第２低雑音増幅手
段に接続され、その出力信号を90゜位相遅延させる90゜
位相遅延手段２４と、この90゜位相遅延手段の出力信号
と前記第１低雑音増幅手段の出力信号とを合成する信号
合成手段２５とを具備していることを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は磁気共鳴信号の受信
効率を高めるために用いられる回転磁界コイル用の低雑
音増幅器及びこれを適用した磁気共鳴画像装置に関す
る。
効率を高めるために用いられる回転磁界コイル用の低雑
音増幅器及びこれを適用した磁気共鳴画像装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】図２は一般的な磁気共鳴画像装置の概略
的なブロック図である。
的なブロック図である。
【０００３】図示したように、核磁気共鳴原理を用いた
磁気共鳴画像装置は、磁気場を発生させる主磁石10と、
主磁石10の磁気場に傾斜磁界信号を発生させる傾斜磁界
信号コイル20と、画像対称物50から磁気共鳴信号が出る
ように高周波磁界信号によって励起する送信用の高周波
コイル30と、画像対象物50から出てくる磁気共鳴信号を
受信する受信用の高周波コイル40と、主磁石10に駆動電
圧を供給する主磁石電源部60と、第１駆動信号と第２駆
動信号を発生させ、受信用の高周波コイル40から出力さ
れる磁気共鳴信号により画像を再構成するコンピュータ
ー及びコンソール80と、再構成された画像を表示するモ
ニター130と、コンピューター及びコンソール80から出
力される第１駆動信号を増幅して傾斜磁界信号コイル20
を駆動する傾斜磁界信号増幅器70と、コンピューター及
びコンソール80から出力される第２駆動信号を変調する
変調器110と、変調器110から出力される信号を増幅して
送信用の高周波コイル30に駆動源として供給する高周波
電力増幅器90と、受信用の高周波コイル40を用いて受信
した磁気共鳴信号を前置増幅する回転磁界コイル用の低
雑音増幅器100と、回転磁界コイル用の低雑音増幅器100
で増幅された磁気共鳴信号を復調してコンピューター及
びコンソール80にディジタル信号として提供する復調器
120とを具備している。
磁気共鳴画像装置は、磁気場を発生させる主磁石10と、
主磁石10の磁気場に傾斜磁界信号を発生させる傾斜磁界
信号コイル20と、画像対称物50から磁気共鳴信号が出る
ように高周波磁界信号によって励起する送信用の高周波
コイル30と、画像対象物50から出てくる磁気共鳴信号を
受信する受信用の高周波コイル40と、主磁石10に駆動電
圧を供給する主磁石電源部60と、第１駆動信号と第２駆
動信号を発生させ、受信用の高周波コイル40から出力さ
れる磁気共鳴信号により画像を再構成するコンピュータ
ー及びコンソール80と、再構成された画像を表示するモ
ニター130と、コンピューター及びコンソール80から出
力される第１駆動信号を増幅して傾斜磁界信号コイル20
を駆動する傾斜磁界信号増幅器70と、コンピューター及
びコンソール80から出力される第２駆動信号を変調する
変調器110と、変調器110から出力される信号を増幅して
送信用の高周波コイル30に駆動源として供給する高周波
電力増幅器90と、受信用の高周波コイル40を用いて受信
した磁気共鳴信号を前置増幅する回転磁界コイル用の低
雑音増幅器100と、回転磁界コイル用の低雑音増幅器100
で増幅された磁気共鳴信号を復調してコンピューター及
びコンソール80にディジタル信号として提供する復調器
120とを具備している。
【０００４】かかる構造を有する磁気共鳴画像装置にお
いて、画像対象物50から微細な磁気共鳴信号を受信して
増幅する回転磁界コイル用の低雑音増幅器100は図３に
示したような回路で構成されている。図３に示した従来
の回転磁界コイル用の低雑音増幅器100は、画像対称物5
0から発生した信号の周波数に同調する90゜コイル同調
部26及び0゜コイル同調部27と、これら両同調部26,27で
捕らえた信号の合成信号を増幅する低雑音増幅器39と、
90゜コイル同調部26及び0゜コイル同調部27で捕らえた
信号を合成するための1/4波長100Ω給電線36と、合成さ
れた信号を前記低雑音増幅器39に伝達する1/4波長50Ω
給電線37と、送信時に過度な入力が低雑音増幅器39に印
加され低雑音増幅器39が損なわれることを防止するため
の逆並列ダイオード38とを具備している。
いて、画像対象物50から微細な磁気共鳴信号を受信して
増幅する回転磁界コイル用の低雑音増幅器100は図３に
示したような回路で構成されている。図３に示した従来
の回転磁界コイル用の低雑音増幅器100は、画像対称物5
0から発生した信号の周波数に同調する90゜コイル同調
部26及び0゜コイル同調部27と、これら両同調部26,27で
捕らえた信号の合成信号を増幅する低雑音増幅器39と、
90゜コイル同調部26及び0゜コイル同調部27で捕らえた
信号を合成するための1/4波長100Ω給電線36と、合成さ
れた信号を前記低雑音増幅器39に伝達する1/4波長50Ω
給電線37と、送信時に過度な入力が低雑音増幅器39に印
加され低雑音増幅器39が損なわれることを防止するため
の逆並列ダイオード38とを具備している。
【０００５】ここで、二つのコイル同調部26,27は、そ
れぞれ等価抵抗29に表示される内部分布抵抗を有する高
周波コイル28と、給電点のインピーダンスが動作周波数
(画像対称物50の発生周波数)で100Ωに設定された三つ
のキャパシター31とを具備する。
れぞれ等価抵抗29に表示される内部分布抵抗を有する高
周波コイル28と、給電点のインピーダンスが動作周波数
(画像対称物50の発生周波数)で100Ωに設定された三つ
のキャパシター31とを具備する。
【０００６】そして、1/4波長の100Ω給電線36はそれぞ
れ100Ωに設定された90゜コイル同調部26及び0゜コイル
同調部27のそれぞれの入力端を並列に連結する。ここ
で、給電線36の長さは90゜コイル同調部26及び0゜コイ
ル同調部27の各出力信号が互いに相手側の同調部に90゜
位相が遅延して印加されるように調整する。1/4波長の5
0Ω給電線37は並列に連結したことにより合成抵抗が50
Ωに形成された二つのコイル同調部26,27の入力端と低
雑音増幅器39とを連結する。
れ100Ωに設定された90゜コイル同調部26及び0゜コイル
同調部27のそれぞれの入力端を並列に連結する。ここ
で、給電線36の長さは90゜コイル同調部26及び0゜コイ
ル同調部27の各出力信号が互いに相手側の同調部に90゜
位相が遅延して印加されるように調整する。1/4波長の5
0Ω給電線37は並列に連結したことにより合成抵抗が50
Ωに形成された二つのコイル同調部26,27の入力端と低
雑音増幅器39とを連結する。
【０００７】かかる構造を有する回転磁界コイル用の低
雑音増幅器において、0゜コイル同調部27の出力信号は1
/4波長の給電線36により90゜位相遅延され90゜コイル同
調部26に印加されるので、0゜コイル同調部27の出力信
号の位相は90゜コイル同調部26の出力信号のものと同様
になる。
雑音増幅器において、0゜コイル同調部27の出力信号は1
/4波長の給電線36により90゜位相遅延され90゜コイル同
調部26に印加されるので、0゜コイル同調部27の出力信
号の位相は90゜コイル同調部26の出力信号のものと同様
になる。
【０００８】さらに、入力端インピーダンスが100Ωで
ある二つのコイル同調部26、27が並列に連結されており
合成インピーダンスが50Ωになるので、50Ωの給電線37
を通して同位相に合成された両コイルの信号は低雑音増
幅器39に伝達されて増幅される。
ある二つのコイル同調部26、27が並列に連結されており
合成インピーダンスが50Ωになるので、50Ωの給電線37
を通して同位相に合成された両コイルの信号は低雑音増
幅器39に伝達されて増幅される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
構造の回転磁界コイル用の低雑音増幅器は次のような問
題点を有している。
構造の回転磁界コイル用の低雑音増幅器は次のような問
題点を有している。
【００１０】1)動作周波数が低い場合、1/4波長の給電
線が長くなる。従って、給電線における信号損失が多
く、外部雑音が長い給電線を通して紛れ込みやすい。
線が長くなる。従って、給電線における信号損失が多
く、外部雑音が長い給電線を通して紛れ込みやすい。
【００１１】2)1/4波長の給電線の長さに応じて動作周
波数が決まるので、1/4波長給電線の使用による使用帯
域幅が大変狭い。
波数が決まるので、1/4波長給電線の使用による使用帯
域幅が大変狭い。
【００１２】3)100Ωの給電線は規格品でないため、別
途に制作して用いなければならない。従って、回転磁界
コイル用の低雑音増幅器全体の製造コストは高くなる。
途に制作して用いなければならない。従って、回転磁界
コイル用の低雑音増幅器全体の製造コストは高くなる。
【００１３】本発明は前記のような問題点を解決するた
めに案出されたものであり、コイル同調部と低雑音増幅
器との間を連結する給電線の長さを縮めることができ、
使用できる帯域の範囲が広く、手軽に購買できる規格化
された給電線を用いることができる回転磁界コイル用の
低雑音増幅器を提供することを目的とする。
めに案出されたものであり、コイル同調部と低雑音増幅
器との間を連結する給電線の長さを縮めることができ、
使用できる帯域の範囲が広く、手軽に購買できる規格化
された給電線を用いることができる回転磁界コイル用の
低雑音増幅器を提供することを目的とする。
【００１４】また、本発明の他の目的は前記回転磁界コ
イル用の低雑音増幅器を適用した磁気共鳴画像装置を提
供することである。
イル用の低雑音増幅器を適用した磁気共鳴画像装置を提
供することである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明による回転磁界コイル用の低雑音増幅器は、画
像対象物からの回転磁界を感知して回転磁界共鳴感知信
号を出力する第１コイル同調手段と、この第１コイル同
調手段により出力される前記回転磁界共鳴感知信号を伝
達する第１接続手段と、この第１接続手段により伝達さ
れた前記回転磁界共鳴感知信号を増幅する第１低雑音増
幅手段と、前記画像対象物からの回転磁界を感知して回
転磁界共鳴感知信号を出力する第２コイル同調手段と、
この第２コイル同調手段により出力される前記回転磁界
共鳴感知信号を伝達する第２接続手段と、この第２接続
手段により伝達された前記回転磁界共鳴感知信号を増幅
する第２低雑音増幅手段と、この第２低雑音増幅手段ま
たは前記第１低雑音増幅手段の何れか一方の出力端子に
接続され、その出力信号を前記第１コイル同調手段の出
力信号と前記第２コイル同調手段の出力信号との位相差
ほど位相遅延させる位相遅延手段と、この位相遅延手段
の出力信号と前記第１低雑音増幅手段あるいは前記第２
低雑音増幅手段の出力信号のうち前記位相遅延手段の接
続されなかった方の出力信号とを合成する信号合成手段
とを具備していることを特徴とする。
に本発明による回転磁界コイル用の低雑音増幅器は、画
像対象物からの回転磁界を感知して回転磁界共鳴感知信
号を出力する第１コイル同調手段と、この第１コイル同
調手段により出力される前記回転磁界共鳴感知信号を伝
達する第１接続手段と、この第１接続手段により伝達さ
れた前記回転磁界共鳴感知信号を増幅する第１低雑音増
幅手段と、前記画像対象物からの回転磁界を感知して回
転磁界共鳴感知信号を出力する第２コイル同調手段と、
この第２コイル同調手段により出力される前記回転磁界
共鳴感知信号を伝達する第２接続手段と、この第２接続
手段により伝達された前記回転磁界共鳴感知信号を増幅
する第２低雑音増幅手段と、この第２低雑音増幅手段ま
たは前記第１低雑音増幅手段の何れか一方の出力端子に
接続され、その出力信号を前記第１コイル同調手段の出
力信号と前記第２コイル同調手段の出力信号との位相差
ほど位相遅延させる位相遅延手段と、この位相遅延手段
の出力信号と前記第１低雑音増幅手段あるいは前記第２
低雑音増幅手段の出力信号のうち前記位相遅延手段の接
続されなかった方の出力信号とを合成する信号合成手段
とを具備していることを特徴とする。
【００１６】本発明において、前記第１コイル同調手段
と前記第１低雑音増幅手段及び前記第２コイル同調手段
と前記第２低雑音増幅手段はそれぞれ一体型であり、前
記第１低雑音増幅手段及び前記第２低雑音増幅手段の入
力端にはそれぞれ逆並列ダイオードを更に具備すること
が望ましい。
と前記第１低雑音増幅手段及び前記第２コイル同調手段
と前記第２低雑音増幅手段はそれぞれ一体型であり、前
記第１低雑音増幅手段及び前記第２低雑音増幅手段の入
力端にはそれぞれ逆並列ダイオードを更に具備すること
が望ましい。
【００１７】また、前記他の目的を達成するために本発
明による磁気共鳴画像装置は、磁気場を発生させる主磁
石と、この主磁石から発生された前記磁気場に傾斜磁界
信号を発生させる傾斜磁界コイルと、画像対象物から磁
気共鳴信号が出るように高周波磁界信号によって励起す
る送信用高周波コイルと、前記磁気共鳴信号を受信する
受信用高周波コイルと、前記主磁石に駆動電圧を供給す
る電源供給手段と、第１駆動信号と第２駆動信号を発生
させ、前記受信用高周波コイルから出力される前記磁気
共鳴信号から画像を再構成するコンピューター及びコン
ソールと、このコンピューター及びコンソールにより再
構成された画像を出力するモニターと、前記コンピュー
ター及びコンソールから出力される第１駆動信号を増幅
して前記傾斜磁界信号コイルを駆動する傾斜磁界信号増
幅器と、前記コンピューター及びコンソールから出力さ
れる第２駆動信号を変調する変調器と、この変調器から
出力される信号を増幅して送信用高周波コイルに駆動源
として供給する高周波電力増幅器と、前記画像対象物か
らの回転磁界を感知して回転磁界共鳴感知信号を出力す
る第１コイル同調手段と、この第１コイル同調手段によ
り出力される前記回転磁界共鳴感知信号を伝達する第１
接続手段と、この第１接続手段により伝達された前記回
転磁界共鳴感知信号を増幅する第１低雑音増幅手段と、
前記画像対象物からの回転磁界を感知して回転磁界共鳴
感知信号を出力する第２コイル同調手段と、この第２コ
イル同調手段により出力される前記回転磁界共鳴感知信
号を伝達する第２接続手段と、この第２接続手段により
伝達された前記回転磁界共鳴感知信号を増幅する第２低
雑音増幅手段と、この第２低雑音増幅手段または前記第
１低雑音増幅手段の何れか一方の出力端子に接続され、
その出力信号を前記第１コイル同調手段の出力信号と前
記第２コイル同調手段の出力信号との位相差ほど位相遅
延させる位相遅延手段と、この位相遅延手段の出力信号
と前記第１低雑音増幅手段あるいは前記第２低雑音増幅
手段の出力信号のうち前記位相遅延手段の接続されなか
った方の出力信号とを合成する信号合成手段とを具備す
る回転磁界コイル用の低雑音増幅器と、この回転磁界コ
イル用の低雑音増幅器で増幅された磁気共鳴信号を復調
して前記コンピューター及びコンソールにディジタル信
号として提供する復調手段とを具備することを特徴とす
る。
明による磁気共鳴画像装置は、磁気場を発生させる主磁
石と、この主磁石から発生された前記磁気場に傾斜磁界
信号を発生させる傾斜磁界コイルと、画像対象物から磁
気共鳴信号が出るように高周波磁界信号によって励起す
る送信用高周波コイルと、前記磁気共鳴信号を受信する
受信用高周波コイルと、前記主磁石に駆動電圧を供給す
る電源供給手段と、第１駆動信号と第２駆動信号を発生
させ、前記受信用高周波コイルから出力される前記磁気
共鳴信号から画像を再構成するコンピューター及びコン
ソールと、このコンピューター及びコンソールにより再
構成された画像を出力するモニターと、前記コンピュー
ター及びコンソールから出力される第１駆動信号を増幅
して前記傾斜磁界信号コイルを駆動する傾斜磁界信号増
幅器と、前記コンピューター及びコンソールから出力さ
れる第２駆動信号を変調する変調器と、この変調器から
出力される信号を増幅して送信用高周波コイルに駆動源
として供給する高周波電力増幅器と、前記画像対象物か
らの回転磁界を感知して回転磁界共鳴感知信号を出力す
る第１コイル同調手段と、この第１コイル同調手段によ
り出力される前記回転磁界共鳴感知信号を伝達する第１
接続手段と、この第１接続手段により伝達された前記回
転磁界共鳴感知信号を増幅する第１低雑音増幅手段と、
前記画像対象物からの回転磁界を感知して回転磁界共鳴
感知信号を出力する第２コイル同調手段と、この第２コ
イル同調手段により出力される前記回転磁界共鳴感知信
号を伝達する第２接続手段と、この第２接続手段により
伝達された前記回転磁界共鳴感知信号を増幅する第２低
雑音増幅手段と、この第２低雑音増幅手段または前記第
１低雑音増幅手段の何れか一方の出力端子に接続され、
その出力信号を前記第１コイル同調手段の出力信号と前
記第２コイル同調手段の出力信号との位相差ほど位相遅
延させる位相遅延手段と、この位相遅延手段の出力信号
と前記第１低雑音増幅手段あるいは前記第２低雑音増幅
手段の出力信号のうち前記位相遅延手段の接続されなか
った方の出力信号とを合成する信号合成手段とを具備す
る回転磁界コイル用の低雑音増幅器と、この回転磁界コ
イル用の低雑音増幅器で増幅された磁気共鳴信号を復調
して前記コンピューター及びコンソールにディジタル信
号として提供する復調手段とを具備することを特徴とす
る。
【００１８】本発明において、前記第１コイル同調手段
と前記第１低雑音増幅手段及び前記第２コイル同調手段
と前記第２低雑音増幅手段はそれぞれ一体型であり、前
記第１低雑音増幅手段及び前記第２低雑音増幅手段の入
力端にはそれぞれ逆並列ダイオードを更に具備すること
が望ましい。
と前記第１低雑音増幅手段及び前記第２コイル同調手段
と前記第２低雑音増幅手段はそれぞれ一体型であり、前
記第１低雑音増幅手段及び前記第２低雑音増幅手段の入
力端にはそれぞれ逆並列ダイオードを更に具備すること
が望ましい。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、本発明を添付した図面に基
づき更に詳細に説明する。
づき更に詳細に説明する。
【００２０】本発明の磁気共鳴画像装置に適用する回転
磁界コイル用の低雑音増幅器の回路構成を図１に基づい
て説明する。また、磁気共鳴画像装置の一般的な構造
は、前述した図２と同一なので省くことにする。
磁界コイル用の低雑音増幅器の回路構成を図１に基づい
て説明する。また、磁気共鳴画像装置の一般的な構造
は、前述した図２と同一なので省くことにする。
【００２１】図１に示した本発明による回転磁界コイル
用の低雑音増幅器は、画像対称物から発生する磁気共鳴
信号の周波数に同調される90゜コイル同調部26及び0゜
コイル同調部27と、この二つの同調部26,27で捕らえた
信号をそれぞれ別途に増幅する第１,第２低雑音増幅器2
3a,23bと、90゜コイル同調部26及び0゜コイル同調部27
で捕らえた信号をそれぞれ前記第１,第２低雑音増幅器2
3a,23bに伝達するための二つの50Ω給電線21a,21bと、
前記第１低雑音増幅器23aで増幅された磁気共鳴信号を9
0゜位相遅延させる90゜位相遅延器24と、この90゜位相
遅延器24により90゜位相遅延された信号と前記第２低雑
音増幅器23bで増幅され出力される磁気共鳴信号とを合
成する信号合成器25と、送信時に過度な入力が第１,第
２低雑音増幅器23a,23bに印加され第１,第２低雑音増幅
器23a,23bが損なわれることを防止するために第１,第２
低雑音増幅器23a,23bの各入力端に設けられた逆並列ダ
イオード22a,22bとが具備される。
用の低雑音増幅器は、画像対称物から発生する磁気共鳴
信号の周波数に同調される90゜コイル同調部26及び0゜
コイル同調部27と、この二つの同調部26,27で捕らえた
信号をそれぞれ別途に増幅する第１,第２低雑音増幅器2
3a,23bと、90゜コイル同調部26及び0゜コイル同調部27
で捕らえた信号をそれぞれ前記第１,第２低雑音増幅器2
3a,23bに伝達するための二つの50Ω給電線21a,21bと、
前記第１低雑音増幅器23aで増幅された磁気共鳴信号を9
0゜位相遅延させる90゜位相遅延器24と、この90゜位相
遅延器24により90゜位相遅延された信号と前記第２低雑
音増幅器23bで増幅され出力される磁気共鳴信号とを合
成する信号合成器25と、送信時に過度な入力が第１,第
２低雑音増幅器23a,23bに印加され第１,第２低雑音増幅
器23a,23bが損なわれることを防止するために第１,第２
低雑音増幅器23a,23bの各入力端に設けられた逆並列ダ
イオード22a,22bとが具備される。
【００２２】ここで、二つのコイル同調部26,27は、そ
れぞれ等価抵抗29で表される内部分布抵抗を有する高周
波コイル28a,28bと、給電線のインピーダンスが動作周
波数(画像対象物の発生周波数)で50Ωに設定された三つ
のキャパシター18とを具備する。
れぞれ等価抵抗29で表される内部分布抵抗を有する高周
波コイル28a,28bと、給電線のインピーダンスが動作周
波数(画像対象物の発生周波数)で50Ωに設定された三つ
のキャパシター18とを具備する。
【００２３】ここで、第１低雑音増幅器23aで増幅され
た磁気共鳴信号を90゜位相遅延させる90゜位相遅延器24
は第２低雑音増幅器23bの出力端に接続されても差し支
えない。これは、二つの低雑音増幅器23a,23bの出力信
号の間には90゜の位相差があり、二つの低雑音増幅器の
うち何れか一つの増幅器の出力信号を90゜位相遅延させ
ると、両信号間の位相差がなくなり両信号を消滅させず
合成することができるためである。
た磁気共鳴信号を90゜位相遅延させる90゜位相遅延器24
は第２低雑音増幅器23bの出力端に接続されても差し支
えない。これは、二つの低雑音増幅器23a,23bの出力信
号の間には90゜の位相差があり、二つの低雑音増幅器の
うち何れか一つの増幅器の出力信号を90゜位相遅延させ
ると、両信号間の位相差がなくなり両信号を消滅させず
合成することができるためである。
【００２４】さらに、コイル同調部26,27と低雑音増幅
器23a,23bとの間隔を短くすることができ、給電線21a,2
1bにおける信号損失と外部雑音の影響がなくなる。この
ような効果は低雑音増幅器23a,23bをコイル同調部26,27
の構造内に一体に制作する場合に最大となる。
器23a,23bとの間隔を短くすることができ、給電線21a,2
1bにおける信号損失と外部雑音の影響がなくなる。この
ような効果は低雑音増幅器23a,23bをコイル同調部26,27
の構造内に一体に制作する場合に最大となる。
【００２５】かかる構造の回転磁界コイル用の低雑音増
幅器において、90゜コイル同調部26の出力信号及び0゜
コイル同調部27の出力信号は90゜の位相差を有するの
で、別途の低雑音増幅器23a,23bにおいてそれぞれ増幅
した後、いずれか一つの出力の位相を90゜遅延させて同
位相化してから合成する。即ち、本発明の回転磁界コイ
ル用の低雑音増幅器は二つの低雑音増幅器23a,23bを用
いることにより、増幅器雑音特性の平均効果を得ること
ができる。なお、1/4波長の給電線の代りに広帯域特性
の給電線21a,21bを用いることにより、多様な画像対称
物から広帯域の磁気共鳴信号を受信して増幅できるとい
う長所がある。このような回転磁界コイル用の低雑音増
幅器の動作を更に詳細に説明すると次の通りである。
幅器において、90゜コイル同調部26の出力信号及び0゜
コイル同調部27の出力信号は90゜の位相差を有するの
で、別途の低雑音増幅器23a,23bにおいてそれぞれ増幅
した後、いずれか一つの出力の位相を90゜遅延させて同
位相化してから合成する。即ち、本発明の回転磁界コイ
ル用の低雑音増幅器は二つの低雑音増幅器23a,23bを用
いることにより、増幅器雑音特性の平均効果を得ること
ができる。なお、1/4波長の給電線の代りに広帯域特性
の給電線21a,21bを用いることにより、多様な画像対称
物から広帯域の磁気共鳴信号を受信して増幅できるとい
う長所がある。このような回転磁界コイル用の低雑音増
幅器の動作を更に詳細に説明すると次の通りである。
【００２６】一つの画像対象物から検出される磁気共鳴
信号は90゜高周波コイル28aと0゜高周波コイル28bとの
間で互いに90゜の位相差を有する。何故ならば、二つの
コイルの巻線構造を相互結合されなくするのが不可欠だ
からである。従って、二つのコイルが結合して動作する
と、空間には二つのコイルによる回転磁気場が形成され
る。この関係は受信時にも成り立つ。即ち、画像対象物
に含まれた回転する磁気共鳴核子の信号は二つのコイル
で共に検出されるが、二つのコイルの間の磁気場関係に
より90゜の位相差が存在するようになる。これら二つの
コイルの信号の位相を同様に合成すると単一コイル出力
の２倍に当たる大きさの信号が得られ、雑音は相互独立
的な不規則信号なので√２倍だけ大きくなり、信号対雑
音比が単一コイルより√２倍程度大きくなる。
信号は90゜高周波コイル28aと0゜高周波コイル28bとの
間で互いに90゜の位相差を有する。何故ならば、二つの
コイルの巻線構造を相互結合されなくするのが不可欠だ
からである。従って、二つのコイルが結合して動作する
と、空間には二つのコイルによる回転磁気場が形成され
る。この関係は受信時にも成り立つ。即ち、画像対象物
に含まれた回転する磁気共鳴核子の信号は二つのコイル
で共に検出されるが、二つのコイルの間の磁気場関係に
より90゜の位相差が存在するようになる。これら二つの
コイルの信号の位相を同様に合成すると単一コイル出力
の２倍に当たる大きさの信号が得られ、雑音は相互独立
的な不規則信号なので√２倍だけ大きくなり、信号対雑
音比が単一コイルより√２倍程度大きくなる。
【００２７】前記効果は本発明と同様に、二つの増幅器
によってそれぞれの信号を増幅した後、いずれか一つの
信号の位相を90゜遅延させて二つの位相を一致させてか
ら合成する場合にも現れるので、この場合の信号対雑音
比は更に改善される。なお、各コイルと増幅器との間の
距離を縮めることができて、各コイルの微小信号出力か
ら長い給電線による信号損失及び外部雑音の影響を排除
することができる。更に、前述したように、従来の1/4
波長の給電線の動作周波数はその長さに応じて決定され
るので、広帯域動作ができなかった。ところが、本発明
の回転磁界コイル用の低雑音増幅器に用いられる90゜位
相遅延器24及び信号合成器25は広帯域製品なので、手軽
に入手できる上に広い周波数範囲で別途の調整や部品の
変更をすること無しに用いることができる。
によってそれぞれの信号を増幅した後、いずれか一つの
信号の位相を90゜遅延させて二つの位相を一致させてか
ら合成する場合にも現れるので、この場合の信号対雑音
比は更に改善される。なお、各コイルと増幅器との間の
距離を縮めることができて、各コイルの微小信号出力か
ら長い給電線による信号損失及び外部雑音の影響を排除
することができる。更に、前述したように、従来の1/4
波長の給電線の動作周波数はその長さに応じて決定され
るので、広帯域動作ができなかった。ところが、本発明
の回転磁界コイル用の低雑音増幅器に用いられる90゜位
相遅延器24及び信号合成器25は広帯域製品なので、手軽
に入手できる上に広い周波数範囲で別途の調整や部品の
変更をすること無しに用いることができる。
【００２８】一方、前述したような回転磁界コイル用の
低雑音増幅器を具備した本発明による磁気共鳴画像装置
の動作を図２を参照して説明すると次の通りである。
低雑音増幅器を具備した本発明による磁気共鳴画像装置
の動作を図２を参照して説明すると次の通りである。
【００２９】まず、画像対称物50から磁気共鳴信号を得
るために、画像対象物50に主磁石10を用いて磁気場を形
成する。次に、この磁気場形成領域内に傾斜磁界コイル
20を用いて傾斜磁界信号を発生させると同時に送信用の
高周波コイル30を用いて高周波磁気場を形成して画像対
称物50を励起させる。前記励起された画像対称物50から
発生される磁気共鳴信号を受信用高周波コイル40によっ
て検出して本発明の回転磁界コイル用の低雑音増幅器10
0に前置増幅した後、復調器120で復調し、これを再びコ
ンピューター及びコンソール80でディジタル画像信号に
再構成してモニター130に印加してモニター130で画像に
表示する。ここで、磁気共鳴信号を得るための傾斜磁界
信号及び高周波磁気場はコンピューター及びコンソール
80から出力される基本駆動信号により形成される。
るために、画像対象物50に主磁石10を用いて磁気場を形
成する。次に、この磁気場形成領域内に傾斜磁界コイル
20を用いて傾斜磁界信号を発生させると同時に送信用の
高周波コイル30を用いて高周波磁気場を形成して画像対
称物50を励起させる。前記励起された画像対称物50から
発生される磁気共鳴信号を受信用高周波コイル40によっ
て検出して本発明の回転磁界コイル用の低雑音増幅器10
0に前置増幅した後、復調器120で復調し、これを再びコ
ンピューター及びコンソール80でディジタル画像信号に
再構成してモニター130に印加してモニター130で画像に
表示する。ここで、磁気共鳴信号を得るための傾斜磁界
信号及び高周波磁気場はコンピューター及びコンソール
80から出力される基本駆動信号により形成される。
【００３０】
【発明の効果】以上、本発明による回転磁界コイル用の
低雑音画像増幅器及びこれを適用した磁気共鳴画像装置
は、相互90゜の位相差を有する0゜コイル同調部の出力
信号及び90゜コイル同調部の出力信号をそれぞれ別途の
低雑音増幅器を用いて増幅した後、何れか一つの出力の
位相を90゜遅延させて同位相化させて合成することによ
り、増幅器の雑音が平均効果により減少し、1/4波長の
給電線の代りに広帯域特性の給電線を用いることができ
る。よって、多様な画像対象物から広帯域の磁気共鳴信
号を受信して増幅することができる。また、100Ωの給
電線の代りに規格品の50Ωの給電線を用いることにより
コストを下げることができる。
低雑音画像増幅器及びこれを適用した磁気共鳴画像装置
は、相互90゜の位相差を有する0゜コイル同調部の出力
信号及び90゜コイル同調部の出力信号をそれぞれ別途の
低雑音増幅器を用いて増幅した後、何れか一つの出力の
位相を90゜遅延させて同位相化させて合成することによ
り、増幅器の雑音が平均効果により減少し、1/4波長の
給電線の代りに広帯域特性の給電線を用いることができ
る。よって、多様な画像対象物から広帯域の磁気共鳴信
号を受信して増幅することができる。また、100Ωの給
電線の代りに規格品の50Ωの給電線を用いることにより
コストを下げることができる。
【図１】磁気共鳴画像装置に適用される本発明による回
転磁界コイル用の低雑音増幅器の回路図である。
転磁界コイル用の低雑音増幅器の回路図である。
【図２】一般的な磁気共鳴画像装置の概略的なブロック
図である。
図である。
【図３】図２の磁気共鳴画像装置に適用される従来の回
転磁界コイル用の低雑音増幅器の回路図である。
転磁界コイル用の低雑音増幅器の回路図である。
１０ 主磁石 １８、３１ キャパシター ２０ 傾斜磁界信号コイル ２１ａ，２１ｂ 50Ω給電線 ２２ａ，２２ｂ、３８ 逆並列ダイオード ２３ａ 第１低雑音増幅器 ２３ｂ 第２低雑音増幅器 ２４ 90゜位相遅延器 ２５ 信号合成器 ２６ 90゜コイル同調部 ２７ 0゜コイル同調部 ２８，２８ａ，２８ｂ 高周波コイル ２９ 等価抵抗 ３０ 送信用の高周波コイル ３６ 1/4波長100Ω給電線 ３７ 1/4波長50Ω給電線 ３９ 低雑音増幅器 ４０ 受信用の高周波コイル40 ５０ 画像対象物 ６０ 主磁石電源部 ７０ 傾斜磁界信号増幅器 ８０ コンピューター及びコンソール80 ９０ 高周波電力増幅器 １００ 低雑音増幅器 １１０ 変調器 １２０ 復調器 １３０ モニター
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 姜 東 憲 大韓民国京畿道城南市盆唐区書唐洞291番 地孝子村東亜アパート208棟803号 (72)発明者 金 正 會 大韓民国ソウル特別市江北区水ユ洞296− 14番地
Claims (18)
- 【請求項１】 画像対象物からの回転磁界を感知して回
転磁界共鳴感知信号を出力する第１コイル同調手段と、 この第１コイル同調手段により出力される前記回転磁界
共鳴感知信号を伝達する第１接続手段と、 この第１接続手段により伝達された前記回転磁界共鳴感
知信号を増幅する第１低雑音増幅手段と、 前記画像対象物からの回転磁界を感知して回転磁界共鳴
感知信号を出力する第２コイル同調手段と、 この第２コイル同調手段により出力される前記回転磁界
共鳴感知信号を伝達する第２接続手段と、 この第２接続手段により伝達された前記回転磁界共鳴感
知信号を増幅する第２低雑音増幅手段と、 この第２低雑音増幅手段または前記第１低雑音増幅手段
の何れか一方の出力端子に接続され、その出力信号を前
記第１コイル同調手段の出力信号と前記第２コイル同調
手段の出力信号との位相差ほど位相遅延させる位相遅延
手段と、 この位相遅延手段の出力信号と前記第１低雑音増幅手段
あるいは前記第２低雑音増幅手段の出力信号のうち前記
位相遅延手段の接続されなかった方の出力信号とを合成
する信号合成手段とを具備していることを特徴とする回
転磁界コイル用の低雑音増幅器。 - 【請求項２】 前記第１コイル同調手段と前記第１低雑
音増幅手段及び前記第２コイル同調手段と前記第２低雑
音増幅手段はそれぞれ一体型であることを特徴とする請
求項１に記載の回転磁界コイル用の低雑音増幅器。 - 【請求項３】 前記第１コイル同調手段及び前記第２コ
イル同調手段の出力インピーダンスと前記第１接続手段
及び前記第２接続手段のインピーダンスはそれぞれ同一
なことを特徴とする請求項１に記載の回転磁界コイル用
の低雑音増幅器。 - 【請求項４】 前記第１コイル同調手段及び前記第２コ
イル同調手段はそれぞれ高周波コイルと、この高周波コ
イルに接続された少なくとも一つ以上のキャパシターと
を具備していることを特徴とする請求項３に記載の回転
磁界コイル用の低雑音増幅器。 - 【請求項５】 前記第１コイル同調手段及び前記第２コ
イル同調手段の出力インピーダンスを前記キャパシター
により50Ωに設定することを特徴とする請求項４に記載
の回転磁界コイル用の低雑音増幅器。 - 【請求項６】 前記第１接続手段及び前記第２接続手段
はそれぞれ50Ωのインピーダンスを有する給電線である
ことを特徴とする請求項３又は５に記載の回転磁界コイ
ル用の低雑音増幅器。 - 【請求項７】 前記第１低雑音増幅手段及び前記第２低
雑音増幅手段の入力端にはそれぞれ逆並列ダイオードを
具備することを特徴とする請求項１に記載の回転磁界コ
イル用の低雑音増幅器。 - 【請求項８】 前記位相遅延手段が前記第１コイル同調
手段及び前記第２コイル同調手段のうち何れか一つのコ
イル同調手段の出力端子に接続され、その出力信号を前
記第１コイル同調手段の出力信号と前記第２コイル同調
手段の出力信号との位相差ほど位相遅延させることを特
徴とする請求項１に記載の回転磁界コイル用の低雑音増
幅器。 - 【請求項９】 前記位相遅延手段が前記第１接続手段及
び前記第２接続手段のうち何れか一つの接続手段の出力
端子に接続され、その出力信号を前記第１コイル同調手
段の出力信号と前記第２コイル同調手段の出力信号との
位相差ほど位相遅延させることを特徴とする請求項１に
記載の回転磁界コイル用の低雑音増幅器。 - 【請求項１０】 磁気場を発生させる主磁石と、 この主磁石から発生された前記磁気場に傾斜磁界信号を
発生させる傾斜磁界コイルと、 画像対象物から磁気共鳴信号が出るように高周波磁界信
号によって励起する送信用高周波コイルと、 前記磁気共鳴信号を受信する受信用高周波コイルと、 前記主磁石に駆動電圧を供給する電源供給手段と、 第１駆動信号と第２駆動信号を発生させ、前記受信用高
周波コイルから出力される前記磁気共鳴信号から画像を
再構成するコンピューター及びコンソールと、 このコンピューター及びコンソールにより再構成された
画像を出力するモニターと、 前記コンピューター及びコンソールから出力される第１
駆動信号を増幅して前記傾斜磁界信号コイルを駆動する
傾斜磁界信号増幅器と、 前記コンピューター及びコンソールから出力される第２
駆動信号を変調する変調器と、 この変調器から出力される信号を増幅して送信用高周波
コイルに駆動源として供給する高周波電力増幅器と、 前記画像対象物からの回転磁界を感知して回転磁界共鳴
感知信号を出力する第１コイル同調手段と、この第１コ
イル同調手段により出力される前記回転磁界共鳴感知信
号を伝達する第１接続手段と、この第１接続手段により
伝達された前記回転磁界共鳴感知信号を増幅する第１低
雑音増幅手段と、前記画像対象物からの回転磁界を感知
して回転磁界共鳴感知信号を出力する第２コイル同調手
段と、この第２コイル同調手段により出力される前記回
転磁界共鳴感知信号を伝達する第２接続手段と、この第
２接続手段により伝達された前記回転磁界共鳴感知信号
を増幅する第２低雑音増幅手段と、この第２低雑音増幅
手段または前記第１低雑音増幅手段の何れか一方の出力
端子に接続され、その出力信号を前記第１コイル同調手
段の出力信号と前記第２コイル同調手段の出力信号との
位相差ほど位相遅延させる位相遅延手段と、この位相遅
延手段の出力信号と前記第１低雑音増幅手段あるいは前
記第２低雑音増幅手段の出力信号のうち前記位相遅延手
段の接続されなかった方の出力信号とを合成する信号合
成手段とを具備する回転磁界コイル用の低雑音増幅器
と、 この回転磁界コイル用の低雑音増幅器で増幅された磁気
共鳴信号を復調して前記コンピューター及びコンソール
にディジタル信号として提供する復調手段とを具備する
ことを特徴とする磁気共鳴画像装置。 - 【請求項１１】 前記第１コイル同調手段と前記第１低
雑音増幅手段及び前記第２コイル同調手段と前記第２低
雑音増幅手段はそれぞれ一体型であることを特徴とする
請求項１０に記載の磁気共鳴画像装置。 - 【請求項１２】 前記第１コイル同調手段及び前記第２
コイル同調手段の出力インピーダンスと前記第１接続手
段及び前記第２接続手段のインピーダンスはそれぞれ同
一なことを特徴とする請求項１０に記載の磁気共鳴画像
装置。 - 【請求項１３】 前記第１コイル同調手段及び前記第２
コイル同調手段はそれぞれ高周波コイルと、この高周波
コイルに接続された少なくとも一つ以上のキャパシター
とを具備していることを特徴とする請求項１２に記載の
磁気共鳴画像装置。 - 【請求項１４】 前記第１コイル同調手段及び前記第２
コイル同調手段の出力インピーダンスを前記キャパシタ
ーにより50Ωに設定することを特徴とする請求項１３に
記載の磁気共鳴画像装置。 - 【請求項１５】 前記第１接続手段及び前記第２接続手
段はそれぞれ50Ωのインピーダンスを有する給電線であ
ることを特徴とする請求項１２又は１４に記載の磁気共
鳴画像装置。 - 【請求項１６】 前記第１低雑音増幅手段及び前記第２
低雑音増幅手段の入力端にはそれぞれ逆並列ダイオード
を具備することを特徴とする請求項１０に記載の磁気共
鳴画像装置。 - 【請求項１７】 前記位相遅延手段が前記第１コイル同
調手段及び前記第２コイル同調手段のうち何れか一つの
コイル同調手段の出力端子に接続され、その出力信号を
前記第１コイル同調手段の出力信号と前記第２コイル同
調手段の出力信号との位相差ほど位相遅延させることを
特徴とする請求項１０に記載の磁気共鳴画像装置。 - 【請求項１８】 前記位相遅延手段が前記第１接続手段
及び前記第２接続手段のうち何れか一つの接続手段の出
力端子に接続され、その出力信号を前記第１コイル同調
手段の出力信号と前記第２コイル同調手段の出力信号と
の位相差ほど位相遅延させることを特徴とする請求項１
０に記載の磁気共鳴画像装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019960016227A KR100300958B1 (ko) | 1996-05-15 | 1996-05-15 | 회전 자계 코일용 저잡음 증폭기 및 이를 적용한자기공명영상장치 |
| KR1996-16227 | 1996-05-15 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1052416A true JPH1052416A (ja) | 1998-02-24 |
Family
ID=19458769
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9124123A Pending JPH1052416A (ja) | 1996-05-15 | 1997-05-14 | 回転磁界コイル用の低雑音増幅器及びこの低雑音増幅器を適用した磁気共鳴画像装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1052416A (ja) |
| KR (1) | KR100300958B1 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2349562A (en) * | 1999-05-04 | 2000-11-08 | Simatelex Manuf Co | A toast oven with microcomputer and timer display |
| WO2017033887A1 (ja) * | 2015-08-27 | 2017-03-02 | 株式会社日立製作所 | 高周波コイルおよび磁気共鳴撮像装置 |
| JP2017221507A (ja) * | 2016-06-16 | 2017-12-21 | 株式会社日立製作所 | 高周波アレイコイル及び磁気共鳴撮像装置 |
-
1996
- 1996-05-15 KR KR1019960016227A patent/KR100300958B1/ko not_active IP Right Cessation
-
1997
- 1997-05-14 JP JP9124123A patent/JPH1052416A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2349562A (en) * | 1999-05-04 | 2000-11-08 | Simatelex Manuf Co | A toast oven with microcomputer and timer display |
| WO2017033887A1 (ja) * | 2015-08-27 | 2017-03-02 | 株式会社日立製作所 | 高周波コイルおよび磁気共鳴撮像装置 |
| JPWO2017033887A1 (ja) * | 2015-08-27 | 2018-03-22 | 株式会社日立製作所 | 高周波コイルおよび磁気共鳴撮像装置 |
| US10520564B2 (en) | 2015-08-27 | 2019-12-31 | Hitachi, Ltd. | High frequency coil and magnetic resonance imaging device |
| JP2017221507A (ja) * | 2016-06-16 | 2017-12-21 | 株式会社日立製作所 | 高周波アレイコイル及び磁気共鳴撮像装置 |
| WO2017217364A1 (ja) * | 2016-06-16 | 2017-12-21 | 株式会社日立製作所 | 高周波アレイコイル及び磁気共鳴撮像装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR970076335A (ko) | 1997-12-12 |
| KR100300958B1 (ko) | 2001-10-22 |
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Legal Events
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| A02 | Decision of refusal |
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