(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体から発生する核磁気共鳴信号を受信する複数の受信コイルと、
前記複数の受信コイルと接続される複数のチャンネルを有し、該チャンネル毎の核磁気共鳴信号にそれぞれ異なる第１の遅延時間を付与する第1の遅延時間付与部と、
前記核磁気共鳴信号に付与された第1の遅延時間の順に前記核磁気共鳴信号を切り替えて、前記複数の受信コイルからの核磁気共鳴信号をそれぞれ伝送経路に出力する第1の信号選択部と、
前記伝送経路の他端に接続された第2の信号選択部と、
前記第2の信号選択部とチャンネル毎に接続され、該チャンネル毎の前記核磁気共鳴信号に第2の遅延時間を付与する第2の遅延時間付与部と、
前記第2の遅延時間付与部とチャンネル毎に接続されて、該チャンネル毎の前記核磁気共鳴信号に信号処理を施す信号処理部と、
を備え、
前記第1の遅延時間付与部は、前記チャンネル毎の第1の遅延時間を、少なくとも前記核磁気共鳴信号の時間幅毎に異ならせ、
前記第2の遅延時間付与部は、各チャンネルの核磁気共鳴信号が前記信号処理部へ同一のタイミングで伝送されるように、前記チャンネル毎に前記第2の遅延時間を付与することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項２】
請求項1記載の磁気共鳴イメージング装置において
前記伝送経路は、光ファイバーであり、その前記第1の信号選択部の側の一端には光送信モジュールが配置され、その前記信号処理部側の他端には、光受信モジュールが配置されていることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項３】
請求項2記載の磁気共鳴イメージング装置において、
前記第1の信号選択部と前記光送信モジュールとの間に、前記核磁気共鳴信号をデジタル化するアナログデジタル変換器が設けられて、前記光ファイバーにはデジタル信号が伝送されることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項４】
請求項1記載の磁気共鳴イメージング装置において、
前記複数の受信コイルの数は、前記伝送経路の数の整数倍であることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項５】
請求項4記載の磁気共鳴イメージング装置において、
前記第1の信号選択部を制御する制御部を備え、
前記制御部は、前記第1の遅延時間付与部から前記第1の信号選択部へ順次送られる核磁気共鳴信号が、前記伝送経路に順次伝送されるように、前記第1の信号選択部内での核磁気共鳴信号の選択を切り替えさせることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項６】
請求項5記載の磁気共鳴イメージング装置において、
前記制御部は、前記第2の信号選択部を制御して、前記伝送経路より前記第2の信号選択部へ順次送られる核磁気共鳴信号が、順次第2の遅延時間付与部に伝送されるように、前記第2の信号選択部内で核磁気共鳴信号を切り替えさせることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項７】
請求項1乃至6のいずれか一項に記載の磁気共鳴イメージング装置において、
前記第2の遅延時間付与部は、前記第1の遅延時間と前記第2の遅延時間との和が前記チャンネル間で等しくなるように、前記チャンネル毎に前記第2の遅延時間を付与することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項８】
請求項1記載の磁気共鳴イメージング装置において、
前記第1の遅延時間付与部及び第2の遅延時間付与部において、各チャンネルに付与される遅延時間は、各チャンネルにおける伝送経路の距離の違いに基づいて設定されていることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項９】
複数の受信コイルを用いて、それぞれ被検体からの核磁気共鳴信号を受信する受信ステップと、
前記複数の受信コイルで受信された核磁気共鳴信号にそれぞれ異なる第1の遅延時間を与える第1の遅延時間付与ステップと、
前記核磁気共鳴信号に付与された第1の遅延時間に応じて、前記複数の受信コイルからの核磁気共鳴信号の内から一つの受信コイルの核磁気共鳴信号を選択する第1の信号選択ステップと、
前記選択された核磁気共鳴信号を伝送線路に出力する出力ステップと、
前記第1の信号選択ステップと前記出力ステップとを、前記核磁気共鳴信号に付与された第1の遅延時間の種類に応じて、複数回繰り返す繰り返しステップと、
前記伝送線路を介して伝送されてきた核磁気共鳴信号に、該核磁気共鳴信号に付与された第1の遅延時間に応じて、第2の遅延時間を付与するステップと、
を有し、
前記第1の遅延時間は、1つの核磁気共鳴信号を取得するための時間より長く、
前記第1の遅延時間と前記第2の遅延時間との和が、前記受信コイル毎の核磁気共鳴信号で略同一とされることを特徴する信号伝送方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気共鳴イメージング装置に係り、特に核磁気共鳴信号(以下、NMR信号という)を伝送するための伝送経路の簡素化技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気共鳴イメージング装置(以下、MRI装置という)は、均一な静磁場内に置かれた被検体に電磁波を照射したときに被検体を構成する原子核に生じる核磁気共鳴現象を利用し、被検体からのNMR信号を検出する。そして、このNMR信号を使って画像再構成することにより、被検体の物理的性質をあらわす磁気共鳴画像(以下、MR画像という)を得る。【０００３】
MRI装置では上記NMR信号を受信するために、複数の受信コイルより構成された「マルチプルRFコイル」もしくは「フェーズドアレイコイル」と呼ばれる受信コイルを用いる場合がある。このマルチプルRFコイルを用いれば、パラレルイメージング法により位相エンコードの繰り返し回数を一定の割合で間引いて計測することによって、高速撮影を行うことができる。【０００４】
特許文献1では、複数の受信コイルの各チャンネルからの信号を、異なる周波数の帯域に周波数変換して伝送することにより、1本の同軸ケーブルで信号伝送する技術が開示されている。特許文献1によれば、複数の受信コイルからの信号を単一の信号伝送線で伝送できるので、複数の伝送線を引き回すことによる煩雑性を低減できるという利点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平9-24036号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】Dynamic Magnetic resonance Inverse Imaging of Human Brain Function，Magnetic Resonance in Medicene 56;787-802(2006)。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
マルチプルRFコイルは、パラレルイメージング法及びMAC合成法において必須であることから、MRI装置に用いられる受信コイルの数(チャンネル数)が今後著しく多くなっていく傾向にある。例えば、非特許文献1では、dynamic inverse imagingと呼ばれる手法により時間分解能良く撮像するために、23あるいは90チャンネルの受信コイルを用いる例が記載されている。【０００８】
非特許文献1のようにマルチプルRFコイルを構成する受信コイルの数が多くなった場合に、特許文献1の技術を適用すると次のような課題が生じる。すなわち、チャンネル数が多くなるに従って、各受信コイルの信号を伝送するために割り当てられる周波数帯域が狭くなる。すると、周波数変換後の信号は各周波数帯域内以外の成分も微小に含んでいるため、隣接する信号間に相互干渉が生じる。その結果、伝送信号にノイズ成分が重畳され画質劣化の要因となる。【０００９】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、マルチプルRFコイルを受信コイルとして用いたMRI装置において、マルチプルRFコイルを構成する受信コイルの数より少ないチャンネル数の伝送経路を用いて、信号間の相互干渉を低減して、各受信コイルの信号を伝送することが可能なMRI装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、伝送経路の数を受信コイルの数より少なくするために、複数の受信コイルを用いて並列に受信された複数の核磁気共鳴信号を時分割で伝送する。そのために、複数の受信コイルの内の少なくとも2つにより受信された核磁気共鳴信号にそれぞれ異なる遅延時間を与え、該遅延時間に応じて一つの受信コイルの核磁気共鳴信号を選択し、選択した順に伝送する。【００１１】
具体的には、本発明のMRI装置は、被検体から発生する核磁気共鳴信号を受信する複数の受信コイルと、前記複数の受信コイルと接続される複数のチャンネルを有し、該チャンネル毎の核磁気共鳴信号にそれぞれ異なる第１の遅延時間を付与する第1の遅延時間付与部と、前記核磁気共鳴信号に付与された第１の遅延時間の順に前記核磁気共鳴信号を切り替えて、前記複数の受信コイルからの核磁気共鳴信号をそれぞれ伝送経路に出力する第1の信号選択部と、前記伝送経路の他端に接続された第2の信号選択部と、前記第2の信号選択部とチャンネル毎に接続され、該チャンネル毎の前記核磁気共鳴信号に第2の遅延時間を付与する第2の遅延時間付与部と、前記第2の遅延時間付与部とチャンネル毎に接続されて、該チャンネル毎の前記核磁気共鳴信号に信号処理を施す信号処理部と、を備え、前記第1の遅延時間付与部は、前記チャンネル毎の第１の遅延時間を、少なくとも前記核磁気共鳴信号の時間幅毎に異ならせ、前記第2の遅延時間付与部は、各チャンネルの核磁気共鳴信号が前記信号処理部へ同一のタイミングで伝送されるように、前記チャンネル毎に前記第2の遅延時間を付与することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の信号伝送方法は、複数の受信コイルを用いて、それぞれ被検体からの核磁気共鳴信号を受信する受信ステップと、前記複数の受信コイルで受信された核磁気共鳴信号にそれぞれ異なる第1の遅延時間を与える第1の遅延時間付与ステップと、前記核磁気共鳴信号に付与された第1の遅延時間に応じて、前記複数の受信コイルからの核磁気共鳴信号の内から一つの受信コイルの核磁気共鳴信号を選択する第1の信号選択ステップと、前記選択された核磁気共鳴信号を伝送線路に出力する出力ステップと、前記第1の信号選択ステップと前記出力ステップとを、前記核磁気共鳴信号に付与された第1の遅延時間の種類に応じて、複数回繰り返す繰り返しステップと、前記伝送線路を介して伝送されてきた核磁気共鳴信号に、該核磁気共鳴信号に付与された第1の遅延時間に応じて、第2の遅延時間を付与するステップと、を有し、前記第1の遅延時間は、1つの核磁気共鳴信号を取得するための時間より長く、前記第1の遅延時間と前記第2の遅延時間との和が、前記受信コイル毎の核磁気共鳴信号で略同一とされることを特徴する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、マルチプルRFコイルを受信コイルとして用いたMRI装置において、マルチプルRFコイルを構成する受信コイルの数より少ないチャンネル数の伝送経路を用いて、信号間の相互干渉を低減して、各受信コイルの信号を伝送することが可能なMRI装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施例1の超電導磁石装置を用いたMRI装置の全体構成図。
【図２】本発明の実施例1における光送信回路システムの図。
【図３】本発明の実施例1における光受信回路システムの図。
【図４】本システムを用いた場合の信号の流れを示すフローチャート。
【図５】各チャンネルにおける信号伝送のタイミングを説明する図。
【図６】本発明の実施例2を説明するための図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、添付図面に従って本発明のMRI装置の好ましい実施形態について詳説する。なお、発明の実施形態を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
【実施例１】
【００１６】
図1は、本発明の実施例1の超電導磁石装置を用いたMRI装置の全体構成図である。このMRI装置は被検体1が置かれる検査空間を内部に有する静磁場発生磁石2と、これら静磁場発生磁石2の検査空間側にそれぞれ配置された傾斜磁場コイル3と、さらにその内側に配置された照射コイル4aと、被検体1から発生するNMR信号を検出する受信コイル4bと、被検体1を静磁場発生磁石2の中心空間に配設する寝台5とを備えている。なお、図では照射コイル4aと受信コイル4bとは別個のコイルを示しているが、一つの高周波コイルが高周波磁場照射用と検出用とを兼ねていても良い。【００１７】
静磁場発生磁石2、傾斜磁場コイル3、照射コイル4a、受信コイル4b等及び寝台5を供えたガントリは電磁波遮蔽されたシールド検査室6に設置されている。電磁波遮蔽は受信コイル4bに外来の電磁波が飛来するのを防ぐもので、検査に用いる原子核の共鳴周波数帯域(通常撮影に水素原子核を用いる場合、静磁場強度が1テラスの場合42メガヘルツ)で例えば、約70デシベルの減衰率を有している。【００１８】
シールド検査室6の外側には、傾斜磁場コイル3を駆動する傾斜磁場電源7、照射コイル4aを駆動する高周波電力アンプ8、受信コイル4bが受信した信号を検出する受信器9、各コイルの動作タイミングを制御するシーケンサ10及び装置の制御を行うとともにNMR信号を処置し画像化するコンピュータ11が配備されている。【００１９】
これらシールド検査室6外に設置された電源や制御機器と、シールド検査室内の各種コイルや静磁場発生磁石2及び寝台5とは、シールド検査室6に接地されたフィルター回路12を介して接続されるか、或いは外部がシールド層で覆われている伝送ケーブルで接続される。これにより、シールド検査室6内に外来ノイズを引き込まないようにしている。【００２０】
傾斜磁場コイル3は、互いに直交するx、y、zの3軸方向に磁束密度を変化させるように巻かれた3組のコイルからなり、それぞれ傾斜磁場電源7に接続され、傾斜磁場発生手段を構成する。シーケンサ10からの制御信号に従って傾斜磁場電源7を駆動して傾斜磁場コイル3に流れる電流値を変化させることにより3軸からなる傾斜磁場Gx、Gy、Gzを被検体1の配設空間の静磁場に重畳するようになっている。この傾斜磁場は、被検体1の検査部位から得られるNMR信号の空間的な分布を識別するために用いられる。【００２１】
照射コイル4aは、照射コイル4aに高周波電流を流すための高周波電力アンプ8に接続され、被検体1の検査部位の水素原子核を共鳴励起するための、例えば42メガヘルツの高周波磁場を発生する。高周波電力アンプ8もシーケンサ10の制御信号で制御されている。【００２２】
受信コイル4bは受信器9に接続されており、NMR信号を検出する手段を構成する。受信器9は受信コイル4bで受信したNMR信号を増幅・検波等の信号処理を行う。受信器9もシーケンサ10によりその動作タイミングが制御されている。【００２３】
コンピュータ11内にはCPUが配置され、CPUはデジタル量に変換されたNMR信号を用いて画像再構成、スペクトル計算等の演算を行うとともに、シーケンサ10を介してMRI装置の各ユニットの動作を定められたタイミングで制御する。CPUと処理後のデータを表示するディスプレイ13と操作入力する操作部14とで信号処理系が構成される。【００２４】
本実施例では、特に4bで示された受信コイルが複数個より成り、「マルチプルRFコイル」もしくは「フェーズドアレイコイル」と呼ばれるものを用いている。従って、複数の受信コイルより得られた複数のNMR信号をそれぞれ受信器9に伝送する。【００２５】
本実施例では、複数の受信コイルを用いて並列に受信された複数の核磁気共鳴信号を時分割で受信器9に伝送する。そのために、複数の受信コイルの内の少なくとも2つにより受信された核磁気共鳴信号にそれぞれ異なる遅延時間を与え、該遅延時間に応じて一つの受信コイルの核磁気共鳴信号を選択し、選択した順に伝送する。具体的には、複数の受信コイルの内の少なくとも2つにより受信された核磁気共鳴信号にそれぞれ異なる遅延時間を与え、核磁気共鳴信号に付与された遅延時間に応じて選択する核磁気共鳴信号を切り替えて、複数の受信コイルからの核磁気共鳴信号をそれぞれ伝送経路に出力する。これにより、NMR信号を伝送するための伝送経路(伝送ケーブル)を1つあるいは受信コイルの数より少ない数とし、複数の伝送線を引き回すことによる煩雑性を低減する。  
以下詳細を説明する。【００２６】
図2は、本発明の一実施例における光送信回路システムのブロック図を示す。そして、図2に示すような回路システムを備えた回路基板が、ベッド脇の15で示す位置に配置される。この光送信回路システムは、複数の受信コイルの内の少なくとも2つにより受信されたエコー信号(NMR信号)にそれぞれ異なる第1の遅延時間を与える第1の遅延時間付与部の一例である。これにより、複数の受信コイルからのエコー信号に異なる遅延時間(遅延量)を付与して、同時に得られたエコー信号の伝送に時間差を与えて時分割伝送が可能になる。その結果、異なる遅延時間が付与された複数のエコー信号を時分割で1本又は数本の伝送ケーブルで伝送することにより、伝送ケーブルの本数を受信コイルの個数より少なくできる。【００２７】
図2のシステム構成を説明する。16は、第1の遅延器であり、例えばN個(N=2以上の自然数)のチャンネルからなる複数の受信コイルから同時に得られるエコー信号を、異なる遅延時間で遅延させるためのものである。以下、N=5として本実施例を説明する。図2の例には、各チャンネルにおいてチャンネル番号が1つ増える毎に、所定の値(Δｔ)ずつ遅延時間が増える例が示されており、1chは遅延時間がゼロ、2chは遅延時間がΔt、3chは遅延時間が2・Δt、4chは遅延時間が3・Δt、5chは遅延時間が4・Δtとなるように設定されている。すなわち、第1の遅延器16は、受信コイルの数と同数以上のチャンネルを少なくとも備え、各チャンネルには遅延時間が一定の割合で増えるように設定されている。【００２８】
次に、17は第1の遅延器16と接続され、第1の遅延器内の各チャンネルと、後述するADC(アナログ・デジタル・コンバーター)との接続を切り替えるための第1のマルチプレクサ(第1の切り替え器)であり、1chから5chまでの各チャンネルと、1個のADCとの1本の伝送ケーブルを介した接続を順次切り替えるためのものである。18は、伝送ケーブルの途中に設けられたADCであり、本実施例では5チャンネルのエコー信号を1つのADCで処理できるようにしたものである。19は、光送信モジュールであり、ADCに伝送ケーブルを介して接続され、ADCより送られてきたデジタルの電気信号を、デジタルの光信号に変換するためのものである。20は、光ファイバであり、光送信モジュールに接続され、MRI装置の寝台から、シールドルーム外に配置されているMRI装置の受信器9まで、エコー信号を伝送するためのものである。【００２９】
本実施例では、後述するように、時分割の多重伝送システムによりエコー信号を伝送するので、光ファイバの本数が1本となっている。21は、第1のマルチプレクサ17及び後述するシーケンサ10に接続され、シーケンサ10からの制御信号を第1のマルチプレクサ17によるチャンネルの切り替えのための制御信号に変換するためのカウンタである。つまり、カウンタ21は、シーケンサ10からの制御信号をカウントして、第1の遅延器16から第1のマルチプレクサ17へ順次送信される各チャンネルでのエコー信号が、順番に伝送ケーブルを介してADCへ送られるように、第1のマルチプレクサ17に信号選択の切り替えを行わせる。【００３０】
10は、図1でも示したシーケンサであり、図2では第1の遅延器16、カウンタ21、ADC18に接続されている。シーケンサ10は、ADC17へAD変換のための制御信号を送る。また、シーケンサ10は、第1の遅延器16へ、各チャンネルにおいて設定されるべき遅延時間に関する制御信号を送信する。【００３１】
図3は、本発明の実施例における光受信回路システムのブロック図を示す。図3に示すような回路システムを備えた回路基板が、図1においてシールドルームの外の22の位置に受信器9の前段として配置される。【００３２】
図3のシステム構成を説明する。20は、図2で説明した光ファイバーであり、シールドルームの外まで配線されているものである。23は、光ファイバー20に接続された光受信モジュールであり、光ファイバーから送られて来た光を、電気信号に変換するものである。24は、光受信モジュール23及び後述する第2の遅延器25に伝送ケーブルを介して接続され、光ファイバ20より順次送られてくる各チャンネルの受信信号が、遅延器25の各チャンネルへ送られるように配線の接続を切り替えるための第2のマルチプレクサである。25は、図3の第1の遅延器16でタイミングが変えられた各チャンネルの各エコー信号を、再び互いにタイミングを一致させるための第2の遅延器である。すなわち、第2の遅延器25は、複数の受信コイルの数と同数以上のチャンネルを備え、各チャンネルには遅延時間が一定の割合で減るように設定されている。また第2の遅延器25は、コンピュータ11のCPU(図示せず。)に接続されている。【００３３】
図3の例では1chは遅延時間が4・Δｔ、2chは遅延時間が3・Δｔ、3chは遅延時間が2・Δｔ、4chは遅延時間がΔｔ、5chは遅延時間ゼロとなるように設定されている。26は、第2のマルチプレクサ24及びシーケンサ10に接続され、シーケンサ10からの制御信号を第2のマルチプレクサ24によるチャンネルの切り替えのための制御信号に変換するカウンタである。つまり、カウンタ26は、シーケンサ10からの制御信号をカウントして、光受信モジュール23から送られてくる各チャンネルについてのエコー信号が順番に第2の遅延器25の各チャンネルに送られるように、第2のマルチプレクサ24に信号選択の切り替えを行わせる。  【００３４】
10はシーケンサであり、図3では第2の遅延器25、カウンタ26に接続されている。また、シーケンサ10は、第2の遅延器へ、各チャンネルにおいて設定されるべき遅延時間に関する制御信号を送信する。【００３５】
以上より、図2及び図3で示したシステム構成によれば、複数の受信コイルは、第1の遅延器16の入力側各チャンネルに接続され、第1の遅延器16の出力側の各チャンネルは、第1のマルチプレクサ17の入力側の各チャンネルに接続され、第1のマルチプレクサ17の出力側は、少なくとも1本の伝送ケーブルの一端に接続され、伝送ケーブルの他の一端は、第2のマルチプレクサ24に接続され、第2のマルチプレクサ24の出力側の各チャンネルは、第2の遅延器25の入力側の各チャンネルに接続され、第2の遅延器25の出力側の各チャンネルの出力は、信号処理部(受信器9)に入力される。また、伝送ケーブルの途中に、アナログデジタル変換器18が設けられている。【００３６】
上述したような複数の受信コイルによりほぼ同時に得られた複数のエコー信号は、図4に示すフローチャートで示す手順により、受信コイルの数より少ない数の伝送ケーブルで伝送される。本フローチャートに示す信号伝送方法は、複数の受信コイルを用いて、それぞれ被検体からの核磁気共鳴信号を受信し、複数の受信コイルの内の少なくとも2つにより受信された核磁気共鳴信号にそれぞれ異なる遅延時間を与え、核磁気共鳴信号に付与された遅延時間に応じて、複数の受信コイルからの核磁気共鳴信号の内から一つの受信コイルの核磁気共鳴信号を選択し、選択された核磁気共鳴信号を伝送線路に出力する。そして、信号の選択と伝送を遅延時間の種類に応じて複数回繰り返す。チャンネル毎に異なる遅延時間が付与される場合は、チャンネル毎に信号の選択と伝送を繰り返すことになる。【００３７】
以下、本システムを用いた場合の信号の流れを図4のフローチャートで説明する。【００３８】
(ステップ1)
先ず、操作者が、撮像シーケンスを設定する。例えば、スピンエコーシーケンスやグラディエントエコーシーケンスを実行するための撮像パラメータを入力する。その結果、エコー信号の取得のタイミング等が計算される。例えば、MRIにおいて1つのエコー信号の取得するための時間は、1msぐらいであり、エコー信号の取得間隔は数msとなる。ここで、後述するADC及び光モジュールにおける信号伝送において、データを伝送するための時間が十分確保されるためには、(1つのエコー信号を取得するための時間)×(チャンネル数)≦(エコー信号の取得間隔)というような関係を満たすようにすれば良い。【００３９】
(ステップ2)
ステップ1で定められたエコー信号が順次ADCで変換されるように、遅延器における各チャンネルの遅延時間を設定する。例えば、図2において隣り合うチャンネル間で異ならせる遅延時間をΔｔとして、Δｔ≧(1つのエコー信号を取得するための時間)となるように設定する。例えば、1つのエコー信号を取得するための時間を1msとすると、Δｔを1.3msとする。【００４０】
(ステップ3)
例えばグラディエントエコーシーケンスで5つの受信コイルにより、5つのエコー信号が同時に得られる。図2における第1の遅延器16には、5つのエコー信号がほぼ同時に入力される。第1の遅延器16では、各チャンネルそれぞれに設定された遅延時間により信号が遅延される。その結果、マルチプレクサ17へ送られるエコー信号は図5のように各チャンネルで時間差を持っている。まず1チャンネルの受信コイルにより受信されたエコー信号がマルチプレクサへ送られ、次に2チャンネルの受信コイルにより受信されたエコー信号がマルチプレクサへ送られ、順次3チャンネル、4チャンネル、5チャンネルのエコー信号がマルチプレクサ17へ送られる。【００４１】
(ステップ4)
マルチプレクサ17は、第1の遅延器16により時間差をもって入力された5つのエコー信号を順次切り替えてADC18へ信号が順次送られるように制御する。具体的には、図5において1チャンネルのエコー信号がマルチプレクサ17へ入力された時(t1)に、第1の遅延器15の1チャンネルとADCが接続されるようにマルチプレクサが接続を切り替え、図5のように2チャンネルのエコー信号がマルチプレクサへ入力された時(t2)に、第1の遅延器16の第2チャンネルとADCが接続されるようにマルチプレクサが接続を切り替え、図5のように3チャンネルのエコー信号がマルチプレクサへ入力された時(t3)に、第1の遅延器16の第3チャンネルとADCが接続されるようにマルチプレクサが接続を切り替える。第4チャンネル、第5チャンネルについても同様である。より具体的には、シーケンサ10から、エコー信号のマルチプレクサ17への入力のタイミングが送られ、カウンタ21ではマルチプレクサ17でのチャンネル切り替えのためのカウンタ(n)が順次更新されるようになっている。例えば、カウンタ(n)が1、2、3、4、5、1、2、3、4、5と順次かわるのに従って、マルチプレクサ17の切り替えが1チャンネルから5チャンネルまで制御される。【００４２】
(ステップ5)
ADC18では、マルチプレクサ17より各チャンネルで得られたエコー信号が順次送られてくる。先ず1チャンネル目のエコー信号がADC18によりデジタル変換され、次に2チャンネル目のエコー信号がADC18によりデジタル変換され、順次3チャンネル目、4チャンネル目、5チャンネル目のエコー信号がデジタル変換される。【００４３】
(ステップ6)
光送信モジュール19でデジタル化された各エコー信号が光信号に変換され、順次光ファイバ20でシールドルームの外へ伝送される。【００４４】
(ステップ7)
次に、シールドルームの外に配置された図3で示された光受信回路システムにおいて、光ファイバ20より順次エコー信号が光受信モジュール23へ入力される。光受信モジュール23では、光信号を電気信号に変換して、該電気信号を第2のマルチプレクサ24へ伝送する。【００４５】
(ステップ8)
第2のマルチプレクサ24は、光受信モジュール23より時間差をもって入力された5つのエコー信号を順次切り替えて第2の遅延器25の各チャンネルへ送られるように制御する。具体的に図5は、各チャンネルにおける信号伝送のタイミングを説明する図であり、図5のように1チャンネルのエコー信号がマルチプレクサ24へ入力される時(t1)に、第2の遅延器25の1チャンネルと光受信モジュール23が接続されるようにマルチプレクサ24の接続を切り替え、図5のように2チャンネルのエコー信号がマルチプレクサ24へ入力される時(t2)に、第2の遅延器25の2チャンネルと光受信モジュール23が接続されるようにマルチプレクサ24の接続を切り替え、図5のように3チャンネルのエコー信号がマルチプレクサ24へ入力される時(t3)に、第2の遅延器25の3チャンネルと光受信モジュール22が接続されるようにマルチプレクサ24の接続を切り替える。4チャンネル、5チャンネルについても同様である。【００４６】
(ステップ9)
第2の遅延器25は、各チャンネルそれぞれについて送られてきた信号に遅延時間を付加して、結果として各チャンネルにより得られるエコー信号による伝送のタイミングが互いに同一になるようにする。その結果、第1と第2の遅延器を介して出力されるエコー信号の遅延時間は、各チャンネルで同一になり、コンピュータ11内のCPUへ送られる。【００４７】
上記実施例によれば、シーケンサ(制御部)10は、第1のマルチプレクサ(切り替え器)17に接続され、第1の遅延器16により順次送られるエコー信号が順次少なくとも1本の伝送ケーブルに伝送されるように、第1のマルチプレクサ(切り替え器)17を切り替えている。【００４８】
また、シーケンサ(制御部)10は、第2のマルチプレクサ(切り替え器)24に接続され、前記少なくとも1本の伝送ケーブルより順次送られるエコー信号が順次第2の遅延器25に伝送されるように、第2のマルチプレクサ(切り替え器)24を切り替えている。そして、各受信コイルのチャンネルで、第1の遅延器16により付加される遅延時間と第2の遅延器25により付加される遅延時間の和が等しくなっている。【００４９】
上記実施例によれば、シールドルーム内に配置されたMRI装置の寝台から、シールドルーム外に配置されているMRI装置のコンソールまで、伝送ケーブルを1本とすることができる。そのため、伝送ケーブルを受信コイルの数だけ必要としないので、複数の伝送線の引き回すことによる煩雑性が低減できるという利点がある。また、特許文献1記載の技術のように周波数変換によりケーブルの数を1本とする技術でないので、周波数帯域間の干渉により生じる画質劣化の問題を防止できる。また、伝送ケーブルを多数必要とする場合と比較して、必要とするADCの数も減らせるので、コスト低減のメリットもある。従来は伝送ケーブルを多数必要とする場合は、複数のケーブルを束ねてシールドルームの床面に設置する場合があった。その場合、複数のケーブルが電磁気的に干渉し合って、ノイズが信号に重畳されて画質劣化の原因となるおそれがある。これに対して、本実施例では伝送ケーブルの数が少ないのでそのような問題がおきにくくなる。【００５０】
また、上記実施例では、伝送ケーブルとして光ファイバを用い、そのガントリ側には、光送信モジュールが配置され、その信号処理部側には、光受信モジュールが配置されているが、同軸ケーブルにも本発明を適用できる。また、伝送ケーブルで伝送される信号はデジタル信号であったが、アナログ信号でも良い。また、本実施例では、従来複数本あった伝送ケーブルを1本としたが、伝送ケーブルの数は、受信コイルより少なければ良く、1本に限られない。例えば、受信コイルの数が例えば20個の場合、5つの信号毎に1つの伝送ケーブルで伝送することにより、伝送ケーブルの数を少なくし、多数のケーブルを用いることによる煩雑性を低減しても良い。例えば受信コイルの数は、伝送ケーブルの数の整数倍となる関係であれば良い。
【実施例２】
【００５１】
次に図6は、本発明の実施例2を説明するための図である。図6において、5は寝台であり、1は寝台の上に載せられた被検体であり、4b-1〜4b-5は、複数の受信コイルであり、27は、セレクタであり、MRI装置の寝台に併設されているものである。セレクタは、複数の受信コイルが寝台のどの位置に配置された場合においても、受信コイルのケーブルが寝台を介して好適に遅延器に接続できるようにするためのものである。例えば受信コイルを被検体の頭部(図の向かって上側)へ接続する場合にも、受信コイルを被検体の脚部(図の向かって下側)へ接続する場合にも、寝台の各位置に配置されたセレクタへ受信コイルのケーブルを接続すれば良い。これにより、受信コイルから直接エコー信号を取り出すために用いるケーブルの長さを短くすることができることができる。【００５２】
本実施例において、各受信コイルから遅延器への伝送距離は、チャンネルによって異なる場合がある。その結果、遅延器へ到達するエコー信号が必ずしも同一とはならなくなる場合がある。その場合には、遅延器に設定される遅延時間を調整することにより、最終的に光受信回路システム側でCPUへ送られるエコー信号が、各チャンネルで同一になるようにすれば良い。例えば、実施例1では、1chは遅延時間をゼロ、2chは遅延時間をΔt、3chは遅延時間を2・Δt、4chは遅延時間を3・Δt、5chは遅延時間を4・Δtとしたが、もし2chの受信コイルに対して用いられるケーブルが他に対して長い場合には、2chからのエコー信号が遅れて遅延器に到達するので、遅延器で用いられる遅延時間をその分だけΔｔ−Δαというように減らせば良い。【００５３】
すなわち、第1及び第2の遅延器において、各チャンネルに付加される遅延時間には、受信コイルから第1の遅延器の各チャンネルまでの信号伝送路の距離の違いが考慮され、あるいは違いに基づいて決定されており、伝送経路の長いチャンネル程、遅延時間が短くなっている。調整の必要とする受信コイルが2個以上である場合も同様である。【００５４】
また、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々に変形して実施できる。例えば、上述の実施例では、チャンネルの切り替えのためにマルチプレクサを用いたが、マルチプレクサは用いなくても良い。例えば、複数の伝送ケーブルをそのまま1本等に接続するようにしても良いことは言うまでもない。また、本発明は水平磁場方式のトンネル型磁石と垂直磁場方式の開放型磁石の両方に適用できる。また、本発明は、伝送経路として伝送ケーブルを用いるのみならず、紫外線通信や赤外線通信等のように空間を使った電磁波を使った送信でも良いことは言うまでもない。【００５５】
また、図3の光受信回路システムにおいて、第2のマルチプレクサ24及び第2の遅延器を用いずに、光受信モジュール23からのデジタル信号をそのままメモリに格納しても良い。この場合、CPUがメモリ内の各受信コイルのデータを順次読み込んで処理することになる。
【符号の説明】
【００５６】
15  第1の遅延器、16  第1のマルチプレクサ、17  ADC、18  光送信モジュール、19  光ファイバ、20  カウンタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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