(57)【要約】【課題】傾斜磁場電源の出力信号の入力信号に対する追従性が、正常範囲内であるか否かの確認を容易に行なうが可能な磁気共鳴イメージング装置を実現する。【解決手段】傾斜磁場電源１１１はアンプ１２４の入力信号と出力信号とが差分算出回路１２１に供給されこれらの差分が算出され、比較回路１２２に供給され、所定の閾値と比較される。差分値が所定の閾値以下であれば傾斜磁場電源１１１の出力信号は入力信号に対して追従性があり閾値を越えれば追従性が低下しており、それを示す出力信号が表示回路１２３及びコンピュータ１０７に供給される。表示回路１２３は傾斜磁場電源１１１の追従性が低下している場合は表示ランプ等を点灯させる。コンピュータ１０７は傾斜磁場電源１１１に追従性がある場合、及び低下している場合ともにそれをディスプレイ１１４に表示させる。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体に静磁場を与える静磁場発生手段と、傾斜磁場を与える傾斜磁場発生手段と、この傾斜磁場発生手段を駆動する傾斜磁場電源手段と、上記被検体に核磁気共鳴を起こさせるための高周波磁場を照射する高周波送信手段と、この高周波送信手段を駆動する高周波アンプ手段と、上記被検体から放出される核磁気共鳴信号を検出する受信手段と、この受信手段で検出された核磁気共鳴信号を用いて画像再構成演算を行う信号処理手段と、装置全体の動作制御を行う制御手段とを有する磁気共鳴イメージング装置において、
上記傾斜磁場電源手段は、
上記制御手段からの信号を増幅する増幅手段と、
上記制御手段からの信号と上記増幅手段の出力信号との差分を算出する差分算出手段と、
上記差分算出手段により算出された差分と所定の閾値とを比較し、上記差分が上記閾値より大か否かを判定し、それを示す信号を出力する比較手段と、
上記比較手段からの出力信号が、上記差分が上記閾値より大であることを示しているときは、警告表示を行なう表示手段と、
を備え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】
被検体に静磁場を与える静磁場発生手段と、傾斜磁場を与える傾斜磁場発生手段と、この傾斜磁場発生手段を駆動する傾斜磁場電源手段と、上記被検体に核磁気共鳴を起こさせるための高周波磁場を照射する高周波送信手段と、この高周波送信手段を駆動する高周波アンプ手段と、上記被検体から放出される核磁気共鳴信号を検出する受信手段と、この受信手段で検出された核磁気共鳴信号を用いて画像再構成演算を行う信号処理手段と、装置全体の動作制御を行う制御手段とを有する磁気共鳴イメージング装置において、
上記高周波アンプ手段は、
上記制御手段からの信号を増幅する増幅手段と、
上記制御手段からの信号と上記増幅手段の出力信号との差分を算出する差分算出手段と、
上記差分算出手段により算出された差分と所定の閾値とを比較し、上記差分が上記閾値より大か否かを判定し、それを示す信号を出力する比較手段と、
上記比較手段からの出力信号が、上記差分が上記閾値より大であることを示しているときは、警告表示を行なう表示手段と、
を備え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】
被検体に静磁場を与える静磁場発生手段と、傾斜磁場を与える傾斜磁場発生手段と、上記被検体に核磁気共鳴を起こさせるための高周波磁場を照射する高周波送信手段と、上記被検体から放出される核磁気共鳴信号を検出する受信手段と、この受信手段で検出された核磁気共鳴信号を用いて画像再構成演算を行う信号処理手段と、装置全体の動作制御を行う制御手段とを有する磁気共鳴イメージング装置の上記傾斜磁場発生手段を駆動する傾斜磁場電源装置において、
上記制御手段からの信号を増幅する増幅手段と、
上記制御手段からの信号と上記増幅手段の出力信号との差分を算出する差分算出手段と、
上記差分算出手段により算出された差分と所定の閾値とを比較し、上記差分が上記閾値より大か否かを判定し、それを示す信号を出力する比較手段と、
上記比較手段からの出力信号が、上記差分が上記閾値より大であることを示しているときは、警告表示を行なう表示手段と、
を備えることを特徴とする傾斜磁場電源装置。
【請求項４】
被検体に静磁場を与える静磁場発生手段と、傾斜磁場を与える傾斜磁場発生手段と、上記被検体に核磁気共鳴を起こさせるための高周波磁場を照射する高周波送信手段と、上記被検体から放出される核磁気共鳴信号を検出する受信手段と、この受信手段で検出された核磁気共鳴信号を用いて画像再構成演算を行う信号処理手段と、装置全体の動作制御を行う制御手段とを有する磁気共鳴イメージング装置の上記高周波送信手段を駆動する高周波アンプ装置において、
上記制御手段からの信号を増幅する増幅手段と、
上記制御手段からの信号と上記増幅手段の出力信号との差分を算出する差分算出手段と、
上記差分算出手段により算出された差分と所定の閾値とを比較し、上記差分が上記閾値より大か否かを判定し、それを示す信号を出力する比較手段と、
上記比較手段からの出力信号が、上記差分が上記閾値より大であることを示しているときは、警告表示を行なう表示手段と、
を備えることを特徴とする高周波アンプ装置。
【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わり、特に、傾斜磁場電源及び高周波アンプの出力信号の性能判定技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
核磁気共鳴（ＮＭＲ）現象を利用して人体や動物の断層画像を得て、その内部情報を得ようとする磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）撮影法は、広く医療分野、研究分野で利用されている。
【０００３】
このＭＲＩ撮影法は、被検体を配置する空間に均一な磁場強度を発生する磁石、および位置情報を得るための傾斜磁場発生手段、被検体から得られるＮＭＲ信号を得るための受信部が必要である。
【０００４】
このうち、傾斜磁場発生手段は、位置情報を得るための傾斜磁場を発生するため、傾斜磁場を発生する傾斜磁場コイルと、このコイルを駆動するための傾斜磁場電源とが用いられる。
【０００５】
この傾斜磁場発生手段は、理想的な傾斜磁場の発生が望ましく、傾斜磁場の発生に伴う誤差磁場を低減する技術が特許文献１に記載されている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−３４５３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、ＭＲＩ装置には、撮影時間の短縮が常に求められている。このため、高速撮影を実現する強い高周波磁場、高速制御ができる傾斜磁場、高速演算ができるコンピュータのユニットが必要とされる。
【０００８】
特に、傾斜磁場電源出力の高電圧化及び高速化は近年求められており、傾斜磁場電源の入力信号に対する高い追従性が必須となっている。
【０００９】
この傾斜磁場電源の追従性を確認する作業は、オシロスコープなどの測定器を用いて、傾斜磁場電源の出力信号を測定し、入力信号に対して定められた仕様内であることを調整者が判断して行っていたため、そのための時間が必要であった。
【００１０】
また、傾斜磁場電源の出力信号の測定は電気的分野の知識を要するためＭＲＩ装置の使用者が傾斜磁場電源の出力異常の情報を容易には得ることはできなかった。
【００１１】
また、ＭＲＩ装置を、使用中に傾斜磁場電源の出力異常が起こったとしても、使用者は、この出力異常の情報を知ることはできなかった。
【００１２】
傾斜磁場電源と同様に、ＭＲＩ装置の高周波アンプについても、追従性の低下の有無を、ＭＲＩ装置の使用中であっても自動的に判断できれば、便利であるが、従来技術においては、高周波アンプに対する追従性の自動判断については、考慮されていない。
【００１３】
本発明は、上記間題に対して行われたもので、その目的は、磁気共鳴イメージング装置の傾斜磁場電源、高周波アンプの出力信号の入力信号に対する追従性が、正常範囲内であるか否かの確認を容易に行なうことが可能な磁気共鳴イメージング装置を実現することである。    
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の磁気共鳴イメージング装置は、静磁場発生手段と、傾斜磁場発生手段と、傾斜磁場電源手段と、高周波送信手段と、この高周波送信手段を駆動する高周波アンプ手段と、核磁気共鳴信号を検出する受信手段と、核磁気共鳴信号を用いて画像再構成演算を行う信号処理手段と、装置全体の動作制御を行う制御手段とを有する。
【００１５】
そして、上記磁気共鳴イメージング装置における傾斜磁場電源手段または高周波アンプ手段は、制御手段からの信号を増幅する増幅手段と、制御手段からの信号と増幅手段の出力信号との差分を算出する差分算出手段と、差分算出手段により算出された差分と所定の閾値とを比較し、差分が上記閾値より大か否かを判定し、それを示す信号を出力する比較手段と、この比較手段からの出力信号が、差分が上記閾値より大であることを示しているときは、警告表示を行なう表示手段とを備える。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、傾斜磁場電源または高周波アンプの入力信号に対する出力信号の追従性が任意の範囲内であるかどうかを短時間で、かつ、ＭＲＩ装置の使用中であっても容易に判断することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。  
図１は、本発明が適用されるＭＲＩ装置の全体概略構成図である。  
図１において、ＭＲＩ装置は、被検体１０１が置かれる空間を挟むように互いに対向して配置された静磁場発生磁石１０２と、この静磁場発生磁石１０２の内側に配置された傾斜磁場コイル１０３と、さらに、その内側に配置された高周波コイル１０４と、被検体１０１から発生するＮＭＲ信号を検出する検出コイル１０５とを備えている。
【００１８】
傾斜磁場コイル１０３と高周波コイル１０４とは、ＭＲＩ装置における開放型の形状を阻害しないように、上下一対の板状構造をしている。
【００１９】
ＭＲＩ装置は、さらに、各傾斜磁場コイル１０３の動作タイミングを制御するシーケンサ１０６と、ＭＲＩ装置の制御及びＮＭＲ信号を処理して画像化を行うコンピュータ１０７と、被検体１０１を静磁場発生磁石１０２の中心空間に配置する搬送テーブル１０８とを備えている。なお、シーケンサ１０６とコンピュータ１０７とにより、ＭＲＩ装置全体の動作制御を行う制御手段が構成されている。
【００２０】
上述の静磁場発生磁石１０２、傾斜磁場コイル１０３、高周波コイル１０４、検出コイル１０５、搬送テーブル１０８は電磁波遮蔽されたシールドルーム１０９内に設置されている。
【００２１】
シールドルーム１０９による電磁波遮蔽は、検出コイル１０５に外来の電磁波が誘起するのを防ぐ目的で、検査に用いる原子核（通常、水素原子核が用いられている）の共鳴周波数（静磁場発生磁石１０２の磁場強度に対応する）の帯域で約７０デシベルの減衰率を有している。
【００２２】
傾斜磁場コイル１０３、高周波コイル１０４、検出コイル１０５や静磁場発生磁石１０２及び搬送テーブル１０８と、シールドルーム１０９外の電源や制御機器とは、シールドルーム１０９内に外来ノイズを引き込まないようにシールドルーム１０９に接地されたフィルタ回路１１０を介して接続される。または、外部がシールド層で覆われている同軸ケーブルで接続される（図では同軸ケーブルの区別は記載していない）。
【００２３】
また、傾斜磁場コイル１０３は、互いに直行直交するｘ、ｙ、ｚの３軸方向に磁東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１１１に接続され、傾斜磁場発生手段を構成する。
【００２４】
そして、後述するシーケンサ１０６からの制御信号に従って、傾斜磁場電源１１１は駆動され、傾斜磁場コイル１０３に流れる電流値が変化されることにより３軸からなる傾斜磁場Ｇｘ、Ｇｙ、Ｇｚが被検体１０１の配置空間の静磁場に重畳される。
【００２５】
この傾斜磁場は、被検体１０１の撮影部位から得られるＮＭＲ信号の空間的な分布を識別するのに用いられる。
【００２６】
また、高周波コイル１０４は、この高周波コイル１０４に高周波電流を流すための高周波電カアンプ１１２に接続され、被検体１０１の撮影部位の水素核を共鳴励起するための高周波磁場を発生する。高周波電カアンプ１１２もシーケンサ１０６の制御信号で制御されている。
【００２７】
また、検出コイル１０５は、受信器１１３に接続されており、ＮＭＲ信号を検出する。受信器１１３は、検出コイル１０５で検出したＮＭＲ信号を増幅、検波するとともに、コンピュータ１０７による処理が可能なディジタル信号に変換する。この受信器１１３も、傾斜磁場電源１１１、高周波アンプ１１２と同様に、シーケンサ１０６でその動作タイミングが制御される。
【００２８】
コンピュータ１０７は、ディジタル量に変換されたＮＭＲ信号を用いて画像再構成、スペクトル計算などの演算を行うとともに、シーケンサ１０６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。このコンピュータ１０７と、処理後のデータを表示するディスプレイ装置１１４と、操作入力する操作卓１１５とで演算処理系が構成される。
【００２９】
次に、本発明の特徴部分である傾斜磁場電源１１１の内部構成について、図２を参照して説明する。
【００３０】
図２において、傾斜磁場電源１１１は、アンプ１２４の入力信号と、アンプ１２４の出力端子１２５からの出力信号が、差分算出回路１２１に供給され、これら入力信号と出力信号との差分が算出される。
【００３１】
そして、差分算出回路１２１で算出された差分値は、比較回路１２２に供給され、所定の閾値と比較される。
【００３２】
比較回路１２２は、上記差分値が所定の閾値以下か否かを示す信号を出力し、上記差分値が所定の閾値以下であれば、傾斜磁場電源１１１の出力信号は入力信号に対して追従性があり、閾値を越えれば、追従性が低下していることを意味する（アンプ１１１の増幅度が所期の値を満たすか否か）。
【００３３】
比較回路１２２の出力信号は、表示回路１２３に供給されるとともに、コンピュータ１０７にも供給される。
【００３４】
表示回路１２３は、比較回路１２２の出力信号が、傾斜磁場電源１１１の出力信号は入力信号に対して追従性が低下していることを意味する場合は、追従性低下を示すための表示ランプ等を点灯させ、警告表示を行なう。
【００３５】
また、コンピュータ１０７は、比較回路１２２の出力信号が、傾斜磁場電源１１１の出力信号は入力信号に対して追従性がある場合、及び低下していることを意味する場合ともに、それをディスプレイ１１４に表示させる。
【００３６】
傾斜磁場電源１１１は、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸毎に設けられており、それぞれ、図２に示す構成となっている。
【００３７】
以上のように、本発明の一実施形態によれば、傾斜磁場電源１１１のアンプ１１１の入力信号と出力信号とが比較され、傾斜磁場電源１１１の入力信号に対する追従性が適正か否かが判断され、適正でない場合は、自動的にそれを表示するように構成されているので、傾斜磁場電源の追従性確認のための特別な時間を必要とすることはない。
【００３８】
また、電気的分野の知識を有していない、ＭＲＩ装置の使用者であっても、傾斜磁場電源の出力異常の情報を容易に得ることができる。
【００３９】
さらに、ＭＲＩ装置の使用中であっても、傾斜磁場電源の出力異常を使用者が知ることができる。
【００４０】
なお、コンピュータ１０７は、比較回路１２２の出力信号から傾斜磁場電源の追従性が低下していることを判断したとき、それをディスプレイ１１４に表示するとともに、ＭＲＩ装置の動作を停止するように構成してもよい。
【００４１】
また、上述した例は、傾斜磁場電源１１１の追従性確認についてであるが、高周波アンプ１１２について、図２に示した差分算出回路１２１、比較回路１２２、表示回路１２３と同様な手段を配置し、高周波アンプ１１２の追従性が低下したか否かを表示することも可能である。
【００４２】
なお、本発明は、上述した傾斜磁場電源や高周波アンプを用いたＭＲＩ装置のみならず、ＭＲＩ装置に用いられる、傾斜磁場電源装置、高周波アンプのそれぞれ単独でも成立するものである。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明が適用されるＭＲＩ装置の全体概略構成を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態における傾斜磁場電源の内部構成を示す図である。
【符号の説明】
【００４４】
１０１            被検体
１０２            静磁場発生磁石
１０３            傾斜磁場コイル
１０４            高周波コイル
１０５            検出コイル
１０６            シーケンサ
１０７            コンピュータ
１０８            被検体搬送テーブル
１０９            シールドルーム
１１０            フィルタ回路
１１１            傾斜磁場電源
１１２            高周波電力アンプ
１１３            受信器
１１４            ディスプレイ
１１５            操作卓
１２１            差分導出回路
１２２            比較回路
１２３            表示回路
１２４            アンプ
１２５            出力端子
【図１】
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【図２】
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