(57)【要約】  本発明は、磁気共鳴検査システムのための送信／受信ＲＦシステムを提供する。送信／受信ＲＦシステムは、ＲＦアンテナと、ＲＦアンテナにＲＦ電力を供給するように構成されたＲＦ電力増幅器と、第１の結合信号ＶＲＥＶ及び第２の結合信号ＶＦＷＤを出力するために、ＲＦ電力増幅器とＲＦアンテナとの間に結合され、ＲＦアンテナからＲＦ電力増幅器の方に流れる反射電力の一部と、ＲＦ電力増幅器からＲＦアンテナの方に流れる順方向電力の一部とを結合出力するように構成された結合デバイスと、結合デバイスに結合され、第１の結合信号ＶＲＥＶ及び第２の結合信号ＶＦＷＤの振幅情報及び位相情報を検出するように構成された検波器と、検波器に結合され、結合デバイスの複素散乱パラメータと、第１の結合信号ＶＲＥＶ及び第２の結合信号ＶＦＷＤの検出された振幅情報及び位相情報とに基づいて、ＲＦ電力増幅器の動作パラメータを計算するように構成されたパラメータ計算器とを含む。
2019530494.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気共鳴検査システムのための送信／受信高周波（ＲＦ）システムであって、前記送信／受信ＲＦシステムが、
ＲＦアンテナと、
前記ＲＦアンテナにＲＦ電力を供給するＲＦ電力増幅器と、
前記ＲＦ電力増幅器と前記ＲＦアンテナとの間に結合され、前記ＲＦアンテナから前記ＲＦ電力増幅器の方に流れる反射電力の一部と、前記ＲＦ電力増幅器から前記ＲＦアンテナの方に流れる順方向電力の一部とを結合出力して、第１の結合信号ＶＲＥＶ及び第２の結合信号ＶＦＷＤを出力する結合デバイスと、
前記結合デバイスに結合され、前記第１の結合信号ＶＲＥＶ及び前記第２の結合信号ＶＦＷＤの振幅情報及び位相情報を検出する検波器と、
前記検波器に結合され、前記結合デバイスの複素散乱パラメータと、前記第１の結合信号ＶＲＥＶ及び前記第２の結合信号ＶＦＷＤの検出された前記振幅情報及び前記位相情報とに基づいて前記ＲＦ電力増幅器の動作パラメータを計算するパラメータ計算器と
を含む、送信／受信ＲＦシステム。
【請求項２】
前記ＲＦ電力増幅器の前記動作パラメータが、前記順方向電力、前記反射電力、複素反射率、電圧定在波比、複素負荷インピーダンス、複素コイル電流、及び反射減衰量を含む群のうちのいずれか１つである、請求項１に記載の送信／受信ＲＦシステム。
【請求項３】
前記結合デバイスが、第１のポート、第２のポート、第３のポート、及び第４のポートを含み、前記第１のポートが前記ＲＦ電力増幅器に結合され、前記第２のポートが前記ＲＦアンテナに結合され、前記第３のポートが、前記反射電力の第１の結合出力部分及び前記順方向電力の第２の結合出力部分を含む前記第１の結合信号ＶＲＥＶを出力し、前記第４のポートが、前記順方向電力の第３の結合出力部分及び前記反射電力の第４の結合出力部分を含む前記第２の結合信号ＶＦＷＤを出力する、請求項１に記載の送信／受信ＲＦシステム。
【請求項４】
前記結合デバイスの前記複素散乱パラメータは、前記結合デバイスがスタンドアロン状態にあるときに検出された事前検出値である、請求項１に記載の送信／受信ＲＦシステム。
【請求項５】
前記複素散乱パラメータが、前記第２のポートの外方向移動電圧波と前記第１のポートの入射移動電圧波との間の複素比を表す複素伝送係数Ｓ２１、前記第２のポートの前記外方向移動電圧波と前記第２のポートの入射移動電圧波との間の複素比を表す複素反射係数Ｓ２２、前記第３のポートの外方向移動電圧波と前記第１のポートの前記入射移動電圧波との間の複素比を表す複素結合係数Ｓ３１、前記第３のポートの前記外方向移動電圧波と前記第２のポートの前記入射移動電圧波との間の複素比を表す複素結合係数Ｓ３２、前記第４のポートの外方向移動電圧波と前記第１のポートの前記入射移動電圧波との間の複素比を表す複素結合係数Ｓ４１、及び前記第４のポートの前記外方向移動電圧波と前記第２のポートの前記入射移動電圧波との間の複素比を表す複素結合係数Ｓ４２に限定される、請求項１に記載の送信／受信ＲＦシステム。
【請求項６】
前記パラメータ計算器に結合され、前記複素散乱パラメータを記憶するストレージユニットをさらに含む、請求項１に記載の送信／受信ＲＦシステム。
【請求項７】
磁気共鳴検査システムのための送信／受信高周波（ＲＦ）システムのＲＦ電力増幅器の動作パラメータを決定するための方法であって、前記方法が、
前記ＲＦ電力増幅器とＲＦアンテナとの間に結合された結合デバイスを介して、前記ＲＦ電力増幅器から前記ＲＦアンテナの方に流れる反射電力の第１の結合出力部分、及び前記ＲＦアンテナから前記ＲＦ電力増幅器の方に流れる順方向電力の第２の結合出力部分を含む第１の結合信号ＶＲＥＶを受信するステップであって、前記第１の結合信号ＶＲＥＶが、振幅情報及び位相情報を含む第１の複素値である、受信するステップと、
前記結合デバイスを介して、前記順方向電力の第３の結合出力部分と前記反射電力の第４の結合出力部分とを含む第２の結合信号ＶＦＷＤを受信するステップであって、前記第２の結合信号ＶＦＷＤが、振幅情報及び位相情報を含む第２の複素値である、受信するステップと、
前記ＲＦ電力増幅器の前記動作パラメータを、前記結合デバイスの複素散乱パラメータ、前記第１の結合信号ＶＲＥＶ、及び前記第２の結合信号ＶＦＷＤの複素値関数として計算するステップと
を有する、方法。
【請求項８】
前記第１の結合信号ＶＲＥＶ及び前記第２の結合信号ＶＦＷＤの前記位相情報及び前記振幅情報を検出するステップをさらに有する、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記結合デバイスがスタンドアロン状態にあるときに前記結合デバイスの前記複素散乱パラメータを事前検出するステップをさらに有する、請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
前記複素散乱パラメータが、前記第２のポートの外方向移動電圧波と前記第１のポートの入射移動電圧波との間の複素比を表す複素伝送係数Ｓ２１、前記第２のポートの前記外方向移動電圧波と前記第２のポートの入射移動電圧波との間の複素比を表す複素反射係数Ｓ２２、前記第３のポートの外方向移動電圧波と前記第１のポートの前記入射移動電圧波との間の複素比を表す複素結合係数Ｓ３１、前記第３のポートの前記外方向移動電圧波と前記第２のポートの前記入射移動電圧波との間の複素比を表す複素結合係数Ｓ３２、前記第４のポートの外方向移動電圧波と前記第１のポートの前記入射移動電圧波との間の複素比を表す複素結合係数Ｓ４１、及び前記第４のポートの前記外方向移動電圧波と前記第２のポートの前記入射移動電圧波との間の複素比を表す複素結合係数Ｓ４２に限定される、請求項７に記載の方法。
【請求項１１】
前記結合デバイスの前記複素散乱パラメータを前記送信／受信ＲＦシステムのストレージユニットに記憶するステップをさらに有する、請求項７に記載の方法。
【請求項１２】
前記ＲＦ電力増幅器の前記動作パラメータが、前記順方向電力、前記反射電力、複素反射率、電圧定在波比、複素負荷インピーダンス、複素コイル電流、及び反射減衰量を含む群のうちのいずれか１つである、請求項７に記載の方法。
【請求項１３】
請求項１乃至６のいずれか一項に記載の送信／受信ＲＦシステムを含む、磁気共鳴検査システム。
【請求項１４】
データ処理装置で実行されるときに請求項７乃至１２のいずれか一項に記載の方法の前記ステップを実行するソフトウェアコードを含む、コンピュータ可読媒体に記憶されたコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送信／受信高周波システムに関し、特に、磁気共鳴検査システムで使用するための送信／受信高周波システム、並びに磁気共鳴検査システム、磁気共鳴検査システムで実行される方法及びコンピュータプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）は、しばしば、患者の検査及び治療に使用される。そのようなシステムによって、検査されるべき身体領域の核スピンは、静的な主磁場Ｂ０によって整列され、高周波帯で振動する横磁場Ｂ１によって励起される。イメージングでは、緩和信号が傾斜磁場にさらされて、得られる共振が局在化される。緩和信号が受信され、一次元画像又は多次元画像に再構成される。
【０００３】
磁気共鳴イメージングシステムは、相互作用するいくつかの構成要素を有し、それらの各々は、最新の精巧な技術の使用を必要とする。磁気共鳴断層撮影システムの中心的構成要素は高周波デバイスである。これは、画像化されるべき身体領域に放射される高周波パルスの発生を担う。磁気共鳴イメージングシステムの高周波電力増幅器の出力部の高周波パルスは、測定ツールを介して送信コイルに導かれ、送信コイルは、高周波パルスを身体領域に放射する。本明細書で使用する「送信コイル」は、高周波パルスを放射することができる任意のアンテナデバイスを意味する。
【０００４】
磁気共鳴イメージングシステムからのＲＦエネルギーは、身体の組織の加熱を引き起こすことがある。ＲＦ吸収の１つの尺度は比吸収率（ＳＡＲ）であり、これは、ＲＦパルスによる単位質量当たりの堆積電力を規定する。ＳＡＲ値は、ＲＦエネルギーにさらされる身体の部分の形状、並びにＲＦ源の位置及び形状に依存する。ＳＡＲの最大値は安全規則によって規定されている。米国特許出願公開第２０１５／０００２１４７号は、並列送信システムにおける局所ＳＡＲのオンラインモニタリングを提供している。方向性結合器によって測定された順方向ＨＦ波及び反射ＨＦ波の高周波（ＨＦ）位相及びＨＦ振幅から、患者の局所ＳＡＲが、患者のボクセルモデル及び電磁気シミュレーションの助けを借りて決定される。局所ＳＡＲのオンラインモニタリングは、例えば、測定された局所ＳＡＲが所定の閾値を超えた場合ＭＲＩスキャナを止めることによって、特定の患者が過度のＲＦ放射を受けないようにすることを目的とする。
【０００５】
ＳＡＲモニタリングより優れている、臨床ＭＲＩの間に送り出されるＲＦ電力の正確な測定が、臨床ＭＲＩシーケンスへの不適切な制限を回避する安全性と規制の遵守のために、既知のＲＦ暴露レベルでの周辺デバイス及び介入デバイスのＭＲＩ安全性をテストするために、不可欠である。研究者がデバイス又はＭＲＩ法をテストするために、又は個々のやけどの場合のＳＡＲを評価するために精密なＲＦ比吸収率（ＳＡＲ）暴露レベルを設定するには、正確で独立した測定ツールが必要である。これは、全電力堆積の正確な測定で始まる。ＭＲＩスキャナに組み込まれたＲＦ電力モニタは、通常、ＲＦ電力増幅器の出力部に取付けられる。しかしながら、身体領域に送り出される電力の測定は、ケーブル、スイッチ、直交ハイブリッド（Ｑハイブリッド）、及び送信コイルを含むＲＦ送信チェーンの損失によって複雑になる。
【０００６】
現在、方向性結合器と組み合わせた電力計が、ＲＦ電力増幅器からＭＲＩコイルの方に流れる順方向電力と、ＲＦ電力増幅器に反射されて戻る反射電力とを測定するために使用されている。電力測定は、方向性結合器の順方向結合ポートＰＦＷＤが、理想的には、順方向電力に比例し、反射電力によって全く影響されない結合信号のみを出力すると仮定している。多分、方向性結合器の逆方向結合ポートＰＲＥＶは、理想的には、反射電力に比例し、順方向電力によって全く影響されない結合信号のみを出力する。それにより、順方向結合ポートＰＦＷＤ及び逆方向結合ポートＰＲＥＶの結合信号の振幅を測定することによって、送信チェーンを移動する順方向電力及び反射電力を、それぞれ決定することができ、それはスカラー法とも呼ばれる。
【０００７】
そのような仮定に基づくスカラー法は、電力測定の不確実性を意味し、その不確実性は、方向性結合器のキーパラメータ、すなわち、方向性に依存する。一般に、比較的高い方向性をもつ方向性結合器を使用することによって、測定不確実性は十分に制御され、測定結果は依然として受入れ可能である。しかしながら、方向性結合器は、しばしば、方向性と電力処理能力との間で妥協しなければならない。方向性は高いが電力処理能力が低い方向性結合器は、空気絶縁破壊の危険性がより大きい。加えて、オンフィールド方向性結合器設置の後に測定される方向性は、一般に、コンピュータ設置から設計されたものから若干の劣化がある。それゆえに、方向性結合器の方向性への依存性が少ない電力測定解決策が望まれる。さらに、近磁石ＲＦ電力増幅器によるＭＲＩ用途に関連して、送信チェーンの反射が大きいほど、測定不確実性が大きくなる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
前述から、方向性結合器の方向性への依存性が少ないより正確な電力測定の必要性があることが容易に理解されよう。その結果、本発明の目的は、独立請求項における測定方法、測定方法を実施する送信／受信ＲＦシステム、磁気共鳴検査システム、及びコンピュータプログラム製品を提供することである。実施形態は従属請求項において与えられる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
当業者には理解されるように、本発明の態様は、装置、方法又はコンピュータプログラムプロダクトとして具体化され得る。したがって、本発明の態様は、全面的にハードウェア実施形態、全面的にソフトウェア実施形態（ファームウェア、常駐ソフトウェア、マイクロコード等を含む）又は本明細書においてすべて一般的に「回路」、「モジュール」若しくは「システム」と称され得るソフトウェア及びハードウェア態様を組み合わせた実施形態の形態をとり得る。さらに、本発明の態様は、コンピュータ可読媒体上で具現化されたコンピュータ実行可能コードを有する１つ又は複数のコンピュータ可読媒体において具体化されたコンピュータプログラムプロダクトの形態をとり得る。
【００１０】
１つ又は複数のコンピュータ可読媒体の任意の組合せが利用されてもよい。コンピュータ可読媒体は、コンピュータ可読信号媒体又はコンピュータ可読ストレージ媒体でもよい。本明細書で使用される「コンピュータ可読ストレージ媒体」は、コンピューティングデバイスのプロセッサによって実行可能な命令を保存することができる任意の有形ストレージ媒体を包含する。コンピュータ可読ストレージ媒体は、コンピュータ可読非一時的ストレージ媒体と称される場合もある。コンピュータ可読ストレージ媒体はまた、有形コンピュータ可読媒体と称される場合もある。一部の実施形態では、コンピュータ可読ストレージ媒体はまた、コンピューティングデバイスのプロセッサによってアクセスされることが可能なデータを保存可能であってもよい。コンピュータ可読ストレージ媒体の例は、フロッピー（登録商標）ディスク、磁気ハードディスクドライブ、半導体ハードディスク、フラッシュメモリ、ＵＳＢサムドライブ、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、光ディスク、磁気光学ディスク、及びプロセッサのレジスタファイルを含むが、これらに限定されない。光ディスクの例は、例えば、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＷ、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、又はＤＶＤ−Ｒディスクといったコンパクトディスク（ＣＤ）及びデジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）を含む。コンピュータ可読ストレージ媒体という用語は、ネットワーク又は通信リンクを介してコンピュータデバイスによってアクセスされることが可能な様々な種類の記録媒体も指す。例えば、データは、モデムによって、インターネットによって、又はローカルエリアネットワークによって読み出されてもよい。コンピュータ可読媒体上で具現化されたコンピュータ実行可能コードは、限定されることはないが、無線、有線、光ファイバケーブル、ＲＦ等を含む任意の適切な媒体、又は上記の任意の適切な組合せを用いて送信されてもよい。
【００１１】
コンピュータ可読信号媒体は、例えばベースバンドにおいて又は搬送波の一部として内部で具体化されたコンピュータ実行可能コードを備えた伝搬データ信号を含んでもよい。このような伝搬信号は、限定されることはないが電磁気、光学的、又はそれらの任意の適切な組合せを含む様々な形態のいずれかをとり得る。コンピュータ可読信号媒体は、コンピュータ可読ストレージ媒体ではない及び命令実行システム、装置、若しくはデバイスによって又はそれと関連して使用するためのプログラムを通信、伝搬、若しくは輸送できる任意のコンピュータ可読媒体でもよい。
【００１２】
「コンピュータメモリ」又は「メモリ」は、コンピュータ可読ストレージ媒体の一例である。コンピュータメモリは、プロセッサに直接アクセス可能な任意のメモリである。「コンピュータストレージ」又は「ストレージ」は、コンピュータ可読ストレージ媒体のさらなる一例である。コンピュータストレージは、任意の不揮発性コンピュータ可読ストレージ媒体である。一部の実施形態では、コンピュータストレージは、コンピュータメモリであってもよい又はその逆も同様である。メモリ及びストレージの内容は互いに重複していてもよく、又は一方に存在するとして示されたアイテムは、他方に記憶又はコピーされてもよい。
【００１３】
本明細書で使用される「プロセッサ」は、プログラム、マシン実行可能命令、又はコンピュータ実行可能コードを実行可能な電子コンポーネントを包含する。「プロセッサ」を含むコンピューティングデバイスへの言及は、場合により、２つ以上のプロセッサ又は処理コアを含むと解釈されるべきである。プロセッサは、例えば、マルチコアプロセッサである。プロセッサは、また、単一のコンピュータシステム内の、又は複数のコンピュータシステムの中へ分配されたプロセッサの集合体も指す。コンピュータデバイスとの用語は、各々が１つ又は複数のプロセッサを有するコンピュータデバイスの集合体又はネットワークを指してもよいと理解されるべきである。コンピュータ実行可能コードは、同一のコンピュータデバイス内の、又は複数のコンピュータデバイス間に分配された複数のプロセッサによって実行される。
【００１４】
コンピュータ実行可能コードは、本発明の態様をプロセッサに行わせるマシン実行可能命令又はプログラムを含んでもよい。本発明の態様に関する動作を実施するためのコンピュータ実行可能コードは、Java（登録商標）、Smalltalk、又はC++等のオブジェクト指向プログラミング言語及び「Ｃ」プログラミング言語又は類似のプログラミング言語等の従来の手続きプログラミング言語を含む１つ又は複数のプログラミング言語の任意の組合せで書かれてもよい及びマシン実行可能命令にコンパイルされてもよい。場合によっては、コンピュータ実行可能コードは、高水準言語の形態又は事前コンパイル形態でもよい及び臨機応変にマシン実行可能命令を生成するインタプリタと共に使用されてもよい。
【００１５】
コンピュータ実行可能コードは、完全にユーザのコンピュータ上で、部分的にユーザのコンピュータ上で、スタンドアロンソフトウェアパッケージとして、部分的にユーザのコンピュータ上で及び部分的にリモートコンピュータ上で、又は完全にリモートコンピュータ若しくはサーバ上で実行することができる。後者の場合、リモートコンピュータは、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）若しくは広域ネットワーク（ＷＡＮ）を含む任意の種類のネットワークを通してユーザのコンピュータに接続されてもよい、又はこの接続は外部コンピュータに対して（例えば、インターネットサービスプロバイダを使用したインターネットを通して）行われてもよい。
【００１６】
本発明の態様は、本発明の実施形態による方法、装置（システム）及びコンピュータプログラムプロダクトのフローチャート、図及び／又はブロック図を参照して説明される。フローチャート、図、及び／又はブロック図の各ブロック又は複数のブロックの一部は、適用できる場合、コンピュータ実行可能コードの形態のコンピュータプログラム命令によって実施され得ることが理解されよう。相互排他的でなければ、異なるフローチャート、図、及び／又はブロック図におけるブロックの組合せが組み合わせられてもよいことがさらに理解される。これらのコンピュータプログラム命令は、コンピュータ又は他のプログラム可能データ処理装置のプロセッサを介して実行する命令がフローチャート及び／又はブロック図の１つ又は複数のブロックにおいて指定された機能／行為を実施するための手段を生じさせるようにマシンを作るために、汎用コンピュータ、特定用途コンピュータ、又は他のプログラム可能データ処理装置のプロセッサへと提供されてもよい。
【００１７】
これらのコンピュータプログラム命令はまた、コンピュータ可読媒体に保存された命令がフローチャート及び／又はブロック図の１つ又は複数のブロックにおいて指定された機能／行為を実施する命令を含む製品を作るように、コンピュータ、他のプログラム可能データ処理装置、又は他のデバイスにある特定の方法で機能するように命令することができるコンピュータ可読媒体に保存されてもよい。
【００１８】
コンピュータプログラム命令はまた、コンピュータ又は他のプログラム可能装置上で実行する命令がフローチャート及び／又はブロック図の１つ又は複数のブロックにおいて指定された機能／行為を実施するためのプロセスを提供するように、一連の動作ステップがコンピュータ、他のプログラム可能装置又は他のデバイス上で行われるようにすることにより、コンピュータ実施プロセスを生じさせるために、コンピュータ、他のプログラム可能データ処理装置、又は他のデバイス上にロードされてもよい。本発明によれば、磁気共鳴検査システムのための送信／受信ＲＦシステムが開示される。送信／受信ＲＦシステムは、ＲＦアンテナと、ＲＦアンテナにＲＦ電力を供給するように構成されたＲＦ電力増幅器と、第１の結合信号ＶＲＥＶ及び第２の結合信号ＶＦＷＤを出力するために、ＲＦ電力増幅器とＲＦアンテナとの間に結合され、ＲＦアンテナからＲＦ電力増幅器の方に流れる反射電力の一部と、ＲＦ電力増幅器からＲＦアンテナの方に流れる順方向電力の一部とを結合出力するように構成された結合デバイスと、結合デバイスに結合され、第１の結合信号ＶＲＥＶ及び第２の結合信号ＶＦＷＤの振幅情報及び位相情報を検出するように構成された検波器と、検波器に結合され、結合デバイスの複素散乱パラメータと、第１の結合信号ＶＲＥＶ及び第２の結合信号ＶＦＷＤの検出された振幅情報及び位相情報とに基づいて、ＲＦ電力増幅器の動作パラメータを計算するように構成されたパラメータ計算器とを含む。
【００１９】
第１の結合信号ＶＲＥＶ及び第２の結合信号ＶＦＷＤの振幅情報と位相情報との両方を考慮に入れることによって、ＲＦ電力増幅器の動作パラメータは、結合デバイス複素散乱パラメータ、第１の結合信号ＶＲＥＶ、及び第２の結合信号ＶＦＷＤに基づいてより正確に実時間で計算することができる。その上、測定精度は結合デバイスの方向性にあまり依存せず、その結果、電力処理能力が大きく、方向性への要求が少なく、製造一貫性への要件が少なく、コストが低い結合デバイスを、送信／受信ＲＦシステムで使用することができる。より具体的には、パラメータ計算器は、複素散乱パラメータ、第１の結合信号ＶＲＥＶ、及び第２の結合信号ＶＦＷＤの複素値関数として動作パラメータを計算するように構成される。有利には、複素散乱パラメータ、第１の複素結合信号ＶＲＥＶ、及び第２の複素結合信号ＶＦＷＤの複素値関数は、複素平面、例えばスミスチャートで動作パラメータを取得し、それにより、ＲＦアンテナの入力インピーダンス及びＲＦアンテナのコイル電流の実時間測定が可能になる。さらに、複素値の動作パラメータは、特に大きい反射の場合のＲＦ電力増幅器の位相制御を支援する。
【００２０】
本発明の別の実施形態では、ＲＦ電力増幅器の動作パラメータは、複素順方向電力、複素反射電力、複素反射係数、電圧定在波比、複素負荷インピーダンス（抵抗及びリアクタンス）、複素コイル電流、及び反射減衰量を含む群のうちのいずれか１つである。複素負荷インピーダンスは、それが電力増幅器の挙動を予測し、電力増幅器を安定及び頑健にするのを支援するので、ＲＦ電力増幅器にとって重要である。複素コイル電流は、ＭＲＩの並列送信システムにおいて重要であり、さらに、ＲＦ電流源の基礎的要素である。
【００２１】
本発明のさらなる別の実施形態では、結合デバイスは、第１のポート、第２のポート、第３のポート、及び第４のポートを含む。第１のポートはＲＦ電力増幅器に結合され、第２のポートはＲＦアンテナに結合される。第３のポートは、反射電力の第１の結合出力部分及び順方向電力の第２の結合出力部分を含む第１の結合信号ＶＲＥＶを出力するように構成され、第４のポートは、順方向電力の第３の結合出力部分及び反射電力の第４の結合出力部分を含む第２の結合信号ＶＦＷＤを出力するように構成される。第１の結合信号ＶＲＥＶ及び第２の結合信号ＶＦＷＤの両方は、順方向電力及び反射電力の混合物を含むので、従来の電力モニタリング方法における測定不確実性の根本的原因、すなわち、第１の結合信号ＶＲＥＶ及び第２の結合信号ＶＦＷＤを、それぞれ、反射電力及び順方向電力に比例する純粋な信号として仮定することが、除去される。有利には、本発明によるベクトル方法は、結合デバイスからの混合ＶＲＥＶ及びＶＦＷＤ出力中の異なる信号成分を、第１の複素結合信号ＶＲＥＶ及び第２の複素結合信号ＶＦＷＤの振幅情報及び位相情報と、結合デバイスの複素散乱パラメータとの両方を使用することによって識別し、その結果、より正確なベクトルベース測定がもたらされる。
【００２２】
本発明のさらなる別の実施形態では、結合デバイスの複素散乱パラメータは、結合デバイスがスタンドアロン状態にあるときに検出された事前検出複素値である。スタンドアロン状態の結合デバイスは、複素散乱パラメータの検出に使用されるベクトルネットワークアナライザにより容易にアクセスできる入出力ポートを提供する。
【００２３】
本発明のさらなる別の実施形態では、複素散乱パラメータは、第２のポートの外方向移動電圧波と第１のポートの入射移動電圧波との間の複素比を表す複素伝送係数Ｓ２１、第２のポートの外方向移動電圧波と第２のポートの入射移動電圧波との間の複素比を表す複素反射係数Ｓ２２、第３のポートの外方向移動電圧波と第１のポートの入射移動電圧波との間の複素比を表す複素結合係数Ｓ３１、第３のポートの外方向移動電圧波と第２のポートの入射移動電圧波との間の複素比を表す複素結合係数Ｓ３２、第４のポートの外方向移動電圧波と第１のポートの入射移動電圧波との間の複素比を表す複素結合係数Ｓ４１、及び第４のポートの外方向移動電圧波と第２のポートの入射移動電圧波との間の複素比を表す複素結合係数Ｓ４２に限定される、有利には、最少数の複素散乱パラメータが、動作パラメータのベクトルベース測定のために事前検出される。
【００２４】
本発明のさらなる別の実施形態では、送信／受信ＲＦシステムは、ストレージユニットをさらに含み、ストレージユニットは、パラメータ計算器に結合され、複素散乱パラメータを記憶するように構成される。
【００２５】
本発明によれば、磁気共鳴検査システムのための送信／受信ＲＦシステムのＲＦ電力増幅器の動作パラメータを決定するための方法が開示される。この方法は、ＲＦ電力増幅器とＲＦアンテナとの間に結合された結合デバイスを介して、ＲＦ電力増幅器からＲＦアンテナの方に流れる反射電力の第１の結合出力部分、及びＲＦアンテナからＲＦ電力増幅器の方に流れる順方向電力の第２の結合出力部分を含む第１に結合信号ＶＲＥＶを受信するステップと、結合デバイスを介して、順方向電力の第３の結合出力部分と反射電力の第４の結合出力部分とを含む第２の結合信号ＶＦＷＤを受信するステップと、ＲＦ電力増幅器の動作パラメータを、結合デバイスの複素散乱パラメータ、第１の結合信号ＶＲＥＶ、及び第２の結合信号ＶＦＷＤの複素値関数として計算するステップとを有する。第１の結合信号ＶＲＥＶと第２の結合信号ＶＦＷＤの両方は、振幅情報及び位相情報を含む複素値である。
【００２６】
本発明の一実施形態では、この方法は、第１の結合信号ＶＲＥＶ及び第２の結合信号ＶＦＷＤの位相情報と振幅情報とを検出するステップをさらに有する。
【００２７】
本発明の別の実施形態では、この方法は、結合デバイスがスタンドアロンの状態にあるときに結合デバイスの複素散乱パラメータを事前検出するステップをさらに有する。
【００２８】
本発明の別の実施形態では、この方法は、結合デバイスの複素散乱パラメータを送信／受信ＲＦシステムのストレージユニットに記憶するステップをさらに有する。
【００２９】
本発明の方法は、有利には、臨床使用の磁気共鳴検査デバイスで実行することができる。この目的のために、本発明の上述で説明した方法のステップを実行するように磁気共鳴検査デバイスが制御されるコンピュータプログラムを利用することのみを必要とする。コンピュータプログラムは、磁気共鳴検査デバイスの制御ユニットにインストールするためにダウンロードされるように、データ搬送波上に存在してもよく、又はデータネットワーク中に存在してもよい。
【００３０】
添付図面は、本発明の好ましい実施形態を開示している。しかしながら、図面は、例示の目的のためにのみデザインされており、本発明の範囲の定義としてデザインされていないことを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の１つの実施形態による磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）システムを示す図である。
【図２】本発明の１つの実施形態による送信／受信ＲＦシステムを示す図である。
【図３】複素反射係数及び関連する反射減衰量のベクトルベース測定の例示的な実験結果を示す図である。図３は、複素平面上の同じ反射のベクトルベース測定とベクトルネットワークアナライザ（ＶＮＡ）測定との間の比較を示す図３（ａ）と、ベクトルベース測定とスカラー測定との間の比較を示す図３（ｂ）とを含む。
【図４】本発明の１つの実施形態による磁気共鳴検査システムのための送信／受信ＲＦシステムのＲＦ電力増幅器の動作パラメータを決定するための方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
図１を参照すると、磁気共鳴イメージングシステム１００はハウジング４を含む。対象６（例えば、人間、物体など）は、１つ又は複数のＭＲＩ手順（例えば、スピンエコー、グラディエントエコー、刺激エコーなど）のためにハウジング４のボア８内に少なくとも部分的に配置される。磁石１０がハウジング４内にある。磁石１０は、一般に、クライオシュラウド１２によって囲まれた永久超伝導磁石である。しかしながら、他の既知の磁石（例えば、常伝導磁石、永久磁石など）が使用されてもよい。磁石１０は、静止した実質的に均一な主磁場Ｂ０を対象６内に生成する。その結果、対象６内の原子核は、磁場Ｂ０の磁束線に対して平行方向及び／又は反平行方向に優先的に整列する。典型的な磁界強度は、約０．５テスラ（０．５Ｔ）、１．０Ｔ、１．５Ｔ、３Ｔ以上（例えば、約７Ｔ）である。
【００３３】
傾斜磁場コイル１４が、ハウジング４内及び／又はハウジング４上に配置される。コイル１４は、イメージングスライス又はボリュームを画定するために、さもなければ励起された原子核を空間的に符号化するために様々な傾斜磁場Ｇを磁場Ｂ０に重ね合わせる。画像データ信号は、傾斜コントローラ１６による制御シーケンスで傾斜磁場を切り替えることによって生成される。１つ又は複数の高周波（ＲＦ）コイル又は共振器は、イメージング領域内の励起パルスのために使用される。好適なＲＦコイルは、システム１００のボア８に配置された全身用コイル１８、局所コイル（例えば、対象６の頭部を取り囲む頭部用コイル２０）、及び／又は１つ又は複数の表面コイルを含む。
【００３４】
励起源２２は、励起パルスを発生し、これらのパルスをＲＦ増幅器２４及びスイッチ２６を通してＲＦコイル１８及び／又は２０に供給する。励起源２２は、少なくとも１つの送信器（ＴＸ）２８を含む。測定デバイス４４が、送信チェーンを移動する順方向電力及び反射電力を測定するためにＲＦ増幅器２４の出力部に結合される。有利には、測定デバイス４４は、より正確な順方向及び反射電力測定結果を提供することができ、それは、さらに、励起パルス調節のためにスキャナコントローラ３０に送られる。スキャナコントローラ３０は、オペレータ指示に基づいて励起源２２を制御する。例えば、オペレータが陽子スペクトルを取得するためのプロトコルを選択した場合、スキャナコントローラ３０は、それに応じて、対応する周波数で励起パルスを発生するように励起源２２に指示し、送信器２８は、パルスを発生し、増幅器２４を介してＲＦコイル１８又は２０に送信する。励起パルスはＲＦ増幅器２４に供給される。従来のＭＲＩシステムは、一般に、１つを超える励起スペクトルが使用される場合、多数の増幅器を利用する。
【００３５】
励起パルスは、増幅器２４からスイッチ２６を通してコイル１８又は２０に送られる。スキャナコントローラ３０はまた、スイッチ２６を制御する。励起フェーズの間、スキャナコントローラ３０は、スイッチ２６を制御し、励起パルスがスイッチ２６を通って受信システム３２ではなくＲＦコイル１８又は２０に進むようにする。励起パルスを受け取ると、ＲＦコイル１８又は２０は、共振し、パルスをイメージング領域に印加する。傾斜コントローラ１６は傾斜磁場コイル１４を適切に操作して、結果として生じるＭＲ信号を空間的に符号化する。
【００３６】
読出しフェーズの間、スイッチ２６は、空間的に符号化されたＭＲ信号を取得するために１つ又は複数の受信コイルに受信システム３２を接続する。受信システム３２は、受信コイル構成に応じて１つ又は複数の受信器３４を含む。取得されたＭＲ信号は、データパイプライン３６を通して搬送され（逐次的に及び／又は並列に）、１つ又は複数の画像を生成するために処理構成要素３８によって処理される。
【００３７】
再構成された画像は、ストレージ構成要素４０に記憶され、及び／又はインタフェース４２、他のディスプレイデバイスで表示され、印刷され、ネットワーク（例えば、インターネット、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）…）を通して通信され、ストレージ媒体内に記憶され、及び／又は他の方法で使用される。インタフェース４２はまた、オペレータが、命令をスキャナコントローラ３０に伝達することを通して磁気共鳴イメージングスキャナ１００を制御できるようにする。
【００３８】
図２は、本発明の１つの実施形態による送信／受信ＲＦシステム２００のブロック図を示す。送信／受信ＲＦシステム２００は、ＲＦ電力増幅器２１０、測定デバイス２２０、及びＲＦアンテナ２３０を含む。１つの実施形態では、測定デバイス２２０は、結合デバイス２０１、検波器２０３、及びパラメータ計算器２０５をさらに含む。オプションとして、測定デバイス２２０は、メモリユニット２０７をさらに含む。図２の実施形態において、結合デバイス２０１は、第１の（入力）ポート２１１と第２の（出力）ポート２１３とを接続する伝送ライン２２１と、第３の（逆方向結合）ポートＰＲＥＶ２１５と第４の（順方向結合）ポートＰＦＷＤ２１７とを接続する結合ライン２２３とを含む４ポート方向性結合器の形態である。方向性結合器２０１の入力ポート２１１は、ＲＦ電力増幅器２１０の出力部に接続され、出力ポート２１３は、ＲＦアンテナ２３０、例えば、表面コイル又は局所コイルに接続される。
【００３９】
方向性結合器２０１の方向性（Ｄ）は、方向性結合器２０１が伝送ライン２２１上の反対方向に移動する（順方向及び反射）信号をどれくらいよく区別するかの尺度である。理想的には、逆方向結合ポートＰＲＥＶ２１５は、反射電力に比例する結合信号（反射電力の縮小バージョン）のみを出力し、順方向結合ポートＰＦＷＤ２１７は、順方向電力に比例する結合信号（順方向電力の縮小バージョン）のみを出力する。けれども、実際には、方向性結合器２０１の逆方向結合ポートＰＲＥＶ２１５及び順方向結合ポートＰＦＷＤ２１７は、事実上、反射電力と順方向電力の混合物を出力する。より具体的には、逆方向結合ポートＰＲＥＶ２１５は、入力ポート２１１から出力ポート２１３に流れる順方向電力の第１の縮小部分と、出力ポート２１３から入力ポート２１１に流れる反射電力の第２の縮小部分とを含む第１の結合信号ＶＲＥＶを出力し、順方向結合ポートＰＦＷＤ２１７は、入力ポート２１１から出力ポート２１３に流れる順方向電力の第３の縮小部分、及び出力ポート２１３から入力ポート２１１に流れる反射電力の第４の縮小部分を含む第２の結合信号ＶＦＷＤを出力する。
【００４０】
方向性結合器２０１の任意の２つのポート間を移動する電力は、方向性結合器２０１の入力ポート２１１、出力ポート２１３、逆方向結合ポートＰＲＥＶ２１５、及び順方向結合ポートＰＦＷＤ２１７における入射移動電圧波（ａ）及び外方向移動電圧波（ｂ）に関して定義された複素散乱パラメータ（Ｓパラメータ）を使用して記述されるので、本発明の洞察によれば、ＲＦ電力増幅器２０１の動作パラメータは、複素散乱パラメータ、並びに振幅情報と位相情報の両方を含む複素結合信号ＶＲＥＶ及びＶＦＷＤに基づくベクトル計算を介して、より正確なやり方で測定デバイス２２０によって測定することができる。本発明の洞察は、第１の結合信号ＶＲＥＶ及び第２の結合信号ＶＦＷＤを、それぞれ、反射電力及び順方向電力に比例する純粋な信号として仮定することが、従来の電力モニタリング方法における測定不確実性の根本的原因であるという本発明者の知見に基づく。振幅情報と位相情報の両方を考慮に入れることによって、結合デバイス２０１からの混合ＶＲＥＶ及びＶＦＷＤ出力中の異なる信号成分を識別することができ、その結果、測定不確実性を著しく低減することができる。その上、ベクトルベース測定の結果は、複素平面、例えばスミスチャートで表示することができるので、本発明による測定デバイス２２０の機能は、従来の電力モニタリング方法の能力を越えて測定の複素ドメインに拡張することができる。例えば、ベクトルベース測定は、全身用コイルＺｃｏｉｌの入力インピーダンス及びコイル電流Ｉｃｏｉｌの測定を可能にする。全身用コイルＺｃｏｉｌの入力インピーダンスは、それが電力増幅器の挙動を予測し、電力増幅器を安定及び頑健にするのを支援するので、ＲＦ電力増幅器２１０にとって重要である。コイル電流推定Ｉｃｏｉｌは、ＭＲＩの並列送信システムにおいて重要であり、さらに、ＲＦ電流源の基礎的要素である。さらに、ベクトルベース測定は、特に、大きい反射の場合にＲＦ電力増幅器の位相制御に優れている。上述の利点に加えて、ベクトルベース測定は方向性結合器の方向性Ｄにそれほど依存せず、それは、電力処理能力の設計に、より大きい柔軟性をもたらす。
【００４１】
１つの実施形態では、ベクトルネットワークアナライザ（図示せず）は、例えば送信／受信ＲＦシステム２００に実装する前に、スタンドアロン状態で方向性結合器２０１の散乱パラメータを測定することができる。図２の例では、方向性結合器２０１の散乱パラメータは、方向性結合器２０１がスタンドアロン状態にあるときに検出され、ＲＦ電力増幅器２１０の動作パラメータを実時間で測定するためにメモリユニット２０７に記憶された事前検出値である。代替として、事前検出された散乱パラメータは、パラメータ計算器２０５の入力インタフェースに直接供給されてもよい。有利には、スタンドアロン状態の方向性結合器２０１は、その入力／出力ポートが容易にアクセス可能であるのでベクトルネットワークアナライザへの接続を容易にする。例えば送信／受信ＲＦシステムに既に実装されている内蔵方向性結合器では、第１の（入力）ポート２１１は、ＲＦ増幅器２１０の出力部に電気的に接続されており、それゆえに、ベクトルネットワークアナライザによって容易にはアクセスできなくなっている。本例では、第１のポート２１１は、ベクトルネットワークアナライザによる散乱パラメータの事前検出が終了するまでＲＦ増幅器２１０の出力部から一時的に切り離すことができる。さらに、方向性結合デバイスは、一般に、例えば簡単な回路レイアウトの形態でＦＲ４又はロジャース基板に耐久性材料、例えばガラス繊維で製作され、それにより、特定の動作範囲内の大きい信号変動の影響を受けない複素散乱パラメータをもつ受動デバイスがもたらされる。その結果として、結合デバイスのスタンドアロン状態の間に事前検出された散乱パラメータは、実時間ベクトルベース測定に適用可能である。
【００４２】
上記のように、ベクトルベース測定は、振幅情報及び位相情報の両方を含む第１の結合信号ＶＲＥＶ及び第２の結合信号ＶＦＷＤを必要とする。この目的のために、第１の結合信号ＶＲＥＶ及び第２の結合信号ＶＦＷＤは、検波器２０３に導かれる。検波器２０３は、第１の結合信号ＶＲＥＶ及び第２の結合信号ＶＦＷＤの振幅情報及び位相情報をＤＣ電圧に変換する。代替として、検波器２０３は、ソフトウェア無線（ＳＷＲ）の原理に基づいて第１の結合信号ＶＲＥＶ及び第２の結合信号ＶＦＷＤの振幅情報及び位相情報をデジタル方式のサンプリング値に変換する。パラメータ計算器２０５は、第１の結合信号ＶＲＥＶ及び第２の結合信号ＶＦＷＤの振幅情報及び位相情報を表すＤＣ電圧又はサンプリングデジタル値と、複素散乱パラメータとに基づいて、ＲＦ電力増幅器２１０の動作パラメータを計算する。
【００４３】
有利には、複素順方向電力ＰＦＷＤ、複素反射電力ＰＲＥＶ、複素反射係数ｒ、電圧定在波比ＶＳＷＲ、及び反射減衰量ＲＬに加えて、ベクトルベース測定は、さらに、従来のスカラー測定では測定することができない負荷コイルの複素入力インピーダンスＺｃｏｉｌ及び負荷コイル電流Ｉｃｏｉｌの測定を可能にする。１つの実施形態では、これらの動作パラメータは、それぞれ、式１）から式７）に詳述されているようなベクトルベース計算に従ってパラメータ計算器２０５によって計算され、それは、多くの実験によりテストされ検証されている。
【数１】
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【数２】
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【数３】
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【数４】
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【数５】
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【数６】
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【数７】
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ここで、ｂ３は、第３のポートにおける外方向移動電圧波、すなわち、第１の結合信号ＶＲＥＶを表し、ｂ４は、第４のポートにおける外方向移動電圧波、すなわち、第２の結合信号ＶＦＷＤを表し、Ｓｉｊは、ｉ番目のポートにおける外方向移動電圧波とｊ番目のポートにおける入射移動電圧波との間の複素比を表し、Ｚ０は、ＲＦ電力増幅器２１０の特性インピーダンスを表し、Ｚｒｌｃは、ＲＦアンテナ２３０の送信アレイにシャント整合キャパシタがない場合のループインピーダンスを表し、ＣＭは、シャント整合キャパシタを表す。
【００４４】
式１）から式７）によれば、４ポート方向性結合器２０１の１６個の散乱パラメータのすべてを予め検出する必要はないことが結論づけられる。有利には、４ポート方向性結合器２０１の事前検出される散乱パラメータは、第２の（出力）ポートの外方向移動電圧波ｂ２と第１の（入力）ポートの入射移動電圧波ａ１との間の複素比を表す複素伝送係数Ｓ２１、第２の（出力）ポートの外方向移動電圧波ｂ２と第２の（出力）ポートの入射移動電圧波ａ２との間の複素比を表す複素反射係数Ｓ２２、第３の（逆方向）ポートの外方向移動電圧波ｂ３と第１の（入力）ポートの入射移動電圧波ａ１との間の複素比を表す複素結合係数Ｓ３１、第３のポートの外方向移動電圧波ｂ３と第２のポートの入射移動電圧波ａ２との間の複素比を表す複素結合係数Ｓ３２、第４のポートの外方向移動電圧波ｂ４と第１のポートの入射移動電圧波ａ１との間の複素比を表す複素結合係数Ｓ４１、及び第４のポートの外方向移動電圧波ｂ４と第２のポートの入射移動電圧波ａ２との間の複素比を表す複素結合係数Ｓ４２に限定することができる。
【００４５】
当業者なら理解するように、パラメータ計算器２０５は、全面的にハードウェア実施形態（ＦＰＧＡ、ＡＳＣＩＩ、ＭＰＵなどを含む）、全面的にソフトウェア実施形態（ファームウェア、常駐ソフトウェア、マイクロコードなどを含む）、又はソフトウェア態様とハードウェア態様とを組み合わせた実施形態の形態を取ることができ、それらは、すべて、本明細書では、一般的に「回路」、「モジュール」、又は「システム」と呼ばれる。さらに、本発明の態様は、コンピュータ可読プログラムコードを具現した１つ又は複数のコンピュータ可読媒体に具現されたコンピュータプログラム製品の形態を取ることができる。
【００４６】
図３は、複素反射係数及び関連する反射減衰量のベクトルベース測定の例示的な実験結果を示す。より具体的には、左の図３（ａ）は、複素平面、例えばスミスチャートにおいて同じ反射についてのベクトルベース測定とベクトルネットワークアナライザ（ＶＮＡ）測定との間の比較を示す。ＶＮＡ測定は、不整合負荷に長いケーブルを加えたものの反射を測定し、ベクトルベース測定を検証するためのベースラインと見なされる。図３（ａ）に示されるように、破線の曲線３０１で示されたベクトルベース測定結果は、実線の曲線３０３で示されたＶＮＡ測定に、若干の調節可能な位相回転を除いて密接に従っている。図３（ａ）に示された比較結果は、ベクトルベース方法が様々な位相にわたって正確な測定を行うことを示している。
【００４７】
図３（ｂ）は、ベクトルベース測定とスカラー測定との間の比較を、ベクトルベース測定結果をスカラー表現３０５に射影することによって示している。スカラー表現３０５の横軸は、反射減衰量に関して測定されることになる反射強度を表す。スカラー表現３０５の縦軸は、測定値の偏差をｄＢ単位で表す。スカラー表現３０５の中央水平ラインでは、すべての反射に対して偏差が０ｄＢであり、すなわち、測定誤差がない。中央水平ラインの上下の曲線のすべての対は、方向性結合器の特定の適用された方向性値での測定出力の上限及び下限を略述している。例えば、反射減衰量に関して１０ｄＢの反射が、方向性結合器における２０ｄＢの方向性でスカラー法によって測定される場合、測定出力は、そのような１０ｄＢの反射の特定の位相値に応じて、同じく反射減衰量に関して６．５ｄＢから１２．６ｄＢに及ぶ値となる。それゆえに、この測定の不確実性は、［１０ｄＢ−３．５ｄＢ、１０ｄＢ＋２．６ｄＢ］である。そのような不確実性は、ＭＲＩ用途のＲＦ電力増幅器に誤障害及び動作リスクをもたらすことがある。スカラー表現３０５によって示唆されるように、方向性結合器がより高い方向性をもつより良好なものと取り替えられる場合、反射減衰量不確実性は減少させることができる。しかしながら、方向性結合器の方向性は、生産及び用途における制限のためにあまり増加させることができない。有利には、ベクトルベース方法は、７．３ｄＢの反射減衰量の反射においてはるかに正確な測定、すなわち、ほとんどすべての位相角に対してＶＳＷＲ〜＝２．５２を達成し、１５ｄＢの方向性しか有していない方向性結合器に基づいて［７．３ｄＢ−０．９ｄＢ、７．３ｄＢ−０．２ｄＢ］の範囲をもたらすことができる。さらに、図３（ｂ）に示されるように、矢印で示されたトレース３０７は、１５ｄＢ方向性の方向性結合器に基づいて７．３ｄＢの反射減衰量のほとんどすべての位相の反射でのベクトルベース測定値を表す。この例（全位相で７．３ｄＢ反射）での１５ｄＢの方向性の結合デバイスによるベクトルベース測定は、従来のスカラー法を介して２５ｄＢを超える方向性の結合デバイスによってしか達成することができない、［７．３ｄＢ−０．９ｄＢ、７．３ｄＢ−０．２ｄＢ］の不確実性範囲に入る。
【００４８】
図４は、本発明の１つの実施形態による磁気共鳴検査システムのための送信／受信ＲＦシステムのＲＦ電力増幅器の動作パラメータを決定するためのフローチャート４００を示す。ステップ４０１において、ＲＦ電力増幅器からＲＦアンテナの方に流れる反射電力の第１の望ましい結合出力部分と、ＲＦアンテナからＲＦ電力増幅器の方に流れる順方向電力の第１の望ましくない結合出力部分とを含む第１の結合信号ＶＲＥＶが、結合デバイスを介して発生される。第１の結合信号ＶＲＥＶは、振幅情報及び位相情報を含む第１の複素値である。ステップ４０３において、順方向電力の第２の望ましい結合出力部分と反射電力の第２の望ましくない結合出力部分とを含む第２の結合信号ＶＦＷＤが、結合デバイスを介して発生される。第２の結合信号ＶＦＷＤは、振幅情報及び位相情報を含む第２の複素値である。ステップ４０５において、ＲＦ電力増幅器の動作パラメータが、結合デバイスの複素散乱パラメータ、第１の結合信号ＶＲＥＶ、及び第２の結合信号ＶＦＷＤの複素値関数として計算される。
【００４９】
図中のフローチャート及びブロック図は、本発明の様々な実施形態によるシステム、方法、及びコンピュータプログラム製品のあり得る実施態様のアーキテクチャ、機能、及び動作を示す。これに関して、フローチャート又はブロック図の各ブロックは、指定された論理機能を実施するための１つ又は複数の実行可能命令を含むコードのモジュール、セグメント、又は一部分を表す。いくつかの代替実施態様では、ブロックに示された機能は、図に示された順序から外れて行われてもよいことにも留意されたい。例えば、連続して示されている２つのブロックは、実際には、実質的に同時に実行されてもよく、又はブロックは、時には、必要とされる機能に応じて逆順で実行されてもよい。ブロック図及び／又はフローチャートにおける各ブロック、及びブロック図及び／又はフローチャートにおけるブロックの組合せは、指定された機能又は行為を実行する専用ハードウェアベースシステム、又は専用ハードウェアとコンピュータ命令の組合せによって実施されてもよいことにも留意されたい。
【００５０】
上述の実施形態は、例示的な例であり、本発明はこれらの特定の実施形態に限定されると解釈されるべきではない。したがって、添付の特許請求の範囲に定義されるような本発明の趣旨又は範囲から逸脱することなく、様々な変更及び変形が当業者によって行われ得る。
【図１】
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【図２】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図４】
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【国際調査報告】
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