(57)【要約】【課題】高周波エネルギーの印加に必要な電力を低減することができる高周波増幅器及び磁気共鳴イメージング装置を提供すること。【解決手段】実施形態に係る高周波増幅器は、被検体に高周波エネルギーを印加する複数の実質的に独立したコイル素に高周波電力を供給する。前記高周波増幅器は、前記コイル素の個数より少なくとも１つ多い個数の増幅モジュールを備える。前記高周波増幅器は、前記コイル素ごとに設けられ、前記増幅モジュールそれぞれから出力される高周波電力を合成して、対応するコイル素に出力する合成器を備える。前記高周波増幅器は、前記合成器それぞれに接続される増幅モジュールの個数を選択可能に構成されている。【選択図】図４
2019050840.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体に高周波エネルギーを印加する複数の実質的に独立したコイル素に高周波電力を供給する高周波増幅器であって、
前記コイル素の個数より少なくとも１つ多い個数の増幅モジュールと、
前記コイル素ごとに設けられ、前記増幅モジュールそれぞれから出力される高周波電力を合成して、対応するコイル素に出力する合成器とを備え、
前記合成器それぞれに接続される増幅モジュールの個数を選択可能に構成されている、
高周波増幅器。
【請求項２】
前記合成器に接続される増幅モジュールは、それぞれ、当該合成器に対応するコイル素に必要とされる高周波電力を当該増幅モジュールの個数で割った値と略等しい高周波電力を前記合成器に出力する、
請求項１に記載の高周波増幅器。
【請求項３】
前記合成器ごとに設けられ、当該合成器の前段に配置されたスイッチをさらに備え、
前記スイッチが、対応する合成器に接続される増幅モジュールの数を選択可能に構成されている、
請求項１又は２に記載の高周波増幅器。
【請求項４】
前記増幅モジュールと前記スイッチとの間の伝送線路の線路長は、前記スイッチが開状態となる際に前記増幅モジュールからみた前記スイッチ側のインピーダンスも略開状態となるように、前記高周波電力の１／２波長の整数倍と略同じ長さに定められている、
請求項３に記載の高周波増幅器。
【請求項５】
前記合成器によって合成される高周波電力の振幅及び位相は、実質的に同一である、
請求項１〜４のいずれか一つに記載の高周波増幅器。
【請求項６】
被検体に高周波エネルギーを印加する複数の実質的に独立したコイル素と、
前記コイル素に高周波電力を供給する高周波増幅器とを備え、
前記高周波増幅器は、
前記コイル素の個数より少なくとも１つ多い個数の増幅モジュールと、
前記コイル素ごとに設けられ、前記増幅モジュールそれぞれから出力される高周波電力を合成して、対応するコイル素に出力する合成器とを有しており、
前記合成器それぞれに接続される増幅モジュールの個数を選択可能に構成されている、
磁気共鳴イメージング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、高周波増幅器及び磁気共鳴イメージング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気共鳴イメージング装置は、静磁場中に配置された被検体にＲＦ（Radio  Frequency）コイルから高周波エネルギーを印加し、当該高周波エネルギーの影響で被検体から発生する磁気共鳴信号に基づいて被検体内の画像を生成する装置である。ここで、被検体に印加される高周波エネルギーは、所望の波形及び周波数の高周波パルスを制御回路等によって生成し、生成された高周波パルスをＲＦコイルの前段に配置された高周波増幅器によって電力増幅することで得られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２００６−５１２９４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が解決しようとする課題は、高周波エネルギーの印加に必要な所要電力を低減することができる高周波増幅器及び磁気共鳴イメージング装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態に係る高周波増幅器は、被検体に高周波エネルギーを印加する複数の実質的に独立したコイル素に高周波電力を供給する。前記高周波増幅器は、前記コイル素の個数より少なくとも１つ多い個数の増幅モジュールを備える。前記高周波増幅器は、前記コイル素ごとに設けられ、前記増幅モジュールそれぞれから出力される高周波電力を合成して、対応するコイル素に出力する合成器を備える。前記高周波増幅器は、前記合成器それぞれに接続される増幅モジュールの個数を選択可能に構成されている。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】図１は、第１の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置の構成例を示す図である。
【図２】図２は、第１の実施形態の比較例に係る高周波増幅器の構成例を示す図である。
【図３】図３は、第１の実施形態の比較例に係る高周波増幅器の構成例を示す図である。
【図４】図４は、第１の実施形態に係る高周波増幅器の構成例を示す図である。
【図５】図５は、第１の実施形態に係る高周波増幅器の構成例を示す図である。
【図６】図６は、第１の実施形態に係る高周波増幅器における合成器及びスイッチの他の構成例を示す図である。
【図７】図７は、第２の実施形態に係る高周波増幅器の構成例を示す図である。
【図８】図８は、第２の実施形態に係る高周波増幅器の構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、図面を参照しながら、実施形態に係る高周波増幅器及び磁気共鳴イメージング装置について詳細に説明する。
【０００８】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置の構成例を示す図である。
【０００９】
例えば、図１に示すように、本実施形態に係る磁気共鳴イメージング（Magnetic  Resonance  Imaging：ＭＲＩ）装置１００は、静磁場磁石１、傾斜磁場コイル２、傾斜磁場電源３、全身用ＲＦコイル４、送信回路５、局所用ＲＦコイル６、受信回路７、ＲＦシールド８、架台９、寝台１０、入力インタフェース１１、ディスプレイ１２、記憶回路１３、第１〜第４の処理回路１４〜１７を備える。
【００１０】
静磁場磁石１は、被検体Ｓが配置される撮像空間に静磁場を発生させる。具体的には、静磁場磁石１は、中空の略円筒状（円筒の中心軸に直交する断面の形状が楕円状となるものを含む）に形成されており、円筒内の空間に静磁場を発生させる。例えば、静磁場磁石１は、略円筒状に形成された冷却容器と、当該冷却容器内に充填された冷却材（例えば、液体ヘリウム等）に浸漬された超伝導磁石等の磁石とを有する。ここで、例えば、静磁場磁石１は、永久磁石を用いて静磁場を発生させるものであってもよい。
【００１１】
傾斜磁場コイル２は、静磁場磁石１の内側に配置されており、被検体Ｓが配置される撮像空間に傾斜磁場を印加する。具体的には、傾斜磁場コイル２は、中空の略円筒状（円筒の中心軸に直交する断面の形状が楕円状となるものを含む）に形成されており、円筒内の空間に、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸の各軸に沿った傾斜磁場を発生させる。ここで、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸は、ＭＲＩ装置１００に固有の装置座標系を構成する。例えば、Ｚ軸は、傾斜磁場コイル２の円筒の軸に一致し、静磁場磁石１によって発生する静磁場の磁束に沿って設定される。また、Ｘ軸は、Ｚ軸に直交する水平方向に沿って設定され、Ｙ軸は、Ｚ軸に直交する鉛直方向に沿って設定される。
【００１２】
傾斜磁場電源３は、傾斜磁場コイル２に電流を供給することで、傾斜磁場コイル２の内側の空間に、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸それぞれに沿った傾斜磁場を発生させる。このように、傾斜磁場電源３がＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸それぞれに沿った傾斜磁場を発生させることによって、リードアウト方向、位相エンコード方向、及びスライス方向それぞれに沿った傾斜磁場を発生させることができる。リードアウト方向、位相エンコード方向、及びスライス方向それぞれに沿った軸は、撮像の対象となるスライス領域又はボリューム領域を規定するための論理座標系を構成する。なお、以下では、リードアウト方向に沿った傾斜磁場をリードアウト傾斜磁場と呼び、位相エンコード方向に沿った傾斜磁場を位相エンコード傾斜磁場と呼び、スライス方向に沿った傾斜磁場をスライス傾斜磁場と呼ぶ。
【００１３】
これらの傾斜磁場は、静磁場磁石１によって発生する静磁場に重畳され、磁気共鳴（Magnetic  Resonance：ＭＲ）信号に空間的な位置情報を付与するために用いられる。具体的には、リードアウト傾斜磁場は、リードアウト方向の位置に応じてＭＲ信号の周波数を変化させることで、ＭＲ信号にリードアウト方向に沿った位置情報を付与する。また、位相エンコード傾斜磁場は、位相エンコード方向に沿ってＭＲ信号の位相を変化させることで、ＭＲ信号に位相エンコード方向の位置情報を付与する。また、スライス傾斜磁場は、撮像領域がスライス領域の場合には、スライス領域の方向、厚さ、枚数を決めるために用いられ、撮像領域がボリューム領域である場合には、スライス方向の位置に応じてＭＲ信号の位相を変化させることで、ＭＲ信号にスライス方向に沿った位置情報を付与する。
【００１４】
全身用ＲＦコイル４は、傾斜磁場コイル２の内側に配置されており、被検体Ｓが配置される撮像空間に高周波エネルギー（高周波磁場）を印加し、当該高周波エネルギーの影響で被検体Ｓから発生するＭＲ信号を受信する。具体的には、全身用ＲＦコイル４は、中空の略円筒状（円筒の中心軸に直交する断面の形状が楕円状となるものを含む）に形成されており、円筒内の空間に高周波エネルギーを印加する。また、全身用ＲＦコイル４は、被検体Ｓから発生するＭＲ信号を受信し、受信したＭＲ信号を受信回路７へ出力する。
【００１５】
送信回路５は、ラーモア周波数に対応するＲＦパルス信号を全身用ＲＦコイル４に出力する。具体的には、送信回路５は、発振器、位相選択器、周波数変換器、振幅変調器、及び、高周波増幅器を備える。発振器は、静磁場中に置かれた対象原子核に固有の共鳴周波数の高周波パルスを発生する。位相選択器は、発振器から出力される高周波パルスの位相を選択する。周波数変換器は、位相選択器から出力される高周波パルスの周波数を変換する。振幅変調器は、周波数変換器から出力される高周波パルスの振幅を例えばｓｉｎｃ関数に従って変調する。高周波増幅器は、振幅変調器から出力される高周波パルスを電力増幅して全身用ＲＦコイル４に出力する。
【００１６】
局所用ＲＦコイル６は、被検体Ｓから発生するＭＲ信号を受信する。具体的には、局所用ＲＦコイル６は、全身用ＲＦコイル４の内側に配置された被検体Ｓに装着され、全身用ＲＦコイル４によって印加される高周波エネルギーの影響で被検体Ｓから発生するＭＲ信号を受信し、受信したＭＲ信号を受信回路７へ出力する。例えば、局所用ＲＦコイル６は、撮像対象の部位ごとに用意された受信コイルであり、頭部用の受信コイルや、頚部用の受信コイル、肩用の受信コイル、胸部用の受信コイル、腹部用の受信コイル、下肢用の受信コイル、脊椎用の受信コイル等である。なお、局所用ＲＦコイル６は、高周波エネルギーを印加する送信機能をさらに有していてもよい。その場合には、局所用ＲＦコイル６は、送信回路５に接続され、送信回路５から出力されるＲＦパルス信号に基づいて、被検体Ｓに高周波エネルギーを印加する。
【００１７】
受信回路７は、全身用ＲＦコイル４又は局所用ＲＦコイル６から出力されるＭＲ信号に基づいてＭＲ信号データを生成し、生成したＭＲ信号データを第２の処理回路１５に出力する。例えば、受信回路７は、選択器、前段増幅器、位相検波器、及び、アナログデジタル変換器を備える。選択器は、全身用ＲＦコイル４又は局所用ＲＦコイル６から出力されるＭＲ信号を選択的に入力する。前段増幅器は、選択器から出力されるＭＲ信号を増幅する。位相検波器は、前段増幅器から出力されるＭＲ信号の位相を検波する。アナログデジタル変換器は、位相検波器から出力されるアナログ信号をデジタル信号に変換することでＭＲ信号データを生成し、生成したＭＲ信号データを第２の処理回路１５に出力する。
【００１８】
ＲＦシールド８は、傾斜磁場コイル２と全身用ＲＦコイル４との間に配置されており、全身用ＲＦコイル４によって発生する高周波エネルギーを遮蔽する。具体的には、ＲＦシールド８は、中空の略円筒状（円筒の中心軸に直交する断面の形状が楕円状となるものを含む）に形成されており、傾斜磁場コイル２の内周側の空間に、全身用ＲＦコイル４の外周面を覆うように配置されている。
【００１９】
架台９は、静磁場磁石１、傾斜磁場コイル２、全身用ＲＦコイル４及びＲＦシールド８を収容している。具体的には、架台９は、円筒状に形成された中空のボアＢを有しており、ボアＢを囲むように静磁場磁石１、傾斜磁場コイル２、全身用ＲＦコイル４及びＲＦシールド８を配置した状態で、それぞれを収容している。ここで、架台９が有するボアＢの内側の空間が、被検体Ｓの撮像が行われる際に被検体Ｓが配置される撮像空間となる。
【００２０】
寝台１０は、被検体Ｓが載置される天板１０ａを備え、被検体Ｓの撮像が行われる際に、架台９におけるボアＢの内側へ天板１０ａを挿入する。例えば、寝台１０は、長手方向が静磁場磁石１の中心軸と平行になるように設置されている。
【００２１】
入力インタフェース１１は、操作者から各種指示及び各種情報の入力操作を受け付ける。具体的には、入力インタフェース１１は、第４の処理回路１７に接続されており、操作者から受け取った入力操作を電気信号へ変換し制御回路へと出力する。例えば、入力インタフェース１１は、撮像条件や関心領域（Region  Of  Interest：ＲＯＩ）の設定等を行うためのトラックボール、スイッチボタン、マウス、キーボード、操作面へ触れることで入力操作を行うタッチパッド、表示画面とタッチパッドとが一体化されたタッチスクリーン、光学センサを用いた非接触入力インタフェース、及び音声入力インタフェース等によって実現される。なお、本明細書において、入力インタフェース１１は、マウス、キーボード等の物理的な操作部品を備えるものだけに限られない。例えば、装置とは別体に設けられた外部の入力機器から入力操作に対応する電気信号を受け取り、この電気信号を制御回路へ出力する電気信号の処理回路も入力インタフェース１１の例に含まれる。
【００２２】
ディスプレイ１２は、各種情報及び各種画像を表示する。具体的には、ディスプレイ１２は、第４の処理回路１７に接続されており、第４の処理回路１７から送られる各種情報及び各種画像のデータを表示用の電気信号に変換して出力する。例えば、ディスプレイ１２は、液晶モニタやＣＲＴ（Cathode  Ray  Tube）モニタ、タッチパネル等によって実現される。
【００２３】
記憶回路１３は、各種データを記憶する。具体的には、記憶回路１３は、ＭＲ信号データや画像データを記憶する。例えば、記憶回路１３は、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）、フラッシュメモリ等の半導体メモリ素子やハードディスク、光ディスク等によって実現される。
【００２４】
第１の処理回路１４は、寝台制御機能１４ａを有する。寝台制御機能１４ａは、寝台１０に接続され、制御用の電気信号を寝台１０へ出力することで、寝台１０の動作を制御する。例えば、寝台制御機能１４ａは、入力インタフェース１１を介して、天板１０ａを長手方向、上下方向又は左右方向へ移動させる指示を操作者から受け付け、受け付けた指示に従って天板１０ａを移動するように、寝台１０が有する天板１０ａの駆動機構を動作させる。
【００２５】
第２の処理回路１５は、実行機能１５ａを有する。実行機能１５ａは、第４の処理回路１７から出力されるシーケンス実行データに基づいて傾斜磁場電源３、送信回路５及び受信回路７を駆動することで、各種のパルスシーケンスを実行する。例えば、実行機能１５ａは、傾斜磁場電源３、送信回路５及び受信回路７それぞれに入力信号を送信することで、傾斜磁場電源３、送信回路５及び受信回路７を駆動する。
【００２６】
ここで、シーケンス実行データは、ＭＲ信号データを収集するための手順を示すパルスシーケンスを定義した情報である。具体的には、シーケンス実行データは、傾斜磁場電源３が傾斜磁場コイル２に電流を供給するタイミング及び供給する電流の強さ、送信回路５が全身用ＲＦコイル４に供給するＲＦパルス信号の強さや供給タイミング、受信回路７がＭＲ信号を検出する検出タイミング等を定義した情報である。
【００２７】
そして、実行機能１５ａは、各種パルスシーケンスを実行した結果として、受信回路７からＭＲ信号データを受信し、受信したＭＲ信号データを記憶回路１３に記憶させる。なお、実行機能１５ａによって受信されたＭＲ信号データの集合は、前述したリードアウト傾斜磁場、位相エンコード傾斜磁場、及びスライス傾斜磁場によって付与された位置情報に応じて２次元又は３次元に配列されることで、ｋ空間を構成するデータとして記憶回路１３に記憶される。
【００２８】
第３の処理回路１６は、画像生成機能１６ａを有する。画像生成機能１６ａは、記憶回路１３に記憶されたＭＲ信号データに基づいて画像を生成する。具体的には、画像生成機能１６ａは、実行機能１５ａによって記憶回路１３に記憶されたＭＲ信号データを読み出し、読み出したＭＲ信号データに後処理、即ち、フーリエ変換等の再構成処理を施すことで画像を生成する。また、画像生成機能１６ａは、生成した画像の画像データを記憶回路１３に記憶させる。
【００２９】
第４の処理回路１７は、主制御機能１７ａを有する。主制御機能１７ａは、ＭＲＩ装置１００が有する各構成要素を制御することで、ＭＲＩ装置１００の全体制御を行う。例えば、主制御機能１７ａは、入力インタフェース１１を介して操作者から撮像条件の入力を受け付ける。そして、主制御機能１７ａは、受け付けた撮像条件に基づいてシーケンス実行データを生成し、当該シーケンス実行データを第２の処理回路１５に送信することで、各種のパルスシーケンスを実行する。また、例えば、主制御機能１７ａは、操作者からの要求に応じて、記憶回路１３から画像データを読み出してディスプレイ１２に出力する。
【００３０】
ここで、例えば、上述した各処理回路は、それぞれプロセッサによって実現される。その場合に、例えば、各処理回路が有する処理機能は、コンピュータによって実行可能なプログラムの形態で記憶回路１３に記憶されている。各処理回路は、記憶回路１３から各プログラムを読み出して実行することで、各プログラムに対応する機能を実現する。換言すると、各プログラムを読み出した状態の各処理回路は、図１の各処理回路内に示された各機能を有することとなる。
【００３１】
また、各処理回路は、複数の独立したプロセッサを組み合わせて構成され、各プロセッサがプログラムを実行することによって各機能を実現するものとしてもよい。また、各処理回路が有する機能は、単一又は複数の処理回路に適宜に分散又は統合されて実現されてもよい。また、各処理回路が有する機能は、回路等のハードウェアとソフトウェアとの混合によって実現されても構わない。
【００３２】
以上、本実施形態に係るＭＲＩ装置１００の全体構成について説明した。このような構成のもと、本実施形態に係るＭＲＩ装置１００は、静磁場中に配置された被検体Ｓに全身用ＲＦコイル４から高周波エネルギーを印加し、当該高周波エネルギーの影響で被検体Ｓから発生する磁気共鳴信号に基づいて被検体Ｓ内の画像を生成する。ここで、被検体Ｓに印加される高周波エネルギーは、送信回路５において、所望の波形及び周波数の高周波パルスを発振器、位相選択器、周波数変換器、振幅変調器によって生成し、生成した高周波パルスを高周波増幅器によって電力増幅することで得られる。
【００３３】
このようなＭＲＩ装置１００において、一般的に、高周波エネルギーは、被検体における撮像対象の部位にわたって均一に印加されることが望ましい。この一方で、近年では、信号の高ＳＮＲ（Signal  to  Noise  Ratio）化を目指して、共鳴周波数を高めるためにより高い強度（例えば、３Ｔ（tesla）から７Ｔ等）の静磁場が用いられるようになってきている。このように静磁場強度を増大した場合には、巨視的磁化が増大し、それに比例して信号強度が大きくなる一方で、共鳴周波数が高くなることによって、撮像対象の部位における高周波エネルギーの分布が不均一になるという課題が生じる。これは、被検体に高周波エネルギーを印加した場合に被検体に発生する高周波の渦電流や誘電率影響等のように、被検体の形状も含めた電気特性によるものであることが知られている。
【００３４】
本実施形態に係るＭＲＩ装置１００は、このような被検体Ｓ内における高周波エネルギーの分布の不均一を解消するための手段として、パラレルトランスミッションと呼ばれる手法を用いて被検体Ｓの撮像を行う機能を有している。
【００３５】
具体的には、本実施形態に係るＭＲＩ装置１００では、全身用ＲＦコイル４が、複数の実質的に独立したコイル素を有する。そして、送信回路５に含まれる高周波増幅器が、最終的に被検体Ｓ内で高周波エネルギーの分布が均一になるように予めコイル素ごとに決定された振幅及び位相で、各コイル素に高周波電力を供給する。ここで、本実施形態では、送信回路５が有する高周波増幅器は、各コイル素に高周波電力を供給するための複数の増幅モジュールを有する。
【００３６】
このようなパラレルトランスミッションでは、被検体の形状等によって、各コイル素に出力される高周波電力の大きさが変化する。そのため、例えば、各コイル素に高周波電力を供給する増幅モジュールの数がコイル素ごとに固定であった場合には、以下のように、高周波増幅器において、高周波エネルギーの印加に必要な所要電力が増加することがあり得る。
【００３７】
図２及び３は、第１の実施形態の比較例に係る高周波増幅器の構成例を示す図である。
【００３８】
例えば、図２及び３に示すように、全身用ＲＦコイル４が、２つのコイル素を有しており、送信回路５に含まれる高周波増幅器９０が、４つの増幅モジュールを有していたとする。
【００３９】
具体的には、全身用ＲＦコイル４は、第１及び第２のコイル素４１，４２を有する。また、高周波増幅器９０は、第１〜第４の増幅モジュール９１１〜９１４を有する。ここで、第１及び第２の増幅モジュール９１１，９１２は、互いに並列に、第１の合成器９２１に接続されている。また、第３及び第４の増幅モジュール９１３，９１４は、互いに並列に、第２の合成器９２２に接続されている。
【００４０】
このような構成において、例えば、図２に示すように、第１のコイル素４１及び第２のコイル素４２それぞれに２ｋＷの高周波電力を出力する場合には、各増幅モジュールが、１ｋＷの高周波電力を出力する。
【００４１】
この結果、第１の合成器９２１には、第１及び第２の増幅モジュール９１１，９１２それぞれから１ｋＷの高周波電力が供給され、第１のコイル素４１には、第１の合成器９２１によって合成された２ｋＷの高周波電力が供給されることになる。一方、第２の合成器９２２には、第３及び第４の増幅モジュール９１３，９１４それぞれから１ｋＷの高周波電力が供給され、第２のコイル素４２には、第２の合成器９２２によって合成された２ｋＷの高周波電力が供給されることになる。
【００４２】
一方、例えば、図３に示すように、第１のコイル素４１に３ｋＷの高周波電力を出力し、第２のコイル素４２に１ｋＷの高周波電力を出力する場合には、第１及び第２の増幅モジュール９１１，９１２が、それぞれ１．５ｋＷの高周波電力を出力し、第３及び第４の増幅モジュール９１３，９１４が、それぞれ０．５ｋＷの高周波電力を出力する。
【００４３】
この結果、第１の合成器９２１には、第１及び第２の増幅モジュール９１１，９１２それぞれから１．５ｋＷの高周波電力が供給され、第１のコイル素４１には、第１の合成器９２１によって合成された３ｋＷの高周波電力が供給されることになる。一方、第２の合成器９２２には、第３及び第４の増幅モジュール９１３，９１４それぞれから０．５ｋＷの高周波電力が供給され、第２のコイル素４２には、第２の合成器９２２によって合成された１ｋＷの高周波電力が供給されることになる。
【００４４】
なお、前述したように、パラレルトランスミッションでは、被検体の形状等によって各コイル素に出力される高周波電力の大きさが変化するため、図３に示す例とは逆に、第１のコイル素４１に１ｋＷの高周波電力を出力し、第２のコイル素４２に３ｋＷの高周波電力を出力する場合もあり得る。
【００４５】
このため、図２及び３に示す構成では、各増幅モジュールは１．５ｋＷの最大出力を有することが必要になり、高周波増幅器９０としては、合計で、１．５ｋＷ×４（個の増幅モジュール）＝６ｋＷの最大出力が必要となる。この結果、高周波増幅器において、高周波エネルギーの印加に必要な所要電力が増加することになる。
【００４６】
このようなことから、本実施形態に係るＭＲＩ装置１００では、送信回路５に含まれる高周波増幅器が、高周波エネルギーの印加に必要な所要電力を低減することができるように構成されている。
【００４７】
具体的には、本実施形態では、送信回路５に含まれる高周波増幅器が、全身用ＲＦコイル４に含まれるコイル素の個数より少なくとも１つ多い個数の増幅モジュールを備える。また、高周波増幅器は、全身用ＲＦコイル４に含まれるコイル素ごとに設けられ、増幅モジュールそれぞれから出力される高周波電力を合成して、対応するコイル素に出力する合成器を備える。そして、高周波増幅器は、合成器それぞれに接続される増幅モジュールの個数を選択可能に構成されている。
【００４８】
ここで、本実施形態では、高周波増幅器は、合成器ごとに設けられ、当該合成器の前段に配置されたスイッチをさらに備える。そして、当該スイッチが、対応する合成器に接続される増幅モジュールの数を選択可能に構成されている。
【００４９】
また、本実施形態では、合成器に接続される増幅モジュールは、それぞれ、当該合成器に対応するコイル素に必要とされる高周波電力を当該増幅モジュールの個数で割った値と略等しい高周波電力を合成器に出力する。ここで、合成器によって合成される高周波電力の振幅及び位相は、実質的に同一である。
【００５０】
また、高周波電力が伝送される伝送線路では、伝送線路内の各所で電圧と電流との比が変化し、その結果、伝送線路内の各所でインピーダンスが異なると考えられる。そこで、本実施形態では、増幅モジュールとスイッチとの間の伝送線路の線路長は、スイッチが開状態となる際に増幅モジュールからみたスイッチ側のインピーダンスも略開状態となるように、高周波電力の１／２波長の整数倍と略同じ長さに定められている。
【００５１】
図４及び５は、第１の実施形態に係る高周波増幅器の構成例を示す図である。
【００５２】
例えば、図４及び５に示すように、本実施形態では、全身用ＲＦコイル４が、２つのコイル素を有しており、送信回路５に含まれる高周波増幅器５０が、４つの増幅モジュールと、２つの合成器と、８つのスイッチとを有する。
【００５３】
具体的には、全身用ＲＦコイル４は、第１及び第２のコイル素４１，４２を有する。また、高周波増幅器５０は、第１〜第４の増幅モジュール５１１〜５１４と、第１及び第２の合成器５２１，５２２と、第１〜第８のスイッチ５３１〜５３８とを有する。
【００５４】
ここで、第１〜第４の増幅モジュール５１１〜５１４は、第１〜第４のスイッチ５３１〜５３４を介して、互いに並列に、第１の合成器５２１に接続されている。さらに、第１〜第４の増幅モジュール５１１〜５１４は、第５〜第８のスイッチ５３５〜５３８を介して、互いに並列に、第２の合成器５２２に接続されている。
【００５５】
具体的には、第１の増幅モジュール５１１は、第１のスイッチ５３１を介して第１の合成器５２１に接続され、さらに、第５のスイッチ５３５を介して第２の合成器５２２に接続されている。また、第２の増幅モジュール５１２は、第２のスイッチ５３２を介して第１の合成器５２１に接続され、さらに、第６のスイッチ５３６を介して第２の合成器５２２に接続されている。また、第３の増幅モジュール５１３は、第３のスイッチ５３３を介して第１の合成器５２１に接続され、さらに、第７のスイッチ５３７を介して第２の合成器５２２に接続されている。また、第４の増幅モジュール５１４は、第４のスイッチ５３４を介して第１の合成器５２１に接続され、さらに、第８のスイッチ５３８を介して第２の合成器５２２に接続されている。
【００５６】
このような構成において、本実施形態では、第２の処理回路１５の実行機能１５ａが、各増幅モジュールから出力される高周波電力の大きさを制御する。また、本実施形態では、第２の処理回路１５の実行機能１５ａが、各スイッチの開閉状態を切り替えることで、高周波増幅器５０における各合成器と各増幅モジュールとの間の接続を制御する。
【００５７】
ここで、例えば、各合成器に接続される増幅モジュールの個数及び組み合わせは、撮像対象の部位ごとに、予め決められている。例えば、ＭＲＩ装置１００において、１つの部位を対象にした検査で行われる複数の撮像パラメーター（プロトコルとも呼ばれる）それぞれに関する撮像条件を設定した情報が予め検査ごとに記憶回路１３に記憶されている場合には、各検査に対応付けて、各合成器に接続される増幅モジュールの個数及び組み合わせを示す設定情報がさらに記憶される。この場合には、第２の処理回路１５の実行機能１５ａが、記憶回路１３に記憶されている当該設定情報を参照して、各スイッチの開閉状態を切り替える。
【００５８】
例えば、図４に示すように、第１及び第２のコイル素４１，４２それぞれに２ｋＷの高周波電力を出力する場合には、実行機能１５ａは、第１及び第２の合成器５２１，５２２それぞれに２つの増幅モジュールを接続し、各増幅モジュールが、１ｋＷの高周波電力を出力するように制御する。
【００５９】
具体的には、実行機能１５ａは、第１及び第２のスイッチ５３１，５３２を閉状態にし、第３及び第４のスイッチ５３３，５３４を開状態にすることで、第１の合成器５２１に、第１及び第２の増幅モジュール５１１，５１２を接続する。また、実行機能１５ａは、第５及び第６のスイッチ５３５，５３６を開状態にし、第７及び第８のスイッチ５３７，５３８を閉状態にすることで、第２の合成器５２２に第３及び第４の増幅モジュール５１３，５１４を接続する。
【００６０】
この結果、第１の合成器５２１には、第１及び第２の増幅モジュール５１１，５１２それぞれから１ｋＷの高周波電力が供給され、第１のコイル素４１には、第１の合成器５２１によって合成された２ｋＷの高周波電力が供給されることになる。一方、第２の合成器５２２には、第３及び第４の増幅モジュール５１３，５１４それぞれから１ｋＷの高周波電力が供給され、第２のコイル素４２には、第２の合成器５２２によって合成された２ｋＷの高周波電力が供給されることになる。
【００６１】
一方、例えば、図５に示すように、第１のコイル素４１に３ｋＷの高周波電力を出力し、第２のコイル素４２に１ｋＷの高周波電力を出力する場合には、実行機能１５ａは、第１の合成器５２１に３つの増幅モジュールを接続し、第２の合成器５２２に１つの増幅モジュールを接続し、各増幅モジュールが、１ｋＷの高周波電力を出力するように制御する。
【００６２】
具体的には、実行機能１５ａは、第１〜第３のスイッチ５３１〜５３３を閉状態にし、第４のスイッチ５３４を開状態にすることで、第１の合成器５２１に、第１〜第３の増幅モジュール５１１〜５１３を接続する。また、実行機能１５ａは、第５〜第７のスイッチ５３５〜５３７を開状態にし、第８のスイッチ５３８を閉状態にすることで、第２の合成器５２２に、第４の増幅モジュール５１４を接続する。
【００６３】
この結果、第１の合成器５２１には、第１〜第３の増幅モジュール５１１〜５１３それぞれから１ｋＷの高周波電力が供給され、第１のコイル素４１には、第１の合成器５２１によって合成された３ｋＷの高周波電力が供給されることになる。一方、第２の合成器５２２には、第４の増幅モジュール５１４から１ｋＷの高周波電力が供給され、第２のコイル素４２には、第２の合成器５２２によって合成された１ｋＷの高周波電力が供給されることになる。
【００６４】
このように、本実施形態では、図４及び５に示す例のいずれの場合でも、各増幅モジュールは１ｋＷの最大出力を有していればよく、高周波増幅器５０としては、合計で、１ｋＷ×４（個の増幅モジュール）＝４ｋＷの最大出力で済むことになる。したがって、本実施形態では、図２及び３に示した例と比較して、最大出力が低い増幅モジュールの組合せで、各コイル素に必要な高周波電力を供給することが可能である。
【００６５】
なお、ここでは、全身用ＲＦコイル４が２つのコイル素を有する場合の例を説明したが、コイル素の個数はこれに限られない。全身用ＲＦコイル４に備えられるコイル素の個数は、パラレルトランスミッションを行うことが可能であれば、２つ以上の複数であってもよい。
【００６６】
また、ここでは、高周波増幅器５０が４つの増幅モジュールを備える場合の例を説明したが、増幅モジュールの個数は４つに限られない。高周波増幅器５０に備えられる増幅モジュールの数は、全身用ＲＦコイル４に備えられるコイル素の個数より少なくとも１つ多い個数であればよい。これにより、パラレルトランスミッションにおいて各コイル素に出力される高周波電力の大きさを変える場合に、少なくとも１つの増幅モジュールについて、接続先を複数のコイル素の間で動的に変更することが可能になる。
【００６７】
上述したように、第１の実施形態では、高周波増幅器５０は、コイル素の個数より少なくとも１つ多い個数の増幅モジュールを備える。また、高周波増幅器５０は、コイル素ごとに設けられ、増幅モジュールそれぞれから出力される高周波電力を合成して、対応するコイル素に出力する合成器を備える。そして、高周波増幅器５０は、合成器それぞれに接続される増幅モジュールの個数を選択可能に構成されている。これにより、本実施形態では、高周波増幅器５０に備えられる各増幅モジュールの最大出力を低減することができる。
【００６８】
したがって、第１の実施形態によれば、高周波エネルギーの印加に必要な所要電力を低減することができる。また、所要電力の低減によって、高周波増幅器５０に実装される素子等の破損リスクを低減することが可能になる。この結果、高周波増幅器５０及びＭＲＩ装置１００の信頼性を向上させることができる。
【００６９】
（第１の実施形態の変形例）
なお、上述した第１の実施形態で説明した高周波増幅器５０において、合成器及びスイッチの構成は、図４及び５に示したものに限られない。
【００７０】
図６は、第１の実施形態に係る高周波増幅器における合成器及びスイッチの他の構成例を示す図である。
【００７１】
ここで、図６に示す例は、高周波増幅器５０に含まれる増幅モジュールの個数が５つであり、全身用ＲＦコイル４が有するコイル素が２つである場合の例である。この場合に、高周波増幅器５０は、コイル素ごとに設けられた２つの合成器を有する。
【００７２】
例えば、図６に示すように、第１の合成器１５２１は、第１の入力端子ＩＮ１を介して第１の増幅モジュール（図示省略）に接続され、第２の入力端子ＩＮ２を介して第２の増幅モジュール（図示省略）に接続され、第３の入力端子ＩＮ３を介して第３の増幅モジュール（図示省略）に接続されている。
【００７３】
ここで、第１の入力端子ＩＮ１は、インダクタＬ１を介して第１の合成点ＣＰ１に接続されており、第１の入力端子ＩＮ１とインダクタＬ１との間の伝送線路がコンデンサＣ１を介して接地されている。また、第２の入力端子ＩＮ２は、インダクタＬ２を介して第１の合成点ＣＰ１に接続されており、第２の入力端子ＩＮ２とインダクタＬ２との間の伝送線路がコンデンサＣ２１を介して接地され、インダクタＬ２と第１の合成点ＣＰ１との間の伝送線路がコンデンサＣ２２を介して接地されている。また、第３の入力端子ＩＮ３は、直列に接続されたスイッチＳ１、インダクタＬ３１、及びスイッチＳ２を介して第１の合成点ＣＰ１に接続されており、スイッチＳ１とインダクタＬ３１との間の伝送線路がコンデンサＣ３１を介して接地されている。そして、第１の合成点ＣＰ１は、第１の出力端子ＯＵＴ１を介して、第１のコイル素（図示省略）に接続されている。
【００７４】
さらに、第１の入力端子ＩＮ１と第２の入力端子ＩＮ２との間は、直列に接続された２つの抵抗Ｒ１１，Ｒ１２を含む伝送線路と、直列に接続された２つの抵抗Ｒ２１，Ｒ２２を含む伝送線路とを介して接続されている。そして、第３の入力端子ＩＮ３は、直列に接続されたスイッチＳ３、２つの抵抗Ｒ３１，Ｒ３２、及びスイッチＳ４を含む伝送経路を介して、第１の入力端子ＩＮ１と第２の入力端子ＩＮ２とを接続する２つの伝送経路（抵抗Ｒ１１，Ｒ１２を含む伝送線路、及び、抵抗Ｒ２１，Ｒ２２を含む伝送線路）の間に接続されている。ここで、例えば、抵抗Ｒ１１，Ｒ１２，Ｒ２１，Ｒ２２，Ｒ３１，Ｒ３２は、それぞれ５０Ωである。
【００７５】
一方、第２の合成器１５２２は、第３の入力端子ＩＮ３を介して第３の増幅モジュール（図示省略）に接続され、第４の入力端子ＩＮ４を介して第４の増幅モジュール（図示省略）に接続され、第５の入力端子ＩＮ５を介して第５の増幅モジュール（図示省略）に接続されている。
【００７６】
ここで、第３の入力端子ＩＮ３は、直列に接続されたスイッチＳ５、インダクタＬ３２、及びスイッチＳ６を介して第２の合成点ＣＰ２に接続されており、スイッチＳ５とインダクタＬ３２との間の伝送線路がコンデンサＣ３２を介して接地されている。また、第４の入力端子ＩＮ４は、インダクタＬ４を介して第２の合成点ＣＰ２に接続されており、第４の入力端子ＩＮ４とインダクタＬ４との間の伝送線路がコンデンサＣ４１を介して接地され、インダクタＬ４と第２の合成点ＣＰ２との間の伝送線路がコンデンサＣ４２を介して接地されている。また、第５の入力端子ＩＮ５は、インダクタＬ５を介して第２の合成点ＣＰ２に接続されており、第５の入力端子ＩＮ５とインダクタＬ５との間の伝送線路がコンデンサＣ５を介して接地されている。そして、第２の合成点ＣＰ２は、第２の出力端子ＯＵＴ２を介して、第２のコイル素（図示省略）に接続されている。
【００７７】
さらに、第４の入力端子ＩＮ４と第５の入力端子ＩＮ５との間は、直列に接続された２つの抵抗Ｒ４１，Ｒ４２を含む伝送線路と、直列に接続された２つの抵抗Ｒ５１，Ｒ５２を含む伝送線路とを介して接続されている。そして、第３の入力端子ＩＮ３は、直列に接続されたスイッチＳ７、２つの抵抗Ｒ３３，Ｒ３４、及びスイッチＳ８を含む伝送経路を介して、第４の入力端子ＩＮ４と第５の入力端子ＩＮ５とを接続する２つの伝送経路（抵抗Ｒ４１，Ｒ４２を含む伝送線路、及び、抵抗Ｒ５１，Ｒ５２を含む伝送線路）の間に接続されている。ここで、例えば、抵抗Ｒ４１，Ｒ４２，Ｒ５１，Ｒ５２，Ｒ３３，Ｒ３４は、それぞれ５０Ωである。
【００７８】
このような構成において、本変形例でも、第２の処理回路１５の実行機能１５ａが、各スイッチの開閉状態を切り替えることで、高周波増幅器５０における各合成器と各増幅モジュールとの間の接続を制御する。
【００７９】
例えば、図６に示すように、実行機能１５ａ（第２の処理回路１５）は、第１の合成器１５２１側に設けられている全てのスイッチＳ１〜Ｓ４を閉状態にする一方で、第２の合成器１５２２側に設けられている全てのスイッチＳ５〜Ｓ８を開状態にすることで、第３の入力端子ＩＮ３と第１の出力端子ＯＵＴ１との間を導通させる。
【００８０】
この場合には、第１の入力端子ＩＮ１を介して第１の増幅モジュールから入力された高周波電力と、第２の入力端子ＩＮ２を介して第２の増幅モジュールから入力された高周波電力と、第３の入力端子ＩＮ３を介して第３の増幅モジュールから入力された高周波電力とが、第１の合成器１５２１によって合成されて、第１の出力端子ＯＵＴ１を介して第１のコイル素に供給されることになる。また、この場合には、第２のコイル素には、第４の入力端子ＩＮ４を介して第４の増幅モジュールから入力された高周波電力と、第５の入力端子ＩＮ５を介して第５の増幅モジュールから入力された高周波電力とが、第２の合成器１５２２によって合成されて、第２の出力端子ＯＵＴ２を介して供給されることになる。
【００８１】
一方、例えば、図６に示す例とは逆に、実行機能１５ａ（第２の処理回路１５）は、第１の合成器１５２１側に設けられている全てのスイッチＳ１〜Ｓ４を開状態にする一方で、第２の合成器１５２２側に設けられている全てのスイッチＳ５〜Ｓ８を閉状態にすることで、第３の入力端子ＩＮ３と第２の出力端子ＯＵＴ２との間を導通させる。
【００８２】
この場合には、第４の入力端子ＩＮ４を介して第４の増幅モジュールから入力された高周波電力と、第５の入力端子ＩＮ５を介して第５の増幅モジュールから入力された高周波電力と、第３の入力端子ＩＮ３を介して第３の増幅モジュールから入力された高周波電力とが、第２の合成器１５２２によって合成されて、第２の出力端子ＯＵＴ２を介して第２のコイル素に供給されることになる。また、この場合には、第１の出力端子ＯＵＴ１には、第１の入力端子ＩＮ１を介して第１の増幅モジュールから入力された高周波電力と、第２の入力端子ＩＮ２を介して第２の増幅モジュールから入力された高周波電力とが、第１の合成器１５２１によって合成されて、第１の出力端子ＯＵＴ１を介して供給されることになる。
【００８３】
このように、本変形例でも、パラレルトランスミッションにおいて各コイル素に出力される高周波電力の大きさを変える場合に、第３の増幅モジュールについて、接続先を２つのコイル素の間で動的に変更することが可能になる。
【００８４】
さらに、上述した第１の実施形態では、高周波増幅器５０において、各合成器の前段にスイッチが設けられる場合の例を説明したが、実施形態はこれに限られない。例えば、他の変形例として、各合成器が、コイル素に出力する高周波電力の大きさを調整できるように構成されていてもよい。その場合には、合成器は、増幅モジュールから入力した高周波電力を、対応するコイル素に必要とされる大きさに変換して、当該コイル素に供給する。例えば、合成器は、複数のコイルを有し、当該コイル間の磁気結合度を変えることによって、高周波電力の大きさを変換する。例えば、このような合成器は、可変トランス（transformer）により実現される。
【００８５】
また、上述した第１の実施形態では、各合成器に接続される増幅モジュールの個数及び組み合わせが、撮像対象の部位ごとに予め決められている場合の例を説明したが、実施形態はこれに限られない。例えば、他の変形例として、各合成器に接続される増幅モジュールの個数及び組み合わせが、被検体ごとに変更されるようにしてもよい。なお、この場合も、同じ検査内では、検査を通して同じ増幅モジュールの個数及び組み合わせが用いられる。
【００８６】
（第２の実施形態）
また、上述した第１の実施形態では、高周波増幅器５０において、コイル素ごとに合成器が設けられる場合の例を説明したが、実施形態はこれに限られない。そこで、以下では、第２の実施形態として、高周波増幅器の他の構成例について説明する。なお、第２の実施形態では、第１の実施形態と異なる点を中心に説明することとし、第１の実施形態で説明した構成要素と同じ役割を果たす構成要素については同一の符号を付すこととして詳細な説明を省略する。
【００８７】
本実施形態では、送信回路５に含まれる高周波増幅器は、１つ又は複数の増幅モジュールと、合成器と、分配器とを備える。合成器は、増幅モジュールから出力される高周波電力を合成して分配器に出力する。分配器は、合成器から出力される高周波電力を全身用ＲＦコイル４の各コイル素に分配する。そして、分配器は、各コイル素に出力される高周波電力の配分を選択可能に構成されている。
【００８８】
図７及び８は、第２の実施形態に係る高周波増幅器の構成例を示す図である。
【００８９】
例えば、図７及び８に示すように、本実施形態では、全身用ＲＦコイル４が、２つのコイル素を有しており、送信回路５に含まれる高周波増幅器２５０が、４つの増幅モジュールと、１つの合成器と、１つの分配器とを有する。
【００９０】
具体的には、全身用ＲＦコイル４は、第１及び第２のコイル素４１，４２を有する。また、高周波増幅器２５０は、第１〜第４の増幅モジュール５１１〜５１４と、合成器２５２と、分配器２５３とを有する。
【００９１】
ここで、第１〜第４の増幅モジュール５１１〜５１４は、互いに並列に、合成器２５２に接続されている。合成器２５２は、分配器２５３に接続されており、第１〜第４の増幅モジュール５１１〜５１４それぞれから出力される高周波電力を合成して、分配器２５３に出力する。分配器２５３は、第１及び第２のコイル素４１，４２それぞれに接続されており、合成器２５２から出力される高周波電力を各コイル素に分配する。
【００９２】
そして、分配器２５３は、第１及び第２のコイル素４１，４２それぞれに出力される高周波電力の配分を選択可能に構成されている。例えば、分配器２５３は、複数のコイルを有し、当該コイル間の磁気結合度を変えることによって、第１のコイル素４１に出力する高周波電力の配分量と、第２のコイル素４２に出力する高周波電力の配分量とを制御する。例えば、このような分配器２５３は、可変トランス（transformer）により実現される。
【００９３】
なお、本実施形態でも、合成器２５２に接続される第１〜第４の増幅モジュール５１１〜５１４は、それぞれ、当該合成器２５２に対応するコイル素に必要とされる高周波電力を当該増幅モジュールの個数で割った値と略等しい高周波電力を合成器２５２に出力する。そして、本実施形態では、第２の処理回路１５の実行機能１５ａが、分配器２５３を制御することで、各コイル素に供給される高周波電力の配分量を制御する。
【００９４】
例えば、図７に示すように、第１及び第２のコイル素４１，４２それぞれに２ｋＷの高周波電力を出力する場合には、第２の処理回路１５の実行機能１５ａは、各増幅モジュールが、１ｋＷの高周波電力を出力するように制御する。これにより、合成器２５２には、第１〜第４の増幅モジュール５１１〜５１４それぞれから１ｋＷの高周波電力が供給されることになる。そして、実行機能１５ａは、分配器２５３を制御することで、合成器２５２によって合成された４ｋＷの高周波電力が第１及び第２のコイル素４１，４２それぞれに２ｋＷずつ分配されるように、各コイル素への高周波電力の配分量を制御する。
【００９５】
一方、例えば、図８に示すように、第１のコイル素４１に３ｋＷの高周波電力を出力し、第２のコイル素４２に１ｋＷの高周波電力を出力する場合には、第２の処理回路１５の実行機能１５ａは、各増幅モジュールが、１ｋＷの高周波電力を出力するように制御する。これにより、合成器２５２には、第１〜第４の増幅モジュール５１１〜５１４それぞれから１ｋＷの高周波電力が供給されることになる。そして、実行機能１５ａは、分配器２５３を制御することで、合成器２５２によって合成された４ｋＷの高周波電力が第１のコイル素４１には３ｋＷ分配され、第２のコイル素４２には１ｋＷ分配されるように、各コイル素への高周波電力の配分量を制御する。
【００９６】
このように、本実施形態では、図７及び８に示す例のいずれの場合でも、各増幅モジュールは１ｋＷの最大出力を有していればよく、高周波増幅器２５０としては、合計で、１ｋＷ×４（個の増幅モジュール）＝４ｋＷの最大出力で済むことになる。したがって、本実施形態でも、図２及び３に示した例と比較して、最大出力が低い増幅モジュールの組合せで、各コイル素に必要な高周波電力を供給することが可能である。
【００９７】
なお、ここでは、全身用ＲＦコイル４が２つのコイル素を有する場合の例を説明したが、コイル素の個数はこれに限られない。全身用ＲＦコイル４に備えられるコイル素の個数は、パラレルトランスミッションを行うことが可能であれば、２つ以上の複数であってもよい。
【００９８】
また、ここでは、高周波増幅器２５０が４つの増幅モジュールを備える場合の例を説明したが、増幅モジュールの個数はこれに限られない。高周波増幅器２５０に備えられる増幅モジュールの個数は、合計で４ｋＷの最大出力が得られるのであれば、１つであってもよいし、４つ以外の複数であってもよい。なお、増幅モジュールの個数が１つである場合には、高周波増幅器２５０は、合成器２５２を備えずに、増幅モジュールと分配器２５３とが直接接続された構成であってもよい。
【００９９】
上述したように、第２の実施形態では、高周波増幅器２５０は、１つ又は複数の増幅モジュールを備える。また、高周波増幅器２５０は、増幅モジュールから出力される高周波電力を合成して分配器に出力する合成器を備える。また、高周波増幅器２５０は、合成器から出力される高周波電力を全身用ＲＦコイル４の各コイル素に分配する分配器を備える。そして、分配器は、各コイル素に出力される高周波電力の配分を選択可能に構成されている。これにより、本実施形態でも、高周波増幅器２５０に備えられる各増幅モジュールの最大出力を低減することができる。
【０１００】
したがって、第２の実施形態によれば、第１の実施形態と同様に、高周波エネルギーの印加に必要な所要電力を低減することができる。また、所要電力の低減によって、高周波増幅器２５０に実装される素子等の破損リスクを低減することが可能になる。この結果、高周波増幅器２５０及びＭＲＩ装置１００の信頼性を向上させることができる。
【０１０１】
なお、上述した各実施形態では、合成器、スイッチ及び分配器が高周波増幅器に備えられる場合の例を説明したが、実施形態はこれに限られない。例えば、各実施形態において、合成器、スイッチ及び分配器は、それらの全て又は一部が架台９側に配置されていてもよい。
【０１０２】
なお、上述した各実施形態の説明で用いた「プロセッサ」という文言は、例えば、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）、ＧＰＵ（Graphics  Processing  Unit）、或いは、特定用途向け集積回路（Application  Specific  Integrated  Circuit：ＡＳＩＣ）、プログラマブル論理デバイス（例えば、単純プログラマブル論理デバイス（Simple  Programmable  Logic  Device：ＳＰＬＤ）、複合プログラマブル論理デバイス（Complex  Programmable  Logic  Device：ＣＰＬＤ）、及びフィールドプログラマブルゲートアレイ（Field  Programmable  Gate  Array：ＦＰＧＡ））等の回路を意味する。ここで、記憶回路にプログラムを保存する代わりに、プロセッサの回路内にプログラムを直接組み込むように構成しても構わない。この場合には、プロセッサは回路内に組み込まれたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。また、本実施形態の各プロセッサは、プロセッサごとに単一の回路として構成される場合に限らず、複数の独立した回路を組み合わせて１つのプロセッサとして構成され、その機能を実現するようにしてもよい。
【０１０３】
ここで、プロセッサによって実行されるプログラムは、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）や記憶回路等に予め組み込まれて提供される。なお、このプログラムは、これらの装置にインストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ（Compact  Disk）−ＲＯＭ、ＦＤ（Flexible  Disk）、ＣＤ−Ｒ（Recordable）、ＤＶＤ（Digital  Versatile  Disk）等のコンピュータで読み取り可能な記憶媒体に記録されて提供されてもよい。また、このプログラムは、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納され、ネットワーク経由でダウンロードされることにより提供又は配布されてもよい。例えば、このプログラムは、上述した各機能部を含むモジュールで構成される。実際のハードウェアとしては、ＣＰＵが、ＲＯＭ等の記憶媒体からプログラムを読み出して実行することにより、各モジュールが主記憶装置上にロードされて、主記憶装置上に生成される。
【０１０４】
以上説明した少なくとも１つの実施形態によれば、高周波エネルギーの印加に必要な所要電力を低減することができる高周波増幅器及び磁気共鳴イメージング装置を提供することができる。
【０１０５】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【０１０６】
１００  磁気共鳴イメージング（Magnetic  Resonance  Imaging：ＭＲＩ）装置
４  全身用ＲＦコイル
４１，４２  コイル素
５  送信回路
５０  高周波増幅器
５１１〜５１４  増幅モジュール
５２１，５２２  合成器
５３１〜５３８  スイッチ
【図１】
2019050840.tif 000003
【図２】
2019050840.tif 000004
【図３】
2019050840.tif 000005
【図４】
2019050840.tif 000006
【図５】
2019050840.tif 000007
【図６】
2019050840.tif 000008
【図７】
2019050840.tif 000009
【図８】
2019050840.tif 000010