(57)【要約】【課題】複数の受信コイルを用いてマルチチャンネルで磁気共鳴信号を収集するタイプの磁気共鳴イメージング装置において、診断画像の高画質化を図れるものを実現する。【解決手段】静磁場内において電磁波が送信された被検体から受信される磁気共鳴信号に基づいて画像を生成する磁気共鳴イメージング装置１であって、前記磁気共鳴信号を受信する複数の受信コイル部１４ｂを備え、前記各受信コイル部１４ｂは、前記磁気共鳴信号を受信し電気信号を出力するコイル本体１０１と、前記コイル本体１０１が出力する電気信号の電界を直接的に変調信号として使用する光変調器１０３と、を備える。【選択図】図１
2008018190.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静磁場内において電磁波が送信された被検体から受信される磁気共鳴信号に基づいて画像を生成する磁気共鳴イメージング装置であって、
前記磁気共鳴信号を受信する複数の受信コイル部を備え、前記各受信コイル部は、前記磁気共鳴信号を受信し電気信号を出力するコイル本体と、前記コイル本体が出力する電気信号の電界を直接的に光信号の変調信号として使用する光変調器と、を備える
磁気共鳴イメージング装置。
【請求項２】
前記光変調器は、該光変調器内へ入力する光信号を、前記変調信号に基づいて変調し、該光変調器外に出力する請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項３】
前記光信号は光ファイバーにより伝送される請求項１又は請求項２に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項４】
前記光ファイバーを伝送する光信号を一つに重ね合わせて統合し、一本の光ファイバーに伝送させる統合手段を有し、前記一本の光ファイバーに伝送される光信号の種類は、前記複数の受信コイル部の数に対応している請求項３に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項５】
前記光信号は、波長分割多重方式により前記一本の光ファイバーを伝送する請求項４に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項６】
前記統合手段は、ＡＷＧ波長合分波器である請求項４又は請求項５に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項７】
前記統合手段は、プリズムである請求項４又は請求項５に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項８】
前記光変調器は、電気光学効果を利用した光変調器である請求項２から請求項７のいずれか一項に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項９】
前記電気光学効果は、ポッケルス効果である請求項８に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１０】
前記光変調器は、ＢａＴｉＯ３， ＫＨ２ＰＯ４（ＫＨＰ）， ＫＤ２ＰＯ４（ＫＤＰ）, ＬｉＮｂＯ３のうちいずれかの結晶を使用している請求項９に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１１】
前記電気光学効果は、カー効果である請求項８に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１２】
前記光変調器は、ＫＴａ1-ｘＮｂｘＯ３の結晶を使用している請求項１１に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１３】
前記光変調器は、外部変調方式である請求項２から請求項１２のいずれか一項に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１４】
前記光信号の光源はＤＦＢ半導体レーザである請求項１３に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１５】
前記光信号の光源は波長変換装置を用いた一台の半導体レーザである請求項１３に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１６】
前記光変調器は直接変調方式である請求項２から請求項７のいずれか一項に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１７】
前記光変調器は、ＥＡ変調器内蔵のＤＦＢ半導体レーザである請求項１６に記載の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】
本発明は、磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ：Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ  Ｉｍａｇｉｎｇ）装置に関するものである。また、とくに本発明は、複数の受信コイルを用いてマルチチャンネルで磁気共鳴信号を収集するタイプの磁気共鳴イメージング装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
磁気共鳴イメージング装置などの画像診断装置は、被検体の断層面についてのスライス画像を撮影する装置として知られており、医療用途、産業用途などのさまざまな分野において利用されている。
【０００３】
たとえば、磁気共鳴イメージング装置を用いてスライス画像を撮像する際においては、まず、静磁場が形成された空間内に被検体を収容し、生体である被検体内のプロトン（ｐｒｏｔｏｎ）のスピンの方向を、静磁場の方向へ整列させて、磁化ベクトルを得た状態にする。その後、ＲＦコイルから共鳴周波数の電磁波を被検体に照射することにより、核磁気共鳴現象を発生させて被検体のプロトンの磁化ベクトルを変化させる。そして、磁気共鳴イメージング装置は、元の磁化ベクトルへ戻る被検体のプロトンからの磁気共鳴信号をプローブコイル（受信コイル部）で受信し、その受信した磁気共鳴信号に基づいてスライス画像を生成する（例えば、特許文献１を参照）。
【０００４】
磁気共鳴イメージング装置は、プローブコイル（受信コイル部）によって、電磁波が送信された被検体からの磁気共鳴信号を受信する。プローブコイルは、導電体のインダクタンスを有し、所定の周波数で共振するように構成されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２７０３０４号公報
【特許文献２】特開２０００−２２５１０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
磁気共鳴イメージング装置において、受信コイル部を構成するプローブコイルは、撮影対象に対応するように複数のコイル本体が組み合わされたものなど様々な形状のものがあり、例えば、同軸ケーブルなどの配線によって被検体からの磁気共鳴信号を収集するデータ収集部に接続され利用される。
【０００７】
プローブコイルからの信号を伝送する同軸ケーブルがデータ収集部に接続される箇所は、プローブコイルの数に応じたコンセントが設けられたモジュールボードにより構成されている。モジュールボードに設けられた各コンセントに入力するプローブコイルからの信号は一つのチャンネルを構成する。
【０００８】
そして、モジュールボードに設けられた各コンセントに入力するプローブコイルからの信号は、これらのプローブコイルからの信号はデータ収集部においてチャンネル毎に互いに独立して検波された後、データ処理部においてデジタル化され、更にチャンネル毎に再構成されて、磁気共鳴イメージング装置の表示部において画像が生成される。
【０００９】
ここで、プローブコイルからデータ収集部への信号の伝送には、同軸ケーブルを使用しているため、電磁気的な雑音が混入することにより信号に欠陥が生じて、操作部のディスプレーに表示される画像が乱れる恐れがある。
【００１０】
特に、磁気共鳴イメージング装置の撮影スピードを向上させるために、被験者からの信号を複数のプローブコイルで並列に受信する、パラレルイメージング法が採用されることがある。パラレルイメージング法の利点を発揮させ、かつ高画質を実現するためには、各プローブコイルからの信号において、高Ｓ／Ｎ性能を有することが必要とされている。
【００１１】
しかしこれまでは、同軸ケーブルに雑音が混入することにより、パラレルイメージング法が適用しにくかったり、撮影のスピードアップにともなって原理的に生じるＳ／Ｎ低下に十分に対応しきれないことがあった。そのため、パラレルイメージング法が適用できるケースが現実的には限られるという問題も生じていた。
【００１２】
また、パラレルイメージング法を適用するために、マルチチャンネルで磁気共鳴信号を収集する場合に、各チャンネルの同軸ケーブルに伝送する信号間のクロストークが発生する恐れもある。クロストークは、チャンネルの数が増えるほど発生しやすく、さらに、データ収集部内においても各チャンネルの信号のクロストークが発生することもある。
【００１３】
本発明が解決しようとする課題は、複数の受信コイルを用いてマルチチャンネルで磁気共鳴信号を収集するタイプの磁気共鳴イメージング装置において、診断画像の高画質化を図れるものを実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するために本発明は、静磁場内において電磁波が送信された被検体から受信される磁気共鳴信号に基づいて画像を生成する磁気共鳴イメージング装置であって、前記磁気共鳴信号を受信する複数の受信コイル部を備え、前記各受信コイル部は、前記磁気共鳴信号を受信し電気信号を出力するコイル本体と、前記コイル本体が出力する電気信号の電界を直接的に光信号の変調信号として使用する光変調器と、を備える。
【００１５】
好ましくは、前記光変調器は、該光変調器内へ入力する光信号を、前記変調信号に基づいて変調し、該光変調器外に出力する。
【００１６】
より好ましくは、前記光信号は光ファイバーにより伝送される。
【００１７】
さらに好ましくは、前記光ファイバーを伝送する光信号を一つに重ね合わせて統合し、一本の光ファイバーに伝送させる統合手段を有し、前記一本の光ファイバーに伝送される光信号の種類は、前記複数の受信コイル部の数に対応している。
【００１８】
一層好ましくは、前記光信号は、波長分割多重方式により前記一本の光ファイバーを伝送する。
【００１９】
なお、統合手段としては、ＡＷＧ波長合分波器又はプリズムを用いることができる。
【００２０】
さらに、前記光変調器は、電気光学効果を利用した光変調器であってもよい。当該光変調器は、外部変調方式又は直接変調方式を使用することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の磁気共鳴イメージング装置によれば、複数の受信コイルを用いてマルチチャンネルで磁気共鳴信号を収集しても、診断画像の高画質化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明に係る１実施形態を図１〜図４に基づいて説明する。
図１に示す、磁気共鳴イメージング装置１は、静磁場マグネット部１２と、勾配コイル部１３と、送信コイル部１４ａと、受信コイル部１４ｂと、送信駆動部２２と、勾配駆動部２３と、データ収集部２４と、制御部２５と、クレードル２６と、データ処理部３１と、操作部３２と、表示部３３とを有する。
【００２３】
ここで、静磁場マグネット部１２と勾配コイル部１３とは、円柱状の撮影空間であるボア１１の周囲に配置されている。送信コイル部１４ａと受信コイル部１４ｂは例えば、被検体４０の撮影領域である頭部に設けられ、撮影時には、被検体４０の撮影領域と共に、ボア１１の内部に移動される。
【００２４】
以下より、各構成要素について、順次、説明する。
静磁場マグネット部１２は、たとえば、超伝導磁石を用いて構成されており、ボア１１内に静磁場を形成する。静磁場マグネット部１２としては、超伝導磁石の他に、永久磁石や常伝導磁石などの磁場発生用磁石を用いることができる。静磁場マグネット部１２は、静磁場の方向が被検体４０の体軸方向Ｚに沿うように構成されている。
【００２５】
勾配コイル部１３は、受信コイル部１４ｂが受信する磁気共鳴信号に３次元の位置情報を持たせるために、静磁場マグネット部１２が形成する静磁場の強度に勾配を付ける勾配磁場を形成する。勾配コイル部１３は、スライス選択勾配磁場、読み取り勾配磁場、位相エンコード勾配磁場の３種類の勾配磁場を形成するために勾配コイルを３系統有する。
【００２６】
送信コイル部１４ａは、静磁場マグネット部１２により静磁場空間が形成されるボア１１内において、被検体４０の撮影領域におけるプロトンのスピンを励起するために、電磁波であるＲＦ信号を送信して高周波磁場を形成する。送信コイル部１４ａは、たとえば、ボリュームコイルを有し、ボリュームコイルが被検体４０の撮影領域である頭部全体を囲むように配置されている。
【００２７】
受信コイル部１４ｂは、静磁場マグネット部１２により静磁場空間が形成されているボア１１の内部において、送信コイル部１４ａにより励起されたプロトンから発生する電磁波を磁気共鳴信号として受信する。
【００２８】
図１に示した磁気共鳴イメージング装置１においては、受信コイル部１４ｂは複数備えられている。受信コイル部１４ｂが複数備えられていることで、磁気イメージングにおいて、パラレルイメージング法を適用させ、撮影スピードを向上させることができるようになるためである。
【００２９】
図１に示した磁気共鳴イメージング装置１の複数の受信コイル部１４ｂのうち、一つの受信コイル部１４ｂの内部構造について図２を参照しながら説明する。
図２（ａ）では、受信コイル部１４ｂは、コイル本体１０１とコイル本体１０１から引き出される一対の配線１０２ａ，１０２ｂを有している。さらに、一対の配線１０２ａ，１０２ｂの両端に光変調器１０３が接続する。また、光変調器１０３内へ光信号を入力させるための入力側の光ファイバー１０４ａと、光変調器１０３外へ光信号を出力する出力側の光ファイバー１０４ｂが光変調器１０３に接続されている。
【００３０】
ここで、受信コイル部１４ｂが磁気共鳴信号を受信すると、コイル本体１０１は誘導起電力に基づく電気信号を出力する。そして、コイル本体に接続する一対の配線１０２ａ，１０２ｂの両端にその電気信号の電界が生ずる。また、光変調器１０３は、一対の配線１０２ａ，１０２ｂの両端に生じた電界を直接的に変調信号として使用している。
【００３１】
光変調器１０３の例として、図２（ｂ）に示したような電気光学効果を利用した光変調器１０３ｂがある。図２（ｂ）に示した光変調器１０３ｂは、電気光学効果（ポッケルス効果）を持つ、ＬｉＮｂＯ３結晶からなる扁平な直方体の基板１０６を有している。そして、基板１０６上に、その長軸方向にかけて一本の導波路１０７を形成し、さらに、基板１０６の上に導波路１０７を挟んで一対の電極１０８ａ，１０８ｂを形成する。一対の電極１０８ａ，１０８ｂには、それぞれコイル本体１０１の配線１０２ａ，１０２ｂが接続される。
【００３２】
また、光変調器１０３ｂを構成する基板１０６の上に形成された一本の導波路１０７の両方の端にはそれぞれ、入力側の光ファイバー１０４ａと出力側の光ファイバー１０４ｂが接続されている。ここで、入力側の光ファイバー１０４ａに光信号を伝達させると、その信号は導波路１０７を伝達し、出力側の光ファイバー１０４ｂへと伝達する。
【００３３】
このとき、一対の電極１０８ａ，１０８ｂ間に電界が加わっていない状態では、基板１０６の屈折率は変化せず、入力側の光信号と出力側の光信号の位相は変化しない。しかし、受信コイル部１４ｂが磁気共鳴信号を受信すると、コイル本体１０１に誘導起電力が発生し、一対の電極１０８ａ，１０８ｂ間に電界が加わり、基板１０６の屈折率はポッケルス効果により変化する。そのため、入力側の光信号と出力側の光信号の位相が変化し、入力側の光ファイバー１０４ａを伝達する光信号は導波路１０７を伝わるときに変調され、その変調された光信号は出力側の光ファイバー１０４ｂへ伝達する。
【００３４】
以上説明した、受信コイル部１４ｂの光変調器１０３ｂに接続された光ファイバー１０４ａ，１０４ｂは磁気共鳴イメージング装置１の静磁場マグネット部１２からの強い磁場にさらされるが、光ファイバー１０４ａ，１０４ｂは、その磁場の影響を全く受けることは無い。したがって、光ファイバー１０４ａ，１０４ｂで受信コイル部１４ｂが受信した磁気共鳴信号をデータ収集部２４に伝送する際は、静磁場マグネット部１２からの磁場の影響を受けることはない。そのため、光ファイバーに伝達する信号に欠陥が生じにくく、高いＳ／Ｎを実現することができる。さらに、磁気共鳴信号の伝送に同軸ケーブルなどを用いていないので、ケーブルが被検者の近辺でループを形成した場合に発生する発熱による火傷などの事故が発生することもない。
【００３５】
また、磁気共鳴信号の伝送に、光ファイバー１０４ａ，１０４ｂを用いることで、磁気共鳴信号をデータ収集部２４に伝送するのに際して、電磁誘導や雑音が生じにくい。そのため、他の受信コイル部１４ｂの光ファイバーを伝達する信号に対してはもちろんのこと、受信コイル部１４ｂのコイル本体１０１に対してもクロストークを起こさせにくい。
【００３６】
さらに、受信コイル部１４ｂの光変調器１０３は、磁気共鳴信号を受信することにより受信コイル部１４ｂのコイル本体１０１が出力する電気信号の電界を直接的に変調信号として使用している。そのため、受信コイル部１４ｂ内において、静磁場マグネット部１２からの磁場の影響を受け、また、静磁場を乱す恐れのあるプリアンプなどの電子回路を設ける必要が無い。
【００３７】
したがって、受信コイル部１４ｂには、コイル本体１０１に接続する配線以外は、静磁場マグネット部１２からの磁場の影響を受け、また、静磁場を乱す構成部品を排除することができ、Ｓ／Ｎの低下とサセプタビリティーアーチファクト（静磁場不均一による画像の乱れ）を極力防ぐことができる。
【００３８】
図１において、受信コイル部１４ｂは光ファイバーによってデータ収集部２４と接続され、受信コイル部１４ｂが受信する磁気共鳴信号は、データ収集部２４において収集される。なお、図１に示した磁気共鳴イメージング装置は、複数の受信コイル部１４ｂを有しているので、各受信コイル部１４ｂが受信した磁気共鳴信号は、それぞれの受信コイル部１４ｂから引き出される光ファイバーを伝送して、データ収集部２４に収集される。
【００３９】
ここで、各受信コイル部１４ｂから引き出された光ファイバー１０４ａ，１０４ｂによって、磁気共鳴信号を含んだ光信号を伝送する場合において、伝送の途中の経路で各受信コイル部１４ｂから引き出された光ファイバーを伝送する光信号を重ね合わせて統合し、一本の光ファイバーに伝送させる統合手段を有するようにすることがより好ましい。そうすると、その箇所では受信コイル部１４ｂの数に対応した数の多数の光ファイバーと大型なコネクタが不要となり、磁気共鳴イメージング装置の小型化を図ることもできる。
【００４０】
複数の受信コイル部１４ｂについての磁気共鳴信号を含んだ光信号を伝送する途中の経路で、一本の光ファイバーに統合される箇所を有するようにするためには、波長分割多重（ＷＤＭ：Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）方式を採用することができる。
【００４１】
図３に波長分割多重方式を採用して、複数の受信コイル部１４ｂについての磁気共鳴信号を含んだ光信号をデータ収集部２４に伝送する形態の例を示した。
図３では、上述したコイル本体と光変調器を有するｎ台の受信コイル部１４ｂ1〜１４ｂnと、これらの受信コイル部１４ｂ1〜１４ｂnに対して、光信号を入力・出力するｎ組の光ファイバー１０４ａ1〜１０４ａn（入力）、及び、光ファイバー１０４ｂ1〜１０４ｂn（出力）が受信コイル部１４ｂ1〜１４ｂnから引き出されている。また、光ファイバー１０４ａ1〜１０４ａn、及び、光ファイバー１０４ｂ1〜１０４ｂnをそれぞれ伝送する光信号の波長は、受信コイル部１４ｂ1〜１４ｂnの台数ｎに対応した、λ1〜λnのｎ種類である。
【００４２】
受信コイル部１４ｂ1〜１４ｂnから引き出されている光ファイバー１０４ａ1〜１０４ａn、及び、光ファイバー１０４ｂ1〜１０４ｂnは、第一のＡＷＧ（Ａｒｒａｙｅｄ Ｗａｖｅｇｕｉｄｅ  Ｇｒａｔｉｎｇ）波長合分波器１１０ａに接続される。ＡＷＧ波長合分波器１１０は、スラブ導波路とアレイ導波路を有している。
【００４３】
ＡＷＧ波長合分波器１１０は以下で説明する一本の光ファイバー１０９を伝達する波長が異なる複数の光信号をスラブ導波路とアレイ導波路部分で回折し、波長毎に分離して、入力側の光ファイバー１０４ａ1〜１０４ａnへ伝送させる。また、ＡＷＧ波長合分波器１１０は出力側の光ファイバー１０４ｂ1〜１０４ｂnをそれぞれ伝送する波長が異なる複数の光信号をスラブ導波路とアレイ導波路部分で合波させ、以下で説明する一本の光ファイバー１０９へ伝送させる。すなわち、ＡＷＧ波長合分波器１１０は、各受信コイル部１４ｂ1〜１４ｂnから引き出された光ファイバーを伝送する光信号を一つに重ね合わせ、一本の光ファイバーに伝送させる統合手段となる。また、統合手段として、ＡＷＧ波長合分波器１１０に代えて、プリズムを使用した場合は、製作コストを削減することができる。
【００４４】
第一のＡＷＧ波長合分波器１１０ａには、一本の光ファイバー１０９の一方の端部が接続している。この一本の光ファイバー１０９には、λ1〜λnのｎ種類の波長の光信号が伝達する。また、光ファイバー１０９の他方の端部は第二のＡＷＧ波長合分波器１１０ｂが接続する。第二のＡＷＧ波長合分波器１１０ｂは、ｎ種類の波長の光信号をデータ収集部２４に対して入力・出力する。
【００４５】
ここで、第二のＡＷＧ波長合分波器１１０ｂから、一本の光ファイバー１０９に対して、λ1〜λnのｎ種類の波長の光信号を入力する際には、光源が必要となる。光源として例えば、ＤＦＢ（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  ＦｅｅｄＢａｃｋ）半導体レーザを使用することができる。ＤＦＢ半導体レーザを使用することで、精密に波長λ1〜λnが制御された単一スペクトルの信号光を得ることができ、一本の光ファイバー１０９にｎ種類（ｎチャンネル）の信号光を伝送した場合であっても、光ファイバー１０９を伝送する各種類の光信号のクロストークを防ぐことができる。
【００４６】
また、光源としてｎ台のＤＦＢ半導体レーザを使用するだけでなく、波長変換装置を用いた一台の半導体レーザを使用することもできる。このようにすることで、1台の半導体レーザで、ｎ種類の波長λ1〜λnの信号光を発生させることもできる。上記の光源となる半導体レーザは、データ収集部２４内に内蔵させるだけでなく、データ収集部２４の外部に設けてもよい。
【００４７】
図３で示した波長分割多重方式を採用して、複数の受信コイル部１４ｂ1〜１４ｂnについての磁気共鳴信号を含んだ光信号をデータ収集部に伝送する形態を、実際の磁気共鳴イメージング装置に適用したものの例について図４に示した。
図４に示した磁気共鳴イメージング装置１では、電波シールドされた撮影室２００内に設置された円柱状の撮影空間をなすボア１１が設置されている。ボア１１は撮影装置本体を構成し、静磁場マグネット部１２と勾配コイル部１３を有する。そして、撮影室２００の外には、制御装置２０１と、操作部３２と、表示部３３が設置されている。  
【００４８】
円柱状の撮影空間をなすボア１１は、静磁場マグネット部１２と勾配コイル部１３を有しているので、ボア１１内には強烈な磁場Ｂが発生している。かかる磁場Ｂが発生する空間内に被検体４０を載せるクレードル２６が設置される。
【００４９】
制御装置２０１には、図１に示した送信駆動部２２、勾配駆動部２３、データ収集部２４、制御部２５といった機器が格納されることになる。しかし、図３では説明のため、これらの格納された機器のうちデータ収集部２４が格納された状態のみを示す。
【００５０】
静磁場マグネット部１２により静磁場空間が形成されているボア１１の内部において、図示しない送信コイル部により励起されたプロトンから発生する電磁波を磁気共鳴信号として受信するために、ｎ個の受信コイル部１４ｂ1〜１４ｂnが図４において図示されている。
【００５１】
図４に示したように、受信コイル部１４ｂ1〜１４ｂnは撮影室２００の内部に設置され、強烈な磁場Ｂが発生しているボア１１の近傍に設置されている。そのため、受信コイル部１４ｂ1〜１４ｂnも強烈な磁場Ｂにさらされることになる。しかし、図２（ｂ）を参照して説明したように、受信コイル部１４ｂ1〜１４ｂnは、コイル本体が出力する電気信号の電界を直接的に変調信号とする原理を用いているため、受信コイル部１４ｂ1〜１４ｂnは磁場Ｂの影響をほとんど受けない。
【００５２】
図４に示したように、受信コイル部１４ｂ1〜１４ｂnから引き出されている図示しない光ファイバーに接続する第一のＡＷＧ波長合分波器１１０ａが示されている。ＡＷＧ波長合分波器１１０ａは、各受信コイル部１４ｂ1〜１４ｂnから引き出された複数本の光ファイバーを伝送する光信号を一つに重ね合わせ、重ね合わせた光信号を一本の光ファイバー１０９に対して伝送する。
【００５３】
図４に示したように、光ファイバー１０９は重ね合わせた光信号を撮影室２００の外に導いている。ここで、光ファイバー１０９は、強烈な磁場Ｂが存在する撮影室２００内にも敷設されている。しかしながら、光ファイバーの性質上、撮影室２００内に敷設された光ファイバー１０９に伝送する光信号は撮影室２００内の磁場Ｂの影響を全く受けることはない。
【００５４】
また、撮影室２００の外に敷設された光ファイバー１０９は、制御装置２０１に導かれる。そして、制御装置２０１に導かれた光ファイバー１０９の端部は第二のＡＷＧ波長合分波器１１０ｂに接続される。  
【００５５】
第二のＡＷＧ波長合分波器１１０ｂは、光ファイバー１０９を伝送するｎ種類の波長の光信号をデータ収集部２４に対して入力・出力する。ここで、データ収集部２４は電気／光変換部、及び、光／電気変換部を有しており、データ収集部２４の内部では光信号だけではなく、電気信号も処理することになる。しかし、データ収集部２４は、強烈な磁場Ｂが発生しているボア１１から離れており、かつ、電波シールドされた撮影室２００の外に設置されている。そのため、データ収集部２４は電気信号も処理するにもかかわらず、その電気信号は磁場Ｂの影響を受けない。
【００５６】
ここで、図２を参照して説明した光変調器１０３には、入力側の光ファイバー１０４ａと出力側の光ファイバー１０４ｂが接続され、入力側の光ファイバー１０４ａから光変調器１０３へ入力する光信号を変調したものを、出力側の光ファイバー１０４ｂに対して出力している。この場合の光変調器１０３は光変調器へ入力する光信号を変調した上で、光変調器外に出力する外部変調方式であるが、光変調器として変調信号の変化をそのまま光源の強度変化とする直接変調方式のものを使用してもよい。このようにした場合は、入力側の光ファイバー１０４ａが不要となる、また、第二のＡＷＧ波長合分波器１１０ｂ側から、一本の光ファイバー１０９に対して、λ1〜λnのｎ種類の波長の光信号を入力するための光源も不要となる。
【００５７】
直接変調方式を採用した光変調器としては、例えば、ＥＡ（Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ）変調器内蔵のＤＦＢ半導体レーザを使用することができる。ＥＡ変調器とは、半導体の電界吸収効果（Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ効果）を用いて、入射ポートから入ってきた光の強度を高速で変調して出射ポートへ出す機能を持った光デバイスである。ここで、ＥＡ変調器内蔵のＤＦＢ半導体レーザとは、単体ＥＡ変調器に光源となるＤＦＢ型半導体レーザを同一基板上に集積化したものである。
【００５８】
ＥＡ変調器内蔵のＤＦＢ半導体レーザを光変調器として使用することで、図２（ｂ）に例示した外部変調方式の光変調器と比較して、小型化が図られ、変調に必要な電圧を小さくすることができる。
【００５９】
変調に必要な電圧を小さくすることができるようになれば、受信コイル部１４ｂのコイル本体１０１が出力する電気信号の電界を直接的に変調信号として使用する場合に、光変調器の感度を大幅に向上させることができる。すなわち、Ｓ／Ｎの低下を極力防ぐことができ、複数の受信コイルを用いてマルチチャンネルで磁気共鳴信号を収集した場合であっても、診断画像の一層の高画質化を図ることができる。なお、ＥＡ変調器内蔵のＤＦＢ半導体レーザは小型化が図れるので、直接変調方式を採用した光変調器と比較して磁気共鳴イメージング装置本体の小型化を図ることも可能である。
【００６０】
図２（ｂ）において説明した光変調器１０３ｂは、ポッケルス効果を持つＬｉＮｂＯ３結晶を使用したものである。しかし、ＢａＴｉＯ３， ＫＨ２ＰＯ４（ＫＨＰ）， ＫＤ２ＰＯ４（ＫＤＰ）などの結晶もポッケルス効果を持つので、これらを使用することもできる。  
【００６１】
また、使用する光変調器は、ポッケルス効果を利用するものに限らず、電気光学効果を利用するものであれば何でも適用可能である。
すなわち、本発明の磁気共鳴イメージング装置が備える光変調器は、受信コイル部のコイル本体が出力する電気信号の電界を直接的に変調信号として使用するものであるため、光変調器は電界により屈折率が変化する電気光学効果を利用しているものであればよい。
【００６２】
例えば、カー効果をもつ結晶を使用した光変調器を適用することができる。カー効果をもつ結晶は、電界の二乗に比例して屈折率が変化するので、光変調器の感度を向上させることができる。これにより、磁気共鳴イメージング装置のＳ／Ｎの低下を防ぐことができる。
【００６３】
特に、ＫＴａ1-ｘＮｂｘＯ３は、カー効果が特に大きいので、光変調器として、ＫＴａ1-ｘＮｂｘＯ３の結晶を使用した場合は、特に光変調器の感度が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の磁気共鳴イメージング装置の構成を示したものである。
【図２】（ａ）は本発明の磁気共鳴イメージング装置の受信コイル部の内部構造を示したものである。（ｂ）は受信コイル部を構成する光変調器の斜視図である。
【図３】波長分割多重方式を採用して、複数の受信コイル部についての磁気共鳴信号を含んだ光信号をデータ収集部に伝送する形態の説明図である。
【図４】波長分割多重方式を採用して、複数の受信コイル部についての磁気共鳴信号を含んだ光信号をデータ収集部に伝送する形態を磁気共鳴イメージング装置に適用した例を示したものである。
【符号の説明】
【００６５】
１…磁気共鳴イメージング装置、  ２２…送信駆動部、  ２３…勾配駆動部、  ２４…データ収集部、  ２５…制御部、  ２６…クレードル、  ３１…データ処理部、  ３２…操作部、  ３３…表示部、１１…ボア、  １２…静磁場マグネット部、  １３…勾配コイル部、  １４ａ…送信コイル部、  １４ｂ…受信コイル部、  １０１…コイル本体、  １０２…配線、  １０３…光変調器、  １０４…光ファイバー、  １０６…基板、  １０７…導波路、  １０８…電極、  １０９…光ファイバー、  １１０…ＡＷＧ波長合分波器、２００…撮影室、  ２０１…制御装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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