(57)【要約】  医療撮像環境において、プローブ及び局所コイルといった無線局所デバイスが使用される。環境変数が変化する場合があるので、上記撮像セット周辺の異なる位置から上記主撮像機械からの信号が送信及び受信される。複数の位置のうちどの位置が受信に最適かを決定するため、主機械アンテナシステム２６は、さまざまな位置からトレーニング要求パケットを送信する。局所プローブ・デバイス２２に配置される無線トランシーバ２４は、受信する各トレーニング・リクエスト・パケットに応答する。上記応答を評価することにより、撮像装置は、どのアンテナ位置が最適かを決定することができる。スリープ・モード及びダブルチェック機構が、電力消費、性能及び通信信頼性を改善するために含まれる。
2010537699.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のアンテナ位置及び少なくとも１つのアンテナを持つアンテナシステムを含む主機械部と、
前記主機械部の撮像領域において対象物に隣接して配置される無線局所デバイスであって、前記少なくとも１つの主機械アンテナと無線で通信する無線トランシーバを持つ、無線局所デバイスと、
トレーニング要求パケットが前記主機械アンテナから送信されることをもたらすアンテナ制御モジュールと、
アンテナ選択トレーニング・パケットを前記主機械アンテナに送信するよう前記局所デバイス・トランシーバを制御することにより、前記トレーニング要求パケットの受信に応答する前記無線デバイスのプロセッサとを有する、撮像装置。
【請求項２】
通信基準を満たすことを検証するため前記アンテナ選択トレーニング・パケットを評価するデータ評価プロセッサを更に含む、請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記アンテナ選択トレーニング・パケットが前記通信基準を満たす場合、ダブルチェック・パケットを前記局所デバイスに送信するよう、アンテナ制御モジュールが前記主機械アンテナを更に制御する、請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
ダブルチェック・パケットを受信すると、ダブルチェック確認応答パケットを送信するよう、前記局所デバイス・プロセッサが前記局所デバイス・トランシーバを制御する、請求項３に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記アンテナ制御モジュールが、アンテナ・トラック上の前記複数のアンテナ位置の次の位置へと前記アンテナを動かす、請求項２に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記アンテナ制御モジュールが、新しいトレーニング要求パケットを前記次の位置から送信するよう前記主機械アンテナを制御する、請求項５に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記アンテナの位置が変化する間、前記局所デバイスがスリープ・モードに入る、請求項５に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記アンテナ・トラックが、前記無線トランシーバに対する照準線を持つアンテナ位置を含む、請求項５に記載の撮像装置。
【請求項９】
前記主機械部が配置される撮像セットの周りのさまざまな位置に配置される複数の主機械アンテナを更に含む、請求項１に記載の撮像装置。
【請求項１０】
前記プロセッサが、前記局所コイルに配置される、請求項１に記載の撮像装置。
【請求項１１】
前記プロセッサが、前記主機械部の前記局所コイルから離れて配置される、請求項１に記載の撮像装置。
【請求項１２】
撮像領域に配置される対象物における磁気共鳴を起こさせる主機械部と、
前記対象物から磁気共鳴を受信するため前記対象物に隣接して配置される無線局所磁気共鳴受信コイルと、
前記主機械部にハード配線される複数のアンテナ位置であって、前記局所受信コイルが前記複数のアンテナ位置のいずれかに配置される少なくとも１つのアンテナを介して前記主機械部と通信する、複数のアンテナ位置と、
前記局所受信コイルと通信するのに、前記複数のアンテナ位置のどれが最適かを決定するプロセッサとを有する、磁気撮像装置。
【請求項１３】
前記装置の撮像領域において実質的に一様な主磁場を作成する主磁石と、
前記主磁場に傾斜磁場を誘導する傾斜コイルアセンブリと、
前記対象物における磁気共鳴を誘導するため、少なくとも無線周波数信号を前記撮像領域に送信する無線周波数コイルアセンブリと、
前記撮像領域における前記対象物の一部の画像表現へと、少なくとも前記局所コイルからの磁気共鳴信号を再構成する再構成プロセッサとを更に含む、請求項１２に記載の磁気撮像装置。
【請求項１４】
画像診断環境において最適なアンテナ位置を決定する方法において、
ａ）第１の主機械アンテナ位置からトレーニング要求データパケットを送信するステップと、
ｂ）前記トレーニング要求データパケットを局所デバイス・トランシーバで受信するステップと、
ｃ）前記トレーニング要求パケットを受信すると、アンテナ選択トレーニング・パケットを前記局所デバイス・トランシーバで送信するステップと、
ｄ）前記主機械アンテナ位置に配置される主機械アンテナで前記アンテナ選択トレーニング・パケットを受信するステップと、
ｅ）少なくとも１つのアンテナ・トレーニング基準を満たすかを見るため、前記アンテナ選択トレーニング・パケットの完全性を評価するステップとを有する、方法。
【請求項１５】
前記少なくとも１つのアンテナ・トレーニング基準が満たされる場合、前記第１の主機械アンテナ位置が有効なアンテナ位置リストに追加され、ステップｂ）〜ｅ）が、第２の主機械アンテナ位置から繰り返される、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記有効なアンテナ位置リストに含まれるすべての主機械アンテナ位置をソートするステップを更に含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記有効なアンテナ位置リストにおける第１のアンテナ位置からダブルチェック・パケットを送信するステップを更に含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
前記局所デバイス・トランシーバからダブルチェック確認応答を受信するステップを更に含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
画像診断スキャンを開始するステップを更に含み、前記局所デバイスが、前記スキャンに関連する情報を集め、集められた情報を前記主機械アンテナ位置に送信する、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
画像診断スキャンの間、アンテナ位置が、前記有効なアンテナ位置リストにおける前記位置の順に変更される、請求項１５に記載の方法。
【請求項２１】
前記少なくとも１つのアンテナ・トレーニング基準を満たさない場合、ステップｂ）〜ｅ）が第２の主機械アンテナ位置から繰り返される、請求項１４に記載の方法。
【請求項２２】
前記局所デバイス・トランシーバが前記アンテナ選択トレーニング・パケットを送信した後所定の期間、前記局所デバイスにおいてスリープ・モードを誘導するステップを更に含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項２３】
無線データ通信に関する最適なアンテナ位置を決定する方法において、
ａ）無線アンテナをリスニング・モードにするステップと、
ｂ）第１の機械アンテナ位置にある機械アンテナからトレーニング要求パケットを送信するステップと、
ｃ）前記トレーニング要求パケットを前記無線アンテナで受信するステップと、
ｄ）アンテナ選択トレーニング・パケットを前記無線アンテナで送信するステップと、
ｅ）前記アンテナ選択トレーニング・パケットを前記無線アンテナで受信するステップと、
ｆ）少なくとも１つの選択基準を満たすかを見るため前記アンテナ選択トレーニング・パケットを評価するステップと、
ｇ）前記第１の機械アンテナ位置を有効なアンテナ位置リストに加えるステップと、
ｈ）少なくとも第２の機械アンテナ位置に対してステップａ）〜ｇ）を繰り返すステップと、
ｉ）前記有効なアンテナ位置リストにおけるアンテナ位置をソートするステップと、
ｊ）前記有効なアンテナ位置リストにおける第１の機械アンテナ位置からダブルチェック・パケットを送信するステップと、
ｋ）前記ダブルチェック・パケットを前記無線アンテナで受信するステップと、
ｌ）ダブルチェック確認応答パケットを前記無線アンテナで送信するステップと、
ｍ）前記ダブルチェック確認応答パケットを評価するステップと、
ｎ）実質的なデータが前記無線アンテナから前記有効なアンテナ位置の１つまで送信されるデータ通信フェーズを開始するステップとを有する、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、無線通信分野に関する。本願は、主画像診断デバイスが局所プローブ、コイル等と無線で通信する画像診断環境において、特定の用途を見いだす。しかしながら、最良の通信経路を決定するため、無線デバイスが複数の通信位置から問い合わせを受ける任意の環境においても適用される点を理解されたい。
【背景技術】
【０００２】
無線通信技術は、これらを利用する人々に対してより大きな自由度を与えるため、多種多様な用途において使用されてきた。無線医療用途は、市場の拡大が予想されるため、増加的に注目を集めている。医療システムにおいては通常、プローブ・デバイスと主撮像デバイスとの間に接続される多数のケーブルが存在する。プローブ・デバイスは、データを集めるため、患者に次々と付けられる。ケーブルは、重くて、患者及び医師にとって不都合である。いくつかの場合、例えばＭＲＩシステムにおいて、これらのケーブルは、過熱状態になり、患者を負傷させる可能性がある。従って、これらのケーブルを無線モジュールで交換することが望ましい。超ワイドバンド（ＵＷＢ）技術は、その低い伝送電力、高いデータ通信レート、低コスト及び短い通信距離により有望な候補である。この技術は、医療用途の要件とかなり整合性が高い。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、無線医療通信ソリューションには、現実的に臨床用途において使用可能な状態にするために解決する必要がある多数の重要な課題がある。１つの課題は、無線通信の信頼性である。医療用途では一般的に、家電用途と比較して非常により高い信頼性が求められる。例えば、ＷｉＭｅｄｉａＵＷＢ通信及び無線ＬＡＮシステムにおいて、所望の性能基準は、最良のチャネルにおいて平均パケット・エラー・レート（ＰＥＲ）を考慮した信頼性が９０％以上であることである。結果的に、そうした実現では、システムがすべてのチャネルに関して機能することが保証されない。９０％の信頼性基準は、医療用途にとってはあまりに低い。多くの医療用途は、可能性がある全てのチャネルに対して９９．９９９％といった高い信頼性レートを持つよう実現される無線システムを必要とする場合がある。無線システムの信頼性を増加させるために、いくつかのタイプのダイバーシティ技術が使用されることができる。いくつかのシステムでは、周波数領域ダイバーシティを利用するため周波数ダイバーシティ技術が採用されるが、一般的にはそれでもまだ十分に信頼性が高いとは言えない。例えば平均化された信号対ノイズ比（ＳＮＲ）基準といった、提案される現在のアンテナ選択アルゴリズムは、選択されたアンテナが必要なデータレートをサポートすることができる点を保証することができない。従って医療用途では、より高度なアンテナ選択プロトコルが必要とされる。
【０００４】
別の重要な課題は、無線デバイスの電力消費である。「無線」であることは、電力を供給するバッテリをこのデバイスが使用しなければならないことを意味する。従って、医療用途に関する無線通信システムを設計するとき、低電力消費であることが重要であり、この点を考慮に入れなければならない。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本出願は、上述した課題及びその他を解決する新規かつ改良されたアンテナ配置及び問い合わせシステムを提供する。
【０００６】
１つの側面によれば、撮像装置が提供される。主機械部は、複数のアンテナ位置及び少なくとも１つのアンテナを持つアンテナシステムを含む。無線局所デバイスは上記主機械部の撮像領域において対象物に隣接して配置され、上記少なくとも１つの主機械アンテナと無線で通信する無線トランシーバを持つ。アンテナ制御モジュールは、トレーニング要求パケットが上記主機械アンテナから送信されることをもたらす。上記無線デバイスのプロセッサは、アンテナ選択トレーニング・パケットを上記主機械アンテナに送信するよう上記局所デバイス・トランシーバを制御することにより、上記トレーニング要求パケットの受信に応答する。
【０００７】
別の側面によれば、磁気撮像装置が提供される。主機械部は、撮像領域に配置される対象物における磁気共鳴を起こさせる。上記対象物に隣接して配置される無線局所磁気共鳴受信コイルは、上記対象物から磁気共鳴を受信する。上記装置は、上記主機械部にハード配線される複数のアンテナ位置を含む。上記局所受信コイルが、上記複数のアンテナ位置のいずれかに配置される少なくとも１つのアンテナを介して上記主機械部と通信する。プロセッサは、上記局所受信コイルと通信するのに、上記複数のアンテナ位置のどれが最適かを決定する。
【０００８】
別の側面によれば、画像診断環境における最適なアンテナ位置を決定する方法が提供される。トレーニング要求データパケットが、第１の主機械アンテナ位置から送信される。上記トレーニング要求データパケットは、局所デバイス・トランシーバで受信される。上記トレーニング要求パケットを受信すると、アンテナ選択トレーニング・パケットが、上記局所デバイス・トランシーバにより送信される。上記アンテナ選択トレーニング・パケットは、上記主機械アンテナ位置に配置される主機械アンテナで受信される。少なくとも１つのアンテナ・トレーニング基準を満たすかを見るため、上記アンテナ選択トレーニング・パケットの完全性が評価される。
【０００９】
別の側面によれば、無線データ通信に関して最適なアンテナ位置を決定する方法が提供される。無線アンテナは、リスニング・モードにされる。トレーニング要求パケットは、第１の機械アンテナ位置にある機械アンテナから送信される。上記トレーニング要求パケットは、上記無線アンテナで受信される。アンテナ選択トレーニング・パケットは、上記無線アンテナにより送信される。上記アンテナ選択トレーニング・パケットは、上記機械アンテナで受信される。少なくとも１つの選択基準を満たすかを見るため、上記アンテナ選択トレーニング・パケットが評価される。少なくとも１つの選択基準を満たす場合、上記第１の機械アンテナ位置は、有効なアンテナ位置リストに配置される。上記評価ステップは、少なくとも第２の機械アンテナ位置に対して繰り返される。上記有効なアンテナ位置リストにあるすべてのアンテナ位置は、ソートされる。ダブルチェック・パケットは、上記有効なアンテナ位置リストにおける第１の機械アンテナ位置から送られる。上記ダブルチェック・パケットは、上記無線アンテナで受信される。ダブルチェック確認応答パケットは、上記無線アンテナで送信される。上記ダブルチェック確認応答パケットは、評価される。実質的なデータが上記無線アンテナから上記有効なアンテナ位置の１つまで送信されるデータ通信フェーズが開始される。
【００１０】
１つの利点は、上記最良のアンテナ通信位置を自動的に決定する点にある。
【００１１】
別の利点は、データ通信の信頼性が増加される点にある。
【００１２】
別の利点は、無線デバイスに関するバッテリ寿命が増加される点にある。
【００１３】
別の利点は、実現コストが低減される点にある。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】磁気共鳴スキャナの概略図である。
【図２】本願による撮像セットの斜視図である。
【図３】アンテナ選択技術を概説するフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の更に追加的な利点は、以下の詳細な説明を読み及び理解することにより当業者に理解されるだろう。
【００１６】
本発明は、様々な要素及び要素の配列の形式並びに様々なステップ及びステップの配列の形式を取ることができる。図面は、好ましい実施形態を説明するためだけにあり、本発明を限定するものとして解釈されるべきものではない。
【００１７】
図１を参照すると、磁気共鳴スキャナ１０は、円筒状の主磁石アセンブリ１２を含む。主磁石アセンブリ１２は好ましくは、対象物が撮像のため配置されるボア１４を規定する、超伝導クライオシールド（cryoshielded）ソレノイドである。主磁石アセンブリ１２は、ボア１４の縦軸に沿って方向付けられる実質的に一定の主磁場を生み出す。円筒状の主磁石アセンブリ１２が図示されるが、垂直磁場、オープン磁石、非超電導磁石及び他の構成といった他の磁石構成も想定される点を理解されたい。更に、例えばＣＴ、ＰＥＴ、ＳＰＥＣＴ、Ｘ線、超音波等といった、無線通信を利用することができる他の画像診断システムが使用されることができる。
【００１８】
傾斜コイル１６は、磁気共鳴信号を空間的にエンコーディングする、磁化スポイル傾斜磁場を生成する、等のため、ボア１４において傾斜磁場を生み出す。好ましくは、傾斜磁場コイル１６は、一般的に縦軸又はｚ方向、横断軸又はｘ方向、垂直軸又はｙ方向の３つの直交する方向において傾斜磁場を生じるよう構成されるコイルセグメントを含む。
【００１９】
全身無線周波数コイルアセンブリ１８は、対象物の双極子において、磁気共鳴を起こす無線周波数パルスを生成する。無線周波数コイルアセンブリ１８は、撮像領域から放射する磁気共鳴信号を検出するものとしても機能する。無線周波数シールド２０は、ＲＦコイル１８と傾斜コイル１６との間に配置される。例えば局所コイルアレイ２２（ヘッド・コイルとして図示される）といった追加的な無線デバイス２２が、磁気共鳴信号のより感度の良い局所的な空間エンコーディング、励起及び受信のためボア１４内に配置される。例えば１つの出力を持つ単純な表面ＲＦコイル、２つの出力を持つ直角位相コイルアセンブリ、複数の出力を持つフェーズド・アレイ、何ダースもの出力を持つＳＥＮＳＥコイルアレイ、出力及び入力を両方持つ結合されたＲＦ及び傾斜コイル等といった、様々なタイプの局所コイルアレイが想定される。更に、無線デバイス２２は、局所ＲＦコイルに限定されず、例えば局所ＳｐＯ２センサ、温度計、血圧計カフ、ＥＣＧセンサ等といった任意の無線デバイスとすることができる。例えばボアのサービス端部に隣接するなどの磁気共鳴スキャナ１０の近傍において、局所コイル２２は、撮像領域の外に配置される少なくとも１つのアンテナ２６へ／から通信を送信及び受信する無線トランシーバ２４を具備する。
【００２０】
傾斜パルス増幅器３０は、選択された傾斜磁場を生み出すため、傾斜磁場コイル１６に制御電流を供給する。傾斜増幅器は、傾斜コイルを具備する局所コイルアレイの傾斜コイルに電気的パルスを供給することも行う。好ましくはデジタルの無線周波数送信器３２は、選択された磁気共鳴励起を生成するため、無線周波数コイルアセンブリ１８に無線周波数パルス又はパルス・パケットを印加する。無線周波数受信器３４は、誘導される磁気共鳴信号を受信及び復調するため、局所コイル２２に無線で結合される。オプションで、全身コイル１８は、有線相互接続で受信器に接続される。
【００２１】
対象物の磁気共鳴撮像データを得るため、主磁場のアイソセンターの、又はその近くの撮像領域と共に、対象物が磁石ボア１４内部に配置される。シーケンス制御器４０は、選択されたトランジエント又は定常状態の磁気共鳴シーケンスを生成するため、斯かる磁気共鳴を空間的にエンコードするため、磁気共鳴を選択的にスポイルするため、又はそうでなければ、対象物の選択された磁気共鳴信号特性を生成するため、傾斜増幅器３０及び無線周波数送信器３２と通信する。生成された磁気共鳴信号は、局所コイル２２により検出され、無線でアンテナ２６に送信され、無線周波数受信器３４に通信されて、ｋ空間メモリ４２に格納される。画像メモリ４６に格納される画像表現を生み出すため、撮像データが、再構成プロセッサ４４により再構成される。１つの適切な実施形態において、再構成プロセッサ４４は、逆フーリエ変換再構成を実行する。
【００２２】
結果として生じる画像表現は、ビデオプロセッサ４８により処理されて、人間が読み取れるディスプレイを備えるユーザ・インタフェース５０に表示される。インタフェース５０は好ましくは、パーソナル・コンピュータ又はワークステーションである。ビデオ画像を生み出す代わりに、画像表現は、プリンタ・ドライバにより処理されて印刷される、コンピュータ・ネットワーク又はインターネットを介して送信される等により処理されることができる。好ましくは、ユーザ・インタフェース５０は、磁気共鳴撮像シーケンスを選択するため、撮像シーケンスを修正するため、撮像シーケンスを実行するため等のため、放射線科医又は他のオペレータが磁気共鳴シーケンスコントローラ４０と通信することも可能にする。
【００２３】
複数のアンテナシステム技術は、必要な通信信頼性を実現する医療用途のために実現されることができる。すべての可能性がある複数のアンテナ通信方式の中で、アンテナ選択は、実現のための複雑さのレベルが低い点で良好な選択である。医療システムにおいて、通信パターンは、非対称であり、大部分の通信は、プローブ・デバイスから主機械へのアップリンク上にある。従って、単一のアンテナが、プローブ側で使用されることができる一方、受信アンテナが選択されることができるよう、複数のアンテナが、主機械側で使用されることができる。
【００２４】
図示される実施形態において、局所コイル２２は、無線トランシーバ・モジュール２４を用いて受信器３４及びシーケンスコントローラ４０とアンテナ２６を介して通信する。この複数のアンテナシステム２６は、１つのＲＦチェーンだけが必要とされるＲＦスイッチを持つＮ個の実際のアンテナを備える現実の複数のアンテナシステム、又は現実のアンテナを１つだけ持つが、Ｎ個の独立したアンテナをシミュレーションするためＮ個の異なるサイトに移動することができる「仮想の」複数のアンテナシステムとすることができる。斯かるアンテナは、図１に図示されるボアの端部、例えばサービス端部を囲んで配置されるトラック５２周辺で移動されることができる。局所コイル・トランシーバ２４は、３つのモードで動作することができる。それは、リスニング・モード、送信モード及びスリープ・モードである。
【００２５】
代替的に、図２に図示されるように、アンテナシステムは、複数のアンテナ２６'を含むことができる。
【００２６】
引き続き図１を参照して簡単に説明すると、プレスキャンセットアップモードにおいて、コントローラ４０のアンテナ制御サブシステム４０ａは、アンテナ２６に関連付けられるトランシーバにトランシーバ２４への信号送信を実行させる。トランシーバ２４におけるプロセッサは、データパケットで応答する。アンテナ制御モジュールの評価プロセッサ４０ｂは、受信したテスト信号が既知のテスト信号にどれくらい正確に適合するかを評価する。するとアンテナ制御モジュールは、アンテナ２６を別の位置に動かすか又は別の固定アンテナ２６'に切り替えて、処理を繰り返す。各アンテナにより、又は各位置で受信されるデータの相対的な品質が、メモリ又はテーブル４０ｃに格納される。
【００２７】
撮像の間、アンテナ制御モジュールは、メモリ４０ｃから最良のアンテナ／アンテナ位置を選択する。トランシーバ２４は、オンボード・メモリに共鳴データを格納し、それをパケットで送信する。データ評価プロセッサ４０ｂは、各受信した共鳴信号を解析し、この信号が受信器３４に伝えられるにあたり許容可能な精度かを決定する。許容可能ではない場合、アンテナ２６は再びデータを送信しようとする。選択された回数が試行された後でも、満足できる通信精度が得られない場合、アンテナ制御モジュール４０ａは、メモリ４０ｃにリストされる次善のアンテナ／アンテナ位置に切り替えて、再び試行する。このプロセスは、選択されたレベルの精度を持つデータパケットを得るのに必要な他のアンテナ／アンテナ位置を用いて繰り返される。
【００２８】
ここで図３を参照し、この処理をより詳しく見ていくと、アンテナ位置選択処理の始めにおいて、局所コイル・トランシーバ２４は、リスニング・モードに入り、アンテナシステムに接続される主機械アンテナ２６は、スリープ・モードに入る。患者が撮像のため適切な位置に移動し、係員が測定処理を始めるとき、主機械アンテナ２６が起動し、第１のアンテナ位置（ｉ＝１）に切り替える（ステップ６０）。第１の位置から、アンテナ２６は、トレーニング要求（ＲＴＴ）信号パケットを送信し始める（ステップ６２）。通信後、主機械アンテナ２６は、リスニング・モードへと切り替わり、局所コイル２２からの応答パケットを監視する。局所コイル・トランシーバ２４がＲＴＴパケットを正確に検出すると、局所コイル・トランシーバ２４は、主機械が局所コイル２２と主機械の現在のアンテナ位置との間のチャネルを推定するのを助けるため、アンテナ選択トレーニング・パケット（ＡＳＴＰ）を送信することになる（ステップ６４）。ＲＴＴパケットには、スリープタイマ値Ｔｓが存在する。
【００２９】
ＡＳＴＰ通信を終えると、局所コイル・トランシーバ２４は、Ｔｓの期間、自身をスリープ・モードに置くことになる。これは、局所コイル２２がバッテリーパワーを節約するのを助ける。コントローラ４０は、ＡＳＴＰパケットを評価して、アンテナ・スイッチング（単一アンテナの実施形態において物理的にアンテナを動かすか又は複数アンテナの実施形態においてチャネルを切り替えるかのいずれか）をするために、時間期間Ｔｓを使用する。仮想的な複数のアンテナシステムが使用される場合、アンテナ２６を周辺に動かすために主機械はこの時間期間を使用することができる。移動時間は、仮想的な複数のアンテナの場合、比較的長くすることができ、局所コイル・トランシーバ２４をスリープ・モードにすることにより、局所コイル・トランシーバ２４は、電力を節約することができる。Ｔｓの期間が経過した後、局所コイル・トランシーバ２４は、再びリスニング・モードに切り替わり、主機械アンテナ２６からの次の通信を監視する。
【００３０】
主機械アンテナ２６は、ＡＳＴＰパケット６６を検出することを試みる。ＡＳＴＰパケットが検出されない場合、この処理はタイムアウトする（ステップ６８）。アンテナ位置は、次のアンテナ位置に移動されるか、又は次のアンテナ２６'に「切り替えられる」（ステップ７０）。そしてＲＴＴパケットが再び送信される。主機械がＡＳＴＰパケットを検出せず、再送信プロセスがタイムアウトしなかった場合、主機械は同じ位置からＲＴＴの送信を試みる。時間が許す限り、主機械アンテナ２はＲＴＴを再送信することになり、その試みが全て失敗する場合、主機械は現在のアンテナ又はアンテナ位置を失敗として評価し、次の利用可能なアンテナ又はアンテナ位置へと切り替えることになる（ステップ７０）。主機械は、まだ試行されていない任意のアンテナ又はアンテナ位置が存在するかを見るためチェックする。少なくとも１つの追加的なアンテナ２６'又はアンテナ位置がある場合、主機械は、そのアンテナ７４へと切り替えて、方法をやり直す。
【００３１】
新しいアンテナ位置から、主機械アンテナ２６は、再びＲＴＴパケットを送信する。局所コイル２２が、同じアンテナ２６から複数のＲＴＴを受信して（ＲＴＴパケットにはアンテナ・インデックス・フィールドがある）、以前にＡＳＴＰ応答を送っていた場合、主機械に現在のアンテナを失敗と認識させるため、局所コイル２２は何の反応も返さず静かにしている。斯かる状況において、主機械がＡＴＳＰを受信しなかった場合、その位置はおそらく最適位置ではない。
【００３２】
ステップ６６においてＡＴＳＰが主機械アンテナ２６により受信される場合、主機械は、現在のアンテナ２６'又はアンテナ位置に対するチャネル精度を推定する（ステップ７６）。評価プロセッサ４０ｂは、ＡＴＳＰが選択基準を満たすかを見るためにチェックする（ステップ７８）。可能性ある基準は、ＯＦＤＭシステムにおける複数のデータ・サブキャリアの平均信号対ノイズ比、最悪の信号対ノイズ比を含むことができる。選択基準を満たすすべてのアンテナ候補は、上記の基準に基づきソートされ、メモリ４０ｃにおける有効なアンテナリストに保存される（ステップ８２）。ある実施形態において、有効なアンテナ位置は、それらの位置に基づきソートされる。選択基準を満たさない場合、主機械は、次のアンテナ２６'又はアンテナ位置に移動する。
【００３３】
測定されたチャネルに基づき、この主機械は、有効なアンテナ候補テーブルを構築する。このテーブルは、所望のデータレートをサポートすることが可能であると決定されるすべてのアンテナ（又は仮想的な複数のアンテナの場合は位置）を含む。主機械は、有効なアンテナリストにおいて最良のアンテナを選択し、そのアンテナへと切り替える（ステップ８４）。選択されたアンテナが必要な信頼性を実現することができることを保証するため、通信信頼性をチェックするための「ダブルチェック」手順が用いられる。選択されたアンテナへと切り替えた後、主機械トランシーバ２６は、「ダブルチェック要求」（ＤＣＲ）パケットを局所コイル２２に送信することになる（ステップ８６）。局所コイル２２がＤＣＲパケットを正確に受信すると、このコイルは、所望のデータレートを持つ所定のデータパケットを送信する。このパケットは、以下のデータ通信フェーズにおいて実際の共鳴データを送信するのに使用されることになる。局所コイル２２がダブルチェックを通過したことを意味するこの所定の疑似データパケット（ＤＣＴＰ）を主機械が正確に受信すると（ステップ８８）、主機械は、選択されたアンテナ２６が十分に良好であることを確認することができ、アンテナ選択トレーニング・フェーズを閉じるためにダブルチェック確認応答を局所コイルに送信し、データ収集フェーズに入ることができる（ステップ９０）。オプションで、主機械は、二重ダブルチェックのためＤＣＲを再送信することができる。主機械が、受信した疑似データパケットがエラーであり、ビット誤り率（ＢＥＲ）が必要なＢＥＲより高いことを検出する場合、又は疑似データパケットを検出しない場合、主機械は、現在の選択されたチャネルはこの次のデータ通信をサポートすることができないと評価し、有効なアンテナリストにある次の最適アンテナへと切り替えて（ステップ９２）、「ダブルチェック」手順を繰り返すことになる。有効なアンテナリストがすべて調べられるまで（ステップ９４）、主機械はすべての有効な位置をチェックする。有効なアンテナリストにおけるすべてのアンテナ２６又は位置が「ダブルチェック」手順において失敗する場合、アンテナ選択プロセスは失敗に終わる（ステップ９６）。斯かる状況において、主機械は、警告メッセージを出力することができ（ステップ９８）、チャネルを変えるため患者を少しだけ移動させることができるか、患者を移動するためユーザを向かわせることができるか、実際のアンテナを異なる態様で配置することができる、等が行われる。その後、アンテナ選択手順が繰り返される。
【００３４】
厳密なアンテナ選択プロセスにもかかわらず、いくつかの通信が完了しないこともありうる。ある実施形態では、データが失われるか又は破壊される場合、主機械による要求に応じて共鳴データを再送信することができるよう、局所コイル２２は、オンボード・メモリを収納する。
【００３５】
別の実施形態では、主機械が第１の有効なアンテナ候補を得るとき、主機械はダブルチェック手順へと直接切り替える（ステップ８６）。現在のアンテナ２６又は位置がダブルチェック手順を通過する場合、主機械は現在の選択されたアンテナを直ちに使用してデータ通信を行う。アンテナ２６がダブルチェック手順に失敗する場合、主機械は次の利用可能なアンテナへと移動して、再びアンテナ選択トレーニング手順を行う。この実施形態は、アンテナ選択トレーニング・プロトコル実行時間を減らすことができる。なぜなら、第１の許容可能なアンテナ２６又は位置が見つかるとすぐに処理が中断されることになるからである。可能性は低いが、特定のアンテナ２６'又はアンテナ位置が満足できるものではない場合、アンテナ制御プロセッサ４０ｃは、パルス・シークエンスを中断させるためシーケンスコントローラ４０にフィードバック・メッセージを送信することができる。一方、このプロセッサは、次のアンテナ２６'又はアンテナ位置をリストから選択する。次のアンテナの準備ができると、アンテナ制御プロセッサ４０ｃは、それがシーケンスを再開することができることをシーケンスコントローラ４０に知らせる。
【００３６】
上記の実施形態は、無線ＭＲＩ及び無線超音波システムといった無線医療用途に対して使用されることができる。医療用途では、複数のアンテナが主機械側で使用され、受信アンテナ選択方式が使用される。多くの医療用途において、環境は静的又は準静的である。これは、環境が時間にわたり目に見えるほど変化しないことを意味する。少なくとも、単一のスキャンの時間に、目に見える変化が起きることはない。介入的な手順は、受信されるデータの精度に悪影響を与えることができる装置又は人員の移動を生じさせる場合がある。従って、複数のアンテナ・ダイバーシティ（又は空間ダイバーシティ）は、有望な選択である。複数のアンテナシステムは、例えば時空符号化及びアンテナ選択アルゴリズムといった高いダイバーシティ・オーダーを提供することができる。アンテナ選択は、より魅力的なソリューションである。なぜならこのアンテナ選択は、１つのＲＦチェーンだけを持つ最適な時空符号化技術と同じダイバーシティ・オーダーを実現することができ、ベースバンド信号処理の複雑さが単一アンテナの場合とほぼ同じだからである。結果として、低い実現コストをもたらす。
【００３７】
上述の実施形態は、ＡＣ電源を使用する主機械側に可能な電力消費作業をできるだけ多く課す。複数のアンテナ又は仮想的なアンテナアレイが、主機械側で利用されることができる。一方、電力消費を減らすため、唯一のアンテナがプローブ側で使用される。斯かる複数のプローブの実施形態において、プローブは、より強力なトランシーバを搬送する、近傍に配置される別のマスター・プローブに送信する超低電力送信器に接続されるか、又はこの超低電力送信器を持つことができる。
【００３８】
本発明が、好ましい実施形態を参照して説明されてきた。上記の詳細な説明を読み及び理解すると、第三者は、修正及び変更を思いつくことができる。それらの修正及び変更が添付の特許請求の範囲又はその均等物の範囲内にある限り、本発明は、すべての斯かる修正及び変更を含むものとして構築されることが意図される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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