(57)【要約】【課題】医用撮像デバイスの動作時に発生する知覚性のノイズを低下させるためのシステム及び方法を提供すること。【解決手段】その動作時にシステム・ノイズを放出する撮像エリアの内部にある撮像対象（７６）をスキャンするように構成された医用撮像スキャナ（１０）を含んだ音響ノイズ低減／相殺のためのシステム及び方法を開示する。この撮像エリアの少なくとも一部分の周りにおけるシステム・ノイズの知覚を低下させる特性を有する不可聴信号（７４）を放出するように製作された超音波放出体システム（７２）を含ませている。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像エリア内部の撮像対象をスキャンするように構成させたその動作時にシステム・ノイズを放出する医用撮像スキャナと、
前記撮像エリアの少なくとも一部分の周りにおける前記システム・ノイズの知覚を低下させる特性を有する不可聴信号を放出するように製作された放出体システムと、
を備える医用撮像スキャナ・システム。
【請求項２】
前記システム・ノイズの知覚を低下させる特性を有する信号を発生させるように構成されたパラメトリック音響発生器をさらに備える請求項１に記載の医用撮像スキャナ・システム。
【請求項３】
前記医用撮像スキャナは磁気共鳴撮像スキャナであり、かつ前記放出体システムは該磁気共鳴撮像スキャナの磁場の外部に配列されている、請求項１に記載の医用撮像スキャナ・システム。
【請求項４】
前記放出体システムはカラム状放出が可能な超音波放出体を含んでいる、請求項１に記載の医用撮像スキャナ・システム。
【請求項５】
前記超音波放出体は前記医用撮像スキャナの外部に装着されている、請求項４に記載の医用撮像スキャナ・システム。
【請求項６】
前記超音波放出体は、前記カラム状放出が撮像対象に実質的に無ノイズの環境を提供する位置に向けられるように配列されている、請求項４に記載の医用撮像スキャナ・システム。
【請求項７】
前記放出体システムの少なくとも一部分は前記撮像エリアからある距離に配列されている、請求項１に記載の医用撮像スキャナ・システム。
【請求項８】
前記放出体システムは撮像対象エリアとオペレータ・エリアの少なくとも一方の方向に向けられている、請求項１に記載の医用撮像スキャナ・システム。
【請求項９】
オペレータ・エリアの少なくとも一部分の周りでシステム・ノイズの知覚を低下させるように製作された別の放出体システムをさらに備える請求項１に記載の医用撮像スキャナ・システム。
【請求項１０】
前記放出体システムは前記不可聴信号を指向的に放出するように構成されている、請求項１に記載の医用撮像スキャナ・システム。
【請求項１１】
前記システム・ノイズの低下を撮像対象の耳の近傍で生じさせている請求項１に記載の医用撮像スキャナ。
【請求項１２】
前記放出体システムは、非線形媒質と混合させた際に相殺音響周波数を発生させる特性を含んだカラム状の超音波エネルギーをその前方に発生させる放出体を含んでいる、請求項１に記載の医用撮像スキャナ・システム。
【請求項１３】
前記非線形媒質は大気を含んでいる、請求項１２に記載の医用撮像スキャナ・システム。
【請求項１４】
前記相殺音響周波数は前記カラム状の超音波エネルギーに沿って復調されている、請求項１２に記載の医用撮像スキャナ・システム。
【請求項１５】
前記復調された相殺音響周波数は前記撮像エリアの位置において知覚性のシステム・ノイズを低下させるように前記システム・ノイズと相互作用している、請求項１４に記載の医用撮像スキャナ・システム。
【請求項１６】
前記撮像エリアは撮像対象の音響受信エリアである、請求項１５に記載の医用撮像スキャナ・システム。
【請求項１７】
前記システム・ノイズはスキャン動作中に撮像対象によって知覚される際に低下されている、請求項１に記載の医用撮像スキャナ・システム。
【請求項１８】
ノイズ副産物を生成させる医用撮像処理を撮像対象に対して実行する工程と、
前記ノイズ副産物に対する聴覚性知覚を低減させるように構成された不可聴信号を放出する工程と、
を含む医用撮像の方法。
【請求項１９】
撮像ボリュームに対して前記医用撮像処理を実行し、該撮像ボリュームの外部に不可聴信号を放出する工程をさらに含む請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
選択したボリュームの内部で前記ノイズ副産物に対する聴覚性知覚を低減させるための不可聴信号をカラム状に放出する工程をさらに含む請求項１８に記載の方法。
【請求項２１】
前記選択したボリュームは撮像ボリュームと動作ボリュームのうちの一方を含んでいる、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
環境気体と混合させた際にアンチノイズ音響周波数を発生させるために大気と相互作用するように構成したカラム状の超音波エネルギーを生成する工程をさらに含む請求項１８に記載の方法。
【請求項２３】
前記医用撮像処理は磁気イメージング共鳴撮像処理を含んでいる、請求項１８に記載の方法。
【請求項２４】
偏向磁場を印加するように偏向マグネットのボアの周りに位置決めした複数の傾斜コイルを有するＭＲＩシステム、並びにＭＲ画像を収集するためにＲＦコイル・アセンブリにＲＦ信号を送信するようにパルスモジュールによって制御を受けるＲＦ送受信器システム及びＲＦスイッチと、
動作時に前記ＭＲＩシステムが発生させたノイズの知覚を低下させるための超音波信号を発生させるように構成されたパラメトリック信号発生器と、
を備えるＭＲＩ装置。
【請求項２５】
前記超音波信号は環境気体と相互作用したときにアンチノイズ信号を誘導するように構成されている、請求項２４に記載のＭＲＩ装置。
【請求項２６】
前記アンチノイズ信号は伝播カラムの内部に包含されている、請求項２５に記載のＭＲＩ装置。
【請求項２７】
前記伝播カラムはオペレータ・エリアと偏向マグネットのボアのうちの少なくとも一方の上に収束している、請求項２６に記載のＭＲＩ装置。
【請求項２８】
前記超音波信号は、非線形媒体と相互作用したときに復調された相殺音響周波数を発生させるように構成された被変調超音波音響周波数を含んでいる、請求項２４に記載のＭＲＩ装置。
【請求項２９】
前記復調された相殺音響周波数は前記ＭＲＩシステムが発生させたノイズと相互作用して該ノイズの知覚を低下させている、請求項２８に記載のＭＲＩ装置。
【請求項３０】
前記パラメトリック信号発生器は前記ＭＲＩシステムから離して配置されている、請求項２４に記載のＭＲＩ装置。
【請求項３１】
前記ＭＲＩシステムの少なくとも一部分に超音波信号を伝達するように構成させた放出体をさらに備える請求項２４に記載のＭＲＩ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、全般的には医用撮像デバイスに関し、さらに詳細には、パラメトリック信号発生器を使用して医用撮像デバイスの動作時に発生する知覚性のノイズを低下させるためのシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
人体組織などの物質を均一な磁場（偏向磁場Ｂ０）にかけると、組織中のスピンの個々の磁気モーメントはこの偏向磁場と整列しようとして、この周りをラーモアの特性周波数によってランダムな秩序で歳差運動することになる。この物質や組織に、ｘ−ｙ平面内にありラーモア周波数に近い周波数をもつ磁場（励起磁場Ｂ１）がかけられると、正味の整列モーメント（すなわち、「縦磁化」）ＭＺは、ｘ−ｙ平面内に来るように回転させられ（すなわち、「傾けられ（ｔｉｐｐｅｄ）」）、正味の横方向磁気モーメントＭｔが生成される。励起信号Ｂ１を停止させた後、励起したスピンにより信号が放出される。この信号は、傾斜コイルが発生させる線形傾斜磁場（Ｂｘ、Ｂｙ及びＢｚ）を組み合わせて印加することによって受信されかつ画像を形成するように処理される。これらの磁場は、人体組織内の個々のスピンを異なる周波数（ラーモアの関係）で歳差運動させると共に、これらの違いを使用することによってその生データをエンコードして実際の画像を提供することができる。
【０００３】
Ｂｘ、ＢｙまたはＢｚ磁場を発生させるなどのために傾斜コイルに電流が導入されると、ローレンツ力によって音響ノイズが生成される。このノイズはかなり大きいことがあり、また当業者でない者に対して説明するなら空洞の筒をハンマーで叩いた様であるとすることもあり得よう。このようなノイズの生成は医用撮像処理に直接的な悪影響を及ぼすことはないが、このノイズは撮像対象にとって不快であったり、いら立たせるものとなることがある。したがって、ノイズに対する撮像対象の知覚を低下させ、これにより撮像処理中により快適な環境を対象に提供しようとして、「ノイズ相殺（ｎｏｉｓｅ  ｃａｎｃｅｌｌａｔｉｏｎ）」デバイスが開発されている。しかし、これまでのノイズ相殺のデバイス及び方法は多くの理由から一般的な受容レベルを満たしていない。
【０００４】
例えば、音響スピーカなどの従来の音響発生デバイスを利用して撮像対象によるノイズの知覚を低下させるように設計された音響ノイズ相殺信号を生成しようとする試みは様々な理由のために概ね不成功となってきた。先ず、従来の音響スピーカは撮像処理によって生成される磁場などの強い磁場にさらされると無効となる。すなわち、撮像処理の間に発生する磁場は音響スピーカ内のボイスコイルと相互作用し、音響スピーカからの所望のノイズ相殺信号の適正な放出を妨害する。第２に、従来の音響スピーカは、音響信号が伝播中に周囲に分散されると制御を困難とさせる可能性がある可聴信号を放出する。このため、撮像デバイスが発生させる磁場の影響を低減しようとして撮像デバイスのごく近傍から音響スピーカを除去すると、音響が望ましくないエリアにまで「浸透する（ｂｌｅｅｄ−ｔｈｒｏｕｇｈ）」ことがあり、また実際にさらに不用なノイズを生じさせることがある。したがって、音響スピーカ・システムと撮像デバイスの間の距離を拡大させることによってこの磁場の影響を低下させているが、この距離の拡大のためにノイズ低減信号はさらに不用なエリアへ放散かつ拡散される。
【０００５】
さらに、市販の航空機用途で見られるものなどの気圧力学的駆動のすなわち空気駆動式信号を利用するノイズ低減システムの製作が試みられている。これらのシステムは、撮像中に発生させた磁場によって悪影響を受ける可能性がある導体材料を使用することなくエリア内に指向性が高い信号を提供できるため有利である。しかし、気圧力学的駆動システムは、典型的には、撮像処理によって生じるノイズを十分に低減させるだけの十分に正確な信号を伝達していない。したがって、プラスチック、ガラス、あるいは何か別の非導体材料からヘッドホンを製作し信号伝達を極めて指向的としかつ磁場による影響を受けないようにできるが、適当なノイズ相殺手段の役割をさせるには伝達される信号の正確さが不十分である。
【０００６】
圧電式スピーカなどの別の音響発生システムは低周波数レンジにおける本質的な限界のためにこうしたノイズ相殺用途に不適当であることも分かっている。このため、圧電式スピーカは医用撮像に関連する磁場によって妨害されないが、傾斜コイルに対するローレンツ力が生じさせる必要な低周波数では適当なノイズ相殺を行うことができない。したがって、撮像処理の副産物として生じる低周波数は影響を受けず、また撮像対象によって知覚可能のままである。
【特許文献１】米国特許第５４２７１０２号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって、適当なノイズ相殺信号を生成しＭＲ撮像などの医用撮像処理に関連する知覚ノイズを低減させることが可能なシステム及び方法があることが望ましい。さらに、ノイズ相殺信号の放出を指向性に制御し、望ましくないエリアへのノイズ相殺信号の不必要な伝播を回避することが可能なシステム及び方法があると有利となる。さらに、こうしたシステム及び方法は磁場により動作に大きな障害を受けることなく必要なノイズ低減信号を生成できることが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は医用撮像処理の副産物として生成されるノイズに対する知覚を音響ノイズ相殺を通じて低減させるシステム及び方法を提供する。パラメトリック信号発生器によって不可聴信号を発生させると共に、これが選択したエリア内に放出され導かれ、このエリア内部の知覚可能ノイズを大幅に低下させている。
【０００９】
本発明の一態様では、撮像エリア内部の撮像対象をスキャンするように構成されている、その動作時にシステム・ノイズを放出する医用撮像スキャナ・システムを開示する。この医用撮像スキャナ・システムは、撮像エリアの少なくとも一部分の周りにおけるシステム・ノイズの知覚を低下させる特性を有する不可聴信号を放出するように製作された放出体システムを含む。
【００１０】
本発明の別の態様では、撮像対象に対して医用撮像処理を実行する工程を含んだ医用撮像の方法を開示する。この医用撮像処理は、典型的には、望ましくないノイズ副産物を生成させる。この医用撮像の方法は、ノイズ副産物に対する聴覚性知覚を低減させるように構成された可聴信号を放出する工程を含む。
【００１１】
本発明のさらに別の態様では、偏向磁場を印加するように偏向マグネットのボアの周りに位置決めした複数の傾斜コイルを含むＭＲＩシステムを含んだＭＲＩ装置を開示する。このＭＲＩシステムはさらに、ＲＦ信号をＲＦコイル・アセンブリに送信してＭＲ画像を収集するようにパルス・モジュールによって制御を受けているＲＦ送受信器システム及びＲＦスイッチを含む。このＭＲＩ装置はさらに、動作時にＭＲＩシステムが発生させるノイズに対する知覚を低減させるための超音波信号を発生させるように構成されたパラメトリック信号発生器を含む。
【００１２】
本発明に関する別の様々な特徴、目的及び利点は、以下の詳細な説明及び図面から明らかとなろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図面では、本発明を実施するために目下のところ企図されている好ましい一実施形態を図示している。
【００１４】
撮像処理の副産物として生成されるノイズの知覚を指向性の不可聴信号を用いて低下させるためのシステム及び方法を開示する。撮像対象の少なくとも一部分の周りにおいて撮像システムが発生させるノイズを低下させるように設計された特性を有する不可聴信号の放出のためには放出体（ｅｍｉｔｔｅｒ）が使用される。
【００１５】
図１を参照すると、本発明を組み込んでいる好ましい磁気共鳴撮像（ＭＲＩ）システム１０の主要コンポーネントを表している。このシステムの動作は、キーボードその他の入力デバイス１３、制御パネル１４及び表示スクリーン１６を含むオペレータ・コンソール１２から制御を受けている。コンソール１２は、オペレータが画像の作成及び表示スクリーン１６上への画像表示を制御できるようにする独立のコンピュータ・システム２０と、リンク１８を介して連絡している。コンピュータ・システム２０は、バックプレーン２０ａを介して互いに連絡している多くのモジュールを含んでいる。これらのモジュールには、画像処理装置モジュール２２、ＣＰＵモジュール２４、並びに当技術分野でフレーム・バッファとして知られている画像データ・アレイを記憶するためのメモリ・モジュール２６が含まれる。コンピュータ・システム２０は、画像データ及びプログラムを記憶するためにディスク記憶装置２８及びテープ駆動装置３０とリンクしており、さらに高速シリアル・リンク３４を介して独立のシステム制御部３２と連絡している。入力デバイス１３は、マウス、ジョイスティック、キーボード、トラックボール、タッチ作動スクリーン、光学読取り棒、音声制御器、あるいは同様な任意の入力デバイスや同等の入力デバイスを含むことができ、また入力デバイス１３は対話式幾何学指定のために使用することができる。
【００１６】
システム制御部３２は、バックプレーン３２ａにより互いに接続させたモジュールの組を含んでいる。これらのモジュールには、ＣＰＵモジュール３６や、シリアル・リンク４０を介してオペレータ・コンソール１２に接続させたパルス発生器モジュール３８が含まれる。システム制御部３２は、実行すべきスキャンシーケンスを指示するオペレータからのコマンドをこのリンク４０を介して受け取っている。パルス発生器モジュール３８は、各システム・コンポーネントを動作させて所望のスキャンシーケンスを実行させ、発生させるＲＦパルスのタイミング、強度及び形状、並びにデータ収集ウィンドウのタイミング及び長さを指示するデータを発生させている。パルス発生器モジュール３８は、スキャン中に発生させる傾斜パルスのタイミング及び形状を指示するために１組の傾斜増幅器４２と接続させている。パルス発生器モジュール３８はさらに、生理学的収集制御器４４から患者データを受け取ることができ、この生理学的収集制御器４４は、患者に装着した電極からのＥＣＧ信号など患者に接続した異なる多数のセンサからの信号を受け取っている。また最終的には、パルス発生器モジュール３８はスキャン室インタフェース回路４６と接続させており、スキャン室インタフェース回路４６はさらに、患者及びマグネット系の状態に関連付けした様々なセンサから信号を受け取っている。このスキャン室インタフェース回路４６を介して、患者位置決めシステム４８はスキャンのために患者を所望の位置に移動させるコマンドを受け取っている。
【００１７】
パルス発生器モジュール３８が発生させる傾斜波形は、Ｇｘ増幅器、Ｇｙ増幅器及びＧｚ増幅器を有する傾斜増幅器システム４２に加えられる。各傾斜増幅器は、収集した信号の空間エンコードに使用する磁場傾斜を生成させるように全体を番号５０で示す傾斜コイル・アセンブリ内の物理的に対応する傾斜コイルを励起させている。傾斜磁場コイル・アセンブリ５０は、偏向用マグネット５４及び全身用ＲＦコイル５６を含むマグネット・アセンブリ５２の一部を形成している。システム制御部３２内の送受信器モジュール５８は、ＲＦ増幅器６０により増幅を受け送信／受信スイッチ６２によりＲＦコイル５６に結合されるようなパルスを発生させている。患者内の励起された原子核が放出して得られた信号は、同じＲＦコイル５６により検知し、送信／受信スイッチ６２を介して前置増幅器６４に結合させることができる。増幅したＭＲ信号は、送受信器５８の受信器部分で復調され、フィルタ処理され、さらにディジタル化される。送信／受信スイッチ６２は、パルス発生器モジュール３８からの信号により制御し、送信モードではＲＦ増幅器６０をコイル５６と電気的に接続させ、受信モードでは前置増幅器６４をコイル５６に接続させている。送信／受信スイッチ６２によりさらに、送信モードと受信モードのいずれに関しても独立したＲＦコイル（例えば、表面コイル）を使用することが可能となる。
【００１８】
ＲＦコイル５６により取り込まれたＭＲ信号は送受信器モジュール５８によりディジタル化され、システム制御部３２内のメモリ・モジュール６６に転送される。未処理のｋ空間データのアレイをメモリ・モジュール６６内に収集し終わると１回のスキャンが完了となる。この未処理のｋ空間データは、各画像を再構成させるように別々のｋ空間データ・アレイの形に配置し直しており、これらの各々は、データをフーリエ変換して画像データのアレイにするように動作するアレイ処理装置６８に入力される。この画像データはシリアル・リンク３４を介してコンピュータ・システム２０に送られ、コンピュータ・システム２０において画像データはディスク記憶装置２８内などの記憶装置内に格納される。この画像データは、オペレータ・コンソール１２から受け取ったコマンドに応じて、テープ駆動装置３０上などの長期記憶内にアーカイブしたり、画像処理装置２２によりさらに処理してオペレータ・コンソール１２に伝達しディスプレイ１６上に表示させたりすることができる。
【００１９】
ＭＲＩシステム１０はさらに、ノイズ検出デバイス７０、信号発生器７１、及び放出体システム７２を有する。ノイズ検出デバイス７０は動作時にＭＲＩシステム１０を監視し、その動作に関連するある種のノイズを検出するように構成されている。ノイズ検出デバイス７０は、検出したノイズに関するフィードバックを信号発生器７１に送っている。信号発生器７１はノイズ検出器デバイス７０からのフィードバックを吟味し、検出したノイズの聴覚性知覚を低下させるために必要な信号の特性を決定する。信号発生器７１は撮像処理の副産物として生成されるシステム・ノイズの知覚を低下させる特性を有する信号を発生させる。信号発生器７１は、処理及び放出のためにこの発生させた信号を放出体システム７２に送っている。
【００２０】
信号発生器７１及び放出体システム７２は一体となって、常磁性信号発生器（paramagnetic signal generator）の役割をしている。すなわち、図２に関連してより詳細に記載することにするが、放出体システム７２は信号発生器７１が発生させた信号を受け取っている。この信号を用いて放出体システム７２は、概ね２ｋＨｚを超えることが好ましい周波数を有する超音波信号を生成させており、空気などの非線形媒質に導入したときにこれが１組の超音波周波数から、撮像システム１０のノイズに対する聴覚性知覚を低減させるように設計された可聴信号に変換される。
【００２１】
放出体システム７２は、撮像対象７６によって知覚される聴覚性ノイズを低減させるアンチノイズ信号すなわちノイズ相殺信号を生成させるために、不可聴信号を１つのカラム（ｃｏｌｕｍｎ）として放出するように設計されている。この不可聴信号７４は非線形媒質によって復調されるように設計されている。したがって、不可聴信号７４が放出体システム７２から放出されると、この信号は非線形特性を有する環境気体との相互作用によって復調される。この復調は指向性が高いカラムの形で可聴音を発生させ、これがＭＲＩシステム１０の動作によって生成されるノイズを少なくとも部分的に相殺させるように撮像対象７６の位置に向けられることがある。
【００２２】
放出体システム７２及び／またはその構成要素はコイル５０が発生させる磁場の内部に位置決めされることや、この磁場の外部に位置決めされることがあることが企図される。好ましい一実施形態では、その放出体システムは、Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  ＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎのＲ２２０Ａシステムで利用可能な不可聴信号を発生させるためのＨｙｐｅｒＳｏｎｉｃ（商標）Ｓｏｕｎｄ（ＨＳＳ（商標））放出体を含む。この放出体は、超音波周波数信号を生成するために使用されないため上述の低周波数制限を受けない圧電テクノロジーに基づいている。ＨｙｐｅｒＳｏｎｉｃ（商標）Ｓｏｕｎｄ及びＨＳＳ（商標）は、Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（１２７２５  Ｓｔｏｗｅ  Ｄｒｉｖｅ  Ｐｏｗａｙ，Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ  ９２０６４）の商標である。ＨＳＳ（商標）放出体は、撮像対象７６の位置に不可聴信号を放出するように、コイル５０から外した状態であるがこのコイルの近傍に位置決めされることがある。
【００２３】
図２は、撮像処理中に生成される知覚性のノイズを低減させるように設計した指向性が高い不可聴信号を一体となって伝達するノイズ検出デバイス７０、信号発生器７１、及び放出体システム７２の一実施形態を表している。放出体システム７２は、好ましい一実施形態では、信号処理装置７８、歪み制御器８０、変調器８２、増幅器８４、及び放出体８６を含んでいる。
【００２４】
撮像処理の副産物としてノイズが目下のところ生成されているまたは生成されようとしていることを示すノイズ検出デバイス７０からのフィードバックに応答して、信号発生器７１はノイズ検出デバイス７０により検出されるノイズを低減させるように具体的に設計された特性を有する信号を発生させている。生成される信号周波数は、撮像処理の副産物として生成されるノイズ、並びにこうしたノイズに関して受け取ったフィードバックに依存する。
【００２５】
ＭＲシステムからの任意のノイズ生成に先だってルックアップ・テーブルが利用されることがあり、これにより選択した撮像シーケンスの特性を使用して、選択した撮像シーケンスのノイズ特性に関する情報をこのルックアップ・テーブルから参照できることが企図される。生成されるノイズ副産物の特性は、具体的な撮像処理で使用されるパルスシーケンスに直接関連しており、また選択したスキャンに応じてかなり変動することになる。したがって、選択した撮像処理は、これに関連するノイズ特性を予測し、選択した撮像処理の副産物として生成される知覚性のノイズを低減させるのに必要な信号特性を予測可能に決定するために利用されることがある。
【００２６】
追加としてまたは別法として、撮像処理が開始されてノイズ副産物が発生状態となった後に、信号発生器７１は検出されたノイズを解析する。ノイズ検出システム７０によって検出したノイズを解析することによって、信号発生器７１はノイズ副産物の知覚の低減に必要な信号特性を動的に決定する。ノイズ特性の変動に関わらずノイズ副産物に対する聴覚性知覚を低減させるには、信号発生器７１はノイズ副産物の変化に応じた動的な調整のためにこの解析を撮像処理の持続時間にわたって継続することが企図される。
【００２７】
信号発生器７１が必要な信号を決定した後、この信号は放出体システム７２に送られる。放出体システム７２に到達すると、この信号は、信号処理装置７８、歪み制御器８０及び変調器８２を通過して合成不可聴波形または超音波波形を形成する。具体的には、信号処理装置７８は、信号発生器７１が発生させる信号を受け取ると共に、合成超音波波形を生成させるような超音波性であることや超音波性でないことがあるような第２の信号を用いて変調器８２により変調を受けた超音波周波数信号を生成している。この合成超音波波形は増幅器８４に与えられて増幅させた合成超音波波形を生成し、これが放出体８６に送られる。この増幅済み合成超音波波形は指向性が高い不可聴信号カラム７４の形で放出体８６から出力される。すなわち、放出される不可聴信号７４によって放出体８６のすぐ前方に仮想的なカラムが形成される。
【００２８】
不可聴信号７４は、大気などの非線形媒質８８に当たると、空気と相互作用する。空気８８の非直線性によってこの不可聴信号７４が復調され、相殺性可聴音９０が生成される。これらの可聴音９０は、そのカラム状の不可聴信号７４をその内部に通過させる非線形媒質（すなわち、空気）の特性によって生成されている。具体的には、非線形媒質は、この不可聴信号７４をより低い可聴周波数スペクトルに「逓降（ｄｏｗｎ  ｃｏｎｖｅｒｔ）」させており、これによって不可聴信号カラム７４が可聴信号カラム９０に変換される。
【００２９】
したがって、ノイズ・フィードバックに応答して、信号発生器７１は撮像処理の副産物として生成される知覚性のノイズを低減させるように設計された信号を発生させている。この信号は、信号処理装置７８、歪み制御器８０、及び変調器８２を通過し、合成超音波波形を生成させている。この合成超音波波形は、放出体８６から受け取られる前に増幅器８４に送られている。放出された不可聴信号７４が空気などの非線形媒質８８を通過すると、この信号７４は、非線形媒質８８との相互作用によって復調され、撮像処理の副産物として生成されるノイズに対する撮像対象の知覚を少なくとも低減させるように設計された可聴音９０を生成させる。超音波信号７４、並びに最終的な可聴信号９０は、信号の分散及び関連する浸透をあまり大きくせずに撮像対象及び／または別の任意のターゲットの方向に向けられた１つのカラムとして制御することができる指向性が高い信号として伝播する。
【００３０】
ここで図３を参照すると、撮像処理中に撮像対象により知覚されるノイズを低減させるための技法の各工程を表した流れ図１００を示している。この技法は番号１０２で開始され、所望の撮像処理が起動または選択される（１０４）。所望の撮像処理が選択される（１０４）と、図２に関連して記載したように撮像処理の副産物として生成されるノイズが予測される及び／または検出される。すなわち上述したように、撮像処理によって生成されるノイズを予測するためにルックアップ・テーブルが利用されることがあると共に、起動させた撮像処理の副産物として生成されるノイズは撮像処理中にノイズ低減信号を動的に発生させるために連続して検出されることがある（１０６）。
【００３１】
ノイズの予測／検出１０６を使用し、撮像対象によって知覚されるノイズ副産物を最終的に低減させるように選択された特性を含ませるように発生させる特定の信号が決定される（１０８）。次いでこの選択された信号１０８は、図２に関連して記載したようにして処理を受けると共に、不可聴信号のカラムとして放出される（１１２）。
【００３２】
ノイズ副産物の変化がこの予測／検出されたノイズ１０６に由来しないことを保証するために、撮像処理が完了したか否かを判定するためのチェックを実施する（１１４）。その処理がまだ完了していなければ（１１６）、システムは再度撮像処理１０６によって生成されるノイズ副産物を決定し、生成されたシステム・ノイズの変化に応答してソース信号が決定されかつ調整される。このため、システムはノイズ副産物の特性の変化に合わせて動的に調整され、撮像対象によって知覚されるノイズを確実に十分に低減させている。一方、撮像処理が完了している場合（１１８）、この技法は番号１２０で終了すると共に、信号の放出は停止される。
【００３３】
したがって、上述のシステム及び方法は、撮像処理中に撮像対象によって知覚されるノイズを低減するように設計された指向性が高く制御された信号を発生させている。発生させる信号は、空気と相互作用させたときに、撮像対象により知覚されるノイズを様々なノイズ・スペクトルにわたって低減させる可聴信号を生成するような超音波信号として動的に発生されかつ放出されている。さらに、上述のシステムは、発生させた信号、並びに該信号を放出するシステムが撮像処理に関連することがある強い磁界によって妨害を受けないように設計されている。本発明はＭＲ撮像システムにおいて特に利用可能であるが、撮像処理を実行するシステムとしてはさらに、超音波撮像システム、Ｘ線撮像システム、コンピュータ断層（ＣＴ）撮像システム、電子ビーム断層撮像システム、陽電子放出断層システム、単一光子放出コンピュータ断層システム、あるいはノイズ低下による恩恵を受けることができる別の任意の撮像システムを含むことがある。
【００３４】
したがって、本発明は、医用撮像処理の副産物として生成される知覚性のノイズを音響ノイズ相殺を通じて低減させるシステム及び方法を提供する。撮像対象の少なくとも一部分の周りで撮像システムが生成させるノイズを低減するように設計された特性を有する不可聴信号を生成するにはパラメトリック信号発生器が使用される。
【００３５】
本発明の一実施形態では、医用撮像スキャナ・システムは、撮像エリア内部の撮像対象をスキャンするように構成されている。この医用撮像スキャナ・システムは、その動作時にシステム・ノイズを放出する。この医用撮像スキャナ・システムはさらに、撮像エリアの少なくとも一部分の周りにおけるシステム・ノイズの知覚を低下させる特性を有する不可聴信号を放出するように製作された放出体システムを含む。
【００３６】
本発明の別の実施形態は、医用撮像の方法を含む。この方法は、ノイズ副産物を生成させる医用撮像処理を撮像対象に対して実行する工程を含む。この医用撮像の方法は、ノイズ副産物に対する聴覚性知覚を低減させるように構成された可聴信号を放出する工程を含む。
【００３７】
本発明のまた別の実施形態では、ＭＲＩ装置は、偏向磁場を印加するように偏向マグネットのボアの周りに位置決めした複数の傾斜コイルを有するＭＲＩシステムを含む。このＭＲＩシステムはさらに、ＲＦ信号をＲＦコイル・アセンブリに送信してＭＲ画像を収集するようにパルス・モジュールによって制御を受けているＲＦ送受信器システム及びＲＦスイッチを有する。さらにこのＭＲＩ装置は、動作時にＭＲＩシステムが発生させるノイズに対する知覚を低減させるための超音波信号を発生させるように構成されたパラメトリック信号発生器を含む。
【００３８】
本発明を好ましい実施形態に関して記載してきたが、明示的に記述した以外に等価、代替及び修正が可能であり、これらも添付の特許請求の範囲の域内にあることを理解されたい。また、図面の符号に対応する特許請求の範囲中の符号は、単に本願発明の理解をより容易にするために用いられているものであり、本願発明の範囲を狭める意図で用いられたものではない。そして、本願の特許請求の範囲に記載した事項は、明細書に組み込まれ、明細書の記載事項の一部となる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明で使用するためのＭＲ撮像システムのブロック概要図である。
【図２】図１のＭＲ撮像システムで使用するための指向性ノイズ知覚低減システムのブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態によるノイズ知覚低減技法の各工程を表した流れ図である。
【符号の説明】
【００４０】
１０  磁気共鳴撮像（ＭＲＩ）システム
１２  オペレータ・コンソール
１３  入力デバイス
１４  制御パネル
１６  表示スクリーン
１８  リンク
２０  コンピュータ・システム
２０ａ  バックプレーン
２２  画像処理装置モジュール
２４  ＣＰＵモジュール
２６  メモリ・モジュール
２８  ディスク記憶装置
３０  テープ駆動装置
３２  システム制御部
３２ａ  バックプレーン
３４  シリアル・リンク
３６  ＣＰＵモジュール
３８  パルス発生器モジュール
４０  シリアル・リンク
４２  傾斜増幅器
４４  生理学的収集制御器
４６  スキャン室インタフェース回路
４８  患者位置決めシステム
５０  傾斜磁場コイル・アセンブリ
５２  マグネット・アセンブリ
５４  偏向用マグネット
５６  ＲＦコイル
５８  送受信器モジュール
６０  ＲＦ増幅器
６２  送信／受信スイッチ
６４  前置増幅器
６６  メモリ・モジュール
６８  アレイ処理装置
７０  ノイズ検出デバイス
７１  信号発生器
７２  放出体システム
７４  不可聴信号
７６  撮像対象
７８  信号処理装置
８０  歪み制御器
８２  変調器
８４  増幅器
８６  放出体
８８  非線形媒質
９０  可聴信号カラム
【図１】
2005319297.tif 000003
【図２】
2005319297.tif 000004
【図３】
2005319297.tif 000005