(57)【要約】【課題】  ＳＮＲの良いクワドラチャ受信信号が得られる信号調整方法、および、そのような信号調整を行うＭＲＩ装置を実現する。【解決手段】  ２つの検出信号をクワドラチャ合成した信号のＳＮＲが最大になるように一方の検出信号のアッテネーションを調整する。その場合、アッテネーションを変えた信号検出を複数回試行してそのつどＳＮＲを測定し（３０１−３０９）、それら測定値に基づいてＳＮＲが最大になるアッテネーションを求める（３１１）。【選択図】      図３
2005131104.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コイル軸が直交する２つのＲＦコイルで検出した信号を調整するにあたり、
２つの検出信号をクワドラチャ合成した信号のＳＮＲが最大になるように一方の検出信号のアッテネーションを調整する、
ことを特徴とする信号調整方法。
【請求項２】
アッテネーションを変えた信号検出を複数回試行してそのつどＳＮＲを測定し、それら測定値に基づいてＳＮＲが最大になるアッテネーションを求める、
ことを特徴とする請求項１に記載の信号調整方法。
【請求項３】
前記複数のＳＮＲ測定値を関数フィッティングした結果に基づいてＳＮＲが最大になるアッテネーションを求める、
ことを特徴とする請求項２に記載の信号調整方法。
【請求項４】
前記複数のＳＮＲ測定値のうちの最大値に基づいてＳＮＲが最大になるアッテネーションを求める、
ことを特徴とする請求項２に記載の信号調整方法。
【請求項５】
マグネットシステムにより静磁場、勾配磁場および高周波磁場を印加して対象内に発生させた磁気共鳴信号をコイル軸が直交する２つのＲＦコイルで検出し、この検出信号に基づいて画像を再構成するＭＲＩ装置であって、
２つの検出信号をクワドラチャ合成した信号のＳＮＲが最大になるように一方の検出信号のアッテネーションを調整する調整手段、
を具備することを特徴とするＭＲＩ装置。
【請求項６】
前記調整手段は、アッテネーションを変えた信号検出を複数回試行してそのつどＳＮＲを測定し、それら測定値に基づいてＳＮＲが最大になるアッテネーションを求める、
ことを特徴とする請求項５に記載のＭＲＩ装置。
【請求項７】
前記調整手段は、前記複数のＳＮＲ測定値を関数フィッティングした結果に基づいてＳＮＲが最大になるアッテネーションを求める、
ことを特徴とする請求項６に記載のＭＲＩ装置。
【請求項８】
前記調整手段は、前記複数のＳＮＲ測定値のうちの最大値に基づいてＳＮＲが最大になるアッテネーションを求める、
ことを特徴とする請求項６に記載のＭＲＩ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、信号調整方法およびＭＲＩ（Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ  Ｉｍａｇｉｎｇ）装置に関し、特に、コイル（ｃｏｉｌ）軸が直交する２つのＲＦコイル（ｒａｄｉｏ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ｃｏｉｌ）で検出した信号を調整する方法、および、そのような信号調整を行うＭＲＩ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＭＲＩ装置では、コイル軸が直交する２つのＲＦコイルで磁気共鳴信号をそれぞれ検出し、これらの検出信号をクワドラチャ（ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ）合成した受信信号に基づいて画像を再構成することが行われる（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００１−３４６７７６号公報（第３−４頁、図１−２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
２つのＲＦコイルはコイル軸が直交するのでそれぞれにおける負荷条件が異なる。さらに、それら負荷条件は撮影対象が変わることによっても変化する。２つのＲＦコイルの負荷条件の相違はクワドラチャ合成した受信信号のＳＮＲに影響し、ひいては再構成画像の品質に影響する。
【０００４】
そこで、本発明の課題は、ＳＮＲの良いクワドラチャ受信信号が得られる信号調整方法、および、そのような信号調整を行うＭＲＩ装置を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
（１）上記の課題を解決するためのひとつの観点での発明は、コイル軸が直交する２つのＲＦコイルで検出した信号を調整するにあたり、２つの検出信号をクワドラチャ合成した信号のＳＮＲが最大になるように一方の検出信号のアッテネーションを調整する、ことを特徴とする信号調整方法である。
（２）上記の課題を解決するための他の観点での発明は、マグネットシステムにより静磁場、勾配磁場および高周波磁場を印加して対象内に発生させた磁気共鳴信号をコイル軸が直交する２つのＲＦコイルで検出し、この検出信号に基づいて画像を再構成するＭＲＩ装置であって、２つの検出信号をクワドラチャ合成した信号のＳＮＲが最大になるように一方の検出信号のアッテネーションを調整する調整手段、を具備することを特徴とするＭＲＩ装置である。
【０００６】
アッテネーションを変えた信号検出を複数回試行してそのつどＳＮＲを測定し、それら測定値に基づいてＳＮＲが最大になるアッテネーションを求めることが、アッテネーションを最適化する点で好ましい。
【０００７】
前記複数のＳＮＲ測定値を関数フィッティングした結果に基づいてＳＮＲが最大になるアッテネーションを求めることが、最適アッテネーションを精密に求める点で好ましい。前記複数のＳＮＲ測定値のうちの最大値に基づいてＳＮＲが最大になるアッテネーションを求めることが、簡便に求める点で好ましい。
【発明の効果】
【０００８】
上記（１）または（２）に記載の各観点での発明では、２つの検出信号をクワドラチャ合成した信号のＳＮＲが最大になるように一方の検出信号のアッテネーションを調整するので、ＳＮＲの良いクワドラチャ受信信号が得られる信号調整方法、および、そのような信号調整を行うＭＲＩ装置を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面を参照して発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。なお、本発明は、発明を実施するための最良の形態に限定されるものではない。図１に、ＭＲＩ装置のブロック（ｂｌｏｃｋ）図を示す。本装置は発明を実施するための最良の形態の一例である。本装置の構成によって、ＭＲＩ装置に関する本発明を実施するための最良の形態の一例が示される。本装置の動作によって、信号調整方法に関する本発明を実施するための最良の形態の一例が示される。
【００１０】
同図に示すように、本装置はマグネットシステム（ｍａｇｎｅｔ  ｓｙｓｔｅｍ）１０を有する。マグネットシステム１０は主磁場マグネット部１０２、勾配コイル部１０４およびＲＦコイル部１０６を有する。マグネットシステム１０は内部に撮影空間を有し、この撮影空間に撮影の対象が搬入および搬出される。
【００１１】
主磁場マグネット部１０２は撮影空間に静磁場を形成する。主磁場マグネット部１０２は例えば超伝導電磁石を用いて構成される。なお、それに限らず常伝導電磁石あるいは永久磁石等を用いて構成してもよい。
【００１２】
勾配コイル部１０４は、互いに垂直な３軸すなわちスライス（ｓｌｉｃｅ）軸、位相軸および周波数軸の方向において、それぞれ静磁場強度に勾配を持たせるための３つの勾配磁場を生じる。このような勾配磁場の発生を可能にするために、勾配コイル部１０４は３系統の勾配コイルを有する。
【００１３】
ＲＦコイル部１０６は静磁場空間に対象の体内のスピン（ｓｐｉｎ）を励起するためのＲＦ磁場を形成する。ＲＦ磁場の形成をＲＦパルスの送信ともいう。励起されたスピンが生じる電磁波すなわち磁気共鳴信号はＲＦコイル部１０６によって検出される。磁気共鳴信号はＲＦ信号である。ＲＦコイル部１０６は、コイル軸が直交する２つのＲＦコイルを有し、それらＲＦコイルで磁気共鳴信号をそれそれ検出する。
【００１４】
磁気共鳴信号は、周波数ドメイン（ｄｏｍａｉｎ）すなわちフーリエ（Ｆｏｕｒｉｅｒ）空間の信号となる。位相軸方向および周波数軸方向の勾配により、磁気共鳴信号のエンコード（ｅｎｃｏｄｅ）を２軸で行うので、磁気共鳴信号は２次元フーリエ空間における信号として得られる。２次元フーリエ空間はｋスペース（ｋ−ｓｐａｃｅ）とも呼ばれる。
【００１５】
勾配コイル部１０４には勾配駆動部２０が接続されている。勾配駆動部２０は勾配コイル部１０４に駆動信号を与えて勾配磁場を発生させる。勾配駆動部２０は、勾配コイル部１０４における３系統の勾配コイルに対応して３系統の駆動回路を有する。
【００１６】
ＲＦコイル部１０６には送受信部３０が接続されている。送受信部３０はＲＦコイル部１０６に駆動信号を与えてＲＦパルスを送信する。送受信部３０は、また、ＲＦコイル部１０６の２つのＲＦコイルが検出した信号を受信する。
【００１７】
２つの検出信号は、送受信部３０内で後述のように信号調整された後にクワドラチャ合成されて受信信号となる。この受信信号はディジタル（ｄｉｇｉｔａｌ）信号に変換されてコンピュータ（ｃｏｍｐｕｔｅｒ）４０に入力される。
【００１８】
コンピュータ４０は、送受信部３０から入力したデータをメモリ（ｍｅｍｏｒｙ）に記憶する。メモリ内にはデータ空間が形成される。このデータ空間はｋスペースに対応する。コンピュータ４０は、ｋスペースのデータを２次元逆フ−リエ変換することにより画像を再構成する。コンピュータ４０は、また、勾配駆動部２０および送受信部３０を制御して撮影を遂行する。
【００１９】
コンピュータ４０には表示部５０および操作部６０が接続されている。表示部５０はグラフィックディスプレー（ｇｒａｐｈｉｃ  ｄｉｓｐｌａｙ）等で構成される。操作部６０はポインティングデバイス（ｐｏｉｎｔｉｎｇ  ｄｅｖｉｃｅ）を備えたキーボード（ｋｅｙｂｏａｒｄ）等で構成される。
【００２０】
表示部５０はコンピュータ４０から出力される再構成画像および各種の情報を表示する。操作部６０は使用者によって操作され、各種の指令や情報等をコンピュータ４０に入力する。使用者は表示部５０および操作部６０を通じてインタラクティブ（ｉｎｔｅｒａｃｔｉｖｅ）に本装置を操作する。
【００２１】
図２に、信号調整に着目した本装置のブロック図を示す。同図に示すように、１対のＲＦコイル１１２，１１４がコネクタ１２０によってプリアンプ（ｐｒｅａｍｐｌｉｆｉｅｒ）１３２，１３４にそれぞれ接続される。ＲＦコイル１１２，１１４は互いに直交するコイル軸を有するものである。これによって、ＲＦコイル１１２，１１４で検出された磁気共鳴信号は９０°の位相差を持つものとなる。ＲＦコイル１１２，１１４は本発明におけるＲＦコイルの一例である。
【００２２】
１対のＲＦコイル１１２，１１４は固有のＩＤ（ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）を持ち、それがＩＤタグ（ＩＤ  ｔａｇ）１１６に保持されている。ＩＤはコネクタ１２０を通じて後述の制御部１７０に入力される。制御部１７０は入力されたＩＤに基づいてＲＦコイル１１２，１１４認識する。ＲＦコイル１１２，１１４からコネクタ１２０までのものは、図１に示したＲＦコイル部１０６に属する。
【００２３】
プリアンプ１３２はＲＦコイル１１２の検出信号をアッテネータ（ａｔｔｅｎｕａｔｏｒ）１４０を通じてクワドラチャ合成部１５０に入力する。プリアンプ１３４はＲＦコイル１１４の検出信号をクワドラチャ合成部１５０に入力する。
【００２４】
クワドラチャ合成部１５０は２つの入力信号をクワドラチャ合成し、合成信号を信号処理部１６０に入力する。信号処理部１６０は入力信号に直交検波やＡＤ（ａｎａｌｏｇ−ｔｏ−ｄｉｇｉｔａｌ）変換等を施して制御部１７０に入力する。プリアンプ１３２から信号処理部１６０までのものは、図１に示した送受信部３０に属する。
【００２５】
制御部１７０は入力信号についてＳＮＲを計算し、ＳＮＲを最大にするアッテネーションすなわち最適アッテネーションを求め、それに合わせてアッテネータ１４０のアッテネーションを調整する。制御部１７０は図１に示したコンピュータ４０に属する。
【００２６】
最適アッテネーションを求めるにあたって、制御部１７０は勾配駆動部２０および送受信部４０を制御して複数回の信号受信を試行する。信号受信はそのつどアッテネータ１４０でアッテネーションを変えながら行う。各回の受信信号についてそれぞれＳＮＲが計算され、それらＳＮＲに基づいて最適アッテネーションが求められる。アッテネータ１４０から制御部１７０までのものが、本発明における調整手段の一例である。
【００２７】
図３に、アッテネーション調整のフロー（ｆｌｏｗ）図を示す。このアッテネーション調整は、例えば撮影開始前のチューニング（ｔｕｎｉｎｇ）の一環として行われる。同図に示すように、ステージ（ｓｔａｇｅ）３０１でアッテネーションの初期値設定を行う。これによって、アッテネータ１４０におけるアッテネーションが初期化される。初期値設定は使用者により操作部６０を通じて行われる。あるいは、予め定められたデフォルト（ｄｅｆａｕｌｔ）値が自動的に設定される。デフォルト値は例えばＲＦコイル１１２，１１４のＩＤに対応して予め決められている。
【００２８】
次に、ステージ３０３で、ＭＲ信号とノイズ（ｎｏｉｓｅ）を測定する。ＭＲ信号の測定は撮影空間に対象を収容した状態で行う。すなわち、ＲＦパルスで対象のスピンを励起して磁気共鳴信号を測定する。ノイズ測定は、磁気共鳴信号を生じさせない状態で入力信号を測定することにより行う。すなわちスピン励起を行わずに入力信号を測定することによって行う。
【００２９】
次に、ステージ３０５で、ＳＮＲ計算を行う。ＳＮＲ計算は制御部１７０すなわちコンピュータ４０によって行われる。コンピュータ４０はＭＲ信号の測定値とノイズの測定値に基づいてＳＮＲを計算する。
【００３０】
次に、ステージ３０７で、コンピュータ４０は次の測定の有無を判定し、「有」の場合はステージ３０９でアッテネーションを変更する。アッテネーションの変更量は予め定められている。アッテネーションの変更後、そのアッテネーションの下でステージ３０３でＭＲ信号とノイズを測定し、ステージ３０５でＳＮＲ計算を行う。次の測定があるうちはこのような動作を繰り返す。
【００３１】
予定した測定が全て完了したときは、次の測定が「無」となる。そこで、ステージ３１１で、ＳＮＲの最大値を検出する。ＳＮＲの最大値検出はコンピュータ４０によって行われる。ＳＮＲ最大値検出の概念を図４に示す。同図に破線で示すように、複数回の試行によってアッテネーション（ＡＴＴ）とＳＮＲの対応関係が得られる。
【００３２】
破線は複数のＳＮＲの計算値に適宜の関数フィッティング（ｆｉｔｔｉｎｇ）を行うことによって得られる。この対応関係からＳＮＲが最大（ＳＮＲｍａｘ）となるアッテネーションＡが求められる。これによって、アッテネーションＡを精密に求めることができる。
【００３３】
あるいは、関数フィッティングを行わずに、複数のＳＮＲ計算値のうちの最大のものに対応するアッテネーションａ３を採用するようにしても良い。これによって、アッテネーションａ３を簡便に求めることができる。アッテネーションＡまたはａ３が最適アッテネーションとなる。
【００３４】
次に、ステージ３１３で、上記のようにして求められた最適アッテネーションをアッテネータ１４０に設定する。このような最適アッテネーション設定状態で撮影が行われる。最適アッテネーションは、また、メモリ（ｍｅｍｏｒｙ）に記憶されて同一対象の撮影に再利用される。
【００３５】
このようにアッテネーション調整により、撮影時に得られるクワドラチャ受信信号はＳＮＲが最良のものとなる。したがって、そのような受信信号に基づいて再構成された画像は高品質なものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】ＭＲＩ装置のブロック図である。
【図２】信号調整に着目したＭＲＩ装置のブロック図である。
【図３】信号調整に着目したＭＲＩ装置の動作のフロー図である。
【図４】ＳＮＲの変化を示すグラフである。
【符号の説明】
【００３７】
１０  マグネットシステム
１０２  主磁場マグネット部
１０３  勾配コイル部
１０４  ＲＦコイル部
２０  勾配駆動部
３０  送受信部
４０  コンピュータ
５０  表示部
６０  操作部
１１２，１１４  ＲＦコイル
１１６  ＩＤタグ
１２０  コネクタ
１３２，１３４  プリアンプ
１４０  アッテネータ
１５０  信号処理部
１６０  制御部
【図１】
2005131104.tif 000003
【図２】
2005131104.tif 000004
【図３】
2005131104.tif 000005
【図４】
2005131104.tif 000006