磁共振成像装置制造方法
磁共振成像装置制造方法
【专利摘要】本实用新型提供一种能够减少从RF线圈输出的MR信号的衰减的磁共振成像装置。该磁共振成像装置具备：静磁场用磁铁、倾斜磁场线圈、高频线圈、架台、接收基板以及信号处理系统。静磁场用磁铁在摄像区域形成静磁场。倾斜磁场线圈在上述摄像区域形成倾斜磁场。高频线圈在形成了上述静磁场以及上述倾斜磁场的上述摄像区域中接收从被检体产生的磁共振信号。架台具有收纳上述倾斜磁场线圈以及上述静磁场用磁铁的筒状的壳体。接收基板包含收纳于上述壳体内，不对由上述高频线圈接收到的上述磁共振信号进行频率转换而进行A/D转换的A/D转换器。信号处理系统根据上述A/D转换后的上述磁共振信号生成磁共振图像数据。
【专利说明】磁共振成像装置
【技术领域】
[0001]本实用新型的实施方式涉及磁共振成像(MR1:Magnetic Resonance Imaging)装置。
【背景技术】
[0002]MRI装置是根据拉莫尔频率的高频(RF:radio frequency)信号将放置于静磁场中的被检体的原子核自旋磁性地激发，根据伴随着该激发而产生的磁共振(MR:magneticresonance)信号来重建图像的图像诊断装置。
[0003]在MRI装置中，用于生成RF信号的RF波形生成电路以及RF放大器(amplifier)被配置于设置有包含静磁场磁铁的架台(机架)的摄影室外部的机械室。并且，从RF波形生成电路输出的RF信号在RF放大器中放大之后，经由设置于摄影室与机械室之间的滤波器面板施加给全身用(WB:whole body)线圈。由此,作为RF磁场从WB线圈向摄像区域照射RF信号。
[0004]在RF放大器上,一般连接交流(AC:Alternating Current)电源,在内部设置交流/直流开关电源。并且，向RF放大器供给的AC电压被转换成所希望的直流(DC:DirectCurrent)电压，RF放大器根据DC电压来进行动作。
[0005]专利文献1:日本特开2011-72390号公报
实用新型内容
[0006]在以往的RF信号生成系统中，设置于机械室内的RF放大器和设置于摄影室内的WB线圈间的距离长，需要经由多根电缆或者连接器连接RF放大器与WB线圈。因此，存在RF信号的电平(level)在电缆或连接器中衰减的问题。其结果，需要额定输出高的RF放大器。
[0007]另一方面，即使在MR信号的接收系统中在用于放大从接收用的RF线圈输出的MR信号的前置放大器的后段，还要连接具备作为可变增益的RF放大器的接收基板。从而，MR信号会根据接收基板的RF放大器与前置放大器之间的距离而衰减。
[0008]因此，本实用新型的目的在于，提供一种能够减少从RF线圈输出的MR信号的衰减的磁共振成像装置。
[0009]本实用新型的实施方式所涉及的磁共振成像装置具备静磁场用磁铁、倾斜磁场线圈、高频线圈、架台、接收基板以及信号处理系统。静磁场用磁铁在摄像区域形成静磁场。倾斜磁场线圈在上述摄像区域形成倾斜磁场。高频线圈在形成了上述静磁场以及上述倾斜磁场的上述摄像区域中接收从被检体产生的磁共振信号。架台具有收纳上述倾斜磁场线圈以及上述静磁场用磁铁的筒状壳体。接收基板包含收纳于上述壳体内，不对由上述高频线圈接收到的上述磁共振信号进行频率转换而进行A/D转换的A/D转换器。信号处理系统根据上述A/D转换后的上述磁共振信号生成磁共振图像数据。【专利附图】
【附图说明】[0010]图1是本实用新型的第I实施方式所涉及的磁共振成像装置的结构图。
[0011]图2是表示在图1所示的第I放大器以及第2放大器的内部分别具备的基板的朝向与磁通线的朝向的优选关系的一个例子的图。
[0012]图3是表示包含图1所示的第2信号放大系统的MR信号的接收系统的详细结构例的图。
[0013]图4是本实用新型的第2实施方式所涉及的磁共振成像装置的结构图。
[0014]图5是本实用新型的第3实施方式所涉及的磁共振成像装置的结构图
[0015]图6是图5所示的第I放大器的详细结构的图。
[0016]图7是本实用新型的第4实施方式所涉及的磁共振成像装置的结构图。
[0017]图8是本实用新型的第5实施方式所涉及的磁共振成像装置的结构图
[0018]图9是本实用新型的第6实施方式所涉及的磁共振成像装置的结构图。
[0019]图10是表示图9所示的第I放大器以及第2放大器的配置位置的一个例子的架台的侧视图。
[0020]图11是本实用新型的第7实施方式所涉及的磁共振成像装置的结构图。
[0021]图12是图11所示的架台的左侧视图。
[0022]附图标记说明
[0023]1、1A、1B、1C、1D、1E…磁共振成像装置；2、2A、2B、2C、2D…第I信号放大系统；3、3A、3B…第2信号放大系统；4…成像系统；5…WB线圈；6…倾斜磁场线圈；7…静磁场用磁铁；8…接收用的RF线圈；8A…线圈兀件；9…床；10…控制系统；11…信号处理系统；12...架台;13…第I方文大器;14…第I电源;15…第2方文大器;16…第2电源;17…基板;18…信号电缆；19…AC商用电源；20A、20B…电压计；21…发送波形生成部；22…滤波器面板；23…滤波器；24…接地线；25…前置放大器组；26…开关电路；27…接收基板;28…A/D转换器；30…光缆；31...?/Α转换器；40…控制电路；41…放大电路；42…控制装置;43…光缆；50…输入信号分配器；51…差分放大器；60…检波系统；61…输出信号分配器；62...方向性结合器；63...ΑΛ)转换器；64…检波器；65…虚拟负载(du_y load) ;70...Ι^信号发送单元；7Ρ..ΜΚ信号接收单元；80...电压供给基板；81…控制基板；0…被检体洱…摄像领域磁通线山…长度方向；Z…静磁场用磁铁的轴方向。
【具体实施方式】
[0024]参照【专利附图】
【附图说明】本实用新型的实施方式所涉及的磁共振成像装置。
[0025](第I实施方式)
[0026]图1是表示本实用新型的第I实施方式所涉及的磁共振成像装置的结构图。
[0027]磁共振成像装置I具备发送侧的第I信号放大系统2、接收侧的第2信号放大系统3以及成像系统4。成像系统4是通过向被检体O发送被发送侧的第I信号放大系统2放大后的RF信号，从而进行MR成像的系统。并且，成像系统4构成为，在MR成像中，根据被接收侧的第2信号放大系统3放大后的MR信号生成MR图像数据。
[0028]因此，成像系统4具备作为RF信号发送用的RF线圈的WB线圈5、倾斜磁场线圈6、静磁场用磁铁7、MR信号接收用的RF线圈8、床9、控制器系统10以及信号处理系统11。圆筒状的WB线圈5、倾斜磁场线圈6以及静磁场用磁铁7内置于设置在摄影室的架台12。另外，接收用的RF线圈8设置于在架台12的孔内形成的摄像区域R。
[0029]WB线圈5是用于对摄像区域R施加RF磁场的发送用的RF线圈。其中，在架台12的孔内，还有时与WB线圈5不同地设置发送用的RF线圈。在此，针对发送用的RF线圈是WB线圈5的情况进行说明，但在设置与WB线圈5不同的发送用的RF线圈的情况下也相同。
[0030]另一方面，控制器系统10以及信号处理系统11设置在磁共振成像装置I的机械室或设置控制台的操作室等磁场影响降低了的摄影室的外部。在此，以设置于摄影室的外部的磁共振成像装置I的构成要素被设置于机械室的情况为例进行说明。
[0031]发送侧的第I信号放大系统2是按照来自控制器系统10的控制信号生成发送用的RF信号，将所生成的RF信号放大并施加给WB线圈5的系统。另一方面，接收侧的第2信号放大系统3是按照来自控制器系统10的控制信号从接收用的RF线圈8取得MR信号，将所取得的MR信号放大并向信号处理系统11输出的系统。
[0032]因此，第I信号放大系统2具备第I放大器13以及向第I放大器13供给电力的第I电源14，上述第I放大器13将RF信号放大并向发送用的RF线圈输出。同样地，第2信号放大系统3具备第2放大器15以及向第2放大器15供给电力的第2电源16,上述第2放大器15放大MR信号。在这些电源中，优选使用开关电源，但并不限定于此，也可以使用线性电源等。
[0033]第I放大器13以及第2放大器15构成为，能够分别设置于磁共振成像装置I的摄影室。例如，第I放大器13以及第2放大器15被磁屏蔽保护，以使得分别能够充分地避免摄影室内中的磁性影响。因此，第I放大器13以及第2放大器15分别设置于设置架台12的摄影室。作为一个例子，能够将第I放大器13以及第2放大器15分别设置于架台12的周边。第I放大器13以及第2放大器15还能够被RF屏蔽保护，以使得能够分别充分地避免摄影室内的RF信号的影响。
[0034]另外，从避免磁性饱和的观点来看，希望使用空芯线圈以及透磁率为规定值以下的带芯线圈中的至少一方来构成组成第I放大器13以及第2放大器15的各线圈元件。特别地，如果使用空芯线圈，则确实能够避免磁性饱和。其中，使用透磁率充分小的带芯线圈也能够避免磁性饱和。
[0035]另外，从避免磁性饱和的观点来看，还希望对包含构成第I放大器13以及第2放大器15的铁芯等磁性体的线圈元件以及变压器中的至少一方设置磁屏蔽部件。
[0036]另外，从避免摄影室内的磁性影响的观点来看，优选以构成第I放大器13以及第2放大器15的平板状的各基板的长度方向不与由静磁场磁铁形成的磁通的方向垂直的方式，来配置各基板。最优选以构成第I放大器13以及第2放大器15的各基板的长度方向变为沿着磁通朝向的方向的方式来配置各基板。由此，能够进行有效的磁性遮蔽。
[0037]图2是表示图1所示的第I放大器13以及第2放大器15的内部分别具备的基板的朝向与磁通线的朝向的优选关系的一个例子的图。
[0038]在静磁场用磁铁7的周围，如图2所示，存在磁通线Φ看似是直线的区域。因此，能够使构成第I放大器13以及第2放大器15的平板状的各基板17的长度方向L与磁通线Φ平行。由此，能够减少朝向覆盖基板17的磁屏蔽件的磁通线Φ的数量。
[0039]另一方面，第I电源14以及第2电源16分别设置于作为摄影室外部的机械室。第I电源14与第I放大器13经由信号电缆18连接。同样地,第2电源16与第2放大器15经由信号电缆18连接。并且，第I电源14以及第2电源16分别构成为，将从AC商用电源19供给的AC电压转换成DC电压并向第I放大器13以及第2放大器15供给电力。
[0040]另外，希望使第I电源14以及第2电源16构成为，分别能够根据信号电缆18中的电压的下降量来调整输出电压。此时，能够在第I放大器13侧以及第2放大器15侧的各信号电缆18端，分别设置电压计20A，20B，以电压计20A、20B的值变为控制值的方式，对第I电源14以及第2电源16进行反馈控制。另外，作为第I电源14以及第2电源16，将分别使用带有电压调整功能的电源。
[0041]第I信号放大系统2构成RF信号的发送系统。从而，在第I信号放大系统2中，具备生成RF信号的发送波形并向第I放大器13输出的发送波形生成部21。发送波形生成部21被设置于机械室。并且，第I放大器13构成为将RF信号向作为发送用的RF线圈的WB线圈5输出。
[0042]另一方面，第2信号放大系统3构成MR信号的接收系统。从而，第2信号放大系统3所具备的第2放大器15构成为放大从接收用的RF线圈8输出的MR信号并向信号处理系统11输出。
[0043]其中，在典型的例子中，将从接收用的RF线圈8输出的MR信号通过一个或者多个前置放大器预先放大到数dB程度以上的电压，该MR信号由第2放大器15放大。
[0044]在磁共振成像装置I的摄影室与机械室之间，设置滤波器面板22。从而，连接第I电源14与第I放大器13的信号电缆18以及连接第2电源16与第2放大器15的信号电缆18均贯穿滤波器面板22而设置。
[0045]在滤波器面板22上，安装所希望的滤波器。例如，能够将由线圈或电容器等电路元件构成的噪音除去用的LPF(low pass filter)安装于滤波器面板22。因此，如图1所示，能够将除去从第I电源14输出的DC电压的噪音的滤波器23设置于滤波器面板22。
[0046]另外，滤波器面板22接地。因此，能够将第I放大器13以及第2放大器15的各接地线24分别与设置于摄影室与机械室之间的滤波器面板22连接，经由滤波器面板22接地。此时，由于能够抑制接地数的增加，因此，能够减少RF信号以及MR信号所生成的噪音。
[0047]在第I信号放大系统2中，连接发送波形生成部21与第I放大器13的信号电缆18也将经由滤波器面板22。从而，由信号电缆18传送的RF信号的发送波形的电平与从控制器系统10所具备的倾斜磁场电源向倾斜磁场线圈6输出的控制信号的电平(level)相比较极小。因此，由于向倾斜磁场线圈6输出的控制信号而可能在RF信号的发送波形中产生噪音。
[0048]因此，通过磁屏蔽件来保护连接发送波形生成部21与第I放大器13的信号电缆18很有效。即，能够设置用于抑制向从发送波形生成部21输出的RF信号的发送波形的、由于来自倾斜磁场电源的输出信号而导致的影响的磁屏蔽件。这对于其他的信号电缆18也同样。
[0049]另一方面，构成MR信号的接收系统的第2信号放大系统3除了第2放大器15以外还具备各种电路。因此，并不限定于第2放大器15，还能够将其他的构成要素设置于摄影室。
[0050]图3是表示包含图1所示的第2信号放大系统3的MR信号的接收系统的详细结构例的图。
[0051]构成MR信号的接收系统的第2信号放大系统3能够如图3所示，设置前置放大器组25、开关电路26以及接收基板27来构成。前置放大器组25被设置在构成接收用的RF线圈8的多个线圈元件8A的输出侧。
[0052]在前置放大器组25的输出侧，能够根据需要连接开关电路26。在开关电路26中，能够对在前置放大器组25中放大后的来自各线圈元件8A的MR信号进行分配合成并输出规定的接收通道数的MR信号。在开关电路26内也能够根据需要设置用于放大MR信号的前置放大器。
[0053]从开关电路26输出的MR信号被输入接收基板27。在MR信号的接收基板27上，设置第2放大器15以及A/D(analog to digital)转换器28。在典型的例子中，将多个第2放大器15设置于接收基板27。并且，通过分别切换各放大器15的电源，从而多个第2放大器15作为放大MR信号并向A/D转换器28输出的可变增益来发挥作用。在A/D转换器28中被数字化的MR信号被向下一级的信号处理系统11输出。
[0054]在具有这样的结构的第2信号放大系统3中，能够构成为将包含A/D转换器28的MR信号的接收基板27设置于摄影室。并且，能够将接收基板27设置于摄影室，能够将接收基板27和信号处理系统11通过经由滤波器面板22的信号电缆来连接。
[0055]除了上述的例子之外，代替将接收基板27整体配置于摄影室，构成为至少可以将MR信号的A/D转换器28设置于摄影室，还能够将比A/D转换器28靠前级的电路配置于摄影室。或者，当单一的第2放大器15作为放大MR信号并向A/D转换器28输出的固定增益被设置于第2信号放大系统3时，也可以构成为至少将第2放大器15设置于摄影室。另外，当多个第2放大器15作为可变增益设置于第2信号放大系统3时，也可以构成为至少将第2放大器15设置于摄影室。
[0056]总之，以上那样的磁共振成像装置I是将用于放大对发送用的RF线圈施加的RF信号的放大器以及用于放大从接收用的RF线圈8输出的MR信号的放大器的至少一方设置于摄影室内的装置。
[0057]因此，根据磁共振成像装置1，能够缩短第I放大器13与WB线圈5之间的信号电缆18的长度以及第2放大器15与接收用的RF线圈8之间的信号电缆18的长度。其结果，能够减少连接放大器与RF线圈的信号电缆18中的信号的衰减。
[0058]此外，将第I电源14以及第2电源16设置于作为摄影室外的机械室内。从而，能够避免由于第I电源14以及第2电源16的变压器的磁性饱和而导致的误动作。即，能够使第I放大器13以及第2放大器15在设置于摄影室的状态下正常地进行动作。
[0059]另外，当连接发送波形生成部21和第I放大器13时，需要进行协调。因此，如果将协调发送波形生成部21与第I放大器13来连接的状态作为I个单元进行互换，则不需要互换后的协调。相反，还能够单独地互换发送波形生成部21与第I放大器13。
[0060](第2实施方式)
[0061]图4是本实用新型的第2实施方式所涉及的磁共振成像装置的结构图。
[0062]在第2实施方式所涉及的磁共振成像装置IA中，将第I电源14以及第2电源16设置于摄影室的点与图1所示的第I实施方式所涉及的磁共振成像装置I不同。针对其他的结构以及作用，由于与图1所示的磁共振成像装置I实质上相同，因此，针对同一结构，添加相同的附图标记，省略说明。
[0063]如图4所示，能够将第I电源14以及第I放大器13分别设置于磁共振成像装置IA的摄影室。在该情况下，也与第I实施方式相同，能够将滤波器23设置于第I电源14与第I放大器13之间。此时，滤波器23也设置于摄影室内。
[0064]同样地，即使针对第2电源16以及第2放大器15，也能够分别设置于磁共振成像装置IA的摄影室。另外，能够将滤波器23设置于第2电源16与第2放大器15之间。
[0065]根据这样的第2实施方式中的第I信号放大系统2A、第2信号放大系统3A以及磁共振成像装置1A，能够与第I实施方式相同，通过缩短连接放大器和RF线圈的信号电缆18的长度，来减少信号电缆18中的信号的衰减。另外，能够减少应该设置于摄影室外的设备，谋求节省空间。
[0066](第3实施方式)
[0067]图5是本实用新型的第3实施方式所涉及的磁共振成像装置的结构图。
[0068]在第3实施方式所涉及的磁共振成像装置IB中，使第I放大器13输入光信号作为输入信号的点与图1所示的第I实施方式所涉及的磁共振成像装置I不同。针对其他的结构以及作用，由于与图1所示的磁共振成像装置I实质上相同，因此，针对同一结构，添加相同的附图标记，省略说明。
[0069]如图5所示，能够不将从发送波形生成部21向第I放大器13输出的RF信号的波形信息作为模拟电信号，而作为光信号。此时，作为连接发送波形生成部21与第I放大器13的信号电缆18使用光缆30。另外，在第I放大器13的输入侧，设置数字/模拟(D/A:digital to analog)转换器31。并且，向第I放大器13输入的光信号在D/A转换器31中转换成模拟信号。接着，变为模拟信号的RF信号被放大了之后，被施加给WB线圈5。
[0070]另外，还能够对第I放大器13，设置将第I放大器13的控制信号的至少I个作为光信号来传送的光缆。
[0071]图6是表示图5所示的第I放大器13的详细结构的图。
[0072]如图6所示，在第I放大器13上，具备控制电路40以及多个放大电路41。各放大电路41能够根据来自控制电路40的控制信号进行动作。另外，能够通过从设置于机械室的第I放大器13的控制装置42输出控制信号，来控制第I放大器13内的各放大电路41。
[0073]作为从控制电路40以及控制装置42输出的控制信号的例子，能够列举0N/0FF的切换信号、用于测量RF信号的电平的信号、表示错误等状态的信号以及门信号等信号。
[0074]因此，能够将控制信号的一部分或者全部作为光信号。即，能够根据光信号来进行第I放大器13的控制。此时，将用于传送光信号作为控制信号的光缆43设置于第I放大器13内。另外，当将从控制装置42输出的控制信号作为光信号时，控制装置42经由光缆43与第I放大器13连接。
[0075]另外，针对第2信号放大系统3B所具备的第2放大器15的控制也同样能够将光信号作为控制信号来使用。另外，也可以将从第2放大器15向信号处理系统11输出的MR信号作为光信号。
[0076]根据具有这样的结构的第3实施方式中的第I信号放大系统2B、第2信号放大系统3B以及磁共振成像装置1B，能够得到与第I实施方式相同的效果。此外，能够防止由于从放大后的信号中遗漏的信号进入第I放大器13或者第2放大器15的输入侧而发生的第I放大器13或者第2放大器15的振荡。
[0077](第4实施方式)
[0078]图7是本实用新型的第4实施方式所涉及的磁共振成像装置的结构图。
[0079]在第4实施方式所涉及的磁共振成像装置IC中，将输入第I放大器13的RF发送波形信息分配成2个信号的点与图1所示的第I实施方式所涉及的磁共振成像装置I不同。针对其他的结构以及作用，由于与图1所示的磁共振成像装置I实质上相同，因此，只图示出发送波形生成部21与第I放大器13之间的结构，针对同一结构添加相同的附图标记，省略说明。
[0080]在磁共振成像装置IC的第I信号放大系统2C中，在发送波形生成部21与第I放大器13之间，例如，在滤波器面板22上设置输入信号分配器50。并且，作为从发送波形生成部21向第I放大器13的输入信号而输出的模拟RF信号在输入信号分配器50中被分配成2个信号。另一方面,作为第I放大器13设置差分放大器51。并且,在差分放大器51中被分配的多个输入信号的差分信号被放大。
[0081]因此，根据第4实施方式中的第I信号放大系统2C以及磁共振成像装置1C，能够通过输入信号间的差分处理删除叠加于被分配为2个的输入信号的噪音。另外，向第I放大器13的各输入信号的波形变为与来自第I放大器13的输出信号不同的波形。因此,能够防止从第I放大器13输出的放大后的RF信号中遗漏的信号环绕第I放大器13的输入侦牝而使第I放大器13产生振动的事态。
[0082](第5实施方式)
[0083]图8是本实用新型的第5实施方式所涉及的磁共振成像装置的结构图。
[0084]在第5实施方式所涉及的包含第I信号放大系统2D的磁共振成像装置ID中，设置将用于监视第I放大器13的输出侧的RF信号的前进波和反射波的检波系统60的点以及将RF信号分配给WB线圈5并输出的点与图1所示的第I实施方式所涉及的磁共振成像装置I不同。针对其他的结构以及作用，与图1所示的磁共振成像装置I实质上相同，因此，只图示第I放大器13与WB线圈5之间的结构，针对同一结构添加相同的附图标记，省略说明。
[0085]在WB线圈5上，具备多个输入通道。图8表示具备2个输入通道的WB线圈5的例子。此时，在第I放大器13的输出侧,连接用于对从第I放大器13输出的放大后的RF信号进行分配并向WB线圈5输出的90°混合电路等输出信号分配器61。90°混合电路是将输入信号分配给位相相差90°的信号并输出的电路。
[0086]检波系统60具有方向性结合器62、A/D转换器63以及检波器64。方向性结合器62是只非接触地检测在信号电缆中流动的单向的RF信号的波形的装置。因此，当反射从第I放大器13输出的RF信号生成反射波时，能够通过分别设置RF信号的前进波用以及反射波用的方向性结合器62来只检测RF信号的前进波以及只检测反射波。
[0087]因此，能够通过将方向性结合器62配置于比第I放大器13靠下级来测量从第I放大器13向WB线圈5侧的RF信号的前进波以及来自WB线圈5侧的RF信号的反射波中的至少一方。
[0088]另外，能够通过将方向性结合器62配置于第I放大器13与输出信号分配器61之间，来在通向WB线圈5的输入通道间，使方向性结合器62共通。[0089]另外，在方向性结合器62的输出侧，经由A/D转换器63连接检波器64。通过将A/D转换器63以及检波器64设置于机械室，从而能够避免由于磁性导致的坏影响。其中，也可以通过合适的磁屏蔽件保护所需的电路元件，从而将A/D转换器63以及检波器64中的一方或者双方设置于摄影室内。
[0090]检波器64是根据从方向性结合器62输出的数字化后的检测信号取得RF信号的前进波以及反射波的波形的运算装置。在检波器64中取得的RF信号的前进波以及反射波的波形信息能够用于SAR(specific absorption rate)的计算等。
[0091]另外，在输出信号分配器61上，最好连接消耗来自WB线圈5侧的反射波的虚拟负载65。虚拟负载65是具有良好的驻波比(SWR: standing wave ratio)特性的电阻器,是将RF信号进行热转换的电路元件。通过连接该虚拟负载65能够防止产生RF信号的反射波。
[0092](第6实施方式)
[0093]图9是本实用新型的第6实施方式所涉及的磁共振成像装置的结构图，图10是表示图9所示的第I放大器13以及第2放大器15的配置位置的一个例子的架台12的侧视图。
[0094]在第6实施方式所涉及的磁共振成像装置IE中，在架台12的内部设置第I放大器13以及第2放大器15的点与图1所示的第I实施方式所涉及的磁共振成像装置I不同。针对其他的结构以及作用，与图1所示的磁共振成像装置I实质上相同，因此，只图示架台12内的第I放大器13以及第2放大器15的配置例，针对同一结构，添加相同的附图标记，省略说明。
[0095]第I放大器13以及第2放大器15能够分别如图9所示，配置于成像系统4所具备的架台12的内部。另一方面，还能够将包含向成为第I放大器13的输出目的地的RF信号发送单元70以及第2放大器15输出MR信号的前置放大器或开关电路等的MR信号接收单元71，配置于架台12的内部。由此，能够进一步缩短信号电缆的长度，减少信号的衰减。
[0096]另外，能够将第I放大器13以及第2放大器15如图9所示的那样，在构成架台12的壳体的内部沿着孔倾斜地配置。其结果，能够使包含第I信号放大系统以及第2信号放大系统的磁共振成像装置IE紧凑。另外，针对架台12的侧面也能够沿着架台12的孔、第I放大器13以及第2放大器15在设置侧的端部形成倾斜面。
[0097]另外，如图10所示，能够通过在静磁场用磁铁7的轴方向Z的中心位置配置第I放大器13以及第2放大器15，来降低静磁场的影响。
[0098]另外，在机械室等摄影室的外部，设置根据从第2放大器15输出的MR信号生成MR图像数据的信号处理系统11。MR信号的A/D转换能够在摄影室内或者摄影室外的任一方中进行。
[0099](第7实施方式)
[0100]图11是本实用新型的第7实施方式所涉及的磁共振成像装置的结构图，图12是图11所示的架台12的左侧视图。
[0101]在第7实施方式所涉及的磁共振成像装置IF中，在架台12的内部除了第I放大器13以及第2放大器15之外，还设置其他电路的点与图9所示的第6实施方式中的磁共振成像装置IE不同。针对其他的结构以及作用，由于与图9所示的第6实施方式中的磁共振成像装置IE实质上相同，因此，针对同一结构添加相同的附图标记，省略说明。[0102]磁共振成像装置IF也与第6实施方式相同，将在摄像区域R形成静磁场的静磁场用磁铁7、在摄像区域R形成倾斜磁场的倾斜磁场线圈6以及作为对摄像区域R施加RF磁场的发送用的RF线圈的WB线圈5收纳于成像系统4的架台12所具备的筒状壳体来构成。
[0103]另外，在摄像区域R，设置在形成静磁场以及倾斜磁场的摄像区域R中接收从被检体O产生的MR信号的接收用的RF线圈8。此外，设置有用于载置被检体O送入摄像区域R的床9。
[0104]另外，在构成架台12的壳体内，收纳包含不对由接收用的RF线圈8接收到的MR信号进行频率转换而进行A/D转换的A/D转换器28的接收基板27。另外，不以低频对MR信号进行频率转换(降频转换)而进行A/D转换的采样法被称为直接采样。从而，在架台12的壳体内，收纳进行MR信号的直接采样的接收基板27。在进行直接采样的接收基板27上，如图3所示例的那样，除了 A/D转换器28之外，搭载第2放大器15。
[0105]接收基板27最好以长度方向不与静磁场的磁通朝向垂直的朝向配置。更希望将接收基板27以长度方向沿着静磁场的磁通朝向的朝向来配置。由此，能够进行有效的接收基板27的磁性遮蔽。
[0106]在构成架台12的壳体内，还能够收纳其他电路。作为具体例子,将放大RF信号并向WB线圈5等发送用的高频线圈输出的第I放大器13、至少向接收基板27供给DC电压的电压供给基板80以及床9的控制基板81中的至少一个作为其他电路收纳于架台12的壳体内。
[0107]另外，电压供给基板80是将从DC电源供给的DC电压转换成规定的DC电压并向接收基板27输出的电路。当然，也可以从电压供给基板80向床9的控制基板81供给DC电压。在图示的例子中，第I放大器13、电压供给基板80以及床9的控制基板81全部收纳于架台12的壳体内。
[0108]接收基板27以及其他电路如图示那样，在架台12的壳体内，配置在静磁场用磁铁7的外侧能够有效利用空间。另外，当将第I放大器13配置在架台12的壳体内时，将接收基板27配置于第I放大器13的上方能够进一步有效利用空间。
[0109]另一方面，在机械室等摄影室的外部，设置根据接收基板27中的A/D转换后的MR信号生成MR图像数据的信号处理系统11。
[0110]根据以上那样的第7实施方式中的磁共振成像装置1F，除了与第6实施方式相同的效果之外，以往，能够通过将设置于架台12的外部的电路设置于架台12的内部来缩小磁共振成像装置IF整体的设置空间。因此，能够向难以确保大的设置空间的医疗机构导入磁共振成像装置1F。
[0111](其他的实施方式)
[0112]以上，针对特定的实施方式进行了叙述，但所叙述的实施方式只不过是一个例子，并不意图限定本实用新型的范围。这些实施方式能够以其他的各种方式进行实施，在不脱离实用新型的要旨的范围内，能够进行各种的省略、置换、变更。这些实施方式或其变形与包含于实用新型的范围或要旨中一样，包含于权利要求书记载的实用新型及其均等的范围中？
[0113]例如，能够相互组合上述的各实施方式来构成磁共振成像装置。
【权利要求】
1.一种磁共振成像装置，其特征在于，具备: 静磁场用磁铁，其在摄像区域形成静磁场； 倾斜磁场线圈，其在上述摄像区域形成倾斜磁场； 高频线圈，其在形成了上述静磁场以及上述倾斜磁场的上述摄像区域中接收从被检体产生的磁共振信号； 架台，其具有收纳上述倾斜磁场线圈以及上述静磁场用磁铁的筒状的壳体； 接收基板，其收纳于上述壳体内，包含不对由上述高频线圈接收到的上述磁共振信号进行频率转换而是进行A/D转换的A/D转换器；以及 信号处理系统，其根据上述A/D转换后的上述磁共振信号来生成磁共振图像数据。
2.根据权利要求1所述的磁共振成像装置，其特征在于， 上述接收基板以长度方向不与上述静磁场的磁通的方向垂直的朝向配置。
3.根据权利要求2所述的磁共振成像装置，其特征在于， 上述接收基板以上述长度方向沿着上述静磁场的上述磁通的方向的朝向配置。
4.根据权利要求1所述的磁共振成像装置，其特征在于， 在上述壳体内还收纳了其他的电路。
5.根据权利要求4所述的磁共振成像装置，其特征在于， 将放大高频信号并向用于对上述摄像区域施加高频磁场的发送用的高频线圈输出的放大器、至少向上述接收基板供给直流电压的电压供给基板以及用于载置上述被检体的床的控制基板中的至少I个作为上述其他的电路收纳于上述壳体内。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的磁共振成像装置，其特征在于， 上述接收基板在上述壳体内被配置于上述静磁场用磁铁的外侧。
7.根据权利要求4或者5所述的磁共振成像装置，其特征在于， 上述其他的电路在上述壳体内被配置于上述静磁场用磁铁的外侧。
8.根据权利要求5所述的磁共振成像装置，其特征在于， 将上述放大器配置于上述壳体内， 将上述接收基板配置于上述放大器的上方。
9.根据权利要求1至5中任一项所述的磁共振成像装置，其特征在于，上述磁共振成像装置具备: 发送用的高频线圈，其用于对上述摄像区域施加高频磁场；和放大器，其设置于设置上述架台的摄影室，将高频信号放大并向上述发送用的高频线圈输出， 对构成上述放大器的线圈元件以及变压器中的至少一方设置磁屏蔽件。
10.根据权利要求1至5中任一项所述的磁共振成像装置，其特征在于，上述磁共振成像装置具备: 发送用的高频线圈，其用于对上述摄像区域施加高频磁场；和放大器，其设置于设置上述架台的摄影室，将高频信号放大并向上述发送用的高频线圈输出， 构成上述放大器的线圈元件使用空芯线圈以及透磁率为规定值以下的带芯线圈中的至少一方构成。
11.根据权利要求1至5中任一项所述的磁共振成像装置，其特征在于，上述磁共振成像装置还具备: 发送用的高频线圈，其用于对上述摄像区域施加高频磁场； 放大器，其设置于设置上述架台的摄影室，将高频信号放大并向上述发送用的高频线圈输出； 电源，其设置于设置上述架台的摄影的外部，向上述放大器供给电力；以及 滤波器，其设置于在上述摄影室与上述摄影室的外部之间设置的滤波器面板，除去从上述电源输出的直流电压的噪音。
12.根据权利要求1至5中任一项所述的磁共振成像装置，其特征在于，上述磁共振成像装置具备: 发送用的高频线圈，其用于对上述摄像区域施加高频磁场；和 放大器，其设置于设置上述架台的摄影室，将高频信号放大并向上述发送用的高频线圈输出， 以构成上述放大器的基板的长度方向不与磁通的方向垂直的方式配置上述基板。
13.根据权利要求1至5中任一项所述的磁共振成像装置，其特征在于，上述磁共振成像装置具备: 发送用的高频线圈，其用于对上述摄像区域施加高频磁场；和` 放大器，其设置于设置上述架台的摄影室，将高频信号放大并向上述发送用的高频线圈输出， 对上述放大器设置了将上述放大器的控制信号中的至少I个作为光信号来传送的光缆。
14.根据权利要求1至5中任一项所述的磁共振成像装置，其特征在于，上述磁共振成像装置具备: 发送用的高频线圈，其用于对上述摄像区域施加高频磁场； 放大器，其设置于设置上述架台的摄影室，将高频信号放大并向上述发送用的高频线圈输出；以及 信号分配器，其对上述放大器所输出的上述高频信号进行分配， 上述放大器构成为对分配的多个信号的差分信号进行放大。
15.根据权利要求1至5中任一项所述的磁共振成像装置，其特征在于，上述磁共振成像装置具备: 发送用的高频线圈，其用于对上述摄像区域施加高频磁场；和 放大器，其设置于设置上述架台的摄影室，将高频信号放大并向上述发送用的高频线圈输出， 上述放大器构成为输入光信号作为输入信号。
16.根据权利要求1至5中任一项所述的磁共振成像装置，其特征在于，上述磁共振成像装置具备: 发送用的高频线圈，其用于向上述摄像区域施加高频磁场； 放大器，其设置于设置上述架台的摄影室，将高频信号放大并向上述发送用的高频线圈输出；以及方向性结合器，其用于测量从上述放大器向上述发送用的高频线圈侧的前进波以及来自上述发送用的高频线圈侧的反射波中的至少一方。
17.根据权利要求1至5中任一项所述的磁共振成像装置，其特征在于，上述磁共振成像装置具备: 发送用的高频线圈，其用于对上述摄像区域施加高频磁场；和放大器，其设置于设置上述架台的摄影室，将高频信号放大并向上述发送用的高频线圈输出， 将上述放大器配置于上述静磁场用磁铁的轴方向的中心位置。
18.根据权利要求1至5中任一项所述的磁共振成像装置，其特征在于，上述磁共振成像装置具备: 发送用的高频线圈，其用于对上述摄像区域施加高频磁场；和 放大器，其放大高频信号并向上述发送用的高频线圈输出， 使上述放大器倾斜配置在构 成上述架台的上述壳体的内部。
【文档编号】G01R33/48GK203480011SQ201320520041
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2013年8月23日 优先权日:2012年8月23日
【发明者】中村治贵, 副岛和幸, 加藤庄十郎, 堀雅志, 高桥史一 申请人:株式会社东芝, 东芝医疗系统株式会社
【专利摘要】本实用新型提供一种能够减少从RF线圈输出的MR信号的衰减的磁共振成像装置。该磁共振成像装置具备：静磁场用磁铁、倾斜磁场线圈、高频线圈、架台、接收基板以及信号处理系统。静磁场用磁铁在摄像区域形成静磁场。倾斜磁场线圈在上述摄像区域形成倾斜磁场。高频线圈在形成了上述静磁场以及上述倾斜磁场的上述摄像区域中接收从被检体产生的磁共振信号。架台具有收纳上述倾斜磁场线圈以及上述静磁场用磁铁的筒状的壳体。接收基板包含收纳于上述壳体内，不对由上述高频线圈接收到的上述磁共振信号进行频率转换而进行A/D转换的A/D转换器。信号处理系统根据上述A/D转换后的上述磁共振信号生成磁共振图像数据。
【专利说明】磁共振成像装置
【技术领域】
[0001]本实用新型的实施方式涉及磁共振成像(MR1:Magnetic Resonance Imaging)装置。
【背景技术】
[0002]MRI装置是根据拉莫尔频率的高频(RF:radio frequency)信号将放置于静磁场中的被检体的原子核自旋磁性地激发，根据伴随着该激发而产生的磁共振(MR:magneticresonance)信号来重建图像的图像诊断装置。
[0003]在MRI装置中，用于生成RF信号的RF波形生成电路以及RF放大器(amplifier)被配置于设置有包含静磁场磁铁的架台(机架)的摄影室外部的机械室。并且，从RF波形生成电路输出的RF信号在RF放大器中放大之后，经由设置于摄影室与机械室之间的滤波器面板施加给全身用(WB:whole body)线圈。由此,作为RF磁场从WB线圈向摄像区域照射RF信号。
[0004]在RF放大器上,一般连接交流(AC:Alternating Current)电源,在内部设置交流/直流开关电源。并且，向RF放大器供给的AC电压被转换成所希望的直流(DC:DirectCurrent)电压，RF放大器根据DC电压来进行动作。
[0005]专利文献1:日本特开2011-72390号公报
实用新型内容
[0006]在以往的RF信号生成系统中，设置于机械室内的RF放大器和设置于摄影室内的WB线圈间的距离长，需要经由多根电缆或者连接器连接RF放大器与WB线圈。因此，存在RF信号的电平(level)在电缆或连接器中衰减的问题。其结果，需要额定输出高的RF放大器。
[0007]另一方面，即使在MR信号的接收系统中在用于放大从接收用的RF线圈输出的MR信号的前置放大器的后段，还要连接具备作为可变增益的RF放大器的接收基板。从而，MR信号会根据接收基板的RF放大器与前置放大器之间的距离而衰减。
[0008]因此，本实用新型的目的在于，提供一种能够减少从RF线圈输出的MR信号的衰减的磁共振成像装置。
[0009]本实用新型的实施方式所涉及的磁共振成像装置具备静磁场用磁铁、倾斜磁场线圈、高频线圈、架台、接收基板以及信号处理系统。静磁场用磁铁在摄像区域形成静磁场。倾斜磁场线圈在上述摄像区域形成倾斜磁场。高频线圈在形成了上述静磁场以及上述倾斜磁场的上述摄像区域中接收从被检体产生的磁共振信号。架台具有收纳上述倾斜磁场线圈以及上述静磁场用磁铁的筒状壳体。接收基板包含收纳于上述壳体内，不对由上述高频线圈接收到的上述磁共振信号进行频率转换而进行A/D转换的A/D转换器。信号处理系统根据上述A/D转换后的上述磁共振信号生成磁共振图像数据。【专利附图】
【附图说明】[0010]图1是本实用新型的第I实施方式所涉及的磁共振成像装置的结构图。
[0011]图2是表示在图1所示的第I放大器以及第2放大器的内部分别具备的基板的朝向与磁通线的朝向的优选关系的一个例子的图。
[0012]图3是表示包含图1所示的第2信号放大系统的MR信号的接收系统的详细结构例的图。
[0013]图4是本实用新型的第2实施方式所涉及的磁共振成像装置的结构图。
[0014]图5是本实用新型的第3实施方式所涉及的磁共振成像装置的结构图
[0015]图6是图5所示的第I放大器的详细结构的图。
[0016]图7是本实用新型的第4实施方式所涉及的磁共振成像装置的结构图。
[0017]图8是本实用新型的第5实施方式所涉及的磁共振成像装置的结构图
[0018]图9是本实用新型的第6实施方式所涉及的磁共振成像装置的结构图。
[0019]图10是表示图9所示的第I放大器以及第2放大器的配置位置的一个例子的架台的侧视图。
[0020]图11是本实用新型的第7实施方式所涉及的磁共振成像装置的结构图。
[0021]图12是图11所示的架台的左侧视图。
[0022]附图标记说明
[0023]1、1A、1B、1C、1D、1E…磁共振成像装置；2、2A、2B、2C、2D…第I信号放大系统；3、3A、3B…第2信号放大系统；4…成像系统；5…WB线圈；6…倾斜磁场线圈；7…静磁场用磁铁；8…接收用的RF线圈；8A…线圈兀件；9…床；10…控制系统；11…信号处理系统；12...架台;13…第I方文大器;14…第I电源;15…第2方文大器;16…第2电源;17…基板;18…信号电缆；19…AC商用电源；20A、20B…电压计；21…发送波形生成部；22…滤波器面板；23…滤波器；24…接地线；25…前置放大器组；26…开关电路；27…接收基板;28…A/D转换器；30…光缆；31...?/Α转换器；40…控制电路；41…放大电路；42…控制装置;43…光缆；50…输入信号分配器；51…差分放大器；60…检波系统；61…输出信号分配器；62...方向性结合器；63...ΑΛ)转换器；64…检波器；65…虚拟负载(du_y load) ;70...Ι^信号发送单元；7Ρ..ΜΚ信号接收单元；80...电压供给基板；81…控制基板；0…被检体洱…摄像领域磁通线山…长度方向；Z…静磁场用磁铁的轴方向。
【具体实施方式】
[0024]参照【专利附图】
【附图说明】本实用新型的实施方式所涉及的磁共振成像装置。
[0025](第I实施方式)
[0026]图1是表示本实用新型的第I实施方式所涉及的磁共振成像装置的结构图。
[0027]磁共振成像装置I具备发送侧的第I信号放大系统2、接收侧的第2信号放大系统3以及成像系统4。成像系统4是通过向被检体O发送被发送侧的第I信号放大系统2放大后的RF信号，从而进行MR成像的系统。并且，成像系统4构成为，在MR成像中，根据被接收侧的第2信号放大系统3放大后的MR信号生成MR图像数据。
[0028]因此，成像系统4具备作为RF信号发送用的RF线圈的WB线圈5、倾斜磁场线圈6、静磁场用磁铁7、MR信号接收用的RF线圈8、床9、控制器系统10以及信号处理系统11。圆筒状的WB线圈5、倾斜磁场线圈6以及静磁场用磁铁7内置于设置在摄影室的架台12。另外，接收用的RF线圈8设置于在架台12的孔内形成的摄像区域R。
[0029]WB线圈5是用于对摄像区域R施加RF磁场的发送用的RF线圈。其中，在架台12的孔内，还有时与WB线圈5不同地设置发送用的RF线圈。在此，针对发送用的RF线圈是WB线圈5的情况进行说明，但在设置与WB线圈5不同的发送用的RF线圈的情况下也相同。
[0030]另一方面，控制器系统10以及信号处理系统11设置在磁共振成像装置I的机械室或设置控制台的操作室等磁场影响降低了的摄影室的外部。在此，以设置于摄影室的外部的磁共振成像装置I的构成要素被设置于机械室的情况为例进行说明。
[0031]发送侧的第I信号放大系统2是按照来自控制器系统10的控制信号生成发送用的RF信号，将所生成的RF信号放大并施加给WB线圈5的系统。另一方面，接收侧的第2信号放大系统3是按照来自控制器系统10的控制信号从接收用的RF线圈8取得MR信号，将所取得的MR信号放大并向信号处理系统11输出的系统。
[0032]因此，第I信号放大系统2具备第I放大器13以及向第I放大器13供给电力的第I电源14，上述第I放大器13将RF信号放大并向发送用的RF线圈输出。同样地，第2信号放大系统3具备第2放大器15以及向第2放大器15供给电力的第2电源16,上述第2放大器15放大MR信号。在这些电源中，优选使用开关电源，但并不限定于此，也可以使用线性电源等。
[0033]第I放大器13以及第2放大器15构成为，能够分别设置于磁共振成像装置I的摄影室。例如，第I放大器13以及第2放大器15被磁屏蔽保护，以使得分别能够充分地避免摄影室内中的磁性影响。因此，第I放大器13以及第2放大器15分别设置于设置架台12的摄影室。作为一个例子，能够将第I放大器13以及第2放大器15分别设置于架台12的周边。第I放大器13以及第2放大器15还能够被RF屏蔽保护，以使得能够分别充分地避免摄影室内的RF信号的影响。
[0034]另外，从避免磁性饱和的观点来看，希望使用空芯线圈以及透磁率为规定值以下的带芯线圈中的至少一方来构成组成第I放大器13以及第2放大器15的各线圈元件。特别地，如果使用空芯线圈，则确实能够避免磁性饱和。其中，使用透磁率充分小的带芯线圈也能够避免磁性饱和。
[0035]另外，从避免磁性饱和的观点来看，还希望对包含构成第I放大器13以及第2放大器15的铁芯等磁性体的线圈元件以及变压器中的至少一方设置磁屏蔽部件。
[0036]另外，从避免摄影室内的磁性影响的观点来看，优选以构成第I放大器13以及第2放大器15的平板状的各基板的长度方向不与由静磁场磁铁形成的磁通的方向垂直的方式，来配置各基板。最优选以构成第I放大器13以及第2放大器15的各基板的长度方向变为沿着磁通朝向的方向的方式来配置各基板。由此，能够进行有效的磁性遮蔽。
[0037]图2是表示图1所示的第I放大器13以及第2放大器15的内部分别具备的基板的朝向与磁通线的朝向的优选关系的一个例子的图。
[0038]在静磁场用磁铁7的周围，如图2所示，存在磁通线Φ看似是直线的区域。因此，能够使构成第I放大器13以及第2放大器15的平板状的各基板17的长度方向L与磁通线Φ平行。由此，能够减少朝向覆盖基板17的磁屏蔽件的磁通线Φ的数量。
[0039]另一方面，第I电源14以及第2电源16分别设置于作为摄影室外部的机械室。第I电源14与第I放大器13经由信号电缆18连接。同样地,第2电源16与第2放大器15经由信号电缆18连接。并且，第I电源14以及第2电源16分别构成为，将从AC商用电源19供给的AC电压转换成DC电压并向第I放大器13以及第2放大器15供给电力。
[0040]另外，希望使第I电源14以及第2电源16构成为，分别能够根据信号电缆18中的电压的下降量来调整输出电压。此时，能够在第I放大器13侧以及第2放大器15侧的各信号电缆18端，分别设置电压计20A，20B，以电压计20A、20B的值变为控制值的方式，对第I电源14以及第2电源16进行反馈控制。另外，作为第I电源14以及第2电源16，将分别使用带有电压调整功能的电源。
[0041]第I信号放大系统2构成RF信号的发送系统。从而，在第I信号放大系统2中，具备生成RF信号的发送波形并向第I放大器13输出的发送波形生成部21。发送波形生成部21被设置于机械室。并且，第I放大器13构成为将RF信号向作为发送用的RF线圈的WB线圈5输出。
[0042]另一方面，第2信号放大系统3构成MR信号的接收系统。从而，第2信号放大系统3所具备的第2放大器15构成为放大从接收用的RF线圈8输出的MR信号并向信号处理系统11输出。
[0043]其中，在典型的例子中，将从接收用的RF线圈8输出的MR信号通过一个或者多个前置放大器预先放大到数dB程度以上的电压，该MR信号由第2放大器15放大。
[0044]在磁共振成像装置I的摄影室与机械室之间，设置滤波器面板22。从而，连接第I电源14与第I放大器13的信号电缆18以及连接第2电源16与第2放大器15的信号电缆18均贯穿滤波器面板22而设置。
[0045]在滤波器面板22上，安装所希望的滤波器。例如，能够将由线圈或电容器等电路元件构成的噪音除去用的LPF(low pass filter)安装于滤波器面板22。因此，如图1所示，能够将除去从第I电源14输出的DC电压的噪音的滤波器23设置于滤波器面板22。
[0046]另外，滤波器面板22接地。因此，能够将第I放大器13以及第2放大器15的各接地线24分别与设置于摄影室与机械室之间的滤波器面板22连接，经由滤波器面板22接地。此时，由于能够抑制接地数的增加，因此，能够减少RF信号以及MR信号所生成的噪音。
[0047]在第I信号放大系统2中，连接发送波形生成部21与第I放大器13的信号电缆18也将经由滤波器面板22。从而，由信号电缆18传送的RF信号的发送波形的电平与从控制器系统10所具备的倾斜磁场电源向倾斜磁场线圈6输出的控制信号的电平(level)相比较极小。因此，由于向倾斜磁场线圈6输出的控制信号而可能在RF信号的发送波形中产生噪音。
[0048]因此，通过磁屏蔽件来保护连接发送波形生成部21与第I放大器13的信号电缆18很有效。即，能够设置用于抑制向从发送波形生成部21输出的RF信号的发送波形的、由于来自倾斜磁场电源的输出信号而导致的影响的磁屏蔽件。这对于其他的信号电缆18也同样。
[0049]另一方面，构成MR信号的接收系统的第2信号放大系统3除了第2放大器15以外还具备各种电路。因此，并不限定于第2放大器15，还能够将其他的构成要素设置于摄影室。
[0050]图3是表示包含图1所示的第2信号放大系统3的MR信号的接收系统的详细结构例的图。
[0051]构成MR信号的接收系统的第2信号放大系统3能够如图3所示，设置前置放大器组25、开关电路26以及接收基板27来构成。前置放大器组25被设置在构成接收用的RF线圈8的多个线圈元件8A的输出侧。
[0052]在前置放大器组25的输出侧，能够根据需要连接开关电路26。在开关电路26中，能够对在前置放大器组25中放大后的来自各线圈元件8A的MR信号进行分配合成并输出规定的接收通道数的MR信号。在开关电路26内也能够根据需要设置用于放大MR信号的前置放大器。
[0053]从开关电路26输出的MR信号被输入接收基板27。在MR信号的接收基板27上，设置第2放大器15以及A/D(analog to digital)转换器28。在典型的例子中，将多个第2放大器15设置于接收基板27。并且，通过分别切换各放大器15的电源，从而多个第2放大器15作为放大MR信号并向A/D转换器28输出的可变增益来发挥作用。在A/D转换器28中被数字化的MR信号被向下一级的信号处理系统11输出。
[0054]在具有这样的结构的第2信号放大系统3中，能够构成为将包含A/D转换器28的MR信号的接收基板27设置于摄影室。并且，能够将接收基板27设置于摄影室，能够将接收基板27和信号处理系统11通过经由滤波器面板22的信号电缆来连接。
[0055]除了上述的例子之外，代替将接收基板27整体配置于摄影室，构成为至少可以将MR信号的A/D转换器28设置于摄影室，还能够将比A/D转换器28靠前级的电路配置于摄影室。或者，当单一的第2放大器15作为放大MR信号并向A/D转换器28输出的固定增益被设置于第2信号放大系统3时，也可以构成为至少将第2放大器15设置于摄影室。另外，当多个第2放大器15作为可变增益设置于第2信号放大系统3时，也可以构成为至少将第2放大器15设置于摄影室。
[0056]总之，以上那样的磁共振成像装置I是将用于放大对发送用的RF线圈施加的RF信号的放大器以及用于放大从接收用的RF线圈8输出的MR信号的放大器的至少一方设置于摄影室内的装置。
[0057]因此，根据磁共振成像装置1，能够缩短第I放大器13与WB线圈5之间的信号电缆18的长度以及第2放大器15与接收用的RF线圈8之间的信号电缆18的长度。其结果，能够减少连接放大器与RF线圈的信号电缆18中的信号的衰减。
[0058]此外，将第I电源14以及第2电源16设置于作为摄影室外的机械室内。从而，能够避免由于第I电源14以及第2电源16的变压器的磁性饱和而导致的误动作。即，能够使第I放大器13以及第2放大器15在设置于摄影室的状态下正常地进行动作。
[0059]另外，当连接发送波形生成部21和第I放大器13时，需要进行协调。因此，如果将协调发送波形生成部21与第I放大器13来连接的状态作为I个单元进行互换，则不需要互换后的协调。相反，还能够单独地互换发送波形生成部21与第I放大器13。
[0060](第2实施方式)
[0061]图4是本实用新型的第2实施方式所涉及的磁共振成像装置的结构图。
[0062]在第2实施方式所涉及的磁共振成像装置IA中，将第I电源14以及第2电源16设置于摄影室的点与图1所示的第I实施方式所涉及的磁共振成像装置I不同。针对其他的结构以及作用，由于与图1所示的磁共振成像装置I实质上相同，因此，针对同一结构，添加相同的附图标记，省略说明。
[0063]如图4所示，能够将第I电源14以及第I放大器13分别设置于磁共振成像装置IA的摄影室。在该情况下，也与第I实施方式相同，能够将滤波器23设置于第I电源14与第I放大器13之间。此时，滤波器23也设置于摄影室内。
[0064]同样地，即使针对第2电源16以及第2放大器15，也能够分别设置于磁共振成像装置IA的摄影室。另外，能够将滤波器23设置于第2电源16与第2放大器15之间。
[0065]根据这样的第2实施方式中的第I信号放大系统2A、第2信号放大系统3A以及磁共振成像装置1A，能够与第I实施方式相同，通过缩短连接放大器和RF线圈的信号电缆18的长度，来减少信号电缆18中的信号的衰减。另外，能够减少应该设置于摄影室外的设备，谋求节省空间。
[0066](第3实施方式)
[0067]图5是本实用新型的第3实施方式所涉及的磁共振成像装置的结构图。
[0068]在第3实施方式所涉及的磁共振成像装置IB中，使第I放大器13输入光信号作为输入信号的点与图1所示的第I实施方式所涉及的磁共振成像装置I不同。针对其他的结构以及作用，由于与图1所示的磁共振成像装置I实质上相同，因此，针对同一结构，添加相同的附图标记，省略说明。
[0069]如图5所示，能够不将从发送波形生成部21向第I放大器13输出的RF信号的波形信息作为模拟电信号，而作为光信号。此时，作为连接发送波形生成部21与第I放大器13的信号电缆18使用光缆30。另外，在第I放大器13的输入侧，设置数字/模拟(D/A:digital to analog)转换器31。并且，向第I放大器13输入的光信号在D/A转换器31中转换成模拟信号。接着，变为模拟信号的RF信号被放大了之后，被施加给WB线圈5。
[0070]另外，还能够对第I放大器13，设置将第I放大器13的控制信号的至少I个作为光信号来传送的光缆。
[0071]图6是表示图5所示的第I放大器13的详细结构的图。
[0072]如图6所示，在第I放大器13上，具备控制电路40以及多个放大电路41。各放大电路41能够根据来自控制电路40的控制信号进行动作。另外，能够通过从设置于机械室的第I放大器13的控制装置42输出控制信号，来控制第I放大器13内的各放大电路41。
[0073]作为从控制电路40以及控制装置42输出的控制信号的例子，能够列举0N/0FF的切换信号、用于测量RF信号的电平的信号、表示错误等状态的信号以及门信号等信号。
[0074]因此，能够将控制信号的一部分或者全部作为光信号。即，能够根据光信号来进行第I放大器13的控制。此时，将用于传送光信号作为控制信号的光缆43设置于第I放大器13内。另外，当将从控制装置42输出的控制信号作为光信号时，控制装置42经由光缆43与第I放大器13连接。
[0075]另外，针对第2信号放大系统3B所具备的第2放大器15的控制也同样能够将光信号作为控制信号来使用。另外，也可以将从第2放大器15向信号处理系统11输出的MR信号作为光信号。
[0076]根据具有这样的结构的第3实施方式中的第I信号放大系统2B、第2信号放大系统3B以及磁共振成像装置1B，能够得到与第I实施方式相同的效果。此外，能够防止由于从放大后的信号中遗漏的信号进入第I放大器13或者第2放大器15的输入侧而发生的第I放大器13或者第2放大器15的振荡。
[0077](第4实施方式)
[0078]图7是本实用新型的第4实施方式所涉及的磁共振成像装置的结构图。
[0079]在第4实施方式所涉及的磁共振成像装置IC中，将输入第I放大器13的RF发送波形信息分配成2个信号的点与图1所示的第I实施方式所涉及的磁共振成像装置I不同。针对其他的结构以及作用，由于与图1所示的磁共振成像装置I实质上相同，因此，只图示出发送波形生成部21与第I放大器13之间的结构，针对同一结构添加相同的附图标记，省略说明。
[0080]在磁共振成像装置IC的第I信号放大系统2C中，在发送波形生成部21与第I放大器13之间，例如，在滤波器面板22上设置输入信号分配器50。并且，作为从发送波形生成部21向第I放大器13的输入信号而输出的模拟RF信号在输入信号分配器50中被分配成2个信号。另一方面,作为第I放大器13设置差分放大器51。并且,在差分放大器51中被分配的多个输入信号的差分信号被放大。
[0081]因此，根据第4实施方式中的第I信号放大系统2C以及磁共振成像装置1C，能够通过输入信号间的差分处理删除叠加于被分配为2个的输入信号的噪音。另外，向第I放大器13的各输入信号的波形变为与来自第I放大器13的输出信号不同的波形。因此,能够防止从第I放大器13输出的放大后的RF信号中遗漏的信号环绕第I放大器13的输入侦牝而使第I放大器13产生振动的事态。
[0082](第5实施方式)
[0083]图8是本实用新型的第5实施方式所涉及的磁共振成像装置的结构图。
[0084]在第5实施方式所涉及的包含第I信号放大系统2D的磁共振成像装置ID中，设置将用于监视第I放大器13的输出侧的RF信号的前进波和反射波的检波系统60的点以及将RF信号分配给WB线圈5并输出的点与图1所示的第I实施方式所涉及的磁共振成像装置I不同。针对其他的结构以及作用，与图1所示的磁共振成像装置I实质上相同，因此，只图示第I放大器13与WB线圈5之间的结构，针对同一结构添加相同的附图标记，省略说明。
[0085]在WB线圈5上，具备多个输入通道。图8表示具备2个输入通道的WB线圈5的例子。此时，在第I放大器13的输出侧,连接用于对从第I放大器13输出的放大后的RF信号进行分配并向WB线圈5输出的90°混合电路等输出信号分配器61。90°混合电路是将输入信号分配给位相相差90°的信号并输出的电路。
[0086]检波系统60具有方向性结合器62、A/D转换器63以及检波器64。方向性结合器62是只非接触地检测在信号电缆中流动的单向的RF信号的波形的装置。因此，当反射从第I放大器13输出的RF信号生成反射波时，能够通过分别设置RF信号的前进波用以及反射波用的方向性结合器62来只检测RF信号的前进波以及只检测反射波。
[0087]因此，能够通过将方向性结合器62配置于比第I放大器13靠下级来测量从第I放大器13向WB线圈5侧的RF信号的前进波以及来自WB线圈5侧的RF信号的反射波中的至少一方。
[0088]另外，能够通过将方向性结合器62配置于第I放大器13与输出信号分配器61之间，来在通向WB线圈5的输入通道间，使方向性结合器62共通。[0089]另外，在方向性结合器62的输出侧，经由A/D转换器63连接检波器64。通过将A/D转换器63以及检波器64设置于机械室，从而能够避免由于磁性导致的坏影响。其中，也可以通过合适的磁屏蔽件保护所需的电路元件，从而将A/D转换器63以及检波器64中的一方或者双方设置于摄影室内。
[0090]检波器64是根据从方向性结合器62输出的数字化后的检测信号取得RF信号的前进波以及反射波的波形的运算装置。在检波器64中取得的RF信号的前进波以及反射波的波形信息能够用于SAR(specific absorption rate)的计算等。
[0091]另外，在输出信号分配器61上，最好连接消耗来自WB线圈5侧的反射波的虚拟负载65。虚拟负载65是具有良好的驻波比(SWR: standing wave ratio)特性的电阻器,是将RF信号进行热转换的电路元件。通过连接该虚拟负载65能够防止产生RF信号的反射波。
[0092](第6实施方式)
[0093]图9是本实用新型的第6实施方式所涉及的磁共振成像装置的结构图，图10是表示图9所示的第I放大器13以及第2放大器15的配置位置的一个例子的架台12的侧视图。
[0094]在第6实施方式所涉及的磁共振成像装置IE中，在架台12的内部设置第I放大器13以及第2放大器15的点与图1所示的第I实施方式所涉及的磁共振成像装置I不同。针对其他的结构以及作用，与图1所示的磁共振成像装置I实质上相同，因此，只图示架台12内的第I放大器13以及第2放大器15的配置例，针对同一结构，添加相同的附图标记，省略说明。
[0095]第I放大器13以及第2放大器15能够分别如图9所示，配置于成像系统4所具备的架台12的内部。另一方面，还能够将包含向成为第I放大器13的输出目的地的RF信号发送单元70以及第2放大器15输出MR信号的前置放大器或开关电路等的MR信号接收单元71，配置于架台12的内部。由此，能够进一步缩短信号电缆的长度，减少信号的衰减。
[0096]另外，能够将第I放大器13以及第2放大器15如图9所示的那样，在构成架台12的壳体的内部沿着孔倾斜地配置。其结果，能够使包含第I信号放大系统以及第2信号放大系统的磁共振成像装置IE紧凑。另外，针对架台12的侧面也能够沿着架台12的孔、第I放大器13以及第2放大器15在设置侧的端部形成倾斜面。
[0097]另外，如图10所示，能够通过在静磁场用磁铁7的轴方向Z的中心位置配置第I放大器13以及第2放大器15，来降低静磁场的影响。
[0098]另外，在机械室等摄影室的外部，设置根据从第2放大器15输出的MR信号生成MR图像数据的信号处理系统11。MR信号的A/D转换能够在摄影室内或者摄影室外的任一方中进行。
[0099](第7实施方式)
[0100]图11是本实用新型的第7实施方式所涉及的磁共振成像装置的结构图，图12是图11所示的架台12的左侧视图。
[0101]在第7实施方式所涉及的磁共振成像装置IF中，在架台12的内部除了第I放大器13以及第2放大器15之外，还设置其他电路的点与图9所示的第6实施方式中的磁共振成像装置IE不同。针对其他的结构以及作用，由于与图9所示的第6实施方式中的磁共振成像装置IE实质上相同，因此，针对同一结构添加相同的附图标记，省略说明。[0102]磁共振成像装置IF也与第6实施方式相同，将在摄像区域R形成静磁场的静磁场用磁铁7、在摄像区域R形成倾斜磁场的倾斜磁场线圈6以及作为对摄像区域R施加RF磁场的发送用的RF线圈的WB线圈5收纳于成像系统4的架台12所具备的筒状壳体来构成。
[0103]另外，在摄像区域R，设置在形成静磁场以及倾斜磁场的摄像区域R中接收从被检体O产生的MR信号的接收用的RF线圈8。此外，设置有用于载置被检体O送入摄像区域R的床9。
[0104]另外，在构成架台12的壳体内，收纳包含不对由接收用的RF线圈8接收到的MR信号进行频率转换而进行A/D转换的A/D转换器28的接收基板27。另外，不以低频对MR信号进行频率转换(降频转换)而进行A/D转换的采样法被称为直接采样。从而，在架台12的壳体内，收纳进行MR信号的直接采样的接收基板27。在进行直接采样的接收基板27上，如图3所示例的那样，除了 A/D转换器28之外，搭载第2放大器15。
[0105]接收基板27最好以长度方向不与静磁场的磁通朝向垂直的朝向配置。更希望将接收基板27以长度方向沿着静磁场的磁通朝向的朝向来配置。由此，能够进行有效的接收基板27的磁性遮蔽。
[0106]在构成架台12的壳体内，还能够收纳其他电路。作为具体例子,将放大RF信号并向WB线圈5等发送用的高频线圈输出的第I放大器13、至少向接收基板27供给DC电压的电压供给基板80以及床9的控制基板81中的至少一个作为其他电路收纳于架台12的壳体内。
[0107]另外，电压供给基板80是将从DC电源供给的DC电压转换成规定的DC电压并向接收基板27输出的电路。当然，也可以从电压供给基板80向床9的控制基板81供给DC电压。在图示的例子中，第I放大器13、电压供给基板80以及床9的控制基板81全部收纳于架台12的壳体内。
[0108]接收基板27以及其他电路如图示那样，在架台12的壳体内，配置在静磁场用磁铁7的外侧能够有效利用空间。另外，当将第I放大器13配置在架台12的壳体内时，将接收基板27配置于第I放大器13的上方能够进一步有效利用空间。
[0109]另一方面，在机械室等摄影室的外部，设置根据接收基板27中的A/D转换后的MR信号生成MR图像数据的信号处理系统11。
[0110]根据以上那样的第7实施方式中的磁共振成像装置1F，除了与第6实施方式相同的效果之外，以往，能够通过将设置于架台12的外部的电路设置于架台12的内部来缩小磁共振成像装置IF整体的设置空间。因此，能够向难以确保大的设置空间的医疗机构导入磁共振成像装置1F。
[0111](其他的实施方式)
[0112]以上，针对特定的实施方式进行了叙述，但所叙述的实施方式只不过是一个例子，并不意图限定本实用新型的范围。这些实施方式能够以其他的各种方式进行实施，在不脱离实用新型的要旨的范围内，能够进行各种的省略、置换、变更。这些实施方式或其变形与包含于实用新型的范围或要旨中一样，包含于权利要求书记载的实用新型及其均等的范围中？
[0113]例如，能够相互组合上述的各实施方式来构成磁共振成像装置。
【权利要求】
1.一种磁共振成像装置，其特征在于，具备: 静磁场用磁铁，其在摄像区域形成静磁场； 倾斜磁场线圈，其在上述摄像区域形成倾斜磁场； 高频线圈，其在形成了上述静磁场以及上述倾斜磁场的上述摄像区域中接收从被检体产生的磁共振信号； 架台，其具有收纳上述倾斜磁场线圈以及上述静磁场用磁铁的筒状的壳体； 接收基板，其收纳于上述壳体内，包含不对由上述高频线圈接收到的上述磁共振信号进行频率转换而是进行A/D转换的A/D转换器；以及 信号处理系统，其根据上述A/D转换后的上述磁共振信号来生成磁共振图像数据。
2.根据权利要求1所述的磁共振成像装置，其特征在于， 上述接收基板以长度方向不与上述静磁场的磁通的方向垂直的朝向配置。
3.根据权利要求2所述的磁共振成像装置，其特征在于， 上述接收基板以上述长度方向沿着上述静磁场的上述磁通的方向的朝向配置。
4.根据权利要求1所述的磁共振成像装置，其特征在于， 在上述壳体内还收纳了其他的电路。
5.根据权利要求4所述的磁共振成像装置，其特征在于， 将放大高频信号并向用于对上述摄像区域施加高频磁场的发送用的高频线圈输出的放大器、至少向上述接收基板供给直流电压的电压供给基板以及用于载置上述被检体的床的控制基板中的至少I个作为上述其他的电路收纳于上述壳体内。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的磁共振成像装置，其特征在于， 上述接收基板在上述壳体内被配置于上述静磁场用磁铁的外侧。
7.根据权利要求4或者5所述的磁共振成像装置，其特征在于， 上述其他的电路在上述壳体内被配置于上述静磁场用磁铁的外侧。
8.根据权利要求5所述的磁共振成像装置，其特征在于， 将上述放大器配置于上述壳体内， 将上述接收基板配置于上述放大器的上方。
9.根据权利要求1至5中任一项所述的磁共振成像装置，其特征在于，上述磁共振成像装置具备: 发送用的高频线圈，其用于对上述摄像区域施加高频磁场；和放大器，其设置于设置上述架台的摄影室，将高频信号放大并向上述发送用的高频线圈输出， 对构成上述放大器的线圈元件以及变压器中的至少一方设置磁屏蔽件。
10.根据权利要求1至5中任一项所述的磁共振成像装置，其特征在于，上述磁共振成像装置具备: 发送用的高频线圈，其用于对上述摄像区域施加高频磁场；和放大器，其设置于设置上述架台的摄影室，将高频信号放大并向上述发送用的高频线圈输出， 构成上述放大器的线圈元件使用空芯线圈以及透磁率为规定值以下的带芯线圈中的至少一方构成。
11.根据权利要求1至5中任一项所述的磁共振成像装置，其特征在于，上述磁共振成像装置还具备: 发送用的高频线圈，其用于对上述摄像区域施加高频磁场； 放大器，其设置于设置上述架台的摄影室，将高频信号放大并向上述发送用的高频线圈输出； 电源，其设置于设置上述架台的摄影的外部，向上述放大器供给电力；以及 滤波器，其设置于在上述摄影室与上述摄影室的外部之间设置的滤波器面板，除去从上述电源输出的直流电压的噪音。
12.根据权利要求1至5中任一项所述的磁共振成像装置，其特征在于，上述磁共振成像装置具备: 发送用的高频线圈，其用于对上述摄像区域施加高频磁场；和 放大器，其设置于设置上述架台的摄影室，将高频信号放大并向上述发送用的高频线圈输出， 以构成上述放大器的基板的长度方向不与磁通的方向垂直的方式配置上述基板。
13.根据权利要求1至5中任一项所述的磁共振成像装置，其特征在于，上述磁共振成像装置具备: 发送用的高频线圈，其用于对上述摄像区域施加高频磁场；和` 放大器，其设置于设置上述架台的摄影室，将高频信号放大并向上述发送用的高频线圈输出， 对上述放大器设置了将上述放大器的控制信号中的至少I个作为光信号来传送的光缆。
14.根据权利要求1至5中任一项所述的磁共振成像装置，其特征在于，上述磁共振成像装置具备: 发送用的高频线圈，其用于对上述摄像区域施加高频磁场； 放大器，其设置于设置上述架台的摄影室，将高频信号放大并向上述发送用的高频线圈输出；以及 信号分配器，其对上述放大器所输出的上述高频信号进行分配， 上述放大器构成为对分配的多个信号的差分信号进行放大。
15.根据权利要求1至5中任一项所述的磁共振成像装置，其特征在于，上述磁共振成像装置具备: 发送用的高频线圈，其用于对上述摄像区域施加高频磁场；和 放大器，其设置于设置上述架台的摄影室，将高频信号放大并向上述发送用的高频线圈输出， 上述放大器构成为输入光信号作为输入信号。
16.根据权利要求1至5中任一项所述的磁共振成像装置，其特征在于，上述磁共振成像装置具备: 发送用的高频线圈，其用于向上述摄像区域施加高频磁场； 放大器，其设置于设置上述架台的摄影室，将高频信号放大并向上述发送用的高频线圈输出；以及方向性结合器，其用于测量从上述放大器向上述发送用的高频线圈侧的前进波以及来自上述发送用的高频线圈侧的反射波中的至少一方。
17.根据权利要求1至5中任一项所述的磁共振成像装置，其特征在于，上述磁共振成像装置具备: 发送用的高频线圈，其用于对上述摄像区域施加高频磁场；和放大器，其设置于设置上述架台的摄影室，将高频信号放大并向上述发送用的高频线圈输出， 将上述放大器配置于上述静磁场用磁铁的轴方向的中心位置。
18.根据权利要求1至5中任一项所述的磁共振成像装置，其特征在于，上述磁共振成像装置具备: 发送用的高频线圈，其用于对上述摄像区域施加高频磁场；和 放大器，其放大高频信号并向上述发送用的高频线圈输出， 使上述放大器倾斜配置在构 成上述架台的上述壳体的内部。
【文档编号】G01R33/48GK203480011SQ201320520041
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2013年8月23日 优先权日:2012年8月23日
【发明者】中村治贵, 副岛和幸, 加藤庄十郎, 堀雅志, 高桥史一 申请人:株式会社东芝, 东芝医疗系统株式会社
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