JP6386753B2 - 磁気共鳴イメージング装置及び高周波コイル - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、磁気共鳴イメージング装置及び高周波コイルに関する。

磁気共鳴イメージング装置（以下ＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）装置）は、被検体に対してＲＦ（Radio Frequency）パルスを放射し、ＲＦパルスを受けて被検体から放射されたエコー信号を受信用ＲＦコイルで受信する。そして、ＭＲＩ装置は、受信したエコー信号を解析することで、被検体の断面画像を生成する。

従来、複数の受信用ＲＦコイルを用いて画像生成することが行われている。この場合、それぞれの受信用ＲＦコイルを個別に装置本体へと接続することとなるが、接続する受信用ＲＦコイルの数が増えるほど接続ケーブルの本数も増えてしまい、扱いが複雑になってしまう。このため、受信用ＲＦコイルの無線化が望まれている。

受信用ＲＦコイルを無線化するためには、受信したエコー信号を装置本体側へ無線通信にて伝送するだけでなく、受信用ＲＦコイル自体の動作制御も無線通信によって行う必要がある。このため、無線通信によって受信用ＲＦコイルの動作を制御するための技術が種々提案されている。

特開２００６−２９７０６７号公報 特開２０１０−０２９６４４号公報

本発明が解決しようとする課題は、無線通信による動作精度を高めることを可能にする磁気共鳴イメージング装置及び高周波コイルを提供することである。

実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置は、高周波コイルと、生成部と、無線通信部とを備える。高周波コイルは、高周波磁場の印加によって被検体から発せられる磁気共鳴信号を受信して、受信した磁気共鳴信号を無線通信にて送信する。生成部は、高周波コイルの動作を定義する制御情報を生成する。無線通信部は、前記生成部により生成される前記制御情報を動作の開始までに無線通信にて高周波コイルに送信する。生成部は、制御情報をＴＲ（Ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ Ｔｉｍｅ）単位でまとめて生成する。また、高周波コイルは、ＴＲ単位でまとめられた制御情報を受信して、前記動作を行う。

図１は、第１の実施形態に係るＭＲＩ装置１００の構成を示す機能ブロック図である。 図２は、無線通信によるＲＦコイルの課題を説明するための図である。 図３は、第１の実施形態に係る無線通信によるＲＦコイルの動作制御について説明するための図である。 図４は、第１の実施形態に係るＭＲＩ装置１００の詳細な構成を示す機能ブロック図である。

以下、図面を参照して、実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置及び高周波コイルを説明する。

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係るＭＲＩ装置１００の構成を示す機能ブロック図である。なお、以下では、磁気共鳴イメージング装置をＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）装置と称する。

図１に示すように、ＭＲＩ装置１００は、静磁場磁石１０１と、静磁場電源１０２と、傾斜磁場コイル１０３と、傾斜磁場電源１０４と、寝台１０５と、寝台制御部１０６と、ＷＢ（Whole Body）コイル１０７と、送信部１０８と、受信コイル１０９と、無線通信部１１０と、受信部１１１と、生成部１１２と、シーケンス制御部１２０と、計算機１３０とを備える。なお、ＭＲＩ装置１００に、被検体Ｐ（例えば、人体）は含まれない。また、図１に示す構成は一例に過ぎない。

静磁場磁石１０１は、中空の略円筒形状に形成された磁石であり、内部の空間に静磁場を発生する。静磁場磁石１０１は、例えば、超伝導磁石等であり、静磁場電源１０２から電流の供給を受けて励磁する。静磁場電源１０２は、静磁場磁石１０１に電流を供給する。なお、静磁場磁石１０１は、永久磁石でもよく、この場合、ＭＲＩ装置１００は、静磁場電源１０２を備えなくてもよい。また、静磁場電源１０２は、ＭＲＩ装置１００とは別に備えられてもよい。

傾斜磁場コイル１０３は、中空の略円筒形状に形成されたコイルであり、静磁場磁石１０１の内側に配置される。傾斜磁場コイル１０３は、互いに直交するｘ、ｙ、及びｚの各軸に対応する３つのコイルが組み合わされて形成されており、これら３つのコイルは、傾斜磁場電源１０４から個別に電流の供給を受けて、ｘ、ｙ、及びｚの各軸に沿って磁場強度が変化する傾斜磁場を発生する。傾斜磁場コイル１０３によって発生するｘ、ｙ、及びｚの各軸の傾斜磁場は、例えば、スライスエンコード傾斜磁場Ｇ_SE（若しくはスライス選択傾斜磁場Ｇ_ＳＳ）、位相エンコード傾斜磁場Ｇ_ＰＥ、及び周波数エンコード傾斜磁場Ｇ_ＲＯである。傾斜磁場電源１０４は、傾斜磁場コイル１０３に電流を供給する。

寝台１０５は、被検体Ｐが載置される天板１０５ａを備え、寝台制御部１０６による制御の下、天板１０５ａを、被検体Ｐが載置された状態で、傾斜磁場コイル１０３の空洞（撮像口）内へ挿入する。通常、寝台１０５は、長手方向が静磁場磁石１０１の中心軸と平行になるように設置される。寝台制御部１０６は、計算機１３０による制御の下、寝台１０５を駆動して天板１０５ａを長手方向及び上下方向へ移動する。

ＷＢコイル１０７は、傾斜磁場コイル１０３の内側に配置され、送信部１０８からＲＦ（Radio Frequency）パルスの供給を受けて、高周波磁場を発生する。送信部１０８は、対象とする原子の種類及び磁場強度で定まるラーモア周波数に対応するＲＦパルスをＷＢコイル１０７に供給する。

受信コイル１０９は、磁気共鳴信号（以下、適宜「ＭＲ（Magnetic Resonance）信号」）を受信する。例えば、受信コイル１０９は、被検体に装着される高周波コイルであり、被検体の体表面に取り付けられる表面コイル、若しくは複数の表面コイルから構成されるフェーズドアレイコイル（ＰＡＣ：Phased Array Coil）等である。

ここで、第１の実施形態に係る受信コイル１０９は、受信したＭＲ信号を無線通信により送信する。例えば、受信コイル１０９は、ＭＲ信号を受信すると、受信したＭＲ信号を無線通信にてＭＲＩ装置１００本体側の無線通信部１１０へ送信する。無線通信部１１０は、受信コイル１０９から受信したＭＲ信号を受信部１１１に出力する。

なお、第１の実施形態では、ＷＢコイル１０７が送信用のＲＦコイルであり、受信コイル１０９が受信用のＲＦコイルである場合を説明するが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、受信コイル１０９は、頭部コイル等、ＲＦパルスを送信する機能を更に備えた送受信用ＲＦコイルであっても良い。すなわち、受信コイル１０９は、少なくとも受信機能と無線通信機能を備える高周波コイルであれば良い。また、受信コイル１０９とは別に、ＭＲ信号を有線通信によって伝送するＲＦコイルを併用しても良い。また、ＷＢコイル１０７は、ＭＲ信号を受信する機能を備え、被検体Ｐから発せられるＭＲ信号を受信し、受信したＭＲ信号を受信部１１１に出力しても良い。この場合、ＷＢコイル１０７と受信部１１１との間の通信は、有線通信によって行われる。

受信部１１１は、無線通信部１１０から出力されたＭＲ信号を検出し、検出したＭＲ信号に基づいてＭＲデータを生成する。具体的には、受信部１１１は、無線通信部１１０から出力されるＭＲ信号をデジタル変換することによってＭＲデータを生成する。また、受信部１１１は、生成したＭＲデータをシーケンス制御部１２０へ送信する。

生成部１１２は、受信コイル１０９の繰り返し期間を最小単位とする期間内の動作が定義された制御情報を生成する。この生成部１１２の処理については後述する。

シーケンス制御部１２０は、計算機１３０から送信されるシーケンス情報に基づいて、傾斜磁場電源１０４、送信部１０８及び受信部１１１を駆動することによって、被検体Ｐの撮像を行う。ここで、シーケンス情報は、撮像を行うための手順を定義した情報である。シーケンス情報には、傾斜磁場コイル１０３に供給する電流の強さや電流を供給するタイミング、送信部１０８がＷＢコイル１０７に供給するＲＦパルスの強さやＲＦパルスを印加するタイミング、受信部１１１がＭＲ信号を検出するタイミング等が定義される。例えば、シーケンス制御部１２０は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等の集積回路、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）等の電子回路である。

また、シーケンス制御部１２０は、傾斜磁場電源１０４、送信部１０８、受信部１１１及び生成部１１２を制御して被検体Ｐを撮像した結果、受信部１１１からＭＲ信号データを受信すると、受信したＭＲ信号データを計算機１３０へ転送する。

計算機１３０は、ＭＲＩ装置１００の全体制御や、ＭＲ画像の生成等を行う。例えば、計算機１３０は、操作者から入力される撮像条件に基づいてシーケンス制御部１２０に撮像シーケンスを実行させる。また、計算機１３０は、シーケンス制御装置１２０から送信されたＭＲ信号データに基づいて画像を再構成する。計算機１３０は、再構成された画像を記憶部に格納したり、表示部に表示したりする。なお、計算機１３０は、例えば、コンピュータ等の情報処理装置である。

ところで、無線通信によってＭＲ信号を受信部１１１に送信するＲＦコイル（受信コイル１０９）を用いる場合には、ＲＦコイルの各種の動作を制御するための信号が無線通信によってＲＦコイルへ送信されることとなる。

例えば、ＭＲ信号の受信において、送信ＲＦパルスから受信用のＲＦコイルを保護するために、アクティブデカップルを行う場合がある。このアクティブデカップルは、例えば、送信ＲＦパルスの送信タイミングでＲＦコイルのエレメントの共振周波数をずらすことで、送信ＲＦパルスのパワーを受け難くする。この場合、送信ＲＦパルスの送信タイミングでアクティブデカップルを行うための制御信号を、ＭＲＩ装置１００本体側（シーケンス制御部１２０等）からＲＦコイルに送信して、ＲＦコイルでアクティブデカップルを行う。

ここで、ＭＲＩ装置１００本体側からの制御信号を有線で受信する有線式のＲＦコイルでは、制御信号によるＲＦコイルの動作精度は許容範囲内である。例えば、有線式のＲＦコイルの動作遅延は、最大でも、アクティブデカップルを行うための回路のＰＩＮダイオードの応答時間の遅れ程度である。

これに対して、無線式のＲＦコイルでは、様々な要因によりＲＦコイルの動作精度が低下してしまう。例えば、無線通信にかかるソフトウェアの処理遅延や、フレーム単位で無線伝送する場合の再処理に伴う遅延、若しくはプロトコルスタックの処理遅延は、有線式の場合より大きく、許容できるものではない。

図２は、無線通信によるＲＦコイルの課題を説明するための図である。図２には、無線式のＲＦコイルの動作の一例を示す。具体的には、図２には、パルスシーケンスと、アクティブデカップルの動作タイミングと、無線通信による通信タイミングとの関係を例示する。

図２において、横軸は時間を示す。また、「ＲＦパルス振幅」は、ＲＦパルス（９０度パルス及び１８０度パルス）を印加するタイミングを示す。また、「エコー信号振幅」は、エコー信号のタイミングを示す。また、「デカップリング」は、アクティブデカップルの動作タイミングを示す。矩形波が高い状態は「アクティブデカップルＯＮ」の状態を表し、矩形波が低い状態は「アクティブデカップルＯＦＦ」の状態を表す。また、「制御用通信期間」は、ＲＦコイルがＭＲＩ装置１００本体側から制御信号を無線通信にて受信する期間を示す。また、「エコー用通信期間」は、ＲＦコイルが受信部１１１へエコー信号を無線通信にて送信する期間を示す。なお、図示の期間は、１ＴＲ（Ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ Ｔｉｍｅ）に対応する。

図２に示す例では、ＲＦ励起パルスとして、まず、９０度パルスＲ０が印加される。また、９０度パルスＲ０に続いて複数の１８０度パルスＲ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５が所定間隔で印加される。これら複数の１８０度パルスＲ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５によって、エコー信号Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３，Ｅ４，Ｅ５がそれぞれ発生する。

このようなパルスシーケンスのもと、アクティブデカップルを行う場合には、９０度パルスＲ０及び１８０度パルスＲ１〜Ｒ５のタイミングでアクティブデカップル回路が動作する。具体的には、９０度パルスＲ０及び１８０度パルスＲ１に対応する動作タイミングＴＤ１と、１８０度パルスＲ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５にそれぞれ対応する動作タイミングＴＤ２，ＴＤ３，ＴＤ４，ＴＤ５とでアクティブデカップル回路が動作する。

ここで、アクティブデカップル回路を動作させるため、それぞれの動作タイミングＴＤ１，ＴＤ２，ＴＤ３，ＴＤ４，ＴＤ５の前の期間Ｔ１’，Ｔ３’，Ｔ５’，Ｔ７’，Ｔ９’において、制御信号が伝送される。

しかしながら、このように伝送された制御信号の処理に上述した各種遅延が生じた場合には、アクティブデカップルの動作精度が低下して、アクティブデカップルの機能やエコー信号の受信に影響が出る恐れがある。

また、制御用通信期間Ｔ１’，Ｔ３’，Ｔ５’，Ｔ７’，Ｔ９’において、制御信号が伝送されることにより、エコー用通信期間が間欠的になり（期間Ｔ２’，Ｔ４’，Ｔ６’，Ｔ８’，Ｔ１０’）、エコー信号の伝送量を十分に確保できない場合がある。

そこで、第１の実施形態に係るＭＲＩ装置１００は、無線通信による動作精度を高めるために、以下の処理を実行する。なお、以下では、一例として、ＭＲＩ装置１００がアクティブデカップルの動作を制御する場合を説明するが、実施形態はこれに限定されるものではない。

図３は、第１の実施形態に係る無線通信によるＲＦコイルの動作制御について説明するための図である。図３には、無線式のＲＦコイル（受信コイル１０９）におけるパルスシーケンスと、アクティブデカップルの動作タイミングと、無線通信による通信タイミングとの関係を例示する。図３において、「ＲＦパルス振幅」、「エコー信号振幅」、「デカップリング」、「制御用通信期間」、及び「エコー用通信期間」の説明は、図２に示した各項目の説明と同様である。なお、図示の期間は、撮像を行う一連のパルスシーケンスから抜き出した１ＴＲに対応する。

図３に示す例では、図２と同様に、９０度パルスＲ０と、複数の１８０度パルスＲ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５とが所定間隔で印加される。そして、これらの１８０度パルスＲ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５によって、エコー信号Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３，Ｅ４，Ｅ５がそれぞれ発生する。

また、アクティブデカップル回路の動作タイミングについても、図２と同様である。すなわち、９０度パルスＲ０及び１８０度パルスＲ１に対応する動作タイミングＴＤ１と、１８０度パルスＲ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５にそれぞれ対応する動作タイミングＴＤ２，ＴＤ３，ＴＤ４，ＴＤ５とでアクティブデカップル回路を動作させる。

ここで、第１の実施形態に係るＭＲＩ装置１００は、パルスシーケンスに基づいて、図示の１ＴＲ内の動作タイミングＴＤ１，ＴＤ２，ＴＤ３，ＴＤ４，ＴＤ５が定義された制御情報を生成する。つまり、この制御情報は、受信コイル１０９の動作が時系列で定義された情報である。そして、ＭＲＩ装置１００は、生成した制御情報を期間Ｔ１の間に受信コイル１０９へ伝送する。受信コイル１０９は、ＭＲＩ装置１００から伝送された制御情報に基づいて、１ＴＲ内の動作を行う。例えば、受信コイル１０９は、それぞれの動作タイミングＴＤ１，ＴＤ２，ＴＤ３，ＴＤ４，ＴＤ５でアクティブデカップル回路を動作させる。

このように、ＭＲＩ装置１００は、動作タイミングＴＤ１〜ＴＤ５より前の期間Ｔ１において制御情報を伝送する。言い換えると、ＭＲＩ装置１００は、少なくとも最初の励起パルスに対応するアクティブデカップル回路の動作タイミングＴＤ１の前までに、制御情報を伝送する。このため、ＭＲＩ装置１００は、上述した各種遅延の発生に関わらず、制御情報に定義された動作タイミングＴＤ１〜ＴＤ５でアクティブデカップルを動作させることができるので、無線通信による動作精度を高めることができる。

また、ＭＲＩ装置１００は、受信コイル１０９の１ＴＲ内の動作が定義された制御情報を、期間Ｔ１の間に受信コイル１０９に伝送するので、エコー信号Ｅ１が発生する以降の期間Ｔ２をエコー用通信期間として利用できる。このため、ＭＲＩ装置１００は、エコー信号の伝送量を十分に確保することができるので、無線通信による動作精度を高めることができる。

このように、ＭＲＩ装置１００は、無線通信による動作精度を高めることができる。なお、図３では、９０度パルス及び１８０度パルスによってエコー信号が生じるパルスシーケンスの場合を例示したが、実施形態はこれに限定されるものではなく、他のパルスシーケンスが用いられる場合であっても良い。以下、第１の実施形態に係るＭＲＩ装置１００の詳細な構成について説明する。

図４は、第１の実施形態に係るＭＲＩ装置１００の詳細な構成を示す機能ブロック図である。図４に示すように、受信コイル１０９は、無線アンテナ１１，１２と、検波部１３と、キャリア信号生成部１４と、コイル用クロック信号生成部１５と、制御信号生成部１６と、制御部１７と、アクティブデカップル回路１８と、受信エレメント１９Ａ，１９Ｂと、プリアンプ２０Ａ，２０Ｂと、デジタル変換部２１と、変調処理部２２と、アンプ２３とを備える。また、無線通信部１１０は、無線アンテナ４１，４２と、変調部４３と、キャリア信号生成部４４と、変調処理部４５と、アンプ４６と、復調処理部４７とを備える。

なお、無線通信部１１０は、クロック信号生成部５からのクロック信号の供給を受けて動作する。このクロック信号生成部５は、所定の周波数で振幅変化を繰り返す基準クロック信号を生成する。例えば、クロック信号生成部５は、水晶振動子を用いて構成された発振器であり、計算機１３０に備えられている（図１では図示を省略）。

図４では、アクティブデカップル回路１８の動作制御と、無線通信によるエコー信号の伝送とについて、順に説明する。

（アクティブデカップル回路１８の動作制御）
まず、アクティブデカップル回路１８の動作制御について説明する。生成部１１２は、撮像条件に基づいて、制御情報を生成する。そして、生成部１１２は、生成した制御情報をその動作の開始までに無線通信にて受信コイル１０９に送信する。

例えば、シーケンス制御部１２０は、ＭＲＩ装置１００の操作者によって入力されたパルスシーケンスに基づいて、送信ＲＦパルスの種別及びＲＦパルスの発生タイミングを決定する。一例としては、シーケンス制御部１２０は、図３の９０度パルスＲ０と、複数の１８０度パルスＲ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５とが発生する発生タイミングを決定する。

そして、生成部１１２は、シーケンス制御部１２０によって決定された送信ＲＦパルスの種別及びＲＦパルスの発生タイミングに基づいて、アクティブデカップル回路１８を動作させる動作タイミングを算出する。一例としては、生成部１１２は、図３の動作タイミングＴＤ１，ＴＤ２，ＴＤ３，ＴＤ４，ＴＤ５をそれぞれ算出する。

そして、生成部１１２は、算出した動作タイミングに基づいて、制御情報を生成する。一例としては、生成部１１２は、図３の動作タイミングＴＤ１，ＴＤ２，ＴＤ３，ＴＤ４，ＴＤ５でアクティブデカップル回路を動作させる制御情報を生成する。

そして、生成部１１２は、生成した制御情報を、その制御情報により制御される動作が開始される前（例えば、期間Ｔ１）に、無線通信部１１０を介して受信コイル１０９へ伝送する。なお、生成部１１２の処理は、上記の処理に限定されるものではない。例えば、生成部１１２は、制御情報として、１ＴＲ内の動作のみを定義するのではなく、複数のＴＲ内の動作を定義しても良い。すなわち、制御情報は、ＴＲ（繰り返し期間）を最小単位とする期間内の動作が定義された情報である。また、生成部１１２が制御情報を生成するために用いるのは、パルスシーケンスの情報に限らず、例えば、他の撮像条件（使用するＲＦコイルの情報、撮像部位の情報、スライス選択幅等）を用いても良い。例えば、生成部１１２は、感度領域内にあるＲＦコイルに対して制御情報を送信するために、使用するＲＦコイルの情報、撮像部位の情報、ＲＦコイルの位置情報等を用いて、使用する受信コイル１０９のみに制御情報を送信しても良い。

無線通信部１１０において、変調部４３は、クロック信号生成部５から発生されるクロック信号を用いて、生成部１１２によって生成された制御情報に絶対時間の情報を付与する。

変調処理部４５は、変調部４３によって絶対時間の情報が付与された制御情報に対して、キャリア信号生成部４４から発生されるキャリア周波数を用いて変調処理を行い、制御情報の伝送用信号を生成する。そして、変調処理部４５は、制御情報の伝送用信号をアンプ４６で増幅し、増幅した制御情報の伝送用信号を無線アンテナ４１から送信する。

受信コイル１０９は、無線通信にて制御情報を受信して、受信した制御情報に基づいて、制御情報に定義された動作を行う。例えば、受信コイル１０９は、生成部１１２によって定義された制御情報に基づいて、アクティブデカップルを行う。

受信コイル１０９において、無線アンテナ１１は、無線アンテナ４１から送信された制御情報の伝送用信号を受信する。検波部１３は、キャリア信号生成部１４から発生されるキャリア周波数を用いて、無線アンテナ１１によって受信された制御情報の伝送用信号から制御情報を検波する。

そして、制御信号生成部１６は、コイル用クロック信号生成部１５から供給される絶対時間の情報を用いて、制御情報に定義された動作タイミングでアクティブデカップル回路１８を動作させる制御信号を生成する。

ここで、コイル用クロック信号生成部１５は、クロック信号生成部５と同様に、所定の周波数で振幅変化を繰り返す基準クロック信号を生成する。また、第１の実施形態において、コイル用クロック信号生成部１５及びクロック信号生成部５は、絶対時間を共有している。すなわち、コイル用クロック信号生成部１５は、クロック信号生成部５と同じ時間軸を共有する。言い換えると、コイル用クロック信号生成部１５は、クロック信号生成部５と同じ時間軸で基準クロック信号を生成する。このため、制御信号生成部１６において生成される制御信号は、生成部１１２によって生成された制御情報に定義された動作タイミングで生成可能となる。

制御部１７は、制御信号生成部１６によって生成された制御信号をアクティブデカップル回路１８に順次送る。これにより、アクティブデカップル回路１８は、生成部１１２によって生成された制御情報に定義された動作タイミングでアクティブデカップルを行う。図３の例では、アクティブデカップル回路１８は、動作タイミングＴＤ１，ＴＤ２，ＴＤ３，ＴＤ４，ＴＤ５において、アクティブデカップルを行う。

このように、生成部１１２は、撮像条件に基づいて、制御情報を生成する。そして、生成部１１２は、生成した制御情報をその動作の開始までに無線通信にて受信コイル１０９に送信する。受信コイル１０９は、無線通信にて制御情報を受信して、受信した制御情報に基づいて、制御情報に定義された動作を行う。

（無線通信によるエコー信号の伝送）
次に、無線通信によるエコー信号の伝送について説明する。受信コイル１０９において、被検体Ｐから発せられるＭＲ信号は、受信エレメント１９Ａ，１９Ｂによって受信され、プリアンプ２０Ａ，２０Ｂによって増幅される。そして、それぞれの受信エレメント１９Ａ，１９Ｂによって受信されたＭＲ信号は、デジタル変換部２１に入力される。

デジタル変換部２１は、コイル用クロック信号生成部１５から供給されるクロック信号を用いて、入力されたＭＲ信号をＡ／Ｄ変換してＭＲデータを生成する（サンプリング）。

そして、変調処理部２２は、デジタル変換部２１によって生成されたＭＲデータに対して、キャリア信号生成部１４から発生されるキャリア周波数を用いて変調処理を行い、ＭＲデータの伝送用信号を生成する。そして、変調処理部４５は、ＭＲデータの伝送用信号をアンプ２３で増幅し、増幅したＭＲデータの伝送用信号を無線アンテナ１２から送信する。

そして、無線通信部１１０において、無線アンテナ４２は、無線アンテナ１２から送信されたＭＲデータの伝送用信号を受信する。そして、復調処理部４７は、キャリア信号生成部４４から発生されるキャリア周波数を用いて、無線アンテナ４２によって受信されたＭＲデータの伝送用信号からデジタルのＭＲデータを復調する。

そして、受信部１１１は、復調されたＭＲデータを、シーケンス制御部１２０を経由して計算機１３０へ送信する。

このように、ＭＲＩ装置１００において、受信コイル１０９は、無線通信によってエコー信号の伝送を行う。なお、図４は一例に過ぎない。例えば、受信コイル１０９は、プリアンプ２０Ａ，２０Ｂとデジタル変換部２１との間に、フィルタリングのための帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）を備えていても良い。また、受信エレメント１９Ａ，１９Ｂは、必ずしも２個ではなく、少なくとも１つあれば良い。

上述してきたように、第１の実施形態に係るＭＲＩ装置１００において、生成部１１２は、撮像条件に基づいて、受信コイル１０９の繰り返し期間を最小単位とする期間内の動作が定義された制御情報を生成する。そして、生成部１１２は、生成した制御情報をその動作の開始までに無線通信にて受信コイル１０９に送信する。受信コイル１０９は、制御情報を無線通信にて受信して、受信した制御情報に基づいて、制御情報に定義された動作を行う。このため、ＭＲＩ装置１００は、無線通信による動作精度を高めることを可能にする。

例えば、ＭＲＩ装置１００においては、生成部１１２が、アクティブデカップル回路１８の動作を制御する制御情報を生成し、生成した制御情報を、少なくとも最初の励起パルスに対応するアクティブデカップル回路１８の動作タイミングの前までに受信コイル１０９に伝送しておく。そして、受信コイル１０９においては、ＭＲＩ装置１００本体側のクロック信号と絶対時間が共有しているクロック信号に基づいて、制御部１７が、伝送された制御情報に定義された動作をアクティブデカップル回路１８に実行させる。このため、ＭＲＩ装置１００は、各種遅延の発生に関わらず、制御情報に定義された動作タイミングで受信コイル１０９の動作を制御することができる。

また、例えば、ＭＲＩ装置１００においては、生成部１１２が、１ＴＲ内の動作が定義された制御情報を、その動作の開始までに受信コイル１０９に伝送しておく。このため、受信コイル１０９は、その動作の開始以降をエコー用通信期間として利用できる。したがって、ＭＲＩ装置１００は、エコー信号の伝送量を十分に確保することができる。

（その他の実施形態）
さて、これまで第１の実施形態について説明したが、これ以外にも、種々の異なる形態にて実施されて良い。

（アクティブデカップル回路以外の処理部の制御）
例えば、第１の実施形態では、ＭＲＩ装置１００がアクティブデカップル回路１８の動作を制御する場合を説明したが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、ＭＲＩ装置１００は、プリアンプ２０Ａ，２０Ｂ、デジタル変換部２１、変調処理部２２、及びアンプ２３の各処理部のＯＮ／ＯＦＦを制御しても良い。

図３に示した例では、これらの処理部は、エコー用通信期間Ｔ２の間だけＯＮであれば良い。このため、例えば、シーケンス制御部１２０は、パルスシーケンスに基づいて、１８０度パルスＲ１〜Ｒ５が発生する発生タイミングを決定する。そして、シーケンス制御部１２０は、１８０度パルスＲ１〜Ｒ５によってそれぞれ発生するエコー信号Ｅ１〜Ｅ５の発生期間を決定する。生成部１１２は、シーケンス制御部１２０によって決定されたエコー信号Ｅ１〜Ｅ５の発生期間に基づいて、エコー用通信期間Ｔ２を算出する。そして、生成部１１２は、算出したエコー用通信期間Ｔ２において、プリアンプ２０Ａ，２０Ｂ、デジタル変換部２１、変調処理部２２、及びアンプ２３の各処理部がＯＮになるように制御情報を生成し、受信コイル１０９へ伝送する。これにより、受信コイル１０９は、エコー用通信期間Ｔ２において、プリアンプ２０Ａ，２０Ｂ、デジタル変換部２１、変調処理部２２、及びアンプ２３の各処理部がＯＮになるように制御する。このため、ＭＲＩ装置１００は、例えば、受信コイル１０９における使用電力を減らすことができる。無線通信により動作する受信コイル１０９は、通常、受信コイル１０９に内蔵のバッテリーで動作するため、使用電力を減らすことで撮像中のバッテリー切れのリスクを低減することができる。

（制御用通信期間について）
例えば、第１の実施形態では、生成部１１２が期間Ｔ１に制御情報を伝送する場合を説明したが（図３）、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、生成部１１２は、制御情報が対象とする繰り返し期間よりも前の繰り返し期間において、制御情報を伝送しても良い。ただし、この場合、繰り返し期間のうちエコー用通信期間は避けることが好ましい。すなわち、生成部１１２は、制御情報によって定義された繰り返し期間よりも前の繰り返し期間のうち、エコー用通信期間とは異なる期間において、その制御情報を送信する。

言い換えると、生成部１１２は、エコー用通信期間以外の期間には制御情報を伝送可能である。ただし、生成部１１２は、各制御情報に定義された動作の開始前までに伝送する必要がある。したがって、例えば、生成部１１２は、複数の繰り返し期間を跨って制御情報を伝送する場合もある。このため、ＭＲＩ装置１００は、エコー信号の伝送量を十分に確保しつつ、制御情報を動作の開始までに送信することができる。

以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、無線通信による動作精度を高めることを可能にする。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１００ ＭＲＩ装置
１０９ 局所コイル
１１１ 受信部
１１２ 生成部

Claims (6)

1. 高周波磁場の印加によって被検体から発せられる磁気共鳴信号を受信して、受信した磁気共鳴信号を無線通信にて送信する高周波コイルと、
   前記高周波コイルの動作を定義する制御情報を撮像条件に基づいて生成する生成部と、
   前記生成部により生成される前記制御情報を前記動作の開始までに無線通信にて前記高周波コイルに送信する無線通信部とを備え、
   前記生成部は、前記制御情報をＴＲ（Ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ Ｔｉｍｅ）単位でまとめて生成し、
   前記高周波コイルは、前記ＴＲ単位でまとめられた前記制御情報を受信して、前記動作を行うことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
2. 前記無線通信部は、更に、前記磁気共鳴信号が無線通信にて送信される期間とは異なる期間において、前記制御情報を送信することを特徴とする請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置。
3. 前記制御情報は、アクティブデカップル回路、プリアンプ、デジタル変換部、前記磁気共鳴信号の送信を行う変調処理部、当該変調処理部の後段の増幅回路のうち、少なくとも一つの動作を制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の磁気共鳴イメージング装置。
4. 前記高周波コイルは、クロック信号を生成するクロック信号生成部を備え、
   前記クロック信号生成部は、装置本体に備えられるクロック信号生成部と同じ時間軸を共有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の磁気共鳴イメージング装置。
5. 前記無線通信部は、前記高周波コイルが複数存在する場合に、所定の高周波コイルに対して前記制御情報を送信することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の磁気共鳴イメージング装置。
6. 高周波磁場の印加によって被検体から発せられる磁気共鳴信号を受信する受信エレメントと、
   撮像条件に基づいて生成された高周波コイルの動作を定義する制御情報であって、ＴＲ（Ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ Ｔｉｍｅ）単位でまとめられた制御情報を、前記動作の開始までに無線通信にて前記ＴＲ単位でまとめて受信するとともに、前記受信エレメントで受信した磁気共鳴信号を無線通信にて送信する無線通信部と、
   前記制御情報に基づいて、前記動作を制御する制御部と
   を備えたことを特徴とする高周波コイル。

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