JP7325940B2 - 高周波増幅装置および磁気共鳴イメージング装置 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、高周波増幅装置および磁気共鳴イメージング装置に関する。

従来から、磁気共鳴イメージング（Magnetic Resonance Imaging：ＭＲＩ）装置においては、高周波（ＲＦ信号）を増幅するＲＦアンプ（増幅回路）が用いられていた。

特開平０２－３０５５４８号公報 特開２０１７－２１３０４２号公報 特開２０１４－０７９５７２号公報

本発明が解決しようとする課題は、予め定められた高周波信号の波形を高精度に再現した増幅信号を出力することである。

実施形態の実施形態の高周波増幅装置は、増幅部と、取得部と、補正部と、を備える。増幅部は、入力された信号を増幅した増幅信号を出力する。取得部は、高周波信号の波形を示すエンベロープをディジタルデータとして取得する。補正部は、増幅部における立ち上がり特性に基づいて、取得されたエンベロープを補正し、補正後のエンベロープに基づいて生成された信号を増幅部に入力する。

図１は、実施形態にかかる磁気共鳴イメージング装置の構成を示すブロック図である。 図２は、実施形態にかかるシーケンス制御回路および送信回路の構成の一例を示すブロック図である。 図３は、実施形態にかかるＲＦ入力信号とＲＦ出力信号の一例を示す図である。 図４は、実施形態にかかるＲＦ出力信号の出力処理の流れの一例を示すフローチャートである。 図５は、増幅信号の立ち上がりの遅延の一例を示す図である。

以下、添付図面を参照して、高周波増幅装置および磁気共鳴イメージング装置の実施形態を詳細に説明する。なお、本願にかかる高周波増幅装置および磁気共鳴イメージング装置は、以下に示す実施形態に限定されるものではない。

図１は、本実施形態にかかる磁気共鳴イメージング（Magnetic Resonance Imaging：ＭＲＩ）装置１００の構成を示すブロック図である。ＭＲＩ装置１００は、静磁場磁石１０１と、傾斜磁場コイル１０２と、傾斜磁場電源１０３と、寝台１０４と、寝台制御回路１０５と、送信コイル１０６と、送信回路１０７と、受信コイル１０８と、受信回路１０９と、シーケンス制御回路１１０と、計算機システム１２０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。

静磁場磁石１０１は、中空の円筒形状（円筒の軸に直交する断面が楕円状となるものを含む）に形成された磁石であり、内部の空間に一様な静磁場を発生する。

傾斜磁場コイル１０２は、中空の円筒形状（円筒の軸に直交する断面が楕円状となるものを含む）に形成されたコイルであり、傾斜磁場を発生する。

傾斜磁場電源１０３は、傾斜磁場コイル１０２に電流を供給する。例えば、傾斜磁場電源１０３は、傾斜磁場コイル１０２を形成する３つのコイルのそれぞれに、個別に電流を供給する。

寝台１０４は、被検体Ｐが載置される天板１０４ａを備え、寝台制御回路１０５による制御のもと、天板１０４ａを、被検体Ｐが載置された状態で傾斜磁場コイル１０２の空洞（撮像口）内へ挿入する。寝台制御回路１０５は、計算機システム１２０による制御のもと、寝台１０４を駆動して天板１０４ａを長手方向及び上下方向へ移動するプロセッサである。

送信コイル１０６は、傾斜磁場コイル１０２の内側に配置され、送信回路１０７から高周波信号の供給を受けて、高周波磁場を発生する。

送信回路１０７は、シーケンス制御回路１１０から出力されたディジタルデータに基づいて、高周波信号（ＲＦ信号）を生成する。送信回路１０７は、生成した高周波信号を送信コイル１０６に出力する。送信回路１０７は、本実施形態における高周波増幅装置の一例である。送信回路１０７の構成の詳細は後述する。

受信コイル１０８は、傾斜磁場コイル１０２の内側に配置され、高周波磁場の影響によって被検体Ｐから発せられる磁気共鳴信号（以下、ＭＲ信号と称する）を受信する。受信コイル１０８は、ＭＲ信号を受信すると、受信したＭＲ信号を受信回路１０９へ出力する。受信回路１０９は、受信コイル１０８から出力されるＭＲ信号に基づいてＭＲデータを生成する。また、受信回路１０９は、生成したＭＲデータをシーケンス制御回路１１０へ送信する。

シーケンス制御回路１１０は、計算機システム１２０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１０３、送信回路１０７及び受信回路１０９を制御することによって、被検体Ｐの撮像を行う。例えば、シーケンス制御回路１１０は、プロセッサにより実現されるものとしても良いし、ソフトウェアとハードウェアとの混合によって実現されても良い。シーケンス制御回路１１０は、シーケンス情報に基づいて、送信回路１０７、に対してディジタルデータを送信する。シーケンス制御回路１１０は、本実施形態におけるシーケンス制御部の一例である。

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り、送信回路１０７の制御に関する情報を含む。また、シーケンス情報は、傾斜磁場電源１０３が傾斜磁場コイル１０２に供給する電源の強さや、受信回路１０９がＭＲ信号を検出するタイミングなどを含む。シーケンス情報に含まれる送信回路１０７の制御に関する情報についての詳細は、後述する。

なお、シーケンス制御回路１１０は、傾斜磁場電源１０３、送信回路１０７及び受信回路１０９を駆動して被検体Ｐを撮像した結果、受信回路１０９からＭＲデータを受信すると、受信したＭＲデータを計算機システム１２０へ転送する。

計算機システム１２０は、ＭＲＩ装置１００の全体制御や、データ収集、画像再構成などを行う。計算機システム１２０は、インタフェース回路１２１、記憶回路１２２、処理回路１２３、入力インタフェース１２４、及びディスプレイ１２５を有する。

インタフェース回路１２１は、シーケンス情報をシーケンス制御回路１１０へ送信し、シーケンス制御回路１１０からＭＲデータを受信する。また、インタフェース回路１２１は、ＭＲデータを受信すると、受信したＭＲデータを記憶回路１２２に格納する。

記憶回路１２２は、各種のプログラムを記憶する。記憶回路１２２は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、フラッシュメモリ等の半導体メモリ素子、ハードディスク、光ディスク等により実現される。なお、記憶回路１２３は、ハードウェアによる非一過性の記憶媒体としても用いられる。

入力インタフェース１２４は、医師や診療放射線技師等の操作者からの各種指示や情報入力を受け付ける。入力インタフェース１２４は、例えば、トラックボール、スイッチボタン、マウス、キーボード等によって実現される。入力インタフェース１２４は、処理回路１２３に接続されており、操作者から受け取った入力操作を電気信号に変換して処理回路１２３へと出力する。

ディスプレイ１２５は、処理回路１２３による制御のもと、各種ＧＵＩ（Graphical User Interface）や、ＭＲ（Magnetic Resonance）画像等を表示する。

処理回路１２３は、ＭＲＩ装置１００の全体制御を行う。具体的には、処理回路１２３は、入力インタフェース１２４を介して操作者から入力される撮像条件に基づいてシーケンス情報を生成し、生成したシーケンス情報をシーケンス制御回路１１０に送信することによって撮像を制御する。また、処理回路１２３は、撮像の結果としてシーケンス制御回路１１０から送られるＭＲデータに基づいて行われる画像の再構成を制御したり、ディスプレイ１２５による表示を制御したりする。処理回路１２３は、プロセッサにより実現される。

処理回路１２３は、記憶回路１２３から読み出した各種のプログラムを実行することで、各プログラムに対応する機能を実現する。なお、複数の独立したプロセッサを組み合わせて処理回路１２３を構成しても良い。

次に、本実施形態にかかるシーケンス制御回路１１０および送信回路１０７の詳細を説明する。図２は、本実施形態にかかるシーケンス制御回路１１０および送信回路１０７の構成の一例を示すブロック図である。

図２に示すように、シーケンス制御回路１１０はマルチプレクサ（multiplexer：ＭＵＸ）１１４を備える。ＭＵＸ１１４は、ＲＦ情報１１１と、制御情報１１２と、時間情報１１３とを、送信回路１０７に送信する。ＲＦ情報１１１と、制御情報１１２と、時間情報１１３とは、ディジタルデータである。

ＲＦ情報１１１は、送信回路１０７で生成される高周波信号を定義する情報である。本実施形態のＲＦ情報１１１は、高周波信号の波形（外形）を示すエンベロープを含むものとする。

制御情報１１２は、送信回路１０７の内部動作の定義情報であり、具体的には、後述の増幅回路７５のステータスを定義する情報である。本実施形態においては、増幅回路７５のステータスは、増幅信号の出力を実施する「オペレート」と、増幅信号の出力を実施しない「スタンバイ」の２種類であるものとする。

時間情報１１３は、増幅信号の出力を開始するタイミングを示す情報である。例えば、時間情報１１３は、増幅信号の出力を開始する時刻を示すものとする。

ＲＦ情報１１１と、制御情報１１２と、時間情報１１３とは、例えば、計算機システム１２０からシーケンス制御回路１１０に送信されるシーケンス情報に含まれるものとする。

また、シーケンス制御回路１１０と送信回路１０７とは、光ファイバ等の有線で接続するものとしても良いし、無線通信によって接続するものとしても良い。また、本実施形態のシーケンス制御回路１１０から送信回路１０７へのディジタルデータの伝送方式は、シリアルインタフェースでも良いし、パラレルインタフェースでも良い。

また、図２に示すように、送信回路１０７は、デマルチプレクサ（demultiplexer：ＤＥＭＵＸ）７１と、シンセサイザ回路７２と、制御回路７３と、クロック回路７４と、増幅回路７５と、カプラ７６とを備える。

ＤＥＭＵＸ７１は、シーケンス制御回路１１０から、ＲＦ情報１１１と、制御情報１１２と、時間情報１１３と、をそれぞれディジタルデータとして取得する。ＤＥＭＵＸ７１は、本実施形態における取得部の一例である。ＤＥＭＵＸ７１は、取得したＲＦ情報１１１を、シンセサイザ回路７２に送信する。また、ＤＥＭＵＸ７１は、取得した制御情報１１２を、制御回路７３に送信する。ＤＥＭＵＸ７１は、取得した時間情報１１３を、クロック回路７４に送信する。

増幅回路７５は、入力された信号を増幅した増幅信号を出力する。具体的には、増幅回路７５は、シンセサイザ回路７２から高周波信号の入力を受ける。また、増幅回路７５は、増幅信号を、カプラ７６に出力する。本実施形態においては、シンセサイザ回路７２から増幅回路７５に入力される高周波信号をＲＦ入力信号、増幅回路７５からカプラ７６に出力される増幅信号をＲＦ出力信号という。増幅回路７５は、本実施形態における増幅部の一例である。

シンセサイザ回路７２は、増幅回路７５における立ち上がり特性に基づいて、取得されたエンベロープを補正する。また、シンセサイザ回路７２は、時間情報１１３が示すタイミングで、補正後のエンベロープに基づいてＲＦ入力信号を生成し、生成したＲＦ入力信号を増幅回路７５に入力する。より具体的には、シンセサイザ回路７２は後述のクロック回路７４から通知されたタイミングでＲＦ入力信号を生成し、生成したＲＦ入力信号を、増幅回路７５に入力する。

本実施形態においては、シンセサイザ回路７２は、例えば、補正後のエンベロープをＤ／Ａ（Digital／Analog）変換することにより、ＲＦ入力信号を生成する。より具体的には、シンセサイザ回路７２は、エンベロープに基づいて高周波パルスの波形を生成する。そて、シンセサイザ回路７２は、静磁場中に置かれた対象原子核に固有の共鳴周波数（ラーモア周波数）の高周波信号を発生させる。そして、シンセサイザ回路７２は、発生した高周波信号の振幅を高周波パルスの波形で変調することで、高周波パルス信号を生成する。本実施形態においては、変調後の高周波パルス信号を、ＲＦ入力信号とする。シンセサイザ回路７２は、図２ではシンセサイザ回路７２は１つの回路として記載したが、複数の回路によって構成されるものとしても良い。なお、シンセサイザ回路７２は、本実施形態における補正部の一例である。

ここで、増幅回路７５における立ち上がり特性は、増幅回路７５の出力の開始時において、増幅処理が遅延する特性のことを意味する。このため、増幅回路７５の出力の開始から所定の時間内は、入力された信号が十分に増幅されずに出力される場合がある。

図５は、増幅回路の立ち上がりの遅延について説明するための図である。図５に示すように、エンベロープによって定義された通りの波形で生成されたＲＦ入力信号を増幅回路に入力した場合、ＲＦ出力信号の出力の開始から時間ｔが経過するまでは、ＲＦ入力信号が十分に増幅されない。このため、ＲＦ入力信号のエンベロープとＲＦ出力信号のエンベロープとが異なるものとなり、ＲＦ入力信号のエンベロープによって定義された波形をＲＦ出力信号において再現することが困難な場合がある。図５に示す増幅処理が遅延する時間ｔは、増幅回路の特性に依存するものであり、増幅回路ごとに予め決まっているものとする。

これに対して、本実施形態のシンセサイザ回路７２は、ＲＦ入力信号の入力の開始から増幅回路７５における立ち上がり特性に応じた時間ｔに限り、取得されたエンベロープの振幅を増幅する。

図３は、本実施形態にかかるＲＦ入力信号とＲＦ出力信号の一例を示す図である。図３に示すエンベロープ９０ａは、ＤＥＭＵＸ７１によってシーケンス制御回路１１０から取得されたエンベロープ９０ａである。また、エンベロープ９０ｂは、シンセサイザ回路７２によって補正されたエンベロープ９０ａである。図３に示すように、エンベロープ９０ｂにおいては、立ち上がり部分の振幅がエンベロープ９０ａよりも大きくなっている。

図３に示すＲＦ入力信号の波形９１は、シンセサイザ回路７２が補正後のエンベロープ９０ｂに基づいて生成した波形である。ＲＦ入力信号の波形９１は、ＲＦ入力信号の入力の開始から時間ｔ内における振幅が、補正前のエンベロープ９０ａによって定められた振幅よりも大きくなり、時間ｔの経過以降における振幅が、エンベロープ９０ａによって定められた振幅となっている。

また、波形９２は、増幅回路７５が、ＲＦ入力信号の波形９１を増幅したＲＦ出力信号の波形である。エンベロープ９０ｃは、波形９２の形状を示すエンベロープである。増幅回路７５における立ち上がり特性における増幅の遅延を打ち消すようにＲＦ入力信号の波形９１が大きくなっているため、波形９２は、補正前のエンベロープ９０ａによって定義された形状を再現することができる。このため、エンベロープ９０ｃは、エンベロープ９０ａと同様の形状となる。図３に示すように、シンセサイザ回路７２が、増幅回路７５における立ち上がり特性における増幅の遅延を打ち消すようにエンベロープ９０ａを補正することを、増幅回路７５における立ち上がり特性の逆特性による補正、あるいは、増幅回路７５における立ち上がり遅延の逆補正という。

本実施形態においては、シンセサイザ回路７２は、エンベロープ９０ａを取得した後、クロック回路７４から増幅回路７５へのＲＦ入力信号の入力を開始するタイミングの通知を受ける前に、予めエンベロープ９０ａを補正してエンベロープ９０ｂを生成する。例えば、シンセサイザ回路７２は、記憶回路を有し、補正後のエンベロープ９０ｂを当該記憶回路に保存する。また、シンセサイザ回路７２とは別に、送信回路１０７内に記憶回路が設けられるものとしても良い。

図２に戻り、クロック回路７４は、時間情報１１３に基づいて、シンセサイザ回路７２に対して、増幅回路７５へのＲＦ入力信号の入力を開始するタイミングを通知する。具体的には、増幅回路７５へのＲＦ入力信号の入力を開始するタイミングは、時間情報１１３に定義されたＲＦ出力信号の出力を開始する時刻とする。クロック回路７４は、本実施形態における計時部の一例である。

カプラ７６は、増幅回路７５から出力されたＲＦ出力信号を、送信コイル１０６と、制御回路７３と、に送信（出力）する。カプラ７６は、本実施形態における方向性結合器の一例である。

制御回路７３は、増幅回路７５の動作を制御する。より詳細には、制御回路７３は、制御情報１１２に示された増幅回路７５のステータスに基づいて、増幅回路７５のステータスを「スタンバイ」または「オペレート」に設定する。

また、制御回路７３は、カプラ７６から送信されたＲＦ出力信号を受信することにより、出力結果のフィードバックを受ける。より詳細には、制御回路７３は、カプラ７６から送信されたＲＦ出力信号を受信し、当該ＲＦ出力信号の出力レベルが、予め定められた範囲内であるか否かを判断する。ＲＦ出力信号の出力レベルは、例えばｄＢｍで表される。制御回路７３は、ＲＦ出力信号が予め定められた範囲外である場合、増幅回路７５を制御して出力レベルを補正する。

ＲＦ出力信号の出力レベルは、例えば、増幅回路７５の温度によって変動する。具体的には、増幅回路７５の温度が高くなると、増幅回路７５から出力されるＲＦ出力信号の出力レベルは小さくなり、増幅回路７５の温度が低くなると、増幅回路７５から出力されるＲＦ出力信号の出力レベルは大きくなる。制御回路７３は、カプラ７６から送信されたＲＦ出力信号の出力レベルが予め定められた範囲よりも大きい場合は、増幅回路７５を制御して出力レベルを小さくする。また、制御回路７３は、カプラ７６から送信されたＲＦ出力信号の出力レベルが予め定められた範囲よりも小さい場合は、増幅回路７５を制御して出力レベルを大きくする。予め定められた出力レベルの範囲は、送信回路１０７内の記憶回路等に予め記憶されても良いし、制御回路７３内に定義されても良い。制御回路７３は、本実施形態における制御部の一例である。

本実施形態の送信回路１０７は、ＲＦ情報１１１と、制御情報１１２と、時間情報１１３とをディジタルデータとして取得しているため、これらの情報を取得したタイミングに関わらず、時間情報１１３によって定義された増幅信号（ＲＦ出力信号）の出力を開始するタイミングに応じて、送信コイル１０６への出力を実施する。

例えば、本実施形態とは異なり、アナログ信号として入力された高周波信号を増幅して出力する送信回路がある。このようなアナログ信号として高周波信号が入力される送信回路においては、時間情報によってタイミングが示されるのではなく、アナログ信号の入力を受けたタイミングで増幅信号の出力を開始する。これに対して、本実施形態の送信回路１０７は、時間情報１１３によって定義されたタイミングまではＲＦ出力信号の出力が開始しないため、出力のタイミングよりも前にＲＦ情報１１１を取得して、エンベロープ９０ａを補正しておくことができる。

次に、上述のように構成された送信回路１０７によるＲＦ出力信号の出力処理の流れを説明する。図４は、本実施形態にかかるＲＦ出力信号の出力処理の流れの一例を示すフローチャートである。

ＤＥＭＵＸ７１は、シーケンス制御回路１１０から、ＲＦ情報１１１と、制御情報１１２と、時間情報１１３と、をそれぞれディジタルデータとして受信（取得）する（Ｓ１）。ＤＥＭＵＸ７１は、取得したＲＦ情報１１１を、シンセサイザ回路７２に送信する。また、ＤＥＭＵＸ７１は、取得した制御情報１１２を、制御回路７３に送信する。ＤＥＭＵＸ７１は、取得した時間情報１１３を、クロック回路７４に送信する。

次に、シンセサイザ回路７２は、取得されたＲＦ情報１１１（エンベロープ９０ａ）と、増幅回路７５における立ち上がり特性とに基づいて、エンベロープ９０ａを補正する（Ｓ２）。

そして、制御回路７３は、制御情報１１２に示された増幅回路７５のステータスに基づいて、増幅回路７５のステータスを変更する（Ｓ３）。ここでは、増幅回路７５のステータスが「スタンバイ」から「オペレート」に変更されたものとする。

次に、クロック回路７４は、時間情報１１３に基づいて、増幅回路７５へのＲＦ入力信号の入力を開始する時刻（タイミング）になったか否かを判断する。本実施形態においては、増幅回路７５へのＲＦ入力信号の入力を開始する時刻は、時間情報１１３に定義されたＲＦ出力信号の出力を開始する時刻と同時刻であるものとする。クロック回路７４は、増幅回路７５へのＲＦ入力信号の入力を開始する時刻になったと判断した場合に、シンセサイザ回路７２に対して、増幅回路７５へのＲＦ入力信号の入力を開始するタイミングであることを通知する（Ｓ４）。

そして、シンセサイザ回路７２は、クロック回路７４からＲＦ入力信号の入力を開始するタイミングの通知を受けると、補正したエンベロープ９０ｂに基づいてＲＦ入力信号を生成し、増幅回路７５に入力する（Ｓ５）。

次に、増幅回路７５は、シンセサイザ回路７２から入力されたＲＦ入力信号を増幅し、ＲＦ出力信号（増幅信号）をカプラ７６に入力する（Ｓ６）。

カプラ７６は、増幅回路７５から入力されたＲＦ出力信号（増幅信号）を、送信コイル１０６と、制御回路７３と、に出力する（Ｓ７）。送信コイル１０６は、入力されたＲＦ出力信号に基づいて高周波磁場を発生し、当該高周波磁場を被検体Ｐに印加する。ここで、このフローチャートの処理は終了する。

なお、図４では、ＤＥＭＵＸ７１は、シーケンス制御回路１１０から、ＲＦ情報１１１と、制御情報１１２と、時間情報１１３とを同時に取得するものとして記載したが、各情報の取得タイミングはこれに限定されるものではない。例えば、シーケンス制御回路１１０は、ＲＦ情報１１１を先にＤＥＭＵＸ７１へ送信し、その後に時間情報１１３を送信し、最後に制御情報１１２を送信しても良い。ＲＦ情報１１１と、制御情報１１２と、時間情報１１３とのうち、ＲＦ情報１１１が最もデータ量が大きいため、シーケンス制御回路１１０は、ネットワークの負荷が低い時間帯に予めＲＦ情報１１１送信しておいても良い。

従来から、磁気共鳴イメージング装置においては、ＲＦ信号を増幅するＲＦアンプが用いられていた。しかしながら、従来技術においては、増幅回路によって増幅されたＲＦ信号（増幅信号）の立ち上がりに遅延が生じるため、予め定められた信号の波形を高精度に再現した増幅信号を出力することが困難な場合があった。

これに対して、本実施形態の送信回路１０７では、エンベロープ９０ａをディジタルデータとして取得し、増幅回路７５における立ち上がり特性に基づいて、取得されたエンベロープ９０ａを補正し、補正後のエンベロープ９０ｂに基づいて生成されたＲＦ入力信号を増幅回路７５で増幅した増幅信号を出力する。より具体的には、本実施形態の送信回路１０７は、ＲＦ入力信号の入力の開始から増幅回路７５における立ち上がり特性に応じた時間ｔに限り、取得されたエンベロープ９０ａの振幅を増幅する。このため、本実施形態の送信回路１０７によれば、増幅回路７５によるＲＦ入力信号の増幅が、出力開始から時間ｔの経過までの間、規定の度合に達していなくとも、予め定められた高周波信号の波形の増幅信号を出力することができる。このため、本実施形態の送信回路１０７によれば、増幅回路７５における立ち上がり遅延を低減し、予め定められた高周波信号の波形を高精度に再現した増幅信号を出力することができる。

さらに、本実施形態の送信回路１０７は、増幅信号の出力を開始するタイミングを示す時間情報１１３をディジタルデータとして取得し、時間情報１１３が示すタイミングで、補正後のエンベロープ９０ｂに基づいてＲＦ入力信号を生成し、生成したＲＦ入力信号を増幅回路７５に入力する。このため、本実施形態の送信回路１０７によれば、ＲＦ情報１１１等を取得したタイミングに関わらず、時間情報１１３によって定義されたＲＦ出力信号の出力を開始するタイミングに応じて、送信コイル１０６への出力を実施することができる。また、本実施形態の送信回路１０７によれば、ＲＦ出力信号の出力を開始するタイミングよりも前に、ＲＦ情報１１１を取得して、エンベロープ９０ａを補正しておくことができる。

また、本実施形態の送信回路１０７は、時間情報１１３に基づいて、シンセサイザ回路７２に増幅回路７５へのＲＦ入力信号のタイミングを通知するクロック回路７４を備える。このため、本実施形態の送信回路１０７によれば、シンセサイザ回路７２によるＲＦ入力信号の入力タイミングを容易に制御することができる。

さらに、本実施形態の送信回路１０７は、送信コイル１０６に出力するＲＦ出力信号を自装置内の制御回路７３にも送信し、当該ＲＦ出力信号に基づいて、増幅回路７５の出力レベルを変更する。このため、本実施形態の送信回路１０７によれば、出力結果のフィードバックに基づいて、ＲＦ出力信号の出力レベルを適正に補正することができる。

また、本実施形態のＭＲＩ装置１００は、シーケンス制御回路１１０から、エンベロープ９０ａと、時間情報１１３と、をディジタルデータとして送信回路１０７に送信する。このため、本実施形態のＭＲＩ装置１００によれば、増幅回路７５における立ち上がり遅延を低減し、予め定められた高周波信号の波形を高精度に再現した増幅信号を出力することができる。

なお、制御回路７３は、制御情報１１２を取得したタイミングで増幅回路７５のステータスを「オペレート」に切り替えるのではなく、クロック回路７４からＲＦ出力信号の出力を開始するタイミングの通知を受けたタイミングで増幅回路７５のステータスを「オペレート」に切り替えるものとしても良い。あるいは、制御情報１１２は、切替対象のステータスを示すだけではなく、ステータスを変更する時刻を示す情報を含むものとしても良い。

なお、本実施形態のシンセサイザ回路７２と、制御回路７３と、クロック回路７４と、増幅回路７５とは、プロセッサにより実現されるものとしても良いし、ソフトウェアとハードウェアとの混合によって実現されても良い。

上記説明において用いた「プロセッサ」という文言は、例えば、ＣＰＵ（central preprocess unit）、ＧＰＵ(Graphics Processing Unit)、或いは、特定用途向け集積回路（Application Specific Integrated Circuit：ＡＳＩＣ）、プログラマブル論理デバイス（例えば、単純プログラマブル論理デバイス（Simple Programmable Logic Device：ＳＰＬＤ）、複合プログラマブル論理デバイス（Complex Programmable Logic Device：ＣＰＬＤ）、およびフィールドプログラマブルゲートアレイ（Field Programmable Gate Array：ＦＰＧＡ））等の回路を意味する。なお、記憶回路１２３にプログラムを保存する代わりに、プロセッサの回路内にプログラムを直接組み込むように構成しても構わない。この場合、プロセッサは回路内に組み込まれたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。

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。

７２ シンセサイザ回路
７３ 制御回路
７４ クロック回路
７５ 増幅回路
７６ カプラ
９０ａ，９０ｂ エンベロープ
９１ 波形
９２ 波形
１００ ＭＲＩ装置
１０６ 送信コイル
１０７ 送信回路
１１０ シーケンス制御回路
１１１ ＲＦ情報
１１２ 制御情報
１１３ 時間情報
ｔ 時間

Claims (6)

1. 入力された信号を増幅した増幅信号を出力する増幅部と、
   ディジタルデータであって、再現すべき高周波信号の波形を示す第１エンベロープを取得する取得部と、
   前記増幅部から出力される高周波信号の波形を示す第２エンベロープの形状が、前記第１エンベロープの形状と同様の形状になるように、前記増幅部における立ち上がり特性に基づいて前記第１エンベロープを補正し、補正後の第１エンベロープに基づいて生成された高周波信号を前記増幅部に入力する補正部と、
   を備え、
   前記補正部は、前記増幅部の出力開始時において増幅処理が遅延する特性を示す立ち上がり特性に基づいて、取得された前記第１エンベロープを、当該第１エンベロープに基づいて生成される前記高周波信号の振幅が、前記増幅処理が遅延する遅延時間においては、前記第１エンベロープによって予め定められた値よりも大きくなり、かつ、前記遅延時間後においては、前記第１エンベロープによって予め定められた値になるよう補正し、補正後の第１エンベロープに基づいて生成された前記高周波信号を前記増幅部に入力する、
   高周波増幅装置。
2. 前記補正部は、前記高周波信号の入力の開始から前記増幅部における立ち上がり特性に応じた時間に限り、取得された前記第１エンベロープの振幅を増幅する、
   請求項１に記載の高周波増幅装置。
3. 前記取得部は、さらに、前記増幅信号の出力を開始するタイミングを示す時間情報をディジタルデータとして取得し、
   前記補正部は、前記時間情報が示すタイミングで、補正後の前記第１エンベロープに基づいて前記高周波信号を生成し、生成した前記高周波信号を前記増幅部に入力する、
   請求項１または２に記載の高周波増幅装置。
4. 前記時間情報に基づいて、前記補正部に前記増幅部への前記高周波信号の入力を開始するタイミングを通知する計時部、をさらに備え、
   前記補正部は、前記計時部から通知されたタイミングで、補正後の前記第１エンベロープに基づいて前記高周波信号を生成し、生成した前記高周波信号を前記増幅部に入力する、
   請求項３に記載の高周波増幅装置。
5. 前記増幅部の動作を制御する制御部と、
   前記増幅部から出力された前記増幅信号を、前記増幅信号に基づく高周波磁場を発生する送信コイルと、前記制御部と、に送信する方向性結合器、をさらに備え、
   前記制御部は、入力された前記増幅信号に基づいて、前記増幅部の出力レベルを変更する、
   請求項１から３のいずれか１項に記載の高周波増幅装置。
6. 請求項１～５のいずれか１項に記載の高周波増幅装置を備えた磁気共鳴イメージング装置であって、
   前記第１エンベロープと、前記増幅信号の出力を開始するタイミングを示す時間情報と、をディジタルデータとして前記取得部に出力するシーケンス制御部、
   をさらに備える、磁気共鳴イメージング装置。

Images