磁気共鳴イメージング装置
【課題】他の電波による干渉の影響を低減して高精度にクロック信号を伝送することによって、劣化のないエコー信号に基づく高精度な画像再構成を可能とする。
【解決手段】クロック送信回路１１３および送信アンテナ１１４は、クロック信号で搬送波信号を変調して得られるクロック伝送信号を無線送信する。受信アンテナ９０およびクロック受信回路９１は、無線送信されたクロック伝送信号に基づいてクロック信号を再生する。キャリアセンス回路１１１は、クロック伝送信号の干渉波に成り得る電波の周波数を検出する。搬送波制御回路１１２は、検出された周波数に対する干渉が比較的小さい周波数を搬送波信号の可変範囲内から選定し、その周波数の搬送波信号信号を使用するようにクロック送信回路１１３を制御する。
【解決手段】クロック送信回路１１３および送信アンテナ１１４は、クロック信号で搬送波信号を変調して得られるクロック伝送信号を無線送信する。受信アンテナ９０およびクロック受信回路９１は、無線送信されたクロック伝送信号に基づいてクロック信号を再生する。キャリアセンス回路１１１は、クロック伝送信号の干渉波に成り得る電波の周波数を検出する。搬送波制御回路１１２は、検出された周波数に対する干渉が比較的小さい周波数を搬送波信号の可変範囲内から選定し、その周波数の搬送波信号信号を使用するようにクロック送信回路１１３を制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気共鳴イメージング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気共鳴イメージング装置の受信コイルで得られたエコー信号をデジタル化して得たデジタル信号を無線伝送することによって、受信コイルを無線化する方式が特許文献１により知られている。
【０００３】
このようにエコー信号をデジタル化する場合には、デジタル信号の送信処理および受信処理に同一周波数のクロック信号を使用する必要がある。そしてこれらのクロック信号に周波数ずれが生じていると、エコー信号が劣化し、このエコー信号から再構成される画像の精度が低下してしまう恐れがある。
【０００４】
そこで特許文献１では、受信処理のために使用する第１のクロック信号をリファレンス信号として無線伝送し、このリファレンス信号を基準として送信処理に使用する第２のクロック信号を生成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第５，３８４，５３６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１の方式を用いた場合、リファレンス信号が劣化なく伝送されれば、第２のクロック信号と第１のクロック信号とを高精度に同期させることが可能となる。しかしながら一般に無線伝送においては、周囲の電波が干渉波となって劣化する。例えば２．４ＧＨｚ帯（２４００〜２４８３．５ＭＨｚ）は、欧州では最大１０ｍＷ、米国では３ｍの距離で５０ｍＶ／ｍの電界強度を満たしていれば帯域幅および変調方式の制限無く利用できる可能性がある。そして当該周波数帯は、エコー信号の周波数（約６４ＭＨｚ）から十分離れていることと、ダイオード検波がし易い周波数であること等からクロック信号の搬送波周波数として適していると言える。しかしながら当該周波数帯は、無線ＬＡＮやBluetooth（登録商標）といった無線通信システムの他、ＩＳＭバンドとして様々な用途に使用されているため、それらの用途で使用されている電波が干渉波となる恐れがある。
【０００７】
本発明はこのような事情を考慮してなされたものであり、その目的とするところは、他の電波による干渉の影響を低減して高精度にクロック信号を伝送することによって、劣化のないエコー信号に基づく高精度な画像再構成を可能とすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の態様による磁気共鳴イメージング装置は、被検体から放射された磁気共鳴エコーを受けてエコー信号を出力する受信コイルと、クロック信号を生成するクロック生成部と、前記エコー信号を無線伝送するためのエコー伝送信号を生成して送信するものであり、前記エコー伝送信号を生成するための処理の少なくとも一部を前記クロック信号に同期して行うエコー送信部と、搬送波信号を生成するもので、前記搬送波信号の周波数を可変範囲内で変更可能な搬送波生成部と、前記クロック信号で前記搬送波信号を変調して得られるクロック伝送信号を無線送信するクロック送信部と、前記送信部により送信された前記クロック伝送信号に基づいて前記クロック信号を再生する再生部と、前記送信部により送信された前記エコー伝送信号から前記エコー信号を抽出するものであり、前記エコー信号を抽出するための処理の一部を前記再生部により再生された前記クロック信号に同期して行うエコー受信部と、前記受信部により抽出された前記エコー信号に基づいて前記被検体に関する画像を再構成する再構成部と、前記クロック伝送信号の干渉波に成り得る電波の周波数を検出する検出部と、前記検出部により検出された周波数に対する干渉が比較的小さい周波数を前記可変範囲内から選定し、その周波数の前記搬送波信号を生成するように前記搬送波生成部を制御する制御部とを備える。
【０００９】
本発明の第２の態様による磁気共鳴イメージング装置は、被検体から放射された磁気共鳴エコーを受けてエコー信号を出力する受信コイルと、基準クロック信号を生成するクロック生成部と、前記エコー信号を無線伝送するためのエコー伝送信号を生成して送信するものであり、前記エコー伝送信号を生成するための処理の少なくとも一部を前記クロック信号に同期して行うエコー送信部と、前記クロック生成部で生成された前記クロック信号の周波数を変換して少なくとも１つの伝送用クロック信号を得る変換部と、搬送波信号を生成するもので、前記搬送波信号の周波数を可変範囲内で変更可能な搬送波生成部と、前記可変範囲内の周波数のうちでその周波数よりも前記基準クロック信号の１／２だけ高い周波数および低い周波数をそれぞれ中心とする規定幅の２つの周波数帯域のそれぞれに関する電波の電力の和の最小値を算出するとともに、前記可変範囲内の周波数のうちでその周波数よりも前記伝送用クロック信号の１／２だけ高い周波数および低い周波数をそれぞれ中心とする規定幅の２つの周波数帯域のそれぞれに関する電波の電力の和の最小値を前記少なくとも１つの伝送用クロック信号のそれぞれに関して算出する算出部と、前記算出部で算出される複数の最小値のうちの最小値を判定し、その最小値が得られる周波数の前記搬送波信号を生成するように前記搬送波生成部を制御する制御部と、前記算出部で算出される複数の最小値のうちの最小値を判定し、前記基準クロック信号および前記伝送用クロック信号のうちでその最小値が得られるクロック信号を選定し、当該クロック信号で前記搬送波信号を変調して得られるクロック伝送信号を無線送信するクロック送信部と、前記送信部により送信された前記クロック伝送信号に基づいて前記基準クロック信号を再生する再生部と、前記送信部により送信された前記エコー伝送信号から前記エコー信号を抽出するものであり、前記エコー信号を抽出するための処理の一部を前記再生部により再生された前記基準クロック信号に同期して行うエコー受信部と、前記受信部により抽出された前記エコー信号に基づいて前記被検体に関する画像を再構成する再構成部とを備える。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、他の電波による干渉の影響を低減して高精度にクロック信号を伝送することによって、劣化のないエコー信号に基づく高精度な画像再構成を可能とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置（ＭＲＩ装置）の構成を示す図。
【図２】図１中のコイル側装置および無線ユニットの第１の実施形態におけるブロック図。
【図３】図２中のキャリアセンス回路で測定された周波数スペクトルの一例と第１の実施形態における搬送波周波数の設定例とを示す図。
【図４】図２中のキャリアセンス回路で測定された周波数スペクトルの一例と第２の実施形態における搬送波周波数の設定例とを示す図。
【図５】図２中のキャリアセンス回路で測定された周波数スペクトルの一例と第３の実施形態における搬送波周波数の設定例とを示す図。
【図６】クロック信号（２ＭＨｚ）、干渉波（１．９９ＭＨｚ）およびクロック信号と干渉波との和信号のそれぞれの波形を比較して示す図。
【図７】クロック信号（２ＭＨｚ）、干渉波（３ＭＨｚ）およびクロック信号と干渉波との和信号のそれぞれの波形を比較して示す図。
【図８】クロック信号（２ＭＨｚ）、干渉波（１ＭＨｚ）およびクロック信号と干渉波との和信号のそれぞれの波形を比較して示す図。
【図９】クロック周波数を２ＭＨｚ、搬送波周波数を２．４５ＧＨｚとした場合の干渉波周波数に対するクロック精度の測定結果を示す図。
【図１０】図１中のコイル側装置および無線ユニットの第４の実施形態におけるブロック図。
【図１１】図１０中のキャリアセンス回路で測定された周波数スペクトルの一例と第４の実施形態における搬送波周波数の設定例とを示す図。
【図１２】図１中のコイル側装置および無線ユニットの第５の実施形態におけるブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【００１３】
（第１の実施形態）
図１は第１の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置（ＭＲＩ装置）１０１の構成を示す図である。
【００１４】
ＭＲＩ装置１０１は、静磁場磁石１、傾斜磁場コイル２、傾斜磁場電源３、寝台４、寝台制御部５、送信コイルユニット６、ＲＦパルス生成部７、ＲＦパルス・傾斜磁場制御部８、コイル側装置９、クロック生成部１０、無線ユニット１１、データ解析部１２、記憶部１３、表示部１４、入力部１５および主制御部１６を具備する。なお、これらの各部のうち、コイル側装置９以外の各部は、コイル側装置９とは別体のシステム側装置に備えられる。なおシステム側装置は、ガントリと処理ユニットとに分けられることもある。この場合は例えば、静磁場磁石１、傾斜磁場コイル２、傾斜磁場電源３、寝台４、寝台制御部５、送信コイルユニット６、ＲＦパルス生成部７、ＲＦパルス・傾斜磁場制御部８および無線ユニット１１がガントリに備えられ、クロック生成部１０、データ解析部１２、記憶部１３、表示部１４、入力部１５および主制御部１６が処理ユニットに備えられる。
【００１５】
静磁場磁石１は、中空の円筒形をなし、内部の空間に一様な静磁場を発生する。この静磁場磁石１としては、例えば永久磁石、超伝導磁石等が使用される。
【００１６】
傾斜磁場コイル２は、中空の円筒形をなし、静磁場磁石１の内側に配置される。傾斜磁場コイル２は、互いに直交するＸ，Ｙ，Ｚの各軸に対応する３種のコイルが組み合わされている。傾斜磁場コイル２は、上記の３種のコイルが傾斜磁場電源３から個別に電流供給を受けて、磁場強度がＸ，Ｙ，Ｚの各軸に沿って傾斜する傾斜磁場を発生する。なお、Ｚ軸方向は、例えば静磁場方向と同方向とする。Ｘ，Ｙ，Ｚ各軸の傾斜磁場は、例えば、スライス選択用傾斜磁場Ｇs、位相エンコード用傾斜磁場Ｇeおよびリードアウト用傾斜磁場Ｇrにそれぞれ対応される。スライス選択用傾斜磁場Ｇsは、任意に撮影断面を決めるために利用される。位相エンコード用傾斜磁場Ｇeは、空間的位置に応じて磁気共鳴信号の位相を変化させるために利用される。リードアウト用傾斜磁場Ｇrは、空間的位置に応じて磁気共鳴信号の周波数を変化させるために利用される。
【００１７】
寝台４は、寝台制御部５の制御の下に、天板４ａをその長手方向（図１中における左右方向）および上下方向に移動させる。通常、この長手方向が静磁場磁石１の中心軸と平行になるように寝台４が設置される。天板４ａには、被検体２００が載置される。寝台４は、天板４ａの移動によって、被検体２００を傾斜磁場コイル２の内部の空間（撮像空間）内に挿入する。
【００１８】
送信コイルユニット６は、１つまたは複数のコイルを円筒状のケースに収容して構成される。送信コイルユニット６は、傾斜磁場コイル２の内側に配置される。送信コイルユニット６は、ＲＦパルス生成部７からＲＦパルス信号の供給を受けてＲＦパルスを放射する。
【００１９】
ＲＦパルス生成部７は、ＲＦパルス信号を生成する。
【００２０】
ＲＦパルス・傾斜磁場制御部８は、主制御部１６の制御の下に、所要のパルスシーケンスに従って各傾斜磁場を変化させるように傾斜磁場電源３を制御するとともに、主制御部１６から設定されるパラメタ（以下、ＲＦパラメタと称する）に従ったＲＦパルスを生成するようにＲＦパルス生成部７を制御する。なお、ＲＦパラメタは、ＲＦパルスについての放射タイミング、位相、電力、ならびに信号波形などを表す。
【００２１】
コイル側装置９は、天板４ａ上に載置されたり、天板４ａに内蔵されたり、あるいは被検体２００に装着される。そして撮影時には、被検体２００とともに撮像空間内に挿入され、被検体２００から放射された磁気共鳴エコーを受けて電気的なエコー信号を得る。コイル側装置９は、エコー信号をデジタル化して得られるエコーデータを含んだ伝送用信号を無線送信する。
【００２２】
クロック生成部１０は、所定周波数の第１のクロック信号を発生する。この第１のクロック信号は、無線ユニット１１に与えられる。なお、第１のクロック信号は、ＭＲＩ装置１０１の全体の動作タイミングの基準となるシステムクロックとしても使用されても良い。
【００２３】
無線ユニット１１は、コイル側装置９から放射された電磁波を受けて伝送用信号を得る。そして無線ユニット１１は、伝送用信号からエコーデータを抽出するための受信処理を行う。無線ユニット１１は、受信処理を第１のクロック信号に同期して行う。
【００２４】
データ解析部１２は、無線ユニット１１で抽出されたエコーデータを解析する。そしてデータ解析部１２は、被検体２００に関する画像を再構成する。
【００２５】
記憶部１３は、データ解析部１２で再構成された画像を示す画像データなどの各種のデータを記憶する。
【００２６】
表示部１４は、データ解析部１２で再構成された画像や、ＭＲＩ装置１０１をユーザが操作するための各種の操作画面などの各種の情報を主制御部１６の制御の下に表示する。表示部１４としては、液晶表示器などの表示デバイスを利用可能である。
【００２７】
入力部１５は、オペレータからの各種指令や情報入力を受け付ける。入力部１５としては、マウスやトラックボールなどのポインティングデバイス、モード切替スイッチ等の選択デバイス、あるいはキーボード等の入力デバイスを適宜に利用可能である。
【００２８】
主制御部１６は、図示していないＣＰＵやメモリ等を有しており、ＭＲＩ装置１０１を総括的に制御する。
【００２９】
図２はコイル側装置９および無線ユニット１１のブロック図である。なお、図２において図１と同一部分には同一の符号を付している。
【００３０】
コイル側装置９は、受信アンテナ９０、クロック受信回路９１、受信コイル９２、ＲＦ受信回路９３、信号送信回路９４および送信アンテナ９５を具備する。また無線ユニット１１は、受信アンテナ１１０、キャリアセンス回路１１１、搬送波制御回路１１２、クロック送信回路１１３、送信アンテナ１１４、受信アンテナ１１５および信号受信回路１１６を含む。
【００３１】
受信アンテナ１１０は、到来する周囲電波を受けて電気的な信号（以下、周囲信号と称する）を出力する。
【００３２】
キャリアセンス回路１１１は、受信アンテナ１１０から出力された周囲信号に基づいて周囲電波の周波数スペクトルを測定する。このキャリアセンス回路１１１は、ローカル生成回路１１１ａ、ミキサ１１１ｂ、バンドパスフィルタ１１１ｃおよび電力測定回路１１１ｄを含む。ローカル生成回路１１１ａは、ローカル信号を生成する。ローカル生成回路１１１ａは、キャリアセンス期間中において、ローカル信号の周波数を予め定められた周波数範囲内で順次に変化させる。ミキサ１１１ｂは、受信アンテナ１１０から出力された周囲信号にローカル生成回路１１１ａで生成されたローカル信号を合成することによって、周囲信号の周波数を変換する。バンドパスフィルタ１１１ｃは、後述するキャリアセンス範囲に対して十分に狭い通過帯域を持つ。バンドパスフィルタ１１１ｃは、ミキサ１１１ｂから出力される信号のうちの上記通過帯域内の周波数成分のみを通過させる。電力測定回路１１１ｄは、バンドパスフィルタ１１１ｃを通過した信号の電力を測定する。
【００３３】
搬送波制御回路１１２は、キャリアセンス回路１１１で測定された周波数スペクトルに基づいて搬送波周波数を設定し、その周波数の搬送波信号をクロック信号の無線伝送に用いるようにクロック送信回路１１３を制御する。
【００３４】
クロック送信回路１１３は、クロック生成部１０により生成されたクロック信号を無線伝送するためのクロック伝送信号を生成する。このクロック送信回路１１３は、搬送波生成回路１１３ａおよび変調回路１１３ｂを含む。搬送波生成回路１１３ａは、搬送波制御回路１１２による制御の下に、搬送波制御回路１１２により選定された周波数の搬送波信号を生成する。変調回路１１３ｂは、搬送波生成回路１１３ａにより生成された搬送波信号をクロック生成部１０により生成されたクロック信号で振幅変調する。この変調回路１１３ｂで得られた信号がクロック伝送信号としてクロック送信回路１１３の出力とされる。
【００３５】
送信アンテナ１１４は、クロック送信回路１１３から出力されたクロック伝送信号を電波として放射する。
【００３６】
受信アンテナ９０は、送信アンテナ１１４から放射された電波を受けてクロック伝送信号を得る。
【００３７】
クロック受信回路９１は、受信アンテナ９０で得られたクロック伝送信号からクロック信号を抽出する。このクロック受信回路９１は、増幅器９１ａ、ダイオード検波器９１ｂおよびＰＬＬ（phase locked loop）９１ｃを含む。増幅器９１ａは、クロック伝送信号を増幅する。ダイオード検波器９１ｂは、クロック伝送信号の包絡線を検波する。ＰＬＬ９１ｃは、ダイオード検波器９１ｂにより検波された信号に位相同期したクロック信号を生成する。このＰＬＬ９１ｃが生成したクロック信号が、クロック伝送信号から抽出されたクロック信号としてクロック受信回路９１の出力とされる。
【００３８】
受信コイル９２は、被検体２００から放射された磁気共鳴エコーを受けて、電気的なエコー信号を得る。
【００３９】
ＲＦ受信回路９３は、受信コイル９２で得られたエコー信号に対する各種の受信処理を行う。ＲＦ受信回路９３は、この受信処理の一部をクロック受信回路９１から出力されるクロック信号に同期して行う。
【００４０】
信号送信回路９４は、ＲＦ受信回路９３から出力されたエコー信号をデジタル化してエコーデータを得るとともに、このエコーデータを無線伝送するためのエコー伝送信号を生成する。信号送信回路９４は、エコー伝送信号を生成するための処理の一部をクロック受信回路９１から出力されるクロック信号に同期して行う。
【００４１】
送信アンテナ９５は、エコー伝送信号を電波として放射する。
【００４２】
受信アンテナ１１５は、送信アンテナ９５から放射された電波を受けてエコーデータを得る。
【００４３】
信号受信回路１１６は、エコー伝送信号からエコー信号を抽出する。信号受信回路１１６で抽出されたエコーデータが無線ユニット１１の出力としてデータ解析部１２に与えられる。
【００４４】
次に以上のように構成されたＭＲＩ装置１０１の動作について説明する。ただし、エコー信号を被検体２００で生じさせ、エコー信号を収集し、この収集したエコー信号に基づいて被検体２００に関する画像を再構成する動作などのような既存のＭＲＩ装置と同様な動作については説明を省略し、ＭＲＩ装置１０１の特徴的な動作を中心に説明することとする。
【００４５】
ＭＲＩ装置１０１の特徴的な動作は、クロック信号を無線ユニット１１からコイル側装置９へと伝送するための動作である。
【００４６】
さて、ＭＲＩ装置１０１の周囲には様々な医療機器が存在する可能性があり、そのような医療機器から放射される電波がＭＲＩ装置１０１の周囲電波となる。またＭＲＩ装置１０１が設置される部屋の外から到来する電波がＭＲＩ装置１０１の周囲電波となる可能性もある。
【００４７】
キャリアセンス回路１１１は、被検体２００の撮像を開始するのに先立ってキャリアセンスを行う。このキャリアセンスとは、予め定められた周波数帯域内（以下、キャリアセンス範囲と称する）に関する周囲電波の周波数スペクトルを測定する処理である。なお、キャリアセンス範囲は、クロック伝送信号の搬送波周波数の可変範囲として定めた周波数範囲をほとんど含むように設定される。
【００４８】
具体的には、上記のような周囲電波が受信アンテナ１１０に到達すると、受信アンテナ１１０からはその周囲電波と同じ周波数を持った周囲信号が出力される。この周囲信号は、ミキサ１１１ｂでローカル信号が合成されることで周波数変換される。
【００４９】
ところで、バンドパスフィルタ１１１ｃの通過帯域幅は、キャリアセンス範囲の幅に対して十分に小さく設定されている。一方、ローカル生成回路１１１ａは様々な周波数のローカル信号を順次に生成するが、それらの周波数はキャリアセンス範囲内のそれぞれ異なる周波数をバンドパスフィルタ１１１ｃの通過帯域内の周波数にミキサ１１１ｂにて変換することができる値に定められている。このため、周囲信号のうちの様々な周波数成分が順次にバンドパスフィルタ１１１ｃを通過して電力測定回路１１１ｄへと入力される。そして電力測定回路１１１ｄは、バンドパスフィルタ１１１ｃを通過して入力される信号の電力を測定する。かくして、周囲信号に含まれるキャリアセンス範囲内の各周波数成分についての電力がそれぞれ測定されることとなり、周囲信号についてのキャリアセンス範囲内の周波数スペクトルが測定されることになる。なお、周囲信号の候補である無線ＬＡＮやBluetooth（登録商標）の伝送信号は、周波数ホッピングにより周波数が動的に変更されることがある。そこでローカル生成回路１１１ａは、そのよう周波数ホッピングにより全周波数が選択され得るのに要する期間は少なくともローカル信号の周波数を固定しておく。
【００５０】
以上のようなキャリアセンスによって、クロック伝送信号の干渉波となり得る電波が存在する周波数帯域（以下、干渉帯域と称する）を探索可能である。そこで搬送波制御回路１１２は、干渉帯域外の周波数として搬送波周波数を設定する。
【００５１】
図３はキャリアセンス回路１１１で測定された周波数スペクトルの一例と第１の実施形態における搬送波周波数の設定例とを示す図である。
【００５２】
さて、少なくともエコーデータを収集する期間には、搬送波制御回路１１２は、上記のように設定した搬送波周波数を持った搬送波信号を生成するように搬送波生成回路１１３ａを制御する。具体的には、搬送波生成回路１１３ａがＰＬＬを用いて搬送波信号の周波数を調整するものであるならば、搬送波制御回路１１２における逓倍比または分周比を変更する。
【００５３】
なお、キャリアセンス回路１１１はキャリアセンスを予め定められた実施タイミング毎に行う。搬送波制御回路１１２は、キャリアセンスが行われる毎に上記のような搬送波周波数の設定を行い、次にキャリアセンスが行われるまでの間には搬送波周波数を固定する。実施タイミングは、任意に定められて良い。すなわち例えば、１検査毎や、画像１枚分のデータ収集毎などのような撮像動作の区切りに応じて実施タイミングを定めることができる。あるいは、一定の時間間隔で実施タイミングを定めることができる。実施タイミングは、固定的に定められていても良いし、ユーザの要求に応じて変更可能としても良い。
【００５４】
搬送波生成回路１１３ａにより生成された搬送波信号は、クロック生成部１０が生成したクロック信号によって変調回路１１３ｂにて振幅変調される。これにより、上記のように設定された搬送波周波数を中心周波数としたクロック伝送信号が変調回路１１３ｂにて生成される。そしてこのクロック伝送信号は、送信アンテナ１１４および受信アンテナ９０によって電波により空間を伝送される。
【００５５】
受信アンテナ９０から出力されたクロック伝送信号は、増幅器９１ａで増幅される。さらにクロック伝送信号から、ダイオード検波器９１ｂによってクロック信号成分が包絡線検波によって抽出される。ここで抽出されるクロック信号成分は、無線伝送のために波形が歪んだものとなっている。そこで当該クロック信号成分に同期した波形の整ったクロック信号をＰＬＬ９１ｃによって生成する。このようにして、クロック受信回路９１ではクロック送信回路１１３によって送信されたクロック信号を再生する。
【００５６】
このようにクロック受信回路９１では振幅変調信号の包絡線検波が行われ、かつそれによって搬送波成分が除去されるので、搬送波信号の周波数に依存したクロック受信回路９１の動作の変更は必要なく、かつ搬送波周波数が変更されてもクロック受信回路９１で再生されるクロック信号の特性には影響しない。
【００５７】
クロック受信回路９１で再生されたクロック信号は、ＲＦ受信回路９３および信号送信回路９４に入力される。一方、受信コイル９２により得られたエコー信号に対しては、ＲＦ受信回路９３でフィルタリングおよび増幅等のアナログ信号処理が行われる。さらにエコー信号に対しては、信号送信回路９４で無線伝送するための信号処理が行われる。信号送信回路９４は具体的には、エコー信号をデジタル化してエコーデータに変換した上で、このエコーデータのデータ形式を無線伝送のための無線規格に準じた形式のエコー伝送信号に変換する。この際のＲＦ受信回路９３および信号送信回路９４における処理は、クロック受信回路９１から与えられたクロック信号に同期して実施される。
【００５８】
信号送信回路９４で得られたエコー伝送信号は、送信アンテナ９５および受信アンテナ１１５によって電波により空間を伝送される。信号受信回路１１６は、受信アンテナ１１５によって得られたエコー伝送信号からエコーデータを表す信号成分を抽出するとともに、当該信号成分からエコーデータを識別する。この際の信号受信回路１１６における処理は、クロック生成部１０により生成されたクロック信号に同期して実行される。
【００５９】
以上のように第１の実施形態によれば、クロック信号を無線ユニット１１からコイル側装置９に無線伝送するために使用する搬送波信号の周波数は、周囲電波の周波数とは異ならせられる。従って、クロック伝送信号と周囲電波との干渉を確実に低減でき、このような干渉によるクロック伝送信号の劣化を低減することができる。このため、クロック生成部１０で生成されたクロック信号に高精度で同期したクロック信号をクロック受信回路９１で再生することができる。そして、ＲＦ受信回路９３および信号送信回路９４と、信号受信回路１１６とで、上記のように高精度で同期したクロック信号を利用していることにより、コイル側装置９から送信されたエコーデータを信号受信回路１１６で高精度に識別することが可能である。この結果、データ解析部１２では誤りの少ないエコーデータに基づいての再構成を行うことで高精度な画像を得ることが可能である。
【００６０】
（第２の実施形態）
第２の実施形態に係るＭＲＩ装置１０１は、第１の実施形態におけるＭＲＩ装置１０１と同様に図１および図２に示すような構成をなす。
【００６１】
ＭＲＩ装置１０１が第２の実施形態において第１の実施形態と異なるのは、搬送波制御回路１１２における処理である。そこで以下においては、第２の実施形態における特徴的な部分のみについて説明する。
【００６２】
さて、第１の実施形態におけるクロック伝送信号は、搬送波信号をクロック信号で振幅変調して得られる。このため、搬送波信号の周波数をＦca、クロック信号の周波数をＦckと表す場合に、クロック伝送信号には周波数Ｆca，Ｆca＋Ｆck，Ｆca−Ｆckの各成分が含まれる。しかしながら、周波数Ｆcaを干渉帯域外に定めているだけであるので、周波数Ｆca＋Ｆck，Ｆca−Ｆckの各成分が干渉帯域内となってしまう恐れがある。もちろん、この場合でも周波数Ｆcaが干渉帯域内である場合に比べれば周囲電波による干渉波大幅に軽減されるから、前述した第１の実施形態の効果は十分に達成される。しかしながら、Ｆca＋Ｆck，Ｆca−Ｆckの各成分が周囲電波と干渉してしまうと、第１の実施形態の効果が部分的に損なわれる恐れがある。
【００６３】
そこでＭＲＩ装置において搬送波制御回路１１２は、干渉帯域に対してクロック周波数Ｆck以上離れるように搬送波周波数Ｆcaを設定する。具体的には搬送波制御回路１１２は、干渉帯域の下限の周波数からクロック周波数Ｆck以上の規定値を減じて求まる周波数、または干渉帯域の上限の周波数にクロック周波数Ｆckを加えて求まる周波数として搬送波周波数Ｆcaを設定する。
【００６４】
図４はキャリアセンス回路１１１で測定された周波数スペクトルの一例と第２の実施形態における搬送波周波数の設定例とを示す図である。
【００６５】
かくしてこの第２の実施形態によれば、クロック伝送信号に含まれた周波数Ｆca，Ｆca＋Ｆck，Ｆca−Ｆckの各成分がいずれも干渉帯域外となるので、第１の実施形態と同様な効果を、第１の実施形態よりも効率的に達成することができる。
【００６６】
（第３の実施形態）
第３の実施形態に係るＭＲＩ装置１０１は、第１の実施形態におけるＭＲＩ装置１０１と同様に図１および図２に示すような構成をなす。
【００６７】
ＭＲＩ装置１０１が第３の実施形態において第１の実施形態と異なるのは、キャリアセンス回路１１１および搬送波制御回路１１２における処理である。そこで以下においては、第３の実施形態の特徴的な部分のみについて説明する。
【００６８】
さて、周囲電波としては互いに異なる複数の周波数帯の電波が混在している場合がある。そしてこのような場合には、第１の実施形態または第２の実施形態では適切な搬送波周波数を設定できない恐れがある。つまり、ある干渉帯域の周囲電波との干渉は十分に低減できても、他の干渉帯域の周囲電波との干渉が十分に低減できないような搬送波周波数が設定されてしまう恐れがある。
【００６９】
そこでＭＲＩ装置１０１においては、キャリアセンス回路１１１で電力を測定する複数の周波数（以下、測定対象周波数と称する）をそれぞれ、クロック信号のクロック周波数Ｆckだけ離れた別の測定対象周波数が必ず存在するように定めておく。さらにバンドパスフィルタ１１１ｃは、ＩＦ（intermediate frequency）帯にて急峻な周波数通過特性を呈するものとする。この場合にバンドパスフィルタ１１１ｃとしては、ＳＡＷフィルタなどの適用が考えられる。
【００７０】
一方、搬送波制御回路１１２は、クロック周波数Ｆckだけ離れた２つの測定対象周波数よりなる複数の周波数ペアのそれぞれについて、その周波数ペアの２つの周波数のそれぞれについて測定された電力の和（以下、電力和と称する）を計算する。そして搬送波制御回路１１２は、求まった複数の電力和のうちから最小値を選び出し、その値に対応する周波数ペアの２つの周波数の中間値を搬送波周波数として設定する。つまり搬送波制御回路１１２は、±１／２×Ｆckをそれぞれ中心周波数とする２つの周波数帯域についての電力和が最小となる周波数を搬送波周波数として設定する。
【００７１】
図５はキャリアセンス回路１１１で測定された周波数スペクトルの一例と第３の実施形態における搬送波周波数の設定例とを示す図である。
【００７２】
図５において、周波数Ｆt1，Ｆt2が、それについて測定される電力の和が最小となる周波数ペアである。そして搬送波周波数は、周波数Ｆt1，Ｆt2の中間値となっている。
【００７３】
さてここで、例えばクロック周波数Ｆckを２ＭＨｚとするときに、１．９９ＭＨｚ、３ＭＨｚおよび１ＭＨｚの干渉波が存在するそれぞれの場合に着目する。図６、図７および図８は、クロック信号、干渉波およびクロック信号と干渉波との和信号のそれぞれの波形を比較して示す図であり、干渉波周波数が１．９９ＭＨｚ、３ＭＨｚおよび１ＭＨｚである場合をそれぞれ示している。
【００７４】
干渉波周波数が１．９９ＭＨｚや３ＭＨｚである場合の図６や図７に示す和信号からは、ＡＣカップル後にコンパレートすると２ＭＨｚの信号を復調可能である。これに対し、干渉波周波数が１ＭＨｚである場合の図８に示す和信号からは、ＡＣカップル後にコンパレートしても２ＭＨｚの信号を復調できない。
【００７５】
図９はクロック周波数を２ＭＨｚ、搬送波周波数を２．４５ＧＨｚとした場合の干渉波周波数に対するクロック精度の測定結果を示す図である。
【００７６】
この図９に示す測定結果からも、搬送波周波数±１／２×クロック周波数に干渉波が存在する場合に最もクロック精度が劣化することが分かる。
【００７７】
第３の実施形態では、このような振幅変調に特有の性質を利用し、周囲電波による干渉を低減している。すなわち、上記のように搬送波周波数を設定していることにより、搬送波周波数±１／２×クロック周波数に存在する干渉波が最も小さくなり、周囲電波による干渉の影響を最小限に抑えることが可能である。
【００７８】
かくして第３の実施形態によれば、図５に示すように干渉帯域が多く存在する状況においても、最も周囲電波による干渉を低減し得るように搬送波周波数を設定できる。そしてこのように搬送波周波数を設定することにより、第１の実施形態と同様な効果を達成することが可能である。
【００７９】
（第４の実施形態）
第４の実施形態に係るＭＲＩ装置１０２の概略構成は第１の実施形態におけるＭＲＩ装置１０１と同様である。そしてＭＲＩ装置１０２がＭＲＩ装置１０１と異なるのは、コイル側装置９および無線ユニット１１の構成にある。
【００８０】
図１０はＭＲＩ装置１０２の要部の構成を示すブロック図である。なお、図１０において図１および図２と同一部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００８１】
ＭＲＩ装置１０２におけるコイル側装置９は、受信アンテナ９０、クロック受信回路９１、受信コイル９２、ＲＦ受信回路９３、信号送信回路９４、送信アンテナ９５、受信アンテナ９６、情報受信回路９７および再生制御回路９８を具備する。すなわちコイル側装置９はＭＲＩ装置１０２においては、ＭＲＩ装置１０１における構成にさらに、受信アンテナ９６、情報受信回路９７および再生制御回路９８を追加したものとなっている。
【００８２】
また無線ユニット１１は、受信アンテナ１１０、キャリアセンス回路１１１、クロック送信回路１１３、送信アンテナ１１４、受信アンテナ１１５、信号受信回路１１６、搬送波制御回路１１７、周波数変換回路１１８、情報送信回路１１９および送信アンテナ１２０を含む。すなわち無線ユニット１１はＭＲＩ装置１０２においては、ＭＲＩ装置１０１における搬送波制御回路１１２に代えて搬送波制御回路１１７を備えるとともに、さらに周波数変換回路１１８、情報送信回路１１９および送信アンテナ１２０を追加したものとなっている。
【００８３】
搬送波制御回路１１７は、キャリアセンス回路１１１で得られた周波数スペクトルに基づいてクロック信号の変換率（逓倍比または分周比）を設定し、その変換率でクロック信号の周波数を変換するように周波数変換回路１１８を制御する。また搬送波制御回路１１７は、キャリアセンス回路１１１で得られた周波数スペクトルに基づいて搬送波周波数を設定し、その周波数の搬送波信号をクロック信号の無線伝送に用いるようにクロック送信回路１１３を制御する。さらに搬送波制御回路１１７は、無線伝送するクロック信号の周波数を表す周波数情報を情報送信回路１１９に与える。
【００８４】
周波数変換回路１１８は、クロック生成部１０により生成されたクロック信号を、搬送波制御回路１１７の制御の下に周波数変換する。周波数変換回路１１８は、周波数変換後のクロック信号をクロック送信回路１１３へ与える。なお周波数変換回路１１８は、周波数の変換率を１とすることもできる。すなわち周波数変換回路１１８は、クロック生成部１０により生成されたクロック信号をそのままの周波数で出力することもできる。
【００８５】
情報送信回路１１９は、周波数情報を無線送信するための情報伝送信号を生成する。
【００８６】
送信アンテナ１２０は、情報伝送信号を電波として放射する。
【００８７】
受信アンテナ９６は、送信アンテナ１２０から放射された電波を受けて情報伝送信号を得る。
【００８８】
情報受信回路９７は、情報伝送信号から周波数情報を抽出する。
【００８９】
再生制御回路９８は、クロック受信回路９１におけるクロック信号の再生処理を周波数情報に基づいて制御する。
【００９０】
次に以上のように構成されたＭＲＩ装置１０２の動作について説明する。なお、ＭＲＩ装置１０２の動作の多くは第３の実施形態におけるＭＲＩ装置１０１の動作と同様であるので、そのような動作についての説明は省略し、ＭＲＩ装置１０２の特徴的な動作を中心に説明することとする。
【００９１】
ＭＲＩ装置１０１では、クロック生成部１０で生成されたクロック信号をそのままクロック伝送信号にて伝送している。これに対してＭＲＩ装置１０２では、周波数変換回路１１８を備えていることにより、クロック生成部１０で生成されたクロック信号をそのままクロック伝送信号で伝送することもできるが、周波数を変換した上でクロック伝送信号で伝送することもできる。そしてクロック伝送信号で伝送するクロック信号の周波数を変更することにより、周波数ペアを構成する２つの測定対象周波数の組み合わせが変化することになる。
【００９２】
そこで、複数のクロック周波数のそれぞれについて複数の周波数ペアが存在するように複数の測定対象周波数を定めておく。そして搬送波制御回路１１７は、キャリアセンス回路１１１にて測定された周波数スペクトルに基づいて、複数の周波数ペアのそれぞれに関する電力和を第３の実施形態と同様に計算する処理を、複数のクロック周波数のそれぞれを対象として行う。搬送波制御回路１１７は、計算した全ての電力和のうちから最小値を選び出し、その値に対応する周波数ペアの２つの周波数の中間値を搬送波周波数として設定するとともに、当該周波数ペアが関係するクロック周波数を伝送するクロック信号の周波数として設定する。
【００９３】
具体的には、周波数変換回路１１８がクロック生成部１０が生成したクロック信号を２倍に逓倍することによって２・Ｆckの周波数を持ったクロック信号を生成可能であるとする。この場合には、図５に示す測定対象周波数Ｆt1，Ｆt2のような関係の２つの測定対象周波数からなる複数の周波数ペアのそれぞれについての電力和の他に、図１１に示す測定対象周波数Ｆt11，Ｆt12のような関係の２つの測定対象周波数からなる複数の周波数ペアのそれぞれについての電力和が計算される。そして、例えば測定対象周波数Ｆt1，Ｆt2からなる周波数ペアについての電力和が最小値であるならば、周波数Ｆt1，Ｆt2の中間値として図５のような搬送波周波数が設定されるとともに、伝送するクロック信号の周波数がＦckに設定される。これに対して、測定対象周波数Ｆt11，Ｆt12からなる周波数ペアについての電力和が最小値であるならば、周波数Ｆt11，Ｆt12の中間値として図１１のような搬送波周波数が設定されるとともに、伝送するクロック信号の周波数が２・Ｆckに設定される。
【００９４】
搬送波制御回路１１７は、第１の実施形態の場合と同様にして搬送波生成回路１１３ａの動作を制御する。また搬送波制御回路１１７は、設定した周波数のクロック信号が周波数変換回路１１８から変調回路１１３ｂへと与えられるように周波数変換回路１１８における変換率を制御する。具体的には搬送波制御回路１１７は、上記のように伝送するクロック信号の周波数をＦckに設定した場合には逓倍比を１とし、また伝送するクロック信号の周波数を２・Ｆckに設定した場合には逓倍比を２とするように周波数変換回路１１８を制御する。
【００９５】
一方、搬送波制御回路１１７は、伝送するクロック信号の周波数を表した周波数情報を情報送信回路１１９へと与える。周波数情報は、伝送するクロック信号の周波数値を表す情報であっても良いし、周波数変換回路１１８における変換率を表す情報であっても良い。この周波数情報は、情報送信回路１１９、送信アンテナ１２０、受信アンテナ９６および情報受信回路９７を介して再生制御回路９８へと与えられる。再生制御回路９８は、周波数情報に基づいて、ＰＬＬ９１ｃから周波数Ｆcｋのクロック信号が出力されるように、ＰＬＬ９１ｃの分周比または逓倍比を調整する。具体的には再生制御回路９８は、例えば周波数情報が周波数Ｆckを表す場合にはＰＬＬ９１ｃの分周比を１とし、周波数情報が周波数２・Ｆckを表す場合にはＰＬＬ９１ｃの分周比を２とする。かくして、周波数変換回路１１８により周波数変換がなされたクロック信号が伝送された場合には、そのクロック信号に基づいてクロック生成部１０が生成したクロック信号が再生されることになる。
【００９６】
以上のように第４の実施形態によれば、伝送するクロック信号の周波数を変更可能としたことによって、同じ搬送波周波数を用いる場合の周囲電波との干渉の度合いを変更することができる。そして、周囲電波との干渉が最小となるように、伝送するクロック信号の周波数と搬送波周波数との組み合わせを選ぶので、第３の実施形態の場合よりも多くの条件のうちから周囲電波との干渉が最小となる条件を選ぶことができ、周囲電波との干渉をさらに効率的に低減できる可能性がある。
【００９７】
（第５の実施形態）
第５の実施形態に係るＭＲＩ装置１０３の概略構成は第１の実施形態におけるＭＲＩ装置１０１と同様である。そしてＭＲＩ装置１０３がＭＲＩ装置１０１と異なるのは、コイル側装置９および無線ユニット１１の構成にある。
【００９８】
図１２はＭＲＩ装置１０３の要部の構成を示すブロック図である。なお、図１２において図１、図２および図１０と同一部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００９９】
ＭＲＩ装置１０３におけるコイル側装置９は、受信アンテナ９０、クロック受信回路９１、受信コイル９２、ＲＦ受信回路９３、信号送信回路９４、送信アンテナ９５およびクロック判別回路９９を具備する。すなわちコイル側装置９はＭＲＩ装置１０３においては、ＭＲＩ装置１０１における構成にさらに、クロック判別回路９９を追加したものとなっている。
【０１００】
また無線ユニット１１は、受信アンテナ１１０、キャリアセンス回路１１１、クロック送信回路１１３、送信アンテナ１１４、受信アンテナ１１５、信号受信回路１１６、搬送波制御回路１１７および周波数変換回路１１８を含む。すなわち無線ユニット１１はＭＲＩ装置１０３においては、ＭＲＩ装置１０１における搬送波制御回路１１２に代えて搬送波制御回路１１７を備えるとともに、さらに周波数変換回路１１８を追加したものとなっている。つまり無線ユニット１１はＭＲＩ装置１０３においてはＭＲＩ装置１０２における情報送信回路１１９および送信アンテナ１２０を省略したものとなっている。
【０１０１】
クロック判別回路９９は、クロック生成回路９９ａおよび周波数比較回路９９ｂを含む。クロック生成回路９９ａは、クロック生成部１０で生成されるクロック信号や伝送されたクロック信号とは非同期で、すなわち自走によってクロック信号（以下、自走クロック信号と称する）を生成する。周波数比較回路９９ｂは、ダイオード検波器９１ｂにより検波された信号と自走クロック信号との周波数比を測定する。そして周波数比較回路９９ｂは、測定した周波数比に応じた逓倍比または分周比をＰＬＬ９１ｃに設定する。
【０１０２】
次に以上のように構成されたＭＲＩ装置１０３の動作について説明する。なお、ＭＲＩ装置１０３の動作の多くはＭＲＩ装置１０２の動作と同様であるので、そのような動作についての説明は省略し、ＭＲＩ装置１０３の特徴的な動作を中心に説明することとする。
【０１０３】
ここでＭＲＩ装置１０３の動作においてＭＲＩ装置１０２の動作と異なる点は、伝送するクロック信号の周波数を無線ユニット１１からコイル側装置９へと通知するのではなく、コイル側装置９において判別することにある。
【０１０４】
クロック生成回路９９ａは、クロック生成部１０が生成するクロック信号の周波数に対する比率が既知である周波数を持った自走クロック信号を生成する。このため、クロック生成部１０が生成したクロック信号がそのまま伝送されてきているならば、ダイオード検波器９１ｂにより検波された信号と自走クロック信号との周波数比は上記の既知の比率になる。これに対して周波数変換回路１１８にて周波数変換がなされたのちのクロック信号が伝送されてきているならば、ダイオード検波器９１ｂにより検波された信号と自走クロック信号との周波数比は上記の既知の比率から大きくずれる。そしてそのずれ率は、周波数変換回路１１８における変換率に応じた大きさになる。そこで周波数比較回路９９ｂは、ダイオード検波器９１ｂにより検波された信号と自走クロック信号との周波数比に基づいて、例えば閾値処理およびテーブル参照などによってＰＬＬ９１ｃの逓倍比または分周比を決定することができる。
【０１０５】
かくして第５の実施形態によれば、第４の実施形態と同様な効果を達成できる。さらに第５の実施形態によれば、周波数情報を伝送する必要が無いことから、そのための構成要素を省略することが可能であり、第４の実施形態に比べてコイル側装置９および無線ユニット１１の構成を簡略化できる。
【０１０６】
この実施形態は、次のような種々の変形実施が可能である。
【０１０７】
搬送波生成回路１１３ａがＰＬＬを内蔵する場合、このローカル生成回路１１１ａを省略し、上記のＰＬＬによりローカル信号を生成しても良い。
【０１０８】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【０１０９】
１…静磁場磁石、２…傾斜磁場コイル、３…傾斜磁場電源、４…寝台、５…寝台制御部、６…送信コイルユニット、７…パルス生成部、８…パルス・傾斜磁場制御部、９…コイル側装置、１０…クロック生成部、１１…無線ユニット、１２…データ解析部、１３…記憶部、１４…表示部、１５…入力部、１６…主制御部、９０…受信アンテナ、９１…クロック受信回路、９１ａ…増幅器、９１ｂ…ダイオード検波器、９２…受信コイル、９３…ＲＦ受信回路、９４…信号送信回路、９５…送信アンテナ、９６…受信アンテナ、９７…情報受信回路、９８…再生制御回路、９９…クロック判別回路、９９ａ…クロック生成回路、９９ｂ…周波数比較回路、１０１，１０２，１０３…磁気共鳴イメージング装置（ＭＲＩ装置）、１１０…受信アンテナ、１１１…キャリアセンス回路、１１１ａ…ローカル生成回路、１１１ｂ…ミキサ、１１１ｃ…バンドパスフィルタ、１１１ｄ…電力測定回路、１１２…搬送波制御回路、１１３…クロック送信回路、１１３ａ…搬送波生成回路、１１３ｂ…変調回路、１１４…送信アンテナ、１１５…受信アンテナ、１１６…信号受信回路、１１７…搬送波制御回路、１１８…周波数変換回路、１１９…情報送信回路、１２０…送信アンテナ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気共鳴イメージング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気共鳴イメージング装置の受信コイルで得られたエコー信号をデジタル化して得たデジタル信号を無線伝送することによって、受信コイルを無線化する方式が特許文献１により知られている。
【０００３】
このようにエコー信号をデジタル化する場合には、デジタル信号の送信処理および受信処理に同一周波数のクロック信号を使用する必要がある。そしてこれらのクロック信号に周波数ずれが生じていると、エコー信号が劣化し、このエコー信号から再構成される画像の精度が低下してしまう恐れがある。
【０００４】
そこで特許文献１では、受信処理のために使用する第１のクロック信号をリファレンス信号として無線伝送し、このリファレンス信号を基準として送信処理に使用する第２のクロック信号を生成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第５，３８４，５３６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１の方式を用いた場合、リファレンス信号が劣化なく伝送されれば、第２のクロック信号と第１のクロック信号とを高精度に同期させることが可能となる。しかしながら一般に無線伝送においては、周囲の電波が干渉波となって劣化する。例えば２．４ＧＨｚ帯（２４００〜２４８３．５ＭＨｚ）は、欧州では最大１０ｍＷ、米国では３ｍの距離で５０ｍＶ／ｍの電界強度を満たしていれば帯域幅および変調方式の制限無く利用できる可能性がある。そして当該周波数帯は、エコー信号の周波数（約６４ＭＨｚ）から十分離れていることと、ダイオード検波がし易い周波数であること等からクロック信号の搬送波周波数として適していると言える。しかしながら当該周波数帯は、無線ＬＡＮやBluetooth（登録商標）といった無線通信システムの他、ＩＳＭバンドとして様々な用途に使用されているため、それらの用途で使用されている電波が干渉波となる恐れがある。
【０００７】
本発明はこのような事情を考慮してなされたものであり、その目的とするところは、他の電波による干渉の影響を低減して高精度にクロック信号を伝送することによって、劣化のないエコー信号に基づく高精度な画像再構成を可能とすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の態様による磁気共鳴イメージング装置は、被検体から放射された磁気共鳴エコーを受けてエコー信号を出力する受信コイルと、クロック信号を生成するクロック生成部と、前記エコー信号を無線伝送するためのエコー伝送信号を生成して送信するものであり、前記エコー伝送信号を生成するための処理の少なくとも一部を前記クロック信号に同期して行うエコー送信部と、搬送波信号を生成するもので、前記搬送波信号の周波数を可変範囲内で変更可能な搬送波生成部と、前記クロック信号で前記搬送波信号を変調して得られるクロック伝送信号を無線送信するクロック送信部と、前記送信部により送信された前記クロック伝送信号に基づいて前記クロック信号を再生する再生部と、前記送信部により送信された前記エコー伝送信号から前記エコー信号を抽出するものであり、前記エコー信号を抽出するための処理の一部を前記再生部により再生された前記クロック信号に同期して行うエコー受信部と、前記受信部により抽出された前記エコー信号に基づいて前記被検体に関する画像を再構成する再構成部と、前記クロック伝送信号の干渉波に成り得る電波の周波数を検出する検出部と、前記検出部により検出された周波数に対する干渉が比較的小さい周波数を前記可変範囲内から選定し、その周波数の前記搬送波信号を生成するように前記搬送波生成部を制御する制御部とを備える。
【０００９】
本発明の第２の態様による磁気共鳴イメージング装置は、被検体から放射された磁気共鳴エコーを受けてエコー信号を出力する受信コイルと、基準クロック信号を生成するクロック生成部と、前記エコー信号を無線伝送するためのエコー伝送信号を生成して送信するものであり、前記エコー伝送信号を生成するための処理の少なくとも一部を前記クロック信号に同期して行うエコー送信部と、前記クロック生成部で生成された前記クロック信号の周波数を変換して少なくとも１つの伝送用クロック信号を得る変換部と、搬送波信号を生成するもので、前記搬送波信号の周波数を可変範囲内で変更可能な搬送波生成部と、前記可変範囲内の周波数のうちでその周波数よりも前記基準クロック信号の１／２だけ高い周波数および低い周波数をそれぞれ中心とする規定幅の２つの周波数帯域のそれぞれに関する電波の電力の和の最小値を算出するとともに、前記可変範囲内の周波数のうちでその周波数よりも前記伝送用クロック信号の１／２だけ高い周波数および低い周波数をそれぞれ中心とする規定幅の２つの周波数帯域のそれぞれに関する電波の電力の和の最小値を前記少なくとも１つの伝送用クロック信号のそれぞれに関して算出する算出部と、前記算出部で算出される複数の最小値のうちの最小値を判定し、その最小値が得られる周波数の前記搬送波信号を生成するように前記搬送波生成部を制御する制御部と、前記算出部で算出される複数の最小値のうちの最小値を判定し、前記基準クロック信号および前記伝送用クロック信号のうちでその最小値が得られるクロック信号を選定し、当該クロック信号で前記搬送波信号を変調して得られるクロック伝送信号を無線送信するクロック送信部と、前記送信部により送信された前記クロック伝送信号に基づいて前記基準クロック信号を再生する再生部と、前記送信部により送信された前記エコー伝送信号から前記エコー信号を抽出するものであり、前記エコー信号を抽出するための処理の一部を前記再生部により再生された前記基準クロック信号に同期して行うエコー受信部と、前記受信部により抽出された前記エコー信号に基づいて前記被検体に関する画像を再構成する再構成部とを備える。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、他の電波による干渉の影響を低減して高精度にクロック信号を伝送することによって、劣化のないエコー信号に基づく高精度な画像再構成を可能とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置（ＭＲＩ装置）の構成を示す図。
【図２】図１中のコイル側装置および無線ユニットの第１の実施形態におけるブロック図。
【図３】図２中のキャリアセンス回路で測定された周波数スペクトルの一例と第１の実施形態における搬送波周波数の設定例とを示す図。
【図４】図２中のキャリアセンス回路で測定された周波数スペクトルの一例と第２の実施形態における搬送波周波数の設定例とを示す図。
【図５】図２中のキャリアセンス回路で測定された周波数スペクトルの一例と第３の実施形態における搬送波周波数の設定例とを示す図。
【図６】クロック信号（２ＭＨｚ）、干渉波（１．９９ＭＨｚ）およびクロック信号と干渉波との和信号のそれぞれの波形を比較して示す図。
【図７】クロック信号（２ＭＨｚ）、干渉波（３ＭＨｚ）およびクロック信号と干渉波との和信号のそれぞれの波形を比較して示す図。
【図８】クロック信号（２ＭＨｚ）、干渉波（１ＭＨｚ）およびクロック信号と干渉波との和信号のそれぞれの波形を比較して示す図。
【図９】クロック周波数を２ＭＨｚ、搬送波周波数を２．４５ＧＨｚとした場合の干渉波周波数に対するクロック精度の測定結果を示す図。
【図１０】図１中のコイル側装置および無線ユニットの第４の実施形態におけるブロック図。
【図１１】図１０中のキャリアセンス回路で測定された周波数スペクトルの一例と第４の実施形態における搬送波周波数の設定例とを示す図。
【図１２】図１中のコイル側装置および無線ユニットの第５の実施形態におけるブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【００１３】
（第１の実施形態）
図１は第１の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置（ＭＲＩ装置）１０１の構成を示す図である。
【００１４】
ＭＲＩ装置１０１は、静磁場磁石１、傾斜磁場コイル２、傾斜磁場電源３、寝台４、寝台制御部５、送信コイルユニット６、ＲＦパルス生成部７、ＲＦパルス・傾斜磁場制御部８、コイル側装置９、クロック生成部１０、無線ユニット１１、データ解析部１２、記憶部１３、表示部１４、入力部１５および主制御部１６を具備する。なお、これらの各部のうち、コイル側装置９以外の各部は、コイル側装置９とは別体のシステム側装置に備えられる。なおシステム側装置は、ガントリと処理ユニットとに分けられることもある。この場合は例えば、静磁場磁石１、傾斜磁場コイル２、傾斜磁場電源３、寝台４、寝台制御部５、送信コイルユニット６、ＲＦパルス生成部７、ＲＦパルス・傾斜磁場制御部８および無線ユニット１１がガントリに備えられ、クロック生成部１０、データ解析部１２、記憶部１３、表示部１４、入力部１５および主制御部１６が処理ユニットに備えられる。
【００１５】
静磁場磁石１は、中空の円筒形をなし、内部の空間に一様な静磁場を発生する。この静磁場磁石１としては、例えば永久磁石、超伝導磁石等が使用される。
【００１６】
傾斜磁場コイル２は、中空の円筒形をなし、静磁場磁石１の内側に配置される。傾斜磁場コイル２は、互いに直交するＸ，Ｙ，Ｚの各軸に対応する３種のコイルが組み合わされている。傾斜磁場コイル２は、上記の３種のコイルが傾斜磁場電源３から個別に電流供給を受けて、磁場強度がＸ，Ｙ，Ｚの各軸に沿って傾斜する傾斜磁場を発生する。なお、Ｚ軸方向は、例えば静磁場方向と同方向とする。Ｘ，Ｙ，Ｚ各軸の傾斜磁場は、例えば、スライス選択用傾斜磁場Ｇs、位相エンコード用傾斜磁場Ｇeおよびリードアウト用傾斜磁場Ｇrにそれぞれ対応される。スライス選択用傾斜磁場Ｇsは、任意に撮影断面を決めるために利用される。位相エンコード用傾斜磁場Ｇeは、空間的位置に応じて磁気共鳴信号の位相を変化させるために利用される。リードアウト用傾斜磁場Ｇrは、空間的位置に応じて磁気共鳴信号の周波数を変化させるために利用される。
【００１７】
寝台４は、寝台制御部５の制御の下に、天板４ａをその長手方向（図１中における左右方向）および上下方向に移動させる。通常、この長手方向が静磁場磁石１の中心軸と平行になるように寝台４が設置される。天板４ａには、被検体２００が載置される。寝台４は、天板４ａの移動によって、被検体２００を傾斜磁場コイル２の内部の空間（撮像空間）内に挿入する。
【００１８】
送信コイルユニット６は、１つまたは複数のコイルを円筒状のケースに収容して構成される。送信コイルユニット６は、傾斜磁場コイル２の内側に配置される。送信コイルユニット６は、ＲＦパルス生成部７からＲＦパルス信号の供給を受けてＲＦパルスを放射する。
【００１９】
ＲＦパルス生成部７は、ＲＦパルス信号を生成する。
【００２０】
ＲＦパルス・傾斜磁場制御部８は、主制御部１６の制御の下に、所要のパルスシーケンスに従って各傾斜磁場を変化させるように傾斜磁場電源３を制御するとともに、主制御部１６から設定されるパラメタ（以下、ＲＦパラメタと称する）に従ったＲＦパルスを生成するようにＲＦパルス生成部７を制御する。なお、ＲＦパラメタは、ＲＦパルスについての放射タイミング、位相、電力、ならびに信号波形などを表す。
【００２１】
コイル側装置９は、天板４ａ上に載置されたり、天板４ａに内蔵されたり、あるいは被検体２００に装着される。そして撮影時には、被検体２００とともに撮像空間内に挿入され、被検体２００から放射された磁気共鳴エコーを受けて電気的なエコー信号を得る。コイル側装置９は、エコー信号をデジタル化して得られるエコーデータを含んだ伝送用信号を無線送信する。
【００２２】
クロック生成部１０は、所定周波数の第１のクロック信号を発生する。この第１のクロック信号は、無線ユニット１１に与えられる。なお、第１のクロック信号は、ＭＲＩ装置１０１の全体の動作タイミングの基準となるシステムクロックとしても使用されても良い。
【００２３】
無線ユニット１１は、コイル側装置９から放射された電磁波を受けて伝送用信号を得る。そして無線ユニット１１は、伝送用信号からエコーデータを抽出するための受信処理を行う。無線ユニット１１は、受信処理を第１のクロック信号に同期して行う。
【００２４】
データ解析部１２は、無線ユニット１１で抽出されたエコーデータを解析する。そしてデータ解析部１２は、被検体２００に関する画像を再構成する。
【００２５】
記憶部１３は、データ解析部１２で再構成された画像を示す画像データなどの各種のデータを記憶する。
【００２６】
表示部１４は、データ解析部１２で再構成された画像や、ＭＲＩ装置１０１をユーザが操作するための各種の操作画面などの各種の情報を主制御部１６の制御の下に表示する。表示部１４としては、液晶表示器などの表示デバイスを利用可能である。
【００２７】
入力部１５は、オペレータからの各種指令や情報入力を受け付ける。入力部１５としては、マウスやトラックボールなどのポインティングデバイス、モード切替スイッチ等の選択デバイス、あるいはキーボード等の入力デバイスを適宜に利用可能である。
【００２８】
主制御部１６は、図示していないＣＰＵやメモリ等を有しており、ＭＲＩ装置１０１を総括的に制御する。
【００２９】
図２はコイル側装置９および無線ユニット１１のブロック図である。なお、図２において図１と同一部分には同一の符号を付している。
【００３０】
コイル側装置９は、受信アンテナ９０、クロック受信回路９１、受信コイル９２、ＲＦ受信回路９３、信号送信回路９４および送信アンテナ９５を具備する。また無線ユニット１１は、受信アンテナ１１０、キャリアセンス回路１１１、搬送波制御回路１１２、クロック送信回路１１３、送信アンテナ１１４、受信アンテナ１１５および信号受信回路１１６を含む。
【００３１】
受信アンテナ１１０は、到来する周囲電波を受けて電気的な信号（以下、周囲信号と称する）を出力する。
【００３２】
キャリアセンス回路１１１は、受信アンテナ１１０から出力された周囲信号に基づいて周囲電波の周波数スペクトルを測定する。このキャリアセンス回路１１１は、ローカル生成回路１１１ａ、ミキサ１１１ｂ、バンドパスフィルタ１１１ｃおよび電力測定回路１１１ｄを含む。ローカル生成回路１１１ａは、ローカル信号を生成する。ローカル生成回路１１１ａは、キャリアセンス期間中において、ローカル信号の周波数を予め定められた周波数範囲内で順次に変化させる。ミキサ１１１ｂは、受信アンテナ１１０から出力された周囲信号にローカル生成回路１１１ａで生成されたローカル信号を合成することによって、周囲信号の周波数を変換する。バンドパスフィルタ１１１ｃは、後述するキャリアセンス範囲に対して十分に狭い通過帯域を持つ。バンドパスフィルタ１１１ｃは、ミキサ１１１ｂから出力される信号のうちの上記通過帯域内の周波数成分のみを通過させる。電力測定回路１１１ｄは、バンドパスフィルタ１１１ｃを通過した信号の電力を測定する。
【００３３】
搬送波制御回路１１２は、キャリアセンス回路１１１で測定された周波数スペクトルに基づいて搬送波周波数を設定し、その周波数の搬送波信号をクロック信号の無線伝送に用いるようにクロック送信回路１１３を制御する。
【００３４】
クロック送信回路１１３は、クロック生成部１０により生成されたクロック信号を無線伝送するためのクロック伝送信号を生成する。このクロック送信回路１１３は、搬送波生成回路１１３ａおよび変調回路１１３ｂを含む。搬送波生成回路１１３ａは、搬送波制御回路１１２による制御の下に、搬送波制御回路１１２により選定された周波数の搬送波信号を生成する。変調回路１１３ｂは、搬送波生成回路１１３ａにより生成された搬送波信号をクロック生成部１０により生成されたクロック信号で振幅変調する。この変調回路１１３ｂで得られた信号がクロック伝送信号としてクロック送信回路１１３の出力とされる。
【００３５】
送信アンテナ１１４は、クロック送信回路１１３から出力されたクロック伝送信号を電波として放射する。
【００３６】
受信アンテナ９０は、送信アンテナ１１４から放射された電波を受けてクロック伝送信号を得る。
【００３７】
クロック受信回路９１は、受信アンテナ９０で得られたクロック伝送信号からクロック信号を抽出する。このクロック受信回路９１は、増幅器９１ａ、ダイオード検波器９１ｂおよびＰＬＬ（phase locked loop）９１ｃを含む。増幅器９１ａは、クロック伝送信号を増幅する。ダイオード検波器９１ｂは、クロック伝送信号の包絡線を検波する。ＰＬＬ９１ｃは、ダイオード検波器９１ｂにより検波された信号に位相同期したクロック信号を生成する。このＰＬＬ９１ｃが生成したクロック信号が、クロック伝送信号から抽出されたクロック信号としてクロック受信回路９１の出力とされる。
【００３８】
受信コイル９２は、被検体２００から放射された磁気共鳴エコーを受けて、電気的なエコー信号を得る。
【００３９】
ＲＦ受信回路９３は、受信コイル９２で得られたエコー信号に対する各種の受信処理を行う。ＲＦ受信回路９３は、この受信処理の一部をクロック受信回路９１から出力されるクロック信号に同期して行う。
【００４０】
信号送信回路９４は、ＲＦ受信回路９３から出力されたエコー信号をデジタル化してエコーデータを得るとともに、このエコーデータを無線伝送するためのエコー伝送信号を生成する。信号送信回路９４は、エコー伝送信号を生成するための処理の一部をクロック受信回路９１から出力されるクロック信号に同期して行う。
【００４１】
送信アンテナ９５は、エコー伝送信号を電波として放射する。
【００４２】
受信アンテナ１１５は、送信アンテナ９５から放射された電波を受けてエコーデータを得る。
【００４３】
信号受信回路１１６は、エコー伝送信号からエコー信号を抽出する。信号受信回路１１６で抽出されたエコーデータが無線ユニット１１の出力としてデータ解析部１２に与えられる。
【００４４】
次に以上のように構成されたＭＲＩ装置１０１の動作について説明する。ただし、エコー信号を被検体２００で生じさせ、エコー信号を収集し、この収集したエコー信号に基づいて被検体２００に関する画像を再構成する動作などのような既存のＭＲＩ装置と同様な動作については説明を省略し、ＭＲＩ装置１０１の特徴的な動作を中心に説明することとする。
【００４５】
ＭＲＩ装置１０１の特徴的な動作は、クロック信号を無線ユニット１１からコイル側装置９へと伝送するための動作である。
【００４６】
さて、ＭＲＩ装置１０１の周囲には様々な医療機器が存在する可能性があり、そのような医療機器から放射される電波がＭＲＩ装置１０１の周囲電波となる。またＭＲＩ装置１０１が設置される部屋の外から到来する電波がＭＲＩ装置１０１の周囲電波となる可能性もある。
【００４７】
キャリアセンス回路１１１は、被検体２００の撮像を開始するのに先立ってキャリアセンスを行う。このキャリアセンスとは、予め定められた周波数帯域内（以下、キャリアセンス範囲と称する）に関する周囲電波の周波数スペクトルを測定する処理である。なお、キャリアセンス範囲は、クロック伝送信号の搬送波周波数の可変範囲として定めた周波数範囲をほとんど含むように設定される。
【００４８】
具体的には、上記のような周囲電波が受信アンテナ１１０に到達すると、受信アンテナ１１０からはその周囲電波と同じ周波数を持った周囲信号が出力される。この周囲信号は、ミキサ１１１ｂでローカル信号が合成されることで周波数変換される。
【００４９】
ところで、バンドパスフィルタ１１１ｃの通過帯域幅は、キャリアセンス範囲の幅に対して十分に小さく設定されている。一方、ローカル生成回路１１１ａは様々な周波数のローカル信号を順次に生成するが、それらの周波数はキャリアセンス範囲内のそれぞれ異なる周波数をバンドパスフィルタ１１１ｃの通過帯域内の周波数にミキサ１１１ｂにて変換することができる値に定められている。このため、周囲信号のうちの様々な周波数成分が順次にバンドパスフィルタ１１１ｃを通過して電力測定回路１１１ｄへと入力される。そして電力測定回路１１１ｄは、バンドパスフィルタ１１１ｃを通過して入力される信号の電力を測定する。かくして、周囲信号に含まれるキャリアセンス範囲内の各周波数成分についての電力がそれぞれ測定されることとなり、周囲信号についてのキャリアセンス範囲内の周波数スペクトルが測定されることになる。なお、周囲信号の候補である無線ＬＡＮやBluetooth（登録商標）の伝送信号は、周波数ホッピングにより周波数が動的に変更されることがある。そこでローカル生成回路１１１ａは、そのよう周波数ホッピングにより全周波数が選択され得るのに要する期間は少なくともローカル信号の周波数を固定しておく。
【００５０】
以上のようなキャリアセンスによって、クロック伝送信号の干渉波となり得る電波が存在する周波数帯域（以下、干渉帯域と称する）を探索可能である。そこで搬送波制御回路１１２は、干渉帯域外の周波数として搬送波周波数を設定する。
【００５１】
図３はキャリアセンス回路１１１で測定された周波数スペクトルの一例と第１の実施形態における搬送波周波数の設定例とを示す図である。
【００５２】
さて、少なくともエコーデータを収集する期間には、搬送波制御回路１１２は、上記のように設定した搬送波周波数を持った搬送波信号を生成するように搬送波生成回路１１３ａを制御する。具体的には、搬送波生成回路１１３ａがＰＬＬを用いて搬送波信号の周波数を調整するものであるならば、搬送波制御回路１１２における逓倍比または分周比を変更する。
【００５３】
なお、キャリアセンス回路１１１はキャリアセンスを予め定められた実施タイミング毎に行う。搬送波制御回路１１２は、キャリアセンスが行われる毎に上記のような搬送波周波数の設定を行い、次にキャリアセンスが行われるまでの間には搬送波周波数を固定する。実施タイミングは、任意に定められて良い。すなわち例えば、１検査毎や、画像１枚分のデータ収集毎などのような撮像動作の区切りに応じて実施タイミングを定めることができる。あるいは、一定の時間間隔で実施タイミングを定めることができる。実施タイミングは、固定的に定められていても良いし、ユーザの要求に応じて変更可能としても良い。
【００５４】
搬送波生成回路１１３ａにより生成された搬送波信号は、クロック生成部１０が生成したクロック信号によって変調回路１１３ｂにて振幅変調される。これにより、上記のように設定された搬送波周波数を中心周波数としたクロック伝送信号が変調回路１１３ｂにて生成される。そしてこのクロック伝送信号は、送信アンテナ１１４および受信アンテナ９０によって電波により空間を伝送される。
【００５５】
受信アンテナ９０から出力されたクロック伝送信号は、増幅器９１ａで増幅される。さらにクロック伝送信号から、ダイオード検波器９１ｂによってクロック信号成分が包絡線検波によって抽出される。ここで抽出されるクロック信号成分は、無線伝送のために波形が歪んだものとなっている。そこで当該クロック信号成分に同期した波形の整ったクロック信号をＰＬＬ９１ｃによって生成する。このようにして、クロック受信回路９１ではクロック送信回路１１３によって送信されたクロック信号を再生する。
【００５６】
このようにクロック受信回路９１では振幅変調信号の包絡線検波が行われ、かつそれによって搬送波成分が除去されるので、搬送波信号の周波数に依存したクロック受信回路９１の動作の変更は必要なく、かつ搬送波周波数が変更されてもクロック受信回路９１で再生されるクロック信号の特性には影響しない。
【００５７】
クロック受信回路９１で再生されたクロック信号は、ＲＦ受信回路９３および信号送信回路９４に入力される。一方、受信コイル９２により得られたエコー信号に対しては、ＲＦ受信回路９３でフィルタリングおよび増幅等のアナログ信号処理が行われる。さらにエコー信号に対しては、信号送信回路９４で無線伝送するための信号処理が行われる。信号送信回路９４は具体的には、エコー信号をデジタル化してエコーデータに変換した上で、このエコーデータのデータ形式を無線伝送のための無線規格に準じた形式のエコー伝送信号に変換する。この際のＲＦ受信回路９３および信号送信回路９４における処理は、クロック受信回路９１から与えられたクロック信号に同期して実施される。
【００５８】
信号送信回路９４で得られたエコー伝送信号は、送信アンテナ９５および受信アンテナ１１５によって電波により空間を伝送される。信号受信回路１１６は、受信アンテナ１１５によって得られたエコー伝送信号からエコーデータを表す信号成分を抽出するとともに、当該信号成分からエコーデータを識別する。この際の信号受信回路１１６における処理は、クロック生成部１０により生成されたクロック信号に同期して実行される。
【００５９】
以上のように第１の実施形態によれば、クロック信号を無線ユニット１１からコイル側装置９に無線伝送するために使用する搬送波信号の周波数は、周囲電波の周波数とは異ならせられる。従って、クロック伝送信号と周囲電波との干渉を確実に低減でき、このような干渉によるクロック伝送信号の劣化を低減することができる。このため、クロック生成部１０で生成されたクロック信号に高精度で同期したクロック信号をクロック受信回路９１で再生することができる。そして、ＲＦ受信回路９３および信号送信回路９４と、信号受信回路１１６とで、上記のように高精度で同期したクロック信号を利用していることにより、コイル側装置９から送信されたエコーデータを信号受信回路１１６で高精度に識別することが可能である。この結果、データ解析部１２では誤りの少ないエコーデータに基づいての再構成を行うことで高精度な画像を得ることが可能である。
【００６０】
（第２の実施形態）
第２の実施形態に係るＭＲＩ装置１０１は、第１の実施形態におけるＭＲＩ装置１０１と同様に図１および図２に示すような構成をなす。
【００６１】
ＭＲＩ装置１０１が第２の実施形態において第１の実施形態と異なるのは、搬送波制御回路１１２における処理である。そこで以下においては、第２の実施形態における特徴的な部分のみについて説明する。
【００６２】
さて、第１の実施形態におけるクロック伝送信号は、搬送波信号をクロック信号で振幅変調して得られる。このため、搬送波信号の周波数をＦca、クロック信号の周波数をＦckと表す場合に、クロック伝送信号には周波数Ｆca，Ｆca＋Ｆck，Ｆca−Ｆckの各成分が含まれる。しかしながら、周波数Ｆcaを干渉帯域外に定めているだけであるので、周波数Ｆca＋Ｆck，Ｆca−Ｆckの各成分が干渉帯域内となってしまう恐れがある。もちろん、この場合でも周波数Ｆcaが干渉帯域内である場合に比べれば周囲電波による干渉波大幅に軽減されるから、前述した第１の実施形態の効果は十分に達成される。しかしながら、Ｆca＋Ｆck，Ｆca−Ｆckの各成分が周囲電波と干渉してしまうと、第１の実施形態の効果が部分的に損なわれる恐れがある。
【００６３】
そこでＭＲＩ装置において搬送波制御回路１１２は、干渉帯域に対してクロック周波数Ｆck以上離れるように搬送波周波数Ｆcaを設定する。具体的には搬送波制御回路１１２は、干渉帯域の下限の周波数からクロック周波数Ｆck以上の規定値を減じて求まる周波数、または干渉帯域の上限の周波数にクロック周波数Ｆckを加えて求まる周波数として搬送波周波数Ｆcaを設定する。
【００６４】
図４はキャリアセンス回路１１１で測定された周波数スペクトルの一例と第２の実施形態における搬送波周波数の設定例とを示す図である。
【００６５】
かくしてこの第２の実施形態によれば、クロック伝送信号に含まれた周波数Ｆca，Ｆca＋Ｆck，Ｆca−Ｆckの各成分がいずれも干渉帯域外となるので、第１の実施形態と同様な効果を、第１の実施形態よりも効率的に達成することができる。
【００６６】
（第３の実施形態）
第３の実施形態に係るＭＲＩ装置１０１は、第１の実施形態におけるＭＲＩ装置１０１と同様に図１および図２に示すような構成をなす。
【００６７】
ＭＲＩ装置１０１が第３の実施形態において第１の実施形態と異なるのは、キャリアセンス回路１１１および搬送波制御回路１１２における処理である。そこで以下においては、第３の実施形態の特徴的な部分のみについて説明する。
【００６８】
さて、周囲電波としては互いに異なる複数の周波数帯の電波が混在している場合がある。そしてこのような場合には、第１の実施形態または第２の実施形態では適切な搬送波周波数を設定できない恐れがある。つまり、ある干渉帯域の周囲電波との干渉は十分に低減できても、他の干渉帯域の周囲電波との干渉が十分に低減できないような搬送波周波数が設定されてしまう恐れがある。
【００６９】
そこでＭＲＩ装置１０１においては、キャリアセンス回路１１１で電力を測定する複数の周波数（以下、測定対象周波数と称する）をそれぞれ、クロック信号のクロック周波数Ｆckだけ離れた別の測定対象周波数が必ず存在するように定めておく。さらにバンドパスフィルタ１１１ｃは、ＩＦ（intermediate frequency）帯にて急峻な周波数通過特性を呈するものとする。この場合にバンドパスフィルタ１１１ｃとしては、ＳＡＷフィルタなどの適用が考えられる。
【００７０】
一方、搬送波制御回路１１２は、クロック周波数Ｆckだけ離れた２つの測定対象周波数よりなる複数の周波数ペアのそれぞれについて、その周波数ペアの２つの周波数のそれぞれについて測定された電力の和（以下、電力和と称する）を計算する。そして搬送波制御回路１１２は、求まった複数の電力和のうちから最小値を選び出し、その値に対応する周波数ペアの２つの周波数の中間値を搬送波周波数として設定する。つまり搬送波制御回路１１２は、±１／２×Ｆckをそれぞれ中心周波数とする２つの周波数帯域についての電力和が最小となる周波数を搬送波周波数として設定する。
【００７１】
図５はキャリアセンス回路１１１で測定された周波数スペクトルの一例と第３の実施形態における搬送波周波数の設定例とを示す図である。
【００７２】
図５において、周波数Ｆt1，Ｆt2が、それについて測定される電力の和が最小となる周波数ペアである。そして搬送波周波数は、周波数Ｆt1，Ｆt2の中間値となっている。
【００７３】
さてここで、例えばクロック周波数Ｆckを２ＭＨｚとするときに、１．９９ＭＨｚ、３ＭＨｚおよび１ＭＨｚの干渉波が存在するそれぞれの場合に着目する。図６、図７および図８は、クロック信号、干渉波およびクロック信号と干渉波との和信号のそれぞれの波形を比較して示す図であり、干渉波周波数が１．９９ＭＨｚ、３ＭＨｚおよび１ＭＨｚである場合をそれぞれ示している。
【００７４】
干渉波周波数が１．９９ＭＨｚや３ＭＨｚである場合の図６や図７に示す和信号からは、ＡＣカップル後にコンパレートすると２ＭＨｚの信号を復調可能である。これに対し、干渉波周波数が１ＭＨｚである場合の図８に示す和信号からは、ＡＣカップル後にコンパレートしても２ＭＨｚの信号を復調できない。
【００７５】
図９はクロック周波数を２ＭＨｚ、搬送波周波数を２．４５ＧＨｚとした場合の干渉波周波数に対するクロック精度の測定結果を示す図である。
【００７６】
この図９に示す測定結果からも、搬送波周波数±１／２×クロック周波数に干渉波が存在する場合に最もクロック精度が劣化することが分かる。
【００７７】
第３の実施形態では、このような振幅変調に特有の性質を利用し、周囲電波による干渉を低減している。すなわち、上記のように搬送波周波数を設定していることにより、搬送波周波数±１／２×クロック周波数に存在する干渉波が最も小さくなり、周囲電波による干渉の影響を最小限に抑えることが可能である。
【００７８】
かくして第３の実施形態によれば、図５に示すように干渉帯域が多く存在する状況においても、最も周囲電波による干渉を低減し得るように搬送波周波数を設定できる。そしてこのように搬送波周波数を設定することにより、第１の実施形態と同様な効果を達成することが可能である。
【００７９】
（第４の実施形態）
第４の実施形態に係るＭＲＩ装置１０２の概略構成は第１の実施形態におけるＭＲＩ装置１０１と同様である。そしてＭＲＩ装置１０２がＭＲＩ装置１０１と異なるのは、コイル側装置９および無線ユニット１１の構成にある。
【００８０】
図１０はＭＲＩ装置１０２の要部の構成を示すブロック図である。なお、図１０において図１および図２と同一部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００８１】
ＭＲＩ装置１０２におけるコイル側装置９は、受信アンテナ９０、クロック受信回路９１、受信コイル９２、ＲＦ受信回路９３、信号送信回路９４、送信アンテナ９５、受信アンテナ９６、情報受信回路９７および再生制御回路９８を具備する。すなわちコイル側装置９はＭＲＩ装置１０２においては、ＭＲＩ装置１０１における構成にさらに、受信アンテナ９６、情報受信回路９７および再生制御回路９８を追加したものとなっている。
【００８２】
また無線ユニット１１は、受信アンテナ１１０、キャリアセンス回路１１１、クロック送信回路１１３、送信アンテナ１１４、受信アンテナ１１５、信号受信回路１１６、搬送波制御回路１１７、周波数変換回路１１８、情報送信回路１１９および送信アンテナ１２０を含む。すなわち無線ユニット１１はＭＲＩ装置１０２においては、ＭＲＩ装置１０１における搬送波制御回路１１２に代えて搬送波制御回路１１７を備えるとともに、さらに周波数変換回路１１８、情報送信回路１１９および送信アンテナ１２０を追加したものとなっている。
【００８３】
搬送波制御回路１１７は、キャリアセンス回路１１１で得られた周波数スペクトルに基づいてクロック信号の変換率（逓倍比または分周比）を設定し、その変換率でクロック信号の周波数を変換するように周波数変換回路１１８を制御する。また搬送波制御回路１１７は、キャリアセンス回路１１１で得られた周波数スペクトルに基づいて搬送波周波数を設定し、その周波数の搬送波信号をクロック信号の無線伝送に用いるようにクロック送信回路１１３を制御する。さらに搬送波制御回路１１７は、無線伝送するクロック信号の周波数を表す周波数情報を情報送信回路１１９に与える。
【００８４】
周波数変換回路１１８は、クロック生成部１０により生成されたクロック信号を、搬送波制御回路１１７の制御の下に周波数変換する。周波数変換回路１１８は、周波数変換後のクロック信号をクロック送信回路１１３へ与える。なお周波数変換回路１１８は、周波数の変換率を１とすることもできる。すなわち周波数変換回路１１８は、クロック生成部１０により生成されたクロック信号をそのままの周波数で出力することもできる。
【００８５】
情報送信回路１１９は、周波数情報を無線送信するための情報伝送信号を生成する。
【００８６】
送信アンテナ１２０は、情報伝送信号を電波として放射する。
【００８７】
受信アンテナ９６は、送信アンテナ１２０から放射された電波を受けて情報伝送信号を得る。
【００８８】
情報受信回路９７は、情報伝送信号から周波数情報を抽出する。
【００８９】
再生制御回路９８は、クロック受信回路９１におけるクロック信号の再生処理を周波数情報に基づいて制御する。
【００９０】
次に以上のように構成されたＭＲＩ装置１０２の動作について説明する。なお、ＭＲＩ装置１０２の動作の多くは第３の実施形態におけるＭＲＩ装置１０１の動作と同様であるので、そのような動作についての説明は省略し、ＭＲＩ装置１０２の特徴的な動作を中心に説明することとする。
【００９１】
ＭＲＩ装置１０１では、クロック生成部１０で生成されたクロック信号をそのままクロック伝送信号にて伝送している。これに対してＭＲＩ装置１０２では、周波数変換回路１１８を備えていることにより、クロック生成部１０で生成されたクロック信号をそのままクロック伝送信号で伝送することもできるが、周波数を変換した上でクロック伝送信号で伝送することもできる。そしてクロック伝送信号で伝送するクロック信号の周波数を変更することにより、周波数ペアを構成する２つの測定対象周波数の組み合わせが変化することになる。
【００９２】
そこで、複数のクロック周波数のそれぞれについて複数の周波数ペアが存在するように複数の測定対象周波数を定めておく。そして搬送波制御回路１１７は、キャリアセンス回路１１１にて測定された周波数スペクトルに基づいて、複数の周波数ペアのそれぞれに関する電力和を第３の実施形態と同様に計算する処理を、複数のクロック周波数のそれぞれを対象として行う。搬送波制御回路１１７は、計算した全ての電力和のうちから最小値を選び出し、その値に対応する周波数ペアの２つの周波数の中間値を搬送波周波数として設定するとともに、当該周波数ペアが関係するクロック周波数を伝送するクロック信号の周波数として設定する。
【００９３】
具体的には、周波数変換回路１１８がクロック生成部１０が生成したクロック信号を２倍に逓倍することによって２・Ｆckの周波数を持ったクロック信号を生成可能であるとする。この場合には、図５に示す測定対象周波数Ｆt1，Ｆt2のような関係の２つの測定対象周波数からなる複数の周波数ペアのそれぞれについての電力和の他に、図１１に示す測定対象周波数Ｆt11，Ｆt12のような関係の２つの測定対象周波数からなる複数の周波数ペアのそれぞれについての電力和が計算される。そして、例えば測定対象周波数Ｆt1，Ｆt2からなる周波数ペアについての電力和が最小値であるならば、周波数Ｆt1，Ｆt2の中間値として図５のような搬送波周波数が設定されるとともに、伝送するクロック信号の周波数がＦckに設定される。これに対して、測定対象周波数Ｆt11，Ｆt12からなる周波数ペアについての電力和が最小値であるならば、周波数Ｆt11，Ｆt12の中間値として図１１のような搬送波周波数が設定されるとともに、伝送するクロック信号の周波数が２・Ｆckに設定される。
【００９４】
搬送波制御回路１１７は、第１の実施形態の場合と同様にして搬送波生成回路１１３ａの動作を制御する。また搬送波制御回路１１７は、設定した周波数のクロック信号が周波数変換回路１１８から変調回路１１３ｂへと与えられるように周波数変換回路１１８における変換率を制御する。具体的には搬送波制御回路１１７は、上記のように伝送するクロック信号の周波数をＦckに設定した場合には逓倍比を１とし、また伝送するクロック信号の周波数を２・Ｆckに設定した場合には逓倍比を２とするように周波数変換回路１１８を制御する。
【００９５】
一方、搬送波制御回路１１７は、伝送するクロック信号の周波数を表した周波数情報を情報送信回路１１９へと与える。周波数情報は、伝送するクロック信号の周波数値を表す情報であっても良いし、周波数変換回路１１８における変換率を表す情報であっても良い。この周波数情報は、情報送信回路１１９、送信アンテナ１２０、受信アンテナ９６および情報受信回路９７を介して再生制御回路９８へと与えられる。再生制御回路９８は、周波数情報に基づいて、ＰＬＬ９１ｃから周波数Ｆcｋのクロック信号が出力されるように、ＰＬＬ９１ｃの分周比または逓倍比を調整する。具体的には再生制御回路９８は、例えば周波数情報が周波数Ｆckを表す場合にはＰＬＬ９１ｃの分周比を１とし、周波数情報が周波数２・Ｆckを表す場合にはＰＬＬ９１ｃの分周比を２とする。かくして、周波数変換回路１１８により周波数変換がなされたクロック信号が伝送された場合には、そのクロック信号に基づいてクロック生成部１０が生成したクロック信号が再生されることになる。
【００９６】
以上のように第４の実施形態によれば、伝送するクロック信号の周波数を変更可能としたことによって、同じ搬送波周波数を用いる場合の周囲電波との干渉の度合いを変更することができる。そして、周囲電波との干渉が最小となるように、伝送するクロック信号の周波数と搬送波周波数との組み合わせを選ぶので、第３の実施形態の場合よりも多くの条件のうちから周囲電波との干渉が最小となる条件を選ぶことができ、周囲電波との干渉をさらに効率的に低減できる可能性がある。
【００９７】
（第５の実施形態）
第５の実施形態に係るＭＲＩ装置１０３の概略構成は第１の実施形態におけるＭＲＩ装置１０１と同様である。そしてＭＲＩ装置１０３がＭＲＩ装置１０１と異なるのは、コイル側装置９および無線ユニット１１の構成にある。
【００９８】
図１２はＭＲＩ装置１０３の要部の構成を示すブロック図である。なお、図１２において図１、図２および図１０と同一部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００９９】
ＭＲＩ装置１０３におけるコイル側装置９は、受信アンテナ９０、クロック受信回路９１、受信コイル９２、ＲＦ受信回路９３、信号送信回路９４、送信アンテナ９５およびクロック判別回路９９を具備する。すなわちコイル側装置９はＭＲＩ装置１０３においては、ＭＲＩ装置１０１における構成にさらに、クロック判別回路９９を追加したものとなっている。
【０１００】
また無線ユニット１１は、受信アンテナ１１０、キャリアセンス回路１１１、クロック送信回路１１３、送信アンテナ１１４、受信アンテナ１１５、信号受信回路１１６、搬送波制御回路１１７および周波数変換回路１１８を含む。すなわち無線ユニット１１はＭＲＩ装置１０３においては、ＭＲＩ装置１０１における搬送波制御回路１１２に代えて搬送波制御回路１１７を備えるとともに、さらに周波数変換回路１１８を追加したものとなっている。つまり無線ユニット１１はＭＲＩ装置１０３においてはＭＲＩ装置１０２における情報送信回路１１９および送信アンテナ１２０を省略したものとなっている。
【０１０１】
クロック判別回路９９は、クロック生成回路９９ａおよび周波数比較回路９９ｂを含む。クロック生成回路９９ａは、クロック生成部１０で生成されるクロック信号や伝送されたクロック信号とは非同期で、すなわち自走によってクロック信号（以下、自走クロック信号と称する）を生成する。周波数比較回路９９ｂは、ダイオード検波器９１ｂにより検波された信号と自走クロック信号との周波数比を測定する。そして周波数比較回路９９ｂは、測定した周波数比に応じた逓倍比または分周比をＰＬＬ９１ｃに設定する。
【０１０２】
次に以上のように構成されたＭＲＩ装置１０３の動作について説明する。なお、ＭＲＩ装置１０３の動作の多くはＭＲＩ装置１０２の動作と同様であるので、そのような動作についての説明は省略し、ＭＲＩ装置１０３の特徴的な動作を中心に説明することとする。
【０１０３】
ここでＭＲＩ装置１０３の動作においてＭＲＩ装置１０２の動作と異なる点は、伝送するクロック信号の周波数を無線ユニット１１からコイル側装置９へと通知するのではなく、コイル側装置９において判別することにある。
【０１０４】
クロック生成回路９９ａは、クロック生成部１０が生成するクロック信号の周波数に対する比率が既知である周波数を持った自走クロック信号を生成する。このため、クロック生成部１０が生成したクロック信号がそのまま伝送されてきているならば、ダイオード検波器９１ｂにより検波された信号と自走クロック信号との周波数比は上記の既知の比率になる。これに対して周波数変換回路１１８にて周波数変換がなされたのちのクロック信号が伝送されてきているならば、ダイオード検波器９１ｂにより検波された信号と自走クロック信号との周波数比は上記の既知の比率から大きくずれる。そしてそのずれ率は、周波数変換回路１１８における変換率に応じた大きさになる。そこで周波数比較回路９９ｂは、ダイオード検波器９１ｂにより検波された信号と自走クロック信号との周波数比に基づいて、例えば閾値処理およびテーブル参照などによってＰＬＬ９１ｃの逓倍比または分周比を決定することができる。
【０１０５】
かくして第５の実施形態によれば、第４の実施形態と同様な効果を達成できる。さらに第５の実施形態によれば、周波数情報を伝送する必要が無いことから、そのための構成要素を省略することが可能であり、第４の実施形態に比べてコイル側装置９および無線ユニット１１の構成を簡略化できる。
【０１０６】
この実施形態は、次のような種々の変形実施が可能である。
【０１０７】
搬送波生成回路１１３ａがＰＬＬを内蔵する場合、このローカル生成回路１１１ａを省略し、上記のＰＬＬによりローカル信号を生成しても良い。
【０１０８】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【０１０９】
１…静磁場磁石、２…傾斜磁場コイル、３…傾斜磁場電源、４…寝台、５…寝台制御部、６…送信コイルユニット、７…パルス生成部、８…パルス・傾斜磁場制御部、９…コイル側装置、１０…クロック生成部、１１…無線ユニット、１２…データ解析部、１３…記憶部、１４…表示部、１５…入力部、１６…主制御部、９０…受信アンテナ、９１…クロック受信回路、９１ａ…増幅器、９１ｂ…ダイオード検波器、９２…受信コイル、９３…ＲＦ受信回路、９４…信号送信回路、９５…送信アンテナ、９６…受信アンテナ、９７…情報受信回路、９８…再生制御回路、９９…クロック判別回路、９９ａ…クロック生成回路、９９ｂ…周波数比較回路、１０１，１０２，１０３…磁気共鳴イメージング装置（ＭＲＩ装置）、１１０…受信アンテナ、１１１…キャリアセンス回路、１１１ａ…ローカル生成回路、１１１ｂ…ミキサ、１１１ｃ…バンドパスフィルタ、１１１ｄ…電力測定回路、１１２…搬送波制御回路、１１３…クロック送信回路、１１３ａ…搬送波生成回路、１１３ｂ…変調回路、１１４…送信アンテナ、１１５…受信アンテナ、１１６…信号受信回路、１１７…搬送波制御回路、１１８…周波数変換回路、１１９…情報送信回路、１２０…送信アンテナ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体から放射された磁気共鳴エコーを受けてエコー信号を出力する受信コイルと、
クロック信号を生成するクロック生成部と、
前記エコー信号を無線伝送するためのエコー伝送信号を生成して送信するものであり、前記エコー伝送信号を生成するための処理の少なくとも一部を前記クロック信号に同期して行うエコー送信部と、
搬送波信号を生成するもので、前記搬送波信号の周波数を可変範囲内で変更可能な搬送波生成部と、
前記クロック信号で前記搬送波信号を変調して得られるクロック伝送信号を無線送信するクロック送信部と、
前記送信部により送信された前記クロック伝送信号に基づいて前記クロック信号を再生する再生部と、
前記送信部により送信された前記エコー伝送信号から前記エコー信号を抽出するものであり、前記エコー信号を抽出するための処理の一部を前記再生部により再生された前記クロック信号に同期して行うエコー受信部と、
前記受信部により抽出された前記エコー信号に基づいて前記被検体に関する画像を再構成する再構成部と、
前記クロック伝送信号の干渉波に成り得る電波の周波数を検出する検出部と、
前記検出部により検出された周波数に対する干渉が比較的小さい周波数を前記可変範囲内から選定し、その周波数の前記搬送波信号を生成するように前記搬送波生成部を制御する制御部とを具備したこととを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記検出部により検出された周波数に対して前記クロック信号の周波数以上離れた周波数を選定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。
【請求項３】
前記制御部は、前記可変範囲内の周波数のうちで、その周波数よりも前記クロック信号の１／２だけ高い周波数および低い周波数をそれぞれ中心とする規定幅の２つの周波数帯域のそれぞれに関する電波の電力の和が最小となる周波数を選定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。
【請求項４】
被検体から放射された磁気共鳴エコーを受けてエコー信号を出力する受信コイルと、
基準クロック信号を生成するクロック生成部と、
前記エコー信号を無線伝送するためのエコー伝送信号を生成して送信するものであり、前記エコー伝送信号を生成するための処理の少なくとも一部を前記クロック信号に同期して行うエコー送信部と、
前記クロック生成部で生成された前記クロック信号の周波数を変換して少なくとも１つの伝送用クロック信号を得る変換部と、
搬送波信号を生成するもので、前記搬送波信号の周波数を可変範囲内で変更可能な搬送波生成部と、
前記可変範囲内の周波数のうちでその周波数よりも前記基準クロック信号の１／２だけ高い周波数および低い周波数をそれぞれ中心とする規定幅の２つの周波数帯域のそれぞれに関する電波の電力の和の最小値を算出するとともに、前記可変範囲内の周波数のうちでその周波数よりも前記伝送用クロック信号の１／２だけ高い周波数および低い周波数をそれぞれ中心とする規定幅の２つの周波数帯域のそれぞれに関する電波の電力の和の最小値を前記少なくとも１つの伝送用クロック信号のそれぞれに関して算出する算出部と、
前記算出部で算出される複数の最小値のうちの最小値を判定し、その最小値が得られる周波数の前記搬送波信号を生成するように前記搬送波生成部を制御する制御部と、
前記算出部で算出される複数の最小値のうちの最小値を判定し、前記基準クロック信号および前記伝送用クロック信号のうちでその最小値が得られるクロック信号を選定し、当該クロック信号で前記搬送波信号を変調して得られるクロック伝送信号を無線送信するクロック送信部と、
前記送信部により送信された前記クロック伝送信号に基づいて前記基準クロック信号を再生する再生部と、
前記送信部により送信された前記エコー伝送信号から前記エコー信号を抽出するものであり、前記エコー信号を抽出するための処理の一部を前記再生部により再生された前記基準クロック信号に同期して行うエコー受信部と、
前記受信部により抽出された前記エコー信号に基づいて前記被検体に関する画像を再構成する再構成部とを具備したこととを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項５】
前記クロック送信部が選定したクロック信号の周波数を表す周波数情報を前記再生部へと供給する供給部をさらに備え、
前記再生部は前記クロック伝送信号に含まれたクロック信号を前記周波数情報が表す周波数と前記基準クロック信号の周波数との比率に基づいて周波数変換することにより前記基準クロック信号を再生することを特徴とする請求項４に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項６】
前記クロック伝送信号に含まれたクロック信号の周波数を判定する判定部をさらに備え、
前記再生部は前記クロック伝送信号に含まれたクロック信号を前記判定部により判定された周波数と前記基準クロック信号の周波数との比率に基づいて周波数変換することにより前記基準クロック信号を再生することを特徴とする請求項４に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１】
被検体から放射された磁気共鳴エコーを受けてエコー信号を出力する受信コイルと、
クロック信号を生成するクロック生成部と、
前記エコー信号を無線伝送するためのエコー伝送信号を生成して送信するものであり、前記エコー伝送信号を生成するための処理の少なくとも一部を前記クロック信号に同期して行うエコー送信部と、
搬送波信号を生成するもので、前記搬送波信号の周波数を可変範囲内で変更可能な搬送波生成部と、
前記クロック信号で前記搬送波信号を変調して得られるクロック伝送信号を無線送信するクロック送信部と、
前記送信部により送信された前記クロック伝送信号に基づいて前記クロック信号を再生する再生部と、
前記送信部により送信された前記エコー伝送信号から前記エコー信号を抽出するものであり、前記エコー信号を抽出するための処理の一部を前記再生部により再生された前記クロック信号に同期して行うエコー受信部と、
前記受信部により抽出された前記エコー信号に基づいて前記被検体に関する画像を再構成する再構成部と、
前記クロック伝送信号の干渉波に成り得る電波の周波数を検出する検出部と、
前記検出部により検出された周波数に対する干渉が比較的小さい周波数を前記可変範囲内から選定し、その周波数の前記搬送波信号を生成するように前記搬送波生成部を制御する制御部とを具備したこととを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記検出部により検出された周波数に対して前記クロック信号の周波数以上離れた周波数を選定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。
【請求項３】
前記制御部は、前記可変範囲内の周波数のうちで、その周波数よりも前記クロック信号の１／２だけ高い周波数および低い周波数をそれぞれ中心とする規定幅の２つの周波数帯域のそれぞれに関する電波の電力の和が最小となる周波数を選定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。
【請求項４】
被検体から放射された磁気共鳴エコーを受けてエコー信号を出力する受信コイルと、
基準クロック信号を生成するクロック生成部と、
前記エコー信号を無線伝送するためのエコー伝送信号を生成して送信するものであり、前記エコー伝送信号を生成するための処理の少なくとも一部を前記クロック信号に同期して行うエコー送信部と、
前記クロック生成部で生成された前記クロック信号の周波数を変換して少なくとも１つの伝送用クロック信号を得る変換部と、
搬送波信号を生成するもので、前記搬送波信号の周波数を可変範囲内で変更可能な搬送波生成部と、
前記可変範囲内の周波数のうちでその周波数よりも前記基準クロック信号の１／２だけ高い周波数および低い周波数をそれぞれ中心とする規定幅の２つの周波数帯域のそれぞれに関する電波の電力の和の最小値を算出するとともに、前記可変範囲内の周波数のうちでその周波数よりも前記伝送用クロック信号の１／２だけ高い周波数および低い周波数をそれぞれ中心とする規定幅の２つの周波数帯域のそれぞれに関する電波の電力の和の最小値を前記少なくとも１つの伝送用クロック信号のそれぞれに関して算出する算出部と、
前記算出部で算出される複数の最小値のうちの最小値を判定し、その最小値が得られる周波数の前記搬送波信号を生成するように前記搬送波生成部を制御する制御部と、
前記算出部で算出される複数の最小値のうちの最小値を判定し、前記基準クロック信号および前記伝送用クロック信号のうちでその最小値が得られるクロック信号を選定し、当該クロック信号で前記搬送波信号を変調して得られるクロック伝送信号を無線送信するクロック送信部と、
前記送信部により送信された前記クロック伝送信号に基づいて前記基準クロック信号を再生する再生部と、
前記送信部により送信された前記エコー伝送信号から前記エコー信号を抽出するものであり、前記エコー信号を抽出するための処理の一部を前記再生部により再生された前記基準クロック信号に同期して行うエコー受信部と、
前記受信部により抽出された前記エコー信号に基づいて前記被検体に関する画像を再構成する再構成部とを具備したこととを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項５】
前記クロック送信部が選定したクロック信号の周波数を表す周波数情報を前記再生部へと供給する供給部をさらに備え、
前記再生部は前記クロック伝送信号に含まれたクロック信号を前記周波数情報が表す周波数と前記基準クロック信号の周波数との比率に基づいて周波数変換することにより前記基準クロック信号を再生することを特徴とする請求項４に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項６】
前記クロック伝送信号に含まれたクロック信号の周波数を判定する判定部をさらに備え、
前記再生部は前記クロック伝送信号に含まれたクロック信号を前記判定部により判定された周波数と前記基準クロック信号の周波数との比率に基づいて周波数変換することにより前記基準クロック信号を再生することを特徴とする請求項４に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１１−１８９０７９（Ｐ２０１１−１８９０７９Ａ）
【公開日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−５９８０３（Ｐ２０１０−５９８０３）
【出願日】平成２２年３月１６日（２０１０．３．１６）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【出願人】（５９４１６４５４２）東芝メディカルシステムズ株式会社 (4,066)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月１６日（２０１０．３．１６）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【出願人】（５９４１６４５４２）東芝メディカルシステムズ株式会社 (4,066)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]