特許 6162514 磁気共鳴イメージング装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6162514

(24)【登録日】2017年6月23日

(45)【発行日】2017年7月12日

(54)【発明の名称】磁気共鳴イメージング装置

(51)【国際特許分類】

   A61B 5/055 20060101AFI20170703BHJP

【ＦＩ】

   A61B5/05 372

   A61B5/05 362

【請求項の数】7

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2013-147129(P2013-147129)

(22)【出願日】2013年7月12日

(65)【公開番号】特開2015-16266(P2015-16266A)

(43)【公開日】2015年1月29日

【審査請求日】2016年5月19日

(73)【特許権者】

【識別番号】594164542

【氏名又は名称】東芝メディカルシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100136504

【弁理士】

【氏名又は名称】山田 毅彦

(74)【代理人】

【識別番号】100160901

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 正平

(72)【発明者】

【氏名】副島 和幸

【審査官】 荒井 隆一

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１２／１７３０９５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１１−０９２５５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−３５３８１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−０００３２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００９−５２９２８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−０７４４６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−１２９９５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−１９０６０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−１５２７１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１１／０１０９３１５（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ６１Ｂ ５／０５５

Ｇ０１Ｒ ３３／２０ −３３／６４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

静磁場用磁石、傾斜磁場コイル及び高周波コイルを用いて被検体から収集したアナログの磁気共鳴信号をデジタルの磁気共鳴信号に変換し、前記デジタルの磁気共鳴信号に基づいて磁気共鳴画像データを生成する磁気共鳴イメージング装置であって、
前記アナログの磁気共鳴信号を、前記静磁場用磁石、前記傾斜磁場コイル及び前記高周波コイルが設置される撮影室内においてダイレクトサンプリングにより前記デジタルの磁気共鳴信号に変換するADコンバータと、
前記デジタルの磁気共鳴信号の信号処理を実行する信号処理部と、
前記デジタルの磁気共鳴信号をエンコードする、前記ADコンバータの内部又は出力側に設けられたエンコード部と、前記エンコード部によりエンコードされた前記デジタルの磁気共鳴信号をデコードする、前記信号処理部の内部又は入力側に設けられたデコード部と、を有するノイズ抑制部と、
を備え、
前記エンコード部は前記ADコンバータと１対１に設けられ、前記デジタルの磁気共鳴信号を規則性のないデジタルの磁気共鳴信号に変換するランダマイザ、又は、前記デジタルの磁気共鳴信号を構成する偶数ビット又は奇数ビットを反転させるビット反転回路を用いて、前記デジタルの磁気共鳴信号をエンコードする磁気共鳴イメージング装置。

【請求項2】

前記ノイズ抑制部は、前記デジタルの磁気共鳴信号及び前記アナログの磁気共鳴信号の少なくとも一方の共鳴周波数帯域におけるノイズを抑制するようにチューニングされる請求項１記載の磁気共鳴イメージング装置。

【請求項3】

前記ノイズ抑制部は、前記デジタルの磁気共鳴信号を前記撮影室内において２つの電圧信号に差動変換して送信し、前記撮影室内又は撮影室外において前記２つの電圧信号を比較することによって前記デジタルの磁気共鳴信号にシングルエンド変換する低電圧差動シグナリングシステムを有する請求項１又は２記載の磁気共鳴イメージング装置。

【請求項4】

前記ノイズ抑制部は、前記ADコンバータと前記信号処理部との間における前記デジタルの磁気共鳴信号の伝送路を覆うグランドプレーンを有する請求項１乃至３のいずれか１項に記載の磁気共鳴イメージング装置。

【請求項5】

前記ノイズ抑制部は、前記ADコンバータ、前記信号処理部及び前記ADコンバータと前記信号処理部との間における前記デジタルの磁気共鳴信号の伝送路の少なくとも１つを電磁気的に遮蔽するシールドを有する請求項１乃至４のいずれか１項に記載の磁気共鳴イメージング装置。

【請求項6】

前記ノイズ抑制部は、前記ADコンバータと前記信号処理部との間における前記デジタルの磁気共鳴信号の伝送路を構成するコネクタとして電磁気的に遮蔽されたシールドコネクタを有する請求項１乃至５のいずれか１項に記載の磁気共鳴イメージング装置。

【請求項7】

前記ノイズ抑制部は、前記ADコンバータと前記信号処理部との間における前記デジタルの磁気共鳴信号の伝送路を構成するコネクタとしてグランドプレーンで保護されたコネクタを有する請求項１乃至５のいずれか１項に記載の磁気共鳴イメージング装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、磁気共鳴イメージング(MRI: Magnetic Resonance Imaging)装置に関する。

【背景技術】

【0002】

MRI装置は、静磁場中に置かれた被検体の原子核スピンをラーモア周波数の高周波(RF: radio frequency)信号で磁気的に励起し、この励起に伴って発生する磁気共鳴(MR: magnetic resonance)信号から画像を再構成する画像診断装置である。

【0003】

MRI装置では、MRエコー信号をアナログ信号の状態でより低い周波数に周波数変換（ダウンコンバージョン）することなく直接AD(analog to digital)変換するダイレクトサンプリングという技術が考案されている。MR信号のダイレクトサンプリングを行う場合には、AD変換後のデジタル化されたMRエコー信号のダウンコンバージョンが行われる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００８−０００３２８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

MRI装置の構成要素のうち静磁場用磁石、傾斜磁場コイル及びRFコイル等の撮像系は、撮影室に設置される。一方、磁場の影響を回避するためにRF信号の送信系及びMR信号の受信系は、撮影室から磁気的に遮蔽された機械室に設置される。

【0006】

しかしながら、近年では、MRI装置を設置するための十分なスペースを確保することが困難な医療機関へのMRI装置の導入というニーズが存在する。また、旧式の低磁場タイプのMRI装置を新型の高磁場タイプのMRI装置に変えるニーズも存在する。この場合、旧式の低磁場タイプのMRI装置を設置するために設計された撮影室及び機械室の広さが不十分となる恐れがある。このような背景から、MR信号の受信系を撮影室に設置できるようにすることが望まれる。

【0007】

そこで、本発明は、ダイレクトサンプリング方式でMR信号を受信する受信系の少なくとも一部を撮影室に設置することが可能な磁気共鳴イメージング装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置は、静磁場用磁石、傾斜磁場コイル及び高周波コイルを用いて被検体から収集したアナログの磁気共鳴信号をデジタルの磁気共鳴信号に変換し、前記デジタルの磁気共鳴信号に基づいて磁気共鳴画像データを生成する磁気共鳴イメージング装置であって、ADコンバータ、信号処理部及びノイズ抑制部を備える。ADコンバータは、前記アナログの磁気共鳴信号を、前記静磁場用磁石、前記傾斜磁場コイル及び前記高周波コイルが設置される撮影室内においてダイレクトサンプリングにより前記デジタルの磁気共鳴信号に変換する。信号処理部は、前記デジタルの磁気共鳴信号の信号処理を実行する。ノイズ抑制部は、前記デジタルの磁気共鳴信号をエンコードする、前記ADコンバータの内部又は出力側に設けられたエンコード部と、前記エンコード部によりエンコードされた前記デジタルの磁気共鳴信号をデコードする、前記信号処理部の内部又は入力側に設けられたデコード部と、を有する。前記エンコード部は前記ADコンバータと１対１に設けられ、前記デジタルの磁気共鳴信号を規則性のないデジタルの磁気共鳴信号に変換するランダマイザ、又は、前記デジタルの磁気共鳴信号を構成する偶数ビット又は奇数ビットを反転させるビット反転回路を用いて、前記デジタルの磁気共鳴信号をエンコードする。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置の構成図。

【図2】図１に示す受信器の詳細構成を示す機能ブロック図。

【図3】図２に示すADCによって生じるデジタルノイズの一例を示す図。

【図4】図３(B)に示すデジタルノイズの計算方法を示す図。

【図5】図２に示すエンコード部及びデコード部の一例を示す回路図。

【図6】図５に示すエンコード部及びデコード部によるビット反転処理及び不規則化処理によるデジタルノイズの抑制効果を示す図。

【発明を実施するための形態】

【0010】

本発明の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置について添付図面を参照して説明する。

【0011】

図１は本発明の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置の構成図である。

【0012】

磁気共鳴イメージング装置２０は、静磁場を形成する筒状の静磁場用磁石２１、この静磁場用磁石２１の内側に設けられたシムコイル２２、傾斜磁場コイル２３及びRFコイル２４を備えている。

【0013】

また、磁気共鳴イメージング装置２０には、制御系２５が備えられる。制御系２５は、静磁場電源２６、傾斜磁場電源２７、シムコイル電源２８、送信器２９、受信器３０、シーケンスコントローラ３１及びコンピュータ３２を具備している。制御系２５の傾斜磁場電源２７は、Ｘ軸傾斜磁場電源２７ｘ、Ｙ軸傾斜磁場電源２７ｙ及びＺ軸傾斜磁場電源２７ｚで構成される。また、コンピュータ３２には、入力装置３３、表示装置３４、演算装置３５及び記憶装置３６が備えられる。

【0014】

静磁場用磁石２１は静磁場電源２６と接続され、静磁場電源２６から供給された電流により撮像領域に静磁場を形成させる機能を有する。尚、静磁場用磁石２１は超伝導コイルで構成される場合が多く、励磁の際に静磁場電源２６と接続されて電流が供給されるが、一旦励磁された後は非接続状態とされるのが一般的である。また、静磁場用磁石２１を永久磁石で構成し、静磁場電源２６が設けられない場合もある。

【0015】

また、静磁場用磁石２１の内側には、同軸上に筒状のシムコイル２２が設けられる。シムコイル２２はシムコイル電源２８と接続され、シムコイル電源２８からシムコイル２２に電流が供給されて静磁場が均一化されるように構成される。

【0016】

傾斜磁場コイル２３は、Ｘ軸傾斜磁場コイル２３ｘ、Ｙ軸傾斜磁場コイル２３ｙ及びＺ軸傾斜磁場コイル２３ｚで構成され、静磁場用磁石２１の内側において筒状に形成される。傾斜磁場コイル２３の内側には寝台３７が設けられて撮像領域とされ、寝台３７には被検体Ｐがセットされる。RFコイル２４にはガントリに内蔵されたRF信号の送受信用の全身用コイル(WBC: whole body coil)や寝台３７や被検体Ｐ近傍に設けられるRF信号の受信用の局所コイルなどがある。

【0017】

また、傾斜磁場コイル２３は、傾斜磁場電源２７と接続される。傾斜磁場コイル２３のＸ軸傾斜磁場コイル２３ｘ、Ｙ軸傾斜磁場コイル２３ｙ及びＺ軸傾斜磁場コイル２３ｚはそれぞれ、傾斜磁場電源２７のＸ軸傾斜磁場電源２７ｘ、Ｙ軸傾斜磁場電源２７ｙ及びＺ軸傾斜磁場電源２７ｚと接続される。

【0018】

そして、Ｘ軸傾斜磁場電源２７ｘ、Ｙ軸傾斜磁場電源２７ｙ及びＺ軸傾斜磁場電源２７ｚからそれぞれＸ軸傾斜磁場コイル２３ｘ、Ｙ軸傾斜磁場コイル２３ｙ及びＺ軸傾斜磁場コイル２３ｚに供給された電流により、撮像領域にそれぞれＸ軸方向の傾斜磁場Ｇｘ、Ｙ軸方向の傾斜磁場Ｇｙ、Ｚ軸方向の傾斜磁場Ｇｚを形成することができるように構成される。

【0019】

RFコイル２４は、送信器２９及び受信器３０の少なくとも一方と接続される。送信用のRFコイル２４は、送信器２９からRF信号を受けて被検体Ｐに送信する機能を有し、受信用のRFコイル２４は、被検体Ｐ内部の原子核スピンのRF信号による励起に伴って発生したMR信号を受信して受信器３０に与える機能を有する。

【0020】

一方、制御系２５のシーケンスコントローラ３１は、傾斜磁場電源２７、送信器２９及び受信器３０と接続される。シーケンスコントローラ３１は傾斜磁場電源２７、送信器２９及び受信器３０を駆動させるために必要な制御情報、例えば傾斜磁場電源２７に印加すべきパルス電流の強度や印加時間、印加タイミング等の動作制御情報を記述したシーケンス情報を記憶する機能と、記憶した所定のシーケンスに従って傾斜磁場電源２７、送信器２９及び受信器３０を駆動させることによりＸ軸傾斜磁場Ｇｘ、Ｙ軸傾斜磁場Ｇｙ，Ｚ軸傾斜磁場Ｇｚ及びRF信号を発生させる機能を有する。

【0021】

また、シーケンスコントローラ３１は、受信器３０におけるMR信号の検波及びA/D (analog to digital)変換により得られた複素データである生データ(raw data)を受けてコンピュータ３２に与えるように構成される。

【0022】

このため、送信器２９には、シーケンスコントローラ３１から受けた制御情報に基づいてRF信号をRFコイル２４に与える機能が備えられる一方、受信器３０には、RFコイル２４から受けたMR信号を検波して所要の信号処理を実行するとともにA/D変換することにより、デジタル化された複素データである生データを生成する機能と生成した生データをシーケンスコントローラ３１に与える機能とが備えられる。

【0023】

また、コンピュータ３２の記憶装置３６に保存されたプログラムを演算装置３５で実行することにより、コンピュータ３２には各種機能が備えられる。ただし、プログラムの少なくとも一部に代えて、各種機能を有する特定の回路を磁気共鳴イメージング装置２０に設けてもよい。

【0024】

具体的には、コンピュータ３２の演算装置３５には、パルスシーケンスを含む撮像条件を設定してシーケンスコントローラ３１に出力する機能、シーケンスコントローラ３１から出力されたMR信号にフーリエ変換(FT: Fourier transform)を含む画像再構成処理を施すことによってMR画像データを生成する機能、MR画像データに様々な画像処理を施す機能が備えられる。

【0025】

すなわち、コンピュータ３２は、デジタルのMR信号に基づいてMR画像データを生成する画像生成システムとしての機能を有している。一方、静磁場用磁石２１、傾斜磁場コイル２３及びRFコイル２４を用いて被検体ＰからアナログのMR信号を収集し、アナログのMR信号をデジタルのMR信号に変換するデータ収集システムが形成される。

【0026】

次に、データ収集システムを構成する受信器３０の詳細構成及び詳細機能について説明する。受信器３０は受信用のRFコイル２４により受信されたMR信号を周波数変換せずにAD変換するダイレクトサンプリングによってMR信号のサンプリングを行うように構成されている。

【0027】

図２は、図１に示す受信器３０の詳細構成を示す機能ブロック図である。

【0028】

受信器３０は、アンプ４０、バンドパスフィルタ(BPF: band pass filter)４１、ADコンバータ(ADC: AD converter)４２及び信号処理部４３を有する。アンプ４０、BPF４１及びADC４２は、静磁場用磁石２１、傾斜磁場コイル２３及びRFコイル２４が設置されるシールドルームとしての撮影室内に設置することができる。従って、受信器３０の一部を受信用のRFコイル２４と一体化してもよい。特に、RFコイル２４が無線によってMR信号を送信するタイプのコイルである場合には、通常、受信器３０の一部が受信用のRFコイル２４の構成要素となっている。一方、信号処理部４３は、撮影室内又は撮影室外に設置される。

【0029】

受信用のRFコイル２４により受信されたMR信号は、アンプ４０で増幅されてBPF４１に入力する。BPF４１における周波数帯域の制限によってMR信号の受信帯域外におけるノイズが除去されたアナログのMR信号は周波数変換されることなくADC４２においてデジタル変換される。すなわち、ADC４２において、RFコイル２４で受信されたアナログのMR信号がダウンコンバージョンされることなくデジタルのMR信号に変換される。これにより、受信器３０におけるMR信号のデジタルサンプリングが実行される。

【0030】

一方、信号処理部４３では、デジタルのMR信号のダウンコンバージョンを含む信号処理が実行される。具体的には、ノイズを除去するためのデシメーションフィルタ等を用いたデジタルフィルタ処理が実行される。また、必要に応じてIQ分離処理、IQ合成処理、リサンプリング等の処理が実行される。

【0031】

図２に示すように、ADC４２を撮影室内に設置すると、デジタル化されたMR信号に起因して生じるノイズが問題となる。デジタル化されたMR信号は量子化されて複数のビット情報となり、各ビットがADC４２から信号処理部４３に伝送される。この結果、RFコイル２４により受信されるMRエコー信号の周波数帯域に成分を有するスプリアスノイズが発生する。

【0032】

特にADC４２を撮影室内に設置する場合には、高感度なRFコイル２４がADC４２の近傍に存在することになる。このため、ADC４２の出力側において生じたスプリアスノイズがグランド(GND)、信号線、電源ライン及び空間を通してRFコイル２４に回り込む可能性が高い。RFコイル２４にノイズが回り込むとアーチファクトの発生に繋がる。

【0033】

図３は、図２に示すADC４２によって生じるデジタルノイズの一例を示す図である。

【0034】

図３(A), (B), (C)において横軸は周波数を示し、縦軸は相対信号強度を示す。また、図３において(A)は、シンク(sinc)関数の波形を、(B)はシミュレーションによって作成したADC４２の後段において生じるデジタルノイズの疑似波形を、(C)は(A)に示すsinc波形に(B)に示すデジタルノイズによってアーチファクトが生じた状態を、それぞれ示している。

【0035】

図３(A)に示すような63.86[MHz]の中心周波数を有するsinc波形を、8[bit]、100MSPS(Megasamples per second)、２の補数で量子化したときのノイズは図３(B)のようになる。

【0036】

図４は、図３(B)に示すデジタルノイズの計算方法を示す図である。

【0037】

図４に示すように、各時刻におけるsinc波形の強度を表す8[bit]のうちビットの値が１となるビットの個数を放射されるノイズのレベルと考えることができる。この方法でノイズを計算すると、図３(B)の点線枠内に示すようなデジタルノイズの波形が得られる。すなわち、MR信号の受信帯域を中心周波数とするデジタルノイズが発生する。

【0038】

そして、図３(B)に示すようなデジタルノイズが、GND、信号線、電源ライン、空間を通してRFコイル２４に回り込むと、図３(C)の点線枠で示す周波数領域にアーチファクトが発生する。

【0039】

デジタルノイズを数式を用いて表すと、以下のようになる。RFコイル２４により受信されるアナログのMR信号Sa(t)は式(1)のように表すことができる。
Sa(t) = Acos{2πf₀t+φ(t)} (1)
但し、式(1)においてtは時間、AはMR信号の振幅、f₀はMR信号の中心周波数、φ(t)はMR信号の位相である。

【0040】

式(1)で表されるアナログのMR信号Sa(t)をN [bit]で量子化するとデジタル化されたMR信号Sd(t)は、式(2)のように表すことができる。
Sd(t) = Acos{2πf₀t+φ(t)}≒Σ[Acos{2πf₀t+φ(t)}C_n(t)2^(n-1)] (2)
但し、式(2)においてΣは、n=1からn=Nまでの和を示し、C_nはn番目のビットの重み係数である。

【0041】

式(2)からADC４２の後段において生じるデジタルノイズnoise(t)は、式(3)のように表される。
noise(t)∝Σ[Acos{2πf₀t+φ(t)}C_n(t)] (3)

【0042】

式(3)からMR信号に重み係数C_n(t)がミキシングされることによって変調された信号がデジタルノイズnoise(t)として発生することが分かる。

【0043】

以上のようにADC４２を撮影室内に設置すると、デジタル化されたMR信号に起因してMR信号の受信周波数帯域にデジタルノイズが生じる。従って、デジタルノイズがRFコイル２４に回り込むことを効果的に抑制することが重要である。更に、ADC４２の前段には、RFコイル２４の他、プリアンプ、信号切換用のスイッチ回路、ゲイン増幅用アンプ等のノイズに敏感な素子が存在する。このため、RFコイル２４を含む複数の回路へのノイズの回り込みを防止することが望ましい。

【0044】

そこで、ADC４２の内部から信号処理部４３までのMR信号の経路に沿ってノイズ抑制部４４を設けることができる。ノイズ抑制部４４は、ADC４２と信号処理部４３との間及びADC４２の少なくとも一方においてデジタルのMR信号に起因して生じるノイズを抑制する機能を有している。

【0045】

デジタルノイズをより効果的に抑制する観点からは、ノイズ抑制部４４を、デジタルのMR信号及びアナログのMR信号の少なくとも一方の共鳴周波数帯域におけるノイズを抑制するようにチューニングすることが好適である。尚、デジタルのMR信号の共鳴周波数帯域は、誤差によりアナログのMR信号の共鳴周波数帯域から僅かに変化する可能性があるが、アナログのMR信号の共鳴周波数帯域と実質的に同一とみなすことができる。

【0046】

ノイズ抑制部４４は、複数の構成要素を用いて構成することができる。例えば、エンコード部４５及びデコード部４６でノイズ抑制部４４を構成することが効果的である。更に、低電圧差動シグナリング(LVDS: Low Voltage Differential Signaling)システム４７、電気的な地表を作るための金網や金属板等のグランドプレーン(GND plane: ground plane)４８、シールド４９、ノイズ抑制効果のあるコネクタ５０の少なくとも１つをノイズ抑制部４４の構成要素として併用することができる。もちろん、他の構成要素をノイズ抑制部４４に付加することもできる。

【0047】

エンコード部４５は、ランダマイザ及びビット反転回路の少なくとも一方を用いてデジタルのMR信号を撮影室内においてエンコードする回路である。ランダマイザは、規則性を有するデジタルのMR信号を規則性のないデジタルのMR信号に変換する回路である。また、ビット反転回路は、デジタルのMR信号を構成する偶数ビット又は奇数ビットを反転させる回路である。一方、デコード部４６は、エンコード部４５によってエンコードされたデジタルのMR信号をデコードする回路である。

【0048】

すなわち、ADC４２から出力されるデジタルのMR信号をエンコード部４５でエンコードして信号処理部４３に伝送し、エンコードされたデジタルのMR信号を信号処理部４３側においてデコードすることができる。従って、エンコード部４５は、ADC４２の内部又はADC４２の出力側に設けられる。一方、デコード部４６は、信号処理部４３の内部又は信号処理部４３の入力側に設けられる。

【0049】

ADC４２と信号処理部４３との間における伝送路５１からのデジタルノイズの発生を効果的に抑制する観点からは、図２に示すように、エンコード部４５をADC４２の内部に設け、デコード部４６を信号処理部４３の内部に設けることが好適である。すなわち、ノイズ抑制部４４を、ADC４２の内部でデジタルのMR信号をエンコードし、信号処理部４３の内部でデジタルのMR信号をデコードするように構成することが好適である。

【0050】

図５は、図２に示すエンコード部４５及びデコード部４６の一例を示す回路図である。

【0051】

図５に例示されるように、第１のビット反転回路６０Ａと第１のランダマイザ６１Ａとを直列に接続することによってエンコード部４５を構成することができる。一方、第２のビット反転回路６０Ｂと第２のランダマイザ６１Ｂとを直列に接続することによってデコード部４６を構成することができる。

【0052】

図５に示す例では、0[bit]から(N-1)[bit]までのN[bit]のうち奇数[bit]が第１のビット反転回路６０Ａを構成する各NOTゲートによって反転される。もちろん、偶数[bit]を反転するようにしてもよい。また、ビット反転後のMR信号は、XORゲートを用いた第１のランダマイザ６１Ａによって不規則なMR信号に変換される。一方、デコード部４６では、同様な第２のビット反転回路６０Ｂ及び第２のランダマイザ６１Ｂによって、ビット反転前かつ不規則化処理前のMR信号が復元される。

【0053】

図６は、図５に示すエンコード部４５及びデコード部４６によるビット反転処理及び不規則化処理によるデジタルノイズの抑制効果を示す図である。

【0054】

図６(A)はデジタルのMR信号に対してエンコードを行わずにADC４２から信号処理部４３に伝送した場合におけるデジタルノイズの周波数特性を示し、図６(B)はデジタルのMR信号に対してビット反転及びランダマイジングを行ってADC４２から信号処理部４３に伝送した場合におけるデジタルノイズの周波数特性を示す。

【0055】

図６によれば、ビット反転及びランダマイジングを含むMR信号のエンコードによって、デジタルノイズが抑制されることが確認できる。尚、ビット反転及びランダマイジングのいずれか一方を行っても、デジタルノイズの抑制効果を得ることができる。但し、ビット反転及びランダマイジングの双方を行うことが、sinc関数に対するデジタルノイズの抑制に、より効果的であることが確認された。

【0056】

デジタルノイズの抑制には、ADC４２と信号処理部４３との間におけるMR信号の伝送に、LVDSシステム４７を採用することも効果的である。LVDSシステム４７は、デジタルのMR信号を２つの電圧信号に差動変換して送信し、２つの電圧信号を比較することによってデジタルのMR信号にシングルエンド変換（復元）するシステムである。LVDSシステム４７をADC４２と信号処理部４３との間に設ければ、撮影室内においてデジタルのMR信号を２つの電圧信号に差動変換し、撮影室内又は撮影室外においてデジタルのMR信号をシングルエンド変換することができる。

【0057】

また、デジタルノイズは、ADC４２と信号処理部４３との間におけるMR信号の伝送路５１から放射されることが多い。従って、ADC４２と信号処理部４３との間におけるMR信号の伝送路５１は、出来るだけ短くすることが好ましい。

【0058】

更に、ADC４２と信号処理部４３との間におけるデジタルのMR信号の伝送路５１を構成するコネクタ５０としてGNDプレーンで保護されたコネクタを使用することも効果的である。これにより、伝送路５１におけるインピーダンスを安定させることができる。代替案として、ADC４２と信号処理部４３との間におけるデジタルのMR信号の伝送路５１を構成するコネクタ５０として電磁気的に遮蔽されたシールドコネクタを使用することもできる。

【0059】

また、図示されるようにADC４２と信号処理部４３との間におけるデジタルのMR信号の伝送路５１についても、GNDプレーン４８で覆うことが効果的である。

【0060】

GNDプレーン４８に加えて、或いは、GNDプレーン４８の代替案として、ADC４２、信号処理部４３及びADC４２と信号処理部４３との間におけるデジタルのMR信号の伝送路５１の少なくとも１つをシールドで電磁気的に遮蔽することも有効である。但し、ADC４２をシールドケースで遮蔽すると、放熱を十分に行うことが困難となる恐れがある。そこで、図示された例では、伝送路５１及び信号処理部４３がシールド４９で覆われている。これにより、伝送路５１及び信号処理部４３から放射されるデジタルノイズをブロックすることができる。

【0061】

つまり以上のような磁気共鳴イメージング装置２０は、MR信号のダイレクトサンプリングを行うADC４２の後段から生じるデジタルノイズをノイズ抑制部４４によって抑制することにより、受信器３０を構成する少なくともADC４２よりも前段の回路を、撮影室内に設置できるようにしたものである。

【0062】

このため、磁気共鳴イメージング装置２０によれば、MR信号をダイレクトサンプリングした場合においてADC４２及びADC４２の後段におけるMR信号の伝送路５１において生じるデジタルノイズを減衰させることができる。特に、エンコードされたMR信号を伝送させることによって、伝送路５１におけるノイズの漏洩を効果的に防ぐことができる。これにより、デジタルノイズが受信用のRFコイル２４に回り込むことを防止し、アーチファクトを抑制することができる。その結果、受信器３０のADC４２等を撮影室に設置しても、良好な画質でMRイメージングを行うことが可能となる。

【0063】

尚、MR信号のダイレクトサンプリングを行わない受信器においても、ADC４２の出力側にノイズ抑制部４４を設けることによって、デジタルノイズの抑制効果を得ることができる。

【0064】

以上、特定の実施形態について記載したが、記載された実施形態は一例に過ぎず、発明の範囲を限定するものではない。ここに記載された新規な方法及び装置は、様々な他の様式で具現化することができる。また、ここに記載された方法及び装置の様式において、発明の要旨から逸脱しない範囲で、種々の省略、置換及び変更を行うことができる。添付された請求の範囲及びその均等物は、発明の範囲及び要旨に包含されているものとして、そのような種々の様式及び変形例を含んでいる。

【符号の説明】

【0065】

２０...磁気共鳴イメージング装置、２１...静磁場用磁石、２２...シムコイル、２３...傾斜磁場コイル、２４...RFコイル、２５...制御系、２６...静磁場電源、２７...傾斜磁場電源、２８...シムコイル電源、２９...送信器、３０...受信器、３１...シーケンスコントローラ、３２...コンピュータ、３３...入力装置、３４...表示装置、３５...演算装置、３６...記憶装置、３７...寝台、４０...アンプ、４１...バンドパスフィルタ(BPF)、４２...ADコンバータ(ADC)、４３...信号処理部、４４...ノイズ抑制部、４５...エンコード部、４６...デコード部、４７...低電圧差動シグナリングシステム（LVDSシステム）、４８...グランドプレーン(GNDプレーン)、４９...シールド、５０...コネクタ、５１...伝送路、６０Ａ...第１のビット反転回路、６０Ｂ...第２のビット反転回路、６１Ａ...第１のランダマイザ、６１Ｂ...第２のランダマイザ、Ｐ...被検体

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】