JPH07194578A - 通信装置を有する磁気共鳴画像化装置 - Google Patents

通信装置を有する磁気共鳴画像化装置

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JPH07194578A
JPH07194578A JP6291356A JP29135694A JPH07194578A JP H07194578 A JPH07194578 A JP H07194578A JP 6291356 A JP6291356 A JP 6291356A JP 29135694 A JP29135694 A JP 29135694A JP H07194578 A JPH07194578 A JP H07194578A
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Cornelis L G Ham
レオナルドゥス ゲラルドゥス ハム コルネリス
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 従来技術より簡単かつ効果的な能動的雑音打
ち消しを有する通信装置を有する磁気共鳴画像化装置を
提供する。 【構成】 通信装置は傾斜磁界雑音に依存する参照信号
を発生する手段と、音情報及び傾斜磁界雑音の混合され
たものをピックアップするよう第一の領域内に配置され
たマイクロホンと、少なくとも一部分は第二の領域内に
配置される音再生装置と、参照信号をマイクロホンの領
域での傾斜磁界雑音に実質的に対応する信号に変換する
フィルター装置からなる雑音抑制装置と、フィルター装
置の出力信号をマイクロホンの出力信号に反対の位相で
加える加算装置とをまた設け、加算装置の出力は音再生
装置に接続される。マイクロホンと加算装置間にマイク
ロホンの信号を所定の時間遅延する遅延手段が挿入され
る。音再生装置は音再生装置から由来しない音を減衰す
る手段からなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は測定空間内に定常な磁界
を発生する磁石装置と、測定空間内に傾斜磁界を発生す
る傾斜磁界コイル装置と、傾斜磁界コイル用の電源と、
少なくとも傾斜磁界コイルにより発生された音（傾斜磁
界雑音）のレベルが少なくとも第二の領域に比べて高い
第一の領域から音響情報を転送する通信装置とからな
り、該通信装置は傾斜磁界雑音に依存する参照信号を発
生する手段と、音情報及び傾斜磁界雑音の混合されたも
のをピックアップするよう第一の領域内に配置されたマ
イクロホンと、少なくとも一部分は第二の領域内に配置
される音再生装置と、参照信号をマイクロホンの領域で
の傾斜磁界雑音に実質的に対応する信号に変換するフィ
ルター装置からなる雑音抑制装置と、フィルター装置の
出力信号をマイクロホンの出力信号に反対の位相で加え
る加算装置とからなり、加算装置の出力は音再生装置に
接続される磁気共鳴画像化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】アメリカ特許出願第５、０３３、０８２
号は種々の応用に適切であり、記載された実現可能な応
用の１つとして磁気共鳴画像化装置内の応用がある能動
的雑音打ち消しを有する通信装置を開示している。知ら
れているように傾斜磁界コイルの動作中にそのような装
置内では装置内の検査されるべき患者と装置周辺の関係
者との間の通信を強く妨害する不快な雑音が発生する。
知られた通信装置はこの状況を改善するが、結果はまだ
最適ではないことが判明している。例えば傾斜磁界コイ
ルが周期的でないように作動させられる場合に（例えば
急速に変化する準備的な傾斜磁界、非線形プロフィール
シーケンス、スライス方向の変更のような場合に）雑音
打ち消し器は傾斜磁界コイルにより引き起こされた雑音
信号に追従できず、それにより雑音打ち消しがなされな
いか又は完全ではない。更にまた第二の領域では知られ
ている方法により補正されず、引用例に従えばこれによ
り装置全体がより複雑かつ高価になる別の雑音打ち消し
器が必要な妨害雑音が生じる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的はその中
で通信装置が知られている装置より簡単でより効果的な
上記種類の磁気共鳴画像化装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この目的のために本発明
による装置はマイクロホンと加算装置間にマイクロホン
の信号を所定の時間遅延する遅延手段を設け、音再生装
置は音再生装置から由来しない音を減衰する手段からな
ることを特徴とする。本発明は（通常周期的でない）傾
斜磁界雑音の実質的に完全な抑制は参照信号が正確な時
点でマイクロホンの出力信号に正確に（正確な位相及び
振幅で）加えられる場合にのみ可能であるという発想に
基づく。知られた装置の参照信号は一般に遅すぎるので
完全な補正は可能ではない。本発明に関してはマイクロ
ホン信号もまた遅延されるので、参照信号はまた正確な
時点で到達しうる。故に音再生装置は実質的に雑音なし
に音情報を再生する。傾斜磁界コイル又は他の雑音源に
より引き起こされた妨害雑音は第二の領域内でまた発生
し、故にこの雑音は聴き手の耳に到達しえないことが充
分に確実である。これは音再生装置から由来しない音を
減衰する本発明による手段を設けることにより非常に簡
単に実現される。
【０００５】本発明による装置の好ましい実施例は音再
生装置は吸音材内に埋め込まれた一対のイヤホンを有す
る頭部セットからなることを特徴とする。この実施例は
環境音の減衰は非常に簡単な段階により達成され、頭部
セットを装着した人は所定の動きの自由を有するという
利点を提供する。これは頭部セットが無線の場合には特
に好ましい。
【０００６】頭部セットのほとんどの型は導電性の線を
介して増幅器に接続される。導電体が外側から測定空間
内に延在するのは一般的に望ましくないので、本発明に
よる装置の一実施例は第二の領域は少なくとも一部分は
測定空間と一致し、音再生装置は測定空間の外側に配置
され、少なくとも空気で満たされた筒状接続部材を介し
て吸音材により密閉され、測定空間内の患者の頭上に配
置されうる頭部区域の一部を形成する音再生部材に音響
的に接続される電子／音響変換器からなることを特徴と
する。この実施例では頭部セットを用いる利点は測定空
間内に延在する導電体の欠点を被らずに達成されること
である。
【０００７】更なる実施例は参照信号を生成する手段は
傾斜磁界コイルの電源の出力信号に対応する信号をその
入力上で受けるよう配置されることを特徴とする。この
実施例は傾斜磁界コイルに与えられた信号はこれらのコ
イルにより発生された傾斜磁界雑音に直接関係するとい
う発想を用いる。斯くしてこれらの信号は傾斜磁界雑音
に関する事前の知識を含み、それによりそれらは参照信
号を形成する基準として特に適切である。ある理由によ
りこの事前の知識は用いられず、参照信号は例えば参照
信号を生成する手段は傾斜磁界雑音をピックアップでき
るように配置される第二のマイクロホンからなるような
異なる方法でまた達成されうる。
【０００８】
【実施例】以下に図を参照して本発明のこれらの及び他
の特徴を詳細に説明する。図１に示す磁気共鳴画像化装
置は定常かつ均一な磁界を発生する磁石装置１と、傾斜
磁界を発生する傾斜磁界コイル装置３と、磁石装置１及
び傾斜磁界コイル装置３用のそれぞれの電源５及び７と
からなる。傾斜磁界コイル装置３用の電源７は傾斜磁界
信号発生器９及び多数、即ちこの実施例では３つの傾斜
磁界増幅器１１からなる。ＲＦ交番磁界を発生するよう
意図された磁石コイル１３はＲＦ源１５に接続される。
表面コイル１７は検査されるべき対象内のＲＦ送信磁界
により発生された磁気共鳴信号の検出用に示される。読
み出しの目的でコイル１７は信号増幅器１９に接続され
る。信号増幅器１９はそれ自身が中央制御装置２３に接
続される位相検波器２１に接続される。中央制御装置２
３はＲＦ源１５用の変調器２５と、傾斜磁界信号発生器
９と、表示用のモニター２７とをまた制御する。ＲＦ発
振器２９は測定信号を処理する位相検波器２１と同様に
変調器２５を制御する。必要ならば冷却用に冷却ダクト
３３からなる冷却装置３１が設けられる。この種の冷却
装置は常伝導コイル用の水冷装置として又は超伝導コイ
ル用の液体ヘリウム又は窒素デュワー装置として構成さ
れる。磁石装置１及び３内に設けられる送信コイル１３
は医療用診断装置の場合には患者を収容するのに充分な
空間を提供する測定空間３５内にＲＦ磁界を発生する。
斯くして定常な磁界と、画像化されるべきスライスの位
置選択用の傾斜磁界と、空間的に均一なＲＦ交番磁界と
が測定空間３５内で発生されうる。傾斜磁界コイル装置
３は通常軸方向対称面３７に関して対称であり、該面は
測定空間３５をまた２つの部分に対称に分割し、Ｚ＝０
の点を通り定常な磁石装置１のＺ軸（図示せず）を横断
するように向く。故にこの場合は定常な磁石装置１によ
り発生された定常な磁界はＺ軸方向に向く。磁気共鳴画
像化装置内の傾斜磁界コイル装置３は通常各座標軸方向
Ｘ、Ｙ、Ｚに対するコイル装置からなり、該コイル装置
の作動は該方向のそれぞれで傾斜磁界の発生を可能に
し、それにより対象のピクセルごとの画像が形成されう
る。Ｘ傾斜磁界及びＹ傾斜磁界用のコイル装置は通常実
質的に同じであるが正距方位図法の意味で相互に９０°
回転される。Ｘ、Ｙ、Ｚ傾斜磁界用の３つのコイル装置
のそれぞれは３つの傾斜磁界増幅器１１の１つを介して
３つのコイル装置のそれぞれに対して適切な信号を発生
するよう配置された傾斜磁界信号発生器９の別々の出力
に接続される。傾斜磁界コイル３は磁石装置１により発
生される磁界内に配置されるのでこれらのコイルを通る
電流の流れはこれらのコイルを構成する導電体及びその
上にそれらが設けられている担体の動きに変換されうる
力を引き起こす。斯くして傾斜磁界コイルはラウドスピ
ーカーコイルとして作動し不快な雑音を発生する。傾斜
磁界コイルを通る電流は非常に大きく、定常な磁界は非
常に強いので、雑音レベルは所与の環境内では例えば１
００ｄＢＡ以上のように非常に高くなる。この雑音は立
ち会っている医師及び装置のすぐ近くで働ている他の関
係者と同様にこの装置により検査される患者に対して非
常に不快であり、これらの人との間の会話を非常に困難
にする。
【０００９】図２に表示される人と装置の近くの人との
間の通信を改善するために図１に示される装置内で用い
られうる通信装置の一実施例の概略ブロック図を示す。
該通信装置は第一の領域３９から第二の領域４１へ音響
情報（例えば会話）を伝達するよう設けられる。第一の
領域３９は例えば磁石装置１の近く又は測定空間３５内
のようなこれらのコイルにより発生された音（傾斜磁界
雑音）のレベルが比較的高い傾斜磁界コイル３のすぐ近
くに位置する。第二の領域４１は例えば磁石装置１の近
く又は測定空間３５内又は磁石装置１から大きく離れて
位置する。明らかに装置の操作に関係する人の数に依存
してより多くの第一及び第二の領域がありうる。装置の
近く又は中にいる２人の間の相互的な通信が望まれるな
ら、第一の領域３９は第二の領域４１と一致する。故に
そのような複合領域内にいる人はこの領域の外の人によ
り話されたことを聞くのと同様にこの複合領域外の人と
話すことができる。
【００１０】第一の領域３９内では傾斜磁界雑音４９と
同様に例えば（人４７により話された言葉）のような音
情報４５をピックアップできるマイクロホン４３が配置
される。音のこの混合されたものの再生であるマイクロ
ホン４３の出力信号は増幅器５１を介して信号遅延手段
５３に印加される。これらの手段は例えばアナログ遅延
線のようなアナログ信号遅延手段でありうるが、例えば
シフトレジスタのようなデジタル遅延手段でもよい。後
者の場合にはアナログ／デジタル変換器（図示せず）は
増幅器５１と遅延手段間に挿入されなければならない。
必要ならば信号遅延手段５３は適切にプログラムされた
マイクロプロセッサによりまた形成されうる。
【００１１】通信装置は傾斜磁界雑音に依存する参照信
号を発生する手段５５をまた設ける。これらの手段は図
２に示すようにこの目的に対して特に設けられた傾斜磁
界信号発生器９の１以上の出力に直接接続されうる。そ
れらは例えば傾斜磁界増幅器１１の出力又は電源７の他
の部分にまた接続されうる。その代わりに第二のマイク
ロホン５７が傾斜磁界雑音をほとんど専らピックアップ
するような方法で傾斜磁界コイル３の付近に第二のマイ
クロホン５７を配置しうる。第二のマイクロホン５７は
導線５９（破線で示される）を介して参照信号を発生す
る手段５５の入力に接続されうる。必要ならば手段５５
は信号処理用の要素（例えば増幅器及びフィルター）か
らなり又は入力と出力間の信号の影響なしに単に接続す
ることも可能である。手段５５の出力上で得られる参照
信号は傾斜磁界コイル３の付近の傾斜磁界雑音の再現で
ある。手段５５の出力に対してその伝達関数が傾斜磁界
コイル３からマイクロホン４３への傾斜磁界雑音が通過
した経路のモデルであるフィルター装置６１が接続され
る。このようにしてフィルター装置は参照信号をマイク
ロホン４３の領域での傾斜磁界雑音に実質的に対応する
信号に変換する。この種のフィルター装置は例えばアメ
リカ特許出願第５、０３３、０８２号及び先の本出願人
による未だ公開されていない特許出願ＰＨＮ１４．２５
０に記載されている。フィルター装置６１はアナログ又
はデジタル型でありうる。後者の場合には手段５５はア
ナログ／デジタル変換器をまた含む。必要ならば手段５
５及びフィルター装置６１はそれの伝達関数が手段５５
とフィルター装置６１の伝達関数の組み合わせである共
通の装置を形成するよう組み合わされる。
【００１２】フィルター装置６１の出力信号は加算装置
６３の負の入力に印加され一方遅延手段５３の出力信号
は加算装置の正の入力に印加される。遅延手段５３によ
り導入される遅延は傾斜磁界雑音により引き起こされマ
イクロホン４３を介して流れる信号がフィルター装置６
１を介して流れる対応する信号と正確に同じ瞬間に加算
手段６３に到達するように選択される。結果としてマイ
クロホン４３の領域での傾斜磁界雑音４９の実質的に正
確な再生であるフィルター装置６１の出力信号は傾斜磁
界雑音４９と音情報４５の混合の再生であるマイクロホ
ンの遅延された出力信号と反対の位相で加算される。結
果として加算装置６３の出力信号は傾斜磁界雑音４９の
ない純粋な音情報４５の再生である。この出力信号は多
数の出力からなり、そこに音再生装置が接続される分配
増幅器６５に印加される。分配増幅器６５は音再生手段
と結合して音再生装置を構成する。音再生手段は種々の
方法で構成されうる。図２にある適切な例を示す。第一
の例は吸音壁６９により囲まれた部屋７１内に配置され
たラウドスピーカー６７により形成され、該スピーカー
は第二の領域４１内に位置する。空間７１内には例えば
磁気共鳴画像化装置を制御するコンソール（図示せず）
がまた配置されうる。音再生手段の第二の例は吸音材内
に埋め込まれた一対のイヤホーン７５を有する頭部セッ
ト７３により形成される。この種の頭部セットは空間７
１の外で装着されえ、それにより第二の領域４１は磁気
共鳴装置の付近のどこにでも位置しうる。必要ならば頭
部セット７３は例えば赤外線放射により動作する送信機
を介して信号を受信する型のような無線型でありうる。
音再生手段の第三の例は完全に又は一部が測定空間３５
内に位置する第二の領域４１内の音の再生に特に適切で
ある。音再生手段のこの例は測定空間３５の外側に位置
し、例えば日本国特許出願平１ー１４５０５１号に記載
されるようなプラスチック管である空気で満たされた筒
状接続部材７９を介して吸音材により囲まれ測定空間３
５内にいる患者の頭部上の頭部セットとして配置されう
る頭部区域８３の部分を形成する音再生部材８１に音響
的に接続される電子／音響変換器７７からなる。記載さ
れた全ての音再生手段は材料吸収材により囲まれている
ので、例えば傾斜磁界雑音及び例えば冷却装置３１によ
り発生された雑音のような環境からの音は音再生装置に
より再生された情報の可聴性上にはほとんど影響を有さ
ない。
【００１３】上記のように加算手段６３の出力信号は原
理的に傾斜磁界雑音４９のない純粋な音情報４５の正確
な再現である。しかしながら実際にはこの出力信号はな
お傾斜磁界雑音から由来する小さな成分を含む。これは
例えば第一の領域３９及び／又は第二の領域４１の例え
ばこれらの領域内の周囲で関係者が動き又はその中の装
置が変位するような理由で音響的特性が変化する場合に
生ずるかもしれない。これらの音再生手段に印加される
信号から傾斜磁界雑音のこれらの最終的な残りを除去す
るために例えば加算装置６３又は分配増幅器６５の出力
信号が傾斜磁界雑音から由来する信号を含むかどうかを
決定することが望ましい。この目的のためにこの出力信
号は例えばそれ自体は知られており、例えば加算装置６
３の出力信号を例えば参照信号と相関させる相関装置
（図示せず）に印加されうる。相関装置は加算装置６３
の出力信号内の傾斜磁界雑音成分の基準である出力信号
を発生する。相関装置の出力信号から例えば信号遅延手
段５３の遅延時間を補正する補正信号が得られうる。補
正信号は手段５５及び／又はフィルター装置６１の伝達
音響にまた影響しうる。信号遅延手段５３の遅延時間は
実質的に全ての場合に高すぎる値に恒久的に調整されう
る。故に補正信号は例えば手段５５又はフィルター手段
６１により引き起こされた遅延を、フィルター装置６１
及び信号遅延出力５３の最終的な出力信号が加算装置６
３の出力信号からのどのような傾斜磁界雑音の寄与も除
去するような正確に正しい位相及び振幅関係を示すよう
に制御しうる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が用いられうる磁気共鳴画像化装置の一
実施例を示す図である。
【図２】本発明による装置の実施例の最も重要な部分の
概略ブロック図を示す。
【符号の説明】
１ 磁石装置 ３ 傾斜磁界コイル装置 ５、７ 電源 ９ 傾斜磁界信号発生器 １１ 傾斜磁界増幅器 １３ 送信コイル １５ ＲＦ源 １７ 表面コイル １９ 信号増幅器 ２１ 位相検波器 ２３ 中央制御装置 ２５ 変調器 ２７ モニター ２９ ＲＦ発振器 ３１ 冷却装置 ３３ 冷却ダクト ３５ 測定空間 ３７ 軸方向対称面 ３９ 第一の領域 ４１ 第二の領域 ４３ マイクロホン ４５ 音情報 ４７ 人 ４９ 傾斜磁界雑音 ５１ 増幅器 ５３ 信号遅延手段 ５５ 参照信号を発生する手段 ５７ 第二のマイクロホン ５９ 導線 ６１ フィルター装置 ６３ 加算装置 ６５ 分配増幅器 ６７ ラウドスピーカー ６９ 吸音壁 ７１ 空間 ７３ 頭部セット ７５ イヤホン ７７ 電子／音響変換器 ７９ 筒状吸音部材 ８１ 音再生部材 ８３ 頭部区域

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 測定空間内に定常な磁界を発生する磁石
    装置（１）と、測定空間内に傾斜磁界を発生する傾斜磁
    界コイル装置（３）と、傾斜磁界コイル用の電源（７）
    と、傾斜磁界コイル（３）により発生された音（傾斜磁
    界雑音）のレベルが少なくとも第二の領域（４１）に比
    べて高い少なくとも第一の領域（３９）から音響情報を
    転送する通信装置とからなり、該通信装置は傾斜磁界雑
    音に依存する参照信号を発生する手段（５５）と、音情
    報及び傾斜磁界雑音の混合されたものをピックアップす
    るよう第一の領域（３９）内に配置されたマイクロホン
    （４３）と、少なくとも一部分は第二の領域（４１）内
    に配置される音再生装置（６５、６７）と、参照信号を
    マイクロホン（４３）の領域での傾斜磁界雑音に実質的
    に対応する信号に変換するフィルター装置（６１）から
    なる雑音抑制装置と、フィルター装置の出力信号をマイ
    クロホンの出力信号に反対の位相で加える加算装置（６
    ３）とからなり、加算装置の出力は音再生装置に接続さ
    れる磁気共鳴画像化装置であって、マイクロホン（４
    ３）と加算装置（６３）との間にマイクロホンの信号を
    所定の時間遅延させる遅延手段（５３）を設け、音再生
    装置（６５、６７）は音再生装置から由来しない音を減
    衰する手段（６９）からなることを特徴とする磁気共鳴
    画像化装置。
  2. 【請求項２】 音再生装置は吸音材内に埋め込まれた一
    対のイヤホン（７５）を有する頭部セット（７３、７
    ５）からなることを特徴とする請求項１記載の磁気共鳴
    画像化装置。
  3. 【請求項３】 第二の領域（４１）は少なくとも一部分
    は測定空間（３５）と一致し、音再生装置は測定空間
    （３５）の外側に配置され、少なくとも空気で満たされ
    た筒状接続部材（７９）を介して吸音材により密閉さ
    れ、測定空間（３５）内の患者の頭上に配置されうる頭
    部区域（８３）の一部を形成する音再生部材（８１）に
    音響的に接続される電子／音響変換器（７７）からなる
    ことを特徴とする請求項１記載の磁気共鳴画像化装置。
  4. 【請求項４】 参照信号を生成する手段（５５）は傾斜
    磁界コイル（３）の電源（７）の出力信号に対応する信
    号をその入力に受けるよう配置されることを特徴とする
    請求項１乃至３のうちいずれか一項記載の磁気共鳴画像
    化装置。
  5. 【請求項５】 参照信号を生成する手段（５５）は傾斜
    磁界雑音をピックアップできるように配置される第二の
    マイクロホン（５７）からなることを特徴とする請求項
    １乃至３のうちいずれか一項記載の磁気共鳴画像化装
    置。
JP6291356A 1993-11-30 1994-11-25 通信装置を有する磁気共鳴画像化装置 Pending JPH07194578A (ja)

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