噪声产生源搜索装置以及噪声产生源搜索方法
阅读：146发布：2020-05-08
专利汇可以提供噪声产生源搜索装置以及噪声产生源搜索方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 准确地确定出MRI装置中的产生 位置 。本发明提供噪声源搜索装置，该噪声源搜索装置应用于通过对配置于静 磁场 中的被检体施加由高频线圈产生的RF脉冲以及由倾斜磁场线圈产生的倾斜磁场脉冲，来获得从被检体产生的NMR 信号 的MRI装置，该噪声源搜索装置具备：基准天线以及探测天线，其测量在MRI装置中产生的噪声；噪声产生条件确定部，其基于由基准天线测量的噪声的噪声强度，将倾斜磁场线圈的轴以及驱动 频率 确定为在MRI装置中产生的噪声产生条件；噪声产生位置确定部，其根据由噪声产生条件确定部确定出的噪声产生条件驱动倾斜磁场线圈，基于基准天线以及配置于与基准天线不同的位置的探测天线接收到的噪声的测量时间差确定出MRI装置中的噪声产生位置。，下面是噪声产生源搜索装置以及噪声产生源搜索方法专利的具体信息内容。
1.一种噪声源搜索装置，应用于通过对配置于静磁场中的被检体施加由高频线圈产生的RF脉冲以及由倾斜磁场线圈产生的倾斜磁场脉冲，来获得从上述被检体产生的NMR信号的MRI装置，该噪声源搜索装置的特征在于，具有：
基准天线以及探测天线，其测量在上述MRI装置中产生的噪声；
噪声产生条件确定部，其基于由上述基准天线测量的噪声的噪声强度，确定出在上述MRI装置中产生的噪声产生条件；以及
噪声产生位置确定部，其通过上述基准天线以及配置于与该基准天线不同的位置的上述探测天线测量在由上述噪声产生条件确定部确定出的噪声产生条件下产生的噪声，基于上述基准天线以及上述探测天线测量出的噪声的测量时间差确定出上述MRI装置中的噪声产生位置。
2.根据权利要求1所述的噪声源搜索装置，其特征在于，
上述噪声产生条件是上述倾斜磁场线圈的轴以及驱动频率。
3.根据权利要求2所述的噪声源搜索装置，其特征在于，
在使强度以及驱动频率变化的同时将上述倾斜磁场线圈按X、Y、Z轴驱动预定时间，由上述基准天线测量出的噪声的噪声强度超过预定的阈值的情况下，上述噪声产生条件确定部将产生表示该噪声强度的噪声时的上述倾斜磁场线圈的轴以及驱动频率确定为噪声产生条件。
4.根据权利要求2所述的噪声源搜索装置，其特征在于，
按照由上述噪声产生条件确定部确定出的成为上述噪声产生条件的上述轴以及上述驱动频率，驱动上述倾斜磁场线圈，
固定上述基准天线的测量位置，使上述探测天线的测量位置变化的同时通过上述基准天线以及上述探测天线测量噪声，
上述噪声产生位置确定部根据上述基准天线以及上述探测天线的测量结果计算测量时间差或者噪声强度差，基于上述测量时间差或者上述噪声强度差确定出噪声产生位置。
5.根据权利要求1所述的噪声源搜索装置，其特征在于，
根据同一噪声到达上述基准天线以及上述探测天线的时刻之差计算上述测量时间差。
6.根据权利要求1所述的噪声源搜索装置，其特征在于，
根据由上述基准天线以及上述探测天线测量出的噪声波形的相位差计算上述测量时间差。
7.根据权利要求1所述的噪声源搜索装置，其特征在于，
该噪声源搜索装置还具备AD转换器，该AD转换器接受通过上述基准天线以及上述探测天线得到的测量结果的输入，并对该测量结果进行AD转换，
该AD转换器具有0.3ns以下的时间分辨率。
8.根据权利要求1所述的噪声源搜索装置，其特征在于，
上述探测天线是检测电场的天线。
9.根据权利要求1所述的噪声源搜索装置，其特征在于，
上述探测天线选择性地检测特定的频率。
10.根据权利要求9所述的噪声源搜索装置，其特征在于，
上述频率是上述MRI装置的共振频率的2倍以上。
11.根据权利要求9所述的噪声源搜索装置，其特征在于，
上述频率是30MHz～100MHz。
12.根据权利要求2所述的噪声源搜索装置，其特征在于，
该噪声源搜索装置具备驱动上述倾斜磁场线圈的脉冲产生器，
通过该脉冲产生器，按照被确定为上述噪声产生条件的上述轴以及上述驱动频率驱动上述倾斜磁场线圈。
13.一种噪声源搜索方法，应用于通过对配置于静磁场中的被检体施加由高频线圈产生的RF脉冲以及由倾斜磁场线圈产生的倾斜磁场脉冲，来获得从上述被检体产生的NMR信号的MRI装置，该噪声源搜索方法的特征在于，具备：
噪声产生条件确定步骤，测量从上述MRI装置产生的噪声，基于测量出的噪声的噪声强度确定出上述倾斜磁场线圈的轴以及驱动频率作为噪声产生条件；
在相互不同的多处位置测量从上述MRI装置产生的噪声的步骤；以及
噪声产生位置确定步骤，根据上述噪声产生条件驱动上述倾斜磁场线圈，基于在不同的多处位置测量出的噪声的测量时间差确定出上述MRI装置中的噪声产生位置。
噪声产生源搜索装置以及噪声产生源搜索方法
技术领域
背景技术
[0002] 以往，公知有在均匀的静磁场中配置被检体(特别是人体)的状态下，计测通过对被检体施加高频磁场(RF)脉冲而产生的核磁共振(NMR)信号，将被检体的头部、腹部、四肢等的形态、功能以二维或者三维的方式图像化的MRI装置。在MRI装置中，NMR信号通过倾斜磁场被赋予不同的相位编码，并且被进行频率编码而被计测为时间序列数据，通过将计测出的NMR信号进行二维或者三维傅立叶变换而重新配置为图像。
[0003] 然而，NMR信号与在空气中传播的电磁波相比其振幅较小，所以从无线电广播、电视机、移动电话、马达、开关等产生的电磁波成为噪声。因此，通过将MRI装置设置在由铜箔等导电性高的材料形成的电磁波屏蔽室内来隔离外部的噪声源与MRI装置，屏蔽从电磁波屏蔽室的外部到MRI装置的电磁波。
[0004] 另一方面，在MRI装置中，除了这样的电磁噪声以外，有时在拍摄时产生被称为“散粒噪声”或者“尖峰噪声”的噪声。这些噪声是指在MRI装置中k空间上的数据存在点状的噪声的情况。图17的(A)示出散粒噪声的一个例子。例如，在拍摄时计测出的NMR信号通过使相位编码倾斜磁场变化，而填充到将横轴作为时间且将纵轴作为相位编码方向的k空间，但有时在该k空间数据中除了构成被检体图像的数据以外还存在点状的散粒噪声。若这样对图17的(A)所示的包括散粒噪声的数据进行傅立叶变换并图像化，则如图17的(B)所示产生倾斜的网状图案。图案根据散粒噪声信号的位置、数量而不同，很难表示噪声的性状，但很多情况下，能在本来没有信号的背景看到几何学图案。
[0005] 这样的噪声的产生原因分为几种模式。认为最可能是由于金属间的接触。特别是，不同种类金属间的接触因压电效应在接触的瞬间产生电位，引起局部放电而成为噪声源。另外，位于电位不同的场所的2个金属部件的接触也同样地使噪声产生。除此以外，是电路内的接触不良。若在电路内有接触不良的连接器、线路、设备等，则随着倾斜磁场线圈的振动，连接状态变化，可能产生与倾斜磁场线圈驱动同步的噪声。
[0006] 另外，静电也可能成为噪声源。例如，有时通过倾斜磁场线圈的驱动而不同种类树脂部件摩擦或剥离则一方带电，在反复的过程中放电而产生静电。
[0007] 这样，在很多的情况下，倾斜磁场线圈或冷冻机等的物理振动传播到问题位置，最终产生噪声。
[0008] 在这样的噪声对图像造成影响的情况下，需要确定噪声源进行修正，获取使噪声减少的图像。因此，作为搜索MRI装置中的噪声源的技术，例如，专利文献1公开了通过切换驱动MRI装置的电力系统、传送系统来确定出成为噪声源的单元的噪声产生位置确定装置。
[0009] 现有技术文献
[0010] 专利文献
[0011] 专利文献1：日本特开2002－291715号公报
发明内容
[0012] 发明要解决的课题
[0013] 然而，在上述的专利文献1的噪声产生位置确定装置中，只不过能够确定出在电力系统、传送系统中成为噪声源的单元，不能获得详细的噪声源的信息。例如，在起因于倾斜磁场线圈的振动传递而产生噪声的情况下，存在倾斜磁场线圈的驱动是噪声产生原因，但噪声的产生位置不是倾斜磁场线圈，而是从周围的某一个建筑物产生噪声的情况。该情况下，需要具体确定出在建筑物中产生噪声的位置，但在专利文献1的噪声产生位置确定装置中，不能获得这样详细的信息。
[0014] 在不能准确地确定噪声源以及噪声产生位置的情况下，不能使噪声适当地减少，在MRI装置中获取的图像的画质降低。
[0015] 本发明是鉴于上述实际情况而完成的，其目的在于准确地确定出MRI装置中的产生位置。
[0016] 用于解决课题的手段
[0017] 为了解决上述课题，本发明提供以下的单元。
[0018] 本发明的一方面提供噪声源搜索装置，应用于通过对配置于静磁场中的被检体施加由高频线圈产生的RF脉冲以及由倾斜磁场线圈产生的倾斜磁场脉冲，来获得从上述被检体产生的NMR信号的MRI装置，该噪声源搜索装置具备：基准天线以及探测(probe)天线，其测量在上述MRI装置中产生的噪声；噪声产生条件确定部，其基于由上述基准天线测量出的噪声的噪声强度，确定出在上述MRI装置中产生的噪声产生条件；以及噪声产生位置确定部，其通过上述基准天线以及配置于与该基准天线不同的位置的上述探测天线测量在由上述噪声产生条件确定部确定出的噪声产生条件下产生的噪声，基于上述基准天线以及上述探测天线测量出的噪声的测量时间差确定出上述MRI装置中的噪声产生位置。
[0019] 另外，本发明的另一方面提供噪声源搜索方法，应用于通过对配置于静磁场中的被检体施加由高频线圈产生的RF脉冲以及由倾斜磁场线圈产生的倾斜磁场脉冲，来获得从上述被检体产生的NMR信号的MRI装置，具备：噪声产生条件确定步骤，测量从上述MRI装置产生的噪声，基于测量出的噪声的噪声强度确定出上述倾斜磁场线圈的轴以及驱动频率作为噪声产生条件；在相互不同的多处位置测量从上述MRI装置产生的噪声的步骤；以及噪声产生位置确定步骤，根据上述噪声产生条件驱动上述倾斜磁场线圈，基于在不同的多处位置测量出的噪声的测量时间差确定出上述MRI装置中的噪声产生位置。
[0020] 发明效果
[0022] 图1是表示通过本发明的第一实施方式的噪声产生源搜索装置搜索噪声源的MRI装置的一个例子的概略结构的框图。
[0023] 图2是表示本发明的第一实施方式的噪声源搜索装置的概略结构的框图。
[0024] 图3的(A)是表示在通过本发明的第一实施方式的噪声源搜索装置搜索噪声的MRI装置中，倾斜磁场线圈的驱动频率的扫描的情形的图表，图3的(B)是表示在MRI装置中，在改变驱动频率来驱动倾斜磁场线圈的情况下，由基准天线测量出的噪声等级的测量结果的图表。
[0025] 图4是表示在本发明的第一实施方式的噪声源搜索装置中，基准天线以及探测天线测量作为电磁波在空气中传播的噪声的样子的参考图。
[0026] 图5是表示在本发明的第一实施方式的噪声源搜索装置中，通过基准天线210以及探测天线110得到的噪声测量结果的图表的例子。
[0027] 图6是绘制在本发明的第一实施方式的噪声源搜索装置中，根据通过基准天线210以及探测天线110得到的噪声测量结果计算出的多个时间差得到的图表的例子。
[0028] 图7是通过本发明的第一实施方式的噪声源搜索装置搜索噪声源的情况下，对三维场所的测量例的示意图。
[0029] 图8是在通过本发明的第一实施方式的噪声源搜索装置搜索噪声源的情况下，对三维场所的测量例的示意图。
[0030] 图9是在通过本发明的第一实施方式的噪声源搜索装置搜索噪声源的情况下，对三维场所的测量例的示意图。
[0031] 图10是表示本发明的第一实施方式的噪声源搜索装置所进行的噪声源搜索处理的流程的流程图。
[0032] 图11是表示本发明的第一实施方式的噪声源搜索装置中的噪声产生条件确定处理的流程的流程图。
[0033] 图12是表示本发明的第一实施方式的噪声源搜索装置中的噪声产生位置确定处理的流程的流程图。
[0035] 图14涉及本发明的第一实施方式的噪声源搜索装置的变形例，是表示基准天线以及2个探测天线测量作为电磁波在空气中传播的噪声的样子的参考图。
[0036] 图15涉及本发明的第一实施方式的噪声源搜索装置的变形例，是表示通过基准天线以及2个探测天线得到的噪声测量结果的图表的例子。
[0037] 图16是在本发明的第二实施方式的噪声源搜索装置中，在已知场所的4个点配置天线，测量各点的噪声到达时间差的例子的说明图。
[0038] 图17的(A)是表示K空间数据中的散粒噪声信号的例子的参考图，图17的(B)是表示将图17的(A)的K空间数据变更为实际空间图像的情况下的散粒噪声信号的例子的参考图。
具体实施方式
[0039] 本发明的实施方式的噪声产生源搜索装置应用于通过对配置于静磁场中的被检体施加由高频线圈产生的RF脉冲以及由倾斜磁场线圈产生的倾斜磁场脉冲，来获得从被检体产生的NMR信号的MRI装置，该噪声产生源搜索装置具备：基准天线以及探测天线，其测量在MRI装置中产生的噪声；噪声产生条件确定部，其基于由基准天线测量出的噪声的噪声强度，确定出在MRI装置中产生的噪声产生条件；以及噪声产生位置确定部，其通过基准天线以及配置于与基准天线不同的位置的探测天线测量在由噪声产生条件确定部确定出的噪声产生条件下产生的噪声，基于基准天线以及探测天线测量出的噪声的测量时间差确定出MRI装置中的噪声产生位置。
[0040] 根据本实施方式，能够准确地确定出MRI装置中的噪声产生位置。
[0041] 以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。
[0042] 噪声产生源搜索装置对于在MRI装置中产生的噪声确定出噪声源以及噪声产生位置，除了能够内置于MRI装置以外，还能够构成为单独的独立装置。
[0043] 以下说明的各实施方式的噪声产生源搜索装置例如搜索在图1所示的MRI装置中产生的噪声的噪声源，即噪声的产生条件以及噪声的产生位置，构成为与MRI装置分立的独立装置。
[0044] (MRI装置的结构)
[0046] 静磁场产生部2构成为在被检体1的周围配置有永磁型、常导型或者超导型的静磁场产生源。对静磁场产生部2而言，若是垂直磁场方式，则在被检体1的周围的空间在与其体轴正交的方向上产生均匀的静磁场，若是水平磁场方式，则在体轴方向上产生均匀的静磁场。
[0047] 倾斜磁场产生部3具备施加作为MRI装置的坐标系(静止坐标系)的X、Y、Z的3轴向的倾斜磁场的倾斜磁场线圈9、以及驱动各倾斜磁场线圈9的倾斜磁场电源10。根据来自后述的序列发生器4的命令驱动各个线圈的倾斜磁场电源10，由此在X、Y、Z的3轴向施加倾斜磁场Gx、Gy、Gz。
[0048] 在拍摄时，在与切片面(拍摄剖面)正交的方向上施加切片方向倾斜磁场脉冲(Gs)以设定针对被检体1的切片面，在与该切片面正交并且相互正交的剩余的2个方向上施加相位编码方向倾斜磁场脉冲(Gp)和频率编码方向倾斜磁场脉冲(Gf)，将各个方向的位置信息编码到NMR信号。
[0049] 序列发生器4进行控制以预定的脉冲序列反复施加RF脉冲和倾斜磁场脉冲。序列发生器4通过后述的CPU8的控制而动作，将被检体1的剖面图像的数据收集所需要的各种命令发送到发送系统5、倾斜磁场产生系统3、以及接收系统6。
[0050] 发送部5对被检体1照射RF脉冲，以使构成被检体1的生物体组织的原子的核自旋产生核磁共振，具备高频振荡器11、调制器12、高频放大器13、以及发送侧的高频线圈(发送线圈)14a。在基于来自序列发生器4的指令的定时通过调制器12对从高频振荡器11输出的RF脉冲进行振幅调制，利用高频放大器13放大该振幅调制后的高频脉冲后供给到与被检体1接近配置的高频线圈14a，由此，RF脉冲照射到被检体1。
[0051] 接收部6检测通过构成被检体1的生物体组织的核自旋的核磁共振释放出的NMR信号(核磁共振信号)，接收部6具备接收侧的高频线圈(接收线圈)14b、信号放大器15、正交相位检波器16以及A/D转换器17。由从发送侧的高频线圈14a照射的RF脉冲引起的被检体1的响应的NMR信号由与被检体1接近配置的高频线圈14b进行检测，在被信号放大器15放大后，在基于来自序列发生器4的指令的定时通过正交相位检波器16分割成正交的二个系统的信号，各个信号被A/D转换器17转换成数字量，作为计测数据发送到信号处理部7。
[0052] 由从发送侧的高频线圈14a照射的RF脉冲引起的被检体1的响应的NMR信号由与被检体1接近配置的高频线圈14b检测，在被信号放大器15放大后，在基于来自序列发生器4的指令的定时通过正交相位检波器16分割成正交的二个系统的信号，各个信号被A/D转换器17转换成数字量，作为计测数据发送到信号处理部7。
[0053] 此外，在图1中，发送侧的高频线圈14a和倾斜磁场线圈9被设置为若是垂直磁场方式，则在插入有被检体1的静磁场产生部2的静磁场空间内与被检体1对置，若是水平磁场方式，则在插入有被检体1的静磁场产生部2的静磁场空间内包围被检体1。另外，接收侧的高频线圈14b被设置为与被检体1对置或者包围被检体。
[0055] CPU8控制MRI装置整体。即，CPU8根据基于所输入的拍摄条件的拍摄序列控制序列发生器4，以便对被检体1施加倾斜磁场脉冲并且照射高频磁场脉冲，获取多个NMR信号拍摄被检体1的剖面图像。若来自接收系统6的数据输入到CPU8，则在CPU8中执行信号处理、图像重构等处理。CPU8将所得到的被检体1的剖面图像显示于显示器20并且记录到存储装置18、外部存储装置19。
[0056] 操作部25输入MRI装置的各种控制信息、由上述信号处理部7进行的处理的控制信息，具备输入部23。作为输入部23，能够组合一个或者多个鼠标、键盘或者跟踪球等输入设备来应用。另外，输入部23从用户接受拍摄条件的输入，将所输入的拍摄条件发送到CPU8。
[0057] 通过与显示器20接近地配置操作部25，操作者能够看着显示器20经由操作部25交互控制MRI装置的各种处理。
[0058] ＜第一实施方式＞
[0059] 如图2所示，本发明的第一实施方式的噪声产生源搜索装置200具备基准天线210、探测天线220、放大器211、221、AD转换器230、显示部231、以及中央处理装置(CPU)240。
[0060] 基准天线210测量噪声，在噪声源搜索，特别是确定出噪声的产生位置时，固定于MRI装置的附近的特定的测量位置测量噪声。通过基准天线220得到的接收信号用作后述的噪声测量的时间差或噪声强度的基准。
[0061] 探测天线220与基准天线210相同地测量噪声，在噪声源搜索时，一边使测量位置变化，一边在与基准天线210的关系中，检测相对噪声到达天线的时间差或噪声强度之差。
[0062] 特别是，探测天线220在MRI装置中的机架的孔(ボア)附近暴露于静磁场、倾斜磁场，所以优选是测量电场的天线。或者，作为探测天线220，除了测量磁场的天线以外，也能够应用附加了高通型滤波器的天线。在图2中，示出探测天线220为一个的例子，但也能够具备多个探测天线220。该情况下，需要预先使多个探测天线间的特性(特别是电缆长)相同，但具有能够缩短测量时间这样的优点。
[0063] 放大器211使由基准天线210测量出的噪声放大并输出到AD转换器230。同样地，放大器221使由探测天线220测量出的噪声放大并输出到AD转换器230。基准天线210以及探测天线220测量的噪声是极弱的信号，所以难以保持原样被AD转换器捕捉。因此，设置放大器211、221，将放大后的噪声信号输出到AD转换器。
[0064] MRI装置中的散粒噪声被认为是极短的脉冲形状，为了准确地测量其到达时刻，需要宽频带。因此，优选放大器211、221的频率特性在宽范围具有灵敏度、放大率。
[0065] AD转换器230将从放大器211、221输入的噪声转换为数字的噪声信号并输出到显示部231。显示部231以预定的显示方式显示从AD转换器230输入的数字的噪声信号。作为AD转换器230以及显示部231，例如能够应用示波器。
[0067] CPU230对于通过基准天线210、探测天线220测量，且被AD转换器230转换成数字信号的噪声信号进行解析等各种处理。虽然未图示，但根据需要，具备成为处理时的作业区域的存储器、预先存储必要的程序、处理所使用的数据、处理中生成的数据、作为处理的结果所得到的数据等的存储部。通过CPU230得到的解析结果被输出到显示部231。
[0068] 在本实施方式中，如图2所示，CPU230包括噪声产生条件确定部310和噪声产生位置确定部320，通过CPU230所包含的各部确定出从MRI装置产生的噪声的产生条件以及噪声源(噪声产生位置)。
[0069] 此外，CPU230所包含的各部的功能能够通过CPU230读取预先储存于预定的存储装置的程序并执行而作为软件来实现。另外，也能够通过ASIC(application specific integrated circuit：专用集成电路)、FPGA(field－programmable gate array：现场可编程门阵列)等硬件实现CPU230所包含的各部执行的动作的一部分或者全部。
[0070] 噪声产生条件确定部310基于由基准天线210测量出的噪声的噪声强度确定出在MRI装置中产生的噪声的产生条件。为了评价噪声的大小，通过基准天线210，使驱动频率变化的同时，对MRI装置的X、Y、Z轴的各倾斜磁场线圈驱动预定时间来测量噪声强度。而且，噪声产生条件确定部310根据测量出的结果，将产生表示超过预定的阈值的噪声强度的噪声时的倾斜磁场线圈的轴以及驱动频率确定为噪声产生条件。
[0071] 若使倾斜磁场线圈的驱动频率变化，则不仅是倾斜磁场线圈，构成MRI装置的照射线圈、各结构所包含的较小的各个金属配件(金具)、电气部件等受到振动。此时，若使噪声产生的部件附近的固有振动数和驱动频率一致，则作为振动变大的结果，产生噪声。为了检测该噪声，如上述那样对MRI装置的倾斜磁场线圈驱动预定时间，通过基准天线210继续测量。而且，通过噪声产生条件确定部310，在基准天线210继续测量的噪声中，将表示超过预定的阈值的噪声强度时的倾斜磁场线圈的轴以及驱动频率确定为噪声产生条件。
[0072] 此外，需要反复的倾斜磁场线圈的驱动的噪声在单发的脉冲中不产生噪声，所以需要使驱动频率变化的频率方向的扫描，而不是基于脉冲的宽带的激励。波形可以是正弦波也可以是梯形波，但扫描时间需要确保一定程度。
[0073] 此外，不仅分别考虑X、Y、Z轴，也考虑基于各轴的组合的噪声产生，但考虑线性相加即可，不需要组合测量噪声。
[0074] 强度方向在一般的力学系统中是线性，但在摩擦、接触－非接触这样的问题为非线性。优选以允许范围内的最大强度进行试验。
[0075] 从多个位置产生噪声的情况下，考虑多个噪声产生条件，即多个轴以及驱动频率。
[0076] 更具体而言，例如，一边使驱动频率从F0[Hz]变化到F1[Hz]一边扫描倾斜磁场线圈(图3的(A))。噪声产生条件确定部310处理此时的基准天线210的测量结果，生成图3的(B)所示那样的图表。在图3的(B)所示的例子中，可知X轴的F2[Hz]、Z轴的F3[Hz]有2个噪声较大的频率。该情况下，F2、F3分别是相同或不同的噪声源，即，存在噪声产生位置不同的可能性，所以分别由噪声产生位置确定部320确定出噪声产生位置。
[0077] 此外，若F0过低则倾斜磁场电流的每评价窗时间的电流输出过大，另外，导致扫描时间的延长，所以优选在适当的频率截止。另外，若F1过高，则在由于脉冲的上升下降而产生的涡流电流消失之前产生下个涡流电流，有可能涡流电流发热过大，所以也需要该频率不为适当的频率以上。均需要根据构成MRI装置的倾斜磁场电源的规格、或倾斜磁场线圈的冷却的规格等按机种选择适当的频率。
[0078] 噪声产生位置确定部320基于由噪声产生条件确定部310确定出的噪声产生条件，基于基准天线210以及配置于与基准天线210不同的位置的探测天线220同时接收到的噪声的到达时间差确定出MRI装置中的噪声产生位置。
[0079] 如图4所示，若在噪声源产生噪声，则作为电磁波在空气中传播并被基准天线210以及探测天线220捕捉。由2个天线捕捉到的噪声分别被放大器211、221放大，经由电缆输入到AD转换器230，转换成数字信号后输入到噪声产生位置确定部320。而且，噪声产生位置确定部320根据基准天线210的测量结果和探测天线220的测量结果，获取噪声到达两者的时间差(Δt)(参照图5)。通过使探测天线220移动并且反复测量，来反复获取时间差(Δt)，若对其进行绘制，则例如能够得到图6所示的图表。
[0080] 基准天线210位于远离探测天线220的位置，并且，越使探测天线220接近噪声源，时间差Δt越大，若探测天线220远离噪声源，则Δt再次变小，所以能够说时间差最大的场所最接近噪声源。即，在图6的图表中，认为时间差Δt表示极大值的场所在噪声源附近。因此，噪声产生位置确定部320基于通过基准天线210以及探测天线220得到的测量结果计算测量时间差，一边改变探测天线220的位置一边测量，根据多个测量时间差或者噪声强度差确定出噪声源。
[0081] 实际上，需要对三维场所进行测量。图7～图9示出测量例的示意图。以图7所示的N为噪声源对确定出该噪声源的方法进行说明。
[0082] 首先，沿着图7的z轴以及图7中的直线L1－L2，通过基准天线210以及探测天线220测量噪声，通过噪声产生位置确定部计算时间差Δt。时间差Δt如图8所示那样绘制在任意的位置具有极大值(或极小值)的曲线。根据其结果推断为噪声源不是位于机架的前方(床台侧)或者患者孔中，而是接近与床台相反的一侧。接下来，在例如包括L3－L4的平面上二维地绘制时间差Δt。于是，如图9所示，能够绘制确定出从MRI装置的背后来看沿着右侧、孔的内缘的附近和场所的等高线。
[0083] 也可以如上述那样逐步确定场所，也可以三维地获取数据。或者，也可以在粗略确定后进行筛选细节的测量。另外，噪声源不一定为一个位置，所以优选全面地确定出通过上述的频率扫描确定出的倾斜磁场线圈轴、频率。
[0084] 根据图10～图12的流程图对这样构成的噪声源搜索装置200中的噪声源搜索处理的流程进行说明。
[0085] 如图10所示，在步骤S11中，通过噪声产生条件确定部310将MRI装置中的倾斜磁场线圈的轴以及驱动频率确定为噪声产生条件。接着，在下个步骤S12中，以通过步骤S11确定的轴以及驱动频率驱动倾斜磁场线圈，确定出噪声产生位置。将在后面描述噪声产生条件确定处理的流程以及噪声产生位置确定处理的流程。
[0086] 在步骤S13中，噪声源搜索装置200向用户提供修正MRI装置的噪声产生位置的机会，通过步骤S14，确认噪声是否消失。在未解决的情况下，重新从噪声产生条件的确定反复。
[0087] 此外，噪声的产生条件的确定在噪声的产生频度较高时、从多个位置产生噪声时是必须的，另一方面，也能够在噪声的产生频度低的情况下省略。这里，噪声的产生频度低的情况是指在几十枚切片产生一个较大的噪声这样的情况等。
[0088] (噪声产生条件确定处理)
[0089] 接下来，对噪声产生条件确定处理进行说明。
[0090] 如图11所示，将基准天线210设置在MRI装置的孔内，以评价噪声的大小(步骤S101)，使驱动频率变化的同时将MRI装置的X、Y、Z轴的各倾斜磁场线圈驱动预定时间，通过基准天线210测量噪声强度(步骤S102)。而且，根据测量出的结果，将产生表示超过预定的阈值的噪声强度的噪声时的倾斜磁场线圈的轴以及驱动频率确定为噪声产生条件(步骤S103)。
[0091] (噪声产生位置确定处理)
[0092] 接着，对噪声产生位置确定处理进行说明。
[0093] 通过由上述的噪声产生条件确定部确定出的噪声产生条件的轴以及驱动频率驱动倾斜磁场线圈，如图12所示，将基准天线210固定在MRI装置的孔内的预定的位置，一并将探测天线220配置在预定的位置(步骤S201)。通过基准天线210以及探测天线220测量噪声，通过噪声产生位置确定部320，基于通过基准天线210和探测天线220得到的测量结果，计算基准天线210和探测天线220同时接收到的噪声的时间差(步骤S202)。
[0094] 在接下来的步骤S203中，判定是否进行了预先决定的或者充分的噪声的测量以及时间差的计算，在判定为未计算的情况下，进入步骤S204，使探测天线220移动，返回步骤S202，继续基准天线210以及探测天线220所进行的噪声的测量以及噪声产生位置确定部320所进行的时间差的计算。
[0095] 在步骤S203的判定中，判定噪声测量已充分结束的情况下，进入步骤S205，进行由噪声产生位置确定部320计算出的时间差的映射(matching)。这里，例如图6所示，生成表示天线的位置与时间差的关系的图表。接着，进入步骤S206，判定是否参照映射的结果确定出噪声源。在步骤S206的判定中，判定为未确定出噪声产生位置的情况下，进入步骤S207，参照映射的结果，变更进行噪声测量的轴、面，即，变更使探测天线220移动的直线(轴)或者面，返回步骤S202，沿着变更后的直线或者面再次改变探测天线220的位置进行测量，计算时间差。在步骤S206的判定中，判定为确定出噪声产生位置的情况下，结束本处理。
[0096] 这样根据本实施方式，确定出在MRI装置中产生噪声的倾斜磁场线圈的轴以及驱动频率后，搜索产生该噪声的位置，所以能够准确并且详细地确定出噪声的产生位置。
[0097] 此外，上述的时间差与噪声源和天线的距离成比例，但噪声强度与距离的平方成比例衰减。通过利用该情况，能够在基于时间差进行一定程度上搜索噪声产生位置后，获取噪声强度的分布，从而进一步详细并且可靠地确定出噪声产生位置。
[0098] 另外，在驱动倾斜磁场线圈以进行噪声源搜索时，可以通过驱动MRI装置本身来实现，另外，也可以在噪声源搜索装置进一步设置脉冲产生器等驱动装置，使用脉冲产生器以预定的轴以及驱动频率驱动。
[0099] (变形例)
[0100] 在上述的第一实施方式中，对基于噪声到达时间差确定出噪声的产生位置的例子进行了说明。然而，实际的噪声的脉冲是极短的脉冲，所以为了准确地检测，需要高价的天线、放大器、AD转换器。因此，为了更低成本地实现噪声产生源搜索装置，能够基于相位差确定出噪声产生位置(参照图13)。此时，基准天线以及探测天线应用窄带天线即可。
[0101] 搜索噪声产生位置的范围是3m至10m左右，该范围中的电磁波的到达时间差是10ns至30ns左右。因此，10ns至30ns为360度的相位差的波长是100MHz至33MHz，若是比该频率高的频率，则相位过于旋转，若不进行相位展开(アンラップ)处理，则不能得到准确的相位差，产生较多解析上的麻烦。相反，若频率较低，则作为相位差变小，所以检测分辨率较差。因此，优选在上述30MHz至100MHz左右的范围中搜索适当的频率。
[0102] (探测天线数)
[0103] 在上述的第一实施方式以及变形例中，对使用基准天线和探测天线这2个天线的例子进行了说明。在使用基准天线和探测天线这2个天线的情况下，通过寻找两者的相对时间差的极大(极小)来确定出噪声产生位置，所以不一定需要基准天线和探测天线是同一物。
[0104] 然而，为了使测量的效率提高，优选使探测天线的数量增加(参照图14以及图15)。该情况下，若在多个探测天线间特性不同，则不能准确地绘制时间差。因此，优选在噪声测量之前，在相同的场所配置探测天线，测量针对有意产生的噪声的Δt，校正探测器间的差异。校正能够通过在测量时间差后扣除、或机械地调整电缆的电气长度而实现。
[0105] (探测天线的移动方法)
[0106] 也能够使探测天线自动地移动，测量各场所的Δt。简单来说，能够在沿着z轴移动的顶板配置探测天线，使其沿着z轴移动来测量Δt。或者，也可以在任意地测量z轴、r、θ的圆筒坐标系上的夹具的前端配置探测天线，进行自动测量。或者，也可以有从远离机架的壁面操作棒状物，将探测天线配置在任意的场所这样的结构。这样一来，能够使噪声的测量效率提高，以及，能够使噪声源搜索处理的效率提高。
[0107] (第二实施方式)
[0108] 在上述的例子中，对基于使用2个天线测量出的噪声的到达时间差或者强度差确定噪声产生位置的例子进行了说明。在本实施方式中，在已知的场所4个点配置天线，测量各点的噪声到达时间差。
[0109] 如图16所示，若将已知的4个位置的天线位置表现为(向量A)、(向量B)、(向量C)、(向量D)，将噪声源表现为(向量X)，将各点计测出的时刻差表现为ΔA、ΔB、ΔC、ΔD，则各向量的关系能够如下述那样表示。
[0110] |(向量A)－(向量X)|＝(ΔA+Δt)＊c
[0111] |(向量B)－(向量X)|＝(ΔB+Δt)＊c
[0112] |(向量C)－(向量X)|＝(ΔC+Δt)＊c
[0113] |(向量D)－(向量X)|＝(ΔD+Δt)＊c
[0114] ΔA～ΔD并不是实际计测从噪声源起的到达时间，仅测量相对于成为基准的天线的差分，所以实际的到达所需要的时间不依存于各测量点而有恒定的Δt的偏差。c是噪声在空气中传播的速度。对于这4个公式，未知数是构成向量X的3个坐标和Δt这4个，能够数值求解。
[0115] 此外，不需要同时获取4个数据集，利用2个天线进行测量，若移动一方的天线而测量3个时刻差，则进行了4个位置上的测量，能够根据该数据确定出噪声源。
[0116] 附图标记说明
[0117] 2…静磁场产生部，3…倾斜磁场产生部，4…序列发生器，5…发送部，6…接收部，7…信号处理部，8…中央处理装置(CPU)，9…倾斜磁场线圈，10…倾斜磁场电源，11…高频振荡器，12…调制器，13…高频放大器，14a、14b…高频线圈，15…信号放大器，16…正交相位检波器，17…A/D转换器，18…存储装置，19…外部存储装置，20…显示器，23…输入部，
25…操作部，210…基准天线，220…探测天线，211…放大器，221…放大器，230…AD转换器，
231…显示部，240…中央处理装置(CPU)，310…噪声产生条件确定部，320…噪声产生位置确定部。
25…操作部，210…基准天线，220…探测天线，211…放大器，221…放大器，230…AD转换器，
231…显示部，240…中央处理装置(CPU)，310…噪声产生条件确定部，320…噪声产生位置确定部。
| 标题 | 发布/更新时间 | 阅读量 |
|---|---|---|
| 一种实现手持式太赫兹反射光谱探测的紧凑型探测系统 | 2020-05-08 | 453 |
| 一种基于单天线产生多模态涡旋电磁波的方法 | 2020-05-11 | 304 |
| 用于太阳能电子浆料的有机载体和含该有机载体的电子浆料 | 2020-05-08 | 555 |
| 组合式开关电场感应取电装置 | 2020-05-08 | 772 |
| 基于编码调制的快速太赫兹光谱系统信噪比改善方法及系统 | 2020-05-11 | 461 |
| 一种基于Cu衬底基GaN整流器及其制备方法 | 2020-05-11 | 141 |
| 基于拉曼和激光诱导击穿光谱集成化的单颗粒检测系统 | 2020-05-08 | 505 |
| 一种包埋叶黄素的多孔淀粉微胶囊及其制备方法 | 2020-05-08 | 567 |
| 噪声产生源搜索装置以及噪声产生源搜索方法 | 2020-05-08 | 146 |
| 化石能源低能耗零碳排放采收及碳循环方法 | 2020-05-08 | 595 |
高效检索全球专利专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台，是提供专利分析，专利查询，专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。
我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据，免费查、免费专利分析。
分析报告
专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析，涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度，系统通过AI智能系统对图表进行解读，只需1分钟，一键生成行业专利分析报告。
脉冲电场热门专利
QQ群二维码
意见反馈
意见反馈