(57)【要約】      （修正有）【課題】勾配コイルの消費電力を短時間で計算することができる方法および算出装置を提供する。【解決手段】勾配パルスの傾きが変化する点を表すポイントデータと、勾配パルスの勾配磁場強度がゼロである点を表すポイントデータとを取得する。ポイントデータから勾配パルスのパルス幅を算出し、パルス幅に基づいて勾配コイルの抵抗を算出する。また、ポイントデータから勾配パルスの勾配磁場強度を算出し、勾配磁場強度に基づいて勾配コイルのコイル電流を算出する。そして、勾配コイルの抵抗とコイル電流を用いて勾配コイルの消費電力を算出する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
勾配コイルにより発生する勾配パルスのパルス幅に基づいて、前記勾配コイルが前記勾配パルスを発生するときの前記勾配コイルの抵抗を算出する抵抗算出手段と、
前記勾配コイルの抵抗に基づいて、前記勾配コイルの消費電力を算出する消費電力算出手段と、
を有する算出装置。
【請求項２】
前記抵抗算出手段は、
前記勾配コイルによって決まるパラメータと、前記パルス幅とに基づいて、前記勾配コイルの抵抗を算出する、請求項１に記載の算出装置。
【請求項３】
前記勾配パルスの波形の特徴点を表すポイントデータに基づいて前記パルス幅を算出するパルス幅算出手段を有する、請求項１又は２に記載の算出装置。
【請求項４】
前記ポイントデータに基づいて前記勾配コイルのコイル電流を算出するコイル電流算出手段を有する、請求項３に記載の算出装置。
【請求項５】
前記コイル電流算出手段は、
前記ポイントデータに基づいて前記勾配コイルの勾配磁場強度を算出し、前記勾配磁場強度に基づいて前記コイル電流を算出する、請求項４に記載の算出装置。
【請求項６】
前記勾配パルスの波形の特徴点は、前記勾配パルスの傾きが変化する点と、前記勾配パルスの勾配磁場強度がゼロの点である、請求項３〜５のうちのいずれか一項に記載の算出装置。
【請求項７】
勾配コイルを有する磁気共鳴装置であって、
前記勾配コイルにより発生する勾配パルスのパルス幅に基づいて、前記勾配コイルが前記勾配パルスを発生するときの前記勾配コイルの抵抗を算出する抵抗算出手段と、
前記勾配コイルの抵抗に基づいて、前記勾配コイルの消費電力を算出する消費電力算出手段と、
を有する磁気共鳴装置。
【請求項８】
勾配コイルにより発生する勾配パルスのパルス幅に基づいて、前記勾配コイルが前記勾配パルスを発生するときの前記勾配コイルの抵抗を算出する抵抗算出ステップと、
前記勾配コイルの抵抗に基づいて、前記勾配コイルの消費電力を算出する消費電力算出ステップと、
を有する消費電力算出方法。
【請求項９】
勾配コイルにより発生する勾配パルスのパルス幅に基づいて、前記勾配コイルが前記勾配パルスを発生するときの前記勾配コイルの抵抗を算出する抵抗算出処理と、
前記勾配コイルの抵抗に基づいて、前記勾配コイルの消費電力を算出する消費電力算出処理と、
を計算機に実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、勾配コイルの消費電力を算出する算出装置、この算出装置が適用された磁気共鳴装置、勾配コイルの消費電力を算出するための消費電力算出方法、および勾配コイルの消費電力を算出するためのプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、エコープレナーイメージング（ＥＰＩ）法のような高速撮影法が採用されているようになった。これに伴い、勾配コイルに加えられる電力が飛躍的に増加し、勾配コイルの発熱が問題になっている。そこで、勾配コイルの温度が上限温度に達しない範囲で、連続して動作させることができるＭＲＩ装置が開示されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−０２３９３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、勾配磁場電源が出力可能な電力には限界がある。したがって、磁気共鳴装置は、勾配磁場電源が出力可能な電力範囲内で勾配磁場を発生させる必要がある。そこで、勾配磁場を発生する前に、勾配磁場電源の出力電力が許容範囲内に収まっているか否かを予測することができる計算モデルが必要となる。
【０００５】
このような計算モデルとして、ＤＣモデルが知られている。しかし、ＤＣモデルでは、勾配コイルの損失の計算に使われる抵抗の値が、周波数の値にかかわらず一定である。したがって、ＤＣモデルでは、高周波になるほど、電力の計算値の誤差が大きくなる問題がある。
【０００６】
これに対して、周波数成分の違いを考慮したＡＣモデルが知られている。ＡＣモデルは、ＤＣモデルと比較して、電力の計算値の誤差を小さくすることができる。しかし、ＡＣモデルでは、電力を計算するためにフーリエ変換をする必要があり、また、勾配磁場の波形を細かい間隔でリサンプリングする必要があり、計算時間が掛かるという問題がある。
したがって、勾配コイルの消費電力を短時間で計算することが望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の観点は、勾配コイルにより発生する勾配パルスのパルス幅に基づいて、前記勾配コイルが前記勾配パルスを発生するときの前記勾配コイルの抵抗を算出する抵抗算出手段と、
前記勾配コイルの抵抗に基づいて、前記勾配コイルの消費電力を算出する消費電力算出手段と、
を有する算出装置である。
【０００８】
本発明の第２の観点は、前記抵抗算出手段が、前記勾配コイルによって決まるパラメータと、前記パルス幅とに基づいて、前記勾配コイルの抵抗を算出する、第１の観点に記載の算出装置である。
【０００９】
本発明の第３の観点は、前記勾配パルスの波形の特徴点を表すポイントデータに基づいて前記パルス幅を算出するパルス幅算出手段を有する、第１又は第２の観点に記載の算出装置である。
【００１０】
本発明の第４の観点は、前記ポイントデータに基づいて前記勾配コイルのコイル電流を算出するコイル電流算出手段を有する、第３の観点に記載の算出装置である。
【００１１】
本発明の第５の観点は、前記コイル電流算出手段が、前記ポイントデータに基づいて前記勾配コイルの勾配磁場強度を算出し、前記勾配磁場強度に基づいて前記コイル電流を算出する、第４の観点に記載の算出装置である。
【００１２】
本発明の第６の観点は、前記勾配パルスの波形の特徴点が、前記勾配パルスの傾きが変化する点と、前記勾配パルスの勾配磁場強度がゼロの点である、第１〜第３の観点のうちのいずれか一観点に記載の算出装置である。
【００１３】
本発明の第７の観点は、勾配コイルを有する磁気共鳴装置であって、
前記勾配コイルにより発生する勾配パルスのパルス幅に基づいて、前記勾配コイルが前記勾配パルスを発生するときの前記勾配コイルの抵抗を算出する抵抗算出手段と、
前記勾配コイルの抵抗に基づいて、前記勾配コイルの消費電力を算出する消費電力算出手段とを有する磁気共鳴装置である。
【００１４】
本発明の第８の観点は、勾配コイルにより発生する勾配パルスのパルス幅に基づいて、前記勾配コイルが前記勾配パルスを発生するときの前記勾配コイルの抵抗を算出する抵抗算出ステップと、
前記勾配コイルの抵抗に基づいて、前記勾配コイルの消費電力を算出する消費電力算出ステップと、
を有する消費電力算出方法である。
【００１５】
本発明の第９の観点は、勾配コイルにより発生する勾配パルスのパルス幅に基づいて、前記勾配コイルが前記勾配パルスを発生するときの前記勾配コイルの抵抗を算出する抵抗算出処理と、
前記勾配コイルの抵抗に基づいて、前記勾配コイルの消費電力を算出する消費電力算出処理と、
を計算機に実行させるためのプログラムである。
【発明の効果】
【００１６】
パルス幅に基づいて勾配コイルの抵抗を算出することができるので、勾配コイルの消費電力を短時間で計算することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一形態の磁気共鳴装置の概略図である。
【図２】消費電力の推定方法を説明するために使用されるパルスシーケンスである。
【図３】パルス幅Ｗと抵抗Ｒｄｃとの関係を概略的に示すグラフである。
【図４】勾配コイル２３ｘ、２３ｙ、２３ｚの消費電力を算出するときのフローの一例を示す図である。
【図５】勾配コイル２３ｘ、２３ｙ、２３ｚにより発生する勾配パルスの一例を示す図である。
【図６】ポイントデータの説明図である。
【図７】勾配パルスｘ１のパルス幅Ｗの算出方法の一例の説明図である。
【図８】勾配パルスｘ１〜ｘ４ごとに算出された勾配コイル２３ｘの抵抗Ｒｄｃ＿ｘを示す図である。
【図９】勾配パルスｙ１およびｙ２ごとに算出された勾配コイル２３ｙの抵抗Ｒｄｃ＿ｙを示す図である。
【図１０】勾配パルスｚ１〜ｚ３ごとに算出された勾配コイル２３ｚの抵抗Ｒｄｃ＿ｚを示す図である。
【図１１】勾配パルスｘ１〜ｘ４ごとに算出された勾配コイル２３ｘのコイル電流Ｉｘを示す図である。
【図１２】勾配パルスｙ１およびｙ２ごとに算出された勾配コイル２３ｙのコイル電流Ｉｙを示す図である。
【図１３】勾配パルスｚ１〜ｚ３ごとに算出された勾配コイル２３ｚのコイル電流Ｉｚを示す図である。
【図１４】ＡＣモデルにより算出された消費電力とＤＣモデルにより算出された消費電力との差を示すグラフである。
【図１５】ＡＣモデルにより算出された消費電力と本形態の方法により算出された消費電力との差を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、発明を実施するための形態について説明するが、本発明は、以下の形態に限定されることはない。
【００１９】
図１は、本発明の一形態の磁気共鳴装置の概略図である。
磁気共鳴装置（以下、「ＭＲ装置」と呼ぶ。ＭＲ：Magnetic Resonance）１００は、マグネット２、テーブル３、受信コイル４などを有している。
【００２０】
マグネット２は、被検体１２が収容されるボア２１を有している。また、マグネット２には、超伝導コイル２２と、勾配コイル２３ｘ、２３ｙ、２３ｚと、ＲＦコイル２４とを有している。超伝導コイル２２は静磁場を印加する。勾配コイル２３ｘはｘ軸方向の勾配磁場を印加し、勾配コイル２３ｙはｙ軸方向の勾配磁場を印加し、勾配コイル２３ｚはｚ軸方向の勾配磁場を印加する。ＲＦコイル２４はＲＦパルスを送信する。尚、超伝導コイル２２の代わりに、永久磁石を用いてもよい。
【００２１】
テーブル３は、被検体１２を支持するクレードル３ａを有している。クレードル３ａは、ボア２１内に移動できるように構成されている。クレードル３ａによって、被検体１２はボア２１に搬送される。
【００２２】
受信コイル４は、被検体１２の頭部に取り付けられている。受信コイル４は、被検体１２からの磁気共鳴信号を受信する。
【００２３】
ＭＲ装置１００は、更に、勾配磁場電源５、増幅器６、送信器７、受信器８、制御部９、操作部１０、および表示部１１などを有している。
【００２４】
勾配磁場電源５は勾配磁場信号を出力する。勾配磁場信号は増幅器６で増幅され、勾配コイル２３ｘ、２３ｙ、２３ｚに供給される。
【００２５】
送信器７は、ＲＦコイル２４に電流を供給する。受信器８は、受信コイル４から受け取った信号に対して、検波などの信号処理を実行する。
【００２６】
制御部９は、表示部１１に必要な情報を伝送したり、受信器８から受け取ったデータに基づいて画像を再構成するなど、ＭＲ装置１００の各種の動作を実現するように、ＭＲ装置１００の各部の動作を制御する。制御部９は、ポイントデータ取得手段９１〜消費電力算出手段９５などを有している。
【００２７】
ポイントデータ取得手段９１は、パルスシーケンスのデータから、勾配コイル２３ｘ、２３ｙ、２３ｚにより発生する勾配パルスのポイントデータを取得する。ポイントデータについては後述する。
パルス幅算出手段９２は、ポイントデータに基づいて勾配パルスのパルス幅を算出する。
抵抗算出手段９３は、パルス幅に基づいて勾配コイルの抵抗を算出する。
コイル電流算出手段９４は、勾配コイルに流れるコイル電流を算出する。
消費電力算出手段９５は、勾配コイルの消費電力を算出する。
【００２８】
制御部９は、ポイントデータ取得手段９１〜消費電力算出手段９５を構成する一例であり、所定のプログラムを実行することにより、これらの手段として機能する。制御部９は算出装置に相当する。
【００２９】
操作部１０は、オペレータにより操作され、種々の情報を制御部９に入力する。表示部１１は種々の情報を表示する。
ＭＲ装置１００は、上記のように構成されている。
【００３０】
本形態では、勾配コイル２３ｘ、２３ｙ、および２３ｚが勾配パルスを発生する前に、勾配コイル２３ｘ、２３ｙ、および２３ｚで消費される消費電力を推定している。勾配磁場電源５は、推定された消費電力に基づいて、増幅器６に勾配磁場信号を出力する。以下に、本形態において、勾配コイル２３ｘ、２３ｙ、および２３ｚの消費電力をどのようにして推定しているかについて説明する。
【００３１】
図２および図３は、本形態において、勾配コイル２３ｘ、２３ｙ、および２３ｚの消費電力の推定方法を説明するための図である。
【００３２】
先ず、勾配コイル２３ｘ、２３ｙ、および２３ｚの各々が、図２に示すパルスシーケンスを発生させる場合について考える。この場合、勾配コイル２３ｘ、２３ｙ、および２３ｚの各々の抵抗Ｒｄｃは、以下の式で表すことができる。
【数１】
2014087546.tif 000003
Ｐａｃ：ＡＣモデルで計算された消費電力
ｉ（ｔ）：勾配コイル２３ｘ、２３ｙ、および２３ｚの各々に流れるコイル電流
Ｔ：パルスシーケンスの周期
【００３３】
ここで、勾配パルスＰのスルーレートＳＲを固定値のままで、勾配パルスＰのパルス幅Ｗを変更させたときの抵抗Ｒｄｃについて考えてみる。勾配パルスＰのパルス幅Ｗを変更させた場合、勾配パルスＰのパルス幅Ｗと抵抗Ｒｄｃとの関係は、以下のグラフで表すことができる（図３参照）。
【００３４】
図３は、パルス幅Ｗと抵抗Ｒｄｃとの関係を概略的に示すグラフである。
グラフには、曲線Ｌ１（実線）、曲線Ｌ２（破線）、および曲線Ｌ３（一点鎖線）が示されている。曲線Ｌ１、Ｌ２、およびＬ３は、以下の関係を表している。
曲線Ｌ１：パルス幅Ｗと勾配コイル２３ｘの抵抗Ｒｄｃとの関係
曲線Ｌ２：パルス幅Ｗと勾配コイル２３ｙの抵抗Ｒｄｃとの関係
曲線Ｌ３：パルス幅Ｗと勾配コイル２３ｚの抵抗Ｒｄｃとの関係
【００３５】
これらの曲線Ｌ１、Ｌ２、およびＬ３から、パルス幅Ｗと抵抗Ｒｄｃとの関係は、例えば、以下の式で表すことができる。
【数２】
2014087546.tif 000004
【００３６】
ここで、パラメータＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄは、勾配コイルによって決まる値である。したがって、勾配コイル２３ｘのパラメータＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄが、Ａ＝Ａｘ、Ｂ＝Ｂｘ、Ｃ＝Ｃｘ、Ｄ＝Ｄｘで表されるとすると、勾配コイル２３ｘの抵抗Ｒｄｃ＿ｘは、以下の式で表すことができる。
【数３】
2014087546.tif 000005
【００３７】
また、勾配コイル２３ｙのパラメータがＡ＝Ａｙ、Ｂ＝Ｂｙ、Ｃ＝Ｃｙ、Ｄ＝Ｄｙで表されるとすると、勾配コイル２３ｙの抵抗Ｒｄｃ＿ｙは、以下の式で表すことができる。
【数４】
2014087546.tif 000006
【００３８】
同様に、勾配コイル２３ｚのパラメータがＡ＝Ａｚ、Ｂ＝Ｂｚ、Ｃ＝Ｃｚ、Ｄ＝Ｄｚで表されるとすると、勾配コイル２３ｚの抵抗Ｒｄｃ＿ｚは、以下の式で表すことができる。
【数５】
2014087546.tif 000007
【００３９】
したがって、式（３ｘ）〜（３ｚ）により、パルス幅Ｗが決まれば、勾配パルスを発生させるときの勾配コイル２３ｘ、２３ｙ、および２３ｚの抵抗を求めることができる。
【００４０】
ここで、勾配コイル２３ｘ、２３ｙ、２３ｚの消費電力を、それぞれＰａｃ＿ｘ、Ｐａｃ＿ｙ、Ｐａｃ＿ｚで表すとする。消費電力Ｐａｃ＿ｘ、Ｐａｃ＿ｙ、Ｐａｃ＿ｚは、それぞれ抵抗Ｒｄｃ＿ｘ、Ｒｄｃ＿ｙ、Ｒｄｃ＿ｚを用いて、以下の式で表される。
Ｐａｃ＿ｘ＝Ｉｘ２×Ｒｄｃ＿ｘ  ・・・（４ｘ）
Ｐａｃ＿ｙ＝Ｉｙ２×Ｒｄｃ＿ｙ  ・・・（４ｙ）
Ｐａｃ＿ｚ＝Ｉｚ２×Ｒｄｃ＿ｚ  ・・・（４ｚ）
ここで、Ｉｘ：勾配コイル２３ｘに流れるコイル電流
Ｉｙ：勾配コイル２３ｙに流れるコイル電流
Ｉｚ：勾配コイル２３ｚに流れるコイル電流
【００４１】
抵抗Ｒｄｃ＿ｘ、Ｒｄｃ＿ｙ、Ｒｄｃ＿ｚは、パルス幅Ｗから算出することができる。また、コイル電流Ｉｘ、Ｉｙ、およびＩｚは、勾配パルスの勾配磁場強度Ｇから算出することができる。したがって、式（４ｘ）〜（４ｚ）により、勾配コイル２３ｘ、２３ｙ、２３ｚの消費電力Ｐａｃ＿ｘ、Ｐａｃ＿ｙ、Ｐａｃ＿ｚを推定することができる。
【００４２】
次に、本形態において勾配コイルの消費電力を推定するフローの一例について説明する。
図４は、勾配コイル２３ｘ、２３ｙ、２３ｚの消費電力を算出するときのフローの一例を示す図である。
【００４３】
ステップＳＴ１では、オペレータはスキャン条件を入力する。これにより、被検体を撮影するときに使用されるパルスシーケンスが決定される。したがって、ＲＦコイル２４が送信するＲＦパルスや、勾配コイル２３ｘ、２３ｙ、２３ｚにより発生する勾配パルスが決定される。図５に、勾配コイル２３ｘ、２３ｙ、２３ｚにより発生する勾配パルスの一例を示す。スキャン条件を入力した後、ステップＳＴ２に進む。
【００４４】
ステップＳＴ２では、ポイントデータ取得手段９１（図１参照）が、パルスシーケンスのデータから、勾配コイル２３ｘ、２３ｙ、２３ｚにより発生する勾配パルスのポイントデータを取得する（図６参照）。
【００４５】
図６はポイントデータの説明図である。
ポイントデータは、勾配パルスの波形の特徴点を表している。本形態では、勾配パルスの波形の特徴点として、以下の点が規定されている。
（１）勾配パルスの傾きが変化する点
（２）勾配パルスの勾配磁場強度がゼロである点
【００４６】
勾配コイル２３ｘ、２３ｙ、２３ｚにより発生する勾配パルスのポイントデータを取得した後、ステップＳＴ３に進む。
【００４７】
ステップＳＴ３では、パルス幅算出手段９２（図１参照）が、ポイントデータに基づいて各勾配パルスのパルス幅を算出する。以下に、各勾配パルスのパルス幅の算出方法について、図７を参照しながら説明する。尚、図７では、説明の便宜上、勾配パルスｘ１のパルス幅の算出方法について説明するが、他の勾配パルスのパルス幅についても、勾配パルスｘ１のパルス幅と同じ算出方法で算出することができる。
【００４８】
図７は、勾配パルスｘ１のパルス幅Ｗの算出方法の一例の説明図である。
先ず、パルス幅算出手段９２は、勾配パルスｘ１の波形を特定するためのポイントデータｐ１〜ｐ４の中から、勾配磁場強度がゼロのポイントデータｐ１およびｐ４を検出する。次に、パルス幅算出手段９２は、ポイントデータｐ１とｐ４との間の時間間隔を算出する。勾配パルスｘ１のパルス幅Ｗｘ１は、勾配パルスｘ１の勾配磁場強度がゼロから再びゼロになるまでの時間であるので、ポイントデータｐ１とｐ４との間の時間間隔を算出することによって、勾配パルスｘ１のパルス幅Ｗｘ１を算出することができる。
【００４９】
図７では、勾配パルスｘ１のパルス幅Ｗｘ１を算出する方法について説明したが、他の勾配パルスｘ２〜ｘ４のパルス幅Ｗｘ２〜Ｗｘ４についても、同様の方法で算出することができる。更に、勾配コイル２３ｙにより発生する勾配パルスｙ１およびｙ２のパルス幅Ｗｙ１およびＷｙ２と、勾配コイル２３ｚにより発生する勾配パルスｚ１〜ｚ３のパルス幅Ｗｚ１〜Ｗｚ３についても、同様の方法でパルス幅を算出することができる。各勾配パルスのパルス幅を算出した後、ステップＳＴ４に進む。
【００５０】
ステップＳＴ４では、抵抗算出手段９３（図１参照）が、ステップＳＴ３で算出したパルス幅を式（３ｘ）〜（３ｚ）に代入し、勾配コイルの抵抗を算出する。例えば、勾配コイル２３ｘの抵抗Ｒｄｃ＿ｘを求める場合には、勾配パルスｘ１〜ｘ４の各々のパルス幅を式（３ｘ）に代入すればよい。勾配パルスｘ１〜ｘ４の各々のパルス幅の値を式（３ｘ）に代入することにより、勾配パルスｘ１〜ｘ４の各々を発生させるときの勾配コイル２３ｘの抵抗Ｒｄｃ＿ｘを求めることができる。図８に、勾配パルスｘ１〜ｘ４ごとに算出された勾配コイル２３ｘの抵抗Ｒｄｃ＿ｘを示す。
【００５１】
また、勾配コイル２３ｙの抵抗Ｒｄｃ＿ｙを求める場合は、勾配パルスｙ１およびｙ２の各々のパルス幅を式（３ｙ）に代入すればよい。これにより、勾配パルスｙ１およびｙ２ごとに、勾配コイル２３ｙの抵抗Ｒｄｃ＿ｙを求めることができる。図９に、勾配パルスｙ１およびｙ２ごとに算出された勾配コイル２３ｙの抵抗Ｒｄｃ＿ｙを示す。
【００５２】
更に、勾配コイル２３ｚの抵抗Ｒｄｃ＿ｚを求める場合は、勾配パルスｚ１〜ｚ３の各々のパルス幅を式（３ｚ）に代入すればよい。これにより、勾配パルスｚ１〜ｚ３ごとに、勾配コイル２３ｚの抵抗Ｒｄｃ＿ｚを求めることができる。図１０に、勾配パルスｚ１〜ｚ３ごとに算出された勾配コイル２３ｚの抵抗Ｒｄｃ＿ｚを示す。
【００５３】
勾配コイル２３ｘ、２３ｙ、および２３ｚの抵抗を勾配パルスごとに算出した後、ステップＳＴ５に進む。
【００５４】
ステップＳＴ５では、コイル電流算出手段９４（図１参照）が、勾配コイル２３ｘに流れるコイル電流Ｉｘ、勾配コイル２３ｙに流れるコイル電流Ｉｙ、勾配コイル２３ｚに流れるコイル電流Ｉｚを算出する。
【００５５】
勾配コイル２３ｘに流れるコイル電流Ｉｘは、例えば以下の式で算出することができる。
Ｉｘ＝（Ｇｘ／Ｇｍａｘ＿ｘ）×Ｉｍａｘ＿ｘ  ・・・（５ｘ）
ここで、Ｇｍａｘ＿ｘ：勾配コイル２３ｘが発生させることができる
勾配磁場強度の最大値
Ｉｍａｘ＿ｘ：勾配磁場強度Ｇｍａｘ＿ｘを発生させるのに必要なコイル電流
Ｇｘ：勾配パルスｘ１〜ｘ４の各々の勾配磁場強度
【００５６】
Ｇｍａｘ＿ｘおよびＩｍａｘ＿ｘは被検体をスキャンする前に事前に決められている値である。したがって、勾配パルスｘ１〜ｘ４の各々の勾配磁場強度Ｇの値を式（５ｘ）に代入することにより、勾配パルスｘ１〜ｘ４の各々を発生させるときに勾配コイル２３ｘに流れるコイル電流Ｉｘを算出することができる。図１１に、勾配パルスｘ１〜ｘ４ごとに算出された勾配コイル２３ｘのコイル電流Ｉｘを示す。
【００５７】
また、勾配コイル２３ｙに流れるコイル電流Ｉｙは、以下の式で算出することができる。
Ｉｙ＝（Ｇｙ／Ｇｍａｘ＿ｙ）×Ｉｍａｘ＿ｙ  ・・・（５ｙ）
ここで、Ｇｍａｘ＿ｙ：勾配コイル２３ｙが発生させることができる
勾配磁場強度の最大値
Ｉｍａｘ＿ｙ：勾配磁場強度Ｇｍａｘ＿ｙを発生させるのに必要なコイル電流
Ｇｙ：勾配パルスｙ１およびｙ２の各々の勾配磁場強度
図１２に、勾配パルスｙ１およびｙ２ごとに算出された勾配コイル２３ｙのコイル電流Ｉｙを示す。
【００５８】
同様に、勾配コイル２３ｚに流れるコイル電流Ｉｚは、以下の式で算出することができる。
Ｉｚ＝（Ｇｚ／Ｇｍａｘ＿ｚ）×Ｉｍａｘ＿ｚ  ・・・（５ｚ）
ここで、Ｇｍａｘ＿ｚ：勾配コイル２３ｚが発生させることができる
勾配磁場強度の最大値
Ｉｍａｘ＿ｚ：勾配磁場強度Ｇｍａｘ＿ｚを発生させるのに必要なコイル電流
Ｇｚ：勾配パルスｚ１〜ｚ３の各々の勾配磁場強度
図１３に、勾配パルスｚ１〜ｚ３ごとに算出された勾配コイル２３ｚのコイル電流Ｉｚを示す。
【００５９】
コイル電流Ｉｘ、Ｉｙ、Ｉｚを算出した後、ステップＳＴ６に進む。
ステップＳＴ６では、消費電力算出手段９５（図１参照）が、勾配コイル２３ｘの消費電力Ｐａｃ＿ｘ、勾配コイル２３ｙの消費電力Ｐａｃ＿ｙ、勾配コイル２３ｚの消費電力Ｐａｃ＿ｚを算出する。これらの消費電力Ｐａｃ＿ｘ、Ｐａｃ＿ｙ、Ｐａｃ＿ｚは、上述した式（４ｘ）〜（４ｚ）によって算出することができる。以下に、式（４ｘ）〜（４ｚ）を再度示す。
Ｐａｃ＿ｘ＝Ｉｘ２×Ｒｄｃ＿ｘ  ・・・（４ｘ）
Ｐａｃ＿ｙ＝Ｉｙ２×Ｒｄｃ＿ｙ  ・・・（４ｙ）
Ｐａｃ＿ｚ＝Ｉｚ２×Ｒｄｃ＿ｚ  ・・・（４ｚ）
【００６０】
式（４ｘ）〜（４ｚ）の中の抵抗Ｒｄｃ＿ｘ、Ｒｄｃ＿ｙ、Ｒｄｃ＿ｚは、ステップＳＴ４で算出されている（図８〜図１０参照）。また、式（４ｘ）〜（４ｚ）の中のコイル電流Ｉｘ、Ｉｙ、Ｉｚは、ステップＳＴ５で算出されている（図１１〜図１３参照）。したがって、式（４ｘ）〜（４ｚ）に、ステップＳＴ４で算出した抵抗Ｒｄｃ＿ｘ、Ｒｄｃ＿ｙ、Ｒｄｃ＿ｚと、ステップＳＴ５で算出したコイル電流Ｉｘ、Ｉｙ、Ｉｚとを代入することにより、勾配コイル２３ｘ、２３ｙ、２３ｚの消費電力を、勾配パルスごとに算出することができる。例えば、図１１を参照すると、勾配コイル２３ｘにより発生する勾配パルスｘ１については、抵抗Ｒｄｃ＿ｘおよびコイル電流Ｉｘは以下の式で表されている。
【数６】
2014087546.tif 000008
【００６１】
したがって、式（６）および（７）を式（４ｘ）に代入することにより、勾配コイル２３ｘが勾配パルスｘ１を発生するときの消費電力Ｐａｃ＿ｘを算出することができる。以下同様に、勾配パルスｘ２、ｘ３、およびｘ４ごとに求められている抵抗Ｒｄｃ＿ｘおよびコイル電流Ｉｘを式（４ｘ）に代入することにより、勾配コイル２３ｘが勾配パルスｘ２、ｘ３、ｘ４を発生するときの消費電力Ｐａｃ＿ｘも算出することができる。したがって、勾配パルスｘ１〜ｘ４ごとに勾配コイル２３ｘの消費電力を算出することができる。
【００６２】
また、勾配コイル２３ｙの消費電力Ｐａｃ＿ｙは、勾配パルスｙ１およびｙ２ごとに求められている抵抗Ｒｄｃ＿ｙおよびコイル電流Ｉｙを式（４ｙ）に代入することにより算出することができる。同様に、勾配コイル２３ｚの消費電力Ｐａｃ＿ｚは、勾配パルスｚ１〜ｚ３ごとに求められている抵抗Ｒｄｃ＿ｙおよびコイル電流Ｉｙを式（４ｚ）に代入することにより算出することができる。
このようにして、消費電力が算出され、フローが終了する。
【００６３】
本形態では、ステップＳＴ２で、勾配パルスの傾きが変化する点を表すポイントデータと、勾配パルスの勾配磁場強度がゼロである点を表すポイントデータとを取得する。これらのポイントデータによって、勾配パルスのパルス幅と勾配磁場強度が算出される。勾配コイルのパルス幅を式（３ｘ）〜（３ｚ）に代入することによって勾配コイルの抵抗を算出することができ、勾配コイルの勾配磁場強度を式（５ｘ）〜（５ｚ）に代入することによって勾配コイルのコイル電流を算出することができる。そして、勾配コイルの抵抗とコイル電流を式（４ｘ）〜（４ｚ）に代入することにより、勾配コイルの消費電力を算出することができる。したがって、本形態では、フーリエ変換や、勾配パルスを細かい間隔でリサンプリングしなくても、勾配コイルの消費電力を算出することができるので、ＡＣモデルと比較して、消費電力の算出時間を短縮することができる。
【００６４】
また、本形態では、式（１）〜（５ｚ）に基づいて、勾配コイルの抵抗や勾配コイルの消費電力を算出している。しかし、上記の式とは別の式を用いて勾配コイルの抵抗や勾配コイルの消費電力を算出してもよい。
【００６５】
尚、本形態のやり方により算出される消費電力の誤差がどの程度であるかを検証するために、３０個のパルスシーケンスに対して、以下の３つの方法を用いて勾配コイルの消費電力を算出した。
（１）ＤＣモデル
（２）ＡＣモデル
（３）本形態の方法
以下、図１４および図１５に検証結果を示す。
【００６６】
図１４は、ＡＣモデルにより算出された消費電力とＤＣモデルにより算出された消費電力との差を示すグラフであり、図１５は、ＡＣモデルにより算出された消費電力と本形態の方法により算出された消費電力との差を示すグラフである。グラフの横軸は消費電力の差を表しており、縦軸は、ＡＣモデルで算出された消費電力を表している。
【００６７】
図１４を参照すると、ＤＣモデルで算出された消費電力は、ＡＣモデルで算出された消費電力に対して、５０％以上の差が生じていることがわかる。
【００６８】
これに対し、図１５では、本形態の方法で算出された消費電力は、ＡＣモデルで算出された消費電力に対して、１５％程度の差で収まっている。したがって、本形態の方法が、消費電力を推定する上で有効な方法であることが分かる。
【符号の説明】
【００６９】
２  マグネット
３  テーブル
３ａ  クレードル
４  受信コイル
５  勾配磁場電源
６  増幅器
７  送信器
８  受信器
９  制御部
１０  操作部
１１  表示部
１２  被検体
２１  ボア
２２  超伝導コイル
２３ｘ、２３ｙ、２３ｚ  勾配コイル
２４  ＲＦコイル
９１  ポイントデータ取得手段
９２  パルス幅算出手段
９３  抵抗算出手段
９４  コイル電流算出手段
９５  消費電力算出手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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