(57)【要約】【課題】画像診断装置において、最大消費電力を下げずに電源設備を縮小する。【解決手段】一実施形態では、画像診断装置（２０）は、外部電力を消費して被検体の画像データを生成するものであり、充放電素子（ＢＡ１，・・・ＢＡｎ）と、充放電制御回路（１４０、１５２）とを有する。充放電素子は、外部電力により充電されると共に、画像診断装置の消費電力の一部を放電により供給する。充放電制御回路は、消費電力が所定の電力量よりも大きい期間において充放電素子の放電が実行されるように、且つ、消費電力が所定の電力量よりも小さい期間において充放電素子の充電が実行されるように、充放電素子の充放電を制御する。【選択図】  図３
2014064897.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部電源から供給される外部電力を消費して被検体の画像データを生成する画像診断装置であって、
前記外部電力により充電されると共に、画像診断装置の消費電力の一部を放電により供給する充放電素子と、
前記消費電力が所定の電力量よりも大きい期間において前記充放電素子の放電が実行されるように、且つ、前記消費電力が前記所定の電力量よりも小さい期間において前記充放電素子の充電が実行されるように、前記充放電素子の充放電を制御する充放電制御回路と
を備えることを特徴とする画像診断装置。
【請求項２】
請求項１記載の画像診断装置において、
前記外部電力を消費して磁気共鳴イメージングを実行することで前記被検体の画像データを生成する撮像系をさらに備え、
磁気共鳴イメージング装置として構成されることを特徴とする画像診断装置。
【請求項３】
請求項２記載の画像診断装置において、
前記撮像系による撮像シーケンスの実行中であって、前記消費電力が前記外部電力よりも小さく、前記充放電素子の充電電圧が充電完了時の電圧に達していない場合、前記充放電制御回路は、前記外部電力により前記充放電素子を充電する
ことを特徴とする画像診断装置。
【請求項４】
請求項３記載の画像診断装置において、
互いに磁気的に結合された第１の１次巻線、第２の１次巻線及び２次巻線を含むトランスと、
前記外部電力を受給し、前記外部電力を直流電力にして出力する整流器と、
前記直流電力を周期的にスイッチングすることで、前記第１の１次巻線に交流の励磁電流を流すと共に、前記第２の１次巻線及び前記２次巻線に誘導電流を発生させる第１スイッチング回路と、
前記充放電素子から放電電流が出力される場合、前記放電電流を周期的にスイッチングすることで、前記第２の１次巻線に交流の励磁電流を流すと共に前記２次巻線に誘導電流を発生させる第２スイッチング回路と
をさらに備え、
前記充放電素子は、前記第２の１次巻線に発生する誘導起電圧に応じて充放電される
ことを特徴とする画像診断装置。
【請求項５】
請求項４記載の画像診断装置において、
前記充放電素子の充電電圧を検出して前記充放電制御回路に入力する電池残量モニタリング回路をさらに備え、
前記撮像系は、前記２次巻線を流れる誘導電流をそれぞれ受給することにより全体として磁気共鳴イメージングを実行すると共に２次側の消費電力の指標となる複数のフィードバック信号をそれぞれ出力する複数の撮像ユニットを有し、
前記充放電制御回路は、前記充電電圧と、前記複数のフィードバック信号とに応じて、前記充放電素子を充電する状態、前記充放電素子を放電させる状態、前記充放電素子の充放電が実行されない状態、のいずれか１つの状態に切り換わる
ことを特徴とする画像診断装置。
【請求項６】
請求項５記載の画像診断装置において、
前記充放電制御回路は、消費電力量が所定値以下と推定される撮像シーケンスの実行時に前記充放電素子が充電されるように、且つ、前記消費電力量が前記所定値を超えると推定される撮像シーケンスの実行時に前記充放電素子が充電されないように、前記充放電素子の充放電を制御する
ことを特徴とする画像診断装置。
【請求項７】
請求項３記載の画像診断装置において、
互いに磁気的に結合された第１の１次巻線、第２の１次巻線及び２次巻線を含むトランスと、
前記外部電力を受給し、前記外部電力を定電圧の直流電力にして出力する直流電源と、
前記直流電力を周期的にスイッチングすることで、前記第１の１次巻線に交流の励磁電流を流すと共に、前記第２の１次巻線及び前記２次巻線に誘導電流を発生させる第１スイッチング回路と、
前記充放電素子から放電電流が出力される場合、前記放電電流を周期的にスイッチングすることで、前記第２の１次巻線に交流の励磁電流を流すと共に前記２次巻線に誘導電流を発生させる第２スイッチング回路と
をさらに備え、
前記充放電素子は、前記第２の１次巻線に発生する誘導起電圧に応じて充放電される
ことを特徴とする画像診断装置。
【請求項８】
請求項７記載の画像診断装置において、
前記充放電素子の充電電圧を検出して前記充放電制御回路に入力する電池残量モニタリング回路をさらに備え、
前記撮像系は、前記２次巻線を流れる誘導電流をそれぞれ受給することにより全体として磁気共鳴イメージングを実行すると共に２次側の消費電力の指標となる複数のフィードバック信号をそれぞれ出力する複数の撮像ユニットを有し、
前記充放電制御回路は、前記充電電圧と、前記複数のフィードバック信号とに応じて、前記充放電素子を充電する状態、前記充放電素子を放電させる状態、前記充放電素子の充放電が実行されない状態、のいずれか１つの状態に切り換わる
ことを特徴とする画像診断装置。
【請求項９】
請求項３記載の画像診断装置において、
互いに磁気的に結合された１次巻線及び２次巻線を含むトランスと、
前記外部電力を受給し、前記外部電力を直流電流にして出力する直流電源と、
前記充放電素子の非放電時には前記直流電流を受給し、前記充放電素子の放電時には前記直流電流及び前記充放電素子の放電電流を受給し、受給した電流を周期的にスイッチングすることで、前記１次巻線に交流の励磁電流を流すと共に前記２次巻線に誘導電流を発生させるスイッチング回路と
をさらに備え、
前記撮像系は、前記誘導電流を受給することで磁気共鳴イメージングを実行し、
前記充放電制御回路は、前記直流電流により前記充放電素子を充電する
ことを特徴とする画像診断装置。
【請求項１０】
請求項９記載の画像診断装置において、
前記直流電源は、出力電流値が定格電流値以下の場合には所定電圧で前記直流電流を出力すると共に、出力電流値が前記定格電流値を超える場合には前記所定電圧よりも低い電圧で前記直流電流を出力する
ことを特徴とする画像診断装置。
【請求項１１】
請求項３記載の画像診断装置において、
複数の１次巻線、及び、前記複数の１次巻線にそれぞれ磁気的に結合された複数の２次巻線を含むトランスと、
前記外部電力を受給し、前記外部電力を直流電流にして出力する直流電源と、
前記充放電素子の非放電時には前記直流電流を受給し、前記充放電素子の放電時には前記直流電流及び前記充放電素子の放電電流を受給し、受給した電流を周期的にスイッチングすることで、前記複数の１次巻線に交流の励磁電流をそれぞれ流すと共に前記複数の２次巻線に誘導電流をそれぞれ発生させるスイッチング回路と
をさらに備え、
前記撮像系は、前記複数の２次巻線からそれぞれ前記誘導電流を受給することで、磁気共鳴イメージングを実行し、
前記充放電制御回路は、前記直流電流により前記充放電素子を充電する
ことを特徴とする画像診断装置。
【請求項１２】
請求項１１記載の画像診断装置において、
前記直流電源は、出力電流値が定格電流値以下の場合には所定電圧で前記直流電流を出力すると共に、出力電流値が前記定格電流値を超える場合には前記所定電圧よりも低い電圧で前記直流電流を出力する
ことを特徴とする画像診断装置。
【請求項１３】
請求項３記載の画像診断装置において、
磁気共鳴イメージングの撮像シーケンスの条件を暫定的に設定すると共に、前記暫定的に設定された条件に基づいて撮像シーケンスを実行時の前記消費電力を計算することで、撮像シーケンスの実行可否を撮像シーケンスの実行前に判定する判定部をさらに備え、
前記判定部は、撮像シーケンスを実行不能と判定した場合、前記消費電力が少なくなるように撮像シーケンスの条件を再設定する
ことを特徴とする画像診断装置。
【請求項１４】
請求項１３記載の画像診断装置において、
前記判定部により撮像シーケンスが実行不能と判定された場合、実行不能である旨を表示する表示装置をさらに備える
ことを特徴とする画像診断装置。
【請求項１５】
請求項２記載の画像診断装置において、
前記外部電源、前記充放電素子の少なくとも一方から供給される電力の電圧を変換する電圧変換部をさらに備え、
前記撮像系は、互いに異なる動作を実行すると共に全体として磁気共鳴イメージングを実行する複数の撮像ユニットを有し、
前記電圧変換部は、前記複数の撮像ユニットに対して所望の電圧がそれぞれ供給されるように、前記外部電源、前記充放電素子の少なくとも一方から供給される電力の電圧を変換する
ことを特徴とする画像診断装置。
【請求項１６】
請求項１５記載の画像診断装置において、
前記電圧変換部は、第１の１次巻線、第２の１次巻線及び２次巻線を含むトランスであり、
前記第１の１次巻線、前記第２の１次巻線、及び、前記２次巻線の各巻数は、前記複数の撮像ユニットにそれぞれ供給される電圧に応じた巻数である
ことを特徴とする画像診断装置。
【請求項１７】
請求項２記載の画像診断装置において、
前記充放電制御回路は、撮像シーケンスの実行時に前記充放電素子を充電する
ことを特徴とする画像診断装置。
【請求項１８】
請求項１７記載の画像診断装置において、
前記充放電制御回路は、消費電力量が所定値以下と推定される撮像シーケンスの実行時に前記充放電素子が充電されるように、且つ、前記消費電力量が前記所定値を超えると推定される撮像シーケンスの実行時に前記充放電素子が充電されないように、前記充放電素子の充放電を制御する
ことを特徴とする画像診断装置。
【請求項１９】
請求項１記載の画像診断装置において、
被検体を透過したＸ線を検出器により検出し、前記検出器の検出信号に基づいて投影データを収集し、前記投影データに基づいて前記被検体の画像データを再構成するコンピュータ断層撮影機構をさらに備え、
Ｘ線ＣＴ装置として構成されることを特徴とする画像診断装置。
【請求項２０】
外部電源から供給される外部電力を消費して被検体の画像データを生成する画像診断装置の電力制御方法であって、
画像診断装置の消費電力が所定の電力量よりも大きい期間において前記消費電力の一部が前記画像診断装置の充放電素子の蓄積電力から供給されるように、且つ、前記消費電力が前記所定の電力量よりも小さい期間において前記充放電素子が前記外部電力により充電されるように、前記充放電素子の充放電を制御する
ことを特徴とする画像診断装置の電力制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、画像診断装置、及び、画像診断装置の電力制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＭＲＩ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ＲＦパルスで磁気的に励起し、この励起に伴って発生するＭＲ信号から画像を再構成する撮像法である。なお、上記ＭＲＩは磁気共鳴イメージング(Magnetic Resonance Imaging)の意味であり、ＲＦパルスは励起パルスとしての高周波パルス(radio frequency pulse)の意味であり、ＭＲ信号は核磁気共鳴信号(nuclear magnetic resonance signal)の意味である。
【０００３】
近年、例えばＥＰＩ(Echo Planar Imaging：エコープラナーイメージング)法などに代表されるように撮像技術が高速化している。ＥＰＩなどの高速撮像が実行される場合、ＲＦパルス送信器内の増幅器や、傾斜磁場電源などの撮像系のユニットにおいて高出力の電力が必要となる。
【０００４】
ＭＲＩ装置では、このように撮像で消費される電力を外部の商用電源からの供給で賄っている。従って、上記の高速撮像を実行可能にするために、即ち、高速撮像が実行される場合の最大消費電力を十分に出力可能にするために、ＭＲＩ装置の電源設備も大型化している。
【０００５】
なお、ＭＲＩ装置などの医用画像作成システムの電源に関する従来技術として、特許文献１に記載の無停電電源が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特表平１０−５１０１３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ＭＲＩ装置において電源設備の規模が大型化すれば、設備コストが増大するだけではなく、サイト設計にも制約が生じる。具体的には、検査室及びコンピュータ室におけるＭＲＩ装置の各部の配置方法について、制約が多くなる。
【０００８】
上記の課題は、ＭＲＩ装置に限らず、Ｘ線ＣＴ装置(X-ray Computed Tomography Apparatus)などの他の画像診断装置についても言える。このため、ＭＲＩ装置などの画像診断装置において、最大消費電力を下げずに電源設備を縮小する新規な技術が要望されていた。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
以下、本発明の実施形態が取り得る態様の数例を、態様毎に説明する。
（１）本発明の一実施形態では、画像診断装置は、外部電源から供給される外部電力を消費して被検体の画像データを生成するものであり、充放電素子と、充放電制御回路とを有する。
上記充放電素子は、外部電力により充電されると共に、画像診断装置の消費電力の一部を放電により供給する。
上記充放電制御回路は、消費電力が所定の電力量よりも大きい期間において充放電素子の放電が実行されるように、且つ、消費電力が上記所定の電力量よりも小さい期間において充放電素子の充電が実行されるように、充放電素子の充放電を制御する。
【００１０】
（２）本発明の一実施形態では、画像診断装置の電力制御方法は、外部電源から供給される外部電力を消費して被検体の画像データを生成する画像診断装置の電力制御方法である。この電力制御方法では、画像診断装置の消費電力が所定の電力量よりも大きい期間において消費電力の一部が画像診断装置の充放電素子の蓄積電力から供給されるように、且つ、消費電力が上記所定の電力量よりも小さい期間において充放電素子が外部電力により充電されるように、充放電素子の充放電が制御される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】消費電力の時間変化の一例により、ハイブリッド型のＭＲＩ装置の実施形態の概念を示す模式図。
【図２】第１の実施形態のＭＲＩ装置において、主に撮像系の構成を示す機能ブロック図。
【図３】第１の実施形態のＭＲＩ装置における電源系統の模式的回路図。
【図４】第１の実施形態において、電池ユニットの充放電が実行されない場合のＭＲＩ装置の電源系統の各部の電圧波形の一例を示す模式図。
【図５】第１の実施形態において、電池ユニットが放電する場合のＭＲＩ装置の電源系統の各部の電圧波形の一例を図４と同様に示す模式図。
【図６】第１の実施形態において、電池ユニットが充電される場合のＭＲＩ装置の電源系統の各部の電圧波形の一例を図４と同様に示す模式図。
【図７】撮像シーケンスが実行不能と判定された場合における、撮像シーケンスの条件を再設定する入力画面の一例を示す模式図。
【図８】第１の実施形態のＭＲＩ装置の動作の流れを示すフローチャート。
【図９】第１の実施形態のＭＲＩ装置の電源系統の変形例の模式的回路図。
【図１０】第２の実施形態のＭＲＩ装置における電源系統の模式的回路図。
【図１１】第３の実施形態のＭＲＩ装置における電源系統の模式的回路図。
【図１２】第３の実施形態のＭＲＩ装置における出力制限付直流電源の出力電圧及び出力電流の特性を示す模式図。
【図１３】第４の実施形態のＭＲＩ装置における電源系統の模式的回路図。
【図１４】第１〜第４の実施形態のＭＲＩ装置における電力供給の概念を示すブロック図。
【図１５】第４の実施形態のＭＲＩ装置における電源系統の第１の変形例の模式的回路図。
【図１６】第４の実施形態のＭＲＩ装置における電源系統の第２の変形例の模式的回路図。
【図１７】ハイブリッド型の電力制御の新技術が適用されるＸ線ＣＴ装置の概略構成の一例を示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
最大消費電力を下げずに電源設備を縮小するため、本発明者らは、ハイブリッド型のＭＲＩ装置の具体的構成を捻出した。このＭＲＩ装置は、外部電源から供給される電力により充電される充放電素子を備え、撮像実行中において外部電源からの供給電力ではＭＲＩ装置の消費電力が不足する場合に充放電素子の蓄積電力を消費する。なお、上記充放電素子とは、リチウムイオン充電池やニッケル水素充電池等の２次電池及びコンデンサのように、充電及び放電の繰り返しが可能な回路素子の意味である。
【００１３】
図１は、消費電力の時間変化の一例により、ハイブリッド型のＭＲＩ装置の実施形態の概念を示す模式図である。
【００１４】
図１において、縦軸はＭＲＩ装置の消費電力を示し、横軸は経過時間ｔを示す。また、図１において、時刻ｔａ〜ｔｂの期間は、第１の被検体に対する撮像シーケンスの実行期間であり、時刻ｔｃ〜ｔｄの期間は、第２の被検体に対する撮像シーケンスの実行期間である。
【００１５】
撮像シーケンスの実行期間中では、ＲＦパルスの送信器内の増幅器や傾斜磁場電源等の撮像系のユニットにおいて、消費電力が急激に上昇する期間がある。従来のＭＲＩ装置では、外部電源を電力源とすると共に最大消費電力ピーク（ＰＫ）を賄える規模の電源設備を搭載していたので、電源設備の規模が大きくなっていた。
【００１６】
これに対し以下の実施形態のＭＲＩ装置では、電源設備の内、外部電源を電力源とする部分については、図１の例えば閾値ＴＨの消費電力を常時出力できる程度の規模に縮小する。そして、撮像シーケンスの実行期間中において、外部電源から供給される外部電力では電力が不足する場合、充放電素子の蓄積電力が消費電力の一部として供給される。
【００１７】
この場合、理論的には、ＭＲＩ装置の消費電力が閾値ＴＨより小さい期間（図１の斜線部分）において充放電素子を充電できる。即ち、撮像シーケンスの実行期間中の一部の期間にも充電可能である。
【００１８】
以下、上記の画期的な技術思想を適用した画像診断装置、及び、画像診断装置の電力制御方法の実施形態の数例について、添付図面に基づいて説明する。なお、第１〜第４の実施形態では、画像診断装置の一例としてＭＲＩ装置の場合について説明する。また、各図において同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１９】
＜第１の実施形態＞
図２は、第１の実施形態のＭＲＩ装置２０において、主に撮像系の構成を示す機能ブロック図である。図２に示すように、ＭＲＩ装置２０は、ガントリ２１と、寝台３２と、投光器３５とを有する。
【００２０】
寝台３２は、天板３２ａと、この天板３２ａを所定方向に移動させる天板駆動装置３２ｂとを有する。天板３２ａは、寝台３２により、移動可能に支持される。天板３２ａ上には被検体Ｐが載置される。
【００２１】
投光器３５は、ガントリ２１の開口部に配置され、天板３２ａに向けて位置決め用の光を照射する。
【００２２】
また、ＭＲＩ装置２０は、静磁場磁石２２と、シムコイル２４と、傾斜磁場コイル２６と、送信用ＲＦコイル２８と、受信用ＲＦコイル２９と、シムコイル電源４２と、傾斜磁場電源４４と、ＲＦ送信器４６と、ＲＦ受信器４８と、システム制御部５２とをデータ収集系として有する。
【００２３】
また、ＭＲＩ装置２０は、システムバス５４と、画像再構成部５６と、画像データベース５８と、画像処理部６０とをデータ処理系として有する。上記のデータ収集系及びデータ処理系からなる撮像系は、外部電源から供給される外部電力を消費してＭＲＩを実行し、これにより被検体Ｐの画像データが生成される。
【００２４】
さらに、ＭＲＩ装置２０は、入力装置６２と、表示装置６４と、記憶装置６６とを有する。
静磁場磁石２２、シムコイル２４、傾斜磁場コイル２６、及び、送信用ＲＦコイル２８は、ガントリ２１内に配置される。
【００２５】
静磁場磁石２２及びシムコイル２４は、例えば円筒状であり、シムコイル２４は、静磁場磁石２２の内側において静磁場磁石２２と軸を同じにして配置されている。
【００２６】
ここでは一例として、装置座標系の互いに直交するＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸を以下のように定義する。まず、静磁場磁石２２の軸方向をＺ軸方向とする。また、鉛直方向をＹ軸方向とし、天板３２ａは、その載置用の面の法線方向がＹ軸方向となるように配置されているものとする。
【００２７】
静磁場磁石２２は、ガントリ２１内の撮像空間に静磁場を形成する。
シムコイル２４は、シムコイル電源４２に接続され、シムコイル電源４２から供給される電流により静磁場を均一化する。
【００２８】
なお、（撮像空間内に被検体が挿入された後でも）静磁場磁石２２により形成される静磁場が十分に均一に保つことができれば、シムコイル２４及びシムコイル電源４２を省いた構成でもよい。従って、後述の図１４においても、シムコイル電源４２は必須構成要素ではない。
【００２９】
傾斜磁場コイル２６は、例えば、静磁場磁石２２の内側で筒状に形成されている。傾斜磁場コイル２６は、傾斜磁場電源４４から供給される電流により、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を撮像領域にそれぞれ形成する。
【００３０】
即ち、装置座標系の３軸方向の傾斜磁場Ｇｘ、Ｇｙ、Ｇｚを合成し、論理軸としてのスライス選択方向傾斜磁場Ｇｓｓ、位相エンコード方向傾斜磁場Ｇｐｅ、及び、読み出し方向（周波数エンコード方向）傾斜磁場Ｇｒｏの各方向を任意に設定できる。
【００３１】
なお、上記撮像領域とは、例えば、１画像又は１セットの画像の生成に用いるＭＲ信号の収集範囲であって、撮像空間の一部として設定される領域を意味する。「１セットの画像」とは、例えばマルチスライス撮像などのように、１のパルスシーケンス内で複数画像のＭＲ信号が一括的に収集される場合の「複数画像」である。撮像領域は、例えば装置座標系で３次元的に規定される。
【００３２】
ＲＦ送信器４６は、システム制御部５２から入力される制御情報に基づいて、核磁気共鳴を起こすためのラーモア周波数のＲＦパルス（ＲＦ電流パルス）を生成し、これを送信用ＲＦコイル２８に送信する。送信用ＲＦコイル２８は、ＲＦ送信器４６からＲＦパルスを受けて、このＲＦパルスを被検体Ｐに送信する。
なお、送信用ＲＦコイル２８には、ガントリ２１に内蔵されると共にＲＦパルスの送信だけではなくＭＲ信号の検出も兼用する全身用コイルも含まれる（図示せず）。
【００３３】
受信用ＲＦコイル２９は、天板３２ａの内部や、天板３２ａ上などに配置される。受信用ＲＦコイル２９は、被検体Ｐ内の原子核スピンがＲＦパルスによって励起されることで発生したＭＲ信号を検出し、検出されたＭＲ信号をＲＦ受信器４８に送信する。
【００３４】
なお、図２では一例として、ＭＲ信号の局所受信用である装着型ＲＦコイル装置１００が被検体Ｐに装着されている。
【００３５】
ＲＦ受信器４８は、これら受信用ＲＦコイル装置２９、及び、装着型ＲＦコイル装置１００により検出されたＭＲ信号に対して、必要であれば所定の信号処理を施した後、Ａ／Ｄ(analog to digital)変換を施す。これにより、ＲＦ受信器４８は、デジタル化されたＭＲ信号の複素データである生データを生成する。ＲＦ受信器４８は、生成したＭＲ信号の生データを画像再構成部５６に入力する。
【００３６】
画像再構成部５６は、ＲＦ受信器４８から入力されるＭＲ信号の生データをｋ空間データとして配置する。ｋ空間とは、周波数空間（フーリエ空間）の意味である。画像再構成部５６は、ｋ空間データに２次元フーリエ変換などを含む画像再構成処理を施すことで、被検体Ｐの画像データを生成する。画像再構成部５６は、生成した画像データを画像データベース５８に保存する。
【００３７】
画像処理部６０は、画像データベース５８から画像データを取り込み、これに所定の画像処理を施し、画像処理後の画像データを表示用画像データとして記憶装置６６に保存する。
【００３８】
記憶装置６６は、上記の表示用画像データに対し、その表示用画像データの生成に用いた撮像条件や被検体Ｐの情報（患者情報）等を付帯情報として付属させて保存する。
【００３９】
表示装置６４は、システム制御部５２の制御に従って、撮像条件の設定用画面や、撮像により生成された画像データが示す画像などを表示する。
【００４０】
システム制御部５２は、撮像動作及び撮像後の画像表示において、システムバス５４等の配線を介してＭＲＩ装置２０全体のシステム制御を行う。
【００４１】
そのために、システム制御部５２は、傾斜磁場電源４４、ＲＦ送信器４６及びＲＦ受信器４８の駆動に必要な制御情報を記憶する。ここでの制御情報とは、例えば、傾斜磁場電源４４に印加する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である。
【００４２】
システム制御部５２は、設定された撮像シーケンスに従って傾斜磁場電源４４、ＲＦ送信器４６及びＲＦ受信器４８を駆動させることで、傾斜磁場Ｇｘ、Ｇｙ、Ｇｚ及びＲＦパルスを発生させる。
【００４３】
また、システム制御部５２は、天板３２ａがガントリ２１外にある場合に、天板駆動装置３２ｂを制御することで天板３２ａをＹ軸方向に昇降させることが可能である。
【００４４】
また、システム制御部５２は、天板駆動装置３２ｂを制御することで天板３２ａをＺ軸方向に移動させ、ガントリ２１内部の撮像空間に対して天板３２ａを出し入れさせる。システム制御部５２は、天板３２ａのＺ軸方向の位置を制御することで、天板３２ａ上の被検体Ｐの撮像部位を撮像空間内の磁場中心近辺に位置させる。
【００４５】
また、システム制御部５２は、撮像シーケンスの条件設定部としても機能する。即ち、システム制御部５２は、操作者が入力装置６２に対して入力した被検体Ｐの情報や、撮像シーケンスの一部の条件に基づいて、撮像シーケンスの全条件を設定する。そのために、システム制御部５２は、撮像シーケンスの条件の設定用の画面を表示装置６４に表示させる。
入力装置６２は、撮像シーケンスの条件や画像処理条件を設定する機能を操作者に提供する。
【００４６】
上記撮像シーケンスの条件とは例えば、本スキャンとして、どの種類のパルスシーケンスにより、どのような条件でＲＦパルス等を送信して、どのような条件で被検体からＭＲ信号を収集するかを意味する。撮像シーケンスの条件の例としては、撮像空間内での位置的情報としての撮像領域、撮像部位、パラレルイメージングなどのパルスシーケンスの種類、使用するＲＦコイル装置の種類、スライス数、スライス間の間隔等が挙げられる。
【００４７】
上記撮像部位とは、例えば、頭部、胸部、腹部などの被検体Ｐのどの部分を撮像領域として画像化するかを意味する。
【００４８】
上記「本スキャン」は、プロトン密度強調画像などの、目的とする診断画像の撮像のためのスキャンであって、位置決め画像用のＭＲ信号収集のスキャンや、較正用スキャンを含まないものとする。
【００４９】
スキャンとは、ＭＲ信号の収集動作を指し、画像再構成を含まないものとする。
較正用スキャンとは例えば、本スキャンの撮像条件の内の未確定のものや、本スキャン後の画像再構成時に用いる条件やデータなどを決定するために、本スキャンとは別に行われるスキャンを指す。較正用スキャンの内、（例えば後述の図８のステップＳ１などのタイミングで）本スキャン前に実行されるのがプレスキャンである。
【００５０】
ＭＲＩ装置２０は、冷却制御装置３６と、冷凍器３８とをさらに有する。
冷却制御装置３６は、ガントリ２１内の冷却管（図示せず）に冷却媒体を循環させることで、ガントリ２１内の傾斜磁場コイル２６や送信用ＲＦコイル２８を冷却する。
冷凍器３８は、例えば液体ヘリウムにより、静磁場磁石２２を常時冷却する。
【００５１】
図３は、第１の実施形態のＭＲＩ装置２０における電源系統の模式的回路図である。
図３に示すように、ＭＲＩ装置２０のトランスＴＲは、互いに磁気的に結合された第１の１次巻線Ｌｆ１と、第２の１次巻線Ｌｆ２と、ｎ個の２次巻線とを有する。ｎ個の２次巻線は、第１の２次巻線Ｌｓ１、第２の２次巻線Ｌｓ２、第３の２次巻線Ｌｓ３、…第ｎの２次巻線Ｌｓｎである。
【００５２】
ＭＲＩ装置２０の電源系統は、外部電源１２０から供給される交流の外部電力を２次側に直流電力として伝達するフォワード方式のＡＣ／ＤＣコンバータ(alternate current / direct current converter)である。従って、第１の１次巻線Ｌｆ１と、各２次巻線Ｌｓ１〜Ｌｓｎとの磁気的結合は同極性であり、第２の１次巻線Ｌｆ２と、各２次巻線Ｌｓ１〜Ｌｓｎとの磁気的結合は同極性である。また、第１の１次巻線Ｌｆ１と、第２の１次巻線Ｌｆ２との磁気的結合は、同極性である。
【００５３】
但し、これは一例にすぎず、例えば、第１の１次巻線Ｌｆ１及び第２の１次巻線Ｌｆ２と、各２次巻線Ｌｓ１〜Ｌｓｎとの間の磁気的結合は、逆極性であってもよい。即ち、フライバック方式の電源回路として構成してもよい。また、外部電源１２０からの外部電力を１次側において直流に変換後、２次側の各ユニットには直流電力として電力供給する構成であるため、ＤＣ／ＤＣコンバータと解釈してもよい。
【００５４】
以下、トランスＴＲの１次側、２次側の順に回路構成を説明する。
ＭＲＩ装置２０の電源系統は、第１の１次巻線Ｌｆ１に並列接続された第１スイッチング回路１３０と、第１スイッチング回路１３０に並列接続された平滑コンデンサＣ１及び整流器１３４とを有する。
また、ＭＲＩ装置２０の電源系統は、第１スイッチング回路１３０の制御回路として、電流検出器１３６と、電源制御回路１４０とをさらに有する。
【００５５】
整流器１３４は、外部電源１２０から供給される交流の外部電力を直流に変換し、直流電流を出力する。外部電源１２０は、例えば商用電源である。ここで、整流器１３４の出力電圧（及びその値）を１次側電圧Ｖｉｎ１と称し、整流器１３４の出力電流（及びその値）を１次側電流Ｉｉｎ１と称するものとする。電流検出器１３６は、１次側電流Ｉｉｎ１を検出し、これを電源制御回路１４０に入力する。
【００５６】
第１スイッチング回路１３０は、フルブリッジ回路である。第１スイッチング回路１３０は、スイッチング素子としての４つのトランジスタＴ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４と、これらのゲート電圧を制御するゲート電圧制御回路１４４とを有する。
【００５７】
トランジスタＴ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４は、例えばＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）である。トランジスタＴ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４は、図３に示すように、エミッタからコレクタへ向かう方向を順方向とする寄生ダイオードＤ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４をそれぞれ有する。
なお、トランジスタＴ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４は、ＩＧＢＴではなく、パワーＭＯＳ（Metal-Oxide-Silicon）トランジスタなどの他のスイッチング素子でもよい。
【００５８】
電源制御回路１４０は、２次側から入力される後述のフィードバック信号ＦＢ１、ＦＢ２、ＦＢ３、…ＦＢＮ及び撮像シーケンスの条件に応じて、オン期間、オフ期間、デッドタイム（短絡防止期間）の長さ等の制御情報をゲート電圧制御回路１４４に入力する。ゲート電圧制御回路１４４は、この制御情報に基づいて、トランジスタＴ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４の各ゲート電圧を出力する。
【００５９】
トランジスタＴ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４は、ゲート電圧制御回路１４４から入力されるゲート電圧に応じて、オン（導通状態）又はオフ（非導通状態）に切り替わる。従って、２次側の出力電圧の制御は、電源制御回路１４０、第１スイッチング回路１３０によるデューティ比制御となる。
【００６０】
次に、第２の１次巻線Ｌｆ２側について説明する。ＭＲＩ装置２０の電源系統は、第２の１次巻線Ｌｆ２に並列接続された第２スイッチング回路１４８と、電池ユニットＢＵと、スイッチＳＷ１と、ダイオードＤ９、Ｄ１０と、電流制御器１５２とを有する。
【００６１】
第２スイッチング回路１４８は、フルブリッジ回路である。第２スイッチング回路１４８は、スイッチング素子としての４つのトランジスタＴ５、Ｔ６、Ｔ７、Ｔ８と、これらのゲート電圧を制御するゲート電圧制御回路１５６とを有する。
【００６２】
トランジスタＴ５、Ｔ６、Ｔ７、Ｔ８は、例えばＩＧＢＴである。トランジスタＴ５、Ｔ６、Ｔ７、Ｔ８は、エミッタ側からコレクタ側へ向かう方向の電流である逆方向電流を回生させる回生ダイオードＤ５、Ｄ６、Ｄ７、Ｄ８をそれぞれ有する。
なお、トランジスタＴ５〜Ｔ８は、ＩＧＢＴではなく、パワーＭＯＳトランジスタなどの他のスイッチング素子でもよい。
【００６３】
電源制御回路１４０は、フィードバック信号ＦＢ１〜ＦＢＮ及び撮像シーケンスの条件に応じて、オン期間、オフ期間、デッドタイムの長さ等の制御情報をゲート電圧制御回路１５６に入力する。ゲート電圧制御回路１５６は、この制御情報に基づいて、トランジスタＴ５〜Ｔ８の各ゲート電圧を出力する。
【００６４】
トランジスタＴ５〜Ｔ８は、ゲート電圧制御回路１５６から入力されるゲート電圧に応じて、オン（導通状態）又はオフ（非導通状態）に切り替わる。
【００６５】
電池ユニットＢＵは、互いに直列に接続された複数の充電池ＢＡ１、ＢＡ２、…ＢＡｎと、電池残量モニタリング回路ＢＭとを有する。充電池ＢＡ１〜ＢＡｎは、ここでは一例としてリチウムイオン充電池であるが、他の充放電素子であってもよい。電池残量モニタリング回路ＢＭは、充電池ＢＡ１〜ＢＡｎ全体の電圧である電池ユニットＢＵの充電電圧Ｖｉｎ２を検出し、充電電圧Ｖｉｎ２の大きさ（値）を電源制御回路１４０に入力する。
【００６６】
電流制御器１５２は、電源制御回路１４０から入力される制御信号に応じて、電池ユニットＢＵの充放電状態を切り替える。具体的には、電流制御器１５２は、スイッチＳＷ１をオンすると共に、ダイオードＤ９のカソード側と電池ユニットＢＵの正極側との間を非導通状態にすることで、電池ユニットＢＵを放電状態に切り替える。
【００６７】
また、電流制御器１５２は、スイッチＳＷ１をオフすると共に、ダイオードＤ９のカソード側と電池ユニットＢＵの正極側との間を非導通状態にすることで、電池ユニットＢＵを充放電されない状態（待機状態）に切り替える。
【００６８】
また、電流制御器１５２は、スイッチＳＷ１をオフすると共に、ダイオードＤ９のカソード側と電池ユニットＢＵの正極側との間を導通状態にすることで、電池ユニットＢＵを充電状態に切り替える。このとき、電流制御器１５２は、ダイオードＤ９から電池ユニットＢＵの正極側に流入する充電電流の量を制限することにより、電池ユニットＢＵを保護する。
【００６９】
なお、電池ユニットＢＵの正極側から出力される電流（及びその値）を放電電流Ｉｉｎ２とする。
【００７０】
次に、２次側について説明する。２次側では、各２次巻線Ｌｓ１〜Ｌｓｎに対して、整流器１６０がそれぞれ並列に接続される。各整流器１６０は、２次巻線Ｌｓ１〜Ｌｓｎにそれぞれ発生する誘導電流を整流することで、直流の２次側電流をユニット１、２、３、…Ｎにそれぞれ供給する。
【００７１】
ユニット１〜Ｎは、ＭＲＩ装置２０において電力を消費する各部であり、天板駆動装置３２ｂ、冷却制御装置３６、冷凍器３８、シムコイル電源４２、傾斜磁場電源４４、ＲＦ送信器４６、ＲＦ受信器４８、システム制御部５２や、コンピュータ系である。コンピュータ系とは、画像再構成部５６、画像データベース５８、画像処理部６０、入力装置６２、表示装置６４、記憶装置６６等である（図２参照）。
【００７２】
従って、ユニット１は、例えば、撮像シーケンスの実行中の消費電力が一般に最大であり、消費電力の変動が最大である傾斜磁場電源４４である。ユニット２は、例えばＲＦ送信器４６であり、ユニット３は、例えば冷凍器３８である。ユニットＮは、例えばコンピュータ系であり、コンピュータ系のユニットについては、データ消失を防止するために、例えば整流器１６０の後段に無停電電源（図示せず）を設けてもよい。
【００７３】
これらの各ユニット１〜Ｎは、フィードバック信号ＦＢ１〜ＦＢＮをそれぞれ生成して、これらフィードバック信号ＦＢ１〜ＦＢＮを電源制御回路１４０にそれぞれ入力する。
【００７４】
なお、ＭＲＩ装置２０の各部において、使用電力変動が大きくなく、電池ユニットＢＵからの受電によるメリットがないものについては、図３に示す２次側のユニットに含めずに、他の手段で電力を供給してもよい。他の手段とは、例えば、外部電源１２０から直接的に電力を供給させる等である（後述の図１５、図１６のユニット１を参照）。
【００７５】
次に、第１の１次巻線Ｌｆ１、第２の１次巻線Ｌｆ２及び各２次巻線の巻数の設定方法について説明する。ユニットＮでの消費電圧（及びその値）をＶｏｕｔＮとし、第１の１次巻線Ｌｆ１の巻数をＴｆ１、ユニットＮの２次巻線の巻数をＴｓＮ、ＭＲＩ装置２０の電源系統の余裕率をＫｐとする。
【００７６】
導通状態におけるトランジスタＴ１、Ｔ４（或いは、トランジスタＴ２、Ｔ３）での電圧降下分は１次側電圧Ｖｉｎ１に比べて十分小さいので、第１の１次巻線Ｌｆ１の電圧が１次側電圧Ｖｉｎ１に等しいと近似する。このとき、次式が成り立つように、巻数を設定する（２次側の他のユニット１、２、３等についても同様）。
【００７７】
ＶｏｕｔＮ／ＴｓＮ＝Ｋｐ×（Ｖｉｎ１／Ｔｆ１）  …（１）
【００７８】
（１）式において、余裕率Ｋｐは、１より小さい正の値であり、例えば、０．５〜０．９程度の値である。また、（１）式において、１次側電圧Ｖｉｎ１、ユニットＮでの消費電圧ＶｏｕｔＮについては、正負の符号に拘らず、絶対値で考えるものとする（後述の（３）〜（６）式についても同様）。
【００７９】
次に、充電可能条件を考える。充電時には、第２スイッチング回路１４８のトランジスタＴ５〜Ｔ８を全てオフし、回生ダイオードＤ５、Ｄ８（又は回生ダイオードＤ６、Ｄ７）を経由して電池ユニットＢＵに充電電流を流入させる。
このとき、第２の１次巻線Ｌｆ２に誘起される電圧Ｖｆ２から、電流制御器１５２、ダイオードＤ９及び回生ダイオードＤ５、Ｄ８での電圧降下分を差し引いた電圧の方が、充電電圧Ｖｉｎ２の最大値（充電完了時の電圧Ｖｉｎ２ｍ）よりも大きくないと、充電完了時の充電電圧に達するまで電池ユニットＢＵを充電することができない。
【００８０】
即ち、第１の１次巻線Ｌｆ１に励磁電流を流したときに第２の１次巻線Ｌｆ２に誘起される電圧Ｖｆ２から、電流制御器１５２、ダイオードＤ９及び回生ダイオードＤ５、Ｄ８での電圧降下分を差し引いた電圧の方が、充電完了時の充電電圧Ｖｉｎ２ｍよりも大きくなるように、巻数を設定する。第２の１次巻線Ｌｆ２の電圧Ｖｆ２に比べて、電流制御器１５２、ダイオードＤ９及び回生ダイオードＤ５、Ｄ８での電圧降下分は十分に小さいと仮定して近似すれば、次式が成り立つように巻数を設定する。
【００８１】
Ｖｉｎ２ｍ  ＜  Ｖｆ２  …（２）
【００８２】
なお、（２）式において、充電完了時の充電電圧Ｖｉｎ２ｍ、第２の１次巻線Ｌｆ２の電圧Ｖｆ２については、正負の符号に拘らず、絶対値で考えるものとする（後述の（３）〜（６）式についても同様）。ここで、第２の１次巻線Ｌｆ２の電圧Ｖｆ２について、次式が成り立つ。
【００８３】
Ｖｆ２／Ｔｆ２＝Ｖｉｎ１／Ｔｆ１  …（３）
【００８４】
（２）式の両辺をＴｆ２で割り、さらに（３）式を代入すれば、次式が成り立つように巻数を設定することが充電可能条件である。
【００８５】
Ｖｉｎ２ｍ／Ｔｆ２  ＜  Ｖｉｎ１／Ｔｆ１  …（４）
【００８６】
さらに、第Ｎの２次巻線Ｌｓｎに誘起される電圧（ユニットＮでの消費電圧）ＶｏｕｔＮについて考えると、次式が成り立つ場合、スイッチングの半周期内においてトランジスタＴ１〜Ｔ８が全てオフするデッドタイムがなくなるおそれがある。
【００８７】
ＶｏｕｔＮ／ＴｓＮ  ＝  Ｖｉｎ２ｍ／Ｔｆ２  …（５）
【００８８】
即ち、（５）式において、右辺の方が大きいことが望ましく、この点と（４）式の充電可能条件とを合わせることで、次式が成り立つように巻数を設定する（他の２次側のユニットについても同様）。
【００８９】
ＶｏｕｔＮ／ＴｓＮ  ＜  Ｖｉｎ２ｍ／Ｔｆ２  ＜  Ｖｉｎ１／Ｔｆ１
…（６）
【００９０】
ここで、２次側の各ユニット１〜Ｎ毎に、必要とされる供給電圧は異なる。傾斜磁場電源４４のように、消費電力が他のユニットよりも相対的に大きい場合、大きな電圧が供給されるべきである。
【００９１】
従って、（１）〜（６）式の条件を満たすように、且つ、２次側の各ユニット１〜Ｎに供給される電圧が各ユニット１〜Ｎにそれぞれ適切な所望の電圧となるように、各２次巻線Ｌｓ１〜Ｌｓｎの巻数は、第１の１次巻線Ｌｆ１及び第２の１次巻線Ｌｆ２の各巻数に対し適切に調整されている。このため、例えば図３において、消費電力が大きい傾斜磁場電源４４がユニット１である場合、ユニット１の２次巻線Ｌｓ１の巻数は、他の各２次巻線Ｌｓ２〜Ｌｓｎの巻数よりも大きくなる。
【００９２】
次に、ＭＲＩ装置２０の電源系統の回路動作について説明する。
図３に示すように、ＭＲＩ装置２０の電源系統は、第１及び第２スイッチング回路１３０、１４８によるデューティ比制御である。
【００９３】
従って、２次側の消費電力の増大を示すフィードバック信号（ＦＢ１等）が電源制御回路１４０に入力されると、１周期におけるトランジスタＴ１〜Ｔ４のオン期間の割合も増大し、各２次巻線の誘導電流も増大する。しかし、１周期におけるトランジスタＴ１〜Ｔ４のオン期間の割合には、上限Ｏｎｍａｘがあり、この上限は例えば、外部電源１２０から供給される外部電力の最大値を消費する場合に対応する。
【００９４】
外部電源１２０から供給可能な最大電力（外部電力の最大値）でも２次側の消費電力が不足する場合、この不足分は電池ユニットＢＵからの放電電流により賄われる。電池ユニットＢＵが放電する場合、１周期におけるトランジスタＴ１〜Ｔ４のオン期間は上限Ｏｎｍａｘで固定されたままとなる。
【００９５】
ここで、ＭＲＩ装置２０の電源系統の回路動作を電池ユニットＢＵの充放電状態により３つの場合に分け、以下の説明では、充放電しない場合を待機モード、放電時を放電モード、充電時を充電モードと称する。電源制御回路１４０は、ＭＲＩ装置２０の電源系統のモードを待機モード、放電モード、充電モードの内の１つから他のモードに切り替える。以下、待機モード、放電モード、充電モードの順に図４〜図６を参照しながら説明する。
【００９６】
図４は、待機モード（電池ユニットＢＵの充放電が実行されない場合）のＭＲＩ装置２０の電源系統の各部の電圧波形の一例を示す模式図である。図４において、各横軸は経過時間ｔである。
【００９７】
図４では上から順に、トランジスタＴ１及びＴ４のゲート電圧、トランジスタＴ２及びＴ３のゲート電圧、第１の１次巻線Ｌｆ１の電圧、第２の１次巻線Ｌｆ２の電圧、第Ｎの２次巻線Ｌｓｎの電圧、の時間変化を示す。図４の一例では、時刻ｔ１−ｔ５間がスイッチングの１周期であり、時刻ｔ１−ｔ３間、及び、時刻ｔ３−ｔ５間がスイッチングの半周期である。
【００９８】
なお、電池ユニットＢＵの充放電が実行されない場合とは、例えば以下の２条件を満たす場合である。
第１に、２次側の消費電力が、第１の１次巻線Ｌｆ１を介して２次側に伝達可能な外部電力の最大値以下である場合である。この場合、電池ユニットＢＵの放電が不要だからである。
第２に、電池ユニットＢＵが充電不要である場合である。電池ユニットＢＵが充電不要である場合とは、例えば、電池ユニットＢＵが満充電されている場合、より具体的には、その充電電圧Ｖｉｎ２が最大値である場合である。
【００９９】
電池ユニットＢＵの充放電が実行されない場合、第２スイッチング回路１４８のゲート電圧制御回路１５６は、各トランジスタＴ５〜Ｔ８をオフ状態のままにする。この場合、電流制御器１５２は、ダイオードＤ９と電池ユニットＢＵとの間を電気的に遮断することで、回生ダイオードＤ５〜Ｄ８を経由した電池ユニットＢＵへの充電電流の流入を遮断し、さらにスイッチＳＷ１をオフにする。以上の状態が維持されることで、電池ユニットＢＵは回路的に分離され、充放電が防止される。
【０１００】
以下、図４に示す時刻ｔ１〜ｔ５に従って、待機モード（充放電が実行されない場合）の回路動作を説明する。
【０１０１】
まず、時刻ｔ１において、第１スイッチング回路１３０のゲート電圧制御回路１４４は、電源制御回路１４０から入力される制御情報に従って、トランジスタＴ１、Ｔ４のゲート電圧をオフレベルからオンレベルに切り替える。これにより、整流器１３４の＋側出力端子から出力される直流の１次側電流Ｉｉｎ１は、トランジスタＴ１、第１の１次巻線Ｌｆ１、トランジスタＴ４の順に励磁電流として流れて整流器１３４の−側出力端子に帰還する。
【０１０２】
ここで、第１の１次巻線Ｌｆ１において、トランジスタＴ１側（図３の紙面上側）を高電圧側、トランジスタＴ４側（図３の紙面下側）を低電圧側とする。
また、第２の１次巻線Ｌｆ２において、トランジスタＴ５側（図３の紙面上側）を高電圧側、トランジスタＴ８側（図３の紙面下側）を低電圧側とする。
【０１０３】
そうすると、時刻ｔ１において、第１の１次巻線Ｌｆ１に正の電圧が発生すると共に励磁電流（１次側電流Ｉｉｎ１）が流れるので、第２の１次巻線Ｌｆ２にも正の電圧が誘起される。しかし、電池ユニットＢＵは上記のように回路的に分離されているので、第２の１次巻線Ｌｆ２には誘導電流は流れない。
【０１０４】
一方、時刻ｔ１において、第１の１次巻線Ｌｆ１に発生する正の電圧により、各２次巻線Ｌｓ１〜ＬｓＮにも電圧が誘起される。これにより、２次側において電力消費中のユニットに対応する２次巻線（Ｌｓ１〜ＬｓＮ）では、誘導電流が流れる。
【０１０５】
次に、時刻ｔ２において、ゲート電圧制御回路１４４は、トランジスタＴ１、Ｔ４のゲート電圧をオンレベルからオフレベルに切り替える。これにより、第２の１次巻線Ｌｆ２、及び、各２次巻線Ｌｓ１〜ＬｓＮの電圧はゼロに切り替わる。
【０１０６】
次に、時刻ｔ１からスイッチングの半周期が経過した時刻、即ち、時刻ｔ３において、ゲート電圧制御回路１４４は、トランジスタＴ２、Ｔ３のゲート電圧をオフレベルからオンレベルに切り替える。これにより、整流器１３４の＋側出力端子から出力される直流の１次側電流Ｉｉｎ１は、トランジスタＴ３、第１の１次巻線Ｌｆ１、トランジスタＴ２の順に流れて整流器１３４の−側出力端子に帰還する。
【０１０７】
このとき、第１の１次巻線Ｌｆ１には負の電圧が発生するので、第２の１次巻線Ｌｆ２にも負の電圧が誘起されるが、電池ユニットＢＵは回路的に分離されているので第２の１次巻線Ｌｆ２には誘導電流は流れない。
【０１０８】
一方、時刻ｔ３において、第１の１次巻線Ｌｆ１に発生する負の電圧により、各２次巻線Ｌｓ１〜ＬｓＮにも時刻ｔ１−ｔ２間とは逆方向の電圧が発生する。これにより、２次側において電力消費中のユニットに対応する２次巻線（Ｌｓ１〜ＬｓＮ）では、誘導電流が流れる。
【０１０９】
次に、時刻ｔ４において、ゲート電圧制御回路１４４は、トランジスタＴ２、Ｔ３のゲート電圧をオンレベルからオフレベルに切り替える。これにより、第２の１次巻線Ｌｆ２、及び、各２次巻線Ｌｓ１〜ＬｓＮの電圧はゼロに切り替わる。
【０１１０】
次に、時刻ｔ１からスイッチングの１周期が経過した時刻、即ち、時刻ｔ５において、ゲート電圧制御回路１４４は、トランジスタＴ１、Ｔ４のゲート電圧を再びオフレベルからオンレベルに切り替える。
【０１１１】
以上の動作が繰り返される。このように、第１の１次巻線Ｌｆ１には第１スイッチング回路１３０の周期的なスイッチングによって交流電圧が発生すると共に交流の励磁電流が流れる。このため、各２次巻線Ｌｓ１〜ＬｓＮには、交流電圧が誘起される（スイッチングの半周期毎に互いに逆方向の電圧が発生する）。これにより生じる２次側の交流の誘導電流は、各整流器１６０により整流され、２次側の各ユニット１〜Ｎには平滑化された直流電流Ｉｓ１、Ｉｓ２、Ｉｓ３、・・・Ｉｓｎが供給される。
【０１１２】
以上の回路動作中において、電流検出器１３６は、１次側電流Ｉｉｎ１の電流値を一定の時間間隔で計測し、計測値を電源制御回路１４０に入力する。これにより、電源制御回路１４０は、外部電源１２０から供給されている外部電力の大きさを計算する。電源制御回路１４０は、供給されている外部電力の大きさが最大値（外部電源１２０で供給可能な最大値）になれば、電源系統の回路動作を図４の待機モードから図５で説明する放電モードに切り替える。
【０１１３】
また、以上の回路動作中において、電池残量モニタリング回路ＢＭは、電池ユニットＢＵの充電電圧Ｖｉｎ２を一定の時間間隔で計測し、計測値を電源制御回路１４０に入力する。これにより、電源制御回路１４０は、電池ユニットＢＵの充電電圧Ｖｉｎ２が充電完了時の電圧よりも低く、且つ、供給されている外部電力の大きさが最大値よりも十分低い場合、電源系統の回路動作を図６で説明する充電モードに切り替える。
【０１１４】
さらに、電源制御回路１４０には、２次側の各ユニット１〜Ｎに供給される電流値などの消費電力の指標を示すフィードバック信号ＦＢ１〜ＦＢＮが各ユニット１〜Ｎから入力される。これにより、電源制御回路１４０は、フィードバック信号ＦＢ１〜ＦＢＮと、電流検出器１３６により検出される１次側電流の大きさ（供給中の外部電力の大きさ）とに基づいて、デューティ比を計算及び決定する。
【０１１５】
即ち、２次側の消費電力を増大させる場合、電源制御回路１４０は、トランジスタＴ１、Ｔ４のオン期間（時刻ｔ１−ｔ２間）、及び、トランジスタＴ２、Ｔ３のオン期間（時刻ｔ３−ｔ４間）が長くなるように、ゲート電圧制御回路１４４を制御する。反対に、２次側の消費電力を減少させる場合、電源制御回路１４０は、トランジスタＴ１〜Ｔ４のオン期間が短くなるように、ゲート電圧制御回路１４４を制御する。
【０１１６】
なお、ここでは一例として、トランジスタＴ１、Ｔ４は、上記のように互いのオン期間及びオフ期間が合致するように制御されるものとする。同様に、トランジスタＴ２、Ｔ３は、上記のように互いのオン期間及びオフ期間が合致するように制御されるものとする。また、ここでは一例として、トランジスタＴ１、Ｔ４のオン期間（時刻ｔ１−ｔ２間）と、トランジスタＴ２、Ｔ３のオン期間は、等しい長さになるように制御されるものとする。
【０１１７】
図５は、放電モード（電池ユニットＢＵが放電する場合）におけるＭＲＩ装置２０の電源系統の各部の電圧波形の一例を図４と同様に示す模式図である。図５において、各横軸は経過時間ｔである。
【０１１８】
図５では上から順に、トランジスタＴ１及びＴ４のゲート電圧、トランジスタＴ２及びＴ３のゲート電圧、トランジスタＴ５及びＴ８のゲート電圧、トランジスタＴ６及びＴ７のゲート電圧、第１の１次巻線Ｌｆ１の電圧、第２の１次巻線Ｌｆ２の電圧、第Ｎの２次巻線Ｌｓｎの電圧、の時間変化を示す。
【０１１９】
図５の例では、時刻ｔ１１−ｔ１７間がスイッチングの１周期であり、時刻ｔ１１−ｔ１４間、及び、時刻ｔ１４−ｔ１７間がスイッチングの半周期である。
また、時刻ｔ１３−ｔ１４間、及び、時刻ｔ１６−ｔ１７間は、トランジスタＴ１〜Ｔ８の全てがオフするデッドタイムである。
なお、充放電を行うか否かに拘らず、スイッチングの半周期内において、トランジスタＴ１〜Ｔ８の全てがオフするデッドタイムが挿入（設定）される。
【０１２０】
前述のように、放電モードでは、１周期におけるトランジスタＴ１〜Ｔ４のオン期間は、上限Ｏｎｍａｘに固定され、２次側の消費電力の一部（外部電力では不足する分）は、電池ユニットＢＵからの放電電流により賄われる。
【０１２１】
従って、放電モードでは、電流制御器１５２は、スイッチＳＷ１を導通状態にすると共に、ダイオードＤ９と電池ユニットＢＵの正極側との間を電気的に遮断する。これにより、電池ユニットＢＵの正極側からの放電電流は、ダイオードＤ１０を介して出力可能となるが、ダイオードＤ９経由で電池ユニットＢＵの正極側に充電電流が流入することはない。
【０１２２】
以下、図５に示す時刻ｔ１１〜ｔ１７に従って、放電モード（電池ユニットＢＵが放電する場合）の回路動作を説明する。
【０１２３】
まず、時刻ｔ１１において、ゲート電圧制御回路１４４は、前述同様にトランジスタＴ１、Ｔ４のゲート電圧をオフレベルからオンレベルに切り替える。これにより、整流器１３４から出力される１次側電流Ｉｉｎ１が前述同様に励磁電流として第１の１次巻線Ｌｆ１に流れる。
【０１２４】
このとき、第１の１次巻線Ｌｆ１に正の電圧が発生するので、第２の１次巻線Ｌｆ２及び各２次巻線Ｌｓ１〜ＬｓＮにも電圧が誘起される。しかし、時刻ｔ１１−ｔ１２の期間では、トランジスタＴ１〜Ｔ８の内、トランジスタＴ１、Ｔ４以外はオフしているので、第２の１次巻線Ｌｆ２には誘導電流は流れない。
【０１２５】
一方、時刻ｔ１１において、前述同様に各２次巻線Ｌｓ１〜ＬｓＮにも電圧が発生するため、２次側において電力消費中のユニットに対応する２次巻線（Ｌｓ１〜ＬｓＮ）では、誘導電流が流れる。
【０１２６】
次に、時刻ｔ１２において、ゲート電圧制御回路１４４は、トランジスタＴ１、Ｔ４のゲート電圧をオンレベルからオフレベルに切り替える。トランジスタＴ１、Ｔ４のゲート電圧がオフレベルになった直後のタイミングに同期して、ゲート電圧制御回路１５６は、トランジスタＴ５、Ｔ８のゲート電圧をオフレベルからオンレベルに切り替える。
【０１２７】
これにより、電池ユニットＢＵの正極側から放電電流が出力される。この放電電流は、励磁電流として、スイッチＳＷ１、ダイオードＤ１０、トランジスタＴ５、第２の１次巻線Ｌｆ２、トランジスタＴ８、の順に流れて電池ユニットＢＵの負極側に帰還する。
【０１２８】
このため、第２の１次巻線Ｌｆ２には、正の電圧が発生する。この時刻ｔ１２−ｔ１３間の第２の１次巻線Ｌｆ２の電圧は、電池ユニットＢＵの充電電圧Ｖｉｎ２に相当するので、電池ユニットＢＵを充電するための電圧（時刻ｔ１１−ｔ１２間の第２の１次巻線Ｌｆ２の電圧）よりも低い。第１の１次巻線Ｌｆ１、第２の１次巻線Ｌｆ２の巻数は、前述の充電可能条件を満たすからである。
【０１２９】
放電電流により第２の１次巻線Ｌｆ２に正の電圧が発生する時刻ｔ１２−ｔ１３間では、第１の１次巻線Ｌｆ１に正の電圧が誘起され、各２次巻線Ｌｓ１〜ＬｓＮにも電圧が誘起される。しかし、時刻ｔ１２−ｔ１３間では、トランジスタＴ１〜Ｔ４がオフしているので、第１の１次巻線Ｌｆ１には誘導電流は流れない。一方、２次側において電力消費中のユニットに対応する２次巻線（Ｌｓ１〜ＬｓＮ）では、誘導電流が流れる。
【０１３０】
次に、時刻ｔ１３において、ゲート電圧制御回路１５６は、トランジスタＴ５、Ｔ８のゲート電圧をオンレベルからオフレベルに切り替える。この後、時刻ｔ１４まではデッドッタイムとなる。
【０１３１】
次に、時刻ｔ１１からスイッチングの半周期が経過した時刻ｔ１４において、ゲート電圧制御回路１４４は、前述同様にトランジスタＴ２、Ｔ３のゲート電圧をオフレベルからオンレベルに切り替える。このため、前述同様に第１の１次巻線Ｌｆ１に１次側電流Ｉｉｎ１が励磁電流として流れ、第１の１次巻線Ｌｆ１に負の電圧が発生する。これにより、第２の１次巻線Ｌｆ２には負の電圧が誘起され、各２次巻線Ｌｓ１〜ＬｓＮには時刻ｔ１１−ｔ１２の期間とは極性が逆の電圧が誘起される。
【０１３２】
従って、時刻ｔ１４において、２次側において電力消費中のユニットに対応する２次巻線（Ｌｓ１〜ＬｓＮ）では、時刻ｔ１１−ｔ１２の期間とは反対方向の誘導電流が流れる。なお、時刻ｔ１４−ｔ１５の期間では、時刻ｔ１１−ｔ１２の期間と同様の理由で第２の１次巻線Ｌｆ２には誘導電流は流れない。
【０１３３】
次に、時刻ｔ１５において、ゲート電圧制御回路１４４は、トランジスタＴ２、Ｔ３のゲート電圧をオンレベルからオフレベルに切り替える。トランジスタＴ２、Ｔ３のゲート電圧がオフレベルになった直後のタイミングに同期して、ゲート電圧制御回路１５６は、トランジスタＴ６、Ｔ７のゲート電圧をオフレベルからオンレベルに切り替える。
【０１３４】
これにより、電池ユニットＢＵの正極側から放電電流が出力される。この放電電流は、励磁電流として、ダイオードＤ１０、トランジスタＴ７、第２の１次巻線Ｌｆ２、トランジスタＴ６、の順に流れて電池ユニットＢＵの負極側に帰還する。このため、時刻ｔ１５−ｔ１６間では、第２の１次巻線Ｌｆ２には負の電圧が発生する。これにより、第１の１次巻線Ｌｆ１には負の電圧が誘起され、各２次巻線Ｌｓ１〜ＬｓＮには時刻ｔ１２−ｔ１３間とは逆方向の電圧が誘起される。
【０１３５】
しかし、時刻ｔ１５−ｔ１６間では、トランジスタＴ１〜Ｔ４がオフしているので、第１の１次巻線Ｌｆ１には誘導電流は流れない。一方、２次側では、電力消費中のユニットに対応する２次巻線（Ｌｓ１〜ＬｓＮ）では、時刻ｔ１２−ｔ１３間とは逆方向の誘導電流が流れる。
【０１３６】
次に、時刻ｔ１６において、ゲート電圧制御回路１５６は、トランジスタＴ６、Ｔ７のゲート電圧をオンレベルからオフレベルに切り替える。この後、時刻ｔ１７まではデッドッタイムとなる。
【０１３７】
次に、時刻ｔ１１からスイッチングの１周期が経過した時刻ｔ１７において、ゲート電圧制御回路１４４は、前述同様にトランジスタＴ１、Ｔ４のゲート電圧をオフレベルからオンレベルに切り替える。以上の動作が繰り返される。
【０１３８】
このように、第１の１次巻線Ｌｆ１には第１スイッチング回路１３０の周期的なスイッチングによって外部電力が交流の励磁電流として流れ、第２の１次巻線Ｌｆ２には第２スイッチング回路１４８の周期的なスイッチングによって電池ユニットＢＵの蓄積電力が交流の励磁電流が流れる。これにより、各２次巻線Ｌｓ１〜Ｌｓｎには、交流の誘導電流が生じる。
【０１３９】
ここで、２次側の各ユニット１〜Ｎに供給される電流Ｉｓ１〜Ｉｓｎは、時刻ｔ１１−ｔ１７間のスイッチングの１周期を平滑化したものとなる。このため、放電モードでの２次側の電流量は、時刻ｔ１２−ｔ１３間及び時刻ｔ１５−ｔ１６間に２次側で流れる誘導電流の分だけ、待機モードの場合よりも多くなる。
【０１４０】
換言すれば、放電モードでの２次側の電流は、励磁電流としての電池ユニットＢＵの放電電流により、時刻ｔ１２−ｔ１３間及び時刻ｔ１５−ｔ１６間に２次側で流れる誘導電流の分だけ、第１の１次巻線Ｌｆ１を介して伝達される外部電力よりも多くなる。従って、放電モードでは、外部電力では不足する２次側の消費電力を電池ユニットＢＵの蓄積電力の放電により賄うことができる。
【０１４１】
図６は、充電モード（電池ユニットＢＵが充電される場合）のＭＲＩ装置２０の電源系統の各部の電圧波形の一例を図４と同様に示す模式図である。図６において各横軸は経過時間ｔである。
【０１４２】
図６では上から順に、トランジスタＴ１及びＴ４のゲート電圧、トランジスタＴ２及びＴ３のゲート電圧、トランジスタＴ５〜Ｔ８のゲート電圧、第１の１次巻線Ｌｆ１の電圧、第２の１次巻線Ｌｆ２の電圧、電流制御器１５２のオン／オフ状態、の時間変化を示す。
【０１４３】
充電モードでは、ゲート電圧制御回路１５６は、トランジスタＴ５〜Ｔ８を常にオフ状態にする。また、充電モードでは、電流制御器１５２は、スイッチＳＷ１を常に非導通状態にすることで、電池ユニットＢＵの正極側からダイオードＤ１０を介して放電電流が流れることを防止する。
【０１４４】
図６の例では、電流制御器１５２は、第２の１次巻線Ｌｆ２に電圧が誘起されている期間の全部ではなく一部においてオンすることで、電池ユニットＢＵへの充電電流の流入量を制限する。充電時における電池ユニットＢＵのインピーダンスは非常に低いため、電流制限により電池ユニットＢＵを保護することが望ましいからである。
【０１４５】
また、図６の例では、時刻ｔ２１−ｔ２７間がスイッチングの１周期であり、時刻ｔ２１−ｔ２４間、及び、時刻ｔ２４−ｔ２７間がスイッチングの半周期である。
【０１４６】
充電モードでは、第１スイッチング回路１３０の周期的なスイッチングにより第１の１次巻線Ｌｆ１に交流の励磁電流が流れる。これにより第２の１次巻線Ｌｆ２に生じる交流の誘導電流は、回生ダイオードＤ５、Ｄ８、又は、回生ダイオードＤ６、Ｄ７の一方を交互に経由することで、電池ユニットＢＵに対しては同方向の充電電流として流入する。
【０１４７】
以下、図６に示す時刻ｔ２１〜ｔ２７に従って、充電モード（電池ユニットＢＵが充電される場合）の回路動作を説明する。
【０１４８】
まず、時刻ｔ２１において、ゲート電圧制御回路１４４は、前述同様にトランジスタＴ１、Ｔ４のゲート電圧をオフレベルからオンレベルに切り替える。これにより、前述同様に第１の１次巻線Ｌｆ１に正の電圧が発生するので、第２の１次巻線Ｌｆ２には正の電圧が誘起され、各２次巻線Ｌｓ１〜ＬｓＮにも電圧が誘起される。従って、２次側では、待機モードの場合と同様に誘導電流が流れる。
【０１４９】
ここで、時刻ｔ２１において、トランジスタＴ１、Ｔ４のゲート電圧がオンレベルに切り替わるタイミングに同期して、電流制御器１５２は、非導通状態から導通状態に切り替わる（オンする）。このため、第２の１次巻線Ｌｆ２に誘起されている正の電圧により、電池ユニットＢＵの負極側、回生ダイオードＤ６、第２の１次巻線Ｌｆ２、回生ダイオードＤ７、ダイオードＤ９、電流制御器１５２、電池ユニットＢＵの正極側、の順に誘導電流（充電電流）が流れる。これにより、電池ユニットＢＵは充電される。
【０１５０】
次に、トランジスタＴ１、Ｔ４のオン期間内の時刻ｔ２２において、電流制御器１５２は、導通状態から非導通状態に切り替わる（オフする）。これにより、電池ユニットＢＵへの充電電流の流入は遮断され、第２の１次巻線Ｌｆ２にも電流は流れなくなる。
【０１５１】
次に、時刻ｔ２３において、ゲート電圧制御回路１４４は、トランジスタＴ１、Ｔ４のゲート電圧をオンレベルからオフレベルに切り替える。これにより、各２次巻線Ｌｓ１〜ＬｓＮに誘起されていた電圧はゼロレベルになる。
【０１５２】
次に、時刻ｔ２１からスイッチングの半周期が経過した時刻ｔ２４において、ゲート電圧制御回路１４４は、前述同様にトランジスタＴ２、Ｔ３のゲート電圧をオフレベルからオンレベルに切り替える。これにより、第１の１次巻線Ｌｆ１に負の電圧が発生するので、第２の１次巻線Ｌｆ２には負の電圧が誘起され、各２次巻線Ｌｓ１〜ＬｓＮにも電圧が誘起される。従って、２次側では、待機モードの場合と同様に誘導電流が流れる。
【０１５３】
また、時刻ｔ２４において、トランジスタＴ２、Ｔ３のゲート電圧がオンレベルに切り替わるタイミングに同期して、電流制御器１５２は、オンする。このため、第２の１次巻線Ｌｆ２に誘起されている負の電圧により、電池ユニットＢＵの負極側、回生ダイオードＤ８、第２の１次巻線Ｌｆ２、回生ダイオードＤ５、ダイオードＤ９、電流制御器１５２、電池ユニットＢＵの正極側、の順に誘導電流（充電電流）が流れる。これにより、電池ユニットＢＵは充電される。
【０１５４】
次に、トランジスタＴ２、Ｔ３のオン期間内の時刻ｔ２５において、電流制御器１５２はオフし、充電電流は遮断され、第２の１次巻線Ｌｆ２にも電流は流れなくなる。
【０１５５】
次に、時刻ｔ２６において、ゲート電圧制御回路１４４は、トランジスタＴ２、Ｔ３のゲート電圧をオフレベルに切り替える。これにより、各２次巻線Ｌｓ１〜ＬｓＮに誘起されていた電圧はゼロレベルになる。
【０１５６】
次に、時刻ｔ２１からスイッチングの１周期が経過した時刻ｔ２７において、各部は上記した時刻ｔ２１と同様に動作する。以上の動作が繰り返されることで、電流制御器１５２がオンしている期間に電池ユニットＢＵが充電される。
【０１５７】
以上のスイッチング動作中において、電源制御回路１４０は、トランジスタＴ１〜Ｔ４のデューティ比や、電池ユニットＢＵの充電時のインピーダンス等に応じて、電流制御器１５２のオン期間の長さを制御する。
【０１５８】
即ち、電源制御回路１４０は、電流制御器１５２のオン期間の長さをトランジスタＴ１〜Ｔ４のオン期間以下の長さに設定し、電池残量モニタリング回路ＢＭから入力される電池ユニットＢＵの充電電圧等に応じて、充電を停止する。例えば、電池ユニットＢＵの充電電圧が充電完了時の電圧Ｖｉｎ２ｍに達したタイミングにおいて、電源制御回路１４０は、ＭＲＩ装置２０の電源系統を充電モードから待機モードに切り替える。
【０１５９】
次に、整流器１３４、コンデンサＣ１、第１スイッチング回路１３０などの第１の１次巻線Ｌｆ１側（外部電源１２０からの外部電力を２次側に伝達する部分）の回路規模について説明する。
【０１６０】
撮像シーケンスの実行時の消費電力量は、パルスシーケンスの種類によって大きく異なる。特に電力消費量が多い撮像シーケンスとしては、例えば、ＥＰＩ、３次元のＦＦＥ（fast field echo）、心臓を撮像部位とするＳＳＦＰ(steady-state free precession)などが挙げられる。
【０１６１】
従って、このように電力消費量が多い撮像シーケンスの実行中には、電池ユニットＢＵの蓄積電力と、外部電力とによって消費電力が賄われ、電力消費量が標準程度の撮像シーケンスは外部電力のみで実行可能にすることが望ましい。
【０１６２】
標準程度の電力消費量が図１の閾値ＴＨ程度であるならば、閾値ＴＨの消費電力を常時出力できる程度に、第１の１次巻線Ｌｆ１側の回路規模を縮小できるからである。この場合、電力消費量が標準程度の撮像シーケンスでは、待機モード又は充電モードとしてＭＲＩ装置２０の電源系統は動作する。
【０１６３】
また、電池ユニットＢＵの充電電圧Ｖｉｎ２を一定の時間間隔で測定し、測定電圧が充電完了時の電圧に満たない場合、例えば以下の期間において電源系統を充電モードにして電池ユニットＢＵを充電することが望ましい。具体的には、夜間などのＭＲＩ装置２０の未使用時や、被検体の入れ替え期間などの撮像シーケンスが実行されない期間において、電源制御回路１４０が電源系統を自動的に充電モードに切り替え、充電が完了するまで電池ユニットＢＵを充電することが望ましい。
【０１６４】
次に、システム制御部５２による撮像シーケンスの実行可否の判定方法について説明する。この判定を行う前に、システム制御部５２は、設定された条件に従って本スキャンの撮像シーケンスを実行する場合の消費電力の推定時間変化を計算する。
【０１６５】
システム制御部５２は例えば、ＥＰＩなどのパルスシーケンスの種類毎に、撮像シーケンスの条件の多様のパターンと、各パターンにおける消費電力の推定時間変化を予め記憶している。各パターンにおける消費電力の推定時間変化は、予めシミュレーションによって計算又は測定することで、取得できる。
【０１６６】
ここでの「各パターン」とは、撮像シーケンスの条件の各パラメータの代表値（代表条件）に対する消費電力の推定時間変化である。システム制御部５２は、多様な代表値に対してそれぞれ消費電力の推定時間変化を予め記憶しておくことで、その中から、ステップＳ１で設定された撮像シーケンスの条件に最も近いものを選択する。
【０１６７】
システム制御部５２は、選択したパターンの撮像シーケンスの条件と、設定された撮像シーケンスの条件との差分に基づいて、選択したパターンの消費電力の推定時間変化を修正する。この修正により、システム制御部５２は、設定された条件に従って本スキャンの撮像シーケンスを実行する場合の消費電力の推定時間変化を計算する。
【０１６８】
なお、上記計算方法は一例にすぎず、他の手法で計算してもよい。例えば、傾斜磁場電源４４及び傾斜磁場コイル２６の等価回路などを用い、これに撮像シーケンスの条件を代入することで、消費電力の推定時間変化を計算してもよい。一般に、本スキャンなどのＭＲ信号の収集時では、消費電力自体及び消費電力の変動がＭＲＩ装置２０内で最も大きいのは、傾斜磁場電源４４及び傾斜磁場コイル２６だからである。
【０１６９】
ここでは一例として、撮像シーケンスの実行可否は、電池ユニットＢＵの電池残量と、推定消費電力の時間変化に基づいて、以下２条件を満たすか否かにより判定される。
【０１７０】
第１の条件は、消費電力の推定時間変化において、（瞬間的な）消費電力の最大値が、出力可能な電力の最大値を超えるタイミングがないことである。出力可能な電力とは、図３の外部電源１２０から供給される外部電力の最大値と、電池ユニットＢＵの放電電流による電力との合計である。例えば図１において、外部電力の最大値と、電池ユニットＢＵにより出力可能な放電電流の最大値との合計が、推定消費電力の最大値ＰＫの値を下回るか否かが判定される。
【０１７１】
第２の条件は、撮像シーケンスの実行期間の総消費電力が、当該実行期間に供給される外部電力量と、電池ユニットＢＵの蓄積電力（電池残量）との和を上回らないことである。一例として、図１において時刻ｔａ−ｔｂ間が撮像シーケンスの実行期間である場合を考える。この場合、概念的には、時刻ｔａ−ｔｂ間の消費電力の時間積分値が、時刻ｔａ−ｔｂ間で供給される外部電力からの電力量と、電池ユニットＢＵの電池残量との和を上回るか否かが判定される。
【０１７２】
上記２条件を満たす場合、システム制御部５２は撮像シーケンスを実行可能と判定し、それ以外の場合、実行不能と判定する。システム制御部５２は、撮像シーケンスを実行不能と判定した場合、撮像シーケンスの条件の修正候補を計算するか、或いは、撮像シーケンスの条件を制限する。この後、システム制御部５２は、撮像シーケンスの条件の再設定用の画面を警告と共に表示装置６４に表示させる。
【０１７３】
なお、上記フローでもよいが、後述の図８のフローでは一例として、撮像シーケンスが実行不能と判定された場合に、以下のように制御される。即ち、実行不能と判定された撮像シーケンスの次の撮像シーケンスがあるか否かを、システム制御部５２は判定する。そして、次の撮像シーケンスならば、上記第１及び第２の条件を満たして実行可能であって、且つ、実行中に充電モードに切り替わる電力的余裕があるか否かを、システム制御部５２は判定する。
【０１７４】
判定結果が肯定的な場合、システム制御部５２は、撮像シーケンスの順番入替を求めるメッセージを表示装置６４に表示させる。この後、順番入替を許可する入力がなされた場合、システム制御部５２は、実行不能と判定された撮像シーケンスの次の撮像シーケンスを先に実行するように、順番を入れ替える。これにより、充電期間を少しでも長くできる。
【０１７５】
システム制御部５２は、撮像シーケンスの条件の修正候補の計算に際して、例えば上記２条件を満たす程度に消費電力が少なくなるように修正候補を計算する。消費電力量を減らす、即ち、電気的負荷を減らすには、例えば、スライス数を減らす、撮像視野を広げる、位相エンコード方向及び周波数エンコード方向のステップ数を減らすことで分解能を減らす、などが挙げられる。
【０１７６】
これにより、例えば、上記２条件を満たす程度に現在設定値よりも削減されたスライス数、上記２条件を満たす程度に減らされた位相エンコード方向及び周波数エンコード方向のステップ数などが、条件の修正候補として計算される。
【０１７７】
図７は、撮像シーケンスが実行不能と判定された場合における、撮像シーケンスの条件を再設定する入力画面の一例を示す模式図である。図７に示すように、ここでは一例として、撮像シーケンスが実行不能である旨の警告表示が画面の上部に文字的に付与されている。
【０１７８】
また、位置決め画像１８０内にＦＯＶ（Field Of View：撮像視野）の枠１８２が表示され、位置決め画像１８０の右側には、撮像シーケンスの条件の設定ボックス１８４、１９０、１９４、１９６が表示されている。
【０１７９】
図７の例では、ボックス１８４において、ＦＯＶを１２５ｍｍ×１２５ｍｍから１５０ｍｍ×１５０ｍｍにすることが、撮像シーケンスの条件の一修正候補として表示されている。また、ボックス１９０において、スライス数を１００枚から５０枚に減らすことが、撮像シーケンスの条件の一修正候補として表示されている。
【０１８０】
また、ボックス１９４及び１９６において、位相エンコードステップ数及び周波数エンコードステップ数をそれぞれ２５６から１２８に減らすことが、撮像シーケンスの条件の一修正候補として表示されている。
【０１８１】
操作者は、入力装置６２を介して、表示装置６４に表示されている撮像シーケンスの条件の修正候補のいずれか１つ又は複数を選択することで、撮像シーケンスの条件を再設定し、撮像シーケンスを実行可能にすることができる。
【０１８２】
ここでは一例として、システム制御部５２は、撮像シーケンスを実行不能と判定した場合、消費電力が増加しないように撮像シーケンスの条件の設定可能範囲を制限する。具体的には例えば、撮像シーケンスの各条件（パラメータ）について、現在設定されている値等よりも、消費電力が大きくなる値等を入力できないようにする。
【０１８３】
例えば、スライス数について、現在設定されている１００枚よりも多い値を操作者が入力した場合に、システム制御部５２は、表示装置６４にエラー表示を実行させればよい。このように表示装置６４は、撮像シーケンスの条件を再設定する入力画面として、上記のようにシステム制御部５２により設定可能範囲が制限されたものを表示する。
【０１８４】
図８は、第１の実施形態のＭＲＩ装置２０の撮像動作の流れを示すフローチャートである。ここでは一例として、図３の電源制御回路１４０は図２のシステム制御部５２の一部であるものとする。
【０１８５】
即ち、システム制御部５２には、電池残量モニタリング回路ＢＭから電池ユニットＢＵの充電電圧Ｖｉｎ２が常時入力され、各ユニット１〜Ｎからフィードバック信号ＦＢ１〜ＦＢＮが常時入力され、電流検出器１３６から１次側電流Ｉｉｎ１の値が常時入力される。ここでの「常時」とは例えば、電源系統の回路動作の観点から、各部の電流の増加又は減少の変化を十分に判別できる程度に短い所定の時間間隔の意味である。
【０１８６】
従って、図８のステップＳ１〜Ｓ１２の処理の実行中において、システム制御部５２の電源制御回路１４０は、前述のように電源系統の動作を充電モード、放電モード、待機モードの内の１つから別の１つに切り替える。
【０１８７】
即ち、撮像シーケンスの実行中であっても、２次側の消費電力が外部電力の最大値よりも小さく、且つ、電池ユニットＢＵの充電電圧Ｖｉｎ２が充電完了時の電圧に達していない場合、システム制御部５２の電源制御回路１４０は、充電モードに切り替えることで外部電力により電池ユニットＢＵを充電する。
【０１８８】
放電モードとなる可能性があるのは、例えば図８のステップＳ１１の本スキャンの実行時や、ステップＳ１において消費電力が大きい手法でプレスキャンが行われる場合である。消費電力が大きいプレスキャンの例としては、ＥＰＩの位相補正データを得るテンプレートショットが挙げられる（特開平９−２７６２４３号公報参照）。
以下、前述の各図を参照しながら、図８に示すステップ番号に従って、ＭＲＩ装置２０の撮像動作を説明する。
【０１８９】
［ステップＳ１］システム制御部５２（図２参照）は、入力装置６２を介してＭＲＩ装置２０に対して入力された撮像シーケンスの条件に基づいて、本スキャンの撮像シーケンスの条件の一部を設定する。また、公知のプレスキャンの実行などによってＲＦパルスの中心周波数等の撮像シーケンスの他の条件が設定される。このようにしてシステム制御部５２は、本スキャンの撮像シーケンスの全条件を暫定的に設定する。この後、ステップＳ２に進む。
【０１９０】
［ステップＳ２］システム制御部５２は、ステップＳ１で設定された条件に従って、本スキャンの撮像シーケンスを実行する場合の消費電力の推定時間変化を前述の手法で計算する。この後、ステップＳ３に進む。
【０１９１】
［ステップＳ３］システム制御部５２は、電池残量モニタリング回路ＢＭから入力される最新の充電電圧Ｖｉｎ２に基づいて、電池ユニットＢＵの蓄積電力（電池残量）を計算する。システム制御部５２は、電池ユニットＢＵの蓄積電力と、ステップＳ２で計算した消費電力の推定時間変化に基づいて、前記２条件を満たすか否かを判定する。
【０１９２】
第１の条件は、消費電力の推定時間変化において、（瞬間的な）消費電力の最大値が、出力可能な電力の最大値を超えるタイミングがないことである。
第２の条件は、撮像シーケンスの実行期間の総消費電力が、当該実行期間に供給される外部電力量と、電池ユニットＢＵの蓄積電力との和を上回らないことである。
上記２条件を満たす場合、システム制御部５２は、暫定的に設定されている撮像シーケンスの全条件を確定条件とした後、ステップＳ１１に処理を移行させる。
【０１９３】
上記２条件の少なくとも一方を満たさない場合、システム制御部５２は、ステップＳ４に処理を移行させる。但し、電池ユニットＢＵの充電完了時の電圧よりも低い電圧に基づいて上記判定が行われた場合、システム制御部５２は、以下のように再判定を実行してもよい。
【０１９４】
即ち、システム制御部５２は、電池ユニットＢＵの充電電圧Ｖｉｎ２が充電完了時の電圧Ｖｉｎ２ｍであるものと仮定し、上記２条件を満たすか否かの再判定を行う。再判定で上記２条件を満たす場合、システム制御部５２は、電源系統を充電モードにして電池ユニットＢＵの充電を完了させ、その後にステップＳ６に処理を移行させる。再判定においても上記２条件の少なくとも一方を満たさない場合、システム制御部５２は、ステップＳ４に処理を移行させる。
【０１９５】
［ステップＳ４］システム制御部５２は、「ステップＳ３で実行不能と判定された撮像シーケンス」の「次の撮像シーケンス」があるか否かを判定する。ここでは一例として、「ステップＳ３で実行不能と判定された撮像シーケンス」と、「次の撮像シーケンス」とは、同一被検体の撮像シーケンスであるものとする。
【０１９６】
次の撮像シーケンスがある場合、システム制御部５２は、ステップＳ５に処理を移行させ、そうではない場合、システム制御部５２は、ステップＳ９に処理を移行させる。
【０１９７】
［ステップＳ５］システム制御部５２は、ステップＳ３で実行不能と判定された撮像シーケンスの次の撮像シーケンスについて、以下のＡ条件及びＢ条件を共に満たすか否かを判定する。
【０１９８】
Ａ条件は、次の撮像シーケンスがステップＳ３で述べた第１及び第２の条件を満たして実行可能であることである。Ｂ条件は、次の撮像シーケンスを先に実行する場合、実行中に充電モードに切り替わる電力的余裕があることである。
Ａ条件及びＢ条件を共に満たす場合、システム制御部５２は、ステップＳ６に処理を移行させ、そうではない場合、システム制御部５２は、ステップＳ９に処理を移行させる。
【０１９９】
［ステップＳ６］システム制御部５２は、撮像シーケンスの入替を求めるメッセージを表示装置６４に表示させる。具体的には、ステップＳ３で実行不能と判定された撮像シーケンスの次の撮像シーケンスを先に実行し、その後に、ステップＳ３で実行不能と判定された撮像シーケンスを実行してよいかの許可を求める表示である。
この後、ステップＳ７に進む。
【０２００】
［ステップＳ７］ステップＳ６の表示に対して、操作者が撮像シーケンスの順番入替を許可する入力を入力装置６２に入力した場合、システム制御部５２は、ステップＳ８に処理を移行させる。それ以外の場合、システム制御部５２は、ステップＳ９に処理を移行させる。
【０２０１】
［ステップＳ８］システム制御部５２は、撮像シーケンスの順番を入れ替える。即ち、ステップＳ５においてＡ条件及びＢ条件を共に満たすと判定された撮像シーケンスが先に実行され、ステップＳ３で実行不能と判定された撮像シーケンスがその後に実行される。この後、ステップＳ１１に進む。
【０２０２】
［ステップＳ９］システム制御部５２は、例えば、ステップＳ３で述べた２条件を満たすような撮像シーケンスの条件の修正候補を計算する。また、システム制御部５２は、撮像シーケンスの各条件の再設定用の入力画面を前述の警告と共に表示装置６４に表示させる（図７参照）。
【０２０３】
なお、撮像シーケンスの条件の修正候補を表示しなくとも、別の方法で撮像シーケンスの条件を制限してもよい。例えば、現在の設定値よりも消費電力が大きくならないように、撮像シーケンスの各条件の入力制限をしてもよい。例えばスライス数の場合、現在の設定値よりも多い値を入力できないように制限し、例えばＦＯＶの場合、現在の範囲よりも狭い範囲を設定できないようにする。この後、ステップＳ１０に進む。
【０２０４】
［ステップＳ１０］操作者により、撮像シーケンスの条件の少なくとも一部が再設定される。システム制御部５２は、再設定された条件と、プレスキャンの実行結果などに基づいて、撮像シーケンスの全条件を暫定的に再設定する。この後、ステップＳ２のように、再設定された撮像シーケンスの実行時における消費電力の推定時間変化が計算され、ステップＳ３に戻って実行可否が判定される。
【０２０５】
即ち、ステップＳ３で述べた２条件を満たすまで、（１）撮像シーケンスの条件の暫定的な設定、（２）暫定的に設定された撮像シーケンスの実行時における消費電力の推定時間変化の計算、（３）前記２条件を満たすか否かの判定処理、が順次繰り返される。
【０２０６】
［ステップＳ１１］ステップＳ３で述べた２条件を満たすと判定された撮像シーケンスの条件に従って、本スキャンが行われる。なお、ここでの本スキャンは、ステップＳ８において撮像シーケンスの順番が入れ替えられた場合、入替により一番先に実行されることになった撮像シーケンスである。
【０２０７】
具体的には、ガントリ２１内の撮像空間内で天板３２ａ上に被検体Ｐが載置されており、本スキャンでは、静磁場磁石２２によって撮像空間に静磁場が形成される。また、シムコイル電源４２からシムコイル２４に電流が供給されて、静磁場が均一化される。そして、入力装置６２からシステム制御部５２に撮像開始指示が入力されると、システム制御部５２は、確定された撮像シーケンスの条件に従って傾斜磁場電源４４、ＲＦ送信器４６及びＲＦ受信器４８を駆動させる。これにより、システム制御部５２は、被検体Ｐの撮像部位が含まれる撮像領域に傾斜磁場を形成させると共に、送信用ＲＦコイル２８からＲＦパルスを発生させる。
【０２０８】
このため、被検体Ｐの内部の核磁気共鳴により生じたＭＲ信号が受信用ＲＦコイル２９及び装着型ＲＦコイル装置１００により受信されて、ＲＦ受信器４８により検出される。ＲＦ受信器４８は、検出したＭＲ信号に所定の信号処理を施した後、これをＡ／Ｄ変換することで、デジタル化したＭＲ信号である生データを生成する。ＲＦ受信器４８は、生成した生データを画像再構成部５６に入力し、画像再構成部５６は、生データをｋ空間データとして記憶する。この後、ステップＳ１２に進む。
【０２０９】
［ステップＳ１２］画像再構成部５６は、ｋ空間データにフーリエ変換を含む画像再構成処理を施すことで画像データを再構成し、得られた画像データを画像データベース５８に保存する。
画像処理部６０は、画像データベース５８から画像データを取り込み、これに所定の画像処理を施すことで２次元の表示用画像データを生成し、この表示用画像データを記憶装置６６に保存する。
【０２１０】
システム制御部５２は、表示用画像データを記憶装置６６から表示装置６４に入力させ、表示用画像データが示す画像を表示装置６４に表示させる。
以上が第１の実施形態のＭＲＩ装置２０の動作説明である。
【０２１１】
このように第１の実施形態のＭＲＩ装置２０は、外部電源から供給される外部電力と、外部電力により充電される電池ユニットＢＵの蓄積電力とによって動作するハイブリッド型である。従って、消費電力の大きい撮像シーケンスの実行時には電池ユニットの蓄積電力、及び、外部電力により動作し、それ以外の場合には外部電力のみで動作できる。
【０２１２】
以上の構成では、最大消費電力を下げずに、外部電源から供給される外部電力の最大値を、電池ユニットＢＵの蓄積電力の分だけ削減できる。従って、図１を用いて前述したように、撮像シーケンスの条件を従来よりも制約することなく（最大消費電力を下げずに）、電源系統の回路規模を縮小できる。
【０２１３】
また、第１の実施形態のＭＲＩ装置２０は、撮像シーケンスの実行前にその実行可否を判定し、実行不能である場合には警告を表示し、撮像シーケンスの条件を再設定する。従って、撮像シーケンスの実行途中で電池残量が足りなくなり、撮像シーケンスが中断されるような事態は生じない。
【０２１４】
さらに、第１の実施形態のＭＲＩ装置２０は、撮像シーケンスを実行不能と判定した場合、撮像シーケンスの条件の修正候補を計算して表示する。従って、操作者は、確実に実行可能な撮像シーケンスの条件を容易に設定することができる。
【０２１５】
本実施形態では一例として、ステップＳ４〜Ｓ８の処理を挿入し、操作者の許可を前提として、次の撮像シーケンスと順番を入れ替えることで、実行不能と判定された撮像シーケンスの前に充電期間の確保を図る。従って、撮像シーケンスの順番入替により、撮像シーケンスの条件の修正が不要となる可能性もあるというメリットがある。
【０２１６】
以上説明した実施形態によれば、ＭＲＩ装置などの画像診断装置において、最大消費電力を下げずに電源設備を縮小することができる。なお、画像診断装置をハイブリッド型とした上、可能であれば撮像中にも電力供給用の充放電素子を充電するという第１の実施形態の技術思想は、従来技術には全く存在しないものである。
【０２１７】
＜第１の実施形態の補足事項＞
［１］上記ステップＳ４〜Ｓ８の処理は必須ではなく、省略してもよい。即ち、ステップＳ３で撮像シーケンスが実行不能と判定された場合、そのままステップＳ９に移行してもよい。
【０２１８】
［２］第１の実施形態では、各ユニット１〜Ｎからのフィードバック信号ＦＢ１〜ＦＢＮに応じて、充電モード、放電モード、待機モードの切替が実行される例を述べた。本発明の実施形態は、かかる態様に限定されるものではない。
一例として、撮像シーケンスの条件と、フィードバック信号ＦＢ１〜ＦＢＮとに応じて充電モード、放電モード、待機モードの切り替えが実行される形態でもよい。以下、この場合の制御について説明する。
【０２１９】
撮像シーケンスの条件に応じて、撮像シーケンスの実行中の消費電力の推定時間変化が上記のように計算される。従って、ステップＳ１１の本スキャンの実行中において、電源制御回路１４０は、ステップＳ２で算出された消費電力の推定時間変化に基づいて、充電モード、放電モード、待機モードの切り替えを実行できる。
【０２２０】
例えば、電源制御回路１４０は、消費電力の推定時間変化に基づいて、外部電源１２０から供給可能な外部電力の最大値ではＭＲＩ装置２０の消費電力が不足する期間と、それ以外の期間とに全期間を分ける。この場合、電源制御回路１４０は、外部電力では消費電力が不足する期間では放電モードに切り替え、それ以外の期間では電池ユニットＢＵの充電電圧Ｖｉｎ２に応じて待機モード又は充電モードの一方に切り替える。
【０２２１】
即ち、電源制御回路１４０は、消費電力が外部電力で足りる期間について、電池ユニットＢＵの充電電圧Ｖｉｎ２が充電完了時の電圧Ｖｉｎ２ｍであれば待機モードに切り替え、それ以外の場合には充電モードに切り替える。
【０２２２】
このように、撮像シーケンスの条件（から計算される消費電力の推定時間変化）に基づいて上記３つのモードを切り替える場合、計算値である消費電力の推定時間変化と、実際の消費電力との誤差を考慮して、例えば以下のように制御することが望ましい。
【０２２３】
即ち、電源制御回路１４０は、放電モードに切り替えるタイミングについて、撮像シーケンスの実行前に、消費電力の推定時間変化に基づいて所定の時間幅で予め決めておく。撮像シーケンスの実行開始後、電源制御回路１４０は、上記「所定の時間幅」の中のどのタイミングで放電モードに切り替えるかを、フィードバック信号ＦＢ１〜ＦＢＮから計算されるＭＲＩ装置２０の実際の消費電力に基づいて、リアルタイムで正確に計算して決定する。充電モードに切り替えるタイミング、待機モードに切り替えるタイミングについても同様である。
【０２２４】
別の例として、撮像シーケンスの実行中の少なくとも一部の期間において充電モードに切り替える場合と、撮像シーケンスの実行中には充電モードにしない場合とを、撮像シーケンスの種類に応じて電源制御回路１４０が制御してもよい。
【０２２５】
この場合、例えばＥＰＩのように消費電力量が所定値を超えると算出された撮像シーケンスの実行時には、電源制御回路１４０は、充電モードに切り替わらないように制御する。一方、消費電力量が所定値以下と算出された撮像シーケンスの実行時には、電源制御回路１４０は、撮像シーケンスの実行中の少なくとも一部の期間において充電モードに切り替わるように制御する（この場合、充電モードに切り替えてもよい期間の条件は、前述同様である）。
【０２２６】
このように、撮像シーケンスの種類に応じて、充電する場合と、充電しない場合とを分類できれば、電源制御回路１４０は、充電モード、放電モード、待機モードの切り替え制御の演算負荷を軽減できる。
【０２２７】
［３］図９は、第１の実施形態のＭＲＩ装置２０の電源系統の変形例の模式的回路図である。図９に示すように、第１スイッチング回路１３０’において、トランジスタＴ１−Ｔ２間の接続ノードと、第１の１次巻線Ｌｆ１との間にコンデンサＣ２を直列に挿入してもよい（この点は、第２〜第４の実施形態も同様である）。図９の変形例において、その他の部分は、図３で説明した回路構成と同様である。
【０２２８】
図９の変形例では、第１スイッチング回路１３０’内の各トランジスタＴ１〜Ｔ４に過大な電流が流れることをコンデンサＣ２により防止することができる。通常のＭＲＩ装置２０の使用状態では、スイッチングの１周期は十分短くされ、コンデンサＣ２に対する印加電圧はほぼ交流に近い状態になる。即ち、周波数が十分大きく、コンデンサＣ２のインピーダンスは実質的に無視できるので、図９の変形例における回路動作は、上記図３の場合と同様である。
【０２２９】
＜第２の実施形態＞
図１０は、第２の実施形態のＭＲＩ装置２０における電源系統の模式的回路図である。第２〜第４の実施形態のＭＲＩ装置２０の撮像系の構成は、図２で述べた第１の実施形態の構成と同様であるため、説明を省略する。第２の実施形態は、電池ユニットＢＵの充電をより確実にするために、第１の実施形態の電源系統の一部を変更したものである。
【０２３０】
前述の（４）式のように、電池ユニットＢＵを充電するには、（Ｖｉｎ２ｍ／Ｔｆ２）＜（Ｖｉｎ１／Ｔｆ１）の充電可能条件を満たすことが望まれる。入力の外部電源１２０に合わせて各部を設計しておけば第１の実施形態の構成でも実用上は十分に機能する。一方で、入力の外部電源１２０の周波数や振幅は、例えば商用電源であるので国毎に異なる。このような電圧変動に伴う１次側電圧Ｖｉｎ１の変動によって、万が一にも１次側電圧Ｖｉｎ１が下がりすぎる場合、電池ユニットＢＵを十分に充電できないおそれがある。
【０２３１】
そこで第２の実施形態では、図１０に示すように、図３の平滑コンデンサＣ１及び整流器１３４に代えて、外部電源１２０の後段に直流電源２２０を設ける。直流電源２２０は、外部電源１２０からの交流の外部電力を受けて直流に変換し、定電圧の直流電流を出力する定電圧源であり、１次側電圧Ｖｉｎ１の値を固定するものである。
【０２３２】
１次側電圧Ｖｉｎ１が固定される点を除き、第２の実施形態のＭＲＩ装置２０の電源系統の回路動作は、充電モード、放電モード、待機モードの切替を含め、第１の実施形態と同様である。
【０２３３】
また、第２の実施形態のＭＲＩ装置２０の撮像動作については、図８で説明した流れ、及び、第１の実施形態の補足事項で説明したものと同様である。
【０２３４】
このように、第２の実施形態においても、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに、第２の実施形態では、１次側電圧Ｖｉｎ１が定電圧で安定するため、外部電源１２０の電圧変動に拘らず、電池ユニットＢＵを十分且つ確実に充電することができる。
【０２３５】
＜第３の実施形態＞
図１１は、第３の実施形態のＭＲＩ装置２０における電源系統の模式的回路図である。第３の実施形態は、第２の実施形態の１次側の巻線を単一化することで、回路構成を簡単化したものである。まず、第２の実施形態との違いに焦点をおいて、回路構成から説明する。
【０２３６】
図１１に示すように、第３の実施形態のトランスＴＲ’は、第２の１次巻線Ｌｆ２を省いた点を除いて、図１０に示す第２の実施形態のトランスＴＲと同様であり、（第１の）１次巻線Ｌｆ１は、各２次巻線Ｌｓ１〜Ｌｓｎとそれぞれ磁気的に結合している。
【０２３７】
また、第３の実施形態では、第２の実施形態の直流電源２２０、電流検出器１３６、スイッチＳＷ１、第２スイッチング回路１４８を省き、代わりに出力制限付直流電源２３０と、ダイオードＤ１１とを設ける。ダイオードＤ１１は、電池ユニットＢＵからの放電電流が出力制限付直流電源２３０側に流入することを防止するものである。
【０２３８】
図１２は、上記の出力制限付直流電源２３０の出力電圧及び出力電流の特性を示す模式図である。図１２の太線で示すように、出力制限付直流電源２３０は、その出力電流値が定格電流値Ｉｌｉｍに達するまで、出力電圧が所定電圧（この例では定格電圧Ｖｃｓ）で一定となる。しかし、２次側の消費電力の増加に伴って出力電流が定格電流値Ｉｌｉｍを超えると、出力電圧は定格電圧Ｖｃｓよりも次第に下がっていく。
【０２３９】
なお、出力制限付直流電源２３０の定格電圧Ｖｃｓは、電池ユニットＢＵの充電完了時の充電電圧Ｖｉｎ２ｍよりも、電流制御器１５２及びダイオードＤ９での電圧降下分だけ、高い。これは、充電完了時の充電電圧Ｖｉｎ２ｍまで、電池ユニットＢＵを十分に充電できるようにするためである。従って、電池ユニットＢＵが常時充電されることのないよう、電流制御器１５２と、ダイオードＤ１０により、電池ユニットＢＵへの充電電流の流入が制限される。
【０２４０】
このような出力制限付直流電源２３０が設けられていることで、第３の実施形態のＭＲＩ装置２０の電源系統の回路動作は以下のようになる。
まず、図１２において、出力制限付直流電源２３０の出力電圧が電池ユニットＢＵの充電電圧Ｖｉｎ２となった点を動作点とし、この動作点での出力制限付直流電源２３０の出力電流をＩｏｐとする。
【０２４１】
２次側の消費電力が増加し、出力制限付直流電源２３０の出力電流が増加する場合、当該出力電流が定格電流値Ｉｌｉｍに達するまでは、出力制限付直流電源２３０は一定の定格電圧Ｖｃｓを出力し続ける。２次側の消費電力がさらに増加し、出力制限付直流電源２３０の出力電流値が定格電流値Ｉｌｉｍを超えると、出力制限付直流電源２３０の出力電圧は定格電圧Ｖｃｓから次第に下がり始め、電池ユニットＢＵの充電電圧Ｖｉｎ２まで下がる。
【０２４２】
しかし、出力制限付直流電源２３０の出力電圧は、電池ユニットＢＵの充電電圧Ｖｉｎ２より下がることはない。仮に、出力制限付直流電源２３０が出力電流を増加するように動作して出力電圧がさらに低下すれば、電池ユニットＢＵの充電電圧Ｖｉｎ２が出力制限付直流電源２３０の出力電圧よりも高くなるので、電池ユニットＢＵの放電電流が１次巻線Ｌｆ１に流れるからである。このとき、ダイオードＤ１１があるため、電池ユニットＢＵの放電電流は、出力制限付直流電源２３０側には流入しない。
【０２４３】
このため、２次側の消費電力の増加に伴って、トランスＴＲ’の１次巻線Ｌｆ１に流れる励磁電流がＩｏｐより増加する場合、Ｉｏｐまでの分は出力制限付直流電源２３０により供給され、Ｉｏｐを超える分は電池ユニットＢＵの放電電流により供給される。従って、放電モードでは、出力制限付直流電源２３０の出力電圧と、電池ユニットＢＵの充電電圧Ｖｉｎ２とが等しい図１１の動作点において、出力制限付直流電源２３０は動作する。
【０２４４】
換言すれば、電池ユニットＢＵの充電電圧Ｖｉｎ２と、ダイオードＤ１０での電圧降下分との合算電圧が出力制限付直流電源２３０の出力電圧より少しでも高くなれば、電池ユニットＢＵは、ダイオードＤ１０を介して自動的に放電する。
即ち、待機モードから放電モードへの切替は、第１及び第２の実施形態では電流制御器１５２、スイッチＳＷ１、電源制御回路１４０により自動制御されるが、第３の実施形態では、電源制御回路１４０等の制御無しで自動的に切り替えられる。
【０２４５】
また、電池ユニットＢＵの充電電圧Ｖｉｎ２と、電流制御器１５２及びダイオードＤ９での電圧降下分との合算電圧よりも、出力制限付直流電源２３０の出力電圧の方が高い場合、ダイオードＤ９、電流制御器１５２を介して出力制限付直流電源２３０から電池ユニットＢＵに充電電流が流入する。
【０２４６】
即ち、放電モード又は待機モードから充電モードへの切替は、第１及び第２の実施形態では電源制御回路１４０等により自動制御されるが、第３の実施形態では、電源制御回路１４０等の制御無しで自動的に切り替えられる。
このとき、電源制御回路１４０は、第１の実施形態の充電モードと同様に（図６参照）、電流制御器１５２の導通期間の長さを制御することで、電池ユニットＢＵに流入する充電電流の大きさを制御する。
【０２４７】
そして、電池ユニットＢＵの充電電圧Ｖｉｎ２が充電完了時の電圧Ｖｉｎ２ｍに達した場合、電圧Ｖｉｎ２ｍと、電流制御器１５２及びダイオードＤ９での電圧降下分との合算電圧は、出力制限付直流電源２３０の定格電圧Ｖｃｓに等しくなる。これにより、出力制限付直流電源２３０から電池ユニットＢＵへの充電電流の流入はなくなる。即ち、充電モードから待機モードへの切替も、自動的に実行される。
【０２４８】
以上のように、充電モードにおける電流制御器１５２の導通期間の制御を除き、放電モード、待機モード、充電モードの切替は自動的に実行されるので、第２の実施形態の電流検出器１３６、スイッチＳＷ１、第２スイッチング回路１４８を省略できる。
【０２４９】
また、電源制御回路１４０は、第１及び第２の実施形態と同様に、フィードバック信号ＦＢ１〜ＦＢＮ及び撮像シーケンスの条件に応じて、オン期間、オフ期間、デッドタイムの長さ等の制御情報をゲート電圧制御回路１４４に入力する。ゲート電圧制御回路１４４は、この制御情報に基づいて、トランジスタＴ１〜Ｔ４の各ゲート電圧を出力する。このように、２次側の消費電力は、デューティ比で制御される。以上が第３の実施形態のＭＲＩ装置２０の電源系統の回路動作の説明である。
【０２５０】
また、第３の実施形態のＭＲＩ装置２０の撮像動作については、電池ユニットＢＵの３つの動作状態の切替を除き、図８で説明した流れ、及び、第１の実施形態の補足事項で説明したものと同様である。
【０２５１】
このように、第３の実施形態においても、第２の実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに、第３の実施形態では、出力制限付直流電源２３０を設けることで、放電モード、待機モード、充電モードの切替は、電源制御回路１４０等の制御無しで自動的に実行される。このため、第２スイッチング回路１４８を省略できると共に、トランスＴＲ’の１次側巻線は単一で済む。従って、電源系統の回路構成を簡単化できる。この結果、電源系統での消費電力を低減できると共に、電源設備をさらに縮小することができる。
【０２５２】
＜第４の実施形態＞
図１３は、第４の実施形態のＭＲＩ装置２０における電源系統の模式的回路図である。第４の実施形態は、第３の実施形態の下位概念に相当する。第３の実施形態では、１つのトランスＴＲ’により撮像系の全ユニット１〜Ｎの電力を分配する例を述べたが、これは一例にすぎない。
【０２５３】
例えば、第１のトランスで２次側の複数のユニットに電力を分配し、第２のトランスで２次側の複数のユニットに電力を分配し、第３のトランスで２次側の残り全てのユニットに電力を分配してもよい（図示せず）。
【０２５４】
或いは、図１３に示す第４の実施形態のように、各ユニット１〜Ｎにそれぞれ第１トランスＴＲ１、第２トランスＴＲ２、第３トランスＴＲ３、…第ＮトランスＴＲｎを設けてもよい。
【０２５５】
図１３において、第１トランスＴＲ１〜第ＮトランスＴＲｎの各々は、互いに同極性で磁気的に結合された１次巻線及び２次巻線を有する。なお、巻線の磁気的結合は逆極性でもよい。第１トランスＴＲ１〜第ＮトランスＴＲｎの１次側には、第１の実施形態と同様の第１スイッチング回路１３０がそれぞれ接続される。第１トランスＴＲ１〜第ＮトランスＴＲｎの２次側には、整流器１６０がそれぞれ接続される。２次側において、各ユニット１〜Ｎは、整流器１６０の後段に接続され、直流の電力をそれぞれ受給する。
【０２５６】
第４の実施形態では、２次側の消費電力は、各ユニット１〜Ｎ毎に、別々のデューティ比で制御される。具体的には、第４の実施形態の電源制御回路１４０’は、各ユニット１〜Ｎから入力されるフィードバック信号ＦＢ１〜ＦＢＮ及び撮像シーケンスの条件に応じて、オン期間、オフ期間、デッドタイムの長さ等の制御情報を各ユニット１〜Ｎ毎に計算する。
【０２５７】
電源制御回路１４０’は、計算した制御情報をゲート電圧制御信号ＳＣ１、ＳＣ２、ＳＣ３、・・・ＳＣｎとして、各第１スイッチング回路１３０のゲート電圧制御回路１４４（図３参照）にそれぞれ入力する。
【０２５８】
そして、各ゲート電圧制御回路１４４は、ゲート電圧制御信号ＳＣ１〜ＳＣ３ｎに基づいて、トランジスタＴ１〜Ｔ４の各ゲート電圧を出力する。電池ユニットＢＵの充電モード、放電モード、待機モードの動作状態の切替については、第３の実施形態と同様である。以上が第４の実施形態のＭＲＩ装置２０の電源系統の回路動作の説明である。
【０２５９】
また、第４の実施形態のＭＲＩ装置２０の撮像動作については、電池ユニットＢＵの３つの動作状態の切替を除き、図８で説明した流れ、及び、第１の実施形態の補足事項で説明したものと同様である。
【０２６０】
このように、第４の実施形態においても第３の実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに、第４の実施形態は、電池ユニットＢＵの充放電についてトランスを介する必要がないという第３の実施形態の利点を活かし、トランスを別々にすることで、２次側の各ユニット１〜Ｎ毎に供給電力を別々に調整することができる。
【０２６１】
＜第１〜第４の実施形態の補足事項＞
［１］第１〜第４の実施形態では、トランスを介して、外部電源１２０から１次側に供給される交流電力をＡＣ／ＤＣ変換後、２次側の各ユニット１〜Ｎに直流電力を供給する例を述べた。以下の図１４〜図１６に示すように、本発明の実施形態は、かかる態様に限定されるものではない。
【０２６２】
図１４は、第１〜第４の実施形態のＭＲＩ装置２０における電力供給の概念を示すブロック図である。図１４において、点線で分割した左側は電力供給側であり、第１〜第４の実施形態の１次側に対応する。電力供給側は、外部電源１２０から供給される外部電力と、外部電力により充電されると共に必要時に電力を補う充放電素子（この例では電池ユニットＢＵ）とを電力源とするハイブリッド型の構成である。
【０２６３】
なお、図１４では便宜上、システム制御部５２を電力供給側に配置しているが、システム制御部５２は、電力供給の制御のみならず、電力消費側の一要素としても機能する。具体的には、システム制御部５２は、電力を消費して撮像動作等の制御を実行する。
【０２６４】
一方、縦方向の点線で分割した右側は、電力消費側であり、図２にブロック図で示したＭＲＩ装置２０の各構成要素に対応する。図１４の計算機系２７２は、例えば図２における画像再構成部５６、画像データベース５８、画像処理部６０、入力装置６２、表示装置６４、記憶装置６６に対応する。図１４の電力消費側は、第１〜第４の実施形態の２次側の各ユニット１〜Ｎに対応する。
【０２６５】
ここで、各実施形態のＭＲＩ装置２０は、トランスを介して電力を分配する形態に限定されるものではない。例えば、少なくとも一部のユニットに対して、外部電源１２０から直接的に電力を分配してもよい（後述の図１５参照）。従って、図１４における電力分配器２４６は、例えば第１〜第４の実施形態のようにトランスで分配する構成でもよいし、直接的に分配する構成でもよい。
【０２６６】
図１５は、第４の実施形態のＭＲＩ装置２０における電源系統の第１の変形例の模式的回路図である。図１５の構成では、ユニット１には、トランスも出力制限付直流電源２３０も介さずに、外部電源１２０から定電流源２４８を介して直接的に電力が分配される。
【０２６７】
また、トランスＴＲ２の２次側には整流器１６０がないため、ユニット２に対しては、外部電源１２０からの交流電力がＡＣ／ＡＣ変換された後、交流電力が供給される。ユニット３〜Ｎについては、図１３で示した第４の実施形態と同様である。
【０２６８】
図１６は、第４の実施形態のＭＲＩ装置２０における電源系統の第２の変形例の模式的回路図である。図１６の構成では、ユニット１には、出力制限付直流電源２３０を介さずに、外部電源１２０からトランスＴＲ１を介して直接的に電力が分配される。
【０２６９】
図１６では一例として、定電流源２５０は、直流の一定電流を励磁電流としてトランスＴＲ１の１次巻線に供給する。これによりトランスＴＲ１の２次巻線に発生する誘導電流は、定電流源２５２により、直流の一定電流としてユニット１に供給される。なお、このユニット１のように、時間に拘らずほぼ一定の電力を消費する構成要素としては、例えば冷凍器３８などが挙げられる。その他の構成は、図１５で示した第１の変形例と同様である。
【０２７０】
［２］ＭＲＩ装置２０の稼働中（電源がオンされている期間）において、例えば停電により外部電源１２０からの電力供給が途絶える場合、電源系統を放電モードに切り替え、電池ユニットＢＵの蓄積電力によりＭＲＩ装置２０を動作させるようにしてもよい。この場合、システム制御部５２は、電池ユニットＢＵの充電電圧Ｖｉｎ２に基づいて、撮像シーケンスを最後まで実行できるか否かを停電の直後に判定後、判定結果に応じてＭＲＩ装置２０の動作状態を切り替えることが望ましい。
【０２７１】
即ち、撮像シーケンスを最後まで実行できる場合、システム制御部５２は、放電モードにして撮像シーケンスを最後まで実行後、ｋ空間データを保存した状態でＭＲＩ装置２０の動作を安全に停止させればよい。一方、撮像シーケンスを最後まで実行できない場合、システム制御部５２は、撮像シーケンスを安全に中断し、ＭＲＩ装置２０の動作を安全に停止させればよい。
【０２７２】
［３］ＭＲＩ装置２０として、ガントリ２１の外にＲＦ受信器４８が存在する例を述べた（図２）。本発明の実施形態は、かかる態様に限定されるものではない。ＲＦ受信器４８がガントリ２１内に含まれる態様でもよい。
【０２７３】
具体的には例えば、ＲＦ受信器４８に相当する電子回路基盤をガントリ２１内に配設する。そして、受信用ＲＦコイル２９、装着型ＲＦコイル装置１００によって電磁波からアナログの電気信号に変換されたＭＲ信号を、当該電子回路基盤内のプリアンプによって増幅し、デジタル信号としてガントリ２１外に出力し、画像再構成部５６に入力してもよい。ガントリ２１外への出力に際しては、例えば光通信ケーブルを用いて光デジタル信号として送信すれば、外部ノイズの影響が軽減されるので、望ましい。
【０２７４】
［４］第１〜第４の実施形態では、画像診断装置の一例として、ＭＲＩ装置にハイブリッド型の電力制御の新技術を適用する例を述べた。本発明の実施形態は、かかる態様に限定されるものではない。上述したハイブリッド型の電力制御の新技術は、Ｘ線診断装置やＸ線ＣＴ装置などの消費電力が大きい他の画像診断装置にも適用できる。
【０２７５】
なお、Ｘ線診断装置は、例えばマトリクス状に配列された複数の検出素子で被検体を透過したＸ線を検出し、各画素が検出素子毎のＸ線検出量に応じた輝度となるように、画像データを生成するものである。
【０２７６】
図１７は、上述したハイブリッド型の電力制御の新技術が適用されるＸ線ＣＴ装置５００の概略構成の一例を示すブロック図である。
【０２７７】
図１７に示すように、Ｘ線ＣＴ装置５００は、ガントリ５２２と、Ｘ線管５２４と、回転部５２８と、天板５３２と、Ｘ線検出器５３６と、高電圧発生器５４０と、回転駆動部５４４と、天板制御部５４８と、システムバス５５２と、ＤＡＳ (DATA Acquisition System：データ収集システム)５５６と、再構成部５６０と、システム制御部５６４と、記憶装置５６８と、表示装置５７８と、入力装置５８０、電池ユニットＢＵとを備える。
【０２７８】
Ｘ線ＣＴ装置５００は、外部電源１２０（図１７では図示せず）から供給される電力と、電池ユニットＢＵ内の充電池とにより動作するハイブリッド型である。
以下、各部の機能を説明する。
【０２７９】
ガントリ５２２は、円環状または円板状の回転部５２８を回転可能に支持する。
天板５３２は、回転部５２８の中央部に設けられた開口部（図示せず）に挿入され、天板５３２上には被検体Ｐが載置される。
【０２８０】
回転部５２８内では、Ｘ線管５２４の放射口と、Ｘ線検出器５３６とが、被検体Ｐを間に挟んで対向するように配置される。
Ｘ線検出器５３６は、多チャンネルの検出素子を円弧状に配列した構成であり、Ｘ線管５２４から照射されて被検体Ｐを透過したＸ線を検出する。
【０２８１】
回転駆動部５４４は、システム制御部５６４から入力される駆動制御信号に基づいて回転部５２８を駆動し、回転部５２８に支持されたＸ線管５２４及びＸ線検出器５３６を被検体Ｐの周りで連続回転させる。
【０２８２】
天板制御部５４８は、システム制御部５６４から入力される天板制御信号に基づいて、天板５３２の位置を制御する。
高電圧発生器５４０は、Ｘ線管５２４の高電圧ケーブルに接続されている。高電圧発生器５４０は、システム制御部５６４から供給されるＸ線制御信号に基づいて、所定の管電流及び管電圧をＸ線管５２４に供給する。
【０２８３】
システム制御部５６４は、入力装置５８０に入力される条件に従って撮影条件を設定し、Ｘ線ＣＴ装置５００の各部を制御する。
また、システム制御部５６４は、Ｘ線管５２４の制御部（図示せず）に接続され、Ｘ線管５２４により照射されるＸ線を用いた撮影を制御する。
【０２８４】
また、システム制御部５６４は、第１の実施形態の電源制御回路１４０又は第３の実施形態の電源制御回路１４０’と同様に機能する電源制御回路１４０”を有し、Ｘ線ＣＴ装置５００の電力系統を制御する。
【０２８５】
ＤＡＳ５５６は、システム制御部５６４から入力されるデータ収集制御信号に基づいて、Ｘ線検出器５３６により検出されるＸ線パス毎のＸ線透過率を反映した投影データを収集し、これを再構成部５６０及び記憶装置５６８に入力する。
【０２８６】
再構成部５６０は、被検体Ｐの複数のスライス面に対して収集された投影データに対して再構成処理を施し、被検体Ｐの画像の画像データを生成する。
【０２８７】
記憶装置５６８は、被検体Ｐの複数のスライス面に対して収集された投影データを保存する。また、記憶装置５６８は、再構成部５６０により生成された画像データを保存する。
【０２８８】
入力装置５８０は、キーボード等の入力デバイスを備え、操作者により入力された被検体Ｐの情報や撮影条件をシステム制御部５６４に入力する。
表示装置５７８は、再構成部５６０により生成された画像データに基づいて被検体Ｐの画像を表示する。
【０２８９】
ＭＲＩ装置２０の場合、他のユニットと対比して撮像時の消費電力量が特に大きいのは傾斜磁場電源４４であり、次がＲＦ送信器４６である。
一方、Ｘ線ＣＴ装置５００の場合、他のユニットと対比して撮影時の消費電力が大きいのは、高電圧発生器５４０、及び、高電圧発生器５４０から供給される高電圧によりＸ線を発生させるＸ線管５２４である。
【０２９０】
上記Ｘ線ＣＴ装置５００の電力制御方法に関しては、図３と同様の電力制御回路をＸ線ＣＴ装置５００に設けることができる。この場合、Ｘ線管５２４、回転部５２８、Ｘ線検出器５３６、高電圧発生器５４０、回転駆動部５４４、天板制御部５４８、ＤＡＳ５５６等の各ユニットから、現在の消費電力を示すフィードバック信号がシステム制御部５６４にそれぞれ入力される。これにより、システム制御部５６４は、Ｘ線ＣＴ装置５００全体の消費電力に応じて、第１の実施形態と同様に、充電モード、放電モード、待機モードのいずれかにＸ線ＣＴ装置５００を切り替える。
【０２９１】
或いは、第３及び第４の実施形態と同様に放電モード、待機モード、充電モードの切替が自動実行されるように、図１１と同様の電力制御回路、又は、図１３と同様の電力制御回路をＸ線ＣＴ装置５００に設けてもよい。この場合、図１１、図１３のユニット１は、例えば高電圧発生器５４０に対応し、ユニット２は例えば回転駆動部５４４に対応し、ユニット３は例えばＸ線検出器５３６に対応する。
【０２９２】
Ｘ線ＣＴ装置５００は、上記の電力制御により、消費電力の大きい撮影の実行時には電池ユニットＢＵの蓄積電力、及び、外部電力により動作し、それ以外の場合には外部電力のみで動作できる。この構成では、最大消費電力を下げずに、外部電力から供給される外部電力の最大値を、電池ユニットＢＵの蓄積電力の分だけ削減できる。即ち、第１〜第４の実施形態と同様の効果が得られる。
【０２９３】
［５］以下、請求項の用語と実施形態との対応関係を説明する。なお、以下に示す対応関係は、参考のために示した一解釈であり、本発明を限定するものではない。
【０２９４】
（１）静磁場を発生する静磁場磁石２２、（２）静磁場を均一化するシムコイル２４及びシムコイル電源４２、（３）傾斜磁場を印加する傾斜磁場コイル２６及び傾斜磁場電源４４、（４）被検体ＰにＲＦパルスを送信する送信用ＲＦコイル２８及びＲＦ送信器４６、（５）ＭＲ信号を受信する受信用ＲＦコイル２９及びＲＦ受信器４８、（６）システム制御部５２、のデータ収集系の各々は、請求項記載の撮像ユニットの一例である。
【０２９５】
画像再構成部５６、画像データベース５８、画像処理部６０等を含むデータ処理系は、請求項記載の撮像ユニットの一例である。
「消費電力が外部電力よりも大きい期間」は、請求項記載の「消費電力が所定の電力量よりも大きい期間」の一例である。この「所定の電力量」は、外部電源１２０により供給可能な最大電力としてもよいし、外部電源１２０により供給可能な最大電力よりも所定マージン分だけ低くしてもよい。
【０２９６】
ＭＲＩ装置２０の電源系統を充電モード、放電モード、待機モードのいずれか１つに切り替えることで、電池ユニットＢＵの充放電を制御するダイオードＤ９、Ｄ１０、電流制御器１５２及び電源制御回路１４０の機能は、請求項記載の充放電制御回路の一例である。
消費電力の推定時間変化等に基づいて、撮像シーケンスの実行可否を判定するシステム制御部５２の機能は、請求項記載の判定部の一例である。
【０２９７】
Ｘ線ＣＴ装置５００におけるガントリ５２２、Ｘ線管５２４、回転部５２８、天板５３２、Ｘ線検出器５３６、高電圧発生器５４０、回転駆動部５４４と、天板制御部５４８、システムバス５５２、ＤＡＳ５５６、再構成部５６０、システム制御部５６４は、請求項記載のコンピュータ断層撮影機構の一例である。
【０２９８】
［６］本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【０２９９】
２０  ＭＲＩ装置
２１  ガントリ
２２  静磁場磁石
２４  シムコイル
２６  傾斜磁場コイル
２８  送信用ＲＦコイル
２９  受信用ＲＦコイル
３２ａ  天板
３５  投光器
１００  装着型ＲＦコイル装置
１２０  外部電源
１３０  第１スイッチング回路
１３４、１６０  整流器
１４８  第２スイッチング回路
ＢＵ  電池ユニット
Ｃ１  平滑コンデンサ
Ｄ１〜Ｄ４  寄生ダイオード
Ｄ５〜Ｄ８  回生ダイオード
Ｌｆ１  第１の１次巻線
Ｌｆ２  第２の１次巻線
Ｌｓ１〜Ｌｓｎ  ２次巻線
Ｐ  被検体
ＳＷ１  スイッチ
Ｔ１〜Ｔ８  トランジスタ
ＴＲ、ＴＲ’、ＴＲ１〜ＴＲｎ  トランス
【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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【図１６】
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【図１７】
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