(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の受信コイルを備えるマルチプルコイルと、制御部とを備える磁気共鳴イメージング装置であって、
前記制御部は、前記各受信コイルで受信した信号をそれぞれ処理し、受信コイル毎のデータを出力する１以上の信号処理装置と、前記受信コイル毎のデータから画像を生成する複数の画像処理装置とを備え、
前記１以上の信号処理装置と前記複数の画像処理装置とは、互いにデータの送受信が可能なように接続され、
前記画像処理装置各々は、前記受信コイル毎のデータから画像を再構成する画像再構成手段を備え、
少なくとも１の前記画像処理装置は、計測毎に、前記受信コイル毎のデータそれぞれについて、当該データから画像を再構成する画像処理装置である転送先装置を、前記各画像処理装置の負荷分散が最適になるよう決定し、各受信コイル毎のデータを処理した前記信号処理装置に通知する処理装置決定手段をさらに備え、
前記信号処理装置は、前記処理装置決定手段が決定した転送先装置に向けて、前記受信コイル毎のデータを出力し、
前記画像処理装置各々は、自身が備えるメモリの空き容量を検出し、前記処理装置決定手段に通知する空き容量検出手段を備え、
前記処理装置決定手段は、前記各画像処理装置から通知された前記空き容量に基づいて、前記転送先装置を決定し、
前記信号処理装置は、記憶手段をさらに備え、
前記画像処理装置は、自身が備えるメモリ不足の発生および解消を検出し、前記受信コイル毎のデータの送信元の前記信号処理装置に通知するメモリ監視手段をさらに備え、
前記信号処理装置は、前記メモリ監視手段からメモリ不足の通知を受け取ると、処理後のデータを前記記憶手段に蓄積し、前記メモリ監視手段からメモリ不足解消の通知を受け取ると、前記記憶手段に蓄積したデータから送信を再開すること
を特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項２】
複数の受信コイルを備えるマルチプルコイルと、制御部とを備える磁気共鳴イメージング装置であって、
前記制御部は、前記各受信コイルで受信した信号をそれぞれ処理し、受信コイル毎のデータを出力する１以上の信号処理装置と、前記受信コイル毎のデータから画像を生成する複数の画像処理装置と、を備え、
前記１以上の信号処理装置と前記複数の画像処理装置とは、互いにデータの送受信が可能なように接続され、
前記画像処理装置各々は、前記受信コイル毎のデータから画像を再構成する画像再構成手段を備え、
少なくとも１の前記画像処理装置は、計測毎に、前記受信コイル毎のデータそれぞれについて、当該データから画像を再構成する画像処理装置である転送先装置を、前記各画像処理装置の負荷分散が最適になるよう決定し、各受信コイル毎のデータを処理した前記信号処理装置に通知する処理装置決定手段をさらに備え、
前記信号処理装置は、前記処理装置決定手段が決定した転送先装置に向けて、前記受信コイル毎のデータを出力し、
前記画像処理装置各々は、自身が備えるメモリの空き容量を検出し、前記処理装置決定手段に通知する空き容量検出手段を備え、
前記処理装置決定手段は、前記各画像処理装置から通知された前記空き容量に基づいて、前記転送先装置を決定し、
前記空き容量検出手段は、検出したメモリの空き容量から当該画像処理装置で処理可能な最大の前記受信コイル毎のデータ数を算出し、
前記処理装置決定手段は、前記空き容量の代わりに前記処理可能な最大の受信コイル毎のデータ数に応じて前記転送先装置を決定すること
を特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項３】
複数の受信コイルを備えるマルチプルコイルと、制御部とを備える磁気共鳴イメージング装置であって、
前記制御部は、前記各受信コイルで受信した信号をそれぞれ処理し、受信コイル毎のデータを出力する１以上の信号処理装置と、前記受信コイル毎のデータから画像を生成する複数の画像処理装置と、を備え、
前記１以上の信号処理装置と前記複数の画像処理装置とは、互いにデータの送受信が可能なように接続され、
前記画像処理装置各々は、前記受信コイル毎のデータから画像を再構成する画像再構成手段を備え、
少なくとも１の前記画像処理装置は、計測毎に、前記受信コイル毎のデータそれぞれについて、当該データから画像を再構成する画像処理装置である転送先装置を、前記各画像処理装置の負荷分散が最適になるよう決定し、各受信コイル毎のデータを処理した前記信号処理装置に通知する処理装置決定手段をさらに備え、
前記信号処理装置は、前記処理装置決定手段が決定した転送先装置に向けて、前記受信コイル毎のデータを出力し、
前記画像処理装置各々は、自身が備えるメモリの空き容量を検出し、前記処理装置決定手段に通知する空き容量検出手段を備え、
前記処理装置決定手段は、前記各画像処理装置から通知された前記空き容量に基づいて、前記転送先装置を決定し、
前記空き容量検出手段は、前記検出したメモリの空き容量から、計測種に応じた処理に用いられるメモリ容量を減じた容量を、前記メモリの空き容量として通知すること
を特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項４】
複数の受信コイルを備えるマルチプルコイルと、制御部とを備える磁気共鳴イメージング装置であって、
前記制御部は、前記各受信コイルで受信した信号をそれぞれ処理し、受信コイル毎のデータを出力する１以上の信号処理装置と、前記受信コイル毎のデータから画像を生成する複数の画像処理装置と、を備え、
前記１以上の信号処理装置と前記複数の画像処理装置とは、互いにデータの送受信が可能なように接続され、
前記画像処理装置各々は、前記受信コイル毎のデータから画像を再構成する画像再構成手段を備え、
少なくとも１の前記画像処理装置は、計測毎に、前記受信コイル毎のデータそれぞれについて、当該データから画像を再構成する画像処理装置である転送先装置を、前記各画像処理装置の負荷分散が最適になるよう決定し、各受信コイル毎のデータを処理した前記信号処理装置に通知する処理装置決定手段をさらに備え、
前記信号処理装置は、前記処理装置決定手段が決定した転送先装置に向けて、前記受信コイル毎のデータを出力し、
前記画像処理装置各々は、自身が備えるメモリの空き容量を検出し、前記処理装置決定手段に通知する空き容量検出手段を備え、
前記処理装置決定手段は、前記各画像処理装置から通知された前記空き容量に基づいて、前記転送先装置を決定し、
前記処理装置決定手段は、前記各画像処理装置から通知された前記空き容量の比に従って、前記転送先装置を決定すること
を特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項５】
請求項１から４いずれか１項記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
前記画像処理装置は、自身の画像処理装置における処理状況を検出し、当該検出結果を前記処理装置決定手段に通知する処理状態検出手段をさらに備え、
前記処理装置決定手段は、前記各画像処理装置から通知された前記処理状況をさらに加味して前記転送先装置を決定すること
を特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項６】
請求項１から４いずれか１項記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
前記１以上の信号処理装置と前記１以上の画像処理装置とは、ハブを介してスター型トポロジを構成するよう接続されること
を特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項７】
請求項１から４いずれか１項記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
前記処理装置決定手段は、前記処理状況が処理中と検出された画像処理装置以外の画像処理装置の中で、前記転送先装置を決定すること
を特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項８】
請求項１から４いずれか１項記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
前記処理装置決定手段は、各画像処理装置で再構成した画像に対して後処理を行う画像処理装置をさらに決定し、各画像処理装置に決定結果を通知すること
を特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項９】
請求項５記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
前記処理状態検出手段における検出対象の処理は、画像再構成処理および画像合成処理の少なくとも一方であること
を特徴とする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】
本発明は、被検体中の水素や燐等からの核磁気共鳴（以下、「ＮＭＲ」という）信号を測定し、核の密度分布や緩和時間分布等を映像化する磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）技術に関し、特に、複数のＲＦ受信コイルを備えるＭＲＩ装置におけるＭＲＩ技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数のＲＦ受信コイル（マルチプルＲＦ受信コイル）を備えたＭＲＩ装置において、再構成用ＣＰＵ基板をＲＦ受信コイルの数に対応するように格子状に配置し、水平方向及び垂直方向に隣接する基板間の通信を可能にすることにより、再構成処理の負荷分散や処理速度の高速化を実現する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に開示の構成では、ディジタルサンプリングを行うＣＰＵ基板（以下、サンプリング基板呼ぶ。）と、フーリエ変換を行い、画像を再構成するＣＰＵ基板（以下、再構成基板と呼ぶ。）と、画像合成処理を行う再構成用ＰＣとが直列的に接続される。サンプリング基板と再構成基板とは、１以上設けられ、予め定めたＲＦ受信コイル（チャンネル）群のデータが処理される。各サンプリング基板および再構成基板で処理された各チャンネルの画像データは、再構成用ＰＣに集約され、画像合成処理が実行されて最終画像が出力される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２１８２８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示の技術では、サンプリング基板および再構成基板を、チャンネル毎に設けることで、ＡＤデータ入力から画像データ生成までの複数チャンネル分の再構成処理の負荷分散は実現している。しかし、再構成用ＰＣにおいて実施される画像合成処理を含めた負荷分散は考慮されていない。すなわち、直列に接続されるハードウェア間でネットワークを経由したデータ転送を行なうため、送信側の処理状況に応じて、受信側のハードウェアのＣＰＵに待ち時間が発生したり、逆に、受信側ハードウェアの処理状況等に応じてデータ転送が滞ったりすることがある。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、マルチプルＲＦ受信コイルと複数の画像処理ＰＣとを備えるＭＲＩ装置において、最終画像合成までを含めた画像処理全体での最適な負荷分散を実現する技術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】
【０００７】
本発明は、複数の受信コイルを備えるマルチプルコイルと複数の画像処理装置とを備えるＭＲＩ装置において、画像処理の進行状況、メモリの空き容量などを考慮して、各画像処理装置に処理を分散する。分散は、各画像処理装置において処理負荷が均等になり、かつ、メモリ不足による処理の停滞が発生しないよう、各画像処理装置の負荷分散が最適になるよう決定する。
【０００８】
具体的には、複数の受信コイルを備えるマルチプルコイルと、制御部とを備える磁気共鳴イメージング装置であって、前記制御部は、前記各受信コイルで受信した信号をそれぞれ処理し、受信コイル毎のデータを出力する１以上の信号処理装置と、前記受信コイル毎のデータから画像を生成する複数の画像処理装置と、を備え、前記１以上の信号処理装置と前記複数の画像処理装置とは、互いにデータの送受信が可能なように接続され、前記画像処理装置各々は、前記受信コイル毎のデータから画像を再構成する画像再構成手段を備え、少なくとも１の前記画像処理装置は、計測毎に、前記受信コイル毎のデータそれぞれについて、当該データから画像を再構成する画像処理装置である転送先装置を、前記各画像処理装置の負荷分散が最適になるよう決定し、各受信コイル毎のデータを処理した前記信号処理装置に通知する処理装置決定手段をさらに備え、前記信号処理装置は、前記処理装置決定手段が決定した転送先装置に向けて、前記受信コイル毎のデータを出力することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置を提供する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、マルチプルＲＦ受信コイルと複数の画像処理ＰＣとを備えるＭＲＩ装置において、最終画像合成までを含めた画像処理全体での最適な負荷分散を実現する実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第一の実施形態のＭＲＩ装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】従来のＭＲＩ装置における制御系のシステム構成図である。
【図３】従来のＭＲＩ装置における各ハードウェアの処理タイミングを説明するための説明図である。
【図４】従来のＭＲＩ装置においてデータの転送が滞った場合に発生するメモリ溢れを説明するための説明図である。
【図５】第一の実施形態の制御処理系のシステム構成図である。
【図６】第一の実施形態の制御処理系の機能ブロック図である。
【図７】第一の実施形態の処理ＰＣ決定処理のフローチャートである。
【図８】第一の実施形態の転送先ＰＣ決定処理のフローチャートである。
【図９】第一の実施形態の各画像処理ＰＣの処理タイミングを説明するための説明図である。
【図１０】第一の実施形態の制御処理系の各ハードウェアの処理タイミングを説明するための説明図である。
【図１１】第二の実施形態の制御処理系のシステム構成図である。
【図１２】第二の実施形態の制御処理系のシステム構成図である。
【図１３】第二の実施形態の処理ＰＣ決定処理のフローチャートである。
【図１４】第二の実施形態の制御処理系の各ハードウェアの処理タイミングを説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
＜＜第一の実施形態＞＞
以下、本発明を適用する第一の実施形態について説明する。以下、本発明の実施形態を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【００１２】
まず、本実施形態のＭＲＩ装置の一例の全体概要を説明する。図１は、本実施形態のＭＲＩ装置の全体構成を示すブロック図である。本実施形態のＭＲＩ装置１００は、ＮＭＲ現象を利用して被検体の断層画像を得るもので、図１に示すように、静磁場発生系１２０と、傾斜磁場発生系１３０と、送信系１５０と、受信系１６０と、制御処理系１７０と、シーケンサ１４０と、とを備える。
【００１３】
静磁場発生系１２０は、垂直磁場方式であれば、被検体１０１の周りの空間にその体軸と直交する方向に、水平磁場方式であれば、体軸方向に、均一な静磁場を発生させるもので、被検体１０１の周りに配置される永久磁石方式、常電導方式あるいは超電導方式の静磁場発生源を備える。
【００１４】
傾斜磁場発生系１３０は、ＭＲＩ装置１００の座標系（装置座標系）であるＸ、Ｙ、Ｚの３軸方向に巻かれた傾斜磁場コイル１３１と、それぞれの傾斜磁場コイルを駆動する傾斜磁場電源１３２とを備え、後述のシ−ケンサ１４０からの命令に従ってそれぞれの傾斜磁場コイル１３１の傾斜磁場電源１３２を駆動することにより、Ｘ、Ｙ、Ｚの３軸方向に傾斜磁場Ｇｘ、Ｇｙ、Ｇｚを印加する。
【００１５】
送信系１５０は、被検体１０１の生体組織を構成する原子の原子核スピンに核磁気共鳴を起こさせるために、被検体１０１に高周波磁場パルス（以下、「ＲＦパルス」と呼ぶ。）を照射するもので、高周波発振器（シンセサイザ）１５２と変調器１５３と高周波増幅器１５４と送信側の高周波コイル（送信コイル）１５１とを備える。高周波発振器１５２はＲＦパルスを生成し、シーケンサ１４０からの指令によるタイミングで出力する。変調器１５３は、出力されたＲＦパルスを振幅変調し、高周波増幅器１５４は、この振幅変調されたＲＦパルスを増幅し、被検体１０１に近接して配置された送信コイル１５１に供給する。送信コイル１５１は供給されたＲＦパルスを被検体１０１に照射する。
【００１６】
受信系１６０は、被検体１０１の生体組織を構成する原子核スピンの核磁気共鳴により放出される核磁気共鳴信号（エコー信号、ＮＭＲ信号）を検出するもので、受信側の高周波コイル（受信コイル）１６１と信号増幅器１６２と直交位相検波器１６３と、Ａ／Ｄ変換器１６４とを備える。受信コイル１６１は、被検体１０１に近接して配置され、送信コイル１５１から照射された電磁波によって誘起された被検体１０１の応答のＮＭＲ信号を検出する。検出されたＮＭＲ信号は、信号増幅器１６２で増幅された後、シーケンサ１４０からの指令によるタイミングで直交位相検波器１６３により直交する二系統の信号に分割され、それぞれがＡ／Ｄ変換器１６４でディジタル量に変換されて、制御処理系１７０に送られる。
【００１７】
本実施形態では、受信コイル１６１は、複数のサブコイルから構成されるマルチプルＲＦ受信コイルとする。サブコイル毎に信号増幅器１６２、直交位相検波器１６３、Ａ／Ｄ変換器１６４を備え、サブコイル毎にディジタル量に変換されたＮＭＲ信号が制御処理系１７０へ送られる。
【００１８】
シーケンサ１４０は、ＲＦパルスと傾斜磁場パルスとを所定のパルスシーケンスに従って繰り返し印加する。なお、パルスシーケンスは、高周波磁場、傾斜磁場、信号受信のタイミングや強度を記述したもので、予め制御処理系１７０に保持される。シーケンサ１４０は、制御処理系１７０からの指示に従って動作し、被検体１０１の断層画像のデータ収集に必要な種々の命令を送信系１５０、傾斜磁場発生系１３０、および受信系１６０に送信する。
【００１９】
制御処理系１７０は、ＭＲＩ装置１００全体の制御、各種データ処理等の演算、処理結果の表示及び保存等を行うもので、ＣＰＵを備える。また、制御処理系１７０には記憶装置１７２と表示装置１７３と入力装置１７４とが接続される。記憶装置１７２は、ハードディスクなどの内部記憶装置と、外付けハードディスク、光ディスク、磁気ディスクなどの外部記憶装置とにより構成される。表示装置１７３は、ＣＲＴ、液晶などのディスプレイ装置である。入力装置１７４は、ＭＲＩ装置１００の各種制御情報や制御処理系１７０で行う処理の制御情報の入力のインタフェースであり、例えば、トラックボールまたはマウスとキーボードとを備える。入力装置１７４は、表示装置１７３に近接して配置される。操作者は、表示装置１７３を見ながら入力装置１７４を通してインタラクティブにＭＲＩ装置１００の各種処理に必要な指示、データを入力する。
【００２０】
制御処理系１７０の各処理は、ＣＰＵが、操作者が入力した指示に従って、記憶装置１７２に予め保持されるプログラムを実行することにより、実現する。例えば、受信系１６０からのデータが制御処理系１７０に入力されると、制御処理系１７０は、信号処理、画像再構成等の処理を実行し、その結果である被検体１０１の断層像を表示装置１７３に表示するとともに、記憶装置１７２に記憶する。
【００２１】
送信コイル１５１と傾斜磁場コイル１３１とは、被検体１０１が挿入される静磁場発生系１２０の静磁場空間内に、垂直磁場方式であれば被検体１０１に対向して、水平磁場方式であれば被検体１０１を取り囲むようにして設置される。また、受信コイル１６１は、被検体１０１に対向して、或いは取り囲むように設置される。
【００２２】
現在、ＭＲＩ装置の撮像対象核種で、臨床で普及しているものは、被検体１０１の主たる構成物質である水素原子核（プロトン）である。ＭＲＩ装置１００では、プロトン密度の空間分布や、励起状態の緩和時間の空間分布に関する情報を画像化することで、人体頭部、腹部、四肢等の形態または機能を、二次元もしくは三次元的に撮像する。
【００２３】
本実施形態の制御処理系１７０の詳細な構成の説明に先立ち、上記特許文献１に開示の制御処理系１７０の構成について説明する。図２は、特許文献１に開示の制御処理系の構成を説明するための説明図である。
【００２４】
制御処理系は、Ａ/Ｄ変換器１６４から出力されるエコーデータのサンプリングを行うＣＰＵ基板であるサンプリング基板９０１と、サンプリング後のデータに対しフーリエ変換を行い、再構成画像を得るＣＰＵ基板である再構成基板９０２と、シーケンサ１４０に指示を与える計測制御用ＰＣ９０３と、サブコイル毎の再構成画像を合成する画像合成ＰＣ９０４と、ユーザとのインタフェースとなるユーザインタフェースＰＣ９０５とを備える。なお、サンプリング基板９０１と再構成基板９０２とは、それぞれ1以上備える。図２では、サンプリング基板９０１および再構成基板９０２を、それぞれ４つ備える場合を例示する。なお、４つのサンプリング基板９０１、再構成基板９０２を、それぞれ区別する必要がある場合、９０１（１）、９０１（２）、９０１（３）、９０１（４）、９０２（１）、９０２（２）、９０２（３）、９０２（４）、とそれぞれ表す。
【００２５】
サンプリング基板９０１、再構成基板９０２、画像合成ＰＣ９０４は、専用のバスで接続される。サンプリング基板９０１と再構成基板９０２とを複数備える場合、それぞれのサンプリング基板９０１、再構成基板９０２にて処理された各チャンネルの画像データは、専用の通信バスを経由して、画像合成ＰＣ９０４に集約され、画像合成処理が実行され、最終画像が出力される。
【００２６】
特許文献１に開示の技術の場合、図２に示すように、サンプリング基板９０１と、再構成基板９０２と、画像合成ＰＣ９０４と、の３つのハードウェアが直列的に接続される。接続されているハードウェア以外の相互通信は困難である。従って、各ハードウェアで担当する処理は固定化され、ハードウェア間で処理の分担を柔軟に変更することができない。
【００２７】
この場合の各ハードウェアの処理のタイミングは、図３に示すようになる。サンプリング基板９０１でサンプリングされたデータは、それぞれ接続される再構成基板９０２に送られ、送付先の再構成基板９０２において画像が再構成される。画像の再構成までは、各サブコイルに接続されたサンプリング基板９０１、再構成基板９０２で、分担して処理される。しかし、画像合成ＰＣ９０４では、再構成基板９０２から画像データが転送されて来ない限り、画像合成処理を実施することができない。従って、特許文献１に開示の技術では、画像再構成処理中は、図３に示すような、ＣＰＵのアイドル時間（待ち時間）が発生する。
【００２８】
さらに、画像再構成を行う再構成基板９０２と後処理を行う画像合成ＰＣ９０４とが別個に、直列に接続されている。このため、例えば、パラレルイメージング展開、画像補正などを後処理として行う場合、負荷が高いため、これらの処理に画像合成ＰＣ９０４のメモリが占有され、メモリ不足が発生することがある。この様子を図４に示す。
【００２９】
画像合成ＰＣ９０４においてメモリの不足が発生すると、再構成基板９０２からの画像データの受信を中断し、現在の画像合成ＰＣ９０４の処理を優先的に実行させる。従って、再構成基板９０２内のメモリには、転送できない画像データが蓄積され、サンプリング基板９０１からデータを受信するメモリが不足する可能性がある。再構成基板９０２においても、メモリが不足する場合、サンプリング基板９０１からのデータ（エコー）の受信を一旦停止する。サンプリング基板９０１では、エコーの送信を停止する。すると、データの流れが止められ、最終的には、サンプリング基板９０１内のメモリが溢れ、システムハングアップが発生する。
【００３０】
本実施形態では、制御処理系１７０において、このような、ＣＰＵの待ち時間の発生、メモリのオーバーフローによるハングアップの発生などを低減する。これを実現する本実施形態の制御処理系１７０の構成を説明する。図５は、本実施形態の制御処理系１７０の構成を説明するための説明図である。本実施形態の制御処理系１７０は、ＤＲＦ基板２１０と、画像処理ＰＣ２２０と、ユーザインタフェースＰＣ（ＵＩ−ＰＣ）２３０とを備える。
【００３１】
各ＤＲＦ基板２１０、画像処理ＰＣ２２０、ＵＩ−ＰＣ２３０といった制御処理系１７０を構成する各ハードウェアは、相互にデータの送受信が可能な態様で接続される。ここでは、ハブ２４０を中心としたスター型のトポロジで各ハードウェアを接続する。また、ＤＲＦ基板２１０は、サブコイル（チャンネル）の数に対応したディジタルデータの伝送経路によりＡ／Ｄ変換器１６４に接続される。
【００３２】
ＤＲＦ基板２１０は、Ａ／Ｄ変換器１６４から受信するサブコイル（チャンネル）毎のディジタルデータに各種の信号処理演算を施し、画像処理ＰＣ２２０に向けて転送する信号処理装置である。転送先の画像処理ＰＣ２２０は、特定の画像処理ＰＣ２２０から指示される。転送先決定の詳細は後述する。本実施形態では、送出するデータをパケット化し、宛先の画像処理ＰＣ２２０を特定する情報を付し、ハブ２４０を経由して、宛先の画像処理ＰＣ２２０にデータを送信する。ここで行う各種の信号処理演算は、例えば、ＱＤ検波、リサンプリング、リサンプリングのデータへの位置情報の付与である。位置情報は、ｋ空間に配置するために用いられる。なお、ＤＲＦ基板２１０は、ＯＳや実行モジュールが格納されるシステム領域や信号処理演算で使用する演算用１次領域として搭載されるメモリを備える。
【００３３】
本実施形態の制御処理系１７０は、このＤＲＦ基板２１０を、全チャンネルのデータを処理可能な数、備える。各ＤＲＦ基板２１０は、当該ＤＲＦ基板２１０が処理するチャンネル数のＡ／Ｄ変換器１６４に接続される。すなわち、１のＤＲＦ基板２１０がｎチャンネルの処理が可能であり、全チャンネル数がＮの場合（ｎ，Ｎはともに自然数）、Ｃｅｉｌ（Ｎ／ｎ）（Ｃｅｉｌ（ｘ）は、ｘ以上の最小の整数を返す関数）個以上のＤＲＦ基板２１０を備える。図５では、一例として、サブコイル（チャンネル）数が２０で、ＤＲＦ基板２１０が５チャンネルの処理が可能な場合を例示する。従って、ＤＲＦ基板２１０は４つ設けられる。なお、チャンネル毎に処理を行うＤＲＦ基板２１０は予め定められる。
【００３４】
画像処理ＰＣ２２０は、ＤＲＦ基板２１０で処理後のデータに対し、各種の画像処理演算を行う画像処理装置である。本実施形態では、例えば、画像再構成処理、補正処理、後処理等の画像処理に加え、さらに、計測制御も行う。本実施形態の画像処理ＰＣ２２０は、上記特許文献１の再構成基板９０２と画像合成ＰＣ９０４と計測制御用ＰＣ９０３の機能を備えるものである。本実施形態の制御処理系１７０は、画像処理ＰＣ２２０を、少なくとも２つ備える。図５では、一例として２つ備える場合を例示する。
【００３５】
また、画像処理ＰＣ２２０は、チャンネル毎にＤＲＦ基板２１０が処理したデータの転送先と、画像合成処理等の後処理を行う画像処理ＰＣ２２０と、を決定する。これを実現するため、本実施形態の画像処理ＰＣ２２０は、図６に示すように、画像処理部２２１と、メモリ空き容量検出部２２２と、処理状況検出部２２３と、処理ＰＣ決定部２２４と、計測制御部２２５と、を備える。
【００３６】
画像処理部２２１は、ＤＲＦ基板２１０から送られたデータに対し、各種の画像処理演算を施し、画像を得る。ここで行う画像処理演算は、フーリエ変換（画像再構成処理）、補正処理、後処理等である。画像処理部２２１は、ＤＲＦ基板２１０から送信されたチャンネル毎のデータをチャンネル毎にｋ空間メモリ領域に格納し、フーリエ変換を実施し、画像を再構成する。これにより、画像処理部２２１は、チャンネル数分の画像を得る。得られた画像に対し、必要に応じて、補正処理を行う。
【００３７】
さらに、当該画像処理ＰＣ２２０が、後述する後処理実行ＰＣと決定された場合、画像処理部２２１は、他の画像処理ＰＣ２２０から、チャンネル毎の画像を受け取り、後処理を行う。ここで行う後処理は、例えば、ＭＡＣ合成やパラレルイメージング展開などである。
【００３８】
メモリ空き容量検出部２２２は、自身の画像処理ＰＣ２２０が備えるメモリ２２９の空き容量を検出する。空き容量の検出は、例えば、後述する処理ＰＣ決定部２２４を備える画像処理ＰＣ２２０からの要求をトリガとして行う。そして、検出結果を要求元の画像処理ＰＣ２２０に通知する。なお、自身が要求元の画像処理ＰＣ２２０である場合は、自身の処理ＰＣ決定部２２４に検出結果を通知する。
【００３９】
処理状況検出部２２３は、自身の画像処理ＰＣ２２０において、所定の処理を実行しているか否かを判別する。本実施形態では、実行状況の判別対象の処理は、例えば、画像再構成処理、後処理などの、多くのメモリ容量を使用する可能性のある処理である。判別対象の処理は、予め定めておく。例えば、本実施形態では、判別対象の処理は、画像再構成処理（フーリエ変換）、後処理とする。
【００４０】
処理状況検出部２２３は、問い合わせに応じて、自身の画像処理ＰＣ２２０の、判別対象の処理の実行の有無を検出し、検出結果に応じたフラグを問い合わせ元の画像処理ＰＣ２２０に通知する。処理状況検出部２２３は、問い合わせに応じて、いずれも実行していない、画像再構成処理または後処理を実行中、のいずれかを示すフラグを検出結果として出力する。判別は、例えば、後述する処理ＰＣ決定部２２４を備える画像処理ＰＣ２２０からの要求をトリガとして行う。
【００４１】
処理ＰＣ決定部２２４は、サブコイル（チャンネル）毎に、当該サブコイルで取得したデータに対して画像処理を行う画像処理ＰＣ（転送先ＰＣ）２２０を決定するとともに、後処理を行う画像処理ＰＣ（後処理実行ＰＣ）２２０を決定する。これらの画像処理ＰＣ２２０を決定する処理（処理ＰＣ決定処理）は、計測毎に、計測開始直前に行う。
【００４２】
画像処理は、各ＤＲＦ基板２１０で信号処理を行った後のデータに対して行う。従って、チャンネル毎のデータを処理する画像処理ＰＣ（転送先ＰＣ）２２０を決定すると、処理ＰＣ決定部２２４は、当該チャンネルのデータを処理するＤＲＦ基板２１０に、処理後のデータの転送先として、決定した転送先ＰＣ２２０を特定する情報を通知する。ＤＲＦ基板２１０は、この通知を受け、処理後のデータを、転送先ＰＣ２２０を宛先として送出する。
【００４３】
また、後処理を行う画像処理ＰＣ（後処理ＰＣ）２２０を決定すると、処理ＰＣ決定部２２４は、全画像処理ＰＣ２２０に処理後のデータの転送先として、決定した後処理ＰＣ２２０を特定する情報を通知する。
【００４４】
処理ＰＣ決定部２２４は、チャンネル毎のデータに対する画像再構成処理（フーリエ変換処理）と、補正処理と、後処理とを、各画像処理ＰＣ２２０の負荷が、できる限り均等になり、かつ、メモリ不足が発生しないよう、各画像処理ＰＣ２２０に振り分ける。すなわち、各画像処理ＰＣ２２０のＣＰＵの空き時間を低減し、資源を効率よく活用するよう処理を分散させる。振り分けは、各画像処理ＰＣ２２０のメモリ２２９の空き容量と、処理状況とに応じて行う。
【００４５】
メモリ２２９の空き容量と処理状況との情報を得るため、処理ＰＣ決定部２２４は、制御処理系１７０内の全画像処理ＰＣ２２０に、メモリ２２９の空き容量および処理状況とを問い合わせる。処理ＰＣ決定部２２４は、問い合わせ結果に応じて、各チャンネルのデータの転送先の画像処理ＰＣ２２０および後処理を行う画像処理ＰＣ２２０を決定し、決定した結果を各ＤＲＦ基板２１０に通知する。決定手法の詳細は後述する。
【００４６】
計測制御部２２５は、ＭＲＩ装置１００での計測の制御を行う。計測制御部２２５を備える画像処理ＰＣ２２０は、直接シーケンサ１４０に接続される。そして、予め記憶装置１７２に保持するパルスシーケンス、ユーザから入力された撮像パラメータに従って、シーケンサ１４０に向けて、命令を出力する。
【００４７】
なお、処理ＰＣ決定部２２４および計測制御部２２５は、それぞれ、１の画像処理ＰＣ２２０が備えていればよい。図６では、一例として、制御処理系１７０が画像処理ＰＣ２２０を２つ備え、一方の画像処理ＰＣ２２０のみ処理ＰＣ決定部２２４および計測制御部２２５を備える場合を例示する。
【００４８】
なお、画像処理ＰＣ２２０の各機能は、各画像処理ＰＣ２２０が備えるＣＰＵが、予め記憶装置１７２などに格納されたプログラムをメモリにロードして実行することにより実現される。
【００４９】
ＵＩーＰＣ２３０は、ユーザとのインタフェース処理を担う。ＵＩ−ＰＣ２３０には、表示装置１７３と入力装置１７４とが接続される。入力装置１７４を介して、ユーザからの制御処理系１７０への指示を受け付けるとともに、制御処理系１７０での処理結果を表示装置１７３に表示し、ユーザに提示する。ユーザは、表示装置１７３と入力装置１７４とを用い、制御処理系１７０への各種の指示を入力するとともに、制御処理系１７０での処理結果を確認する。
【００５０】
次に、処理ＰＣ決定部２２４による、処理ＰＣ決定処理について説明する。本実施形態では、各画像処理ＰＣ２２０にメモリ２２９の空き容量と処理状況とを問い合わせ、問い合わせ対象の処理を実行していない画像処理ＰＣ（以下、非処理ＰＣと呼ぶ。）２２０のみに全チャンネルの処理を均等に分配する。すなわち、本実施形態では、何らかの処理を実行中の画像処理ＰＣ２２０では、引き続き、現在行っている処理に専念する。この処理ＰＣ決定処理は、基本的には、各計測（スキャン）の開始直前に実行される。
【００５１】
なお、全ての画像処理ＰＣ２２０が問い合わせ対象の処理を実行中である場合、あるいは、問い合わせ結果に基づき、処理ＰＣ決定処理を行い、分配不可能との結果がでた場合は、スキャンを開始せず、待ち状態とする。待ち状態となった場合、本実施形態では、処理ＰＣ決定部２２４は、所定時間ごとに、メモリ２２９の空き容量、処理状況を問い合わせ、処理ＰＣ決定処理を再度行う。
【００５２】
以上の処理の流れを具体的に処理フローに従って説明する。図７は、本実施形態の処理ＰＣ決定処理の処理フローである。
【００５３】
処理ＰＣ決定部２２４は、まず、設定された撮像パラメータから、計測の種類を判別する（ステップＳ１１０１）。そして、当該計測で必要となるメモリ領域のサイズ（メモリ容量）を計算する（ステップＳ１１０２）。必要となるメモリ領域は、画像再構成のためにデータを展開するメモリ領域（ｋ空間のメモリサイズＭｋ）と、計測種に応じて必要となるメモリ領域のサイズＭｏと、である。
【００５４】
例えば、取得データを間引いて計測し、感度分布を用いて折り返しを展開するパラレルイメージングを行う場合、後処理用において、画像サイズへの拡大を行い、さらに、スライス枚数分の感度マップを作成する必要があり、これらのメモリ領域Ｍｏが必要となる。なお、設定された撮像パラメータからこれらのメモリ領域が算出可能なデータは、記憶装置１７２に予め保持しておく。
【００５５】
次に、処理ＰＣ決定部２２４は、各画像処理ＰＣ２２０に現在のメモリ空き容量および処理状況を問い合わせる（ステップＳ１１０３）。ここで、各画像処理ＰＣ２２０では、問い合わせを受け、メモリ空き容量検出部２２２により、自身のメモリ２２９の空き容量Ｍｓを検出する。また、処理状況検出部２２３により、予め定めた処理の実行状況を検出する。そして、自身の画像処理ＰＣ２２０を特定する情報とともに検出結果を、問い合わせ元の画像処理ＰＣ２２０へ回答する。このとき、問い合わせた画像処理ＰＣ２２０自身においても、メモリ空き容量検出部２２２は、自身のメモリ２２９の空き容量と処理状況とを検出する。
【００５６】
なお、計測種に応じて必要となる処理を行うよう予め定められた画像処理ＰＣ２２０においては、メモリ２２９の空き容量Ｍｓから、さらに、計測種に応じて必要となるメモリサイズＭｏを除いた容量を、メモリ空き容量Ｍｓとする。計測種に応じて必要となる処理は、例えば、パラレルイメージングの場合の、感度マップ生成処理等である。
【００５７】
自身も含め、各画像処理ＰＣ２２０からメモリ２２９の空き容量Ｍｓの通知および実行中の処理の検出結果を受け取ると（ステップＳ１１０４）、処理ＰＣ決定部２２４は、これらの情報を用い、チャンネル毎に、当該チャンネルのデータから画像再構成処理を行う画像処理ＰＣ（転送先ＰＣ）２２０と後処理を行う画像処理ＰＣ（後処理ＰＣ）２２０とを決定する。
【００５８】
本実施形態では、処理ＰＣ決定部２２４は、まず、処理の実行状況の回答から、判別対象のいずれの処理も実行していない画像処理ＰＣ（非処理ＰＣ）２２０の有無を判断する（ステップＳ１１０５）。非処理ＰＣ２２０がある場合は、非処理ＰＣ２２０内でチャンネル毎のデータの転送先ＰＣ２２０を決定する転送先ＰＣ決定処理を行う（ステップＳ１１０６）。転送先ＰＣ決定処理の詳細は後述する。
【００５９】
なお、ステップＳ１１０５で、非処理ＰＣ２２０が無い場合、および、ステップＳ１１０６で、分配ができず、転送先ＰＣ２２０が決定できなかった場合（分配不可）、所定の時間（Ｔ）後（ステップＳ１１１０）、ステップＳ１１０３へ戻り、再度、各非処理ＰＣ２２０に、メモリ２２９の空き容量、処理状況を問い合わせる。
【００６０】
処理ＰＣ決定部２２４は、転送先ＰＣ決定処理において、転送先が決定した場合、まず、後処理ＰＣ２２０を決定する後処理ＰＣ決定処理を行う（ステップＳ１１０８）。後処理ＰＣ決定処理の詳細は後述する。
【００６１】
そして、処理ＰＣ決定部２２４は、決定した転送先ＰＣ２２０を特定する情報（例えば、識別子ｎ）を、それぞれのチャンネルからのデータを処理するＤＲＦ基板２１０へ通知するとともに、全画像処理ＰＣ２２０に、後処理ＰＣ２２０を特定する情報を通知する（ステップＳ１１０９）。そして、処理を終了する。
【００６２】
次に、処理ＰＣ決定部２２４による、上記ステップＳ１１０６の転送先ＰＣ決定処理の詳細を説明する。本実施形態では、各非処理ＰＣ２２０で処理するチャンネル数を決定し、決定したチャンネル数に応じて、予め定めた順に、各非処理ＰＣ２２０に各チャンネルを割り当て、それぞれの転送先ＰＣ２２０を決定する。例えば、識別番号の小さい非処理ＰＣ２２０から順に、決定したチャンネル数ずつ、識別番号の小さいチャンネルから順に、割り当てていく。
【００６３】
各非処理ＰＣ２２０で処理するチャンネル数の決定手法の概要は、以下のとおりである。まず、各非処理ＰＣ２２０のメモリ２２９の空き容量Ｍｓと、算出したｋ空間のメモリサイズＭｋとから、各非処理ＰＣ２２０における、処理可能な最大チャンネル数Ｃｍａｘを算出する。また、各非処理ＰＣ２２０に均等に割り振る場合の、各非処理ＰＣ２２０が処理すべきチャンネル数Ｃｐｒｏｃを算出する。
【００６４】
そして、各非処理ＰＣ２２０の処理可能な最大チャンネル数Ｃｍａｘが、各非処理ＰＣ２２０が処理すべきチャンネル数Ｃｐｒｏｃ以上の場合、各非処理ＰＣ２２０に、処理すべきチャンネル数Ｃｐｏｒｃずつ配分する。一方、１台でも最大チャンネル数Ｃｍａｘが処理すべきチャンネル数Ｃｐｒｏｃより小さい非処理ＰＣ２２０がある場合、ＣｍａｘがＣｐｒｏｃより小さい非処理ＰＣ２２０には、その最大数Ｃｍａｘ分のチャンネル数を配分し、残りのチャンネル数を、残りの非処理ＰＣ２２０に均等に配分する。
【００６５】
そして、メモリ領域が不足し、配分ができない場合は、配分不可として処理を終了する。
【００６６】
以上の処理の具体的な流れを説明する。図８は、転送先ＰＣ決定処理の処理フローである。ここで、Ｍは、処理チャンネル数が未決定の非処理ＰＣ２２０の台数、Ｎは、未配分のチャンネル数をそれぞれカウントするカウンタとする。
【００６７】
まず、処理ＰＣ決定部２２４は、カウンタＭ、Ｎに初期値を代入する（ステップＳ１２０１）。ここでは、Ｍには、ステップＳ１１０５で抽出した非処理ＰＣ２２０の台数を代入する。また、Ｎは、全チャンネル数を代入する。なお、各非処理ＰＣ２２０は、識別子ｍ（ｍ＝１、２、３、・・・・Ｍ；Ｍ、ｍは１以上の整数）で識別するものとする。
【００６８】
次に、処理ＰＣ決定部２２４は、各非処理ＰＣ２２０（ｍ）それぞれのメモリ２２９の空き容量Ｍｓ（ｍ）を用い、以下の式（１）に従って、各非処理ＰＣ２２０（ｍ）で処理可能な最大チャンネル数Ｃｍａｘ（ｍ）を算出する（ステップＳ１２０２）。
Ｃｍａｘ（ｍ）＝Ｃｅｉｌ（Ｍｓ（ｍ）／Ｍｋ）・・・（１）
なお、Ｃｅｉｌ（ｘ）は、ｘ以上の最小の整数を返す関数である。
【００６９】
次に、処理ＰＣ決定部２２４は、未配分のチャンネル数Ｎと、非処理ＰＣ２２０（ｍ）の台数Ｍを用い、以下の式（２）に従って、各非処理ＰＣ２２０（ｍ）が処理すべきチャンネル数Ｃｐｒｏｃを算出する（ステップＳ１２０３）。
Ｃｐｒｏｃ＝Ｃｅｉｌ（Ｎ／Ｍ）・・・（２）
【００７０】
そして、処理ＰＣ決定部２２４は、均等分配が可能か否かを判別する（ステップＳ１２０４）。ここでは、全非処理ＰＣ２２０（ｍ）について、以下の式（３）を満たすか否かを判別する。
Ｃｍａｘ（ｍ）≧Ｃｐｒｏｃ・・・（３）
【００７１】
全ての非処理ＰＣ２２０（ｍ）が、上記式（３）を満たす場合、処理ＰＣ決定部２２４は、各非処理ＰＣ２２０（ｍ）に、処理すべきチャンネル数であるＣｐｒｏｃずつチャンネルを割り当てる均等分配を行い（ステップＳ１２０５）、予め定めた規則に従って、チャンネルと転送先の画像処理ＰＣ２２０を対応づけ、チャンネル毎のデータの転送先の画像処理ＰＣ（転送先ＰＣ）２２０を決定する。
【００７２】
一方、式（３）を満たさない非処理ＰＣ２２０（ｍ）がある場合、すなわち、処理可能な最大チャンネル数Ｃｍａｘ（ｍ）がＣｐｒｏｃより小さい非処理ＰＣ２２０（ｍ）がある場合、処理ＰＣ決定部２２４は、Ｃｍａｘ（ｍ）＜Ｃｐｒｏｃの非処理ＰＣ２２０（ｍ）には、それぞれ、当該非処理ＰＣ２２０（ｍ）が処理可能な最大チャンネル数、すなわちＣｍａｘ（ｍ）ずつチャンネルを割り当てる（ステップＳ１２０６）。そして、Ｍ，Ｎを、それぞれ、未決定の非処理ＰＣ２２０の台数、未割当のチャンネル数に更新する（ステップＳ１２０７）。
【００７３】
そして、未決定の非処理ＰＣ２２０の台数が０であり、かつ、未割当のチャンネルが残っているか否かを判別する（ステップＳ１２０８）。これを満たす場合、すなわち、Ｍ＝０かつＮ＞０の場合、分配不可と判別し（ステップＳ１２０９）、処理を終了する。それ以外の場合、ステップＳ１２０３へ戻り、更新後のＭ，Ｎを用い、処理を繰り返す。
【００７４】
次に、本実施形態の処理ＰＣ決定部２２４による、後処理ＰＣ決定処理の詳細を説明する。
【００７５】
まず、上記転送先ＰＣ決定処理で、全てのチャンネルのデータの転送先が１台の画像処理ＰＣ２２０と決定された場合、当該処理を行う画像処理ＰＣ２２０で後処理も行うよう決定する。一方、転送先が複数台の画像処理ＰＣ２２０に渡る場合、予め定めた画像処理ＰＣ２２０で行うよう決定する。予め定めた画像処理ＰＣ２２０は、例えば、処理ＰＣ決定処理を行う画像処理ＰＣ２２０とする。
【００７６】
なお、本実施形態では、１の計測毎に、当該計測で得られる各チャンネルのデータの転送先ＰＣ２２０を決定する。１の計測中は、転送先ＰＣ２２０を変更しないで維持する。
【００７７】
以上の機能を備えた本実施形態の制御処理系１７０による、複数計測実行時の、各ハードウェアへの処理の振り分けを、具体例をあげて説明する。ここでは、１回目の計測（Ｓｃａｎ１）として、通常の計測を行い、その後、２回目の計測（Ｓｃａｎ２）として、パラレルイメージングを行い、３回目の計測（Ｓｃａｎ３）として、通常の計測を行う場合を例にあげて説明する。各計測は、ＵＩ−ＰＣ２３０からの計測開始指示に従って、実行される。
【００７８】
ここでは、受信コイル１６１は、サブコイルを３２個備える３２チャンネルのコイルとする。また、ＤＲＦ基板２１０を４つ（２１０（１）、２１０（２）、２１０（３）、２１０（４））備え、ＤＲＦ基板２１０（１）では、１〜８チャンネルのデータをディジタル処理し、ＤＲＦ基板２１０（２）では、９〜１６チャンネルのデータをディジタル処理し、ＤＲＦ基板２１０（３）では、１７〜２４チャンネルのデータをディジタル処理し、ＤＲＦ基板２１０（４）では、２５〜３２チャンネルのデータをディジタル処理するものとする。
【００７９】
また、画像処理ＰＣ２２０は２台（２２０（１）、２２０（２））とする。画像処理ＰＣ２２０（２）が、処理ＰＣ決定部２２４を備え、後処理ＰＣ２２０と設定されているものとする。また、画像再構成、後処理等の画像処理を行っていない場合の各画像処理ＰＣ２２０（１）および２２０（２）のメモリ２２９の空き容量を、それぞれ、Ｍｓ（１）、Ｍｓ（２）とする。Ｍｓ（１）、Ｍｓ（２）は、ともに全チャンネルの画像再構成処理が可能な容量とする（Ｍｋ×３２以上のメモリ容量とする）。
【００８０】
図９は、本実施形態の各画像処理ＰＣ２２０の処理のタイムチャートである。また、図１０は、Ｓｃａｎ１の、各ＤＲＦ基板２１０および各画像処理ＰＣ２２０の処理のタイムチャートである。
【００８１】
ＵＩ−ＰＣ２３０を介してＳｃａｎ１の計測開始の指示を受け付けると、画像処理ＰＣ２２０（２）の処理ＰＣ決定部２２４は、処理ＰＣ決定処理を行う。まず、上述のように処理ＰＣ決定部２２４は、接続される全画像処理ＰＣ２２０に、メモリ２２９の空き容量および処理の実行状況を問い合わせる。図９の例では、画像処理ＰＣ２２０（１）に問い合わせ、自身も検出する。
【００８２】
ここでは、直前に計測処理が実行されていないため、処理の実行状況については、画像処理ＰＣ２２０（１）も、画像処理ＰＣ２２０（２）も、ともに、何も実行していないとの返答を受ける。また、空きメモリ容量として、Ｍｓ（１）、Ｍｓ（２）を受け取る。
【００８３】
処理ＰＣ決定部２２４は、各チャンネルのデータの処理を行う画像処理ＰＣ２２０を決定する。ここでは、いずれの画像処理ＰＣ２２０も、処理可能な最大チャンネル数が、全チャンネル数以上であるため、両者に均等に分配する。すなわち、１チャンネルから１６チャンネルまでのデータの転送先ＰＣ２２０を画像処理ＰＣ２２０（１）とし、１７チャンネルから３２チャンネルのデータの転送先ＰＣ２２０を画像処理ＰＣ２２０（２）（自身）と割り当てる。そして、割り当てに応じて、各チャンネルからのデータを処理するＤＲＦ基板２１０に転送先ＰＣ２２０を通知する。
【００８４】
また、処理ＰＣ決定部２２４は、後処理ＰＣ２２０を、上記手法で決定し、各画像処理ＰＣ２２０に通知する。
【００８５】
ＤＲＦ基板２１０では、転送先ＰＣ２２０の通知を受け取ると、Ａ/Ｄ変換器１６４から受け取ったデータをメモリ上に配置し、ＱＤ検波およびリサンプリング等のディジタルフィルタ処理を実行する。そして、ＤＲＦ基板２１０は、ディジタルフィルタ処理完了後、即座にネットワーク経由で、予め通知された転送先ＰＣ２２０へ向けて送信する。
【００８６】
なお、計測中は、各ＤＲＦ基板２１０から２台の画像処理ＰＣ２２０（１）および２２０（２）へ、計測終了まで連続的にデータが転送される。
【００８７】
また、２台の画像処理ＰＣ２２０（１）および２２０（２）は、ＤＲＦ基板２１０からデータを受信すると、ただちにｋ空間メモリ領域に格納し、１画像を生成するために必要なデータがｋ空間に充填できたタイミングでフーリエ変換（画像再構成処理）を実施する。最終的には各画像処理ＰＣ２２０内に、均等に配分されたチャンネル数分の画像データが保存される。
【００８８】
図１０に示すように、計測中も各画像処理ＰＣ２２０は、それぞれ、画像再構成処理を実行する。従って、この間にアイドル時間が発生することがない。
【００８９】
全チャンネルの画像再構成を終えると、予め定められた後処理ＰＣ２２０に、他の画像処理ＰＣ２２０は、全画像を送信する。ここでは、後処理ＰＣ２２０は、画像処理ＰＣ２２０（２）と決定されているため、画像処理ＰＣ２２０（１）は、全再構成画像を画像処理ＰＣ２２０（２）へ送信する。
【００９０】
これを受け、後処理ＰＣ２２０（ここでは、画像処理ＰＣ２２０（２））は、後処理（Ｓｃａｎ１では、画像合成処理）を行う。
【００９１】
Ｓｃａｎ１後、Ｓｃａｎ２の計測開始指示がなされている場合、処理ＰＣ決定部２２４は、Ｓｃａｎ２の処理ＰＣ決定を行う。通常計測の画像合成処理は、この所定時間に完了するものとする。
【００９２】
上述のようにＳｃａｎ２は、パラレルイメージングである。従って、計測中に感度マップを作成する必要がある。感度マップを作成するために必要なメモリ容量Ｍｏを算出する。ここでは、感度マップ作成は、画像処理ＰＣ２２０（２）で行うものとする。従って、画像処理ＰＣ２２０（２）の空きメモリ容量Ｍｓ（２）は、検出した空きメモリ容量Ｍｓ（２）から、感度マップ作成に必要なメモリ容量Ｍｏを除いたもの、すなわち、Ｍｓ（２）＝検出したＭｓ（２）−算出したＭｏ、とする。
【００９３】
まず、処理ＰＣ決定部２２４は、全画像処理ＰＣ２２０にメモリ２２９の空き容量、処理の実行状況を問い合わせる。上述のように、Ｓｃａｎ１の画像合成処理は完了しているため、何らかの処理を行っている画像処理ＰＣ２２０はない。従って、全画像処理ＰＣ２２０の空きメモリ容量に応じて、処理ＰＣ決定処理を行い、チャンネル毎のデータの転送先ＰＣ２２０および後処理ＰＣ２２０を決定する。決定結果を各ＤＲＦ基板２１０および各画像処理ＰＣ２２０にそれぞれ通知する。
【００９４】
ここでは、１〜２４チャンネルのデータの転送先ＰＣ２２０を画像処理ＰＣ２２０（１）、２５〜３２チャンネルのデータの転送先ＰＣ２２０を画像処理ＰＣ２２０（２）とする。そして、画像処理ＰＣ２２０（２）では、感度マップの生成も併行して行う。
【００９５】
画像処理ＰＣ２２０（１）では、画像再構成処理を終えると、全画像を画像処理ＰＣ２２０（２）に送信する。画像処理ＰＣ２２０（２）では、後処理を行う。ここでは、全画像と、感度マップとを用い、展開処理を行う。
【００９６】
Ｓｃａｎ２後、Ｓｃａｎ３の計測開始指示がなされている場合、処理ＰＣ決定部２２４は、Ｓｃａｎ３の処理ＰＣ決定処理を行う。この時点では、展開処理は終了していないものとする。
【００９７】
Ｓｃａｎ３の処理ＰＣ決定を行うにあたり、処理ＰＣ決定部２２４は、各画像処理ＰＣ２２０に、メモリ２２９の空き容量、処理の実施状況を問い合わせる。各画像処理ＰＣ２２０は、自身の問い合わせを受けた時点でのメモリ２２９の空き容量、処理の実施状況を折り返し問い合わせ元の画像処理ＰＣ２２０に回答する。
【００９８】
ここでは、画像処理ＰＣ２２０（１）は、メモリ２２９の空き容量としてＭｓ（１）を返答する。一方、画像処理ＰＣ２２０（２）のメモリ空き容量検出部２２２は、その時点のメモリ２２９の空き容量Ｍｓ（２）を検出するとともに、処理状況検出部２２３は、Ｓｃａｎ２のパラレルイメージング展開をまだ行っているため、後処理中であることを検出する。
【００９９】
従って、処理ＰＣ決定部２２４は、非処理ＰＣ２２０は、画像処理ＰＣ２２０（１）のみと判断し、全てのチャンネルのデータの画像再構成処理を画像処理ＰＣ２２０（１）で行うよう決定する。そして、決定結果を、各ＤＲＦ基板２１０に通知する。また、Ｓｃａｎ３では、全チャンネルのデータの画像再構成処理を画像処理ＰＣ２２０（１）で行うため、合成処理（後処理）も画像処理ＰＣ２２０（１）で行うよう決定する。
【０１００】
通知を受け、ＤＲＦ基板２１０は、Ｓｃａｎ３のデータをＡ／Ｄ変換器１６４から受け取る毎に、ディジタル信号処理を行い画像処理ＰＣ２２０（１）へ送信する。画像処理ＰＣ２２０（１）では、データを受け取る毎にｋ空間に配置し、１枚の画像を再構成可能なデータが充填されると、フーリエ変換を施し、画像を再構成する。さらに、Ｓｃａｎ３では、後処理である画像合成処理も画像処理ＰＣ２２０（１）で行うため、画像処理ＰＣ２２０（１）では、そのまま、全画像の画像再構成処理を終えると画像合成処理を行う。
【０１０１】
このように、本実施形態では、何らかの処理を行っている画像処理ＰＣ２２０（２）には、画像再構成処理を割り当てない。従って、行っている処理により画像処理ＰＣ２２０（２）のメモリ２２９が占有され、ＤＲＦ基板２１０からのデータの受信を中断することがない。
【０１０２】
以上説明したように、本実施形態の磁気共鳴イメージング装置１００は、複数の受信コイルを備えるマルチプルコイル１６１と、制御処理系１７０とを備え、前記制御処理系１７０は、前記各受信コイルで受信した信号をそれぞれ処理し、受信コイル毎のデータを出力する１以上のＤＲＦ基板２１０と、前記受信コイル毎のデータから画像を生成する複数の画像処理ＰＣ２２０と、を備え、前記１以上のＤＲＦ基板２１０と前記複数の画像処理ＰＣ２２０とは、互いにデータの送受信が可能なように接続され、前記画像処理ＰＣ２２０各々は、前記受信コイル毎のデータから画像を再構成する画像処理部２２１を備え、少なくとも１の前記画像処理ＰＣ２２０は、計測毎に、前記受信コイル毎のデータそれぞれについて、当該データから画像を再構成する画像処理ＰＣ２２０である転送先ＰＣ２２０を、前記各画像処理ＰＣ２２０の負荷分散が最適になるよう決定し、各受信コイル毎のデータを処理した前記ＤＲＦ基板２１０に通知する処理ＰＣ決定部２２４をさらに備え、前記ＤＲＦ基板２１０は、前記処理ＰＣ決定部２２４が決定した転送先ＰＣ２２０に向けて、前記受信コイル毎のデータを出力する。
【０１０３】
前記画像処理ＰＣ２２０各々は、自身が備えるメモリ２２９の空き容量を検出し、前記処理ＰＣ決定部２２４に通知するメモリ空き容量検出部２２２を備え、前記処理ＰＣ決定部２２４は、前記各画像処理ＰＣ２２０から通知された前記空き容量に基づいて、前記転送先ＰＣ２２０を決定する。また、前記画像処理ＰＣ２２０は、自身の画像処理ＰＣ２２０における処理状況を検出し、当該検出結果を前記処理ＰＣ決定部２２４に通知する処理状況検出部２２３をさらに備え、前記処理ＰＣ決定部２２４は、前記各画像処理ＰＣ２２０から通知された前記処理状況をさらに加味して前記転送先ＰＣ２２０を決定する。
【０１０４】
このため、本実施形態によれば、各画像処理ＰＣ２２０の処理状況、メモリ２２９の空き状況に応じて、計測毎に各チャンネルのデータの処理を行う画像処理ＰＣ２２０を決定する。画像処理ＰＣ２２０間で、処理状況、処理能力に関する情報を交換する機能を有するとともに、いずれのＤＲＦ基板２１０からも任意の画像処理ＰＣ２２０にデータを転送可能な構成を有することにより、計測毎に、自在かつ柔軟に最適な処理配分を決定することができる。従って、画像処理ＰＣ２２０のＣＰＵの空き時間を低減できるとともに、メモリ不足の発生を低減することができる。
【０１０５】
このように、本実施形態によれば、制御処理系１７０において、制御処理系１７０が備えるハードウェア資源を効率よく活用でき、全体の処理時間を低減できる。従って、ＡＤ変換器１６４から出力後、最終画像生成までの再構成画像取得処理全体に対して、最適な負荷分散を実現することができる。
【０１０６】
なお、本実施形態では、全ての非処理ＰＣ２２０の空きメモリが、式（３）を満たす場合、全ての画像処理ＰＣ２００に、均等にチャンネルを割り当てているが、処理チャンネルの配分は、これに限られない。たとえば、各画像処理ＰＣ２２０の空きメモリ容量比に応じて、チャンネル数を割り当てるよう構成してもよい。
【０１０７】
また、本実施形態では、非処理ＰＣ２２０のみに全チャンネルからのデータの処理を振り分けるよう構成しているが、これに限られない。何らかの処理を行っている画像処理ＰＣ２２０も含め、そのメモリ２２９の空き容量比に応じてチャンネル数を分配するよう構成してもよい。
【０１０８】
＜＜第二の実施形態＞＞
次に、本発明を適用する第二の実施形態について説明する。本実施形態では、ＤＲＦ基板に大容量のストレージを設け、メモリ不足に伴うシステムハングアップを回避する。
【０１０９】
本実施形態のＭＲＩ装置１００は、基本的に第一の実施形態と同様の構成を有する。本実施形態の制御処理系１７０の構成を図１１に示す。本実施形態の制御処理系１７０の構成も基本的には第一の実施形態と同様である。ただし、上述のように、本実施形態では、各ＤＲＦ基板２１０が、さらに大容量ストレージ２１１を備える。従って、本実施形態では、この大容量ストレージ２１１にかかる機能が第一の実施形態と異なる。以下、本実施形態について、第一の実施形態と異なる構成に主眼をおいて説明する。
【０１１０】
図１２は、本実施形態の画像処理ＰＣの機能ブロック図である。本図に示すように、本実施形態の画像処理ＰＣ２２０は、画像処理部２２１と、メモリ空き容量検出部２２２と、処理ＰＣ決定部２２４と、計測制御部２２５と、メモリ監視部２２６と、を備える。画像処理部２２１と、メモリ空き容量検出部２２２と、計測制御部２２５とは、第一の実施形態の同名の構成と同機能である。
【０１１１】
本実施形態においても、処理ＰＣ決定部２２４および計測制御部２２５は、それぞれ、１の画像処理ＰＣ２２０が備えていればよい。図１２では、一例として、制御処理系１７０が画像処理ＰＣ２２０を２つ備え、一方の画像処理ＰＣ２２０のみ処理ＰＣ決定部２２４および計測制御部２２５を備える場合を例示する。
【０１１２】
メモリ監視部２２６は、自画像処理ＰＣ２２０のメモリ２２９の空き容量の変化を監視し、不足および不足の解消を検出する。メモリ２２９の空き容量の不足およびその解消を検出すると、メモリ監視部２２６は、ＤＲＦ基板２１０に通知する。通知は、ハブ２４０を経由してなされる。なお、通知相手のＤＲＦ基板２１０は、自身がデータの転送先となっているＤＲＦ基板２１０である。
【０１１３】
本実施形態の処理ＰＣ決定部２２４は、第一の実施形態同様、サブコイル（チャンネル）毎に、当該サブコイルで取得したデータに対して画像処理を行う画像処理ＰＣ２２０を決定するとともに、後処理を行う画像処理ＰＣを決定する。ただし、本実施形態では、ＤＲＦ基板２１０が大容量ストレージ２１１を備えること、画像処理ＰＣ２２０が処理状況検出部２２３を備えないこと、により、各チャンネルからのデータの処理を行う画像処理ＰＣ２２０の決定手法が異なる。
【０１１４】
本実施形態の処理ＰＣ決定部２２４による処理ＰＣ決定処理の流れを図１３に示す。本実施形態の処理ＰＣ決定処理は、基本的に、図７に示す第一の実施形態の処理の流れと同様である。ただし、処理状況を問い合わせないため、ステップＳ１１０３において、メモリ空き容量のみ問い合わせる。また、ステップＳ１１０５は無い。
【０１１５】
また、本実施形態の転送先ＰＣ決定処理では、メモリ２２９の空き容量の回答のみを用い、各画像処理ＰＣ２２０に分配するチャンネル数を決定し、転送先ＰＣ２２０を決定する。例えば、第一の実施形態の図８の処理において、全ての画像処理ＰＣ２２０を非処理ＰＣ２２０として、転送先ＰＣ２２０を決定する。
【０１１６】
ＤＲＦ基板２１０は、上述のように、大容量ストレージ２１１を備える。本実施形態のＤＲＦ基板２１０は、第一の実施形態のＤＲＦ基板２１０の機能に加え、転送先ＰＣ２２０のメモリ監視部２２６から、メモリ２２９の空き容量の不足の通知を受け取ると、データの転送を中断する。また、不足解消の通知を受け取ると、データ転送を再開する。さらに、本実施形態のＤＲＦ基板２１０は、データの転送中、自身が備えるメモリの空き容量も監視し、不足すると、データの蓄積先を大容量ストレージ２１１に変更する。
【０１１７】
次に、本実施形態の制御処理系１７０による、複数計測実行時の、各ハードウェアによる処理を、具体例をあげて説明する。ここでは、１回目の計測（Ｓｃａｎ１）および２回目の計測（Ｓｃａｎ２）として、それぞれ、通常の計測を行う場合を例にあげて説明する。ただし、Ｓｃａｎ１の計測は、画像サイズが大きく、スライス枚数も多く、フーリエ変換処理（画像再構成処理）に時間がかかるものとする。チャンネル数、ＤＲＦ基板２１０数、画像処理ＰＣ２２０数は、第一の実施形態の例と同様とする。
【０１１８】
ＵＩ−ＰＣ２３０を介してＳｃａｎ１開始の指示を受け付けると、処理ＰＣ決定部２２４は、第一の実施形態同様、処理ＰＣ決定処理を行い、チャンネル毎のデータの転送先ＰＣ２２０および後処理ＰＣ２２０を決定する。そして、決定結果を各ＤＲＦ基板２１０および各画像処理ＰＣ２２０にそれぞれ通知する。
【０１１９】
各ＤＲＦ基板２１０は、通知を受けると、Ａ／Ｄ変換器１６４から受信したデータに信号処理演算を行い、転送先ＰＣ２２０に向けて送出する。また、各画像処理ＰＣ２２０は、ＤＲＦ基板２１０からデータを受信すると、ｋ空間に配置し、フーリエ変換を施し、画像を再構成する（フーリエ変換を行う）。
【０１２０】
なお、本実施形態では、上述のように、Ｓｃａｎ１の画像データのサイズが大きいため、フーリエ変換に時間がかかる。従って、Ｓｃａｎ２の開始時に、いずれの画像処理ＰＣ２２０においても、画像再構成中とする。
【０１２１】
Ｓｃａｎ２開始のタイミングになると、処理ＰＣ決定部２２４は、全画像処理ＰＣ２２０にメモリ２２９の空き状況を問い合わせ、チャンネル毎にデータを処理する画像処理ＰＣ２２０を決定する。図１４に示すように、Ｓｃａｎ２開始のタイミングでは、各画像処理ＰＣ２２０は、フーリエ変換を行っているため、所定時間後にメモリ２２９が不足する。
【０１２２】
各画像処理ＰＣ２２０において、メモリ監視部２２６は、空きメモリ容量が不足したことを検出すると、当該画像処理ＰＣ２２０にデータを転送しているＤＲＦ基板２１０に、データ転送を停止するよう指示を出す。
【０１２３】
指示を受けたＤＲＦ基板２１０では、データの送信を停止し、まず、通常備えるメモリに取得したデータを格納する。そのメモリが満杯になる（ＤＲＦ基板２１０においてメモリ不足が発生する）と、自身の大容量ストレージ２１１に取得したデータを一旦格納する。格納は、メモリ監視部２２６から、データ送信再開の指示を受け取るまで続ける。
【０１２４】
メモリ監視部２２６は、空きメモリ容量の監視を続ける。そして、空きメモリ容量が、フーリエ変換を行うために十分な量となったことを検出すると、当該画像処理ＰＣ２２０にデータを転送しているＤＲＦ基板２１０に、データ転送を再開するよう指示を出す。指示を受けたＤＲＦ基板２１０では、データの転送を再開する。
【０１２５】
なお、図１４では、各画像処理ＰＣ２２０の当初のメモリ空き容量を同量とし、それぞれ同数のチャンネルのデータを処理するよう分配されているため、各画像処理ＰＣ２２０のメモリ不足が発生するタイミングが同じとなっているが、これに限られない。
【０１２６】
以上説明したように、本実施形態の磁気共鳴イメージング装置１００は、複数の受信コイルを備えるマルチプルコイル１６１と、制御処理系１７０とを備え、前記制御処理系１７０は、前記各受信コイルで受信した信号をそれぞれ処理し、受信コイル毎のデータを出力する１以上のＤＲＦ基板２１０と、前記受信コイル毎のデータから画像を生成する複数の画像処理ＰＣ２２０と、を備え、前記１以上のＤＲＦ基板２１０と前記複数の画像処理ＰＣ２２０とは、互いにデータの送受信が可能なように接続され、前記画像処理ＰＣ２２０各々は、前記受信コイル毎のデータから画像を再構成する画像処理部２２１を備え、少なくとも１の前記画像処理ＰＣ２２０は、計測毎に、前記受信コイル毎のデータそれぞれについて、当該データから画像を再構成する画像処理ＰＣ２２０である転送先ＰＣ２２０を、前記各画像処理ＰＣ２２０の負荷分散が最適になるよう決定し、各受信コイル毎のデータを処理した前記ＤＲＦ基板２１０に通知する処理ＰＣ決定部２２４をさらに備え、前記ＤＲＦ基板２１０は、前記処理ＰＣ決定部２２４が決定した転送先ＰＣ２２０に向けて、前記受信コイル毎のデータを出力する。
【０１２７】
前記画像処理ＰＣ２２０各々は、自身が備えるメモリ２２９の空き容量を検出し、前記処理ＰＣ決定部２２４に通知するメモリ空き容量検出部２２２を備え、前記処理ＰＣ決定部２２４は、前記各画像処理ＰＣ２２０から通知された前記空き容量に基づいて、前記転送先ＰＣ２２０を決定する。また、前記ＤＲＦ基板２１０は、大容量ストレージ２１１をさらに備え、前記画像処理ＰＣ２２０は、自身が備えるメモリ２２９の空き容量の不足の発生および解消を検出し、前記受信コイル毎のデータの送信元の前記ＤＲＦ基板２１０に通知するメモリ監視部２２６をさらに備え、前記ＤＲＦ基板２１０は、前記メモリ監視部２２６からメモリ２２９の空き容量不足の通知を受け取ると、処理後のデータを前記大容量ストレージ２１１に蓄積し、前記メモリ監視部２２６からメモリ不足解消の通知を受け取ると、前記大容量ストレージ２１１に蓄積したデータから送信を再開する。
【０１２８】
このように、本実施形態によれば、各画像処理ＰＣ２２０のメモリ２２９の空き状況に応じて、計測毎に各チャンネルのデータの処理を行う画像処理ＰＣ２２０を決定する。画像処理ＰＣ２２０間で、空きメモリ容量に関する情報を交換する機能を有するとともに、いずれのＤＲＦ基板２１０からも任意の画像処理ＰＣ２２０にデータを転送可能な構成を有することにより、計測毎に、自在かつ柔軟に最適な処理配分を決定することができる。
【０１２９】
また、本実施形態によれば、それぞれのＤＲＦ基板２１０が大容量ストレージ２１１を備え、一時的にデータを格納することができるため、ＤＲＦ基板２１０内のメモリ溢れを回避できる。すなわち、Ａ／Ｄ変換器１６４からのデータが溢れてしまうことがない。
【０１３０】
従って、本実施形態によれば、画像処理ＰＣ２２０のＣＰＵの空き時間を低減できるとともに、メモリ不足により処理の停滞を低減することができる。このように、本実施形態によれば、制御処理系１７０において、制御処理系１７０が備えるハードウェア資源を効率よく活用でき、全体の処理時間を低減できる。従って、ＡＤ変換器１６４から出力後、最終画像生成までの再構成画像取得処理全体に対して、最適な負荷分散を実現することができる。
【０１３１】
なお、この大容量ストレージ２１１は、単なるメモリ溢れを回避するためのバッファとしての機能以外に、ＤＲＦ基板２１０内で一定量のデータを溜めてから補正処理を実行するといった目的に使用してもよい。機能によっては、画像処理ＰＣ２２０に転送する前に、ＤＲＦ基板２１０内で、ある一定のデータ単位で補正処理などを実施することが好都合な場合もある。このような場合に、有効である。
【０１３２】
また、本実施形態においても、制御処理系１７０は、第一の実施形態同様、処理状況検出部２２３を備え、処理ＰＣ決定部２２４が、第一の実施形態と同様に処理ＰＣを決定するよう構成してもよい。
【０１３３】
なお、上記各実施形態では、処理ＰＣ決定部２２４は、各画像処理ＰＣ２２０にメモリ２２９の空き容量を問い合わせ、その情報を得るよう構成しているが、これに限られない。例えば、問い合わせるのは、処理可能な最大チャンネル数Ｃｍａｘであってもよい。この場合、各画像処理ＰＣ２２０で、予め、計測で用いるｋ空間領域のメモリサイズの情報を取得し、検出したメモリ２２９の空き容量から、処理可能な最大チャンネル数を計算する。
【符号の説明】
【０１３４】
１００：ＭＲＩ装置、１０１：被検体、１２０：静磁場発生系、１３０：傾斜磁場発生系、１３１：傾斜磁場コイル、１３２：傾斜磁場電源、１４０：シーケンサ、１５０：送信系、１５１：送信コイル、１５２：高周波発振器、１５３：変調器、１５４：高周波増幅器、１６０：受信系、１６１：受信コイル、１６２：信号増幅器、１６３：直交位相検波器、１６４：ＡＤ変換器、１７０：制御処理系、１７２：記憶装置、１７３：表示装置、１７４：入力装置、２００：画像処理ＰＣ、２１０：ＤＲＦ基板、２１１：大容量ストレージ、２２０：画像処理ＰＣ、２２１：画像処理部、２２２：メモリ空き容量検出部、２２３：処理状況検出部、２２４：処理ＰＣ決定部、２２５：計測制御部、２２６：メモリ監視部、２２９：メモリ、２３０：ＵＩーＰＣ、２４０：ハブ、９０１：サンプリング基板、９０２：再構成基板、９０３：計測制御用ＰＣ、９０４：画像合成ＰＣ、９０５：ユーザインタフェースＰＣ
【図１】
0005845103.tif 000002
【図２】
0005845103.tif 000003
【図３】
0005845103.tif 000004
【図５】
0005845103.tif 000005
【図６】
0005845103.tif 000006
【図７】
0005845103.tif 000007
【図８】
0005845103.tif 000008
【図９】
0005845103.tif 000009
【図１０】
0005845103.tif 000010
【図１１】
0005845103.tif 000011
【図１２】
0005845103.tif 000012
【図１３】
0005845103.tif 000013
【図１４】
0005845103.tif 000014
【図４】
0005845103.tif 000015