(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体の呼吸信号に同期して、プリパレーションパルスと、前記被検体からデータを収集するためのデータ収集シーケンスとを有する第１のシーケンスを実行する磁気共鳴装置であって、
前記呼吸信号の振幅とウィンドウ係数との積を計算することによりウィンドウ幅を算出し、前記呼吸信号の基準レベルと、前記ウィンドウ幅とに基づいて、前記第１のシーケンスを実行するためのトリガを発生させるか否かを判断するときに使用されるトリガレベルを設定するトリガレベル設定手段を有し、
前記ウィンドウ係数は、前記プリパレーションパルスと前記データ収集シーケンスとの間の待ち時間に基づいて設定される、磁気共鳴装置。
【請求項２】
前記ウィンドウ係数を設定するウィンドウ係数設定手段を有する、請求項１に記載の磁気共鳴装置。
【請求項３】
前記第１のシーケンスは、複数のプリパレーションパルスと、前記データ収集シーケンスとを有しており、
前記ウィンドウ係数設定手段は、
前記複数のプリパレーションパルスのうちの最初のプリパレーションパルスと、前記データ収集シーケンスとの間の待ち時間に基づいて、前記ウィンドウ係数を設定する、請求項２に記載の磁気共鳴装置。
【請求項４】
前記ウィンドウ係数には、上限値が設定されている、請求項１〜３のうちのいずれか一項に記載の磁気共鳴装置。
【請求項５】
前記ウィンドウ係数設定手段は、
前記待ち時間が所定時間より長い場合、前記ウィンドウ係数を前記上限値に設定する、請求項４に記載の磁気共鳴装置。
【請求項６】
前記ウィンドウ係数には、下限値が設定されている、請求項１〜５のうちのいずれか一項に記載の磁気共鳴装置。
【請求項７】
前記ウィンドウ幅は、上限値又は下限値が設定されている、請求項１〜６のうちのいずれか一項に記載の磁気共鳴装置。
【請求項８】
前記呼吸信号の基準レベルを設定する基準レベル設定手段を有する、請求項１〜７のうちのいずれか一項に記載の磁気共鳴装置。
【請求項９】
前記基準レベル設定手段は、
前記被検体が息を吐き終わったときの位置を、前記呼吸信号の基準レベルとして設定する、請求項８に記載の磁気共鳴装置。
【請求項１０】
被検体の呼吸信号に同期して、プリパレーションパルスと、前記被検体からデータを収集するためのデータ収集シーケンスとを有する第１のシーケンスを実行する磁気共鳴装置のプログラムであって、
前記呼吸信号の振幅とウィンドウ係数との積を計算することによりウィンドウ幅を算出し、前記呼吸信号の基準レベルと、前記ウィンドウ幅とに基づいて、前記第１のシーケンスを実行するためのトリガを発生させるか否かを判断するときに使用されるトリガレベルを設定するトリガレベル設定処理を計算機に実行させるためのプログラムであり、
前記ウィンドウ係数は、前記プリパレーションパルスと前記データ収集シーケンスとの間の待ち時間に基づいて設定される、プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検体の呼吸信号に同期して、前記被検体の撮影部位のデータを収集するためのシーケンスを実行する磁気共鳴装置、およびその磁気共鳴装置のプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
肝臓など、呼吸により体動する部位を撮影する方法として、ナビゲータエコーを用いた呼吸同期撮像法が知られている（例えば、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２０１１−０３６４２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
呼吸同期撮像法の一例として、呼吸信号に基づいて呼吸同期トリガを発生させて、画像データを取得する方法がある。図２１に、呼吸同期トリガを発生させる方法の一例を示す。先ず、呼吸信号の基準レベルＰｒｅｆを設定する。基準レベルＰｒｅｆは、例えば、被検体が息を吐き終わったときの位置に設定される。そして、基準レベルＰｒｅｆに対してウィンドウ幅Ｗを設定する。このウィンドウ幅Ｗで決まる位置が、トリガを発生させるか否かを判断するときに使用されるトリガレベルとなる。被検体をスキャンするときは、ナビゲータシーケンスＮＡＶにより呼吸信号を取得し、呼吸信号がトリガレベルＴＬを超えてから再びトリガレベルＴＬに戻ったときに、トリガを発生させる。トリガが発生すると、データを収集するためのデータ収集シーケンスが実行される。したがって、被検体の呼吸信号に同期させてデータを取得することができる。
【０００５】
上記の方法では、ウィンドウ幅Ｗは、スキャンを行う前にオペレータが事前に設定している。しかし、呼吸信号の振幅Ｄの値は被検体によって異なるので、オペレータが事前に設定したウィンドウ幅Ｗが、呼吸信号の振幅Ｄに対して広すぎたり、狭すぎたりすることがある。この場合、オペレータは、スキャン中にウィンドウ幅Ｗの値を変更する必要があり、オペレータの作業負担が大きくなる。したがって、オペレータの作業負担を軽減することが望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の態様は、被検体の呼吸信号に同期して、前記被検体の撮影部位のデータを収集するためのシーケンスを実行する磁気共鳴装置であって、
前記呼吸信号の振幅に基づいて、前記シーケンスを実行するためのトリガを発生させるか否かを判断するときに使用されるトリガレベルを設定するトリガレベル設定手段を有する、磁気共鳴装置である。
【０００７】
本発明の第２の態様は、被検体の呼吸信号に同期して、前記被検体の撮影部位のデータを収集するためのシーケンスを実行する磁気共鳴装置のプログラムであって、
前記呼吸信号の振幅に基づいて、前記シーケンスを実行するためのトリガを発生させるか否かを判断するときに使用されるトリガレベルを設定するトリガレベル設定処理、
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】
【０００８】
呼吸信号の振幅に基づいてトリガレベルを設定しているので、呼吸信号の振幅に適したトリガレベルを設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１の形態の磁気共鳴装置の概略図である。
【図２】本形態で実行されるシーケンスの説明図である。
【図３】撮影部位を概略的に示す図である。
【図４】プレスキャンＡの説明図である。
【図５】本スキャンＢの説明図である。
【図６】ＭＲ装置１００の動作フローを示す図である。
【図７】プレスキャンＡにより得られた呼吸信号Ｓを概略的に示す図である。
【図８】呼吸信号Ｓの基準レベルＰｒｅｆの一例を示す図である。
【図９】トリガレベルの設定方法の説明図である。
【図１０】本スキャンＢの説明図である。
【図１１】第２の形態におけるスキャンの説明図である。
【図１２】シミュレーション条件の説明図である。
【図１３】シミュレーション結果を示す図である。
【図１４】呼吸信号に対してウィンドウ係数Ｆ＝０．９のトリガレベルＴＬを設定したときに発生するトリガＴＧのシミュレーション結果を示す図である。
【図１５】呼吸信号に対してウィンドウ係数Ｆ＝０．６のトリガレベルＴＬを設定したときに発生するトリガＴＧのシミュレーション結果を示す図である。
【図１６】第３の形態におけるＭＲ装置の動作フローを示す図である。
【図１７】パルスシーケンスＩＭが複数のプリパレーションパルスＰＲ１〜ＰＲｍを有している例を示す図である。
【図１８】ウィンドウ係数Ｆが小さい場合のトリガレベルＴＬの一例を概略的に示す図である。
【図１９】被検体がスキャン中に眠ってしまった場合にトリガが発生しなくなるときの様子を示す図である。
【図２０】呼吸信号が基準レベルＰｒｅｆから大きくずれたときの様子を示す図である。
【図２１】呼吸同期トリガを発生させる方法の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
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。
【００１１】
（１）第１の形態
図１は、本発明の第１の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。
【００１２】
マグネット２は、被検体１２が収容されるボア２１、超伝導コイル２２、勾配コイル２３、送信コイル２４などを有している。超伝導コイル２２は静磁場を印加し、勾配コイル２３は勾配磁場を印加し、送信コイル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。
【００１３】
テーブル３は、被検体１２を支持するためのクレードル３ａを有している。クレードル３ａがボア２１に移動することによって、被検体１２がボアに搬入される。
受信コイル４は被検体１２に取り付けられており、磁気共鳴信号を受信する。
【００１４】
ＭＲ装置１００は、更に、シーケンサ５、送信器６、勾配磁場電源７、受信器８、制御部９、操作部１０、および表示部１１を有している。
【００１５】
シーケンサ５は、制御部９の制御を受けて、パルスシーケンスを実行するための情報を送信器６および勾配磁場電源７に送る。
送信器６は、ＲＦコイル２４に電流を供給する。
勾配磁場電源７は、勾配コイル２３に電流を供給する。
受信器８は、受信コイル４で受信された磁気共鳴信号を信号処理し、制御部９に出力する。
【００１６】
制御部９は、シーケンサ５および表示部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、例えばコンピュータ（computer）によって構成される。制御部９は、ウィンドウ係数設定手段９１〜トリガ発生手段９４などを有している。
【００１７】
ウィンドウ係数設定手段９１は、ウィンドウ係数Ｆ（後述する式（１）参照）を設定する。
基準レベル設定手段９２は、被検体の呼吸信号の基準レベルを設定する。
トリガレベル設定手段９３は、トリガレベルＴＬ（例えば、図９参照）を設定する。
トリガ発生手段９４は、トリガＴＧ１〜ＴＧｎ（例えば、図１０参照）を発生する。
【００１８】
制御部９は、ウィンドウ係数設定手段９１〜トリガ発生手段９４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。
【００１９】
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。
【００２０】
図２は、本形態で実行されるシーケンスの説明図、図３は、撮影部位を概略的に示す図である。
本形態では、プレスキャンＡと、本スキャンＢとが実行される。
【００２１】
プレスキャンＡでは、被検体の呼吸情報を含む呼吸信号を取得するためのスキャンであり、本スキャンＭは、肝臓や腎臓などの臓器を含む部位から画像データを収集するためのシーケンスである。以下に、プレスキャンＡおよび本スキャンＢについて順に説明する。
【００２２】
図４は、プレスキャンＡの説明図である。
プレスキャンＡでは、被検体の横隔膜のＳＩ方向の位置（図３参照）を検出するためのナビゲータシーケンスＮＡＶが繰り返し実行される。横隔膜は被検体の呼吸によって動くので、ナビゲータシーケンスＮＡＶを繰り返し実行することにより、被検体の呼吸信号Ｓを取得することができる。本形態では、プレスキャンＡにより取得された呼吸信号Ｓに基づいて、トリガレベルＴＬが設定される。トリガレベルＴＬは、本スキャンＢのデータ収集シーケンスＡＱ１〜ＡＱｎ（図５参照）を実行するためのトリガＴＧ１〜ＴＧｎを発生するか否かを判断するときに使用されるものである。トリガレベルＴＬを求める方法については、後で詳しく説明する。プレスキャンＡを実行した後に、本スキャンＢが実行される。
【００２３】
図５は、本スキャンＢの説明図である。
本スキャンＢでは、肝臓や腎臓などを含む部位から画像データを収集するためのデータ収集シーケンスＡＱ１〜ＡＱｎが実行される。また、データ収集シーケンスＡＱ１〜ＡＱｎの他に、ナビゲータシーケンスＮＡＶが実行される。ナビゲータシーケンスＮＡＶは、各データ収集シーケンスＡＱ１〜ＡＱｎの直前に１回以上実行される。
【００２４】
本スキャンＢでは、ナビゲータシーケンスＮＡＶを実行し、呼吸信号を取得する。そして、呼吸信号がトリガレベルＴＬを超えた後、再びトリガレベルＴＬの下側に移動したときに、データ収集シーケンスＡＱ１を実行するためのトリガＴＧ１を発生する。トリガＴＧ１が発生したら、データ収集シーケンスＡＱ１を実行する。
【００２５】
データ収集シーケンスＡＱ１を実行した後、再びナビゲータシーケンスＮＡＶを実行し、次のトリガＴＧ２が発生したら、データ収集シーケンスＡＱ２を実行する。以下同様に、ナビゲータシーケンスＮＡＶを実行し、トリガが発生したらデータ収集シーケンスを実行する。そして、最後のデータ収集シーケンスＡＱｎを実行したら、本スキャンＢを終了する。
【００２６】
本形態では、プレスキャンＡにより得られた呼吸信号Ｓに基づいて、被検体の呼吸特性に適したトリガレベルＴＬを設定することができる。以下に、この理由について、図６〜図１０を参照しながら説明する。
【００２７】
図６は、ＭＲ装置１００の動作フローを示す図である。
ステップＳＴ１では、プレスキャンＡを実行する。プレスキャンＡでは、被検体の横隔膜の位置を検出するためのナビゲータシーケンスＮＡＶが実行される。したがって、プレスキャンＡを実行することにより、被検体の呼吸信号Ｓを得ることができる。図７に、プレスキャンＡにより得られた呼吸信号Ｓを概略的に示す。プレスキャンＡを実行した後、ステップＳＴ２に進む。
【００２８】
ステップＳＴ２では、基準レベル設定手段９２（図１参照）が、プレスキャンＡにより得られた呼吸信号Ｓに基づいて、呼吸信号Ｓの基準レベルＰｒｅｆを設定する。図８に、呼吸信号Ｓの基準レベルＰｒｅｆの一例を示す。図８では、被検体が息を吐き終わったときの位置を、呼吸信号Ｓの基準レベルＰｒｅｆとして設定した場合が示されている。基準レベルＰｒｅｆを設定した後、ステップＳＴ３に進む。
【００２９】
ステップＳＴ３では、トリガレベル設定手段９３（図１参照）が、トリガレベルを設定する。トリガレベルは、本スキャンＢのデータ収集シーケンスＡＱ１〜ＡＱｎを実行するためのトリガを発生するか否かを判断するときに使用されるものである。以下に、トリガレベルを設定する方法について説明する。
【００３０】
図９は、トリガレベルの設定方法の説明図である。
先ず、トリガレベルＴＬを設定するためのウィンドウ幅Ｗを算出する。ウィンドウ幅Ｗは、呼吸信号Ｓの振幅Ｄに基づいて算出される。具体的には、以下の式で計算される。
Ｗ＝Ｄ×Ｆ  ・・・（１）
ここで、Ｗ：ウィンドウ幅
Ｄ：呼吸信号Ｓの振幅
Ｆ：ウィンドウ係数
【００３１】
ウィンドウ係数Ｆは、プレスキャンＡを実行する前に事前に設定される値であり、０＜Ｆ＜１の範囲の中から設定される値である。本形態では、プレスキャンＡを実行する前に、オペレータが、操作部１０（図１参照）を操作し、ウィンドウ係数Ｆの値（例えば、Ｆ＝０．５）を表す情報を入力する。この情報が入力されると、ウィンドウ係数設定手段９１（図１参照）は、操作部１０から入力された情報に基づいて、ウィンドウ係数Ｆを設定する。したがって、ウィンドウ係数Ｆは既知の値である。
【００３２】
また、呼吸信号Ｓの振幅Ｄは、呼吸信号Ｓの最大値と最小値の差から求めることができる。したがって、式（１）から、ウィンドウ幅Ｗを求めることができる。トリガレベル設定手段９３（図１参照）は、呼吸信号Ｓの振幅Ｄとウィンドウ係数Ｆを式（１）に代入し、ウィンドウ幅Ｗを算出する。ウィンドウ幅Ｗを算出したら、基準レベルＰｒｅｆからウィンドウ幅Ｗだけ離れた位置を、トリガレベルＴＬとして設定する。トリガレベルＴＬを設定した後、ステップＳＴ４に進む。
【００３３】
ステップＳＴ４では、本スキャンＢを実行する。
本スキャンＢでは、図１０に示すように、ナビゲータシーケンスＮＡＶを実行し、呼吸信号を取得する。そして、呼吸信号がトリガレベルＴＬを超えた後、再びトリガレベルＴＬの下側に移動したときに、トリガ発生手段９４（図１参照）が、データ収集シーケンスＡＱ１を実行するためのトリガＴＧ１を発生する。トリガＴＧ１が発生したらデータ収集シーケンスＡＱ１を実行する。
【００３４】
データ収集シーケンスＡＱ１を実行した後、再びナビゲータシーケンスＮＡＶを実行し、次のトリガＴＧ２が発生したらデータ収集シーケンスＡＱ２を実行する。以下同様に、ナビゲータシーケンスＮＡＶを実行し、トリガが発生したらデータ収集シーケンスを実行する。そして、最後のデータ収集シーケンスＡＱｎを実行したら、フローを終了する。
【００３５】
第１の形態では、プレスキャンＡで取得された呼吸信号の振幅に基づいて、トリガレベルＴＬを設定しているので、被検体の呼吸信号の振幅に対して、トリガレベルＴＬを低くしすぎたり、高くしすぎたりすることが防止できる。したがって、オペレータがスキャン中にトリガレベルＴＬを修正するなどの作業をする必要がなくなり、オペレータの作業負担を軽減することができる。また、呼吸信号の振幅に基づいてトリガレベルＴＬを設定することにより、呼吸信号Ｓが基準レベルＰｒｅｆに近いときにデータ収集シーケンスＡＱ１〜ＡＱｎを実行することができるので、体動アーチファクトが低減された高品質の画像を得ることもできる。
【００３６】
第１の形態では、基準レベルＰｒｅｆは、被検体が息を吐き終わったときの位置に設定されている。一般的に、肝臓の撮影では、息の吐き終わり撮影したほうが、息の吸い終わりに撮影するよりも、体動アーチファクトが低減される。したがって、被検体が息を吐き終わったときの位置を基準レベルＰｒｅｆとして設定することにより、より高品質な画像を得ることができる。ただし、十分な品質の画像が得られるのであれば、基準レベルＰｒｅｆは、例えば、被検体が息を吸い終わったときの位置に設定してもよいし、被検体が息を吸っている途中（息を吐いている途中）の位置に設定してもよい。
【００３７】
また、第１の形態では、プレスキャンＡはナビゲータシーケンスＮＡＶのみを含んでいる。しかし、プレスキャンＡは、ナビゲータシーケンスＮＡＶの他に、データ収集シーケンスを含んでいてもよい。
【００３８】
尚、第１の形態では、オペレータが入力したウィンドウ係数Ｆによって、ウィンドウ幅Ｗが決定される。したがって、オペレータが入力したウィンドウ係数Ｆの値によっては、ウィンドウ幅Ｗが広すぎたり、狭すぎたりすることがある。ウィンドウ幅Ｗが広すぎたり、狭すぎたりすると、トリガを発生させることができなくなったり、最適なタイミングでデータを収集することができなくなる場合がある。したがって、ウィンドウ幅Ｗが広すぎたり、狭すぎたりしないように、ウィンドウ幅Ｗに上限値や下限値を設けてもよい（例えば、ウィンドウ幅Ｗの上限値は２０ｍｍ、下限値は２ｍｍなど）。
【００３９】
（２）第２の形態
図１１は、第２の形態におけるスキャンの説明図である。
第２の形態でも、第１の形態と同様に、プレスキャンＡおよび本スキャンＢが実行される。
【００４０】
プレスキャンＡは、第１の形態と同じであるので説明は省略する。
本スキャンＢは、パルスシーケンスＩＭ１〜ＩＭｎが実行される。パルスシーケンスＩＭ１〜ＩＭｎは、プリパレーションパルスＰＲと、被検体からデータを収集するためのデータ収集シーケンスＡＱとを有している。プリパレーションパルスＰＲが送信された後、待ち時間ＴＷが経過した時点で、データ収集シーケンスＡＱが実行される。プリパレーションパルスＰＲは、例えば、９０°パルス、反転パルスである。また、各パルスシーケンスＩＭ１〜ＩＭｎを実行する前には、ナビゲータシーケンスＮＡＶが１回以上実行される。尚、ＭＲ装置のハードウェア構成は、第１の形態と同じである。
【００４１】
次に、第２の形態におけるＭＲ装置の動作フローについて、図６を参照しながら説明する。
【００４２】
ステップＳＴ１〜ＳＴ３までは、第１の形態と同じであるので説明は省略する。トリガレベルＴＬを設定した後、ステップＳＴ４に進む。
【００４３】
ステップＳＴ４では、本スキャンＢを実行する。
本スキャンＢでは、図１１に示すように、ナビゲータシーケンスＮＡＶを実行し、呼吸信号を取得する。そして、呼吸信号がトリガレベルＴＬを超えた後、再びトリガレベルＴＬの下側に移動したときに、パルスシーケンスＩＭ１を実行するためのトリガＴＧ１を発生する。トリガＴＧ１が発生したらパルスシーケンスＩＭ１のプリパレーションパルスＰＲが送信される。プリパレーションパルスＰＲが送信された後、待ち時間ＴＷが経過した時点で、データ収集シーケンスＡＱが実行される。
【００４４】
パルスシーケンスＩＭ１を実行した後、再びナビゲータシーケンスＮＡＶを実行し、トリガＴＧ２が発生したらパルスシーケンスＩＭ２のプリパレーションパルスＰＲが送信される。プリパレーションパルスＰＲが送信された後、待ち時間ＴＷが経過した時点で、データ収集シーケンスＡＱが実行される。以下同様に、ナビゲータシーケンスＮＡＶを実行し、トリガが発生したらパルスシーケンスが実行される。そして、最後のパルスシーケンスＩＭｎを実行したら、フローを終了する。
【００４５】
第２の形態では、プレスキャンＡで取得された呼吸信号の振幅に基づいて、トリガレベルＴＬを設定しているので、第１の形態と同様に、オペレータがスキャン中にトリガレベルＴＬを修正するなどの作業をする必要がなくなり、オペレータの作業負担を軽減することができる。
【００４６】
また、第２の形態では、データ収集シーケンスＡＱの前に、プリパレーションパルスＰＲが送信される。プリパレーションパルスＰＲが送信される場合でも、呼吸信号の振幅に基づいてトリガレベルＴＬを設定することにより、呼吸信号Ｓが基準レベルＰｒｅｆに近いときにパルスシーケンスＩＭ１〜ＩＭｎのデータ収集シーケンスＡＱを実行することができるので、体動アーチファクトが低減された高品質の画像を得ることができる。
【００４７】
（３）第３の形態
第２の形態では、データ収集シーケンスＡＱの前に、プリパレーションパルスＰＲが送信されるので、プリパレーションパルスＰＲとデータ収集シーケンスＡＱとの間に待ち時間ＴＷが発生する。一般的に、待ち時間ＴＷの長さによって、ウィンドウ係数Ｆの最適値も異なってくる。そこで、第３の形態では、待ち時間ＴＷに基づいてウィンドウ係数Ｆを設定する例について説明する。
【００４８】
先ず、待ち時間ＴＷとウィンドウ係数Ｆの最適値との関係を調べるためのシミュレーションを行った。
【００４９】
図１２は、シミュレーション条件の説明図である。
呼吸信号の十周期以上に渡ってパルスシーケンスを実行し、各データ収集シーケンスを実行している間の呼吸信号の信号値を２点抽出した。次に、抽出された信号値の平均値Ｐｍｅａｎを計算し、平均値Ｐｍｅａｎと基準レベルＰｒｅｆとのずれΔｄ（ｍｍ）を計算した。そして、ずれΔｄが、待ち時間ＴＷとウィンドウ係数Ｆによってどのように変化するかを求めた。尚、データ収集時間は４００ｍｓであり、呼吸信号は実測により取得されたものを使用した。
【００５０】
図１３は、シミュレーション結果を示す図である。
図１３（ａ）〜（ｄ）は、待ち時間ＴＷが、それぞれ、ＴＷ＝２００ｍｓ、６００ｍｓ、１０００ｍｓ、１４００ｍｓの場合の、ウィンドウ係数ＦとずれΔｄとの関係を示すグラフである。尚、各グラフのΔｄの値は、５人の健常者の呼吸信号から計算したΔｄの平均値である。
【００５１】
グラフの横軸はウィンドウ係数Ｆを示し、縦軸は、ずれΔｄを示している。ずれΔｄが小さいほど、横隔膜が基準レベルＰｒｅｆに近いときにデータ収集シーケンスＡＱが実行されていることを意味している。図１３（ａ）〜（ｄ）のグラフを参照すると、待ち時間ＴＷがＴＷ＝２００ｍｓ、６００ｍｓ、１０００ｍｓ、１４００ｍｓの場合、それぞれ、ウィンドウ係数ＦがＦ＝０．１、０．３、０．５、０．９のときに、ずれΔｄが最小値になっている。したがって、待ち時間ＴＷが長くなるほど、ずれΔｄを最小にするウィンドウ係数Ｆは大きくなることがわかる。特に、待ち時間ＴＷがＴＷ＝２００ｍｓ、６００ｍｓ、１０００ｍｓの場合、ずれΔｄを最小にするウィンドウ係数Ｆは、それぞれ０．１、０．３、０．５となっている。したがって、ＴＷ＝２００ｍｓ、６００ｍｓ、１０００ｍｓのシミュレーション結果から考えると、ずれΔｄを最小にするウィンドウ係数Ｆと、待ち時間ＴＷとの間には、以下の関係式が成り立つことがわかる。
Ｆ＝ＴＷ／２０００ｍｓ  ・・・（２）
【００５２】
例えば、式（２）にＴＷ＝２００ｍｓ、６００ｍｓ、１０００ｍｓを代入すると、ウィンドウ係数Ｆは、それぞれＦ＝０．１、０．３、０．５と計算されるので、図１３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）のシミュレーション結果と一致することがわかる。
【００５３】
一方、待ち時間ＴＷがＴＷ＝１４００ｍｓの場合、シミュレーション結果（図１３（ｄ））を参照すると、ずれΔｄを最小にするウィンドウ係数Ｆは、Ｆ＝０．９となっている。しかし、ウィンドウ係数ＦをＦ＝０．９に設定すると、パルスシーケンスＩＭを実行するためのトリガＴＧが発生しなくなる可能性が高くなる。このことを検証するため、トリガＴＧの発生を調べるためのシミュレーションを行った。
【００５４】
図１４は、呼吸信号に対してウィンドウ係数Ｆ＝０．９のトリガレベルＴＬを設定したときに発生するトリガＴＧのシミュレーション結果を示す図である。図１４では、トリガＴＧが発生したポイントを「▽」の記号で示してある。尚、呼吸信号は、実測により取得されたものを使用した。
【００５５】
実際の呼吸信号の振幅Ｄは一定ではなく、時間ｔによってばらつきが生じる。したがって、ウィンドウ係数Ｆの値を大きくしてしまうとウィンドウ幅Ｗが広くなるので、トリガレベルＴＬが呼吸信号のピークを越えてしまうことがあり、この場合、トリガが発生しなくなる。図１４を参照すると、トリガが発生したポイントは３箇所だけであり、トリガの失敗率が高いことがわかる。したがって、待ち時間ＴＷがＴＷ＝１４００ｍｓの場合、ずれΔｄを小さくするためにはウィンドウ係数ＦをＦ＝０．９に設定する必要があるが（図１３（ｄ）参照）、その一方で、Ｆ＝０．９に設定してしまうと、トリガの失敗率が高くなる問題がある。そこで、トリガの失敗率を低くするためには、ウィンドウ係数Ｆの値を、大きくしすぎないことが望ましい。以下に、待ち時間ＴＷがＴＷ＝１４００ｍｓの場合に、ウィンドウ係数Ｆ＝０．６としたときのトリガの発生のシミュレーション結果を示す。
【００５６】
図１５は、呼吸信号に対してウィンドウ係数Ｆ＝０．６のトリガレベルＴＬを設定したときに発生するトリガＴＧのシミュレーション結果を示す図である。トリガＴＧが発生したポイントを「▽」の記号で示してある。
【００５７】
図１５を参照すると、呼吸信号の大部分のピークは、トリガレベルＴＬを超えているので、トリガの成功率を高くすることができる。したがって、待ち時間ＴＷ＝１４００ｍｓの場合、ウィンドウ係数Ｆ＝０．６に設定することが望ましい。
【００５８】
尚、図１４および図１５の説明では、待ち時間ＴＷ＝１４００ｍｓの場合について説明されているが、一般的に、ＴＷが長い場合は（例えば、ＴＷ＞１２００ｍｓ）、ウィンドウ係数Ｆの値を大きくしすぎると、トリガの失敗率が高くなる。そこで、トリガの失敗率を低くするためには、ウィンドウ係数Ｆに上限値Ｆｕｐを設けておき、待ち時間ＴＷが長い場合（例えば、ＴＷ＞１２００ｍｓ）は、ウィンドウ係数Ｆを上限値Ｆｕｐに設定することが望ましい。上限値Ｆｕｐとしては、Ｆｕｐ＝０．６を使用することができる。
【００５９】
したがって、図１３〜図１５のシミュレーション結果から判断すると、待ち時間ＴＷが所定時間Ｔｔｈ（例えば、Ｔｔｈ＝１２００ｍｓ）より長い場合は、ウィンドウ係数Ｆを上限値Ｆｕｐ（例えば、Ｆｕｐ＝０．６）に設定し、一方、待ち時間ＴＷが所定時間Ｔｔｈより短い場合は、式（２）を用いてウィンドウ係数Ｆを算出することが望ましい。
【００６０】
第３の形態では、上記のシミュレーション結果に基づいて、トリガレベルＴＬを設定し、スキャンを行っている。以下に、第３の形態におけるＭＲ装置の動作について説明する。
【００６１】
図１６は、第３の形態におけるＭＲ装置の動作フローを示す図である。
ステップＳＴ１では、ウィンドウ係数設定手段９１（図１参照）が、本スキャンＢのパルスシーケンスにおける待ち時間ＴＷが、ＴＷ≦Ｔｔｈであるか否かを判断する。一例として、Ｔｔｈ＝１２００ｍｓとすることができる。ＴＷ≦Ｔｔｈの場合はステップＳＴ２に進み、ＴＷ＞Ｔｔｈの場合はステップＳＴ３に進む。例えば、ＴＷ＝６００ｍｓであり、Ｔｔｈ＝１２００ｍｓの場合、ＴＷ≦Ｔｔｈであるので、ステップＳＴ２に進む。
【００６２】
ステップＳＴ２では、ウィンドウ係数設定手段９１が、Ｆ＝ＴＷ／２０００（式（２）参照）に待ち時間ＴＷを代入し、ウィンドウ係数Ｆを設定する。例えば、待ち時間ＴＷ＝６００ｍｓの場合、ウィンドウ係数Ｆ＝０．３となる。ウィンドウ係数Ｆを設定した後、ステップＳＴ４に進む。
【００６３】
一方、ステップＳＴ１において、ＴＷ＞Ｔｔｈと判断された場合（例えば、ＴＷ＝１４００ｍｓであり、Ｔｔｈ＝１２００ｍｓの場合）、ステップＳＴ３に進む。ステップＳＴ３では、ウィンドウ係数設定手段９１は、ウィンドウ係数Ｆを、Ｆ＝０．６に設定する。そして、ステップＳＴ４に進む。
【００６４】
ステップＳＴ４では、プレスキャンＡを実行する。図７に、プレスキャンＡにより取得された呼吸信号Ｓを示す。プレスキャンＡを実行した後、ステップＳＴ５に進む。
【００６５】
ステップＳＴ５では、基準レベル設定手段９２（図１参照）が、プレスキャンＡにより得られた呼吸信号Ｓに基づいて、呼吸信号Ｓの基準レベルＰｒｅｆを設定する。図８に、呼吸信号Ｓの基準レベルＰｒｅｆの一例を示す。基準レベルＰｒｅｆを設定した後、ステップＳＴ６に進む。
【００６６】
ステップＳＴ６では、トリガレベル設定手段９３（図１参照）が、Ｗ＝Ｄ×Ｆ（式（１）参照）に、呼吸信号の振幅Ｄと、ステップＳＴ２又はステップＳＴ３で設定したウィンドウ係数Ｆを代入し、ウィンドウ幅Ｗを算出する。図９に、算出されたウィンドウ幅Ｗを示す。ウィンドウ幅Ｗを算出したら、基準レベルＰｒｅｆからウィンドウ幅Ｗだけ離れた位置を、トリガレベルＴＬとして設定する。トリガレベルＴＬを設定した後、ステップＳＴ７に進む。
【００６７】
ステップＳＴ７では、本スキャンＢが実行される。本スキャンＢの実行方法は、第２の形態と同じであるので、説明は省略する。本スキャンＢによりデータを収集したら、フローを終了する。
【００６８】
第３の形態では、プレスキャンＡで取得された呼吸信号の振幅に基づいて、トリガレベルＴＬを設定しているので、第１および第２の形態と同様に、オペレータがスキャン中にトリガレベルＴＬを修正するなどの作業をする必要がなくなり、オペレータの作業負担を軽減することができる。
【００６９】
また、第３の形態では、待ち時間ＴＷに基づいてウィンドウ係数Ｆを設定しているので、待ち時間ＴＷに応じたトリガレベルＴＬを設定することができ、体動アーチファクトが更に低減された高品質の画像を得ることができる。
【００７０】
尚、第３の形態では、ステップＳＴ２において、式（２）に基づいてウィンドウ係数Ｆを算出しているが、撮影条件に応じて、式（２）とは別の式を用いてウィンドウ係数Ｆを算出してもよい。また、ステップＳＴ３では、ウィンドウ係数Ｆ＝０．６に設定しているが、別の値（例えば、Ｆ＝０．５）に設定してもよい。
【００７１】
第３の形態では、各パルスシーケンスＩＭ１〜ＩＭｎは、プリパレーションパルスを１個だけ有しているが、プリパレーションパルスを複数個有していてもよい。図１７に、パルスシーケンスＩＭが複数のプリパレーションパルスＰＲ１〜ＰＲｍを有している例を示す。この場合は、最初のプリパレーションパルスＰＲ１からデータ収集シーケンスＡＱを開始するまでの時間を待ち時間ＴＷとして、図１６に示すフローを実行すればよい。
【００７２】
第３の形態では、Ｆ＝ＴＷ／２０００（式（２）参照）に基づいてウィンドウ係数Ｆを算出しているので、待ち時間ＴＷが短いほど、ウィンドウ係数Ｆの値も小さくなる。図１８は、ウィンドウ係数Ｆが小さい場合のトリガレベルＴＬの一例を概略的に示す図である。例えば、待ち時間ＴＷ＝１００ｍｓの場合、Ｆ＝０．０５となるので、Ｗ＝０．０５Ｄとなる。この場合、呼吸信号の振幅Ｄに対して、ウィンドウ幅Ｗが５％しかないので、トリガレベルＴＬが低くなる。したがって、被検体の呼吸のリズムが変わる等が原因で、スキャンの途中で、呼吸信号がトリガレベルＴＬを超えてしまうことがある。この場合、トリガが発生しなくなるので、被検体のデータを収集することができない。したがって、ウィンドウ係数Ｆに下限値Ｆｌｏｗを設けておき、式（２）で計算されたウィンドウ係数Ｆが下限値Ｆｌｏｗ以下の場合には、ウィンドウ係数Ｆを下限値Ｆｌｏｗに設定してもよい。例えば、Ｆｌｏｗ＝０．１とすることができる。
【００７３】
また、被検体がスキャン中に眠ってしまった場合にもトリガが発生しなくなることがある。図１９に、被検体がスキャン中に眠ってしまった場合にトリガが発生しなくなるときの様子を示す。被検体が眠ると、呼吸信号の振幅が小さくなるので、呼吸信号がトリガレベルＴＬを超えなくなることがある。この場合、トリガが発生しなくなる。したがって、被検体が眠ってしまった場合にもスキャンが継続できるように、一定時間が経過してもトリガが発生しない場合には、被検体が眠ってしまったと判断して、パルスシーケンスを実行してもよい。ただし、被検体が眠ってしまったときに、呼吸信号が基準レベルＰｒｅｆから大きくずれることがある。この様子を、図２０に示す。このような場合にデータを収集すると、アーチファクトの原因となる。そこで、パルスシーケンスを実行してもよい呼吸範囲ＡＷを事前に設定しておき、呼吸信号がこの範囲ＡＷに入っている場合にのみ、パルスシーケンスを実行するようにしてもよい。
【００７４】
また、第３の形態では、待ち時間ＴＷに基づいて、ウィンドウ係数Ｆを設定したが、この代わりに、被検体の呼吸信号の周期に基づいてウィンドウ係数Ｆを設定してもよい。具体的には、呼吸信号の周期が長い場合はウィンドウ係数Ｆを小さくする。これにより、呼吸信号Ｓが基準レベルＰｒｅｆに近いときにパルスシーケンスＩＭ１〜ＩＭｎのデータ収集シーケンスＡＱを実行することができるので、より高品質の画像を得ることができる。
【００７５】
尚、上記の説明では、ウィンドウ係数Ｆに上限値や下限値を設ける場合について説明されているが、ウィンドウ係数Ｆに上限値や下限値を設ける代わりに、ウィンドウ幅Ｗに上限値や下限値を設けてもよい（例えば、ウィンドウ幅Ｗの上限値は２０ｍｍ、下限値は２ｍｍなど）。
【符号の説明】
【００７６】
２  マグネット
３  テーブル
３ａ  クレードル
４  受信コイル
５  シーケンサ
６  送信器
７  勾配磁場電源
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
２３  勾配コイル
２４  送信コイル
９１  ウィンドウ係数設定手段
９２  基準レベル設定手段
９３  トリガレベル設定手段
９４  トリガ発生手段
１００  ＭＲ装置
【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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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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