(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
傾斜磁場発生システムに電流を供給することで撮像領域に傾斜磁場を印加し、前記傾斜磁場を伴った磁気共鳴イメージングを行う磁気共鳴イメージング装置であって、
前記磁気共鳴イメージングの撮像条件を設定する条件設定部と、
前記傾斜磁場の波形に関する情報を取得し、前記磁気共鳴イメージングが実行される場合に前記傾斜磁場発生システムに課される電気的負荷を、前記波形に関する情報に基づいて複数の周波数帯に対してそれぞれ算出する負荷取得部と
を備え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】
請求項１記載の磁気共鳴イメージング装置において、
前記負荷取得部は、前記条件設定部により設定された撮像条件で規定される撮像シーケンスの実行可否を前記電気的負荷に基づいて判定後、実行不能と判定した場合には前記撮像条件の再設定指令を前記条件設定部に入力するように構成され、
前記条件設定部は、前記再設定指令を受けた場合、前記負荷取得部により算出された前記電気的負荷に基づいて、再設定後の前記撮像条件に対して算出される前記電気的負荷が前記傾斜磁場発生システムによって許容できる最大負荷を超えないように、前記撮像条件を再設定するように構成される
ことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項３】
請求項２記載の磁気共鳴イメージング装置において、
前記負荷取得部は、各々の前記周波数帯毎の負荷係数を前記磁気共鳴イメージングの実行前に予め記憶しており、前記周波数帯に応じた前記負荷係数を前記傾斜磁場発生システムへの供給電気量に乗じることで、複数の前記周波数帯に対してそれぞれ前記電気的負荷を算出するように構成される
ことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項４】
請求項３記載の磁気共鳴イメージング装置において、
前記傾斜磁場発生システムは、磁気共鳴イメージング装置の一部であって、互いに直交する所定軸方向に傾斜磁場をそれぞれ発生させる３つの傾斜磁場コイルを有し、
前記負荷取得部は、前記周波数帯に応じた前記負荷係数を各々の前記傾斜磁場コイルへの供給電気量に乗じることで、各々の前記傾斜磁場コイルへの前記電気的負荷を前記周波数帯毎に算出し、前記周波数帯毎に算出した各々の前記傾斜磁場コイルへの前記電気的負荷の合計として総負荷を算出し、前記撮像シーケンスの実行可否を前記総負荷に基づいて判定するように構成される
ことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項５】
請求項４記載の磁気共鳴イメージング装置において、
前記傾斜磁場発生システムは、傾斜磁場電源と、前記３つの傾斜磁場コイルから前記傾斜磁場電源までをそれぞれ電気的に接続するケーブルと、ＥＭＣフィルタとをさらに有し、
前記負荷取得部は、前記傾斜磁場発生システム全体に対する電気的な負荷の値を前記総負荷として算出するように構成される
ことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項６】
請求項５記載の磁気共鳴イメージング装置において、
表示装置をさらに備え、
前記条件設定部は、前記撮像条件の再設定指定を受けた場合に、前記総負荷が前記最大負荷を超えないように前記撮像条件の少なくとも一部の修正候補を算出するように構成され、
前記表示装置は、前記修正候補を表示するように構成される
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６記載の磁気共鳴イメージング装置において、
前記総負荷が前記最大負荷に対して所定の割合の余裕があるか否かを判定後、余裕があると判定した場合には前記撮像条件の少なくとも一部の修正候補の計算指令を前記条件設定部に入力する最適化指令部をさらに備え、
前記条件設定部は、前記最適化指令部から前記修正候補の計算指令を受けた場合に、前記総負荷が前記最大負荷に近づく方向に前記修正候補を算出し、前記修正候補を前記表示装置に表示させるように構成される
ことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項８】
請求項３記載の磁気共鳴イメージング装置において、
前記負荷取得部は、前記傾斜磁場発生システムに対する実際の電気的な負荷値を与える前記負荷係数よりも大きな値を前記負荷係数として用いる、前記電気的負荷の算出過程で１よりも大きい係数を乗じる、前記電気的負荷の算出過程で所定のマージンを加算する、のいずれか１つの手段をとることで、前記実際の電気的な負荷値よりも大きな負荷として前記電気的負荷を算出するように構成される
ことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項９】
請求項３記載の磁気共鳴イメージング装置において、
前記傾斜磁場発生システムは、磁気共鳴イメージング装置の一部であって、前記傾斜磁場を発生させる傾斜磁場コイルを有し、
前記負荷取得部は、前記傾斜磁場コイルのインピーダンスの周波数特性に応じて、前記傾斜磁場の波形を複数の前記周波数帯に分離する際の各々の前記周波数帯の周波数域を変化させるように構成される
ことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１０】
請求項３記載の磁気共鳴イメージング装置において、
前記傾斜磁場発生システムは、傾斜磁場コイルと、傾斜磁場電源と、傾斜磁場コイルから前記傾斜磁場電源までを電気的に接続するケーブルと、ＥＭＣフィルタとを有し、
前記負荷取得部は、前記電気的負荷として、前記傾斜磁場発生システム全体に対する電気的な負荷の値を算出するように構成される
ことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１１】
請求項１記載の磁気共鳴イメージング装置において、
表示装置をさらに備え、
前記負荷取得部は、算出された前記電気的負荷が前記傾斜磁場発生システムの許容できる最大負荷を超えるか否かを判定するように構成され、
前記表示装置は、前記負荷取得部の判定結果が肯定的な場合に、前記撮像シーケンスが実行不能である旨の通知を表示するように構成される
ことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１２】
請求項１記載の磁気共鳴イメージング装置において、
表示装置をさらに備え、
前記負荷取得部は、算出された前記電気的負荷が前記傾斜磁場発生システムの許容できる最大負荷を超えるか否かを判定するように構成され、
前記条件設定部は、前記負荷取得部の判定結果が肯定的な場合に、前記電気的負荷が前記最大負荷を超えないように前記撮像条件の少なくとも一部の修正候補を算出するように構成され、
前記表示装置は、前記修正候補を表示するように構成される
ことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１３】
請求項１２記載の磁気共鳴イメージング装置において、
前記表示装置による前記修正候補の表示後に、前記撮像条件の一部が再設定された場合、前記条件設定部は、前記電気的負荷が前記最大負荷を超えないように、前記撮像シーケンスの条件の内、再設定された条件以外の条件の修正候補を算出して前記表示装置に表示させるように構成される
ことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１４】
傾斜磁場発生システムに電流を供給することで撮像領域に傾斜磁場を印加し、前記傾斜磁場を伴った磁気共鳴イメージングを行う磁気共鳴イメージング装置であって、
前記磁気共鳴イメージングの撮像条件を設定する条件設定部と、
前記撮像条件により定まる前記傾斜磁場の波形の周波数に関する情報に基づいて、前記磁気共鳴イメージングが実行される場合の前記傾斜磁場発生システムに対する電気的負荷を取得して出力する負荷取得部と
を備えることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１５】
請求項１４記載の磁気共鳴イメージング装置において、
前記傾斜磁場発生システムに対する電気的負荷は、複数の周波数帯に対してそれぞれ算出された電気的負荷を合算することで算出された値である
ことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１６】
請求項１５記載の磁気共鳴イメージング装置において、
前記負荷取得部は、前記撮像条件により規定される撮像シーケンスの実行可否を前記電気的負荷に基づいて判定後、実行不能と判定した場合には前記撮像条件の再設定指令を前記条件設定部に入力するように構成され、
前記条件設定部は、前記再設定指令を受けた場合、前記電気的負荷が前記傾斜磁場発生システムによって許容できる最大負荷を超えないように、前記撮像条件を再設定するように構成される
ことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１７】
請求項１５記載の磁気共鳴イメージング装置において、
表示装置をさらに備え、
前記負荷取得部は、算出された前記電気的負荷が前記傾斜磁場発生システムの許容できる最大負荷を超えるか否かを判定するように構成され、
前記表示装置は、前記負荷取得部の判定結果が肯定的な場合に、前記撮像条件により規定される撮像シーケンスが実行不能である旨の通知を表示するように構成される
ことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１８】
請求項１５記載の磁気共鳴イメージング装置において、
表示装置をさらに備え、
前記負荷取得部は、算出された前記電気的負荷が前記傾斜磁場発生システムの許容できる最大負荷を超えるか否かを判定するように構成され、
前記条件設定部は、前記負荷取得部の判定結果が肯定的な場合に、前記電気的負荷が前記最大負荷を超えないように前記撮像条件の少なくとも一部の修正候補を算出するように構成され、
前記表示装置は、前記修正候補を表示するように構成される
ことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１９】
傾斜磁場発生システムにより印加される傾斜磁場を伴った磁気共鳴イメージングの撮像条件を設定するステップと、
前記撮像条件に基づいて、前記磁気共鳴イメージングが実行される場合の傾斜磁場発生システムに対する電気的負荷を算出するステップと
を有することを特徴とする傾斜磁場発生システムの負荷算出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、磁気共鳴イメージング装置、磁気共鳴イメージング方法、および、傾斜磁場発生システムの負荷算出方法に関する。
【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】
ＭＲＩ装置の傾斜磁場発生システムは、被検体が置かれる撮像空間内で傾斜磁場を印加することで、ＭＲ信号に空間的な位置情報を付加する傾斜磁場コイルを備える。この傾斜磁場コイルは、撮像中にパルス電流が繰り返して供給されることで大きく発熱する。傾斜磁場発生システムは、全チャンネル（Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向の各傾斜磁場コイル）に同時に最大電流を流し続けることが可能なものではなく、全体の電力上限値、各チャンネル毎の電力上限値等の様々な制約が存在する。
【０００４】
しかしながら、従来技術では、傾斜磁場発生システムの電力的な使用限界を撮像シーケンスに応じて正確に予測することは困難であった。このため、従来技術では、例えば傾斜磁場コイルに許された最大温度での抵抗値を用いて傾斜磁場コイルの立ち上がり特性を算出し、この範囲内で撮像条件を決定後、傾斜磁場コイルを駆動している（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
上記の場合の立ち上がり特性は最悪の条件の値であるが、実際の使用状況では傾斜磁場コイルの温度が最大温度に達することはあまりない。このように、傾斜磁場システムへの電流供給量がその使用限界値を確実に下回るように、即ち、実際の電流供給量と使用限界値との間に十分なマージンをとるように制御することで、傾斜磁場発生システムを安全に駆動していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平８−５６９１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記従来技術では、実際には傾斜磁場発生システムの使用限界まで余裕があるにも拘らず、より安全な条件で撮像していた場合もあった。
傾斜磁場発生システムの使用限界までの余裕があった場合、本来、その余裕の分だけスライス枚数を増やす等の手段をとることで、より最適化した条件で撮像できたことになる。
【０００８】
従って、より最適化した条件での撮像を行うため、ＭＲＩの傾斜磁場発生システムに対する電気的負荷を撮像条件に応じて正確に予測する技術が要望されていた。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
一実施形態では、ＭＲＩ装置は、傾斜磁場発生システムに電流を供給することで撮像領域に傾斜磁場を印加し、傾斜磁場を伴った磁気共鳴イメージングを行うものであって、条件設定部と、負荷取得部とを備える。
条件設定部は、磁気共鳴イメージングの撮像条件を設定する。
負荷取得部は、傾斜磁場の波形に関する情報を取得し、磁気共鳴イメージングが実行される場合に傾斜磁場発生システムに課される電気的負荷を、上記波形に関する情報に基づいて複数の周波数帯に対してそれぞれ算出する。
【００１０】
なお、別の一実施形態では、負荷取得部は、上記構成に代えて、撮像条件により定まる傾斜磁場の波形の周波数に関する情報に基づいて、磁気共鳴イメージングが実行される場合の傾斜磁場発生システムに対する電気的負荷を取得して出力する構成である。
【００１１】
一実施形態では、傾斜磁場発生システムの負荷算出方法は、以下のステップを有する。
１つは、傾斜磁場発生システムにより印加される傾斜磁場を伴った磁気共鳴イメージングの撮像条件を設定するステップである。
１つは、上記撮像条件に基づいて、磁気共鳴イメージングが実行される場合の傾斜磁場発生システムに対する電気的負荷を算出するステップである。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１の実施形態におけるＭＲＩ装置の全体構成を示すブロック図。
【図２】図１に示すコンピュータ５８の機能ブロック図。
【図３】傾斜磁場コイルへの供給電流の周波数の増大に伴って、傾斜磁場コイルのインピーダンスが１次関数的に上昇する場合の周波数分離の一例を示す説明図。
【図４】傾斜磁場コイルへの供給電流の周波数が高いほど、単位周波数の増加当たりのインピーダンスの増加量が大きい場合の周波数分離の一例を示す説明図。
【図５】スピンエコー系のシングルショットのＥＰＩのパルスシーケンスにおける、スライス選択方向傾斜磁場および読み出し方向傾斜磁場の波形の一例を示す模式図。
【図６】スピンエコー系のシングルショットのＥＰＩのパルスシーケンスにおける、スライス選択方向傾斜磁場および位相エンコード方向傾斜磁場の波形の一例を示す模式図。
【図７】図５および図６のパルスシーケンスを図３のように周波数分離した場合における、低周波数帯のスライス選択方向傾斜磁場および読み出し方向傾斜磁場の波形を示す模式図。
【図８】図５および図６のパルスシーケンスを図３のように周波数分離した場合における、低周波数帯のスライス選択方向傾斜磁場および位相エンコード方向傾斜磁場の波形を示す模式図。
【図９】図５および図６のパルスシーケンスを図３のように周波数分離した場合における、中周波数帯のスライス選択方向傾斜磁場および読み出し方向傾斜磁場の波形を示す模式図。
【図１０】図５および図６のパルスシーケンスを図３のように周波数分離した場合における、中周波数帯のスライス選択方向傾斜磁場および位相エンコード方向傾斜磁場の波形を示す模式図。
【図１１】図５および図６のパルスシーケンスを図３のように周波数分離した場合における、高周波数帯のスライス選択方向傾斜磁場および読み出し方向傾斜磁場の波形を示す模式図。
【図１２】図５および図６のパルスシーケンスを図３のように周波数分離した場合における、高周波数帯のスライス選択方向傾斜磁場および位相エンコード方向傾斜磁場の波形を示す模式図。
【図１３】撮像条件の設定用画面において、警告通知が表示される場合の一例を示す模式図。
【図１４】撮像シーケンスが実行不能と判定された場合における、撮像条件の修正候補の表示の一例を示す模式図。
【図１５】撮像シーケンスが実行不能と判定された場合における、撮像条件の修正候補の表示の別の一例を示す模式図。
【図１６】合計電気的負荷が最大電気的負荷に対してかなりの余裕がある場合における、撮像条件の修正候補の表示例を示す模式図
【図１７】第１の実施形態に係るＭＲＩ装置の動作の流れを示すフローチャート。
【図１８】第２の実施形態に係るＭＲＩ装置の動作の流れを示すフローチャート。
【図１９】傾斜磁場波形を再現する座標データの一例を示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、ＭＲＩ装置、ＭＲＩ方法、および、傾斜磁場発生システムの負荷算出方法の実施形態について、添付図面に基づいて説明する。なお、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。
【００１４】
（第１の実施形態）
図１は、第１の本実施形態におけるＭＲＩ装置２０の全体構成を示すブロック図である。図１に示すように、ＭＲＩ装置２０は、静磁場を形成する筒状の静磁場用磁石２２と、静磁場用磁石２２の内側において軸を同じにして設けられた筒状のシムコイル２４と、傾斜磁場コイル２６と、ＲＦコイル２８と、制御系３０と、被検体Ｐが乗せられる寝台３２とを備える。
【００１５】
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、静磁場用磁石２２およびシムコイル２４は、それらの軸方向が鉛直方向に直交するように配置されているものとし、静磁場用磁石２２およびシムコイル２４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、寝台３２は、その天板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。
【００１６】
制御系３０は、静磁場電源４０と、シムコイル電源４２と、傾斜磁場電源４４と、ＥＭＣ（Ｅｌｅｃｔｒｏ−ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ）フィルタ４５ｘ、４５ｙ、４５ｚと、ＲＦ送信器４６と、ＲＦ受信器４８と、シーケンスコントローラ５６と、コンピュータ５８とを備える。
【００１７】
傾斜磁場電源４４は、Ｘ軸傾斜磁場電源４４ｘと、Ｙ軸傾斜磁場電源４４ｙと、Ｚ軸傾斜磁場電源４４ｚとで構成されている。また、コンピュータ５８は、演算装置６０と、入力装置６２と、表示装置６４と、記憶装置６６とで構成されている。
【００１８】
静磁場用磁石２２は、静磁場電源４０に接続され、静磁場電源４０から供給された電流により撮像空間に静磁場を形成させる。
【００１９】
上記撮像空間とは、例えば、被検体Ｐが置かれて、静磁場が印加されるガントリ内の空間を意味する。ガントリとは、静磁場磁石２２、シムコイル２４、傾斜磁場コイル２６、ＲＦコイル２８を含むように、例えば円筒状に形成された構造体である。なお、図１では煩雑となるので、ガントリ内の静磁場磁石２２等の構成要素を図示し、ガントリ自体は図示していない。
【００２０】
撮像領域は、例えば、１画像又は１セットの画像の生成に用いるＭＲ信号の収集範囲の少なくとも一部であって、画像となる領域を意味する。撮像領域は、例えば装置座標系により、撮像空間の一部として位置的且つ範囲的に規定される。ＭＲ信号の収集範囲の全てが画像となる場合、即ち、ＭＲ信号の収集範囲と撮像領域とが完全合致する場合もあるが、両者が完全合致しない場合もある。例えば、折り返しアーチファクトを防止するために、画像となる領域よりも広い範囲でＭＲ信号を収集する場合、撮像領域は、ＭＲ信号の収集範囲の一部と言える。
【００２１】
上記「１画像」及び「１セットの画像」は、２次元画像の場合もあれば３次元画像の場合もある。「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。
【００２２】
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、この静磁場を均一化する。
【００２３】
静磁場用磁石２２は、超伝導コイルで構成される場合が多く、励磁の際に静磁場電源４０に接続されて電流が供給されるが、一旦励磁された後は非接続状態とされるのが一般的である。なお、静磁場電源４０を設けずに、静磁場用磁石２２を永久磁石で構成してもよい。
【００２４】
傾斜磁場コイル２６は、Ｘ軸傾斜磁場コイル２６ｘと、Ｙ軸傾斜磁場コイル２６ｙと、Ｚ軸傾斜磁場コイル２６ｚとを有し、静磁場用磁石２２の内側で筒状に形成されている。Ｘ軸傾斜磁場コイル２６ｘ、Ｙ軸傾斜磁場コイル２６ｙ、Ｚ軸傾斜磁場コイル２６ｚはそれぞれ、Ｘ軸傾斜磁場電源４４ｘ、Ｙ軸傾斜磁場電源４４ｙ、Ｚ軸傾斜磁場電源４４ｚに接続される。
【００２５】
Ｘ軸傾斜磁場電源４４ｘ、Ｙ軸傾斜磁場電源４４ｙ、Ｚ軸傾斜磁場電源４４ｚからＸ軸傾斜磁場コイル２６ｘ、Ｙ軸傾斜磁場コイル２６ｙ、Ｚ軸傾斜磁場コイル２６ｚにそれぞれ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が撮像領域にそれぞれ形成される。
【００２６】
即ち、装置座標系の３軸方向の傾斜磁場Ｇｘ、Ｇｙ、Ｇｚを合成して、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、および、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。スライス選択方向、位相エンコード方向、および、読み出し方向の各傾斜磁場は、静磁場に重畳される。
【００２７】
ＥＭＣフィルタ４５ｘは、Ｘ軸傾斜磁場電源４４ｘとＸ軸傾斜磁場コイル２６ｘとを電気的に接続するケーブル（図１の太線部分）間に直列に挿入されており、外部からのノイズを除去する。同様に、ＥＭＣフィルタ４５ｘは、Ｙ軸傾斜磁場電源４４ｙとＹ軸傾斜磁場コイル２６ｙとを接続するケーブル間に直列に挿入され、ＥＭＣフィルタ４５ｚは、Ｚ軸傾斜磁場電源４４ｚとＹ軸傾斜磁場コイル２６ｚとを接続するケーブル間に直列に挿入され、これらも外部からのノイズを除去する。
【００２８】
ＲＦ送信器４６は、シーケンスコントローラ５６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、これを送信用のＲＦコイル２８に送信する。ＲＦコイル２８には、ガントリに内蔵されたＲＦパルスの送受信用の全身用コイルや、寝台３２または被検体Ｐの近傍に設けられるＲＦパルスの受信用の局所コイルなどがある。
【００２９】
送信用のＲＦコイル２８は、ＲＦ送信器４６からＲＦパルスを受けて被検体Ｐに送信する。受信用のＲＦコイル２８は、被検体Ｐの内部の原子核スピンがＲＦパルスによって励起されることで発生したＭＲ信号（高周波信号）を受信し、このＭＲ信号は、ＲＦ受信器４８により検出される。
【００３０】
ＲＦ受信器４８は、検出したＭＲ信号に前置増幅、中間周波変換、位相検波、低周波増幅、フィルタリングなどの各種の信号処理を施した後、Ａ／Ｄ（ａｎａｌｏｇ  ｔｏ  ｄｉｇｉｔａｌ）変換を施すことで、デジタル化された複素データである生データ（ｒａｗ  ｄａｔａ）を生成する。ＲＦ受信器４８は、生成したＭＲ信号の生データをシーケンスコントローラ５６に入力する。
【００３１】
演算装置６０は、ＭＲＩ装置２０全体のシステム制御を行うものであり、これについては後述の図２を用いて説明する。
【００３２】
シーケンスコントローラ５６は、演算装置６０の指令に従って、傾斜磁場電源４４、ＲＦ送信器４６およびＲＦ受信器４８を駆動させるため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に印加すべき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。
【００３３】
シーケンスコントローラ５６は、記憶した所定のシーケンスに従って傾斜磁場電源４４、ＲＦ送信器４６およびＲＦ受信器４８を駆動させることにより、Ｘ軸傾斜磁場Ｇｘ、Ｙ軸傾斜磁場Ｇｙ、Ｚ軸傾斜磁場ＧｚおよびＲＦパルスを発生させる。また、シーケンスコントローラ５６は、ＲＦ受信器４８から入力されるＭＲ信号の生データ（ｒａｗ  ｄａｔａ）を受けて、これを演算装置６０に入力する。
【００３４】
図２は、図１に示すコンピュータ５８の機能ブロック図である。図２に示すように、コンピュータ５８の演算装置６０は、ＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ  Ｕｎｉｔ）８６と、システムバス８８と、画像再構成部９０と、画像データベース９４と、画像処理部９６と、表示制御部９８と、条件設定部１００と、波形出力部１０２と、負荷取得部１０４とを備える。
【００３５】
ＭＰＵ８６は、本スキャンの撮像条件の設定、撮像動作および撮像後の画像表示において、システムバス８８等の配線を介してＭＲＩ装置２０全体のシステム制御を行う。そのために、ＭＰＵ８６は、表示制御部９８を制御して、撮像条件の設定用画面を表示装置６４に表示させる。
【００３６】
上記「撮像条件」とは、例えば、どの種類の撮像シーケンス（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、の意味である。撮像条件の例としては、撮像領域、傾斜磁場の印加方法、スライス数、撮像部位、パラレルイメージングなどの撮像シーケンスの種類、などが挙げられる。
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、の意味である。
【００３７】
上記「本スキャン」は、Ｔ１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、較正スキャンを含まないものとする。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。
【００３８】
較正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。ここでは一例として、較正スキャンの内、本スキャン前に行われるものをプレスキャンと称する。較正スキャンとしては、例えば、本スキャンでのＲＦパルスの中心周波数を計算するシーケンスが挙げられる。
【００３９】
また、ＭＰＵ８６は、条件設定部１００が設定した撮像シーケンスをシーケンスコントローラ５６に入力する。
入力装置６２は、撮像条件や画像処理条件を設定する機能をユーザに提供する。
【００４０】
画像再構成部９０は、内部にｋ空間データベース９２を有する。画像再構成部９０は、ｋ空間データベース９２に形成されたｋ空間において、シーケンスコントローラ５６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。画像再構成部９０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して、被検体Ｐの各スライスの画像データを生成する。画像再構成部９０は、生成した画像データを画像データベース９４に保存する。
【００４１】
画像処理部９６は、画像データベース９４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に記憶させる。
【００４２】
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記憶する。
【００４３】
表示制御部９８は、ＭＰＵ８６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を表示装置６４に表示させる。
【００４４】
条件設定部１００は、入力装置６２に対して入力された撮像条件の一部の条件（入力情報）に基づいて、撮像条件を設定する。撮像条件により、撮像シーケンスが規定される。また、条件設定部１００は、撮像条件の再設定指令を受けた場合、所定の条件を満たすように撮像条件を再設定する（詳細は後述のステップＳ６参照）。
【００４５】
波形出力部１０２は、条件設定部１００により設定された撮像条件（に従って規定される撮像シーケンス）に基づいて、傾斜磁場の波形を計算して出力する。
【００４６】
負荷取得部１０４は、波形出力部１０２により算出された傾斜磁場の波形を複数の周波数帯に分離して、複数の周波数帯に対してそれぞれ「傾斜磁場発生システム」に対する電気的負荷を算出する。上記「傾斜磁場発生システム」は、例えば、図１の傾斜磁場電源４４と、傾斜磁場コイル２６と、これらを互いに電気的に接続するケーブル（図１の太線部分）と、これらケーブル間に挿入されたＥＭＣフィルタ４５ｘ、４５ｙ、４５ｚとに対応する。
【００４７】
負荷取得部１０４は、設定された撮像シーケンスの実行可否を電気的負荷に基づいて判定し、実行不能な場合には撮像条件の再設定指令を条件設定部１００に入力する。
【００４８】
ここで、傾斜磁場コイル２６への供給電流の周波数に依存して、傾斜磁場コイル２６のインピーダンスが変化することに本発明者は着眼した。例えば、周波数増大に伴ってインピーダンスが上昇する場合がある。
そこで本発明者は、周波数分離を行うことで各周波数帯毎に電気的負荷を算出後、これらを合算することで傾斜磁場発生システムへの電気的負荷を正確に算出するという極めて画期的な方法を捻出した。以下、順を追ってその方法を具体的に説明する。
【００４９】
図３および図４はそれぞれ、傾斜磁場の波形を複数の周波数帯に分離する方法の一例を示す説明図であり、傾斜磁場コイル２６への供給電流の周波数の増大に伴ってそのインピーダンスが上昇する場合である。
【００５０】
図３は、傾斜磁場コイル２６への供給電流の周波数の増大に伴って、傾斜磁場コイル２６のインピーダンスが１次関数的に上昇する場合の周波数分離を示す。ここでは一例として、傾斜磁場コイル２６に供給される電流の最大周波数Ｆｍａｘに基づいて、最大周波数Ｆｍａｘを３等分することで、低周波数帯、中周波数帯、高周波数帯の３つに分離する。図３において、低周波数帯は０ヘルツから（Ｆｍａｘ／３）ヘルツの範囲であり、中周波数帯は（Ｆｍａｘ／３）ヘルツから（２×Ｆｍａｘ／３）ヘルツの範囲であり、高周波数帯は（２×Ｆｍａｘ／３）ヘルツらＦｍａｘヘルツの範囲である。
【００５１】
なお、分離数が多いほど、傾斜磁場発生システムへの電気的負荷を正確に算出できる反面、その算出処理に時間および記憶容量を要する。このため、分離数は上記のように３に限定されるものではなく複数であればよいが、ＭＲＩ装置２０全体の動作の一環として許容される時間および記憶容量に収まる程度に分離数を決定することが望ましい。
【００５２】
図４は、周波数が高いほど、単位周波数の増加当たりのインピーダンスの増加量が大きい場合の周波数分離の一例を示す。ここでは一例として、分離されたどの周波数帯においても、その周波数帯での最大インピーダンスと最小インピーダンスとの差分が所定値（図中のα）で等しくなるように分離する。
【００５３】
図４の例では、第１周波数帯は０〜Ｆ１ヘルツの範囲であり、第２周波数帯はＦ１〜Ｆ２ヘルツの範囲であり、第３周波数帯はＦ２〜Ｆ３ヘルツの範囲であり、第４周波数帯はＦ３〜Ｆｍａｘヘルツの範囲である。
【００５４】
このように負荷取得部１０４は、傾斜磁場コイル２６のインピーダンスの周波数特性に応じて、傾斜磁場の波形を複数の周波数帯に分離する。また、Ｘ軸傾斜磁場コイル２６ｘ、Ｙ軸傾斜磁場コイル２６ｙ、Ｚ軸傾斜磁場コイル２６ｚはそれぞれ、コイルの巻き方などが違うので、それらのインピーダンスの周波数特性は合致しない。そこで、負荷取得部１０４は、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸傾斜磁場コイル２６ｘ、２６ｙ、２６ｚでそれぞれ、分離数は同じにしつつ、各周波数帯の周波数帯域をインピーダンスの周波数特性に応じて変える。
【００５５】
具体的には例えば、Ｘ軸傾斜磁場コイル２６ｘは、低周波数帯が０〜２００ヘルツ、中周波数帯が２００〜６００ヘルツ、高周波数帯が６００〜Ｆｍａｘヘルツとし、Ｙ軸傾斜磁場コイル２６ｙは、低周波数帯が０〜２５０ヘルツ、中周波数帯が２５０〜７００ヘルツ、高周波数帯が７００〜Ｆｍａｘヘルツというように変える。
【００５６】
ここでは傾斜磁場発生システムへの電気的負荷の算出方法として、スピンエコー系のシングルショットのＥＰＩのパルスシーケンスにＭＰＧパルスを適用した拡散強調イメージングを例に説明する。なお、上記ＥＰＩはエコープラナーイメージング（ｅｃｈｏ  ｐｌａｎａｒ  ｉｍａｇｉｎｇ）の意味であり、上記ＭＰＧパルスは拡散傾斜磁場（Ｍｏｔｉｏｎ  Ｐｒｏｂｉｎｇ  Ｇｒａｄｉｅｎｔ）の意味である。
【００５７】
図５および図６は、上記のスピンエコー系のシングルショットのＥＰＩのパルスシーケンスにおける傾斜磁場波形の一例を示す模式図である。３方向を同時に表示すると煩雑となるので、図５ではスライス選択方向傾斜磁場Ｇｓｓおよび読み出し方向傾斜磁場Ｇｒｏの波形を示し、図６ではスライス選択方向傾斜磁場Ｇｓｓおよび位相エンコード方向傾斜磁場Ｇｐｅの波形を示す。
【００５８】
図５および図６において、横軸は経過時間を示し、縦軸は傾斜磁場の振幅を示す。また、図５および図６において、スライス選択方向傾斜磁場Ｇｓｓは共通に破線で示し、読み出し方向傾斜磁場Ｇｒｏ(図５のみ）は実線で示し、位相エンコード方向傾斜磁場Ｇｐｅ（図６のみ）は実線で示す。以上の表記は、後述の図７〜図１２についても同様である。
【００５９】
なお、ここでは説明の簡単化のため、装置座標系の３軸がそれぞれ、スライス選択方向、位相エンコード方向、読み出し方向のいずれかに合致するものとする。即ち、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸傾斜磁場コイル２６ｘ、２６ｙ、２６ｚはそれぞれ、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、読み出し方向傾斜磁場Ｇｒｏのいずれかを形成する。従って、縦軸は、Ｘ軸傾斜磁場Ｇｘ、Ｙ軸傾斜磁場Ｇｙ、Ｚ軸傾斜磁場Ｇｚのいずれか１つの強度に該当する。即ち、Ｘ軸傾斜磁場コイル２６ｘ、Ｙ軸傾斜磁場コイル２６ｙ、Ｚ軸傾斜磁場コイル２６ｚのいずれかへの供給電流値におよそ相当する。
【００６０】
但し、本実施形態は上記態様に限定されるものではない。装置座標系のＸ−Ｙ平面、Ｙ−Ｚ平面、Ｘ−Ｚ平面に対して斜めのスライスを撮像する場合も適用可能である。即ち、上記のように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、読み出し方向傾斜磁場Ｇｒｏが規定されるパルスシーケンスに基づいて、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸傾斜磁場Ｇｘ、Ｇｙ、Ｇｚを計算すればよい。これにより、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸傾斜磁場コイル２６ｘ、２６ｙ、２６ｚへの各供給電流値を算出できるので、同様に傾斜磁場発生システムへの電気的負荷を算出できる。
【００６１】
以下、図５および図６のパルスシーケンスを簡単に説明する。まず、スライス選択方向にスライス選択傾斜磁場Ｇｓｓを印加しながら、ＲＦコイル２８から撮像領域に９０°ＲＦパルスを送信することで、所望のスライス領域を励起する。次に、読み出し方向に第１のＭＰＧパルスを印加する。
【００６２】
次に、励起領域の磁化を反転してエコー信号を形成させるため、スライス選択方向に傾斜磁場を印加し、ＲＦコイル２８から撮像領域に再収束用の１８０°ＲＦパルスを送信する。次に、読み出し方向に第２のＭＰＧパルスを印加する。この後、読み出し方向において極性を反転させながら傾斜磁場を印加すると共に、位相エンコード方向にも所定の間隔で傾斜磁場パルスを印加し、画像再構成用のＭＲ信号（エコー信号）を取得する。
【００６３】
図７〜図１２は、図５および図６のパルスシーケンスを図３のように周波数分離した場合における、各周波数帯の傾斜磁場波形の一例を示す模式図である。図７および図８は前記低周波数帯の傾斜磁場波形を示し、図９および図１０は前記中周波数帯の傾斜磁場波形を示し、図１１および図１２は前記高周波数帯の傾斜磁場波形を示す。
【００６４】
また、３方向の傾斜磁場波形を同時表示すると煩雑となるため、図７、図９、図１１ではスライス選択方向傾斜磁場Ｇｓｓおよび読み出し方向傾斜磁場Ｇｒｏの波形を示し、図８、１０、１２ではスライス選択方向傾斜磁場Ｇｓｓおよび位相エンコード方向傾斜磁場Ｇｐｅの波形を示す。
【００６５】
図５および図６のパルスシーケンスの傾斜磁場波形を、図７〜図１２に示すように各周波数帯毎の傾斜磁場波形に分離するには、例えば、もとの傾斜磁場波形に対して、所望の周波数帯域のみを選択的に通過させるデジタルフィルタを適用すればよい。
【００６６】
このように所望の周波数帯域のみを選択的に通過させるフィルタの作成手法としては、例えば、以下の方法が挙げられる。即ち、チェビシェフフィルタ、バターワースフィルタなどのＩＩＲフィルタ（無限インパルス応答フィルタ： Infinite Impulse Response Filter）や、ＦＩＲフィルタ（有限インパルス応答フィルタ：Finite Impulse Response Filter）などのフィルタから適切なフィルタを用い、タップ数（フィルタ係数の個数）などの条件の適切に変更すればよい。負荷取得部１０４は、周波数分離用に上記の各種フィルタを有する。
【００６７】
ここで、周波数帯毎に分離した傾斜磁場波形の縦軸は、前述のように傾斜磁場コイルへの供給電流値の振幅に相当し、符号が正の場合も負の場合もあるので、符号を揃えて強度として電気的負荷を算出すれば、計算が容易になる。
【００６８】
そこで本実施形態では、周波数帯毎に分離した傾斜磁場波形（図７〜図１２）について、横軸（時間）はそのままに、縦軸の値のみを二乗する変換を行う。このような変換後において、縦軸の値は、電流の二乗（電力÷抵抗値）に相当し、符号がマイナスだった部分は反転して全て正の値となるから、その縦軸の値に対して抵抗値に相当する値を乗じることで、電力に相当する電気的負荷を算出できる。
【００６９】
より詳細には、電流の二乗に相当する変換後の縦軸の値に対して、撮像シーケンスの開始時刻から終了時刻までの時間積分値を計算する。この時間積分値を、フル出力（開始時刻から終了時刻まで、最大電流を流し続けた場合）の時間積分値で割ることで規格化し、割った値を以下、パワーデューティという。
【００７０】
パワーデューティは０以上、１以下になる。パワーデューティに対して、インピーダンスに相当する負荷係数を乗じることで、１つの周波数帯における１つのチャネル（Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸のいずれか）の電気的負荷を算出できる。上記負荷係数は、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の各チャネル毎に異なり、周波数帯によっても異なるが、負荷係数の決め方については後述する。
【００７１】
そして、分離した全周波数帯においてそれぞれ、Ｘチャネルの電気的負荷を上記のように算出して合算すれば、Ｘチャネルの全体の電気的負荷（以下、Ｘチャネル電気的負荷Ｌｘ）を算出できる。同様の計算をＹチャネル、Ｚチャネルについても適用し、Ｙチャネル電気的負荷Ｌｙ、Ｚチャネル電気的負荷Ｌｚを算出する。Ｘ、Ｙ、Ｚチャネル電気的負荷Ｌｘ、Ｌｙ、Ｌｚを合算すれば、傾斜磁場発生システムへの合計電気的負荷Ｌｔを算出できる。合計電気的負荷Ｌｔは、図３のように３つの周波数帯に分離する場合、例えば以下の（１）式で算出できる。
【００７２】
Ｌｔ＝  Ｌｘ＋Ｌｙ＋Ｌｚ
＝  （ＰＬｘ×ＲＬｘ＋ＰＭｘ×ＲＭｘ＋ＰＨｘ×ＲＨｘ）
＋（ＰＬｙ×ＲＬｙ＋ＰＭｙ×ＲＭｙ＋ＰＨｙ×ＲＨｙ）
＋（ＰＬｚ×ＲＬｚ＋ＰＭｚ×ＲＭｚ＋ＰＨｚ×ＲＨｚ）  ・・・（１）
【００７３】
３項からなる（１）式において、１項目はＸチャネル電気的負荷Ｌｘであり、２項目はＹチャネル電気的負荷Ｌｙであり、３項目はＺチャネル電気的負荷Ｌｚである。
【００７４】
（１）式の１項目において、ＰＬｘは低周波数帯、ＰＭｘは中周波数帯、ＰＨｘは高周波数帯にそれぞれ対応し、これらはＸチャネルのパワーデューティである。
また、ＲＬｘは低周波数帯、ＲＭｘは中周波数帯、ＲＨｘは高周波数帯にそれぞれ対応し、これらはＸチャネルの負荷係数である。
【００７５】
（１）式の２項目において、ＰＬｙは低周波数帯、ＰＭｙは中周波数帯、ＰＨｙは高周波数帯にそれぞれ対応し、これらはＹチャネルのパワーデューティである。
また、ＲＬｙは低周波数帯、ＲＭｙは中周波数帯、ＲＨｙは高周波数帯にそれぞれ対応し、これらはＹチャネルの負荷係数である。
【００７６】
（１）式の３項目において、ＰＬｚは低周波数帯、ＰＭｚは中周波数帯、ＰＨｚは高周波数帯にそれぞれ対応し、これらはＺチャネルのパワーデューティである。
また、ＲＬｚは低周波数帯、ＲＭｚは中周波数帯、ＲＨｚは高周波数帯にそれぞれ対応し、これらはＺチャネルの負荷係数である。
【００７７】
パワーデューティは規格化しているので無名数であるため、負荷係数も無名数でよい。その場合、合計電気的負荷Ｌｔも無名数になる。また、低周波数帯の周波数域は、前述のようにＸ、Ｙ、Ｚのチャネル毎に異なる。中周波数帯、高周波数帯についても同様である。但し、本実施形態は無名数での計算に限定されるものではない。例えば、パワーデューティを「（アンペアの二乗）×時間」の単位の値に換算後、負荷係数もインピーダンスの単位の値に換算し、ワット×時間の単位として合計電気的負荷Ｌｔを算出してもよい。
【００７８】
ここで、負荷係数は例えば、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸傾斜磁場コイル２６ｘ、２６ｙ、２６ｚのインピーダンスの周波数特性を測定後、傾斜磁場電源４４の仕様などに基づいてシミュレーションにより算出できる。シミュレーションでは、実際のパルスシーケンスの傾斜磁場波形を出力後、これをフィルタによってチャネル毎に周波数分離し、電気的負荷を算出する。この電気的負荷の算出時において、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸傾斜磁場コイル２６ｘ、２６ｙ、２６ｚの各インピーダンスの周波数特性に合致するように負荷係数を決定すればよい。
【００７９】
また、実際にパルスシーケンスを実行しながら傾斜磁場電源４４の＋側および−側入力端子の間の電圧差や、傾斜磁場コイル２６に流れる電流の時間変化を測定することで、測定値に基づいて電気的負荷を算出し、シミュレーションで算出した負荷係数と合致するか否かを照合することが望ましい。若干のずれがある場合には、実測値に基づいて負荷係数を修正すればよい。
【００８０】
ここで、負荷係数を確認する実験において、ＭＲＩ装置２０の全てを接続する以上、電気的負荷は、傾斜磁場電源４４、傾斜磁場コイル２６、これらを結ぶケーブル、ＥＭＣフィルタ４５ｘ、４５ｙ、４５ｚなどの傾斜磁場発生システム全体への負荷値として算出される。従って、負荷係数の値も、傾斜磁場発生システム全体が反映されたものとなる。
【００８１】
そして、１つの周波数分離の方法に対応して各チャネル、各周波数帯毎に算出した１セットの負荷係数（以下、「負荷係数群」という）を予めテーブルデータとして負荷取得部１０４内に記録しておく。同様のシミュレーションを、周波数分離の仕方を変えて行い、再度、上記の負荷係数群を算出し、負荷取得部１０４内に記録しておく。同様にして、周波数分離の仕方を多様に変えて、それぞれについて負荷係数群を負荷取得部１０４内に記録しておく。
【００８２】
このように多様の周波数分離の仕方にそれぞれ対応した負荷係数群と、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸傾斜磁場コイル２６ｘ、２６ｙ、２６ｚのインピーダンスの周波数特性とを負荷取得部１０４内に予め記録しておく。これにより、設定されたパルスシーケンスに応じて周波数分離の仕方を変更しても、電気的負荷を算出することができる。
【００８３】
なお、傾斜磁場発生システムは、全チャネル（Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向の各傾斜磁場コイル）に同時に最大電流を流し続けることが可能なものではなく、全体の電力の上限値、各チャンネル毎の電力上限値等の様々な制約が存在する。このため、負荷取得部１０４は、傾斜磁場発生システムによって許容できる最大電気的負荷Ｌｍａｘを記憶している。最大電気的負荷Ｌｍａｘは、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸傾斜磁場コイル２６ｘ、２６ｙ、２６ｚや傾斜磁場電源４４などの各部の仕様に基づいてシミュレーションにより算出できる。
【００８４】
同様に、合計電気的負荷Ｌｔは、図４のように４つの周波数帯に分離する場合、例えば以下の（２）式で算出できる。
【００８５】
Ｌｔ＝  Ｌｘ＋Ｌｙ＋Ｌｚ
＝  （Ｐ１ｘ×Ｒ１ｘ＋Ｐ２ｘ×Ｒ２ｘ＋Ｐ３ｘ×Ｒ３ｘ＋Ｐ４ｘ×Ｒ４ｘ）
＋（Ｐ１ｙ×Ｒ１ｙ＋Ｐ２ｙ×Ｒ２ｙ＋Ｐ３ｙ×Ｒ３ｙ＋Ｐ４ｙ×Ｒ４ｙ）
＋（Ｐ１ｚ×Ｒ１ｚ＋Ｐ２ｚ×Ｒ２ｚ＋Ｐ３ｚ×Ｒ３ｚ＋Ｐ４ｚ×Ｒ４ｚ）
・・・（２）
【００８６】
（２）式において、１項目はＸチャネル電気的負荷Ｌｘであり、２項目はＹチャネル電気的負荷Ｌｙであり、３項目はＺチャネル電気的負荷Ｌｚである。
【００８７】
（２）式の１項目において、Ｐ１ｘは第１周波数帯、Ｐ２ｘは第２周波数帯、Ｐ３ｘは第３周波数帯、Ｐ４ｘは第４周波数帯にそれぞれ対応し、これらはＸチャネルのパワーデューティである。また、Ｒ１ｘは第１周波数帯、Ｒ２ｘは第２周波数帯、Ｒ３ｘは第３周波数帯、Ｒ４ｘは第４周波数帯にそれぞれ対応し、これらはＸチャネルの負荷係数である。（２）式の２項目、３項目についても同様である。
【００８８】
負荷取得部１０４は、傾斜磁場発生システムによって許容できる最大電気的負荷Ｌｍａｘよりも、合計電気的負荷Ｌｔが大きいか否かを判定する。大きい場合、負荷取得部１０４は、現在設定されている撮像シーケンスを実行不能と判定する。以下、撮像シーケンスが実行不能と判定された場合の処理について、図１３、図１４、図１５の３つの例を挙げて説明する。
【００８９】
図１３は、撮像シーケンスの条件の設定用画面において、警告通知が表示される場合の一例を示す模式図である。図１３の例では、位置決め画像１８０内にＦＯＶ（撮像視野：Field Of View）の太枠１８２が表示され、位置決め画像１８０の右側には、撮像条件の設定用のボックス１８４、１９０、１９２、１９４、１９６が表示されている。
【００９０】
ボックス１８４の表示は、ＦＯＶが現在１２５ｍｍ×１２５ｍｍに設定されていることを示す。ボックス１９０の表示は、スライス数が現在１００枚に設定されていることを示す。ボックス１９２の表示は、繰り返し時間ＴＲ（Time Of Retry）が現在５００ｍｓに設定されていることを示す。ボックス１９４の表示は、位相エンコードステップ数が現在２５６に設定されていることを示す。ボックス１９６の表示は、周波数エンコードステップ数が現在２５６に設定されていることを示す。
【００９１】
ここでは一例として、負荷取得部１０４は、表示制御部９８を制御することで、「（現在設定されている撮像条件で規定される）撮像シーケンスが実行不能であること」の文字情報的な警告通知を表示装置６４の画面の上部に表示させる。ユーザは、入力装置６２を介してボックス１８４、１９０、１９２、１９４、１９６内の各パラメータ値を変更することで、撮像条件を変更できる。
【００９２】
即ち、スライス数を減らす等の条件変更により、ユーザは、電気的負荷が減るように撮像条件を変更（再設定）できる。その場合、更新された撮像条件に基づいて合計電気的負荷Ｌｔが算出され、合計電気的負荷Ｌｔが最大電気的負荷Ｌｍａｘ以下か否かの判定が再実行される。
【００９３】
図１４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、撮像条件の修正候補の表示の一例を示す模式図である。撮像シーケンスが実行不能と判定された場合、条件設定部１００は、合計電気的負荷Ｌｔが最大電気的負荷Ｌｍａｘを超えないように、撮像条件の修正候補を複数算出する。
【００９４】
具体的には例えば、条件設定部１００は、最大電気的負荷Ｌｍａｘを１００％として、入力された合計電気的負荷Ｌｔが何％オーバーしているかを算出する。条件設定部１００は、このオーバー量に応じて、電気的負荷が小さくなるように撮像条件の修正候補を複数算出する。具体的には、スライス数を減らす、繰り返し時間ＴＲを伸ばす、ＭＰＧの印加量（ｂ―ｆａｃｔｏｒ）を減らす、ＦＯＶを広げるなどによって、電気的負荷は小さくなる。
【００９５】
なお、ＦＯＶを広げれば、傾斜磁場の傾斜が緩やかになるため、電気的負荷は小さくなる。これは、位置的情報を付加するためにはＦＯＶの一端側と反対側とで磁場強度の差として所定値以上が必要だからである。
【００９６】
条件設定部１００は、算出した撮像条件の複数の修正候補を表示制御部９８に入力することで、撮像条件の複数の修正候補を表示装置６４に表示させる。
【００９７】
図１４の例では、ボックス１８４において、ＦＯＶを１２５ｍｍ×１２５ｍｍから２５０ｍｍ×２５０ｍｍに拡張することが、撮像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、撮像条件の一修正候補として表示されている。
【００９８】
また、ボックス１９２において、繰り返し時間ＴＲを５００ｍｓから１０００ｍｓに延長することが、撮像条件の一修正候補として表示されている。
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、撮像条件の修正候補として表示されている。
【００９９】
ユーザは、入力装置６２を介して、表示装置６４に表示されている撮像条件の修正候補のいずれか又は複数を選択することで、当該撮像条件を変更（再設定）し、当該撮像シーケンスを実行可能にすることができる。
【０１００】
図１５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、撮像条件の修正候補の表示の別の一例を示す模式図である。図１５は、スライダーバー型の撮像条件の設定画面の模式図である。
【０１０１】
図１５において、スライダーバー１８４ａは、スライダー（黒く塗りつぶした長方形）を、横方向のバー内で移動させることで、ＦＯＶを設定するものである。
ボックス１８４ｂは、スライダーバー１８４ａの位置に応じて、現在設定されているＦＯＶを数字的に示す。
【０１０２】
同様に、スライダーバー１９０ａは、スライス数を設定するものであり、ボックス１９０ｂは、現在設定されているスライス数を数字的に示す。
また、スライダーバー１９２ａは、繰り返し時間ＴＲを設定するものであり、ボックス１９２ｂは、現在設定されている繰り返し時間ＴＲを数字的に示す。
【０１０３】
また、スライダーバー１９４ａは、位相エンコードステップ数を設定するものであり、ボックス１９４ｂは、現在設定されている位相エンコードステップ数を数字的に示す。
また、スライダーバー１９６ａは、周波数エンコードステップ数を設定するものであり、ボックス１９６ｂは、現在設定されている周波数エンコードステップ数を数字的に示す。
【０１０４】
撮像シーケンスが実行不能と判定された場合、例えば、図１４の場合と同様にして、撮像条件の修正候補が自動計算され、自動的に修正される。図１５の例では、電力的に撮像シーケンスが実行可能となる程度にＦＯＶが拡張された（自動再設定）されたものであり、その旨が画面上部に文字情報的に表示されている。
【０１０５】
図１５の状態（撮像条件が自動修正された状態）において、合計電気的負荷Ｌｔが大きくなるように、撮像条件の一部をユーザが手動変更した場合、他の条件の少なくとも一部が連動して自動変更される。具体的には、ユーザが変更した条件以外の条件の少なくとも１つが、撮像シーケンスが実行可能となる範囲、且つ、合計電気的負荷Ｌｔがあまり変わらない程度に、自動修正される。
【０１０６】
例えば、図１５の状態から、ユーザが繰り返し時間ＴＲを１／４の１２５ｍｓに手動変更した場合を考える。この場合、条件設定部１００は、撮像シーケンスが実行可能となる範囲、且つ、合計電気的負荷Ｌｔがあまり変わらない程度となるように、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の各修正候補を計算する。
【０１０７】
例えば、各修正候補が１２８である場合、条件設定部１００は、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算出された修正候補に更新（再設定）すると共に、これら修正候補を表示制御部９８に入力する。
これにより、表示装置６４は、更新された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ボックス１９４ｂ、１９６ｂに表示し、スライダーバー１９４ａ、１９６ａ内のスライダーも修正候補に対応する位置に移動する。
【０１０８】
上記は一例にすぎず、繰り返し時間ＴＲが手動で再設定された場合、スライス数又はＦＯＶの修正候補を自動算出し、手動再設定に連動して、スライス数又はＦＯＶが修正候補に自動再設定されるようにしてもよい。或いは、繰り返し時間ＴＲが手動で再設定された場合、スライス数、ＦＯＶ、位相エンコードステップ数、周波数エンコードステップ数、或いは、それ以外の条件の１つ又は２つ以上が連動して自動再設定されるようにしてもよい。ＦＯＶなどの他の条件が手動で再設定された場合についても同様である。
【０１０９】
図１６は、合計電気的負荷Ｌｔが最大電気的負荷Ｌｍａｘに対してかなりの余裕がある場合における、撮像条件の修正候補の表示例を示す模式図である。ユーザは、撮像条件を始めに設定する際に、合計電気的負荷Ｌｔが確実に最大電気的負荷Ｌｍａｘ以下となるように、電気的負荷の少ない条件を選択した可能性がある。
【０１１０】
その場合、合計電気的負荷Ｌｔと、最大電気的負荷Ｌｍａｘとのマージン分だけ、撮像条件を最適化する余地がある。そこで、本実施形態では一例として、合計電気的負荷Ｌｔが最大電気的負荷Ｌｍａｘに対してかなりの余裕がある場合、合計電気的負荷Ｌｔが最大電気的負荷Ｌｍａｘに近づくような撮像条件の修正候補が算出され、表示される。ここでの修正候補の算出方法については、後述の図１７のステップＳ８において、詳細に説明する。
【０１１１】
図１６の例では、撮像条件の修正候補として、以下３つが表示されている。
第１に、ＦＯＶを１３０ｍｍ×１３０ｍｍに拡張することが、ボックス１８４において修正候補の１つとして表示されている。
第２に、スライス数を１１０枚に増やすことが、ボックス１９０において修正候補の１つとして表示されている。
第３に、繰り返し時間ＴＲを５５０ｍｓに延長することが、ボックス１９２において修正候補の１つとして表示されている。
【０１１２】
これら３つのいずれか１つを選択するだけで、ユーザは、撮像条件をより最適化された条件に近づけることができる。
【０１１３】
図１７は、第１の実施形態におけるＭＲＩ装置２０の動作の流れを示すフローチャートである。以下、前述した各図を適宜参照しながら、図１７に示すステップ番号に従って、ＭＲＩ装置２０の動作を説明する。
【０１１４】
［ステップＳ１］ＭＰＵ８６（図２参照）は、入力装置６２に対して入力された撮像条件の一部の条件（入力情報）等に基づいて、ＭＲＩ装置２０の初期設定を行う。また、プレスキャンなどによってＲＦパルスの中心周波数等が設定される。この後、ステップＳ２に進む。
【０１１５】
［ステップＳ２］条件設定部１００は、入力装置６２に対して入力された撮像条件の一部等に基づいて撮像条件全体を暫定的に設定する。即ち、条件設定部１００は、暫定的に設定された各条件に基づいて、本スキャンの撮像シーケンス（スライス選択方向、位相エンコード方向、読み出し方向の傾斜磁場の印加シーケンスや、ＲＦパルスの印加シーケンスを含む）を暫定的に設定する（図５、図６参照）。この後、ステップＳ３に進む。
【０１１６】
［ステップＳ３］波形出力部１０２は、撮像シーケンスに基づいて、Ｘチャネル、Ｙチャネル、Ｚチャネルの傾斜磁場波形（傾斜磁場強度の時間変化）を計算して出力する。負荷取得部１０４は、各チャネルの傾斜磁場波形のデータを波形出力部１０２から取得する。この後、ステップＳ４に進む。
【０１１７】
［ステップＳ４］負荷取得部１０４は、撮像シーケンスの長さなどの条件に応じて、電気的負荷の算出に要する時間が所定時間に収まるように、周波数分離を行う際の分離数を設定する。また、負荷取得部１０４は、撮像シーケンスに基づいて、撮像シーケンスでの最大周波数Ｆｍａｘが何ヘルツかを算出する。
【０１１８】
次に、負荷取得部１０４は、Ｘ軸傾斜磁場コイル２６ｘのインピーダンスの周波数特性と、最大周波数Ｆｍａｘとに基づいて、Ｘチャネルの傾斜磁場波形を周波数分離する際の各周波数帯の範囲を決定する。例えば、分離されたどの周波数帯においても、その周波数帯での最大インピーダンスと最小インピーダンスとの差が等しくなるように分離する。
【０１１９】
なお、負荷取得部１０４内には、周波数分離の仕方の多数のパターンが予め記憶されているので、負荷取得部１０４はそれらのいずれか１つを選択する。これにより、周波数分離の仕方に対応してテーブルデータとして負荷取得部１０４に記憶されている負荷係数群を、電気的負荷の算出にそのまま利用できる。
【０１２０】
負荷取得部１０４は、Ｙチャネル、Ｚチャネルについても、周波数分離する際の各周波数帯の範囲を決定する。
【０１２１】
次に、負荷取得部１０４は、Ｘ、Ｙ、Ｚの各チャネルの傾斜磁場波形をそれぞれ、上記のように決定した範囲に従って、周波数帯毎に分離する（図７〜図１２参照）。
【０１２２】
次に、負荷取得部１０４は、暫定的に設定された撮像シーケンスにおける、傾斜磁場発生システムへの合計電気的負荷Ｌｔを算出する。即ち、分離した周波数帯にそれぞれ対応する負荷係数群を用いることでＸチャネル電気的負荷Ｌｘを算出する。同様に、Ｙチャネル電気的負荷Ｌｙ、Ｚチャネル電気的負荷Ｌｚも算出し、これらとＸチャネル電気的負荷Ｌｘを合算し、合計電気的負荷Ｌｔとする。この計算方法の詳細については、前述した通りなので、重複する説明を省略する。この後、ステップＳ５に進む。
【０１２３】
［ステップＳ５］ステップＳ４で算出した合計電気的負荷Ｌｔが、傾斜磁場発生システムによって許容できる最大電気的負荷Ｌｍａｘ以下か否かを、負荷取得部１０４は判定する。合計電気的負荷Ｌｔが最大電気的負荷Ｌｍａｘ以下の場合、暫定的に設定されている撮像シーケンスは実行可能であるから、ステップＳ７に進む。合計電気的負荷Ｌｔが最大電気的負荷Ｌｍａｘを超える場合、暫定的に設定されている撮像シーケンスは実行不能であるから、ステップＳ６に進む。
【０１２４】
［ステップＳ６］負荷取得部１０４は、撮像条件の再設定指令と、合計電気的負荷Ｌｔの算出結果とを条件設定部１００に入力する。条件設定部１００は、再設定される撮像条件で規定される撮像シーケンスが磁気共鳴イメージングとして実行される場合の傾斜磁場発生システムへの電気的負荷が最大電気的負荷Ｌｍａｘを超えないように、撮像条件の修正候補を複数算出する。
【０１２５】
具体的には例えば、条件設定部１００は、最大電気的負荷Ｌｍａｘを１００％として、入力された合計電気的負荷Ｌｔが何％オーバーしているかを算出する。条件設定部１００は、このオーバー量に応じて、電気的負荷が小さくなるように撮像条件の修正候補を複数算出する。具体的には、スライス数を減らす、繰り返し時間ＴＲを伸ばす、ＭＰＧの印加量（ｂ―ｆａｃｔｏｒ）を減らす、ＦＯＶを広げるなどによって、電気的負荷は小さくなる。
【０１２６】
条件設定部１００は、算出した撮像条件の複数の修正候補を表示制御部９８に入力することで、撮像条件の複数の修正候補を表示装置６４に表示させる（図１４参照）。
【０１２７】
撮像条件の修正候補の表示開始時刻から所定時間経過してもユーザによる選択や、ユーザによる撮像条件の再設定の入力がなければ、条件設定部１００は、複数の修正候補のいずれかを自動選択する。ここでの自動選択の優先順位は、例えば、スライス枚数を減らす修正候補を最優先とするものであり、ステップＳ１において予め設定しておけばよい。
【０１２８】
なお、前述の図１５で説明したように、撮像条件を修正候補に自動再設定して表示してもよい。この自動再設定の後に、電気的負荷が大きくなるように、撮像条件の一部をユーザが手動変更した場合、前述したように、他の条件の少なくとも一部が連動して自動再設定（自動変更）される。
【０１２９】
このように、複数の修正候補のいずれかが選択されるか、或いは、ユーザの手動操作によって、撮像条件が再設定される。条件設定部１００は、再設定された撮像条件に基づいて撮像シーケンスを規定する。この後、ステップＳ３に戻り、合計電気的負荷Ｌｔの算出が再度行われる。
【０１３０】
［ステップＳ７］ＭＰＵ８６は、負荷取得部１０４から、算出された合計電気的負荷Ｌｔを取得する。ＭＰＵ８６は、合計電気的負荷Ｌｔが最大電気的負荷Ｌｍａｘと対比して所定の割合以上の余裕があるか否かを判定する。ここでの所定の割合は、例えばステップＳ１において入力装置６２を介してＭＰＵ８６に対して予め設定しておけばよい。
【０１３１】
具体的には、合計電気的負荷Ｌｔが最大電気的負荷Ｌｍａｘの例えば７０％未満（或いは、６０％未満、５０％未満）などの場合、余裕ありと判定する。なお、ここで挙げた数値は説明を具体的にするための単なる一例にすぎない。
【０１３２】
余裕ありとＭＰＵ８６が判定した場合、ステップＳ８に進み、そうでない場合、ステップＳ１０に進む。
【０１３３】
［ステップＳ８］ＭＰＵ８６は、撮像条件の少なくとも一部の条件の修正候補の計算指令を条件設定部１００に入力する（即ち、ＭＰＵ８６は、撮像条件の「最適化指令部」として機能する）。条件設定部１００は、合計電気的負荷Ｌｔが最大電気的負荷Ｌｍａｘに近づく方向に撮像条件の修正候補を複数算出する。
【０１３４】
具体的には、条件設定部１００は、最大電気的負荷Ｌｍａｘを１００％とした場合に、合計電気的負荷Ｌｔと最大電気的負荷Ｌｍａｘとのマージン（差）が何％であるかに応じて、撮像条件の修正候補を複数算出する。
【０１３５】
条件設定部１００は、このマージンに応じて、合計電気的負荷Ｌｔが大きくなるように、且つ、合計電気的負荷Ｌｔが最大電気的負荷Ｌｍａｘの所定割合（例えば８５％などの１００％以下の値）となるように、撮像条件の修正候補を複数算出する。具体的には、スライス数を増やす、ＭＰＧの印加量を増大する、ＦＯＶを狭めるなどによって、最大電気的負荷Ｌｍａｘの範囲内で合計電気的負荷Ｌｔは大きくなる。
【０１３６】
即ち、ユーザは、最大電気的負荷Ｌｍａｘを確実に下回るようにステップＳ１で撮像条件を設定した可能性があるが、例えばスライス数を少なくしすぎたなどによって、最大電気的負荷Ｌｍａｘに対して余裕がある場合が生じる。そのような場合でも、ステップＳ７、Ｓ８、Ｓ９の処理を通すことによって、最大電気的負荷Ｌｍａｘの範囲内で撮像条件が最適化される。
【０１３７】
条件設定部１００は、算出した撮像条件の修正候補を表示制御部９８に入力することで、撮像条件の複数の修正候補を表示装置６４上に表示させる（図１６参照）。
撮像条件の修正候補の表示開始時刻から所定時間経過してもユーザによる選択や撮像条件の再設定の入力がない場合、条件設定部１００は、撮像条件を再設定しない。
【０１３８】
なお、所定時間経過してもユーザによる選択や撮像条件の再設定の入力がない場合、条件設定部１００が複数の修正候補のいずれかを自動選択してもよい。
ここでの自動選択の優先順位は、例えば、スライス枚数を増やす修正候補を最優先とするものであり、ステップＳ１において予め設定しておけばよい。
この後、ステップＳ９に進む。
【０１３９】
［ステップＳ９］ＭＰＵ８６は、ステップＳ８で算出した修正候補の範囲を超える条件でユーザにより撮像条件が再設定されたか否かを判定する。修正候補の範囲を超える条件で撮像条件が再設定された場合、ステップＳ３に戻り、それ以外の場合、ステップＳ１０に進む。
【０１４０】
具体的には例えば、ステップＳ８で撮像条件の修正候補の１つとしてスライス数１５０枚が表示されていたとする。スライス数１５０枚以下の範囲でスライス数が再設定されただけの場合、修正候補の範囲を超えないと判定される。また、ステップＳ８で表示される撮像条件の修正候補のいずれかが選択された場合や、撮像条件が再設定されない場合も、修正候補の範囲を超えないと判定される。
【０１４１】
一方、修正候補を超える枚数であるスライス数１５１枚以上でスライス数が再設定された場合、或いは、修正候補として表示したＦＯＶよりも狭い範囲のＦＯＶが設定された場合、電気的負荷が最大電気的負荷Ｌｍａｘを超える可能性があるので、修正候補の範囲を超えると判定される。
【０１４２】
［ステップＳ１０］設定された撮像シーケンスに従ってデータ収集が行われる。具体的には、寝台３２に被検体Ｐがセットされ、静磁場電源４０により励磁された静磁場用磁石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、撮像空間に形成された静磁場が均一化される。
【０１４３】
そして、入力装置６２からＭＰＵ８６に撮像開始指示が入力されると、ＭＰＵ８６は、条件設定部１００によって設定された撮像シーケンスをシーケンスコントローラ５６に入力する。シーケンスコントローラ５６は、入力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およびＲＦ受信器４８を駆動させることで、撮像領域に傾斜磁場を形成させると共に、ＲＦコイル２８からＲＦ信号を発生させる。
【０１４４】
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ＲＦコイル２８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シーケンスコントローラ５６に入力する。シーケンスコントローラ５６は、生データを画像再構成部９０に入力し、画像再構成部９０は、ｋ空間データベース９２に形成されたｋ空間において、生データをｋ空間データとして配置する。
【０１４５】
画像再構成部９０は、ｋ空間データベース９２からｋ空間データを取り込み、これに２次元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９４に保存する。
【０１４６】
画像処理部９６は、画像データベース９４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。
【０１４７】
なお、撮像シーケンスが実行不能と判定された場合のステップＳ６において、条件設定部１００が撮像条件の修正候補を計算する例を述べたが、修正候補の計算は必須ではない。修正候補を計算せず、図１３のように警告通知を表示装置６４に表示させ、ユーザによる手動での撮像条件の再設定を促す構成としてもよい。以上が第１の実施形態のＭＲＩ装置２０の動作説明である。
【０１４８】
このように第１の実施形態では、傾斜磁場コイル２６のインピーダンスの周波数特性に応じて傾斜磁場波形を複数の周波数帯に分離し、周波数帯毎に電気的負荷を算出して合算することで１チャネルの電気的負荷を算出する。これをＸ、Ｙ、Ｚの各チャネルに対して行って、３チャネルの電気的負荷を合算するので、傾斜磁場発生システムへの合計電気的負荷Ｌｔを正確に算出できる。
【０１４９】
傾斜磁場発生システムへの合計電気的負荷Ｌｔを正確に算出できるので、許容できる最大電気的負荷Ｌｍａｘに対してどれだけの余裕があるか否かを正確に判定できる。合計電気的負荷Ｌｔが最大電気的負荷Ｌｍａｘに対して十分な余裕がある場合、合計電気的負荷Ｌｔが最大電気的負荷Ｌｍａｘに近づくような撮像条件の修正候補を複数表示する。従って、ユーザは、修正候補のいずれかを選択するだけで、撮像条件を最適化しうる。
【０１５０】
反対に、合計電気的負荷Ｌｔが最大電気的負荷Ｌｍａｘを超えた場合、合計電気的負荷Ｌｔが最大電気的負荷Ｌｍａｘの範囲内となるように撮像条件を再設定するので、ＭＲＩ装置２０を安全に運用できる。この撮像条件の再設定に際して、撮像条件の修正候補を複数表示するので、ユーザは、それらのいずれかを選択するだけでよい。この結果、ユーザの利便性は向上する。
【０１５１】
即ち、合計電気的負荷Ｌｔを正確に算出した上で、合計電気的負荷Ｌｔが最大電気的負荷Ｌｍａｘ以下となるように撮像条件を設定するので、傾斜磁場発生システムの電力的な使用限界の範囲内で撮像条件を最適化することが可能である。
【０１５２】
以上の最適化の制御は、予め記憶させた負荷係数や傾斜磁場コイル２６のインピーダンスの周波数特性などを用いた演算により行われ、ハードウェア的には、従来構成に追加される要素はない。即ち、製品のコストを増大させることなく、撮像条件を最適化することが可能である。
【０１５３】
また、仮に例えば修理等によって傾斜磁場コイル２６が交換になったとしても、負荷取得部１０４に記憶される負荷係数や傾斜磁場コイル２６のインピーダンスの周波数特性などの情報を更新すればよいだけである。即ち、傾斜磁場発生システムの改修を行うに際して、メンテナンスが容易である。
【０１５４】
以上説明した実施形態によれば、ＭＲＩの傾斜磁場発生システムにかかる電気的負荷を撮像シーケンスに応じて正確に予測できる。
【０１５５】
なお、従来は傾斜磁場コイルのインピーダンスが周波数により変化することが考慮されてなかったので、傾斜磁場発生システムへの電気的負荷を正確に算出できなかった。このため、傾斜磁場発生システムの電力的な使用限界と、実際に設定可能なパルスシーケンスの電気的負荷との間に必要以上のマージンが存在していたので、本実施形態と同程度に撮像条件を最適化することはできなかった。
【０１５６】
（第２の実施形態）
第２の実施形態は、第１の実施形態の変形例であり、ＭＲＩ装置２０の装置構成としては第１の実施形態と同様である（図１、図２参照）。第１の実施形態との違いは、電気的負荷の算出方法のみである。
【０１５７】
具体的には、第１の実施形態の負荷係数は、シミュレーションや実測用によって予め求めたものであり、この負荷係数によって算出される合計電気的負荷Ｌｔは、傾斜磁場発生システムに対する実際の電気的な負荷値を正確に与える。
【０１５８】
一方、第２の実施形態では、傾斜磁場発生システムに対する実際の電気的な負荷値よりも大きな値として合計電気的負荷Ｌｔが算出されるようにする。これにより、許容できる最大電気的負荷Ｌｍａｘと、実際に傾斜磁場発生システムにかかる電気的負荷との間に常に一定割合以上のマージンを保ち、ＭＲＩ装置２０を安全に運用する。
【０１５９】
第１の具体的方法としては、負荷取得部１０４は、負荷係数として、第１の実施形態の負荷係数を例えば１．２倍した値を用いる。ここでの１．２倍は、説明を具体化するための一例にすぎず、１より大きければよく、本実施形態を何ら限定するものでない。以下に示す各数値についても同様である。この場合、負荷係数の違いを除いて、合計電気的負荷Ｌｔの算出方法は第１の実施形態と同様である。
【０１６０】
第２の具体的方法としては、負荷取得部１０４は、負荷係数として、第１の実施形態の負荷係数と同じ値を用いるが、以下の（３）式で合計電気的負荷Ｌｔを算出する。
【０１６１】
Ｌｔ＝（Ｌｘ＋Ｌｙ＋Ｌｚ）×Ｗ  ・・・（３）
【０１６２】
第１の実施形態では、Ｌｔ＝Ｌｘ＋Ｌｙ＋Ｌｚで合計電気的負荷Ｌｔを算出するところ、（３）式の係数Ｗは、１より大きい値であり、例えば１．２である。この場合、Ｘチャネル電気的負荷Ｌｘ、Ｙチャネル電気的負荷Ｌｙ、Ｚチャネル電気的負荷Ｌｚの計算方法は、第１の実施形態と同じである。なお、０より大きく、１より小さい値の係数Ｗ’を用いた以下の（４）式で合計電気的負荷Ｌｔを算出する方法も、この方法と等価である。
【０１６３】
Ｌｔ＝（Ｌｘ＋Ｌｙ＋Ｌｚ）÷Ｗ’  ・・・（４）
【０１６４】
第３の具体的方法としては、負荷取得部１０４は、負荷係数として、第１の実施形態の負荷係数と同じ値を用いるが、以下の（５）式で合計電気的負荷Ｌｔを算出する。
【０１６５】
Ｌｔ＝Ｌｘ＋Ｌｙ＋Ｌｚ＋Ｌｍａｒｇｉｎ  ・・・（５）
【０１６６】
（５）式において、加算定数Ｌｍａｒｇｉｎは、例えば、最大電気的負荷Ｌｍａｘの２０％の値である。この場合も、Ｘチャネル電気的負荷Ｌｘ、Ｙチャネル電気的負荷Ｌｙ、Ｚチャネル電気的負荷Ｌｚの計算方法は、第１の実施形態と同じである。
【０１６７】
図１８は、第２の実施形態におけるＭＲＩ装置２０の動作の流れを示すフローチャートである。以下、図１８に示すステップ番号に従って、ＭＲＩ装置２０の動作を説明する。
【０１６８】
［ステップＳ２１〜Ｓ２３］第１の実施形態のステップＳ１〜Ｓ３とそれぞれ同様であるので、重複する説明を省略する。
【０１６９】
［ステップＳ２４］負荷取得部１０４は、上記のいずれか１つの方法によって、実際に傾斜磁場発生システムにかかる電気的負荷よりも大きな値となるように、合計電気的負荷Ｌｔを算出する。この後、ステップＳ２５に進む。
【０１７０】
［ステップＳ２５〜Ｓ３０］第１の実施形態のステップＳ５〜Ｓ１０とそれぞれ同様であるので、重複する説明を省略する。以上が第２の実施形態の動作説明である。
【０１７１】
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が得られる。さらに、第２の実施形態では、実際の値よりも大きく算出された合計電気的負荷Ｌｔと、傾斜磁場発生システムが許容できる最大電気的負荷Ｌｍａｘとを対比する（ステップＳ２５）。
従って、どのような撮像条件を設定しても、実際の負荷値よりも大きく算出される合計電気的負荷Ｌｔが最大電気的負荷Ｌｍａｘ以下となるように、必要に応じて撮像条件が再設定される（ステップＳ２６）。
このため、傾斜磁場発生システムに限界近くの負荷がかかることはなく、許容できる最大電気的負荷Ｌｍａとの間に常に一定の割合以上のマージンが保たれる。従って、ＭＲＩ装置２０を極めて安全に運用できる。
【０１７２】
（実施形態の補足事項）
［１］上記実施形態では、傾斜磁場波形のグラフの縦軸を二乗することで、合計電気的負荷Ｌｔの算出過程におけるパワーデューティとして電流二乗に相当する値を用いる例を述べた。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。
【０１７３】
傾斜磁場電源４４内のスイッチング素子のＩＧＢＴ（絶縁ゲートバイポーラトランジスタ：Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ  Ｇａｔｅ  Ｂｉｐｏｌａｒ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）の加熱性に応じて、傾斜磁場波形の縦軸の値の絶対値をパワーデューティとして用いてもよい。この場合のパワーデューティは、電流の絶対値に相当する。ＩＧＢＴの瞬間的な加熱性は、電流二乗ではなく、電流の大きさに依存する場合もあるからである。
【０１７４】
［２］Ｘチャネル、Ｙチャネル、Ｚチャネルで周波数分離の分離数を揃える例を述べた。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。Ｘ、Ｙ、Ｚ軸傾斜磁場コイル２６ｘ、２６ｙ、２６ｚのインピーダンスの各周波数特性などに応じて、Ｘチャネル、Ｙチャネル、Ｚチャネルで周波数分離の分離数を変えて、合計電気的負荷Ｌｔを算出してもよい。
【０１７５】
［３］第１の実施形態において、撮像条件を最適化するためのステップＳ７〜Ｓ９の処理は必須ではなく、省略してもよい。即ち、ステップＳ５で判定結果が肯定的な場合、ステップＳ１０に移行してもよい。第２の実施形態についても同様である。
【０１７６】
［４］第１及び第２の実施形態では、傾斜磁場の波形そのものを複数の周波数帯に分離して、周波数帯毎に傾斜磁場発生システムに対する電気的負荷を算出して合算する例を述べた。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。傾斜磁場の波形そのものに限らず、「傾斜磁場波形を規定する座標データ」などの「傾斜磁場の波形に関する情報」を用いてもよい。
【０１７７】
図１９は、傾斜磁場波形を再現する座標データの一例を示す模式図である。図１９において、横軸は撮像シーケンスの開始時刻（ｔ＝０秒）からの経過時間ｔを示し、縦軸は傾斜磁場強度ＡＭを示す。
【０１７８】
この例では、撮像シーケンスの開始時刻からの５つの座標でＭＰＧパルスの波形が規定される。即ち、座標ＣＣ０は、例えば経過時間ｔ＝０、傾斜磁場強度ＡＭ＝０を示す。座標ＣＣ１は、例えばｔ＝０．０１、ＡＭ＝０を示し、座標ＣＣ２は、例えばｔ＝０．０１０１、ＡＭ＝１を示し、座標ＣＣ３は、例えばｔ＝０．０２、ＡＭ＝１を示し、座標ＣＣ４は、例えばｔ＝０．０２０１、ＡＭ＝０を示す。
【０１７９】
このように、多数の座標値に基づいて、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の各傾斜磁場波形を規定できる。この場合、負荷取得部１０４は、傾斜磁場波形を規定する座標データを波形出力部１０２から取得し、この座標データに基づいて、上記実施形態と同様に分離された各周波数帯毎に傾斜磁場発生システムに対する電気的負荷を算出できる。
【０１８０】
［５］第１及び第２の実施形態では、撮像条件の暫定的な設定後、撮像条件により規定される撮像シーケンスの実行前に、傾斜磁場発生システムに対する合計電気的負荷Ｌｔが算出される例を述べた。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く、以下の変形例も含まれる。
【０１８１】
パルスシーケンスの種類や、各条件のパラメータ値などの撮像条件の代表的なパターンを予め多数作成し、（例えばＭＲＩ装置２０の出荷前に）予め記憶させてもよい。即ち、各々のパターンは、１つの撮像シーケンスを規定する条件のセットである。この場合、各パターンの撮像シーケンスに対してそれぞれ予め算出された合計電気的負荷Ｌｔを負荷取得部１０４に記憶させる。
具体的には例えば、負荷取得部１０４は、各パターンの撮像条件と、その撮像条件で規定される撮像シーケンスを実行した場合の合計電気的負荷Ｌｔとを、テーブルデータで記憶する。
【０１８２】
このテーブルデータは、「傾斜磁場コイル２６のインピーダンスの周波数特性に応じた傾斜磁場発生システムに対する電気的負荷と、撮像条件との関係」を規定する情報とも言える。予め記憶される合計電気的負荷Ｌｔの算出方法は、第１の実施形態における合計電気的負荷Ｌｔの算出方法と同様である。
【０１８３】
この場合のＭＲＩ装置２０の動作は、図１７のステップＳ３、Ｓ４（又は図１８のステップＳ２３、２４）の代わりに、以下の処理を実行することを除いて、第１及び第２の実施形態と同様である。
即ち、負荷取得部１０４は、現在設定されている撮像条件と、最も近いパターンの撮像条件を記憶データの中から選択する。負荷取得部１０４は、選択したパターンに対して記憶された合計電気的負荷Ｌｔを取得する。
【０１８４】
この場合、撮像条件を設定すれば、演算処理を実行せずに、記憶データから読み出すだけで、傾斜磁場発生システムに対する合計電気的負荷Ｌｔを取得できる。従って、コンピュータの計算時間を省略できるので、撮像条件の設定に要する時間を短縮できる。
【０１８５】
なお、（Ａ）撮像条件の多様なパターンに対してそれぞれ電気的負荷を予め記憶しておく実施形態、（Ｂ）撮像条件の設定の都度、電気的負荷を算出する第１及び第２の実施形態、のいずれも、以下の概念に基づく。
【０１８６】
具体的には、（１）撮像条件の暫定的な設定（又は再設定）、（２）設定された撮像条件により規定される撮像シーケンスを実行した場合の電気的負荷の取得、（３）設定された撮像シーケンスの実行可否の判定、の３ステップが繰り返される。
これら３ステップは、上記（３）で実行可能と判定され、撮像条件が最終確定するまで順次繰り返される。
換言すれば、撮像条件の最終確定まで、撮像条件及び撮像シーケンスを実行した場合の電気的負荷が逐次的に取得され、更新される。
【０１８７】
［６］ＭＲＩ装置２０として、静磁場用磁石２２、シムコイル２４、傾斜磁場コイル２６などが含まれるガントリの外にＲＦ受信器４８が存在する例を述べた（図１参照）。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がガントリ内に含まれる態様でもよい。
【０１８８】
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内に配設する。そして、受信用ＲＦコイル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外に出力し、シーケンスコントローラ５６に入力してもよい。ガントリ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。
【０１８９】
［７］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】
【０１９０】
２０  ＭＲＩ装置
２２  静磁場用磁石
２４  シムコイル
２６  傾斜磁場コイル
２６ｘ  Ｘ軸傾斜磁場コイル
２６ｙ  Ｙ軸傾斜磁場コイル
２６ｚ  Ｚ軸傾斜磁場コイル
２８  ＲＦコイル
３０  制御系
３２  寝台
４０  静磁場電源
４２  シムコイル電源
４４  傾斜磁場電源
４４ｘ  Ｘ軸傾斜磁場電源
４４ｙ  Ｙ軸傾斜磁場電源
４４ｚ  Ｚ軸傾斜磁場電源
４５ｘ、４５ｙ、４５ｚ  ＥＭＣフィルタ
４６  ＲＦ送信器
４８  ＲＦ受信器
５６  シーケンスコントローラ
５８  コンピュータ
６０  演算装置
６２  入力装置
６４  表示装置
６６  記憶装置
８６  ＭＰＵ
８８  システムバス
９０  画像再構成部
９２  ｋ空間データベース
９４  画像データベース
９６  画像処理部
９８  表示制御部
１００  条件設定部
１０２  波形出力部
１０４  負荷取得部
１８０  位置決め画像
１８２  ＦＯＶ
１８４、１９０、１９２、１９４、１９６  ボックス
１８４ａ、１９０ａ、１９２ａ、１９４ａ、１９６ａ  ボックス
１８４ｂ、１９０ｂ、１９２ｂ、１９４ｂ、１９６ｂ  スライダーバー
Ｐ  被検体
【図１】
0005865785.tif 000002
【図２】
0005865785.tif 000003
【図３】
0005865785.tif 000004
【図４】
0005865785.tif 000005
【図５】
0005865785.tif 000006
【図６】
0005865785.tif 000007
【図７】
0005865785.tif 000008
【図８】
0005865785.tif 000009
【図９】
0005865785.tif 000010
【図１０】
0005865785.tif 000011
【図１１】
0005865785.tif 000012
【図１２】
0005865785.tif 000013
【図１３】
0005865785.tif 000014
【図１４】
0005865785.tif 000015
【図１５】
0005865785.tif 000016
【図１６】
0005865785.tif 000017
【図１７】
0005865785.tif 000018
【図１８】
0005865785.tif 000019
【図１９】
0005865785.tif 000020