(57)【要約】      （修正有）【課題】高速、かつ、受信感度の影響を受けずに照射ゲイン調整を行える磁気共鳴イメージング装置を提供する。【解決手段】磁気共鳴イメージング装置は、被検体に高周波磁場パルスを照射する送信部及び被検体からの核磁気共鳴信号を検出する受信部を有する撮像部と、受信部が取得した核磁気共鳴信号に対して画像化処理を含む所定の演算処理を行う演算部と、撮像部による撮像を制御する制御部とを備え、制御部が、本撮像に先立って、予め定めた強度の高周波磁場パルスに従ってプリスキャンを行う撮像シーケンスを有し、演算部が、プリスキャンにおいて受信部により検出した核磁気共鳴信号に基づいて、送信部による予め定めた強度の高周波磁場パルスによって発生した高周波磁場分布を取得する高周波磁場分布取得部と、高周波磁場分布の平均値を算出する平均値算出部と、平均値に基づいて送信部が照射する高周波磁場パルスの強度を調整する強度調整部とを備える。【選択図】図１
2018202137.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体に高周波磁場パルスを照射する送信部及び前記被検体からの核磁気共鳴信号を検出する受信部を有する撮像部と、
前記受信部が取得した核磁気共鳴信号に対して画像化処理を含む所定の演算処理を行う演算部と、
前記撮像部による撮像を制御する制御部と、を備え、
前記制御部が、本撮像に先立って、予め定めた強度の高周波磁場パルスに従ってプリスキャンを行う撮像シーケンスを有し、
前記演算部が、前記プリスキャンにおいて前記受信部により検出した核磁気共鳴信号に基づいて、前記送信部による予め定めた強度の高周波磁場パルスによって発生した高周波磁場分布を取得する高周波磁場分布取得部と、
前記高周波磁場分布の平均値を算出する平均値算出部と、
前記平均値に基づいて前記送信部が照射する高周波磁場パルスの強度を調整する強度調整部と、
を備える磁気共鳴イメージング装置。
【請求項２】
請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置において、
予め複数の被験者に対して照射ゲインを変化させながら高周波磁場パルスを照射して高周波磁場分布を取得し、照射ゲイン毎に該照射ゲインに対する高周波磁場分布の平均値の傾きを算出し、得られた複数の傾きの平均値を照射ゲイン毎に記録したテーブルを格納した記憶部を備え、
前記強度調整部が、前記平均値算出部により算出した平均値に基づいて、前記記憶部に格納した前記テーブルを参照して前記送信部が照射する高周波磁場パルスの強度を調整する磁気共鳴イメージング装置。
【請求項３】
請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置において、
高周波磁場分布取得部が、互いに異なる複数の強度の高周波磁場パルスによって発生した複数の高周波磁場分布を夫々取得し、
平均値算出部が、複数の前記高周波磁場分布から夫々平均値を算出し、複数の前記強度に対して前記高周波磁場分布の平均値の傾きを計算し、
前記強度調整部が、前記平均値算出部が算出した前記傾きに基づいて前記強度を調整する磁気共鳴イメージング装置。
【請求項４】
請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置において、
前記平均値算出部が、高周波磁場分布に対して設定した関心領域の大きさ、被検体の身長、体重、年齢、又はＴ１値等の被検体の特徴を示すパラメータに基づいて、被検体毎に照射強度に対する高周波磁場分布の平均値の傾きを算出し、
前記強度調整部が、算出された被検体毎の照射強度に対する高周波磁場分布の平均値の傾きに基づいて前記強度を調整する磁気共鳴イメージング装置。
【請求項５】
請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置において、
前記強度調整部が、前記平均値算出部により算出した前記高周波磁場分布の平均値に対する予め定めた目標平均値の比率と、前記高周波磁場分布の平均値を取得した際の規定値の照射ゲイン値に対する調整後の照射ゲイン値の比率とが同比率となるように、前記強度を調整する磁気共鳴イメージング装置。
【請求項６】
請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置において、
前記強度調整部が、前記高周波磁場分布において関心領域を設定し、設定した該関心領域内において前記強度を調整する磁気共鳴イメージング装置。
【請求項７】
請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置において、
前記平均値算出部が算出した高周波磁場分布の平均値が予め定めた範囲を外れた場合に、
前記高周波分布取得部が、前記強度
調整部により調整された後の高周波磁場パルスの強度で再度高周波磁場分布を取得し、
前記強度調整部が、再度得られた高周波磁場分布の平均値に基づいて高周波磁場パルスの強度を調整する磁気共鳴イメージング装置。
【請求項８】
請求項７に記載の磁気共鳴イメージング装置において、
前記予め定めた範囲が、前記被検体の部位や体重、高周波磁場分布の均一度に応じて決定される磁気共鳴イメージング装置。
【請求項９】
請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置において、
前記高周波磁場分布を取得するための照射ゲインの値や高周波磁場パルスを照射する間隔を、被検体の部位や体重、高周波磁場分布の均一度に応じて決定する磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１０】
被検体に高周波磁場パルスを照射する送信部及び前記被検体からの核磁気共鳴信号を検出する受信部を有する撮像部と、
前記受信部が取得した核磁気共鳴信号に対して画像化処理を含む所定の演算処理を行う演算部と、
前記撮像部による撮像を制御する制御部と、
予め複数の被験者に対して照射ゲインを変化させながら高周波磁場パルスを照射して高周波磁場分布を取得し、予め定めた高周波磁場分布の目標平均値になる照射ゲインの複数の被験者の平均値を、検査部位、体重等毎に記録したテーブルを格納した記憶部と、
前記被検体の検査部位や体重等に基づいて、前記記憶部に格納した前記テーブルを参照して前記送信部が照射する高周波磁場パルスの強度を決定する強度調整部とを備えた、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、磁気共鳴イメージング（以下、「ＭＲＩ」という）装置に関し、特に、ＭＲＩ装置におけるプリスキャンの際の照射ゲインの調整に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、均一な静磁場中に被検体（特に人体）を配置した状態で、被検体に高周波磁場（ＲＦ）パルスを印加することによって生じた核磁気共鳴（ＮＭＲ）信号を計測し、被検体の頭部、腹部、四肢等の形態や機能を２次元的に或いは３次元的に画像化するＭＲＩ装置が知られている。ＭＲＩ装置において、ＮＭＲ信号は、傾斜磁場によって異なる位相エンコードが付与されるとともに周波数エンコードされて時系列データとして計測され、計測されたＮＭＲ信号が２次元又は３次元フーリエ変換されることにより画像として再構成される。
【０００３】
ＭＲＩ装置では、ＮＭＲ信号を発生させるためのＲＦパルスの照射強度を照射ゲインによって決定する。この照射ゲインは、本撮像前にプリスキャンを行って被検体毎に最適な値に調整している。より具体的には、本撮像前に、照射ゲインを変化させながら複数回撮像を行い、得られるＮＭＲ信号が最大となる照射ゲインを、その被検体に対する最適な照射ゲインとして決定している。
【０００４】
このようなＭＲＩ装置における照射ゲイン、延いてはＲＦパルスを調整する技術に関し、例えば、特許文献１には、ＲＦパルスで励起してリードアウト勾配磁場の下でＮＭＲ信号を測定し、測定されたＮＭＲ信号をフーリエ変換し、ＲＦコイルの感度プロファイルを用いた評価値Ｐが最大となるようにＲＦパルスの強度を調整することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−３２５７４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に開示された照射ゲインの調整方法では、ＲＦコイルから送信するＲＦパルスで励起した後にＮＭＲ信号を測定してＲＦコイルの感度プロファイルで重み付けて評価値Ｐを求める動作を繰り返し行い、得られた複数の評価値Ｐの中から最適値の探索をするため、ＲＦパルスの強度の調整に長時間を要する。また、計測した感度プロファイルが誤差を持ち、ＲＦコイルの感度の影響除去が十分でない場合がある。
【０００７】
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、高速、かつ、受信感度の影響を受けずに照射ゲイン調整を行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を提供する。
本発明の一態様は、被検体に高周波磁場パルスを照射する送信部及び前記被検体からの核磁気共鳴信号を検出する受信部を有する撮像部と、前記受信部が取得した核磁気共鳴信号に対して画像化処理を含む所定の演算処理を行う演算部と、前記撮像部による撮像を制御する制御部と、を備え、前記制御部が、本撮像に先立って、予め定めた強度の高周波磁場パルスに従ってプリスキャンを行う撮像シーケンスを有し、前記演算部が、前記プリスキャンにおいて前記受信部により検出した核磁気共鳴信号に基づいて、前記送信部による予め定めた強度の高周波磁場パルスによって発生した高周波磁場分布を取得する高周波磁場分布取得部と、前記高周波磁場分布の平均値を算出する平均値算出部と、前記平均値に基づいて前記送信部が照射する高周波磁場パルスの強度を調整する強度調整部と、を備え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、高速、かつ、受信感度の影響を受けずに照射ゲイン調整を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るＭＲＩ装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係るＭＲＩ装置において、照射ゲインの調整に関するグラフである。
【図３】本発明の第１の実施形態に係るＭＲＩ装置における撮像シーケンスを示すタイミングチャートである。
【図４】本発明の第１の実施形態に係るＭＲＩ装置において照射ゲイン調整を行う際の流れを示すフローチャートである。
【図５】本発明の第１の実施形態に係るＭＲＩ装置において照射ゲイン調整を行う際の他の例の流れを示すフローチャートである。
【図６】本発明の第１の実施形態の変形例に係るＭＲＩ装置において照射ゲイン調整を行う際の他の例の流れを示すフローチャートである。
【図７】本発明の第２の実施形態に係るＭＲＩ装置において照射ゲイン調整を行う際の流れを示すフローチャートである。
【図８】本発明の第２の実施形態に係るＭＲＩ装置における照射ゲインの調整に関するグラフである。
【図９】本発明の第３の実施形態に係るＭＲＩ装置において照射ゲイン調整を行う際の流れを示すフローチャートである。
【図１０】本発明の第３の実施形態に係るＭＲＩ装置における照射ゲインの調整に関するグラフである。
【図１１】本発明の第４の実施形態に係るＭＲＩ装置における照射ゲインの調整に関するグラフである。
【図１２】本発明の第４の実施形態に係るＭＲＩ装置における撮像シーケンスを示すタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の実施形態に係るＭＲＩ装置は、被検体に高周波磁場パルスを照射する送信部及び被検体からの核磁気共鳴信号を検出する受信部を有する撮像部と、受信部が取得した核磁気共鳴信号に対して画像化処理を含む所定の演算処理を行う演算部と、撮像部による撮像を制御する制御部と、を備え、制御部が、本撮像に先立って、予め定めた照射強度の高周波磁場パルスに従ってプリスキャンを行う撮像シーケンスを有し、演算部が、プリスキャンにおいて受信部により検出した核磁気共鳴信号に基づいて、送信部による予め定めた強度の高周波磁場パルスによって発生した高周波磁場分布を取得する高周波磁場分布取得部と、高周波磁場分布の平均値を算出する平均値算出部と、平均値に基づいて送信部が照射する高周波磁場パルスの強度を調整する強度調整部と、を備えている。
【００１２】
本実施形態によれば、予め定めた照射強度の高周波磁場パルスに従って行われたプリスキャンにおける高周波磁場分布の平均値から照射強度を調整するので、照射強度調整のために複数回の撮像を行う必要がなく、高速に照射強度の調整を行うことができる。また、照射強度調整のために高周波磁場分布の平均値を用いているため、ＲＦコイルの受信感度に依存せずに安定した強度調整を行うことができる。なお、特に、国際公開ＷＯ２０１２／０６０１９２号に記載された高周波磁場分布の算出手法を用いることで、高速に高周波磁場分布を算出することができるため、より高速に高周波磁場パルスの照射強度を調整することができる。また、高周波磁場分布を用いることから、所望の領域に限定して照射強度を調整することができるので、撮像したい領域に特化して照射ゲインを最適化することができる。
【００１３】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
＜第１の実施形態＞
本発明の第１の実施形態に係るＭＲＩ装置は、図１に示すように、静磁場発生部２、傾斜磁場発生部３、シーケンサ４、送信部５、受信部６、信号処理部７、及び中央処理装置（ＣＰＵ）８を備えている。
【００１４】
静磁場発生部２は、垂直磁場方式であれば、被検体１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。被検体１の周りに永久磁石方式、常電導方式あるいは超電導方式の静磁場発生源を配置することにより静磁場発生部２を実現する。
【００１５】
傾斜磁場発生部３は、ＭＲＩ装置の座標系（静止座標系）であるＸ，Ｙ，Ｚの３軸方向の傾斜磁場を印加する傾斜磁場コイル９と、各傾斜磁場コイル９を駆動する傾斜磁場電源１０とを備えている。後述するシ−ケンサ４からの命令に従ってそれぞれのコイルの傾斜磁場電源１０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。
【００１６】
撮像時には、スライス面（撮像断面）に直交する方向にスライス方向傾斜磁場パルス（Ｇｓ）を印加して被検体１に対するスライス面を設定し、そのスライス面に直交して且つ互いに直交する残りの２つの方向に位相エンコード方向傾斜磁場パルス（Ｇｐ）と周波数エンコード方向傾斜磁場パルス（Ｇｆ）を印加して、ＮＭＲ信号にそれぞれの方向の位置情報をエンコードする。
【００１７】
シーケンサ４は、後述するＣＰＵ８の制御で動作し、被検体１の断層画像のデータ収集に必要な種々の命令を送信部５、傾斜磁場発生部３、及び受信部６に送信し、高周波磁場パルス（以下、「ＲＦパルス」という）と傾斜磁場パルスを所定のパルスシーケンスで繰り返し印加するように制御する。
【００１８】
送信部５は、被検体１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１にＲＦパルスを照射するものであり、高周波発振器１１、変調器１２、高周波増幅器１３、及び送信側の高周波コイル（送信コイル）１４ａを備えている。高周波発振器１１から出力されたＲＦパルスをシーケンサ４からの指令によるタイミングで変調器１２により振幅変調し、この振幅変調された高周波パルスを高周波増幅器１３で増幅した後に被検体１に近接して配置された高周波コイル１４ａに供給することにより、ＲＦパルスが被検体１に照射される。
【００１９】
受信部６は、被検体１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ＮＭＲ信号（核磁気共鳴信号）を検出するものであり、受信側の高周波コイル（受信コイル）１４ｂ、信号増幅器１５、直交位相検波器１６、及びＡ／Ｄ変換器１７を備えている。送信側の高周波コイル１４ａから照射されたＲＦパルスによって誘起された被検体１の応答のＮＭＲ信号が、被検体１に近接して配置された高周波コイル１４ｂで検出され、信号増幅器１５で増幅された後、シーケンサ４からの指令によるタイミングで直交位相検波器１６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１７でディジタル量に変換されて、計測データとして信号処理部７に送られる。
【００２０】
信号処理部７は、各種データ処理と処理結果の表示及び保存等を行うものであり、ＣＰＵ８と、ＲＡＭ、ＲＯＭ等の記憶装置１８と、磁気ディスク、光ディスク等の外部記憶装置１９と、ＣＲＴ等のディスプレイ２０とを備えている。
【００２１】
ＣＰＵ８は、ＭＲＩ装置全体を制御する制御部として機能すると共に、ＣＰＵ８に受信部６からのデータが入力されると、ＣＰＵ８において信号処理、画像再構成等の処理を実行する演算部として機能し、各種演算の結果である被検体１の断層画像をディスプレイ２０に表示させると共に、磁気ディスク等の記憶装置１８や外部記憶装置１９に記録する。
【００２２】
また、ＣＰＵ８は、本撮像に先立って、予め定めた強度を示す照射ゲイン（規定値）のＲＦパルスに従ってプリスキャンを行う撮像シーケンスを有し、ＭＲＩ装置においてプリスキャンを行う際にはこの撮像シーケンスに従ってシーケンサ４を動作させる。
【００２３】
さらに、ＣＰＵ８は、高周波磁場分布取得部３０、平均値算出部３１及び照射ゲイン調整部（強度調整部）３２の機能を実現する。これらの機能は、記憶装置１８内のプログラムをＣＰＵにより読み込んで実行することによりソフトウェアとして実現することもでき、また、ＡＳＩＣ等のハードウェアにより実現することもできる。
【００２４】
高周波磁場分布取得部３０は、プリスキャンにおいて受信部６により検出したＮＭＲ信号に基づいて、予め定めた強度の照射ゲインよって発生した高周波磁場分布（以下、「Ｂ１分布」という）を取得する。なお、Ｂ１分布の取得の手法は、種々の方法を適用することができ、特に、国際公開ＷＯ２０１２／０６０１９２号に記載されたＢ１分布の算出手法を用いることで、高速にＢ１分布を算出することができる。
【００２５】
平均値算出部３１は、高周波磁場分布取得部３０によって取得したＢ１分布の平均値（以下、「Ｂ１平均値」という）を算出する。
照射ゲイン調整部３２は、記憶装置１８に記憶された照射ゲインに対するＢ１平均値の傾きを利用して、最適なＦＡ（ＦｌｉｐＡｎｇｌｅ）を得ることができるＢ１平均値となるように照射ゲインを補正する。なお、Ｂ１分布に基づいて関心領域（ＲＯＩ）を指定して、指定したＲＯＩ内のＢ１平均値をからＲＦパルスの照射強度、すなわち、照射ゲインを調整することもできる。
【００２６】
記憶装置１８には、照射ゲインに対するＢ１平均値の傾きを記録したテーブルが格納されている。ここで、格納されたテーブルは、以下のようにして得られたデータを記録したものである。すなわち、予め複数の被験者に対して照射ゲインを変化させながらＲＦパルスを照射してＢ１分布を取得し、照射ゲイン毎に該照射ゲインに対するＢ１分布の平均値を算出する。照射ゲインに対するＢ１平均値をプロットしたグラフは線形に変化するので、Ｂ１平均値−照射ゲインの関係を示す直線の傾き（照射ゲインに対するＢ１平均値の傾き）の平均値を照射ゲイン毎に算出して記録してテーブルが得られる。なお、本明細書においては、説明の便宜上、記憶装置１８に記憶させるテーブルを生成する際にＢ１分布を取得した撮影対象を「被験者」とし、このテーブルを適用して実際に撮影を行う対象を「被検体」として区別する。
【００２７】
また、記憶装置１８には、ＦＡ＝９０°になるＢ１平均値が理想的なＢ１平均値であることから、これを目標Ｂ１平均値として定めておく。ＦＡ＝９０°は、計測するＮＭＲ信号が最大となるＲＦパルスの強度だからである。このような傾き及び目標Ｂ１平均値を、例えば、部位、体重、年齢、性別毎に複数求め、予め記憶装置１８に記憶させておく。
【００２８】
従って、照射ゲイン調整部３２では、このテーブルに基づいて照射強度、すなわち、照射ゲインを補正する。すなわち、記憶部１８に記憶されたテーブルから被検体やその部位等撮像条件に合致した傾きを抽出し、例えば、図２に示すグラフにプロットするなどして、この傾きに規定値のＲＦパルスで得られたＢ１平均値を当て嵌めることにより、目標Ｂ１平均値に対応する照射ゲイン値が得られる。なお、被検体により照射ゲインに対するＢ１分布の平均値のプロット位置は異なるため、被検体毎に調整が必要となる。
【００２９】
操作部２５は、ＭＲＩ装置の各種制御情報や上記信号処理部７で行う処理の制御情報を入力するものであり、入力部２３を備えている。入力部２３としては、マウス、キーボード又はトラックボール等の入力デバイスを１つ又は複数組み合わせて適用することができる。また、入力部２３は撮像条件の入力をユーザから受け付け、入力された撮像条件をＣＰＵ８に送信する。ここで、撮像条件には、撮像対象の部位、高周波磁場の帯域幅、スライスエンコード数、位相エンコード数、シーケンス、ＧＡＰ、撮像範囲等が含まれる。
操作部２５を、ディスプレイ２０に近接して配置することで、操作者がディスプレイ２０を見ながら操作部２５を介してインタラクティブにＭＲＩ装置の各種処理を制御することができる。
【００３０】
次に、このように構成されたＭＲＩ装置におけるＢ１分布撮像シーケンスを図２に基づいて説明する。
図３に示すように、送信部５が、被検体にテストパルス（２０１）を照射する。照射前後３点のタイミングで低分解能の画像（２０２，２０３，２０４）を取得する。各画像は微小なＦＡの画像取得ＲＦ（２０５）を打つことで取得される。図２において、Ｇｓ（２０６）はスライス方向傾斜磁場の軸、Ｇｐ（２０７）は位相方向傾斜磁場の軸、Ｇｒ（２０８）は読み出し方向傾斜磁場の軸である。３つの画像の信号値を元に、テストパルスのＦＡに対して被検体中の核磁化が実際に倒れたＦＡの割合を表す値であるＢ１分布を算出する。
【００３１】
続いて、このようなＢ１分布撮像シーケンスを用いた照射ゲイン調整について図４のフローチャートに従って説明する。
図４に示すように、ステップＳ１１において、高周波磁場分布取得部３０が、プリスキャンにおける規定値の照射ゲインのＲＦパルスによるＢ１分布を取得し、ステップＳ１２において、平均値算出部３１が、高周波磁場分布取得部３０によって取得したＢ１分布からＢ１平均値を算出する。ステップＳ１３において、照射ゲイン調整部３２によりステップＳ１２で算出したＢ１平均値が目標Ｂ１平均値となるような照射ゲイン値を算出し、得られた照射ゲイン値に調整する。
【００３２】
ここで、特に例えば、ＭＲＩ装置が、静磁場強度が３Ｔ以上の装置である場合には、ＲＦパルス照射分布が不均一になることが多くＲＦシミングを行うことでＲＦパルスの照射分布を調整する。
このような場合は、図５に示すフローチャートに従って照射ゲインの調整を行うことができる。
【００３３】
図５に示すように、ステップＳ２１において、高周波磁場分布取得部３０が、プリスキャンにおける規定値の照射ゲインのＲＦパルスによるＢ１分布を取得し、ステップＳ２２において、ＲＦシミングの要否を判定する。ＲＦシミングが不要であると判定された場合にはステップＳ２４に進む。ＲＦシミングが必要であると判定された場合にはステップＳ２３に進み、ステップＳ２３でＲＦ照射パルスの調整を行う。
【００３４】
ステップＳ２４では、関心領域（ＲＯＩ）の設定を行うか否かについてユーザからの入力を受け付け、ＲＯＩを設定する場合は、ステップＳ２５で設定されたＲＯＩを切り出してステップＳ２６に進む。ステップＳ２４においてＲＯＩの設定を行わない場合は、そのままステップＳ２６に進む。
【００３５】
ステップＳ２６では、平均値算出部３１が、ＲＯＩが設定されていない場合には高周波磁場分布取得部３０によって取得したＢ１分布からＢ１平均値を算出する。ＲＯＩが設定されている場合には、高周波磁場分布取得部３０によって取得したＢ１分布のうちＲＯＩ内のＢ１平均値を算出する。つぎのステップＳ２７において、照射ゲイン調整部３２によりステップＳ２６で算出したＢ１平均値が目標Ｂ１平均値となるような照射ゲイン値を算出し、得られた照射ゲイン値に調整する。
【００３６】
このように本実施形態によれば、規定値のＲＦパルスに従って行われたプリスキャンにおけるＢ１分布の平均値から照射強度（照射ゲイン）を調整する。すなわち、規定値の照射ゲインで得られたＢ１平均値が目標Ｂ１平均値となるように、規定値の照射ゲインを目標Ｂ１平均値に対応する照射ゲイン規定値に補正することで調整後の照射ゲインを得る。言い換えると、規定値の照射ゲインに対して、目標Ｂ１平均値から規定値の照射ゲインで得られたＢ１平均値を除した値に、照射ゲインに対するＢ１平均値の傾きを乗じた値（（目標Ｂ１平均値−照射ゲイン規定値におけるＢ１平均値）／傾き）を加えることにより調整後の照射ゲインを得る。このため、照射強度調整のために複数回の撮像を行う必要がなく、高速に照射強度の調整を行うことができる。また、照射強度調整のためにＢ１分布の平均値を用いているため、ＲＦコイルの受信感度に依存せずに安定した強度調整を行うことができる。
【００３７】
（変形例）
なお、上述した第１の実施形態における照射ゲインの調整を行った場合に、規定値の照射ゲインによるＲＦパルスで取得したＢ１平均値が、部位毎に予め定めた範囲から外れてしまうことが考えられる。この場合には、ステップＳ２７で補正された照射ゲインを用いてＢ１平均値を算出し、再度照射ゲインの調整を行う。具体的には、図６に示すフローチャートに従って処理を行う。図６のフローチャートにおけるステップＳ２１からステップＳ２７は図５のフローチャートにおけるステップＳ２１からステップＳ２７の処理と同様であるので、同符号を付しその説明を省略する。
【００３８】
本変形例にかかる図６に示すフローチャートの処理では、ステップＳ２８において、規定値の照射ゲインによるＲＦパルスで取得したＢ１平均値が、部位毎に予め定めた範囲から外れたか否かを判定し、外れていると判定された場合に、ステップＳ２９に進む。ステップＳ２９では、ステップＳ２７の処理で調整された照射ゲインを規定値の照射ゲインとしてステップＳ２１に戻る。ステップＳ２１では、新たな規定値の照射ゲイン値で改めてＢ１分布を取得し、以降の処理を繰り返すことで照射ゲインを調整する。なお、基準とするＢ１平均値の閾値の幅は、部位毎やＢ１分布の均一度に応じて決定することができる。
【００３９】
＜第２の実施形態＞
以下、本発明の第２の実施形態について説明する。上述した第１の実施形態に係るＭＲＩ装置では、規定値のＲＦパルスによって生じたＢ１分布から得られたＢ１平均値と、予め記憶部１８に記憶されたＢ１平均値の傾きとに基づいて照射ゲインを調整していたが、本実施形態では、記憶部１８にテーブルを格納していない場合において、照射ゲインの調整を行う。以下の説明において、上記した第１の実施形態と同一の構成には同符号を付し、その説明を省略する。
【００４０】
本実施形態においては、高周波磁場分布取得部３０は、２つの異なる照射ゲインでＢ１分布を取得し、得られた２つの値から傾きを求めることで照射ゲインを調整する。
具体的には、図７のフローチャートに示すように、ステップＳ３１において、高周波磁場分布取得部３０が、プリスキャンにおける２点の規定値の照射ゲインのＲＦパルスによるＢ１分布を取得する。ステップＳ３２において、ＲＦシミングの要否を判定する。ＲＦシミングが不要であると判定された場合にはステップＳ３４に進む。ＲＦシミングが必要であると判定された場合にはステップＳ３３に進み、ステップＳ３３でＲＦ照射パルスの調整を行う。
【００４１】
ステップＳ３４では、関心領域（ＲＯＩ）の設定を行うか否かについてユーザからの入力を受け付け、ＲＯＩを設定する場合は、ステップＳ３５で設定されたＲＯＩを切り出してステップＳ３６に進む。ステップＳ３４においてＲＯＩの設定を行わない場合は、そのままステップＳ３６に進む。
【００４２】
ステップＳ３６では、平均値算出部３１が、ＲＯＩが設定されていない場合には高周波磁場分布取得部３０によって取得したＢ１分布からＢ１平均値を算出する。ＲＯＩが設定されている場合には、高周波磁場分布取得部３０によって取得したＢ１分布のうちＲＯＩ内のＢ１平均値を算出する。
次のステップＳ３７において、２点のＢ１平均値から、被検体ごとに照射ゲイン−Ｂ１平均値の傾きを算出する（図８参照）。ステップＳ３８では、照射ゲイン調整部３２によりステップＳ３６で算出したＢ１平均値が目標Ｂ１平均値となるような照射ゲイン値をステップＳ３７で算出した傾きに基づいて算出し、得られた照射ゲイン値を調整後の照射ゲイン値とする。
【００４３】
このように本実施形態によれば、被検体毎に適した照射ゲイン−Ｂ１平均値の傾きを用いるので、より高精度に照射ゲインの調整をすることが可能となる。
【００４４】
＜第３の実施形態＞
続いて、本発明の第３の実施形態について説明する。上述した第１及び第２の実施形態ではＢ１平均値に基づいて得られた傾きを用いて照射ゲインを調整していたが、本実施形態においては、Ｂ１平均値以外のパラメータ（仮に、Ｘとする）を利用して、被験者毎の照射ゲイン−Ｂ１平均値の傾きを算出する。
以下、上述した各実施形態と異なる点についてのみ説明する。
【００４５】
ＭＲＩ装置には、以下のようにして得られた傾きを予め記憶しておく。
予め複数の被験者に対して照射ゲインを変化させながら高周波磁場パルスを照射してＢ１平均値を算出し、照射ゲインに対するＢ１平均値の傾きとパラメータＸの値を算出する。Ｘの値に基づいて各被験者の照射ゲイン−Ｂ１平均値の傾きを算出する式を決定する。すなわち、被験者の特徴を示すパラメータＸ毎に最適な、Ｂ１平均値−照射ゲインの関係を示す直線の傾きを算出する。ここで、被験者の特徴を示すパラメータとしては、Ｂ１分布に対して設定したＲＯＩの大きさ、被験者の身長、体重、年齢、又はＴ１値等が挙げられる。
【００４６】
つまり、
疑似的傾き＝Ａ×（Ｘの値）＋Ｂ（Ａ，Ｂは未知数）
目的関数＝Σ全被験者（疑似的傾き−被験者毎の実際の傾き）２
として、目的関数が最小になる係数Ａ，Ｂを決定する。
照射ゲイン調整時は、上記の式を利用して被験者毎に疑似的傾きを算出し、上述した第１の実施形態の方法に従ってＢ１平均値が目標Ｂ１平均値となるように、照射ゲイン値を調整する。
【００４７】
このようにして得られた傾きを記憶したＭＲＩ装置では、図９のフローチャートに従ってゲイン調整が行われる。すなわち、ステップＳ４１において、高周波磁場分布取得部３０が、プリスキャンにおける規定値の照射ゲインのＲＦパルスによるＢ１分布を取得する。ステップＳ４２において、ＲＦシミングの要否を判定する。ＲＦシミングが不要であると判定された場合にはステップＳ４４に進む。ＲＦシミングが必要であると判定された場合にはステップＳ４３に進み、ステップＳ４３でＲＦ照射パルスの調整を行う。
【００４８】
ステップＳ４４では、関心領域（ＲＯＩ）の設定を行うか否かについてユーザからの入力を受け付け、ＲＯＩを設定する場合は、ステップＳ３５で設定されたＲＯＩを切り出してステップＳ４６に進む。ステップＳ４４においてＲＯＩの設定を行わない場合は、そのままステップＳ４６に進む。
【００４９】
ステップＳ４６では、平均値算出部３１が、ＲＯＩが設定されていない場合には高周波磁場分布取得部３０によって取得したＢ１分布からＢ１平均値を算出する。ＲＯＩが設定されている場合には、高周波磁場分布取得部３０によって取得したＢ１分布のうちＲＯＩ内のＢ１平均値を算出する。また、併せてパラメータＸの値を算出する。
【００５０】
次のステップＳ４７において、Ｘの値とＢ１平均値から、被検体ごとに照射ゲイン−Ｂ１平均値の傾きを算出する（図１０参照）。ステップＳ４８では、照射ゲイン調整部３２によりステップＳ４６で算出したＢ１平均値が目標Ｂ１平均値となるような照射ゲイン値をステップＳ４７で算出した傾きに基づいて算出し、得られた照射ゲイン値を調整後の照射ゲイン値とする。
このように本実施形態によれば、被検体毎に照射ゲイン−Ｂ１平均値の傾きを算出するためよりも高精度に照射ゲインの調整を行うことができる。
【００５１】
なお、本実施形態についても上述した第1の実施形態の変形例と同様に、規定値の照射ゲインによるＲＦパルスで取得したＢ１平均値が、部位毎に予め定めた範囲から外れてしまった場合には、補正された照射ゲインを用いてＢ１平均値を算出し、同様の処理を繰り返すことで再度照射ゲインの調整を行うことができる。
【００５２】
＜第４の実施形態＞
続いて、本発明の第４の実施形態について説明する。上述した各実施形態ではＢ１平均値に基づいて得られた傾きを用いて照射ゲインを調整していたが、本実施形態においては、Ｂ１平均値に基づいて得られた傾きを用いずに、照射ゲイン−Ｂ１平均値が原点を通ること、すなわち、照射ゲイン値がゼロの時はＢ１平均値もゼロであること、を前提にして傾きを算出する。
以下、上述した各実施形態と異なる点についてのみ説明する。
【００５３】
本実施形態における照射ゲイン調整の処理の流れは、上述した図５のフローチャートと同様であり、図５のステップＳ２６のＢ１平均値の算出と、ステップＳ２７における照射ゲイン値の補正の処理の内容が異なる。すなわち、高周波磁場分布取得部３０では、１つの照射ゲインでＢ１平均値を取得する。そして、照射ゲイン調整部３２は、取得したＢ１平均値に対する予め定めた目標平均値の比率と、Ｂ１平均値を取得した際の規定値の照射ゲイン値に対する補正後の照射ゲイン値の比率とが同比率となるように、照射ゲインを調整する。具体的には、照射ゲイン調整部３２は、図１１に示すように、高周波磁場分布取得部３０によって得られたＢ１平均値と原点を結ぶグラフに従って、Ｂ１平均値を目標Ｂ１平均値に比例させながら照射ゲインを調整する。
【００５４】
本実施形態においても、規定値の照射ゲインによるＲＦパルスで取得したＢ１平均値が、部位毎に予め定めた閾値の幅から外れてしまった場合には、補正された照射ゲインを用いてＢ１平均値を算出し、再度照射ゲインの調整を行うことができる。
【００５５】
本実施形態のように、Ｂ１平均値と原点を結び、これに比例させて照射ゲインを調整するには、上述した各実施形態よりも正確に計測を行ってＢ１分布の値を取得する必要がある。これは、理論上、照射ゲインとＢ１分布とは比例関係にあるものの、実際の計測結果として得られるＢ１分布の値は計測誤差等に起因して照射ゲインに厳密には比例しないからである。
【００５６】
このため、できる限り計測誤差等を排除して正確に計測を行ってＢ１分布を取得して本実施形態を適用することで、照射ゲインを精度よく調整することができる。正確に計測を行う方法として、画像取得ＲＦの縦磁化を緩和させることが必要であり、例えば、図１２のように基準画像の取得とテストパルスの間の時間を空けることなどが考えられる。
このように本実施形態によれば、照射強度調整のために複数回の撮像を行う必要がなく、より簡易な処理によって高速に照射強度の調整を行うことができる。また、照射強度調整のためにＢ１分布の平均値を用いているため、ＲＦコイルの受信感度に依存せずに安定した強度調整を行うことができる。
【００５７】
＜第５の実施形態＞
続いて、本発明の第５の実施形態について説明する。上述した各実施形態では、照射ゲインを毎回調整していたが、本実施形態では、調整することなく予め定めておいて値を採用する。以下、上述した各実施形態と異なる点についてのみ説明する。
【００５８】
本実施形態においては、予め照射ゲイン毎のＢ１平均値のデータを多数集め、最適なＢ１平均になる照射ゲイン値を部位、身長、体重等毎に分けて記憶装置１８に保存しておく。本計測時には、被検体に対応する部位、身長、体重等に基づいて記憶装置１８に保存された照射ゲイン値から適切な値を選択して適用する。本実施形態は、被検体により照射ゲインに対するＢ１分布の平均値のプロット位置は異なるが、部位、身長、体重等である程度分類することにより、最適なＢ１平均になる照射ゲインはおおよそ近い値になるという考え方に基づいたものである。
【符号の説明】
【００５９】
２・・・静磁場発生部、３・・・傾斜磁場発生部、４・・・シーケンサ、５・・・送信部、６・・・受信部、７・・・信号処理部、８・・・中央処理装置（ＣＰＵ）、９・・・傾斜磁場コイル、１０・・・傾斜磁場電源、１１・・・高周波発振器、１２・・・変調器、１３・・・高周波増幅器、１４ａ，１４ｂ・・・高周波コイル、１５・・・信号増幅器、１６・・・直交位相検波器、１７・・・Ａ／Ｄ変換器、１８・・・記憶装置、１９・・・外部記憶装置、２０・・・ディスプレイ、２３・・・入力部、２５・・・操作部、３０・・・高周波磁場分布取得部、３１・・・平均値算出部、３２・・・照射ゲイン調整部
【図１】
2018202137.tif 000003
【図２】
2018202137.tif 000004
【図３】
2018202137.tif 000005
【図４】
2018202137.tif 000006
【図５】
2018202137.tif 000007
【図６】
2018202137.tif 000008
【図７】
2018202137.tif 000009
【図８】
2018202137.tif 000010
【図９】
2018202137.tif 000011
【図１０】
2018202137.tif 000012
【図１１】
2018202137.tif 000013
【図１２】
2018202137.tif 000014