(57)【要約】      （修正有）【課題】高磁場のＭＲＩ装置において、ＳＡＲの低減、もしくは、Ｂ１分布の不均一の低減を行う。【解決手段】被検体である患者に大きな負担とならない範囲で、撮像時に被検体１０３ａ，ｂの姿勢を調整し、所定の部位の局所比吸収率および関心領域の高周波磁場分布の均一度の少なくとも一方を、調整前より向上させる。調整は、ＭＲＩ装置が備える姿勢調節部材１２１によりなされる。姿勢調節部材１２１は、被検体を載置するテーブル１０７上に配置され、配置位置および／または高さを変更可能な部材とする。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
静磁場内に配置された被検体に高周波磁場を送信する高周波磁場送信部と、
前記被検体から発生する核磁気共鳴信号を受信する信号受信部と、
前記被検体を載置するテーブルと、
前記被検体の少なくとも一つの部位を支持することにより、当該被検体の姿勢を調節する姿勢調節部と、を備えること
を特徴とする磁気共鳴撮像装置。
【請求項２】
請求項１記載の磁気共鳴撮像装置であって、
前記姿勢調節部は、前記部位の局所比吸収率を示す指標および関心領域の高周波磁場分布の均一度を示す指標の少なくとも一方の指標が、当該姿勢調節部を配置しない初期状態における前記指標より向上する位置に、前記部位を支持すること
を特徴とする磁気共鳴撮像装置。
【請求項３】
請求項２記載の磁気共鳴撮像装置であって、
前記部位を支持する位置は、予め定められた位置であること
を特徴とする磁気共鳴撮像装置。
【請求項４】
請求項１記載の磁気共鳴撮像装置であって、
前記姿勢調節部は、前記部位に応じて異なる形状を有すること
を特徴とする磁気共鳴撮像装置。
【請求項５】
請求項１記載の磁気共鳴撮像装置であって、
前記姿勢調節部は、被検体を載置するテーブル上に、着脱自在に設置されること
を特徴とする磁気共鳴撮像装置。
【請求項６】
請求項１記載の磁気共鳴撮像装置であって、
前記信号受信部は、前記核磁気共鳴信号を受信する受信コイルを備え、
前記姿勢調節部は、前記受信コイルと一体であること
を特徴とする磁気共鳴撮像装置。
【請求項７】
請求項１記載の磁気共鳴撮像装置であって、
前記信号受信部は、前記核磁気共鳴信号を受信する受信コイルを備え、
前記姿勢調節部は、前記受信コイルに着脱自在に取り付けられること
を特徴とする磁気共鳴撮像装置。
【請求項８】
請求項１記載の磁気共鳴撮像装置であって、
前記姿勢調節部は、当該姿勢調節部で支持する前記部位の、前記テーブルからの高さを調整可能な部材で構成されること
を特徴とする磁気共鳴撮像装置。
【請求項９】
請求項８記載の磁気共鳴撮像装置であって、
前記姿勢調節部は、前記高さを段階的に調整可能な部材で構成されること
を特徴とする磁気共鳴撮像装置。
【請求項１０】
請求項８記載の磁気共鳴撮像装置であって、
前記姿勢調節部は、前記高さを連続的に調整可能な装置で構成されること
を特徴とする磁気共鳴撮像装置。
【請求項１１】
請求項１記載の磁気共鳴撮像装置であって、
前記被検体の位置決めのためのマーカ光を照射するマーカ光照射部をさらに備え、
前記マーカ光照射部は、前記姿勢調節部が支持する全ての前記部位の位置を決定可能な数だけ配置されること
を特徴とする磁気共鳴撮像装置。
【請求項１２】
請求項１記載の磁気共鳴撮像装置であって、
前記姿勢調節部は、前記被検体と接する面に、放熱を促進する放熱促進部を有すること
を特徴とする磁気共鳴撮像装置。
【請求項１３】
請求項１２記載の磁気共鳴撮像装置であって、
前記放熱促進部は、凹凸構造を備えること
を特徴とする磁気共鳴撮像装置。
【請求項１４】
請求項１記載の磁気共鳴撮像装置であって、
前記姿勢調節部は、導電率が予め定めた第一の閾値以下であり、かつ、比誘電率が予め定めた第二閾値以下の材料で形成されること
を特徴とする磁気共鳴撮像装置。
【請求項１５】
請求項１記載の磁気共鳴撮像装置であって、
前記姿勢調節部は、導電率が予め定めた第一の閾値以下であり、かつ、比誘電率が予め定めた第三の閾値以上の材料で形成されること
を特徴とする磁気共鳴撮像装置。
【請求項１６】
請求項１２記載の磁気共鳴撮像装置であって、
前記放熱促進部は、冷却シートで構成されること
を特徴とする磁気共鳴撮像装置。
【請求項１７】
請求項９記載の磁気共鳴撮像装置であって、
前記部材は、積み重ね可能に形成された複数のスペーサであること
を特徴とする磁気共鳴撮像装置。
【請求項１８】
請求項１記載の磁気共鳴撮像装置であって、
撮像領域の高周波磁場分布を取得し、当該高周波磁場分布に応じて前記姿勢調節部の配置の適否を判別する適否判別部をさらに備えること
を特徴とする磁気共鳴撮像装置。
【請求項１９】
請求項１８記載の磁気共鳴撮像装置であって、
前記適否判別部は、前記高周波磁場分布から高周波磁場均一度を算出し、当該高周波磁場均一度が予め定めた均一度以下である場合、適と判別すること
を特徴とする磁気共鳴撮像装置。
【請求項２０】
請求項１８記載の磁気共鳴撮像装置であって、
前記適否判別部は、前記高周波磁場分布から前記局所比吸収率の分布を推定し、当該推定結果から、前記適否を判別すること
を特徴とする磁気共鳴撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気共鳴撮像（ＭＲＩ：Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ  Ｉｍａｇ
ｉｎｇ）技術に関し、特に、生体内でのＲＦの吸収量（ＳＡＲ（Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ  Ｒａｔｉｏ）を制御する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＭＲＩ装置は、検査対象を横切る任意の断面内の原子核に磁気共鳴を起こさせ、発生する磁気共鳴信号からその断面内における断層像を得る医用画像診断装置である。検査対象に電磁波の一種であるラジオ波（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ｗａｖｅ、以下、ＲＦ）を送信し、検査対象内の原子核のスピンを励起すると共に、その後、核スピンにより発生する核磁気共鳴信号を受信し、検査対象を画像化する。検査対象へのＲＦの送信は、ＲＦ送信用コイルによって、検査対象からの核磁気共鳴信号の受信は、ＲＦ受信用コイルによってなされる。
【０００３】
近年、画像のＳＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｎｏｉｓｅ  Ｒａｔｉｏ）の向上を目指して、静磁場強度が大きくなる傾向があり、静磁場強度が３Ｔ（テスラ）以上の高磁場ＭＲＩ装置（超高磁場ＭＲＩ装置）の普及が始まっている。
【０００４】
ＭＲＩ装置では、生体への安全性を考慮し、生体内でのＲＦの吸収量（ＳＡＲ（Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ  Ｒａｔｉｏ）；比吸収率）が所定範囲に収まるように規制されている。装置の高磁場化によって、使用する周波数が高くなり、ＳＡＲも増大している。このため、生体全体で吸収されるＳＡＲ（以下、全身ＳＡＲ）、および、生体内で局所的に生じるＳＡＲ（以下、局所ＳＡＲ）を低減する技術が必要とされている。
【０００５】
ＳＡＲを低減する技術には、誘電率が高い材料を頭部周辺に置くことによって、ＳＡＲ低減を図る手法がある（例えば、特許文献１参照）。また、人体の姿勢が変わることによって、全身ＳＡＲが変化することを利用し、全身ＳＡＲの低減を図る技術もある(例えば、非特許文献１参照）。
【０００６】
また、高磁場化に伴い、高磁場化に伴って、磁気共鳴現象を誘起するために使用されるＲＦの周波数が高くなり、画像ムラが発生しやすくなっている。例えば、静磁場強度が３Ｔ（テスラ）のＭＲＩ装置（以下、３Ｔ  ＭＲＩ装置）では周波数１２８ＭＨｚのＲＦが使用されている。生体内では、このＲＦの波長は腹部断面とほぼ同スケールの３０ｃｍ程度となり、その位相に変化が生じる。この位相の変化により、照射ＲＦ分布、およびそのＲＦにより生成され磁気共鳴現象を誘起する回転磁界（以下、高周波磁場分布、Ｂ１）の空間分布が不均一となり、画像ムラを生じさせる。従って、超高磁場ＭＲＩ装置では、回転磁界Ｂ１の分布の不均一を低減する技術が必要とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許出願公開２０１１/０１５２６７０号明細書
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】Ｗａｎｇ  Ｚ他著、  Ｐｏｓｅａｂｌｅ  Ｍａｌｅ  ａｎｄ  Ｆｅｌａｍｅ  Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ  Ｂｏｄｙ  Ｍｏｄｅｌｓ  ｆｏｒ  Ｆｉｅｌｄ  Ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｓ  ｉｎ  ＭＲＩ、Ｐｒｏｃ．  ＩＳＭＲＭ  ２００８、ｐｐ．７５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１に開示の技術では、頭部の周囲全体を覆うように高誘電率材料を配置し、ＳＡＲの低減を図っている。しかしながら、この技術では、頭部の周囲全体を覆うため、患者の開放性や快適性が損なわれる。また、ＳＡＲによって頭部温度が上昇することがあり、その際の放熱効果が損なわれる可能性がある。
【００１０】
また、特許文献１には、Ｂ１分布の不均一の低減についての開示もある。しかしながら、特許文献１に開示の技術では、上述のとおり、患者の開放性や快適性が損なわれたり、放熱効果が損なわれたりする可能性がある。
【００１１】
非特許文献１には、人体モデル内の全身ＳＡＲの値の低減については開示されているが、局所ＳＡＲを制御する方法については記載されていない。また、文献内では腕の位置を大きく変化させ、腕を頭上に上げた場合にＳＡＲが減少することを示している。しかしながら、腕を頭上に長時間にわたって上げることによる患者への負担が大きい。また、長時間腕を頭上に上げることが困難な患者には適用できない。
【００１２】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、ＭＲＩ装置において、ＳＡＲの低減、もしくは、Ｂ１分布の不均一の低減を行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、被検体である患者に大きな負担とならない範囲で、撮像時に被検体の姿勢を調整し、所定の部位の局所比吸収率および関心領域の高周波磁場分布の均一度の少なくとも一方を、調整前より向上させる。調整は、ＭＲＩ装置が備える姿勢調節部材によりなされる。姿勢調節部材は、被検体を載置するテーブル上に配置され、配置位置および／または高さを変更可能な部材とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、ＭＲＩ装置において、ＳＡＲ、もしくは、Ｂ１分布の不均一を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態のＭＲＩ装置のブロック図である。
【図２】（Ａ）は、本発明の実施形態のシミュレーション態様を説明するための説明図であり、（Ｂ）は、本発明の実施形態のシミュレーションに用いる人体モデルの一例を説明するための説明図である。
【図３】（Ａ）は、本発明の実施形態の腕下姿勢の人体モデル内のＢ１分布のシミュレーション結果であり、（Ｂ）は、本発明の実施形態の初期姿勢の人体モデル内のＢ１分布のシミュレーション結果であり、（Ｃ）は、本発明の実施形態の腕上姿勢の人体モデル内のＢ１分布のシミュレーション結果である。
【図４】（Ａ）は、本発明の実施形態の腕下姿勢の成人男性の人体モデル内のＳＡＲ分布のシミュレーション結果であり、（Ｂ）は、本発明の実施形態の初期姿勢の成人男性の人体モデル内のＳＡＲ分布のシミュレーション結果であり、（Ｃ）は、本発明の実施形態の腕上姿勢の成人男性の人体モデル内のＳＡＲ分布のシミュレーション結果である。
【図５】（Ａ）は、本発明の実施形態の腕下姿勢の子供の人体モデル内のＳＡＲ分布のシミュレーション結果であり、（Ｂ）は、本発明の実施形態の初期姿勢の子供の人体モデル内のＳＡＲ分布のシミュレーション結果であり、（Ｃ）は、本発明の実施形態の腕上姿勢の子供の人体モデル内のＳＡＲ分布のシミュレーション結果である。
【図６】本発明の実施形態の人体モデル内のＢ１分布の均一度のシミュレーション結果を示すグラフである。
【図７】（Ａ）は、本発明の実施形態の姿勢調節部の配置を説明するための説明図であり、（Ｂ）は、本発明の実施形態の姿勢調節部の概略図である。
【図８】（Ａ）および（Ｂ）は、本発明の実施形態の姿勢調節部の放熱促進部を説明するための説明図である。
【図９】本発明の実施形態の変形例の姿勢調節部の配置を説明するための説明図である。
【図１０】（Ａ）および（Ｂ）は、本発明の実施形態の高さ調整機能を有する姿勢調節部を説明するための説明図である。
【図１１】（Ａ）は、従来の磁気共鳴撮像装置が備えるマーカ光照射部を説明するための説明図であり、（Ｂ）は、本発明の実施形態のマーカ光照射部を説明するための説明図である。
【図１２】本発明の実施形態の計算機１０９の機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を適用する第一の実施形態を、図面を用いて説明する。なお、各実施形態を説明するための全図において、特に断らない限り、同一機能を有するものは、同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。
【００１７】
まず、本実施形態のＭＲＩ装置の全体構成について説明する。図１は、本実施形態のＭＲＩ装置１００のブロック図である。
【００１８】
本図に示すように、本実施形態のＭＲＩ装置１００は、静磁場を発生するマグネット１０１と、傾斜磁場を発生する傾斜磁場コイル１０２と、静磁場均一度を調整するシムコイル１１２と、シーケンサ１０４と、高周波磁場（ＲＦ）を照射（送信）するＲＦ送信用コイル（送信コイル）１１４と、被検体１０３から発生する核磁気共鳴信号を検出（受信）するＲＦ受信用コイル（受信コイル）１１５と、被検体１０３を載置するテーブル１０７と、傾斜磁場電源１０５と、高周波磁場発生器１０６と、受信器１０８と、シム電源１１３と、ＭＲＩ装置１００の各部を制御し、撮像を実現する計算機１０９と、姿勢調節部１２１と、を備える。
【００１９】
傾斜磁場コイル１０２およびシムコイル１１２は、それぞれ傾斜磁場電源１０５およびシム電源１１３に接続される。また、送信コイル１１４および受信コイル１１５は、それぞれ、高周波磁場発生器１０６および受信器１０８に接続される。
【００２０】
シーケンサ１０４は、計算機１０９からの指示に従って、傾斜磁場電源１０５、シム電源１１３、および高周波磁場発生器１０６に命令を送り、それぞれ傾斜磁場およびＲＦを発生させる。ＲＦは、送信コイル１１４を通じて被検体１０３に照射（送信）される。
【００２１】
ＲＦを照射（送信）することにより被検体１０３から発生する核磁気共鳴信号は受信コイル１１５によって検出（受信）され、受信器１０８で検波が行われる。受信器１０８での検波の基準とする磁気共鳴周波数は、計算機１０９によりシーケンサ１０４を介してセットされる。
【００２２】
検波された信号は、Ａ／Ｄ変換回路を通して計算機１０９に送られ、ここで画像再構成などの信号処理が行われる。その結果は、計算機１０９に接続される表示装置１１０に表示される。検波された信号や測定条件は、必要に応じて、計算機１０９に接続される記憶装置１１１に保存される。
【００２３】
本実施形態の計算機１０９は、例えば、ＣＰＵとメモリとを備える演算装置である。計算機１０９が実現する各機能は、例えば、予め記憶装置１１１に格納されたプログラムを、ＣＰＵがメモリにロードして実行することにより実現される。
【００２４】
マグネット１０１とシムコイル１１２とシム電源１１３とは、静磁場空間を形成する静磁場形成部を構成する。傾斜磁場コイル１０２と傾斜磁場電源１０５とは、静磁場空間に傾斜磁場を印加する傾斜磁場印加部を構成する。また、送信コイル１１４と高周波磁場発生器１０６とは、静磁場内に配置された被検体１０３に高周波磁場（ＲＦ）を照射（送信）する高周波磁場送信部を構成する。受信コイル１１５と受信器１０８とは、被検体１０３から発生する核磁気共鳴信号を検出（受信）する信号受信部を構成する。
【００２５】
本実施形態の姿勢調節部１２１は、被検体１０３の、少なくとも一つの部位を支持することにより、被検体１０３の姿勢を調整する。このとき、姿勢調節部１２１は、支持する部位の、局所比吸収率（ＳＡＲ）を示す指標および関心領域の高周波磁場分布の均一度を示す指標の、少なくとも一方の指標が、姿勢調節部１２１を配置しない初期状態における指標より向上する位置に、当該部位を支持する。
【００２６】
本実施形態の姿勢調節部１２１の詳細の説明に先立ち、被検体１０３の所定の部位の高さを変えることにより、ＳＡＲが変化することを説明する。以下、本実施形態では、被検体１０３として人体を用いる場合を例にあげて説明する。また、本実施形態では、ＭＲＩ装置１００として、水平磁場方式の装置を用い、送信コイル１１４は、円筒形状を有するものとする。さらに、以下の説明において、図２（Ａ）に示すように、磁場方向をｚ方向、磁場方向に直交する２方向のうち、テーブル１０７に仰臥位で載置された人体１０３の体軸方向をｘ方向、他方向をｙ方向とする。なお、ここでは、説明を簡単にするため、送信コイル１１４の側面を透明で示す。
【００２７】
はじめに、人体１０３の姿勢が変化した際のＲＦ照射分布の変化の数値シミュレーション結果を示す。ここでは、人体１０３の姿勢を、腕の位置を上下することにより変化させる。
【００２８】
図２に、この数値シミュレーションで用いた人体モデル２０１の例を示す。図２に示す人体モデル２０１は、腕２０１ａの位置が体（胴体）の側面にある。以下、本明細書では、仰臥位（仰向け）、伏臥位（うつ伏せ）のいずれの姿勢であっても、腕２０１ａの位置が胴体の側面に所定の距離だけ離れた位置に配置された自然な体位を、初期姿勢と呼ぶ。
【００２９】
今回は、初期姿勢の人体モデル２０１、仰臥位で、腕２０１ａの位置を初期姿勢より背中側（下側）に移動した姿勢（以下、腕下姿勢と呼ぶ。）の人体モデル２０１、および、仰臥位で腕２０１ａの位置を初期姿勢より腹側（上側）に移動した姿勢（以下、腕上姿勢と呼ぶ。）の人体モデル２０１を用意し、シミュレーションを行った。
【００３０】
用いたシミュレーション手法は、ＦＤＴＤ（Ｆｉｎｉｔｅ―Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ  Ｔｉｍｅ−Ｄｏｍａｉｎ）法である。
【００３１】
シミュレーション条件は、送信コイル１１４の共振周波数を１２８ＭＨｚとし、送信コイル１１４のｚ方向の中心位置に、人体モデルの腹部（腎臓あたり）２０１ｂがくるように人体モデル２０１を配置した。また、人体モデル２０１の身長は１７３ｃｍ、体重は６５ｋｇとした。これらは、日本人成人男性の平均的なサイズを採用した。
【００３２】
図３（Ａ）−図３（Ｃ）に、各人体モデル２０１内のＢ１分布のシミュレーション結果を示す。図３（Ａ）は、腕下姿勢の、図３（Ｂ）は、初期姿勢の、図３（Ｃ）は、腕上姿勢の、それぞれ、シミュレーション結果３０１、３０２、３０３である。
【００３３】
これらの図から、腕２０１ａの位置によって、Ｂ１分布が変化することがわかる。これは、腕２０１ａの位置が変わることによって、ＲＦ伝播挙動が変化していることを示し、腕２０１ａの位置により、Ｂ１分布だけでなく、ＳＡＲの分布も変化していることを示唆している。
【００３４】
図４（Ａ）−図４（Ｃ）に、各人体モデル２０１内のＳＡＲ分布のシミュレーション結果を示す。図４（Ａ）は、腕下姿勢の、図４（Ｂ）は、初期姿勢の、図４（Ｃ）は、腕上姿勢の、それぞれ、シミュレーション結果４０１、４０２、４０３である。なお、図示した断面は、人体モデル内のＳＡＲの３次元データの中で、最も局所ＳＡＲが大きい箇所を含む断面であり、図中、矢印４１１、４１２、４１３部分がその箇所である。これらの図から、腕２０１ａの位置によって、ＳＡＲ分布が変化することがわかる。
【００３５】
また、各図下に示す数値は、局所ＳＡＲの値を全身ＳＡＲの値で割った値（以後、局所ＳＡＲ／全身ＳＡＲと呼ぶ。）である。局所ＳＡＲ／全身ＳＡＲは、値が小さいほど、局所ＳＡＲが低減して局所ＳＡＲの観点から、より安全であることを示す指標である。以下、本明細書では、ＳＡＲ指標と呼ぶ。
【００３６】
すなわち、ＳＡＲ指標が小さくなるように、腕２０１ａの位置、すなわち姿勢を調節すれば、局所ＳＡＲの観点から、より高い安全性を確保することが可能である。例えば、図４（Ａ）−図４（Ｃ）であれば、図４（Ｂ）の初期姿勢において、ＳＡＲ指標が最も小さい。従って、これらの３つの姿勢の中で、この初期姿勢が最も安全性が高いと言える。
【００３７】
次に、他の条件は同じとし、人体モデル２０１のサイズのみ変更したシミュレーション結果を図５（Ａ）−図５（Ｃ）に示す。ここでは、子供サイズの人体モデル２０１を用いた場合のＳＡＲ分布を示す。用いた人体モデルの身長は１０９ｃｍ、体重は１８ｋｇである。
【００３８】
図５（Ａ）は、腕下姿勢の、図５（Ｂ）は、初期姿勢の、図５（Ｃ）は、腕上姿勢の、それぞれシミュレーション結果４２１、４２２、４２３である。なお、図示した断面は、人体モデル内のＳＡＲの３次元データの中で、最も局所ＳＡＲが大きい箇所を含む断面であり、図中、矢印４３１、４３２、４３３部分がその箇所である。これらの図から、子供サイズの人体モデルであっても、腕２０１ａの位置によって、ＳＡＲ分布（ＳＡＲ指標）が変化することがわかる。
【００３９】
また、本図においても、各図の下に示す数値は、ＳＡＲ指標である。図５（Ａ）−図５（Ｃ）の例では、図５（Ｃ）の腕上姿勢において、局所ＳＡＲ／全身ＳＡＲが最も小さいことがわかる。
【００４０】
以上のシミュレーション結果から、人体モデル２０１が成人サイズであっても、子供サイズであっても、腕２０１ａの位置、すなわち、姿勢によってＳＡＲ分布（ＳＡＲ指標）は変化することがわかる。ただし、最も安全性が高いとされる姿勢は、サイズによって異なる。すなわち、成人サイズの人体モデル２０１の場合は、初期姿勢、子供サイズの人体モデル２０１の場合は、腕上姿勢が、それぞれ、最も安全性が高い。
【００４１】
ここで、送信コイル１１４と腕２０１ａの位置との関係に着目すると、成人サイズの人体モデル２０１、子供サイズの人体モデル２０１とも、腕２０１ａの位置が、送信コイル１１４のｙ方向の中心に近い場合に、ＳＡＲ指標が最も小さくなっている。
【００４２】
一般に、人体モデル２０１が送信コイル１１４に近いほど、局所ＳＡＲが高くなりやすい傾向を示す。腕２０１ａの位置を送信コイル１１４のｙ方向の中心に近くなるようにすることで、送信コイル１１４と腕２０１ａとの距離が大きくなり、ＳＡＲ指標が最も小さくなったと考えられる。
【００４３】
図６に、大人サイズの人体モデル内のＢ１分布の均一度のシミュレーション結果を、数値で示す。（ａ）は、腕下姿勢の、（ｂ）は、初期姿勢の、（ｃ）は、腕上姿勢の、それぞれシミュレーション結果である。なお、Ｂ１分布の均一度には、以下の式（１）で表される指標ＵＳＤを用いる。この、指標ＵＳＤは、人体モデル内のＢ１値の標準偏差の値ｄｅｖ（Ｂ１）を、Ｂ１値の平均値ｍｅａｎ（Ｂ１）で割った値である。以下、均一度指標と呼ぶ。
【数１】
2015181891.tif 000003
均一度指標ＵＳＤの値が小さいほど、Ｂ１分布の均一度が高いことを示す。図６の例では、（ｂ）の初期姿勢の場合に、均一度指標が最も小さく、Ｂ１分布の均一度が高いことがわかる。この結果から、腕２０１ａの位置を調整することにより、Ｂ１分布の均一度が変化することがわかる。なお、本シミュレーションの場合、各姿勢での均一度指標の値と、図４に示すＳＡＲ指標とを対比すると、Ｂ１分布の均一度が高い姿勢ほど、ＳＡＲ指標が小さくなっている。
【００４４】
［姿勢調節部の配置］
これらの数値シミュレーションの結果を踏まえた上で、本実施形態の概略を説明する。ここでは、姿勢調節部１２１で支持する人体１０３の所定の部位を腕１０３ａとする場合を例にあげて説明する。なお、姿勢調節部１２１を配置しない場合の状態を、初期状態と呼ぶ。
【００４５】
上述のように、腕１０３ａの位置を変更することにより、ＳＡＲ指標もしくは均一度指標は変化する。従って、腕１０３ａの位置を、所定の位置とすることにより、局所ＳＡＲもしくはＢ１分布の不均一を初期状態より低減することができる。本実施形態の姿勢調節部１２１は、このような姿勢を実現するよう腕１０３ａを支持する。すなわち、本実施形態では、腕１０３ａの位置を調整することにより、人体１０３の姿勢を調整する。
【００４６】
調整する腕１０３ａの位置とは、腕１０３ａの、テーブル１０７からの高さとする。本実施形態の姿勢調節部１２１は、上下方向の、被検体１０３にとって無理のない範囲の、ＳＡＲ指標または均一度指標が最良となる位置に、腕１０３ａが配置されるよう支持する。
【００４７】
図７（Ａ）に、本実施形態の姿勢調節部１２１の配置の概略図を示す。本図に示すように、本実施形態の姿勢調節部１２１は、ＭＲＩ装置１００とは独立に設けられ、被検体（人体）１０３を載置するテーブル上に、着脱自在に設置される。そして、被検体１０３の腕１０３ａとテーブル１１７との間に配置される。テーブル１１７上の配置位置は、自由に調整可能とする。
【００４８】
［姿勢調節部の形状］
図７（Ｂ）に、本実施形態の姿勢調節部１２１の一例を示す。本図に示すように、本実施形態の姿勢調節部１２１は、例えば、ソリッドな（中空でない）直方体形状を有する。姿勢調節部１２１の幅ｗおよび長手方向の長さｌは、被検体１０３の腕１０３ａを配置可能な幅および長さとする。また、高さｈは、例えば、図４および図５に示すように、シミュレーションした範囲でＳＡＲ指標が最小となる位置に腕１０３ａを配置可能な高さとし、予めさだめておく。
【００４９】
姿勢調節部１２１の高さｈを、図６に示す例のように、シミュレーションした範囲で、均一度指標を最良とする位置に腕１０３ａを配置可能な高さとしてもよい。
【００５０】
なお、姿勢調節部１２１の形状は、これに限定されない。人体１０３の腕１０３ａを、腕１０３ａの局所比吸収率を示す指標および関心領域のＢ１分布の均一度を示す指標の少なくとも一方の指標が、初期状態の指標より向上する位置に、腕１０３ａを支持できればよい。
【００５１】
［姿勢調節部の素材］
姿勢調節部１２１の素材（材料）は、原則として、導電率が低く、比誘電率も低い材料とする。すなわち、導電率が予め定めた第一の閾値以下であり、かつ、比誘電率が予め定めた第二の閾値以下の材料で形成する。これは、導電率が高かったり、比誘電率が高かったりすると、ＲＦ伝播の損失が大きくなったり、波長短縮効果が大きくなったりし、ＲＦ伝播挙動が大きく変化するためである。
【００５２】
なお、姿勢調節部１２１に比誘電率が高い材料を使用してもよい。すなわち、姿勢調節部１２１は、導電率が予め定めた第一の閾値以下であり、かつ、比誘電率が予め定めた第三の閾値以上の材料で形成されてもよい。この場合は、導電率を抑えることによりＲＦ減衰の効果を小さく抑え、素材の高い誘電率による波長短縮効果を利用する。
【００５３】
すなわち、このような素材を用いることにより、姿勢調節部１２１の形状、配置による所定部位（腕１０３ａ）の位置、および、素材の波長短縮効果によるＲＦ伝播挙動の変化、の双方を利用して、局所ＳＡＲの低減もしくはＢ１不均一の低減を図る。ただし、比誘電率が高い材料を使用する場合、人体１０３内で、所望の部位（腕１０３ａ）の、局所ＳＡＲを低減するための最適な配置位置、および、最適な比誘電率は、比誘電率の高い姿勢調節部１２１を含めたシミュレーションを実施し、決定する。
【００５４】
また、被検体１０３である人体において、ＲＦ照射を受け、局所ＳＡＲが高くなる領域では発熱量が大きくなり、温度が高くなる。従って、その発熱した領域から効率良く放熱できれば、温度上昇を抑えることができる。これを実現するため、本実施形態の姿勢調節部１２１は、被検体１０３と接する面に、放熱を促進する放熱促進部を備えてもよい。
【００５５】
放熱促進部５００として、例えば、凹凸構造がある。図８（Ａ）および図８（Ｂ）に、姿勢調節部１２１の人体１０３と接する面の表面に、凹凸構造を設けた場合の概略図を示す。図８（Ａ）は、一方向に溝５０１が掘られ、凹凸構造（放熱促進部５００）を実現した例であり、図８（Ｂ）は、二方向に溝５０１、５０２が掘られ、凹凸構造（放熱促進部５００）を実現した例である。
【００５６】
溝５０１（および５０２）が無い表面に腕１０３ａが接している場合と比べ、溝５０１（および５０２）が掘られた場合は、腕１０３ａ内で温度上昇が高い領域１０３ｃからの放熱効果が高いと考えられる。具体的には、凹凸構造を備える姿勢調節部１２１は、溝部５０１（および５０２）による空気の流れ（図中、白矢印で示す）によって、放熱しやすくなっている。
【００５７】
また、放熱促進部５００として、腕１０３ａ内で発生した熱を、できるだけ効率よく吸熱できる素材を用いるよう構成してもよい。すなわち、放熱促進部５００として、腕１０３ａ内の熱を、被検体１０３外へ効率良く放熱する素材を用いてもよい。例えば、放熱促進部５００として、冷却効果の高い液状ゲルや粒状ゲル（以下、冷却シートと呼ぶ。）を用いる。あるいは、放熱促進部５００として、冷却シートを熱伝導率の高い材質で覆う構造としてもよい。
【００５８】
以上説明したように、本実施形態のＭＲＩ装置１００は、静磁場内に配置された被検体１０３に高周波磁場を送信する高周波磁場送信部と、前記被検体１０３から発生する核磁気共鳴信号を受信する信号受信部と、前記被検体１０３を載置するテーブル１０７と、前記被検体１０３の少なくとも一つの部位を支持することにより、当該被検体１０３の姿勢を調節する姿勢調節部１２１と、を備える。そして、前記姿勢調節部１２１は、前記部位の局所比吸収率を示す指標および関心領域の高周波磁場分布の均一度を示す指標の少なくとも一方の指標が、当該姿勢調節部１２１を配置しない初期状態における前記指標より低減する位置に、前記部位を支持する。
【００５９】
通常、撮像時に人体がテーブル１０７上で寝た姿勢の場合、腕１０３ａの位置は背中側にくることが多い。しかしながら、本実施形態では、姿勢調節部１２１を備えることにより、腕１０３ａの位置を、所望の高さに配置できる。
【００６０】
そして、姿勢調節部１２１の高さを、局所ＳＡＲが初期状態より低減する位置であって、変更可能な範囲で局所ＳＡＲが最小となる位置に、腕１０３ａが配置されるように設定することで、局所ＳＡＲの観点でより高い安全性を確保できる。一方、姿勢調節部１２１の高さを、Ｂ１分布の均一度が初期状態より向上する位置であって、Ｂ１分布の均一度が最大となる位置に腕１０３ａが配置されるよう設定することで、短時間でより高画質な画像を得ることができる。これにより、同じ画質の画像をより短時間で得ることができ、その分、ＳＡＲも低減できる。
【００６１】
被検体１０３は、姿勢調節部１２１上に腕を乗せればよいだけであるため、負担も困難性もほとんどない。すなわち、本実施形態によれば、患者に負担とならない範囲で、被検体の姿勢を、ＳＡＲもしくはＢ１分布の不均一を低減する姿勢に調節できる。従って、安全に高画質の画像を得ることができる。
【００６２】
＜姿勢調節部の変形例その１＞
また、上記実施形態では、姿勢調節部１２１が、ＭＲＩ装置１００とは独立に設けられ、テーブル１０７に載置されてもちいられる場合を例にあげて説明したが、これに限定されない。例えば、姿勢調節部１２１は、受信コイル１１５と一体に構成されていてもよい。また、姿勢調節部１２１は、受信コイル１１５に着脱自在に取り付可能な構成であってもよい。
【００６３】
図９に、姿勢調節部１２１ａを、受信コイル１１５と一体構成とした場合の例を示す。ここでは、胴体用の受信コイル１１５を、胴体部１０３ｂの上下に配置した例を示す。ここでは、胴体部１０３ｂの下側に配置される受信コイル１１５に姿勢調節部１２１ａを取り付ける場合を例示する。
【００６４】
受信コイル１１５は、従来、技師が撮像時に人体１０３の胴体部１０３ｂにセッティングするものである。従って、姿勢調節部１２１ａを受信コイル１１５に予め取り付けることにより、従来と同じ作業量で、姿勢調節が可能となる。また、姿勢調節部１２１ａは、その配置が適切でないと、姿勢調整の効果が得られない、あるいは、受信コイル１１５の性能が低下する、といった可能性がある。受信コイル１１５と一体構成とすることにより、このような事態を低減できる。
【００６５】
＜姿勢調節部の変形例その２＞
また、姿勢調節部１２１は、高さを調節可能な構成としてもよい。すなわち、本実施形態の姿勢調節部１２１は、支持する被検体１０３の少なくとも一部（腕１０３ａ）の、テーブル１０７からの高さを調整可能な部材で構成されてもよい。このような構成の場合、姿勢調節部１２１をセッティング後、技師が、被検体１０３に応じて、高さを調整できる。
【００６６】
高さを調整可能な構成として、例えば、高さを段階的に調整可能な部材で構成されていてもよい。このような調整部材１１２の例として、図１０（Ａ）に、複数の板状の部材（スペーサ）により構成される例を示す。本例の姿勢調節部１２１ｂは、厚みの薄い板状のスペーサ６０１を複数重ね（積層し）、構成される。姿勢調節部１２１ｂの高さｈの調整は、スペーサ６０１の増減により行う。
【００６７】
また、高さを調整可能な構成として、例えば、高さを連続的に調整可能な部材で構成されていてもよい。このような機構は、例えば、ジャッキにより実現される。このような例として、図１０（Ｂ）に、ねじ式ジャッキ機構を備える姿勢調節部１２１ｃの例を示す。本例の姿勢調節部１２１ｃは、ねじ６０２を回転させることにより、その高さを調整する。本例の姿勢調節部１２１ｃは、スペーサを複数積層する構成に比べ、構造は多少複雑となるが、無段階の高さ調整が可能である。
【００６８】
このように、姿勢調節部１２１が高さ調整機構付である場合、技師は、送信コイル１１４のｙ方向の中心付近に腕１０３ａが配置されるよう、その高さを調整する。従って、この調整を支援するため、ＭＲＩ装置１００は、姿勢調節部１２１の高さ調節の際に、腕１０３ａの位置を把握可能な構成を備えてもよい。
【００６９】
腕１０３ａの位置把握を支援する構成として、例えば、ＭＲＩ装置１００は、マーカ光を照射するマーカ光照射部を備える。マーカ光としては、例えば、レーザマーカを用いる。図１１（Ａ）は、従来のＭＲＩ装置のマーカ光照射部９００によるレーザマーカ照射の様子を、図１１（Ｂ）は、本実施形態のＭＲＩ装置１００のマーカ光照射部７００によるレーザマーカ照射の様子を説明するための図である。
【００７０】
従来のマーカ光照射部９００によるレーザマーカは、被検体１０３の関心領域を、静磁場空間の中心位置に配置するために用いられる、いわゆる位置決め用マーカである。このため、図１１（Ａ）に示すように、垂直方向（ｙ方向）および水平方向（ｘ方向）それぞれに、レーザマーカ（９０１、９０２）を照射するよう、各方向に１つのマーカ光照射部９００を備える。
【００７１】
このようなレーザマーカ（９０１、９０２）では、一方の腕１０３ａしか位置決めをできない。このため、本実施形態では、姿勢調節部１２１により支持する全ての部位（ここでは、腕１０３ａ）の位置を決定可能な数だけマーカ光照射部９００を備える。
【００７２】
具体的には、図１１（Ｂ）に示すように、ｘ方向のレーザマーカ７０２を照射するマーカ光照射部７００を、被検体１０３の両側にそれぞれ１つ、計２つ備える。また、ｙ方向のレーザマーカ７０１を照射するマーカ光照射部７００は、腕１０３ａの上部２つおよび胴体１０３ｂの上部にそれぞれ１つ、計３つ配置する。
【００７３】
ｘ方向にレーザマーカを照射するマーカ光照射部７００を２つ備えることにより、被検体１０３の両側からレーザマーカ７０２を照射可能となり、両腕の高さ（ｙ方向の位置）を、それぞれ、所望の位置に導くことができる。
【００７４】
また、ｙ方向のレーザマーカを照射するマーカ光照射部７００を３つ備えることにより、両腕のｘ方向の位置も調整可能となる。これは、送信コイル１１４と腕１０３ａとの距離が近くなると、局所ＳＡＲが上昇する可能性があるため、両者間に適切な距離を保つために用いられる。
【００７５】
なお、姿勢調節部１２１による腕１０３ａの高さ、位置の調節の精度について、さほど高い精度を求めない場合は、図１１（Ａ）のような従来のレーザマーカをそのまま用いてもよい。
【００７６】
また、上述のように、腕１０３ａの位置を調節する際、腕１０３ａと送信コイル１１４との距離ができるだけ大きくなるように調節することにより、局所ＳＡＲを低減することができる。この際、Ｂ１マップを取得して、そのマップデータを用いて腕１０３ａの位置を調節し、決定してもよい。
【００７７】
すなわち、本実施形態の計算機１０９は、図１２に示すように、撮像領域のＢ１マップ（Ｂ１分布）を取得し、Ｂ１マップに応じて姿勢調節部１２１の配置の適否を判別する適否判別部８０１をさらに備えてもよい。図１２では、計算機１０９が実現する他の機能は省略する。
【００７８】
具体的には、適否判別部８０１は、腕１０３ａの位置を変更する毎にＢ１マップデータを取得する。そして、Ｂ１マップデータから均一度指標を算出し、予め定めたＢ１均一度の閾値と比較する。その結果、算出した均一度指標が予め定めた閾値よりも小さい値となった場合、適と判別し、腕１０３ａの位置の調整完了とする。
【００７９】
このとき、位置調整完了のメッセージをユーザに提示してもよい。一方、算出した均一度指標が、予め定めた閾値以上の場合、腕１０３ａの位置の調整が未完了であることをユーザに提示する。提示は、例えば、表示装置１１０に表示するなどの手法により実現する。
【００８０】
また、適否判別部８０１は、取得したＢ１マップデータから局所ＳＡＲ分布を推定し、推定した局所ＳＡＲ分布データをもとに、上記適否の判別を行うよう構成してもよい。たとえば、磁界と電界の関係を表すＭａｘｗｅｌｌの方程式を用いて、磁界（Ｂ１）の情報を方程式に代入することによって、電界の情報を推定する。電界の情報に、生体の情報（密度・導電率）を合わせることによって、局所ＳＡＲ分布データを算出する。この場合、腕１０３ａの位置を変更する毎に、上記手法で局所ＳＡＲ分布データを推定する。そして、推定した局所ＳＡＲ分布に基づき、腕１０３ａの配置位置の適否を判別してもよい。その結果の提示は、上記と同様とする。
【００８１】
このように、適否判別部８０１を備えることにより、様々な体型の患者に対して、より高精度に腕１０３ａの位置を調節できる。
【００８２】
なお、局所ＳＡＲ分布を推定する手法は、姿勢調節部１２１の高さの決定にも用いることができる。すなわち、推定した局所ＳＡＲ分布データに基づき、姿勢調節部１２１の最良の高さを決定する。
【００８３】
なお、上記各実施形態および変形例においては、撮影対象部位（関心領域）が腹部であり、腕１０３ａの位置を調整する場合を例にあげて説明した。しかし、撮影対象部位、位置調整対象部位は、これらに限定されない。人体（被検体１０３）の、各種の部位に対しても同様の調節が可能である。各種の部位とは、例えば、頭、首、膝、手首、足首などである。
【００８４】
たとえば、調整対象が膝の場合、両膝の間隔・高さ（ベッドからの距離）・膝の曲げ角により局所ＳＡＲが大きく変化するという結果が、シミュレーションにより得られている。この場合は、姿勢調節部１２１は、両膝の間隔・高さ・膝の曲げ角を調整可能な形状とする。このように、姿勢調節部１２１は、部位に応じて異なる形状を有してもよい。
【００８５】
調整対象の部位を支持する位置は、予めシミュレーション等で定めておいてもよい。例えば、部位ごと、被検体の属性ごとに、姿勢調節部１２１を作成し、用意しておく。このとき、形状は、部位ごとに最適な形状とする。また、例えば、適否判別部８０１により、支持する位置を調整するよう構成してもよい。
【００８６】
なお、本実施形態の局所ＳＡＲ低減手法は、医用をはじめとする各種の撮像分野に適用可能である。
【符号の説明】
【００８７】
１００：ＭＲＩ装置、１０１：マグネット、１０２：傾斜磁場コイル、１０３：被検体（人体）、１０３ａ：腕、１０３ｂ：胴体部、１０３ｃ：温度上昇が高い領域、１０４：シーケンサ、１０５：傾斜磁場電源、１０６：高周波磁場発生器、１０７：テーブル、１０８：受信器、１０９：計算機、１１０：表示装置、１１１：記憶装置、１１２：シムコイル、１１３：シム電源、１１４：送信コイル、１１５：受信コイル、１１７：テーブル、１２１：姿勢調節部、１２１ａ：姿勢調節部、１２１ｂ：姿勢調節部、２０１：人体モデル、２０１ａ：腕、２０１ｂ：胴体、３０１：シミュレーション結果、３０２：シミュレーション結果、３０３：シミュレーション結果、４０１：シミュレーション結果、４０２：シミュレーション結果、４０３：シミュレーション結果、４１１：最も局所ＳＡＲが大きい箇所を示す矢印、４１２：最も局所ＳＡＲが大きい箇所を示す矢印、４１３：最も局所ＳＡＲが大きい箇所を示す矢印、４２１：シミュレーション結果、４２２：シミュレーション結果、４２３：シミュレーション結果、４３１：最も局所ＳＡＲが大きい箇所を示す矢印、４３２：最も局所ＳＡＲが大きい箇所を示す矢印、４３３：最も局所ＳＡＲが大きい箇所を示す矢印、５００：放熱促進部、５０１：溝、６００：放熱促進部、６０１：スペーサ、６０２：ねじ、７００：マーカ光照射部、７０１：レーザマーカ、７０２：レーザマーカ、８０１：適否判別部、９００：マーカ光照射部、９０１：レーザマーカ、９０２：レーザマーカ
【図１】
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【図２】
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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３】
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【図４】
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【図５】
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