(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像シーケンスに従って傾斜磁場コイルに電力を供給することで撮像領域に傾斜磁場を印加しつつ、磁気共鳴イメージングを実行する磁気共鳴イメージング装置であって、
充放電素子を含むと共に電力供給を受けることで前記充放電素子を充電し、前記磁気共鳴イメージングの実行時に前記傾斜磁場コイルに対して前記充放電素子からの放電電力を供給する充放電制御部と、
前記充放電素子の容量が閾値を下回るか否かを判定する判定部と、
前記充放電素子の容量が前記閾値を下回ると前記判定部により判定された場合、前記撮像シーケンスの条件を制限することで、前記傾斜磁場コイルへの電力供給量を制限する条件制限部と、
記憶装置を備え、
前記判定部は、前記充放電素子の充電電圧及び充放電電流の少なくとも一方に基づいて前記充放電素子の容量値を算出し、算出した容量値を、測定日及び算出時刻と共に前記記憶装置に記憶させる
ことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項２】
撮像シーケンスに従って傾斜磁場コイルに電力を供給することで撮像領域に傾斜磁場を印加しつつ、磁気共鳴イメージングを実行する磁気共鳴イメージング装置であって、
充放電素子を含むと共に電力供給を受けることで前記充放電素子を充電し、前記磁気共鳴イメージングの実行時に前記傾斜磁場コイルに対して前記充放電素子からの放電電力を供給する充放電制御部と、
前記充放電素子の容量が閾値を下回るか否かを判定する判定部と、
前記充放電素子の容量が前記閾値を下回ると前記判定部により判定された場合、前記撮像シーケンスの条件を制限することで、前記傾斜磁場コイルへの電力供給量を制限する条件制限部とを備え、
前記判定部は、前記充放電素子の容量が第１の閾値を下回るか否かと、前記第１の閾値よりも小さい第２の閾値を前記充放電素子の容量が下回るか否かとを判定し、
前記充放電素子の容量が前記第２の閾値を下回る場合、前記条件制限部は、前記充放電素子の容量が前記第１の閾値を下回るが前記第２の閾値を下回らない場合よりも、前記傾斜磁場コイルへの電力供給量をさらに制限する
ことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項３】
前記条件制限部は、
前記充放電素子の容量が前記閾値を下回ると前記判定部により判定された場合、前記傾斜磁場コイルの消費電力の上限値が下がるように、前記撮像シーケンスの一部の条件を制限する、
ことを特徴とする請求項１記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項４】
前記傾斜磁場コイルに直流の電力を供給する直流電源をさらに備え、
前記充放電制御部は、前記直流電源の供給電力では前記傾斜磁場コイルの消費電力に対して不足する電力分を、前記撮像シーケンスに応じて前記充放電素子からの放電電力により補完する
ことを特徴とする請求項１または３に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項５】
表示装置と、
前記充放電素子の容量が前記閾値を下回ると前記判定部により判定された場合に、前記充放電素子の交換推奨表示を前記表示装置に実行させる警告部と
をさらに備えることを特徴とする１、請求項３または請求項４のうちいずれか１項に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項６】
前記判定部は、電源投入による磁気共鳴イメージング装置の起動開始のタイミングに同期して、前記充放電素子の充電電圧及び充放電電流の少なくとも一方の測定を開始する
ことを特徴とする請求項１、請求項３ないし請求項５のうちいずれか１項に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項７】
前記判定部は、磁気共鳴イメージング装置の再起動開始のタイミングに同期して、前記充放電素子の充電電圧及び充放電電流の少なくとも一方の測定を開始する
ことを特徴とする請求項１、請求項３ないし請求項６のうちいずれか１項に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項８】
前記判定部は、磁気共鳴イメージング装置によるプレスキャンの実行時に前記充放電素子の充電電圧及び充放電電流の少なくとも一方を測定後、前記充放電素子の容量が閾値を下回るか否かを判定する
ことを特徴とする請求項１、請求項３ないし請求項７のうちいずれか１項に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項９】
前記判定部は、電源投入による磁気共鳴イメージング装置の起動開始のタイミングに同期して、前記充放電素子の充電電圧及び充放電電流の少なくとも一方の測定を開始することを特徴とする請求項１、請求項３ないし請求項８のうちいずれか１項に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１０】
前記判定部は、磁気共鳴イメージング装置の再起動開始のタイミングに同期して、前記充放電素子の充電電圧及び充放電電流の少なくとも一方の測定を開始することを特徴とする請求項１、請求項３ないし請求項９のうちいずれか１項に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１１】
前記判定部は、磁気共鳴イメージング装置によるプレスキャンの実行時に前記充放電素子の充電電圧及び充放電電流の少なくとも一方を測定後、前記充放電素子の容量が閾値を下回るか否かを判定することを特徴とする請求項１、請求項３ないし請求項１０のうちいずれか１項に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１２】
前記傾斜磁場コイルに直流の電力を供給する直流電源と、
前記充放電素子の蓄積電力を消費せずに前記直流電源から前記傾斜磁場コイルに電力供給する回路動作状態と、前記直流電源及び前記充放電素子から前記傾斜磁場コイルに電流供給する回路動作状態とを、前記傾斜磁場コイルの消費電力に応じて切り替える切替制御部と
をさらに備えることを特徴とする請求項１、請求項３ないし請求項１１のうちいずれか１項に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１３】
撮像シーケンスに従って傾斜磁場コイルに電力を供給することで撮像領域に傾斜磁場を印加し、前記傾斜磁場の印加を伴って前記撮像領域から核磁気共鳴信号を収集し、前記核磁気共鳴信号に基づいて画像データを再構成する磁気共鳴イメージング方法であって、
放電電流として前記傾斜磁場コイルに電力供給する充放電素子の容量が閾値を下回るか否かを判定するステップと、
前記充放電素子の容量が前記閾値を下回ると判定された場合、前記撮像シーケンスの条件を制限することで、前記傾斜磁場コイルへの電力供給量を制限するステップと、
前記充放電素子の充電電圧及び充放電電流の少なくとも一方に基づいて前記充放電素子の容量値を算出するステップと、
算出した容量値を、測定日及び算出時刻と共に記憶装置に記憶させるステップと、
を有することを特徴とする磁気共鳴イメージング方法。
【請求項１４】
撮像シーケンスに従って傾斜磁場コイルに電力を供給することで撮像領域に傾斜磁場を印加し、前記傾斜磁場の印加を伴って前記撮像領域から核磁気共鳴信号を収集し、前記核磁気共鳴信号に基づいて画像データを再構成する磁気共鳴イメージング方法であって、
放電電流として前記傾斜磁場コイルに電力供給する充放電素子の容量が閾値を下回るか否かを判定するステップと、
前記充放電素子の容量が前記閾値を下回ると判定された場合、前記撮像シーケンスの条件を制限することで、前記傾斜磁場コイルへの電力供給量を制限するステップと、
を有し、
前記充放電素子の容量が閾値を下回るか否かを判定するステップは、
前記充放電素子の容量が第１の閾値を下回るか否かを判定するステップと、
前記第１の閾値よりも小さい第２の閾値を前記充放電素子の容量が下回るか否かを判定するステップと、
を含み、
前記傾斜磁場コイルへの電力供給量を制限するステップは、
前記充放電素子の容量が前記第２の閾値を下回ると判定された場合、前記充放電素子の容量が前記第１の閾値を下回るが前記第２の閾値を下回らない場合よりも、前記傾斜磁場コイルへの電力供給量をさらに制限するステップ、
を含む、
磁気共鳴イメージング方法。
【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、撮像領域に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与する傾斜磁場コイルと、傾斜磁場コイルに電力を供給する傾斜磁場電源とを備える（例えば、特許文献１参照）。傾斜磁場電源は例えば、撮像シーケンスの実行前に充電され、撮像シーケンスの実行時に電力を供給する電解コンデンサを有する。
【０００４】
電解コンデンサの容量は、傾斜磁場電源の出力仕様を左右し、撮像シーケンスの条件に影響を与える。一般に大電力用の電源回路に使用される電解コンデンサは、使用に伴ってドライアップにより劣化する。ドライアップとは、発熱などによって電解コンデンサ内に封入された電解液が蒸発し、電解液への含浸が不十分な箇所ができるためにセパレータの乾燥が進むことである。ドライアップが進行すると、セパレータを構成する繊維が剥離し、電解コンデンサの容量が小さくなる。
【０００５】
従って、据付当初の電解コンデンサの容量値に基づいて、傾斜磁場電源の回路や撮像シーケンスの条件設定プログラム等を設計すると、据付当初は問題のないＭＲＩ画像が得られても、１０年後には画質が劣化するおそれがある。このため、従来は、電解コンデンサの公称容量値に対し、経時劣化を考慮して例えば−２０％といったマージン（余裕）を持つように傾斜磁場電源の回路を設計していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−７５７５３号公報
【０００７】
マージンをもって傾斜磁場電源の回路を設計すると、部品コストが増大する。また、コンデンサ容量が誘電体の表面積に比例することに基づいて電解コンデンサを大型化及び大容量化することで、その容量に十分なマージンを持たせると、傾斜磁場電源ユニットも大型化し、ＭＲＩ装置において設置スペースの増大を伴う。その一方で、高画質のイメージングが要望されており、高画質のイメージングでは傾斜磁場電源への負荷が大きくなる。
【０００８】
このため、ＭＲＩにおいて、（コンデンサなどの）傾斜磁場電源内の電力供給用の充放電素子の容量劣化に対してマージンをとりすぎることなく、傾斜磁場電源の回路を設計可能にするための技術が要望されていた。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００９】
以下、本発明の取り得る態様の数例を態様毎に説明する。
（１）本発明の一実施形態では、ＭＲＩ装置は、撮像シーケンスに従って傾斜磁場コイルに電力を供給することで撮像領域に傾斜磁場を印加しつつ、磁気共鳴イメージングを実行するものである。このＭＲＩ装置は、充放電制御部と、判定部と、条件制限部とを備える。
充放電制御部は、充放電素子を含むと共に電力供給を受けることで充放電素子を充電し、磁気共鳴イメージングの実行時に傾斜磁場コイルに対して充放電素子からの放電電力を供給する。
判定部は、充放電素子の容量が閾値を下回るか否かを判定する。また、判定部は、充放電素子の充電電圧及び充放電電流の少なくとも一方に基づいて充放電素子の容量値を算出し、算出した容量値を、測定日及び算出時刻と共に記憶装置に記憶させる。
条件制限部は、充放電素子の容量が前記閾値を下回ると判定部により判定された場合、撮像シーケンスの条件を制限することで、傾斜磁場コイルへの電力供給量を制限する。
【００１０】
（２）本発明の別の一実施形態では、ＭＲＩ方法は、撮像シーケンスに従って傾斜磁場コイルに電力を供給することで撮像領域に傾斜磁場を印加し、傾斜磁場の印加を伴って撮像領域からＭＲ信号を収集し、ＭＲ信号に基づいて画像データを再構成する方法である。このＭＲＩ方法は、以下のステップ（処理）を有する。
１つは、放電電流として傾斜磁場コイルに電力供給する充放電素子の容量が閾値を下回るか否かを判定するステップである。
１つは、充放電素子の容量が閾値を下回ると判定された場合、撮像シーケンスの条件を制限することで、傾斜磁場コイルへの電力供給量を制限するステップである。
１つは、充放電素子の充電電圧及び充放電電流の少なくとも一方に基づいて充放電素子の容量値を算出するステップである。
１つは、算出した容量値を、測定日及び算出時刻と共に記憶装置に記憶させるステップである。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１の実施形態の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】第１の実施形態における傾斜磁場電源の構成の一例を示すブロック図。
【図４】図３の直流電源からの電源出力電流Ｉｐｓ（ｔ）と、電解コンデンサの充電電圧Ｖｂｕｓ（ｔ）の時間変化の一例を示す模式図。
【図５】アンプ流入電流がゼロとみなせ、電解コンデンサを一定の電源出力電流で充電した場合における、充電電圧の時間変化の容量による違いを示す模式図。
【図６】電解コンデンサの容量に応じてその交換を促す表示の一例を示す模式図。
【図７】電解コンデンサの容量に応じてその交換を促す表示の別の例を示す模式図。
【図８】第１の実施形態のＭＲＩ装置の動作の流れの一例を示すフローチャート。
【図９】第２の実施形態における傾斜磁場電源の構成の一例を示すブロック図。
【図１０】Ｘチャネルの傾斜磁場アンプの出力電圧及び各部の電流、電圧波形について、（７）式に従うものと単純化した場合の一例を示す模式図。
【図１１】第２の実施形態のＭＲＩ装置の動作の流れの一例を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、ＭＲＩ装置及びＭＲＩ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。
【００１３】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態における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磁石２２と、静磁場磁石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、制御装置３０と、被検体Ｐが乗せられる寝台３２とを備える。
【００１４】
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、静磁場磁石２２及びシムコイル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、静磁場磁石２２及びシムコイル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。
【００１５】
制御装置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、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。
【００１６】
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。
【００１７】
静磁場磁石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。
【００１８】
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の意味である。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。被検体Ｐが乗せられた寝台３２の天板がガントリの内部に移動できるように、ガントリ及び寝台３２は構成される。図１では煩雑となるので、ガントリ内の静磁場磁石２２、シムコイル２４、傾斜磁場コイル２６、ＲＦコイル２８を構成要素として示し、ガントリ自体は図示していない。
【００１９】
撮像領域とは、例えば、「１画像」又は「１セットの画像」の生成に用いるＭＲ信号の収集範囲であって、撮像空間の一部として設定される領域の意味である。ここでの「１画像」及び「１セットの画像」とは、２次元画像の場合もあれば３次元画像の場合もある。ここでの「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つのパルスシーケンス内で「複数の画像」のＭＲ信号が一括的に収集される場合の、「複数の画像」である。撮像領域は、例えば、装置座標系によって３次元的に規定される。
【００２０】
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。静磁場磁石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、静磁場磁石２２を永久磁石で構成してもよい。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
即ち、装置座標系の３軸方向の傾斜磁場Ｇｘ、Ｇｙ、Ｇｚを合成し、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、及び、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、及び、読み出し方向の各傾斜磁場は、静磁場に重畳される。
【００２４】
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又は被検体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。
【００２５】
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。
【００２６】
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ＭＲ信号の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、生成した生データをシーケンスコントローラ５６に入力する。
【００２７】
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。
【００２８】
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及び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。
【００２９】
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及び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及び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。
【００３０】
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、警告部１００と、容量判定部１０２と、条件制限部１０４とを備える。
【００３１】
ＭＰＵ８６は、撮像シーケンスの条件の設定、撮像動作及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。また、ＭＰＵ８６は、撮像条件設定部としても機能し、入力装置６２からの指示情報に基づいて撮像シーケンスを設定し、設定した撮像シーケンスの条件をシーケンスコントローラ５６に入力する。そのために、ＭＰＵ８６は、表示制御部９８を制御して、撮像シーケンスの条件の設定用画面情報を表示装置６４に表示させる。
【００３２】
撮像シーケンスとは例えば、静磁場下で、傾斜磁場を撮像領域でどのように印加して、スピンエコーやＥＰＩなどの内のどの種類のパルスシーケンスにより、どのような条件でＲＦ信号等を送信して、被検体からＭＲ信号を収集するシーケンスであるか、の意味である。撮像シーケンスの条件としては、例えば、フリップ角、繰り返し時間ＴＲ(Repetition Time)、スライス数、ＦＯＶ(Field Of View)としての撮像領域、撮像部位、位相エンコード方向及び周波数エンコード方向のステップ数、ＥＰＩやスピンエコー法などのパルスシーケンスの種類、などが挙げられる。上記撮像部位とは、例えば、頭部、胸部、脚部などの被検体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。
【００３３】
入力装置６２は、撮像シーケンスの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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
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。
【００３６】
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。
【００３７】
容量判定部１０２は、傾斜磁場電源４４内の電解コンデンサ１２６（後述の図３参照）の容量Ｃの値を後述の容量検出器１４０から取得し、この容量値に基づいて、電解コンデンサ１２６の容量Ｃが閾値を下回るか否かを判定する。なお、後述のように、容量値そのものを取得しなくとも、電解コンデンサ１２６の充電電圧や充放電電流（充電電流又は放電電流の値）等に基づいて、電解コンデンサ１２６の容量Ｃが閾値を下回るか否かを容量判定部１０２が判定する場合もある。上記「充電電圧」とは例えば、電解コンデンサ１２６などの充放電素子における一方の電極と、他方の電極との間の電位差の意味である。
【００３８】
条件制限部１０４は、電解コンデンサ１２６の容量Ｃが閾値を下回ると容量判定部１０２により判定された場合、ＭＰＵ８６によって設定される撮像シーケンスの条件を制限することで、傾斜磁場コイル２６への電力供給量を制限する。第１の実施形態では一例として、閾値を２段階にする。
【００３９】
即ち、容量判定部１０２は、電解コンデンサ１２６の容量Ｃが第１の閾値を下回るか否かと、第１の閾値よりも小さい第２の閾値を電解コンデンサ１２６の容量Ｃが下回るか否かを判定する。電解コンデンサ１２６の容量Ｃが第２の閾値を下回る場合、条件制限部１０４は、電解コンデンサ１２６の容量Ｃが第１の閾値を下回るが第２の閾値を下回らない場合よりも、傾斜磁場コイル２６への電力供給量をさらに制限する。
【００４０】
警告部１００は、電解コンデンサ１２６の容量Ｃが閾値を下回る場合に、表示制御部９８を制御することで、電解コンデンサ１２６の交換推奨表示（警告表示）を表示装置６４上で実行する。
【００４１】
図３は、傾斜磁場電源４４の構成の一例を示すブロック図である。煩雑となるので、図３ではＸ軸傾斜磁場コイル２６ｘに電力供給するＸチャネルの部分のみ詳細な回路構成を示す。
【００４２】
図３に示すように、傾斜磁場電源４４は、ブレーカ１２２と、整流器１２３と、直流電源１２４と、電解コンデンサ１２６と、傾斜磁場アンプ１２８と、電流検出器１３０、１３２、１３４と、電圧検出器１３６と、容量検出器１４０とを有する。
【００４３】
即ち、図１に示すＸ、Ｙ、Ｚ軸傾斜磁場電源４４ｘ、４４ｙ、４４ｚは、ブレーカ１２２と、整流器１２３と、直流電源１２４とを共有する。図３において、Ｘ軸傾斜磁場電源４４ｘは例えば、ブレーカ１２２と、整流器１２３と、直流電源１２４と、電解コンデンサ１２６と、傾斜磁場アンプ１２８と、電流検出器１３０、１３２、１３４と、電圧検出器１３６と、容量検出器１４０とに対応する。
【００４４】
ブレーカ１２２は、外部の交流電源１２０からの出力電流が定格電流値を超えた場合に、交流電源１２０と、整流器１２３との間を電気的に遮断する。
【００４５】
整流器１２３は、交流電源１２０からの交流の供給電力を直流電力に変換して、この直流電力を直流電源１２４に供給する。
【００４６】
直流電源１２４は、整流器１２３を介して供給される電流で電解コンデンサ１２６を充電し、また、傾斜磁場アンプ１２８に電流を供給する。直流電源１２４は、ＣＶ／ＣＣ特性を有し、傾斜磁場アンプ１２８側の負荷が軽い場合には定電圧源として動作し、負荷が重い場合には定電流源として動作する。なお、「ＣＶ／ＣＣ特性」のＣＶは定電圧(Constant Voltage)の意味であり、ＣＣは定電流(Constant Current)の意味である。
【００４７】
傾斜磁場アンプ１２８は、＋側入力端子（図中の＋ｉｎ）と、−側入力端子（図中の−ｉｎ）と、＋側出力端子（図中の＋ｏｕｔ）と、−側出力端子（図中の−ｏｕｔ）とを有する。傾斜磁場アンプ１２８は、直流電源１２４から電力供給を受け、シーケンスコントローラ５６からの制御電圧信号を＋側入力端子において受ける。この制御電圧信号は、撮像シーケンスに応じてＸ軸傾斜磁場コイル２６ｘにおいて発生させたい理想の磁場波形に相似した波形を示す。
【００４８】
電流検出器１３０は、傾斜磁場アンプ１２８の−側出力端子に流入する電流の電流値を検出するが、この検出電流の大きさは、傾斜磁場アンプ１２８の＋側出力端子からの出力電流Ｉｏｕｔ（ｔ）に等しい。傾斜磁場アンプ１２８の＋側出力端子からの出力電流は、傾斜磁場コイル２６ｘを流れて傾斜磁場アンプ１２８の−側出力端子に戻るからである。Ｉｏｕｔ（ｔ）の（ｔ）は、時間ｔの関数の意味であり、以下の説明における各部の電流、電圧についても同様である。電流検出器１３０は、検出した電流の電流値を示す電圧信号を生成し、生成した電圧信号を傾斜磁場アンプ１２８の−側入力端子に入力する。
【００４９】
傾斜磁場アンプ１２８は、＋側入力端子と、−側入力端子との間の誤差信号が０になるように電流を出力する電流源として動作する。ここで、傾斜磁場アンプ１２８の出力電流が電流検出器１３０によって負帰還となっているので、＋側入力端子への入力電圧（制御電圧信号）に比例する電流を＋側出力端子から出力するように、フィードバック制御が行われる。
【００５０】
より詳細には、傾斜磁場アンプ１２８は、上記制御電圧信号等に応じて、以下の第１の回路動作状態と、第２の回路動作状態とを切り替える。
【００５１】
第１の回路動作状態は、電解コンデンサ１２６の蓄積電力を消費せずに、直流電源１２４の供給電力のみを消費することで、傾斜磁場アンプ１２８から傾斜磁場コイル２６に電力供給する状態である。
【００５２】
第２の回路動作状態は、電解コンデンサ１２６の蓄積電力を消費する場合（傾斜磁場アンプ１２８が、直流電源１２４及び電解コンデンサ１２６から傾斜磁場コイル２６に電力を供給させる状態）である。
【００５３】
即ち、傾斜磁場アンプ１２８は、直流電源１２４からの供給電力では傾斜磁場コイル２６の消費電力に対して不足する電力分を、撮像シーケンスに応じて電解コンデンサ１２６の放電電力により補完する。ここでの「撮像シーケンスに応じて」とは、例えば、撮像シーケンスで規定される傾斜磁場コイル２６に発生させるべき理想の磁場波形に相似した波形を示す「制御電圧信号」に応じて、の意味である。
【００５４】
電流検出器１３２は、電解コンデンサ１２６と傾斜磁場アンプ１２８との間を図３に示す方向に流れる電流、即ち、傾斜磁場アンプ１２８に供給される電流の値を、アンプ流入電流Ｉｉｎ（ｔ）として検出し、検出した電流値を容量検出器１４０に入力する。
【００５５】
電流検出器１３４は、図３に示す方向に直流電源１２４から電解コンデンサ１２６及び傾斜磁場アンプ１２８側に供給される電流の値を、電源出力電流Ｉｐｓ（ｔ）として検出し、検出した電流値を容量検出器１４０に入力する。
【００５６】
アンプ流入電流Ｉｉｎ（ｔ）が電源出力電流Ｉｐｓ（ｔ）よりも大きい期間では、アンプ流入電流Ｉｉｎ（ｔ）には、電解コンデンサ１２６からの放電電流が含まれる。
【００５７】
この期間では、電解コンデンサ１２６は、傾斜磁場アンプ１２８を介して傾斜磁場コイル２６ｘに対し、放電電流として電力供給をしている。
【００５８】
電圧検出器１３６は、直流電源１２４からＸチャネル側に供給される出力電圧の値をＶｂｕｓ（ｔ）として検出し、検出した電圧値を容量検出器１４０に入力する。直流電源１２４の出力電圧Ｖｂｕｓ（ｔ）は、電解コンデンサ１２６の充電電圧に等しいので、以下の説明において電解コンデンサ１２６の充電電圧に焦点をおく場合には、充電電圧Ｖｂｕｓ（ｔ）と記載する。
【００５９】
容量検出器１４０は、アンプ流入電流Ｉｉｎ（ｔ）、電源出力電流Ｉｐｓ（ｔ）、充電電圧Ｖｂｕｓ（ｔ）に基づいて、電解コンデンサ１２６の容量Ｃを算出する。容量検出器１４０は、シーケンスコントローラ５６を介して、算出した容量値を図２の容量判定部１０２に入力する。
【００６０】
図３では詳細な回路構成を省略しているが、傾斜磁場電源４４内のＹチャネル回路及びＺチャネル回路は、上述のＸチャネル回路と同様の構成であり、Ｘチャネル回路と同様に機能する。但し、直流電源１２４から傾斜磁場アンプ１２８側に供給される電力は、Ｘ、Ｙ、Ｚの各チャネル毎に異なり、電解コンデンサ１２６の容量ＣもＸ、Ｙ、Ｚの各チャネル毎に別々に算出されて容量判定部１０２に入力される。
【００６１】
次に、容量検出器１４０による電解コンデンサ１２６の容量Ｃの算出方法ついて説明する。
第１の方法として、容量検出器１４０は、充電時における電解コンデンサ１２６への電荷の流出入の点からその容量Ｃの値を算出する。具体的には、電解コンデンサ１２６に流入する充電電流は、電源出力電流Ｉｐｓ（ｔ）から、アンプ流入電流Ｉｉｎ（ｔ）を引いた値となる。従って、容量検出器１４０は、電源出力電流Ｉｐｓ（ｔ）とアンプ流入電流Ｉｉｎ（ｔ）の時間積分値に基づいて、電解コンデンサ１２６の電荷の変化量ΔＱを以下の（１）式で算出する。
【００６２】
【数１】
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【００６３】
また、容量検出器１４０は、十分に短い一定の時間間隔で電圧検出器１３６から入力される充電電圧Ｖｂｕｓ（ｔ）に基づいて、（１）式で時間積分を行った期間における電解コンデンサ１２６の充電電圧の変化分ΔＶｂｕｓを算出できる。容量検出器１４０は、電解コンデンサ１２６の容量Ｃを以下の（２）式で算出する。
【００６４】
Ｃ＝ΔＱ／ΔＶｂｕｓ  …（２）
【００６５】
図４は、直流電源１２４からの電源出力電流Ｉｐｓ（ｔ）と、電解コンデンサ１２６の充電電圧Ｖｂｕｓ（ｔ）の時間変化の一例を示す模式図である。図４において、上側のグラフの縦軸は充電電圧Ｖｂｕｓ（ｔ）を示し、下側のグラフの縦軸は電源出力電流Ｉｐｓ（ｔ）を示し、両者の横軸は経過時間ｔを示す。
【００６６】
図４では一例として、時刻ｔ０から電解コンデンサ１２６の充電が開始され、時刻ｔ１で電源出力電流Ｉｐｓ（ｔ）の立ち上がりが終了してＩｐｓ（ｔ）＝Ｉｃｏｎｓｔとなり、時刻ｔ１−ｔ２の期間では、Ｉｃｏｎｓｔでの定電流充電が行われる。時刻ｔ２で電解コンデンサ１２６の充電電圧が目標電圧Ｖｔａｒｇｅｔに達すると、電源出力電流Ｉｐｓ（ｔ）は立ち下がる。さらに、時刻ｔ３で充電が完了し、電解コンデンサ１２６の充電電圧Ｖｂｕｓ（ｔ）はＶｅｎｄとなる。なお、時刻ｔ０−ｔ３の期間を総充電時間ｔｗとする。
【００６７】
電解コンデンサ１２６の容量Ｃを算出する第２の方法として、充電時に以下のように算出する。具体的には、電源出力電流Ｉｐｓ（ｔ）の立ち上がり、及び、電解コンデンサ１２６が目標電圧Ｖｔａｒｇｅｔに到達した時刻からの電源出力電流Ｉｐｓ（ｔ）の立ち下がりが無視できる程度に早く、アンプ流入電流Ｉｉｎ（ｔ）がほぼゼロである場合を考える。即ち、例えばＭＲＩ装置２０への電源投入直後の初期充電時のように、図４における時刻ｔ０−ｔ１の期間、及び、時刻ｔ２−ｔ３に期間が無視できる程度に短い場合を考える。この場合、電解コンデンサ１２６の総充電時間ｔｗに亘って、直流電源１２４が定電流源とみなせるので、以下の（３）式で電解コンデンサ１２６の容量Ｃを算出できる。
【００６８】
Ｃ＝Ｉｃｏｎｓｔ×ｔｗ／Ｖｅｎｄ  …（３）
【００６９】
この第２の方法において、より正確に電解コンデンサ１２６の容量Ｃを算出するため、充電電流（電源出力電流Ｉｐｓ（ｔ））の立ち上がり期間及び充電電流の立ち下がり期間を避けて測定を行う、或いは、測定データから立ち上がり期間及び立ち下がり期間のデータを除いて容量Ｃを算出してもよい。具体的には、容量検出器１４０は、図４に示す一定電流で充電される定電流充電時間Δｔ（時刻ｔ１−ｔ２の期間）の電解コンデンサ１２６の充電電圧の変化分ΔＶｂｕｓを測定させ、次式で電解コンデンサ１２６の容量Ｃを算出してもよい。
【００７０】
Ｃ＝Ｉｃｏｎｓｔ×Δｔ／ΔＶｂｕｓ  …（４）
【００７１】
或いは、定電流充電時間Δｔの内の一部の任意の期間の電解コンデンサ１２６の充電電圧の変化分を測定し、それに基づいて（４）式と同様にして算出してもよい。
【００７２】
電解コンデンサ１２６の容量Ｃを算出する第３の方法として、例えば強制放電時のように電源出力電流Ｉｐｓ（ｔ）がゼロである場合、即ち、アンプ流入電流Ｉｉｎ（ｔ）が電解コンデンサ１２６からの放電電流のみとみなせる場合を考える。
【００７３】
この場合、アンプ流入電流Ｉｉｎ（ｔ）と、充電電圧Ｖｂｕｓ（ｔ）の時間変化を電流検出器１３２及び電圧検出器１３６が測定し、容量検出器１４０は、これら測定値に基づいて電解コンデンサ１２６の容量Ｃを算出する。
【００７４】
具体的には例えば、Δｔ’の長さの期間において、アンプ流入電流Ｉｉｎ（ｔ）がＩｃｏｎｓｔ’で一定である場合を考える。このΔｔ’の期間の充電電圧Ｖｂｕｓ（ｔ）の降下分の絶対値ΔＶｂｕｓ’を測定し、例えば次式で容量Ｃを算出してもよい。
【００７５】
Ｃ＝Ｉｃｏｎｓｔ’×Δｔ’／ΔＶｂｕｓ’  …（５）
【００７６】
なお、上記の第１〜第３の方法のように電解コンデンサ１２６の容量Ｃの値そのものを算出しなくてもよい。以下にその場合の電解コンデンサ１２６の容量Ｃの劣化程度の判定方法について説明する。
【００７７】
図５は、アンプ流入電流Ｉｉｎ（ｔ）がゼロとみなせ、電解コンデンサ１２６を一定の電源出力電流Ｉｐｓ（ｔ）で充電した場合における、充電電圧Ｖｂｕｓ（ｔ）の時間変化の容量による違いを示す模式図である。図５において、縦軸は充電電圧Ｖｂｕｓ（ｔ）を示し、横軸は経過時間ｔを示す。図５では、容量が異なる３つのパターンを示す。最も細い実線で示したパターンａでは、充電電圧Ｖｂｕｓ（ｔ）の上昇が早く、最も太い実線で示したパターンｃでは、充電電圧Ｖｂｕｓ（ｔ）の上昇が遅い。パターンｂは、パターンａ、パターンｃの中間であり、電解コンデンサ１２６の容量Ｃが閾値Ｃｒｅｆに等しい場合とする。
【００７８】
パターンａ、ｂ、ｃにおいて、図５に示す期間中には、電源出力電流Ｉｐｓ（ｔ）がＩｃｏｎｓｔで一定であり、それにより電解コンデンサ１２６が充電されているとする。この定電流充電時において、充電電圧Ｖｂｕｓ（ｔ）が第１基準値Ｖｒｅｆ１に達した時刻から、第２基準値Ｖｒｅｆ２に達した時刻の時間差をパターンａ、ｂ、ｃにおいてそれぞれ、Δｔａ、Δｔｒｅｆ、Δｔｃと定義する。この場合、パターンｂでは、電解コンデンサ１２６に流入する電荷Ｑの量は、次式で表せる。
【００７９】
Ｑ＝Ｉｃｏｎｓｔ×Δｔｒｅｆ＝Ｃｒｅｆ×（Ｖｒｅｆ１−Ｖｒｅｆ２）  ・・・（６）
【００８０】
上式から分かるように、コンデンサは一般に、その容量が小さい程、一定電流で充電した場合の充電電圧の上昇が早い。即ち、パターンａでは、電解コンデンサ１２６の容量が小さいので、充電電圧の上昇が早く、パターンｃでは、電解コンデンサ１２６の容量が大きいので、充電電圧の上昇が遅い。
【００８１】
そこで、定電流充電時の電解コンデンサ１２６の充電電圧Ｖｂｕｓの時間変化を電圧検出器１３６が測定し、この測定結果を容量検出器１４０を介して容量判定部１０２に入力する。容量判定部１０２は、充電電圧Ｖｂｕｓ（ｔ）が第１基準値Ｖｒｅｆ１に達した時刻から、第２基準値Ｖｒｅｆ２に達した時刻の時間差を算出し、この時間差がΔｔｒｅｆより短い場合、電解コンデンサ１２６の容量Ｃが閾値Ｃｒｅｆ未満であると判定する。
【００８２】
このように、充電電圧Ｖｂｕｓ（ｔ）が一定値まで上昇するのに要した時間をモニタリングし、一定値までの上昇に要した時間と、基準時間（Δｔｒｅｆ）との対比により、電解コンデンサ１２６の容量Ｃの劣化程度を判定してもよい。ここでの劣化程度とは、例えば、容量Ｃが閾値を下回るか否かである（以下も同様）。
【００８３】
或いは、電源出力電流Ｉｐｓ（ｔ）がゼロとみなせ、アンプ流入電流Ｉｉｎ（ｔ）が一定値とみなせる放電時に、上記同様に電解コンデンサ１２６の容量Ｃの劣化程度を判定してもよい。即ち、充電電圧Ｖｂｕｓ（ｔ）が第１の所定値から第２の所定値まで下降するのに要した時間を電圧検出器１３６が測定し、測定結果を容量検出器１４０経由で容量判定部１０２に入力する。容量判定部１０２は、第１の所定値から第２の所定値までの下降に要した時間と、基準時間（Δｔｒｅｆ’）との対比により、電解コンデンサ１２６の容量Ｃが閾値未満か否かを判定してもよい。
【００８４】
或いは、アンプ流入電流Ｉｉｎ（ｔ）がゼロとみなせ、充電電流である電源出力電流Ｉｐｓ（ｔ）が一定値とみなせる場合の充電時に、所定時間内の電解コンデンサ１２６の充電電圧Ｖｂｕｓ（ｔ）の上昇値を電圧検出器１３６が測定し、測定結果を容量判定部１０２に入力してもよい。容量判定部１０２は、この上昇値と、基準上昇値との比較により、電解コンデンサ１２６の容量Ｃの劣化程度を判定できる。
【００８５】
同様に、電源出力電流Ｉｐｓ（ｔ）がゼロとみなせ、アンプ流入電流Ｉｉｎ（ｔ）が一定値とみなせる放電時に、所定期間内の電解コンデンサ１２６の充電電圧Ｖｂｕｓ（ｔ）の下降値を電圧検出器１３６が測定し、測定結果を容量判定部１０２に入力してもよい。容量判定部１０２は、この下降値と基準下降値との比較により、電解コンデンサ１２６の容量Ｃの劣化程度を判定できる。
【００８６】
図６は、電解コンデンサ１２６の容量Ｃに応じてその交換を促す表示の一例を示す模式図である。第１の実施形態では一例として、電解コンデンサ１２６の交換の目安として第１の閾値Ｃｒｅｆ１及び第２の閾値Ｃｒｅｆ２を用いる。第２の閾値Ｃｒｅｆ２は、第１の閾値Ｃｒｅｆ１よりも小さい。第１の閾値Ｃｒｅｆ１は、電解コンデンサ１２６の新品時の容量よりも小さい。
【００８７】
図６は、電解コンデンサ１２６の容量Ｃが第１の閾値Ｃｒｅｆ１を下回るものの、第２の閾値Ｃｒｅｆ２を上回る場合に対応する。この場合、警告部１００は、表示制御部９８を制御することで、例えば「傾斜磁場電源内の電解コンデンサを３ヶ月以内に交換して下さい」といったメッセージ文により、表示装置６４上で交換推奨表示を行う。同時に警告部１００は、電解コンデンサ１２６の容量Ｃの算出値と、電解コンデンサ１２６の新品時の容量と、第２の閾値Ｃｒｅｆ２の容量とを表示装置６４に例えばバー表示させる。ここでは一例として、第２の閾値Ｃｒｅｆ２は、図６に示す交換目安の容量に等しいものとする。
【００８８】
図７は、電解コンデンサ１２６の容量Ｃに応じてその交換を促す表示の別の例を示す模式図である。図７は、電解コンデンサ１２６の容量Ｃが第２の閾値Ｃｒｅｆ２を下回る場合に対応する。この場合、警告部１００は、例えば「傾斜磁場電源内の電解コンデンサをなるべく早い時期に交換して下さい」といったメッセージ文により、表示装置６４上で交換推奨表示を行う。同時に警告部１００は、電解コンデンサ１２６の容量Ｃの算出値と、その新品時の容量と、第２の閾値Ｃｒｅｆ２の容量とを表示装置６４に例えばバー表示させる。
【００８９】
図８は、第１の実施形態におけるＭＲＩ装置２０の動作の流れの一例を示すフローチャートである。図８では一例として、ＭＲＩ装置２０に対する電源投入直後に測定及び判定を行う場合について説明する。以下、前述した各図を適宜参照しながら、図８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。
【００９０】
［ステップＳ１］ＭＲＩ装置２０に対して、電源が投入され、ＭＲＩ装置２０が起動を開始する。なお、起動時の場合、ＭＲＩ装置２０の動作停止から一定時間が経過しているので、起動時の電解コンデンサ１２６（図３参照）の残留電荷はほぼゼロとみなせ、アンプ流入電流Ｉｉｎ（ｔ）をゼロとみなせる。
【００９１】
ＭＲＩ装置２０に対する電源投入（ＭＲＩ装置２０の起動開始）に同期して、傾斜磁場電源４４内の直流電源１２４に交流電源１２０から電力が供給され始める。直流電源１２４に対する電力供給の開始に同期して、電流検出器１３２、１３４、電圧検出器１３６は、アンプ流入電流Ｉｉｎ（ｔ）、電源出力電流Ｉｐｓ（ｔ）、充電電圧Ｖｂｕｓ（ｔ）を十分に短い時間間隔で測定し始め、各測定値を容量検出器１４０に入力する。ここでの十分に短いとは、充電電圧Ｖｂｕｓ（ｔ）の時間変化が分かる程度、且つ、電解コンデンサ１２６の容量Ｃを正確に算出できる程度、の意味である（後述の第２の実施形態も同様）。
【００９２】
容量検出器１４０は、電解コンデンサ１２６が完全放電の状態から、充電されるまでの測定値に基づいて電解コンデンサ１２６の容量Ｃを算出する。この容量Ｃの算出方法については、例えば（１）式〜（４）式を用いて説明した第１の方法や第２の方法などを用いればよい。
【００９３】
［ステップＳ２］容量検出器１４０は、シーケンスコントローラ５６を介して、算出した電解コンデンサ１２６の容量Ｃを容量判定部１０２に入力する。容量判定部１０２は、容量Ｃの値を測定日（測定年月日）及び算出時刻と共に、記憶装置６６に記録させる。
【００９４】
容量判定部１０２は、電解コンデンサ１２６の新品時の容量の値と、第１の閾値Ｃｒｅｆ１と、第１の閾値Ｃｒｅｆ１よりも小さい第２の閾値Ｃｒｅｆ２とを、例えばＭＲＩ装置の据付け調整時や、電解コンデンサ１２６の前回の交換時から予め記憶している。容量Ｃが第２の閾値Ｃｒｅｆ２を下回る場合、電解コンデンサ１２６をなるべく早く交換することが望まれる場合である。なお、第１の閾値Ｃｒｅｆ１と、第２の閾値Ｃｒｅｆ２の設定値は、新品時の容量の値に応じて、入力装置６２を介してＸ、Ｙ、Ｚの各チャネル毎に別々に変更可能である。
【００９５】
容量判定部１０２は、算出された電解コンデンサ１２６の容量Ｃが第１の閾値Ｃｒｅｆ１を下回るか否か、及び、容量Ｃが第２の閾値Ｃｒｅｆ２を下回るか否かを判定し、判定結果及び容量Ｃの値を警告部１００及び条件制限部１０４に入力する。なお、ＭＲＩ装置２０が不図示の回線を介してメンテナンスセンタに接続されている場合、容量判定部１０２は、判定結果及び容量Ｃの値をメンテナンスセンタにも送信してもよい。
【００９６】
電解コンデンサ１２６の容量は、Ｘ、Ｙ、Ｚのチャネル毎に別々に算出されて容量判定部１０２に入力される。ここでは一例として、Ｘ、Ｙ、Ｚの各チャネルの内、１つでも電解コンデンサ１２６の容量Ｃが第１の閾値Ｃｒｅｆ１を下回る場合には、ステップＳ３に進み、そうでない場合、ステップＳ４に進む。
【００９７】
［ステップＳ３］ステップＳ２の判定結果に応じて以下の２つのケースに場合分けして説明する。
【００９８】
第１のケースは、Ｘ、Ｙ、Ｚチャネルの少なくとも１つの容量Ｃが第１の閾値Ｃｒｅｆ１を下回るものの、Ｘ、Ｙ、Ｚの全チャネルにおいて容量Ｃが第２の閾値Ｃｒｅｆ２を上回る場合である。第１のケースにおいて警告部１００は、表示制御部９８を制御することで、表示装置６４上で例えば「傾斜磁場電源内の電解コンデンサを３ヶ月以内に交換して下さい」のような交換推奨表示を行う。同時に、警告部１００は、電解コンデンサ１２６の容量を新品時や交換目安の容量と併せてバー表示させる（図６参照）。これにより、警告部１００は、近い時期の電解コンデンサ１２６の交換の手配を操作者に推奨する。
【００９９】
また、第１のケースにおいて条件制限部１０４は、傾斜磁場コイル２６の消費電力の上限値が下がるように、撮像シーケンスの一部の条件（パラメータ）の上限や下限を後述のように変更し、変更した条件をＭＰＵ８６に入力する。即ち、条件制限部１０４は、撮像シーケンスの条件を電力的に制限することで、傾斜磁場コイル２６の消費電力を制限し、これにより傾斜磁場電源４４の電力的負荷を軽減する。
【０１００】
条件制限部１０４は、設定可能な範囲で電力的負荷が最大となる撮像シーケンスの条件が設定されても、撮像シーケンスが実行可能であると共に良好な画質を維持できる程度に、容量Ｃの値に応じて撮像シーケンスの条件を電力的に制限する。
【０１０１】
傾斜磁場コイル２６の消費電力を下げて傾斜磁場電源４４の電力的負荷を軽減する方法としては、例えば、繰り返し時間ＴＲを長くする、スライス数を減らす、撮像領域であるＦＯＶを広げる、イメージングの分解能を下げる、の少なくとも１つを採ればよい。換言すれば、繰り返し時間ＴＲの下限値を長くする、スライス数の上限を減らす、撮像領域であるＦＯＶとして設定可能な最小面積を広げる、イメージングの分解能の上限値を下げる、の少なくとも１つを採ることができる。なお、例えばＤＷＩ(Diffusion Weighted Imaging：拡散強調イメージング)の場合、ｂ値を下げることでＭＰＧ(Motion Probing Gradient：拡散傾斜磁場)パルスの強度を下げ、電力的負荷を軽減してもよい。
【０１０２】
上記イメージングの分解能は、ＭＲＩ画像の１画素が被検体におけるどれくらいの範囲の領域を示すかである。これは、位相エンコード方向及び周波数エンコード方向のステップ数で決まるマトリクス要素数と、撮像領域であるＦＯＶのサイズとで決まる。即ち、イメージングの分解能を下げるには例えば、位相エンコード方向及び周波数エンコード方向のステップ数を減らすか、撮像領域であるＦＯＶを広げればよい。
【０１０３】
第２のケースとして、容量Ｃが第２の閾値Ｃｒｅｆ２を下回る場合について説明する。ここでは一例として、Ｘ、Ｙ、Ｚの各チャネルの内、１つでも電解コンデンサ１２６の容量Ｃが第２の閾値Ｃｒｅｆ２を下回る場合を、この第２のケースに含める。
【０１０４】
第２のケースでは、警告部１００は、表示制御部９８を制御することで、表示装置６４上で例えば「傾斜磁場電源内の電解コンデンサをなるべく早い時期に交換して下さい」のような交換推奨表示を行う。同時に、警告部１００は、電解コンデンサ１２６の容量を図７のように新品時や交換目安の容量と併せてバー表示させる（図７参照）。これにより、警告部１００は、電解コンデンサ１２６の早急な交換の手配を操作者に推奨する。
【０１０５】
また、第２のケースでは、条件制限部１０４は、上記第１のケースよりも傾斜磁場コイル２６の消費電力の上限値がさらに下がるように、撮像シーケンスの一部の条件（パラメータ）の上限値や下限値を変更し、変更した条件をＭＰＵ８６に入力する。これにより、第１のケースよりも、傾斜磁場電源４４の電力的負荷をさらに軽減する。条件制限部１０４は、設定可能な範囲で電力的負荷が最大となる撮像シーケンスの条件が設定されても、撮像シーケンスが実行可能であると共に良好な画質を維持できる程度に、容量Ｃの値に応じて撮像シーケンスの条件を電力的にさらに制限する。
【０１０６】
［ステップＳ４］ＭＰＵ８６（図２参照）は、入力装置６２を介してＭＲＩ装置２０に対して入力された撮像シーケンスの条件に基づいて、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、ＭＰＵ８６は、ＭＲＩ装置２０の各部を制御して位置決め画像用のデータ収集（ＭＲ信号の収集）及び画像再構成を行わせる。
【０１０７】
具体的には、寝台３２の天板上に被検体Ｐが乗せられ、静磁場電源４０により励磁された静磁場磁石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。
【０１０８】
入力装置６２からＭＰＵ８６に撮像開始指示が入力されると、ＭＰＵ８６は、パルスシーケンスを含む撮像条件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、入力されたパルスシーケンスに従って傾斜磁場電源４４、ＲＦ送信器４６及びＲＦ受信器４８を駆動させることで、被検体Ｐの撮像部位が含まれる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パルスを発生させる。
【０１０９】
上記傾斜磁場の形成に際して、傾斜磁場アンプ１２８は、前述のように、制御電圧信号等に応じて、第１の回路動作状態と、第２の回路動作状態とを切り替える。即ち、直流電源１２４の供給電力では傾斜磁場コイル２６の消費電力に対して不足する電力分は、撮像シーケンスに応じて電解コンデンサ１２６の放電電力により補完される（ステップＳ６の本スキャンも同様）。
【０１１０】
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。このようにしてデータ収集が行われる。
【０１１１】
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。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。
【０１１２】
［ステップＳ５］ＭＰＵ８６は、位置決め画像の表示用画像データを記憶装置６６から表示制御部９８に送信させ、位置決め画像を表示装置６４に表示させる。また、表示制御部９８は、ＭＰＵ８６の指令に従って、本スキャンの撮像シーケンスの条件の設定画面を表示装置６４に表示させる。この後、入力装置６２を介して本スキャンの撮像シーケンスの条件が操作者により選択され、ＭＰＵ８６は、選択された条件に従って本スキャンの撮像シーケンスの条件を設定する。
【０１１３】
なお、ステップＳ２での判定結果が肯定的で、ステップＳ３の処理が実行された場合、上記撮像シーケンスの条件の設定画面における各パラメータの上限や下限は、ステップＳ３で制限された値（条件）となる。ステップＳ３の処理が実行された場合、ＭＰＵ８６が自動設定する撮像シーケンスの条件の各パラメータの上限及び下限についても、ステップＳ３で制限された値となる。
【０１１４】
［ステップＳ６］ステップＳ５で設定された条件に従って本スキャンのデータ収集が位置決め画像の場合と同様にして行われる。即ち、撮像空間に静磁場が形成され、撮像領域に傾斜磁場が形成され、ＲＦパルスが送信され、被検体ＰからのＭＲ信号が収集される。収集されたＭＲ信号に基づいて生データが生成され、ｋ空間データベース９２に形成されたｋ空間に生データがｋ空間データとして配置される。
【０１１５】
［ステップＳ７］画像再構成部９０は、上記ｋ空間データに画像再構成処理を施すことで画像データを再構成し、画像処理部９６は、再構成された画像データに所定の画像処理を施すことで表示用画像データを生成し、表示用画像データを記憶装置６６に保存する。ＭＰＵ８６は、本スキャンの表示用画像データを記憶装置６６から表示制御部９８に送信させ、本スキャンで得られた画像を表示装置６４に表示させる。
以上が第１の実施形態のＭＲＩ装置２０の動作説明である。
【０１１６】
従来、傾斜磁場電源内のコンデンサの容量を判定するＭＲＩ装置はなかったが、第１の実施形態では電解コンデンサ１２６の容量Ｃを撮像前に測定し、容量Ｃが第１の閾値Ｃｒｅｆ１を下回る場合には撮像シーケンスの条件を電力的に制限する。即ち、電解コンデンサ１２６の容量Ｃの劣化程度に拘らず、実行可能で良好な画像が得られる範囲に撮像シーケンスの各パラメータの上限や下限が制限（変更）される。換言すれば、操作者は、撮像シーケンスの条件の設定に関して、電解コンデンサ１２６の容量の経時劣化を考慮する必要はない。
【０１１７】
従来は、据付当初の電解コンデンサの容量値に基づいて傾斜磁場電源の回路や撮像シーケンスの条件設定プログラム等を設計すると、据付当初は問題のない画像が得られても、１０年後には画質が劣化するおそれがあった。しかし、第１の実施形態によれば、かかる従来課題は解消する。従って、傾斜磁場電源４４内の電解コンデンサ１２６の容量劣化に対してマージンをとりすぎることなく、傾斜磁場電源４４の回路を設計できる。
【０１１８】
また、第１の実施形態では、電解コンデンサ１２６の容量の閾値を２段階にする。これは、警告表示によって電解コンデンサ１２６の交換が推奨されても、実際に電解コンデンサ１２６を交換するまでには、ある程度の時間を要する点を考慮したものである。
【０１１９】
即ち、電解コンデンサ１２６の容量Ｃが第２の閾値Ｃｒｅｆ２まで劣化する前に、それよりマージンを持った第１の閾値Ｃｒｅｆ１を下回った段階で電解コンデンサ１２６の交換推奨表示を行う。これにより、操作者は、電解コンデンサ１２６の早急な交換が望まれる時期よりも早い段階で、電解コンデンサ１２６の交換目安の時期を予測できる。この結果、十分な時間的余裕を持って電解コンデンサ１２６の交換を手配できる。
【０１２０】
さらに、第１の実施形態では、測定値に基づいて算出した電解コンデンサ１２６の容量Ｃの値を記憶装置６６に測定年月日及び算出時刻と共に記録する。従って、ＭＲＩ装置２０の定期点検の際に、メンテナンスのサービスマンは、容量Ｃの値を確認することで、電解コンデンサ１２６の交換目安の時期を予測できる。従って、例えば新品の電解コンデンサ１２６或いは新品の傾斜磁場電源４４のユニットを予め発注しておく等により、電解コンデンサ１２６の容量が第２の閾値Ｃｒｅｆ２を下回ったときに迅速に交換できる。
【０１２１】
上記の例では、電源投入によるＭＲＩ装置２０の起動開始のタイミングに同期して、電解コンデンサ１２６の容量Ｃの測定を開始したが、これは一例に過ぎない。以下、第１の実施形態の補足事項として、電解コンデンサ１２６の容量Ｃの判定（測定）を行うタイミングの変形例を４つ説明する。
【０１２２】
第１に、リセット動作によるＭＲＩ装置２０の再起動開始のタイミングに同期して、充電電圧Ｖｂｕｓ（ｔ）等の測定を開始し、容量Ｃが第１の閾値Ｃｒｅｆ１未満か否か、及び、第２の閾値Ｃｒｅｆ２未満か否かを判定してもよい。
【０１２３】
第２に、夜間におけるＭＲＩ装置２０の未使用時に、充電電圧Ｖｂｕｓ（ｔ）等を測定し、容量Ｃが第１の閾値Ｃｒｅｆ１未満か否か、及び、第２の閾値Ｃｒｅｆ２未満か否かを判定してもよい。
【０１２４】
第３に、ＭＲＩ装置２０の定期点検時に充電電圧Ｖｂｕｓ（ｔ）等を測定し、容量Ｃが第１の閾値Ｃｒｅｆ１未満か否か、及び、第２の閾値Ｃｒｅｆ２未満か否かを判定してもよい。
【０１２５】
これら第１〜第３の場合、電解コンデンサ１２６の電荷を一旦完全放電し、完全放電状態から充電する際に容量Ｃを測定すればよい。なお、電解コンデンサ１２６の充電時に容量Ｃを測定する方法については、（１）式〜（４）式等を用いて説明した第１の方法、第２の方法などを用いればよい。また、電解コンデンサ１２６の充電時に、容量Ｃの値そのものを算出せずに、容量Ｃが閾値未満か否かを判定してもよく、その手法については図５を用いて前述した通りである。
【０１２６】
上記再起動の場合、電解コンデンサ１２６に蓄積電荷が残っているので、上記のように一旦放電させることが望ましい。放電させるには、直流電源１２４を停止させることで電源出力電流Ｉｐｓ（ｔ）をゼロの状態にし、且つ、傾斜磁場アンプ１２８の電源をオン状態にしておけばよい。これにより、電解コンデンサ１２６内の電荷は、放電電流として傾斜磁場アンプ１２８に流入して傾斜磁場アンプ１２８内で自然消費され、電解コンデンサ１２６は完全放電する。
【０１２７】
ＭＲＩ装置２０の定期点検時の測定としては、上記した充電時に限らず、放電時に例えば（５）式を用いて説明した第３の方法によって電解コンデンサ１２６の容量Ｃを測定してもよい。この場合、電源出力電流Ｉｐｓ（ｔ）がゼロとみなせるように、例えば電解コンデンサ１２６を満充電後、直流電源１２４の出力を停止させ、満充電状態から電解コンデンサ１２６に放電させる際に測定すればよい。定期点検時の測定用に、入力装置６２に点検ボタンを設け、これを押すと、電解コンデンサ１２６の容量Ｃの値の測定と、表示装置６４での測定結果の表示を行うように構成してもよい。
【０１２８】
第４に、撮像時に充電電圧Ｖｂｕｓ（ｔ）が下降する場合、即ち、傾斜磁場コイル２６の消費電力が多いために電源出力電流Ｉｐｓ（ｔ）だけでは補い切れず、電解コンデンサ１２６から放電電流として電力供給される場合に容量Ｃを測定してもよい。
【０１２９】
この場合、電源出力電流Ｉｐｓ（ｔ）は、全て傾斜磁場アンプ１２８に流入し、電解コンデンサ１２６への充電電流はゼロとみなせる。そこで、アンプ流入電流Ｉｉｎ（ｔ）から電源出力電流Ｉｐｓ（ｔ）を引くことで放電電流Ｉｄｉｓ（ｔ）を算出する。そして、充電電圧Ｖｂｕｓ（ｔ）の下降分を、放電電流Ｉｄｉｓ（ｔ）の時間積分値（電解コンデンサ１２６からの流出電荷Ｑに等しい）で割ることで、電解コンデンサ１２６の容量Ｃを算出できる。
【０１３０】
これら第１〜第４の変形例において、容量Ｃが第１の閾値Ｃｒｅｆ１を下回ると判定された場合、警告部１００は交換推奨表示（図６参照）を行い、条件制限部１０４は、次回以降に実行される撮像シーケンスの条件を電力的に制限する。また、第１〜第４の変形例において、容量Ｃが第２の閾値Ｃｒｅｆ２を下回ると判定された場合、警告部１００は交換推奨表示（図７参照）を行い、条件制限部１０４は、次回以降に実行される撮像シーケンスの条件を、第１の閾値Ｃｒｅｆ１を下回る場合よりも電力的にさらに制限する。撮像シーケンスの条件の制限の内容については、図８で説明した実施形態と同様である。
【０１３１】
以上説明した第１の実施形態及びその変形例によれば、ＭＲＩにおいて、傾斜磁場電源内の電力供給用の充放電素子の容量劣化に対してマージンをとりすぎることなく、傾斜磁場電源の回路を設計可能にすることができる。
【０１３２】
（第２の実施形態）
以下、第２の実施形態について説明する。第２の実施形態のＭＲＩ装置２０は、傾斜磁場電源４４内に電圧検出器１４２を追加する点、電解コンデンサ１２６の容量算出方法が異なる点を除いて、第１の実施形態と同様であるので、違いに焦点をおいて説明する。
【０１３３】
図９は、第２の実施形態の傾斜磁場電源４４の構成の一例を示すブロック図である。煩雑となるので、図９ではＸ軸傾斜磁場コイル２６ｘに電力供給するＸチャネルの部分のみ詳細な回路構成を示す。第２の実施形態では、傾斜磁場アンプ１２８の出力電圧Ｖｏｕｔ（ｔ）を検出して容量検出器１４０に入力する電圧検出器１４２を加え、電流検出器１３２を省いた点が第１の実施形態とは異なる。出力電圧Ｖｏｕｔ（ｔ）は、Ｘ軸傾斜磁場コイル２６ｘへの印加電圧になる。図９では詳細な回路構成を省略したＹチャネル回路、Ｚチャネル回路の構成及び機能についても、上記Ｘチャネルと同様である。
【０１３４】
ここで、Ｘ軸傾斜磁場コイル２６ｘの電気的負荷を、抵抗値Ｒｌｏａｄの抵抗と、インダクタンス値Ｌｌｏａｄのコイルとの直列回路で近似した場合、出力電圧Ｖｏｕｔ（ｔ）は、以下の（７）式で表される。
【０１３５】
【数２】
0006472592.tif 000003
【０１３６】
図１０は、Ｘチャネルの傾斜磁場アンプ１２８の出力電圧Ｖｏｕｔ（ｔ）及び各部の電流、電圧波形について、（７）式に従うものと仮定（単純化）した場合の一例を示す模式図である。図１０において、各縦軸は上から順に、直流電源１２４の出力電圧（電解コンデンサ１２６の充電電圧）Ｖｂｕｓ（ｔ）、直流電源１２４の電源出力電流Ｉｐｓ（ｔ）、傾斜磁場アンプ１２８の出力電流Ｉｏｕｔ（ｔ）、傾斜磁場アンプ１２８の出力電圧Ｖｏｕｔ（ｔ）を示す。各横軸は経過時間ｔを示す。以下、回路動作を簡単に説明する。
【０１３７】
傾斜磁場電源４４への電源投入後、電解コンデンサ１２６はすぐに充電完了電圧まで充電される。このため、撮像シーケンスの開始時刻をｔ１０とすれば、時刻ｔ１０以降、少なくとも時刻ｔ１１までの暫くの期間、直流電源１２４の出力電圧Ｖｂｕｓ（ｔ）はＶｉｎｉで一定となり、直流電源１２４の出力電流Ｉｐｓ（ｔ）はスタンバイ電流のみになるので一定となる。
【０１３８】
この後、時刻ｔ１１において、シーケンスコントローラ５６から傾斜磁場アンプ１２８の＋側入力端子（＋ｉｎ）への制御電圧信号が一定の傾きで上昇し始める。前述のように、傾斜磁場アンプ１２８は、＋側入力端子への入力電圧に比例する出力電流をＩｏｕｔ（ｔ）として出力するため、図１０におけるＩｏｕｔ（ｔ）の時間波形は、上記制御電圧信号に相似したものとなる。
【０１３９】
（７）式の左辺第２項のＩｏｕｔ（ｔ）の時間微分は、時刻ｔ１１より前ではゼロであるが、時刻ｔ１１以降、一定の傾きで上昇している期間では一定の正の値となる。このため、時刻ｔ１１において、傾斜磁場アンプ１２８の出力電圧Ｖｏｕｔ（ｔ）は、（７）式の左辺第２項の分だけ瞬間的に上昇する。一方、時刻ｔ１１において（７）式の左辺第１項（Ｒ×Ｉｏｕt（ｔ））はゼロであるが、時刻ｔ１１以降、Ｉｏｕｔ（ｔ）の上昇に伴って（７）式の左辺第１項も上昇するため、出力電圧Ｖｏｕｔ（ｔ）も上昇する。
【０１４０】
また、時刻ｔ１１以降、傾斜磁場アンプ１２８から出力電流Ｉｏｕｔ（ｔ）が供給され始めるので、その電流供給源として、直流電源１２４から傾斜磁場アンプ１２８に電流が供給される。このため、時刻ｔ１１において直流電源１２４の出力電流Ｉｐｓ（ｔ）も立ち上がり、その後、一定値となる。
【０１４１】
ここでは一例として、直流電源１２４のＸチャネルに対する定格出力電力よりも、Ｘチャネルの傾斜磁場アンプ１２８の消費電力Ｐａｍｐｘ（ｔ）と、Ｘ軸傾斜磁場コイル２６ｘの消費電力Ｐｘｃｏｉｌ（ｔ）との和が大きいものとする。この場合、時刻ｔ１１から時刻ｔ１４の期間では、傾斜磁場アンプ１２８は、Ｘ軸傾斜磁場電源４４ｘを前述の第２の回路動作状態に切り替える。従って、直流電源１２４の供給電力では傾斜磁場コイル２６の消費電力に対して不足する電力分は、電解コンデンサ１２６の放電電力により補完される。
【０１４２】
このため、時刻ｔ１１以降、直流電源１２４だけではなく、電解コンデンサ１２６からも放電電流として傾斜磁場アンプ１２８に電力供給がされ、充電電圧Ｖｂｕｓ（ｔ）は減少する。
【０１４３】
時刻ｔ１２において、一定の傾きで上昇していた出力電流Ｉｏｕｔ（ｔ）が上昇から一定値に切り替わるため、その時間微分はゼロに切り替わるから、（７）式の左辺第２項はゼロとなる。このため、出力電圧Ｖｏｕｔ（ｔ）は、時刻ｔ１２において瞬間的に下がり、出力電流Ｉｏｕｔ（ｔ）が一定値である時刻ｔ１３まで一定値を保つ。
【０１４４】
時刻ｔ１３において、一定であった出力電流Ｉｏｕｔ（ｔ）が一定の傾きで下がり始める。これにより、（７）式の左辺第２項において出力電流Ｉｏｕｔ（ｔ）の時間微分はゼロから負の一定値に切り替わるから、出力電流Ｉｏｕｔ（ｔ）は、時刻ｔ１３において瞬間的に下がる。一方、（７）式の左辺第１項は、時刻ｔ１３以降、Ｉｏｕｔ（ｔ）の下降に伴って下降するため、出力電圧Ｖｏｕｔ（ｔ）も時刻ｔ１３以降では下降する。
【０１４５】
時刻ｔ１４において、出力電流Ｉｏｕｔ（ｔ）の供給が停止すると、下降していた充電電圧Ｖｂｕｓ（ｔ）は、上昇し始める。これは、時刻ｔ１４以降、傾斜磁場アンプ１２８への供給電流が不要となるために、電解コンデンサ１２６が直流電源１２４の出力電流Ｉｐｓ（ｔ）によって充電されるからである。従って、この充電前の時刻ｔ１４において、充電電圧Ｖｂｕｓ（ｔ）は極小値となり、この値をＶｆｉｎとする。
【０１４６】
直流電源１２４の出力電流Ｉｐｓ（ｔ）は、電解コンデンサ１２６の充電完了に近づくと下がり始め、時刻ｔ１５において電解コンデンサ１２６の充電が完了すると直流電源１２４の出力電流Ｉｐｓ（ｔ）はスタンバイ電流となる。以上が回路動作の説明である。
【０１４７】
以下、第２の実施形態における電解コンデンサ１２６の容量Ｃの算出方法について説明する。第２の実施形態では、電力消費が大きい撮像シーケンスの実行中に、コンデンサ容量をエネルギーの収支から算出する。ここでの「電力消費が大きい」とは、傾斜磁場コイル２６の消費電力が多いために電源出力電流Ｉｐｓ（ｔ）だけでは補い切れず、電解コンデンサ１２６から放電電流として傾斜磁場アンプ１２８に電力供給される場合である。
【０１４８】
電解コンデンサ１２６への充電エネルギーをＥｉｎ、電解コンデンサ１２６からの放電エネルギーをＥｏｕｔ、放電開始時（時刻ｔ１１）の電解コンデンサ１２６の充電電圧をＶｉｎｉ（図１０参照）、放電終了時（時刻ｔ１４）の電解コンデンサ１２６の充電電圧をＶｆｉｎ（図１０参照）とすれば、以下の（８）式が成り立つ。
【０１４９】
【数３】
0006472592.tif 000004
【０１５０】
充電エネルギーＥｉｎは、電流検出器１３４で測定される電源出力電流Ｉｐｓ（ｔ）と、電圧検出器１３６で測定される充電電圧（直流電源１２４の出力電圧）Ｖｂｕｓ（ｔ）との積を以下の（９）式のように時間積分すれば算出できる。
【０１５１】
【数４】
0006472592.tif 000005
【０１５２】
放電エネルギーＥｏｕｔは、傾斜磁場コイル２６ｘ経由で傾斜磁場アンプ１２８から出力されて戻る出力電流Ｉｏｕｔ（ｔ）の関数として算出可能である。即ち、傾斜磁場アンプ１２８の消費電力Ｐａｍｐｘ（ｔ）は、スイッチング素子での消費電力が主たるものであるため、例えば次式で近似できる。
【０１５３】
Ｐａｍｐｘ（ｔ）＝Ｗａ×｛Ｉｏｕｔ（ｔ）｝２＋Ｗｂ×Ｉｏｕｔ（ｔ）＋Ｗｃ
…（１０）
【０１５４】
（１０）式において、Ｗａ、Ｗｂ、Ｗｃは、スイッチング素子の特性で決まる定数であり、予め測定して容量検出器１４０に記憶させておく。但し、Ｗａ、Ｗｂ、Ｗｃは、シミュレーションによって理論値として予め算出し、容量検出器１４０に記憶させてもよい。また、Ｘ軸傾斜磁場コイル２６ｘでの消費電力Ｐｘｃｏｉｌ（ｔ）は、以下の（１１）式で算出できる。
【０１５５】
Ｐｘｃｏｉｌ（ｔ）＝Ｉｏｕｔ（ｔ）×Ｖｏｕｔ（ｔ）  …（１１）
【０１５６】
なお、Ｘ軸傾斜磁場コイル２６ｘの消費電力Ｐｘｃｏｉｌ（ｔ）は、（１１）式の代わりに、傾斜磁場アンプ１２８の出力電流Ｉｏｕｔ（ｔ）の瞬時値Ｉｏｕｔと、出力電圧Ｖｏｕｔ（ｔ）の瞬時値Ｖｏｕｔとの積によって算出してもよい。ここでの出力電流Ｉｏｕｔ（ｔ）の瞬時値Ｉｏｕｔは、傾斜磁場アンプ１２８の制御電流値によって算出してもよいし、電流検出器１３０の測定値を用いてもよい。
【０１５７】
次に、Ｘ軸傾斜磁場コイル２６ｘでの消費電力Ｐｘｃｏｉｌ（ｔ）と、傾斜磁場アンプ１２８の消費電力Ｐａｍｐｘ（ｔ）との和を以下の（１２）式のように時間積分することで、放電エネルギーＥｏｕｔを算出できる。
【０１５８】
【数５】
0006472592.tif 000006
【０１５９】
ここで、放電の開始時及び終了時の電解コンデンサ１２６の充電電圧Ｖｉｎｉ、Ｖｆｉｎは、電圧検出器１３６で測定されるので、測定値を（８）式に代入する。さらに、以上のように算出した充電エネルギーＥｉｎ、放電エネルギーＥｏｕｔを（８）式に代入すれば、（８）式によって電解コンデンサ１２６の容量Ｃを算出できる。
【０１６０】
Ｙチャネル、Ｚチャネルの電解コンデンサの容量についても、上記Ｘチャネルの場合と同様にしてそれぞれ算出できる。
【０１６１】
上記算出方法を実行できる場合は、前述のように電源出力電流Ｉｐｓ（ｔ）だけでは補い切れない程度に傾斜磁場コイル２６の消費電力が大きい場合である。例えば、プレスキャン開始と同時に電解コンデンサ１２６の充電電圧Ｖｂｕｓ（ｔ）等の測定を開始し、充電電圧Ｖｂｕｓ（ｔ）が下がっていれば、プレスキャン実行時にその容量Ｃを算出すればよい。
【０１６２】
電解コンデンサ１２６から放電電流が供給される程度に消費電力が大きくなる可能性があるプレスキャンの例としては、ＥＰＩの位相補正データを得るテンプレートショットが挙げられる。ＥＰＩは、(Echo Planar Imaging：エコープラナーイメージング)の意味である。
【０１６３】
具体的には例えば、特開平９−２７６２４３号公報では、読み出し方向傾斜磁場の極性を反転させた２回のテンプレートショットＡ、Ｂのエコーデータ（ＭＲ信号）を本スキャン前にプレスキャンとして収集している。そして、テンプレートショットＡ、Ｂでそれぞれ収集された１対のエコーデータは、同一のエコー時間を持つため、静磁場不均一性による位相ずれの値が等しいことに基づき、静磁場不均一性による位相誤差成分を取り除いている。これにより、静磁場不均一性以外の要因による位相誤差成分のみを抽出し、これを位相補正データとしている。
【０１６４】
なお、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。上記プレスキャンとは例えば、本スキャンの撮像シーケンス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、本スキャンの前に行われる較正用のスキャンを指す。本スキャンとは、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、プレスキャンのような較正用のスキャンを含まないものとする。
【０１６５】
図１１は、第２の実施形態におけるＭＲＩ装置２０の動作の流れの一例を示すフローチャートである。以下、図１１に示すステップ番号に従って、第２の実施形態のＭＲＩ装置２０の動作を説明する。
【０１６６】
［ステップＳ２１］ＭＲＩ装置２０に電源が投入され、直流電源１２４からの電源出力電流Ｉｐｓ（ｔ）によって電解コンデンサ１２６は、満充電される。また、ＭＰＵ８６はＭＲＩ装置２０の初期設定を行う。
【０１６７】
［ステップＳ２２］ＭＰＵ８６は、ＭＲＩ装置２０の各部を制御して、プレスキャンを実行させる。ここでのプレスキャンは、例えば、前記したＥＰＩの位相補正データを得るテンプレートショットなどのように、消費電力の大きいものである。
【０１６８】
プレスキャン開始に同期して、電流検出器１３０、１３４、電圧検出器１３６、１４２はそれぞれ、出力電流Ｉｏｕｔ（ｔ）、電源出力電流Ｉｐｓ（ｔ）、充電電圧Ｖｂｕｓ（ｔ）、傾斜磁場アンプ１２８の出力電圧Ｖｏｕｔ（ｔ）の時間変化を測定し始め、各測定値を容量検出器１４０に入力する。
【０１６９】
容量検出器１４０は、充電電圧Ｖｂｕｓ（ｔ）の時間変化を観測し、充電電圧Ｖｂｕｓ（ｔ）が一定の期間において下降し続けた場合、（８）式〜（１２）式で説明した方法で電解コンデンサ１２６の容量Ｃを算出する。ここでの「一定の期間」とは、電解コンデンサ１２６の容量Ｃを正確に算出できる程度に十分長い期間、即ち、「一定の期間」における充電電圧Ｖｂｕｓ（ｔ）の下降分が、容量Ｃを正確に算出できる程度の大きさである、という意味である。
【０１７０】
容量検出器１４０が電解コンデンサ１２６の容量Ｃを算出した場合、容量検出器１４０は、シーケンスコントローラ５６を介して、算出した容量Ｃを容量判定部１０２に入力する。容量判定部１０２は、容量Ｃの値を測定日（測定年月日）及び算出時刻と共に、記憶装置６６に記録させる。
【０１７１】
［ステップＳ２３］ステップＳ２２のプレスキャンにおいて容量Ｃが算出されなかった場合、ＭＰＵ８６は、ステップＳ２５に処理を移行させる。
【０１７２】
一方、容量Ｃが算出された場合、容量判定部１０２は、容量Ｃが第１の閾値Ｃｒｅｆ１を下回るか否か、及び、容量Ｃが第２の閾値Ｃｒｅｆ２を下回るか否かを判定し、判定結果及び容量Ｃの値を警告部１００及び条件制限部１０４に入力する。容量Ｃが算出され、且つ、Ｘ、Ｙ、Ｚチャネルの少なくとも１つの容量Ｃが第１の閾値Ｃｒｅｆ１を下回った場合、ステップＳ２４に進む。それ以外の場合、ステップＳ２５に進む。
【０１７３】
［ステップＳ２４〜Ｓ２８］第１の実施形態の図８のステップＳ３〜Ｓ７の処理とそれぞれ同様であるので、重複する説明を省略する。以上が図１１のフローの説明である。
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。
【０１７４】
上記の例ではプレスキャンの実行時に電解コンデンサ１２６の充電電圧Ｖｂｕｓ（ｔ）が下がっている場合に電解コンデンサ１２６の容量Ｃを測定したが、これは一例に過ぎない。以下、第２の実施形態の補足事項として、電解コンデンサ１２６の容量Ｃの判定（測定）を行うタイミングの変形例を２つ説明する。
【０１７５】
第１に、位置決め画像用のＭＲ信号の収集をＥＰＩなどの電力消費の大きいパルスシーケンスで実行し、その収集時に電解コンデンサ１２６の容量Ｃを測定し、容量Ｃの劣化程度に応じて、上記同様に交換推奨表示や撮像シーケンスの条件の電力的制限を行ってもよい。
【０１７６】
第２に、本スキャン実行時に電解コンデンサ１２６の容量Ｃを測定してもよい。この場合、電解コンデンサ１２６の容量Ｃが第１の閾値Ｃｒｅｆ未満のときに、警告部１００は本スキャン終了後に交換推奨表示を表示装置６４上で表示し、条件制限部１０４は次回以降の撮像シーケンスの条件を電力的に制限する。
【０１７７】
（実施形態の補足事項）
以下、第１及び第２の実施形態共通の補足事項について説明する。
電解コンデンサ１２６の代わりに、２次電池や電気二重層コンデンサなどの充放電素子を用いてもよい。ここでの充放電素子とは、コンデンサや２次電池などのように、充電及び放電の繰り返しが可能な回路素子の意味である。
【０１７８】
電解コンデンサ１２６の交換目安の指標とする閾値を２段階（Ｃｒｅｆ１、Ｃｒｅｆ２）としたが、閾値は１つでもよいし、３段階以上でもよい。
【０１７９】
電解コンデンサ１２６の充電電圧Ｖｂｕｓ等を測定することでその容量Ｃを算出する例を述べたが、これは容量Ｃの算出方法の一例に過ぎない。例えば、第１及び第２の実施形態において、充電電圧Ｖｂｕｓを測定せずに、電解コンデンサ１２６の一方の電極に対する充放電電流等を測定することで、電解コンデンサ１２６の容量Ｃを算出してもよい。なお、上記充放電電流は、充電時には充電電流であり、放電時には放電電流として充電電流とは符号が逆になる。或いは、充電電圧Ｖｂｕｓ及び上記充放電電流の双方を測定することで電解コンデンサ１２６の容量Ｃを算出してもよい。
【０１８０】
ＭＲＩ装置２０として、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。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。
【０１８１】
以下、請求項の用語と実施形態との対応関係を説明する。なお、以下に示す対応関係は、参考のために示した一解釈であり、本発明を限定するものではない。
「制御電圧信号を傾斜磁場アンプ１２８に入力するシーケンスコントローラ５６」、「電解コンデンサ１２６」、及び、「電解コンデンサ１２６の充放電を制御する傾斜磁場アンプ１２８」は、請求項記載の「充放電制御部」の一例である。
【０１８２】
電流検出器１３２、１３４、電圧検出器１３６、１４２、容量検出器１４０、容量判定部１０２の全体によって、電解コンデンサ１２６の充電電圧Ｖｂｕｓ（ｔ）等を測定し、電解コンデンサ１２６の容量Ｃが閾値を下回るか否かを判定する構成は、請求項記載の判定部の一例である。
傾斜磁場コイルの消費電力に対応するシーケンスコントローラ５６からの制御電圧信号に応じて、前述の第１の回路動作状態と第２の回路動作状態とを切り替える傾斜磁場アンプ１２８は、請求項記載の切替制御部の一例である。
【０１８３】
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】
【０１８４】
２０  ＭＲＩ装置
２２  静磁場磁石
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  制御装置
３２  寝台
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
５８  コンピュータ
１２６  電解コンデンサ
【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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