(57)【要約】複数チャンネルを有する送信コイルを用いるＭＲＩ装置において、安全性と画質とを両立させる技術を提供する。ＳＡＲ分布を算出し、ＳＡＲの最大値を予め定めた閾値以下に抑えながら、撮像領域の高周波磁場分布を最適にする撮像パラメータを決定する。決定する撮像パラメータは、複数のチャンネルそれぞれから送信する高周波パルスを特定する高周波磁場パラメータを含む。また、ＳＡＲ分布は、予め保持する被検体モデル毎の複数のチャンネルそれぞれの電界分布を保持するデータベースを用いて算出する。
2015029652.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体にそれぞれ高周波パルスを送信する、複数のチャンネルを有する送信コイルと、
前記被検体を撮像する際に用いる撮像条件のうち、予め定めた撮像パラメータを決定する撮像パラメータ決定部と、
前記決定した撮像パラメータを用いて撮像を実行する撮像部と、を備え、
前記撮像パラメータ決定部は、
予め定めた被検体モデル毎の比吸収率分布を算出可能なデータを保持するデータベースと、
前記データベースのデータを用いて局所比吸収率の最大値を予め定めた比吸収率閾値以下に抑えながら、関心領域の高周波磁場分布を最適にする前記撮像パラメータを決定する撮像パラメータ最適化部と、を備え、
前記撮像パラメータ最適化部で決定する撮像パラメータは、前記複数のチャンネルそれぞれから送信する前記高周波パルスを特定する高周波磁場パラメータを含むこと
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、
前記撮像パラメータ最適化部は、予め定めた最適化条件に従って、前記高周波磁場パラメータを決定し、
前記最適化条件は、前記高周波磁場分布の均一度を所定以上とする均一度条件および前記局所比吸収率の最大値を前記比吸収率閾値以下とする局所比吸収率条件を制約条件として備えること
を特徴とする磁気共鳴撮像装置。
【請求項３】
請求項１記載の磁気共鳴撮像装置であって、
前記撮像パラメータ最適化部で決定する撮像パラメータは、前記高周波磁場パラメータ以外で比吸収率に影響を与える撮像パラメータである比吸収率パラメータをさらに含み、
前記撮像パラメータ最適化部は、
予め定めた最適化条件に従って、前記高周波磁場パラメータを決定する高周波磁場パラメータ最適化部と、
前記高周波磁場パラメータが決定される毎に、前記決定した高周波磁場パラメータと最新の前記比吸収率パラメータと前記データベースのデータとを用いて比吸収率分布を算出する比吸収率分布算出部と、
前記比吸収率分布が算出される毎に、算出した前記比吸収率分布の最大値が前記比吸収率閾値を超えるか否かを判別し、超える場合、前記比吸収率パラメータを、前記比吸収率分布の最大値が前記比吸収率閾値以下となるよう調整する比吸収率パラメータ調整部と、を備え、
前記最適化条件は、前記高周波磁場分布の均一度を所定以上とする均一度条件を制約条件として含むこと
を特徴とする磁気共鳴撮像装置。
【請求項４】
請求項３記載の磁気共鳴撮像装置であって、
前記比吸収率パラメータ調整部は、前記調整後の比吸収率パラメータを用いた撮像に係る時間を計算し、当該計算した撮像時間が許容範囲内であるか否かを判別する撮像時間判別部、をさらに備え、
前記撮像パラメータ最適化部は、前記撮像時間判別部において否と判別された場合、前記最適化条件内の前記均一度条件を規定する閾値を所定量変化させ、前記高周波磁場パラメータ最適化部に前記高周波磁場パラメータを再決定させること
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、
前記撮像パラメータ最適化部で決定する撮像パラメータは、前記高周波磁場パラメータ以外で比吸収率に影響を与える撮像パラメータである比吸収率パラメータをさらに含み、
前記撮像パラメータ最適化部は、
予め定めた最適化条件に従って、前記高周波磁場パラメータを決定する高周波磁場パラメータ最適化部と、
前記高周波磁場パラメータが決定される毎に、前記決定した高周波磁場パラメータと最新の前記比吸収率パラメータと前記データベースのデータとを用いて比吸収率分布を算出する比吸収率分布算出部と、
算出した前記比吸収率分布の最大値が前記比吸収率閾値を超えるか否かを判別し、超える場合、前記比吸収率パラメータを予め定めた範囲内で変更する比吸収率パラメータ調整部と、を備え、
前記撮像パラメータ最適化部は、前記比吸収率パラメータが変更されると、前記比吸収率分布算出部に当該変更後の比吸収率パラメータを用いて前記比吸収率分布を算出させ、変更後の比吸収率パラメータを用いて算出した比吸収率分布の最大値が前記比吸収率閾値を超えているか否かを判別し、超えている場合、当該比吸収率閾値以下となるまで、前記最適化条件内の前記均一度条件を規定する閾値を所定量変化させ、前記高周波磁場パラメータ最適化部に前記高周波磁場パラメータを再決定させ、前記比吸収率分布算出部に当該再決定後の高周波磁場パラメータを用いて前記比吸収率分布を算出させることを繰り返すこと
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、
前記高周波磁場パラメータは、前記送信コイルの複数のチャンネルそれぞれから送信される前記高周波パルスの振幅および位相の少なくとも１つであること
を特徴とする磁気共鳴撮像装置。
【請求項７】
請求項３記載の磁気共鳴撮像装置であって、
前記比吸収率パラメータは、繰り返し時間およびスライス枚数の少なくとも１つであること
を特徴とする磁気共鳴撮像装置。
【請求項８】
請求項５記載の磁気共鳴撮像装置であって、
前記比吸収率パラメータは、繰り返し時間およびスライス枚数の少なくとも１つであること
を特徴とする磁気共鳴撮像装置。
【請求項９】
請求項１記載の磁気共鳴撮像装置であって、
前記データベースが保持するデータは、前記被検体モデル毎の、前記複数のチャンネルそれぞれの電界分布を含み、
前記電界分布は、１枚のスライスの撮像時に、予め定めた基準とする振幅および位相の高周波磁場パルスを、単位時間に１回照射した場合の分布であること
を特徴とする磁気共鳴撮像装置。
【請求項１０】
請求項１記載の磁気共鳴撮像装置であって、
前記撮像パラメータ最適化部は、さらに、比吸収率およびアーチファクトを発生させる領域の信号値の少なくとも一方をそれぞれの所定値以下とするよう前記撮像パラメータを決定すること
を特徴とする磁気共鳴撮像装置。
【請求項１１】
予め定めたデータベースのデータを用いて、局所比吸収率の最大値を予め定めた比吸収率閾値以下に抑えながら、関心領域の高周波磁場分布を最適にするよう、予め定めた撮像パラメータを決定し、
前記撮像パラメータは、磁気共鳴撮像装置の送信コイルの複数のチャンネルそれぞれから送信する高周波パルスを特定する高周波磁場パラメータを含み、
前記データベースに保持されるデータは、被検体モデル毎の比吸収率分布を算出可能なデータであること
を特徴とする撮像パラメータ決定方法。
【請求項１２】
請求項１１記載の撮像パラメータ決定方法であって、
前記高周波磁場パラメータは、前記高周波磁場分布の均一度を所定以上とする均一度条件および前記局所比吸収率の最大値を前記比吸収率閾値以下とする局所比吸収率条件を制約条件として備える最適化条件に従って決定されること
を特徴とする撮像パラメータ決定方法。
【請求項１３】
請求項１１記載の撮像パラメータ決定方法であって、
前記高周波磁場分布の均一度を所定以上とする均一度条件を制約条件として備える最適化条件に従って、前記高周波磁場パラメータを決定し、
決定した前記高周波磁場パラメータと前記データベースのデータとを用いて比吸収率分布を算出し、
算出した前記比吸収率分布の最大値が前記比吸収率閾値を超えるか否かを判別し、超える場合、前記高周波磁場パラメータ以外で比吸収率に影響を与える撮像パラメータである比吸収率パラメータを、前記比吸収率分布の最大値が前記比吸収率閾値以下となるよう調整すること
を特徴とする撮像パラメータ決定方法。
【請求項１４】
請求項１３記載の撮像パラメータ決定方法であって、
前記比吸収率パラメータを調整後、当該調整後の比吸収率パラメータを用いた撮像に係る時間を計算し、
前記計算した撮像時間が許容範囲内であるか否かを判別し、否と判別された場合、前記最適化条件内の前記均一度条件を規定する閾値を所定量変化させて前記高周波磁場パラメータを再決定すること
を特徴とする撮像パラメータ決定方法。
【請求項１５】
請求項１１記載の撮像パラメータ決定方法であって、
前記高周波磁場分布の均一度を所定以上とする均一度条件を制約条件として備える最適化条件に従って、前記高周波磁場パラメータを決定し、
決定した前記高周波磁場パラメータと前記データベースのデータとを用いて比吸収率分布を算出し、
算出した前記比吸収率分布の最大値が前記比吸収率閾値を超えるか否かを判別し、超える場合、前記高周波磁場パラメータ以外で比吸収率に影響を与える撮像パラメータである比吸収率パラメータを、予め定めた範囲内で変更し、
当該変更後の比吸収率パラメータを用いて前記比吸収率分布を算出し、変更後の比吸収率パラメータを用いて算出した比吸収率分布の最大値が前記比吸収率閾値を超えているか否かを判別し、
超えている場合、当該比吸収率閾値以下となるまで、前記最適化条件内の前記均一度条件を規定する閾値を所定量変化させて前記高周波磁場パラメータを再決定し、当該再決定後の高周波磁場パラメータを用いて前記比吸収率分布を算出することを繰り返すこと
を特徴とする撮像パラメータ決定方法。
【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  Ｉｍａｇｉｎｇ）技術に関し、特に、磁気共鳴現象を誘起する回転磁界を生成するための高周波磁場の照射技術に関する。
【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。しかし、静磁場強度が大きくなるほど、ＳＮＲは向上するが、撮像画像にムラが生じやすい。これは、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の周波数が高くなるためである。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装置で行われるＲＦ照射において、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。【０００４】
Ｂ1分布の不均一を低減するＲＦ照射方法として、「ＲＦシミング」と呼ばれる手法がある。これは、複数のチャンネルを持つ送信用コイルを用い、各チャンネルに与えるＲＦパルスの位相および振幅を制御して、撮像領域のＢ1不均一を低減させる手法である。本撮像前に各チャンネルのＢ1分布を予め計測し、そのＢ1分布を用いて、Ｂ1不均一を低減するために最適なＲＦパルスの振幅および位相を算出する。このとき、断面内の一部の領域である診断したい領域を関心領域（ＲＯＩ：Ｒｅｇｉｏｎ  ｏｆ  Ｉｎｔｅｒｅｓｔ）に設定して、ＲＯＩ内のＢ1不均一を低減するよう振幅と位相とを決定する。【０００５】
また、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）が所定範囲に収まるように規制されている。この規制を踏まえ、生体全体で吸収されるＳＡＲ（以下、全身ＳＡＲ）ができるだけ小さくなるようにＲＦパルスを設定する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、考慮すべきＳＡＲは、全身ＳＡＲだけでなく、生体内で局所的に生じるＳＡＲ（以下、局所ＳＡＲ）もある。全身ＳＡＲは、ある程度の精度で実測できるが、局所ＳＡＲは、実測が困難であるため、数値シミュレーションを用いたデータ解析などにより求めている（例えば、非特許文献１）。さらに、局所ＳＡＲの制御の手法として、マルチショットのシーケンスにおいて、ＲＦパルスを繰り返す際に、それぞれパルス波形を変えることによって、エネルギーが集中する領域、すなわち、ＳＡＲホットスポットの位置を変えるものが提案されている（例えば、特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特表２０１２−５２２５６３号明細書
【特許文献２】特表２０１２−５２２５６２号明細書
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】Ｍａｎｕｅｌ  Ｍ．他著、  Ｌｏｃａｌ  ＳＡＲ  ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔｓ  ｉｎ  ａｎａｔｏｍｉｃａｌｌｙ  ｃｏｒｒｅｃｔ  ｃｈｉｌｄｒｅｎ  ａｎｄ  ａｄｕｌｔ  ｍｏｄｅｌｓ  ａｓ    ａ  ｆｕｎｃｔｉｏｎ  ｏｆ  ｐｏｓｉｔｉｏｎ  ｗｉｔｈｉｎ  １．５  Ｔ  ＭＲ  ｂｏｄｙ  ｃｏｉｌ、Ｐｒｏｇｒｅｓｓ  ｉｎ  Ｂｉｏｐｈｙｓｉｃｓ  ａｎｄ  Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｂｉｏｌｏｇｙ、ＮＭＲ  ｉｎ  Ｂｉｏｍｅｄｉｃｉｎｅ、２０１１、ｐｐ．４２８−４３３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ＭＲＩ装置では、高磁場化により、体動などによって生じるアーチファクトがより顕著に現れるようになるとともに、使用するＲＦの周波数が高くなることにより、ＳＡＲも増大している。【０００９】
特許文献１に記載の手法では、全身ＳＡＲは低減するが、局所ＳＡＲについては制御されていない。また、非特許文献１に記載の手法では、数値シミュレーション、および様々な形状の人体モデルを用いて、人体モデル内の局所ＳＡＲ分布を求めているが、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、特許文献２は、マルチショットシーケンスが前提であり、全てのシーケンスには適用できない。さらに、特許文献２に記載の手法のようにマルチショットのＭＲシーケンスにおいて、個々のＲＦパルスの波形を変えるのは，ソフトウェア上複雑な処理が求められる。このように、現状では、高周波磁場の不均一を解消しつつ、局所ＳＡＲの制御を行うものはない。すなわち、安全性と関心領域の画質の向上を両立するものがない。【００１０】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、複数チャンネルを有する送信コイルを用いるＭＲＩ装置において、撮像シーケンスを問わず、安全性と画質とを両立させる技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、ＳＡＲ分布を算出し、ＳＡＲの最大値を予め定めた閾値以下に抑えながら、撮像領域の高周波磁場分布を最適にする撮像パラメータを決定する。決定する撮像パラメータは、複数のチャンネルそれぞれから送信する高周波パルスを特定する高周波磁場パラメータを含む。また、ＳＡＲ分布は、予め保持する被検体モデル毎の複数のチャンネルそれぞれの電界分布を保持するデータベースを用いて算出する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、複数チャンネルを有する送信コイルを用いるＭＲＩ装置において、撮像シーケンスを問わず、安全に高品質の画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第一の実施形態のＭＲＩ装置のブロック図である。
【図２】（Ａ）は、第一の実施形態の送信コイルを説明するための説明図である。（Ｂ）は、第一の実施形態の撮像領域を説明するための説明図である。（Ｃ）は、第一の実施形態のファントム内に生成される回転磁界Ｂ1の分布のシミュレーション結果を説明するための説明図である。
【図３】第一の実施形態の計算機の機能ブロック図である。
【図４】（Ａ）は、第一の実施形態の第一領域および第二領域の設定例を説明するための説明図である。（Ｂ）は、第一の実施形態の第一領域の設定例を説明するための説明図である。
【図５】第一の実施形態のデータベースを説明するための説明図である。
【図６】第一の実施形態のデータベースが保持するデータ例を説明するための説明図である。
【図７】第一の実施形態の撮像処理のフローチャートである。
【図８】第一の実施形態の腹部撮像時の第一領域および第二領域の設定例を説明するための説明図である。
【図９】（Ａ）は、第一の実施形態の乳房撮像時の撮像領域を説明するための説明図である。（Ｂ）は、第一の実施形態の乳房撮像時の第一領域および第二領域の設定例を説明するための説明図である。
【図１０】（Ａ）は、第一の実施形態の肩撮像時の撮像領域を説明するための説明図である。（Ｂ）は、第一の実施形態の肩撮像時の第一領域および第二領域の設定例を説明するための説明図である。
【図１１】第二の実施形態の計算機の機能ブロック図である。
【図１２】第二の実施形態の撮像パラメータ最適化処理のフローチャートである。
【図１３】第三の実施形態の計算機の機能ブロック図である。
【図１４】第三の実施形態の撮像パラメータ最適化処理のフローチャートである。
【図１５】第三の実施形態の撮像パラメータ最適化処理の変形例のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を適用する実施形態を、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、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、各実施形態により本発明が限定されるものではない。
【００１５】
＜＜第一の実施形態＞＞
本発明の第一の実施形態を説明する。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。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コイル（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、を備える。
【００１６】
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。
【００１７】
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とシム電源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。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。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。
【００１８】
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、被検体１０３に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。
【００１９】
本実施形態の送信コイル１１４は、それぞれ独自のＲＦを送信する複数のチャンネルを備える多チャンネルコイルとする。図２（Ａ）に、本実施形態の送信コイル１１４の例を示す。ここでは、送信コイル１１４が、４つのチャンネル（ｃｈ１、ｃｈ２、ｃｈ３、ｃｈ４）を備える４チャンネル（４ｃｈ）コイルである場合を例示する。各チャンネル（ｃｈ１、ｃｈ２、ｃｈ３、ｃｈ４）から送信されるＲＦの振幅および位相は、個々独立に計算機１０９により設定される。本実施形態の高周波磁場発生器１０６は、計算機１０９からの制御に従って、各チャンネル（ｃｈ１、ｃｈ２、ｃｈ３、ｃｈ４）が備える給電点（１１７ａ、１１７ｂ、１１７ｃ、１１７ｄ）を介し、それぞれのチャンネルに独立にＲＦ波形を送信する。なお、本図において１１６は、ＲＦシールドである。
【００２０】
本実施形態の計算機１０９は、局所ＳＡＲを適切に制御しつつ、関心領域ＲＯＩのＢ1分布を最適にし、安全に、関心領域ＲＯＩが高画質となる画像を得るようＭＲＩ装置１００の撮像に係る各部を制御する。このとき、全身ＳＡＲもしくはアーチファクトも適宜抑え、より高い安全性および品質を得る。
【００２１】
これを実現するため、本実施形態の計算機１０９は、図３に示すように、ユーザから設定された撮像条件のうち、所定の撮像パラメータを決定する撮像パラメータ決定部３１０と、撮像パラメータ決定部３１０により設定された撮像パラメータを用いて本撮像を行う撮像部３２０と、を備える。また、撮像パラメータ決定部３１０は、撮像位置設定部３１１と、静磁場シミング部３１２と、ＲＦシミング部３１３と、を備える。
【００２２】
撮像位置設定部３１１は、撮像位置（撮像断面）を設定する。撮像断面は、本撮像を行う前にスカウトスキャン等を実施し、得られた位置決め画像を用いて設定される。例えば、表示装置１１０に表示した位置決め画像上で、ユーザによる指定を受け付け、指定された位置を撮像断面として設定する。撮像断面として、部位毎に、予め定められた位置を、位置決め画像上の特徴点等を手がかりに自動的に設定してもよい。なお、撮像断面上の被検体１０３の領域を撮像領域と呼ぶ。
【００２３】
静磁場シミング部３１２では、静磁場分布を計測し、静磁場が出来る限り均一となるように調整を行う。調整は、シム電源１１３を介してシムコイル１１２を動作させることにより行う。なお、静磁場の均一度調整が不要な場合、静磁場シミング部３１２、シム電源１１３、シムコイル１１２は、備えなくてもよい。
【００２４】
ＲＦシミング部３１３は、撮像領域のＢ1分布を最適にするＲＦシミング処理を行う。本実施形態では、Ｂ1分布を最適にするよう、送信コイル１１４の各チャンネル（ｃｈ１、ｃｈ２、ｃｈ３、ｃｈ４）から送信するＲＦパルスを特定するパラメータ（以下、ＲＦパラメータ）を決定する。本実施形態では、ＲＦパラメータは、ＲＦパルスの振幅と位相との少なくとも一方とする。
【００２５】
また、本実施形態では、ＲＦシミング処理において、局所ＳＡＲを適切に制御しつつ、全身ＳＡＲおよびアーチファクトの少なくとも一方を抑えながら、関心領域ＲＯＩのＢ1分布の均一度も高めるＲＦパラメータを決定する。これにより、安全かつ効率的に関心領域ＲＯＩが高画質となる画像を得る。
【００２６】
これを実現するため、本実施形態のＲＦシミング部３１３は、領域設定部３０１と、条件設定部３０２と、撮像パラメータ最適化部３０３と、条件記憶部３０４と、データベース３０５と、を備える。また、撮像パラメータ最適化部３０３は、ＳＡＲ分布算出部３０６を備える。
【００２７】
ＲＦシミング部３１３による本実施形態のＲＦシミング処理を実現する各部の構成の説明に先立ち、本実施形態の送信コイル１１４によるＲＦ照射方法について簡単に説明する。ここでは、被検体１０３の腹部領域を撮像する場合を例にあげて説明する。腹部領域撮像時は、図２（Ｂ）に示すように、撮像領域２０１が設定される。
【００２８】
この被検体１０３の腹部領域を模したファントム２００に対して、送信コイル１１４からＲＦを照射した際の、ファントム２００内の撮影領域２０１に生成される回転磁界Ｂ1（Ｂ1分布）２０２の電磁場シミュレーション結果を、図２（Ｃ）に示す。
【００２９】
なお、本シミュレーションでは、撮像領域２０１内部のＢ1強度は、ファントム２００内の最大Ｂ1強度が１となるよう無次元化した。ファントム２００のｘ、ｙ、ｚ軸方向の寸法はそれぞれ、３００ｍｍ、２００ｍｍ、９００ｍｍとした。これは、生体の腹部断面を想定した上で、単純化した形状としたものである。また、ファントム２００の物性値は、導電率０．６Ｓ／ｍ、比誘電率８０とした。これは、生体の物性値と近い水ファントムを想定した上で決定した。照射されるＲＦの周波数については、３ＴのＭＲＩ装置を想定して、１２８ＭＨｚとした。
【００３０】
また、各チャンネル（ｃｈ１、ｃｈ２、ｃｈ３、ｃｈ４）それぞれの給電点（１１７ａ、１１７ｂ、１１７ｃ、１１７ｄ）に以下の式（１）に示すｓｉｎｅ波形の電圧（Ｂ＿ｃｈ１、Ｂ＿ｃｈ２、Ｂ＿ｃｈ３、Ｂ＿ｃｈ４）を給電した。
【数１】
2015029652.tif 000003
【００３１】
なお、Ａ１、φ１はチャンネルｃｈ１の給電点１１７ａに給電されるｓｉｎｅ波形電圧の振幅および位相、Ａ２、φ２はチャンネルｃｈ２の給電点１１７ｂに供給される同振幅および位相、Ａ３、φ３はチャンネルｃｈ３の給電点１１７ｃに供給される同振幅および位相、Ａ４、φ４はチャンネルｃｈ４の給電点１１７ｄに供給される振幅および位相を示す。また、図２（Ｃ）に示すＢ1分布２０２は、Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４をすべて１、位相をφ１＝０、φ２＝π／２、φ３＝π、φ４＝３π／２に設定した場合の分布である。これは、ＱＤ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ｄｒｉｖｅ）と呼ばれるＲＦ照射方法で、標準的なＲＦ照射手法である。
【００３２】
ＱＤ照射のように、各チャンネル（ｃｈ１、ｃｈ２、ｃｈ３、ｃｈ４）から、同じ振幅で、π／２ずつ異なる位相でＲＦ波形を送信する場合、図２（Ｃ）に示すように、ファントム２００の撮像領域２０１内では、Ｂ1強度が大きくばらつき不均一になる。これが、現在、高磁場ＭＲＩ装置において課題とされているＢ1不均一である。
【００３３】
本実施形態のＲＦシミング部３１３は、撮像領域２０１内の、特に診断したい領域を関心領域ＲＯＩとし、当該関心領域ＲＯＩ内のＢ1不均一を低減するよう、各々のチャンネル（ｃｈ１、ｃｈ２、ｃｈ３、ｃｈ４）に送信するＲＦの振幅（Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４）と位相（φ１、φ２、φ３、φ４）とを調整し、最適なものをＲＦパラメータとして設定する。このとき、本実施形態のＲＦシミング部３１３は、さらに、局所ＳＡＲを適切に制御しつつ、全身ＳＡＲおよびアーチファクトの少なくとも一方を抑えるようこれらのパラメータを最適化する。
【００３４】
本実施形態のＲＦシミング部３１３は、まず、撮像領域の中で、高画質の画像を取得したい関心領域ＲＯＩを特定する。さらに、関心領域ＲＯＩにアーチファクトを発生させる領域として、抑制領域を特定する。抑制領域は、関心領域とは異なる領域とする。そして、関心領域ＲＯＩ内のＢ1均一度を高めながら、局所ＳＡＲを適切に制御しつつ、全身ＳＡＲおよびアーチファクトの少なくとも一方を抑えるようＲＦパラメータを決定する。
【００３５】
領域設定部３０１は、関心領域ＲＯＩおよび抑制領域を、それぞれ、第一領域ＲＯＩ１および第二領域ＲＯＩ２として設定する。設定は、それぞれ、ユーザが位置決め画像上、または、ＲＦパラメータを初期値にして行うＢ1分布計測結果上で指定した領域を受け付けることにより行う。すなわち、領域設定部３０１は、ユーザからの指示に従って、第一領域ＲＯＩ１および第二領域ＲＯＩ２を設定する。図４（Ａ）に、撮像部位として腹部が指定された場合の、第一領域ＲＯＩ１および第二領域ＲＯＩ２の設定例を示す。
【００３６】
アーチファクトを発生させる領域として、例えば、脂肪領域、および心臓領域等の周期的体動のある領域が設定される。なお、脂肪領域は、脂肪からの信号強度が他の組織と比べて大きいため、周期的、ランダムを問わず、アーチファクトへの寄与が大きいためである。
【００３７】
なお、関心領域である第一領域ＲＯＩ１および抑制領域である第二領域ＲＯＩ２は、撮像部位、撮像目的に応じて自動的に設定されるよう構成してもよい。この場合は、ＭＲＩ装置１００は、部位および撮像目的に対応づけて第一領域ＲＯＩ１および第二領域ＲＯＩ２を記憶する領域記憶部をさらに備え、領域設定部３０１は、撮像条件として部位および撮像目的が設定されると、撮像条件で設定された撮像部位または撮像目的に対応づけて記憶される第一領域ＲＯＩ１および第二領域ＲＯＩ２を領域記憶部から抽出し、設定する。領域記憶部は、予め記憶装置１１１に登録される。
【００３８】
また、第一領域ＲＯＩ１にアーチファクトを生じさせる領域がない場合、または、あるとしても、生じるアーチファクトが無視できる程度の場合、図４（Ｂ）に示すように、第二領域ＲＯＩ２の選択はなされなくてもよい。
【００３９】
撮像パラメータ最適化部３０３は、局所ＳＡＲを適切に制御しつつ、第一領域ＲＯＩ１内のＢ1分布を最適化するよう、各チャンネル（ｃｈ１、ｃｈ２、ｃｈ３、ｃｈ４）に送信されるＲＦの、振幅（Ａ1、Ａ２、Ａ３、Ａ４）および位相（φ１、φ２、φ３、φ４）の少なくとも一方をＲＦパラメータとして決定する。本実施形態では、局所ＳＡＲの最大値が予め定めた規定値を超えないとする条件の下、第一領域ＲＯＩ１内のＢ1分布の最適化は、第一領域ＲＯＩ１内のＢ1分布の均一度を所定以上とし、かつ、全身ＳＡＲおよびアーチファクトの少なくとも一方を低減させることにより実現する。
【００４０】
本実施形態では、このＲＦパラメータを、予め定めた制約条件の下、予め定めた目的関数を最小とする解として得る。
【００４１】
解の算出は、最適化問題の解法、例えば、最急降下法、勾配法、ニュートン法、最小二乗法、共役勾配法、線形計画法、非線形計画法、振幅および位相の値を網羅的に変化させることによって最適解を算出する方法、などを用いて行う。
【００４２】
また、振幅および位相の値を網羅的に変化させて、目的関数を最小化する解を求めてもよい。たとえば、振幅および位相の値を１ｄＢ、５度ずつ変化させて目的関数の値を計算し、最小となる場合の振幅および位相を求める。ただし、網羅的に振幅や位相を変化させる際に計算時間が膨大にかかる際には、たとえば、振幅および位相の変化量をはじめは大きくして目的関数の最小値をとる振幅および位相を求め、次に、その振幅および位相の値の近傍で、変化量を小さくして振幅および位相を求めてもよい。これらの解法を行う場合の振幅および位相の初期値は、予め記憶装置１１１に保持される。また、予め最適な振幅や位相について、ある程度予測のつく場合には、その予測値を初期値として、その近傍の値のみについて、網羅的に振幅や位相を変化させてもよい。
【００４３】
ここで、撮像パラメータ最適化部３０３は、ＲＦパラメータを変更する毎に、撮像領域内のＢ1分布を計測するＢ1分布計測を行い、撮像領域内のＢ1値を得てもよい。また、振幅および位相の一方のみを変化させ、ＲＦパラメータを決定してもよい。
【００４４】
条件記憶部３０４は、撮像パラメータ最適化部３０３がＲＦパラメータ算出に用いる制約条件および目的関数の組（最適化条件）を記憶する。条件設定部３０２は、ユーザの指示に従って、撮像パラメータ最適化部３０３がＲＦパラメータ算出に用いる最適化条件を条件記憶部３０４から抽出し、設定する。撮像パラメータ最適化部３０３は、設定された最適化条件を用いて、ＲＦパラメータを算出する。
【００４５】
なお、最適化条件を、撮像部位および撮像目的の少なくとも一方に対応づけて条件記憶部３０４に記憶し、条件設定部３０２が、ユーザにより設定された撮像部位に応じて、最適化条件を条件記憶部３０４から抽出することにより、最適化条件が自動的に選択、設定されるよう構成してもよい。
【００４６】
本実施形態では、局所ＳＡＲは、撮像領域のＳＡＲ分布における、所望の領域（局所）のＳＡＲ値で定義する。本実施形態のＳＡＲ分布算出部３０６は、ＲＦパラメータを含む撮像条件を用い、ＳＡＲ分布を算出する。
【００４７】
ＳＡＲ分布（ＳＡＲdis）は、撮影対象の被検体の密度ρおよび導電率σ、各チャンネルの電界分布、各チャンネルのＲＦパラメータ（振幅および位相）、単位時間当たりのＲＦパルスの印加数ｎ、および、スライス枚数ｍを用い、以下の式（２）で表される。
【数２】
2015029652.tif 000004
なお、Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４は、それぞれ、各チャンネル（ｃｈ１、ｃｈ２、ｃｈ３、ｃｈ４）の電界分布であり、Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４は、それぞれ、各チャンネル（ｃｈ１、ｃｈ２、ｃｈ３、ｃｈ４）の振幅であり、φ１、φ２、φ３、φ４は、それぞれ、各チャンネル（ｃｈ１、ｃｈ２、ｃｈ３、ｃｈ４）の位相である。
【００４８】
撮影対象の被検体の密度ρおよび導電率σ、および、各チャンネルの電界分布は、データベース３０５から取得する。また、単位時間当たりのＲＦパルスの印加数ｎおよびスライス枚数ｍは、撮像条件により定まる。例えば、印加数ｎは、撮影パラメータのＴＲ（繰返し時間）とパルスシーケンスとにより定まる。
【００４９】
データベース３０５には、様々な人体モデルに対応づけて、密度ρおよび導電率σ、および、チャンネル（ｃｈ１、ｃｈ２、ｃｈ３、ｃｈ４）毎の電界分布データ等が保持される。図５にデータベース３０５のイメージ図を示す。
【００５０】
本図に示すように、データベース３０５には、人体モデル毎に、シミュレーションにより得た各データ、および／または、実測により得た各データが保持される。
【００５１】
図６は、データベース３０５が保持するデータ３５０の例である。本図に示すように、各データ３５０は、例えば、体重および身長で特定される人体モデル、撮像部位、姿勢毎に、密度分布ρ、導電率分布σ、チャンネル毎の電界分布（Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４）が対応づけられて構成される。
【００５２】
人体モデルを構成する寸法や体重については、たとえば、幼児のサイズから成人サイズまでを網羅する。成人の中でも、やせている体型および太った体型の人体モデルデータが蓄積される。撮像部位については、例えば、頭部、頚部、肩部、胸部、肝臓部、腎臓部、腰椎部、前立腺部、膝部、踵部などが蓄積される。姿勢については、たとえば、腕の位置、膝を曲げているかどうか、などが蓄積される。
【００５３】
また、密度ρおよび導電率σは、組織の種類（脂肪、筋肉、骨など）ごとに持つ物性値である。
【００５４】
チャンネル毎の電界分布として、このような様々な人体モデル、様々な撮像部位、様々な姿勢における、１枚のスライス撮像時の、基準とする位相および振幅（それぞれ、基準位相、基準振幅と呼ぶ）で、単位時間に１回、各チャンネルから高周波磁場が照射された場合の値が保持される。なお、以下、本実施形態では、基準位相は０度、基準振幅は１とする。
【００５５】
本実施形態のＳＡＲ分布算出部３０６は、撮像条件として設定される被検体情報、撮像部位、姿勢に基づき、これらの情報に最も近い人体モデル、撮像部位、姿勢に対応づけて、データベース３０５に保持されるデータを用いて、ＳＡＲ分布を算出する。
【００５６】
さらに、データベース３０５内には、いくつかの代表的なＲＦ照射方法（たとえば、ＱＤ照射・均一度が最も良くなる照射、ＳＡＲが最も低減する方法など）について、人体モデル、撮像部位、姿勢ごとに、予め局所比吸収率が計算されたデータが保持される。また、これらのデータを基に、被検体情報、撮像部位、姿勢を変数とし、局所比吸収率を出力とする関数を作成し、データベース３０５に保持する。人体モデルの身長や体重等は離散的な値となるが、この関数データを用いることによって、任意の身長や体重に対して局所比吸収率を算出することができ、より簡便で、より高速に局所比吸収率を計算でき、高速に安全性の判定ができる。
【００５７】
これらの各機能による、本実施形態のＲＦシミング処理を含む、撮像処理の流れを図７に示す。本実施形態の撮像処理は、ユーザによる指示により開始される。
【００５８】
まず、撮像パラメータ決定部３１０は、ユーザから患者情報、撮像部位、撮像目的、撮像パラメータ、などを含む撮像条件の入力を受け付け、設定する（ステップＳ１１０１）。次に、撮像位置設定部３１１は、スカウトスキャンを実施し、撮像位置を設定する（ステップＳ１１０２）。次に、領域設定部３０１は、第一領域ＲＯＩ１および第二領域ＲＯＩ２を設定する（ステップＳ１１０３）。上述のように、第二領域ＲＯＩ２は設定されなくてもよい。
【００５９】
次に、条件設定部３０２は、目的関数および制約条件の組からなる最適化条件を条件記憶部３０４から抽出し、設定する（ステップＳ１１０４）。撮像パラメータ最適化部３０３は、条件設定部３０２が設定した制約条件の下で、目的関数を最小とするＲＦパラメータを求める、最適化を行う（ステップＳ１１０５）。そして、撮像パラメータ決定部３１０は、求めたＲＦパラメータを、撮像に用いる各チャンネルに送信するＲＦの振幅および位相として、撮像パラメータとして決定し、他の撮像パラメータとともに撮像条件に設定する（ステップＳ１１０６）。
【００６０】
そして、撮像部３２０は、撮像パラメータ決定部３１０により設定された撮像条件に従って、本撮像を行う（ステップＳ１１０７）。
【００６１】
計算機１０９が実現する各機能は、例えば、計算機１０９が備えるＣＰＵが、記憶装置１１１に予め格納されたプログラムをメモリにロードして実行することにより実現される。また、条件記憶部３０４およびデータベース３０５は、記憶装置１１１上に構築される。また、全部または一部の機能は、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（ｆｉｅｌｄ−ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ｇａｔｅ  ａｒｒａｙ）などのハードウェアによって実現してもよい。さらに、各機能の処理に用いる各種のデータ、処理中に生成される各種のデータは、記憶装置１１１に格納される。
【００６２】
次に、本実施形態の条件記憶部３０４に記憶される最適化条件（目的関数と制約条件との組み）の具体例を説明する。本実施形態では、関心領域ＲＯＩ内のＢ1分布の均一度、ＳＡＲに影響を与える照射パワー、関心領域ＲＯＩ内のＢ1平均値、関心領域にアーチファクトを生じさせる領域内のＢ1平均値のいずれかを、撮像部位および目的に応じて目的関数および制約条件に用いる。また、さらに、局所ＳＡＲを規定値以下とする条件を、制約条件に用いる。
【００６３】
以下、本実施形態では、所定の領域内のＢ1分布の均一度を示す指標として、以下の式（３）で表されるＢ1分布均一度指標ＵSDを用いる。Ｂ1分布均一度指標ＵSDは、当該領域内のＢ1値の標準偏差（ｄｅｖ（Ｂ1））を同Ｂ1の平均値（ｍｅａｎ（Ｂ1））で除した値である。このＢ1分布均一度指標ＵSDが小さければ小さいほど、当該領域内のＢ1分布は均一といえる。
【数３】
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【００６４】
まず、第一の最適化条件（第一最適化条件）を説明する。
【００６５】
第一最適化条件では、目的関数として、送信コイル１１４の各チャンネルに送信するＲＦによる照射パワーを特定する指標を用いる。具体的には、以下の式（４）で示される、照射パワー指標ＰSUMを用いる。なお、照射パワー指標ＰSUMは、各チャンネルに送信されるＲＦの振幅の二乗和である。
ＰSUM＝Ａ１2＋Ａ２2＋Ａ３2＋Ａ４2  ・・・（４）
【００６６】
また、制約条件は、Ｂ1分布の均一度を所定値以下とする均一度制約条件と、ＳＡＲの最大値を予め定めた規定値以下とする局所ＳＡＲ制約条件とを用いる。
【００６７】
均一度制約条件は、第一領域ＲＯＩ１のＢ1分布均一度指標ＵSD_ROI1が、所定値ＵU以下とする条件である。具体的には、以下の式（５）で示される条件である。
ＵSD_ROI1≦ＵU  ・・・（５）
Ｂ1分布の均一度を規定する所定値ＵUは、所定の画質を実現可能な値が予め定められ、最適化条件とともに条件記憶部３０４に記憶される。
【００６８】
局所ＳＡＲ制約条件は、算出されるＳＡＲ分布（ＳＡＲdis）の最大値（ｍａｘ（ＳＡＲdis））が、予め定めた規定値（ＳＡＲU）以下とする条件である。局所ＳＡＲ条件は、具体的には、以下の式（６）で示される。
ｍａｘ（ＳＡＲdis）≦ＳＡＲU  ・・・（６）
【００６９】
局所ＳＡＲを制約する規定値ＳＡＲUは、局所ＳＡＲの最大許容値である。規定値ＳＡＲUは、予め定められ、最適化条件とともに、条件記憶部３０４に記憶される。
【００７０】
従って、条件設定部３０２により、第一最適化条件が最適化条件として設定されると、撮像パラメータ最適化部３０３は、以下の式（７）の最適解として、ＲＦパラメータを算出する。ここで、ｍｉｎ(ｘ)は、ｘの最小化を意味する。
【数７】
2015029652.tif 000006
【００７１】
第一最適化条件を選択し、ＲＦパラメータを決定すると、関心領域である第一領域ＲＯＩ１の、Ｂ1分布均一度指標ＵSDは、均一度制約条件により、所定以下に抑えられる。また、局所ＳＡＲ制約条件により、いずれの領域であってもＳＡＲ値が許容値を超えることがない。すなわち、局所ＳＡＲも制御できる。
【００７２】
従って、第一領域ＲＯＩ１は、所定以上の均一度となる。また、各チャンネルから照射されるＲＦのパワーＰSUMは最小となるため、撮像領域２０１全体に対する照射パワーが最小となり、ＳＡＲを抑えることができる。そして、このとき、局所的に生じるＳＡＲが規定値を超えることもない。
【００７３】
特に、関心領域以外の領域が、アーチファクトを生じさせない領域である場合、関心領域の画質を維持しながら、効果的にＳＡＲを抑えることができる。なお、この場合は、第二領域ＲＯＩ２の選択はなされなくてもよい。
【００７４】
次に、第二の最適化条件（第二最適化条件）を説明する。
【００７５】
第二最適化条件の目的関数は、以下の式（８）で示される、第二領域ＲＯＩ２のＢ1平均値ｍｅａｎ（Ｂ1_ROI2）の、第一領域ＲＯＩ１のＢ1平均値ｍｅａｎ（Ｂ1_ROI1）に対する比を、ｍratioとする。ｍratioは、式（８）に示すように、第二領域ＲＯＩ２のＢ1平均値ｍｅａｎ（Ｂ1_ROI2）を第一領域ＲＯＩ１のＢ1平均値ｍｅａｎ（Ｂ1_ROI1）で除した値である。以下、ｍratioを、Ｂ1比と呼ぶ。
【数８】
2015029652.tif 000007
【００７６】
また、制約条件として、上記式（５）で表される均一度制約条件、撮像領域の照射パワー指標ＰSUMを所定値ＰU以下とする照射パワー制約条件、および、上記式（６）で表される局所ＳＡＲ制約条件、の３つを用いる。
【００７７】
照射パワー制約条件は、以下の式（９）で表される。
ＰSUM≦ＰU  ・・・（９）
この、照射パワー制約条件の所定値ＰUは、安全性などの観点から予め定められ、最適化条件とともに条件記憶部３０４に記憶される。
【００７８】
従って、条件設定部３０２により、第二最適化条件が最適化条件として設定されると、撮像パラメータ最適化部３０３は、以下の式（１０）の最適解として、ＲＦパラメータを算出する。
【数１０】
2015029652.tif 000008
【００７９】
Ｂ1は、それぞれの領域の感度を示す。抑制領域の感度を相対的に抑えることにより、関心領域の信号強度に対する抑制領域の信号強度を低下させる。従って、第二最適化条件を選択し、ＲＦパラメータを決定すると、Ｂ1比が最小となるため、第二領域ＲＯＩ２からの信号を抑え、第一領域ＲＯＩ１の信号を相対的に大きくすることができる。また、第一領域ＲＯＩ１のＢ1分布均一度および撮像領域２０１の照射パワーがそれぞれ所定値以下に抑えられる。従って、関心領域は高画質で撮像でき、かつ、ＳＡＲを抑えられる。また、抑制領域の信号値を抑えることができるため、関心領域のアーチファクトを低減することができ、より、高画質の画像を得ることができる。そして、第一最適化条件同様、局所ＳＡＲも適切に制御できる。
【００８０】
特に、第二最適化条件を用いると、アーチファクトを生じさせやすい部位に近接する部位が診断対象の場合、関心領域の画質を維持し、局所ＳＡＲの規定を満たしながら、効果的に全身のＳＡＲを抑えることができる。
【００８１】
第二最適化条件は、例えば、撮像部位として腹部に対応づけて条件記憶部３０４に記憶してもよい。上述のように、脂肪からの信号強度は他組織と比べて大きいため、体動アーチファクトへの寄与が大きい。従って、腹部を撮像する場合、腹部上部の脂肪が多く存在する領域（脂肪領域）を第二領域ＲＯＩ２に設定し、第二最適化条件に従ってＲＦパラメータを決定することにより、脂肪領域の信号値を小さくでき、安全にアーチファクトを低減できる。
【００８２】
このとき、脂肪領域を精度よく選択し、第二領域ＲＯＩ２として設定することにより、より効果的に脂肪領域のＢ1比を低減することができる。ここで、腹部を撮像する場合の、第一領域ＲＯＩ１および第二領域ＲＯＩ２の設定例を図８に示す。腹部上部表面は、脂肪が多く存在する領域である。従って、腹部上部表面の領域を第二領域ＲＯＩ２に設定する。このように、第二領域ＲＯＩ２の範囲を精度よく限定することによって、特に信号値を低減したい領域のみ効果的に低減できる。なお、脂肪領域の選択方法として、水脂肪分離された画像を用いて、脂肪領域をユーザが指定してもよいし、脂肪領域をコンピュータが自動的に指定してもよい。
【００８３】
次に、第三の最適化条件（第三最適化条件）を説明する。
【００８４】
第三最適化条件の目的関数は、上記式（８）で示されるＢ1比とする。また、制約条件には、上記式（５）で表される均一度制約条件、第一領域ＲＯＩ１のＢ1平均値ｍｅａｎ（Ｂ1_ROI1）が所定値ＢL以上とする第一領域磁場制約条件、および、上記式（６）で表される局所ＳＡＲ制約条件、の３つを用いる。
【００８５】
第一領域磁場制約条件は、以下の式（１１）で表される。
ｍｅａｎＢ1_ROI1≧ＢL  ・・・（１１）
この、第一領域磁場制約条件の所定値ＢLは、予め定められ、最適化条件とともに条件記憶部３０４に記憶される。
【００８６】
従って、条件設定部３０２により、第三最適化条件が最適化条件として設定されると、撮像パラメータ最適化部３０３は、以下の式（１２）の解として、ＲＦパラメータを算出する。
【数１２】
2015029652.tif 000009
【００８７】
第三最適化条件を選択し、ＲＦパラメータを決定すると、Ｂ1平均値が所定値以上という条件の下でＢ1比を最小とするため、第一領域ＲＯＩ１内の信号値を所定値以上に維持しながら、第二領域ＲＯＩ２の信号値を相対的に抑えることができる。従って、アーチファクトを効果的に抑えることができる。また、第一領域ＲＯＩ１のＢ1分布均一度は所定以上を保つため、診断したい領域が高画質で撮像される。そして、第一最適化条件同様、局所ＳＡＲも適切に制御できる。
【００８８】
第三最適化条件は、例えば、撮像領域２０１の関心領域外に周期的体動によりアーチファクトを生じさせやすい部位が含まれる場合、周期的体動部位を第二領域ＲＯＩ２に設定し、適用することができる。従って、第三最適化条件は、例えば、撮像部位として乳房に対応づけて条件記憶部３０４に記憶してもよい。乳房撮像時には、周期的体動を行う心臓が撮像領域に含まれるためである。
【００８９】
図９(Ａ)は、乳房撮像時の撮像領域２０１を説明するための図である。撮像領域２０１は、撮像位置設定部３１１により設定される撮像位置（撮像断面）により特定される。また、図９（Ｂ）は、この場合の領域設定部３０１により設定される第一領域ＲＯＩ１および第二領域ＲＯＩ２を説明するための説明図である。本図に示すように、乳房領域を第一領域ＲＯＩ１に設定し、心臓領域を第二領域ＲＯＩ２に設定する。
【００９０】
上記第三最適化条件に従って算出した振幅および位相を有するＲＦを、各チャンネルから送信することにより、乳房領域（第一領域ＲＯＩ１）のＢ1均一度が向上し、かつ、所定以上の信号値を得る。一方、心臓領域（第二領域ＲＯＩ２）の信号値は抑えることができる。また、ＳＡＲが局所的に規定値を超えることもない。従って、乳房領域のアーチファクトを低減させた高画質の画像を安全に得ることができる。
【００９１】
次に、第四の最適化条件（第四最適化条件）を説明する。
【００９２】
第四最適化条件の目的関数を、第一領域ＲＯＩ１のＢ1平均値の逆数（１／ｍｅａｎ（Ｂ1_ROI1））とする。また、制約条件として、上記式（５）で表される均一度制約条件、第二領域ＲＯＩ２のＢ1平均値ｍｅａｎ（Ｂ1_ROI2）を所定値ＢU以下とする第二領域磁場制約条件、および、上記式（６）で表される局所ＳＡＲ制約条件、の３つを用いる。
【００９３】
第二領域磁場制約条件は、以下の式（１３）で表される。
ｍｅａｎ（Ｂ1_ROI2）≦ＢU  ・・・（１３）
この所定値ＢUは、最適化条件とともに、条件記憶部３０４に記憶される。
【００９４】
従って、条件設定部３０２により、第四最適化条件が最適化条件として設定されると、撮像パラメータ最適化部３０３は、以下の式（１４）の解として、ＲＦパラメータを算出する。
【数１４】
2015029652.tif 000010
【００９５】
第四最適化条件によれば、関心領域（第一領域ＲＯＩ１）について、Ｂ1分布の均一度を所定以上とする中で、Ｂ1平均値が最大となるよう、ＲＦパラメータが決定される。また、抑制領域（第二領域ＲＯＩ２）については、Ｂ1平均値が所定値以下となるよう、ＲＦパラメータが決定される。第一最適化条件同様、局所ＳＡＲも適切に制御できる。
【００９６】
従って、安全に、抑制領域からの信号値は抑えられ、アーチファクトが低減し、かつ、関心領域の画質は向上する。なお、この場合の目的関数は、上記関数に限られない。アーチファクトが低減されるものであればよい。
【００９７】
第四最適化条件は、例えば、被検体１０３の中心が磁場中心からずれたオフセンタ撮像に適用できる。従って、第四最適化条件は、例えば、撮像部位として肩に対応づけて条件記憶部３０４に記憶してもよい。
【００９８】
図１０（Ａ）は、肩撮像時の撮像領域２０１を説明するための図である。撮像領域２０１は、撮像位置設定部３１１により設定される撮像位置（撮像断面）により特定される。また、図１０（Ｂ）は、この場合の領域設定部３０１により設定される第一領域ＲＯＩ１および第二領域ＲＯＩ２を説明するための説明図である。本図に示すように、撮像対象側の肩を第一領域ＲＯＩ１に設定し、他方の肩を第二領域ＲＯＩ２に設定する。
【００９９】
なお、肩撮像時は、前述のように、撮像対象の側の肩を高画質で撮像するため、当該肩が送信コイル１１４の中心（磁場中心）に位置するよう被検体１０３を配置するオフセンタ撮像が行われる。このため、図１０（Ｂ）に示すように、撮像対象でない肩領域は、送信コイル１１４に近接し、局所ＳＡＲが高くなりがちである。
【０１００】
このような場合に最適な第五の最適化条件（第五最適化条件）を説明する。
【０１０１】
第五最適化条件では、最も局所ＳＡＲが高くなると想定される領域の、局所ＳＡＲの低減を目的とする。従って、制約条件として、上記式（５）で表される均一度制約条件、局所ＳＡＲを低減したい領域に近いチャンネル、すなわち、第二領域近傍のチャンネルから送信されるＲＦの照射パワーを所定値以下とする局所パワー制約条件、および、上記式（６）で表される局所ＳＡＲ制約条件を用いる。なお、目的関数は、第四最適化条件と同じとする。
【０１０２】
この第五最適化条件は、肩に対応づけて記憶してもよい。
【０１０３】
例えば、図１０（Ｂ）に示すように、局所ＳＡＲを低減したい領域に近いチャンネルを、チャンネルｃｈ２およびチャンネルｃｈ３とすると、これらのチャンネルの照射パワーの和（Ａ２2＋Ａ３2）が、所定値ＡU以下とする。この所定値ＡUは、予め定められ、最適化条件とともに条件記憶部３０４に記憶される。
【０１０４】
従って、この場合、条件設定部３０２により、第五最適化条件が最適化条件として設定されると、撮像パラメータ最適化部３０３は、以下の式（１５）の解として、各チャンネルから送信されるＲＦの振幅および位相を決定する。
【数１５】
2015029652.tif 000011
【０１０５】
次に、第六の最適化条件（第六最適化条件）を説明する。
【０１０６】
第六最適化条件も、第五最適化条件同様、最も局所ＳＡＲが高くなると想定される領域の、局所ＳＡＲの低減を目的とする。このため、目的関数を、局所ＳＡＲを低減したい領域（第二領域ＲＯＩ２）に近いチャンネルから送信されるＲＦの照射パワーの和とし、制約条件に、上記式（５）で表される均一度制約条件とともに第二領域ＲＯＩ２のＳＡＲ（ＳＡＲROI2）を予め定めた規定値ＳＡＲU以下とする制約条件と、上記式（６）で表されるＳＡＲ制約条件とを用いる。
【０１０７】
この第六最適化条件は、肩に対応づけて記憶してもよい。
【０１０８】
第二領域ＲＯＩ２のＳＡＲ（ＳＡＲROI2）を規定値ＳＡＲU以下とする制約条件は、以下の式（１６）で表される。
ＳＡＲROI2≦ＳＡＲU  ・・・（１６）
なお、制約に用いる値は、上記規定値ＳＡＲUとは、異なっていてもよい。この場合、第二領域ＲＯＩ２のＳＡＲを規定する値は、予め定め、最適化条件とともに条件記憶部３０４に記憶する。
【０１０９】
従って、条件設定部３０２により、第六最適化条件が最適化条件として設定されると、撮像パラメータ最適化部３０３は、以下の式（１７）の解として、ＲＦパラメータを決定する。なお、ここでは、例えば、局所ＳＡＲを低減したい領域に近いチャンネルを、チャンネルｃｈ２およびチャンネルｃｈ３とする。
【数１７】
2015029652.tif 000012
【０１１０】
なお、このとき、第二領域ＲＯＩ２のＳＡＲは、例えば、Ｂ1分布から推定する。また、電磁界シミュレーションを用いて計算してもよい。電磁界シミュレーションを用いて計算する場合は、人体モデル内のＳＡＲ分布を計算した結果を用いる等の手法を用いてもよい。
【０１１１】
撮像対象とする肩を第一領域ＲＯＩ１に、他方の肩の送信コイル１１４に近い領域を第二領域ＲＯＩ２にそれぞれ設定する場合、上述の、第五または第六最適化条件に従って算出した振幅および位相を有するＲＦを各チャンネルから送信することにより、安全に、撮像対象の肩領域（第一領域ＲＯＩ１）におけるＢ1均一度を所定に保ちながら、また、局所ＳＡＲの規定を満たしながら、他方の肩領域（第二領域ＲＯＩ２）近傍の照射パワーを抑えることができる。
【０１１２】
従って、第五または第六最適化条件を選択し、ＲＦパラメータを決定すると、関心領域のＢ1均一度が所定以上であるとともに抑制領域近傍の照射パワーが抑えられるため、安全に、関心領域の画質が向上し、かつ、局所ＳＡＲが低減する。
【０１１３】
次に、第七の最適化条件（第七最適化条件）を説明する。
【０１１４】
第七最適化条件の目的関数は、以下の式（１８）で示される、照射パワー指標ＰSUMとＢ1比とに重み付けをして組合せた指標を用いる。以下、本指標を、合成指標と呼ぶ。
αＰSUM＋βｍratio  ・・・（１８）
ここで、α＋β＝１とする。また、αとβとは、いずれを重視するかにより、ユーザが設定する。あるいは、撮像部位毎に予め定められていてもよい。
【０１１５】
制約条件には、上記式（５）で表される均一度制約条件、および、上記式（６）で表される局所ＳＡＲ制約条件を用いる。
【０１１６】
従って、条件設定部３０２により、第七最適化条件が最適化条件として設定されると、撮像パラメータ最適化部３０３は、以下の式（１９）の最適解として、ＲＦパラメータを算出する。
【数１９】
2015029652.tif 000013
【０１１７】
第七最適化条件を選択し、ＲＦパラメータを決定すると、第一最適化条件選択時および第二最適化条件選択時、それぞれの効果が得られる。また、設定する係数により、その効果の度合いを調整することができる。
【０１１８】
なお、条件記憶部３０４に記憶される最適化条件は、上記７つに限られない。関心領域である第一領域ＲＯＩ１内のＢ1分布の均一度を所定レベル以上とし、効果的にアーチファクトの低減および全身ＳＡＲの抑制の少なくとも一方を実現可能であり、かつ、局所ＳＡＲの低減が可能な解が得られるものであればよい。また、局所ＳＡＲを適切に制御し、アーチファクトのレベルおよび全身ＳＡＲのレベルの少なくとも一方を所定以下とし、かつ、第一領域ＲＯＩ１内のＢ1分布の均一度の向上を実現可能な解が得られるものであってもよい。
【０１１９】
以上説明したように、本実施形態のＭＲＩ装置１００は、被検体１０３にそれぞれ高周波パルスを送信する、複数のチャンネルを有する送信コイル１１４と、前記被検体１０３を撮像する際に用いる撮像条件のうち、予め定めた撮像パラメータを決定する撮像パラメータ決定部３１０と、前記決定した撮像パラメータを用いて撮像を実行する撮像部３２０と、を備え、前記撮像パラメータ決定部３１０は、予め定めた被検体モデル毎の比吸収率分布を算出可能なデータを保持するデータベース３０５と、前記データベース３０５のデータを用いて局所比吸収率の最大値を予め定めた比吸収率閾値以下に抑えながら、撮像領域の高周波磁場分布を最適にする前記撮像パラメータを決定する撮像パラメータ最適化部３０３と、を備え、前記撮像パラメータ最適化部３０３で決定する撮像パラメータは、前記複数のチャンネルそれぞれから送信する前記高周波パルスを特定する高周波磁場パラメータ（ＲＦパラメータ）を含む。
【０１２０】
また、前記撮像パラメータ最適化部３０３は、予め定めた最適化条件に従って、前記高周波磁場パラメータを決定し、前記最適化条件は、前記高周波磁場分布の均一度を所定以上とする均一度条件および前記局所比吸収率の最大値を前記比吸収率閾値以下とする局所比吸収率条件とを制約条件として備える。
そして、前記高周波磁場パラメータは、送信コイル１１４の複数のチャンネルそれぞれから送信される前記高周波パルスの前記高周波パルスの振幅および位相の少なくとも１つとする。
また、前記データベース３０５が保持するデータは、被検体モデル毎の、前記複数のチャンネルそれぞれの電界分布であり、前記電界分布は、１枚のスライスの撮像時に、予め定めた基準とする振幅および位相の高周波磁場パルスを、単位時間に１回照射した場合の分布とする。
【０１２１】
予め定めたデータベースのデータを用いて、局所比吸収率の最大値を予め定めた比吸収率閾値以下に抑えながら、撮像領域の高周波磁場分布を最適にするよう、予め定めた撮像パラメータを決定し、前記撮像パラメータは、磁気共鳴撮像装置の送信コイルの複数のチャンネルそれぞれから送信する高周波パルスを特定する高周波磁場パラメータを含み、前記データベースに保持されるデータは、被検体モデル毎の比吸収率分布を算出可能なデータであり、前記高周波磁場パラメータは、前記高周波磁場分布の均一度を所定以上とする均一度条件および前記局所比吸収率の最大値を前記比吸収率閾値以下とする局所比吸収率条件とを制約条件として備える最適化条件に従って決定される。
【０１２２】
このように、本実施形態によれば、局所ＳＡＲを適切に制御しつつ、診断したい領域（関心領域）である第一領域ＲＯＩ１の、Ｂ1分布均一度指標ＵSDを所定以下に抑えるよう、各チャンネルから送信されるＲＦパルスの振幅および位相の少なくとも一方を決定する。そして、本撮像では、決定した振幅および位相を用いてＲＦパルスを照射する。
【０１２３】
このため、第一領域ＲＯＩ１は、所定の均一度を保つことができる。また、局所ＳＡＲを適切に制御しつつ、最適化条件に応じて、各チャンネルから照射されるＲＦのパワーＰSUMを最小、あるいは、所定以下に抑える。従って、ＳＡＲを抑えることができる。また、例えば、関心領域外の領域で、目的に応じて第二領域ＲＯＩ２に設定し、局所ＳＡＲを適切に制御しつつ、その領域のＢ1値または照射パワーを低減する。例えば、アーチファクト発生への寄与が大きい領域を第二領域ＲＯＩ２に設定し、Ｂ1値を低減すれば、効率よくアーチファクトを低減できる。また、局所的に高いＳＡＲが生じる領域を第二領域ＲＯＩ２として設定し、照射パワーを低減すれば、効率よく局所ＳＡＲを低減できる。
【０１２４】
また、本実施形態では、１回の撮像について、各チャンネルから照射されるＲＦパルスに対し、１の振幅および位相を決定する。従って、撮像シーケンスがシングルショットであっても、マルチショットであっても、上記効果は得られる。さらに、撮像シーケンスがマルチショットであっても、ショット間でＲＦパルスの振幅および位相を変化させないため、複雑な処理を要しない。
【０１２５】
従って、本実施形態によれば、複数チャンネルを有する送信コイルを用いるＭＲＩ装置において、局所ＳＡＲを適切に制御しつつ、診断したい領域を高画質で撮像し、かつ、全身ＳＡＲまたはアーチファクトの少なくとも一方を低減するＲＦパラメータを決定できる。そして、このＲＦパラメータを用いて撮像されるため、撮像シーケンスを問わず、簡易な構成で、安全かつ効率的に、診断したい領域の高画質の画像を取得できる。
【０１２６】
＜＜第二の実施形態＞＞
本発明の第二の実施形態を説明する。本実施形態では、全身ＳＡＲおよびアーチファクトの少なくとも一方を抑え、効率的に関心領域ＲＯＩの高画質画像を得るようＲＦパラメータを決定後、局所ＳＡＲを確認し、その最大値が規定値を超えている場合、ＲＦパラメータ以外のパラメータを調整することにより、局所ＳＡＲを制御する。調整するパラメータは、撮像条件として設定されるパラメータの中のＳＡＲに影響を与えるパラメータである。
【０１２７】
以下、撮像パラメータとして設定されるパラメータの中の、ＲＦパラメータ以外のパラメータであって、ＳＡＲに影響を与えるパラメータを、ＳＡＲパラメータと呼ぶ。なお、設定される撮像パラメータには、例えば、ＴＲ、ＴＥ、ＦＯＶ（Ｆｉｅｌｄ  ｏｆ  ｖｉｅｗ）、マトリックスサイズ、ＦＡ（Ｆｌｉｐ  Ａｎｇｌｅ）、スライス厚、スライス枚数、スライス間隔などがある。
【０１２８】
上述のように、上述のように、ＳＡＲ分布は、単位時間毎のスライス１枚当たりの式から算出される。従って、ＳＡＲパラメータは、これらを規定する、ＴＲ（繰返し時間）およびスライス枚数を含む。
【０１２９】
本実施形態のＭＲＩ装置は、基本的に第一の実施形態のＭＲＩ装置１００と同様の構成を有する。ただし、上述のように、本実施形態では、ＲＦパラメータの最適化手法および局所ＳＡＲの制御手法が異なることから、撮像パラメータ最適化部３０３の処理および構成が異なる。以下、本実施形態について、第一の実施形態と異なる構成に主眼をおいて、説明する。
【０１３０】
本実施形態のＲＦシミング部３１３は、まず、関心領域（第一領域ＲＯＩ１）内のＢ1分布の均一度を所定以上とし、かつ、全身ＳＡＲおよびアーチファクトの少なくとも一方を低減させる最適化条件に従って、ＲＦパラメータを算出する。そして、得られたＲＦパラメータを用いて、ＳＡＲ分布を算出する。その最大値が規定値を越えている場合、ＳＡＲパラメータを調整し、ＳＡＲ分布を規定値以下に抑える。
【０１３１】
従って、本実施形態の撮像パラメータ最適化部３０３は、図１１に示すように、ＲＦパラメータ最適化部３０７と、ＳＡＲパラメータ調整部３０８と、をさらに備える。
【０１３２】
ＲＦパラメータ最適化部３０７は、予め定めた最適化条件に従って、ＲＦパラメータを最適化し、決定する。
【０１３３】
本実施形態で用いる最適化条件に、局所ＳＡＲ制約条件は含まれない。例えば、第一の実施形態の第一から第七の最適化条件は、それぞれ、以下の式（２０）〜式（２６）で、それぞれ表される。
【数２０】
2015029652.tif 000014
【数２１】
2015029652.tif 000015
【数２２】
2015029652.tif 000016
【数２３】
2015029652.tif 000017
【数２４】
2015029652.tif 000018
【数２５】
2015029652.tif 000019
【数２６】
2015029652.tif 000020
【０１３４】
なお、本実施形態においても、これらの最適化条件は、予め条件記憶部３０４に記憶される。
【０１３５】
ＳＡＲパラメータ調整部３０８は、最適化されたＲＦパラメータを用いてＳＡＲ分布算出部３０６が算出したＳＡＲ分布（ＳＡＲdis）が、ＳＡＲの規定を満たしているか否かを判別し、満たしていない場合、ＳＡＲパラメータを調整する。
【０１３６】
ＳＡＲパラメータ調整部３０８は、ＳＡＲ分布（ＳＡＲdis）を算出される毎に、得られたＳＡＲ分布（ＳＡＲdis）の最大値（ｍａｘ（ＳＡＲdis））が、予め定めた規定値（ＳＡＲU）を超えているかいないかを判別する。超えていない場合、すなわち、以下の式（２７）を満たす場合、ＳＡＲパラメータを変更しない。
ｍａｘ（ＳＡＲdis）≦ＳＡＲU  ・・・（２７）
【０１３７】
一方、超えている場合、ＳＡＲパラメータ調整部３０８は、ＳＡＲ分布（ＳＡＲdis）の最大値（ｍａｘ（ＳＡＲdis））が、規定値ＳＡＲUを超えないよう、ＳＡＲパラメータを変更する。
【０１３８】
本実施形態では、式（２）より、単位時間当たりのＲＦパルスの印加数ｎに影響を与えるＴＲおよびスライス枚数ｍの少なくとも一方を、変更する。
【０１３９】
例えば、ＳＡＲ分布（ＳＡＲdis）の最大値（ｍａｘ（ＳＡＲdis））が、規定値ＳＡＲUのｐ倍大きな値の場合、ＴＲをｐ倍にする、または、スライス枚数を１／ｐにする、などとする。変更するパラメータは、予め定めておいてもよい。また、ユーザが指定するように構成してもよい。
【０１４０】
ユーザが指定する場合、ＳＡＲパラメータ調整部３０８は、ＳＡＲの最大値（ｍａｘ（ＳＡＲdis））が規定値（ＳＡＲU）の何倍であるかをユーザに示し、それに応じて、ユーザが所望の撮像条件を変更する。変更する撮像条件は、複数であってもよい。上記の場合、例えば、ＴＲをｐ／２倍し、スライス枚数を２／ｐにするなどとしてもよい。
【０１４１】
なお、ＳＡＲ分布（ＳＡＲdis）は、第一の実施形態同様、ＳＡＲ分布算出部３０６が算出する。具体的には、上記各最適化条件のいずれかを用いて、ＲＦパラメータの最適化がなされると、データベース３０５にアクセスし、設定された撮像条件に合致するレコードを抽出する。そして、最適化後のＲＦパラメータと、撮像条件と、当該レコードの値とを用い、上記式（２）により、ＳＡＲ分布（ＳＡＲdis）を算出する。
【０１４２】
なお、本実施形態の撮像処理の流れも、基本的に第一の実施形態と同様である。ただし、本実施形態では、ステップＳ１１０５における撮像パラメータ最適化部３０３による撮像パラメータ最適化処理が異なる。
【０１４３】
以下、本実施形態の撮像パラメータ最適化処理の流れを説明する。図１２は、本実施形態の撮像パラメータ最適化処理の処理フローである。本処理は、使用する最適化条件が設定されると開始する。
【０１４４】
ＲＦパラメータ最適化部３０７は、条件設定部３０２が設定した制約条件の下で、目的関数を最小とする解を求める最適化を行い、ＲＦパラメータを決定する（ステップＳ１２０１）。ＲＦパラメータ最適化部３０７がＲＦパラメータを決定すると、ＳＡＲ分布算出部３０６は、ＳＡＲ分布を算出する（ステップＳ１２０２）。
【０１４５】
ＳＡＲパラメータ調整部３０８は、ＳＡＲ分布が算出されると、その最大値がＳＡＲの規定値以下であるか否かを判別する（ステップＳ１２０３）。その結果、規定値を超えていない場合（規定値以下である場合）、撮像パラメータ最適化部３０３は、ステップＳ１２０１で決定されたＲＦパラメータおよびその時点の最新のＳＡＲパラメータを、撮像パラメータとして決定し、他の撮像パラメータとともに撮像条件に設定する（ステップＳ１１０６）。
【０１４６】
一方、ステップＳ１２０３で、規定値を超えていると判別された場合、ＳＡＲパラメータ調整部３０８は、上記手法でＳＡＲパラメータを調整し、ＳＡＲパラメータを調整後の値に置き換える（ステップＳ１２０４）。そして、ステップＳ１１０６へ移行する。このとき、ステップＳ１１０６では、調整後のＳＡＲパラメータが撮像条件に設定される。
【０１４７】
以上説明したように、本実施形態のＭＲＩ装置は、第一の実施形態同様、送信コイル１１４と、撮像パラメータ決定部３１０と、撮像部３２０と、データベース３０５と、撮像パラメータ最適化部３０３と、を備える。
そして、前記撮像パラメータ最適化部３０３で決定する撮像パラメータは、前記高周波磁場パラメータ以外で比吸収率に影響を与える撮像パラメータである比吸収率パラメータ（ＳＡＲパラメータ）をさらに含み、前記撮像パラメータ最適化部３０３は、予め定めた最適化条件に従って、前記高周波磁場パラメータを決定する高周波磁場パラメータ最適化部（ＲＦパラメータ最適化部３０７）と、前記高周波磁場パラメータが決定される毎に、前記決定した高周波磁場パラメータと最新の前記比吸収率パラメータと前記データベースのデータとを用いて比吸収率分布を算出する比吸収率分布算出部（ＳＡＲ分布算出部３０６）と、前記比吸収率分布が算出される毎に、算出した前記比吸収率分布の最大値が前記比吸収率閾値を超えるか否かを判別し、超える場合、前記比吸収率パラメータを、前記比吸収率分布の最大値が前記比吸収率閾値以下となるよう調整する比吸収率パラメータ調整部（ＳＡＲパラメータ調整部３０８）と、を備え、前記最適化条件は、前記高周波磁場分布の均一度を所定以上とする均一度条件を制約条件として備える。
【０１４８】
このように、本実施形態によれば、診断したい領域（関心領域）である第一領域ＲＯＩ１の、Ｂ1分布均一度指標ＵSDを所定以下に抑えることができる。また、最適化条件に応じて、各チャンネルから照射されるＲＦのパワーＰSUMを最小、あるいは、所定以下に抑える。従って、ＳＡＲを抑えることができる。また、例えば、関心領域外の領域で、目的に応じて第二領域ＲＯＩ２に設定し、その領域のＢ1値または照射パワーを低減する。例えば、アーチファクト発生への寄与が大きい領域を第二領域ＲＯＩ２に設定し、Ｂ1値を低減すれば、効率よくアーチファクトを低減できる。また、局所的に高いＳＡＲが生じる領域を第二領域ＲＯＩ２として設定し、照射パワーを低減すれば、効率よく局所ＳＡＲを低減できる。
【０１４９】
そして、得られた結果を用いて、ＳＡＲ分布を算出し、規定を越えている場合、ＲＦパラメータ以外の撮像パラメータを調整することにより、局所ＳＡＲを調整する。
【０１５０】
従って、本実施形態によれば、複数チャンネルを有する送信コイルを用いるＭＲＩ装置において、局所ＳＡＲを適切に制御しつつ、診断したい領域を高画質で撮像し、かつ、全身ＳＡＲまたはアーチファクトの少なくとも一方を低減するＲＦパラメータを決定できる。そして、このＲＦパラメータを用いて撮像されるため、第一の実施形態同様、撮像シーケンスを問わず、簡易な構成で、安全かつ効率的に、診断したい領域の高画質の画像を取得できる。
【０１５１】
＜＜第三の実施形態＞＞
次に、本発明の第三の実施形態を説明する。本実施形態では、全身ＳＡＲおよびアーチファクトの少なくとも一方を抑え、効率的に関心領域ＲＯＩの高画質画像を得るようＲＦパラメータを決定後、局所ＳＡＲを確認し、その最大値が規定値を超えている場合、画質と撮像時間との少なくとも一方を調整する。
【０１５２】
本実施形態のＭＲＩ装置は、基本的に第二の実施形態のＭＲＩ装置と同様の構成を有する。ただし、撮像パラメータ最適化部３０３およびＳＡＲパラメータ調整部３０８の処理が異なる。
【０１５３】
本実施形態では、ＲＦパラメータを最適化後、ＳＡＲの規定を満たしていない場合、第二の実施形態同様、ＳＡＲパラメータを調整し、ＳＡＲの規定を満たす。このとき、調整後のＳＡＲパラメータを用いて撮像を行う場合の総撮像時間が、許容範囲内であるか否かを判別し、許容範囲外である場合、画質に関わるパラメータを調整し、再度ＲＦパラメータを最適化し直す。
【０１５４】
画質に関わるパラメータは、Ｂ1分布均一度に関する制約条件の閾値として用いる所定値ＵUである。以下、このＵUを均一度閾値と呼ぶ。本実施形態では、許容範囲外である場合、この均一度閾値を、均一度の規定が緩やかになるよう変更する。この均一度閾値ＵUを変更した場合、最適化条件の構成が変わるため、再度、最適化が必要となる。なお、均一度閾値Ｕuは、予め定められた量（ΔＵ）だけ、増加させる。
【０１５５】
これを実現するため、本実施形態のＳＡＲパラメータ調整部３０８は、図１３に示すように、撮像時間判別部３０９を備える。撮像時間判別部３０９は、第二の実施形態と同様の手法でＳＡＲパラメータが調整された後、調整後のＳＡＲパラメータを用いた場合の総撮像時間を算出する。総撮像時間は、撮像条件を用いて算出する。そして、その総撮像時間が、予め定めた許容範囲内であるか否かを判別する。
【０１５６】
ＳＡＲパラメータ調整部３０８は、許容範囲内であれば、調整後のＳＡＲパラメータをそのまま、調整結果として出力する。
【０１５７】
一方、許容範囲外である場合、その旨出力する。撮像パラメータ最適化部３０３は、その出力を受け、均一度閾値ＵUを変更し、再度、ＲＦパラメータ最適化部３０７に、ＲＦパラメータを最適化させる。
【０１５８】
なお、本実施形態の撮像処理の流れも、基本的に第一の実施形態と同様である。ただし、本実施形態においても、第二の実施形態同様、ステップＳ１１０５における撮像パラメータ最適化部３０３による撮像パラメータ最適化処理が異なる。
【０１５９】
以下、本実施形態の撮像パラメータ最適化処理の流れを説明する。図１４は、本実施形態の撮像パラメータ最適化処理の処理フローである。本処理は、使用する最適化条件が設定されると開始する。
【０１６０】
ＲＦパラメータ最適化部３０７は、条件設定部３０２が設定した制約条件の下で、目的関数を最小とする解を求める最適化を行い、ＲＦパラメータを決定する（ステップＳ１３０１）。ＲＦパラメータ最適化部３０７がＲＦパラメータを決定すると、ＳＡＲ分布算出部３０６は、ＳＡＲ分布を算出する（ステップＳ１３０２）。
【０１６１】
ＳＡＲパラメータ調整部３０８は、ＳＡＲ分布が算出されると、その最大値がＳＡＲの規定値以下であるか否かを判別する（ステップＳ１３０３）。その結果、規定値を超えていない場合（規定値以下である場合）、撮像パラメータ最適化部３０３は、ステップＳ１３０１で決定されたＲＦパラメータおよびその時点の最新のＳＡＲパラメータを、撮像パラメータとして決定し、他の撮像パラメータとともに撮像条件に設定する（ステップＳ１１０６）。
【０１６２】
一方、ステップＳ１３０３で、規定値を規定値を超えていると判別された場合、ＳＡＲパラメータ調整部３０８は、上記手法でＳＡＲパラメータを調整し、ＳＡＲパラメータを調整後の値に置き換える（ステップＳ１３０４）。その後、撮像時間判別部３０９は、調整後のＳＡＲパラメータを用いた場合の、総撮像時間を算出する（ステップＳ１３０５）。そして、撮像時間判別部３０９は、算出した総撮像時間が、許容範囲内であるか否かを判別する（ステップＳ１３０６）。
【０１６３】
許容範囲であれば、ステップＳ１１０６へ移行する。なお、このとき、ステップＳ１１０６では、ステップＳ１３０４で調整後のＳＡＲパラメータが撮像条件に設定される。
【０１６４】
一方、ステップＳ１３０６において、許容範囲外である場合、撮像パラメータ最適化部３０３は、均一度閾値ＵUを、予め定めた値ΔＵだけ大きく（ＵU＝ＵU＋ΔＵ）する（ステップＳ１３０７）。
【０１６５】
そして、ＲＦパラメータ最適化部３０７は、変更後の最適化条件を用い、再度ＲＦパラメータを最適化する（ステップＳ１３０８）。そして、ＳＡＲ分布算出部３０６は、最適化後のＲＦパラメータ、および、ステップＳ１３０４で調整後のＳＡＲパラメータを用い、ＳＡＲ分布を算出する（ステップＳ１３０９）。
【０１６６】
撮像パラメータ最適化部３０３は、その最大値がＳＡＲの規定値以下であるか否かを判別する（ステップＳ１３１０）。その結果、規定値以下であれば、ステップＳ１１０６へ移行する。なお、このとき、ステップＳ１１０６では、ステップＳ１３０４で調整後のＳＡＲパラメータおよびステップＳ１３０８で最適化されたＲＦパラメータが撮像条件に設定される。
【０１６７】
一方、ステップＳ１３１０で規定値を超えていると判別された場合、撮像パラメータ最適化部３０３は、ステップＳ１３０７へ移行し、再度、均一度閾値ＵUを変更し、処理を繰り返す。
【０１６８】
以上説明したように、本実施形態のＭＲＩ装置は、第二の実施形態同様、送信コイル１１４と、撮像パラメータ決定部３１０と、撮像部３２０と、データベース３０５と、撮像パラメータ最適化部３０３と、を備え、前記撮像パラメータ最適化部３０３は、高周波磁場パラメータ最適化部（ＲＦパラメータ最適化部３０７）と、比吸収率分布算出部（ＳＡＲ分布算出部３０６）と、比吸収率パラメータ調整部（ＳＡＲパラメータ調整部３０８）と、を備え、前記最適化条件は、前記高周波磁場分布の均一度を所定以上とする均一度条件を制約条件として備え、比吸収率パラメータ調整部（ＳＡＲパラメータ調整部３０８）は、前記調整後の比吸収率パラメータを用いた撮像に係る時間を計算し、当該計算した撮像時間が許容範囲内であるか否かを判別する撮像時間判別部３０９、を備え、前記撮像パラメータ最適化部３０３は、前記撮像時間判別部３０９において否と判別された場合、前記最適化条件内の前記均一度条件を規定する閾値（均一度閾値）を所定量変化させて当該均一度条件を緩やかにし、前記高周波磁場パラメータ最適化部に前記高周波磁場パラメータを再決定させる。
【０１６９】
このため、本実施形態によれば、第二の実施形態同様、複数チャンネルを有する送信コイルを用いるＭＲＩ装置において、局所ＳＡＲを適切に制御しつつ、診断したい領域を高画質で撮像し、かつ、全身ＳＡＲまたはアーチファクトの少なくとも一方を低減するＲＦパラメータを決定できる。そして、このＲＦパラメータを用いて撮像されるため、第一の実施形態同様、撮像シーケンスを問わず、簡易な構成で、安全かつ効率的に、診断したい領域の高画質の画像を取得できる。
【０１７０】
なお、本実施形態では、撮像パラメータ最適化処理において、ＳＡＲパラメータ調整部３０８は、第二の実施形態同様、局所ＳＡＲの規定を満たすよう、ＳＡＲパラメータを調整しているが、これに限定されない。例えば、予め定めた範囲内で調整するよう構成してもよい。予め定めた範囲は、例えば、総撮像時間を超えない範囲とする。
【０１７１】
そして、当該範囲内で調整後、再度、ＳＡＲ分布を算出し、その最大値が規定値を超えているか否かを判別する。そして、超えている場合、均一度閾値ＵUを上記同様の手法で変更し、処理を繰り返す。
【０１７２】
すなわち、前記撮像パラメータ最適化部３０３は、前記比吸収率パラメータが変更されると、前記ＳＡＲ分布算出部３０６に当該変更後の比吸収率パラメータを用いて前記比吸収率分布を算出させ、変更後の比吸収率パラメータを用いて算出した比吸収率分布の最大値が前記比吸収率閾値を超えているか否かを判別し、超えている場合、当該比吸収率閾値以下となるまで、前記最適化条件内の前記均一度条件を規定する閾値を所定量変化させて当該均一度条件を緩やかにし、前記高周波磁場パラメータ最適化部（ＲＦパラメータ最適化部３０７）に前記高周波磁場パラメータを再決定させ、前記ＳＡＲ分布算出部３０６に当該再決定後の高周波磁場パラメータを用いて前記比吸収率分布を算出させることを繰り返す。
【０１７３】
以下、この変形例の撮像パラメータ最適化処理の流れを、図１５を用いて説明する。
【０１７４】
ＲＦパラメータ最適化部３０７は、条件設定部３０２が設定した制約条件の下で、目的関数を最小とする解を求める最適化を行う（ステップＳ１４０１）。ＲＦパラメータ最適化部３０７がＲＦパラメータを決定すると、ＳＡＲ分布算出部３０６は、ＳＡＲ分布を算出する（ステップＳ１４０２）。
【０１７５】
ＳＡＲパラメータ調整部３０８は、ＳＡＲ分布が算出されると、その最大値がＳＡＲの規定値以下であるか否かを判別する（ステップＳ１４０３）。その結果、規定値を超えていない場合（規定値以下である場合）、撮像パラメータ最適化部３０３は、ステップＳ１３０１で決定されたＲＦパラメータおよびその時点の最新のＳＡＲパラメータを、撮像パラメータと決定し、他の撮像パラメータとともに撮像条件に設定する（ステップＳ１１０６）。
【０１７６】
一方、ステップＳ１４０３で、規定値を超えていると判別された場合、ＳＡＲパラメータ調整部３０８は、上記手法でＳＡＲパラメータを調整し、ＳＡＲパラメータを調整後の値に置き換える（ステップＳ１４０４）。そして、ＳＡＲパラメータ調整部３０８は、調整後の値を用い、ＳＡＲの規定を満たすか否かを判別する（ステップＳ１４０５）。そして、満たしている場合は、ステップＳ１１０６へ移行する。なお、このとき、ステップＳ１１０６では、ステップＳ１４０４で調整後のＳＡＲパラメータが、撮像パラメータと決定され、撮像条件に設定される。
【０１７７】
一方、ステップＳ１４０５で、規定値を超えていると判別された場合、撮像パラメータ最適化部３０３は、均一度閾値ＵUを、予め定めた値ΔＵだけ大きく（ＵU＝ＵU＋ΔＵ）する（ステップＳ１４０６）。
【０１７８】
そして、ＲＦパラメータ最適化部３０７は、変更後の最適化条件を用い、再度ＲＦパラメータを最適化する（ステップＳ１４０７）。そして、ＳＡＲ分布算出部３０６は、最適化後のＲＦパラメータ、および、ステップＳ１３０４で調整後のＳＡＲパラメータを用い、ＳＡＲ分布を算出する（ステップＳ１４０８）。そして、ステップＳ１４０５へ移行する。
【０１７９】
なお、上記各実施形態では、データベース３０５には、人体モデルおよびチャンネル毎の電界分布が保持されるが、保持されるデータはこれに限定されない。例えば、人体モデル毎のＳＡＲ分布、全身ＳＡＲ、局所ＳＡＲ、全身ＳＡＲと局所ＳＡＲの最大値との比、チャンネル毎のＢ1分布等が保持されていてもよい。これらのデータは、特定の照射法に対応づけて保持しておく。所定の照射法とは、例えば、４チャンネル照射時の代表的な照射法であるＱＤ照射などである。
【０１８０】
これらのデータを保持しておくことにより、当該特定の照射時に、上記式（２）に従ってＳＡＲを計算する手間を省くことができるため、処理時間を短縮できる。
【０１８１】
なお、上記実施形態では、最適化処理において、各目的関数を最小化する解を算出しているが、これに限られない。例えば、各目的関数を、それぞれ、上記各目的関数の逆数に設定し、それを最大化する解を算出してもよい。さらに、各指標に負の符号を付し、その指標を最大化する解を算出するよう構成してもよい。
【０１８２】
また、上記各実施形態は、アーチファクト低減の為に使用されるプリサチュレーションパルスの印加と併用してもよい。例えば、断面の下半分領域（第一領域ＲＯＩ１）を均一に照射し、上半分領域（第二領域ＲＯＩ２）の信号をできる限り抑える場合、上半分領域にプリサチュレーションパルスを照射する。
【０１８３】
プリサチュレーションパルスは、照射対照領域である上半分領域内にできる限り均一に照射した方が、アーチファクト低減効果が高い。このため、プリサチュレーションパルス照射時は、上半分領域のＢ1分布ができる限り均一になるようＲＦパラメータを算出することがのぞましい。すなわち、目的関数として、第二領域ＲＯＩ２のＢ１均一度（ＵSD_ROI2）を用い、以下の式（２８）のように設定し、プリサチュレーションパルス用のＲＦパラメータを算出する。
ｍｉｎ（ＵSD_ROI2）  ・・・（２８）
次に、プリサチュレーションパルス印加後の励起パルスは、上述したように下半分領域（第一領域ＲＯＩ１）のＢ1分布を均一にするＲＦパラメータで照射する。このように、プリサチュレーションパルスと励起パルスとで、各々最適なＲＦパラメータを適用することによって、アーチファクト低減効果がより高くなる。
【０１８４】
なお、上各記実施形態では、関心領域である第一領域ＲＯＩ１および抑制領域である第二領域ＲＯＩ２を、それぞれ１つ設定する場合を例にあげて説明しているが、これに限られない。それぞれ、複数設定可能である。例えば、アーチファクトを低減したい領域が離れた位置に複数個所ある場合、それぞれの箇所に設定する。このように構成することにより、より局所的にＢ1値を抑えることができ、効果的にアーチファクトを低減できる。
【０１８５】
また、このとき、例えば、第四最適化条件のように、抑制領域のＢ1平均値を抑える制約条件を設定する場合、複数の抑制領域それぞれについて、制約条件の所定値ＢUを異なる値として設定してもよい。すなわち、抑制領域の位置に応じて、制約条件に重み付けを行ってもよい。
【０１８６】
また、上記各実施形態では、主に撮像領域が２次元の場合について図示したが、３次元の場合でも同様の方法で、最適なＲＦパラメータを求めることができる。
【０１８７】
また、上記各実施形態では、３Ｔ  ＭＲＩ装置、および、４チャンネルの送信コイルを例にあげて説明したが、ＭＲＩ装置の構成はこれに限られない。３Ｔよりも高磁場、４チャンネルより多いチャンネル数の送信コイルを用いてもよい。
【０１８８】
また、上記実施形態では、ＭＲＩ装置１００が備える計算機１０９がＲＦシミング部３１３を備え、最適なＲＦの振幅および位相の少なくとも一方を算出するよう構成しているが、これに限られない。例えば、計算機１０９とデータの送受信が可能な、ＭＲＩ装置１００とは独立した計算機上にＲＦシミング部３１３が構築されていてもよい。条件記憶部３０４も同様に、ＭＲＩ装置１００が備える記憶装置１１１上ではなく、計算機１０９がアクセス可能な独立した記憶装置上に構築されていてもよい。
【０１８９】
また、本実施形態の手法は、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】
【０１９０】
１００：ＭＲＩ装置、１０１：マグネット、１０２：傾斜磁場コイル、１０３：被検体、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、１１７ａ：給電点、１１７ｂ：給電点、１１７ｃ：給電点、１１７ｄ：給電点、２００：ファントム、２０１：撮像領域、２０２：Ｂ1分布、３０１：領域設定部、３０２：条件設定部、３０３：撮像パラメータ最適化部、３０４：条件記憶部、３０５：データベース、３０６：ＳＡＲ分布算出部、３０７：ＲＦパラメータ最適化部、３０８：ＳＡＲパラメータ調整部、３０９：撮像時間判別部、３１０：撮像パラメータ決定部、３１１：撮像位置設定部、３１２：静磁場シミング部、３１３：ＲＦシミング部、３５０：データ、ｃｈ１：チャンネル、ｃｈ２：チャンネル、ｃｈ３：チャンネル、ｃｈ４：チャンネル
【図１】
2015029652.tif 000021
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【手続補正書】
【提出日】平成27年12月10日(2015.12.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１２８】
上述のように、ＳＡＲ分布は、単位時間毎のスライス１枚当たりの式から算出される。従って、ＳＡＲパラメータは、これらを規定する、ＴＲ（繰返し時間）およびスライス枚数を含む。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１６２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１６２】
一方、ステップＳ１３０３で、規定値を超えていると判別された場合、ＳＡＲパラメータ調整部３０８は、上記手法でＳＡＲパラメータを調整し、ＳＡＲパラメータを調整後の値に置き換える（ステップＳ１３０４）。その後、撮像時間判別部３０９は、調整後のＳＡＲパラメータを用いた場合の、総撮像時間を算出する（ステップＳ１３０５）。そして、撮像時間判別部３０９は、算出した総撮像時間が、許容範囲内であるか否かを判別する（ステップＳ１３０６）。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１８３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１８３】
プリサチュレーションパルスは、照射対象領域である上半分領域内にできる限り均一に照射した方が、アーチファクト低減効果が高い。このため、プリサチュレーションパルス照射時は、上半分領域のＢ1分布ができる限り均一になるようＲＦパラメータを算出することがのぞましい。すなわち、目的関数として、第二領域ＲＯＩ２のＢ１均一度（ＵSD_ROI2）を用い、以下の式（２８）のように設定し、プリサチュレーションパルス用のＲＦパラメータを算出する。
ｍｉｎ（ＵSD_ROI2）  ・・・（２８）
次に、プリサチュレーションパルス印加後の励起パルスは、上述したように下半分領域（第一領域ＲＯＩ１）のＢ1分布を均一にするＲＦパラメータで照射する。このように、プリサチュレーションパルスと励起パルスとで、各々最適なＲＦパラメータを適用することによって、アーチファクト低減効果がより高くなる。
【手続補正書】
【提出日】平成28年10月31日(2016.10.31)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体にそれぞれ高周波パルスを送信する、複数のチャンネルを有する送信コイルと、前記被検体を撮像する際に用いる撮像条件のうち、予め定めた撮像パラメータを決定する撮像パラメータ決定部と、前記決定した撮像パラメータを用いて撮像を実行する撮像部と、を備え、
前記撮像パラメータ決定部は、予め定めた被検体モデル毎の比吸収率分布を算出可能なデータを保持するデータベースと、前記データベースのデータを用いて局所比吸収率の最大値を予め定めた比吸収率閾値以下に抑えながら、関心領域の高周波磁場分布を最適にする前記撮像パラメータを決定する撮像パラメータ最適化部と、を備え、
前記撮像パラメータ最適化部で決定する撮像パラメータは、前記複数のチャンネルそれぞれから送信する前記高周波パルスを特定する高周波磁場パラメータと、前記高周波磁場パラメータ以外で比吸収率に影響を与える撮像パラメータである比吸収率パラメータとを含み、
前記撮像パラメータ最適化部は、予め定めた最適化条件に従って、前記高周波磁場パラメータを決定する高周波磁場パラメータ最適化部と、前記高周波磁場パラメータが決定される毎に、前記決定した高周波磁場パラメータと最新の前記比吸収率パラメータと前記データベースのデータとを用いて比吸収率分布を算出する比吸収率分布算出部と、前記比吸収率分布が算出される毎に、算出した前記比吸収率分布の最大値が前記比吸収率閾値を超えるか否かを判別し、超える場合、前記比吸収率パラメータを、前記比吸収率分布の最大値が前記比吸収率閾値以下となるよう調整する比吸収率パラメータ調整部と、を備え、
前記最適化条件は、前記高周波磁場分布の均一度を所定以上とする均一度条件を制約条件として含み、
前記比吸収率パラメータ調整部は、前記調整後の比吸収率パラメータを用いた撮像に係る時間を計算し、当該計算した撮像時間が許容範囲内であるか否かを判別する撮像時間判別部を備え、
前記撮像パラメータ最適化部は、前記撮像時間判別部において否と判別された場合、前記最適化条件内の前記均一度条件を規定する閾値を所定量変化させ、前記高周波磁場パラメータ最適化部に前記高周波磁場パラメータを再決定させること
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、
前記最適化条件は、前記制約条件として、前記局所比吸収率の最大値を前記比吸収率閾値以下とする局所比吸収率条件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３】
被検体にそれぞれ高周波パルスを送信する、複数のチャンネルを有する送信コイルと、前記被検体を撮像する際に用いる撮像条件のうち、予め定めた撮像パラメータを決定する撮像パラメータ決定部と、前記決定した撮像パラメータを用いて撮像を実行する撮像部と、を備え、
前記撮像パラメータ決定部は、予め定めた被検体モデル毎の比吸収率分布を算出可能なデータを保持するデータベースと、前記データベースのデータを用いて局所比吸収率の最大値を予め定めた比吸収率閾値以下に抑えながら、関心領域の高周波磁場分布を最適にする前記撮像パラメータを決定する撮像パラメータ最適化部と、を備え、
前記撮像パラメータ最適化部で決定する撮像パラメータは、前記複数のチャンネルそれぞれから送信する前記高周波パルスを特定する高周波磁場パラメータと、前記高周波磁場パラメータ以外で比吸収率に影響を与える撮像パラメータである比吸収率パラメータとを含み、
前記撮像パラメータ最適化部は、予め定めた最適化条件に従って、前記高周波磁場パラメータを決定する高周波磁場パラメータ最適化部と、前記高周波磁場パラメータが決定される毎に、前記決定した高周波磁場パラメータと最新の前記比吸収率パラメータと前記データベースのデータとを用いて比吸収率分布を算出する比吸収率分布算出部と、算出した前記比吸収率分布の最大値が前記比吸収率閾値を超えるか否かを判別し、超える場合、前記比吸収率パラメータを予め定めた範囲内で変更する比吸収率パラメータ調整部と、を備え、
前記最適化条件は、前記高周波磁場分布の均一度を所定以上とする均一度条件を制約条件として含み、
前記撮像パラメータ最適化部は、前記比吸収率パラメータが変更されると、前記比吸収率分布算出部に当該変更後の比吸収率パラメータを用いて前記比吸収率分布を算出させ、変更後の比吸収率パラメータを用いて算出した比吸収率分布の最大値が前記比吸収率閾値を超えているか否かを判別し、超えている場合、当該比吸収率閾値以下となるまで、前記最適化条件内の前記均一度条件を規定する閾値を所定量変化させ、前記高周波磁場パラメータ最適化部に前記高周波磁場パラメータを再決定させ、前記比吸収率分布算出部に当該再決定後の高周波磁場パラメータを用いて前記比吸収率分布を算出させることを繰り返すこと
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、
前記高周波磁場パラメータは、前記送信コイルの複数のチャンネルそれぞれから送信される前記高周波パルスの振幅および位相の少なくとも１つであること
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、
前記比吸収率パラメータは、繰り返し時間およびスライス枚数の少なくとも１つであること
を特徴とする磁気共鳴撮像装置。
【請求項６】
請求項３記載の磁気共鳴撮像装置であって、
前記比吸収率パラメータは、繰り返し時間およびスライス枚数の少なくとも１つであること
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、
前記データベースが保持するデータは、前記被検体モデル毎の、前記複数のチャンネルそれぞれの電界分布を含み、
前記電界分布は、１枚のスライスの撮像時に、予め定めた基準とする振幅および位相の高周波磁場パルスを、単位時間に１回照射した場合の分布であること
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、
前記撮像パラメータ最適化部は、さらに、比吸収率およびアーチファクトを発生させる領域の信号値の少なくとも一方をそれぞれの所定値以下とするよう前記撮像パラメータを決定すること
を特徴とする磁気共鳴撮像装置。
【請求項９】
被検体にそれぞれ高周波パルスを送信する、複数のチャンネルを有する送信コイルと、前記被検体を撮像する際に用いる撮像条件のうち、予め定めた撮像パラメータを決定する撮像パラメータ決定部と、前記決定した撮像パラメータを用いて撮像を実行する撮像部と、を備え、
前記撮像パラメータ決定部は、予め定めた被検体モデル毎の比吸収率分布を算出可能なデータを保持するデータベースと、前記データベースのデータを用いて局所比吸収率の最大値を予め定めた比吸収率閾値以下に抑えながら、関心領域の高周波磁場分布を最適にする前記撮像パラメータを決定する撮像パラメータ最適化部と、を備え、
前記撮像パラメータ最適化部で決定する撮像パラメータは、前記複数のチャンネルそれぞれから送信する前記高周波パルスを特定する高周波磁場パラメータと、前記高周波磁場パラメータ以外で比吸収率に影響を与える撮像パラメータである比吸収率パラメータとを含み、
前記撮像パラメータ最適化部は、予め定めた最適化条件に従って、前記高周波磁場パラメータを決定する高周波磁場パラメータ最適化部と、前記高周波磁場パラメータが決定される毎に、前記決定した高周波磁場パラメータと最新の前記比吸収率パラメータと前記データベースのデータとを用いて比吸収率分布を算出する比吸収率分布算出部と、前記比吸収率分布が算出される毎に、算出した前記比吸収率分布の最大値が前記比吸収率閾値を超えるか否かを判別し、超える場合、前記比吸収率パラメータを、前記比吸収率分布の最大値が前記比吸収率閾値以下となるよう調整する比吸収率パラメータ調整部と、を備え、
前記最適化条件は、前記高周波磁場分布の均一度を所定以上とする均一度条件を制約条件として含み、
前記比吸収率パラメータ調整部は、前記調整後の比吸収率パラメータが許容範囲内であるか否かを判別し、
前記撮像パラメータ最適化部は、前記比吸収率パラメータが許容範囲内ではないと判別された場合、前記最適化条件内の前記均一度条件を規定する閾値を所定量変化させ、前記高周波磁場パラメータ最適化部に前記高周波磁場パラメータを再決定させること
を特徴とする磁気共鳴撮像装置。
【請求項１０】
予め定めたデータベースのデータを用いて、局所比吸収率の最大値を予め定めた比吸収率閾値以下に抑えながら、関心領域の高周波磁場分布を最適にするよう、予め定めた撮像パラメータを決定し、
前記撮像パラメータは、磁気共鳴撮像装置の送信コイルの複数のチャンネルそれぞれから送信する高周波パルスを特定する高周波磁場パラメータを含み、
前記データベースに保持されるデータは、被検体モデル毎の比吸収率分布を算出可能なデータである、撮像パラメータ決定方法であって、
前記高周波磁場分布の均一度を所定以上とする均一度条件を制約条件として備える最適化条件に従って、前記高周波磁場パラメータを決定し、
決定した前記高周波磁場パラメータと前記データベースのデータとを用いて比吸収率分布を算出し、
算出した前記比吸収率分布の最大値が前記比吸収率閾値を超えるか否かを判別し、超える場合、前記高周波磁場パラメータ以外で比吸収率に影響を与える撮像パラメータである比吸収率パラメータを、前記比吸収率分布の最大値が前記比吸収率閾値以下となるよう調整し、
前記比吸収率パラメータを調整後、当該調整後の比吸収率パラメータを用いた撮像に係る時間を計算し、
前記計算した撮像時間が許容範囲内であるか否かを判別し、否と判別された場合、前記最適化条件内の前記均一度条件を規定する閾値を所定量変化させて前記高周波磁場パラメータを再決定すること
を特徴とする撮像パラメータ決定方法。
【請求項１１】
予め定めたデータベースのデータを用いて、局所比吸収率の最大値を予め定めた比吸収率閾値以下に抑えながら、関心領域の高周波磁場分布を最適にするよう、予め定めた撮像パラメータを決定し、
前記撮像パラメータは、磁気共鳴撮像装置の送信コイルの複数のチャンネルそれぞれから送信する高周波パルスを特定する高周波磁場パラメータを含み、
前記データベースに保持されるデータは、被検体モデル毎の比吸収率分布を算出可能なデータである、撮像パラメータ決定方法であって、
前記高周波磁場分布の均一度を所定以上とする均一度条件を制約条件として備える最適化条件に従って、前記高周波磁場パラメータを決定し、
決定した前記高周波磁場パラメータと前記データベースのデータとを用いて比吸収率分布を算出し、
算出した前記比吸収率分布の最大値が前記比吸収率閾値を超えるか否かを判別し、超える場合、前記高周波磁場パラメータ以外で比吸収率に影響を与える撮像パラメータである比吸収率パラメータを、予め定めた範囲内で変更し、
当該変更後の比吸収率パラメータを用いて前記比吸収率分布を算出し、変更後の比吸収率パラメータを用いて算出した比吸収率分布の最大値が前記比吸収率閾値を超えているか否かを判別し、
超えている場合、当該比吸収率閾値以下となるまで、前記最適化条件内の前記均一度条件を規定する閾値を所定量変化させて前記高周波磁場パラメータを再決定し、当該再決定後の高周波磁場パラメータを用いて前記比吸収率分布を算出することを繰り返すこと
を特徴とする撮像パラメータ決定方法。
【請求項１２】
請求項１０または１１記載の撮像パラメータ決定方法であって、
前記高周波磁場パラメータは、前記高周波磁場分布の均一度を所定以上とする均一度条件に加えて、前記局所比吸収率の最大値を前記比吸収率閾値以下とする局所比吸収率条件を制約条件として備える最適化条件に従って決定されること
を特徴とする撮像パラメータ決定方法。
【請求項１３】
請求項１１記載の撮像パラメータ決定方法であって、
前記比吸収率分布の最大値が前記比吸収率閾値を超える場合、前記比吸収率パラメータを、前記比吸収率分布の最大値が前記比吸収率閾値以下となるよう調整すること
を特徴とする撮像パラメータ決定方法。
【国際調査報告】
2015029652.tif 000036
2015029652.tif 000037
2015029652.tif 000038
2015029652.tif 000039