(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
傾斜磁場波形の情報に基づく入力信号を増幅して傾斜磁場コイルに出力する増幅器と、前記増幅器に電力を供給する電力供給器と、前記電力供給器とともに前記増幅器に電力を供給するキャパシタバンクと、を有する傾斜磁場電源と、
前記キャパシタバンクの電圧を計測する計測器と、
前記計測器により計測された前記キャパシタバンクの電圧変位に基づいて、傾斜磁場コイルのインピーダンスの周波数特性を計算する計算部と、
前記計算された周波数特性に応じて撮像を制御する制御部と、
を具備する磁気共鳴イメージング装置。
【請求項２】
前記周波数特性を基準値と比較することにより、前記撮像が実行されることができるかどうかを判定する判定部をさらに具備する、
請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項３】
前記判定部は、前記撮像が撮像条件の変更によって実行できるとき、前記撮像が実行されることができると判定する、
請求項２に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と等価な回路モデルのパラメータを記憶する記憶部と、
前記インピーダンスの周波数特性に基づいて、前記回路モデルにおけるパラメータを調整する調整部と、
をさらに具備する請求項１乃至３のうちいずれか一項に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項５】
前記計算部は、前記インピーダンスの周波数特性を、前記キャパシタバンクの電圧値に基づいて計算する、
請求項１乃至４のうちいずれか一項に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項６】
前記判定部により前記撮像が実行されることができると判定されたとき、前記撮像の撮像条件を、前記周波数特性に応じた撮像条件に変更する条件変更部をさらに具備する、
請求項２または３に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項７】
前記判定部により前記撮像が実行されることができないと判定されたとき、警告を出力する出力部をさらに具備する、
請求項２または３に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項８】
前記出力部は、前記警告をディスプレイに表示する、
請求項７に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項９】
前記出力部は、ネットワークを介して接続された所定のサービスセンタに前記警告を出力する、
請求項７または８に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１０】
前記制御部は、前記判定部により前記撮像が実行されることができないと判定されたとき、前記撮像に関する動作を停止させる、
請求項２、３、６乃至９のうちいずれか一項に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、磁気共鳴イメージング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
傾斜磁場コイルの性能劣化（経年劣化等）により、傾斜磁場コイルの内部のインピーダンスが増加することにより、傾斜磁場コイルが本来の機能を出せなくなることがある。傾斜磁場コイルのインピーダンスの変化を早期に検出する機能がないため、磁気共鳴イメージング装置として明らかな問題、例えば、画質の劣化や傾斜磁場電源の出力エラー等により傾斜磁場コイルの性能劣化を検出しないと、傾斜磁場コイルの異常に気付くことができない。
【０００３】
すなわち、傾斜磁場コイルの異常の検出までに時間がかかる問題がある。加えて、撮像条件の設定に関して、傾斜磁場コイルのインピーダンスの経時変化を加味して、傾斜磁場電源に電力マージンが盛り込んだ場合、電力設計がオーバースペックになってしまう問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−０００１７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
目的は、傾斜磁場コイルの性能劣化を把握可能な磁気共鳴イメージング装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置は、傾斜磁場電源と、計測器と、計算部と、制御部とを具備する。傾斜磁場電源は、増幅器と、電力供給器と、キャパシタバンクとを有する。増幅器は、傾斜磁場波形の情報に基づく入力信号を増幅して傾斜磁場コイルに出力する。電力供給器は、増幅器に電力を供給する。キャパシタバンクは、電力供給器とともに増幅器に電力を供給する。計測器は、キャパシタバンクの電圧を計測する。計算部は、前記計測器により計測された前記キャパシタバンクの電圧変位に基づいて、傾斜磁場コイルのインピーダンスの周波数特性を計算する。制御部は、前記計算された周波数特性に応じて撮像を制御する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、本実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図２】図２は、本実施形態に係る傾斜磁場電源等の構成の一例を示すブロック図である。
【図３】図３は、本実施形態に係り、傾斜磁場コイルに関する模式的な回路の一例を示す図である。
【図４】図４は、本実施形態に係る傾斜磁場電源における回路構成の一例を示す図である。
【図５】図５は、本実施形態に係り、電流供給時間におけるキャパシタバンクの電圧Ｖｃと供給電流Ｉｐと出力電流Ｉとの一例を示す図である。
【図６】図６は、本実施形態に係り、傾斜磁場コイルの抵抗が一定とした（周波数非依存）場合のキャパシタバンクの電圧Ｖｃ（ｔ）（Ｒ一定）と、降下電圧Ｖｃ（ｔ）との周波数依存性の一例を示す図である。
【図７】図７は、本実施形態に係り、出力電流Ｉ（ｔ）の周波数ωに対するキャパシタバンクの降下電圧Ｖｃ（ｔ）と、傾斜磁場コイルの抵抗Ｒ（ω）との関係を示す図である。
【図８】図８は、本実施形態に係り、抵抗周波数曲線Ｒ（ω）と、傾斜磁場コイルにおけるインダクタンスＬ（ω）との周波数依存性とを示す図である。
【図９】図９は、本実施形態に係り、処理回路の判定機能における磁気共鳴撮像の実行の可否に関するグラフの一例を示す図である。
【図１０】図１０は、本実施形態に係り、傾斜磁場コイルに関する回路モデル（等価回路）の一例を示す図である。
【図１１】図１１は、本実施形態に係り、計算機能により計算された抵抗周波数曲線Ｒ（ω）と、記憶回路に記憶されたパラメータ抵抗曲線Ｒ０（ω）とを、パラメータ抵抗曲線Ｒ０（ω）に寄与する３つの抵抗（オフセット抵抗ＲＯｆｆｓｅｔ、低周波抵抗ＲＬ（ω）、高周波抵抗ＲＨ（ω））とともに示す図である。
【図１２】図１１は、本実施形態に係り、経時変化推定処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、添付図面を用いて、実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置を詳細に説明する。なお、以下の説明において、略同一の機能及び構成を有する構成要素については、同一符号を付し、重複説明は必要な場合にのみ行う。
【０００９】
図１を用いて、本実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置１００の全体構成について説明する。図１は、本実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置１００の構成を示すブロック図である。
【００１０】
図１に示すように、磁気共鳴イメージング装置１００は、静磁場磁石１０１と、シムコイル１３０と、傾斜磁場コイル１０２と、傾斜磁場電源１０３と、寝台１０４と、寝台制御回路１０５と、送信コイル１０６と、送信回路１０７と、受信コイル１０８と、受信回路１０９と、シーケンス制御回路１１０と、計算機システム１２０と、計測器１２７とを備える。なお、磁気共鳴イメージング装置１００に被検体Ｐ（例えば、人体）は含まれない。
【００１１】
静磁場磁石１０１は、中空の円筒形状に形成された磁石であり、内部の空間に一様な静磁場を発生する。静磁場磁石１０１は、例えば、永久磁石、超伝導磁石、常伝導磁石等である。
【００１２】
シムコイル１３０は、静磁場磁石１０１の内側において中空の円筒形状に形成されたコイルであり、図示されないシムコイル電源に接続され、シムコイル電源から供給される電源により、静磁場磁石１０１が発生した静磁場を均一化する。
【００１３】
傾斜磁場コイル１０２は、中空の円筒形状に形成されたコイルであり、静磁場磁石１０１及びシムコイル１３０の内側に配置される。傾斜磁場コイル１０２は、図２に示されているように、互いに直交するＸ、Ｙ、Ｚの各軸に対応する３つのコイル（Ｘ軸傾斜磁場コイル１０２ｘ、Ｙ軸傾斜磁場コイル１０２ｙ、Ｚ軸傾斜磁場コイル１０２ｚ）が組み合わされて形成される。これら３つのコイルは、傾斜磁場電源１０３から個別に電流を受けて、Ｘ、Ｙ、Ｚの各軸に沿って磁場強度が変化する傾斜磁場を発生させる。なお、Ｚ軸方向は、静磁場と同方向とする。また、Ｙ軸方向は、鉛直方向とし、Ｘ軸方向は、Ｚ軸及びＹ軸に垂直な方向とする。
【００１４】
なお、傾斜磁場コイル１０２によって発生するＸ、Ｙ、Ｚ各軸の傾斜磁場は、例えば、スライス選択用傾斜磁場Ｇｓ、位相エンコード用傾斜磁場Ｇｅ、及びリードアウト用傾斜磁場Ｇｒを形成する。スライス選択用傾斜磁場Ｇｓは、任意に撮像断面を決めるために利用される。位相エンコード用傾斜磁場Ｇｅは、空間的位置に応じてＭＲ信号の位相を変化させるために利用される。リードアウト用傾斜磁場Ｇｒは、空間的位置に応じてＭＲ信号の周波数を変化させるために利用される。
【００１５】
傾斜磁場電源１０３は、傾斜磁場コイル１０２に電流を供給する。この構成については図２を用いて後述する。
【００１６】
寝台１０４は、被検体Ｐが載置される天板１０４ａを備え、寝台制御回路１０５による制御のもと、天板１０４ａを、被検体Ｐが載置された状態で傾斜磁場コイル１０２の空洞（撮像口）内へ挿入する。通常、寝台１０４は、長手方向が静磁場磁石１０１の中心軸と平行になるように設置される。寝台制御回路１０５は、計算機システム１２０による制御のもと、寝台１０４を駆動させる。これにより、天板１０４ａは、長手方向及び上下方向へ移動する。
【００１７】
送信コイル１０６は、傾斜磁場コイル１０２の内側に配置され、送信回路１０７からＲＦ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）パルスの供給を受けて、高周波磁場を発生する。送信回路１０７は、対象とする原子核の種類及び磁場の強度で決まるラーモア周波数に対応するＲＦパルスを送信コイル１０６に供給する。
【００１８】
受信コイル１０８は、傾斜磁場コイル１０２の内側に配置され、高周波磁場の影響によって被検体Ｐから発せられるＭＲ（Ｍａｇｎｅｔｉｃ  ｒｅｓｏｎａｎｃｅ）信号を受信する。受信コイル１０８は、ＭＲ信号を受信すると、受信したＭＲ信号を受信回路１０９へ出力する。例えば、受信コイル１０８は、１以上、典型的には複数のコイルエレメントを有するコイルアレイである。
【００１９】
受信回路１０９は、受信コイル１０８から出力されるＭＲ信号に基づいてＭＲデータを生成する。具体的には、受信回路１０９は、受信コイル１０８から出力されるＭＲ信号に対して、前置増幅、中間周波変換、位相検波、低周波増幅、フィルタリング等の各種信号処理を施した後、各種信号処理が施されたデータに対してアナログ/デジタル変換する。これにより、受信回路１０９は、デジタル化された複素数データであるＭＲデータを生成する。受信回路１０９が生成したＭＲデータは、生データとも呼ばれる。
【００２０】
また、受信回路１０９は、生成したＭＲデータをシーケンス制御回路１１０へ送信する。なお、受信回路１０９は、静磁場磁石１０１や傾斜磁場コイル１０２等を備える架台装置側に備えられていてもよい。
【００２１】
ここで、本実施形態において、受信コイル１０８の各コイルエレメントから出力されるＭＲ信号は、適宜分配合成されることで、チャネル等と呼ばれる単位で受信回路１０９に出力される。このため、ＭＲデータは、受信回路１０９以降の後段の処理においてチャネル毎に取り扱われる。
【００２２】
コイルエレメントの総数とチャネルの総数との関係は、同一の場合もあれば、コイルエレメントの総数に対してチャネルの総数が少ない場合、あるいは反対に、コイルエレメントの総数に対してチャネルの総数が多い場合もある。なお、分配合成のタイミングは、上述したタイミングに限られるものではない。ＭＲ信号若しくはＭＲデータは、後述する画像生成機能１５２による処理の前までに、チャネル単位に分配合成されればよい。
【００２３】
シーケンス制御回路１１０は、計算機システム１２０から送信される撮像シーケンスの情報に基づいて、傾斜磁場電源１０３、送信回路１０７及び受信回路１０９を駆動し、被検体Ｐに対する撮像を行う。
【００２４】
撮像シーケンスとは、磁気共鳴イメージング装置１００による検査に含まれる複数のプロトコルそれぞれに対応するパルスシーケンスを指す。撮像シーケンスの情報には、傾斜磁場電源１０３が傾斜磁場コイル１０２に供給する電源の強さや電源を供給するタイミング、送信回路１０７が送信コイル１０６に送信するＲＦパルスの強さやＲＦパルスを印加するタイミング、受信回路１０９がＭＲ信号を検出するタイミング等が定義されている。
【００２５】
なお、シーケンス制御回路１１０は、傾斜磁場電源１０３、送信回路１０７及び受信回路１０９、シムコイル電源等を駆動して被検体Ｐを撮像した結果、受信回路１０９からＭＲデータを受信すると、受信したＭＲデータを計算機システム１２０へ転送する。シーケンス制御回路１１０は、シーケンス制御部の一例である。
【００２６】
計算機システム１２０は、磁気共鳴イメージング装置１００の全体制御や、データ収集、画像生成等を行う。計算機システム１２０は、処理回路１５０、記憶回路１２３、入力装置１２４、出力回路１２５、ディスプレイ１２６を備える。また、処理回路１５０は、インタフェース機能１５１、画像生成機能１５２、制御機能１５３、計算機能１５４、判定機能１５５、調整機能１５６、条件変更機能１５７等を有する。
【００２７】
本実施形態では、インタフェース機能１５１、画像生成機能１５２、制御機能１５３、計算機能１５４、判定機能１５５、調整機能１５６、条件変更機能１５７にて行われる各処理機能は、コンピュータによって実行可能なプログラムの形態で記憶回路１２３へ記憶されている。処理回路１５０はプログラムを記憶回路１２３から読み出し、実行することで各プログラムに対応する機能を実現するプロセッサである。換言すると、各プログラムを読みだした状態の処理回路１５０は、図１の処理回路１５０内に示された各機能を有することになる。
【００２８】
なお、図１においては単一の処理回路１５０にて、インタフェース機能１５１、画像生成機能１５２、制御機能１５３、計算機能１５４、判定機能１５５、調整機能１５６、条件変更機能１５７にて行われる処理機能が実現されるものとして説明したが、複数の独立したプロセッサを組み合わせて処理回路１５０を構成し、各プロセッサがプログラムを実行することにより機能を実現するものとしても構わない。
【００２９】
換言すると、上述のそれぞれの機能がプログラムとして構成され、１つの処理回路が各プログラムを実行する場合であってもよいし、特定の機能が専用の独立したプログラム実行回路に実装される場合であってもよい。なお、処理回路１５０が有するインタフェース機能１５１、画像生成機能１５２、制御機能１５３、計算機能１５４、判定機能１５５、調整機能１５６、条件変更機能１５７は、それぞれ、インタフェース部、画像生成部、制御部、計算部、判定部、調整部、条件変更部の一例である。
【００３０】
上記説明において用いた「プロセッサ」という文言は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）或いは、特定用途向け集積回路（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ：ＡＳＩＣ）、プログラマブル論理デバイス（例えば、単純プログラマブル論理デバイス（Ｓｉｍｐｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｌｏｇｉｃ  Ｄｅｖｉｃｅ：ＳＰＬＤ）、複合プログラマブル論理デバイス（Ｃｏｍｐｌｅｘ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｌｏｇｉｃ  Ｄｅｖｉｃｅ：ＣＰＬＤ）、及びフィールドプログラマブルゲートアレイ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ：ＦＰＧＡ））等の回路を意味する。
【００３１】
プロセッサは記憶回路１２３に保存されたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。なお、記憶回路１２３にプログラムを保存する代わりに、プロセッサの回路内にプログラムを直接組み込むよう構成しても構わない。この場合、プロセッサは回路内に組み込まれたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。なお、寝台制御回路１０５、送信回路１０７、受信回路１０９、シーケンス制御回路１１０等も同様に、上記のプロセッサなどの電子回路により構成される。
【００３２】
処理回路１５０は、インタフェース機能１５１により、撮像シーケンスの情報をシーケンス制御回路１１０へ送信し、シーケンス制御回路１１０からＭＲデータを受信する。また、処理回路１５０は、インタフェース機能１５１を通じて、ＭＲデータを受信すると、受信したＭＲデータを記憶回路１２３に格納する。
【００３３】
処理回路１５０は、画像生成機能１５２により、インタフェース機能１２１を通じて受信したＭＲデータや、記憶回路１２３に保管されたデータを用いて、画像の生成を行う。なお、処理回路１５０は、画像生成機能１５２によって得られた画像は、必要に応じてディスプレイ１２６や記憶回路１２３に送信する。
【００３４】
処理回路１５０は、制御機能１５３により、磁気共鳴イメージング装置１００の全体制御を行う。例えば、処理回路１５０は、制御機能１５３により、入力装置１２４を介して操作者から入力される撮像条件に基づいて撮像シーケンスの情報を生成する。処理回路１５０は、制御機能１５３により、生成した撮像シーケンスの情報をシーケンス制御回路１１０に送信することによって撮像を制御する。
【００３５】
処理回路１５０は、計算機能１５４により、傾斜磁場コイル１０２におけるインピーダンスの周波数依存性を計算する。処理回路１５０は、判定機能１５５により、計算された周波数依存性を用いて、被検体Ｐに対する磁気共鳴撮像の実行の可否を判定する。処理回路１５０は、判定機能１５５による判定結果に応じて、所定の制御を実行する。所定の制御とは、本磁気共鳴イメージング装置１００に対するインターロックである。具体的には、判定機能１５５により磁気共鳴撮像の実行が不可であると判定されたとき、制御機能１５３は、本磁気共鳴イメージング装置１００に対してインターロックをかける。
【００３６】
処理回路１５０は、判定機能１５５による判定結果に応じて、調整機能１５６により、傾斜磁場コイル１０２に対応する回路モデルにおける複数の回路素子にそれぞれ対応する複数のパラメータを調整する。複数の回路素子にそれぞれ対応する複数のパラメータとは、例えば、抵抗素子に対応する抵抗値、磁気的に相互作用する２つのコイルに対応する相互インダクタンス、コイル自身における自己インダクタンス等である。処理回路１５０は、条件変更機能１５７により、調整されたパラメータを用いて、予め設定された撮像条件を、計算された周波数依存性に応じた撮像条件に変更する。計算機能１５４、判定機能１５５、調整機能１５６、および条件変更機能１５７は、Ｘ軸、Ｙ軸、およびＺ軸各々に対応する傾斜磁場コイルに応じて、それぞれ実行される。計算機能１５４、判定機能１５５、調整機能１５６、および条件変更機能１５７については、後程詳述する。
【００３７】
記憶回路１２３は、処理回路１５０がインタフェース機能１５１を通じて受信したＭＲデータや、画像生成機能１５２により生成された画像データ等を記憶する。例えば、記憶回路１２３は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ等の半導体メモリ素子、ハードディスク、光ディスク等である。記憶回路１２３は、記憶部に相当する。
【００３８】
記憶回路１２３は、処理回路１５０で実行される各種機能に対応するプログラムを記憶する。記憶回路１２３は、傾斜磁場電源１０３と傾斜磁場コイル１０２とに関するエネルギー保存則に関する関係式を記憶する。この関係式については、後ほど詳述する。記憶回路１２３は、傾斜磁場コイル１０２の回路モデルに関する複数のパラメータを記憶する。複数のパラメータについては、調整機能１５６の説明において後ほど詳述する。
【００３９】
記憶回路１２３は、傾斜磁場コイル１０２における抵抗の周波数依存性を示し、複数のパラメータにより決定された曲線（以下、パラメータ抵抗曲線と呼ぶ）を記憶する。なお、記憶回路１２３は、傾斜磁場コイル１０２におけるインピーダンスの周波数依存性を示し、複数のパラメータにより決定された曲線（以下、パラメータインピーダンス曲線と呼ぶ）を記憶してもよい。複数のパラメータ、パラメータ抵抗曲線、パラメータインピーダンス曲線は、調整機能１５６により更新される。
【００４０】
記憶回路１２３は、傾斜磁場コイル１０２に供給される電流の複数の周波数にそれぞれ対応する複数の基準値を記憶する。複数の基準値は、後ほど詳述する判定機能１５５において用いられるエラー判定のための閾値（以下、エラー閾値と呼ぶ）に相当する。複数の基準値は、傾斜磁場コイル１０２における抵抗値の周波数依存性の基準曲線に対応する。基準曲線は、判定機能１５５において用いられるエラー閾値を示す曲線である。
【００４１】
記憶回路１２３は、磁気共鳴撮像に関する撮像条件を記憶する。撮像条件は、記憶された複数のパラメータに依存する。撮像条件とは、例えば、単位時間当たりの撮像枚数、分解能、有効視野の大きさなどである。分解能とは、例えば、スライス方向の分解能、リードアウト方向の分解能、位相エンコード方向の分解能などである。
【００４２】
入力装置（入力インタフェース回路）１２４は、操作者からの各種指示や情報入力を受け付ける。入力装置１２４は、例えば、マウスやトラックボール等のポインティングデバイス、あるいはキーボード等の入力デバイスである。入力装置１２４は、計算機能１５４、判定機能１５５、調整機能１５６、条件変更機能１５７等を包括的に実行させる機能（以下、経時変化推定機能と呼ぶ）の開始指示を入力する。
【００４３】
なお、入力装置１２４は、マウス、キーボードなどの物理的な操作部品を備えるものだけに限らない。例えば、磁気共鳴イメージング装置１００とは別体に設けられた外部の入力機器から入力操作に対応する電気信号を受け取り、受け取った電気信号を種々の回路へ出力するような電気信号の処理回路も入力インタフェース回路の例に含まれる。
【００４４】
出力回路１２５は、処理回路１５０における制御機能１５３による制御のもと、画像データ等の各種の情報をディスプレイ１２６に表示させる。ディスプレイ１２６は、例えば、液晶表示器等の表示デバイスである。
【００４５】
出力回路１２５は、磁気共鳴撮像が不可であると判定機能１５５により判定された場合、所定の警告および判定結果を、院内のネットワークと所定のゲートウェイとを介して外部のサービスセンタ等に出力する。これにより、所定の警告および判定結果は、メンテナンスプロバイダ、サービスマン等に報知される。
【００４６】
なお、出力回路１２５は、所定の警告を、ディスプレイ１２６、不図示のスピーカ等に出力してもよい。このとき、ディスプレイ１２６には、所定の警告が表示される。また、スピーカは、処理回路１５０による制御のもとで、所定の警告を音声として発する。所定の警告は、磁気共鳴撮像が不可であること、本磁気共鳴イメージング装置１００の使用中止、および本磁気共鳴イメージング装置１００に対してインターロックがかけられたこと等に関する警告である。これにより、所定の警告は、操作者、技師、メンテナンスプロバイダ、サービスマン等に報知される。出力回路１２５は、出力部に相当する。
【００４７】
計測器１２７は、傾斜磁場電源１０３において電力供給器２０と増幅器２２との間に設けられたキャパシタバンク２１の電圧を計測する。計測器１２７は、例えば、キャパシタバンク２１に設けられる電圧計である。具体的には、異なる周波数の複数の交流電流各々が所定の時間間隔（以下、電流供給時間と呼ぶ）に亘って傾斜磁場コイル１０２に供給された場合、計測器１２７は、電流供給時間に亘る電圧の降下後のキャパシタバンク２１の電圧（以下、降下電圧と呼ぶ）を計測する。計測器１２７は、周波数ごとの降下電圧を処理回路１５０に出力する。なお、計測器１２７は、降下電圧を計測できれば、電圧計に限定されない。
【００４８】
以上のように、実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置１００の全体構成について説明した。続いて、傾斜磁場電源１０３が、傾斜磁場コイル１０２に電流を供給する処理について、図２を用いて説明する。図２は、第１の実施形態に係る傾斜磁場電源１０３等の構成を示すブロック図である。なお、傾斜磁場電源１０３は、図２において不図示の電流検出コイルとエラーアンプとを有していてもよい。電流検出コイルとエラーアンプとの動作については、後ほど詳述する。
【００４９】
図２に示されるように、例えば、傾斜磁場電源１０３は、電力供給器（ポストレギュレータ）２０と、キャパシタバンク２１（Ｘ軸傾斜磁場コイル用キャパシタバンク２１ｘ、Ｙ軸傾斜磁場コイル用キャパシタバンク２１ｙ、Ｚ軸傾斜磁場コイル用キャパシタバンク２１ｚ）、増幅器（パワーステージ：Ｘ軸傾斜磁場コイル用増幅アンプ２２ｘ、Ｙ軸傾斜磁場コイル用増幅アンプ２２ｙ、Ｚ軸傾斜磁場コイル用増幅アンプ２２ｚ）２２を備える。
【００５０】
電力供給器２０は、後述する増幅アンプ２２ｘ〜２２ｚにエネルギーを供給する電源の役割を持つ装置である。電力供給器２０は、増幅アンプ２２ｘ〜２２ｚの動作に合わせて、増幅アンプ２２ｘ〜２２ｚが必要とするエネルギーを増幅アンプ２２ｘ〜２２ｚ各々に供給する。電力供給器２０の具体例としては、例えば交流電源から出力された交流を整流する所定の直流電源（ＡＣ／ＤＣコンバータ）である。ＡＣ／ＤＣコンバータ２０は、外部電源における交流電流を直流電流に変換する。
【００５１】
電力供給器２０は、例えば、ＣＶ（Ｃｏｎｓｔａｎｔ  Ｖｏｌｔａｇｅ）／ＣＣ（Ｃｏｎｓｔａｎｔ  Ｃｕｒｒｅｎｔ）特性を有する直流電源である。この場合、電力供給器２０は、後段の負荷が大きい場合には定電流源として機能し、逆に後段の負荷が小さい場合には定電圧源として機能する。ただし、以下の実施形態中で説明する状況においては、後段の負荷が大きいので、電力供給器２０は、定電流源として機能する。
【００５２】
図３は、傾斜磁場コイル１０２に関する模式的な回路の一例を示す図である。図３に示すように、電力供給器２０は、定電流源に相当する。定電流源２０は、シーケンス制御回路１１０からの入力に従って、傾斜磁場コイル１０２に電流を供給する。傾斜磁場コイル１０２は、例えば、抵抗ＲとコイルＬとを有する。
【００５３】
キャパシタバンク２１は、電力供給器２０とともに増幅器２２に電力を供給する（電圧を印加する）。すなわち、Ｘ軸傾斜磁場コイル用キャパシタバンク２１ｘ、Ｙ軸傾斜磁場コイル用キャパシタバンク２１ｙ、Ｚ軸傾斜磁場コイル用キャパシタバンク２１ｚは、電力供給器２０では補うことのできない電力供給を負担する電池の役割をするコンデンサである。
【００５４】
Ｘ軸傾斜磁場コイル用キャパシタバンク２１ｘ、Ｙ軸傾斜磁場コイル用キャパシタバンク２１ｙ、Ｚ軸傾斜磁場コイル用キャパシタバンク２１ｚは、それぞれＸ軸傾斜磁場コイル１０２ｘ、Ｙ軸傾斜磁場コイル１０２ｙ、Ｚ軸傾斜磁場コイル１０２ｚに対応するキャパシタバンクを表す。キャパシタバンク２１ｘ〜２１ｚの構成例としては、例えば電解コンデンサがある。キャパシタバンク２１ｘ〜２１ｚは、電力供給器２０及び、対応する増幅アンプ２２ｘ〜２２ｚに接続され、電力供給器２０から流入した電力を一時的に貯蔵し、貯蔵した電力を、必要に応じて増幅アンプ２２ｘ〜２２ｚに対して放出する。
【００５５】
ここで、キャパシタバンクの役割としては、以下の通りである。すなわち、短時間に全軸の傾斜磁場コイル１０２ｘ〜１０２ｚに大電流を流すことが必要となった場合、必要な電力供給量が、一時的に電力供給器２０が供給することのできる電力を上回る場合がある。このような場合でも、キャパシタバンク２１ｘ〜２１ｚが存在することで、傾斜磁場コイル１０２ｘ〜１０２ｚに安定して電力を供給することができる。
【００５６】
増幅アンプ２２ｘ〜２２ｚは、シーケンス波形を大電流パルスに変換する増幅器２２である。増幅器２２は、傾斜磁場波形の情報に基づく入力信号を増幅して傾斜磁場コイル１０２に出力する。具体的には、Ｘ軸傾斜磁場コイル用増幅アンプ２２ｘ、Ｙ軸傾斜磁場コイル用増幅アンプ２２ｙ、Ｚ軸傾斜磁場コイル用増幅アンプ２２ｚは、それぞれＸ軸傾斜磁場コイル１０２ｘ、Ｙ軸傾斜磁場コイル１０２ｙ、Ｚ軸傾斜磁場コイル１０２ｚに対応する増幅器２２である。増幅アンプ２２ｘ〜２２ｚは、シーケンス制御回路１１０からシーケンス波形に対応する制御信号を受信して、受信した制御信号を大電流パルスに増幅して変換し、傾斜磁場コイル１０２に出力する。
【００５７】
以上のように、傾斜磁場電源１０３は、撮像シーケンスの実行に必要な電流を傾斜磁場コイル１０２に供給する。以下、傾斜磁場電源の機能についてより詳細に説明する。
【００５８】
図４は、傾斜磁場電源１０３における回路構成の一例を示す図である。傾斜磁場電源１０３は、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸各々について図４に示す回路構成を有する。図４に示すように、傾斜磁場電源１０３は、電流検出器２４とエラーアンプ２５とをさらに有する。傾斜磁場電源１０３は、シーケンス制御回路１１０から入力された入力信号の波形（以下、入力信号波形と呼ぶ）を受け取る。傾斜磁場電源１０３は、入力信号波形に対応する波形を有する電流（以下、出力電流と呼ぶ）を、傾斜磁場コイル１０２に出力する。傾斜磁場電源１０３から出力された出力電流の波形（以下、電流波形と呼ぶ）が傾斜磁場コイル１０２に供給されると、傾斜磁場コイル１０２は、電流波形と略同形状の傾斜磁場を、架台装置内の撮像領域に生成する。
【００５９】
電流検出器２４は、増幅器２２から傾斜磁場コイル１０２へ供給された出力電流の電流波形を検出する。電流検出器２４は、検出した電流波形を、エラーアンプ２５に出力する。図４において、電流検出器２４は、コイル（電流検出コイル）として記載されているが、コイルに限定されず、電流波形を検出できれば、他の構成の電流検出器であってもよい。
【００６０】
エラーアンプ２５は、シーケンス制御回路１１０から入力された入力信号波形を受け取る。エラーアンプ２５は、図４に示すように、例えば、フィードバック制御回路におけるＯＰ（Ｏｐｅｒａｔｉｎａｌ）アンプ（演算増幅器）に相当する。エラーアンプ２５は、入力信号波形と電流波形とを比較する。このとき、エラーアンプ２５は、比較器（例えば、差動増幅回路）として機能する。エラーアンプ２５は、入力信号波形と電流波形との差分に基づいて、誤差信号を増幅器２２に出力する。
【００６１】
増幅器２２は、誤差信号を大電流に増幅する。このとき、増幅された大電流は、入力信号波形と略一致した電流波形を有する。すなわち、増幅器２２は、傾斜磁場波形に対応する電流波形を発生する。増幅器２２は、増幅した大電流を、傾斜磁場コイル１０２に出力する。増幅器２２に印可される電源電圧は、ＡＣ／ＤＣコンバータ２０により生成された直流電圧である。電流検出器２４とエラーアンプ２５とは、各軸に対応する傾斜磁場コイル各々について設けられる。これにより、出力電流が電流検出器２４により負帰還となっているため、入力信号波形と出力電流の電流波形とを用いたフィードバック制御が、出力電流に対して実施される。
【００６２】
図２および図４に示すように、ＡＣ／ＤＣコンバータ２０と増幅器２２との間には、キャパシタバンク２１が設けられる。キャパシタバンク２１は、ＡＣ／ＤＣコンバータ２０からの出力に対して並列接続される。キャパシタバンク２１は、ＡＣ／ＤＣコンバータ２０とともに、傾斜磁場コイル１０２に電力を供給する。傾斜磁場電源１０３は、キャパシタバンク２１によって、大電流を一時的に傾斜磁場コイル１０２に供給することが可能である。このような傾斜磁場電源１０３による一時的な大電流供給に係る制御を、以下、電流制御と呼ぶ。
【００６３】
傾斜磁場コイル１０２の個品不良（または性能劣化）などにより、傾斜磁場コイル１０２のインピーダンス（例えば抵抗）が所定の値より高くなっている場合、傾斜磁場コイル１０２は、エネルギーを付加的に消費する。これにより、所定の値より高いインピーダンスを有する傾斜磁場コイル１０２は、画質劣化、傾斜磁場電源１０３および自身の損傷の要因となる。
【００６４】
加えて、インピーダンスがさらに大きくなったとしても、傾斜磁場電源１０３には上記電流制御が働くため、傾斜磁場電源１０３は、増幅器２２への出力電圧を増加させることで、入力信号波形に合わせた電流波形を有する電流を、傾斜磁場コイル１０２に出力しようとする。結果として、傾斜磁場コイル１０２のインピーダンスが増加すると、傾斜磁場コイル１０２に印加されるエネルギーも増加するため、さらなる損傷を促すことになる。
【００６５】
以下、本実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置１００によれば、上記損傷および画質劣化等を事前に回避するために、傾斜磁場コイル１０２のインピーダンス（抵抗）の推測に係る構成について説明する。
【００６６】
まず、実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置１００に係る背景について説明する。傾斜磁場電源１０３及び傾斜磁場コイル１０２を含む傾斜磁場発生システムにおけるエネルギー収支については、以下の式（１）で表される。
【００６７】
【数１】
0006611589.tif 000002
ここで、Ｅａは、Ｘ軸傾斜磁場コイル用増幅アンプ２２ｘ、Ｙ軸傾斜磁場コイル用増幅アンプ２２ｙ、Ｚ軸傾斜磁場コイル用増幅アンプ２２ｚ各々で消費される消費エネルギーである。Ｅｇは、Ｘ軸傾斜磁場コイル１０２ｘ、Ｙ軸傾斜磁場コイル１０２ｙ、Ｚ軸傾斜磁場コイル１０２ｚ各々で消費される消費エネルギーである。Ｅｃは、Ｘ軸傾斜磁場コイル用キャパシタバンク２１ｘ、Ｙ軸傾斜磁場コイル用キャパシタバンク２１ｙ、Ｚ軸傾斜磁場コイル用キャパシタバンク２１ｚからＸ軸傾斜磁場コイル１０２ｘ、Ｙ軸傾斜磁場コイル１０２ｙ、Ｚ軸傾斜磁場コイル１０２ｚにそれぞれ供給されたエネルギーである。Ｅｐは、電力供給器２０からＸ軸傾斜磁場コイル１０２ｘ、Ｙ軸傾斜磁場コイル１０２ｙ、Ｚ軸傾斜磁場コイル１０２ｚ各々へ供給されたエネルギーである。
【００６８】
式（１）は、傾斜磁場発生システムにおいて、各軸に関する傾斜磁場コイルにおいて、供給されるエネルギーと消費されるエネルギーが等しくなるというエネルギー保存則の関係式を表している。エネルギー保存則の関係式（１）は、例えば、図２に示すように、各軸毎に立式される。図２におけるＥａは、Ｙ軸傾斜磁場コイル用増幅アンプ２２ｙで消費されるエネルギーを示している。図２におけるＥｇは、Ｙ軸傾斜磁場コイル１０２ｙで消費されるエネルギーを示している。図２におけるＥｃは、Ｙ軸傾斜磁場コイル用キャパシタバンク２１ｙからＹ軸傾斜磁場コイル１０２ｙへ供給されたエネルギーを示している。図２におけるＥｐは、電力供給器２０からＹ軸傾斜磁場コイル１０２ｙへ供給されたエネルギーを示している。
【００６９】
すなわち、式（１）は、増幅アンプ２２の消費エネルギーＥａと傾斜磁場コイル１０２の消費エネルギーＥｇとの和が、ＡＣ／ＤＣコンバータ２０からの供給エネルギーＥｐとキャパシタバンク２１からの供給エネルギーＥｃとの和に等しいことを示している。このエネルギー保存則に関する関係式（１）から、キャパシタバンク２１の電圧を導出することができる。
【００７０】
Ｅｃは、具体的には式（２）で表される。
【００７１】
【数２】
0006611589.tif 000003
ここで、Ｃは、Ｘ軸傾斜磁場コイル用キャパシタバンク２１ｘ、Ｙ軸傾斜磁場コイル用キャパシタバンク２１ｙ、Ｚ軸傾斜磁場コイル用キャパシタバンク２１ｚの静電容量のである。Ｖｃ（ｔ）は、時刻ｔにおけるＸ軸傾斜磁場コイル用キャパシタバンク２１ｘ、Ｙ軸傾斜磁場コイル用キャパシタ２１ｙ、Ｚ軸傾斜磁場コイル用キャパシタ２１ｚの電圧を表す。Ｖｃ（０）は、ｔ＝０すなわち初期状態におけるＸ軸傾斜磁場コイル用キャパシタバンク２１ｘ、Ｙ軸傾斜磁場コイル用キャパシタバンク２１ｙ、Ｚ軸傾斜磁場コイル用キャパシタバンク２１ｚの電圧を表す。
【００７２】
Ｅｐは、具体的には式（３）で表される。
【００７３】
【数３】
0006611589.tif 000004
ここで、Ｉｐ（ｔ’）は、時刻ｔ’において電力供給器２０から供給される電流値を表す。以下の実施形態では、電力供給器２０が、供給される電流値が所定の値になるように動作する場合で説明する。以下、Ｉｐを供給電流と呼ぶ。
【００７４】
また、Ｅａは、例えば式（４）で表される。
【００７５】
【数４】
0006611589.tif 000005
ここで、Ｉ（ｔ’）は、時刻ｔ’において増幅アンプ２２ｘ、２２ｙ、２２ｚから出力される電流値を表す。また、これは同時に、傾斜磁場コイル１０２ｘ、１０２ｙ、１０２ｚに供給される電流値になっている。また、α、β、γは、経験的に算出される所定のパラメータである。以下、Ｉ（ｔ）を出力電流と呼ぶ。
【００７６】
すなわち、Ｘ軸傾斜磁場コイル用増幅アンプ２２ｘ、Ｙ軸傾斜磁場コイル用増幅アンプ２２ｙ、Ｚ軸傾斜磁場コイル用増幅アンプ２２ｚは、実際には複雑な回路で構成されているものの、その全消費エネルギーは、結局のところその最終的な出力電流Ｉ（ｔ’）と連関すると考えることができる。それらの効果は、例えば係数α、β、γで表現される。γは、出力電流Ｉ（ｔ’）が０であるときのＸ軸傾斜磁場コイル用増幅アンプ２２ｘ、Ｙ軸傾斜磁場コイル用増幅アンプ２２ｙ、Ｚ軸傾斜磁場コイル用増幅アンプ２２ｚの消費エネルギー（増幅器２２のアイドリングロス）である。
【００７７】
βは、出力電流Ｉ（ｔ’）に対して線形な部分のＸ軸傾斜磁場コイル用増幅アンプ２２ｘ、Ｙ軸傾斜磁場コイル用増幅アンプ２２ｙ、Ｚ軸傾斜磁場コイル用増幅アンプ２２ｚの消費エネルギー（増幅器２２内のダイオード、トランジスタ等によるロス）である。αは、出力電流Ｉ（ｔ’）に対して非線形な部分のＸ軸傾斜磁場コイル用増幅アンプ２２ｘ、Ｙ軸傾斜磁場コイル用増幅アンプ２２ｙ、Ｚ軸傾斜磁場コイル用２２ｚの消費エネルギーを、出力電流Ｉ（ｔ’）に対して２次の非線形の効果が支配的であると考えて算出した係数（増幅器２２内の抵抗ロス）である。
【００７８】
また、出力電流Ｉ（ｔ’）は、撮像シーケンスの情報における傾斜磁場の波形に対応する。逆に、傾斜磁場の波形が定まれば、出力電流Ｉ（ｔ’）が定まる。従って、撮像シーケンスが定まった時、出力電流Ｉ（ｔ’）は既知の変数となる。すなわち、出力電流Ｉ（ｔ’）は、傾斜磁場コイルに供給される交流電流である。
【００７９】
また、Ｅｇは、例えば式（５）のような関数系に書くことができると考えられる。
【００８０】
【数５】
0006611589.tif 000006
ここで、Ｒは傾斜磁場コイル１０２の抵抗であり、ωは傾斜磁場コイル１０２に供給される交流電流（出力電流Ｉ）の周波数である。すなわち、Ｘ軸傾斜磁場コイル１０２ｘ、Ｙ軸傾斜磁場コイル１０２ｙ、Ｚ軸傾斜磁場コイル１０２ｚで消費されるエネルギーは、時刻ｔ’において傾斜磁場コイル１０２ｘ、１０２ｙ、１０２ｚに流れる出力電流Ｉ（ｔ’）と抵抗Ｒ（ω）との関数ｆを、傾斜磁場コイルに流れる電流供給時間である０乃至ｔに亘って、時間で積分した値である。また、時刻ｔ’における消費エネルギーは、出力電流Ｉ（ｔ’）に依存する。Ｘ軸傾斜磁場コイル１０２ｘ、Ｙ軸傾斜磁場コイル１０２ｙ、Ｚ軸傾斜磁場コイル１０２ｚの等価回路における抵抗Ｒは、出力電流Ｉ（ｔ’）の周波数ωに依存する。
【００８１】
本実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置１００に係る背景として、現実の傾斜磁場コイル１０２ｘ〜１０２ｚは、複雑な電気的、磁気的特性を有する。
【００８２】
そのような特性の例としては、例えば表皮効果が挙げられる。ここで、表皮効果とは、交流電流が導体中を流れるとき、導体表面において電流密度が高く、導体表面から離れるにしたがって電流密度が低下する効果のことをいう。高周波電流が導体を流れるときに、導体内の相互インダクタンスに起因する起電力により、導体表面から離れた場所では、電流が遮断され、電流密度が低下する。この結果、交流電流においては電流密度が表皮深さ程度の浅い領域に集中するため、電気抵抗が増加する。典型的には、表皮効果としては、周波数ωの平方根に比例して、交流の電気抵抗が増加する。
【００８３】
また、そのような特性の例としては、例えば渦電流による熱損失が挙げられる。ここで、渦電流とは、急激な磁場の変化により導体内に生じる誘導電流のことである。導体内に生じた渦電流は、導体中でジュール熱に変換され、傾斜磁場コイル１０２を発熱させる。
【００８４】
これらのことから、傾斜磁場コイル１０２の抵抗Ｒは、一意に定まらない。従って、図３に示す傾斜磁場コイル１０２の等価回路のモデルにより、傾斜磁場コイル１０２の抵抗Ｒの周波数特性を再現することとする。具体的には、傾斜磁場コイル１０２の消費エネルギーＥｇは、例えば、以下の式で表わされる。
【００８５】
【数６】
0006611589.tif 000007
以上に示した式（１）乃至（６）を用いて、キャパシタバンク２１の電圧と傾斜磁場コイル１０２のインピーダンスとの関係式を、以下で示す式（７）のように導出することができる。
【００８６】
【数７】
0006611589.tif 000008
式（７）において、Ｃ、α、β、γは、上述したように所定のパラメータであり既知の量である。また、供給電流Ｉｐ（ｔ）は、電力供給器２０の規格から定まる既知の量である。また、出力電流Ｉ（ｔ）は、傾斜磁場コイル１０２に供給される交流電流に応じて定まる既知の量である。ωは、出力電流Ｉ（ｔ）の周波数であり、傾斜磁場コイル１０２に供給される交流電流に応じて定まる既知の量である。なお、上式（７）は、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸各々の傾斜磁場コイル１０２に対応して立式される。
【００８７】
また、Ｌ（ω）は、傾斜磁場コイル１０２におけるインダクタンスであり、出力電流Ｉ（ｔ）の周波数ωに依存する既知の量である。Ｌ（ω）は、例えば、出力電流の周波数に対するインダクタンスの対応表（以下、Ｌ（ω）対応表と呼ぶ）として、記憶回路１２３に予め記憶される。なお、Ｌ（ω）対応表は、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸各々に対応付けて記憶回路１２３に記憶される。式（３）乃至（７）における積分範囲０乃至ｔは、傾斜磁場コイル１０２に出力電流が供給される電流供給時間である。
【００８８】
また、傾斜磁場コイル１０２の抵抗Ｒ（ω）は、式（７）をＲ（ω）について解くことにより、以下の式（８）で示される。
【００８９】
【数８】
0006611589.tif 000009
傾斜磁場コイル１０２の経時変化、すなわち経年変化（経年劣化）により、Ｒ（ω）は、時間とともに変化する。式（８）において、未知の変数は、Ｒ（ω）とＶｃ（ｔ）である。このため、周波数ωの出力電流Ｉ（ｔ）におけるキャパシタバンク２１の時刻ｔにおける電圧Ｖｃ（ｔ）を計測器１２７により計測し、Ｖｃ（ｔ）のｔ＝０における初期値（以下、初期電圧と呼ぶ）が定まれば、抵抗Ｒ（ω）の値は、式（８）を用いて計算することができる。すなわち、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸毎の傾斜磁場コイル１０２のキャパシタバンク２１の電圧Ｖｃ（ｔ）を計測することにより、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸各々の傾斜磁場コイルの抵抗Ｒ（ω）の値が計算される。
【００９０】
初期電圧Ｖｃ（０）は、記憶回路１２３に記憶されているものとする。なお、初期電圧Ｖｃ（０）は、計測器１２７により計測されてもよい。すなわち、処理回路１５０は、計算機能１５４により、計測された降下電圧を用いて、周波数ωに対応する傾斜磁場コイルの抵抗Ｒ（ω）を計算（推測）することができる。
【００９１】
（計算機能）  
以下、処理回路１５０により実行される計算機能１５４について説明する  
【００９２】
処理回路１５０は、入力装置１２４を介した操作者の指示により経時変化推定機能の開始指示が入力されると、計算機能１５４に関するプログラム（以下、計算プログラムと呼ぶ）とＬ（ω）対応表とを、記憶回路１２３から読み出す。なお、処理回路１５０は、例えば、磁気共鳴撮像が実施される検査日において最初の磁気共鳴撮像の前の所定の時刻に、自動的に、計算プログラムとＬ（ω）対応表とを、記憶回路１２３から読み出してもよい。処理回路１５０は、計算プログラムを自身のメモリに展開し、展開した計算プログラムを実行する。このとき、処理回路１５０は、計算部として機能する。計算部は、計測器１２７により計測されるキャパシタバンク２１の電圧変位に基づいて、傾斜磁場コイル１０２のインピーダンスの周波数特性を求める。
【００９３】
なお、計算プログラムの実行は、検査日および最初の磁気共鳴撮像の前に限定されず、操作者またはメンテナンスプロバイダ等により設定された任意の日時、任意のタイミングで実行可能である。計算プログラムは、以下に示す３つの動作等に関するプログラムである。
【００９４】
１つめの動作は、計算プログラムに従ってシーケンス制御回路１１０を制御することにより、複数の周波数ωにそれぞれ対応する出力電流Ｉ（ｔ）を傾斜磁場コイル１０２に供給させる動作である。計算プログラムには、複数の周波数ωと、電流供給時間とが組み込まれる。第１の動作では、複数の周波数各々において、電流供給時間に亘って、出力電流Ｉ（ｔ）は、傾斜磁場コイル１０２に供給される。
【００９５】
なお、第1の動作は、各軸の傾斜磁場コイルに対して実行されてもよいし、複数の傾斜磁場コイルに対して実施されてもよい。以下の説明における用語を各軸に対応する用語に置き換えることにより、適宜各軸の傾斜磁場コイルに関する各種機能、各種処理、各種動作等が理解される。
【００９６】
２つめの動作は、計算プログラムに従って計測器１２７を制御することにより、電流供給時間において傾斜磁場電源１０３におけるキャパシタバンク２１の降下電圧Ｖｃ（ｔ）を計測させる動作である。電流供給時間において、計測器１２７は、キャパシタバンク２１の降下電圧Ｖｃ（ｔ）をモニタリングすることにより、降下電圧Ｖｃ（ｔ）の最低値を特定する。
【００９７】
３つめの動作は、出力電流Ｉ（ｔ）と出力電流Ｉ（ｔ）の周波数ωと降下電圧Ｖｃ（ｔ）と初期電圧Ｖｃ（０）と周波数ωに対応するインダクタンスＬ（ω）の値と式（８）とを用いて傾斜磁場コイル１０２の抵抗を計算する動作である。なお、３つめの動作において、処理回路１５０は、式（８）を用いる代わりに式（７）を用いることより、傾斜磁場コイル１０２のインピーダンスを計算してもよい。
【００９８】
処理回路１５０は、計算プログラムにしたがって、シーケンス制御回路１１０を介して傾斜磁場電源１０３を制御する。具体的には、シーケンス制御回路１１０は、増幅器２２に電流供給時間に亘って、周波数ωを有する交流電流（出力電流）Ｉ（ｔ）を供給する。出力電流Ｉ（ｔ）は、例えば、周波数ωを有する正弦波であり、例えば、Ｉ（ｔ）＝Ｉ０×ｓｉｎ（ωｔ）である。ここで、Ｉ０は、出力電流Ｉ（ｔ）の振幅を示す値であり、３3つめの動作において、一定であるものとする。
【００９９】
このとき、計測器１２７は、降下電圧Ｖｃ（ｔ）を計測する。処理回路１５０は、周波数ωに対するインダクタンスＬ（ω）の値を記憶回路１２３から読み出す。また、処理回路１５０は、ＡＣ／ＤＣコンバータ２０から出力される供給電流Ｉｐの値を、記憶回路１２３から読み出す。
【０１００】
図５は、電流供給時間におけるキャパシタバンク２１の電圧Ｖｃと供給電流Ｉｐと出力電流Ｉとの一例を示す図である。図５に示すように、電流供給時間において、キャパシタバンク２１の電圧は、初期電圧Ｖｃ（０）から降下電圧Ｖｃ（ｔ）へ降下する。図５における出力電流の振幅は、Ｉ０に対応する。
【０１０１】
処理回路１５０は、降下電圧Ｖｃ（ｔ）と初期電圧Ｖｃ（０）と出力電流Ｉ（ｔ）と供給電流Ｉｐ（ｔ）と周波数ωとインダクタンスＬ（ω）とを式（８）に代入することにより、周波数ωに対応する傾斜磁場コイル１０２の抵抗Ｒ（ω）の値（以下、抵抗値と呼ぶ）を計算する。複数の周波数に亘って上記処理を繰り返すことにより、処理回路１５０は、複数の周波数にそれぞれ対応する複数の抵抗値を計算する。
【０１０２】
なお、処理回路１５０は、複数の周波数にそれぞれ対応する複数の抵抗値を用いて、抵抗Ｒ（ω）の周波数依存性を示す曲線（以下、抵抗周波数曲線と呼ぶ）を計算してもよい。このとき、処理回路１５０は、傾斜磁場コイル１０２に出力される出力電流毎に、キャパシタバンク２１の電圧をモニタリングし、抵抗周波数曲線を発生する。
【０１０３】
図６は、傾斜磁場コイル１０２の抵抗が一定とした（周波数非依存）場合のキャパシタバンク２１の電圧Ｖｃ（ｔ）（Ｒ一定）と、降下電圧Ｖｃ（ｔ）との周波数依存性の一例を示す図である。図６における破線は、傾斜磁場コイル１０２の抵抗が一定とした場合のキャパシタバンク２１の電圧Ｖｃ（ｔ）（Ｒ一定）の周波数依存性を示している。図６に示すように、傾斜磁場コイル１０２の抵抗が周波数に依存しない場合、キャパシタバンク２１の電圧Ｖｃ（ｔ）（Ｒ一定）は、周波数に依存せず一定値をとる。
【０１０４】
図６における実線は、傾斜磁場コイル１０２の抵抗が周波数に依存する場合の降下電圧Ｖｃ（ｔ）の周波数依存性を示している。図６に示すように、キャパシタバンク２１の電圧である降下電圧Ｖｃ（ｔ）は、傾斜磁場コイル１０２における抵抗の変化に依存するため、出力電流Ｉ（ｔ）の周波数ωに依存する。キャパシタバンク２１の電圧Ｖｃ（ｔ）の周波数依存性は、降下電圧Ｖｃ（ｔ）が、傾斜磁場コイルにおけるインダクタの影響を受けにくいことに起因する。従って、図６に示すように、傾斜磁場コイル１０２における抵抗の変化は、キャパシタバンク２１の電圧Ｖｃ（ｔ）の変化として現れる。
【０１０５】
図７は、出力電流Ｉ（ｔ）の周波数ωに対するキャパシタバンク２１の降下電圧Ｖｃ（ｔ）と、傾斜磁場コイル１０２の抵抗Ｒ（ω）との関係を示す図である。図７における破線は、図６における実線、すなわち傾斜磁場コイル１０２の抵抗が周波数に依存する場合の降下電圧Ｖｃ（ｔ）の周波数依存性を示している。
【０１０６】
図７のグラフにおける実線は、傾斜磁場コイル１０２の抵抗Ｒ（ω）の周波数依存性、すなわち抵抗周波数曲線Ｒ（ω）を示している。図７に示すように、周波数ωの値が大きくなると、キャパシタバンク２１の降下電圧Ｖｃ（ｔ）は減少し、傾斜磁場コイル１０２の抵抗Ｒ（ω）は増加する。図７には、初期電圧Ｖｃ（０）は記載されていないが、初期電圧Ｖｃ（０）は、いずれの周波数においても降下電圧Ｖｃ（ｔ）より大きい。すなわち、任意のωに対して、Ｖｃ（０）＞Ｖｃ（ｔ）である。
【０１０７】
図７に示すように、出力電流Ｉ（ｔ）の周波数が高い場合、傾斜磁場コイル１０２における発熱量が増加するため、抵抗Ｒ（ω）が大きくなる。このとき、傾斜磁場コイル１０２に一定の電流を流すために、キャパシタバンク２１において消費される電圧は増加する。このため、降下電圧Ｖｃ（ｔ）は、周波数の増加に伴って減少する。
【０１０８】
図８は、抵抗周波数曲線Ｒ（ω）と、傾斜磁場コイル１０２におけるインダクタンスＬ（ω）との周波数依存性とを示す図である。図８のグラフにおける破線は、傾斜磁場コイル１０２におけるインダクタンスＬ（ω）の周波数依存性を示す曲線（以下、インダクタンス周波数曲線と呼ぶ）である。図８のグラフにおける実線は、抵抗周波数曲線を示している。
【０１０９】
図８のグラフにおける抵抗周波数曲線は、例えば、傾斜磁場コイル１０２の経年劣化に応じて、上方、すなわち抵抗が大きい値にシフトする。本磁気共鳴イメージング装置１００が検査室に設置された時点では、抵抗周波数曲線は、周波数に対した右上がりの曲線であって、全体的に小さい値を有する。
【０１１０】
なお、処理回路１５０により計算されたインピーダンスは、周波数に依存する。このとき、インピーダンスを示す曲線（以下、インピーダンス周波数曲線と呼ぶ）は、例えば、図８におけるインダクタンス周波数曲線のインダクタンスに周波数と１００万分の１とを乗算した値と、図８における抵抗周波数曲線の抵抗値とをそれぞれ２乗して周波数毎に加算した値に対して開平することにより、求めることができる。
【０１１１】
（判定機能）  
以下、処理回路１５０により実行される判定機能１５５について説明する。
【０１１２】
処理回路１５０は、計算機能１５４の実行後、判定機能１５５に関するプログラム（以下、判定プログラムと呼ぶ）を記憶回路１２３から読み出す。加えて、処理回路１５０は、記憶回路１２３から、出力電流に関する複数の周波数にそれぞれ対応する複数の基準値を読み出す。複数の基準値は、傾斜磁場コイル１０２の抵抗に関する基準値である。
【０１１３】
処理回路１５０は、判定プログラムを自身のメモリに展開し、展開した判定プログラムを実行する。このとき、処理回路１５０は、判定部として機能する。判定部は、周波数特性と基準値とを比較することにより、磁気共鳴撮像の実行の可否を判定する。判定部は、磁気共鳴撮像が撮像条件の変更によって実行可能な場合に、磁気共鳴撮像が実行可能と判定する。処理回路１５０は、複数の周波数各々において、計算された複数の抵抗値と読み出した複数の基準値とを、比較する。少なくとも一つの周波数において抵抗値が基準値を超えた場合、処理回路１５０は、磁気共鳴撮像が不可であると判定する（エラー判定）。複数の周波数に亘る全域において抵抗値が基準値を下回るとき、処理回路１５０は、磁気共鳴撮像が可能であると判定する。
【０１１４】
磁気共鳴撮像が不可であると判定した場合、処理回路１５０は、エラー判定に関する情報を判定結果として出力回路１２５に出力する。加えて、処理回路１５０における制御機能１５３は、本磁気共鳴イメージング装置１００を使用不能にするために、本磁気共鳴イメージング装置１００に対してインターロックをかける。
【０１１５】
なお、処理回路１５０は、記憶回路１２３から、複数の周波数に対する複数の基準値を示す基準曲線を読み出してもよい。このとき、処理回路１５０は、基準曲線と抵抗周波数曲線とを比較する。複数の周波数のうち少なくとも一つの周波数において抵抗周波数曲線が基準曲線を超えている場合、処理回路１５０は、磁気共鳴撮像が不可であると判定する。複数の周波数の全域に亘って抵抗周波数曲線が基準曲線を下回っている場合、処理回路１５０は、磁気共鳴撮像が可能であると判定する。
【０１１６】
また、処理回路１５０は、複数の周波数各々において、計算された複数のインピーダンスと読み出した複数の基準値とを比較してもよい。このとき、複数の基準値は、傾斜磁場コイル１０２のインピーダンスに関する基準値である。また、処理回路１５０は、記憶回路１２３から、複数の周波数に対する複数の基準値を示す基準曲線を読み出してもよい。このとき、処理回路１５０は、基準曲線とインピーダンス周波数曲線とを比較する。比較以降の処理は、上述した内容とほぼ同様なため、説明は省略する。
【０１１７】
図９は、判定機能１５５における磁気共鳴撮像の実行の可否に関するグラフの一例を示す図である。図９に示す実線は、出力電流の周波数に応じて計算機能１５４により計算された複数の抵抗値を示す抵抗周波数曲線Ｒ（ω）を示している。図９に示す点線は、記憶回路１２３から読み出された基準曲線を示している。図９に示す破線は、記憶回路１２３から読み出されたインダクタンス周波数曲線Ｌ（ω）を示している。図９に示すように、抵抗周波数曲線Ｒ（ω）と基準曲線とが交わった場合、処理回路１５０は、磁気共鳴撮像が不可であると判定する。
【０１１８】
（調整機能）  
以下、処理回路１５０により実行される調整機能１５６について説明する。
【０１１９】
処理回路１５０は、判定機能１５５により磁気共鳴撮像が可能であると判定された場合、調整機能１５６に関するプログラム（以下、調整プログラムと呼ぶ）を記憶回路１２３から読み出す。処理回路１５０は、調整プログラムを自身のメモリに展開し、展開した調整プログラムを実行する。このとき、処理回路１５０は、調整部として機能する。
【０１２０】
図１０は、傾斜磁場コイル１０２におけるＸ軸傾斜磁場コイル１０２ｘ、Ｙ軸傾斜磁場コイル１０２ｙ、およびＺ軸傾斜磁場コイル１０２ｚ各々に関する回路モデル（等価回路）の一例を示す図である。ここで、回路モデルは、例えば、第１の回路３０と、閉回路３１及び閉回路３２からなる第２の回路とを有する。なお、図１０に示す回路モデルの構成は一例を示したに過ぎず、図１０の回路構成に限定されない。例えば、閉回路の個数は２個には限られず、例えば１個でもよいし３個以上でもよい。
【０１２１】
第１の回路３０は、傾斜磁場電源１０３に接続され、抵抗値Ｒ１を有する抵抗３８と、自己インダクタンスＬ１を有するコイル３３とからなる。第２の回路における閉回路３１は、抵抗値Ｒ２を有する抵抗３６と、自己インダクタンスＬ２を有するコイル３４とからなる。第２の回路における閉回路３２は、抵抗値Ｒ３を有する抵抗３７と、自己インダクタンスＬ３を有するコイル３５となる。
【０１２２】
また、コイル３３とコイル３４の間には、相互インダクタンスＭ１２が、コイル３３とコイル３５の間には、相互インダクタンスＭ１３とが存在する。以下、説明を簡単にするために、閉回路３１は低周波の傾斜磁場の発生に寄与する回路（以下、低周波回路と呼ぶ）であるものとし、閉回路３２は高周波の傾斜磁場の発生に寄与する回路（以下、高周波回路と呼ぶ）であるものとする。
【０１２３】
図１０に示す回路モデルにおいて、複数の回路素子とは、例えば、第１の回路３０における抵抗３８とコイル３３と、閉回路３１における抵抗３６とコイル３４と、閉回路３２における抵抗３７とコイル３５である。また、調整機能１５６により調整可能な複数のパラメータは、抵抗３８の抵抗値Ｒ１と、抵抗３６の抵抗値Ｒ２と、抵抗３７の抵抗値Ｒ３と、コイル３３とコイル３４との間の相互インダクタンス（磁気結合定数）Ｍ１２と、コイル３３とコイル３５との間の相互インダクタンスＭ１３とである。
【０１２４】
なお、傾斜磁場コイル１０２の回路モデル、例えば図１０に示す回路モデルに基づいて、傾斜磁場コイル１０２の消費エネルギーを示す式（以下、モデル式と呼ぶ）が、計算機能１５４において用いられてもよい。このとき、モデル式は、式（６）の代わりに用いられる。式（５）は、モデル式及び式（６）を包含する一般式である。
【０１２５】
処理回路１５０は、記憶回路１２３からパラメータ抵抗曲線を読み出す。処理回路１５０は、計算機能１５４により計算された抵抗周波数曲線Ｒ（ω）に、パラメータ抵抗曲線を整合させるために、例えば、上記５つのパラメータを調整する。処理回路１５０は、調整した複数のパラメータと、調整したパラメータに基づくパラメータ抵抗曲線を更新して、記憶回路１２３に記憶させる。
【０１２６】
図１１は、計算機能１５４により計算された抵抗周波数曲線Ｒ（ω）と、記憶回路１２３に記憶されたパラメータ抵抗曲線Ｒ０（ω）とを、パラメータ抵抗曲線Ｒ０（ω）に寄与Ｓする３つの抵抗（オフセット抵抗ＲＯｆｆｓｅｔ、低周波抵抗ＲＬ（ω）、高周波抵抗ＲＨ（ω））とともに示す図である。図１１に示すオフセット抵抗ＲＯｆｆｓｅｔは、ゼロ抵抗からのオフセット成分に相当し、抵抗値Ｒ１に対応する。低周波抵抗ＲＬ（ω）は、パラメータ抵抗曲線Ｒ０（ω）に対して、低周波数帯域の抵抗として主に寄与する。高周波ＲＨ（ω）は、パラメータ抵抗曲線Ｒ０（ω）に対して、高周波数帯域の抵抗として主に寄与する。
【０１２７】
処理回路１５０は、抵抗値Ｒ１の大きさを調整する。抵抗値Ｒ１の大きさの調整は、パラメータ抵抗曲線Ｒ０（ω）を上下に平行移動（並進）させることに対応する。処理回路１５０は、相互インダクタンスＭ１２および抵抗３６の抵抗値Ｒ２を調整する。相互インダクタンスＭ１２および抵抗３６の抵抗値Ｒ２の調整は、低周波抵抗ＲＬ（ω）の周波数依存性を示す関数の形状に寄与し、パラメータ抵抗曲線Ｒ０（ω）の傾きを調整することに対応する。
【０１２８】
処理回路１５０は、相互インダクタンスＭ１３および抵抗３６の抵抗値Ｒ３を調整する。相互インダクタンスＭ１３および抵抗３６の抵抗値Ｒ３の調整は、高周波抵抗ＲＨ（ω）の周波数依存性を示す関数の形状に寄与し、パラメータ抵抗曲線Ｒ０（ω）の傾きを調整することに対応する。処理回路１５０は、以上５つのパラメータの調整により、抵抗周波数曲線Ｒ（ω）に、パラメータ抵抗曲線を整合させる。なお、調整されるパラメータの数は、上記５つに限定されない。
【０１２９】
なお、処理回路１５０は、計算機能１５４により計算されたインピーダンス周波数曲線に、記憶回路１２３から読み出したパラメータインピーダンス曲線を整合させるために、上記５つのパラメータを調整してもよい。このとき、処理回路１５０は、調整した複数のパラメータと、調整した複数のパラメータに基づくインピーダンス周波数曲線を更新して、記憶回路１２３に記憶させる。
【０１３０】
（条件変更機能）  
以下、処理回路１５０により実行される条件変更機能１５７について説明する。
【０１３１】
処理回路１５０は、判定機能１５５により磁気共鳴撮像が可能であると判定され、調整機能１５６によるパラメータの調整後において、条件変更機能１５７に関するプログラム（以下、条件変更プログラムと呼ぶ）を、記憶回路１２３から読み出す。処理回路１５０は、条件変更プログラムを自身のメモリに展開し、展開した条件変更プログラムを実行する。このとき、処理回路１５０は、条件変更部として機能する。条件変更部は、判定部により磁気共鳴撮像の実行が可能であると判定されたとき、磁気共鳴撮像の撮像条件を、周波数特性に応じた撮像条件に変更する。
【０１３２】
処理回路１５０は、磁気共鳴撮像において予め設定された撮像条件を、パラメータの調整後に計算された傾斜磁場コイル１０２の抵抗に応じた撮像条件に変更する。なお、処理回路１５０は、予め設定された撮像条件を、計算された傾斜磁場コイル１０２のインピーダンスに応じた撮像条件に変更してもよい。処理回路１５０は、変更した撮像条件を更新して、記憶回路１２３に記憶させる。これにより、撮像条件は、傾斜磁場コイル１０２における抵抗の周波数依存性の変化に応じて最適化される。
【０１３３】
具体的には、処理回路１５０は、調整された複数のパラメータ各々の値に応じて、撮像条件の制約を変更する。なお、処理回路１５０は、基準曲線と抵抗周波数曲線（またはインピーダンス周波数曲線）との差に応じて撮像条件の制約を変更してもよい。撮像条件の制約とは、単位時間当たりの撮像枚数の上限、分解能の上限、有効視野の大きさなどである。
【０１３４】
例えば、処理回路１５０は、撮像における分解能の上限を低下させる。スライス方向の分解能の上限を低下させることは、例えば、スライス厚の薄さの上限の低下に対応し、所定のスライス厚より薄いスライス厚での磁気共鳴撮像を禁止することに対応する。リードアウト方向の分解能と位相エンコード方向の分解能とを低下させることは、例えば、画像のマトリクス数の上限の低下に対応し、所定のマトリクス数以上のマトリクス数を有する画像に関する磁気共鳴撮像を禁止することに対応する。
【０１３５】
なお、リードアウト方向の分解能と位相エンコード方向の分解能とを低下させることは、撮像における有効視野（ＦＯＶ：Ｆｉｅｌｄ  Ｏｆ  Ｖｉｅｗ）の大きさの下限を増加させることに対応し、所定のＦＯＶの大きさより小さいＦＯＶによる磁気共鳴撮像を禁止することに対応する。撮像における有効視野の大きさは、傾斜磁場の勾配の大きさと関連する。すなわち、撮像における有効視野の大きさが大きくなるほど、傾斜磁場の勾配がゆるやかになる。これにより、キャパシタバンク２１の電圧値が低下するのを防止することができる。
【０１３６】
また、処理回路１５０は、撮像条件の変更として、特定の撮像シーケンスによる撮像を実行不可とすることであってもよい。特定の撮像シーケンスとは、単位時間当たりの傾斜磁場の変動または反転の回数が多い撮像シーケンスであり、例えば、エコープラナー撮像（ｅｃｈｏ  ｐｌａｎａｒ  ｉｍａｇｉｎｇ）などである。
【０１３７】
（経時変化推定機能）  
以下、経時変化推定機能に係る処理（以下、経時変化推定処理と呼ぶ）について説明する。図１２は、経時変化推定処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【０１３８】
入力装置１２４を介した操作者の指示、または所定の時刻に、傾斜磁場コイル１０２の抵抗に関する経時変化推定機能が起動される（ステップＳａ１）。経時変化推定機能の起動に伴って、処理回路１５０は、計算プログラムを記憶回路１２３から読み出し、読み出した計算プログラムを実行する。
【０１３９】
次いで、処理回路１５０は、傾斜磁場電源１０３に入力される入力信号波形の周波数ωを初期化する。周波数ωの初期化は、例えば、周波数ωを初期値に設定することに対応する。（ステップＳａ２）。経時変化推定機能における周波数ωの初期値は、予め記憶回路１２３に記憶される。以下、説明を簡単にするために、初期値は、予め設定された複数の周波数（以下、周波数範囲と呼ぶ）において、例えば、最小な自然数（以下、最小値と呼ぶ）であるものとする。周波数範囲は、予め記憶回路１２３に記憶される。周波数範囲は、例えば、図６乃至図９における横軸の周波数の範囲に相当する。
【０１４０】
周波数ωを有する入力信号波形が、傾斜磁場電源１０３における増幅器２２に入力される（ステップＳａ３）。増幅器２２は、ＡＣ／ＤＣコンバータ２０およびキャパシタバンク２１から印加された電圧と、入力信号波形とに基づいて、周波数ωを有する交流電流（出力電流Ｉ（ｔ））を発生する。傾斜磁場電源１０３は、出力電流Ｉ（ｔ）を傾斜磁場コイル１０２に供給する（ステップＳａ４）。
【０１４１】
処理回路１５０は、傾斜磁場コイル１０２への出力電流Ｉ（ｔ）の供給を契機として、時間の計測を開始する。すなわち、処理回路１５０は、周波数ωの出力電流Ｉ（ｔ）が傾斜磁場コイル１０２に供給されている時間を計測する。計測器１２７は、傾斜磁場コイル１０２への出力電流Ｉ（ｔ）の供給を契機として、キャパシタバンク２１の電圧の計測を開始する。（ステップＳａ５）。
【０１４２】
計測された時間が電流供給時間に到達するまで、すなわち所定の時間が経過するまで、ステップＳａ４およびステップＳａ５の処理が繰り返される（ステップＳａ６のＮｏ）。なお、計測器１２７は、傾斜磁場コイル１０２への出力電流Ｉ（ｔ）の供給の開始時刻から電流供給時間が経過した時点において、キャパシタバンク２１の電圧の計測を実行してもよい。
【０１４３】
処理回路１５０により計測されている時間が電流供給時間に到達すると（ステップＳａ６のＹｅｓ）、傾斜磁場コイル１０２への出力電流の供給が停止される（ステップＳａ７）。処理回路１５０は、傾斜磁場電源１０３と傾斜磁場コイル１０２とに関するエネルギー保存則に関する関係式と、キャパシタバンク２１の電圧と、出力電流Ｉ（ｔ）とに基づいて、周波数ωに対する傾斜磁場コイルの抵抗Ｒ（ω）の値を計算する（ステップＳａ８）。すなわち、ステップＳａ８の処理では、出力電流Ｉ（ｔ）の周波数ωに対する抵抗値Ｒ（ω）が計算される。
【０１４４】
出力電流Ｉ（ｔ）の周波数ωが所定の閾値ｔｈＨ（以下、最大閾値と呼ぶ）より小さければ（ステップＳａ９のＮｏ）、処理回路１５０により周波数ωが増加される（ステップＳａ１０）。周波数ωの増加は、例えば、周波数ωに対するインクリメントでもよいし、周波数ωに対する所定の数の加算でもよいし、周波数ωに対する所定の自然数の乗算でもよい。最大閾値ｔｈＨは、記憶回路１２３に予め記憶される。最大閾値ｔｈＨは、例えば、周波数範囲の最大値に対応する。このとき、ステップＳａ３乃至ステップＳａ９の処理が繰り返される。
【０１４５】
なお、初期値は、最小値に限定されず、周波数範囲において、任意の値の周波数であってもよい。このとき、ステップＳａ９における処理では、予め設定された複数の周波数にそれぞれ対応する複数の出力電流が、傾斜磁場コイル１０２に供給されたか否かが判定される。また、ステップＳａ１０における処理では、周波数範囲の全域に亘る周波数を有する出力電流が傾斜磁場コイル１０２に供給されていないと判定されれば（ステップＳａ９のＮｏに相当）、ステップＳａ８において用いられた周波数ωとは異なる周波数が、新たな周波数として設定される（ステップＳａ１０に相当）。周波数範囲の全域に亘る複数の周波数にそれぞれ対応する複数の出力電流が、傾斜磁場コイル１０２に供給されたと判定されれば（ステップＳａ９のＹｅｓに相当）、後述するステップＳａ１１の処理が実行される。
【０１４６】
なお、初期値は、周波数範囲における最大な自然数（以下、最大値と呼ぶ）であってもよい。このとき、ステップＳａ９における処理では、出力電流の周波数ωが周波数範囲における最小な自然数を閾値ｔｈＬ（以下、最小閾値と呼ぶ）より大きいか否かが判定される。最小閾値ｔｈＬは、記憶回路１２３に記憶される。最小閾値ｔｈＬは、例えば周波数範囲の最小値に対応する。また、出力電流の周波数ωが最小閾値ｔｈＬより大きいと判定されれば（ステップＳａ９のＮｏに相当）、周波数ωが減少される（ステップＳａ１０に相当）。周波数ωの減少は、例えば、周波数ωに対するデクリメントでもよいし、周波数ωに対する所定の数の減算でもよい。出力電流の周波数ωが最小閾値ｔｈＬより小さいと判定されれば（ステップＳａ９のＹｅｓに相当）、後述するステップＳａ１１の処理が実行される。
【０１４７】
出力電流Ｉ（ｔ）の周波数ωが最大閾値ｔｈＨ以上であると判定されれば（ステップＳａ９のＹｅｓ）、傾斜磁場コイル１０２の抵抗Ｒ（ω）に対する周波数ωの依存性を示す抵抗周波数曲線が、処理回路１５０の計算機能１５４により決定される（ステップＳａ１１）。なお、ステップＳａ８の処理は、ステップＳａ１１の処理の直前に実行されてもよい。処理回路１５０は、記憶回路１２３から基準曲線を読み出す。処理回路１５０の判定機能１５５により、抵抗周波数曲線と基準曲線とが比較される（ステップＳａ１２）。
【０１４８】
複数の周波数のうち少なくとも一つの周波数において抵抗周波数曲線が基準曲線を超えている場合、処理回路１５０における判定機能１５５は、磁気共鳴撮像が不可であると判定する（ステップＳａ１２のＹｅｓ）。複数の周波数の全域に亘って抵抗周波数曲線が基準曲線を下回っている場合、処理回路１５０における判定機能１５５は、磁気共鳴撮像が可能であると判定する（ステップＳａ１２のＮｏ）。
【０１４９】
磁気共鳴撮像が不可であると判定されると、処理回路１５０における制御機能１５３は、本磁気共鳴イメージング装置１００をインターロックする。例えば、制御機能１５３は、磁気共鳴撮像に関する動作を停止させる。このとき、出力回路１２５は、所定の警告および判定結果を、院内のネットワークと所定のゲートウェイとを介して外部のサービスセンタ等に出力する（ステップＳａ１３）。なお、出力回路１２５は、所定の警告をディスプレイ１２６に表示させてもよい。
【０１５０】
磁気共鳴撮像が可能であると判定されると、処理回路１５０における調整機能１５６は、記憶回路１２３からパラメータ抵抗曲線を読み出す。処理回路１５０は、抵抗周波数曲線Ｒ（ω）に、パラメータ抵抗曲線を整合させるために、傾斜磁場コイル１０２に関する回路モデルにおける複数の回路素子のパラメータの値を調整する。次いで、処理回路１５０の条件変更機能１５７により、予め設定された撮像条件の上限が、調整された複数のパラメータ各々の値に応じて、変更される。
【０１５１】
すなわち、処理回路１５０における条件変更機能１５７は、調整された複数のパラメータ各々の値に応じて、撮像条件を最適化する（ステップＳａ１４）。このとき、調整されたパラメータの値と、最適化された撮像条件とは、それぞれ更新されて記憶回路１２３に記憶される。
【０１５２】
以上に述べた構成によれば、以下に示す効果を得ることができる。
【０１５３】
本実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置１００によれば、複数の周波数をそれぞれ有する複数の交流電流を傾斜磁場コイル１０２に供給してキャパシタバンク２１の電圧を計測することで、傾斜磁場コイル１０２における抵抗および抵抗を含むインピーダンスの経時変化、すなわち経年変化を推定することができる。これにより、本磁気共鳴イメージング装置１００によれば、磁気共鳴撮像の実行の可否を判定することができる。
【０１５４】
加えて、本磁気共鳴イメージング装置１００によれば、磁気共鳴撮像の実行が可能であると判定された場合、傾斜磁場コイル１０２に対応する回路モデルにおける複数の回路素子にそれぞれ対応する複数のパラメータの値が調整される。これにより、撮像条件を柔軟に最適化することができる。また、磁気共鳴撮像の実行が不可であると判定された場合、本磁気共鳴イメージング装置１００をインターロックし、所定の警告および判定結果等を外部のサービスセンタ、ディスプレイ１２６等に出力することができる。
【０１５５】
これらのことから、本磁気共鳴イメージング装置１００によれば、傾斜磁場コイル１０２における抵抗を含むインピーダンスの変化を早期に検出できるため、傾斜磁場コイル１０２の経年劣化に起因する傾斜磁場コイル１０２の負荷特性を、傾斜磁場コイル１０２に対応する回路モデルにおけるパラメータおよび撮像条件等に随時反映させることができる。
【０１５６】
これにより、本磁気共鳴イメージング装置１００によれば、傾斜磁場電源１０３に対する負荷を低減させることができ、最適な磁気共鳴撮像を提供することができる。さらに、傾斜磁場電源１０３における電力マージンを削減できるため、オーバースペックな電力設計を適した仕様に改善できるため、製造コストを低減することができる。
【０１５７】
以上のことから、本磁気共鳴イメージング装置１００によれば、画質の劣化および傾斜磁場電源の出力エラー等により傾斜磁場コイルの性能劣化を検出する前に、傾斜磁場コイル１０２の劣化を推定することができる。すなわち、本実施形態によれば、傾斜磁場コイル１０２の性能劣化を、早期に把握可能な磁気共鳴イメージング装置１００を提供することができる。
【０１５８】
上述した実施形態の中で示した処理手順に示された指示は、ソフトウェアであるプログラムに基づいて実行されることが可能である。汎用の計算機システムが、このプログラムを予め記憶しておき、このプログラムを読み込むことにより、上述した実施形態の磁気共鳴イメージング装置１００による効果と同様な効果を得ることも可能である。上述した実施形態で記述された指示は、コンピュータに実行させることのできるプログラムとして、磁気ディスク（フレキシブルディスク、ハードディスク等）、光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ±Ｒ、ＤＶＤ±ＲＷ等）、半導体メモリ、又はこれに類する記録媒体に記録される。コンピュータ又は組み込みシステムが読み取り可能な記憶媒体であれば、その記憶形式は何れの形態であってもよい。
【０１５９】
このとき、コンピュータは、この記録媒体からプログラムを読み込み、このプログラムに基づいてプログラムに記述されている指示をＣＰＵで実行させれば、上述した実施形態の磁気共鳴イメージング装置１００と同様な動作を実現することができる。もちろん、コンピュータがプログラムを取得する場合又は読み込む場合はネットワークを通じて取得又は読み込んでもよい。
【０１６０】
また、記憶媒体からコンピュータや組み込みシステムにインストールされたプログラムの指示に基づきコンピュータ上で稼働しているＯＳ（オペレーティングシステム）や、データベース管理ソフト、ネットワーク等のＭＷ（ミドルウェア）等が、上述した実施形態を実現するための各処理の一部を実行してもよい。
【０１６１】
更に、記憶媒体は、コンピュータあるいは組み込みシステムと独立した媒体に限らず、ＬＡＮ（Local Area Network）やインターネット等により伝達されたプログラムをダウンロードして記憶又は一時記憶した記憶媒体も含まれる。
【０１６２】
また、記憶媒体は１つに限られず、複数の媒体から、上述した実施形態における処理が実行される場合も、実施形態における記憶媒体に含まれ、媒体の構成は何れの構成であってもよい。
【０１６３】
なお、実施形態におけるコンピュータ又は組み込みシステムは、記憶媒体に記憶されたプログラムに基づき、上述した実施形態における各処理を実行するためのものであって、パソコン、マイコン等の１つからなる装置、複数の装置がネットワーク接続されたシステム等の何れの構成であってもよい。
【０１６４】
また、実施形態におけるコンピュータとは、パソコンに限らず、情報処理機器に含まれる演算処理装置、マイコン等も含み、プログラムによって実施形態における機能を実現することが可能な機器、装置を総称している。
【０１６５】
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。これら新規な実施形態は、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ともに、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。
【符号の説明】
【０１６６】
２０…電力供給器（ポストレギュレータ、ＡＣ／ＤＣコンバータ）、２１…キャパシタバンク、２１ｘ…Ｘ軸傾斜磁場コイル用キャパシタバンク、２１ｙ…Ｙ軸傾斜磁場コイル用キャパシタバンク、２１ｚ…Ｚ軸傾斜磁場コイル用キャパシタバンク、２２…増幅器、２２ｘ…Ｘ軸傾斜磁場コイル用増幅アンプ、２２ｙ…Ｙ軸傾斜磁場コイル用増幅アンプ、２２ｚ…Ｚ軸傾斜磁場コイル用増幅アンプ、２４…電流検出器、２５…エラーアンプ、３０…第１の回路、３１…閉回路、３２…閉回路、３３…第１の回路におけるコイル、３４…閉回路におけるコイル、３５…閉回路におけるコイル、３６…閉回路における抵抗、３７…閉回路における抵抗、３８…第１の回路における抵抗、１００…磁気共鳴イメージング装置、１０１…静磁場磁石、１０２…傾斜磁場コイル、１０２ｘ…Ｘ軸傾斜磁場コイル、１０２ｙ…Ｙ軸傾斜磁場コイル、１０２ｚ…Ｚ軸傾斜磁場コイル、１０３…傾斜磁場電源、１０４…寝台、１０４ａ…天板、１０５…寝台制御回路、１０６…送信コイル、１０７…送信回路、１０８…受信コイル、１０９…受信回路、１１０…シーケンス制御回路、１２０…計算機システム、１２３…記憶回路、１２４…入力装置、１２５…出力回路、１２６…ディスプレイ、１２７…計測器、１３０…シムコイル、１５０…処理回路、１５１…インタフェース機能、１５２…画像生成機能、１５３…制御機能、１５４…計算機能、１５５…判定機能、１５６…調整機能、１５７…条件変更機能。
【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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【図１２】
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