(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体の撮像を行うことによって第１画像を取得する第１のプロトコルと、前記第１のプロトコルよりも後に実行され、第２画像を取得する第２のプロトコルとを含む、同一の被検体に関する一連のプロトコル群の実行を制御するシーケンス制御部と、
前記第１のプロトコルの実行により取得された前記第１画像を表示する表示部と、
前記第２のプロトコルの実行前に、前記表示部に表示された前記第１画像上で、前記被検体の特徴部位の入力を受け付ける入力部と、
前記特徴部位の位置情報に基づいて、前記第２のプロトコルの実行中、当該第２のプロトコルに対応するノイズキャンセリング音を、前記特徴部位に対して送出するスピーカと、
を有する磁気共鳴イメージング装置。
【請求項２】
前記特徴部位の位置ずれ量を、前記第１画像と前記第２画像とを比較することで算出する算出部を更に有し、
前記スピーカは、前記第２のプロトコルの実行中、前記特徴部位の位置ずれ量に基づいて補正された位置に、前記ノイズキャンセリング音を送出する、
請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項３】
前記第２のプロトコルの実行中に前記第２画像は複数取得されるものであって、
前記算出部は複数の前記第２画像それぞれを比較することで前記位置ずれ量を算出し、
前記特徴部位の位置情報とパルスシーケンスとのうち少なくとも１つに基づいて、前記第２のプロトコルの実行中、位置ずれ後の前記特徴部位に対応した前記ノイズキャンセリング音の設定を行う音声取得部を更に有する、
請求項２に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項４】
前記第２のプロトコルは複数実行されるものであって、
前記算出部は、複数の前記第２のプロトコルにおいて、先に実行された第２のプロトコルと後に実行された第２のプロトコルの間における前記位置ずれ量を算出し、
前記スピーカは、複数の前記第２のプロトコルにおいて、後に実行された第２のプロトコルにおける前記特徴部位に対応した前記ノイズキャンセリング音を送出する請求項２に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項５】
前記特徴部位は、前記被検体の聴覚に関わる部位である請求項１から４のうちいずれか１つに記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項６】
前記スピーカは、撮像口内において、複数箇所に円周上に配置される請求項１から４のうちいずれか１つに記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項７】
前記被検体に取り付けられる受信コイルを更に有し、
前記スピーカは、前記受信コイル内に配置される請求項１から４のうちいずれか１つに記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項８】
ノイズを取得するマイクと、
前記特徴部位の位置情報とパルスシーケンスとのうち少なくとも１つに基づいて、前記マイクによって取得されるノイズに対して、逆位相、同振幅、及び同周波数の音である前記ノイズキャンセリング音の設定を行う音声取得部と、
を更に有する請求項１から４のうちいずれか１つに記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項９】
前記被検体における前記ノイズキャンセリング音の送出先の位置を調整するためのキャリブレーション部を更に有し、
前記キャリブレーション部は、前記被検体に対してパルスシーケンスを実行し、パルスシーケンスの実行中に、複数の位置におけるノイズに対応したノイズキャンセリング音を前記スピーカより送出させるとともに、前記入力部からオペレータからの入力情報を受け付けることで前記複数の位置のうちいずれかを前記特徴部位として受け付ける、
請求項１から４のうちいずれか１つに記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１０】
前記キャリブレーション部は、前記被検体に対してＲＦパルスを送信しない状態において、前記ノイズキャンセリング音の送出先の位置の調整を受け付ける請求項９に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１１】
被検体の撮像を行うことによって第１画像を取得する第１のプロトコルと、前記第１のプロトコルよりも後に実行され、第２画像を取得する第２のプロトコルとを含む、同一の被検体に関する一連のプロトコル群の実行を制御するシーケンス制御部と、
前記第１のプロトコルの実行により取得された前記第１画像を取得する表示部と、
前記第２のプロトコルの実行前に、前記表示部に表示された前記第１画像上で、前記被検体の特徴部位の入力を受け付ける入力部と、
前記特徴部位の位置情報に基づいて、前記第２のプロトコルの実行中に、前記特徴部位から送出される音を取得するマイクと、
前記マイクにて取得された音を調整する音声調整部と、
を有する磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１２】
前記特徴部位の位置ずれ量を、前記第１画像と前記第２画像とを比較することで算出する算出部を更に有し、
前記音声調整部は、前記第２のプロトコルの実行中、前記マイクを介して前記特徴部位から送出される音を取得し、前記位置ずれ量に基づいて前記音の調整を行う請求項１１に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１３】
前記第２のプロトコルの実行中に前記第２画像は複数取得されるものであって、
前記算出部は複数の前記第２画像それぞれを比較することで前記位置ずれ量を算出し、
前記音声調整部は、前記マイクを介して前記特徴部位から送出される音を取得し、前記位置ずれ量に基づいて前記音の調整を行う請求項１２に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１４】
前記第２のプロトコルは複数実行されるものであって、
前記算出部は、複数の前記第２のプロトコルにおいて、先に実行された第２のプロトコルと後に実行された第２のプロトコルの間における前記位置ずれ量を算出し、
前記マイクは、複数の前記第２のプロトコルの実行中において、前記特徴部位から送出される音を取得し、
前記音声調整部は、複数の前記第２のプロトコルの実行中において、前記音の調整を行う請求項１２に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１５】
前記音声調整部にて調整された前記音をオペレータに送出するスピーカを更に有する請求項１１から１４のうちいずれか１つに記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１６】
前記特徴部位は、前記被検体の発声に関わる部位である請求項１１から１４のうちいずれか１つに記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１７】
前記マイクは、撮像口内において、複数箇所に円周上に配置される請求項１１から１４のうちいずれか１つに記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１８】
前記被検体に取り付けられる受信コイルを更に有し、
前記マイクは、前記受信コイル内に配置される請求項１１から１４のうちいずれか１つに記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１９】
前記被検体からの音の発声部位に関する位置情報を調整するためのキャリブレーション部を更に有し、
前記キャリブレーション部は、前記被検体に対してパルスシーケンスを実行し、パルスシーケンスの実行中に、前記複数のマイクにて取得された音を、前記算出部から読み込んだ前記位置ずれ量に基づいて、複数の位置に対応して調整された音を前記音声調整部から出力し、前記入力部からオペレータの入力情報を受け付けることで前記複数の位置のうち、いずれかを前記特徴部位として受け付ける請求項１２から１４のうちいずれか１つに記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項２０】
前記キャリブレーション部は、前記被検体に対してＲＦパルスを送信しない状態において、前記被検体からの音の発声部位に関する位置の調整を受け付ける請求項１９に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項２１】
前記第１画像は、前記被検体の３次元ＭＲデータから生成されるＭＰＲ画像である請求項１、２、３、４、１１、１２、１３、１４のうちいずれか１つに記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項２２】
前記被検体を撮影した第３画像を取得するための光学撮影部と、
前記特徴部位の位置ずれ量を前記第１画像と前記第３画像とを比較することで算出する算出部と、
前記算出部が算出した前記位置ずれ量に基づいて位置ずれ後の前記特徴部位に対応した前記ノイズキャンセリング音の取得を行う音声取得部と、
を更に有する請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項２３】
前記被検体を撮影した第３画像を取得するための光学撮影部と、
前記特徴部位の位置ずれ量を前記第１画像と前記第３画像とを比較することで算出する算出部と、
前記算出部が算出した前記位置ずれ量に基づいて位置ずれ後の前記特徴部位から送出される音を取得し、前記位置ずれ量に基づいて前記音の調整を行う音声調整部と、
を更に有する請求項１１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】
磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ：Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ  Ｉｍａｇｉｎｇ）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（Ｌａｒｍｏｒ）周波数のＲＦ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）パルスで磁気的に励起し、この励起に伴って発生する磁気共鳴信号のデータから画像を生成する撮像法である。
【０００３】
ところで、被検体とオペレータは検査中に会話等による意思疎通を行う場合がある。しかし、ＭＲＩ装置による検査時にはＭＲＩ装置内のコイルユニット等の振動により、空気振動が発生し、ノイズが発生する。このノイズによって被検体とオペレータの意思疎通が妨害される場合がある。このような場合を一例として、ＭＲＩ装置内での被検体周辺の音響環境を改善することが望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１５２４２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、ＭＲＩ装置内での被検体周辺の音響環境を改善することが可能な磁気共鳴イメージング装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置は、被検体の撮像を行うことによって第１画像を取得する第１のプロトコルと、第１のプロトコルよりも後に実行され、第２画像を取得する第２のプロトコルとを含む、同一の被検体に関する一連のプロトコル群の実行を制御するシーケンス制御部と、第１のプロトコルの実行により取得された第１画像を表示する表示部と、第２のプロトコルの実行前に、表示部に表示された第１画像上で、被検体の特徴部位の入力を受け付ける入力部と、特徴部位の位置情報に基づいて、第２のプロトコルの実行中、第２のプロトコルに対応するノイズキャンセリング音を、前記特徴部位に対して送出するスピーカを具備する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第１の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置の概略構成を示すブロック図。
【図２】第１の実施形態に係るスピーカの取り付け位置の一例を示す図。
【図３】第１の実施形態に係るヘッドコイル内におけるスピーカの取り付け位置の一例を示す図。
【図４】第１の実施形態に係る聴覚部位の位置決め画像の一例を示す図。
【図５】第１の実施形態に係る体動補正の一例を示す図。
【図６】第１の実施形態に係る体動補正のための撮像シーケンスの一例を示す図。
【図７】第１の実施形態の一連の処理の流れを示すフローチャート。
【図８】第１の実施形態におけるノイズキャンセリングの流れを示すフローチャート。
【図９】第１の実施形態に係る聴覚部位の追従位置におけるノイズキャンセリング手法の一例を示す図。
【図１０】第２の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置の概略構成を示すブロック図。
【図１１】第２の実施形態に係るマイクの取り付け位置の一例を示す図。
【図１２】第２の実施形態に係る一連の処理の流れを示すフローチャート。
【図１３】第２の実施形態に係る発声部位の位置決め画像の一例を示す図。
【図１４】第２の実施形態に係るアレイマイクによる被検体の声の抽出の流れを示すフローチャート。
【図１５】第３の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置の概略構成を示すブロック図。
【図１６】第３の実施形態に係るスピーカ及びマイクの取り付け位置の一例を示す図。
【図１７】第４の実施形態に係る処理回路の構成を示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を参照して、実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置（以下、ＭＲＩ装置１００：Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ  Ｉｍａｇｉｎｇ）に関する説明を行う。なお、実施形態は、以下の実施形態に限られるものではない。また、各実施形態において説明する内容は、原則として、他の実施形態においても同様に適用することができる。
【０００９】
（第１の実施形態）
ＭＲＩ装置１００は、１つの検査において一連のスキャン群を実行することが多い。この「スキャン」とは、ＴＲ（Ｒｅｐａｔｉｔｉｏｎ  Ｔｉｍｅ）や、ＴＥ（Ｅｃｈｏ  Ｔｉｍｅ）、ＦＡ（Ｆｌｉｐ  Ａｎｇｌｅ）等の撮像パラメータが設定されたパルスシーケンスを実行することにより、所望のＭＲ信号を収集することである。また、１つの検査で実行される一連のスキャン群を便宜上区分けする単位を「プロトコル」と呼ぶ。典型的には、１スキャンは１プロトコルに該当するが、１つのプロトコルに複数のスキャンが含まれる場合もある。一連のスキャン群に対応する、プロトコル群は、診断画像を収集する「イメージングスキャン」に該当するプロトコル（「イメージングプロトコル」とも称される）と、イメージングスキャン以外のプロトコルとに分類することができる。イメージングスキャン以外のプロトコルには、例えば、ＲＦコイルの受信感度マップを収集する感度マップスキャンや、静磁場強度の均一補正用のデータを収集するシミングスキャン、及びイメージングスキャン用の標識化領域やイメージング領域を設定させるための位置決め画像を収集するロケータスキャンが該当する。また、１つの検査に、複数の「イメージングスキャン」が含まれる場合がある。本実施形態における「イメージングスキャン」は、例えば、ｆＭＲＩ（ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ  Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ  Ｉｍａｇｉｎｇ）検査時における機能画像のスキャンや、形態画像のスキャンが該当する。本実施形態におけるイメージングスキャンでは、ｆＭＲＩの機能画像のスキャンを想定し、複数の３次元ＭＲデータの取得を行うものとして説明を行なう。
【００１０】
また、以下に詳述する実施形態では、被検体Ｐの聴覚部位に対して、ノイズキャンセリング音の焦点となる位置（以下、特徴部位と呼ぶ）の位置決めが行われる。そのため、上述した一連のプロトコルの内、特徴部位の位置決めを行うプロトコルを便宜的に「第１のプロトコル」と呼ぶ。特徴部位の位置決めが行われると、当該特徴部位に対して第１のプロトコル以降に実行されるプロトコルにおいてノイズキャンセリング音の送出が行われる。このノイズキャンセリングを行う第１のプロトコル以降に実行されるプロトコルを便宜的に「第２のプロトコル」と総称する。「第１のプロトコル」及び「第２のプロトコル」は、上記プロトコルの内、何れのプロトコルを用いることにしても良いが、「第１のプロトコル」はイメージングスキャンに先行して行われるプロトコルが選択されることが望ましい。これは、検査の初期段階で特徴部位の位置決めを行うことで、ノイズキャンセリング音の送出開始タイミングを早めることができるためである。
【００１１】
以下の実施形態では、例示的に、第１のプロトコルとしてイメージングスキャンに先行して行われるプロトコルの内、ロケータスキャンを、ロケータスキャン以降のプロトコルを第２のスキャンと設定した場合を想定して説明を行なう。
【００１２】
＜構成要素＞  図１は第１の実施形態に係るＭＲＩ装置１００の構成を示すブロック図である。図１に示すように、ＭＲＩ装置１００は、静磁場磁石１０１と、静磁場電源１０２と、傾斜磁場コイル１０３と、傾斜磁場電源１０４と、寝台装置１０５と、処理回路１０６と、送信コイル１０７と、送信回路１０８と、受信コイル１０９と、受信回路１１０と、スピーカ１１１と、処理回路１２０と、入力装置１３１と、表示装置１３２と、記憶回路１３３と、処理回路１３４と、処理回路１３５とを含む。なお、ＭＲＩ装置１００に、被検体Ｐ（例えば、人体）は含まれない。また、図１に示す構成は一例に過ぎない。例えば、処理回路１２０、処理回路１３４、及び処理回路１３５内の各構成要素は、適宜統合若しくは分離して構成されても良い。例えば、処理回路１２０．処理回路１３４、処理回路１３５のそれぞれの機能を兼ね備える１つの処理回路を設けて本実施形態を実施しても構わない。また逆に、処理回路１３５を３つの独立した処理回路に分け、それぞれがシステム制御機能１３５ａ、画像生成機能１３５ｂ、特徴部位追従機能１３５ｃを実行するように構成しても構わない。
【００１３】
静磁場磁石１０１は、中空の略円筒形状（円筒の中心軸に直交する断面が楕円状となるものを含む）に形成された磁石であり、内部の空間に静磁場を発生する。以降の実施形態で中空の略円筒形状と述べる場合には、円筒の中心軸に直交する断面が楕円状になるものを含むものとする。静磁場磁石１０１は、例えば超伝導磁石であり、静磁場電源１０２から電流の供給を受けて励磁する。静磁場電源１０２は、静磁場磁石１０１に電流を供給する電源装置である。なお、静磁場磁石１０１は永久磁石でも良い。この場合、ＭＲＩ装置１００は静磁場電源１０２を備えなくても良い。また、静磁場電源１０２は、ＭＲＩ装置１００とは別に備えられても良い。
【００１４】
傾斜磁場コイル１０３は、中空の略円筒形状に形成されたコイルであり、静磁場磁石１０１の内側に配置される。傾斜磁場コイル１０３は互いに直交するＸ、Ｙ、及びＺの各軸に対応する３つのコイルが組み合わされて形成されており、これら３つのコイルは、傾斜磁場電源１０４から個別に電流の供給を受けて、Ｘ、Ｙ、及びＺの各軸に沿って磁場強度が変化する傾斜磁場を発生する。傾斜磁場コイル１０３によって発生するＸ、Ｙ、及びＺの各軸の傾斜磁場は、例えばスライスエンコード用傾斜磁場Ｇｓ、位相エンコード用傾斜磁場Ｇｅ、及び読み出し用傾斜磁場Ｇｒである。傾斜磁場電源１０４は、傾斜磁場コイル１０３に電流を供給する電源装置である。
【００１５】
寝台装置１０５は、被検体Ｐが載置される天板１０５ａ、及び図示しない基台と寝台駆動装置を備えている。基台は寝台駆動装置によって天板１０５ａを上下方向（被検体Ｐの体軸方向と直交する方向）に移動することが可能なモータ或いはアクチュエータを持つ筐体である。寝台駆動装置は、被検体Ｐが載置された天板１０５ａを、ＭＲＩ装置１００の撮像口内に挿抜するモータ或いはアクチュエータである。天板１０５ａは、寝台駆動装置によって被検体Ｐの体軸方向及び体軸方向に直交する方向に移動することが可能な被検体Ｐを載置する板状部材である。
【００１６】
処理回路１０６（処理部）は、寝台制御機能１０６ａ（寝台制御部）を有する。例えば、処理回路１０６はプロセッサによって実現される。寝台制御機能１０６ａは、寝台装置１０５に接続されており、制御用の電気信号を寝台装置１０５へ出力することで、寝台装置１０５の動作を制御する。例えば、寝台制御機能１０６ａは、入力装置１３１を介して、天板１０５ａを長手方向、上下方向又は左右方向へ移動させる指示をオペレータから受け付け、受け付けた指示信号に従って天板１０５ａを移動するように、寝台装置１０５が有する天板１０５ａの駆動機構を動作させる。
【００１７】
送信コイル１０７は、中空の略円筒形状に形成されたコイルであり、傾斜磁場コイル１０３の内側に配置され、送信回路１０８からＲＦパルスの供給を受けて、高周波磁場を発生する。送信回路１０８は、対象とする原子の種類及び磁場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に供給する。
【００１８】
受信コイル１０９は、傾斜磁場コイル１０３の内側に配置され、高周波磁場の影響によって被検体Ｐから発せられる磁気共鳴信号（以下、ＭＲ信号）を受信するコイルである。受信コイル１０９は、ＭＲ信号を受信すると、受信したＭＲ信号を受信回路１１０へ出力する。
【００１９】
なお、上述した送信コイル１０７及び受信コイル１０９の構成は一例に過ぎない。送信機能のみを備えたコイル、受信機能のみを備えたコイル、若しくは送受信機能を備えたコイルのうち、１つ若しくは複数を組み合わせることによって構成されれば良い。
【００２０】
受信回路１１０（受信部）は、受信コイル１０９から出力されるＭＲ信号を検出し、検出したＭＲ信号からＭＲデータを生成する。具体的には、受信回路１１０は、受信コイル１０９から出力されるＭＲ信号をデジタル変換することによってＭＲデータを生成する。
【００２１】
スピーカ１１１は、電気信号を物理振動に変換することで音を発生する装置である。スピーカ１１１は、送信コイル１０７の内側の撮像口内に配置され、ＭＲＩ装置１００が発生するノイズを低減するためのノイズキャンセリング音を送信し、被検体ＰがＭＲ撮像時に撮像口内にて知覚するノイズを低減する機能を有する。ノイズキャンセリング音の音波は、ＭＲＩ装置１００が発生するノイズの音波と逆の位相を持つ。被検体Ｐの耳の付近では、ＭＲＩ装置１００によって発生されるノイズの音波と、スピーカ１１１から送出されたノイズキャンセリング音の音波とが打ち消しあうことによって、実質的に被検体Ｐによって知覚されるノイズの音量が低減されることとなる。スピーカ１１１が送信するノイズキャンセリング音に対応する信号は、音声取得機能１３４ａによって取得される。本実施形態におけるスピーカ１１１はＭＲＩ装置１００内にて使用するため、磁性体を含まないものが好ましく、例えばスピーカの振動子に通常用いられている磁性体に代わって、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）等の圧電振動子を使用する圧電スピーカ等を用いることが好ましい。スピーカ１１１は、配線等によって後述する処理回路１３４に接続されており、処理回路１３４の音声取得機能１３４ａにて生成されたノイズキャンセリング音の送信を実行する。
【００２２】
図２は、スピーカ１１１のＭＲＩ装置１００における取り付け位置の一例を示す図である。スピーカ１１１はＭＲＩ装置１００の撮像口内に複数箇所に渡って円周上に配置される。また、スピーカ１１１の配置は、図２に示す配置に限定されず、スピーカ１１１は天板１０５ａに取り付けられる構成を有しても良い。また、スピーカ１１１は受信コイル１０９の一形態であるヘッドコイル１０９ｂ内に取り付けられることにしても良い。
【００２３】
また、図２に示すように被検体Ｐに対してノイズキャンセリング音を送出するためのスピーカ１１１とは別に、スピーカ１１１ｂが例えば天板１０５ａ上に配置される。スピーカ１１１ｂは、スピーカ１１１と同様に電気信号を物理信号に変換することで音声を発生する装置である。スピーカ１１１ｂは、被検体Ｐに対してのオペレータ等からの音声を送出する機能を有する。また、スピーカ１１１ｂは被検体Ｐに音楽等を送出することにしても良い。これにより、検査中における被検体Ｐの緊張を緩和する効果が期待できる。また、スピーカ１１１は、ＭＲＩ装置１００の撮像口内ではなく、受信コイル１０９に配置されることにしても良い。
【００２４】
図３は、スピーカ１１１のヘッドコイル１０９ｂにおける取り付け位置の一例を示す図である。例えば、スピーカ１１１はヘッドコイル１０９ｂの内側に複数個配置される。スピーカ１１１のヘッドコイル１０９ｂ内における取り付け位置は図３に示す配置に限定されない。例えば、ヘッドコイル１０９ｂを被検体Ｐが装着した状態において、被検体Ｐの耳の近傍に複数個のスピーカ１１１を配置することにしても良い。また、ヘッドコイル１０９ｂ内におけるスピーカ１１１は配線１４１によって処理回路１３４と接続されている。また、先述したスピーカ１１１ｂも、天板１０５ａに替えてヘッドコイル１０９ｂ内に配置されることにしても良い。
【００２５】
処理回路１２０（処理部）は、シーケンス制御機能１２０ａ（シーケンス制御部）を有する。例えば、処理回路１２０は、プロセッサによって実現される。シーケンス制御機能１２０ａは、各種パルスシーケンスを実行する。具体的には、シーケンス制御機能１２０ａは、処理回路１３５から出力されるシーケンス実行データを読み込んで傾斜磁場電源１０４、送信回路１０８及び受信回路１１０を駆動することで各種パルスシーケンスを実行する。
【００２６】
ここで、シーケンス実行データは、ＭＲデータを収集するための手順を示すパルスシーケンスを定義した情報である。具体的には、シーケンス実行データは、傾斜磁場電源１０４が傾斜磁場コイル１０３に電流を供給するタイミング及び供給される電流の強さ、送信回路１０８が送信コイル１０７に供給するＲＦパルス電流の強さや供給タイミング、受信回路１１０がＭＲ信号を検出する検出タイミング等を定義した情報である。
【００２７】
また、シーケンス制御機能１２０ａ（シーケンス制御部）は、各種パルスシーケンスが実行された結果として、受信回路１１０からＭＲ信号を受信し、受信したＭＲ信号を記憶回路１３３に記憶する。なお、シーケンス制御機能１２０ａによって受信されたＭＲ信号の集合は、処理回路１３５の画像生成機能１３５ｂに転送される。
【００２８】
入力装置１３１（入力部）は、オペレータからの各種指示や情報入力を受け付ける。入力装置１３１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、モード切り替えスイッチ等の選択デバイス、あるいはキーボード等の入力デバイスである。
【００２９】
表示装置１３２（表示部）は、処理回路１３５のシステム制御機能１３５ａによる制御の下、撮像条件の入力を受け付けるためのＧＵＩ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ  Ｕｓｅｒ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）や、処理回路１３５の画像生成機能１３５ｂによって生成された画像等を表示する。表示装置１３２は、例えば、液晶ディスプレイにて構成される。
【００３０】
記憶回路１３３（記憶部）は、各種データを記憶する。例えば、記憶回路１３３は、ＭＲ信号やＭＲデータを被検体Ｐごとに記憶する。例えば、記憶回路１３３は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ），フラッシュメモリ等の半導体メモリ素子やハードディスク、光ディスク等によって実現される。
【００３１】
処理回路１３４（処理部）は、音声取得機能１３４ａ（音声取得部）を有する。例えば、処理回路１３４は、プロセッサによって実現される。まず、音声取得機能１３４ａは、処理回路１３５から出力されるシーケンス実行データを読み込んで、各種パルスシーケンスの実行時にＭＲＩ装置１００によって発生されるノイズに対応したノイズキャンセリング音を記憶回路１３３から読み込む。パルスシーケンスの実行が開始されると同時にノイズキャンセリング音は、スピーカ１１１を介して被検体Ｐの聴覚部位に向けて出力される。ノイズキャンセリング音とは、対象のノイズと同周波数、同振幅、逆位相の音であり、各パルスシーケンスに対応したノイズキャンセリング音が、予め記憶回路１３３に記憶されている。被検体Ｐの聴覚部位は、例えば、耳介、耳道、鼓膜、中耳等の聴覚を担う器官の中からオペレータがＭＲ画像上にて指定することが可能である。聴覚部位は、各スピーカ１１１から送出されたノイズキャンセリング音の焦点となる位置であって、この位置にてノイズとノイズキャンセリング音が互いに打ち消しあう。被検体Ｐの個人差や、撮像するＭＲ画像の撮像部位や取得断面によって適切な位置をオペレータがその都度指定する。また、本実施形態では各種パルスシーケンスに対応したノイズキャンセリング音を記憶回路１３３から読み込んで、スピーカ１１１を介して被検体Ｐに出力するものとして説明したが、例えばスキャンパラメータが変化する場合等にはノイズキャンセリング音を適宜調整することにしても構わない。また、音声取得機能１３４ａは、後述する特徴部位追従機能１３５ｃによって算出された体動後の聴覚部位の位置を読み込んでノイズキャンセリング音の位相の調整を行う。体動後の位置に応じて調整されたノイズキャンセリング音はスピーカ１１１を介して出力される。これにより、ノイズキャンセリング音の位相が体動後の位置に応じて調整され、体動後の聴覚部位に対してノイズキャンセリング音を送出することが可能となる。また、本実施形態における体動は、呼吸等に伴う被検体Ｐの微小な体動や、被検体Ｐのうなずきや首振り等による体動を想定している。
【００３２】
処理回路１３５（処理部）は、システム制御機能１３５ａと、画像生成機能１３５ｂと、特徴部位追従機能１３５ｃを含んで構成される。例えば、処理回路１３５は、プロセッサによって実現される。
【００３３】
システム制御機能１３５ａ（システム制御部）は、ＭＲＩ装置１００が有する各構成要素を制御することで、ＭＲＩ装置１００の全体制御を行う。例えば、システム制御機能１３５ａは、入力装置１３１を介してオペレータからパルスシーケンスに関する各種のパラメータの入力を受け付け、受け付けたパラメータを読み込んでシーケンス実行データを生成する。そして、システム制御機能１３５ａは、生成したシーケンス実行データを処理回路１２０に送信することで、各種のパルスシーケンスを実行する。また、システム制御機能１３５ａは、オペレータから要求されたＭＲ画像を記憶回路１３３から読み出し、読み出した画像を表示装置１３２に出力する。
【００３４】
画像生成機能１３５ｂ（画像生成部）は、記憶回路１３３に格納されたＭＲ信号からＭＲ画像を生成する。具体的には、画像生成機能１３５ｂは、シーケンス制御機能１２０ａによって記憶回路１３３に記憶されたＭＲ信号を読み出し、読み出したＭＲ信号に後処理すなわちフーリエ変換等の再構成処理を施すことでＭＲ画像を生成する。また、画像生成機能１３５ｂは、生成したＭＲ画像を記憶回路１３３に記憶する。
【００３５】
また、画像生成機能１３５ｂは、後述する特徴部位を指定するための画像を取得する第１画像取得部及び位置ずれ補正用画像を取得する第２画像取得部の一例である。
【００３６】
特徴部位追従機能１３５ｃは、例えば、第１のプロトコルの実行中にオペレータによってＭＲ画像（第１画像）上でオペレータによって指定された聴覚部位等の特徴部位の空間的な位置情報を、第２のプロトコル実行中にＭＲ画像（第２画像）にて更新し、追従する機能を有する。より詳細には、まず、特徴部位追従機能１３５ｃは、第１画像を記憶回路１３３から読み込んで表示装置１３２に表示する。次に、特徴部位追従機能１３５ｃは、入力装置１３１を介してオペレータが表示装置１３２を参照して指定した特徴部位の位置情報を受け付ける。このときに表示される第１画像は特徴部位を含む部位が撮像されたＭＲ画像であれば良く、例えば被検体Ｐの頭部の３次元ＭＲデータから再構成処理を受けて生成されるＭＰＲ画像（Ｍｕｌｔｉ−Ｐｌａｎｅｒ−Ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ）や、複数のＭＲ画像の集合であるマルチスライスのＭＲ画像等が該当する。特徴部位追従機能１３５ｃは、特徴部位の位置情報を受け付け、第２画像の撮像中における被検体Ｐの体動等による移動後の位置の追従を行う。以下の記載では、ロケータスキャン時に取得されたＭＰＲ画像を用いて特徴部位の指定を行う場合を例に説明を行なう。また、特徴部位追従機能１３５ｃは、体動前後における特徴部位の位置ずれを算出する算出部の一例である。第１画像はロケータスキャンにて取得されるものに限られず、何れのプロトコルを実行して得られる画像を用いることにしてもよい。
【００３７】
図４は、聴覚部位を設定するための表示装置１３２の表示画面の一例を示す図である。図４では、第１画像の一例として、頭部の３次元ＭＲデータから生成されるＭＰＲ画像の内、内耳等の器官が含まれるコロナル面の画像を表示している。オペレータは入力装置１３１を介して、例えば被検体Ｐの頭部のコロナル面の画像を参照し被検体Ｐの聴覚部位の設定を行う。聴覚部位の設定が行われると、聴覚部位の空間座標情報が特徴部位追従機能１３５ｃによって算出される。算出された聴覚部位の空間座標情報は記憶回路１３３に記憶される。聴覚部位は例えば、図４中に示すように耳介１１、外耳道１２、鼓膜１３、及び中耳１４等の中からオペレータによって選択される。聴覚部位は上記の様に、被検体Ｐの各器官そのものを必ずしも指定しなくても良く、例えば、図４に示すように耳介１１から体外方向へ任意の距離離間した点１５を第１画像上にて指定することにしても良い。
【００３８】
特徴部位追従機能１３５ｃは、オペレータによって指定された特徴部位の位置決め後の第２のプロトコルの実行中にＭＲ画像撮像中における被検体Ｐの体動等による移動後の位置を追従する。第１の実施形態では、特徴部位追従機能１３５ｃは、被検体Ｐの体動を検出し、聴覚部位の移動をリアルタイムで推定し、移動後の聴覚部位にノイズキャンセリング音を送信するための位置ずれ補正を行う。先述した通り、本実施形態に係る、第２のプロトコルは、例示的にｆＭＲＩの機能画像を取得するためのイメージングスキャンを想定して説明を行う。そのため、第２のプロトコルでは時相の異なる複数の３次元ＭＲデータが取得されるものとして説明する。ただし、先述した通り第２のプロトコルには何れのプロトコルも適用することが可能である。
【００３９】
図５は、第１の実施形態における聴覚部位Ｎの追従方法の一例を示す図である。各第２画像の取得時に、オペレータによって指定された聴覚部位の体動前及び体動後における空間位置を算出し、体動後の聴覚部位の空間位置から体動前の聴覚部位の空間位置の差分を算出することで、聴覚部位の算出を行う。ここで、聴覚部位が含まれる頭部は剛体（剛体部）であるため変形は無視することができる。そのため、第２画像として頭部を含む撮像領域の３次元ＭＲデータを複数回取得し、各３次元ＭＲデータを比較することで移動前と移動後の頭部の位置の差分を算出することが可能である。
【００４０】
より詳細には、第２のプロトコル内における最初の３次元ＭＲデータの取得時（Ｖｏｌｕｍｅ１）にて、被検体Ｐの３次元ＭＲデータ３１が収集される。このとき、３次元ＭＲデータ３１における、聴覚部位Ｎの空間座標（ｘ、ｙ、ｚ）が算出される。次に、２回目の３次元ＭＲデータの取得時（Ｖｏｌｕｍｅ２）にて、被検体Ｐの３次元ＭＲデータ３２が収集される。また、Ｖｏｌｕｍｅ１とＶｏｌｕｍｅ２の間に、被検体Ｐは体動し聴覚部位Ｎの空間座標は座標（ｘ、ｙ、ｚ）から座標（ｘ＋ｘ’、ｙ＋ｙ’、ｚ＋ｚ’）に変化する。特徴部位追従機能１３５ｃは、変化した空間座標の差分を読み込んで聴覚部位Ｎの位置ずれ量（ｘ’、ｙ'、ｚ’）を算出する。同様に、３回目のＭＲデータ取得時（Ｖｏｌｕｍｅ３）において、被検体Ｐの３次元ＭＲデータ３３が収集される。同様に、Ｖｏｌｕｍｅ３とＶｏｌｕｍｅ２の間に聴覚部位Ｎの空間座標は座標（ｘ、ｙ、ｚ）から座標（ｘ＋ｘ’＋ｘ’’、ｙ＋ｙ’+ｙ’’、ｚ＋ｚ’+ｚ’’）に変化する。このとき、聴覚部位Ｎの位置ずれ量は、３次元ＭＲデータ３３と撮影された時刻が最も近い３次元ＭＲデータ３２の差分を計算して算出しても良いし、３次元ＭＲデータ３３と最初に撮影された３次元ＭＲデータ３１の差分を計算して算出することにしても良い。このように、ＭＲデータを取得する度に聴覚部位Ｎの空間座標を更新することで、聴覚部位Ｎの位置を追従することが可能である。ここでは、複数の３次元ＭＲデータが取得される場合について説明したが、本実施形態で記載した３次元ＭＲデータの取得は、被検体Ｐのスライス画像の取得に置き換えて実施することにしても良い。また、複数のプロトコルを連続して実行する場合には、ｎ回目のプロトコル（Ｐｒｏｔｏｃｏｌｎ）から（ｎ＋１）回目のプロトコル（Ｐｒｏｔｏｃｏｌ（ｎ＋１））へ移行するタイミングにおいても聴覚部位Ｎの空間座標を更新して、聴覚部位Ｎの位置を更に追従し続けることにしても良い。例えば、ロケータスキャン以前のプロトコルにて既に特徴部位の位置決めが行われている場合には、ロケータスキャン実行中にノイズキャンセリングを行い、次のシミングスキャンの実行時にも更に特徴部位の位置を更新し、引き続き同じ聴覚部位Ｎに対してノイズキャンセリングを行ってもよい。
【００４１】
図５では、第２のプロトコル実行時に聴覚部位Ｎが撮像領域内に含まれるものとして説明したが、聴覚部位Ｎは必ずしも撮像領域内に含まれる必要はない。例えば、頭部における任意の撮像領域の３次元ＭＲデータを上記と同様に複数回取得し、各３次元ＭＲデータを比較することで、頭部の位置の差分を算出することができる。この差分を聴覚部位Ｎの移動量として特徴部位追従機能１３５ｃは読み込むことが可能である。例えば、第１のプロトコルにおいて聴覚部位として鼓膜１３がオペレータにより指定され、且つ、第２のプロトコルにおける撮像領域として鼓膜１３より上の、鼓膜１３を含まない頭部を撮像する場合には、第２のプロトコルにおける撮像領域には鼓膜は含まれない。このとき、特徴部位追従機能１３５ｃは頭部の移動量を算出することにより、聴覚部位である鼓膜１３の移動を追従することが可能になる。また、上記記載した第２のプロトコル実行時に取得される体動後の位置ずれを算出するために用いられるＭＲ画像は第２画像の一例である。
【００４２】
また、本実施形態における追従方法は上述の手法に限定されるものではなく、第２のプロトコルの実行中においてＭＲデータを取得する前にリファレンススキャンを行い、各３次元ＭＲデータ取得前のリファレンススキャンから特徴部位の移動量を算出することで、体動を検出することにしても良い。
【００４３】
図６は、第２のプロトコルの実行中におけるリファレンススキャンの実行タイミングを示す図である。リファレンスキャンはＭＲデータの取得前に実行される。例えば、１回目のリファレンススキャンと２回目のリファレンススキャン時における聴覚部位の空間位置の差分を算出することで、体動による聴覚部位の位置ずれを算出することが可能である。リファレンススキャンはＭＲデータの取得前に必ず実行される必要はなく、所定の回数だけ実行されることにしても良い。また、リファレンススキャンはＴ１緩和時間を妨げないような撮像条件のＭＲ画像を、短時間で収集する撮像法である。リファレンススキャンの一例としては、２Ｄシングルショットスパイラルスキャン、低いフリップアングルのスキャン、直交三断面のスキャンが挙げられる。
【００４４】
＜動作＞
図７は第１の実施形態に係る処理手順を示すフローチャートである。本実施形態では、冒頭でも述べた通り、例示的に第１のプロトコルをロケータスキャン、第２のプロトコルをｆＭＲＩの機能画像のスキャンを想定したイメージングスキャンとして記載する。
【００４５】
まず、システム制御機能１３５ａが、オペレータから入力された撮像条件を入力装置１３１を介してＧＵＩ上にて受け付け、受け付けた撮像条件に従ってシーケンス情報を生成する（ステップＳ１０１）。
【００４６】
次に、被検体Ｐに受信コイル１０９が装着され、被検体Ｐが寝台装置１０５の天板１０５ａ上に載置され、受信コイル１０９がＭＲＩ装置１００に電気的に接続される（ステップＳ１０２）。例えば、受信コイル１０９は、複数のコイルエレメントを有するヘッドコイルである。
【００４７】
次に、寝台制御機能１０６ａが、寝台装置１０５を移動する（ステップＳ１０３）。具体的には、寝台制御機能１０６ａが、天板１０５ａを所定位置に移動させると、投光器（図示を省略）の光が被検体Ｐに当てられる。オペレータは、この投光器の光が撮像部位（例えば、頭部）に当てられたタイミングにて、入力装置１３１を介して、撮像部位の位置の指定を入力する。これにより、寝台制御機能１０６ａは、指定された撮像部位が磁場中心に位置付けられるように、天板１０５ａを移動させる。
【００４８】
続いて、シーケンス制御機能１２０ａが、イメージングスキャン時の撮像領域を決めるためのロケータスキャンを実行する。このとき、ロケータスキャンは第１のプロトコルとして実行されるため、特徴部位である聴覚部位を含む範囲のＭＲデータが収集される（ステップＳ１０４）。
【００４９】
次に、画像生成機能１３５ｂが、ステップＳ１０４にて収集されたＭＲデータを用いてＭＲ画像を生成する（ステップＳ１０５）。
【００５０】
次に、システム制御機能１３５ａは、オペレータに聴覚部位を指定させるためのＭＲ画像を表示装置１３２上に表示する。オペレータは表示装置１３２上に表示されたＭＲ画像を参照して、追従対象となる聴覚部位をＧＵＩにより指定する（ステップＳ１０６）。
【００５１】
次に、シーケンス制御機能１２０ａは第２のプロトコルを実行する。第２のプロトコルの実行中に特徴部位追従機能１３５ｃは、頭部の位置ずれが検出する。この頭部の位置ずれ量から、特徴部位追従機能１３５ｃは聴覚部位の移動後における位置を推定する。この移動後の聴覚部位の位置を音声取得機能１３４ａが読み込んで聴覚部位と各スピーカ１１１間の距離を算出し、ノイズキャンセリング音の送出位置を調整し、送出する（ステップＳ１０７）。
【００５２】
図８のフローチャートを用いて、上記ステップＳ１０７の詳細な説明を行う。まず、ステップＳ１０１にて設定された撮像条件を音声取得機能１３４ａが読み込んで、所望のパルスシーケンスを選択する（ステップＳ８１）。音声取得機能１３４ａは読み込んだパルスシーケンスに応じて、送出するノイズキャンセリング音を記憶回路１３３から読み込む（ステップＳ８２）。第２のプロトコルが実行されると同時に、音声取得機能１３４ａは、記憶回路１３３から読み込んだノイズキャンセリング音を、スピーカ１１１を介して被検体Ｐの聴覚部位に向け送出する（ステップＳ８３）。第２のプロトコルの実行中に、特徴部位追従機能１３５ｃは、Ｓ１０６にて指定された被検体Ｐの体動による聴覚部位の移動を、例えば頭部の移動量からリアルタイムで推定し、移動後の聴覚部位にノイズキャンセリング音を送信するための位置ずれ補正を行う（ステップＳ８４）。音声取得機能１３４ａは、特徴部位追従機能１３５ｃによって算出された体動後の聴覚部位の位置を読み込んで、ノイズキャンセリング音の位相の調整を行い、体動後の聴覚部位の位置に応じたノイズキャンセリング音を、スピーカ１１１を介して出力する。また、パルスシーケンスが切り替わった場合には、切り換え後のパルスシーケンスに応じたノイズキャンセリング音を記憶回路１３３から再度取得し、ノイズキャンセリング音の送出を行う（ステップＳ８５）。次に、撮像シーケンスが終了したか否かがシーケンス制御機能１２０ａによって判断される（ステップＳ８６）。撮像シーケンスが終了した場合は、音声取得機能１３４ａによってノイズキャンセリング音の送出が終了される（ステップＳ８７）。撮像シーケンスが終了していない場合は、Ｓ８３に戻り、別の撮像プロトコルを実行する。
【００５３】
その後、画像生成機能１３５ｂが、シーケンス制御機能１２０ａによって収集されたＭＲデータから画像を生成し（ステップＳ１０８）、生成したＭＲ画像を表示装置１３２に表示する。（ステップＳ１０９）
【００５４】
本実施形態では、ロケータスキャンにおいて取得されたＭＲ画像上において特徴部位の位置決めを行うものとして説明したが、実施形態は上述の記載に限定されない。例えば、特徴部位の位置決めはイメージングスキャン時に取得されるＭＲ画像を用いることにしても良い。より詳細には、例えば、ｆＭＲＩ時には機能画像の取得前の形態画像のイメージングスキャン時に、特徴部位の位置決めを行っても良い。
【００５５】
図９は、第１の実施形態における、体動時のノイズキャンセリング音の送信方法の一例を示す図である。図９（ａ）は体動前の位置における被検体Ｐの頭部を示す模式図である。聴覚部位Ｎとして鼓膜１３が設定されると、図９（ｃ）に示すように聴覚部位Ｎにおけるノイズキャンセリング音が、ＭＲＩ装置１００によって発生されるノイズを低減するように、各スピーカ１１１から送信されるノイズキャンセリング音が記憶回路１３３から取得される。調整されたノイズキャンセリング音は、聴覚部位Ｎにおいてノイズキャンセリング効果が最大となるように各スピーカ１１１からのノイズキャンセリング音が重畳される。次に、図９（ｂ）に示すように、体動により聴覚部位Ｎが移動した場合には、特徴部位追従機能１３５ｃは、体動による位置ずれを読み込んで、聴覚部位Ｎの体動後の位置を推定する。体動後の聴覚部位Ｎの位置が推定されると、音声取得機能１３４ａはスピーカ１１１を介して送出するノイズキャンセリング音の調整を再度行い、体動後の聴覚部位Ｎへノイズキャンセリング音を送出する。以上説明したように、第１の実施形態によれば、任意のプロトコルの実行中において取得されたＭＲ画像上において、撮像領域と、聴覚部位を指定し、指定された聴覚部位の体動後の位置を自動で算出することができるため、体動後においてもノイズキャンセリング位置を追従することが可能になる。
【００５６】
（第２の実施形態）
第２の実施形態では、被検体Ｐの特徴部位として、口等の発声部位を追従して、アレイマイク等の音声収集技術により被検体Ｐの声を選択的に拾い上げ、操作室内にいるオペレータに向け、操作室内の外部向け音声出力装置１４０から被検体Ｐの声を出力する場合について図１０から図１４を参照して説明する。
【００５７】
＜構成要素＞
図１０は、第２の実施形態に係るＭＲＩ装置１００の構成を示すブロック図である。第２の実施形態のＭＲＩ装置１００は、第１の実施形態のスピーカ１１１に代わってアレイマイク１１２と、外部向け音声出力装置１４０を含む構成を有する。
【００５８】
アレイマイク１１２は被検体Ｐの声等の音を電気信号に変換する機器である。第２の実施形態におけるアレイマイク１１２は、被検体Ｐの声を拾い上げて電気信号へと変換する。
【００５９】
図１１は、ＭＲＩ装置１００におけるアレイマイク１１２の取り付け位置の一例を示す図である。アレイマイク１１２の取り付け位置は第１の実施形態におけるスピーカ１１１の取り付け位置と同様にＭＲＩ装置１００の撮像口内において、撮像口の長軸方向に対しての両端部に複数配置されることにしても良い。また、第１の実施形態と同様にアレイマイク１１２は撮像口内において対角線上に複数配置されることにしても良い。また、アレイマイク１１２はヘッドコイル１０９ｂ内に配置されることにしても良く、アレイマイク１１２の配置は図１１に示す配置に限定されない。
【００６０】
外部向け音声出力装置１４０（外部向け音声出力部）は、通常操作室内に配置されるスピーカ等で構成され、ＭＲＩ装置１００内における被検体Ｐの声をオペレータに送信する機能を有する。
【００６１】
また、処理回路１３４は、第１の実施形態における音声取得機能１３４ａに代えて音声調整機能１３４ｂを有する。音声調整機能１３４ｂ（音声調整部）は、アレイマイク１１２にて集音される被検体Ｐの声とＭＲＩ装置１００によって発生するノイズから被検体Ｐの声のみを選択的に取り出す機能を有する。より詳細には、音声調整機能１３４ｂは、特徴部位追従機能１３５ｃによって把握される発声部位の位置情報を読み込む。被検体Ｐの発声部位の一例としては、後述する図１３中に示す口唇の周辺領域５１、口唇５２、舌５３、声帯５４等が挙げられる。音声調整機能１３４ｂは、各アレイマイク１１２によって取得された音と発声部位の位置情報からオペレータに送信する音の調整を行う。具体的には、特徴部位追従機能１３５ｃによって、発声部位の位置情報が把握され、発声部位と各アレイマイク１１２の相対距離が算出される。各アレイマイク１１２にて取得される音声信号の位相を、各アレイマイク１１２と発声部位の相対距離を用いて補正した上で合成することで、被検体Ｐの発声部位から発生した声のみを強調的に取り出すことができる。また、被検体Ｐの体動を特徴部位追従機能１３５ｃが追従しているため、アレイマイク１１２と発声部位の相対距離がリアルタイムに更新され、被検体Ｐの声の位相の補正をリアルタイムで実行することができ、体動が起こった場合においてもリアルタイムに被検体Ｐの声のみを強調的に取り出すことができる。
【００６２】
＜動作＞
図１２は第２の実施形態に係る処理手順を示すフローチャートである。以下、図１３及び図１４を参照し、第２の実施形態における処理手順を説明する。
【００６３】
ステップＳ２０１からステップＳ２０３に係る処理は、第１の実施形態のフローチャートのステップＳ１０１からステップＳ１０３に係る処理と同じ構成のため説明を省略する。
【００６４】
ステップＳ２０４では、第１の実施形態と同様に、第１のプロトコルを実行する。第１の実施形態と同様に、第１のプロトコルには任意のプロトコルを選択することが可能である。第１のプロトコルの実行により得られたＭＲデータを用いて、画像生成機能１３５ｂは、ＭＲ画像を生成する。
【００６５】
次に、システム制御機能１３５ａは、第１のプロトコルの実行により得られた第１画像を表示装置１３２上に表示する。オペレータは表示装置１３２上に表示されたＭＲ画像を参照して、追従対象とする発声部位をＧＵＩにより指定する（ステップＳ２０６）。
【００６６】
図１３は、第２の実施形態における特徴部位である発声部位の設定方法の一例を示す図である。発声部位の設定には、例えば、頭部の３次元ＭＲデータの中から生成されるＭＰＲ画像の内、声帯５４等の器官が含まれるサジタル面の画像が適している。オペレータは被検体Ｐのサジタル面の画像を参照して、被検体Ｐの発声部位の設定を行う。
【００６７】
次に、シーケンス制御機能１２０ａは、第２のプロトコルを実行する。第２のプロトコルも第１の実施形態と同様に、任意のプロトコルを選択することが可能である。第２のプロトコルが実行されると、特徴部位追従機能１３５ｃにより、頭部の位置ずれが検出される。この頭部の位置ずれ量から、特徴部位追従機能１３５ｃは発声部位の移動後における位置を推定する。この移動後の発声部位の位置を音声調整機能１３４ｂが読み込んで、発声部位の位置を把握し、発声部位と各アレイマイク１１２の距離及び各アレイマイク１１２にて検出される被検体Ｐの声の位相成分を算出することで、各位相を調整して合成した音をオペレータに送信することが可能になる（ステップＳ２０７）。
【００６８】
図１４のフローチャートを用いて、上記ステップＳ２０７の詳細な説明を行う。まず、アレイマイク１１２により、被検体Ｐが発声した声が取得され、音声パラメータとして音声調整機能１３４ｂへと送信される（ステップＳ９１）。音声調整機能１３４ｂは被検体Ｐの声に関する音声パラメータを受信すると、特徴部位追従機能１３５ｃから特徴部位として発声部位の位置情報を読み込む（ステップＳ９２）。音声調整機能１３４ｂは、第２のプロトコル実行前における発声部位の位置情報を一時的に記憶しておき、被検体Ｐの声の音声パラメータの調整を行い、被検体Ｐの声のみを強調的に抽出し、外部向け音声出力装置１４０を介してオペレータに被検体Ｐの声を出力する（ステップＳ９３）。次に、第２のプロトコルが実行される（ステップＳ９４）。第２のプロトコルが実行されると同時に、特徴部位追従機能１３５ｃは、Ｓ２０６にて指定された被検体Ｐの発声部位の体動による移動を、第１の実施形態と同様に、頭部の移動量からリアルタイムで推定し、移動後の発声部位の位置情報を音声調整機能１３４ｂに出力する（ステップＳ９５）。音声調整機能１３４ｂは、特徴部位追従機能１３５ｃによって算出された体動後の発声部位の位置を読み込んで、被検体Ｐの声の位相の調整を行い、被検体Ｐの声のみを強調的に抽出する（ステップＳ９６）。次に、撮像シーケンスが終了したか否かがシーケンス制御機能１２０ａによって判断される（ステップＳ９７）。撮像シーケンスが終了した場合は、音声調整機能１３４ｂによってアレイマイク１１２から取得される被検体Ｐの声の抽出が終了する。撮像シーケンスが終了していない場合は、Ｓ９４に戻り、別のプロトコルを実行する。
【００６９】
また、図１２のフローチャートにおける、ステップＳ２０８とステップ２０９に係る処理は、第１の実施形態におけるステップＳ１０８とステップＳ１０９と同じため説明を省略する。
【００７０】
（第３の実施形態）
第３の実施形態では、被検体Ｐの聴覚部位及び発声部位を追従して、被検体Ｐの聴覚部位におけるノイズを低減させるノイズキャンセリング音の送信と、被検体Ｐの発声部位を追従することによる音声収集を同時に行い、被検体Ｐとオペレータの双方向の意思疎通を図る場合について説明する。また、第１の実施形態ではパルスシーケンスに対応したノイズキャンセリング音を取得し、当該ノイズキャンセリング音を送出するものとして説明したが、第３の実施形態では、複数のアレイマイク１１２を用いてノイズを取り除く手法を例に説明を行う。ただし、第１の実施形態において説明したパルスシーケンスからノイズキャンセリング音を生成する手法を利用して第３の実施形態を実施しても良い。また、第３の実施形態で使用するアレイマイク１１２は、ノイズキャンセリングを行うために周囲のノイズを含む音を収集するためのマイクとして兼用することしても良い。
【００７１】
図１５は、第３の実施形態に係るＭＲＩ装置１００の構成を示すブロック図である。第３の実施形態では、第１の実施形態で配置されたスピーカ１１１と、第２の実施形態で配置されたアレイマイク１１２と外部向け音声出力装置１４０をともに含む構成である。また、第３の実施形態では、スピーカ１１１はノイズキャンセリング音を送出する機能を有するものの他に、オペレータからの指示を伝達する機能を有するものも含む。また、アレイマイク１１２はノイズキャンセリング音を音声調整機能１３４ｃにて生成するために、撮像口内におけるノイズを収集する。そのため、第３の実施形態における、アレイマイク１１２の配置位置は、被検体Ｐの聴覚部位の近傍であることが望ましい。
【００７２】
第３の実施形態における音声調整機能１３４ｃは、アレイマイク１１２によって被検体Ｐの聴覚部位の近傍でのノイズの収集を行う。音声調整機能１３４ｃは、収集された被検体Ｐの近傍におけるノイズの音声パラメータを分析する。ノイズの音声パラメータ情報から音声調整機能１３４ｃは、周波数、振幅、位相の調整を行い、被検体Ｐの聴覚部位におけるノイズを打ち消すことが可能なノイズキャンセリング音を生成する。また、音声調整機能１３４ｃは、第２の実施形態における音声調整機能１３４ｂの機能を併せ持つ。そのため、アレイマイク１１２によって取得された被検体Ｐの声のみを強調的に抽出して、外部向け音声出力装置１４０を介して、コンソール室にいるオペレータへ被検体Ｐの声を出力する機能を有する。
【００７３】
図１６は、ＭＲＩ装置１００におけるスピーカ１１１とアレイマイク１１２の取り付け位置の一例を示す図である。スピーカ１１１及びアレイマイク１１２の取り付け位置は第１の実施形態及び第２の実施形態に記載の配置と同様でも良いし、例えばアレイマイク１１２の配置はＭＲＩ装置１００の撮像口内の端部に複数個配置されることにしても良い。また、天板１０５ａの端部に配置されることにしても良い。また、スピーカ１１１及びアレイマイク１１２はヘッドコイル１０９ｂ内に配置されても良い。
【００７４】
第３の実施形態にて被検体Ｐの聴覚部位と発声部位をリアルタイムで追従することにより、被検体Ｐが体動し、聴覚部位及び発声部位の位置がずれた場合においてもその位置を追従し、スピーカ１１１を用いて移動後の聴覚部位にノイズキャンセリング音の送信が可能となる。また、アレイマイク１１２により移動後の発声部位に応じて被検体Ｐの声の集音が可能になる。これにより、被検体ＰとオペレータのＭＲ検査中における会話等による意思疎通を改善することができる。
【００７５】
（第４の実施形態）
第４の実施形態では、ＭＲ検査全体に係る一連の処理を行う前に被検体Ｐの特徴部位の調整を手動にて行う場合について説明する。第１の実施形態では、第１のプロトコルの実行中において特徴部位である聴覚部位がＭＲ画像上にてオペレータによって指定されるものとして説明したが、第４の実施形態ではノイズキャンセリング効果が最大となる位置をオペレータが被検体Ｐとコミュニケーションを取りながら手動にて設定することを想定している。また、第４の実施形態は第１の実施形態に追加して実施するものとして説明するが、第４の実施形態は第２の実施形態及び第３の実施形態に追加して実施することにしても良い。
【００７６】
図１７は、第４の実施形態に係る処理回路１３５ｘを抜粋したブロック図である。第４の実施形態では、ＭＲＩ装置１００は第１の実施形態における処理回路１３５に代えて、処理回路１３５ｘを有する。処理回路１３５ｘ（処理部）は、処理回路１３５にキャリブレーション機能１３５ｄが追加された構成を有する。
【００７７】
キャリブレーション機能１３５ｄ（キャリブレーション部）は、例えば、第１の実施形態のステップＳ１０４における３次元ＭＲデータの収集（第１プロトコルの実行）の直前に実施される。より詳細には、オペレータが入力装置１３１を介して、キャリブレーションを実行する入力を行うと、キャリブレーション機能１３５ｄは、ステップＳ１０１にて設定された撮像条件を読み込み、所望のパルスシーケンスに応じた傾斜磁場を傾斜磁場コイル１０３により発生させ、実際の撮像時と同様のノイズを発生させる。キャリブレーション処理の実行時には、必ずしもＭＲ撮像を行う必要はないため、ＲＦパルスを送信しない状態においてキャリブレーション処理を行なうことにしても良い。また、ＲＦパルスを含まないパルスシーケンスを別途用意し、当該パルスシーケンスを実行することにしてもよい。傾斜磁場コイル１０３により、ノイズが発生した状態にて、オペレータは被検体Ｐにノイズキャンセリング音を送出し、ノイズキャンセリング効果が高くなる被検体Ｐの部位やノイズキャンセリング音のパラメータの調整を行う。このとき、オペレータは被検体Ｐの聴覚部位やその近傍の任意の位置をノイズキャンセリング位置として選択し、そのノイズキャンセリング位置に対して順次、スピーカ１１１を介してノイズキャンセリング音を送出していく。オペレータは、被検体Ｐとコミュニケーションを取ることで、ノイズキャンセリング効果が最大となるノイズキャンセリング位置を抽出することが可能となる。キャリブレーションをＭＲ撮像前に行うことにより、ノイズキャンセリング効果を高めることが期待できる。また、ＭＲ撮像前に被検体Ｐとオペレータがコミュニケーションを図る機会が設けられることにより、被検体Ｐの心理的負担や不安を軽減することが期待できる。
【００７８】
以上説明した実施形態では、オペレータにより設定された聴覚部位や発声部位は撮像されたＭＲ画像上の位置が追従されるものとして説明したが、実施形態は上記の形態に限定されない。例えば、別途磁性体を含まない、ファイバースコープカメラ等の光学カメラ（光学撮影部）をＭＲＩ装置１００の撮像口内に配置しておき、被検体Ｐの体動を光学画像（第３画像）から算出することにしても良い。この場合、被検体Ｐの聴覚部位や発声部位は第１及び第２の実施形態における特徴部位の位置決め時にＭＲ画像上にて設定された部位を用いる。特徴部位追従機能１３５ｃは、光学カメラにより取得された被検体Ｐの移動量を読み込んで位置補正を行う。このとき、被検体Ｐの３次元各方向への動きを追従するためには、光学カメラは２以上の方向から被検体Ｐを撮影することが望ましい。また、被検体Ｐの光学画像上における位置追従方法の一例としては、被検体Ｐの目、鼻、耳等の各部位をマーカとして検出し各部位の移動量から、聴覚部位や発声部位の体動後の位置を推定する手法が挙げられる。特徴部位追従機能１３５ｃは、被検体Ｐの移動量を光学カメラから読み込むと、音声調整機能１３４ｂに被検体Ｐの移動量を出力する。また、第４の実施形態では、キャリブレーション機能１３５ｄは第１の実施形態に追加されるものとして説明したが、第２の実施形態及び第３の実施形態に追加されることにしても良い。この場合、オペレータはキャリブレーション機能１３５ｄを利用して、被検体Ｐの発声部位の特定を行い、アレイマイク１１２による集音効果が最大化される位置も特定することが可能となる。
【００７９】
以上説明した実施形態によれば、被検体ＰがＭＲ画像撮像中において体動等により移送しても、移動後の位置を追従してノイズキャンセリング音の送出やアレイマイクの集音位置の調整を行うことが可能となる。これにより、オペレータと被検体Ｐの意思疎通が必要な状況、例えばｆＭＲＩの撮像時に、被検体Ｐにオペレータからの指示を確実に伝達することができる。また、オペレータも被検体Ｐの声をより確実に聞き取ることが可能になり、オペレータと被検体Ｐの意思疎通の改善を図ることが可能になる。
【００８０】
なお、本実施形態において「部」として説明した構成要素は、その動作がハードウェアによって実現されるものであっても良いし、ソフトウェアによって実現されるものであっても良いし、ハードウェアとソフトウェアとの組み合わせによって実現されるものであっても良い。
【００８１】
また、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。プロセッサは記憶回路１３３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に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、本実施形態の各プロセッサは、プロセッサごとに単一の回路として構成される場合に限らず、複数の独立した回路を組み合わせて１つのプロセッサとして構成し、その機能を実現するようにしても良い。さらに、図１における複数の構成要素を１つのプロセッサへ統合してその機能を実現するようにしても良い。
【００８２】
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を意図していない。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。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、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】
【００８３】
１００…ＭＲＩ装置、１０１…静磁場磁石、１０２…静磁場電源、１０３…傾斜磁場コイル、１０４…傾斜磁場電源、１０５…寝台装置、１０５ａ…天板、１０７…送信コイル、１０８…送信回路、１０９…受信コイル、１０９ｂ…ヘッドコイル、１１０…受信回路、１１１…スピーカ、１１２…アレイマイク、１２０…処理回路、１２０ａ…シーケンス制御機能、１３１…入力装置、１３２…表示装置、１３３…記憶回路、１３４…処理回路、１３４ａ…音声取得機能、１３４ｂ、１３４ｃ…音声調整機能、１３５…処理回路、１３５ｘ…処理回路、１３５ａ…システム制御機能、１３５ｂ…画像生成機能、１３５ｃ…特徴部位追従機能、１３５ｄ…キャリブレーション機能、１４０…外部向け音声出力装置、１４１…配線。
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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