(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体に傾斜磁場を印加する複数チャンネルを含む傾斜磁場コイルと、
前記傾斜磁場コイルに含まれる前記複数チャンネルの各チャンネルの電力要求量を求め、電力を前記電力要求量の高いチャンネルに対し優先的に分配して供給する傾斜磁場電源装置と、
を備え、
前記傾斜磁場電源装置は、
交流電圧から直流電圧を生成する交流−直流変換回路と、
前記複数チャンネルのそれぞれに対応し、前記直流電圧を変圧する複数の直流変圧回路と、
前記各チャンネルの電力要求量に応じて、前記電力を前記電力要求量の高いチャンネルに対し優先的に電力を分配して供給するように制御する制御回路と、
を備えた磁気共鳴イメージング装置。
【請求項２】
被検体に傾斜磁場を印加する傾斜磁場コイルと、
前記傾斜磁場コイルに含まれる複数チャンネルの各チャンネルの電力要求量に応じて前記各チャンネルに電力を分配する傾斜磁場電源装置と、
を備え、
前記傾斜磁場電源装置は、
交流電圧から直流電圧を生成する交流−直流変換回路と、
前記複数チャンネルのそれぞれに対応し、前記直流電圧を変圧する複数の直流変圧回路と、
前記各チャンネルの電力要求量に応じて、前記電力を前記電力要求量の高いチャンネルに対し優先的に電力を分配して供給するように制御する制御回路と、
を備えた磁気共鳴イメージング装置。
【請求項３】
前記制御回路は、前記電力要求量を、前記複数の直流変圧回路にそれぞれ含まれるコンデンサの電圧に基づいて求める、
請求項１又は２に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項４】
前記制御回路は、前記電力要求量を、前記被検体を撮像するためのパルスシーケンスの情報に基づいて求める、
請求項１又は２に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項５】
前記傾斜磁場コイルは、前記傾斜磁場を形成するためのメインコイルと、漏れ磁場を抑制するためのシールドコイルとを含む、
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】
磁気共鳴イメージング装置の傾斜磁場コイルに含まれる複数チャンネルの各チャンネルの電力要求量を求め、電力を前記電力要求量の高いチャンネルに対し優先的に分配して供給するように制御する制御回路と、
交流電圧から直流電圧を生成する交流−直流変換回路と、
前記複数チャンネルのそれぞれに対応し、前記直流電圧を変圧する複数の直流変圧回路と、
を備えた傾斜磁場電源装置。
【請求項７】
磁気共鳴イメージング装置の傾斜磁場コイルに含まれる複数チャンネルの各チャンネルの電力要求量に応じて前記各チャンネルに電力を分配するように制御する制御回路と、
交流電圧から直流電圧を生成する交流−直流変換回路と、
前記複数チャンネルのそれぞれに対応し、前記直流電圧を変圧する複数の直流変圧回路と、
を備えた傾斜磁場電源装置。
【請求項８】
前記制御回路は、前記電力要求量を、前記複数の直流変圧回路にそれぞれ含まれるコンデンサの電圧に基づいて求める、
請求項６又は７に記載の傾斜磁場電源装置。
【請求項９】
前記制御回路は、前記電力要求量を、前記磁気共鳴イメージング装置により被検体を撮像するためのパルスシーケンスの情報に基づいて求める、
請求項６又は７に記載の傾斜磁場電源装置。
【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及び傾斜磁場電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気共鳴イメージング装置は、静磁場中に置かれた被検体の原子核スピンをラーモア周波数の高周波（ＲＦ：Radio Frequency）信号で励起し、励起に伴って被検体から発生する磁気共鳴信号を再構成してＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）画像を生成する撮像装置である。
【０００３】
磁気共鳴イメージング装置は、パルスシーケンスに基づいて傾斜磁場コイルに電力を分配する傾斜磁場電源装置を備える。傾斜磁場電源装置により、傾斜磁場コイルは、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸の方向における傾斜磁場を被検体に印加することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許２９８３２５６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、傾斜磁場電源装置による電力の利用効率を向上させることができる磁気共鳴イメージング装置及び傾斜磁場電源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】
本実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置は、被検体に傾斜磁場を印加する複数チャンネルを含む傾斜磁場コイルと、前記傾斜磁場コイルに含まれる前記複数チャンネルの各チャンネルの電力要求量を求め、電力を前記電力要求量の高いチャンネルに対し優先的に分配して供給する傾斜磁場電源装置と、を備えた。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置の全体構成を示すブロック図。
【図２】従来の傾斜磁場電源装置の構成を示す図。
【図３】本実施形態に係る傾斜磁場電源装置の第１の構成例を示す図。
【図４】本実施形態に係る傾斜磁場電源装置の第２の構成例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【０００９】
図１は、本実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置１の全体構成を示すブロック図である。
【００１０】
磁気共鳴イメージング装置１は、磁石架台１００、寝台５００、制御キャビネット３００、コンソール４００、及びＲＦ（Radio Frequency）コイル２０を備える。
【００１１】
磁石架台１００は、静磁場磁石１０、傾斜磁場コイル１１、及びＷＢ（Whole Body）コイル１２、を有しており、これらの構成品は円筒状の筐体に収納されている。寝台５００は、寝台本体５０と天板Ｔを有している。
【００１２】
制御キャビネット３００は、静磁場用電源装置３０、傾斜磁場電源装置３１（Ｘ軸用３１ｘ、Ｙ軸用３１ｙ、Ｚ軸用３１ｚ）、ＲＦ受信器３２、ＲＦ送信器３３、シーケンスコントローラ３４を備えている。
【００１３】
コンソール４００は、処理回路４０、記憶回路４１、入力デバイス４３、及びディスプレイ４２を備えている。コンソール４００は、ホスト計算機として機能する。
【００１４】
磁石架台１００の静磁場磁石１０は、概略円筒形状をなしており、被検体、例えば患者、が搬送されるボア内に静磁場を発生させる。ボアとは、磁石架台１００の円筒内部の空間のことである。静磁場磁石１０は、超電導コイルを内蔵し、液体ヘリウムによって超電導コイルが極低温に冷却されている。静磁場磁石１０は、励磁モードにおいて静磁場用電源装置３０から供給される電流を超電導コイルに印加することで静磁場を発生する。その後、永久電流モードに移行すると、静磁場用電源装置３０は切り離される。一旦永久電流モードに移行すると、静磁場磁石１０は、長時間、例えば１年以上に亘って、大きな静磁場を発生し続ける。
【００１５】
傾斜磁場コイル１１は、静磁場磁石１０と同様に概略円筒形状をなし、静磁場磁石１０の内側に設置されている。傾斜磁場コイル１１は、傾斜磁場電源装置３１から供給される電力により傾斜磁場を被検体に印加する。
【００１６】
ここで、傾斜磁場の生成に伴って発生する渦電流がイメージングの妨げとなることから、傾斜磁場コイル１１として、渦電流の低減を目的としたＡＳＧＣ（Actively Shielded Gradient Coil）が用いられてもよい。ＡＳＧＣは、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸方向の各傾斜磁場をそれぞれ形成するためのメインコイルの外側に、漏れ磁場を抑制するためのシールドコイルを設けた傾斜磁場コイルである。
【００１７】
ＷＢコイル１２は、全身用コイルとも呼ばれ、傾斜磁場コイル１１の内側に被検体を取り囲むように概略円筒形状に設置されている。ＷＢコイル１２は、ＲＦ送信器３３から伝送されるＲＦパルスを被検体に向けて送信する。一方、ＷＢコイル１２は、水素原子核の励起によって被検体から放出される磁気共鳴信号、即ちＭＲ（Magnetic Resonance）信号を受信する。
【００１８】
磁気共鳴イメージング装置１は、ＷＢコイル１２の他、図１に示すようにＲＦコイル２０を備えてもよい。ＲＦコイル２０は、被検体の体表面に近接して載置されるコイルである。ＲＦコイル２０は、後述するように複数のコイル要素を備えてもよい。これら複数のコイル要素は、ＲＦコイル２０の内部でアレイ状に配列されるため、ＰＡＣ（Phased Array Coil）と呼ばれることもある。ＲＦコイル２０には幾つかの種別がある。例えば、ＲＦコイル２０には、図１に示すように被検体の胸部や腹部、或いは脚部に設置されるボディコイル（Body Coil）や、被検体の背側に設置されるスパインコイル（Spine Coil）といった種別がある。この他、ＲＦコイル２０には、被検体の頭部を撮像するための頭部コイル（Head Coil）や、足を撮像するためのフットコイル（Foot Coil）といった種別もある。また、ＲＦコイル２０には、手首を撮像するためのリストコイル（Wrist Coil）、膝を撮像するためのニーコイル（Knee Coil）、肩を撮像するためのショルダーコイル（Shoulder Coil）といった種別もある。ＲＦコイル２０の多くは受信専用のコイルであるが、ＲＦコイル２０の中には送信と受信を双方行う送受信コイルもある。例えば、ＲＦコイル２０としての頭部コイル及び膝用コイルの中には、送受信コイルも存在する。
【００１９】
傾斜磁場電源装置３１は、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の傾斜磁場を発生するコイルそれぞれを駆動する各チャンネル用の傾斜磁場電源装置３１ｘ，３１ｙ，３１ｚを備える。傾斜磁場電源装置３１ｘ、３１ｙ、３１ｚは、シーケンスコントローラの指令により、必要な電流波形を各チャンネルに独立に出力する。それにより、傾斜磁場コイル１１は、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の方向における傾斜磁場を被検体に印加することができる。傾斜磁場電源装置３１の構成及び作用は、図３及び図４を用いて後述する。
【００２０】
ＲＦ送信器３３は、シーケンスコントローラ３４からの指示に基づいてＲＦパルスを生成する。生成したＲＦパルスはＷＢコイル１２に伝送され、被検体に印加される。ＲＦパルスの印加によって被検体からＭＲ信号が発生する。このＭＲ信号をＲＦコイル２０又はＷＢコイル１２が受信する。
【００２１】
ＲＦコイル２０で受信したＭＲ信号、より具体的には、ＲＦコイル２０内の各コイル要素で受信したＭＲ信号は、ＲＦ受信器３２に伝送される。
【００２２】
ＲＦ受信器３２は、受信されたＭＲ信号をＡＤ変換して、シーケンスコントローラ３４に出力する。デジタルに変化されたＭＲ信号は、生データ（Raw Data）と呼ばれることもある。
【００２３】
シーケンスコントローラ３４は、コンソール４００による制御のもと、傾斜磁場電源装置３１、ＲＦ送信器３３及びＲＦ受信器３２をそれぞれ駆動することによって被検体の撮像を行う。撮像によってＲＦ受信器３２から生データを受信すると、シーケンスコントローラ３４は、その生データをコンソール４００に送信する。
【００２４】
シーケンスコントローラ３４は、処理回路（図示を省略）を具備している。この処理回路は、例えば所定のプログラムを実行するプロセッサや、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等のハードウェアで構成される。
【００２５】
寝台５００の寝台本体５０は、天板Ｔを上下方向及び水平方向に移動することができる。撮像前に天板Ｔに載置された被検体を所定の高さまで移動させる。その後、撮影時には天板Ｔを水平方向に移動させて被検体をボア内に移動させる。
【００２６】
コンソール４００は、処理回路４０、記憶回路４１、ディスプレイ４２、及び入力デバイス４３を備える。
【００２７】
処理回路４０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）や、専用又は汎用のプロセッサを備える回路である。プロセッサは、記憶回路４１に記憶した各種のプログラムを実行することによって、後述する各種の機能を実現する。処理回路４０は、ＦＰＧＡやＡＳＩＣなどのハードウェアで構成してもよい。また、処理回路４０は、プロセッサとプログラムによるソフトウェア処理と、ハードウェア処理とを組わせて、生データから医療用画像への再構成、再構成された画像の保存、画像値から統計データの算出などの処理を行うことができる。
【００２８】
記憶回路４１は、ＲＡＭ（Random Access Memory）、フラッシュメモリ（Flash Memory）等の半導体メモリ素子、ハードディスク、及び光ディスク等を備える。記憶回路４１は、ＵＳＢ（Universal Serial bus）メモリ及びＤＶＤ（Digital Video Disk）などの可搬型メディアを備えてもよい。記憶回路４１は、処理回路４０において用いられる各種処理プログラム（アプリケーションプログラムの他、ＯＳ（Operating System）なども含まれる）や、プログラムの実行に必要なデータや、医用画像を記憶する。また、ＯＳに、操作者に対するディスプレイ４２への情報の表示にグラフィックを多用し、基礎的な操作を入力デバイス４３によって行うことができるＧＵＩ（Graphical User Interface）を含めることもできる。
【００２９】
ディスプレイ４２は、液晶ディスプレイパネル、プラズマディスプレイパネル、及び有機ＥＬパネル等の表示デバイスである。
【００３０】
入力デバイス４３は、例えば、マウス、キーボード、トラックボール、及びタッチパネルなどであり、各種の情報やデータを操作者が入力するための種々のデバイスを含む。
【００３１】
続いて、従来の傾斜磁場電源装置の構成及び作用と、本実施形態に係る傾斜磁場電源装置３１の構成及び作用との違いについて説明する。
【００３２】
図２は、従来の傾斜磁場電源装置１０１の構成を示す図である。
【００３３】
図２は、傾斜磁場コイル１１１、傾斜磁場電源装置１３１、及びシーケンスコントローラ１３４を示す。傾斜磁場電源装置１３１は、商用電源から交流−直流変換を行うＡＣ／ＤＣコンバータ回路１５２と、それぞれ絶縁された出力と直流電圧の変換機能とを持つ３チャンネルのＤＣ／ＤＣコンバータ１５３ｘ，１５３ｙ，１５３ｚと、それらの直流電源から、シーケンスコントローラからの指令に応じた出力電流を流す３チャンネルの増幅器１５４ｘ，１５４ｙ，１５４ｚとを備える。
【００３４】
傾斜磁場コイル１１１は、Ｘチャンネル用増幅器１５４ｘに接続されるＸチャンネル１６１ｘと、Ｙチャンネル用増幅器１５４ｙに接続されるＹチャンネル１６１ｙと、Ｚチャンネル用増幅器１５４ｚに接続されるＺチャンネル１６１ｚとを備える。なお、図２〜図４では、「チャンネル」を「ｃｈ」と表現する。
【００３５】
ここで、ＤＣ／ＤＣコンバータ１５３ｘ，１５３ｙ，１５３ｚの最大出力電力は一定であるとすると、その後段のコンデンサは、その最大電力までは、一定の電圧を保つ。しかし、各チャンネルの傾斜磁場コイル１６１ｘ、１６１ｙ、１６１ｚへの供給電力がＤＣ／ＤＣコンバータの最大出力電力を超えると、コンデンサの電圧は低下し始める。一般に、撮像中に必要な各チャンネルの傾斜磁場コイル１６１ｘ，１６１ｙ，１６１ｚの電力の大きさは大きく異なる。つまり、従来技術による場合、傾斜磁場電源装置１０１が３チャンネル１６１ｘ，１６１ｙ，１６１ｚへの電力の分配比を制御していないので、ＤＣ／ＤＣコンバータ１５３ｘ，１５３ｙ，１５３ｚのうち負荷が大きなチャンネルに対応するＤＣ／ＤＣコンバータでは電力要求量に対して電力が足りず、先にコンデンサの電圧が低下してしまう。コンデンサの電圧の低下が大きくなったとき、シーケンスコントローラが指令する電流波形を得られなくなるため、得られた画像に悪影響を与え、さらには、傾斜磁場電源の停止に至る。
【００３６】
そこで、本実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置１は、傾斜磁場コイル１１１の各チャンネルの電力要求量に応じて各チャンネルに電力を分配する構成を有する。図３が、傾斜磁場電源装置３１の第１の構成例を示し、図４が、傾斜磁場電源装置３１の第２の構成例を示す。
【００３７】
図３は、本実施形態に係る傾斜磁場電源装置３１の第１の構成例を示す図である。
【００３８】
図３は、傾斜磁場コイル１１、傾斜磁場電源装置３１、及びシーケンスコントローラ３４を示す。傾斜磁場電源装置３１は、制御回路５１と、ＡＣ／ＤＣコンバータ５２と、複数チャンネルに対応する複数のＤＣ／ＤＣコンバータと、複数チャンネルに対応する複数の増幅器とを備える。傾斜磁場コイル１１は、Ｘチャンネル用増幅器５４ｘに接続されるＸチャンネル６１ｘと、Ｙチャンネル用増幅器５４ｙに接続されるＹチャンネル６１ｙと、Ｚチャンネル用増幅器５４ｚに接続されるＺチャンネル６１ｚとを備える。
【００３９】
ここでは、複数のＤＣ／ＤＣコンバータとして、Ｘチャンネル用ＤＣ／ＤＣコンバータ５３ｘと、Ｙチャンネル用ＤＣ／ＤＣコンバータ５３ｙと、Ｚチャンネル用ＤＣ／ＤＣコンバータ５３ｚを例示する。同様に、複数の増幅器として、Ｘチャンネル用ＤＣ／ＤＣコンバータ５３ｘに接続されるＸチャンネル用増幅器５４ｘと、Ｙチャンネル用ＤＣ／ＤＣコンバータ５３ｙに接続されるＹチャンネル用増幅器５４ｙと、Ｚチャンネル用ＤＣ／ＤＣコンバータ５３ｚに接続されるＺチャンネル用増幅器５４ｚとを備える。
【００４０】
なお、図１に示す傾斜磁場電源装置３１ｘは、図３に示すＡＣ／ＤＣコンバータ５２、Ｘチャンネル用ＤＣ／ＤＣコンバータ５３ｘ、及びＸチャンネル用増幅器５４ｘに相当する。図１に示す傾斜磁場電源装置３１ｙは、図３に示すＡＣ／ＤＣコンバータ５２、Ｙチャンネル用ＤＣ／ＤＣコンバータ５３ｙ、及びＹチャンネル用増幅器５４ｙに相当する。図１に示す傾斜磁場電源装置３１ｚは、図３に示すＡＣ／ＤＣコンバータ５２、Ｚチャンネル用ＤＣ／ＤＣコンバータ５３ｚ、及びＺチャンネル用増幅器５４ｚに相当する。
【００４１】
ＡＣ／ＤＣコンバータ５２は、商用の交流電源設備の交流電圧から直流電圧を生成する。ＡＣ／ＤＣコンバータ５２は、交流電圧を直流電圧に変換し、変換された直流電圧を昇圧する。ＡＣ／ＤＣコンバータ５２は、商用電源を整流し、必要な電圧とした後、電気エネルギーを後段のコンデンサに充電する。
【００４２】
ＤＣ／ＤＣコンバータ５３ｘ，５３ｙ，５３ｚは、それぞれ、ＡＣ／ＤＣコンバータ５２によって変換された直流電圧を、チョッパ回路などを用いて交流電圧に変換し、トランスを用いて交流電圧を絶縁して必要な電圧に変換し、トランスの出力を整流することにより、安定化した直流電圧を得る。
【００４３】
増幅器５４ｘ，５４ｙ，５４ｚは、それぞれ、先に述べた直流電圧をＰＷＭ（Pulse Width Modulation）インバータ回路を用いて必要な出力電流を生成する電流源型の増幅回路である。増幅器５４ｘ，５４ｙ，５４ｚは、ＭＲ信号にＸ軸、Ｙ軸、及びＺ軸の位置情報を与える磁場を発生させるために、コンソール４００（図１に図示）によって選択されたパルスシーケンスの種別により定まった電流を流す電流源型の増幅回路である。増幅器５４ｘ，５４ｙ，５４ｚは、傾斜磁場コイル１１のチャンネル６１ｘ，６１ｙ，６１ｚにそれぞれ電流を供給する際、チャンネル６１ｘ，６１ｙ，６１ｚに流れる電流が、シーケンスコントローラ３４からのパルスシーケンスに応じた電流波形と一致するように制御する。
【００４４】
ここで、パルスシーケンスの種別としては、位置決め画像を得るための撮像を示すパルスシーケンスや、ＲＦコイルの感度マップを生成するためのパルスシーケンスや、Ｔ１強調（Ｔ１Ｗ）画像を得るための撮像を示すパルスシーケンスや、Ｔ２強調（Ｔ２Ｗ）画像を得るための撮像を示すパルスシーケンスなどが挙げられる。
【００４５】
３チャンネル６１ｘ，６１ｙ，６１ｚは、増幅器５４ｘ，５４ｙ，５４ｚからそれぞれパルス電流を受け、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸の方向における傾斜磁場を被検体に印加する。
【００４６】
傾斜磁場電源装置３１では、コイルにパルス電流を流す特性上、大電圧を得る必要があり、増幅器５４ｘ，５４ｙ，５４ｚとして、複数のＰＷＭインバータ回路が直列に接続されたものが用いられる。この場合、複数のＰＷＭインバータ回路が直列に接続されるため、それぞれが電気的に絶縁された直流電源が必要となる。絶縁された直流電源を得るため、ＤＣ／ＤＣコンバータ５３ｘ，５３ｙ，５３ｚとして、トランスにて絶縁させたスイッチング回路が用いられ、それぞれの増幅器内部の直列数に応じた出力を得るものとする。しかしながら、その場合に限定されるものではない。
【００４７】
前述のように直流電源にスイッチング回路が用いられた場合、ＡＣ／ＤＣコンバータ５２として、昇圧型のコンバータが用いられるものとする。しかしながら、その場合に限定されるものではない。
【００４８】
制御回路５１は、傾斜磁場コイル１１の各チャンネルで必要な電力量に応じて各チャンネルに電力を分配するように制御する。制御回路５１は、各チャンネルの電力要求量を、各チャンネルの負荷、すなわち、ＤＣ／ＤＣコンバータ５３ｘ，５３ｙ，５３ｚの後段の各コンデンサの電圧から判別する。制御回路５１は、ＤＣ／ＤＣコンバータ５３ｘ，５３ｙ，５３ｚの後段の複数のコンデンサから電圧の情報をそれぞれ受け、より低電圧となっているＤＣ／ＤＣコンバータに対応するチャンネルへの電力の分配比を上げ、その他のチャンネルへの分配比を下げるように制御する。例えば、制御回路５１は、より低電圧のＤＣ／ＤＣコンバータの動作時間を長くすることで、当該ＤＣ／ＤＣコンバータに対応するチャンネルへの電力の分配比を上げる。一方で、制御回路５１は、他のチャンネルも高い電圧のＤＣ／ＤＣコンバータの動作時間を短くすることで、当該ＤＣ／ＤＣコンバータに対応するチャンネルへの電力の分配比を下げる。
【００４９】
制御回路５１により、パルスシーケンスに従った撮像の実行中に、傾斜磁場コイル１１の３チャンネル６１ｘ，６１ｙ，６１ｚの各チャンネルの負荷に応じて、負荷が大きなチャンネル、すなわち、より低電圧のＤＣ／ＤＣコンバータに対応するチャンネルへの電力が高い分配比となるように逐次調整される。よって、傾斜磁場電源装置３１では、パルスシーケンスに従った撮像の実行中に、一定の入力電力で駆動できる時間が増大する。これにより、電力の利用効率を上げる効果がある。
【００５０】
特に、制御回路５１によれば、コンデンサの電圧の情報を基に電力の分配比を各チャンネルの電力要求量として判別するので、傾斜磁場電源装置３１の内部処理にてチャンネルの電力要求量を決定することができる。
【００５１】
図４は、本実施形態に係る傾斜磁場電源装置３１の第２の構成例を示す図である。
【００５２】
図４は、傾斜磁場コイル１１、傾斜磁場電源装置３１、及びシーケンスコントローラ３４を示す。傾斜磁場電源装置３１は、制御回路５１Ａと、ＡＣ／ＤＣコンバータと、複数チャンネルに対応する複数のＤＣ／ＤＣコンバータと、複数チャンネルに対応する複数の増幅器とを備える。
【００５３】
ここでは、複数のＤＣ／ＤＣコンバータとして、Ｘチャンネル用ＤＣ／ＤＣコンバータ５３ｘと、Ｙチャンネル用ＤＣ／ＤＣコンバータ５３ｙと、Ｚチャンネル用ＤＣ／ＤＣコンバータ５３ｚを例示する。同様に、複数の増幅器として、Ｘチャンネル用ＤＣ／ＤＣコンバータ５３ｘに接続されるＸチャンネル用増幅器５４ｘと、Ｙチャンネル用ＤＣ／ＤＣコンバータ５３ｙに接続されるＹチャンネル用増幅器５４ｙと、Ｚチャンネル用ＤＣ／ＤＣコンバータ５３ｚに接続されるＺチャンネル用増幅器５４ｚとを備える。なお、図４において、図３に示す部材と同一部材には同一符号を付して説明を省略する。
【００５４】
制御回路５１Ａは、傾斜磁場コイル１１の各チャンネルの電力要求量に応じて各チャンネルに電力を分配するように制御する。制御回路５１Ａは、シーケンスコントローラ３４からパルスシーケンスを受け、各チャンネルの電力要求量を、パルスシーケンスの種別から判別する。制御回路５１Ａは、パルスシーケンスの種別に応じた電力の分配比となるように制御する。具体的には、Ｘチャンネル６１ｘの負荷が最大と予想され、Ｚチャンネル６１ｚの負荷が最小と予想されるパルスシーケンスの種別の場合、制御回路５１Ａは、Ｘチャンネル６１ｘへの電力の分配比が最大となり、Ｚチャンネル６１ｚへの電力の分配比が最小となるように制御する。例えば、制御回路５１Ａは、ＤＣ／ＤＣコンバータ５３ｘの動作時間を長くすることで、チャンネル６１ｘへの電力の分配比を上げる。一方で、制御回路５１Ａは、ＤＣ／ＤＣコンバータ５３ｚの動作時間を短くすることで、チャンネル６１ｚへの電力の分配比を下げる。
【００５５】
なお、パルスシーケンスの複数種別と、各種別に対応する電力の分配比との関係は、予め対応テーブルとして登録されていてもよい。また、コンソール４００によって１検査として複数のパルスシーケンスを続けて行うように複数のパルスシーケンスが選択された場合、検査に先立って１回だけ電力の分配比がセットされてもよいし、１検査内の各パルスシーケンスに先立って複数回電力の分配比がセットされてもよい。
【００５６】
制御回路５１Ａにより、パルスシーケンスに従った撮像の開始前に、シーケンスコントローラ３４からのパルスシーケンスの種別に応じて、負荷が大きなチャンネルに対応するＤＣ／ＤＣコンバータの電力が高い分配比となるように予めセットされる。そして、パルスシーケンスに従った撮像の実行中に、セットされた分配比によってチャンネル６１ｘ，６１ｙ，６１ｚに電力が分配される。よって、傾斜磁場電源装置３１では、パルスシーケンスに従った撮像の実行中に、当該ＤＣ／ＤＣコンバータがダウンする現象が抑えられる。
【００５７】
特に、制御回路５１Ａによれば、パルスシーケンスの種別を基に、電力の分配比を各チャンネルの電力要求量として判別するので、撮像の前に各チャンネルの電力要求量を先読みできる。
【００５８】
また、制御回路５１Ａがパルスシーケンスの電流波形情報を得ることにより、傾斜磁場コイルの各チャンネルでインピーダンスと電流値の２乗との積から求まる電力と、電流に比例する増幅器の電力損失との和を取ることにより、そのときに各チャンネルが必要とする電力を算出することもできる。そして、３チャンネルのうちより電力が必要なチャンネルのＤＣ／ＤＣコンバータから優先的に電力を供給することにより、上述と同じ効果を得ることも可能である。
【００５９】
以上述べた少なくともひとつの実施形態の磁気共鳴イメージング装置及び傾斜磁場電源装置によれば、傾斜磁場電源装置による電力の利用効率を向上させることができる。
【００６０】
以上、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。
【００６１】
例えば、図３に示す傾斜磁場電源装置３１の構成及び作用と、図４に示す傾斜磁場電源装置３１の構成及び作用が組み合わせられてもよい。その場合、パルスシーケンスの種別に従って予めセットされた分配比にて各チャンネルに電力を分配しながら行われる撮像中に、各チャンネルの負荷に応じて電力の分配比が逐次調整される。
【符号の説明】
【００６２】
１…磁気共鳴イメージング装置
１０…静磁場磁石
１１…傾斜磁場コイル
３１…傾斜磁場電源装置
３４…シーケンスコントローラ
５１，５１Ａ…制御回路
５２…ＡＣ／ＤＣコンバータ
５３ｘ…Ｘチャンネル用ＤＣ／ＤＣコンバータ
５３ｙ…Ｙチャンネル用ＤＣ／ＤＣコンバータ
５３ｚ…Ｚチャンネル用ＤＣ／ＤＣコンバータ
【図１】
0006662624.tif 000002
【図２】
0006662624.tif 000003
【図３】
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【図４】
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