(57)【要約】【課題】シーケンサのアップグレードの必要なしに、強力な傾斜磁場電源を使用した場合でも、傾斜磁場の分解能を確保できるようにすること。【解決手段】ホストコンピュータ１０内で、傾斜磁場パルスの大きさに応じた倍率でたとえば１８ビットデータを１６ビットに変換し、シーケンサ９に出力する。傾斜磁場電源インターフェイス７１は、シーケンサからの１６ビットのデータを１８ビットに変換して、傾斜磁場電源７２に出力する。傾斜磁場電源７２は、そのデータに基づいて、傾斜磁場コイル３を駆動する。【選択図】　　　図２
2004113550.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静磁場中に置かれた被検体に対し、所望のパルスシーケンスに基づき傾斜磁場パルス及び高周波パルスを印加することにより、被検体からの磁気共鳴信号を収集する磁気共鳴イメージング装置において、
前記傾斜磁場パルスを発生する傾斜磁場電源ユニットと、
この傾斜磁場電源ユニットの駆動信号を出力するシーケンサと、
シーケンサを制御するホストコンピュータとを備え、
前記ホストコンピュータは、所望される傾斜磁場パルスの大きさに応じた倍率をかけた制御信号をシーケンサに供給し、
前記傾斜磁場電源ユニットは、前記シーケンサからの駆動信号に前記ホストコンピュータでかけた倍率の逆数をかけた制御信号に基づいて傾斜磁場を発生するようにした磁気共鳴イメージング装置。
【請求項２】
前記倍率は、所望とされるパルスシーケンスの中の傾斜磁場パルスの最大値に基づいて決定される請求項１記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項３】
前記傾斜磁場パルスは、複数チャンネルのコイルから発生されるものであり、前記倍率は、前記チャンネル毎の傾斜磁場パルスの最大値に基づいて決定される請求項１載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項４】
前記倍率は、傾斜磁場パルスの大きさの変化に応じて、変更される請求項１記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項５】
前記倍率は、所望される傾斜磁場パルスの大きさ及びシーケンサのダイナミックレンジに基づいて決定されるものである請求項１記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項６】
静磁場中に置かれた被検体に対し、所望のパルスシーケンスに基づき傾斜磁場パルス及び高周波パルスを印加することにより、被検体からの磁気共鳴信号を収集する磁気共鳴イメージング装置において、
前記傾斜磁場パルスを発生する傾斜磁場電源ユニットと、
この傾斜磁場電源ユニットの駆動信号を出力するシーケンサと、
シーケンサを制御するホストコンピュータとを備え、
前記ホストコンピュータは、所望される傾斜磁場パルスの大きさに基づいて桁を移動させＭビットの制御信号をＮビット（Ｍ＞Ｎ）に変換してシーケンサに供給し、
前記傾斜磁場電源ユニットは、前記ホストコンピュータでの桁移動とは反対方向に桁を移動させ前記シーケンサからのＮビットの駆動信号をＭビットに変換して傾斜磁場を発生するようにした磁気共鳴イメージング装置。
【請求項７】
前記桁移動は、所望とされるパルスシーケンスの中の傾斜磁場パルスの最大値に基づいて決定される請求項６記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項８】
前記傾斜磁場パルスは、複数チャンネルのコイルから発生されるものであり、前記桁移動は、前記チャンネル毎の傾斜磁場パルスの最大値に基づいて決定される請求項６記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項９】
前記桁移動は、傾斜磁場パルスの大きさの変化に応じて、変更される請求項８記載の磁気共鳴イメージング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気共鳴イメージング装置に係り、特に、強力な傾斜磁場強度を出力することができる傾斜磁場電源を備え、高速なスキャン、高分解能なスキャンが可能な磁気共鳴イメージング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
磁気共鳴現象を利用したイメージング（撮影ともいう）では、空間的位置情報を持った磁気共鳴信号（ＭＲ信号ともいう）を得るために、パルス状の傾斜磁場を印加する必要がある。この傾斜磁場は人体が入る程度の大きさの傾斜磁場コイルに電流パルスを流すことによって発生する。その電流を供給する装置が傾斜磁場電源であり、シーケンサと傾斜磁場コイルとの間に介挿されている。
【０００３】
従来の典型的な磁気共鳴イメージング装置（ＭＲＩともいう）に用いられている傾斜磁場電源は、電流１００［Ａ］〜２００［Ａ］程度、電圧２００［Ｖ］〜３００［Ｖ］程度であるが、この規模のアンプを搭載したシステムは、通常、撮影時間が１０〜１５分程度と長い。そこで、近年では撮影を高速化して撮影時間の短縮を図るための研究開発が行われている。傾斜磁場の観点から撮影を高速化するには、パルス状傾斜磁場の強度を大きくし、立ち上がり立ち下がり時間を短縮すればよい。しかしそのためには、傾斜磁場コイルに大きな電流を短い立ち上がり、立ち下がり時間で供給する必要があり、傾斜磁場電源として大電流高電圧のものを用意する必要がある。
【０００４】
例えば、撮影時間を数秒程度に短縮するには、概ね電流３００［Ａ］〜４００［Ａ］、電圧２０００［Ｖ］〜３０００［Ｖ］程度のアンプが必要である。このように傾斜磁場系を強力にすることには、撮影時間の短縮ばかりでなく、強力な傾斜磁場を必要とする様々な新規パルスシーケンスを実行させることが可能となり、磁気共鳴イメージング装置の診断能力を著しく向上させることになる。
【０００５】
そこで、既に稼動している磁気共鳴イメージング装置の傾斜磁場電源を、強力なものに取り換えること（アップグレード）が行われたりしている。また、新規設計の製品でも強力な傾斜磁場電源が使われるようになってきている。（例えば、特許文献１乃至２参照。）
【０００６】
【特許文献１】
特開平７−３１３４８９号公報
【特許文献２】
特開平１０−１７９５４０号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、傾斜磁場強度が強力な傾斜磁場電源を使用した場合でも、高Ｓ／Ｎ比、広範囲な撮影視野（Ｆｉｅｌｄ　ｏｆ　ｖｉｅｗ　：　ＦＯＶ）、シミングによる微調整など、低い傾斜磁場強度の印加も必要とされており、傾斜磁場の高分解能も要求されている。そこで、傾斜磁場電源を駆動するシーケンサのビット数を例えば１６ビットから１８ビットに増やすことにより対応することもできるが、その場合シーケンサを変更することになり、アップグレードするために多くのコストと時間が必要となる。
また、新しい機種の開発においても、システムの多くの部分の設計を変更することが必要になり、多くのコストと時間が必要となる。
さらには、強力な傾斜磁場電源を備えるハイグレード機種と通常の傾斜磁場電源を備えるローグレード機種との間での、各構成ユニットの共通化が難しくなり、システム構成を複雑にするなどの問題がある。
そこで、本発明は上記課題を解決し、シーケンサのアップグレードの必要なしに、強力な傾斜磁場電源を使用した場合でも、傾斜磁場の分解能を確保できる磁気共鳴イメージング装置を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決するため、本発明は、静磁場中に置かれた被検体に対し、所望のパルスシーケンスに基づき傾斜磁場パルス及び高周波パルスを印加することにより、被検体からの磁気共鳴信号を収集する磁気共鳴イメージング装置において、前記傾斜磁場パルスを発生する傾斜磁場電源ユニットと、この傾斜磁場電源ユニットの駆動信号を出力するシーケンサと、シーケンサを制御するホストコンピュータとを備え、前記ホストコンピュータは、所望される傾斜磁場パルスの大きさに応じた倍率をかけた制御信号をシーケンサに供給し、前記傾斜磁場電源ユニットは、前記シーケンサからの駆動信号に前記ホストコンピュータでかけた倍率の逆数をかけた制御信号に基づいて傾斜磁場を発生するようにしたことを特徴とする。
また、本発明は、静磁場中に置かれた被検体に対し、所望のパルスシーケンスに基づき傾斜磁場パルス及び高周波パルスを印加することにより、被検体からの磁気共鳴信号を収集する磁気共鳴イメージング装置において、前記傾斜磁場パルスを発生する傾斜磁場電源ユニットと、この傾斜磁場電源ユニットの駆動信号を出力するシーケンサと、シーケンサを制御するホストコンピュータとを備え、前記ホストコンピュータは、所望される傾斜磁場パルスの大きさに基づいて桁を移動させＭビットの制御信号をＮビット（Ｍ＞Ｎ）に変換してシーケンサに供給し、前記傾斜磁場電源ユニットは、前記ホストコンピュータでの桁移動とは反対方向に桁を移動させ前記シーケンサからのＮビットの駆動信号をＭビットに変換して傾斜磁場を発生するようにしたことを特徴とする。
このような構成により、本発明は、強力な傾斜磁場電源を搭載する場合でも、シーケンサの変更を必要としないので、過去の機種のアップグレードを安価で且つ容易に実現させることができ、また、ハイグレード機種とローグレード機種の構成をできる限り共通化することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る一実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置の概略構成を示すブロック図である。この装置は、ガントリ１、静磁場コイル２、傾斜磁場コイル３、送信コイル４、受信コイル５、マグネットコントローラ６、傾斜磁場電源ユニット７、ＲＦ送受信器８、シーケンサ９、ホストコンピュータ１０、コンソール１１、及び被検体１３を載せるための寝台１２とで構成されている。
【００１０】
なお、本実施例においては、シーケンサ９のビット数が、ホストコンピュータ１０及び傾斜磁場電源ユニット７のビット数より小さいものであり、例えば、シーケンサ９は１６ビットでデータを扱い、ホストコンピュータ１０及び傾斜磁場電源ユニット７は１８ビットでデータを扱うことができるものである。この場合、シーケンサ９のビット数が２ビット小さいこととなる。本実施例は、このビット差があるにもかかわらず、ダイナミックレンジ及び分解能を損なわずに、ビット変換するものである。このビット変換の詳細については、後述する。
【００１１】
静磁場コイル２は、例えば超電導磁石であり、被検体１３の周囲に強力な静磁場を発生するための電流を供給するマグネットコンロトーラ６に接続されている。
傾斜磁場コイル３は、互いに直交するＸ、Ｙ及びＺ軸方向の複数のコイルから形成され、これらのコイルに電流を供給する傾斜磁場電源ユニット７に接続されている。傾斜磁場電源ユニット７には、収集される磁気共鳴信号に位置のエンコードを与えるために、シーケンサによって傾斜磁場信号が供給される。この信号に基づいて傾斜磁場電源ユニット７からＸ、Ｙ、Ｚ軸それぞれのコイルに供給されるパルス電流を制御することにより、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸方向の傾斜磁場が合成される。そして、互いに直交するスライス方向傾斜磁場Ｇｓ、位相エンコード方向傾斜磁場Ｇｐ、および周波数エンコード方向傾斜磁場Ｇｒを任意に設定することができる。各方向の傾斜磁場は静磁場に重畳される。なお、本実施例での傾斜磁場電源ユニットは、強力な傾斜磁場を発生できる能力を有し、シーケンサ９から入力されたディジタルの傾斜磁場信号に基づく大きさの傾斜磁場を発生させるための電力を傾斜磁場コイル３に供給する。本実施例においては、傾斜磁場信号は１６ビットであり、傾斜磁場電源ユニット７の内部では、１８ビットのディジタル信号が扱えるようになっているので、傾斜磁場電源ユニット７は、記憶した図示しないソフトウェア手順により、入力した１６ビットの傾斜磁場信号を１８ビットに変換する機能を有する。
【００１２】
シーケンサ９は、ホストコンピュータ１０からの１６ビットのパルスシーケンス情報を取り込み、それを傾斜磁場電源ユニット７に供給するための１６ビットの傾斜磁場信号に変換して出力する。
【００１３】
ＲＦ送受信器８は、静磁場コイル２内の被検体１３の近傍に配設される送信コイル４及び受信コイル５と接続される。このＲＦ送受信器は、シーケンサ９及びホストコンピュータ１０の制御のもとで、送信コイル４にラーモア周波数の高周波電流パルスを供給し、送信コイル４は、被検体内の原子核を励起するための高周波パルスを発生する。被検体１３内の励起された原子核によって放射される信号が、受信コイル５により検知される。そして、ＲＦ送受信器８は、受信コイル５により検知された磁気共鳴信号を取り込み、これに前置増幅、中間周波数変換、位相検波、低周波増幅、フィルタリング等の各種の信号処理を施した後に、Ａ／Ｄ変換してディジタルデータを生成して出力する。
【００１４】
ホストコンピュータ１０は、記憶した図示しないソフトウェア手順により、シーケンサ９にパルスシーケンス情報を供給するとともに、装置全体を制御する。このホストコンピュータ１０内では、パルスシーケンス情報を１８ビットで扱えるようになっているが、シーケンサ９に出力する時に、それを１６ビットに変換する機能も有する。さらには、ＲＦ送受信器８からのディジタルに変換された磁気共鳴信号をＫ空間に配列して内部のメモリに記憶し、このＫ空間データをフーリエ変換して、実空間の磁気共鳴画像を再構成する機能をも有する。
【００１５】
コンソール１１は、図示しない入力部と表示部とを備える。入力部は、オペレーターが磁気共鳴画像の収集のために、パラメータ情報や、スキャン条件、パルスシーケンス、画像処理などに関する情報を入力可能に構成されており、表示部は、これらの情報の入力のための入力画面を表示したり、ホストコンピュータ１０により再構成された画像を表示する機能を有する。
【００１６】
このように構成される本実施例にかかる磁気共鳴イメージング装置の動作について説明する。
まず、静磁場コイル２は、マグネットコントローラ６によりガントリ１の診断領域に静磁場を発生させ、その静磁場中には、寝台１２上の患者が載置される。そして、コンソール１１を用いて、オペレーターは、撮影のためのパルスシーケンスを選択したり、様々な撮影のための条件を設定入力し、撮影開始の指示を入力する。ホストコンピュータ１０は、入力された設定条件に基づいて、装置の各部を制御するとともに、選択されたパルスシーケンスに基づき、パルスシーケンス情報をシーケンサ９に出力する。このとき、ホストコンピュータ１０内での１８ビットのパルスシーケンス情報は、１６ビットの信号に変換されて出力されることになる。シーケンサ９は、その変換された１６ビットの信号を受けて、傾斜磁場電源ユニット７に１６ビットの傾斜磁場信号を出力する。そして、傾斜磁場電源ユニット７は、その１６ビットの傾斜磁場信号を１８ビットに変換して、その１８ビットの信号に基づく大きさの傾斜磁場電流を傾斜磁場コイル３に供給する。そして、選択されたパルスシーケンスに基づく傾斜磁場が、傾斜磁場コイル３により生成される。一方、選択されたパルスシーケンスに基づき、送信コイル４は、シーケンサ９により制御されるＲＦ送受信器８により駆動され、高周波パルスを被検体１３に印加する。そして、被検体１３からは、磁気共鳴信号が発生し、受信コイル５により受信され、その受信信号はＲＦ送受信器により所定の処理が施され、ホストコンピュータ１０に送られ、ホストコンピュータ１０で画像化され、コンソール１１の表示部に表示される。
【００１７】
次に、本実施例における、ディジタルデータのビット変換について、図２の詳細ブロック図を参照しながらさらに詳細に説明する。
傾斜磁場電源ユニット７は、傾斜磁場電源インターフェイス７１と、傾斜磁場電源７２とから構成される。そして、傾斜磁場電源インターフェイス７１は、シーケンサ９からの１６ビットの傾斜磁場情報信号を入力する。ホストコンピュータ１０では、１８ビットのパルスシーケンス情報を、その大きさに基づく、すなわち傾斜磁場の大きさに基づく倍率をかけて１６ビットに変換する。そして、このときの倍率は、倍率データとしてホストコンピュータから傾斜磁場電源インターフェイス７１に入力される。傾斜磁場電源インターフェイス７１では、この倍率の逆数をシーケンサ９からの傾斜磁場信号にかけることにより、１６ビットの信号を１８ビットの信号に変換する。そして、１８ビットに変換された信号は、傾斜磁場電源７２に入力され、その信号の大きさに応じて傾斜磁場電源７２からアナログ信号としての傾斜磁場電流が傾斜磁場コイル３に供給され、傾斜磁場コイル３は、傾斜磁場を発生する。
【００１８】
次に、より具体的なビット変換の方法について図３を参照しながら説明する。なお、図３においては、簡単のためにホストコンピュータ１０と傾斜磁場電源ユニット７内では、２進数のデータを５ビットで、シーケンサ９では、２進数のデータを３ビットで扱うものとする。なお、図においては、５ビットでは、０から＋３１の数字を２進数で扱う場合、３ビットでは、０から＋７の数字を２進数で扱う場合を考えている。そして、シーケンサでの処理については、無視するものとする。
【００１９】
同図（Ａ）は、大きな傾斜磁場を発生する場合のデータ（１０進数での値２６、以下１０進数での値を単に「値」という）を表しており、まずホストコンピュータ１０で５ビットのデータが３ビット（値６）に変換され出力される。このとき最上位ビットが１であるので、５ビットのデータの上位３ビットが、３ビットのデータとして出力される。すなわち、２桁分下位ビットの方向にシフトされ、下位２ビット分のデータは欠落する。そして、傾斜磁場電源インターフェイス７１では、この３ビットデータを５ビットデータに変換する。このとき３ビットデータが、５ビットデータの上位３ビットに割り当てられる。すなわち、ホストコンピュータ１０内でシフトさせた桁数分逆の方向に、つまり、２桁分上位ビットの方向にシフトされる。そして、データの情報がない下位２ビットには０が割り当てられる。よって値は２４になる。この場合は、ホストコンピュータ１０内で第４位ビットが１であったが、この変換で０となってしまう。すなわち、ホストコンピュータ１０内では値が２６であったものが、一旦６に変換され、傾斜磁場インターフェイス７１の出力では２４となってしまう。今の場合ビット数が少ないので、誤差が大きいように思えるが、１８ビットであれば、下位２ビット分の誤差は、非常に小さなものであり、無視しても問題ない程度となる。
【００２０】
同図（Ｂ）は、中程度の大きさの傾斜磁場を発生する場合のデータ（値１０）を表しており、この場合は、最上位ビットが０であるので、１である第２ビットより下位３ビットが、１桁分下位ビットの方向にシフトされ、最下位ビットのデータは欠落して、ホストコンピュータ１０の出力となる。このときの値は５となる。そして、傾斜磁場電源インターフェイス７１では、この３ビットデータを５ビットデータに変換する。すなわち、ホストコンピュータ１０内でシフトさせた桁数分逆の方向に、つまり、１桁分上位ビットの方向にシフトされる。そして、データの情報がない最上位ビットと最下位ビットには０が割り当てられる。よって値は１０になる。すなわち、ホストコンピュータ１０内では値が１０であったものが、一旦５に変換され、傾斜磁場インターフェイス７１の出力では１０となる。今の場合ホストコンピュータ１０内でのデータの最下位ビットが０であるので、誤差は生じないが、最下位ビットが１だった場合でも、傾斜磁場電源インターフェイス７１の出力では、最下位ビットが０となってしまい、誤差が生じる。しかしながら、１８ビットであれば、最下位ビット分の誤差は、非常に小さなものであり、無視しても問題ない程度となる。
【００２１】
同図（Ｃ）は、小さい傾斜磁場を発生する場合のデータ（値６）を表しており、この場合は、上位２ビットが０であるので、桁のシフトは行われずに、１である第３ビットより下位３ビットが、ホストコンピュータ１０の出力となる。そして、傾斜磁場電源インターフェイス７１では、この３ビットデータを５ビットデータに変換する。このとき、ホストコンピュータ１０内で桁のシフトは行われなかったので、桁のシフトは行われずに、３ビットデータが、５ビットデータの第３位ビットから割り当てられる。データの情報がない上位２ビットには０が割り当てられる。すなわち、ホストコンピュータ１０内では値が６であったものは、変換によっても６であり、傾斜磁場インターフェイス７１の出力でも６となる。今の場合は、誤差は生じない。
【００２２】
同図（Ｄ）は、非常に小さい傾斜磁場を発生する場合のデータ（値２）を表しており、この場合は、上位３ビットが０であるが、下位３ビットにデータが全て含まれているので、（Ｃ）の場合と同様にして変換が行われる。すなわち、ホストコンピュータ１０内では値が２であったものは、変換によっても２であり、傾斜磁場インターフェイス７１の出力でも２となる。今の場合は、誤差は生じない。
【００２３】
以上のように、ホストコンピュータ１０内でのデータの変換に使われるデータ、図３の例では、５ビット中３ビットのデータの桁が図のようにシフトされるようになるが、そのシフト量がデータの倍率となる。すなわち、１桁下位ビット方向にシフトさせれば、ほぼ１／２倍になり、２桁シフトの場合には、ほぼ１／４倍になり、桁シフトがない場合には、１倍となる。よって、そのシフト量すなわち倍率をホストコンピュータ１０から傾斜磁場電源インターフェイス７１に入力し、その倍率データに基づいて、変換を行えば、図３のような変換が可能となる。ここでいう倍率とは、あくまで、桁のシフト数から求めたものであり、２進数で表すデータの値をもとに求めたものではない。
【００２４】
以上のような、変換を行うことにより、シーケンサ９のビット数が少なく１６ビットであったとしても、１８ビットデータで表せる最大の値が、傾斜磁場電源７２の最大出力に相当するように設定されている場合において、ビット変換の際の桁落ち分の誤差でほぼ最大出力まで制御することができる。一方、仮に、１６ビットデータで表せる最大の値が、傾斜磁場電源７２の最大出力に相当するように設定されていた場合にも、最大出力まで制御できることになるが、この場合には、１６ビットで表せる数が１８ビットで表せる数よりも少ないために、分解能が悪くなってしまう。パルスシーケンス情報が小さい場合には、１６ビットデータのうちの下位の方の数ビットしか使用しないことになり、傾斜磁場の分解能が悪くなってしまう。それによって、位置の精度の劣化、画質の劣化などの問題が発生してしまう。一方、本実施例においては、パルスシーケンス情報が小さい場合でも１８ビットの分解能を損なうことがないので、小さな傾斜磁場でも、より分解能が高く制御することができる。
【００２５】
次に、ホストコンピュータ１０内でのビット変換を図４のフローチャートを用いて説明する。ホストコンピュータ１０と傾斜磁場電源７２は、Ｍビットのデータを扱うことができるものとし、また、シーケンサ９は、Ｎビットのデータを扱うことができるものとする（Ｍ＞Ｎ、Ｍ，Ｎは整数）。そして、扱うデータの１０進数での値は簡単のため０を含む正の数とする。
【００２６】
まずステップ０１で、ホストコンピュータ１０内でのＭビットデータの最上位ビットが、「１」かどうかを判定する。「１」の場合、ステップ０２で下位方向に（Ｍ−Ｎ）ビット移動させ、そしてステップ０３で最下位ビットを合わせてＮビットデータに変換する。ステッ０１で、「０」の場合には、ステップ１１で、上位から第２位ビットが「１」かどうかを判定する。「１」の場合、ステップ１２で下位方向に（Ｍ−Ｎ＋１）ビット移動させ、そしてステップ０３で最下位ビットを合わせてＮビットデータに変換する。ステッ１１で、「０」の場合には、次の判定に進む。同様にして、ステップ２１で、上位から第（Ｍ−Ｎ）ビットが「１」かどうかを判する。「１」の場合、ステップ２２で下位方向に１ビット移動させ、そしてステップ０３で最下位ビットを合わせてＮビットデータに変換する。ステップ２１で、「０」の場合には、ステップ３２に進み、Ｍビットデータの桁移動を行わずに、ステップ０３で最下位ビットを合わせてＮビットデータに変換する。以上のようにして、ＭビットデータからＮビットデータへの変換が終了する。
【００２７】
そして、変換されたＮビットのデータは、ホストコンピュータ１０からシーケンサ９を介して、Ｎビットのデータとして傾斜磁場インターフェイス７１に入力されるとともに、変換の際の桁移動がどれだけ行われたかに関する倍率データが、ホストコンピュータ１０から傾斜磁場電源インターフェイス７１に入力される。
【００２８】
次に、傾斜磁場インターフェイス７１でのビット変換を図５のフローチャートを用いて説明する。
まずステップ１０１で、ホストコンピュータ１０内から入力された倍率データが「１」かどうかを判定する。「１」の場合、ホストコンピュータ１０内では桁移動は行われていないので、ステップ１０２で桁移動を行わずに、最下位ビットを合わせてＭビット化される。そして、ステップ１０３で、データの無い上位ビットに０が割り当てられる。ステッ１０１で、「１」でない場合には、ステップ１１１で、倍率データが「１／２」かどうかを判定する。「１／２」の場合、ステップ１１２で上位方向に１桁移動させてＭビットデータに変換し、そしてステップ１０３でデータの無いビットに０が割り当てられる。ステップ１１１で、「１／２」でない場合には、次の判定に進む。同様にして、ステップ１２１で、倍率データが「１／２Ｍ−Ｎ＋１」かどうかを判定する。「１／２Ｍ−Ｎ＋１」の場合、ステップ１２２で上位方向に（Ｍ−Ｎ＋１）桁移動させてＭビットデータに変換し、そしてステップ１０３でデータの無いビットに０が割り当てられる。ステップ１２１で、倍率データが「１／２Ｍ−Ｎ＋１」でない場合には、ステップ１３２で上位方向に（Ｍ−Ｎ）桁移動させてＭビットデータに変換し、そしてステップ１０３でデータの無いビットに０が割り当てられる。以上のようにして、ＮビットデータからＭビットデータへの変換が終了する。
【００２９】
以上説明したホストコンピュータ１０及び傾斜磁場電源インターフェイス７１での変換処理は、それらの記憶装置にあらかじめ記憶されたソフトウェアプログラムにより実行されるとして説明したが、ハードウェアで同様の機能を実現するようにしてもよい。
【００３０】
なお、これまで、２進数で正の数を表す場合について説明してきたが、負の数を表す場合にもほぼ同様に変換することができる。２進数で一般的に負の数を表す場合には、最上位ビットを符号ビットとして、２の補数表示が使われる。この場合には、まず最上位ビットで正の数であるか負の数であるかを判断し、その判断によって、異なる変換アルゴリズムを使用する必要がある。正の数であるとの判断の場合には、これまで説明したとおりの方法でよいが、負であるとの判断の場合には、正の場合と異なる。正の場合の桁移動の判断では、上位ビットから１であるかどうかを判定したが、負の場合には、２の補数表示であるので、０かどうかを判断するようにすればよい。後の処理は、正の場合と同様である。このように、正負の判断により使うアルゴリズムを変更すれば、正負が混在するデータにおいても本発明のビット変換が適用できる。
【００３１】
次に、実際に磁気共鳴画像の撮影のためにパルスシーケンスを実行させた時に、どのように変換が行われるかについて説明する。
傾斜磁場としては、スライス方向傾斜磁場Ｇｓ、位相エンコート方向傾斜磁場Ｇｐ、周波数エンコード方向傾斜磁場Ｇｒがあり、それらは、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸それぞれのコイルに供給されるパルス電流を制御することにより、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸方向の傾斜磁場を合成して得られる。本実施例においては、パルスシーケンスの実行中さまざまに大きさが変化する傾斜磁場パルス毎に、最適倍率が決定されビット変換が行われることになる。この場合、位相エンコード方向傾斜磁場パルスの強度が変わる度に、最適倍率が決定され、変換が行われる。
【００３２】
しかしながら、ホストコンピュータ１０や傾斜磁場インターフェイス７１のリソースが十分でない場合などには、撮影のために設定されたパルスシーケンスのＸ、Ｙ、Ｚ全チャンネルの傾斜磁場パルスの最大値に応じて、それが出力できるように倍率を決定しておいてもよい。あるいは、チャンネル毎の傾斜磁場パルスの最大値に応じて、チャンネル毎に倍率を決定しておいてもよい。
【００３３】
また、以上説明した実施例は、ビットの桁を移動してビット変換を行う方法であったが、本発明はこれに限定されるものではなく、以下説明するように変形して実施することもできる。
簡単のため、正の整数を扱うこととし、５ビットのデータを３ビットのデータに変換する場合について説明する。
５ビットのデータを３ビットのデータに変換する時には、５ビットのデータの値が３ビットで表せる最大の値になるような倍率をかけて、３ビットに変換し、５ビットに戻すときには、その倍率の逆数をかけるようにしてもよい。すなわち、所望される傾斜磁場パルスの大きさとシーケンサ９のダイナミックレンジに応じて倍率を決定してもよい。このようにすれば、先の実施例で説明した方法での桁落ちを改善することができ、精度を向上させることができる。なお、倍率を決定する時に基準とする値は、３ビットで表せる最大の値でなくとも、精度を考慮して適宜設定すればよい。
【００３４】
以上、本発明を実施形態に基づき説明したが、本願発明は上記実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその趣旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、各実施形態は可能な限り適宜組み合わせて実施してもよく、その場合組合わせた効果が得られる。さらに、上記実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果の少なくとも１つが得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【００３５】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、シーケンサのアップグレードの必要なしに、強力な傾斜磁場電源を使用した場合でも、傾斜磁場の分解能を確保できる磁気共鳴イメージング装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る実施例の概略構成を示すブロック図である。
【図２】傾斜磁場電源ユニット７の詳細ブロック図である。
【図３】ビット変化の説明図である。
【図４】ホストコンピュータ１０内でのビット変換のフローチャートの一例を示す図である。
【図５】傾斜磁場電源インターフェイス７１でのビット変換のフローチャートの一例を示す図である。
【符号の説明】
３　傾斜磁場コイル
７　傾斜磁場電源ユニット
９　シーケンサ
１０　ホストコンピュータ
７１　傾斜磁場電源ユニット
【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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