(57)【要約】【課題】ＣＰＵによる、シーケンサのシーケンス動作中におけるシーケンスデータ切換え動作を省略可能とし、高速かつ複雑なシーケンスを実行可能なシーケンサを備える磁気共鳴イメージング装置を実現する。【解決手段】ＣＰＵ８がインデックスデータ及びパラメータデータをシーケンサ７のインデックステーブル２４、パラメータテーブル２５にセットする。その後、ＣＰＵ８がスキャンスタート命令をインデックスパラメータコントローラ２６に供給すると、インデックスデータに従ってコントローラ２６がパラメータデータを読み込んで出力部２７に出力する。コントローラ２６はインデックスデータ中のＮｅｘｔＧｒｏｕｐを読み出し、読み出したＮｅｘｔＧｒｏｕｐにスキャン終了命令が指示されているか否かを判断し、指示されていればスキャンは終了となる。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体に静磁場および傾斜磁場を与える磁場発生系と、被検体に高周波磁場を照射する送信系と、核磁気共鳴信号を検出する受信系と、この受信系で検出された核磁気共鳴信号を用いて画像再構成演算をおこなう信号処理系と、装置全体の動作を制御する動作制御部と、動作制御部から供給される指令及びシーケンスに従って上記磁場発生系、送信系、受信系に動作指令信号を供給するシーケンサとを有する磁気共鳴イメージング装置において、
上記シーケンサは、
上記動作制御部から供給される複数のシーケンスデータと、これら複数のシーケンスデータの実行順序を指定するデータとを記憶する複数シーケンス記憶部と、
上記複数シーケンス記憶部に記憶されたシーケンスデータを記憶された実行順序に従って、実行する指令信号を生成するシーケンスコントローラと、を備えることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項２】
請求項１記載の磁気共鳴イメージング装置において、上記複数シーケンス記憶部は、複数のシーケンスデータを記憶するシーケンスデータテーブルと、所定の番号が付けられた複数のインデックスデータを記憶するインデックステーブルとを備え、１つのインデックスデータには、実行すべきシーケンスデータが記憶されているアドレス及び次に参照すべきインデックス番号又は終了指示が記憶され、上記シーケンスコントローラは、所定の番号のインデックスデータから、処理を開始し、インデックスデータに記憶されたアドレスに記憶されたシーケンスデータ又は終了指示に従って処理を終了することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項３】
請求項２記載の磁気共鳴イメージング装置において、シーケンスコントローラの動作中に、上記動作制御部により、インデックスデータの次に参照すべきインデックス番号が書き換えられることにより、上記シーケンスコントローラは、書き換えられたインデックス番号を参照することを特徴とする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関する。
【０００２】
【従来の技術】
磁気共鳴イメージング装置は、静磁場発生磁気回路と、傾斜磁場発生系と、送信系と、受信系と、信号処理系と、シーケンサと、中央処理装置（以下、ＣＰＵと略称する）とを備えている。
【０００３】
ＣＰＵは、予め定められたプログラムに従い、シーケンサ、送信系、受信系、信号処理系を制御する。そして、シーケンサはＣＰＵからの制御指令に基づいたシーケンスで動作し、被検体の断層面の画像のデータ収集に必要な種々の命令を送信系、傾斜磁場発生系、受信系に送る。
【０００４】
ここで、シーケンサは、シーケンスの動作をコントロールするためのデータをシーケンサ内部に準備しておく機能を持たないため、シーケンスを予め予約しておくことはできない。
【０００５】
そのため、同一シーケンスを繰り返す場合と、複数のシーケンスを行う場合とのいずれの場合においても、毎回、同一もしくは複数のシーケンスデータを必要な回数分読み込む必要がある。
【０００６】
図１０は、シーケンサの概略構成図である。図１０において、シーケンサ３０は、シーケンスデータ（パラメータデータ）を格納するためのメモリ（パラメータテーブル）２８と、それを制御するコントローラ（パラメータコントローラ）２９を備えている。
【０００７】
パラメータテーブル２８は、１つだけパラメータデータを格納することができる。図１０の（Ａ）に示すように、ＣＰＵは、最初にパラメータテーブル２８へパラメータデータを書き込み、ＣＰＵがシーケンサ３０のシーケンス動作を制御することで、シーケンサ３０はその書き込まれたパラメータデータを使用し、シーケンスを実行する。
【０００８】
ところで、図１０の（Ｂ）に示すように、ＣＰＵは、同一のシーケンスを使用する場合、または複数のシーケンスを使用する場合のどちらにおいても、シーケンス動作を制御しながら、１つのシーケンス動作が終了毎に、次に必要なパラメータデータをパラメータテーブルに書き込まなければならず、一連のシーケンス動作の高速化が困難となっていた。また、複雑なシーケンス動作を要求されたときには、その実行が困難である。
【０００９】
そこで、特許文献１には、磁気共鳴映像装置において、パルスシーケンスの書き換えにかかる時間を短縮することで、複雑なパルスシーケンスを実行しようとする技術が記載されている。
【００１０】
【特許文献１】
特開平５−２７７０８５号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献１記載の技術では、一連のパルスシーケンス動作中において、あるパルスシーケンスから異なるパルスシーケンスに切り換えるためには、書き換え時間を短縮したとはいえ、依然としてＣＰＵがデータの書き換えを行わねばならず、これ以上の時間短縮は困難であり、処理の高速化が困難であった。
【００１２】
本発明の目的は、ＣＰＵによる、シーケンサのシーケンス動作中におけるシーケンスデータ切換え動作を省略可能とし、高速かつ複雑なシーケンスを実行可能なシーケンサを備える磁気共鳴イメージング装置を実現することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するために、本発明は次のように構成される。
（１）被検体に静磁場および傾斜磁場を与える磁場発生系（２、３）と、被検体に高周波磁場を照射する送信系（４）と、核磁気共鳴信号を検出する受信系（５）と、この受信系で検出された核磁気共鳴信号を用いて画像再構成演算をおこなう信号処理系（６）と、装置全体の動作を制御する動作制御部（８）と、動作制御部から供給される指令及びシーケンスに従って上記磁場発生系、送信系、受信系に動作指令信号を供給するシーケンサ（７）とを有する磁気共鳴イメージング装置において、
上記シーケンサは、上記動作制御部から供給される複数のシーケンスデータ（パラメータデータ）と、これら複数のシーケンスデータの実行順序を指定するデータ（インデックスデータ）とを記憶する複数シーケンス記憶部（２４、２５）と、上記複数シーケンス記憶部に記憶されたシーケンスデータを記憶された実行順序に従って、実行する指令信号を生成するシーケンスコントローラ（２６）と、を備える。
【００１４】
複数のシーケンスデータと、その実行順序とが予め複数シーケンス記憶部に記憶されているので、シーケンスコントローラは、動作制御部（ＣＰＵ）が介在することなく、複数のシーケンスを連続的に実行することが可能となる。
【００１５】
（２）好ましくは、上記磁気共鳴イメージング装置において、上記複数シーケンス記憶部は、複数のシーケンスデータを記憶するシーケンスデータテーブル（２５）と、所定の番号が付けられた複数のインデックスデータを記憶するインデックステーブル（２４）とを備え、１つのインデックスデータには、実行すべきシーケンスデータが記憶されているアドレス（パラメータデータのアドレス）及び次に参照すべきインデックス番号（Ｎｅｘｔ  ｇｒｏｕｐ）又は終了指示が記憶され、上記シーケンスコントローラは、所定の番号のインデックスデータから、処理を開始する。そして、インデックスデータに記憶されたアドレスに記憶されたシーケンスデータを実行するか又は終了指示を読み込むと、処理を終了する。
【００１６】
インデックスデータのうち、次に参照すべきインデックス番号を変更するのみで、実行するシーケンスの順番を変更することができる。パラメータテーブルに記憶されたパラメータデータを有効利用することができるとともに、ＣＰＵによるデータ書き換え時間の短縮化も図ることができる。
【００１７】
（３）また、好ましくは、上記磁気共鳴イメージング装置において、シーケンスコントローラの動作中に、上記動作制御部により、インデックススデータの次に参照すべきインデックス番号が書き換えられることにより、上記シーケンスコントローラは、書き換えられたインデックス番号を参照する。
【００１８】
シーケンスコントローラの動作中に、動作制御部が、シーケンスの実行順序を変更すべき事態件が発生した場合（例えば、被検体の体動により再撮像が必要となった場合）には、動作制御部が参照すべきインデックス番号を書き換えることにより、シーケンスの実行順序を換えることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
図１は、本発明が適用される磁気共鳴イメージング装置（ＭＲＩ装置）の概略構成図である。
【００２０】
図１において、ＭＲＩ装置は大別して静磁場発生磁気回路２と、傾斜磁場発生系３と、送信系４と、受信系５と、信号処理系６と、シーケンサ７と、中央処理装置（ＣＰＵ）８とを備えている。
【００２１】
静磁場発生磁気回路２は、被検体１の周りに所定の方向の均一な静磁場を発生させるためのものであり、送信系４の高周波コイル（照射用コイル）１４と、傾斜磁場発生系３の傾斜磁場コイル９と、受信系５の高周波コイル（受信用コイル）１５とを備える。
【００２２】
また、傾斜磁場発生系３は、シーケンサ７による制御と傾斜磁場電源１０による電流供給により、傾斜磁場コイル９から被検体１の周りに傾斜磁場を発生させる。
【００２３】
送信系４は、高周波発振器１１と、変調器１２と、増幅器１３と、照射用コイル１４とを備え、シーケンサ７の指令により、高周波発振器１１からの基準高周波パルスを変調器１２、増幅器１３を介して照射用コイル１４に供給し、所定のパルス状の電磁波を被検体１に照射する。
【００２４】
受信系５は、受信用コイル１５と、増幅器１６と、直交位相検波器１７と、アナログ・ディジタル変換器（ＡＤＣ）１８とを備える。そして、受信系５は、被検体１からの核磁気共鳴信号（ＮＭＲ信号）を受信用コイル１５、増幅器１６、直交位相検波器１７、シーケンサ７に制御されるＡＤＣ１８を介して、サンプリングされた収集データに変換しＣＰＵ８に送る。
【００２５】
信号処理系６は、光ディスク２０ａ、磁気ディスク２０ｂなどを含む外部記憶装置と、ディスプレイ２１と、キーボード２２とを備える。そして、受信系５からのデータがＣＰＵ８に入力されると、ＣＰＵ８が信号処理、画像再構成などの処理を実行し、被検体１の断層面の画像をディスプレイ２１に表示すると共に、外部記億装置２０に記憶する。
【００２６】
ＣＰＵ８は、予め定められたプログラムに従い、シーケンサ７、送信系４、受信系５、信号処理系６を制御する。シーケンサ７はＣＰＵ８からの制御指令に基づいて動作し、被検体１の断層面の画像のデータ収集に必要な種々の命令を送信系４、傾斜磁場発生系３、受信系５に送るようになっている。
【００２７】
図２は、シーケンサ７の概略構成図である。
図２において、シーケンサ７は、複数のインデックスデータ（Ｉｎｄｅｘ  ｄａｔａ）を格納可能なインデックステーブル２４と、複数のパラメータデータ（Ｐａｒａｍｅｔｅｒ  ｄａｔａ）を格納可能なパラメータテーブル２５と、インデックパラメータコントローラ２６と、出力部２７とを備える。
【００２８】
インデックスパラメータコントローラ２６は、インデックステーブル２４に格納されたインデックスデータに従って、パラメータテーブル２５からパラメータデータを読み出し、動作制御用データとして出力部２７を介して傾斜磁場発生系３等に供給する。
【００２９】
インデックステーブル２４は、ＣＰＵ８からの書き込み命令により複数のインデックスデータ１・・・Ｎを格納することができ、これらのインデックスデータ１・・・Ｎのそれぞれには、実行すべきパラメータデータが格納された、パラメータテーブル２５におけるアドレスと、その次に実行するパラメータデータのアドレスが格納されたインデックスデータのアドレスが記載されている。
【００３０】
上述した、その次に実行するパラメータデータのアドレスが格納されたインデックスデータのアドレスは、ＮｅｘｔＧｒｏｕｐ１、ＮｅｘｔＧｒｏｕｐ２のように記載されている。
【００３１】
また、パラメータテーブル２５にもＣＰＵ８からの書き込み命令により、インデックスデータ１・・・Ｎ、のそれぞれに対応したパラメータデータが格納される。
【００３２】
これにより、ＣＰＵ８がシーケンサ７に、シーケンスをあらかじめ予約しておくことが可能である。また、これらはいつでもＣＰＵ８からの書き込み命令により、格納することができる。
【００３３】
インデックスパラメータコントローラ２６は、ＣＰＵ８からスキャン実行命令がくると、始めにインデックステーブル２４から複数のインデックスデータの中から最初に使用するインデックスデータ１を読み出す。
【００３４】
そして、インデックスデータ１から行うべきシーケンス動作を知ることができるため、それに従いインデックスパラメータコントローラ２６は、必要な時間に必要な回数だけパラメータデータ１を読み出す。
【００３５】
１つのシーケンス動作が終了すると、インデックスパラメータコントローラ２６は、インデックスデータ１の中にある次のシーケンス動作のデータの格納先を示す、ＮｅｘｔＧｒｏｕｐ１の読み出しを行う。
【００３６】
このＮｅｘｔＧｒｏｕｐ１に従い、インデックスパラメータコントローラ２６は次のシーケンスが格納されているインデックスデータを読み込む。
【００３７】
図３は、１回のシーケンスのみを実行する場合の動作説明図である。
図３の（Ａ）に示すように、インデックステーブル２４には１回のシーケンス動作を行うためのインデックスデータ１が格納されており、パラメータテーブル２５には、このシーケンスに使用するパラメータデータ１が格納されている。
【００３８】
また、インデックスデータ１のＮｅｘｔＧｒｏｕｐ１には、１回しかシーケンスを行わないため終了命令が示されている。このインデックスデータ１に示された命令により、１回のシーケンスが終了する（図３の（Ｂ））。
【００３９】
図４は、複数のシーケンスを連続して実行する場合の動作説明図である。
図４の（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、インデックステーブル２４には複数のシーケンス動作に使用する複数のインデックスデータ１〜Ｎが格納されており、パラメータデータも、Ｐａｒａｍｅｔｅｒ１、Ｐａｒａｍｅｔｅｒ２・・・のように複数格納されている。
【００４０】
また、インデックスデータのＮｅｘｔＧｒｏｕｐ１には、次のシーケンス動作のためにＩｎｄｅｘｄａｔａ２のアドレス、同様にＮｅｘｔＧｒｏｕｐ２にはＩｎｄｅｘｄａｔａ３のアドレスが示されている。
【００４１】
この複数のシーケンス動作は、まず、インデックスデータ１に示された命令により、パラメータデータ１を使用して１回目のシーケンス動作が終了する。次に、ＮｅｘｔＧｒｏｕｐ１がインデックスデータ２のアドレスを示しているので、このインデックスデータ２に示された命令によりパラメータデータ２を使用して２回目のシーケンス動作が終了する。
【００４２】
同様に、ＮｅｘｔＧｒｏｕｐ２がＩｎｄｅｘｄａｔａ３のアドレスを示しているので、それに従いシーケンス動作が行われていく。このような動作により、図４の（Ｄ）に示すように、シーケンス１、２、３・・・が、連続して実行されることなる。
【００４３】
図５は、１つのインデックスデータを繰り返して、１つのシーケンスを繰り返して実行する場合の動作説明図である。
【００４４】
図５において、インデックステーブル２４は、使用するインデックスデータ１を格納し、パラメータテーブル２５には、使用する複数のパラメータデータが格納されいる。
【００４５】
ＮｅｘｔＧｒｏｕｐ１には、繰り返しシーケンス動作のために、インデックスデータ１自身のアドレスが示されている。
【００４６】
これにより、１回目のシーケンス動作が終了すると、ＮｅｘｔＧｒｏｕｐ１がインデックスデータ１のアドレスを示しているため、再びインデックスデータ１を用いて、２回目のシーケンス動作を行う。これ以降も同様にして、繰り返しシーケンス動作が行われる。
【００４７】
その結果、図５の（Ｂ）に示すように、同一のシーケンス１が連続して実行されることとなる。処理の終了命令は、ＣＰＵ８から、ＮｅｘｔＧｒｏｕｐ１に書き込まれる。そして、書き込まれた終了命令を、インデックスパラメータコントローラ２６が読み込んだときに、繰り返しシーケンス動作処理が終了される。
【００４８】
図６は、上述した図３〜図５に示した処理のシーケンサ７の動作フローチャートである。
【００４９】
図６のステップ１００において、ＣＰＵ８がインデックスデータ及びパラメータデータをシーケンサ７にセットする。その後、ステップ１０１でＣＰＵ８がスキャンスタート命令をインデックスパラメータコントローラ２６に供給すると、ステップ１０２で、インデックスデータに従ってインデックスパラメータコントローラ２６がパラメータデータを読み込んでいく。
【００５０】
そして、ステップ１０４において、コントローラ２６は波形生成を行い、出力部２７に出力する。
【００５１】
コントローラ２６は、ステップ１０５において、現在使用しているインデックスデータに再びそのインデックスデータが示すパラメータデータを読み出すように指示されているか否かを判断し、指示されていれば、ステップ１０３に戻る。
【００５２】
ステップ１０５において、再びそのインデックスデータが示すパラメータデータを読み出すように指示されていなければ、ステップ１０６に進み、コントローラ２６は、インデックスデータ中のＮｅｘｔＧｒｏｕｐを読み出す。
【００５３】
次に、ステップ１０６において、読み出したＮｅｘｔＧｒｏｕｐにスキャン終了命令が指示されているか否かを判断し、指示されていなければ、ステップ１０２に戻り、指示されていれば、スキャンは終了となる。
【００５４】
図７は、繰り返しシーケンス動作中にＣＰＵ８から別なシーケンスヘ切換え指令が行われた場合の動作説明図である。
【００５５】
図５に示したような１つのシーケンス繰り返し動作中に、ＣＰＵ８がＮｅｘｔＧｒｏｕｐ１に書き込まれているインデックスデータ１のアドレスをインデックスデータ２のアドレスに書き換える（図７の（Ａ））。
【００５６】
これにより、現在行われているシーケンス動作が終了したときに、インデックスデータ２の動作へ変更され、別なシーケンス動作が可能となる。
【００５７】
図８は、異なるシーケンスを連続して実行中に、その順序を換える必要が生じた場合の動作説明図である。
【００５８】
インデックスデータ１〜３が、図４に示されたようなパラメータデータのアドレスが格納されていた場合であって、動作途中で何らかの原因が生じてシーケンスの順序を換えるときには、図８のように、インデックスデータ１は、パラメータデータ３のアドレスに書き換え、インデックスデータ２は、パラメータデータ１のアドレスに書き換え、インデックスデータ３は、パラメータデータ２のアドレスに書き換える。
【００５９】
このようにすれば、図８の（Ｄ）に示すように、シーケンス３→シーケンス１→シーケンス２の順序で処理が実行される。
【００６０】
図９は、シーケンス動作中に、ＮｅｘｔＧｒｏｕｐ又はパラメータデータを書き換える場合の動作フローチャートである。
【００６１】
図９に示したフローチャートのうち、ステップ１０１〜１０７は図６に示したフローチャートと同様であるので、その説明は省略する。
【００６２】
図９に示したフローチャートにおいては、ステップ１０４とステップ１０５との間にステップ１０４Ａ及び１０４Ｂが挿入されている。
【００６３】
ステップ１０４Ａにおいて、ＣＰＵ８は、ＮｅｘｔＧｒｏｕｐ又はパラメータデータを書き換える必要があるか否かを判断する。
【００６４】
これは、例えば、断層像撮影中に被検体の体動が生じた場合、そのときのシーケンスをもう一度繰り返す必要があるか否かを判断するものである。
【００６５】
そして、書き換える必要が無ければ、ステップ１０５に進む。
【００６６】
一方、ステップ１０４Ａにおいて、書き換える必要があれば、ステップ１０４Ｂで、ＣＰＵ８は、ＮｅｘｔＧｒｏｕｐ又はパラメータデータを書き換え、ステップ１０５に進む。
【００６７】
以上のように、本発明の一実施形態によれば、シーケンス動作中以外の任意の時間にＣＰＵが、シーケンサに、連続してシーケンス動作可能な複数のインデックスデータ及びそれに対応するパラメータデータを格納し、それに従って、インデックスパラメータコントローラが、シーケンスデータを生成し、出力するように構成したので、ＣＰＵによる、シーケンサのシーケンス動作中におけるシーケンスデータ切換え動作を省略可能とし、高速かつ複雑なシーケンスを実行可能なシーケンサを備える磁気共鳴イメージング装置を実現することができる。
【００６８】
また、ＣＰＵは、シーケンス動作中に、１シーケンスが終了する毎にデータの書き換えをする必要がないため、その他の動作を行うことができる。したがって、ＣＰＵが、シーケンス中に、被検体の体動により、同一シーケンスを再実行しなければならないか否か等の判断を行うことができるようになる。つまり、ＭＲＩ装置を、さらに高機能化することができる。
【００６９】
また、実行すべきパラメータデータが格納されたアドレスと、次に参照すべきインデックス番号が記載された複数のインデックスデータが記憶されたインデックステーブル２４と、実行すべき複数種類のパラメーターデータが記憶されたパラメータテーブル２５とを備えるように構成したので、パラメータテーブルのパラメータデータを変更すること無く、インデックスデータのうち、次に参照すべきインデックス番号を変更するのみで、実行するシーケンスの順番を変更することができる。
【００７０】
これは、パラメータテーブルに記憶されたパラメータデータを有効利用することができるとともに、ＣＰＵによるデータ書き換え時間の短縮化も図ることができる。
【００７１】
なお、上述した例においては、シーケンスデータの格納部をインデックステーブル２４と、パラメータテーブル２５との２つに分けたが、パラメータデータとその実行順序とを１つのテーブルに格納するように構成することもできる。
【００７２】
【発明の効果】
本発明によれば、ＣＰＵによる、シーケンサのシーケンス動作中におけるシーケンスデータ切換え動作を省略可能とし、高速かつ複雑なシーケンスを実行可能なシーケンサを備える磁気共鳴イメージング装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用される磁気共鳴イメージング装置（ＭＲＩ装置）の概略構成図である。
【図２】シーケンサの概略内部構成図である。
【図３】シーケンサの単一シーケンス動作説明図である。
【図４】シーケンサの複数シーケンス動作説明図である。
【図５】シーケンサの単一シーケンス繰り返し動作説明図である。
【図６】シーケンサの動作フローチャートの一例である。
【図７】単一シーケンスの繰り返し動作から別なシーケンスヘの切換え動作の説明図である。
【図８】シーケンス順序の変更を行う場合の動作説明図である。
【図９】シーケンサの動作フローチャートの他の例である。
【図１０】従来技術におけるシーケンサの概略内部構成図である。
【符号の説明】
１            被検体
２            静磁場発生回路
３            傾斜磁場発生系
４            送信系
５            受信系
６            信号処理系
７            シーケンサ
８            ＣＰＵ
９            傾斜磁場コイル
１０          傾斜磁場電源
１１          高周波発信器
１２          変調器
１３、１６    増幅器
１４          照射用コイル
１５          受信用コイル
１７          直交位相検波器
１８          アナログ・ディジタル変換器
１９          寝台
２０ａ        光ディスク
２０ｂ        磁気ディスク
２１          ディスプレイ
２２          キーボード
２４          インデックステーブル
２５          パラメータテーブル
２６          インデックスパラメータコントローラ
２７          出力部
【図１】
2005013538.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2005013538.tif 000007
【図６】
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【図７】
2005013538.tif 000009
【図８】
2005013538.tif 000010
【図９】
2005013538.tif 000011
【図１０】
2005013538.tif 000012