(57)【要約】  本発明は、磁気共鳴（ＭＲ）撮像システム１１０における使用のための多チャンネル高周波（ＲＦ）受信／送信システム２００であって、ＲＦ信号の発信及び受信のための複数のＲＦコイル要素２０４を具備し、各ＲＦコイル要素２０４はチューニング手段２０６を備える、ＲＦコイルアレイ２０２と、ＲＦコイル要素２０４のうちの少なくとも１つに供給される順電力を、ＲＦコイル要素２０４のうちの少なくとも１つのそれぞれのＲＦコイル要素２０４における反射電力と比較し、ＲＦコイル要素２０４のうちの少なくとも１つにおける順電力と反射電力との比較に基づいて、ＲＦコイル要素２０４のうちの少なくとも１つをチューニングするためのチューニング／マッチング回路２０８と、を備える多チャンネル高周波（ＲＦ）受信／送信システム２００を提供する。本発明は、上記の多チャンネルＲＦ受信／送信システム２００を備えた磁気共鳴（ＭＲ）撮像システム１１０を更に提供する。更に又、本発明は、上記のＭＲ撮像システム１１０を使用した磁気共鳴（ＭＲ）撮像を実行するための方法を更に提供する。
2018502652.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気共鳴（ＭＲ）撮像システムにおける使用のための多チャンネル高周波（ＲＦ）受信／送信システムであって、
各々がチューニング手段を備えるＲＦ信号の発信及び受信のための複数のＲＦコイル要素を具備するＲＦコイルアレイと、
前記ＲＦコイル要素のうちの少なくとも１つに供給される順電力を、前記ＲＦコイル要素のうちの前記少なくとも１つの前記ＲＦコイル要素のそれぞれにおける反射電力と比較し、前記ＲＦコイル要素のうちの前記少なくとも１つにおける前記順電力と前記反射電力との比較に基づいて、前記ＲＦコイル要素のうちの前記少なくとも１つをチューニングするためのチューニング／マッチング回路と、
を備え、前記多チャンネルＲＦ受信／送信システムは、
前記ＲＦコイルアレイを駆動するための少なくとも１つのＲＦ増幅器を付加的に備え、
前記チューニング／マッチング回路は、ＲＦ信号を前記少なくとも１つのＲＦ増幅器に提供するＲＦ信号生成手段を備える、
多チャンネルＲＦ受信／送信システム。
【請求項２】
前記チューニング／マッチング回路は、複数のＲＦコイル要素の前記順電力及び反射電力を多重化するために前記ＲＦコイル要素に接続される多重化手段を備える、
請求項１に記載の多チャンネルＲＦ受信／送信システム。
【請求項３】
前記ＲＦコイルアレイは、前記チューニング／マッチング回路を一体的に具備する、
請求項１又は２に記載の多チャンネルＲＦ受信／送信システム。
【請求項４】
前記チューニング／マッチング回路は、負荷に応じたチューニング設定を具備したルックアップテーブルを備える、
請求項１乃至３の何れか一項に記載の多チャンネルＲＦ受信／送信システム。
【請求項５】
前記チューニング／マッチング回路は、前記負荷に関する入力を受信する入力手段を備える、
請求項１乃至４の何れか一項に記載の多チャンネルＲＦ受信／送信システム。
【請求項６】
前記多チャンネルＲＦ受信／送信システムの位置をマーキングするための、特に、前記ＲＦコイルアレイの位置をマーキングするための少なくとも１つのマーカーを備える、
請求項１乃至５の何れか一項に記載の多チャンネルＲＦ受信／送信システム。
【請求項７】
請求項１乃至６の何れか一項に記載の多チャンネルＲＦ受信／送信システムを備える、ＭＲ撮像システム。
【請求項８】
前記ＭＲ撮像システムのボア内に位置された負荷の運動を検知するための監視手段を備え、前記監視手段は、前記多チャンネルＲＦ受信／送信システムの前記チューニング／マッチング回路に接続され、前記監視手段は、前記負荷の運動情報を前記チューニング／マッチング回路に提供する、
請求項７に記載のＭＲ撮像システム。
【請求項９】
前記ＭＲ撮像システムのボア内に位置された負荷の運動を検知するための前記監視手段は、少なくとも１つのカメラを備える、
請求項７又は８に記載のＭＲ撮像システム。
【請求項１０】
請求項７乃至９の何れか一項に記載のＭＲ撮像システムを使用したＭＲ撮像を実行するための方法であって、前記方法は、
前記ＲＦコイルアレイの少なくとも１つのＲＦコイル要素に順電力を供給することによって前記ＲＦコイルアレイをチューニングするステップと、前記ＲＦコイル要素のうちの前記少なくとも１つの前記ＲＦコイル要素のそれぞれにおいて前記順電力と前記反射電力とを比較し、前記ＲＦコイル要素のうちの前記少なくとも１つにおける前記順電力と前記反射電力との比較に基づいて、前記ＲＦコイル要素のうちの前記少なくとも１つをチューニングするステップと、
ＭＲデータ取得を実行するステップと、
撮像品質が十分であるかについて確認するステップと、
撮像品質が十分でない場合チューニングを繰り返し実行するステップと
前記チューニング／マッチング回路からのＲＦ信号を前記少なくとも１つのＲＦ増幅器に提供するステップと
を備える、方法。
【請求項１１】
請求項８又は９に記載のＭＲ撮像システムを使用したＭＲ撮像を実行するための方法であって、前記方法は、
前記ＭＲ撮像システムのボア内の負荷の種々異なる位置に基づいて、及び、前記ＲＦコイルアレイの前記ＲＦコイル要素のうちの少なくとも１つのＲＦコイル要素の順電力と反射電力との比較に基づいて、前記ＲＦコイルアレイのためのチューニング設定を評価するプレチューニングステップを実行するステップと、
ＭＲ撮像シーケンスを開始するステップと、
前記ＭＲ撮像システムの前記ボア内での前記負荷の運動を監視するステップと、
監視される前記ボア内での前記負荷の前記運動を考慮して、前記ＲＦコイルアレイのチューニングを連続的に実施するステップと、
を備える、方法。
【請求項１２】
特定の負荷を参照して前記プレチューニングステップの評価済みのチューニング設定を記憶するステップと、
ＭＲ撮像シーケンスの開始に先立って、前記特定の負荷を参照した前記プレチューニングステップの記憶された前記チューニング設定をロードするステップと、
を備える、請求項１１に記載のＭＲ撮像を実行するための方法。
【請求項１３】
前記負荷の大きさを評価するステップと、
前記負荷の大きさを考慮して前記ＲＦコイルアレイのチューニングを実行するステップと、
を備える、請求項１０乃至１２の何れか一項に記載のＭＲ撮像を実行するための方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気共鳴（ＭＲ）撮像の分野に関する。特に、本発明は、ＭＲＩシステムにおける使用のための高周波（ＲＦ）コイルの分野に関し、特に、複数のＲＦコイル要素を有するＭＲＩシステムにおける使用のための多素子ＲＦコイルアレイの分野に関する。更にまた、本発明は、ＲＦコイル及び／又はＲＦコイル要素のマッチング、チューニング及び／又は分離の分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気共鳴（ＭＲ）撮像システムは、概して関心対象被検体（ｓｕｂｊｅｃｔ  ｏｆ  ｉｎｔｅｒｅｓｔ）とも呼ばれる患者の検査のためにしばしば使用される。撮像に関しては、関心対象被検体は、負荷とも呼ばれる。そのようなシステムによって、検査されるべき身体組織の核スピンが、静的な主磁場Ｂ０によって整列され、高周波帯域において振動する横方向磁場Ｂ１によって励起される。ＭＲ撮像において、緩和信号が傾斜磁場に晒されて、結果的な共鳴をローカライズする。緩和信号は、受信されると単次元又は多次元の画像へと再構築される。更に、ＭＲスペクトロスコピーシステムにおいて、共鳴信号の周波数コンポーネントに担持される組織の組成についての情報は、追加的な情報を得るために更に評価される。
【０００３】
典型的には、高周波（ＲＦ）コイルシステムは、ＲＦ信号の送信及び関心対象被検体からの共鳴信号の受信のために提供される。ＲＦコイルシステムは、単一のＲＦコイル要素、例えば身体用コイルを備え得、これはＭＲ撮像システムの一体的な部分である。加えて又は代替的に、ＲＦコイルシステムは、特定目的コイルを備え得、これは、例えば、関心対象被検体の周りに、又は検査されるべき関心対象被検体の特定の部位に柔軟に配置され得る。特定目的コイルは、特に均質な励起及び高感度の検知が要求される状況においての、信号対雑音比（ＳＮＲ）を最適化するように設計される。更に、多素子コイルアレイを使用して、ＲＦ信号の特定のシーケンス、増大された場強度、高いフリップ角又はリアルタイムシーケンスが実現及び生成され得る。多素子コイルアレイは、複数の独立したＲＦコイル要素を備え、ＲＦ信号の多チャンネル送信及び／又は受信の可能性を提供する。
【０００４】
最新のＭＲ撮像システムにおいて、多素子ＲＦコイルアレイを具備したＲＦコイルシステムの使用はますます一般的になっている。このようなＲＦコイルシステムの使用は、Ｂ１磁場の均質性の向上、及び関心対象被検体における比吸収率（ＳＡＲ）の減少を可能にし、それにより、大きな場強度、例えば３テスラ（Ｔ）又はそれよりも大きな場強度における動作を可能にする。
【０００５】
今日、多チャンネル送信の臨床での応用は、多くの関心対象被検体において波動伝播効果が大きな変動を生成するため、３ＴでのＲＦシミングである。ＲＦシミングは、送信場振幅の均質性を向上するために必要とされ、関心対象被検体の関心対象ボリューム内に波動伝播効果が存在したとしても臨床治験を可能にする。ＲＦシミングの基本的な考え方は、個別の送信場振幅の和が関心対象被検体をカバーする所望のＦＯＶ内で均質になるように、形状、位相及び振幅の異なる様々な送信場を重畳し、人間の被検体において吸収される全体的な及び局所的なＲＦエネルギ（ＳＡＲ、比吸収率）の低減のための最適化を更に得ることである。
【０００６】
それらの送信場は、典型的には、多素子ＲＦコイルアレイによって生成される。このようなＲＦコイルアレイの開発における課題の１つは、電力効率を向上させることである。位置及び負荷が異なることによって、効率的な個別のＲＦ電力マッチングが必要となる。更なる臨床での応用は、ＭＲ撮像のための個別の送信パルス（トランスミットＳＥＮＳＥ）の使用である。これらのパルスは、エンベロープ、位相、振幅、周波数及び時間が異なっている。
【０００７】
米国特許出願公開第２０１３／０２８５６５９号（及びＲＦコイルアセンブリ）は、チューニング及びマッチングを制御するために、ＲＦ信号路からＲＦ電力をサンプリングすること、並びに順電力及び反射電力の比を利用することについて述べている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、複数のＲＦコイル要素を具備したＲＦコイルアレイを備える、磁気共鳴（ＭＲ）撮像システムにおける使用のための多チャンネル高周波（ＲＦ）受信／送信システムと、この多チャンネルＲＦ受信／送信システムを備えたＭＲ撮像システムと、ＭＲ撮像を実行するための方法とを提供することであり、これらは、ＲＦコイル要素の単純で効率的なチューニングを可能にし、ＭＲ撮像のシミングを容易化し、ＭＲ撮像のための均質な磁場の提供を可能にし、ＭＲ撮像のための効率的なワークフローを可能にするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この目的は、磁気共鳴（ＭＲ）撮像システムにおける使用のための多チャンネル高周波（ＲＦ）受信／送信システムであって、ＲＦ信号の発信及び受信のための複数のＲＦコイル要素を具備し、それによって各ＲＦコイル要素はチューニング手段を備える、ＲＦコイルアレイと、ＲＦコイル要素のうちの少なくとも１つに供給される順電力を、ＲＦコイル要素のうちの少なくとも１つのそれぞれのＲＦコイル要素における反射電力と比較し、ＲＦコイル要素のうちの少なくとも１つにおける順電力と反射電力との比較に基づいて、ＲＦコイル要素のうちの少なくとも１つをチューニングするためのチューニング／マッチング回路と、を備える多チャンネル高周波（ＲＦ）受信／送信システムによって達成される。
【００１０】
この目的は、上記の多チャンネルＲＦ受信／送信システムを備えた磁気共鳴（ＭＲ）撮像システムによって更に達成される。
【００１１】
この目的は、上記のＭＲ撮像システムを使用した磁気共鳴（ＭＲ）撮像を実行するための種々の方法によって更になお達成される。
【００１２】
本発明は、空間的に均一なＢ１場を生成するために、ＲＦコイルアレイの負荷に基づいて、ＲＦコイルアレイのＲＦシミング設定を調節するためのＲＦコイル要素のチューニング及びマッチングを可能にする。これは、磁気共鳴撮像システムのホストコンピュータの主制御機能を用いる必要なく実行できる。それ故、ＭＲ撮像システムがチューニングの実行及びＲＦシミングパラメータの決定のために占められる必要がない。チューニング及びマッチングプロセスは、ＭＲ撮像システムにおいて用いられるＲＦ電力増幅器のための規定の負荷も提供し、従って、ＲＦ電力増幅器から負荷への最良のマッチングが得られ、それにより、最大ＲＦ電力出力に関する要件が減少し、コストが減少する。従って、本出願においてチューニングについて述べられるとき、これはチューニング及びマッチングを含む。提案されるハードウェアによって、現在の負荷条件に対するＲＦコイル要素の自動化された調節を特徴とする対応するワークフローが、システムからほぼ独立した手法で達成され得る。それ故、チューニングされた多チャンネルＲＦ受信／送信システムは、ＭＲ撮像システムによるチューニングの必要なく、異なるＭＲ撮像システムの間で移送され得る。
【００１３】
本発明によると、身長、体重及び年齢などの身体的条件の異なる種々の患者に対する種々の撮像タスクが、確実に実行され得る。更に、ＲＦシミングパラメータが変化する負荷条件に容易に適合され得るので、患者の動きによって影響される撮像タスクが、それが所望の動きであるか所望されない動きであるかにかかわらず、高い信頼性で実行され得る。患者の動きは、呼吸運動を含む。従って、平均的な患者及び平均的なＭＲ撮像用途に焦点を合わせたＲＦコイル要素及びＲＦコイルアレイの設計における妥協は克服され得る。また、ＲＦコイルアレイの負荷条件のＲＦスクリーンの影響も克服され得る。個別のＲＦコイル要素がＭＲ撮像システムのＲＦスクリーンの近くに設置された際に、ＲＦコイルアレイの負荷条件は、関心対象被検体の運動がなくても変化する場合がある。これは典型的には、関心対象被検体が増大された周径を有する場合である。
【００１４】
利点の１つは、患者又は撮像領域が平均からずれた際の、ＲＦ電力の効率的な使用である。更に、順電力と反射電力との比較による現在のチューニング状態の確認、及びチューニングの適合は、全体的なシステムアーキテクチャを伴うので、チューニングの効果を増大する。また、一体的な多チャンネルＲＦ受信／送信システムが提供され得、そのハードウェアコストが減少する。システムとの必要とされる相互作用が最小化され得、制御及びケーブル配線のための労力が減り、ＭＲ撮像のワークフローを向上させる。
【００１５】
ＲＦコイル要素のチューニングは、好ましくは、ＭＲ画像の生成のためのＭＲ撮像方法の開始に先立って実行される。しかしながら、負荷を連続的に監視し、ＲＦコイル要素を現在の負荷条件に連続的に適合させるために、この方法は測定中に実行されてもよい。負荷は、生成される磁場に影響を与える関心対象被検体を指す。
【００１６】
ＲＦコイルアレイは、典型的には、送信及び受信コイルアレイである。しかしながら、いくつかの場合においては、ＲＦコイルアレイは、送信又は受信だけのために提供されてもよい。ＲＦコイルシステムは、少なくとも１つのＲＦコイル要素を備える。典型的には、ＲＦコイルアレイは、１６個又は３２個までの個別のコイル要素を備える。ＭＲ撮像システムにおいて動作するとき、送信のために使用される場合、ＲＦコイルアレイは、ＲＦコイル要素の数に比べて少ない数のチャンネルで動作し得る。受信に関しては、ＲＦコイルアレイは、典型的には、全てのＲＦコイル要素からの個別の信号を受信するように動作する。ＲＦコイルアレイは、例えば、身体用コイルとして提供され得、これは、ＭＲ撮像システムに一体的に接続され得る。加えて又は代替的に、ＲＦコイルアレイを具備した多チャンネルＲＦ受信／送信システムは、特定目的コイルとして提供され、これは、例えば、関心対象被検体の周りに、又は検査されるべき関心対象被検体の特定の部位に柔軟に配置され得る。従って、ＲＦコイルアレイは、コイル要素の平面的アレイであってよい。
【００１７】
チューニング手段は、例えばチューニング可能なキャパシタなどのそれぞれのＲＦコイル要素の共鳴周波数を変更するための任意の手段を備え得る。
【００１８】
好ましくは、チューニング／マッチング回路は、コントローラとも呼ばれる制御論理回路に、Ａ／Ｄ変換器を介して、各ＲＦコイル要素のための順電力及び反射電力を供給するための、例えば、方向性結合器（ＤＩＲＣ）を備える。方向性結合器は、好ましくは、それぞれのＲＦコイル要素の近くに設置される。コントローラは、コイルパラメータの測定のため、及びＲＦコイル要素のチューニングの実行のために、全てのコンポーネントを操縦する。特に、コントローラは、Ｎ×ＮのＲＦコイル要素パラメータマトリクスを提供し得、ここでＮはＲＦコイル要素の数である。マトリクスの斜め方向に沿って、要素マッチングが提供され、その一方で斜め方向外では、異なるＲＦコイル要素の要素結合が見られる。チューニングの実行のために、好ましくは、チューニングアクチュエータが提供される。チューニングアクチュエータは、チューニング手段の調節セットを実現するためのドライバである。チューニング手段に応じて、チューニングアクチュエータはチューニング手段に電流又は電圧を供給する。更に好ましくは、チューニング／マッチング回路は、少なくとも１つの送信／受信スイッチ（ＴＲスイッチ）を備える。このＴＲスイッチは、送信コイルアレイの標準的コンポーネントであり、ＭＲ撮像システムの送信及び受信路の間での切り替えが行われた際に、受信のためにもＲＦコイルアレイの使用を可能にする。
【００１９】
好ましい実施形態によると、多チャンネルＲＦ受信／送信システムは、ＲＦコイルアレイを駆動するための少なくとも１つのＲＦ増幅器を追加的に備え、チューニング／マッチング回路は、ＲＦ信号を少なくとも１つのＲＦ増幅器に提供するＲＦ信号生成手段を備える。それ故、ＲＦコイルシステム多チャンネルＲＦ受信／送信システムの一体的な設計が提供され得、ＲＦコイル要素のチューニングは、外部からの給電の必要なしに自律的に達成され得る。従って、多チャンネルＲＦ受信／送信システムは、自律的なシステムとして提供され得、これはＲＦコイル要素のチューニングをそれ自体で実行する。少なくとも１つの増幅器は、チューニング／マッチング回路のための少なくとも１つの別個のＲＦ増幅器を指してよく、順電力と反射電力との比較には高い電力の印加は必要ないことから、これは小型の増幅器として提供され得、これはハードウェア設計を単純で小型のものにする。代替的に、少なくとも１つのＲＦ増幅器は、通常動作においてＲＦコイルアレイを駆動するための少なくとも１つのＲＦ増幅器であってよく、追加的な増幅器は必要とされず、多チャンネルＲＦ受信／送信システムの設計は、少数のコンポーネントを具備した単純なもののままであり得る。ＲＦ信号生成手段は、好ましくは、ＲＦ発振器を備え、これは、ＲＦコイル要素の意図される共鳴周波数において０ｄＢ未満の低電力ＲＦ信号を生成する。それ故、ＲＦ信号生成手段は、出力レベルが一定な比較的単純なＲＦ源として提供され得る。ＲＦ信号生成手段は、チューニング／マッチング回路が局所的に備えられたときにＲＦ源が生む局所的な熱がより小さくなるように、パルス状ＲＦ源も備え得る。ＲＦ信号生成手段からのＲＦ信号は、ＲＦコイルアレイの通常動作のために信号路内に結合される。更に好ましくは、一体的な設計を更に進めるために、ＲＦコイルアレイ内に電力結合器も提供され得る。多チャンネルＲＦ受信／送信システムの単純さを保つために、単一のＲＦ増幅器は、ＲＦ信号を増幅器を介して複数のＲＦコイル要素に提供する逆多重化装置とともに提供され得る。最新のＲＦコイルアレイでは、一体化の程度が絶えず増しており、そのため時には個別のＲＦコイル要素が外部から直接的にアクセスできず、したがってチューニングが不可能である。提案される多チャンネルＲＦ受信／送信システムによって、一体化の程度が高いＲＦコイルアレイについても、個別のＲＦコイル要素のチューニングが実現され得る。
【００２０】
多チャンネルＲＦ受信／送信システムの好ましい実施形態によると、チューニング／マッチング回路は、複数のＲＦコイル要素の順電力及び反射電力を多重化するためにＲＦコイル要素に接続される多重化手段を備える。それ故、チューニング／マッチング回路のためのハードウェア要件が減少され得る。多重化手段は、その入力側においてＲＦコイル要素に接続され、その出力側においてコントローラに接続される。チューニング／マッチング回路は、全てのＲＦコイル要素の順電力と反射電力とを順次比較し得る。それ故、このハードウェア概念は、ＲＦコイル要素の数に著しく依存する場合がある測定チャンネルの必要数を減少させる。
【００２１】
多チャンネルＲＦ受信／送信システムの好ましい実施形態によると、ＲＦコイルアレイは、チューニング／マッチング回路を一体的に具備する。従って、ＲＦコイル要素のチューニング／マッチング及び分離は、一体的なシステム内で直接的に修正され得る。ＭＲ撮像システムとの必要とされる相互作用が最小化され得、制御及びケーブル配線のための労力が減る。更に、チューニング及びマッチングプロセスは、ＭＲ撮像システムにおいて用いられるＲＦ電力増幅器のための規定の負荷も提供し、従って、ＲＦ電力増幅器から負荷への最良のマッチングが得られ、それにより、最大ＲＦ電力出力に関する要件が減少し、したがってコストが減少する。最新のＲＦコイルアレイでは、一体化の程度が絶えず増しており、その結果時には個別のＲＦコイル要素及び／又は他の一体的なコンポーネントが外部から直接的にアクセスできず、チューニングが不可能である。提案される多チャンネルＲＦ受信／送信システムによって、一体化の程度が高いＲＦコイルアレイについても、個別のＲＦコイル要素のチューニングが実現され得る。
【００２２】
多チャンネルＲＦ受信／送信システムの好ましい実施形態によると、チューニング／マッチング回路は、負荷に応じたチューニング設定を具備したルックアップテーブルを備える。ルックアップテーブルは、好ましくは、異なる負荷条件を考慮して、ＲＦコイル要素を具備したＲＦコイルアレイを設計する際に提供される。それ故、多チャンネルＲＦ受信／送信システムのＲＦコイルアレイに対する負荷が決定されたとき、必要となるチューニング設定はルックアップテーブルから容易にアクセスされ得、ＲＦコイル要素のチューニング手段に適用され得る。
【００２３】
多チャンネルＲＦ受信／送信システムの好ましい実施形態によると、チューニング／マッチング回路は、負荷に関する入力を受信する入力手段を備える。負荷に関する入力は、種々の情報を備え得る。１つの実施形態において、この情報は、順電力と反射電力との比較とともに処理するための動き情報を、例えばチューニングと動き情報とを組み合わせた一種のプロファイルを生成するために含み得る。特に、動き情報は、反復的で、そのため異なる動き状態が繰り返し生じる呼吸情報を指す。更に、この情報は、ＲＦコイルアレイに対してチューニングを適用するための動き情報を含み得る。例えば、異なる動き状態のためのチューニング設定を評価するための初期フェイズの後に、チューニング設定は、順電力と反射電力との事前比較なしに、動き情報に基づいて直接的に適用され得、これによりＲＦコイルアレイのチューニングを容易化する。この情報は、物理的パラメータに関する情報、例えば関心対象被検体の物理的寸法に関する情報、例えば関心対象被検体が平均的な関心対象被検体に比べて大きいか又は小さいかに関する情報も含み得る。更に又、この情報は、関心対象被検体の位置に関する情報、例えばボア内での絶対位置、又は患者支持体がＭＲ撮像データの取得中にボア内で移動された際の患者支持体の位置に関する情報を含み得る。また、関心対象被検体の位置は、負荷に影響を与える場合もある。好ましくは、ＭＲ撮像システムの状態も又、入力手段を介してチューニング／マッチング回路に提供される。これによって、ＭＲ撮像システムの動作状態に応じて、ＲＦコイルアレイのチューニングを開始するためのトリガーを単純なものにすることができる。
【００２４】
好ましい実施形態によると、多チャンネルＲＦ受信／送信システムは、多チャンネルＲＦ受信／送信システムの位置をマーキングするための、特に、ＲＦコイルアレイの位置をマーキングするための少なくとも１つのマーカーを備える。マーカーによって、関心対象被検体の位置は、例えばＲＦコイルアレイが関心対象被検体の上部に提供された際に、ＲＦコイルアレイのマーカーに基づいて認識され得る。この場合のＲＦコイルアレイは、患者支持体がＭＲ撮像システムのボア内で移動された際に、関心対象被検体とともに移動する。マーカーは、ＭＲ撮像システムの監視手段によって検知され得る。マーカーは、例えば、視認可能なマーカー、溝、突起、ラベルでもよく、又は例えばトリガリングに際して信号を送信する無線式マーカーでもよい。
【００２５】
好ましい実施形態によると、ＭＲ撮像システムは、ＭＲ撮像システムのボア内に位置された負荷の運動を検知するための監視手段を備え、監視手段は、多チャンネルＲＦ受信／送信システムのチューニング／マッチング回路に接続され、監視手段は、負荷の運動情報をチューニング／マッチング回路に提供するように適合される。負荷の運動は、関心対象被検体の身体の上半身の呼吸運動を意味する関心対象被検体の呼吸を指す場合、関心対象被検体の、例えば、動作中にＭＲ撮像システムのボア内の患者支持体上で負荷が移動された際の、全体的な運動を指す場合、又は、関心対象被検体の、例えば、関心対象被検体が腕又は脚を動かした際の又は頭を回転させた際の、任意の他の関連しない運動を指す場合がある。従って、負荷の運動は、負荷の部分的な運動を含む。運動は、例えば、呼吸ベルトのような呼吸検知手段を使用して、又は個別のＲＦコイル要素の反射ＲＦ電力の変化を監視することによって、監視され得る。更に、負荷の運動は、負荷を直接的に監視することによって、又は、例えば、患者支持体を監視することによって監視され得る。更に又、多チャンネルＲＦ受信／送信システム、特にＲＦコイルアレイは、少なくとも１つのマーカーを備え得、マーカーの運動は、関心対象被検体の運動を導出するために監視され得る。
【００２６】
ＭＲ撮像システムの好ましい実施形態によると、ＭＲ撮像システムのボア内に位置された負荷の運動を検知するための監視手段は、少なくとも１つのカメラを備える。カメラは動きを視覚的に監視するために使用される。カメラによって提供された取得画像に基づいて関心対象被検体の動きを判定するために、画像処理が必要とされる。好ましくは、画像処理は、ＲＦコイルアレイに設けられた少なくとも１つのマーカーの位置を監視することによって促進される。更に好ましくは、監視手段は複数のカメラを備え、これらはボア内に、例えば本質的に直線状に設置される。代替的な実施形態において、少なくとも１つのカメラはボアの外側にも設けられてよい。
【００２７】
上記の目的は、特に、上記のＭＲ撮像システムを使用した磁気共鳴（ＭＲ）撮像を実行するための方法によって解決され、この方法は、ＲＦコイルアレイの少なくとも１つのＲＦコイル要素に順電力を供給することによってＲＦコイルアレイをチューニングするステップと、ＲＦコイル要素のうちの少なくとも１つのそれぞれのＲＦコイル要素において順電力と反射電力とを比較し、ＲＦコイル要素のうちの少なくとも１つにおける順電力と反射電力との比較に基づいて、ＲＦコイル要素のうちの少なくとも１つをチューニングするステップと、ＭＲデータ取得を実行するステップと、撮像品質が十分であるかについて確認するステップと、撮像品質が十分でない場合チューニングを繰り返し実行するステップとを備える。撮像品質が十分であるかについて確認するステップは、ＭＲ信号が確実に取得されるなら、任意の種類の確認を含んでよい。一実施形態において、撮像品質が十分であるかについて確認するステップは、取得されたＭＲ撮像データの信号対雑音比を確認するステップを備える。確認ステップからの指示に基づいて、ＲＦコイルアレイの追加的なチューニングが実行される。
【００２８】
上記の目的は、特に、上記のＭＲ撮像システムを使用した磁気共鳴（ＭＲ）撮像を実行するための方法によって解決され、この方法は、ＭＲ撮像システムのボア内の負荷の種々異なる位置に基づいて、及び、ＲＦコイルアレイのＲＦコイル要素のうちの少なくとも１つのＲＦコイル要素の順電力と反射電力との比較に基づいて、ＲＦコイルアレイのためのチューニング設定を評価するプレチューニングステップを実行するステップと、ＭＲ撮像シーケンスを開始するステップと、ＭＲ撮像システムのボア内での負荷の運動を監視するステップと、監視されるボア内での負荷の運動を考慮して、ＲＦコイルアレイのチューニングを連続的に実施するステップと、を備える。この方法は、呼吸条件におけるＭＲ撮像の実行、例えば、関心対象被検体の胸部のＭＲ撮像の実行に関するものである。従って、呼吸は連続的に発生し、ＲＦコイルアレイのＲＦコイル要素のチューニングに影響を与えるので、チューニングは、プレチューニングステップにおいて集められた情報を考慮することによって容易に実行され得る。それ故、プレチューニングステップにおいて、種々の呼吸運動条件のためのチューニング設定が決定及び記憶され、その結果呼吸運動情報を受信すると、負荷の事前評価なしに、これらの設定が、記憶された設定から容易に適用され得る。
【００２９】
好ましい実施形態によると、ＭＲ撮像を実行するための方法は、特定の負荷を参照したプレチューニングステップの評価済みのチューニング設定を記憶するステップと、ＭＲ撮像シーケンスの開始に先立って、特定の負荷を参照したプレチューニングステップの記憶されたチューニング設定をロードするステップと、を備える。従って、チューニング設定は再利用され得る。関心対象被検体の位置、例えば患者支持体上での位置が変化した場合、一種の調節を実行することだけが必要とされる。
【００３０】
好ましい実施形態によると、磁気共鳴（ＭＲ）撮像を実行するための方法は、負荷の大きさを評価するステップと、負荷の大きさを考慮してＲＦコイルアレイのチューニングを実行するステップと、を備える。負荷の大きさは、例えばカメラを使用して監視され得、その結果、前もって定められたチューニング設定は、負荷の大きさに応じて、容易に適用され得る。
【００３１】
ここでは個別の方法として説明された上記の方法のステップは、説明された方法の間で組み合わせられ得ることは当業者には明らかである。それ故、チューニング又はプレチューニングは、種々の種類の情報を考慮して実行され、これにより、チューニングの信頼性を更に増大させ得、ＭＲ撮像のワークフロー及びＭＲ撮像によって得られる画像の品質を向上させ得る。
【００３２】
本発明のこれらの及び他の態様は、以下で説明される実施形態から明らかになり、これらの実施形態を参照して解明されるであろう。しかし、そのような実施形態は、必ずしも本発明の完全な範囲を表してはおらず、従って、本発明の範囲を解釈するために特許請求の範囲及び本明細書への参照がなされる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】磁気共鳴（ＭＲ）撮像システムの汎用的な実施形態の一部の概略図である。
【図２】第１の実施形態による、多チャンネル高周波（ＲＦ）受信／送信システムの概略図である。
【図３】第２の実施形態による、多チャンネルＲＦ受信／送信システムの概略図である。
【図４】第３の実施形態による、ＭＲ撮像システムの側部断面図としての概略図である。
【図５】図４のＭＲ撮像システムの長手方向の断面の概略図である。
【図６】第４の実施形態による、ＭＲ撮像システムの側部断面図としての概略図である。
【図７】第６の実施形態による、関心対象被検体に設置されたＲＦコイルアレイの概略図である。
【図８】第７の実施形態による、ＭＲ撮像のための方法を示したフローチャートである。
【図９】第８の実施形態による、ＭＲ撮像のための方法を示したフローチャートである。
【図１０】第９の実施形態による、ＭＲ撮像のための方法の第１の部分を示したフローチャートである。
【図１１】第９の実施形態による、ＭＲ撮像のための方法の第２の部分を示したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
図１は、ＭＲスキャナ１１２を備える磁気共鳴（ＭＲ）撮像システム１１０の汎用的な実施形態の一部の概略図である。ここで、ＭＲ撮像システム１１０は、総じて、全ての更なる実施形態の基礎として説明される。
【００３５】
ＭＲ撮像システム１１０は、静磁場を生成するために提供される主磁石１１４を含む。主磁石１１４は、患者支持体１２１上に位置すべき、通常は患者である関心対象被検体１２０のために中心軸１１８の周りに検査空間を提供する中央ボア１１６を有する。本実施形態において、中央ボア、従って主磁石１１４の静磁場は、中心軸１１８に一致した水平方向を向いている。代替的な実施形態において、主磁石１１４の向きは、例えば垂直方向の静磁場を提供するような、異なる向きでもよい。更に、ＭＲ撮像システム１１０は、静磁場に重畳される傾斜磁場を生成するために提供される磁場勾配コイルシステム１２２を備える。磁場勾配コイルシステム１２２は、当技術分野において知られているように、主磁石１１４のボア内に同心状に配置される。
【００３６】
更に、ＭＲ撮像システム１１０は、管状の本体を有する全身用コイルとして設計された高周波（ＲＦ）コイル１４０を含む。代替的な実施形態において、ＲＦコイル１４０は、ＭＲ撮像システム１１０における使用のための頭部コイル又は任意の他の適切な種類のコイルとして設計される。ＲＦコイル１４０は、ＲＦ送信フェイズ中に、ＭＲ画像によってカバーされるべき関心対象被検体１２０の核を励起するために検査空間１１６にＲＦ磁場を印加するために提供される。ＲＦコイル１４０は、ＲＦ受信フェイズ中に、励起された核からＭＲ信号を受信するためにも提供される。ＭＲ撮像システム１１０の動作状態において、ＲＦ送信フェイズとＲＦ受信フェイズとは、連続的に発生する。ＲＦコイル１４０は、主磁石１１４のボア内に同心状に配置される。当技術分野において知られているように、円筒状の金属製ＲＦスクリーン１２４が、磁場勾配コイルシステム１２２とＲＦコイル１４０との間に同心状に配置される。
【００３７】
このコンテキストにおいて、ＲＦコイル１４０は、送信及び受信コイルとして説明されたことに留意されたい。しかしながら、ＲＦコイル１４０は、送信又は受信コイルのみとして提供されてもよい。いくつかの実施形態において、ＲＦコイル１４０は、省略されてもよい。
【００３８】
更には、ＭＲ撮像システム１１０は、当技術分野において一般に知られているように、取得されたＭＲ信号からＭＲ画像を再構築するために提供されるＭＲ画像再構築ユニット１３０と、ＭＲスキャナ１１２の機能を制御するために提供される監視ユニット１２８を具備したＭＲ撮像システム制御ユニット１２６とを備える。ＭＲ撮像システム制御ユニット１２６とＲＦ送信機ユニット１３４との間に制御ライン１３２が設置され、ＲＦ送信機ユニット１３４は、ＲＦ送信フェイズ中にＲＦスイッチングユニット１３６を介してＭＲ高周波のＲＦ電力をＲＦアンテナデバイス１４０に供給するために提供される。ＲＦスイッチングユニット１３６も、ひいてはＭＲ撮像システム制御ユニット１２６によって制御され、この目的を果たすために、別の制御ライン１３８が、ＭＲ撮像システム制御ユニット１２６とＲＦスイッチングユニット１３６との間に設置される。ＲＦ受信フェイズ中に、ＲＦスイッチングユニット１３６は、プレ増幅後に、ＭＲ信号をＲＦコイル１４０からＭＲ画像再構築ユニット１３０に送る。
【００３９】
図２は、第１の実施形態による、ＭＲ撮像システム１１０における使用のための多チャンネル高周波（ＲＦ）受信／送信システム２００を概略的に示す。多チャンネルＲＦ受信／送信システム２００は、ＲＦ信号の発信及び受信のための複数のＲＦコイル要素２０４を具備したＲＦコイルアレイ２０２を備える。各ＲＦコイル要素２０４は、その共鳴周波数をチューニングするためのチューニング手段２０６を備える。チューニング手段２０６は、本実施形態においては、それぞれのＲＦコイル要素２０４の共鳴周波数を変更するためのチューニング可能なキャパシタを備える。ＲＦコイルアレイ２０２は、本実施形態においては、送信及び受信コイルアレイである。第１の実施形態のＲＦコイルアレイ２０２は、コイル要素２０４を２つだけ具備して示されているが、実施形態に応じて、１６個又は３２個までの個別のＲＦコイル要素を有する。
【００４０】
ＲＦ受信／送信システム２００は、より詳細に後で論じられるように、ＲＦコイル要素２０４のうちの少なくとも１つに供給される順電力を、ＲＦコイル要素２０４のうちの少なくとも１つのそれぞれのＲＦコイル要素２０４における反射電力と比較するためのチューニング／マッチング回路２０８を、更に備える。本実施形態において、ＲＦコイルアレイ２０２は、チューニング／マッチング回路２０８と一体的に提供される。
【００４１】
チューニング／マッチング回路２０８は、各ＲＦコイル要素２０４のための順電力及び反射電力を決定するための方向性結合器（ＤＩＲＣ）２１２を備え、これはそれぞれのＲＦコイル要素２０４の近くに設置される。チューニング／マッチング回路２０８は、ＲＦコイル要素２０４の順電力及び反射電力を多重化するためにＲＦコイル要素２０４のための方向性結合器２１２に接続される多重化装置２１４を多重化手段として備える。多重化装置２１４は、その出力側において、Ａ／Ｄ変換器２１６を介して、コントローラとも呼ばれる制御論理回路２１８に接続される。チューニング／マッチング回路２０８のコントローラ２１８は、全てのＲＦコイル要素２０４の順電力と反射電力とを、方向性結合器２１２から多重化装置２１４及びＡ／Ｄ変換器２１６を介して供給されると、順次比較する。
【００４２】
コントローラ２１８は、コイルパラメータの測定のため、及びＲＦコイル要素２０４のチューニングの実行のために、全てのコンポーネントを操縦する。特に、コントローラ２１８は、Ｎ×ＮのＲＦコイル要素パラメータマトリクスを提供するように適合され、ここでＮはＲＦコイル要素２０４の数である。マトリクスの斜め方向に沿って、要素マッチングが提供され、その一方で斜め方向外では、異なるＲＦコイル要素２０４の要素結合が提供される。
【００４３】
チューニング／マッチング回路２０８は、チューニングアクチュエータ２２０を更に備える。チューニングアクチュエータ２２０は、チューニング手段２０６の調節セットを実現するためのドライバである。チューニング手段２０６に応じて、チューニングアクチュエータ２２０は、チューニング手段２０６に電流又は電圧を供給する。コントローラ２１８は、それぞれのＲＦコイル要素２０４における順電力と反射電力との比較に基づいて、ＲＦコイル要素２０４をチューニングする。いくつかの実施形態において、他のＲＦコイル要素２０４のＲＦ電力も考慮される。ＲＦコイル要素２０４のチューニングは、空間的に均一なＢ１場を生成するために、ＲＦコイルアレイ２０２の負荷１２０に基づいて、ＲＦコイルアレイ２０２のＲＦシミング設定を調節可能にする。
【００４４】
チューニング／マッチング回路２０８は、ＲＦ信号生成手段２２２を更に備え、ＲＦ信号生成手段２２２は、本実施形態においては、ＲＦコイル要素２０４の意図される共鳴周波数において０ｄＢ未満のＲＦ信号を提供するための発振器を備える。発振器２２２は、小型のＲＦ増幅器と一体的に提供され得る。ＲＦ信号生成手段２２２は、本実施形態においては、逆多重化装置２２４に接続され、逆多重化装置２２４は、ＲＦ信号を、ＲＦコイル要素２０４をＭＲ撮像システム１１０のＭＲ撮像システム制御ユニット１２６に接続するケーブルに逆多重化する。ケーブル２１０は、送信／受信（ＴＲ）スイッチ２２６を介してＲＦコイル要素２０４に接続される。ＴＲスイッチ２２６は、ＭＲ撮像システム１１０の送信路及び受信路の間での切り替えを可能にする。更に、多チャンネルＲＦ受信／送信システムは、通常動作中のＲＦコイルアレイ２０２を駆動するためのＲＦ増幅器を備え、図に示されてはいないが、これもまた、ＲＦ信号生成手段２２２から提供されるＲＦ信号を増幅する。
【００４５】
更に、図示されていないが、ＲＦコイル要素２０４のうちの少なくともいくつかを単一のチャンネルに結合する電力結合器も、ＲＦコイルアレイ２０２内に提供される。
【００４６】
第１の実施形態による多チャンネルＲＦ受信／送信システム２００のチューニング／マッチング回路２０８は、負荷に応じたチューニング設定を具備したルックアップテーブル（ＬＵＴ）２３０を更に備える。ルックアップテーブルは、異なる負荷条件を考慮して、ＲＦコイル要素２０４を具備したＲＦコイルアレイ２０２を設計する際に提供される。それ故、多チャンネルＲＦ受信／送信システム２００のＲＦコイルアレイ２０２に対する負荷が決定されたとき、必要となるチューニング設定はルックアップテーブル２３０から直接的にアクセスされ得、ＲＦコイル要素２０４のチューニング手段２０６に適用され得る。
【００４７】
第１の実施形態による多チャンネルＲＦ受信／送信システム２００のチューニング／マッチング回路２０８は、負荷に関する入力を受信する入力手段２３２を更に備える。従って、情報は、チューニングと動き情報とを組み合わせたプロファイルを生成するために順電力と反射電力との比較とともに処理され得る。詳細は後述される。
【００４８】
図３は、第２の実施形態による多チャンネルＲＦ受信／送信システム２００を概略的に示す。第２の実施形態による多チャンネルＲＦ受信／送信システム２００は、その主要な部分においては第１の実施形態による多チャンネルＲＦ受信／送信システム２００と同一である。従って、第１の実施形態及び第２の実施形態の多チャンネルＲＦ受信／送信システム２００の間の差異だけが詳細に説明される。
【００４９】
第２の実施形態のＲＦ受信／送信システム２００もまた、第１の実施形態のものと同様のチューニング／マッチング回路２０８を備える。しかしながら、第２の実施形態によると、チューニング／マッチング回路２０８は、自律的な回路であり、ＲＦコイル要素２０４に個別に接続される、それ故、チューニング／マッチング回路２０８は、ＲＦコイルアレイ２０２を駆動するためのＲＦ増幅器２３４を備え、これは、本実施形態においては、信号生成手段２２２と一体的に提供される。ＲＦ増幅器２３４は、チューニング／マッチング回路２０８のための別個のＲＦ増幅器であり、小型の増幅器として提供される。ＲＦ発振器２２２は、ＲＦコイル要素２０４の意図される共鳴周波数において０ｄＢ未満の低電力ＲＦ信号を生成し、これはＲＦコイル要素２０４に直接的に送られる。従って、第２の実施形態のＲＦ受信／送信システム２００のチューニング／マッチング回路２０８は、逆多重化装置２２４及びＴＲスイッチ２２６なしに提供される。代替的な実施形態において、ＲＦ増幅器２３４は、ＭＲ撮像のためにＲＦコイルアレイ２０２の少なくとも１つのＲＦコイル要素２０４を駆動するために使用されるＲＦ増幅器である。この代替的な実施形態において、ＲＦ増幅器２３４は、チューニング及びマッチングのために、すなわちＲＦ発振器２２２からのＲＦ信号を増幅するために更に使用される。ＲＦ増幅器２３４は、ＲＦコイルアレイ２０２と一体的に提供され得る。更なる代替的な実施形態において、ＲＦ増幅器２３４は、別個に、患者支持体と一体的に、又は主磁石１１４のボア１１６の内部に設けられてよい。
【００５０】
図４及び図５は、第３の実施形態によるＭＲ撮像システム１１０を示す。第３の実施形態によるＭＲ撮像システム１１０は、図１に図示された汎用的な実施形態に基づく。
【００５１】
本実施形態において、ＲＦコイルアレイ２０２は、平面的なコイルとして提供され、検査されるべき関心対象被検体１２０の特定の部位に柔軟に配置される。
【００５２】
図４でわかるように、ＭＲ撮像システム１１０は、１セットの監視手段３００を備え、これは本実施形態においてはカメラとして提供される。カメラ３００は、検査空間１１６内に、すなわち、ＭＲ撮像システム１１０の主磁石１１４のボア内に設置される。カメラ３００は、検査空間１１６内に、図４でわかるように一直線に配置され、及び図５でわかるように追加的に円状に設けられる。カメラ３００は、視覚的に動きを監視することによってボア１１６内に設置された関心対象被検体１２０の運動を検知し、関心対象被検体１２０の運動情報をチューニング／マッチング回路２０８に提供するために設けられる。
【００５３】
カメラ３００は、入力手段２３２を介して、多チャンネルＲＦ受信／送信システム２００のチューニング／マッチング回路２０８に接続される。カメラ３００によって提供された取得画像に基づいて関心対象被検体１２０の動きを判定するために必要とされる画像処理は、コントローラ２１８によって実行される。
【００５４】
本実施形態においては負荷の運動は、関心対象被検体１２０の身体の上半身の呼吸運動を意味する関心対象被検体１２０の呼吸を指し、これはコントローラ２１８によってカメラ３００を使用して監視される。従って、運動情報は入力手段２３２を介して提供される。
【００５５】
図６は、第４の実施形態によるＭＲ撮像システム１１０を示す。第４の実施形態によるＭＲ撮像システム１１０は、図１に図示された汎用的な実施形態及び第３の実施形態に基づく。
【００５６】
第４の実施形態によると、多チャンネルＲＦ受信／送信システム２００は、多チャンネルＲＦ受信／送信システム２００の位置をマーキングするためのいくつかのマーカー３０２を備え、これはＲＦコイルアレイ２０２上に設置される。本実施形態においてマーカー３０２は、突起として提供される。動作中にＭＲ撮像システム１１０の検査空間１１６内の患者支持体１２１上で関心対象被検体１２０が移動されると、マーカー３０２の運動は、関心対象被検体１２０の運動を導出するために監視される。
【００５７】
図７は、第５の実施形態によるＭＲ撮像システム１１０を示す。第５の実施形態によるＭＲ撮像システム１１０は、図１に図示された汎用的な実施形態及び第３又は第４の実施形態に基づく。
【００５８】
図７によると、ＲＦコイルアレイは、異なる物理的特性を具備した異なる関心対象の被検体１２０に適用され得る。ＭＲ撮像システム１１０は、カメラ３００を介してこれらの特性を監視し、この情報を入力手段２３２を介してコントローラ２１８に提供する。
【００５９】
次に、ＭＲ撮像のための方法が説明される。
【００６０】
図８は、第７の実施形態によるＭＲ撮像のための方法を示す。この方法は、既に説明された多チャンネルＲＦ受信／送信システム２００のうちの任意のものを採用した既に説明されたＭＲ撮像システム１１０のうちの任意のものを使用する。
【００６１】
第７の実施形態の方法は、ＭＲ撮像の開始に先立って、ステップＳ１００から開始する。
【００６２】
ステップＳ１１０において、ＲＦ信号は、ＲＦ発振器２２２からＲＦコイル要素２０４に提供される。
【００６３】
ステップＳ１２０において、順電力に対応する提供されたＲＦ信号は、方向性結合器２１２において受信され、多重化装置２１４及びＡＤ変換器２１６を介してコントローラ２１８に提供される。その後、ＲＦコイル要素２０４によって反射された電力は、同じようにコントローラ２１８に提供される。
【００６４】
ステップＳ１３０において、ＲＦ信号は、ＲＦ発振器２２２から次のＲＦコイル要素２０４に提供される。
【００６５】
ステップＳ１４０において、順電力及び次のＲＦコイル要素２０４の反射された電力は、ステップＳ１２０に従って、コントローラ２１８に提供される。
【００６６】
ステップＳ１５０において、全てのＲＦコイル要素２０４がカバーされたかについて確認が行われる。もしもカバーされていないなら、方法は、次のＲＦコイル要素２０４のためにステップＳ１３０に続く。さもなければ、方法は、ステップＳ１６０に続く。
【００６７】
ステップＳ１６０において、ＲＦコイル要素２０４についての順電力と受け取った電力との比較の結果に基づく比較マトリクスが生成され、チューニング手段２０６のためのチューニング設定を得るために、ルックアップテーブル２３０との比較が実行される。
【００６８】
ステップＳ１７０において、ＲＦコイル要素２０４は、ルックアップテーブル２３０からのチューニング設定に基づいてチューニングされる。それに従って、コントローラ２１８は、チューニング手段２０６をチューニングするためにチューニングアクチュエータ２２０を制御する。
【００６９】
次いで、チューニングされたＲＦコイルアレイ２０２の適用下でＭＲ撮像が実行される。修正された実施形態において、撮像品質が十分であるかについて、ＭＲ撮像中に確認される。これは、取得されたＭＲ撮像データの信号対雑音比を確認するステップを含む。確認ステップからの指示に基づいて、撮像品質が十分でないなら、ＲＦコイルアレイ２０２の追加的なチューニングが実行される。
【００７０】
方法のステップＳ１００〜ステップＳ１７０は、ＭＲ撮像の開始に先立って実行されるが、方法は、負荷を連続的に監視し、現在の負荷条件にＲＦコイル要素２０４を連続的に適合させるために、測定中に実行されてもよい。
【００７１】
図９は、第８の実施形態によるＭＲ撮像のための方法を示す。この方法は、第７の実施形態の方法に基づく。
【００７２】
第８の実施形態の方法は、ＭＲ撮像の開始に先立って、ステップＳ２００から開始する。続くステップＳ２１０〜ステップＳ２５０は、第７の実施形態について説明されたように実行される。
【００７３】
ステップＳ２６０において、ＲＦコイル要素２０４についての順電力と受け取った電力との比較の結果に基づく比較マトリクスが生成され、チューニング手段２０６のためのチューニング設定を得るために、ルックアップテーブル２３０との比較が実行される。加えて、コントローラ２１８は、入力手段２３２を介して、カメラ３００から動き情報を受信し、関心対象被検体１２０の呼吸状態を評価する。この情報は、生成された比較マトリクスに従ったルックアップテーブル２３０からのチューニング設定と組み合わされる。それ故、ルックアップテーブル２３０の登録事項が現在の呼吸状態に割り当てられる。
【００７４】
ステップＳ２７０によると、ステップＳ２１０〜ステップＳ２６０が、全体的な運動シーケンスにわたって、すなわち、関心対象被検体１２０の少なくとも１回の吸気及び１回の呼気フェイズをカバーするように繰り返される。従って、ステップＳ２００〜ステップＳ２７０はまとめて、異なる動き状態のためのチューニング設定を評価するための初期フェイズを指す。
【００７５】
ステップＳ２８０において、ＭＲ撮像が開始される。
【００７６】
ステップＳ２９０において、上で論じたように呼吸状態の判定のために、カメラ３００を使用して連続的に動きの監視が実行される。
【００７７】
ステップＳ２９５において、それぞれの呼吸状態について、ルックアップテーブル２３０からのチューニング設定に基づいて、ＲＦコイル要素２０４が、連続的にチューニングされる。それ故、チューニング設定は、順電力と反射電力との事前比較なしに、動き情報、すなわち呼吸状態に基づいて直接的に適用される。
【００７８】
図１０及び図１１は、第９の実施形態によるＭＲ撮像のための方法を示す。この方法は、第７又は第８の実施形態の方法に基づく。
【００７９】
この方法は、ステップＳ３００から開始し、そこにおいて準備フェイズが開始される。
【００８０】
ステップＳ３１０において、カメラ３００からのデータがコントローラ２１８において受信される。
【００８１】
ステップＳ３２０において、コントローラ２１８は、カメラ３００から受信されたデータに基づいて、デジタル画像処理を実行する。
【００８２】
ステップＳ３３０において、患者プロファイルが選択される。患者プロファイルは、カメラ３００を使用して判定される関心対象被検体１２０の物理的パラメータ、例えば物理的寸法に基づいて選択される。
【００８３】
ステップＳ３４０において、プレチューニング及びマッチングステップが実行される。一実施形態において、これは単に、方法のステップＳ１００〜ステップＳ１７０を備え得る。本実施形態において、これは、関心対象被検体１２０の全体的な運動シーケンスをカバーする方法のステップＳ２００〜ステップＳ２７０を備える。本実施形態においても、運動は関心対象被検体１２０の呼吸運動を指す。
【００８４】
ステップＳ３５０において、プレチューニングステップの評価済みのチューニング設定は、特定の関心対象被検体１２０の運動情報とともに記憶される。
【００８５】
続いて、ステップＳ４００において、ＭＲ撮像が開始される。それ故、ステップＳ３５０において記憶された情報、すなわち、特定の関心対象被検体１２０についてのプレチューニングステップＳ３４０におけるチューニング設定がロードされる。
【００８６】
ステップＳ４１０において、ステップＳ２９０に従って、カメラ３００を使用して関心対象被検体１２０の呼吸運動の監視が開始される。
【００８７】
ステップＳ４２０において、特定の関心対象被検体についてロードされた、それぞれの呼吸状態についてのルックアップテーブル２３０からのチューニング設定に基づいて、ＲＦコイル要素２０４は連続的にチューニングされる。チューニング設定は、順電力と反射電力との事前比較なしに、動き情報、すなわち呼吸状態に基づいて、ＲＦコイル要素２０４のチューニング手段２０６に直接的に適用される。
【００８８】
ステップＳ４２０において、撮像品質が十分であるかについて、ＭＲ撮像中に確認される。これは、取得されたＭＲ撮像データの信号対雑音比を確認するステップを含む。確認ステップからの指示に基づいて、撮像品質が十分でないなら、ＲＦコイルアレイ２０２の追加的なチューニングが実行される。
【００８９】
撮像品質が十分であり、必要となる全ての撮像データが取得されたなら、方法はステップＳ４５０において終了する。
【００９０】
本発明は、図面及び上述の説明おいて図示され、詳細に説明されたが、かかる図示及び説明は、説明的又は例示的と見なされるべきであり、制限的であると見なされるべきではない。本発明は、開示された実施形態に限定されない。図面、本開示、及び添付の特許請求の範囲を検討することにより、特許請求される本発明を実践する際、開示された実施形態に対する他の変形が、当業者によって理解され、達成され得る。特許請求の範囲において、「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」という用語は他の要素又はステップを排除せず、不定冠詞「ａ」又は「ａｎ」は複数形を排除しない。或る手段が互いに異なる従属請求項において列挙されるという単なる事実は、それらの手段の組合せが有利に使用され得ないことを示すものではない。特許請求の範囲における如何なる参照記号も範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。
【符号の説明】
【００９１】
１１０  磁気共鳴（ＭＲ）撮像システム
１１２  磁気共鳴（ＭＲ）スキャナ
１１４  主磁石
１１６  ＲＦ検査空間、ボア
１１８  中心軸
１２０  関心対象被検体、負荷
１２１  支持体
１２２  磁場勾配コイルシステム
１２４  ＲＦスクリーン
１２６  ＭＲ撮像システム制御ユニット
１２８  監視ユニット
１３０  ＭＲ画像再構築ユニット
１３２  制御ライン
１３４  ＲＦ送信機ユニット
１３６  ＲＦスイッチングユニット
１３８  制御ライン
１４０  高周波（ＲＦ）アンテナデバイス
２００  多チャンネル高周波（ＲＦ）受信／送信システム
２０２  ＲＦコイルアレイ
２０４  ＲＦコイル要素
２０６  チューニング手段
２０８  チューニング／マッチング回路
２１０  ケーブル
２１２  方向性結合器、ＤＩＲＣ
２１４  多重化手段、多重化装置
２１６  ＡＤ変換器
２１８  コントローラ、制御論理回路
２２０  チューニングアクチュエータ
２２２  ＲＦ発振器、ＲＦ信号生成手段
２２４  逆多重化手段
２２６  送信／受信スイッチ
２３０  ルックアップテーブル（ＬＵＴ）
２３２  スキャン状態入力、入力手段
２３４  ＲＦ増幅器
３００  監視手段、カメラ
３０２  マーカー
【図１】
2018502652.tif 000003
【図２】
2018502652.tif 000004
【図３】
2018502652.tif 000005
【図４】
2018502652.tif 000006
【図５】
2018502652.tif 000007
【図６】
2018502652.tif 000008
【図７】
2018502652.tif 000009
【図８】
2018502652.tif 000010
【図９】
2018502652.tif 000011
【図１０】
2018502652.tif 000012
【図１１】
2018502652.tif 000013
【国際調査報告】
2018502652.tif 000014
2018502652.tif 000015
2018502652.tif 000016