(57)【要約】      （修正有）【課題】傾斜磁場コイルの温度を適切に制御することで画質劣化を防止するＭＲＩ装置を提供する。【解決手段】ＭＲＩ装置１０は、核磁気共鳴を発生させる励起ＲＦパルスの送信、撮像領域からの核磁気共鳴信号に空間的位置情報を付与する傾斜磁場パルスの印加、及び、核磁気共鳴信号に対する影響が回避されるタイミングでの複数の熱調整傾斜磁場の印加が含まれるパルスシーケンスを設定するシーケンス設定部６１と、傾斜磁場パルス、及び、複数の熱調整傾斜磁場を印加する傾斜磁場コイルユニット３３とを備える。【選択図】図１
2016171848.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
核磁気共鳴を発生させる励起ＲＦパルスの送信、撮像領域からの核磁気共鳴信号に空間的位置情報を付与する傾斜磁場パルスの印加、及び、前記核磁気共鳴信号に対する影響が回避されるタイミングでの複数の熱調整傾斜磁場の印加が含まれるパルスシーケンスを設定するシーケンス設定部と、
前記傾斜磁場パルス、及び、前記複数の熱調整傾斜磁場を印加する傾斜磁場コイルユニットと
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、
前記傾斜磁場コイルユニットの温度を測定温度として測定及び出力する処理を前記パルスシーケンスの実行期間中に繰り返す温度測定部と、
最新の前記測定温度を取得する処理と、前記傾斜磁場コイルユニットの温度変動を抑制するように前記最新の測定温度に基づいて前記パルスシーケンスにおける前記複数の熱調整傾斜磁場の印加条件をリアルタイムで修正する処理とを順次繰り返しつつ前記パルスシーケンスを実行することで、前記撮像領域から前記核磁気共鳴信号を収集するシーケンス実行部と
をさらに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３】
請求項２記載の磁気共鳴イメージング装置において、
前記シーケンス設定部は、前記励起ＲＦパルスの印加開始から、前記励起ＲＦパルスにより生じた前記核磁気共鳴信号の検出終了までの期間を避けたタイミングで前記複数の熱調整傾斜磁場が印加されるように、前記パルスシーケンスを設定する磁気共鳴イメージング装置。
【請求項４】
請求項２又は請求項３記載の磁気共鳴イメージング装置において、
前記シーケンス実行部は、前記シーケンス設定部により設定された前記パルスシーケンスにおける前記複数の熱調整傾斜磁場の内のいくつかを省略することで、前記傾斜磁場コイルの温度変動を抑制するように前記パルスシーケンスを実行する磁気共鳴イメージング装置。
【請求項５】
請求項２又は請求項３記載の磁気共鳴イメージング装置において、
前記シーケンス実行部は、前記シーケンス設定部により設定された前記パルスシーケンスにおける前記複数の熱調整傾斜磁場の印加時間長をそれぞれ調整することで、前記傾斜磁場コイルの温度変動を抑制するように前記パルスシーケンスを実行する磁気共鳴イメージング装置。
【請求項６】
請求項２又は請求項３記載の磁気共鳴イメージング装置において、
前記シーケンス実行部は、前記シーケンス設定部により設定された前記パルスシーケンスにおける前記複数の熱調整傾斜磁場の振幅をそれぞれ調整することで、前記傾斜磁場コイルの温度変動を抑制するように前記パルスシーケンスを実行する磁気共鳴イメージング装置。
【請求項７】
請求項２乃至請求項６のいずれか１項に記載の磁気共鳴イメージング装置において、
前記傾斜磁場コイルユニットは、装置座標系のＸ軸方向に前記傾斜磁場パルス及び前記熱調整傾斜磁場を印加可能なＸ軸傾斜磁場コイルと、前記装置座標系のＹ軸方向に前記傾斜磁場パルス及び前記熱調整傾斜磁場を印加可能なＹ軸傾斜磁場コイルと、前記装置座標系のＺ軸方向に前記傾斜磁場パルス及び前記熱調整傾斜磁場を印加可能なＺ軸傾斜磁場コイルとを有し、
前記シーケンス設定部は、エコープラナーイメージングの前記パルスシーケンスを設定する場合、前記Ｘ軸方向、前記Ｙ軸方向、前記Ｚ軸方向の内、読み出し方向に該当する方向には前記複数の熱調整傾斜磁場の印加を含めずに、位相エンコード方向及びスライス選択方向に該当する各方向には前記複数の熱調整傾斜磁場の印加を含める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に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＭＲＩ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ＲＦパルスで磁気的に励起し、この励起に伴って発生するＭＲ信号から画像を再構成する撮像法である。なお、上記ＭＲＩは磁気共鳴イメージング(Magnetic Resonance Imaging)の意味であり、ＲＦパルスは高周波パルス(radio frequency pulse)の意味であり、ＭＲ信号は核磁気共鳴信号(nuclear magnetic resonance signal)の意味である。
【０００３】
ＭＲＩ装置は、撮像領域に傾斜磁場を印加することで、ＭＲ信号に空間的な位置情報を付与する傾斜磁場コイルを備える。この傾斜磁場コイルは、撮像中にパルス電流が繰り返して供給されることで大きく発熱する。そこで、傾斜磁場コイルの温度上昇を抑制するため、傾斜磁場コイル内には例えば冷却チューブが埋設されており、冷却チューブ内に冷却水を循環させている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１９４４４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
傾斜磁場コイルの温度が上昇すると、例えば、その近傍の鉄シムやその他の周辺金属等の温度が上昇することで鉄シムや周辺金属等の透磁率が変化するといった撮像空間内の変化が生じるため、磁気共鳴の中心周波数のシフト、静磁場の均一性の乱れなどが発生し、画質劣化の要因となりうる。
【０００６】
このため、ＭＲＩにおいて、傾斜磁場コイルの温度を適切に制御することで画質劣化を防止する新技術が要望されていた。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
一実施形態のＭＲＩ装置は、シーケンス設定部と、傾斜磁場コイルユニットとを有する。
シーケンス設定部は、核磁気共鳴を発生させる励起ＲＦパルスの送信、撮像領域からのＭＲ信号に空間的位置情報を付与する傾斜磁場パルスの印加、及び、前記ＭＲ信号に対する影響が回避されるタイミングでの複数の熱調整傾斜磁場の印加、が含まれるパルスシーケンスを設定する。
傾斜磁場コイルユニットは、上記傾斜磁場パルス、及び、上記複数の熱調整傾斜磁場を印加する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１の実施形態のＭＲＩ装置の全体構成の一例を示すブロック図。
【図２】傾斜磁場コイルユニット内における温度センサの配置の一例を示す模式的斜視図。
【図３】傾斜磁場コイルユニットの構造の一例を示す断面模式図。
【図４】熱調整傾斜磁場が追加されたパルスシーケンスの一例を示す模式的タイミング図。
【図５】第１の実施形態のＭＲＩ装置の動作の流れの一例を示すフローチャート。
【図６】第２の実施形態における熱調整傾斜磁場が追加されたパルスシーケンスの一例を図４と同様の表記で示す模式的タイミング図。
【図７】第３の実施形態における熱調整傾斜磁場が追加されたパルスシーケンスの一例を図４と同様の表記で示す模式的タイミング図。
【図８】第４の実施形態における熱調整傾斜磁場が追加されたパルスシーケンスの一例を図７と同様の表記で示す模式的タイミング図。
【図９】第５の実施形態における熱調整傾斜磁場が追加されたパルスシーケンスの一例を図４と同様の表記で示す模式的タイミング図。
【図１０】第６の実施形態における熱調整傾斜磁場が追加されたパルスシーケンスの一例を図７と同様の表記で示す模式的タイミング図。
【図１１】第７の実施形態における熱調整傾斜磁場が追加されたパルスシーケンスの一例を図４と同様の表記で示す模式的タイミング図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明者らが考えた構想及び着眼点を先に説明後、実施形態を説明する。
前述のように、傾斜磁場コイルの温度が上昇すると、例えば、その近傍の鉄シムやその他の周辺金属等の温度が上昇して鉄シムや周辺金属等の透磁率が変化するといった撮像空間内の変化が生じるため、磁気共鳴の中心周波数のシフト等の問題が生じる。本発明者らは上記問題に関し、傾斜磁場コイルの温度上昇が問題なのではなく、パルスシーケンス実行中における傾斜磁場コイルの温度変動が問題であると捉えた。即ち、傾斜磁場コイルの温度が高くても、温度が変動しなければ上記問題は生じない。
【００１０】
ここで、パルスシーケンス実行中に例えば冷却水で傾斜磁場コイルユニットを冷却しても、ＭＲＩ装置のガントリが設置される撮像室の室温程度（例えば２５℃）で傾斜磁場コイルの温度を維持することは、必ずしも容易ではない。これは、傾斜磁場コイルに供給される電流によって発熱が生じるためである。それよりも、パルスシーケンス実行前に傾斜磁場コイルの温度を「維持し易い温度」まで上げておき、パルスシーケンス実行中には傾斜磁場コイルユニットの温度を当該維持し易い温度近辺に保つ方が容易である。
【００１１】
そこで本発明者らは、パルスシーケンス実行時の傾斜磁場コイルユニットの目標温度を設定し、ＭＲ信号に対する影響が回避されるタイミングで印加される熱調整傾斜磁場が追加されたパルスシーケンスを設定する手法を捻出した。これは、パルスシーケンスの実行中に順次計測される傾斜磁場コイルユニットの温度と、目標温度との差が小さくなるように、熱調整傾斜磁場の数や振幅、印加期間等をリアルタイムで調整しながらパルスシーケンスを継続する趣旨である。
【００１２】
従って、上記熱調整傾斜磁場は、パルスシーケンス内において、画像再構成用のＭＲ信号の収集とは関係なく印加されるものであり、傾斜磁場コイルユニットの温度が目標温度よりも下がらないようにする趣旨である。
【００１３】
以下、上記着眼点に基づいて、ＭＲＩ装置及びＭＲＩ方法の実施形態を添付図面に基づいて説明する。なお、各図において同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１４】
＜第１の実施形態＞
図１は、第１の実施形態のＭＲＩ装置１０の全体構成の一例を示すブロック図である。ここでは一例として、ＭＲＩ装置１０の構成要素を寝台装置２０、ガントリ３０、制御装置４０の３つに分けて説明する。
【００１５】
第１に、寝台装置２０は、支持台２１と、天板２２と、支持台２１内に配置される天板移動機構２３とを有する。
【００１６】
天板２２の上面には、被検体Ｐが載置される。また、天板２２の上面には、被検体Ｐに装着されるＲＦコイル装置１００が接続される接続ポート２５が複数配置される。
【００１７】
支持台２１は、天板２２を水平方向（装置座標系のＺ軸方向）に移動可能に支持する。天板移動機構２３は、天板２２がガントリ３０外に位置する場合に、支持台２１の高さを調整することで、天板２２の鉛直方向の位置を調整する。また、天板移動機構２３は、天板２２を水平方向に移動させることで天板２２をガントリ３０内に入れ、撮像後には天板２２をガントリ３０外に出す。
【００１８】
第２に、ガントリ３０は、例えば円筒状に構成され、撮像室に設置される。ガントリ３０は、静磁場磁石３１と、シムコイルユニット３２と、傾斜磁場コイルユニット３３と、ＲＦコイルユニット３４とを有する。
【００１９】
静磁場磁石３１は、例えば超伝導コイルであり、円筒状に構成される。静磁場磁石３１は、後述の制御装置４０の静磁場電源４２から供給される電流により、撮像空間に静磁場を形成する。撮像空間とは例えば、被検体Ｐが置かれて、静磁場が印加されるガントリ３０内の空間を意味する。なお、静磁場電源４２を設けずに、静磁場磁石３１を永久磁石で構成してもよい。
【００２０】
シムコイルユニット３２は、例えば円筒状に構成され、静磁場磁石３１の内側において、静磁場磁石３１と軸を同じにして配置される。シムコイルユニット３２は、後述の制御装置４０のシムコイル電源４４から供給される電流により、静磁場を均一化するオフセット磁場を形成する。
【００２１】
傾斜磁場コイルユニット３３は、例えば円筒状に構成され、シムコイルユニット３２の内側に配置される。傾斜磁場コイルユニット３３は、Ｘ軸傾斜磁場コイル３３ｍｘと、Ｙ軸傾斜磁場コイル３３ｍｙと、Ｚ軸傾斜磁場コイル３３ｍｚとを有する。
【００２２】
本明細書では、特に断りのない限り、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸は装置座標系であるものとする。ここでは一例として、装置座標系のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸を以下のように定義する。まず、鉛直方向をＹ軸方向とし、天板２２は、その上面の法線方向がＹ軸方向となるように配置される。天板２２の水平移動方向をＺ軸方向とし、ガントリ３０は、その軸方向がＺ軸方向となるように配置される。Ｘ軸方向は、これらＹ軸方向、Ｚ軸方向に直交する方向であり、図１の例では天板２２の幅方向である。
【００２３】
Ｘ軸傾斜磁場コイル３３ｍｘは、後述のＸ軸傾斜磁場電源４６ｘから供給される電流に応じて、Ｘ軸方向に勾配を持つ傾斜磁場Ｇｘを撮像領域に形成する。同様に、Ｙ軸傾斜磁場コイル３３ｍｙは、後述のＹ軸傾斜磁場電源４６ｙから供給される電流に応じて、Ｙ軸方向に勾配を持つ傾斜磁場Ｇｙを撮像領域に形成する。同様に、Ｚ軸傾斜磁場コイル３３ｍｚは、後述のＺ軸傾斜磁場電源４６ｚから供給される電流に応じて、Ｚ軸方向に勾配を持つ傾斜磁場Ｇｚを撮像領域に形成する。
【００２４】
スライス選択方向傾斜磁場Ｇｓｓ、ＭＲ信号に位相エンコード方向の空間的位置情報を付与する位相エンコード方向傾斜磁場Ｇｐｅ、及び、ＭＲ信号に周波数エンコード方向の空間的位置情報を付与する周波数エンコード方向（読み出し方向）傾斜磁場Ｇｒｏは、装置座標系の３軸方向の傾斜磁場Ｇｘ、Ｇｙ、Ｇｚの合成により任意の方向に設定可能である。
【００２５】
上記撮像領域は、例えば、１画像又は１セットの画像の生成に用いられるＭＲ信号の収集範囲の少なくとも一部であって、画像となる領域である。撮像領域は例えば、撮像空間の一部として装置座標系で３次元的に規定される。例えば折り返しアーチファクトを防止するために、画像化される領域よりも広範囲でＭＲ信号が収集される場合、撮像領域はＭＲ信号の収集範囲の一部である。一方、ＭＲ信号の収集範囲の全てが画像となり、ＭＲ信号の収集範囲と撮像領域とが合致する場合もある。また、上記「１セットの画像」は、例えばマルチスライス撮像などのように、１のパルスシーケンスで複数画像のＭＲ信号が一括的に収集される場合の複数画像である。
【００２６】
ＲＦコイルユニット３４は、例えば円筒状に構成され、傾斜磁場コイルユニット３３の内側に配置される。ＲＦコイルユニット３４は、例えば、ＲＦパルスの送信及びＭＲ信号の受信を兼用する全身用コイル（図示せず）を含む。
【００２７】
第３に、制御装置４０は、静磁場電源４２と、シムコイル電源４４と、傾斜磁場電源４６と、ＲＦ送信器４８と、ＲＦ受信器５０と、冷却媒体循環装置５２と、シーケンスコントローラ５８と、演算装置６０と、入力装置７２と、表示装置７４と、記憶装置７６とを有する。
【００２８】
冷却媒体循環装置５２は、ガントリ３０内の冷却管（後述の図３参照）に冷却水や不凍液などの冷却媒体を循環させることで、傾斜磁場コイルユニット３３の温度が熱くなりすぎることを防止する。これは、ＭＲＩ装置１０では安全上の観点から、傾斜磁場コイルユニット３３の温度が例えば９０℃といった高温に達すると動作を停止するように制御されているためである。
【００２９】
傾斜磁場電源４６は、Ｘ軸傾斜磁場電源４６ｘと、Ｙ軸傾斜磁場電源４６ｙと、Ｚ軸傾斜磁場電源４６ｚとを有する。Ｘ軸傾斜磁場電源４６ｘ、Ｙ軸傾斜磁場電源４６ｙ、Ｚ軸傾斜磁場電源４６ｚは、傾斜磁場Ｇｘ、Ｇｙ、Ｇｚを形成するための各電流を、Ｘ軸傾斜磁場コイル３３ｍｘ、Ｙ軸傾斜磁場コイル３３ｍｙ、Ｚ軸傾斜磁場コイル３３ｍｚにそれぞれ供給する。
【００３０】
ＲＦ送信器４８は、シーケンスコントローラ５８から入力される制御情報に基づいて、核磁気共鳴を起こすラーモア周波数のＲＦ電流パルスを生成し、これをＲＦコイルユニット３４に送信する。このＲＦ電流パルスに応じたＲＦパルスが、ＲＦコイルユニット３４から被検体Ｐに送信される。
【００３１】
ＲＦコイルユニット３４の全身用コイルや、被検体Ｐに装着されるＲＦコイル装置１００は、被検体Ｐ内の原子核スピンがＲＦパルスによって励起されることで発生したＭＲ信号を検出し、検出されたＭＲ信号は、ＲＦ受信器５０に入力される。
【００３２】
ＲＦ受信器５０は、受信したＭＲ信号に所定の信号処理を施した後、Ａ／Ｄ(analog to digital)変換を施すことで、デジタル化されたＭＲ信号の複素データである生データを生成する。ＲＦ受信器５０は、ＭＲ信号の生データを演算装置６０（の画像再構成部６２）に入力する。
【００３３】
シーケンスコントローラ５８は、演算装置６０の指令に従って、傾斜磁場電源４６、ＲＦ送信器４８及びＲＦ受信器５０の駆動に必要な制御情報を記憶する。ここでの制御情報とは、例えば、傾斜磁場電源４６に印加すべきパルス電流の強度や印加時間、印加タイミング等の動作制御情報を記述したシーケンス情報である。シーケンスコントローラ５８は、記憶した所定のシーケンスに従って傾斜磁場電源４６、ＲＦ送信器４８及びＲＦ受信器５０を駆動させることで、傾斜磁場Ｇｘ、Ｇｙ、Ｇｚ及びＲＦパルスを発生させる。
【００３４】
演算装置６０は、システム制御部６１と、システムバスＳＢと、画像再構成部６２と、画像処理部６４とを有する。
【００３５】
システム制御部６１は、本スキャンの撮像条件の設定、撮像動作及び撮像後の画像表示において、システムバスＳＢ等の配線を介してＭＲＩ装置１０全体のシステム制御を行う。上記撮像条件とは例えば、どの種類のパルスシーケンスにより、どのような条件でＲＦパルス等を送信し、どのような条件で被検体ＰからＭＲ信号を収集するかを意味する。撮像条件の例としては、撮像空間内の位置的情報としての撮像領域、フリップ角、繰り返し時間ＴＲ(Repetition Time)、スライス数、撮像部位、スピンエコー法やパラレルイメージング等のパルスシーケンスの種類などが挙げられる。上記撮像部位とは、例えば、頭部、胸部、腹部などの被検体Ｐのどの部分を撮像領域として画像化するかを意味する。
【００３６】
上記「本スキャン」は、Ｔ１強調画像などの目的とする診断画像の撮像のためのスキャンであって、位置決め画像用のＭＲ信号収集のスキャンや、較正スキャンを含まないものとする。スキャンとは、ＭＲ信号の収集動作を指し、画像再構成を含まないものとする。
【００３７】
較正スキャンとは例えば、本スキャンの撮像条件の内の未確定のものや、画像再構成処理や画像再構成後の補正処理に用いられる条件やデータを決定するために、本スキャンとは別に行われるスキャンを指す。較正スキャンの例としては、本スキャンでのＲＦパルスの中心周波数を算出するシーケンスなどがある。プレスキャンとは、較正スキャンの内、本スキャン前に行われるものを指す。
【００３８】
また、システム制御部６１は、撮像条件の設定画面情報を表示装置７４に表示させ、入力装置７２からの指示情報に基づいて撮像条件を設定し、設定した撮像条件をシーケンスコントローラ５８に入力する。また、システム制御部６１は、撮像後には、生成された表示用画像データが示す画像を表示装置７４に表示させる。
【００３９】
入力装置７２は、撮像条件や画像処理条件を設定する機能をユーザに提供する。
画像再構成部６２は、位相エンコードステップ数及び周波数エンコードステップ数に応じて、ＲＦ受信器５０から入力されるＭＲ信号の生データをｋ空間データとして配置及び保存する。ｋ空間とは、周波数空間の意味である。画像再構成部６２は、ｋ空間データに２次元又は３次元のフーリエ変換を含む画像再構成処理を施すことで、被検体Ｐの画像データを生成する。画像再構成部６２は、再構成後の画像データを記憶装置７６に保存する。
【００４０】
画像処理部６４は、記憶装置７６から再構成後の画像データを取り込み、これに所定の画像処理を施し、画像処理後の画像データを表示用画像データとして記憶装置７６に保存する。
記憶装置７６は、上記の表示用画像データに対し、その表示用画像データの生成に用いた撮像条件や被検体Ｐの情報（患者情報）等を付帯情報として付属させて記憶する。
【００４１】
なお、演算装置６０、入力装置７２、表示装置７４、記憶装置７６の４つを１つのコンピュータとして構成し、例えば制御室に設置してもよい。
【００４２】
また、上記説明では、ＭＲＩ装置１０の構成要素をガントリ３０、寝台装置２０、制御装置４０の３つに分類したが、これは一解釈例にすぎない。例えば、天板移動機構２３は、制御装置４０の一部として捉えてもよい。
【００４３】
或いは、ＲＦ受信器５０は、ガントリ３０外ではなく、ガントリ３０内に配置されてもよい。この場合、例えばＲＦ受信器５０に相当する電子回路基盤がガントリ３０内に配設される。そして、ＲＦコイル装置１００等によって電磁波からアナログの電気信号に変換されたＭＲ信号は、当該電子回路基盤内のプリアンプで増幅され、デジタル信号としてガントリ３０外に出力され、画像再構成部６２に入力される。ガントリ３０外への出力に際しては、例えば光通信ケーブルを用いて光デジタル信号として送信すれば、外部ノイズの影響が軽減されるので望ましい。
【００４４】
図２は、傾斜磁場コイルユニット３３内における温度センサの配置の一例を示す模式的斜視図である。ここでは一例として、９個の温度センサ８０ｘａ，８０ｘｂ，８０ｘｃ，８０ｙａ，８０ｙｂ，８０ｙｃ，８０ｚａ，８０ｚｂ，８０ｚｃが、磁場中心を含む装置座標系のＸ−Ｙ平面の環状の一断面において、略等間隔で配置される。なお、磁場中心は例えば、ガントリ３０の幾何学的な中心位置である。
【００４５】
温度センサ８０ｘａ〜８０ｘｃ，８０ｙａ〜８０ｙｃ，８０ｚａ〜８０ｚｃとしては、赤外線放射温度計を用いてもよいし、メインコイル３３ｍの温度をほぼ直接的に計測するサーミスタ、熱電対などを用いてもよい。温度センサ８０ｘａ〜８０ｘｃ，８０ｙａ〜８０ｙｃ，８０ｚａ〜８０ｚｃは、検出した温度をシーケンスコントローラ５８にそれぞれ入力する。
【００４６】
図３は、図２に示す傾斜磁場コイルユニット３３の構造の一例を示す断面模式図であり、図２において一点鎖線枠３３’で囲った領域の断面である。図３に示すように、傾斜磁場コイルユニット３３は、例えばアクティブシールドを用いた多層構造である。
【００４７】
即ち、傾斜磁場コイルユニット３３は、メインコイル３３ｍの層と、シールドコイル３３ｓの層と、それらの間に挟まれた複数のシムトレイ８４の挿入層及び複数の冷却管８６の埋設層とを有する。図３において、シムトレイ８４は斜線の四角い領域で示し、冷却管８６は楕円状の白抜きの領域で示す。
【００４８】
メインコイル３３ｍは、前述のＸ軸傾斜磁場コイル３３ｍｘ、Ｙ軸傾斜磁場コイル３３ｍｙ、Ｚ軸傾斜磁場コイル３３ｍｚから構成される。
【００４９】
シールドコイル３３ｓは、Ｘ軸シールドコイル３３ｓｘと、Ｙ軸シールドコイル３３ｓｙと、Ｚ軸シールドコイル３３ｓｚとを有する。シールドコイル３３ｓは、傾斜磁場電源４４から供給される電流に応じた磁場をメインコイル３３ｍの外側に発生させることで、メインコイル３３ｍによって発生する傾斜磁場Ｇｘ、Ｇｙ、Ｇｚを遮蔽する。
【００５０】
即ち、Ｘ軸シールドコイル３３ｓｘは、Ｘ軸傾斜磁場コイル３３ｍｘに対応し、傾斜磁場Ｇｘを遮蔽する磁場を発生させる。Ｙ軸シールドコイル３３ｓｙは、Ｙ軸傾斜磁場コイル３３ｍｙに対応し、傾斜磁場Ｇｙを遮蔽する磁場を発生させる。Ｚ軸シールドコイル３３ｓｚは、Ｚ軸傾斜磁場コイル３３ｍｚに対応し、傾斜磁場Ｇｚを遮蔽する磁場を発生させる。
【００５１】
メインコイル３３ｍ側における冷却管８６の埋設層と、シールドコイル３３ｓ側における冷却管８６の埋設層との間の層には、複数のシムトレイ８４が略等間隔で挿入される。メインコイル３３ｍ及びシールドコイル３３ｓによって発生する熱がシムトレイ８４に伝わりにくくするために、冷却制御装置５０は、冷却管８６の中で冷却液を循環させる。
【００５２】
シムトレイ８４は、非磁性かつ非電導性の樹脂で形成され、Ｚ軸方向に延在した棒状に形成される。シムトレイ８４には、所定数の鉄シム（図示せず）が収納される。鉄シムは、撮像空間における静磁場の磁場強度分布を均一化する作用がある。
【００５３】
ここでは一例として、温度センサ８０ｘａ〜８０ｘｃはＸ軸傾斜磁場コイル３３ｍｘの層内に設置され、温度センサ８０ｙａ〜８０ｙｃはＹ軸傾斜磁場コイル３３ｍｙの層内に設置され、温度センサ８０ｚａ〜８０ｚｃはＺ軸傾斜磁場コイル３３ｍｚの層内に設置される。但し、図２及び図３に示す温度センサの配置及び個数は一例にすぎず、温度センサの数及び配置は、上記態様に限定されるものではない。
【００５４】
例えば、多数の温度センサがＸ軸傾斜磁場コイル３３ｍｘ、Ｙ軸傾斜磁場コイル３３ｍｙ、Ｚ軸傾斜磁場コイル３３ｍｚ、Ｘ軸シールドコイル３３ｓｘ、Ｙ軸シールドコイル３３ｓｙ、Ｚ軸シールドコイル３３ｓｚの各温度をそれぞれ検出する構成でもよい。或いは、温度センサがシムトレイ８４の温度を検出する構成でもよい。傾斜磁場コイルユニット３３の温度を計測する温度センサは、傾斜磁場コイルユニット３３内の代表的な位置に設ければよい。
【００５５】
図４は、熱調整傾斜磁場が追加されたパルスシーケンスの一例を示す模式的タイミング図である。図４では３スライス分のＭＲ信号が一括的に収集されるスピンエコー系のマルチスライス撮像のパルスシーケンスを示すが、これは一例にすぎず、本実施形態の技術思想はフィールドエコー法などの他のパルスシーケンスにも適用可能である。この点は、後述の第２〜第６の実施形態についても同様である。
【００５６】
図４において、各横軸は経過時間ｔを示す。また、図４において、最上段のＲＦはＲＦパルス、その下のＧｘは傾斜磁場Ｇｘ、その下のＧｙは傾斜磁場Ｇｙ、その下のＧｚは傾斜磁場Ｇｚ、最下段のＳＩＧＮＡＬはＭＲ信号をそれぞれ示す。ここでは一例として、Ｘ軸方向が読み出し方向、Ｙ軸方向が位相エンコード方向、Ｚ軸方向がスライス選択方向である。
【００５７】
図４の傾斜磁場Ｇｘ、Ｇｙ、Ｇｚにおいて、黒く塗り潰した複数のパルスは熱調整傾斜磁場パルスであり、他はＭＲ信号の収集用の傾斜磁場パルスである。
【００５８】
また、本実施形態では一例として、ＲＦパルスとは、中心周波数がラーモア周波数帯に含まれる電磁波パルスであり、励起ＲＦパルスや、再収束ＲＦパルス、プレパルス等の上位概念であるものとする。励起ＲＦパルスは、横磁化成分を発生させるＲＦパルスであり、例えばフリップ角が９０°のＲＦパルスである。
【００５９】
再収束ＲＦパルスは、各原子核スピンの位相（横磁化成分の向き）を揃えるためのＲＦパルスである。再収束ＲＦパルスは、例えばスピンエコー法の場合、励起ＲＦパルスの送信後、エコー時間の半分が経過したタイミングで印加されるフリップ角が１８０°のＲＦパルスである。プレパルスは、励起ＲＦパルスの前に送信されるＲＦパルスであり、例えば、励起ＲＦパルスの送信前に脂肪組織の水素原子の横磁化成分を飽和させる脂肪抑制プレサチュレーションパルスなどがある。
【００６０】
図４のパルスシーケンスでは、始めにフリップ角が９０°の励起ＲＦパルスが送信される。この励起ＲＦパルスの送信と同時に、スライス選択方向傾斜磁場パルスＧｓｓとして、例えば正側の極性の傾斜磁場パルスＧｚが印加され、励起ＲＦパルスの送信直後に、傾斜磁場パルスＧｚの極性が反転される（リフェージングローブ）。
【００６１】
次に、位相エンコード方向傾斜磁場パルスＧｐｅとして傾斜磁場パルスＧｙが印加され、また、読み出し方向傾斜磁場パルスＧｒｏとして傾斜磁場パルスＧｘが印加される。
次に、スライス選択方向傾斜磁場パルスＧｓｓとして、例えば正側の極性の傾斜磁場パルスＧｚが印加されると同時に、フリップ角が１８０°の再収束ＲＦパルスが送信される。
【００６２】
この後、エコー時間のタイミングにおいて、読み出し方向傾斜磁場パルスＧｒｏとしての傾斜磁場パルスＧｘの印加の下、第１のスライスの第１の位相エンコードのＭＲ信号が収集される。
【００６３】
ここまでの処理が第１のスライスの位相エンコードステップ１つ分のＭＲ信号の収集であり、この処理がさらに２回繰り返されることで、第１〜第３のスライスの各１ライン（１位相エンコード）のＭＲ信号が収集される。その直後に、熱調整傾斜磁場パルスの印加期間が挿入される。
【００６４】
図４では３スライスの各１ラインのＭＲ信号の収集後に熱調整傾斜磁場パルスの印加期間が挿入される処理を１セットとして、この１セットが位相エンコードの数だけが繰り返されることで、３スライス分の画像再構成に用いられるＭＲ信号が一括収集される。但し、これは一例にすぎず、例えば、５スライスの各１ライン（１位相エンコード）のＭＲ信号の収集後に熱調整傾斜磁場パルスの印加期間が挿入される処理を１セットとして、この１セットが繰り返されてもよい。
【００６５】
熱調整傾斜磁場パルスは、前述のように、傾斜磁場コイルユニット３３の温度が目標温度よりも下がらないようにする趣旨であり、本実施形態では一例として、熱調整傾斜磁場の印加領域は、スライス選択方向、位相エンコード方向、読み出し方向の各傾斜磁場パルスと同じでよい。但し、特定領域を避けて傾斜磁場を印加可能な傾斜磁場コイルであれば、撮像領域を避けて熱調整傾斜磁場を印加することで、ＭＲ信号に対する影響をより小さくすることが望ましい。
【００６６】
また、熱調整傾斜磁場の印加タイミングは、ＭＲ信号に対する影響が回避されるタイミングであることが望ましい。ＭＲ信号に対する影響が回避されるタイミングとは、ＭＲ信号に対する影響が完全にゼロという意味ではなく、パルスシーケンス内において、ＭＲ信号に対する影響が最小となると考えられるタイミングである。
【００６７】
従って、ＭＲ信号に対する影響が回避されるタイミングとは、例えば、励起ＲＦパルスの印加から、当該励起ＲＦパルスにより生じたＭＲ信号の検出終了までの期間を避けたタイミングである。
【００６８】
また、複数の熱調整傾斜磁場パルスの各極性と、そのＭＲ信号に対する影響に関しては、パルスシーケンスに依存して、例えば以下の２通りがある。第１のケースとして、複数の熱調整傾斜磁場パルスによって位相を分散させた方が、ＭＲ信号に対する影響が小さくなる場合がある。第２のケースとして、複数の熱調整傾斜磁場パルスによって位相変化を生じさせない方が、ＭＲ信号に対する影響が小さくなる場合がある。
図４のパルスシーケンスの例は、第２のケースに該当するので、正のパルスの後、極性を判定した同振幅、同期間の負のパルスが印加されるように設定し、正負の極性で効果を相殺させることで、ＭＲ信号に対する影響を小さくすることが望ましい。一方、第１のケースに該当するパルスシーケンスの場合、極性が正の熱調整傾斜磁場パルスのみを印加するか、又は、極性が負の熱調整傾斜磁場パルスのみを印加する方が、ＭＲ信号に対する影響を小さくできるので望ましい。
【００６９】
熱調整傾斜磁場（パルス）の印加により、傾斜磁場コイルユニット３３に電流が供給されるので、熱調整傾斜磁場の印加数（印加量）が多い程、傾斜磁場コイルユニット３３の温度は上がる。
【００７０】
従って、システム制御部６１は例えば、傾斜磁場コイルユニット３３の温度が目標温度よりも下がることはない、と言えるのに十分な数又は量の熱調整傾斜磁場パルスが含まれるように、パルスシーケンスを設定してもよい。その場合、シーケンスコントローラ５８は、熱調整傾斜磁場パルスの数を、パルスシーケンス実行前にシステム制御部６１によって設定された数よりも適切な数だけ減らすことで、傾斜磁場コイルユニット３３の温度を目標温度近辺に維持する。
【００７１】
即ち、パルスシーケンス実行中に実際に印加される熱調整傾斜磁場の数は、パルスシーケンスの実行前にシステム制御部６１により設定された数よりも増えることはない。例えばパルスシーケンス実行中に傾斜磁場コイルユニット３３の温度が目標温度よりも上がった場合、シーケンスコントローラ５８は、熱調整傾斜磁場パルスの数を減らすことで傾斜磁場コイルユニット３３の発熱を減らし、傾斜磁場コイルユニット３３の温度を目標温度まで下げるように制御する。
【００７２】
図５は、第１の実施形態のＭＲＩ装置１０の動作の流れの一例を示すフローチャートである。以下、前述した各図を適宜参照しながら、図５に示すステップ番号に従って、ＭＲＩ装置１０の動作を説明する。
【００７３】
［ステップＳ１］システム制御部６１（図１参照）は、入力装置７２を介してＭＲＩ装置１０に対して入力された撮像条件に基づいて、パルスシーケンスの種類などの撮像条件の一部を設定する。また、プレスキャンなどによってＲＦパルスの中心周波数等が設定される。この後、ステップＳ２に進む。
【００７４】
［ステップＳ２］システム制御部６１は、パルスシーケンスの種類に応じて、目標温度を選択する。ここでの目標温度とは、パルスシーケンスの実行中における傾斜磁場コイルユニット３３の温度制御の基準温度である。
【００７５】
目標温度については、例えば実験やシミュレーションによってパルスシーケンスの種類毎に適正値を求め、ＭＲＩ装置の据付調整時などに予めシーケンスコントローラ５８或いは記憶装置７６に記憶させておけばよい。ここでの適正値とは例えば、当該パルスシーケンスで発生する熱量から推定される傾斜磁場コイルユニット３３の温度変化の幅の例えば中間の温度であって、熱調整傾斜磁場の印加数や印加強度の調整によって、一定に保ち易い傾斜磁場コイルユニット３３の温度である。
この後、ステップＳ３に進む。
【００７６】
［ステップＳ３］温度センサ８０ｘａ〜８０ｘｃ，８０ｙａ〜８０ｙｃ，８０ｚａ〜８０ｚｃ（図２及び図３参照）はそれぞれ、傾斜磁場コイルユニット３３の温度を測定し、測定温度をシーケンスコントローラ５８に入力する。シーケンスコントローラ５８は例えば、これら９個の温度センサの測定温度の平均温度を傾斜磁場コイルユニット３３の代表測定温度として記憶すると共にシステム制御部６１に入力する。但し、各温度センサの測定温度の平均を傾斜磁場コイルユニット３３の代表測定温度とするのは一例にすぎず、例えば最大値の測定温度を代表測定温度としてもよい。
この後、ステップＳ４に進む。
【００７７】
［ステップＳ４］システム制御部６１は、ステップＳ３で取得した代表測定温度、ステップＳ１で設定済の一部の撮像条件に基づいて、ステップＳ２で選択された目標温度を維持するために十分な量の熱調整傾斜磁場が含まれるようにパルスシーケンスを設定する（図４参照）。システム制御部６１は、設定したパルスシーケンスをシーケンスコントローラ５８に入力する。この後、ステップＳ５に進む。
【００７８】
［ステップＳ５］シーケンスコントローラ５８は、傾斜磁場電源４６等のＭＲＩ装置１０の各部を駆動させることで、目標温度に応じた熱調整シーケンスをＭＲＩ装置１０に実行させる。上記熱調整シーケンスとは例えば、ＲＦパルスを送信せずに傾斜磁場の印加のみを実行することで、本スキャン直前に傾斜磁場コイルユニット３３の温度をおよそ目標温度まで上げる処理である。これは主に、本スキャン（の特に開始時）における傾斜磁場コイルユニット３３の温度制御を容易にする目的である。即ち、本スキャン開始前において、傾斜磁場コイルユニット３３の温度が目標温度よりも低すぎると、本スキャンの開始時における熱調整傾斜磁場の印加量が多くなるからである。
撮像時間短縮の観点からは、熱調整シーケンスに要する時間が短い方が望ましい。従って、電力消費及び発熱量が大きい傾斜磁場として、例えばＥＰＩ(Echo Planar Imaging)の読み出し方向傾斜磁場のように短期間で極性が反転する矩形波状の傾斜磁場を印加することで、傾斜磁場コイルユニット３３の温度を短時間で目標温度まで上げることができる。なお、正弦波の方が傾斜磁場電源４６の負担が少なく、容易に生成できるため、正弦波状の傾斜磁場によって熱調整シーケンスを実行してもよい。
熱調整シーケンスの終了後、ステップＳ６に進む。
【００７９】
［ステップＳ６］シーケンスコントローラ５８は、ＭＲＩ装置１０の各部を制御することで、入力されたパルスシーケンスを本スキャンとして実行する。但し、前述のように、システム制御部６１から入力されたパルスシーケンスの内、熱調整傾斜磁場の印加数や印加強度が代表測定温度に応じて適宜増減されつつ、パルスシーケンスが継続される。
【００８０】
具体的には、シムコイル電源４４からシムコイルユニット３２に電流が供給されて、撮像空間に形成された静磁場が均一化される。
そして、シーケンスコントローラ５８は、パルスシーケンスに従って傾斜磁場電源４６、ＲＦ送信器４８及びＲＦ受信器５０を駆動させることで、ＲＦコイルユニット３４からＲＦパルスを発生させると共に、撮像領域にイメージング用の傾斜磁場及び熱調整傾斜磁場パルスを形成させる。
【００８１】
このため、被検体Ｐ内の核磁気共鳴により生じたＭＲ信号がＲＦコイル装置１００（及びＲＦコイルユニット３４内の全身用コイルＷＢ）により検出されて、ＲＦ受信器５０に入力される。ＲＦ受信器５０は、ＭＲ信号に前述の処理を施すことでＭＲ信号の生データを生成し、これら生データを画像再構成部６２に入力する。画像再構成部６２は、ＭＲ信号の生データをｋ空間データとして配置及び保存する。
【００８２】
上記パルスシーケンスの実行期間中において、各温度センサ８０ｘａ〜８０ｘｃ，８０ｙａ〜８０ｙｃ，８０ｚａ〜８０ｚｃは、傾斜磁場コイルユニット３３の温度を所定のタイミングで測定し、測定温度をシーケンスコントローラ５８に順次入力する。シーケンスコントローラ５８は、これら温度センサの測定温度の例えば平均値を傾斜磁場コイルユニット３３の代表測定温度として算出すると共に代表測定温度と目標温度との差分を算出する処理を繰り返す。
【００８３】
上記温度測定のタイミングは、例えば、１励起ＲＦパルスの印加毎、１スライスのＭＲ信号の収集毎、或いは、ダイナミック撮像の１時相毎とすることができる。或いは、パルスシーケンスにおいて連続的な熱調整傾斜磁場が挿入されている区間の都度でもよい（即ち、図４のパルスシーケンスでは１セットの区間毎）。
【００８４】
但し、温度測定のタイミングは、１セットや繰り返し時間などのパルスシーケンス上の１区切りとは関係のない一定の時間間隔毎としてもよい。この一定の時間間隔に関しては、目標温度と同様に、例えば実験やシミュレーションによってパルスシーケンスの種類毎に適正な時間間隔を求め、ＭＲＩ装置の据付調整時などにシーケンスコントローラ５８に記憶させておけばよい。
【００８５】
シーケンスコントローラ５８は、順次算出される最新の代表測定温度と目標温度との差分が小さくなるように、パルスシーケンスにおける熱調整傾斜磁場の数の減らし方や振幅をリアルタイムで調整しつつ、パルスシーケンスを継続させる。
【００８６】
前述のように、ステップＳ４で入力されたパルスシーケンスには十分な数と振幅の熱調整傾斜磁場パルスが含まれることに加え、本スキャン直前のステップＳ５で熱調整シーケンスが実行済であるため、傾斜磁場コイルユニット３３の温度が目標温度よりも下がることはあまりない。それでも最新の代表測定温度が目標温度よりも低くなった場合、シーケンスコントローラ５８は、パルスシーケンスにおける熱調整傾斜磁場パルスの振幅を増大させるように、パルスシーケンスをリアルタイムで変更しつつ、パルスシーケンスを継続する。
【００８７】
反対に、最新の代表測定温度が目標温度よりも高い場合、シーケンスコントローラ５８は、最新の代表測定温度と目標温度との差が大きいほど熱調整傾斜磁場パルスを減らすように、パルスシーケンスをリアルタイムで変更しつつ、パルスシーケンスを継続する。このようにして、傾斜磁場コイルユニット３３の温度が目標温度からほとんど変動しないように、順次得られる最新の代表測定温度に基づくフィードバック制御が実行されつつ、本スキャンのＭＲ信号が収集される。
この後、ステップＳ７に進む。
【００８８】
［ステップＳ７］画像再構成部６２は、ｋ空間データにフーリエ変換を含む画像再構成処理を施すことで画像データを再構成し、得られた画像データを記憶装置７６に保存する。画像処理部６４は、記憶装置７６から再構成後の画像データを取り込み、これに所定の画像処理を施すことで表示用画像データを生成し、この表示用画像データを記憶装置７６に保存する。この後、システム制御部６１は、表示用画像データが示す画像を表示装置７４に表示させる。
以上が第１の実施形態のＭＲＩ装置１０の動作説明である。
【００８９】
このように第１の実施形態では、ＭＲ信号に対する影響が回避されるタイミングで印加される熱調整傾斜磁場が含まれるように、パルスシーケンスが設定される。そして、傾斜磁場コイルユニット３３の最新の代表測定温度と目標温度との差が小さくなるように、パルスシーケンスの熱調整傾斜磁場の数の削減又は振幅増大によるフィードバック制御がリアルタイムで実行される。
【００９０】
このため、パルスシーケンス実行中における傾斜磁場コイルユニット３３の温度は、ほぼ目標温度に維持されるので、傾斜磁場コイルユニット３３内の鉄シムの透磁率は変動しない。従って、パルスシーケンス実行中において、磁気共鳴の中心周波数のシフトや静磁場の均一性の乱れは発生しづらく、従来技術よりも画質を向上できる。
【００９１】
＜第２の実施形態＞
第２の実施形態以降は、熱調整傾斜磁場の設定方法及びパルスシーケンスの実行中における熱調整傾斜磁場の印加の調整方法を除き、第１の実施形態と同様であるので、違いのみを説明する。
【００９２】
図６は、第２の実施形態における熱調整傾斜磁場が追加されたパルスシーケンスの一例を図４と同様の表記で示す模式的タイミング図である。図６の例も、図４と同様に、３スライス分のＭＲ信号が一括的に収集されるパルスシーケンスである。但し、図６の例では、１エコーの発生の都度（１つのＭＲ信号の検出の都度）、熱調整傾斜磁場パルスが挿入される。
【００９３】
図６では、ＭＲ信号に対する影響が回避されるタイミングとして、第１のスライスの１ラインのＭＲ信号の検出後、第２のスライスの１ラインのＭＲ信号を発生させる励起ＲＦパルスの送信前の期間に熱調整傾斜磁場パルスが挿入される。ＭＲ信号に対する影響を最小化するため、熱調整傾斜磁場パルスとして、例えば、正のパルスの後、極性を判定した同振幅、同期間の負のパルスが印加される。
【００９４】
なお、図６では一例として、ＭＲ信号の検出の都度、連続した正負１組の熱調整傾斜磁場パルスが挿入されるが、連続した正負２組以上の熱調整傾斜磁場パルスを挿入してもよい。また、図６では一例としてＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向に同様に熱調整傾斜磁場パルスが含まれるが、これは一例に過ぎない。例えば、図６において、読み出し方向、スライス選択方向の熱調整傾斜磁場パルスを削除し、位相エンコード方向（図６の例ではＹ軸方向）にのみ熱調整傾斜磁場パルスを含めてもよい。
【００９５】
パルスシーケンスの実行時には、第１の実施形態と同様に、最新の代表測定温度と目標温度との差が小さくなるように、熱調整傾斜磁場の数の削減や振幅増大によるフィードバック制御がリアルタイムで実行される。
以上、第２の実施形態においても、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００９６】
＜第３の実施形態＞
図７は、第３の実施形態における熱調整傾斜磁場が追加されたパルスシーケンスの一例を図４と同様の表記で示す模式的タイミング図である。図７の傾斜磁場Ｇｘ，Ｇｙ，Ｇｚにおいて、ハッチングで塗り潰したパルスは熱調整傾斜磁場パルスであり、他はＭＲ信号の収集用の傾斜磁場パルスである。
【００９７】
図７の例も、図４と同様に、３スライス分のＭＲ信号が一括的に収集されるパルスシーケンスである。但し、図７の例では、第１〜第３のスライスの各１ラインのＭＲ信号の収集後、第１〜第３のスライスのＭＲ信号収集用の傾斜磁場Ｇｘ，Ｇｙ、Ｇｚと同じ熱調整傾斜磁場パルスが挿入される。即ち、本来は５スライス分の各１ラインのＭＲ信号の収集期間とすることができる長さの第１セット(FIRST SET)の内、後半２／５は熱調整傾斜磁場として用いられ、始めの３／５は第１〜第３のスライスのＭＲ信号収集に用いられる。第２セット以降も同様のパルスシーケンスが続く。
【００９８】
図７に示すように、第３の実施形態におけるＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向の各熱調整傾斜磁場パルスは、各スライスのＭＲ信号収集用の傾斜磁場パルスと同じパターンである。即ち、第１〜第３スライスのＭＲ信号の収集期間と、熱調整傾斜磁場パルスの印加期間とは、ＲＦパルスの送信の有無を除いて同様のパルスシーケンスであるため、システム制御部６１がパルスシーケンスを設定する演算負荷が少ないメリットがある。
【００９９】
図７では一例として、各セットにおいて、システム制御部６１により（暫定的に）設定される熱調整傾斜磁場パルスの挿入部分の長さは、ダミースライス２枚の各１ラインのＭＲ信号の収集に要する期間に相当する。ここでの「ダミースライス」とは、ＲＦパルスの送信（及びＭＲ信号の発生）の有無を除いて、１スライスの１ラインのＭＲ信号の収集部分の同じパルスシーケンス部分である。
【０１００】
パルスシーケンスにおいて暫定的に設定された熱調整傾斜磁場パルスの挿入部分の長さ（図７の例ではダミースライス２枚分）は、パルスシーケンスの実行中に傾斜磁場コイルユニット３３の最新の代表測定温度に応じてシーケンスコントローラ５８により調整される。
【０１０１】
パルスシーケンスの実行中に傾斜磁場コイルユニット３３の最新の代表測定温度が目標温度より高くなった場合、シーケンスコントローラ５８は、熱調整傾斜磁場パルスの挿入部分の長さを短縮する。例えば図７のように、システム制御部６１により設定されたパルスシーケンスにおいて、各セットにおける熱調整傾斜磁場パルスの挿入部分がダミースライス２枚分である場合、シーケンスコントローラ５８は、熱調整傾斜磁場パルスの挿入部分をダミースライス１枚分にする。或いは、シーケンスコントローラ５８は、最新の代表測定温度が目標温度に下がるまで、熱調整傾斜磁場パルスの挿入部分をカットしてもよい。
【０１０２】
一方、パルスシーケンスの実行中に傾斜磁場コイルユニット３３の最新の代表測定温度が目標温度より低くなった場合、シーケンスコントローラ５８は、熱調整傾斜磁場パルスの挿入部分を長くする。例えば図７のように、システム制御部６１により設定されたパルスシーケンスにおいて、各セットにおける熱調整傾斜磁場パルスの挿入部分がダミースライス２枚分である場合、熱調整傾斜磁場パルスの挿入部分をダミースライス３枚分（或いは４枚分以上）とすることができる。
以上、第３の実施形態においても、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【０１０３】
＜第４の実施形態＞
図８は、第４の実施形態における熱調整傾斜磁場が追加されたパルスシーケンスの一例を図７と同様の表記で示す模式的タイミング図である。図７の傾斜磁場Ｇｘ，Ｇｙ，Ｇｚにおいて、ハッチングで塗り潰したパルスは熱調整傾斜磁場パルスであり、他はＭＲ信号の収集用の傾斜磁場パルスである。
【０１０４】
第３の実施形態ではダミースライスの枚数で傾斜磁場コイルユニット３３の温度が制御されるが、第４の実施形態では熱調整傾斜磁場パルスの振幅調整により傾斜磁場コイルユニット３３の温度が制御される。
【０１０５】
第４の実施形態と第３の実施形態との違いは、第４の実施形態では各セットにおける熱調整傾斜磁場パルスの挿入部分の長さが（パルスシーケンスの実行中も含めて）ダミースライス１枚分に統一されることである。
【０１０６】
パルスシーケンス実行中に傾斜磁場コイルユニット３３の最新の代表測定温度が目標温度より高くなった場合、シーケンスコントローラ５８は、熱調整傾斜磁場パルスの振幅を下げる。一方、パルスシーケンスの実行中に傾斜磁場コイルユニット３３の最新の代表測定温度が目標温度より低くなった場合、シーケンスコントローラ５８は、熱調整傾斜磁場パルスの振幅を大きくする。
【０１０７】
上記振幅の上げ下げに関しては、例えば、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向の各熱調整傾斜磁場パルス共に、統一して２０％増加する、統一して５０％に小さくする等の同じ割合とすることができる。但し、各熱調整傾斜磁場パルスの振幅の上げ下げの割合は、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向で変えてもよい。
以上、第４の実施形態においても、第３の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【０１０８】
＜第５の実施形態＞
図９は、第５の実施形態における熱調整傾斜磁場が追加されたパルスシーケンスの一例を図１と同様の表記で示す模式的タイミング図である。
【０１０９】
図９の例も、図４と同様に３スライス分のＭＲ信号が一括収集されるパルスシーケンスである。但し、図９の例では、第１〜第３のスライスの各１ラインのＭＲ信号の収集後、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向にそれぞれ直流の熱調整傾斜磁場の印加期間が挿入され、その後、同様のパターンの第２セットが続く。
【０１１０】
パルスシーケンス実行中に傾斜磁場コイルユニット３３の最新の代表測定温度が目標温度より高くなった場合、シーケンスコントローラ５８は、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向の熱調整傾斜磁場の振幅を下げるか、又は、これら３つの熱調整傾斜磁場の印加期間を短くする。
【０１１１】
一方、パルスシーケンス実行中に傾斜磁場コイルユニット３３の最新の代表測定温度が目標温度より低くなった場合、シーケンスコントローラ５８は、これら３つの熱調整傾斜磁場パルスの振幅を大きくするか、又は、これら３つの熱調整傾斜磁場の印加期間を長くする。但し、熱調整傾斜磁場の印加期間を長くするとパルスシーケンスの実行時間が長くなるおそれがある。従って、最新の代表測定温度が目標温度より低くなった場合、これら３つの熱調整傾斜磁場の振幅を大きくする方が望ましい。
【０１１２】
振幅の上げ下げにより傾斜磁場コイルユニット３３の温度を上記のように制御する場合、上げ下げの割合は、例えば、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向の熱調整傾斜磁場共に同じ割合とすることができる。但し、各熱調整傾斜磁場の振幅の上げ下げの割合は、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向で変えてもよい。
【０１１３】
また、各熱調整傾斜磁場の印加期間の延長及び短縮により傾斜磁場コイルユニット３３の温度を制御する場合、延長、短縮の割合は、例えばＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向の熱調整傾斜磁場共に同じ割合とすることができる。但し、各熱調整傾斜磁場の延長、短縮の割合は、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向で変えてもよい。
以上、第５の実施形態においても、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【０１１４】
＜第６の実施形態＞
図１０は、第６の実施形態における熱調整傾斜磁場が追加されたパルスシーケンスの一例を図７と同様の表記で示す模式的タイミング図である。
【０１１５】
第６の実施形態は、第３の実施形態の変形例であり、各セットにおける熱調整傾斜磁場パルスの挿入部分（ダミースライスの部分）においてＲＦパルスも送信される点を除き、第３の実施形態と同様である。
【０１１６】
例えば図１０のパルスシーケンスの例では、第１セットの始め３／５は第１〜第３スライスのＭＲ信号の収集であり、残り２／５は、ＲＦパルスの励起周波数値を除いて第１〜第３スライスのＭＲ信号の収集と同様のパターンとなる（第１セットの最後側２／５では、始め側３／５の第１〜第３スライスのＭＲ信号の収集に影響を与えないように、ＲＦパルスの励起周波数値が設定される）。第６の実施形態のパルスシーケンスは、ＲＦパルスが送信される点も含めて同じパターンの繰り返しとなるため、パルスシーケンスの設定に要する演算負荷はさらに小さくなる場合がある。
【０１１７】
第６の実施形態では、パルスシーケンスにおける熱調整傾斜磁場パルスの印加部分においてＲＦパルスも送信されるから原子核スピンに対する励起が途切れないので、完全に同じパターンを繰り返せる。このため、定常状態を作り易い場合があるというメリットがある。但し、ＳＡＲの観点からは、ＲＦパルスが送信されない第３の実施形態の方が望ましい。
【０１１８】
シーケンスコントローラ５８による傾斜磁場コイルユニット３３の温度制御は、第３の実施形態と同様である。なお、熱調整傾斜磁場の印加と共に送信されるＲＦパルスによって生じるＭＲ信号は、例えば、ＲＦコイル装置１００や全身用コイルで検出してＲＦ受信器５０まで入力してから、ＲＦ受信器５０で消去してもよいし、検出しなくてもよい。
以上、第６の実施形態においても、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【０１１９】
＜第７の実施形態＞
第７の実施形態では、システム制御部６１は、Ｘ軸傾斜磁場コイル３３ｍｘ，Ｙ軸傾斜磁場コイル３３ｍｙ，Ｚ軸傾斜磁場コイル３３ｍｚの内、相対的に供給電力が少ない傾斜磁場コイルのみに熱調整傾斜磁場が印加されるようにパルスシーケンスを設定する。相対的に供給電力が大きい傾斜磁場コイルは、熱調整傾斜磁場が印加されなくとも、イメージング用の傾斜磁場パルスのみで十分に温度が上がるからである。
【０１２０】
図１１は、第７の実施形態における熱調整傾斜磁場が追加されたパルスシーケンスの一例を図４と同様の表記で示す模式的タイミング図である。図１１では、シングルショットのスピンエコー系ＥＰＩ(Echo Planar Imaging)のパルスシーケンスを示す。但し、これは一例に過ぎない。第７の実施形態の技術思想は、フィールドエコー系のＥＰＩやマルチショットのＥＰＩなど、Ｘ軸傾斜磁場コイル３３ｍｘ，Ｙ軸傾斜磁場コイル３３ｍｙ，Ｚ軸傾斜磁場コイル３３ｍｚ間で供給電力の差が大きい他のパルスシーケンスにも有効である。
【０１２１】
以下、図１１のパルスシーケンスを説明する。まず、この例ではＺ軸方向であるスライス選択方向の傾斜磁場パルスＧｓｓの印加と共にフリップ角９０°の励起ＲＦパルスが送信される。その後、スライス選択方向傾斜磁場パルスＧｓｓの印加と共にフリップ角１８０°の再収束パルスが送信される。
【０１２２】
その後、この例ではＸ軸方向である読み出し方向の傾斜磁場パルスの極性の反転が繰り返されることで、ＭＲ信号が順次発生し、検出される。このとき、この例ではＹ軸方向である位相エンコード方向の傾斜磁場Ｇｐｅとして、１のプレパルスの印加後、プレパルスとは極性が反対のブリップパルス(BLIP PULSE)が読み出し方向傾斜磁場パルスの極性の反転時に繰り返し印加されることで、位相エンコード量が順次加算される。このようにして、第１のスライスの画像再構成に用いられる全てのＭＲ信号が一括収集される。
【０１２３】
その後、熱調整傾斜磁場（図１１において黒く塗り潰した部分）の印加期間が挿入され、ここまでが第１のスライスに対応するパルスシーケンスの一区間である。次に、同様の処理が繰り返されることで、第２のスライスの画像再構成に用いられる全てのＭＲ信号が一括的に収集された後、同様に熱調整傾斜磁場が印加される。以下、同様の処理が繰り替えされる。
【０１２４】
ここで、ＥＰＩの場合、傾斜磁場コイルユニット３３の温度は、読み出し方向の傾斜磁場パルスへの依存性が強い。これは、位相エンコード方向、スライス選択方向の各傾斜磁場コイルよりも、読み出し方向の傾斜磁場コイルの方が電力的負荷が大きく、発熱量が多いからである。換言すれば、ＥＰＩの場合、読み出し方向には熱調整傾斜磁場を印加しなくとも、読み出し方向の傾斜磁場コイルの温度は、位相エンコード方向、スライス選択方向の各傾斜磁場コイルの温度よりも高くなり易い。
【０１２５】
従って、図１１の例では、位相エンコード方向、スライス選択方向であるＺ軸方向とＹ軸方向にのみ、第１の実施形態と同様に正負の極性が反転する熱調整傾斜磁場パルスが挿入される。
【０１２６】
パルスシーケンスの実行時には、前述同様に、最新の代表測定温度と目標温度との差が小さくなるように、熱調整傾斜磁場の数の削減、振幅増大等によるフィードバック制御がリアルタイムで実行される。
以上、第７の実施形態においても、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【０１２７】
以上説明した各実施形態によれば、ＭＲＩにおいて、傾斜磁場コイルの温度を適切に制御することで画質劣化を防止することができる。
【０１２８】
＜各実施形態の補足事項＞
［１］第１の実施形態の図４のステップＳ５の熱調整シーケンスは、あくまで傾斜磁場コイルユニット３３の温度制御を容易にする目的であるため、必須ではない（この点、第２〜第７の実施形態も同様である）。
【０１２９】
即ち、第１の実施形態の例では、熱調整シーケンスを省略して、ステップＳ４からステップＳ６の本スキャンに処理を移行してもよい。例えば、ステップＳ１以前に別のパルスシーケンスを実行済みである等の理由により、ステップＳ３における代表測定温度が目標温度に近い場合、熱調整シーケンスを省略することができる。
【０１３０】
［２］請求項の用語と実施形態との対応関係を説明する。なお、以下に示す対応関係は、参考のために示した一解釈であり、本発明を限定するものではない。
熱調整傾斜磁場が追加されたパルスシーケンスを設定するシステム制御部６１は、請求項記載のシーケンス設定部の一例である。
【０１３１】
シーケンスコントローラ、静磁場電源４２、シムコイル電源４４、傾斜磁場電源４６、ＲＦ送信器４８、ＲＦ受信器５０、及び、ガントリ３０内の各構成要素は、請求項記載のシーケンス実行部の一例である。即ち、傾斜磁場コイルユニット３３の測定温度が目標温度から変動しないように熱調整傾斜磁場の数や振幅等をリアルタイムで制御しつつ、パルスシーケンスを実行することでＭＲ信号を収集する上記各構成要素の機能は、請求項記載のシーケンス実行部の一例である。
【０１３２】
温度センサ８０ｘａ〜８０ｘｃ，８０ｙａ〜８０ｙｃ，８０ｚａ〜８０ｚｃは、請求項記載の温度測定部の一例である。
【０１３３】
［３］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。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、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ものである。
【符号の説明】
【０１３４】
１０：ＭＲＩ装置，
２０：寝台装置，２２：天板，３０：ガントリ，
３１：静磁場磁石，３２：シムコイルユニット，３３：傾斜磁場コイルユニット，
３４：ＲＦコイルユニット，４０：制御装置，６０：演算装置，
８０ｘａ〜８０ｘｃ，８０ｙａ〜８０ｙｃ，８０ｚａ〜８０ｚｃ：温度センサ
【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１】
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