(57)【要約】      （修正有）【課題】より高い精度のＲＦパルスを照射することができるＭＲＩ装置を提供する。【解決手段】ＭＲＩ装置は、制御部６０と、シーケンサ１２と、指令値に基づく強度のＲＦパルスを照射するＲＦパルス送信部４０と、被検体１０が発生するＮＭＲ信号を受信するＮＭＲ信号検出部５０と、ＮＭＲ信号検出部５０の出力に基づいて再構成された画像を表示するディスプレイ９４と、を有し、ＲＦパルス送信部４０への指令値と指令値に基づいてＲＦパルス送信部４０から照射されたＲＦパルスの照射強度との関係を求め、被検体１０に対する撮像動作において求められた指令値とＲＦパルスの照射強度との関係から撮像動作のための指令値が決められ、決められた指令値に従ってＲＦパルス送信部４０から撮像動作のためのＲＦパルスが照射される。【選択図】図１
2017056045.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御部と、シーケンサと、指令値に基づく強度のＲＦパルスを照射するＲＦパルス送信部と、被検体が発生するＮＭＲ信号を受信するＮＭＲ信号検出部と、前記ＮＭＲ信号検出部の出力に基づいて再構成された画像を表示するディスプレイと、を有し、前記ＲＦパルス送信部への指令値と前記指令値に基づいてＲＦパルス送信部から照射されたＲＦパルスの照射強度との関係を求め、前記被検体に対する撮像動作において求められた前記指令値と前記ＲＦパルスの前記照射強度との前記関係から前記撮像動作のための指令値が決められ、該決められた指令値に従って前記ＲＦパルス送信部から前記撮像動作のためのＲＦパルスが照射される、ことを特徴とするＭＲＩ装置。
【請求項２】
請求項１に記載のＭＲＩ装置において、
前記被検体に対する前記撮像動作の開始前に、フリップ角を変化させてフリップ角毎の前記ＲＦパルスの前記フリップ角に対する照射強度の関係を求め、
前記被検体に対する前記撮像動作において、前記フリップ角毎の前記ＲＦパルスの前記照射強度の前記関係から、前記ＲＦパルス送信部への前記指令値を求め、ＲＦパルス送信部は求めた前記指令値に基づいて、前記ＲＦパルスを前記被検体に対して照射する、ことを特徴とするＭＲＩ装置。
【請求項３】
請求項１に記載のＭＲＩ装置において、
前記被検体に対する前記撮像動作の開始前において、前記指令値に従って前記ＲＦパルス送信部から前記ＲＦパルスを照射し、
前記撮像動作の開始前において、照射された前記ＲＦパルスに基づくＮＭＲ信号の検出結果から、前記指令値と前記ＲＦパルスの照射強度との前記関係を表すデータを求め、
求めた該データの内から、少なくとも背景の部分のデータを除去したデータに基づいて、前記撮像動作に使用するための前記指令値と前記ＲＦパルスの前記照射強度との前記関係を求め、
該求めた前記指令値と前記ＲＦパルスの照射強度との前記関係を使用して、前記被検体に対する前記撮像動作における前記ＲＦパルスの前記照射強度の指令が行われる、ことを特徴とするＭＲＩ装置。
【請求項４】
請求項３に記載のＭＲＩ装置において、
前記撮像動作の開始前において、照射されたＲＦパルスに基づいて発生したＮＭＲ信号の検出結果から求められた前記指令値と前記ＲＦパルスの照射強度との前記関係を表す前記データから、少なくとも前記背景の部分のデータと前記被検体の周辺部分のデータとを除去して、前記撮像動作に使用するための前記指令値と前記ＲＦパルスの前記照射強度との前記関係を求める、ことを特徴とするＭＲＩ装置。
【請求項５】
請求項３に記載のＭＲＩ装置において、
前記撮像動作の開始前において、照射されたＲＦパルスに基づいて発生したＮＭＲ信号の検出結果から求められた前記指令値と前記ＲＦパルスの照射強度との前記関係を表すデータから、少なくとも前記背景の部分のデータを除去し、残りのデータの内関心領域のデータに基づいて前記撮像動作に使用するための前記指令値と前記ＲＦパルスの前記照射強度との前記関係を求める、ことを特徴とするＭＲＩ装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５の内の一に記載のＭＲＩ装置において、
前記指令値と前記ＲＦパルスの前記照射強度との前記関係を求めるための前記ＲＦパルスの前記照射を、前記ＲＦパルス送信部が有する照射コイルによって行い、
さらに該ＲＦパルスの照射に基づいて被検体が発生したＮＭＲ信号の受信を前記前記ＲＦパルス送信部が有する前記照射コイルによって行い、前記照射コイルによって受信されたＮＭＲ信号に基づいて、前記指令値と前記ＲＦパルスの前記照射強度との前記関係を求める、ことを特徴とするＭＲＩ装置。
【請求項７】
請求項６に記載のＭＲＩ装置において、前記指令値と前記ＲＦパルス送信部から送信された前記ＲＦパルスの前記照射強度との前記関係を記録し、前記記録した前記関係に基づいて、前記ＲＦパルス送信部に関する診断を行う、ことを特徴とするＭＲＩ装置。
【請求項８】
制御部と、シーケンサと、指令値に基づく強度のＲＦパルスを照射するＲＦパルス送信部と、被検体が発生するＮＭＲ信号を受信するＮＭＲ信号検出部と、前記ＮＭＲ信号検出部の出力に基づいて再構成された画像を表示するディスプレイと、を有するＭＲＩ装置の制御方法であって、
前記ＲＦパルス送信部への指令値と前記指令値に基づいてＲＦパルス送信部から送信されたＲＦパルスの照射強度との関係を求めるステップと、
前記被検体に対する撮像動作において、求められた前記指令値と前記ＲＦパルスの照射強度との前記関係から前記撮像動作のための指令値を定めるステップと、
定められた前記指令値に従って前記ＲＦパルス送信部から前記撮像動作のための強度を有するＲＦパルスを照射するステップと、を有することを特徴とするＭＲＩ装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気共鳴イメージング（以下「ＭＲＩ」と記す）装置およびその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＭＲＩ装置は、被検体、特に人体の組織を構成する原子の原子核スピンにより発生する核磁気共鳴信号（以下「ＮＭＲ信号」と記す）を計測し、計測したＮＭＲ信号に基づいて、被検体の形態や機能を２次元的にあるいは３次元的に画像化する装置である。ＭＲＩ画像の撮像においては、上記ＮＭＲ信号を発生させるために高周波磁場パルス（以下ＲＦパルスと記す）を印加する。発生したＮＭＲ信号には、傾斜磁場によって異なる位相エンコードや周波数エンコードが付与され、時系列データとして計測される。計測されたＮＭＲ信号は、例えば２次元又は３次元フーリエ変換されることにより画像に再構成される。得られた画像は例えば医療診断に利用される。
【０００３】
ＭＲＩ画像のＳＮ比を向上するなどのために近年静磁場の強度が高くなる傾向にある。静磁場の強度が高くなると印加するＲＦパルスの周波数が高くなり、ＲＦパルスの照射に関係する新たな技術的課題が生じることになる。ＭＲＩ画像は医療診断のためのたいへん重要な情報であるため、質の高い画像が要求される。画像の質向上のために色々な技術開発がなされており、結果として画像の質が向上してきている。しかし上述のとおり新たな課題が生じていて、画像の質向上などの観点で、新たに問題となる課題の解決が重要となってきている。
【０００４】
例えば新たな問題として高周波磁場パルスによる励起の均一性が低下する、等の問題について、照射磁場分布の空間的な不均一性を解決するための技術が特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開番号ＷＯ２０１２／０６０１９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
発明者がいろいろ検討を進めた結果、ＲＦパルスの周波数が高くなったことにより、ＲＦパルスの照射強度に関する精度の低下が新たな課題であることが分かった。具体的には、ＲＦパルスの周波数が高くなると、ＲＦパルスを照射するための照射コイルに駆動電流を供給する回路には、大きな負担が掛かることになる。高周波磁場パルスは非常に高い周波数成分を有するために、非常に高い周波数の領域に対してまで良好な特性が要求されるが、実際に良好な特性を維持することは、たいへん難しい。また当初良好な特性を有していても例えば経年変化の影響を受け、特性が低下する問題がある。
【０００７】
本発明の目的は、ＲＦパルスをより高い精度で照射することができるＭＲＩ装置あるいはその制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決する発明は、制御部と、シーケンサと、指令値に基づく強度のＲＦパルスを照射するＲＦパルス送信部と、被検体が発生するＮＭＲ信号を受信するＮＭＲ信号検出部と、前記ＮＭＲ信号検出部の出力に基づいて再構成された画像を表示するディスプレイと、を有し、前記ＲＦパルス送信部への指令値と前記指令値に基づいてＲＦパルス送信部から照射されたＲＦパルスの照射強度との関係を求め、前記被検体に対する撮像動作において求められた前記指令値と前記ＲＦパルスの前記照射強度との前記関係から前記撮像動作のための指令値が決められ、該決められた指令値に従って前記ＲＦパルス送信部から前記撮像動作のためのＲＦパルスが照射される、ことを特徴とするＭＲＩ装置である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ＲＦパルスをより高い精度で照射することができるＭＲＩ装置あるいはその制御方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明が適用されたＭＲＩ装置の一実施例を示すブロック図である。
【図２】ＭＲＩ撮像作業を説明する説明図である。
【図３】指令値と実際のＲＦパルスの照射強度との関係を表すグラフである。
【図４】指令値と実際のＲＦパルスの照射強度との関係求める処理手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
１．まえがき
【００１２】
本発明が適用されたＭＲＩ装置の一実施形態（以下実施例と記す）を、図面を用いて以下説明する。なお図面において、略同一の作用をなす構成には同一符号を付し、その繰り返しの説明を省略する。同一符号を付した構成は略同様の効果を奏する。また本明細書において演算の用語は、単に四則計算処理を行うだけでなく、関数を使用して希望するデータを得る処理、あるいは予め記憶されているデータのテーブルからパラメータに基づく検索などの処理により希望するデータを得る手法なども含めた概念で使用する。
【００１３】
以下で説明する実施例は、色々な作用を為し色々な課題を解決し、また色々に効果を奏する。以下の実施例により解決される課題は、上述の発明が解決しようとする課題の欄に記載した内容に止まるものではなく、それ以外のいろいろな課題を解決することができる。従って以下に記載の実施例は、上述した発明の効果の欄に記載した内容に止まるものではなく、それ以外の効果についても奏することができる。
【００１４】
２．ＭＲＩ装置１００の構成の説明
２．１  ＭＲＩ装置１００の構成の概要の説明
図１は、本発明が適用された一実施例である、ＭＲＩ装置１００の構成を示すブロック図である。ＭＲＩ装置１００は、核磁気共鳴現象（以下ＮＭＲ現象と記す）を利用して、被検体１０の断層画像あるいは立体画像、などを得るための装置である。ＭＲＩ装置１００には、寝台７０に載せられた被検体１０に対して磁場を与えるための磁場発生装置２０や、撮像動作を制御するシーケンサ１２や、高周波磁場パルス（以下ＲＦパルスと記す）を照射するＲＦパルス送信部４０や、核磁気共鳴により放出されたエコー信号（以下ＮＭＲ信号と記す）を検出するＮＭＲ信号検出部５０や、処理部６０、を有している。
【００１５】
磁場発生装置２０は、静磁場発生部２２と傾斜磁場発生部３０を有しており、静磁場発生部２２は強磁場を発生するための超伝導コイルや静止磁場の均一性を保つためのシムコイルを有している。傾斜磁場発生部３０は傾斜磁場を発生するための電流を供給する傾斜磁場電源３２と供給された電流に基づいて傾斜磁場を発生するための傾斜磁場コイル３４を備えている。傾斜磁場コイル３４はさらに図示しないＸ軸傾斜磁場コイルやＹ軸傾斜磁場コイルやＺ軸傾斜磁場コイルを有し、Ｘ軸とＹ軸とＺ軸の三軸方向の傾斜磁場Ｇｓと傾斜磁場Ｇｐと傾斜磁場Ｇｆを被検体１０に印加する。シーケンサ１２からの制御信号に従ってこれらの傾斜磁場コイルにそれぞれ電流を供給するために傾斜磁場電源３２には、図示しないＸ軸傾斜磁場電源やＹ軸傾斜磁場電源やＺ軸傾斜磁場電源が設けられている。
【００１６】
上記傾斜磁場の印加方法により、被検体１０に対するスライス面を設定することができ、またエコー信号をエンコードして位置情報を付与することができる。また傾斜磁場の印加に起因する渦電流の空間的かつ時間的な情報に基づいて、静磁場発生部２２に設けられているシムコイル（図示せず）、あるいは傾斜磁場発生部３０に対して補償電流を印加することができ、磁場の均一化が図かられている。
【００１７】
ＲＦパルス送信部４０は、高周波磁場パルスをシーケンサ１２の指令に基づいて照射し、被検体１０の生体組織を構成する原子の原子核に核磁気共鳴を起こさせるもので、高周波発振器４２と、変調器４４と、高周波増幅器４６と、ＲＦパルスを照射する照射コイル４８を有している。シーケンサ１２からの指令に基づいて変調器４４から高周波増幅器４６へ送られた高周波パルスは、高周波増幅器４６で増幅され、被検体１０に近接して配置された照射コイル４８に供給され、照射コイル４８からＲＦパルスとして被検体１０に照射される。なお図１では照射コイル４８として１個の照射コイルを記載しているが、計測空間においてできるだけ均一性を維持するために、照射コイル４８として複数個の照射コイルが設けられている。例えば照射コイル４８として２個の照射コイルが設けられていたり、４個の照射コイルが設けられていたりする。さらにそれより多くの照射コイルが設けられていても良い。複数の照射コイルは、ＲＦパルスができるだけ均一な強度を維持するとの観点から互いに直角あるいは直角に近い角度などの固定の角度でＲＦパルスを照射するように配置されている。このように固定角で複数の照射コイルが配置されているので、これら複数の照射コイルをＮＭＲ信号の受信コイルとして使用した場合に、受信結果に関する処理が容易であり、以下で説明するＢ１の値の演算処理容易かつ高精度となる。
【００１８】
ＮＭＲ信号検出部５０は、被検体１０の生体組織の原子核の核磁気共鳴により発生したＮＭＲ信号を検出する作用をなし、受信コイル５２と、増幅器５４と、直交位相検波器５６と、Ａ／Ｄ変換器５８を有している。ＲＦパルス送信部４０の照射コイル４８から照射されたＲＦパルスに応答して被検体１０が発生したＮＭＲ信号は、被検体１０に近接して設けられた受信コイル５２によって検出され、さらに増幅器５４によって増幅され、直交位相検波器５６に送られる。直交位相検波器５６では、シーケンサ１２からの指令によるタイミングで直交する二系統の信号に分割され、分割されたそれぞれの信号がＡ/Ｄ変換器５８によってそれぞれディジタル信号に変換され、画像生成機能を有する処理部６０に送られる。
【００１９】
図１に示す実施例では、処理部６０は、ＮＭＲ信号検出部５０で検出したエコー信号を用いて画像を再構成するための演算を行う画像処理部としての機能を有している。また処理部６０は、得られた画像を、操作者の指示に従って表示したり、あるいは記録したりする機能を有する。またＭＲＩ装置１００の総合的な制御を行ったり、撮像動作を行うシーケンサ１２を制御したりする、ＭＲＩ装置１００に関する制御部としての機能を有している。上述した色々な機能の処理を行うために、処理部６０はＣＰＵ１４を有していて、ＣＰＵ１４は上記画像の再構成を行うための、エコー信号についてフーリエ変換や補正係数計算や画像再構成、等の処理を行う。さらにＣＰＵ１４はシーケンサ１２の制御を行うと共に、必要に応じてＭＲＩ装置１００の全体的な制御や、操作者が行う色々な入力操作や指令、等に関する処理を行う。
【００２０】
処理部６０はさらに、経時的な画像解析処理及び計測を行うプログラムやその実行において用いる不変のパラメータなどを記憶するＲＯＭ（読み出し専用メモリ）６２や、前記計測で得た計測パラメータやＮＭＲ信号検出部５０で検出したエコー信号、およびＲＯＩ（関心領域）の設定に用いる画像を一時保管すると共にそのＲＯＩを設定するためのパラメータなどを記憶するＲＡＭ（随時書き込み読み出しメモリ）６４や、ＣＰＵ１４で再構成された画像データを記録するデータ格納部となる光磁気ディスク６６及び磁気ディスク６８を有している。また処理部６０は、操作のための情報の入力や必要な指示を行うための入力装置８２や必要な情報を出力するための出力装置９２を備える入出力装置８０を有している。
【００２１】
入力装置８２は。情報等を入力する機能と色々な操作を行うための機能とを有していて、トラックボールやマウスなどのポインティングデバイス８４やキーボード８６を有している。また出力装置９２はディスプレイ９４やプリンタ９６を有している。例えば光磁気ディスク６６又は磁気ディスク６４から読み出した画像データを映像化して画像としてディスプレイ９４に表示することができる。なお入力装置８２や出力装置９２は、一例として記載したものであり、これ以外の色々な入出力装置を使用することが可能であり、例えばディスプレイ９４と一体化したタッチパネルを使用することが可能であり、入力操作を補助するための表示がディスプレイ９４に表示され、上記タッチパネルを操作して表示された情報の中から特定の情報や位置を選択して、入力することも可能である。本願発明を適用する上で、入出力装置８０が特定のものに限られるものではない。
【００２２】
２．２  ＲＦパルス送信部４０およびＮＭＲ信号検出部５０の説明
図１では基本構成を説明するためにＲＦパルス送信部４０はＲＦパルスを照射するための照射コイル４８を備えており、ＮＭＲ信号検出部５０はＲＦパルスの照射に基づいて発生したＮＭＲ信号を受信するための受信コイル５２を有している。さらに図１では煩雑さを避けるために照射コイル４８や受信コイル５２をそれぞれ１個ずつ記載している。しかし上述したように、照射コイル４８は１個に限られるものではなく、受信コイル５２もまた１個に限られるものではない。
【００２３】
高周波増幅器４６と照射コイル４８が対を成して１つのチャネルを構成し、このチャネルが２個ないし４個、あるいはそれ以上設けられていても良い。さらに照射コイル４８はＲＦパルスを送信する機能だけでなく、被検体１０から発せられたＮＭＲ信号を受信する機能も有している。照射コイル４８は計測空間との位置関係が一定となるようにＭＲＩのガントリに固定されていると共に、上記複数のチャネルにおいてそれぞれ設けられている照射コイル４８が互いに固定された角度関係で配置されている。従って以下の項目で説明するが、ＭＲＩの撮像に先だって行うＲＦパルスの照射強度の計測において、照射コイル４８が有するＮＭＲ信号の受信機能を利用することはその後の演算処理において非常に有効である。
【００２４】
ＮＭＲ信号検出部５０に設けられた受信コイル５２は撮像対象部位の近くに配置することができ、照射コイル４８の受信機能に比較して、ＳＮ比が少ないなど良質の画像を構成する上でたいへん優れている。従って撮像動作においては受信コイル５２を使用することが好ましい。撮像動作に先立つＢ１の求めるための計測と、撮像動作とで、ＮＭＲ信号の検出において、照射コイル４８と受信コイル５２とを使い分けることが好ましい。
【００２５】
３．ＭＲＩ装置１００の撮像作業の説明
本発明が適用された撮像手順の一例を、図２を用いて説明する。図２の作業内容は一例であり、これに限るものではなく、例えばスキャノグラムの撮影が行われない場合があったり、その他色々な変更があったりしても良く、一例として説明する。先ずステップＳ１００で被検体１０に対するＭＲＩの撮像作業が開始されると、ステップＳ１１０で必要な情報や撮像条件の設定を行う。必要な情報としては例えば被検体１０に関する情報等がある。
【００２６】
またステップＳ１１０では色々な設定を行う。この設定の中には、ＭＲＩ撮像に関するいろいろな条件の設定がある。なお、以下で説明するＢ１強度の計測に関する設定をこのステップで行っても良いし、他のステップ例えばステップＳ１５０で行っても良い。この実施例ではステップＳ１５０で行うものとして説明する。ステップＳ１１０では、例えば、撮像対象部位の入力およびその撮像条件の設定が行われ、さらに撮像対象部位に対応してＲＯＩ（Ｒｅｇｉｏｎ  ｏｆ  Ｉｎｔｅｒｒｓｔ；関心領域）の設定が行われる。次にステップＳ１２０で、被検体１０が寝台７０に載せられてＭＲＩのガントリ内に配置されると、ＭＲＩ装置１００の計測空間と被検体１０との位置関係を特定するためにスキャノグラムの撮影がステップＳ１３０で行われる。ステップＳ１３０で撮影されたスキャノグラムに基づいて、ステップＳ１４０で被検体１０の撮像位置やＲＯＩの設定がなされる。
【００２７】
ステップＳ１４５からステップＳ１６０はＲＦパルスの発生強度を実測するための手順であり、破線で示すステップＳ１４５は、ステップＳ１７４との関連において動作する、代案を示す。これら破線で示すステップＳ１４５やステップＳ１７４に記載の代案は後で説明する。先ずステップＳ１５０やステップＳ１６０に付いて説明する。ステップＳ１５０とステップＳ１６０で、実際にＲＦパルス送信部４０を動作させる場合の指令値であるフリップ角に対するＲＦパルスの照射強度を計測する。フリップ角に対する照射強度は、被検体１０そのものの状態や被検体１０の配置状態に基づいて、いろいろ変わる。従って図２に示す実施例では、ステップＳ１２０において被検体１０の配置状態が定まった後にステップＳ１５０を実行し、ステップＳ１２０での被検体１０の配置状態が定まった後に、ステップＳ１５０やステップＳ１６０を実行する。すなわち被検体１０の配置状態に基づく状態が定まった後で、フリップ角等の指令値に対して実際のＲＦパルスの照射強度がどのようになるのかを実測し、ステップＳ１６０で指令値とＲＦパルスの照射強度との関係を表すデータ（Ｂ１値）を作成する。上記指令値とＲＦパルスの照射強度との関係としてこの実施例では、図３にグラフで示すＢ１値のマップデータを作成している。
ここで重要なことは、ＲＦパルスの照射強度に対する指令値と実際のＲＦパルスの照射強度との関係が明らかになることである。この関係を表す一例が図３に示すＢ１値のマップデータである。指令値と実際のＲＦパルスの照射強度との関係が分かれば、以下のステップＳ１７０の撮像動作において、上記関係を考慮して、必要とするＲＦパルスの照射強度を得るための指令値を算出すことができる。なおステップＳ１５０やステップＳ１６０の詳細は、以下で図４に基づいて詳述する。
【００２８】
これから行う被検体１０の撮像動作に必要なＲＦパルスの強度が、フリップ角９０度に相当する場合に、図３に示すグラフのＹ軸の値が１となるＸ軸の値を指令値としてＲＦパルス送信部４０に与えることにより、ＲＦパルス送信部４０が照射するＲＦパルスの強度が、フリップ角９０度に相当する強度となる。従って図３に示す特性の場合は、実際に照射されるＲＦパルスの強度をフリップ角９０度するためには、指令値としてフリップ角Ａをシーケンサ１２からＲＦパルス送信部４０へ送ることになる。ＲＦパルス送信部４０は、フリップ角Ａを指令値とする強度のＲＦパルスを照射する。この場合に、実際に照射コイル４８から照射されるＲＦパルスはフリップ角９０度に相当する強度となる。
【００２９】
またこれから行う撮像動作に必要なＲＦパルスの強度が、フリップ角１８０度に相当する強度である場合には、図３に示すグラフにおいて、Ｙ軸の値２が求める強度となる。従って実際に照射されるＲＦパルスの強度がフリップ角１８０度となるようにするためには、指令値としてフリップ角Ｂをシーケンサ１２からＲＦパルス送信部４０へ送ることになる。ＲＦパルス送信部４０は、フリップ角Ｂを指令値とする強度のＲＦパルスを照射するが、この場合に実際に照射コイル４８から照射されるＲＦパルスはフリップ角１８０度に相当する強度となる。
【００３０】
このようにして指令値と実際のＲＦパルスの照射強度との関係を事前に計測して図３に示すように記録しておくことにより、高い精度で所定強さのＲＦパルスを照射することができる。ステップＳ１７２ではＲＦパルスの高い精度の照射強度によって質の高い画像を撮像することができる。
【００３１】
破線で示すステップＳ１７４やステップＳ１７６、ステップＳ１４５は、追加の実施例である。ステップＳ１７２が終了すると一連の被検体１０に対する撮像作業は終了するのであるが、仮に被検体１０に関して、複数の部位が撮像される場合に、先の計測に基づいてステップＳ１６０にて演算された図３に記載の結果が他の部位の計測においても使用できるとは限らない。図３に示すＢ１値のデータがステップＳ１６０で求められるが、その時に図３に示すＢ１値のデータの適用範囲についてもステップＳ１６０で設定するようにすれば、新たな部位の撮像に対して図３のＢ１値のデータが使用可能かどうかが判断できる。ステップＳ１７２の実行の後、ステップＳ１７４で予定した撮像対象部位の撮像が全て終了したかどうかを判断する。もし他に撮像すべき部位が存在する場合には、ステップＳ１７４の後、ステップＳ１７６に実行が移り、ステップＳ１７６で次の撮像部位が決定される。この場合に撮像対象部位が変わるので、先に求めた図３に示すＢ１値のデータを使用してよいかどうかをステップＳ１４５で判断する。もし先の図３に示すデータを使用できるのであれば、ステップＳ１４５の判断に基づいてステップＳ１７２が実行される。この時ステップＳ１６０で先に作られたデータが再び使用される。一方ステップＳ１４５で部位の変更に伴って新たなＢ１値のマップの作成が必要と判断されると、ステップＳ１４５の後、ステップＳ１５０とステップＳ１６０が実行され、新たな部位の撮像のためのＢ１値のマップが作成される。
【００３２】
指令値に対する実際のＲＦパルスの照射強度の関係のデータ（一例として図３にＢ１のデータを示す）を利用できるかどうかの判断は、例えば図４を用いて以下で説明するステップＳ２１０の範囲のデータを利用することができる。このように適用範囲が事前に記録されていれば、記録された適用範囲のデータを、実際の撮像において複数の部位を撮像する場合に使用することができる。ステップＳ１４５では、上記適用範囲から撮像位置である撮像対象部位が外れているかどうかが判断される。もし上記適用範囲から撮像位置が外れている場合には、ステップＳ１４５から実行が再びステップＳ１５０に移り、ステップＳ１５０とステップＳ１６０が実行される。
【００３３】
図２において、実線の手順で示すように、被検体１０の配置が定まり（ステップＳ１４０）、また撮像対象部位が設定されて撮像位置が定まると、指令値に対する実際のＲＦパルスの照射強度の関係がステップＳ１５０やステップＳ１６０により求められる。上記関係を表す一例が図３に記載のＢ１値のマップデータである。ステップＳ１７０では上記Ｂ１値のマップデータを使用して、必要とするＲＦパルスの照射強度を得るための処理が行われ、これにより、より正確に制御されたＲＦパルスの照射強度に従って上記部位の撮像が行われる。
【００３４】
上述したように、実際の被検体１０に対する撮像作業では、例えば一か所の部位の撮像だけでなく、他の部位の撮像が行われる可能性がある。この場合に、指令値に対する実際のＲＦパルスの照射強度の上記関係をそのまま使用して良いとは言い切れない。従って破線で示すステップが実行される。このようにすることで、より質の高い撮像が可能となる。またこれらの処理がＭＲＩ装置１００の処理動作により行われるので、誤操作や操作漏れなどを防止でき、信頼性の高い処理が可能となる。
【００３５】
４．Ｂ１マップの作成作業の説明
図２に記載のステップＳ１５０やステップＳ１６０の処理の具体例に付いて図４を用いて説明する。撮像動作は例えば１スライス面に関する２次面に関して傾斜磁場に位相エンコードや周波数エンコードを付与することにより、ピクセルに対応して画像データを再構成することができる。このような点を考慮すると、指令値に対する実際のＲＦパルスの照射強度の上記関係を例えば１スライス面単位あるいは複数スライス面単位で求めることが有効であり、１スライス面単位あるいは複数スライス面単位で平均化処理を行うことがたいへん有効である。また演算して求めた上記関係が高い精度を有することが望ましい。このような観点から被検体１０とは異なる背景の部分の計測結果を、精度を低下する要因となる部分として、除去することが望ましい。またその他に精度を低下する要因となる部分をできるだけ除去することにより、演算処理されたＢ１値のデータの精度がより向上する。このような精度をより向上する処理に付いては、以下に示す図４の処理の中で説明する。
【００３６】
図４の処理は、ＲＦパルスを発生するための指令値と実際のＲＦパルスの出力強度との関係に関する計測および計測結果に基づく演算処理の一例である。ステップＳ２００で上記計測や上記演算処理が開始されると、ステップＳ２１０で上記演算処理により得られたデータ、例えばＢ１値を適用する範囲を決定し記憶する。この範囲とは例えば撮像作業を行う領域であり、被検体１０の撮像位置やＲＯＩに基づいて決定する。Ｂ１値を適用する範囲の記憶内容を、上述した図２に記載のステップＳ１４５の判断に利用することができる。
【００３７】
次にステップＳ２１２において、照射しようとするＲＦパルスの照射ゲインと照射位相を決定する。次に図３の示すフリップ角毎にＲＦパルスを照射し、照射したＲＦパルスの強度に基づいて発生するＮＭＲ信号を実際に計測して、計測したＮＭＲ信号の値から実際に照射されたＲＦパルスの強度を計測する（ステップＳ２２０）。撮像の場合は部位の近くに配置された受信コイル５２によりＮＭＲ信号が計測されるが、実際に照射されたＲＦパルスの強度を計測する場合には、各受信コイルの位置関係が明確であることが重要である。このため、ＮＭＲ信号検出部５０が有する受信コイル５２を使用するのではなく、照射コイル４８を切り替えて受信コイル５２の代わりに使用することが望ましい。ＲＦパルスが複数の照射コイルを有する照射コイル４８から照射されると、照射コイル４８を受信コイル５２の代わりに使用するように回路を切り替える。この切り替えの結果照射コイル４８が有する複数の照射コイルが受信コイルとしてそれぞれ動作して被検体１０が発生するＮＭＲ信号を検出し、それぞれの照射コイルの出力が増幅器５４を介して直交位相検波器５６やＡ／Ｄ変換器５８へ送られる。このようにして複数の照射コイルを有する照射コイル４８の出力から、Ｂ１値が計測される。
【００３８】
Ｂ１値の計測結果を、スライス面を代表する値として使用することが望ましく、このためにスライス面に関して平均化の処理を行うことが望ましい。場合によっては複数のスライス面を対象として平均化しても良い。この平均化の演算処理に関して、精度を向上するために、ノイズを除去することが望ましい。ステップＳ２３０において、精度を向上するための幾つかの例を、演算方法１から演算方法３として示す。照射コイル４８から照射されたＲＦパルスの強度に応じて被検体１０が発生するＮＭＲ信号を検出して実際に照射されたＲＦパルスの強度を求めるのであり、背景の部分はＮＭＲ信号を発生しないので、精度の向上の目的で、背景部分を除去する。これは演算方法１から演算方法３に対して共通する処理である。
【００３９】
演算方法１では、背景部分における計測データを除去した残りの部分を使用して平均化の演算を行う。演算方法２では、背景領域に加えて、計測精度が低下する被検体１０の周辺部の領域をも駆除し、残りの部分について平均化の処理を行う。演算方法３では、ＲＯＩの領域に関するＢ１データの平均化を行う。平均化処理を行う領域が広くなると精度を低下させる要因が多くなる。従って演算方法３のように、撮像を行いたい領域を狭くして、狭い範囲内で平均化処理を行うことが望ましい。このようにしてできるだけ高い精度のＢ１値が得られるように、演算方法１から演算方法３の内の一つの演算方法を使用して演算処理を行う。
【００４０】
ステップＳ２４０で図３に示すように、例えば９０度パルスに換算する。あるいは１８０度パルスに換算するなど、多く利用される角度パルスに換算して記録する。もちろん９０度パルスに換算したデータと１８０度パルスに換算したデータの両方を作成して記録しても良い、ステップＳ２５０では、計測した値の間のデータを補間により作成する。きめ細かく計測すると計測のための時間が長くなる。従って必要な制度が維持される間隔で計測を行い、計測点以外のデータを補間処理により補う。このようにして図３に示すＢ１値のデータの計測及び演算処理作業を終了する（ステップＳ２９０）。
【００４１】
５．その他の処理作業の説明
５．１  ＲＦパルス照射強度の均一化処理
上述したように照射コイル４８は１個ではなく、通常複数の照射コイルで構成される。言い換えると高周波増幅器４６と照射コイル４８からなるＲＦパルスの照射手段が複数組存在する。ＲＯＩにおいては、ＲＦパルスの照射強度が均一であることが望ましいが、色々な要因により強度むらが生じる恐れがある。図４のステップＳ２２０で照射コイル４８を切り替えて受信コイルとして使用する場合に、上述した複数組のＮＭＲ信号の検出結果から、上述したＲＦパルスの照射手段を構成する複数組に関して、ＲＦパルスの照射強度のばらつきを検出することができる。検出した照射強度のばらつきを用いて、ＲＦパルスの照射強度のばらつきを低減する補正を行っても良い。例えば高周波増幅器４６と照射コイル４８とで構成される各チャネルにおけるＲＦパルスの照射手段の特性のばらつきを低減するために、上記検出されたばらつきに関するデータに基づいて、各組の上記高周波増幅器４６の増幅率を自動的に調整するようにしても良い。このようにすることにより、スライス面におけるＲＦパルスの照射強度のばらつきを低減でき、撮像画像の質を向上することができる。
【００４２】
５．２  故障診断あるいは故障予測の処理
図３に記載のフリップ角に対する実測された値に基づくＢ１値の誤差は、ＲＦパルス送信部４０の経年変化の影響による可能性が大きい。図４に記載のステップＳ２５０で求めた結果を、例えば光磁気ディスク６６や磁気ディスク６８に記録しておき、上記誤差の大きさがどのように変化したかの経緯を見ることにより、ＲＦパルス送信部４０の寿命を、例えばＲＦパルス送信部４０に設けられている高周波増幅器４６の寿命を、診断することができる。定期検査時に、上記誤差の大きさが所定値を超えた場合に、検査員に対して、ＣＰＵ１４が警告を自動的に表示するようにしても良い。このようにすることで実際に故障する前に寿命を察知して交換することが可能となる。なお警告の表示は、ＣＰＵ１４が診断してディスプレイ９４に表示するようにしても良い。あるいは定期検査時の検査項目の処理を順に行う中で、検査項目の一つとして、図３に記載のフリップ角に対する実測された値に基づくＢ１値の誤差をチェックするようにしても良い。ＲＦパルス送信部４０が正常であれば図３に記載のフリップ角に対する実測された値に基づくＢ１値の誤差は所定範囲内に入るはずである。上記Ｂ１値の誤差が大きいことは、経時変化が大きくなったことを意味し、劣化が進んでいることを意味していると判断することができる。
【００４３】
またＲＦパルス送信部４０が複数の照射コイル４８を有する場合の、各照射コイル４８間のばらつきが大きくなった場合に、ＣＰＵ１４が警告を自動的にディスプレイ９４に表示するようにしても良い。特に定期検査時に、このような警告の表示を行うことにより、異常の発生を事前に予知することができる。経時変化が進み劣化が進むと、各照射コイルを有するチャネル間のばらつきが大きくなる。例えばＲＦパルス送信部４０が４チャネルで構成されている場合に、１チャネルだけ大きな誤差を有する場合や、他のチャネルと異なる誤差履歴を示す場合は、劣化が進んでいると判断することができる。このような場合に、対象となるチャネルを新しい機器と交換することにより、故障が発生する前の故障予知に基づく事前対応が可能となる。このことはＭＲＩ装置１００に対する信頼性の向上に繋がる。
【符号の説明】
【００４４】
１０・・・被検体、１２・・・シーケンサ、１４・・・ＣＰＵ、２０・・・磁場発生装置、２２・・・静磁場発生部、３０・・・傾斜磁場発生部、３２・・・傾斜磁場電源、３４・・・傾斜磁場コイル、４０・・・ＲＦパルス送信部、４２・・・高周波発振器、４４・・・変調器、４６・・・高周波増幅器、４８・・・照射コイル、５０・・・ＮＭＲ信号検出部、５２・・・受信コイル、５４・・・増幅器、５６・・・直交位相検波器、５８・・・Ａ／Ｄ変換器、６０・・・処理部、６２・・・ＲＯＭ、６４・・・ＲＡＭ、６６・・・光磁気ディスク、６８・・・磁気ディスク、７０・・・寝台、８０・・・入出力装置、８２・・・入力装置、８４・・・ポインティングデバイス、８６・・・キーボード、９２・・・出力装置、９４・・・ディスプレイ、９６・・・プリンタ、１００・・・ＭＲＩ装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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