特許 6411063 磁気共鳴イメージング装置及びＳＡＲ算出方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6411063

(24)【登録日】2018年10月5日

(45)【発行日】2018年10月24日

(54)【発明の名称】磁気共鳴イメージング装置及びＳＡＲ算出方法

(51)【国際特許分類】

   A61B 5/055 20060101AFI20181015BHJP

【ＦＩ】

   A61B5/055 350

【請求項の数】10

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2014-96201(P2014-96201)

(22)【出願日】2014年5月7日

(65)【公開番号】特開2015-213535(P2015-213535A)

(43)【公開日】2015年12月3日

【審査請求日】2017年4月27日

(73)【特許権者】

【識別番号】594164542

【氏名又は名称】キヤノンメディカルシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001380

【氏名又は名称】特許業務法人東京国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】光井 信二

(72)【発明者】

【氏名】冨羽 貞範

【審査官】 伊藤 幸仙

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１４／０６４５５３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１４−０６１２７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０３１６３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−２５３４１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１５／３２３６２９（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ６１Ｂ ５／０５５

Ｇ０１Ｒ ３３／２０ − ３３／６４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

静磁場を発生する静磁場発生部と、
傾斜磁場を発生する傾斜磁場発生部と、
被検体に高周波パルスを印加する送信用コイルと、
前記被検体以外に吸収される高周波パルス電力を、前記被検体の大きさ、かつ、前記被検体の体脂肪率に応じて決定する決定手段と、
前記決定された高周波パルス電力を用いてＳＡＲを算出するＳＡＲ算出手段と、
を有する磁気共鳴イメージング装置。

【請求項2】

前記決定手段は、前記被検体の体重、前記被検体の身長、及び撮像部位のうち少なくとも１つに基づいて、前記被検体の大きさを決定する、
請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置。

【請求項3】

前記ＳＡＲと制限値とを比較することで、本撮像をインターロックする本撮像実行手段をさらに有する、
請求項１又は２に記載の磁気共鳴イメージング装置。

【請求項4】

静磁場を発生する静磁場発生部と、
傾斜磁場を発生する傾斜磁場発生部と、
被検体に高周波パルスを印加する送信用コイルと、
無負荷状態で前記送信用コイルに供給される高周波パルス電力に乗じる係数を前記被検体の大きさに応じて決定する決定手段と、
前記無負荷状態における前記高周波パルス電力の代わりに、前記無負荷状態における前記高周波パルス電力に前記係数を乗じて得られる値を用いてＳＡＲを算出するＳＡＲ算出手段と、
を有する磁気共鳴イメージング装置。

【請求項5】

前記決定手段は、前記被検体の体重、前記被検体の身長、及び撮像部位のうち少なくとも１つに基づいて、前記係数を決定する、
請求項４に記載の磁気共鳴イメージング装置。

【請求項6】

前記ＳＡＲと制限値とを比較することで、本撮像をインターロックする本撮像実行手段をさらに有する、
請求項４又は５に記載の磁気共鳴イメージング装置。

【請求項7】

前記決定手段は、前記係数を、前記被検体の大きさ、かつ、前記被検体の体脂肪率に応じて決定する、
請求項４乃至６のうちいずれか一項に記載の磁気共鳴イメージング装置。

【請求項8】

前記決定手段は、複数の大きさと複数の係数とをそれぞれ対応させて予め生成された対応表から、前記被検体の大きさに応じた前記係数を取得する、
請求項４乃至７のうちいずれか一項に記載の磁気共鳴イメージング装置。

【請求項9】

静磁場発生部と、傾斜磁場発生部と、被検体に高周波パルスを印加する送信用コイルと、制御部と、を備える磁気共鳴イメージング装置におけるＳＡＲ算出方法であって、
前記制御部は、前記被検体以外に吸収される高周波パルス電力を、前記被検体の大きさ、かつ、前記被検体の体脂肪率に応じて決定し、前記決定された高周波パルス電力を用いてＳＡＲを算出する、
ＳＡＲ算出方法。

【請求項10】

静磁場発生部と、傾斜磁場発生部と、被検体に高周波パルスを印加する送信用コイルと、制御部と、を備える磁気共鳴イメージング装置におけるＳＡＲ算出方法であって、
前記制御部は、
無負荷状態で前記送信用コイルに供給される高周波パルス電力に乗じる係数を前記被検体の大きさに応じて決定し、
前記無負荷状態における前記高周波パルス電力の代わりに、前記無負荷状態における前記高周波パルス電力に前記係数を乗じて得られる値を用いてＳＡＲを算出する、
ＳＡＲ算出方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の一態様としての実施形態は、磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）装置及びＳＡＲ（ｓｐｅｃｉｆｉｃ ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ ｒａｔｉｏ）算出方法に関する。

【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高周波（ＲＦ：ｒａｄｉｏ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）パルスで磁気的に励起し、この励起に伴って発生する核磁気共鳴（ＮＭＲ：ｎｕｃｌｅａｒ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｒｅｓｏｎａｎｃｅ）信号から画像を再構成する撮像法である。ＭＲＩによる撮像では、ＲＦコイルを用いて、核磁気共鳴を起こすためのＲＦパルスを撮像部位に送信する。

【0003】

当該周波数領域では被検体の体温上昇が生じるため、送信されるＲＦパルスの出力電力について、安全面から例えばＩＥＣ（ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ ｅｌｅｃｔｒｏｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ）規格等によって上限値（制限値）が定められている。単位時間、単位質量当りのＲＦパルスの吸収量を比吸収率（ＳＡＲ：ｓｐｅｃｉｆｉｃ ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ ｒａｔｉｏ）として算出し、ＳＡＲが制限値を超えないように管理する必要がある。なお、管理すべきＳＡＲは、全身ＳＡＲ、身体部分ＳＡＲ、頭部ＳＡＲ、及び局所ＳＡＲである。

【0004】

具体的には、送信用コイルに供給されるＲＦパルス信号の出力電力（ＲＦパワー）が取得され、このＲＦパワーがＳＡＲの計算に用いられる。従来の全身ＳＡＲ（ＳＡＲ_Ｗ）は、事前撮像で得られるＲＦパワーと撮像条件とから予測される有負荷状態におけるＲＦパワーＰ_Ｗと、無負荷状態におけるＲＦパワーＰ_ｅと、被検体の全体重量Ｗ_Ｗとに基づいて、次の式（１）を用いて算出される。従来の身体部分ＳＡＲ（ＳＡＲ_Ｉ）は、有負荷状態におけるＲＦパワーＰ_Ｗの身体部分Ｐ_Ｉと、無負荷状態におけるＲＦパワーＰ_ｅと、部分重量Ｗ_Ｉとに基づいて、次の式（２）を用いて算出される。従来の頭部ＳＡＲ（ＳＡＲ_Ｈ）は、有負荷状態におけるＲＦパワーＰ_Ｗの頭部部分Ｐ_Ｈと、無負荷状態におけるＲＦパワーＰ_ｅと、頭部重量Ｗ_Ｈとに基づいて、次の式（３）を用いて算出される。

【数1】

【0005】

上記（１）〜（３）に基づいて全身ＳＡＲ、身体部分ＳＡＲ、及び頭部ＳＡＲが算出される場合、無負荷状態におけるＲＦパワーＰ_ｅがそれぞれ用いられる。無負荷状態におけるＲＦパワーＰ_ｅとしては、送信用コイルから見て負荷とならない疑似的な人体モデル（ファントム）を計測した場合の固定値が使用される。

【0006】

なお、本発明に関連する従来技術として、アーチファクト及びＳＡＲを低減するＭＲＩ装置に関する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２００８−２９５９２５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

無負荷状態におけるＲＦパワーは、被検体以外が吸収するＲＦパワーと定義されるべきであるが、従来技術では固定値が使用されている。そのため、送信用コイルと被検体とのカップリング状況等の相互作用により、被検体（撮像部位）の大きさや体脂肪率によって固定値が適合しない場合がある。無負荷状態におけるＲＦパワーが適合しないと、ＳＡＲが過度に大きくなり撮像が過度に制限されてしまって利便性が低下したり、ＳＡＲが過度に小さくなり撮像が過度に許容されてしまって安全性が低下したりするという欠点がある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本実施形態のＭＲＩ装置は、上述した課題を解決するために、静磁場を発生する静磁場発生部と、傾斜磁場を発生する傾斜磁場発生部と、被検体に高周波パルスを印加する送信用コイルと、前記被検体以外に吸収される高周波パルス電力を前記被検体の大きさに応じて決定する決定手段と、前記決定された高周波パルス電力を用いてＳＡＲを算出するＳＡＲ算出手段と、を有する。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本実施形態のＭＲＩ装置のハードウェア構成を示す概略図。

【図2】送信部の構成を示す図。

【図3】本実施形態のＭＲＩ装置の機能を示すブロック図。

【図4】記憶部に予め記憶される係数の対応表の一例を示す図。

【図5】本実施形態のＭＲＩ装置の動作を示すフローチャート。

【発明を実施するための形態】

【0011】

本実施形態のＭＲＩ装置及びＳＡＲ算出方法について、添付図面を参照して説明する。

【0012】

図１は、本実施形態のＭＲＩ装置のハードウェア構成を示す概略図である。

【0013】

図１は、被検体（患者）Ｐの撮像部位に対して撮像を行なう本実施形態のＭＲＩ装置１０を示す。このＭＲＩ装置１０は、大きくは、撮像システム１１と制御システム１２とから構成される。

【0014】

撮像システム１１は、静磁場磁石２１、傾斜磁場コイル２２、傾斜磁場電源装置２３、寝台２４、寝台制御部２５、送信用コイル（送信用のＲＦコイル）２６、送信部２７、受信用コイル（受信用のＲＦコイル）２８ａ〜２８ｅ、受信部２９、及びシーケンサ（シーケンスコントローラ）３０を備える。

【0015】

静磁場磁石２１は、架台（図示しない）の最外部に中空の円筒形状に形成されており、内部空間に一様な静磁場を発生する静磁場発生部である。静磁場磁石２１としては、例えば永久磁石、常伝導磁石、及び超伝導磁石等が使用される。

【0016】

傾斜磁場コイル２２は、中空の円筒形状に形成されており、静磁場磁石２１の内側に配置され、内部空間に傾斜磁場を発生する傾斜磁場発生部である。傾斜磁場コイル２２は、互いに直交するＸ，Ｙ，Ｚの各軸に対応する３つのコイルが組み合わされて形成されており、これら３つのコイルは、後述する傾斜磁場電源装置２３から個別に電流供給を受けて、Ｘ，Ｙ，Ｚの各軸に沿って磁場強度が変化する傾斜磁場を発生させる。なお、Ｚ軸方向は、静磁場と同方向とする。

【0017】

ここで、傾斜磁場コイル２２によって発生するＸ，Ｙ，Ｚ軸の各軸の傾斜磁場は、例えば、リードアウト用傾斜磁場Ｇｒ、位相エンコード用傾斜磁場Ｇｅ、及びスライス選択用傾斜磁場Ｇｓにそれぞれ対応している。リードアウト用傾斜磁場Ｇｒは、空間的位置に応じてＮＭＲ（ｎｕｃｌｅａｒ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｒｅｓｏｎａｎｃｅ）信号の周波数を変化させるために利用される。位相エンコード用傾斜磁場Ｇｅは、空間的位置に応じてＮＭＲ信号の位相を変化させるために利用される。スライス選択用傾斜磁場Ｇｓは、任意に撮像断面を決めるために利用される。

【0018】

傾斜磁場電源装置２３は、シーケンサ３０から送られるパルスシーケンス実行データに基づいて、傾斜磁場コイル２２に電流を供給する。

【0019】

寝台２４は、被検体Ｐが載置される天板２４ａを備えている。寝台２４は、後述する寝台制御部２５による制御のもと、天板２４ａを、被検体Ｐが載置された状態で傾斜磁場コイル２２の空洞（撮像口）内へ挿入する。通常、この寝台２４は、長手方向が静磁場磁石２１の中心軸と平行になるように設置される。

【0020】

寝台制御部２５は、シーケンサ３０による制御のもと、寝台２４を駆動して、天板２４ａを長手方向および上下方向へ移動する。

【0021】

送信用コイル２６は、傾斜磁場コイル２２の内側に配置されており、送信部２７からＲＦパルス信号の供給を受けて、ＲＦパルスを発生する。

【0022】

送信部２７は、シーケンサ３０から送られるパルスシーケンス実行データに基づいて、ラーモア周波数に対応するＲＦパルス信号を送信用コイル２６に送信する。

【0023】

図２は、送信部２７の構成を示す図である。

【0024】

図２に示すように、送信部２７は、基準ＲＦ発生器４１、変調器４２、ＲＦ電力増幅器４３、方向性結合器４４、検波器４５、及びＡＤ（ａｎａｌｏｇ ｔｏ ｄｉｇｉｔａｌ）変換器４６を備える。

【0025】

基準ＲＦ発生器４１は、シーケンサ３０による制御の下、基準ＲＦ信号（ＲＦ搬送波）を発生させる。

【0026】

変調器４２は、シーケンサ３０による制御の下、基準ＲＦ発生器４１によって発生された基準ＲＦ信号を所定の波形のＲＦパルス信号に変調する。

【0027】

ＲＦ電力増幅器４３は、変調器４２によって変調されたＲＦパルス信号を増幅して方向性結合器４４を介して送信用コイル２６に与える。増幅されたＲＦパルス信号は送信用コイル２６に伝送され、送信用コイル２６からＲＦパルスが被検体Ｐに放射される。送信用コイル２６としては全身用送信コイルと局所送信用コイルが存在する。

【0028】

方向性結合器４４は、ＲＦパルス信号の伝送路上に伝送路に非接触で配置され、送信用コイル２６に伝送されるＲＦパルス信号を所要の結合度（カップリング係数）にて減衰させて検波器４５に送る。方向性結合器４４は、ＲＦパルス信号（進行波及び反射波）の電力を減衰させるための高周波デバイスである。方向性結合器４４の出力信号は、ＭＲ信号処理基板の検波器４５で検波され、ＡＤ変換器４６でデジタル変換される。ＡＤ変換器４６の出力データはＲＦパルス信号としてＳＡＲを計算するために使用される。

【0029】

図１の説明に戻って、受信用コイル２８ａ〜２８ｅは、傾斜磁場コイル２２の内側に配置されており、高周波磁場の影響によって被検体Ｐの撮像部位から放射されるＮＭＲ信号を受信する。ここで、受信用コイル２８ａ〜２８ｅは、それぞれ、被検体Ｐの撮像部位から発せられたＮＭＲ信号をそれぞれ受信する複数の要素コイルを有するアレイコイルであり、各要素コイルによってＮＭＲ信号が受信されると、受信されたＮＭＲ信号を受信部２９に出力する。

【0030】

受信用コイル２８ａは、被検体Ｐの頭部に装着される頭部用のコイルである。また、受信用コイル２８ｂ，２８ｃは、それぞれ、被検体Ｐの背中と天板２４ａとの間に配置される脊椎用のコイルである。また、受信用コイル２８ｄ，２８ｅは、それぞれ、被検体Ｐの腹側に装着される腹部用のコイルである。

【0031】

受信部２９は、シーケンサ３０から送られるパルスシーケンス実行データに基づいて受信用コイル２８ａ〜２８ｅから出力されるＮＭＲ信号に基づいて、ＮＭＲ信号データを生成する。また、受信部２９は、ＮＭＲ信号データを生成すると、そのＮＭＲ信号データをシーケンサ３０を介して制御システム１２に送信する。

【0032】

なお、受信部２９は、受信用コイル２８ａ〜２８ｅが有する複数の要素コイルから出力されるＮＭＲ信号を受信するための複数の受信チャンネルを有している。そして、受信部２９は、撮像に用いる要素コイルが制御システム１２から通知された場合には、通知された要素コイルから出力されたＮＭＲ信号が受信されるように、通知された要素コイルに対して受信チャンネルを割り当てる。

【0033】

シーケンサ３０は、傾斜磁場電源装置２３、寝台制御部２５、送信部２７、受信部２９、及び制御システム１２と接続される。シーケンサ３０は、傾斜磁場電源装置２３、寝台制御部２５、送信部２７、及び受信部２９を駆動させるために必要な制御情報、例えば傾斜磁場電源装置２３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を記憶する。

【0034】

また、シーケンサ３０は、記憶した所定のシーケンスに従って寝台制御部２５を駆動させることによって、天板２４ａを架台に対してＺ方向に進退させる。さらに、シーケンサ３０は、記憶した所定のシーケンスに従って傾斜磁場電源装置２３、送信部２７、及び受信部２９を駆動させることによって、架台内にＸ軸傾斜磁場Ｇｘ、Ｙ軸傾斜磁場Ｇｙ，Ｚ軸傾斜磁場Ｇｚ及びＲＦパルス信号を発生させる。

【0035】

制御システム１２は、ＭＲＩ装置１０の全体制御や、データ収集、画像再構成などを行なう。制御システム１２は、インターフェース部３１、データ収集部３２、データ処理部３３、記憶部３４、表示部３５、入力部３６、及び制御部３７を有する。

【0036】

インターフェース部３１は、シーケンサ３０を介して傾斜磁場電源装置２３、寝台制御部２５、送信部２７、及び受信部２９に接続されており、これらの接続された各部と制御システム１２との間で授受される信号の入出力を制御する。

【0037】

データ収集部３２は、インターフェース部３１を介して、受信部２９から送信されるＮＭＲ信号データを収集する。データ収集部３２は、ＮＭＲ信号データを収集すると、収集したＮＭＲ信号データを記憶部３４に記憶させる。

【0038】

データ処理部３３は、記憶部３４に記憶されているＮＭＲ信号データに対して、後処理、すなわちフーリエ変換等の再構成処理を施すことによって、被検体Ｐの撮像部位内における所望核スピンのスペクトラムデータ又は画像データを生成する。また、データ処理部３３は、位置決め画像の撮像が行なわれる場合には、受信用コイル２８ａ〜２８ｅが有する複数の要素コイルそれぞれによって受信されたＮＭＲ信号に基づいて、要素コイルの配列方向におけるＮＭＲ信号の分布を示すプロファイルデータを要素コイルごとに生成する。そして、データ処理部３３は、生成した各種データを記憶部３４に格納する。

【0039】

記憶部３４は、データ収集部３２によって収集されたＮＭＲ信号データと、データ処理部３３によって生成された画像データ等を、被検体Ｐ毎に記憶する。また、記憶部３４は、ＭＲＩ装置１０の据え付け時にＡＤ変換器４６（図２に図示）から得られる無負荷状態のＲＦパワーや、後述する図４に示す対応表を記憶する。

【0040】

表示部３５は、データ処理部３３によって生成された画像データ等の各種の情報や、撮像条件編集画面などを表示する。表示部３５としては、液晶表示器等の表示デバイスを利用可能である。

【0041】

入力部３６は、操作者から各種操作や情報入力を受け付ける。入力部３６としては、キーボード等の入力デバイスを適宜に利用可能である。

【0042】

制御部３７は、図示しないＣＰＵ（ｃｅｎｔｒａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｕｎｉｔ）又はＭＰＵ（ｍｉｃｒｏ ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ ｕｎｉｔ）やメモリ等を有し、上述した各部を制御することによってＭＲＩ装置１０を総括的に制御する。

【0043】

図３は、本実施形態のＭＲＩ装置１０の機能を示すブロック図である。

【0044】

制御部３７（又はシーケンサ３０）がプログラムを実行することによって、図３に示すように、ＭＲＩ装置１０は、操作支援手段６１、撮像部位設定手段６２、事前画像生成手段６３、患者情報設定手段６４、係数決定手段６５、撮像条件設定手段６６、ＳＡＲ算出手段６７、及び本撮像実行手段６８として機能する。なお、ＭＲＩ装置１０の構成要素６１乃至６８をソフトウェアとして機能させる場合として説明するが、構成要素６１乃至６８の一部又は全部をＭＲＩ装置１０に回路として設ける場合であってもよい。

【0045】

操作支援手段６１は、構成要素６２乃至６８と、表示部３５及び入力部３６とを媒介するＧＵＩ（ｇｒａｐｈｉｃａｌ ｕｓｅｒ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）等のインターフェースである。

【0046】

撮像部位設定手段６２は、被検体Ｐ（図１に図示）に関する撮像部位（撮像位置）を設定する機能を有する。例えば、撮像部位設定手段６２は、撮像条件編集画面上で操作者が入力部３６を用いて入力した入力信号に基づいて撮像部位（全身、頭部、胸部、及び腹部など）を設定する。また、例えば、撮像部位設定手段６２は、後述する事前画像生成手段６３がボリュームスキャンすることで得られたボリュームデータを構造認識することによって撮像部位を設定する。さらに、例えば、撮像部位設定手段６２は、受信用コイル２８ａ〜２８ｅのうち、操作者が入力部３６を用いて入力した入力信号に基づいて設定された、ＮＭＲ信号を受信するコイルエレメントと、被検体Ｐ（図１に図示）の架台への進入向き（ｈｅａｄ ｆｉｒｓｔ又はｆｅｅｔ ｆｉｒｓｔ）とに基づいて撮像部位を設定する。

【0047】

事前画像生成手段６３は、有負荷状態において、本撮像に先立った事前撮像（本撮像のための撮像条件のパラメータを設定するための撮像）のための撮像条件に従って撮像システム１１の動作を制御することによって、撮像部位設定手段６２によって設定された撮像部位に対して撮像を行なって、断面画像である元画像をそれぞれ生成する機能を有する。具体的には、事前画像生成手段６３は、アキシャル（ＡＸ）画像、サジタル（ＳＧ）画像、及びコロナル（ＣＯ）画像の直交３断面画像のうち１個の断面画像を元画像として生成する。

【0048】

なお、事前画像生成手段６３は、ＳＧ画像を基に、他の直交３断面画像であるＡＸ画像及びＣＯ画像を再構成してもよい。ＣＯ画像及びＡＸ画像は、操作支援手段６１を介して表示部３５にそれぞれ表示される。

【0049】

患者情報設定手段６４は、操作支援手段６１を介して表示される撮像条件編集画面上で患者情報を設定する機能を有する。撮像条件編集画面上の患者情報（ＩＤ、身長、体重、及び体脂肪率など）は、ネットワークを介してＨＩＳ（ｈｏｓｐｉｔａｌ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ）などの外部装置（図示しない）から送信された検査オーダー情報、又は、入力部３６からの入力に基づいて設定される。

【0050】

係数決定手段６５は、記憶部３４に記憶された無負荷状態におけるＲＦパワーに乗じる係数Ｆ（式（４）〜（９）に含まれる「Ｆ」）を被検体Ｐ（図１に図示）の大きさに応じて決定する機能を有する。被検体Ｐの大きさは、被検体Ｐの体重、被検体Ｐの身長、及び撮像部位のうち少なくとも１によって表すことが可能である。また、係数決定手段６５は、係数を、被検体Ｐの大きさ、かつ、被検体Ｐの体脂肪率に従って決定することもでき、その場合、算出されるＳＡＲの精度がさらに向上する。

【0051】

被検体Ｐの大きさを表す撮像部位は、撮像部位設定手段６２によって設定されるものである。被検体Ｐの大きさを表す被検体Ｐの体重及び身長や、被検体Ｐの体脂肪率は、患者情報設定手段６４によって設定されるものである。

【0052】

図４は、記憶部３４に予め記憶される係数Ｆの対応表の一例を示す図である。

【0053】

図４は、被検体Ｐ（図１に図示）の体重が属する体重区分及び撮像部位の組み合わせによって決定される係数Ｆの対応表を示すものである。被検体Ｐの体重が体重区分ｗ１に属し、かつ、撮像部位が「腹部」である場合、係数Ｆが「Ｆ１」と決定される。同様に、被検体Ｐの体重が体重区分ｗ１に属し、かつ、撮像部位が「頭部」である場合、係数Ｆが「Ｆ２」と決定される。その他の組み合わせについても同様に、体重区分及び撮像部位の組み合わせによって係数Ｆが、「Ｆ３」〜「Ｆ１２」と決定される。

【0054】

なお、図４に示す対応表は、シミュレーションによって求められるものとする。また、図４に示す対応表は、４種類の体重区分と３種類の撮像部位とのそれぞれの組み合わせに応じた１２種類の係数「Ｆ１」〜「Ｆ１２」を含むものであるが、１２種類の係数に限定されるものではない。

【0055】

図３の説明に戻って、撮像条件設定手段６６は、操作支援手段６１を介して表示される撮像条件編集画面上で撮像条件を設定する機能を有する。パルスシーケンス、撮像スライス位置、及び天板２４ａ（図１に図示）の位置決め情報を含む撮像条件は、検査オーダー情報に含まれる撮像条件、又は、入力部３６からの入力に基づいて設定される。

【0056】

ＳＡＲ算出手段６７は、記憶部３４に記憶された無負荷状態におけるＲＦパワーに、係数決定手段６５によって決定された係数を乗じて得られる値に基づいて、パルスエネルギー法を用いてＳＡＲを算出する機能を有する。

【0057】

ＳＡＲ算出手段６７は、ＳＡＲとして、被検体Ｐ全身に関する全身ＳＡＲ、撮像部位に関する身体部分ＳＡＲ、頭部に関する頭部ＳＡＲ、及び局所ＳＡＲのうち少なくとも１を算出する。例えば、撮像部位設定手段６２によって設定された撮像部位が全身である場合には全身ＳＡＲ及び頭部ＳＡＲが算出され、撮像部位が全身ではなく頭部を含まない場合には身体部位ＳＡＲが算出され、撮像領域が全身ではなく頭部を含む場合には頭部ＳＡＲ及び身体部位ＳＡＲが算出され、撮像領域が頭部を含まない小領域である場合には局所ＳＡＲ（身体組織１０［ｇ］にわたっての平均値）が算出される。

【0058】

具体的には、ＳＡＲ算出手段６７は、次の式（４）〜（６）を用いて全身ＳＡＲ（ＳＡＲ_Ｗ´）、身体部分ＳＡＲ（ＳＡＲ_Ｉ´）、及び頭部ＳＡＲ（ＳＡＲ_Ｈ´）を算出する。全身ＳＡＲ_Ｗ´は、事前画像生成手段６３による事前撮像でＡＤ変換器４６（図２に図示）から得られるＲＦパワーと撮像条件とから予測される有負荷状態におけるＲＦパワーＰ_Ｗと、記憶部３４に記載された無負荷状態におけるＲＦパワーＰ_ｅと、係数決定手段６５によって決定された係数Ｆと、被検体Ｐの全体重量Ｗ_Ｗとに基づいて、次の式（４）を用いて算出される。身体部分ＳＡＲ_Ｉ´は、有負荷状態におけるＲＦパワーＰ_Ｗの身体部分Ｐ_Ｉと、無負荷状態におけるＲＦパワーＰ_ｅと、係数Ｆと、部分重量Ｗ_Ｉとに基づいて、次の式（５）を用いて算出される。頭部ＳＡＲ_Ｈ´は、有負荷状態におけるＲＦパワーＰ_Ｗの頭部部分Ｐ_Ｈと、無負荷状態におけるＲＦパワーＰ_ｅと、係数Ｆと、頭部重量Ｗ_Ｈとに基づいて、次の式（６）を用いて算出される。

【数2】

【0059】

なお、上記式（５）の部分重量Ｗ_Ｉ及び上記式（６）の頭部重量Ｗ_Ｈは、被検体Ｐの重量（体重）及び身長などから推測されるものである。また、上記式（５）の身体部分Ｐ_Ｉは、部分重量Ｗ_Ｉと照射割合［％］とが対応付けられた対応表（図示しない）に基づく照射割合［％］を有負荷状態におけるＲＦパワーＰ_Ｗに乗じて得られるものである。さらに、上記式（６）の頭部部分Ｐ_Ｈは、頭部重量Ｗ_Ｈと照射割合［％］とが対応付けられた対応表（図示しない）に基づく照射割合［％］を有負荷状態におけるＲＦパワーＰ_Ｗに乗じて得られるものである。

【0060】

上記式（１）〜（３）に示す無負荷状態のＲＦパワーＰ_ｅ［Ｗ］としては、固定値が使用されていたが、上記式（４）〜（５）に示す無負荷状態のＲＦパワーＰ_ｅ´としては、図４に示す対応表の係数Ｆに基づく変動値が用いられることになる。

【0061】

ここで、記憶部３４に記憶された無負荷状態におけるＲＦパワーＰ_ｅがＭＲＩ装置１０の据え付け時にＡＤ変換器４６（図２に図示）から得られるＲＦパワーのピーク値であり、有負荷状態におけるＲＦパワーＰ_Ｗが９０度条件の場合のＲＦパワーのピーク値である場合、デューティーサイクル（単位時間当たりのＲＦパルスの照射時間）Ｄを用いて、上記式（４）〜（６）は次の式（７）〜（９）のように変形される。

【数3】

【0062】

上記式（７）〜（９）に示す無負荷状態におけるＲＦパワーＰ_ｅ´としては、上記式（４）〜（６）に示す無負荷状態におけるＲＦパワーＰ_ｅ´と同様に、変動値が用いられることになる。

【0063】

そして、ＳＡＲ算出手段６７は、ＳＡＲを、操作支援手段６１を介して表示部３５に表示させる。また、撮像条件設定手段６６は、ＳＡＲ算出手段６７によって算出されるＳＡＲがＩＥＣ規格等による上限値（制限値）以下となるように、撮像条件を変更して再設定してもよい。

【0064】

本撮像実行手段６８は、インターロック機能を有し、ＳＡＲ算出手段６７によって算出された全てのＳＡＲが、それぞれの上限値（リミット）以下（又は未満）である場合、撮像部位設定手段６２によって設定された撮像部位において、撮像条件設定手段６６によって設定された撮像条件に従って撮像システム１１の動作を制御することによって、診断に供する本撮像を実行する機能を有する。また、本撮像実行手段６８は、ＳＡＲ算出手段６７によって算出されたいずれかのＳＡＲが、上限値を超える（又は以上）である場合、本撮像を禁止する機能を有する。

【0065】

続いて、本実施形態のＭＲＩ装置１０の動作について、図１及び図５を用いて説明する。

【0066】

図５は、本実施形態のＭＲＩ装置１０の動作を示すフローチャートである。

【0067】

ＭＲＩ装置１０は、被検体Ｐに関する撮像部位を設定する（ステップＳＴ１）。ＭＲＩ装置１０は、有負荷状態において、本撮像に先立った事前撮像のための撮像条件に従って撮像システム１１の動作を制御することによって、ステップＳＴ１によって設定された撮像部位に対して撮像を行なって、断面画像である元画像を生成する（ステップＳＴ２）。元画像は、表示部３５に表示される。

【0068】

ＭＲＩ装置１０は、表示される撮像条件編集画面上で、患者情報を設定する（ステップＳＴ３）。ＭＲＩ装置１０は、上記式（４）〜（９）における係数Ｆを、ステップＳＴ１によって設定された撮像部位、ステップＳＴ３によって設定された患者情報に含まれる被検体Ｐの体重及び身長のうち少なくとも１に応じて決定する（ステップＳＴ４）。

【0069】

ＭＲＩ装置１０は、本撮像における撮像条件を設定する（ステップＳＴ５）。撮像条件は、ネットワークを介してＨＩＳなどの外部装置（図示しない）から送信された検査オーダー情報や、入力部３６からの入力に基づいて設定される。

【0070】

ＭＲＩ装置１０は、ステップＳＴ２による事前撮像でＡＤ変換器４６（図２に図示）から得られるＲＦパワーとステップＳＴ５によって設定された撮像条件とから予測される有負荷状態におけるＲＦパワーＰ_Ｗと、記憶部３４に記憶された無負荷状態におけるＲＦパワーＰ_ｅにステップＳＴ４によって決定された係数Ｆを乗じて得られる無負荷時におけるＲＦパワーＰ_ｅ´（変動値）とに基づいて、上記式（４）〜（９）からＳＡＲを算出する（ステップＳＴ６）。ステップＳＴ６において、ＭＲＩ装置１０は、ＳＡＲとして、全身ＳＡＲ、身体部分ＳＡＲ、頭部ＳＡＲ、及び局所ＳＡＲのうち少なくとも１を算出する。ＭＲＩ装置１０は、ステップＳＴ６によって算出されたＳＡＲを表示部３５に表示させる（ステップＳＴ７）。

【0071】

ＭＲＩ装置１０は、ステップＳＴ６によって算出された全てのＳＡＲが上限値以下であるか否かを判断する（ステップＳＴ８）。ステップＳＴ８にてＹＥＳ、すなわち、全てのＳＡＲが上限値以下であると判断される場合、ＭＲＩ装置１０は、ステップＳＴ１によって設定された撮像部位において、ステップＳＴ５によって設定された撮像条件に従って撮像システム１１の動作を制御することによって、診断に供する本撮像を実行する（ステップＳＴ９）。

【0072】

一方、ステップＳＴ８にてＮＯ、すなわち、ＳＡＲのいずれかが上限値を超えると判断される場合、ＭＲＩ装置１０は、本撮像を禁止する（ステップＳＴ１０）。そして、ＭＲＩ装置１０は、ステップＳＴ５によって設定された撮像条件の再設定を要求し（ステップＳＴ１１）、ステップＳＴ５に戻る。

【0073】

本実施形態のＭＲＩ装置１０によると、無負荷状態におけるＲＦパワーＰ_ｅに、前記被検体の大きさに応じた係数を乗じて得られるＲＦパワーＰ_ｅ´（変動値）を用いてＳＡＲを算出することで、ＳＡＲを正確に精度よく算出することができる。そして、正確で精度のよいＳＡＲを用いることで、撮像が過度に制限されてしまって利便性が低下したり、撮像が過度に許容されてしまって安全性が低下したりするという欠点が解消される。

【0074】

以上、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。これら新規な実施形態は、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、変更を行なうことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、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。

【符号の説明】

【0075】

１０ ＭＲＩ装置
１１ 撮像システム
１２ 制御システム
２１ 静磁場磁石
２２ 傾斜磁場コイル
２６ 送信用コイル
３４ 記憶部
３５ 表示部
３６ 入力部
３７ 制御部
６１ 操作支援手段
６２ 撮像部位設定手段
６３ 事前画像生成手段
６４ 患者情報設定手段
６５ 係数決定手段
６６ 撮像条件設定手段
６７ ＳＡＲ算出手段
６８ 本撮像実行手段

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】