CN103371822B - 磁共振成像装置以及磁共振成像方法 - Google Patents

Abstract

本发明的实施方式涉及磁共振成像装置以及磁共振成像方法。一个实施方式的MRI装置（20）具备充放电控制部（56、126、128）、判定部（102、132、134、136、140、142）、条件限制部（104）。充放电控制部包括充放电元件（126）并且通过接收电力供给来对充放电元件进行充电，在执行磁共振成像时针对倾斜磁场线圈（26）供给来自充放电元件的放电电力。判定部判定充放电元件的电容是否小于阈值。在充放电元件的电容小于阈值的情况下，条件限制部通过限制拍摄序列的条件，来限制向倾斜磁场线圈的电力供给量。

Description

磁共振成像装置以及磁共振成像方法

本申请以日本专利申请的特愿2012－94899（申请日2012年4月18日）作为巴黎公约的优先权基础，根据该申请要求享受优先权。本申请通过参照该申请而包含该申请的全部内容。

技术领域

本发明的实施方式涉及磁共振成像。

背景技术

MRI是通过拉莫尔频率的RF脉冲对放置在静磁场中的被检体的原子核自旋进行磁激励，根据伴随该激励而产生的MR信号来重构图像的拍摄法。其中，上述MRI是磁共振成像（MagneticResonanceImaging）的意思，RF脉冲是高频脉冲（radiofrequencypulse）的意思，MR信号是核磁共振信号（nuclearmagneticresonancesignal）的意思。

MRI装置的倾斜磁场产生系统具备：通过向拍摄区域施加倾斜磁场来对MR信号赋予空间位置信息的倾斜磁场线圈、和向倾斜磁场线圈供给电力的倾斜磁场电源（例如参照日本特开2010－75753号公报）。倾斜磁场电源例如具有在拍摄序列（日文：撮像シーケンス）执行前被充电，在拍摄序列执行时供给电力的电解电容器。

电解电容器的电容左右着倾斜磁场电源的输出方式，对拍摄序列的条件造成影响。一般大电力用的电源电路所使用的电解电容器伴随着使用会因蒸干（dryup）而劣化。蒸干是指由于封在电解电容器内的电解液因发热等而蒸发，产生了不能充分浸入到电解液的部位，所以隔离物（separator）的干燥加剧。如果蒸干进一步发展，则构成隔离物的纤维会剥离，使得电解电容器的电容变小。

因此，如果基于安装初期的电解电容器的电容值来设计倾斜磁场电源的电路、拍摄序列的条件设定程序等，则即使在安装初期能获得没有问题的MRI图像，画质也有可能在10年后发生劣化。为此，以往按照针对电解电容器的标称电容值考虑了经时劣化而具有例如－20％这一余裕（margin）的方式设计了倾斜磁场电源的电路。

如具有余裕地设计了倾斜磁场电源的电路，则部件成本会增大。另外，如果通过基于电容器电容与电介质的表面积成比例的情况来使电解电容器大型化以及大电容化，使其电容具有足够的余裕，则倾斜磁场电源单元也大型化，在MRI装置中设置空间增大。另一方面，由于希望高画质的成像，所以在高画质的成像中对倾斜磁场电源的负担变大。

因此，希望能够在MRI中，针对（电容器等的）倾斜磁场电源内的电力供给用充放电元件的容量劣化不过分设置余裕地设计倾斜磁场电源的电路用的技术。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种能够在MRI中，针对倾斜磁场电源内的电力供给用充放电元件的容量劣化不过分设置余裕地设计倾斜磁场电源的电路用的技术。

以下，按每个方式对本发明可采取的方式的几个例子进行说明。

（1）在本发明的一个实施方式中，MRI装置一边通过按照拍摄序列对倾斜磁场线圈供给电力，来对拍摄区域施加倾斜磁场，一边执行磁共振成像。该MRI装置具备充放电控制部、判定部、条件限制部。

充放电控制部包括充放电元件，并且通过接受电力供给而对充放电元件进行充电，在执行磁共振成像时对倾斜磁场线圈供给来自充放电元件的放电电力。

判定部判定充放电元件的容量是否小于阈值。

在通过判定部判定为充放电元件的容量小于阈值的情况下，条件限制部通过（在电力上）限制拍摄序列的条件，来限制向倾斜磁场线圈的电力供给量。

（2）在本发明的另一个实施方式中，MRI方法是通过根据拍摄序列向倾斜磁场线圈供给电力来对拍摄区域施加倾斜磁场，伴随着倾斜磁场的施加而从拍摄区域收集MR信号，基于MR信号来重构图像数据的方法。该MRI方法具有以下的步骤（处理）。

一个步骤是判定作为放电电流对倾斜磁场线圈供给电力的充放电元件的容量是否小于阈值的步骤。

一个步骤是在充放电元件的容量小于阈值的情况下，通过限制拍摄序列的条件，来限制向倾斜磁场线圈的电力供给量的步骤。

发明效果

根据上述（1）、（2）中哪一个本发明，都能在MRI中，针对倾斜磁场电源内的电力供给用充放电元件的容量劣化不过分设置余裕地设计倾斜磁场电源的电路。

附图说明

图1是表示第1实施方式的MRI装置的整体构成的框图。

图2是图1所示的计算机58的功能框图。

图3是表示第1实施方式中的倾斜磁场电源的构成的一个例子的框图。

图4是表示来自图3的直流电源的电源输出电流Ips（t）、与电解电容器的充电电压Vbus（t）的时间变化的一个例子的示意图。

图5是表示将放大器流入电流视为零，并以一定的电源输出电流对电解电容器进行了充电的情况下的、充电电压的时间变化因电容引起的不同的示意图。

图6是表示根据电解电容器的电容来催促对其进行更换的显示的一个例子的示意图。

图7是表示根据电解电容器的电容来催促对其进行更换的显示的另一个例子的示意图。

图8是表示第1实施方式的MRI装置的动作流程的一个例子的流程图。

图9是表示第2实施方式中的倾斜磁场电源的构成的一个例子的框图。

图10是表示针对X通道的倾斜磁场放大器的输出电压以及各部的电流、电压波形，简化为遵照（7）式的输出电压时的一个例子的示意图。

图11是表示第2实施方式的MRI装置的动作流程的一个例子的流程图。

具体实施方式

以下，基于附图对MRI装置以及MRI方法的实施方式进行说明。其中，在各图中对相同要素赋予相同的附图标记而省略重复的说明。

图1是表示第1实施方式中的MRI装置20的整体构成的框图。如图1所示，MRI装置20具备：形成静磁场的筒状的静磁场磁铁22、在静磁场磁铁22的内侧同轴设置的筒状的匀场线圈24、倾斜磁场线圈26、RF线圈28、控制装置30、承载被检体P的诊台32。

这里作为一个例子，将装置坐标系的相互正交的X轴、Y轴、Z轴定义如下。首先，静磁场磁铁22以及匀场线圈24被配置成它们的轴向与铅垂方向正交，将静磁场磁铁22以及匀场线圈24的轴向设为Z轴方向。另外，将铅垂方向设为Y轴方向，诊台32被配置成其顶板的载置用面的法线方向成为Y轴方向。

控制装置30具备：静磁场电源40、匀场线圈电源42、倾斜磁场电源44、RF发送器46、RF接收器48、序列控制器（sequencecontroller）56、计算机58。

倾斜磁场电源44由X轴倾斜磁场电源44x、Y轴倾斜磁场电源44y、Z轴倾斜磁场电源44z构成。另外，计算机58由运算装置60、输入装置62、显示装置64、存储装置66构成。

静磁场磁铁22与静磁场电源40连接，利用由静磁场电源40供给的电流在拍摄空间形成静磁场。

上述拍摄空间例如是指放置被检体P，被施加静磁场的架台（gantry）内的空间。架台是按照包括静磁场磁铁22、匀场线圈24、倾斜磁场线圈26、RF线圈28的方式例如形成为圆筒状的构造体。架台以及诊台32构成为承载被检体P的诊台32的顶板能在架台的内部移动。在图1中，为了避免繁琐而将架台内的静磁场磁铁22、匀场线圈24、倾斜磁场线圈26、RF线圈28作为构成要素，未图示架台本身。

拍摄区域例如是为了生成“1张图像”或者“1组图像”而使用的MR信号的收集范围，是作为拍摄空间的一部分而设定的区域。这里的“1张图像”以及“1组图像”有时是二维图像的情况，也有时是三维图像的情况。这里的“1组图像”例如是多切片拍摄等那样在一个脉冲序列（pulsesequence）内一并收集“多个图像”的MR信号时的“多个图像”。拍摄区域例如被装置坐标系规定成三维。

匀场线圈（shimciol）24与匀场线圈电源42连接，利用由匀场线圈电源42供给的电流使该静磁场均匀化。静磁场磁铁22大多由超导线圈构成，一般在励磁时与静磁场电源40连接而被供给电流，一旦励磁之后与静磁场电源40处于非连接状态。此外，也可以不设置静磁场电源40而由永久磁铁构成静磁场磁铁22。

倾斜磁场线圈26具有X轴倾斜磁场线圈26x、Y轴倾斜磁场线圈26y、Z轴倾斜磁场线圈26z，在静磁场磁铁22的内侧形成为筒状。X轴倾斜磁场线圈26x、Y轴倾斜磁场线圈26y、Z轴倾斜磁场线圈26z分别于X轴倾斜磁场电源44x、Y轴倾斜磁场电源44y、Z轴倾斜磁场电源44z连接。

通过从X轴倾斜磁场电源44x、Y轴倾斜磁场电源44y、Z轴倾斜磁场电源44z向X轴倾斜磁场线圈26x、Y轴倾斜磁场线圈26y、Z轴倾斜磁场线圈26z分别供给的电流，在拍摄区域分别形成X轴向的倾斜磁场Gx、Y轴方向的倾斜磁场Gy、Z轴向的倾斜磁场Gz。

即，能够将装置坐标系的3个轴向的倾斜磁场Gx、Gy、Gz合成，任意设定作为逻辑轴的切片选择方向倾斜磁场Gss、相位编码方向倾斜磁场Gpe以及读出方向（频率编码方向）倾斜磁场Gro的各方向。切片选择方向、相位编码方向以及读出方向的各倾斜磁场被叠加于静磁场。

RF发送器46基于由序列控制器56输入的控制信息，生成用于引起核磁共振的拉莫尔频率的RF脉冲（RF电流脉冲），并将其发送给发送用的RF线圈28。RF线圈28包括内置于架台的RF脉冲收发用的全身用线圈、在诊台32或者被检体P的附近设置的RF脉冲接收用的局部线圈等。

发送用的RF线圈28从RF发送器46接收RF脉冲并向被检体P发送。接收用的RF线圈28接收通过被检体P的内部的原子核自旋被RF脉冲激励而产生的MR信号（高频信号），该MR信号由RF接收器48检测。

RF接收器48在对检测出的MR信号实施了前置放大、中间频率变换、相位检波、低频放大、滤波等各种信号处理之后，通过实施A／D（analogtodigital）变换，来生成被数字化的MR信号的复数数据即原始数据（rawdata）。RF接收器48将生成的原始数据向序列控制器56输入。

运算装置60用于进行MRI装置20整体的系统控制，对其将利用后述的图2来进行说明。

序列控制器56按照运算装置60的指令，存储用于驱动倾斜磁场电源44、RF发送器46以及RF接收器48所必要的控制信息。这里的控制信息例如是记述有应该对倾斜磁场电源44施加的脉冲电流的强度、施加时间、施加定时等动作控制信息的序列信息。

序列控制器56通过按照所存储的规定序列驱动倾斜磁场电源44、RF发送器46以及RF接收器48，来产生X轴倾斜磁场Gx、Y轴倾斜磁场Gy、Z轴倾斜磁场Gz以及RF脉冲。另外，序列控制器56接收由RF接收器48输入的MR信号的原始数据（rawdata），将其向运算装置60输入。

图2是图1所示的计算机58的功能框图。如图2所示，计算机58的运算装置60具备：MPU（MicroProcessorUnit）86、系统总线88、图像重构部90、图像数据库94、图像处理部96、显示控制部98、警告部100、电容判定部102、条件限制部104。

MPU86在拍摄序列的条件的设定、拍摄动作以及拍摄后的图像显示中，经由系统总线88等布线来进行MRI装置20整体的系统控制。另外，MPU86还作为拍摄条件设定部发挥功能，基于来自输入装置62的指示信息来设定拍摄序列，并将设定的拍摄序列的条件向序列控制器56输入。为此，MPU86对显示控制部98进行控制，使显示装置64显示拍摄序列的条件的设定用画面信息。

拍摄序列例如是在静磁场下通过在拍摄区域中如何施加倾斜磁场，并基于自旋回波、EPI等中的哪种脉冲序列，以怎样的条件发送RF信号等来从被检体收集MR信号的序列（sequence）。作为拍摄序列的条件，例如可举出脉冲角、反复时间TR（RepetitionTime）、切片数、FOV（FieldOfView）的拍摄区域、拍摄部位、相位编码方向以及频率编码方向的步骤数、EPI或自旋回波法等脉冲序列的种类等。上述拍摄部位例如是指头部、胸部、腿部等将被检体P的什么部分作为拍摄区域来进行图像化。

输入装置62向用户提供设定拍摄序列的条件、图像处理条件的功能。

图像重构部90在内部具有k空间数据库92。图像重构部90在形成于k空间数据库92的k空间中，将由序列控制器56输入的MR信号的原始数据配置为k空间数据。图像重构部90对k空间数据实施包括二维傅立叶变换等的图像重构处理，生成被检体P的各切片的图像数据。图像重构部90将生成的图像数据保存到图像数据库94中。

图像处理部96从图像数据库94获取图像数据，并对其实施规定的图像处理，将图像处理后的图像数据作为显示用图像数据存储到存储装置66中。

存储装置66使上述的显示用图像数据附带该显示用图像数据的生成所使用的拍摄条件、被检体P的信息（患者信息）等来作为附带信息而进行存储。

显示控制部98按照MPU86的控制，使显示装置64显示拍摄条件的设定用画面、通过拍摄而生成的图像数据所表示的图像。

电容判定部102从后述的电容检测器140取得倾斜磁场电源44内的电解电容器126（参照后述的图3）的电容C的值，基于该电容值来判定电解电容器126的电容C是否小于阈值。此外，如后述那样，有时即使不取得电容值自身，电容判定部102也能够基于电解电容器126的充电电压、充放电电流（充电电流或者放电电流的值）等来判定电解电容器126的电容C是否小于阈值。其中，上述“充电电压”例如是指电解电容器126等充放电元件中的一个电极与另一个的电极之间的电位差。

在由电容判定部102判定为电解电容器126的电容C小于阈值的情况下，条件限制部104通过限制由MPU86设定的拍摄序列的条件，来限制向倾斜磁场线圈26的电力供给量。在第1实施方式中，作为一个例子，将阈值设为2个阶段。

即，电容判定部102判定电解电容器126的电容C是否小于第1阈值、和电解电容器126的电容C是否小于比第1阈值小的第2阈值。在电解电容器126的电容C小于第2阈值的情况下，与电解电容器126的电容C小于第1阈值但不小于第2阈值的情况相比，条件限制部104进一步限制向倾斜磁场线圈26的电力供给量。

警告部100在电解电容器126的电容C小于阈值的情况下，通过控制显示控制部98，在显示装置64上执行电解电容器126的更换推荐显示（警告显示）。

图3是表示倾斜磁场电源44的构成的一个例子的框图。为了避免繁琐，在图3中仅详细表示了对X轴倾斜磁场线圈26x供给电力的X通道（channel）的部分的电路构成。

如图3所示，倾斜磁场电源44具有断路器122、整流器123、直流电源124、电解电容器126、倾斜磁场放大器128、电流检测器130、132、134、电压检测器136、电容检测器140。

即，图1所示的X、Y、Z轴倾斜磁场电源44x、44y、44z共用断路器122、整流器123、直流电源124。在图3中，X轴倾斜磁场电源44x例如与断路器122、整流器123、直流电源124、电解电容器126、倾斜磁场放大器128、电流检测器130、132、134、电压检测器136、电容检测器140对应。

断路器122在来自外部的交流电源120的输出电流超过了额定电流值的情况下，将交流电源120与整流器123之间电切断。

整流器123将来自交流电源120的交流的供给电力变换成直流电力，并将该直流电力向直流电源124供给。

直流电源124利用经由整流器123而供给的电流对电解电容器126进行充电，而且，向倾斜磁场放大器128供给电流。直流电源124具有CV／CC特性，在倾斜磁场放大器128侧的负荷轻的情况下作为恒压源动作，在负荷重的情况下作为恒流源动作。其中，“CV／CC特性”的CV是恒电压（ConstantVoltage）的意思，CC是恒电流（ConstantCurrent）的意思。

倾斜磁场放大器128具有＋侧输入端子（图中的＋in）、－侧输入端子（图中的－in）、＋侧输出端子（图中的＋out）、－侧输出端子（图中的－out）。倾斜磁场放大器128从直流电源124接受电力供给，在＋侧输入端子接收来自序列控制器56的控制电压信号。该控制电压信号表现出与根据拍摄序列在X轴倾斜磁场线圈26x中想要产生的理想的磁场波形相似的波形。

电流检测器130检测向倾斜磁场放大器128的－侧输出端子流入的电流的电流值，该检测电流的大小与来自倾斜磁场放大器128的＋侧输出端子的输出电流Iout（t）相等。这是因为，来自倾斜磁场放大器128的＋侧输出端子的输出电流在倾斜磁场线圈26x中流过而返回到倾斜磁场放大器128的－侧输出端子。Iout（t）的（t）是时间t的函数的意思，对于以下的说明中的各部的电流、电压也同样。电流检测器130生成对检测出的电流的电流值进行表示的电压信号，将生成的电压信号向倾斜磁场放大器128的－侧输入端子输入。

倾斜磁场放大器128作为按照＋侧输入端子与－侧输入端子之间的误差信号为0的方式输出电流的电流源进行动作。这里，由于倾斜磁场放大器128的输出电流通过电流检测器130而成为负反馈，所以按照从＋侧输出端子输出与向＋侧输入端子的输入电压（控制电压信号）成比例的电流的方式进行反馈控制。

更详细而言，倾斜磁场放大器128根据上述控制电压信号等来切换以下的第1电路动作状态和第2电路动作状态。

第1电路动作状态是通过不消耗电解电容器126的积蓄电力，而仅消耗直流电源124的供给电力，来从倾斜磁场放大器128向倾斜磁场线圈26供给电力的状态。

第2电路动作状态是消耗电解电容器126的积蓄电力的情况（倾斜磁场放大器128使直流电源124以及电解电容器126向上述倾斜磁场线圈供给电力的状态）。

即，倾斜磁场放大器128根据拍摄序列，通过电解电容器126的放电电力来补充来自直流电源124的供给电力相对倾斜磁场线圈26的消耗电力不足的电力量。这里的“根据拍摄序列”例如是根据示出了与在拍摄序列中规定的使倾斜磁场线圈26应该产生的理想的磁场波形相似的波形的“控制电压信号”的意思。

电流检测器132检测出在电解电容器126与倾斜磁场放大器128之间向图3所示的方向流动的电流、即向倾斜磁场放大器128供给的电流的值，作为放大器流入电流Iin（t），并将检测出的电流值向电容检测器140输入。

电流检测器134检测出沿着图3所示的方向从直流电源124向电解电容器126以及倾斜磁场放大器128侧供给的电流的值作为电源输出电流Ips（t），并将检测出的电流值向电容检测器140输入。

在放大器流入电流Iin（t）比电源输出电流Ips（t）大的期间，放大器流入电流Iin（t）中包括来自电解电容器126的放电电流。

在该期间，电解电容器126经由倾斜磁场放大器128对倾斜磁场线圈26x供给电力作为放电电流。

电压检测器136检测从直流电源124向X通道侧供给的输出电压的值作为Vbus（t），并将检测出的电压值向电容检测器140输入。由于直流电源124的输出电压Vbus（t）与电解电容器126的充电电压相等，所以当在以下的说明中将焦点集中于电解电容器126的充电电压时，记载为充电电压Vbus（t）。

电容检测器140基于放大器流入电流Iin（t）、电源输出电流Ips（t）、充电电压Vbus（t）来计算电解电容器126的电容C。电容检测器140经由序列控制器56将计算出的电容值向图2的电容判定部102输入。

虽然在图3中省略了详细的电路构成，但倾斜磁场电源44内的Y通道电路以及Z通道电路是与上述的X通道电路同样的构成，与X通道电路同样地发挥功能。不过，从直流电源124向倾斜磁场放大器128侧供给的电力按X、Y、Z通道而不同，电解电容器126的电容C也按X、Y、Z的各通道分别计算并向电容判定部102输入。

接下来，对通过电容检测器140计算电解电容器126的电容C的方法进行说明。

作为第1方法，电容检测器140根据充电时电荷相对电解电容器126流出流入这一点来计算其电容C的值。具体而言，流入到电解电容器126的充电电流成为从电源输出电流Ips（t）减去放大器流入电流Iin（t）后的值。因此，电容检测器140基于电源输出电流Ips（t）与放大器流入电流Iin（t）的时间积分值，根据以下的（1）式来计算电解电容器126的电荷的变化量ΔO。

ΔQ=∫Ips(t)-Iin(t)dt…（1）

另外，电容检测器140能够基于以足够短的一定时间间隔由电压检测器136输入的充电电压Vbus（t），算出以（1）式进行了时间积分的期间中的电解电容器126的充电电压的变化量ΔVbus。电容检测器140利用以下的（2）式来计算电解电容器126的电容C。

C＝ΔQ／ΔVbus…（2）

图4是表示来自直流电源124的电源输出电流Ips（t）与电解电容器126的充电电压Vbus（t）的时间变化的一个例子的示意图。在图4中，上侧曲线图的纵轴表示充电电压Vbus（t），下侧曲线图的纵轴表示电源输出电流Ips（t），两者的横轴都表示经过时间t。

在图4中，作为一个例子，电解电容器126的充电从时刻t0开始，在时刻t1电源输出电流Ips（t）的上升结束，Ips（t）＝Iconst，在时刻t1－t2的期间，可进行Iconst的恒电流充电。如果在时刻t2电解电容器126的充电电压达到目标电压Vtarget，则电源输出电流Ips（t）下降。并且，在时刻t3充电完成，电解电容器126的充电电压Vbus（t）变为Vend。其中，将时刻t0－t3的期间设为总充电时间tw。

作为计算电解电容器126的电容C的第2方法，在充电时如以下那样计算。具体而言，考虑电源输出电流Ips（t）的上升、以及从电解电容器126达到了目标电压Vtarget的时刻起的电源输出电流Ips（t）的下降快至能够忽视的程度，放大器流入电流Iin（t）几乎为零的情况。即，例如考虑如将向MRI装置20的电源接通后立即进行初始充电时那样，在图4中的时刻t0－t1的期间、以及时刻t2－t3短至能够忽视期间的程度的情况。该情况下，由于在整个电解电容器126的总充电时间tw中，直流电源124被视为恒流源，所以可通过以下的（3）式计算电解电容器126的电容C。

C＝Iconst×tw／Vend…（3）

在该第2方法中，为了更准确地计算电解电容器126的电容C，可以避开充电电流（电源输出电流Ips（t））的上升期间以及充电电流的下降期间来进行测定，或者从测定数据中除去上升期间以及下降期间的数据来计算电容C。具体而言，电容检测器140测定以图4所示的恒定电流被充电的恒电流充电时间Δt（时刻t1－t2的期间）的电解电容器126的充电电压的变化量ΔVbus，通过下式来计算电解电容器126的电容C。

C＝Iconst×Δt／ΔVbus…（4）

或者，也可以测定恒电流充电时间Δt内的一部分的任意期间的电解电容器126的充电电压的变化量，基于此与（4）式同样地进行计算。

作为计算电解电容器126的电容C的第3方法，例如考虑如强制放电时那样电源输出电流Ips（t）为零的情况、即放大器流入电流Iin（t）仅被视为来自电解电容器126的放电电流的情况。

该情况下，电流检测器132以及电压检测器136测定放大器流入电流Iin（t）、充电电压Vbus（t）的时间变化，电容检测器140基于这些测定值来计算电解电容器126的电容C。

具体而言，例如考虑在Δt’的长度的期间中，放大器流入电流Iin（t）为Iconst’而恒定的情况。可以测定该Δt’的期间的充电电压Vbus（t）的下降量的绝对值ΔVbus’，例如通过下式来计算电容C。

C＝Iconst’×Δt’／ΔVbus’…（5）

此外，也可以如上述的第1～第3方法那样计算出电解电容器126的电容C的值本身。以下对该情况下的电解电容器126的电容C的劣化程度的判定方法进行说明。

图5是表示将放大器流入电流Iin（t）视为零，并以恒定的电源输出电流Ips（t）对电解电容器126进行了充电的情况下的、充电电压Vbus（t）的时间变化因电容引起的不同的示意图。在图5中，纵轴表示充电电压Vbus（t），横轴表示经过时间t。在图5中，表示了电容不同的3个模式。在用最细的实线表示的模式a中，充电电压Vbus（t）的上升较快，再用最粗实线表示的模式c中，充电电压Vbus（t）的上升慢。模式b为模式a与模式c的中间，是电解电容器126的电容C与阈值Cref相等的情况。

在模式a、b、c中，电源输出电流Ips（t）在图5所示的期间中为Iconst而恒定，由此，电解电容器126被充电。在该恒电流充电时，在模式a、b、c中分别将从充电电压Vbus（t）达到了第1基准值Vref1的时刻起，到达到第2基准值Vref2的时刻的时间差定义为Δta、Δtref、Δtc。该情况下，在模式b中，流入到电解电容器126的电荷Q的量用下式表示。

Q＝Iconst×Δtref＝Cref×（Vref1－Vref2）···（6）

根据上式可知，对电容器而言，一般其电容越小，则以恒定电流充电时的充电电压上升越快。即，在模式a中，由于电解电容器126的电容小，所以充电电压的上升快，在模式c中，由于电解电容器126的电容大，所以充电电压的上升慢。

鉴于此，电压检测器136测定恒电流充电时的电解电容器126的充电电压Vbus的时间变化，并将该测定结果经由电容检测器140向电容判定部102输入。电容判定部102计算出从充电电压Vbus（t）到达了第1基准值Vref1的时刻起，到达到了第2基准值Vref2的时刻的时间差，在该时间差比Δtref短的情况下，判定为电解电容器126的电容C小于阈值Cref。

这样，可以监视充电电压Vbus（t）上升到一定值所需要的时间，通过上升到一定值所需要的时间与基准时间（Δtref）对比，来判定电解电容器126的电容C的劣化程度。这里的劣化程度例如是指电容C是否低于阈值（以下也同样）。

或者，也可以在将电源输出电流Ips（t）视为零，并将放大器流入电流Iin（t）视为恒定值的放电时，与上述同样地判定电解电容器126的电容C的劣化程度。即，电压检测器136测定充电电压Vbus（t）从第1规定值下降到第2规定值所需要的时间，并将测定结果经由电容检测器140向电容判定部102输入。电容判定部102可通过从第1规定值下降到第2规定值所需要的时间与基准时间（Δtref’）的对比，来判定电解电容器126的电容C是否小于阈值。

或者，可以在将放大器流入电流Iin（t）视为零，并将作为充电电流的电源输出电流Ips（t）视为恒定值的情况的充电时，电压检测器136测定规定时间内的电解电容器126的充电电压Vbus（t）的上升值，并将测定结果向电容判定部102输入。电容判定部102通过将该上升值与基准上升值进行比较，可判定电解电容器126的电容C的劣化程度。

同样，也可以在将电源输出电流Ips（t）视为零，将放大器流入电流Iin（t）视为恒定值的放电时，电压检测器136测定规定期间内的电解电容器126的充电电压Vbus（t）的下降值，并将测定结果向电容判定部102输入。电容判定部102通过将该下降值与基准下降值进行比较，可判定电解电容器126的电容C的劣化程度。

图6是表示根据电解电容器126的电容C来催促对其进行更换的显示的一个例子的示意图。在第1实施方式中，作为一个例子，使用第1阈值Cref1以及第2阈值Cref2作为电解电容器126的更换基准。第2阈值Cref2小于第1阈值Cref1。第1阈值Cref1比新品时的电解电容器126的电容小。

图6对应于虽然电解电容器126的电容C小于第1阈值Cref1，但大于第2阈值Cref2的情况。该情况下，警告部100通过控制显示控制部98，例如通过“请在3个月内更换倾斜磁场电源内的电解电容器”这一消息文，来在显示装置64上进行更换推荐显示。同时，警告部100将电解电容器126的电容C的计算值、新品时的电解电容器126的电容、第2阈值Cref2的电容例如以条形显示于显示装置64。这里作为一个例子，设第2阈值Cref2于图6所示的更换基准的电容相等。

图7是表示根据电解电容器126的电容C来催促对其进行更换的显示的另一例的示意图。图7对应于电解电容器126的电容C小于第2阈值Cref2的情况。该情况下，警告部100例如通过“请尽早更换倾斜磁场电源内的电解电容器”这一消息文，来在显示装置64上进行更换推荐显示。同时，警告部100将电解电容器126的电容C的计算值、其新品时的电容、第2阈值Cref2的电容例如以条形显示于显示装置64。

图8是表示第1实施方式中的MRI装置20的动作流程的一个例子的流程图。在图8中，作为一个例子，说明对MRI装置20接通电源之后进行测定以及判定的情况。以下，适当参照前述的各图，并且根据图8所示的步骤编号，来对MRI装置20的动作进行说明。

［步骤S1］对MRI装置20接通电源，MRI装置20的启动开始。其中，由于在启动时的情况下，从MRI装置20的动作停止经过了一定时间，所以启动时的电解电容器126（参照图3）的残留电荷几乎视为零，将放大器流入电流Iin（t）视为零。

与对MRI装置20接通电源（MRI装置20的启动开始）同步，从交流电源120开始向倾斜磁场电源44内的直流电源124供给电力。与针对直流电源124开始供给电力同步，电流检测器132、134、电压检测器136以足够短的时间间隔开始测定放大器流入电流Iin（t）、电源输出电流Ips（t）、充电电压Vbus（t），并将各测定值向电容检测器140输入。这里的足够短是指知晓充电电压Vbus（t）的时间变化的程度、且能够准确计算电解电容器126的电容C的程度的意思（后述的第2实施方式也同样）。

电容检测器140基于从电解电容器126完全放电的状态到被充电的测定值，来计算电解电容器126的电容C。关于该电容C的计算方法，例如只要采用通过利用（1）式～（4）式说明了的第1方法、第2方法等即可。

［步骤S2］电容检测器140经由序列控制器56将计算出的电解电容器126的电容C向电容判定部102输入。电容判定部102将电容C的值与测定日（测定年月日）以及计算时刻一同记录到存储装置66。

电容判定部102例如从MRI装置的安装调整时、电解电容器126的上次更换时开始预先存储新品时的电解电容器126的电容的值、第1阈值Cref1、比第1阈值Cref1小的第2阈值Cref2。电容C小于第2阈值Cref2的情况是希望尽早更换电解电容器126的情况。其中，第1阈值Cref1、第2阈值Cref2的设定值能够根据新品时的电容的值而经由输入装置62按X、Y、Z通道分别变更。

电容判定部102判定计算出的电解电容器126的电容C是否小于第1阈值Cref1、以及电容C是否小于第2阈值Cref2，并将判定结果以及电容C的值向警告部100以及条件限制部104输入。此外，在MRI装置20经由未图示的线路与维护中心连接的情况下，电容判定部102也可以将判定结果以及电容C的值发送给维护中心。

电解电容器126的电容按X、Y、Z通道分别计算，并向电容判定部102输入。这里，作为一个例子，当在X、Y、Z各通道内，只要有一个电解电容器126的电容C小于第1阈值Cref1时，便进入到步骤S3，否则进入到步骤S4。

［步骤S3］根据步骤S2的判定结果分成以下2个情形来进行说明。

第1个情形是X、Y、Z通道的至少一个电容C小于第1阈值Cref1，但在X、Y、Z的全部通道中电容C大于第2阈值Cref2的情况。在第1情形中，警告部100通过控制显示控制部98，在显示装置64上进行例如“请在3个月内更换倾斜磁场电源内的电解电容器”那样的更换推荐显示。同时，警告部100将电解电容器126的电容与新品时、更换基准的电容一并以条形显示（参照图6）。由此，警告部100向操作者推荐近期的电解电容器126的更换安排。

另外，在第1情形下，条件限制部104如后述那样变更拍摄序列的一部分的条件（参数）的上限、下限，以使得倾斜磁场线圈26的消耗电力的上限值下降，并将变更后的条件向MPU86输入。即，条件限制部104通过对拍摄序列的条件进行电力限制，来限制倾斜磁场线圈26的消耗电力，由此减轻倾斜磁场电源44的电力负荷。

即使在能够设定的范围设定了电力的负荷最大的拍摄序列的条件，条件限制部104也能够根据电容C的值将拍摄序列的条件电力限制为能够执行拍摄序列且可维持良好画质的程度。

作为降低倾斜磁场线圈26的消耗电力来减轻倾斜磁场电源44的电力负荷的方法，例如可采用增长反复时间TR、减少切片数、扩展作为拍摄区域的FOV、降低成像分辨率的至少一个。换言之，可采用增长反复时间TR的下限值、减少切片数的上限、扩展能够设定为拍摄区域即FOV的最小面积、降低成像分辨率的上限值的至少一个。其中，例如在DWI（DiffusionWeightedImaging：扩散强调成像）的情况下，可通过降低b值，来降低MPG（MotionProbingGradient：扩散倾斜磁场）脉冲的强度，从而减轻电力的负荷。

上述成像的分辨率是MRI图像的1个像素表示被检体中的多大范围的区域。这通过由相位编码方向以及频率编码方向的步骤数所决定矩阵要素数、和作为拍摄区域的FOV的尺寸来决定。即，为了降低成像的分辨率，例如只要减少相位编码方向以及频率编码方向的步骤数，或扩展作为拍摄区域的FOV即可。

作为第2情形，对电容C小于第2阈值Cref2的情况进行说明。这里，作为一个例子，X、Y、Z各通道内只要有一个电解电容器126的电容C小于第2阈值Cref2的情况包含在该第2情形中。

在第2情形下，警告部100通过控制显示控制部98，在显示装置64上例如进行“请尽早更换倾斜磁场电源内的电解电容器”那样的更换推荐显示。同时，警告部100将电解电容器126的电容如图7那样与新品时、更换基准的电容一并以条形显示（参照图7）。由此，警告部100向操作者推荐电解电容器126的尽早更换安排。

另外，在第2情形下，条件限制部104变更拍摄序列的一部分的条件（参数）的上限值、下限值，以使倾斜磁场线圈26的消耗电力的上限值比上述第1情形更加降低，并将变更后的条件向MPU86输入。由此，与第1情形相比，会进一步减轻倾斜磁场电源44的电力负荷。即使在能够设定的范围设定了电力的负荷最大的拍摄序列的条件，条件限制部104也根据电容C的值将拍摄序列的条件进一步电力限制为能够执行拍摄序列并可维持良好画质的程度。

［步骤S4］MPU86（参照图2）基于经由输入装置62对MRI装置20输入的拍摄序列的条件，来进行MRI装置20的初始设定。另外，通过预扫描等来设定RF脉冲的中心频率等。然后，MPU86控制MRI装置20的各部，来进行定位图像用的数据收集（MR信号的收集）以及图像重构。

具体而言，使被检体P躺在诊台32的顶板上，通过被静磁场电源40励磁后的静磁场磁铁22在拍摄空间形成静磁场。另外，从匀场线圈电源42向匀场线圈24供给电流，使拍摄空间中形成的静磁场均匀化。

当从输入装置62对MPU86输入了拍摄开始指示后，MPU86将包括脉冲序列的拍摄条件向序列控制器56输入。序列控制器56通过根据被输入的脉冲序列来驱动倾斜磁场电源44、RF发送器46以及RF接收器48，由此在包含被检体P的拍摄部位的拍摄区域形成倾斜磁场，并且从RF线圈28产生RF脉冲。

在形成上述倾斜磁场时，倾斜磁场放大器128如前述那样，根据控制电压信号等，切换第1电路动作状态和第2电路动作状态。即，根据拍摄序列，通过电解电容器126的放电电力来补充直流电源124的供给电力相对倾斜磁场线圈26的消耗电力不足的电力量（步骤S6的正式扫描也同样）。

因此，被检体P的内部的通过核磁共振产生的MR信号被RF线圈28接收，由RF接收器48检测出。RF接收器48在对检测出的MR信号实施了规定的信号处理之后，通过对其进行A／D变换，来生成数字化后的MR信号即原始数据。RF接收器48将生成的原始数据向序列控制器56输入。序列控制器56将原始数据向图像重构部90输入，图像重构部90在形成于k空间数据库92的k空间中，将原始数据配置为k空间数据。这样进行数据收集。

图像重构部90从k空间数据库92获取k空间数据，通过对其实施包括傅立叶变换的图像重构处理来重构图像数据，并将得到的图像数据保存到图像数据库94中。图像处理部96从图像数据库94获取图像数据，通过对其实施规定的图像处理来生成二维的显示用图像数据，并将该显示用图像数据保存到存储装置66。

［步骤S5］MPU86将定位图像的显示用图像数据从存储装置66发送给显示控制部98，使显示装置64显示定位图像。另外，显示控制部98按照MPU86的指令，将正式扫描的拍摄序列的条件的设定画面显示到显示装置64上。然后，操作者经由输入装置62选择正式扫描的拍摄序列的条件，MPU86按照所选择的条件来设定正式扫描的拍摄序列的条件。

其中，当步骤S2中的判定结果为肯定而执行步骤S3的处理时，上述拍摄序列的条件的设定画面中的各参数的上限、下限成为在步骤S3中限制的值（条件）。当执行了步骤S3的处理时，MPU86自动设定的拍摄序列的条件的各参数的上限以及下限也成为在步骤S3中限制的值。

［步骤S6］按照在步骤S5中设定的条件与定位图像的情况同样地进行正式扫描的数据收集。即，在拍摄空间中形成静磁场，在拍摄区域形成倾斜磁场，发送RF脉冲，收集来自被检体P的MR信号。基于收集到的MR信号来生成原始数据，将原始数据作为k空间数据配置到形成于k空间数据库92的k空间。

［步骤S7］图像重构部90通过对上述k空间数据实施图像重构处理来重构图像数据，图像处理部96通过对重构得到的图像数据实施规定的图像处理来生成显示用图像数据，并将显示用图像数据保存到存储装置66。MPU86将正式扫描的显示用图像数据从存储装置66发送给显示控制部98，将通过正式扫描得到的图像显示于显示装置64。以上是第1实施方式的MRI装置20的动作说明。

以往，没有对倾斜磁场电源内的电容器的电容进行判定的MRI装置，在第1实施方式中，在拍摄前测定电解电容器126的电容C，当电容C小于第1阈值Cref1时，对拍摄序列的条件进行电力限制。即，与电解电容器126的电容C的劣化程度无关地在可执行并能获得良好图像的范围限制（变更）拍摄序列的各参数的上限、下限。换言之，关于拍摄序列的条件设定，操作者不需要考虑电解电容器126的电容的经时劣化。

以往，如果基于安装初期的电解电容器的电容值来设计倾斜磁场电源的电路、拍摄序列的条件设定程序等，则即使在安装初期能获得没有问题的MRI图像，画质也有可能在10年后发生劣化。但是，根据第1实施方式，该以往课题被消除。因此，能够针对倾斜磁场电源44内的电解电容器126的容量劣化不过分设置余裕地设计倾斜磁场电源44的电路。

另外，在第1实施方式中，将电解电容器126的电容的阈值设为2个阶段。这是考虑到即使通过警告显示推荐更换电解电容器126，实际上到更换电解电容器126为止还需要某种程度的时间。

即，在电解电容器126的电容C劣化到第2阈值Cref2之前，在小于与其相比具有余裕的第1阈值Cref1的阶段进行电解电容器126的更换推荐显示。由此，操作者能够在比希望尽快更换电解电容器126的时期早的阶段，预测电解电容器126的更换基准的时期。结果，能够具有足够的时间充裕地安排电解电容器126的更换。

并且，在第1实施方式中，将基于测定值计算出的电解电容器126的电容C的值与测定年月日以及计算时刻一同记录到存储装置66。因此，在定期检查MRI装置20时，维护的人员通过确认电容C的值，能够预测电解电容器126的更换基准的时期。因此，例如能够通过预先订购新品的电解电容器126或者新品的倾斜磁场电源44的单元等，在电解电容器126的电容小于第2阈值Cref2时迅速更换。

在上述的例子中，与MRI装置20因电源接通而启动开始的定时同步，开始了电解电容器126的电容C的测定，但这只是一个例子。以下，作为第1实施方式的补充事项，对进行电解电容器126的电容C的判定（测定）的定时的4个变形例进行说明。

第1，可以与MRI装置20因复位动作而再启动开始的定时同步，开始充电电压Vbus（t）等的测定，来判定电容C是否小于第1阈值Cref1、以及是否小于第2阈值Cref2。

第2，可以在夜间不使用MRI装置20时，测定充电电压Vbus（t）等，来判定电容C是否小于第1阈值Cref1、以及是否小于第2阈值Cref2。

第3，可以在MRI装置20的定期检查时测定充电电压Vbus（t）等，来判定电容C是否小于第1阈值Cref1、以及是否小于第2阈值Cref2。

在这些第1～第3的情况下，只要将电解电容器126的电荷暂时完全放电，并在从完全放电状态开始充电时测定电容C即可。其中，关于在电解电容器126的充电时测定电容C的方法，只要采用通过使用（1）式～（4）式等说明了的第1方法、第2方法等即可。另外，也可以在电解电容器126的充电时不计算电容C的值自身地判定电容C是否小于阈值，其手法如使用图5在前面叙述那样。

在上述再起动的情况下，由于电解电容器126中残留积蓄电荷，所以希望如上述那样暂时放电。为了进行放电，只要通过使直流电源124停止来将电源输出电流Ips（t）设为零的状态、且将倾斜磁场放大器128的电源设为接通状态即可。由此，电解电容器126内的电荷作为放电电流流入到倾斜磁场放大器128，在倾斜磁场放大器128内被自然消耗，使得电解电容器126完全放电。

作为MRI装置20的定期检查时的测定，并不限于上述的充电时，也可以在放电时例如通过使用（5）式说明了的第3方法来测定电解电容器126的电容C。该情况下，只要按照电源输出电流Ips（t）视为零的方式，例如在将电解电容器126满充电后，停止直流电源124的输出，在从满充电状态使电解电容器126放电时进行测定即可。为了定期检查时的测定，也可以构成为对输入装置62设置检查按钮，若按下该按钮，则进行电解电容器126的电容C的值的测定、显示装置64中的测定结果的显示。

第4，可以在拍摄时充电电压Vbus（t）下降的情况、即由于倾斜磁场线圈26的消耗电力多而仅通过电源输出电流Ips（t）不能完全补充而从电解电容器126供给电力作为放电电流的情况下，测定电容C。

该情况下，电源输出电流Ips（t）全部流入到倾斜磁场放大器128，将向电解电容器126的充电电流视为零。鉴于此，通过从放大器流入电流Iin（t）减去电源输出电流Ips（t）来计算放电电流Idis（t）。然后，通过将充电电压Vbus（t）的下降量除以放电电流Idis（t）的时间积分值（与来自电解电容器126的流出电荷Q相等），可计算出电解电容器126的电容C。

在这些第1～第4变形例中，当判定为电容C小于第1阈值Cref1时，警告部100进行更换推荐显示（参照图6），条件限制部104对下次之后执行的拍摄序列的条件进行电力限制。另外，在第1～第4变形例中，当判定为电容C小于第2阈值Cref2时，警告部100进行更换推荐显示（参照图7），条件限制部104将下次之后执行的拍摄序列的条件与小于第1阈值Cref1的情况相比进一步电力限制。拍摄序列的条件的限制的内容与图8中说明的实施方式同样。

根据以上说明的第1实施方式以及其变形例，能够在MRI中，针对倾斜磁场电源内的电力供给用的充放电元件的容量劣化不过分设置余裕地设计倾斜磁场电源的电路。

以下，对第2实施方式进行说明。由于第2实施方式的MRI装置20与第1实施方式除了在倾斜磁场电源44内追加电压检测器142这一点、以及电解电容器126的电容计算方法这一点不同之外都相同，所以将焦点集中于不同点来进行说明。

图9是表示第2实施方式的倾斜磁场电源44的构成的一个例子的框图。为了避免繁琐，在图9中仅详细表示了向x轴倾斜磁场线圈26x供给电力的x通道的部分的电路构成。在第2实施方式中，与第1实施方式的不同点在于，追加了对倾斜磁场放大器128的输出电压Vout(t)进行检测并向电容检测器140输入的电压检测器142，而省略了电流检测器132。输出电压Vout(t)成为向x轴倾斜磁场线圈26x的施加电压。关于图9中省略了详细的电路构成的Y通道电路、Z通道电路的构成以及功能，都和上述X通道同样。

这里，在通过电阻值为Rload的电阻、与电感值为Lload的线圈的串联电路来近似x轴倾斜磁场线圈26x的电负荷的情况下，输出电压Vout(t)由以下的(7)式表示。

$\mathrm{Vout}\left(t\right)=R_{\mathrm{load}\·}\mathrm{Iout}\left(t\right)+L_{\mathrm{load}}.\frac{\mathrm{dIout}\left(t\right)}{\mathrm{dt}}\·\·\·\left(7\right)$

图10是表示针对x通道的倾斜磁场放大器128的输出电压Vout(t)以及各部的电流、电压波形，假定为(简化为)按照(7)式的输出电压时的一个例子的示意图。在图10中，各纵轴按从上到下的顺序，表示直流电源124的输出电压(电解电容器126的充电电压)Vbus(t)、直流电源124的电源输出电流Ips(t)、倾斜磁场放大器128的输出电流lout(t)、倾斜磁场放大器128的输出电压Vout(t)。各横轴表示经过时间t。以下，对电路动作简单进行说明。

在向倾斜磁场电源44的电源接通后，电解电容器126立即被充电到充电完成电压。因此，如果将拍摄序列的开始时刻设为t10，则在时刻t10以后至少到时刻t11的短暂期间，直流电源124的输出电压Vbus(t)为Vini而恒定，直流电源124的输出电流Ips(t)仅为待机电流所以为恒定。

然后，在时刻tll，从序列控制器56向倾斜磁场放大器128的+侧输入端子（+in）的控制电压信号开始以一定的斜率上升。如前述那样，由于倾斜磁场放大器128输出与向＋侧输入端子的输入电压成比例的输出电流作为Iout（t），所以图10中的Iout（t）的时间波形与上述控制电压信号相似。

（7）式的左边第2项的Iout（t）的时间微分在时刻t11之前为零，但在时刻t11以后以一定的斜率上升的期间，成为恒定的正值。因此，在时刻t11，倾斜磁场放大器128的输出电压Vout（t）瞬间上升（7）式的左边第2项的量。另一方面，（7）式的左边第1项（R×Iout（t））在时刻t11为零，但在时刻t11以后，由于伴随着Iout（t）的上升（7）式的左边第1项也上升，所以输出电压Vout（t）也上升。

另外，由于在时刻t11以后，开始从倾斜磁场放大器128供给输出电流Iout（t），所以作为其电流供给源，从直流电源124向倾斜磁场放大器128供给电流。因此，在时刻t11直流电源124的输出电流Ips（t）也上升，然后成为恒定值。

这里，作为一个例子，设X通道的倾斜磁场放大器128的消耗电力Pampx（t）与X轴倾斜磁场线圈26x的消耗电力Pxcoil（t）之和大于直流电源124针对X通道的额定输出电力。该情况下，在从时刻t11到时刻t14的期间，倾斜磁场放大器128将X轴倾斜磁场电源44x切换成前述的第2电路动作状态。因此，利用电解电容器126的放电电力来补充通过直流电源124的供给电力相对倾斜磁场线圈26的消耗电力不足的电力量。

因此，在时刻t11以后，除了直流电源124之外，还从电解电容器126作为放电电流向倾斜磁场放大器128供给电力，充电电压Vbus（t）减少。

在时刻t12，由于以一定的斜率上升了的输出电流Iout（t）从上升切换成恒定值，所以其时间微分切换为零，因此（7）式的左边第2项变为零。从而，输出电压Vout（t）在时刻t12瞬间下降，到输出电流Iout（t）为恒定值的时刻t13为止保持恒定值。

在时刻t13，恒定的输出电流Iout（t）开始以一定的斜率下降。由此，由于在（7）式的左边第2项中输出电流Iout（t）的时间微分从零切换为负的恒定值，所以输出电流Iout（t）在时刻t13瞬间下降。另一方面，由于（7）式的左边第1项在时刻t13以后伴随着Iout（t）的下降而下降，所以输出电压Vout(t)也在时刻t13以后下降。

在时刻t14，如果停止输出电流lout(t)的供给，则下降了的充电电压Vbus(t)开始上升。这是因为，由于在时刻t14以后不需要向倾斜磁场放大器128的供给电流，所以电解电容器126被直流电源124的输出电流Ips(t)充电。因此，在该充电前的时刻t14，充电电压Vbus(t)为极小值，将该值设为Vfin。

直流电源124的输出电流Ips(t)在接近于电解电容器126的充电完成时开始下降，若在时刻t15电解电容器126的充电完成，则直流电源124的输出电流Ips(t)成为待机电流。以上是电路动作的说明。

以下，对第2实施方式中的电解电容器126的电容C的计算方法进行说明。在第2实施方式中，在电力消耗大的拍摄序列的执行中，根据能量的收支来计算电容器电容。这里的“电力消耗大”是指由于倾斜磁场线圈26的消耗电力多，所以仅通过电源输出电流Ips(t)不能完全补充而从电解电容器126向放电电流倾斜磁场放大器128供给电力的情况。

若将向电解电容器126的充电能量设为Ein，将来自电解电容器126的放电能量设为Eout，将放电开始时(时刻t11)的电解电容器126的充电电压设为Vini(参照图10)，将放电结束时(时刻t14)的电解电容器126的充电电压设为Vfin(参照图10)，则以下的(8)式成立。

$|\mathrm{Ein}-\mathrm{Eout}|=|\frac{1}{2}.C.({\mathrm{Vfin}}^2-{\mathrm{Vini}}^2)|\·\·\·\left(8\right)$

如果将由电流检测器134测定的电源输出电流Ips(t)、与由电压检测器136测定的充电电压(直流电源124的输出电压)Vbus(t)之积如以下的(9)式那样进行时间积分，则可计算出充电能量Ein。

Ein=∫Ips(t)·Vbus(t)dt…(9)

放电能量Eout能够作为经由倾斜磁场线圈26x从倾斜磁场放大器128输出并返回的输出电流lout(t)的函数而计算出。即，由于倾斜磁场放大器128的消耗电力Pampx(t)主要是开关元件中的消耗电力，所以例如可通过下式近似。

Pampx(t)＝Wa×{Iout(t)}²+Wb×Iout(t)+Wc…（10）

在（10）式中，Wa、Wb、Wc是由开关元件的特性决定的常量，预先测定并存储到电容检测器140中。其中，Wa、Wb、Wc可以作为理论值而通过模拟预先计算出，并存储到电容检测器140。另外，X轴倾斜磁场线圈26x中的消耗电力Pxcoil（t）可通过以下的（11）式计算。

Pxcoil（t）＝Iout（t）×Vout（t）…（11）

此外，X轴倾斜磁场线圈26x的消耗电力Pxcoil（t）也可以取代（11）式而通过倾斜磁场放大器128的输出电流Iout（t）的瞬时值Iout、与输出电压Vout（t）的瞬时值Vout之积来计算。这里的输出电流Iout（t）的瞬时值Iout可以通过倾斜磁场放大器128的控制电流值来计算，也可以使用电流检测器130的测定值。

接下来，通过将X轴倾斜磁场线圈26x中的消耗电力Pxcoil（t）、与倾斜磁场放大器128的消耗电力Pampx（t）之和如以下的（12）式那样进行时间积分，可计算出放电能量Eout。

Eout＝∫{Pampx(t)+Pxcoil(t)}dt…（12）

这里，由于放电的开始时以及结束时的电解电容器126的充电电压Vini、Vfin由电压检测器136测定，所以将测定值代入到（8）式。并且，如果将如以上那样计算出的充电能量Ein、放电能量Eout代入到（8）式，则能够通过（8）式计算出电解电容器126的电容C。

对于Y通道、Z通道的电解电容器的电容，也可以与上述X通道的情况同样地分别计算。

能够执行上述计算方法的情况是如前述那样倾斜磁场线圈26的消耗电力大到仅通过电源输出电流Ips（t）不能完全补充的程度的情况。例如，只要与预扫描开始同时地开始电解电容器126的充电电压Vbus（t）等的测定，如果充电电压Vbus（t）下降，则在预扫描执行时计算其电容C即可。

作为消耗电力有可能大至从电解电容器126供给放电电流的程度的预扫描的例子，可举出获得EPI的相位修正数据的模板拍摄（templateshot）。EPI是（EchoPlanarImaging：回波平面成像）的意思。

具体而言，例如在日本特开平9－276243号公报中，作为预扫描，在正式扫描前收集了使读出方向倾斜磁场的极性反转了的两次模板拍摄A、B的回波数据（MR信号）。而且，由于在模板拍摄A、B中分别收集到的1对回波数据具有相同的回波时间，所以基于因静磁场不均匀性引起的相位偏移的值相等的特性，除去了因静磁场不均匀性引起的相位误差成分。由此，仅提取出因静磁场不均匀性以外的重要因素引起的相位误差成分，将其作为相位修正数据。

其中，扫描是指MR信号的收集动作，不包括图像重构。上述预扫描例如是指为了决定正式扫描的拍摄序列内的未确定的条件、在正式扫描后的图像重构时所使用的条件、数据等，而在正式扫描之前进行的较正用扫描。正式扫描是T1强调图像等的目的诊断图像的拍摄用的扫描，不包括定位图像用的MR信号收集的扫描、预扫描那样的较正用扫描。

图11是表示第2实施方式中的MRI装置20的动作流程的一个例子的流程图。以下，按照图11所示的步骤编号，对第2实施方式的MRI装置20的动作进行说明。

［步骤S21］对MRI装置20接通电源，通过来自直流电源124的电源输出电流Ips（t）将电解电容器126充满电。另外，MPU86进行MRI装置20的初始设定。

［步骤S22］MPU86控制MRI装置20的各部，来执行预扫描。这里的预扫描例如是如上述的获得EPI的相位修正数据的模板拍摄等那样消耗电力大的扫描。

与预扫描开始同步，电流检测器130、134、电压检测器136、142分别开始测定输出电流Iout（t）、电源输出电流Ips（t）、充电电压Vbus（t）、倾斜磁场放大器128的输出电压Vout（t）的时间变化，并将各测定值向电容检测器140输入。

在观测充电电压Vbus（t）的时间变化、充电电压Vbus（t）在一定的期间中持续下降的情况下，电容检测器140通过（8）式～（12）式中说明的方法来计算电解电容器126的电容C。这里的“一定的期间”是指能够准确计算电解电容器126的电容C的程度的足够长的期间、即“一定的期间”中的充电电压Vbus（t）的下降量是能够准确计算电容C的程度的大小这一意思。

在电容检测器140计算出电解电容器126的电容C的情况下，电容检测器140经由序列控制器56将计算出的电容C向电容判定部102输入。电容判定部102将电容C的值与测定日（测定年月日）以及计算时刻一同记录到存储装置66。

［步骤S23］当在步骤S22的预扫描中没有计算出电容C时，MPU86使处理转移到步骤S25。

另一方面，在计算出了电容C的情况下，电容判定部102判定电容C是否小于第1阈值Cref1、以及电容C是否小于第2阈值Cref2，并将判定结果以及电容C的值向警告部100以及条件限制部104输入。在计算出电容C、且X、Y、Z通道的至少一个电容C小于第1阈值Cref1的情况下，进入到步骤S24。在此之外的情况下，进入到步骤S25。

［步骤S24～S28］由于和第1实施方式的图8的步骤S3～S7的处理分别相同，所以省略重复的说明。以上是图11的流程的说明。

这样，在第2实施方式中也可获得与第1实施方式同样的效果。

上述的例子中，在执行预扫描时电解电容器126的充电电压Vbus（t）降低的情况下测定了电解电容器126的电容C，但这只不过是一个例子。以下，作为第2实施方式的补充事项，对进行电解电容器126的电容C的判定（测定）的定时的两个变形例加以说明。

第1，可以以EPI等电力消耗大的脉冲序列执行定位图像用的MR信号的收集，在该收集时测定电解电容器126的电容C，根据电容C的劣化程度，与上述同样地进行更换推荐显示、拍摄序列的条件的电力限制。

第2，可以在正式扫描执行时测定电解电容器126的电容C。该情况下，当电解电容器126的电容C小于第1阈值Cref时，警告部100在正式扫描结束后将更换推荐显示显示在显示装置64上，条件限制部104对下次以后的拍摄序列的条件进行电力限制。

以下，对第1以及第2实施方式共同的补充事项进行说明。

可以取代电解电容器126而使用2次电池或电气双层电容器等充放电元件。这里的充放电元件是如电容器、2次电池等那样，能够反复进行充电以及放电的电路元件。

将作为电解电容器126的更换基准的指标的阈值设为2个阶段（Cref1、Cref2），但阈值也可以为一个，还可以为3个阶段以上。

描述了通过测定电解电容器126的充电电压Vbus等来计算其电容C的例子，但这只是电容C的计算方法的一个例子。例如，也可以在第1以及第2实施方式中不测定充电电压Vbus，而通过测定针对电解电容器126的一个电极的充放电电流等，来计算电解电容器126的电容C。其中，上述充放电电流在充电时是充电电流，在放电时为放电电流，与充电电流符号相反。或者，也可以通过测定充电电压Vbus以及上述充放电电流的双方来计算电解电容器126的电容C。

作为MRI装置20，叙述了在包含静磁场磁铁22、匀场线圈24、倾斜磁场线圈26、RF线圈28的架台之外存在RF接收器48的例子（参照图1）。本发明的实施方式并不限定于该方式。也可以是RF接收器48包含在架台内的方式。具体而言，例如将相当于RF接收器48的电子电路基板配设在架台内。而且，可以利用该电子电路基板内的前置放大器对由接收用RF线圈从电磁波变换成模拟的电信号后的MR信号进行放大，作为数字信号向架台外输出，输入给序列控制器56。如果在向架台外输出时例如使用光通信电缆作为光数字信号进行发送，则由于可减轻外部噪声的影响，所以优选。

以下，对权利要求的用语与实施方式的对应关系进行说明。其中，以下所示的对应关系只是为了参考而表示的一种解释，并不对本发明进行限定。

“将控制电压信号向倾斜磁场放大器128输入的序列控制器56”、“电解电容器126”以及“控制电解电容器126的充放电的倾斜磁场放大器128”是权利要求记载的“充放电控制部”的一个例子。

通过电流检测器132、134、电压检测器136、142、电容检测器140、电容判定部102的整体来测定电解电容器126的充电电压Vbus（t）等，并判定电解电容器126的电容C是否小于阈值的构成是权利要求记载的判定部的一个例子。

根据与倾斜磁场线圈的消耗电力对应的来自序列控制器56的控制电压信号，来切换前述的第1电路动作状态和第2电路动作状态的倾斜磁场放大器128是权利要求记载的切换控制部的一个例子。

对本发明的几个实施方式进行了说明，但这些实施方式只是例示，并不用于限定发明的范围。这些实施方式也能够以其他的各种方式来实施，在不脱离发明主旨的范围能够进行各种省略、置换、变更。这些实施方式和其变形与包含在发明的范围、主旨同样，属于权利要求的范围所记载的发明以及和其等同的范围。

Claims (19)

1.一种磁共振成像装置，一边通过按照拍摄序列向倾斜磁场线圈供给电力来对拍摄区域施加倾斜磁场，一边执行磁共振成像，其特征在于，具备：

充放电控制部，包含充放电元件并且通过接受电力供给来对上述充放电元件进行充电，在执行上述磁共振成像时对上述倾斜磁场线圈供给来自上述充放电元件的放电电力；

判定部，判定上述充放电元件的容量是否小于阈值；和

条件限制部，在由上述判定部判定为上述充放电元件的容量小于上述阈值的情况下，通过限制上述拍摄序列的条件，来限制向上述倾斜磁场线圈的电力供给量。

2.根据权利要求1所述的磁共振成像装置，其特征在于，

还具备向上述倾斜磁场线圈供给直流电力的直流电源，

上述充放电控制部根据上述拍摄序列，利用来自上述充放电元件的放电电力来补充上述直流电源的供给电力相对于上述倾斜磁场线圈的消耗电力不足的电力量。

3.根据权利要求2所述的磁共振成像装置，其特征在于，还具备：

显示装置；和

警告部，在由上述判定部判定为上述充放电元件的容量小于上述阈值的情况下，使上述显示装置执行上述充放电元件的更换推荐显示。

4.根据权利要求3所述的磁共振成像装置，其特征在于，

还具备存储装置，

上述判定部基于上述充放电元件的充电电压以及充放电电流中的至少一方来计算上述充放电元件的容量值，将计算出的容量值与测定日一同存储到存储装置。

5.根据权利要求4所述的磁共振成像装置，其特征在于，

上述判定部判定上述充放电元件的容量是否小于第1阈值、以及上述充放电元件的容量是否小于比上述第1阈值小的第2阈值，

在上述充放电元件的容量小于上述第2阈值的情况下，与上述充放电元件的容量小于上述第1阈值但不小于上述第2阈值的情况相比，上述条件限制部进一步限制向上述倾斜磁场线圈的电力供给量。

6.根据权利要求5所述的磁共振成像装置，其特征在于，

上述判定部与磁共振成像装置因电源接通而启动开始的定时同步，开始测定上述充放电元件的充电电压以及充放电电流中的至少一方。

7.根据权利要求5所述的磁共振成像装置，其特征在于，

上述判定部与磁共振成像装置的再启动开始的定时同步，开始测定上述充放电元件的充电电压以及充放电电流中的至少一方。

8.根据权利要求5所述的磁共振成像装置，其特征在于，

上述判定部在磁共振成像装置执行预扫描时测定了上述充放电元件的充电电压以及充放电电流中的至少一方后，判定上述充放电元件的容量是否小于阈值。

9.根据权利要求1所述的磁共振成像装置，其特征在于，

上述判定部与磁共振成像装置因电源接通而启动开始的定时同步，开始测定上述充放电元件的充电电压以及充放电电流中的至少一方。

10.根据权利要求1所述的磁共振成像装置，其特征在于，

上述判定部与磁共振成像装置的再启动开始的定时同步，开始测定上述充放电元件的充电电压以及充放电电流中的至少一方。

11.根据权利要求1所述的磁共振成像装置，其特征在于，

上述判定部在磁共振成像装置执行预扫描时测定了上述充放电元件的充电电压以及充放电电流中的至少一方后，判定上述充放电元件的容量是否小于阈值。

12.根据权利要求1所述的磁共振成像装置，其特征在于，

上述判定部判定上述充放电元件的容量是否小于第1阈值、以及上述充放电元件的容量是否小于比上述第1阈值小的第2阈值，

在上述充放电元件的容量小于上述第2阈值的情况下，与上述充放电元件的容量小于上述第1阈值但不小于上述第2阈值的情况相比，上述条件限制部进一步限制向上述倾斜磁场线圈的电力供给量。

13.根据权利要求1所述的磁共振成像装置，其特征在于，还具备：

显示装置；和

警告部，在由上述判定部判定为上述充放电元件的容量小于上述阈值的情况下，使上述显示装置执行上述充放电元件的更换推荐显示。

14.根据权利要求1所述的磁共振成像装置，其特征在于，

还具备存储装置，

上述判定部基于上述充放电元件的充电电压以及充放电电流中的至少一方来计算上述充放电元件的容量值，将计算出的容量值与测定日一同存储到存储装置。

15.根据权利要求1所述的磁共振成像装置，其特征在于，还具备：

直流电源，向上述倾斜磁场线圈供给直流电力；和

切换控制部，根据上述倾斜磁场线圈的消耗电力来切换下述两种电路动作状态：不消耗上述充放电元件的积蓄电力而从上述直流电源向上述倾斜磁场线圈供给电力的电路动作状态、以及从上述直流电源以及上述充放电元件向上述倾斜磁场线圈供给电流的电路动作状态。

16.根据权利要求15所述的磁共振成像装置，其特征在于，还具备：

显示装置；和

警告部，在由上述判定部判定为上述充放电元件的容量小于上述阈值的情况下，使上述显示装置执行上述充放电元件的更换推荐显示。

17.根据权利要求16所述的磁共振成像装置，其特征在于，

还具备存储装置，

上述判定部基于上述充放电元件的充电电压以及充放电电流中的至少一方来计算上述充放电元件的容量值，将计算出的容量值与测定日一同存储到存储装置。

18.根据权利要求17所述的磁共振成像装置，其特征在于，

上述判定部与磁共振成像装置因电源接通而启动开始的定时或者磁共振成像装置的再启动开始的定时同步，开始测定上述充放电元件的充电电压以及充放电电流中的至少一方。

19.一种磁共振成像方法，通过按照拍摄序列对倾斜磁场线圈供给电力来向拍摄区域施加倾斜磁场，伴随着上述倾斜磁场的施加从上述拍摄区域收集核磁共振信号，基于上述核磁共振信号来重构图像数据，其特征在于，具有：

判定作为放电电流而向上述倾斜磁场线圈供给电力的充放电元件的容量是否小于阈值的步骤；和

在上述充放电元件的容量小于上述阈值的情况下，通过限制上述拍摄序列的条件，来限制向上述倾斜磁场线圈的电力供给量的步骤。