CN104736050A - 磁共振成像装置以及sar的预测方法 - Google Patents

磁共振成像装置以及sar的预测方法 Download PDF

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Abstract

在将被检测体配置于MRI装置的状态下简单地求取RF照射线圈的Q值，并高精度地预测SAR。为此，在将被检测体(1)配置于摄像空间内的状态下，从照射线圈(14a)向被检测体(1)照射高频磁场脉冲，检测照射线圈(14a)的发送电压和反射电压。根据该发送电压和反射电压来求取配置有被检测体(1)的状态下的照射线圈的Q值。使用该Q值，预测对被检测体实施了摄像脉冲序列时的比吸收率(SAR)。

Description

磁共振成像装置以及SAR的预测方法
技术领域
本发明涉及测定来自被检测体中的氢、磷等的核磁共振(以下，称为“NMR”)信号，将核的密度分布、缓和时间分布等图像化的核磁共振成像(以下，称为“MRI”)装置，特别是涉及能够将被检测体的高频电磁波吸收量抑制在阈值以下的装置。
背景技术
MRI装置是测量构成被检测体、特别是构成人体组织的原子核发生自旋的NMR信号，以二维或三维方式对头部、腹部、四肢等的形态、功能进行图像化的装置。在拍摄时，按照规定的摄像脉冲序列来施加激发被检测体的高频电磁波(Radio Frequency：RF)脉冲、相位编码方向及频率编码方向的倾斜磁场脉冲等。由此，对被检测体释放的NMR信号进行相位编码以及频率编码，作为时间序列数据来进行测量。通过对测量到的NMR信号进行二维或三维傅立叶变换，从而使将重构为图像。
在MRI装置中，为了抑制RF脉冲对被检测体造成的温度上升等影响，需要根据IEC(国际电气标准会议)的规定将SAR(比吸收率(SpecificAbsorption Ratio)每单位质量的RF的吸收量)抑制到某阈值以下(专利文献1)。SAR的计算式由IEC给出。
此外，已知如非专利文献1所记载的，要准确地测量或预测SAR就需要RF施加装置(照射线圈)的Q值。Q值一般被公知为表示共振的灵敏度的参数，但是MRI装置的RF照射线圈的Q值依赖于被照射RF脉冲的被检测体自身的内部电阻。因此，在现有技术中，使用过去测定出的RF照射线圈的实际测量值、部位来预测Q值并加以利用。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：美国专利第5916161号说明书
非专利文献
非专利文献1：石黒秋弘，外4名，“MRI装置における各社specificabsorption ratio予測值の比較”，日本放射線技術学会雑誌，第56卷，第5号，p.731～736(AKIHIRO ISHIKURO，et al.，Comparison of SpecificAbsorption Ratio Monitoring Values on Various MRI Systems，Japan Societyof Radiological Technology 2000；56(5)：731-736)
发明内容
发明要解决的课题
为了获取高分辨率的重构图像，期望在不超过SAR的阈值的范围内，照射强度尽可能大的RF脉冲。为此，期望对于想要进行摄像的被检测体，高精度地求取想要通过MRI装置执行的摄像脉冲序列是否超过了SAR的阈值。但是，SAR的计算所需的RF照射线圈的Q值根据被检测体自身的内部电阻而发生变化，所以为了测定Q值，需要在将想要拍摄的被检测体配置于摄像区域的状态下进行实际测量。
为了测量RF照射线圈的Q值，一般需要进行Q值测量用设备的装卸，在现实中很难在MRI装置每次进行拍摄时实施这样的装卸。另一方面，与进行实际测量的情况相比，使用过去测量的照射线圈的Q值来预测配置有想要进行拍摄的被检测体的状态下的Q值的方法其精度会降低。
本发明的目的在于，在将被检测体配置于MRI装置的状态下简单地求取RF照射线圈的Q值，并高精度地预测SAR。
用于解决课题的手段
在本发明中，在将被检测体配置于上述摄像空间内的状态下，从照射线圈向被检测体照射高频磁场脉冲，检测照射线圈的发送电压和反射电压，根据发送电压和反射电压来求取配置有被检测体的状态下的照射线圈的Q值。使用该Q值，预测对被检测体实施了摄像脉冲序列时的比吸收率(SAR)。
发明效果
根据本发明，能够在将被检测体配置于MRI装置中的状态下简单地求取RF照射线圈的Q值，并能高精度地预测SAR，所以能够在SAR不超过阈值的范围内设定较大的RF脉冲功率等。
附图说明
图1是表示实施方式的MRI装置的整体结构的框图。
图2是表示第1实施方式的SAR预测部33的动作的流程图。
图3(a)～(c)是表示SAR预测部33所显示的GUI的例子的说明图。
图4是表示图2的步骤302的详细情况的流程图。
图5是表示第1实施方式的SAR测量用脉冲序列的流程图。
图6是表示在第1实施方式中所使用的电压驻波比VSWR与Q值之间的关系的曲线图。
图7是表示第2实施方式的SAR预测部33的步骤302的动作的流程图。
图8是表示第3实施方式的SAR预测部33的步骤302的动作的流程图。
图9是表示第3实施方式的SAR预测部33求取到的阻抗Z与频率之间的关系的曲线图。
图10是表示第4实施方式的SAR预测部33的步骤302的动作的流程图。
图11是表示第4实施方式的SAR预测部33所使用阻抗的最大值Zp与Q值之间的关系的曲线图。
具体实施方式
本发明的MRI装置具有：具有：静磁场产生部，向摄像空间施加静磁场；床，在摄像空间内配置被检测体；倾斜磁场线圈，向所述摄像空间施加倾斜磁场；照射线圈，向摄像空间照射高频磁场；接收线圈，接收摄像空间的被检测体产生的核磁共振信号；以及控制部。控制部具备SAR预测部，使用照射线圈的Q值来预测对被检测体实施了摄像脉冲序列时的比吸收率(SAR)。
SAR预测部在被检测体配置于摄像空间的状态下，从照射线圈向被检测体照射高频磁场脉冲，检测照射线圈的发送电压和反射电压。根据检测出的发送电压和反射电压来求取配置有被检测体的状态下的照射线圈的Q值，使用求取到的Q值来预测SAR。
这样，在本发明中，在将被检测体配置于摄像空间内的状态下，实际上从照射线圈照射高频磁场脉冲，并检测发送电压和反射电压，所以能够在考虑被检测体的内部电阻等引起的影响的情况下求取Q值。因此，通过使用该Q值，能够高精度地预测SAR。此外，求取该Q值的方法并不需要特别的Q值测量装置，能够简单地求取Q值。
以下，具体说明本发明的一实施方式的MRI装置。另外，在用于说明发明的实施方式的所有附图中，具有相同功能的部件被赋予相同的符号，并省略其重复的说明。
首先，基于图1来说明本发明涉及的MRI装置的一例的整体概要。图1是表示本发明涉及的MRI装置的一实施例的整体结构的框图。该MRI装置利用NMR现象来获得被检测体的断层图像，如图1所示，该MRI装置具备：静磁场产生系统2、倾斜磁场产生系统3、发送系统5、接收系统6、控制部30、显示/存储部7、操作部25以及用于将被检测体1配置于摄像空间的床。
控制部3具备序列发生器4和中央处理装置(CPU)8，控制部3不仅进行各部分的控制，还执行信号处理来进行图像重构。
静磁场产生系统2为了在配置有被检测体1的摄像部位的摄像空间内产生静磁场而包括静磁场产生源。作为静磁场产生源，可使用永磁铁、常导磁铁或者超导磁铁。关于静磁场产生源，若是垂直磁场方式，则在与被检测体的体轴正交的方向上产生均匀的静磁场，若是水平磁场方式，则在体轴方向上产生均匀的静磁场。在垂直磁场方式的情况下，静磁场产生源是夹着摄像空间而在上下相对置地配置的一对磁铁。
在水平磁场方式的情况下，静磁场产生源是圆筒形状，圆筒的内部空间是摄像空间。
倾斜磁场产生系统3具备：在作为MRI装置的坐标系(静止坐标系)的X、Y、Z这3轴方向上分别施加倾斜磁场Gx、Gy、Gz的倾斜磁场线圈9；和驱动各个倾斜磁场线圈9的倾斜磁场电源10。倾斜磁场电源10按照来自序列发生器4的命令而向各个倾斜磁场线圈9提供驱动电流。
由此，倾斜磁场产生系统3在拍摄时向与切面(拍摄断面)正交的方向上施加切削方向倾斜磁场脉冲(Gs)，由此设定针对被检测体1的切面，在与该切面正交且彼此正交的2个方向上施加相位编码方向倾斜磁场脉冲(Gp)和频率编码方向倾斜磁场脉冲(Gf)，并将各个方向的位置信息赋予到回波信号。
发送系统5具备高频振荡器11、调制器12、高频放大器13和照射线圈14a。高频振荡器11产生高频信号，通过调制器12对该高频信号进行调制后，通过高频放大器13进行放大，并经由信号线31提供给高频线圈(照射线圈)14a。照射线圈14a接受高频信号的供给，对摄像空间的被检测体1照射RF脉冲，通过构成被检测体1的生物体组织的原子的原子核自旋引起核磁共振。
接收系统6具备接收侧的高频线圈(接收线圈)14b、信号放大器15、正交相位检波器16和A/D变換器17。通过该结构，接收系统6检测由于构成被检测体1的生物体组织的原子核自旋的核磁共振而释放出的回波信号(NMR信号)。具体来说，由靠近被检测体1而配置的接收线圈14b，对被发送侧的高频线圈14a照射的RF脉冲激发的被检测体1发出的NMR信号(回波信号)进行检测。接收信号在被信号放大器15放大之后，在来自序列发生器4的指令所给出的定时，正交相位检波器16将其分割成正交的两个系统的信号，分别被A/D变換器17变换成数字量，从而被发送到兼作信号处理系统的控制部30。
控制部30的序列发生器4输出命令发送系统5的调制器12、倾斜磁场产生系统3的倾斜磁场电源10以及接收系统的A/D变換器17以使其进行动作的信号，在规定的由摄像脉冲序列确定的定时，将RF脉冲和倾斜磁场脉冲施加到摄像空间的被检测体1。此外，对接收系统6进行控制，以使在规定的定时获取回波信号。控制部3的CPU8通过执行保存在内置存储器中的摄像程序，控制序列发生器4的动作，以使执行规定的摄像脉冲序列。
此外，控制部3的CPU8通过执行保存在内置存储器中的信号处理程序，从而作为信号处理系统而进行工作，进行各种数据处理和处理结果的显示以及保存等控制。若从接收系统6接收到NMR信号的数据，则CPU8对该信号进行信号处理并执行图像重构等处理，获得被检测体1的图像，将其显示于显示/存储部7的显示器20，并保存到外部存储装置的磁盘等中。
在本实施方式中，控制部30的CPU8通过执行预先确定的SAR预测程序，如后述那样起到SAR预测部33的作用。
此外，在照射线圈14a的信号线31上配置方向性耦合器32。在序列发生器4中配置电压检测部34，该电压检测部34用于检测由该方向性耦合器32分离出的发送信号的一部分和反射信号的一部分。由此，电压检测部34能够检测到供给至照射线圈14a的发送信号的电压(发送电压)、和由于照射线圈14a与被检测体1之间的阻抗不匹配而反射的反射信号的电压(反射电压)。
SAR预测部33在拍摄被检测体之前，在将被检测体配置于摄像空间内的状态下，从照射线圈14a向被检测体1照射预先确定的高频磁场脉冲，并通过电压检测部34来检测照射线圈14a的发送电压和反射电压。根据检测到的发送电压和反射电压，求取配置有被检测体的状态下的照射线圈14a的Q值，使用求取到的Q值，预测从此时起进行的摄像脉冲序列的SAR。由此，在SAR的预测值超过IEC规定的阈值的情况下，能够变更摄像脉冲序列的条件。
显示/存储部7具有光盘19、磁盘18等外部存储装置和由CRT等构成的显示器20。操作部25输入MRI装置的各种控制信息、在信号处理系统7中进行的处理的控制信息，具备轨迹球或鼠标23以及键盘24。靠近显示器20来配置该操作部25，操作者观察显示器20的同时通过操作部25而交互地(interactive)控制MRI装置的各种处理。
另外，倾斜磁场线圈9以及照射线圈14a配置在比静磁场产生源更接近被检测体1的位置上。接收线圈14b被设置成与被检测体1相对置或者包围被检测体1。
作为在临床中普及的核种，当前MRI装置的摄像对象核种是作为被检测体的主要构成物质的氢原子核(质子)。通过将与质子密度的空间分布、激发状态的缓和时间的空间分布相关的信息图像化，从而以二维或三维方式，拍摄人体头部、腹部、四肢等的形态或者功能。
以下，通过第1～第4实施方式来具体说明SAR预测部33的动作。
(第1实施方式)
在第1实施方式中，SAR预测部33从照射线圈14a进行照射规定频率的高频磁场脉冲，作为预先确定的高频磁场脉冲，根据照射线圈14a的发送电压和反射电压来求取驻波比VSWR，根据驻波比VSWR来求取Q值。例如，SAR预测部33能够根据预先求取的驻波比VSWR与Q值之间的关系，求取与已求取的驻波比VSWR的值相对应的Q值。
使用图2的流程等，更具体地说明第1实施方式的SAR预测部33的动作。摄像预测部33在将被检测体1配置于摄像空间内的状态下高精度地求取照射线圈14a的Q值，预测想要执行的摄像脉冲序列的SAR，在预测到的SAR超过了阈值(IEC基准值)的情况下，受理摄像脉冲序列条件的变更。此外，实际测量摄像脉冲序列执行时的SAR，在超过IEC基准值的情况下，停止摄像脉冲序列。
首先，SAR预测部33在显示器20上显示图3(a)所示的被检测体登记GUI，经由输入部25，从操作者那里受理被检测体信息(姓名、性别、出生年月日、慎重、体重)和摄像部位(头部/胸部/腹部等)、摄像体位(俯卧、仰卧等)的输入(步骤301)。
接着，操作者将被检测体1搭载于床，将摄像部位配置于MRI装置的摄像空间内。SAR预测部33向摄像空间的被检测体1照射预先确定的规定RF脉冲(基准RF脉冲)，通过求取照射线圈14a的发送信号的发送电压以及反射信号的反射电压，从而求取Q值，并根据Q值来求取被检测体1针对基准RF脉冲的RF吸收量(步骤302)。该步骤302的详细动作将在后面进一步进行说明。
接着，SAR预测部33通过计算来求取被检测体1中位于照射线圈14a的照射区域内的部分(区域)的体重(部分体重)(步骤302)。具体来说，在SAR预测部33的内置存储器中，按照根据被检测体1的摄像部位以及摄像体位来确定的每个部位，保存有预先求取了相对于被检测体1的整体而言百分之多少位于照射线圈14a的照射区域内的数据。例如，若摄像部位是胸部，则整体体重的约30％位于照射线圈14a的照射区域内。SAR预测部33针对根据在步骤301中由操作者输入的摄像部位以及摄像体位而确定的部位，从内置存储器中读出占据被检测体1的整体体重的比例，在该比例上相乘在步骤301由操作者输入的体重，由此求取部分体重。
接着，SAR预测部33从操作者受理1个以上的被检测体1的摄像所使用的摄像脉冲序列的种类(自旋回波法(spin echo method)/梯度回波法(gradient echo method)等)的选择，并针对各个选择，从操作者受理详细的参数设定(步骤304)。具体来说，SAR预测部33使显示器20显示图3(b)的摄像序列条件GUI，并受理摄像视野(Field of View)、从预先确定的多个序列之中选择哪个的选择、重复时间(TR)、摄像张数、选定序列的相加次数(每个相位编码的回波信号的相加次数(测量次数))等。由此，决定该摄像脉冲序列的RF脉冲的照射强度、照射次数以及照射间隔等。
接着，SAR预测部33使用步骤302的基准RF脉冲与在步骤304中设定的摄像脉冲序列的RF脉冲的波形比(下记式(1))、在步骤302中照射基准RF脉冲而求取的被检测体1的RF吸收量、在步骤304中设定的摄像脉冲序列的执行时间、RF脉冲的照射强度、照射次数以及照射间隔，通过运算来求取SAR(步骤305)。在此，针对6分钟平均SAR(全身SAR、身体部分SAR、头部SAR)和10秒钟平均SAR(全身SAR、身体部分SAR、头部SAR)来求取。
RfWaveRatio 1 = ∫ F 1 ( t ′ ) d t ′ ∫ F 0 ( t ′ ′ ) d t ′ ′ . . . ( 1 )
其中，在上记式(1)中，F1(t)是以摄像脉冲序列照射的所有RF脉冲的波形，F0(t)是在步骤302中照射的基准RF脉冲的波形。
通过将在式(1)中求取到的波形比与在步骤302中求取到的被检测体1的RF吸收量相乘，求取被检测体1的RF吸收量。分别求取该RF吸收量的6分钟以及10秒钟的时间平均，除以全身的体重，由此能够求取6分钟平均全身SAR和10秒钟平均全身SAR。此外，通过在全身SAR上相乘在步骤303中求取到的部分体重占全身体重的比例，从而能够求取身体部分SAR。通过分别求取该身体部分SAR的6分钟以及10秒钟的时间平均，从而能够求取6分钟平均身体部分SAR和10秒钟平均身体部分SAR。
关于头部SAR，通过在上记RF吸收量上相乘头部吸收的比例，然后除以头部重量，由此求取该头部SAR。通过分别求取该头部SAR的6分钟以及10秒钟的时间平均，从而能够求取6分钟平均头部SAR和10秒钟平均头部SAR。
SAR预测部33使显示器20显示SAR/Q值显示GUI(图3(c))，并且还一起显示在步骤305中求取到的各SAR的值和在步骤302中求取到的Q值。操作者能够通过图3(c)的GUI来掌握各SAR和Q值。
SAR预测部33分别对求取到的(预测出的)各SAR和由IEC确定的基准SAR进行比较，由于在任何一个预测SAR超过IEC的基准SAR的情况下，无法直接执行摄像脉冲序列，所以返回到步骤304，从操作者那里受理摄像脉冲序列条件的再次设定(参数的变更或者等待时间的设定)(步骤305)。另一方面，在预测出的各SAR小于或等于基准SAR的情况下，进入步骤307。
SAR预测部33向序列发生器指示在步骤304中设定的摄像脉冲序列的执行(步骤307)。由此，序列发生器4控制发送系统5、倾斜磁场产生系统3以及接收系统6，执行摄像脉冲序列。在此期间，SAR预测部33经由方向性耦合器(directional coupler)32以及序列发生器4内的电压检测部34，受理发送系统5的照射线圈14a的发送电压Vfwd以及反射电压Vrfl，并通过式(2)、(3)，求取被检测体的RF吸收量Pobject。
P object = P c × ( 1 - Q Q ′ ) . . . ( 2 )
Pc＝Pfwd-Prfl…(3)
其中，Pfwd是根据Vfwd按照IEC记载的计算式而求取的。Prfl根据Vrfl也同样地来求取。Q使用在将被检测体1配置于摄像空间内时在步骤392中求取到的Q值。Q’是在未配置被检测体1的情况下测定出的Q值，使用预先求取到的值。
针对通过式(2)、(3)求取到的摄像脉冲序列执行中的RF吸收量Pobject，分别求取6分钟以及10秒钟的时间平均，除以全身的体重，由此求取6分钟平均全身SAR的实际测量值和10秒钟平均全身SAR的实际测量值。此外，通过在全身SAR上相乘在步骤303中求取到的部分体重占全身体重的比例，从而求取身体部分SAR的实际测量值。分别求取该实际测量值的6分钟以及10秒钟的时间平均，求取6分钟平均身体部分SAR的实际测量值和10秒钟平均身体部分SAR的实际测量值。关于头部SAR，分别求取上记RF吸收量Pobject的6分钟以及10秒钟的时间平均，乘以由头部吸收的比例，然后除以头部重量，从而求取头部SAR。
对这些实际测量值的6分钟平均全身SAR、10秒钟平均全身SAR、6分钟平均身体部分SAR、10秒钟平均身体部分SAR、以及头部SAR与IEC基准值进行比较，在任何一个SAR超过IEC基准值的情况下，指示序列发生器4使其停止摄像脉冲序列(步骤307)。由此，强制性地使摄像脉冲序列停止，保证实际测量值的SAR不会超过SAR基准值。
在步骤304中进行了通过多个摄像脉冲序列来拍摄同一被检测体1的设定时，返回到步骤304，重复步骤304～307，直至所有摄像脉冲序列结束为止。由控制部8对通过摄像脉冲序列的执行获取到的NMR信号进行信号处理，重构被检测体1的MRI图像。
在此，针对上述步骤302，使用图4来进行详细说明。操作者将被检测体1搭载于床，将摄像部位配置于MRI装置的摄像空间内。SAR预测部33执行图5所示的SAR测量用脉冲序列(步骤901)。即，以规定TR，通过发送系统5的照射线圈14a对摄像空间的被检测体1照射规定次数的预先确定的规定RF脉冲(基准RF脉冲)RF1、RF2、RF3…。基准RF脉冲RF1、RF2、RF3…的频率被设定成水的共振频率，其振幅被设定成已经完成了即使在大部分被检测体中执行该SAR测量用脉冲序列也不会超过IEC的SAR基准值的确认的预先确定的振幅。
在每次进行照射时，通过方向性耦合器32，分离照射线圈14a的发送波和反射波的一部分并通过序列发生器4内的电压检测部34进行检测，由此检测照射线圈14a的发送电压Vfwd以及反射电压Vrfl(步骤902)。
SAR预测部33通过式(4)、(5)来求取电压驻波比VSWR(步骤903)。其中，ρ是反射系数。
ρ＝Vrfl/Vfwd…(4)
VSWR＝(1+ρ)/(1-ρ)…(5)
SAR预测部33参照预先保存在内置存储器中的表示电压驻波比VSWR与Q值之间的关系的函数、表格或者曲线图等(图6)，从而求取与在步骤903中求取到的电压驻波比VSWR相对应的Q值(步骤904)。该Q值是将被检测体1配置于摄像空间内的状态下的Q值。另外，根据图6的曲线图可知，电压驻波比VSWR与Q值为给定的函数关系，该函数能够使用体模(phantom)、自愿被检测体来预先求取。
接着，SAR预测部33根据在步骤904中求取到的Q值和上述式(2)、(3)，求取照射基准RF脉冲时的被检测体的RF吸收量Pobject。其中，根据Vfwd按照IEC记载的计算式来求取Pfwd(步骤905)。
根据Vrfl也同样地求取Prfl。Q’是在未配置被检测体1时测定出的Q值，使用预先求取的值。
这样，在第1实施方式中，能够在步骤302中使用基准RF脉冲来求取将被检测体配置于MRI装置的摄像空间内的状态下的RF照射线圈14a的Q值，所以能够使用该Q值，高精度地预测实际的摄像脉冲序列的SAR(步骤305、306)。因此，能够在SAR不超过基准SAR的范围内，将实际的摄像脉冲序列的RF脉冲的强度设定地较大，能够重构高分辨率的MRI图像。
此外，根据本发明，能够求取与被检测体1的体型、被检测体1和装置的相对位置相对应的照射线圈14a的Q值。通过使用该Q值，能够求取SAR的计算所需的部分体重、线圈内的RF消耗量，能够准确且简单地进行SAR监控/限制。由此，为了防止由于SAR的预测值的误差而使得实际拍摄时的SAR超过阈值的情况，以SAR变低的方式变更了摄像条件，但是，在本发明中无需这样做也能够避免检查(摄像)的吞吐量(throughput)的降低。
另外，在本实施方式中，作为式(2)的Q’值，使用了预先测定出的值，但是不仅是在将被检测体1配置于摄像空间的状态下，在不配置被检测体1的状态下通过执行步骤302也能够测量Q值，而且还能够测量Q’值。
(第2实施方式)
说明第2实施方式。在第2实施方式中，SAR预测部33向被检测体1照射与用于求取Q值的高频磁场脉冲不同的、规定频率的高频磁场脉冲。并且，根据照射线圈14a的发送电压和反射电压，求取发送功率和反射功率，并使用其差分和Q值来预测SAR。
具体来说，在第2实施方式中，作为图2的步骤302，执行图7的流程。除此以外的构成与第1实施方式相同，所以省略说明。
在图7的流程中，独立于步骤901，在步骤801中执行SAR测量用脉冲序列。在步骤901中执行的SAR测量用脉冲序列可以与在步骤801中执行的SAR测量用脉冲序列相同，也可以不同。
在步骤801中，测量在步骤903中使用的Vfwd、Vrfl，求取电压驻波比VSWR。在步骤905中，使用根据在步骤902中测量到的发送电压Vfwd以及反射电压Vrfl求取到的Pfwd、Prfl，通过式(3)来求取Pc。使用根据在步骤801中测量到的发送电压Vfwd以及反射电压Vrfl求取Q值。
由此，在步骤901和步骤801中，可以执行不同的SAR测量用脉冲序列，即使是相同的SAR测量用脉冲序列，也可以变更条件。例如，能够在步骤901和步骤801中将所照射的基准RF脉冲的频率设定成不同的频率。其他构成与第1实施方式的图4的流程相同。
(第3实施方式)
说明第3实施方式。在第3实施方式中，SAR预测部33以不同的频率多次照射预先确定的高频磁场脉冲，在每次照射时，检测照射线圈14a的发送电压和反射电压。根据发送电压和反射电压来求取阻抗，根据阻抗的最大值来求取Q值。
具体来说，在第3实施方式中，作为图2的步骤302，执行图8的流程。除此以外的构成与第1实施方式相同，所以省略说明。
在图8的流程中，与第1实施方式的不同点在于，为了求取Q值而执行步骤451～454。
SAR预测部33在图8的步骤451中，与步骤901的SAR测量用脉冲序列同样地照射基准RF脉冲，并测量发送电压Vfwd以及反射电压Vrfl。根据测量到的发送电压Vfwd、反射电压Vrfl和式(6)，求取阻抗Z。其中，ρ是在式(4)中表示的反射系数。Z0是传送线路的特性阻抗。
ρ＝Vrfl/Vfwd…(4)
| Z - Z 0 | | Z + Z 0 | = ρ . . . ( 6 )
SAR预测部33在预先确定的范围内改变基准RF脉冲的频率f的同时重复执行步骤451(步骤452、453)。
由此，如图9所示，得到基准RF脉冲的频率f与阻抗Z之间的关系。SAR预测部33根据该关系，求取使阻抗Z成为峰值Zp的频率fp和使阻抗Z成为峰值Zp的一半的值的频率f1、f2，并根据式(7)来求取Q值。(步骤454)
Q = f p f 2 - f 1 . . . ( 7 )
在步骤905中，通过式(3)来求取Pc时所使用的Pfwd、Prfl利用根据在步骤902中测量到的发送电压Vfwd以及反射电压Vrfl而求取到的值，Q值使用在步骤454中求取到的值。
第3实施方式无需为了求取Q值而预先求取表示Q值与某些参数之间的关系的函数。此外，能够在不依赖于函数的可靠度的情况下根据实际测量值来求取Q值。
其他构成与第1实施方式相同，所以省略说明。
(第4实施方式)
说明第4实施方式。在第4实施方式中，SAR预测部33根据预先求取到的阻抗的最大值与Q值之间的关系，求取与阻抗的最大值相对应的Q值。
具体来说，在第4实施方式中，作为图2的步骤302，执行图10的流程。除此以外的构成与第1实施方式相同，所以省略说明。
在图10的流程中，与第1实施方式的不同点在于，为了求取Q值而执行步骤651～654。
在图10的步骤651中，与第3实施方式的步骤451同样地，实施SAR测量用脉冲序列，测量发送电压Vfwd以及反射电压Vrfl。根据测量到的发送电压Vfwd、反射电压Vrfl和式(6)，求取阻抗Z。
在步骤652、653中，直到发现阻抗Z的峰值Zp为止，都在改变频率的同时重复步骤451。
在步骤654中，根据预先保存在SAR预测部33的内置存储器中的预先求取的表示阻抗峰值Zp与Q值之间的关系的函数(数学式、表格或者曲线图等)(图11)，求取与在步骤652中求取到的峰值Zp相对应的Q值。
在步骤905中，通过式(3)来求取Pc时所使用的Pfwd、Prfl利用根据在步骤902中测量到的发送电压Vfwd以及反射电压Vrfl而求取到的值，Q值使用在步骤654中求取到的值。
第4实施方式只要在步骤652中使频率变化到发现峰值Zp的程度即可，所以在步骤651中使频率发生变化的范围变窄，能够用比第3实施方式还短的时间求取Q值。
其他构成与第1实施方式相同，所以省略说明。
符号说明
1被检测体，2静磁场产生系统，3倾斜磁场产生系统，4序列发生器，5发送系统，6接收系统，7显示/存储部，8中央处理装置(CPU)，9倾斜磁场线圈，10倾斜磁场电源，11高频发送器，12调制器，13高频放大器，14a高频线圈(照射线圈)，14b高频线圈(接收线圈)，15信号放大器，16正交相位检波器，17A/B变換器，18磁盘，19光盘，10显示器，21RQM，22RAM，23轨迹球或鼠标，24键盘，30控制部，31信号线，32方向性耦合器，33SAR预测部，34电压检测部。

Claims (10)

1.一种磁共振成像装置，具有：静磁场产生部，向摄像空间施加静磁场；床，在所述摄像空间内配置被检测体；倾斜磁场线圈，向所述摄像空间施加倾斜磁场；照射线圈，向所述摄像空间照射高频磁场；接收线圈，接收所述摄像空间的所述被检测体产生的核磁共振信号；以及控制部，根据规定的摄像脉冲序列，控制来自所述倾斜磁场线圈的所述倾斜磁场的施加定时以及来自所述照射线圈的所述高频磁场的照射定时，该磁共振成像装置的特征在于，
所述控制部具备：SAR预测部，使用所述照射线圈的Q值来预测对所述被检测体实施了所述摄像脉冲序列时的比吸收率、即SAR，
所述SAR预测部在所述被检测体配置于所述摄像空间的状态下，从所述照射线圈向所述被检测体照射高频磁场脉冲，检测所述照射线圈的发送电压和反射电压，根据所述发送电压和所述反射电压来求取配置有所述被检测体的状态下的所述照射线圈的Q值，使用求取到的所述Q值来预测所述SAR。
2.根据权利要求1所述的磁共振成像装置，其特征在于，
所述SAR预测部照射的所述高频磁场脉冲具有规定的频率，根据检测到的所述照射线圈的发送电压和反射电压来求取驻波比，根据所述驻波比来求取所述Q值。
3.根据权利要求2所述的磁共振成像装置，其特征在于，
所述SAR预测部根据预先已求取的驻波比与Q值之间的关系，求取与所述驻波比的值相对应的所述Q值。
4.根据权利要求2所述的磁共振成像装置，其特征在于，
所述高频磁场脉冲的频率是水的共振频率。
5.根据权利要求1或2所述的磁共振成像装置，其特征在于，
所述SAR预测部向所述被检测体照射与用于求取所述Q值的高频磁场脉冲不同的、规定频率的高频磁场脉冲，检测所述照射线圈的发送功率和反射功率，使用该发送功率与该反射功率的差分和所述Q值来预测所述SAR。
6.根据权利要求1所述的磁共振成像装置，其特征在于，
所述SAR预测部通过使频率不同来多次照射所述高频磁场脉冲，在每次照射时检测所述照射线圈的发送电压和反射电压，根据所述发送电压和所述反射电压来求取阻抗，根据所述阻抗的最大值来求取所述Q值。
7.根据权利要求6所述的磁共振成像装置，其特征在于，
所述SAR预测部使用所述阻抗变成最大值的频率和所述阻抗变成所述阻抗的最大值的一半值的频率，求取所述Q值。
8.根据权利要求6所述的磁共振成像装置，其特征在于，
所述SAR预测部根据预先已求取的阻抗的最大值与Q值之间的关系，求取与所述阻抗的最大值相对应的所述Q值。
9.根据权利要求1所述的磁共振成像装置，其特征在于，
所述照射线圈连接了提供用于产生所述高频磁场脉冲的高频信号的信号线，在所述信号线上具备用于检测所述照射线圈的发送电压和反射电压的方向性耦合器。
10.一种比吸收率的预测方法，其特征在于，
在将被检测体配置于磁共振成像装置的摄像空间内的状态下，从照射线圈向被检测体照射高频磁场脉冲，检测照射线圈的发送电压和反射电压，
根据所述发送电压和所述反射电压来求取配置有所述被检测体的状态下的所述照射线圈的Q值，使用求取到的所述Q值，求取对被检测体实施了摄像脉冲序列时的比吸收率、即SAR。
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