JP2003190118A - Ｒｆパルスの調整方法およびｍｒｉ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 被検体の個体差に対応して、ＲＦパルスの強
度を適切に設定し、高体重の人の撮像時間の短縮化に寄
与し、ＲＦパワーを効率よく使用する。 【解決手段】 本スキャン用ＲＦパルスの照射に先立っ
て、所定強度の基準ＲＦパルスを送信コイル１３を介し
て被検体５０に照射し、照射中におけるパワーアンプ１
６から送信コイル１３に供給されるＲＦパルスの強度と
被検体５０に照射されるＲＦパルスの強度とを検出し、
検出した２つの検出値の対応関係および本スキャンの際
に送信コイル１３から被検体５０に照射されるべきＲＦ
パルスの目標強度に基づいて本スキャンの際にパワーア
ンプ１６から送信コイル１３に出力するＲＦパルスの最
適強度を求め、該求めた最適強度がパワーアンプ１６で
出力不可能なときにのみ本スキャン用ＲＦパルスのパル
ス幅を延長する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、送信コイルを介し
て被検体に照射されるＲＦパルスの強度が所定の目標強
度になるように、ＲＦパルス発生器からのＲＦパルスに
対する利得をパワーアンプによってチューニングするＲ
Ｆパルスの調整方法およびＭＲＩ装置に関し、さらに詳
しくは、有限のパワーアンプの利得を有効にかつ被検体
毎に適切に利用するための改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、人間を含む生体の内部を非侵襲的
に観察するために、所定の静磁場に配置された被検体に
対して、送信コイルから出射された高周波のＲＦパルス
を照射し、このＲＦパルスの照射によって被検体のプロ
トンを励起（フリップ）させ、プロトンの励起によって
得られたエコー信号（核磁気共鳴信号、ＮＭＲ信号）を
受信コイルによって検出し、検出されたＮＭＲ信号に基
づいて被検体の内部構造物を可視化するＭＲＩ（核磁気
共鳴断層撮影）装置が広く普及している。

【０００３】このＭＲＩ装置は、従来の放射線を用いた
撮像装置（たとえば、Ｘ線ＣＴ等）によっては得ること
ができなかった臓器や筋肉、脂肪等の軟部構造物の画像
を、鮮明な画像として得ることができ、また、被爆の懸
念がある放射線を用いるものではないため安全性が高
く、近年の医療診断においては欠かせないものとなって
いる。

【０００４】ところで、ＭＲＩ装置においては、各種の
撮像手法が確立されているが、いずれの場合も、被検体
に照射するＲＦパルスの強度および持続時間を、被検体
ごとに最適に調整する必要がある。なぜならば、被検体
に照射するＲＦパルスは、通常、被検体のプロトンを９
０度あるいは１８０度フリップさせるだけのエネルギー
を持たなくてはならないが、このＲＦパルスのエネルギ
ーは、被検体が有するプロトンの数や密度等に応じて異
なるので、被検体毎に異なるものとなるからである。

【０００５】このため、本スキャン用のＲＦパルスを被
検体に照射する前に、被検体を静磁場に実際に配置した
うえで、本スキャン用ＲＦパルスの周波数、強度等を探
索、調整するためのプリスキャンが通常行われている。

【０００６】このプリスキャンにおいては、パワーアン
プによって送信コイルに供給するＲＦパルスの電圧を変
化させながらプリスキャン用ＲＦパルスを被検体に照射
して、受信コイルを介して被検体からのエコー信号を検
出し、エコー信号が最大となるパワーアンプの出力電圧
を求めることで、本スキャンの際に、被検体に照射する
ＲＦパルスの強度を所定の目標強度Ｂ１に一致させるこ
とができるパワーアンプの出力電圧を測定するといった
パワーアンプのチューニングを行っている。前記ＲＦパ
ルスの目標強度Ｂ１は、各種の撮像手法（スピンエコー
法など）毎に固定的に設定されている。

【０００７】ところで、一般に、送信コイルに被検体が
近接すると、コイルのＱ特性（電圧の利得に相当）が低
下するため、送信コイルに印加するＲＦパルスの電力
（パワー）を一定と仮定すると、被検体が近接した状態
（Ｑが低下した状態）のときの送信コイルから出射され
るＲＦパルスの強度は、被検体が近接しない状態（Ｑが
低下しない状態）のときの送信コイルから出射されるＲ
Ｆパルスの強度よりも小さくなる。このため、被検体が
近接した状態のときの送信コイルから出射されるＲＦパ
ルスの強度を、被検体が近接しない状態のときの送信コ
イルから出射されるＲＦパルスの強度と同一とするため
には、パワーアンプの出力を上げて、送信コイルへの印
加電力を高める必要がある。また、Ｑの低下の程度は、
一般には被検体の体重が重くなるのにしたがって大きく
なるため、被検体の体重が重くなるのにしたがって、被
検体のプロトンを励起させるのに最適な振幅の本スキャ
ン用ＲＦパルスを出射させるための送信コイルへの印加
パワーを大きくする必要がある。

【０００８】ところで、この種のＭＲＩ装置において、
送信コイルにＲＦパルスを供給するためのパワーアンプ
の最大出力は、当然有限である。すなわち、最大出力の
非常に大きなパワーアンプを用いれば、２００〜３００
ｋｇの体重を持つ被検体までへも対応可能となるが、こ
のようなハイパワーのアンプは高価であり消費電力も大
きく、初期コストおよびランニングコストが高騰するこ
とになる。

【０００９】そこで、このような問題を解決するため
に、従来は、図３に示すような、体重によって一義的に
決まる体重−ＲＦパルス磁場強度Ｂ１特性を設定し、こ
の設定した体重−ＲＦパルス磁場強度Ｂ１特性によって
ＲＦパルスの目標強度を決定していた。すなわち、図３
によれば、体重０〜Ａ（＝例えば１００）ｋｇまでは、
ＲＦパルスの目標強度Ｂ１を一定値Ｂａ（μＴ）とし、
体重Ａｋｇ以上の場合は、ＲＦパルスの目標強度Ｂ１を
一定値Ｂａから体重増加に伴って低下させている。

【００１０】上記体重−ＲＦパルス磁場強度Ｂ１特性を
用いた従来手法によれば、体重０〜Ａｋｇまでの被検体
の場合は、目標強度Ｂａが得られるように前述したプリ
スキャンによるパワーアンプのチューニングを行って本
スキャンの際のパワーアンプの出力を決定している。こ
のような通常体重用の一般的な磁場強度Ｂａを目標値と
するときは、ＲＦパルスのパルス長（持続時間）は、予
め設定された所定の標準時間としている。一方、体重が
Ａｋｇを超過した場合は、図３に示した特性から得られ
る体重によって一義的に決定される値に目標値を低下さ
せ、かつそのパルス長を目標値を低下させた分延長させ
ることで、目標値低下分のエネルギーを補償して、体重
の大きな被検体についても、プロトンを適切にフリップ
させるＲＦパルスを得るようにしている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】このように従来技術で
は、体重のみによって一義的にＲＦパルスによる磁場強
度の目標値Ｂ１を決定するようにしており、同一体重で
あっても内部構造物が含む脂肪や水分等の割合などに応
じてＱの低下の程度が異なるという個体差が考慮されて
いない。すなわち、体重が所定の上限値Ａ以上の高体重
の人の場合は、体重が増加するに伴ってＲＦパルスによ
る磁場強度の目標値Ｂ１が一律に減少し、その分ＲＦパ
ルスのパルス長が大きく延長される。

【００１２】このため、この従来技術では、人によって
は、目標値Ｂ１を下げ過ぎる場合があり、その分撮像時
間が長くなる問題がある。すなわち、目標値Ｂ１が下が
ってＲＦパルス長が延びるということは、本スキャンの
際に１つのＲＦパルスを印加してから次のＲＦパルスを
印加するまでの繰り返し時間ＴＲが延びるということで
あり、この繰り返し時間の延長化が撮像時間の長大化に
つながっている。

【００１３】本発明は、上記事情に鑑みなされたもので
あって、被検体の個体差に対応して、ＲＦパルスの強度
を適切に設定し、撮像時間が無用に長くなるのを防止す
ることができるＲＦパルスの調整方法およびＭＲＩ装置
を提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】第１の観点では、本発明
にかかるＲＦパルスの調整方法は、送信コイルを介して
被検体に照射されるＲＦパルスの強度が所定の目標強度
になるように、ＲＦパルス発生器からのＲＦパルスに対
する利得をパワーアンプによってチューニングするＲＦ
パルスの調整方法において、本スキャン用ＲＦパルスの
照射に先立って、所定強度の基準ＲＦパルスを送信コイ
ルを介して被検体に照射し、この照射中に前記パワーア
ンプから送信コイルに供給されるＲＦパルスの強度と前
記被検体に照射されるＲＦパルスの強度とを検出する第
１工程と、前記検出された２つのＲＦパルスの強度と前
記目標強度とに基づいて本スキャンの際に前記パワーア
ンプから送信コイルに出力するべきＲＦパルスの最適強
度を求める第２工程と、前記求めた最適強度をもつＲＦ
パルスが前記パワーアンプで出力可能なときは、本スキ
ャンの際に前記最適強度を持つ本スキャン用ＲＦパルス
が前記パワーアンプから出力されるように制御し、前記
最適強度が前記パワーアンプで出力不可能なときは、前
記パワーアンプの出力を最大にするとともに前記本スキ
ャン用ＲＦパルスのパルス幅を延長するように制御する
第３工程とを備えることを特徴とするものである。

【００１５】この第１の観点による発明によれば、本ス
キャン用ＲＦパルスの照射に先立って、所定強度の基準
ＲＦパルスを送信コイルを介して被検体に照射し、この
照射中にパワーアンプから送信コイルに供給されるＲＦ
パルスの強度と被検体に照射されるＲＦパルスの実際の
強度（Ｑの低下に応じた強度）とを検出し、これら検出
された２つのＲＦパルスの強度の対応関係と被検体に照
射されるべきＲＦパルスの目標強度とに基づいて本スキ
ャンの際にパワーアンプから送信コイルに出力するべき
ＲＦパルスの最適強度（通常のパルス長で被検体のプロ
トンを９０度あるいは１８０度フリップさせるのに必要
なＲＦパルスの強度）を求めるようにしている。そし
て、前記最適強度をもつＲＦパルスが前記パワーアンプ
で出力可能なときは、本スキャンの際に前記最適強度を
持つ本スキャン用ＲＦパルスが前記パワーアンプから出
力されるように制御し、前記最適強度がパワーアンプで
出力不可能なときは、パワーアンプの出力を最大にする
とともに本スキャン用ＲＦパルスのパルス幅を延長する
ように制御するようにしている。最適強度がパワーアン
プで出力不可能なときは、パワーアンプの出力を最大と
するが、この場合は被検体は高体重でＱの低下が大きい
ので、送信コイルから照射されるＲＦパルスの強度は、
最適強度よりも小さくなるが、その分パルス長を延長す
ることで、被検体のプロトンを９０度あるいは１８０度
フリップさせるのに必要なＲＦパルスのエネルギーを得
るようにしている。

【００１６】この第１の観点による発明は、パワーアン
プから送信コイルに供給されるＲＦパルスの強度と被検
体に照射されるＲＦパルスの実際の強度とを検出し、こ
れら検出値の対応関係に基づいて最適強度をもつＲＦパ
ルスがパワーアンプで出力可能か否かを判定し、出力不
可能なときにのみ、ＲＦパルスの最適強度を下げてパル
ス長を延ばすような被検体個々の個体差を考慮した制御
を行っているので、従来のように体重のみの要因によっ
てパルス長が無用に延長されることが無くなり、高体重
の人の撮像時間の短縮化に寄与する。

【００１７】第２の観点では、本発明にかかるＲＦパル
スの調整方法は、前記第３の工程において、前記最適強
度が前記パワーアンプで出力不可能なときに、本スキャ
ン用ＲＦパルスの延長長さを、前記最適強度と前記パワ
ーアンプの最大出力に対応する本スキャン用ＲＦパルス
の強度との差分に対応する分を補償する長さとすること
を特徴とする。

【００１８】この第２の観点による発明によれば、本ス
キャン用ＲＦパルスの延長長さを、最適強度と、パワー
アンプの最大出力に対応する本スキャン用ＲＦパルスの
強度との差分に対応する分を補償する長さとしているの
で、パルス長を延長する場合においても被検体のプロト
ンを９０度あるいは１８０度フリップさせるのに必要な
ＲＦパルスのエネルギーを正確に得ることができる。

【００１９】第３の観点では、本発明にかかるＲＦパル
スの調整方法は、前記第１の工程において、パワーアン
プから送信コイルに供給されるＲＦパルスの強度を、前
記送信コイルの進行波電圧によって検出することを特徴
とする。

【００２０】この第３の観点による発明によれば、パワ
ーアンプから送信コイルに供給されるＲＦパルスの強度
を、送信コイルの進行波電圧によって検出するようにし
ており、パワーアンプから送信コイルに供給されるＲＦ
パルスの強度を容易に検出することができる。

【００２１】第４の観点では、本発明にかかるＲＦパル
スの調整方法は、前記第１の工程において、パワーアン
プから送信コイルに供給されるＲＦパルスの強度を、前
記送信コイルの反射波電圧によって検出することを特徴
とする。

【００２２】この第４の観点による発明によれば、パワ
ーアンプから送信コイルに供給されるＲＦパルスの強度
を、送信コイルの反射波電圧によって検出するようにし
ており、パワーアンプから送信コイルに供給されるＲＦ
パルスの強度を容易に検出することができる。

【００２３】第５の観点では、本発明にかかるＭＲＩ装
置は、静磁場を発生させる静磁場発生手段と、前記静磁
場に勾配磁場を与える勾配磁場発生手段と、ＲＦパルス
を発生するＲＦパルス発生部と、このＲＦパルス発生部
からのＲＦパルスを電力増幅するパワーアンプと、この
パワーアンプからのＲＦパルスを前記静磁場に配置され
る被検体に対して照射する送信コイルと、前記ＲＦパル
スが照射された前記被検体から発せられた磁気共鳴信号
を受信する受信コイルと、前記受信された磁気共鳴信号
に基づいて前記被検体の断層像を形成する断層像形成手
段とを備えたＭＲＩ装置であって、前記パワーアンプか
ら前記送信コイルへ供給されるＲＦパルスの強度を検出
する第１の検出手段と、前記送信コイルから被検体に照
射されるＲＦパルスの強度を検出する第２の検出手段
と、本スキャン用ＲＦパルスの照射に先立って、所定強
度の基準ＲＦパルスを送信コイルを介して被検体に照射
し、この照射中における前記第１および第２の検出手段
の検出出力を取得し、該取得した２つの検出値および本
スキャンの際に送信コイルから被検体に照射されるＲＦ
パルスの目標強度に基づいて本スキャンの際に前記パワ
ーアンプから送信コイルに出力するＲＦパルスの最適強
度を求め、前記最適強度が前記パワーアンプで出力可能
なときは、該最適強度を持つ本スキャン用ＲＦパルスが
前記パワーアンプから出力されるように制御し、前記最
適強度が前記パワーアンプで出力不可能なときは、前記
パワーアンプの出力を最大にするとともに前記本スキャ
ン用ＲＦパルスのパルス幅を延長するように制御する制
御手段とを備えたことを特徴とする。

【００２４】この第５の観点による発明によれば、第１
の検出手段によってパワーアンプから送信コイルに供給
されるＲＦパルスの強度を検出し、ピックアップコイル
などの第２の検出手段によって被検体に照射されるＲＦ
パルスの実際の強度を検出し、これらの検出値の対応関
係に基づいて最適強度をもつＲＦパルスがパワーアンプ
で出力可能か否かを判定し、出力不可能なときにのみ、
ＲＦパルスの最適強度を下げてパルス長を延ばすような
被検体個々の個体差を考慮した制御を行っているので、
従来のように体重のみの要因によってパルス長が無用に
延長されることが無くなり、高体重の人の撮像時間の短
縮化に寄与する。

【００２５】第６の観点では、本発明にかかるＭＲＩ装
置は、前記制御手段は、前記最適強度が前記パワーアン
プで出力不可能なときに、本スキャン用ＲＦパルスの延
長長さを、前記最適強度と前記パワーアンプの最大出力
に対応する本スキャン用ＲＦパルスの強度との差分に対
応する分を補償する長さとすることを特徴とする。

【００２６】この第６の観点による発明によれば、本ス
キャン用ＲＦパルスの延長長さを、最適強度と、パワー
アンプの最大出力に対応する本スキャン用ＲＦパルスの
強度との差分に対応する分を補償する長さとしているの
で、パルス長を延長する場合においても被検体のプロト
ンを９０度あるいは１８０度フリップさせるのに必要な
ＲＦパルスのエネルギーを正確に得ることができる。

【００２７】第７の観点では、本発明にかかるＭＲＩ装
置は、前記第１の検出手段は、パワーアンプから送信コ
イルに出力されるＲＦパルスの強度を、前記送信コイル
の進行波電圧によって検出することを特徴とする。

【００２８】この第７の観点による発明によれば、パワ
ーアンプから送信コイルに供給されるＲＦパルスの強度
を、送信コイルの進行波電圧によって検出するようにし
ており、パワーアンプから送信コイルに供給されるＲＦ
パルスの強度を容易に検出することができる。

【００２９】第８の観点では、本発明にかかるＭＲＩ装
置は、前記第１の検出手段は、パワーアンプから送信コ
イルに出力されるＲＦパルスの強度を、前記送信コイル
の反射波電圧によって検出することを特徴とする。

【００３０】この第８の観点による発明によれば、パワ
ーアンプから送信コイルに供給されるＲＦパルスの強度
を、送信コイルの反射波電圧によって検出するようにし
ており、パワーアンプから送信コイルに供給されるＲＦ
パルスの強度を容易に検出することができる。

【００３１】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明に
かかるＲＦパルスの調整方法およびＭＲＩ装置の実施の
形態について説明する。なお、これらの実施の形態によ
って、各発明の解釈が限定されるものではない。

【００３２】ここで、図１はこの発明にかかるＭＲＩ装
置の概念的構成を示すブロック図である。

【００３３】このＭＲＩ装置においては、本スキャン用
ＲＦパルスの照射に先立って、所定強度の基準ＲＦパル
スを送信コイルを介して被検体に照射し、この照射結果
を用いて本スキャン用のパワーアンプの出力を導出す
る。図１では、ＭＲＩ装置を水平磁場型として示した
が、本発明は垂直磁場型にも適用することができる。

【００３４】図１に示すＭＲＩ装置１０は、静磁場を発
生させる１組の静磁場コイル１１と、この静磁場コイル
１１によって形成された静磁場に勾配磁場を形成する１
組の勾配磁場コイル１２と、勾配磁場に配置される被検
体５０に対してＲＦパルスを照射する１組の送信コイル
１３と、ＲＦパルスが照射された被検体５０から発せら
れたＮＭＲ信号を受信する受信コイル１４と、受信コイ
ル１４によって受信されたＮＭＲ信号に基づいて被検体
５０の断層像を再構成する再構成手段（断層像形成手
段）１５とを備えている。

【００３５】また、ＭＲＩ装置１０は、ＲＦパルスを発
生し、発生したＲＦパルスを振幅変調して出力するＲＦ
パルス発生器９と、ＲＦパルス発生器９からのＲＦパル
スを電力増幅して送信コイル１３に印加するパワーアン
プ１６と、このパワーアンプ１６の利得すなわち出力電
力を調整制御する出力制御手段１７と、送信コイル１３
へ印加されるＲＦパルスの電力を検出する印加パワー検
出手段１８と、被検体５０の近傍に配設されて、本スキ
ャン前に被検体５０に対して照射された基準ＲＦパルス
の実際の強度を検出するピックアップコイル１９と、本
スキャン印加パワー算出手段２１および指令手段２２を
含む制御手段２０とを備えている。

【００３６】印加パワー検出手段１８は、パワーアンプ
１６から送信コイル１３に伝えられるＲＦパルスの電圧
としての進行波電圧Ｖ１を検出する進行波電圧検出手段
１８ａと、この検出された進行波電圧Ｖ１に基づいて送
信コイル１３に伝えられるＲＦパルスの電力を算出する
パワー算出手段１８ｂとを備えている。

【００３７】また、本スキャン印加パワー算出手段２１
は、印加パワー検出手段１８によって検出された基準Ｒ
Ｆパルス（進行波）の電力およびピックアップコイル１
９によって検出された基準ＲＦパルスの強度との対応関
係と、本スキャンで被検体５０に照射されるべきＲＦパ
ルスの目標強度Ｂ１とに基づき、本スキャンにおいてパ
ワーアンプ１６から送信コイル１３へ印加するべきＲＦ
パルスの電力すなわちパワーアンプ１６での利得を算出
する。

【００３８】例えば、本スキャン印加パワー算出手段２
１での演算を電圧比較によって行う場合は、 Ｖ１：進行波電圧検出手段１８ａで検出した基準ＲＦパ
ルスの進行波電圧 Ｖ２：ピックアップコイル１９の検出電圧 Ｖｃ：本スキャンの際に必要なＲＦパルスの目標磁場強
度Ｂ１を得るに必要なピックアップコイル１９での検出
電圧 とすると、本スキャンにおいてパワーアンプ１６から出
力されるべきＲＦパルスの出力電圧Ｖｇは、送信コイル
１３のインピーダンスが５０Ωの無反射であってかつ系
の損失は一定であるという条件下では、 Ｖｇ＝Ｖｃ（Ｖ１／Ｖ２） …（１） となる。

【００３９】指令手段２２は、本スキャン印加パワー算
出手段２１によって算出された本スキャン用ＲＦパルス
を出射するのに要する印加パワーがパワーアンプ１６の
出力可能上限値を下回っているとき、すなわち算出され
たパワーを持つＲＦパルスがパワーアンプ１６で出力可
能なときは、パワーアンプ１６がその算出された印加パ
ワーを出力するように出力制御手段１７に指令を出力す
るとともに、ＲＦパルス発生器９に対し標準的なパルス
幅（持続時間）ｔ０のＲＦパルスを出力するように指令
する。

【００４０】また、指令手段２２は、本スキャン用ＲＦ
パルスを出射するのに要する印加パワーがパワーアンプ
１６の出力可能上限値を上回っているとき、すなわち算
出されたパワーを持つＲＦパルスがパワーアンプ１６で
出力不可能なときは、パワーアンプ１６がその出力可能
上限値の印加パワーを出力するように出力制御手段１７
に指令を出力するとともに、前記算出されたパワーとパ
ワーアンプ１６の出力可能上限との差分に対応するエネ
ルギーに応じた時間Δｔだけ印加時間ｔを、上記設定さ
れた時間ｔ０に対して延長（ｔ＝ｔ０＋Δｔ）して出力
するようにＲＦパルス発生器９に対し指令を出力する。

【００４１】次に、図２に従って図１に示したＭＲＩ装
置による動作を説明する。まず、被検体５０をＭＲＩ装
置１０の所定の位置にセッティングして（ステップＳ
１）、この被検体５０に対して、静磁場コイル１１によ
って形成された静磁場および勾配磁場コイル１２によっ
て磁場強度に勾配が形成された勾配磁場をかける。

【００４２】次いで、制御手段２０は、指令手段２２を
介して出力制御手段１７およびＲＦパルス発生器９に基
準ＲＦパルスを出力するよう指令を出力する。この基準
ＲＦパルスとしては、例えば本スキャン用ＲＦパルスよ
りも小さな所定強度を有するものが採用される。すなわ
ち、ＲＦパルス発生器９からＲＦパルスが発生され、こ
のＲＦパルスが出力制御手段１７の制御によってパワー
アンプ１６で増幅されることで、パワーアンプ１６から
所定強度の基準ＲＦパルスが出力される（ステップＳ
２）。

【００４３】パワーアンプ１６から出力された基準ＲＦ
パルスは、送信コイル１３を介して勾配磁場中に配され
た被検体５０に照射される。

【００４４】この基準ＲＦパルスの照射中、進行波電圧
検出手段１８ａは、パワーアンプ１６から送信コイル１
３に伝えられるＲＦパルスの電圧としての進行波電圧Ｖ
１を検出する（ステップＳ３）。パワー算出手段１８ｂ
は、検出された進行波電圧Ｖ１に基づいて送信コイル１
３に伝えられるＲＦパルスの電力を算出する。パワー算
出手段１８ｂで算出されたＲＦパルスの電力は本スキャ
ン印加パワー算出手段２１に入力される。

【００４５】一方、基準ＲＦパルスの照射中、被検体５
０の近傍に設けられたピックアップコイル１９は、被検
体５０に実際に照射された基準ＲＦパルスの強度を検出
し、この検出値を制御手段２０の本スキャン印加パワー
算出手段２１に入力する（ステップＳ４）。

【００４６】制御手段２０の本スキャン印加パワー算出
手段２１は、ピックアップコイル１９から入力された基
準ＲＦパルスの強度とパワー算出手段１８ｂから入力さ
れた送信コイル１３に伝えられるＲＦパルスの電力との
対応関係と、本スキャンで被検体５０に照射されるべき
ＲＦパルスの目標強度Ｂ１とに基づき、本スキャンにお
いてパワーアンプ１６から送信コイル１３へ印加するべ
きＲＦパルスの電力を算出する。そして、指令手段２２
は、この算出されたＲＦパルスの電力をパワーアンプ１
６の最大出力と比較する（ステップＳ５）。

【００４７】指令手段２２は、上記比較結果を参照し
て、算出されたＲＦパルスのパワーをパワーアンプ１６
で出力可能と判断したときは、本スキャンの際に、パワ
ーアンプ１６から出力するＲＦパルスのパワーが、この
算出されたＲＦパルスのパワーとなりかつそのパルス幅
が所定の標準的な印加時間ｔ０となるように、出力制御
手段１７およびＲＦパルス発生器９に指令する（ステッ
プＳ６）。

【００４８】この結果、本スキャンの際には、上記指令
に対応するパワー（＜最大出力）およびパルス幅を有す
るＲＦパルスがパワーアンプ１６から出力され、送信コ
イル１３はこのＲＦパルスに応じた本スキャン用ＲＦパ
ルスを照射する（ステップＳ６）。このとき送信コイル
１３から出射される本スキャン用ＲＦパルスの強度は、
被検体５０のプロトンを最適にフリップさせるために必
要とされる強度の本スキャン用ＲＦパルスを送信コイル
１３から出射させることができるものであるため、被検
体５０のプロトンを適切にフリップさせることができ、
したがって、被検体５０からは所望とするＮＭＲ信号が
発生される。この発生したＮＭＲ信号は受信コイル１４
によって検出される（ステップＳ７）。再構成手段１５
は、検出されたＦＩＤ信号に基づいて、被検体５０の磁
気共鳴断層像を可視的に再構成する（ステップＳ８）。

【００４９】一方、ステップＳ５の比較結果により、算
出されたＲＦパルスのパワーをパワーアンプ１６で出力
不可能と判断したとき、指令手段２２は、パワーアンプ
１６の出力を最大出力にしかつ本スキャン用ＲＦパルス
のパルス幅を延長するように出力制御手段１７およびＲ
Ｆパルス発生器９に指令する（ステップＳ９）。パルス
幅に関しては、算出されたＲＦパルスのパワーとパワー
アンプ１６の最大出力値との差分に応じたエネルギー分
を補償する長さ（Δｔ）だけ、標準パルス幅ｔ０より延
長させる（ｔ＝ｔ０＋Δｔ）ようにしている。

【００５０】この結果、本スキャンの際には、上記指令
に対応する印加パワー（＝最大出力値）およびパルス幅
を有するＲＦパルスがパワーアンプ１６から出力され、
送信コイル１３はこのＲＦパルスに応じた本スキャン用
ＲＦパルスを照射する（ステップＳ１０）。このとき送
信コイル１３から出射される本スキャン用ＲＦパルスの
強度は、被検体５０のプロトンを最適にフリップさせる
のに必要な強度に満たないが、その強度に満たないエネ
ルギー分を、印加時間の延長（＋Δｔ）によって補償し
ているため、被検体５０のプロトンを適切にフリップさ
せることができる。したがって、被検体５０からは所望
とするＮＭＲ信号が発生される。この発生したＮＭＲ信
号は受信コイル１４によって検出される（ステップＳ
７）。再構成手段１５は、検出されたＦＩＤ信号に基づ
いて、被検体５０の磁気共鳴断層像を可視的に再構成す
る（ステップＳ８）。

【００５１】このように、本実施の形態によれば、本ス
キャンに先立って、基準ＲＦパルスを被検体５０に照射
して、被検体５０のプロトンを励起させるのに最適な強
度の本スキャン用ＲＦパルスを出射するのに必要な送信
コイル１３へ供給されるＲＦパルスの強度を計算し、該
計算した強度のＲＦパルスをパワーアンプ１６から出力
不可能なときに限って、本スキャン用ＲＦパルスの照射
に際して、パワーアンプの出力を最大にするとともに本
スキャン用ＲＦパルスのパルス幅を延長するようにして
いるので、被検体の体重が所定の上限値以上の高体重の
場合であっても、計算した最適強度のＲＦパルスがパワ
ーアンプで出力不可能なときにしかパルス長の延長制御
が行われなくなり、これにより各被検体の個体差に応じ
たＲＦパルスの調整が行われることになる。したがっ
て、従来のように体重のみの要因によってパルス長が無
用に延長されることが無くなり、高体重の人の撮像時間
の短縮化に寄与し、さらにＲＦパワーを効率よく使用す
ることが可能となる。

【００５２】ところで、本ＭＲＩ装置においては、本ス
キャンに先だって基準ＲＦパルスを照射することに基づ
き本スキャンの際のパワーアンプ１６の出力を決定して
いるので、前述した通常のプリスキャンにおいて、受信
コイル１４の出力に基づいてパワーアンプ１６の出力を
チューニングする手順は必要なくなり、これを省略する
ことが可能となる。勿論、上記プリスキャンにおいて
は、ＲＦパルスの周波数をラーモア周波数に一致させる
ための周波数チューニングを行う必要はある。

【００５３】なお、本実施の形態においては、パワーア
ンプ１６から送信コイル１３に伝えられるＲＦパルスの
電圧としての進行波電圧に基づいて、本スキャン用のＲ
Ｆパルスを調整したが、前記進行波が送信コイル１３か
ら反射してきた信号波の電圧としての反射波電圧に基づ
いて、本スキャン用のＲＦパルスを調整してもよい。

【００５４】また、本実施の形態においては、出射され
た基準ＲＦパルスの実際の強度を、被検体の近傍に配設
したピックアップコイル１９によって検出するようにし
たが、出射された基準ＲＦパルスの実際の強度を、被検
体から出射されたＮＭＲ信号を検出する受信コイル１４
の出力に基づいて検出してもよく、さらに他の任意の検
出手段を用いても良い。

【００５５】また、上述した通常のプリスキャン中に照
射するプリスキャンＲＦパルスの一部を基準ＲＦパルス
として利用し、この基準ＲＦパルスをピックアップコイ
ル１９で検出することにより、被検体５０のプロトンを
励起させるのに最適な強度の本スキャン用ＲＦパルスを
出射するのに必要な送信コイル１３へ供給されるＲＦパ
ルスの強度を計算するようにしてもよい。すなわち、通
常行われるオートプリスキャンの一環として、上記処理
を行うようにすれば、新たな行程が追加されることもな
くなり、能率良くＭＲＩ撮像をなし得る。

【００５６】

【発明の効果】本発明にかかるＲＦパルスの調整方法お
よびＭＲＩ装置によれば、つぎのような効果が得られ
る。

【００５７】第１に、本スキャン用ＲＦパルスの照射に
先立って、所定強度の基準ＲＦパルスを送信コイルを介
して被検体に照射し、この照射中におけるパワーアンプ
から送信コイルに供給されるＲＦパルスの強度と被検体
に照射されるＲＦパルスの強度とを検出し、該検出した
２つの検出値の対応関係および本スキャンの際に送信コ
イルから被検体に照射されるべきＲＦパルスの目標強度
に基づいて本スキャンの際にパワーアンプから送信コイ
ルに出力するＲＦパルスの最適強度を求め、該求めた最
適強度がパワーアンプで出力可能なときは、該最適強度
を持つ本スキャン用ＲＦパルスがパワーアンプから出力
されるように制御し、最適強度がパワーアンプで出力不
可能なときは、パワーアンプの出力を最大にするととも
に本スキャン用ＲＦパルスのパルス幅を延長するように
しているので、被検体の体重が所定の上限値以上の高体
重の場合であっても、最適強度のＲＦパルスをパワーア
ンプで出力不可能なときにしかパルス長の延長制御が行
われなくなり、これにより各被検体の個体差に応じたＲ
Ｆパルスの調整が行われる。したがって、従来のように
体重のみの要因によってパルス長が無用に延長されるこ
とが無くなり、高体重の人の撮像時間の短縮化に寄与
し、さらにＲＦパワーを効率よく使用することが可能と
なり、さらにはパワーアンプのチューニングを簡単且つ
能率よくすることが可能となる。

【００５８】第２に、通常行われるオートプリスキャン
の一環として、上記処理を行うようにすれば、新たな行
程が追加されることもなくなり、能率良くＭＲＩ撮像を
なし得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の構成を概念的に示すブロ
ック図である。

【図２】図１に示したＭＲＩ装置の動作を説明するフロ
ーチャートである。

【図３】従来技術を説明するための図である。

【符号の説明】

９ ＲＦパルス発生器 １０ ＭＲＩ装置 １１ 静磁場コイル １２ 勾配磁場コイル １３ 送信コイル １４ 受信コイル １５ 再構成手段 １６ パワーアンプ １７ 出力制御手段 １８ａ 進行波電圧検出手段 １８ｂ パワー算出手段 １８ 印加パワー検出手段 １９ ピックアップコイル ２０ 制御手段 ２１ 本スキャン印加パワー算出手段 ２２ 指令手段 ５０ 被検体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 健志 東京都日野市旭が丘四丁目７番地の127 ジーイー横河メディカルシステム株式会社 内 Ｆターム(参考） 4C096 AB25 AB34 AD07 AD10 AD24 BB03 BB32 CC34 CC38

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 送信コイルを介して被検体に照射される
   ＲＦパルスの強度が所定の目標強度になるように、ＲＦ
   パルス発生器からのＲＦパルスに対する利得をパワーア
   ンプによってチューニングするＲＦパルスの調整方法に
   おいて、 本スキャン用ＲＦパルスの照射に先立って、所定強度の
   基準ＲＦパルスを送信コイルを介して被検体に照射し、
   この照射中に前記パワーアンプから送信コイルに供給さ
   れるＲＦパルスの強度と前記被検体に照射されるＲＦパ
   ルスの強度とを検出する第１工程と、 前記検出された２つのＲＦパルスの強度と前記目標強度
   とに基づいて本スキャンの際に前記パワーアンプから送
   信コイルに出力するべきＲＦパルスの最適強度を求める
   第２工程と、 前記求めた最適強度をもつＲＦパルスが前記パワーアン
   プで出力可能なときは、本スキャンの際に前記最適強度
   を持つ本スキャン用ＲＦパルスが前記パワーアンプから
   出力されるように制御し、前記最適強度が前記パワーア
   ンプで出力不可能なときは、前記パワーアンプの出力を
   最大にするとともに前記本スキャン用ＲＦパルスのパル
   ス幅を延長するように制御する第３工程と、 を備えることを特徴とするＲＦパルスの調整方法。
2. 【請求項２】 前記第３の工程において、前記最適強度
   が前記パワーアンプで出力不可能なときに、本スキャン
   用ＲＦパルスの延長長さを、前記最適強度と前記パワー
   アンプの最大出力に対応する本スキャン用ＲＦパルスの
   強度との差分に対応する分を補償する長さとすることを
   特徴とする請求項１に記載のＲＦパルスの調整方法。
3. 【請求項３】 前記第１の工程において、パワーアンプ
   から送信コイルに供給されるＲＦパルスの強度を、前記
   送信コイルの進行波電圧によって検出することを特徴と
   する請求項１または２に記載のＲＦパルスの調整方法。
4. 【請求項４】 前記第１の工程において、パワーアンプ
   から送信コイルに供給されるＲＦパルスの強度を、前記
   送信コイルの反射波電圧によって検出することを特徴と
   する請求項１または２に記載のＲＦパルスの調整方法。
5. 【請求項５】 静磁場を発生させる静磁場発生手段と、
   前記静磁場に勾配磁場を与える勾配磁場発生手段と、Ｒ
   Ｆパルスを発生するＲＦパルス発生部と、このＲＦパル
   ス発生部からのＲＦパルスを電力増幅するパワーアンプ
   と、このパワーアンプからのＲＦパルスを前記静磁場に
   配置される被検体に対して照射する送信コイルと、前記
   ＲＦパルスが照射された前記被検体から発せられた磁気
   共鳴信号を受信する受信コイルと、前記受信された磁気
   共鳴信号に基づいて前記被検体の断層像を形成する断層
   像形成手段とを備えたＭＲＩ装置であって、 前記パワーアンプから前記送信コイルへ供給されるＲＦ
   パルスの強度を検出する第１の検出手段と、 前記送信コイルから被検体に照射されるＲＦパルスの強
   度を検出する第２の検出手段と、 本スキャン用ＲＦパルスの照射に先立って、所定強度の
   基準ＲＦパルスを送信コイルを介して被検体に照射し、
   この照射中における前記第１および第２の検出手段の検
   出出力を取得し、該取得した２つの検出値および本スキ
   ャンの際に送信コイルから被検体に照射されるＲＦパル
   スの目標強度に基づいて本スキャンの際に前記パワーア
   ンプから送信コイルに出力するＲＦパルスの最適強度を
   求め、前記最適強度が前記パワーアンプで出力可能なと
   きは、該最適強度を持つ本スキャン用ＲＦパルスが前記
   パワーアンプから出力されるように制御し、前記最適強
   度が前記パワーアンプで出力不可能なときは、前記パワ
   ーアンプの出力を最大にするとともに前記本スキャン用
   ＲＦパルスのパルス幅を延長するように制御する制御手
   段と、 を備えたことを特徴とするＭＲＩ装置。
6. 【請求項６】 前記制御手段は、前記最適強度が前記パ
   ワーアンプで出力不可能なときに、本スキャン用ＲＦパ
   ルスの延長長さを、前記最適強度と前記パワーアンプの
   最大出力に対応する本スキャン用ＲＦパルスの強度との
   差分に対応する分を補償する長さとすることを特徴とす
   る請求項５に記載のＭＲＩ装置。
7. 【請求項７】 前記第１の検出手段は、パワーアンプか
   ら送信コイルに出力されるＲＦパルスの強度を、前記送
   信コイルの進行波電圧によって検出することを特徴とす
   る請求項５または６に記載のＭＲＩ装置。
8. 【請求項８】 前記第１の検出手段は、パワーアンプか
   ら送信コイルに出力されるＲＦパルスの強度を、前記送
   信コイルの反射波電圧によって検出することを特徴とす
   る請求項５または６に記載のＭＲＩ装置。