JP2005198920A

JP2005198920A - 被検体の体重検知方法およびｍｒｉ装置

Info

Publication number: JP2005198920A
Application number: JP2004009921A
Authority: JP
Inventors: Tomotoshi Tsuchiya; 朋俊土屋
Original assignee: GE Medical Systems Global Technology Co LLC
Current assignee: GE Medical Systems Global Technology Co LLC
Priority date: 2004-01-19
Filing date: 2004-01-19
Publication date: 2005-07-28
Anticipated expiration: 2024-01-19
Also published as: JP4519472B2

Abstract

【課題】クレードルに載せた被検体の体重を自動的に検知する。
【解決手段】被検体Ｈを載せたクレードル２１を移動させるようにサーボモータ２２を駆動し、クレードル２１が一定速度になったときのサーボモータ２２の駆動電流の指令値Ｉｏを求め、その指令値Ｉｏに対応する体重を体重ＬＵＴ１２から読み出して被検体Ｈの体重を得る。
【効果】被検体Ｈの体重によってクレードル２１の移動速度が違ったりしないし、クレードル２１を駆動する力を徐々に増加させてゆく必要もない。
【選択図】図１

Description

本発明は、被検体の体重検知方法およびＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）装置に関し、さらに詳しくは、クレードルに載せた被検体の体重を自動的に検知することが出来る被検体の体重検知方法およびＭＲＩ装置に関する。

ＭＲＩ装置において、ＳＡＲ（Specific Absorption Rate）を適正な範囲に保つため、被検体に照射する高周波パルスの強さ（電磁波の送信電力）が、被検体の体重に応じて制限されている。従って、被検体の体重を検知する必要がある。

このため、被検体を載せたクレードルを所定の力で駆動し、その時の加速度を求め、クレードルを駆動する力と加速度と摩擦係数とを用いてクレードルと被検体の質量を求め、その質量からクレードルの質量を減算して被検体の体重を求める体重計測方法、および、クレードルを駆動する力を徐々に増加し、停止しているクレードルが動き始めた時の力と静摩擦係数とを用いてクレードルと被検体の質量を求め、その質量からクレードルの質量を減算して被検体の体重を求める体重計測方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

特開平９−１９４１３号公報

従来の加速度の違いによる体重計測方法では、クレードルを駆動する力が大きいと軽い被検体ではクレードルの動きが急速になって被検体に負担を与え、クレードルを駆動する力が小さいと重い被検体ではクレードルの動きが緩慢になって移動に時間がかかるので、クレードルを駆動する力の設定が難しい問題点がある。また、クレードルが動き始めた時の力の違いによる体重計測方法では、クレードルを駆動する力を増加する割合が大きいと計測精度が下がり、クレードルを駆動する力を増加する割合が小さいとクレードルが動き始めるまでに時間がかかるので、クレードルを駆動する力を増加する割合の設定が難しい問題点がある。
そこで、本発明の目的は、上記のような問題点を回避して、被検体の体重を自動的に検知することが出来る被検体の体重検知方法およびＭＲＩ装置を提供することにある。

第１の観点では、本発明は、被検体を載せたクレードルを一定速度で移動させるようにモータを駆動し、前記モータの駆動電流に基づいて被検体の体重を得ることを特徴とする被検体の体重検知方法を提供する。
被検体を載せたクレードルを一定速度で移動させるようにモータを駆動したときのモータの駆動電流は、被検体の体重が重いなら大きくなり、被検体の体重が軽いなら小さくなる。
そこで、上記第１の観点による被検体の体重検知方法では、被検体を載せたクレードルを一定速度で移動させるようにモータを駆動したときのモータの駆動電流から被検体の体重を求める。この方法によれば、被検体の体重によってクレードルの移動速度が違ったりしないし、クレードルを駆動する力を徐々に増加させてゆく必要もない。

第２の観点では、本発明は、被検体を載せたクレードルを移動させるようにモータを駆動し、前記クレードルが一定速度になったときの前記モータの駆動電流に基づいて被検体の体重を得ることを特徴とする被検体の体重検知方法を提供する。
被検体を載せたクレードルが一定速度で移動しているときのモータの駆動電流は、被検体の体重が重いなら大きくなり、被検体の体重が軽いなら小さくなる。
そこで、上記第２の観点による被検体の体重検知方法では、被検体を載せたクレードルが一定速度で移動しているときのモータの駆動電流から被検体の体重を求める。この方法によれば、被検体の体重によってクレードルの移動速度が違ったりしないし、クレードルを駆動する力を徐々に増加させてゆく必要もない。

第３の観点では、本発明は、上記構成の被検体の体重検知方法において、駆動電流と体重の関係を予め記憶しておき、前記駆動電流に対応する体重を得ることを特徴とする被検体の体重検知方法を提供する。
モータの駆動電流は、被検体の体重だけでなく、クレードルの重さや摩擦係数によっても変化する。つまり、一般に、モータの駆動電流と体重の関係は、ハードウエアによって異なる。
そこで、上記第３の観点による被検体の体重検知方法では、駆動電流と体重の関係を予め調べて、ＬＵＴ（Look Up Table）や近似式などの形で記憶しておき、そのＬＵＴや近似式などを用いて駆動電流に対応する体重を得る。これにより、精度を高めることが出来る。

第４の観点では、本発明は、上記構成の被検体の体重検知方法において、前記駆動電流から得た体重より補正値を減算した値を被検体の体重とすることを特徴とする被検体の体重検知方法を提供する。
モータの駆動電流は、被検体の体重だけでなく、クレードルに載せるコイルなどによっても変化する。つまり、モータの駆動電流から得た体重は、クレードルに載せたコイルの重量（例えば１ｋｇ〜１０ｋｇ）などを含んでいることがある。
そこで、上記第４の観点による被検体の体重検知方法では、駆動電流から得た体重より補正値つまり余分に含んでいる重量を減算する。これにより、精度を高めることが出来る。

第５の観点では、本発明は、上記構成の被検体の体重検知方法において、前記補正値が、前記クレードルに載せたコイルの重量、前記被検体に被せた毛布の重量および前記被検体の着衣の重量の少なくとも一つを含むことを特徴とする被検体の体重検知方法を提供する。
モータの駆動電流は、被検体の体重だけでなく、クレードルに載せるコイルや被検体に被せる毛布や被検体の着衣によっても変化する。つまり、モータの駆動電流から得た体重は、クレードルに載せたコイルの重量（例えば１ｋｇ〜１０ｋｇ）、被検体に被せる毛布の重量（例えば０.５ｋｇ〜３ｋｇ）、被検体の着衣（例えば０.５ｋｇ〜３ｋｇ）の少なくとも一つを含んでいることがある。
そこで、上記第５の観点による被検体の体重検知方法では、駆動電流から得た体重よりクレードルに載せたコイルの重量、被検体に被せた毛布の重量および被検体の着衣の重量の少なくとも一つを減算する。これにより、精度を高めることが出来る。

第６の観点では、本発明は、上記構成の被検体の体重検知方法において、停止していたクレードルが一定速度になるまでの時間を一定にするように前記モータを駆動することを特徴とする被検体の体重検知方法を提供する。
上記第６の観点による被検体の体重検知方法では、クレードルが一定速度になったか否かを直接監視する必要が無く、一定時間経過したか否かを監視すれば足るので、処理が簡単になる。

第７の観点では、本発明は、上記構成の被検体の体重検知方法において、前記駆動電流を制御する指令値から体重を得ることを特徴とする被検体の体重検知方法を提供する。
モータの駆動電流と相関のある別の量から体重を得ても、モータの駆動電流から体重を得るのと等価である。すなわち、モータの駆動電流と相関のある別の量から体重を得る場合も本発明の範囲内である。
そこで、上記第７の観点による被検体の体重検知方法では、駆動電流を制御する指令値から体重を得る。

第８の観点では、本発明は、クレードルと、前記クレードルを移動させるためのモータと、被検体を載せた前記クレードルを一定速度で移動させるように前記モータを駆動するモータ駆動手段と、前記モータの駆動電流を制御する指令値に基づいて被検体の体重を得る体重取得手段とを具備したことを特徴とするＭＲＩ装置を提供する。
上記第８の観点によるＭＲＩ装置では、前記第１の観点による被検体の体重検知方法を好適に実施できる。

第９の観点では、本発明は、クレードルと、前記クレードルを移動させるためのモータと、前記モータを駆動するモータ駆動手段と、被検体を載せた前記クレードルが一定速度になったときの前記モータの駆動電流を制御する指令値に基づいて被検体の体重を得る体重取得手段とを具備したことを特徴とするＭＲＩ装置を提供する。
上記第９の観点によるＭＲＩ装置では、前記第２の観点による被検体の体重検知方法を好適に実施できる。

第１０の観点では、本発明は、上記構成のＭＲＩ装置において、前記体重取得手段は、指令値と体重の関係を予め記憶しておき、前記指令値に対応する体重を得ることを特徴とするＭＲＩ装置を提供する。
上記第１０の観点によるＭＲＩ装置では、前記第３の観点による被検体の体重検知方法を好適に実施できる。

第１１の観点では、本発明は、上記構成のＭＲＩ装置において、前記体重取得手段は、前記指令値から得た体重より補正値を減算した値を被検体の体重とすることを特徴とするＭＲＩ装置を提供する。
上記第１１の観点によるＭＲＩ装置では、前記第４の観点による被検体の体重検知方法を好適に実施できる。

第１２の観点では、本発明は、上記構成のＭＲＩ装置において、前記補正値が、前記クレードルに載せたコイルの重量、前記被検体に被せた毛布の重量および前記被検体の着衣の重量の少なくとも一つを含むことを特徴とするＭＲＩ装置を提供する。
上記第１２の観点によるＭＲＩ装置では、前記第５の観点による被検体の体重検知方法を好適に実施できる。

第１３の観点では、本発明は、上記構成のＭＲＩ装置において、前記クレードルに載せたコイルの種類を認識するコイル種類認識手段と、認識したコイルの種類からコイル重量を得るコイル重量取得手段とを具備し、前記前記体重取得手段は、前記指令値から得た体重より前記コイル重量を減算することを特徴とするＭＲＩ装置を提供する。
上記第１３の観点によるＭＲＩ装置では、前記第４の観点による被検体の体重検知方法を好適に実施できる。

第１４の観点では、本発明は、上記構成のＭＲＩ装置において、前記モータ駆動手段は、停止していたクレードルが一定速度になるまでの時間を一定にするように前記モータを駆動することを特徴とするＭＲＩ装置を提供する。
上記第１４の観点によるＭＲＩ装置では、前記第６の観点による被検体の体重検知方法を好適に実施できる。

第１５の観点では、本発明は、上記構成のＭＲＩ装置において、前記体重取得手段が、前記駆動電流に基づいて体重を得ることを特徴とする被検体のＭＲＩ装置を提供する。
モータの駆動電流を制御する指令値と相関のある別の量から体重を得ても、モータの駆動電流の指令値から体重を得るのと等価である。すなわち、モータの駆動電流の指令値と相関のある別の量から体重を得る場合も本発明の範囲内である。
そこで、上記第１５の観点によるＭＲＩ装置では、指令値で制御される駆動電流から体重を得る。

本発明の被検体の体重検知方法およびＭＲＩ装置によれば、クレードルに載せた被検体の体重を自動的に検知することが出来る。

以下、図に示す実施の形態により本発明をさらに詳細に説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。

図１は、実施例１に係るＭＲＩ装置１００の要部を示す構成ブロック図である。
このＭＲＩ装置１００は、ホストコンピュータ１０と、寝台装置２０と、マグネット装置３０と、コイル４０とを具備している。

ホストコンピュータ１０は、情報処理装置１１と、体重ＬＵＴ１２と、コイル重量ＬＵＴ１３と、入力装置１４とを具備している。

寝台装置２０は、被検体Ｈを載せるクレードル２１と、クレードル２１を移動するためのサーボモータ２２と、サーボモータ２２を駆動するモータドライバ２３と、クレードル２１の位置情報Ｐｃを検出するためのエンコーダ２４と、コイル４０を結合するためのコネクタ２５とを具備している。

マグネット装置３０は、通常のＭＲＩ装置のマグネット装置と同じである。

コイル４０は、例えばバードケージコイルである。

情報処理装置１１は、エンコーダ２４からの位置情報Ｐｃを監視しながらモータドライバ２３へ指令値Ｉｏを送ってサーボモータ２２を制御し、クレードル２１の速度制御や位置決め制御を行う。また、情報処理装置１１は、コイル４０がコネクタ２５に結合されているならコイルの種類Ｃｓを判定する。

図２は、体重ＬＵＴ１２の模式図である。
体重ＬＵＴ１２は、クレードル２１を一定速度で移動させているときの指令値Ｉｏとクレードル２１に載せている被検体Ｈの体重Ｗｏの対応表であり、様々な体重Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３，…の被検体Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３，…をクレードル２１に載せて所定の一定速度で移動させ、そのときの指令値Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３，…を実測して作成したものである。

図３は、コイル重量ＬＵＴ１３の模式図である。
コイル重量ＬＵＴ１３は、コイル４０の種類Ｃｓとコイル重量Ｊｓの対応表であり、様々な種類Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，…の重量Ｊ１，Ｊ２，Ｊ３，…を実測して作成したものである。

図４は、被検体Ｈをクレードル２１に載せて、スキャンのための初期位置まで移動する処理（初期位置決め処理）の手順を示す説明図である。この初期位置決め処理の間に本発明の被検体の体重検知処理が実行される。

ステップＳ１では、操作者は、被検体Ｈをクレードル２１に載せる。そして、コイル４０を使う場合は、コイル４０もクレードル２１に載せ、コイル４０をコネクタ２５に結合する。
ステップＳ２では、操作者は、スキャンのための初期位置を入力装置１４から設定する。

ステップＳ３では、情報処理装置１１は、コイル重量Ｊｓ＝０、補正重量α＝０に初期化する。
ステップＳ４では、情報処理装置１１は、コイル４０がコネクタ２５に結合されているか否かを判定する。結合されているならステップＳ５へ進み、結合されていないならステップＳ６へ進む。
ステップＳ５では、情報処理装置１１は、コイル４０の種類Ｃｓを検出し、それに対応するコイル重量Ｊｓをコイル重量ＬＵＴ１３から読み出して、コイル重量Ｊｓに設定する。そして、ステップＳ６へ進む。

ステップＳ６では、操作者は、着衣等補正を行うか否かを入力装置１４から指示する。そして、着衣等補正を行うならステップＳ７へ進み、着衣等補正を行わないならステップＳ８へ進む。
ステップＳ７では、情報処理装置１１は、操作者が入力装置１４から入力する補正重量（例えば「毛布重量＋着衣重量」など）を受け入れ、補正重量αに設定する。そして、ステップＳ８へ進む。

ステップＳ８では、情報処理装置１１は、停止しているクレードル２１が一定時間で所定速度に達し、所定速度で一定になって移動するようにサーボモータ２２を制御する。

ステップＳ９では、情報処理装置１１は、クレードル２１の移動開始から一定時間が経過するまで待ち、経過したならステップＳ１０へ進む。
ステップＳ１０では、情報処理装置１１は、その時の指令値Ｉｏすなわち一定速度時の指令値Ｉｏを記憶する。

ステップＳ１１では、情報処理装置１１は、クレードル２１が初期位置まで達して停止するようにサーボモータ２２を制御する。

図５は、体重Ｗ１の被検体Ｈ１を載せたクレードル２１を最初の位置からスキャンのための初期位置まで移動した際の指令値Ｉｏの時間変化を示す模式図である。
加速期間では指令値Ｉｏは増加し、定速期間では指令値Ｉｏは一定値Ｉ１になり、減速期間では指令値Ｉｏは減少する。
図６は、一定速度時の指令値Ｉｏと被検体Ｈの体重Ｗｏの関係を示す模式図である。
一定速度時の指令値Ｉｏから被検体Ｈの体重Ｗｏを一意的に求めることが出来る。

図４に戻り、ステップＳ１２では、情報処理装置１１は、ステップＳ１０で記憶した一定速度時の指令値Ｉｏに対応する体重Ｗｏを体重ＬＵＴ１２から読み出す。
ステップＳ１３では、体重Ｗｏ＝体重Ｗｏ−コイル重量Ｊｓ−補正重量αにより体重Ｗｏを得る。
ステップＳ１４では、体重Ｗｏをスキャンプロトコルのパラメータとして自動入力する。そして、処理を終了する。

実施例１のＭＲＩ装置１００によれば、次の効果が得られる。
（１）クレードル２１に載せた被検体Ｈの体重を自動的に検知することが出来る。
（２）被検体Ｈの体重によってクレードル２１の移動速度が違ったりしないし、クレードル２１を駆動する力を徐々に増加させてゆく必要もない。
（３）被検体Ｈをクレードル２１に載せてスキャンのための初期位置まで移動する処理を変更するだけで実施できる。
（４）コイル４０の重量や着衣等の重量を差し引くことで、被検体Ｈの体重を正確に得ることが出来る。
（５）求めた体重Ｗｏをスキャンプロトコルのパラメータとして自動入力することで、操作者による入力ミスを回避できる。

指令値Ｉｏの代わりにサーボモータ２２の駆動電流を用い、計測した駆動電流から体重を得てもよい。

体重ＬＵＴ１２の代わりに近似式を用いて、指令値Ｉｏから体重Ｗｏを演算により求めてもよい。

本発明の被検体の体重検知方法およびＭＲＩ装置は、被検体に照射する高周波パルスの強さ（電磁波の送信電力）を被検体の体重に応じて制限するのに利用できる。

実施例１に係るＭＲＩ装置を示す構成ブロック図である。体重ＬＵＴを示す模式図である。コイル重量ＬＵＴを示す模式図である。実施例１に係る体重検知処理を含む初期位置決め処理を示すフロー図である。体重Ｗ１の被検体Ｈ１を載せたクレードル２１を最初の位置からスキャンのための初期位置まで移動した際の指令値Ｉｏの時間変化を示す模式図である。一定速度時の指令値Ｉｏと被検体Ｈの体重Ｗｏの関係を示す模式図である。

符号の説明

１０ホストコンピュータ
１１情報処理装置
１２体重ＬＵＴ
１３コイル重量ＬＵＴ
１４入力装置
２０寝台装置
２１クレードル
２２サーボモータ
２３モータドライバ
２４エンコーダ
２５コネクタ
３０マグネット装置
４０コイル
１００ＭＲＩ装置
Ｈ被検体

Claims

被検体を載せたクレードルを一定速度で移動させるようにモータを駆動し、前記モータの駆動電流に基づいて被検体の体重を得ることを特徴とする被検体の体重検知方法。
被検体を載せたクレードルを移動させるようにモータを駆動し、前記クレードルが一定速度になったときの前記モータの駆動電流に基づいて被検体の体重を得ることを特徴とする被検体の体重検知方法。
請求項２に記載の被検体の体重検知方法において、駆動電流と体重の関係を予め記憶しておき、前記駆動電流に対応する体重を得ることを特徴とする被検体の体重検知方法。
請求項１から請求項３のいずれかに記載の被検体の体重検知方法において、前記駆動電流から得た体重より補正値を減算した値を被検体の体重とすることを特徴とする被検体の体重検知方法。
請求項４に記載の被検体の体重検知方法において、前記補正値が、前記クレードルに載せたコイルの重量、前記被検体に被せた毛布の重量および前記被検体の着衣の重量の少なくとも一つを含むことを特徴とする被検体の体重検知方法。
請求項１から請求項５のいずれかに記載の被検体の体重検知方法において、停止していたクレードルが一定速度になるまでの時間を一定にするように前記モータを駆動することを特徴とする被検体の体重検知方法。
請求項１から請求項６のいずれかに記載の被検体の体重検知方法において、前記駆動電流を制御する指令値から体重を得ることを特徴とする被検体の体重検知方法。
クレードルと、前記クレードルを移動させるためのモータと、被検体を載せた前記クレードルを一定速度で移動させるように前記モータを駆動するモータ駆動手段と、前記モータの駆動電流を制御する指令値に基づいて被検体の体重を得る体重取得手段とを具備したことを特徴とするＭＲＩ装置。
クレードルと、前記クレードルを移動させるためのモータと、前記モータを駆動するモータ駆動手段と、被検体を載せた前記クレードルが一定速度になったときの前記モータの駆動電流を制御する指令値に基づいて被検体の体重を得る体重取得手段とを具備したことを特徴とするＭＲＩ装置。
請求項９に記載のＭＲＩ装置において、前記体重取得手段は、指令値と体重の関係を予め記憶しておき、前記指令値に対応する体重を得ることを特徴とするＭＲＩ装置。
請求項８から請求項１０のいずれかに記載のＭＲＩ装置において、前記体重取得手段は、前記指令値から得た体重より補正値を減算した値を被検体の体重とすることを特徴とするＭＲＩ装置。
請求項１１に記載のＭＲＩ装置において、前記補正値が、前記クレードルに載せたコイルの重量、前記被検体に被せた毛布の重量および前記被検体の着衣の重量の少なくとも一つを含むことを特徴とするＭＲＩ装置。
請求項１１に記載のＭＲＩ装置において、前記クレードルに載せたコイルの種類を認識するコイル種類認識手段と、認識したコイルの種類からコイル重量を得るコイル重量取得手段とを具備し、前記前記体重取得手段は、前記指令値から得た体重より前記コイル重量を減算することを特徴とするＭＲＩ装置。
請求項８から請求項１３のいずれかに記載のＭＲＩ装置において、前記モータ駆動手段は、停止していたクレードルが一定速度になるまでの時間を一定にするように前記モータを駆動することを特徴とするＭＲＩ装置。
請求項８から請求項１４のいずれかに記載のＭＲＩ装置において、前記体重取得手段が、前記駆動電流に基づいて体重を得ることを特徴とする被検体のＭＲＩ装置。