JP2008259814A - 磁気共鳴撮像装置、磁気共鳴撮像保守装置、磁気共鳴撮像保守システムおよび磁気共鳴撮像装置検査方法 - Google Patents

Abstract

【課題】複数のコイルエレメントを組み合わせて受信用高周波コイルとして使用するＭＲＩ装置で、受信用高周波コイルの検査時間を短縮すること。
【解決手段】リアルタイムシステム１００が、コイルエレメントの組み合わせおよびチャンネルへの割当をパルスシーケンスを使用してエコーごとに変え、位相エンコードを印加することなくデータを収集する。そして、ホストシステム２００が、チャンネル別に再構成したデータとレファレンスデータとの相関値を計算し、相関値が所定の閾値より小さい場合にコイルエレメントの組み合わせを異常と判定する。また、ホストシステム２００は収集データに対するレベル補正や、異常なコイルエレメント組み合わせに対する代替案をチャンネル数の縮退も含めて作成する。
【選択図】 図３

Description

この発明は、磁気共鳴信号を受信する要素コイルの組み合わせを変えてチャンネルに割り当てることが可能な磁気共鳴撮像装置のコイル検査技術に関する。

磁気共鳴撮像（ＭＲＩ：Magnetic Resonance Imaging）装置によって行われる磁気共鳴イメージングは、静磁場中に置かれた被験者の原子核スピンをそのラーモア周波数の高周波信号で磁気的に励起し、この励起にともなって発生する磁気共鳴（ＭＲ）信号から画像を再構成する撮像法である。

この撮像法を実行するため、磁気共鳴撮像装置は、静磁場を生成する静磁場磁石と、所定のパルスシーケンスにしたがって傾斜磁場パルスおよび高周波磁場パルスを被験者に加える機構を備えている。このうち、傾斜磁場パルスは静磁場磁石のボア内に配置され且つ傾斜磁場電源に接続された傾斜磁場コイルを介して被験者に送信される。また、高周波磁場パルスも同様に、静磁場磁石のボア内に配置され且つ送信機に接続された送信用高周波コイルを介して被験者に送信される。一方で、被験者から発生する高周波信号で成る磁気共鳴信号を受信するため、受信用高周波コイルが被験者の近傍に配置される。送信用高周波コイルと受信用高周波コイルを１つのコイルで兼用することもあるが、多くの場合、診断部位の違いに応じた専用の受信用高周波コイルが用いられる。

すなわち、感度良く画像を得るために、受信用高周波コイルとして複数の表面コイル（アレイコイル）を被験者の関心領域に配置して撮像することが行われている。例えば、脊椎用コイルとしては、特許文献１に記載されているように、ＱＤ（Quadrature Detection）表面コイルを体軸方向に並べるアレイコイルが提案されている。ここで、ＱＤ表面コイルとは、ループ型表面コイルと８字型表面コイルを重ねて配置したコイルであり、８字型表面コイルを重ねない場合と比較してＳ／Ｎを向上させることができる。

一方、腹部全体を撮像する場合には、特許文献２に記載されているように、通常、被検者を取り囲むように複数の表面コイルを配置し、腹部全体から信号を受信するようにしている。この表面コイルとしては、ループコイルを体表に沿うように複数個、配列させたアレイコイルが用いられることが多い。

また、近年、複数のコイルエレメント（要素コイル）の組み合わせを変えてチャンネルに割り当てることが可能なＭＲＩ装置が開発されている（例えば、特許文献３参照。）。かかるＭＲＩ装置では、コイルエレメントの組み合わせを変えてチャンネルに割り当てることによって、撮像する部位ごとに感度分布を最適にすることができる。

特開平５−２６１０８１号公報 特開２００３−３３４１７７号公報 特開２００６−１４１４４４号公報

しかしながら、複数のコイルエレメントの組み合わせを変えてチャンネルに割り当てることが可能なＭＲＩ装置では、据付時などの受信用高周波コイルの検査に多くの時間と手間がかかるという課題がある。

すなわち、各コイルエレメントおよびコイルエレメントを組み合わせる場合に使用される箇所を全て検査するためには、全てのコイルエレメント組み合わせに対して撮像を行い、収集したデータや画像を用いて検査する必要がある。したがって、コイルエレメントの数が多い場合には、数万通りの組み合わせの検査が必要となり、検査に多くの時間が必要となる。

この発明は、上述した従来技術による課題を解消するためになされたものであり、複数のコイルエレメントの組み合わせを変えてチャンネルに割り当てることが可能な場合に、受信用高周波コイルとしての検査時間を短縮することができるＭＲＩ装置、ＭＲＩ保守装置、ＭＲＩ保守システムおよびＭＲＩ装置検査方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するため、請求項１記載の磁気共鳴撮像装置は、静磁場中に載置された被検体に対して傾斜磁場および高周波パルスを印加する印加部と、前記傾斜磁場および前記高周波パルスの印加に応じて前記被検体から放射される磁気共鳴信号を検出する要素コイルを複数有する高周波コイルと、前記磁気共鳴信号を受信処理する複数の受信器と、前記複数の要素コイルからの磁気共鳴信号を合成して前記複数の受信器に入力するものであって、前記磁気共鳴信号の合成の組み合わせモードを複数有する信号選択回路と、１つまたは複数の撮像シーケンス実行中に複数の組み合わせモードを切り替えて、当該組み合わせモード毎に磁気共鳴信号を収集させるための撮像シーケンス制御部と、前記複数の組み合わせモードの磁気共鳴信号に基づいて、組み合わせモード、要素コイル、受信器、前記合成するための合成器の少なくともいずれかの異常を特定する異常特定部とを備えることを特徴とする。

また、請求項２３記載の磁気共鳴撮像保守装置は、複数の要素コイルにより検出される磁気共鳴信号を合成する合成の組み合わせモードを複数有する磁気共鳴撮像装置が１つまたは複数の撮像シーケンス実行中に複数の組み合わせモードを切り替えて収集した組み合わせモード毎の磁気共鳴信号を取得する取得部と、前記取得部により取得された組み合わせモード毎の磁気共鳴信号に基づいて、組み合わせモード、要素コイル、受信器、前記合成するための合成器の少なくともいずれかの異常を特定する異常特定部とを備えることを特徴とする。

また、請求項２４記載の磁気共鳴撮像保守システムは、静磁場中に載置された被検体に対して傾斜磁場および高周波パルスを印加する印加部と、前記傾斜磁場および前記高周波パルスの印加に応じて前記被検体から放射される磁気共鳴信号を検出する要素コイルを複数有する高周波コイルと、前記磁気共鳴信号を受信処理する複数の受信器と、前記複数の要素コイルからの磁気共鳴信号を合成して前記複数の受信器に入力するものであって、前記磁気共鳴信号の合成の組み合わせモードを複数有する信号選択回路と、１つまたは複数の撮像シーケンス実行中に複数の組み合わせモードを切り替えて、当該組み合わせモード毎に磁気共鳴信号を収集させるための撮像シーケンス制御部とを備えた磁気共鳴撮像装置と、前記磁気共鳴撮像装置が複数の組み合わせモードを切り替えて収集した組み合わせモード毎の磁気共鳴信号を取得する取得部と、前記取得部により取得された組み合わせモード毎の磁気共鳴信号に基づいて、組み合わせモード、要素コイル、受信器、前記合成するための合成器の少なくともいずれかの異常を特定する異常特定部とを備えた磁気共鳴撮像保守装置とから構成されることを特徴とする。

また、請求項２５記載の磁気共鳴撮像方法は、複数の要素コイルにより検出される磁気共鳴信号を合成する合成の組み合わせモードを複数有する信磁気共鳴撮像装置が１つまたは複数の撮像シーケンス実行中に複数の組み合わせモードを切り替えて、当該組み合わせモード毎に磁気共鳴信号を収集し、前記複数の組み合わせモードの磁気共鳴信号に基づいて、組み合わせモード、要素コイル、受信器、前記合成するための合成器の少なくともいずれかの異常を特定することを特徴とする。

請求項１、２３、２４または２５記載の本発明によれば、パルスシーケンスを使用してエコーごとにコイルエレメントの組み合わせを変えてデータを収集するので、効率良くデータを収集し、高周波コイルの検査時間を短縮することができる。

以下に添付図面を参照して、この発明に係る磁気共鳴撮像装置、磁気共鳴撮像保守装置、磁気共鳴撮像保守システムおよび磁気共鳴撮像装置検査方法の好適な実施例を詳細に説明する。

まず、本実施例に係るＲＦコイル（高周波コイル）検査法について説明する。本実施例に係るＲＦコイル検査法では、パルスシーケンスを使用し、エコーごとにコイルエレメントの組み合わせおよびチャンネルの割当を指定し、位相エンコードを行うことなくＲＦコイル検査用の撮像を行う。

そして、図１に示すように、チャンネル別の生データを再構成して合成する代わりに、チャンネル別再構成データを同一撮像条件で予め準備したレファレンスデータと比較することによって、各コイルエレメント組み合わせの検査を行う。

なお、撮像には、ＲＦコイルの感度をカバーするのに十分な信号と範囲を有するファントムを使用する。また、レファレンスデータを収集した際の撮像を正確に再現するために、ＲＦコイルとファントムを一定に固定する治具を用いる。また、レファレンスデータとしては、出荷前用、据付時用、点検時用、故障時用などを予め準備する。

このように、本実施例に係るＲＦコイル検査法では、エコーごとにコイルエレメント組み合わせおよびチャンネルの割当を指定し、位相エンコードを行うことなくＲＦコイル検査用の撮像を行い、チャンネル別再構成データをレファレンスデータと比較することによって、各コイルエレメント組み合わせの検査を行う。

したがって、通常の画像を用いて検査する場合に較べて、位相エンコードを行わないために、効率良くコイルエレメント組み合わせを検査することができ、コイルエレメントの多数の組み合わせの検査を短時間に行うことができる。また、チャンネル別再構成データを用いて検査を行うために、チャンネル別再構成データを合成して検査する場合と較べて、効率良くコイルエレメント組み合わせを検査することがでる。

次に、本実施例に係るＭＲＩ装置の構成について説明する。図２は、本実施例に係るＭＲＩ装置の構成を示す機能ブロック図である。同図に示すように、このＭＲＩ装置は、被験者Ｐを載せる寝台部と、静磁場を発生させる静磁場発生部と、静磁場に位置情報を付加するための傾斜磁場発生部と、高周波信号を送受信する送受信部と、システム全体のコントロールおよび画像再構成を担う制御・演算部とを備えている。

静磁場発生部は、超電導方式の静磁場磁石１と、この静磁場磁石１に電流を供給する静磁場電源２とを備え、被験者Ｐが入れられる円筒状の開口部（診断用空間）の軸方向（Ｚ軸方向）に静磁場Ｈ０を発生させる。なお、この磁石部にはシムコイル（図示せず）が設けられている。寝台部は、被験者Ｐを載せた天板Ｔを静磁場磁石１の開口部に退避可能に挿入できる。

傾斜磁場発生部は、静磁場磁石１に組み込まれた傾斜磁場コイルユニット３を備える。この傾斜磁場コイルユニット３は、互いに直交するＸ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向の傾斜磁場を発生させるための３組（種類）のｘ，ｙ，ｚコイル３ｘ〜３ｚを備える。傾斜磁場発生部は、また、ｘ，ｙ，ｚコイル３ｘ〜３ｚに電流を供給する傾斜磁場電源４を備える。この傾斜磁場電源４は、後述するシーケンスコントローラ５の制御のもとで、ｘ，ｙ，ｚコイル３ｘ〜３ｚに傾斜磁場を発生させるためのパルス電流を供給する。

傾斜磁場電源４からｘ，ｙ，ｚコイル３ｘ〜３ｚに供給されるパルス電流を制御することにより、物理軸である３軸（Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸）方向の傾斜磁場を合成して、互いに直交するスライス方向傾斜磁場ＧＳ、位相エンコード方向傾斜磁場ＧＥ、および読出し方向（周波数エンコード方向）傾斜磁場ＧＲから成る論理軸方向を任意に設定・変更することができる。スライス方向、位相エンコード方向、および読み出し方向の各傾斜磁場は静磁場Ｈ０に重畳される。

送受信部は、静磁場磁石１内の撮影空間にて被験者Ｐの近傍に配設される送信用高周波コイル７Ｔおよび受信用高周波コイル７Ｒと、これらの高周波コイル７Ｔ，７Ｒにそれぞれ接続された送信器８Ｔおよび受信器８Ｒとを備える。これらの送信器８Ｔおよび受信器８Ｒは、後述するシーケンスコントローラ５の制御のもとで動作する。この動作により、送信器８Ｔは、核磁気共鳴を励起させるためのラーモア周波数のＲＦ電流パルスを送信用高周波コイル７Ｔに供給する。受信器８Ｒは、受信用高周波コイル７Ｒが受信した磁気共鳴（ＭＲ）信号（高周波信号）を取り込み、これに前置増幅、中間周波変換、位相検波、低周波増幅、フィルタリングなどの各種の信号処理を施した後、Ａ／Ｄ変換してＭＲ信号のデジタルデータ（生データ）を生成する。

さらに、制御・演算部は、シーケンスコントローラ（シーケンサとも呼ばれる）５、ホスト（host）計算機６、演算ユニット１０、記憶ユニット１１、表示器１２、および入力器１３を備える。この内、ホスト計算機６は、記憶したソフトウエア手順（図示せず）により、シーケンスコントローラ５にパルスシーケンス情報を指令するとともに、装置全体の動作を統括する機能を有する。

シーケンスコントローラ５は、ＣＰＵおよびメモリを備えており、ホスト計算機６から送られてきたパルスシーケンス情報を記憶し、この情報にしたがって傾斜磁場電源４、送信器８Ｔ、受信器８Ｒの動作を制御するとともに、受信器８Ｒが出力した磁気共鳴信号のデジタルデータを一旦入力し、これを演算ユニット１０に転送するように構成されている。ここで、パルスシーケンス情報とは、一連のパルスシーケンスにしたがって傾斜磁場電源４、送信器８Ｔおよび受信器８Ｒを動作させるために必要な全ての情報であり、例えばｘ，ｙ，ｚコイル３ｘ〜３ｚに印加するパルス電流の強度、印加時間、印加タイミングなどに関する情報を含む。

また、演算ユニット１０は、受信器８Ｒが出力したデジタルデータを、シーケンスコントローラ５を通して入力し、その内部メモリによるｋ空間（フーリエ空間または周波数空間とも呼ばれる）にそのデジタルデータを配置し、このデータを１組ごとに２次元または３次元のフーリエ変換に付して実空間の画像データに再構成する。また演算ユニット１０は、必要に応じて、画像に関するデータの合成処理や差分演算処理も実行可能になっている。この合成処理には、画素ごとに加算する処理、最大値投影（ＭＩＰ）処理などが含まれる。

記憶ユニット１１は、再構成された画像データのみならず、上述の合成処理や差分処理が施された画像データを保管することができる。表示器１２は例えば再構成画像を表示するのに使用される。また入力器１３を介して、術者が希望するパラメータ情報、スキャン条件、パルスシーケンス、画像合成や差分の演算に関する情報などをホスト計算機６に入力できる。

受信用高周波コイル７Ｒは、実際には、複数のコイルエレメントにより形成され、各コイルエレメントで受信された磁気共鳴信号は、夫々、受信器８Ｒに送られる。受信器８Ｒは、４つの受信チャンネルを有し、それぞれの受信チャンネルには指定された組み合わせのコイルエレメントから磁気共鳴信号が供給される。このため、受信チャンネルそれぞれから、磁気共鳴信号に応じたデジタル量のデータが出力される。

この受信チャンネルそれぞれにより収集されたデータは、シーケンスコントローラ５を介して、演算ユニット１０に送られる。演算ユニット１０は、受信した収集データを再構成して時間の画像データを生成する。この再構成において、受信用高周波コイル７Ｒの各コイルエレメントから収集されたデータは、受信チャンネルごとに独立して再構成処理され、２乗和平方根の演算に処することで１つの画像に合成される。

次に、本実施例に係るＲＦコイル検査に関係するＭＲＩ装置の構成について説明する。図３は、本実施例に係るＲＦコイル検査に関係するＭＲＩ装置の構成を示す図である。同図に示すように、本実施例に係るＲＦコイル検査に関係する構成として、ＭＲＩ装置は、リアルタイムシステム１００と、ホストシステム２００と、傾斜磁場アンプ３１０と、ＲＦアンプ３２０と、チャンネルＡ３３１〜チャンネルＤ３３４と、傾斜磁場コイル４１０と、ＲＦコイル４２０と、ガントリ４３０とを有する。

リアルタイムシステム１００は、ＭＲＩ装置をリアルタイムで制御するシステムであり、リアルタイムシーケンサ／ディレイコントローラ１１０と、高周波発生器１２０と、ＲＦコントローラ１３０と、傾斜磁場コントローラ１４０とを有する。

リアルタイムシーケンサ／ディレイコントローラ１１０は、シーケンス制御を行う制御装置であり、高周波発生器１２０は、ＲＦコイル４２０から加える高周波を発生する装置である。ＲＦコントローラ１３０は、チャンネルＡ３３１〜チャンネルＤ３３４を制御して、ＲＦコイル４２０に発生したＭＲ信号を入力する装置であり、傾斜磁場コントローラ１４０は、傾斜磁場の発生を制御する装置である。

このリアルタイムシステム１００は、撮像用シーケンス制御機能とＲＦコイル検査用シーケンス制御機能とを有する。撮像用シーケンス制御とは、患者を撮影する場合のシーケンス制御であり、ＲＦコイル検査用シーケンス制御とは、ＲＦコイル４２０を検査する場合のシーケンス制御である。なお、ＲＦコイル４２０を検査する場合のパルスシーケンスについては後述する。

また、このリアルタイムシステム１００は、ＲＦコントローラ１３０が入力したＭＲ信号を生データとして収集し、収集した生データをホストシステム２００にネットワークを介して送信する。

ホストシステム２００は、リアルタイムシステム１００から生データを受け取って再構成データを生成し、生成した再構成データを用いて画像の生成、表示などを行うシステムである。このホストシステム２００は、図２に示したホスト計算機６、演算ユニット１０、記憶ユニット１１、表示器１２および入力器１３に対応する。

また、このホストシステム２００は、ＲＦコイル４２０を検査するＲＦコイル検査機能を備える。すなわち、このホストシステム２００は、リアルタイムシステム１００からＲＦコイル４２０の検査用に収集された生データを受け取ると、受け取った生データをチャンネル別に再構成し、レファレンスデータと比較することによって、ＲＦコイル４２０を検査する。

傾斜磁場アンプ３１０は、リアルタイムシーケンサ／ディレイコントローラ１１０からの傾斜磁場制御信号を増幅して傾斜磁場コイル４１０に出力する増幅器である。ＲＦアンプ３２０は、高周波発生器１２０が発生した高周波をリアルタイムシーケンサ／ディレイコントローラ１１０からの信号に基づいて増幅し、ＲＦコイル４２０に出力する増幅器である。

チャンネルＡ３３１〜チャンネルＤ３３４は、ＲＦコイル４２０に発生したＭＲ信号をＲＦコントローラ１３０が入力するためのチャンネルである。各チャンネルは、ＲＦコイル４２０の受信用高周波コイルを構成する複数のコイルエレメントから信号を受け取る。

図４は、コイルエレメントが４つの場合のコイルエレメント組み合わせ例を示す図である。同図に示すように、コイルエレメントは任意の個数が組み合わされて１つの受信用高周波コイルを構成する。そして、コイルエレメントの組み合わせの１つが１つのチャンネルにパルスシーケンスを使用してエコーごとに割り当てられる。

傾斜磁場コイル４１０は、傾斜磁場を発生するコイルであり、図２に示した傾斜磁場コイルユニット３に対応する。ＲＦコイル４２０は、送信用と受信用の高周波コイルから構成され、図２に示した送信用高周波コイル７Ｔおよび受信用高周波コイル７Ｒに対応する。すなわち、受信用高周波コイル７Ｒは、複数のコイルエレメントから構成される。

ガントリ４３０は、傾斜磁場コイル４１０やＲＦコイル４２０などを備え、寝台および被検体が挿入される。

次に、本実施例に係るＭＲＩ装置のパルスシーケンスについて説明する。図５は、本実施例に係るＭＲＩ装置のパルスシーケンスを説明するための説明図である。本実施例に係るＭＲＩ装置は、図５に１エコー分（１ショット分）を示すパルスシーケンスによってＲＦパルス、読み出し用傾斜磁場パルス、選択励起用傾斜磁場パルスおよび位相エンコード用傾斜磁場パルスを加えてＭＲ信号としてエコー信号を収集する。

ただし、本実施例に係るＭＲＩ装置は、ＲＦコイル４２０の検査を行う場合には、位相エンコードを行うことなく、図５のモード選択で示すタイミングでコイルモードおよびチャンネル割当の切り替えを行う。ここで、コイルモードとは、コイルエレメントの組み合わせであり、組み合わせモードとも呼ばれる。

このように、本実施例に係るＭＲＩ装置は、ＲＦコイル４２０の検査を行う場合に、位相エンコードを行うことなく、パルスシーケンスを使用してエコーごとにモード選択のタイミングでコイルエレメントの組み合わせおよびチャンネル割当の切り替えを行うことによって、コイルエレメントの様々な組み合わせで発生するデータを効率良く収集することができる。なお、図５に示すモード選択のタイミングは、パルスシーケンスのどのタイミングでもかまわない。また、コイルエレメントの組み合わせは信号選択回路によって行い、信号選択回路が複数の組み合わせモードを有する。また、コイルエレメントの組み合わせおよびチャンネルへの割当をパルスシーケンスを使用してエコーごとに変えることができれば、撮像シーケンスの回数は１回とすることも複数回とすることもできる。

次に、本実施例に係るＭＲＩ装置によるＲＦコイル４２０の検査処理の処理手順について説明する。図６は、本実施例に係るＭＲＩ装置によるＲＦコイル４２０の検査処理の処理手順を示すフローチャートである。

同図に示すように、この検査処理では、リアルタイムシステム１００がコイルエレメントの組み合わせおよびチャンネルの割当をパルスシーケンスを使用してエコーごとに変えてデータを収集し（ステップＳ１）、収集したデータをコイルモードとともにホストシステム２００に送信する（ステップＳ２）。

そして、ホストシステム２００は、各コイルモードのデータとレファレンスデータを比較して異常なコイルモードすなわち異常なコイルエレメント組み合わせを特定する。具体的には、データを１つ選択し（ステップＳ３）、１次元ＤＦＴにより複素および絶対値の再構成データを作成する（ステップＳ４）。そして、信号強度についてレファレンスデータとの相関を計算し（ステップＳ５）、相関値が所定の閾値より小さいか否かを判定する（ステップＳ６）。その結果、相関値が所定の閾値より小さい場合には、そのデータに対応するコイルモードを異常と判定し（ステップＳ７）、相関値が所定の閾値より小さくない場合には、そのデータに対応するコイルモードを正常と判定する（ステップＳ８）。

そして、ホストシステム２００は、全データの処理が終了したか否かを判定し（ステップＳ９）、処理を行っていないデータがある場合には、ステップＳ３に戻って次のデータを処理し、全データの処理が終了した場合には、異常なコイルエレメント組み合わせを表示する（ステップＳ１０）。

このように、チャンネル別再構成データをレファレンスデータとの相関値を所定の閾値と比較することによって、異常なコイルモードを特定することができる。なお、ここでは、信号強度の分布についての相関なので、相関値の計算については、ＦＦＴを使用した離散相関定理による相関等によって計算する。

また、ここでは、レファレンスデータとの相関値を計算することとしたが、例えば強度分布について閾値処理を行ってレファレンスデータとの比較を行うなど、他の方法でレファレンスデータと比較して異常なコイルモードを特定するようにすることもできる。また、再構成データの代わりに生データの閾値処理によって異常なコイルモードを特定するようにすることもできる。また、生データや再構成データを表示し、利用者に正常か否かを選択させるようにすることもできる。

上述してきたように、本実施例では、ＲＦコイル４２０を検査する場合に、リアルタイムシステム１００が、コイルエレメントの組み合わせおよびチャンネルへの割当をパルスシーケンスを使用してエコーごとに変え、位相エンコードを印加することなくデータを収集する。そして、ホストシステム２００が、チャンネル別に再構成したデータとレファレンスデータとの相関値を計算し、相関値が所定の閾値より小さい場合にコイルエレメントの組み合わせを異常と判定する。したがって、多数のコイルエレメント組み合わせに対して効率良くデータを収集して正常であるか否かを判定することができ、据付時などでＲＦコイル４２０を短時間で検査することができる。

なお、本実施例では、位相エンコードを行うことなくデータを収集する場合について説明したが、通常の撮像よりは少ない数で位相エンコードを行い、２ＤＦＦＴ（ＤＦＴ）を行ってレファレンスデータと比較するようにすることもできる。位相エンコード数を複数とすることによって、より空間的な広がりに対して異常検出を行うことができる。

また、本実施例では、ＲＦパルスを印加してエコー信号を発生させる場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、エコー信号の擬似信号を使用してＲＦコイル４２０を検査する場合にも同様に適用することができる。

また、本実施例では、異常なコイルエレメント組み合わせを特定する場合について説明したが、異常なコイルエレメント組み合わせの情報から異常なコイルエレメント、異常なチャンネル、異常な信号選択回路などを特定するようにすることもできる。例えば、一つのコイルエレメントだけから得られたデータに異常がある場合には、そのコイルエレメントが異常であると特定することができる。また、特定のチャンネルから得られたデータに常に異常がある場合には、そのチャンネルが異常であると特定することができる。また、異常でない２つのコイルエレメントを組み合わせた場合のデータに異常がある場合には、２つのコイルエレメントを組み合わせる信号選択回路に異常があると特定することができる。

また、本実施例では、異常なコイルエレメント組み合わせを特定する場合について説明したが、異常なコイルエレメント組み合わせの特定を行うだけでなく、異常の度合が小さい場合などに収集データを自動的に補正するようにすることもできる。図７は、収集データの自動補正（レベル補正）を説明するための説明図である。同図に示すように、ホストシステム２００は、ＲＦコイル検査時に収集した収集データとレファレンスデータを比較し、補正値を算出する。そして、算出した補正値をコイルエレメント組み合わせの情報とともにテーブルに記憶し、患者から収集したデータの再構成時に補正値を用いて補正する。

具体的には、図８に示すように、補正値をコイルエレメント組み合わせの情報とともに記憶する補正テーブル１１１を記憶ユニット１１に設け、補正値を算出する補正値算出部１０１と、患者から収集したデータの再構成時に補正テーブル１１１を用いて補正を行う補正部１０２を演算ユニット１０に設ける。このように、患者から収集したデータの再構成時に補正テーブル１１１を用いて補正を行うことによって、画像の精度を向上することができる。

また、本実施例では、異常なコイルエレメント組み合わせを特定する場合について説明したが、異常なコイルエレメント組み合わせの特定を行うだけでなく、異常なコイルエレメント組み合わせに対する代替案を自動的に作成するようにすることもできる。図９は、異常なコイルエレメント組み合わせに対する代替案の自動作成を説明するための説明図である。同図において、例えば第２列のコイルエレメントの組み合わせのいずれかに異常があった場合、第２列のコイルエレメントを全て使用しないこととすると、画像の質が著しく低下することとなる。そこで、ホストシステム２００は、コイルエレメントの組み合わせを変更した代替案を自動的に作成し、変更を利用者に通知する。また、代替案の作成にあたっては、同一チャンネル数の代替案だけでなく、チャンネル数を縮退した代替案も作成する。図９は、５チャンネルを４チャンネルに縮退した代替案が作成された場合を示している。

また、本実施例では、異常なコイルエレメント組み合わせを特定する場合について説明したが、特定した異常なコイルエレメント組み合わせを使用する撮像プランをさらに特定し、特定した撮像プランが使用される際などに警告を表示するようにすることもできる。また、代替の撮像プランを探し出して表示するようにすることもできる。このように、コイルエレメントの組み合わせレベルではなく、撮像プランレベルで警告などを表示することによって、一般の利用者でもコイルエレメント組み合わせの異常に対応することができる。なお、異常なコイルエレメント組み合わせからの撮像プランの特定は、撮像プランが使用するコイルエレメント組み合わせを各撮像プランに対応付けて記憶することによって行うことができる。また、代替プランの探索についても、各撮像プランに対応付けて代替プランを記憶することによって行うことができる。

また、本実施例では、ＭＲＩ装置のホストシステム２００が生データおよび対応するコイルエレメント組み合わせに関する情報をリアルタイムシステム１００から受け取って異常なコイルエレメント組み合わせを特定する場合について説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、ホストシステム２００が保守センタなどに設置される遠隔保守装置にＬＡＮやＷＡＮなどのネットワークを経由して生データおよび対応するコイルエレメント組み合わせに関する情報を送信し、遠隔保守装置が異常なコイルエレメント組み合わせを特定する場合にも同様に適用することができる。遠隔保守装置がネットワーク経由で情報を収集して異常を特定することによって、保守サービスのレベルを向上することができる。

また、本実施例では、コイルエレメント組み合わせの異常を検出する場合について説明したが、収集したデータを用いて他の異常を検出するようにすることもできる。例えば、全チャンネルの生データにスパイク状の信号がある、一部のチャンネルの生データだけにスパイク状の信号がある、再構成したデータの読み出し方向に一定のノイズがのるなどを検出することによって、チャンネルや読み出し用傾斜磁場などの異常を特定することができる。

以上のように、本発明は、複数のコイルエレメントを組み合わせて受信用高周波コイルとして使用するＭＲＩ装置に有用であり、特に、コイルエレメントの数が多い場合に適している。

チャンネル別再構成データの使用を説明するための説明図である。 本実施例に係るＭＲＩ装置の構成を示す機能ブロック図である。 本実施例に係るＲＦコイル検査に関係するＭＲＩ装置の構成を示す図である。 コイルエレメントが４つの場合のコイルエレメント組み合わせ例を示す図である。 本実施例に係るＭＲＩ装置のパルスシーケンスを説明するための説明図である。 本実施例に係るＭＲＩ装置によるＲＦコイルの検査処理の処理手順を示すフローチャートである。 収集データの自動補正を説明するための説明図である。 収集データの自動補正に係る機能構成を示す図である。 異常なコイルエレメント組み合わせに対する代替案の自動作成を説明するための説明図である。

符号の説明

１ 静磁場磁石
２ 静磁場電源
３ 傾斜磁場コイルユニット
３ｘ ｘコイル
３ｙ ｙコイル
３ｚ ｚコイル
４ 傾斜磁場電源
５ シーケンスコントローラ（シーケンサ）
６ ホスト計算機
７Ｔ 送信用高周波コイル
７Ｒ 受信用高周波コイル
８Ｔ 送信器
８Ｒ 受信器
１０ 演算ユニット
１１ 記憶ユニット
１２ 表示器
１３ 入力器
１００ リアルタイムシステム
１０１ 補正値算出部
１０２ 補正部
１１０ リアルタイムシーケンサ／ディレイコントローラ
１１１ 補正テーブル
１２０ 高周波発生器
１３０ ＲＦコントローラ
１４０ 傾斜磁場コントローラ
２００ ホストシステム
３１０ 傾斜磁場アンプ
３２０ ＲＦアンプ
３３１ チャンネルＡ
３３２ チャンネルＢ
３３３ チャンネルＣ
３３４ チャンネルＤ
４１０ 傾斜磁場コイル
４２０ ＲＦコイル
４３０ ガントリ

Claims (25)

1. 静磁場中に載置された被検体に対して傾斜磁場および高周波パルスを印加する印加部と、
   前記傾斜磁場および前記高周波パルスの印加に応じて前記被検体から放射される磁気共鳴信号を検出する要素コイルを複数有する高周波コイルと、
   前記磁気共鳴信号を受信処理する複数の受信器と、
   前記複数の要素コイルからの磁気共鳴信号を合成して前記複数の受信器に入力するものであって、前記磁気共鳴信号の合成の組み合わせモードを複数有する信号選択回路と、
   １つまたは複数の撮像シーケンス実行中に複数の組み合わせモードを切り替えて、当該組み合わせモード毎に磁気共鳴信号を収集させるための撮像シーケンス制御部と、
   前記複数の組み合わせモードの磁気共鳴信号に基づいて、組み合わせモード、要素コイル、受信器、前記合成するための合成器の少なくともいずれかの異常を特定する異常特定部と
   を備えたことを特徴とする磁気共鳴撮像装置。
2. 前記異常特定部により組み合わせモードの異常が特定された場合に、異常が特定された組み合わせモードに対する磁気共鳴信号の補正値を算出する補正値算出部と、
   前記補正値算出部により算出された補正値に基づいて、前記高周波コイルにて検出された磁気共鳴信号を補正する補正部と
   をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の磁気共鳴撮像装置。
3. 前記補正値算出部は、算出した補正値を組み合わせモードとともに補正値記憶部に格納し、
   前記補正部は、前記補正値記憶部から補正値を読み出して、前記高周波コイルにて検出された磁気共鳴信号を補正することを特徴とする請求項２に記載の磁気共鳴撮像装置。
4. 前記異常特定部により異常が特定された組み合わせモードを代替する組み合わせモードをチャンネル数を縮退する場合も含めて作成する代替モード作成部
   をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の磁気共鳴撮像装置。
5. 前記異常特定部により異常が特定された組み合わせモードを代替する組み合わせモードをチャンネル数を縮退する場合も含めて作成する代替モード作成部
   をさらに備えたことを特徴とする請求項２に記載の磁気共鳴撮像装置。
6. 前記異常特定部は、前記撮像シーケンス制御部により組み合わせモードが切り替えられて収集された磁気共鳴信号をチャンネル別に再構成し、該チャンネル別に再構成した磁気共鳴信号をそれぞれレファレンスと比較することによって異常な組み合わせモードを特定することを特徴とする請求項１に記載の磁気共鳴撮像装置。
7. 前記異常特定部は、前記撮像シーケンス制御部により組み合わせモードが切り替えられて収集された磁気共鳴信号をチャンネル別に再構成し、該チャンネル別に再構成した磁気共鳴信号をそれぞれレファレンスと比較することによって異常な組み合わせモードを特定することを特徴とする請求項２に記載の磁気共鳴撮像装置。
8. 前記異常特定部は、前記撮像シーケンス制御部により組み合わせモードが切り替えられて収集された磁気共鳴信号をチャンネル別に再構成し、該チャンネル別に再構成した磁気共鳴信号をそれぞれレファレンスと比較することによって異常な組み合わせモードを特定することを特徴とする請求項４に記載の磁気共鳴撮像装置。
9. 前記異常特定部は、前記撮像シーケンス制御部により組み合わせモードが切り替えられて収集された磁気共鳴信号をチャンネル別に再構成し、該チャンネル別に再構成した磁気共鳴信号をそれぞれレファレンスと比較することによって異常な組み合わせモードを特定することを特徴とする請求項５に記載の磁気共鳴撮像装置。
10. 磁気共鳴信号を模擬する模擬信号を発生する模擬信号発生部をさらに備え、
    前記異常特定部は、前記模擬信号発生部が発生した模擬信号に基づいて、組み合わせモード、要素コイル、受信器、前記合成するための合成器の少なくともいずれかの異常を特定する磁気共鳴信号を収集することを特徴とする請求項１に記載の磁気共鳴撮像装置。
11. 磁気共鳴信号を模擬する模擬信号を発生する模擬信号発生部をさらに備え、
    前記異常特定部は、前記模擬信号発生部が発生した模擬信号に基づいて、組み合わせモード、要素コイル、受信器、前記合成するための合成器の少なくともいずれかの異常を特定する磁気共鳴信号を収集することを特徴とする請求項２に記載の磁気共鳴撮像装置。
12. 磁気共鳴信号を模擬する模擬信号を発生する模擬信号発生部をさらに備え、
    前記異常特定部は、前記模擬信号発生部が発生した模擬信号に基づいて、組み合わせモード、要素コイル、受信器、前記合成するための合成器の少なくともいずれかの異常を特定する磁気共鳴信号を収集することを特徴とする請求項４に記載の磁気共鳴撮像装置。
13. 磁気共鳴信号を模擬する模擬信号を発生する模擬信号発生部をさらに備え、
    前記異常特定部は、前記模擬信号発生部が発生した模擬信号に基づいて、組み合わせモード、要素コイル、受信器、前記合成するための合成器の少なくともいずれかの異常を特定する磁気共鳴信号を収集することを特徴とする請求項５に記載の磁気共鳴撮像装置。
14. 磁気共鳴信号を模擬する模擬信号を発生する模擬信号発生部をさらに備え、
    前記異常特定部は、前記模擬信号発生部が発生した模擬信号に基づいて、組み合わせモード、要素コイル、受信器、前記合成するための合成器の少なくともいずれかの異常を特定する磁気共鳴信号を収集することを特徴とする請求項６に記載の磁気共鳴撮像装置。
15. 磁気共鳴信号を模擬する模擬信号を発生する模擬信号発生部をさらに備え、
    前記異常特定部は、前記模擬信号発生部が発生した模擬信号に基づいて、組み合わせモード、要素コイル、受信器、前記合成するための合成器の少なくともいずれかの異常を特定する磁気共鳴信号を収集することを特徴とする請求項７に記載の磁気共鳴撮像装置。
16. 磁気共鳴信号を模擬する模擬信号を発生する模擬信号発生部をさらに備え、
    前記異常特定部は、前記模擬信号発生部が発生した模擬信号に基づいて、組み合わせモード、要素コイル、受信器、前記合成するための合成器の少なくともいずれかの異常を特定する磁気共鳴信号を収集することを特徴とする請求項８に記載の磁気共鳴撮像装置。
17. 前記異常特定部により特定された異常な組み合わせモードを使用する撮像プランを特定する異常撮像プラン特定部と、
    前記異常撮像プラン特定部により特定された撮像プランについて警告を出力する警告出力部と
    をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の磁気共鳴撮像装置。
18. 前記異常特定部により特定された異常な組み合わせモードを使用する撮像プランを特定する異常撮像プラン特定部と、
    前記異常撮像プラン特定部により特定された撮像プランについて警告を出力する警告出力部と
    をさらに備えたことを特徴とする請求項２に記載の磁気共鳴撮像装置。
19. 前記異常特定部により特定された異常な組み合わせモードを使用する撮像プランを特定する異常撮像プラン特定部と、
    前記異常撮像プラン特定部により特定された撮像プランについて警告を出力する警告出力部と
    をさらに備えたことを特徴とする請求項４に記載の磁気共鳴撮像装置。
20. 前記異常特定部により特定された異常な組み合わせモードを使用する撮像プランを特定する異常撮像プラン特定部と、
    前記異常撮像プラン特定部により特定された撮像プランについて警告を出力する警告出力部と
    をさらに備えたことを特徴とする請求項６に記載の磁気共鳴撮像装置。
21. 前記異常特定部により特定された異常な組み合わせモードを使用する撮像プランを特定する異常撮像プラン特定部と、
    前記異常撮像プラン特定部により特定された撮像プランについて警告を出力する警告出力部と
    をさらに備えたことを特徴とする請求項９に記載の磁気共鳴撮像装置。
22. 前記警告出力部により警告が出力された撮像プランの代替プランを生成する代替プラン生成部をさらに備えたことを特徴とする請求項１７に記載の磁気共鳴撮像装置。
23. 複数の要素コイルにより検出される磁気共鳴信号を合成する合成の組み合わせモードを複数有する磁気共鳴撮像装置が１つの撮像シーケンス実行中に複数の組み合わせモードを切り替えて収集した組み合わせモード毎の磁気共鳴信号を取得する取得部と、
    前記取得部により取得された組み合わせモード毎の磁気共鳴信号に基づいて、組み合わせモード、要素コイル、受信器、前記合成するための合成器の少なくともいずれかの異常を特定する異常特定部と
    を備えたことを特徴とする磁気共鳴撮像保守装置。
24. 静磁場中に載置された被検体に対して傾斜磁場および高周波パルスを印加する印加部と、
    前記傾斜磁場および前記高周波パルスの印加に応じて前記被検体から放射される磁気共鳴信号を検出する要素コイルを複数有する高周波コイルと、
    前記磁気共鳴信号を受信処理する複数の受信器と、
    前記複数の要素コイルからの磁気共鳴信号を合成して前記複数の受信器に入力するものであって、前記磁気共鳴信号の合成の組み合わせモードを複数有する信号選択回路と、
    １つまたは複数の撮像シーケンス実行中に複数の組み合わせモードを切り替えて、当該組み合わせモード毎に磁気共鳴信号を収集させるための撮像シーケンス制御部と
    を備えた磁気共鳴撮像装置と、
    前記磁気共鳴撮像装置が複数の組み合わせモードを切り替えて収集した組み合わせモード毎の磁気共鳴信号を取得する取得部と、
    前記取得部により取得された組み合わせモード毎の磁気共鳴信号に基づいて、組み合わせモード、要素コイル、受信器、前記合成するための合成器の少なくともいずれかの異常を特定する異常特定部と
    を備えた磁気共鳴撮像保守装置と
    から構成されることを特徴とする磁気共鳴撮像保守システム。
25. 複数の要素コイルにより検出される磁気共鳴信号を合成する合成の組み合わせモードを複数有する磁気共鳴撮像装置による磁気共鳴撮像方法であって、
    １つまたは複数の撮像シーケンス実行中に複数の組み合わせモードを切り替えて、当該組み合わせモード毎に磁気共鳴信号を収集する収集ステップと、
    前記収集ステップにより収集された複数の組み合わせモードの磁気共鳴信号に基づいて、組み合わせモード、要素コイル、受信器、前記合成するための合成器の少なくともいずれかの異常を特定する異常特定ステップと
    を含んだことを特徴とする磁気共鳴撮像方法。

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