JP2009072571A - 磁気共鳴イメージング装置、ｓａｒ算出装置、磁気共鳴イメージング装置の作動方法およびｓａｒ算出方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ＭＲＩ装置において、実際にＲＦパルスが照射される身体部分に関するＳＡＲの上限値を適切に算出する。
【解決手段】部分体重推定部１４４が、プレスキャンにおいて再構成された撮影部位が含まれる３次元画像から撮影時にＲＦパルスが照射される身体部分の範囲を示す照射範囲情報を取得し、取得した照射範囲情報に基づいて、当該身体部分の部分体重を推定する。そして、ＳＡＲ算出部１４５が、部分体重推定部１４４により推定された部分体重に基づいて、ＲＦパルスが照射される身体部分に関する身体部分ＳＡＲの上限値を算出する。
【選択図】 図２

Description

この発明は、被検体の部位に対してＲＦ（Radio Frequency）パルスを照射することにより当該部位から発せられる磁気共鳴信号を検出して画像を再構成する磁気共鳴イメージング装置、ＳＡＲ算出装置、磁気共鳴イメージング装置の作動方法およびＳＡＲ算出方法に関し、特に、ＲＦパルスを照射する際の安全基準となるＳＡＲ値の算出に関する。

従来、磁気共鳴イメージング装置は、磁気共鳴現象を利用して被検体の画像を撮影する装置であり、磁気共鳴現象を起こすために静磁場中に置かれた被検体に対してＲＦ（Radio Frequency）パルスを照射する。一般的に、ＲＦパルスが照射されることによって生体の体温が上昇することが知られているが、人体の場合には体温が１度上昇することによって障害が起こる可能性がある。そのため、安全性の面から、被検体に照射されるＲＦパルスの強さは法規的に規制されている。

通常、かかるＲＦパルスの安全性を評価するための評価値としては、単位質量の組織に単位時間に吸収されるエネルギー量を示すＳＡＲ（Specific Absorption Rate；比吸収率）が用いられる。厚生省審査実務連絡やＩＥＣ（International Electrotechnical Commission）規格などでは、ＲＦパルスの強さを規制するため、磁気共鳴イメージング装置で用いられるＳＡＲの上限値を規定している。

しかし、近年では、さまざまな理由からＳＡＲが大きくなるような撮影が増えており、安全性の面から法規的なＳＡＲの上限値も厳密になってきている。そのため、安全かつ有効な磁気共鳴イメージング装置を作成するためには、より厳密にＳＡＲの上限値を算出することが必要となっている。

厳密にＳＡＲ値を算出するためには、ＲＦパルスが被検体のどの部分にどの程度照射されているか、照射されている部分がどの程度の大きさおよび重量を有するかを把握する必要がある。たとえば、特許文献１では、入力された被検体の体重、身長および撮影部位に基づいて当該撮影部位が含まれる身体部分の部分体重を推定し、推定した部分体重からＳＡＲの上限値を算出する方法が開示されている。

特開２００６−９５２７８号公報

しかしながら、特許文献１に記載された従来の技術では、入力された体重、身長および撮影部位に基づいて部分体重を推定するため、実際にＲＦパルスが被検体のどの部分にどの程度照射されているか、照射されている部分がどの程度の大きさおよび重量を有するかを把握することができず、ＳＡＲの上限値を適切に算出することができないという問題があった。

この問題について、図７を用いて具体的に説明する。図７は、従来の技術における問題点を説明するための図である。たとえば、同図に示すように、被検体の頭部を撮影する場合、（ａ）の状態に比べて、（ｂ）の状態では、送信コイルに対して被検体がより深く挿入されている。そのため、実際にＲＦパルスが照射される身体部分の範囲は（ａ）よりも（ｂ）のほうが大きくなり、ＳＡＲの算出に用いるべき部分体重も（ａ）よりも（ｂ）のほうが大きくなるはずである。しかし、従来の技術では、撮影部位が同じ場合は部分体重も同じと推定されるため、実際にＲＦパルスが照射される身体部分に関するＳＡＲの上限値を適切に算出することができない。

この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するためになされたものであり、実際にＲＦパルスが照射される身体部分に関するＳＡＲの上限値を適切に算出することができる磁気共鳴イメージング装置、ＳＡＲ算出装置、磁気共鳴イメージング装置の作動方法およびＳＡＲ算出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、本発明の一形態にかかる磁気共鳴イメージング装置は、被検体に対してＲＦパルスを照射することにより当該被検体から発せられる磁気共鳴信号を検出する信号検出部と、前記信号検出部により検出された磁気共鳴信号に基づいて、前記被検体の画像を再構成する画像再構成部と、前記画像再構成部により事前に再構成された、撮影部位が含まれる画像から撮影時に前記ＲＦパルスが照射される身体部分の範囲を示す照射範囲情報を取得し、取得した照射範囲情報に基づいて、前記ＲＦパルスが照射される身体部分に関する身体部分ＳＡＲの上限値を算出するＳＡＲ算出部と、を備える。

また、本発明の他の態様にかかるＳＡＲ算出装置は、磁気共鳴イメージング装置により事前に再構成された、撮影部位が含まれる画像から撮影時に前記ＲＦパルスが照射される身体部分の範囲を示す照射範囲情報を取得する照射範囲取得部と、前記照射範囲取得部により取得された照射範囲情報に基づいて、前記ＲＦパルスが照射される身体部分に関する身体部分ＳＡＲの上限値を算出する上限値算出部と、を備える。

また、本発明の他の態様にかかる、磁気共鳴イメージング装置の作動方法は、被検体に対してＲＦパルスを照射することにより当該被検体から発せられる磁気共鳴信号を検出する信号検出部が作動し、前記信号検出部により検出された磁気共鳴信号に基づいて、前記被検体の画像を再構成する画像再構成部が作動し、前記画像再構成部により事前に再構成された、撮影部位が含まれる画像から撮影時に前記ＲＦパルスが照射される身体部分の範囲を示す照射範囲情報を取得し、取得した照射範囲情報に基づいて、前記ＲＦパルスが照射される身体部分に関する身体部分ＳＡＲの上限値を算出するＳＡＲ算出部が作動する、ことを含む。

また、本発明の他の態様にかかるＳＡＲ算出方法は、磁気共鳴イメージング装置により事前に再構成された、撮影部位が含まれる画像から撮影時に前記ＲＦパルスが照射される身体部分の範囲を示す照射範囲情報を取得し、取得された照射範囲情報に基づいて、前記ＲＦパルスが照射される身体部分に関する身体部分ＳＡＲの上限値を算出する、ことを含む。

本発明によれば、実際にＲＦパルスが照射される身体部分に関するＳＡＲの上限値を適切に算出することができるという効果を奏する。

以下に添付図面を参照して、この発明に係る磁気共鳴イメージング装置、ＳＡＲ算出装置、磁気共鳴イメージング装置の作動方法およびＳＡＲ算出方法の好適な実施例を詳細に説明する。なお、以下では、磁気共鳴イメージング装置を「ＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）装置」と呼び、ＲＦパルスが照射されることにより被検体から発せられる磁気共鳴信号を「ＭＲ信号」と呼ぶ。

まず、図１を用いて、本実施例に係るＭＲＩ装置の構成について説明する。図１は、本実施例に係るＭＲＩ装置の構成を説明するための説明図である。同図に示すように、このＭＲＩ装置は、静磁場磁石１と、傾斜磁場コイル２と、ＲＦコイル３と、静磁場電源４と、傾斜磁場電源５と、送信器６と、受信器７と、シーケンス制御装置８と、電力測定器９と、コンソール装置１００とから構成される。

静磁場磁石１は、筒状に形成された磁石であり、静磁場電源４から供給される電流により、被検体Ｐが配置される筒内部の空間に静磁場Ｈ_０を発生させる。傾斜磁場コイル２は、静磁場磁石１の内側に配設された３対のコイルであり、傾斜磁場電源５から供給される電流により、静磁場磁石１の内側にｘ，ｙ，ｚの３方向に沿った傾斜磁場を発生させる。

ＲＦコイル３は、静磁場磁石１の開口部内で被検体Ｐに対向するように配設された受信コイルであり、送信器６から送信されるＲＦパルスを被検体Ｐに照射し、また、励起によって被検体Ｐの水素原子核から放出されるＭＲ信号を受信する。静磁場電源４は、静磁場磁石１に電流を供給する電源であり、傾斜磁場電源５は、シーケンス制御装置８からの指示に基づいて、傾斜磁場コイル２に電流を供給する電源である。

送信器６は、シーケンス制御装置８からの指示に基づいて、後述する電力測定器９を介して、ＲＦコイル３にＲＦパルスを送信する装置である。受信器７は、ＲＦコイル３により受信されたＭＲ信号を検出し、検出したＭＲ信号をデジタル化することによって得られる生データをシーケンス制御装置８に対して送信する。

シーケンス制御装置８は、コンソール装置１００から送信されるシーケンス情報に基づいて傾斜磁場電源５、送信器６および受信器７をそれぞれ駆動することによって、被検体Ｐのスキャンを行う装置である。ここで、シーケンス情報とは、傾斜磁場電源５が傾斜磁場コイル２に供給する電源の強さや電源を供給するタイミング、送信器６がＲＦコイル３に送信するＲＦパルスの強さやＲＦパルスを送信するタイミング、受信器７がＭＲ信号を検出するタイミングなど、スキャンを行う際の手順を定義した情報である。そして、シーケンス制御装置８は、被検体Ｐのスキャンを行った結果、受信器７から生データが送信されると、その生データを収集してコンソール装置１００に送信する。

電力測定器９は、送信器６からＲＦコイル３に送信されるＲＦパルスの高周波出力を測定する装置である。この電力測定器９は、プレスキャンにおいてＲＦパルスの高周波出力を測定し、測定した高周波出力を示す情報をコンソール装置１００に対して送信する。

コンソール装置１００は、操作者からの操作に基づいてＭＲＩ装置全体の制御を行うとともに、シーケンス制御装置８から送信される生データをｋ空間データに変換し、そのｋ空間データから画像を再構成する装置である。また、このコンソール装置１００は、被検体Ｐに対してＲＦパルスが照射された際のＳＡＲ値の算出も行う。

なお、ここでは図示を省略しているが、このＭＲＩ装置は、静磁場磁石１と、傾斜磁場コイル２と、ＲＦコイル３などを支持するための架台や、被検体Ｐを載せるための天板、天板を支持するための寝台なども有している。

次に、図２を用いて、図１に示したコンソール装置１００の構成について説明する。図２は、図１に示したコンソール装置１００の構成を示す機能ブロック図である。同図に示すように、このコンソール装置１００は、入力部１１０と、表示部１２０と、記憶部１３０と、制御部１４０とを有する。

入力部１１０は、操作者による各種入力を受け付けるための入力手段であり、マウスやトラックボールなどのポインティングデバイスやキーボードなどにより実現され、後述する表示部１２０と協働することによって、各種操作を受け付けるためのユーザインタフェースを操作者に対して提供する。

表示部１２０は、撮影画像など各種情報を表示するための出力手段であり、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）ディスプレイや液晶ディスプレイなどのモニタ装置により実現される。この表示部１２０は、後述する主制御部１４１による制御のもと、操作者に対する各種メッセージや、後述する画像再構成部１４３により再構成される被検体の再構成画像などを表示する。

記憶部１３０は、各種情報を記憶する記憶手段であり、画像記憶部１３１と、部分体重定義情報記憶部１３２とを有する。画像記憶部１３１は、後述する画像再構成部１４３により再構成される被検体の再構成画像を記憶する記憶部である。

部分体重定義情報記憶部１３２は、部位ごとに部分体重を定義した部分体重定義情報を記憶する記憶部である。図３は、部分体重定義情報記憶部１３２により記憶される部分体重定義情報の一例を示す図である。同図に示すように、具体的には、部分体重定義情報記憶部１３２は、被検体の部位と、身長［ｃｍ］と、体重［ｋｇ］と、部分体重Ｗ［ｋｇ］とを対応付けた情報を部分体重定義情報として記憶する。

このうち、身長および体重には、それぞれ所定の範囲を示す値が設定される。また、部分体重Ｗには、実際にＲＦパルスが照射される身体部分の範囲に基づいて部分体重を算出するための算出式が設定される。ここで、ＲＦパルスが照射される身体部分の範囲は、その形状の特徴に応じてあらかじめ定義された複数のパラメータからなる照射範囲情報により示される。

図４は、頭部に関する照射範囲情報を説明するための図である。たとえば、同図に示すように、頭部に関する照射範囲情報として、頭部の横幅ｘ、奥行きｙ、高さｚ、あごの部分の横幅ｕの４種類のパラメータが定義されていたとする。その場合、図３に示すように、部分体重定義情報における頭部の部分体重Ｗには、たとえば、ｆ_１（ｘ，ｙ，ｚ，ｕ）、ｆ_２（ｘ，ｙ，ｚ，ｕ）、ｆ_３（ｘ，ｙ，ｚ，ｕ）、ｆ_４（ｘ，ｙ，ｚ，ｕ）、ｆ_５（ｘ，ｙ，ｚ，ｕ）、ｆ_６（ｘ，ｙ，ｚ，ｕ）など、ｘ，ｙ，ｚ，ｕの４種類のパラメータに基づいて部分体重を算出するための算出式が設定される。

同様に、たとえば、腹部に関する照射範囲情報として、腹部の横幅ｘ、奥行きｙ、高さｚの３種類のパラメータが定義されていた場合には、図３に示すように、部分体重定義情報における腹部の部分体重Ｗには、たとえば、ｇ_１（ｘ，ｙ，ｚ）、ｇ_２（ｘ，ｙ，ｚ）、ｇ_３（ｘ，ｙ，ｚ）、ｇ_４（ｘ，ｙ，ｚ）、ｇ_５（ｘ，ｙ，ｚ）、ｇ_６（ｘ，ｙ，ｚ）など、ｘ，ｙ，ｚの３種類のパラメータに基づいて部分体重Ｗを算出するための算出式が設定される。

ここで、部分体重Ｗに設定されるｆ_１（ｘ，ｙ，ｚ，ｕ）〜ｆ_６（ｘ，ｙ，ｚ，ｕ）やｇ_１（ｘ，ｙ，ｚ）〜ｇ_６（ｘ，ｙ，ｚ）などの算出式は、身長および体重に応じて、被検体に関する統計情報、あるいは、過去に撮影された被検体に関する情報に基づいて各部位をモデル化することによって定義される。

制御部１４０は、ＯＳ（Operating System）などの制御プログラム、各種の処理手順などを規定したプログラムおよび所要データを格納するための内部メモリを有し、これらによって種々の処理を実行する処理部であり、主制御部１４１と、シーケンス制御部１４２と、画像再構成部１４３と、部分体重推定部１４４と、ＳＡＲ算出部１４５とを有する。

主制御部１４１は、入力部１１０を介して操作者から各種指示や各種要求を受け付け、受け付けた指示や要求に基づいて各機能部の動作を制御する処理部である。具体的には、この主制御部１４１は、操作者から撮影指示（プレスキャン（予備スキャン）または本スキャンの指示）を受け付けた場合には、指定された撮影条件に基づいてシーケンス情報を生成し、シーケンス制御部１４２に対して送信する。このシーケンス情報は、シーケンス制御部１４２を介してシーケンス制御装置８に送信され、シーケンス制御装置８によって撮影が行われる際に用いられる。

なお、主制御部１４１は、操作者から撮影指示を受け付ける際には、同時に、体重、身長、撮影部位、撮影条件および操作モードの入力を受け付ける。ここで、たとえば、撮影部位としては、胸部、腹部、下腹部、大腿部などが入力され、撮影条件としては、パルスシーケンスの種別（ＲＦパルスの数を含む）や、マルチスライス数、スライス厚などが入力される。また、操作モードとしては、通常操作モード、第一次水準管理操作モード、あるいは、第二次水準管理操作モードが入力される。

ここで入力された項目は、後述する部分体重推定部１４４によって身体部分の部分体重が推定される際や、ＳＡＲ算出部１４５によって各種ＳＡＲのＳＡＲ値および上限値が算出される際にそれぞれ用いられる。

また、主制御部１４１は、操作者からプレスキャンの指示を受け付けた場合には、ＳＡＲ値が無視できるようなフリップアングルのＦＥ法によって撮影が行われるようにシーケンス情報を生成し、生成したシーケンス情報をシーケンス制御部１４２に対して送信する。なお、プレスキャンの目的はＲＦパルスが照射される身体部分の範囲を把握することであるので、主制御部１４１は、感度領域が確認できるぐらい大きなＦＯＶ（Field of View）で撮影が行われるようにシーケンス情報を生成する。

そして、実際にプレスキャンが行われると、主制御部１４１は、プレスキャンが実施された際に電力測定器９から送信される高周波出力と、天板に被検体を載置していない状態で事前に測定しておいた高周波出力との差分を算出することによって、被検体に吸収された高周波出力値を検出する。ここで検出された高周波出力値は、後述するＳＡＲ算出部１４５によって各種ＳＡＲのＳＡＲ値が算出する際に用いられる。

シーケンス制御部１４２は、シーケンス制御装置８との間でやり取りされるデータの送受信を制御する処理部である。具体的には、このシーケンス制御部１４２は、主制御部１４１からシーケンス情報が送信されると、そのシーケンス情報をシーケンス制御装置８に対して送信する。そして、シーケンス制御装置８から生データが送信されると、シーケンス制御部１４２は、送信された生データを後述する画像再構成部１４３に対して引き渡す。

画像再構成部１４３は、シーケンス制御部１４２から引き渡された生データに基づいて画像を再構成する処理部である。具体的には、この画像再構成部１４３は、主制御部１４１による制御のもと、シーケンス制御部１４２から引き渡された生データをｋ空間データに変換し、そのｋ空間データに対してフーリエ変換処理などの所定の画像再構成処理を行うことによって３次元画像を再構成する。

プレスキャンでは、この画像再構成部１４３によって、実際にＲＦパルスが照射される身体部分の３次元画像が再構成される。図５は、ＲＦパルスが照射される身体部分の３次元画像の一例を示す図である。同図に示す（ａ）および（ｂ）は、それぞれ、図７に示した（ａ）および（ｂ）の状態でプレスキャンされた被検体の頭部の３次元画像を示している。

図５（ａ）および（ｂ）に示すように、プレスキャンでは、被検体の体重、身長および撮影部位が同じであっても、実際にＲＦパルスが照射された身体部分の３次元画像が再構
成される。そのため、たとえば同図（ｃ）に示すように、体格が小さい幼児に対してプレスキャンを行った場合には、大人と比べて小さな身体部分の３次元画像が再構成される。

こうしてプレスキャンにより再構成された３次元画像は、後述する部分体重推定部１４４によって身体部分の部分体重が推定される際に用いられる。そして、これらプレスキャンにより再構成された３次元画像は、一回の撮影における専用である必要はなく、撮影時間を短縮するためには、シミング用やパラレルイメージング用のマップ画像と共用されるのが望ましい。

部分体重推定部１４４は、撮影時にＲＦパルスが照射される身体部分の部分体重を推定する処理部である。具体的には、この部分体重推定部１４４は、プレスキャンが行われた後に、主制御部１４１による制御のもと、プレスキャンにより再構成された撮影部位が含まれる３次元画像を画像記憶部１３１から読み出し、読み出した３次元画像から撮影時にＲＦパルスが照射される身体部分の範囲を示す照射範囲情報を取得する。

たとえば、主制御部１４１により操作者から受け付けられた撮影部位が頭部であったとする。その場合、部分体重推定部１４４は、プレスキャンにより再構成された３次元画像から、頭部に関する照射範囲情報として、頭部の横幅ｘ、奥行きｙ、高さｚ、あごの部分の横幅ｕを取得する（図４を参照）。

照射範囲情報を取得すると、部分体重推定部１４４は、主制御部１４１により操作者から受け付けられた撮影部位に係る部分体重定義情報を部分体重定義情報記憶部１３２から読み出す。そして、部分体重推定部１４４は、読み出した部位体重定義情報と、３次元画像から取得した照射範囲情報に基づいて、ＲＦパルスが照射される身体部分の部分体重を推定する。

たとえば、主制御部１４１により操作者から受け付けられた撮影部位が頭部であり、さらに、主制御部１４１により受け付けられた身長が１５０［ｃｍ］、体重が５０［ｋｇ］であったとし、部分体重定義情報記憶部１３２により記憶された部分体重定義情報が図３に示したものであったとする。

その場合、部分体重推定部１４４は、部分体重Ｗ＝ｆ_５（ｘ，ｙ，ｚ，ｕ）である部分体重情報定義情報を部分体重定義情報記憶部１３２から読み出し、ｘ，ｙ，ｚ，ｕのパラメータに３次元画像から取得した頭部の横幅ｘ、奥行きｙ、高さｚ、あごの部分の横幅ｕをそれぞれ代入することによって、部分体重Ｗを算出する。

このように、部分体重推定部１４４が、プレスキャンにより再構成された３次元画像から撮影時に実際にＲＦパルスが照射される身体部分の範囲を示す照射範囲情報を取得し、取得した照射範囲情報に基づいて当該身体部分の部分体重を算出するので、高い精度で部分体重を推定することができる。

なお、ここでは、部分体重推定部１４４が、あらかじめ定義された算出式を用いて部分体重を算出する場合について説明したが、たとえば、プレスキャンにより再構成された３次元画像のボクセル数をカウントすることによって身体部位の面積および容積を測定し、測定した容積と、あらかじめ部位ごとに決められた単位容積当たりの質量（部位が同じであれば、その部位を構成している組織もほぼ同一であると考えられる。）とをもとに、当該身体部位の部分体重を算出するようにしてもよい。これにより、部位の部分的な長さに基づいて部分体重Ｗを算出する場合に比べて、より正確に部分体重を算出することができる。

ＳＡＲ算出部１４５は、各種ＳＡＲのＳＡＲ値および上限値を算出する処理部である。具体的には、このＳＡＲ算出部１４５は、ＭＲＩ装置の安全規格であるＩＥＣ６０６０１−２−３３ ２ｎｄ Ｅｄｉｔｉｏｎに基づいて、各種ＳＡＲのＳＡＲ値および上限値をそれぞれ算出する。ここで、ＳＡＲ値とは、被検体に吸収される単位質量当たりの高周波出力であり、その単位は［Ｗ／ｋｇ］である。

ＩＥＣ６０６０１−２−３３ ２ｎｄ Ｅｄｉｔｉｏｎでは、ＳＡＲは、撮影対象となる部位に応じて、全身ＳＡＲ、頭部ＳＡＲ、局所ＳＡＲおよび身体部分ＳＡＲに分類されている。全身ＳＡＲは全身の撮影の場合、頭部ＳＡＲは頭部の撮影の場合、局所ＳＡＲは送受信用表面コイルなどを使って身体の小領域を撮影する場合に用いられ、この場合のみ身体組織１０ｇにわたっての平均値である。身体部分ＳＡＲは、ＩＥＣ規格第２版から盛り込まれた項目であり、送信用高周波コイルにさらされる身体部分の重量にわたる平均値である。

各ＳＡＲの上限値は、所定の操作モードごとに定義されており、この操作モードとしては、通常操作モード、第一次水準管理操作モード、および、第二次水準管理操作モードが定義されている。

たとえば、通常操作モードでは、全身ＳＡＲの上限値は２Ｗ／ｋｇ、頭部ＳＡＲの上限値は３．２Ｗ／ｋｇ、局所ＳＡＲの上限値は頭部と体幹部で１０Ｗ／ｋｇ、四肢で２０Ｗ／ｋｇ、身体部分ＳＡＲの上限値は、
１０−８×（撮影対象の部分体重／体重）［Ｗ／ｋｇ］・・・（１）
と定義されている。

これらＳＡＲの上限値は、高周波による加熱によって体幹部や血流による冷却効果の小さい水晶体などの温度上昇を１°Ｃ以下に抑えることを目的として定義されている。

一方、各ＳＡＲのＳＡＲ値は、全身に高周波が印加される場合には、被検体に吸収される高周波出力値を当該被検体の体重で割ることによって全身ＳＡＲのＳＡＲ値が得られ、頭部にのみ高周波が印加される場合には、頭部重量を人体についての標準データより推定してその頭部重量で高周波出力値を割ることによって頭部ＳＡＲのＳＡＲ値が得られる。

上記の規格に従い、ＳＡＲ算出部１４５は、全身ＳＡＲについては、主制御部１４１により操作者から受け付けられた操作モードに応じて上限値を決定する。また、ＳＡＲ算出部１４５は、主制御部１４１により受け付けられた被検体の体重およびＲＦパルスの数と、主制御部１４１によって検出された高周波出力値（被検体に吸収された高周波出力値）とを用いて、全身ＳＡＲのＳＡＲ値を算出する。

また、ＳＡＲ算出部１４５は、頭部ＳＡＲおよび局所ＳＡＲについては、主制御部１４１により操作者から受け付けられた操作モードに応じて上限値を決定する。また、ＳＡＲ算出部１４５は、たとえば、主制御部１４１により操作者から受け付けられた被検体の体重と、身長および撮影部位（たとえば、胸部、腹部、下腹部、大腿部など）ごとに決められた人体における部分体重の標準データ（記憶部１３０などに記憶される）と、主制御部１４１によって検出された高周波出力値とを用いて、頭部ＳＡＲおよび局所ＳＡＲのＳＡＲ値を算出する。ここで、頭部重量などは、成人ではほぼ一定値であり比較的推定しやすいが、身体部分ＳＡＲ値については体重情報だけでは推定することが難しい。

そこで、ＳＡＲ算出部１４５は、身体部分ＳＡＲについては、主制御部１４１により操作者から受け付けられた操作モードに応じて、部分体重推定部１４４により推定された部分体重と、主制御部１４１により操作者から受け付けられた被検体の体重とを用いて、操作モードごとに規定された計算式（たとえば通常操作モードについては、式（１））を用いて上限値を算出する。また、ＳＡＲ算出部１４５は、部分体重推定部１４４により推定された部分体重と、主制御部１４１によって検出された高周波出力値とを用いて、身体部分ＳＡＲのＳＡＲ値を算出する。

なお、ここで算出されるＳＡＲ値は、標準データや、部分体重推定部１４４によって推定された部分体重に基づいて算出されたものであるので、それぞれ誤差があることが見込まれる。そのため、各ＳＡＲの上限値は、誤差の分を考慮して安全側に低く設定しておくことも必要である。

そして、ＳＡＲ算出部１４５は、各ＳＡＲのＳＡＲ値および上限値を算出すると、ＳＡＲの種類ごとに、算出したＳＡＲ値が上限値を超えているか否かを判定し、超えていた場合には、主制御部１４１に対して、表示部１２０に撮影禁止メッセージを表示するよう指示する。一方、ＳＡＲ値が上限値を越えていなかった場合には、ＳＡＲ算出部１４５は、主制御部１４１に対して、表示部１２０に撮影禁止メッセージを表示するよう指示する。これにより、操作者が、本スキャンを実施するか、または、撮影条件を設定し直すかを判断することができる。

次に、図６を用いて、本実施例に係るコンソール装置１００によるＳＡＲ算出の処理手順について説明する。図６は、コンソール装置１００によるＳＡＲ算出の処理手順を示すフローチャートである。なお、ここでは、身体部分ＳＡＲのＳＡＲ値および上限値を算出する場合について説明する。

同図に示すように、このコンソール装置１００では、まず、主制御部１４１が、体重、身長、撮影部位、撮影条件および操作モードの入力を受け付け（ステップＳ１０１）、シーケンス制御部１４２に対してシーケンス情報を送信することによってプレスキャンを実施する（ステップＳ１０２）。

さらに、主制御部１４１は、プレスキャンを実施した際に電力測定器９から送信された高周波出力と、天板に被検体を載置していない状態で事前に測定しておいた高周波出力との差分を算出することによって、被検体に吸収された高周波出力値を検出する（ステップＳ１０３）。

続いて、画像再構成部１４３が、プレスキャンによって収集された生データから３次元画像を再構成し（ステップＳ１０４）、その後に、部分体重推定部１４４が、画像再構成部１４３により再構成された画像から撮影時にＲＦパルスが照射される身体部分の範囲を示す照射範囲情報を取得し（ステップＳ１０５）、取得した照射範囲情報に基づいて、当該身体部分の部分体重を推定する（ステップＳ１０６）。

その後、ＳＡＲ算出部１４５が、部分体重推定部１４４によって推定された部分体重や、主制御部１４１によって検出された高周波出力値などに基づいて、身体部分ＳＡＲの上限値を算出し（ステップＳ１０７）、さらに、身体部分ＳＡＲのＳＡＲ値を算出する（ステップＳ１０８）。

ここで、算出したＳＡＲ値が上限値を超えていた場合には（ステップＳ１０９，Ｙｅｓ）、主制御部１４１が、撮影禁止メッセージを表示部１２０に表示し（ステップＳ１１０）、操作者によって撮影条件が変更されるのを待つ。そして、操作者から撮影条件の変更を受け付けると（ステップＳ１１１，Ｙｅｓ）、主制御部１４１は、ステップＳ１０８にもどって身体部分ＳＡＲを再度算出し、算出したＳＡＲ値が上限値以下となるまでステップＳ１１０およびＳ１１１の処理を繰り返す。

そして、算出したＳＡＲ値が上限値以下となった場合には（ステップＳ１０９，Ｎｏ）、主制御部１４１は、撮影許可メッセージを表示部１２０に表示し（ステップＳ１１２）、操作者から本スキャンを指示されるのを待つ。そして、操作者から本スキャンの指示を受け付けると（ステップＳ１１３，Ｙｅｓ）、主制御部１４１は、シーケンス制御部１４２に対してシーケンス情報を送信することによって、本スキャンを実施する（ステップＳ１１４）。

こうして本スキャンが実施されると、画像再構成部１４３が、本スキャンにより収集された生データから３次元画像を再構成し（ステップＳ１１５）、これにより、一連の撮影に係る処理が終了する。

なお、ステップＳ１０７において、主制御部１４１は、ＳＡＲの上限値を算出した後に、算出した上限値を操作者に通知し（たとえば、算出した上限値を表示部１２０に表示する等）、そのうえで、再度、操作者から撮影条件の入力を受け付けるようにしてもよい。

上述してきたように、本実施例では、部分体重推定部１４４が、プレスキャンにおいて再構成された撮影部位が含まれる３次元画像から撮影時にＲＦパルスが照射される身体部分の範囲を示す照射範囲情報を取得し、取得した照射範囲情報に基づいて、当該身体部分の部分体重を推定する。そして、ＳＡＲ算出部１４５が、部分体重推定部１４４により推定された部分体重に基づいて、ＲＦパルスが照射される身体部分に関する身体部分ＳＡＲを算出するので、実際にＲＦパルスが照射される身体部分に関するＳＡＲの上限値を適切に算出することができる。

なお、本実施例において図示した各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示のように構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することができる。

以上のように、本発明に係る磁気共鳴イメージング装置、ＳＡＲ算出装置、磁気共鳴イメージング装置の作動方法およびＳＡＲ算出方法は、ＲＦパルスを照射する際の安全基準となるＳＡＲ値を算出する場合に有用であり、特に、身体部分ＳＡＲを算出する場合に適している。

本実施例に係るＭＲＩ装置の構成を説明するための説明図である。 図１に示したコンソール装置の構成を示す機能ブロック図である。 部分体重定義情報記憶部により記憶される部分体重定義情報の一例を示す図である。 頭部に関する照射範囲情報を説明するための図である。 ＲＦパルスが照射される身体部分の３次元画像の一例を示す図である。 コンソール装置によるＳＡＲ算出の処理手順を示すフローチャートである。 従来の技術における問題点を説明するための図である。

符号の説明

１ 静磁場磁石
２ 傾斜磁場コイル
３ ＲＦコイル
４ 静磁場電源
５ 傾斜磁場電源
６ 送信器
７ 受信器
８ シーケンス制御装置
９ 電力測定器
１００ コンソール装置
１１０ 入力部
１２０ 表示部
１３０ 記憶部
１３１ 画像記憶部
１３２ 部分体重定義情報記憶部
１４０ 制御部
１４１ 主制御部
１４２ シーケンス制御部
１４３ 画像再構成部
１４４ 部分体重推定部
１４５ ＳＡＲ算出部

Claims (8)

1. 被検体に対してＲＦパルスを照射することにより当該被検体から発せられる磁気共鳴信号を検出する信号検出部と、
   前記信号検出部により検出された磁気共鳴信号に基づいて、前記被検体の画像を再構成する画像再構成部と、
   前記画像再構成部により事前に再構成された、撮影部位が含まれる画像から撮影時に前記ＲＦパルスが照射される身体部分の範囲を示す照射範囲情報を取得し、取得した照射範囲情報に基づいて、前記ＲＦパルスが照射される身体部分に関する身体部分ＳＡＲの上限値を算出するＳＡＲ算出部と、
   を備える、磁気共鳴イメージング装置。
2. 前記照射範囲情報に基づいて、前記身体部分の部分体重を推定する部分体重推定部をさらに備え、
   前記ＳＡＲ算出部は、前記部分体重推定部により推定された部分体重に基づいて、前記身体部分ＳＡＲの上限値を算出する、請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置。
3. 前記撮影部位を示す撮影部位情報の入力を受け付ける撮影部位受付部と、
   部位ごとに前記照射範囲情報に応じて部分体重が定義された部分体重定義情報を記憶する部分体重定義情報記憶部と、をさらに備え、
   前記部分体重推定部は、前記撮影部位受付部により入力が受け付けられた撮影部位情報により示される撮影部位に係る部分体重定義情報を前記部分体重定義情報記憶部により記憶された部分体重定義情報の中から読み出し、読み出した部位体重定義情報および前記画像から取得した照射範囲情報に基づいて、前記ＲＦパルスが照射される身体部分の部分体重を推定する、請求項２に記載の磁気共鳴イメージング装置。
4. 前記部分体重定義情報記憶部は、被検体に関する統計情報に基づいて定義された前記部分体重定義情報を記憶する、請求項３に記載の磁気共鳴イメージング装置。
5. 前記部分体重定義情報記憶部は、過去に撮影された被検体に関する情報に基づいて定義された前記部分体重定義情報を記憶する、請求項３に記載の磁気共鳴イメージング装置。
6. 磁気共鳴イメージング装置により事前に再構成された、撮影部位が含まれる画像から撮影時に前記ＲＦパルスが照射される身体部分の範囲を示す照射範囲情報を取得する照射範囲取得部と、
   前記照射範囲取得部により取得された照射範囲情報に基づいて、前記ＲＦパルスが照射される身体部分に関する身体部分ＳＡＲの上限値を算出する上限値算出部と、
   を備える、ＳＡＲ算出装置。
7. 被検体に対してＲＦパルスを照射することにより当該被検体から発せられる磁気共鳴信号を検出する信号検出部が作動し、
   前記信号検出部により検出された磁気共鳴信号に基づいて、前記被検体の画像を再構成する画像再構成部が作動し、
   前記画像再構成部により事前に再構成された、撮影部位が含まれる画像から撮影時に前記ＲＦパルスが照射される身体部分の範囲を示す照射範囲情報を取得し、取得した照射範囲情報に基づいて、前記ＲＦパルスが照射される身体部分に関する身体部分ＳＡＲの上限値を算出するＳＡＲ算出部が作動する、
   ことを含む、磁気共鳴イメージング装置の作動方法。
8. 磁気共鳴イメージング装置により事前に再構成された、撮影部位が含まれる画像から撮影時に前記ＲＦパルスが照射される身体部分の範囲を示す照射範囲情報を取得し、
   取得された照射範囲情報に基づいて、前記ＲＦパルスが照射される身体部分に関する身体部分ＳＡＲの上限値を算出する、
   ことを含む、ＳＡＲ算出方法。

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