JP2016010598A - Magnetic resonance apparatus and program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、勾配コイルを有する磁気共鳴装置、およびこの磁気共鳴装置に適用されるプログラムに関する。 The present invention relates to a magnetic resonance apparatus having a gradient coil and a program applied to the magnetic resonance apparatus.
コンデンサに電力を蓄えておき、コンデンサからアンプや勾配コイルに電力を供給する磁気共鳴イメージング装置が開示されている（特許文献１参照）。 A magnetic resonance imaging apparatus that stores power in a capacitor and supplies power from the capacitor to an amplifier and a gradient coil is disclosed (see Patent Document 1).
シーケンス実行中にアンプや勾配コイルで消費される電力（損失）は、シーケンスで使用される勾配磁場の波形データに依存する。波形データには、勾配磁場の特性値を表す情報（例えば、勾配磁場強度Ｇや、勾配磁場強度Ｇの時間変化率を表すスルーレートＳＲ）が含まれており、この特性値に応じて消費電力の値は変化する。例えば、勾配磁場のスルーレートＳＲや勾配磁場強度Ｇが大きいほど、勾配コイルの消費電力は大きくなる。したがって、勾配磁場のスルーレートＳＲや勾配磁場強度Ｇが大きい場合、シーケンスの途中でコンデンサの電圧が急激に小さくなるので、シーケンスによっては、所望の勾配磁場を発生させるのに十分な電圧が勾配コイルに供給されなくなることがある。そこで、この問題に対処するために、勾配磁場のスルーレートＳＲや勾配磁場強度Ｇを、できるだけ小さい値に設定する方法がある。この方法では、勾配コイルの消費電力をできるだけ小さく抑えることができるので、コンデンサの電圧が急激に小さくなることを回避できる。しかし、この方法では、勾配磁場の特性値を、各シーケンスに適した値に設定することができず、必要以上にスキャン時間が長くなってしまうなどの問題がある。
そこで、スキャン時間ができるだけ長くならないようにする技術が望まれている。
The power (loss) consumed by the amplifier and the gradient coil during execution of the sequence depends on the waveform data of the gradient magnetic field used in the sequence. The waveform data includes information representing the characteristic value of the gradient magnetic field (for example, the gradient magnetic field strength G and the slew rate SR representing the time change rate of the gradient magnetic field strength G), and the power consumption according to this characteristic value. The value of varies. For example, the greater the gradient magnetic field slew rate SR and the gradient magnetic field strength G, the greater the power consumption of the gradient coil. Accordingly, when the gradient magnetic field slew rate SR and the gradient magnetic field strength G are large, the voltage of the capacitor rapidly decreases in the middle of the sequence. Therefore, depending on the sequence, a voltage sufficient to generate a desired gradient magnetic field is generated. May not be supplied. Therefore, in order to cope with this problem, there is a method of setting the slew rate SR of the gradient magnetic field and the gradient magnetic field strength G to values as small as possible. In this method, the power consumption of the gradient coil can be kept as small as possible, so that it is possible to avoid a sudden decrease in the capacitor voltage. However, this method has a problem that the characteristic value of the gradient magnetic field cannot be set to a value suitable for each sequence, and the scan time becomes longer than necessary.
Therefore, a technique for preventing the scan time from becoming as long as possible is desired.
本発明の第１の観点は、勾配磁場を有するシーケンスを実行する磁気共鳴装置であって、
キャパシタに蓄電された電力を用いて前記勾配磁場を被検体に印加する勾配コイルと、
前記勾配磁場の波形を表す波形データを作成する波形データ作成手段と、
前記波形データに基づいて、前記勾配磁場が印加されている間における前記キャパシタの電圧を予測する予測手段と、
前記波形データに基づいて、前記勾配磁場を印加するために前記勾配コイルが必要とする電圧を算出する算出手段と、
を有し、
前記波形データ作成手段は、
前記予測手段が予測した前記キャパシタの電圧と、前記算出手段が算出した前記勾配コイルの電圧とに基づいて、前記波形データを変更する、磁気共鳴装置である。
A first aspect of the present invention is a magnetic resonance apparatus for executing a sequence having a gradient magnetic field,
A gradient coil that applies the gradient magnetic field to a subject using electric power stored in a capacitor;
Waveform data creating means for creating waveform data representing the waveform of the gradient magnetic field;
Predicting means for predicting the voltage of the capacitor while the gradient magnetic field is applied based on the waveform data;
Calculation means for calculating a voltage required by the gradient coil to apply the gradient magnetic field based on the waveform data;
Have
The waveform data creating means includes
The magnetic resonance apparatus changes the waveform data based on the voltage of the capacitor predicted by the prediction unit and the voltage of the gradient coil calculated by the calculation unit.
本発明の第２の観点は、勾配磁場を有するシーケンスを実行する磁気共鳴装置であって、キャパシタに蓄電された電力を用いて前記勾配磁場を被検体に印加する勾配コイルを有する磁気共鳴装置に適用されるプログラムであって、
前記勾配磁場の波形を表す波形データを作成する波形データ作成処理と、
前記波形データに基づいて、前記勾配磁場が印加されている間における前記キャパシタの電圧を予測する予測処理と、
前記波形データに基づいて、前記勾配磁場を印加するために前記勾配コイルが必要とする電圧を算出する算出処理と、
をコンピュータに実行させるためのプログラムであり、
前記波形データ作成処理は、
前記予測処理により予測された前記キャパシタの電圧と、前記算出処理により算出された前記勾配コイルの電圧とに基づいて、前記波形データを変更する、プログラムである。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a magnetic resonance apparatus for executing a sequence having a gradient magnetic field, wherein the magnetic resonance apparatus has a gradient coil that applies the gradient magnetic field to a subject using electric power stored in a capacitor. An applied program,
Waveform data creation processing for creating waveform data representing the waveform of the gradient magnetic field;
A prediction process for predicting the voltage of the capacitor while the gradient magnetic field is applied based on the waveform data;
A calculation process for calculating a voltage required by the gradient coil to apply the gradient magnetic field based on the waveform data;
Is a program for causing a computer to execute
The waveform data creation process includes:
The program changes the waveform data based on the voltage of the capacitor predicted by the prediction process and the voltage of the gradient coil calculated by the calculation process.
予測手段が予測したキャパシタの電圧と、算出手段が算出した勾配コイルの電圧とに基づいて、波形データを変更する。したがって、各シーケンスに適した勾配磁場の波形データを作成することができ、スキャン時間ができるだけ長くならないようにすることが可能となる。 The waveform data is changed based on the capacitor voltage predicted by the prediction means and the gradient coil voltage calculated by the calculation means. Therefore, waveform data of a gradient magnetic field suitable for each sequence can be created, and the scan time can be kept as long as possible.
以下、発明を実施するための形態について説明するが、本発明は、以下の形態に限定されることはない。 Hereinafter, although the form for inventing is demonstrated, this invention is not limited to the following forms.
図１は、本発明の一形態の磁気共鳴装置の概略図である。
磁気共鳴装置（以下、「ＭＲ装置」と呼ぶ。ＭＲ：Magnetic Resonance）１００は、マグネット２、テーブル３、受信コイル４などを有している。
FIG. 1 is a schematic view of a magnetic resonance apparatus according to one embodiment of the present invention.
A magnetic resonance apparatus (hereinafter referred to as “MR apparatus”, MR: Magnetic Resonance) 100 includes a
マグネット２は、被検体１４が収容されるボア２１を有している。また、マグネット２は、超伝導コイル２２、勾配コイル２３ｘ、２３ｙ、２３ｚ、ＲＦコイル２４などを有している。超伝導コイル２２は静磁場を印加する。勾配コイル２３ｘはＸ軸方向の勾配磁場（図５参照）を印加し、勾配コイル２３ｙはＹ軸方向の勾配磁場（図５参照）を印加し、勾配コイル２３ｚはＺ軸方向の勾配磁場（図５参照）を印加する。ＲＦコイル２４はＲＦパルスを送信する。尚、超伝導コイル２２の代わりに、永久磁石を用いてもよい。
The
テーブル３は、被検体１４を支持するクレードル３ａを有している。クレードル３ａは、ボア２１内に移動できるように構成されている。クレードル３ａによって、被検体１４はボア２１に搬送される。
The table 3 has a cradle 3 a that supports the
受信コイル４は、被検体１４の頭部に取り付けられている。受信コイル４は、被検体１４からの磁気共鳴信号を受信する。
The
ＭＲ装置１００は、更に、勾配磁場電源５０、送信器７、受信器８、コンピュータ９、操作部１２、および表示部１２などを有している。
The
図２は勾配磁場電源５０の説明図である。
勾配磁場電源５０は、直流電源５および増幅部６などを有している。勾配磁場電源５０は、交流電力を直流電力に変換する整流器（図示せず）を有しており、整流器は直流電源５に直流電力を供給する。
増幅部６は、Ｘ軸アンプ６Ｘ、Ｙ軸アンプ６Ｙ、およびＺ軸アンプ６Ｚを有している。
FIG. 2 is an explanatory diagram of the gradient magnetic field power supply 50.
The gradient magnetic field power supply 50 includes a
The amplifying
直流電源５は電力をＸ軸アンプ６Ｘ、Ｙ軸アンプ６Ｙ、およびＺ軸アンプ６Ｚに供給する。Ｘ軸アンプ６Ｘは、勾配コイル２３Ｘに必要な電流を供給する。図２には、Ｘ軸アンプ６Ｘに含まれる一部の素子が概略的に示されている。Ｘ軸アンプ６Ｘは、直流電源５から受け取った電力を蓄えるキャパシタ６０ｘや、例えばスイッチング素子として使用されるトランジスタ６１ｘなどを有している。キャパシタ６０ｘの一例としては、容量の大きい電気二重層トランジスタなどを用いることができる。キャパシタ６０ｘに蓄えられた電力は、勾配コイル２３Ｘに電流を供給するために使用される。トランジスタ６１ｘの一例としては、絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ（Insulated Gate Bipolar Transistor：ＩＧＢＴ）が用いられる。
The
Ｙ軸アンプ６Ｙは、勾配コイル２３Ｙに必要な電流を供給する。図２には、Ｙ軸アンプ６Ｙに含まれる一部の素子が概略的に示されている。Ｙ軸アンプ６Ｙは、直流電源５から受け取った電力を蓄えるキャパシタ６０ｙや、トランジスタ（例えば、ＩＧＢＴ）６１ｙなどを有している。キャパシタ６０ｙに蓄えられた電力は、勾配コイル２３Ｙに電流を供給するために使用される。
The Y-axis amplifier 6Y supplies a necessary current to the
Ｚ軸アンプ６Ｚは、勾配コイル２３Ｚに必要な電流を供給する。図２には、Ｚ軸アンプ６Ｚに含まれる一部の素子が概略的に示されている。Ｚ軸アンプ６Ｚは、直流電源５から受け取った電力を蓄えるキャパシタ６０ｚや、トランジスタ（例えば、ＩＧＢＴ）６１ｚなどを有している。キャパシタ６０ｚに蓄えられた電力は、勾配コイル２３Ｚに電流を供給するために使用される。
The Z-axis amplifier 6Z supplies a necessary current to the
また、直流電源５は、Ｘ軸アンプ６Ｘのキャパシタ６０ｘの時刻ｔにおける電圧ｖ（ｔ）、Ｙ軸アンプ６Ｙのキャパシタ６０ｙの電圧ｖ（ｔ）、およびＺ軸アンプ６Ｚのキャパシタ６０ｚの電圧ｖ（ｔ）を監視している。直流電源５は、各キャパシタの電圧ｖ（ｔ）と、各キャパシタ６０ｚ、６０ｙ、および６０ｚの電圧の目標値とに基づいて、フィードバック制御（例えば、ＰＩ（Proportional-Integral）制御）を行うことにより、増幅部６に供給する電力を計算する。直流電源５が供給する電力は、各キャパシタの電圧ｖ（ｔ）の値に応じて分配される。
図１に戻って説明を続ける。
In addition, the
Returning to FIG. 1, the description will be continued.
送信器７は、ＲＦコイル２４に電流を供給する。受信器８は、受信コイル４から受け取った信号に対して、検波などの信号処理を実行する。
The
コンピュータ９は、表示部１３に必要な情報を伝送したり、画像を再構成するなど、ＭＲ装置１００の各種の動作を実現するように、ＭＲ装置１００の各部の動作を制御する。コンピュータ９は、プロセッサ１０およびメモリ１１などを有している。
The computer 9 controls the operation of each unit of the
図３に、プロセッサ１０が実行する処理を示す。メモリ１１には、プロセッサ１０により実行されるプログラムが記憶されている。プログラムには、アンプの消費電力を予測するための計算式Ｅ１、勾配コイルの消費電力を予測するための計算式Ｅ２、キャパシタの電圧を予想するための計算式（後述する式（５）に相当する）などが含まれている。プロセッサ１０は、メモリ１１に記憶されているプログラムを読み出し、プログラムに記述されている処理を実行する。プロセッサ１０は、メモリ１１に記憶されているプログラムを読み出すことにより、波形データ作成手段１０１〜算出手段１０３などを構成する。
FIG. 3 shows processing executed by the
波形データ作成手段１０１は、スキャン条件に基づいて、勾配磁場の波形を表す波形データを作成する。波形データ作成手段１０１は、設定手段１０１ａ、判断手段１０１ｂ、変更手段１０１ｃなどを有している。設定手段１０１ａは、スキャン条件に基づいて勾配磁場の特性値を設定する。判断手段１０１ｂは、勾配磁場の特性値を変更する必要があるか否かを判断する。変更手段１０１ｃは、判断手段１０１ｂの判断に基づいて、勾配磁場の特性値を変更する。勾配磁場の特性値を変更する方法については、後述する。
The waveform data creation means 101 creates waveform data representing the gradient magnetic field waveform based on the scan condition. The waveform data creation unit 101 includes a
予測手段１０２は、計算式Ｅ１およびＥ２を用いて消費電力を予測し、予測された消費電力と式（５）とに基づいて、キャパシタ６０ｘ、６０ｙ，および６０ｚの電圧を予測する。キャパシタ６０ｘ、６０ｙ，および６０ｚの電圧を予測する方法については後述する。
Prediction means 102 predicts power consumption using calculation formulas E1 and E2, and predicts voltages of
算出手段１０３は、勾配磁場を印加するために勾配コイル２３Ｘ、２３Ｙ、２３Ｚが必要とする電圧を算出する。 The calculation means 103 calculates the voltage required by the gradient coils 23X, 23Y, and 23Z in order to apply the gradient magnetic field.
プロセッサ１０は、波形データ作成手段１０１〜算出手段１０３を構成する一例であり、所定のプログラムを実行することにより、これらの手段として機能する。
図１に戻って説明を続ける。
The
Returning to FIG. 1, the description will be continued.
操作部１２は、オペレータにより操作され、種々の情報をコンピュータ９に入力する。表示部１３は種々の情報を表示する。
ＭＲ装置１００は、上記のように構成されている。
The
The
本形態では、シーケンスを実行する前に、シーケンスの実行中における各アンプのキャパシタ６０ｘ、６０ｙ、および６０ｚの電圧ｖ（ｔ）が時間ｔとともにどのように変化するかを予測する。そして、予測された電圧ｖ（ｔ）に基づいて、シーケンスで使用される勾配磁場の特性を表す特性値（例えば、勾配磁場強度、スルーレート）を変更する。本形態では、このようにして勾配磁場の特性値が変更されたシーケンスを用いて、被検体のスキャンを実行する。以下に、勾配磁場の特性値を変更し、被検体をスキャンするときのＭＲ装置の動作フローについて説明する。
In this embodiment, before executing the sequence, it is predicted how the voltage v (t) of the
図４は、本形態におけるＭＲ装置の動作フローの一例を示す図である。
ステップＳＴ１では、オペレータがスキャン条件を入力する。これにより、被検体を撮影するときに使用されるパルスシーケンスが決定される。図５に、本形態に使用されるパルスシーケンスを概略的に示す。図５では、ＥＰＩ（Echo Planar Imaging）を用いて拡散強調画像を取得するときに使用されるパルスシーケンスの一例が示されている。尚、説明の便宜上、勾配磁場の一部は、図示省略されている。
パルスシーケンスは、９０°パルスおよび１８０°パルスを有している。
パルスシーケンスのＸ軸には、データを読み出すための読出し勾配磁場Ｐｘが印加される。
パルスシーケンスのＹ軸には、位相エンコーディングを行うための位相エンコード勾配磁場Ｐｙが印加される。
パルスシーケンスのＺ軸には、拡散強調を行うための勾配磁場Ｐｚ（ＭＰＧ：Motion Probing Gradient）が印加される。
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of an operation flow of the MR apparatus according to the present embodiment.
In step ST1, the operator inputs scan conditions. Thereby, the pulse sequence used when imaging the subject is determined. FIG. 5 schematically shows a pulse sequence used in this embodiment. FIG. 5 shows an example of a pulse sequence used when acquiring a diffusion weighted image using EPI (Echo Planar Imaging). For convenience of explanation, a part of the gradient magnetic field is not shown.
The pulse sequence has a 90 ° pulse and a 180 ° pulse.
A read gradient magnetic field Px for reading data is applied to the X axis of the pulse sequence.
A phase encoding gradient magnetic field Py for performing phase encoding is applied to the Y axis of the pulse sequence.
A gradient magnetic field Pz (MPG: Motion Probing Gradient) for performing diffusion weighting is applied to the Z axis of the pulse sequence.
スキャン条件を入力した後、ステップＳＴ２に進む。
ステップＳＴ２では、波形データ作成手段１０１（図３参照）が、オペレータが設定したスキャン条件に基づいて、図５に示すパルスシーケンスの勾配磁場の波形を表す波形データを作成する（図６参照）。
After entering the scan conditions, the process proceeds to step ST2.
In step ST2, the waveform data creation means 101 (see FIG. 3) creates waveform data representing the gradient magnetic field waveform of the pulse sequence shown in FIG. 5 based on the scanning conditions set by the operator (see FIG. 6).
図６は、勾配磁場の波形データを概略的に示す図である。
図６には、Ｘ軸において設定された勾配磁場Ｐｘの波形データＷｘ１、Ｙ軸において設定された勾配磁場Ｐｙの波形データＷｙ１、Ｚ軸において設定された勾配磁場Ｐｚの波形データＷｚ１が概略的に示されている。
FIG. 6 is a diagram schematically showing waveform data of a gradient magnetic field.
FIG. 6 schematically shows waveform data Wx1 of the gradient magnetic field Px set on the X axis, waveform data Wy1 of the gradient magnetic field Py set on the Y axis, and waveform data Wz1 of the gradient magnetic field Pz set on the Z axis. It is shown.
勾配磁場の波形データＷｘ１、Ｗｙ１、およびＷｚ１には、勾配磁場の特性値を表す情報が含まれている。本形態では、勾配磁場の特性値は、勾配磁場強度Ｇ、スルーレートＳＲ、パルス幅δなどである。設定手段１０１ａ（図３参照）は、ステップＳＴ１においてオペレータが入力したスキャン条件に基づいて、勾配磁場Ｐｘ、Ｐｙ、Ｐｚの特性値を設定する。図６には、特性値の一例として、読出し勾配磁場Ｐｘの特性値（勾配磁場強度Ｇ、スルーレートＳＲ、パルス幅δ）が示されている。読出し勾配磁場Ｐｘでは、Ｇ＝Ｇ１、ＳＲ＝ＳＲ１、δ＝δ１に設定されている。
The gradient magnetic field waveform data Wx1, Wy1, and Wz1 include information representing the characteristic value of the gradient magnetic field. In this embodiment, the characteristic values of the gradient magnetic field are the gradient magnetic field strength G, the slew rate SR, the pulse width δ, and the like. The
図６には示されていないが、設定手段１０１ａは、Ｙ軸の勾配磁場ＰｙおよびＺ軸の勾配磁場Ｐｚの特性値も設定する。
勾配磁場の波形データＷｘ１、Ｗｙ１、およびＷｚ１を作成した後、ステップＳＴ３に進む。
Although not shown in FIG. 6, the
After creating the gradient magnetic field waveform data Wx1, Wy1, and Wz1, the process proceeds to step ST3.
ステップＳＴ３では、算出手段１０３（図３参照）が、勾配磁場を印加するために勾配コイル２３Ｘ、２３Ｙ、および２３Ｚの各々が必要とする電圧を算出する。 In step ST3, the calculation means 103 (refer FIG. 3) calculates the voltage which each of the gradient coils 23X, 23Y, and 23Z requires in order to apply a gradient magnetic field.
例えば、勾配コイル２３Ｘが必要とする電圧をＶとすると、電圧Ｖは、以下の式で表すことができる。
Ｒ：勾配コイル２３Ｘの抵抗
ｉ：勾配コイル２３Ｘの電流
For example, when the voltage required by the
R: resistance of
i: Current of
勾配コイル２３ＸのインダクタンスＬおよび抵抗Ｒは、勾配コイル２３Ｘにより決まる値であるので、既知である。また、勾配コイル２３Ｘの電流ｉは、ステップＳＴ２で作成された勾配磁場の波形データに基づいて求めることができる値である。したがって、勾配コイル２３Ｘが必要とする電圧Ｖを算出することができる。
The inductance L and resistance R of the
また、式（１）のＬ、Ｒ、およびｉを、それぞれ、勾配コイル２３Ｙのインダクタンス、抵抗、および電流に置き換えることにより、勾配コイル２３Ｙに必要な電圧Ｖを求めることができる。同様に、式（１）のＬ、Ｒ、およびｉを、それぞれ、勾配コイル２３Ｚのインダクタンス、抵抗、および電流に置き換えることにより、勾配コイル２３Ｚに必要な電圧Ｖを求めることができる。
したがって、各勾配コイルに必要な電圧Ｖを算出することができる。
Further, by replacing L, R, and i in Equation (1) with the inductance, resistance, and current of the
Therefore, the voltage V required for each gradient coil can be calculated.
図７に、各勾配コイルが必要とする電圧の時間変化を表すコイル電圧曲線Ｑｘ１、Ｑｙ１、Ｑｚ１を概略的に示す。コイル電圧曲線Ｑｘ１、Ｑｙ１、およびＱｚ１の電圧の最大値は、それぞれ、Ｖｘ１、Ｖｙ１、およびＶｚ１である。尚、図７では、説明の便宜上、各コイル電圧曲線の電圧は、絶対値で表されている。図７から、勾配磁場の立ち上がりの時間および立ち下がりの時間では、大きな電圧が必要になるが、勾配磁場の勾配磁場強度がフラットな時間では、必要となる電圧は小さくて済むことがわかる。電圧を算出した後、ステップＳＴ４に進む。 FIG. 7 schematically shows coil voltage curves Qx1, Qy1, and Qz1 that represent changes over time in the voltage required by each gradient coil. The maximum values of the voltages of the coil voltage curves Qx1, Qy1, and Qz1 are Vx1, Vy1, and Vz1, respectively. In FIG. 7, for convenience of explanation, the voltage of each coil voltage curve is represented by an absolute value. From FIG. 7, it can be seen that a large voltage is required for the rising time and the falling time of the gradient magnetic field, but the required voltage is small when the gradient magnetic field strength of the gradient magnetic field is flat. After calculating the voltage, the process proceeds to step ST4.
ステップＳＴ４では、予測手段１０２（図３参照）が、パルスシーケンスの実行中におけるアンプ６Ｘ、６Ｙ、および６Ｚの消費電力（損失）を予測する。本形態では、アンプの消費電力を予測するために、メモリ１１には、勾配磁場の波形データを用いてアンプの消費電力を予測するための計算式Ｅ１（図３参照）が記憶されている。予測手段１０２は、計算式Ｅ１を用いて、パルスシーケンス実行中のアンプの消費電力を予測することができる。尚、計算式Ｅ１は、アンプを構成する部品の電気的特性（抵抗、損失など）に基づいて導出することができる。
In step ST4, the prediction unit 102 (see FIG. 3) predicts the power consumption (loss) of the amplifiers 6X, 6Y, and 6Z during the execution of the pulse sequence. In this embodiment, in order to predict the power consumption of the amplifier, the
尚、アンプに使用されているトランジスタ６１ｘ、６１ｙ、６１ｘ（図２参照）が絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）の場合、直流電源５からアンプに供給される電力の大部分は、ＩＧＢＴで消費される。したがって、アンプにＩＧＢＴが使用されている場合は、ＩＧＢＴの消費電力をアンプの消費電力と見なして、アンプの消費電力を予測するための計算式を導出することができる。
When the
また、予測手段１０２は、パルスシーケンスの実行中における勾配コイル２３Ｘ、２３Ｙ、および２３Ｚの消費電力（損失）も予測する。本形態では、勾配コイルの消費電力を予測するために、メモリ１１には、勾配磁場の波形データを用いて勾配コイルの消費電力を予測するための計算式Ｅ２（図３参照）が記憶されている。予測手段１０２は、計算式Ｅ２を用いて、パルスシーケンス実行中の勾配コイルの消費電力を予測することができる。
The predicting
尚、勾配コイルの消費電力を予測する計算式の導出方法としては、勾配コイルに流れる電流の周波数を考慮して消費電力を予測するモデル（ＡＣモデル）や、勾配磁場のパルス幅に基づいて消費電力を予測する方法（特開２０１４−０８７５４６号公報に記載されている方法）を用いることができる。
コイルの消費電力を算出した後、ステップＳＴ５に進む。
As a method of deriving a calculation formula for predicting the power consumption of the gradient coil, a model (AC model) that predicts the power consumption in consideration of the frequency of the current flowing in the gradient coil, or a consumption based on the pulse width of the gradient magnetic field is used. A method for predicting electric power (a method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2014-087546) can be used.
After calculating the power consumption of the coil, the process proceeds to step ST5.
ステップＳＴ５では、予測手段１０２が、パルスシーケンスの実行中における各アンプのキャパシタ６０ｘ、６０ｙ、６０ｚの電圧を予測する。本形態では、メモリ１１に、キャパシタの電圧を予測するための計算式が記憶されており、予測手段１０２は、この計算式を用いてキャパシタの電圧を予測する。以下に、キャパシタの電圧を予測するための計算式の導出方法について、図２を参照しながら説明する。
In step ST5, the
先ず、キャパシタ６０ｘにおける電圧を予測する方法について説明する。
時刻ｔにおけるキャパシタ６０ｘの電流をｉ（ｔ）とし、時刻ｔにおけるキャパシタ６０ｘの電圧をｖ（ｔ）とすると、ｉ（ｔ）は、ｖ（ｔ）を用いた以下の式で表すことができる。
Ｐｏｕｔ（ｔ）：時刻ｔにおいてＸ軸アンプ６Ｘおよび勾配コイル２３Ｘで消費される電力
First, a method for predicting the voltage in the
If the current of the
P out (t): power consumed by the X-axis amplifier 6X and the
次に、時点ｔ＋Δｔにおけるキャパシタ６０ｘの電圧ｖ（ｔ＋Δｔ）について考える。ｖ（ｔ＋Δｔ）は、以下の式で表すことができる。
また、Ｑは、以下の式で表すことができる。
Δｔが十分に小さいとすると、式（３）と式（４）から、以下の式が得られる。
式（５）において、Ｐｏｕｔ（ｔ）は、ステップＳＴ４で算出されているので、既知の値である。また、Ｐｉｎ（ｔ）は、直流電源５がフィードバック制御により計算した供給電力から求めることができる。したがって、ｖ（ｔ）がわかれば、ｖ（ｔ＋Δｔ）を算出することができる。本形態では、シーケンスが開始される直前の時点ｔをｔ＝０とした場合、ｖ（０）は予め決められた値に設定される。したがって、ｖ（０）は既知である。ｖ（０）が既知であるので、Δｔ秒後の電圧ｖ（０＋Δｔ）を計算することができる。したがって、式（５）で求めたｖ（ｔ＋Δｔ）を式（５）の右辺のｖ（ｔ）に代入することにより、Δｔ秒後の電圧を求めることができるので、シーケンス実行中の任意の時点ｔにおけるキャパシタ６０ｘの電圧ｖ（ｔ）を算出することができる。
In Expression (5), P out (t) is a known value because it is calculated in Step ST4. Further, P in (t) can be obtained from the supply power calculated by the
尚、上記の例では、Ｘ軸アンプ６Ｘが有するキャパシタ６０ｘの電圧ｖ（ｔ）を予測する例について説明したが、Ｙ軸アンプ６Ｙが有するキャパシタ６０ｙの電圧ｖ（ｔ）、およびＺ軸アンプ６０ｘが有するキャパシタ６０ｚの電圧ｖ（ｔ）も、式（５）を用いて同様に予測することができる。したがって、式（５）を用いることにより、各アンプのキャパシタの電圧ｖ（ｔ）を予測することができる。図８に、予測されたキャパシタの電圧の時間変化を表すキャパシタ電圧曲線Ｈｘ１、Ｈｙ１、およびＨｚ１を概略的に示す。キャパシタの電圧を予測した後、ステップＳＴ６に進む。
In the above example, the example of predicting the voltage v (t) of the
ステップＳＴ６では、判断手段１０１ｂ（図３参照）が、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸ごとに、コイル電圧曲線とキャパシタ電圧曲線とを比較し、勾配磁場の特性値（例えば、スルーレートＳＲ、磁場強度Ｇ）を変更する必要があるか否かを判断する。
In step ST6, the
キャパシタ電圧曲線の時点ｔにおける電圧値が、コイル電圧曲線の時点ｔにおける電圧値よりも高い場合、キャパシタは、時点ｔにおいて、勾配コイルの駆動に必要な電圧を供給することができる。一方、キャパシタ電圧曲線の時点ｔにおける電圧値が、コイル電圧曲線の時点ｔにおける電圧値よりも低い場合、キャパシタは、時点ｔにおいて、勾配コイルの駆動に必要な電圧を供給することができない。したがって、３軸（Ｘ軸、Ｙ軸、およびＺ軸）のうちのいずれかの軸において、キャパシタ電圧曲線の時点ｔにおける電圧値が、コイル電圧曲線の時点ｔにおける電圧値よりも低い場合、所望の勾配磁場を印加することができなくなる。そこで、判断手段１０１ｂは、３軸（Ｘ軸、Ｙ軸、およびＺ軸）のうちのいずれかの軸において、キャパシタ電圧曲線の時点ｔにおける電圧値が、コイル電圧曲線の時点ｔにおける電圧値よりも低い場合、勾配磁場の特性値を変更する必要があると判断する。
If the voltage value at time t of the capacitor voltage curve is higher than the voltage value at time t of the coil voltage curve, the capacitor can supply the voltage required to drive the gradient coil at time t. On the other hand, when the voltage value at the time t of the capacitor voltage curve is lower than the voltage value at the time t of the coil voltage curve, the capacitor cannot supply the voltage necessary for driving the gradient coil at the time t. Therefore, if the voltage value at the time t of the capacitor voltage curve is lower than the voltage value at the time t of the coil voltage curve on any of the three axes (X axis, Y axis, and Z axis), it is desirable. The gradient magnetic field cannot be applied. Therefore, the
図８のＹ軸を参照すると、キャパシタ電圧曲線Ｈｙ１の電圧値は、コイル電圧曲線Ｑｙ１の電圧値よりも高い値を有している。したがって、Ｙ軸アンプ６Ｙのキャパシタ６０ｙは、勾配コイル２３Ｙに必要な電圧を供給し続けることができる。また、Ｚ軸を参照すると、キャパシタ電圧曲線Ｈｚ１の電圧値は、コイル電圧曲線Ｑｙ１の電圧値よりも高い値を有している。したがって、Ｚ軸アンプ６Ｚのキャパシタ６０ｚは、勾配コイル２３Ｚに必要な電圧を供給し続けることができる。
Referring to the Y axis in FIG. 8, the voltage value of the capacitor voltage curve Hy1 is higher than the voltage value of the coil voltage curve Qy1. Therefore, the
しかし、Ｘ軸を参照すると、キャパシタ電圧曲線Ｈｘ１の電圧値は、時間Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃ、Ｔｄ、Ｔｅ、Ｔｆ、Ｔｇ、Ｔｈにおいて、コイル電圧曲線Ｑｙ１の電圧値よりも低い値になっている。したがって、Ｘ軸では、所望の勾配磁場を印加することができない。そこで、判断手段１０１ｂは、勾配磁場の特性値を変更する必要があると判断する。勾配磁場の特性値を変更する必要があると判断された場合、ステップＳＴ７に進む。
However, referring to the X axis, the voltage value of the capacitor voltage curve Hx1 is lower than the voltage value of the coil voltage curve Qy1 at times Ta, Tb, Tc, Td, Te, Tf, Tg, Th. . Therefore, a desired gradient magnetic field cannot be applied on the X axis. Therefore, the
ステップＳＴ７では、変更手段１０１ｃ（図３参照）が、勾配磁場の特性値を変更する。図９に、特性値が変更された後の勾配磁場の波形データＷｘ２、Ｗｙ２、およびＷｚ２を示す。以下に、各軸の波形データについて説明する。
In step ST7, the changing
（１）Ｘ軸の波形データＷｘ２について
図９のＸ軸には、特性値を変更する前の勾配磁場Ｐｘの波形データＷｘ１が破線で示されており、特性値を変更した後の勾配磁場Ｐｘの波形データＷｘ２が実線で示されている。以下に、勾配磁場Ｐｘの特性値を変更する方法について説明する。
(1) X-axis waveform data Wx2 On the X-axis in FIG. 9, the waveform data Wx1 of the gradient magnetic field Px before changing the characteristic value is indicated by a broken line, and the gradient magnetic field Px after changing the characteristic value The waveform data Wx2 is indicated by a solid line. Hereinafter, a method of changing the characteristic value of the gradient magnetic field Px will be described.
図１０は、勾配磁場Ｐｘの特性値の変更方法の説明図である。
変更手段１０１ｃは、先ず、勾配磁場ＰｘのスルーレートＳＲをＳＲ１からΔＳＲだけ減少させる。これにより、ＳＲをＳＲ＝ＳＲ１−ΔＳＲに設定することができる。そして、変更手段１０１ｃは、勾配磁場Ｐｘの勾配磁場強度Ｇおよびパルス幅δを、ＳＲ＝ＳＲ１−ΔＳＲに応じた値に変更する。ここでは、Ｇ＝Ｇ２（＜Ｇ１）に変更され、δ＝δ２（＞δ１）に変更されている。このようにして、特性値が変更された後の勾配磁場Ｐｘの波形データＷｘ２を得ることができる。
FIG. 10 is an explanatory diagram of a method for changing the characteristic value of the gradient magnetic field Px.
First, the changing
スルーレートＳＲを、ＳＲ＝ＳＲ１からＳＲ＝ＳＲ１−ΔＳＲに変更することにより、ＳＲが下がった分だけ、勾配磁場Ｐｘの立ち上がりおよび立ち下がりの傾斜を緩やかにすることができる。 By changing the slew rate SR from SR = SR1 to SR = SR1-ΔSR, the rising and falling slopes of the gradient magnetic field Px can be moderated by the amount of SR.
（２）Ｙ軸およびＺ軸の波形データＷｙ２およびＷｚ２について
Ｙ軸の位相エンコード勾配磁場ＰｙおよびＺ軸の勾配磁場Ｐｚ（ＭＰＧ）では、スルーレートＳＲ、勾配磁場強度Ｇ、およびパルス幅δは変更されない。ただし、勾配磁場Ｐｘのパルス幅δがδ＝δ１からδ＝δ２に変更されたことに伴い、Ｙ軸の位相エンコード勾配磁場Ｐｙの時間軸方向の位置は変更される。
(2) Y-axis and Z-axis waveform data Wy2 and Wz2 In the Y-axis phase encode gradient magnetic field Py and the Z-axis gradient magnetic field Pz (MPG), the slew rate SR, the gradient magnetic field strength G, and the pulse width δ are changed. Not. However, as the pulse width δ of the gradient magnetic field Px is changed from δ = δ1 to δ = δ2, the position of the Y-axis phase encode gradient magnetic field Py in the time axis direction is changed.
このようにして、勾配磁場の波形データＷｘ２、Ｗｙ２、およびＷｚ２が得られる。勾配磁場の特性値を変更したら、ステップＳＴ３に戻る。 In this manner, gradient magnetic field waveform data Wx2, Wy2, and Wz2 are obtained. After changing the characteristic value of the gradient magnetic field, the process returns to step ST3.
ステップＳＴ３では、算出手段１０３が、式（１）と、波形データＷｘ２、Ｗｙ２、およびＷｚ２（図９参照）とに基づいて、勾配コイル２３Ｘ、２３Ｙ、および２３Ｚが勾配磁場を印加するために必要な電圧Ｖを算出する。 In step ST3, the calculation means 103 is necessary for the gradient coils 23X, 23Y, and 23Z to apply the gradient magnetic field based on the equation (1) and the waveform data Wx2, Wy2, and Wz2 (see FIG. 9). The correct voltage V is calculated.
図１１に、各勾配コイルが必要とする電圧を表すコイル電圧曲線Ｑｘ２、Ｑｙ２、Ｑｚ２を概略的に示す。コイル電圧曲線Ｑｘ２の電圧の最大値は、Ｖｘ２である。したがって、コイル電圧曲線Ｑｘ２の電圧の最大値Ｖｘ２は、コイル電圧曲線Ｑｘ１の電圧の最大値Ｖｘ１よりも、Δｖ１だけ小さくなることがわかる。 FIG. 11 schematically shows coil voltage curves Qx2, Qy2, and Qz2 representing voltages required by the respective gradient coils. The maximum value of the voltage of the coil voltage curve Qx2 is Vx2. Therefore, it can be seen that the maximum voltage value Vx2 of the coil voltage curve Qx2 is smaller by Δv1 than the maximum voltage value Vx1 of the coil voltage curve Qx1.
一方、Ｙ軸の勾配磁場Ｐｙは、スルーレートＳＲ、勾配磁場強度Ｇ、およびパルス幅δが変更されていないので、コイル電圧曲線Ｑｙ２の最大値は、コイル電圧曲線Ｑｙ１（図８参照）と同じＶｙ１である。同様に、Ｚ軸の勾配磁場Ｐｚは、スルーレートＳＲ、勾配磁場強度Ｇ、およびパルス幅δが変更されていないので、コイル電圧曲線Ｑｚ２の最大値は、コイル電圧曲線Ｑｚ１（図８参照）と同じＶｚ１である。電圧を算出した後、ステップＳＴ４に進む。 On the other hand, since the slew rate SR, the gradient magnetic field strength G, and the pulse width δ are not changed in the Y-axis gradient magnetic field Py, the maximum value of the coil voltage curve Qy2 is the same as the coil voltage curve Qy1 (see FIG. 8). Vy1. Similarly, since the slew rate SR, the gradient magnetic field strength G, and the pulse width δ are not changed in the Z-axis gradient magnetic field Pz, the maximum value of the coil voltage curve Qz2 is the coil voltage curve Qz1 (see FIG. 8). The same Vz1. After calculating the voltage, the process proceeds to step ST4.
ステップＳＴ４では、予測手段１０２が、アンプの消費電力を予測するための計算式Ｅ１と、特性値が変更された勾配磁場の波形データＷｘ２、Ｗｙ２、およびＷｚ２（図９参照）とに基づいて、シーケンスの実行中におけるアンプ６Ｘ、６Ｙ、および６Ｚの消費電力（損失）を予測する。また、予測手段１０２は、勾配コイルの消費電力を予測するための計算式Ｅ２と、波形データＷｘ２、Ｗｙ２、およびＷｚ２とに基づいて、シーケンスの実行中における勾配コイル２３Ｘ、２３Ｙ、および２３Ｚの消費電力（損失）を予測する。消費電力を予測した後、ステップＳＴ５に進む。
In step ST4, the prediction means 102 based on the calculation formula E1 for predicting the power consumption of the amplifier and the gradient magnetic field waveform data Wx2, Wy2 and Wz2 (see FIG. 9) whose characteristic values have been changed, The power consumption (loss) of the amplifiers 6X, 6Y, and 6Z during the execution of the sequence is predicted. Further, the
ステップＳＴ５では、予測手段１０２は、式（５）と、波形データＷｘ２、Ｗｙ２、およびＷｚ２に対して予測された消費電力（損失）とに基づいて、シーケンスの実行中における各アンプのキャパシタ６０ｘ、６０ｙ、６０ｚの電圧を予測する。図１２に、予測されたキャパシタの電圧の時間変化を表すキャパシタ電圧曲線Ｈｘ２、Ｈｙ２、およびＨｚ２を概略的に示す。キャパシタの電圧を予測した後、ステップＳＴ６に進む。
In step ST5, the
ステップＳＴ６では、判断手段１０１ｂが、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸ごとに、コイル電圧曲線とキャパシタ電圧曲線とを比較し、勾配磁場の特性値（例えば、スルーレートＳＲ、磁場強度Ｇ）を変更する必要があるか否かを判断する。
In step ST6, the
図１２のＹ軸を参照すると、キャパシタ電圧曲線Ｈｙ２の電圧値は、コイル電圧曲線Ｑｙ２の電圧値よりも高い値を有している。したがって、Ｙ軸アンプ６Ｙのキャパシタ６０ｙは、勾配コイル２３Ｙに必要な電圧を供給し続けることができる。また、Ｚ軸を参照すると、キャパシタ電圧曲線Ｈｚ２の電圧値は、コイル電圧曲線Ｑｚ２の電圧値よりも高い値を有している。したがって、Ｚ軸アンプ６Ｚのキャパシタ６０ｚは、勾配コイル２３Ｚに必要な電圧を供給し続けることができる。
Referring to the Y axis of FIG. 12, the voltage value of the capacitor voltage curve Hy2 has a higher value than the voltage value of the coil voltage curve Qy2. Therefore, the
一方、Ｘ軸では、勾配磁場ＰｘのスルーレートＳＲを、ＳＲ＝ＳＲ１からＳＲ＝ＳＲ１−ΔＳＲに下げることにより、勾配コイルに必要な電圧がΔｖ１だけ下がっている。したがって、時間Ｔａにおいて、キャパシタ電圧曲線Ｈｘ２と、コイル電圧曲線Ｑｘ２とを比較すると、キャパシタ電圧曲線Ｈｘ２の電圧値は、コイル電圧曲線Ｑｘ２の電圧値を超えている。このため、時間Ｔａでは、所望の勾配磁場Ｐｘを印加することができる。しかし、時間Ｔｂ、Ｔｃ、Ｔｄ、Ｔｅ、Ｔｆ、Ｔｇ、Ｔｈでは、キャパシタ電圧曲線Ｈｘ２の電圧値は、コイル電圧曲線Ｑｘ２の電圧値よりも低い値になっている。したがって、Ｘ軸では、シーケンスの実行中に所望の勾配磁場Ｐｘを印加することができなくなる。そこで、判断手段１０１ｂは、勾配磁場の特性値を変更する必要があると判断する。勾配磁場の特性値を変更する必要があると判断された場合、ステップＳＴ７に進む。
On the other hand, on the X axis, the slew rate SR of the gradient magnetic field Px is lowered from SR = SR1 to SR = SR1-ΔSR, whereby the voltage required for the gradient coil is lowered by Δv1. Therefore, when the capacitor voltage curve Hx2 is compared with the coil voltage curve Qx2 at time Ta, the voltage value of the capacitor voltage curve Hx2 exceeds the voltage value of the coil voltage curve Qx2. For this reason, the desired gradient magnetic field Px can be applied at the time Ta. However, at times Tb, Tc, Td, Te, Tf, Tg, and Th, the voltage value of the capacitor voltage curve Hx2 is lower than the voltage value of the coil voltage curve Qx2. Therefore, in the X axis, it is impossible to apply a desired gradient magnetic field Px during the execution of the sequence. Therefore, the
ステップＳＴ７では、変更手段１０１ｃが、勾配磁場の特性値を変更する。図１３に、特性値が変更された後の勾配磁場の波形データＷｘ３、Ｗｙ３、およびＷｚ３を示す。
In step ST7, the changing
変更手段１０１ｃは、勾配磁場ＰｘのスルーレートＳＲ＝ＳＲ１−ΔＳＲを、更にΔＳＲだけ小さくし、ＳＲ＝ＳＲ１−２・ΔＳＲに変更する。図１３では、ＳＲ＝ＳＲ１−ΔＳＲの勾配磁場Ｐｘが破線で示されており、ＳＲ＝ＳＲ１−２・ΔＳＲの勾配磁場Ｐｘが実線で示されている。
The changing
変更手段１０１ｃは、勾配磁場ＰｘのスルーレートＳＲ＝ＳＲ１−ΔＳＲを更にΔＳＲ小さくし、ＳＲ＝ＳＲ１−２・ΔＳＲに変更する。そして、変更手段１０１ｃは、勾配磁場Ｐｘの勾配磁場強度Ｇおよびパルス幅δを、ＳＲ＝ＳＲ１−２・ΔＳＲに応じた値に変更する。ここでは、Ｇ＝Ｇ３に変更され、δ＝δ３に変更されている。このようにして、特性値が変更された後の勾配磁場Ｐｘの波形データＷｘ３を得ることができる。
The changing
スルーレートＳＲを、ＳＲ＝ＳＲ１−ΔＳＲからＳＲ＝ＳＲ１−２・ΔＳＲに変更することにより、ＳＲが下がった分だけ、勾配磁場Ｐｘの立ち上がりおよび立ち下がりの傾斜を更に緩やかにすることができる。 By changing the slew rate SR from SR = SR1-ΔSR to SR = SR1-2 · ΔSR, the rising and falling slopes of the gradient magnetic field Px can be made more gradual as much as the SR has decreased.
尚、Ｙ軸の勾配磁場ＰｙおよびＺ軸の勾配磁場Ｐｚでは、スルーレートＳＲ、勾配磁場強度Ｇ、およびパルス幅δは変更されない。ただし、勾配磁場Ｐｘのパルス幅δがδ＝δ３に変更されたことに伴い、Ｙ軸の勾配磁場Ｐｙの時間軸方向の位置は変更される。
勾配磁場の特性値を変更したら、ステップＳＴ３に戻る。
The slew rate SR, the gradient magnetic field strength G, and the pulse width δ are not changed in the Y-axis gradient magnetic field Py and the Z-axis gradient magnetic field Pz. However, as the pulse width δ of the gradient magnetic field Px is changed to δ = δ3, the position of the Y-axis gradient magnetic field Py in the time axis direction is changed.
After changing the characteristic value of the gradient magnetic field, the process returns to step ST3.
ステップＳＴ３では、算出手段１０３が、式（１）と、波形データＷｘ３、Ｗｙ３、およびＷｚ３（図１３参照）とに基づいて、勾配コイル２３Ｘ、２３Ｙ、および２３Ｚが勾配磁場を印加するために必要な電圧Ｖを算出する。 In step ST3, the calculation means 103 is necessary for the gradient coils 23X, 23Y, and 23Z to apply the gradient magnetic field based on the equation (1) and the waveform data Wx3, Wy3, and Wz3 (see FIG. 13). The correct voltage V is calculated.
図１４に、各勾配コイルが必要とする電圧を表すコイル電圧曲線Ｑｘ３、Ｑｙ３、Ｑｚ３を概略的に示す。コイル電圧曲線Ｑｘ３の電圧の最大値は、Ｖｘ３である。したがって、コイル電圧曲線Ｑｘ３の電圧の最大値Ｖｘ３は、コイル電圧曲線Ｑｘ２の電圧の最大値Ｖｘ２よりも、Δｖ２だけ小さくなっていることがわかる。 FIG. 14 schematically shows coil voltage curves Qx3, Qy3, and Qz3 representing voltages required by the respective gradient coils. The maximum value of the voltage of the coil voltage curve Qx3 is Vx3. Accordingly, it can be seen that the maximum voltage value Vx3 of the coil voltage curve Qx3 is smaller by Δv2 than the maximum voltage value Vx2 of the coil voltage curve Qx2.
一方、Ｙ軸の勾配磁場Ｐｙは、スルーレートＳＲ、勾配磁場強度Ｇ、およびパルス幅δが変更されていないので、コイル電圧曲線Ｑｙ３の最大値は、コイル電圧曲線Ｑｙ１（図８参照）と同じＶｙ１である。同様に、Ｚ軸の勾配磁場Ｐｚは、スルーレートＳＲ、勾配磁場強度Ｇ、およびパルス幅δが変更されていないので、コイル電圧曲線Ｑｚ３の最大値は、コイル電圧曲線Ｑｚ１（図８参照）と同じＶｚ１である。電圧を算出した後、ステップＳＴ４に進む。 On the other hand, since the slew rate SR, the gradient magnetic field strength G, and the pulse width δ are not changed in the Y-axis gradient magnetic field Py, the maximum value of the coil voltage curve Qy3 is the same as the coil voltage curve Qy1 (see FIG. 8). Vy1. Similarly, since the slew rate SR, the gradient magnetic field strength G, and the pulse width δ are not changed in the Z-axis gradient magnetic field Pz, the maximum value of the coil voltage curve Qz3 is the coil voltage curve Qz1 (see FIG. 8). The same Vz1. After calculating the voltage, the process proceeds to step ST4.
ステップＳＴ４では、予測手段１０２が、アンプの消費電力を予測するための計算式Ｅ１と、特性値が変更された勾配磁場の波形データＷｘ３、Ｗｙ３、およびＷｚ３（図１３参照）とに基づいて、シーケンスの実行中におけるアンプ６Ｘ、６Ｙ、および６Ｚの消費電力（損失）を予測する。また、予測手段１０２は、勾配コイルの消費電力を予測するための計算式Ｅ２と、波形データＷｘ３、Ｗｙ３、およびＷｚ３とに基づいて、シーケンスの実行中における勾配コイル２３Ｘ、２３Ｙ、および２３Ｚの消費電力（損失）を予測する。消費電力を予測した後、ステップＳＴ５に進む。
In step ST4, the prediction means 102 based on the calculation formula E1 for predicting the power consumption of the amplifier and the gradient magnetic field waveform data Wx3, Wy3, and Wz3 (see FIG. 13) whose characteristic values are changed, The power consumption (loss) of the amplifiers 6X, 6Y, and 6Z during the execution of the sequence is predicted. The
ステップＳＴ５では、予測手段１０２は、式（５）と、波形データＷｘ３、Ｗｙ３、およびＷｚ３に対して予測された消費電力（損失）とに基づいて、シーケンスの実行中における各アンプのキャパシタ６０ｘ、６０ｙ、６０ｚの電圧を予測する。図１５に、予測されたキャパシタの電圧の時間変化を表すキャパシタ電圧曲線Ｈｘ３、Ｈｙ３、およびＨｚ３を概略的に示す。キャパシタの電圧を予測した後、ステップＳＴ６に進む。
In step ST5, the
ステップＳＴ６では、判断手段１０１ｂが、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸ごとに、コイル電圧曲線とキャパシタ電圧曲線とを比較し、勾配磁場の特性値（例えば、スルーレートＳＲ、磁場強度Ｇ）を変更する必要があるか否かを判断する。
In step ST6, the
図１５のＹ軸を参照すると、キャパシタ電圧曲線Ｈｙ３の電圧値は、コイル電圧曲線Ｑｙ３の電圧値よりも高い値を有している。したがって、Ｙ軸アンプ６Ｙのキャパシタ６０ｙは、勾配コイル２３Ｙに必要な電圧を供給し続けることができる。また、Ｚ軸を参照すると、キャパシタ電圧曲線Ｈｚ３の電圧値は、コイル電圧曲線Ｑｚ３の電圧値よりも高い値を有している。したがって、Ｚ軸アンプ６Ｚのキャパシタ６０ｚは、勾配コイル２３Ｚに必要な電圧を供給し続けることができる。
Referring to the Y axis in FIG. 15, the voltage value of the capacitor voltage curve Hy3 has a higher value than the voltage value of the coil voltage curve Qy3. Therefore, the
一方、Ｘ軸では、勾配磁場ＰｘのスルーレートＳＲを、ＳＲ＝ＳＲ１−ΔＳＲからＳＲ＝ＳＲ１−２・ΔＳＲに下げることにより、勾配コイルに必要な電圧がΔｖ２だけ下がっている。したがって、時間Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｇ、およびＴｈにおいて、キャパシタ電圧曲線Ｈｘ３と、コイル電圧曲線Ｑｘ３とを比較すると、キャパシタ電圧曲線Ｈｘ３の電圧値は、コイル電圧曲線Ｑｘ３の電圧値を超えている。このため、時間Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｇ、およびＴｈでは、所望の勾配磁場Ｐｘを印加することができる。しかし、時間Ｔｃ、Ｔｄ、Ｔｅ、Ｔｆでは、キャパシタ電圧曲線Ｈｘ３の電圧値は、コイル電圧曲線Ｑｘ３の電圧値よりも低い値になっている。したがって、Ｘ軸では、シーケンスの実行中に所望の勾配磁場Ｐｘを印加することができなくなる。そこで、判断手段１０１ｂは、勾配磁場の特性値を変更する必要があると判断する。勾配磁場の特性値を変更する必要があると判断された場合、ステップＳＴ７に進む。
On the other hand, on the X axis, the slew rate SR of the gradient magnetic field Px is lowered from SR = SR1-ΔSR to SR = SR1-2 · ΔSR, thereby reducing the voltage required for the gradient coil by Δv2. Therefore, when the capacitor voltage curve Hx3 is compared with the coil voltage curve Qx3 at times Ta, Tb, Tg, and Th, the voltage value of the capacitor voltage curve Hx3 exceeds the voltage value of the coil voltage curve Qx3. Therefore, a desired gradient magnetic field Px can be applied at the times Ta, Tb, Tg, and Th. However, at times Tc, Td, Te, and Tf, the voltage value of the capacitor voltage curve Hx3 is lower than the voltage value of the coil voltage curve Qx3. Therefore, in the X axis, it is impossible to apply a desired gradient magnetic field Px during the execution of the sequence. Therefore, the
ステップＳＴ７では、変更手段１０１ｃが、勾配磁場の特性値を変更する。図１６に、特性値が変更された後の勾配磁場の波形データＷｘ４、Ｗｙ４、およびＷｚ４を示す。
In step ST7, the changing
変更手段１０１ｃは、勾配磁場ＰｘのスルーレートＳＲを、ＳＲ＝ＳＲ１−２・ΔＳＲよりも更に小さい値に変更する。具体的には、ＳＲ＝ＳＲ１−２・ΔＳＲを、更にΔＳＲだけ小さくし、ＳＲ＝ＳＲ１−３・ΔＳＲに変更する。図１６では、ＳＲ＝ＳＲ１−２・ΔＳＲの勾配磁場Ｐｘが破線で示されており、ＳＲ＝ＳＲ１−３・ΔＳＲの勾配磁場Ｐｘが実線で示されている。
The changing
変更手段１０１ｃは、勾配磁場ＰｘのスルーレートＳＲ＝ＳＲ１−２・ΔＳＲを更にΔＳＲ小さくし、ＳＲ＝ＳＲ１−３・ΔＳＲに変更する。そして、変更手段１０１ｃは、勾配磁場Ｐｘの勾配磁場強度Ｇおよびパルス幅δを、ＳＲ＝ＳＲ１−３・ΔＳＲに応じた値に変更する。ここでは、Ｇ＝Ｇ４に変更され、δ＝δ４に変更されている。このようにして、特性値が変更された後の勾配磁場Ｐｘの波形データＷｘ４を得ることができる。
The changing
スルーレートＳＲを、ＳＲ＝ＳＲ１−２・ΔＳＲからＳＲ＝ＳＲ１−３・ΔＳＲに変更することにより、ＳＲが下がった分だけ、勾配磁場Ｐｘの立ち上がりおよび立ち下がりの傾斜を更に緩やかにすることができる。 By changing the slew rate SR from SR = SR1-2 · ΔSR to SR = SR1-3 · ΔSR, the slope of the rising and falling of the gradient magnetic field Px can be further moderated by the amount of SR reduction. it can.
尚、Ｙ軸の勾配磁場ＰｙおよびＺ軸の勾配磁場Ｐｚでは、スルーレートＳＲ、勾配磁場強度Ｇ、およびパルス幅δは変更されない。ただし、勾配磁場Ｐｘのパルス幅δがδ＝δ４に変更されたことに伴い、Ｙ軸の勾配磁場Ｐｙの時間軸方向の位置は変更される。
勾配磁場の特性値を変更したら、ステップＳＴ３に戻る。
The slew rate SR, the gradient magnetic field strength G, and the pulse width δ are not changed in the Y-axis gradient magnetic field Py and the Z-axis gradient magnetic field Pz. However, as the pulse width δ of the gradient magnetic field Px is changed to δ = δ4, the position of the Y-axis gradient magnetic field Py in the time axis direction is changed.
After changing the characteristic value of the gradient magnetic field, the process returns to step ST3.
ステップＳＴ３では、算出手段１０３が、式（１）と、波形データＷｘ４、Ｗｙ４、およびＷｚ４（図１６参照）とに基づいて、勾配コイル２３Ｘ、２３Ｙ、および２３Ｚが勾配磁場を印加するために必要な電圧Ｖを算出する。 In step ST3, the calculation means 103 is necessary for the gradient coils 23X, 23Y, and 23Z to apply the gradient magnetic field based on the equation (1) and the waveform data Wx4, Wy4, and Wz4 (see FIG. 16). The correct voltage V is calculated.
図１７に、各勾配コイルが必要とする電圧を表すコイル電圧曲線Ｑｘ４、Ｑｙ４、Ｑｚ４を概略的に示す。コイル電圧曲線Ｑｘ４の電圧の最大値は、Ｖｘ４である。したがって、コイル電圧曲線Ｑｘ４の電圧の最大値Ｖｘ４は、コイル電圧曲線Ｑｘ３の電圧の最大値Ｖｘ３よりも、Δｖ３だけ小さくなっていることがわかる。 FIG. 17 schematically shows coil voltage curves Qx4, Qy4, and Qz4 representing the voltages required by the respective gradient coils. The maximum value of the voltage of the coil voltage curve Qx4 is Vx4. Therefore, it can be seen that the maximum voltage value Vx4 of the coil voltage curve Qx4 is smaller by Δv3 than the maximum voltage value Vx3 of the coil voltage curve Qx3.
一方、Ｙ軸の勾配磁場Ｐｙは、スルーレートＳＲ、勾配磁場強度Ｇ、およびパルス幅δが変更されていないので、コイル電圧曲線Ｑｙ４の最大値は、コイル電圧曲線Ｑｙ１（図８参照）と同じＶｙ１である。同様に、Ｚ軸の勾配磁場Ｐｚは、スルーレートＳＲ、勾配磁場強度Ｇ、およびパルス幅δが変更されていないので、コイル電圧曲線Ｑｚ４の最大値は、コイル電圧曲線Ｑｚ１（図８参照）と同じＶｚ１である。電圧を算出した後、ステップＳＴ４に進む。 On the other hand, since the slew rate SR, the gradient magnetic field strength G, and the pulse width δ are not changed in the Y-axis gradient magnetic field Py, the maximum value of the coil voltage curve Qy4 is the same as the coil voltage curve Qy1 (see FIG. 8). Vy1. Similarly, since the slew rate SR, the gradient magnetic field strength G, and the pulse width δ are not changed in the Z-axis gradient magnetic field Pz, the maximum value of the coil voltage curve Qz4 is the coil voltage curve Qz1 (see FIG. 8). The same Vz1. After calculating the voltage, the process proceeds to step ST4.
ステップＳＴ４では、予測手段１０２が、アンプの消費電力を予測するための計算式Ｅ１と、特性値が変更された勾配磁場の波形データＷｘ４、Ｗｙ４、およびＷｚ４（図１６参照）とに基づいて、シーケンスの実行中におけるアンプ６Ｘ、６Ｙ、および６Ｚの消費電力（損失）を予測する。また、予測手段１０２は、勾配コイルの消費電力を予測するための計算式Ｅ２と、波形データＷｘ４、Ｗｙ４、およびＷｚ４とに基づいて、シーケンスの実行中における勾配コイル２３Ｘ、２３Ｙ、および２３Ｚの消費電力（損失）を予測する。消費電力を予測した後、ステップＳＴ５に進む。 In step ST4, the prediction means 102 based on the calculation formula E1 for predicting the power consumption of the amplifier and the gradient magnetic field waveform data Wx4, Wy4, and Wz4 (see FIG. 16) whose characteristic values have been changed, The power consumption (loss) of the amplifiers 6X, 6Y, and 6Z during the execution of the sequence is predicted. Further, the prediction means 102 consumes the gradient coils 23X, 23Y, and 23Z during the execution of the sequence based on the calculation formula E2 for predicting the power consumption of the gradient coil and the waveform data Wx4, Wy4, and Wz4. Predict power (loss). After predicting the power consumption, the process proceeds to step ST5.
ステップＳＴ５では、予測手段１０２は、式（５）と、波形データＷｘ４、Ｗｙ４、およびＷｚ４に対して予測された消費電力（損失）とに基づいて、シーケンスの実行中における各アンプのキャパシタ６０ｘ、６０ｙ、６０ｚの電圧を予測する。図１８に、予測されたキャパシタの電圧の時間変化を表すキャパシタ電圧曲線Ｈｘ４、Ｈｙ４、およびＨｚ４を概略的に示す。キャパシタの電圧を予測した後、ステップＳＴ６に進む。
In step ST5, the
ステップＳＴ６では、判断手段１０１ｂが、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸ごとに、コイル電圧曲線とキャパシタ電圧曲線とを比較し、勾配磁場の特性値（例えば、スルーレートＳＲ、磁場強度Ｇ）を変更する必要があるか否かを判断する。
In step ST6, the
図１８を参照すると、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸のどの軸でも、キャパシタ電圧曲線は、コイル電圧曲線を超えている。したがって、どの軸についても、勾配コイルに必要な電圧を供給することができるので、判断手段１０１ｂは、勾配磁場の特性値の変更の必要が無いと判断する。特性値の変更の必要がないと判断された場合、ステップＳＴ８に進む。
Referring to FIG. 18, the capacitor voltage curve exceeds the coil voltage curve in any of the X, Y, and Z axes. Therefore, since the necessary voltage can be supplied to the gradient coil for any axis, the
ステップＳＴ８では、波形データＷｘ４、Ｗｙ４、およびＷｚ４（図１６参照）に従ってスキャンを実行し、フローを終了する。 In step ST8, a scan is executed according to the waveform data Wx4, Wy4, and Wz4 (see FIG. 16), and the flow ends.
本形態では、勾配コイルに必要な電圧を算出した後（ステップＳＴ３）、アンプおよび勾配コイルの消費電力を予測し（ステップＳＴ４）、消費電力に基づいて、キャパシタの電圧を予測する（ステップＳＴ５）。そして、勾配コイルの電圧とキャパシタの電圧とを比較し、シーケンスの勾配磁場の特性値を変更する必要があるか否かを判断する（ステップＳＴ６）。勾配コイルの電圧がキャパシタの電圧を超えている場合は、勾配磁場の特性値を変更する必要があると判断し、勾配磁場の特性値を変更する（ステップＳＴ７）。勾配磁場の特性値を変更した後、ステップＳＴ３に戻り、勾配コイルの電圧とキャパシタの電圧とを計算し直し（ステップＳＴ３〜ＳＴ５）、勾配磁場の特性値を変更する必要があるか否かを判断する（ステップＳＴ６）。ステップＳＴ６において、勾配磁場の特性値を変更する必要があると判断された場合は、再び勾配磁場の特性値を変更し（ステップＳＴ７）、ステップＳＴ３に戻り、勾配コイルの電圧とキャパシタの電圧とを計算し直し（ステップＳＴ３〜ＳＴ５）、勾配磁場の特性値を変更する必要があるか否かを判断する（ステップＳＴ６）。ステップＳＴ６において、勾配磁場の特性値を変更する必要があると再度判断された場合は、ステップＳＴ３に戻る。 In this embodiment, after calculating the voltage required for the gradient coil (step ST3), the power consumption of the amplifier and the gradient coil is predicted (step ST4), and the voltage of the capacitor is predicted based on the power consumption (step ST5). . Then, the voltage of the gradient coil and the voltage of the capacitor are compared to determine whether or not the characteristic value of the gradient magnetic field in the sequence needs to be changed (step ST6). If the gradient coil voltage exceeds the capacitor voltage, it is determined that the gradient magnetic field characteristic value needs to be changed, and the gradient magnetic field characteristic value is changed (step ST7). After changing the characteristic value of the gradient magnetic field, the process returns to step ST3 to recalculate the voltage of the gradient coil and the voltage of the capacitor (steps ST3 to ST5) to determine whether or not the characteristic value of the gradient magnetic field needs to be changed. Judgment is made (step ST6). If it is determined in step ST6 that it is necessary to change the characteristic value of the gradient magnetic field, the characteristic value of the gradient magnetic field is changed again (step ST7), the process returns to step ST3, and the gradient coil voltage, capacitor voltage, and Is calculated again (steps ST3 to ST5), and it is determined whether it is necessary to change the characteristic value of the gradient magnetic field (step ST6). If it is determined again in step ST6 that the gradient magnetic field characteristic value needs to be changed, the process returns to step ST3.
このように、本形態では、勾配磁場の特性値を変更するたびに（ステップＳＴ７）、勾配コイルの電圧とキャパシタの電圧とを計算し直し（ステップＳＴ３〜ＳＴ５）、勾配磁場の特性値を変更する必要があるか否かを判断する（ステップＳＴ６）。したがって、勾配磁場のスルーレートＳＲや勾配磁場強度Ｇを必要以上に小さい値に設定したり、勾配磁場のパルス幅δを必要以上に長い値に設定することが回避されるので、各シーケンスに適した勾配磁場の波形データを作成することができる。したがって、画質の劣化やスキャン時間の延長を最小限に抑えることができる。 Thus, in this embodiment, every time the characteristic value of the gradient magnetic field is changed (step ST7), the gradient coil voltage and the capacitor voltage are recalculated (steps ST3 to ST5), and the gradient magnetic field characteristic value is changed. It is determined whether or not it is necessary (step ST6). Therefore, it is possible to avoid setting the gradient magnetic field slew rate SR and gradient magnetic field strength G to values smaller than necessary and setting the gradient magnetic field pulse width δ to a value longer than necessary, which is suitable for each sequence. It is possible to create waveform data of a gradient magnetic field. Therefore, it is possible to minimize degradation of image quality and extension of scanning time.
本形態では、勾配磁場の特性値を変更する場合、スルーレートＳＲ、勾配磁場強度Ｇ、およびパルス幅δを変更している。しかし、スルーレートＳＲおよび勾配磁場強度Ｇを変更するが、パルス幅δはステップＳＴ２で設定された値に固定されるようにしてもよい。また、スルーレートＳＲのみを変更し、勾配磁場強度Ｇおよびパルス幅δは、ステップＳＴ２で設定された値に固定されるようにしてもよい。更に、勾配磁場強度Ｇのみを変更し、スルーレートＳＲおよびパルス幅δは、ステップＳＴ２で設定された値に固定されるようにしてもよい。 In this embodiment, when changing the characteristic value of the gradient magnetic field, the slew rate SR, the gradient magnetic field strength G, and the pulse width δ are changed. However, although the slew rate SR and the gradient magnetic field strength G are changed, the pulse width δ may be fixed to the value set in step ST2. Further, only the slew rate SR may be changed, and the gradient magnetic field strength G and the pulse width δ may be fixed to the values set in step ST2. Furthermore, only the gradient magnetic field strength G may be changed, and the slew rate SR and the pulse width δ may be fixed to the values set in step ST2.
また、本形態では、読出し勾配磁場Ｐｘの特性値を変更している。しかし、位相エンコード勾配磁場の特性値を変更してもよいし、ＭＰＧの特性値を変更してもよい。 In this embodiment, the characteristic value of the read gradient magnetic field Px is changed. However, the characteristic value of the phase encoding gradient magnetic field may be changed, or the characteristic value of the MPG may be changed.
２ マグネット
３ テーブル
３ａ クレードル
４ 受信コイル
５ 直流電源
６ 増幅部
６Ｘ、６Ｙ、６Ｚ アンプ
７ 送信器
８ 受信器
９ コンピュータ
１０ プロセッサ
１１ メモリ
１２ 操作部
１３ 表示部
１４ 被検体
２１ ボア
２２ 超伝導コイル
２３ｘ、２３ｙ、２３ｚ 勾配コイル
２４ ＲＦコイル
５０ 勾配磁場電源
１００ ＭＲ装置
１０１ 波形データ作成手段
１０１ａ 設定手段
１０１ｂ 判断手段
１０１ｃ 変更手段
１０２ 予測手段
１０３ 算出手段
2
Claims (11)
キャパシタに蓄電された電力を用いて前記勾配磁場を被検体に印加する勾配コイルと、
前記勾配磁場の波形を表す波形データを作成する波形データ作成手段と、
前記波形データに基づいて、前記勾配磁場が印加されている間における前記キャパシタの電圧を予測する予測手段と、
前記波形データに基づいて、前記勾配磁場を印加するために前記勾配コイルが必要とする電圧を算出する算出手段と、
を有し、
前記波形データ作成手段は、
前記予測手段が予測した前記キャパシタの電圧と、前記算出手段が算出した前記勾配コイルの電圧とに基づいて、前記波形データを変更する、磁気共鳴装置。 A magnetic resonance apparatus for executing a sequence having a gradient magnetic field,
A gradient coil that applies the gradient magnetic field to a subject using electric power stored in a capacitor;
Waveform data creating means for creating waveform data representing the waveform of the gradient magnetic field;
Predicting means for predicting the voltage of the capacitor while the gradient magnetic field is applied based on the waveform data;
Calculation means for calculating a voltage required by the gradient coil to apply the gradient magnetic field based on the waveform data;
Have
The waveform data creating means includes
A magnetic resonance apparatus that changes the waveform data based on the voltage of the capacitor predicted by the prediction means and the voltage of the gradient coil calculated by the calculation means.
前記キャパシタの電圧が前記勾配コイルの電圧よりも小さい場合、前記波形データを変更する必要があると判断する、請求項２に記載の磁気共鳴装置。 The determination means includes
The magnetic resonance apparatus according to claim 2, wherein when the voltage of the capacitor is smaller than the voltage of the gradient coil, it is determined that the waveform data needs to be changed.
前記波形データが変更された場合、変更された波形データに基づいて前記キャパシタの電圧を予測し、
前記算出手段は、
前記波形データが変更された場合、変更された波形データに基づいて前記勾配コイルの電圧を算出し、
前記判断手段は、
前記変更された波形データに基づいて予測された前記キャパシタの電圧と、前記変更された波形データに基づいて算出された前記勾配コイルの電圧とに基づいて、前記波形データを再び変更する必要があるか否かを判断する、請求項２又は３に記載の磁気共鳴装置。 The prediction means includes
If the waveform data is changed, predict the voltage of the capacitor based on the changed waveform data,
The calculating means includes
When the waveform data is changed, the voltage of the gradient coil is calculated based on the changed waveform data,
The determination means includes
The waveform data needs to be changed again based on the voltage of the capacitor predicted based on the changed waveform data and the voltage of the gradient coil calculated based on the changed waveform data. The magnetic resonance apparatus according to claim 2, wherein it is determined whether or not.
前記キャパシタを有するアンプであって、前記勾配コイルに電流を供給するアンプを有し、
前記予測手段は、
前記勾配磁場が印加されている間における前記アンプの消費電力と前記勾配コイルの消費電力とを予測し、前記アンプの消費電力と前記勾配コイルの消費電力とに基づいて、前記キャパシタの電圧を予測する、請求項１〜４のうちのいずれか一項に記載の磁気共鳴装置。 The magnetic resonance apparatus comprises:
An amplifier having the capacitor, the amplifier supplying current to the gradient coil;
The prediction means includes
Predicting the power consumption of the amplifier and the power consumption of the gradient coil while the gradient magnetic field is applied, and predicting the voltage of the capacitor based on the power consumption of the amplifier and the power consumption of the gradient coil The magnetic resonance apparatus according to any one of claims 1 to 4.
前記予測手段は、前記トランジスタの消費電力に基づいて、前記アンプの消費電力を予測する、請求項５に記載の磁気共鳴装置。 The amplifier has a transistor,
The magnetic resonance apparatus according to claim 5, wherein the prediction unit predicts power consumption of the amplifier based on power consumption of the transistor.
前記アンプは、前記勾配コイルごとに備えられている、請求項５〜７のうちのいずれか一項に記載の磁気共鳴装置。 The magnetic resonance apparatus has a plurality of gradient coils that apply gradient magnetic fields to a plurality of axes,
The magnetic resonance apparatus according to claim 5, wherein the amplifier is provided for each of the gradient coils.
前記波形データ作成手段は、前記波形データに含まれる前記特性値を変更する、請求項１〜８のうちのいずれか一項に記載の磁気共鳴装置。 The waveform data includes a characteristic value representing a characteristic of a gradient magnetic field,
The magnetic resonance apparatus according to claim 1, wherein the waveform data creation unit changes the characteristic value included in the waveform data.
前記勾配磁場の波形を表す波形データを作成する波形データ作成処理と、
前記波形データに基づいて、前記勾配磁場が印加されている間における前記キャパシタの電圧を予測する予測処理と、
前記波形データに基づいて、前記勾配磁場を印加するために前記勾配コイルが必要とする電圧を算出する算出処理と、
をコンピュータに実行させるためのプログラムであり、
前記波形データ作成処理は、
前記予測処理により予測された前記キャパシタの電圧と、前記算出処理により算出された前記勾配コイルの電圧とに基づいて、前記波形データを変更する、プログラム。 A magnetic resonance apparatus that executes a sequence having a gradient magnetic field, the program being applied to a magnetic resonance apparatus having a gradient coil that applies the gradient magnetic field to a subject using electric power stored in a capacitor,
Waveform data creation processing for creating waveform data representing the waveform of the gradient magnetic field;
A prediction process for predicting the voltage of the capacitor while the gradient magnetic field is applied based on the waveform data;
A calculation process for calculating a voltage required by the gradient coil to apply the gradient magnetic field based on the waveform data;
Is a program for causing a computer to execute
The waveform data creation process includes:
A program for changing the waveform data based on the voltage of the capacitor predicted by the prediction process and the voltage of the gradient coil calculated by the calculation process.
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