JP2020178852A - 磁気共鳴イメージング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高周波コイルの取り付け作業に要する時間を低減すること。【解決手段】実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置は、コイル移動機構と、特定部と、制御部とを備える。コイル移動機構は、被検体からＭＲ（Magnet Resonance）信号を受信する高周波コイルを撮像位置から退避可能なように移動させる。特定部は、撮像条件に応じて、被検体の検査に使用する高周波コイルを特定する。制御部は、特定部により特定された高周波コイルを退避位置から撮像位置に移動するようにコイル移動機構を制御する。【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、磁気共鳴イメージング装置に関する。

従来から、磁気共鳴イメージング（Magnetic Resonance Imaging：ＭＲＩ）装置においては、撮像対象部位に応じた局所用の高周波コイル（ＲＦコイル）を被検体に取り付けることがある。また、高速撮像手法の１つとして、被検体に取り付けた複数のフェーズドアレイコイル（Phased Array Coil：ＰＡＣ）の感度差を利用して撮像時間を短縮するパラレルイメージング（Parallel Imaging：ＰＩ）の技術も知られている。

これらの従来技術においては、磁気共鳴イメージング装置による撮像の開始前に、技師等が、手作業で高周波コイルの取り付け作業（コイルセッティング）を行っていた。

特開２０１２−２４５１７０号公報

本発明が解決しようとする課題は、コイルセッティングに要する作業時間、および作業負荷を低減することである。

実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置は、コイル移動機構と、特定部と、制御部とを備える。コイル移動機構は、被検体からＭＲ（Magnet Resonance）信号を受信する高周波コイルを撮像位置から退避可能なように移動させる。特定部は、撮像条件に応じて、被検体の検査に使用する高周波コイルを特定する。制御部は、特定部により特定された高周波コイルを退避位置から撮像位置に移動するようにコイル移動機構を制御する。

図１は、第１の実施形態にかかる磁気共鳴イメージング装置の構成の一例を示すブロック図である。 図２は、第１の実施形態にかかるコイル数情報の一例を示す図である。 図３は、第１の実施形態にかかる被検体に取り付けられるコイルエレメントの組み合わせの一例を示す図である。 図４は、第１の実施形態にかかるコイルアームによるコイルエレメントの移動の流れの一例を示す図である。 図５は、第１の実施形態にかかるコイルアームによってコイルエレメントが設置された状態の一例を示す図である。 図６は、第１の実施形態にかかるコイルエレメントの昇降機能の一例を示す図である。 図７は、第１の実施形態にかかるコイルセッティングおよび撮像処理の流れの一例を示すフローチャートである。 図８は、第１の実施形態にかかる被検体の撮像時の状態の一例を示す図である。 図９は、第２の実施形態にかかる架台の水平方向の横断図の一例である。 図１０は、第２の実施形態にかかる架台内におけるコイルベルトの収納状態の一例を示す図である。 図１１は、第２の実施形態にかかる架台を、天板の挿入口方向から見た状態の一例を示す図である。 図１２は、第２の実施形態にかかるコイルベルトの移動の手法の一例を示す図である。 図１３は、第２の実施形態にかかるコイルセッティングおよび撮像処理の流れの一例を示すフローチャートである。 図１４は、第２の実施形態にかかるコイルベルトの移動の一例を時系列に示す図である。 図１５は、変形例１にかかるコイルベルトの移動の手法の一例を示す図である。 図１６は、変形例１にかかるコイルベルトの移動の手法の他の一例を示す図である。 図１７は、変形例２にかかる架台の横断図の一例である。

以下、図面を参照しながら、磁気共鳴イメージング装置の実施形態について詳細に説明する。

（第１の実施形態）
図１は、本実施形態にかかる磁気共鳴イメージング（Magnetic Resonance Imaging：ＭＲＩ）装置の構成の一例を示すブロック図である。

図１に示すように、磁気共鳴イメージング装置１００は、静磁場磁石１０１と、傾斜磁場コイル１０２と、傾斜磁場電源１０３と、全身用高周波（Radio Frequency：ＲＦ）コイル１０４と、高周波シールド１０５と、コイルボックス５と、コイルアーム７と、複数のコイルエレメント６ａ〜６ｎと、架台９と、寝台１０６と、寝台制御回路１０７と、送信回路１０８と、受信回路１０９と、シーケンス制御回路１１０と、計算機システム１２０とを備える。なお、磁気共鳴イメージング装置１００に被検体Ｐ（例えば、人体）は含まれない。

静磁場磁石１０１は、中空の円筒形状に形成された磁石であり、内部の空間に一様な静磁場を発生する。

なお、本実施形態において、「円筒形状」または「円筒状」は、円筒の中心軸に直交する断面の形状が真円となる形状に限定されるものではなく、円筒の中心軸に直交する断面の形状が楕円状となる形状でも良いものとする。

傾斜磁場コイル１０２は、中空の円筒形状に形成されたコイルであり、傾斜磁場を発生する。より詳細には、傾斜磁場コイル１０２は、後述する傾斜磁場電源１０３から個別に電流供給を受けて、円筒内の空間に、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸の各軸に沿った傾斜磁場を発生させる。

ここで、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸は、磁気共鳴イメージング装置１００に固有の装置座標系を構成する。例えば、Ｚ軸は、傾斜磁場コイル１０２の円筒の軸に一致し、静磁場磁石１０１によって発生する静磁場の磁束に沿って設定される。また、Ｘ軸は、Ｚ軸に直交する水平方向に沿って設定され、Ｙ軸は、Ｚ軸に直交する鉛直方向に沿って設定される。

傾斜磁場電源１０３は、傾斜磁場コイル１０２に電流を供給することで、傾斜磁場コイル１０２の内側の空間に、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸それぞれに沿った傾斜磁場を発生させる。

全身用高周波コイル１０４は、傾斜磁場コイル１０２の内側に配置されており、被検体Ｐが載置される撮像空間に高周波磁場を印加し、当該高周波磁場の影響により被検体Ｐから発生する磁気共鳴信号（以下、ＭＲ（Magnet Resonance）信号と称する）を受信する。具体的には、全身用高周波コイル１０４は、中空の略円筒状に形成されており、送信回路１０８から出力されるＲＦパルス信号に基づいて、円筒内の空間に高周波磁場を印加する。また、全身用高周波コイル１０４は、被検体Ｐから発生するＭＲ信号を受信し、受信したＭＲ信号を受信回路１０９へ出力する。なお、図１では、全身用高周波コイル１０４は、送信（高周波磁場の印加）とＭＲ信号の受信の両方の機能を備えるものとしたが、送信用と受信用のコイルが別個に設けられる構成を採用しても良い。

高周波シールド１０５は、例えば、傾斜磁場コイル１０２と全身用高周波コイル１０４との間に配置されており、全身用高周波コイル１０４によって発生するＲＦ磁場を遮蔽する。例えば、高周波シールド１０５は、略円筒状に形成されており、傾斜磁場コイル１０２の内周側の空間に、全身用高周波コイル１０４の外周面を覆うように配置されている。

送信回路１０８は、対象とする原子核の種類及び磁場の強度で決まるラーモア周波数に対応するＲＦパルスを全身用高周波コイル１０４に供給する。送信回路１０８は、例えば、発振回路、位相選択回路、周波数変換回路、振幅変調回路、および高周波増幅回路を備える。発振回路は、静磁場中に置かれた対象原子核に固有の共鳴周波数の高周波パルスを発生する。位相選択回路は、発振回路から出力される高周波パルスの位相を選択する。周波数変換回路は、位相選択回路から出力される高周波パルスの周波数を変換する。振幅変調回路は、周波数変換回路から出力される高周波パルスの振幅を変調する。高周波増幅回路は、振幅変調回路から出力される高周波パルスを増幅して全身用高周波コイル１０４に供給する。なお、送信回路１０８の外部に、高周波増幅回路を備える高周波増幅装置が設けられても良い。

架台９は、静磁場磁石１０１、傾斜磁場コイル１０２および全身用高周波コイル１０４を収容している。具体的には、架台９は、円筒状に形成された中空のボアＢを有しており、ボアＢを囲むように静磁場磁石１０１、傾斜磁場コイル１０２、全身用高周波コイル１０４および高周波シールド１０５を配置した状態で、それぞれを収容している。ここで、架台９が有するボアＢの内側の空間が、被検体Ｓの撮像が行われる際に被検体Ｐが配置される撮像空間となる。

寝台１０６は、被検体Ｐが載置される天板１０６ａを備え、寝台制御回路１０７による制御のもと、天板１０６ａを、被検体Ｐが載置された状態で傾斜磁場コイル１０２のボアＢ内へ挿入する。寝台１０６は、例えば、長手方向が静磁場磁石１０１の中心軸と平行になるように設置されている。

また、天板１０６ａには、脊椎（Ｓｐｉｎｅ）撮像用の脊椎コイル１１０６が設置されている。脊椎コイル１１０６は、受信回路１０９による制御のもと、高周波磁場の影響によって被検体Ｐから発せられるＭＲ信号を受信する。脊椎コイル１１０６は、ＭＲ信号を受信すると、受信したＭＲ信号を受信回路１０９へ出力する。

寝台制御回路１０７は、計算機システム１２０による制御のもと、寝台１０６が有する天板１０６ａの駆動機構を駆動して、天板１０６ａを長手方向（Ｚ軸方向）および上下方向（Ｙ軸方向）へ移動する制御を実行するプロセッサである。

複数のコイルエレメント６ａ〜６ｎ（以下、コイルエレメント６ａ〜６ｎを特に区別しない場合には、単にコイルエレメント６という）の各々は、フェーズドアレイコイル（Phased Array Coil：ＰＡＣ）を構成可能な表面コイルである。換言すれば、複数のコイルエレメント６が組み合わされて被検体Ｐに設置されることにより、フェーズドアレイコイルとして機能する。さらに換言すれば、フェーズドアレイコイルは、複数のコイルエレメント６を有する。コイルエレメント６は、撮像時以外はコイルボックス５に格納されている。また、コイルエレメント６は、コイルアーム７によってコイルボックス５から取り出され、被検体Ｐに取り付けられる。被検体Ｐに取り付けられたコイルエレメント６は、被検体Ｐから発生するＭＲ信号を受信し、受信したＭＲ信号を受信回路１０９へ出力する。

コイルエレメント６は、例えば、１ループコイルであるが、複数の１ループコイルの組み合わせであっても良い。コイルボックス５に格納されるコイルエレメント６の数は、特に限定されるものではない。なお、コイルエレメント６は、高周波磁場を印加する送信機能をさらに有していてもよい。この場合には、被検体Ｐに取り付けられたコイルエレメント６は、送信回路１０８に接続され、送信回路１０８から出力されるＲＦパルス信号に基づいて、被検体Ｓに高周波磁場を印加する。コイルエレメント６は、本実施形態における高周波コイルの一例である。また、複数のコイルエレメント６が組み合わされたフェーズドアレイコイルを、高周波コイルの一例としても良い。また、コイルエレメント６は、アセンブリコイルともいう。

なお、コイルエレメント６は、ＲＦ磁場を印加する送信機能をさらに有していてもよい。その場合には、コイルエレメント６は、後述の送信回路１０８に接続され、送信回路１０８から出力されるＲＦパルス信号に基づいて、被検体ＰにＲＦ磁場を印加する。

コイルボックス５は、複数のコイルエレメント６を格納する。コイルボックス５は、例えば、架台９のリア側（後方）に位置する。なお、本実施形態においては、ボアＢの送入口側を架台９のフロント側（前方）、ボアＢの送入口の反対側を架台９のリア側という。コイルボックス５は本実施形態における退避位置および格納場所（格納部）の一例である。

また、本実施形態のコイルボックス５は、コイルアーム７がコイルエレメント６を把持可能な位置にコイルエレメント６を送り出すレールおよび駆動機構を備える。コイルボックス５の構成の詳細は後述する。

コイルアーム７は、１または複数のコイルエレメント６を移動させる。具体的には、コイルアーム７は、計算機システム１２０による制御のもと、コイルボックス５から１または複数のコイルエレメント６を取り出し、被検体Ｐに取り付ける。また、コイルアーム７は、計算機システム１２０による制御のもと、１または複数のコイルエレメント６を撮像位置から退避可能なように移動させる。またコイルアーム７は、１または複数のコイルエレメント６を撮像位置から退避させる場合に、コイルボックス５に１または複数のコイルエレメント６を格納させる。コイルアーム７は、本実施形態におけるコイル移動機構の一例である。また、本実施形態における撮像位置は、ＦＯＶ（撮像視野：Field Of View）を覆う位置である。

受信回路１０９は、全身用高周波コイル１０４、被検体Ｐに取り付けられたコイルエレメント６、または脊椎コイル１１０６から出力されるアナログのＭＲ信号をアナログ・デジタル（ＡＤ）変換して、ＭＲデータを生成する。また、受信回路１０９は、生成したＭＲデータをシーケンス制御回路１１０へ送信する。なお、ＡＤ変換に関しては、全身用高周波コイル１０４、コイルエレメント６、または脊椎コイル１１０６内で行っても良い。また、受信回路１０９は、ＡＤ変換以外にも任意の信号処理を行うことが可能である。

シーケンス制御回路１１０は、計算機システム１２０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１０３、送信回路１０８、および受信回路１０９を制御することによって、被検体Ｐの撮像を行う。シーケンス制御回路１１０は、プロセッサにより実現されるものとしても良いし、ソフトウェアとハードウェアとの混合によって実現されても良い。

シーケンス情報とは、磁気共鳴イメージング装置１００による検査で実行されるパルスシーケンスを定義する情報である。シーケンス情報には、傾斜磁場電源１０３が傾斜磁場コイル１０２に供給する電流の強さや電流を供給するタイミング、送信回路１０８が全身用高周波コイル１０４に送信するＲＦパルスの強さやＲＦパルスを印加するタイミング、受信回路１０９がＭＲ信号を検出するタイミング等が定義される。

また、シーケンス情報は、操作者によって指定された撮像条件、例えば、撮像部位、被検体Ｐの挿入方向、被検体Ｐの身長、パラレルイメージング（Parallel Imaging：ＰＩ）の加速因子（アクセラレーションファクター）、ＦＯＶ、ＴＲ（繰り返し時間：Repetition Time）、ＴＥ（エコー時間：echo time）、スライス枚数、スライス厚等、多数の撮像パラメータに情報に基づいて、計算機システム１２０によって生成されるものとする。

被検体Ｐの挿入方向は、ボアＢに被検体Ｐの頭側を先に挿入する“Ｈｅａｄ ｆｉｒｓｔ”と、ボアＢに被検体Ｐの足側を先に挿入する“Ｆｏｏｔ ｆｉｒｓｔ”とのいずれかである。

パラレルイメージングの加速因子は、倍速率または間引き率ともいう。一般に、パラレルイメージングでは、位相エンコード方向にｋ空間データを間引いて収集することで、撮像時間の短縮を図る。つまり、パラレルイメージングでは、ｋ空間データの間引き率に応じた高速化が可能となる。例えば間引き率（加速因子）が４であれば、撮像時間はおよそ４分の１に短縮される。

計算機システム１２０は、磁気共鳴イメージング装置１００の全体制御、データ収集、および画像再構成などを行う。より詳細には、計算機システム１２０は、シーケンス制御回路１１０、寝台制御回路１０７、およびコイルアーム７を制御する。計算機システム１２０は、インタフェース回路１２１、記憶回路１２２、処理回路１２３、入力インタフェース１２４、およびディスプレイ１２５を有する。計算機システム１２０は、本実施形態における磁気共鳴イメージング装置１００の制御システムの一例である。

インタフェース回路１２１は、シーケンス情報をシーケンス制御回路１１０へ送信し、シーケンス制御回路１１０からＭＲデータを受信する。また、インタフェース回路１２１は、ＭＲデータを受信すると、受信したＭＲデータを記憶回路１２２に格納する。

記憶回路１２２は、各種のプログラムを記憶する。記憶回路１２２は、インタフェース回路１２１によって受信されたＭＲデータや、後述の撮像機能１２３ｂによってｋ空間に配置された時系列データ、後述する画像生成機能１２３ｅによって生成された磁気共鳴画像（ＭＲ画像）などを記憶する。また、記憶回路１２２は、各種のプログラムを記憶する。記憶回路１２２は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、フラッシュメモリ等の半導体メモリ素子、ハードディスク、光ディスク等により実現される。なお、記憶回路１２２は、ハードウェアによる非一過性の記憶媒体としても用いられる。

入力インタフェース１２４は、医師または診療放射線技師等の操作者からの各種指示や情報入力を受け付ける。入力インタフェース１２４は、例えば、トラックボール、スイッチボタン、マウス、キーボード等によって実現される。入力インタフェース１２４は、処理回路１２３に接続されており、操作者から受け取った入力操作を電気信号に変換して処理回路１２３へと出力する。

ディスプレイ１２５は、処理回路１２３による制御のもと、各種ＧＵＩ（Graphical User Interface）、または磁気共鳴画像等を表示する。

処理回路１２３は、磁気共鳴イメージング装置１００の全体制御を行う。より詳細には、処理回路１２３は、受付機能１２３ａと、撮像機能１２３ｂと、特定機能１２３ｃと、移動制御機能１２３ｄと、画像生成機能１２３ｅと、表示制御機能１２３ｆとを有する。
受付機能１２３ａは、受付部の一例である。撮像機能１２３ｂは、撮像部の一例である。特定機能１２３ｃは、特定部の一例である。移動制御機能１２３ｄは、制御部の一例である。画像生成機能１２３ｅは、画像生成部の一例である。表示制御機能１２３ｆは、表示制御部の一例である。

ここで、例えば、処理回路１２３の構成要素である受付機能１２３ａ、撮像機能１２３ｂ、特定機能１２３ｃ、移動制御機能１２３ｄ、画像生成機能１２３ｅ、表示制御機能１２３ｆの各処理機能は、コンピュータによって実行可能なプログラムの形態で記憶回路１２２に記憶されている。処理回路１２３は、各プログラムを記憶回路１２２から読み出し、読み出した各プログラムを実行することで、各プログラムに対応する機能を実現する。換言すると、各プログラムを読み出した状態の処理回路１２３は、図１の処理回路１２３内に示された各機能を有することとなる。なお、図１においては、単一の処理回路１２３にて、受付機能１２３ａ、撮像機能１２３ｂ、特定機能１２３ｃ、移動制御機能１２３ｄ、画像生成機能１２３ｅ、表示制御機能１２３ｆの各処理機能が実現されるものとして説明したが、複数の独立したプロセッサを組み合わせて処理回路１２３を構成し、各プロセッサが各プログラムを実行することにより各処理機能を実現するものとしても構わない。

上記説明において用いた「プロセッサ」という文言は、例えば、ＣＰＵ（central preprocessing unit）、ＧＰＵ(Graphics Processing Unit)、或いは、特定用途向け集積回路（Application Specific Integrated Circuit：ＡＳＩＣ）、プログラマブル論理デバイス（例えば、単純プログラマブル論理デバイス（Simple Programmable Logic Device：ＳＰＬＤ）、複合プログラマブル論理デバイス（Complex Programmable Logic Device：ＣＰＬＤ）、およびフィールドプログラマブルゲートアレイ（Field Programmable Gate Array：ＦＰＧＡ））等の回路を意味する。なお、記憶回路１２２にプログラムを保存する代わりに、プロセッサの回路内にプログラムを直接組み込むように構成しても構わない。この場合、プロセッサは回路内に組み込まれたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。

受付機能１２３ａは、入力インタフェース１２４を介して、操作者の操作を受け付ける。例えは、受付機能１２３ａは、操作者によって指定された撮像条件、例えば、撮像部位、被検体Ｐの挿入方向、被検体Ｐの身長、パラレルイメージングの加速因子、ＦＯＶ等の撮像パラメータを受け付ける（取得する）。また、受付機能１２３ａは、操作者によって入力インタフェース１２４に入力された撮像開始または撮像終了の操作を受け付ける。受付機能１２３ａは、受け付けた撮像条件を、撮像機能１２３ｂと、特定機能１２３ｃとに送出する。また、受付機能１２３ａは、撮像開始または撮像終了の操作を受け付けた場合、撮像開始または撮像終了を、撮像機能１２３ｂと、移動制御機能１２３ｄとに通知する。

撮像機能１２３ｂは、受付機能１２３ａが受け付けた撮像条件に基づいて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回路１１０に送信することによって撮像を制御する。また、撮像機能１２３ｂは、撮像の結果としてシーケンス制御回路１１０から送られるＭＲデータを、上述した傾斜磁場により付与された位相エンコード量や周波数エンコード量に従って２次元または３次元に配列させ、記憶回路１２２に保存する。配列されたＭＲデータはｋ空間データと称される。

また、本実施形態においては、撮像機能１２３ｂは、パラレルイメージングによる高速撮像の処理を実行するため、本撮像の前に感度マップ（感度分布情報）を収集するための撮像を実行する。例えば、撮像機能１２３ｂは、全身用高周波コイル１０４および被検体Ｐに設置されたコイルエレメント６の各々について個別のスキャンを実行する。そして、撮像機能１２３ｂは、全身用高周波コイル１０４の撮像結果として得られたＭＲデータ（または画像データ）と、被検体Ｐに設置されたコイルエレメント６の各々の撮像結果として得られたＭＲデータ（または画像データ）とを比較することによって、各コイルエレメント６の感度マップを生成する。

また、本実施形態においては、撮像機能１２３ｂは、診断用の磁気共鳴画像の撮像（本撮像）および感度マップの撮像の前に、ロケータ画像（Locator）の撮像を実行する。ロケータ画像は、スカウト像（Scout）とも呼ばれ、ＦＯＶの位置決めに使用される画像である。例えば、本実施形態においては、撮像機能１２３ｂは、体軸横断面像（Axial）、矢状断面像（Sagittal）、及び冠状断面像（Coronal）を含む３軸ロケータ画像を撮像する処理を実行する。

また、撮像機能１２３ｂは、ＦＯＶが操作者によって指定されていない場合には、撮像部位、被検体Ｐの挿入方向、被検体Ｐの身長等に基づいて、ＦＯＶの初期値を決定する。撮像機能１２３ｂは、ロケータ画像の表示後に、操作者によってＦＯＶの初期値が変更された場合には、変更後のＦＯＶに基づいてシーケンス情報を変更する。

また、撮像機能１２３ｂは、撮像の開始前に、撮像条件に基づく天板１０６ａの位置を、寝台制御回路１０７に送信する。なお、撮像機能１２３ｂは、天板１０６ａの位置を直接的に指定するのではなく、例えば被検体Ｐの撮像部位またはＦＯＶを寝台制御回路１０７に通知するものとしても良い。

特定機能１２３ｃは、撮像条件に基づいて、被検体Ｐの検査に使用する１または複数のコイルエレメント６を特定する。コイルエレメント６の特定に用いられる撮像条件は、撮像部位、撮像視野、または加速因子のうち少なくとも１つであるものとする。より詳細には、特定機能１２３ｃは、加速因子と被検体Ｐに設置されるコイルエレメント６の数の下限値とが対応付けられたコイル数情報と、ＦＯＶの寸法とに基づいて、被検体Ｐの検査に使用するコイルエレメント６を特定する。

図２は、本実施形態にかかるコイル数情報１２２１の一例を示す図である。図２に示すように、コイル数情報１２２１は、加速因子と、Ｚ軸方向のコイル数の下限値（ｚ_Ｔ）と、Ｘ軸方向のコイル数の下限値（ｘ_Ｔ）とが対応付けられている。なお、撮像条件において、Ｚ軸方向の加速因子と、Ｘ軸方向の加速因子とは、それぞれ異なる値が設定されても良い。

Ｚ軸方向のコイル数の下限値（ｚ_Ｔ）は、各加速因子における撮像においてｇ−ｆａｃｔｏｒ（ｇ因子）が所定の値以下になるコイルエレメント６のＺ軸方向の設置数である。また、Ｘ軸方向のコイル数の下限値（ｘ_Ｔ）は、各加速因子における撮像においてｇ−ｆａｃｔｏｒが所定の値以下になるコイルエレメント６のＸ軸方向の設置数である。ｇ−ｆａｃｔｏｒは、パラレルイメージングにおけるＳＮＲ（Signal to Noise Ratio）の低下要因となる因子である。

Ｚ軸方向のコイル数の下限値（ｚ_Ｔ）と、Ｘ軸方向のコイル数の下限値（ｘ_Ｔ）とは、本実施形態におけるコイルエレメント６の数の下限値の一例である。コイル数情報１２２１は、例えば記憶回路１２２に保存される。

また、図３は、本実施形態にかかる被検体Ｐに取り付けられるコイルエレメント６の組み合わせの一例を示す図である。図３に示す例では、例えば、Ｚ軸方向のコイル数の下限値（ｚ_Ｔ）は“３”、Ｘ軸方向のコイル数の下限値（ｘ_Ｔ）は“１”であるものとする。また、図３に示す例では、ＦＯＶ９００のＺ軸方向の長さをｚ_ｓ、Ｘ軸方向の長さをｘ_ｓとする。

なお、本実施形態においては、ＦＯＶ９００の寸法はＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸のそれぞれの方向の長さが定義されるものとするが、コイルエレメント６の特定においては、ＦＯＶ９００のＺ軸方向の長さとＸ軸方向の長さが使用される。

特定機能１２３ｃは、式（１）〜式（４）の条件を満たすコイルエレメント６の組み合わせのうち、コイルエレメント６の数が最小（最少）となる組み合わせを特定する。

Ｎ_ｘは、被検体Ｐに設置されるコイルエレメント６のＸ軸方向の数である。また、Ｎ_ｚは、被検体Ｐに設置されるコイルエレメント６のＺ軸方向の数である。また、ｘ_ｅは、コイルエレメント６の１つ当たりの横幅（Ｘ軸方向の長さ）である。ｚ_ｅは、コイルエレメント６の１つ当たりの縦の長さ（Ｚ軸方向の長さ）である。

式（１）は、組み合わされたコイルエレメント６のＸ軸方向の長さがＦＯＶ９００のＸ軸方向の長さ（ｘ_ｓ）以上となるという条件を示す。また、式（２）は、組み合わされたコイルエレメント６のＺ軸方向の長さがＦＯＶ９００のＺ軸方向の長さ（ｚ_ｓ）以上となるという条件を示す。また、式（３）は、Ｘ軸方向のコイルエレメント６の数（Ｎ_ｘ）がＸ軸方向のコイル数の下限値（ｘ_Ｔ）以上となるという条件を示す。また、式（４）は、Ｚ軸方向のコイルエレメント６の数（Ｎ_ｚ）がＺ軸方向のコイル数の下限値（ｚ_Ｔ）以上となるという条件を示す。

つまり、特定機能１２３ｃは、コイル数情報１２２１で定義されたコイルエレメント６の数の下限値以上であり、かつ、ＦＯＶ９００を覆うことができるコイルエレメント６の組み合わせのうち、コイルエレメント６の数が最小となる組み合わせを特定する。

図３に示す例では、式（１）〜式（４）の条件を満たすＸ軸方向のコイルエレメント６の数（Ｎ_ｘ）の最小値は“２”、Ｚ軸方向のコイルエレメント６の数（Ｎ_ｚ）の最小値は“５”となる。この場合、特定機能１２３ｃは、１０個のコイルエレメント６ａ〜６ｊの組み合わせを、被検体Ｐの検査に使用するコイルエレメント６の組み合わせとして特定する。また、この場合、コイルエレメント６ａ〜６ｊは、フェーズドアレイコイル６０として機能する。

Ｘ軸方向のコイルエレメント６の数（Ｎ_ｘ）は、コイルエレメント６の列数ともいう。また、Ｚ軸方向のコイルエレメント６の数（Ｎ_ｚ）は、コイルエレメント６の行数ともいう。なお、被検体Ｐに設置されるコイルエレメント６の数、すなわちフェーズドアレイコイル６０を構成するコイルエレメント６の数は、これに限定されるものではない。

なお、図２、３に示す例では、Ｚ軸方向のコイル数の下限値とＸ軸方向のコイル数の下限値の両方を規定したが、いずれか一方のみが規定されるものとしても良い。また、Ｚ軸方向のコイル数の下限値およびＸ軸方向のコイル数の下限値は、スライス方向によって異なる値であっても良い。なお、コイルエレメント６の設置数の下限値の特定の手法は上述の手法に限定されるものではない。例えば、特定機能１２３ｃは、加速因子に基づいて、Ｚ軸方向のコイル数の下限値とＸ軸方向のコイル数の下限値とを算出しても良い。

また、特定機能１２３ｃは、被検体Ｐの検査に使用するコイルエレメント６の組み合わせを特定せず、単にコイルエレメント６の列数と行数とを特定し、特定結果を移動制御機能１２３ｄに送出するものとしても良い。

特定機能１２３ｃは、特定したコイルエレメント６の組み合わせ（図３の場合はコイルエレメント６ａ〜６ｊ）を、移動制御機能１２３ｄに通知する。また、特定機能１２３ｃは、複数のコイルエレメント６の組み合わせではなく１つのコイルエレメント６を被検体Ｐへの設置対象として特定した場合は、１つのコイルエレメント６を特定したことを、移動制御機能１２３ｄに通知する。

また、特定機能１２３ｃは、特定したコイルエレメント６の組み合わせの設置目標位置を、移動制御機能１２３ｄに通知する。特定したコイルエレメント６の組み合わせの設置目標位置は、図３に示したように、ＦＯＶ９００を覆う範囲である。

図１に戻り、移動制御機能１２３ｄは、コイルアーム７を制御して、特定された１または複数のコイルエレメント６を、コイルボックス５から被検体ＰのＦＯＶ９００を覆う位置（撮像位置）に移動させる。移動制御機能１２３ｄは、例えば、コイルアーム７をＺ軸方向および上Ｙ軸方向に移動する制御を実行する。また、移動制御機能１２３ｄは、コイルアーム７を左右方向（Ｘ軸方向）に移動する制御を実行しても良い。

また、移動制御機能１２３ｄは、コイルボックス５内のコイルエレメント移動機構を制御して、特定されたコイルエレメント６を、コイルアーム７が把持可能な位置に送り出す。

ここで、図４〜図６を用いて、コイルエレメント６の移動について説明する。図４は、本実施形態にかかるコイルアーム７の上面図の一例を示す図である。図４では、架台９およびコイルボックス５は、内部構成が見えるように水平方向に横断された状態で図示されている。また、図４では一例として、ＦＯＶ９００およびコイルエレメント６の設置目標位置９０１は、被検体Ｐの胸部に位置される。

図４に示すように、コイルアーム７は、ボード７２と、ボード移動機構７１とを備える。また、コイルボックス５は、レール５１ａ〜５１ｄ（以下、特に区別しない場合は、単にレール５１という）を有する。

ボード７２は、コイルエレメント６を保持可能な部材である。また、ボード移動機構７１は、例えば、モータとエンコーダとを含み、移動制御機能１２３ｄによる制御のもと、ボード７２をＺ軸方向および上Ｙ軸方向に移動する。また、ボード移動機構７１は、ボード７２をＸ軸方向に移動可能であっても良い。

コイルボックス５に格納されたコイルエレメント６の各々は、レール５１上を移動可能に設置される。例えば、コイルエレメント６の下側に、レール５１上を移動可能なコイルエレメント移動機構が設けられるものとする。また、コイルエレメント移動機構は、移動制御機能１２３ｄによる制御のもと、被検体Ｐへの設置対象のコイルエレメント６を、保持部７２０の下へ移動する。コイルエレメント移動機構は、一例として、モータとエンコーダとピニオンとを含み、モータの駆動によってレール５１上を移動する。なお、コイルエレメント６の移動手法はこれに限定されるものではない。

次に、コイルエレメント６の下側まで移動されたコイルエレメント６の被検体Ｐへの設置について説明する。

図５は、本実施形態にかかるコイルアーム７によるコイルエレメント６の移動の流れの一例を示す図である。図５の左側はコイルアーム７の上面図であり、図４と同様にコイルボックス５および架台９は水平方向に横断された状態で図示されている。また、図５の右側はコイルアーム７およびコイルエレメント６部分を拡大した側面図である。

図５の左側の上段の図に示すように、被検体Ｐへの設置対象のコイルエレメント６は、コイルエレメント移動機構およびレール５１によって、保持部７２０の下に移動される。図５に示す例では、コイルエレメント６ｅ，６ｄ，６ｉ，６ｊが被検体Ｐへの設置対象として特定されたコイルエレメント６であるものとする。

図５の右側の上段の図に示すように、コイルエレメント６は、凸部６１ａ，６１ｂ（以下、特に区別しない場合は単に凸部６１という）を備える。また、コイルエレメント６は、球状の第１の接合部６２ａ，６２ｂ（以下、特に区別しない場合は単に第１の接合部６２という）と、断面がＣ形状となる第２の接合部６３ａ，６３ｂ（以下、特に区別しない場合は単に第２の接合部６３という）とを備える。コイルボックス５内で隣接するコイルエレメント６同士の第１の接合部６２と第２の接合部６３とは嵌め合わされている。また、コイルエレメント６がコイルエレメント移動機構およびレール５１によって移動することにより、移動対象のコイルエレメント６の第１の接合部６２または第２の接合部６３と、移動対象外のコイルエレメント６の第１の接合部６２または第２の接合部６３とが切り離される。

また、図５の右側の上段の図に示すように、コイルアーム７のボード７２は、保持部７２０ａ，７２０ｂ（以下、特に区別しない場合は単に保持部７２０という）を備える。ボード７２に備えられる保持部７２０の数は、例えば、コイルボックス５に格納されたコイルエレメント６と同数とする。

保持部７２０は、凹部７２１ａ，７２１ｂ（以下、特に区別しない場合は単に凹部７２１という）を備える。凹部７２１は、コイルエレメント６の凸部６１と嵌合可能な形状となっている。

例えば、図５の右側の中段の図に示すように、ボード移動機構７１によってボード７２がコイルエレメント６に接する高さまで下降することにより、凹部７２１に凸部６１が嵌め合わされる。当該状態は、コイルエレメント６がボード７２に保持された状態である。

ボード移動機構７１は、コイルエレメント６がボード７２に保持された状態において、ボード７２を上方に移動させることにより、コイルエレメント６を持ち上げる。

また、図５の左側の下段の図に示すように、ボード移動機構７１は、コイルエレメント６を、天板１０６ａ上に載置された被検体Ｐにおけるコイルエレメント６の設置目標位置９０１の上方に移動する。図５の左側の下段の図に示す例では、ボード移動機構７１は、ボード７２を保持する小アーム７１ａを架台９側に伸長することにより、コイルエレメント６を移動しているが、移動の手法はこれに限定されるものではない。小アーム７１ａは、ボード移動機構７１内に内包されていても良いし、ボード移動機構７１の下側に折りたたまれていても良い。

また、図５の右側の下段の図に示すように、ボード移動機構７１は、コイルエレメント６を設置目標位置９０１の上方に移動した後に、保持部７２０に接続されたケーブル６０１ａ，６０１ｊ（以下、特に区別しない場合は単にケーブル６０１という）を伸長して、コイルエレメント６を下降させる。

図６は、本実施形態にかかるコイルエレメント６の昇降機能の一例を示す図である。図６に示すように、ボード移動機構７１は、さらに、張力センサ７０１と、リール７０２と、円柱形状の支持部材７０３ａ〜７０３ｃ（以下、特に区別しない場合は単に支持部材７０３という）とを備える。ケーブル６０１は、リール７０２に巻きつけられており、リール７０２が回転することによってボード７２の下部から繰り出される。また、ケーブル６０１は、リール７０２が繰り出し時の回転量と同じと回転量分の逆回転をすることにより、リール７０２に巻きつけられた状態に戻る。

張力センサ７０１は、ケーブル６０１の張力を計測する。コイルエレメント６が被検体Ｐに接触する位置まで下降すると、ケーブル６０１の張力が低下する。例えば、張力センサ７０１は、計測した張力を処理回路１２３に送信する。移動制御機能１２３ｄは、送信された張力が所定の閾値以下になった場合に、リール７０２を制御してケーブル６０１の伸長を停止させる。また、撮像が終了した場合は、移動制御機能１２３ｄは、リール７０２を制御して、ケーブル６０１を巻き取らせる。また、移動制御機能１２３ｄは、ケーブル６０１の巻き取り完了後に、コイルアーム７を制御して、コイルエレメント６を撮像位置から退避可能なように移動し、コイルボックス５に格納させる。

なお、張力センサ７０１およびリール７０２は、コイルボックス５に含まれるものとしても良い。

また、図６では図示しないが、ケーブル６０１は、受信回路１０９と接続しているものとする。コイルエレメント６は、受信したＭＲ信号を、ケーブル６０１を介して受信回路１０９に送信する。なお、コイルエレメント６と受信回路１０９とがケーブル６０１を介さずに無線通信をするものとしても良い。

ここで、図１に戻り、画像生成機能１２３ｅは、ＭＲデータに基づいて磁気共鳴画像を生成する。具体的には、画像生成機能１２３ｅは、記憶回路１２２に保存されたｋ空間データに、例えばフーリエ変換、および感度マップに基づく補正等の再構成処理を行って２次元または３次元の磁気共鳴画像を生成する。

画像生成機能１２３ｅは、生成した磁気共鳴画像を、例えば、記憶回路１２２に保存する。また、画像生成機能１２３ｅは、磁気共鳴画像の生成の完了を表示制御機能１２３ｆに通知しても良い。

表示制御機能１２３ｆは、画像生成機能１２３ｅによって生成された磁気共鳴画像をディスプレイ１２５に表示させる。例えば、表示制御機能１２３ｆは、ロケータ画像を表示させる。当該ロケータ画像の表示画面は、例えば、操作者がＦＯＶ９００の範囲の変更操作を入力可能な画面とする。また、表示制御機能１２３ｆは、本撮像の結果として、診断用の磁気共鳴画像を表示する。

次に、以上のように構成された磁気共鳴イメージング装置１００で実行されるコイルセッティングおよび撮像処理の流れについて説明する。

図７は、本実施形態にかかるコイルセッティングおよび撮像処理の流れの一例を示すフローチャートである。このフローチャートの処理は、一例として、受付機能１２３ａが入力インタフェース１２４を介して、操作者による撮像開始の操作を受け付けた場合に開始する。

受付機能１２３ａは、入力インタフェース１２４を介して、操作者によって指定された撮像条件を取得する。ここでは、受付機能１２３ａは、例えば、撮像部位、被検体Ｐの挿入方向、被検体Ｐの身長、パラレルイメージングの加速因子を、撮像条件として取得するものとする。

次に、撮像機能１２３ｂは、操作者によって指定された撮像部位に基づいて、ＦＯＶの初期値を算出する（Ｓ２）。

次に、撮像機能１２３ｂは、操作者によって指定された撮像部位に基づく天板１０６ａの位置を、インタフェース回路１２１を介して、寝台制御回路１０７に送信する。例えば、撮像機能１２３ｂは、撮像部位のＺ軸方向の中心が架台９の磁場中心に位置するように、天板１０６ａの位置を決定する。寝台制御回路１０７は、撮像機能１２３ｂからの指示に基づいて、天板１０６ａを架台９内に移動する（Ｓ３）。

図８は、本実施形態にかかる被検体Ｐの撮像時の状態の一例を示す図である。例えば、撮像部位が胸部である場合、寝台制御回路１０７は、図８に示すように、被検体Ｐの胸部のＺ軸方向の中心が磁場中心Ｃに位置するように、天板１０６ａを移動する。

次に、撮像機能１２３ｂは、ロケータ画像の取得用の撮像を実行する（Ｓ４）。撮像機能１２３ｂは、撮像の結果としてシーケンス制御回路１１０から送られるＭＲデータを変換し、ｋ空間データを生成する。撮像機能１２３ｂは、ｋ空間データを記憶回路１２２に保存する。

次に、画像生成機能１２３ｅは、記憶回路１２２に保存されたｋ空間データに再構成処理を行うことにより、ロケータ画像を生成する（Ｓ５）。

次に、表示制御機能１２３ｆは、画像生成機能１２３ｅによって生成されたロケータ画像をディスプレイ１２５に表示させる（Ｓ６）。ここで、操作者は、ロケータ画像を参照して、本撮像用のＦＯＶ９００を入力する。

そして、受付機能１２３ａは、入力インタフェース１２４を介して、操作者によって入力された本撮像用のＦＯＶ９００を受け付ける（Ｓ７）。受付機能１２３ａは、入力されたＦＯＶ９００を、撮像機能１２３ｂに送出する。

次に、撮像機能１２３ｂは、入力されたＦＯＶ９００のＺ軸方向の中心と、磁場中心Ｃとの距離が所定の距離以上であるか否かを判断する（Ｓ８）。所定の距離は、例えば、ＦＯＶ９００の撮像の精度を担保可能な距離であり、予め定められるものとする。なお、所定の距離の値は特に限定されるものではない。

撮像機能１２３ｂは、入力されたＦＯＶ９００のＺ軸方向の中心と、磁場中心Ｃとの距離が所定の距離以上であると判断した場合は（Ｓ８“Ｙｅｓ”）、入力されたＦＯＶ９００のＺ軸方向の中心が磁場中心Ｃに位置するように、寝台制御回路１０７に天板１０６ａを移動させる（Ｓ９）。

また、撮像機能１２３ｂは、入力されたＦＯＶ９００のＺ軸方向の中心と、磁場中心Ｃとの距離が所定の距離未満であると判断した場合は（Ｓ８“Ｎｏ”）、天板１０６ａを移動させず、Ｓ１０の処理に進む。

また、特定機能１２３ｃは、入力されたＦＯＶ９００に基づいて、脊椎コイル１１０６に含まれるエレメント（コイルエレメント，セクション）のうち、本撮像に使用されるエレメントを選択する（Ｓ１０）。図８では、一例として、脊椎コイル１１０６のうち、ＦＯＶ９００のＺ軸方向の長さに相当するエレメント１１０６ａが選択されている。特定機能１２３ｃは、選択結果を、インタフェース回路１２１を介して、シーケンス制御回路１１０に送出する。

次に、特定機能１２３ｃは、操作者によって指定された加速因子と、コイル数情報１２２１と、ＦＯＶ９００の寸法とに基づいて、被検体Ｐに取り付けるコイルエレメント６の組み合わせと、当該コイルエレメント６の組み合わせの設置目標位置９０１とを特定する（Ｓ１１）。特定機能１２３ｃは、特定結果を、移動制御機能１２３ｄに送出する。

移動制御機能１２３ｄは、コイルアーム７を制御して、特定機能１２３ｃによって特定された組み合わせに含まれるコイルエレメント６をコイルボックス５から取り出し、被検体Ｐの設置目標位置９０１に取り付ける（Ｓ１２）。例えば、移動制御機能１２３ｄは、コイルアーム７を制御してコイルエレメント６を設置目標位置９０１の上方に移動した後に、ケーブル６０１を伸長してコイルエレメント６を下降させ、図８に示すように、被検体Ｐの設置目標位置９０１にコイルエレメント６を密着させる。

次に、撮像機能１２３ｂは、感度マップの撮像を実行する（Ｓ１３）。

そして、撮像機能１２３ｂは、診断用の磁気共鳴画像の撮像（本撮像）を実行する（Ｓ１４）。

画像生成機能１２３ｅは、フーリエ変換、および感度マップに基づく補正等の再構成処理を行って診断用の磁気共鳴画像を生成する（Ｓ１５）。

表示制御機能１２３ｆは、画像生成機能１２３ｅによって生成された診断用の磁気共鳴画像をディスプレイ１２５に表示させる（Ｓ１６）。

そして、受付機能１２３ａは、操作者による加速因子またはＦＯＶ９００を変更する操作を受け付けたか否かを判断する（Ｓ１７）。

受付機能１２３ａは、操作者による加速因子またはＦＯＶ９００を変更する操作を受け付けたと判断した場合（Ｓ１７“Ｙｅｓ”）、当該変更内容を撮像機能１２３ｂおよび特定機能１２３ｃに送出する。この場合は、Ｓ８の処理に戻る。

また、受付機能１２３ａは、操作者による加速因子またはＦＯＶ９００を変更する操作を受け付けなかったと判断した場合（Ｓ１７“Ｎｏ”）、操作者による撮像終了の操作を受け付けたか否かを判断する（Ｓ１８）。

受付機能１２３ａが操作者による撮像終了の操作を受け付けなかったと判断した場合（Ｓ１８“Ｎｏ”）、Ｓ１４の処理に戻り、本撮像の処理が継続される。

また、受付機能１２３ａは、操作者による撮像終了の操作を受け付けたと判断した場合（Ｓ１８“Ｙｅｓ”）、移動制御機能１２３ｄおよび撮像機能１２３ｂに、撮像終了を通知する。この場合、移動制御機能１２３ｄは、コイルアーム７を制御して、被検体Ｐに設置されていたコイルエレメント６を、コイルボックス５に収納する（Ｓ１９）。

また、撮像機能１２３ｂは、寝台制御回路１０７に、撮像の終了を通知する。寝台制御回路１０７は、天板１０６ａの位置を撮像開始前の位置まで移動させて、被検体Ｐを架台９の外に出す（Ｓ２０）。ここで、このフローチャートの処理は終了する。

このように、本実施形態の磁気共鳴イメージング装置１００では、コイルエレメント６を撮像位置から退避可能なように移動させるコイルアーム７を備え、撮像条件に応じて、被検体Ｐの検査に使用するコイルエレメント６を特定し、特定したコイルエレメント６を、退避位置から撮像位置に移動するようにコイルアーム７を制御する。つまり、本実施形態の磁気共鳴イメージング装置１００によれば、被検体Ｐの検査に使用するコイルエレメント６のコイルセッティングが技師の手技によらずに自動的に行われるので、コイルセッティングに要する作業時間、および作業負荷を低減することができる。また、実施形態の磁気共鳴イメージング装置１００によれば、コイルエレメント６を自動的に撮像位置から退避可能に移動させるため、撮像後のコイルの取り外し作業についても、作業時間、および作業負荷を低減することができる。

例えば、技師が手作業でコイルセッティングを行う場合には、経験が浅い技師は、誤った設置位置に高周波コイルを取り付けてしまう可能性がある。このような場合には、取り付け作業のやり直しが発生し、作業時間および作業負荷が増大する場合がある。また、熟練した技師であっても、コイルセッティングには作業時間を要する上に作業負荷も大きかった。これに対して、本実施形態の磁気共鳴イメージング装置１００では、撮像条件に適合したコイルエレメント６を自動的に撮像位置に移動させることにより、技師の経験や技術を問わずに画一的なコイルセッティングを短時間で完了できるのでコイルセッティングに要する作業時間、および作業負荷を低減することができる。

また、従来においては、複数のコイルエレメントが１つの筐体に収められたフェーズドアレイコイルを被検体に設置した後に、ＭＲ信号を電気的に受信可能な状態にするコイルエレメントを技師等が選択していた。この場合、正しい位置にコイルセッティングをした場合であっても、１つの筐体に含まれる複数のコイルエレメントのうち、ＭＲ信号を受信可能な状態にするコイルエレメントの選択を手動で行うため、誤選択が発生する場合があった。これに対して、本実施形態の磁気共鳴イメージング装置１００では、被検体Ｐの検査に使用されるコイルエレメント６が自動的に特定されて撮像位置に移動するため、手動による誤選択の発生を回避することができる。

また、本実施形態の撮像条件は、撮像部位、ＦＯＶ９００、またはパラレルイメージングの加速因子のうち少なくとも１つであるため、本実施形態の磁気共鳴イメージング装置１００によれば、撮像部位、撮像視野、またはパラレルイメージングの加速因子に適した適合したコイルエレメント６を自動的にセッティングすることができる。

また、本実施形態の撮像位置はＦＯＶ９００を覆う位置であるため、本実施形態の磁気共鳴イメージング装置１００によれば、本実施形態の磁気共鳴イメージング装置１００では、撮像条件に適合したコイルエレメント６を自動的に被検体ＰのＦＯＶ９００を覆うように取り付けることができる。

また、本実施形態のコイルアーム７は、コイルエレメント６を撮像位置から退避させる場合に、コイルボックス５にコイルエレメント６を格納させる。このため、本実施形態の磁気共鳴イメージング装置１００によれば、自動的にコイルエレメント６を収納するため、技師等の作業時間、および作業負荷をさらに低減することができる。

また、本実施形態のコイルエレメント６は、フェーズドアレイコイル６０として機能する複数のコイルエレメントであり、本実施形態の磁気共鳴イメージング装置１００は、コイル数情報１２２１に定義されたコイルエレメント数の下限値と、ＦＯＶ９００の寸法とに基づいて、被検体Ｐの検査に使用するコイルエレメント６を特定する。具体的には、本実施形態の磁気共鳴イメージング装置１００は、コイル数情報１２２１に定義されたコイルエレメント６の数の下限値以上であり、かつ、ＦＯＶ９００を覆うことができるコイルエレメント６の組み合わせのうち、コイルエレメント６の数が最小となる組み合わせを特定する。このため、本実施形態の磁気共鳴イメージング装置１００によれば、ＦＯＶ９００を撮像可能な数のコイルエレメント６を確保した上で、フェーズドアレイコイル６０に余分なコイルエレメント６が含まれることを低減する。例えば、フェーズドアレイコイルに余分なコイルエレメントが含まれる場合、コイルエレメント同士の干渉により、磁気共鳴画像の画質が低下する場合がある。これに対して、本実施形態の磁気共鳴イメージング装置１００によれば、コイルエレメント６同士の干渉によるノイズの発生を低減し、高画質な磁気共鳴画像を撮像することができる。

また、コイル数情報１２２１に定義されたコイルエレメントの数の下限値は、各加速因子における撮像においてｇ−ｆａｃｔｏｒが所定の値以下になるコイルエレメント６の設置数である。本実施形態の磁気共鳴イメージング装置１００によれば、ｇ−ｆａｃｔｏｒが所定の値以下の状態でパラレルイメージングを実行するため、ＳＮＲの低下を低減し、高速撮像における磁気共鳴画像の画質の低下を抑制することができる。

また、本実施形態の磁気共鳴イメージング装置１００においては、コイルボックス５は、架台９の後方に位置される。磁気共鳴イメージング装置１００の後方は、被検体Ｐ、技師等、および天板１０６ａの移動範囲外であるため、コイルボックス５を当該位置に設置することにより、コイルボックス５が被検体Ｐ、技師等、および天板１０６ａの動作の支障となることを回避することができる。

なお、本実施形態においては、天板１０６ａに脊椎コイル１１０６が設置されているものとしたが、脊椎コイル１１０６が設置されない構成を採用しても良い。

なお、本実施形態においては、処理回路１２３が移動制御機能１２３ｄを有するものとしたが、処理回路１２３とは別個に、コイルアーム７を制御するコイルアーム制御回路が設けられても良い。当該構成を採用する場合は、コイルアーム制御回路が制御部の一例となる。

また、本実施形態においては、特定機能１２３ｃは、特定したコイルエレメント６の組み合わせを、移動制御機能１２３ｄに通知するものとしたが、特定機能１２３ｃは、被検体Ｐに設置されるコイルエレメント６の列数および行数を移動制御機能１２３ｄに通知しても良い。

また、本実施形態では、撮像位置から退避されたコイルエレメント６はコイルボックス５に格納されるものとしたが、コイルボックス５のない構成を採用しても良い。この場合、撮像位置から退避されたコイルエレメント６は、架台９の後部に位置されるものとしても良い。

（第２の実施形態）
上述の第１の実施形態では、高周波コイルの退避位置および格納場所（格納部）は、磁気共鳴イメージング装置１００の架台９の後方に位置されたコイルボックス５であった。これに対して、この第２の実施形態では、高周波コイルの退避位置および格納場所は、架台９の内部に設けられる。

本実施形態の磁気共鳴イメージング装置１００は、静磁場磁石１０１と、傾斜磁場コイル１０２と、傾斜磁場電源１０３と、全身用高周波コイル１０４と、高周波シールド１０５と、架台９と、寝台１０６と、寝台制御回路１０７と、送信回路１０８と、受信回路１０９と、シーケンス制御回路１１０と、計算機システム１２０とを備える。本実施形態の計算機システム１２０は、第１の実施形態と同様に、インタフェース回路１２１、記憶回路１２２、処理回路１２３、入力インタフェース１２４、およびディスプレイ１２５を有する。また、本実施形態の処理回路１２３は、第１の実施形態と同様に、受付機能１２３ａと、撮像機能１２３ｂと、特定機能１２３ｃと、移動制御機能１２３ｄと、画像生成機能１２３ｅと、表示制御機能１２３ｆとを有する。また、本実施形態の架台９は、複数のコイルベルトを内部に格納する。

図９〜図１２を用いて、本実施形態にかかるコイルベルトの格納場所および高周波コイルの移動手法について説明する。

図９は、本実施形態にかかる架台９の水平方向の横断図の一例である。図９に示すように、架台９には、天板１６０ａの長手方向に沿って、２つのコイル取り出し口９１ａ，９１ｂ（以下、特に区別しない場合は、単にコイル取り出し口９１という）が設けられる。

また、図１０は、本実施形態にかかる架台９内におけるコイルベルト（帯状コイル）１０６０ａ〜１０６０ｈ（以下、特に区別しない場合は、単にコイルベルト１０６０という）の収納状態の一例を示す図である。本実施形態におけるコイルベルト１０６０は、可撓性を有する。また、コイルベルト１０６０は、複数のコイルエレメント６を含むものとする。被検体Ｐに設置されたコイルベルト１０６０に含まれる複数のコイルエレメント６は、フェーズドアレイコイルとして機能する。なお、コイルベルト１０６０の数は、図１０に示す例に限定されるものではない。本実施形態においては、コイルベルト１０６０に含まれるコイルエレメント６を高周波コイルの一例としても良いし、コイルベルト１０６０を高周波コイルの一例としても良い。

図１０に示すように、コイルベルト１０６０の退避位置および格納場所は、架台９の内部に設けられる。より具体的には、本実施形態におけるコイルベルト１０６０の退避位置および格納場所は、架台９の下部（天板１０６ａよりも低い位置）である。

また、図１１は、本実施形態にかかる架台９を、天板１０６ａの挿入口方向から見た状態の一例を示す図である。図１１に示すように、コイルベルト１０６０の先端は引き出し部１００７に接続する。

また、図１２は、本実施形態にかかるコイルベルト１０６０の移動の手法の一例を示す図である。図１２に示すように、引き出し部１００７は、架台９の天井面に設けられたレール１００９ａ〜１００９ｈ（以下、特に区別しない場合はレール１００９という）上を移動することによってコイルベルト１０６０を移動させる。引き出し部１００７は、例えば、不図示のモータおよびエンコーダを有し、移動制御機能１２３ｄによる制御のもと、コイルベルト１０６０を移動させる。引き出し部１００７は、本実施形態におけるコイル移動機構の一例である。

なお、図１２では、コイルベルト１０６０はコイル取り出し口９１ｂから引き出されているが、コイルベルト１０６０は、コイル取り出し口９１ａ，９１ｂのいずれから引き出されても良いものとする。

次に、以上のように構成された磁気共鳴イメージング装置１００で実行されるコイルセッティングおよび撮像処理の流れについて説明する。

図１３は、本実施形態にかかるコイルセッティングおよび撮像処理の流れの一例を示すフローチャートである。Ｓ１の撮像条件の取得から、Ｓ１１の被検体に取り付けるコイルエレメント６の組み合わせと、設置目標位置９０１との特定の処理までは、第１の実施形態と同様である。

次に、本実施形態の移動制御機能１２３ｄは、引き出し部１００７を制御して、特定機能１２３ｃによって特定されたコイルエレメント６を含むコイルベルト１０６０を架台９の下部から取り出し、被検体Ｐにコイルベルト１０６０を取り付ける（Ｓ１２）。

図１４は、本実施形態にかかるコイルベルト１０６０の移動の一例を時系列に示す図である。図１４の左から１番目の図に示すように、引き出し部１００７は、レール１００９上を移動し、コイルベルト１０６０を引き出す。また、架台９には、図１４の中央の図に示すように、引き出し部１００７を目的の位置でロックする係止部１０１７を有する。なお、図１４に示す例では、係止部１０１７はレール１００９の終着点に設けられているが、係止部１０１７は、レール１００９の途中でコイルベルト１０６０を係止可能に設けされても良い。

そして、本実施形態の移動制御機能１２３ｄは、フィッティング用プレート１０２７ａまたはフィッティング用プレート１０２７ｂを被検体Ｐに向かってスライドさせるように制御する（Ｓ２０２）。

図１４の左から１番目の図、および中央の図に示すように、フィッティング用プレート１０２７ａ，１０２７ｂ（以下、特に区別しない場合は単にフィッティング用プレート１０２７という）は、通常時は、例えば、架台９の側面に折りたたまれた状態で格納されている。

そして、フィッティング用プレート１０２７ａ，１０２７ｂは、図１４の右から１番目の図に示すように、移動制御機能１２３ｄの制御のもと、被検体Ｐに向かってスライド移動し、コイルベルト１０６０に横方向から圧を印加することにより、コイルベルト１０６０を被検体Ｐに密着させる。例えば、フィッティング用プレート１０２７は、圧力センサを備え、先端が被検体Ｐに到達したことを検知した場合に停止するものとする。フィッティング用プレート１０２７は、本実施形態における押さえ付け部の一例である。なお、コイルベルト１０６０を押さえ付ける手段は、フィッティング用プレート１０２７に限定されるものではない。例えば、被検体Ｐの上方から圧を印加する構成を、押さえ付け部として採用しても良い。

また、Ｓ１３の感度マップの撮像から、Ｓ１８の撮像が終了するか否かの判断までの処理は、第１の実施形態と同様である。

そして、移動制御機能１２３ｄは、撮像が終了した場合に、フィッティング用プレート１０２７を架台９の側面に収納する（Ｓ２０３）。また、移動制御機能１２３ｄは、コイルベルト１０６０を架台９の内部に収納する（Ｓ２０４）。

Ｓ２０の天板１０６ａの移動については、第１の実施形態と同様である。ここで、このフローチャートの処理は終了する。

このように、本実施形態の磁気共鳴イメージング装置１００では、コイルの格納場所（格納部）は、架台９の内部に設けられる。このため、本実施形態の磁気共鳴イメージング装置１００によれば、高周波コイル（本実施形態ではコイルベルト１０６０またはコイルエレメント６）の格納場所をより省スペース化することができる。このため、撮像室内用に広いスペースを確保することが困難な場合にも、本実施形態の磁気共鳴イメージング装置１００を設置することが容易になる。

また、本実施形態の磁気共鳴イメージング装置１００は、高周波コイル（本実施形態ではコイルベルト１０６０またはコイルエレメント６）に上方向または横方向から圧を印加するフィッティング用プレート１０２７を制御して、高周波コイルを被検体Ｐに密着させる。このため、本実施形態の磁気共鳴イメージング装置１００によれば、ＭＲ信号を高精度に収集することができ、磁気共鳴画像の精度を向上することができる。

例えば、従来、技師等の作業者が、フェーズドアレイコイル等の高周波コイルが被検体に密着するように、手作業で取り付けていた。このような場合、熟練度の低い作業者は取り付け作業に時間を要する場合があった。これに対して、本実施形態の磁気共鳴イメージング装置１００は、自動で高周波コイルを被検体Ｐに密着させるため、作業者の作業負荷および作業時間を低減することができる。

なお、本実施形態においては、特定機能１２３ｃは、第１の実施形態と同様にコイルエレメント６を特定するものとしたが、コイルベルト１０６０を特定するものとしても良い。この場合、コイル数情報１２２１には、Ｚ軸方向のコイルベルト１０６０の数の下限値が、加速因子と対応付けられて登録されているものとする。当該構成を採用する場合、特定機能１２３ｃは、例えば、Ｚ軸方向について、コイル数情報１２２１に定義されたＺ軸方向のコイルベルト１０６０の数の下限値以上であり、かつ、ＦＯＶ９００を覆うことができるコイルベルト１０６０の組み合わせのうち、コイルベルト１０６０の数が最小となる組み合わせを特定する。

（変形例１）
上述の第２の実施形態においては、図１２で説明したように、引き出し部１００７が架台９の天井面に設けられたレール１００９上を移動するものとしたが、コイルベルト１０６０の移動の手法はこれに限定されるものではない。

図１５は、本変形例にかかるコイルベルト１０６０の移動の手法の一例を示す図である。例えば、本変形例では、磁気共鳴イメージング装置１００は、１本のポール１０３７と、該ポール１０３７に接続可能な複数のコイルベルト１０６０を備える。複数のコイルベルト１０６０のうち、撮像に使用される１または複数のコイルベルト１０６０のみが、ポール１０３７に接続される。接続された１または複数のコイルベルト１０６０は、ポール１０３７の移動に伴って格納場所（格納部）から引き出される。

図１５に示す例では、撮像に使用されるコイルベルト１０６０ｄ，１０６０ｅの各々は、１本のポール１０３７に接続し、ポール１０３７の移動に伴って引き出される。当該構成を採用する場合は、架台９の後ろ側に、ポール１０３７を移動させる移動機構１０４７が設けられる。本変形例においては、ポール１０３７および移動機構１０４７が、コイル移動機構の一例となる。

また、磁気共鳴イメージング装置１００は、複数のポール１０３７を備えても良い。例えば、図１６は、本変形例にかかるコイルベルト１０６０の移動の手法の他の一例を示す図である。図１６に示すように、コイルベルト１０６０ｄ，１０６０ｅの各々は、別個のポール１０３７ｄ，１０３７ｅにそれぞれに接続し、ポール１０３７ｄ，１０３７ｅの移動に伴って引き出されるものとしても良い。

なお、第２の実施形態および本変形例で説明したコイルベルト１０６０の移動の手法はあくまで一例であり、他の移動の手法が採用されても良い。

（変形例２）
また、磁気共鳴イメージング装置１００は、さらに、デカップリング用のコイルエレメントを被検体Ｐに設置する機能を備えても良い。例えば、フェーズドアレイコイル６０を構成する隣接したコイルエレメント６間にカップリングが生じると、あるコイルエレメント６に流れた高周波電流に起因して他のコイルエレメント６に高周波電流、すなわち誘導電流が流れ、この結果、磁気共鳴画像のＳＮＲが低下する場合がある。そこで、隣接したコイルエレメント６同士の境界に、当該隣接したコイルエレメント６と重複するように、デカップリング用のコイルエレメントを配置することにより、このようなＳＮＲの低下を抑制することができる。

図１７は、本変形例にかかる架台９水平方向の横断図の一例である。例えば、移動制御機能１２３ｄは、コイルアーム７を制御して、被検体Ｐに設置される隣接するコイルエレメント６の境界部に、さらにデカップリング用のコイルエレメント２００６ａ，２００６ｂ（以下、特に区別しない場合は単にデカップリング用のコイルエレメント２００６という）を重畳して設置する。なお、図１７に示す例は、第１の実施形態の構成に対する変形例であるが、第２の実施形態に対して、デカップリング用のコイルエレメント２００６を設置する構成を組み合わせても良い。

（変形例３）
また、上述の各実施形態においては、複数のコイルエレメント６がＦＯＶ９００および加速因子に応じて組み合わされてフェーズドアレイコイル６０を構成するものとしたが、複数のコイルエレメント６が予め組み合わされた複数のフェーズドアレイコイル６０がコイルボックス５に格納されているものとしても良い。例えば、フェーズドアレイコイル６０は、撮像部位ごとに予め用意されているものとする。本変形例においては、フェーズドアレイコイル６０が、高周波コイルの一例となる。

本変形例においては、記憶回路１２２は、例えば、撮像部位と、複数のフェーズドアレイコイル６０の各々が撮像部位に対応付けられた部位別フェーズドアレイコイル情報を記憶する。また、特定機能１２３ｃは、例えば、受付機能１２３ａが受け付けた撮像部位と、記憶回路１２２に記憶された部位別フェーズドアレイコイル情報とに基づいて、被検体Ｐの検査に使用するフェーズドアレイコイル６０を特定する。部位別フェーズドアレイコイル情報は、本変形例における部位別コイル情報の一例である。

また、本変形例では、移動制御機能１２３ｄは、コイルアーム７を制御して、特定されたフェーズドアレイコイル６０を、コイルボックス５から被検体ＰのＦＯＶ９００を覆う位置に移動させる。

本変形例の磁気共鳴イメージング装置１００によれば、複数のコイルエレメント６が撮像部位ごとに予め組み合わされたフェーズドアレイコイル６０が用いられる場合においても、フェーズドアレイコイル６０の選択および取り付けを自動的に行うため、コイルセッティングに要する作業時間、および作業負荷を低減することができる。

（変形例４）
また、上述の各実施形態においては、フェーズドアレイコイル６０によるパラレルイメージングを前提としたが、パラレルイメージングを実施しないものとしても良い。

例えば、本変形例においては、フェーズドアレイコイル６０の代わりに、撮像部位ごとに用意された局所用高周波コイル（表面コイル）が用いられても良い。局所用高周波コイルは、例えば、頭部用の受信コイルや、頚部用の受信コイル、肩用の受信コイル、胸部用の受信コイル、腹部用の受信コイル、下肢用の受信コイル等である。本変形例においては、局所用高周波コイルが、高周波コイルの一例となる。

なお、局所用高周波コイルは、ＲＦ磁場を印加する送信機能をさらに有していてもよい。その場合には、局所用高周波コイルは、送信回路１０８に接続され、送信回路１０８から出力されるＲＦパルス信号に基づいて、被検体ＰにＲＦ磁場を印加する。

本変形例においては、記憶回路１２２は、例えば、撮像部位と局所用高周波コイルとが対応付けられた部位別局所コイル情報を記憶する。また、特定機能１２３ｃは、例えば、受付機能１２３ａが受け付けた撮像部位と、部位別局所コイル情報とに基づいて、被検体Ｐの検査に使用する局所用高周波コイルを特定する。部位別局所コイル情報は、本変形例における部位別コイル情報の一例である。

また、本変形例では、移動制御機能１２３ｄは、コイルアーム７を制御して、特定された局所用高周波コイルを、コイルボックス５から被検体ＰのＦＯＶ９００を覆う位置に移動させる。

本変形例の磁気共鳴イメージング装置１００によれば、撮像部位ごとに用意された局所用高周波コイルが用いられる場合においても、局所用高周波コイルの選択および取り付けを自動的に行うため、コイルセッティングに要する作業時間、および作業負荷を低減することができる。

以上説明した少なくとも１つの実施形態によれば、高周波コイルの取り付けに要する作業時間、および作業負荷を低減することができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

５ コイルボックス
６，６ａ〜６ｎ コイルエレメント
７ コイルアーム
９ 架台
５１，５１ａ〜５１ｄ レール
６０ フェーズドアレイコイル
１００ 磁気共鳴イメージング装置
１０１ 静磁場磁石
１０２ 傾斜磁場コイル
１０３ 傾斜磁場電源
１０６ 寝台
１０６ａ 天板
１０７ 寝台制御回路
１０８ 送信回路
１０９ 受信回路
１１０ シーケンス制御回路
１２０ 計算機システム
１２１ インタフェース回路
１２２ 記憶回路
１２３ａ 受付機能
１２３ｂ 撮像機能
１２３ｃ 特定機能
１２３ｄ 移動制御機能
１２３ｅ 画像生成機能
１２３ｆ 表示制御機能
１２４ 入力インタフェース
１２５ ディスプレイ
１６０ａ 天板
１００７ 引き出し部
１０２７，１０２７ａ，１０２７ｂ フィッティング用プレート
１０３７，１０３７ｄ，１０３７ｅ ポール
１０４７ 移動機構
１０６０，１０６０ｄ，１０６０ｅ コイルベルト
１２２１ コイル数情報
２００６ａ，２００６ｂ デカップリング用のコイルエレメント
Ｃ 磁場中心
Ｐ 被検体

Claims (11)

1. 被検体からＭＲ（Magnet Resonance）信号を受信する高周波コイルを撮像位置から退避可能なように移動させるコイル移動機構と、
   撮像条件に応じて、前記被検体の検査に使用する高周波コイルを特定する特定部と、
   前記特定部により特定された高周波コイルを退避位置から前記撮像位置に移動するように前記コイル移動機構を制御する制御部と、
   を備えた磁気共鳴イメージング装置。
2. 前記撮像条件は、撮像部位、撮像視野、およびパラレルイメージングの加速因子のうち少なくとも１つである、
   請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置。
3. 前記撮像位置は、前記撮像視野を覆う位置である、
   請求項２に記載の磁気共鳴イメージング装置。
4. 前記高周波コイルを格納する格納部をさらに備え、
   前記コイル移動機構は、前記高周波コイルを前記撮像位置から退避させる場合に、前記格納部に前記高周波コイルを格納させる、
   請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置。
5. 前記高周波コイルは、フェーズドアレイコイルとして機能する複数のコイルエレメントを有し、
   前記特定部は、前記加速因子と前記被検体に設置されるコイルエレメント数の下限値とが対応付けられたコイル数情報と、前記撮像視野の寸法とに基づいて、前記検査に使用する前記コイルエレメントを特定する、
   請求項２に記載の磁気共鳴イメージング装置。
6. 前記特定部は、前記コイル数情報に定義された前記コイルエレメントの数の下限値以上であり、かつ、前記撮像視野を覆うことができる前記コイルエレメントの組み合わせのうち、前記コイルエレメントの数が最小となる組み合わせを特定する、
   請求項５に記載の磁気共鳴イメージング装置。
7. 前記コイルエレメントの数の下限値は、前記加速因子における撮像においてｇ−ｆａｃｔｏｒが所定の値以下になる前記コイルエレメントの設置数である、
   請求項５または６に記載の磁気共鳴イメージング装置。
8. 前記格納部は、前記磁気共鳴イメージング装置の架台の後方に位置する、
   請求項４に記載の磁気共鳴イメージング装置。
9. 前記格納部は、前記磁気共鳴イメージング装置の架台の内部に設けられる、
   請求項４に記載の磁気共鳴イメージング装置。
10. 前記制御部は、前記高周波コイルに上方向または横方向から圧を印加する押さえ付け部を制御して、前記高周波コイルを前記被検体に密着させる、
    請求項１から９のいずれか１項に記載の磁気共鳴イメージング装置。
11. 前記高周波コイルは、撮像部位ごとに予め用意され、
    前記特定部は、前記撮像部位と、撮像部位と前記高周波コイルとが対応付けられた部位別コイル情報とに基づいて、前記検査に使用する前記高周波コイルを特定する、
    請求項２に記載の磁気共鳴イメージング装置。

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