JP2022076269A - 磁気共鳴イメージング装置および撮像管理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】効率的な検査を支援すること。【解決手段】本実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置は、算出部と、入力制限部とを含む。算出部は、撮像条件を決定するための１以上の撮像パラメータに基づき、超電導磁石に対する入熱に関して許容される限界となる限界撮像条件を算出する。入力制限部は、前記限界撮像条件に基づき、操作者からの撮像パラメータの入力範囲を制限する。【選択図】 図１

Description

本明細書及び図面に開示の実施形態は、磁気共鳴イメージング装置および撮像管理方法に関する。

超電導型磁気共鳴イメージング装置（超電導型ＭＲＩ装置）では、超電導コイルの冷媒として、例えばヘリウムを利用する。しかし、近年のヘリウムの価格の高騰により、ＭＲＩ装置のライフタイムコストが圧迫されている。そのため、可能な限りヘリウムの容量を少なくした低容量冷媒の採用が望まれる。
近年の低容量冷媒の注目に伴い、撮像における傾斜磁場が印加されることにより、超電導磁石内の超電導コイルなどで誘導電流が発生し、超電導磁石内の温度が上昇してしまうという現象（ＧＣＩＨ：Gradient Coil Induced Heating）が考慮する必要がある。つまり、ヘリウムの容量が多く、冷媒が十分にあるＭＲＩ装置では、超電導コイルの温度上昇があったとしても冷媒の蒸発によって発熱が吸収できる可能性が高いが、低容量冷媒のように冷媒の量が少ないと、撮像によるＧＣＩＨの急激な増加に対応できず、外界から熱の侵入によるクエンチが発生する可能性が高まってしまう。

よって、従来手法として、撮像ごとに磁石のクエンチに関する挙動を予測し、クエンチするリスクが高い場合は、実際に撮像する前に停止するといった手法がある。しかし、撮像条件を設定した後、撮像を実行する段階で撮像できるかどうかを判断するため、撮像できないと判断された場合に、撮像条件を再設定する必要がある。よって、条件を変更して再撮像する、または撮像できるまで待機する必要が生じる可能性もあり、撮像を効率的に実行できないという問題がある。

米国特許第８０５８８７３号明細書

本明細書および図面に開示の実施形態が解決しようとする課題の一つは、効率的な検査を支援することである。ただし、本明細書及び図面に開示の実施形態により解決しようとする課題は上記課題に限られない。後述する実施形態に示す各構成による各効果に対応する課題を他の課題として位置づけることもできる。

本実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置は、算出部と、入力制限部とを含む。算出部は、撮像条件を決定するための１以上の撮像パラメータに基づき、超電導磁石に対する入熱に関して許容される限界となる限界撮像条件を算出する。入力制限部は、前記限界撮像条件に基づき、操作者からの撮像パラメータの入力範囲を制限する。

図１は、本実施形態に係るＭＲＩ装置を示す概念図である。 図２は、本実施形態に係るＭＲＩ装置の撮像管理処理を示すフローチャートである。 図３は、本実施形態に係る限界撮像条件の推定処理の詳細を示すフローチャートである。 図４は、本実施形態に係る発熱量データベースの生成に必要な発熱量の計算例を示す概念図である。 図５は、本実施形態に係る伝達関数の一例を示す図である。 図６は、本実施形態に係るユーザインタフェース画面の一例を示す図である。 図７は、撮像パラメータに関するユーザインタフェースの第１表示例を示す図である。 図８は、撮像パラメータに関するユーザインタフェースの第２表示例を示す図である。

以下、図面を参照しながら本実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置（ＭＲＩ装置）および撮像管理方法について説明する。以下の実施形態では、同一の参照符号を付した部分は同様の動作を行なうものとして、重複する説明を適宜省略する。

図１は、本実施形態に係るＭＲＩ装置を示す概念図である。
図１に示すように、ＭＲＩ装置１は、静磁場磁石１０１と、磁石管理ユニット２と、傾斜磁場コイル１０３と、傾斜磁場電源１０５と、寝台１０７と、寝台制御回路１０９と、送信回路１１３と、送信コイル１１５と、受信コイル１１７と、受信回路１１９と、シーケンス制御回路１２１と、バス１２３と、インタフェース１２５と、ディスプレイ１２７と、記憶装置１２９と、処理回路１３１とを備える。なお、ＭＲＩ装置１は、静磁場磁石１０１と傾斜磁場コイル１０３との間に中空の円筒形状のシムコイルを有していてもよい。

静磁場磁石１０１は、中空の略円筒形状に形成された磁石である。なお、静磁場磁石１０１は、略円筒形状に限らず、開放型の形状で構成されてもよい。静磁場磁石１０１は、内部の空間に一様な静磁場を発生する。静磁場磁石１０１としては、本実施形態では、超電導コイルを用いた超電導磁石を想定する。

傾斜磁場コイル１０３は、中空の円筒形状に形成されたコイルである。傾斜磁場コイル１０３は、静磁場磁石１０１の内側に配置される。傾斜磁場コイル１０３は、互いに直交するＸ、Ｙ、Ｚの各軸に対応する３つのコイルが組み合わされて形成される。Ｚ軸方向は、静磁場の方向と同方向であるとする。また、Ｙ軸方向は、鉛直方向とし、Ｘ軸方向は、Ｚ軸およびＹ軸に垂直な方向とする。傾斜磁場コイル１０３における３つのコイルは、傾斜磁場電源１０５から個別に電流供給を受けて、Ｘ、Ｙ、Ｚの各軸に沿って磁場強度が変化する傾斜磁場を発生させる。

傾斜磁場コイル１０３によって発生するＸ、Ｙ、Ｚ各軸の傾斜磁場は、例えば、周波数エンコード用傾斜磁場（リードアウト傾斜磁場ともいう）位相エンコード用傾斜磁場およびスライス選択用傾斜磁場を形成する。周波数エンコード用傾斜磁場は、空間的位置に応じてＭＲ信号の周波数を変化させるために利用される。位相エンコード用傾斜磁場は、空間的位置に応じてＭＲ信号の位相を変化させるために利用される。スライス選択用傾斜磁場は、撮像断面を決めるために利用される。

傾斜磁場電源１０５は、シーケンス制御回路１２１の制御により、傾斜磁場コイル１０３に電流を供給する電源装置である。

寝台１０７は、被検体Ｐが載置される天板１０７１を備えた装置である。寝台１０７は、寝台制御回路１０９による制御のもと、被検体Ｐが載置された天板１０７１を、ボア１１１内へ挿入する。寝台１０７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、ＭＲＩ装置１が設置された検査室内に設置される。

寝台制御回路１０９は、寝台１０７を制御する回路であり、インタフェース１２５を介した操作者の指示により寝台１０７を駆動することで、天板１０７１を長手方向および上下方向へ移動させる。

送信コイル１１５は、傾斜磁場コイル１０３の内側に配置されたＲＦコイルである。送信コイル１１５は、送信回路１１３からＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）パルスの供給を受けて、高周波磁場に相当する送信ＲＦ波を発生する。送信コイル１１５は、例えば、全身コイルである。全身コイルは、送受信コイルとして使用されてもよい。全身コイルと傾斜磁場コイル１０３との間には、これらのコイルを磁気的に分離するための円筒状のＲＦシールドが設置される。

送信回路１１３は、シーケンス制御回路１２１の制御により、ラーモア周波数等に対応するＲＦパルス）を送信コイル１１５に供給する。

受信コイル１１７は、傾斜磁場コイル１０３の内側に配置されたＲＦコイルである。受信コイル１１７は、高周波磁場によって被検体Ｐから放射されるＭＲ信号を受信する。受信コイル１１７は、受信されたＭＲ信号を受信回路１１９へ出力する。受信コイル１１７は、例えば、１以上、典型的には複数のコイルエレメントを有するコイルアレイである。受信コイル１１７は、例えば、フェーズドアレイコイルである。

受信回路１１９は、シーケンス制御回路１２１の制御により、受信コイル１１７から出力されたＭＲ信号に基づいて、デジタル化された複素数データであるデジタルのＭＲ信号を生成する。具体的には、受信回路１１９は、受信コイル１１７から出力されたＭＲ信号に対して各種信号処理を施した後、各種信号処理が施されたデータに対してアナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換を実行する。受信回路１１９は、Ａ／Ｄ変換されたデータを標本化（サンプリング）する。これにより、受信回路１１９は、デジタルのＭＲ信号（以下、ＭＲデータと呼ぶ）を生成する。受信回路１１９は、生成されたＭＲデータを、シーケンス制御回路１２１に出力する。

シーケンス制御回路１２１は、処理回路１３１から出力された検査プロトコルに従って、傾斜磁場電源１０５、送信回路１１３および受信回路１１９等を制御し、被検体Ｐに対する撮像を行う。検査プロトコルは、検査に応じた各種パルスシーケンス（撮像シーケンスともいう）を有する。検査プロトコルには、傾斜磁場電源１０５により傾斜磁場コイル１０３に供給される電流の大きさ、傾斜磁場電源１０５により電流が傾斜磁場コイル１０３に供給されるタイミング、送信回路１１３により送信コイル１１５に供給されるＲＦパルスの大きさ、送信回路１１３により送信コイル１１５にＲＦパルスが供給されるタイミング、受信コイル１１７によりＭＲ信号が受信されるタイミング等が定義されている。

バス１２３は、インタフェース１２５と、ディスプレイ１２７と、記憶装置１２９と、処理回路１３１との間でデータを伝送させる伝送路である。バス１２３には、ネットワーク等を介して、各種生体信号計測器、外部記憶装置、各種モダリティなどが適宜接続されてもよい。例えば、生体信号計測器として、不図示の心電計がバスに接続される。

インタフェース１２５は、操作者からの各種指示や情報入力を受け付ける回路を有する。インタフェース１２５は、例えば、マウス等のポインティングデバイス、あるいはキーボード等の入力デバイスに関する回路を有する。なお、インタフェース１２５が有する回路は、マウス、キーボードなどの物理的な操作部品に関する回路に限定されない。例えば、インタフェース１２５は、ＭＲＩ装置１とは別体に設けられた外部の入力機器から入力操作に対応する電気信号を受け取り、受け取った電気信号を種々の回路へ出力するような電気信号の処理回路を有していてもよい。

ディスプレイ１２７は、処理回路１３１におけるシステム制御機能１３１１による制御のもとで、画像生成機能１３１３により生成された各種磁気共鳴画像（ＭＲ画像）、撮像および画像処理に関する各種情報などを表示する。ディスプレイ１２７は、例えば、ＣＲＴディスプレイや液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、ＬＥＤディスプレイ、プラズマディスプレイ、又は当技術分野で知られている他の任意のディスプレイ、モニタ等の表示デバイスである。

記憶装置１２９は、画像生成機能１３１３を介してｋ空間に充填されたＭＲデータ、画像生成機能１３１３により生成された画像データ等を記憶する。記憶装置１２９は、各種検査プロトコル、検査プロトコルを規定する複数の撮像パラメータを含む撮像条件等を記憶する。記憶装置１２９は、処理回路１３１で実行される各種機能に対応するプログラムを記憶する。記憶装置１２９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、ハードディスクドライブ（hard disk drive）、ソリッドステートドライブ（solid state drive）、光ディスク等である。また、記憶装置１２９は、ＣＤ－ＲＯＭドライブやＤＶＤドライブ、フラッシュメモリ等の可搬性記憶媒体との間で種々の情報を読み書きする駆動装置等であってもよい。

磁石管理ユニット２は、温度測定回路２０を含む。
温度測定回路２０は、温度センサにより静磁場を発生する静磁場磁石１０１を形成する１箇所以上の超電導コイルの温度を測定する。

処理回路１３１は、ハードウェア資源として図示していないプロセッサ、ＲＯＭ（Read-Only Memory）やＲＡＭ等のメモリ等を有し、ＭＲＩ装置１を統括的に制御する。処理回路１３１は、システム制御機能１３１１と、画像生成機能１３１３と、算出機能１３１５と、入力制限機能１３１７と、ユーザインタフェース機能１３１９と、提示機能１３２１と、推定機能１３２３と、判定機能１３２５とを含む。

処理回路１３１の各種機能は、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装置１２９へ記憶されている。処理回路１３１は、これら各種機能に対応するプログラムを記憶装置１２９から読み出し、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プロセッサである。換言すると、各プログラムを読みだした状態の処理回路１３１は、図１の処理回路１３１内に示された複数の機能等を有することになる。

なお、図１においては単一の処理回路１３１にてこれら各種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１３１を構成し、各プロセッサがプログラムを実行することにより機能を実現するものとしても構わない。換言すると、上述のそれぞれの機能がプログラムとして構成され、１つの処理回路が各プログラムを実行する場合であってもよいし、特定の機能が専用の独立したプログラム実行回路に実装される場合であってもよい。

なお、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 Processing 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。

プロセッサは、記憶装置１２９に保存されたプログラムを読み出し実行することで各種機能を実現する。なお、記憶装置１２９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。なお、寝台制御回路１０９、送信回路１１３、受信回路１１９、シーケンス制御回路１２１等も同様に、上記プロセッサなどの電子回路により構成される。

処理回路１３１は、システム制御機能１３１１により、ＭＲＩ装置１を制御する。具体的には、処理回路１３１は、記憶装置１２９に記憶されているシステム制御プログラムを読み出してメモリ上に展開し、展開されたシステム制御プログラムに従ってＭＲＩ装置１の各回路を制御する。例えば、処理回路１３１は、システム制御機能１３１１により、インタフェース１２５を介して操作者から入力される撮像条件に基づいて、検査プロトコルを記憶装置１２９から読み出す。なお、処理回路１３１は、撮像条件に基づいて、検査プロトコルを生成してもよい。処理回路１３１は、検査プロトコルをシーケンス制御回路１２１に送信し、被検体Ｐに対する撮像を制御する。

処理回路１３１は、システム制御機能１３１１により、励起パルスシーケンスに従って励起パルスを印加し、傾斜磁場を印加するように制御する。処理回路１３１は、システム制御機能１３１１により、励起パルスシーケンスを実行後、各種データ収集用のパルスシーケンスであるデータ収集シーケンスに従って、被検体ＰからのＭＲ信号を収集し、ＭＲデータを生成する。

処理回路１３１は、画像生成機能１３１３により、リードアウト傾斜磁場の強度に従って、ｋ空間のリードアウト方向に沿ってＭＲデータを充填する。処理回路１３１は、ｋ空間に充填されたＭＲデータに対してフーリエ変換を行うことにより、ＭＲ画像を生成する。例えば、処理回路１３１は、複素のＭＲデータから絶対値（Magnitude）画像を生成することが可能である。また、処理回路１３１は、複素のＭＲデータにおける実部データと虚部データとを用いて位相画像を生成することが可能である。処理回路１３１は、絶対値画像および位相画像などのＭＲ画像を、ディスプレイ１２７や記憶装置１２９に出力する。

処理回路１３１は、算出機能１３１５により、撮像条件を決定するための１以上の撮像パラメータに基づき、超電導磁石の熱量に関して許容される限界値を算出する。
処理回路１３１は、入力制限機能１３１７により、撮像限界条件に基づき、操作者からの撮像パラメータの入力範囲を制限する。
処理回路１３１は、ユーザインタフェース機能１３１９により、撮像条件を決定するための１以上の撮像パラメータの入力を受け付ける。
処理回路１３１は、提示機能１３２１により、限界撮像条件と、限界撮像条件をリスクに相関した値に変換した変換値とのうちの少なくとも一方を、操作者に提示する。
処理回路１３１は、推定機能１３２３により、撮像条件で撮像した場合の静磁場磁石に対する入熱に関する特徴量を推定する。
処理回路１３１は、判定機能１３２５により、特徴量が限界撮像条件を満たすか否かを判定する。

次に、本実施形態に係るＭＲＩ装置１の撮像管理処理について図２のフローチャートを参照して説明する。図２のフローチャートに示す処理は、例えば、１回の撮像シーケンスの撮像条件を決定する際に実行されることを想定する。

ステップＳ２０１では、算出機能１３１５により処理回路１３１が、撮像シーケンスについて、設定可能な撮像パラメータの限界撮像条件を算出する。限界撮像条件の算出方法については、図３から図５を参照して後述する。
ステップＳ２０２では、ユーザインタフェース機能１３１９により処理回路１３１が、操作者によるユーザインタフェース画面で操作された、または直接入力された、撮像条件に関する撮像パラメータを取得する。このとき、入力制限機能１３１７により処理回路１３１が、限界撮像条件に基づいて、ユーザインタフェース画面における操作者からの撮像パラメータの入力範囲を制限する。具体的には、例えば、入力制限機能１３１７により、撮像パラメータの上限値または下限値を設定し、上限値よりも大きい値、下限値よりも小さい値をそれぞれ入力できないように制限する。

ステップＳ２０３では、推定機能１３２３により処理回路１３１が、ステップＳ２０２で取得した撮像条件で撮像を実行した場合に想定される、超電導磁石における発熱量を含む、熱量に関する特徴量を推定する。特徴量は、被検体を撮像した場合に、超電導コイルおよび当該超電導コイルにおける発熱量および温度変化、および超電導コイルに対する入熱量などである。具体的には、例えば撮像後にクエンチが発生するリスクに関連する値が特徴量として推定されればよい。
ステップＳ２０４では、判定機能１３２５により処理回路１３１が、ステップＳ２０３で推定された特徴量が限界撮像条件を満たすか否かを判定する。特徴量が限界撮像条件を満たす場合、ステップＳ２０７に進み、特徴量が限界撮像条件を満たさない場合、ステップＳ２０５に進む。

ステップＳ２０５では、判定機能１３２５により処理回路１３１が、撮像を実行するか否かを判定する。例えば操作者から撮像条件の再設定に関する入力があった場合、条件に変更があると判定し、ステップＳ２０６に進む。一方、操作者から撮像をキャンセルする指示を取得した場合は、撮像は行わないと判定して処理を終了する。
ステップＳ２０６では、ユーザインタフェース機能１３１９により処理回路１３１が、撮像条件を変更する。例えば、操作者から撮像条件の変更に関する入力を受け付ける。また、処理回路１３１が、代替となる撮像条件を自動的に設定してもよい。その後ステップＳ２０１に戻り、同様の処理を繰り返す

ステップＳ２０７では、処理回路１３１が、ステップＳ２０２で取得した撮像条件は限界撮像条件を満たし、当該撮像条件による撮像ではリスクを生じない、例えばクエンチが発生しないため、ステップＳ２０２で取得した撮像条件を確定する。
ステップＳ２０８では、ステップＳ２０５で確定した撮像条件に基づいてＭＲＩ装置１による撮像が実行される。

なお、ステップＳ２０２において、提示機能１３２１により処理回路１３１が、限界撮像条件と、限界撮像条件をリスクに相関した値に変換した変換値との少なくとも一方を、操作者に提示するようにしてもよい。例えば、限界撮像条件として、超電導磁石がクエンチする臨界温度を表示し、変換値として、現在の超電導磁石の温度から臨界温度に達するまでの残りの温度、または臨界温度に達するまでのパーセンテージを表示してもよい。これにより、操作者は撮像条件を入力する際の参考とすることができる。

または、ステップＳ２０２において、処理回路１３１が、限界撮像条件を満たす撮像条件をプリセットしてもよい。操作者は、プリセットされた撮像パラメータを確認し、修正および追加があれば入力するといった手順でもよい。これにより、撮像条件に関する全ての撮像パラメータを一から入力することなく、入力の手間を省くことができる。

なお、ステップＳ２０３からステップＳ２０６までの処理は、実行してもよいし、省略してもよい。すなわち、ステップＳ２０２で取得される撮像条件は、限界撮像条件を超えない範囲の撮像条件であるため、ステップＳ２０２の処理の後、ステップＳ２０８における撮像を実行してもよい。

次に、ステップＳ２０１における限界撮像条件の推定処理の詳細について図３のフローチャートを参照して説明する。
ステップＳ３０１では、算出機能１３１５により処理回路１３１が、加熱可能な熱量を算出する。具体的には、静磁場磁石の現在温度、超電導線を巻いた構造物の熱平衡温度、静磁場磁石がクエンチする臨界温度、超電導線による主磁場を発生させるコイル部分の熱容量などといった静磁場磁石の熱特性、冷凍機の冷却能力、液体ヘリウムなどの冷媒を用いる場合は当該冷媒の圧力などの情報を用いて、クエンチが発生しないで加熱（入熱）可能な熱量を算出する。

ステップＳ３０２では、算出機能１３１５により処理回路１３１が、発熱量データベースに基づいて撮像条件の限界値、つまり限界撮像条件を算出する。発熱量データベースは、撮像条件と発熱量との対応関係を格納したデータベースであり、例えば記憶装置１２９または外部の記憶装置に記憶されているものとする。具体的には、算出機能１３１５により処理回路１３１が、発熱量データベースと、ステップＳ３０１で算出した加熱可能な熱量と、撮像の種類および断面方向を含む情報とに基づいて、例えばＴＲ（Repetition time）、スライス厚、空間分解能といった発熱に関係する撮像条件の限界値を、限界撮像条件として算出する。

次に、発熱量データベースの生成に必要な発熱量の計算例について図４を参照して説明する。
ＭＲＩ装置における撮像では、上述した撮像シーケンスの種類、断面方向、ＴＲおよびスライス厚などの撮像条件があり、それぞれ撮像目的により様々な撮像条件が考えられる。一方、発熱量を実測するには非常に時間がかかるため、想定されるすべての撮像条件において発熱量を実測するのは現実的ではない。

よって、図４に示すステップＳ４０１では、撮像シーケンスの種類、撮像における断面方向、およびＴＲ、ＳＴといった撮像条件に基づき、Ｇｘ、ＧｙおよびＧｚの各方向に対する３つの傾斜磁場波形が生成される。
ステップＳ４０２では、撮像シーケンスに沿って撮像する場合の３つの傾斜磁場波形の時系列データがそれぞれ取得される。

ステップＳ４０３では、傾斜磁場波形の時系列データそれぞれをフーリエ変換し、傾斜磁場波形それぞれの周波数成分データが算出される。
ステップＳ４０４では、予め実測したＧｘ、ＧｙおよびＧｚの傾斜磁場波形に対する発熱に関する伝達関数を用いて、ステップＳ４０３で算出した傾斜磁場波形の周波数成分データから傾斜磁場波形による発熱量が推定される。以上の結果を発熱量データベースに保存することで、発熱量データベースを生成でき、撮像条件に応じた発熱量を計算できる。

次に、ステップＳ４０４で発熱量の計算に用いる伝達関数の一例について図５を参照して説明する。
図５は、Ｇｘ，ＧｙおよびＧｚの３つの傾斜磁場それぞれの周波数成分に対する発熱量を示すグラフである。縦軸は発熱量を示し、横軸は周波数成分を示す。

伝達関数は、例えばＭＲＩ装置１の据え付き時またはＭＲＩ装置１の出荷時に予め傾斜磁場を印加したときの、周波数成分に対する超電導線と超電導線の支持構造物を加熱する熱量の関係を、３つの傾斜磁場それぞれで伝達関数の形で測定する。伝達関数を算出するために、実際の撮像で想定される撮像条件に対する発熱量を事前に算出しておけばよい。

なお、撮像シーケンスの種類が同一であれば、ＴＲ、スライス枚数、空間分解能など代表的な撮像条件については、発熱量と単純な相関関係を有する。よって、撮像シーケンスごとに基準の撮像条件を決め、当該撮像条件で撮像した時の発熱量を実測しておくことで、基準の撮像条件との比較により、クエンチが発生するリスクがない状態で撮像可能な限界撮像条件を求めることもできる。

次に、ユーザインタフェース機能１３１９でも利用されるユーザインタフェース画面の一例について図６から図８までを参照して説明する。

図６は、撮像プロトコルに沿って撮像したＭＲ画像６１、撮像シーケンスの種類および撮像順を示すテーブル６２、および撮像パラメータを設定する設定ウィンドウ６３を含むユーザインタフェース画面である。
また、図６の画面の状態は、テーブル６２にある１番目の撮像シーケンス「Ｔ１ＷＩ」の撮像が終了し、２番目の撮像シーケンス「Ｔ２ＷＩ」の撮像条件の撮像パラメータを設定する状態である。

続いて、撮像パラメータに関するユーザインタフェースの第１表示例について図７に示す。図７は、設定ウィンドウ６３の拡大図である。ここでは、操作者が撮像パラメータ「ＴＲ」について値を入力する場合を想定する。例えば、ＴＲの枠をクリックすると、ユーザインタフェースとして、スライドバー７１および現在の値を示すカーソル７２が別のウィンドウで表示される。

スライス枚数などの他の撮像条件が一定の場合、ＴＲが長くなると、傾斜磁場が出力されない期間が延びるため、単位時間あたりの発熱量［Ｗ］は低下する。ＴＲが短くなる方向には、入熱面の限界撮像条件を満たさない値にカーソル７２をスライドできないように下限が設定され、操作者が下限を把握できるように当該下限の値が表示される。図７の例では、入熱面の限界撮像条件を考慮しなければ「１０ｍｓ」までカーソル７２を移動可能であるが、入熱面の限界撮像条件となる下限「４０ｍｓ」を下回る位置にはカーソル７２を移動できないよう、グレーアウト（図７の斜線部分）で表示される。

次に、撮像パラメータに関するユーザインタフェースの第２表示例について図８に示す。
図８も、設定ウィンドウ６３の拡大図である。ここでは、操作者が撮像パラメータ「解像度」について値を入力する場合を想定する。例えば、「解像度」の枠をクリックすると、ユーザインタフェースとして、リストウィンドウ８１が表示される。

分解能の値が小さいほど、つまり高解像度の方が超電導磁石での発熱量が大きいため、入熱量が増加する方向、つまり限界撮像条件を満たさない、分解能が小さい値が選択（入力）できないよう下限が設定され、操作者が下限を把握できるように表示される。図８の例では、限界撮像条件を「２ｍｍ」とした場合、限界撮像条件を考慮しなければ「１ｍｍ」まで選択可能であるが、限界撮像条件となる下限「２ｍｍ」を下回る値、「１ｍｍ」および「０．５ｍｍ」を選択できないよう、グレーアウト（図８の斜線部分）で表示される。

なお、入力制限機能１３１７により処理回路１３１は、ユーザインタフェース画面において操作者から撮像パラメータの変更を受け付けた場合、撮像条件に関する他の撮像パラメータの入力範囲を更新してもよい。例えば、図７および図８を例とすると、限界撮像条件に基づき、解像度が「３ｍｍ」から「１０ｍｍ」に変更された場合、超電導磁石に対する入熱量の限界が少し緩和されると考えられるため、撮像パラメータのＴＲを「８０００ｍｓ」まで変更可能とするように更新すればよい。

以上に示した本実施形態によれば、撮像条件を確定する前に、発熱量データベースに基づいて１以上の撮像パラメータに基づき限界撮像条件を算出し、限界撮像条件に基づいて、操作者からの撮像パラメータの入力範囲を制限する。これにより、入力される撮像条件は撮像可能な範囲に限定されるため、入力された撮像条件で撮像を実行することができる。よって、撮像を実行する段階で、撮像条件の設定のし直しや、撮像のやり直しが発生することない。結果として、効率的な検査を支援できる。

加えて、実施形態に係る各機能は、当該処理を実行するプログラムをワークステーション等のコンピュータにインストールし、これらをメモリ上で展開することによっても実現することができる。このとき、コンピュータに当該手法を実行させることのできるプログラムは、磁気ディスク（ハードディスクなど）、光ディスク（ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ、Ｂｌｕ－ｒａｙ（登録商標）ディスクなど）、半導体メモリなどの記憶媒体に格納して頒布することも可能である。

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、実施形態同士の組み合わせを行なうことができる。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。

１ ＭＲＩ装置
２ 磁石管理ユニット
２０ 温度測定回路
２１ センサ制御部
２２ 算出部
６１ ＭＲ画像
６２ テーブル
６３ 設定ウィンドウ
７１ スライドバー
７２ カーソル
８１ リストウィンドウ
１０１ 静磁場磁石
１０３ 傾斜磁場コイル
１０５ 傾斜磁場電源
１０７ 寝台
１０９ 寝台制御回路
１１１ ボア
１１３ 送信回路
１１５ 送信コイル
１１７ 受信コイル
１１９ 受信回路
１２１ シーケンス制御回路
１２３ バス
１２５ インタフェース
１２７ ディスプレイ
１２９ 記憶装置
１３１ 処理回路
１３１１ システム制御機能
１３１３ 画像生成機能
１３１５ 算出機能
１３１７ 入力制限機能
１３１９ ユーザインタフェース機能
１３２１ 提示機能
１３２３ 推定機能
１３２５ 判定機能

Claims (7)

1. 撮像条件を決定するための１以上の撮像パラメータに基づき、超電導磁石に対する入熱に関して許容される限界となる限界撮像条件を算出する算出部と、
   前記限界撮像条件に基づき、操作者からの撮像パラメータの入力範囲を制限する入力制限部と、
   を具備する磁気共鳴イメージング装置。
2. 前記限界撮像条件と、前記限界撮像条件をリスクに相関した値に変換した変換値とのうちの少なくとも一方を、前記操作者に提示する提示部をさらに具備する、請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置。
3. 前記入力制限部は、前記限界撮像条件に基づき、前記１以上の撮像パラメータの上限値または下限値を設定し、前記上限値よりも大きい値および前記下限値よりも小さい値を入力できないように制限する、請求項１または請求項２に記載の磁気共鳴イメージング装置。
4. 操作者から、撮像条件を決定するための１以上の撮像パラメータの入力を受け付けるユーザインタフェース部をさらに具備する、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の磁気共鳴イメージング装置。
5. 前記入力制限部は、前記ユーザインタフェース部が前記操作者から撮像パラメータの変更を受け付けた場合、前記撮像条件に関する他の撮像パラメータについて制限された入力範囲を変更する、請求項４に記載の磁気共鳴イメージング装置。
6. 前記ユーザインタフェース部は、対象となる撮像パラメータの値を調整可能なスライドバーを表示させ、
   前記入力制限部は、前記スライドバーにおいて、前記超電導磁石に関する入熱量が増加する方向に対し、前記限界撮像条件を満たさない値にはスライドできないように表示設定する、
   請求項４または請求項５に記載の磁気共鳴イメージング装置。
7. 撮像条件を決定するための１以上の撮像パラメータに基づき、超電導磁石に対する入熱に関して許容される限界となる限界撮像条件を算出し、
   前記限界撮像条件に基づき、操作者からの撮像パラメータの入力範囲を制限する、撮像管理方法。
   

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