JP5269499B2 - Magnetic resonance imaging apparatus, SAR calculation apparatus, method of operating magnetic resonance imaging apparatus, and SAR calculation method - Google Patents

Magnetic resonance imaging apparatus, SAR calculation apparatus, method of operating magnetic resonance imaging apparatus, and SAR calculation method Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To appropriately calculate the upper limit value of SAR relative to a body part to be actually irradiated with an RF pulse in an MRI system. <P>SOLUTION: A partial body weight estimating part 144 acquires irradiation range information which indicates the range of a body part to be irradiated with the RF pulse when imaging is performed from a three-dimensional image including an imaging region reconfigured in pre-scanning, and estimates the partial body weight of the body part, on the basis of the acquired irradiation range information. Then, an SAR calculating part 145 calculates the upper limit value of the SAR in the body part relative to the body part to be irradiated with the RF pulse, on the basis of the partial body weight estimated by the partial body weight estimating part 144. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&amp;INPIT

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。   The present invention relates to a magnetic resonance imaging apparatus, a SAR calculation apparatus, and a magnetic resonance apparatus that reconstruct an image by detecting a magnetic resonance signal emitted from a part of a subject by irradiating a part of the subject with an RF (Radio Frequency) pulse. The present invention relates to an operation method of an imaging apparatus and a SAR calculation method, and more particularly, to a calculation of a SAR value that is a safety standard when irradiating an RF pulse.

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。   2. Description of the Related Art Conventionally, a magnetic resonance imaging apparatus is an apparatus that captures an image of a subject using a magnetic resonance phenomenon. An RF (Radio Frequency) is applied to a subject placed in a static magnetic field to cause the magnetic resonance phenomenon. Irradiate a pulse. In general, it is known that the body temperature of a living body rises when irradiated with an RF pulse. However, in the case of a human body, there is a possibility that a disorder occurs when the body temperature rises once. Therefore, from the viewpoint of safety, the intensity of the RF pulse irradiated to the subject is regulated by law.

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。   Usually, as an evaluation value for evaluating the safety of such an RF pulse, SAR (Specific Absorption Rate) indicating the amount of energy absorbed in a unit mass of tissue per unit time is used. The Ministry of Health, Labor and Welfare Examination Practice Communication and IEC (International Electrotechnical Commission) standards define the upper limit of the SAR used in the magnetic resonance imaging apparatus in order to regulate the strength of the RF pulse.

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。   However, in recent years, there has been an increase in photography that increases the SAR for various reasons, and the legal upper limit of the SAR has become strict from the viewpoint of safety. Therefore, in order to create a safe and effective magnetic resonance imaging apparatus, it is necessary to more strictly calculate the upper limit value of the SAR.

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。   In order to calculate the SAR value strictly, it is necessary to grasp to what part of the subject the RF pulse is irradiated and how much size and weight the irradiated part has. For example, in Patent Document 1, a method of estimating the partial weight of a body part including the imaging part based on the input body weight, height, and imaging part of the subject and calculating the upper limit value of the SAR from the estimated partial weight. Is disclosed.

特開2006−95278号公報JP 2006-95278 A

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。   However, in the conventional technique described in Patent Document 1, since the partial weight is estimated based on the input weight, height, and imaging part, how much RF pulse is actually irradiated to which part of the subject. The size and weight of the irradiated part cannot be grasped, and the upper limit value of the SAR cannot be calculated appropriately.

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。   This problem will be specifically described with reference to FIG. FIG. 7 is a diagram for explaining a problem in the conventional technique. For example, as shown in the figure, when imaging the subject's head, the subject is inserted deeper into the transmission coil in the state (b) than in the state (a). Therefore, the range of the body part that is actually irradiated with the RF pulse is larger in (b) than in (a), and the partial body weight to be used for calculating the SAR should be larger in (b) than in (a). It is. However, in the conventional technique, when the imaging region is the same, the partial weight is estimated to be the same, and therefore, the upper limit value of the SAR regarding the body part to which the RF pulse is actually irradiated cannot be appropriately calculated.

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。   The present invention has been made to solve the above-described problems caused by the prior art, and is a magnetic resonance imaging apparatus capable of appropriately calculating the upper limit value of the SAR regarding the body part to which the RF pulse is actually irradiated, It is an object of the present invention to provide an SAR calculation apparatus, an operation method of a magnetic resonance imaging apparatus, and an SAR calculation method.

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。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, a magnetic resonance imaging apparatus according to an embodiment of the present invention detects a magnetic resonance signal emitted from a subject by irradiating the subject with an RF pulse. An imaging region reconstructed in advance by a signal detection unit, an image reconstruction unit that reconstructs an image of the subject based on the magnetic resonance signal detected by the signal detection unit, and the image reconstruction unit Is acquired from an image including the body part SAR irradiated with the RF pulse at the time of photographing, and the body part SAR related to the body part irradiated with the RF pulse is acquired based on the acquired irradiation range information. A SAR calculation unit that calculates an upper limit value.

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。   Further, the SAR calculation apparatus according to another aspect of the present invention is an irradiation indicating a range of a body part irradiated with the RF pulse at the time of imaging from an image including an imaging region reconstructed in advance by a magnetic resonance imaging apparatus. An irradiation range acquisition unit that acquires range information, and an upper limit value calculation unit that calculates an upper limit value of the body part SAR related to the body part irradiated with the RF pulse based on the irradiation range information acquired by the irradiation range acquisition unit And comprising.

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。   According to another aspect of the present invention, the magnetic resonance imaging apparatus is operated by activating a signal detection unit that detects a magnetic resonance signal emitted from the subject by irradiating the subject with an RF pulse. An image reconstruction unit that reconstructs an image of the subject is activated based on the magnetic resonance signal detected by the signal detection unit, and includes an imaging region reconstructed in advance by the image reconstruction unit The irradiation range information indicating the range of the body part irradiated with the RF pulse from the captured image is acquired, and based on the acquired irradiation range information, the upper limit value of the body part SAR regarding the body part irradiated with the RF pulse The SAR calculation unit for calculating

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。   Further, the SAR calculation method according to another aspect of the present invention is an irradiation that indicates a range of a body part irradiated with the RF pulse at the time of imaging from an image including an imaging region reconstructed in advance by a magnetic resonance imaging apparatus. Obtaining range information, and calculating an upper limit value of the body part SAR relating to the body part irradiated with the RF pulse based on the obtained irradiation range information.

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。   According to the present invention, there is an effect that it is possible to appropriately calculate the upper limit value of the SAR regarding the body part that is actually irradiated with the RF pulse.

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。   Exemplary embodiments of a magnetic resonance imaging apparatus, a SAR calculation apparatus, a method for operating a magnetic resonance imaging apparatus, and a SAR calculation method according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In the following, the magnetic resonance imaging apparatus is referred to as an “MRI (Magnetic Resonance Imaging) apparatus”, and the magnetic resonance signal emitted from the subject when irradiated with an RF pulse is referred to as an “MR signal”.

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。   First, the configuration of the MRI apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is an explanatory diagram for explaining the configuration of the MRI apparatus according to the present embodiment. As shown in the figure, this MRI apparatus includes a static magnetic field magnet 1, a gradient magnetic field coil 2, an RF coil 3, a static magnetic field power supply 4, a gradient magnetic field power supply 5, a transmitter 6, and a receiver 7. , A sequence control device 8, a power measuring device 9, and a console device 100.

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。 The static magnetic field magnet 1 is a magnet formed in a cylindrical shape, and generates a static magnetic field H 0 in a space inside the cylinder in which the subject P is arranged by a current supplied from a static magnetic field power supply 4. The gradient magnetic field coils 2 are three pairs of coils disposed inside the static magnetic field magnet 1, and three directions of x, y, and z are placed inside the static magnetic field magnet 1 by current supplied from the gradient magnetic field power supply 5. A gradient magnetic field is generated along

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。   The RF coil 3 is a receiving coil disposed so as to face the subject P within the opening of the static magnetic field magnet 1, irradiates the subject P with an RF pulse transmitted from the transmitter 6, and is excited. To receive the MR signal emitted from the hydrogen nucleus of the subject P. The static magnetic field power source 4 is a power source that supplies current to the static magnetic field magnet 1, and the gradient magnetic field power source 5 is a power source that supplies current to the gradient magnetic field coil 2 based on an instruction from the sequence control device 8.

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。   The transmitter 6 is a device that transmits an RF pulse to the RF coil 3 via a power measuring device 9 described later based on an instruction from the sequence control device 8. The receiver 7 detects the MR signal received by the RF coil 3, and transmits raw data obtained by digitizing the detected MR signal to the sequence control device 8.

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。   The sequence control device 8 is a device that scans the subject P by driving the gradient magnetic field power source 5, the transmitter 6, and the receiver 7 based on the sequence information transmitted from the console device 100. Here, the sequence information refers to the strength of the power supplied from the gradient magnetic field power supply 5 to the gradient magnetic field coil 2 and the timing of supplying the power, and the strength of the RF pulse transmitted from the transmitter 6 to the RF coil 3 and the RF pulse. This is information defining a procedure for performing scanning, such as timing and timing at which the receiver 7 detects an MR signal. Then, when the raw data is transmitted from the receiver 7 as a result of scanning the subject P, the sequence control device 8 collects the raw data and transmits it to the console device 100.

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。   The power measuring device 9 is a device that measures the high frequency output of the RF pulse transmitted from the transmitter 6 to the RF coil 3. The power measuring device 9 measures the high frequency output of the RF pulse in the pre-scan, and transmits information indicating the measured high frequency output to the console device 100.

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。   The console device 100 controls the entire MRI apparatus based on an operation from an operator, converts raw data transmitted from the sequence control device 8 into k-space data, and reconstructs an image from the k-space data. Device. The console apparatus 100 also calculates the SAR value when the subject P is irradiated with the RF pulse.

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。   Although not shown here, this MRI apparatus is provided with a gantry for supporting the static magnetic field magnet 1, the gradient magnetic field coil 2, the RF coil 3, and the like, and a top plate for placing the subject P. It also has a bed for supporting the top board.

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。   Next, the configuration of the console device 100 shown in FIG. 1 will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a functional block diagram showing a configuration of console device 100 shown in FIG. As shown in the figure, the console device 100 includes an input unit 110, a display unit 120, a storage unit 130, and a control unit 140.

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。   The input unit 110 is an input unit for accepting various inputs by an operator, and is realized by a pointing device such as a mouse or a trackball, a keyboard, or the like, and accepts various operations by cooperating with the display unit 120 described later. A user interface is provided to the operator.

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。   The display unit 120 is an output unit for displaying various information such as a captured image, and is realized by a monitor device such as a CRT (Cathode Ray Tube) display or a liquid crystal display. The display unit 120 displays various messages for the operator, a reconstructed image of the subject reconstructed by the image reconstructing unit 143 described below, and the like under the control of the main control unit 141 described later.

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。   The storage unit 130 is a storage unit that stores various types of information, and includes an image storage unit 131 and a partial weight definition information storage unit 132. The image storage unit 131 is a storage unit that stores a reconstructed image of a subject reconstructed by an image reconstructing unit 143 described later.

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。   The partial weight definition information storage unit 132 is a storage unit that stores partial weight definition information in which a partial weight is defined for each part. FIG. 3 is a diagram illustrating an example of partial weight definition information stored in the partial weight definition information storage unit 132. Specifically, as shown in the figure, the partial body weight definition information storage unit 132 associates the site of the subject, the height [cm], the body weight [kg], and the partial body weight W [kg]. Information is stored as partial weight definition information.

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。   Among these, values indicating predetermined ranges are respectively set for the height and the weight. The partial weight W is set with a calculation formula for calculating the partial weight based on the range of the body part to which the RF pulse is actually irradiated. Here, the range of the body part irradiated with the RF pulse is indicated by irradiation range information including a plurality of parameters defined in advance according to the feature of the shape.

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(x,y,z,u)、f(x,y,z,u)、f(x,y,z,u)、f(x,y,z,u)、f(x,y,z,u)、f(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。 FIG. 4 is a diagram for explaining irradiation range information regarding the head. For example, as shown in the figure, it is assumed that four types of parameters are defined as irradiation range information relating to the head, that is, the lateral width x, depth y, height z, and lateral width u of the chin portion. In this case, as shown in FIG. 3, the partial weight W of the head in the partial weight definition information includes, for example, 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), etc. x , Y, z, and u are used to set a calculation formula for calculating the partial weight based on four types of parameters.

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(x,y,z)、g(x,y,z)、g(x,y,z)、g(x,y,z)、g(x,y,z)、g(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。 Similarly, for example, when three types of parameters of abdominal width x, depth y, and height z are defined as irradiation range information regarding the abdomen, as shown in FIG. For example, g 1 (x, y, z), g 2 (x, y, z), g 3 (x, y, z), g 4 (x, y, z), g A calculation formula for calculating the partial weight W is set based on three types of parameters x, y, z such as 5 (x, y, z) and g 6 (x, y, z).

ここで、部分体重Wに設定されるf(x,y,z,u)〜f(x,y,z,u)やg(x,y,z)〜g(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。 Here, f 1 (x, y, z, u) to f 6 (x, y, z, u) and g 1 (x, y, z) to g 6 (x, y) set to the partial weight W are set. , Z) and the like are defined by modeling each part based on statistical information on the subject or information on the subject photographed in the past according to height and weight.

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。   The control unit 140 is a processing unit that has a control program such as an OS (Operating System), a program that defines various processing procedures, and an internal memory for storing necessary data, and executes various processes using these. A main control unit 141, a sequence control unit 142, an image reconstruction unit 143, a partial weight estimation unit 144, and a SAR calculation unit 145.

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。   The main control unit 141 is a processing unit that receives various instructions and various requests from the operator via the input unit 110 and controls the operation of each functional unit based on the received instructions and requests. Specifically, when receiving an imaging instruction (pre-scan (preliminary scan) or main-scan instruction) from the operator, the main control unit 141 generates sequence information based on the specified imaging conditions. And transmitted to the sequence control unit 142. This sequence information is transmitted to the sequence control device 8 via the sequence control unit 142 and is used when photographing is performed by the sequence control device 8.

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。   In addition, when accepting an imaging instruction from the operator, the main control unit 141 simultaneously accepts input of weight, height, imaging region, imaging condition, and operation mode. Here, for example, the chest, abdomen, lower abdomen, and thighs are input as the imaging region, and the imaging conditions include the type of pulse sequence (including the number of RF pulses), the number of multi-slices, and the slice thickness Etc. are entered. As the operation mode, a normal operation mode, a primary level management operation mode, or a secondary level management operation mode is input.

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。   The items input here are used when the partial weight of the body part is estimated by the partial weight estimation unit 144 described later, and when the SAR value and the upper limit value of various SARs are calculated by the SAR calculation unit 145, respectively. .

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。   In addition, when receiving a pre-scan instruction from the operator, the main control unit 141 generates sequence information so that shooting is performed by a flip-angle FE method in which the SAR value can be ignored, and the generated sequence Information is transmitted to the sequence control unit 142. Since the purpose of the pre-scan is to grasp the range of the body part irradiated with the RF pulse, the main control unit 141 seems to perform imaging with an FOV (Field of View) large enough to confirm the sensitivity region. Generate sequence information.

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。   When the pre-scan is actually performed, the main control unit 141 displays the high-frequency output transmitted from the power measuring device 9 when the pre-scan is performed and the state where the subject is not placed on the top board. By calculating the difference from the high frequency output measured in advance, the high frequency output value absorbed by the subject is detected. The high-frequency output value detected here is used when the SAR calculation unit 145 described later calculates the SAR values of various SARs.

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。   The sequence control unit 142 is a processing unit that controls transmission / reception of data exchanged with the sequence control device 8. Specifically, when the sequence information is transmitted from the main control unit 141, the sequence control unit 142 transmits the sequence information to the sequence control device 8. When the raw data is transmitted from the sequence control device 8, the sequence control unit 142 delivers the transmitted raw data to the image reconstruction unit 143 described later.

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。   The image reconstruction unit 143 is a processing unit that reconstructs an image based on the raw data delivered from the sequence control unit 142. Specifically, the image reconstruction unit 143 converts raw data delivered from the sequence control unit 142 into k-space data under the control of the main control unit 141, and performs Fourier transform on the k-space data. A three-dimensional image is reconstructed by performing predetermined image reconstruction processing such as processing.

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。   In the pre-scan, the image reconstruction unit 143 reconstructs a three-dimensional image of the body part that is actually irradiated with the RF pulse. FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a three-dimensional image of a body part irradiated with an RF pulse. (A) and (b) shown in the figure show three-dimensional images of the head of the subject pre-scanned in the states (a) and (b) shown in FIG. 7, respectively.

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。
As shown in FIGS. 5A and 5B, in the pre-scan, a three-dimensional image of a body part actually irradiated with an RF pulse is reproduced even if the subject's weight, height, and imaging region are the same. Composed. Therefore, for example, as shown in FIG. 5C, when pre-scanning is performed on an infant with a small physique, a three-dimensional image of a body part smaller than that of an adult is reconstructed.

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。   The three-dimensional image reconstructed by the pre-scan in this way is used when the partial weight of the body part is estimated by the partial weight estimation unit 144 described later. The three-dimensional image reconstructed by the pre-scan does not have to be dedicated for one shooting, and is shared with a map image for shimming or parallel imaging in order to shorten the shooting time. Is desirable.

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。   The partial body weight estimation unit 144 is a processing unit that estimates a partial body weight of a body part irradiated with an RF pulse during imaging. Specifically, the partial body weight estimation unit 144 is configured to display a three-dimensional image including the imaging region reconstructed by the pre-scan under the control of the main control unit 141 after the pre-scan is performed. Read from 131 and acquire irradiation range information indicating the range of the body part irradiated with the RF pulse at the time of photographing from the read three-dimensional image.

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)。   For example, it is assumed that the imaging region received from the operator by the main control unit 141 is the head. In this case, the partial weight estimation unit 144 calculates the horizontal width x, depth y, height z, and horizontal width u of the chin portion as irradiation range information about the head from the three-dimensional image reconstructed by the prescan. Obtain (see FIG. 4).

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。   When the irradiation range information is acquired, the partial weight estimation unit 144 reads, from the partial weight definition information storage unit 132, partial weight definition information related to the imaging region received from the operator by the main control unit 141. Then, the partial body weight estimation unit 144 estimates the partial body weight of the body part irradiated with the RF pulse based on the read part weight definition information and the irradiation range information acquired from the three-dimensional image.

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。   For example, it is assumed that the imaging region received from the operator by the main control unit 141 is the head, and that the height received by the main control unit 141 is 150 [cm] and the weight is 50 [kg]. Assume that the partial weight definition information stored in the weight definition information storage unit 132 is as shown in FIG.

その場合、部分体重推定部144は、部分体重W=f(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。 In that case, the partial weight estimation unit 144 reads the partial weight information definition information with the partial weight W = f 5 (x, y, z, u) from the partial weight definition information storage unit 132, and x, y, z, u The partial weight W is calculated by substituting the lateral width x, depth y, height z, and lateral width u of the chin portion obtained from the three-dimensional image into the parameters.

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。   In this manner, the partial weight estimation unit 144 acquires irradiation range information indicating the range of the body part that is actually irradiated with the RF pulse from the three-dimensional image reconstructed by the prescan, and the acquired irradiation range information Since the partial weight of the body part is calculated based on the above, the partial weight can be estimated with high accuracy.

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。   Here, although the case where the partial weight estimation unit 144 calculates the partial weight using a predefined calculation formula has been described, for example, the number of voxels of a three-dimensional image reconstructed by pre-scanning is counted. By measuring the area and volume of the body part, the measured volume and the mass per unit volume determined in advance for each part (if the part is the same, the tissues constituting the part are also substantially the same. The partial weight of the body part may be calculated based on the above. Thereby, compared with the case where the partial weight W is calculated based on the partial length of a site | part, a partial weight can be calculated more correctly.

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。   The SAR calculation unit 145 is a processing unit that calculates SAR values and upper limit values of various SARs. Specifically, the SAR calculation unit 145 calculates SAR values and upper limit values of various SARs based on IEC 60601-2-33 2nd Edition, which is a safety standard for MRI apparatuses. Here, the SAR value is a high frequency output per unit mass absorbed by the subject, and the unit is [W / kg].

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。   In IEC 60601-2-33 2nd Edition, SAR is classified into whole body SAR, head SAR, local SAR, and body part SAR according to the region to be imaged. The whole body SAR is used for photographing the whole body, the head SAR is used for photographing the head, and the local SAR is used for photographing a small area of the body using a transmission / reception surface coil. Is the average value. The body part SAR is an item incorporated from the IEC standard second edition, and is an average value over the weight of the body part exposed to the transmitting high-frequency coil.

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。   The upper limit value of each SAR is defined for each predetermined operation mode, and the normal operation mode, the first level management operation mode, and the second level management operation mode are defined as the operation mode. .

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。
For example, in the normal operation mode, the upper limit of the whole body SAR is 2 W / kg, the upper limit of the head SAR is 3.2 W / kg, the upper limit of the local SAR is 10 W / kg for the head and trunk, and 20 W / kg for the extremities. kg, the upper limit of the body part SAR is
10-8 × (partial body weight / body weight of photographing object) [W / kg] (1)
It is defined as

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。   The upper limit values of these SARs are defined for the purpose of suppressing the temperature rise of the trunk and the crystalline lens having a small cooling effect due to blood flow to 1 ° C. or less by heating with high frequency.

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。   On the other hand, when a high frequency is applied to the whole body, the SAR value of each SAR is obtained by dividing the high frequency output value absorbed by the subject by the body weight of the subject, When the high frequency is applied only to the head, the head weight is estimated from the standard data on the human body and the high frequency output value is divided by the head weight to obtain the SAR value of the head SAR.

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。   In accordance with the above standard, the SAR calculation unit 145 determines the upper limit value for the whole body SAR according to the operation mode received from the operator by the main control unit 141. The SAR calculation unit 145 also includes the weight of the subject and the number of RF pulses received by the main control unit 141, the high-frequency output value (high-frequency output value absorbed by the subject) detected by the main control unit 141, and Is used to calculate the SAR value of the whole body SAR.

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。   Further, the SAR calculation unit 145 determines an upper limit value for the head SAR and the local SAR according to the operation mode received from the operator by the main control unit 141. In addition, the SAR calculation unit 145 is determined for each body weight, height, and imaging region (for example, chest, abdomen, lower abdomen, thigh, etc.) received from the operator by the main control unit 141, for example. The SAR values of the head SAR and the local SAR are calculated using the standard data of the partial weight of the human body (stored in the storage unit 130 and the like) and the high-frequency output value detected by the main control unit 141. Here, the head weight or the like is a substantially constant value for adults and is relatively easy to estimate, but it is difficult to estimate the body part SAR value only by weight information.

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。   Therefore, the SAR calculation unit 145 operates the partial body weight SAR and the partial body weight estimated by the partial body weight estimation unit 144 and the main control unit 141 according to the operation mode received from the operator by the main control unit 141. Using the weight of the subject received from the person, the upper limit value is calculated using a calculation formula defined for each operation mode (for example, formula (1) for the normal operation mode). In addition, the SAR calculation unit 145 calculates the SAR value of the body part SAR using the partial weight estimated by the partial weight estimation unit 144 and the high-frequency output value detected by the main control unit 141.

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。   Note that the SAR value calculated here is calculated based on the standard data or the partial weight estimated by the partial weight estimation unit 144, and therefore it is expected that there is an error in each. Therefore, it is necessary to set the upper limit value of each SAR low on the safe side in consideration of the error.

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。   Then, when the SAR calculation unit 145 calculates the SAR value and the upper limit value of each SAR, for each type of SAR, the SAR calculation unit 145 determines whether or not the calculated SAR value exceeds the upper limit value. The main control unit 141 is instructed to display a photographing prohibition message on the display unit 120. On the other hand, if the SAR value does not exceed the upper limit value, the SAR calculation unit 145 instructs the main control unit 141 to display the photographing prohibition message on the display unit 120. Accordingly, the operator can determine whether to perform the main scan or reset the imaging conditions.

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。   Next, a processing procedure of SAR calculation by the console apparatus 100 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a flowchart illustrating a SAR calculation processing procedure by the console apparatus 100. Here, a case where the SAR value and the upper limit value of the body part SAR are calculated will be described.

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)。   As shown in the figure, in this console device 100, first, the main control unit 141 accepts input of weight, height, imaging region, imaging conditions, and operation mode (step S101), and the sequence control unit 142 performs a sequence. A pre-scan is performed by transmitting information (step 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)。   Further, the main control unit 141 includes a high-frequency output transmitted from the power measuring instrument 9 when the pre-scan is performed, and a high-frequency output measured in advance in a state where the subject is not placed on the top board. The high frequency output value absorbed by the subject is detected by calculating the difference between the two (step 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)。   Subsequently, the image reconstruction unit 143 reconstructs a three-dimensional image from the raw data collected by the prescan (step S104), and then the partial weight estimation unit 144 is reconstructed by the image reconstruction unit 143. The irradiation range information indicating the range of the body part irradiated with the RF pulse at the time of photographing is acquired from the acquired image (step S105), and the partial body weight of the body part is estimated based on the acquired irradiation range information (step 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)。   Thereafter, the SAR calculation unit 145 calculates the upper limit value of the body part SAR based on the partial weight estimated by the partial weight estimation unit 144, the high-frequency output value detected by the main control unit 141, and the like (step S107). Further, the SAR value of the body part SAR is calculated (step 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。   Here, when the calculated SAR value exceeds the upper limit value (step S109, Yes), the main control unit 141 displays a shooting prohibition message on the display unit 120 (step S110), and the shooting condition is set by the operator. Wait for it to change. When accepting the change of the imaging condition from the operator (step S111, Yes), the main control unit 141 returns to step S108, calculates the body part SAR again, and steps until the calculated SAR value becomes equal to or less than the upper limit value. The processes of S110 and S111 are repeated.

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)。   When the calculated SAR value is equal to or lower than the upper limit (step S109, No), the main control unit 141 displays a photographing permission message on the display unit 120 (step S112), and performs an actual scan from the operator. Wait for instructions. When receiving an instruction for a main scan from the operator (step S113, Yes), the main control unit 141 performs the main scan by transmitting sequence information to the sequence control unit 142 (step 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。   When the main scan is performed in this way, the image reconstruction unit 143 reconstructs a three-dimensional image from the raw data collected by the main scan (step S115), thereby ending a series of processing related to photographing.

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。   In step S107, after calculating the upper limit value of the SAR, the main control unit 141 notifies the operator of the calculated upper limit value (for example, displaying the calculated upper limit value on the display unit 120). Again, an input of shooting conditions may be received from the operator.

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。   As described above, in this embodiment, the partial weight estimation unit 144 has an irradiation range indicating the range of the body part irradiated with the RF pulse from the three-dimensional image including the imaging part reconstructed in the prescan. Information is acquired, and the partial body weight of the body part is estimated based on the acquired irradiation range information. And since the SAR calculation part 145 calculates the body part SAR regarding the body part irradiated with the RF pulse based on the partial body weight estimated by the partial weight estimation part 144, the body part actually irradiated with the RF pulse The upper limit value of the SAR can be appropriately calculated.

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。   In addition, each component of each apparatus illustrated in the present embodiment is functionally conceptual and does not necessarily need to be physically configured as illustrated. In other words, the specific form of distribution / integration of each device is not limited to that shown in the figure, and all or a part thereof may be functionally or physically distributed or arbitrarily distributed in arbitrary units according to various loads or usage conditions. Can be integrated and configured.

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。   As described above, the magnetic resonance imaging apparatus, the SAR calculation apparatus, the operation method of the magnetic resonance imaging apparatus, and the SAR calculation method according to the present invention are useful for calculating a SAR value that is a safety standard when irradiating an RF pulse. Especially, it is suitable when calculating the body part SAR.

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。It is explanatory drawing for demonstrating the structure of the MRI apparatus which concerns on a present Example. 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。It is a functional block diagram which shows the structure of the console apparatus shown in FIG. 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。It is a figure which shows an example of the partial weight definition information memorize | stored by the partial weight definition information storage part. 頭部に関する照射範囲情報を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the irradiation range information regarding a head. 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。It is a figure which shows an example of the three-dimensional image of the body part irradiated with RF pulse. 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。It is a flowchart which shows the process sequence of SAR calculation by a console apparatus. 従来の技術における問題点を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the problem in the prior art.

符号の説明Explanation of symbols

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
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Static magnetic field magnet 2 Gradient magnetic field coil 3 RF coil 4 Static magnetic field power supply 5 Gradient magnetic field power supply 6 Transmitter 7 Receiver 8 Sequence control apparatus 9 Power measuring device 100 Console apparatus 110 Input part 120 Display part 130 Storage part 131 Image storage part 132 Partial weight definition information storage unit 140 Control unit 141 Main control unit 142 Sequence control unit 143 Image reconstruction unit 144 Partial weight estimation unit 145 SAR calculation unit

Claims (8)

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。
A signal detection unit that detects a magnetic resonance signal emitted from the subject by irradiating the subject with an RF pulse;
An image reconstruction unit that reconstructs an image of the subject based on the magnetic resonance signal detected by the signal detection unit;
Obtaining irradiation range information indicating the range of the body part irradiated with the RF pulse at the time of imaging from an image including the imaging region reconstructed in advance by the image reconstruction unit, and based on the acquired irradiation range information A SAR calculation unit for calculating an upper limit value of the body part SAR regarding the body part irradiated with the RF pulse;
A magnetic resonance imaging apparatus comprising:
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。
A partial weight estimation unit for estimating a partial weight of the body part based on the irradiation range information;
The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1, wherein the SAR calculation unit calculates an upper limit value of the body part SAR based on the partial body weight estimated by the partial body weight estimation unit.
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。
An imaging region reception unit that receives input of imaging region information indicating the imaging region;
A partial weight definition information storage unit that stores partial weight definition information in which the partial weight is defined according to the irradiation range information for each part; and
The partial weight estimation unit includes partial weight definition information related to the imaging part indicated by the imaging part information received by the imaging part reception unit in the partial weight definition information stored in the partial weight definition information storage unit. 3. The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 2, wherein the partial body weight of the body part irradiated with the RF pulse is estimated based on the body weight definition information read out and the irradiation range information acquired from the image.
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。   The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 3, wherein the partial weight definition information storage unit stores the partial weight definition information defined based on statistical information about the subject. 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。   The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 3, wherein the partial body weight definition information storage unit stores the partial body weight definition information defined based on information on a subject imaged in the past. 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。
An irradiation range acquisition unit for acquiring irradiation range information indicating a range of a body part irradiated with the RF pulse at the time of imaging from an image including an imaging region reconstructed in advance by a magnetic resonance imaging apparatus;
Based on the irradiation range information acquired by the irradiation range acquisition unit, an upper limit value calculation unit that calculates an upper limit value of the body part SAR regarding the body part irradiated with the RF pulse;
A SAR calculation device comprising:
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。
A signal detection unit that detects a magnetic resonance signal emitted from the subject by irradiating the subject with an RF pulse operates,
Based on the magnetic resonance signal detected by the signal detection unit, an image reconstruction unit that reconstructs the image of the subject operates,
Obtaining irradiation range information indicating the range of the body part irradiated with the RF pulse at the time of imaging from an image including the imaging region reconstructed in advance by the image reconstruction unit, and based on the acquired irradiation range information , A SAR calculation unit for calculating an upper limit value of the body part SAR regarding the body part irradiated with the RF pulse is operated.
A method of operating a magnetic resonance imaging apparatus.
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。
Obtaining irradiation range information indicating a range of a body part irradiated with the RF pulse at the time of imaging from an image including an imaging region reconstructed in advance by a magnetic resonance imaging apparatus,
Based on the acquired irradiation range information, an upper limit value of the body part SAR regarding the body part irradiated with the RF pulse is calculated.
A SAR calculation method.
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