JP6334143B2 - データベース生成装置 - Google Patents

Description

本発明は、磁気共鳴イメージング装置に係り、当該装置における比吸収率制限の精度を向上する技術に関する。

磁気共鳴イメージング(Magnetic Resonance Imaging :MRI)装置は、被検体、特に人体の組織を構成する原子核スピンが発生する核磁気共鳴(Nuclear Magnetic Resonance :NMR)信号を計測し、その頭部、腹部、四肢等の形態や機能を２次元的に或いは３次元的に画像化する装置である。撮影においては、NMR信号には、傾斜磁場によって異なる位相エンコード、周波数エンコードが付与される。計測されたNMR信号は、2次元又は3次元フーリエ変換されることにより画像に再構成される。

このようなMRI装置では、NMR信号を得るために高周波の電磁波（Radio Frequency :RF波）を被検者の撮像部位に照射する。このRF波は被検者を加熱して体温を上昇させる。この体温上昇効果は、照射するRF波の周波数の2乗に比例して高くなるため、3テスラ(Tesla :T)など超高磁場MRIでは特に顕著な問題となる。このため安全面から、生体の単位質量当たりに吸収されるエネルギーである比吸収率（Specific Absorption Rate : SAR）の上限が国際規格IEC(International Electrotechnical Commission)60601−2−33によって定められ、制限されている。

IECによると、全身SAR、頭部SARおよび身体部分SARについて管理する必要がある。また各SARでは、それぞれ10秒平均、6分平均に上限が決められている。そこで、これら6つのSARについて上限が決められていることをSAR制限と称し、パルスシーケンスによってRF波を連続して照射しても、このSAR制限、すなわち全てのSARが上限を超過しないように管理する必要がある。このようなSAR制限に関連する先行技術文献として、例えば特許文献1−2等がある。

特開２０１３−３１６３３号公報 特開２００６−９５２７８号公報 国際公開ＷＯ０１／０６９４７４

上述した通り、MRI装置においてSAR制限を行うことは必須技術であるが、人体がエネルギーを吸収する割合は体格や部位によって変化するため、特許文献１では、検査を開始する際に、被検者ごとに、SAR係数 [W/kg]を測定する。このSAR係数は、人体1 kg当たりに単位時間で吸収するエネルギーを示す値であり、特許文献１に詳述されているように、送信コイルに送信するエネルギーと反射してくるエネルギーを測定し、さらに送信コイルで消費されるエネルギーおよび被検者の体重を考慮して計算する。また、頭部SARや身体部分SARを精度良く求めるために、特許文献２のように、身長や体重など被検者の体格に関する情報を入力、または複数の体格モデルから被検者に似たものを指定する。

超高磁場MRIでは、SARの上限を超過しないようにするため、撮像条件を正確に制限する必要がある。一方で、MRI装置を製造するメーカの工場では、納入当初から装置性能を最大限に発揮できるように、装置にあらかじめ推奨する撮像条件（以下、推奨条件と称する）を保存しておかなければならない。このとき推奨条件のSARは、健常ボランティアなどいわば実際の被検者とは異なる群で実測したSAR係数に基づいて計算することになる。また、一般にSARと画質を示す信号対雑音比（Signal Noise Ratio :SNR）やコントラストは、ほぼトレードオフの関係にあるため、工場では可能な限りSARを上限付近まで高めた条件を作成し、推奨条件として各施設に配布する。

しかし、上述のように工場で、健常ボランティアを中心に測定したSAR係数で推奨条件を作成しても、この推奨条件は、各施設に設置される装置で検査される被検者に対して最適の条件であるとは限らない。なお、特許文献３では、各施設とMRIシステムセンタとの間を通信回線で接続し、SARを含む臨床プロトコル等のログファイル、使用状況データを受信、MRIシステム毎に集計・分析し、MRIシステム使用者に利益を提供するとしているが、受信したSARの取り扱いについて、具体的な言及はなされていない。

上述のとおり、メーカの工場で健常ボランティアを使って推奨条件を作成しても、他国や他人種に対しては必ずしも最適な条件では無い。更に、一つの国や人種に着目しても、富裕層が多く住む地域の施設と貧困地域の施設とでは、訪れる被検者の平均的な体格は異なる。さらに診療科の構成や特定疾患に特化した施設などでは、被検者が一般的な人口群とは全く異なる可能性もある。このため、推奨条件としてMRI装置にあらかじめ保存されている条件は、必ずしも実際の被検者に適合した条件とは言えないことが多い。つまり、実際の被検者に推奨条件を適用しようとしたとき、上述したSAR制限を超過してしまい撮像条件の変更が必要になる、或いは、SAR制限まで十分な余裕があるにも係らず、最高の画質をもたらすとは言えない条件で撮像することになる。

本発明の目的は、上記の課題を解決し、MRI装置が設置、使用される国、地域、人種等を考慮してSAR計算を行うことを可能とし、被検者に安全、最高の画質を提供するMRI装置、及びデータベース生成装置を提供することにある。

本発明においては、上記の目的を達成するため、被検者を収容する空間に静磁場と、静磁場に重畳する傾斜磁場と、被検体へ照射する高周波磁場とを発生する磁場発生部と、被検体から発生する核磁気共鳴信号を計測する計測部と、磁場発生部、計測部を制御し、計測された核磁気共鳴信号を画像化して磁気共鳴イメージング(MRI)撮像を行う制御処理部を備え、制御処理部は、被検者への高周波磁場の照射に際し、被検者の比吸収率（Specific Absorption Rate : SAR）係数を測定し、測定したSAR係数を身体情報と共に記憶部に蓄積して被検者データベースを作成し、作成した被検者データベースに当該装置の識別子(ID)と共にデータセンタに送信するMRI装置を提供する。

本発明において、上記の目的を達成するため、処理部と記憶部とインタフェース部を備えたデータベース生成装置であって、処理部は、インタフェース部を介して、複数のMRI装置から、当該MRI装置が測定した被検者のSAR係数と身体情報とからなる被検者データベースと、MRI装置の識別子(ID)を受信して、記憶部に記憶し、記憶した複数の被検者データベースと、識別子(ID)を使って、MRI装置が利用される地域情報毎に、身体情報に対応するSAR係数の統計値を算出して、統計データベースを作成するデータベース生成装置を提供する。

本発明によれば、製造業者の工場等のデータセンタで、国や地域などによる体格差に応じた推奨条件が作成できる。また、各MRI装置では、被検者データベースに基づいた独自条件を作成できる。

各実施例に係る、MRI装置の全体構成の一例を示す図である。 実施例１に係る、MRI装置の処理フローの一例を示す図である。 実施例１に係る、被検者データベースの一例を示す図である。 実施例１に係る、受信した被検者データベースの処理フローの一例を示す図である。 実施例１に係る、統計データベースの一例を示す図である。 実施例２に係る、MRI装置の処理フローの一例を示す図である。 実施例３に係る、MRI装置の処理フローの一例を示す図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に従い説明するが、本発明の各実施例を説明するための図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。なお、本明細書において、国、県などの地域や人種などの少なくとも一つを示す情報を地域情報と呼ぶ。また、撮像部位（頭(Brain)、肝臓(Liver)、膝(Knee)など）、体重、身長、性別、年齢等の少なくとも一つを示す情報を身体情報と呼ぶ。また、MRI装置が設置された各施設から各種のデータを収集して管理する工場や、開発拠点等を統計データベース生成装置として機能するデータセンタと総称する。

実施例１は、被検者を収容する空間に静磁場と、静磁場に重畳する傾斜磁場と、被検体へ照射する高周波磁場とを発生する磁場発生部と、被検体から発生する核磁気共鳴信号を計測する計測部と、磁場発生部、計測部を制御し、計測された核磁気共鳴信号を画像化して磁気共鳴イメージング(MRI)撮像を行う制御処理部を備え、制御処理部は、被検者への高周波磁場を照射に際し、被検者の比吸収率（Specific Absorption Rate : SAR）係数を測定し、測定したSAR係数を身体情報と共に記憶部に蓄積して被検者データベースを作成し、作成した被検者データベースに当該装置の識別子(ID)と共にデータセンタに送信するMRI装置の実施例である。

また、処理部と記憶部とインタフェース部を備えたデータベース生成装置であって、処理部は、インタフェース部を介して、複数のMRI装置から、当該MRI装置が測定した被検者のSAR係数と身体情報とからなる被検者データベースと、MRI装置の識別子(ID)を受信して、記憶部に記憶し、記憶した複数の被検者データベースと、識別子(ID)を使って、MRI装置が利用される地域情報毎に、身体情報に対応するSAR係数の統計値を算出して、統計データベースを作成するデータベース生成装置の実施例である。

まず、本実施例のMRI装置の全体構成について説明する。図１は、本実施例のMRI装置の全体構成を示すブロック図である。本実施例のMRI装置は、NMR現象を利用して被検体の断層画像を得るもので、静磁場発生系2と、傾斜磁場発生系3と、送信系5と、受信系6と、信号処理系7と、シーケンサ4と、演算処理部である中央処理部(Central Processing Unit :CPU)8とを備える。

静磁場発生系2は、垂直磁場方式であれば、被検体1の周りの空間にその体軸と直交する方向に、水平磁場方式であれば、被検体1の体軸方向に均一な静磁場を発生させる。被検体1の周りに配置される永久磁石方式、常電導方式あるいは超電導方式の静磁場発生源により実現される。

傾斜磁場発生系3は、MRI装置の座標系(静止座標系)であるX、Y、Zの3軸方向の傾斜磁場を印加するための傾斜磁場コイル9と、それぞれの傾斜磁場コイルを駆動する傾斜磁場電源10とを備える。後述のシ−ケンサ4からの命令に従ってそれぞれの傾斜磁場コイルの傾斜磁場電源10を駆動することにより、X、Y、Zの3軸方向に傾斜磁場Gx，Gy，Gzを印加する。

撮影時には、スライス面(撮影断面)に直交する方向にスライス方向傾斜磁場パルス(Gs)を印加して被検体1に対するスライス面を設定し、そのスライス面に直交して且つ互いに直交する残りの2つの方向に位相エンコード方向傾斜磁場パルス(Gp)と周波数エンコード方向傾斜磁場パルス(Gf)とを印加して、エコー信号にそれぞれの方向の位置情報をエンコードする。

送信系5は、被検体1の生体組織を構成する原子の原子核スピンに核磁気共鳴を起こさせるために、被検体1に高周波磁場(RF)パルスを照射するもので、高周波発振器11と変調器12と高周波増幅器13と送信側の高周波コイル(送信コイル)14aとを備える。高周波発振器11から出力されたRFパルスは後述するシーケンサ4からの指令によるタイミングで変調器12により振幅変調され、高周波増幅器13で増幅され、被検体1に近接して配置された送信コイル14aから被検体1に照射される。

受信系6は、被検体1の生体組織を構成する原子の原子核スピンの核磁気共鳴により放出されるエコー信号であるNMR信号を検出するもので、受信側の高周波コイル(受信コイル)14bと信号増幅器15と直交位相検波器16と、アナログディジタル（A/D）変換器17とを備える。送信コイル14aから照射されたRFパルスによって誘起された応答のNMR信号は、被検体1に近接して配置された受信コイル14bで検出され、信号増幅器15で増幅され、後述するシーケンサ4からの指令によるタイミングで直交位相検波器16により直交する二系統の信号に分割され、それぞれがA/D変換器17でディジタル量に変換されて、計測データとして信号処理系7に送られる。

シーケンサ4は、所定の撮像シーケンスに従って、RFパルスと傾斜磁場パルスとを繰り返し印加するよう制御するもので、CPU8の制御で動作し、計測データ収集に必要な種々の命令を送信系5、傾斜磁場発生系3、および受信系6に送る。なお、撮像シーケンスは、RFパルス、傾斜磁場パルス等のon/offのタイミングを規定するタイムチャートと、励起RFパルスの印加間隔(Time of Repetition :TR)、バンド幅(Band−width :BW)、加算回数、位相エンコードステップ数等の計測条件(計測パラメータ)とからなり、両者を組み合わせて計測中の計測対象に作用する磁場の時間的変化を規定する。撮像シーケンスは、計測の目的に従って予め作成され、プログラムおよびデータとして後述する記憶装置18等に格納される。

信号処理系7は、各種データ処理と処理結果の表示及び保存等を行うもので、CPU8と、ROM、RAM等の記憶装置18と、光ディスク、磁気ディスク等の外部記憶装置19と、表示装置20とにより構成される。受信系6からの計測データがCPU8に入力されると、CPU8が信号処理、画像再構成等の処理を実行し、その結果である被検体1の断層画像を表示装置20に表示すると共に、記憶装置18または外部記憶装置19に記録する。

操作部25は、MRI装置自体の各種制御情報および信号処理系7で行う処理の各種制御情報の入力を受け付けるもので、トラックボール又はマウス、および、キーボード等の入力装置21を備える。操作部25は表示装置20に近接して配置され、オペレータは、表示装置20を見ながら操作部25を介してインタラクティブにMRI装置の各種処理に必要な情報を入力する。

現在MRI装置の撮像対象核種は、臨床で普及しているものとしては、被検体の主たる構成物質である水素原子核(プロトン)である。プロトン密度の空間分布や、励起状態の緩和時間の空間分布に関する情報を画像化することで、人体頭部、腹部、四肢等の形態または、機能を2次元もしくは3次元的に撮像する。

なお、図１において、送信コイル14aと傾斜磁場コイル9とは、被検体1が挿入される静磁場発生系2の静磁場空間内に、垂直磁場方式であれば被検体1に対向して、水平磁場方式であれば被検体1を取り囲むようにして設置される。

また、受信コイル14bは、被検体1に対向して、或いは被検体1を取り囲むように設置される。本実施例では、この受信コイル14bとして、被検体1の計測対象領域からのNMR信号を複数のコイルで受信する表面コイルと、計測対象領域からのNMR信号を1のコイルで受信可能で、ほぼ均一な感度分布を有する全身コイルとを備える。

次に本実施例のMRI装置の動作・処理について説明する。図２に本実施例のMRI装置の処理フローの概略を示す。なお、この処理フローの実行は、MRI装置の制御処理部を構成する、CPU8とシーケンサ4によって制御される。なお、このシーケンサ4やCPU8などから構成される制御処理部は、先に説明したように図２で説明する被検者データベースの作成のみならず、MRI装置でのMRI撮像の制御も行う。

SAR値はSAR係数と撮像条件で決定されるので、制御部の制御の下、はじめに被検者のSAR係数を測定する（201）。SAR係数は、RFエネルギーが被検体に吸収される度合いであり、被検体に照射したRFエネルギーと被検体から反射してきたRFエネルギーの差をモニタすることで測定できる。SAR係数の測定は、MRI装置による通常の検査開始時などに行う。データベースの精度としてはサンプル数が多いほうが良いため、特に問題が無い限りは全ての検査時にSAR係数を測定する。なお、後述する実施例3のようにSAR係数を予測する場合は、このSAR係数の測定は不要になる。

続いて、CPU8は、SAR係数の測定結果に基づき、図３に一例を示す被検者データベース301を更新する（202）。この被検者データベース301は、RAM22等の記憶部に蓄積される。被検者データベース301の各レコードは、図３に示すように201で実測した各被検者のSAR係数と身体情報、すなわち、その部位（Brain、Liver、Knee等）を含む。同図に示すように、更に被検者の身長、体重、性別、年齢等を少なくとも一つを被検者データベースの身体情報の項目として加えても良い。ただし、本実施例の被検者データベース301は、あくまである国、ある地域に設置された施設を訪れる被検者におけるSAR係数の統計情報を得る目的のものであるため、被検者識別子(ID)などの個人を特定し得る情報を記録する必要は無い。

また被検者データベース301の更新は、CPU8が実行するプログラムにより、SAR係数を実測したときに更新する、1検査終了時に更新する、装置のシャットダウン時に更新するなどのタイミングで定期的に行うことができる。なお、被検者データベース301は、当該MRI装置内部に保持しておき、外部からはアクセス不可とする方が個人情報の機密保持の観点から好ましい。

最後に被検者データベース更新202で更新したデータベース301を装置の開発拠点である工場などのデータセンタへ送信する（203）。このデータセンタは、統計データベース生成装置として機能する。送信される被検者データベース301は、必要に応じて暗号化などを施し、インターネット経由で送信する。このデータベース301の送信は、同じくCPU8が実行するプログラムにより、SAR係数を実測したときに送信する、1検査終了時に送信する、装置のシャットダウン時に送信するなどのタイミングで定期的に行う。また被検者データベース301の全レコードを毎回送信するのは非効率であるため、前回送信後から追加されたレコード、すなわち差分のみを送信しても良い。

本実施例の各施設のMRI装置、或いは複数のMRI装置が設置された施設においては、このとき、転送するデータに装置を示す識別子（ID）をヘッダに挿入するか、施設を示す識別子（ID）をファイル名にするなどして、工場等のデータセンタでデータベース送信元の施設、特にその設置された地域の地域情報を、統計データベース生成装置として機能するデータセンタで特定できるようにする。当該装置の製品出荷時に工場で設置先が管理される場合は、当該装置の製造番号等を用いることができる。本明細書においては、これらの地域情報を特定するために利用可能な、MRI装置を示す識別子(ID)、施設識別子(ID)、MRI装置の製造番号等を、便宜上、MRI装置を示す識別子(ID)と呼ぶ。

なお、特許文献３に見るように、MRI装置のログファイルなどをインターネットなどの通信回線を介して、センター等に送信する技術は既知であるが、本実施例の構成では、以下に説明するように、地域情報と身体情報を用いて、施設が設置された国や地域による体格差を反映したSAR係数を、統計データベース生成装置として機能するデータセンタに集約する。そして、各国や各地域に向けた撮像条件の推薦情報として反映するため、各施設からの装置ID、施設IDの送信は必須となる。

続いて、図４の処理フローを用いて、本実施例のMRI装置、施設が、図２の被検者データベース送信203で送信したデータベースを、工場等のデータセンタでどのように処理して、各国や各地域に向けた撮像条件として反映するかを説明する。なお、図４の処理フローは、工場等のデータセンタ内のコンピュータ構成を有する、図示を省略したサーバ等のCPUの制御の下、実行されるものである。

図４の処理フローにおいて、始めに各施設から送信された被検者データベースを、図示を省略したネットワークインタフェースを介して受信する（401）。このとき、各施設から送信された被検者データベース301は、サーバの記憶部（メモリ）にまとめて保管される。工場等のデータセンタで一度の受信操作を行うことで、各国、各地域に存在する全施設から、各施設の被検者データベースを受信できる。

次に、CPUのプログラム処理により、被検者データベース受信401で受信し、記憶した各施設の被検者データベース301を統計処理して、統計データベースを作成する（402）。この統計データベースは、以下に説明するように、具体的には受信した被検者データベースを基に、地域、施設、部位毎に、SAR係数の平均値や標準偏差（Standard Deviation :SD）を計算し、データベース化したものである。

図５に本実施例における地域、施設、部位毎のSAR係数の統計データベースの一例を示す。例示した統計データベース501では、地域、施設、部位、SAR係数（平均値、及びSD）について項目化しているが、必要に応じてさらに性別、年令等の他の身体情報などを項目として追加しても良い。このように、データセンタのサーバで統計データベース501を作成することで、地域ごと、施設ごと、部位等の身体情報ごとにSAR係数の水準を把握することができる。そして、サーバのCPUは、所定のプログラムを実行することにより、最後に統計データベース作成402で作成した統計データベース501中の各国別、各施設別の統計データベース502、503、504を利用して、各国、各地域の特定の施設のための推奨条件を作成する（403）。

本実施例における工場等のデータセンタで作成する、各国、各地域の特定の施設のための推奨条件とは、あらかじめ画質（SNRやコントラストなど）の検討がなされており、各施設における臨床検査時に読み出すだけでそのまま適用できるような撮像条件を指す。さらに上述したSAR制限を考慮する必要がある超高磁場MRIでは、推奨条件をSAR制限に超過しないように構成しておく必要があるため、本実施例では、例えば日本国内に向けた頭部撮像の推奨条件を作成する場合であれば、日本国内の施設で頭部のSAR係数の平均値およびSD（標準偏差）値を求め、例えば、（平均値＋SD）のSAR係数を用いてSAR値を計算することで、SAR制限を含めて国内施設に適合した頭部の推奨条件を作成することができる。また、同様に、図５に示した統計データベース501の例えば米国(USA)の統計データベース504等を用いれば、米国やその他の国や地域向けにSAR制限を考慮した推奨条件を作成することができる。

なお、一般的にSAR値は、SAR係数と撮像条件により決まる定数の積から求めるため、大きいSAR係数でSARを見積もると、SAR制限までに照射できるエネルギーが低下し、相対的に撮像条件の制限が厳しくなる。その一方、被検者ごとに実際のSAR係数が変動しても、大半の被検者に条件変更無しで適用できるような、汎用的な条件を作成できる利点がある。このため工場等のデータセンタにおける推奨条件の作成時には、統計データベース501を用いて平均値よりも大きいSAR係数を用いるほうが好適である。作成した各国、各地域の特定の施設のための推奨条件は、地域的に該当する施設に装置を出荷する際に同梱しても良いし、インターネット等の通信回線を通じて、該当する各施設に送信しても良い。

次に、第2の実施例として、少なくとも一台のMRI装置が設置された施設毎の被検者データベースを用いて、各施設に特有の独自条件を作成することが可能なMRI装置の実施例について述べる。すなわち、MRI装置の制御処理部は、被検者データベースに蓄積されたSAR係数と身体情報を用いて、SAR係数の統計値を算出し、算出した統計値を用いて、当該MRI装置独自の撮像条件を設定し、設定した撮像条件を用いて、SAR値を計算し、当該SAR値がSAR制限を超過する場合、撮像条件を再設定するMRI装置の実施例である。

図６に、施設のMRI装置における処理フローの一例を示す。はじめに、ファントム、ボランティアなどの撮像対象のSAR係数を測定する（601）。ここで測定したSAR係数の用途は後述する。次に、各施設の被検者データベース301を読み出す（602）。次に、602で読み出した被検者データベース301から、SAR係数の統計値を算出する（603）。具体的には、被検者データベースから作成する独自条件の撮像部位であるBrain、Liver、Knee等と一致するレコードを抽出し、SAR係数の平均値、SD値を求める。このとき必要に応じて部位以外の項目、例えば性別などの身体情報をレコードの抽出に用いても良い。

このように求めたSAR係数の統計値から、独自条件作成に用いるSAR係数を設定する。前述の通り、撮像条件作成の際にはSAR係数を、（平均値＋SD）など平均値よりも大きく設定するほうが、統計的に多くの被検者をカバーできるため好ましいが、相対的に上述したSAR制限が厳しくなる。このため作成する独自条件の性質や各施設の考え方（ポリシー）などから各施設のユーザが選択しても良い。例えば、被検者の50 %で撮像条件の変更が求められたとしても、SARの高い撮像条件を実現したいなどの要望がある場合は、SAR係数を被検者データベースの平均値相当にするなど、各施設での判断を可能とする。

また抽出されたレコード数が少ない場合は、統計的な信頼性が低いので、このような場合は当該MRI装置の工場出荷時のSAR係数を用いるなどしても良い。例えば、各施設でのレコード数が100件を超えた部位は被検者データベース301の統計値を用い、それ以下の場合は工場出荷時のSAR係数を用いるなどと処理を切り替えても良い。また被検者データベース301の統計値と、工場出荷時SAR係数との重み付け平均値を用いて、レコード数の増加によるSAR係数の変化に連続性を持たせるなどの工夫をしても良い。

図６の処理フローに戻り、各施設に特有な撮像条件を設定する（604）。このとき撮像条件に対して特に制限は設けない。次に、CPU8はステップ603で算出したSAR係数の統計値を用いて、ステップ604で設定した撮像条件により決まる定数との積算処理によりSAR値を計算する（605）。ここでは、前述した6つのSAR値を全て計算する。次に、ステップ605で計算したSAR値各々がSAR制限を超過するか判断する（606）。複数シーケンスからなる撮像条件の場合、複数シーケンスを跨いだ平均SARを考慮する必要があるため、検査開始時点から平均SARを繰り返し求める。なおこの処理には本出願人が先に出願した国際公開番号WO2010/001747号公報に開示した手法を用いることができる。

ここで、もしステップ606でSAR制限を超過した場合、図1に示したMRI装置のCPU8は、ディスプレイ20等を用いて、ステップ604で設定した撮像条件の変更をユーザに要求する（607）。SAR値に関係する撮像条件のパラメータとしては、MRI装置のフリップ角、マルチスライス数、繰り返し時間などがある。そこで、変更を要求する撮像条件のパラメータは、SARを低減し得るパラメータとし、具体的にはフリップ角やマルチスライス数、繰り返し時間などの変更を要求する。CPU8は、SAR制限を満足するような変更案をユーザに伝えるため、ディスプレイ20の画面上に提示しても良い。ここでの撮像条件の変更は、図６のステップ603で、統計データベース301を使って算出したSAR係数の統計値に基づいているため、被検者群を統計的にカバーするのに必要十分な変更である。

本実施例における撮像条件の変更は、従来の装置で行われているような、被検者ごとに変化するSAR係数に応じて、対症的に撮像条件を変更することとは大きく異なる。以上説明したステップ604〜607の処理は、各シーケンスがSAR制限を満足するまで繰り返す。

次に、設定した撮像条件を用いて実際の画像を撮像し、臨床で使用できるか確認する（608）。このとき、ステップ601で実測したSAR係数がステップ603で算出したSAR係数の統計値に比べて大きい場合は、安全のため実測したSAR係数を用いる。

以上説明した実施例2の処理フローで、SAR制限および画質の観点で臨床に適用可能な撮像条件を作成することができたので、これらの条件を記憶部に保存する（609）。保存した撮像条件は自施設内で使用するほかに、SAR計算に用いたSAR係数を付与して、工場等のデータセンタに送信して利用することもできる（610）。

なお、ここで送信する撮像条件は、上述したSAR値に関係するパラメータであるフリップ角、マルチスライス数、繰り返し時間だけでなく、一般的なMRI装置のパラメータである撮像断面種、パルスシーケンス種、FOVサイズ、エコー時間、マトリクス数、受信帯域など、工場等のデータセンタにて当該撮像条件を再現するために必要なパラメータを併せて送信する。

そして、工場等のデータセンタでは各施設から送信された独自条件を上記の統計データベース501に反映して、推奨条件を作成する際の参考にできる。また統計データベース生成装置として機能するデータセンタから、SAR係数がほぼ同等の施設に対して送信することで、受信した施設が、自施設の独自条件の検討の開始点にできる利点がある。このように施設間で臨床プロトコルを共有する技術は特許文献3で開示されているが、施設間のSAR係数の違いについて考慮がなされていない。それに対し、SAR係数、撮像条件に基づくSAR値を考慮した本実施例の構成を用いることにより、SAR係数の近い施設間での臨床プロトコル共有が可能となる。

次に、第3の実施例として、各施設における被検者データベースを用いてSAR係数の予測を行うMRI装置の実施例について説明する。すなわち、本実施例はMRI装置の制御処理部が、被検者データベースに記憶されたSAR係数と身体情報を読み出し、身体情報毎にSAR係数の近似関数を作成し、作成した近似関数に基づき、身体情報に対応するSAR係数の予測値を算出するMRI装置の実施例である。前述のように、各施設で作成する被検者データベースのレコード数が増えると、統計データベースの統計データとしての信頼性が上がるため、例えば体格等の身体情報に応じたSAR係数の予測が可能になる。

図７を用いて、本実施例におけるMRI装置、施設内の制御処理部のCPU8による処理フローを説明する。はじめに作成した被検者データベース301を読み出す（701）。次に、部位ごとにSAR係数の近似関数を作成する（702）。例えば、腹部のSAR係数の近似関数を作成するとき、ステップ701で読み出した被検者データベースから部位が腹部のレコードを抽出する。さらに抽出した各レコードのSAR係数を身長、体重の関数としてフィッティングすることで近似関数を得る。後で例示して説明するように、関数の次数は任意として良いが、一般に体重が重いほどSAR係数は小さくなるなどの関係があるため、それらの関係に基づいて次数を設定しても良い。またSAR係数の予測精度を高めるため、身長、体重に加えて性別など、データベースに含まれる他項目も関数に加えて良い。

次に、ステップ702で作成した近似関数を用いてSAR係数の予測値を計算する。具体的には、ステップ702で作成した近似関数に被検者の身長、体重などの必要項目を入力することで、被検者データベースに基づいたSAR係数の予測値が得られる。最後に、ステップ703で得たSAR係数の予測値を当該被検者のSAR係数として設定し、以降のSAR計算などに用いる。これにより、被検者ごとにSAR係数を測定する必要が無くなる。

なお、本実施例は、データベースのレコード数が少なく、信頼性に乏しい場合には実現できない。そこで、例えばSAR係数の水準が同等である他施設の被検者データベースを工場等から受信し、自施設の被検者データベースと合わせることでレコード数を増やし、信頼性を高めるなどの応用が可能である。また工場等のデータセンタでは、実施例1と同様に、全施設の被検者データベースを合体させ、地域などを関数としたSAR係数の近似関数を作成することも可能である。

先に説明したように、近似関数は任意の次数で設定できるが、例えば、SAR係数が身長に対して１次の分布、体重に対して−１次の分布であると仮定したとき、SAR係数の近似関数は下式（1）のようになる。

ここで、SARCoefficient：近似関数から求まるSAR係数の予測値、
h：身長、w：体重、A〜D：フィッティング係数をそれぞれ示す。

なお、このSAR係数は部位ごとに大きく変化するため、フィッティング係数A〜Dは部位ごとに保存しておく。また必要に応じて部位ごとに近似関数の次数を切り替えても良い。さらに上述したデータベースに含まれる、例えば性別などの他項目によって、フィッティング係数A〜Dを切り替えることで、SAR係数の予測値を切り替えるようにしても良い。本実施例によれば、精度の高いSAR係数の予測値を得ることができ、被検者毎に常にSAR係数を測定する必要が無くなり、被検者の負担の軽減を図ることが出来る。

なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明のより良い理解のために詳細に説明したのであり、必ずしも説明の全ての構成を備えるものに限定されものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることが可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

更に、上述した各構成、機能、処理部等は、それらの一部又は全部を実現するCPUで実行されるプログラムを作成する例を説明したが、それらの一部又は全部を例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現しても良いことは言うまでもない。

1 被検者
2 静磁場発生系
3 傾斜磁場発生系
4 シーケンサ
5 送信系
6 受信系
7 信号処理系
8 CPU
9 傾斜磁場コイル
10 傾斜磁場電源
11 高周波発振器
12 変調器
13 高周波増幅器
14 送受信コイル
15 信号増幅器
16 直交位相検波器
17 A/D変換器
18 磁気ディスク
19 光ディスク
20 ディスプレイ
21 ROM
22 RAM
23 トラックボール又はマウス
24 キーボード
25 操作部
301 被検者データベース
501 統計データベース

Claims (3)

1. 処理部と記憶部とインタフェース部を備えたデータベース生成装置であって、
   前記処理部は、
   前記インタフェース部を介して、複数のMRI装置から、当該MRI装置が測定した被検者のSAR係数と身体情報とからなる被検者データベースと、前記MRI装置の識別子(ID)を受信して、記憶部に記憶し、
   記憶した複数の前記被検者データベースと、前記識別子(ID)を使って、前記MRI装置が利用される地域情報毎に、前記身体情報に対応する前記SAR係数の統計値を算出して、統計データベースを作成する、
   ことを特徴とするデータベース生成装置。
2. 請求項１記載のデータベース生成装置であって、
   前記統計値は、前記地域情報毎に、前記身体情報に対応する前記SAR係数の平均値と標準偏差である、
   ことを特徴とするデータベース生成装置。
3. 請求項１記載のデータベース生成装置であって、
   前記身体情報は、前記被検者の部位、並びに身長、体重、性別、年令の少なくとも一つを含む、
   ことを特徴とするデータベース生成装置。

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