JP6345534B2 - Ｍｒｉ装置 - Google Patents

Description

本発明の一態様としての実施形態は、ＭＲＩ装置に関する。

磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ：Magnetic Resonance Imaging）装置は、静磁場中に置かれた患者の原子核スピンをラーモア周波数の高周波（ＲＦ：Radio Frequency）信号で励起し、励起に伴って患者から発生する磁気共鳴信号を再構成して画像を生成する撮像装置である。

ＭＲＩ装置では磁気共鳴信号を得るために高周波信号（ＲＦ信号）を患者に印加することで、患者の体温を上昇させる。そこで、ＭＲＩ装置における撮像では、安全面の観点から、患者の単位質量当たりに吸収されるエネルギーとしてＳＡＲ（Specific Absorption Ratio）が定義され、ＳＡＲの上限値、すなわち安全基準値が、ＩＥＣ（International Electrotechnical Commission）規格（ＩＥＣ６０６０１−２−３３）として規定されている。より具体的には、ＳＡＲ（単位はW／ｋｇ）は、生体組織１ｋｇに吸収されるＲＦ信号のエネルギーとして定義され、任意の１０秒間での平均ＳＡＲ（以下、単に１０秒平均ＳＡＲと呼ぶ）や、直近の６分間での平均ＳＡＲ（以下、単に６分平均ＳＡＲと呼ぶ）の上限値が、全身や頭部等の撮像部位に応じてそれぞれ規定されている。

上述したとおり、ＳＡＲの上限値は身体部位に応じて規定されているため、身体部位に応じたＳＡＲの計算方法が提供されている（たとえば、特許文献１等）。

また、ＭＲＩ装置を用いた検査では、造影剤を用いて腫瘍や目的部位のコントラストを上昇させることで、詳細な診断画像を取得する撮像方法がある。このような造影剤を用いた検査では、造影剤が目的箇所に到達したかを判断することが難しいという問題があった。

そこで、造影剤注入前に、あらかじめ造影剤を到達させたい目的箇所の撮像をしておき、造影剤注入後に継時的にスキャンを実施し、造影剤の目的箇所の信号強度の上昇を基準として自動で撮像を開始するＭＲＩ装置が提供されている（たとえば、特許文献２等）。

特開２００７−５２６７８３号公報 特開２０１２−１５７４５８号公報

ＭＲＩ装置における撮像では、上述した１０秒平均ＳＡＲや６分平均ＳＡＲにくわえて、長時間ＭＲ検査比吸収エネルギー（Long MR Examination specific absorbed energy）の上限値も規定されている。長時間ＭＲ検査比吸収エネルギーとは、１検査あたりのＳＡＲの総量、すなわち、１検査あたりのＳＡＲの累積値、或いは積分値のことである。ＩＥＣ規格では、長時間ＭＲ検査比吸収エネルギーの上限値を超えたら、それ以上撮像してはいけないと規定されている。なお、以下、長時間ＭＲ検査比吸収エネルギーを単にＳＡＥ(Specific Absorbed Energy)と呼ぶものとする。

造影剤を用いた検査において、継続的にＲＦ信号を印加し、再構成画像を表示しながら観察を行う撮像（以下、モニタリング撮像と呼ぶ）を行う場合は、ＳＡＲおよびＳＡＥ（長時間ＭＲ検査比吸収エネルギー）の安全基準値を適切に管理しなければ、造影剤が目的箇所に到達していなくても、途中で検査を中止しなければならなくなる。さらに、モニタリング撮像により造影剤が目的箇所に到達したとしても、その後に画像を収集する撮像（以下、本撮像と呼ぶ）を行うことができなくなるという問題がある。

また近年、インターベンショナルＭＲＩと呼ばれる、撮像を行いながら被検体に対してカテーテルの挿入、穿刺針の挿入、内視鏡手術などのオペレーションを行う治療方法および検査方法が、低侵襲化を可能とすることから注目されている。このインターベンショナルＭＲＩでは、手術などの治療行為を行いながら、造影剤の注入を確認する場合と同様に、ＭＲＩ装置による撮像を継続的に行う（以下、治療行為を伴う、この継続的な撮像をインターベンショナル撮像と呼ぶ）。したがって、体温の上昇、すなわち、上述したＳＡＲやＳＡＥ（長時間ＭＲ検査比吸収エネルギー）の上昇を適切に管理しなければ手術の途中で撮像を中止せざるを得ない状況が発生する。

そこで、ＭＲＩ装置におけるモニタリング撮像または、インターベンショナル撮像を行う際に、ＳＡＲ値およびＳＡＥ（長時間ＭＲ検査比吸収エネルギー）値の上限値を超えないように撮像条件を自動で調整するＭＲＩ装置が要望されている。

本実施形態に係るＭＲＩ装置は、連続撮像を実行する撮像部と、前記連続撮像の実行中に、ＳＡＲ実測値を所定のタイミングで取得する取得部と、前記ＳＡＲ実測値が取得されるたびに以降のＳＡＥ予測値を更新する予測部と、を備えたことを特徴とする。

実施形態に係るＭＲＩ装置の一例を示す概念的な構成図。 実施形態に係るＭＲＩ装置の機能構成例を示す機能ブロック図。 連続撮像を実施した際の平均ＳＡＲおよびＳＡＥの変化を説明する図。 実施形態に係るＭＲＩ装置の第１の実施形態に係る動作の一例を示すフローチャート。 実施形態に係るＭＲＩ装置の予測値による撮像条件の変更について説明する図。 実施形態に係るＭＲＩ装置の第１の実施形態に係る平均ＳＡＲおよびＳＡＥの第１の表示例を示す図。 実施形態に係るＭＲＩ装置の第１の実施形態に係る平均ＳＡＲおよびＳＡＥの第２の表示例を示す図。 実施形態に係るＭＲＩ装置の第１の実施形態に係る再構成画像表示部およびＳＡＲ表示部の表示例を説明する図。 実施形態に係るＭＲＩ装置の第２の実施形態に係る動作の一例を示すフローチャート。

以下ＭＲＩ装置の実施の形態について添付図面を参照して説明する。

（１）構成
図１は、実施形態に係るＭＲＩ装置の一例を示す概念的な構成図である。図１に示すように、実施形態に係るＭＲＩ装置１００は、撮像部８とコンピュータ７とから構成されている。撮像部８は、静磁場を発生させる静磁場電源１、静磁場に位置情報を付加するための、傾斜磁場電源２（２Ｘ、２Ｙ、２Ｚ）、高周波信号を送受信するＲＦ受信器３およびＲＦ送信器４、ＳＡＲ測定器５、所定のパルスシーケンスを実行するシーケンスコントローラ６、被検体（患者）を載せる寝台部９、磁石架台１０を備えた構成である。コンピュータ７はＭＲＩ装置１００全体のコントロールを担う構成である。

磁石架台１０は、静磁場磁石１１、傾斜磁場コイル１２、ＲＦコイル１３等を有しており、これらの構成品は概略円筒形のガントリに収納されている。ガントリは、後述するインターベンショナルＭＲＩでの撮像を行う場合に、磁石架台１０の壁に医師等のユーザが被検体へアクセスすることができる開口部が設けられたオープン型のガントリとして構成することもできる。

磁石架台１０の静磁場磁石１１は、被検体の撮像領域であるボア（静磁場磁石１１の円筒内部の空間）内に静磁場を発生させる。静磁場磁石１１は超電導コイルを内蔵し、励磁モードでは静磁場電源１から供給される電流を超電導コイルに印加することで静磁場を発生する。その後、永久電流モードに移行すると、静磁場電源１は切り離される。静磁場磁石１１は、液体ヘリウムによって超電導コイルが極低温に冷却されており、静磁場磁石１１内部を極低温に保つための熱シールドを低温に保持するための液体ヘリウムによって冷却される。

傾斜磁場コイル１２も概略円筒形状をなし、静磁場磁石１１の内側に固定されている。この傾斜磁場コイル１２は、傾斜磁場電源２（２Ｙ、２Ｙ、２Ｚ）から供給される電流によりＸ軸，Ｙ軸，Ｚ軸の方向に傾斜磁場を印加する。

ＳＡＲ測定器５は、ＲＦ送信器４が実際に出力したＲＦ信号から、被検体が吸収するエネルギー量（ＳＡＲ）を測定する。測定したＳＡＲは、シーケンスコントローラ６を介してコンピュータ７に伝達される。

シーケンスコントローラ６は、ＭＲＩ装置１００における撮像条件の制御を行う。シーケンスコントローラ６では、モニタリング撮像、本撮像、およびインターベンショナル撮像などの撮像シーケンスの制御を行う。モニタリング撮像は、たとえば、造影剤の注入を確認するために、連続した撮像と画像の再構成を行う撮像である。一方、本撮像は、造影剤が目的箇所に到達したのちに行われる撮像である。また、造影剤を使用しない場合でも、ターゲットとなる部位を継時的に観察するための撮像もモニタリング撮像に含まれる。インターベンショナル撮像は、カテーテルや穿刺針の挿入などの手術を行いながら、連続した撮像と画像の再構成を行う撮像である。上述のモニタリング撮像やインターベンショナル撮像など、被検体を連続して撮像する撮像方法のことを連続撮像と呼ぶこととする。なお、本実施形態ではＭＲＩ装置１００を例として説明しているが、連続撮像はＭＲＩ装置１００に限らず、Ｘ線装置やＸ線ＣＴ（Computed Tomography）装置などでも行われる。これらの撮像シーケンスはあらかじめ設定された撮像条件または、コンピュータ７の入力部３０から入力された撮像条件に合わせて、シーケンスコントローラ６がＲＦ受信器３およびＲＦ送信器４等を制御することで実行される。

コンピュータ７は、その内部構造として主制御部２０、入力部３０、表示部４０、記憶部５０、などを備えた構成である。コンピュータ７は、連続撮像を行う際に設定された撮像条件を記憶部５０に記憶し、その撮像条件をもとに、記憶部５０に格納されたプログラムが、プロセッサを有する主制御部２０によって実行されることで、設定された撮像条件通りに、シーケンスコントローラ６がシーケンスを実行する。

また、記憶部５０に格納されたプログラムを主制御部２０が実行することで、設定された撮像条件およびＳＡＲ実測値から、被検体の生体組織１ｋｇに吸収されるＲＦ信号のエネルギー（ＳＡＲ：Specific Absorption Ratio）等を算出し、安全基準内で撮像が実行されるようにシーケンスコントローラ６に撮像条件の変更を要求する。また、コンピュータ７は、ＲＦ送信器４から取得したデータをシーケンスコントローラ６経由で取得し、記憶部５０に記憶された各種の画像演算に対応する画像再構成プログラムが主制御部２０によって実行されることで、画像演算された再構成画像を生成する。

記憶部５０は、ＲＡＭとＲＯＭをはじめとする記憶媒体などにより構成され、磁気的もしくは光学的記憶媒体または半導体メモリなどの、主制御部２０により読み取り可能な記憶媒体を含んだ構成を有する。

入力部３０は、たとえばキーボード、タッチパネル、テンキー、マウスなどの一般的な入力装置により構成される。

表示部４０は、たとえば液晶ディスプレイやＯＬＥＤ（Organic Light Emitting Diode）ディスプレイなどの一般的な表示装置により構成されるほか、主制御部２０の制御に応じて、算出された平均ＳＡＲ、ＳＡＥ、再構成画像などを表示する。

図２は、実施形態に係るＭＲＩ装置１００の機能構成例を示す機能ブロック図である。図２に示すように、ＭＲＩ装置１００は、ＳＡＲ取得部２１、予測部２３、撮像条件変更部２７、画像再構成部２９、ＳＡＲ表示部４１、再構成画像表示部４３から構成される。そのうち、ＳＡＲ取得部２１、予測部２３、撮像条件変更部２７、画像再構成部２９は記憶部５０に記憶させたプログラムが主制御部２０によって実行されることで実現される機能である。

ＳＡＲ取得部２１は連続撮像の実行中に、ＳＡＲ実測値を所定のタイミングで取得する。ＳＡＲ取得部２１は、撮像部８での撮像実行中にＳＡＲ測定器５が測定したＳＡＲ実測値をシーケンスコントローラ６経由で取得する。また、ＳＡＲ取得部２１では、６分平均ＳＡＲ実測値、１０秒平均ＳＡＲ実測値、ＳＡＥ実測値、がそれぞれ算出される。６分平均ＳＡＲ実測値、１０秒平均ＳＡＲ実測値、およびＳＡＥ実測値は、ＳＡＲ取得部２１が取得したＳＡＲ実測値に基づいて算出される。６分平均ＳＡＲ実測値は、ＳＡＲ取得部２１で取得したＳＡＲ実測値の直近６分間の平均値である。同様に、１０秒平均ＳＡＲ実測値は、ＳＡＲ取得部２１で取得したＳＡＲ実測値の直近１０秒の平均値である。ＳＡＥ実測値は、ＳＡＲ取得部２１で取得したＳＡＲ実測値の検査開始からの積算値である。

予測部２３は、ＳＡＲ実測値が取得されるたびに以降のＳＡＥ予測値を更新する。

予測部２３は、所定時間経過後のＳＡＥ予測値を算出し、既にＳＡＥ予測値が算出されている場合は新しく算出された予測値に更新する。

撮像条件変更部２７は、連続撮像の撮像条件を変更する。撮像条件変更部２７は、予測部２３で算出されたＳＡＥ予測値に基づいて、撮像条件を変更する。たとえば、撮像条件変更部２７は、予測部２３で算出されたＳＡＥ予測値が、安全基準で定められた上限値を超えないように撮像条件を変更する。

なお、撮像条件を決定するパラメータは複数存在する。その複数存在するパラメータのうち、あらかじめ選択されたパラメータ、あるいは、ユーザが選択したパラメータが変更される。また、あらかじめ変更後の撮像条件を決めておき、撮像条件変更部２７は、変更が必要と判断した場合に用意された撮像条件に変更する。撮像条件変更部２７により撮像条件が変更されると、変更後の撮像条件によりシーケンスコントローラ６がシーケンスを制御する。撮像条件変更部２７による撮像条件の変更方法については後述する。

ＳＡＲ表示部４１には、平均ＳＡＲ、ＳＡＥのグラフおよび撮像条件などが表示される。

画像再構成部２９は、連続撮像により取得した画像を再構成する。画像再構成部２９は、撮像条件変更部２７での撮像条件の変更に応じて画像演算方法を変更する。画像演算方法については後述する。

再構成画像表示部４３は、画像再構成部２９によって生成された画像を表示する。

（２）ＳＡＲおよびＳＡＲの変動について
図３は、連続撮像を実施した際の平均ＳＡＲおよびＳＡＥの変化を説明する図である。図３に示すグラフは、横軸が時間（分）、左側の縦軸は６分平均ＳＡＲ（Ｗ／ｋｇ）、右側の縦軸はＳＡＥ（Ｗ×分／ｋｇ）を示している。図３には、６分平均ＳＡＲのグラフは実線で、ＳＡＥのグラフは破線で示されている。６分平均ＳＡＲの上限値は実線で示された２．０Ｗ／ｋｇの値であり、ＳＡＥの上限値は破線で示された２４０Ｗ×分／ｋｇの値である。

図３のグラフは、撮像条件を一定とし１５０分間撮像を行った場合を示している。図３の実線で示した６分平均ＳＡＲのグラフが示すように、撮像開始から６分間は傾きが上昇しているが、６分経過後は一定となる。図３に破線で示されたＳＡＥのグラフは、撮像開始から一定の傾きで値が上昇している。図３のグラフが示すように、継続して撮像が実施される連続撮像の場合、６分平均ＳＡＲは撮像が開始されてから６分以内、ＳＡＥは撮像が継続する間、上昇を監視する必要がある。なお、図３には図示していないが、撮像条件を途中で変更した場合も、６分平均ＳＡＲのグラフは撮像条件変更後から６分間傾きが変動する。

図３に示された６分平均ＳＡＲの上限値あるいは、ＳＡＥの上限値を超えた場合は、撮像を継続できなくなり、場合によっては施術を途中で中止しなければならなくなる。たとえば、図３のＳＡＥのグラフにおいて、１３０分を超えた時点でＳＡＥ上限値である２４０Ｗ×分／ｋｇの値を超えている。したがって、図３で示した条件で連続撮像を行った場合、１３０分以上撮像を継続できないことがわかる。

造影剤の注入を行う際のモニタリング撮像の後には、本撮像を行う必要がある。ＳＡＥはモニタリング撮像と本撮像を含む１つの検査を通して上限値が規定されているため、造影剤の注入を確認するモニタリング撮像の時点でＳＡＥ上限値近くまでＳＡＥが上昇している場合は、モニタリング撮像よりも高出力で撮像を行う必要のある本撮像が行えなくなる場合がある。

一方、カテーテルの挿入などの手術を行うインターベンショナル撮像の場合、ＳＡＥ上限値に達すると、手術を途中で中止しなければならない。また、医師等ユーザが、手術の状況を管理するのと同時に、平均ＳＡＲやＳＡＥの上昇までも管理しなければならないのは、大きな負担であり、手術中の注意力がそがれる原因となる。

そこで本発明は、連続撮像を行う際の平均ＳＡＲおよびＳＡＥの上昇を監視し、上限値を超えないように自動で撮像条件を調整することができる、ＭＲＩ装置１００を提供する。

（３）動作
以下で、造影剤の注入を行いモニタリング撮像と本撮像を実施する第１の実施形態と、インターベンショナル撮像を実施する第２の実施形態とについて説明する。

（第１の実施形態）
図４は、実施形態に係るＭＲＩ装置１００の第１の実施形態における動作の一例を示すフローチャートである。第１の実施形態は、造影剤検査におけるモニタリング撮像の例を示している。

ＳＴ１０１では、被検体に造影剤が注入される。

ＳＴ１０３では、撮像部８がモニタリング撮像を実行する。

ＳＴ１０５では、画像再構成部２９が、モニタリング撮像により取得した画像を再構成する。

ＳＴ１０７では、画像再構成部２９により再構成された再構成画像が再構成画像表示部４３に表示される。

画像再構成部２９は、造影剤の種類や造影剤の流入状況に合わせてモニタリング撮像によって取得されたデータを画像演算する。再構成画像表示部４３は、複数の画像演算を行った画像を、同時に表示する。

画像再構成部２９で実行される画像演算は、造影剤の種類や造影剤の流入状況などに合わせて適切な方法が選択される。造影剤を用いた検査では、造影剤が目的とする領域に流入したことを正確に把握する必要がある。たとえば、造影剤注入前の画像を基準画像として、現時点で取得されたライブ画像との差分を計算することで、造影剤の流入をわかりやすく表示することができる画像演算方法が用いられる。また、造影剤流入後に信号が飽和状態に達してしまった場合や、被検体の動きなどにより、基準画像と現時点で取得した画像とで差異が生じる場合がある。このような場合に対応するため、基準画像を手動または一定間隔で更新する画像演算方法がある。

差分画像演算は、基準画像とライブ画像との差分を抽出することで、造影剤の流入する信号のみを的確にとらえることができる画像演算である。差分画像演算には、演算結果を加重平均したり、最大値を算出したりすることで、より明確に造影剤の流入をとらえる画像演算方法もある。また、マスク処理により、観察に不要な臓器（たとえば骨や血管）などを選択的に消すような画像演算や、観察すべき臓器、腫瘍、流入した造影剤などをカラーリングするような画像演算を行ってもよい。

また、造影剤の流入は時間経過とともに変化するため、同じ差分画像演算を行う場合でも、差分演算を行う画像の取得間隔をことにして差分画像演算を行い、画像を並べて表示することで、医師等ユーザは造影剤の流入速度の予測などが可能となり、より正確に造影剤が目的箇所に到達したタイミングをつかむことができる。

このように、画像再構成部２９は、造影剤検査における造影剤の流入状況を的確に把握するために必要な画像演算を行う。造影剤の種類や、検査対象の身体的部位などにより行うべき画像演算を自動で決定してもよいし、あらかじめユーザが設定してもよい。また、モニタリング撮像の途中で画像演算方法や、それぞれの画像演算における設定を変更してもよい。

ＳＴ１０９では、モニタリング撮像を継続するか否かの判定が行われる。たとえば、モニタリング撮像の再構成画像や、その再構成画像に対して上記の画像演算を施した差分画像等をユーザが観察し、造影剤が目的とする領域に流入したと判断した場合、モニタリング撮像から本撮像に移行させる操作がユーザによって行われ、この操作の有無によってモニタリング撮像を継続するか否かが判定される。モニタリング撮像を終了する場合、すなわち、造影剤が目的箇所に到達した場合は、モニタリング撮像を停止し、ＳＴ１１３の本撮像が実行される。一方、造影剤が目的箇所に到達していない場合は、ＳＴ１１１からＳＴ１１７にて上限値を超えていないかが判断され、ＳＴ１０３にもどりモニタリング撮像が継続される。

ＳＴ１１１では、ＳＡＲ取得部２１が撮像部８で実行されたモニタリング撮像におけるＳＡＲ実測値を取得する。ＳＡＲ取得部２１のＳＡＲ実測値の取得間隔は、特に限定するのもではないが、たとえば、１秒に１回などのように一定の間隔で取得されてもよい。

ＳＴ１１５では、予測部２３によって、ＳＡＥ予測値が算出される。また、６分平均ＳＡＲの予測値、１０秒平均ＳＡＲの予測値が算出されてもよい。

ＳＡＥ予測値、６分平均ＳＡＲ予測値および１０秒平均ＳＡＲ予測値は、ＳＡＲ取得部２１がＳＡＲ実測値を取得した時点を現時点とし、現在の値から所定時間経過後の値を予測したものである。たとえば、６分平均ＳＡＲ予測値の場合、図３で説明したように、撮像条件変更後から６分間値が変化する。そこで、予測部２３は、６分平均ＳＡＲの予測値として、現時点から６分後の値を算出する。また、ＳＡＥは、撮像条件が同じ場合、モニタリング撮像を実行している間、時間に比例して常に増加するため、あらかじめ設定された時間（たとえば、１０分など）経過後のＳＡＥ値の予測を行ってもよい。あらかじめ設定された時間は、たとえば、撮像部位や造影剤の種類などによって、おおむね予測できる撮像時間に応じて設定されていてもよい。撮像部位や造影剤の種類などによっては、経験的に撮像時間を予測することができる。このような時間を用いて、ＳＡＲ実測値を取得した時点から撮像が終了する予測時刻までのＳＡＥの変化を予測することができる。また、残りの撮像時間をカウントダウン表示したり、残りの撮像時間が所定の時間に達したら撮像条件を変更するように設定したりすることもできる。

図５は、実施形態に係るＭＲＩ装置１００の予測値による撮像条件の変更について説明する図である。図５は、縦軸をＳＡＥ（Ｗ×分／ｋｇ）、横軸を時間（分）とするＳＡＥのグラフである。実線で示されたグラフはＳＡＥ実測値である。破線は、ＳＡＲ実測値に基づいて算出されたＳＡＥ予測値のグラフである。経過時間が１００分以下のＳＡＥ予測値のグラフは、図５の例では省略した。図５の例で、ＳＡＥを計測した時点から所定時間経過後にＳＡＥ上限値を上回る場合は、撮像条件を変更するという、撮像条件変更部２７による判定方法について説明する。

図５の例は、モニタリング撮像を開始してから１２５分が経過している。１２５分が経過した時点のＳＡＥ実測値のグラフは、図５で実線により示したとおりである。この時点（１２５分の時点）から所定時間経過後、たとえば、１０分経過後の１３５分時点でのＳＡＥ予測値を、予測部２３は算出することができる。予測部２３の予測値の算出方法は、１２５分時点で測定されたＳＡＲ実測値を１０分間分積算してもよいし、１１６分から１２５分の１０分間のＳＡＥ実測値を１２５分時点で測定されたＳＡＥ実測値に加算して求めてもよい。

図５の例では、１２５分から１０分後の１３５分の時点でＳＡＥ上限値を超えると予測されることがわかる。したがって、図５に示した例では、撮像条件変更部２７は、１０分後のＳＡＥ予測値がＳＡＥ上限値を超えると判断し、モニタリング撮像開始から１２５分後に撮像条件を変更する

図４のＳＴ１１９では、撮像条件変更部２７が撮像条件を変更する。変更後の撮像条件は、あらかじめ設定された条件、たとえば、「高出力条件」と「低出力条件」とを切り替えることで変更してもよいし、変更前の撮像条件から、所定の撮像パラメータを一定割合減少または増加させることとで撮像条件を変更してもよい。

ここで、高出力条件とは、たとえばフリップ角が低出力条件よりも大きくなるようなＲＦ信号を出力する条件であり、出力されるＲＦエネルギーが低出力条件よりも高い条件のことである。

ＳＡＲ実測値を減少させるには、被検体に吸収される単位時間当たりのＲＦエネルギーを減少させる必要がある。したがって、撮像条件変更部２７における、撮像条件の変更は、このＲＦエネルギーの出力が小さくなるような撮像条件となる。単位時間当たりのＲＦエネルギーは、フリップ角や、繰り返し間隔（ＴＲ）などの撮像パラメータによって決定される。これらの撮像パラメータのうち、あらかじめ選択されたものを変更するように設定されていてもよい。また、逆に、出力が一定割合減少するように撮像パラメータを変更してもよい。

図５において一点鎖線で示されるグラフは、ＲＦエネルギーの出力が半分になるような撮像条件に変更した場合の例を示している。すなわち、図５の一点鎖線で示すグラフは、撮像条件変更後のＳＡＥ予測値のグラフである。図５において破線で示した変更前のＳＡＥ予測値のグラフが示す撮像条件から変更しなければ１２５分から１０分後までしかモニタリング撮像が継続できないことになる。一方、撮像条件変更後は２０分後まで撮像ができることがわかる。

さらに、現時点のＳＡＥ実測値のグラフから、何分後にＳＡＥの上限値を超えるかを予測することができる。このような予測を行った場合、たとえば、あらかじめＳＡＥの上限値を超える１０分前になったら、撮像条件を切り替えるというような設定を行うことができる。

また、ＳＡＥの実測値が上限値を１００％として、９０％の値を超えたら撮像条件を変更するなど、ＳＡＥ値の予測を行う方法以外の方法により、撮像条件を変更するタイミングを判定することもできる。

くわえて、予測部２３は、現時点でのＳＡＥに、本撮像の撮像条件から予測されるＳＡＥを加算した数値を算出することができる。造影剤検査では、造影剤が目的箇所に流入したらすぐに本撮像を行うことが求められる。そこで、あらかじめ、上限値を超えるか否かの判定の際に用いるＳＡＥ実測値に、この本撮像の撮像条件から予測されるＳＡＥを加算した数値を用いることで、本撮像の開始前に本撮像の撮像条件を変更することなく、本撮像が実行できる。また、本撮像の撮像条件を見直すことで生じるタイムラグを発生させることなく、モニタリング撮像から、本撮像に切り替えることができる。

また、モニタリング撮像を行う撮像部位や、造影剤の種類などによって撮像時間が予測できる。たとえば、パルスシーケンスは撮像部位ごとに設定されており、その設定とともに予測される撮像時間を記憶させておくことができる。撮像条件変更部２７はこのような撮像時間を目安として使用することができる。たとえば、図５の例で、予測される撮像時間が１４５分である場合、初めに設定した撮像条件で撮像を続けると、１３５分の時点でＳＡＥ予測値が安全基準値を超えてしまうことが予測される。そこで、撮像条件変更部２７はＳＡＥ予測値が安全基準値を超えないように撮像条件を変更してもよい。たとえば、造影剤を被検体に注入する場合、造影剤が目的箇所に到達する前後に比べて造影剤を注入した直後は高出力で撮像する必要がない。したがって、撮像開始直後の撮像条件をＲＦエネルギーの出力が小さくなるような撮像条件で行い、造影剤が到達する前後で高い出力となるように撮像条件を変更することもできる。このような撮像時間は、パルシーケンスへの設定に限らず、テーブルなどとして記憶部５０などに記憶されていてもよい。また、病院ごと、ユーザごとに設定できてもよい。

図６は、実施形態に係るＭＲＩ装置１００の平均ＳＡＲおよびＳＡＥの第１の表示例を示す図である。図６は、図３で説明したグラフと同様に、横軸が時間（分）、左側の縦軸は６分平均ＳＡＲ（Ｗ／ｋｇ）、右側の縦軸はＳＡＥ（Ｗ×分／ｋｇ）を示している。図３には、６分平均ＳＡＲのグラフは実線で、ＳＡＥのグラフは破線で示されている。６分平均ＳＡＲの上限値は実線で示された２．０Ｗ／ｋｇの値であり、ＳＡＥの上限値は破線で示された２４０Ｗ×分／ｋｇの値である。

図６は、モニタリング撮像を１００分間継続して実施した際のグラフを示している。図６は、６分平均ＳＡＲとＳＡＥの変化を、同一の折れ線グラフで表示する例を示しているが、ＳＡＲ表示部４１に表示されるグラフは、６分平均ＳＡＲとＳＡＥとを別々のグラフとし、並べて表示してもよいし、それぞれのグラフを、タブやボタン押下することで表示変更できるようにしてもよい。

図７は、実施形態に係るＭＲＩ装置１００の平均ＳＡＲおよびＳＡＥの第２の表示例を示す図である。図７は、図６と異なり、棒グラフで平均ＳＡＲおよびＳＡＥを表示する例を示している。図７では、平均ＳＡＲおよびＳＡＥの上限値を１００％とした相対値で表示する例を示している。図７では、上部の棒グラフが６分平均ＳＡＲを示しており、下部の棒グラフがＳＡＥを示している。図３で説明したとおり、６分平均ＳＡＲは、撮像開始および撮像条件変更後、６分間は値が変動する。したがって、棒グラフの数値も６分間は変動するが、その後は一定となる。上限値が、図３と同様に２．０Ｗ／ｋｇの値の場合、６分平均ＳＡＲの上昇が一定となった時点で１．０Ｗ／ｋｇであった場合は、相対値が５０％となる。したがって、棒グラフに三角形で示したインジケータは、撮像開始後、時間経過とともに、５０％の方向に向かって移動していく。同時に、網掛けで示した領域の面積が増加する。

ＳＡＥ実測値はＳＡＲ実測値の積算値であることから、時間経過とともに値は増加する。したがって、インジケータは時間経過とともに、１００％の方向に向かって移動し、網掛けで示した領域の面積も増加していく。

図６および図７で示した両方のグラフは、ＳＡＲ表示部４１にタブ形式で切り替えることによってそれぞれ表示されてもよいし、同一の画面に同時に表示されてもよい。

また、撮像条件を確認したり、手動で変更したりすることができるように、タブ形式またはボタンを押下して画面遷移することで、撮像条件の表示または変更画面を表示してもよい。図６および図７では、「撮像条件表示」のタブが例示されている。このタブを押下することで、現在の撮像条件において設定されている複数の撮像パラメータを表示するようにしてもよい。複数の撮像パラメータには、フリップ角、および繰り返し回数（ＴＲ）などが含まれる。

なお、撮像条件は撮像条件変更部２７によって、自動で撮像条件の調整が実行される。撮像条件変更部２７は上述した複数のパラメータを調整し、ＳＡＲの上昇を調整する。また、あらかじめ設定された「高出力条件」と「低出力条件」を切り替えることにより調整することもできる。その場合、「撮像条件表示」のタブを押下することで、現在行っているモニタリング撮像が、どちらの条件で実施されているかを表示することができる。

図８は、実施形態に係るＭＲＩ装置１００の再構成画像表示部４３およびＳＡＲ表示部４１の表示例を説明する図である。図８は、図６および図７で説明したＳＡＲ表示部４１と、再構成画像表示部４３が同じ画面に表示される例を示している。

画像再構成部２９で画像演算された再構成画像は、図８の再構成画像表示部４３にそれぞれ表示される。図８の例では、左から「通常の再構成画像」、「画像演算Ａの画像」、「画像演算Ｂの画像」が示されている。たとえば、造影剤を注入した場合、通常の再構成画像と同時に、通常の差分画像演算を施した画像（「画像演算Ａの画像」）と、加重平均等により造影剤の流入信号を強調した差分画像演算を行った画像（「画像演算Ｂの画像」）とを表示してもよい。

図８の再構成画像表示部４３に示された再構成画像の表示の下には、画像演算の設定を変更できる「画像演算設定ボタン」を表示してもよい。この「画像演算設定ボタン」を押下することで、画像演算の種類を変更することや、差分画像演算における基準画像の変更や、基準画像の更新間隔、表示する画像の再構成間隔（フレームレート）の選択など、各種設定変更を行うことができる。

また、図８は、図６および図７に示したＳＡＲ表示部４１が、再構成画像表示部４３の下部に、同時に表示された例を示している。このように、再構成画像表示部４３とＳＡＲ表示部４１が同時に確認できることで、造影剤の流入の確認を行うユーザは、画面を変更するなどの操作をすることなく、ＳＡＲの上昇を確認することができる。

さらに、図８のＳＡＲ表示部４１の右側には、「モニタリング撮像停止ボタン」が設けられている。このボタンを押下することで、モニタリング撮像を終了し、本撮像を実行することができるようにしてもよい。

また、撮像条件を変更した直後は差分画像の表示が急に変化してしまう。たとえば、ＲＦエネルギーが高い撮像条件で撮像した場合と低いエネルギーで撮像した場合とでは、取得される画像が異なる。また、差分画像演算は、基準画像とライブ画像との差分を抽出する画像処理である。しかしながら、条件変更前のライブ画像と、条件変更後のライブ画像とは画質が異なるため、それぞれのライブ画像から生成される差分画像の画質も条件変更前後で異なってしまう。そこで、撮像条件が変更された場合、たとえば撮像条件が変更される前のライブ画像と、撮像条件が変更された後のライブ画像とを加重平均するなどして、撮像条件の変更による影響を抑えるような画像演算処理を行ってもよい。

このような画像演算により見やすい表示を提供し、ユーザは造影剤の入流タイミングなどを的確に判断できる。

（第２の実施形態）
図９は、実施形態に係るＭＲＩ装置１００の第２の実施形態に係る動作の一例を示すフローチャートである。第２の実施形態は、インターベンショナル撮像を行う場合の例を示している。なお、図９では、第１の実施形態と異なる箇所についてのみ説明する。第１の実施形態のフローチャートを説明した図４と、図９とで共通するステップは、同じ番号で示している。

ＳＴ１５１では、撮像部８がインターベンショナル撮像を開始する。インターベンショナル撮像は、カテーテル、穿刺針の挿入、ステントの留置または、内視鏡の挿入などの手術を行う場合に、それらの器具を被検体の目的の身体的部位または腫瘍などの治療部位に到達させるために、器具の被検体の体内における方向や深度を明確にするための再構成画像を表示させながら、連続撮像を行う撮像方法である。

ＳＴ１５３では、画像再構成部２９が画像再構成を行う。インターベンショナル撮像では、カテーテル、穿刺針、ステントまたは内視鏡などの器具を被検体の体内に挿入し、目的の箇所までそれらの器具を移動し、腫瘍の切除や血管へのステント留置などの手術が行われる。そのため、被検体の体内に挿入された器具の方向や深度などを画像演算により明確に表示部４０に表示することが重要である。そこで、インターベンショナル撮像では、得られた再構成画像に対して、たとえば、器具の進行方向、深度、軌跡などを計算し、色彩や濃淡等で表示するような画像演算が用いられることがある。さらに、３次元的な表示や血管や臓器などの前後関係を把握するための画像演算などが用いられることもある。

画像再構成部２９は、上述した画像演算のうち、インターベンショナル撮像でおこなう手術の種類に応じて行うべき画像演算を自動で検出してもよいし、あらかじめユーザが設定してもよい。また、インターベンショナル撮像の途中で画像演算方法や、それぞれの画像演算における設定を変更してもよい。

ＳＴ１５５では、再構成画像を再構成画像表示部４３に表示する。表示は、第１の実施形態の説明における図８と同様に、左から「通常の再構成画像」、「画像演算Ａの画像」、「画像演算Ｂの画像」のように、複数の画像演算が施された画像が同時に表示されてもよい。たとえば、カテーテルを被検体の体内に挿入した場合、通常の再構成画像と同時に、カテーテルの進行方向、深度、軌跡などを計算し、色彩や濃淡等で表示するような画像演算を行った画像（「画像演算Ａの画像」）と、３次元的な表示や血管や臓器などの前後関係を把握するための画像演算を行った画像（「画像演算Ｂの画像」）とを表示してもよい。また、「画像演算Ａの画像」と「画像演算Ｂの画像」とに、それぞれ投影断面が異なる２つの画像を表示してもよい。

ＳＴ１５７では、インターベンショナル撮像を継続するかの判定が行われる。インターベンショナル撮像を継続しない場合、すなわち、手術が完了した場合、インターベンショナル撮像は停止する。

一方、インターベンショナル撮像を継続する場合は、ＳＴ１１１からＳＴ１１７でＳＡＥが上限値を超えそうか判定され、上限値を超えそうな場合は、ＳＴ１１９で撮像条件が変更される。ＳＴ１１１からＳＴ１１９のステップは、第１の実施形態で説明した方法と同じ方法で行われる。

図９におけるＳＴ１１７では、本撮像の実施を加味した上限値判定が行われていたが、インターベンショナル撮像においても、器具が目的の箇所に到達し、手術の目的が達成できたとしても、その後に、器具を取り出したり、止血を確認したりしなければならない場合がある。このような手術の目的を達成した後に行われる後処理の種類は、手術の種類などによって異なる。そこで、行う手術の種類などに応じて、撮像条件を変更するタイミングを判定する際に用いられるＳＡＥ実測値に、所定の後処理を行うための時間分撮像を行った場合のＳＡＥ値を加えることで、一定の余裕を持たせたることができる。

このように、本発明は、造影剤検査で実施されるモニタリング撮像または、手術と同時に行われるインターベンショナル撮像を実施する場合に、被検体平均ＳＡＲおよびＳＡＥが上限値以内に収まるように、実測値から予測した数値に基づいて自動で撮像条件を変更するタイミングを検出し、撮像条件を変更することができる。このことによって、連続撮像を行う際に、被検体の体温上昇により、検査または手術の途中で撮像を停止するような事態を回避することができる。さらに、ＳＡＲ平均値およびＳＡＥが上限値に達しそうな場合は、自動で撮像条件が変更されるため、複雑な撮像条件の調整を手動で行う手間が省け、ユーザは、造影剤注入確認や、手術を集中して行うことができる。

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。

１００ ＭＲＩ装置
２１ ＳＡＲ取得部
２３ 予測部
２７ 撮像条件変更部
２９ 画像再構成部
４１ ＳＡＲ表示部
４３ 再構成画像表示部

Claims (7)

1. 連続撮像を実行する撮像部と、
   前記連続撮像の実行中に、ＳＡＲ実測値を所定のタイミングで取得するＳＡＲ取得部と、
   前記ＳＡＲ実測値が取得されるたびに以降のＳＡＥ予測値を更新する予測部と、
   を備えたことを特徴とするＭＲＩ装置。
2. 表示部をさらに備え、
   前記表示部は、前記ＳＡＲ実測値および前記ＳＡＥ予測値が算出されるたびに前記ＳＡＲ実測値および前記ＳＡＥ予測値の少なくとも一方を表示する
   ことを特徴とする請求項１に記載のＭＲＩ装置。
3. 前記連続撮像の撮像条件を変更する撮像条件変更部をさらに備え、
   前記撮像条件変更部は、前記予測部で算出された前記ＳＡＥ予測値に基づいて、前記撮像条件を変更する、
   ことを特徴とする請求項１または２に記載のＭＲＩ装置。
4. 前記撮像条件変更部は、前記ＳＡＥ予測値に応じて、前記撮像条件をあらかじめ設定された高出力条件または低出力条件のいずれかに変更すること、
   を特徴とする請求項３に記載のＭＲＩ装置。
5. 前記撮像条件変更部は、前記ＳＡＥ予測値に応じて、前記撮像条件を構成する複数のパラメータのうち、あらかじめ設定されたパラメータを所定の割合で変更すること、
   を特徴とする請求項３に記載のＭＲＩ装置。
6. 前記予測部は、前記連続撮像中に実施される施術の種類または前記連続撮像の対象となる部位に応じて、前記ＳＡＥ予測値を算出すること、
   を特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のＭＲＩ装置。
7. 連続撮像により取得された画像に所定の画像演算を施す画像再構成部と、
   前記所定の画像演算が施された画像を表示する表示部と、
   前記連続撮像の実行中に、撮像条件を変更する撮像条件変更部と、
   を備え、
   前記画像再構成部は、前記撮像条件変更部での撮像条件の変更に応じて画像演算方法を変更し、
   前記表示部は、変更後の画像演算方法により画像演算が施された画像を表示する
   ことを特徴とするＭＲＩ装置。

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