JP6598442B2 - Ｂ１マップの算出 - Google Patents

Description

本発明は、Ｂ_１マップを求める方法、当該Ｂ_１マップを用いて核磁気共鳴システム駆動シーケンスを求める方法、Ｂ_１マップ算出システム、当該Ｂ_１マップ算出システムを備えた駆動シーケンス算出システム、および、当該駆動シーケンス算出システムを備えた核磁気共鳴イメージングシステムに関する。

核磁気共鳴断層撮影システムないしは核磁気共鳴イメージングシステム（略して「磁気共鳴システム」という）では通常、基本磁場システムを用いて被検体を、たとえば１．５Ｔ、３Ｔまたは７Ｔ以上の比較的高い基本磁場（いわゆる「Ｂ_０磁場」）に暴露させる。次に、高周波送信システムを用いて、１つまたは複数の送信アンテナ素子を有する適切なアンテナ装置により、高周波励起信号（ＨＦ信号）を送信する。この高周波励起信号は、当該高周波励起信号により共振励起された前記特定の原子または分子の核スピンを前記基本磁場の磁束線に対して規定のフリップ角だけ傾斜させるためのものである。以下、このようにして得られるフリップ角分布を、核磁化または単に「磁化」と称する。励起された核スピンの弛緩時に高周波信号が放出され、これを適切な受信アンテナにより受信し、その後に処理する。弛緩時に放出されるこの高周波信号は、磁気共鳴信号と称される。適切な時期において、この磁気共鳴信号の選択的励起ないしは位置符号化を行うためにさらに、勾配磁場システムを用いて勾配磁場を前記基本磁場に重畳させる。最後に、このようにして取得した原データから、所望の画像データを再構成することができる。現在、核スピン磁化のための高周波信号（すなわち、いわゆるＢ_１磁場）の送信はたいてい、機器内において測定スペース（患者トンネル）の周辺に固定設置されたいわゆる「全身コイル」（「ボディコイル」）を用いて行われ、磁気共鳴信号の受信は大抵、患者の身体により密着するように配置されたいわゆる局所コイルを用いて行われる。しかし基本的には、全身コイルを用いて磁気共鳴信号の受信を行ったり、局所コイルを用いてＨＦ信号の送信を行うことも可能である。

特定の測定では、まず最初に、送信すべき高周波パルス列（ＨＦパルス列、特に、励起信号の時系列）と、これと協調するように切り替わる、前記勾配磁場システム制御用の勾配パルス列（スライス選択方向、位相符号化方向および読出方向の適切な勾配磁場パルスを有する。しばしば、前記３方向は順に、ｚ方向、ｙ方向およびｘ方向と称される）と、他の制御設定とを有する磁気共鳴システム駆動シーケンス（以下、単に「駆動シーケンス」とも称する）を生成する。こうするためには、いわゆる測定プロトコルないしは制御プロトコルで、駆動シーケンスの多数のパラメータおよび制御設定を規定する。特定の測定を行うためには、この測定プロトコルをたとえばメモリから呼び出すことができ、この測定プロトコルをオペレータが現場で変更することができる。この測定中に、この駆動シーケンスに基づいて、核磁気共鳴システムの制御を完全自動で行うことができる。その際には、核磁気共鳴システムの制御装置は命令を前記測定プロトコルから読み出して処理する。

駆動シーケンスを、とりわけＨＦパルス列を生成するためには、（上述の測定プロトコルおよび／またはユーザにより）たいてい、ターゲット磁化を設定し、たとえばフリップ角空間分布を設定する。次に、適切なＨＦパルス最適化プログラムを用いて、適切なＨＦパルス列を計算することにより、前記目標磁化を計算する。このＨＦパルス最適化プログラムは、たいてい、最適化対象ないしは最小化対象のターゲット関数を用いて数値最適化手法により動作するものである。

こうするためには通常、現在の「磁場分布マップ」、すなわち、現在の被検体と実際の検査システムとを考慮して求められた磁場分布マップが必要となる。この磁場分布マップとしてはとりわけ、「Ｂ_１マップ」（「B₁-Map」）が挙げられる。このＢ_１マップは、有利には、所定の各送信アンテナ素子の空間的磁場分布を、または複数の送信アンテナ素子を組み合わせたものの空間的磁場分布を表すものである。この磁場分布は典型的には、

に依存して単位μＴ／Ｖで、つまりＨＦ振幅あたりの磁場強度に依存して表される。この空間的感度はとりわけ、送信アンテナ素子ないしはその組合せが測定空間の領域において（すなわち、特に磁気共鳴イメージングシステムのいわゆる「検出器視野」全体において）生成するフリップ角の位置依存性を表す。したがってこのＢ_１マップは、核磁化の周回方向に回転するＢ_１磁場の円形成分（つまり、いわゆる「Ｂ_１ ^＋磁場」）を直接的または間接的に表すものである。磁場分布マップの他の態様に、基本磁場（Ｂ_０磁場）の空間的分布を表すいわゆる「Ｂ_０マップ」（「B₀-Map」）がある。このＢ_０マップは特に、生じた不均一性も表すものである。

この磁場分布マップは最適化手法において、現在の検査環境における現在の被検体に対して、実施しようとしている測定に最適な駆動シーケンスを見つけるために考慮される。

その際には、Ｂ_１マップの情報はしばしばターゲット関数において、送信アンテナ素子による空間選択的励起時の、たとえば高周波シミング（B₁ ⁺-Shimming）に起因するＢ_１磁場ないしはＢ_１ ^＋磁場の不均一性ないしは幾何学的ひずみを回避するために用いられる。これに起因して生じる、磁気共鳴画像の原データのひずみは、その際に消去することができ、ないしは少なくとも大幅に低減させることができる。とりわけ、相互に独立して駆動可能な複数の送信チャネルないしは送信アンテナ素子を介して高周波パルスを送信する（これら複数の高周波パルスが組み合わさって、高周波パルス列を構成する）いわゆる並列送信法（ｐＴＸ法）では、これら複数の高周波パルスが測定空間において相互に重畳して、個別に規定可能な高周波磁場を構成し、このような並列送信法では、現在の被検体に対する該当の送信コイルないしは送信アンテナ素子の空間的感度に関する既知の情報が、最適なｐＴＸ‐ＨＦパルス列を計算できるようにするための重要な要件となる。

スライスごとないしは画像ボリュームごとに、各送信アンテナ素子ないしは各送信チャネルの感度が必要となるので、上述の最適化手法に使用できる磁場分布マップの取得、特にＢ_１マップの取得にかかる時間は比較的長くなり、この取得により、特に臨床現場でのルーティンにおいて検査全体にかかる時間が格段に長くなる。

それゆえ本発明の課題は、磁場分布マップを考慮して被検体の磁気共鳴信号を取得するための磁気共鳴システム駆動シーケンスを求めるための手段であって、当該駆動シーケンスを求める総時間を、特にＢ_１マップを求める総時間を格段に短縮できる手段を実現することである。

前記課題は、請求項１に記載のＢ_１マップ検出方法、請求項２に記載の磁気共鳴システム駆動シーケンスの検出方法、請求項１２に記載のＢ_１マップ検出システム、請求項１４記載の駆動シーケンス検出システム、および、請求項１５記載の核磁気共鳴イメージングシステムにより解決される。

本発明の一実施例の核磁気共鳴イメージングシステムを示す。 磁場分布マップの算出方法の一実施例を示す。 磁場分布マップを算出するために核磁気共鳴イメージングシステムの複数の送信チャネルを併用する一実施例を示す。 本発明の一実施例の、駆動シーケンスの算出方法を示す。

本発明は、複数の、特に２つ以上の送信チャネルを備えた核磁気共鳴イメージングシステムの駆動シーケンスを生成するために用いられる、特に被検体の検出対象の画像ボリュームないしは検出対象スライスの、Ｂ_１マップの算出方法を対象とする。これらの送信チャネルは、核磁気共鳴イメージングシステムで前記画像ボリュームにおける被検体の磁気共鳴励起に使用される冒頭に述べた高周波磁場ないしはＨＦパルス列を生成するために設けられている。すなわち特に、核磁気共鳴イメージングシステムの送信アンテナ素子を用いていわゆるＢ_１マップないしはＢ_１ ^＋マップを生成するために設けられている。その際に有利なのは、上記送信チャネルをそれぞれ依存せずに、つまり各々個別に制御できるように構成することである。その際には各送信チャネルごとに送信アンテナ素子を設けることにより、冒頭に述べたように、各送信アンテナ素子をそれぞれ独立して動作するように構成することが可能である。しかし、１つの送信チャネルに複数の送信アンテナ素子を設けること、つまり一群の送信アンテナ素子を設け、これら複数の送信アンテナを１つのまとまりとして独立して動作させることも可能である。

本発明のＢ_１マップ算出方法は、以下のステップを有する：
１ａ）核磁気共鳴イメージングシステムのいずれかの送信チャネルを用いて、最初の第１の高周波磁場（すなわち高周波パルス列）を送信するステップ。第１の高周波磁場を送信する間、核磁気共鳴イメージングシステムの送信チャネルを１つだけ作動させることも可能である。しかし、核磁気共鳴イメージングシステムに設けられた他の送信チャネルも同時に作動させ、しかも、当該核磁気共鳴イメージングシステムの、有利には少なくとも１つの送信チャネルを使用せずに（非作動状態に維持したまま）作動させると、実施態様を参照して説明する格別な利点を奏することができる。
１ｂ）送信された前記高周波磁場の最初の第１の高周波磁場測定値を取得するステップ。ここで、「高周波磁場測定値」は有利には直接測定された測定値であり、この測定値から、所定の位置（有利には、核磁気共鳴イメージングシステムの冒頭に述べた測定空間内ないしは均一ボリューム内、ないしは画像ボリューム内の所定位置）における高周波磁場に関する情報、すなわちいわゆる「高周波磁場情報」を求めるかないしは導出することができ、または、この直接測定された測定値がそのまま高周波磁場情報自体となる。この高周波磁場測定値は、たとえば磁気共鳴原データとすることができる。
１ｃ）前記第１の高周波磁場測定値に基づいて相対的Ｂ_１マップを作成するステップ。Ｂ_１マップでは磁場分布マップを複数のタイプに分類することができ、「高周波磁場値」の磁場分布（空間的感度）を各タイプ固有の態様で、すなわち各タイプ固有の「高周波磁場情報」を用いて表すことができる。とりわけ、相対的Ｂ_１マップと定量的Ｂ_１マップとに分けることができる。

いわゆる「定量的Ｂ_１マップ」とは、高周波磁場情報を高周波磁場値の形態で、つまり磁場強度の数値として表したものである。この高周波磁場値には物理量単位（磁場強度）が割り当てられる。この高周波磁場値は、たとえば磁場強度とすることができる。駆動シーケンスを算出する他のプロセスではたいてい、この態様のＢ_１マップを用いる必要がある。

いわゆる「相対的Ｂ_１マップ」では、高周波磁場情報は参照値に対するスケーリング係数の形態である。よって具体的には、相対的Ｂ_１マップの高周波磁場情報は有利には、量の単位を有さない。この参照値はたとえば、特に事前に実施された別の高周波磁場値測定等により得られる高周波磁場値とすることができる。また、製造業者較正の測定値を少なくとも補助的に前記参照値として用いることも可能である。

測定空間の特定の場所における高周波磁場値ｂ１は、「相対的Ｂ_１マップ」を用いて以下のように求めることができる。その際には、相対的Ｂ_１マップで、測定空間の特定の場所ないしは区画の高周波磁場情報を数値ｘとして表す。ここで、
ｂ１＝ｘ・ｂｒ （１）
を適用する。

上記式中、ｂｒは、先行の測定にて求められた参照値であり、数値ｘはスケーリング係数を、すなわち、高周波磁場値ｂ１を得るために参照値ｂｒに乗算すべき高周波磁場情報を表す。高周波磁場値は相対量を用いて表されるので、「相対的Ｂ_１マップ」を用いて駆動シーケンスを求めるのは難しい。相対的Ｂ_１マップの利点は、このような相対量を、参照値に対する追加的な測定１つだけで得ることができることである。それに対して「定量的Ｂ_１マップ」は、１つの高周波磁場値ごとにそれぞれ２回測定を行う必要があるか、ないしは、１つの送信チャネルないしは１つのチャネル組合せについての「定量的Ｂ_１マップ」の測定にかかる時間は典型的には、「相対的Ｂ_１マップ」の測定にかかる時間より長い。

上述の種々のＢ_１マップタイプに共通する点は、核磁気共鳴イメージングシステムの測定空間の複数の各局部区画にそれぞれ、規定された特定の高周波磁場情報が対応付けられていることである。

前記局部区画はそれぞれ、予め定められた有限の面積単位ないしは体積単位を有し、これらはそれぞれ等しく、各局部区画が合わさって、前記測定空間の、空間的に一続きの領域を構成する。その際には測定空間は、前記局部区画の各面積単位ないしは体積単位により定められる所定の空間分解能の高周波磁場情報により表される。ここで、Ｂ_１マップの空間分解能は、測定空間の単位面（ピクセル）または単位体積（ボクセル）あたりの前記局部区画の数により定まる。この空間分解能は方向依存性とすることができ、具体的にはたとえば、ｚ方向における空間分解能をｘ方向またはｙ方向の空間分解能と異なるようにすることができる。

有利には、本発明のＢ_１マップ算出方法はさらに以下のステップを有する：
１ｄ）とりわけ（第１の）高周波磁場の先行の送信時に作動されていなかった（非作動状態であった）別の送信チャネルを用いて、別の（特に第２の）高周波磁場を送信するステップ。すなわち、ここで使用される送信チャネルは、前記先行の送信時の送信チャネルと少なくとも一部異なるものである。その際にも、核磁気共鳴イメージングシステムの他の送信チャネルを作動できないわけではない。
１ｅ）送信された前記別の高周波磁場の別のないしは第２の高周波磁場値を取得するステップ。
１ｆ）前記別の高周波磁場測定値に基づいて相対的Ｂ_１マップを作成するステップ。
１ｇ）実際の検査環境において、所定の駆動シーケンスで被検体の磁気共鳴原データを後で取得する際に用いられる送信チャネルの数に少なくとも応じて、前記ステップ１ｄ）〜１ｆ）を繰り返すステップ。ここで、前記ステップ１ｄ）における高周波磁場の送信時に用いられた送信チャネルの少なくとも１つの送信チャネルは、先行の送信時の送信チャネルと異なる。

しかしその際には、さらに他の追加測定を行うことも可能である。たとえば核磁気共鳴イメージングシステムの各送信チャネルごとに専用の相対的Ｂ_１マップが、１つの送信チャネルを用いて作成される場合、場合によっては、複数の送信チャネルを用いて、特に全ての送信チャネルを用いて組合せ測定を行う必要があることもある。すなわち、特に複数の送信アンテナ素子を組み合わせて用いてＢ_１マップを作成することも可能であり、その際にはこれらのＢ_１マップが、組み合わせて用いられた当該複数の送信アンテナの空間的なＢ_１磁場分布ないしはＢ_１ ^＋磁場空間分布を表す。

有利には、本発明の方法にて算出される相対的Ｂ_１マップの数は、少なくとも、核磁気共鳴イメージングシステムの全送信チャネル数である。特に、前記相対的Ｂ_１マップは、上述の方法で各送信チャネルにより生成された高周波磁場の高周波磁場値を当該送信チャネルに対応付けられるように生成されたものである。このような相対的Ｂ_１マップの生成は種々の手法で行うことができ、これら種々の手法はそれぞれ異なる利点を奏する。これらの手法については、本発明の実施態様において説明する。

本発明はさらに、以下のステップを有する：
１ｈ）後で使用するために、生成した１つおよび／または全ての相対的Ｂ_１マップを（たとえばＢ_１マップセットとして）記憶するステップ。この生成した相対的Ｂ_１マップの記憶は、前記方法のどこでも任意に行うことが可能である。重要なのは、生成された前記相対的Ｂ_１マップ（とりわけＢ_１マップセット）を後で何回も使用できるようにすること、すなわち繰り返し呼び出せるようにすることだけである。この記憶はたとえば、前記ステップ１ｃ）および１ｆ）において１つの相対的Ｂ_１マップを作成するごとに、その直後に行うことも可能である。

したがって本発明の方法は、多様に用いることができる所謂「Ｂ_１マップフレームワーク」を提供するものである。これは、迅速に算出可能な相対的Ｂ_１マップを、複数回用いることを可能にし、これにより、‐後に説明するように‐少数の算出した定量的Ｂ_１マップに基づき多数の正規化Ｂ_１マップを、特に本発明の方法では、核磁気共鳴イメージングシステムの駆動シーケンスを求めるための正規化Ｂ_１マップを算出できるようにするものである。以下、このように相対的Ｂ_１マップを使用可能にする方法および／または装置を「Ｂ_１マップフレームワーク」とも称する。

既に述べたように、Ｂ_１マップを求める本発明の方法は、たとえば、核磁気共鳴イメージングシステムの駆動シーケンスを算出するための方法にて用いることができる。駆動シーケンスを求めるための本発明の方法は、以下のステップを有する：
２ａ）複数の相対的Ｂ_１マップを、とりわけ、上記にて説明したＢ_１マップ算出方法のステップ１ａ）〜１ｃ）により求め、後で使用するために、すなわち特に、記憶した当該相対的Ｂ_１マップを記憶モジュールから、有利には本発明のＢ_１マップ算出方法のステップ１ｈ）により複数回呼び出すために、当該相対的Ｂ_１マップを記憶するステップ。
２ｂ）１つの定量的Ｂ_１マップを求めるステップ。
駆動シーケンスの算出方法の上記ステップａ）およびｂ）は任意の順序で、とりわけ少なくとも部分的に並行して実施することが可能である。
２ｃ）前記複数の相対的Ｂ_１マップと前記１つの定量的Ｂ_１マップとに基づいて複数の正規化Ｂ_１マップを求めるステップ。この所謂「正規化Ｂ１マップ」とは、本発明により生成される定量的なＢ_１マップ、すなわち、前記相対的Ｂ_１マップと前記定量的Ｂ_１マップとを用いて生成される定量的なＢ_１マップである。

既に述べたように、磁気共鳴測定データを取得するための駆動シーケンスを求めるためには、大抵は定量的なＢ_１マップを使用する。すなわち、上記正規化Ｂ_１マップは、駆動シーケンスを求める手法の大部分において使用するのに適した有利な態様になっている。

したがって、さらなるステップ２ｄ）は、上記複数の正規化Ｂ_１マップを用いて、磁気共鳴測定データを取得するための駆動シーケンスの算出を対象としたものである。

したがって本発明により、特に、核磁気共鳴イメージングシステムの駆動シーケンスを求めるための、定量的Ｂ_１マップの面倒な作成を、被検体の検出すべきスライスあたり少数の測定Ｂ_１マップに、有利には１つの測定Ｂ_１マップにまで低減することが可能である。このことは本発明では、記憶しておいた相対的Ｂ_１マップを用いることにより、つまり上述の「Ｂ_１マップフレームワーク」を用いることにより実現される。この相対的Ｂ_１マップは、定量的Ｂ_１マップよりも格段に短い所要時間で生成することができる。さらに強調しておきたい点は、この記憶された相対的Ｂ_１マップを、多数の種々の定量的Ｂ_１マップ算出方法に使用して種々の駆動シーケンスを求めたり種々の算出方法に用いたりすることが可能であることである。

したがって本発明は、核磁気共鳴イメージングシステムの動作方法にも関し、当該動作方法ではまず最初に、本発明の方法を用いて磁気共鳴駆動シーケンスを求め、次に、この磁気共鳴駆動シーケンスを用いて核磁気共鳴イメージングシステムを動作させる。

こうするためには、高周波磁場測定値を取得するための入力インタフェースを備えた本発明のＢ_１マップ算出システムを用いることができる。さらに、このＢ_１マップ算出システムは、前記高周波磁場測定値に基づいて定量的Ｂ_１マップを求めるＢ_１マップ算出モジュールも含むことができる。本発明のＢ_１マップ算出システムはまた、記憶モジュールも含むことができ、この記憶モジュールから、相対的Ｂ_１マップを複数回ないしは後で呼び出すことができる。

前記Ｂ_１マップ算出システムはさらに、複数の正規化Ｂ_１マップを求めるためのＢ_１マップ正規化モジュールも有する。この正規化Ｂ_１マップは、記憶モジュールから呼び出した前記複数の相対的Ｂ_１マップと、１つの定量的Ｂ_１マップとを用いて求められる。

前記記憶モジュールは、たとえば、既に生成および記憶された相対的Ｂ_１マップに基づいてさらに別の正規化Ｂ_１マップを生成するときに、特に有利に活用することができる。すなわち、前記入力インタフェースはさらに第２の高周波磁場測定値を取得し、前記Ｂ_１マップ算出モジュールも、当該別のないしは第２の高周波磁場測定値を用いてさらに別の定量的Ｂ_１マップを求めるために用いることができるということである。その際には前記Ｂ_１マップ正規化モジュールは、前記記憶モジュールから呼び出した第１の相対的Ｂ_１マップセットと１つの第２の定量的Ｂ_１マップとを用いて複数の第２の正規化Ｂ_１マップを求めるように構成することができる。つまり、記憶された（たとえば第１のＢ_１マップセットの）相対的Ｂ_１マップを複数回用いることが可能であるということであり、その際に有利なのは、記憶された相対的Ｂ_１マップを用いて、２つの異なる正規化Ｂ_１マップ（すなわち定量的なＢ_１マップ）を求めることである。

特に、前記正規化Ｂ_１マップを求めた後、有利にはこれに対応する駆動シーケンスを求めた後、前記別の正規化Ｂ_１マップを求めるために、当該別の正規化Ｂ_１マップを生成するために使用される（第１の）相対的Ｂ_１マップを再度求めることがないように、前記記憶モジュールは使用される。

本発明は、本発明のＢ_１マップ算出システムと、前記正規化Ｂ_１マップを用いて磁気共鳴測定データを取得するための駆動シーケンスを求めるシーケンス算出ユニットとを有する駆動シーケンス算出システムを対象とする。既に述べたように、この駆動シーケンス算出システムはさらに、前記別の正規化Ｂ_１マップを用いて、すなわち特に、前記記憶された相対的Ｂ_１マップを用いて、さらに別の駆動シーケンスを求めるように構成することができる。その際には、前記記憶された相対的Ｂ_１マップを前記記憶モジュールから呼び出すことができ、この相対的Ｂ_１マップを再計算する必要はないので、このような駆動シーケンス算出システムを用いると、速度の観点において格別な利点が奏される。

本発明はさらに、本発明のＢ_１マップ算出システムおよび／または本発明の駆動シーケンス算出システムを備えた核磁気共鳴イメージングシステムにも関する。大抵、前記核磁気共鳴イメージングシステムは、前記駆動シーケンスを用いて磁気共鳴原データないしは磁気共鳴信号を検出する検出装置を含む。

前記Ｂ_１マップ算出システムまたは駆動シーケンス算出システムの基本的構成要素は有利には、たとえば医用イメージングシステムまたはターミナル等の、適切な記憶手段を備えたプログラミング可能な適切な計算ユニット上に実装されたソフトウェアとして実現することができる。インタフェースはたとえば、医用イメージングシステム内部および／または駆動シーケンス算出システム内部に設置されたデータメモリ、または、ネットワークを介して医用イメージングシステムおよび／または駆動シーケンス算出システムに接続されたデータメモリ内から、‐場合によってはユーザインタフェースも用いて‐データを選択ないしは受け取るためのインタフェースとすることができる。さらに、上述のシステムはそれぞれ、生成したデータを、後続処理、表示、記憶等のために他の装置へ転送するための出力インタフェースを有することも可能である。大部分をソフトウェアで実現すること、特に、Ｂ_１マップ算出システムおよび／または駆動シーケンス算出システムの大幅なソフトウェアによる実現は、ソフトウェア更新により、以前から既に用いられているＢ_１マップ算出システム、駆動シーケンス算出システムないしは医用イメージングシステム等を、本発明にしたがって動作させるために、容易に事後的に拡張できるという利点を奏する。

したがって前記課題は、たとえば可搬型メモリに記憶された、および／または、ネットワークを介して転送されて核磁気共鳴イメージングシステムおよび／または駆動シーケンス算出システムおよび／またはＢ_１マップ算出システムの１つまたは複数のメモリに直接ロード可能なコンピュータプログラム製品によっても解決される。このコンピュータプログラム製品は、プログラムが適切なプログラミング可能な計算ユニットにおいて実行されるときに本発明の方法のすべてのステップを実行するためのプログラムコードセクションを含む。この計算ユニットはたとえば、核磁気共鳴イメージングシステムおよび／または駆動シーケンス算出システムおよび／またはＢ_１マップ算出システムの構成要素とすることができる。その際には、前記コンピュータプログラム製品は特に、不揮発性のメモリに符号化することができる。

従属請求項および以下の記載から、本発明の他の特に有利な実施形態および実施態様が明らかであり、１のカテゴリーの独立請求項を、他のカテゴリーの従属請求項と同様の実施態様で実施することも可能である。

本発明の駆動シーケンス算出方法の一実施形態は、さらに以下のステップを有する：
有利には、既に先行して第１の定量的Ｂ_１マップを求めたときのものと同一の画像ボリュームについて、すなわち測定空間の同一区域について、特に被検体の軸面スライスについて、別の第２の定量的Ｂ_１マップを算出するステップ。この別の定量的Ｂ_１マップの算出はとりわけ、磁気共鳴原データを取得するためのさらに別の駆動シーケンスを得るために実施される。この別の駆動シーケンスはとりわけ、前記第１の駆動シーケンスのタイプとは異なるタイプの駆動シーケンスである。駆動シーケンスのタイプはとりわけ、生成されるコントラストの態様、軌道態様、または、カバー対象となるボリュームの態様により相互に分けることができる。具体的にはたとえば、特に複数の異なるプレパラートパルスパターンを用いたターボフラッシュ法（ＴＦＬ）に基づく駆動シーケンス、および、たとえば、スピンエコー法（ＳＥ）に基づく他のタイプの駆動シーケンスといった場合である。また、いわゆる「ラジアルトラジェクトリ」を用いたシーケンスも、直交座標軌道を用いたシーケンスとは異なるタイプの駆動シーケンスの代表例である。

さらに別のステップは、記憶された複数の第１の相対的Ｂ_１マップ、すなわち、既に存在する複数の第１の相対的Ｂ_１マップと前記１つの別の定量的Ｂ_１マップとに基づいて、さらに別の正規化Ｂ_１マップを求めるものである。

たとえば、このさらに別の定量的Ｂ_１マップの測定誤差または空間分解能を、第１の定量的Ｂ_１マップの測定誤差または空間分解能と異なるものとし、これにより、正規化Ｂ_１マップの品質が異なるようにし、ないしは、駆動シーケンスに対する当該Ｂ_１マップの適合を異なるものとすることができる。この適合はとりわけ、特定の駆動シーケンスタイプに関して最適化することができる。

この有利な方法では、相対的Ｂ_１マップをたとえば第１の空間分解能で作成し、さらに、高周波磁場測定値を求める際の第１の測定誤差を当該相対的Ｂ_１マップに対応付けること（ないしは、当該相対的Ｂ_１マップから当該第１の測定誤差が導出できるようにすること）ができる。

さらに、簡単に作成可能な相対的Ｂ_１マップを、次に生成すべき所定の駆動シーケンスの所要空間分解能より高い空間分解能で生成するように、前記Ｂ_１マップフレームワークを構成することも可能である。このことにより、相対的Ｂ_１マップを、非常に多数の異なる駆動シーケンスや駆動シーケンスタイプに用いることが可能になり、算出にかかる時間が長い定量的Ｂ_１マップを、実際の測定に必要なだけの空間分解能で、つまりたとえば、前記相対的Ｂ_１マップの分解能より低い空間分解能で検出できる、という利点が奏される。

このようにして、多数の測定ないしは駆動シーケンスのために、核磁気共鳴イメージングシステムの駆動シーケンスを求めるために用いることができる正規化Ｂ_１マップの形態で定量的Ｂ_１マップを、時間的に特に効率的に算出することができ、１つの駆動シーケンスあたり１つの定量的Ｂ_１マップのみを検出し、駆動シーケンス算出方法のステップ２ｂ）にしたがって測定対象のスライスを検出するだけで十分となる。

これに応じて、上述の有利な方法のさらなる別のステップは、前記別の正規化Ｂ_１マップを用いて、磁気共鳴信号を検出するためのさらに別の第２の駆動シーケンスを求めるステップとすることができ、この第２の駆動シーケンスは有利には、既に求められた（特に、時間的に直前に求められた）駆動シーケンスのタイプとは異なるタイプである。

具体的にはたとえば、最初の第１のステップではターボスピンエコー核磁気共鳴撮影法（ＴＳＥ）のための駆動シーケンスを求め、前記別の定量的Ｂ_１マップに基づいて、スピンエコー式核磁気共鳴撮影法（ＳＥ）のための駆動シーケンスを求める。ここで、算出にかかる時間が長い固有の定量的Ｂ_１マップの数は、別の正規化Ｂ_１マップを生成することにより最小限にまで削減され、これによって、特に、有利には異なるタイプである複数の駆動シーケンスを作成するために用いられるＢ_１マップを算出するための全時間を格段に短縮することが可能となる。

既に述べたように、相対的Ｂ_１マップの生成も時間的に最適化することができる。本方法の１実施態様では、生成される（第１または別の）相対的Ｂ_１マップの数は、少なくとも、核磁気共鳴イメージングシステムの測定空間内にて高周波磁場を生成するための送信チャネルの数である。

前記送信チャネルの数はとりわけ、後で実施される測定において当該送信チャネルが明示的に被検体の磁気共鳴撮影画像の作成に用いられるように、予め設定されている。これは、核磁気共鳴イメージングシステムの全送信チャネルのうち一部の送信チャネルとすることができるが、有利なのは、送信チャネル数が、核磁気共鳴イメージングシステムの全送信チャネルを含むことである。

とりわけ、本方法の１つの実施態様では、生成される相対的Ｂ_１マップ数をちょうど、核磁気共鳴イメージングシステムの測定空間内にて高周波磁場を生成するための送信チャネル数とすることができる。このことは自明ではなく、この場合には、画像ボリュームあたり少数の定量的Ｂ_１マップを用いて、特に１つの定量的Ｂ_１マップのみを用いて、かつ、核磁気共振イメージングシステムの測定空間内にて高周波磁場を生成するための送信チャネル数である数の、生成された相対的Ｂ_１マップを用いて、駆動シーケンスを求めるための正規化Ｂ_１マップを作成できる、送信チャネルの最適な組み合わせを求めることができる。

ここで送信チャネルの組み合わせとは、所定の高周波磁場を生成するために、特に同時に作動される送信チャネル群を指す。すなわち、送信チャネルの組み合わせを指定することにより、同時に、所定の高周波磁場を生成するために使用されない送信チャネルがどれであるかの相補的な情報も得ることができる。よって、使用される送信チャネルの組み合わせを表示するためには、上述の情報のうちいずれか任意のものを用いることができ、または、使用される送信チャネルの指定と使用されない送信チャネルの指定とを組み合わせて併用することができる。

この組み合わせが最適である場合には、生成される正規化Ｂ_１マップの数、および／または、たとえば別の正規化Ｂ_１マップの数は、少なくとも、所定の高周波磁場を生成するために用いられる送信チャネル数に相当する。このようにしてたとえば、各送信チャネルごとに対応する１つの正規化Ｂ_１マップを生成することができ、所定の送信チャネルについてさらに定量的Ｂ_１マップを追加して検出する必要はなくなる。このことは特に、核磁気共鳴イメージングシステムの複数の送信チャネルの組み合わせを使用して少なくとも１つの相対的Ｂ_１マップを生成することにより実現することができる。

以下、複数の送信チャネルの組み合わせとは、有利には、いわゆる「送信チャネルの線形組み合わせ」を指し、この線形組み合わせは、線形関数表現（各送信チャネルの送信パワーないしは高周波磁場を重畳したものの線形関数）により、複数の送信チャネルの高周波磁場を重畳したものとして、所定の高周波磁場を表せることを特徴とする。特に、基本磁場強度が７Ｔ以上である場合、この要求は自明の事項ではない。しかし、複数の独立した送信チャネルを用いて生成された高周波磁場の線形重畳を用いて上述のように高周波磁場を表現できる周辺条件は、当業者に委ねられる。線形重畳可能であることを保証するためには、「小フリップ角方式」を使用できるようにするため、どの場所のフリップ角も十分に小さくなければならない。

ここで、「複数の送信チャネルの組み合わせを使用する」との表現はとりわけ、特に複数の送信チャネルを同時に動作させて、当該組み合わせに含まれるすべての各送信チャネルを用いて高周波磁場を送信することを意味する。

本方法の１つの実施形態では、特に有利には、核磁気共鳴イメージングシステムの複数の送信チャネルの１つの組み合わせを使用して、前記複数の相対的Ｂ_１マップのすべての相対的Ｂ_１マップを生成する。つまり、すべての相対的Ｂ_１マップに、前記複数の送信チャネルの送信磁場（高周波磁場）を組み合わせたものとして磁場分布を表す情報が含まれる、ということである。このことによって特に、高周波磁場情報を有する、生成された各Ｂ_１マップごとに、核磁気共鳴イメージングシステムの検出視野ないしは測定空間の大部分を表すことが可能となり、生じる可能性のある遮蔽現象（Ｂ_１シミング）を識別することができる。

本方法の１つの実施形態では、核磁気共鳴イメージングシステムの複数の送信チャネルの組み合わせを用いて、１つの第１の定量的Ｂ_１マップおよび／または１つの別の第２の定量的Ｂ_１マップを生成する。このことが特に有利となるのは、各１つの定量的Ｂ_１マップを生成するのに用いられる前記複数の送信チャネルの組み合わせのうち少なくとも２つの送信チャネルが、前記複数の相対的Ｂ_１マップのうち少なくとも１つを生成するためにも用いられる送信チャネルの組み合わせに含まれている場合である。その際に有利なのは、各１つの定量的Ｂ_１マップの生成に用いられる送信チャネルの組み合わせが、ちょうど、前記複数の相対的Ｂ_１マップのうち少なくとも１つを生成するために用いられる送信チャネルの組み合わせに相当することである。

このようにして特に、送信チャネルの線形組み合わせが既知であれば、１つの定量的Ｂ_１マップのみを用いて正確な逆算を行い、磁気共鳴撮影画像を生成するのに使用される送信チャネル数にちょうど相当する数の正規化Ｂ_１マップを生成することが可能となる。

特に有利には、定量的Ｂ_１マップを作成するために、定量的Ｂ_１マップを求めるための予め定められた品質基準を使用または事前設定することができる。たとえば、‐相対的Ｂ_１マップの生成について既に説明したように‐所定の駆動シーケンスないしは所定の駆動シーケンスタイプに必要とされる空間分解能および／または高周波磁場値（ないしは高周波磁場測定値）の測定誤差を、他の駆動シーケンスないしは駆動シーケンスタイプの空間分解能および／または高周波磁場値（ないしは高周波磁場測定値）の測定誤差以下とすることが可能である。このことは、予め定められる品質基準において考慮することができる。つまり、前記所定の品質基準はたとえば、定量的Ｂ_１マップの空間分解能、および／または、定量的Ｂ_１マップを求める際の測定誤差、具体的には特に割合で表される、有利には百分率の測定誤差とすることができる。相対的Ｂ_１マップは有利には、定量的Ｂ_１マップに適用されるこの品質基準より優れたものである。具体的には、相対的Ｂ_１マップを作成するときには、既に述べたように品質基準を予め設定しておくか、または、たとえば既存の相対的Ｂ_１マップから算出ないしは導出することができる。相対的Ｂ_１マップが定量的Ｂ_１マップの品質基準より優れている場合には必ず、当該定量的Ｂ_１マップにより予め定められた品質基準に相当する正規化Ｂ_１マップを生成することができる。相対的Ｂ_１マップおよび定量的Ｂ_１マップのいずれについても、前記品質基準の事前設定は特に、高周波磁場測定値を解析して、この高周波磁場測定値の解析により、たとえば空間分解能および／または測定誤差として品質基準を導出することにより行うことができる。

特に、とりわけ定量的Ｂ_１マップにより定まる品質基準を正規化Ｂ_１マップも満たすように保証するためには、本発明の方法の１つの実施形態では、相対的Ｂ_１マップの品質基準と定量的Ｂ_１マップの品質基準との比較を行うことができる。この比較は特に、空間分解能および／または測定誤差の比較とすることができる。この比較では、前記相対的Ｂ_１マップのうち１つまたは全ての相対的Ｂ_１マップの空間分解能が前記定量的Ｂ_１マップの空間分解能に達するか否か、または上回るか否かを検査し、および／または、相対的Ｂ_１マップのうち１つまたはすべての相対的Ｂ_１マップの、特に割合で百分率で表された測定誤差が、特に、定量的Ｂ_１マップの割合で表された百分率の測定誤差に達するか否か、または上回るか否かを検査することができる。

たとえば、定量的Ｂ_１マップの空間分解能が相対的Ｂ_１マップの空間分解能より下回るかまたは等しい場合には、必ず、定量的Ｂ_１マップの空間分解能で正規化Ｂ_１マップを作成することができる。すなわち、作成される正規化Ｂ_１マップは、定量的Ｂ_１マップにより定まる空間分解能に関する品質基準を満たす、ということである。また、たとえば定量的Ｂ_１マップの元となる測定データの測定誤差を解析し、同様に、定量的Ｂ_１マップにより定まる測定誤差に関する品質基準を、作成された正規化Ｂ_１マップが満たすことも保証することができる。

本発明の方法の一実施形態では、特に上述の比較で、定量的Ｂ_１マップについて予め定められた品質基準を満たす正規化Ｂ_１マップを作成できないと判定された場合、前記比較結果に基づいて、駆動シーケンスを求めるためにステップ１ａ）を、すなわち特に、送信チャネルを用いて第１の高周波磁場を送信し、当該送信した高周波磁場の高周波磁場測定値を取得し、この第１の高周波磁場測定値に基づいて相対的Ｂ_１マップを作成するステップを繰り返すことにより、当該相対的Ｂ_１マップを本発明の方法のステップ１ｈ）にしたがって記憶し、後で使用できるように、すなわち、記憶モジュールから何回も呼び出せるようにすることができる。その次に、ステップ２ｃ）または２ｇ）により正規化Ｂ１マップを求め、ステップ２ｄ）または２ｈ）により駆動シーケンスを求めるために当該正規化Ｂ_１マップを用いることができる。

具体的には、特に前記相対的Ｂ_１マップのうちいずれか１つの相対的Ｂ_１マップの空間分解能が定量的Ｂ_１マップの空間分解能を下回る場合、および／または、当該相対的Ｂ_１マップのうちいずれか１つの相対的Ｂ_１マップの、割合で表された百分率の測定誤差が、定量的Ｂ_１マップの、割合で表された百分率の測定誤差を下回る場合、相対的Ｂ_１マップの検出（ステップ１ａ）を繰り返し実施することができる。相対的Ｂ_１マップの検出を繰り返すためには、定量的Ｂ１マップの、前記予め定められた品質基準を考慮した駆動シーケンスを用いることができ、これにより、生成される相対的Ｂ_１マップは、（定量的Ｂ_１マップおよび／または相対的Ｂ_１マップについて）予め定められた品質基準を満たすことができる。その際には、高速グラジエントエコー法ないしは高速グラジエントエコー方式の駆動シーケンスを用いることができる。

正規化Ｂ_１マップを算出するために設けられたＢ_１マップ算出システムは、高周波磁場測定値に基づいて相対的Ｂ_１マップを生成するために構成されたＢ_１マップ生成モジュールを含むことができる。このＢ_１マップ生成モジュールは特に、生成された相対的Ｂ_１マップを記憶するための記憶モジュールに接続されており、これにより、後で使用するために当該相対的Ｂ_１マップを記憶モジュールから呼び出すことができる。

有利には前記Ｂ_１マップ算出システムは、定量的Ｂ_１マップの上述の品質基準を事前設定するための品質基準インタフェースも含むことができ、これによってたとえば、駆動シーケンスのために、定量的Ｂ_１マップおよび／または相対的Ｂ_１マップの品質基準とは異なる品質基準を満たす正規化Ｂ_１マップを生成することができる。

この品質基準は、Ｂ_１マップ算出システムに含まれるＢ_１マップ解析装置にて使用することができる。このＢ_１マップ解析装置は、相対的Ｂ_１マップの品質および定量的Ｂ_１マップの品質を品質基準に基づいて比較するように構成されており、有利には、当該比較に基づいて、さらに別のＢ_１マップの生成をトリガするように、すなわち、特に高周波磁場測定値の生成をトリガするように構成されている。こうするために、Ｂ_１マップ解析装置はトリガインタフェースを含むことができ、このトリガインタフェースは、定量的Ｂ_１マップおよび／または相対的Ｂ_１マップを求めるための高周波測定値の取得をトリガするトリガ信号を送信する。既に述べたように、このようにしてＢ_１マップフレームワークにおいて、生成された正規化Ｂ_１マップが、予め定められた品質基準を満たし、駆動シーケンスの算出に用いることができることを保証することができる。

以下、添付の図面を参照して、実施例に基づき、本発明について再度詳細に説明する。異なる図において同一の構成要素には、同一の符号を付している。

図１に、本発明の磁気共鳴装置１を概略的に示す。この磁気共鳴装置１は磁気共鳴スキャナ２本体を有し、磁気共鳴スキャナ２は、当該磁気共鳴スキャナ２内にある測定空間８ないしは患者トンネルを有する。この患者トンネル８内に寝台７が入るように移動させることができ、これにより、当該寝台７上に寝ている被検体Ｏ（患者／被験者）が検査中に、磁気共鳴スキャナ２内に設置された磁気システムおよび高周波システムに対する、当該磁気共鳴スキャナ２内部における所定の相対位置に保持したり、ないしは、測定中に複数の異なる位置の間で移動させることもできる。

磁気共鳴スキャナ２の重要な構成要素は、基本磁場磁石３、ｘ方向とｙ方向とｚ方向とに任意の磁場勾配を与えるための勾配磁場コイルを有する勾配磁場システム４、ならびに、全身高周波コイル５である。被検体Ｏにて誘導された磁気共鳴信号の受信は、当該磁気共鳴信号を誘導させるための高周波信号を送信するためにも通常用いられる前記全身コイル５を用いて行うことができるが、通常はこの信号は、たとえば被検体Ｏ上または下方に設置される局所コイル６を用いて受信される。上述の構成要素すべての基本的構成は、当業者に知られているので、図１では大まかに概略的にのみ示している。

全身高周波コイル５は、たとえばいわゆるバードケージアンテナの形態で、個別の送信チャネルＳ_１〜Ｓ_Ｎとして制御装置１０により相互に別個に駆動可能である、個数Ｎの個別アンテナバーを有する。すなわち、上記核磁気共鳴断層撮像システム１はｐＴＸ機能を有するシステムである。しかし本発明の方法は、送信チャネルを１つのみ有する古典的な核磁気共鳴断層撮像装置において使用することも可能であることを明示的に述べておく。

前記制御装置１０は制御コンピュータとすることができ、この制御コンピュータは、多数の個別コンピュータから構成することもできる。これら個別コンピュータは場合によっては別個のスペースに設置され、適切なバスシステムないしはケーブル等を介して相互に接続されている。前記制御装置１０はターミナルインタフェース１７を介して、オペレータが設備１全体を制御するためのターミナル２０に接続されている。この実施例では前記ターミナル２０は、オペレータに対してグラフィカルユーザインタフェースを提供するため、キーボード２８を有するコンピュータ２１と、１つまたは複数のスクリーン２７と、たとえばマウス等の他の入力機器とを含む。

前記制御装置１０はとりわけ勾配磁場制御ユニット１１を有し、この勾配磁場制御ユニット１１もまた、複数の部分構成要素から構成することができる。この勾配磁場制御ユニット１１を介して各勾配磁場コイルを各制御信号ＳＧ_ｘ、ＳＧ_ｙ、ＳＧ_ｚに接続することができる。この制御信号は、測定中にそれぞれ対応する時間的位置にて、それぞれ対応する時間的推移でセットされる勾配パルスである。

前記制御装置１０はさらに、高周波送受信ユニット１２も有する。このＨＦ送受信ユニット１２もまた、各送信チャネルＳ_１〜Ｓ_Ｎにそれぞれ別個かつ並列に、具体的にはこの実施例では、ボディコイル５の別個に駆動可能な各アンテナバーにそれぞれ別個かつ並列に高周波パルスを印加するため、複数の部分構成要素から構成されている。この送受信ユニット１２を介して磁気共鳴信号を受信することも可能であるが、この実施例では、磁気共鳴信号の受信は局所コイル６を用いて行われる。前記局所コイル６により受信された原データＲＤは、ＨＦ受信ユニット１３により読み出されて処理される。局所コイル６または全身コイル５がＨＦ送受信ユニット１２を用いて受信した磁気共鳴信号は原データＲＤとして再構成ユニット１４へ転送される。再構成ユニット１４は原データＲＤから画像データＢＤを再構成し、これをメモリ１６に記憶し、および／または、オペレータがこの画像データＢＤを観察できるようにインタフェース１７を介して当該画像データＢＤをターミナル２０へ転送する。また、ネットワークＮＷを介して画像データＢＤを他の場所に記憶および／または表示し、解析することもできる。局所コイル６が適切な切替デバイスを有する場合、とりわけｐＴＸモードで送信するためにも前記局所コイルを使用するため、この切替デバイスをＨＦ送受信ユニット１２に接続することもできる。

勾配磁場コントローラ１１と、ＨＦ送受信ユニット１２と、局所コイル６のための受信ユニット１３とはそれぞれ、測定制御ユニット１５により協調制御される。これは、適切な命令により、所望の勾配パルス列ＧＰを適切な勾配制御信号ＳＧ_ｘ、ＳＧ_ｙ、ＳＧ_ｚにより送信するためのものであり、マルチチャネルパルス列ＭＰを送信するように、すなわち各送信チャネルＳ_１〜Ｓ_Ｎ上にて適切な高周波パルスを全身コイル５の複数の各送信バーに並列して印加するように、ＨＦ送受信ユニット１２を並列駆動する。さらに、局所コイル６にある磁気共鳴信号がＨＦ受信ユニット１３により適切な時点にて読み出されて処理されるように、ないしは、全身コイル５に信号が存在する場合にはこの信号をＨＦ送受信ユニット１２により読み出されて処理されるようにしなければならない。測定制御ユニット１５は、予め設定された制御プロトコルＰにしたがい、高周波送受信ユニット１２に対する適切な信号を、特にマルチチャネルパルス列ＭＰを設定し、かつ、勾配磁場制御ユニット１１に対する勾配パルス列ＧＰを設定する。この制御プロトコルＰには、測定中に設定しなければならないすべての制御データが記憶されている。

通常は、メモリ１６に、複数の異なる測定に対応して多数の制御プロトコルＰが記憶されている。これらの制御プロトコルＰは、ターミナル２０を介してオペレータが選択することができ、場合によっては、現在所望の測定を行うのに適した制御プロトコルＰが得られるように、メモリ１６に記憶された制御プロトコルＰを変更することができ、この制御プロトコルＰにより前記測定制御ユニット１５は動作することができる。その他にも、オペレータはネットワークＮＷを介して制御プロトコルを、たとえば磁気共鳴システムの製造者から呼び出すことができ、場合によっては、この呼び出した制御プロトコルを変更して使用することができる。

しかし、上述の磁気共鳴測定の基本的な流れ、および、駆動制御のための上述の構成要素は当業者に知られているので、これらについてはここでは詳細に説明しない。また、前記磁気共鳴スキャナ２、および、当該磁気共鳴スキャナ２の制御装置は、さらに別の多数の構成要素を有することができ、これらの別の構成要素についても、ここでは詳細に説明しない。ここでは、磁気共鳴スキャナ２の構成を異なるものとすることができ、たとえば、側方に開口を有する患者スペースを設けることが可能であり、基本的には、高周波全身コイルをバードケージアンテナとして構成しなくてもよいことを述べておく。

図１ではさらに、磁気共鳴システム駆動シーケンスＡＳを求めるための、本発明の制御シーケンス算出装置２２を概略的に示している。この磁気共鳴システム駆動シーケンスＡＳはとりわけ、特定の測定に対して、ｋ空間内における所定の軌道を通過するための勾配パルス列ＧＰを有するパルスシーケンスを含み、また、これに対応する、各送信チャネルＳ_１〜Ｓ_Ｎを駆動するための高周波パルス列、ここではマルチチャネルパルス列ＭＰも含む。この場合、磁気共鳴システム駆動シーケンスＡＳは、測定プロトコルＰで予め設定されたパラメータＰＤに基づいて形成される。

制御シーケンス算出装置２２はここでは、ターミナル２０の一部として図示されており、このターミナル２０のコンピュータ２１上にてソフトウェア構成要素として実装することができる。しかし基本的には、制御シーケンス算出装置２２を制御装置１０自体の一部として実装すること、または、別個の演算システム上に実装することも可能である。完成した駆動シーケンスＡＳは、ネットワークＮＷを介して磁気共鳴システム１へ伝送することができ、これは、完全な制御プロトコルＰの範囲内でも行える場合がある。有利な一態様では、制御シーケンス算出装置２２は測定診断中にも、すなわち患者の検査中にも、最新の新たな制御シーケンスを現在の前提条件に基づいて求めることができる。

後に説明するように、励起のための最適なＨＦパルス列を計算するのに必要とされる現在のＢ_１マップは、少なくとも本来の測定前に、被検体Ｏの内部において、視野範囲９（ＦｏＶ＝ Field of View）内の、磁気共鳴撮像画像を生成する元にもなる複数のスライスＳＬについて生成される。こうするためには、駆動シーケンスＡＳを算出する方法全体を通じて、各スライスＳＬごとに複数のＢ_１マップが、すなわち少なくとも、使用される送信チャネルＮの数と同数のＢ_１マップが必要とされる。たとえば、使用される送信チャネル数が１０個であるシステムにおいて、総じて４０個のスライスにＢ_１マップが必要である場合、求めるべきＢ_１マップの総数は少なくとも４００になる。これにかかる時間は長いので、可能な限り効率的にＢ_１マップを求められるようにしなければならない。

制御シーケンス算出装置２２はここでは、入力インタフェース２３を有する。この入力インタフェース２３を介して、制御シーケンス算出装置２２は、駆動シーケンスＡＳを求めるためのパラメータＰＤを受け取る。前記パラメータＰＤにはとりわけ、所望の測定を実現するフリップ角分布をどのようにすべきかを設定する目標磁化と、ｋ空間軌道またはｋ空間軌道タイプと、場合によっては他の入力パラメータとが含まれる。後で、この他の入力パラメータの一部について、図４を参照して詳細に説明する。この入力インタフェース２３を介して、制御シーケンス算出装置２２は高周波磁場測定値ＨＦおよび／または相対的Ｂ_１マップＢＲ_１〜ＢＲ_Ｎを受け取ることができる。

制御シーケンス算出装置２２はさらにＨＦパルス算出ユニット２４も含み、これは特に、いわゆる「最適化ユニット」として動作するものである。このユニットは適切な最適化手法を用いて、上述の入力データに基づいて高周波パルス列ＭＰを算出する。

ここではさらに、制御シーケンス算出装置２２はＢ_１マップ算出システム３０も含む。このＢ_１マップ算出システム３０は、高周波磁場測定値ＨＦを受け取るための入力インタフェース３６を有する。

前記Ｂ_１マップ算出システム３０はさらに、Ｂ_１マップ算出モジュール３１と、Ｂ_１マップ生成モジュール３４と、記憶モジュール３２と、Ｂ_１マップ正規化モジュール３３と、Ｂ_１マップ解析モジュール３５とを有する。

前記Ｂ_１マップ正規化モジュール３３を用いて、下記にて説明する手法で、高周波磁場測定値ＨＦに基づいて複数の正規化されたＢ_１マップＢＮ_１〜ＢＮ_Ｎが求められる。図中に示されていない出力インタフェース装置を介して、これらの正規化Ｂ_１マップＢＮ_１〜ＢＮ_Ｎを入力データとしてＨＦパルス算出ユニット２４（すなわち最適化ユニット）へ転送し、その後、ＨＦパルス算出ユニット２４はこれらの正規化Ｂ_１マップＢＮ_１〜ＢＮ_Ｎを用いて、最適な高周波パルス列ＭＰを求めるように動作することができる。

その際には前記正規化Ｂ_１マップＢＮ_１〜ＢＮ_Ｎは、本発明の「Ｂ１マップフレームワーク」を用いて作成される。このＢ１マップフレームワークは、複数の相対的Ｂ_１マップＢＲ_１〜ＢＲ_Ｎを記憶モジュール３２に記憶し、呼び出してＢ_１マップ正規化モジュール３２へ転送することができる。記憶される相対的Ｂ_１マップＢＲ_１〜ＢＲ_Ｎは、とりわけ予め、実際の検査環境と実際の被検体とに応じて、特に各スライスＳＬごとに求めておいたものであり、以下、相対的Ｂ_１マップＢＲ_１〜ＢＲ_Ｎ（すなわち、最初の相対的Ｂ_１マップセット）の初回算出の詳細について説明する。

このＢ_１マップ正規化モジュール３３は、前記記憶モジュール３２から呼び出した相対的Ｂ_１マップＢＲ_１〜ＢＲ_Ｎを用いて、第１の定量的Ｂ_１マップＢＱを使用して、最初の正規化Ｂ_１マップＢＮ_１〜ＢＮ_Ｎを生成する。この第１の定量的Ｂ_１マップＢＱは、前記高周波磁場測定値ＨＦに基づいて前記Ｂ_１マップ算出モジュール３１により求められるものである。ここで、呼び出される最初の相対的Ｂ_１マップＢＲ_１〜ＢＲ_Ｎの数は核磁気共鳴イメージングシステム１の送信チャネルの数Ｎに相当し、被検体の固有のスライスＳＬごとに固有の画像ボリュームが作成されている。正規化Ｂ_１マップＢＮ_１〜ＢＮ_Ｎを相対的Ｂ_１マップＢＲ_１〜ＢＲ_Ｎと定量的Ｂ_１マップとに基づいて求める手法は、たとえば、ISMRM 2007, 1676 の J.-P. Moortele によるカンファレンス寄稿論文に記載されており、同文献にはたとえば、相対的Ｂ_１マップおよび定量的Ｂ_１マップからＢ_１分布の規模および位相情報を求める手法が説明されている。

次に、最初の駆動シーケンスＡＳの高周波パルス列ＭＰを求めるために、図中に示されていないインタフェースを介して、上述の最初の正規化Ｂ_１マップＢＮ_１〜ＢＮ_ＮをＨＦパルス算出ユニット２４へ転送する。この最初の駆動シーケンスはたとえば、ターボスピンエコー（ＴＳＥ）であるか、または、ターボフラッシュ方式のシーケンス（ＴＦＬ）である。それゆえ、この最初の駆動シーケンスは、駆動シーケンスＡＳの最初のタイプに分類されるものであると見なすことができる。

最初の駆動シーケンスＡＳが求められた後、出力インタフェース装置２５を介して制御シーケンス算出装置２２からこの前記最初の駆動シーケンスＡＳを再び出力することができる。

測定診断を行っている間に駆動シーケンスＡＳを更新する場合には、制御装置１０が適切な時点にて新規の制御シーケンスＡＳを本発明の方法により自動的に求められるように、または、たとえばターミナル２０もしくは他のコンピュータがこの新規の制御シーケンスＡＳを呼び出せるように、この更新も制御プロトコルＰに記憶することができる。

たとえば、特に第２駆動シーケンスタイプに分類される第２の駆動シーケンスＡＳを生成するためには、別の第２の正規化Ｂ_１マップＢＮ_１〜ＢＮ_Ｎが必要となる場合がある。この第２タイプの駆動シーケンスは、スピンエコー（ＳＥ）方式またはターボフラッシュ（ＴＦＬ）方式のシーケンスとすることができる。こうするためには、同一の画像ボリュームないしは同一のスライスＳＬに対しては、たとえば空間分解能および／または測定精度が第１の正規化Ｂ_１マップＢＮ_１〜ＢＮ_Ｎと相違する、すなわち測定誤差が第１の正規化Ｂ_１マップＢＮ_１〜ＢＮ_Ｎより大きいかまたは小さい別の第２の正規化Ｂ_１マップＢＮ_１〜ＢＮ_Ｎを用いる必要がある。つまり第２の正規化Ｂ_１マップＢＮ_１〜ＢＮ_Ｎは、第１の正規化Ｂ_１マップＢＮ_１〜ＢＮ_Ｎと異なる品質を有さなければならない。すなわち、第２の正規化Ｂ_１マップＢＮ_１〜ＢＮ_Ｎが満たす品質基準ＱＣは、第１の正規化Ｂ_１マップＢＮ_１〜ＢＮ_Ｎの品質基準と異なる。

上述の「Ｂ_１マップフレームワーク」を用いると、各正規化Ｂ_１マップＢＮ_１〜ＢＮ_Ｎがそれぞれ、駆動シーケンスＡＳごとに予め設定された品質基準ＱＣを満たすことを保証することができる。

Ｂ_１マップ算出モジュール３１は、予め定められた品質基準ＱＣにしたがって、定量的Ｂ_１マップＢＱを高周波磁場測定値ＨＦに基づいて求めるように構成されている。

こうするためにはこの実施例では、Ｂ_１マップ算出モジュール３１へ転送される高周波磁場測定値ＨＦを並行して品質基準インタフェース３７へ伝送する。この品質基準インタフェース３７は、前記高周波磁場測定値ＨＦに基づいて正規化Ｂ_１マップＢＮ_１〜ＢＮ_Ｎの品質基準ＱＣを、すなわち、正規化Ｂ_１マップＢＮ_１〜ＢＮ_Ｎの、当該品質基準ＱＣにより定まる目標品質を求めるように構成されている。すでに述べたように、前記品質基準ＱＣは、目標空間分解能および／または目標最大測定誤差とすることができる。

また、前記品質基準インタフェース３７へ、たとえばユーザ設定により特にターミナル２０を用いて作成ないしは設定された品質基準ＱＣを直接伝送することも可能である。その際には、高周波磁場測定値ＨＦに基づいて品質基準ＱＣを求めるのを省略することもでき、予め定められる品質基準ＱＣが、高周波磁場測定値ＨＦの品質と相違することも可能である。

オプションとして、品質基準インタフェース３７をＢ_１マップ算出モジュール３１に接続することができ、または、Ｂ_１マップ算出モジュール３１に組み込むこと（図示されていない）も可能である。

たとえば、所望の空間分解能を高周波磁場測定値ＨＦの空間分解能より低くすることができ、または、許容最大測定誤差が高周波磁場測定値ＨＦの最大誤差より大きくてもよい。

その後、第２の正規化Ｂ_１マップＢＮ_１〜ＢＮ_Ｎを求めるために、第２の定量的Ｂ_１マップＢＱが前記Ｂ_１マップ算出モジュール３１によって作成される。その後、この第２の定量的Ｂ_１マップＢＱはＢ_１マップ解析モジュール３５へ転送され、その後にＢ_１マップ正規化モジュール３３へ転送される。このＢ_１マップ正規化モジュール３３は、記憶モジュール３２から新たに呼び出した最初の相対的Ｂ_１マップＢＲ_１〜ＢＲ_Ｎに基づいて第２の正規化Ｂ_１マップＢＮ_１〜ＢＮ_Ｎを求め、次に、第２の駆動シーケンスを生成するために、すなわち、たとえば別のフリップ角分布を生成するために、この第２の正規化Ｂ_１マップＢＮ_１〜ＢＮ_ＮをＢ_１マップ生成モジュール２４へ転送する。

前記Ｂ_１マップ解析モジュール３５もまた、記憶モジュール３２から前記最初の第１の相対的Ｂ_１マップＢＲ_１〜ＢＲ_Ｎを事前に呼び出し、この第１の相対的Ｂ_１マップＢＲ_１〜ＢＲ_Ｎから、当該第１の相対的Ｂ_１マップＢＲ_１〜ＢＲ_Ｎが満たす品質基準ＱＣを求める。Ｂ_１マップ解析モジュール３５はさらに、この求めた品質基準と、品質基準インタフェース３７の前に当該Ｂ_１マップ解析モジュール３５へ転送された所望の品質基準ＱＣとを比較する。

また、記憶モジュール３２から前記Ｂ_１マップ解析モジュール３５へ、当該記憶モジュール３２に記憶された相対的Ｂ_１マップＢＲ_１〜ＢＲ_Ｎが満たす品質基準ＱＣを転送することも可能である。この場合には、相対的Ｂ_１マップＢＲ_１〜ＢＲ_Ｎに対応する品質基準ＱＣをＢ_１マップ解析モジュール３５により求めるのを省略することができる。

前記比較により、相対的Ｂ_１マップＢＲ_１〜ＢＲ_Ｎが所望の品質基準ＱＣを満たすことが判明した場合、この相対的Ｂ_１マップＢＲ_１〜ＢＲ_Ｎと定量的Ｂ_１マップＢＱとを用いて、正規化Ｂ_１マップＢＮ_１〜ＢＮ_Ｎが当該所望の品質基準ＱＣに相当するように正規化Ｂ_１マップＢＮ_１〜ＢＮ_Ｎを求めることができる。したがってＢ_１マップ正規化モジュール３３は、所望の品質基準ＱＣを考慮するものである。

それに対し、前記比較により、相対的Ｂ_１マップＢＲ_１〜ＢＲ_Ｎおよび／または定量的Ｂ_１マップが所望の品質基準ＱＣを満たさない場合、このことは、記憶モジュール３２に記憶された相対的Ｂ_１マップＢＲ_１〜ＢＲ_Ｎおよび／または定量的Ｂ_１マップに基づいて、当該所望の品質基準ＱＣに応じた正規化Ｂ_１マップＢＮ_１〜ＢＮ_Ｎを作成できないことを意味する。

この場合には、適切な定量的Ｂ_１マップＢＱおよび／または適切な相対的Ｂ_１マップＢＲ_１〜ＢＲ_Ｎを作成しなければならない。‐たとえば、記憶モジュール３２からの相対的Ｂ_１マップＢＲ_１〜ＢＲ_Ｎの最初の呼び出し前のように‐駆動シーケンスＡＳないしは予め定められた磁化に対応した相対的Ｂ_１マップＢＲ_１〜ＢＲ_Ｎが記憶モジュール３２に未だ記憶されていない場合、Ｂ_１マップ解析モジュール３５は、高周波磁場測定値ＨＦの測定をトリガするためのトリガ信号ＲＴをトリガインタフェース３８へ送信する。このトリガインタフェース３８は、たとえば出力インタフェース２５に接続することができ、前記トリガ信号ＲＴは、記憶装置１６から、所望の品質基準ＱＣを満たす高周波磁場測定値ＨＦを生成するのに適した駆動シーケンスＡＳを選択できるように生成することが可能である。そのために適した駆動シーケンスＡＳは、たとえば核磁気共鳴イメージングシステムの製造業者設定において記憶装置１６に記憶することができる。相対的Ｂ_１マップＢＲ_１〜ＢＲ_Ｎの初回の生成を行うためには、標準分解能および／または標準測定誤差を品質基準ＱＣとして予め定めておくことができる。この標準分解能および／または標準測定誤差は、求められる駆動シーケンスＡＳの系列ないしはシーケンスに基づいて定まるものである。

適切な（工場設定）駆動シーケンスＡＳに基づいて生成された高周波磁場測定値ＨＦは、入力インタフェース３６を用いてＢ_１マップ生成モジュール３４へ転送され、Ｂ_１マップ生成モジュール３４はこの高周波磁場測定値ＨＦに基づいて、少なくとも１つの相対的Ｂ_１マップＢＲを求める。適切な相対的Ｂ_１マップＢＲの算出は、実施しようとしている検査に必要な数の異なる相対的Ｂ_１マップＢＲ_１〜ＢＲ_Ｎが得られるまで続行することができる。この必要な数は有利には、少なくとも、前記駆動シーケンスを求めるのに必要とされる正規化Ｂ_１マップＢＮ_１〜ＢＮ_Ｎの数に相当する。前記Ｂ_１マップ生成モジュール３４はこの相対的Ｂ_１マップを記憶モジュール３２へ転送する。以下、複数の所要の相対的Ｂ_１マップＢＲ_１〜ＢＲ_Ｎ（すなわち相対的Ｂ_１マップセット）を求める方法の詳細を、図２および３に基づいて説明する。

図２は、正規化Ｂ_１マップを２段階で求める方法を示す。第１の段階２．Ｉでは、測定ＭＲにおいて高周波磁場測定値ＨＦＲを求める。これは、相対的Ｂ_１マップを生成するのに用いることができる。上述のように、適切な駆動シーケンスは、核磁気共鳴イメージングシステムの工場設定の一部とすることができる。第１の段階２．Ｉの第１のステップ２．Ｉａにおいて、この高周波磁場測定値ＨＦＲに基づいて複数の相対的Ｂ_１マップＢＲ_１〜ＢＲ_Ｎを求める。次にステップ２．Ｉｂにおいて、この相対的Ｂ_１マップＢＲ_１〜ＢＲ_Ｎを記憶モジュールに記憶する。ここで最初の駆動シーケンスについて、たとえば被検体の特定のスライスにおける磁気共鳴測定データを求めるために用いられる高周波パルス列を求める場合、測定Ｍ１において、定量的Ｂ_１マップを求めるのに適した別の高周波磁場測定値ＨＦＭ１を更に求める。

前記方法の第２の段階２．II の最初のステップ２．IIa において、前記高周波磁場測定値ＨＦＭ１に基づき定量的Ｂ_１マップＢＱ１を求める。

オプションである次のステップ２．IIb において、前記記憶モジュールに存在する相対的Ｂ_１マップＢＲ_１〜ＢＲ_Ｎを検査し、この相対的Ｂ_１マップＢＲ_１〜ＢＲ_Ｎが品質基準ＱＣを満たすか否かを判定することができる。この品質基準ＱＣは、たとえば前記定量的Ｂ_１マップＢＱ１について予め定められたものであるか、または、当該定量的Ｂ_１マップＢＱ１から導出されたものであるか、ないしは、ユーザにより予め設定可能なものである。

次のステップ２．IIc において、有利には比較結果が肯定的である場合（つまり、相対的Ｂ_１マップＢＲ_１〜ＢＲ_Ｎが定量的Ｂ_１マップの少なくとも１つの品質基準ＱＣを‐有利には、予め定められた全ての品質基準を‐満たす場合）、記憶された相対的Ｂ_１マップＢＲ_１〜ＢＲ_Ｎと最初の定量的Ｂ_１マップＢＱ１とに基づいて、高周波磁場測定値Ｍ１に依存する（最初の）複数の正規化Ｂ_１マップＢＮ_１〜ＢＮ_Ｎを生成する。この依存関係は、最初の定量的Ｂ_１マップＢＱ１により予め定められた所定の関係である。既に述べたように、定量的Ｂ_１マップＢＱ１と相対的Ｂ_１マップＢＲ_１〜ＢＲ_Ｎとを用いた正規化Ｂ_１マップＢＮ_１〜ＢＮ_Ｎの生成は、たとえば、proc. ISMRM 2007, 1676 の v. d. Moortele によるカンファレンス寄稿論文に記載されたように行うことができる。

その際には、記憶された相対的Ｂ_１マップＢＲ_１〜ＢＲ_Ｎは有利には、いわゆる「小フリップ角」で、すなわち、基本磁場方向に対して１０°未満のフリップ角ないしは磁化偏向で作成されたものである。このことは特に、相対的Ｂ_１マップＢＲ_１〜ＢＲ_Ｎを定量的Ｂ_１マップＢＱ１より格段に高速で測定できることを意味する。

さらに、複数の送信チャネルを同時に用いて生成されるフリップ角分布を、各送信コイルにより生成された送信磁場強度ないしは磁化が線形重畳されたものとして関数により記述することができる。これは、下記にて図３を参照して説明するように、正規化Ｂ_１マップＢＮ_１〜ＢＮ_Ｎを生成するための本発明の方法を一層高速化するために利用することができる。

この実施例では、生成された各相対的Ｂ_１マップＢＲ_１〜ＢＲ_Ｎはそれぞれ２つの部分マップから成り、各相対的Ｂ_１マップＢＲ_１〜ＢＲ_Ｎの部分マップのうち一方は位相情報を含み、他方は大きさ情報を含む。たいてい、これら２つの部分マップはそれぞれ異なる測定において、相互に別個に生成される。

このようにして生成された最初の正規化Ｂ_１マップＢＮ_１〜ＢＮ_Ｎは、図１を参照して既に説明したように、高周波磁場パルス列を生成するのに用いることができる。

たとえば、さらに他の異なる測定シーケンスを用いる場合、具体的にはたとえば、被検体の同じスライスにおいて、最初の駆動シーケンスと異なる磁化を生成する場合には、こうするために別の測定Ｍ２において、さらに別の高周波磁場測定値ＨＦＭ２を生成することができる。この高周波磁場測定値ＨＦＭ２は、下記にて説明するように、さらに別の第２の正規化Ｂ_１マップＢＮ_１〜ＢＮ_Ｎを生成するのに用いられる。

こうするためには、前記方法の第２段階２．II において、ステップ２．IIa にて高周波磁場測定値ＨＦＭ２に基づき、再び定量的Ｂ_１マップＢＱ２を、具体的にはこの場合には第２の定量的Ｂ_１マップを生成する。上記にて述べたオプションのステップ２．IIb において再び、記憶モジュールに存在する相対的Ｂ_１マップＢＲ_１〜ＢＲ_Ｎが、第２の定量的Ｂ_１マップＢＱ２の品質基準を満たすか否かを検査することができる。もしそうである場合には、相対的Ｂ_１マップＢＲ_１〜ＢＲ_Ｎおよび第２の定量的Ｂ_１マップＢＱ２の双方を用いて、高周波磁場測定値ＨＦＭ２に基づき、上述のように複数の第２の正規化Ｂ_１マップＢＮ_１〜ＢＮ_Ｎを生成する。

ここで完全を期するため、ステップ２．IIb における比較結果が否定的であった場合‐具体的には、図１を参照して既に説明したように、記憶されている相対的Ｂ_１マップＢＲ_１〜ＢＲ_Ｎが、予め定められた品質基準を満たしていない場合、適切な相対的Ｂ_１マップＢＲ_１〜ＢＲ_Ｎを作成するのに用いられる高周波磁場測定値ＨＦＲを生成するための測定ＭＲをトリガすることが可能であることを述べておく。

相対的Ｂ_１マップＢＲ_１〜ＢＲ_Ｎを生成するのに適した方法の一例を、図３に示す。

この例では、相対的Ｂ_１マップＢＲ_１〜ＢＲ_Ｎの算出に適した高周波磁場測定データを、図２の例では高周波磁場測定データＨＦＲを生成するため、核磁気共振イメージングシステムの複数の種々の組み合わせを用いることができる。図中の実施例では、核磁気共振イメージングシステムは４つの送信チャネルを有する。すなわちＮ＝４である。第１の駆動シーケンスで目標磁化を生成するために、これらの送信チャネルはすべて組み合わせで用いられなければならない。それゆえ、最適化手法を行うためには、１つのスライスごとないしは画像ボリュームごとに、少なくとも複数の４つの定量的Ｂ_１マップＢＲ_１〜ＢＲ_Ｎを生成しなければならない。本発明ではこのことは、正規化Ｂ_１マップを作成することにより実施される。この実施例では、４つの正規化Ｂ_１マップを作成するためには少なくとも４つの相対的Ｂ_１マップＢＲ_１，ＢＲ_２，ＢＲ_３，ＢＲ_４を記憶モジュールから取り出せるようにしなければならない。すなわち、Ｂ_１マップ生成モジュール３４は高周波磁場測定データに基づいて少なくとも４つの相対的Ｂ_１マップＢＲ_１，ＢＲ_２，ＢＲ_３，ＢＲ_４を求め、これらの相対的Ｂ_１マップから、前記送信チャネルの空間的感度を計算できるようにしなければならない。こうするためには本実施例では、核磁気共振イメージングシステムの複数の送信チャネルＳ_１，Ｓ_２，Ｓ_３，Ｓ_４の組み合わせを用いて生成される高周波パルスを送信する。第１の組み合わせＫ_１は、作動される送信チャネルＳ_１，Ｓ_２，Ｓ_３を含んでおり、そのときには、核磁気共振イメージングシステム１のもう１つの送信チャネルＳ_４は非作動状態であり、このことは破線により示されている。他の組み合わせＫ_２，Ｋ_３およびＫ_４はそれぞれ、核磁気共振イメージングシステムの１つの送信チャネルを除いて他の残りの各送信チャネルＳ_１，Ｓ_２，Ｓ_３，Ｓ_４を作動させて使用している間、当該１つの送信チャネルは非作動状態となるように作成される。組み合わせＫ_２の場合には、たとえば送信チャネルＳ_１，Ｓ_２およびＳ_４を作動させ、その間、送信チャネルＳ_３は作動されず、組み合わせＫ_４の場合にはたとえば、各チャネルＳ_２，Ｓ_３，Ｓ_４を作動状態に切り替えている間、送信チャネルＳ_１を非作動状態とする。つまり、算出された組み合わせはいずれも、それぞれ複数の作動送信チャネルと非作動送信チャネルとを含み、これらの組み合わせのどれを用いても、それぞれ対応する相対的Ｂ_１マップが作成される。組み合わせＫ_１については、たとえば相対的Ｂ_１マップＢＲ_１が算出され、組み合わせＫ_２，Ｋ_３，Ｋ_４については相対的Ｂ_１マップＢＲ_２，ＢＲ_３，ＢＲ_４が算出される。

すでに図２を参照して説明したように、送信チャネルの空間的感度が常に、複数の送信チャネルＳ_１，Ｓ_２，Ｓ_３，Ｓ_４の線形重畳したものとして求められるように、高周波パルスを選択する。これが、冒頭に述べた送信チャネルＳ_１，Ｓ_２，Ｓ_３，Ｓ_４の線形組み合わせである。これはたとえば、上述の「小フリップ角方式」で与えられる。Ｂ_１マップを作成するために、特に相対的Ｂ_１マップを求めるために、複数の送信チャネルＳ_１，Ｓ_２，Ｓ_３，Ｓ_４を使用することの利点は、測定空間の大部分を、特に検出視野全体を同時に送信パワーにより捉えることができることである。このことはたとえば、送信アンテナ素子を１つだけ作動させた場合、ないしは、送信チャネルＳ_１，Ｓ_２，Ｓ_３，Ｓ_４を１つだけ作動させた場合、どの被検体でも保証できるものではない。

１つの特に有利な実施態様では、図３にて点線で示しているように、たとえば組み合わせＫ_１〜Ｋ_４のうちいずれかを用いずに、すべての送信チャネルＳ_１，Ｓ_２，Ｓ_３，Ｓ_４を作動させる組み合わせＫ’を用いることができる。したがってＢ_１マップ生成モジュールは、空間的感度のどの成分が送信チャネルＳ_１，Ｓ_２，Ｓ_３，Ｓ_４のものであるかを正確に逆算することができる。これに代えて択一的に、この情報をＢ_１マップ正規化モジュール３３によって初めて特定することも可能である。このようにして作成された相対的Ｂ_１マップＢＲ_１，ＢＲ_２，ＢＲ_３，ＢＲ_４を駆動シーケンス最適化手法において使用できるようにするためには、さらに、Ｂ_１マップの正確な定量化、つまり、少なくとも１つの定量的Ｂ_１マップの作成を行う必要がある。この実施例では、１つのスライスについて、前記４つの正規化Ｂ_１マップを作成するための定量的Ｂ_１マップＢＱを１つだけを求めている。図中の実施例ではこの定量的Ｂ_１マップＢＱは、送信チャネルの組み合わせＫＱを用いて求められる。組み合わせＫＱは、作動される送信チャネルＳ_１，Ｓ_２，Ｓ_３，Ｓ_４を有する。すなわち、核磁気共振イメージングシステムのすべての送信チャネルを同時に使用する。この場合、択一的なＫ’により示されているように、前記相対的Ｂ_１マップのうちいずれか１つを、定量的Ｂ_１マップの算出にも用いられたのと同じ送信チャネルの組み合わせにより計算し、しかもこの計算により、すべての送信チャネルＳ_１，Ｓ_２，Ｓ_３，Ｓ_４についての送信パワーないしは空間的感度の情報が得られるようにすると、さらに別の定量的Ｂ_１マップを求めるための高周波測定値の取得を省略することができる。

つまり、算出された相対的Ｂ_１マップＢＲ_１〜ＢＲ_４と１つの定量的Ｂ_１マップＢＱとを用いると、それぞれ個別に前記核磁気共振イメージングシステムの送信チャネルＳ_１，Ｓ_２，Ｓ_３，Ｓ_４のうち１つの送信チャネルの空間的感度を表す４つの正規化Ｂ_１マップ、ないしは、各正規化Ｂ_１マップがそれぞれ、送信チャネルＳ_１，Ｓ_２，Ｓ_３，Ｓ_４のいずれか１つの感度の逆算を可能にする４つの正規化Ｂ_１マップを作成することができる。その後、これらの正規化Ｂ_１マップを用いて、駆動シーケンスを求めるために最適化手法で高周波パルス列を作成することができる。

以下、図４に示されたフローチャートを参照して、非常に簡単な一例に基づき、磁気共鳴システム駆動シーケンスＡＳの算出方法の可能な一例のフローを示す。

まず最初にステップ４．Ｉにおいて、後続の方法において使用される種々のパラメータを設定ないしは受け取る。本発明ではたとえば、ステップ４．Ia において、１つのスライスの定量的Ｂ_１マップＢＱと、当該スライスの相対的Ｂ_１マップＢＲとを受け取る。このステップ４．Ia は、「Ｂ_１マップフレームワーク」内で実行される。これに代えて択一的に、検出対象である複数のスライスの、特に全てのスライスの定量的Ｂ_１マップおよび相対的Ｂ_１マップを受け取ることも可能である。必要な場合にはステップ４．Ib において、検出対象のスライスのＢ_０マップＢ０を受け取ることも可能である。

ステップ４．Ic において、たとえば送信チャネル数、最大スルーレート、最大勾配磁場振幅等のシステム固有パラメータＳＰを受け取り、ステップ４．Id において、たとえば撮像対象のスライスＳＬの位置決め、シーケンスタイプＳＴ等の種々の被検体固有パラメータを受け取る。ステップ４．Ie においてさらに、所望の目標磁化ｍを設定する。

最後にステップ４．If において、正確なｋ空間軌道またはｋ空間軌道タイプｋＴＴを設定し、たとえば、直線軌道であるか、螺旋軌道であるか、放射状軌道であるか等を設定する。つまり駆動シーケンスＡＳを生成するためには、大抵は最適化手法で、各送信チャネルの時間軸上の各ＨＦパルス列すなわちＨＦ軌道を、固定の「ｋ空間軌道」に依存して求める。この「ｋ空間軌道」は、通常は測定プロトコルにより設定されるか、またはオペレータにより個別に設定される。「送信ｋ空間軌道」（以下、略して単に「軌道」とのみ称する）は、各勾配の設定により所定の各時点において到達する、ｋ空間内の複数の場所である。このｋ空間は空間周波数空間であり、ｋ空間内における軌道は、勾配磁場パルスを適切に切り替えることによりＨＦパルスを送信するとｋ空間のどの経路を時間的に通過するかを記述するものである。したがってｋ空間軌道を調整することにより、どの空間周波数に所定のＨＦエネルギー量を配置するかを決定することができる。ユーザまたは測定プロトコルにより設定されるｋ空間軌道タイプｋＴＴが１つだけである場合、前記方法で、最適なｋ空間軌道を計算することができる。

各ステップ４．Ia〜４．If の順序は任意である。

図４にはさらに、本発明により動作させるために磁気共振システムの駆動シーケンスＡＳの算出方法を変更できるステップＳＲＩも示している。本発明では、ステップ４．Ib において記憶モジュールから呼び出された複数の相対的Ｂ_１マップＢＲと、転送された１つの定量的Ｂ_１マップＢＱとを用いて、複数の正規化Ｂ_１マップを求めることができる。図２を参照して説明したように、ステップＳＲＩでも同様に、‐これも図２を参照して説明したように‐場合によっては相対的Ｂ_１マップの再計算および再転送をトリガできるように、正規化Ｂ_１マップが所定の品質基準にしたがって作成できるか否かを検査することができる。

その後にステップ４．II において、ｋ空間軌道が予め設定されていない場合には、最適なｋ空間軌道を算出することができる。こうするためには種々の手段が存在し、その適切なプロセス例が、ＤＥ１０２０１００１３６７２Ａ１に記載されている。

次にステップ４．III において、高周波パルス列の設定が、ここではマルチチャネルパルス列の設定が自動的に行われる。その際には、異なる送信チャネルごとにそれぞれ個別のＨＦパルス列を設定する。つまり、どのようなパルス波形をどのチャネル上で送信すべきかを具体的に計算する。このことは、まず最初にいわゆる「小フリップ角領域」について、ないしは１０°未満のフリップ角の「小フリップ角方式」で行う。というのもこのような領域では、磁化特性の推移が未だ線形だからである。その際に使用されるのは、反復最適化法である。というのも、この手法が特に適していることが判明したからである。具体的には、いわゆる「共役勾配法」（ＣＧ法：英語では「conjungate gradients」）が用いられる。その際には最適化は、たとえばＤＥ１０２０１００１３６７２Ａ１に記載のように行われる。しかし、基本的には他の最適化手法も、非反復的手法も用いることができる。

最適化ステップ４．III の終わりに小フリップ領域について得られたマルチチャネルパルス列は、ステップ IV においてアップスケールすることにより、通常は１０°未満のフリップ角領域ではなく最大９０°のフリップ角にまで及ぶ、本来の所望の目標磁化になるようにすることができる。このことは、各パルスの振幅に所望のスケーリング係数を乗算することにより簡単に実施することができる。

ステップ４．Ｖにおいて、前記アップスケールにより生じる可能性のある誤差を、部分ブロッホシミュレーションにより補正する。この部分ブロッホシミュレーションは、１パルス列内の各時点でのみ行われる。その際にはブロッホ方程式を用いて、検査を行うべき各時点についてのデータをシミュレータにおいてブロッホ方程式を用いてテストし、それにより実現される磁化を計算する。このようにして目標磁化設定からの偏差を発見し、これに応じて、高周波パルス列を変化させることにより比較的小さい補正を行うことができる。

次に、ステップ４．VI においてもう一度、時間的に完全なブロッホシミュレーションにより、発見されたすべてのパラメータのテストを行う。このテストでは、前記パラメータにより実現される磁化が実際に目標磁化に相当するかを検査する。

最後にステップ VII において、駆動シーケンスＡＳを一時記憶または即座の実行のために転送する。

上述の記載から、本発明が、Ｂ_１マップおよび／または駆動シーケンスの算出方法を有効に迅速化できる手段を実現するのに有効であることが明らかである。

ここで、すべての実施例や図面中に開示した実施態様の各特徴を任意の組み合わせで用いることが可能であることを述べておく。最後に、上記にて詳細に説明したＢ_１マップ算出方法、核磁気共振イメージングシステムの駆動シーケンスの算出方法、核磁気共振イメージングシステムの動作方法、および、駆動シーケンス算出システム、Ｂ１マップ算出システムおよび磁気共鳴システムは単なる実施例に過ぎず、これらの実施例は、本発明の範囲を逸脱することなく当業者により多様に変更可能であることも述べておく。また、「モジュール」や「ユニット」といった用語は、当該構成要素が複数の部分構成要素を含むことを排除するものではなく、また、そのような複数の各部分構成要素を空間的に分散して設置することも可能である場合がある。さらに、単数の不定冠詞を用いても、これは、当該特徴を複数設けた実施態様を排除するものでもない。

１ 磁気共鳴システム
２ 磁気共鳴スキャナ
３ 基本磁場磁石
４ 勾配磁場システム
５ 全身高周波コイル
６ 局所コイル
７ 寝台
８ 測定空間
９ 検出器視野／ＦｏＶ
１０ 制御装置
１１ 勾配制御ユニット
１２ 高周波送受信ユニット
１３ ＨＦ受信ユニット
１４ 再構成ユニット
１５ 測定制御ユニット
１６ メモリ
１７ ターミナルインタフェース
２０ ターミナル
２１ コンピュータ
２２ 駆動シーケンス算出システム
２３ 入力インタフェース
２４ ＨＦパルス算出ユニット
２５ 出力インタフェース
２７ 画像スクリーン
２８ キーボード
３０ Ｂ_１マップ算出システム
３１ Ｂ_１マップ算出モジュール
３２ 記憶モジュール
３３ Ｂ_１マップ正規化モジュール
３４ Ｂ_１マップ生成モジュール
３５ Ｂ_１マップ解析モジュール
３６ 入力インタフェース
３７ 品質基準インタフェース
３８ トリガインタフェース
ｍ 目標磁化
Ｏ 患者／被検体
Ｐ 制御プロトコル
ＰＤ パラメータ
ＡＳ 磁気共鳴システム駆動シーケンス
ＢＤ 画像データ
ＧＰ 勾配パルス列
ＨＦ，ＨＦＲ，ＨＦＭ１，ＨＦＭ２ 高周波磁場測定値
ＭＲ，Ｍ１，Ｍ２ 高周波磁場測定値の測定
ＭＰ マルチチャネルパルス列
ＮＷ ネットワーク
ＲＤ 原データ
ＲＴ トリガ信号
ＢＱ，ＢＱ１，ＢＱ２ 定量的Ｂ_１マップ
ＢＲ，ＢＲ_１・・・ＢＲ_Ｎ 相対的Ｂ_１マップ
ＢＮ_１〜ＢＮ_Ｎ 正規化Ｂ_１マップ
ＱＣ 品質基準
ＳＧ_ｘ，ＳＧ_ｙ，ＳＧ_ｚ 制御信号
Ｓ_１〜Ｓ_Ｎ 送信チャネル
ｋＴＴ ｋ空間勾配軌道タイプ
ＳＰ システム固有パラメータ
ＳＴ シーケンスタイプ
ＳＬ スライス
ＳＬ_１，ＳＬ_２・・・ＳＬ_８ スライス
ｘ，ｙ，ｚ 空間的方向

Claims (16)

1. 被検体（Ｏ）の磁気共鳴励起を生じさせるための高周波磁場を生成するために用いられる複数の送信チャネル（Ｓ_１，Ｓ_２，Ｓ_３，Ｓ_４）を備えた核磁気共鳴イメージングシステム（１）のための駆動シーケンス（ＡＳ）を求めるためのＢ_１マップ（ＢＮ_１〜ＢＮ_Ｎ）を求める方法であって、
   １ａ）第１の送信チャネル（Ｓ_１，Ｓ_２，Ｓ_３，Ｓ_４）を用いて第１の高周波磁場を送信するステップと、
   １ｂ）送信された前記高周波磁場の第１の高周波磁場測定値（ＨＦ，ＨＦＭ１）を取得するステップと、
   １ｃ）前記第１の送信チャネル（Ｓ_１，Ｓ_２，Ｓ_３，Ｓ_４）の前記第１の高周波磁場測定値（ＨＦ，ＨＦＭ１）に基づいて相対的Ｂ_１マップ（ＢＲ，ＢＲ_１・・・ＢＲ_Ｎ）を作成するステップと、
   １ｄ）別の送信チャネルを用いて別の高周波磁場を送信するステップと、
   １ｅ）前記別の送信チャネル（Ｓ_１，Ｓ_２，Ｓ_３，Ｓ_４）の、送信された前記別の高周波磁場に対応する、別の高周波磁場測定値（ＨＦＭ２）を取得するステップと、
   １ｆ）前記別の送信チャネル（Ｓ_１，Ｓ_２，Ｓ_３，Ｓ_４）の前記別の高周波磁場測定値（ＨＦＭ２）に基づいて別の相対的Ｂ_１マップ（ＢＲ，ＢＲ_１・・・ＢＲ_Ｎ）を作成するステップであって、前記相対的Ｂ_１マップ（ＢＲ，ＢＲ_１・・・ＢＲ_Ｎ）の値は、量単位は有さず、参照値に対するスケーリング係数の形態で存在し、該参照値は事前に実施された高周波磁場測定値である、ステップと、
   １ｇ）複数の前記送信チャネル（Ｓ_１，Ｓ_２，Ｓ_３，Ｓ_４）について前記ステップ１ｄ）〜１ｆ）を繰り返すステップと、
   １ｈ）複数回使用するために、生成された前記別の相対的Ｂ_１マップ（ＢＲ，ＢＲ_１・・・ＢＲ_Ｎ）を記憶するステップと、
   を有し、
   ここで、前記ステップ１ａ）〜１ｈ）は、ステップ２ａ）として統合され、さらに、
   ２ｂ）１つの定量的Ｂ_１マップ（ＢＱ，ＢＱ１，ＢＱ２）を求めるステップであって、前記定量的Ｂ_１マップ（ＢＱ，ＢＱ１，ＢＱ２）の値は、高周波磁場値の形態で高周波磁場情報を物理量として含んでいる、ステップと、
   ２ｃ）前記相対的Ｂ_１マップ（ＢＲ，ＢＲ_１・・・ＢＲ_Ｎ）と前記定量的Ｂ_１マップ（ＢＱ，ＢＱ１）とに基づいて複数の正規化Ｂ_１マップ（ＢＮ_１〜ＢＮ_Ｎ）を求めるステップと、
   ２ｄ）前記複数の正規化Ｂ_１マップ（ＢＮ_１〜ＢＮ_Ｎ）を用いて、磁気共鳴測定データ（ＲＤ）を取得するための駆動シーケンス（ＡＳ）を求めるステップと、
   を有し、
   ここで、さらに前記方法は、
   ２ｆ）別の１つの定量的Ｂ_１マップ（ＢＱ２）を求めるステップと、
   ２ｇ）記憶された前記複数の相対的Ｂ_１マップ（ＢＲ，ＢＲ_１・・・ＢＲ_Ｎ）と前記別の１つの定量的Ｂ_１マップ（ＢＱ２）とに基づいて、複数の別の正規化Ｂ_１マップ（ＢＮ_１〜ＢＮ_Ｎ）を求めるステップと、
   ２ｈ）前記複数の別の正規化Ｂ_１マップ（ＢＮ_１〜ＢＮ_Ｎ）を用いて、磁気共鳴測定データ（ＭＤ）を取得するための駆動シーケンス（ＡＳ）を求めるステップと、
   を有することを特徴とする方法。
2. 生成される前記相対的Ｂ_１マップ（ＢＲ，ＢＲ_１・・・ＢＲ_Ｎ）の数は、少なくとも、前記ステップ２ｄ）において磁気共鳴原データを取得するのに用いられる、前記核磁気共鳴イメージングシステムの測定空間内において高周波磁場を生成する前記送信チャネル（Ｓ_１〜Ｓ_Ｎ）の数である、
   請求項１記載の方法。
3. 前記核磁気共鳴イメージングシステム（１）の複数の送信チャネル（Ｓ_１〜Ｓ_Ｎ）の組み合わせ（Ｋ_１，Ｋ_２，Ｋ_３，Ｋ_４）を用いて、少なくとも１つの前記相対的Ｂ_１マップ（ＢＲ，ＢＲ_１・・・ＢＲ_Ｎ）を生成する、
   請求項１または２記載の方法。
4. 前記核磁気共鳴イメージングシステム（１）の複数の送信チャネル（Ｓ_１〜Ｓ_Ｎ）の組み合わせ（Ｋ_１，Ｋ_２，Ｋ_３，Ｋ_４）を用いて、前記複数の相対的Ｂ_１マップ（ＢＲ，ＢＲ_１・・・ＢＲ_Ｎ）のすべての相対的Ｂ_１マップ（ＢＲ，ＢＲ_１・・・ＢＲ_Ｎ）を生成する、
   請求項３記載の方法。
5. 前記核磁気共鳴イメージングシステム（１）の複数の送信チャネル（Ｓ_１〜Ｓ_Ｎ）の組み合わせ（Ｋ_ｑ）を用いて、前記定量的Ｂ_１マップ（ＢＱ，ＢＱ１）および／または前記別の定量的Ｂ_１マップ（ＢＱ２）を生成する、
   請求項３又は４記載の方法。
6. 前記定量的Ｂ_１マップ（ＢＱ，ＢＱ１，ＢＱ２）を生成するために用いられる前記複数の送信チャネル（Ｓ_１〜Ｓ_Ｎ）の組み合わせ（Ｋ_ｑ）のうち少なくとも２つの送信チャネル（Ｓ_１〜Ｓ_Ｎ）が、前記相対的Ｂ_１マップ（ＢＲ_１，ＢＲ_２，ＢＲ_３，ＢＲ_４）のうち少なくとも１つを生成するために用いられる複数の送信チャネル（Ｓ_１〜Ｓ_Ｎ）の組み合わせ（Ｋ_１，Ｋ_２，Ｋ_３，Ｋ_４）に含まれる、
   請求項５記載の方法。
7. 予め定められた品質基準（ＱＣ）を考慮して前記定量的Ｂ_１マップ（ＢＱ，ＢＱ１，ＢＱ２）を求め、高周波磁場測定値が分析され、そこから品質基準が導出される、
   請求項１から６までのいずれか１項記載の方法。
8. 前記予め定められた品質基準（ＱＣ）は、前記定量的Ｂ _１ マップ（ＢＱ、ＢＱ１、ＢＱ２）を求めるときの空間分解能および／または測定誤差である、請求項７記載の方法。
9. 相対的Ｂ_１マップの品質基準（ＱＣ）と、定量的Ｂ_１マップの品質基準（ＱＣ）との比較を行い、
   前記比較の結果に基づいて前記ステップ２ａ）を繰り返す、
   請求項１から８までのいずれか１項記載の方法。
10. 磁気共鳴システム（１）の動作方法であって、
    最初に、請求項１から９までのいずれか１項記載の方法で、磁気共鳴駆動シーケンス（ＡＳ）を求め、その後、当該磁気共鳴駆動シーケンス（ＡＳ）を用いて磁気共鳴システム（１）を動作させる
    ことを特徴とする動作方法。
11. Ｂ_１マップ算出システム（３０）を備えた駆動シーケンス算出システム（２２）であって、
    前記Ｂ_１マップ算出システム（３０）は、
    ・複数の第１の高周波磁場測定値（ＨＦ，ＨＦＭ１）および複数の第２の高周波磁場測定値（ＨＦ，ＨＦＭ２）を取得するための入力インタフェース（３６）と、
    ・前記複数の第１の高周波磁場測定値（ＨＦＭ１）に基づいて１つの第１の定量的Ｂ_１マップ（ＢＱ１）を求め、前記複数の第２の高周波磁場測定値（ＨＦＭ２）に基づいて１つの第２の定量的Ｂ_１マップ（ＢＱ１）を求めるためのＢ_１マップ算出モジュール（３１）と、
    ・記憶モジュール（３２）から複数の相対的Ｂ_１マップ（ＢＲ，ＢＲ_１・・・ＢＲ_Ｎ）を複数回呼び出すための、当該記憶モジュール（３２）と、
    ・前記記憶モジュール（３２）から呼び出した複数の第１および第２の相対的Ｂ_１マップ（ＢＲ，ＢＲ_１・・・ＢＲ_Ｎ）と、前記１つの第１および第２の定量的Ｂ_１マップ（ＢＱ１）とを用いて、複数の第１および第２の正規化Ｂ_１マップ（ＢＮ_１〜ＢＮ_Ｎ）を求めるためのＢ_１マップ正規化モジュール（３３）と
    を有し、
    前記駆動シーケンス算出システム（２２）は、
    前記第１の正規化Ｂ_１マップ（ＢＮ_１〜ＢＮ_Ｎ）および前記第２の正規化Ｂ_１マップ（ＢＮ_１〜ＢＮ_Ｎ）を用いて、磁気共鳴測定データ（ＲＤ）を取得するための駆動シーケンス（ＡＳ）を求めるためのシーケンス算出ユニット（２４）を備え、
    前記相対的Ｂ_１マップ（ＢＲ，ＢＲ_１・・・ＢＲ_Ｎ）の値は、量単位は有さず、参照値に対するスケーリング係数の形態で存在し、該参照値は事前に実施された高周波磁場測定値であり、
    前記定量的Ｂ_１マップ（ＢＱ，ＢＱ１，ＢＱ２）の値は、高周波磁場値の形態で高周波磁場情報を物理量として含んでいる
    ことを特徴とする、駆動シーケンス算出システム（２２）。
12. 前記Ｂ_１マップ算出システム（３０）はさらに、品質基準（ＱＣ）を設定するための品質基準インタフェース（３７）を有し、高周波磁場測定値が分析され、そこから品質基準が導出される、
    請求項１１記載の駆動シーケンス算出システム（２２）。
13. 前記Ｂ_１マップ算出システム（３０）において、前記品質基準（ＱＣ）は、前記定量的Ｂ_１マップ（ＢＱ，ＢＱ１，ＢＱ２）を求めるときの空間分解能および／または測定誤差である、
    請求項１２記載の駆動シーケンス算出システム（２２）。
14. 前記Ｂ_１マップ算出システム（３０）において、相対的Ｂ_１マップの品質基準（ＱＣ）と、定量的Ｂ_１マップの品質基準（ＱＣ）との比較を行い、
    前記比較の結果に基づいて、前記複数の第１の高周波磁場測定値（ＨＦ，ＨＦＭ１）の取得を繰り返す、
    請求項１１から１３までのいずれか１項記載の駆動シーケンス算出システム（２２）。
15. 請求項１１から１４までのいずれか１項記載の駆動シーケンス算出システム（２２）
    を有することを特徴とする、核磁気共鳴イメージングシステム（１）。
16. 駆動シーケンス算出システム（２２）のメモリに直接ロード可能であるコンピュータプログラムであって、
    当該コンピュータプログラムが、核磁気共鳴イメージングシステム、駆動シーケンス算出システム（２２）において実行されるときに、請求項１から１０までのいずれか１項記載の方法のすべてのステップを実行するプログラムコードセクションを有する
    ことを特徴とする、コンピュータプログラム。

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