JP7062408B2 - 磁気共鳴イメージング装置 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、磁気共鳴イメージング装置に関する。

磁気共鳴イメージング（Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ Ｉｍａｇｉｎｇ：ＭＲＩ）装置は、典型的には、ボアの大きさが小さく、ボアの奥行きが長いため、被検体（患者）にとって閉塞感（或いは、不安や不快感など）を与える可能性がある。近年、ＭＲＩ装置において、アイグラスやミラー投影などにより、患者に対して映像を見せることによって閉塞感を改善する技術が知られている。

他方、ＭＲＩ装置は、撮像時の騒音により、患者にとって大きな不安を抱く恐れがある。特に、小児患者では、前述の騒音によって、検査中における身体の静止が困難なことがある。また、この場合、小児患者に対して鎮静剤の投与を必要とする場合が多い。しかし、鎮静剤の投与による副作用のリスクはゼロではない。また、鎮静剤の投与には、麻酔科医の立ち会いが必要となるため、病院側に人的負担が生じる場合がある。

よって、ＭＲＩ装置における磁気共鳴撮像に関する検査環境を改善することが望まれている。

実開平６－１７７０１号公報

本発明が解決しようとする課題は、磁気共鳴撮像に関する検査環境を改善することである。

実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置は、決定部と、映像選択部と、出力制御部とを備える。決定部は、撮像条件に従って磁気共鳴撮像を実行した場合に発生する発生音に関するパラメータの値を、撮像条件を用いて決定する。映像選択部は、パラメータの値に従って、映像を選択する。出力制御部は、磁気共鳴撮像の少なくとも撮像期間において、映像を被検体に提供する提供装置への、映像の出力を制御する。

図１は、一実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置を含む磁気共鳴イメージングシステムの構成を示す図。 図２は、一実施形態における磁気共鳴イメージング装置の構成を例示する図。 図３は、一実施形態における動作を例示するフローチャート。 図４は、一実施形態におけるシーケンスの種類、撮像領域、およびＲＦパルスの繰り返し時間と、発生音の音色、音量、およびリズムとを対応付けた音に関するルックアップテーブル。 図５は、一実施形態における発生音の音色、音量、およびリズムと、映像とを対応付けた映像に関するルックアップテーブル。 図６は、一実施形態における複数のシーケンスに対応するパラメータを視覚化した時間チャートと、映像投影装置への出力のタイミングとの対応を例示する図。 図７は、一実施形態における処理の流れを例示する図。 図８は、一実施形態における映像例を示す図。 図９は、一実施形態における小道具のバリエーションを示す図。 図１０は、一実施形態における音量および小道具を対応付けたテーブル。 図１１は、一実施形態における音色および楽器を対応付けたテーブル。

以下、図面を参照しながら、磁気共鳴イメージング装置の実施形態について詳細に説明する。なお、以降、説明済みの要素と同一または類似の要素には同一または類似の符号を付し、重複する説明については基本的に省略する。

以降の説明において、被検体へ提供される映像は、映像投影装置から、ＭＲＩ装置のボア内へ挿入される天板上に載置されたスクリーンへ投影されることを想定する。しかし、前述の映像は、ボア内へ直接投影させて、或いはディスプレイに表示させて被検体に提供してもよい。即ち、映像を被検体へ提供するための構成は、検査に支障がない限り、どのような構成でもよい。

一般的に、磁気共鳴撮像中に発生する発生音は、直交三軸（Ｘ，Ｙ，Ｚ）方向の傾斜磁場を発生させる傾斜磁場コイルが振動することによって発生する。具体的には、傾斜磁場電源から磁場内に設置された傾斜磁場コイルに対して電流が供給されることにより、電流が供給された傾斜磁場コイルには、ローレンツ力が働く。そして、ローレンツ力は、傾斜磁場コイルに微小の変形および位置変位を与える。傾斜磁場コイルは、ローレンツ力による微小の変形および位置変位の時間変化に従って振動することによって発生音が発生する。

発生音の音量は、傾斜磁場コイルへ供給される電流値および供給される電流値の時間変化率によって異なる。特に、電流値の時間変化率が大きいほどローレンツ力の変化が大きくなる。そして、ローレンツ力の変化が大きい場合、傾斜磁場コイルの振動が大きくなるため、発生音の音量は大きくなる傾向にある。即ち、撮像条件によって発生音の音量が異なる。

また、傾斜磁場コイルへ印加される電流波形は、純粋な正弦波ではなく、台形波形や一部に正弦波を含む台形波形を有する。これらの電流波形は、撮像条件によって電流波高値なども異なる。即ち、撮像条件によって発生音の音色が異なる。

図１において、一実施形態に係る磁気共鳴イメージングシステム１が例示される。磁気共鳴イメージングシステム１は、互いに有線または無線で通信可能に接続されたＭＲＩ装置１０と、映像投影装置（提供装置）１００とを含む。ＭＲＩ装置１０は、架台１１と、寝台１３と、移動式スクリーン装置１５と、撮像制御ユニット１７とを有する。

架台１１は、磁気共鳴撮像を実現するため磁気共鳴撮像機構を装備する。架台１１には、例えば、中空形状を有するボア５３が形成されている。架台１１の前方には寝台１３が設置されている。尚、架台１１は、ボアの代わりに、ボア５３に対応する空間が開放されていてもよい。

寝台１３は、被検体Ｐが載置される天板を移動自在に支持する。寝台１３は、架台１１およびコンソールなどによる制御に従い天板を移動する。架台１１のボア５３内には、移動式スクリーン装置１５が移動可能に設けられている。架台１１の前方または後方には映像投影装置１００が設置されている。移動式スクリーン装置１５には映像投影装置１００からの映像が投影される。

映像投影装置１００は、撮像制御ユニット１７からのデータに対応する映像を移動式スクリーン装置１５に投影する。

撮像制御ユニット１７は、ＭＲＩ装置１０の中枢として機能する。例えば、撮像制御ユニット１７は、磁気共鳴撮像を行うために架台１１を制御する。また、撮像制御ユニット１７は、磁気共鳴撮像において架台１１により収集された磁気共鳴データに基づいて被検体Ｐに関する磁気共鳴画像（以降、ＭＲ画像と呼ぶ）を再構成する。尚、磁気共鳴イメージングシステム１の構成は上記に限定されない。

図２において、一実施形態に係るＭＲＩ装置１０の構成が例示される。撮像制御ユニット１７は、傾斜磁場電源２１と、送信回路２３と、受信回路２５と、撮像制御回路３１と、処理回路３３と、ディスプレイ３５と、インタフェース３６と、記憶装置３７とを有する。

撮像制御回路３１は、処理回路３３、ディスプレイ３５、インタフェース３６、記憶装置３７、および傾斜磁場電源２１、送信回路２３、受信回路２５、架台１１と接続され、相互通信を可能としている。

架台１１は、静磁場磁石４１と、傾斜磁場コイル４３と、ＲＦコイル４５とを有する。また、静磁場磁石４１および傾斜磁場コイル４３は、架台１１の筐体（以降、架台筐体５１と呼ぶ）に収容されている。架台筐体５１のボア５３内にＲＦコイル４５が配置される。また、架台筐体５１のボア５３内に移動式スクリーン装置１５が配置される。

静磁場磁石４１は、例えば中空の略円筒形状を有し、略円筒内部に静磁場を発生する。静磁場磁石４１としては、例えば、永久磁石、超伝導磁石または常伝導磁石などが使用される。ここで、静磁場磁石４１の中心軸をＺ軸に規定し、Ｚ軸に対して鉛直に直交する軸をＹ軸と呼び、Ｚ軸に水平に直交する軸をＸ軸と呼ぶことにする。

傾斜磁場コイル４３は、静磁場磁石４１の内側に取り付けられ、例えば中空の略円筒形状に形成されたコイルユニットである。傾斜磁場コイル４３は、傾斜磁場電源２１からの電流の供給を受けて傾斜磁場を発生する。傾斜磁場コイル４３は、静磁場を補正する不図示のシムコイルを搭載してもよい。

傾斜磁場電源２１は、撮像制御回路３１による制御に従い傾斜磁場コイル４３に電流を供給する。傾斜磁場電源２１は、傾斜磁場コイル４３に電流を供給することにより、傾斜磁場コイル４３に傾斜磁場を発生させる。

ＲＦコイル４５は、傾斜磁場コイル４３の内側に配置される。ＲＦコイル４５は、送信回路２３からＲＦパルスの供給を受けて高周波磁場を発生する。ＲＦコイル４５から発生された高周波磁場は、対象原子核に固有の共鳴周波数で振動し、被検体Ｐ内に存在する対象原子核を励起させる。ＲＦコイル４５は、励起された対象原子核から発せられる磁気共鳴信号（以降、ＭＲ信号と呼ぶ）を受信する。受信されたＭＲ信号は、有線又は無線を介して受信回路２５に供給される。尚、前述のＲＦコイル４５は、送受信機能を有するコイルであるとしたが、送信用ＲＦコイルと受信用ＲＦコイルとが別々に設けられてもよい。

移動式スクリーン装置１５は、移動体６１、スクリーン６３、フレーム６５、および反射板６７を有する。移動体６１は、スクリーン６３とフレーム６５とを支持する。移動体６１は、架台筐体５１の内壁において中心軸Ｚに平行に設けられた不図示のレールに沿って移動可能な構造体（移動台車）である。レールおよび移動体６１は、磁場に作用しない非磁性材料により形成される。移動体６１の下部には、レールにおける走行性を高めるため、レールを転がる不図示の車輪が設けられる。なお、移動体６１がレールを走行可能であれば、必ずしも車輪が設けられる必要は無く、レールに接触する面が低摩擦係数を有する材料により形成されればよい。

スクリーン６３は、移動体６１に設けられている。スクリーン６３には、映像投影装置１００からの映像がボア５３への天板１３ａの挿入側とは反対側から投影される。すなわち、映像投影装置１００は、スクリーン６３を挟んで寝台１３とは反対側に配置される。スクリーン６３における少なくとも上半分は、ボア５３においてＺ軸に垂直な断面形状と同様な形状、或いは楕円形状を有し、ボア５３内を移動可能なサイズで構成される。スクリーン６３の下端は、移動体６１の形状に合わせた形状を有する。ここで、スクリーン６３の映像投影装置１００側の面を表面、寝台１３側の面を裏面と呼ぶことにする。

映像投影装置１００から射出された投影光は、スクリーン６３の表面に照射され、投影光に対応する映像が裏面に映し出される。このとき、移動体６１と天板１３ａ上の被検体Ｐとの位置関係を移動体６１の位置を調整することにより、反射板６７は、被検体Ｐの視線上に設定される。これにより被検体Ｐなどは、寝台１３側から、スクリーン６３に映し出された映像を、反射板６７を介して見ることができる。

送信回路２３は、被検体Ｐ内に存在する例えばプロトンなどの対象原子核を励起するための高周波磁場を、ＲＦコイル４５を介して被検体Ｐに送信する。

受信回路２５は、励起された対象原子核から発生されるＭＲ信号を、ＲＦコイル４５を介して受信する。受信回路２５は、受信されたＭＲ信号を信号処理してデジタルのＭＲ信号を発生する。デジタルのＭＲ信号は、有線又は無線を介して処理回路３３に供給される。

寝台１３は、架台１１に隣接して設置される。寝台１３は、天板１３ａと、基台１３ｂとを有する。天板１３ａには被検体Ｐが載置される。基台１３ｂは、天板１３ａをＸ軸、Ｙ軸、およびＺ軸の各々に沿ってスライド可能に支持する。基台１３ｂには寝台駆動装置１３ｃが収容される。寝台駆動装置１３ｃは、撮像制御回路３１からの制御を受けて天板１３ａを移動させる。寝台駆動装置１３ｃとしては、例えば、サーボモータやステッピングモータなどのモータが用いられてもよい。

撮像制御回路３１は、処理回路３３から出力された撮像プロトコルに従って、傾斜磁場電源２１、送信回路２３、受信回路２５、および撮像制御回路３１を制御し、被検体Ｐに対する撮像を行う。撮像プロトコルは、検査に応じた各種パルスシーケンスを有する。撮像プロトコルには、傾斜磁場電源２１により傾斜磁場コイル４３に供給される電流の大きさ、傾斜磁場電源２１により電流が傾斜磁場コイル４３に供給されるタイミング、送信回路２３によりＲＦコイル４５に供給されるＲＦパルスの大きさや時間幅、送信回路２３によりＲＦコイル４５にＲＦパルスが供給されるタイミング、受信回路２５によりＭＲ信号が受信されるタイミングなどが定義されている。

処理回路３３は、ハードウェア資源として、プロセッサと各種メモリとを有する。処理回路３３は、システム制御機能（システム制御部）３３ａ、再構成機能（再構成部）３３ｂ、決定機能（決定部）３３ｃ、映像選択機能（映像選択部）３３ｄ、および映像出力制御機能（出力制御部）３３ｅなどの各種処理機能を有する。システム制御機能３３ａ、再構成機能３３ｂ、決定機能３３ｃ、映像選択機能３３ｄ、および映像出力制御機能３３ｅなどの各種処理機能は、コンピュータによって実行可能なプログラムの形態で記憶装置３７に記憶されている。処理回路３３は、これら各種機能に対応するプログラムを記憶装置３７から読み出し、実行することで各プログラムに対応する機能を実現するプロセッサである。換言すると、各プログラムを読みだした状態の処理回路３３は、図２の処理回路３３内に示された各機能を有することになる。

なお、図２においては単一の処理回路３３にてこれら各種機能が実現されるものとして説明したが、複数の独立したプロセッサを組み合わせて処理回路３３を構成し、各プロセッサがプログラムを実行することにより機能を実現するものとしても構わない。換言すると、前述のそれぞれの機能がプログラムとして構成され、１つの処理回路が各プログラムを実行する場合であってもよいし、特定の機能が専用の独立したプログラム実行回路に実装される場合であってもよい。

上記説明において用いた「プロセッサ」という文言は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）或いは、特定用途向け集積回路（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ：ＡＳＩＣ）、プログラマブル論理デバイス（例えば、単純プログラマブル論理デバイス（Ｓｉｍｐｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ：ＳＰＬＤ）、複合プログラマブル論理デバイス（Ｃｏｍｐｌｅｘ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ：ＣＰＬＤ）、及びフィールドプログラマブルゲートアレイ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ：ＦＰＧＡ））などの回路を意味する。

プロセッサは、記憶装置３７に保存されたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。なお、記憶装置３７にプログラムを保存する代わりに、プロセッサの回路内にプログラムを直接組み込むよう構成してもよい。この場合、プロセッサは回路内に組み込まれたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。送信回路２３、受信回路２５、および撮像制御回路３１なども同様に、上記プロセッサなどの電子回路により構成される。

処理回路３３は、システム制御機能３３ａにより、ＭＲＩ装置１０を統括的に制御する。具体的には、処理回路３３は、記憶装置３７に記憶されているシステム制御プログラムを読み出してメモリ上に展開し、展開されたシステム制御プログラムに従ってＭＲＩ装置１０の各回路を制御する。例えば、処理回路３３は、システム制御機能３３ａにより、インタフェース３６を介して操作者から入力された撮像条件に基づいて、撮像プロトコルを記憶装置３７から読み出す。処理回路３３は、インタフェース３６を介して操作者から入力された撮像開始の指示に従って撮像プロトコルを撮像制御回路３１に出力し、撮像を制御する。このとき、処理回路３３は、撮像開始の指示と同時に、所望の映像開始の指示を、映像出力制御機能３３ｅに対して行う。また、処理回路３３は、インタフェース３６を介して操作者から入力された事前映像開始の指示を、映像出力制御機能３３ｅに対して行ってもよい。

前述の事前映像は、例えば、磁気共鳴撮像中の息止め指示の予告または撮像開始の予告などに関する映像などに相当する。前述の撮像条件は、例えば、磁気共鳴撮像に関するシーケンスの種類、磁気共鳴撮像に関する撮像領域、および磁気共鳴撮像に関するＲＦパルスの繰り返し時間などが含まれる。

シーケンスは、スピンエコー法（Ｓｐｉｎ Ｅｃｈｏ Ｉｍａｇｉｎｇ）、グラディエントエコー法（Ｇｒａｄｉｅｎｔ Ｅｃｈｏ Ｉｍａｇｉｎｇ）、ファストスピンエコー法（Ｆａｓｔ Ｓｐｉｎ Ｅｃｈｏ Ｉｍａｇｉｎｇ）、ファストグラディエントエコー法（Ｆａｓｔ Ｇｒａｄｉｅｎｔ Ｅｃｈｏ Ｉｍａｇｉｎｇ）、およびエコープラナー法（Ｅｃｈｏ Ｐｌａｎａｒ Ｉｍａｇｉｎｇ）など、撮像の目的ごとに選択される撮像方法である。撮像方法が異なると、傾斜磁場コイルに流れる電流のタイミングが異なるため、発生音が変化する。

撮像領域は、スライス厚やＦＯＶ（Ｆｉｅｌｄ Ｏｆ Ｖｉｅｗ）によって決められる。ＭＲＩ装置１０は、Ａｘｉａｌ、Ｓａｇｉｔｔａｌ、およびＣｏｌｏｎａｌなど任意のスライス断面を選択することができる。撮像領域の選択では、傾斜磁場コイルの各軸に流れる電流比が変わるため発生音に変化が生じる。具体的には、ＭＲＩ装置１０は、スライス厚が小さくなるほど、傾斜磁場コイルに流れる電流が大きくなるため、発生音も大きくなる。また、ＭＲＩ装置１０は、ＦＯＶのサイズに反比例して傾斜磁場コイルに流れる電流が大きくなるため、発生音も大きくなる。

繰り返し時間は、あるシーケンスに対して少しずつ条件を変えて繰り返しデータ収集を行う際の一回分の期間である。例えば、繰り返し時間が１ミリ秒の場合、単純には１ｋＨｚの音が発生することとなる。また、繰り返し時間は、必要により行われるＩＲパルス繰り返し時間やサチュレーションパルスの繰り返し時間など、比較的長い繰り返し時間（例えば、５００ミリ秒）を持つものが含まれていてもよい。この場合、繰り返し時間は、所定の時間周期で繰り返される発生音の発生タイミングと密接に関係する。

処理回路３３は、再構成機能３３ｂにより、リードアウト傾斜磁場の勾配強度に従ってｋ空間のリードアウト方向に沿ってＭＲデータを配列する。処理回路３３は、ｋ空間に配列されたＭＲデータに対してフーリエ変換を行うことにより、ＭＲ画像を再構成する。処理回路３３は、ＭＲ画像を、ディスプレイ３５および記憶装置３７へと出力する。

処理回路３３は、決定機能３３ｃにより、撮像条件に従って磁気共鳴撮像を実行した場合に発生する発生音に関するパラメータの値を、撮像条件を用いて決定する。ここで、パラメータは、発生音の音量、発生音の音色、およびリズムなどである。パラメータの値は、例えば後述する音に関するルックアップテーブルを用いて決定される。具体的には、処理回路３３は、決定機能３３ｃにより、撮像条件に含まれる磁気共鳴撮像に関するシーケンスの種類、磁気共鳴撮像に関する撮像領域、および磁気共鳴撮像に関するＲＦパルスの繰り返し時間の少なくとも一つを用いてパラメータの値を決定する。また、処理回路３３は、決定機能３３ｃにより、撮像条件と、ＭＲＩ装置１０が設置された室内の音響特性とを用いてパラメータの値を調整してもよい。尚、パラメータの値は、別の方法として撮像条件から求められるＸ，Ｙ，Ｚ軸それぞれの傾斜磁場電流波形を、高速フーリエ変換を用いて算出することによって決定してもよい。

室内の音響特性は、例えばＭＲＩ装置１０が設置される撮影室の容積、表面積、および内装状態（壁面の吸音率）などに関係する。具体的には、撮影室の内装において、音を吸収しやすい素材が多く用いられている場合には、反響音が小さくなり、音を吸収しにくい素材が多く用いられている場合には、反響音が大きくなる。例えば、反響音が小さい場合には、被検体Ｐは、ＭＲＩ装置１０から直接発生する発生音が支配的に聞こえる。一方、反響音が大きい場合には、被検体Ｐは、発生音と反響音が混じりあった不快な騒音が聞こえる可能性がある。従って、音響特性は、音量やリズムに影響を与えることが考えられる。よって、被検体Ｐが感じる音は、装置の設置環境にも依存することが考えられる。

処理回路３３は、映像選択機能３３ｄにより、決定されたパラメータの値に従って、映像を選択する。具体的には、処理回路３３は、映像選択機能３３ｄにより、発生音の音色および音量に関する値の少なくともどちらかに基づいて映像を選択する。映像は、例えば映像に関するルックアップテーブルを用いて選択する。

処理回路３３は、映像出力制御機能３３ｅにより、磁気共鳴撮像の少なくとも撮像期間において、映像を被検体Ｐに提供する提供装置への、選択された映像の出力を制御する。具体的には、処理回路３３は、映像出力制御機能３３ｅにより、発生音の発生前の第１の時刻に、映像を映像投影装置１００へ出力するように制御する。また、処理回路３３は、システム制御機能３３ａにより、事前映像開始の指示があった場合、映像出力制御機能３３ｅにより、第１の時刻よりも前の第２の時刻に、事前映像を映像投影装置１００へ出力するように制御してもよい。

ディスプレイ３５は、種々の情報を表示する。例えば、ディスプレイ３５は、再構成されたＭＲ画像などを表示する。また、ディスプレイ３５は、映像投影装置１００により投影される映像を表示してもよい。

インタフェース３６は、操作者からの各種指示や情報入力を受け付ける回路などを有する。インタフェース３６は、例えば、マウス等のポインティングデバイス、あるいはキーボード等の入力デバイスに関する回路により実現される。なお、インタフェース３６の回路は、マウス、キーボードなどの物理的な操作部品に関する回路に限定されない。例えば、ＭＲＩ装置１０とは別体に設けられた外部の入力機器から入力操作に対応する電気信号を受け取り、受け取った電気信号を種々の回路へ出力するような電気信号の処理回路もインタフェース３６の回路の例に含まれる。尚、インタフェース３６は、有線のケーブル、無線、およびネットワークなどを介して、映像投影装置１００およびＰＡＣＳサーバなどの外部装置との間でデータ通信を行う回路を有していてもよい。

記憶装置３７は、ｋ空間に配列されたＭＲデータ、ＭＲ画像のデータ、音に関するルックアップテーブル、映像に関するルックアップテーブル、および各種映像などを記憶する。記憶装置３７は、各種撮像プロトコル、および撮像プロトコルを規定する複数の撮像パラメータを含む撮像条件などを記憶する。記憶装置３７は、処理回路３３で実行される各種機能に対応するプログラムを記憶する。

音に関するルックアップテーブルは、例えばシーケンスの種類、撮像領域、およびＲＦパルスの繰り返し時間と、発生音の音色、音量、およびリズムとを対応付けている。映像に関するルックアップテーブルは、例えば発生音の音色、音量、およびリズムと映像とを対応付けている。

記憶装置３７は、例えば、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリなどの半導体メモリ素子、ハードディスクドライブ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）、ソリッドステートドライブ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）、および光ディスクなどである。また、記憶装置３７は、ＣＤ－ＲＯＭドライブ、ＤＶＤドライブ、およびフラッシュメモリなどの可搬性記憶媒体との間で種々の情報を読み書きする駆動装置などであってもよい。

次に、以上のように構成されたＭＲＩ装置１０の動作例について、図３のフローチャート、図４および図５のルックアップテーブル（Ｌｏｏｋ Ｕｐ Ｔａｂｌｅ：ＬＵＴ）を用いて説明する。図４において、シーケンスの種類、撮像領域、およびＲＦパルスの繰り返し時間と、発生音の音色、音量、およびリズムとを対応付けた音に関するルックアップテーブルを示す。図５において、発生音の音色、音量、およびリズムと、映像とを対応付けた映像に関するルックアップテーブルを示す。以下の説明は、撮像条件毎の磁気共鳴撮像中の発生音に対応した映像を出力する処理について述べる。

始めに、ＭＲＩ装置１０は、操作者の指示により、撮像条件が入力されると、前述の処理が実行され、ステップＳ３０１の動作を開始する。

（ステップＳ３０１）
処理回路３３は、決定機能３３ｃにより、撮像条件に従って磁気共鳴撮像を実行した場合に発生する発生音に関するパラメータの値を、撮像条件を用いて決定する。具体的には、処理回路３３は、図４のテーブルを記憶装置３７から読み出す。そして、処理回路３３は、撮像条件に対応する、発生音に関するパラメータの値を決定する。例えば、処理回路３３は、インタフェース３６を介して操作者から入力されたシーケンスの種類「ＳＥＱ１」、撮像領域「小」、およびＲＦパルスの繰り返し時間「長い」により、音色「ｓ１１」、音量「大」、およびリズム「ｒ１」のパラメータの値を決定する。

（ステップＳ３０２）
処理回路３３は、映像選択機能３３ｄにより、決定されたパラメータの値に従って、映像を選択する。具体的には、処理回路３３は、図５のテーブルを記憶装置３７から読み出す。そして、処理回路３３は、パラメータの値に対応する映像を選択する。例えば、処理回路３３は、ステップ３０１で決定された音色「ｓ１１」、音量「大」、およびリズム「ｒ１」により、映像「ｍ１ａ」を選択する。

（ステップＳ３０３）
処理回路３３は、映像出力制御機能３３ｅにより、磁気共鳴撮像の少なくとも撮像期間において、映像を被検体Ｐに提供する提供装置への、映像の出力を制御する。具体的には、処理回路３３は、磁気共鳴撮像の少なくとも撮像期間において、映像「ｍ１ａ」を映像投影装置１００へと出力する。

図６において、各々のシーケンスに対応するパラメータを視覚化した時間チャート６００と、各々のパラメータに対応する映像を映像投影装置１００へ出力するタイミングを示すタイミングチャート６１０とが示される。

時間チャート６００は、ある被検体Ｐの一連の検査プランに係るシーケンスに対応する各々のパラメータを視覚化したものである。検査プランは、例えば、操作者がインタフェース３６を介して撮像条件などを入力することによって、撮像制御回路３１により生成される。時間チャート６００において、棒の高さは発生音の音量（音の高さ）を示し、ハッチングの種類は発生音の音色を示す。

時間チャート６００は、シーケンス６０１と、シーケンス６０２と、シーケンス６０３と、シーケンス６０４と、シーケンス６０５とを含む。尚、それぞれのシーケンス間には、撮像を行わない期間がある。

シーケンス６０１は、例えばロケータ撮像に相当する。シーケンス６０１は、撮像条件に基づく撮像期間Δｔ６０１を有する。シーケンス６０２は、例えばＴ１強調撮像に相当する。シーケンス６０２は、撮像条件に基づく撮像期間Δｔ６０２を有する。シーケンス６０３は、例えばＴ２強調撮像に相当する。シーケンス６０３は、撮像条件に基づく撮像期間Δｔ６０３を有する。

シーケンス６０４は、例えばディフュージョン撮像に相当する。シーケンス６０４は、撮像条件に基づく撮像期間Δｔ６０４を有する。尚、シーケンス６０４は、息止め撮像を必要とする。息止め撮像は、例えば、一定期間呼吸を停止させた状態で撮像を必要とする撮像方法である。

シーケンス６０５は、例えばアンギオ撮像に相当する。シーケンス６０５は、撮像条件に基づく撮像期間Δｔ６０５を有する。

タイミングチャート６１０は、各シーケンスに対応する映像の出力タイミングを示したものである。具体的には、タイミングチャート６１０は、ＯＮの期間において、各シーケンスに対応する映像が出力され、ＯＦＦの期間において、任意の映像が出力される。

タイミングチャート６１０は、映像６１１、映像６１２、映像６１３、映像６１４、映像６１５、および映像６２１を含む。

映像６１１は、シーケンス６０１に対応する映像に相当する。映像６１１は、実際に撮像が開始される時点よりも予備期間Δｔ１だけ早い時刻ｔ１１に、映像投影装置１００からスクリーンへ投影される。映像６１１は、予備期間Δｔ１と撮像期間Δｔ６０１とを合わせた期間（即ち、時刻ｔ１１から時刻ｔ１２までの期間）において、被検体Ｐに提供される。

映像６１２は、シーケンス６０２に対応する映像に相当する。映像６１２は、実際に撮像が開始される時点よりも予備期間Δｔ２だけ早い時刻ｔ１３に、映像投影装置１００からスクリーンへ投影される。映像６１２は、予備期間Δｔ２と撮像期間Δｔ６０２とを合わせた期間（即ち、時刻ｔ１３から時刻ｔ１４までの期間）において、被検体Ｐに提供される。

映像６１３は、シーケンス６０３に対応する映像に相当する。映像６１３は、実際に撮像が開始される時点よりも予備期間Δｔ３だけ早い時刻ｔ１５に、映像投影装置１００からスクリーンへ投影される。映像６１３は、予備期間Δｔ３と撮像期間Δｔ６０３とを合わせた期間（即ち、時刻ｔ１５から時刻ｔ１６までの期間）において、被検体Ｐに提供される。

映像６１４は、シーケンス６０４に対応する映像に相当する。映像６１４は、実際に撮像が開始される時点よりも予備期間Δｔ４だけ早い時刻ｔ１８に、映像投影装置１００からスクリーンへ投影される。映像６１４は、予備期間Δｔ４と撮像期間Δｔ６０４とを合わせた期間（即ち、時刻ｔ１８から時刻ｔ１９までの期間）において、被検体Ｐに提供される。尚、映像６１４は、断続的な息止め指示が含まれている。そのため、タイミングチャート６１０において、映像６１４の直前に、息止め指示の予告などに関する映像６２１が挿入されている。

映像６１５は、シーケンス６０５に対応する映像に相当する。映像６１５は、実際に撮像が開始される時点よりも予備期間Δｔ５だけ早い時刻ｔ２０に、映像投影装置１００からスクリーンへ投影される。映像６１５は、予備期間Δｔ５と撮像期間Δｔ６０５とを合わせた期間（即ち、時刻ｔ２０から時刻ｔ２１までの期間）において、被検体Ｐに提供される。

映像６２１は、例えば、磁気共鳴撮像中の息止め指示の予告などに関する映像である。具体的には、映像６２１は、後続する映像６１４に含まれる断続的な息止め指示の練習をするための映像である。映像６２１は、映像６１４の投影開始よりも前の時刻ｔ１７に、映像投影装置１００からスクリーンへ投影され、所定の期間（即ち、時刻ｔ１７から時刻ｔ１８までの期間）において、被検体Ｐに提供される。尚、映像６２１は、撮像開始の予告などに関する映像でもよい。

なお、上記の各予備期間に対応する映像には、いずれも事前に被検体Ｐに対して撮像開始のタイミング（即ち、発生音の発生するタイミング）を認識させる映像が含まれる。すなわち、被検体Ｐにとって不快な音が発生することを音が発生する前に認識させることができるため、心の準備を持たせる効果をもつ。本効果を有効に機能させるため、この予備期間は０．５秒から２秒程度であることが望ましい。

図７において、処理回路３３によって映像６２１および映像６１４を出力する際の処理の流れが例示される。尚、説明を容易にするため、以下の説明では、映像６１４に対応するシーケンス６０４だけの検査プランとする。

（ステップＳ７０１）
処理回路３３は、システム制御機能３３ａにより、インタフェース３６を介して操作者から入力された撮像条件に基づいて、撮像プロトコルを記憶装置３７から読み出す。入力された撮像条件は、決定機能３３ｃへと出力される。

（ステップＳ７０２）
処理回路３３は、決定機能３３ｃにより、撮像条件に従って磁気共鳴撮像を実行した場合に発生する発生音に関するパラメータの値を、撮像条件を用いて音に関するルックアップテーブルにより決定する。決定されたパラメータの値は、シーケンス６０４の少なくとも音量および音色の値に対応する。このとき、処理回路３３は、シーケンス６０４の撮像期間Δｔ６０４を算出してもよい。決定されたパラメータの値は、映像選択機能３３ｄへと出力される。

（ステップＳ７０３）
処理回路３３は、映像選択機能３３ｄにより、パラメータの値に従って、映像を映像に関するルックアップテーブルにより選択する。選択された映像（映像６１４）は、映像出力制御機能３３ｅへと出力される。

（ステップＳ７０４）
処理回路３３は、システム制御機能３３ａにより、インタフェース３６を介して操作者から入力された事前映像（映像６２１）開始の指示を、映像出力制御機能３３ｅに対して行う。尚、図６に記載の通り、事前映像（映像６２１）が不要な場合には省略される。

（ステップＳ７０５）
処理回路３３は、映像出力制御機能３３ｅにより、に、映像投影装置１００への映像６２１の出力を制御する。尚、図６に記載の通り、事前映像（映像６２１）が不要な場合には省略される。

（ステップＳ７０６）
処理回路３３は、システム制御機能３３ａにより、インタフェース３６を介して操作者から入力された撮像開始の指示に従って撮像プロトコルを撮像制御回路３１に出力すると共に、所望の映像（映像６１４）開始の指示を、映像出力制御機能３３ｅに対して行う。

（ステップＳ７０７）
処理回路３３は、映像出力制御機能３３ｅにより、時刻ｔ１８（第１の時刻）に、映像投影装置１００への映像６１４の出力を制御する。

なお、処理回路３３は、システム制御機能３３ａにより、事前映像開始の指示と同時に、所望の映像の開始の指示を行ってもよい。この場合には、処理回路３３は、映像出力制御機能３３ｅにより、事前映像の出力を行った後に、続けて所望の映像の出力を行う。

図８において、被検体Ｐに提示される映像８００が例示される。映像８００は、領域８１０と、キャラクタ８２０と、情報ウィンドウ８３０とを含む。

領域８１０は、映像８００の大部分を占めており、例えばくまの人形の周囲に様々な打楽器が置かれている様子が表示される。具体的には、領域８１０には、キャラクタ８１１と、小道具８１２と、楽器８１３と、楽器８１４と、楽器８１５と、楽器８１６とが表示される。

キャラクタ８１１は、領域８１０の略中心に配置される。キャラクタ８１１は、周囲に配置された楽器８１３、楽器８１４、楽器８１５、および楽器８１６を叩く動作などを行う。また、キャラクタ８１１は、被検体Ｐの注意を引きつけるような動作をしてもよい。具体例では、キャラクタ８１１は、くまの人形の画像である。また、キャラクタ８１１は、右手に楽器を叩くための小道具８１２を持っている。尚、キャラクタ８１１は、両方の手に小道具を持っていてもよい。

小道具８１２は、キャラクタ８１１によって周囲の楽器を叩くことに用いられる。小道具８１２は、発生音の音量に応じて他の小道具と代替可能である。他の小道具として、例えば、図９に示すように、視覚的に大きさの異なる小道具９０１および小道具９０２が用いられてもよい。従って、発生音が小さい場合には、小さい小道具をキャラクタ８１１が利用し、発生音が大きい場合には、大きい小道具をキャラクタが利用することによって、視覚的に音量の大小がくみ取れる素材を提示できればよい。

楽器８１３は、キャラクタ８１１の左側に配置される。楽器８１３は、例えば、高い音を発する楽器に相当する。具体例では、楽器８１３は、ベルの画像である。

楽器８１４は、キャラクタ８１１の左下に配置される。楽器８１４は、例えば、やや高い音を発する楽器に相当する。具体例では、楽器８１４は、鉄琴の画像である。

楽器８１５は、キャラクタ８１１の右下に配置される。楽器８１５は、例えば、やや低い音を発する楽器に相当する。具体例では、楽器８１５は、木琴の画像である。

楽器８１６は、キャラクタ８１１の右側に配置される。楽器８１６は、例えば、低い音を発する楽器に相当する。具体例では、楽器８１６は、大太鼓の画像である。

キャラクタ８２０は、映像８００の右下に配置される。キャラクタ８２０は、被検体Ｐにとって見本となる動作を行う。見本となる動作とは、例えば、おとなしくする、息止めの動作を行うなどの動作である。具体的には、キャラクタ８２０は、被検体Ｐに見立てた人形の画像である。尚、キャラクタ８２０は、被検体Ｐの性別に合わせて容姿が変更されてもよい。

情報ウィンドウ８３０は、映像８００の左下に配置される。情報ウィンドウ８３０は、撮像に関する様々な情報を表示する。撮像に関する様々な情報とは、例えば、撮像タイミング、撮像期間、撮像の残時間、息止め時間、息止め指示、および呼吸同期などの情報である。具体的には、情報ウィンドウ８３０には、例えば、撮像の残り時間「おわりまであと１２０びょう」が表示される。

次に、ＭＲＩ装置１０の撮像開始前、撮像開始直前、撮像中、および撮像終了後にそれぞれ対応する映像８００の具体例について説明する。

（撮像開始前）
キャラクタ８１１は、撮像開始前において、被検体Ｐの注意を向けるような動きをする。具体的には、キャラクタ８１１は、例えば、きょろきょろと周囲を見ているような動きをする。このとき、キャラクタ８１１の動きに対して、被検体Ｐの集中を途切れさせないように、表情や仕草などに変化を与えてもよい。尚、このときの映像８００は、数秒間の映像を繰り返し再生させてもよい。

（撮像開始直前）
映像８００は、磁気共鳴撮像を開始する（即ち、発生音が発生する）少なくとも１秒前に、発生音が発生することを知らせる内容を含む。具体的には、キャラクタ８１１は、図１０に例示するように、発生音の音量に対応した小道具を所持する。例えば、小道具８１２はマレットに対応し、小道具９０１はスティックに対応し、小道具９０２はハンマーに対応する。

キャラクタ８１１は、図１１に例示するように、発生音の音色に対応した所望の楽器に狙いを定める。所望の楽器は、例えば、音色「ｓ１」の場合には、楽器「ベル」（楽器８１３）に対応する。そして、キャラクタ８１１は、発生音が発生すると同時に、或いは発生音が発生する直前に所望の楽器を演奏し始めるような動きをする。被検体Ｐにとって事前に音が鳴り出すことを予感させ、心の準備期間を設けるため、キャラクタ８１１の動作は発生音が発生する０．５秒程度前が望ましい。

（撮像中）
キャラクタ８１１は、所持した小道具で所望の楽器を演奏するような動きをする。撮像期間が長い場合には、キャラクタ８１１の動きに対して、被検体Ｐの集中を途切れさせないように、表情や仕草などに変化を与えてもよい。また、演奏するような動きは撮像条件のリズムパラメータにより繰り返しても良い。この時、被検体Ｐに見立てたキャラクタ８２０は、じっとした姿勢を保ち、被検体Ｐに対して動いてはいけないことを示唆させる。

なお、息止め撮像が必要な場合には、キャラクタ８１１は、被検体Ｐに指示する動作と同様の動きをしてもよい。被検体Ｐに指示する動作は、例えば、息を吸う動作、息を吐く動作、および息を止める動作である。具体的には、キャラクタ８１１は、頬を膨らまして顔を紅潮させるなど、前述の各動作に対応する動きをする。

（撮像終了後）
キャラクタ８１１は、演奏を終了しほっとした表情の動きをする。この時、被検体Ｐに見立てたキャラクタ８２０は、ほっとした表情に変わり、被検体Ｐに対して撮像が終了しリラックスしてよいことを示唆させる。

なお、本実施形態では、映像８００は、楽器の演奏を発生音に見立てて表現しているが、これに限らない。例えば、映像８００は、複数の乗り物の画像が準備され、発生音の音色によって乗り物を変えて動かすようにしてもよい。また、映像８００は、動物や恐竜の画像など、被検体Ｐ（特に、小児患者）が喜びそうなものを発生音に合わせて動かすようにしてもよい。即ち、映像８００は、磁気共鳴撮像によって発生する発生音が、被検体Ｐに提示される映像の効果音（或いは、音声）を想起させるものであればよい。

以上説明したように、一実施形態によれば、磁気共鳴イメージング装置は、撮像条件に従って磁気共鳴撮像を実行した場合に発生する発生音に関するパラメータの値を、撮像条件を用いて決定する。そして、磁気共鳴イメージング装置は、決定したパラメータの値に従って、映像を選択する。そして、磁気共鳴イメージング装置は、磁気共鳴撮像の少なくとも撮像期間において、選択された映像を被検体に提供する提供装置への、選択された映像の出力を制御する。よって、この磁気共鳴イメージング装置は、被検体に対して発生音の発生源を疑似的に視認させる映像を提供することができる。従って、この磁気共鳴イメージング装置は、被検体の不安や不快感を低減させ、磁気共鳴撮像に関する検査環境を改善することができる。

また、一実施形態によれば、磁気共鳴イメージング装置は、発生音の発生前の第１の時刻に、映像を提供装置へ出力するように制御する。よって、この磁気共鳴イメージング装置は、被検体に対して撮像が始まる一瞬前に撮像開始、即ち発生音の発生開始を認識させる映像を提供することができる。従って、この磁気共鳴イメージング装置は、被検体の不安や不快感を低減させ、磁気共鳴撮像に関する検査環境を改善することができる。

また、一実施形態によれば、磁気共鳴イメージング装置は、第１の時刻よりも前の第２の時刻に、前述の映像とは異なる映像を提供装置へ出力するように制御する。よって、この磁気共鳴イメージング装置は、被検体に対して磁気共鳴撮像前あるいは撮像中に行って欲しい動作を、撮像前に予め知らせることができる。従って、この磁気共鳴イメージング装置は、被検体の不安や不快感を低減させ、更に被検体に対して行ってほしい動作を視覚的に促すことができるため、磁気共鳴撮像に関する検査環境並びに被検体が行う動作に伴う画質を改善することができる。

以上説明した少なくとも１つの実施形態によれば、磁気共鳴撮像に関する検査環境を改善することができる。

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。

１…磁気共鳴イメージングシステム、１０…磁気共鳴イメージング装置（ＭＲＩ装置）、１１…架台、１３…寝台、１３ａ…天板、１３ｂ…基台、１３ｃ…寝台駆動装置、１５…移動式スクリーン装置、１７…撮像制御ユニット、２１…傾斜磁場電源、２３…送信回路、２５…受信回路、２７…コンソール、３１…撮像制御回路、３３…処理回路、３３ａ…システム制御機能、３３ｂ…再構成機能、３３ｃ…決定機能、３３ｄ…映像選択機能、３３ｅ…映像出力制御機能、３５…ディスプレイ、３６…インタフェース、３７…記憶装置、４１…静磁場磁石、４３…傾斜磁場コイル、４５…コイル、５１…架台筐体、５３…ボア、６１…移動体、６３…スクリーン、６５…フレーム、６７…反射板、１００…映像投影装置、６００…時間チャート、６０１，６０２，６０３，６０４，６０５…シーケンス、６１０…タイミングチャート、６１１，６１２，６１３，６１４，６１５，６２１，８００…映像、８１０…領域、８１１，８２０…キャラクタ、８１２，９０１，９０２…小道具、８１３，８１４，８１５，８１６…楽器、８３０…情報ウィンドウ、Δｔ１，Δｔ２，Δｔ３，Δｔ４，Δｔ５…予備期間、Δｔ６０１，Δｔ６０２，Δｔ６０３，Δｔ６０４，Δｔ６０５…撮像期間、Ｐ…被検体、ｔ１１，ｔ１２，ｔ１３，ｔ１４，ｔ１５，ｔ１６，ｔ１７，ｔ１８，ｔ１９，ｔ２０，ｔ２１…時刻。

Claims (10)

1. 撮像条件に従って磁気共鳴撮像を実行した場合に発生する発生音に関するパラメータの値を、前記撮像条件を用いて決定する決定部と、
   前記パラメータの値に従って、映像を選択する映像選択部と、
   前記磁気共鳴撮像の少なくとも撮像期間において、前記映像を被検体に提供する提供装置への、前記映像の出力を制御する出力制御部と
   を具備し、
   前記決定部は、前記撮像条件と前記磁気共鳴撮像が実行される室内の音響特性とを用いて前記パラメータの値を調整する、磁気共鳴イメージング装置。
2. 前記出力制御部は、前記発生音の発生前の第１の時刻に、前記映像を前記提供装置へ出力するように制御する、請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置。
3. 前記出力制御部は、前記第１の時刻よりも前の第２の時刻に、前記映像とは異なる映像を前記提供装置へ出力するように制御する、請求項２に記載の磁気共鳴イメージング装置。
4. 撮像条件に従って磁気共鳴撮像を実行した場合に発生する発生音に関するパラメータの値を、前記撮像条件を用いて決定する決定部と、
   前記パラメータの値に従って、映像を選択する映像選択部と、
   前記磁気共鳴撮像の少なくとも撮像期間において、前記映像を被検体に提供する提供装置への、前記映像の出力を制御する出力制御部と
   を具備し、
   前記出力制御部は、前記発生音の発生前の第１の時刻に、前記映像を前記提供装置へ出力するように制御し、前記第１の時刻よりも前の第２の時刻に、前記映像とは異なる映像を前記提供装置へ出力するように制御する、磁気共鳴イメージング装置。
5. 前記異なる映像は、息止め指示の予告または撮像開始の予告に関する映像であり、
   前記出力制御部は、前記第２の時刻に、前記息止め指示の予告に関する映像を前記提供装置へ出力するように制御する、請求項３または請求項４に記載の磁気共鳴イメージング装置。
6. 前記撮像条件は、少なくとも前記磁気共鳴撮像に関するシーケンスの種類を有し、
   前記決定部は、少なくとも前記シーケンスの種類を用いて前記パラメータの値を決定する、請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の磁気共鳴イメージング装置。
7. 前記撮像条件は、少なくとも前記磁気共鳴撮像に関する撮像領域を有し、
   前記決定部は、少なくとも前記撮像領域を用いて前記パラメータの値を決定する、請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の磁気共鳴イメージング装置。
8. 前記撮像条件は、少なくとも前記磁気共鳴撮像に関するＲＦパルスの繰り返し時間を有し、
   前記決定部は、少なくとも前記繰り返し時間を用いて前記パラメータの値を決定する、請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の磁気共鳴イメージング装置。
9. 前記パラメータの値は、音色に関する値を含み、
   前記映像選択部は、少なくとも前記音色に関する値に基づいて前記映像を選択する、請求項１乃至請求項８のいずれか一項に記載の磁気共鳴イメージング装置。
10. 前記パラメータの値は、音量に関する値を含み、
    前記映像選択部は、少なくとも前記音量に関する値に基づいて前記映像を選択する、請求項１乃至請求項９のいずれか一項に記載の磁気共鳴イメージング装置。

Images