JP7314021B2 - 磁気共鳴イメージング装置 - Google Patents

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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、磁気共鳴画像を得るため、高周波磁場であるRF(Radio Frequency)パルスを被検体の撮影部位に照射する。このRFパルスは、被検体の生体組織に吸収され、被検体の体温を上昇させる。被検体の生体組織に吸収されるRFパルスのエネルギーの指標はSAR(Specific Absorption Rate:比吸収率)と呼ばれる。
SARの値は、IEC(International Electrotechnical Commission)による規格などによって定められた上限値として制限されている。よって、従来のMRI装置では、周辺温度にかかわらず、SARの上限値よりも十分に低いインタロック値が設定されている。
IEC 60601-2-33:Medical electrical equipment - Part 2-33: Particular requirements for the basic safety and essential performance of magnetic resonance equipment for medical diagnosis
本発明が解決しようとする課題は、周辺温度に応じてSARに関するインタロック値を決定することである。
実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置は、取得部と、決定部とを備える。取得部は、磁気共鳴イメージング検査に関する周辺温度を取得する。決定部は、周辺温度に応じてSARのインタロック値を決定する。
図1は、第1の実施形態に係るMRI装置の構成例を示す図。 図2は、第1の実施形態において、温度とインタロック値との関係を例示するグラフ。 図3は、第1の実施形態において、温度とインタロック値との関係を例示するグラフ。 図4は、第1の実施形態における処理回路にて実行される処理を例示するフローチャート。 図5は、第1の実施形態における処理回路にて実行される別の処理を例示するフローチャート。 図6は、第2の実施形態に係るMRI装置の処理回路の構成例を示す図。 図7は、第2の実施形態における処理回路にて実行される処理を例示するフローチャート。
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。
(第1の実施形態)
図1は、第1の実施形態に係るMRI装置の構成例を示す図である。例えば、図1に示すように、一実施形態に係るMRI装置100は、静磁場磁石101と、傾斜磁場コイル103と、傾斜磁場電源105と、寝台107と、寝台制御回路109と、送信回路113と、送信コイル115と、受信コイル117と、受信回路119と、撮像制御回路121と、インタフェース123と、ディスプレイ125と、記憶装置127と、温度センサ129と、処理回路131とを備える。尚、MRI装置100は、静磁場磁石101と傾斜磁場コイル103との間に、中空の円筒形状のシムコイルを有していてもよい。
静磁場磁石101は、例えば中空の略円筒形状に形成された磁石である。静磁場磁石101は、被検体Pが挿入される空間であるボア111に一様な静磁場を発生する。静磁場磁石101としては、例えば、超伝導磁石などが使用される。
傾斜磁場コイル103は、例えば中空の略円筒形状に形成されたコイルである。傾斜磁場コイル103は、静磁場磁石101の内側に配置される。傾斜磁場コイル103は、互いに直交するX、Y、Zの各軸に対応する3つのコイルが組み合わされて形成される。Z軸方向は、静磁場の方向と同方向であるとする。また、Y軸方向は、鉛直方向とし、X軸方向は、Z軸およびY軸に垂直な方向とする。傾斜磁場コイル103は、静磁場に重畳させる傾斜磁場を発生する。具体的には、傾斜磁場コイル103における3つのコイルは、傾斜磁場電源105から個別に電流供給を受けて、X、Y、Zの各軸に沿って磁場強度が変化する傾斜磁場を発生させる。
傾斜磁場コイル103によって発生するX、Y、Z各軸の傾斜磁場は、例えば、周波数エンコード用傾斜磁場(リードアウト傾斜磁場ともいう)、位相エンコード用傾斜磁場、およびスライス選択用傾斜磁場を形成する。周波数エンコード用傾斜磁場は、空間的位置に応じて磁気共鳴(Magnetic Resonance:以下、MRと呼ぶ)信号の周波数を変化させるために利用される。位相エンコード用傾斜磁場は、空間的位置に応じてMR信号の位相を変化させるために利用される。スライス選択用傾斜磁場は、撮像断面を決めるために利用される。
傾斜磁場電源105は、撮像制御回路121の制御により、傾斜磁場コイル103に電流を供給する電源装置である。
寝台107は、被検体Pが載置される天板107aを備えた装置である。寝台107は、寝台制御回路109による制御のもと、被検体Pが載置された天板107aを、ボア111内へ挿入する。寝台107は、例えば、長手方向が静磁場磁石101の中心軸と平行になるように、MRI装置100が設置された検査室内に設置される。検査室には、例えば電波シールドや磁気シールドが設けられることからシールドルームとも称される。
寝台制御回路109は、寝台107を制御する回路である。寝台制御回路109は、インタフェース123を介したユーザの指示により寝台107を駆動することで、天板107aを長手方向および上下方向、場合によっては左右方向へ移動させる。
送信回路113は、撮像制御回路121の制御により、ラーモア周波数などに対応する高周波パルスを送信コイル115に供給する。
送信コイル115は、傾斜磁場コイル103の内側に配置されたRF(Radio Frequency)コイルである。送信コイル115は、送信回路113から高周波パルスの供給を受けて、高周波磁場を発生する。送信コイルは、例えば、全身用コイル(whole body coil:WBコイル)である。WBコイルは、送受信コイルとして使用されてもよい。
受信コイル117は、傾斜磁場コイル103の内側に配置されたRFコイルである。受信コイル117は、高周波磁場によって被検体Pから放射されたMR信号を受信する。受信コイル117は、受信されたMR信号を受信回路119へ出力する。受信コイル117は、例えば、1以上のコイルであり、典型的には複数のコイルエレメントを有するコイルアレイである。なお、図1において送信コイル115と受信コイル117とは別個のRFコイルとして記載されているが、送信コイル115と受信コイル117とは、一体化された送受信コイルとして実施されてもよい。送受信コイルは、例えば、頭部コイルのような局所的な送受信RFコイルである。
受信回路119は、撮像制御回路121の制御により、受信コイル117から出力されたMR信号に基づいて、デジタル化された複素数データであるデジタルのMR信号を生成する。具体的には、受信回路119は、受信コイル117から出力されたMR信号に対して各種信号処理を施した後、各種信号処理が施されたデータに対してアナログ/デジタル(A/D(Analog to Digital))変換を実行する。受信回路119は、A/D変換されたデータを標本化(サンプリング)することにより、デジタルのMR信号(以下、MRデータと呼ぶ)を生成する。受信回路119は、生成されたMRデータを、撮像制御回路121に出力する。
撮像制御回路121は、処理回路131から出力された撮像プロトコルに従って、傾斜磁場電源105、送信回路113および受信回路119などを制御し、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105により傾斜磁場コイル103に供給される電流の大きさ、傾斜磁場電源105により電流が傾斜磁場コイル103に供給されるタイミング、送信回路113により送信コイル115に供給される高周波パルスの大きさ、送信回路113により送信コイル115に高周波パルスが供給されるタイミング、受信コイル117によりMR信号が受信されるタイミングなどが予め設定されている。撮像制御回路121は、撮像部の一例である。
インタフェース123は、ユーザからの各種指示や情報入力を受け付ける回路を有する。インタフェース123は、例えば、マウスなどのポインティングデバイス、あるいはキーボードなどの入力デバイスに関する回路を有する。なお、インタフェース123が有する回路は、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、インタフェース123は、MRI装置100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を有していてもよい。
ディスプレイ125は、後述する処理回路131におけるシステム制御機能131aによる制御のもとで、画像生成機能131bにより生成された各種MR画像、撮像および画像処理に関する各種情報などを表示する。ディスプレイ125は、例えば、CRTディスプレイや液晶ディスプレイ、有機ELディスプレイ、LEDディスプレイ、プラズマディスプレイ、または当技術分野で知られている他の任意のディスプレイ、モニタなどの表示デバイスである。
記憶装置127は、画像生成機能131bを介してk空間に充填されたMRデータ、画像生成機能131bにより生成された画像データなどを記憶する。記憶装置127は、各種撮像プロトコル、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。撮像条件は、例えば、撮像部位およびシーケンス種などを含む。撮像部位は、例えば、頭、心臓、脊椎(例えば胸腰椎および全脊椎など)、関節(肩、膝、手および足など)である。シーケンス種は、例えば、スピンエコー(Spin Echo)法、グラディエントエコー(Gradient Echo)法、高速スピンエコー法、高速グラディエントエコー法、Echo Planar Imaging(EPI)などである。記憶装置127は、処理回路131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。
また、記憶装置127は、後述するMRI検査に関する温度と、MRI装置100のインタロック値との関係を示す対応表を記憶する。インタロック値として、例えばSARの値(W/kg)が用いられる。SARの値として、例えば全身SARに関する値が用いられてもよいし、例えば頭部および身体部分などの人体の任意の部分のSARに関する値が用いられてもよい。さらに例えば、SARの値が上昇しやすい特定の位置または領域のSARに関する値が用いられてもよい。また、インタロック値として、SARに関連のある撮像パラメータ(例えば、SARの値に基づくRFパルスに関するパラメータなど)を設定するための上限値(以下、設定上限値と呼ぶ)が用いられてもよい。インタロック値が設定上限値である場合、対応表は、温度と設定上限値とが対応付けられる。尚、対応表として、ルックアップテーブル(Look Up Table)が用いられてもよい。また、記憶装置127は、対応表の代わりに、温度を変数としてインタロック値を決定する関数を示す計算式を記憶してもよい。また、本明細書において、「SARに関するインタロック値」は、「SARのインタロック値」に読み替えてられてもよい。
また、SARの値は、予測値および実測値のいずれでもよい。予測値は、例えばパルスシーケンスの情報に基づいて処理回路131により算出される値である。具体的には、あるプロトコルにおけるシーケンス毎のSARの合計を平均したプロトコル平均がある。また、実測値は、例えば送信回路113から送信コイル115(例えば、WBコイル)に出力された高周波パルスのうち、WBコイルの出力端で反射された反射波に基づいて算出される値である。具体的には、10秒平均の値、6分平均の値、およびリアルタイムで算出された値を任意の時間長(例えば、10秒および6分など)で平均した値が用いられてもよい。
図2は、第1の実施形態において、温度とインタロック値との関係を例示するグラフである。図2に示すように、グラフ200の横軸は温度T[℃]を表し、グラフ200の縦軸はインタロック値IL[W/kg]を表す。グラフ200は、例えば、温度Tから温度Tまでの間において、インタロック値ILからインタロック値ILまで略線形に減少する。そして、グラフ200は、温度T以上の場合、インタロック値ILで一定となる。尚、温度Tから温度Tまでの間に温度Tが設定される場合、グラフ200は、温度Tから温度Tまで間におけるインタロック値の変化量の割合と、温度Tから温度Tまでの間におけるインタロック値の変化量の割合とをそれぞれ異ならせてもよい。
換言すると、グラフ200は、任意の温度以下の範囲において、インタロック値が温度に依存して変化するグラフである。具体的には、グラフ200では、任意の温度以下の範囲において、温度の低下に伴って、インタロック値が上昇する。
以下、グラフ200の横軸および縦軸の数値を具体的に示して説明する。グラフ200は、例えば横軸の値を{T,T,T}={20,25,32}とし、縦軸の値を{IL,IL,IL,IL}={0,2.0,4.0,5.4}とする。グラフ200は、20℃から32℃までの間において、5.4W/kgから2.0W/kgまで略線形に減少する。具体的には、グラフ200は、20℃から25℃までの間において、5.4W/kgから4.0W/kgまで線形に減少し、25℃から32℃までの間において、4.0W/kgから2.0W/kgまで線形に減少する。そして、グラフ200は、32℃以上の場合、2.0W/kgで一定となる。尚、グラフ200は、T以下について、TからTまでの線形関係を維持したグラフが続いてもよい。
換言すると、グラフ200は、25℃以下の範囲において、インタロック値が温度に依存して変化するグラフである。または、グラフ200は、25℃以下の範囲において、温度の低下に伴って、インタロック値が上昇するグラフである。または、グラフ200は、25℃以下の範囲において、温度の低下に比例して、インタロック値が上昇するグラフである。
図3は、第1の実施形態において、温度とインタロック値との関係を例示するグラフである。図3に示すように、グラフ300の横軸は温度[℃]を表し、グラフ300の縦軸はインタロック値[W/kg]を表す。グラフ300は、温度Tから温度Tまでの間におけるインタロック値が線形に変化していない点において、グラフ200と異なる。グラフ300は、例えば、温度Tから温度Tまでの間において、インタロック値ILからインタロック値ILまで上に凸の曲線である。
なお、記憶装置127に記憶される対応表は、例えば図2のグラフまたは図3のグラフに基づいて作成されてもよい。または、記憶装置127に記憶される計算式は、例えば図2のグラフまたは図3のグラフを満たすように定式化されてもよい。
記憶装置127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)、光ディスクなどである。また、記憶装置127は、CD-ROMドライブやDVDドライブ、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。
温度センサ129は、例えば温度を計測する温度計である。温度センサ129は、MRI検査に関する温度を計測する。温度センサ129は、計測した温度を温度情報として処理回路131へと出力する。温度センサ129は、例えばサーミスタ温度計および熱電対温度計などの接触式の温度計でもよく、赤外線放射温度計および光ファイバー温度計などの非接触式の温度計でもよい。尚、「MRI検査に関する」は、少なくとも「MRI検査前」という意味を含み、「MRI検査中」という意味を含んでもよい。また、計測された温度は、「周辺温度」と読み替えられてもよい。
温度センサ129は、例えばMRI装置100における発熱部品が集まっている場所に配置される。発熱部品は、例えば、送信コイル115の内部回路が有するバランおよびデカップリングスイッチなどである。温度センサ129は、例えば、送信コイル115の内部に配置される。送信コイル115がWBコイルである場合、温度センサ129は、例えば、WBコイル内における、傾斜磁場コイル103の渦巻き状のコイルパターンにおける渦中心に近い位置に配置される。傾斜磁場コイル103の渦中心は、発熱量が多く、温度上昇しやすいため、上記位置は、測定点として適している。
また、温度センサ129は、例えばMRI検査中に被検体が載置される空間(患者空間)に配置されてもよい。具体的には、温度センサ129は、ボア111を形成する壁面における任意の位置に配置される。例えば、温度センサ129は、天板107aを案内するレールの下に配置される。尚、温度センサ129は、ボア111の開口端付近に配置されてもよい。
また、温度センサ129は、例えばMRI検査を行うためのシールドルーム内に配置されてもよい。具体的には、温度センサ129は、MRI装置100の任意の表面、MRI装置100の周囲、或いはシールドルームの外壁に配置される。
以上のことから、温度センサ129は、MRI装置100内外問わず、MRI検査を行うためのシールドルーム内であれば、MRI検査に支障がない範囲でいずれの場所に配置されてよい。また、温度センサ129は、複数の位置に配置されてもよい。複数の位置に温度センサ129が配置される場合、複数の温度センサ129は、測定手法が同じ種類の温度計が用いられてもよいし、測定手法が異なる種類の温度計が用いられてもよい。
処理回路131は、ハードウェア資源として、図示していないプロセッサ、ROM(Read-Only Memory)やRAMなどのメモリなどを有し、MRI装置100を制御する。処理回路131は、システム制御機能131a、画像生成機能131b、温度取得機能131c、インタロック値決定機能131dおよびパラメータ調整機能131eを有する。システム制御機能131a、画像生成機能131b、温度取得機能131c、インタロック値決定機能131dおよびパラメータ調整機能131eなどの機能は、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127へ記憶されている。処理回路131は、これら各種機能に対応するプログラムを記憶装置127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出した状態の処理回路131は、図1の処理回路131内に示された複数の機能などを有することになる。
なお、図1においては単一の処理回路131にて前述の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構わない。換言すると、前述の各種機能がプログラムとして構成され、一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)、およ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127に保存されたプログラムを読み出し実行することで各種機能を実現する。なお、記憶装置127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構わない。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。なお、寝台制御回路109、送信回路113、受信回路119、撮像制御回路121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。また、処理回路131が有するシステム制御機能131a、画像生成機能131b、温度取得機能131c、インタロック値決定機能131dおよびパラメータ調整機能131eは、それぞれシステム制御部、画像生成部、取得部、決定部および調整部の一例である。
処理回路131は、システム制御機能131aにより、MRI装置を制御する。具体的には、処理回路131は、記憶装置127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100の各回路を制御する。例えば、処理回路131は、システム制御機能131aにより、インタフェース123を介してユーザから入力される撮像条件に基づいて、撮像プロトコルを記憶装置127から読み出す。なお、処理回路131は、撮像条件に基づいて、撮像プロトコルを生成してもよい。処理回路131は、撮像プロトコルを撮像制御回路121に送信し、被検体Pに対する撮像を制御する。
処理回路131は、画像生成機能131bにより、MRデータをk空間に充填する。処理回路131は、k空間に充填されたMRデータに対して例えばフーリエ変換などを行うことにより、MR画像を生成する。MR画像は、例えば、被検体Pに関する形態画像に対応する。処理回路131は、MR画像を、ディスプレイ125や記憶装置127に出力する。
処理回路131は、温度取得機能131cにより、磁気共鳴イメージング検査に関する周辺温度を取得する。具体的には、処理回路131は、温度センサ129から出力された温度情報を取得する。尚、処理回路131は、MRI検査中およびMRIの撮像中などの温度がリアルタイムに変化する場合、周辺温度をリアルタイムに取得してもよい。
処理回路131は、インタロック値決定機能131dにより、取得された周辺温度に応じてSARのインタロック値を決定する。具体的には、処理回路131は、記憶装置127から読み出された対応表を用いて、取得された温度に対応するインタロック値を決定する。または、処理回路131は、記憶装置127から読み出された数式を用いて、取得された温度に対するインタロック値を決定(算出)する。尚、処理回路131は、周辺温度がリアルタイムに取得された場合、リアルタイムに取得された周辺温度に応じてSARに関するインタロック値をリアルタイムに決定してもよい。
例えば、インタロック値の決定において記憶装置127から読み出された数式を用いた場合、処理回路131は、インタロック値決定機能131dにより、周辺温度がT(例えば25℃)以下の範囲において、当該周辺温度の関数を用いてインタロック値を決定してもよい。
例えば、インタロック値の決定において図2などのグラフに基づく対応表を用いた場合、処理回路131は、インタロック値決定機能131dにより、周辺温度がT(例えば25℃)以下の範囲において、当該周辺温度の低下に伴って、インタロック値が上昇するように決定してもよい。または、処理回路131は、周辺温度がT(例えば25℃)以下の範囲において、当該周辺温度の低下に比例して、インタロック値が上昇するように決定してもよい。
処理回路131は、パラメータ調整機能131eにより、決定されたインタロック値に基づいて撮像パラメータの上限値を調整する。具体的には、MRI検査前の場合、処理回路131は、SARに関連のある撮像パラメータの上限値を、決定されたインタロック値に基づいて調整する。または、MRI検査中の場合、処理回路131は、SARに関連のある撮像パラメータの上限値を、決定されるインタロック値に基づいてリアルタイムに調整する。さらに、MRI検査中の場合において、処理回路131は、決定されたインタロック値よりも設定されているパラメータの値が上回った際に、当該パラメータの値をインタロック値へと強制的に調整してもよいし、MRI検査自体を強制的に終了させてもよい。
(第1の処理例)
図4は、第1の実施形態における処理回路にて実行される処理を例示するフローチャートである。図4の処理は、例えば、MRI検査前において、操作者などによりインタフェース123から撮像パラメータが設定される前に、処理回路131がSARに関するインタロック値の決定に関するプログラムを実行することにより開始される。
(ステップS410)
処理回路131は、温度取得機能131cにより、MRI検査に関する温度を取得する。例えば、処理回路131は、WBコイル内に設けられた温度センサから温度Tの温度情報を取得する。
(ステップS420)
処理回路131は、インタロック値決定機能131dにより、取得された温度に応じてSARのインタロック値を決定する。例えば、処理回路131は、図2のグラフに基づく対応表を用いて、温度Tに対応するインタロック値ILを決定する。
(ステップS430)
処理回路131は、パラメータ調整機能131eにより、決定されたインタロック値に基づいて撮像パラメータの上限値を調整する。例えば、処理回路131は、インタロック値ILに基づいてRFパルスに関するパラメータの上限値を調整する。
(第2の処理例)
図5は、第1の実施形態における処理回路にて実行される別の処理を例示するフローチャートである。図5の処理は、例えば、図4の処理のタイミングで開始され、MRI検査中において、処理回路131がSARに関するインタロック値の決定に関するプログラムを、撮像が終わるまで実行し続ける。尚、ステップS510、ステップS520およびステップS530の処理は、それぞれステップS410、ステップS420およびステップS430の処理と同様のため、説明を省略する。
(ステップS540)
撮像中である場合、処理はステップS510へと戻る。撮影中でない場合、処理は終了する。
即ち、図5の処理は、撮影中において、常に温度を取得し、取得された温度に応じてインタロック値を決定する。
以上説明したように第1の実施形態によれば、MRI装置100は、周辺温度を取得し、取得された周辺温度に応じてSARのインタロック値を決定する。
また、第1の実施形態によれば、MRI装置100は、周辺温度に応じて異なるインタロック値を決定することができる。
また、第1の実施形態によれば、MRI装置100は、任意の温度以下の範囲において、温度に依存して変化するインタロック値を決定することができる。
また、第1の実施形態によれば、MRI装置100は、周辺温度をリアルタイムに取得し、リアルタイムに取得された周辺温度に応じてインタロック値をリアルタイムに決定することができる。
また、第1の実施形態によれば、MRI装置100は、周辺温度が25℃以下の範囲において、周辺温度の関数を用いてインタロック値を決定することができる。
また、第1の実施形態によれば、MRI装置100は、周辺温度が25℃以下の範囲において、周辺温度の低下に伴って、インタロック値が上昇するように決定することができる。
また、第1の実施形態によれば、MRI装置100は、周辺温度が25℃以下の範囲において、周辺温度の低下に比例して、インタロック値が上昇するように決定することができる。
従って、MRI装置100は、周辺温度に応じたSARに関するインタロック値を決定できるため、IEC規格に準じた安全性を確保しつつ、より柔軟に撮像条件を決めることができる。例えば、決定されたインタロック値によって従来よりも強いRFパルスが利用可能であれば、従来よりもコントラストの強い画像を得ることができる。また、決定されたインタロック値が従来のインタロック値よりも高い場合、フリップアングルが同じ条件であれば、従来よりも撮像時間を短縮することができる。結果として、従来よりもTR時間を短くすることができるため、例えば、T1画像の画質(例えば、コントラスト)を向上させることができる。一方で、従来と同じ強度のRFパルスおよび従来と同じ撮像時間であれば、MRI装置100は、より多くのRFパルスの種類およびRFパルスのパルス数を照射可能であり、従来のSARの基準では利用することができなかったパルスシーケンスを用いることができる。
(第2の実施形態)
図6は、第2の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置の処理回路の構成例を示す図である。第2の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置は、第1の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置とは、処理回路の構成が異なる。具体的には、第2の実施形態に係る処理回路は、複数の周辺温度を取得し、取得された複数の周辺温度のうち最も高い温度に応じてインタロック値を決定する。
図6の処理回路600は、ハードウェア資源として、図示していないプロセッサ、ROM(Read-Only Memory)やRAMなどのメモリなどを有し、MRI装置100を制御する。処理回路600は、システム制御機能600a、画像生成機能600b、温度取得機能600c、温度選択機能600d、インタロック値決定機能600eおよびパラメータ調整機能600fを有する。システム制御機能600a、画像生成機能600b、温度取得機能600c、温度選択機能600d、インタロック値決定機能600eおよびパラメータ調整機能600fにて行われる各種機能は、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127へ記憶されている。処理回路600は、これら各種機能に対応するプログラムを記憶装置127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出した状態の処理回路600は、図6の処理回路600内に示された複数の機能などを有することになる。
なお、処理回路600が有するシステム制御機能600a、画像生成機能600b、温度取得機能600c、温度選択機能600d、インタロック値決定機能600eおよびパラメータ調整機能600fは、それぞれシステム制御部、画像生成部、取得部、選択部、決定部および調整部の一例である。また、システム制御機能600a、画像生成機能600b、およびパラメータ調整機能600fは、それぞれシステム制御機能131a、画像生成機能131bおよびパラメータ調整機能131eと同様の機能を有するため、説明を省略する。
処理回路600は、温度取得機能600cにより、複数の周辺温度を取得する。具体的には、処理回路131は、温度取得機能600cにより、複数の温度センサ129からそれぞれ出力された複数の温度情報を取得する。
処理回路600は、温度選択機能600dにより、取得された複数の周辺温度のうち最も高い温度を選択温度として選択する。
処理回路600は、インタロック値決定機能600eにより、選択された選択温度に基づいて、SARに関するインタロック値を決定する。インタロック値を決定するための手法は、処理回路131のインタロック値決定機能131dと同様のため、説明を省略する。
図7は、第2の実施形態における処理回路にて実行される処理を例示するフローチャートである。図7の処理は、例えば、MRI検査前において、操作者などによりインタフェース123から撮像パラメータが設定される前に、処理回路600がSARに関するインタロック値の決定に関するプログラムを実行することにより開始される。
図7の処理の具体例として、例えば、複数の温度センサ129が、送信コイルの内部、ボア111内およびシールドルーム内などにそれぞれ配置されているものとして説明を行う。
(ステップS710)
処理回路600は、温度取得機能600cにより、MRI検査に関する複数の温度を取得する。複数の温度情報は、例えば、送信コイルの内部、ボア111内およびシールドルーム内などにそれぞれ配置された複数の温度センサ129から出力された温度情報である。
(ステップS720)
処理回路600は、温度選択機能600dにより、取得された複数の温度のうち最も高い温度を選択する。例えば、処理回路600は、最も高い温度として送信コイルの内部の温度を選択する。
(ステップS730)
処理回路600は、インタロック値決定機能600eにより、選択された温度に応じてSARのインタロック値を決定する。
(ステップS740)
処理回路600は、パラメータ調整機能600fにより、決定されたインタロック値に基づいて撮像パラメータの上限値を調整する。
以上説明したように第2の実施形態に係るMRI装置は、複数の周辺温度を取得し、取得された複数の周辺温度のうち最も高い温度を選択し、選択された温度に応じてSARのインタロック値を決定することができる。
従って、第2の実施形態に係るMRI装置は、複数の周辺温度を考慮してインタロック値を決定することができるため、安全性をより向上させることができる。
(応用例)
第1の実施形態および第2の実施形態に係るMRI装置では、周辺温度に応じてSARに関するインタロック値を決定する際に、温度とインタロック値とがそれぞれ対応している場合について説明した。他方、本応用例では、予め設定された基準値に対して、温度に応じた補正値を加えることによってインタロック値を決定する場合について説明する。尚、以降では、「処理回路およびインタロック値決定機能」は、「処理回路131およびインタロック値決定機能131d」、或いは「処理回路600およびインタロック値決定機能600e」に相当する。上記以外の構成は、第1の実施形態および第2の実施形態に係るMRI装置と略同様である。
応用例において、処理回路は、インタロック値決定機能により、取得された周辺温度に応じてSARのインタロック値を決定する。具体的には、処理回路は、記憶装置127から読み出された計算式を用いて、取得された温度に対するインタロック値を決定する。当該計算式は、例えば、以下の数式(1)である。
IL=V+f(T) ・・・(1)
ILはインタロック値、Vは予め設定された基準値、Tは周辺温度(取得された温度)、f(T)は取得された温度に依存する関数をそれぞれ表す。予め設定された基準値とは、例えば、IECによる規格などによって定められた上限値である。関数f(T)は、例えば、以下の数式(2)である。
f(T)=(T-T)×α ・・・(2)
は被検体の体温、αは装置毎にキャリブレーションできる据え付け値(装置の係数)をそれぞれ表す。関数f(T)の値は、数式(1)において基準値Vとインタロック値ILとの関係から、補正値と呼ばれてもよい。尚、Tは、例えば、被検体の平均的な体温を固定値(例えば、36℃)として用いてもよい。
上記を概説すると、処理回路は、予め設定された基準値に周辺温度に基づく補正値を加えることによってインタロック値を決定する。
以上説明したように応用例に係るMRI装置は、予め設定された基準値に周辺温度に基づく補正値を加えることによってインタロック値を決定することができる。
従って、応用例に係るMRI装置は、例えば、既存のシステムのインタロック方式設定されている基準値に対して補正値を加えればよいため、既存システムへの適用が可能であり、適用先のシステムのキャリブレーションも容易に行うことができる。
以上説明した少なくとも一つの実施形態によれば、周辺温度に応じてSARに関するインタロック値を決定することができる。
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。これら新規な実施形態は、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ともに、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。
100 磁気共鳴イメージング装置(MRI装置)
101 静磁場磁石
103 傾斜磁場コイル
107 寝台
107a 天板
111 ボア
115 送信コイル
117 受信コイル
200,300 グラフ

Claims (14)

  1. 磁気共鳴イメージング検査に関する周辺温度を取得する取得部と、
    前記周辺温度に応じてSAR(Specific Absorption Rate)のインタロック値を決定する決定部と
    を具備し、
    前記周辺温度が25℃以下の範囲において、
    前記決定部は、前記周辺温度の低下に伴って、前記インタロック値が非線形に上昇するように決定する、磁気共鳴イメージング装置。
  2. 磁気共鳴イメージング検査に関する周辺温度を取得する取得部と、
    前記周辺温度に応じてSAR(Specific Absorption Rate)のインタロック値を決定する決定部と
    を具備し、
    前記周辺温度が25℃以下の範囲において、
    前記決定部は、前記周辺温度の低下に伴って、前記インタロック値が上昇するように決定し
    前記周辺温度が25℃以下の範囲における温度変化に伴う前記インタロック値の変化率は、前記周辺温度が25℃から所定の温度の範囲における温度変化に伴う前記インタロック値の変化率よりも小さい、磁気共鳴イメージング装置。
  3. 前記決定部は、前記周辺温度に応じて異なる前記インタロック値を決定する、
    請求項1または請求項2に記載の磁気共鳴イメージング装置。
  4. 前記インタロック値は、任意の温度以下の範囲において、温度に依存して変化する、
    請求項1から請求項3までのいずれか一項に記載の磁気共鳴イメージング装置。
  5. 前記取得部は、前記周辺温度をリアルタイムに取得し、
    前記決定部は、リアルタイムに取得された前記周辺温度に応じて前記インタロック値をリアルタイムに決定する、
    請求項1から請求項までのいずれか一項に記載の磁気共鳴イメージング装置。
  6. 前記決定部は、予め設定された基準値に前記周辺温度に基づく補正値を加えることで、前記インタロック値を決定する、
    請求項1から請求項までのいずれか一項に記載の磁気共鳴イメージング装置。
  7. RFパルスを送信する送信コイル
    を更に具備し、
    前記取得部は、前記周辺温度として、前記送信コイルの内部の温度を取得する、
    請求項1から請求項までのいずれか一項に記載の磁気共鳴イメージング装置。
  8. 前記送信コイルは、全身用コイルである、
    請求項に記載の磁気共鳴イメージング装置。
  9. 前記取得部は、前記周辺温度として、被検体が挿入される空間であるボア内の温度を取得する、
    請求項1から請求項までのいずれか一項に記載の磁気共鳴イメージング装置。
  10. 前記取得部は、前記周辺温度として、シールドルーム内の温度を取得する、
    請求項1から請求項までのいずれか一項に記載の磁気共鳴イメージング装置。
  11. 前記周辺温度は、送信コイルの内部の温度、被検体が挿入される空間であるボア内の温度およびシールドルーム内の温度の複数の周辺温度のうち最も高い温度である、
    請求項1から請求項までのいずれか一項に記載の磁気共鳴イメージング装置。
  12. 前記取得部は、前記複数の周辺温度を取得し、
    前記複数の周辺温度のうち最も高い温度を選択温度として選択する選択部
    を更に具備し、
    前記決定部は、前記選択温度に応じて前記インタロック値を決定する、
    請求項11に記載の磁気共鳴イメージング装置。
  13. 前記周辺温度が25℃以下の範囲において、
    前記決定部は、前記周辺温度の関数を用いて前記インタロック値を決定する、
    請求項1を直接的或いは間接的に引用しない、請求項から請求項12までのいずれか一項に記載の磁気共鳴イメージング装置。
  14. 前記周辺温度が25℃以下の範囲において、
    前記決定部は、前記周辺温度の低下に比例して、前記インタロック値が上昇するように決定する、
    請求項1を直接的或いは間接的に引用しない、請求項から請求項12までのいずれか一項に記載の磁気共鳴イメージング装置。
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