磁共振成像装置及其控制装置制造方法及图纸

MRI装置（20A）的控制装置（30）具备条件设定部（100）和判定部（102）。条件设定部（100）根据由MRI装置执行的摄像序列的条件设定摄像序列。判定部（102）根据摄像序列的条件算出向MRI装置（20A）的倾斜磁场线圈（26）供给的电流值，并且根据倾斜磁场线圈（26）相互感生的互感算出应该向倾斜磁场线圈（26）施加以提供所述电流值的电压值，根据该电压值在摄像序列执行前判定摄像序列能否执行。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术的实施方式涉及磁共振成像。
技术介绍
MRI是以拉莫尔频率的RF脉冲磁性地激发置于静磁场中的被检体的原子核自旋、根据伴随该激发而发生的MR信号重构图像的摄像法。另外，上述MRI是磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging）的意思，RF脉冲是高频脉冲（Radio Frequency Pulse）的意思，MR信号是核磁共振信号（Nuclear Magnetic Resonance Signal）的意思。在MRI中，为了得到空间性位置信息，将互相正交的倾斜磁场重叠地施加于静磁场。因此，MRI装置的倾斜磁场发生系统具备：通过在置有被检体的摄像空间内施加倾斜磁场，而向MR信号附加空间性的位置信息。该倾斜磁场线圈由于在摄像中重复地供给脉冲电流而大量地发热。倾斜磁场发生系统不能向全部通道（X、Y、Z的各轴方向的各倾斜磁场线圈）同时地持续流动，存在整体的电力上限值、每个通道的电力上限值等各种各样的制约。因此，在专利文献1中，为了将倾斜磁场线圈的残留热量维持在中止级别（abort level）以下，进行摄像协议的顺序轮换、摄像停止时间的再设定。此外，在例如重构二维图像的情况下，使用切片选择方向倾斜磁场、相位编码方向倾斜磁场以及读出方向倾斜磁场这三个倾斜磁场。倾斜磁场，通常呈脉冲状的波形，也称为倾斜磁场脉冲。倾斜磁场脉冲的波形和振幅，作为由摄像法、摄像条件等定下的摄像序列的参数的一部分而规定。倾斜磁场脉冲内的、读出方向倾斜磁场脉冲，将具有由倾斜磁场脉冲的振幅定下的倾斜的磁场向读出方向施加。在读出方向倾斜磁场脉冲的施加中、即脉冲的导通期间中，采样从被检体发出的MR信号（回声信号）。如果导通期间中的倾斜磁场脉冲的振幅一定，则读出方向中的磁场的倾斜度一定，确保读出方向的位置与MR信号的频率的线性关系。在高速摄像法中，在短期间中进行读出方向的采样。例如在被称为EPI（Echo Planer Imaging：回声平面成像）的高速摄像法中，一边对于一次的磁性激发使读出方向倾斜磁场的朝向反转，一边高速且连续地进行扫描（MR信号的收集）。EPI的读出方向倾斜磁场的脉冲波形，与其它摄像法相比，脉冲宽度更短，脉冲周期更短。也即，EPI的读出方向倾斜磁场的脉冲波形的频率分量比其它摄像法更高。另一方面，通过向倾斜磁场线圈施加脉冲状的电流从而生成倾斜磁场脉冲。向倾斜磁场线圈施加的电流脉冲的形状，理想地是矩形波，但实际上，成为具有上升沿区域和下降沿区域的梯形波。其结果，倾斜磁场的脉冲波形也不成为理想的矩形波，而是成为具有上升沿区域和下降沿区域的梯形波。一般而言，在EPI等高速摄像法中，倾斜磁场脉冲的脉冲宽度变短，脉冲两端的上升沿以及下降沿区域对于脉冲宽度整体的比率变高。所以，有人提出了：不止是脉冲的平坦的区域，在上升沿以及下降沿区域中也对数据进行采样，并用作图像重构用的数据的手法。在上升沿以及下降沿区域中采样数据的手法被称为RampSampling。与仅采样倾斜磁场强度平坦的区域的手法相比，在RampSampling中数据的收集期间被缩短。但是，在上升沿以及下降沿区域，在时间上以等间隔采样的原始数据在倾斜磁场变化时被采样，所以在k空间上不是等间隔的。因此，优选地，将采样到的原始数据再配置为在重构前在k空间上是等间隔的。该再配置的处理通常被称为网格重建（regridding）。专利文献2所记载的网格重建处理中，假设倾斜磁场脉冲的波形不是单纯的梯形波形而是非线性的波形，根据倾斜磁场电流的波形来计算非线性的倾斜磁场脉冲的波形。在专利文献2的手法中，根据该倾斜磁场脉冲的波形，执行网格重建处理。现有技术文献专利文献1：日本特开2010－75753号公报专利文献2：日本特开2010－172383号公报
技术实现思路
在现有技术中，难以根据摄像序列准确地预测倾斜磁场发生系统的电力性的使用界限。所以，通过以向倾斜磁场系统供给的电流供给量确实地下降超过其使用界限值的方式，即在与实际的电流供给量与使用界限值之间取得足够的空余的方式进行控制，从而安全地驱动倾斜磁场发生系统。换言之，在现有技术中，实际上有时无论到倾斜磁场发生系统的使用界限是否有余度，也要以更安全的条件进行摄像。在有到倾斜磁场发生系统的使用界限的余度的情况下，本来，通过采用将切片张数增加该余度的量等的手段，能够以更佳化的条件进行摄像。因此，为了以更价化的条件进行摄像，从MRI的倾斜磁场发生系统的电气性负荷的观点出发，优选在摄像序列执行前准确地判定所设定的摄像序列是否能够执行。即，从MRI的倾斜磁场发生系统的电气性负荷的观点出发，期望准确地判定摄像序列的执行可否的技术。专利文献2的现有技术是以倾斜磁场脉冲的波形与向倾斜磁场线圈供给的电流（以下，称为倾斜磁场电流）的波形相似为前提的。也即，在倾斜磁场电流的波形为非线性的情况下，倾斜磁场脉冲的波形也成为与该非线性的电流波形相似的形状。而且，以电流计实际地测定倾斜磁场电流，根据与测定的电流波形相似的形状的倾斜磁场脉冲，来执行网格重建处理等。此外，还公开了根据对于倾斜磁场电源的输入信号（控制信号）以仿真等算出输出电流波形，根据与算出的输出电流波形相似的形状的倾斜磁场脉冲进行网格重建处理等的技术。但是，倾斜磁场电流的波形与根据该倾斜磁场电流实际生成的倾斜磁场的波形不必一致。特别地，可知像在EPI等高速摄像法中所用的倾斜磁场那样，在频率分量高的波形中，倾斜磁场电流的波形与倾斜磁场的波形的乖离变大，倾斜磁场的上升沿和下降沿的波形不一致变得显著。所以，在MRI中，需求以高精度计算实际的倾斜磁场的波形，并根据计算的倾斜磁场的波形高精度地执行网格重建处理或者参数校正处理的技术。本专利技术的目的在于提供一种在MRI中，根据倾斜磁场发生系统的电气性负荷的观点，准确地判定摄像序列的执行可否的技术。本专利技术的另一个目的在于提供一种在MRI中，以高精度计算实际的倾斜磁场的波形，并根据计算的倾斜磁场的波形高精度地执行网格重建处理或者参数校正处理的技术。（1）在本专利技术的一个实施方式中，MRI装置及其控制装置具备条件设定部和判定部。条件设定部根据MRI装置中执行的摄像序列的条件来设定摄像序列。判定部根据摄像序列的条件算出向MRI装置的倾斜磁场线圈供给的电流值，并本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.06.13 JP 2011-131388;2011.06.13 JP 2011-131061.一种磁共振成像装置的控制装置，其特征在于，具备：
条件设定部，根据由磁共振成像装置执行的摄像序列的条件，设
定所述摄像序列；和
判定部，根据所述摄像序列的条件算出向所述磁共振成像装置的
倾斜磁场线圈供给的电流值，并且根据所述倾斜磁场线圈相互感生的
互感，算出为了提供所述电流值而应该向所述倾斜磁场线圈施加的电
压值，根据所述电压值在所述摄像序列的执行前判定所述摄像序列能
否执行。
2.根据权利要求1所记载的磁共振成像装置的控制装置，其特征
在于，
所述判定部在存在与所述倾斜磁场线圈不同的线圈的假定之下，
根据所述不同的线圈与所述倾斜磁场线圈之间的互感、所述倾斜磁场
线圈的电阻分量以及所述倾斜磁场线圈的自感，算出为了提供所述电
流值而应该向所述倾斜磁场线圈施加的电压值。
3.根据权利要求1所记载的磁共振成像装置的控制装置，其特征
在于，
所述判定部构成为：根据所述电流值以及所述电压值算出所述倾
斜磁场线圈的消耗电力，根据所述消耗电力的时间积分值算出执行所
述摄像序列的情况下的所述倾斜磁场线圈的上升温度，根据所述上升
温度判定所述摄像序列能否执行。
4.根据权利要求3所记载的磁共振成像装置的控制装置，其特征
在于，
所述判定部构成为：将所述摄像序列的执行前的所述倾斜磁场线
圈的温度作为序列前温度从所述磁共振成像装置取得，根据所述序列
前温度以及所述上升温度，算出所述摄像序列的执行后的所述倾斜磁
场线圈的温度作为序列后温度，在所述序列后温度超过预定值的情况
下，将所述摄像序列判定为不能执行。
5.根据权利要求1所记载的磁共振成像装置的控制装置，其特征
在于，
还具备：向所述倾斜磁场线圈供给电力的倾斜磁场放大器和在从
外部电源向所述倾斜磁场放大器的电力供给路径上插入的断流器；
所述判定部构成为：根据所述电流值以及所述电压值，算出所述
倾斜磁场线圈的消耗电力和所述倾斜磁场放大器内的消耗电力并进行
总计，根据该总计的消耗电力算出流经所述断流器的电流值，根据流
经所述断流器的电流值和所述断流器的额定电流值判定所述摄像序列
能否执行。
6.根据权利要求1所记载的磁共振成像装置的控制装置，其特征
在于，
还具备：向所述倾斜磁场线圈供给电力的倾斜磁场放大器、向所
述倾斜磁场放大器供给电力的直流电源、和由所述直流电源充电并作
为放电电流向所述倾斜磁场放大器供给电力的充放电元件；
所述判定部构成为：根据所述电流值以及所述电压值算出所述倾
斜磁场线圈的消耗电力和所述倾斜磁场放大器的消耗电力并进行总
计，根据该总计的消耗电力和所述直流电源以及所述充放电元件的各
供给电力算出执行所述摄像序列的情况下的所述直流电源的输出电
压，在存在所述直流电源的输出电压比应该向所述倾斜磁场线圈施加
的电压值小的时间带的情况下将所述摄像序列判定为不能执行。
7.根据权利要求2所记载的磁共振成像装置的控制装置，其特征
在于，
还具备：通过以采样间隔将由于所述摄像序列的执行而在多个采
样期间中分别接收到的多个核磁共振信号分成频率编码步骤数从而生
成k空间上的矩阵数据的图像重构部；
所述图像重构部构成为：通过算出流向所述不同的线圈的电流值，
而算出所述不同的线圈发生的磁场波形与所述倾斜磁场线圈发生的磁
场波形的总计磁场波形之后，通过以使各个所述采样间隔的各长度变
为与各个所述采样间隔所含的所述核磁共振信号的各接收时刻下的所

\t述总计磁场强度相应的长度的方式，改变所述采样间隔的长度，从而
再排列所述矩阵数据。
8.根据权利要求1所记载的磁共振成像装置的控制装置，其特征
在于，
所述条件设定部构成为：在所述判定部将所述摄像序列判定为不
能执行的情况下，为了使所述判定部判定为能够执行，而算出所述摄
像序列的条件的修正候补，并使所述修正候补显示于显示装置。
9.根据权利要求8所记载的磁共振成像装置的控制装置，其特征
在于，
所述条件设定部构成为：在所述判定部将所述摄像序列判定为不
能执行的情况下，改变在所述摄像序列的各条件之内应该修正的条件
的显示样式，而显示于所述显示装置。
10.根据权利要求8所记载的磁共振成像装置的控制装置，其特
征在于，
所述条件设定部将重复时间的延长、进行图像化的区域即FOV
的扩大、切片数的削减、相位编码方向以及频率编码方向的矩阵尺寸
的缩小中的至少一个，作为所述修正候补而算出。
11.一种磁共振成像装置，其特征在于，具备：
权利要求1所记载的控制装置；和
根据所述控制装置的控制而向摄像区域施加倾斜磁场的倾斜磁场
线圈。
12.一种磁共振成像装置，向摄像区域施加倾斜磁场，通过对从
所述摄像区域收集的核磁共振信号...

【专利技术属性】
技术研发人员：堀雅志，三浦资弘，草原博志，待井丰，葛西由守，
申请(专利权)人：株式会社东芝，东芝医疗系统株式会社，
类型：
国别省市：