CN101669823A - 磁共振成像装置以及磁共振成像方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种减轻伴随于被检体上所施加的倾斜磁场的时间变化而发生的电涡流的磁共振成像装置以及磁共振成像方法。使用引导摄影模式的定位用图像数据在输入部设定诊断图像数据收集的正式摄影模式下的基准摄影条件(即正式摄影模式下的切片截面的位置、收集该切片截面上的MR信号所用的倾斜磁场的极性、倾斜磁场的相位编码方向)。用刺激指标计算部来计算通过摄影条件更新部而经过依次更新的倾斜磁场的极性以及相位编码方向下的刺激指标。控制部基于具有刺激指标成为最小的倾斜磁场的极性和相位编码方向的最佳摄影条件来生成正式摄影模式下的诊断用图像数据。

Description

磁共振成像装置以及磁共振成像方法

相关申请的交叉引用

【0001】本申请认可并要求于2008年9月9日提出的日本专利申请No.2008-230728的优先权，这里通过以整体方式进行参照而特意将其内容合并进来。

技术领域

【0002】本发明涉及磁共振成像(MRI)装置以及磁共振(MRI)成像方法，特别涉及能够有效率地选择最佳的磁共振成像条件，以使得起因于获得MR信号时的倾斜磁场的磁场强度的变化率(dB/dt)而产生的电涡流水平不会对被检体带来不良影响的磁共振成像装置以及磁共振成像方法。

背景技术

【0003】MRI装置是将放置于静磁场中的被检体组织的原子核自旋用持有其拉莫尔频率的高频(RF)脉冲进行激励，并基于伴随于此激励而发生的磁共振(MR)信号来重构图像数据。

【0004】由于MRI装置不仅可获得解剖学的诊断信息而且还能够获得生物化学的信息及功能部诊断信息等许多诊断信息，所以在今天的图像诊断领域变得不可缺少。

【0005】近年来，例如开发出被定义为echo-planar-imaging(EPI)法的MRI高速摄影法，可以对大脑及心脏的功能部进行分析。根据EPI法，由于1张MRI图像的摄影时间在100毫秒以下，所以就可以获得要求摄影时间缩短的诸如心脏那样活动着的内脏器官的所希望的时间相位下的MRI图像。

【0006】作为缩短摄影时间的高速摄影法，除此以外还开发出并行成像(parallel imaging、PI)法(例如特开2004-329613号公报)。PI法通过使用具备多个高频(RF)线圈作为单体线圈的多线圈(multi-coil)，在将多个相位编码倾斜磁场的读出方向进行间隔剔除来收集MR信号。在PI法中通过将收集到的MR信号基于多个单体线圈的灵敏度分布进行展开处理就可以在短时间生成没有折返(wraparound)的图像数据。

【0007】在这些高速摄影法中，为了使收集磁共振(MR)信号所需要的时间进一步缩短，将正交的3个倾斜磁场(即、切片选择倾斜磁场、频率编码倾斜磁场以及相位编码倾斜磁场)分别以高速进行开关(switching)。

【0008】一般而言，若倾斜磁场在时间上变化就会因磁场强度的变化率(dB/dt)而在生物体内感应电涡流。特别是在高速摄影法中，由于将强大的倾斜磁场进行高速开关，所以生物体内所感应出的电涡流的密度有时候就会超过对于神经等所容许的刺激水平。

【0009】在心脏的磁共振成像中，使用切片选择倾斜磁场、相位编码倾斜磁场以及频率编码(读出)倾斜磁场这3个倾斜磁场，通过利用在任意方向上倾斜的切片截面(倾斜(oblique)截面)的倾斜摄影或者双重倾斜摄影来进行图像数据的收集。在倾斜截面的摄影所用的3个倾斜磁场分别进行高速开关的情况下，每个倾斜磁场的磁场强度变化率(dB/dt)就被相加起来。因此，在因开关时被相加的倾斜磁场的磁场强度变化率(dB/dt)而发生的电涡流就有可能上升到人体的容许水平以上。

【0010】为了应对这种危险的电涡流发生，在以往的MRI装置中基于引导(pilot)摄影模式下所设定的基准摄影条件及MR信号收集条件的脉冲序列的执行软件就在被装入MRI装置的规定单元的阶段，预先计算出倾斜磁场开关时的磁场强度变化率(dB/dt)。在计算结果所获得的磁场强度变化率的最大值超过与所容许的刺激水平相对应的规定阈值的情况下，实行将其内容对操作者进行报告(警告)的方法。

【0011】但是，在以往的装置中，接受到这一警告的操作者就需要通过以试误方式更新预先设定的基准摄影条件，来检索可以将电涡流密度抑制到规定的刺激水平以下的摄影条件。因此，就有到MRI的摄影执行为止将花费时间，检查效率大幅降低之类的问题点。

发明内容

【0012】本发明解决上述问题点，并提供一种MRI装置以及MRI方法，可容易且在短时间内设定可以在将伴随于被检体上所施加的磁场的时间变化而发生的电涡流抑制到容许水平以下的状态下进行所希望MRI图像数据收集的摄影条件。

【0013】基于本发明的一个实施例的MRI装置是一种对施加了静磁场以及多个倾斜磁场的被检体照射RF脉冲，并基于从上述被检体发生的MR信号而生成图像数据的MRI装置，其特征在于具备：

(1)更新对于上述被检体预先设定的上述多个倾斜磁场的基准摄影条件的摄影条件更新单元；

(2)在经过更新的每个基准摄影条件下计算上述多个倾斜磁场的刺激指标(index)，并基于计算出的刺激指标来检索上述多个倾斜磁场的最佳摄影条件的刺激指标计算单元；

(3)基于上述检索到的最佳摄影条件，来进行针对上述被检体的MRI摄影控制的控制单元。

【0014】基于本发明的一个实施例的MRI方法是一种对施加了静磁场以及多个倾斜磁场的被检体照射RF脉冲，并基于从上述被检体发生的MR信号而生成图像数据的MRI方法，其特征在于：

(1)更新对于上述被检体预先设定的上述多个倾斜磁场的基准摄影条件；

(2)在经过更新的每个基准摄影条件下计算上述多个倾斜磁场的刺激指标，并基于计算出的刺激指标来检索上述多个倾斜磁场的最佳摄影条件；

(3)基于上述检索到的最佳摄影条件，来进行针对上述被检体的MRI摄影控制。

【0015】以下将要叙述的本发明的记述以及详细的说明是用于提示实施例的，其并不限定本发明。

附图说明

【0016】附图包含在说明书中并构成其一部分，表明本发明各种实施方式及/或各实施方式的特征，并与说明书的记述一起用于说明本发明的各实施方式。其中，尽可能在附图中使用相同的参照标号来表示同样或相似的部件。

【0017】图1是表示本发明实施例中的MRI装置之整体构成的框图。

【0018】图2是表示在实施例的MRI装置中所具备的RF线圈单元以及收发部之具体构成的框图。

【0019】图3表示在实施例的MRI装置中所使用的多线圈之构造。

【0020】图4A表示在引导摄影模式下所生成的经过初始设定的基准摄影条件。

【0021】图4B表示在正式摄影模式下经过初始设定的基准摄影条件。

【0022】图5A表示由实施例的MRI装置的摄影条件更新部进行的极性更新前后的切片选择倾斜磁场的极性。

【0023】图5B表示由实施例的MRI装置的摄影条件更新部进行的极性更新前后的相位编码倾斜磁场的极性。

【0024】图6表示由实施例的MRI装置的摄影条件更新部所更新、并显示在显示部上的多个相位编码方向信息以及与上述信息相对应的多个矩形关心区域(ROI)。

【0025】图7A表示实施例的MRI装置的RF线圈单元30对被检体150照射的RF脉冲。

【0026】图7B表示实施例的MRI装置的倾斜磁场线圈21施加在被检体150上的切片选择倾斜磁场Gs。

【0027】图7C表示实施例的MRI装置的倾斜磁场线圈21的相位编码倾斜磁场Ge。

【0028】图7D表示实施例的MRI装置的倾斜磁场线圈21的频率编码倾斜磁场Gr。

【0029】图7E表示实施例的MRI装置的接收线圈33检测出的被检体150的MR信号。

【0030】图8表示根据本发明的磁共振成像方法中的摄影条件之更新过程的流程图。

具体实施方式

【0031】在基于本发明实施例的MRI装置中，采用引导摄影模式的定位用图像数据，来设定用于诊断图像数据收集的正式摄影模式下的基准摄影条件。在此基准摄影条件中有正式摄影模式下的切片截面位置、收集该切片截面上的MR信号所用的倾斜磁场的极性以及倾斜磁场的相位编码方向。一边使基准摄影条件的倾斜磁场的极性以及相位编码方向依次更新一边抽取倾斜磁场开关时的最大刺激指标(index)。根据具有抽取出的最大刺激指标成为最小的倾斜磁场的极性和相位编码方向的最佳摄影条件，来更新基准摄影条件，并基于更新后的最佳摄影条件，来生成正式摄影模式下的诊断用图像数据。

【0032】根据本发明，就能够容易且短时间地设定可以在将伴随于被检体上所施加的磁场的时间变化而发生的电涡流抑制到容许水平以下的状态下收集所希望图像数据的摄影条件。因此检查效率得以改善，被检体及操作者的负担得以减轻。

【0033】下面就在本发明实施例的MRI装置中针对应用了并行成像(PI)摄影法的高速摄影法的最佳摄影条件之设定进行说明。但是，本发明并非限定于PI摄影法。

【0034】图1是表示本实施例中的MRI装置之全体构成的框图。MRI装置200具备：对被检体150发生磁场的静磁场发生部1以及倾斜磁场发生部2；对被检体150进行RF脉冲照射和MR信号检测的RF线圈单元30；对RF线圈单元30供给脉冲电流并且对RF线圈单元30检测出的MR信号进行规定的信号处理的收发部3；载置被检体150的台板4；将此台板4向被检体150的体轴(以下记作Z轴)方向进行移动的台板移动机构部5。

【0035】MRI装置200还具备：图像数据生成部6、显示部7、输入部8、摄影条件更新部9、刺激指标计算部10以及控制部16。图像数据生成部6在用于定位用图像数据收集的引导摄影模式以及用于诊断用图像数据收集的正式摄影模式下，对收发部3接收到MR信号进行重构处理以生成各自的图像数据。显示部7显示在图像数据生成部6所生成的图像数据。

【0036】输入部8进行MR信号收集条件的设定、图像数据生成条件以及图像数据显示条件的设定、包含图像数据被收集的切片截面的位置及方向等的基准摄影条件的设定以及各种指令信号的输入等。

【0037】摄影条件更新部9按照规定的过程来更新用输入部8所设定的基准摄影条件。刺激指标计算部10基于用输入部8所设定的基准摄影条件或者用摄影条件更新部9所更新的摄影条件来计算刺激指标。控制部16对MRI装置200中的各单元的动作进行控制。

【0038】静磁场发生部1具备由常导磁铁或者超导磁铁所构成的主磁铁11和对此主磁铁11供给电流的静磁场电源12，对被配置在门架(未图示)中央部的摄影场的被检体150形成强大的静磁场。此外，主磁铁11还可以由永磁铁而构成。

【0039】倾斜磁场发生部2具备：对体轴方向(图1为z轴方向)和与此体轴方向正交的x轴方向以及y轴方向形成倾斜磁场的倾斜磁场线圈21；对倾斜磁场线圈21分别供给脉冲电流的倾斜磁场电源22。

【0040】倾斜磁场线圈21以及倾斜磁场电源22基于从控制部16所供给的序列控制信号对放置了被检体150的摄影场附加位置信息。即、倾斜磁场电源22通过基于从控制部16所供给的序列控制信号来控制向x轴方向、y轴方向以及z轴方向的倾斜磁场线圈21提供的脉冲电流而对各个方向形成倾斜磁场。这些x轴方向、y轴方向以及z轴方向的倾斜磁场经过合成而在所希望的方向上形成相互正交的切片选择倾斜磁场Gs、相位编码倾斜磁场Ge以及频率编码(读出)倾斜磁场Gr，这些倾斜磁场被重叠在由主磁铁11所形成的静磁场上而施加给被检体150。

【0041】图2是图1的实施例的MRI装置200中的RF线圈单元30和收发部3之具体例。RF线圈单元30与倾斜磁场线圈21一起设置在MRI装置200的门架(未图示)内。RF线圈单元30具备收发用的全身用(WB)线圈301和被配置在被检体150附近的接收用的多线圈302。

【0042】在用于生成定位用图像数据的引导摄影模式、即用于对正式摄影模式中被检体的诊断用图像数据被收集到的切片截面的位置及方向进行设定的图像数据摄影模式下，对WB线圈301供给具有规定的频率(拉莫尔频率)和包络线的脉冲电流，并对放置于高磁场的被检体150的摄影区域照射RF脉冲。因该RF脉冲的照射而在被检体150的组织中所发生的MR信号由WB线圈301检测出来并提供给收发部3。

【0043】与引导摄影模式的情况同样地在应用PI摄影法来生成诊断用图像数据的正式摄影模式下，也对WB线圈301供给具有规定的频率和包络线的脉冲电流，并对被检体150的摄影区域照射RF脉冲。因RF脉冲的照射而在被检体150的组织所发生的MR信号由多线圈302例如分别由被2维排列的单体线圈各自检测出来并提供给收发部3。此时，多线圈302在体轴方向(z轴方向)上形成多个(Nz)分段3s1至3sNz，进而各个分段在x轴方向上具有多个(Nx)单体线圈(通道)。

【0044】图3表示多线圈302的构成之实施例。在本实施例中，多线圈302如图示那样线圈单体相对于z轴方向被划分成分段1(3s1)至分段4(3s4)，进而分段i(i＝1至4)相对于x轴方向分别具有4个单体线圈(通道)3ei1至3ei4(i＝1至4)。即、多线圈302用分别在x轴方向和z轴方向上各排列4个(Nx＝Nz＝4)合计16个线圈单体3e11、3e12、3e13、3e14、3e21、...3e44而构成。

【0045】图2的收发部3具备发送部31、接收部32以及单体线圈选择部33。发送部31具有在用于定位用图像数据收集的引导摄影模式以及用于诊断用图像数据收集的正式摄影模式下对WB线圈301供给脉冲电流的功能部。即、发送部31具有与根据主磁铁11的静磁场强度所决定的磁共振频率(拉莫尔频率)大致相同的频率，生成以规定的选择激励波形进行调制后的脉冲电流并提供给WB线圈301。

【0046】接收部32具备未图示的1通道引导摄影用接收部和M通道正式摄影用接收部。引导摄影用接收部在引导摄影模式下接收全身(WB)线圈301检测出的1通道的MR信号，并进行中间频率变换、相位检波、低频放大、滤波、A/D变换等信号处理。

【0047】另一方面，正式摄影用接收部在正式摄影模式下接收单体线圈选择部33从多线圈302的单体线圈检测出的No(No＝Nx·Nz)通道的MR信号之中所选择的M(M＜No)通道的MR信号，并对这些MR信号进行与上述同样的信号处理。

【0048】单体线圈选择部33具备放大电路和开关电路(均未图示)。单体线圈选择部33从由多线圈302的单体线圈3eij(i＝1至Nz、j＝1至Nx)所检测出的No(No＝Nx·Nz)通道的MR信号之中选择与接收部32的通道数相对应的M通道的MR信号。

【0049】正式摄影用接收部为了简化电路构成，由少于单体线圈的总通道数No的通道数M而构成。单体线圈选择部33从多线圈302所输出的No通道的MR信号之中选择在正式摄影模式下所需要的M通道的MR信号并提供给正式摄影用接收部。

【0050】单体线圈选择部33通常是为了对多线圈302中的单体线圈3eij(i＝1至Nz、j＝1至Nx)检测出的No通道的MR信号以高S/N进行放大而被设置在多线圈302附近。

【0051】图1的台板4以在被检体150的体轴方向(z轴方向)自由滑动的方式被安装在床(未图示)的上面。通过将此台板4上所载置的被检体150在z轴方向进行移动而将其摄影对象部位设定到摄影场的希望位置。台板移动机构部5例如被安装在床的端部或者下部，基于从控制部16所供给的台板移动控制信号而生成用于移动台板4的驱动信号。通过此驱动信号在z轴方向以规定速度移动台板4。

【0052】图像数据生成部6具备数据存储部61和快速运算部62。数据存储部61具备：存储通过使相位编码依次变化而以时序方式所收集到的多个MR信号组成的MR数据的MR数据存储部611；存储通过MR数据的重构处理而生成的图像数据的图像数据存储部612。

【0053】在MR数据存储部611中保存在引导摄影模式下以时序方式所收集到的多个MR信号组成的定位用MR数据和在正式摄影模式下以时序方式所收集到的多个MR信号组成的诊断用MR数据。

【0054】图像数据存储部612保存对定位用MR数据进行重构处理所获得的定位用图像数据和对诊断用MR数据进行重构处理和展开处理而生成的诊断用图像数据。此外，在正式摄影模式下，为了缩短MR信号的收集时间而将相位编码步骤进行间隔剔除所收集到的M个诊断用MR数据被保存在MR数据存储部611中。

【0055】图像数据生成部6的快速运算部62具备重构处理部621和展开处理部622。重构处理部621读出被保存在MR信号存储部611中的定位用MR数据，并进行基于2维傅立叶变换的图像重构处理而生成定位用图像数据。重构处理部621读出被保存在MR信号存储部611中的M个诊断用MR数据，并进行同样的图像重构处理而生成M张诊断用图像数据。此时在所生成的诊断用图像数据上将分别产生起因于上述的相位编码步骤的间隔剔除的折返。

【0056】展开处理部622具备预先保存着相对于构成多线圈302的单体线圈的灵敏度映射表数据的灵敏度映射表数据存储部(未图示)。展开处理部622基于所存储的灵敏度映射表数据对由重构处理部621所生成的M张诊断用图像数据进行展开处理，并对在诊断用图像数据上所发生的折返进行修正。关于展开处理法因在日本专利公开特开2002-315731号公报上述的特开2004-329613号公报等有所记载，故省略说明。

【0057】显示部7具备显示数据生成电路、变换电路与监视器(均未图示)。显示部7显示在图像数据生成部6中所生成的定位用图像数据及诊断用图像数据。为了显示在引导摄影模式下的定位用图像数据，显示部7的显示数据生成电路在从图像数据生成部6的图像数据存储部612所供给的定位用图像数据上重叠经由控制部16从输入部8所供给的基准摄影条件的信息而生成显示数据。基准摄影条件例如是正式摄影中的切片截面的位置以及方向和相位编码方向、倾斜磁场的极性等。

【0058】显示部7的变换电路按照预先设定的图像数据显示条件将显示数据生成电路生成的显示数据变换成规定的显示格式，并在D/A变换后显示在CRT或者液晶面板的监视器上。

【0059】通过同样的程序，基准摄影条件中的切片截面的方向及倾斜磁场的极性与后述的最佳摄影条件中的切片截面的方向及倾斜磁场的极性被比较显示在显示部7的监视器上。

【0060】在显示正式摄影模式下的诊断用图像数据的情况下，显示部7的显示数据生成电路在从图像数据生成部6的图像数据存储部612所供给的折返(wraparound)修正后的诊断用图像数据上附加从控制部16所供给的被检体信息等的附带信息而生成显示数据。显示部7的变换电路对此显示数据进行与上述同样的变换处理并显示在监视器上。

【0061】输入部8经由控制部16与显示部7连接起来。输入部8在操作桌上具备显示面板及开关、键盘、鼠标等各种输入设备。输入部8具有进行基准摄影条件的设定的基准摄影条件设定功能部81、选择图像数据的性能优先度的优先性能选择功能部82。利用显示面板及输入设备来进行被检体信息的输入、包含脉冲序列等的MR信号收集条件的设定、图像数据生成条件以及图像数据显示条件的设定、引导摄影模式以及正式摄影模式的选择、各种指令信号的输入。

【0062】在输入部8的基准摄影条件设定功能部81中设定针对被显示在显示部7上的定位用图像数据的切片截面的设定、上述切片截面上的MR数据的收集所用的切片选择倾斜磁场Gs、相位编码倾斜磁场Ge以及频率编码倾斜磁场Gr的极性的初始设定、上述切片截面上的相位编码方向以及频率编码方向的初始设定等基准摄影条件。

【0063】在输入部8的优先性能选择功能部82中选择在通过基准摄影条件的更新而获得的最佳摄影条件之下所生成的图像数据的性能优先度。具体而言就是选择使空间分辨率优先的分辨率优先模式或者通过缩短回波时间(TE)/反复时间(TR)而使反差分辨率以及时间分辨率(实时性)优先的TE/TR优先模式。

【0064】摄影条件更新部9为了检索最大磁场强度变化率成为最小的摄影条件，而依次更新由输入部8的基准摄影条件设定功能部81所初始设定的切片选择倾斜磁场Gs的极性、相位编码倾斜磁场Ge的极性以及频率编码倾斜磁场Gr的极性。或者，更新基准摄影条件中的切片选择倾斜磁场Gs的极性、以及相位编码倾斜磁场Ge的极性中的至少一方。

【0065】摄影条件更新部9同样地以规定的角度间隔

来更新由基准摄影条件设定功能部81所初始设定的切片截面上的相位编码方向以及频率编码方向。即、摄影条件更新部9至少更新基准摄影条件中的规定切片截面内的相位编码方向。

【0066】使用图4至图6就在摄影条件更新部9所进行的摄影条件之更新进行说明。图4A是在引导摄影模式下所生成的初始设定后的基准摄影条件。图4B是在正式摄影模式下初始设定后的基准摄影条件。

【0067】如图4A所示那样，在基准摄影条件设定中的显示部7的监视器上显示在引导摄影模式下所生成的、例如在被检体150的径向截面所收集到的定位用图像数据Dx和截面设定标记Sx。通过使用输入部8的输入设备将重叠显示在定位用图像数据Dx上的截面设定标记Sx向所希望的位置、方向进行移动来设定正式摄影模式的基准摄影条件。即、将截面设定标记Sx的垂直轴Zx从体轴z移动角度θ，来设定切片截面的位置以及方向和相位编码方向以及频率编码方向。

【0068】基准摄影条件中的切片选择倾斜磁场Gs、相位编码倾斜磁场Ge以及频率编码倾斜磁场Gr的各极性基于初始设定后的MR信号收集条件中所包含的脉冲序列而预先进行设定。为了简化说明，使设定后的切片选择倾斜磁场Gs的极性Asa重叠在图4A的定位用图像数据Dx上进行表示。此外，频率编码方向以及频率编码倾斜磁场Gr的极性通常是根据相位编码方向以及相位编码倾斜磁场Ge的极性而唯一地决定。

【0069】图4B表示设定了截面设定标记Sx的任意厚的切片截面上的倾斜图像数据Dy、和以收集此倾斜图像数据Dy为目的而初始设定的基准摄影条件的相位编码方向Deo以及相位编码倾斜磁场Ge的极性Aea。

【0070】图5以及图6是用于说明由摄影条件更新部9更新的摄影条件的图。图5A表示切片选择倾斜磁场Gs的极性更新前的极性Asa、由摄影条件更新部9更新后的切片选择倾斜磁场Gs的极性Asb。图5B表示更新前的相位编码倾斜磁场Ge的极性Aea以及更新后的相位编码倾斜磁场Ge的极性Aeb。即、摄影条件更新部9更新切片选择倾斜磁场Gs的极性Asa以及相位编码倾斜磁场Ge的极性Aea的至少一方。

【0071】图6表示被显示在显示部7上的更新前的相位编码方向信息Deo、由摄影条件更新部9进行的更新后的多个相位编码方向信息De1至Den以及与上述信息相对应的多个矩形关心区域(ROI)Dy。即、对于共同的对象图像显示多个矩形关心区域(ROI)Dy。相位编码方向信息例如对以基准摄影条件的相位编码方向信息Deo为中心的规定范围(AR)以规定角度间隔(

)依次更新。

【0072】在此情况下，相位编码方向信息可以更新的范围AR依赖于并行成像(PI)摄影可否进行，根据在PF线圈单元30的多线圈302上所设置的单体线圈的排列方向等而决定。即、摄影条件更新部9在对在并行成像(PI)摄影中有效的角度范围内更新相位编码方向信息或者矩形关心区域(ROI)。此外，在图6为了简化说明就n＝4的情况进行了表示，但并非限定于此。

【0073】图1的刺激指标计算部10具备程序存储部、运算部和比较部。在刺激指标计算部10的程序存储部中保存着被用于磁场强度变化率计算和刺激指标计算的运算用程序。刺激指标计算部10的运算部基于用输入部8初始设定后的包含脉冲序列的MR信号收集条件以及基准摄影条件，使用被保存在程序存储部中的运算用程序来计算诊断用MR数据的收集所用的切片选择倾斜磁场Gs、相位编码倾斜磁场Ge以及频率编码倾斜磁场Gr各自进行开关时的磁场强度变化率。进而，在不同的倾斜磁场的开关同时进行的情况下，通过将该倾斜磁场的磁场强度变化率相加合成来计算合成磁场强度变化率。

【0074】刺激指标计算部10的运算部将计算出的磁场强度变化率或者合成磁场强度变化率和这些磁场强度变化率计算中所用的倾斜磁场的开关时间输入到被保存在程序存储部中的运算用程序来计算倾斜磁场变化时的刺激指标。

此外，还可以取代上述的将磁场强度变化率和倾斜磁场开关时间输入到规定的数学式来计算刺激指标的方法，而采用将各种磁场强度变化率以及倾斜磁场开关时间作为参数从预先保存的多个刺激指标之中读出与该磁场强度变化率以及倾斜磁场开关时间相对应的刺激指标的方法。

【0076】刺激指标计算部10的比较部通过比较在脉冲序列的由多个组成的倾斜磁场开关时间相位下的每一个计算出的刺激指标，来抽取最大刺激指标。

【0077】刺激指标计算部10基于在摄影条件更新部9中所更新的切片选择倾斜磁场Gs以及相位编码倾斜磁场Ge的极性信息，按与上述同样的过程反复进行磁场强度变化率以及刺激指标的计算和最大刺激指标的抽取，并检索最大刺激指标成为最小的切片选择倾斜磁场Gs的极性和相位编码倾斜磁场Ge的极性的组合。

【0078】刺激指标计算部10进一步在暂且设定了最大刺激指标成为最小的倾斜磁场的极性的状态下，基于在摄影条件更新部9中被依次更新的相位编码方向的信息，反复进行刺激指标的计算和最大刺激指标的抽取，并检索最大刺激指标成为最小的相位编码方向。

【0079】即、在输入部8中预先设定的基准摄影条件通过最佳摄影条件而更新，该最佳摄影条件具有通过上述方法所检索到的最大刺激指标成为最小的切片选择倾斜磁场Gs以及相位编码倾斜磁场Ge的极性和相位编码方向。基于此最佳摄影条件，进行正式摄影模式下的诊断用MR数据的收集。此时经过更新的最佳摄影条件根据需要与基准摄影条件一起被显示在显示部7的监视器上。

【0080】当然，还能够将刺激指标计算部10检索到的多个相位编码方向信息的候补显示在显示部7的监视器上，由操作者选择适当的摄影条件。即、可以从图6所示的多个相位编码方向信息或者多个矩形ROI之中、从所希望的相位编码方向信息或者矩形ROIDy之中选择所希望的方向信息或者矩形ROI。

【0081】控制部16具备：主控制部161、序列控制部162以及台板移动控制部163。主控制部161具备中央处理单元(CPU)和存储电路，还具有综合控制MRI装置200的功能部。在主控制部161的存储电路中保存用输入部8所输入/设定/选择的被检体信息、MR信号的收集条件、图像数据的生成条件以及显示条件、基准摄影条件、摄影模式、优先性能等信息、从刺激指标计算部10所供给的最佳摄影条件的信息。

【0082】主控制部161的CPU基于在输入部8中所设定/选择的MR信号收集条件、优先性能，进而基于从刺激指标计算部10所供给的最佳摄影条件，来设定供给给倾斜磁场线圈21、RF线圈单元30的脉冲电流的大小、极性、供给时间、供给定时等各数据。主控制部161的CPU进一步通过将上述所设定的数据提供给序列控制部162来进行MR信号的收集。

【0083】在输入部8的优先性能选择功能部82中选择了分辨率优先模式的情况下，在通过基准摄影条件的更新而获得的最佳摄影条件之下进行图像数据的空间分辨率成为最好的MR成像处理。

【0084】另一方面，在优先模式选择功能部82中选择了回波时间(TE)/反复时间(TR)优先模式的情况下，通过在上述最佳摄影条件之下缩短TE/TR，来进行图像数据的反差分辨率、时间分辨率(实时性)成为最好的MR成像处理。

【0085】序列控制部162也具备CPU和存储电路。在将从主控制部161所供给的设定信息存储到存储电路中以后，基于这些设定信息生成序列控制信号，对倾斜磁场发生部2的倾斜磁场电源22、收发部3进行控制。台板移动控制部163基于从输入部8经由主控制部161所供给的信号生成台板移动控制信号并提供给台板移动机构部5。

【0086】图7A-7E是作为高速摄影法之一的Steady State FreePrecession(SSFP)法的脉冲序列。以SSFP法作为例子就磁场强度变化率的计算进行说明。根据此方法，就能够在非常短的反复时间(TR)的条件下使稳定状态(steady state)成立，所以就可以进行高速摄影。

【0087】图7A表示RF线圈单元30对被检体150照射的RF脉冲，图7B表示倾斜磁场线圈21施加在被检体150上切片选择倾斜磁场Gs，图7C表示相位编码倾斜磁场Ge，图7D表示频率编码倾斜磁场Gr，图7E表示接收线圈33检测出的被检体150的MR信号。

【0088】在图7A的时刻t1r、t2r、...所示的RF脉冲对上述原子核自旋供给为了使被检体组织的原子核自旋的翻转角(flip angle)仅旋转α度所需要的能量。回波时间(TE)是从翻转角α度的RF脉冲照射起到MR信号被检测出来为止的时间。反复时间(TR)表示从时刻t1r的第1RF脉冲起到时刻t2r的第2RF脉冲为止的时间。图7B至图7D所示的切片选择倾斜磁场Gs、相位编码倾斜磁场Ge以及频率编码倾斜磁场Gr的极性是基于初始设定后的MR信号收集条件中的SSFP法的脉冲序列。

【0089】在此实施例中，例如分别在后续于时刻t1r的翻转角α度RF脉冲照射的时刻t11、t12、t13以及t14，切片选择倾斜磁场Gs(图7B)、相位编码倾斜磁场Ge(图7C)以及频率编码倾斜磁场Gr(图7D)分别进行开关。同样，分别在后续于时刻t2r的翻转角α度RF脉冲的时刻t21、t22、t23以及t24各倾斜磁场进行开关。

【0090】在切片选择倾斜磁场Gs(图7B)、相位编码倾斜磁场Ge(图7C)以及频率编码倾斜磁场Gr(图7D)同时进行开关动作的情况下，各个倾斜磁场中的磁场强度变化率(dB/dt)被相加合成。基于经过合成的磁场强度变化率而在被检体150上发生电涡流。本发明就是对符合有关MRI装置的电涡流安全的国际基准的摄影条件在短时间内有效率地进行检索、选择。

【0091】图8表示本实施例中的摄影条件之更新过程的流程图。MRI装置200的操作者在被检体150的引导摄影之前用输入部8输入台板移动指示信号，并将台板4移动到体轴方向(z轴方向)以使被检体150的诊断对象部位位于门架中央部的摄影场。进而，用输入部8进行被检体信息的输入、包含SSFP法的脉冲序列的MR信号收集条件的设定、图像数据生成条件以及图像数据显示条件的设定。这些输入信息及设定信息被保存在主控制部161上所具备的存储电路中(图8、步骤S1)。

【0092】初始设定完成后，操作者就在输入部8中选择了以收集定位用图像数据为目的的引导摄影模式以后输入摄影开始指令。通过将指令信号提供给控制部16的主控制部161而开始应用了SSFP法的引导摄影，此时所获得的定位用图像数据被显示在显示部7的监视器上(图8、步骤S2)。

【0093】在显示部7上观察了定位用图像数据的操作者，通过使用输入部8上所具备的输入设备将重叠显示在此定位用图像数据上的截面设定标记向所希望的位置及方向进行移动来设定正式摄影模式的基准摄影条件(即、切片截面的位置以及方向、相位编码方向)。这些设定信息也被保存在主控制部161的存储电路中(图8、步骤S3)。

【0094】刺激指标计算部10的运算部基于用输入部8初始设定后的包含SSFP法的脉冲序列信息的MR信号收集条件以及在步骤S3中设定后的基准摄影条件，使用被保存在自己的程序存储部中的运算用程序来计算收集诊断用MR数据所使用的切片选择倾斜磁场Gs、相位编码倾斜磁场Ge以及频率编码倾斜磁场Gr的每一个以规定的速度进行开关时的磁场强度变化率。进而，在不同的倾斜磁场的开关同时进行的情况下，通过将该倾斜磁场的磁场强度变化率相加合成来计算合成磁场强度变化率。

【0095】接着，刺激指标计算部10的运算部将计算出的磁场强度变化率或者合成磁场强度变化率和这些磁场强度变化率的计算时所用的倾斜磁场的开关时间输入到被保存在程序存储部中的运算用程序来计算倾斜磁场变化时的刺激指标(图8、步骤S4)。

【0096】另一方面，刺激指标计算部10的比较部通过比较在SSFP法的脉冲序列中的多个倾斜磁场开关时间相位下计算出的刺激指标以抽取最大刺激指标(图8、步骤S5)。

【0097】摄影条件更新部9为了检索最大刺激指标成为最小的最佳摄影条件，依次更新由输入部8的基准摄影条件设定功能部81经过初始设定的切片选择倾斜磁场Gs以及相位编码倾斜磁场Ge的极性，刺激指标计算部10的运算部以及比较部对于更新后的倾斜磁场的极性的组合反复进行刺激指标的计算和最大刺激指标的抽取(图8、步骤S4至步骤S6)。

【0098】摄影条件更新部9进一步依次更新由输入部8的基准摄影条件设定功能部81初始设定后的相位编码方向。刺激指标计算部10的运算部以及比较部对于经过更新的相位编码方向分别反复进行刺激指标的计算和最大刺激指标的抽取(图8、步骤S4至步骤S7)。

【0099】通过依次更新倾斜磁场的极性以及相位编码方向，从收集到的由多个组成的最大刺激指标之中检索最小的最大刺激指标，并将获得此最大刺激指标的倾斜磁场的极性以及相位编码方向设定为最佳摄影条件。根据所获得的最佳摄影条件来更新被保存在主控制部161的存储电路中的基准摄影条件(图8、步骤S8)。

【0100】接着，接收到从输入部8所供给的正式摄影模式的开始指令信号的主控制部161从自己的存储电路中读出预先设定的MR信号生成条件及经过更新的最佳摄影条件，并基于这些信息来进行应用了SSFP法的正式摄影模式下的图像数据的生成和显示(图8、步骤S9)。

【0101】根据本发明的实施例，就能够容易且在短时间的设定可以在将伴随于被检体上所施加的磁场的时间变化而发生的电涡流抑制到容许水平以下的状态下进行所希望图像数据收集的摄影条件。因此检查效率得以改善，被检体及操作者的负担得以减轻。

【0102】特别是，根据本发明的实施例，通过具备分辨率优先模式或者TE/TR优先模式的选择功能部，就能够在最大刺激指标成为最小的最佳摄影条件之下容易地进行在空间分辨率上优良的图像数据或者在反差分辨率、时间分辨率上优良的图像数据的收集。

【0103】进而，在正式摄影模式中应用了PI摄影法的情况下，在可以收集具有所希望的倍速率的图像数据的相位编码方向的范围内设定最大刺激指标成为最小的最佳摄影条件的相位编码方向。因此，就能够在使磁场强度变化的影响减轻了的状态下进行有效的PI摄影。

【0104】虽然在本发明的实施例中就应用了并行成像(PI)法的高速摄影法的最佳摄影条件之设定进行了叙述，但并非限定于此。另外，虽然在本发明的实施例中就应用了SSFP法的高速摄影法的最佳摄影条件之设定进行了叙述，但也可以是FSE(快速SE)法、回波平面成像(EPI)法等其他高速摄影法或者SE法、FE法等通常摄影法。

【0105】在本发明实施例中的引导摄影模式下，采用与正式摄影模式相同的摄影法(即、SSFP法)生成了定位用图像数据。当然，还可以在引导摄影模式和正式摄影模式下应用不同的摄影法。

【0106】在本发明实施例中的向最佳摄影条件的更新，首先通过依次更新切片选择倾斜磁场Gs、相位编码倾斜磁场Ge以及频率编码倾斜磁场Gr的极性来检索最大磁场强度变化率成为最小的最佳极性组合。进而，通过依次更新相位编码方向来计算最大磁场强度变化率成为最小的最佳相位编码方向。

【0107】当然，还可以根据需要进行最佳相位编码方向的检索。此最佳相位编码方向的检索基于从输入部8所供给的指示信号来进行。特别是由于应用了PI摄影法的MRI摄影中的相位编码方向的更新对决定高速摄影的倍速率的展开效率将带来影响，所以希望限定其应用范围来使用。能够通过对相位编码方向的更新范围设置限制来缩短磁场强度变化率的计算时所需要的时间。

【0108】在实施例中，通过更新倾斜磁场的极性及相位编码方向来设定最大刺激指标成为最小的最佳摄影条件。当然，也可以通过更新其他摄影参数来设定最佳摄影条件。另外，就频率编码方向伴随于相位编码方向的更新而得以更新的情况进行了叙述。也可以使其与相位编码方向的更新相独立来进行更新。

【0109】在实施例中，就将磁场强度变化率和倾斜磁场开关时间代入到规定的数学式来计算刺激指标的情况进行了叙述。还可以将各种磁场强度变化率以及倾斜磁场开关时间作为参数从预先保存的多个刺激指标之中读出与该磁场强度变化率以及倾斜磁场开关时间相对应的刺激指标。

【0110】对于本领域技术人员而言通过考虑这里所公开的本发明的说明书及其实施方案，其他与本发明相协调的实施方式就是显而易见的。应当指出本说明书和实施例应被认为仅仅是示例而已，同时本发明的真正范围和精神将通过权利要求书而得以阐明。

Claims (17)

1.一种磁共振成像装置，对施加了静磁场以及多个倾斜磁场的被检体照射高频脉冲，并基于从上述被检体发生的磁共振信号而生成图像数据，所述磁共振成像装置的特征在于具备：

(1)摄影条件更新单元，更新对于上述被检体预先设定的上述多个倾斜磁场的基准摄影条件；

(2)刺激指标计算单元，计算更新后的各个基准摄影条件的上述多个倾斜磁场的刺激指标，并基于计算出的刺激指标来检索上述多个倾斜磁场的优选基准摄影条件；

(3)控制单元，基于上述检索到的优选基准摄影条件，来进行针对上述被检体的磁共振成像控制。

2.按照权利要求1所记载的磁共振成像装置，其特征在于：

上述摄影条件更新单元更新上述多个倾斜磁场的基准摄影条件中的切片选择倾斜磁场以及相位编码倾斜磁场的至少一方的极性。

3.按照权利要求1所记载的磁共振成像装置，其特征在于：

上述摄影条件更新单元至少更新上述多个倾斜磁场的基准摄影条件中的规定切片截面内的相位编码方向信息。

4.按照权利要求3所记载的磁共振成像装置，其特征在于：

上述摄影条件更新单元在对并行成像有效的角度范围内更新上述相位编码方向信息。

5.按照权利要求1所记载的磁共振成像装置，其特征在于：

上述刺激指标计算单元基于上述更新后的各个倾斜磁场的基准摄影条件的切片选择倾斜磁场、相位编码倾斜磁场以及频率编码倾斜磁场的磁场强度变化率、或者将脉冲序列在同一时间相位下的上述磁场强度变化率进行合成而获得的合成磁场强度变化率和倾斜磁场的开关时间，来计算上述刺激指标。

6.按照权利要求1所记载的磁共振成像装置，其特征在于：

上述刺激指标计算单元将对于上述更新后的各个倾斜磁场的基准摄影条件计算出的脉冲序列的全部时间相位下的上述刺激指标的最大值成为最小的基准摄影条件作为上述倾斜磁场的优选基准摄影条件来进行检索。

7.按照权利要求1所记载的磁共振成像装置，其特征在于还具备：

基准摄影条件设定单元，

上述基准摄影条件设定单元使用在引导摄影模式下收集到的上述被检体的定位用图像数据，来设定针对以收集诊断用图像数据为目的的正式摄影模式的上述倾斜磁场的基准摄影条件。

8.按照权利要求1所记载的磁共振成像装置，其特征在于：

上述控制单元基于检索到的上述倾斜磁场的基准摄影条件，来进行使空间分辨率优先的磁共振成像。

9.按照权利要求1所记载的磁共振成像装置，其特征在于：

上述控制单元基于检索到的上述倾斜磁场的基准摄影条件，来进行使回波时间即TE、反复时间即TR等时间参数优先的磁共振成像。

10.按照权利要求9所记载的磁共振成像装置，其特征在于：

上述控制单元通过使上述回波时间即TE、上述反复时间即TR等时间参数缩短，来进行使反差分辨率或者时间分辨率优先的磁共振成像。

11.按照权利要求1所记载的磁共振成像装置，其特征在于：

上述刺激指标计算单元检索磁场强度变化率即dB/dt成为最小的倾斜磁场的基准摄影条件。

12.按照权利要求1所记载的磁共振成像装置，其特征在于：

上述控制单元在上述刺激指标计算单元所检索到的磁场强度变化率即dB/dt的规定值范围内，使上述倾斜磁场的基准摄影条件的切片截面厚度或者空间分辨率成为最小。

13.按照权利要求1所记载的磁共振成像装置，其特征在于：

上述控制单元对上述刺激指标计算单元所检索到的磁场强度变化率即dB/dt进行控制以使时间分辨率成为最大。

14.按照权利要求1所记载的磁共振成像装置，其特征在于还具备：

显示单元，

在上述显示单元上显示上述刺激指标计算单元检索到的多个倾斜磁场的基准摄影条件，并能够选择上述倾斜磁场的优选基准摄影条件。

15.按照权利要求14所记载的磁共振成像装置，其特征在于：

上述显示单元显示角度不同的多个相位编码方向信息或者多个矩形关心区域即ROI，并可以从上述多个相位编码方向信息或者多个矩形ROI之中选择所希望的相位编码方向信息或者矩形ROI。

16.按照权利要求1所记载的磁共振成像装置，其特征在于：

上述图像数据的收集是在任意方向的倾斜截面上进行摄影。

17.一种磁共振成像方法，对施加了静磁场以及多个倾斜磁场的被检体照射高频脉冲，并基于从上述被检体发生的磁共振信号而生成图像数据，所述磁共振成像方法的特征在于：

(1)更新对于上述被检体预先设定的上述多个倾斜磁场的基准摄影条件；

(2)在更新后的每个基准摄影条件下计算上述多个倾斜磁场的刺激指标，并基于计算出的刺激指标，来检索上述多个倾斜磁场的优选摄影条件；

(3)基于上述检索到的优选摄影条件，来进行针对上述被检体的磁共振成像控制。

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