JP6498431B2 - 磁気共鳴イメージング装置及びｒｆコイル - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、磁気共鳴イメージング装置及びＲＦコイルに関する。

磁気共鳴イメージング装置（以下、ＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）装置）は、被検体に対してＲＦ（Radio Frequency）パルスを放射し、ＲＦパルスを受けて被検体から放射されたエコー信号をＲＦコイルで受信する。そして、ＭＲＩ装置は、受信したエコー信号を解析することで、被検体の断面画像を生成する。

従来、複数のＲＦコイルを用いて画像生成することが行われている。この場合、それぞれのＲＦコイルを個別に装置本体へと接続することとなるが、接続するＲＦコイルの数が増えるほど接続ケーブルの本数も増えてしまい、扱いが煩雑になってしまう。このため、ＲＦコイルによって受信されたエコー信号を無線通信によって装置本体に送信する無線式のＲＦコイルの開発が進められている。

ところで、ＲＦコイルが複数同時に用いられる場合がある。この場合、ＲＦコイルが有線式であれば、被検体にＲＦコイルを装着させる際に、架台側に有線接続する接続先のポートによって各ＲＦコイルの設置位置が特定可能である。しかしながら、ＲＦコイルが無線式であれば、ポートへの接続自体行わないため、各ＲＦコイルの設置位置が特定できない。

特開２００６−２９７０６７号公報 特開２０１０−０２９６４４号公報

本発明が解決しようとする課題は、ＲＦコイルの設置位置を特定することができる磁気共鳴イメージング装置及びＲＦコイルを提供することである。

実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置は、複数の無線通信部と、ＲＦコイルと、特定部とを備える。各無線通信部は、アンテナを有し、当該アンテナによって無線信号を送受信する。ＲＦコイルは、被検体から発せられるエコー信号を受信するコイルエレメントと、前記エコー信号を無線通信にて送信するエコー信号用アンテナと、前記無線信号を受信するとともに受信した無線信号に応答する複数のアンテナとを有する。特定部は、前記複数のアンテナそれぞれによって応答された応答結果に基づいて、前記複数のアンテナそれぞれの位置を特定し、前記複数のアンテナそれぞれの位置に基づいて、前記ＲＦコイルの位置及び向きを特定する。

図１は、第１の実施形態に係るＭＲＩ装置の構成を示す機能ブロック図である。 図２は、第１の実施形態に係るＭＲＩ装置の詳細な構成を示す機能ブロック図である。 図３Ａは、第１の実施形態に係る距離計算部の処理を説明するための図である。 図３Ｂは、第１の実施形態に係る距離計算部の処理を説明するための図である。 図４は、第１の実施形態に係る特定部の処理を説明するための図である。 図５は、第１の実施形態における全体の処理手順を示すフローチャートである。 図６は、第１の実施形態に係る位置検出処理について説明するための図である。 図７は、第１の実施形態の変形例に係る処理を説明するための図である。 図８は、第２の実施形態に係る受信コイルの構成を説明するための図である。 図９は、第２の実施形態に係る特定部が撓みを推定する処理について説明するための図である。 図１０は、第３の実施形態に係る特定部の処理を説明するための図である。 図１１は、第３の実施形態に係るリニアコイルについて説明するための図である。

以下、図面を参照して、実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置及びＲＦコイルを説明する。

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係るＭＲＩ装置１００の構成を示す機能ブロック図である。なお、以下では、磁気共鳴イメージング装置をＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）装置と称する。

図１に示すように、ＭＲＩ装置１００は、静磁場磁石１０１と、静磁場電源１０２と、傾斜磁場コイル１０３と、傾斜磁場電源１０４と、寝台１０５と、寝台制御部１０６と、ＷＢ（Whole Body）コイル１０７と、送信部１０８と、受信コイル１０９と、無線通信部１１０と、受信部１１１と、制御信号生成部１１２と、シーケンス制御部１２０と、計算機１３０とを備える。なお、ＭＲＩ装置１００に、被検体Ｐ（例えば、人体）は含まれない。また、図１に示す構成は一例に過ぎない。

静磁場磁石１０１は、中空の略円筒形状に形成された磁石であり、内部の空間に静磁場を発生する。静磁場磁石１０１は、例えば、超伝導磁石等であり、静磁場電源１０２から電流の供給を受けて励磁する。静磁場電源１０２は、静磁場磁石１０１に電流を供給する。なお、静磁場磁石１０１は、永久磁石でもよく、この場合、ＭＲＩ装置１００は、静磁場電源１０２を備えなくてもよい。また、静磁場電源１０２は、ＭＲＩ装置１００とは別に備えられてもよい。

傾斜磁場コイル１０３は、中空の略円筒形状に形成されたコイルであり、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、及び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ており、これら３つのコイルは、傾斜磁場電源１０４から個別に電流の供給を受けて、ｘ、ｙ、及びｚの各軸に沿って磁場強度が変化する傾斜磁場を発生する。傾斜磁場コイル１０３によって発生するｘ、ｙ、及びｚの各軸の傾斜磁場は、例えば、スライスエンコード傾斜磁場Ｇ_SE（若しくはスライス選択傾斜磁場Ｇ_ＳＳ）、位相エンコード傾斜磁場Ｇ_ＰＥ、及び周波数エンコード傾斜磁場Ｇ_ＲＯである。傾斜磁場電源１０４は、傾斜磁場コイル１０３に電流を供給する。

寝台１０５は、被検体Ｐが載置される天板１０５Ａを備え、寝台制御部１０６による制御の下、天板１０５Ａを、被検体Ｐが載置された状態で、傾斜磁場コイル１０３の空洞（撮像口）内へ挿入する。通常、寝台１０５は、長手方向が静磁場磁石１０１の中心軸と平行になるように設置される。寝台制御部１０６は、計算機１３０による制御の下、寝台１０５を駆動して天板１０５Ａを長手方向及び上下方向へ移動する。

ＷＢコイル１０７は、傾斜磁場コイル１０３の内側に配置され、送信部１０８からＲＦ（Radio Frequency）パルスの供給を受けて、高周波磁場を発生する。送信部１０８は、対象とする原子の種類及び磁場強度で定まるラーモア周波数に対応するＲＦパルスをＷＢコイル１０７に供給する。

受信コイル１０９は、磁気共鳴信号（以下、適宜「ＭＲ（Magnetic Resonance）信号」）を受信する。例えば、受信コイル１０９は、被検体に装着されるＲＦコイルであり、被検体の体表面に取り付けられる表面コイル、若しくは複数の表面コイルから構成されるフェーズドアレイコイル（ＰＡＣ：Phased Array Coil）等である。

ここで、第１の実施形態に係る受信コイル１０９は、受信したＭＲ信号を無線通信により送信する。例えば、受信コイル１０９は、ＭＲ信号を受信すると、受信したＭＲ信号を無線通信にてＭＲＩ装置１００本体側の無線通信部１１０へ送信する。無線通信部１１０は、複数備えられ、受信コイル１０９から無線通信にて受信したＭＲ信号を受信部１１１に出力する。ここで、図２を用いて、受信コイル１０９によって受信されたＭＲ信号が、無線通信にてＭＲＩ装置１００本体側の無線通信部１１０へ送信される場合を具体的に説明する。

図２は、第１の実施形態に係るＭＲＩ装置１００の詳細な構成を示す機能ブロック図である。図２に示すように、ＭＲＩ装置１００は、無線通信にてエコー信号を送受信するために、受信コイル１０９と、無線通信部１１０Ａ，１１０Ｂ，１１０Ｃとを備える。なお、図２では、ＭＲＩ装置１００が３つの無線通信部１１０Ａ，１１０Ｂ，１１０Ｃを備える場合を例示するが、実施形態はこれに限定されるものでは無い。また、無線通信部１１０Ａ，１１０Ｂ，１１０Ｃを区別無く総称する場合には、「無線通信部１１０」と表記する。

例えば、受信コイル１０９は、無線アンテナ１１，１２，１３と、検波部１４と、キャリア信号生成部１５と、コイル用クロック信号生成部１６と、制御信号検出部１７と、制御部１８と、アクティブデカップル回路１９と、コイルエレメント２０Ａ，２０Ｂと、プリアンプ２１Ａ，２１Ｂと、デジタル変換部２２と、変調処理部２３と、アンプ２４と、応答部２５とを備える。なお、無線アンテナ１１，１２，１３は、アンテナの一例である。

また、例えば、無線通信部１１０Ａは、無線アンテナ４１，４２，４３と、変調部４４と、キャリア信号生成部４５と、変調処理部４６と、アンプ４７と、復調処理部４８と、アナログ変換部４９と、送受信部５０とを備える。なお、無線通信部１１０Ｂ，１１０Ｃの構成は、無線通信部１１０Ａの構成と同様であるので、説明を省略する。また、無線アンテナ４１，４２，４３は、アンテナの一例である。

なお、無線通信部１１０は、クロック信号生成部５からのクロック信号の供給を受けて動作する。このクロック信号生成部５は、所定の周波数で振幅変化を繰り返す基準クロック信号を生成する。例えば、クロック信号生成部５は、水晶振動子を用いて構成された発振器であり、計算機１３０に備えられている（図１では図示を省略）。

図２に示すように、受信コイル１０９において、被検体Ｐから発せられるＭＲ信号は、コイルエレメント２０Ａ，２０Ｂによって受信され、プリアンプ２１Ａ，２１Ｂによって増幅される。そして、それぞれのコイルエレメント２０Ａ，２０Ｂによって受信されたＭＲ信号は、デジタル変換部２２に入力される。なお、コイルエレメント２０Ａ，２０Ｂは、典型的には、受信コイルに含まれる１ループのコイルを指すが、これに限らず、複数のループから構成される１セットのコイルを指す場合もある。

デジタル変換部２２は、コイル用クロック信号生成部１６から供給されるクロック信号を用いて、入力されたＭＲ信号をＡ／Ｄ変換してＭＲデータを生成する（サンプリング）。

そして、変調処理部２３は、デジタル変換部２２によって生成されたＭＲデータに対して、キャリア信号生成部１５から発生されるキャリア周波数を用いて変調処理を行い、ＭＲデータの伝送用信号を生成する。そして、変調処理部２３は、ＭＲデータの伝送用信号をアンプ２４で増幅し、増幅したＭＲデータの伝送用信号を無線アンテナ１２から送信する。

そして、無線通信部１１０において、無線アンテナ４２は、無線アンテナ１２から送信されたＭＲデータの伝送用信号を受信する。そして、復調処理部４８は、キャリア信号生成部４５から発生されるキャリア周波数を用いて、無線アンテナ４２によって受信されたＭＲデータの伝送用信号からデジタルのＭＲデータを復調する。そして、受信部１１１は、復調されたＭＲデータを、シーケンス制御部１２０を経由して画像再構成部１３２へ送信する。

このように、ＭＲＩ装置１００において、受信コイル１０９は、無線通信によってエコー信号の伝送を行う。なお、図２は一例に過ぎない。例えば、受信コイル１０９は、プリアンプ２１Ａ，２１Ｂとデジタル変換部２２との間に、フィルタリングのための帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）を備えていても良い。また、コイルエレメント２０Ａ，２０Ｂは、必ずしも２個ではなく、少なくとも１つあれば良い。また、コイルエレメントの数は、受信コイル１０９の種類によって異なる。

なお、上述したＷＢコイル１０７及び受信コイル１０９は一例に過ぎない。例えば、受信コイル１０９は、頭部コイル等、ＲＦパルスを送信する機能を更に備えた送受信用ＲＦコイルであっても良い。すなわち、受信コイル１０９は、少なくとも受信機能と無線通信機能を備えるＲＦコイルであれば良い。また、受信コイル１０９とは別に、ＭＲ信号を有線通信によって伝送するＲＦコイルを併用しても良い。また、ＷＢコイル１０７は、ＭＲ信号を受信する機能を備え、被検体Ｐから発せられるＭＲ信号を受信し、受信したＭＲ信号を受信部１１１に出力しても良い。この場合、ＷＢコイル１０７と受信部１１１との間の通信は、有線通信によって行われる。

図１の説明に戻る。受信部１１１は、無線通信部１１０から出力されたＭＲ信号を検出し、検出したＭＲ信号に基づいてＭＲデータを生成する。具体的には、受信部１１１は、無線通信部１１０から出力されるＭＲ信号をデジタル変換することによってＭＲデータを生成する。また、受信部１１１は、生成したＭＲデータをシーケンス制御部１２０へ送信する。

制御信号生成部１１２は、受信コイル１０９の動作を制御する制御信号を生成する。例えば、制御信号生成部１１２は、送信ＲＦパルスから受信用のＲＦコイルを保護するために、受信コイル１０９のアクティブデカップル回路１９にアクティブデカップルを行わせる。このアクティブデカップルは、例えば、送信ＲＦパルスの送信タイミングでＲＦコイルのエレメントの共振周波数をずらすことで、送信ＲＦパルスのパワーを受け難くする。この場合、制御信号生成部１１２は、送信ＲＦパルスの送信タイミングでアクティブデカップルを行うための制御信号を生成し、受信コイル１０９に送信する。そして、制御信号生成部１１２は、受信コイル１０９にアクティブデカップルを行わせる。

ここで、図２を用いて、制御信号生成部１１２がアクティブデカップルを行わせる場合を具体的に説明する。まず、シーケンス制御部１２０は、ＭＲＩ装置１００の操作者によって入力されたパルスシーケンスに基づいて、送信ＲＦパルスの種別及びＲＦパルスの発生タイミングを決定する。

そして、制御信号生成部１１２は、シーケンス制御部１２０によって決定された送信ＲＦパルスの種別及びＲＦパルスの発生タイミングに基づいて、アクティブデカップル回路１９を動作させる動作タイミングを算出する。そして、制御信号生成部１１２は、算出した動作タイミングになる度に制御信号を生成する。そして、制御信号生成部１１２は、生成した制御信号を、無線通信部１１０を介して受信コイル１０９へ順次伝送する。

無線通信部１１０においては、変調部４４は、クロック信号生成部５から発生されるクロック信号を用いて、制御信号生成部１１２によって生成された制御信号に絶対時間の情報を付与する。

変調処理部４６は、変調部４４によって絶対時間の情報が付与された制御信号に対して、キャリア信号生成部４５から発生されるキャリア周波数を用いて変調処理を行い、制御信号の伝送用信号を生成する。そして、変調処理部４６は、制御信号の伝送用信号をアンプ４７で増幅し、増幅した制御信号の伝送用信号を無線アンテナ４１から送信する。

受信コイル１０９においては、無線アンテナ１１は、無線アンテナ４１から送信された制御信号の伝送用信号を受信する。検波部１４は、キャリア信号生成部１５から発生されるキャリア周波数を用いて、無線アンテナ１１によって受信された制御信号の伝送用信号から制御信号を検波する。そして、制御信号検出部１７は、コイル用クロック信号生成部１６から供給される絶対時間の情報を用いて、制御信号を検出する。なお、コイル用クロック信号生成部１６は、クロック信号生成部５と同様に、所定の周波数で振幅変化を繰り返す基準クロック信号を生成する。

制御部１８は、制御信号検出部１７によって検出された制御信号をアクティブデカップル回路１９に順次送る。これにより、アクティブデカップル回路１９は、制御信号生成部１１２によって生成された制御信号にしたがってアクティブデカップルを行う。

このように、制御信号生成部１１２は、撮像条件に基づいて、制御信号を生成する。そして、制御信号生成部１１２は、生成した制御信号を無線通信にて受信コイル１０９に送信する。受信コイル１０９は、無線通信にて制御信号を受信して、受信した制御信号に基づいて、制御信号にしたがって動作を行う。なお、ここでは、制御信号生成部１１２がアクティブデカップルを行わせる場合を説明したが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、アクティブデカップルは必ずしも行われなくても良い。また、制御信号生成部１１２は、他の動作、例えば、プリアンプ２１Ａ，２１Ｂ、デジタル変換部２２、変調処理部２３、及びアンプ２４の各処理部のＯＮ／ＯＦＦを制御しても良い。

図１の説明に戻る。シーケンス制御部１２０は、計算機１３０から送信されるシーケンス情報に基づいて、傾斜磁場電源１０４、送信部１０８及び受信部１１１を駆動することによって、被検体Ｐの撮像を行う。ここで、シーケンス情報は、撮像を行うための手順を定義した情報である。シーケンス情報には、傾斜磁場コイル１０３に供給する電流の強さや電流を供給するタイミング、送信部１０８がＷＢコイル１０７に供給するＲＦパルスの強さやＲＦパルスを印加するタイミング、受信部１１１がＭＲ信号を検出するタイミング等が定義される。例えば、シーケンス制御部１２０は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等の集積回路、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）等の電子回路である。

また、シーケンス制御部１２０は、静磁場磁石１０１、送信部１０８及び受信部１１１を制御して被検体Ｐを撮像した結果、受信部１１１からＭＲデータを受信すると、受信したＭＲデータを計算機１３０へ転送する。

計算機１３０は、ＭＲＩ装置１００の全体制御を行う。例えば、計算機１３０は、上述した各部を駆動することで、データ収集や画像再構成などを行う。この計算機１３０は、インタフェース部１３１、画像再構成部１３２、記憶部１３３、入力部１３４、表示部１３５、及び制御部１３６を有する。

インタフェース部１３１は、計算機１３０とシーケンス制御部１０との間でやり取りされる各種信号の送受信を制御する。例えば、このインタフェース部１３１は、制御部１３６によって生成されるシーケンス実行データをシーケンス制御部１２０に送信する。また、インタフェース部１３１は、シーケンス制御部１２０からＭＲ信号データを受信し、受信したＭＲ信号データを被検体Ｐごとに記憶部１３３に格納する。

画像再構成部１３２は、記憶部１３３によって記憶されたＭＲ信号データに対して後処理すなわちフーリエ変換等の再構成処理を施すことで、被検体Ｐ内における所望核スピンのスペクトラムデータや画像データを生成する。また、画像再構成部１３２は、生成したスペクトラムデータや画像データを記憶部１３３に格納する。

記憶部１３３は、後述する制御部１３６によって実行される処理に必要な各種データや各種プログラムなどを記憶する。例えば、記憶部１３３は、インタフェース部１３１によって受信されたＭＲ信号データや、画像再構成部１３２によって生成されたスペクトラムデータや画像データなどを、被検体Ｐごとに記憶する。この記憶部１３３は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ（flash memory）などの半導体メモリ素子や、ハードディスク、光ディスクなどの記憶装置である。

入力部１３４は、操作者からの各種指示や情報入力を受け付ける。この入力部１３４としては、マウスやトラックボールなどのポインティングデバイス、モード切替スイッチ等の選択デバイス、あるいはキーボード等の入力デバイスを適宜に利用可能である。

表示部１３５は、制御部１３６による制御のもと、スペクトラムデータあるいは画像データ等の各種の情報を表示する。この表示部１３５としては、液晶表示器などの表示デバイスを利用可能である。

制御部１３６は、図示していないＣＰＵ（Central Processing Unit）やメモリ等を有し、ＭＲＩ装置１００の全体制御を行う。具体的には、この制御部１３６は、入力部１３４を介して操作者から受け付けられた各種指示に基づいてシーケンス実行データを生成し、生成したシーケンス実行データをシーケンス制御部１２０に送信することによってスキャンを制御したり、スキャンの結果としてシーケンス制御部１２０から送られるＭＲ信号データに基づいて行われる画像の再構成を制御したりする。

また、第１の実施形態に係る制御部１３６は、距離計算部１３６Ａと、特定部１３６Ｂとを備える。なお、距離計算部１３６Ａ及び特定部１３６Ｂの処理については後述する。

以上、第１の実施形態に係るＭＲＩ装置１００の構成例について説明した。このような構成のもと、第１の実施形態に係るＭＲＩ装置１００において、被検体から発せられるエコー信号を受信するＲＦコイル（例えば受信コイル１０９）は、受信したエコー信号を無線通信にてＭＲＩ装置１００本体側に送信する。

ここで、ＭＲＩ装置１００において、ＲＦコイルが複数同時に用いられる場合がある。この場合、ＲＦコイルが有線式であれば、被検体ＰにＲＦコイルを装着させる際に、ＭＲＩ装置１００本体側に有線接続する接続先のポートによって各ＲＦコイルの設置位置が特定可能である。しかしながら、ＲＦコイルが無線式であれば、ポートへの接続自体を行わないため、各ＲＦコイルの設置位置が特定できない。

そこで、第１の実施形態に係るＭＲＩ装置１００は、ＲＦコイルの設置位置を特定するために、以下に説明する処理を実行する。

距離計算部１３６Ａは、無線通信部１１０と受信コイル１０９との間の距離を計算する。例えば、距離計算部１３６Ａは、天板１０５Ａがボア内に挿入されたことを契機として、受信コイル１０９の位置を検出するための位置検出用信号の送受信を、無線通信部１１０に行わせる。無線通信部１１０は、位置検出用信号を送信し、送信した位置検出用信号に対する応答信号を受信コイル１０９から受信する。そして、距離計算部１３６Ａは、受信した応答結果（位置検出用信号の応答時間又は減衰量）に基づいて、無線通信部１１０と受信コイル１０９との間の距離を計算する。

図３Ａ及び図３Ｂは、第１の実施形態に係る距離計算部１３６Ａの処理を説明するための図である。図３Ａには、ボア内の様子を上から見た図を例示し、図３Ｂには、ボア内の様子を横から見た図を例示する。ここで、ボアとは、天板１０５Ａが挿入される架台１１３内部の空間を表す。図３Ａ及び図３Ｂにおいて、網掛けで示した領域は、架台１１３の断面を示す。また、ボアの軸方向（ｚ軸方向）における端部には、無線通信部１１０Ａ，１１０Ｂ，１１０Ｃが配置される。図３Ａ及び図３Ｂに示す例では、無線通信部１１０Ａは、ボアの軸方向における端部のうち、寝台１０５が存在する側（寝台側）に配置され、無線通信部１１０Ｂ，１１０Ｃは、寝台１０５が存在しない側（反寝台側）に配置される。また、無線通信部１１０Ａ，１１０Ｂ，１１０Ｃは、受信コイル１０９よりも高い位置に設置される（図３Ｂ）。これにより、無線通信部１１０から送信される位置検出用信号が人体による通信阻害の影響を低減するので、受信コイル１０９の設置位置を正確に特定することが可能となる。

また、図３Ａ及び図３Ｂでは、１つのＭＲＩ装置１００本体に対して３つの受信コイル１０９Ａ，１０９Ｂ，１０９Ｃが無線通信にて接続される場合を説明する。各受信コイル１０９Ａ，１０９Ｂ，１０９Ｃの無線アンテナ１３は、無線アンテナ１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃと称される。また、図示しないが、各受信コイル１０９Ａ，１０９Ｂ，１０９Ｃの応答部２５は、応答部２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃと称される。また、図３Ａ及び図３Ｂにおいては、各受信コイル１０９Ａ，１０９Ｂ，１０９Ｃは、利用する場合の受信コイル１０９の向きが予め規定される。また、例えば、各受信コイル１０９Ａ，１０９Ｂ，１０９Ｃは、フェーズドアレイコイル（ＰＡＣ：Phased Array Coil）である。

図３Ａに示すように、距離計算部１３６Ａは、例えば、天板１０５Ａがボア内に挿入されたことを契機として、位置検出用信号の送信指示を各無線通信部１１０Ａ，１１０Ｂ，１１０Ｃに送る。

ここで、一例として、無線通信部１１０Ａと各無線アンテナ１３（各受信コイル１０９）との間の距離を計算する場合を説明する。無線通信部１１０Ａにおいて、送受信部５０は、距離計算部１３６Ａから位置検出用信号の送信指示を受け付けると、位置検出用信号を生成する。この位置検出用信号は、送信元の無線通信部１１０Ａを識別する送信元識別情報を含む。そして、送受信部５０は、キャリア信号生成部４５から発生されるキャリア周波数を用いて位置検出用信号の変調処理を行い、変調後の位置検出用信号を無線アンテナ４３から送信させる。また、送受信部５０は、クロック信号生成部５から供給される基準クロック信号に基づいて、位置検出用信号を送信した送信時刻を算出する。そして、送受信部５０は、算出した送信時刻と送信元識別情報とを対応づけて距離計算部１３６Ａに送る。なお、以下において、無線通信部１１０Ａが位置検出用信号を送信した送信時刻を、送信元識別情報と対応づけて「Ｔ−Ａ」と表記する。

そして、無線通信部１１０Ａから送信された位置検出用信号は、各受信コイル１０９Ａ，１０９Ｂ，１０９Ｃの無線アンテナ１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃに受信される。具体的には、位置検出用信号は、送信元の無線通信部１１０Ａから近い順、つまり、無線アンテナ１３Ｃ、無線アンテナ１３Ｂ、無線アンテナ１３Ａの順に受信される。

ここで、一例として、受信コイル１０９Ａが位置検出用信号に対する応答を行う場合を説明する。受信コイル１０９Ａにおいて、応答部２５Ａは、無線通信部１１０Ａから送信された位置検出用信号を、無線アンテナ１３を介して受信する。応答部２５Ａは、キャリア信号生成部１５から発生されるキャリア周波数を用いて、受信した位置検出用信号の復調を行う。応答部２５Ａは、位置検出用信号に含まれる送信元識別情報を読み出し、読み出した送信元識別情報により識別される無線通信部１１０Ａを宛先とする応答信号を生成する。応答部２５Ａは、生成した応答信号に、応答元の受信コイル１０９Ａを識別する応答元識別情報を付与する。そして、応答部２５Ａは、応答元識別情報が付与された応答信号に対して、キャリア信号生成部４５から発生されるキャリア周波数を用いて変調処理を行い、変調後の応答信号を無線アンテナ１３から無線通信部１１０Ａへ送信させる。なお、ここでは説明を省略するが、受信コイル１０９Ｂ，１０９Ｃについても受信コイル１０９Ａと同様に、位置検出用信号に対する応答を行う。

無線通信部１１０Ａにおいて、送受信部５０は、受信コイル１０９Ａから送信された応答信号を無線アンテナ４３から受信すると、クロック信号生成部５から供給される基準クロック信号に基づいて、応答信号を受信した受信時刻を算出する。そして、送受信部５０は、算出した受信時刻と、送信元識別情報と、応答元識別情報とを対応づけて距離計算部１３６Ａに送る。なお、ここでは説明を省略するが、無線通信部１１０Ａは、受信コイル１０９Ｂ，１０９Ｃについても受信コイル１０９Ａと同様に受信時刻を算出し、算出した受信時刻を距離計算部１３６Ａに送る。また、以下において、無線通信部１１０Ａが受信コイル１０９Ａからの応答信号を受信した受信時刻を、送信元識別情報及び応答元識別情報と対応づけて「Ｔ−ＡＡ」と表記する。また、無線通信部１１０Ａが受信コイル１０９Ｂからの応答信号を受信した受信時刻を、送信元識別情報及び応答元識別情報と対応づけて「Ｔ−ＡＢ」と表記する。また、無線通信部１１０Ａが受信コイル１０９Ｃからの応答信号を受信した受信時刻を、送信元識別情報及び応答元識別情報と対応づけて「Ｔ−ＡＣ」と表記する。

このように、無線通信部１１０Ａは、位置検出用信号の送受信を行うことで、送信時刻「Ｔ−Ａ」と、受信時刻「Ｔ−ＡＡ」と、受信時刻「Ｔ−ＡＢ」と、受信時刻「Ｔ−ＡＣ」とをそれぞれ算出し、算出したそれぞれの時刻を距離計算部１３６Ａに送る。

距離計算部１３６Ａは、無線通信部１１０Ａから受け付けた送信時刻「Ｔ−Ａ」と、受信時刻「Ｔ−ＡＡ」と、受信時刻「Ｔ−ＡＢ」と、受信時刻「Ｔ−ＡＣ」とに基づいて、無線通信部１１０Ａと各受信コイル１０９（各無線アンテナ１３）との間の距離を計算する。

一例として、距離計算部１３６Ａが無線通信部１１０Ａと無線アンテナ１３Ａ（受信コイル１０９Ａ）との間の距離（以下、「Ｄ−ＡＡ」と表記する）を計算する場合を説明する。距離計算部１３６Ａは、送信時刻「Ｔ−Ａ」と、受信時刻「Ｔ−ＡＡ」との差分を算出する。ここで算出される差分は、受信コイル１０９Ａが応答に要した応答時間に対応する。ここで、位置検出用信号に対する応答時間は、無線通信部１１０Ａ（無線アンテナ４３）と無線アンテナ１３Ａとの間の距離に応じて変化する値である。したがって、距離計算部１３６Ａは、算出した応答時間（差分）に応じて、距離「Ｄ−ＡＡ」を計算する。なお、ここでは説明を省略するが、距離計算部１３６Ａは、距離「Ｄ−ＡＡ」と同様に、無線通信部１１０Ａと無線アンテナ１３Ｂとの間の距離（以下、「Ｄ−ＡＢ」と表記する）、及び、無線通信部１１０Ａと無線アンテナ１３Ｃとの間の距離（以下、「Ｄ−ＡＣ」と表記する）を計算する。

このように、距離計算部１３６Ａは、無線通信部１１０Ａから受け付けた送信時刻「Ｔ−Ａ」、受信時刻「Ｔ−ＡＡ」、受信時刻「Ｔ−ＡＢ」、及び受信時刻「Ｔ−ＡＣ」に基づいて、距離「Ｄ−ＡＡ」、距離「Ｄ−ＡＢ」、及び距離「Ｄ−ＡＣ」をそれぞれ計算する。そして、距離計算部１３６Ａは、計算したそれぞれの距離を特定部１３６Ｂに送る。

なお、ここでは説明を省略するが、距離計算部１３６Ａは、上記の処理と同様に、無線通信部１１０Ｂと各無線アンテナ１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃとの間の距離、及び、無線通信部１１０Ｃと各無線アンテナ１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃとの間の距離を計算する。以下では、無線通信部１１０Ｂと無線アンテナ１３Ａとの間の距離を「Ｄ−ＢＡ」と表記し、無線通信部１１０Ｂと無線アンテナ１３Ｂとの間の距離を「Ｄ−ＢＢ」と表記し、無線通信部１１０Ｂと無線アンテナ１３Ｃとの間の距離を「Ｄ−ＢＣ」と表記する。また、無線通信部１１０Ｃと無線アンテナ１３Ａとの間の距離を「Ｄ−ＣＡ」と表記し、無線通信部１１０Ｃと無線アンテナ１３Ｂとの間の距離を「Ｄ−ＣＢ」と表記し、無線通信部１１０Ｃと無線アンテナ１３Ｃとの間の距離を「Ｄ−ＣＣ」と表記する。

また、図３Ａ及び図３Ｂは一例に過ぎない。例えば、各無線通信部１１０Ａ，１１０Ｂ，１１０Ｃの位置は、図示の位置に限定されるものでは無い。例えば、各無線通信部１１０Ａ，１１０Ｂ，１１０Ｃの位置は、相互に入れ替え可能である。また、各無線通信部１１０Ａ，１１０Ｂ，１１０Ｃのうちいずれか一つは、領域２００の位置に配置されても良い。また、無線通信部１１０は、必ずしもボアの軸方向における端部に配置されていなくても良く、無線アンテナ４３がボアの軸方向における端部に配置されていればよい。

また、図３Ａ及び図３Ｂでは、受信コイル１０９として３つのＰＡＣが用いられる場合を説明したが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、受信コイル１０９としては、それぞれ異なる撮像部位に装着するために、様々な形の受信コイル１０９が混在していても良い。

また、図３Ｂでは、無線通信部１１０が受信コイル１０９よりも高い位置に設置される場合を説明したが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、無線通信部１１０は、受信コイル１０９よりも低い位置に設置されても良い。

特定部１３６Ｂは、受信コイル１０９によって応答された応答結果に基づいて、受信コイル１０９の位置を特定する。例えば、特定部１３６Ｂは、距離計算部１３６Ａによって計算された距離「Ｄ−ＡＡ」、距離「Ｄ−ＡＢ」、距離「Ｄ−ＡＣ」、距離「Ｄ−ＢＡ」、距離「Ｄ−ＢＢ」、距離「Ｄ−ＢＣ」、距離「Ｄ−ＣＡ」、距離「Ｄ−ＣＢ」、及び距離「Ｄ−ＣＣ」を受け付ける。そして、特定部１３６Ｂは、受け付けた各距離を用いて、各受信コイル１０９の位置として、各無線アンテナ１３の位置（座標）を特定する。

まず、特定部１３６Ｂは、距離計算部１３６Ａによって計算された各距離を用いて、各無線アンテナ１３の位置を特定する（図３Ａ参照）。例えば、特定部１３６Ｂは、ボア内の空間における各無線通信部１１０Ａ，１１０Ｂ，１１０Ｃの位置（３次元位置）を予め記憶している。そして、特定部１３６Ｂは、無線アンテナ１３Ａの位置として、無線通信部１１０Ａの位置から距離「Ｄ−ＡＡ」にある面と、無線通信部１１０Ｂの位置から距離「Ｄ−ＢＡ」にある面と、無線通信部１１０Ｃの位置から距離「Ｄ−ＣＡ」にある面とが交差する点の位置を特定する。また、特定部１３６Ｂは、無線アンテナ１３Ｂの位置として、無線通信部１１０Ａの位置から距離「Ｄ−ＡＢ」にある面と、無線通信部１１０Ｂの位置から距離「Ｄ−ＢＢ」にある面と、無線通信部１１０Ｃの位置から距離「Ｄ−ＣＢ」にある面とが交差する点の位置を特定する。また、特定部１３６Ｂは、無線アンテナ１３Ｃの位置として、無線通信部１１０Ａの位置から距離「Ｄ−ＡＣ」にある面と、無線通信部１１０Ｂの位置から距離「Ｄ−ＢＣ」にある面と、無線通信部１１０Ｃの位置から距離「Ｄ−ＣＣ」にある面とが交差する点の位置を特定する。

次に、特定部１３６Ｂは、特定した各無線アンテナ１３の位置を用いて、各受信コイル１０９のコイルエレメント２０の位置及び向きを特定する。以下、図４を用いて、特定部１３６Ｂがコイルエレメント２０の位置及び向きを特定する処理を説明する。

図４は、第１の実施形態に係る特定部１３６Ｂの処理を説明するための図である。図４には、受信コイル１０９の内部における無線アンテナ１３とコイルエレメント２０との位置関係を表す。また、図４においては、受信コイル１０９は、利用する場合の受信コイル１０９の向きが予め規定されるＰＡＣである。

図４に示すように、受信コイル１０９は、無線アンテナ１３に対して予め規定された規定位置に所定数のコイルエレメント２０を備える。図示の例では、受信コイル１０９は、２０個のコイルエレメント２０を備える。これら２０個のコイルエレメント２０それぞれは、無線アンテナ１３に対して予め規定された規定位置に配置される。なお、この規定位置は、特定部１３６Ｂに記憶されている。

例えば、特定部１３６Ｂは、特定した無線アンテナ１３の位置、受信コイル１０９の向き、及び各コイルエレメントの規定位置に基づいて、各コイルエレメントの位置及び向きを特定する。ここで、図４においては、受信コイル１０９の向きは予め規定されている。したがって、特定部１３６Ｂは、例えば、特定した無線アンテナ１３Ａの位置と、受信コイル１０９Ａの向きと、２０個のコイルエレメントそれぞれの規定位置とを用いて、受信コイル１０９Ａの各コイルエレメントの位置及び向きを特定する。また、特定部１３６Ｂは、受信コイル１０９Ａと同様に、受信コイル１０９Ｂの各コイルエレメントの位置及び向き、更に、受信コイル１０９Ｃの各コイルエレメントの位置及び向きをそれぞれ特定する。

このように、特定部１３６Ｂは、受信コイル１０９によって応答された応答結果に基づいて、受信コイル１０９の位置を特定する。そして、特定部１３６Ｂは、特定した各無線アンテナ１３の位置を用いて、各受信コイル１０９のコイルエレメント２０の位置及び向きを特定する。

言い換えると、特定部１３６Ｂは、受信コイル１０９の向きが予め規定される場合に、予め規定された受信コイル１０９の向きと、応答結果とに基づいて、受信コイル１０９の位置及び向きを特定する。具体的には、特定部１３６Ｂは、受信コイル１０９に設置される無線アンテナ１３が一つであったとしても、受信コイル１０９を利用する場合の向きが予め規定されている場合には、その規定された向きの情報と応答結果とを組み合わせることで、受信コイル１０９の位置及び向きを特定する。なお、向きの情報は、例えば、受信コイル１０９の種類ごとに予め規定され、記憶部１３３等の記憶装置に記憶されている。このため、特定部１３６Ｂは、上記の応答元識別情報を受信コイル１０９から受信することで、その受信コイル１０９の向きの情報を取得可能である。

図５は、第１の実施形態における全体の処理手順を示すフローチャートである。図５に示すように、まず、制御部１３６が、操作者による撮像条件の入力を、入力部１３４を介してＧＵＩ上で受け付け、受け付けた撮像条件に従ってシーケンス情報を生成する（ステップＳ１０１）。

次に、被検体Ｐに受信コイル１０９が装着され、被検体Ｐが寝台１０５の天板１０５Ａ上に載置される（ステップＳ１０２）。例えば、受信コイル１０９は、複数のコイルエレメントを有するＰＡＣである。

続いて、寝台制御部１０６が、寝台１０５を移動する（ステップＳ１０３）。具体的には、寝台制御部１０６が、天板１０５Ａを所定位置に移動させると、投光器（図示を省略）の光が被検体Ｐに当てられる。操作者は、この投光器の光が、撮像部位に当てられたタイミングで、入力部１３４を介して、撮像部位の位置の指定を入力する。すると、寝台制御部１０６は、指定された撮像部位が磁場中心に位置付けられるように、天板１０５Ａを移動させる。

そして、制御部１３６は、天板１０５Ａがボア内に挿入されたことを契機として、位置検出処理を行う（ステップＳ１０４）。ここで、図６を用いて、位置検出処理について説明する。

図６は、第１の実施形態に係る位置検出処理について説明するための図である。図６に示すように、制御部１３６において、距離計算部１３６Ａは、位置検出用信号の送受信を無線通信部１１０に行わせる（ステップＳ２０１）。これにより、無線通信部１１０は、無線通信部１１０が位置検出用信号を送信した送信時刻と、位置検出用信号に対する応答信号を各受信コイル１０９から受信した受信時刻とをそれぞれ算出する。

距離計算部１３６Ａは、無線通信部１１０によって算出された送信時刻及び受信時刻に基づいて、無線通信部１１０Ａと各無線アンテナ１３との間の距離を計算する（ステップＳ２０２）。例えば、距離計算部１３６Ａは、送信時刻と受信時刻との差分（応答時間）を算出する。そして、距離計算部１３６Ａは、算出した応答時間に応じて、各無線通信部１１０と各受信コイル１０９との間の各距離を計算する。

特定部１３６Ｂは、受信コイル１０９によって応答された応答結果（応答時間）に基づいて、受信コイル１０９の位置を特定する（ステップＳ２０３）。例えば、特定部１３６Ｂは、距離計算部１３６Ａによって計算された各無線通信部１１０と各無線アンテナ１３との間の各距離を受け付ける。そして、特定部１３６Ｂは、受け付けた各距離と、各無線通信部１１０の位置とを用いて、受信コイル１０９の無線アンテナ１３の位置を受信コイル１０９の位置として特定する。

そして、特定部１３６Ｂは、特定した各無線アンテナ１３の位置を用いて、各受信コイル１０９のコイルエレメント２０の位置及び向きを特定する（ステップＳ２０４）。例えば、特定部１３６Ｂは、特定した無線アンテナ１３の位置、受信コイル１０９の向き、及び各コイルエレメントの規定位置に基づいて、各コイルエレメントの位置及び向きを特定する。

図５の説明に戻る。シーケンス制御部１２０は、位置決め画像の収集や、感度マップ撮像、シミング撮像等の各種準備スキャンを実行する（ステップＳ１０５）。そして、制御部１３６は、収集された位置決め画像を表示部１３５に表示させる際に、位置検出処理によって特定された各コイルエレメントの位置及び向きを位置決め画像上に表示させる（ステップＳ１０６）。例えば、制御部１３６は、被検体Ｐが撮像された位置決め画像上に、被検体Ｐに装着された受信コイル１０９の各コイルエレメント２０の位置及び向きを表示させる。ここで、例えば、制御部１３６は、撮像に用いるコイルエレメント２０を指定する指示を操作者から受け付ける。

そして、シーケンス制御部１２０は、操作者から指定されたコイルエレメント２０を設定の上、イメージングスキャンを実行する（ステップＳ１０７）。その後、画像再構成部１３２は、シーケンス制御部１２０によって収集されたＭＲデータから画像を生成し、これを表示部１３５に表示させる（ステップＳ１０８）。

なお、第１の実施形態における全体の処理手順は、必ずしも図５及び図６の処理手順に限定されるものではない。例えば、図５では、ステップＳ１０４の位置検出処理が、天板１０５Ａがボア内に挿入されたことを契機として実行される場合を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、位置検出処理は、操作者から開始指示の入力を受け付けたことを契機として実行されても良い。

また、例えば、ステップＳ２０４の処理は、必ずしも実行されなくても良い。この場合、例えば、制御部１３６は、特定部１３６Ｂによって特定された受信コイル１０９の位置を位置決め画像上に表示させることで、操作者を支援することができる。例えば、操作者は、使用する受信コイル１０９を選択する操作を容易に行うことができる。

上述してきたように、第１の実施形態に係るＭＲＩ装置１００において、無線通信部１１０は、ボアの軸方向における端部に無線アンテナ４３を有し、無線アンテナ４３から位置検出用信号を送信する。そして、受信コイル１０９は、無線アンテナ１３を有し、無線アンテナ１３で位置検出用信号を受信するとともに、受信した位置検出用信号に応答する。特定部１３６Ｂは、受信コイル１０９によって応答された応答結果に基づいて、受信コイル１０９の位置を特定する。このため、ＭＲＩ装置１００は、受信コイル１０９の設置位置を特定することができる。

また、例えば、第１の実施形態に係るＭＲＩ装置１００は、各受信コイル１０９のコイルエレメント２０の位置及び向きを特定する。このため、ＭＲＩ装置１００は、例えば、特定したコイルエレメント２０の位置及び向きを位置決め画像上に表示することで、操作者を支援することができる。例えば、操作者は、位置決め画像上に表示されたコイルエレメント２０を選択するだけで良いので、使用するコイルエレメントの選択を容易に行うことができる。

なお、第１の実施形態では、距離計算部１３６Ａが位置検出用信号の応答時間を用いて無線通信部１１０と無線アンテナ１３との間の距離を計算する場合を説明したが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、距離計算部１３６Ａは、位置検出用信号の減衰量を用いて、無線通信部１１０と無線アンテナ１３との間の距離を計算しても良い。

この場合、例えば、送受信部５０は、常に一定の強度の位置検出用信号を無線アンテナ４３から送信させる。そして、応答部２５は、受信した位置検出信号の強度と同じ強度の応答信号を無線通信部１１０に送信する。そして、送受信部５０は、応答部２５から受信した応答信号の強度を測定し、測定した強度と送信した位置検出用信号の強度との差分（減衰量）を算出する。距離計算部１３６Ａは、送受信部５０によって算出された減衰量に応じて、距離を算出する。これに限らず、例えば、応答部２５が常に一定の強度の応答信号を無線アンテナ１３から送信させても良い。この場合、送受信部５０は、応答部２５から送信される応答信号の減衰量に応じて、距離を算出する。

また、第１の実施形態では、３つの受信コイル１０９の位置を特定する場合を説明したが、実施形態はこれに限定されるものではない。ＭＲＩ装置１００は、任意数の受信コイル１０９の位置を特定可能である。

また、図２では、３つの無線通信部１１０Ａ，１１０Ｂ，１１０Ｃが同一の構成を備えるものとして説明したが、必ずしも同一の構成を備えていなくても良い。例えば、無線通信部１１０Ａが、無線アンテナ４１，４２，４３、変調部４４、キャリア信号生成部４５、変調処理部４６、アンプ４７、復調処理部４８、アナログ変換部４９、及び送受信部５０を備える場合には、無線通信部１１０Ｂ，１１０Ｃは、無線アンテナ４３、キャリア信号生成部４５、及び送受信部５０を備えていれば良い。言い換えると、制御信号の伝送又はＭＲ信号の伝送のみに用いられる構成である、無線アンテナ４１，４２、変調部４４、変調処理部４６、アンプ４７、復調処理部４８、及びアナログ変換部４９は、いずれか一つの無線通信部１１０が備えていれば良い。また、制御信号の伝送やＭＲ信号の伝送を行う無線通信部１１０は、図示の無線通信部１１０Ａ，１１０Ｂ，１１０Ｃとは別に設けられても良い。

また、図２に示した無線アンテナ４１，４２，４３は、共通化されても良い。言い換えると、無線アンテナ４１，４２，４３は、１つの無線アンテナによって兼用されても良い。すなわち、無線アンテナ４３は、制御信号の送信、及び、エコー信号の受信のうち少なくとも一方に利用されても良い。また、無線アンテナ１１，１２，１３は、共通化されても良い。言い換えると、無線アンテナ１１，１２，１３は、１つの無線アンテナによって兼用されても良い。すなわち、無線アンテナ１３は、制御信号の受信、及び、エコー信号の送信のうち少なくとも一方に利用されても良い。言い換えると、受信コイル１０９の無線アンテナ１３は、無線信号の受信及び応答に加えて、制御信号の受信及びエコー信号の送信のうち、少なくとも一方を更に実行する。

また、図４では説明を省略したが、受信コイル１０９は、受信コイル１０９の外装部（筐体）の所定の位置に無線アンテナ１３を備える。言い換えると、無線アンテナ１３と受信コイル１０９の外装部との位置関係は、予め規定されている。このため、特定部１３６Ｂは、特定した無線アンテナ１３の位置と、無線アンテナ１３と受信コイル１０９の外装部との位置関係とを用いて、受信コイル１０９の外装部の位置を特定しても良い。これによれば、例えば、制御部１３６は、位置決め画像上に、コイルエレメント２０の位置のみならず、受信コイル１０９の外装部の位置も表示することができる。

（第１の実施形態の変形例）
また、第１の実施形態では、利用する場合の受信コイル１０９の向きが予め規定されるＰＡＣが用いられる場合を説明したが、実施形態は受信コイル１０９の向きが規定されていない場合にも適用可能である。

図７は、第１の実施形態の変形例に係る処理を説明するための図である。図７には、ボア内の様子を上から見た図を例示する。図７において、受信コイル１０９Ｂは、図３Ａの場合と比較して１８０度反転した向きで配置されており、受信コイル１０９の向きが規定されていない。なお、図７においても、受信コイル１０９の裏表は予め規定されている。

この場合、距離計算部１３６Ａは、上述した処理と同様の処理によって、各無線通信部１１０と各無線アンテナ１３との間の距離を計算する。そして、特定部１３６Ｂは、上述した処理と同様の処理によって、無線アンテナ１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃの位置を特定する。そして、特定部１３６Ｂは、無線アンテナ１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃの位置に基づいて、各受信コイル１０９Ａ，１０９Ｂ，１０９Ｃの軸方向における配置順序を特定する。

このように、ＭＲＩ装置１００は、特定した各受信コイル１０９Ａ，１０９Ｂ，１０９Ｃの軸方向における配置順序を表示することで、操作者を支援することができる。

言い換えると、受信コイル１０９は、受信コイル１０９の無線アンテナ１３を複数備える。そして、特定部１３６Ｂは、受信コイル１０９の複数の無線アンテナ１３の位置を特定し、特定した各無線アンテナ１３の位置に基づいて、受信コイル１０９の位置及び向きを特定する。このため、ＭＲＩ装置１００は、受信コイル１０９の向きが規定されていない場合にも、受信コイル１０９の設置位置を特定することができる。

（第２の実施形態）
上述した第１の実施形態では、受信コイル１０９が１つの無線アンテナ１３を備える場合を説明したが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、受信コイル１０９は、複数の無線アンテナ１３を備えていても良い。そこで、第２の実施形態では、受信コイル１０９が複数の無線アンテナ１３を備える場合を説明する。

図８は、第２の実施形態に係る受信コイル１０９の構成を説明するための図である。図８には、受信コイル１０９の内部における無線アンテナ１３−１，１３−２と、コイルエレメント２０との位置関係を表す。ここで、受信コイル１０９の内部における無線アンテナ１３−１と無線アンテナ１３−２との位置関係は、予め規定されている。また、無線アンテナ１３−１，１３−２それぞれと受信コイル１０９の外装部との位置関係は、予め規定されている。

図８に示すように、受信コイル１０９は、無線アンテナ１３−１，１３−２を備える。これらの無線アンテナ１３−１，１３−２は、無線アンテナ１３−１，１３−２をそれぞれ識別する識別情報が割り当てられている。

例えば、距離計算部１３６Ａは、無線アンテナ１３−１，１３−２にそれぞれ割り当てられている識別情報を用いて位置検出用信号の送受信を行うことで、無線アンテナ１３−１，１３−２それぞれと、各無線通信部１１０との間の距離を計算する。

そして、特定部１３６Ｂは、距離計算部１３６Ａによって計算された無線アンテナ１３−１，１３−２それぞれと、各無線通信部１１０との間の距離を用いて、無線アンテナ１３−１，１３−２それぞれの位置を特定する。そして、特定部１３６Ｂは、特定した無線アンテナ１３−１，１３−２それぞれの位置と、無線アンテナ１３−１，１３−２それぞれと受信コイル１０９の外装部との位置関係とを用いて、受信コイル１０９の外装部の位置及び向きを特定する。

また、特定部１３６Ｂは、特定した各無線アンテナ１３の位置と、各無線アンテナ１３の位置関係とに基づいて、可撓性の受信コイル１０９の撓みを推定する。

図９は、第２の実施形態に係る特定部１３６Ｂが撓みを推定する処理について説明するための図である。図９上側には、撓んでいない場合の受信コイル１０９を軸方向に見た図を例示し、図９下側には、被検体Ｐに装着したことで撓んだ受信コイル１０９を軸方向に見た図を例示する。

図９上側に示すように、受信コイル１０９において、撓んでいない場合の無線アンテナ１３−１と無線アンテナ１３−２との間のｘ軸方向の距離７０は、予め規定されている。ここで、図９下側に示すように、被検体Ｐに装着されることにより受信コイル１０９が撓むと、距離７０は被検体Ｐに沿って円弧を形成する。したがって、無線アンテナ１３−１と無線アンテナ１３−２との間のｘ軸方向の直線距離７１を算出することで、距離７０の形成する円弧の形状、すなわち受信コイル１０９の撓みが推定可能となる。

ここで、特定部１３６Ｂは、特定した無線アンテナ１３−１，１３−２それぞれの位置（座標）から直線距離７１を算出する。そして、特定部１３６Ｂは、算出した直線距離７１の両端を通る円弧の長さが距離７０に一致するように、円弧の形状を推定する。ここで推定された円弧の形状が、受信コイル１０９の撓みに対応する。

このように、特定部１３６Ｂは、受信コイル１０９の撓みを推定する。これによれば、ＭＲＩ装置１００は、より正確にコイルエレメント２０の位置及び向きを特定することができる。例えば、ＭＲＩ装置１００は、推定した受信コイル１０９の撓みを、位置決め画像上のコイルエレメント２０の位置及び向きに反映させること、コイルエレメント２０の位置及び向きをより正確に表示させることができる。一例としては、ＭＲＩ装置１００は、図９下側に例示したように、被検体Ｐに装着したことで撓んだ受信コイル１０９を軸方向に見た場合の画像データを生成し、表示部１３５に表示させる。

なお、第２の実施形態では、受信コイル１０９の外装部が全体的に撓む場合を説明したが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、受信コイル１０９の外装部には、ハードケースが設けられる場合がある。このハードケースは、図２の制御部１８等の基盤が設置される部分であり、撓まない程度の硬さを有する。このため、特定部１３６Ｂは、ハードケースの部分が撓まないことを踏まえた上で、受信コイル１０９の撓みを推定する。具体的には、特定部１３６Ｂは、受信コイル１０９のハードケースに対応する部分を直線のまま変化しないものと定義し、ハードケース以外の部分のみが円弧状に撓むものと定義して、推定を行うことができる。

また、第２の実施形態では、受信コイル１０９が２つの無線アンテナ１３を備える場合を説明したが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、受信コイル１０９は、３つ以上の無線アンテナ１３を備えていても良い。

また、受信コイル１０９が備える複数の無線アンテナ１３は、それぞれ異なる位置に配置される。このように、受信コイル１０９の内部の異なる位置に複数の無線アンテナ１３を備えることで、特定部１３６Ｂは、受信コイル１０９の向きを特定することが可能となる。また、より正確に受信コイル１０９の向きを特定したり、より正確に受信コイル１０９の撓みを推定するためには、複数の無線アンテナ１３それぞれを離れた位置に配置することが好ましい。言い換えると、複数の無線アンテナ１３は、受信コイル１０９の内部において分散された位置において、コイルエレメント２０を挟むように配置されることが好ましい。

なお、第２の実施形態において、受信コイル１０９の向きは特定可能であるものの、必ずしも受信コイル１０９の向きが特定されなくとも、受信コイル１０９の撓みを推定可能である。すなわち、無線通信部１１０は、無線アンテナ４３を有し、無線アンテナ４３によって無線信号を送受信する。受信コイル１０９は、複数の無線アンテナ１３を有し、各無線アンテナ１３によって無線信号をそれぞれ受信するとともに受信した無線信号にそれぞれ応答する。特定部１３６Ｂは、複数の無線アンテナ１３によって応答されたそれぞれの応答結果に基づいて、複数の無線アンテナ１３の位置を特定し、更に、特定した各無線アンテナ１３の位置と、無線アンテナ１３それぞれの位置関係とに基づいて、受信コイル１０９の撓みを推定する。

（第３の実施形態）
さて、これまで第１及び第２の実施形態について説明したが、これらの実施形態以外にも、種々の異なる形態にて実施されて良い。

（無線通信部１１０の数について）
上述した実施形態では、３つの無線通信部１１０を用いる場合を説明したが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、ＭＲＩ装置１００は、２つの無線通信部１１０を用いることで、受信コイル１０９の位置を特定しても良い。この場合、２つの無線通信部１１０を繋ぐ線を軸とした方向における位置を特定する。このため、ＭＲＩ装置１００は、２つの無線通信部１１０を、ボアの軸方向における両端（寝台側及び反寝台側）にそれぞれ設けるのが好ましい。

（無線アンテナ４３の位置）
また、上述した実施形態では、無線通信部１１０の無線アンテナ４３がボアの軸方向における端部に配置される場合を説明したが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、無線アンテナ４３は、ボアの内側の任意の位置に配置されても良いし、架台１１３から独立した装置としてボアの外部に配置されても良い。ただし、無線アンテナ４３は、無線アンテナ４３が受信コイル１０９との間でやり取りする信号（位置検出用信号及び応答信号）が、他の物体（架台１１３や被検体等）により遮蔽されない位置に配置されるのが好ましい。言い換えると、無線通信部１１０は、無線アンテナ４３を有し、無線アンテナ４３によって無線信号を送受信する。

（信号プロファイルの利用）
また、例えば、ＭＲＩ装置１００は、更に、信号プロファイルを用いることで、受信コイル１０９の位置を特定しても良い。

図１０は、第３の実施形態に係る特定部１３６Ｂの処理を説明するための図である。図１０には、ボア内の様子を上から見た図を例示する。図１０に示す例では、ＭＲＩ装置１００は、２つの無線通信部１１０Ａ，１１０Ｃを備え、図７と比較して無線通信部１１０Ｂを備えない。

この場合、特定部１３６Ｂは、受信コイル１０９Ａ，１０９Ｂの位置を特定することが困難である。これは、無線通信部１１０Ａと無線アンテナ１３Ａ，１３Ｂそれぞれとの距離が近く、かつ、無線通信部１１０Ｃと無線アンテナ１３Ａ，１３Ｂそれぞれとの距離が近いからである。つまり、特定部１３６Ｂは、無線アンテナ１３Ａと無線アンテナ１３Ｂとの位置を、図示の順序とは逆に特定してしまう恐れがある。

ここで、特定部１３６Ｂは、各受信コイル１０９の信号プロファイルを取得する。この信号プロファイルでは、磁場中心からの距離が近いＲＦコイルほど信号強度が強くなり、距離が遠いＲＦコイルほど信号強度が弱くなる。このため、特定部１３６Ｂは、取得した信号プロファイルを参照し、受信コイル１０９Ａ，１０９Ｂの信号強度を比較する。図１０の例では、受信コイル１０９Ｂの方が受信コイル１０９Ａよりも信号強度が強いので、特定部１３６Ｂは、受信コイル１０９Ｂの方が受信コイル１０９Ａよりも磁場中心に近いと判定する。これにより、特定部１３６Ｂは、受信コイル１０９Ａ，１０９Ｂの位置を特定することができる。言い換えると、特定部１３６Ｂは、信号プロファイルの利用することで、利用する無線通信部１１０の数を減らすことができる。

（リニアコイル）
また、上述した実施形態では、受信コイル１０９としてＰＡＣが用いられる場合を説明したが、他のＲＦコイルが用いられても良い。例えば、ＭＲＩ装置１００は、使用する際の設置位置や向きの自由度が高いＲＦコイルとして、リニアコイルを用いても良い。このリニアコイルは、１つのコイルエレメントを備えるＲＦコイルであり、コイルエレメントの外装部のほとんどが可撓性を有する材質で形成されたものである。なお、リニアコイルは、ワンループコイル、若しくはフレキシブルコイルとも称される場合がある。

図１１は、第３の実施形態に係るリニアコイルについて説明するための図である。図１１には、リニアコイル１４０の斜視図を例示する。図１１に示すように、リニアコイル１４０は、ハードケース１４０Ａと、ループ１４０Ｂとを有する。ハードケース１４０Ａは、制御部１８等の基盤が設置される部分であり、可撓性を有しない。ループ１４０Ｂは、可撓性を有する外装カバーで１つのコイルエレメント２０を覆った形状である。

ここで、例えば、リニアコイル１４０が、１つの無線アンテナ１３を備える場合がある。この場合、リニアコイル１４０は、ハードケース１４０Ａの内部の領域２０１の位置に無線アンテナ１３を備える。このため、ＭＲＩ装置１００は、上述した処理によって、この無線アンテナ１３の位置を特定することで、リニアコイル１４０のおおよその位置を特定することができる。

また、例えば、リニアコイル１４０が、２つの無線アンテナ１３を備える場合がある。この場合、リニアコイル１４０は、ハードケース１４０Ａの内部の領域２０１の位置と、ループ１４０Ｂの内部の領域２０２の位置とに、各無線アンテナ１３を備える。このため、ＭＲＩ装置１００は、上述した処理によって、これら２つの無線アンテナ１３の位置を特定することができる。したがって、ＭＲＩ装置１００は、リニアコイル１４０の位置及び向きを特定したり、リニアコイル１４０の撓みを推定したりすることができる。

また、例えば、リニアコイル１４０が、３つの無線アンテナ１３を備える場合がある。この場合、リニアコイル１４０は、ハードケース１４０Ａの内部の領域２０１の位置と、ループ１４０Ｂの内部の領域２０２の位置と、領域２０３の位置とに、各無線アンテナ１３を備える。このため、ＭＲＩ装置１００は、上述した処理によって、これら２つの無線アンテナ１３の位置を特定することができる。更に、ＭＲＩ装置１００は、リニアコイル１４０の位置及び向きをより正確に特定したり、リニアコイル１４０の撓みをより正確に推定したりすることができる。

このように、受信コイル１０９の向きや裏表が予め規定されておらず、操作者の任意の位置及び向きで利用可能な受信コイル１０９に対しても、本実施形態は適用することができる。

以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、ＲＦコイルの設置位置を特定することを可能にする。

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。

１００ ＭＲＩ装置
１０９ 受信コイル
１１０ 無線通信部
１３６Ｂ 特定部

Claims (10)

1. アンテナを有し、当該アンテナによって無線信号を送受信する複数の無線通信部と、
   被検体から発せられるエコー信号を受信するコイルエレメントと、前記エコー信号を無線通信にて送信するエコー信号用アンテナと、前記無線信号を受信するとともに受信した無線信号に応答する複数のアンテナとを有するＲＦコイルと、
   前記複数のアンテナそれぞれによって応答された応答結果に基づいて、前記複数のアンテナそれぞれの位置を特定し、前記複数のアンテナそれぞれの位置に基づいて、前記ＲＦコイルの位置及び向きを特定する特定部と、
   を備える、磁気共鳴イメージング装置。
2. 前記特定部は、更に、特定した各アンテナの位置と、当該アンテナそれぞれの位置関係とに基づいて、前記ＲＦコイルの撓みを推定する、請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置。
3. 前記特定部は、前記ＲＦコイルの向きが予め規定される場合に、予め規定された当該ＲＦコイルの向きと、前記応答結果とに基づいて、前記ＲＦコイルの位置及び向きを特定する、請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置。
4. 前記ＲＦコイルは、当該ＲＦコイルの各アンテナに対して予め規定された規定位置に前記コイルエレメントを所定数備え、
   前記特定部は、更に、前記ＲＦコイルの位置、前記ＲＦコイルの向き、及び前記規定位置に基づいて、前記コイルエレメントの位置及び向きを特定する、請求項１〜３のいずれか一つに記載の磁気共鳴イメージング装置。
5. 前記無線通信部のアンテナは、更に、前記ＲＦコイルよりも高い位置に設置される、請求項１〜４のいずれか一つに記載の磁気共鳴イメージング装置。
6. 前記特定部は、前記無線信号の応答時間又は減衰量を用いて、前記ＲＦコイルの位置を特定する、請求項１〜５のいずれか一つに記載の磁気共鳴イメージング装置。
7. アンテナを有し、当該アンテナによって無線信号を送受信する複数の無線通信部と、
   被検体から発せられるエコー信号を受信するコイルエレメントと、前記無線信号を受信するとともに受信した無線信号に応答する複数のアンテナとを有するＲＦコイルと、
   前記複数のアンテナそれぞれによって応答された応答結果に基づいて、前記ＲＦコイルの位置を特定する特定部と、を備え、
   前記ＲＦコイルの複数のアンテナのうち少なくとも一つは、前記無線信号の受信及び応答に加えて、制御信号の受信及びエコー信号の送信のうち、少なくとも前記エコー信号の送信を更に無線通信にて実行する、磁気共鳴イメージング装置。
8. アンテナを有し、当該アンテナによって無線信号を送受信する複数の無線通信部と、
   被検体から発せられるエコー信号を受信するコイルエレメントと、前記エコー信号を無線通信にて送信するエコー信号用アンテナと、前記無線信号を受信するとともに受信した無線信号に応答する複数のアンテナとを有するＲＦコイルと、
   前記複数のアンテナそれぞれによって応答された応答結果に基づいて、前記ＲＦコイルの位置を特定する特定部と、を備え、
   前記ＲＦコイルの複数のアンテナのうち少なくとも一つは、前記無線信号の受信及び応答に加えて、制御信号の受信を更に無線通信にて実行する、磁気共鳴イメージング装置。
9. アンテナを有し、当該アンテナによって無線信号を送受信する複数の無線通信部と、
   複数のアンテナを有し、各アンテナによって前記無線信号をそれぞれ受信するとともに受信した無線信号にそれぞれ応答するＲＦコイルと、
   前記複数のアンテナによって応答されたそれぞれの応答結果に基づいて、当該複数のアンテナの位置を特定し、更に、特定した各アンテナの位置と、当該アンテナそれぞれの位置関係とに基づいて、前記ＲＦコイルの撓みを推定する、磁気共鳴イメージング装置。
10. 被検体から発せられるエコー信号を受信するコイルエレメントと、
    前記エコー信号を無線通信にて送信するエコー信号用アンテナと、
    磁気共鳴イメージング装置に設置された複数の第１アンテナから送信された無線信号を受信するとともに受信した無線信号に応答する第２アンテナを備え、
    前記第２アンテナは、前記無線信号の受信及び応答に加えて、制御信号の受信及びエコー信号の送信のうち、少なくとも前記エコー信号の送信を更に無線通信にて実行する、ＲＦコイル。
    

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