磁共振成像裝置及其比吸收率的運算方法
磁共振成像裝置及其比吸收率的運算方法
【專利摘要】磁共振成像裝置(10)具有：在被檢體或被檢體內的攝像部位的重量為閾值以下或不足的情況下，按照重量與閾值之差來對RF功率進行移動，計算移動RF功率的移動RF功率運算機構；在重量為閾值以下或不足閾值的情況下，基于閾值以及移動RF功率來計算比吸收率的比吸收率運算機構；以及使比吸收率顯示于顯示裝置的顯示機構。
【專利說明】磁共振成像裝置及其比吸收率的運算方法
【技術領域】
[0001]作為本發(fā)明的一個狀態(tài)的本實施方式涉及磁共振成像裝置及其比吸收率的運算方法。
【背景技術】
[0002]磁共振成像裝置(MRI裝置)是對被檢體特別是構成人體的組織的原子核自旋(spin)產生的NMR信號(回波信號)進行計測、并將其頭部、腹部以及四肢等的形態(tài)或功能以2維或3維的方式圖像化的裝置。在攝影中，對回波信號賦予因梯度磁場不同而不同的相位編碼以及頻率編碼。所計測出的回波信號通過進行2維或3維傅里葉移動而被重構為圖像。
[0003]MRI裝置為了收集圖像而向人體照射(施加)高頻脈沖(RF脈沖:radiofrequencypulse)。近年來,通過照射較多的RF脈沖的高速攝像法的普及,每單位時間向人體照射的RF功率正在增加。通過RF功率的照射，對人體主要引起發(fā)熱作用，其結果，帶來體溫上升等影響。雖然認為體溫上升收斂在幾度左右，但對于人體的體溫調節(jié)機構來說成為負荷，因此也不能否定危險性。
[0004]作為RF功率的對人體的影響的指標，有比吸收率(SAR:specific absorptionratio) o SAR作為人體所吸收的每單位質量的發(fā)熱量(W/kg)而被表示。
[0005]在半徑為Y、電氣 傳導率為σ的均勻的球體的模型中，基于接下來的式(I)來運算 SAR。
[0006][數學式I]
[0007]SAR=Q Y2B02Ct2D...(I)
[0008]這里,Btl表示靜磁場強度，α表示翻轉角(rad), D表示工作率(duty cycle,占空比)。
[0009]由于臨床時難以實際測量對于人體的SAR，因此實際上運算SAR的預測值(以下成為“SAR預測值”)。SAR預測值的運算方式有若干種，有脈沖能量法、或根據過去的數據及模擬結果通過表等進行運算的方法。脈沖能量法是根據實際上向人體照射的RF功率和患者的信息來運算SAR預測值的方法。
[0010]無論是用那種方式來進行運算的情況，SAR預測值都包含誤差，因此，需要考慮誤差而使SAR預測值作為比SAR預測值的運算值(以下稱為“SAR預測運算值”)高的顯示值(以下稱為“SAR預測顯示值”)來顯示。若顯示比SAR預測運算值高的SAR預測顯示值，則容易以較少的RF功率受到限制，因此安全性提高。但是，該情況下，出現圖像的畫質降低或單位時間的攝像張數減少、便利性惡化等的此消彼長(trade-off)。
[0011]另外，作為與本發(fā)明關聯的現有技術，公開了與降低偽影(artifact)以及比吸收率的MRI裝置相關的技術(例如參照專利文獻I)。
[0012]現有技術文獻
[0013]專利文獻[0014]專利文獻1:日本特開2008 - 295925號公報
【發(fā)明內容】
[0015]發(fā)明要解決的問題
[0016]根據脈沖能量法，在不需要大量RF的患者的情況下，在計算結果中誤差較少，但在并不需要太多RF功率的患者或部位的情況下，誤差變大，考慮到上述情況通過顯示比SAR預測運算值高的SAR預測顯示值，卻有便利性降低這樣的缺點。
[0017]此外，在根據過去的數據及模擬結果來運算SAR預測值的方法中，雖然誤差的大小不因患者或部位而變化，但在由某種理由推算出的RF功率(稱為90度條件)以上施加RF而進行攝像的情況下，有安全性降低這樣的缺點。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]圖1是表示本實施方式的MRI裝置的硬件構成的概略圖。
[0019]圖2是表示本實施方式的MRI裝置的功能的框圖。
[0020]圖3㈧~(C)是用于說明SAR推定運算值以及SAR推定顯示值的圖。
[0021]圖4(A)~(C)是用于說明SAR推定運算值以及SAR推定顯示值的圖。 [0022]圖5是表示重量與SAR推定顯示值的關系的圖。
[0023]圖6是表示現有的SAR推定顯示值與本實施方式的SAR推定顯示值的關系的圖?！揪唧w實施方式】
[0024]參照【專利附圖】
【附圖說明】本實施方式的磁共振成像裝置(MRI裝置)以及比吸收率的運算方法。
[0025]本實施方式的MRI裝置為了解決上述的技術問題，具有:移動RF功率運算機構，在被檢體或上述被檢體內的攝像部位的重量為閾值以下或不足閾值的情況下，對應于上述重量與上述閾值之差對RF功率進行移動，來計算移動RF功率；比吸收率運算機構，在上述重量為上述閾值以下或不足上述閾值的情況下，基于上述閾值以及上述移動RF功率來計算比吸收率；以及顯示機構，使上述比吸收率顯示于顯示裝置。
[0026]本實施方式的MRI裝置為了解決上述的技術問題，具有:比吸收率運算機構，基于與被檢體的重量對應的修正量，對基于上述被檢體或上述被檢體內的攝像部位的重量和RF功率而計算出的比吸收率進行修正，來計算修正后的比吸收率；以及顯示機構，使上述修正后的比吸收率顯示于顯示裝置。
[0027]本實施方式的MRI裝置的比吸收率的運算方法為了解決上述的技術問題，在被檢體或上述被檢體內的攝像部位的重量為閾值以下或不足閾值的情況下，對應于上述重量與上述閾值之差來RF功率進行移動，來計算移動RF功率，在上述重量為上述閾值以下或不足上述閾值的情況下，基于上述閾值以及上述移動RF功率來計算比吸收率，使上述比吸收率顯示于顯示裝置。
[0028]根據本實施方式的MRI裝置以及比吸收率的運算方法，能夠提高攝像的平均功率，因此能夠提高圖像的畫質，此外，能夠增加單位時間的攝像張數(層面張數)。
[0029]圖1是表示本實施方式的MRI裝置的硬件構成的概略圖。[0030]圖1表示對被檢體(患者)P的攝像部位進行攝像的本實施方式的MRI裝置10。該MRI裝置10大體上由攝像系統(tǒng)11和控制系統(tǒng)12構成。
[0031]攝像系統(tǒng)11具備:靜磁場磁鐵21、梯度磁場線圈22、梯度磁場電源23、診視床24、診視床控制部25、發(fā)送線圈26、發(fā)送部27、接收線圈28a~28e、以及接收部29。
[0032]靜磁場磁鐵21在架臺(未圖示)的最外部形成為中空的圓筒形狀，在內部空間發(fā)生均勻的靜磁場。作為靜磁場磁鐵21，例如使用永久磁鐵以及超傳導磁鐵等。
[0033]梯度磁場線圈22形成為中空的圓筒形狀，配置于靜磁場磁鐵21的內側。梯度磁場線圈22由與相互正交的x、y、z的各軸對應的3個線圈組合而形成,這3個線圈從后述的梯度磁場電源23單獨地接收電流供給，沿著X、1、z的各軸而產生磁場強度變化的梯度磁場。另外，z軸方向設為與靜磁場同方向。
[0034]這里，由梯度磁場線圈22產生的x、y、z各軸的梯度磁場分別對應于例如讀出用梯度磁場Gr、相位編碼用梯度磁場Ge以及層面(slice)選擇用梯度磁場Gs。讀出用梯度磁場Gr為了按照空間的位置來變化NMR(nuclear magnetic resonance)信號的頻率而使用。相位編碼用梯度磁場Ge為了按照空間的位置來變化NMR信號的相位而使用。層面選擇用梯度磁場Gs為了任意地決定攝像截面而使用。
[0035]梯度磁場電源23基于從控制系統(tǒng)12發(fā)送的脈沖序列執(zhí)行數據，向梯度磁場線圈22供給電流。 [0036]診視床24具備載置被檢體P的頂板24a。診視床24根據后述的診視床控制部25的控制，將頂板24a以載置被檢體P的狀態(tài)向梯度磁場線圈22的空洞(攝像口)內插入。通常，該診視床24設置為，長邊方向與靜磁場磁鐵21的中心軸為平行。
[0037]診視床控制部25驅動診視床24，將頂板24a向長邊方向以及上下方向移動。
[0038]發(fā)送線圈26配置在梯度磁場線圈22的內側，從發(fā)送部27接收高頻脈沖的供給，產生高頻磁場。
[0039]發(fā)送部27基于從控制系統(tǒng)12發(fā)送的脈沖序列執(zhí)行數據，將與拉莫爾頻率對應的高頻脈沖向發(fā)送線圈26發(fā)送。
[0040]接收線圈28a~28e配置在梯度磁場線圈22的內側，接收通過高頻磁場的影響而從被檢體P的攝像部位放射的NMR信號。這里，接收線圈28a~28e分別是具有多個分別接收從被檢體P的攝像部位發(fā)出的磁共振信號的要素線圈的陣列線圈，在通過各要素線圈接收NMR信號時，將所接收到的NMR信號向接收部29輸出。
[0041]接收線圈28a是在被檢體P的頭部裝配的頭部用的線圈。此外，接收線圈28b、28c分別是配置在被檢體P的后背與頂板24a之間的脊椎用的線圈。此外，接收線圈28d、28e分別是裝配在被檢體P的腹側的腹部用的線圈。
[0042]接收部29基于從控制系統(tǒng)12發(fā)送的脈沖序列執(zhí)行數據，基于從接收線圈28a~28e輸出的NMR信號來生成NMR信號數據。此外，接收部29在生成NMR信號數據時，將該NMR信號數據向控制系統(tǒng)12發(fā)送。
[0043]另外，接收部29具有用于接收從接收線圈28a~28e所具有的多個要素線圈輸出的NMR信號的多個接收通道。此外，在從控制系統(tǒng)12通知了攝像中使用的要素線圈的情況下，接收部29以接收從所通知的要素線圈輸出的NMR信號的方式，對所通知的要素線圈分配接收通道。[0044]控制系統(tǒng)12進行MRI裝置10的整體控制、數據收集、圖像重構等?？刂葡到y(tǒng)12具有接口部31、數據收集部32、數據處理部33、存儲部34、顯示部35、輸入部36以及控制部37。
[0045]接口部31被連接到梯度磁場電源23、診視床控制部25、發(fā)送部27以及接收部29，在這些被連接的各部與控制系統(tǒng)12之間控制所收發(fā)的信號的輸入輸出。
[0046]數據收集部32經由接口部31，收集從接收部29發(fā)送的NMR信號數據。數據收集部32在收集NMR信號數據時，使收集到的NMR信號數據存儲于存儲部34。
[0047]數據處理部33通過對存儲部34所存儲的NMR信號數據實施后處理、即傅里葉移動等的重構處理，從而生成被檢體P的攝像部位內的所期望的核自旋的光譜數據或圖像數據。此外，數據處理部33在進行定位圖像的攝像的情況下，基于由接收線圈28a~28e所具有的多個要素線圈的每個要素線圈接收到的NMR信號，按照每個要素線圈生成表示要素線圈的排列方向上的NMR信號的分布的分布(profile)數據。此外，數據處理部33將所生成的各種數據保存在存儲部34。
[0048]存儲部34按照每個被檢體P存儲由數據收集部32收集到的NMR信號數據和由數據處理部33生成的圖像數據等。此外，存儲部34如圖2所示存儲角度信息以及層面條件設定用信息。
[0049]顯示部35顯示由數據處理部33生成的光譜數據或圖像數據等各種的信息。作為顯示部35，能夠利用液晶表示器等的顯示設備。
[0050]輸入部36從操作 者受理各種操作、信息輸入。作為輸入部36，能夠適當地利用鼠標或軌跡球等的定位設備、模式切替開關等的選擇設備、或鍵盤等的輸入設備。
[0051]控制部37具有未圖示的CPU(central processing unit)、存儲器等,通過控制上述的各部來整體上控制MRI裝置10。
[0052]圖2是表示本實施方式的MRI裝置10的功能的框圖。
[0053]通過控制部37的CPU執(zhí)行程序，如圖2所示，MRI裝置10作為接口部61、攝像部位設定部62、事前圖像生成部63、攝像條件設定部64、SAR推定部65、以及正式攝像執(zhí)行部66而發(fā)揮作用。另外，對將MRI裝置10的構成要素61~66作為軟件而發(fā)揮作用的情況進行說明，但也可以是將構成要素61~66的一部分或全部作為電路而設置在MRI裝置10中的情況。
[0054]接口部61是使構成要素62~65和顯示部35以及輸入部36交互的GUI (graphical user interface)等的接口。
[0055]攝像部位設定部62具有設定與被檢體P (圖1中圖示)相關的I個或多個攝像部位(攝像位置)的功能。例如，攝像部位設定部62基于操作者使用輸入部36在攝像條件編集畫面上輸入的輸入信號，設定攝像部位。在從多個攝像部位之中設定了所期望的攝像部位時，通過后述的攝像條件設定部64設定與所設定的攝像部位對應的攝像條件(序列以及掃描條件等)。即，對于后述的攝像條件設定部64設定攝像條件的情況來說，在攝像條件的設定之前，攝像部位被設定。此外，例如，攝像部位設定部62通過對由后述的事前圖像生成部63進行容積掃描而得到的容積數據進行構造認識，設定攝像部位。此外，例如，攝像部位設定部62基于接收線圈28a~28e中的基于操作者使用輸入部36輸入的輸入信號而設定的接收NMR信號的線圈單元、和被檢體P(圖1中圖示)向架臺的前進方向(頭先或腳先，head first or feet first)，設定攝像部位。
[0056]事前圖像生成部63具有如下功能，即:按照正式攝像之前的事前攝像用(用于設定正式攝像用的攝像條件的參數的攝像)的攝像條件來控制攝像系統(tǒng)11的動作，從而對由攝像部位設定部62設定的攝像部位執(zhí)行攝像，分別生成作為截面圖像的原始圖像。具體來說，事前圖像生成部63將軸向(AX)圖像、矢狀(SG)圖像、以及冠狀(CO)圖像的正交3截面圖像中的I個截面圖像作為原始圖像生成。這里，說明事前圖像生成部63生成矢狀圖像來作為原始圖像的情況。矢狀圖像經由接口部61而被顯示于顯示部35。
[0057]另外，事前圖像生成部63可以基于矢狀圖像來構成作為其他的正交3截面圖像的軸向圖像以及冠狀圖像。冠狀圖像以及軸向圖像經由接口部61而被分別顯示于顯示部35。
[0058]攝像條件設定部64具有在攝像條件編集畫面上設定攝像條件的功能。
[0059]SAR推定部65具有如下功能，即:基于使用脈沖能量法、熱量測定法或Q值測定法而由攝像條件設定部64設定出的攝像條件，來計算與被檢體P(圖1中圖示)內的攝像部位的重量(部分體重)相關的SAR推定顯示值Sd'。攝像部位的重量通過被檢體P的重量(整體體重)以及身長等而被換算。通過SAR推定部65計算出的SAR推定顯示值Sd'經由接口部61而被顯示于顯示部35。此外，攝像條件設定部64可以變更攝像條件而進行再設定，以使SAR推定顯示值Sd'為閾值。另外，關于由SAR推定部65推定的SAR推定顯示值Sd'的計算方 法的詳細情況在后面敘述。
[0060]正式攝像執(zhí)行部66具有如下功能，即:在由SAR推定部65計算出的SAR推定顯示值Sd'為SAR閾值(極限)以下(或不足)的情況下，在由攝像部位設定部62設定出的攝像部位處，通過按照由攝像條件設定部64設定出的攝像條件來控制攝像系統(tǒng)11的動作，執(zhí)行供診斷的正式攝像。
[0061]接著,說明由SAR推定部65推定的SAR推定顯示值ScT的計算方法。這里，以基于脈沖能量法的SAR推定顯示值Sd,的計算方法為例來進行說明。
[0062]首先，說明基于脈沖能量法的、與被檢體P內的攝像部位的重量(部分體重)相關的現有的SAR推定顯示值Sd的計算方法。
[0063]在現有的SAR推定顯示值Sd的計算方法的情況下，基于從在有負荷(有被檢體)處被攝像部位吸收的RF功率(發(fā)熱量)Re的計測值中除去在無負荷(無被檢體)處被吸收的RF功率(發(fā)熱量)Rn的計測值后的值R、和攝像部位的重量B，并根據接下來的式(2)，求出SAR推定運算值Sc。這里，RF功率Re是基于圖1所示的發(fā)送線圈26 (RF放大器)的輸出而在攝像時被計測/監(jiān)控出的值。另外，RF功率Re也可以是從由攝像條件設定部64設定出的攝像條件預測出的值。
[0064][數學式2]
[0065]Sc= (Re-Rn) /B=R/B...(2)
[0066]對于上述式(2)，需要考慮在有負荷處被攝像部位吸收的RF功率Re的計測誤差來生成SAR推定顯示值Sd。
[0067]圖3(A)~圖3(C)以及圖4(A)~圖4(C)是用于說明SAR推定運算值Sc以及SAR推定顯示值Sd的圖。圖3㈧~(C)表示對于比較廣的攝像區(qū)域的RF功率的情況，圖4(A)~(C)表示對于頭部攝像等比較窄的攝像區(qū)域的RF功率的情況。
[0068]圖3 (A)以及圖4 (A)表示在有負荷處被攝像部位吸收的RF功率Re和其計測的情況的誤差E。誤差E作為RF功率Re的a%而被預先決定。圖3 (B)以及圖4(B)表示在無負荷處被攝像部位吸收的RF功率Rn (包含其計測的情況的誤差)。對于這些情況來說，接下來的式(3)所示的SAR推定顯示值Sd的分子如圖3 (C)以及圖4(C)所示那樣，成為對從有負荷處被攝像部位吸收的RF功率Re中除去無負荷處被攝像部位吸收的RF功率Rn后的值R加上誤差E后的值。
[0069][數學式3]
[0070]Sd= {(Re-Rn) +E} /B= (R+E) /B...(3)
[0071]在像孩子等那樣被檢體P(圖1中圖示)較小且攝像部位較小的情況或攝像區(qū)域比較窄的情況下，攝像部位的重量B變小，上述式(3)中的誤差E對SAR推定顯示值Sd較大地產生影響，SAR推定顯示值Sd過度地變大。因此，這些情況下，SAR推定顯示值Sd過度地變大。在SAR推定顯示值Sd過度地變大時，有攝像中的層面張數被限制、TR被延長等問 題。
[0072]例如，圖3 (A)~圖3 (C)中RF功率R為30W，誤差E為15W，在設攝像部位的重量為30kg時，SAR推定運算值Sc根據上述式(2)被計算為1.0W/kg，SAR推定顯示值Sd根據上述式⑶被計算為1.5W/kg。此外，在圖4(A)~圖4(C)中RF功率R為10W，誤差E為15W，在設攝像部位的重量為IOkg時，SAR推定運算值Sc根據上述式(2)被計算為1.0ff/kg, SAR推定顯示值Sd根據上述式(3)被計算為2.5W/kg。
[0073]即，即使是SAR推定運算值Sc根據上述式(2)同樣被計算為1.0W/kg的情況，若有SAR推定顯示值Sd根據上述式(3)被計算為1.5ff/kg的情況，則也有根據上述式(3)被計算為2.5ff/kg的情況。即，即使SAR推定運算值Sc是同等的，SAR推定顯示值Sd也產生差異。攝像部位較小的情況、攝像區(qū)域比較窄的情況與不是這種情況相比，SAR推定顯示值Sd過度變大。
[0074]因此，本實施方式中，代替在攝像部位較小的情況、攝像區(qū)域比較窄的情況下過度大的現有的SAR推定運算值Sd，而提供即使是攝像區(qū)域比較窄的情況也不過度大的SAR推定運算值ScT。
[0075]接著，說明本實施方式的SAR推定顯示值Sd'的計算方法。
[0076]返回圖2的說明，SAR推定部65具有重量閾值設定部65a、移動(shift) RF功率運算部65b以及SAR推定顯示值運算部65c。
[0077]重量閾值設定部65a具有按照每個攝像部位來設定SAR推定顯示值Sd穩(wěn)定的重量閾值Bt的功能。重量閾值設定部65a并不限定于在攝像的定時對由攝像部位設定部62所設定的攝像部位的重量閾值Bt進行設定的情況，也可以預先對于每個攝像部位設定重量閾值Bt。
[0078]圖5是表示重量與SAR推定顯示值Sd的關系的圖。
[0079]圖5是模擬了在頭部攝像的情況下描繪將頭部的每重量B的RF功率R代入上述式(3)而求得的SAR推定顯示值Sd的散布圖的圖。在圖5所示的斜線部分，曲線是散開存在的。若基于圖5，則在頭部的重量B比Bt [kg]大的情況下，SAR推定顯示值Sd以至少高于SAR真值的一定值穩(wěn)定。原因是，在頭部的重量B比Bt [kg]大的情況下，一般來說，隨著頭部的重量B的增加，RF功率R增加。另一方面，若基于圖5，則在頭部的重量B為Bt [kg]以下的情況下，SAR推定顯示值Sd發(fā)生偏差。原因是，在頭部的重量B為Bt [kg]以下的情況下，一般來說，RF功率R相對于頭部的重量B出現偏差。因此，SAR推定顯示值Sd穩(wěn)定的頭部的重量Bt被設定為重量閾值。另外，按照每個攝像部位，設定SAR推定顯示值Sd穩(wěn)定的攝像部位的重量閾值Bt。
[0080]返回圖2的說明，移動RF功率運算部65b具有如下功能，即:在由攝像部位設定部62設定的攝像部位的重量B為由重量閾值設定部65a設定的重量閾值Bt以下(或不足)的情況下，根據攝像部位的重量B和重量閾值Bt的差，將RF功率R(上述式(3))移動而計算修正后的移動RF功率V。移動RF功率運算部65b在攝像部位的重量B為由重量閾值設定部65a設定的重量閾值Bt以下的情況下，計算將攝像部位的重量B以及重量閾值Bt分別代入攝像部位的重量與RF功率的關系式(基于按照攝像部位的每重量描繪RF功率的散布圖的回歸公式)而得到的2個RF功率之差(或比)。移動RF功率運算部65b將被計算出2個RF功率之差(或比)加上(或乘以)實際的RF功率R，來計算移動RF功率R'。
[0081]SAR推定顯示值運算部65c具有如下功能，即:在攝像部位的重量B比由重量閾值設定部65a設定的重量閾值Bt大的情況下，將攝像部位的重量B和RF功率R代入上述式
(3)來計算SAR推定顯示值Sd，另一方面，在攝像部位的重量B為重量閾值Bt以下的情況下，將重量閾值Bt和移動RF功率R'代入將上述式(3)進行了變形后的接下來的式(4)，來計算SAR推定顯示值ScT。
[0082][數學式4] [0083]Sd' =(R' +E)/Bt...(4)
[0084]圖6是表示現有的SAR推定顯示值Sd與本實施方式的SAR推定顯示值ScT的關系的圖。
[0085]圖6是表示頭部攝像的情況下的、基于按照頭部的每重量B、通過上述式(3)對SAR推定顯示值Sd進行了描繪的散布圖(圖5)的回歸線和在頭部為重量閾值Bt以下的情況下基于通過上述式(4)對SAR推定顯示值Sd'進行了描繪的散布圖的回歸線。如圖6所示，在頭部為重量閾值Bt以下的情況下，頭部的重量B越低，則現有的SAR推定顯示值Sd越過度地變高。另一方面，本實施方式的SAR推定顯示值Sd'不論頭部的重量B如何，以至少比SAR真值高的一定值穩(wěn)定。
[0086]另外，在頭部攝像中，若假設與頭部的重量B為5kg相對地，RF功率R成為2kW左右(通常為1.4kW左右)的情況，則SAR推定顯示值Sd自不用說，SAR推定顯示值Sd'也超過作為頭部位置的極限的3.2W/kg。該情況下，正式攝像執(zhí)行部66(圖2中圖示)不執(zhí)行攝像。
[0087]此外，SAR推定部65為了直接地修正由上述式(4)求得的SAR推定顯示值Sd，使用RF功率R和按照攝像部位的重量B變動的修正量F(B)~H(B)，根據接下來的式(5)、(6)或(7)來計算SAR推定顯示值Sd'。該情況下，不需要求得移動RF功率R'(上述式(4)中圖示)。
[0088][數學式5]
[0089]Sd' = {R+E} /B+F (B)...(5)
[0090]Sd' = {R+E+G (B)} /B...(6)
[0091]Sd' ={R+E}/{B+H(B)}...(7)
[0092]如圖6所示，分別設定上述式(5)~(J)的修正量F(B)~H(B)，以使在攝像部位的重量B為重量閾值Bt以下的情況下，無論攝像部位的重量B如何，SAR推定顯示值Sd'都為一定值。另一方面，在攝像部位的重量B為重量閾值Bt以上的(超過)情況下，上述式(5)~(7)的修正量F(B)~H(B)被全部設定為“O”。該情況下，可以預先保有將攝像部位的重量B與修正量F(B)~H(B)建立了對應的表，在表參照現實的攝像部位的重量B而取得修正量F (B)~H (B)。
[0093]返回圖2的說明，正式攝像執(zhí)行部66不按照由移動RF功率運算部65b計算出的移動RF功率R'，而只按照由攝像條件設定部64設定出的RF功率R來執(zhí)行攝像。
[0094]另外，SAR推定顯示值并不限定于與被檢體P(圖1中圖示)的攝像部位的重量(部分體重)相關的SAR推定顯示值Sd'。SAR推定顯示值也可以是與被檢體P(圖1中圖示)的重量(整體體重)相關的值。在SAR推定顯示值是與被檢體P的重量W相關的SAR推定顯示值Td'的情況下，SAR推定顯示值Td'使用被檢體P的重量閾值Wt，根據將上述式⑷進行了變形的接下來的式⑶來計算。
[0095][數學式6]
[0096]Td' =(R' +E) /fft...(8)
[0097]此外，在SAR推定顯示值是與被檢體P(圖1中圖示)的重量W相關的SAR推定顯示值Td'的情況下，SAR推定顯示值Td'根據將上述式(5)~(7)進行了變形的接下來的式(9)~(11)來計算。該情況下，不需要求得移動RF功率R'(上述式(4)中圖示)。
[0098][數學式7]
[0099]Td' = {R+E} / ff+I (W)...(9)
[0100]Td' = {R+E+J (W)}/ff...(10)
[0101]Td' = {R+E} / {ff+K (W)}...(11)
[0102]分別設定上述式(9)~(11)的修正量I (W)~K(W)，以使在被檢體P的重量W為重量閾值Wt以下的情況下，無論被檢體P的重量W如何，SAR推定顯示值TcT都為一定值。另一方面，在被檢體P的重量W為重量閾值Wt以上的(超過)情況下，上述式(9)~(11)的修正量I(W)~K(W)被全部設定為“O”。該情況下，可以預先保有將被檢體P的重量W與修正量I(W)~K(W)建立了對應的表，在表中參照現實的被檢體P的重量W來取得修正量I (W)~K (W)。
[0103]根據本實施方式的MRI裝置10，能夠取代攝像部位較小的情況下或攝像區(qū)域比較窄的情況下過度大的現有的SAR推定運算值ScUTd而提供即使是攝像區(qū)域比較窄的情況也不過度大的SAR推定運算值ScT、Τ(Τ。因此，根據本實施方式的MRI裝置10，能夠提高攝像的平均功率，因此能夠提高圖像的畫質，此外能夠增加單位時間的攝像張數(層面張數)。
[0104]以上，說明了本發(fā)明的一些實施方式，但這些實施方式是作為例子而提示的，并不意味著限定發(fā)明的范圍。這些新的實施方式能夠以其他各種各樣的形態(tài)實施，在不脫離發(fā)明的主旨的范圍內能夠進行各種省略、替換、變更。這些實施方式及其變形包含在發(fā)明的范圍及主旨中，并包含在權利要求書中記載的發(fā)明和其等價的范圍中。
【權利要求】
1.一種磁共振成像裝置，其特征在于，具有: 移動RF功率運算機構，在被檢體或上述被檢體內的攝像部位的重量為閾值以下或不足閾值的情況下，對應于上述重量與上述閾值之差對RF功率進行移動，來計算移動RF功率； 比吸收率運算機構，在上述重量為上述閾值以下或不足上述閾值的情況下，基于上述閾值以及上述移動RF功率來計算比吸收率；以及 顯示機構，使上述比吸收率顯示于顯示裝置。
2.如權利要求1所述的磁共振成像裝置，其特征在于， 上述移動RF功率運算機構在上述重量為閾值以下或不足閾值的情況下，計算將上述重量以及上述閾值分別代入重量與RF功率的關系式而得到的2個RF功率之差，將所計算出的2個RF功率之差加上上述移動前的RF功率來計算上述移動RF功率。
3.如權利要求1所述的磁共振成像裝置，其特征在于， 上述移動RF功率運算機構在上述重量為閾值以下或不足閾值的情況下，計算將上述重量以及上述閾值分別代入重量與RF功率的關系式而得到的2個RF功率之比，將所計算出的2個RF功率之比乘以上述移動前的RF功率來計算上述移動RF功率。
4.如權利要求1~3中任一項所述的磁共振成像裝置，其特征在于， 上述閾值計算機構將基于上述RF功率以及上述重量的比吸收率的偏差為第2閾值以下或不足第2閾值的重量設定為上述閾值。
5.如權利要求1~4中任一項所述的磁共振成像裝置，其特征在于， 在上述被檢體內的攝像部位的重量為閾值以下或不足閾值的情況下，上述修正RF功率運算機構計算上述移動RF功率， 上述閾值設定機構按每個上述攝像部位來設定重量的閾值。
6.如權利要求1~5中任一項所述的磁共振成像裝置，其特征在于， 上述移動RF功率運算機構在攝像時計測上述移動前的RF功率。
7.—種磁共振成像裝置，其特征在于，具有: 比吸收率運算機構，基于與被檢體的重量對應的修正量，對基于上述被檢體或上述被檢體內的攝像部位的重量和RF功率而計算出的比吸收率進行修正，來計算修正后的比吸收率；以及 顯示機構，使上述修正后的比吸收率顯示于顯示裝置。
8.—種磁共振成像裝置的比吸收率的運算方法，其特征在于， 在被檢體或上述被檢體內的攝像部位的重量為閾值以下或不足閾值的情況下，對應于上述重量與上述閾值之差對RF功率進行移動，來計算移動RF功率， 在上述重量為上述閾值以下或不足上述閾值的情況下，基于上述閾值以及上述移動RF功率來計算比吸收率， 使上述比吸收率顯示于顯示裝置。
【文檔編號】A61B5/055GK104023627SQ201380003714
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2013年8月28日 優(yōu)先權日:2012年8月29日
【發(fā)明者】高木三男 申請人:株式會社東芝, 東芝醫(yī)療系統(tǒng)株式會社
【專利摘要】磁共振成像裝置(10)具有：在被檢體或被檢體內的攝像部位的重量為閾值以下或不足的情況下，按照重量與閾值之差來對RF功率進行移動，計算移動RF功率的移動RF功率運算機構；在重量為閾值以下或不足閾值的情況下，基于閾值以及移動RF功率來計算比吸收率的比吸收率運算機構；以及使比吸收率顯示于顯示裝置的顯示機構。
【專利說明】磁共振成像裝置及其比吸收率的運算方法
【技術領域】
[0001]作為本發(fā)明的一個狀態(tài)的本實施方式涉及磁共振成像裝置及其比吸收率的運算方法。
【背景技術】
[0002]磁共振成像裝置(MRI裝置)是對被檢體特別是構成人體的組織的原子核自旋(spin)產生的NMR信號(回波信號)進行計測、并將其頭部、腹部以及四肢等的形態(tài)或功能以2維或3維的方式圖像化的裝置。在攝影中，對回波信號賦予因梯度磁場不同而不同的相位編碼以及頻率編碼。所計測出的回波信號通過進行2維或3維傅里葉移動而被重構為圖像。
[0003]MRI裝置為了收集圖像而向人體照射(施加)高頻脈沖(RF脈沖:radiofrequencypulse)。近年來,通過照射較多的RF脈沖的高速攝像法的普及,每單位時間向人體照射的RF功率正在增加。通過RF功率的照射，對人體主要引起發(fā)熱作用，其結果，帶來體溫上升等影響。雖然認為體溫上升收斂在幾度左右，但對于人體的體溫調節(jié)機構來說成為負荷，因此也不能否定危險性。
[0004]作為RF功率的對人體的影響的指標，有比吸收率(SAR:specific absorptionratio) o SAR作為人體所吸收的每單位質量的發(fā)熱量(W/kg)而被表示。
[0005]在半徑為Y、電氣 傳導率為σ的均勻的球體的模型中，基于接下來的式(I)來運算 SAR。
[0006][數學式I]
[0007]SAR=Q Y2B02Ct2D...(I)
[0008]這里,Btl表示靜磁場強度，α表示翻轉角(rad), D表示工作率(duty cycle,占空比)。
[0009]由于臨床時難以實際測量對于人體的SAR，因此實際上運算SAR的預測值(以下成為“SAR預測值”)。SAR預測值的運算方式有若干種，有脈沖能量法、或根據過去的數據及模擬結果通過表等進行運算的方法。脈沖能量法是根據實際上向人體照射的RF功率和患者的信息來運算SAR預測值的方法。
[0010]無論是用那種方式來進行運算的情況，SAR預測值都包含誤差，因此，需要考慮誤差而使SAR預測值作為比SAR預測值的運算值(以下稱為“SAR預測運算值”)高的顯示值(以下稱為“SAR預測顯示值”)來顯示。若顯示比SAR預測運算值高的SAR預測顯示值，則容易以較少的RF功率受到限制，因此安全性提高。但是，該情況下，出現圖像的畫質降低或單位時間的攝像張數減少、便利性惡化等的此消彼長(trade-off)。
[0011]另外，作為與本發(fā)明關聯的現有技術，公開了與降低偽影(artifact)以及比吸收率的MRI裝置相關的技術(例如參照專利文獻I)。
[0012]現有技術文獻
[0013]專利文獻[0014]專利文獻1:日本特開2008 - 295925號公報
【發(fā)明內容】
[0015]發(fā)明要解決的問題
[0016]根據脈沖能量法，在不需要大量RF的患者的情況下，在計算結果中誤差較少，但在并不需要太多RF功率的患者或部位的情況下，誤差變大，考慮到上述情況通過顯示比SAR預測運算值高的SAR預測顯示值，卻有便利性降低這樣的缺點。
[0017]此外，在根據過去的數據及模擬結果來運算SAR預測值的方法中，雖然誤差的大小不因患者或部位而變化，但在由某種理由推算出的RF功率(稱為90度條件)以上施加RF而進行攝像的情況下，有安全性降低這樣的缺點。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]圖1是表示本實施方式的MRI裝置的硬件構成的概略圖。
[0019]圖2是表示本實施方式的MRI裝置的功能的框圖。
[0020]圖3㈧~(C)是用于說明SAR推定運算值以及SAR推定顯示值的圖。
[0021]圖4(A)~(C)是用于說明SAR推定運算值以及SAR推定顯示值的圖。 [0022]圖5是表示重量與SAR推定顯示值的關系的圖。
[0023]圖6是表示現有的SAR推定顯示值與本實施方式的SAR推定顯示值的關系的圖?！揪唧w實施方式】
[0024]參照【專利附圖】
【附圖說明】本實施方式的磁共振成像裝置(MRI裝置)以及比吸收率的運算方法。
[0025]本實施方式的MRI裝置為了解決上述的技術問題，具有:移動RF功率運算機構，在被檢體或上述被檢體內的攝像部位的重量為閾值以下或不足閾值的情況下，對應于上述重量與上述閾值之差對RF功率進行移動，來計算移動RF功率；比吸收率運算機構，在上述重量為上述閾值以下或不足上述閾值的情況下，基于上述閾值以及上述移動RF功率來計算比吸收率；以及顯示機構，使上述比吸收率顯示于顯示裝置。
[0026]本實施方式的MRI裝置為了解決上述的技術問題，具有:比吸收率運算機構，基于與被檢體的重量對應的修正量，對基于上述被檢體或上述被檢體內的攝像部位的重量和RF功率而計算出的比吸收率進行修正，來計算修正后的比吸收率；以及顯示機構，使上述修正后的比吸收率顯示于顯示裝置。
[0027]本實施方式的MRI裝置的比吸收率的運算方法為了解決上述的技術問題，在被檢體或上述被檢體內的攝像部位的重量為閾值以下或不足閾值的情況下，對應于上述重量與上述閾值之差來RF功率進行移動，來計算移動RF功率，在上述重量為上述閾值以下或不足上述閾值的情況下，基于上述閾值以及上述移動RF功率來計算比吸收率，使上述比吸收率顯示于顯示裝置。
[0028]根據本實施方式的MRI裝置以及比吸收率的運算方法，能夠提高攝像的平均功率，因此能夠提高圖像的畫質，此外，能夠增加單位時間的攝像張數(層面張數)。
[0029]圖1是表示本實施方式的MRI裝置的硬件構成的概略圖。[0030]圖1表示對被檢體(患者)P的攝像部位進行攝像的本實施方式的MRI裝置10。該MRI裝置10大體上由攝像系統(tǒng)11和控制系統(tǒng)12構成。
[0031]攝像系統(tǒng)11具備:靜磁場磁鐵21、梯度磁場線圈22、梯度磁場電源23、診視床24、診視床控制部25、發(fā)送線圈26、發(fā)送部27、接收線圈28a~28e、以及接收部29。
[0032]靜磁場磁鐵21在架臺(未圖示)的最外部形成為中空的圓筒形狀，在內部空間發(fā)生均勻的靜磁場。作為靜磁場磁鐵21，例如使用永久磁鐵以及超傳導磁鐵等。
[0033]梯度磁場線圈22形成為中空的圓筒形狀，配置于靜磁場磁鐵21的內側。梯度磁場線圈22由與相互正交的x、y、z的各軸對應的3個線圈組合而形成,這3個線圈從后述的梯度磁場電源23單獨地接收電流供給，沿著X、1、z的各軸而產生磁場強度變化的梯度磁場。另外，z軸方向設為與靜磁場同方向。
[0034]這里，由梯度磁場線圈22產生的x、y、z各軸的梯度磁場分別對應于例如讀出用梯度磁場Gr、相位編碼用梯度磁場Ge以及層面(slice)選擇用梯度磁場Gs。讀出用梯度磁場Gr為了按照空間的位置來變化NMR(nuclear magnetic resonance)信號的頻率而使用。相位編碼用梯度磁場Ge為了按照空間的位置來變化NMR信號的相位而使用。層面選擇用梯度磁場Gs為了任意地決定攝像截面而使用。
[0035]梯度磁場電源23基于從控制系統(tǒng)12發(fā)送的脈沖序列執(zhí)行數據，向梯度磁場線圈22供給電流。 [0036]診視床24具備載置被檢體P的頂板24a。診視床24根據后述的診視床控制部25的控制，將頂板24a以載置被檢體P的狀態(tài)向梯度磁場線圈22的空洞(攝像口)內插入。通常，該診視床24設置為，長邊方向與靜磁場磁鐵21的中心軸為平行。
[0037]診視床控制部25驅動診視床24，將頂板24a向長邊方向以及上下方向移動。
[0038]發(fā)送線圈26配置在梯度磁場線圈22的內側，從發(fā)送部27接收高頻脈沖的供給，產生高頻磁場。
[0039]發(fā)送部27基于從控制系統(tǒng)12發(fā)送的脈沖序列執(zhí)行數據，將與拉莫爾頻率對應的高頻脈沖向發(fā)送線圈26發(fā)送。
[0040]接收線圈28a~28e配置在梯度磁場線圈22的內側，接收通過高頻磁場的影響而從被檢體P的攝像部位放射的NMR信號。這里，接收線圈28a~28e分別是具有多個分別接收從被檢體P的攝像部位發(fā)出的磁共振信號的要素線圈的陣列線圈，在通過各要素線圈接收NMR信號時，將所接收到的NMR信號向接收部29輸出。
[0041]接收線圈28a是在被檢體P的頭部裝配的頭部用的線圈。此外，接收線圈28b、28c分別是配置在被檢體P的后背與頂板24a之間的脊椎用的線圈。此外，接收線圈28d、28e分別是裝配在被檢體P的腹側的腹部用的線圈。
[0042]接收部29基于從控制系統(tǒng)12發(fā)送的脈沖序列執(zhí)行數據，基于從接收線圈28a~28e輸出的NMR信號來生成NMR信號數據。此外，接收部29在生成NMR信號數據時，將該NMR信號數據向控制系統(tǒng)12發(fā)送。
[0043]另外，接收部29具有用于接收從接收線圈28a~28e所具有的多個要素線圈輸出的NMR信號的多個接收通道。此外，在從控制系統(tǒng)12通知了攝像中使用的要素線圈的情況下，接收部29以接收從所通知的要素線圈輸出的NMR信號的方式，對所通知的要素線圈分配接收通道。[0044]控制系統(tǒng)12進行MRI裝置10的整體控制、數據收集、圖像重構等?？刂葡到y(tǒng)12具有接口部31、數據收集部32、數據處理部33、存儲部34、顯示部35、輸入部36以及控制部37。
[0045]接口部31被連接到梯度磁場電源23、診視床控制部25、發(fā)送部27以及接收部29，在這些被連接的各部與控制系統(tǒng)12之間控制所收發(fā)的信號的輸入輸出。
[0046]數據收集部32經由接口部31，收集從接收部29發(fā)送的NMR信號數據。數據收集部32在收集NMR信號數據時，使收集到的NMR信號數據存儲于存儲部34。
[0047]數據處理部33通過對存儲部34所存儲的NMR信號數據實施后處理、即傅里葉移動等的重構處理，從而生成被檢體P的攝像部位內的所期望的核自旋的光譜數據或圖像數據。此外，數據處理部33在進行定位圖像的攝像的情況下，基于由接收線圈28a~28e所具有的多個要素線圈的每個要素線圈接收到的NMR信號，按照每個要素線圈生成表示要素線圈的排列方向上的NMR信號的分布的分布(profile)數據。此外，數據處理部33將所生成的各種數據保存在存儲部34。
[0048]存儲部34按照每個被檢體P存儲由數據收集部32收集到的NMR信號數據和由數據處理部33生成的圖像數據等。此外，存儲部34如圖2所示存儲角度信息以及層面條件設定用信息。
[0049]顯示部35顯示由數據處理部33生成的光譜數據或圖像數據等各種的信息。作為顯示部35，能夠利用液晶表示器等的顯示設備。
[0050]輸入部36從操作 者受理各種操作、信息輸入。作為輸入部36，能夠適當地利用鼠標或軌跡球等的定位設備、模式切替開關等的選擇設備、或鍵盤等的輸入設備。
[0051]控制部37具有未圖示的CPU(central processing unit)、存儲器等,通過控制上述的各部來整體上控制MRI裝置10。
[0052]圖2是表示本實施方式的MRI裝置10的功能的框圖。
[0053]通過控制部37的CPU執(zhí)行程序，如圖2所示，MRI裝置10作為接口部61、攝像部位設定部62、事前圖像生成部63、攝像條件設定部64、SAR推定部65、以及正式攝像執(zhí)行部66而發(fā)揮作用。另外，對將MRI裝置10的構成要素61~66作為軟件而發(fā)揮作用的情況進行說明，但也可以是將構成要素61~66的一部分或全部作為電路而設置在MRI裝置10中的情況。
[0054]接口部61是使構成要素62~65和顯示部35以及輸入部36交互的GUI (graphical user interface)等的接口。
[0055]攝像部位設定部62具有設定與被檢體P (圖1中圖示)相關的I個或多個攝像部位(攝像位置)的功能。例如，攝像部位設定部62基于操作者使用輸入部36在攝像條件編集畫面上輸入的輸入信號，設定攝像部位。在從多個攝像部位之中設定了所期望的攝像部位時，通過后述的攝像條件設定部64設定與所設定的攝像部位對應的攝像條件(序列以及掃描條件等)。即，對于后述的攝像條件設定部64設定攝像條件的情況來說，在攝像條件的設定之前，攝像部位被設定。此外，例如，攝像部位設定部62通過對由后述的事前圖像生成部63進行容積掃描而得到的容積數據進行構造認識，設定攝像部位。此外，例如，攝像部位設定部62基于接收線圈28a~28e中的基于操作者使用輸入部36輸入的輸入信號而設定的接收NMR信號的線圈單元、和被檢體P(圖1中圖示)向架臺的前進方向(頭先或腳先，head first or feet first)，設定攝像部位。
[0056]事前圖像生成部63具有如下功能，即:按照正式攝像之前的事前攝像用(用于設定正式攝像用的攝像條件的參數的攝像)的攝像條件來控制攝像系統(tǒng)11的動作，從而對由攝像部位設定部62設定的攝像部位執(zhí)行攝像，分別生成作為截面圖像的原始圖像。具體來說，事前圖像生成部63將軸向(AX)圖像、矢狀(SG)圖像、以及冠狀(CO)圖像的正交3截面圖像中的I個截面圖像作為原始圖像生成。這里，說明事前圖像生成部63生成矢狀圖像來作為原始圖像的情況。矢狀圖像經由接口部61而被顯示于顯示部35。
[0057]另外，事前圖像生成部63可以基于矢狀圖像來構成作為其他的正交3截面圖像的軸向圖像以及冠狀圖像。冠狀圖像以及軸向圖像經由接口部61而被分別顯示于顯示部35。
[0058]攝像條件設定部64具有在攝像條件編集畫面上設定攝像條件的功能。
[0059]SAR推定部65具有如下功能，即:基于使用脈沖能量法、熱量測定法或Q值測定法而由攝像條件設定部64設定出的攝像條件，來計算與被檢體P(圖1中圖示)內的攝像部位的重量(部分體重)相關的SAR推定顯示值Sd'。攝像部位的重量通過被檢體P的重量(整體體重)以及身長等而被換算。通過SAR推定部65計算出的SAR推定顯示值Sd'經由接口部61而被顯示于顯示部35。此外，攝像條件設定部64可以變更攝像條件而進行再設定，以使SAR推定顯示值Sd'為閾值。另外，關于由SAR推定部65推定的SAR推定顯示值Sd'的計算方 法的詳細情況在后面敘述。
[0060]正式攝像執(zhí)行部66具有如下功能，即:在由SAR推定部65計算出的SAR推定顯示值Sd'為SAR閾值(極限)以下(或不足)的情況下，在由攝像部位設定部62設定出的攝像部位處，通過按照由攝像條件設定部64設定出的攝像條件來控制攝像系統(tǒng)11的動作，執(zhí)行供診斷的正式攝像。
[0061]接著,說明由SAR推定部65推定的SAR推定顯示值ScT的計算方法。這里，以基于脈沖能量法的SAR推定顯示值Sd,的計算方法為例來進行說明。
[0062]首先，說明基于脈沖能量法的、與被檢體P內的攝像部位的重量(部分體重)相關的現有的SAR推定顯示值Sd的計算方法。
[0063]在現有的SAR推定顯示值Sd的計算方法的情況下，基于從在有負荷(有被檢體)處被攝像部位吸收的RF功率(發(fā)熱量)Re的計測值中除去在無負荷(無被檢體)處被吸收的RF功率(發(fā)熱量)Rn的計測值后的值R、和攝像部位的重量B，并根據接下來的式(2)，求出SAR推定運算值Sc。這里，RF功率Re是基于圖1所示的發(fā)送線圈26 (RF放大器)的輸出而在攝像時被計測/監(jiān)控出的值。另外，RF功率Re也可以是從由攝像條件設定部64設定出的攝像條件預測出的值。
[0064][數學式2]
[0065]Sc= (Re-Rn) /B=R/B...(2)
[0066]對于上述式(2)，需要考慮在有負荷處被攝像部位吸收的RF功率Re的計測誤差來生成SAR推定顯示值Sd。
[0067]圖3(A)~圖3(C)以及圖4(A)~圖4(C)是用于說明SAR推定運算值Sc以及SAR推定顯示值Sd的圖。圖3㈧~(C)表示對于比較廣的攝像區(qū)域的RF功率的情況，圖4(A)~(C)表示對于頭部攝像等比較窄的攝像區(qū)域的RF功率的情況。
[0068]圖3 (A)以及圖4 (A)表示在有負荷處被攝像部位吸收的RF功率Re和其計測的情況的誤差E。誤差E作為RF功率Re的a%而被預先決定。圖3 (B)以及圖4(B)表示在無負荷處被攝像部位吸收的RF功率Rn (包含其計測的情況的誤差)。對于這些情況來說，接下來的式(3)所示的SAR推定顯示值Sd的分子如圖3 (C)以及圖4(C)所示那樣，成為對從有負荷處被攝像部位吸收的RF功率Re中除去無負荷處被攝像部位吸收的RF功率Rn后的值R加上誤差E后的值。
[0069][數學式3]
[0070]Sd= {(Re-Rn) +E} /B= (R+E) /B...(3)
[0071]在像孩子等那樣被檢體P(圖1中圖示)較小且攝像部位較小的情況或攝像區(qū)域比較窄的情況下，攝像部位的重量B變小，上述式(3)中的誤差E對SAR推定顯示值Sd較大地產生影響，SAR推定顯示值Sd過度地變大。因此，這些情況下，SAR推定顯示值Sd過度地變大。在SAR推定顯示值Sd過度地變大時，有攝像中的層面張數被限制、TR被延長等問 題。
[0072]例如，圖3 (A)~圖3 (C)中RF功率R為30W，誤差E為15W，在設攝像部位的重量為30kg時，SAR推定運算值Sc根據上述式(2)被計算為1.0W/kg，SAR推定顯示值Sd根據上述式⑶被計算為1.5W/kg。此外，在圖4(A)~圖4(C)中RF功率R為10W，誤差E為15W，在設攝像部位的重量為IOkg時，SAR推定運算值Sc根據上述式(2)被計算為1.0ff/kg, SAR推定顯示值Sd根據上述式(3)被計算為2.5W/kg。
[0073]即，即使是SAR推定運算值Sc根據上述式(2)同樣被計算為1.0W/kg的情況，若有SAR推定顯示值Sd根據上述式(3)被計算為1.5ff/kg的情況，則也有根據上述式(3)被計算為2.5ff/kg的情況。即，即使SAR推定運算值Sc是同等的，SAR推定顯示值Sd也產生差異。攝像部位較小的情況、攝像區(qū)域比較窄的情況與不是這種情況相比，SAR推定顯示值Sd過度變大。
[0074]因此，本實施方式中，代替在攝像部位較小的情況、攝像區(qū)域比較窄的情況下過度大的現有的SAR推定運算值Sd，而提供即使是攝像區(qū)域比較窄的情況也不過度大的SAR推定運算值ScT。
[0075]接著，說明本實施方式的SAR推定顯示值Sd'的計算方法。
[0076]返回圖2的說明，SAR推定部65具有重量閾值設定部65a、移動(shift) RF功率運算部65b以及SAR推定顯示值運算部65c。
[0077]重量閾值設定部65a具有按照每個攝像部位來設定SAR推定顯示值Sd穩(wěn)定的重量閾值Bt的功能。重量閾值設定部65a并不限定于在攝像的定時對由攝像部位設定部62所設定的攝像部位的重量閾值Bt進行設定的情況，也可以預先對于每個攝像部位設定重量閾值Bt。
[0078]圖5是表示重量與SAR推定顯示值Sd的關系的圖。
[0079]圖5是模擬了在頭部攝像的情況下描繪將頭部的每重量B的RF功率R代入上述式(3)而求得的SAR推定顯示值Sd的散布圖的圖。在圖5所示的斜線部分，曲線是散開存在的。若基于圖5，則在頭部的重量B比Bt [kg]大的情況下，SAR推定顯示值Sd以至少高于SAR真值的一定值穩(wěn)定。原因是，在頭部的重量B比Bt [kg]大的情況下，一般來說，隨著頭部的重量B的增加，RF功率R增加。另一方面，若基于圖5，則在頭部的重量B為Bt [kg]以下的情況下，SAR推定顯示值Sd發(fā)生偏差。原因是，在頭部的重量B為Bt [kg]以下的情況下，一般來說，RF功率R相對于頭部的重量B出現偏差。因此，SAR推定顯示值Sd穩(wěn)定的頭部的重量Bt被設定為重量閾值。另外，按照每個攝像部位，設定SAR推定顯示值Sd穩(wěn)定的攝像部位的重量閾值Bt。
[0080]返回圖2的說明，移動RF功率運算部65b具有如下功能，即:在由攝像部位設定部62設定的攝像部位的重量B為由重量閾值設定部65a設定的重量閾值Bt以下(或不足)的情況下，根據攝像部位的重量B和重量閾值Bt的差，將RF功率R(上述式(3))移動而計算修正后的移動RF功率V。移動RF功率運算部65b在攝像部位的重量B為由重量閾值設定部65a設定的重量閾值Bt以下的情況下，計算將攝像部位的重量B以及重量閾值Bt分別代入攝像部位的重量與RF功率的關系式(基于按照攝像部位的每重量描繪RF功率的散布圖的回歸公式)而得到的2個RF功率之差(或比)。移動RF功率運算部65b將被計算出2個RF功率之差(或比)加上(或乘以)實際的RF功率R，來計算移動RF功率R'。
[0081]SAR推定顯示值運算部65c具有如下功能，即:在攝像部位的重量B比由重量閾值設定部65a設定的重量閾值Bt大的情況下，將攝像部位的重量B和RF功率R代入上述式
(3)來計算SAR推定顯示值Sd，另一方面，在攝像部位的重量B為重量閾值Bt以下的情況下，將重量閾值Bt和移動RF功率R'代入將上述式(3)進行了變形后的接下來的式(4)，來計算SAR推定顯示值ScT。
[0082][數學式4] [0083]Sd' =(R' +E)/Bt...(4)
[0084]圖6是表示現有的SAR推定顯示值Sd與本實施方式的SAR推定顯示值ScT的關系的圖。
[0085]圖6是表示頭部攝像的情況下的、基于按照頭部的每重量B、通過上述式(3)對SAR推定顯示值Sd進行了描繪的散布圖(圖5)的回歸線和在頭部為重量閾值Bt以下的情況下基于通過上述式(4)對SAR推定顯示值Sd'進行了描繪的散布圖的回歸線。如圖6所示，在頭部為重量閾值Bt以下的情況下，頭部的重量B越低，則現有的SAR推定顯示值Sd越過度地變高。另一方面，本實施方式的SAR推定顯示值Sd'不論頭部的重量B如何，以至少比SAR真值高的一定值穩(wěn)定。
[0086]另外，在頭部攝像中，若假設與頭部的重量B為5kg相對地，RF功率R成為2kW左右(通常為1.4kW左右)的情況，則SAR推定顯示值Sd自不用說，SAR推定顯示值Sd'也超過作為頭部位置的極限的3.2W/kg。該情況下，正式攝像執(zhí)行部66(圖2中圖示)不執(zhí)行攝像。
[0087]此外，SAR推定部65為了直接地修正由上述式(4)求得的SAR推定顯示值Sd，使用RF功率R和按照攝像部位的重量B變動的修正量F(B)~H(B)，根據接下來的式(5)、(6)或(7)來計算SAR推定顯示值Sd'。該情況下，不需要求得移動RF功率R'(上述式(4)中圖示)。
[0088][數學式5]
[0089]Sd' = {R+E} /B+F (B)...(5)
[0090]Sd' = {R+E+G (B)} /B...(6)
[0091]Sd' ={R+E}/{B+H(B)}...(7)
[0092]如圖6所示，分別設定上述式(5)~(J)的修正量F(B)~H(B)，以使在攝像部位的重量B為重量閾值Bt以下的情況下，無論攝像部位的重量B如何，SAR推定顯示值Sd'都為一定值。另一方面，在攝像部位的重量B為重量閾值Bt以上的(超過)情況下，上述式(5)~(7)的修正量F(B)~H(B)被全部設定為“O”。該情況下，可以預先保有將攝像部位的重量B與修正量F(B)~H(B)建立了對應的表，在表參照現實的攝像部位的重量B而取得修正量F (B)~H (B)。
[0093]返回圖2的說明，正式攝像執(zhí)行部66不按照由移動RF功率運算部65b計算出的移動RF功率R'，而只按照由攝像條件設定部64設定出的RF功率R來執(zhí)行攝像。
[0094]另外，SAR推定顯示值并不限定于與被檢體P(圖1中圖示)的攝像部位的重量(部分體重)相關的SAR推定顯示值Sd'。SAR推定顯示值也可以是與被檢體P(圖1中圖示)的重量(整體體重)相關的值。在SAR推定顯示值是與被檢體P的重量W相關的SAR推定顯示值Td'的情況下，SAR推定顯示值Td'使用被檢體P的重量閾值Wt，根據將上述式⑷進行了變形的接下來的式⑶來計算。
[0095][數學式6]
[0096]Td' =(R' +E) /fft...(8)
[0097]此外，在SAR推定顯示值是與被檢體P(圖1中圖示)的重量W相關的SAR推定顯示值Td'的情況下，SAR推定顯示值Td'根據將上述式(5)~(7)進行了變形的接下來的式(9)~(11)來計算。該情況下，不需要求得移動RF功率R'(上述式(4)中圖示)。
[0098][數學式7]
[0099]Td' = {R+E} / ff+I (W)...(9)
[0100]Td' = {R+E+J (W)}/ff...(10)
[0101]Td' = {R+E} / {ff+K (W)}...(11)
[0102]分別設定上述式(9)~(11)的修正量I (W)~K(W)，以使在被檢體P的重量W為重量閾值Wt以下的情況下，無論被檢體P的重量W如何，SAR推定顯示值TcT都為一定值。另一方面，在被檢體P的重量W為重量閾值Wt以上的(超過)情況下，上述式(9)~(11)的修正量I(W)~K(W)被全部設定為“O”。該情況下，可以預先保有將被檢體P的重量W與修正量I(W)~K(W)建立了對應的表，在表中參照現實的被檢體P的重量W來取得修正量I (W)~K (W)。
[0103]根據本實施方式的MRI裝置10，能夠取代攝像部位較小的情況下或攝像區(qū)域比較窄的情況下過度大的現有的SAR推定運算值ScUTd而提供即使是攝像區(qū)域比較窄的情況也不過度大的SAR推定運算值ScT、Τ(Τ。因此，根據本實施方式的MRI裝置10，能夠提高攝像的平均功率，因此能夠提高圖像的畫質，此外能夠增加單位時間的攝像張數(層面張數)。
[0104]以上，說明了本發(fā)明的一些實施方式，但這些實施方式是作為例子而提示的，并不意味著限定發(fā)明的范圍。這些新的實施方式能夠以其他各種各樣的形態(tài)實施，在不脫離發(fā)明的主旨的范圍內能夠進行各種省略、替換、變更。這些實施方式及其變形包含在發(fā)明的范圍及主旨中，并包含在權利要求書中記載的發(fā)明和其等價的范圍中。
【權利要求】
1.一種磁共振成像裝置，其特征在于，具有: 移動RF功率運算機構，在被檢體或上述被檢體內的攝像部位的重量為閾值以下或不足閾值的情況下，對應于上述重量與上述閾值之差對RF功率進行移動，來計算移動RF功率； 比吸收率運算機構，在上述重量為上述閾值以下或不足上述閾值的情況下，基于上述閾值以及上述移動RF功率來計算比吸收率；以及 顯示機構，使上述比吸收率顯示于顯示裝置。
2.如權利要求1所述的磁共振成像裝置，其特征在于， 上述移動RF功率運算機構在上述重量為閾值以下或不足閾值的情況下，計算將上述重量以及上述閾值分別代入重量與RF功率的關系式而得到的2個RF功率之差，將所計算出的2個RF功率之差加上上述移動前的RF功率來計算上述移動RF功率。
3.如權利要求1所述的磁共振成像裝置，其特征在于， 上述移動RF功率運算機構在上述重量為閾值以下或不足閾值的情況下，計算將上述重量以及上述閾值分別代入重量與RF功率的關系式而得到的2個RF功率之比，將所計算出的2個RF功率之比乘以上述移動前的RF功率來計算上述移動RF功率。
4.如權利要求1~3中任一項所述的磁共振成像裝置，其特征在于， 上述閾值計算機構將基于上述RF功率以及上述重量的比吸收率的偏差為第2閾值以下或不足第2閾值的重量設定為上述閾值。
5.如權利要求1~4中任一項所述的磁共振成像裝置，其特征在于， 在上述被檢體內的攝像部位的重量為閾值以下或不足閾值的情況下，上述修正RF功率運算機構計算上述移動RF功率， 上述閾值設定機構按每個上述攝像部位來設定重量的閾值。
6.如權利要求1~5中任一項所述的磁共振成像裝置，其特征在于， 上述移動RF功率運算機構在攝像時計測上述移動前的RF功率。
7.—種磁共振成像裝置，其特征在于，具有: 比吸收率運算機構，基于與被檢體的重量對應的修正量，對基于上述被檢體或上述被檢體內的攝像部位的重量和RF功率而計算出的比吸收率進行修正，來計算修正后的比吸收率；以及 顯示機構，使上述修正后的比吸收率顯示于顯示裝置。
8.—種磁共振成像裝置的比吸收率的運算方法，其特征在于， 在被檢體或上述被檢體內的攝像部位的重量為閾值以下或不足閾值的情況下，對應于上述重量與上述閾值之差對RF功率進行移動，來計算移動RF功率， 在上述重量為上述閾值以下或不足上述閾值的情況下，基于上述閾值以及上述移動RF功率來計算比吸收率， 使上述比吸收率顯示于顯示裝置。
【文檔編號】A61B5/055GK104023627SQ201380003714
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2013年8月28日 優(yōu)先權日:2012年8月29日
【發(fā)明者】高木三男 申請人:株式會社東芝, 東芝醫(yī)療系統(tǒng)株式會社
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