JP5677226B2 - 磁気共鳴装置およびプログラム - Google Patents

Description

本発明は、磁場の不均一性を低減するための磁気共鳴装置およびプログラムに関する。

磁気共鳴装置では、被検体の電気的特性によって、送信磁場分布が不均一になることが知られている。そこで、送信磁場分布を均一化するためのＲＦシミングが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１０−０２９６４０号公報

ＲＦシミングの一つとして、送信コイルの各給電点に供給する信号の位相および振幅を最適化する静的ＲＦシミング（static RF shimming）が知られている。この方法では、送信コイルのチャンネル数が少ない場合には、短時間で最適化を行うことができるが、送信コイルのチャンネル数が多くなるにつれて、最適化に必要な計算時間が増大するという問題がある。近年、送信コイルの多チャンネル化が進みつつあるので、送信コイルのチャンネル数が増加しても、短時間で最適化できることが望まれている。

本発明の第１の態様は、ｎチャンネルの送信コイルを有する磁気共鳴装置であって、
前記送信コイルの各チャンネルに供給する信号のパターンを変更したときの前記送信コイルの送信磁場分布を、前記信号のパターンごとに作成する送信磁場分布作成手段と、
前記送信磁場分布作成手段により得られた複数の送信磁場分布の中から、送信磁場の均一性が最も高い第１の送信磁場分布と、前記第１の送信磁場分布との相関が最も弱い第２の送信磁場分布とを選択する送信磁場分布選択手段と、
前記第１の送信磁場分布と前記第２の送信磁場分布とに基づいて、前記送信コイルの各チャンネルに供給する信号を算出する算出手段と、
を有する磁気共鳴装置である。

本発明の第２の態様は、ｎチャンネルの送信コイルを有する磁気共鳴装置のプログラムであって、
前記送信コイルの各チャンネルに供給する信号のパターンを変更したときの前記送信コイルの送信磁場分布を、前記信号のパターンごとに作成する送信磁場分布作成処理と、
前記送信磁場分布作成処理により得られた複数の送信磁場分布の中から、送信磁場の均一性が最も高い第１の送信磁場分布と、前記第１の送信磁場分布との相関が最も弱い第２の送信磁場分布とを選択する送信磁場分布選択処理と、
前記第１の送信磁場分布と前記第２の送信磁場分布とに基づいて、前記送信コイルの各チャンネルに供給する信号を算出する算出処理と、
を計算機に実行させるためのプログラムである。

送信磁場分布作成手段により得られた複数の送信磁場分布の中から、送信磁場の均一性が最も高い第１の送信磁場分布と、前記第１の送信磁場分布との相関が最も弱い第２の送信磁場分布とを選択し、前記第１の送信磁場分布と前記第２の送信磁場分布とに基づいて、前記送信コイルの各チャンネルに供給する信号を算出している。したがって、信号を算出するために必要な変数の数を少なくすることができ、前記送信コイルの各チャンネルに供給する信号を算出するために必要な計算時間を短縮することができる。

本発明の第１の形態の磁気共鳴装置の概略図である。 送信コイル２４の構造の説明図である。 ＲＦシミングの手順を示すフローである。 ステップＳＴ２で実行されるスキャンを示す図である。 各スキャンを実行するときに送信コイル２４に供給される信号のパターンを示す図である。 スキャンＳＣ_１を実行したときの送信磁場分布Ｂ１_Δθの求め方の説明図である。 スキャンＳＣ_５を実行したときの送信磁場分布Ｂ１_{１０π／８}を示す図である。 スキャンＳＣ_１〜ＳＣ_８ごとに求められた送信磁場分布を示す図である。 相関を示す図である。 チャンネルＣＨ_１の信号の算出方法の説明図である。 第２の形態におけるＲＦシミングの手順を示すフローである。 ステップＳＴ１１で実行されるスキャンを示す図である。 各スキャンを実行するときに送信コイル２４の各チャンネルに供給される信号を示す図である。

以下、発明を実施するための形態を説明するが、本発明は、以下の形態に限定されることはない。

図１は、本発明の第１の形態の磁気共鳴装置の概略図である。
磁気共鳴装置（以下、「ＭＲ装置」と呼ぶ。ＭＲ：Magnetic Resonance）１００は、マグネット２、テーブル３、受信コイル４などを有している。

マグネット２は、被検体１２が収容されるボア２１と、超伝導コイル２２と、勾配コイル２３と、送信コイル２４とを有している。超伝導コイル２２は静磁場を印加し、勾配コイル２３は勾配磁場を印加し、送信コイル２４はＲＦパルスを送信する。

図２は、送信コイル２４の構造の説明図である。
送信コイル２４は、ｎチャンネルのコイルである。第１の形態では、ｎ＝８、つまり、送信コイル２４は８チャンネルＣＨ_１〜ＣＨ_８のコイルである。尚、ｎの値は、８に限定されることはなく、８より小さくてもよく、大きくてもよい。各チャンネルＣＨ_１〜ＣＨ_８は、例えば、マイクロストリップコイルである。各チャンネルＣＨ_１〜ＣＨ_８には、後述する送信器６から、ＲＦパルスを送信するための信号が供給される。

図１に戻って説明を続ける。
テーブル３は、被検体１２を支持するためのクレードル３ａを有している。クレードル３ａが移動することによって、被検体１２がボア２１に搬入される。
受信コイル４は被検体１２の頭部に取り付けられている。

ＭＲ装置１００は、更に、シーケンサ５、送信器６、勾配磁場電源７、受信器８、中央処理装置９、操作部１０、および表示部１１を有している。

シーケンサ５は、中央処理装置９の制御を受けて、パルスシーケンスの情報を送信器６および勾配磁場電源７に送る。

送信器６は、送信コイル２４の各チャンネルＣＨ_１〜ＣＨ_８に信号を供給する。
勾配磁場電源７は勾配コイル２３に信号を供給する。
受信器８は、受信コイル４で受信された磁気共鳴信号を信号処理し、中央処理装置９に出力する。

中央処理装置９は、シーケンサ５および表示部１１に必要な情報を伝送したり、受信器８から受け取ったデータに基づいて画像を再構成するなど、ＭＲ装置１００の各種の動作を実現するように、ＭＲ装置１００の各部の動作を制御する。中央処理装置９は、例えばコンピュータ（computer）によって構成される。中央処理装置９は、送信磁場分布作成手段９１、送信磁場分布選択手段９２、算出手段９３などを有している。

送信磁場分布作成手段９１が、スキャンによって取得されたデータに基づいて、送信磁場分布Ｂ１_Δθ（図８参照）を作成する。

送信磁場分布選択手段９２は、送信磁場分布作成手段９１により作成された送信磁場分布Ｂ１_２π／８〜Ｂ１_{１６π／８}の中から、磁場の均一性が最も高い第１の送信磁場分布と、第１の送信磁場分布との相関が最も弱い第２の送信磁場分布とを選択する。

算出手段９３は、第１の送信磁場分布と第２の送信磁場分布とに基づいて、送信コイル２４の各チャンネルＣＨ_１〜ＣＨ_８に供給する信号を算出する。

中央処理装置９は、送信磁場分布作成手段９１、送信磁場分布選択手段９２、算出手段９３の一例であり、所定のプログラムを実行することにより、これらの手段として機能する。

操作部１０は、オペレータにより操作され、種々の情報を中央処理装置９に入力する。表示部１１は種々の情報を表示する。
ＭＲ装置１００は、上記のように構成されている。

次に、第１の形態において、送信コイルの送信磁場分布を均一にするためのＲＦシミングを行う手順について説明する。

図３は、ＲＦシミングの手順を示すフローである。
ステップＳＴ１では、図１に示すように、被検体１２をボア２１に搬入する。被検体１２をボア２１に搬入したら、ステップＳＴ２に進む。

ステップＳＴ２では、送信コイル２４の送信磁場分布Ｂ１_Δθを求める。第１の形態では、送信コイル２４の各チャンネルＣＨ_１〜ＣＨ_８に供給する信号のパターンを変更しながらスキャンを行い、信号のパターンごとに、送信コイル２４の送信磁場分布Ｂ１_Δθを求める。以下に、ステップＳＴ２で実行されるスキャンについて説明する。

図４は、ステップＳＴ２で実行されるスキャンを示す図、図５は、各スキャンを実行するときに送信コイル２４に供給される信号のパターンを示す図である。

ステップＳＴ２では、図４に示すように、スキャンＳＣ_１〜ＳＣ_８が実行される。各スキャンＳＣ_１〜ＳＣ_８を実行する場合、各チャンネルＣＨ_１〜ＣＨ_８には、図５に示すような信号が供給される。具体的には、以下の通りである。

チャンネルＣＨ_１：Ｉ_０＝Ａ_０・ｅｘｐ（ｉθ_０）
チャンネルＣＨ_２：Ｉ_Δθ＝Ａ_０・ｅｘｐ｛ｉ（θ_０＋Δθ）｝
チャンネルＣＨ_３：Ｉ_２Δθ＝Ａ_０・ｅｘｐ｛ｉ（θ_０＋２・Δθ）｝
チャンネルＣＨ_４：Ｉ_３Δθ＝Ａ_０・ｅｘｐ｛ｉ（θ_０＋３・Δθ）｝
チャンネルＣＨ_５：Ｉ_４Δθ＝Ａ_０・ｅｘｐ｛ｉ（θ_０＋４・Δθ）｝
チャンネルＣＨ_６：Ｉ_５Δθ＝Ａ_０・ｅｘｐ｛ｉ（θ_０＋５・Δθ）｝
チャンネルＣＨ_７：Ｉ_６Δθ＝Ａ_０・ｅｘｐ｛ｉ（θ_０＋６・Δθ）｝
チャンネルＣＨ_８：Ｉ_７Δθ＝Ａ_０・ｅｘｐ｛ｉ（θ_０＋７・Δθ）｝

ここで、Ａ_０：振幅
θ_０＋ｋ・Δθ（ｋ＝０〜７）：位相
ただし、Δθ＝２π・（Ｍ／８） （Ｍ＝１〜８）

例えば、スキャンＳＣ_１を実行する場合、図５に示すように、Ｍ＝１、つまり、Δθ＝２π・（１／８）＝２π／８となる。したがって、スキャンＳＣ_１を実行する場合、各チャンネルＣＨ_１〜ＣＨ_８に供給される信号Ｉ_０〜Ｉ_７Δθは、Δθに２π／８を代入して、以下のようになる。

チャンネルＣＨ_１：Ｉ_０＝Ａ_０・ｅｘｐ（ｉθ_０）
チャンネルＣＨ_２：Ｉ_２π／８＝Ａ_０・ｅｘｐ｛ｉ（θ_０＋２π／８）｝
チャンネルＣＨ_３：Ｉ_４π／８＝Ａ_０・ｅｘｐ｛ｉ（θ_０＋４π／８）｝
チャンネルＣＨ_４：Ｉ_６π／８＝Ａ_０・ｅｘｐ｛ｉ（θ_０＋６π／８）｝
チャンネルＣＨ_５：Ｉ_８π／８＝Ａ_０・ｅｘｐ｛ｉ（θ_０＋８π／８）｝
チャンネルＣＨ_６：Ｉ_{１０π／８}＝Ａ_０・ｅｘｐ｛ｉ（θ_０＋１０π／８）｝
チャンネルＣＨ_７：Ｉ_{１２π／８}＝Ａ_０・ｅｘｐ｛ｉ（θ_０＋１２π／８）｝
チャンネルＣＨ_８：Ｉ_{１４π／８}＝Ａ_０・ｅｘｐ｛ｉ（θ_０＋１４π／８）｝

また、スキャンＳＣ_２を実行する場合、Ｍ＝２、つまり、Δθ＝２π・（２／８）＝４π／８となる。したがって、スキャンＳＣ_２を実行する場合、各チャンネルＣＨ_１〜ＣＨ_８に供給される信号Ｉ_０〜Ｉ_７Δθは、Δθに４π／８を代入して、以下のようになる。

チャンネルＣＨ_１：Ｉ_０＝Ａ_０・ｅｘｐ（ｉθ_０）
チャンネルＣＨ_２：Ｉ_４π／８＝Ａ_０・ｅｘｐ｛ｉ（θ_０＋４π／８）｝
チャンネルＣＨ_３：Ｉ_８π／８＝Ａ_０・ｅｘｐ｛ｉ（θ_０＋８π／８）｝
チャンネルＣＨ_４：Ｉ_{１２π／８}＝Ａ_０・ｅｘｐ｛ｉ（θ_０＋１２π／８）｝
チャンネルＣＨ_５：Ｉ_{１６π／８}＝Ａ_０・ｅｘｐ｛ｉ（θ_０＋１６π／８）｝
チャンネルＣＨ_６：Ｉ_{２０π／８}＝Ａ_０・ｅｘｐ｛ｉ（θ_０＋２０π／８）｝
チャンネルＣＨ_７：Ｉ_{２４π／８}＝Ａ_０・ｅｘｐ｛ｉ（θ_０＋２４π／８）｝
チャンネルＣＨ_８：Ｉ_{２８π／８}＝Ａ_０・ｅｘｐ｛ｉ（θ_０＋２８π／８）｝

以下同様に、スキャンＳＣ_３〜ＳＣ_８を実行するときのΔθは、図５に示すように、それぞれ６π／８〜１６π／８となる。したがって、Δθの値を変更することによって、チャンネルＣＨ_１〜ＣＨ_８に供給される信号Ｉ_０〜Ｉ_７Δθのパターンを変更することができる。このように、チャンネルＣＨ_１〜ＣＨ_８に供給される信号Ｉ_０〜Ｉ_７Δθのパターンを変更しながら、スキャンＳＣ_１〜ＳＣ_８を実行し、送信磁場分布Ｂ１_Δθを求める。

図６は、スキャンＳＣ_１を実行したときの送信磁場分布Ｂ１_Δθの求め方の説明図である。
スキャンＳＣ_１では、チャンネルＣＨ_１〜ＣＨ_８に、Δθ＝２π／８の信号Ｉ_０〜Ｉ_{１４π／８}が供給される。スキャンＳＣ_１によって取得されたデータは、中央処理装置９に伝送される。中央処理装置９では、送信磁場分布作成手段９１（図１参照）が、スキャンＳＣ_１によって取得されたデータに基づいて、チャンネルＣＨ_１〜ＣＨ_８に信号Ｉ_０〜Ｉ_{１４π／８}が供給されたときの送信磁場分布Ｂ１_Δθ（＝Ｂ１_２π／８）を作成する。したがって、スキャンＳＣ_１を実行することによって、送信磁場分布Ｂ１_２π／８を作成することができる。

以下同様に、スキャンＳＣ_２〜ＳＣ_８を実行し、送信磁場分布を求める。例えば、図７には、スキャンＳＣ_５を実行したときの送信磁場分布Ｂ１_{１０π／８}が示されている。スキャンＳＣ_５では、チャンネルＣＨ_１〜ＣＨ_８に、Δθ＝１０π／８の信号Ｉ_０〜Ｉ_{７０π／８}が供給される。スキャンＳＣ_５によって取得されたデータは、中央処理装置９に伝送される。中央処理装置９では、送信磁場分布作成手段９１が、スキャンＳＣ_５によって取得されたデータに基づいて、チャンネルＣＨ_１〜ＣＨ_８に信号Ｉ_０〜Ｉ_{７０π／８}が供給されたときの送信磁場分布Ｂ１_Δθ（＝Ｂ１_{１０π／８}）を作成する。したがって、スキャンＳＣ_５を実行することによって、送信磁場分布Ｂ１_{１０π／８}を作成することができる。

図８に、スキャンＳＣ_１〜ＳＣ_８ごとに求められた送信磁場分布Ｂ１_Δθを、符号「Ｂ１_２π／８」〜「Ｂ１_{１６π／８}」で示す。送信磁場分布Ｂ１_２π／８〜Ｂ１_{１６π／８}を求めたら、ステップＳＴ３に進む。

ステップＳＴ３では、送信磁場分布選択手段９２（図１参照）が、ステップＳＴ２で求められた送信磁場分布Ｂ１_２π／８〜Ｂ１_{１６π／８}の中から、磁場の均一性が最も高い送信磁場分布を選択する。磁場の均一性が最も高い送信磁場分布を求める方法の一例としては、送信磁場分布Ｂ１_２π／８〜Ｂ１_{１６π／８}の各々について、ピクセル間の信号強度のばらつきを算出し、算出した信号強度のばらつきを比較する方法がある。第１の形態では、磁場の均一性が最も高い送信磁場分布として、送信磁場分布Ｂ１_２π／８が選択されたとする。送信磁場分布Ｂ１_２π／８を選択したら、ステップＳＴ４に進む。

ステップＳＴ４では、送信磁場分布選択手段９２が、送信磁場分布Ｂ１_２π／８〜Ｂ１_{１６π／８}の中から、ステップＳＴ３で選択された送信磁場分布Ｂ１_２π／８との相関が最も弱い送信磁場分布を選択する。以下に、送信磁場分布Ｂ１_２π／８との相関が最も弱い送信磁場分布を選択する方法について説明する。

送信磁場分布選択手段９２は、先ず、送信磁場分布Ｂ１_２π／８と、その他の送信磁場分布Ｂ１_４π／８〜Ｂ１_{１６π／８}の各々との相関を計算する。相関は、一般的な統計的手法によって算出することができる。図９に、算出した相関を概略的に示す。図９では、算出した相関を記号「Ｃ_１」〜「Ｃ_７」で示してある。送信磁場分布選択手段９２は、算出したＣ_１〜Ｃ_７の値を比較し、相関Ｃ_１〜Ｃ_７の中から、最小値となる相関を特定する。ここでは、相関Ｃ_４が最小値になったとする。したがって、送信磁場分布Ｂ１_２π／８との相関が最も弱い送信磁場分布は、送信磁場分布Ｂ１_{１０π／８}となる。送信磁場分布Ｂ１_{１０π／８}を選択したら、ステップＳＴ５に進む。

ステップＳＴ５では、算出手段９３（図１参照）が、ステップＳＴ３で選択された送信磁場分布Ｂ１_２π／８と、ステップＳＴ４で選択された送信磁場分布Ｂ１_{１０π／８}とに基づいて、均一性の高い送信磁場分布を実現するための各チャンネルの信号を算出する。ステップＳＴ５は、ステップＳＴ５１〜ステップＳＴ５３を有している。以下に、各ステップＳＴ５１〜ＳＴ５３について説明する。

ステップＳＴ５１では、算出手段９３は、ステップＳＴ３で選択された送信磁場分布Ｂ１_２π／８と、ステップＳＴ４で選択された送信磁場分布Ｂ１_{１０π／８}とを合成し、合成送信磁場分布を作成する。合成送信磁場分布は、以下の式で表される。
Ｂ１_ｃｏｍｂ（ａｍｐ，θ）
＝Ｂ１_２π／８＋ａｍｐ・ｅｘｐ（ｉθ）・Ｂ１_{１０π／８} ・・・（１）

ここで、Ｂ１_ｃｏｍｂ（ａｍｐ，θ）：合成送信磁場分布
ａｍｐ：振幅
θ：位相
尚、振幅ａｍｐおよび位相θは、変数である。

合成送信磁場分布Ｂ１_ｃｏｍｂ（ａｍｐ，θ）を作成したら、ステップＳＴ５２に進む。
ステップＳＴ５２では、算出手段９３は、式（１）に基づいて、合成送信磁場分布Ｂ１_ｃｏｍｂ（ａｍｐ，θ）が最も均一になるときの振幅ａｍｐおよび位相θの組合せを求める。この組合せは、例えば最適化手法によって求めることができる。ここでは、ａｍｐ＝ａｍｐ_ｕｎｉ、θ＝θ_ｕｎｉと算出されたとする。振幅ａｍｐおよび位相θの組合せを算出したら、ステップＳＴ５３に進む。

ステップＳＴ５３では、算出手段９３は、最も均一性の高い合成送信磁場分布Ｂ１_ｃｏｍｂ（ａｍｐ_ｕｎｉ，θ_ｕｎｉ）を実現するために各チャンネルＣＨ_１〜ＣＨ_８に供給する信号Ｊ_１〜Ｊ_８を算出する。以下に、信号Ｊ_１〜Ｊ_８の求め方について説明する。

図１０は、チャンネルＣＨ_１の信号の算出方法の説明図である。
図１０（ａ）は、ステップＳＴ３で選択された送信磁場分布Ｂ１_２π／８（図６参照）が得られるときの各チャンネルＣＨ_１〜ＣＨ_８の信号Ｉ_０〜Ｉ_{１４π／８}を示す。また、図１０（ｂ）は、ステップＳＴ４で選択された送信磁場分布Ｂ１_{１０π／８}（図７参照）が得られるときの各チャンネルＣＨ_１〜ＣＨ_８の信号Ｉ_０〜Ｉ_{７０π／８}を示す。

先ず、図１０（ｂ）に示されている信号Ｉ_０〜Ｉ_{７０π／８}に対して、ステップＳＴ５２で算出された振幅ａｍｐ_ｕｎｉおよび位相θ_ｕｎｉを付加する。具体的には、信号Ｉ_０〜Ｉ_{７０π／８}の振幅Ａ_０にａｍｐ_ｕｎｉを乗算し、信号Ｉ_０〜Ｉ_{７０π／８}の位相にθ_ｕｎｉを加算する。図１０（ｃ）に、信号Ｉ_０〜Ｉ_{７０π／８}に振幅ａｍｐ_ｕｎｉおよび位相θ_ｕｎｉを付加することにより得られた信号を、符号「Ｉ_０′」〜「Ｉ_{７０π／８}′」で示す。信号Ｉ_０′〜Ｉ_{７０π／８}′は、具体的には、以下の式で表される。

Ｉ_０′＝Ａ_０・ａｍｐ_ｕｎｉ・ｅｘｐ｛ｉ（θ_０＋θ_ｕｎｉ）｝
Ｉ_{１０π／８}′＝Ａ_０・ａｍｐ_ｕｎｉ・ｅｘｐ｛ｉ（θ_０＋１０π／８＋θ_ｕｎｉ）｝
Ｉ_{２０π／８}′＝Ａ_０・ａｍｐ_ｕｎｉ・ｅｘｐ｛ｉ（θ_０＋２０π／８＋θ_ｕｎｉ）｝
Ｉ_{３０π／８}′＝Ａ_０・ａｍｐ_ｕｎｉ・ｅｘｐ｛ｉ（θ_０＋３０π／８＋θ_ｕｎｉ）｝
Ｉ_{４０π／８}′＝Ａ_０・ａｍｐ_ｕｎｉ・ｅｘｐ｛ｉ（θ_０＋４０π／８＋θ_ｕｎｉ）｝
Ｉ_{５０π／８}′＝Ａ_０・ａｍｐ_ｕｎｉ・ｅｘｐ｛ｉ（θ_０＋５０π／８＋θ_ｕｎｉ）｝
Ｉ_{６０π／８}′＝Ａ_０・ａｍｐ_ｕｎｉ・ｅｘｐ｛ｉ（θ_０＋６０π／８＋θ_ｕｎｉ）｝
Ｉ_{７０π／８}′＝Ａ_０・ａｍｐ_ｕｎｉ・ｅｘｐ｛ｉ（θ_０＋７０π／８＋θ_ｕｎｉ）｝

次に、図１０（ａ）の信号Ｉ_０〜Ｉ_{１４π／８}と、図１０（ｃ）の信号Ｉ_０′〜Ｉ_{７０π／８}′とを、各チャンネルごとに加算する。図１０（ｄ）に、加算により得られた各チャンネルの信号Ｊ_Ｉ〜Ｊ_８を示す。このようにして、最も均一性の高い合成送信磁場分布Ｂ１_ｃｏｍｂ（ａｍｐ_ｕｎｉ，θ_ｕｎｉ）を実現するための各チャンネルの信号Ｊ_Ｉ〜Ｊ_８を算出することができる。信号Ｊ_１〜Ｊ_８を算出したら、ＲＦシミングのフローを終了する。

第１の形態では、送信コイル２４に供給される信号のパターンを変更し、信号のパターンごとに送信磁場分布Ｂ１_２π／８〜Ｂ１_{１６π／８}を求めている（ステップＳＴ２）。そして、８個の送信磁場分布Ｂ１_２π／８〜Ｂ１_{１６π／８}の中から、磁場の均一性が最も高い送信磁場分布Ｂ１_２π／８を選択している（ステップＳＴ３）。ただし、被検体１２の電気的特性などが原因で、送信磁場分布Ｂ１_２π／８の中にも、感度の低い部分と、感度の高い部分が現れるので、このような感度のばらつきは、できるだけ小さくすることが望ましい。そこで、第１の形態では、送信磁場分布Ｂ１_２π／８だけでなく、送信磁場分布Ｂ１_２π／８との相関が最も弱い送信磁場分布Ｂ１_{１０π／８}も求め（ステップＳＴ４）、送信磁場分布Ｂ１_２π／８と送信磁場分布Ｂ１_{１０π／８}との合成送信磁場分布Ｂ１_ｃｏｍｂ（ａｍｐ，θ）を求めている（ステップＳＴ５１）。送信磁場分布Ｂ１_{１０π／８}は、送信磁場分布Ｂ１_２π／８との相関が最も弱いので、送信磁場分布Ｂ１_{１０π／８}を用いることによって、送信磁場分布Ｂ１_２π／８の中の感度の低い部分を、感度が高くなるように補正することができ、更に、送信磁場分布Ｂ１_２π／８の中の感度の高い部分を、感度が低くなるように補正することができる。したがって、合成送信磁場分布Ｂ１_ｃｏｍｂ（ａｍｐ，θ）が最も均一になるときの振幅ａｍｐおよび位相θの組合せを決定することによって、最も均一性の高い合成送信磁場分布Ｂ１_ｃｏｍｂ（ａｍｐ_ｕｎｉ，θ_ｕｎｉ）を実現するための信号Ｊ_Ｉ〜Ｊ_８を算出することができる。

また、第１の形態では、ステップＳＴ２で求めた８個の送信磁場分布Ｂ１_２π／８〜Ｂ１_{１６π／８}の中から、２つの送信磁場分布Ｂ１_２π／８およびＢ１_{１０π／８}だけを選択して、合成送信磁場分布Ｂ１_ｃｏｍｂ（ａｍｐ_ｕｎｉ，θ_ｕｎｉ）の式を決定している。したがって、８個の送信磁場分布Ｂ１_２π／８〜Ｂ１_{１６π／８}を全て用いなくても、合成送信磁場分布Ｂ１_ｃｏｍｂ（ａｍｐ，θ）の式を決定することができるので、合成送信磁場分布Ｂ１_ｃｏｍｂ（ａｍｐ，θ）の式に必要な変数の数を少なくすることができる。第１の形態では、合成送信磁場分布Ｂ１_ｃｏｍｂ（ａｍｐ，θ）の式に必要な変数は２つ（振幅ａｍｐおよび位相θ）だけで済む。したがって、送信コイル２４に供給する信号Ｊ_Ｉ〜Ｊ_８を決定するために必要な計算時間を短縮することができる。

尚、第１の形態では、ステップＳＴ２において、チャンネルＣＨ_１〜ＣＨ_８に供給される信号の位相を変化させることによって、チャンネルＣＨ_１〜ＣＨ_８に供給される信号のパターンを変化させている。しかし、振幅Ａ_０を変化させることによって、チャンネルＣＨ_１〜ＣＨ_８に供給される信号のパターンを変化させてもよい。また、振幅と位相の両方を変化させて、チャンネルＣＨ_１〜ＣＨ_８に供給される信号のパターンを変化させてもよい。

また、第１の形態では、マグネット２に内蔵された送信コイル２４のシミングを行う場合について説明されている。しかし、本発明は、マグネット２とは別に備えられた送信コイル（例えば、人体の特定の部位の撮影に特化した専用コイル）のシミングを行う場合にも適用することができる。

（２）第２の形態
第１の形態は、送信磁場分布Ｂ１_Δθ（図８参照）を実測により求めている。しかし、送信磁場分布Ｂ１_Δθを計算により求めてもよい。第２の形態では、送信磁場分布Ｂ１_Δθを計算により求めてＲＦシミングを行う例について説明する。

図１１は、第２の形態におけるＲＦシミングの手順を示すフローである。
ステップＳＴ１では、図１に示すように、被検体１２をボア２１に搬入する。被検体１２をボア２１に搬入したら、ステップＳＴ１１に進む。

ステップＳＴ１１では、送信コイル２４の各チャンネルごとに送信磁場分布を求める。
図１２は、ステップＳＴ１１で実行されるスキャンを示す図、図１３は、各スキャンを実行するときに送信コイル２４の各チャンネルに供給される信号を示す図である。

ステップＳＴ１１では、図１３に示すように、スキャンＳＣ_１′〜ＳＣ_８′が実行される。各スキャンＳＣ_１′〜ＳＣ_８′を実行する場合、各チャンネルＣＨ_１〜ＣＨ_８には、図１３に示すような信号が供給される。

例えば、スキャンＳＣ_１′を実行する場合、図１３（ａ）に示すように、チャンネルＣＨ_１にのみ信号Ｉ_０が供給される。スキャンＳＣ_１′によって取得されたデータは、中央処理装置９に伝送される。中央処理装置９では、送信磁場分布作成手段９１（図１参照）が、スキャンＳＣ_１′によって取得されたデータに基づいて、チャンネルＣＨ_１の送信磁場分布Ｂ１_１を作成する。したがって、スキャンＳＣ_１′を実行することによって、チャンネルＣＨ_１による送信磁場分布Ｂ１_１を作成することができる。

また、スキャンＳＣ_２′を実行する場合、図１３（ｂ）に示すように、チャンネルＣＨ_２にのみ信号Ｉ_０が供給される。スキャンＳＣ_２′によって取得されたデータは、中央処理装置９に伝送される。中央処理装置９では、送信磁場分布作成手段９１が、スキャンＳＣ_２′によって取得されたデータに基づいて、チャンネルＣＨ_２の送信磁場分布Ｂ１_２を作成する。したがって、スキャンＳＣ_２′を実行することによって、チャンネルＣＨ_２による送信磁場分布Ｂ１_２を作成することができる。

以下同様に、スキャンＳＣ_３′〜ＳＣ_８′を実行する場合、図１４（ｃ）〜（ｈ）に示すように、各チャンネルＣＨ_３〜ＣＨ_８にのみ信号Ｉ_０を供給することにより、チャンネルＣＨ_３〜ＣＨ_８の送信磁場分布Ｂ１_３〜Ｂ１_８を求めることができる。したがって、スキャンＳＣ_１′〜ＳＣ_８′を実行することによって、チャンネルＣＨ_１〜ＣＨ_８ごとに、送信磁場分布Ｂ１_１〜Ｂ１_８を求めることができる。送信磁場分布１_１〜Ｂ１_８を求めた後、ステップＳＴ２に進む。

ステップＳＴ２では、送信磁場分布作成手段９１が、ステップＳＴ１１で求めたチャンネルＣＨ_１〜ＣＨ_８ごとの送信磁場分布Ｂ１_１〜Ｂ１_８に基づいて、送信コイル２４に信号Ｉ_０〜Ｉ_７Δθを供給したときに得られる送信磁場分布Ｂ１_Δθ（図８参照）を算出する。送信磁場分布Ｂ１_Δθは、例えば以下の式を用いて算出することができる。

送信磁場分布Ｂ１_ｎ（ｎ＝１〜８）はステップＳＴ１１で求められているので、求めた送信磁場分布Ｂ１_ｎを上記の式に代入することによって、送信磁場分布Ｂ１_Δθ（Ｂ１_２π／８〜Ｂ１_{１６π／８}）を算出することができる。送信磁場分布Ｂ１_Δθを算出したら、ステップＳＴ３に進む。
ステップＳＴ３〜ＳＴ５は、第１の形態と同じであるので、説明は省略する。

第２の形態のように、送信磁場分布Ｂ１_Δθを計算により求めても、最も均一性の高い合成送信磁場分布Ｂ１_ｃｏｍｂ（ａｍｐ_ｕｎｉ，θ_ｕｎｉ）を実現するための信号Ｊ_Ｉ〜Ｊ_８を算出することができる。

また、計算により８個の送信磁場分布Ｂ１_２π／８〜Ｂ１_{１６π／８}を算出した後は、第１の形態と同様に、２つの送信磁場分布Ｂ１_２π／８およびＢ１_{１０π／８}だけを選択して、合成送信磁場分布Ｂ１_ｃｏｍｂ（ａｍｐ，θ）の式を決定している。したがって、合成送信磁場分布Ｂ１_ｃｏｍｂ（ａｍｐ，θ）の式に必要な変数は２つ（振幅ａｍｐおよび位相θ）だけで済み、送信コイル２４に供給する信号Ｊ_Ｉ〜Ｊ_８を決定するために必要な計算時間を短縮することができる。

２ マグネット
３ テーブル
３ａ クレードル
５ シーケンサ
６ 送信器
７ 勾配磁場電源
８ 受信器
９ 中央処理装置
１０ 操作部
１１ 表示部
１２ 被検体
９１ 送信磁場分布作成手段
９２ 送信磁場分布選択手段
９３ 算出手段
１００ ＭＲ装置

Claims (10)

1. ｎチャンネルの送信コイルを有する磁気共鳴装置であって、
   前記送信コイルの各チャンネルに供給する信号のパターンを変更したときの前記送信コイルの送信磁場分布を、前記信号のパターンごとに作成する送信磁場分布作成手段と、
   前記送信磁場分布作成手段により得られた複数の送信磁場分布の中から、送信磁場の均一性が最も高い第１の送信磁場分布と、前記第１の送信磁場分布との相関が最も弱い第２の送信磁場分布とを選択する送信磁場分布選択手段と、
   前記第１の送信磁場分布と前記第２の送信磁場分布とに基づいて、前記送信コイルの各チャンネルに供給する信号を算出する算出手段と、
   を有する磁気共鳴装置。
2. 前記送信コイルの各チャンネルに供給する信号のパターンを変更し、前記被検体をスキャンするスキャン手段を有し、
   前記送信磁場分布作成手段は、前記スキャンにより得られたデータに基づいて、前記信号のパターンごとに、前記送信磁場分布を作成する、請求項１に記載の磁気共鳴装置。
3. 前記スキャン手段は、前記送信コイルに信号を供給する送信器を有し、
   前記送信器は、前記信号の位相を変更することによって、前記信号のパターンを変更する、請求項２に記載の磁気共鳴装置。
4. 前記位相は、以下の式で表される、請求項３に記載の磁気共鳴装置。
   θ＝θ_０＋ｋ・Δθ （ｋ＝０〜ｎ−１）
   ただし、Δθ＝２π・（Ｍ／８） （Ｍ＝１〜ｎ）
5. 前記スキャン手段は、前記送信コイルに信号を供給する送信器を有し、
   前記送信器は、前記信号の振幅を変更することによって、前記信号のパターンを変更する、請求項２に記載の磁気共鳴装置。
6. 前記スキャン手段は、前記送信コイルに信号を供給する送信器を有し、
   前記送信器は、前記信号の位相および振幅を変更することによって、前記信号のパターンを変更する、請求項２に記載の磁気共鳴装置。
7. 前記送信磁場作成手段は、
   前記送信コイルの各チャンネルごとに送信磁場分布を作成し、前記各チャンネルごとに作成した前記送信磁場分布に基づいて、前記送信コイルの各チャンネルに供給する信号のパターンを変更したときの前記送信コイルの送信磁場分布を作成する、請求項１に記載の磁気共鳴装置。
8. 前記送信コイルの各チャンネルごとの送信磁場分布のデータを取得するためのスキャンを実行するスキャン手段を有する、請求項７に記載の磁気共鳴装置。
9. 前記算出手段は、
   前記第１の送信磁場分布と前記第２の送信磁場分布との合成送信磁場分布を作成し、前記合成送信磁場分布が最も均一になるときの振幅および位相を算出し、前記算出した振幅および位相に基づいて、前記各チャンネルに供給する電流を算出する、請求項１〜８のうちのいずれか一項に記載の磁気共鳴装置。
10. ｎチャンネルの送信コイルを有する磁気共鳴装置のプログラムであって、
    前記送信コイルの各チャンネルに供給する信号のパターンを変更したときの前記送信コイルの送信磁場分布を、前記信号のパターンごとに作成する送信磁場分布作成処理と、
    前記送信磁場分布作成処理により得られた複数の送信磁場分布の中から、送信磁場の均一性が最も高い第１の送信磁場分布と、前記第１の送信磁場分布との相関が最も弱い第２の送信磁場分布とを選択する送信磁場分布選択処理と、
    前記第１の送信磁場分布と前記第２の送信磁場分布とに基づいて、前記送信コイルの各チャンネルに供給する信号を算出する算出処理と、
    を計算機に実行させるためのプログラム。