JP2001170022A - Magnetic resonance imaging instrument - Google Patents

Magnetic resonance imaging instrument

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JP2001170022A
JP2001170022A JP35736299A JP35736299A JP2001170022A JP 2001170022 A JP2001170022 A JP 2001170022A JP 35736299 A JP35736299 A JP 35736299A JP 35736299 A JP35736299 A JP 35736299A JP 2001170022 A JP2001170022 A JP 2001170022A
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magnetic field
magnetic resonance
display
image
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Munetaka Tsuda
宗孝 津田
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  • Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an MRI instrument capable of diagnostic imaging necessary for the low invasive thermotherapy while monitoring the temperature of a part to be treated. SOLUTION: A control system of the MRI apparatus images figures and control for measuring the temperature at the same time. A figural or functional MRI image and data expressing the temperature at a specific part are displayed on a display screen alternately or at the same time. Therefore, an operator can observe the process of the therapy while monitoring the temperature.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明が属する技術分野】本発明は磁気共鳴イメージン
グ(以下、MRIと記述する)装置に係わり、特に、体内温
度をモニターしながら処理を行うインターベンショナル
に好適なMRI装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a magnetic resonance imaging (hereinafter referred to as "MRI") apparatus, and more particularly to an MRI apparatus suitable for an interventional system for performing a process while monitoring the temperature of the body.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、患者にメスを入れる外科手術によ
る治療でなく、低侵襲で同じ効果を上げる治療法が注目
されている。例えば、レントゲン透視下で経皮的に針を
挿入し、レーザー照射により椎間板ヘルニアの患部を蒸
散させてしまう治療法である。同様にレントゲン透視下
で寒剤を流し込んで患部を凍結切除するクライオサージ
エリー治療法もある。これらレントゲン透視下での低侵
襲性の治療法はインターベンショナル治療と呼ばれ、そ
の治療効果も満足できることから普及し始めている。
2. Description of the Related Art In recent years, attention has been paid to a treatment method that achieves the same effect in a minimally invasive manner, rather than a treatment by a surgical operation of putting a scalpel into a patient. For example, it is a treatment method in which a needle is inserted percutaneously under X-ray fluoroscopy, and the affected area of the herniated disc is transpired by laser irradiation. Similarly, there is a cryosurgery treatment in which the affected part is cryoablated by pouring a cryogen under X-ray fluoroscopy. These minimally invasive treatments under X-ray fluoroscopy are called interventional treatments and have begun to spread because their therapeutic effects are satisfactory.

【0003】あるいは、電磁波や赤外線を患部に照射し
て体内組織の一部の温度を上昇させ、熱に弱いとされる
腫瘍細胞を選択的に死滅させるハイパーサーミヤーの治
療法も注目されている。
[0003] Alternatively, a hyperthermia treatment method, which irradiates an affected part with electromagnetic waves or infrared rays to raise the temperature of a part of body tissue and selectively kills tumor cells that are considered to be weak to heat, has also attracted attention. .

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上述のインターベンシ
ョナル治療法はレントゲン透視下で行われるため、術者
および患者のX線被曝の問題がある。また、患部の蒸散
や切除がどの程度行われたか術中に評価できないこと
や、患部周辺の正常組織の温度変化を把握することがで
きない問題がある。
Since the above-mentioned interventional treatment is performed under X-ray fluoroscopy, there is a problem in that the operator and the patient are exposed to X-rays. In addition, there is a problem that it is not possible to evaluate during the operation how much the transpiration or excision of the affected part has been performed, and it is not possible to grasp a temperature change of normal tissue around the affected part.

【0005】また、ハイパーサーミヤー治療法は正常細
胞と腫瘍細胞の死滅の境界温度を極めて正確に管理する
必要がある。しかし、治療中に無侵襲で体内の温度や温
度分布を正確に計測する手段がなかった。
In addition, hyperthermia therapy requires extremely precise control of the boundary temperature between the death of normal cells and tumor cells. However, there is no means for non-invasively accurately measuring the temperature and temperature distribution in the body during treatment.

【0006】一方、MRI法で体内組織の核磁気共鳴(以
下、NMRと記述する)信号より体内の温度を知る幾つかの
方法が開発されている。その方法の主なものとして、
1)温度によりNMR信号の緩和時間が変化することを捉
え、その変化量から温度を算出する。2)温度変化に伴
って、NMR信号の共鳴周波数の変移を測定して、その変
移周波数や位相変化量から温度算出する。3)NMR信号
の温度に依存する拡散定数を測定して、温度を求める方
法(特公平6-14911号公報)などがある。
On the other hand, there have been developed several methods for measuring the temperature in the body from the nuclear magnetic resonance (hereinafter referred to as NMR) signal of the body tissue by MRI. The main method is
1) The change time of the NMR signal changes depending on the temperature, and the temperature is calculated from the change amount. 2) The change of the resonance frequency of the NMR signal is measured with the temperature change, and the temperature is calculated from the change frequency and the amount of phase change. 3) There is a method of measuring the diffusion constant depending on the temperature of the NMR signal to obtain the temperature (Japanese Patent Publication No. 6-14911).

【0007】しかしながら、上述したインターベンショ
ナル治療では治療部位の温度変化の計測は、形態の監視
とともに行われなければならないが、上述した温度計測
では形態を高い空間分解能で描出することができないた
め、これら温度計測は治療等の処置の進行過程を監視す
るのに適用されていない。画像表示手段としても、形態
や機能を示すMRIの画像と、温度分布図あるいは検査部
位の温度表示とを組合せて表示できるMRI装置は無かっ
た。
However, in the above-mentioned interventional treatment, the measurement of the temperature change at the treatment site must be performed together with the monitoring of the morphology. However, the morphology cannot be described with high spatial resolution by the above-described temperature measurement. These temperature measurements have not been applied to monitor the progress of treatments such as therapy. As an image display means, there has been no MRI apparatus capable of displaying a combination of an MRI image indicating a form and a function and a temperature distribution diagram or a temperature display of an inspection site.

【0008】本発明は上記課題に鑑みて為されたもの
で、MRI撮影下で治療部位の温度をモニターしながらイ
ンターベンショナルを施行するのに好適なMRI装置を提
供することを目的とする。また本発明は、治療処置の経
過を判断するための断層画像と温度情報を実質的に表示
することが可能なMRI装置を提供することを目的とす
る。さらに本発明は、治療部位の温度を示す情報を、治
療を施す者が利用しやすい形で提供することができるMR
I装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to provide an MRI apparatus suitable for performing interventional treatment while monitoring the temperature of a treatment site under MRI imaging. Another object of the present invention is to provide an MRI apparatus capable of substantially displaying a tomographic image and temperature information for judging the progress of a treatment procedure. Further, the present invention provides an MR that can provide information indicating the temperature of a treatment site in a form that can be easily used by a person who performs treatment.
The purpose is to provide I equipment.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明のMRI装置は、一定の磁場強度を発生する静磁場発生
手段と、磁場強度勾配を発生する傾斜磁場発生手段と、
高周波磁場を発生する手段と、前記被検体からのNMR信
号を検出する手段と、前記NMR信号を用いて被検体の断
層画像を再構成し結果を表示する計算・表示手段と、こ
れら各手段を制御する制御手段とを備え、前記計算・表
示手段は、前記被検体の検査部位の温度変化を示す数値
や温度分布を示す画像を算出する手段と、算出した温度
情報と断層画像と交互あるいは同時に表示する手段とを
備える。
To achieve the above object, an MRI apparatus according to the present invention comprises: a static magnetic field generating means for generating a constant magnetic field intensity; a gradient magnetic field generating means for generating a magnetic field intensity gradient;
Means for generating a high-frequency magnetic field, means for detecting an NMR signal from the subject, calculation / display means for reconstructing a tomographic image of the subject using the NMR signal and displaying the result, and each of these means Control means for controlling, wherein the calculation / display means calculates an image indicating a numerical value or a temperature distribution indicating a temperature change of the inspection part of the subject, and the calculated temperature information and the tomographic image alternately or simultaneously. Display means.

【0010】尚、本発明において温度情報とは温度変化
を示す数値、温度分布画像、温度変化を示す数値を処理
したグラフや等温線など、温度に関するすべての情報を
意味する。
In the present invention, the term "temperature information" means all information relating to temperature, such as a numerical value indicating a temperature change, a temperature distribution image, a graph obtained by processing a numerical value indicating a temperature change, and an isothermal line.

【0011】本発明の好適な態様において、制御手段
は、被検体の断層画像用のNMR信号を計測する間に、温
度計測用のNMR信号を計測する制御を行い、断層画像用
のNMR信号を再構成した断層画像と、温度計測用のNMR信
号を計算して得られた温度情報とを、同時あるいは交互
に表示する。
In a preferred embodiment of the present invention, the control means controls the measurement of the NMR signal for temperature measurement while measuring the NMR signal for the tomographic image of the subject, and converts the NMR signal for the tomographic image. The reconstructed tomographic image and temperature information obtained by calculating the NMR signal for temperature measurement are displayed simultaneously or alternately.

【0012】本発明の他の好適な態様において、制御手
段は、被検体から得られたNMR信号を用いて、断層画像
用の信号強度データと温度情報算出用の位相データを作
成し、信号強度データを再構成した断層画像と位相デー
タから算出した温度情報とを同時あるいは交互に表示す
る。
In another preferred embodiment of the present invention, the control means creates signal intensity data for a tomographic image and phase data for calculating temperature information using the NMR signal obtained from the subject, and The reconstructed tomographic image and the temperature information calculated from the phase data are displayed simultaneously or alternately.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施例を図
面を参照して説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0014】図1は本発明を適用したMRI装置の全体構成
図を示す。図1に示すMRI装置は、静磁場発生磁石2と、
傾斜磁場コイル3及び傾斜磁場電源4から構成される傾斜
磁場発生系と、高周波コイル5と高周波電力アンプ6から
構成される高周波磁場発生系と、NMR信号を検出するた
めの検出コイル7と、受信器8 (信号処理系)と、傾斜磁
場発生系および高周波磁場発生系を所定の撮影シーケン
スに従って制御するシーケンサ9(制御系)と、計算機1
0及び記憶装置11から構成される演算処理系と、第1ディ
スプレイ12、第2ディスプレイ13及び操作卓14から構成
される操作系と、被検者1を搬送するテーブル15とを備
えている。
FIG. 1 shows an overall configuration diagram of an MRI apparatus to which the present invention is applied. The MRI apparatus shown in FIG. 1 includes a static magnetic field generating magnet 2,
A gradient magnetic field generation system composed of a gradient magnetic field coil 3 and a gradient magnetic field power supply 4; a high frequency magnetic field generation system composed of a high frequency coil 5 and a high frequency power amplifier 6; a detection coil 7 for detecting an NMR signal; Device 8 (signal processing system), a sequencer 9 (control system) for controlling the gradient magnetic field generation system and the high-frequency magnetic field generation system according to a predetermined imaging sequence, and a computer 1
The control system includes an arithmetic processing system including the storage device 11 and the first display 12, an operation system including the first display 12, the second display 13, and the console 14, and a table 15 for transporting the subject 1.

【0015】検出コイル7に外部からの電磁波ノイズが
混入しないように一部のユニットは電磁シールド室16内
に設置されている。このため、シールド室内のユニット
と外部のユニットはフィルター回路17を介して接続され
ている。
Some units are installed in an electromagnetic shield room 16 so that external electromagnetic noise does not enter the detection coil 7. For this reason, the unit inside the shield room and the external unit are connected via the filter circuit 17.

【0016】静磁場発生磁石2は被検者1の検査部位を含
む空間に均一で安定な磁場強度を発生させている。磁場
発生の手段としては永久磁石や常電導コイルあるいは超
電導コイル方式があるが、図1に示す装置では対向する
一対の超電導コイル18と、この超電導コイル18を囲むよ
うに磁気回路を構成する鉄ヨーク19で組み立てられてい
る。このような構成により、静磁場発生磁石2の被検者1
の搬入口は広い空間を確保することができ、磁石2内に
配設されている被検者1に術者が直接治療等の処置を施
すことができる。また、被検者1の検査部位を含む球空
間は、例えば3ppm以下の均一度に調整されている。この
磁石の性能により、リアルタイムでMRI画像を撮るMRフ
ルオロスコピーやエコープレーナイメージング(EPI)の
撮影機能が可能となっている。
The static magnetic field generating magnet 2 generates a uniform and stable magnetic field intensity in the space including the examination site of the subject 1. As a means for generating a magnetic field, there are a permanent magnet, a normal conducting coil and a superconducting coil system.In the apparatus shown in FIG. 1, a pair of opposed superconducting coils 18 and an iron yoke which constitutes a magnetic circuit so as to surround the superconducting coils 18 Assembled in 19 With such a configuration, the subject 1 of the static magnetic field generating magnet 2
Can secure a wide space, and the operator can directly perform a treatment such as treatment on the subject 1 disposed in the magnet 2. The spherical space including the inspection site of the subject 1 is adjusted to a uniformity of, for example, 3 ppm or less. The performance of this magnet enables the imaging function of MR fluoroscopy and Echo Planar Imaging (EPI) for taking MRI images in real time.

【0017】静磁場発生磁石2は、一対の永久磁石を上
下に配置した構造の開放型でもよい。この場合には被検
者の周囲が開放されているので、治療等の処理をさらに
容易に行うことができる。
The static magnetic field generating magnet 2 may be of an open type having a structure in which a pair of permanent magnets are arranged vertically. In this case, since the surroundings of the subject are open, treatment such as treatment can be performed more easily.

【0018】傾斜磁場発生系は、互いに直交するx、
y、zの3軸方向に磁束密度を変化させるように巻かれた
傾斜磁場コイル3(図ではx、y、zを一体で示してある)
と、それぞれのx、y、zの傾斜磁場コイル3を駆動する傾
斜磁場電源4とから構成される。後述のシーケンサ9から
の制御信号に従って傾斜磁場電源4を駆動して傾斜磁場
コイル3に流れる電流値を変化させることにより3軸から
なる傾斜磁場パルスGx、Gy、Gzを被検者1の検査部位に
印加するようになっている。この傾斜磁場は、後述する
検査部位から得られるNMR信号の空間的な分布を把握す
るのに用いられる。
The gradient magnetic field generating system has x,
Gradient magnetic field coil 3 wound so as to change the magnetic flux density in the three axial directions of y and z (x, y, and z are shown integrally in the figure)
And a gradient magnetic field power supply 4 for driving the respective gradient magnetic field coils 3 of x, y, and z. The gradient magnetic field power supply 4 is driven according to a control signal from a sequencer 9 to be described later to change a current value flowing through the gradient magnetic field coil 3 so that gradient magnetic field pulses Gx, Gy, and Gz composed of three axes can be inspected in the subject 1 To be applied. This gradient magnetic field is used to grasp the spatial distribution of the NMR signal obtained from the inspection site described later.

【0019】高周波磁場系は、被検者1の検査部位の原
子核を共鳴励起するための高周波磁場発生する高周波コ
イル5と、高周波コイル5に高周波電流を流すための高周
波電力アンプ6から構成されている。高周波電力アンプ6
もまたシーケンサ9の制御信号で制御されている。高周
波電力アンプ6の動作周波数は、装置の磁場強度で決る
検査対象原子核の共鳴周波数に合わされている。検査対
象原子核は、通常は水素である。
The high-frequency magnetic field system includes a high-frequency coil 5 for generating a high-frequency magnetic field for exciting the nuclei at the examination site of the subject 1 for resonance, and a high-frequency power amplifier 6 for supplying a high-frequency current to the high-frequency coil 5. I have. High frequency power amplifier 6
Is also controlled by the control signal of the sequencer 9. The operating frequency of the high-frequency power amplifier 6 is set to the resonance frequency of the inspection target nucleus determined by the magnetic field strength of the device. The inspected nucleus is usually hydrogen.

【0020】検出コイル7は、被検者1の検査部位の励起
された水素原子核の高周波磁場であるNMR信号を電気信
号として検出する機能を有している。この検出コイル7
はMRIの検査施行中に同時に治療処置ができるように空
隙が設けられている。受信器8は、検出コイル7で検出さ
れた微弱なNMR信号を増幅・検波し、その後の計算機10
での処理が可能なディジタル信号に変換するアナログ/
ディジタル変換の機能を有する。受信器8もシーケンサ9
でその動作タイミングが制御されており、かつ、ディジ
タルに変換されたNMR信号は計算機10に入力されるよう
に接続されている。
The detection coil 7 has a function of detecting, as an electric signal, an NMR signal which is a high-frequency magnetic field of the excited hydrogen nucleus in the examination site of the subject 1. This detection coil 7
The space is provided to allow simultaneous treatment during MRI examination. The receiver 8 amplifies and detects the weak NMR signal detected by the detection coil 7, and then a computer 10
Analog / digital conversion to digital signals that can be processed by
It has the function of digital conversion. Receiver 8 is also sequencer 9
The operation timing of the NMR signal is controlled, and the NMR signal converted into a digital signal is connected to the computer 10.

【0021】演算処理系は計算機10と画像等を記憶する
記憶装置11と処理後のデータを表示する第1ディスプレ
イ12と第2ディスプレイ13とMRI装置を操作するための操
作卓14から構成されている。ここで、第2ディスプレイ
は術者(図には記載してない)が治療等の処置中に表示内
容を確認できるように磁石2の近傍に配置されている。
計算機10は被検者1の検査部位のNMR信号を処理して検査
部位の解剖学的な断層画像のみならずNMR信号の周波数
や位相の変位量や緩和時間の変化量などから検査部位の
温度を算出し、第1ディスプレイ12と第2ディスプレイ13
に表示する。
The arithmetic processing system comprises a computer 10, a storage device 11 for storing images and the like, a first display 12 for displaying processed data, a second display 13, and a console 14 for operating the MRI apparatus. I have. Here, the second display is arranged near the magnet 2 so that the operator (not shown in the figure) can check the display content during treatment such as treatment.
The computer 10 processes the NMR signal of the inspection site of the subject 1 and obtains the temperature of the inspection site based on not only the anatomical tomographic image of the inspection site but also the frequency and phase displacement of the NMR signal and the amount of change in relaxation time. Is calculated, the first display 12 and the second display 13
To be displayed.

【0022】また、計算機10は上述の各ユニットの動作
を制御するシーケンサ9に接続されており、制御に必要
な指令をシーケンサ9に送る。
The computer 10 is connected to the sequencer 9 for controlling the operation of each unit described above, and sends commands necessary for control to the sequencer 9.

【0023】本発明のMRI装置において、計算機10及び
シーケンサ9から構成される制御系は次のような制御を
行う。 1) 連続的な形態的或いは機能的画像の計測、表示を
行い、その間に所望の間隔で温度計測を行い、形態的或
いは機能的画像と温度情報(数値、位相画像等)を同時
に表示する。或いは連続的な温度計測、モニターを行
い、その間に所望の間隔で形態計測を行い、温度情報と
形態画像を同時に表示する。 2) 連続的な計測によって得られたNMR信号を用いて、
温度情報と形態的或いは機能的画像を並行して作成し、
表示する。
In the MRI apparatus of the present invention, the control system including the computer 10 and the sequencer 9 performs the following control. 1) Measure and display continuous morphological or functional images, measure the temperature at desired intervals, and simultaneously display morphological or functional images and temperature information (numerical values, phase images, etc.). Alternatively, continuous temperature measurement and monitoring are performed, and morphological measurement is performed at desired intervals during that time, and temperature information and a morphological image are simultaneously displayed. 2) Using NMR signals obtained by continuous measurement,
Create morphological or functional images in parallel with temperature information,
indicate.

【0024】これら機能は、プログラムとして計算機上
10に組み込まれ、このプログラムに従い、計算機10は得
られたNMR信号を用いて画像再構成、温度計算等の計算
を行う。機能の選択、各機能において実行されるシーケ
ンサ、撮影条件、表示条件等の設定は操作卓14を介して
行うことができる。
These functions are implemented on a computer as a program.
In accordance with this program, the computer 10 performs calculations such as image reconstruction and temperature calculation using the obtained NMR signals. Selection of functions, setting of a sequencer executed in each function, photographing conditions, display conditions, and the like can be performed through the console 14.

【0025】温度情報および形態画像の同時表示を可能
にする計算機10の画像表示部分の構成を図2に示す。イ
メージメモリ202及びグラフィックメモリ203は演算部に
おいて処理された画像データおよび文字・数値データを
記憶するメモリである。データは、データバス201を介
して送られたこれらメモリに送られ、書き込まれる。画
像データは、NMR信号をフーリエ変換することにより作
成された断層画像や位相画像のデータであり、文字・数
値データは、温度数値、温度分布等高線、温度変化グラ
フ等である。
FIG. 2 shows the configuration of the image display portion of the computer 10 that enables simultaneous display of temperature information and morphological images. The image memory 202 and the graphic memory 203 are memories for storing image data and character / numerical data processed by the arithmetic unit. Data is sent to these memories sent via the data bus 201 and written. The image data is data of a tomographic image or a phase image created by Fourier-transforming an NMR signal, and the character / numerical data is a temperature numerical value, a temperature distribution contour, a temperature change graph, and the like.

【0026】イメージメモリ202のデータは1枚の画像毎
にルックアップテーブルメモリ205に入力される。グラ
フィックメモリ203のデータは、表示単位毎にテーブル
メモリ206に入力される。
The data in the image memory 202 is input to the look-up table memory 205 for each image. The data in the graphic memory 203 is input to the table memory 206 for each display unit.

【0027】コントロール回路204はこれらデータの表
示に関する制御信号209、210をそれぞれルックアップテ
ーブルメモリ205及びテーブルメモリ206に送る。即ち、
オペレータの操作により、表示される画像の濃度や階調
などが設定されると、これら処理のための信号209がコ
ントロール回路204からルックアップテーブルメモリ205
に入力され、ここで濃度や階調に関する処理が行われ
る。またコントロール回路204からの信号210により温度
情報の表示/非表示の選択がなされる。
The control circuit 204 sends control signals 209 and 210 relating to the display of these data to the look-up table memory 205 and the table memory 206, respectively. That is,
When the density and gradation of the displayed image are set by the operator's operation, a signal 209 for these processes is sent from the control circuit 204 to the look-up table memory 205.
, Where processing relating to density and gradation is performed. Further, display / non-display of temperature information is selected by a signal 210 from the control circuit 204.

【0028】ルックアップテーブルメモリ205及びテー
ブルメモリ206の信号は合成回路207で加算され、D/A回
路208でビデオ信号に変換され、第1ディスプレイ12及び
第2ディスプレイ13に入力される。
The signals of the look-up table memory 205 and the table memory 206 are added by the synthesizing circuit 207, converted into a video signal by the D / A circuit 208, and input to the first display 12 and the second display 13.

【0029】次にこのような構成におけるMRI装置の動
作について説明する。
Next, the operation of the MRI apparatus having such a configuration will be described.

【0030】図3は図1に示したMRI装置にて検査部位の
温度をモニターしながら患部を治療するインターベンシ
ョナル治療を行う一例の過程を示したフローチャート図
である。図4は第1ディスプレイと第2ディスプレイで表
示される画像を示す。
FIG. 3 is a flowchart showing an example of a process of performing interventional treatment for treating an affected part while monitoring the temperature of the examination site by using the MRI apparatus shown in FIG. FIG. 4 shows images displayed on the first display and the second display.

【0031】まず、被検者1の検査部位、例えば胴部にN
MR信号を検出する高周波コイル7を装着して磁石2の中心
に配設する(ステップ301)。
First, an examination site of the subject 1, for example, N
The high-frequency coil 7 for detecting the MR signal is mounted and disposed at the center of the magnet 2 (step 301).

【0032】次に検査部位である胴部の体軸に沿った断
層画像を撮影する(ステップ302)。これは例えば穿針
のルートと治療部位を含む断面を決めるための予備計測
であり、スピンエコー法など公知のシーケンスによって
撮影する。撮影された画像401は、図4に示すように第1
ディスプレイ12と第2のディスプレイ13に表示される。
Next, a tomographic image is taken along the body axis of the torso as the examination site (step 302). This is, for example, a preliminary measurement for determining a section including a route of a needle and a treatment site, and is performed by a known sequence such as a spin echo method. The captured image 401 is the first image as shown in FIG.
The information is displayed on the display 12 and the second display 13.

【0033】術者は表示された画像401に基づき治療部
位を含む新たな断層面Bを特定し(ステップ303)、新
たな断層面の画像を高速撮影法で撮影する(ステップ30
4)。この操作を連続的に繰り返す。高速撮影法として
は、例えば後述するMRフルオロスコピーが選択される。
The operator specifies a new tomographic plane B including the treatment site based on the displayed image 401 (step 303), and captures an image of the new tomographic plane by the high-speed imaging method (step 30).
Four). This operation is repeated continuously. As the high-speed imaging method, for example, MR fluoroscopy described later is selected.

【0034】この連続撮影によって得られた画像は、第
1ディスプレイ12と第2ディスプレイ13に表示される。こ
れにより、術者は実質的にリアルタイムでバイオプシ
(経皮索針)の作業を画像402で観察しながら行える。
The image obtained by the continuous photographing is
The information is displayed on the first display 12 and the second display 13. This allows the surgeon to perform biopsy in virtually real time.
The operation of (percutaneous cord) can be performed while observing the image 402.

【0035】画像402で針が治療部位に達したことを確
認すると、レーザ照射による患部の蒸散治療を施行する
(ステップ305)。この治療の過程は、引き続き形態画
像の連続撮影を行い、それを第1ディスプレイ12と第2デ
ィスプレイ13に表示することにより確認される(ステッ
プ306)。この場合、必要に応じて機能的な画像を撮影
し、その画像を表示してもよい。或いは治療部位を高い
解像度で撮影するために画像の視野を変える等撮影条件
を変えて撮影してもよい。このように撮影と表示を連続
的に繰返し実行することで、術者に実質的なリアルタイ
ムの画像を提供する。
When it is confirmed from the image 402 that the needle has reached the treatment site, transpiration treatment of the affected part by laser irradiation is performed (step 305). The process of this treatment is confirmed by continuously taking morphological images and displaying them on the first display 12 and the second display 13 (step 306). In this case, a functional image may be taken as needed and displayed. Alternatively, imaging may be performed by changing imaging conditions such as changing the field of view of an image in order to image a treatment site with high resolution. By performing the imaging and the display continuously and repeatedly as described above, a substantially real-time image is provided to the operator.

【0036】このような連続撮影の過程で、一定間隔で
検査部位の温度をモニターする。温度モニターの時間間
隔は、温度をモニターするのに適した時間間隔の値を治
療に応じて術者が計算機10に入力することにより設定さ
れる。この時間間隔の値は治療の過程に合わせて変化さ
せることもできる。即ち、治療の途中であっても計算機
10からの入力によってモニターする間隔を変更すること
ができる。
In the course of such continuous photographing, the temperature of the inspection site is monitored at regular intervals. The time interval of the temperature monitor is set by the operator inputting the value of the time interval suitable for monitoring the temperature to the computer 10 according to the treatment. The value of this time interval can be changed according to the course of treatment. That is, even during treatment,
The monitoring interval can be changed by input from 10.

【0037】温度モニターでは、まず蒸散治療の開始か
ら一定の時間が経過したか否かを判定する(ステップ30
7)。一定の時間が経過すると、計算機10はシーケンサ
に指令し、温度計測シーケンスを実行する。温度計測シ
ーケンスはステップ304、306で実行される高速撮影法に
よるシーケンスと同じでも、また異なっていてもよい。
In the temperature monitor, first, it is determined whether or not a predetermined time has elapsed from the start of the transpiration treatment (step 30).
7). After a certain period of time, the computer 10 instructs the sequencer to execute a temperature measurement sequence. The temperature measurement sequence may be the same as or different from the sequence according to the high-speed imaging method executed in steps 304 and 306.

【0038】この温度計測シーケンスの実行により、治
療部位を含む周辺組織のNMR信号を計測する(ステップ3
08)。ここで計測したNMR信号は、温度変化を位相の変
化として含む信号であり、これを計算機10で処理するこ
とにより温度を算出することができ、また温度分布図を
構成することができる。温度変化の算出については後述
する。こうして得られた温度情報(数値として温度変化
或いは温度分布図)を第1ディスプレイ12と第2ディスプ
レイ13に表示する。
By executing the temperature measurement sequence, the NMR signals of the surrounding tissues including the treatment site are measured (step 3).
08). The NMR signal measured here is a signal that includes a temperature change as a phase change, and the computer 10 can process the NMR signal to calculate a temperature and configure a temperature distribution chart. The calculation of the temperature change will be described later. The temperature information (temperature change or temperature distribution diagram as a numerical value) thus obtained is displayed on the first display 12 and the second display 13.

【0039】この温度情報は断層画像403と必要に応じ
て交互に表示するか、一定の周期で繰返し表示するか、
例えば図4に示すように、温度あるいは温度分布の表示
405を断層像404の一部に表示する。
Whether the temperature information is displayed alternately with the tomographic image 403 as necessary, or is displayed repeatedly at a constant cycle,
Display of temperature or temperature distribution, for example, as shown in FIG.
405 is displayed as a part of the tomographic image 404.

【0040】このような温度計測は、治療の過程で設定
された時間間隔毎に実行され、その都度、温度情報が更
新し第1ディスプレイ12と第2ディスプレイ13に表示する
(ステップ306〜308)。
Such temperature measurement is performed at intervals set in the course of treatment, and each time, the temperature information is updated and displayed on the first display 12 and the second display 13 (steps 306 to 308). .

【0041】治療の進行過程を断層像上で確認後、検査
と治療を終了し、被検者を磁石2より搬出して終了する
(ステップ309、310)。
After confirming the progress of the treatment on the tomographic image, the examination and treatment are terminated, and the subject is removed from the magnet 2 and terminated (steps 309 and 310).

【0042】上述のように構成することで、術者は治療
中にその進行過程をMRI画像で常に観察できるととも
に、治療行為に件う温度変化を一定時間間隔でモニター
することができる。
With the above-described configuration, the operator can always observe the progress of the treatment with MRI images during the treatment and can monitor the temperature change relating to the treatment at regular intervals.

【0043】次に上記ステップ304(306)及びステップ
308の撮影シーケンスについて説明する。
Next, steps 304 (306) and step
The photographing sequence of 308 will be described.

【0044】上述したようにステップ304ではMRフルオ
ロスコピー等の連続高速撮影を行う。図5はその高速撮
影法の一例としてグラディエントエコーによるシーケン
スを示した図であり、図6はMRフルオロスコピーを説明
する図である。
As described above, in step 304, continuous high-speed imaging such as MR fluoroscopy is performed. FIG. 5 is a diagram showing a sequence using a gradient echo as an example of the high-speed imaging method, and FIG. 6 is a diagram for explaining MR fluoroscopy.

【0045】グラディエントエコーによるシーケンスは
MRフルオロスコピーに適用されるシーケンスとしてよく
知られているものであるが、簡単に説明すると、ここで
は体軸と直交する断層面の核スピンを選択的に励起する
ため、スライス選択傾斜磁場パルス(ここではy軸の傾
斜磁場パルス)501を印加した状態で、高周波パルス502
の電流を高周波コイル5に流す。次に、位相エンコード
傾斜磁場パル(ここではz軸傾斜磁場パルス)503を印加
し、励起された核スピンの歳差運動の位相をz軸に沿っ
てエンコードする。更に読み出し傾斜磁場パルス(x軸
の傾斜磁場パルス)504を印加した状態で、核スピンの
歳差運動をNMR信号として受信用の検出コイル7で検出す
る。受信されたNMR信号は、受信器8で例えば256点のデ
ジタル信号に変換されて計算機10のメモリーに記録され
る。
The sequence by the gradient echo is
Although well-known as a sequence applied to MR fluoroscopy, in brief, in order to selectively excite nuclear spins on a tomographic plane orthogonal to the body axis, a slice selection gradient magnetic field pulse ( Here, a high-frequency pulse 502 is applied while a y-axis gradient magnetic field pulse) 501 is applied.
Is passed through the high-frequency coil 5. Next, a phase encode gradient magnetic field pulse (here, a z-axis gradient magnetic field pulse) 503 is applied, and the phase of the precession of the excited nuclear spin is encoded along the z-axis. Further, while the readout gradient magnetic field pulse (x-axis gradient magnetic field pulse) 504 is applied, the receiving coil 7 detects the precession of the nuclear spin as an NMR signal. The received NMR signal is converted into, for example, 256 digital signals by the receiver 8 and recorded in the memory of the computer 10.

【0046】このようなNMR信号の検出を、z軸傾斜磁場
パルス503の強度を変えながら繰り返す。z軸傾斜磁場パ
ルス503の強度は、例えば第1の値から第128の値になる
まで繰り返し、これにより1枚の断層画像の再構成に必
要なデータを収集する。
The detection of such an NMR signal is repeated while changing the intensity of the z-axis gradient magnetic field pulse 503. The intensity of the z-axis gradient magnetic field pulse 503 is repeated, for example, from the first value to the 128th value, thereby collecting data necessary for reconstructing one tomographic image.

【0047】図中、y軸の傾斜磁場パルス506とx軸の傾
斜磁場パルス507は計測の繰り返しにおいて、直前の計
測における核スピンの歳差運動の残留成分を強制的に緩
和させるために用いられる。また、y軸の傾斜磁場パル
ス508とx軸の傾斜磁場パルス509は前述の核スピンの歳
差運動のy軸方向とx軸方向の位相ずれを打ち消し、最大
振幅でNMR信号として検出できるようにするために用い
られている。
In the figure, a gradient magnetic field pulse 506 on the y-axis and a gradient magnetic field pulse 507 on the x-axis are used for forcibly relaxing the residual component of the precession of the nuclear spin in the immediately preceding measurement in repeated measurement. . Also, the y-axis gradient magnetic field pulse 508 and the x-axis gradient magnetic field pulse 509 cancel out the phase shift in the y-axis direction and the x-axis direction of the precession of the nuclear spin described above so that it can be detected as an NMR signal at the maximum amplitude. Is used to

【0048】図6はこのようなNMR信号測定の繰り返し
から順次連続画像601、602、603…を作成することを説
明する図で、図中y軸の傾斜磁場とx軸の傾斜磁場は省略
しているが、高周波パルスの印加からNMR信号の計測ま
では、図5の示すシーケンスと同じであり、位相エンコ
ード傾斜磁場(z軸の傾斜磁場)パルス503の第1の値に
おけるNMR信号の測定を第1ビュー、第2の値におけるNMR
信号の測定を第2ビューと称している。第3の値以下につ
いても同様である。
FIG. 6 is a diagram for explaining the sequential generation of continuous images 601, 602, 603,... From the repetition of such NMR signal measurement. In FIG. 6, the y-axis gradient magnetic field and the x-axis gradient magnetic field are omitted. However, the sequence from the application of the high-frequency pulse to the measurement of the NMR signal is the same as the sequence shown in FIG. 5, and the measurement of the NMR signal at the first value of the phase encode gradient magnetic field (z-axis gradient magnetic field) pulse 503 is performed. NMR at first view, second value
The measurement of the signal is called the second view. The same applies to the third and lower values.

【0049】上述したように各ビューのNMR信号はデジ
タル信号として計算機10のメモリーに記録され、例えば
第128ビューまでのNMR信号の測定が終了すると、計算機
10のメモリーには128×256のマトリクスのNMR信号が記
録されたことになる。計算機10はこのマトリクスのNMR
信号を二次元フーリエ変換し、x-z面の断層画像を得
る。この断層図601は、第1ディスプレイ12と第2ディス
プレイ13に表示される。
As described above, the NMR signal of each view is recorded as a digital signal in the memory of the computer 10, and for example, when the measurement of the NMR signal up to the 128th view is completed, the computer
This means that NMR signals of a 128 × 256 matrix are recorded in the memory of 10. Computer 10 calculates the NMR of this matrix.
The signal is subjected to two-dimensional Fourier transform to obtain an xz plane tomographic image. This tomogram 601 is displayed on the first display 12 and the second display 13.

【0050】連続撮影では第128ビューまでNMR信号が測
定されると、z軸の傾斜磁場パルス503を再び第1の値に
して、次のサイクルの第1ビューから第128ビューまで
のNMR信号が順次計測される。
In the continuous imaging, when the NMR signal is measured up to the 128th view, the gradient magnetic field pulse 503 on the z-axis is set to the first value again, and the NMR signal from the first view to the 128th view in the next cycle is obtained. It is measured sequentially.

【0051】計算機は、最初のサイクルの第2ビューか
ら第128ビューまでのNMR信号に次のサイクルの第1ビュ
ーのNMR信号を加えた新たな128×256マトリクスデータ
を二次元フーリエ変換して断層図602を構成する。
The computer performs a two-dimensional Fourier transform on the new 128 × 256 matrix data obtained by adding the NMR signal of the first view of the next cycle to the NMR signal of the second view to the 128th view of the first cycle, and performs tomography. FIG. 602 is configured.

【0052】遂次、第3ビューから第128ビューまでのNM
R信号と次の第1ビューと第2ビューのNMR信号を加えた12
8×256マトリクスデータから断層図603を構成する。こ
のように画像構成処理を行なうことで、単一ビューのNM
R信号を計測する時間間隔毎に新たな断層画図が第1ディ
スプレイ12と第2ディスプレイ13に表示される。図5の
シーケンスにおいて第1ビューの計測時間が約50ミリ秒
であるとすると、1秒間に20枚の画像が更新されること
になるので、これにより術者はリアルタイムで画像上の
変化を観察することができる。
Next, NM from the third view to the 128th view
Added the R signal and the NMR signals of the following first and second views12
A tomogram 603 is constructed from 8 × 256 matrix data. By performing image composition processing in this way, a single view NM
A new tomogram is displayed on the first display 12 and the second display 13 at each time interval for measuring the R signal. Assuming that the measurement time of the first view is about 50 milliseconds in the sequence of FIG. 5, 20 images are updated per second, so that the operator can observe changes on the image in real time. can do.

【0053】図7は、ステップ308で行う温度分布を求
める計測シーケンスを示した図である。このシーケンス
も図5に示すシーケンスと同じグラディエントエコー法
によるシーケンスであり、同じ条件に設定されている。
即ち、ステップ304で計測した断面と同じ断面を励起
し、NMR信号705を例えば128点の離散的データとして計
測し、位相エンコード傾斜磁場(z軸)703の強度を変化し
て、繰返しNMR信号を計測する。これにより得られたマ
トリクスデータ(例えば128×128)は計算機10のメモリ
に記録される。
FIG. 7 is a diagram showing a measurement sequence for obtaining the temperature distribution performed in step 308. This sequence is also a sequence based on the same gradient echo method as the sequence shown in FIG. 5, and is set under the same conditions.
That is, the same cross section as the cross section measured in step 304 is excited, the NMR signal 705 is measured as discrete data of, for example, 128 points, the intensity of the phase encoding gradient magnetic field (z-axis) 703 is changed, and the NMR signal is repeated. measure. The matrix data (for example, 128 × 128) thus obtained is recorded in the memory of the computer 10.

【0054】計算機10はこのマトリクスデータを二次元
フーリエ変換して各ピクセルの信号の位相図S(t)を得
る。この場合、予めレーザー治療を開始する時点(時刻
0)の温度(体温の36度に等しい)の核スピンのNMR信号を
計測し、このときの位相図S(0)の各ピクセルの信号の位
相がゼロになるようにエコー時間TE(高周波パルス701
で励起してからNMR信号705のピークを検出するまでの時
間)を調整しておく。このようにすることで、位相図S
(t)の位相は、時間tの間の温度変化によって生じたNMR
信号の共鳴周波数の位相変化として測定することができ
る。
The computer 10 performs a two-dimensional Fourier transform on the matrix data to obtain a phase diagram S (t) of the signal of each pixel. In this case, the point of time (time
The NMR signal of the nuclear spin at the temperature of (0) (equivalent to 36 degrees of body temperature) is measured, and the echo time TE (high-frequency pulse) is set so that the phase of the signal of each pixel in the phase diagram S (0) at this time becomes zero. 701
Of the NMR signal 705 until the peak of the NMR signal 705 is detected). By doing so, the phase diagram S
The phase of (t) is the NMR generated by the temperature change during time t.
It can be measured as a phase change of the resonance frequency of the signal.

【0055】ここで、S(0)とS(t)の位相を各ピクセル毎
に比較すると位置に対応した温度変化に伴う位相変位量
ΔS (t)が計算で求められる。一般に位相変移量ΔS (t)
と温度変化ΔT (t)との関係は次式で表されるので、 ΔT=ΔS/(TE×f×0.01×10−6×360) (式中、fは共鳴周波数、TEはエコー時間である)この
式から治療過程での温度変化、すなわち36度からの変化
を求めることができる。
Here, when the phases of S (0) and S (t) are compared for each pixel, the amount of phase displacement ΔS (t) accompanying the temperature change corresponding to the position can be obtained by calculation. In general, the phase shift ΔS (t)
And the temperature change ΔT (t) is represented by the following equation: ΔT = ΔS / (TE × f × 0.01 × 10−6 × 360) (where f is the resonance frequency, TE is the echo From this equation, the change in temperature during the course of treatment, ie from 36 degrees, can be determined.

【0056】既に述べたように温度モニターのステップ
308では、レーザ照射の治療が継続する間、上述の温度
計測を一定の時間間隔Δtで繰り返す。この場合、各温
度計測で求めた位相と基準の位相図S(0)との変化から体
内組織の温度を求めてもよいが、直前の計測で求めた位
相を基準に順次位相変化を求めることにより、誤差を最
小にした体内組織の温度の経時変化を求めることができ
る。
As already mentioned, the temperature monitoring step
At 308, the above-described temperature measurement is repeated at regular time intervals Δt while the laser irradiation treatment continues. In this case, the temperature of the body tissue may be obtained from the change between the phase obtained by each temperature measurement and the reference phase diagram S (0), but the phase change is sequentially obtained based on the phase obtained by the immediately preceding measurement. Accordingly, it is possible to obtain the temporal change of the temperature of the body tissue with the error minimized.

【0057】このような温度計測の一例を図8に示す。
ここでは、まず時刻tにおいて温度計測シーケンス(図
7)で求めた位相図S(t)を基準とする(801)。この計測
時刻から、ステップ307に設定したΔt後の時間(t+Δt)
に、再び温度計測シーケンスを実行して128×128マトリ
クスのNMR信号を計測し、位相図S(t+Δt)を計算し(80
2)、この位相図S(t+Δt)と基準とした位相図S(t)の各ピ
クセル毎の位相変化φを求める(803)。この位相変化か
らΔtの間の温度変化を求める(804)。次に時刻(t+Δ
t)からさらにΔt経過した時点で、再び位相図S(t+2Δ
t)を求め、今度はS(t+Δt)を基準として、S(t+Δt)とS
(t+2Δt)の位相変化を求める。このように逐次直近の位
相図を比較計算に用いることで、Δtが短ければ被検体
の動きなどの誤差を排除することができ位置情報の正確
な温度変化量を求めることができる。
FIG. 8 shows an example of such a temperature measurement.
Here, first, the phase diagram S (t) obtained by the temperature measurement sequence (FIG. 7) at time t is used as a reference (801). From this measurement time, the time after Δt set in step 307 (t + Δt)
Next, the temperature measurement sequence is executed again to measure the NMR signals of the 128 × 128 matrix, and the phase diagram S (t + Δt) is calculated (80
2), a phase change φ for each pixel of the phase diagram S (t + Δt) and the reference phase diagram S (t) is obtained (803). From this phase change, a temperature change during Δt is obtained (804). Next, the time (t + Δ
t), the phase diagram S (t + 2Δ
t), and then S (t + Δt) and S (t + Δt) with reference to S (t + Δt).
The phase change of (t + 2Δt) is obtained. As described above, by using the latest phase diagram for the comparison calculation, if Δt is short, an error such as the movement of the subject can be eliminated, and an accurate temperature change amount of the position information can be obtained.

【0058】尚、温度変化を算出する方法としては、上
述した位相差から算出する方法の他、例えば特公平6-14
911号公報に記載された、N MR信号の温度に依存する拡
散定数を測定して温度を求める方法など公知の方法を採
用することができる。
As a method of calculating the temperature change, besides the method of calculating from the above-mentioned phase difference, for example, Japanese Patent Publication No. 6-14
A known method such as a method of measuring a diffusion constant depending on the temperature of an NMR signal and obtaining a temperature described in Japanese Patent Publication No. 911 can be adopted.

【0059】次にステップ304(306)で得られた画像と
ステップ308で得られた温度情報の表示方法について説
明する。
Next, a method of displaying the image obtained in step 304 (306) and the temperature information obtained in step 308 will be described.

【0060】図9(a)〜(c)はそれぞれ第1ディスプレイ1
2及び第2ディスプレイ13による温度表示の一例を示す図
である。(a)ではステップ306で撮影した治療効果を観察
する画像(形態画像或いは機能画像、以下単に形態画像
という)901をディスプレイの右半分に表示し、ステッ
プ308で計測したNMR信号より計算した温度分布を示す図
902を左半分に表示してある。この場合、温度分布は温
度が一目でわかるように所定の色分けがなされていても
よい。例えば温度変化を5度きざみに30度から50度まで
を青色−黄色−赤色まで順次色相が変化するようにする
こともできる。この表示により、術者は治療の進行と治
療部位周辺の温度を把握しながら治療行為を進めること
ができる。
FIGS. 9A to 9C show the first display 1 respectively.
FIG. 6 is a diagram showing an example of a temperature display by the second and second displays 13. In (a), an image (morphological image or functional image, hereinafter simply referred to as a morphological image) 901 for observing the therapeutic effect taken in step 306 is displayed on the right half of the display, and the temperature distribution calculated from the NMR signal measured in step 308 Figure showing
902 is displayed in the left half. In this case, the temperature distribution may be given a predetermined color so that the temperature can be seen at a glance. For example, the hue may be changed from 30 degrees to 50 degrees in steps of 5 degrees from blue to yellow to red sequentially. With this display, the operator can proceed with the treatment while grasping the progress of the treatment and the temperature around the treatment site.

【0061】(b)では形態画像をディスプレイの全面に
表示し、温度分布図903を縮小してディスプレイの任意
の位置に移動可能な表示したものである。この表示方式
によれば形態画像を大きく表示でき、関心領域から離れ
た部位の上に温度分布のウインドウ画面903が表示でき
る。
In (b), the morphological image is displayed on the entire surface of the display, and the temperature distribution chart 903 is reduced so as to be movable to an arbitrary position on the display. According to this display method, a morphological image can be displayed in a large size, and a window screen 903 of the temperature distribution can be displayed on a portion distant from the region of interest.

【0062】(c)では形態画像をディスプレイの全面
に表示し、NMR信号から計算した温度を等高線904や数値
905を形態画像の該当部位の上に重ねて表示したもので
ある。このような表示方式を選択することで、一つの画
像で、治療の過程を観察するとともに、温度のモニター
もできることになる。
In (c), the morphological image is displayed on the entire surface of the display, and the temperature calculated from the NMR signal is represented by a contour line 904 or a numerical value.
905 is superimposed and displayed on the corresponding part of the morphological image. By selecting such a display method, it is possible to monitor the treatment process and monitor the temperature with one image.

【0063】図10(a)、(b)はさらに別の温度表示方
法の例を示すもので、同図(a)は形態画像1001上で検査
部位をポインター(カーソル)1002で指定し、指定した
位置の温度を画面上の所望の位置(形態画像の邪魔にな
らない位置)1003に数値表示するようにしたものであ
る。この表示方法により目的部位の温度を正確に把握す
ることができる。
FIGS. 10 (a) and 10 (b) show still another example of a temperature display method. FIG. 10 (a) shows an inspection part designated by a pointer (cursor) 1002 on a morphological image 1001 and designated. The temperature at the designated position is numerically displayed at a desired position (a position not obstructing the morphological image) 1003 on the screen. With this display method, the temperature of the target portion can be accurately grasped.

【0064】図10(b)は、目的部位の温度変化を時間軸
で表示する方式を示したものである。上述したように温
度計測は時々刻々の変化を測定しているので、これを時
間軸に対しプロットしグラフを描出する。このような表
示方式を採用することにより、温度変化曲線から目的部
位が目標温度に達する時間を予測することが可能とな
る。このような温度変化曲線は、画面上の関心領域の観
察に邪魔にならない位置にウィンドウを設けて表示する
ことができる。
FIG. 10B shows a method of displaying a temperature change of a target portion on a time axis. As described above, since the temperature measurement measures a momentary change, this is plotted on a time axis to draw a graph. By employing such a display method, it is possible to predict the time required for the target portion to reach the target temperature from the temperature change curve. Such a temperature change curve can be displayed by providing a window at a position that does not disturb the observation of the region of interest on the screen.

【0065】以上、本発明の第1の実施例を説明した
が、この実施例では治療効果を観察する画像を連続撮影
する過程で、任意の時間間隔で温度計測のためのNMR信
号の計測を行い、それを用いて作成した温度分布図、温
度数値、グラフなどの温度情報を、治療効果を観察する
画像と同時に表示するようにしたことにより、クライオ
サージエリー、ハイパーサーミヤ等の温度変化を伴うイ
ンターベンショナル治療を効果的に行うことができる。
Although the first embodiment of the present invention has been described above, in this embodiment, the measurement of the NMR signal for measuring the temperature is performed at arbitrary time intervals in the process of continuously photographing the image for observing the therapeutic effect. Temperature information, such as temperature distribution charts, temperature values, and graphs, created using the results, is displayed at the same time as images for observing the therapeutic effect, so that temperature changes in cryosurgery, hyperthermia, etc. The accompanying interventional treatment can be effectively performed.

【0066】尚、以上の実施例では、ステップ304(30
6)で行う高速撮影法のシーケンスおよびステップ308で
行う温度計測シーケンスとしてグラディエントエコー法
によるシーケンス(図5、図7)を例示したが、計測シ
ーケンスはこれに限定されず、種々の変更が可能であ
る。例えば、図11に示すスピンエコー法のシーケンス
を採用してもよい。
In the above embodiment, step 304 (30
Although the sequence (FIGS. 5 and 7) by the gradient echo method has been exemplified as the sequence of the high-speed imaging method performed in 6) and the temperature measurement sequence performed in step 308, the measurement sequence is not limited thereto, and various changes are possible. is there. For example, the sequence of the spin echo method shown in FIG. 11 may be adopted.

【0067】スピンエコー法によるシーケンスは、90
°高周波パルスによる励起から所定の時間TE/2に180
°高周波パルスを印加し、核スピンの位相を反転し、ス
ピンエコーとしてNMR信号を計測するもので、印加した
傾斜磁場以外の磁場歪により拡散した核スピンの位相を
整合できるため、磁場歪の影響のない画像が得られる。
従って形態の描出を優先したい場合には好適である。
The sequence by the spin echo method is 90
° 180 at a given time TE / 2 after excitation by high-frequency pulse
° Applies a high-frequency pulse to invert the phase of nuclear spin and measure the NMR signal as a spin echo.The phase of nuclear spin diffused by magnetic field distortion other than the applied gradient magnetic field can be matched, so the effect of magnetic field distortion The result is an image with no images.
Therefore, it is preferable to give priority to the depiction of the form.

【0068】このスピンエコー法によるシーケンスにお
いても、常温(例えば36℃)でNMR信号の位相誤差が
キャンセルされるようにエコー時間TEを設定しておく
と、熱的治療において核スピンの拡散定数やケミカルシ
フト値が変化すると、TEにおけるNMR信号の位相がわず
かに変化する。従って計測したNMR信号の位相シフト量
を求めることにより温度変化を計算することができる。
Also in this spin echo sequence, if the echo time TE is set so that the phase error of the NMR signal is canceled at room temperature (for example, 36 ° C.), the diffusion constant of nuclear spin and When the chemical shift value changes, the phase of the NMR signal in TE changes slightly. Therefore, the temperature change can be calculated by obtaining the phase shift amount of the measured NMR signal.

【0069】次に本発明の第2の実施例を図12のフロ
ー図を参照して説明する。尚、図12において図3のフ
ロー図と同じステップについては同じ番号で示した。こ
の実施例でも被検者を磁石中心に配設した後、体軸に沿
った断層像を取得し、これをもとに治療部位を含む断面
を設定し、その断面について高速撮影法による連続撮影
を行いながら、治療を開始するまでのステップ(301〜3
04)は図3に示す第1の実施例と同様である。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the flowchart of FIG. In FIG. 12, the same steps as those in the flowchart of FIG. 3 are denoted by the same reference numerals. In this embodiment as well, after placing the subject at the center of the magnet, a tomographic image along the body axis is obtained, a section including the treatment site is set based on the tomographic image, and the section is continuously photographed by the high-speed imaging method. Steps to start treatment (301-3)
04) is similar to the first embodiment shown in FIG.

【0070】即ち、連続撮影(例えば、MRフルオロスコ
ピー)により第1ディスプレイ12と第2ディスプレイ13に
は画像402が表示されるので、これを観察しながら、術
者は実質的にリアルタイムでバイオプシ(経皮索針)の作
業を行い、次のステップ305では、レーザ照射による患
部の蒸散治療を施行する。
That is, since the image 402 is displayed on the first display 12 and the second display 13 by continuous imaging (for example, MR fluoroscopy), while observing the image, the operator can perform the biopsy (substantially in real time). The operation of the percutaneous cord is performed, and in the next step 305, transpiration treatment of the affected part by laser irradiation is performed.

【0071】この蒸散治療の開始と同時に治療部位を含
む断面のNMR信号を計測する(311)。計算機10はこのNM
R信号を演算処理して、NMR信号強度の分布図とNMR信号
の位相図を求める。周知のようにNMR信号は強度情報と
位相情報を有しているので、同じ信号から強度分布図、
即ち形態画像と位相図とを求めることができる。このス
テップ311においても撮影シーケンスとして高速撮影を
優先したい場合にはグラディエントエコー法のシーケン
スを採用してもよいし、形態画像を優先したい場合には
スピンエコー法のシーケンスを採用してもよい。
At the same time as the start of the transpiration treatment, the NMR signal of the section including the treatment site is measured (311). Calculator 10 uses this NM
The R signal is arithmetically processed to obtain a distribution diagram of the NMR signal intensity and a phase diagram of the NMR signal. As is well known, an NMR signal has intensity information and phase information, so an intensity distribution diagram,
That is, a morphological image and a phase diagram can be obtained. Also in this step 311, a sequence of the gradient echo method may be employed when priority is given to high-speed imaging as an imaging sequence, and a sequence of the spin echo method may be employed when priority is given to a morphological image.

【0072】形態画像は第1ディスプレイ12と第2ディス
プレイ13に表示される。この際、図6で示した処理と同
様に、逐次1ビューのNMR信号を入れ替えながら絶対値を
表示することで、1ビューの計測時間毎に画像が更新さ
れ、術者はリアルタイムの画像観察が可能になる。
The morphological image is displayed on the first display 12 and the second display 13. At this time, as in the processing shown in FIG. 6, by displaying the absolute value while sequentially replacing the NMR signal of one view, the image is updated every measurement time of one view, and the surgeon can perform real-time image observation. Will be possible.

【0073】一方、位相情報については、128×128 の
マトリクスデータを得た時点で最初の位相図S(t1)を求
め、次いで128ビューの信号が全て入れ替わった時点
で、次の位相図S(t2)を求める。次にこれら位相図の各
ピクセルの位相変化から温度変化を計算によって求め
る。温度の計算は図1の実施例と同様である。このよう
に逐次128ビューの信号が入れ替わるたびに位相図を求
め、直前の位相図との位相差から順次温度変化を計算す
ることにより、図8に示す計測と同様に、被検体の動き
などの誤差を排除して位置情報の正確な温度変化量を求
めることができる。
On the other hand, as for the phase information, the first phase diagram S (t1) is obtained when 128 × 128 matrix data is obtained, and the next phase diagram S (t) is obtained when all the 128 view signals are replaced. Find t2). Next, a temperature change is calculated from the phase change of each pixel in these phase diagrams. The calculation of the temperature is the same as in the embodiment of FIG. As described above, the phase diagram is obtained each time the signal of the 128 views is sequentially exchanged, and the temperature change is sequentially calculated from the phase difference from the immediately preceding phase diagram. An accurate temperature change amount of the position information can be obtained by eliminating an error.

【0074】こうして求められた温度情報は、第1ディ
スプレイ12と第2ディスプレイ13にNMR信号強度分布図と
同時に或いは交互に表示される。温度情報の表示方法
は、第1の実施例と同様、温度分布図、数値表示、グラ
フなど任意の表示方法を選択することができる。
The temperature information thus obtained is displayed on the first display 12 and the second display 13 simultaneously or alternately with the NMR signal intensity distribution chart. As for the display method of the temperature information, an arbitrary display method such as a temperature distribution chart, a numerical display, and a graph can be selected as in the first embodiment.

【0075】上述した例では形態画像(絶対値図)は1
ビュー計測(約5 0ミリ秒)毎に更新され、温度情報は128
ビュー計測(約6.4秒)毎に更新される。術者は治療の進
行過程を断層像上で確認後、検査と治療を終了し、被検
者1を磁石2より搬出して終了する(ステップ309、31
0)。治療の継続の場合は、ステップ305とステップ311
に戻り断層像の撮影と表示・温度計測と表示が繰返され
る。
In the above example, the morphological image (absolute value diagram) is 1
Updated every view measurement (approximately 50 ms), temperature information is 128
Updated every view measurement (approximately 6.4 seconds). After confirming the progress of the treatment on the tomographic image, the operator ends the examination and the treatment, removes the subject 1 from the magnet 2, and ends the procedure (steps 309 and 31).
0). Step 305 and Step 311 for continuation of treatment
Returning to the above, photographing of a tomographic image and display / temperature measurement and display are repeated.

【0076】本発明の第2の実施例によれば、治療の進
行過程を観察する断層面の形態的や機能的な画像(NMR信
号の絶対値図)と治療に伴う温度変化を示す温度分布図
(NMR信号の位相図より算出)とを同一の計測シーケンス
で得ることができるので、システム構成を単純にできる
特長がある。
According to the second embodiment of the present invention, a morphological or functional image (absolute value diagram of NMR signal) of a tomographic plane for observing the progress of treatment and a temperature distribution showing a temperature change accompanying the treatment Figure
(Calculated from the phase diagram of the NMR signal) can be obtained in the same measurement sequence, so that the system configuration can be simplified.

【0077】尚、以上の実施例では形態画像を連続撮影
する過程で温度モニターを行う場合を説明したが、本発
明はこれら実施例に限定されず、形態画像の撮影と温度
計測とを任意の組み合わせで実施することも本発明の範
囲に含まれる。
In the above embodiment, the case where the temperature is monitored in the process of continuously photographing the morphological image has been described. However, the present invention is not limited to these embodiments, and the photographing of the morphological image and the temperature measurement can be arbitrarily performed. Implementation in combination is also included in the scope of the present invention.

【0078】[0078]

【発明の効果】本発明によれば、MRI装置の制御手段の
機能として、一つの撮影の過程で温度計測を任意に組み
合わせる機能を持たせるとともに、表示手段の機能とし
て形態画像と温度情報とを合成して表示する機能を持た
せたことにより、特に熱治療を伴うインターベンショナ
ル処置において、治療部位の温度を把握しながら確実に
治療を進めることができる。また温度表示の機能とし
て、温度分布図のみならず数値機能やグラフ機能を持た
せたことにより、術者が利用しやすい温度情報を提供す
ることができる。
According to the present invention, as a function of the control means of the MRI apparatus, a function of arbitrarily combining temperature measurement in one imaging process is provided, and a morphological image and temperature information are displayed as a function of a display means. By providing the function of synthesizing and displaying, it is possible to reliably proceed with the treatment while grasping the temperature of the treatment site, particularly in an interventional treatment involving heat treatment. The temperature display function includes not only a temperature distribution diagram but also a numerical function and a graph function, so that temperature information that can be easily used by an operator can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明が適用されるMRI装置の全体構成を示す
図。
FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of an MRI apparatus to which the present invention is applied.

【図2】MRI装置の表示部の構成を示す図。FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a display unit of the MRI apparatus.

【図3】本発明のMRI装置による検査の一実施例を示す
フローチャート。
FIG. 3 is a flowchart showing an embodiment of the examination by the MRI apparatus of the present invention.

【図4】図3の検査フローにおけるディスプレイの表示
例を示す図。
FIG. 4 is a view showing a display example of a display in the inspection flow of FIG. 3;

【図5】本発明のMRI装置で採用される高速撮影シーケ
ンスの一例を示す図。
FIG. 5 is a diagram showing an example of a high-speed imaging sequence employed in the MRI apparatus of the present invention.

【図6】本発明のMRI装置で採用される連続撮影、画像
処理を説明する図。
FIG. 6 is a diagram illustrating continuous imaging and image processing employed in the MRI apparatus of the present invention.

【図7】本発明のMRI装置で採用される温度計測シーケ
ンスの一例を示す図。
FIG. 7 is a diagram showing an example of a temperature measurement sequence employed in the MRI apparatus of the present invention.

【図8】本発明による温度計測の一実施例を示すフロー
チャート示す。
FIG. 8 is a flowchart showing one embodiment of temperature measurement according to the present invention.

【図9】 本発明のMRI装置によるディスプレイの表示例
を示す図。
FIG. 9 is a view showing a display example of a display by the MRI apparatus of the present invention.

【図10】本発明のMRI装置によるディスプレイの他の
表示例を示す図。
FIG. 10 is a diagram showing another display example of the display by the MRI apparatus of the present invention.

【図11】本発明のMRI装置で採用される撮影シーケン
スの他の例を示す図。
FIG. 11 is a diagram showing another example of the imaging sequence employed in the MRI apparatus of the present invention.

【図12】本発明のMRI装置による検査の他の実施例を
示すフローチャート。
FIG. 12 is a flowchart showing another embodiment of the examination by the MRI apparatus of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1……被検者 2……磁石 3……傾斜磁場コイル 4……傾斜磁場電源 5……高周波コイル 6……高周波電力アンプ 7……検出コイル 8……受信器 9……シーケンサ 10……計算機 11……記憶装置 12……第1ディスプレイ 13……第2ディスプレイ 14……操作卓 15……テーブル 1 Subject 2 Magnet 3 Gradient magnetic field coil 4 Gradient magnetic field power supply 5 High frequency coil 6 High frequency power amplifier 7 Detection coil 8 Receiver 9 Sequencer 10 Computer 11 Storage device 12 First display 13 Second display 14 Console 15 Table

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】一定の磁場強度を発生する静磁場発生手段
と、磁場強度勾配を発生する傾斜磁場発生手段と、高周
波磁場を発生する手段と、前記被検体からの核磁気共鳴
信号を検出する手段と、前記核磁気共鳴信号を用いて被
検体の断層画像を再構成し結果を表示する計算・表示手
段と、これら各手段を制御する制御手段とを備えた磁気
共鳴イメージング装置において、 前記計算・表示手段は、前記被検体の検査部位の温度変
化を算出する手段と、算出した温度変化を再構成画像と
交互あるいは同時に表示する手段とを備えたことを特徴
とする磁気共鳴イメージング装置。
1. A static magnetic field generating means for generating a constant magnetic field strength, a gradient magnetic field generating means for generating a magnetic field strength gradient, a means for generating a high frequency magnetic field, and detecting a nuclear magnetic resonance signal from the subject. A magnetic resonance imaging apparatus comprising: means for calculating and displaying a result by reconstructing a tomographic image of the subject using the nuclear magnetic resonance signal; and control means for controlling each of the means. A magnetic resonance imaging apparatus characterized in that the display means includes means for calculating a temperature change of the test part of the subject, and means for displaying the calculated temperature change alternately or simultaneously with the reconstructed image.
【請求項2】前記制御手段は、前記被検体の断層画像用
の核磁気共鳴信号を計測する間に、温度計測用の核磁気
共鳴信号を計測する制御を行い、断層画像用の核磁気共
鳴信号を再構成した断層画像と、温度計測用の核磁気共
鳴信号を計算して得られた温度情報とを、同時あるいは
交互に表示することを特徴とする請求項1記載の磁気共
鳴イメージング装置。
2. The nuclear magnetic resonance apparatus according to claim 1, wherein said control means controls to measure a nuclear magnetic resonance signal for temperature measurement while measuring the nuclear magnetic resonance signal for tomographic image of said subject. The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1, wherein a tomographic image obtained by reconstructing a signal and temperature information obtained by calculating a nuclear magnetic resonance signal for temperature measurement are displayed simultaneously or alternately.
【請求項3】前記制御手段は、前記被検体から得られた
核磁気共鳴信号を用いて、断層画像用の信号強度データ
と温度情報算出用の位相データを作成し、信号強度デー
タを再構成した断層画像と位相データから算出した温度
情報とを同時あるいは交互に表示することを特徴とする
請求項1記載の磁気共鳴イメージング装置。
3. The control means creates signal intensity data for tomographic images and phase data for calculating temperature information using nuclear magnetic resonance signals obtained from the subject, and reconstructs the signal intensity data. 2. The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1, wherein the displayed tomographic image and the temperature information calculated from the phase data are displayed simultaneously or alternately.
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