CN101849828B

CN101849828B - Mri装置

Info

Publication number: CN101849828B
Application number: CN201010158129.7A
Authority: CN
Inventors: 坂仓良知
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Medical Systems Corp
Current assignee: Canon Medical Systems Corp
Priority date: 2009-03-31
Filing date: 2010-03-31
Publication date: 2012-12-05
Anticipated expiration: 2030-03-31
Also published as: JP5453155B2; US8519711B2; JP2010253266A; CN101849828A; US20100244833A1

Abstract

本发明提供一种可以通过从居住空间外的途经对患者居住空间内的温度进行检测的MRI装置。从患者居住空间的外侧使用热成像照相机或通常的照相机，对患者居住空间中的温度分布进行检测，判定在检测到的温度分布中，是否有温度上升至预先设定的规定的阈值以上的部分，当判定为在温度分布中有温度上升至阈值以上的部分的情况下，进行停止对被检体(P)提供倾斜磁场的动作的控制。

Description

MRI装置

本申请基于2009年3月31日提交的在先日本专利申请号2009-87931的并要求其优先权，其全部内容以引用的方式结合在本文中。

技术领域

本发明涉及MRI装置，特别涉及可以通过从居住空间外的途经对患者居住空间内的温度进行检测的MRI装置。

背景技术

在MRI装置中，对由于NMR现象而在被检体(患者身体)中产生的高频信号(NMR信号)进行检测。为了对该NMR信号附加空间信息而施加倾斜磁场。

该倾斜磁场是通过在倾斜磁场产生用的线圈中流过电流而产生的。与被检体的空间坐标对应地在X、Y、Z的各轴方向上具备该倾斜磁场线圈。

由于在该种倾斜磁场线圈中流过大电流，所以散热成为问题，而通常设置对其进行冷却的单元。另外，还考虑通过安装热电偶、热敏电阻等根据温度电阻值发生变化的温度传感器，对倾斜磁场线圈自身以及成为配置有患者的空间的患者居住空间内部的温度进行直接测定(例如日本特开平4-176440号公报、日本特开平6-292662号公报)。

但是，在以往技术的情况下，这样的热电偶、热敏电阻等温度传感器将温度变化作为电阻值的变化而进行检测，所以需要在传感器中流过电流。在MRI装置中，这样的电流在摄像时成为强烈的噪声。另外，MRI装置根据倾斜磁场的施加方法而在X、Y、Z的各轴方向上具备的倾斜磁场线圈的散热的倾向改变，所以患者居住空间内的温度分布也多样地变化。因此，仅能够检测患者居住空间内的特定部位的温度的温度传感器不能说适合于MRI装置。另外，在施加了强的高频脉冲的场所即患者居住空间中配置温度传感器时，有可能引起温度传感器的误动作、向装置侧的误动作，所以不能说向MRI装置的应用一定最佳。根据以上那样的理由，无法针对患者居住空间内部进行适当的温度检测，所以有可能无法确保患者、装置双方的安全性。

发明内容

本发明是考虑这样的事情而完成的，其目的在于，可以对MRI装置的患者居住空间整体的温度进行检测。

附图说明

在参照附图阅读以下详细描述时，本公开的多个方面将变得显而易见。提供说明和相关附图用以例示本发明的实施例，而非限制本发明的范围。

图1是示出本发明的实施例的MRI装置的结构的框图。

图2是示出时序列地表示本发明的实施例的MRI装置中的判定部从通过热成像照相机摄影的图像中采样的患者居住空间内的最高温度的曲线的例子的图。

图3是示出在本发明的实施例的MRI装置中，利用通常的照相机以及热成像照相机摄影的图像彼此之间的合成图像的显示例的图。

图4是示出本发明的实施例的MRI装置的动作的流程图。

图5是示出时序列地表示本发明的实施例的变形例的MRI装置中的判定部从通过热成像照相机摄影的图像中采样的患者居住空间内的最高温度的曲线的例子的图。

图6是示出在本发明的实施例的变形例的MRI装置中，利用通常的照相机以及热成像照相机摄影的图像彼此之间的合成图像的显示例的图。

图7是示出在患者居住空间13内的规定的内壁粘贴了热敏标签的样子的图。

图8示出表示本实施例的MRI装置100的动作的流程图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施例进行说明。

(实施例1)

在本实施例中，说明使用红外线热成像照相机对患者以及机架具备的患者居住空间内部中的温度变化进行监视的例子。

(结构)

首先，使用图1对本实施例中的MRI装置的结构进行说明。

图1是示出本实施例中的MRI装置100的结构的框图。

首先，产生静磁场的磁铁装置1、产生倾斜磁场的倾斜磁场线圈2、以及发送线圈(未图示)在机架4内部配置成大致同心状。

磁铁装置1要求高磁场强度、高均匀性、以及高稳定性，例如使用超导电磁铁、永久磁铁等，但在本实施方式中设为使用超导电磁铁而进行说明。

另外，虽然没有详细示出倾斜磁场线圈2，但为了在X轴、Y轴、Z轴的各方向上产生倾斜磁场，而具备由X轴倾斜磁场线圈、Y轴倾斜磁场线圈、以及Z轴倾斜磁场线圈构成的3通道的倾斜磁场线圈，各个X轴倾斜磁场线圈、Y轴倾斜磁场线圈、以及Z轴倾斜磁场线圈以被独立地驱动的方式，与三个倾斜磁场电源、即X轴倾斜磁场电源5X、Y轴倾斜磁场电源5Y、以及Z轴倾斜磁场电源5Z连接。这些各倾斜磁场电源5X、5Y、5Z设置在机架4外。

另外，发送线圈(未图示)配置在机架4形成的内壁与倾斜磁场线圈2之间，通过从发送机6供给的高频脉冲电流而向被检体P发送高频脉冲。

另外，接收线圈3进行从被检体150产生的核磁共振信号的接收，将该信号供给给接收机7。

X轴倾斜磁场电源5X、Y轴倾斜磁场电源5Y、Z轴倾斜磁场电源5Z以及发送机6通过顺序控制器8按照预先编程的规定的脉冲序列进行控制，产生X轴方向的倾斜磁场GX、Y轴方向的倾斜磁场GY、以及Z轴方向的倾斜磁场GZ、高频脉冲电流。

另外，具备：对从接收机7供给的MR信号进行重构处理而生成被检体的图像数据的图像数据生成部9；进行图像种类以及摄像方法的选择、摄像参数的设定等的操作部10；以及从根据规定的摄像方法、摄像参数而由图像数据生成部9生成的多个图像种类中的图像数据群中选择一个或多个图像数据并将其显示的显示部11。

被检体P在载置于床12支撑的顶板121上的状态下，被插入到在机架4内形成的作为诊断用空间的患者居住空间13，并定位到摄影区域。

另外，患者居住空间13包括机架4的内壁。

另外，通常的照相机14例如设置在检查室内的侧壁，事先对患者居住空间13进行摄影。通过通常的照相机14摄影的图像被输入给后述的图像合成部17。

热成像照相机15输出根据温度而摄影成不同颜色的图像的图像数据。此处，热成像照相机15以对与上述通常的照相机相同的范围进行摄影的方式，设置在检查室内的侧壁。

通过热成像照相机15摄影的图像被输入给判定部16以及图像合成部17。

另外，关于通常的照相机14以及热成像照相机15的摄影方向以及摄影范围，只要可以取得能够掌握患者居住空间13与插入的被检体P的样子那样的图像即可，而不限于特定的摄影方向。

判定部16根据从热成像照相机15发送的图像对包括被检体P的患者居住空间13的温度分布进行检测。

另外，判定部16对检测到的患者居住空间13的温度分布与预先设定的阈值TH进行比较，判定在患者居住空间13内部是否有呈现阈值TH以上的温度的部位。

使用图2、图3，对该判定方法的例子进行说明。

图2是示出针对每个规定的时间对热成像照相机15摄影的图像中的温度分布中的最高温度进行采样并将其时序列地表示的曲线的例子的图。

另外，图3是示出通过后述的图像合成部17对通常的照相机14以及热成像照相机15摄影的图像彼此之间进行合成而得到的合成图像171的显示例的图。

例如，判定部16如图2所示对热成像照相机15摄影的每1分钟的图像表示的温度分布的最高温度进行采样，针对每个采样与阈值TH进行比较。在图2中，在检查开始8分钟后，热成像照相机15摄影的图像呈现的最高温度超过阈值TH。在该情况下，判定部16立刻将该意思传递给后述的控制部18，控制部18对顺序控制器8指示序列的停止。另外，作为向操作者通知序列的停止的单元，也可以使用警报的鸣叫、显示部11的显示画面111上的警告显示。

另外，患者居住空间13的温度分布受到设置在机架4的由X轴倾斜磁场线圈、Y轴倾斜磁场线圈、以及Z轴倾斜磁场线圈构成的3通道的倾斜磁场线圈的驱动的差异的影响，所以也可以根据对倾斜磁场线圈的驱动进行控制的脉冲序列，将与热成像照相机15的摄影图像呈现的温度分布的最高温度相关的采样限定在特定的范围而进行。

例如，在针对朝向X轴方向而载置于床12上的被检体P，仅驱动设置于两侧面的X轴倾斜磁场线圈的情况下，在热成像照相机15摄影的图像上，限定在与X轴倾斜磁场线圈的设置部位对应的范围，判定部16进行与热成像照相机15的摄影图像呈现的温度分布的最高温度相关的采样。通过采用这样的方法，判定部16可以更高效地进行采样。

另外，图像合成部17对通过通常的照相机14以及热成像照相机15分别摄影的图像进行合成，将合成图像171输入给显示部11。然后，如图3所示，显示部11在显示画面111上显示合成图像171，而可以使操作者总是能够掌握患者居住空间13的温度分布。

另外，根据国际电气标准会议(International ElectrotechnicalCommission)的规定，患者居住空间13内的温度不能超过41℃，所以将阈值TH设定在41℃以下的范围中。

进而，本实施例中的MRI装置100具备对以上的各部件进行总体控制的控制部18。

(动作)

关于如上所述构成的MRI装置，使用图1至图4说明对包括被检体P的患者居住空间13的温度分布的变化进行检测的动作。

图4是示出本实施例的MRI装置100的动作的流程图。

(图4的步骤S11)

使载置了被检体的床12上的顶板121在被检体的体轴方向上滑动，将被检体中的摄像对象部位配置在摄像区域的规定位置。

操作者从操作部10向控制部18发送指示，以开始本扫描。根据该指示，控制部18对各部件指示本扫描的开始，而开始本扫描，对摄像区域内的多个剖面进行摄像。取得的MR信号通过图像数据生成部9重构，而成为图像数据。通过反复这样的动作而在多个摄像位置生成多个剖面的图像数据。

(图4的步骤S12)

以上述本扫描的开始为触发，热成像照相机15开始对包括被检体P的患者居住空间13进行摄影。

热成像照相机15将摄影的图像输入给判定部16。

另外，通常的照相机14与热成像照相机15不同，与本扫描的开始无关地，总是进行摄影。

(图4的步骤S13)

判定部16根据从热成像照相机15发送的图像，对包括被检体P的患者居住空间13的温度分布进行检测。

(图4的步骤S14)

另外，判定部16对检测到的患者居住空间13内部的温度分布与预先设定的阈值进行比较，判定在患者居住空间13内部是否有呈现阈值以上的温度的部位。

(图4的步骤S15)

当判定部16判定为在患者居住空间13内部有呈现阈值以上的温度的部分的情况下，控制部18向顺序控制器8发送指示，以停止序列。根据该指示，顺序控制器8中止序列动作。

(效果)

根据本发明，可以对MRI装置的患者居住空间的温度进行检测。

另外，根据本实施例，通过使用热成像照相机15，可以与患者的样子一起，对患者的温度变化、患者有可能接触的患者居住空间13的温度进行检测。

另外，通过监视患者居住空间13的温度变化，可以未然地防止伴随由于温度变化引起的静磁场强度的变化而产生的图像的失真、模糊，可以实现检查的高效化。

另外，通过根据对倾斜磁场线圈的驱动进行控制的脉冲序列，将与热成像照相机15的摄影图像呈现的温度分布的最高温度相关的采样限定在特定的范围，判定部16可以更高效地进行采样。

另外，本发明并不原封不动地限于上述实施方式，可以在实施阶段在不脱离其要旨的范围内将结构要素变形而具体化。另外，可以通过上述实施方式公开的多个的结构要素的适宜的组合，形成各种发明，也可以从实施方式所示的所有结构要素中删除几个结构要素。进而，也可以适宜地组合不同实施方式的结构要素。

特别在本实施例中，为了取得患者居住空间13的温度分布，使用了热成像照相机15，但温度分布的取得不限于使用热成像照相机15，而只要可以通过从患者居住空间13外的途经，取得针对包括患者居住空间13的宽范围的空间的温度分布即可。

另外，在本实施例中通过判定部16对患者居住空间13内部的温度分布与预先设定的阈值进行比较，判定在患者居住空间13内部是否有呈现阈值以上的温度的部位，当判定部16判定为在患者居住空间13内部有呈现阈值以上的温度的部分的情况下，自动地停止序列，但本发明不限于此，只要可以使用热成像照相机15等，通过从患者居住空间13的外侧的途经取得与患者居住空间13的温度分布相关的信息，并向操作者通知该信息即可。通过判定部16判定的患者居住空间13的温度判定、序列的自动停止控制不是必需的。

(实施例1的变形例)

在上述实施例中，在还包括被检体P的患者居住空间13内的温度中对最高温度进行检测，对该最高温度与阈值进行比较，判定在患者居住空间13内部是否有呈现阈值以上的温度的部位，但在本发明中判定方法不限于此，也可以使用各种判定方法。

此处，使用图5、图6对其他判定法进行说明。

图5是示出针对每个规定的时间在热成像照相机15摄影的图像中的温度分布中对最高温度进行采样，并时序列地表示的曲线的例子的图。

另外，图6是示出通过后述的图像合成部17对通常的照相机14以及热成像照相机15摄影的图像彼此之间进行合成而得到的合成图像171的显示例的图。

另外，图6(a)的合成图像171表示从本扫描的开始7分钟后的患者居住空间13内部的样子，并且图6(b)的合成图像171表示从本扫描的开始起8分钟后的患者居住空间13内部的样子。

例如，判定部16如图5所示对热成像照相机15摄影的每1分钟的图像呈现的最高温度进行采样，但与上述实施例不同，对在各个时间采样的最高温度与阈值TH不直接进行比较，而与刚刚采样的最高温度进行比较，求出其差分(参照图5中的差分ΔT1～ΔT7)。

然后，在该差分超过预先设定的阈值的时刻，控制部18向顺序控制器8指示序列的停止。在图5中，在本扫描开始起7分钟后与8分钟后热成像照相机15摄影的图像呈现的最高温度的差分ΔT7超过了阈值的情况下，判定部16立刻将该意思传递给后述的控制部18，控制部18向顺序控制器8指示序列的停止。

另外，图像合成部17对利用通常的照相机14以及热成像照相机15分别摄影的图像进行合成，如图6所示的那样显示部11显示合成图像171，而可以使操作者总是掌握患者居住空间13内部的当前的温度分布。

与上述实施例不同，判定部16根据在不同的时间带采样的信息进行判定，所以对于合成图像171的显示，也将在相互的时间带中摄影的图像显示为静止图像，而可以使操作者容易地比较温度分布。

通过进行以上那样的判定，可以对患者居住空间13内的温度分布中的最高温度急剧上升进行检测，所以如图5所示在最高温度超过阈值TH前，停止序列动作，可以事先防止在下次的最高温度的采样时(图5中的本扫描开始9分钟后)已经超过阈值，进而最高温度上升至IEC的规格中决定的41℃付近。

(实施例2)

接下来，对本申请发明的实施例2进行说明。在实施例2中，说明如下例子：在患者居住空间13内的规定的壁，粘贴颜色根据温度的变化而变化的材料，通过通常的照相机14对该材料的变色的状态进行摄影，从而对患者居住空间13内的温度变化进行监视。

(结构)

首先，使用图7，对本发明的实施例2中的结构进行说明。

另外，以下关于与上述实施例1实质上相同的结构简化说明，以不同的部分为中心进行详述。

如上所述，在本实施例中，在患者居住空间13内的规定的壁，作为颜色根据温度变化而发生变化的材料，而粘贴热敏标签，并通过通常的照相机14对该热敏标签的变色的状态进行摄影，根据摄影的图像判定在患者居住空间13内部是否有呈现规定的阈值以上的温度的部位。

此处，对在本实施例中使用的热敏标签进行更详细的说明。

热敏标签如图7所示，粘贴在患者居住空间13内的规定的位置。当热敏标签是根据温度可逆地变化颜色的标签时，可以节省由操作者等屡次进行热敏标签的重贴作业的工时、成本，所以是优选的，但也可以使用温度非可逆地变化的热敏标签。另外，也可以是具备可逆性的部分与非可逆性的部分这两方的所谓组合式的标签。

另外，如上所述，优选考虑国际电气标准会议(InternationalElectrotechnical Comission)的规定，而使用作为热敏标签的阈值的变色温度是40℃以下的标签。热敏标签例如通常在黄色的状态下粘贴了热敏标签的部位的表面温度成为40℃付近时，变色成红色。

通常的照相机14在MRI装置的本扫描开始后，如图7所示对粘贴了热敏标签的患者居住空间13内进行摄影，并将摄影的图像输入给判定部16。

判定部16识别所摄影的患者居住空间13内粘贴的热敏标签的颜色，判定在多个热敏标签中是否有表示粘贴的部位的表面温度超过40℃的变色成红色的热敏标签。

另外，在本实施方式中，作为因温度的变化而使颜色变化的材料，使用了热敏标签，但并不限于此，也可以在患者居住空间13内的规定的壁上涂覆因温度的变化而使颜色变化的液状材料(例如热敏墨水)。

(动作)

关于以上那样构成的MRI装置，使用图1至图8，说明对粘贴在包括被检体P的患者居住空间13的热敏标签的颜色的变化进行检测的动作。

图8示出表示本实施例的MRI装置100的动作的流程图。

(图8的步骤S21)

操作者从操作部10向控制部18发送指示，以开始本扫描。根据该指示，控制部18对各部件指示本扫描的开始，而开始本扫描，对于摄像区域内的多个剖面进行摄像。取得的MR信号通过图像数据生成部9重构，而成为图像数据。通过反复这样的动作，而在多个摄像位置生成多个剖面的图像数据。

(图8的步骤S22)

以上述本扫描的开始为触发，通常的照相机14开始包括被检体P的患者居住空间13的摄影。

通常的照相机14将摄影的图像输入给判定部16。

(图8的步骤S23)

判定部16根据从通常的照相机14发送的图像，对粘贴在包括被检体P的患者居住空间13中的热敏标签的颜色的变化进行检测。

(图8的步骤S24)

另外，判定部16判定在检测的患者居住空间13内部粘贴的热敏标签中，是否有变色成表示所粘贴的部位的表面温度超过作为阈值的40℃的红色的热敏标签。

(图8的步骤S25)

当判定部16判定为在患者居住空间13内部，有变色成红色的热敏标签的情况下，控制部18向顺序控制器8发送指示，以停止序列。根据该指示，顺序控制器8中止序列动作。

(效果)

另外，根据本实施例，通过使用热敏标签，患者自身可以视觉性地掌握患者居住空间内13内的温度分布，而可以防止患者错误地接触到高温度部位。

Claims

1.一种MRI装置，其特征在于包括：

静磁场产生单元，对插入到患者居住空间的被检体提供静磁场；

倾斜磁场产生单元，对上述被检体提供倾斜磁场；

高频脉冲发送单元，为了引起核磁共振对构成上述被检体的组织的原子的原子核提供高频磁场；

图像数据生成单元，使用上述核磁共振产生的信号，生成针对上述被检体的断层图像；

检测单元，从该患者居住空间的外侧检测上述患者居住空间中的温度分布；

判定单元，判定在由上述检测单元检测到的上述温度分布中，是否有温度上升至预先设定的规定的阈值以上的部分；以及

控制单元，在由上述判定单元判定为在上述温度分布中有温度上升至上述阈值以上的部分的情况下，控制上述倾斜磁场产生单元，以使上述倾斜磁场产生单元对上述被检体提供倾斜磁场的动作停止。

2.根据权利要求1所述的MRI装置，其特征在于：

上述检测单元使用根据温度而输出不同颜色的图像的热成像照相机，摄影表示包括上述被检体的上述患者居住空间中的温度分布的温度分布图像。

3.根据权利要求2所述的MRI装置，其特征在于：

上述判定单元以规定的时间间隔，判定在由上述检测单元检测到的上述温度分布图像中是否有温度上升至上述阈值以上的部分。

4.根据权利要求2所述的MRI装置，其特征在于：

上述判定单元针对由上述热成像照相机以规定的时间间隔摄影的第1图像以及第2图像进行差分处理，识别上述检测单元的温度检测范围中的温度上升的程度，在该温度上升的程度超过规定的值的情况下，上述控制单元控制上述倾斜磁场产生单元，以使上述倾斜磁场产生单元对上述被检体提供倾斜磁场的动作停止。

5.根据权利要求2所述的MRI装置，其特征在于还包括：

通常的摄影单元，对与上述热成像照相机的摄影范围相同的范围进行摄影；

图像合成单元，根据由上述热成像照相机摄影的温度分布图像、与由上述通常的摄影单元摄影的通常图像生成合成图像；以及

显示单元，显示上述合成图像。

6.根据权利要求4所述的MRI装置，其特征在于包括：

图像合成单元，在由上述热成像照相机以规定的时间间隔摄影的第1温度分布图像以及第2温度分布图像、与由上述通常的摄影单元以上述规定的时间间隔摄影的第1通常图像以及第2通常图像中，根据摄影时间所对应的上述温度分布图像与通常图像，生成第1合成图像以及第2合成图像；以及

显示单元，将上述第1合成图像与上述第2合成图像显示在同一画面上。

7.根据权利要求1或2所述的MRI装置，其特征在于：

上述倾斜磁场产生单元为了在上述患者居住空间的X轴、Y轴、Z轴的各方向上分别产生倾斜磁场，具备与上述各方向对应的多个倾斜磁场线圈，

上述判定单元依照上述倾斜磁场产生单元在倾斜磁场的产生中使用的上述倾斜磁场线圈，限定判定是否有温度上升至上述阈值以上的部分的上述温度分布上的对象范围。

8.根据权利要求1所述的MRI装置，其特征在于：

上述检测单元还具备对通常的图像进行摄影的通常的摄影单元，由上述通常的摄影单元对所粘贴的使颜色依照表面温度的变化而变化的材料进行摄影，取得上述材料的图像。

9.根据权利要求8所述的MRI装置，其特征在于：

上述材料是热敏标签或热敏涂料。

10.根据权利要求8或9所述的MRI装置，其特征在于：

上述判定单元以规定的时间间隔，判定在由上述检测单元取得的上述材料的图像中，多个上述材料中是否有温度上升至上述阈值以上的部分。

11.根据权利要求8或9所述的MRI装置，其特征在于：

上述判定单元针对由上述通常的摄影单元以规定的时间间隔摄影的第1图像以及第2图像进行差分处理，识别上述检测单元的温度检测范围中的温度上升的程度，在该温度上升的程度超过规定的值的情况下，上述控制单元控制上述倾斜磁场产生单元，以使上述倾斜磁场产生单元对上述被检体提供倾斜磁场的动作停止。

12.根据权利要求8或9所述的MRI装置，其特征在于还包括：

显示单元，显示由上述通常的摄影单元摄影的摄影图像。

13.根据权利要求8或9所述的MRI装置，其特征在于：

14.一种MRI装置，其特征在于包括：

倾斜磁场产生单元，对上述被检体提供倾斜磁场；

检测单元，从该患者居住空间的外侧检测上述患者居住空间中的温度分布；以及

显示单元，显示与由上述检测单元检测到的上述患者居住空间的温度分布相关的信息。