CN114305385A - 磁共振成像装置、被检测体对位装置以及被检测体对位方法 - Google Patents

磁共振成像装置、被检测体对位装置以及被检测体对位方法 Download PDF

Info

Publication number
CN114305385A
CN114305385A CN202110310712.3A CN202110310712A CN114305385A CN 114305385 A CN114305385 A CN 114305385A CN 202110310712 A CN202110310712 A CN 202110310712A CN 114305385 A CN114305385 A CN 114305385A
Authority
CN
China
Prior art keywords
subject
receiving coil
magnetic resonance
imaging
bed
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202110310712.3A
Other languages
English (en)
Inventor
滨田康太
花田光
堀尾秀之
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Healthcare Corp
Original Assignee
Fujifilm Healthcare Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujifilm Healthcare Corp filed Critical Fujifilm Healthcare Corp
Publication of CN114305385A publication Critical patent/CN114305385A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/44—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance using nuclear magnetic resonance [NMR]
    • G01R33/48—NMR imaging systems
    • G01R33/54—Signal processing systems, e.g. using pulse sequences ; Generation or control of pulse sequences; Operator console
    • G01R33/543—Control of the operation of the MR system, e.g. setting of acquisition parameters prior to or during MR data acquisition, dynamic shimming, use of one or more scout images for scan plane prescription
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/28—Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64
    • G01R33/30—Sample handling arrangements, e.g. sample cells, spinning mechanisms
    • G01R33/307—Sample handling arrangements, e.g. sample cells, spinning mechanisms specially adapted for moving the sample relative to the MR system, e.g. spinning mechanisms, flow cells or means for positioning the sample inside a spectrometer
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/28—Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64
    • G01R33/32—Excitation or detection systems, e.g. using radio frequency signals
    • G01R33/36—Electrical details, e.g. matching or coupling of the coil to the receiver
    • G01R33/3664—Switching for purposes other than coil coupling or decoupling, e.g. switching between a phased array mode and a quadrature mode, switching between surface coil modes of different geometrical shapes, switching from a whole body reception coil to a local reception coil or switching for automatic coil selection in moving table MR or for changing the field-of-view
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/44—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance using nuclear magnetic resonance [NMR]
    • G01R33/48—NMR imaging systems
    • G01R33/54—Signal processing systems, e.g. using pulse sequences ; Generation or control of pulse sequences; Operator console
    • G01R33/56—Image enhancement or correction, e.g. subtraction or averaging techniques, e.g. improvement of signal-to-noise ratio and resolution
    • G01R33/5608—Data processing and visualization specially adapted for MR, e.g. for feature analysis and pattern recognition on the basis of measured MR data, segmentation of measured MR data, edge contour detection on the basis of measured MR data, for enhancing measured MR data in terms of signal-to-noise ratio by means of noise filtering or apodization, for enhancing measured MR data in terms of resolution by means for deblurring, windowing, zero filling, or generation of gray-scaled images, colour-coded images or images displaying vectors instead of pixels

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)

Abstract

本发明提出了磁共振成像装置、被检测体对位装置以及被检测体对位方法，能够不使用追加的硬件，而将被检测体的摄像对象部位自动地对位到摄像空间。接收配置在被检测体的摄像对象部位的状态的接收线圈接收到的核磁共振信号，并计算接收线圈的位置。使搭载了被检测体的床移动，使得接收线圈的位置与磁共振成像装置的摄像空间一致。由此，将被检测体的摄像对象部位对位到磁共振成像装置的摄像空间。

Description

磁共振成像装置、被检测体对位装置以及被检测体对位方法
技术领域
本发明涉及磁共振成像(以下，称为“MRI”)装置，特别涉及被检测者设置时的操作者的工作流程提高技术。
背景技术
MRI装置是计测构成被检测体特别是人体的组织的原子核自旋所产生的NMR信号，并将其头部、腹部、四肢等的形态、功能二维地或者三维地图像化的装置。在摄影中，在MRI装置的静磁场磁铁产生的均匀的静磁场空间中配置被检测体，从发送线圈照射高频磁场脉冲，从倾斜磁场线圈施加倾斜磁场脉冲。被照射了高频磁场脉冲的被检测体组织的原子核产生NMR信号，倾斜磁场脉冲对NMR信号赋予相位编码和频率编码。NMR信号通过接收线圈被计测为时间序列数据。被计测的NMR信号通过二维或三维傅里叶变换被重建为图像。
MRI装置的摄像空间能够形成给定精度以上的均匀的静磁场空间，并且是能够施加给定的倾斜磁场脉冲的区域，并通过预先设计来决定。因此，操作者需要在摄像空间内配置被检测者的摄像对象部位。
以往，操作者将被检测者设置在摄像空间的过程如下。首先，使被检测者躺卧在MRI所配备的床上，且操作者进行使床移动的操作，使得摄像对象部位附近配置在静磁场的中心。接着，操作者将MRI装置所配备的激光照射到被检测者，一边通过目视确认激光的照射部位，一边进一步进行床的移动操作，由此进行微调整，使得摄像对象部位配置在静磁场的中心。
然而，通过目视来进行的床的对位作业成为操作者的负担。此外，在为了对同一被检测者进行经过观察而经过多次进行检查的情况下，也产生每次检查时被检测者的设置位置微妙地不同的问题。此外，作为附带的问题，存在用于位置调整的激光进入被检测者的眼睛的风险。此外，在使用激光进行对位时，需要使床细微地多次移动，有时被检测者感到不舒服。因此，近年来，针对摄像的效率化、摄像的再现性的提高的要求不断提高。其中之一是被检测者的设置的自动化。
在专利文献1中，提出了根据被检测者的身高等，计算应配置床的位置，并使床移动到计算出的位置为止的对位方法。具体地，首先，根据由操作者选择的检查信息(年龄、性别、摄像对象部位)，根据学习数据大致计算用于将摄像对象部位配置在摄像空间的床位置。接着，使用传感器来测定被检测者的身高和体重，并使用测定结果，计算床位置的修正量。使床移动到由上述流程决定的床位置。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：美国专利申请公开第2017/0311842号说明书
在专利文献1中公开了根据被检测者的身高、体重来计算用于将摄像对象部位配置在MRI装置的摄像空间的床的移动量的技术，但是并未考虑关于安装在被检测者的接收线圈与摄像空间的位置关系。
即，接收线圈由操作者接近摄像对象部位而配置，使得其灵敏度区域包含实际的摄像对象部位，因此实际的摄像对象部位是安装了接收线圈的区域。例如作为在身体的前部(Anterior)侧使用的接收线圈的体线圈(body coil)能够在床的顶板上的空间搭载在身体的所希望的位置，操作者在摄像对象部位的上方搭载体线圈。
因此，实际的摄像对象部位与根据被检测者的身高、体重来计算的摄像对象部位可能会偏移，因此优选将接收线圈的中心配置在静磁场中心(摄像空间的中心)。然而，在现有技术中，并未考虑接收线圈的位置，因此有可能接收线圈的灵敏度区域的一部分从摄像空间偏离而不能生成该部分的图像。
此外，在专利文献1的技术中，由于使用测定被检测者的身高、体重的传感器，所以MRI装置需要预先具备传感器，并且成本增加。
发明内容
因此，本发明的目的在于，不使用追加的硬件，而将被检测体的摄像对象部位自动地对位到摄像空间。
用于解决课题的技术方案
为了达到上述目的，本发明的磁共振成像装置具有：静磁场产生部，使得在摄像空间产生静磁场；接收线圈，接收从被检测体释放的核磁共振信号；床，搭载被检测体并使其移动到摄像空间；以及被检测体对位部，通过控制床的移动，将被检测体的摄像对象部位对位到摄像空间进行配置。被检测体对位部使用配置在被检测体的摄像对象部位的状态的接收线圈接收到的核磁共振信号求出接收线圈的位置，使床移动以使得接收线圈的位置与摄像空间一致，由此将摄像对象部位对位到摄像空间。
发明效果
根据本发明，使用配置在被检测体的摄像对象部位的状态的接收线圈接收到的核磁共振信号来求出接收线圈的位置，使接收线圈的位置与摄像空间一致，由此能够不使用追加的硬件，而将被检测体的摄像对象部位自动地对位到摄像空间。
附图说明
图1是用于说明本发明的实施方式的MRI装置的整体结构的图。
图2是示出实施方式1的被检测体对位部81的处理的流程图。
图3是示出实施方式1的被检测体对位部81的处理的变形例的流程图。
图4是示出实施方式1、2、3、4中的摄像对象部位的选择用的画面以及推荐接收线圈的显示画面的画面例。
图5是示出实施方式1中的从人体的基准位置到对象检查部位为止的距离的说明图。
图6的(a)是示出实施方式1中的阵列状的接收线圈的元件(element)的配置的说明图，图6的(b)是示出元件的相对位置的表。
图7是示出在实施方式1中预先确定的性别、年龄、身高的关系的表。
图8是按身高示出在实施方式1中从预先确定的基准位置(颈椎弯曲部)到对象检查部位为止的距离的一览表。
图9的(a)示出实施方式1、2、3、4中的被检测体对位所使用的脉冲序列，图9的(b)是示出所获取的NMR信号的处理的流程图。
图10的(a)是示出实施方式1中的阵列状的接收线圈的元件的配置的说明图，图10的(b-1)是示出使用图10的(a)的接收线圈根据均匀的模型(phantom)的NMR信号按每个元件得到的绝对值图像的信号强度的分布(profile)的曲线图，图10的(b-2)是使用图10的(a)的接收线圈根据被检测体的NMR信号按每个元件得到的绝对值图像的信号强度的分布的曲线图。
图11的(a)是示出实施方式1中的阵列状的接收线圈的元件的配置和中心的元件的说明图，图11的(b)是根据使用图11的(a)的接收线圈而得到的绝对值图像的信号强度的分布求出元件的边界位置的说明图。
图12是示出实施方式2的被检测体对位部81的处理的流程图。
图13是示出实施方式2中的包含一个元件的接收线圈的结构和使用接收线圈根据均匀的模型的NMR信号得到的绝对值图像的信号强度的分布的说明图。
图14是示出实施方式2中的包含一个元件的接收线圈、静磁场中心、绝对值图像的信号强度的分布的重心的说明图。
图15是示出实施方式3的被检测体对位部81的处理的流程图。
图16是示出实施方式3中的阵列状的接收线圈的结构和使用接收线圈根据均匀的模型的NMR信号得到的绝对值图像的信号强度的X轴方向上的分布的说明图。
图17是示出实施方式3中的阵列状的接收线圈的元件的配置、中心的元件、根据所得到的绝对值图像的信号强度的分布求出的元件的边界位置的说明图。
图18是示出实施方式4的被检测体对位部81的处理的流程图。
图19是示出实施方式4中的床的移动和实际修正移动量的说明图。
附图标记说明
1：被检测体，2：静磁场产生系统，3：倾斜磁场产生系统，4：定序器(sequencer)，5：发送系统，6：接收系统，7：信号处理系统，8：中央处理装置(CPU)，9：倾斜磁场线圈，10：倾斜磁场电源，11：高频振荡器，12：调制器，13：高频放大器，14a：高频线圈(发送线圈)，14b：高频线圈(接收线圈)，15：信号放大器，16：正交相位检波器，17：A/D变换器，18：磁盘，19：光盘，20：显示器，21：R0M，22：RAM，23：轨迹球或鼠标，24：键盘，81：对位部，82：图像重建部。
具体实施方式
以下，按照附图对本发明的MRI装置的实施方式进行详细说明。另外，在以下的说明中，对具有相同功能的元件标注相同附图标记，并省略其重复的说明。
首先，根据图1对本实施方式涉及的MRI装置的一个例子的整体概要进行说明。图1是示出本实施方式涉及的MRI装置的整体结构的框图。
MRI装置利用NMR现象来得到被检测体的断层图像，如图1所示，构成为具备静磁场产生系统2、倾斜磁场产生系统3、发送系统5、接收系统6、信号处理系统7、定序器4、中央处理装置(CPU)8。
静磁场产生系统2是在被检测体1的周围配置了永磁方式、常导方式或者超导方式的静磁场产生源的结构。关于静磁场产生源，在垂直磁场方式的情况下，在被检测体1的周围的空间中在与该体轴正交的方向上产生均匀的静磁场，在水平磁场方式的情况下，在体轴方向上产生均匀的静磁场。
倾斜磁场产生系统3构成为具备：倾斜磁场线圈9，在作为MRI装置的坐标系(静止坐标系)的X、Y、Z的三轴方向上施加倾斜磁场Gx、Gy、Gz；以及倾斜磁场电源10，驱动各个倾斜磁场线圈。倾斜磁场电源10按照来自后述的定序器4的命令，对X、Y、Z方向上的倾斜磁场线圈选择性地供给驱动电流，由此施加倾斜磁场Gx、Gy、Gz中的一个以上。例如，在摄影时，在与切片面(摄影剖面)正交的方向上施加切片方向倾斜磁场脉冲(Gs)来设定相对于被检测体1的切片面，并分别在与该切片面正交且相互正交的剩余的两个方向上施加相位编码方向上的倾斜磁场脉冲(Gp)和频率编码方向上的倾斜磁场脉冲(Gf)，从而能够对回波信号编码各个方向上的位置信息。
发送系统5构成为具备高频振荡器11、调制器12、高频放大器13、发送侧的高频线圈(发送线圈)14a，为了使构成被检测体1的生物体组织的原子的原子核自旋引起核磁共振，对被检测体1照射高频磁场脉冲(以下，称为“RF脉冲”)。具体地，在基于来自定序器4的指令的定时，通过调制器12对从高频振荡器11输出的RF脉冲进行振幅调制，在将该进行了振幅调制的RF脉冲由高频放大器13进行放大后，供给到接近被检测体1配置的高频线圈14a，由此将RF脉冲照射到被检测体1。由此，在被检测体1的组织的原子核自旋中产生核磁共振，释放回波信号(NMR信号)。
接收系统6构成为具备接收侧的高频线圈(接收线圈)14b、信号放大器15、正交相位检波器16、A/D变换器17，检测被检测体1释放的回波信号(NMR信号)。具体地，接收线圈14b接近被检测体1配置，接收被检测体1释放的回波信号，变换为电信号。信号放大器15对回波信号进行放大，正交相位检波器16在基于来自定序器4的指令的定时，将回波信号分割为正交的两个系统的信号。两个系统的信号分别由A/D变换器17变换为数字量，发送到信号处理系统7。
信号处理系统7具有光盘19、磁盘18、ROM21以及RAM22等存储装置和包含CRT等的显示器20。CPU8构成信号处理系统7的一部分，通过读取并执行预先存放在光盘19等的程序，从而实现将被检测体1自动对位(位置匹配)到摄像空间40的被检测体对位部81、进行图像重建的图像重建部82、进行各种数据处理的数据处理部(不图示)等的功能。
具体地，被检测体对位部81将搭载在床30的被检测体1的摄像对象部位自动地对位到摄像空间40的中心(静磁场中心)。
图像重建部82在来自接收系统6的数据输入到CPU8时，CPU8执行信号处理、图像重建等处理，并将作为其结果的被检测体1的断层图像显示在显示器20，并且记录在外部存储装置的磁盘18等。
定序器4是如下的控制单元，即，使发送系统6以及倾斜磁场产生系统3分别在给定的定时照射以及施加RF脉冲和倾斜磁场脉冲，并在给定的定时，使接收系统6执行检测来自被检测体1的回波信号的脉冲序列。定序器4在CPU8的控制下动作，并对各部分发送使其执行脉冲序列的命令，由此使其收集用于重建被检测体1的断层图像所需的数据(回波信号)。
操作部25输入MRI装置的各种控制信息、在上述信号处理系统7中进行的处理的控制信息，包含轨迹球或鼠标23以及键盘24。该操作部25接近显示器20配置，并构成为操作者能够一边观看显示器20一边通过操作部25交互地控制MRI装置的各种处理。
MRI装置的摄像对象核种，作为在临床上普及的物质，是作为被检测体的主要结构物质的氢原子核(质子)。通过对与质子密度的空间分布、激励状态的驰豫时间的空间分布相关的信息进行图像化，二维或三维地拍摄人体头部、腹部、四肢等的形态或功能。
另外，上述的接收线圈14b由操作者设置为与被检测体1的摄像对象部位对置或者进行包围。
以下，通过实施方式1～4对被检测体对位部81将搭载在床30的被检测体1的摄像对象部位自动地对位到摄像空间40的中心(静磁场中心)的处理进行说明。
<<实施方式1>>
接着，使用图2的流程对本发明的实施方式1的被检测体对位部81的处理进行说明。
(步骤101)
操作者通过操作部25执行被检测者信息的输入，被检测者对位部81接受所输入的被检测者信息。作为被检测者信息，使“摄像对象部位”、“体位”、“性别”、“年龄”为输入必须项目。在图4示出显示了能够选择的各种摄像对象部位的显示画面例。操作者在图4的显示画面中选择摄像对象部位，由此能够输入摄像对象部位。图4的显示画面也可以设为根据所选择的摄像对象部位显示推荐的接收线圈14b的种类的结构。
(步骤102)
操作者将被检测体1的人体基准位置(例如颈部弯曲部)如图5那样搭载在床30上，使得与床30的给定的位置(设置在床30的标记即箭头的位置)一致。
进而，操作者在被检测体1的摄像对象部位设置接收线圈14b。此外，将接收线圈14b的电缆与设置在床30的连接器连接，由此与信号放大器15连接。在此，作为一个例子，如图6的(a)所示，将在被检测体1的HF(Head Foot，头脚)方向(体轴方向)上排列有多个线圈的阵列线圈用作接收线圈14b。图6的接收线圈14b在被检测体1的宽度方向上也排列有多个线圈。
然后，若操作者按下床移动开始按钮，则被检测体对位部81将其接受，前进到步骤103。
(步骤103、104)
在步骤103中，被检测体对位部81判定在步骤101中是否未输入被检测者信息的“身高”，在未输入的情况下，前进到步骤104，根据在步骤101中输入的“性别”、“年龄”的信息，参照表示性别、年龄、身高的关系的表格，推定身高。表示性别、年龄、身高的关系的表格，例如如图7所示，是根据按年龄的身高统计数据来预先作成并存放在ROM21等的表格。
另外，也能够使用按年龄、按人种的身高数据，提高步骤104的身高推定的精度。
在步骤103中，被检测体对位部81在步骤101中将被检测者信息的“身高”输入完毕的情况下，直接前进到步骤105。
(步骤105)
在步骤105中，被检测体对位部81根据摄像对象部位和身高计算用于将摄像对象部位配置在静磁场中心的床移动量。
首先，被检测体对位部81根据在步骤101中接受的摄像对象部位和身高，参照如图8所示的预先确定的表格等，求出从颈部弯曲部到摄像部位为止的距离。图8的表格是根据按身高的统计数据等，如图5所示，按每个身高预先确定从颈部弯曲部到各摄像部位为止的距离并作为表格的表格，并且存放在ROM21等。
在以静磁场中心为原点的情况下，床上的摄像对象部位的位置(目标床位置)能够如数式(1)那样表现。
[数式1]
TargetTablePosition＝DefaultTablePosition+ShiftPosition…(1)
其中，TargetTablePosition表示目标床位置，DefaultTablePosition表示颈椎弯曲部的床位置，ShiftPosition表示从颈椎弯曲部到所输入的摄像对象部位为止的距离。
被检测体对位部81使用所求出的从颈部弯曲部到摄像部位为止的距离、当前的颈椎弯曲部的床位置、数式(1)，计算摄像对象部位的位置(目标床位置)。由此，能够计算用于使摄像对象部位的位置(目标床位置)移动到静磁场中心(原点)为止的床移动量。
然后，被检测体对位部81使床30移动与所计算出的床移动量相应的量，将摄像对象部位配置在静磁场中心。
(步骤106)
若CPU8(被检测体对位部81)识别出满足了RF脉冲的可照射条件(例如，配置有MRI装置的屏蔽室的门关闭并等待固定时间后)，则CPU8(被检测体对位部81)起动定序器4，并通过定序器4的控制，执行预先确定的接收线圈14b的对位用的脉冲序列。
将脉冲序列以及通过脉冲序列接收NMR信号后的一系列的处理的流程示于图9的(a)、图9的(b)。
如图9的(a)所示，该对位用的脉冲序列是选择包含被检测体1的HF方向(体轴方向)的切片(矢状或冠状面)，激励其自旋，并将HF方向作为读取方向，通过接收线圈14b接收所释放的NMR信号的序列。
具体地，一边施加选择包含HF方向(体轴方向)的切片的切片选择倾斜磁场脉冲803、804，一边照射RF脉冲801、802，激励自旋，一边在HF方向上施加频率编码倾斜磁场脉冲805，一边通过作为接收线圈14b的阵列线圈的各个元件分别接收回波信号806(读出(read-out)方向为HF方向)。
接收系统6将通过构成接收线圈14b的各个元件分别接收到的NMR信号分别发送到信号处理系统7。
如图9的(b)所示，信号处理系统7的被检测体对位部81将各个阵列线圈接收到的NMR信号(k空间的信号)分别分为实信号和虚信号，分别实施傅里叶变换，生成实信号图像和虚信号图像，并将两图像相加，由此按阵列线圈的每个元件生成绝对值(强度)图像。
(步骤107)
被检测体对位部81根据“摄像对象部位”确定应配置在静磁场中心的接收线圈14b的元件。例如，在图6的(a)的接收线圈的例子中，将HF方向上的中心元件EL5～EL8中的任一个设为应配置在静磁场中心的元件。另外，在图6的(a)的接收线圈的例子中，由于在被检测体的左右方向上也排列有元件，所以优选将最靠近HF方向(体轴)的中心元件EL6或EL7设为针对HF方向应配置在静磁场中心的元件。在此，如图10的(a)所示，将EL6针对HF方向(体轴)配置在静磁场中心。
另外，为了定义接收线圈的HF方向上的中心元件，按如图6的(b)所示的每个接收线圈预先定义距接收线圈的中心位置的各元件的相对位置信息，并存放在ROM21等。
(步骤108)
在步骤108中，被检测体对位部81根据在步骤106中得到的接收线圈14b的每个元件的绝对值(强度)图像的信号强度数据，计算HF方向上的中心元件EL5～EL8(在此为EL6)的中心位置。
具体地，针对如图10的(b-1)、图10的(b-2)所示的在Z轴(HF)方向上排列的元件列(EL2、EL6、EL10)，作成每个元件的绝对值(强度)图像的信号强度分布，并根据该分布计算元件EL6的HF方向上的中心位置。
此时，如人体那样，在不是一样的形状以及相同组成的被检测体1的情况下，不成为如图10的(b-1)所示的理想的信号强度分布，而得到如图10的(b-2)所示的信号强度分布。因此，难以根据信号强度分布的峰值位置计算元件EL6的中心位置。因此，在本实施方式中，根据所作成的每个元件的绝对值图像的信号强度分布，比较在HF方向上相邻的元件(EL2、EL6、EL10)的信号，如图11的(a)、图11的(b)那样，求出在元件间信号强度分布的值相等(即分布进行交叉)的HF方向(Z方向)上的位置Z1、Z2。由此，能够检测元件间的边界位置(位置Z1、Z2)。
另外，Z轴方向是与静磁场相同的方向，并且是床的长边方向。
若以图11的(a)的元件配置为例，则信号强度分布的值相等的位置Z能够如数式(2)那样表现。
[数式2]
EL2 Signal(i)＝EL6 Signal(i)，EL6 Signal(j)＝EL10 Signal(j)…(2)
其中，i≠j
元件EL6的中心位置CorrectionPosition能够使用元件间的边界位置(位置Z1、Z2)通过数式(3)来计算。
[数式3]
CorrectionPosition＝(Z2+Z1)/2…(3)
Z1、Z2：表示成为边界的Z方向上的两点的坐标位置。
通过数式(3)得到的元件EL6的中心位置是作为边界位置的两点(位置Z1、Z2)的坐标位置的中心值，并表示距静磁场中心(Z＝0.0)的距离，因此被检测体对位部81将该值作为床移动量而使床30移动，由此能够将接收线圈14b的元件EL6的中心针对Z轴方向配置在静磁场中心。
这样，操作者能够将安装在摄像对象部位的接收线圈14b针对HF方向配置在静磁场中心，因此能够将接收线圈14b以及摄像对象部位自动地配置在摄像空间40内。因而，能够拍摄摄像对象部位的整体。
此外，在本实施方式中，不使用追加的传感器，而根据所输入的被检测者信息求出从人体的基准位置到对象摄像部位为止的距离，进行大致的床移动位置的确定和床移动。然后，在HF方向上设定读出，并根据施加切片选择倾斜磁场、频率编码倾斜磁场而获取的NMR信号，得到Z轴(HF)方向上的按元件的绝对值图像的信号强度分布。检测元件间的边界，能够根据边界位置求出元件的中心位置。将元件的中心位置作为距静磁场中心的距离来处理，将计算出的中心值作为床移动量来使床移动，并能够将所希望的元件向静磁场中心配置。
另外，如图3所示，被检测体对位部81也可以在通过上述的步骤101～108使床30移动以使得所希望的接收线圈14b的元件的中心配置在静磁场中心之后执行步骤109，以使得所希望的元件更高精度地配置在静磁场中心。在步骤109中，被检测体对位部81判定所希望的接收线圈14b的元件的位置是否距静磁场中心配置在给定的范围(例如，不足1.5cm的范围)内，如果接收线圈14b的元件的位置距静磁场中心配置在给定的范围内，则完成被检测体的自动对位，在未配置在给定的范围内的情况下，返回步骤106，重新实施被检测体的自动对位。
另外，在实施方式1中，使用将颈部弯曲部作为人体的基准位置并在床上具备表示颈部弯曲部的基准位置的标记的床进行了说明，但是当然也能够将其他部位作为人体的基准位置。
作为实施方式1的MRI装置的效果，能够列举以下。
1.能够降低由工作台位置的设置作业带来的用户(装置的操作者)的负担。
2.由于不像现有技术那样使用激光，所以能够避免激光进入眼睛这样的风险。
3.能够降低在现有技术中因激光对位时的床移动而对被检测者造成的不舒服感。
4.能够使所希望的接收线圈的灵敏度区域自动地移动到静磁场中心。
5.由于不需要附加的硬件，所以能够抑制制造成本。
<<实施方式2>>
接着，使用图12的流程对本发明的实施方式2的被检测体对位部81进行说明。
在实施方式2中，对接收线圈14b的元件数为一个的情况进行说明。以下，仅说明与实施方式1不同的处理，并省略相同的处理的说明。
(步骤201～205)
由于与实施方式1的步骤101～105相同，所以省略说明。
(步骤206)
若CPU8(被检测体对位部81)识别出满足了RF脉冲的可照射条件(例如，屏蔽室的门关闭并等待固定时间后)，则CPU8(被检测体对位部81)起动定序器4，并通过定序器4的控制，执行预先确定的接收线圈14b的对位用的脉冲序列。
该脉冲序列与实施方式1的图9的(a)的脉冲序列相同，但是定序器4不施加切片选择倾斜磁场803、804，而一边施加频率编码倾斜磁场805，一边通过接收线圈14b的一个元件接收回波信号806(读出方向为HF方向)。
回波信号的接收后的处理与实施方式1的步骤106相同，并生成针对构成接收线圈14b的一个元件的绝对值图像。
(步骤207)
被检测体对位部81根据“摄像对象部位”确定配置在静磁场中心的元件。例如，如图4所示，根据摄像部位对操作者提示推荐接收线圈，并设定为所提示的推荐接收线圈的元件配置在静磁场中心。
(步骤208)
被检测体对位部81根据在步骤206中生成的接收线圈14b的一个元件的绝对值图像，如图13那样作成针对Z轴(HF)方向上的绝对值图像的信号强度分布(在此，Z轴方向与静磁场是相同方向，并且是床的长边方向)。
接着，被检测体对位部81根据所作成的元件的信号强度分布，如图14那样计算Z方向上的重心ZG。若以图13以及图14的元件配置为例，则重心ZG能够通过数式(4)来计算。
[数式4]
ZG＝∑(Si×Zi)/∑Si…(4)
在使静磁场中心位置为Z＝0.0的情况下，重心ZG的坐标位置表示距静磁场中心的距离，因此被检测体对位部81将计算出的重心ZG的坐标作为床移动量，使床30移动，由此能够将元件的重心ZG向静磁场中心配置。
根据实施方式2，即使是元件仅为一个的接收线圈14b，也能够将元件的重心自动地配置在静磁场中心。
<<实施方式3>>
接着，使用图15的流程对实施方式3的被检测体对位部81的处理进行说明。
实施方式3的处理是与实施方式1相同的处理，但是不同点在于，使床30在X方向(短边方向＝被检测体的RL(体宽)方向)上移动。以下，仅说明与实施方式1不同的处理，并省略相同的处理的说明。
此外，能够使床30在X方向上移动的构造的MRI装置通常限定于垂直磁场的MRI装置。
(步骤301～305)
由于与实施方式1的步骤101～105相同，所以省略说明。
(步骤306)
若CPU8(被检测体对位部81)识别出满足了RF脉冲的可照射条件(例如，屏蔽室的门关闭并等待固定时间后)，则CPU8(被检测体对位部81)起动定序器4，并通过定序器4的控制，执行预先确定的接收线圈14b的对位用的脉冲序列。该脉冲序列与实施方式1的图9的(a)的脉冲序列相同，但是与实施方式1的不同点在于，切片沿着被检测体1的RL方向设定，且读出方向也是RL方向。即，一边施加选择沿着被检测体1的RL方向的切片的切片选择倾斜磁场803、804，一边照射RF脉冲801、802，并一边施加频率编码倾斜磁场805，一边通过接收线圈14b接收回波信号806(读出方向为RL方向)。
回波信号的接收后的处理与实施方式1的步骤106相同，并针对构成接收线圈14b的多个元件，分别生成绝对值图像。
(步骤307)
被检测体对位部81根据“摄像部位”确定应配置在静磁场中心的元件。例如，如图4所示，根据摄像部位对操作者提示推荐接收线圈，并设定为所提示的推荐接收线圈的RL方向上的中心元件EL6(或EL7)配置在静磁场中心。
(步骤308)
被检测体对位部81根据在步骤306中生成的接收线圈14b的多个元件的绝对值图像，如图16那样针对在X轴(RL)方向上排列的多个元件EL5～EL8作成针对X轴(RL)方向上的绝对值图像的信号强度分布(在此，X轴方向是与静磁场垂直的方向，并且是床的短边方向)。
根据所作成的每个元件EL5～EL8的信号强度分布，比较在RL方向上相邻的元件EL5～EL8的信号强度，求出在元件间信号值相等的X方向上的位置，检测元件间的边界X1、X2。
若以图17的元件配置为例，则在元件间信号值相等的X方向上的位置能够通过数式(5)来求出。
[数式5]
EL5 Signal(i)＝EL6 Signal(i)，EL6 Signal(j)＝EL7 Signal(j)…(5)
其中，i≠j
元件EL6的中心位置CorrectionPosition能够使用元件间的边界位置(位置X1、X2)通过数式(6)来计算。
[数式6]
CorrectionPositoin＝(X2+X1)/2…(6)
X1、X2：表示成为边界的X方向上的两点的坐标位置。
通过数式(6)得到的元件EL6的中心位置是作为边界位置的两点(位置X1、X2)的坐标位置的中心值，并表示距静磁场中心(X＝0.0)的距离，因此被检测体对位部81将该值作为床移动量而使床30移动，由此能够如图17那样将接收线圈14b的中心的元件EL6针对X轴方向配置在静磁场中心。
上述的实施方式3是针对X(RL)方向将接收线圈14b的中心的元件配置在静磁场中心的处理，因此通过与实施方式1、2的针对Z(HF)方向将接收线圈14b的中心的元件配置在静磁场中心的处理进行组合，能够使接收线圈14的X(RL)方向和Z(HF)方向上的中心与静磁场中心一致。
例如，在进行实施方式1、2的处理来执行Z方向上的床移动量的计算以及向Z方向的床移动后，进行基于实施方式3的X方向上的床移动量的计算以及向X方向的床移动的执行，从而能够进行将设置在被检测体的摄像对象部位的接收线圈的中心对位到静磁场中心的床控制。
另外，当然也能够以在向X方向的床移动后执行向Z方向的床移动的顺序来进行床控制。
进而，通过在冠状面进行激励，能够同时计算Z方向、X方向上的床移动量，也能够进行如同时控制Z方向、X方向上的床移动那样的有效率的移动。
此外，在实施方式1、2、3中通用，也可以根据摄像部位、体位而使激励的切片剖面、切片厚度最佳化。例如，在四肢等末端的摄像部位中，也可能会发生对象物不包含在摄像空间40内的情况，因此也可以不施加切片选择倾斜磁场而进行全激励来获取NMR信号。
<<实施方式4>>
接着，使用图18、图19对实施方式4进行说明。实施方式1、实施方式2以及实施方式3分别是在步骤101～105、步骤201～205、步骤301～305中，根据摄像对象部位和身高，参照预先确定的表格等，通过预先确定的床移动量(预置量)来进行使床移动的处理的结构，但是在实施方式4中，不进行这些处理。在实施方式4中，使床30以固定速度向HF方向移动，并以固定间隔获取NMR信号，而使所希望的接收线圈元件向静磁场中心移动。以下，使用图18的流程，进行具体的说明。
(步骤401)
操作者通过操作部25执行被检测者信息的输入，被检测者对位部81接受所输入的被检测者信息。作为被检测者信息，使“摄像部位”为输入必须项目。在图4示出显示了能够选择的各种摄像对象部位的显示画面例。
(步骤402)
被检测体对位部81根据“摄像对象部位”确定应配置在静磁场中心的接收线圈14b的元件。例如，在图6的(a)的接收线圈的例子中，将HF方向上的中心元件EL5～EL8中的任一个(例如EL6)设为应配置在静磁场中心的元件。
(步骤403)
操作者使被检测体1躺卧在床上，在被检测体1的摄像对象部位设置接收线圈14b。此外，将接收线圈14b的电缆与设置在床30的连接器连接，由此与信号放大器15连接。
若操作者按下床移动开始按钮，则被检测体对位部81起动定序器4，通过定序器4的控制，使床30朝向MRI装置内开始移动。移动速度设为固定速度(例如，设为v[mm/s])，并连续地使其移动(参照图19)。
(步骤404)
被检测体对位部81在床30以固定速度正在移动的过程中，与实施方式1的步骤106同样地，执行脉冲序列，接收线圈14b通过全部的元件接收NMR信号(回波信号)。被检测体对位部81按接收线圈14b的每个元件生成绝对值图像，并生成如图10的(b-2)那样的绝对值图像的信号强度分布。
(步骤405、406)
被检测体对位部81执行实施方式1的步骤108的前半，并根据信号强度分布的边界值Z1、Z2检测接收线圈14b的元件的位置(步骤405)。在步骤405中，判定是否能够检测出接收线圈14b的元件的位置，在能够检测的情况下，前进到步骤407。关于元件位置的检测可否的判断，例如能够将成为元件位置的计算中使用的边界值Z1、Z2的两点的坐标的信号强度与预先确定的阈值进行比较，在超过了阈值的情况下，判断为可检测。
在不能检测的情况下，被检测体对位部81返回步骤404，再次执行脉冲序列。
(步骤407)
被检测体对位部81使床30的移动停止，计算从在步骤405中检测到的接收线圈14b的元件EL6的位置到静磁场中心为止的距离。此时，考虑到在步骤404中执行脉冲序列的期间和执行后床均在连续移动，计算从当前时刻的元件的位置到静磁场中心为止的距离。具体地，在图9的(a)的脉冲序列中，若将RF脉冲801的照射定时设为例如时刻0[s]，并将接收线圈14b接收NMR信号，直至被检测体对位部81执行元件位置的解析为止的经过时刻设为t[s]，则床30在经过时间t[s]期间移动vt[mm](参照图19)。在步骤405中检测到的元件的位置(边界值Z1、Z2的中心值)是时刻0[s]的位置，因此考虑到经过时间t[s]期间的床移动量vt[mm]，用于使接收线圈14b的元件EL6与静磁场中心一致的床移动量(实际修正移动量)CorrectionPosition能够通过数式(7)来计算(图19)。
[数式7]
CorrectionPosition＝(Z2+Z1)/2-vt…(7)
被检测体对位部81使床30移动通过数式(7)得到的床移动量(实际修正移动量)CorrectionPosition，由此能够将接收线圈14b的元件EL6的中心针对Z轴方向配置在静磁场中心。
这样，操作者能够将安装在摄像对象部位的接收线圈14b针对HF方向配置在静磁场中心，因此能够将接收线圈14b以及摄像对象部位自动地配置在摄像空间40内。因而，能够拍摄摄像对象部位的整体。
此外，在本实施方式4中，由于是不进行通过实施方式1等的步骤101～105的处理，参照预先确定的表格等，通过预先确定的床移动量(预置量)来使床移动的处理的结构，所以存在如下优点，即，不需要预先准备表格等，操作者不需要输入身高。
此外，由于在正在执行脉冲序列的过程中，也使床30朝向静磁场中心持续移动，所以在步骤407中使床移动的量少，而能够快速将被检测体配置在静磁场中心。
以上，叙述了本发明的实施方式，但是本发明并不限定于实施方式的结构、处理。

Claims (12)

1.一种磁共振成像装置，其特征在于，
具有：静磁场产生部，使得在摄像空间产生静磁场；接收线圈，接收从被检测体释放的核磁共振信号；床，搭载所述被检测体并使其移动到所述摄像空间；以及被检测体对位部，通过控制所述床的移动，将所述被检测体的摄像对象部位对位到所述摄像空间进行配置，
所述被检测体对位部使用配置在所述被检测体的摄像对象部位的状态的所述接收线圈接收到的所述核磁共振信号求出所述接收线圈的位置，使所述床移动以使得所述接收线圈的位置与所述摄像空间一致，由此将所述摄像对象部位对位到所述摄像空间。
2.根据权利要求1所述的磁共振成像装置，其特征在于，
所述磁共振成像装置还具有：发送线圈，向配置在所述摄像空间的被检测体照射高频磁场；以及倾斜磁场产生部，向所述静磁场重叠地施加倾斜磁场，
所述被检测体对位部，
按照给定的脉冲序列，对所述摄像空间的所述被检测体照射高频磁场，并一边在给定的方向上施加所述倾斜磁场，一边通过所述接收线圈接收从所述被检测体释放的所述核磁共振信号，
对接收到的所述核磁共振信号进行傅里叶变换，重建绝对值图像，
针对所述给定的方向求出所述绝对值图像的信号强度的分布，
根据所述分布，计算所述接收线圈的位置。
3.根据权利要求2所述的磁共振成像装置，其特征在于，
所述接收线圈是至少在所述给定的方向上排列有多个元件的结构，
所述被检测体对位部计算所述多个元件中的特定的元件的位置作为所述接收线圈的位置。
4.根据权利要求3所述的磁共振成像装置，其特征在于，
所述被检测体对位部根据每个所述元件的所述核磁共振信号按每个所述元件重建所述绝对值图像，计算每个所述元件的所述信号强度的分布，
根据每个所述元件的所述信号强度的分布在所述给定的方向上交叉的位置计算所述特定的元件的位置。
5.根据权利要求4所述的磁共振成像装置，其特征在于，
将所述特定的元件的所述分布与针对所述给定的方向与所述特定的元件两侧相邻的元件各自的所述分布交叉的两个位置之间的点作为所述特定的元件的位置而进行计算。
6.根据权利要求2所述的磁共振成像装置，其特征在于，
所述接收线圈的元件的数目针对所述给定的方向是一个，
所述被检测体对位部计算所述元件的所述分布的针对所述给定的方向的重心，将所述重心的位置作为所述元件的位置。
7.根据权利要求2所述的磁共振成像装置，其特征在于，
所述被检测体对位部针对相对于所述给定的方向交叉的方向也计算所述分布，针对与所述给定的方向交叉的方向也计算所述接收线圈的位置，使所述接收线圈的位置与所述摄像空间一致。
8.根据权利要求1所述的磁共振成像装置，其特征在于，
所述被检测体对位部在求出所述接收线圈的位置之前，使用所述被检测体的身高和/或操作者输入的摄像对象部位，使所述摄像对象部位移动到所述摄像空间。
9.根据权利要求2所述的磁共振成像装置，其特征在于，
所述被检测体对位部一边使所述床连续地朝向所述摄像空间移动，一边执行所述脉冲序列，由此计算所述接收线圈的位置。
10.根据权利要求9所述的磁共振成像装置，其特征在于，
所述被检测体对位部通过减去执行所述脉冲序列的期间和/或计算所述接收线圈的位置的期间的所述床的移动量，来计算用于使所述接收线圈的位置与所述摄像空间一致的所述床的移动量。
11.一种被检测体对位装置，通过控制磁共振成像装置的床的移动，将被检测体的摄像对象部位对位到磁共振成像装置的摄像空间进行配置，所述被检测体对位装置的特征在于，
使用配置在所述被检测体的摄像对象部位的状态的接收线圈接收到的核磁共振信号求出所述接收线圈的位置，使所述床移动以使得所述接收线圈的位置与所述摄像空间一致，由此将所述摄像对象部位对位到所述摄像空间。
12.一种磁共振成像装置的被检测体对位方法，其特征在于，
接收配置在被检测体的摄像对象部位的状态的接收线圈接收到的核磁共振信号，并计算所述接收线圈的位置，
使搭载了所述被检测体的床移动，使得所述接收线圈的位置与磁共振成像装置的摄像空间一致，由此将所述摄像对象部位对位到所述摄像空间。
CN202110310712.3A 2020-09-29 2021-03-23 磁共振成像装置、被检测体对位装置以及被检测体对位方法 Pending CN114305385A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020163586A JP7487061B2 (ja) 2020-09-29 2020-09-29 磁気共鳴イメージング装置、および、被検体位置合わせ方法
JP2020-163586 2020-09-29

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114305385A true CN114305385A (zh) 2022-04-12

Family

ID=80822414

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110310712.3A Pending CN114305385A (zh) 2020-09-29 2021-03-23 磁共振成像装置、被检测体对位装置以及被检测体对位方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11525877B2 (zh)
JP (1) JP7487061B2 (zh)
CN (1) CN114305385A (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115137341A (zh) * 2021-03-30 2022-10-04 通用电气精准医疗有限责任公司 磁共振成像系统的定位方法及磁共振成像系统

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5066915A (en) * 1989-06-28 1991-11-19 Siemens-Asahi Medical System, Ltd. RF coil positioning device for MRI
US7622920B2 (en) 2006-07-06 2009-11-24 Kabushiki Kaisha Toshiba Magnetic resonance imaging apparatus capable of automatically determining RF coil positions
WO2012023559A1 (ja) * 2010-08-16 2012-02-23 株式会社東芝 磁気共鳴イメージング装置
JP2014068734A (ja) 2012-09-28 2014-04-21 Ge Medical Systems Global Technology Co Llc 磁気共鳴装置およびプログラム
DE102016211720A1 (de) 2016-06-29 2018-01-04 Siemens Healthcare Gmbh Verfahren zum Positionieren eines positionierbaren Tisches
US11534068B2 (en) 2017-08-11 2022-12-27 Shanghai United Imaging Healthcare Co., Ltd. Systems and methods for determining a target position of a scanning table

Also Published As

Publication number Publication date
US20220099764A1 (en) 2022-03-31
JP7487061B2 (ja) 2024-05-20
US11525877B2 (en) 2022-12-13
JP2022055893A (ja) 2022-04-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7187172B2 (en) Method for controlling an RF transmission device, and MR apparatus and RF device for implementing the method
US6566878B1 (en) Magnetic resonance imaging device and method therefor
US6759847B2 (en) Magnetic resonance imaging method with adherence to SAR limits
JP5074211B2 (ja) 磁気共鳴イメージング装置
JP6162142B2 (ja) 磁気共鳴イメージング装置、及び、ｓａｒの予測方法
US7859261B2 (en) Magnetic resonance method and apparatus for automatically determining objects that attenuate penetrating radiation
US9070212B2 (en) Medical imaging apparatus and imaging slice determination method
WO2012023559A1 (ja) 磁気共鳴イメージング装置
KR20140059936A (ko) 자기공명영상장치 및 기능적 영상획득방법
US20130274590A1 (en) Method and apparatus for generating a signal indicative of motion of a subject in a magnetic resonance apparatus
JPWO2002022012A1 (ja) 磁気共鳴イメージング装置
US20110181287A1 (en) Magnetic resonance imaging apparatus
US9585594B2 (en) Method of producing personalized RF coil array for MR imaging guided interventions
CN111223563B (zh) 医用图像诊断装置以及医用图像诊断系统
JP2015167698A (ja) 医療用画像診断装置
JP7487061B2 (ja) 磁気共鳴イメージング装置、および、被検体位置合わせ方法
JP5603642B2 (ja) 磁気共鳴イメージング装置及びシミング方法
JP3474653B2 (ja) 磁気共鳴イメージング装置
KR101625713B1 (ko) 자기 공명 이미지들을 생성하는 방법 및 장치
KR101617925B1 (ko) 수정된 온도 영역의 신속한 검출을 위한 방법 및 장치
JP5421600B2 (ja) 核磁気共鳴イメージング装置および核磁気共鳴イメージング装置の作動方法
JP3300895B2 (ja) 磁気共鳴イメージング装置及びそのテーブル制御方法
JP5484272B2 (ja) 磁気共鳴イメージング装置および受信コイル接続状態の確認方法
JP5484001B2 (ja) 磁気共鳴イメージング装置及び画像補正方法
JP5638324B2 (ja) 磁気共鳴イメージング装置及び画像補正方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination