JP2001245868A - 医用イメージング・システムの周辺装置を管理する方法及び装置 - Google Patents

医用イメージング・システムの周辺装置を管理する方法及び装置

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JP2001245868A JP2000388010A JP2000388010A JP2001245868A JP 2001245868 A JP2001245868 A JP 2001245868A JP 2000388010 A JP2000388010 A JP 2000388010A JP 2000388010 A JP2000388010 A JP 2000388010A JP 2001245868 A JP2001245868 A JP 2001245868A
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    • A61B6/581—Remote testing of the apparatus or devices

Abstract

(57)【要約】 【課題】 イメージング・システムの周辺装置及びサブ
システムに関連するデータを管理する手法を提供する。 【解決手段】 本手法は、メモリ回路、及び所望があれ
ば周辺装置に常駐する信号処理回路を設けることを含
む。製造データ、識別データ、整備記録情報及び較正デ
ータ等が、周辺装置に直接的に記憶され得る。周辺装置
及びサブシステムの回路はまた、センサと、暗号化回路
と、メモリ回路及び処理回路をイメージング・システム
のその他の構成要素、具体的には制御器とインタフェイ
スする回路とを含んでいてもよい。周辺装置は、コイ
ル、並びにＭＲＩシステム、テーブル及び患者モニタ用
の駆動器を含み得る。システムへの周辺装置の接続時
に、初期シーケンスが実行されて、周辺装置を識別する
と共に、検査シーケンス等に必要とされる情報を転送す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は一般的には、医療診
断分野に用いられるシステム等のように１つ又はこれよ
りも多い周辺装置を含んでいるイメージング・システム
の分野に関する。より具体的には、本発明は、イメージ
ング・システムの周辺装置を管理する手法であって、周
辺装置自体の回路（サーキットリ）内に何らかの情報及
び機能性を記憶させて、イメージング・システムによる
必要に応じてこれらの情報及び機能性を検索する手法に
関する。
【０００２】
【発明の背景】特に医療診断分野においては、多様なイ
メージング・システムが開発されており現在利用されて
いる。極く単純なイメージング・システムは、一体型の
画像取得及び画像処理用の構成要素及び回路を含み得る
が、より複雑なシステムは、必要に応じて他のシステム
構成要素と関連付けることが可能な様々な周辺装置を含
んでいる。例えば医療撮像分野では、システムは典型的
には、撮像モダリティによって勘案される。これらのモ
ダリティには、磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）・シス
テム、計算機式断層撮影（ＣＴ）システム、超音波シス
テム、Ｘ線システム及びポジトロン・エミッション断層
写真（ＰＥＴ）システム等が含まれ得る。有用な画像を
取得して再構成することに関わる物理的性質に応じて、
これらのシステムは、異なる制御及び処理回路、並びに
データの取得、処理、記憶、及び出力又は目視のための
周辺装置を要求する。
【０００３】例として述べると、ＭＲＩシステムでは、
主磁場及び一連の勾配磁場を含めた磁場を被検体に印加
することにより画像データを取得する。これらの磁場
は、被検体を通る撮像スライスを画定して、選択された
スライスにおける関心のある物質の位置を周波数の関数
としてエンコードする。無線周波数パルスの印加の後
に、スライスの全体にわたる被検体の磁気回転性物質に
横方向モーメントが生成されて、この物質からのエコー
信号を検知して処理すると、スライス内での様々な位置
における応答の強度を識別することができる。データ処
理の後に、取得されて処理されたデータに基づいて画像
を再構成することができる。
【０００４】ＭＲＩシステムの例で続けて述べると、有
用な画像の画像取得、処理、再構成及び出力には、典型
的には様々な周辺装置が用いられる。システム設計に応
じて、様々な形式及び構成を有するＲＦコイルが用いら
れて、磁気回転性物質を励起させると共に応答信号を捕
獲する。広い意味では、勾配コイル、主磁石、及び患者
を載置するテーブル又は台等を含めて、イメージング・
システム全体のサブシステムを周辺装置と考えることも
できる。所望の画像データを信頼性を以て生成するため
には、これらの周辺装置又はサブシステムの各々が適正
に制御されなければならない。その他のモダリティの撮
像設備、具体的には、Ｘ線システム、ＣＴシステム及び
超音波システム等にも同様の周辺装置及びサブシステム
が存在している。
【０００５】イメージング・システムのサブシステム及
び周辺装置の適正な協働は、所望の画像の捕獲、処理及
び表示にとって重要である。具体的には、装置対装置の
ばらつき及び許容差、並びに個々の装置内での同様の許
容差を考慮に入れるためには、多くのサブシステム及び
周辺装置を適切に較正しなければならない。更に、ＭＲ
ＩシステムにおけるＲＦコイル等のように代替的な装置
がシステム内で用いられる場合には、これらの装置は典
型的には異なる特性を有しており、これらの特性を画像
データ取得動作時及び後続のデータ処理時の両方で考慮
に入れなければならない。
【０００６】現在、医療診断設備の周辺装置は、医師及
び放射線技師によって識別され選択されており、典型的
には、操作者入力を介してイメージング・システムに識
別データ（identification）を知らせる。上述の特定的
な例では、ＭＲＩシステムのＲＦコイルは、撮像したい
解剖学的構造及び個々のシステムの利用可能な撮像プロ
トコルに応じて選択され、次いで、操作者は制御器にコ
イルの識別データを知らせる。すると、制御器又は制御
器に付設されているメモリは、コイルの既知の特性又は
較正後の特性を表わす記憶されているデータを要求す
る。操作者がコイルの識別データを誤って知らせたり、
又はコイルの特性が誤って参照されたりすると、適切な
画像データは収集されず、又は識別データ及び周辺装置
データの問題点を同定し又は補正する時間の損失とな
る。
【０００７】イメージング・システム周辺装置について
の識別データ及び較正データに加えて、サブシステム及
び周辺装置の製造、整備及びその他の履歴の詳細に関す
る様々な情報が典型的には知られている。この情報は、
様々な周辺装置の性能を評価したり、潜在的な保守上の
問題点を予測したり、製造記録又は整備記録を補正し又
は追跡したりする際に極めて有用であり得る。現在のと
ころ、この情報は一般的には、イメージング・システム
制御回路のクロス・リファレンス形式のファイルに記憶
されているか、又はより一般的には、病院若しくは医療
施設、及び個々の整備業者等を含めた様々な位置に、全
く別個の製造記録及び整備記録として記憶されている。
【０００８】イメージング・システムの周辺装置及びサ
ブシステムに関するデータを管理する改良された手法に
ついての必要性が存在している。特に、多様な周辺装置
に適用することができて、周辺装置自体のより効率的な
識別、並びに撮像過程又はシステムの整備及び保守に有
用であり得る較正データ、保守履歴データ及びその他の
データのより効率的な識別を可能にする手法についての
必要性が現在存在している。
【０００９】
【発明の概要】本発明は、上述の必要性に応えるように
設計されているイメージング・システム周辺装置データ
を管理する手法を提供する。この手法は広範な実用的応
用に適用することができるが、医療診断分野に用いられ
る複雑なイメージング・システムに特に好適である。こ
の分野の範囲内では、本発明の手法は、ＭＲＩシステ
ム、ＣＴシステム、Ｘ線システム及びＰＥＴシステム等
のデータを管理することに特に有望である。一般的な意
味では、本手法は、周辺装置又はサブシステム自体の内
部にデータを記憶させることを可能にする。このデータ
は、周辺装置の識別データ等のように最小限のデータ集
合を含んでいてもよいし、又は較正情報、保守履歴、製
造履歴及び利用状況情報等のように相対的に綿密なデー
タ集合を含んでいてもよい。更に、プログラム及びサブ
ルーチンを含めた機能データを周辺装置内に記憶させ
て、要求に応じて実行可能にしてもよい。最後に、周辺
装置データの記憶及び該データへのアクセスを可能にす
る回路は、情報を暗号化すると共に暗号解読する回路、
又は権限を有する整備員によるアクセス等のようにデー
タに対して限定されたアクセスを可能にする回路を含ん
でいてもよい。
【００１０】本手法の一側面によれば、メモリ及び連絡
用回路が、周辺装置の一体の部分として含められる。装
置には、イメージング・システムによる後のアクセスの
ために識別データが記憶される。周辺装置をイメージン
グ・システムに接続すると、上述のデータを検索して、
検索された情報に基づいて撮像シーケンスを実行するこ
とができる。検索された情報は、周辺装置の外部のメモ
リ回路に記憶されている較正データ又は整備履歴データ
等のデータにクロス・リファレンス形式で関係付けられ
ていてもよい。但し、所望がある場合には、この情報
を、外部の構成要素による直接のアクセス、ロード及び
利用のために周辺装置の回路に直接的に記憶させること
ができる。情報が周辺装置に常駐した状態にあるので、
周辺装置がイメージング・システムによって用いられて
いるか、又は遠隔の整備部署等のようにイメージング・
システムから切り離されて用いられているかによらず、
情報を自由に入手し（アクセス）、アップロードし、ダ
ウンロードし、修正して、利用することができる。
【００１１】 〔発明の詳細な説明〕ここで図面について説明する。図
１には、磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）・システム１
０の形態を有する例示的なイメージング・システムが、
データ取得システム１２と制御システム１４とインタフ
ェイス・システム１６とを含んでいるものとして線図で
示されている。これらのシステムの幾つか又は全てが、
撮像又は整備に用いられるデータを記憶すると共に該デ
ータにアクセスすることが可能な構成要素を含んでお
り、このことについては後に更に詳述する。システム１
０は任意の適切なスキャナ又は検出器を含んでいてよい
が、図示の実施例ではシステムは、患者ボア１８を備え
た全身型スキャナを含んでおり、ボア１８の内部にテー
ブル２０が配置されて患者２２を走査に望ましい配向に
配置することができる。データ取得システム１２は、
０．２テスラ乃至１．５テスラにわたる定格及びこれよ
りも大きい定格を含めた任意の適切な定格を有するもの
であり得る。
【００１２】データ取得システム１２は、制御された磁
場を発生し、無線周波数励起パルスを発生すると共に、
これらのパルスに応答して患者の体内の磁気回転性物質
から放出される信号を検出する付設された一連のコイル
を含んでいる。図１の線図では、主磁石２４が設けられ
ており、患者ボアに全体的に整列した主磁場を発生して
いる。検査シーケンス中に制御された勾配磁場を発生す
る一連の勾配コイル２６、２８及び３０がコイル・アセ
ンブリとしてグループ化されている。磁気回転性物質を
励起させる無線周波数パルスを発生するためには無線周
波数コイル３２が設けられている。図１に示す実施例で
は、コイル３２はまた、受信用コイルとしての役割も果
たしている。従って、ＲＦコイル３２は、磁気回転性物
質からの放出信号を受け取るために、及び無線周波数励
起パルスを出力するためにそれぞれ受動モード及び能動
モードにおいて駆動及び受信用回路に結合され得る。代
替的には、ＲＦコイル３２とは別に、様々な構成を有す
る受信用コイルを設けてもよい。これらのコイルは、頭
部コイル・アセンブリ等のように、目標となる解剖学的
構造に特に合わせて構成されている構造を含んでいても
よい。更に、受信用コイルは、整相列コイル等を含めた
任意の適切な物理的構成として設けられていてよい。
【００１３】当業者には理解されるように、図示のＭＲ
Ｉシステムの場合には、典型的には患者の組織に結合し
ている磁気回転性物質が主磁場にさらされると、組織内
の常磁性核の個々の磁気モーメントは主磁場に沿って整
列しようとするが、核の固有周波数又はラーモア周波数
において乱雑な秩序で歳差運動する。分極用磁場の方向
に正味の磁気モーメントが発生される一方で、垂直平面
内の乱雑に配向したモーメント成分は一般的には打ち消
し合う。検査シーケンス中には、関心のある物質のラー
モア周波数又はこれに近い周波数を有するＲＦ励起パル
スが発生されて、整列した正味のモーメントの回転を生
じて、正味の横磁気モーメントを生成する。励起信号の
停止に続いて、無線信号が放出される。この磁気共鳴信
号はスキャナ内で検出されて、所望の画像の再構成のた
めに処理される。
【００１４】データを記憶させて入手すると共にデータ
を管理するための装備を施した周辺装置及びサブシステ
ムについてのここでの議論の基礎として、以下にＭＲＩ
システムの動作についての簡単な説明を掲げる。但し、
本発明の手法はＭＲＩシステム及び類似の医療診断シス
テムに特に好適であるが、何らかの特定の形式、設計又
はモダリティ・システムに限定することを意図している
訳ではないことに留意されたい。
【００１５】図１のＭＲＩシステムでは、勾配コイル２
６、２８及び３０は、精密に制御された磁場を発生する
役割を果たしており、これらの磁場の強度は、典型的に
は正及び負の極性を有する状態で所定の視野にわたって
変化する。各々のコイルが既知の電流によってエネルギ
を与えられると、得られる磁場勾配は主磁場に重ね合わ
されて、視野の全体にわたる全体的な磁場強度に線形の
変化を生ずる。互いに対して直交して配置されているこ
れらの磁場の結合から、個々の勾配磁場のベクトル加算
による任意の方向での線形勾配の形成が可能になってい
る。
【００１６】勾配磁場は、物理的平面及び論理軸の両方
について配向されるものと考えることができる。物理的
な意味では、磁場は互いに直交して配向されて座標系を
形成し、この座標系を、個々の磁場コイルに印加される
パルス型電流の適当な操作によって回転させることがで
きる。論理的な意味では、座標系は、スライス選択勾
配、周波数エンコード勾配及び位相エンコード勾配と典
型的に呼ばれる勾配を画定する。
【００１７】スライス選択勾配は、患者の体内の撮像さ
れるべき組織又は解剖学的構造のスラブを決定する。従
って、スライス選択勾配磁場は、選択的ＲＦパルスと同
時に印加されて、同じ周波数で歳差運動する所望のスラ
イス内の既知体積のスピンを励起させることができる。
スライス厚は、ＲＦパルスの帯域幅及び視野を横断する
勾配の強度によって決定される。
【００１８】第２の論理勾配軸である周波数エンコード
勾配軸は、読み出し勾配軸としても知られており、スラ
イス選択勾配に垂直な方向に印加される。一般的に、周
波数エンコード勾配は、ＲＦ励起によって生ずるＭＲエ
コー信号の形成の前及び形成中に印加される。この勾配
の影響下にある磁気回転性物質のスピンは、勾配磁場全
体におけるスピンの空間位置に応じて周波数エンコード
される。フーリエ変換により、取得された信号を解析す
ると、選択されたスライス内でのスピンの位置を周波数
エンコードによって識別することができる。
【００１９】最後に、位相エンコード勾配は一般的に
は、読み出し勾配の前、且つスライス選択勾配の後のシ
ーケンスにおいて印加される。位相エンコード方向での
磁気回転性物質のスピンの局在化は、データ取得シーケ
ンス中に相次いで印加される僅かずつ異なる勾配振幅を
用いて、物質の歳差運動するプロトンの位相に変化を相
次いで誘導することにより達成される。
【００２０】このようにして、位相変化が視野の全体に
線形に付与されて、スライス内での空間位置が、極性、
及びヌル位置に対して蓄積された位相差の程度によって
エンコードされる。位相エンコード勾配によって、位相
エンコード方向における物質のスピンの位置に従ってス
ピン同士の間に位相差を生成することが可能になる。
【００２１】当業者には理解されるように、上に述べた
論理軸を利用してパルス・シーケンスについて多数の変
形を考案することができる。更に、パルス・シーケンス
に構成変更を施して、選択されるスライス、並びに周波
数エンコード及び位相エンコードの両方を適切に配向さ
せて、所望の物質を励起させると共に生じたＭＲ信号を
取得して処理することができる。
【００２２】システム１２のコイルは制御システム１４
によって制御されて、所望の磁場及び無線周波数パルス
を発生する。このように、図１の線図においては、制御
システム１４は、検査時に用いられるパルス・シーケン
スを指令して受信される信号を処理する制御回路３６を
含んでいる。制御回路３６は、汎用コンピュータ又は特
定応用向けコンピュータのＣＰＵ又はディジタル信号プ
ロセッサ等の任意の適切なプログラム可能な論理装置を
含み得る。制御回路３６は更に、スキャナによって具現
化される検査シーケンス時に用いられる物理軸及び論理
軸の構成パラメータ、検査パルス・シーケンス記述、取
得された画像データ、並びにプログラム・ルーチン等を
記憶させるための揮発性及び非揮発性のメモリ装置等の
メモリ回路３８を含んでいる。
【００２３】制御回路３６とデータ取得システム１２の
勾配コイルとの間のインタフェイスは、増幅及び駆動回
路４０によって管理される。ＲＦコイル３２も同様に、
送信及び受信インタフェイス回路４２によってインタフ
ェイスされる。回路４０は、制御回路３６からの制御信
号に応答して磁場コイルに駆動電流を供給する各々の勾
配磁場コイル用の増幅器を含んでいる。インタフェイス
回路４２は、ＲＦコイル３２を駆動する追加の電力増幅
回路を含んでいる。更に、ＲＦコイルが無線周波数励起
パルスを放出すること、及びＭＲ信号を受信することの
両方の役割を果たしている場合には、回路４２は典型的
には、能動モードすなわち送信モードと、受動モードす
なわち受信モードとの間でＲＦコイルをトグル式で切り
換える切り換え装置を含んでいる。主磁石２４にエネル
ギを与えるためには、図１の参照番号３４によって全体
的に示されている電源が設けられている。最後に、回路
１４は、インタフェイス・システム１６との間で構成デ
ータ及び画像データを交換するためのインタフェイス構
成要素４４を含んでいる。
【００２４】インタフェイス・システム１６は、操作者
又は放射線技師とデータ取得システム１２との間での制
御システム１４を介したインタフェイスを容易にする広
範な装置を含み得る。例えば図示の実施例では、汎用コ
ンピュータ又は特定応用向けコンピュータを用いたコン
ピュータ・ワークステーションの形態の操作者制御器４
６が設けられている。このステーションはまた典型的に
は、検査パルス・シーケンス記述、検査プロトコル、利
用者及び患者のデータ、並びに生のもの及び処理された
もの両方の画像データ等を記憶するメモリ回路を含んで
いる。ステーションは更に、現場（ローカル）装置及び
遠隔装置との間でデータを受信すると共に交換するため
の様々なインタフェイス及び周辺装置駆動器を含んでい
てもよい。図示の実施例では、これらの装置には、従来
のコンピュータ・キーボード５０、及びマウス５２等の
代替的な入力装置が含まれる。文書、及び取得されたデ
ータから再構成された画像のハード・コピー出力を作成
するためには、プリンタ５４が設けられている。操作者
インタフェイスを容易にするためには、コンピュータ・
モニタ４８が設けられている。加えて、システム１０
は、図１に参照番号５６によって全体的に示されている
様々な現場及び遠隔の画像アクセス及び検査制御装置を
含んでいてもよい。これらの装置には、画像保管及び通
信システム、並びに遠隔放射線（teleradiology）シス
テム等が含まれ得る。
【００２５】イメージング・システム１０の物理的性質
（すなわちモダリティ）に応じて、有用な画像の再構成
のための画像データを生成する検査が実行される。例え
ばＭＲＩシステムの場合には、これらの検査は、勾配コ
イル及びＲＦコイルに制御信号を印加すること、並びに
被検体から結果として生じた信号を受信することにより
実行されるパルス・シーケンスを含んでいる。一般的
に、これらのパルス・シーケンスは、制御システム１４
内に記憶されている論理的及び物理的両方の構成設定集
合及びパラメータ設定によって画定される。図２は、制
御回路３６の機能構成要素と、メモリ回路３８によって
記憶されている構成設定用構成要素との間の関係を線図
で示している。機能構成要素は、システムの論理軸及び
物理軸の両方について予め確定されている設定に適合し
たパルス・シーケンスの協働を容易にする。一般的に、
参照番号５８によって集合的に示されている軸制御モジ
ュールは論理物理変換モジュール６０を含んでおり、論
理物理変換モジュールは典型的には、制御回路３６によ
って実行されるソフトウェア・ルーチンを介して具現化
される。具体的には、変換モジュールは、予め確定され
ている撮像プロトコルに従って特定のパルス・シーケン
スを画定する制御ルーチンを介して具現化されている。
【００２６】要求を受けると、変換モジュールを定義す
るコードが論理構成設定集合６２及び物理構成設定集合
６４を参照する。論理構成設定集合は、上に述べた様々
な論理軸についてのパルス振幅、開始時刻及び時間遅延
等のパラメータを含み得る。一方、物理構成設定集合は
典型的には、許容される最大及び最小の電流、切り換え
時刻、振幅及びスケーリング等を含めたスキャナ自体の
物理的制約に関連するパラメータを含んでいる。変換モ
ジュール６０は、これらの構成設定集合に画定されてい
る制約に従ってスキャナ１２のコイルを駆動するパルス
・シーケンスを発生する役割を果たす。変換モジュール
はまた、画像の物理軸の所望の回転又は再配向に従っ
て、スライスを適正に配向させる（例えば回転させる）
と共に磁気回転性物質をエンコードするように各々の物
理軸について適合構成されたパルスを画定する役割も果
たす。
【００２７】例として述べると、図３は、図１に示すよ
うなシステムにおいて具現化することができ、図２に示
すような構成設定及び変換用の構成要素を要求する典型
的なパルス・シーケンスを示している。検査の形式に応
じて多くの異なるパルス・シーケンス定義を具現化する
ことができるが、図３の例では、定常状態モードにおけ
るグラディエント・リコールド取得（ＧＲＡＳＳ［grad
ient recalled acquisition in steady state mode］）
型のパルス・シーケンスが、互いに対して適切にタイミ
ングを合わせた一連のパルス及び勾配によって画定され
ている。このようにして、参照番号６６によって全体的
に示されているパルス・シーケンスは、論理的なスライ
ス選択軸６８、周波数エンコード軸７０、位相エンコー
ド軸７２、ＲＦ軸７４及びデータ取得軸７６上のパルス
によって画定される。一般的に、パルス・シーケンス記
述は、参照番号７８に示されているようなスライス選択
軸６８上の一対の勾配パルスで開始する。これらの勾配
パルスのうち第１の勾配パルスの印加中に、ＲＦパルス
８０が発生されて被検体内の磁気回転性物質を励起させ
る。次いで、位相エンコード・パルス８２が発生され、
続いて周波数エンコード勾配８４が発生される。位相及
び周波数についてエンコードされており励起パルスから
生じた信号を検知するために、データ取得ウィンドウ８
６が設けられている。このパルス・シーケンス記述は、
スライス選択軸、周波数エンコード軸及び位相エンコー
ド軸上の更なる勾配パルスで終結する。
【００２８】当業者には理解されるように、ＭＲＩシス
テムの上述の動作、及びその他のモダリティのイメージ
ング・システム上で画像データを得るその他の手順は、
協働して動作する多数の周辺装置及びサブシステムを要
求する。例えば、上述の例では、パルス・シーケンス記
述は典型的には、制御システム１４内に記憶されて、要
求に応じて実行される。しかしながら、様々なパルス・
シーケンスが、ＲＦコイル３２等の異なる周辺装置を要
求する可能性がある。典型的な応用では、医師又は放射
線技師がインタフェイス・システム１６を介して検査を
選択して、データ取得システム１２内に適切なＲＦコイ
ルを挿入する。同様に、患者が載置されているテーブル
が適切な配向に配置されて、勾配コイルが検査シーケン
ス向けに準備される。これらの手順が実行される十分な
前に、これらの周辺装置の全てに対して、及びシステム
のその他の構成要素に対して、較正手順が実行される。
操作者が検査シーケンスを選択するときには、システム
に付設されているＲＦコイル３２等の周辺装置の識別デ
ータをインタフェイス・システム１６を介して入力す
る。従来の手法においては、コイルについての較正情報
及びその他の関連する情報は、記憶装置、典型的にはイ
メージング・システム自体のメモリ回路３８から入手さ
れる。
【００２９】本発明の手法は、これらの情報を各々の周
辺装置又はサブシステムに記憶させることを可能にす
る。図４は、本発明の手法を通じて利用可能となる例示
的な周辺装置トポロジ（構成）１００を示している。図
４に線図で示されているように、イメージング・システ
ムの広範な種類の周辺装置及びサブシステムは、識別デ
ータ、較正データ及びその他の重要な情報、並びに機能
コードを記憶させて入手するための回路を含み得る。図
４に示す実施例では、システム制御器３６の左側に図示
されているこれらの装置の各々が、システム制御器３６
を介して、検査シーケンス及び整備に用いられるディジ
タル形態のデータを受信すると共に送信することができ
る。これらの周辺装置及びサブシステムは、ＲＦコイル
３２及びコイルを駆動する電力増幅回路４２を含み得
る。個々のコイルの各々が、データの記憶のための回路
を含むことができ、電力増幅回路もまたこのような回路
を含むことができる。これらのようなその他の周辺装置
及びサブシステムには、勾配コイル２６、２８及び３
０、並びに勾配コイルによって発生される磁場を制御す
る駆動回路４０が含まれ得る。磁石２４及びその電源３
４にも同様の装備を施すことができる。他の医療診断撮
像設備も同様であるがＭＲＩシステムにおいては、同様
の周辺装置として、呼吸モニタ１０２、ＥＣＧ（心電
図）モニタ１０４、及び造影剤注入装置１０６が更に含
まれ得る。ＭＲＩシステムの場合には、参照番号１０８
に示されているように、ファンクショナルＭＲＩ（ｆＭ
ＲＩ）検査用の刺激装置に、データを記憶させて入手す
るための装備が施されていてもよい。最後に、図４の参
照番号１１０に示すように、テーブル２０等のシステム
の追加の構成要素に対して、類似の情報を供給するため
の回路が装備されていてもよい。
【００３０】様々な周辺装置において記憶されて入手さ
れ得る情報は、周辺装置の性質及びシステム内での該装
置の用途に応じて広範に変化し得る。例えば、ＭＲＩシ
ステムの勾配コイル及びＲＦコイルの場合には、周辺装
置の形式の指標、識別データ、製造年月日及び製造元、
並びに磁場強度を提供するデータを各々の装置毎に記憶
することができる。別個の較正シーケンスから得られた
較正情報もまた、装置に記憶させることができる。最後
に、装置に対して行なわれた特定の整備、又は過去に装
置において遭遇した問題を示す参照物又はコードを含め
た整備履歴も、同様に装置上に直接的に記憶させること
ができる。その他の装置も、該装置に関連しており同様
に記憶され得る固有の情報を有していてよい。例えば、
ＭＲＩシステム内で患者を配置するためのテーブルに付
設されている回路１１０は、テーブルの重量制限を示し
ており検査中にシステムによって入手され利用されるデ
ータを含み得る。この情報は、例えば、重量制限に近付
いたとき又は重量制限を超過したときに医師に対して出
力される通知又は警報の基礎として役立つ。
【００３１】情報データを記憶させて入手することに加
えて、各々の周辺装置又はサブシステムは、システム制
御器３６又はその他の外部回路と協働して実行され得る
実行可能なコードを更に含んでいてもよい。例えば、較
正アルゴリズム及び自動較正手順等を、検査シーケンス
のためにこのような較正を要求する周辺装置に記憶させ
ておいてもよい。これらのプログラムは、後述するよう
に、システムに装置を接続したときに自動的に実行され
てもよいし、操作者の指示発行（プロンプト）を受けた
ときに入手されて実行されてもよいし、又は外部の構成
要素によって実行されるルーチンからの呼び出しシーケ
ンスを受けたときに実行されてもよい。
【００３２】図４に示す周辺装置及びサブシステム、並
びにシステムに追加され得る又はシステムに有用であり
得るその他の周辺装置は好ましくは、システム制御器３
６を介して連絡を行なう。前述のように、システム制御
器は、各々の装置に情報を記憶させることができ、特定
の撮像の必要性の所望に応じて情報を入手することがで
きる。更に、システム制御器３６は、施設内にあるもの
及び施設外にあるもの両方のその他のシステムに対して
何らかの情報を伝達するインタフェイスとしての役割も
果たし得る。図４に示すように、例えば、周辺装置及び
サブシステムから情報を入手すると共に所望に応じて各
々の装置に情報をダウンロードするために、システム制
御器にイントラネット等を介する等して放射線部門情報
システム（ＲＩＳ）１１２が結合されていてもよい。同
様の情報交換を、参照番号１１４に示すような病院情報
システム（ＨＩＳ）との間で行なうこともできる。同様
に、システム制御器３６を介して現場技術者ステーショ
ン１１６が周辺装置及びサブシステムと連絡していても
よい。例えば、各々の装置から整備記録、較正情報及び
利用状況情報等を入手するために、現場技術者のラップ
トップ・コンピュータがシステム制御器に結合されてい
てもよい。最後に、図４に示す実施例において、周辺装
置及びサブシステムからデータを入手するために、遠隔
整備施設１１８がシステム制御器と連絡していてもよ
い。この態様でアクセスする整備施設は、インターネッ
ト又は仮想専用ネットワーク等のような開放型広域ネッ
トワークを介して施設に接続されている遠隔整備センタ
等のように、イメージング・システム又は施設から完全
に遠隔して位置していてもよい。
【００３３】イメージング・システムの周辺装置及びサ
ブシステムに直接的に組み込むことのできるデータ及び
コードの記憶のための様々な構成が想到され得る。図５
は、本実施例による例示的な周辺装置トポロジ１２０を
示している。このトポロジにおいては、任意の機能コー
ドを実行する、データを交換する、及びデータ要求に応
答する等のための処理回路１２２が設けられている。処
理回路１２２は典型的には、プログラムされたマイクロ
プロセッサを含むことができ、データが記憶されている
メモリ回路１２４からデータを引き出す。メモリ回路
は、任意の適切な形式のメモリを含み得るが、好ましく
は、周辺装置又はサブシステムから電力が除去されたと
きにもデータを保持することが可能な非揮発性メモリを
含んでいる。処理回路１２２はまた、装置の初期製造及
び初期試験に際して、また較正シーケンスに続いて、及
び整備事象に続いて等のときにメモリ回路にデータを書
き込むこともできる。周辺装置又はサブシステムがセン
サ類１２８を含んでいる場合には、これらのセンサ類も
また、好ましいトポロジの一部を形成する。これらのセ
ンサ類は、例えば、コイルの温度、心臓モニタ用の音響
信号、造影剤注入装置用の流速、及びテーブル重量監視
用の力又は関連するパラメータ等を検出するために設け
ることができる。必要があれば、処理回路１２２への信
号の印加の前に、センサ１２８から受信される信号を調
整するためにインタフェイス回路１３０が設けられる。
図５のトポロジにおいて、データを交換することに加
え、処理回路１２２及びセンサ１２８に電力を供給する
等のために装置間で電力を伝達し合ってもよい。
【００３４】所望があれば、記憶されているデータを暗
号化すると共に暗号解読するためのインタフェイス回路
１２６を各々の装置に設けてもよい。当業者には理解さ
れるように、このような回路は一般的には、外部回路に
対してデータの入手又は利用を制限するように、装置内
に記憶されており装置内で処理されるデータを暗号化さ
れた形式又は暗号解読された形式へ書き換える。インタ
フェイス１２６は更に、後述するように要求を発行した
回路の実体の確認のための回路を含んでいてもよい。こ
のような実体識別は、外部の回路、装置及び人員による
記憶されているデータのアクセスを制限するのに特に有
用である。
【００３５】図５の実施例において提供されているトポ
ロジは、任意の適切なプログラム・コード及びアーキテ
クチャに基づいたものであってよい。好適実施例では、
テキサス州ダラスのDallas Smiconductor 社から商標Cr
ypto iButtonとして市販されている製品群がこのトポロ
ジ用のプラットホームとして役立つ。これらの装置は、
ＭＲＩシステムの様々なＲＦコイル用のクイック切断ボ
ックスに設置された。次いで、これらの装置は、各々の
コイルに特有の製造データ及び較正データ、並びにコイ
ルの全利用回数の動的に更新される記録を含むようにプ
ログラムされた。動作時には、各々のＲＦコイルが標準
のコイル・ソケットに結合されると同時に、コイルはイ
メージング・システムのインタフェイスによって自動的
に識別されて、インタフェイスは、モニタ（図１のモニ
タ４８を参照）に形成されるコイル自体の電子画像を含
めて、コイルの挿入を反映するように更新された。シス
テムは、好ましいデータ・トポロジを装備していないコ
イルについては、コイルが初期接続シーケンス中に識別
されなかったときに候補コイルの一覧からコイルを選択
するように利用者に促すことにより、事後互換性（back
-compatible） になるようにした。装置は、処理回路１
２２として、Ｊａｖａ仮想機械、１０２４ビット数値演
算アクセラレータ、及び変更不可の実時間クロックを装
備したシングル・チップ型トラステッド・マイクロコン
ピュータを含んでいた。メモリ回路１２４は、６Ｋバイ
トのランダム・アクセス・メモリと、３２Ｋバイトの読
み出し専用メモリとを含んでいた。処理機能は、ＲＳＡ
式暗号化を含んでいた。
【００３６】言うまでもなく、本発明の手法には更に限
定されたトポロジ形態も利用可能である。例えば、処理
能力が要求されないか又は極めて限定された能力しか要
求されない場合には、この目的に特定的なアナログ又は
ディジタルの回路をトポロジ内に設けてもよい。更に、
単にデータを記憶させて入手するためのメモリのみの装
置を設けてもよい。
【００３７】図６は、本発明の手法に従って図５に示す
ような装備を施した装置を介してデータ管理を行なうた
めの参照番号１３２によって全体的に示されている例示
的な制御ロジックを示している。前述のように、ステッ
プ１３４に示すように、装置は先ず、他のシステム構成
要素に接続される。実用では、このステップにおいて、
分離可能な周辺装置又はサブシステムを物理的に接続し
てもよいし、又は設置時に常駐型の周辺装置及びサブシ
ステムを接続してもよい。
【００３８】本発明は、様々な改変及び代替的な形態を
許容するが、例を掲げるためにここでは特定の実施例を
図面に示すと共に詳細に記述した。但し、本発明は、開
示された特定の形態に限定される訳ではないことを理解
されたい。寧ろ、本発明は、特許請求の範囲によって画
定される本発明の要旨及び範囲に含まれる全ての改変、
均等構成及び代替構成を網羅しているものとする。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の手法の諸側面に従ってデータを記憶さ
せると共に検索することが可能な周辺装置及びサブシス
テムを含めたＭＲＩシステムの形態の例示的なイメージ
ング・システムの線図である。
【図２】図１のシステムの幾つかの論理回路の線図であ
る。
【図３】図１に示すようなイメージング・システムにお
いて実行され得る例示的な検査シーケンスのグラフ図で
ある。
【図４】データが様々なサブシステム及び周辺装置内に
記憶されると共にこれらのサブシステム及び周辺装置か
ら入手されるような例示的な周辺装置トポロジの線図で
ある。
【図５】データを記憶させて入手するための装備を施し
た周辺装置内部の様々な機能回路のトポロジの線図であ
る。
【図６】本発明の手法の諸側面に従ってデータを記憶さ
せる及び入手する際の例示的な制御ロジックを示す流れ
図である。
【符号の説明】
１０ 磁気共鳴イメージング・システム １２ データ取得システム １４ 制御システム １６ インタフェイス・システム １８ 患者ボア ２０ テーブル ２２ 患者 ２４ 主磁石 ２６、２８、３０ 勾配コイル ３２ 無線周波数コイル ３４ 電源 ３８ メモリ回路 ５８ 軸制御モジュール ６６ ＧＲＡＳＳパルス・シーケンス ６８ スライス選択軸 ７０ 周波数エンコード軸 ７２ 位相エンコード軸 ７４ ＲＦ軸 ７６ データ取得軸 ７８ スライス選択勾配パルス ８０ ＲＦパルス ８２ 位相エンコードパルス ８４ 周波数エンコード勾配 ８６ データ取得ウィンドウ １００、１２０ 周辺装置トポロジ １３２ データ管理制御ロジック
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ピーター・シー・ボスチ アメリカ合衆国、ウィスコンシン州、ワー ケシャー、オーク・グローブ・レーン、エ ス42・ダブリュー27451番 (72)発明者 スリヤナラヤナ・ベンカトラマン アメリカ合衆国、ウィスコンシン州、ミル ウォーキー、サウス・29ティーエイチ・ス トリート、3121番 (72)発明者 ロバート・スティーブン・ストルモント アメリカ合衆国、ウィスコンシン州、ワー ケシャー、コロニュ・ロード、21675番

Claims (48)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 関心のある被検体の画像を表わすディジ
    タル・データを生成する画像データ取得システムと、 該画像データ取得システムに結合されていて、前記デー
    タの取得を調整する制御システムと、 該制御システムに結合されて該制御システムにより制御
    され、且つメモリ回路及びインタフェイス回路を含んで
    いる周辺装置であって、前記メモリ回路が、前記周辺装
    置の関心のある特性を記述するパラメータ・データを記
    憶するように構成されており、且つ前記インタフェイス
    回路が、要求に応じて前記周辺装置から前記パラメータ
    ・データを入手すると共に前記パラメータ・データを送
    信するように構成されている、周辺装置と、を備えた医
    療診断イメージング・システム。
  2. 【請求項２】 前記周辺装置は、前記メモリ回路及び前
    記インタフェイス回路に結合されて、前記パラメータ・
    データに対して予め決定されている処理ルーチンを実行
    するディジタル・データ処理回路を含んでいる請求項１
    に記載のシステム。
  3. 【請求項３】 前記周辺装置は、前記関心のある特性を
    表わす信号を発生するセンサを含んでおり、前記処理回
    路は、前記センサにより発生される信号を処理して、得
    られたパラメータ・データを前記メモリ回路に記憶させ
    る請求項２に記載のシステム。
  4. 【請求項４】 前記センサは荷重センサである請求項３
    に記載のシステム。
  5. 【請求項５】 前記センサは音響センサである請求項３
    に記載のシステム。
  6. 【請求項６】 前記センサは温度センサである請求項３
    に記載のシステム。
  7. 【請求項７】 前記パラメータ・データは前記周辺装置
    の識別データを含んでいる請求項１に記載のシステム。
  8. 【請求項８】 前記パラメータ・データは前記周辺装置
    についての較正データを含んでいる請求項１に記載のシ
    ステム。
  9. 【請求項９】 前記パラメータ・データは前記周辺装置
    についての整備履歴を記述するデータを含んでいる請求
    項１に記載のシステム。
  10. 【請求項１０】 前記イメージング・システムは磁気共
    鳴イメージング・システムであり、前記周辺装置は無線
    周波数コイル・アセンブリである請求項１に記載のシス
    テム。
  11. 【請求項１１】 前記周辺装置は、撮像される被検体を
    支持する台である請求項１に記載のシステム。
  12. 【請求項１２】 前記周辺装置は、撮像される被検体の
    生理学的なパラメータを表わす信号を発生するモニタで
    ある請求項１に記載のシステム。
  13. 【請求項１３】 前記制御システムに結合されており、
    要求に応じて前記周辺装置から前記パラメータ・データ
    を入手するように構成されている操作者インタフェイス
    ・システムを更に含んでいる請求項１に記載のシステ
    ム。
  14. 【請求項１４】 前記周辺装置は、該周辺装置と前記制
    御システムとの間で交換されるデータを暗号化すると共
    に暗号解読するデータ暗号化回路を更に含んでいる請求
    項１に記載のシステム。
  15. 【請求項１５】 関心のある被検体の画像を表わすディ
    ジタル・データを生成する画像データ取得システムと、 該画像データ取得システムに結合されており、前記デー
    タの取得を調整する制御システムと、 該制御システムに結合されて該制御システムにより制御
    され、且つデータ処理回路とメモリ回路とインタフェイ
    ス回路とを含んでいる周辺装置であって、前記メモリ回
    路は、当該周辺装置の関心のある特性を記述するパラメ
    ータ・データを記憶するように構成されており、前記デ
    ータ処理回路は前記記憶されているデータを処理するよ
    うに構成されており、且つ前記インタフェイス回路は、
    前記パラメータ・データを入手すると共に要求に応じて
    当該周辺装置から前記パラメータ・データを送信するよ
    うに構成されている、周辺装置と、を備えた医療診断イ
    メージング・システム。
  16. 【請求項１６】 前記インタフェイス回路は、前記メモ
    リ回路に記憶されるるデータを外部ソースから受け取る
    ように構成されている請求項１５に記載のシステム。
  17. 【請求項１７】 前記メモリ回路は、前記処理回路のた
    めに望ましい実行可能なルーチンを記憶するように構成
    されている請求項１５に記載のシステム。
  18. 【請求項１８】 前記実行可能なルーチンは、前記周辺
    装置についての較正シーケンスを含んでいる請求項１７
    に記載のシステム。
  19. 【請求項１９】 前記実行可能なルーチンは、前記周辺
    装置の前記制御システムへの接続に続いて、前記周辺装
    置から前記制御システムへパラメータ・データを供給す
    る初期化シーケンスを含んでいる請求項１７に記載のシ
    ステム。
  20. 【請求項２０】 前記処理回路は、操作者の介入なしに
    自動的に前記初期化を実行するように構成されている請
    求項１９に記載のシステム。
  21. 【請求項２１】 前記周辺装置は、前記関心のある特性
    を表わす信号を発生するセンサを含んでおり、前記処理
    回路は、前記センサにより発生される信号を処理して、
    得られたパラメータ・データを前記メモリ回路に記憶さ
    せる請求項１５に記載のシステム。
  22. 【請求項２２】 前記パラメータ・データは前記周辺装
    置の識別データを含んでいる請求項１５に記載のシステ
    ム。
  23. 【請求項２３】 前記パラメータ・データは前記周辺装
    置についての較正データを含んでいる請求項１５に記載
    のシステム。
  24. 【請求項２４】 前記パラメータ・データは前記周辺装
    置についての整備履歴を記述するデータを含んでいる請
    求項１５に記載のシステム。
  25. 【請求項２５】 前記イメージング・システムは磁気共
    鳴イメージング・システムであり、前記周辺装置は無線
    周波数コイル・アセンブリである請求項１５に記載のシ
    ステム。
  26. 【請求項２６】 前記周辺装置は、撮像される被検体を
    支持する台である請求項１５に記載のシステム。
  27. 【請求項２７】 前記周辺装置は、撮像される被検体の
    生理学的なパラメータを表わす信号を発生するモニタで
    ある請求項１５に記載のシステム。
  28. 【請求項２８】 前記制御システムに結合されており、
    要求に応じて前記周辺装置から前記パラメータ・データ
    を入手するように構成されている操作者インタフェイス
    ・システムを更に含んでいる請求項１５に記載のシステ
    ム。
  29. 【請求項２９】 診断画像として再構成されるディジタ
    ル画像データを生成するように構成されており、当該周
    辺装置のパラメータを表わすパラメータ・データを記憶
    するメモリ回路と、要求に応じて前記記憶されているパ
    ラメータ・データを入手すると共に送信するインタフェ
    イス回路とを有する周辺装置を含んでいる画像データ取
    得システムと、 該画像データ取得システムに結合されていて、前記周辺
    装置から前記パラメータ・データを入手すると共に、前
    記パラメータ・データに少なくとも部分的に基づいて前
    記ディジタル画像データの取得を調整するように構成さ
    れている制御システムと、を備えた磁気共鳴イメージン
    グ・システム。
  30. 【請求項３０】 前記パラメータ・データは前記周辺装
    置の識別データを含んでいる請求項２９に記載のシステ
    ム。
  31. 【請求項３１】 前記パラメータ・データは前記周辺装
    置についての較正データを含んでいる請求項２９に記載
    のシステム。
  32. 【請求項３２】 前記周辺装置は、前記メモリ回路に記
    憶されているパラメータ・データを処理する処理回路を
    含んでいる請求項２９に記載のシステム。
  33. 【請求項３３】 前記インタフェイス回路は、前記制御
    回路からデータを受け取ると共に、該受け取ったデータ
    を前記メモリ回路に記憶させるように構成されている請
    求項２９に記載のシステム。
  34. 【請求項３４】 前記周辺装置は無線周波数コイル・ア
    センブリである請求項２９に記載のシステム。
  35. 【請求項３５】 画像データ取得システムと、該取得シ
    ステムによる画像データの取得を調整する制御システム
    とを含んでいる医療診断イメージング・システムのため
    の周辺装置であって、 当該周辺装置の関心のある特性を記述するパラメータ・
    データを記憶するメモリ回路と、 該メモリ回路に結合されており、該メモリ回路と前記制
    御回路との間で前記パラメータ・データを交換するため
    に前記イメージング・システムの前記制御回路に結合さ
    れるように構成されているインタフェイス回路と、を備
    えた周辺装置。
  36. 【請求項３６】 前記パラメータ・データを処理するデ
    ータ処理回路を更に含んでいる請求項３５に記載の周辺
    装置。
  37. 【請求項３７】 検知されたパラメータを表わす信号を
    発生するセンサを更に含んでおり、前記処理回路は、前
    記メモリ回路に記憶される前記センサからの信号を処理
    する請求項３６に記載の周辺装置。
  38. 【請求項３８】 前記センサは荷重センサである請求項
    ３７に記載の周辺装置。
  39. 【請求項３９】 前記センサは温度センサである請求項
    ３７に記載の周辺装置。
  40. 【請求項４０】 前記メモリ回路は、前記処理回路によ
    り処理される実行可能なルーチンを記憶するように構成
    されている請求項３６に記載の周辺装置。
  41. 【請求項４１】 前記実行可能なルーチンは、前記周辺
    装置の前記イメージング・システムへの接続に続いて、
    前記制御回路へ前記パラメータ・データを供給するデー
    タ交換ルーチンを含んでいる請求項４０に記載の周辺装
    置。
  42. 【請求項４２】 イメージング・システムの周辺装置デ
    ータを管理する方法であって、 メモリ回路とインタフェイス回路とを含んでいる周辺装
    置を設ける工程であって、前記メモリ回路は前記周辺装
    置の関心のある特性を表わすデータを記憶するように構
    成されており、前記インタフェイス回路は、前記記憶さ
    れているデータを入手すると共に、前記記憶されている
    データを外部装置へ送信するように構成されている、周
    辺装置を設ける工程と、 前記周辺装置の前記メモリ回路に、前記周辺装置に常駐
    した状態にある周辺装置データを記憶させる工程と、 前記周辺装置を制御システムに接続する工程と、 前記制御システムを介して前記メモリ回路から前記周辺
    装置データを入手する工程と、 を備えた方法。
  43. 【請求項４３】 前記周辺装置データは、前記周辺装置
    についての製造情報を表わしており、前記装置の製造に
    続いて前記メモリ回路に記憶される請求項４２に記載の
    方法。
  44. 【請求項４４】 前記周辺装置データは、前記周辺装置
    についての較正情報を表わしており、前記周辺装置に対
    して実行される較正シーケンスに続いて前記メモリ回路
    に記憶される請求項４２に記載の方法。
  45. 【請求項４５】 前記周辺装置データは、前記周辺装置
    についての整備作業履歴を表わしており、整備事象に続
    いて前記メモリ回路に記憶される請求項４２に記載の方
    法。
  46. 【請求項４６】 前記周辺装置データは前記周辺装置の
    識別データを表わす請求項４２に記載の方法。
  47. 【請求項４７】 前記制御システムはイメージング・シ
    ステムにおける画像データの取得を制御しており、前記
    周辺装置データは、画像データ取得ルーチンを実行する
    のに用いるために前記制御システムにより入手される請
    求項４２に記載の方法。
  48. 【請求項４８】 前記制御システムは、前記周辺装置の
    前記イメージング・システムへの接続に続く初期化シー
    ケンス中に自動的に前記メモリ回路から前記周辺装置デ
    ータを入手する請求項４７に記載の方法。
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