JP2002017704A - 磁気共鳴診断装置 - Google Patents
磁気共鳴診断装置Info
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Abstract
において、局所励起領域やサチュレート領域の設定にか
かる作業負担を軽減すること。 【解決手段】本発明は、高周波磁場により静磁場中の被
検体の局所励起領域内の特定核種を励起するとともに、
所定のサチュレーション領域から信号が出ないように飽
和させておき、局所励起領域内の特定核種から発生する
磁気共鳴信号を収集し、この磁気共鳴信号をマルチボク
セルで処理することによりボクセルごとに特定核種に関
する周波数スペクトルを得る磁気共鳴診断装置におい
て、被検体に関する形態画像を表示し、この表示された
形態画像上の任意の位置に任意の形状で関心領域を指定
すると、指定された関心領域を包含するように局所励起
領域が自動設定され、また設定された局所励起領域の外
側にサチュレーション領域が自動設定される。
Description
造等の情報を取り出せる磁気共鳴スペクトルを複数の体
積部分(以下、ボクセルという)ごとに取得するいわゆ
るマルチボクセルMRS対応の磁気共鳴診断装置に関す
る。
情報としては、プロトン密度画像やT1強調画像、T2
強調画像等に代表される形態情報が主流である。
(Magnetic Resonance Spect
roscopy)は、ある基準周波数からの共鳴周波数
の隔たりをppmで表した磁気共鳴スペクトルを取得
し、その磁気共鳴スペクトルから対象物質の分子構造、
化学環境、濃度等の情報を得ることができるという例え
ば新陳代謝機能の診断に有効な方法である。例えば、脳
のアミノ酸代謝、すなわち脳内の主要なエネルギー源で
あるグルコースが脳内に取り込まれた後、グルタミン酸
等のアミノ酸が合成されるという代謝を診る場合、13
C標識グルコースを利用し、13Cがグルタミン酸等の
アミノ酸に取り込まれていく様子を追跡することが可能
となる。このような代謝診断に有効な13Cや31P
は、プロトン( 1H)と比べると、感度が3桁以上の低
く、従ってボクセルサイズを大きくしたマルチボクセル
法、さらにそれに関心の高い部分だけを限局して励起す
る局所励起法や関心の低い部分を飽和させて信号が出な
いようにするサチュレート法等を併用することが一般的
である。
領域やサチュレート領域を関心領域(ROI)に対して
適切に設定することが必要とされるが、この領域設定作
業が非常に面倒であり、しばしば適切でない位置に適切
でない大きさで設定してしまうことがある。つまり、マ
ルチボクセル法では信号収集や信号処理はボクセル単位
で行うものであるので、局所励起領域やサチュレート領
域の設定も関心領域だけでなくボクセルにも考慮を払っ
て設定しなければならない。例えば、関心領域を含んで
いるボクセルが部分的に局所励起領域から外れてしまっ
ている場合、そのボクセルからの信号が小さくなって、
そのボクセルだけ極端にS/Nが低下してしまったり、
またサチュレート領域を、関心領域を含んでいるボクセ
ルに部分的に重なった状態で設定してしまっても、同様
な現象が起こってしまう。
を設定するにあたっては、関心領域だけでなく、それと
ボクセルとの位置関係を見極めながら、行う必要があ
る。
チボクセルMRS対応の磁気共鳴診断装置において、局
所励起領域やサチュレート領域の設定にかかる作業負担
を軽減することにある。
より静磁場中の被検体の局所励起領域内の特定核種を励
起するとともに、所定のサチュレーション領域から信号
が出ないように飽和させておき、前記局所励起領域内の
前記特定核種から発生する磁気共鳴信号を収集し、この
磁気共鳴信号をマルチボクセルで処理することによりボ
クセルごとに前記特定核種に関する周波数スペクトルを
得る磁気共鳴診断装置において、前記被検体に関する形
態画像を表示する手段と、前記表示された形態画像上の
任意の位置に任意の形状で関心領域を指定するための操
作手段と、前記指定された関心領域を包含するように前
記局所励起領域を自動設定する手段と、前記設定された
局所励起領域の外側に前記サチュレーション領域を自動
設定する手段とを具備することを特徴とする。
る装置を好ましい実施形態により説明する。
磁気共鳴診断装置の構成を示すブロック図である。同図
において、静磁場磁石1は、撮影領域内に静磁場を発生
するもので、超電導又は常電動コイルを備えている。そ
の内側には、静磁場の磁場強度の空間的な均一性を向上
するために、シムコイル2が配置されている。さらに、
シムコイル2の内側には、勾配磁場を発生する勾配コイ
ル3が配置される。周知のとおり、勾配磁場は、静磁場
と磁場の方向が同じであるが、磁場の強度が空間軸(直
交3軸)に対し傾きを持つ磁場であり、この傾斜磁場を
静磁場に重畳することで空間的な位置情報を位相及び周
波数の形で磁気共鳴信号に付与することができる。さら
に、この勾配コイル3の内側には、RFコイル(高周波
磁場コイル)4が配置される。このRFコイル4は、送
信部7から供給される高周波電流を高周波磁場に変換す
るもので、一般的には可変同調であり、共鳴周波数の異
なる様々な核種に対応することができるようになってい
る。この高周波磁場で励起された磁化のスピンは、励起
が切られた後、核種に固有の時定数で初期状態に回復し
ていく。この緩和過程において磁気共鳴信号が発生す
る。この磁気共鳴信号はRFコイル4を介して受信部9
で受信される。受信部9は微弱な磁気共鳴信号を増幅
し、また検波する。なお、ここではRFコイル4を送受
信兼用として図示し、説明したが、送信専用コイルと受
信専用コイルとに分けて装備させてもよい。受信部9で
検波された磁気共鳴信号はデータ収集部11を介してデ
ータ処理部15に送られる。データ処理部15は、磁気
共鳴信号を処理しては、ボクセルごとにスペクトルデー
タを生成する。シーケンス制御部10は、マルチボクセ
ルMRSに応じたパルスシーケンスデータに従って高周
波磁場印加、勾配磁場印加及びデータ収集が行われるよ
うに、勾配コイル電源5、送信部7、受信部9およびデ
ータ収集部11を制御する。
を補償してある程度のS/Nを確保するために比較的大
きなサイズでボクセルを設定する。また、関心の高い部
分(関心領域;ROI)だけを限局して励起する局所励
起法や指定領域を飽和させて信号が出ないようにするサ
チュレート法が併用される。
ュレート領域の設定を支援する機能を特徴的に備えてい
る。図2には、領域設定部12の動作手順を示してい
る。まず、図3に示すように、当該被検体の関心領域を
含む領域に関するプロトン密度画像、T1強調画像,T
2強調画像等の形態画像がディスプレイ14に表示され
る(S1)。そして、必要に応じて、操作者は、コンソ
ール13の例えばグラフィックユーザインタフェースの
支援のもとで、形態画像に対するボクセルマトリクスの
位置を調整する(S2)。
ール13を介して当該表示された形態画像上に、関心領
域ROIを指定する(S3)。操作者が行う作業として
はこのステップ3までである。それ以降の局所励起領域
の設定、及びサチュレーション領域の設定は、操作者に
よらず、領域設定部12により自動化されている。な
お、従来では、操作者は、関心領域ROIの指定は行わ
ず、局所励起領域の設定、及びサチュレーション領域の
設定を手動で行っていた。
に示すように、指定された関心領域ROIが、対象核種
(13Cや31P等)の化学シフトに従って拡大される
(S4)。拡大された関心領域は、指定された関心領域
ROIと、対象核種(13Cや31P等)の化学シフト
に従って変位された関心領域ROI´との両方を含む領
域を有する。
心領域ROIを包含するように、矩形の局所励起領域E
が自動設定される(S5)。もちろん局所励起領域Eの
内部が励起範囲である。ここでは、関心領域ROIに対
する局所励起領域Eの設定方法について、ボクセル単位
で局所励起領域Eを設定する方法と、ボクセルに依存し
ないで局所励起領域Eを設定する方法との2種類を提供
しており、そのいずれを選択するかは操作者によるコン
ソール13の操作により任意である。前者の方法では、
図6に示すように、拡大された関心領域ROIが少なく
とも部分的に重なるボクセルを抽出し、その抽出したボ
クセルの中の最外のボクセルの外輪郭に局所励起領域E
の外縁を一致させるもので、局所励起領域Eを最小サイ
ズに設定され得る。一方、後者の方法では、図7に示す
ように、拡大された関心領域ROIが少なくとも部分的
に重なるボクセルを抽出し、その抽出したボクセルの中
の最外のボクセルの外輪郭から、所定又は操作者による
コンソール13の操作により予め任意に設定された距離
だけ拡大し、その拡大した輪郭に局所励起領域Eの外縁
を一致させるもので、局所励起領域を最小サイズより任
意の大きさだけ拡大することができる。また、後者の方
法では、拡大距離をマイナス指定すれば、最外のボクセ
ルの外輪郭から指定距離だけ縮小した輪郭に局所励起領
域Eの外縁を一致させこともできる。
局所励起領域Eを取り囲むように、複数、例えば4つの
矩形のサチュレーション領域Sが自動設定される(S
6)。ここでも、局所励起領域Eの外縁にサチュレーシ
ョン領域Sの内側の境界線を一致させるようにしてもよ
いし、局所励起領域Eの外縁から所定距離又は操作者に
よるコンソール13の操作により予め任意に設定された
距離だけ拡大又は縮小するようにしてもよい。なお、サ
チュレーション領域Sの厚さは、予め設定してある値を
試用する方法や、ボクセルサイズ等に一定の値又は割合
を加算(又は減算)又は乗算(又は除算)することによ
り求める方法等があり、いずれの方法を採用してもよい
し、全方法を装備しておいて操作者により適宜選択する
ようにしてもよい。
さや形状が変更されたとき、その変更に応じて局所励起
領域及びサチュレーション領域は自動的に再設定され
る。また、自動設定された局所励起領域やサチュレーシ
ョン領域の大きさや形状を、操作者によるコンソール1
3の操作により自由に変更することも可能である。例え
ば、局所励起領域内に脂肪組織等の不要な信号を出す組
織が含まれていた場合には、自動設定後にマニュアル操
作によりその組織をサチュレーション領域に含めるよう
に変更できる。
関心領域を設定するだけで、他の局所励起領域やサチュ
レーション領域は自動的に設定される。従って、マルチ
ボクセルMRS対応の磁気共鳴診断装置において、局所
励起領域やサチュレート領域の設定にかかる作業負担を
軽減することができる。
ものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲
で種々変形して実施することが可能である。さらに、上
記実施形態には種々の段階が含まれており、開示される
複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の
発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構
成要件から幾つかの構成要件が削除されてもよい。
対応の磁気共鳴診断装置において、局所励起領域やサチ
ュレート領域の設定にかかる作業負担を軽減することが
できる。
装置の構成を示す図。
Claims (6)
- 【請求項1】 高周波磁場により静磁場中の被検体の局
所励起領域内の特定核種を励起するとともに、所定のサ
チュレーション領域から信号が出ないように飽和させて
おき、前記局所励起領域内の前記特定核種から発生する
磁気共鳴信号を収集し、この磁気共鳴信号をマルチボク
セルで処理することによりボクセルごとに前記特定核種
に関する周波数スペクトルを得る磁気共鳴診断装置にお
いて、 前記被検体に関する形態画像を表示する手段と、 前記表示された形態画像上の任意の位置に任意の形状で
関心領域を指定するための操作手段と、 前記指定された関心領域を包含するように前記局所励起
領域を自動設定する手段と、 前記設定された局所励起領域の外側に前記サチュレーシ
ョン領域を自動設定する手段とを具備することを特徴と
する磁気共鳴診断装置。 - 【請求項2】 前記局所励起領域は、前記指定された関
心領域の輪郭の少なくとも1部に接するように設定され
ることを特徴とする請求項1記載の磁気共鳴診断装置。 - 【請求項3】 前記局所励起領域は、前記指定された関
心領域から所定距離隔てて設定されることを特徴とする
請求項1記載の磁気共鳴診断装置。 - 【請求項4】 前記関心領域を化学シフトに応じて領域
拡大する手段をさらに備えることを特徴とする請求項1
記載の磁気共鳴診断装置。 - 【請求項5】 前記局所励起領域は、前記領域拡大され
た関心領域を包含するように設定されることを特徴とす
る請求項4記載の磁気共鳴診断装置。 - 【請求項6】 前記局所励起領域は、前記ボクセル単位
で設定されることを特徴とする請求項1記載の磁気共鳴
診断装置。
Priority Applications (1)
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