JP2002017711A - 磁気共鳴装置の作動方法 - Google Patents

磁気共鳴装置の作動方法

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JP2002017711A JP2001176752A JP2001176752A JP2002017711A JP 2002017711 A JP2002017711 A JP 2002017711A JP 2001176752 A JP2001176752 A JP 2001176752A JP 2001176752 A JP2001176752 A JP 2001176752A JP 2002017711 A JP2002017711 A JP 2002017711A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 初回の検査の際の像の位置決めと次回の際の
像の位置決めとの合致を、容易にかつ正確に可能にす
る。 【解決手段】 検査対象物の初回の検査の際に検査対象
物の初回のＳｃｏｕｔ‐データセットが発生され、この
初回のＳｃｏｕｔ‐データセットに基づいて検査対象物
の少なくとも１つの初回の撮像すべき層が決定され、時
間的に初回の検査の後に続く検査対象物の少なくとも１
つの次回の検査の際に検査対象物の次回のＳｃｏｕｔ‐
データセットが発生され、初回のＳｃｏｕｔ‐データセ
ットと次回のＳｃｏｕｔ‐データセットとの間で位置変
化が求められ、求められた位置変化に相応して、検査対
象物の少なくとも１つの次回の撮像すべき層として、検
査対象物内で初回の層と等しい位置決めを有する層が決
定される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は磁気共鳴装置の作動
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】磁気共鳴技術は検査対象物の身体内部の
像を取得する公知の技術である。その際には磁気共鳴装
置内で静的な基本磁界に、勾配システムから発生され高
速で切換えられる勾配磁界が重畳される。さらに磁気共
鳴技術は、磁気共鳴信号を発生するために高周波信号を
検査対象物内に入射させ、また、像データセットおよび
磁気共鳴像を作成するために、発生された磁気共鳴信号
を受け取る高周波システムを含んでいる。
【０００３】機能的な磁気共鳴撮像の際には検査対象物
の同一の撮像すべき範囲から時系列的に次々と像データ
セットが取得される。時系列の最中に磁気共鳴装置に対
して撮像すべき範囲が位置変化を生ずることに起因する
像データセット間の相違を排除するために、相応の方法
は知られている。
【０００４】時間的に次々と取得される像データセット
から位置変化を求める方法のグループは６つの運動パラ
メータによる三次元空間内の任意の剛体運動の記述に基
づいており、その際に３つのパラメータが並進運動を、
また３つのパラメータが回転運動を示す。上記のパラメ
ータはたとえば列ベクトル：バーｑに記入される。第１
の像データセットと第１の像データセットに続いて発生
されている第２の像データセットとのすべてのボクセル
または選ばれたボクセルの値は合致した順序で第１の列
ベクトル：バーｘおよび第２の列ベクトル：バーｙに記
入される。第１の像データセットと第２の像データセッ
トとの間の位置変化を求めるためには、すなわち運動パ
ラメータを決定するためには、一次のテイラー展開に基
づく下記の式がたとえば反復法により解かれる。（な
お、バーｑ、バーｘ、バーｙは数１においてはそれぞれ
アルファベットｑ、ｘ、ｙの上に“―”を付された記号
として表されている。）
【数１】
【０００５】前記のグループの像データセットに基づく
位置変化検出アルゴリズムの一層詳細な説明はたとえば
RS.J.Frackowiak ほかの図書“Ｈｕｍａｎ Ｂｒａｉｎ
Ｆｕｎｃｔｉｏｎ”、Ａｃａｄｅｍｉｃ Ｐｒｅｓ
ｓ、１９９７、特に第３章、第４３〜５８頁およびK.J.
Friston ほかの論文、“Ｍｏｖｅｍｅｎｔ‐Ｒｅｌａｔ
ｅｄ Ｅｆｆｅｃｔｓ ｉｎ ｆＭＲＩ Ｔｉｍｅ‐Ｓ
ｅｒｉｅｓ”：Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ
ｉｎ Ｍｅｄｉｃｉｎｅ ３５（１９９６）、第３４
６〜３５５を参照されたい。
【０００６】像データセットに基づいて位置変化を検出
する方法の別のグループでは、ｋ空間で記述される第１
の像データセットと第１の像データセットに時間的に続
いて発生される第２の像データセットとのすべての点ま
たは特定の選ばれた点が比較される。その際にこれらの
方法は、両方の像データセットの取得時点間の位置変化
の結果として両方の像データセット内に等しく配置され
ているデータ点を比較する際に撮像すべき範囲の並進お
よび（または）回転がデータ点の位相および（または）
大きさの変化に反映されることに基づいている。上記の
方法の例はたとえばL.C.Massほかの論文“Ｄｅｃｏｕｐ
ｌｅｄ Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｒｏｔａｔｉｏｎａｌ
ａｎｄ Ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎａｌ Ｒｅｇｉｓｔｒ
ａｔｉｏｎ ｆｏｒ Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ＭＲＩ
Ｔｉｍｅ Ｓｅｒｉｅｓ Ｄａｔａ：Ｔｈｅ ＤＡＲＴ
Ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ
ｎ”、Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ ｉｎ
Ｍｅｄｉｃｉｎｅ ３７（１９９７）、第１３１〜１３
９ならびにQ.Chenほかの論文“Ｓｙｍｍｅｔｒｉｃ Ｐ
ｈａｓｅ‐ｏｎｌｙ Ｍａｔｃｈｅｄ Ｆｉｌｔｅｒｉ
ｎｇ ｏｆ Ｆｏｕｒｉｅｒ‐Ｍｅｌｌｉｎ Ｔｒａｎ
ｓｆｏｒｍｓ ｆｏｒ Ｉｍａｇｅ ｒｅｇｉｓｔｒａ
ｔｉｏｎ ａｎｄ Ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ”：ＩＥＥ
Ｅ論文集パターンアナリシスおよびマシンインテリジェ
ンス編、第１６巻、第１２号（１９９４）、第１１５６
〜１１６８頁に一層詳細に説明されている。
【０００７】経過管理の範囲内で、検査対象物の管理す
べき範囲を、多数回、互いに時間間隔をおいて相い続く
磁気共鳴装置による検査により相応に撮像することは通
常行なわれている。検査はたとえば数時間または数週間
の時間間隔で行われる。磁気共鳴装置のオペレータは、
時間的に初回の検査の後に続く次回の検査の際に手作業
により、取得すべき像が検査対象物内の位置決めに関し
て可能なかぎり初回の検査のそれに一致するように、検
査対象物を磁気共鳴装置内に位置決めするべく、またそ
のように磁気共鳴装置を設定するべく試みる。手作業に
よる設定に基づいては、あまり良くない合致しか達成さ
れない。さらに合致の度合いがそのつどのオペレータに
関係している。さらに上記の手作業による設定は比較的
時間がかかる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、なか
んずく経過管理の範囲内で前記の欠点を減ずる磁気共鳴
装置の作動方法を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この課題は本発明によれ
ば請求項１の対象により解決される。有利な実施態様は
従属請求項に記載されている。
【００１０】請求項１による磁気共鳴装置の作動方法は
その際に下記の特徴を含んでいる。検査対象物の初回の
検査の際に検査対象物の初回のＳｃｏｕｔ‐データセッ
トが発生され、この初回のＳｃｏｕｔ‐データセットに
基づいて検査対象物の少なくとも１つの初回の撮像すべ
き層が決定され、時間的に初回の検査の後に続く検査対
象物の少なくとも１つの次回の検査の際に、検査対象物
の次回のＳｃｏｕｔ‐データセットが発生され、初回の
Ｓｃｏｕｔ‐データセットと次回のＳｃｏｕｔ‐データ
セットとの間で位置変化が求められ、求められた位置変
化に相応して、検査対象物の少なくとも１つの次回の撮
像すべき層として、検査対象物内で初回の層と等しい位
置決めを有する層が決定される。
【００１１】それにより、磁気共鳴装置が次回の検査の
際に自動的に、高精度に、かつ時間的に効率的な仕方
で、次回の検査の際に発生すべき磁気共鳴像が検査対象
物内の位置決めに関して初回の検査のそれと正確に合致
するように設定されることが達成される。それにより磁
気共鳴像の比較可能性が最大になる。次回の検査の際に
不正確な設定を行なったために生じた初回の検査の磁気
共鳴像と次回の検査の磁気共鳴像との相違がそれにより
排除されているので、たとえば病態の変化を病態の変化
として一義的に診断し得る。
【００１２】有利な実施態様では位置変化を求めるため
に、一次のテイラー展開に基づいて像データセットから
位置変化を求めるための既に冒頭に説明された方法が使
用される。
【００１３】有利な実施態様ではＳｃｏｕｔ‐データセ
ットが三次元の像データセットとして、特に瞬間写真技
術、たとえばエコープラナー法により発生される。それ
により三次元空間内の任意の回転および（または）並進
が位置変化としてＳｃｏｕｔ‐データセットから求めら
れる。さらにＳｃｏｕｔ‐データセットが時間的に効率
的な仕方で取得可能である。
【００１４】有利な実施態様では検査対象物が次回の検
査の際に初回の検査に対して記憶されたデータに相応し
て磁気共鳴装置内に自動的に位置決めされる。最初の実
施では、検査対象物は次回の検査の際に初回の検査に相
応して磁気共鳴装置の寝台装置の上に寝かせられる。こ
のことはたとえば、患者が初回の検査に相応して仰向け
に頭から先に寝かせられることを意味する。その後に寝
台装置の移動が磁気共鳴装置の撮像空間内で検査対象物
の撮像すべき範囲を位置決めするために初回の検査に対
してそのために記憶されたデータに基づいて自動的にま
た途中停止なしに、たとえば撮像すべき範囲をマークす
るレーザーバイザーのもとで実行される。次の実施で
は、患者が次回の検査の際に予め与えられている可能性
の範囲内で任意に寝台装置の上に寝かせられる。その際
にカメラシステムが患者の輪郭をその寝方に関係して検
出する。初回の検査の記憶されたデータと結び付けてそ
れから寝台装置の移動が求められ、また実行されるの
で、次回の検査の際に、患者の初回の検査の際と同じ撮
像すべき範囲が磁気共鳴装置の撮像空間内に位置決めさ
れる。
【００１５】
【発明の実施の形態】本発明の他の利点、特徴および詳
細は図面による実施例の以下の説明から明らかになる。
【００１６】図１は本発明の実施例として磁気共鳴像に
よる経過管理のための流れ図を示す。その際に経過管理
は第１の時点での初回の検査１０により開始する。磁気
共鳴装置の撮像空間内に患者の撮像すべき範囲（たとえ
ば腹部）を位置決めした後に、ステップ１１で撮像すべ
き範囲の初回のＳｃｏｕｔ‐データセットが発生され
る。この初回のＳｃｏｕｔ‐データセットを用いて、ス
テップ１２で診断医師により診断に適した層が決定され
る。最後にステップ１３で、決定された層に相応して磁
気共鳴像が取得される。
【００１７】何日かの後に処置結果を管理するため同じ
患者の同じ撮像すべき範囲が新たに検査される。そのた
めに次回の検査２０の範囲内で同じ撮像すべき範囲が磁
気共鳴装置の撮像空間内に位置決めされる。初回の検査
１０に対して完全に同一の位置決めは、患者が磁気共鳴
装置の寝台装置上にミリメートルの精度で位置決め可能
でないことで失敗する。位置決めの後に次回の検査２０
の範囲内で次回のＳｃｏｕｔ‐データセット２１が発生
される。ステップ２２で、磁気共鳴装置の制御システム
内で次回のＳｃｏｕｔ‐データセットが初回のＳｃｏｕ
ｔ‐データセットと比較される。そのために制御システ
ムは既に冒頭に記載された方法の１つを利用する。ステ
ップ２３で、ステップ２２で求められた位置変化に基づ
いて、撮像すべき層の決定が、次回の検査２０の層が患
者内の位置決めに関して初回の検査１０の層と一致する
ように、行われる。最後にステップ２４で、ステップ２
３で決定された層の相応の磁気共鳴像が発生される。同
一の層に対する初回の検査１０の磁気共鳴像と二回目の
検査２０の磁気共鳴像との間の相違は診断医師に対して
ポジティブまたはネガティブな処置結果の直接的な指摘
である。初回の検査１０と二回目の検査２０との間で層
が合同でないことによる相違ならびにそれに起因する誤
った解釈はそれによって確実に排除される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例としての磁気共鳴像による経過
管理のための流れ図。
【符号の説明】
１０ 初回の検査 ２０ 次回の検査

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 検査対象物の初回の検査の際に検査対象
    物の初回のＳｃｏｕｔ‐データセットが発生され、この
    初回のＳｃｏｕｔ‐データセットに基づいて検査対象物
    の少なくとも１つの初回の撮像すべき層が決定され、 時間的に初回の検査の後に続く検査対象物の少なくとも
    １つの次回の検査の際に、検査対象物の次回のＳｃｏｕ
    ｔ‐データセットが発生され、 初回のＳｃｏｕｔ‐データセットと次回のＳｃｏｕｔ‐
    データセットとの間で位置変化が求められ、 求められた位置変化に相応して、検査対象物の少なくと
    も１つの次回の撮像すべき層として、検査対象物内で初
    回の層と等しい位置決めを有する層が決定されることを
    特徴とする磁気共鳴装置の作動方法。
  2. 【請求項２】 位置変化を求める過程が、初回のＳｃｏ
    ｕｔ‐データセットの少なくとも１つの選択された値が
    第１のベクトルに記入され、 初回のＳｃｏｕｔ‐データセットの選択された値に相応
    して次回のＳｃｏｕｔ‐データセットの値が選択され、
    第２のベクトルに記入され、 第３のベクトルに、任意の位置変化を三次元の空間で記
    述し得る６つのパラメータが記入され、 一次のテイラー展開により、第２のベクトルと第１のベ
    クトルとの差がヤコビの汎関数マトリックスと第３のベ
    クトルとの積に等しくおかれる式が形成され、ヤコビの
    汎関数マトリックスが行ごとに第１のベクトルの相応の
    値の偏微分を６つのパラメータに従って含み、 ６つのパラメータを決定するための式が反復法により解
    かれることを特徴とする請求項１記載の方法。
  3. 【請求項３】 Ｓｃｏｕｔ‐データセットが三次元の像
    データセットとして発生されることを特徴とする請求項
    １又は２記載の方法。
  4. 【請求項４】 Ｓｃｏｕｔ‐データセットが瞬間写真技
    術により発生されることを特徴とする請求項１乃至３の
    １つに記載の方法。
  5. 【請求項５】 Ｓｃｏｕｔ‐データセットがエコープラ
    ナー法により発生されることを特徴とする請求項１乃至
    ４の１つに記載の方法。
  6. 【請求項６】 検査対象物が次回の検査の際に初回の検
    査に対して記憶されたデータに相応して磁気共鳴装置内
    に自動的に位置決めされることを特徴とする請求項１乃
    至５の１つに記載の方法。
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