JP2002028148A - 非接触呼吸検知装置およびmri装置 - Google Patents

非接触呼吸検知装置およびmri装置

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JP2002028148A
JP2002028148A JP2000218189A JP2000218189A JP2002028148A JP 2002028148 A JP2002028148 A JP 2002028148A JP 2000218189 A JP2000218189 A JP 2000218189A JP 2000218189 A JP2000218189 A JP 2000218189A JP 2002028148 A JP2002028148 A JP 2002028148A
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Japan
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respiration
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JP2000218189A
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English (en)
Inventor
Katsuya Hirano
勝也 平野
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GE Healthcare Japan Corp
Original Assignee
GE Yokogawa Medical System Ltd
Yokogawa Medical Systems Ltd
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  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 不快感を与えることなく、被検体の呼吸を検
出する。 【解決手段】 レーザー発振器1から光透過窓W1を通
して空洞Kを横切るようにレーザービームBを放射し、
光透過窓W2を通してレーザービームBを受光器11で
受光して受光信号Sを出力する。その受光信号Sに基づ
いて、検出制御部17は、呼吸検出信号Dを出力する。 【効果】 被検体に非接触で呼吸を検出できるので、被
検体に不快感を与えることなく、呼吸同期撮影を行うこ
とが出来る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、非接触呼吸検知装
置およびMRI装置に関し、さらに詳しくは、不快感を
与えることなく被検体の呼吸を検出できる非接触呼吸検
知装置およびその非接触呼吸検知装置を備えたMRI装
置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、MRI(Magnetic Resonance Ima
ging)装置などの医用撮像装置で、呼吸に同期したタイ
ミングで、被検体を撮影する場合、被検体の腹部にベロ
ーズ(bellows)を巻き付けて、そのベローズの伸縮に
より、被検体の呼吸を検出していた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、被検体の腹部
にベローズを巻き付けることは、被検体に接触するもの
であり、被検体に不快感を与える問題点がある。そこ
で、本発明の目的は、不快感を与えることなく被検体の
呼吸を検出できる非接触呼吸検知装置およびその非接触
呼吸検知装置を備えたMRI装置を提供することにあ
る。
【0004】
【課題を解決するための手段】第1の観点では、本発明
は、被検体の呼吸により胸部および腹部の少なくとも一
方が拡大したり縮小したりするのに応じて発光手段から
出射された光が受光手段に受光されたり受光されなかっ
たりするように配設された発光手段および受光手段と、
前記受光手段の受光状態に応じた呼吸検知信号を出力す
る呼吸検知信号出力手段とを具備したことを特徴とする
非接触呼吸検知装置を提供する。上記第1の観点による
非接触呼吸検知装置では、被検体の呼吸による胸部およ
び腹部の少なくとも一方の拡大/縮小により発光手段と
受光手段の間の光を断続させることで、被検体に非接触
で、呼吸を検出する。すなわち、被検体に不快感を与え
ることなく、呼吸を検出できる。
【0005】第2の観点では、本発明は、上記構成の非
接触呼吸検知装置において、前記発光手段および前記受
光手段の少なくとも一方の位置を変更するための位置変
更手段を具備したことを特徴とする非接触呼吸検知装置
を提供する。上記第2の観点による非接触呼吸検知装置
では、被検体の体型や大きさに合わせて位置を変更でき
るので、被検体の体型や大きさに拘わらず、好適に呼吸
を検出できる。
【0006】第3の観点では、本発明は、被検体を載せ
たテーブルがマグネットアセンブリの空洞に入った状態
で被検体の呼吸を検知可能なように請求項1または請求
項2の非接触呼吸検知装置の発光手段および受光手段を
設置したことを特徴とするMRI装置を提供する。MR
I装置では、被検体がマグネットアセンブリの空洞に入
った状態で撮像するため、被検体が圧迫感を受けること
は不可避である。その上に、呼吸に同期した撮像を行う
場合、従来はベローズを巻き付けられるため、被検体の
不快感はかなり高まった。これに対して、上記第3の観
点によるMRI装置では、上記構成の非接触呼吸検知装
置により、被検体に非接触に呼吸を検知するので、不快
感を和らげることが出来るようになる。
【0007】第4の観点では、本発明は、上記構成のM
RI装置において、被検体をスキャンして得た画像上で
操作者が位置を指定するための位置指定手段と、指定さ
れた位置に前記発光手段および前記受光手段の少なくと
も一方を移動する位置移動手段とを具備したことを特徴
とするMRI装置を提供する。上記第4の観点によるM
RI装置では、発光手段および受光手段の位置を画像上
で操作者が指定すれば、その位置に自動的に移動される
ため、操作が簡単になると共に作業時間を短縮できる。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、図に示す実施の形態により
本発明をさらに詳細に説明する。なお、これにより本発
明が限定されるものではない。
【0009】−第1の実施形態− 図1は、本発明の第1の実施形態にかかるMRI装置を
示す構成図である。このMRI装置100は、静磁場コ
イルや勾配磁場コイルや送信コイルや受信コイルを内蔵
するマグネットアセンブリ20と、そのマグネットアセ
ンブリ20の空洞Kに被検体Hを乗せて入るテーブル2
1と、前記静磁場コイルを駆動して静磁場を発生し前記
勾配磁場コイルを駆動して勾配磁場を発生し前記送信コ
イルを駆動してRFパルスを送信し被検体からのNMR
信号を前記受信コイルにより受信しそのNMR信号から
MR画像を生成するMRIシステム31と,前記MR画
像などを表示する表示装置32と,操作者が指示や情報
を入力する操作卓33と、前記テーブル21に乗って前
記空洞Kに入った被検体Hの呼吸を非接触に検出する非
接触呼吸検出装置101とを具備して構成されている。
【0010】前記非接触呼吸検出装置101は、光透過
窓W1を通して空洞Kを横切るようにレーザービームB
を放射するレーザー発振器1と、そのレーザー発振器1
を保持してy軸レール2yまたはz軸レール3zに沿っ
て移動する移動ユニット4と、光透過窓W2を通して前
記レーザービームBを受光して受光信号Sを出力する受
光器11と、その受光器11を保持してy軸レール12
yまたはz軸レール13zに沿って移動する移動ユニッ
ト14と、前記レーザー発振器1を駆動する発振制御部
5と、前記移動ユニット4の位置を制御する位置制御部
6と,前記移動ユニット14の位置を制御する位置制御
部16と、前記受光信号Sに基づいて呼吸検出信号Dを
出力する検出制御部17とを具備して構成されている。
【0011】なお、被検体Hの呼気完了状態(呼吸によ
り最も胸部および腹部を縮小した状態)を実線で表し、
吸気完了状態(呼吸により最も胸部および腹部を拡大し
た状態)を破線で表している。
【0012】図2に、前記レーザー発振器1と移動ユニ
ット4とy軸レール2yとz軸レール3zのx方向視を
模式的に示す。
【0013】図3は、上記MRI装置100による呼吸
同期撮影処理を示すフロー図である。ステップS1で
は、吸気完了状態で被検体Hに息を止めさせて、図4に
示すように、複数のz軸位置Ziでアキシャルスキャン
で撮影し、画像G(Zi)を得る。
【0014】ステップS2では、図5に示すように、被
検体Hの呼吸により拡大したり縮小したりする胸部また
は腹部が写っている画像G(Zn)を選択し、その選択
した画像G(Zn)上で断層像h(Zn)の頂部をナビゲー
ティングポインタPが僅かに切るように、操作卓33の
トラックボールなどを操作してナビゲーティングポイン
タPの高さYnを調整する。この操作により、y軸方向
の位置Ynおよびz軸方向の位置Znが指定されたこと
になる。
【0015】ステップS3では、位置制御部6により、
移動ユニット4を、y軸レール2yでは位置Ynに移動
し、z軸レール3zでは位置Znに移動する。同時に、
位置制御部16により、移動ユニット14を、y軸レー
ル12yでは位置Ynに移動し、z軸レール13zでは
位置Znに移動する。
【0016】ステップS4では、発振制御部5により、
レーザー発振器1からレーザービームBを放射する。
【0017】ステップS5では、検出制御部17は、図
6に示すように、受光器11からの受光信号Sが所定の
閾値より大きか否かを判定し、呼吸検出信号Dを生成・
出力する。MRIシステム31は、前記呼吸検出信号D
に応じてタイミングを制御し、被検体Hの呼吸同期撮影
を行う。また、表示画面に、前記呼吸検出信号Dの状態
をオン/オフでデジタル表示する。以上で、呼吸同期撮
影処理を終了する。
【0018】以上の第1の実施形態にかかるMRI装置
100によれば、次の効果が得られる。 (1)被検体Hに非接触で呼吸を検出できる。すなわ
ち、被検体Hに不快感を与えることなく呼吸を検出で
き、呼吸同期撮影を行うことが出来る。 (2)被検体Hの体型や大きさに合わせてレーザー発振
器1および受光器11の位置を変更できるので、被検体
Hの体型や大きさに拘わらず、好適に呼吸を検出でき
る。 (3)画像上で操作者が指定すれば、その位置に自動的
にレーザー発振器1および受光器11が移動されるた
め、操作が簡単になると共に作業時間を短縮できる。
【0019】−第2の実施形態− 第2の実施形態では、図7に示すように、レーザー発振
器1の直後にシリンダレンズ7を置いて、レーザービー
ムBのビーム幅を広げる。受光信号Sは、レーザービー
ムBのビーム幅を広げることにより、図8に示すよう
に、正弦波に近くなる。この正弦波を呼吸検出信号Dに
反映させることで、従来のベローズを用いた場合と同等
の呼吸検出信号を出力できるため、従来と同様の呼吸同
期撮影シーケンスを利用できる。また、MRIシステム
31は、表示画面に、前記呼吸検出信号Dの値をアナロ
グ表示する。
【0020】−第3の実施形態− 第3の実施形態では、被検体を通過するような短波長の
光を用いる。この場合も、第2の実施形態と同様に、受
光信号Sは正弦波に近くなるため、この正弦波を呼吸検
出信号Dに反映させることで、従来と同様の呼吸同期撮
影シーケンスを利用できる。
【0021】−他の実施形態− 本発明は、MRI装置以外の医用撮像装置にも適用でき
る。また、呼吸以外の体動の検出にも適用できる。例え
ば、X線CT(Computed Tomography)装置や、超音波
診断装置や、PET(Positron Emission computed Tom
ography)装置、デジタル化されたX線およびCR(Com
puted Radiography)装置で撮影する場合における体動
検出にも適用できる。
【0022】
【発明の効果】本発明の非接触呼吸検知装置およびMR
I装置によれば、被検体に非接触で呼吸を検出できるの
で、被検体に不快感を与えることなく、呼吸同期撮影を
行うことが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態にかかるMRI装置を
示す構成図である。
【図2】図1のMRI装置のレーザー発振器と移動ユニ
ットとy軸レールとz軸レールのx方向視の模式図であ
る。
【図3】図1のMRI装置による呼吸同期撮影処理を示
すフロー図である。
【図4】複数のアキシャルスキャン画像を示す説明図で
ある。
【図5】選択したアキシャルスキャン画像上でナビゲー
ティングポインタの位置を調整する操作の説明図であ
る。
【図6】図1のMRI装置の受光信号および呼吸検出信
号の波形図である。
【図7】本発明の第2の実施形態にかかる非接触呼吸検
出装置の要部を示す構成図である。
【図8】図7の非接触呼吸検出装置における受光信号の
波形図である。
【符号の説明】
1 レーザー発振器 2y,12y y軸レール 3z,13z z軸レール 4,14 移動ユニット 5 発振制御部 6,16 位置制御部 11 受光器 17 検出制御部 20 マグネットアセンブリ 21 テーブル 31 MRIシステム 32 表示装置 33 操作卓 100 MRI装置 101 非接触呼吸検出装置

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被検体の呼吸により胸部および腹部の少
    なくとも一方が拡大したり縮小したりするのに応じて発
    光手段から出射された光が受光手段に受光されたり受光
    されなかったりするように配設された発光手段および受
    光手段と、前記受光手段の受光状態に応じた呼吸検知信
    号を出力する呼吸検知信号出力手段とを具備したことを
    特徴とする非接触呼吸検知装置。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の非接触呼吸検知装置に
    おいて、前記発光手段および前記受光手段の少なくとも
    一方の位置を変更するための位置変更手段を具備したこ
    とを特徴とする非接触呼吸検知装置。
  3. 【請求項3】 被検体を載せたテーブルがマグネットア
    センブリの空洞に入った状態で被検体の呼吸を検知可能
    なように請求項1または請求項2の非接触呼吸検知装置
    の発光手段および受光手段を設置したことを特徴とする
    MRI装置。
  4. 【請求項4】 請求項3に記載のMRI装置において、
    被検体をスキャンして得た画像上で操作者が位置を指定
    するための位置指定手段と、指定された位置に前記発光
    手段および前記受光手段の少なくとも一方を移動する位
    置移動手段とを具備したことを特徴とするMRI装置。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006263461A (ja) * 2005-02-25 2006-10-05 Univ Of Yamanashi 多点検出型呼吸モニター装置
JP2007029250A (ja) * 2005-07-25 2007-02-08 Hitachi Medical Corp 磁気共鳴イメージング装置
US7834623B2 (en) 2007-01-22 2010-11-16 Ge Medical Systems Global Technology Company, Llc MRI apparatus for analyzing body motion of a subject
JP2013524919A (ja) * 2010-04-21 2013-06-20 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 呼吸運動検出装置
CN109191787A (zh) * 2018-11-08 2019-01-11 宁波市医疗中心李惠利东部医院 用于老人的非接触式生命监测系统

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