JP2002272700A

JP2002272700A - 磁気共鳴撮像装置

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Publication number: JP2002272700A
Application number: JP2001073623A
Authority: JP
Inventors: Hidekazu Nakamoto; 秀和仲本; Tetsuhiko Takahashi; 哲彦高橋; Naoko Nagao; 尚子永尾; Masahiro Takizawa; 将宏瀧澤; Yumiko Tanii; 由美子谷井
Original assignee: Hitachi Medical Corp
Current assignee: Hitachi Healthcare Manufacturing Ltd
Priority date: 2001-03-15
Filing date: 2001-03-15
Publication date: 2002-09-24
Anticipated expiration: 2021-03-15
Also published as: JP3911602B2

Abstract

(57)【要約】【課題】トラッキング対象の侵襲デバイスを見失うこ
となく追従でき、リアルタイム性に優れたナビゲーショ
ンを実現する。【解決手段】侵襲デバイス２１の長手方向に間隔を離
してＭＲ画像で他の部分と区別できる特異な画像となる
少なくとも２つの特異点Ｐ１、Ｐ２を設け、通常のＩ−
ＭＲＩにおいて再構成された２次元又は３次元画像３
１、３２、３３に基づいて、被検体に挿入される侵襲デ
バイス２１の特異点Ｐ１、Ｐ２を検出するとともに、そ
の２つの特異点を結ぶ直線の方向を求めて、侵襲デバイ
スの位置と３次元進入方向を検出するようにして、侵襲
デバイスを見失うことなく追従するともに、ナビゲーシ
ョン画像のリアルタイム性を向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気共鳴撮像装置
に係り、具体的には、連続撮像を行ないながら被検体の
生体内に挿入されたカテーテル等の侵襲デバイスの動き
に追従させて撮像面を制御する技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】磁気共鳴撮像（ＭＲＩ）装置は、生体中
の所望の計測部位における原子核を励起させ、この励起
により発生する核磁気共鳴信号（ＮＭＲ信号）に基いて
生体内の計測部位を画像化することにより医療診断に供
する装置である。通常、原子核を励起するには、生体に
均一な静磁場を作用させた状態で高周波磁場パルスを照
射している。また、計測部位の２次元断層像を得るため
に、直交３軸方向に傾斜を有する傾斜磁場を印加して、
ＮＭＲ信号に２次元空間の位置情報を付与するようにし
ている。これらの高周波磁場パルスの照射、傾斜磁場の
印加、及びＮＭＲ信号のサンプリング等のタイミング、
さらに傾斜磁場の強度を制御することにより所望部位の
ＭＲ像を撮像する制御手順は、パルスシーケンスと称さ
れる撮像シーケンスによって定められる。

【０００３】このような撮像シーケンスとして、スピン
エコー法及びグラディエントエコー法等の基本的なもの
に加え、高速撮像法としてエコープラナー（ＥＰＩ： E
choPlanar Imaging）法や、高速スピンエコー（ＦＳ
Ｅ：Fast Spin Echo）法、等が提案されている。このＦ
ＳＥ法は、従来のＲＡＲＥ法を複数のシーケンス列に分
割することにより、従来のＳＥ法に近い画質を有する実
用的な高速シーケンスとして実現した方法である。ここ
で、ＲＡＲＥ（rapid acquisition with relaxation en
hancement:緩和増強による急速撮像）法は、９０°パル
スによる励起で発生した横磁化を、高周波（ＲＦ）によ
る反転を繰り返すことで多量のエコー信号（ＮＭＲ信
号）を発生させるマルチエコー法を応用し、それぞれの
エコー信号に異なる位相エンコードを付与して、１枚の
画像を高速に得られるようにした撮像シーケンスであ
る。一方、ＥＰＩ法は、ＲＦによる反転を用いないで、
読み出し傾斜磁場を高速で反転させて１個の励起パルス
で複数のエコー信号を取得する方法である。このＥＰＩ
法によれば、数十ｍｓという高速の撮像が可能である
が、静磁場不均一に極めて敏感である。

【０００４】これらの高速撮像シーケンスを応用して、
フルオロスコピー（透視撮像）と呼ばれるリアルタイム
動態画像化法が臨床に応用されつつある。フルオロスコ
ピーは、１秒以下程度の短時間撮像とリアルタイム画像
再構成とを繰り返し、あたかもＸ線の透視撮像のように
体内組織の動態描出や、体内に外部からカテーテル等の
侵襲デバイスを挿入する際の位置把握に用いることがで
きる。特に、最近は、患者に対する侵襲性を最小化する
ために、インターベンショナルＭＲＩ（Ｉ−ＭＲＩ）
と総称される術中撮像での応用が行なわれつつある。

【０００５】Ｉ−ＭＲＩにおけるフルオロスコピーの用
途として最も期待されているのは、穿刺針やカテーテル
等の侵襲デバイスを患部に誘導する際の画像化手段であ
る。通常の２次元撮像ではカテーテルの３次元的な位置
までは検出することができないから、進行方向などの情
報を得ることは困難である。この点、カテーテルの位置
と進入方向とを３次元的に検出する方法が、文献「マグ
ネッティックリーゾナンスインメディシン（Magn
etic Resonance in Medicine）44、pp.56〜65（200
0）、Active MR Guidance of Interventional Devices
With Target-Navigation」に提案されている。これによ
れば、カテーテルの長手方向に間隔を空けて複数のＲＦ
受信コイルを埋め込み、それらのコイルのＭＲ画像に基
づいてカテーテルの進入方向を検出し、検出したカテー
テルの進入方向と患部などの目的組織の位置とを含むス
キャン断面を自動的に決定してナビゲーション用のＭＲ
撮像を行なうようにしている。つまり、常に目的組織と
カテーテルを含むように撮像断面が決められるから、カ
テーテルを見失うことはない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記文
献に記載されたカテーテルのアクティブ誘導方式は、直
交する３軸断面（例えば、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸断面）を２回づ
つ撮像してカテーテルの位置及び方向を検出した後、目
的組織とカテーテルを含む撮像断面を決定して実際のス
キャン撮像を行なっている。つまり、カテーテルのトラ
ッキングとナビゲーション画像を２段階に分けて時分割
法で撮像していることから、カテーテルを検出するまで
タイムラグがあり、ナビゲーションとしてのリアルタイ
ム性に問題があり実用的ではない。

【０００７】本発明は、トラッキング対象の侵襲デバイ
スを見失うことなく追従でき、リアルタイム性に優れた
ナビゲーションを実現することを課題とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、次に述べる手
段により、上記課題を解決するものである。まず、本発
明は、静磁場空間に置かれた被写体に高周波パルスと傾
斜磁場とを印加して前記被写体を励起し、該励起により
発生するエコー信号を収集する撮像シーケンスを繰り返
し実行し、収集したエコー信号に基づいて前記被検体の
所望部位に係る２次元又は３次元画像を再構成し、再構
成された画像をディスプレイに連続して表示する磁気共
鳴撮影装置を基本手段とする。

【０００９】本発明の特徴は、侵襲デバイスの長手方向
に間隔を離してＭＲ画像で他の部分と区別できる特異な
画像となる少なくとも２つの特異点が設けた侵襲デバイ
スを用い、再構成された画像に基づいて、被検体に挿入
される侵襲デバイスの特異点を検出するとともに、その
２つの特異点を結ぶ直線の方向を求めて、侵襲デバイス
の位置と３次元進入方向を検出する侵襲デバイス検出手
段を設けることにある。

【００１０】２次元画像を撮像する撮像シーケンスの場
合は、直交する３軸断面像を撮像することにより、侵襲
デバイス検出手段は、３軸断面像により特異点を結ぶ直
線の方向を求めることができる。ここで、３軸断面像と
は、例えば、横臥している状態の患者の水平方向断面
（ＣＯＲ）、垂直縦断面（ＳＡＧ）及び垂直横断面（Ｔ
ＲＳ）である。ところで、進入方向が変わらなければ、
直交２軸断面像で追跡でき、３軸断面像を撮像する必要
はないから、撮像シーケンスを切り換えることにより、
撮像時間を短縮することができる。また、３軸断面像を
用いていることにより、１つの軸断面像において侵襲デ
バイスを検出していれば、その位置情報をフィードバッ
クして次の撮像シーケンスによる撮像部位を修正して、
追従性を向上できる。つまり、侵襲デバイスを全く見失
ってしまうことはなく、おおよその位置がわかっていれ
ば、軸断面像で詳細な位置が分かってしまうのである。

【００１１】また、３次元画像を撮像する撮像シーケン
スの場合は、侵襲デバイス検出手段は３次元画像を直交
する３軸を含む面に投影した投影画像により、特異点を
結ぶ直線の方向を求めることができる。投影画像は、周
知の最大値投影処理（ＭＩＰ）により求めることができ
る。

【００１２】このように、本発明によれば、３次元的に
変化する侵襲デバイスの進入方向を検出することができ
るから、侵襲デバイスの進入方向が３次元的に変化して
も、トラッキング対象の侵襲デバイスを見失うことなく
追従できる。また、撮像スキャンと同一の撮像シーケン
スにより侵襲デバイスを追跡していることから、リアル
タイム性に優れたナビゲーションを実現することができ
る。

【００１３】また、特異点は、例えば、侵襲デバイスの
先端部に小型のＲＦ受信コイルを埋め込むことによって
形成する他、磁性体などの低信号材料又は高信号材料か
らなるマーカをカテーテルの樹脂に混入したりすること
により形成できる。

【００１４】本発明の磁気共鳴撮像装置は、侵襲デバイ
ス検出手段により検出された侵襲デバイスの位置もしく
は進行方向を用いて、侵襲デバイス誘導の目標部位と侵
襲デバイスとを含む撮像断面又は撮影領域に変更するた
めに、撮像シーケンスの傾斜磁場条件を変えるナビゲー
ション手段を設けることができる。この場合、従来例の
ように侵襲デバイス位置検出のための撮像をすることな
く、組織画像や血管画像の撮像を連続的に行ない、その
画像情報をフィードバックして侵襲デバイスの位置と進
行方向を検出することができる。これによれば、撮像時
間及び画像処理の時間を短縮することができるから、侵
襲デバイスを目標部位に誘導するナビゲーションのリア
ルタイム性を改善できる。この場合、手術前に目標部位
周囲の組織画像や血管画像を撮像して記憶しておき、こ
の画像に侵襲デバイスのトラッキング画像を重ねて表示
することにより、侵襲デバイスを目標部位に誘導するナ
ビゲーションのリアルタイム性を一層改善できる。

【００１５】

【実施の形態】以下、本発明の一実施の形態について、
図１〜図４を用いて説明する。図１は、本発明の特徴に
係る３軸断面像を用いて侵襲デバイスの一例であるカテ
ーテルの進入方向を検出する実施形態を説明する模式図
である。図２は、本発明を適用することができる磁気共
鳴撮像装置の全体のブロック構成図である。図３は、カ
テーテルの一例を示す斜視図である。図４は、血管内に
挿入されたカテーテルの状態を示す模式図である。図５
は、本発明に用いる撮像シーケンスの一例を示す図であ
る。

【００１６】図2に示すように、磁気共鳴撮像装置は、
静磁場発生磁石２、傾斜磁場発生系３、シーケンサ４、
送信系５、受信系６、信号処理系７、及び中央処理装置
（ＣＰＵ）８等を備えて構成される。静磁場発生磁石２
は、被検体１が置かれる空間に均一な静磁場を発生させ
るものである。その静磁場の方向は、通常、被検体１の
体軸方向又は体軸に直交する方向である。また、静磁場
発生磁石２は、永久磁石又は常電導あるいは超電導磁石
を用いて形成されている。この静磁場発生磁石２に囲ま
れる静磁場空間内に傾斜磁場発生系３の傾斜磁場コイル
９、送信系５の高周波コイル１４ａ、受信系６の高周波
コイル１４ｂが設置されている。傾斜磁場発生系３は、
直交３軸（Ｘ、Ｙ、Ｚ）方向の傾斜磁場を発生する傾斜
磁場コイル９と、その傾斜磁場コイル９の駆動電流を供
給する傾斜磁場電源１０を有して構成されている。傾斜
磁場電源１０は、シーケンサ４の命令に従って直交３軸
（Ｘ、Ｙ、Ｚ）方向の傾斜磁場Ｇｘ、Ｇｙ、Ｇｚを被検
体１に印加するようになっている。この傾斜磁場の与え
方によって断層像のスライス面を設定することができ
る。

【００１７】シーケンサ４は、ＣＰＵ８の制御により動
作し、被検体１の生体組織を構成する原子の原子核に核
磁気共鳴を起こさせる高周波磁場パルスを、ある所定の
パルスシーケンスと称される撮像シーケンスに従って繰
り返し印加するものである。また、傾斜磁場発生系３、
送信系５、受信系６等に命令を送り、断層像を撮像する
のに必要な制御を実行するものである。

【００１８】送信系５は、シーケンサ４の制御により被
検体１の生体組織を構成する原子核に核磁気共鳴を起こ
させるために高周波磁場パルスを照射するもので、高周
波発振器１１、変調器１２、高周波増幅器１３及び高周
波コイル１４ａを有して構成されている。そして、送信
系５は、シーケンサ４の命令に従って、高周波発振器１
１から出力される高周波パルスを変調器１２で振幅変調
し、さらに高周波増幅器１３で増幅した後、高周波照射
コイル１４ａに供給して高周波磁場パルス（ＲＦパル
ス）を被検体１に照射するようになっている。

【００１９】受信系６は、被検体１の生体組織の原子核
の核磁気共鳴により放出されるエコー信号（ＮＭＲ信
号）を検出するもので、受信側の高周波コイル１４ｂ、
増幅器１５、直交位相検波器１６及びＡ／Ｄ変換器１７
を有して構成される。高周波コイル１４ｂにより受波さ
れた磁気共鳴信号は増幅器１５で増幅され、直交位相検
波器１６で検波された後、Ａ／Ｄ変換器１７でディジタ
ル信号の計測データに変換される。なお、シーケンサ４
の制御によるタイミングで直交位相検波器１６によりサ
ンプリングされた二系列の計測データは、信号処理系７
に送られる。なお、受信系６を複数系統設け、それぞれ
の受信コイル（高周波コイル）により受信した信号を合
成して、画像の再構成を行なうことによりＳ／Ｎ比を向
上して、あるいは視野の広い撮像を可能にすることがで
きる。

【００２０】信号処理系７は、ＣＰＵ８、磁気ディスク
１８、磁気テープ１９及びＣＲＴなどのディスプレイ２
０を有して構成される。ＣＰＵ８は、受信系６から入力
される計測データをフーリエ変換処理を含む画像再構成
処理を行い、任意断面の信号強度分布あるいは所定の処
理をした画像を作成して、ディスプレイ２０に断層像と
して表示するようになっている。磁気ディスク１８及び
磁気テープ１９は、ＣＰＵ８により再構成された画像の
データを記録する。ディスプレイ２０は、磁気ディスク
１８及び磁気テープ１９に格納されている画像データを
映像化して断層像として表示する。また、信号処理系７
は、ＣＰＵ８の機能として、画像データに対する差分処
理及び重み付けを行なう機能を備えている。これらの処
理の選択及び設定は、ＣＰＵ８の入力手段（図示せず）
を介して行なう。また、ディスプレイ２０は、信号処理
系７の機能に対応して、通常の画像に代えて、あるいは
通常の画像に加えて、差分画像あるいは累積加算画像を
表示する機能を備えている。

【００２１】本実施形態では、本発明の特徴である被検
体１の体内に挿入される侵襲デバイスであるカテーテル
２１を追跡するトラッキング機能と、追跡結果をディス
プレイ２０の画像に表示して術者の挿入操作を誘導する
ナビゲーション機能を、ＣＰＵ８に備えている。また、
カテーテルの描画性を向上するため、カテーテル２１に
は２個の受信コイル２２ａ、２２ｂが設けられており、
それらにより受信されたエコー信号は、受信系２３を介
してＣＰＵ８に取り込まれ、画像再構成などの処理にお
いて受信系６の画像と合成されるようになっている。

【００２２】次に、上記実施形態の磁気共鳴撮像装置を
用いてカテーテル２１の追跡と誘導に係る構成につい
て、動作とともに説明する。図３に、カテーテル２１の
模式図を示す。本実施形態のカテーテル２１は、血管内
に挿入可能な円筒状に形成され、その先端部に間隔を空
けて２つの受信コイル２２ａ、２２ｂが埋め込まれてい
る。受信コイル２２ａ、２２ｂの間隔は、典型的には、
３〜５ｃｍである。なお、受信コイル２２ａ、２２ｂに
より受信されるエコー信号は図示していない信号線を通
して受信系２３に伝送されるようになっている。

【００２３】被検体１を、磁気共鳴撮像装置の静磁場内
の測定空間に配置し、図４に示すように、カテーテル２
１を血管２５内を通して必要な治療部位にまで挿入す
る。個の挿入過程で、例えば、図５に示すマルチショッ
トＥＰＩ法による撮像シーケンスにしたがってＭＲ画像
を取得する。図５は上から順に、高周波パルスＲＦ、ス
ライス傾斜磁場Ｇｓ、位相エンコード傾斜磁場Ｇｐ、リ
ードアウト傾斜磁場Ｇｒ、エコー信号Signalを示してい
る。そして、横軸は時間を示し、縦軸は強度を表わして
いる。図示のように、この撮像シーケンスは、スライス
傾斜磁場パルス１０２を印加しながら高周波パルスＲＦ
１０１により励起する。この高周波パルスＲＦ１０１は
９０°以下の適当なフリップ角α°である。次いで、位
相エンコード傾斜磁場パルス１０３とリードアウト方向
の傾斜磁場パルス１０４を印加後、リードアウト傾斜磁
場パルス１０５、１０６、１０７を反転しながら繰り返
し印加して、複数のエコー信号１０８、１０９、１１０
を計測する。また、リードアウト傾斜磁場パルス１０５
と１０６の間及びリードアウト傾斜磁場パルス１０６と
１０７間に、位相エンコード方向にブリップ１１１、１
１２を印加してそれらのエコー信号の位相エンコードを
ずらすようにしている。このような撮像シーケンスを繰
り返し時間ＴＲで繰り返し、１枚の画像を構成するのに
必要なエコー信号を計測する。いま、ＴＲを１０ｍｓと
し、エコー間隔ＴＥが４ｍｓ、ＦＯＶが２６０ｍｍ、読
み出し方向のデータ数が１２８、位相エンコード量が１
２０、ショット数が４０、エコートレイン数が３（図６
の１０８〜１１０）と設定すると、１枚の２次元画像の
更新時間を約０．４秒（１０×１２０／３＝４００ｍ
ｓ）にすることができる。続いて、スライス傾斜磁場パ
ルス２０２及び位相エンコード傾斜磁場パルス２０３を
印加するとともにリードアウト方向の傾斜磁場パルス２
０４を印加して、次の画像を取得する撮像シーケンスを
繰返す。

【００２４】このようなＥＰＩ撮像シーケンスを繰り返
し実行し、計測されるエコー信号をフーリエ変換等の画
像再構成を行なって２次元又は３次元の画像を取得す
る。その間、信号処理系７は、各エコー信号のデータを
各フレームメモリに格納し、３次元（３Ｄ）撮像におい
ては最大値投影（ＭＩＰ）処理を行ない、時系列画像を
連続的に表示する。

【００２５】次に、上述のようにして撮像されるＭＲ画
像に基づいて、カテーテル２１の位置及び進行方向を検
出する一実施形態を説明する。まず、撮像領域内にカテ
ーテル２１が存在する場合、図４のような２次元画像が
表示される。しかし、２次元画像１枚では、カテーテル
２１の方向は分からない。そこで、本実施形態では、図
５の撮像シーケンスを用いて、まず３軸断面、例えば、
Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸を含む３断面をスライス軸として撮像
する。この撮像に要する時間は、前述例では、０．４秒
×３断面＝１．２秒である。このようにして撮像された
カテーテル２１を含む画像の概念を表わす斜視図を図１
に示す。図１において、（Ａ）はＺ軸に沿った断層像で
あるＴＲＳ像３１、（Ｂ）はＹ軸に沿った断層像である
ＳＡＧ像３２、（Ｃ）はＸ軸に沿った断層像であるＣＯ
Ｒ像３３を示す。それらの図は、撮像領域のスライス厚
みを考慮して示している。それらの図に示すように、得
られる画象において、カテーテル２１の受信コイル２２
ａ、２２ｂに対応する部位が、それぞれの画像に特異点
Ｐ１、Ｐ２として、他の部位とは著しく異なる輝度の画
像として表示される。この３軸断面像に基いて、ＣＰＵ
８はカテーテルの位置及び進行方向を検出する。例え
ば、各画像における特異点Ｐ１と特異点Ｐ２を結ぶ直線
が各軸Ｘ、Ｙ、Ｚと成す傾きθｘ、θｙ、θｚを幾何学
的に算出し、それらの角度を合成して３次元的な進行方
向を求めることができる。なお、３次元の進行方向を求
める際は、周知の極座標系又は円柱座標系を用いるのが
便利である。また、図中に矢印で示すカテーテルの全体
的な進行方向は、時系列的に以前に撮像された画像比較
して検出する。

【００２６】このように、本実施形態では、撮像スキャ
ンと同一の撮像シーケンスにより２次元のＩ−ＭＲＩ画
像の３軸断面像を撮像しながら、それらの画像からカテ
ーテルの位置と進行方向を３次元で検出でき、かつ１．
２秒間隔で検出できるから、リアルタイム性に優れたナ
ビゲーションを実現することができる。つまり、検出さ
れたカテーテルの位置と進行方向に従ってＣＰＵ８によ
り、例えばスライス位置及びスライス方向等の撮像条件
を自動的に変更する指令をシーケンサ４に出力すること
により、画像上でカテーテルを見失うことなく目標部位
まで誘導することができる。

【００２７】なお、カテーテルの進行方向が大きく変化
しない状態の場合は、３軸の断面像を撮像しなくてもカ
テーテルを見失うことが少ない。この場合は、２軸断面
像に基いてカテーテルの位置と進行方向を検出するよう
にすることにより、検出時間を短縮して、一層リアルタ
イム性を向上できる。また、３軸断面像を用いているこ
とにより、１つの軸断面像において侵襲デバイスを検出
していれば、その位置情報をフィードバックして次の撮
像シーケンスによる撮像部位を修正して、追従性を向上
できる。つまり、侵襲デバイスを全く見失ってしまうこ
とはなく、おおよその位置がわかっていれば、軸断面像
で詳細な位置が分かってしまう。

【００２８】次に、３次元のＩ−ＭＲＩ画像を撮像しな
がらカテーテル２１の位置及び進行方向を検出する本発
明の他の実施形態を図６〜図８を用いて説明する。図６
はカテーテルを含む対象部位の３次元撮像例であり、カ
テーテル２１が血管２５内に挿入されている状態を模式
的に示している。この３次元画像の画像データに基づい
てＣＰＵ８において３軸断面の投影処理を行ない、その
最大値画素により画像を構成する最大値投影処理（ＭＩ
Ｐ）を行なう。これにより、図７（Ａ）、（Ｂ）、
（Ｃ）に示すＣＯＲ像４１、ＳＡＧ像４２、ＴＲＳ像４
３を得る。また、同図（Ｄ）は、カテーテル挿入前に撮
像しておいた対象部位を含む断層像に、検出したカテー
テルの特異点Ｐ１、Ｐ２を重ねて表示した合成像４４の
例である。なお、これらの画像は、ＭＰＲ（Multi Plan
ar Projection）像である。

【００２９】ＣＰＵ８は、図７のＣＯＲ像４１、ＳＡＧ
像４２、ＴＲＳ像４３に基いて、カテーテルの位置及び
進行方向を検出する。例えば、図８（Ａ）、（Ｂ）に示
すように、各画像における特異点Ｐ１と特異点Ｐ２を結
ぶ直線が各軸Ｘ、Ｙ、Ｚと成す傾きθｘ、θｙ、θｚを
幾何学的に算出し、それらの角度を合成して３次元的な
進行方向Ｓ（θｘ、θｙ、θｚ）を求めることができ
る。ここでは、わかり易いために直交座標系を用いて説
明したが、一般には３次元の進行方向を求める際、周知
の極座標系を用いるのが便利である。

【００３０】この実施形態の場合も、３次元によるＩ−
ＭＲＩ撮像のスラブ枚数（スライス枚数）を３枚に設定
すれば、前述の例と同様、１．２秒ごとにカテーテルの
ＭＩＰ画像及び位置、進行方向を連続的に求めて表示す
ることができる。また、必要に応じて、カテーテルの進
んだ距離や進行速度を求めて画像に表示してもよい。

【００３１】また、利用者が入力手段を介してＣＰＵ８
に、撮像シーケンスのＴＲ／ＴＥ等のパラメータ、スラ
イス方向、スラブ枚数、その他の条件を可変設定できる
ようにすれば、Ｉ−ＭＲＩ中に測定部位や状況判断によ
り、例えば好みのスライス方向やコントラストのナビゲ
ーション画像を表示させることができる。

【００３２】また、以上の説明では、カテーテルの位置
及び進行方向を検出することを中心に説明したが、本発
明はこれに止まるものではなく、利用者の設定に応じ
て、自動的に撮像位置を変えて、カテーテルを追従しな
がら撮像するナビゲーション撮像手段を備えることがで
きる。つまり、検出されたカテーテルの位置と進行方向
を用いて、目標部位とカテーテルとを含む撮像断面又は
撮影領域に変更するため、撮像シーケンスの傾斜磁場条
件を変えるナビゲーション手段を設ける。この場合、従
来例のようにカテーテル位置検出のための撮像をするこ
となく、組織画像の撮像を連続的に行ない、その画像情
報をフィードバックしてカテーテルの位置と進行方向を
検出することができる。そのため、撮像時間及び画像処
理の時間を短縮することができるから、カテーテルを目
標部位に誘導するナビゲーションのリアルタイム性を改
善できる。特に、手術前に目標部位周囲の組織画像を撮
像して記憶しておき、この組織画像にカテーテルのトラ
ッキング画像を重ねて表示することにより、カテーテル
を目標部位に誘導するナビゲーションのリアルタイム性
を確保しつつ、Ｉ−ＭＲ画像の視認性を向上できる。

【００３３】上記の実施形態において、カテーテルに埋
め込む受信コイルは、小型ループ状のコイルでも、線状
のコイルでもよい。また、受信コイルに代えて、磁性体
などの低信号材料又は高信号材料からなるマーカをカテ
ーテルに取り付けたり、カテーテルの樹脂に混入したも
のでもよい。要は、カテーテルの長手方向に間隔を離し
てＭＲ画像で他の部分と区別できる特異な画像となる少
なくとも２つの特異点を設ければよい。

【００３４】また、侵襲デバイスとしてカテーテルを例
に説明したが、これに限らず、穿刺針などのような体内
に挿入してもといるデバイスのトラッキングおよびナビ
ゲーションに適用できる。

【００３５】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、ト
ラッキング対象の侵襲デバイスを見失うことなく追従で
き、リアルタイム性に優れたナビゲーションを実現する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の特徴に係る３軸断面像を用いて侵襲デ
バイスの一例であるカテーテルの進入方向を検出する一
実施形態を説明する模式図である。

【図２】本発明を適用することができる磁気共鳴撮像装
置の全体のブロック構成図である。

【図３】カテーテルの一例を示す斜視図である。

【図４】血管内に挿入されたカテーテルの状態を示す模
式図である。

【図５】本発明に用いる撮像シーケンスの一例を示す図
である。

【図６】カテーテルを含む対象部位の３次元撮像により
得られるＩ−ＭＲ像を模式的に示す斜視図である。

【図７】図６の３次元画像を最大値投影処理して得られ
るＣＯＲ像、ＳＡＧ像、ＴＲＳ像及びカテーテルの特異
点Ｐ１、Ｐ２を重ねて表示した合成画像の一例である。

【図８】３次元撮像の画像を処理してより得られたＣＯ
Ｒ像、ＳＡＧ像、ＴＲＳ像に基いてカテーテルの位置及
び進入方向を検出する一実施形態を説明する模式図であ
る。

【符号の説明】

２１カテーテル２２ａ、２２ｂ受信コイル２５血管３１ＴＲＳ像３２ＳＡＧ像３３ＣＯＲ像

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者永尾尚子東京都千代田区内神田一丁目１番14号株式会社日立メディコ内 (72)発明者瀧澤将宏東京都千代田区内神田一丁目１番14号株式会社日立メディコ内 (72)発明者谷井由美子東京都千代田区内神田一丁目１番14号株式会社日立メディコ内Ｆターム(参考） 4C096 AA12 AA20 AB41 AB50 BA42 CC10 DC18 DC22

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】静磁場空間に置かれた被写体に高周波パ
ルスと傾斜磁場とを印加して前記被写体を励起し、該励
起により発生するエコー信号を収集する撮像シーケンス
を繰り返し実行し、収集したエコー信号に基づいて前記
被検体の所望部位に係る２次元又は３次元画像を再構成
し、再構成された画像をディスプレイに連続して表示す
る磁気共鳴撮影装置において、再構成された前記画像に基づいて、前記被検体に挿入さ
れる侵襲デバイスの長手方向に間隔を離して設けられた
特異な画像データを形成する少なくとも２つの特異点を
検出するとともに、該２つの特異点を結ぶ直線の方向を
求めて、前記侵襲デバイスの位置と３次元進入方向を検
出する侵襲デバイス検出手段を設けてなることを特徴と
する磁気共鳴撮像装置。
【請求項２】前記特異点は小型受信コイルであり、前
記侵襲デバイス検出手段は、２つの小型受信コイルの位
置を結ぶ直線と直交３軸との成す角度から前記侵襲デバ
イスの３次元進入方向を検出することを特徴とする請求
項１に記載のの磁気共鳴撮像装置。
【請求項３】前記撮像シーケンスは、直交する３軸断
面像を撮像する撮像シーケンスを含んでなり、前記侵襲
デバイス検出手段は、前記３軸断面像により前記特異点
を結ぶ直線の方向を求めることを特徴とする請求項１に
記載の磁気共鳴装置。
【請求項４】前記撮像シーケンスは、３次元画像を撮
像する撮像シーケンスを含んでなり、前記侵襲デバイス
検出手段は、前記３次元画像を直交する３軸を含む面に
投影した投影画像により前記特異点を結ぶ直線の方向を
求めることを特徴とする請求項１に記載の磁気共鳴装
置。
【請求項５】前記侵襲デバイス検出手段により検出さ
れた前記侵襲デバイスの位置もしくは進行方向を用い
て、前記所望部位を前記侵襲デバイス誘導する目標部位
と該侵襲デバイスとを含む撮像断面又は撮影領域に変更
するため、前記撮像シーケンスの傾斜磁場条件を変える
ナビゲーション手段を設けたことを特徴とする請求項１
乃至４の何れかに記載の磁気共鳴装置。