JP2003325470A - 磁気共鳴イメージング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ガントリの位置決め設定の煩わしさを解消
し、撮影と手術との間の移行を容易かつ短時間に行うこ
とができるようにする。 【解決手段】 手術中などの非撮影時には磁気共鳴イメ
ージング装置を構成するガントリ手段を、被検体から離
れた場所に退避させておいて、撮影時になったら移動制
御手段によってガントリ手段が被検体を搭載する寝台付
近に移動し、撮影箇所の位置決めを行う。撮影箇所の位
置決めが終わったら、制御手段の制御によって所望の断
層像の撮影が実行される。撮影終了後、ガントリ手段は
移動制御手段によって元の退避位置又は手術などの邪魔
にならない位置に退避させられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、核磁気共鳴現象を
利用して被検体である人体の所望部位の断層像を撮影す
る磁気共鳴イメージング装置に係り、特に撮影室内を移
動可能に構成された磁気共鳴イメージング装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】磁気共鳴イメージング装置は、磁場発生
手段を用いて被検体に静磁場及び傾斜磁場を与え、さら
に被検体に高周波磁場パルスを照射することによって被
検体に核磁気共鳴を起こさせ、その時に被検体から放出
されるエコー信号を検出し、検出されたエコー信号を信
号処理することによって被検体中の核スピンの密度分
布、緩和時間分布等を断層像として撮影するものであ
る。このような核磁気共鳴現象を発生させるための静磁
場は、空間的、時間的に一様な強度と方向を持ったもの
でなければならない。このような静磁場を発生する静磁
場発生手段は、永久磁石を用いたもの、超伝導磁石や常
電導磁石を用いたものに大別される。

【０００３】これらの静磁場発生手段は、静磁場を発生
する場合に必ず外側に漏洩磁場が発生する。通常磁気共
鳴イメージング装置は病院内で使用されることから、ペ
ースメーカーを使用している人に対する安全対策が重要
である。また、静磁場発生手段から発生した漏洩磁場
は、ペースメーカーに影響を与えるだけでなく、鉄等の
強磁性体が静磁場発生手段に接近することによって、そ
の漏洩磁場により強磁性体が磁化され、静磁場発生手段
の方向に吸引される大きな力が働くようになる。この吸
引力は、強磁性体の寸法が大きいほど、また磁気透磁率
が高いほど大きい。従って、通常は、磁気共鳴イメージ
ング装置の設置された検査室内に強磁性体を持ち込まな
いようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】現在では、画像診断装
置を利用した非経皮的治療（ＩＶＲ：Ｉｎｔｅｒ Ｖｅ
ｎｔｉｏｎａｌ Ｒａｄｉｏｇｒａｐｈｙ）が一般的と
なり、画像診断装置として磁気共鳴イメージング装置が
使用されるようになってきた。従って、磁気共鳴イメー
ジング装置が手術室に設置されるようになり、手術中は
磁場領域から被検体を遠ざけるようにし、必要に応じて
被検体を磁気共鳴イメージング装置の撮影領域に移動す
るという作業を行っていた。

【０００５】図１は、手術室に磁気共鳴イメージング装
置が設置され、そこで非経皮的治療を行う場合の従来の
概略構成を示す図である。図において、磁気共鳴イメー
ジング装置は、各種信号や電力の供給などを行うための
ケーブル１０ａによって接続された制御装置・画像処理
装置１０とガントリ１００とから構成される。このケー
ブル１０ａは、信号線の数に応じた本数のものであり、
散乱しないようにケーブルダクトに納められている。制
御装置・画像処理装置１０は、予め定められたプログラ
ムに従って、ガントリ１００上の送信コイル、受信コイ
ル、傾斜磁場コイルなどを制御して断層像の撮影を行
う。

【０００６】磁気共鳴イメージング装置のガントリ１０
０からはその周囲に漏洩磁場１００ａが発生している。
図では、漏洩磁場１００ａを３本の線で描いているが、
最外側の線として、約５ガウスラインが抽象的に示され
ている。被検体である患者１０１は寝台１０２の上に横
臥している。患者１０１の頭部は手術部固定具１０３に
固定されている。手術部固定具１０３の近傍は術野１０
４と呼ばれる。この術野１０４が漏洩磁場１００ａの５
ガウスライン内に入らないようにガントリ１００は退避
してある。患者１０１及び寝台１０２の周囲には、点
滴、心電計、手術用顕微鏡などの周辺機器１０５〜１０
７が備えられている。また、手術部固定具１０３の近傍
には手術器具１０８を搭載した手術器具台１０９が備え
られている。術者１１０は、これらの周辺機器１０５〜
１０７及び手術器具１０８を用いて手術を行う。

【０００７】ところが、手術器具１０８の中でも手術中
に用いられる鉗子等や周辺機器１０５〜１０７などは、
通常磁性材料でできているため、磁気共鳴イメージング
装置のガントリ１００からの漏洩磁場１００ａの影響を
もろに受け、不注意によって誤って磁気共鳴イメージン
グ装置のガントリ１００にこれらの手術器具１０８や周
辺機器１０５〜１０７を接近させた場合、これらが磁気
共鳴イメージング装置１００の方向に吸引され、危険な
状態になる。また、周辺機器１０５〜１０７の中には、
漏洩磁場１００ａの影響によって誤動作するものもあ
る。そこで、図２に示すようにガントリ１００を患者１
０１の頭部に移動する場合には、周辺機器１０５〜１０
７は漏洩磁場１００ａの影響を受けないような位置に退
避させている。

【０００８】頭部対応の磁気共鳴イメージング装置のガ
ントリ１００の総重量は約数百〜３０００〔ｋｇ〕程度
と重く。また、ガントリ１００のギャップは磁場強度の
向上、漏洩磁場の低減のために、約２５〔ｃｍ〕前後と
非常に狭い間隔になっている。さらに、手術中の患者の
頭部には、種々のチューブやケーブル類が繋がっている
ので、これらのチューブやケーブル類をガントリ１００
が引っ掛けてしまわないように十分に注意しながら位置
決めを行う必要があった。従って、人力で精密に位置決
めすることは非常に困難を極め、多大の時間を要してい
るのが現状である。また、人力で位置決めを行う場合、
ガントリ１００の移動中に誤って退避中の周辺機器１０
５〜１０７が漏洩磁場１００ａ内に進入してしまうとい
うおそれもある。そこで、位置決めを自動的に行うこと
が考えられるが、患者に繋がっているチューブやケーブ
ル類がガントリ１００に引っ掛かってしまい、外れてし
まうという危険性が高くなり、好ましくなかった。

【０００９】この発明は、ガントリの位置決め設定の煩
わしさを解消し、撮影と手術との間の移行を容易かつ短
時間に行うことのできる磁気共鳴イメージング装置を提
供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る磁気共鳴
イメージング装置は、被検体に静磁場及び傾斜磁場を与
える磁場発生手段と、前記被検体を構成する原子の核ス
ピンに核磁気共鳴を起こさせるために高周波磁場パルス
を照射する送信手段と、核磁気共鳴により放出されるエ
コー信号を検出する受信手段と、前記磁場発生手段、前
記送信手段及び前記受信手段を搭載して移動可能に構成
されたガントリ手段と、前記ガントリ手段を撮影時には
前記被検体の撮影位置に移動させ、撮影時以外には退避
位置に移動させる移動制御手段と、前記磁場発生手段、
前記送信手段及び前記受信手段を制御する共に前記エコ
ー信号に基づいて画像再構成演算を行い前記被検体の断
層像を作成する制御手段とを備えたものである。この発
明は、手術中などの非撮影時には磁気共鳴イメージング
装置を構成するガントリ手段を、被検体から離れた場所
に退避させておいて、撮影時になったら移動制御手段に
よってガントリ手段が被検体を搭載する寝台付近に移動
し、撮影箇所の位置決めが行われる。撮影箇所の位置決
めが終わったら、制御手段の制御によって所望の断層像
の撮影が実行される。撮影終了後、ガントリ手段は移動
制御手段によって元の退避位置又は手術などの邪魔にな
らない位置に退避させられる。このように移動制御手段
が自動的にガントリ手段の撮影箇所の位置決めまで行う
ので、ガントリ手段の位置決め設定の煩わしさが解消
し、撮影と手術との間の移行を容易かつ短時間に行うこ
とができるようになる。

【００１１】請求項２に係る磁気共鳴イメージング装置
は、請求項１において、前記移動制御手段が、手動によ
って予め設定された撮影位置を記憶しておき、次回以降
の撮影時にはその記憶された撮影位置に前記ガントリ手
段を移動させるものである。撮影箇所である患部付近か
らはチューブやケーブル類が引き出されている場合があ
るので、これらとガントリが接触しないように十分に注
意する必要がある。そこで、最初に撮影箇所の位置決め
を行う場合には、手動操作などでガントリ手段の撮影箇
所の位置決めを行い、これ以降の撮影時には移動制御手
段によって自動的に撮影箇所の位置決めを行うようにし
た。

【００１２】請求項３に係る磁気共鳴イメージング装置
は、請求項１又は２において、前記移動制御手段が、前
記ガントリ手段を撮影室内の床面に描かれたガイドライ
ンに沿って移動させるものである。床面にレールなどの
突起物を設けることは、殺菌が不十分になり、術者の移
動の妨げになるので、好ましくない。そこで、この発明
では、白線なのガイトラインを床面に引いて、それに沿
ってガントリ手段を誘導するようにした。

【００１３】請求項４に係る磁気共鳴イメージング装置
は、請求項１、２又は３において、前記移動制御手段に
よって移動されるガントリ手段の移動状態を仮想的に表
示する表示手段を備えたものである。これによってガン
トリ手段がその移動方向に存在する障害物等に対して接
触するのか否かなどの関係を事前に確認することができ
る。

【００１４】請求項５に係る磁気共鳴イメージング装置
は、請求項１から４までのいずれか１において、前記ガ
ントリ手段の移動経路中の障害物を検知する障害物検知
手段を備えるものである。撮影箇所である患部付近から
はチューブやケーブル類が引き出されている場合がある
ので、ガントリ手段がこれらの障害物に接触しないよう
に、障害物検知手段を設け、事前に障害物を検知するよ
うにしたものである。なお、障害物には、被検体も含む
概念である。

【００１５】請求項６に係る磁気共鳴イメージング装置
は、請求項５において、前記移動制御手段が、前記障害
物検知手段によって障害物が検知された場合に前記ガン
トリ手段の移動を停止させるものである。ガントリ手段
に接触する可能性の高い障害物が障害物検知手段によっ
て検知された場合、安全のためにガントリ手段の移動を
停止するようにしたものである。

【００１６】請求項７に係る磁気共鳴イメージング装置
は、請求項５又は６において、前記障害物検知手段が障
害物を検知したことを表示する表示手段を備えたもので
ある。ガントリ手段に接触する可能性の高い障害物が障
害物検知手段によって検知された場合、それを表示手段
に表示することによって、これを見た操作者等はその障
害物を取り除きガントリ手段が安全に撮影箇所に移動で
きるようにすることができる。

【００１７】請求項８に係る磁気共鳴イメージング装置
は、請求項５、６又は７において、前記障害物検知手段
が、ガントリ手段の表面部に設けられた感圧センサで構
成されたものである。ガントリ手段が移動して障害物に
接触した場合、この感圧センサから接触信号が出力され
るので、容易に障害物を検知することができ、ガントリ
移動時の安全性を高めることができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下添付図面に従って本発明に係
る磁気共鳴イメージング装置の好ましい実施の形態につ
いて説明する。通常、患部の状態を確認するために、手
術開始前にＭＲＩ撮影を行う。その後、手術を実施した
後、患部の状態を確認するために、再度ＭＲＩ撮影を実
施する。この撮影結果に基づいて、手術結果を判定し、
さらに手術を継続する必要があるか、終了してもよいか
の判断を行う。従って、少なくとも２回のガントリの位
置決めを行う必要が有り、手術を継続して行う場合には
その回数がさらに増加することになる。本発明では、ガ
ントリの位置きめ作業を容易化（自動化）することによ
り、作業者の負担を軽減すると共に、患者に対する安全
性を高めるようにしている。

【００１９】手術を実施する際には、作業の邪魔になら
ないように、ガントリを作業領域から遠ざける必要があ
る。どの程度まで遠ざけるかは、ガントリの大きさや漏
洩磁場の広がり、周辺に配置される手術用機器・道具の
構成や材質などにより異なる。例えば、漏洩磁場を嫌う
機器を患部に近づける場合には、十分にガントリを遠ざ
ける必要がある。逆に、その必要がない場合には、単に
ガントリを床面近くまで下げ、作業領域を確保するだけ
で良い場合もある。手術中の確認撮影で、撮影位置を常
に固定として良い場合には、最初の確認撮影時のガント
リ位置、撮影断面を記憶手段に記憶させておき、２回目
以降の撮影では記憶手段に記憶させておいた位置にガン
トリを自動的に移動設定させることで、大幅な作業の省
略化、並びに誤操作などによる設定ミスなどを事前に防
ぐことが可能となる。

【００２０】図３は、本発明による磁気共鳴イメージン
グ装置の全体構成を示すブロック図である。この磁気共
鳴イメージング装置は、図示のように、ガントリ１、制
御装置２及び画像処理装置３から構成される。ガントリ
１は、永久磁石１１、照射コイル１２、傾斜磁場コイル
１３、受信コイル１４、温度センサ１５、ヒーター１
６、駆動機構１７及び障害物検知センサ１８などから構
成される。永久磁石１１は、被検体の回りにその体軸方
向または体軸と直交する方向に均一な静磁場を発生させ
るものであり、被検体（図示せず）の周りのある広がり
をもった空間に設けられるものである。なお、静磁場を
発生するものは、永久磁石１１の他に常電導方式あるい
は超電導方式の静磁場発生磁石を用いてもよい。

【００２１】この永久磁石１１の内部には、被検体の生
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
るための高周波パルスを、ある所定のパルスシーケンス
で繰り返し照射する照射コイル１２と、傾斜磁場を発生
させる傾斜磁場コイル１３と、被検体の生体組織の原子
核の核磁気共鳴により放出されるエコー信号（ＮＭＲ信
号）を検出する受信コイル１４とが設けられている。傾
斜磁場コイル１３は、互いに直交するデカルト座標軸方
向にそれぞれ独立にスライス方向傾斜磁場、位相方向傾
斜磁場、周波数方向傾斜磁場を被検体に印加できる構成
を有する。この傾斜磁場を印加することによって、エコ
ー信号に位置情報を付与することができる。

【００２２】静磁場を発生する永久磁石１１は、磁場強
度の温度依存性が高いために、温度制御を行う必要があ
る。そこで、温度センサ１５及びヒータ１６を設け、永
久磁石１１の温度を測定し、ヒータ１６を用いて永久磁
石１１が一定温度となるように制御している。駆動機構
１７は、モータや停止手段などから構成され、ガントリ
１の移動や撮影時の位置決めなどを行う。駆動機構１７
は、移動時にはケーブルなどを介して外部から電力が供
給されるようになっているが、バッテリなどを搭載し、
その電力によって駆動されるようにしてもよい。障害物
検知センサ１８は、ガントリ１の永久磁石１１、照射コ
イル１２及び傾斜磁場コイル１３などが患者１０１又は
患者１０１に繋がっているチューブやケーブル類などに
接触しないように事前に検知するものである。図４は、
障害物検知センサ１８の一例を示す図である。図４で
は、障害物検知センサ１８は、ガントリ１の永久磁石１
１、照射コイル１２及び傾斜磁場コイル１３を覆うよう
にその表面に設けられた感圧センサ４５，４６によって
構成される。感圧センサ４５，４６は、ガントリ１の移
動方向に存在する障害物（患者１０１又は患者１０１に
繋がっているチューブやケーブル類など）などに接触し
た場合にその接触信号を障害物検知信号として移動制御
装置２５に出力する。なお、感圧センサ４５，４６以外
にも障害物を検出するものして種々のセンサが存在する
ので、例えば、レーザ距離センサ、超音波センサ、光電
センサ、感圧センサ、赤外線センサ、モニタカメラによ
る画像分析シテスムなどを用いてもよい。感圧センサ４
５，４６だけでは、実際に接触した場合に初めて障害物
を検知することになり、図４に示すように、患者１０１
の近傍にガントリ１が接近した状態、すなわちガントリ
１が患者１０１又はチューブやケーブル類などに接触す
る可能性があるか否かまでを検知することはできない。
そこで、モニタカメラなどを手術室内の適当な場所（ガ
ントリ１の移動領域をカバーし、間にモニタの障害にな
るものが入らないような場所）に設置し、感圧センサ４
５，４６と併用して障害物を検知することによって、実
際に接触しなくてもその接触可能性を検知することがで
き、接触する前に障害物を除去することができるように
なる。

【００２３】制御装置２は、傾斜磁場電源２１、高周波
送受信系２２、温度制御装置２３、移動指示・計算部２
４、移動制御装置２５及び表示装置２６などから構成さ
れる。傾斜磁場電源２１は、傾斜磁場コイル１３に電流
を供給する。傾斜磁場電源２１は、画像処理装置３のシ
ーケンサ３２によって制御される。高周波送受信系２２
は、インターフェイス２７、シンセサイザ２８、送信系
２９及び受信系２Ａから構成される。インターフェイス
２７は、画像処理装置３のシーケンサ３２からの制御信
号を入力してシンセサイザ２８に供給する。シンセサイ
ザ２８は、シーケンサ３２からの制御信号に基づいて高
周波パルスを生成し、それを所定の振幅で変調し、振幅
変調された高周波パルスを送信系２９の高周波増幅器に
よって増幅し、照射コイル１２に供給し、所定のパルス
状の電磁波を被検体に照射する。受信系２Ａは、受信コ
イル１４によって受信されたエコー信号を増幅する増幅
器、直交位相検波器及びＡ／Ｄ変換器を有している。受
信系２Ａは、送信側の照射コイル１２から照射された電
磁波によって被検体から発生された電磁波（ＮＭＲ信
号）を被検体に近接して配置された受信コイル１４で検
出すると、そのエコー信号を増幅器、直交位相検波器及
びＡ／Ｄ変換器を介し所定のデジタル量に変換するとと
もに、シーケンサ３２からの指令によるタイミングで直
交位相検波器によってサンプリングされた二系列の収集
データに変換して、インターフェイス２７を介してシー
ケンサ３２に送信する。

【００２４】温度制御装置２３は、温度センサ１５によ
って測定された永久磁石１１の温度に基づいてヒータ１
６に流す電流を調整して、永久磁石１１の温度を制御す
る。移動指示・計算部２４は、ガントリ１の移動方向、
移動速度、停止位置などを計算し、その計算結果を移動
制御装置２５に出力すると共に表示装置２６に出力す
る。移動制御装置２５は、移動指示・計算部２４からの
計算結果並びに障害物検知センサ１８の障害物検知信号
に基づいて駆動機構１７、すなわちガントリ１の移動動
作を制御する。表示装置２６は、移動指示・計算部２４
からの計算結果及び移動制御装置２５の駆動機構１７に
対する移動制御信号に基づいて、ガントリ１の実際の移
動位置などをモニタなどに表示するものである。この表
示装置２６を目視することによって、ガントリ１の仮想
的な移動方向、移動距離、停止位置などを確認すること
ができるようになっている。

【００２５】画像処理装置３は、高速アレイプロセッサ
３１、シーケンサ３２、外部記憶装置３３、設定スイッ
チ３４、ディスプレイ３５などから構成される。高速ア
レイプロセッサ３１は、予め定められたプログラムに従
って、シーケンサ３２を介して制御装置２を制御する。
シーケンサ３２は、高速アレイプロセッサ３１からの制
御指令に基づいて動作し、被検体の断層画像のデータ収
集に必要な種々の命令を傾斜磁場電源２１及び高周波送
受信系２２に出力する。シーケンサ３２は、被検体の生
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で繰
り返し印加させるものであり、高速アレイプロセッサ３
１の制御の下で動作する。また、シーケンサ３２は、被
検体の断層像のデータ収集に必要な種々の命令を傾斜磁
場電源２１及び高周波送受信系２２に出力する。設定ス
イッチ３４は各種状態を設定したり入力したりすること
のできるキーボードやマウスなどの操作子である。外部
記憶装置３３は、磁気ディスクや光ディスク等で構成さ
れる。ディスプレイ３５は、ＣＲＴや液晶等から構成さ
れ、断層画像などを表示する。高速アレイプロセッサ３
１は、受信系２Ａからのデダシルデータをフーリエ変換
や補正係数計算等の信号処理及び画像再構成等の処理に
基づいた結果である任意断面の信号強度分布あるいは複
数の信号に適当な演算を行って得られた分布を画像化し
てディスプレイ３５に断層画像として表示するととも
に、外部記憶装置３３に記録する。

【００２６】図５は、図３の実施の形態に係る磁気共鳴
イメージング装置を備えた手術室内の様子の概略を示す
図であり、室内を上から見た図である。この図では、被
検体である患者１０１が寝台１０２の上に横臥してい
る。患者１０１の頭部は手術部固定具１０３に固定され
ている。手術部固定具１０３の近傍が術野となる。この
術野にガントリ１が移動してきて、位置決め設定され、
ＭＲＩ撮影を行う。図では、患者１０１及び寝台１０２
の周囲には、術者及びその補助者など複数人が立ってい
る。図では、画像処理装置３のディスプレイ３５、周辺
機器１０６の麻酔装置及び手術用顕微鏡１０７が患者１
０１及び寝台１０２の上側に配置され、手術器具１０８
を搭載した手術器具台１０９及び点滴１０５が下側に配
置されている。術者及びその補助者などは、これらの周
辺機器１０５〜１０７及び手術器具１０８を用いて手術
を行う。

【００２７】図５では、ガントリ１は、退避位置となる
手術室４０の左下隅に退避した状態にある。手術室４０
はその周囲が電磁シールドルームとなっている。ガント
リ１は、この退避位置から床面に描かれた白線４１など
のガイドラインに沿って、点線で示したガントリ１ａの
位置、すなわち撮影位置に自動的に移動するようになっ
ている。このガントリ１は、障害物検知センサ１８の一
つとして視覚センサを内臓しており、この視覚センサで
白線４１をトレースして誘導されることによって、撮影
位置に移動するようになっている。手術室４０の環境と
して、床面にレールなどの突起物を設けることは、殺菌
が不十分になり、術者の移動の妨げになるので、好まし
くない。そこで、白線４１を床面に引いて、それに沿っ
てガントリ１を誘導するようにしている。被検体である
患者１０１は寝台１０２の上に横臥しているので、手術
を行うときは、ガントリ１はガントリ１ａに配置され
る。そして、患者１０１の頭部付近、すなわち術野を撮
影可能な位置に位置決め設定される。なお、手術前のＭ
ＲＩ撮影時には、ガントリ１の術野付近までの移動は自
動で行い、術野に近づいてからは手動で移動させるよう
にする。なお、寝台１０２の所定位置に電波発信器、超
音波発信器等を配置し、ガントリ１を撮影可能な位置に
位置決めするようにしてもよい。これらの発信器は、撮
影中は画像ノイズとなるおそれがあるので、撮影中はそ
の電源はオフ状態にすることが望ましい。また、レーザ
光線を用いてガントリ１を誘導することも可能である。
この場合には、経路の途中にレーザ光線を遮るものがあ
ると位置の同定が困難となるので、複数箇所から位置同
定のためのレーザ光線を発射することにより対処可能で
ある。また、ガントリ１の退避位置と撮影時の位置が固
定されている場合には、一旦、人が確認しながらガント
リ１を移動させ、その際の経路（方向、距離）などを記
憶させておくことによって、所定位置間の自動移動を可
能とすることができる。

【００２８】図６は、ガントリの移動システムの基本構
成を示すブロック図であり、図３の中からガントリの移
動システムに関する部分を抜粋して示す図である。移動
指示入力部２４１及び移動方向・移動量計算部２４２が
図３の移動指示・計算部２４を構成し、障害物判定部２
５１及び移動制御部２５２が図３の移動制御装置２５を
構成する。

【００２９】移動指示入力部２４１は、画像処理装置３
の設定スイッチ３４などから出力される移動指示（撮影
位置への移動指示、退避位置への移動指示など）を入力
し、それを移動方向・移動量計算部２４２に出力する。
移動方向・移動量計算部２４２は、移動指示に基づいて
ガントリ１の移動方向及び移動量を計算し、それを移動
制御部２５２及び表示装置２６に出力する。一方、障害
物検知センサ１８は、ガントリ１の移動方向に存在する
障害物などを検知し、障害物検知信号を障害判定部２５
１に出力する。障害物判定部２５１は、障害物検知セン
サ１８からの障害物検知信号に基づいて、その検知され
た物体がガントリ１の移動方向に対する障害物であるか
否かの判定を行い、障害物と判定した場合には、その障
害物の位置に関する情報を移動制御部２５２及び表示装
置２６に出力する。

【００３０】移動制御部２５２は、移動方向・移動量計
算部２４２から出力されるガントリ１の移動方向及び移
動量に基づいて、ガントリ１の移動経路を算出し、それ
を移動機構１７に出力する。また、移動制御部２５２
は、障害物判定部２５１から出力される障害物の位置に
関する情報に基づいて、ガントリ１の移動経路上に障害
物が存在しないかどうかを常時監視し、障害物の存在を
確認した場合には、移動機構１７に移動停止信号を出力
し、ガントリ１の移動を中断させると共に移動経路上に
異常があることを表示装置２６に表示する。

【００３１】移動機構１７は、移動制御部２５２から出
力される位置情報に基づいて動作し、ガントリ１を移動
指示に対応した位置に移動させる。表示装置２６は、移
動方向・移動量計算部２４２から出力されるガントリ１
の移動方向及び移動量と、障害物判定部２５１から出力
される障害物の位置に関する情報に基づいて、ガントリ
１の移動状態やガントリ１と障害物との接触状態を仮想
的に表示したり、移動制御部２５２から出力されるガン
トリ１の移動停止信号に基づいて、移動時の異常を表示
し、操作者にその場合の判断・対処を求める。なお、表
示装置２６の表示としては、画像や文字などを表示する
以外に、音声などを発音してもよい。

【００３２】図７は、ガントリ１の自動移動、障害物検
知及び障害物への対処に関する動作例を示すフロー図で
ある。ステップＳ７０では、移動指示入力部２４１が移
動指示（撮影位置への移動指示、退避位置への移動指示
など）を移動方向・移動量計算部２４２に出力する。ス
テップＳ７１では、移動方向・移動量計算部２４２が、
移動指示に基づいてガントリ１の移動方向及び移動量を
計算し、それを移動制御部２５２に出力する。また、ス
テップＳ７１では、移動制御部２５２が、ガントリ１の
移動方向及び移動量に基づいて、ガントリ１の移動経路
を算出し、それを移動機構１７に出力する。

【００３３】ステップＳ７２では、障害物検知センサ１
８が、ガントリ１の移動方向に障害物などが存在しない
かどうかを検知し、存在しないと（ｎｏ）と判定した場
合にはステップＳ７３に進み、存在する（ｙｅｓ）と判
定した場合にはステップＳ７６に進む。ステップＳ７３
では、障害物が検知されなかったので、移動機構１７
が、移動制御部２５２から出力される位置情報に基づい
て、ガントリ１を移動指示に対応した位置に移動させ
る。ステップＳ７４では、ガントリ１が指示された指定
位置に到達したか否かの判定を行い、到達した（ｙｅ
ｓ）場合には次のステップＳ７５に進み、到達していな
い場合にはステップＳ７３にリターンして、移動処理を
続行する。ステップＳ７５では、ガントリ１が指定位置
に到達したので、ガントリ１の移動を停止させる。

【００３４】一方、ステップＳ７６では、障害物が検知
されたので、移動機構１７がガントリ１の移動を停止さ
せる。ステップＳ７７では、障害物検知センサ１８から
表示装置２６に障害物検知信号が出力されるので、障害
物を検知したことを表示装置２６に表示する。ステップ
Ｓ７８では、表示装置２６の表示を見た術者及びその補
助者などが障害物の除去を行う。ステップＳ７９では、
障害物の除去が終了したことを画像処理装置３の設定ス
イッチ３４などを操作して、移動再開の指示を行う。こ
れによって、ステップＳ７１にリターンし、移動が再開
される。

【００３５】図８は、図３の磁気共鳴イメージング装置
を用いて手術を行う場合の動作例を示すフロー図であ
る。ステップＳ８０では、患者１０１を寝台１０２の所
定位置にセットする。ステップＳ８１では、ガントリ１
の位置決めを行う。ステップＳ８２では、患部の状態を
確認するために、手術開始前にＭＲＩ撮影を行う。ステ
ップＳ８３では、最初の確認撮影時のガントリ１の撮影
位置を記憶手段に記憶させる。ステップＳ８４では、手
術の邪魔にならないように、ガントリ１を作業領域から
退避させる。ステップＳ８５では、手術を行う。ステッ
プＳ８６では、２回目以降の撮影では記憶手段に記憶さ
せておいた撮影位置にガントリ１を自動的に移動させ位
置決めを行う。ステップＳ８７では、手術を実施した後
の患部の状態を確認するために、再度ＭＲＩ撮影を実施
する。ステップＳ８８では、ガントリ１を退避させる。
ステップＳ８９では、この撮影結果に基づいて患部を確
認し、手術結果を判定し、さらに手術を継続する必要が
あるか否かの判断を行う。再度、手術を行う（ｎｏ）と
判断した場合にはステップＳ８５にリターンして、再度
手術を行い、ステップＳ８６〜ステップＳ８９の処理を
繰り返し実行する。手術の必要なし（ｙｅｓ）と判断し
た場合には手術を終了する。手術を継続する場合にはそ
の回数だけガントリ１の位置決め、撮影、退避の動作を
繰り返し実行することになる。

【００３６】なお、ガントリを頭部手術に適用する場合
を考えると、受信コイルのフレームに対してガントリの
位置を設定させることが可能である。すなわち、ＭＲＩ
を用いた頭部手術において、頭部を固定支持する部材と
受信コイルとを兼用させるものが特開２０００−３００
５８０号公報に開示されている。そこで、手術期間を通
じて撮影部位が一定である場合には、この兼用固定支持
部材を用いることによって、その固定支持部材とガント
リとの相対的位置を固定することが可能となり、手動に
よる初期の位置決めを簡略化することができる。また、
兼用固定支持部材を用いる代りに、ＭＲＩ信号を発生す
るサンプルを固定支持部材に埋め込み、ＭＲＩ装置で検
出した信号を基準にガントリ位置を移動制御してもよ
い。また、特定波長の光を発生する部品を固定部材に取
り付け、この光をガントリの複数箇所に取り付けた光検
出手段で計測することによって、その相対位置関係を把
握しガントリ位置を移動制御するようにしてもよい。

【００３７】

【発明の効果】本発明によれば、ガントリの位置決め設
定の煩わしさを解消し、撮影と手術との間の移行を容易
かつ短時間に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 手術室に磁気共鳴イメージング装置が設置さ
れ、そこで非経皮的治療を行う場合の従来の概略構成を
示す図である。

【図２】 ガントリを患者の頭部に移動した場合の様子
を示す図である。

【図３】 本発明による磁気共鳴イメージング装置の全
体構成を示すブロック図である。

【図４】 図３の障害物検知センサの一例を示す図であ
る。

【図５】 図３の実施の形態に係る磁気共鳴イメージン
グ装置を備えた手術室内の様子の概略を示す図であり、
室内を上から見た図である。

【図６】 ガントリの移動システムの基本構成を示すブ
ロック図であり、図３の中からガントリの移動システム
に関する部分を抜粋して示す図である。

【図７】 ガントリの自動移動、障害物検知及び障害物
への対処に関する動作例を示すフロー図である。

【図８】 図３の磁気共鳴イメージング装置を用いて手
術を行う場合の動作例を示すフロー図である。

【符号の説明】

１，１ａ…ガントリ １１…永久磁石 １２…照射コイル １３…傾斜磁場コイル １４…受信コイル １５…温度センサ １６…ヒータ １７…駆動機構 １８…障害物検知センサ ２…制御装置 ２１…傾斜磁場電源 ２２…高周波送受信系 ２３…温度制御装置 ２４…移動支持・計算部 ２５…移動制御装置 ２６…表示装置 ２７…インターフェイス ２８…シンセサイザ ２９…送信系 ２Ａ…受信系 ３…画像処理装置 ３１…高速アレイプロセッサ ３２…シーケンサ ３３…外部記憶装置 ３４…設定スイッチ ３５…ディスプレイ ４０…手術室 ４１…白線 ４５，４６…感圧センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 哲彦 東京都千代田区内神田１丁目１番14号 株 式会社日立メディコ内 (72)発明者 鈴木 力 東京都千代田区内神田１丁目１番14号 株 式会社日立メディコ内 Ｆターム(参考） 4C096 AA20 AB36 AD08 AD17 CA58 CA70 EA07

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被検体に静磁場及び傾斜磁場を与える磁
   場発生手段と、 前記被検体を構成する原子の核スピンに核磁気共鳴を起
   こさせるために高周波磁場パルスを照射する送信手段
   と、 核磁気共鳴により放出されるエコー信号を検出する受信
   手段と、 前記磁場発生手段、前記送信手段及び前記受信手段を搭
   載して移動可能に構成されたガントリ手段と、 前記ガントリ手段を撮影時には前記被検体の撮影位置に
   移動させ、撮影時以外には退避位置に移動させる移動制
   御手段と、 前記磁場発生手段、前記送信手段及び前記受信手段を制
   御すると共に前記エコー信号に基づいて画像再構成演算
   を行い前記被検体の断層像を作成する制御手段とを備え
   たことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記移動制御手段
   は、手動によって予め設定された撮影位置を記憶してお
   き、次回以降の撮影時にはその記憶された撮影位置に前
   記ガントリ手段を移動させることを特徴とする磁気共鳴
   イメージング装置。
3. 【請求項３】 請求項１又は２において、前記移動制御
   手段は、前記ガントリ手段を撮影室内の床面に描かれた
   ガイドラインに沿って移動させることを特徴とする磁気
   共鳴イメージング装置。
4. 【請求項４】 請求項１、２又は３において、前記移動
   制御手段によって移動されるガントリ手段の移動状態を
   仮想的に表示する表示手段を備えたことを特徴とする磁
   気共鳴イメージング装置。
5. 【請求項５】 請求項１から４までのいずれか１におい
   て、前記ガントリ手段の移動経路中の障害物を検知する
   障害物検知手段を備えることを特徴とする磁気共鳴イメ
   ージング装置。
6. 【請求項６】 請求項５において、前記移動制御手段
   は、前記障害物検知手段によって障害物が検知された場
   合に前記ガントリ手段の移動を停止させることを特徴と
   する磁気共鳴イメージング装置。
7. 【請求項７】 請求項５又は６において、前記障害物検
   知手段が障害物を検知したことを表示する表示手段を備
   えたことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
8. 【請求項８】 請求項５、６又は７において、前記障害
   物検知手段は、ガントリ手段の表面部に設けられた感圧
   センサで構成されたことを特徴とする磁気共鳴イメージ
   ング装置。