JP2007061428A - Nuclear magnetic resonance testing apparatus - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a nuclear magnetic resonance testing apparatus which can express a nuclear magnetic resonance signal intensity in a concerned area of an image of an object to be tested as a ratio to a reference nuclear magnetic resonance signal intensity, that is a relative value, and which can compare the concerned areas of the object to be tested obtained in different series with each other from a view point of the nuclear magnetic resonance signal intensity. <P>SOLUTION: The nuclear magnetic resonance testing apparatus 10 is provided with an image display device 320 which receives an MRI signal released from the object to be tested by a receiver 100, and which displays an image based on the received MRI signal. The nuclear magnetic resonance testing apparatus 10 is also provided with: an input device 330 for designating a reference area of the cross section image of a reference body 200 and the concerned area of the object to be tested in the image; and a CPU 300 for calculating the ratio of the MRI signal intensity of the concerned area to the MRI signal intensity of the reference area. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、核磁気共鳴検査装置に関する。   The present invention relates to a nuclear magnetic resonance inspection apparatus.

核磁気共鳴検査装置で使用しているMRI(Magnetic Resonance Imaging:核磁気共鳴画像法)は、NMR(nuclear magnetic resonance:核磁気共鳴)現象を利用している。前記NMRは、単一の試料の性質を調べる技術であるが、信号の発生源は分からない。それに対して、MRIは、NMRに位置情報を与えて、核磁気共鳴信号の強度分布を画像化する技術である。   MRI (Magnetic Resonance Imaging) used in a nuclear magnetic resonance inspection apparatus utilizes an NMR (nuclear magnetic resonance) phenomenon. The NMR is a technique for examining the properties of a single sample, but the source of the signal is unknown. On the other hand, MRI is a technique for providing position information to NMR and imaging the intensity distribution of nuclear magnetic resonance signals.

ここでNMRの基本原理について簡単に説明する。
原子核は陽子と中性子から構成され、全体で角運動量Iで回転する核スピンとみなされる。水素原子核を例に上げて説明すると、水素原子核は1個の陽子からなり、スピン量子数1/2で表される回転をしている。
Here, the basic principle of NMR will be briefly described.
An atomic nucleus is composed of protons and neutrons, and is regarded as a nuclear spin rotating at an angular momentum I as a whole. Taking hydrogen nuclei as an example, the hydrogen nuclei are composed of one proton and rotate with a spin quantum number of 1/2.

陽子は正の電荷があるため、原子核が回転すると、磁気モーメントμが生じる。従って、原子核一つ一つは、非常に小さな磁石と考えてもよい。なお、強磁性体(例えば、鉄)では磁石の方向が揃っており、全体として磁化が生じる。一方、複数個存在する水素原子核などでは、各水素原子核自体は上述した磁石の方向がバラバラであり、全体としては磁化は生じない。しかし、静磁場Bが印加された場合、それぞれの水素原子核は静磁場の方向に揃うようになる。   Since protons have a positive charge, when the nucleus rotates, a magnetic moment μ is generated. Therefore, each atomic nucleus may be considered as a very small magnet. In the case of a ferromagnetic material (for example, iron), the directions of the magnets are aligned, and magnetization occurs as a whole. On the other hand, in a plurality of hydrogen nuclei and the like, each of the hydrogen nuclei itself has a different orientation of the magnet described above, and magnetization does not occur as a whole. However, when the static magnetic field B is applied, the respective hydrogen nuclei are aligned in the direction of the static magnetic field.

前述のように水素原子核の場合にはスピン量子数は1/2であるため、そのエネルギー準位は、−1/2と+1/2の二つに分かれる。このエネルギー準位間の差ΔEは一般的に下記の式(1)で表すことができる。   As described above, in the case of a hydrogen nucleus, the spin quantum number is ½, so the energy level is divided into two, −½ and + ½. The difference ΔE between the energy levels can be generally expressed by the following formula (1).

ΔE=γhB/2π …(1)
式(1)中、γは原子核固有の比例定数(磁気回転比)、hはプランク定数、Bは静磁場強度である。
ΔE = γhB / 2π (1)
In the formula (1), γ is a proportional constant (magnetic rotation ratio) inherent to the nucleus, h is a Planck constant, and B is a static magnetic field strength.

ところで、一般に原子核には静磁場Bによって、μ×Hの力が加わるために原子核は静磁場の軸の回りを、下記の式(2)で表す周波数ω(ラーモア周波数)で歳差運動する。
ω=γB ……(2)
このような状態の系に周波数ωの電磁波(ラジオ波)が印加されると、核磁気共鳴現象が生じ、一般に原子核は式(1)で表されるエネルギー差ΔEに相当するエネルギーを吸収し、エネルギー準位が高い方に遷位する。
By the way, in general, since a force of μ × H is applied to the nucleus by the static magnetic field B, the nucleus precesses around the axis of the static magnetic field at the frequency ω (Larmor frequency) expressed by the following equation (2).
ω = γB (2)
When an electromagnetic wave (radio wave) having a frequency ω is applied to the system in such a state, a nuclear magnetic resonance phenomenon occurs, and in general, the nucleus absorbs energy corresponding to the energy difference ΔE represented by the formula (1), Transition to a higher energy level.

しかし、この時、種々の原子核が多数存在した場合、すべての原子核が核磁気共鳴現象を起こすわけではない。この理由は、原子核毎に比例定数γが異なるために、式(2)で表す共鳴周波数ωが原子核毎に異なり、印加された周波数に対応した特定の原子核だけが共鳴するからである。   However, at this time, if there are many various nuclei, not all nuclei cause the nuclear magnetic resonance phenomenon. This is because, since the proportionality constant γ is different for each nucleus, the resonance frequency ω represented by the equation (2) is different for each nucleus, and only a specific nucleus corresponding to the applied frequency resonates.

次に、ラジオ波によって高い準位に遷位させられた原子核は、ある時定数(緩和時間と呼ばれる)で決まる時間の後に元の準位に戻る。この時にラジオ波によって高い準位に遷位させられた原子核から角周波数ωの核磁気共鳴信号が放出される。ここで、上述した緩和時間は、更にスピン−格子緩和時間(縦緩和時間)T1とスピン−スピン緩和時間(横緩和時間)T2に分けられる。   Next, the nucleus that has been shifted to a higher level by radio waves returns to the original level after a time determined by a certain time constant (called relaxation time). At this time, a nuclear magnetic resonance signal having an angular frequency ω is emitted from the nucleus that has been shifted to a higher level by radio waves. Here, the relaxation time described above is further divided into a spin-lattice relaxation time (longitudinal relaxation time) T1 and a spin-spin relaxation time (lateral relaxation time) T2.

一般に、検査対象が固体の場合にはスピン同士の相互作用が生じ易いためにスピン−スピン緩和時間T2は短くなる。又、吸収したエネルギーはまずスピン系に、次に格子系に移っていくためスピン−格子緩和時間T1はスピン−スピン緩和時間T2に比べて非常に大きい値となる。   In general, when the inspection object is a solid, the spin-spin relaxation time T2 is shortened because the interaction between spins is likely to occur. Further, since the absorbed energy is first transferred to the spin system and then to the lattice system, the spin-lattice relaxation time T1 is much larger than the spin-spin relaxation time T2.

一方、検査対象が液体の場合には分子が自由に運動しているためスピン−スピンとスピン−格子のエネルギー交換の生じ易さは同程度である。
MRIでは、上記のNMR現象によって、被検体組織を構成する原子核スピンから発生する核磁気共鳴信号を計測する際に、位置情報を付与するために傾斜磁場を印加する。この傾斜磁場としては、互いに直交するスライスエンコード方向、位相エンコード方向、周波数エンコード方向の3軸方向の傾斜磁場が用いられる。そして、これら傾斜磁場によってエンコードされた信号をフーリエ変換することにより2次元或いは3次元画像として再構成することができる。
On the other hand, when the object to be examined is a liquid, the molecules move freely, so that the energy exchange between the spin-spin and the spin-lattice is easy to occur.
In MRI, a gradient magnetic field is applied to give position information when measuring a nuclear magnetic resonance signal generated from a nuclear spin constituting a subject tissue by the above-described NMR phenomenon. As this gradient magnetic field, gradient magnetic fields in three axial directions, ie, a slice encode direction, a phase encode direction, and a frequency encode direction, which are orthogonal to each other, are used. Then, a signal encoded by the gradient magnetic field can be reconstructed as a two-dimensional or three-dimensional image by performing Fourier transform.

ところで、核磁気共鳴検査装置においては、検査対象から発せられた核磁気共鳴信号に基づいて画像化する際、ウインドウレベル(Window level)、TR(repetition time)、TE(echo time)等が調節されて、最も見やすい白黒のコントラストに調整されて画像化される。   By the way, in a nuclear magnetic resonance examination apparatus, when imaging is performed based on a nuclear magnetic resonance signal emitted from an examination object, a window level, a TR (repetition time), a TE (echo time), and the like are adjusted. Thus, the image is adjusted to the most visible black and white contrast.

しかし、核磁気共鳴信号強度には単位はなく、核磁気共鳴検査装置の機種に応じた、白、黒のコントラストが設定される。そして、従来は、1回のMRI撮像(1回のシリーズ)における白、黒コントラストの画像の形成のために、核磁気共鳴信号強度が利用されており、この1回のシリーズで得られた画像を診断に利用している。しかし、他の機会に撮像されたシリーズ(他群間)で得られた核磁気共鳴信号強度と比較することは、核磁気共鳴信号に単位がないため、困難であった。   However, there is no unit in the nuclear magnetic resonance signal intensity, and white and black contrasts are set according to the model of the nuclear magnetic resonance inspection apparatus. Conventionally, nuclear magnetic resonance signal intensities are used to form white and black contrast images in one MRI imaging (one series), and images obtained in this one series are used. Is used for diagnosis. However, it is difficult to compare with the intensity of the nuclear magnetic resonance signal obtained in the series (between other groups) imaged at other occasions because there is no unit in the nuclear magnetic resonance signal.

本発明の目的は、検査対象の画像の関心領域における核磁気共鳴信号強度を、基準の核磁気共鳴信号強度との比、すなわち、相対値として表すことができるとともに、異なるシリーズで得られた検査対象の関心領域同士の比較を、核磁気共鳴信号強度の観点でできる核磁気共鳴検査装置を提供することにある。   The object of the present invention is to express the nuclear magnetic resonance signal intensity in the region of interest of the image to be inspected as a ratio with the reference nuclear magnetic resonance signal intensity, that is, a relative value, and to obtain examinations obtained in different series. An object of the present invention is to provide a nuclear magnetic resonance inspection apparatus capable of comparing target regions of interest from the viewpoint of nuclear magnetic resonance signal intensity.

上記目的を達成するために、請求項1の発明は、検査対象から放出される核磁気共鳴信号を受信手段で受信し、該受信した核磁気共鳴信号に基づく画像を表示手段に表示する核磁気共鳴検査装置において、前記画像の中で、前記検査対象の関心領域を指定する指定手段と、基準の核磁気共鳴信号強度に対する前記関心領域の核磁気共鳴信号強度の比を演算する演算手段とを備えたことを特徴とする核磁気共鳴検査装置を要旨とするものである。   In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, a nuclear magnetic resonance signal is received by a receiving means, and an image based on the received nuclear magnetic resonance signal is displayed on a display means. In the resonance examination apparatus, a designation unit that designates the region of interest to be examined in the image, and a calculation unit that calculates a ratio of the nuclear magnetic resonance signal intensity of the region of interest to a reference nuclear magnetic resonance signal intensity The gist of the present invention is a nuclear magnetic resonance inspection apparatus.

請求項2の発明は、検査対象及び基準体から放出される核磁気共鳴信号を受信手段で受信し、該受信した核磁気共鳴信号に基づく画像を表示手段に表示する核磁気共鳴検査装置において、前記画像の中で、前記基準体の基準領域と、前記検査対象の関心領域とを指定する指定手段と、前記基準領域の核磁気共鳴信号強度に対する前記関心領域の核磁気共鳴信号強度の比を演算する演算手段とを備えたことを特徴とする核磁気共鳴検査装置を要旨とするものである。   The invention of claim 2 is a nuclear magnetic resonance inspection apparatus for receiving a nuclear magnetic resonance signal emitted from a test object and a reference body by a receiving means and displaying an image based on the received nuclear magnetic resonance signal on a display means. In the image, designation means for designating a reference region of the reference body and a region of interest to be inspected, and a ratio of the nuclear magnetic resonance signal intensity of the region of interest to the nuclear magnetic resonance signal intensity of the reference region The gist of the present invention is a nuclear magnetic resonance inspection apparatus comprising a calculation means for calculating.

請求項3の発明は、請求項1又は請求項2において、前記演算された比を、記憶する記憶手段を備えたことを特徴とする。
請求項4の発明は、請求項1又は請求項2において、前記演算された比を、出力する出力手段を備えたことを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, there is provided storage means for storing the calculated ratio.
The invention of claim 4 is characterized in that in claim 1 or claim 2, an output means for outputting the calculated ratio is provided.

請求項1及び請求項2の発明によれば、検査対象の画像の関心領域における核磁気共鳴信号強度を、基準の核磁気共鳴信号強度との比、すなわち、相対値として表すことができるとともに、異なるシリーズで得られた検査対象の関心領域同士の比較を、核磁気共鳴信号強度の観点でできる。   According to the first and second aspects of the invention, the intensity of the nuclear magnetic resonance signal in the region of interest of the image to be examined can be expressed as a ratio to the reference nuclear magnetic resonance signal intensity, that is, as a relative value. Comparison of regions of interest to be examined obtained in different series can be made in terms of nuclear magnetic resonance signal intensity.

請求項3の発明によれば、例えば、他のシリーズで演算された比(すなわち、相対値)を記憶手段に記憶していると、該比と、今回のシリーズ得られた検査対象の関心領域における核磁気共鳴信号強度についての比との比較ができる。   According to the invention of claim 3, for example, when the ratio (that is, the relative value) calculated in another series is stored in the storage means, the ratio and the region of interest of the inspection object obtained in the current series are obtained. Comparison with the ratio of the nuclear magnetic resonance signal intensity at.

請求項4の発明によれば、出力手段により、演算された比を、出力することができるため、出力された比(相対値)を出力先で使用することができる。   According to the invention of claim 4, since the calculated ratio can be output by the output means, the output ratio (relative value) can be used at the output destination.

以下、本発明を具体化した一実施形態の核磁気共鳴装置を図1及び図2を参照して説明する。
核磁気共鳴検査装置10は、静磁場を発生するマグネット20、及び傾斜磁場を発生する傾斜磁場発生コイル30を備える。検査対象Kは、このマグネット20及び傾斜磁場発生コイル30内に配置される。傾斜磁場発生コイル30は、互いに直交する3軸の傾斜磁場コイルから構成されており、それぞれX方向傾斜磁場、Y方向傾斜磁場、Z方向傾斜磁場の形成が可能である。前記3軸の方向は、図1に示すX軸方向、Y軸方向、及びZ軸方向である。又、核磁気共鳴検査装置10は、シーケンサ40を備えている。
A nuclear magnetic resonance apparatus embodying the present invention will be described below with reference to FIGS.
The nuclear magnetic resonance inspection apparatus 10 includes a magnet 20 that generates a static magnetic field and a gradient magnetic field generating coil 30 that generates a gradient magnetic field. The inspection object K is disposed in the magnet 20 and the gradient magnetic field generating coil 30. The gradient magnetic field generating coil 30 is composed of three-axis gradient magnetic field coils orthogonal to each other, and can form an X-direction gradient magnetic field, a Y-direction gradient magnetic field, and a Z-direction gradient magnetic field, respectively. The directions of the three axes are the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction shown in FIG. In addition, the nuclear magnetic resonance inspection apparatus 10 includes a sequencer 40.

シーケンサ40は、傾斜磁場電源50及び高周波発信器60に命令(制御信号)を出力し、傾斜磁場、及びラジオ波である高周波パルス(RF信号)を検査対象Kに印加し、パルスシーケンスの制御を行うようにされている。高周波パルスは、高周波変調器70、高周波増幅器80を介して高周波送信器90により、検査対象Kに印加される。   The sequencer 40 outputs a command (control signal) to the gradient magnetic field power source 50 and the high frequency transmitter 60, applies a gradient magnetic field and a radio frequency pulse (RF signal) that is a radio wave to the inspection target K, and controls the pulse sequence. Have been to do. The high frequency pulse is applied to the inspection object K by the high frequency transmitter 90 via the high frequency modulator 70 and the high frequency amplifier 80.

検査対象Kから発生した核磁気共鳴信号としてのMRI信号は受信手段としての受信器100によって受信される。MRI信号は、増幅器110、位相検波器120、AD変換器130を介してCPU300に送出されて、CPU300により信号処理が行われる。又、CPU300は、記憶手段としての記憶装置310に信号や測定条件や、或いは、MRI信号に基づく画像を記憶可能である。又、CPU300は、画像処理の結果を表示手段、及び出力手段としての画像表示装置320に表示する。又、CPU300には、指定手段としての入力装置330が接続されている。入力装置330は、キーボードや、例えば、マウス等のポインティングデバイスを含む。入力装置330から、オペレータが入力指示することにより、CPU300は、その入力指示に応じて、CPU300に接続されている前記各部の制御が可能である。CPU300は、演算手段に相当する。   An MRI signal as a nuclear magnetic resonance signal generated from the inspection object K is received by a receiver 100 as a receiving means. The MRI signal is sent to the CPU 300 via the amplifier 110, the phase detector 120, and the AD converter 130, and the CPU 300 performs signal processing. Further, the CPU 300 can store an image based on signals, measurement conditions, or MRI signals in a storage device 310 as storage means. Further, the CPU 300 displays the result of the image processing on a display unit and an image display device 320 as an output unit. The CPU 300 is connected to an input device 330 as a designation unit. The input device 330 includes a keyboard and a pointing device such as a mouse. When an operator gives an input instruction from the input device 330, the CPU 300 can control each of the units connected to the CPU 300 in accordance with the input instruction. The CPU 300 corresponds to a calculation unit.

なお、シーケンサ40は、核磁気共鳴検査装置10を構成する各部がプログラムされたタイミング、強度で動作するように、各部の制御を行う。そして、このプログラムのうち、特に、高周波パルスの印加、傾斜磁場の印加、MRI信号の受信のタイミングや、高周波パルスと傾斜磁場の強度を記述したものは撮影シーケンスという。   The sequencer 40 controls each unit so that each unit constituting the nuclear magnetic resonance examination apparatus 10 operates at a programmed timing and intensity. Of these programs, a program that describes the application timing of the high frequency pulse, the application of the gradient magnetic field, the reception of the MRI signal, and the strength of the high frequency pulse and the gradient magnetic field is called an imaging sequence.

さて、上記のように構成された核磁気共鳴検査装置10の作用を説明する。
まず、核磁気共鳴検査装置10を使用する際に、検査対象Kである患者の検査対象部位の近く(本実施形態では、腰椎部の皮膚上)に基準体200を貼着した。基準体200の外形形状は、特に限定するものではないが、患者の検査対象部位の近くに配置できる形状で有ればよい。シート状、シートより厚みがある平板状、立方体状等の適宜の形状でよい。
Now, the operation of the nuclear magnetic resonance inspection apparatus 10 configured as described above will be described.
First, when the nuclear magnetic resonance inspection apparatus 10 is used, the reference body 200 is attached near the inspection target portion of the patient, which is the inspection target K (in this embodiment, on the skin of the lumbar portion). The outer shape of the reference body 200 is not particularly limited, but may be a shape that can be arranged near the examination target site of the patient. An appropriate shape such as a sheet shape, a flat plate shape thicker than the sheet, or a cubic shape may be used.

基準体200は、本実施形態では、ポリマーゲルからなる。ポリマーゲルは、ポリマーが化学結合によって、或いは、結晶化や分子の絡み合いなどの分子鎖間の相互作用によって、三次元的な網目構造を構成し、その空隙に溶媒分子を保持した膨潤体である。特に、ポリマーは、主鎖に炭化水素を持つものが好ましい。主鎖に炭化水素を有するポリマーとしては、ポリオレフィン系、ポリスチレン系、ポリビニル系、ポリアクリル系等を挙げることができる。又、ポリマーゲルはゲル状となっているため、全体が機械的強度を保持でき、液体成分の固定ができる。なお、基準体200は、ポリマーゲルに限定するものではなく、均一に水素原子を含む化合物から構成されたものであればよい。   In this embodiment, the reference body 200 is made of a polymer gel. A polymer gel is a swollen body in which a polymer forms a three-dimensional network structure by chemical bonds or by interactions between molecular chains such as crystallization and molecular entanglement, and holds solvent molecules in the voids. . In particular, the polymer preferably has a hydrocarbon in the main chain. Examples of the polymer having a hydrocarbon in the main chain include polyolefin, polystyrene, polyvinyl, and polyacryl. Further, since the polymer gel is in a gel form, the whole can maintain mechanical strength and can fix the liquid component. The reference body 200 is not limited to the polymer gel, and may be any material that is uniformly composed of a compound containing hydrogen atoms.

本実施形態では、ポリマーゲルとして、Kitecko(Ultrasound Standoff Pads No.3520k 製造元:スリーエム製薬(株))を使用した。Kiteckoは、ポリマーの構成単位(CU)の化学構造を基に多くの種類に分類されるが、構造内には脂肪族炭化水素を主鎖として、水素原子が組み込まれている(例:構成単位(CU)化学式C16l2)。なお、Kitecko内には磁性体は含まれていない。Kiteckoは、非常にフレキシブルであるため、貼着された患者の検査対象部位において、撮像する箇所の動きに連動する。又、基準体200は、検査対象部位近傍に配置することが好ましい。 In this embodiment, Kitecko (Ultrasound Standoff Pads No. 3520k manufacturer: 3M Pharmaceutical Co., Ltd.) was used as the polymer gel. Kitecko is classified into many types based on the chemical structure of the structural unit (CU) of the polymer, but hydrogen atoms are incorporated into the structure with aliphatic hydrocarbons as the main chain (example: structural unit). (CU) chemical formula C 16 H 8 C l2 F 4 O 3). Kitecko contains no magnetic material. Since Kitecko is very flexible, it is linked to the movement of the location to be imaged at the site of the patient to be examined. Moreover, it is preferable to arrange the reference body 200 in the vicinity of the inspection target part.

MRIの画像取得については、公知の方法で取得する。画像取得は発明の要部ではないため、詳細な説明は省略するが、例えば、スピンエコー法、グラディエントエコー法、或いは、EPI(Echo Plana Imaging)法等を利用した公知の撮影シーケンスを、シーケンサ40は、実行する。   The MRI image is acquired by a known method. Since image acquisition is not an essential part of the invention, detailed description is omitted. For example, a known imaging sequence using a spin echo method, a gradient echo method, an EPI (Echo Plana Imaging) method, or the like is used as a sequencer 40. To run.

そして、CPU300は、シーケンサ40が実行した撮影シーケンスにより、受信器100等を介して、スライスされた部分におけるMRI信号を取得する。そして、CPU300は、取得されたMRI信号に基づいてフーリエ変換等の画像処理を行い、画像表示装置320に2次元画像を表示する。CPU300は、この画像表示を行う場合、画像を構成する各画素をMRI信号の強度に比例した輝度で表示する。すなわち、輝度は、水素原子核の分布密度に依存する。   Then, the CPU 300 acquires the MRI signal in the sliced portion via the receiver 100 or the like according to the imaging sequence executed by the sequencer 40. Then, the CPU 300 performs image processing such as Fourier transform based on the acquired MRI signal, and displays a two-dimensional image on the image display device 320. When performing this image display, the CPU 300 displays each pixel constituting the image with a luminance proportional to the intensity of the MRI signal. That is, the luminance depends on the distribution density of hydrogen nuclei.

例えば、図3は、グラディエントエコー法による撮影シーケンスを示しており、横軸は時間を、縦軸は高周波パルスや傾斜磁場等の強度を表している。同図において、Z方向(スライスエンコード方向)の傾斜磁場501と同時に高周波パルス502を印加し、所望のスライス内部の水素原子核を励起する。そして、次に、X方向(周波数エンコード方向)傾斜磁場の極性を負(−)から正(+)に反転させると、エコー(核磁気共鳴信号)、すなわちMRI信号504が発生する。なお、505は、Y方向(位相エンコード方向)の傾斜磁場の印加を示している。又、図3中、TRは繰り返し時間(repetition time)であり、TEはエコー時間(echo time)である。   For example, FIG. 3 shows an imaging sequence by the gradient echo method, where the horizontal axis represents time and the vertical axis represents the intensity of a high-frequency pulse, a gradient magnetic field, or the like. In the figure, a high-frequency pulse 502 is applied simultaneously with a gradient magnetic field 501 in the Z direction (slice encoding direction) to excite hydrogen nuclei inside a desired slice. Then, when the polarity of the gradient magnetic field in the X direction (frequency encoding direction) is reversed from negative (−) to positive (+), an echo (nuclear magnetic resonance signal), that is, an MRI signal 504 is generated. Reference numeral 505 denotes application of a gradient magnetic field in the Y direction (phase encoding direction). In FIG. 3, TR is a repetition time, and TE is an echo time.

図2は、オペレータの入力装置330による入力操作により、CPU300にが実行するMRI信号の強度比の算出のためのフローチャートである。
ステップ10(以下、ステップをSという)では、入力装置330、例えばキーボードからの入力により基準領域の入力モード設定が有ったか否かを、CPU300が判定する。基準領域の入力モード設定が有った場合には、S20において、入力装置330、例えば、ポインティングデバイスにより、基準領域の画素が指定されたか否かをCPU300は判定する。
FIG. 2 is a flowchart for calculating the intensity ratio of the MRI signal executed by the CPU 300 by an input operation performed by the operator using the input device 330.
In step 10 (hereinafter, step is referred to as S), the CPU 300 determines whether or not the input mode of the reference area has been set by input from the input device 330, for example, a keyboard. If there is an input mode setting for the reference area, in S20, the CPU 300 determines whether a pixel in the reference area is designated by the input device 330, for example, a pointing device.

具体例を図4を参照して説明する。図4は、画像表示装置320の表示画面320aに、患者の検査対象部位の断層画像(MRI画像)が表示された状態を示している。図4において、200Gは、基準体200の断面画像領域を表している。又、500は、患者の検査対象部領域の断面画像を示している。   A specific example will be described with reference to FIG. FIG. 4 shows a state in which a tomographic image (MRI image) of the examination target region of the patient is displayed on the display screen 320a of the image display device 320. In FIG. 4, 200 G represents a cross-sectional image region of the reference body 200. Reference numeral 500 denotes a cross-sectional image of the examination target region of the patient.

同図に示すように、S20では、基準体200の断面画像領域200Gの中で、基準領域としての特定領域(例えば、200Bで示す領域)の画素がポインティングデバイスにより指定されると、CPU300は「YES」と判定する。S30では、CPU300は、指定された特定領域200Bの画素のMRI信号の強度を算出する。   As shown in the figure, in S20, when a pixel of a specific area (for example, an area indicated by 200B) as a reference area is designated by the pointing device in the cross-sectional image area 200G of the reference body 200, the CPU 300 " “Yes”. In S30, the CPU 300 calculates the intensity of the MRI signal of the pixel in the specified specific area 200B.

次に、S40では、入力装置330、例えばキーボードからの入力により関心領域の入力モード設定が有ったか否かを、CPU300が判定する。関心領域の入力モード設定が有った場合には、S50において、入力装置330、例えば、ポインティングデバイスにより、関心領域の画素が指定されたか否かをCPU300は判定する。   Next, in S <b> 40, the CPU 300 determines whether or not the input mode of the region of interest has been set by input from the input device 330, for example, a keyboard. If there is a region-of-interest input mode setting, in S50, the CPU 300 determines whether a pixel of the region of interest has been designated by the input device 330, for example, a pointing device.

具体例を図4を参照して説明する。図4において、500Aは、患者の検査対象部領域の断面画像500において、オペレータの関心領域を示している。なお、前記特定領域200Bを指定する際には、関心領域500Aに近接する領域を指定するものとする。これは、一般に核磁気共鳴検査装置10のMRIガントリー内10aでは、磁力の差により、中心部とその周辺の信号強度は異なる。例えば一般に同じ画像のなかでも中心部の筋肉とその周辺部の筋肉のMRI信号の強度は異なる。このため、特定領域200Bと、関心領域500Aとが近接した方が、同レベル程度の磁力が印加されているため、基準領域の選定としては有利だからである。なお、図4中、500Cを関心領域とする場合には、図4において、関心領域500Cに近接する200Dの領域を基準領域とするのが好ましい。   A specific example will be described with reference to FIG. In FIG. 4, reference numeral 500 </ b> A indicates the region of interest of the operator in the cross-sectional image 500 of the examination target region of the patient. When specifying the specific area 200B, an area close to the area of interest 500A is specified. In general, in the MRI gantry 10a of the nuclear magnetic resonance inspection apparatus 10, the signal intensity between the central portion and the periphery thereof differs due to the difference in magnetic force. For example, in general, in the same image, the intensity of the MRI signal is different between the central muscle and the peripheral muscle. For this reason, when the specific region 200B and the region of interest 500A are close to each other, the same level of magnetic force is applied, which is advantageous in selecting the reference region. In FIG. 4, when 500C is set as the region of interest, the region 200D adjacent to the region of interest 500C in FIG. 4 is preferably used as the reference region.

S50で、関心領域の画素がポインティングデバイスにより指定されると、CPU300は「YES」と判定する。S60では、CPU300は、関心領域の指定された画素のMRI信号の強度を算出する。   If the pixel of the region of interest is designated by the pointing device in S50, the CPU 300 determines “YES”. In S60, the CPU 300 calculates the intensity of the MRI signal of the pixel designated in the region of interest.

続くS70では、CPU300は、基準領域及び関心領域の指定された画素のMRI信号の強度の比(関心領域の画素のMRI信号強度/基準領域の画素のMRI信号強度)を算出し、この算出結果を、記憶装置310に格納するとともに、表示画面320aに表示する。   In subsequent S70, the CPU 300 calculates the ratio of the MRI signal intensity of the designated pixel of the reference area and the region of interest (MRI signal intensity of the pixel of interest area / MRI signal intensity of the pixel of the reference area), and the calculation result Are stored in the storage device 310 and displayed on the display screen 320a.

さて、上記のように構成された核磁気共鳴検査装置10の特徴を以下に記載する。
(1) 本実施形態の核磁気共鳴検査装置10は、検査対象から放出されるMRI信号(核磁気共鳴信号)を受信器100(受信手段)で受信し、受信したMRI信号に基づく画像を表示する画像表示装置320(表示手段)を備えるようにした。そして、核磁気共鳴検査装置10は、前記画像の中で、基準体200の断面画像の基準領域と、前記検査対象の関心領域500A等を指定する入力装置330(指定手段)と、基準領域のMRI信号強度に対する関心領域500A等のMRI信号強度の比を演算するCPU300(演算手段)とを備えるようにした。
Now, the characteristics of the nuclear magnetic resonance inspection apparatus 10 configured as described above will be described below.
(1) The nuclear magnetic resonance inspection apparatus 10 of the present embodiment receives an MRI signal (nuclear magnetic resonance signal) emitted from an inspection object by a receiver 100 (receiving means) and displays an image based on the received MRI signal. An image display device 320 (display means) is provided. The nuclear magnetic resonance inspection apparatus 10 includes, in the image, an input device 330 (designating means) for designating a reference region of a cross-sectional image of the reference body 200, the region of interest 500A to be examined, and the like. A CPU 300 (calculation means) that calculates the ratio of the MRI signal intensity of the region of interest 500A or the like to the MRI signal intensity is provided.

この結果、本実施形態では、基準領域のMRI信号強度に対する検査対象の関心領域500A等のMRI信号強度の比を、CPU300にて演算することにより、検査対象の画像の各領域を、相対値として表すことができる。この結果、異なるシリーズで、共通の検査対象に関してそれぞれ画像を得た場合、基準領域となるものが共通であれば、いずれのシリーズで得られた検査対象の画像の各領域は、信頼性のある相対値で表すこともできる。すなわち、MRI信号強度の単位付与が可能となる。   As a result, in the present embodiment, the CPU 300 calculates the ratio of the MRI signal intensity of the region of interest 500A to be inspected with respect to the MRI signal intensity of the reference region, whereby each region of the image to be inspected is set as a relative value. Can be represented. As a result, when images are obtained with respect to a common inspection target in different series, each region of the inspection target image obtained in any series is reliable as long as the reference region is common. It can also be expressed as a relative value. That is, it is possible to give a unit of MRI signal intensity.

(2) 本実施形態では、演算された比を、記憶する記憶装置310を備えるようにした。この結果、例えば、他のシリーズで演算された比(すなわち、相対値)を記憶装置310に記憶できるため、該比と、今回のシリーズ得られた検査対象の関心領域におけるMRI信号強度についての比との比較ができる。   (2) In the present embodiment, the storage device 310 that stores the calculated ratio is provided. As a result, for example, the ratio (that is, the relative value) calculated in the other series can be stored in the storage device 310. Therefore, the ratio and the ratio of the MRI signal intensity in the region of interest of the examination target obtained this time are obtained. Can be compared.

(3) 本実施形態では、演算された比を、出力する画像表示装置320(出力手段)を備えるようにした。この結果、画像表示装置320により、演算された比を、表示(出力)できるため、表示された比(相対値)を検査対象の診断に利用することができる。   (3) In this embodiment, the image display device 320 (output unit) that outputs the calculated ratio is provided. As a result, since the calculated ratio can be displayed (output) by the image display device 320, the displayed ratio (relative value) can be used for diagnosis of the inspection target.

(4) MRI信号強度の測定において、MRIは任意の断面が得られ、コントラスト分解能が非常に優れている。従って、基準体200を検査対象Kの直近に貼り付け、検査対象部位とともに基準体200内のMRI信号強度を算出(計測)すると、例えば、基準体200内のMRI信号強度を100に変換し、これを基準として検査対象部位内のMRI信号強度を換算すれば、これを値(単位)として表すことができる。   (4) In measuring the MRI signal intensity, the MRI can obtain an arbitrary cross section, and has excellent contrast resolution. Therefore, when the reference body 200 is pasted in the vicinity of the inspection target K and the MRI signal intensity in the reference body 200 is calculated (measured) together with the inspection target portion, for example, the MRI signal intensity in the reference body 200 is converted to 100, If the MRI signal intensity in the region to be inspected is converted based on this, it can be expressed as a value (unit).

なお、本発明は前記実施形態に限定するものではなく下記のように変更してもよい。
○ 前記実施形態では、基準体200の断面画像である基準領域の画素を指定して、その画素のMRI信号強度を算出するようにしたが、基準体200の断面画像は、断面画像500の外部にあることを限定するものではない。例えば、断面画像500内において、予め、基準体200に相当するものが用意されている場合は、その断面画像500内の基準体200に相当する領域を基準領域としてもよい。すなわち、基準のMRI信号は、検査対象の中にある領域のMRI信号であってもよい。
In addition, this invention is not limited to the said embodiment, You may change as follows.
In the above embodiment, a reference region pixel that is a cross-sectional image of the reference body 200 is specified and the MRI signal intensity of the pixel is calculated. It is not limited to that. For example, in the cross-sectional image 500, when an object corresponding to the reference body 200 is prepared in advance, an area corresponding to the reference body 200 in the cross-sectional image 500 may be set as the reference area. That is, the reference MRI signal may be an MRI signal in an area in the inspection target.

○ 前記実施形態では、2次元画像の表示ができる核磁気共鳴検査装置に具体化したが、3次元画像の表示ができる核磁気共鳴検査装置に具体化してもよい。
○ 前記実施形態では、図4中、断面画像500の関心領域500Aと、基準体200の基準領域とのMRI信号強度の比を算出したが、この算出の仕方に限定されるものではない。例えば、磁力の印加の仕方、すなわち、印加された磁力のレベルが、基準体200の断面画像領域200G全体と、断面画像500の関心領域500Cにおいて、同じようにすれば、関心領域500Aと、基準領域200Dの画素のMRI信号強度の比を算出してもよい。
In the above-described embodiment, the nuclear magnetic resonance examination apparatus capable of displaying a two-dimensional image is embodied. However, the nuclear magnetic resonance examination apparatus capable of displaying a three-dimensional image may be embodied.
In the above embodiment, the ratio of the MRI signal intensity between the region of interest 500A of the cross-sectional image 500 and the reference region of the reference body 200 in FIG. 4 is calculated, but the calculation method is not limited to this. For example, if the method of applying a magnetic force, that is, the level of the applied magnetic force is the same in the entire cross-sectional image region 200G of the reference body 200 and the region of interest 500C of the cross-sectional image 500, the region of interest 500A and the reference The ratio of the MRI signal intensity of the pixels in the region 200D may be calculated.

核磁気共鳴検査装置10の概略構成の説明図。1 is an explanatory diagram of a schematic configuration of a nuclear magnetic resonance inspection apparatus 10. FIG. CPU300が実行するフローチャート。The flowchart which CPU300 performs. グラディエントエコー法による撮影シーケンス。Shooting sequence by gradient echo method. 表示画面320aのMRI画像の表示状態を示す説明図。Explanatory drawing which shows the display state of the MRI image of the display screen 320a.

符号の説明Explanation of symbols

100…受信器(受信手段)
310…記憶装置(記憶手段)
320…画像表示装置(表示手段、及び出力手段)
330…入力装置(指定手段)
100: Receiver (receiving means)
310 ... Storage device (storage means)
320 ... Image display device (display means and output means)
330 ... Input device (specifying means)

Claims (4)

検査対象から放出される核磁気共鳴信号を受信手段で受信し、該受信した核磁気共鳴信号に基づく画像を表示手段に表示する核磁気共鳴検査装置において、
前記画像の中で、前記検査対象の関心領域を指定する指定手段と、
基準の核磁気共鳴信号強度に対する前記関心領域の核磁気共鳴信号強度の比を演算する演算手段とを備えたことを特徴とする核磁気共鳴検査装置。
In a nuclear magnetic resonance inspection apparatus that receives a nuclear magnetic resonance signal emitted from an inspection object by a receiving unit and displays an image based on the received nuclear magnetic resonance signal on a display unit.
A designation means for designating a region of interest to be examined in the image;
A nuclear magnetic resonance inspection apparatus, comprising: a calculation means for calculating a ratio of a nuclear magnetic resonance signal intensity of the region of interest to a reference nuclear magnetic resonance signal intensity.
検査対象及び基準体から放出される核磁気共鳴信号を受信手段で受信し、該受信した核磁気共鳴信号に基づく画像を表示手段に表示する核磁気共鳴検査装置において、
前記画像の中で、前記基準体の基準領域と、前記検査対象の関心領域とを指定する指定手段と、
前記基準領域の核磁気共鳴信号強度に対する前記関心領域の核磁気共鳴信号強度の比を演算する演算手段とを備えたことを特徴とする核磁気共鳴検査装置。
In a nuclear magnetic resonance inspection apparatus for receiving a nuclear magnetic resonance signal emitted from an inspection object and a reference body by a receiving means and displaying an image based on the received nuclear magnetic resonance signal on a display means,
A designation means for designating a reference region of the reference body and a region of interest to be examined in the image;
A nuclear magnetic resonance inspection apparatus, comprising: a calculation means for calculating a ratio of a nuclear magnetic resonance signal intensity of the region of interest to a nuclear magnetic resonance signal intensity of the reference area.
前記演算された比を、記憶する記憶手段を備えたことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の核磁気共鳴検査装置。   The nuclear magnetic resonance examination apparatus according to claim 1, further comprising a storage unit that stores the calculated ratio. 前記演算された比を、出力する出力手段を備えたことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の核磁気共鳴検査装置。   The nuclear magnetic resonance inspection apparatus according to claim 1, further comprising an output unit that outputs the calculated ratio.
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