JP2011156096A - 磁気共鳴イメージング装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】データベースに、被検体に関する割合Pおよび位置Gを、使用されたプロトコルに対応付けて記憶する。n番目の被検体を撮影する場合、データベースに、n番目の被検体の撮影に使用されるプロトコルと同じプロトコルに対応付けられた割合Pおよび位置Gが記憶されているか否かを判断し、同じプロトコルに対応付けたれた割合Pおよび位置Gが記憶されている場合、その割合Pおよび位置Gに基づいて、頚部の領域を予測する。
【選択図】図4
Description
複数のコイルエレメントと、
第1の被検体の第1のスキャン領域から収集された磁気共鳴信号に基づいて、前記第1のスキャン領域に対する前記所定の部位の割合および前記所定の部位の位置を算出する算出手段と、
前記算出手段により算出された前記第1の被検体に関する前記所定の部位の割合および前記所定の部位の位置に基づいて、第2の被検体の第2のスキャン領域の中から、前記所定の部位の領域を予測する予測手段と、
前記予測手段により予測された前記所定の部位の領域に基づいて、前記複数のコイルエレメントの中から、前記第2のスキャン領域の磁気共鳴信号を受信するために使用するコイルエレメントを選択するコイルエレメント選択手段と、
を有する。
図1は、本発明の第1の実施形態の磁気共鳴イメージング装置1の概略図である。
MRI装置1は、上記のように構成されている。
図2は、受信コイル5の説明図である。
尚、図2に示す被検体の断面は、サジタル断面である。
Set2= コイルエレメント52
Set3=コイルエレメント51+コイルエレメント52
図3は、コイルエレメントの組合せSet1〜Set3の感度領域の説明図である。
ステップS1では、オペレータ15は、1番目の被検体14をクレードルに寝かせ、受信コイル5を設置する。また、オペレータ15は、1番目の被検体14の撮影部位や、撮影目的に応じて、1番目の被検体14を撮影するときに使用するプロトコルを選択する。ここで、プロトコルとは、被検体14を撮影するために実行されるスキャンの種類などを規定した規約である。プロトコルは、撮影部位や撮影目的に応じて、複数の種類が用意されている。オペレータ15は、複数の種類のプロトコルP1〜Pnの中から、撮影部位や撮影目的に応じて、所定のプロトコルを選択する。ここでは、被検体14の頚部14bの撮影に適したプロトコルPxが選択されたとする。選択されたプロトコルPxには、スキャン領域の設定時に使用される画像データを収集するために実行されるスキャンや、頚部14bの医学的な診断を行うのに必要な画像データを収集するために実行されるイメージングスキャン(T1スキャン、T2スキャン、Flairスキャンなど)などが規定されている。プロトコルPxを選択した後、ステップS2に進む。
ステップS2では、オペレータ15が、スライス位置およびスライス厚などを設定することにより、1番目の被検体14の頚部14bをスキャンするときのスキャン領域RS1が設定される。スキャン領域RS1が設定された後、ステップS3に進む。
先ず、サブステップS41において、コイルエレメント選択手段113は、コイルエレメントの組合せSet1〜Set3の各感度領域CR1〜CR3と、予測された頚部14bの領域RH(スキャン領域RS1)とのオーバーラップする部分(以下、「オーバーラップ領域」と呼ぶ)の体積を算出する(図8および図9参照)。
サブステップS42では、コイルエレメント選択手段113は、サブステップS41で算出したオーバーラップ領域VR1〜VR3の体積Voverに基づいて、2つのボリューム率CpおよびCsenseとを算出する。以下に、2つのボリューム率CpおよびCsenseについて、順に説明する。
ボリューム率Cpは、予測された頚部14bの領域RHに対してオーバーラップ領域が占める割合を表す指標である。第1の実施形態では、ボリューム率Cpは、以下の式で表される。
Cp=(Vover/Vp)×100(%) ・・・(1)
ここで、Vover:オーバーラップ領域VR1〜VR3の各々の体積
Vp:予測された頚部14bの領域RHの体積
ボリューム率Csenseは、感度領域に対してオーバーラップ領域が占める割合を表す指標である。第1の実施形態では、ボリューム率Csenseは、以下の式で表される。
Csense=(Vover/Vsense)×100(%) ・・・(2)
ここで、Vover:オーバーラップ領域VR1〜VR3の各々の体積
Vsense:各感度領域CR1〜CR3の各々の体積
頚部14bの断面は、頭部の断面および肩部の断面に比べて狭いので、ステップS2で設定した各スライスごとに磁気共鳴信号の信号強度分布を解析するなどの方法によって、スキャン領域RS1の中から、頚部14bを抽出することができる。図11では、抽出された頚部14bは、クロスハッチングで示されている。1番目の被検体14の頚部14bを抽出することにより、スキャン領域RS1に対する頚部14bの割合Pと、頚部14bの位置Gとを算出する。第1の実施形態では、頚部14bの位置Gは、スキャン領域に対する位置として算出される。したがって、1番目の被検体14では、頚部14bの位置Gは、スキャン領域RS1に対する位置として算出される。尚、第1の実施形態では、頚部14bの位置Gとして、頚部14bの重心位置を算出するが、頚部14bの重心位置とは別の位置を算出してもよい。ここでは、割合P=25%、位置G=G1とする。算出した頚部14bの割合Pおよび位置Gは、1番目の被検体14を撮影するときに使用したプロトコルに関連付けて、データベース10に記憶する(図12参照)。
データベース10には、1番目の被検体14のスキャン領域RS1に対する頚部14bの割合Pおよび位置Gが、1番目の被検体14を撮影するときに使用されたプロトコルに対応付けて記憶される。1番目の被検体14を撮影する場合、ステップS1においてプロトコルPxが選択されたので、1番目の被検体14の割合Pおよび位置Gは、プロトコルPxに対応付けて記憶される。
上記のようにして、図4に示すフローを終了する。
ステップS2では、オペレータ15が、スライス位置およびスライス厚などを設定することにより、2番目の被検体14の頚部14bをスキャンするときのスキャン領域RS2が設定される。スキャン領域RS2が設定された後、ステップS3に進む。
2番目の被検体の頚部14bの領域RH(多数のドットで示されている)を予測する場合、先ず、1番目の被検体の頚部14bの位置G1(図11および図12参照)に基づいて、領域RHの基準位置Kaを決定する。基準位置Kaは、例えば、位置G1を、スキャン領域RS2に対する位置に変換することにより求めることができる。
サブステップS42では、コイルエレメント選択手段113は、サブステップS41で算出したオーバーラップ領域の体積Vover(図16参照)に基づいて、ボリューム率Cpおよびボリューム率Csenseとを算出する。ボリューム率Cpおよびボリューム率Csenseは、上記の式(1)および(2)を用いて算出することができる。図17に、予測された頚部14bの領域RHと各感度領域CR1〜CR3との組合せごとに、ボリューム率Cpおよびボリューム率Csenseの値の一例を示す。尚、感度領域CR1と領域RHの場合、オーバーラップ領域は存在しないので、ボリューム率Cpおよびボリューム率Csenseの値は、Cp=0(%)、Csense=0(%)となる。
(1)感度領域CR2を有するコイルエレメントの組合せSet2
(2)感度領域CR3を有するコイルエレメントの組合せSet3
データベース10には、2番目の被検体14のスキャン領域RS2に対する頚部14bの割合Pおよび位置Gが、2番目の被検体14を撮影するときに使用されたプロトコルに対応付けて記憶される。ここでは、2番目の被検体14における割合Pおよび位置Gは、P=26%、G=G2であるとする。2番目の被検体14を撮影する場合、ステップS1においてプロトコルPxが選択されたので、2番目の被検体14の割合P(=26%)および位置G(=G2)は、プロトコルPxに対応付けて記憶される。
上記のようにして、図4に示すフローを終了する。
ステップS2では、オペレータ15が、スライス位置およびスライス厚などを設定することにより、3番目の被検体14の頚部14bをスキャンするときのスキャン領域RS3が設定される。スキャン領域RS3が設定された後、ステップS3に進む。
3番目の被検体の頚部14bの領域RH(多数のドットで示されている)を予測する場合、先ず、1番目および2番目の被検体の頚部14bの位置G1およびG2(図18参照)に基づいて、領域RHの基準位置Kbを決定する。基準位置Kbは、例えば、位置G1およびG2それぞれを、スキャン領域RS3に対する位置に変換し、変換後の位置G1およびG2の平均値として決定することができる。また、位置G1又はG2のみを、スキャン領域RS3に対する位置に変換し、変換後の位置を、基準位置Kbとして決定してもよい。更に、位置G1又はG2を重み付けし、重み付けられた位置に基づいて、基準位置Kbを算出してもよい。
データベース10には、3番目の被検体14のスキャン領域RS3に対する頚部14bの割合Pおよび位置Gが、3番目の被検体14を撮影するときに使用されたプロトコルに対応付けて記憶される。ここでは、3番目の被検体14における割合Pおよび位置Gは、P=28%、G=G3であるとする。3番目の被検体14を撮影する場合、ステップS1においてプロトコルPxが選択されたので、3番目の被検体14の割合P(=28%)および位置G(=G3)は、プロトコルPxに対応付けて記憶される。
上記のようにして、図4に示すフローを終了する。
n番目の被検体を撮影する場合、スキャン領域RSnを設定した後、1番目〜n−1番目の被検体に関する割合Pおよび位置Gに基づいて、頚部14bの領域RHを予測する(図25参照)。
データベース10には、n番目の被検体14のスキャン領域RSnに対する頚部14bの割合Pおよび位置Gが、n番目の被検体14を撮影するときに使用されたプロトコルPxに対応付けて記憶される。ここでは、n番目の被検体14における割合Pおよび位置Gは、P=28%、G=Gnである。
第1の実施形態では、ステップS6で算出した割合Pおよび位置Gは、使用したプロトコルに対応付けて記憶されている。第2の実施形態では、ステップS6で算出した割合Pおよび位置Gを、使用したプロトコルだけでなく、被検体14の情報にも対応付けて記憶する場合について説明する。
尚、被検体14の頚部14bの割合Pが、被検体14の体重によって大きく異なる場合は、ステップS6で算出した割合Pおよび位置Gを、体重に対応付けて記憶させたり、身長と体重との両方に対応付けて記憶させてもよい。
第1および第2の実施形態では、頚部の撮影に適したプロトコルPxを用いて被検体を撮影する場合について説明されているが、第3の実施形態では、乳房の撮影に適したプロトコルPyを用いて被検体を撮影する場合について説明する。
尚、図28に示す被検体の断面は、アキシャル断面である。
Set11=コイルエレメント53
Set12= コイルエレメント54
Set13=コイルエレメント53+コイルエレメント54
図29は、コイルエレメントの組合せSet11〜Set13の感度領域の説明図である。
ステップS2では、オペレータ15が、スライス位置およびスライス厚などを設定することにより、n+1番目の被検体14の乳房14cをスキャンするときのスキャン領域RSn+1が設定される。スキャン領域RSn+1が設定された後、ステップS3に進む。
図34では、抽出された乳房14cは、クロスハッチングで示されている。n+1番目の被検体14の乳房14cを抽出することにより、スキャン領域RSn+1に対する乳房14cの割合Pと、乳房14cの位置Gとを算出することができる。ここでは、割合P=20%、位置G=Gn+1とする。算出した乳房14cの割合Pおよび位置Gは、n+1番目の被検体14を撮影するときに使用したプロトコルに関連付けて、データベース10に記憶する(図35参照)。
データベース10には、n+1番目の被検体14のスキャン領域RSn+1に対する乳房14cの割合Pおよび位置Gが、n+1番目の被検体14を撮影するときに使用されたプロトコルに対応付けて記憶される。n+1番目の被検体14を撮影する場合、ステップS1においてプロトコルPyが選択されたので、n+1番目の被検体14の割合Pおよび位置Gは、プロトコルPyに対応付けて記憶される。
上記のようにして、図4に示すフローを終了する。
ステップS2では、オペレータ15が、スライス位置およびスライス厚などを設定することにより、n+2番目の被検体14の乳房14cをスキャンするときのスキャン領域RSn+2が設定される。スキャン領域RSn+2が設定された後、ステップS3に進む。
乳房14cの領域RH(多数のドットで示されている)は、第1の実施形態で頚部14bの領域を予測するときに使用された方法と同様の方法で予測することができる。乳房14cの領域RHを予測した後、ステップS4に進む。
(1)感度領域CR11を有するコイルエレメントの組合せSet11
(2)感度領域CR13を有するコイルエレメントの組合せSet13
2 磁場発生装置
3 テーブル
4 クレードル
5 受信コイル
6 シーケンサ
7 送信器
8 勾配磁場電源
9 受信器
10 データベース
11 中央処理装置
12 入力装置
13 表示装置
14 被検体
15 オペレータ
21 ボア
22 超伝導コイル
23 勾配コイル
24 送信コイル
Claims (12)
- 被検体の所定の部位を含む領域をスキャンし、磁気共鳴信号を収集する磁気共鳴イメージング装置であって、
複数のコイルエレメントと、
第1の被検体の第1のスキャン領域から収集された磁気共鳴信号に基づいて、前記第1のスキャン領域に対する前記所定の部位の割合および前記所定の部位の位置を算出する算出手段と、
前記算出手段により算出された前記第1の被検体に関する前記所定の部位の割合および前記所定の部位の位置に基づいて、第2の被検体の第2のスキャン領域の中から、前記所定の部位の領域を予測する予測手段と、
前記予測手段により予測された前記所定の部位の領域に基づいて、前記複数のコイルエレメントの中から、前記第2のスキャン領域の磁気共鳴信号を受信するために使用するコイルエレメントを選択するコイルエレメント選択手段と、
を有する、磁気共鳴イメージング装置。 - 前記算出手段により算出された前記第1の被検体に関する前記所定の部位の割合および前記所定の部位の位置を記憶する記憶手段を有する、請求項1に記載の磁気共鳴イメージング装置。
- 前記記憶手段は、
前記第1の被検体に関する前記所定の部位の割合および前記所定の部位の位置を、前記第1の被検体を撮影するときに使用された第1のプロトコルに対応付けて記憶する、請求項2に記載の磁気共鳴イメージング装置。 - 前記第1のプロトコルは、前記第1の被検体を撮影するために実行されるスキャンの種類を規定している、請求項3に記載の磁気共鳴イメージング装置。
- 前記予測手段は、
前記第1のプロトコルが、前記第2の被検体を撮影するときに使用された第2のプロトコルと同じ場合、前記第1のプロトコルに対応付けて記憶された所定の部位の位置に基づいて、前記第2のスキャン領域の中から所定の部位の領域を予測する、請求項3又は4に記載の磁気共鳴イメージング装置。 - 前記記憶手段は、
前記第1の被検体に関する前記所定の部位の割合および前記所定の部位の位置を、前記第1の被検体の情報に対応付けて記憶する、請求項1〜5のうちのいずれか一項に記載の磁気共鳴イメージング装置。 - 前記予測手段は、
前記第1の被検体の情報が、前記第2の被検体の情報と同じ場合、前記第1の被検体の情報に対応付けて記憶された前記所定の部位の割合および前記所定の部位の位置に基づいて、前記第2のスキャン領域の中から所定の部位の領域を予測する、請求項6に記載の磁気共鳴イメージング装置。 - 前記第1の被検体の情報および前記第2の被検体の情報は、身長、体重、又は胸囲である、請求項6又は7に記載の磁気共鳴イメージング装置。
- 前記複数のコイルエレメントの中から選択可能なコイルエレメントの組合せが複数用意されている、請求項1〜8のうちのいずれか一項に記載の磁気共鳴イメージング装置。
- 前記コイルエレメントの組合せの各々の感度領域を記憶する、請求項9に記載の磁気共鳴イメージング装置。
- 前記コイルエレメント選択手段は、
前記予測手段により予測された領域と前記感度領域とのオーバーラップ領域を求め、前記予測手段により予測された領域に対して前記オーバーラップ領域が占める割合を表す第1のボリューム率と、前記感度領域に対して前記オーバーラップ領域が占める割合を表す第2のボリューム率とを算出し、前記第1のボリューム率と前記第2のボリューム率とに基づいて、複数のコイルエレメントの組合せの中から、前記第2のスキャン領域の磁気共鳴信号を受信するために使用するコイルエレメントの組合せを選択する、請求項10に記載の磁気共鳴イメージング装置。 - 前記コイルエレメント選択手段は、
前記第1のボリューム率に基づいて、前記複数のコイルエレメントの組合せの中から、前記第2のスキャン領域の磁気共鳴信号を受信するために使用するコイルエレメントの第1の組合せを選択し、前記第1の組合せが複数存在する場合、前記第2のボリューム率に基づいて、複数の前記第1の組合せの中から、前記第2のスキャン領域の磁気共鳴信号を受信するために使用するコイルエレメントの組合せを選択する、請求項11に記載の磁気共鳴イメージング装置。
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