JP2013208153A

JP2013208153A - 磁気共鳴イメージング装置

Info

Publication number: JP2013208153A
Application number: JP2012078746A
Authority: JP
Inventors: Yoshinori Takeda; 義範竹田
Original assignee: Hitachi Medical Corp
Current assignee: Hitachi Healthcare Manufacturing Ltd
Priority date: 2012-03-30
Filing date: 2012-03-30
Publication date: 2013-10-10

Abstract

【課題】得られた画像の表示レイアウトを、撮像部位に応じて最適に予め設定することが可能なMRI装置を提供する。
【解決手段】被検体に静磁場を印加する静磁場発生部と、前記被検体に傾斜磁場を印加する傾斜磁場発生源と、照射コイルからの高周波パルスにより前記被検体に高周波磁場を照射する送信部と、NMR現象による前記被検体から放出されるエコー信号を受信コイルにより検出する受信部と、該受信部で検出したエコー信号に基づいて再構成演算をして画像を取得する信号処理部と、前記画像を表示する表示部と、前記各部を制御する制御部を備えている磁気共鳴イメージング装置において、前記制御部は、前記表示部が複数の画像を表示する際の表示レイアウトを前記被検体の撮像部位及び撮像断面に対応して予め設定する設定部を備える。
【選択図】図2

Description

本発明は、磁気共鳴イメージング装置に係り、特に、得られた画像の表示レイアウトを、撮像部位及び撮像断面に応じて最適にする技術に関する。

MRI装置は、被検体、特に人体の組織を構成する原子核のスピンが発生するNMR信号を計測し、その頭部、腹部、四肢等の形態や機能を2次元的に或いは3次元的に画像化する装置である。撮影においては、被検体を静磁場内に配置した上で、特定の領域を選択して励起するために、スライス選択傾斜磁場パルス及び高周波磁場パルスを印加される。また、周波数あるいは位相エンコーディングのために、周波数及び位相エンコーディング傾斜磁場パルスが印加される。

特許文献1記載の従来技術では特に、上記MRI装置を含む医用画像撮影装置において、複数の画像を好適に一つの画面に表示する技術が開示されている。

国際公開第WO2006/13495号

しかしながら、本発明者は上記従来技術を検討した結果、次の課題に気がついた。すなわち、特許文献1には、複数の画像を好適に一つの画面に表示する技術が開示されているが、複数の画像を撮像部位及び撮像断面(コロナル、サジタル、アクシアル等)に応じて好適に配置することに関しては配慮がされていない。一方、MRI装置では、被検体の撮像部位に応じて、最適な画像の画像配置情報(画像配置レイアウト：縦列2画像、横列2画像で4画像を表示するレイアウト、縦列1画像、横列4画像で4画像表示するレイアウト等)が撮像部位及び撮像断面に応じて予め決まっていた方が良い場合があり、例えば、脊椎部のアクシアル(AX)の画像では、画像の縦幅が短く、多くの断面を表示することができるレイアウトが必要とされるのに対して、脊椎部のコロナル(COR)、サジタル(SAG)の画像では、画像の縦幅が長く、比較的数の少ないの断面を表示することができるレイアウトが必要とされる。

本発明の目的は、得られた画像の表示レイアウトを、撮像部位及び撮像断面に応じて予め最適に設定することが可能なMRI装置を提供することである。

上記の課題を解決するために、本発明によれば、複数の画像を表示する際の表示レイアウトを被検体の撮像部位及び撮像断面に対応して予め設定する。

本発明によれば、得られた画像の表示レイアウトを、撮像部位及び撮像断面に応じて予め最適に設定することが可能なMRI装置を提供できる。

本実施形態のMRI装置100の全体構成を示すブロック図実施例における脊椎の画像について表示レイアウトを予め設定するための画面を示す図実施例における胸部の画像について表示レイアウトを予め設定するための画面を示す図脊椎(CSPINE)でサジタル(SAG)画像を表示した場合を示す図脊椎(CSPINE)でアキシアル(AX)画像を表示した場合を示す図胸部(CHEST)でコロナル(COR)画像を表示した場合を示す図胸部(CHEST)でサジタル(SAG)画像を表示した場合を示す図異なる撮像断面が存在する場合に、どちらの設定を使用するかを、選択した場合の表示例(サジタル(SAG)の画像のみが表示されたりする例) 異なる撮像断面が存在する場合に、どちらの設定を使用するかを、選択した場合の表示例(アクシアル(AX)が入ってきたりする例)

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。MRI装置は、NMR現象を利用して被検体中の所望の検査部位における原子核スピンの密度分布や緩和時間等を計測して、その計測データから被検体の任意の断面の画像を表示するものである。

本発明を適用した実施形態を図面を用いて説明する。なお、発明の実施形態を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。

まず、本実施形態のMRI装置の全体構成について説明する。図1は、本実施形態のMRI装置100の全体構成を示すブロック図である。本実施形態のMRI装置100は、NMR現象を利用して被検者の断層画像を得るもので、静磁場発生系2と、傾斜磁場発生系3と、送信系5と、受信系6と、信号処理系7と、シーケンサ4と、演算処理部(CPU)8とを備える。

静磁場発生系2は、垂直磁場方式であれば、被検者1の周りの空間にその体軸と直交する方向に、水平磁場方式であれば、被検者1の体軸方向に均一な静磁場を発生させる。被検者1の周りに配置される永久磁石方式、常電導方式あるいは超電導方式の静磁場発生源により実現される。

傾斜磁場発生系3は、MRI装置100の座標系(静止座標系)であるX、Y、Zの3軸方向の傾斜磁場を印加するための傾斜磁場コイル9と、それぞれの傾斜磁場コイルを駆動する傾斜磁場電源10とを備える。後述のシ−ケンサ4からの命令に従ってそれぞれの傾斜磁場コイルの傾斜磁場電源10を駆動することにより、X、Y、Zの3軸方向に傾斜磁場Gx，Gy，Gzを印加する。撮影時には、スライス面(撮影断面)に直交する方向にスライス方向傾斜磁場パルス(Gs)を印加して被検者1に対するスライス面を設定し、そのスライス面に直交して且つ互いに直交する残りの2つの方向に位相エンコード方向傾斜磁場パルス(Gp)と周波数エンコード方向傾斜磁場パルス(Gf)とを印加して、エコー信号にそれぞれの方向の位置情報をエンコードする。

送信系5は、被検者1の生体組織を構成する原子の原子核スピンに核磁気共鳴を起こさせるために、被検者1に高周波磁場(RF)パルスを照射するもので、高周波発振器11と変調器12と高周波増幅器13と送信側の高周波コイル(送信コイル)14aとを備える。高周波発振器11から出力されたRFパルスは後述するシーケンサ4からの指令によるタイミングで変調器12により振幅変調され、高周波増幅器13で増幅され、被検者1に近接して配置された送信コイル14aから被検者1に照射される。

受信系6は、被検者1の生体組織を構成する原子の原子核スピン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(受信コイル)14bと信号増幅器15と直交位相検波器16と、A/D変換器17とを備える。送信コイル14aから照射されたRFパルスによって誘起された応答のNMR信号は、被検者1に近接して配置された受信コイル14bで検出され、信号増幅器15で増幅され、後述するシーケンサ4からの指令によるタイミングで直交位相検波器16により直交する二系統の信号に分割され、それぞれがA/D変
換器17でディジタル量に変換されて、計測データとして信号処理系7に送られる。

シーケンサ4は、所定の撮像シーケンスに従って、RFパルスと傾斜磁場パルスとを繰り返し印加するよう制御するもので、CPU8の制御で動作し、計測データ収集に必要な種々の命令を送信系5、傾斜磁場発生系3、および受信系6に送る。なお、撮像シーケンスは、RFパルス、傾斜磁場パルス等のon/offのタイミングを規定するタイムチャートと、励起RFパルスの印加間隔(TR)、バンド幅(BW)、加算回数、位相エンコードステップ数等の計測条件(計測パラメータ)とからなり、両者を組み合わせて計測中の計測対象に作用する磁場の時間的変化を規定する。撮像シーケンスは、計測の目的に従って予め作成され、プログラムおよびデータとして後述する記憶装置18等に格納される。

信号処理系7は、各種データ処理と処理結果の表示及び保存等を行うもので、CPU8と、ROM、RAM等の記憶装置18と、光ディスク、磁気ディスク等の外部記憶装置19と、表示装置20とにより構成される。受信系6からの計測データがCPU8に入力されると、CPU8が信号処理、画像再構成等の処理を実行し、その結果である被検者1の断層画像を表示装置20に表示すると共に、記憶装置18または外部記憶装置19に記録する。

操作部25は、MRI装置100自体の各種制御情報および信号処理系7で行う処理の各種制御情報の入力を受け付けるもので、トラックボール又はマウス、および、キーボード等の入力装置21を備える。操作部25は表示装置20に近接して配置され、オペレータは、表示装置20を見ながら操作部25を介してインタラクティブにMRI装置100の各種処理に必要な情報を入力する。

現在MRI装置の撮像対象核種は、臨床で普及しているものとしては、被検者の主たる構成物質である水素原子核(プロトン)である。プロトン密度の空間分布や、励起状態の緩和時間の空間分布に関する情報を画像化することで、人体頭部、腹部、四肢等の形態または、機能を2次元もしくは3次元的に撮像する。

なお、図1において、送信コイル14aと傾斜磁場コイル9とは、被検者1が挿入される静磁場発生系2の静磁場空間内に、垂直磁場方式であれば被検者1に対向して、水平磁場方式であれば被検者1を取り囲むようにして設置される。

また、受信コイル14bは、被検者1に対向して、或いは被検者1を取り囲むように設置される。本実施形態では、この受信コイル14bとして、被検者1の計測対象領域からのNMR信号を複数のコイルで受信する表面コイルと、計測対象領域からのNMR信号を1のコイルで受信可能で、ほぼ均一な感度分布を有する全身コイルとを備える。

本発明の実施例を図2〜図9を用い説明する。
先ず、図2は、実施例における脊椎の画像について表示レイアウトを予め設定するための画面を示したものである。この画面は、MRI装置のコンソールの初期設定において、表示されるものである。いわば、市販のパソコンにおける、コントロールパネルによる設定画面のようなものである。次に、図2を詳細に説明する。

図2において左上のボックス31は、撮像部位を選択するためのものである。図2に示す例では、脊椎“CSPINE”が表示されている。次に、図2の真ん中に示された3段の欄32は、上から順番に、コロナル(COR)、サジタル(SAG)、アクシアル(AX)のレイアウトを設定するための領域であり、各欄には、左から順番に撮像断面の種類、表示倍率、表示レイアウトの模式図が表示されている。

ここで、各欄右側の表示レイアウトの模式図をクリック等することにより、そのレイアウトのフォーマットが自由に変えられるようになっている。すなわち、図2で示した例では、脊椎についてコロナル(COR)が縦列1画像、横列4画像で4画像を表示するレイアウト、サジタル(SAG)が縦列1画像、横列4画像で4画像を表示するレイアウト、アクシアル(AX)が縦列2画像、横列2画像で4画像を表示するレイアウトであるが、その縦横の画像の数は、本画面において、自由に変更可能になっている。例えば、縦列1画像、横列4画像で4画像のレイアウトものは、縦列2画像、横列4画像で8画像を表示するレイアウトや、縦列1画像、横列3画像で3画像を表示するレイアウトに、自由に変更可能になっている。また、縦列2画像、横列2画像で4画像のレイアウトものは、縦列3画像、横列2画像で6画像を表示するレイアウトや、縦列2画像、横列1画像で2画像を表示するレイアウト等に、自由に変更可能になっている。

更に、図2の最も下側の欄33は、異なる撮像断面が存在する場合に、どちらの設定を使用するかを、選択するものである。より具体的には、3次元ボリュームデータから撮像断面の方向の異なる2種類以上の画像が再構成されていた場合に、どちらの設定を使用してモニタに表示するかを選択するためのもの(画像選択部)である。

次に、図3は、実施例における胸部の画像について表示レイアウトを予め設定するための画面を示したものである。この画面は、MRI装置のコンソールの初期設定において、表示されるものである。いわば、市販のパソコンにおける、コントロールパネルによる設定画面のようなものである。次に、図3を詳細に説明する。

図2において左上のボックス31は、撮像部位を選択するためのものである。図2に示す例では、胸部“CHEST”が表示されている。次に、図2の真ん中に示された3段の欄32は、上から順番に、コロナル(COR)、サジタル(SAG)、アクシアル(AX)のレイアウトを設定するための領域であり、各欄には、左から順番に撮像断面の種類、表示倍率、表示レイアウトの模式図が表示されている。

ここで、各欄右側の表示レイアウトの模式図をクリック等することにより、そのレイアウトのフォーマットが自由に変えられるようになっている。すなわち、図3で示した例では、胸部についてコロナル(COR)が縦列2画像、横列2画像で4画像を表示するレイアウト、サジタル(SAG)が縦列1画像、横列4画像で4画像を表示するレイアウト、アクシアル(AX)が縦列2画像、横列2画像で4画像を表示するレイアウトであるが、その縦横の画像の数は、本画面において、自由に変更可能になっている。例えば、縦列1画像、横列4画像で4画像のレイアウトものは、縦列2画像、横列4画像で8画像を表示するレイアウトや、縦列1画像、横列3画像で3画像を表示するレイアウトに、自由に変更可能になっている。また、縦列2画像、横列2画像で4画像のレイアウトものは、縦列3画像、横列2画像で6画像を表示するレイアウトや、縦列2画像、横列1画像で2画像を表示するレイアウト等に、自由に変更可能になっている。

更に、図3の最も下側の欄33は、異なる撮像断面が存在する場合に、どちらの設定を使用するかを、選択するものである。より具体的には、3次元ボリュームデータから撮像断面の方向の異なる2種類以上の画像が再構成されていた場合に、どちらの設定を使用してモニタに表示するかを選択するためのもの(画像選択部)である。

次に、図4から図7は、それぞれ本実施例の図2、図3で示したような画面で設定されて表示される表示レイアウトの実際の例である。ただし、図4は脊椎(CSPINE)でサジタル(SAG)画像を表示した場合の例で縦列1画像、横列4画像で4画像を表示するレイアウト、図5は脊椎(CSPINE)でアキシアル(AX)画像を表示した場合の例で縦列2画像、横列4画像で8画像を表示するレイアウト、図6は、胸部(CHEST)でコロナル(COR)画像を表示した場合の例で縦列2画像、横列2画像で4画像を表示するレイアウト、図7は、胸部(CHEST)でサジタル(SAG)画像を表示した場合の例で縦列1画像、横列4画像で4画像を表示するレイアウトである。

次に図8及び図9は、図2の最も下側の欄33において、異なる撮像断面が存在する場合に、どちらの設定を使用するかを、選択した場合の表示例である。ただし、図8及び図9はサジタル(SAG)とアクシアル(AX)の撮像断面を撮像した例であり、具体的には、画面上側にスクロールバー34が配置されていて、スクロールバーを動かすことによってサジタル(SAG)の画像のみが表示されたり、アクシアル(AX)が入ってきたりする例を示している。

上記実施例によれば、得られた画像の表示レイアウトを、撮像部位及び撮像断面に応じて最適に予め設定することが可能なMRI装置を提供することができる。

本発明は、MRI装置に利用することができる。

31 撮像部位を入力するためのボックス、32 コロナル(COR)、サジタル(SAG)、アクシアル(AX)のレイアウトを設定するための領域、33 異なる撮像断面が存在する場合に、どちらの設定を使用するかを、設定するもの

Claims

被検体に静磁場を印加する静磁場発生部と、前記被検体に傾斜磁場を印加する傾斜磁場発生源と、照射コイルからの高周波パルスにより前記被検体に高周波磁場を照射する送信部と、NMR現象による前記被検体から放出されるエコー信号を受信コイルにより検出する受信部と、該受信部で検出したエコー信号に基づいて再構成演算をして画像を取得する信号処理部と、前記画像を表示する表示部と、前記各部を制御する制御部を備えている磁気共鳴イメージング装置において、前記制御部は、前記表示部が複数の画像を表示する際の表示レイアウトを前記被検体の撮像部位及び撮像断面に対応して予め設定する設定部を備える磁気共鳴イメージング装置。
前記設定部は、前記複数の画像を前記表示部に表示する際の表示倍率を設定する倍率設定部を備えたことを特徴とする請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置。
前記設定部は、前記複数の画像が撮像断面の異なる2種類以上の画像からなる場合に、どの画像を使用して前記表示部に表示させるかを選択するための画像選択部を備えたことを特徴とする請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置。