JP2015159916A - magnetic resonance imaging apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、磁気共鳴イメージング(以下、「MRI」と略す)装置に関し、特に核の密度分布や緩和時間分布等を画像化する際の計測条件の自動設定技術に関する。 The present invention relates to a magnetic resonance imaging (hereinafter abbreviated as “MRI”) apparatus, and more particularly to a technique for automatically setting measurement conditions when imaging nuclear density distribution, relaxation time distribution, and the like.
MRI装置は、被検体、特に被検者である人体の組織を構成する原子核スピンが発生する核磁気共鳴(以下、「NMR」と略す)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、信号には、傾斜磁場によって異なる位相エンコードが付与されるとともに周波数エンコードされて、時系列データとして計測される。計測されたNMR信号は、2次元又は3次元フーリエ変換されることにより画像に再構成される。 The MRI apparatus measures a nuclear magnetic resonance (hereinafter abbreviated as “NMR”) signal generated by a nuclear spin that constitutes the tissue of a subject, particularly a human body that is a subject, and the head, abdomen, limbs, etc. It is an apparatus that images forms and functions two-dimensionally or three-dimensionally. In imaging, a signal is given a phase encoding that varies depending on a gradient magnetic field, is frequency-encoded, and is measured as time-series data. The measured NMR signal is reconstructed into an image by two-dimensional or three-dimensional Fourier transform.
MRI装置のような医療機器における位置の自動設定に関する先行技術文献として、レーザを人体に照射しながら画像情報を取得し、人体への照射位置を自動設定する手法を開示する特許文献1や、基準画像を取得し、最新画像の差異から現在の位置と基準画像取得時の位置を自動で補正する技術を開示する特許文献2などがある。
上述した特許文献1は、人体表面の照射位置の自動設定であることから、対象における人体の深度方向の設定は行っていない。また、特許文献2は、基準画像を取得し、最新画像の差異から現在の位置と基準画像取得時の位置を自動で補正する技術であるため、基準画像の取得が必須となる。
Since
一般に医療機器による各検査においては、被検者の身体の傾きや高さなども異なるため、上記の体表の一方向のポインタ設定だけでは、傾きと深度を設定することができない。また、所望の撮像部位である脳など人体臓器の中心線を計測するため、上記のように人体の傾きを考慮せずに一旦計測を行い、計測結果を元に計測位置を操作者が設定し、再度計測しており、所望の計測位置ではない画像の取得が必要となり、検査時間が長くなる。 In general, in each examination using a medical device, the inclination and height of the subject's body are different, and therefore the inclination and depth cannot be set only by setting the pointer in one direction on the body surface. In addition, in order to measure the center line of a human organ such as the brain, which is the desired imaging site, the measurement is performed without considering the inclination of the human body as described above, and the operator sets the measurement position based on the measurement result. The measurement is performed again, and it is necessary to acquire an image that is not a desired measurement position, and the inspection time becomes longer.
本発明の目的は、上記の課題を解決し、深度方向を含めた照射位置の設定が可能であり、撮像回数の低減による検査時間の低減が可能なMRI装置を提供することにある。 An object of the present invention is to solve the above-described problems, and to provide an MRI apparatus capable of setting an irradiation position including a depth direction and reducing examination time by reducing the number of imaging.
上記目的を達成するために、本発明においては、磁場印加部と、所定のパルスシーケンスに基づいて、磁場印加部を介して複数の励起パルスと傾斜磁場パルスを被検者に印加し、受信される被検者からのエコー信号の処理を行う制御部と、被検者内部の特徴部位を計測位置として設定する複数のポインタ装置を備える構成のMRI装置を提供する。 In order to achieve the above object, in the present invention, a plurality of excitation pulses and gradient magnetic field pulses are applied to a subject via a magnetic field application unit and a magnetic field application unit based on a predetermined pulse sequence and received. There is provided an MRI apparatus configured to include a control unit that processes an echo signal from a subject and a plurality of pointer devices that set a characteristic part inside the subject as a measurement position.
また、上記の目的を達成するため、本発明においては、磁場印加部と、所定のパルスシーケンスに基づいて、磁場印加部を介して、複数の励起パルスと傾斜磁場パルスを被検者に印加し、受信される被検者からのエコー信号の処理を行う制御部と、被検者の外観特徴点を検出する検出部とを備え、制御部は検出部が検出した外観特徴点の中で、被検者の検査項目に対応する外観特徴点を決定し、決定した外観特徴点を基準として被検者内部の特徴部位の計測位置・回転量を算出し、算出した計測位置・回転量に基づき、計測条件を決定する構成のMRI装置を提供する。 In order to achieve the above object, in the present invention, a plurality of excitation pulses and gradient magnetic field pulses are applied to a subject via a magnetic field application unit and a magnetic field application unit based on a predetermined pulse sequence. The control unit for processing the echo signal received from the subject, and a detection unit for detecting the appearance feature point of the subject, the control unit among the appearance feature points detected by the detection unit, Determine the appearance feature point corresponding to the test item of the subject, calculate the measurement position / rotation amount of the characteristic part inside the subject based on the determined appearance feature point, and based on the calculated measurement position / rotation amount An MRI apparatus configured to determine measurement conditions is provided.
本発明のMRI装置によれば、被検者の配置時に計測位置と回転量を自動で設定でき、操作者、被検者の負担軽減を行うことが出来る。 According to the MRI apparatus of the present invention, the measurement position and the rotation amount can be automatically set when the subject is placed, and the burden on the operator and the subject can be reduced.
以下、添付図面に従って本発明のMRI装置の好ましい実施例について詳説する。なお、種々の実施例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。 Hereinafter, preferred embodiments of the MRI apparatus of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In all the drawings for explaining various embodiments, the same reference numerals are given to those having the same function, and repeated explanation thereof is omitted.
最初に、図1を用いて、各実施例に係るMRI装置の全体概要を説明する。図1は、MRI装置の一実施例の全体構成を示すブロック図である。このMRI装置は、NMR現象を利用して被検者などの被検体の断層画像を得るもので、同図に示すように、MRI装置は静磁場発生系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、中央処理装置(以下、「CPU」と略す)8とを備えて構成される。これらの中で、静磁場発生系2と傾斜磁場発生系3と、送信系5とでMRI装置の磁場印加部を形成している。また、シーケンサ4と、信号処理系7と、CPU8とでMRI装置の制御部を構成している。CPU8は、信号処理系7中のROM21、RAM22等の記憶部に記憶されたプログラムを実行することにより、各種の制御、演算を行う。
First, an overall outline of the MRI apparatus according to each embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of an embodiment of an MRI apparatus. This MRI apparatus uses a NMR phenomenon to obtain a tomographic image of a subject such as a subject. As shown in the figure, the MRI apparatus includes a static magnetic field generation system 2, a gradient magnetic field generation system 3, A transmission system 5, a reception system 6, a
磁場印加部中の静磁場発生系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、体軸方向に均一な静磁場を発生させるもので、被検者1の周りに永久磁石方式、常電導方式あるいは超電導方式の静磁場発生源が配置されている。
If the static magnetic field generation system 2 in the magnetic field application unit is a vertical magnetic field system, it is uniform in the direction around the body axis in the space around the
磁場印加部中の傾斜磁場発生系3は、MRI装置の座標系(静止座標系)であるX,Y,Zの3軸方向に傾斜磁場を印加する傾斜磁場コイル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とから成り、後述のシ−ケンサ4からの命令に従ってそれぞれの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、すなわち、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)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。 The gradient magnetic field generation system 3 in the magnetic field application unit includes a gradient magnetic field coil 9 that applies a gradient magnetic field in the three-axis directions of X, Y, and Z, which are coordinate systems (stationary coordinate systems) of the MRI apparatus, and each gradient magnetic field coil. And the gradient magnetic field power supply 10 for driving each coil in accordance with a command from the sequencer 4 to be described later to drive the gradient magnetic field power supply 10 in each of the three axial directions of X, Y, and Z. , Gz. At the time of imaging, a slice plane gradient magnetic field pulse (Gs) is applied in the direction orthogonal to the slice plane, that is, the slice plane, the slice plane for the subject 1 is set, and the remaining planes orthogonal to the slice plane and orthogonal to each other The phase encoding direction gradient magnetic field pulse (Gp) and the frequency encoding direction gradient magnetic field pulse (Gf) are applied in the two directions, and position information in each direction is encoded in the echo signal.
制御部中のシーケンサ4は、高周波磁場パルス(以下、「RFパルス」という)と傾斜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する制御手段で、CPU8の制御で動作し、被検者1の断層画像の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。
The sequencer 4 in the control unit is a control unit that repeatedly applies a high-frequency magnetic field pulse (hereinafter referred to as “RF pulse”) and a gradient magnetic field pulse in a predetermined pulse sequence, and operates under the control of the
磁場印加部中の送信系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とから成る。高周波発振器11から出力されたRFパルスをシーケンサ4からの指令によるタイミングで変調器12により振幅変調し、この振幅変調されたRFパルスを高周波増幅器13で増幅した後に被検者1に近接して配置された高周波コイル14aに供給することにより、RFパルスが被検者1に照射される。
The transmission system 5 in the magnetic field application unit irradiates the subject 1 with an RF pulse in order to cause nuclear magnetic resonance to occur in the nuclear spins of the atoms constituting the living tissue of the
受信系6は、被検者1の生体組織を構成する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とから成る。送信側の高周波コイル14aから照射された電磁波によって誘起された被検者1の応答のNMR信号が被検者1に近接して配置された高周波コイル14bで検出され、信号増幅器15で増幅された後、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、信号処理系7に送られる。
The receiving system 6 detects an echo signal (NMR signal) emitted by nuclear magnetic resonance of nuclear spins constituting the biological tissue of the subject 1, and includes a receiving-side high-frequency coil (receiving coil) 14b and a signal amplifier. 15, a
制御部中の信号処理系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、光ディスク19、磁気ディスク18等の外部記憶装置と、CRT等からなるディスプレイ20とを有する。受信系6からのデータが、制御部中の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の断層画像をディスプレイ20に表示すると共に、外部記憶装置の磁気ディスク18等に記録する。
The
操作部25は、MRI装置の各種制御情報や上記信号処理系7で行う処理の制御情報を入力するもので、トラックボール又はマウス23、及び、キーボード24から成る。この操作部25はディスプレイ20に近接して配置され、操作者がディスプレイ20を見ながら操作部25を通してインタラクティブにMRI装置の各種処理を制御する。
The
なお、図1において、送信側の高周波コイル14aと傾斜磁場コイル9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ている。また、受信側の高周波コイル14bは、被検者1に対向して、或いは取り囲むように設置されている。
In FIG. 1, the high-
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。 Currently, the imaging target nuclide of the MRI apparatus is a hydrogen nucleus (proton) which is a main constituent material of the subject as widely used clinically. Information on the spatial distribution of the proton density and the spatial distribution of the relaxation time of the excited state is imaged, thereby imaging the form or function of the human head, abdomen, limbs, etc. two-dimensionally or three-dimensionally.
続いて実施例1に係るMRI装置の特徴的構成の一例を説明する。本実施例は、磁場印加部と、所定のパルスシーケンスに基づいて、磁場印加部を介して複数の励起パルスと傾斜磁場パルスを被検者に印加し、受信される被検者からのエコー信号の処理を行う制御部と、被検者内部の特徴部位を計測位置として設定する複数のポインタ装置を備えるMRI装置の実施例である。本実施例の構成においては、図1に概説したMRI装置に更に複数のポインタ装置を設置する。 Subsequently, an example of a characteristic configuration of the MRI apparatus according to the first embodiment will be described. This embodiment applies a plurality of excitation pulses and gradient magnetic field pulses to a subject via a magnetic field application unit and a predetermined pulse sequence, and receives an echo signal from the subject. 3 is an example of an MRI apparatus including a control unit that performs the above-described processing and a plurality of pointer devices that set a characteristic part inside a subject as a measurement position. In the configuration of the present embodiment, a plurality of pointer devices are further installed in the MRI apparatus outlined in FIG.
図2に本実施例の複数のポインタ装置が設置されたMRI装置の一構成例の三面図を示す。この三面図は、図2の右側に正面図、左上側に側面図、左下側に平面図が配置されている。同図において、26はMRI装置のガントリ、27は寝台ベース、28は寝台本体、29は上部ポインタ装置、30は左右ポインタ装置、31は移動量エンコーダを示す。同図から明らかなように、ガントリ26の上部位置、及び左右位置にポインタ装置29、30が配置される。図2においては、これらの3個のポインタ装置29、30は、それぞれガントリ26の入口側に付設したが、ガントリ26の内部に設置されても良い。これらのポインタ装置29、30は、直交する直線レーザ光を投影できと共に、内蔵する移動機構、回転機構により移動・回転が可能であり、その移動量・回転量は付属するエンコーダ等で検出可能に構成されている。
FIG. 2 shows a three-view diagram of a configuration example of an MRI apparatus in which a plurality of pointer devices of this embodiment are installed. The three views are a front view on the right side of FIG. 2, a side view on the upper left side, and a plan view on the lower left side. In the figure, 26 is a gantry of the MRI apparatus, 27 is a bed base, 28 is a bed body, 29 is an upper pointer device, 30 is a left / right pointer device, and 31 is a movement amount encoder. As is clear from the figure,
図3に本実施例の各ポインタ装置29、30の具体的な一構成例を示す。同図においては、ガントリ26の上部位置に取り付けられたポインタ装置29を例示して説明するが、左右位置に取り付けられるポインタ装置30も同様の構成を備えている。同図において、ポインタ装置29はその移動機構により左右方向に移動可能であり、移動量エンコーダ31によってその移動量を検出することができる。また、ポインタ装置29には回転機構が備えられており、ロータリエンコーダ33、34によって、ポインタ装置29から送出されるレーザ光の軸の傾き、軸の回転量を検出することができる。
FIG. 3 shows a specific configuration example of the
言い替えるなら、移動量エンコーダ31、ロータリエンコーダ33、34は、ポインタ装置の位置移動量、回転量を計測する計測部として機能する。同図において、35、36はそれぞれ、ポインタ装置により投影される直線状の第一、第二レーザを示している。37、38はそれぞれ、第一レーザ35、第二レーザ36により、被検者の体表面等に照射される第一の直線レーザ光、第二の直線レーザ光を示している。
In other words, the
次に、図4のフローチャート図を用いて、実施例1のMRI装置の動作を説明する。動作が開始(40)すると、MRI装置のベース27を用いて被検者1が所定位置に配置され(41)、複数のポインタ装置29、30からの直交する直線のレーザ光が被検者に照射される。そして、被検者1に照射されたレーザ直線光の位置を操作者が観察しながら、被検者の体内の計測位置を決定するため、AP方向の計測位置変更(42)、AP軸の面内回転変更(43)、RL軸の面内回転変更(44)を行う。なお、この位置・回転変更については、後に図5−図8を用いて詳述する。
Next, the operation of the MRI apparatus according to the first embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. When the operation starts (40), the
上記の位置・回転変更の後、図3で示した移動量エンコーダ31、ロータリエンコーダ33、34によって、上部ポインタ装置29、左右ポインタ装置30それぞれの移動量・回転量の検出が行われる(45)。そして、これら移動量・回転量の検出データを利用して、MRI装置の計測条件への反映、設定が行われる(46)。設定の完了・未完了判定(47)で完了と判断されると、計測開始指示(48)が行われ、被検者のNMR信号の計測が開始される(49)。すなわち、本実施例の構成により、AP方向の計測地位変更・各面内回転の設定の際、各エンコーダからなる計測部で計測される上部ポインタ装置29、左右ポインタ装置30の移動量・回転量に基づき、計測中心位置・回転量を算出し、その算出結果を計測条件に反映する。計測位置・傾きの設定が完了するまで、設定・条件への反映を繰り返えされる(47)。
After the position / rotation change, the movement amount / rotation amount of the
図5は、MRI装置による被検者1の検査位置設定時における、設定前の基準位置の一例を示す。なお、図5−図8では、それぞれ三面図を示すが、この三面図の正面図、側面図、平面図の関係は図2の関係と同一である。側面図、平面図に示すH,Fはそれぞれ頭部、足部の意味である。同図に明らかなように、移動機構を内蔵する左右ポインタ装置30には、移動量エンコーダ32が付設されている。
FIG. 5 shows an example of the reference position before setting when setting the inspection position of the subject 1 by the MRI apparatus. 5 to 8 show three views, respectively. The front view, the side view, and the plan view of the three views are the same as those in FIG. H and F shown in the side view and the plan view mean the head and the foot, respectively. As is apparent from the figure, a left and
同様に、図6、図7、図8はそれぞれ図4のAP方向の計測位置変更(42)、AP軸の面内回転変更(43)、RL軸の面内回転変更(44)を説明するための図である。これらの図において、図5と同一物の数番の図示を一部省略した。図6において明らかなように、AP方向の計測中心調整は、一対の左右ポインタ装置30における位置移動によって実現される。これら左右ポインタ装置30の位置移動により、計測位置の被検者の体表からの深さ方向の位置決めを行うことができる。同図中の矢印50は移動方向を示しており、移動量は移動量エンコーダ32により測定可能である。本実施例におけるAP方向の計測位置変更(42)では、左右の一対のポインタ装置30が同期して移動することによって深さ位置を設定する。
Similarly, FIGS. 6, 7, and 8 illustrate the change of the measurement position in the AP direction (42), the change of the in-plane rotation of the AP axis (43), and the change of the in-plane rotation of the RL axis (44), respectively. FIG. In these drawings, some of the same numbers as those in FIG. 5 are partially omitted. As apparent from FIG. 6, the measurement center adjustment in the AP direction is realized by moving the position of the pair of left and
図7は、上部ポインタ装置29による面内回転調整1を示しており、ポインタ装置の回転機構により、AP軸に垂直な面内での回転調整が実現される。同図の左下側の平面図から明らかなように、上部ポインタ装置29は、AP軸の周りの矢印51の方向に所望の回転がなされ、その回転量は図3に示したロータリエンコーダ34により検出される。
FIG. 7 shows the in-
図8は左右ポインタ装置30による面内回転調整2を示しており、ポインタ装置の回転機構により、同図の左上の側面図から明らかなように、RL軸に垂直な面内での矢印54の方向の回転調整が実現される(44)。RL軸の面回転による計測面の傾き変更では、左右ポインタ装置30の矢印54方向の回転と同期し、上部ポインタ装置29が矢印52、53方向に移動・回転することで計測中心位置を維持したまま設定する。この時の上部ポインタ装置29の矢印53方向の回転は、軸の傾き調整を意味し、軸の傾き量は図3に示したロータリエンコーダ33により検出される。
FIG. 8 shows in-plane rotation adjustment 2 by the left and
ここで、図9、図10を用いて、計測中心位置の調整と計測面の傾き調整を行う場合のポインタ装置の設定、計測位置計算、及び計測条件の計算結果の一例を説明する。図9に示すように、上部ポイン装置29が、矢印52の方向に移動し、軸が矢印53に示すような時周り方向に回転すると、それに同期して左右ポインタ装置30が時計周りの矢印54の方向に回転すると共に、本構成においては、計測中心位置も上部ポインタ装置29のAP軸上で矢印55の方向に移動する場合を説明する。
Here, an example of setting of the pointer device, measurement position calculation, and measurement condition calculation results when adjusting the measurement center position and adjusting the inclination of the measurement surface will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 9, when the
図10は、図9で例示したAPの計測中心位置調整と計測面の傾き調整の場合の、移動量と回転量の関係を模式的に示している。同図において、Yは、標準位置における上部ポインタ装置29と左右ポインタ装置30の距離を示している。そして、調整により、上部ポインタ装置29、左右ポインタ装置30共、標準位置から移動する。上部ポインタ装置29は、標準位置から矢印52の方向に移動し、並びにRL軸の周りに矢印54で示す方向に回転する。そして、上部ポインタ装置29の移動量エンコーダ31で移動量zが検出され、同じく上部ポインタ装置29の軸の傾き量を検出する傾き検出ロータリエンコーダ33によって回転量αが検出される。検出される移動量zは、RL側ポインタ装置30の移動量・回転量と同期し、回転量αは、RL側ポインタ装置30の回転量と同期する。
FIG. 10 schematically shows the relationship between the movement amount and the rotation amount in the case of the AP measurement center position adjustment and the measurement surface tilt adjustment exemplified in FIG. In the figure, Y indicates the distance between the
一方、上記の調整により、RL側ポインタ装置29は、上部ポインタ装置29の移動量・回転量と同期して矢印55の方向に移動し、上部ポインタ装置29の傾きと同期してRL軸の周りで矢印56の方向に回転する。そして、左右ポインタ装置29の移動量エンコーダ31から移動量yが検出され、軸回転ロータリエンコーダ34で回転量αが検出される。以上でエンコーダから検出された各数値に基づき、図4のフローチャート計測条件への反映(46)が行われ、計測条件は図10の下段にその一例を示した。
On the other hand, due to the above adjustment, the RL
以上詳述した実施例1のMRI装置によれば複数のポインタ装置を用い、被検者内部の特徴部位を計測位置として設定でき、また撮像回数の低減による検査時間の短縮、人体への累積SARの低減を図れ、被検者の負担の軽減を図ることができる。また、各種のエンコーダによって得られるポインタ装置の位置・回転量の情報から計測位置・計測条件を自動で設定することができるので、操作者の作業を低減することが可能となる。 According to the MRI apparatus of the first embodiment described in detail above, a plurality of pointer devices can be used to set a characteristic part inside the subject as a measurement position, and the examination time can be shortened by reducing the number of imaging, and the accumulated SAR on the human body. Can be reduced, and the burden on the subject can be reduced. In addition, since the measurement position / measurement condition can be automatically set based on the position / rotation amount information of the pointer device obtained by various encoders, it is possible to reduce the work of the operator.
次に、第2の実施例について図を用いて説明する。本実施例は、磁場印加部と、所定のパルスシーケンスに基づいて、磁場印加部を介して、複数の励起パルスと傾斜磁場パルスを被検者に印加し、受信される被検者からのエコー信号の処理を行う制御部と、被検者の外観特徴点を検出する検出部とを備え、制御部は検出部が検出した外観特徴点の中で、被検者の検査項目に対応する外観特徴点を決定し、決定した外観特徴点を基準として被検者内部の特徴部位の計測位置・回転量を算出し、算出した計測位置・回転量に基づき、計測条件を決定するMRI装置の実施例である。
第1の実施例と異なる点は、上部・左右ポインタ装置を用いず、検出部を構成するスキャンレーザ装置とカメラ装置を用いて人体外部形状を取得し、この外部形状の特徴点を自動で検出することで計測位置・回転量を算出し、MRI装置の計測条件に反映する点にある。本実施例の構成においては、図1で説明したMRI装置に検出部を構成する複数対のレーザ検出カメラ装置57とスキャンレーザ照射器58とを配置する。
Next, a second embodiment will be described with reference to the drawings. In this embodiment, a plurality of excitation pulses and gradient magnetic field pulses are applied to a subject via a magnetic field application unit and a magnetic field application unit based on a predetermined pulse sequence, and received echoes from the subject are received. A control unit that performs signal processing and a detection unit that detects an appearance feature point of the subject, and the control unit has an appearance corresponding to the inspection item of the subject among the appearance feature points detected by the detection unit. Implementation of an MRI apparatus that determines feature points, calculates the measurement position / rotation amount of the characteristic part inside the subject based on the determined appearance feature point, and determines measurement conditions based on the calculated measurement position / rotation amount It is an example.
The difference from the first embodiment is that the external shape of the human body is acquired by using the scan laser device and the camera device constituting the detection unit without using the upper / left and right pointer devices, and the feature points of the external shape are automatically detected. Thus, the measurement position / rotation amount is calculated and reflected in the measurement conditions of the MRI apparatus. In the configuration of this embodiment, a plurality of pairs of laser
図11は、実施例2のMRI装置における複数のレーザ検出カメラ装置57と、複数のスキャンレーザ照射器58の配置した構成を示した。以下、実施例1の装置構成、動作の異なる箇所のみ説明し、同じ箇所の説明は省略する。MRI装置のガントリ26の上部位置と左右位置に、ポインタ装置に代え、それぞれ一対のレーザ検出カメラ装置57とスキャンレーザ照射器58が設置される。
FIG. 11 shows a configuration in which a plurality of laser
本構成のMRI装置においても、制御部を構成するCPU8が実行するプログラムにより、図12のフローチャートに従い動作を行う。実施例1と同様、開始(40)、被検者の配置(41)を行った後、本実施例特有の動作を行う。まず、スキャンレーザ照射器58を用いて被検者である人体外部形状のスキャンを行う(59)。レーザ検出カメラ装置57により被検者にスキャンされたレーザ光を検出し、その出力信号を用いて人体外部形状の外観特徴の検出を行う(60)。言い替えるなら、複数対のレーザ検出カメラ装置57とスキャンレーザ照射器58で人体外部形状の外観特徴の検出部を構成する。図13に、被検者の頭部に関係する人体外観特徴の具体例を示した。図13に明らかなように、人体頭部65の人体外観特徴66には、目尻、耳の穴、あごの下、首の傾き等がある。
Also in the MRI apparatus of this configuration, the operation is performed according to the flowchart of FIG. 12 by a program executed by the
続いて、図12において、複数のレーザ検出カメラ装置57の出力信号を用いて、所望の検査項目に対応する外観特徴の決定を行う(61)。この際、検査項目と外観特徴対応表を利用する(62)。なお、この検査項目と外観特徴対応表として、検査項目が大脳検査と頸椎検査の例を図14、図15にそれぞれ示した。このような検査項目と外観特徴対応表、言い替えるなら検査項目に対応する外観特徴点を示すテーブルを、図1の制御部中の磁気ディスク16、ROM21、RAM22等の記憶部にあらかじめ記憶しておく。
Subsequently, in FIG. 12, the appearance characteristics corresponding to the desired inspection item are determined using the output signals of the plurality of laser detection camera devices 57 (61). At this time, the inspection item and the appearance feature correspondence table are used (62). As the inspection item and appearance feature correspondence table, examples of cerebral inspection and cervical spine inspection are shown in FIGS. 14 and 15, respectively. Such an inspection item and appearance feature correspondence table, in other words, a table showing appearance feature points corresponding to the inspection item is stored in advance in a storage unit such as the
図14に見るように、検査部位が大脳の場合、使用する人体外観特徴67は、目尻や耳の穴上縁などを用いる。また、検査部位が頸椎の場合、使用する人体外観特徴68は、あご下や首の傾きなどを用いる。そして決定した外観特徴を基準とした計測箇所・回転の算出を行い(63)、計測条件への反映を行う(64)。この計測条件への反映(64)は、図4の計測条件への反映(46)同様、自動で行うことができる。その後、実施例1と同様、計測開始指示(48)により計測開始(49)する。
As shown in FIG. 14, when the examination site is the cerebrum, the human
本実施例のMRI装置によれば、被検者配置後、複数の対となったレーザ検出カメラ装置57とスキャンレーザ照射器58から構成される検出部によって、検査対象の外部形状を計測し、その特徴点を検出し、制御部が、検出した特徴点の中から検査項目に対応する特徴点を決定し、決定した複数の特徴点を基準として、被検者内部の特徴部位の計測位置・回転量を自動的に算出することができる。更に、制御部において、算出した計測位置・回転量を計測条件に自動で反映することができ、実施例1の効果に加え、操作者の更なる負担の軽減、検査時間の短縮を図ることができる。
According to the MRI apparatus of the present embodiment, after the subject is placed, the external shape of the inspection object is measured by the detection unit composed of a plurality of pairs of the laser
以上、本発明の各種の実施例を説明したが、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、以上の説明においてはMRI装置を用いて説明したが、ポインタ装置を用いた計測位置・計測条件等の自動設定に係る本発明は、MRI装置の他、X線CT装置等の装置にも利用可能である。また、上記した実施例は本発明のより良い理解のために詳細に説明したのであり、必ずしも説明の全ての構成を備えるものに限定されものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることが可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。 While various embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and includes various modifications. For example, in the above description, the MRI apparatus is used for explanation. However, the present invention relating to automatic setting of the measurement position / measurement condition using the pointer apparatus is applicable to apparatuses such as an X-ray CT apparatus in addition to the MRI apparatus. Is available. Further, the above-described embodiments have been described in detail for better understanding of the present invention, and are not necessarily limited to those having all the configurations described above. Further, a part of the configuration of one embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of another embodiment can be added to the configuration of one embodiment. Further, it is possible to add, delete, and replace other configurations for a part of the configuration of each embodiment.
更に、上述した各構成、機能、制御部等は、それらの一部又は全部を実現するプログラムを作成する例を説明したが、それらの一部又は全部を例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現しても良いことは言うまでもない。 Further, the above-described configuration, function, control unit, and the like have been described as an example of creating a program that realizes a part or all of them. Needless to say, it can be realized with this.
1 被検者
2 静磁場発生系
3 傾斜磁場発生系
4 シーケンサ
5 送信系
6 受信系
7 信号処理系
8 中央処理装置(CPU)
9 傾斜磁場コイル
10 傾斜磁場電源
11 高周波発信器
12 変調器
13 高周波増幅器
14a 高周波コイル(送信コイル)
14b 高周波コイル(受信コイル)
15 信号増幅器
16 直交位相検波器
17 A/D変換器
18 磁気ディスク
19 光ディスク
20 ディスプレイ
21 ROM
22 RAM
23 トラックボール又はマウス
24 キーボード、
25 操作部
26 ガントリ
27 ベース
28 寝台本体
29 上部ポインタ装置
30 左右ポインタ装置
31、32 移動量エンコーダ
33 傾き量検出ロータリエンコーダ
34 回転量検出ロータリエンコーダ
35 第一レーザポインタ
36 第二レーザポインタ
37 第一の直線レーザ光
38 第二の直線レーザ光
50、52、55 移動方向
51、53、54、56 回転方向
57 レーザ検出カメラ装置
58 スキャンレーザ照射器
DESCRIPTION OF
9 Gradient Magnetic Field Coil 10 Gradient Magnetic Field Power Supply 11
14b High frequency coil (receiver coil)
15
22 RAM
23 trackball or
25
Claims (10)
ことを特徴とする磁気共鳴イメージング(以下、MRI)装置。 Based on a magnetic field application unit and a predetermined pulse sequence, a plurality of excitation pulses and gradient magnetic field pulses are applied to the subject via the magnetic field application unit, and the received echo signal from the subject is processed And a plurality of pointer devices that set the characteristic part inside the subject as a measurement position,
A magnetic resonance imaging (hereinafter referred to as MRI) apparatus.
前記制御部は、前記計測位置を設定する際の前記ポインタ装置の位置・回転量の情報から、計測条件を設定する、
ことを特徴とするMRI装置。 The MRI apparatus according to claim 1,
The control unit sets measurement conditions from information on the position / rotation amount of the pointer device when setting the measurement position.
An MRI apparatus characterized by that.
前記ポインタ装置の位置・回転量を操作者が任意に設定可能である、
ことを特徴とするMRI装置。 The MRI apparatus according to claim 2, wherein
The operator can arbitrarily set the position / rotation amount of the pointer device,
An MRI apparatus characterized by that.
前記ポインタ装置の位置移動量、回転量を計測する計測部を備える、
ことを特徴とするMRI装置。 The MRI apparatus according to claim 2, wherein
A measuring unit for measuring a position movement amount and a rotation amount of the pointer device;
An MRI apparatus characterized by that.
前記ポインタ装置は、前記被検者の上部に配置可能な上部ポインタ装置と、前記被検者の左右に配置可能な一対の左右ポインタ装置からなる、
ことを特徴とするMRI装置。 The MRI apparatus according to claim 2, wherein
The pointer device comprises an upper pointer device that can be placed on the subject and a pair of left and right pointer devices that can be placed on the left and right of the subject.
An MRI apparatus characterized by that.
前記上部ポインタ装置と前記左右ポインタ装置は、前記計測位置を設定する際、同期して位置移動、回転する、
ことを特徴とするMRI装置。 The MRI apparatus according to claim 5, wherein
The upper pointer device and the left and right pointer devices move and rotate synchronously when setting the measurement position,
An MRI apparatus characterized by that.
前記左右ポインタ装置は、前記計測位置を前記被検者の深度方向に移動する際、同期して位置移動する、
ことを特著とするMRI装置。 The MRI apparatus according to claim 5, wherein
The left and right pointer devices move in synchronization when moving the measurement position in the depth direction of the subject.
MRI equipment that specializes in that.
前記制御部は前記検出部が検出した前記外観特徴点の中で、前記被検者の検査項目に対応する外観特徴点を決定し、決定した前記外観特徴点を基準として前記被検者内部の特徴部位の計測位置・回転量を算出し、算出した前記計測位置・回転量に基づき、計測条件を決定する、
ことを特徴とするMRI装置。 Based on a magnetic field application unit and a predetermined pulse sequence, a plurality of excitation pulses and gradient magnetic field pulses are applied to the subject via the magnetic field application unit, and the received echo signal from the subject is processed And a control unit for detecting the appearance feature point of the subject,
The control unit determines an external feature point corresponding to the inspection item of the subject among the external feature points detected by the detection unit, and uses the determined external feature point as a reference for the inside of the subject. Calculate the measurement position / rotation amount of the characteristic part, and determine measurement conditions based on the calculated measurement position / rotation amount.
An MRI apparatus characterized by that.
前記検出部は、前記被検者にスキャンレーザを照射するスキャンレーザ照射器と、前記スキャンレーザ照射器で照射された前記被検体を撮像するレーザ検出カメラ装置とからなる、
ことを特徴とするMRI装置。 The MRI apparatus according to claim 8, wherein
The detection unit includes a scan laser irradiator that irradiates the subject with a scan laser, and a laser detection camera device that images the subject irradiated with the scan laser irradiator.
An MRI apparatus characterized by that.
前記制御部は、前記検査項目に対応する外観特徴点を示すテーブルを記憶する記憶部を備える、
ことを特徴とするMRI装置。 The MRI apparatus according to claim 8, wherein
The control unit includes a storage unit that stores a table indicating appearance feature points corresponding to the inspection items.
An MRI apparatus characterized by that.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2014036098A JP2015159916A (en) | 2014-02-27 | 2014-02-27 | magnetic resonance imaging apparatus |
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Family Applications (1)
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Country | Link |
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2014
- 2014-02-27 JP JP2014036098A patent/JP2015159916A/en active Pending
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