JP2016087023A - 磁気共鳴装置およびプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】MR装置は、アイソセンターCのAP方向の位置と、肝臓の端部のAP方向の位置との間の距離を算出する距離算出手段と、該距離に基づいて、基準信号の位相φkを算出する位相算出手段911と、位相算出手段911により算出された位相φkの情報を含む基準信号を用いて、デジタル信号DHをデジタル信号DLに変換する検波回路と、フィルタ処理されたデジタル信号DLに基づいてサジタル画像を作成する画像作成手段と、サジタル画像の中から、肝臓の端部のAP方向の位置におけるデータを特定するデータ特定手段と、該データに基づいて、肝臓の端部のSI方向の位置を検出する検出手段とを有する。
【選択図】図26
Description
したがって、被検体の体動の検出精度を向上させることができる技術が望まれている。
勾配磁場の基準点を表すアイソセンターの前記第1の方向の位置と、前記動く部分の前記第1の方向の位置との間の距離を算出する距離算出手段と、
前記アイソセンターの前記第1の方向の位置と、前記距離とに基づいて、前記スキャン面の画像の中から、前記動く部分の前記第1の方向の位置におけるデータを特定するデータ特定手段と、
前記データに基づいて、前記動く部分の前記第2の方向の位置を検出する検出手段と、
を有する、磁気共鳴装置である。
勾配磁場の基準点を表すアイソセンターの前記第1の方向の位置と、前記動く部分の前記第1の方向の位置との間の距離を算出する距離算出手段と、
前記距離に基づいて、前記基準信号の位相を算出する位相算出手段と、
前記位相算出手段により算出された位相の情報を含む前記基準信号を用いて、前記第1の信号を前記第2の信号に変換するための検波を行う検波手段と、
前記第2の信号に基づいて、前記スキャン面の画像を生成する画像生成手段と、
前記スキャン面の画像の中から、前記動く部分の前記第1の方向の位置におけるデータを特定するデータ特定手段と、
前記データに基づいて、前記動く部分の前記第2の方向の位置を検出する検出手段と、
を有する、磁気共鳴装置である。
勾配磁場の基準点を表すアイソセンターの前記第1の方向の位置と、前記動く部分の前記第1の方向の位置との間の距離を算出する距離算出処理と、
前記アイソセンターの前記第1の方向の位置と、前記距離とに基づいて、前記スキャン面の画像の中から、前記動く部分の前記第1の方向の位置におけるデータを特定するデータ特定処理と、
前記データに基づいて、前記動く部分の前記第2の方向の位置を検出する検出処理と、
をコンピュータに実行させるためのプログラムである。
勾配磁場の基準点を表すアイソセンターの前記第1の方向の位置と、前記動く部分の前記第1の方向の位置との間の距離を算出する距離算出処理と、
前記距離に基づいて、前記基準信号の位相を算出する位相算出処理と、
前記スキャン面の画像の中から、前記動く部分の前記第1の方向の位置におけるデータを特定するデータ特定処理と、
前記データに基づいて、前記動く部分の前記第2の方向の位置を検出する検出処理と、
をコンピュータに実行させるためのプログラムである。
図1は、本発明の第1の形態の磁気共鳴装置の概略図である。
磁気共鳴装置(以下、「MR装置」と呼ぶ。MR:Magnetic Resonance)100は、マグネット2、テーブル3、受信RFコイル(以下、「受信コイル」と呼ぶ)4などを有している。
図1に戻って説明を続ける。
受信器7は、AD変換器7a、検波回路7b、デジタルフィルタ7cなどを有している。AD変換器7aは、受信コイル4から出力されたアナログ信号ASをデジタル信号DHに変換する。検波回路7bは、基準信号S(f,φ)を用いて、デジタル信号DHに含まれている高周波を低周波に変換するための検波を行う。基準信号S(f,φ)の「f」は周波数であり、「φ」は位相である。fおよびφの値は、予め決定されている。1.5T(テスラ)のMR装置では、f=63.86MHzである。デジタル信号DHを基準信号S(f,φ)で検波することにより、デジタル信号DHの高周波数が低周波数に変換されるので、低周波数の情報を含むデジタル信号DLが得られる。デジタルフィルタ7cは、デジタル信号DLをフィルタ処理し、フィルタ処理されたデジタル信号DL´を出力する。フィルタ処理されたデジタル信号DL´はコンピュータ8に出力される。
図1に戻って説明を続ける。
中心位置特定手段92は、被検体の体内領域のAP方向の中心位置を特定する。
位置選択手段93は、中心位置特定手段92により特定された複数の中心位置の中から、肝臓の端部のAP方向の位置として用いる中心位置を選択する。
距離算出手段94は、後述する距離Δh(図11参照)を算出する。
スキャン面設定手段95は、後述するナビゲータスキャンを実行するときのスキャン面(サジタル面)を設定する。
データ特定手段96は、サジタル画像の中から、後述する位置yiにおけるデータDi(図20参照)を特定する。
検出手段97は、データDiに基づいて、肝臓の端部のSI方向の位置を検出する。
ウインドウ設定手段98は、後述するウインドウW(図22参照)を設定する。
判断手段99は、本スキャンにおけるイメージングシーケンス(図23参照)を実行するか否かを判断する。
MR装置100は、上記のように構成されている。
第1の形態では、ローカライザスキャンLX、プレスキャンA、および本スキャンBが実行される。
プレスキャンAは、後述するウインドウW(図22参照)を求めるときに必要なデータを取得するためのスキャンである。
本スキャンBは、撮影部位の画像を取得するためのスキャンである。
ステップST1では、ローカライザスキャンLXが実行される。
ローカライザスキャンLXでは、肝臓を含む部位を横切る複数のアキシャル面AX1〜AXmのスキャン(図7参照)と、肝臓を含む部位を横切る複数のコロナル面CO1〜COnのスキャン(図8参照)が実行される。画像作成手段91(図4参照)は、ローカライザスキャンLXにより収集されたデータに基づいて、アキシャル面AX1〜AXmの画像DA1〜DAmと、コロナル面CO1〜COnの画像DC1〜DCnを作成する。以下では、アキシャル面の画像を「アキシャル画像」と呼び、コロナル面の画像を「コロナル画像」と呼ぶ。アキシャル画像DA1〜DAmおよびコロナル画像DC1〜DCnを作成した後、ステップST2およびステップST3〜ST5が実行される。以下、ステップST2およびステップST3〜ST5について順に説明する。
次に、ステップST3〜ST5について説明する。
ステップST3では、アキシャル画像DA1〜DAmに基づいて、肝臓の肺側の端部EのAP方向の位置を求めるための処理が実行される。以下に、肝臓の肺側の端部EのAP方向の位置の求め方について、図10を参照しながら説明する。
ステップST4では、距離算出手段94(図4参照)が、ステップST3で求めた肝臓の端部EのAP方向の位置yiと、アイソセンターCのAP方向の位置yapとの距離Δhを算出する。Δhは、以下の式で表される。
Δh=yap−yi ・・・(1)
ステップST6では、スキャン面設定手段95が、コロナル画像DC1〜DCnの中から、肝臓の端部EのAP方向の位置yiに最も近いコロナル画像を選択する。図12では、コロナル画像DC1〜DCnの中で、肝臓の端部EのAP方向の位置yiに最も近いコロナル画像は、コロナル画像DCiであるとする。したがって、スキャン面設定手段95は、コロナル画像DCiを選択する。コロナル画像DCiを選択した後、ステップST7に進む。
ステップST7では、スキャン面設定手段95が、コロナル画像DCiの中から、後述するサジタル面SG(図14参照)を位置決めするための点を決定する。以下、この点の決定方法について簡単に説明する。
ステップST2〜ステップST5を実行した後、ステップST8に進む。
図15は、プレスキャンAの説明図である。
プレスキャンAでは、サジタル面SGの画像を取得するためのナビゲータスキャンA1〜Adが順に実行される。サジタル面SGの画像は、肝臓のSI方向の位置情報を求めるために使用される。以下に、ナビゲータスキャンA1〜Adについて説明する。尚、ナビゲータスキャンA1〜Adの構成は同じであるので、以下では、ナビゲータスキャンA1〜Adのうち、代表してナビゲータスキャンA1を取り上げ、ナビゲータスキャンA1を実行することにより肝臓のSI方向の位置情報を求める方法について説明する。
ステップST11では、ナビゲータスキャンA1が実行される。図17に、ナビゲータスキャンA1で使用されるシーケンスNSの一例を示す。図17には、ナビゲータスキャンA1で使用されるシーケンスNSの一例として、グラディエントエコー系のシーケンスが示されているが、スピンエコー系のシーケンスなど、他のシーケンスを用いてもよい。シーケンスNSの繰返し時間は、TRで表されている。シーケンスNSは、スライス選択方向に印加されるスライス選択勾配磁場、位相方向に印加される位相エンコード勾配磁場、周波数方向に印加される周波数エンコード勾配磁場を有している。スライス選択方向はRL方向に設定されており、位相方向はAP方向に設定されており、周波数方向はSI方向に設定されている。また、シーケンスNSの位相エンコード数はnである。したがって、ナビゲータスキャンA1の間に、位相エンコードをn回変更させながら、1回目〜n回目のシーケンスNSが実行される。シーケンスNSの繰返し時間はTRであるので、ナビゲータスキャンA1の時間長LTは、以下の式で表される。
LT=n×TR ・・・(2)
データ特定手段96は、先ず、サジタル画像DS1のAP方向の範囲y0〜ypの中から、肝臓の端部EのAP方向の位置yiを特定する。本形態では、先に実行されたステップST4で、距離Δhが算出されている。また、アイソセンターCのAP方向の位置yapは既知の値である。したがって、Δhおよびyapを式(1)に代入することにより、yiを特定することができる。データ特定手段96は、サジタル画像DS1の中から、位置yiにおけるデータDiを特定する。図20の下側には、データ特定手段96が特定したデータDiのプロファイルを概略的に示してある。データDiのプロファイルの横軸はSI方向の位置を表しており、データDiのプロファイルの縦軸は信号強度を表している。このデータDiが、肝臓のSI方向の位置情報を求めるためのデータとして使用される。データDiを特定した後、ステップST13に進む。
したがって、プレスキャンAを実行している間の被検体の呼吸信号Sresを得ることができる。
プレスキャンAを実行した後、ステップST9(図6参照)に進む。
図23は、本スキャンBの説明図である。
本スキャンBでは、複数のナビゲータスキャンと、1回のイメージングシーケンスとが交互に実行される。以下、本スキャンBについて説明する。尚、本スキャンBで使用されるナビゲータスキャンは、プレスキャンAで使用されたナビゲータスキャンと同じである。また、イメージングシーケンスは、2Dイメージング用のシーケンスでもよいし、3Dイメージング用のシーケンスでもよい。
第2の形態のMR装置は、第1の形態のMR装置と比較すると、プロセッサが実行する処理が異なるが、その他の構成は第1の形態のMR装置と同じである。したがって、第2の形態のMR装置については、プロセッサを主に説明する。
第2の形態では、プロセッサ9は、画像作成手段91〜判断手段99の他に、位相算出手段991を有している。画像作成手段91〜判断手段99は第1の形態と同じであるので説明は省略する。位相算出手段991は、距離Δhに基づいて基準信号の位相を算出する。
次に、第2の形態で実行されるスキャンについて説明する。
ステップST1〜ステップST5は第1の形態と同じであるので説明は省略する。ステップST5においてサジタル面SG(スキャン面)を設定した後(図14参照)、ステップST70に進む。
φk=−γGkΔhΔt ・・・(3)
ここで、γ:磁気回転比
Gk:k回目のシーケンスNSの位相エンコード勾配磁場の大きさ
Δh:ステップST4で求めた距離
Δt:位相エンコード勾配磁場の印加時間
位相φkを求めた後、ステップST8に進む。
ナビゲータスキャンA1では、先ず、1回目のシーケンスNSが実行される。図26は、1回目のシーケンスNSを実行するときの説明図である。1回目のシーケンスNSを実行することにより、サジタル面SG(図14参照)からMR信号Hが発生する。このMR信号Hは受信コイル4で受信される。受信コイル4が受信したMR信号Hは、アナログ信号ASとして受信器7に供給される。受信器7はアナログ信号ASをAD変換器7aでデジタル信号DHに変換する。デジタル信号DHは、MR信号Hの周波数および位相の情報Wを含んでいる。デジタル信号DHは検波回路7bに供給される。検波回路7bは、基準信号S(f,φk)を用いて、デジタル信号DHに含まれている高周波を低周波に変換するための検波を行う。位相φkは、位相算出手段991が式(3)を用いて算出した値に設定されている。図26では、1番目のシーケンスNSにより得られるデジタル信号DHの検波を実行する例が示されているので、k=1である。したがって、式(3)から、φk=φ1=−γG1ΔhΔtとなる。
データ特定手段96は、先ず、サジタル画像DS2のAP方向の範囲y0〜ypの中から、肝臓の端部EのAP方向の位置yiを特定する。第2の形態では、サジタル画像DS2内において、肝臓の端部EのAP方向の位置yiはアイソセンターのAP方向の位置yapに一致している。したがって、アイソセンターのAP方向の位置情報から、肝臓の端部EのAP方向の位置yiを特定することができる。位置yiを特定した後、データ特定手段96は、サジタル画像DS2の中から、位置yiにおけるデータDiを特定する。図28に、特定されたデータDiを示す。データDiを特定した後、ステップST13に進む。
3 テーブル
3a クレードル
4 受信コイル
5 送信器
6 勾配磁場電源
7 受信器
8 コンピュータ
9 プロセッサ
10 メモリ
11 操作部
12 表示部
13 被検体
21 ボア
91 画像作成手段
92 中心位置特定手段
93 位置選択手段
94 距離算出手段
95 設定手段
96 データ特定手段
97 検出手段
98 ウインドウ設定手段
99 判断手段
100 MR装置
Claims (16)
- 第1の方向に印加される位相エンコード勾配磁場と第2の方向に印加される周波数エンコード勾配磁場とを有するシーケンスであって、被検体の動く部分を含む第1の部位を横切るスキャン面からMR信号を収集するためのシーケンスを実行し、前記スキャン面の画像を取得する磁気共鳴装置であって、
勾配磁場の基準点を表すアイソセンターの前記第1の方向の位置と、前記動く部分の前記第1の方向の位置との間の距離を算出する距離算出手段と、
前記アイソセンターの前記第1の方向の位置と、前記距離とに基づいて、前記スキャン面の画像の中から、前記動く部分の前記第1の方向の位置におけるデータを特定するデータ特定手段と、
前記データに基づいて、前記動く部分の前記第2の方向の位置を検出する検出手段と、
を有する、磁気共鳴装置。 - 前記スキャン面からMR信号を収集するためのシーケンスを実行する、請求項1に記載の磁気共鳴装置。
- 前記MR信号の周波数および位相の情報を含む第1の信号を、基準信号を用いて、前記第1の信号に含まれる周波数とは別の周波数の情報を含む第2の信号に変換するための検波を行う検波手段と、
前記第2の信号に基づいて、前記スキャン面の画像を生成する画像生成手段と、
を有する、請求項2に記載の磁気共鳴装置。 - 第1の方向に印加される位相エンコード勾配磁場と第2の方向に印加される周波数エンコード勾配磁場とを有するシーケンスであって、被検体の動く部分を含む第1の部位を横切るスキャン面からMR信号を収集するためのシーケンスを実行し、前記MR信号の周波数および位相の情報を含む第1の信号を、基準信号を用いて、前記第1の信号に含まれる周波数とは別の周波数の情報を含む第2の信号に変換するための検波を行う磁気共鳴装置であって、
勾配磁場の基準点を表すアイソセンターの前記第1の方向の位置と、前記動く部分の前記第1の方向の位置との間の距離を算出する距離算出手段と、
前記距離に基づいて、前記基準信号の位相を算出する位相算出手段と、
前記位相算出手段により算出された位相の情報を含む前記基準信号を用いて、前記第1の信号を前記第2の信号に変換するための検波を行う検波手段と、
前記第2の信号に基づいて、前記スキャン面の画像を生成する画像生成手段と、
前記スキャン面の画像の中から、前記動く部分の前記第1の方向の位置におけるデータを特定するデータ特定手段と、
前記データに基づいて、前記動く部分の前記第2の方向の位置を検出する検出手段と、
を有する、磁気共鳴装置。 - 位相エンコード勾配磁場の大きさが変更されるように複数回のシーケンスを実行し、
前記検波手段は、
前記シーケンスごとに得られた前記第1の信号を、前記第2の信号に変換し、
前記画像生成手段は、
前記シーケンスごとに得られた前記第2の信号に基づいて、前記スキャン面の画像を生成する、請求項3又は4に記載の磁気共鳴装置。 - 前記第1の部位を横切る複数の第1の断面のスキャンを実行することにより得られた複数の第1の画像に基づいて、前記動く部分の前記第1の方向の位置を求める手段を有する、請求項3〜5のうちのいずれか一項に記載の磁気共鳴装置。
- 前記位置を求める手段は、
前記複数の第1の画像に基づいて、前記第1の断面ごとに、前記被検体の体内領域の前記第1の方向の範囲を求め、
前記範囲に基づいて、前記第1の断面ごとに、前記被検体の体内領域の前記第1の方向の中心位置を求め、
前記第1の断面ごとに求められた前記中心位置に基づいて、前記動く部分の前記第1の方向の位置を求める、請求項6に記載の磁気共鳴装置。 - 前記第1の断面はアキシャル面である、請求項7に記載の磁気共鳴装置。
- 前記スキャン面を設定するスキャン面設定手段を有する、請求項3〜8のうちのいずれか一項に記載の磁気共鳴装置。
- 前記スキャン面設定手段は、
前記第1の部位を横切る複数の第2の断面のスキャンを実行することにより得られた複数の第2の画像の中から、前記動く部分の第1の方向の位置に最も近い第2の画像を選択し、
選択された前記第2の画像の中から、前記スキャン面を位置決めするための点を求める、請求項9に記載の磁気共鳴装置。 - 前記第2の断面はコロナル面である、請求項10に記載の磁気共鳴装置。
- 前記画像生成手段は、
前記第2の信号をフィルタ処理するフィルタ手段と、
前記フィルタ処理された第2の信号に基づいて、前記スキャン面の画像を作成する画像作成手段と、
を有する、請求項3〜11のうちのいずれか一項に記載の磁気共鳴装置。 - 前記第1の信号および前記第2の信号はデジタル信号である、請求項12に記載の磁気共鳴装置。
- 前記第1の方向はAP方向であり、前記第2の方向はSI方向である、請求項1〜13のうちのいずれか一項に記載の磁気共鳴装置。
- 第1の方向に印加される位相エンコード勾配磁場と第2の方向に印加される周波数エンコード勾配磁場とを有するシーケンスであって、被検体の動く部分を含む第1の部位を横切るスキャン面からMR信号を収集するためのシーケンスを実行し、前記スキャン面の画像を取得する磁気共鳴装置に適用されるプログラムであって、
勾配磁場の基準点を表すアイソセンターの前記第1の方向の位置と、前記動く部分の前記第1の方向の位置との間の距離を算出する距離算出処理と、
前記アイソセンターの前記第1の方向の位置と、前記距離とに基づいて、前記スキャン面の画像の中から、前記動く部分の前記第1の方向の位置におけるデータを特定するデータ特定処理と、
前記データに基づいて、前記動く部分の前記第2の方向の位置を検出する検出処理と、
をコンピュータに実行させるためのプログラム。 - 第1の方向に印加される位相エンコード勾配磁場と第2の方向に印加される周波数エンコード勾配磁場とを有するシーケンスであって、被検体の動く部分を含む第1の部位を横切るスキャン面からMR信号を収集するためのシーケンスを実行し、前記MR信号の周波数および位相の情報を含む第1の信号を、基準信号を用いて、前記第1の信号に含まれる周波数とは別の周波数の情報を含む第2の信号に変換するための検波を行う磁気共鳴装置に適用されるプログラムであって、
勾配磁場の基準点を表すアイソセンターの前記第1の方向の位置と、前記動く部分の前記第1の方向の位置との間の距離を算出する距離算出処理と、
前記距離に基づいて、前記基準信号の位相を算出する位相算出処理と、
前記スキャン面の画像の中から、前記動く部分の前記第1の方向の位置におけるデータを特定するデータ特定処理と、
前記データに基づいて、前記動く部分の前記第2の方向の位置を検出する検出処理と、
をコンピュータに実行させるためのプログラム。
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