JP2016106662A - 磁気共鳴イメージング装置およびその制御方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】息止め期間中の撮像時間の大幅な増加を抑制できる磁気共鳴イメージング装置を提供する。【解決手段】入出力装置72と、静磁場および傾斜磁場を発生する磁場発生装置32,34と、高周波磁場パルス発生装置42と、NMR信号に基づいて画像を生成する画像生成装置62と、制御装置60と、を備え、前記制御装置60は、息止め期間内に行う撮像動作を制御するための第1撮像シーケンスを前記撮像条件に基づいて生成し、生成した第1撮像シーケンスに従って撮像を実行し、前記第1撮像シーケンスに従った撮像の実行時に撮像不具合が発生するとその撮像を特定する撮像不具合情報を記憶し、前記制御装置60は、前記撮像不具合に対する再撮像を行うために、記憶された前記撮像不具合情報に基づいて第2撮像シーケンスを生成し、前記第1撮像シーケンスの実行終了後、前記第2撮像シーケンスを実行する。【選択図】図1
Description
本発明は、核磁気共鳴現象を利用した磁気共鳴イメージング(以下MRIと記す)装置に関する。
MRI装置は、被検体である例えば人体の組織を構成する原子核の原子核スピンが発生する核磁気共鳴(以下NMRと記す)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。撮像においては、NMR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。
MRI装置を用いた心臓の撮像中にしばしば心臓が不整脈状態となる場合がある。心臓が不整脈の状態では心臓の動きが正常状態の周期的な動きから逸脱しているため、不整脈発生前後に収集されたデータを用いて画像を再構成するとMRI画質が劣化してしまう問題がある。MRI画質の劣化を防ぐために、不整脈発生時の前後に収集したデータを画像再構成には使用せず、その後の心臓が正常動作時に再度データを収集する方法が取られている。心臓の不整脈による画質低下の対応技術について例えば特許文献1に記載されている。
従来の方法では、心臓が不整脈の状態になるとそれに続く心臓が正常状態に戻った直後に再撮像を行い、撮像データを取り込む。このようにすることでMRI画像の質が維持されるが、一方撮像データを収集するための撮像時間が延長されることになる。被検者が呼吸を止めた状態で撮像する場合には、想定していた呼吸を止める期間より長い期間呼吸を止めることが必要となり、結果として呼吸を止めることが困難な事態が生じる。呼吸を止められなくなることにより撮像対象部位が呼吸に伴って動き、その結果かえってMRI画像の画質が劣化することになる。
本発明の目的は、息止め期間中の撮像時間の大幅な増加を抑制できるMRI装置を提供することである。
上記課題を解決するために磁気共鳴イメージング装置は、撮像条件を含む情報の入力および画像を含む情報の出力を行う入出力装置と、被検体が配置される計測空間に静磁場および傾斜磁場を発生する磁場発生装置と、高周波磁場パルスを発生する高周波磁場パルス発生装置と、前記被検体が発するNMR信号に基づいて画像を生成する画像生成装置と、前記撮像条件に従って撮像シーケンスを生成し撮像動作を制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、撮像動作を制御するための第1撮像シーケンスを前記撮像条件に基づいて生成し、生成した第1撮像シーケンスに従って撮像動作を実行し、前記制御装置は、前記第1撮像シーケンスに従った撮像の実行時に撮像不具合が発生するとその撮像を特定する撮像不具合情報を記憶し、前記制御装置は、前記撮像不具合に対する再撮像を行うために、記憶された前記撮像不具合情報に基づいて第2撮像シーケンスを生成し、 前記制御装置は、前記第1撮像シーケンスの実行終了後、前記第2撮像シーケンスを実行する、ことを特徴とする。
本発明によれば、息止め期間中の撮像時間の大幅な増加を抑制できるMRI装置を得ることができる。
1.はじめに
以下図面を用いて本発明に係る一実施形態(以下実施例と記す)について説明する。なお実施例を説明するために使用する全図において、略同一機能を有し略同一作用をなす構成には同一符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。同一符号を付した構成は略同様の効果を奏する。本明細書において用語「演算」は代数計算だけでなく、テイブル検索などの方法を用いて解を得る方法や、既に求められて保持されているデータを読み出して望ましい情報を得る方法などを含む広い意味で使用する。
以下図面を用いて本発明に係る一実施形態(以下実施例と記す)について説明する。なお実施例を説明するために使用する全図において、略同一機能を有し略同一作用をなす構成には同一符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。同一符号を付した構成は略同様の効果を奏する。本明細書において用語「演算」は代数計算だけでなく、テイブル検索などの方法を用いて解を得る方法や、既に求められて保持されているデータを読み出して望ましい情報を得る方法などを含む広い意味で使用する。
2.本発明に係るMRI装置の全体構成の説明
図1は、本発明に係るMRI装置の一実施例の全体構成を示すブロック図である。MRI装置はNMR現象を利用して被検体11の断層画像を生成する機能を有している。MRI装置は上記機能を為すために、計測空間18に静磁場を発生する静磁場発生装置32と、静磁場に重畳して計測空間18に傾斜磁場を発生する傾斜磁場コイル34と、傾斜磁場コイル34を駆動するための電流を供給する傾斜磁場電源36と、被検体11の近傍に配置され高周波磁場(RF)パルスを発生するRF送信コイル42と、図示を省略した高周波発振器や変調器を有しRF送信コイル42に高周波電流を供給するためのRF電流供給装置40と、被検体11が発生するNMR信号を受信するRF受信コイル52と、RF受信コイル52が受信したNMR信号に対して直行位相検波やディジタル変換などの処理を行う信号処理装置54と、シーケンサ22などを有し計測動作を制御する計測制御装置20と、MRI装置100全体の制御や前記信号処理装置54からの信号に基づいてMRI画像を生成する画像処理を行う全体制御装置60と、色々な操作や情報の入力や画像を含む色々な情報の出力を行う入出力装置72と、画像を含む必要な情報を記憶する外部記憶装置74と、被検体11を搭載して計測空間18へ被検体11の撮像対象を移動する天板82を有する寝台80、を備えている。
図1は、本発明に係るMRI装置の一実施例の全体構成を示すブロック図である。MRI装置はNMR現象を利用して被検体11の断層画像を生成する機能を有している。MRI装置は上記機能を為すために、計測空間18に静磁場を発生する静磁場発生装置32と、静磁場に重畳して計測空間18に傾斜磁場を発生する傾斜磁場コイル34と、傾斜磁場コイル34を駆動するための電流を供給する傾斜磁場電源36と、被検体11の近傍に配置され高周波磁場(RF)パルスを発生するRF送信コイル42と、図示を省略した高周波発振器や変調器を有しRF送信コイル42に高周波電流を供給するためのRF電流供給装置40と、被検体11が発生するNMR信号を受信するRF受信コイル52と、RF受信コイル52が受信したNMR信号に対して直行位相検波やディジタル変換などの処理を行う信号処理装置54と、シーケンサ22などを有し計測動作を制御する計測制御装置20と、MRI装置100全体の制御や前記信号処理装置54からの信号に基づいてMRI画像を生成する画像処理を行う全体制御装置60と、色々な操作や情報の入力や画像を含む色々な情報の出力を行う入出力装置72と、画像を含む必要な情報を記憶する外部記憶装置74と、被検体11を搭載して計測空間18へ被検体11の撮像対象を移動する天板82を有する寝台80、を備えている。
静磁場発生装置32は、垂直磁場方式であれば被検体11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、それぞれ均一な静磁場を発生させるもので、被検体11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。
傾斜磁場コイル34は、MRI装置の静止座標系である実空間座標系のX軸、Y軸、Z軸の3軸方向に巻かれたコイルを有しており、それぞれの傾斜磁場コイルは、傾斜磁場電源36が有するそれぞれの電源から傾斜磁場を発生するための電流が供給される。具体的には、各傾斜磁場コイルの傾斜磁場電源36は、それぞれ後述の計測制御装置20からの命令に従って駆動されて、それぞれの傾斜磁場コイルに電流を供給する。これにより、X軸、Y軸、Z軸の3軸方向に傾斜磁場Gx、Gy、Gzが発生する。
2次元スライス面の撮像時には、撮像断面であるスライス面に直交する方向にスライス傾斜磁場パルス(Gs)が印加されて被検体11に対するスライス面が設定され、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傾斜磁場パルス(Gp)と周波数エンコード傾斜磁場パルス(Gf)が印加されて、被検体11が発生するエコー信号であるNMR信号にそれぞれの方向の位置情報がエンコードされる。
RF送信コイル42は、被検体11にRFパルスを照射するコイルであり、RF電流供給装置40に電気的に接続され、RF電流供給装置40から高周波パルス電流が供給される。これにより、被検体11の生体組織を構成する原子のスピンにNMR現象が誘起される。具体的には、RF電流供給装置40は高周波発振器(図示を省略)や変調器(図示を省略)や増幅器(図示を省略)などを有し、シーケンサ22などを有する計測制御装置20からの命令に従って制御されて、前記高周波発振器が高周波パルスを出力する。出力された高周波パルスが前記変調器によって振幅変調され、前記増幅器により増幅された後にRF送信コイル42に供給される。RF送信コイル42は被検体11に近接して配置されており、RFパルスが被検体11に照射される。RF電流供給装置40やRF送信コイル42はRFパルス照射装置として動作する。
RF受信コイル52は、被検体11の生体組織を構成するスピンのNMR現象により放出されるエコー信号であるNMR信号を受信するコイルであり、信号処理装置54に接続されて受信したエコー信号であるNMR信号が信号処装置54に送られる。
信号処装置54は、RF受信コイル52で受信されたエコー信号であるNMR信号の検出処理を行う。具体的には、信号処理装置54は増幅器や直行位相検波器やアナログディジタル変換器(以下A/D変換器と記す)などを有し、計測制御装置20からの命令に従って、前記増幅器により受信されたエコー信号が増幅され、前記直行位相検波器によって直交する二系統の信号に分割され、それぞれの信号が所定数例えば128や256や512等の数だけサンプリングされて前記A/D変換器により、ディジタル量に変換される。従ってNMR信号は所定数のサンプリングデータからなる時系列のデジタルデータ(以下エコーデータと記す)として得られる。信号処装置54はエコーデータに対して各種処理を行い、処理したエコーデータは計測制御装置20へ送られる。
計測制御装置20は、被検体11の断層画像の再構成に必要なエコーデータを収集するための種々の命令をシーケンサ22のパルスシーケンスに基づいて、例えば傾斜磁場電源36やRF電流送信部40や信号処装置54に送信してこれらを制御する。具体的には計測制御装置20は全体制御装置60の制御に従って動作し、検査内容に従って予め設定された所定のパルスシーケンスの制御データに基づいて傾斜磁場電源36やRF電流送信部40や信号処装置54にシーケンサ22から指令を送信してこれらを制御し、被検体11へのRFパルスの照射及び傾斜磁場パルスの印加や被検体11からのエコー信号の検出など、を繰り返し実行し、被検体11の撮像領域についての画像の再構成に必要なエコーデータの収集を制御する。繰り返しの際には、2次元撮像の場合には位相エンコード傾斜磁場の印加量を、3次元撮像の場合には更にスライスエンコード傾斜磁場の印加量も、変えて行なう。位相エンコードの数は通常1枚の画像あたり128、256、512等の値が選ばれ、スライスエンコードの数は、通常16、32、メモリ64等の値が選ばれる。これらの制御により信号処装置54からのエコーデータを全体制御装置60に出力する。
全体制御装置60は、計測制御装置20の制御、及び、各種データ処理と処理結果の表示及び保存等の制御を行う。全体制御装置60は、演算処理部(以下CPUと記す)62や一時的に情報を記憶するメモリ64や磁気ディスク等の内部記憶部66や外部ネットワーク76との接続のためのインターフェースの機能を有する外部接続装置68を有している。具体的には、全体制御装置60は計測制御装置20を制御してエコーデータの収集を実行させ、計測制御装置20から収集したエコーデータが送られてくると、CPU62が送られてきたエコーデータに付与されているエンコード情報に基づいて、メモリ64内のk空間に相当する領域に記憶させる。以下エコーデータをk空間に配置する旨の記載は、エコーデータをメモリ64内のk空間に相当する領域に記憶させることを意味する。またメモリ64内のk空間に相当する領域に記憶されたエコーデータ群を以下k空間データとも記す。CPU62は、このk空間データに対して信号処理やフーリエ変換による画像再構成等の処理を実行し、その結果再構成された被検体11のMRI画像を、入出力装置72に表示させる。また得られたMRI画像は、必要に応じて内部記憶部115や外部記憶部117に記録させたり、外部接続装置68を介して外部ネットワーク76に接続された外部装置に転送したりする。
入出力装置72は、再構成された被検体11のMRI画像を表示するための表示装置や各種制御情報や上記全体制御装置60で行う処理の制御情報を入力するトラックボール又はマウス、タッチパネル、キーボード等の入力装置を有している。この入力装置は前記表示装置に近接して配置され、操作者が表示装置の表示内容を見ながら各種入力を行うことができる。さらに音声出力装置78が設けられており、被検体11に対して呼吸を止める指示(以下息止め指示と記す)や息止め終了指示など、音声による指示が可能である。
MRI装置100の撮像対象核種は、例えば被検体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次元的なMRI画像を得ることができる。
3.MRI装置100の撮像動作の一例の説明
図2は、MRI装置100によるマルチスライスシネ撮像を例として撮像動作を説明する説明図であり、マルチスライスシネ撮像における息止め回数と撮像スライスの関係の一例を図示したものである。
図2は、MRI装置100によるマルチスライスシネ撮像を例として撮像動作を説明する説明図であり、マルチスライスシネ撮像における息止め回数と撮像スライスの関係の一例を図示したものである。
呼吸波形120は被検体11の呼吸状態を表す呼吸波形であり、心電波形の例えばR波形122は撮像動作を心臓の動きに同期させるために用いられるが、心電波形は一例であり、心臓の動きを表す情報が使用される。呼吸波形120は例えば、機械式の呼吸同期センサーで計測された波形であり、この空気圧センサーを体と受信コイルの間に挿入することで空気圧の変動により間接的に腹部の呼吸状態をモニタリングしたものである。呼吸波形120は一例であり、呼吸の状態を表す情報であれば使用できる。通常呼気で息止めを実施するため、呼吸波形の底から撮像を開始し、徐々に外圧との変化が小さくなっていく。R波形122は、上述した心電波形、あるいは脈波センサーにより取得した波形を使用できる。不整脈が発生すると、平均的なR−R間隔と比較して、極端に長くなったり短くなったりする。従って例えばR−R間隔を計測することで不整脈の発生を検知できる。
撮像条件に従って第1撮像シーケンスが生成され、生成された第1撮像シーケンスに従って図2に記載の撮像動作が全体制御装置60のCPU62の実行および計測制御装置20の動作に伴って行われる。CPU62や計測制御装置20は以下説明する撮像動作を制御する制御装置として作用する。
図2に記載の一例では、1回目の息止め(息止め1回目と記す)130では、先ず全体制御装置60のCPU62による制御に基づき音声出力装置78から息止め指示132の出力が行われる。被検体11の息止め動作に従って1スライス目の撮像134がR波形122に同期して行われる。さらに第1撮像シーケンスに基づき、R波形122に同期して2スライス目の撮像136が行われ、さらに第1撮像シーケンスに基づきR波形122に同期して3スライス目の撮像138が行われる。3スライス目の撮像138の動作中に不具合として例えば不整脈124が発生すると、不具合である不整脈124の発生に対する撮像を特定するための撮像不具合情報が記憶される。さらにその後息止めの終了指示139が、音声出力装置78を介してCPU62の実行により行なわれる。従来は3スライス目の撮像138をやり直す撮像動作を直後に続けて行っていた。しかしこのようにすると被検体11の息止め期間が大幅に増加し、実質的に息止めが困難となる事態が発生した。
息止め1回目130が終了すると第1撮像シーケンスに基づきCPU62は2回目の息止め(息止め2回目)140の制御を開始する。息止め1回目130と同様に息止め指示142を、音声出力装置78を介してCPU62が行い、さらにCPU62の指示に従って4スライス目の撮像144が実行され、続いて5スライス目の撮像146が行われる。仮に5スライス目の撮像146の動作中に不具合が発生、例えば不整脈126が発生したとする。息止め2回目140における撮像動作はR波形122に同期して行われ、6スライス目の撮像148が実行される。なお、5スライス目の撮像146における不整脈126の発生に関してスライス番号などの撮像を特定する撮像不具合情報が記憶されて保持される。6スライス目の撮像148が終了すると息止めの終了指示149が音声出力装置78を介してCPU62の実行により行われる。
第1撮像シーケンスに基づき同様に息止め2回目140に続いて息止め3回目150の制御が開始される。息止め指示152が音声出力装置78を介してCPU62により行われ、続いて7スライス目の撮像154や8スライス目の撮像156や9スライス目の撮像158の制御が行われる。そして息止めの終了指示159がCPU62によって音声出力装置78を介してなされる。本来不具合が無ければ、マルチスライスシネ撮像の動作が
第1撮像シーケンスの終了に伴って終了する。しかし、本実施例では、撮像動作の不具合である不正脈の発生の有無を、第1撮像シーケンスの終了である、息止め3回目150の終了の後に判断する。記憶された情報から不整脈124や不整脈126の発生を検知し、MRI画像の質の低下を防止するために、再撮像シーケンス作成動作162をCPU62が、検知した不整脈124や不整脈126の発生情報に基づいて行う。再撮像シーケンス作成動作162が完了後、作成された再撮像シーケンスに従って撮像動作である息止め4回目150の撮像動作が行われる。3スライス目の撮像138と5スライス目の撮像146の動作のどちらを先に行っても良いが、この実施例では、3スライス目の撮像138の撮像動作を再度3スライス目の撮像動作166で行い、続いて5スライス目の撮像146の撮像動作を再度5スライス目の撮像168で実行する。3スライス目の撮像動作166や5スライス目の撮像168の実行が終了すると、次に息止めの終了指示169をCPU62が実行してエコーデータの取り込みを終了する。
第1撮像シーケンスの終了に伴って終了する。しかし、本実施例では、撮像動作の不具合である不正脈の発生の有無を、第1撮像シーケンスの終了である、息止め3回目150の終了の後に判断する。記憶された情報から不整脈124や不整脈126の発生を検知し、MRI画像の質の低下を防止するために、再撮像シーケンス作成動作162をCPU62が、検知した不整脈124や不整脈126の発生情報に基づいて行う。再撮像シーケンス作成動作162が完了後、作成された再撮像シーケンスに従って撮像動作である息止め4回目150の撮像動作が行われる。3スライス目の撮像138と5スライス目の撮像146の動作のどちらを先に行っても良いが、この実施例では、3スライス目の撮像138の撮像動作を再度3スライス目の撮像動作166で行い、続いて5スライス目の撮像146の撮像動作を再度5スライス目の撮像168で実行する。3スライス目の撮像動作166や5スライス目の撮像168の実行が終了すると、次に息止めの終了指示169をCPU62が実行してエコーデータの取り込みを終了する。
図3に、図2で説明した動作を実行するためのフローチャートを示す。ステップS300の実行開始でフローチャートの実行が開始されると、先ずユーザーである操作者がマルチスライスシネ撮像の撮像条件を含む色々な条件の入力がステップS310で行われる。撮像条件の入力は通常行われている情報が入力され、ステップS310のステップS312において被検体11に応じた息止め期間が入力される。さらにステップS314では、図2で説明した1スライス目の撮像134から9スライス目の撮像158に記載のように撮像されるべきスライスの数が入力される。図2に記載の例ではスライス数が9枚であるがこれは一例であり、操作者が必要とするスライス数を入力する。
ステップS310で入力された撮像条件に基づいて撮像シーケンスがCPU62の処理により作られる。本明細書では最初に作られる撮像シーケンスを第1撮像シーケンスとする。第1撮像シーケンスでは、1スライス数の撮像に要する時間とステップS312において入力された息止め期間から、1回の息止め期間内に撮像されるスライス数が定められる。図2で説明した実施例では、1回の息止め期間内に撮像されるスライス数が3枚の例である。
ステップS320で第1撮像シーケンスが作られると操作者の指示に従って撮像が開始される。この実施例は一例としてマルチスライスシネ撮像を例に説明しており、マルチスライスシネ撮像が開始される。CPU62の実行がステップS320からステップS330を介してステップS332に遷移する。ステップS332では、図2の息止め1回目130の息止め指示132が行われる。CPU62の指示に従って音声出力装置78から被検体11に対して息止め指示132の音声が出力される。被検体11が息止めを行うと、そのことがセンサーで検出され、R波形122に同期してステップS332が行われる。ステップS340では先ず1スライス目の撮像134が行われる。
R波形122はセンサーで常時検出され、撮像不具合として不整脈の発生が監視される。1スライス目の撮像134の撮像中に不整脈が発生すると、不整脈の発生がステップS342で検知され、ステップS344で不整脈の発生の影響を受けたスライスを特定するための撮像不具合情報がメモリ64あるいは内部記憶部66に記憶される。図2で説明した例示は、1スライス目の撮像134の動作中には不整脈の発生が無かったので、このような場合にはステップS342で不整脈の発生が無かったとしてステップS342から実行がステップS346に移る。ステップS346で息止め1回目130における撮像動作すなわち1スライス目の撮像134と2スライス目の撮像136と3スライス目の撮像138が終了したかどうかが判断される。この時点では2スライス目の撮像136と3スライス目の撮像138が未だ終了していないので、ステップS346のあと再びステップS340が実行され、2スライス目の撮像136の動作が行われる。2スライス目の撮像136においても不整脈の発生が無かったので、ステップS342からステップS346に実行が移り、ステップS346で息止め1回目130の撮像が全て終了したかどうかが判断される。3スライス目の撮像138が終了していないので、CPU62の実行が再びステップS340に移る。ステップS340では3スライス目の撮像138が行われる。
3スライス目の撮像138の動作中に撮像不具合である不整脈124の発生が検知されたので、ステップS342の実行後ステップS344が実行され、3スライス目の撮像138での不整脈124の発生に基づきスライスを特定するための撮像不具合情報が記憶される。ステップS346で息止め1回目130における全ての撮像動作の終了、すなわち1スライス目の撮像134と2スライス目の撮像136と3スライス目の撮像138の撮像動作の終了がCPU62により判断され、ステップS346からCPU62の実行がステップS348に移り、図2に記載の息止めの終了指示139の制御がステップS348で行われる。
ステップS348の動作で息止め1回目130の撮像動作が終了するので、ステップS350で次の息止め期間の制御である息止め2回目140の撮像動作に移る。ステップS350からステップS330にCPU62の実行が移動し、ステップS330で第1撮像シーケンスの全ての撮像が終了したか、すなわち息止め1回目130と息止め2回目140と息止め3回目150が終了したかどうかが判断される。息止め2回目140と息止め3回目150の動作が終了していないので、ステップS330からステップS332へCPU62の実行が移り、ステップS332で息止め2回目140の撮像のための息止め指示142がなされる。
被検体11が息止め指示142に従って息を止めるとステップS340で4スライス目の撮像144の撮像動作が行われる。4スライス目の撮像144では不整脈の発生が生じなかったので、ステップS342で不整脈の発生無が判断されてステップS346に実行が移る。ステップS346では5スライス目の撮像146と6スライス目の撮像148の動作が終了していないので、CPU62の実行がステップS346からステップS340に移動し、5スライス目の撮像146の動作が行われる。5スライス目の撮像146の撮像動作において撮像不具合である不整脈126の発生が検出されると、ステップS342からステップS344にCPU62の実行が移り、5スライス目の撮像146における不整脈126の発生に対する対象例えば不具合発生スライスを特定する撮像不具合情報が記憶される。
ステップS344からCPU62の実行が346に移り、息止め2回目140の撮像が全て終了したかどうかが判断される。6スライス目の撮像148の動作が残っているので、ステップS346からCPU62の実行がステップS340に移る。ステップS340で6スライス目の撮像148が実行される。6スライス目の撮像148の実効中には不整脈の発生なかったのでステップS342からCPU62の実行がステップS346に移る。このようにして息止め2回目140の4スライス目の撮像144と5スライス目の撮像146と6スライス目の撮像148が実行される。息止め2回目140における撮像が終了すると、ステップS346からステップS348へ実行が移り、息止めの終了指示149がステップS348で行われる。ステップS350でCPU62の実行内容が息止め3回目150に移る。
ステップS330で息止め3回目150の実行が残っていることがCPU62によって判断されると、ステップS340が実行され、息止め指示152の制御が行われる。ステップS340で7スライス目の撮像154が実行され、上述したようにして7スライス目の撮像154に続いて順に8スライス目の撮像156と9スライス目の撮像158が実行される。ステップS346の後ステップS348の実行で息止めの終了指示159の制御が行われる。ステップS350でさらに次の息止め期間が指定されるが実際には息止め期間が存在しないので、ステップS350からステップS330に実行が移り、第1撮像シーケンスの撮像の終了が判断される。CPU62の実行がステップS330からステップS360へ移る。
上述のように、息止め1回目130と息止め2回目140と息止め3回目150の実行で、撮像中に撮像不具合である不整脈が発生したことが検知されるとステップS344が実行され。不整脈が発生したスライスについては、そのスライス番号がメモリに記憶される。この実施例では3スライス目の撮像138と5スライス目の撮像146がメモリに記憶される。
ステップS360で不整脈が発生したスライス番号である撮像不具合情報の記憶の有無が判断され、撮像不具合情報である不整脈が発生したスライス番号記憶されている場合には、ステップS362が実行される。ステップS362ではステップS344で記憶したスライス番号がメモリから読み出される。ここでは3スライス目の撮像138と5スライス目の撮像146が読み出され、3スライス目の撮像138と5スライス目の撮像146を再度実行するための新しい撮像シーケンスが生成される。ステップS370による新しい撮像シーケンスの作成が、図2の再撮像シーケンス作成動作162に相当する。
この新しい撮像シーケンスに基づいてステップS330からステップS350が再度実行される。即ち図2に記載の息止め4回目160が実行される。ステップS370からステップS330を介してステップS332へCPU62の実行が移る。ステップS332で図2に記載の息止め4回目160の息止め指示152が実行される。続いてステップ340で3スライス目の撮像動作166が実行される。もし3スライス目の撮像動作166の実行中に撮像不具合である不整脈が発生するとステップS344が実行されるが、不整脈が発生しなければ撮像不具合が生じなかったとしてステップS342からステップS346へ実行が移り、ステップS346から再びステップS340が実行されて、息止め4回目160の5スライス目の撮像168が実行される。その後ステップS346で息止め4回目160の撮像の終了が確認され、ステップS348で息止めの終了指示159が実行される。
上述のようにして不整脈124や不整脈126の発生したスライスの撮像が再度行われ、エコーデータの取得が行われる。上記実施例では、1回の息止め期間中の撮像時間が大きく増大されることがないので、撮像時間の大幅延長により息止めが困難となるのを避けることができる。また不整脈が発生したスライスを自動的に特定し、再撮像することができるので、画質劣化を防止できる。また操作者が、不整脈発生スライスを特定し、そのスライスを再撮像する必要がなく、負担を減らすことができ、操作性においても優れている。
4.不整脈発生に伴い再撮像時に不整脈が発生した場合の動作の説明
図4は図2で説明した新たに生成した撮像シーケンスに沿った3スライス目の撮像動作166や5スライス目の撮像168の撮像中に再度不整脈128が発生した場合の対応を説明する説明図である。なお図4に記載の構成に付された符号が図2など他図に記載の構成と同じ符号の場合はほぼ同じ動作をなし、略同じ効果を奏する。図4の息止め4回目160の実行中に5スライス目の撮像168において再び不整脈が生じると、再度撮像シーケンス作成動作172において再び新たなシーケンスを作成し、新たなシーケンスに従って息止め5回目170を実行する。
図4は図2で説明した新たに生成した撮像シーケンスに沿った3スライス目の撮像動作166や5スライス目の撮像168の撮像中に再度不整脈128が発生した場合の対応を説明する説明図である。なお図4に記載の構成に付された符号が図2など他図に記載の構成と同じ符号の場合はほぼ同じ動作をなし、略同じ効果を奏する。図4の息止め4回目160の実行中に5スライス目の撮像168において再び不整脈が生じると、再度撮像シーケンス作成動作172において再び新たなシーケンスを作成し、新たなシーケンスに従って息止め5回目170を実行する。
図3のフローチャートでは図4に記載の処理も行われる。以下この処理を図3に記載のフローチャートで実行されることについて説明する。ステップS370で再撮像シーケンスである図4の息止め4回目160のシーケンス(以下第2撮像シーケンスと記す)が生成されると、ステップS370から再びステップS330へ実行が移動し、第2撮像シーケンスである息止め4回目160に従って図3に記載のフローチャートのステップS330からステップS350の処理が実行される。なおステップS370における第2撮像シーケンスの生成が図3に記載の再撮像シーケンス作成動作162の処理に対応する。
CPU62の実行がステップS330からステップS332へ移り、ステップS332で息止め指示164が実行され、被検体11に対して音声出力装置78を介して息止めの指示が行われる。ステップS340で息止め4回目160のシーケンスの内の3スライス目の撮像動作166がまず実行される。そしてCPU62の実行はステップS340からステップS342を介してステップS346へ進み、再度ステップS340が実行される。今度はステップS340で息止め4回目160の内の5スライス目の撮像168が実行される。ステップS340による5スライス目の撮像168の動作中に再び撮像不具合である不整脈128が発生すると、ステップS344で不整脈128が発生したスライス番号である撮像不具合情報がメモリに記憶される。3スライス目の撮像動作166と5スライス目の撮像168の実行が終了するとCPU62の実行によりステップS344で上述の不整脈128のメモリへの記憶動作が行われ、その後ステップS344からステップS346へCPU62の実行が移り、ステップS346で3スライス目の撮像動作166と5スライス目の撮像168の実行が終了したことが判断され、ステップS348へCPU62の実行が移る。
ステップS348では息止めの終了指示169が実行される。ステップS350では次の息止めへの指示が出されるが次の息止め期間が生成された第2撮像シーケンスにはないので、ステップS330で第2撮像シーケンスの全息止め数の実行終了が診断され、CPU62の実行がステップS330からステップS360へ移る。ステップS360で不整脈128の発生に基づく撮像不具合情報の記憶がメモリから読みだされる。読み出された5スライス目の撮像168の情報に基づき再度撮像シーケンスである息止め5回目170が新たな撮像シーケンスとして生成される。
ステップS370で新たな撮像シーケンスである息止め5回目170が生成されると、ステップS330へCPU62の実行が戻り、息止め5回目170の撮像動作が実行される。なお図4の再撮像シーケンス作成動作172の処理がステップS370の処理に対応する。ステップS332で息止め指示174が実行され、ステップS340で5スライス目の撮像178が実行される。ステップS340の動作中に不整脈が発生しなかったとすると、CPU62の実行はステップS340からステップS342を介してステップS346へ移る。ステップS346で息止め期間内の全ての撮影の終了が判断され、ステップS348へ進み息止めの終了指示179の処理が行われる。ステップS350からCPU62の実行がステップS330へ移動し、全撮影が終了しているのでさらにステップS360へ移動する。ステップS360で不整脈の発生がなかったとしてステップS400へ移動し、タスク実行の終了処理が行われる。
以上説明したように新たに生成された再撮像シーケンスの実行において再び不整脈が発生しても自動的にさらに次の新たな再撮像シーケンスが生成され、処理される。このためMRI画像の画質が良好な状態に維持され、さらに1つの息止め期間中の撮像時間が大きく延長されることがないので、当初予定した息止め期間が大きく延長されるのを抑制することができる。
5.さらに他の実施例の説明
図2や図4を用いて説明した実施例では、全撮像スライス枚数が、息止め1回内で処理される撮像スライス枚数の整数倍の場合の例であったが、整数倍とならない場合が多々ある。このため最後の息止め期間では、他の息止め機関に比べて取得スライス枚数が少ない場合がある。このように息止め期間が、画像取得に必要な時間に対して十分に長い場合に、再撮像シーケンスによるデータ取り込み動作の実行を新たな息止め期間で行うのではなく、最後の息止め期間内で、もともとのシーケンスに基づく撮像動作の終了の後、引き続いて前記再撮像シーケンス化されたデータ取り込み行う方が、被検体11への負担が少なくなる。
図2や図4を用いて説明した実施例では、全撮像スライス枚数が、息止め1回内で処理される撮像スライス枚数の整数倍の場合の例であったが、整数倍とならない場合が多々ある。このため最後の息止め期間では、他の息止め機関に比べて取得スライス枚数が少ない場合がある。このように息止め期間が、画像取得に必要な時間に対して十分に長い場合に、再撮像シーケンスによるデータ取り込み動作の実行を新たな息止め期間で行うのではなく、最後の息止め期間内で、もともとのシーケンスに基づく撮像動作の終了の後、引き続いて前記再撮像シーケンス化されたデータ取り込み行う方が、被検体11への負担が少なくなる。
図5を用いてこのような動作を説明する、なお既に説明した図の構成と同じ符号は同じ機能を有し同じ作用効果を有する。図5に記載の実施例では、例えば全撮像スライス枚数が8スライスとし、息止め1回当たりの撮像スライス枚数が3枚の場合には、最後の息止め期間の撮像が2スライスで、息止め期間に対して撮像に要する時間がかなり短い。なおこの実施例では、先の実施例と異なり、息止め2回目140では不整脈126が発生しなかったと仮定している。また息止め3回目150とは異なり、息止め3回目180では7スライス目の撮像154と8スライス目の撮像156で当所の第1撮像シーケンスが終了し、9スライス目の撮像158は当初から存在していなかったとしている。
息止め3回目180で、7スライス目の撮像154と8スライス目の撮像156が終了した時点で、直ちに再撮像シーケンスの作成動作182を行う。息止め3回目180の期間内に再撮像シーケンスに基づく3スライス目の再撮像188が終了するかどうかを判断する。息止め3回目180の期間内に再撮像シーケンスに基づく撮像が終了する場合には、最終撮像である8スライス目の撮像156の後に直ちに3スライス目の再撮像188を実行する。3スライス目の再撮像188の終了後に息止めの終了指示159を行う。
このように処理しても息止め指示152と息止めの終了指示159との間の時間は当所予定した時間と略同じ時間で、息止めが困難となるような息止め期間の延長が行われることがない。このように本実施例では、不整脈が発生したスライスのみを効率よく再取得することができる。
図6は図5の動作を行うための一実施例である。図3と同じ符号は同じ機能を有し、同じ効果を奏する。これらに関して同じ符号の重複説明を省略する。ステップS310での入力情報にはステップS312やステップS314で説明したように、息止め期間の情報や撮像するスライス数の情報を含んでいる。また図5を用いて説明したように、最終撮像スライスである8スライス目の撮像156の動作が終了しても、息止めの終了指示159を行うのではなく、3スライス目の再撮像188の処理が終了してから息止めの終了指示159を実行するので、図6のフローチャートでは、ステップS347が設けられている。当所予定されたシーケンスにおける最終息止め期間すなわち息止め3回目180での実行であるかどうかが、ステップS347で判断される。ステップS347で息止め3回目180の動作であると判断されると、ステップS348を実行しないで、ステップS350やステップS330を介して、ステップS360へ実行が移る。
ステップS360では不整脈の発生に基づく撮像動作の不具合の有無を判断する。もし不整脈の発生が無ければ、ステップS360の後ステップS398を実行して、被検体11に息止め期間の終了を伝え、ステップS400でフローチャートの実行を終了する。
不整脈の発生がある場合に、ステップS360からステップS362へCPU62の実行が移り、ステップS370が実行される。ステップS370の処理内容は図4で説明の内容基本部分は同じであるが、細部においては異なっている。ステップS370が実行されると、ステップS372で最終息止め期間内に不整脈の影響を受けたスライスの取り込動作の完了が可能かどうかの判断を行う。即ち息止め3回目180内で3スライス目の再撮像188の処理を完了できるかどうかが判断される。なおこの判断は3スライス目の再撮像188の実行中に不整脈が発生しなかった場合であり、もし発生すると本フローチャートでは再度ステップS360からステップS372が再度実行されることとなる。
ステップS372で、最終息止め期間内で処理可能と判断されるとステップS372で最終息止め期間内で処理される条件に従って新たな撮像シーケンスが作られる。図5の息止め3回目180内で3スライス目の再撮像188が実行されるように撮像シーケンスが作られる。この場合は、被検体11は既に呼吸を止めているので、ステップS372の後直ちにステップS340が実行され、ステップS5に記載の3スライス目の再撮像188の処理が行われる。続くステップSで不整脈が発生すれば上述したように不整脈の発生による撮像不具合情報が記憶されて、以下再びステップS370の処理が行われ。またステップS346で撮像するスライスが更にある場合には、再度ステップS340が実行される。次にステップS347において、図5に記載の場合には最終息止め期間と判断され、ステップS350からステップS330を介してステップS360が実行される。3スライス目の再撮像188において不正脈の発生が無ければ、ステップS398を実行してステップS400でフローチャートを終了する。図5の場合ではステップS340で3スライス目の再撮像188の処理が行われ、その後ステップS398の実行で息止めの終了指示159の処理が行われる。
ステップS372で息止め3回目180内に3スライス目の再撮像188の処理を行うことが困難と判断された場合には、ステップS374で息止めの終了指示159の指示を行い、ステップS372で新たな息止め期間による処理を行うための撮像シーケンスが作られる。この処理は実質的には、図3で説明した息止め5回目160の処理と同じである。
本実施例では、息止め期間に余裕がある場合に、不整脈の発生に伴う再撮像動作を新たな息止め期間を設けることなく処理でき、被検体11への負担増加が低減できる。さらに業務の効率化が図られる。またこれらの処理が全体制御装置60により自動的に行われ、操作者への負担が低減できる効果がある。
6.さらに他の実施例の説明
上述の実施例では不整脈が発生したスライスを自動的に特定し再撮像した。しかし画質劣化が実際には少ないなど、操作者が前記スライスの撮像結果を使用できると判断したスライスには、再撮像することが不要である。このように操作者が再撮像を希望するスライスのみを選択的に再撮像する実施例を、図7を用いて次に説明する。なお図7のフローチャートは図3や図6で説明したフローチャートと基本的には同じであり、ステップS360とステップS370との間に追加されたステップS363からステップS366の部分が追加されている。またステップS370はステップ362で読み出されたスライスを全て再撮像の対象とするのではなく、操作者が希望する選択したスライスだけを再撮像の対象とする点で少し相違している。図7は、図3や図6に記載のフローチャートの相違する部分のみを記載し、他を省略している。
上述の実施例では不整脈が発生したスライスを自動的に特定し再撮像した。しかし画質劣化が実際には少ないなど、操作者が前記スライスの撮像結果を使用できると判断したスライスには、再撮像することが不要である。このように操作者が再撮像を希望するスライスのみを選択的に再撮像する実施例を、図7を用いて次に説明する。なお図7のフローチャートは図3や図6で説明したフローチャートと基本的には同じであり、ステップS360とステップS370との間に追加されたステップS363からステップS366の部分が追加されている。またステップS370はステップ362で読み出されたスライスを全て再撮像の対象とするのではなく、操作者が希望する選択したスライスだけを再撮像の対象とする点で少し相違している。図7は、図3や図6に記載のフローチャートの相違する部分のみを記載し、他を省略している。
図3や図6に記載のフローチャートでステップS310からステップS350のフローチャートが実行され、不整脈が発生したスライスがステップS344で記憶されると、ステップS360が実行され、さらに不整脈が発生したスライスが存在しているとして、ステップS360からステップS362へ実行が移る。ステップS362では所定の順で記憶されたスライスの情報が読み出され、ステップS363で画像が入出力装置72の表示装置に表示される。図8はステップ363で実行される表示画面であり、対象スライスを撮像した表示画像202と再撮像するかしないかの入力画面204を有している。操作者は再撮像するかどうかを入力画面204の対象欄にタッチして入力する。
ステップS364で操作者の入力の有無を判断し、入力があると判断するとステップS365で再撮像スライスを少なくとも記憶する。即ちステップS365で再撮像すべきスライスが選択される。ステップS366で不整脈が発生したスライス全てが判断されたかを確認し、上記ステップS362からステップS366を繰り返して不整脈が発生した全てのスライスに付いて再撮像を行うかどうかの選択を行う。次にステップS367で再撮像対象があるかどうかを判断する。もし操作者の判断で全てのスライスに対して再撮像の必要なしと判断した場合には、ステップS367の後ステップS400へ実行が移り、フローチャートを終了する。
ステップS367で再撮像対象が存在している場合に、ステップS370が実行される。ステップS370は上述の説明のとおりですが、再撮像対象となるのはステップ365で選択されたスライスのみであり、前記選択されたスライスに対して再撮像シーケンスが生成される。生成された新たなシーケンスに基づいてステップS330からステップS350が実行される。図7に記載したステップ以外のステップの動作は、図3や図6で説明のとおりであり、ここでの説明は省略する。このようにすることで必要なスライスのみを再撮像することができ、効率的である。また検査時間の短縮につながり、被検体11の負担が少なくなる。
7.息止め不良を考慮した他の実施例の説明
上述した実施例では、不整脈が発生した場合に再撮像する方法を支援することにより被検体11に対しては息止め期間の大幅な増加が生じるのを抑制することにより、被検体11への大きな負担が生じるのを抑制することができる。また操作者に対しては全体制御装置60の演算処理により、新たな再撮像シーケンスが自動的に作成されるので、操作者の負担を大幅に低減できる。次に説明する実施例では、アーチファクトを自動的に演算処理し検査全体を効率化することで、更にユーザーの利便性を向上させることが可能である。
上述した実施例では、不整脈が発生した場合に再撮像する方法を支援することにより被検体11に対しては息止め期間の大幅な増加が生じるのを抑制することにより、被検体11への大きな負担が生じるのを抑制することができる。また操作者に対しては全体制御装置60の演算処理により、新たな再撮像シーケンスが自動的に作成されるので、操作者の負担を大幅に低減できる。次に説明する実施例では、アーチファクトを自動的に演算処理し検査全体を効率化することで、更にユーザーの利便性を向上させることが可能である。
被検体11が当初予定した息止め期間の息止め維持に失敗する場合がある。また被検体11に不整脈が発生した場合、不整脈除去機能を併用している場合がありこの場合は撮像時間が伸びるため、息止めが十分に実施されずに途中で呼吸を開始してしまうようなケースが発生する可能性がある。図9に記載する息止め不良が発生する場合がある。息止め不良が発生した場合には、撮像途中に図9に示す呼吸波形の山190が発生する。そのため、呼吸波形の1回微分が閾値を越える場合は息止め不良192とみなし、データ再取得の候補とする。図9において呼吸波形120から息止め不良192を検知することができる。息止め1回目130図2や図5で説明した息止め1回目に撮像すべき1スライス目の撮像134から3スライス目の撮像138の撮像スケジュールを示す撮像シーケンスである。この例では3スライス目の撮像138の動作中に息止め不良192が生じた例である。
図10に画質劣化の程度を推定して再撮像スライスを選択する実施例を示す。先ず呼吸波形のデータから、画質劣化の程度を推定する。次に、不整脈の程度によって画質劣化の度合いも変化するため、画像のアーチファクトを数値化することにより再取得するか否かを判定する。不整脈除去によるアーチファクトとしては、位相エンコード方向に発生する血流アーチファクトや体動アーチファクトが想定される。そこで、アーチファクトを数値化する方法としては、例えば以下のような方法があげられる。まず、画像を判別推定法等により2値化し、撮像対象を判定する。通常、シネ撮像はマルチスライスで実施され、撮像対象はスライス間で連続して変化する。それを利用して、隣接するスライス間で二値化画像の類似度を算出することにより、アーチファクトの有無を検出する。類似度の算出方法としては、相互相関係数などを用いる。
上記アーチファクトの数値化ではスライス間の連続性を考慮しているため、スライスの取得順は連続していない方が望ましい。例えば、1回目の息止めでは1、3、5スライス目を撮像し、2回目の息止めでは2、4、6スライス目を撮像する。このような順番で撮像することで、異なる息止め間のデータを比較することになり、スライス間の連続性をより安定して算出することが可能となる。上記処理によりアーチファクトが発生していると判定されたデータについては、実施例1〜4のいずれかの方法によりデータを再取得する。
図10のフローチャートで具体的に説明する。なお図10のフローチャートは、図3や図6で説明したフローチャートと基本動作は同じであり、同一符号のステップは略同じ作用を為し略同じ効果を奏する。図10に記載のフローチャートで、図3や図6に記載のフローチャートと異なるステップを特に説明し、重複する部分は説明を省略する。
ステップS340で撮像シーケンスに従ってスライスの撮像をおこなう。ステップS452で息止め不良が発生したかどうかが判断される。息止め不良192が発生した場合には、ステップS454で対象スライスの番号を記憶する。当所のシーケンスに従ったスライス全体の撮像が終了すると、ステップS460へCPU62の実行が移る。ステップS452やステップS454の動作により、アーチファクトの数値化対象となるスライスが選択される。
ステップS460でアーチファクトの数値化対象となるスライスの有無が判断される。もし前記数値化対象のスライスが存在しない場合には、ステップS460からステップS400へ実行が移り、フローチャートが終了する。前記数値化対象のスライスが存在する場合にステップS460からステップS362へ実行が移り、対象のスライスが読み出され、ステップS472でアーチファクトの数値化の演算が行われる。ステップS474でアーチファクトの数値が所定の値を超えたスライスを画質劣化の観点から再撮像対象として選択する。ステップS476で全ての対象スライスに付いて選択のための処理がなされたかを判断し、前対象スライスに付いて処理がなされるとステップS476からステップS370へ処理が移る。ステップS370では選択されたスライスに対して新たに撮影シーケンスが作られる。
新たな撮影シーケンスに基づく処理がステップS330からステップS350のステップで行われる。なおこの新たな撮影シーケンスにおいて再び息止め不良が発生すると再び同様の処理が行われる。このように本実施例では、不整脈が発生した場合に、アーチファクトを自動で判定して新たな撮影シーケンスを作成することができるので、操作者の利便性が向上する。
8.本発明のさらに他の実施例の説明
先に説明した実施例では1積分のデータを取得するケースを想定していたが、本実施例では積算データまたは差分データを取得するケースを想定する。差分データを取得するようなケースとしては、例えば心筋タギングにおいて、タグの空間的な位置を半周期ずらして二つのデータを取得し、その差分データからタグを生成するComplementary SPAMM(以下、CSPAMMと記す)が挙げられる。このような撮影において不整脈が発生した場合、従来は全データを再度取得し直すことになるが行われていた。しかしこれではたいへん大きな負担が掛かる。また再撮像中に再び不整脈が発生する可能性もあり。作業性が大きく低下することにもなる。本実施例では不整脈が発生したタイミングを記録しておくことにより、必要なデータのみを再取得することが可能となる。これにより作業性が大幅に向上する。また繰り返し不整脈が発生する場合に従来の方法では撮像に長い時間を必要とし、被検体11に大きな負担を強いることになる。本実施例ではこのような課題を解決することができる。
先に説明した実施例では1積分のデータを取得するケースを想定していたが、本実施例では積算データまたは差分データを取得するケースを想定する。差分データを取得するようなケースとしては、例えば心筋タギングにおいて、タグの空間的な位置を半周期ずらして二つのデータを取得し、その差分データからタグを生成するComplementary SPAMM(以下、CSPAMMと記す)が挙げられる。このような撮影において不整脈が発生した場合、従来は全データを再度取得し直すことになるが行われていた。しかしこれではたいへん大きな負担が掛かる。また再撮像中に再び不整脈が発生する可能性もあり。作業性が大きく低下することにもなる。本実施例では不整脈が発生したタイミングを記録しておくことにより、必要なデータのみを再取得することが可能となる。これにより作業性が大幅に向上する。また繰り返し不整脈が発生する場合に従来の方法では撮像に長い時間を必要とし、被検体11に大きな負担を強いることになる。本実施例ではこのような課題を解決することができる。
図11のフローチャートは先に説明した図3や図6に記載のフローチャートと基本的な考え方は類似しており、また類似するステップが存在するが、ここでは説明の都合上類似するステップに対しても全て異なる符号を付している。ステップS500の実行が開始されると、ステップS510で撮像に必要な情報が入力される。入力される情報には被検体11の息止め期間や取得データ数などが含まれている。ステップS520で入力された情報に従って第1撮像シーケンスが生成される。
ステップS530で作成された第1撮像シーケンスに従ってマルチスライスシネ撮像が開始される。先に図2に記載したように例えばR波などの心電波形に基づいて不整脈の発生を容易に検知することができる。ステップS530においてマルチスライスシネ撮像が開始されるにあたって被検体11に対して息止め指示が行われ、第1撮像シーケンスに従ってマルチスライスシネ撮像が行われる。この撮像中に不整脈が発生した場合にはステップS536が実行されて不整脈が発生したデータ番号がメモリに記憶される。メモリに記憶されたデータ番号は第1撮像シーケンスに基づく撮像の終了後に新たな撮像シーケンスに従って再度撮像が行われ、記憶されたデータ番号が取得される。例えば、3回積算する場合に、2積目のデータ取得途中で不整脈が発生した場合は、2積目のデータについて再度取得することになる。例えばCSPAMMであった場合に2つ目のデータ取得中に不整脈が発生した場合は、2つ目のデータについては第1撮像シーケンスの終了後に再度取得することになる。
上述のように不整脈の発生が検知されると、ステップS532が実行されて、不整脈発生時のデータ番号が記憶され更に、ステップS540において同一息止め期間内に前記データ番号のデータ取得が可能かどうか、すなわち前記データ番号の撮像が完了できるかどうかが判断される。同一息止め期間内に前記データ番号の撮像の完了が可能な場合には、ステップS542で前記基本撮像シーケンスの撮像がステップS542で終了すると直ぐに、前記不整脈の発生時のデータ番号の撮像を行う新たな撮像シーケンスがステップS544で生成される。新たに生成された撮像シーケンスに従ってステップS546で前記不整脈の発生時のデータ番号の再撮像が行われる。ステップS548で前記新たな撮像シーケンスに従った前記不整脈発生時のデータ番号のデータ取り込が完了すると被検体11に対して息止め終了の指示が行われる。このようにしてステップS530から始まる息止め期間中における第1撮像シーケンスに基づくデータの取得および不整脈の発生時のデータ番号の再取り込の動作が終了する。
一方不整脈発生時のデータ番号の取り込が同一息止め期間内に完了できないとステップS540で判断された場合には、異なる息止め期間において前記不整脈発生時のデータが取り込まれることになる。従ってこの場合は、積算データまたは差分データの一部に異なる息止め期間において取得したデータを使用することになる。このように息止め期間が異なると腹壁の位置ずれが生じる問題がある。この位置づれを防止するために、前記不整脈が発生した息止め期間の横隔膜の位置を測定して前記データ番号と共に記憶しておき、横隔膜の位置が一致する状態のデータを取得して使用する。このようにすることで異なる息止め期間での腹壁の位置づれの問題を解決できる。
この場合には前記不整脈発生のときの息止め期間に於ける横隔膜の位置を測定することが必要であり、息止め期間が終了する前に前記横隔膜の位置を測定することが必要である。横隔膜の位置を測定する測定方法として、例えば通常の横隔膜ナビの撮像シーケンス(SE法や、2次元励起法)を用いることができる。ステップS540で同一息止め期間内でのデータの再取得が困難と判断された場合に、ステップS562を実行して速やかに横隔膜の位置を測定する。次にステップS564で第1撮像シーケンスに基づくデータの取得が終了すると被検体11に対して息止め期間の終了の指示を行い、その後被検者に息を整えてもらう調息期間を設ける。
次に、不整脈が発生した撮像のデータのみを再取得する撮像シーケンスをステップS570で新たに生成し、ステップS572で被検体11に息止めの指示を行い、新たに生成した撮像シーケンスに基づいて不整脈が発生した撮像の再撮像を開始する。撮像シーケンスには横隔膜ナビを併用することで、事前に検出しておいた横隔膜の位置と一致する状態でのデータをデータ収集することが可能となる。このように横隔膜の位置の測定データを使用することにより、息止め期間が異なることにより生じる腹壁の位置づれを防止することができる。ステップS572で不整脈発生時のデータを腹壁の位置づれを防止した状態で取得でき、ステップS580で撮像を終了し、被検体11に息止め期間終了の指示を行い、ステップS600でフローチャートを終了する。このため最初から全ての撮像をやり直す従来の方法に比べ、本実施例の方法は、画像の質低下を抑制しつつ効率よく必要な再撮像を行える大きな効果を有する。
以上説明したように、本実施例では、積算データまたは差分データを取得するケースで不整脈が発生した場合に、従来のように全てのデータを取得し直すのではなく、効率的にデータを再取得することが可能となる。
11・・・被検体、18・・・計測空間、20・・・計測制御装置、22・・・シーケンサ、32・・・静磁場発生装置、34・・・傾斜磁場コイル、36・・・傾斜磁場電源、40・・・RF電流供給装置、42・・・RF送信コイル、52・・・RF受信コイル、54・・・信号処理装置、60・・・全体制御装置、62・・・CPU、64・・・メモリ、66・・・内部記憶部、68・・・外部接続装置、72・・・入出力装置、74・・・外部記憶装置、76・・・外部ネットワーク、80・・・寝台、82・・・天板、100・・・MRI装置、120・・・呼吸波形、122・・・R波形、130・・・息止め1回目、132・・・息止め指示、134・・・1スライス目の撮像、136・・・2スライス目の撮像、138・・・3スライス目の撮像、139・・・息止めの終了指示、140・・・息止め2回目、142・・・息止め指示、144・・・4スライス目の撮像、146・・・5スライス目の撮像、148・・・6スライス目の撮像、149・・・息止めの終了指示、150・・・息止め3回目、152・・・息止め指示、154・・・7スライス目の撮像、156・・・8スライス目の撮像、158・・・9スライス目の撮像、159・・・息止めの終了指示、160・・・息止め4回目、162・・・再スケジュール作成動作、164・・・息止め指示、166・・・3スライス目の撮像動作、168・・・5スライス目の撮像、169・・・息止めの終了指示、170・・・息止め5回目、172・・・再撮像シーケンス作成動作、174・・・息止め指示、178・・・5スライス目の撮像、179・・・息止めの終了指示、180・・・息止め3回目、182・・・再撮像シーケンスの作成動作、188・・・3スライス目の再撮像、202・・・表示画像、204・・・入力画面。
Claims (10)
- 撮像条件を含む情報の入力および画像を含む情報の出力を行う入出力装置と、
被検体が配置される計測空間に静磁場および傾斜磁場を発生する磁場発生装置と、
高周波磁場パルスを発生する高周波磁場パルス発生装置と、
前記被検体が発するNMR信号に基づいて画像を生成する画像生成装置と、
前記撮像条件に従って撮像シーケンスを生成し撮像動作を制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、撮像動作を制御するための第1撮像シーケンスを前記撮像条件に基づいて生成し、生成した第1撮像シーケンスに従って撮像動作を実行し、
前記制御装置は、前記第1撮像シーケンスに従った撮像の実行時に撮像不具合が発生するとその撮像を特定する撮像不具合情報を記憶し、
前記制御装置は、前記撮像不具合に対する再撮像を行うために、記憶された前記撮像不具合情報に基づいて第2撮像シーケンスを生成し、
前記制御装置は、前記第1撮像シーケンスの実行終了後、前記第2撮像シーケンスを実行する、
ことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。 - 請求項1に記載の磁気共鳴イメージング装置において、
前記入出力装置に入力される情報には心臓シネ撮像に関する撮像条件が含まれており、
前記制御装置は、前記撮像不具合として不整脈が発生した時にそのときの撮像を特定する前記撮像不具合情報を記憶し、
前記制御装置は、記憶された前記撮像不具合情報に基づいて前記第2撮像シーケンスを生成し、さらに前記第1撮像シーケンスの実行終了後に、前記第2撮像シーケンスを実行する、
ことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。 - 請求項1に記載の磁気共鳴イメージング装置において、
前記入出力装置に入力される情報には息止め期間やスライス数を含む心臓シネ撮像に関する撮像条件が含まれており、
前記制御装置は、前記撮像不具合情報として不整脈が発生したときの撮像スライスを特定するスライス情報を記憶し、
前記制御装置は、記憶された前記スライス情報に基づいて前記第2撮像シーケンスを生成し、さらに前記第1撮像シーケンスの実行終了後に、前記第2撮像シーケンスを実行する、
ことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。 - 請求項1乃至3の内の一に記載の磁気共鳴イメージング装置において、
前記制御装置は、前記第2撮像シーケンスに従った撮像の実行中に発生した撮像を特定するための撮像不具合情報を記憶し、さらに記憶された前記撮像不具合情報に基づいて第3撮像シーケンスを生成し、前記第2撮像シーケンスの実行終了後に、前記第3撮像シーケンスを実行する、
ことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。 - 請求項1乃至3の内の一に記載の磁気共鳴イメージング装置において、
前記制御装置は、前記第1撮像シーケンスの実行終了後に、前記第1撮像シーケンスの実行終了時の息止め期間内に、前記第2撮像シーケンスの実行を終了できるかどうかを判断し、前記第2撮像シーケンスの実行を前記第1撮像シーケンスの実行終了時の息止め期間内に終了できると判断した場合には、前記第1撮像シーケンスの実行終了後に、息止め指示を続けたまま前記第2撮像シーケンスを実行し、前記第2撮像シーケンスが終了した時点で息止め終了の指示を行い、
一方前記制御装置は、前記第2撮像シーケンスの実行を前記第1撮像シーケンスの実行終了時の息止め期間内に終了することが困難と判断した場合には、前記第1撮像シーケンスの実行終了後に息止め終了の指示を行い、その後息止め開始の指示を行って前記第2撮像シーケンスの実行を行い、前記第2撮像シーケンスの実行の終了により、息止め終了の指示を行う、
ことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。 - 請求項1乃至3の内の一に記載の磁気共鳴イメージング装置において、
前記制御装置は、前記記憶された前記撮像不具合情報に基づいて特定される撮像の画像を前記入出力装置が有する出力装置に表示し、前記表示に基づく再撮像を行うかどうかの指示内容を記憶し、記憶された指示内容に従って前記第2撮像シーケンスを生成する、
ことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。 - 請求項1に記載の磁気共鳴イメージング装置において、
前記入出力装置に入力される情報には息止め期間やスライス数を含む心臓シネ撮像に関する撮像条件が含まれており、
前記制御装置は、前記撮像不具合の記憶として息止め不良の発生に基づく撮像不具合を記憶し、
前記制御装置は、前記息止め不良に基づく撮像不具合の記憶に基づいて前記第2撮像シーケンスを生成し、さらに前記第1撮像シーケンスの実行終了後に、前記第2撮像シーケンスを実行する、
ことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。 - 請求項7に記載の磁気共鳴イメージング装置において、
前記制御装置は、前記記憶された前記撮像不具合情報に基づいて特定される撮像の画像のアーチファクトを演算し、前記アーチファクトの演算値が所定条件の撮像を選択し、前記選択された画像に関して再撮像を行うための前記第2撮像シーケンスを生成する、
ことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。 - 請求項1に記載の磁気共鳴イメージング装置において、
前記入出力装置に入力される情報にはマルチスライスシネ撮像に関する撮像条件が含まれており、
前記制御装置は、前記マルチスライスシネ撮像の撮像中に前記撮像不具合として不整脈が発生した時にそのときの撮像を特定するデータ番号を記憶し、
前記制御装置は、前記データ番号の再撮影を不整脈発生時の同一息止め期間内に撮影できないかを判断し、前記同一息止め期間内に撮影できない場合に横隔膜の位置を計測し、
前記制御装置は、前記記憶されたデータ番号を再撮像するための横隔膜ナビ併用撮像シーケンスを前記第2シーケンスとして生成し、前記前記第2シーケンスに従って撮像を行う、
ことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。 - 撮像条件を含む情報の入力および画像を含む情報の出力を行う入出力装置と、
被検体が載置される計測空間に静磁場および傾斜磁場を発生する磁場発生装置と、
高周波磁場パルスを発生する高周波磁場パルス発生装置と、
前記被検体が発するNMR信号に基づいて画像を生成する画像生成装置と、
前記撮像条件に従って撮像シーケンスを生成し撮像動作を制御する制御装置と、を備える磁気共鳴イメージング装置の制御方法において、
前記制御装置は、撮像動作を制御するための第1撮像シーケンスを前記撮像条件に基づいて生成し、生成した第1撮像シーケンスに従って撮像動作を実行し、
前記制御装置は、前記第1撮像シーケンスに従った撮像の実行時に撮像不具合が発生するとその撮像を特定する撮像不具合情報を記憶し、
前記制御装置は、前記第1撮像シーケンスの実行終了後に前記撮像不具合に対する再撮像を行うために、記憶された前記撮像不具合情報に基づいて第2撮像シーケンスを生成し、前記第2撮像シーケンスを実行する、
ことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置の制御方法。
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JP2014243819A JP2016106662A (ja) | 2014-12-02 | 2014-12-02 | 磁気共鳴イメージング装置およびその制御方法 |
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JP2020036813A (ja) * | 2018-09-05 | 2020-03-12 | キヤノンメディカルシステムズ株式会社 | 磁気共鳴イメージング装置 |
-
2014
- 2014-12-02 JP JP2014243819A patent/JP2016106662A/ja active Pending
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