JP2020185068A - 磁気共鳴イメージング装置およびプログラム - Google Patents

磁気共鳴イメージング装置およびプログラム Download PDF

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Abstract

【課題】被検体を最適な位置に位置決めすることができるMRI装置を提供する。【解決手段】MRI装置は、被検体10を支持するクレードル31と、被検体10の胸部および肩部を受け入れるボア6を画定する内壁8であって、前記肩部が接触する内壁面82aを有する内壁と、被検体10の頭部を受け入れるボア7を画定する内壁9とを有するマグネット2と、光学レンズを使用してボア内の画像を取得し、前記画像を表す信号を出力するためのカメラと、カメラから得られた信号に基づいて、内壁の表面の形状が視覚的に強調された画像を生成する画像生成部と、画像が表示される表示部12とを有する。【選択図】図22

Description

本発明は、被検体の頭部の撮影に適した磁気共鳴イメージング装置、および当該磁気共鳴イメージング装置に適用されるプログラムに関する。
被検体の体内の画像を非侵襲的に取得することができる装置として、MRI(Magnetic Resonance Imaging)装置が知られている。MRI装置は、X線を使用せずに、被検体の画像を取得することができるので、被検体の被爆の心配がなく、様々な医療機関で使用されている。
また、近年、様々な産業分野で、ヒトの脳機能データが製品の開発や評価に応用され始めている。特に、脳全体の活動状態を高解像度で調べることができるfMRIは、ヒトの脳機能を調べるのに適した測定方法として注目されている。このような背景から、頭部専用のMRI装置が開発されている(特許文献1参照)。
特開平8-168476号公報
特許文献1には、頭部専用の磁気共鳴イメージング用磁石10が開示されている。全身用のMRI装置では、略一定の幅を有するボアが形成されているが、特許文献1の磁石10は、幅が異なるボア20および22を有している。特許文献1の図1に示すように、ボア20は、被検体の肩部が入り込めるように広い開口径を有しているが、頭部を受け入れるボア22は開口径が狭くなっている。
特許文献1に示す磁気共鳴イメージング用磁石10を使用して被検体を撮影する場合、オペレータは、磁場均一度、送信RFの感度の観点から、脳(頭部)が撮像に適した領域44(破線で示されている)内に位置決めされるように、被検体の頭部をボア22内に送り込むことが望まれる。一方で、被検体の体格によっては、被検体の肩部40をボア20とボア22との境界の内壁に接触させても、被検体の頭部を領域44に十分に送り込めないこともある。このような場合、オペレータは、被検体の肩部40がボア20とボア22との境界部分の内壁に押し付けられるように、クレードルを移動させる必要がある。
しかし、被検体の肩部40がボア20とボア22との境界部分の内壁に強く押し付けられてしまうと、被検体に掛かる肉体的負担が大きくなる。したがって、オペレータは、磁場均一度、送信RFの感度の観点と、被検体の肉体的負担の観点とを考慮して、クレードルを移動させる必要がある。
しかし、頭部を受け入れるボア22は、ボア20よりも狭い内径を有している。したがって、クレードルを移動させながら、オペレータが、磁石10の外側から、径の狭いボア22を見ようとした場合、被検体の頭部がボア22に近づくにつれて、被検体がボア22を遮ってしまう。このため、オペレータが、被検体の肩部40がボア20に対してどの程度近づいているのか視覚的に判断することが難しく、クレードルを最適な位置に位置決めすることが難しい場合がある。
したがって、被検体を最適な位置に位置決めすることができるMRI装置を提供することが望まれている。
本発明の第1の観点は、被検体を支持するクレードルと、
前記被検体の胸部および肩部を受け入れる第1のボアを画定する第1の内壁であって、前記肩部が接触する内壁面を有する第1の内壁と、前記被検体の頭部を受け入れる第2のボアを画定する第2の内壁とを有するマグネットと、
光学レンズを使用して前記第1のボア内の画像を取得し、前記画像を表す信号を出力するための画像取得手段と、
前記画像取得手段から得られた信号に基づいて、前記第1の内壁の表面の形状が視覚的に強調された画像を生成する画像生成手段と、
前記画像が表示される表示手段とを有する磁気共鳴イメージング装置である。
本発明の第2の観点は、被検体を支持するクレードルと、
前記被検体の胸部および肩部を受け入れる第1のボアを画定する第1の内壁であって、前記肩部が接触する内壁面を有する第1の内壁と、前記被検体の頭部を受け入れる第2のボアを画定する第2の内壁とを有するマグネットと、
光学レンズを使用して前記第1のボア内の画像を取得し、前記画像を表す信号を出力するための画像取得手段と、
前記クレードルの移動を制御する制御手段と
を有し、
前記制御手段は、
前記画像取得手段から得られた信号に基づいて、前記被検体の肩部が前記内壁面の近傍に到達したか否かを判定し、前記被検体の肩部が前記内壁面の近傍に到達した場合、前記クレードルの速度を低下させるための制御信号を出力すること、
前記画像取得手段から得られた信号に基づいて、前記被検体の肩部が前記内壁面に接触したか否かを判定し、前記被検体の肩部が前記内壁面に接触した場合、前記被検体の肩部を前記内壁面に押し付ける必要があるか否かを判定すること、
前記被検体の肩部を前記内壁面に押し付ける必要があると判定された場合、前記被検体の肩部が前記内壁面に押し付けられるように、前記クレードルを移動させるための制御信号を出力することを実行する、磁気共鳴イメージング装置である。
本発明の第3の観点は、被検体の胸部および肩部を受け入れる第1のボアを画定する第1の内壁であって、前記肩部が接触する内壁面を有する第1の内壁と、前記被検体の頭部を受け入れる第2のボアを画定する第2の内壁とを有するマグネットと、光学レンズを使用して前記第1のボア内の画像を取得し、前記画像を表す信号を出力するための画像取得手段と、前記画像が表示される表示手段とを有する磁気共鳴イメージング装置に適用されるプログラムであって、
前記画像取得手段から得られた信号に基づいて、前記第1の内壁の表面の形状が視覚的に強調された画像を生成する画像生成処理をコンピュータに実行させるためのプログラムである。
本発明の第4の観点は、被検体を支持するクレードルと、前記被検体の胸部および肩部を受け入れる第1のボアを画定する第1の内壁であって、前記肩部が接触する内壁面を有する第1の内壁と、前記被検体の頭部を受け入れる第2のボアを画定する第2の内壁とを有するマグネットと、光学レンズを使用して前記第1のボア内の画像を取得し、前記画像を表す信号を出力するための画像取得手段と、前記クレードルの移動を制御する制御手段とを有する磁気共鳴イメージング装置に適用されるプログラムであって、
前記画像取得手段から得られた信号に基づいて、前記被検体の肩部が前記内壁面の近傍に到達したか否かを判定し、前記被検体の肩部が前記内壁面の近傍に到達した場合、前記クレードルの速度を低下させるための制御信号を出力する処理、
前記画像取得手段から得られた信号に基づいて、前記被検体の肩部が前記内壁面に接触したか否かを判定し、前記被検体の肩部が前記内壁面に接触した場合、前記被検体の肩部を前記内壁面に押し付ける必要があるか否かを判定する処理、および
前記被検体の肩部を前記内壁面に押し付ける必要があると判定された場合、前記被検体の肩部が前記内壁面に押し付けられるように、前記クレードルを移動させるための制御信号を出力する処理をコンピュータに実行させるためのプログラムである。
本発明の第5の観点は、前記被検体の胸部および肩部を受け入れる第1のボアを画定する第1の内壁であって、前記肩部が接触する内壁面を有する第1の内壁と、前記被検体の頭部を受け入れる第2のボアを画定する第2の内壁とを有するマグネットと、光学レンズを使用して前記第1のボア内の画像を取得し、前記画像を表す信号を出力するための画像取得手段と、前記画像取得手段から得られた信号に基づいて、前記第1の内壁の表面の形状が視覚的に強調された画像を生成する画像生成手段と、前記画像が表示される表示手段とを有する磁気共鳴イメージング装置に備えられ、プロセッサによる実行が可能な1つ以上のインストラクションが格納された、非一時的でコンピュータ読取可能な記録媒体であって、前記一つ以上のインストラクションは、前記プロセッサによって実行されたときに、
前記画像取得手段が出力した信号を受け取ること、
前記信号に基づいて、前記第1の内壁の形状が強調された画像を生成すること
内壁の形状が強調された画像を表す画像信号を前記表示手段に出力すること
を含む動作を実行させる、非一時的でコンピュータ読取可能な記憶媒体である。
本発明の第6の観点は、被検体を支持するクレードルと、前記被検体の胸部および肩部を受け入れる第1のボアを画定する第1の内壁であって、前記肩部が接触する内壁面を有する第1の内壁と、前記被検体の頭部を受け入れる第2のボアを画定する第2の内壁とを有するマグネットと、光学レンズを使用して前記第1のボア内の画像を取得し、前記画像を表す信号を出力するための画像取得手段と、前記クレードルの移動を制御する制御手段とを有する磁気共鳴イメージング装置に備えられ、プロセッサによる実行が可能な1つ以上のインストラクションが格納された、非一時的でコンピュータ読取可能な記録媒体であって、前記一つ以上のインストラクションは、前記プロセッサによって実行されたときに、
画像取得手段が出力した信号を受け取ること
前記画像取得手段から得られた信号に基づいて、前記被検体の肩部が前記内壁面の近傍に到達したか否かを判定し、前記被検体の肩部が前記内壁面の近傍に到達した場合、前記クレードルの速度を低下させるための制御信号を出力すること、
前記画像取得手段から得られた信号に基づいて、前記被検体の肩部が前記内壁面に接触したか否かを判定し、前記被検体の肩部が前記内壁面に接触した場合、前記被検体の肩部を前記内壁面に押し付ける必要があるか否かを判定すること、および
前記被検体の肩部を前記内壁面に押し付ける必要があると判定された場合、前記被検体の肩部が前記内壁面に押し付けられるように、前記クレードルを移動させるための制御信号を出力すること
を含む動作を実行させる、非一時的でコンピュータ読取可能な記憶媒体である。
本発明の一形態の磁気共鳴イメージング装置は、画像取得手段から得られた信号に基づいて、ボアの内壁の表面の形状が視覚的に強調された画像を生成し、この画像を表示部に表示している。したがって、オペレータは、表示部に表示された画像を見ることにより、被検体の肩部と内壁との違いを視覚的に容易に認識することができるので、被検体が最適な位置に位置決めされるようにクレードルを移動させることができる。
本発明の他の形態の磁気共鳴イメージング装置は、前記画像取得手段から得られた信号に基づいて、前記被検体の肩部が前記内壁面の近傍に到達したか否かを判定し、前記被検体の肩部が前記内壁面の近傍に到達した場合、前記クレードルの速度を低下させるための制御信号を出力している。したがって、被検体をボアに移動させるときに、被検体の肩部に無理な力が掛からないようにして被検体の肩部を内壁面に接触させることができる。また、当該他の形態の磁気共鳴イメージング装置は、前記被検体の肩部を前記内壁面に押し付ける必要があると判定された場合、前記被検体の肩部が前記内壁面に押し付けられるように、前記クレードルを移動させるための制御信号を出力している。したがって、被検体の肩部を内壁面に接触させただけでは、被検体の頭部を、静磁場の均一性が高い領域に位置決めできない場合は、被検体の肩部を内壁面に押し付けることにより、被検体の頭部を、静磁場の均一性が高い領域に近づけることができる。
第1の形態のMRI装置1のブロック図である。 マグネット2およびテーブル3の外観図である。 マグネット2およびテーブル3のyz面に沿う断面図である。 マグネット2のzx面に沿う断面図である。 内壁8および9の説明図である。 テーブル3の斜視図である。 クレードル31の平面図である。 クレードル31の斜視図である。 クレードル31をz方向に移動させた様子を示す図である。 クレードル31の凹部313に受信コイル35が取り付けられた状態を示す図である。 クレードル31に被検体10を寝かせた様子を示す図である。 被検体10の頭部がマグネット2のボア7に位置決めされるように、クレードル31を移動させた様子を示す図である。 カメラ11および表示部12の説明図である。 表示部12が表示する画像の一例を概略的に示す図である。 被検体10がクレードル31に寝た状態を示す図である。 制御ユニット24の機能ブロックを示す図である。 表示部12に表示される画像の生成方法のフローの一例を示す図である。 学習用の画像データD1〜Dnの取得方法の説明図である。 クレードル31がΔz1だけ移動した状態のMRI装置の説明図である。 クレードル31がΔz2だけ移動した状態のMRI装置の説明図である。 クレードル31がΔz3だけ移動した状態のMRI装置の説明図である。 クレードル31がΔz4だけ移動した状態のMRI装置の説明図である。 制御ユニット24の機能ブロックを示す図である。 学習用の画像データE1〜Enの取得方法の説明図である。 クレードル31がΔz1だけ移動した状態のMRI装置の説明図である。 クレードル31がΔz2だけ移動した状態のMRI装置の説明図である。 クレードル31がΔz4だけ移動した状態のMRI装置の説明図である。 クレードル31がz4からΔzdだけ移動した状態のMRI装置の説明図である。 学習用の画像データF1〜Fnの取得方法の説明図である。 クレードル31がΔz2だけ移動した状態のMRI装置の説明図である。
以下、発明を実施するための形態について説明するが、本発明は、以下の形態に限定されることはない。
(1)第1の形態
図1は、第1の形態のMRI装置1のブロック図である。
MRI装置1は、マグネット2およびテーブル3を有している。マグネット2には、超伝導コイル、勾配コイル、RFコイルを含む様々なコイルが備えらえている。図1では、コイルとして、勾配コイル15およびRFコイル16が概略的に示されている。MRI装置1は、受信コイル35で受信したMR信号に基づいて、被検体10の頭部の画像を再構成する。
MRI装置1は、T/Rスイッチ20、RFドライバユニット21、勾配コイルドライバユニット22、データ収集ユニット23、制御ユニット24、データ処理ユニット25、操作コンソールユニット26、および表示ユニット27を有している。
T/Rスイッチ20は、受信モードおよび送信モードで動作するように構成されている。T/Rスイッチ20は、受信モードでは、受信コイル35およびRFコイル16をデータ収集ユニット23に選択的に結合し、送信モードでは、受信コイル35およびRFコイル16をRFドライバユニット21に選択的に結合する。
T/Rスイッチ20は、RFドライバユニット21からの制御信号をRFコイル16に伝送し、受信コイル35が受信したMR信号をデータ収集ユニット23に伝送する。
RFドライバユニット21は、T/Rスイッチ20を通じてコイルに電気的に結合されており、コイルを駆動する。
勾配コイルドライバユニット22は、制御ユニット24から受け取った制御信号に基づいて、勾配コイル15を駆動する。
データ収集ユニット23は、受信コイル35が受信したMR信号を収集する。
制御ユニット24は、コンピュータと、コンピュータにより実行されるプログラムが記録された記録媒体とを有している。コンピュータによりプログラムが実行されると、MRI装置の各部分が、所定のスキャンに対応する動作を実行する。記録媒体は、例えば、リード・オンリー・メモリ(ROM)、フレキシブルディスク、ハードディスク、光学ディスク、光磁気ディスク、CD−ROM、不揮発性メモリカードを使用することができる。
制御ユニット24は、操作コンソールユニット32から入力された操作信号を処理したり、テーブル3、RFドライバユニット21、勾配コイルドライバユニット22、およびデータ収集ユニット23に制御信号を出力して制御する。また、制御ユニット24は、操作コンソールユニット26からの操作信号に基づいて、データ処理ユニット25および表示ユニット27も制御する。
データ処理ユニット25は、コンピュータと、コンピュータにより実行されるプログラムが記録された記録媒体(例えば、ハードディスク)とを有している。データ処理ユニット25は、制御ユニット24に電気的に結合されている。データ処理ユニット25は、制御ユニット24から受け取った制御信号に基づいてデータ処理を実行する。
操作コンソールユニット26は、キーボードおよびマウスなどのユーザ入力デバイスを含んでいる。操作コンソールユニット26はオペレータによって操作され、これにより、例えば、画像プロトコルが入力されたり、スライスが設定される。操作コンソールユニット26により入力された画像プロトコルおよびスライスに関するデータは、制御ユニット24に伝送される。
表示ユニット27は、グラフィカル・ディスプレイ・デバイス(例えば、コンピュータスクリーン)を含んでおり、制御ユニット24からの制御信号に基づいて、グラフィカルディスプレイデバイスに各種画像を表示する。
図2は、マグネット2およびテーブル3の外観図である。
マグネット2は、マグネット2内の各部品を覆うエンクロージャ5を有している。エンクロージャ5は、被検体10を受け入れることができるようにするためのボア6および7を備えている。
図3は、マグネット2およびテーブル3のyz面に沿う断面図、図4は、マグネット2のzx面に沿う断面図である。
エンクロージャ5は、ボア6を画定するための内壁8と、ボア7を画定するための内壁9を有している。
図5は、内壁8および9の説明図である。
内壁8は、被検体10の胸部および肩部を受け入れるボア6を画定するように形成されている。内壁8は、大まかに、2つの部分、即ち、内壁部81および82に分けることができる。内壁部81は、マグネット2の前面2a側に位置しており、内壁部82は、内壁9側に位置している。内壁部81および内壁部82は一体的に形成されている。内壁部82は、内壁部81から内壁9に向かって先細りになる略テーパ形状に形成されている。内壁部82の内壁面82aは、被検体10の肩部が押し当てられる面として使用することができる面である。内壁面82aについては後述する。
内壁9は、被検体10の頭部を受け入れるボア7を画定するように形成されている。内壁8および9によって、ボア7は、ボア6よりも狭い幅を有するように形成されている。
図6は、テーブル3の斜視図である。
テーブル3は、被検体10を支持するクレードル31と、クレードル31を支持するクレードル支持台32と有している。
図7は、クレードル31の平面図、図8は、クレードル31の斜視図である。
クレードル31は、第1の支持部311と、第2の支持部312とを有している。第1の支持部311は、ボア6(図4参照)に受け入れられる部分であり、一方、第2の支持部312は、ボア6よりも狭いボア7(図4参照)に受け入れられる部分である。したがって、第2の支持部312は、第2の支持部312の幅w2が第1の支持部311の幅w1よりも狭くなるように形成されている。
クレードル31は、クレードル支持台32(図6参照)に対してz方向に移動することができるようにクレードル支持台32に支持されている。図9に、クレードル31をz方向に移動させた様子を示す。クレードル31を移動させることにより、被検体10をマグネット2のボア6および7に移動させることができる。
また、図7および図8に示すように、第2の支持部312の表面には、受信コイル35が係合する凹部313が形成されている。図10は、クレードル31の凹部313に受信コイル35が取り付けられた状態を示す図である。この凹部313により、受信コイル35を第2の支持部312に着脱自在に取り付けることができる。
図11は、クレードル31に被検体10を寝かせた様子を示す図である。
被検体10を撮影する場合、オペレータは、受信コイル35の受け部35aに被検体10の頭部が位置決めされ、被検体10の胴部および脚部が第1の支持部311で支持されるように、被検体10をクレードル31に寝かせる。受信コイル35は凹部313に係合するので、オペレータは受信コイル35をクレードル31に容易に設置することができる。オペレータは、被検体10をクレードル31に寝かせた後、被検体10の頭部がマグネット2のボア7(図4参照)に位置決めされるように、クレードル31を移動させる。
図12は、被検体10の頭部がマグネット2のボア7に位置決めされるように、クレードル31を移動させた様子を示す図である。
図12の左側は、クレードル31を移動させる前の様子を示す図、図12の右側は、クレードル31を移動させた後の様子を示す図である。
クレードル31をz方向に移動させると、受信コイル35がボア6を通ってボア7に入り込む。ボア7は、受信コイル35を受け入れることができる寸法となるように形成されている。したがって、被検体10の頭部に受信コイル35が装着された状態で、被検体10の頭部をボア7内に位置決めすることができる。
尚、クレードル31を移動させると、被検体10の肩部が内壁面82aに近づいていく。したがって、オペレータは、内壁面82aに対する被検体の肩部の位置を確認しながら、クレードル31を移動させる必要がある。オペレータが内壁面82aに対する被検体の肩部の位置を確認する方法としては、オペレータが、クレードル31を移動させながら、マグネット2の外側からボア6および7を覗き込む方法が考えられる。
しかし、内壁面82aは略テーパ形状に形成されている。したがって、オペレータが、マグネット2の外側からボア6および7を覗き込んだ場合、被検体10が内壁面82aに近づくにつれて、被検体10が内壁面82aを遮ってしまい、オペレータは、内壁面82aに対する被検体の肩部の位置が確認しにくいという欠点がある。
また、撮影部位は頭部(脳)であるので、オペレータは、被検体10の頭部が、静磁場の均一性が十分に確保されているイメージング領域7a内に入り込むように、クレードル31を移動させることが重要となる。しかし、被検体10の体格によっては、被検体10の肩部が内壁面82aに接触していても、被検体10の頭部がイメージング領域7a内に十分に入り込んでいないこともある。このような場合、オペレータは、被検体10の頭部がイメージング領域7aに入り込む(あるいは、イメージング領域7aのできるだけ近くに位置決めされる)ようにするため、被検体10の肩部が内壁面82aに押し付けられるようにクレードル31をz方向に一定の距離だけ更に移動させて、被検体10の頭部をできるだけボア7の奥に送り込む必要がある。しかし、上記のように、マグネット2の外側からボア6および7を覗き込む方法では、内壁面82aに対する被検体10の肩部の位置を確認しにくいので、被検体10の肩部を内壁面82aに押し付ける場合、クレードル31をどの程度移動させるべきか、オペレータとしても判断しにくいという欠点もある。
そこで、第1の形態では、上記の欠点に対処するため、マグネット2は、カメラ11および表示部12を備えている。図13は、カメラ11および表示部12の説明図である。
カメラ11は、光学レンズを使用してボア6および7内の画像を取得し、当該画像を表す信号を出力するように構成されている。カメラ11は、内壁8の内壁部82に固定されている。カメラ11は、ボア6だけでなく、ボア7の一部およびボア6の外側の空間も撮影視野11bに含まれるように、撮影視野の広いものが使用されている。したがって、図13では、被検体10の頭部はまだボア6に移動していないが、カメラ11で、受信コイル35および被検体10の肩部を含む画像を取り込むことができる。
また、マグネット2は前面2aに表示部12を備えている。表示部12は、カメラ11で取り込まれた画像を表示するものである。
カメラ11は、撮影視野11b内の画像を取り込み、当該取り込んだ画像を表すカメラ信号11a(図1参照)を制御ユニット24に出力する。制御ユニット24では、カメラ信号11aに所定の処理を施し、当該所定の処理が施されたカメラ信号11aを、画像信号として、表示部12に出力する。表示部12は画像信号に対応した画像を表示する。図14は、表示部12が表示する画像の一例を概略的に示す図である。図14の右側は、クレードル31を移動させる前に表示部12が表示する画像の一例であり、図14の左側は、クレードル31を移動させた後に表示部12が表示する画像の一例である。
したがって、オペレータは、表示部12を見ることにより、ボア内における被検体10の肩部の位置を概ね視覚的に認識することができるので、クレードル31を移動させながら、被検体10の肩部が内壁面82aに接触するまで、被検体10をボア内に移動させることが可能となる。
しかし、内壁8および9の色は典型的には単色(例えば、白)であるので、カメラ11で取得された画像を単純に表示部12に表示した場合、オペレータは、表示部12に表示された画像を見ても、ボア6とボア7との違いが認識しにくいことがある。この場合、オペレータは、表示部12に表示された画像を見ても、被検体10の肩部が内壁面82aにどれくらい近づいているのか、視覚的に認識しにくいという問題がある。そこで、本形態では、カメラ11で取得した画像を単純に表示部12に表示するのではなく、カメラ11で取得した画像に対して、内壁8および9の表面の形状が強調されるような処理をし、強調処理された画像を、表示部12に表示されるようにしている。第1の形態では、オペレータは、上記の画像を見ながら、被検体10をボア内に移動させている。以下に、オペレータが被検体10をボア内に移動する方法の一例について説明する。
オペレータは、先ず、被検体10をクレードル31に寝かせる。図15は、被検体10がクレードル31に寝た状態を示す図である。
図15の右側には、マグネット2とテーブル3の平面図が示されており、図15の左側には、マグネット2の前面に設けられた表示部12が表示する画像が概略的に示されている。尚、本形態では、表示部12が表示する画像として、内壁8および9の表面の形状が強調された画像(左上)が表示されるが、本形態の効果を明確にするために、参考として、内壁8および9の表面の形状が強調されていない画像(左下)も示してある。
内壁8および9の表面の形状が強調された画像が表示部12に表示されるようにするため、制御ユニット24は、以下の動作(a1)−(a3)を実行するように構成されている。
(a1)カメラ信号11aを受け取ること
(a2)カメラ信号11aに基づいて、内壁8および9の表面の形状が強調された画像を生成すること
(a3)内壁8および9の表面の形状が強調された画像を表す画像信号を表示部12に出力すること
制御ユニット24の記憶媒体には、上記の動作(a1)−(a3)を実行させるための一つ以上のインストラクションが格納された、非一時的でコンピュータ読取可能な記録媒体を有している。制御ユニット24は、記録媒体から上記のインストラクションが記述されたプログラムを読み出し、インストラクションを実行するためのプロセッサを有している。プロセッサがインストラクションを実行することにより、上記の動作(a1)−(a3)が実行される。したがって、制御ユニット24は、機能ブロックとして、図16に示すように、受信部241、画像生成部242、および出力部243を有している。受信部241は、カメラ信号11aを受信する。画像生成部242は、カメラ信号11aに基づいて、内壁8および9の表面の形状が強調された画像を生成する。出力部243は、内壁8および9の表面の形状が強調された画像を表す画像信号を表示部12に出力する。
以下に、内壁8および9の表面の形状が強調された画像の生成方法の一例について説明する。
図17は、表示部12に表示される画像の生成方法のフローの一例を示す図である。
制御ユニット24のプロセッサは、記録媒体に格納されたインストラクションを実行して、ステップST11〜ST14の動作が実行されるようにする。以下、各ステップについて順に説明する。
ステップST11では、制御ユニット24の受信部241(図16参照)が、カメラ信号11aを受け取る。そして、制御ユニット24の画像生成部242(図16参照)が、受け取ったカメラ信号11aに基づいて、被検体10の肩部を検出する。制御ユニット24の記憶媒体には、カメラ信号11aに基づいて被検体10の肩部を検出する処理を実行するためのプログラムが記憶されている。このプログラムは、例えば、被検体10の肩部を検出するために必要な画像データを制御ユニット24又はデータ処理ユニット25のコンピュータで学習させ、その学習結果に基づいて作成することができる。学習すべき画像データは、例えば、以下のようにして取得することができる。
先ず、実際に人間に受信コイル35を装着させた状態でクレードル31に寝てもらい、クレードル31をボア7に向けて移動させながら、カメラ11の画像データD1〜Dnを取得する。図18は、この画像データD1〜Dnの取得方法の説明図である。図18では、クレードル31がホームポジションz0に位置している様子が示されている。画像データD1〜Dnは、クレードル31を、ホームポジションz0から、人間の肩部を内壁面82aに接触させるのに必要な距離Δzだけ移動させ、クレードル31がΔzだけ移動している間にカメラ11で取得された一連の画像データである。したがって、一人の人間に対して一連の画像データD1〜Dnを取得することができる。更に、クレードル31に寝てもらう人間を別の人間に変えて、画像データD1〜Dnを取得する作業が繰り返し行われる。これにより、異なる体格の人間に対して、クレードル31が移動している間の画像データを取得することができる。
学習すべき画像データが取得されたら、制御ユニット24又はデータ処理ユニット25のコンピュータで取得された画像データを学習させる。制御ユニット24又はデータ処理ユニット25のコンピュータは、例えば、ボアの内壁面に対する受信コイル35の位置、受信コイル35に対する肩部の位置、肩部の表面の形状などを学習する。これらの学習結果に基づいて、カメラ11の撮影視野11b(図13参照)に人間の肩部が存在しているかどうかを判定し、人間の肩部が存在している場合は、肩部の位置を表す位置情報を特定するためのプログラム(ソースコード)を作成することができる。このようにして作成されたプログラムが、制御ユニット24の記憶媒体に記録される。
第1の形態では、カメラ11の撮影視野11bは広く、マグネット2の前方の領域も撮影視野11bに含まれている(図13参照)。したがって、被検体10がクレードル31に寝た状態になると、カメラ11の撮影視野11bに被検体10の肩部が含まれる。このため、画像生成部242は、カメラ11から出力されたカメラ信号11aに基づいて、被検体10の肩部の位置を特定する処理を実行することができる。
ステップST12では、画像生成部242が、カメラ信号11aに基づいて肩部の色を特定するための処理を実行する。ここでは、肩部は緑色であるとする。
ステップST13では、画像生成部242が、肩部の色の補色を特定するための処理を実行する。ここでは、肩部は緑色であるとしているので、緑色の補色である赤色が、肩部の補色として特定される。
ステップST14では、画像生成部242が、先ず、カメラ信号11aのうちのボアの内壁8および9を表す信号部分を特定するための処理を実行する。ボアの内壁8および9はクレードル31とは異なり、動くことなく静止したままであるので、カメラ11の撮影視野11bに対して、ボアの内壁8および9が現れる範囲は固定されている。したがって、画像生成部242は、カメラ信号11aのうち、ボアの内壁8および9を表す信号部分を特定することができる。
次に、画像生成部242は、カメラ信号11aのうちの内壁8および9を表す信号部分に対して、内壁8および9の表面の形状を強調する処理と、内壁8および9の色を肩部の色の補色に変換する処理とを実行する。形状強調処理の一例としては、内壁8および9の表面の形状が視覚的に認識しやすいように、内壁8および9の表面の形状に応じて濃淡をつけたり、陰影をつけたりすることができる。
また、画像生成部242は、必要に応じて、強調処理および色変換処理以外の処理も実行する。
このように、カメラ信号11aに対して、強調処理および色変換処理を含む所定の処理が実行されることにより、表示部12に表示される画像を表す画像信号が生成される。
制御ユニット24の出力部243(図16参照)は、画像信号を表示部12に送る。表示部12は、図15に示すように、この画像信号に対応した画像を表示する。尚、第1の形態では、先に説明したように、カメラ11の撮影視野11bは広く、ボアの内部だけでなく、ボアの外側もカメラ11の撮影視野11bに含まれている。しかし、オペレータの関心事は、被検体10の肩部を内壁面82aに接触させることであるので、オペレータにとっては、ボアの内側の空間を視覚的に認識することが重要であり、ボアの外側の映像は視覚的に認識する必要はない。そこで、第1の形態では、内壁面82aを中心として、その周囲の部分が視覚的に認識することができるように、表示部12に表示される範囲を限定している。
表示部12には、内壁8および9の表面の形状が強調された画像が表示されるので、オペレータは、内壁8および9の表面の形状を視覚的に認識することができる。
オペレータは、被検体10をクレードル31に移動させる準備ができたら、マグネット2の操作パネル13(図2参照)を操作して、クレードル31を移動させる。
オペレータは、表示部12に表示された画像を参考にして、被検体10の肩部が内壁面82aに接触するように、クレードル31を移動させる。以下、オペレータがクレードル31を移動させる方法について、図19〜図22を参照しながら説明する。
図19は、クレードル31がΔz1だけ移動した状態のMRI装置の説明図である。
画像生成部242は、クレードル31が移動している間も、カメラ信号11aに基づいて、肩部を検出し続ける。したがって、クレードル31が移動することにより肩部が移動しても、肩部をリアルタイムで検出することができる。
図19では、表示部12の画像内に、受信コイル35が表示されている。したがって、オペレータは、表示部12に表示された画像から、肩部が次第に内壁面82aに近づいていることを視覚的に認識することができる。
図20は、クレードル31がΔz2だけ移動した状態のMRI装置の説明図である。
図20では、表示部12には、受信コイル35および被検体10の頭部および肩部を含む画像が表示されている。
オペレータは、表示部12に表示された画像を見ることにより、被検体10の肩部が内壁面82aに近づいていることを視覚的に認識できる。そこで、オペレータは、表示部12に表示された画像を確認しながら、クレードル31の移動速度が遅くなるように、操作パネル13を操作する。したがって、クレードル31は、低速で移動し続ける。
図21は、クレードル31がΔz3だけ移動した状態のMRI装置の説明図である。
図21では、被検体10の肩部が更にボアの内壁面82aに近づいている。そこで、オペレータは、クレードル31を少し移動させてはクレードル31を一度停止させて再びクレードル31の移動を開始する操作を繰り返し行う。したがって、被検体10の肩部は、ボアの内壁面82aに段階的に近づいていく。
図22は、クレードル31がΔz4だけ移動した状態のMRI装置の説明図である。
図22では、被検体10の肩部がボアの内壁面82aに接触している。そこで、オペレータは、操作パネル13(図2参照)を操作してクレードル31を停止させる。オペレータは、クレードル31を停止させた後、クレードル31の位置を微調整する必要があるかどうか判断する。被検体10の頭部をもう少しボア7の奥に送り込む必要がある場合(例えば、被検体10の頭部がイメージング領域7aに十分に入り込んでいない場合)は、クレードル31が更にz方向に移動するように、クレードル31の位置を微調整する。一方、被検体10の頭部をもう少し内壁面82a側に戻す必要がある場合(例えば、内壁面82aにより被検体10の肩部を押し付ける力が強すぎる場合)、オペレータは、クレードル31が−z方向に移動するように、クレードル31の位置を微調整する。
尚、表示部12に表示されている内壁8又は9に、被検体10と重なる部分が生じた場合、当該重なる部分については、内壁8又は9は被検体10により隠れることになる。そこで、画像生成部242は、カメラ信号11aから、上記の重なる部分を検出し、当該重なる部分については、形状強調のための画像処理および色変換処理は行われないようにしている。したがって、被検体10に対して必要のない形状強調が行われたり、被検体10の肩部が本来の色とは異なる色に変換されることが防止されるので、表示部12に、被検体10の肩部が視覚的に認識しやすい画像が表示される。このため、オペレータは、表示部12の画像を見ることにより、被検体10の肩部の位置を違和感なく視認することができる。
オペレータは、クレードル31を位置決めしたら、被検体10の頭部のMR画像を取得するためのスキャンを行う。このようにして、被検体10の撮影が終了する。
第1の形態では、表示部12には、内壁8および9の表面の形状が強調された画像が表示される。したがって、オペレータは、表示部12を見ることにより、内壁8および9の表面の形状を視覚的に認識しやすくなるので、クレードル31を安全に移動させることができる。尚、第1の形態では、内壁8および9の両方の形状が強調されている。しかし、内壁9の表面の形状は強調せずに、内壁8の表面の形状のみを強調することも可能である。
第1の形態では、カメラ11は、ボア6および7だけでなく、ボア6の外側の空間も撮影視野11bに含まれるものが使用されている(図13参照)。しかし、カメラ11は、内壁面82aと被検体の肩部との位置関係が表示部12で視覚的に確認できる程度の撮影視野11bを有しているのであれば、撮影視野11bは図13に示される範囲のものに限定されることはない。
また、第1の形態では、内壁部82は略テーパ形状に形成されている。しかし、内壁部82はテーパ形状に限定されることはなく、テーパ形状とは異なる別の形状(例えば、略平坦な形状)を有していてもよい。
尚、第1の形態では、画像生成部242は、内壁8および9の色が被検体10の肩部の色の補色になるように、画像を生成している。したがって、被検体10が、内壁8および9に類似した色の服を着ていても、オペレータは、表示部12に表示された画像を見ることにより、被検体10の肩部と内壁8および9との違いを視覚的に容易に認識することができる。尚、内壁8および9の色を、被検体10の肩部の色の補色にせずに、内壁8および9の本来の色のままで、表示部12に表示されるようにすることも可能である。
(2)第2の形態
第1の形態では、オペレータが手動でクレードル31を移動させる例であったが、第2の形態では、クレードル31を自動的に移動させる例について説明する。
第2の形態のMRI装置は、第1の形態のMRI装置と比較すると、制御ユニット24が実行する処理は異なるが、ハードウェアの構成は同じである。したがって、第2の形態の説明に当たっては、制御ユニット24が実行する処理について主に説明する。
第2の形態では、制御ユニット24は、以下の動作(b1)−(b8)を実行するように構成されている。
(b1)カメラ信号11aを受け取ること
(b2)カメラ信号11aに基づいて、内壁8および9の表面の形状が強調された画像を生成すること
(b3)カメラ信号11aに基づいて、被検体10の肩部が内壁面82aの近傍に到達したか否かを判定すること
(b4)被検体10の肩部が内壁面82aの近傍に到達したと判定された場合、クレードル31の速度を低下させるための制御信号を生成すること
(b5)カメラ信号11aに基づいて、被検体10の肩部が内壁面82aに接触したか否かを判定すること
(b6)被検体10の肩部が内壁面82aに接触したと判定された場合、被検体10の肩部を内壁面82aに押し付ける必要があるか否かを判定すること
(b7)被検体10の肩部を内壁面82aに押し付ける必要があると判定された場合、被検体10の肩部が内壁面82aに押し付けられるように、クレードル31を移動させるための制御信号を生成すること
(b8)制御信号を出力すること
MRI装置1は、上記の動作(b1)−(b8)を実行させるための一つ以上のインストラクションが格納された、非一時的でコンピュータ読取可能な記録媒体を有している。制御ユニット24のプロセッサがインストラクションを実行することにより、上記の動作(b1)−(b8)が実行される。したがって、制御ユニット24は、機能ブロックとして、図23に示すように、受信部341、画像生成部342、判定部343、制御信号生成部344、および出力部345を有している。受信部341は、カメラ信号11aを受信する。画像生成部242は、内壁8および9の表面の形状が強調された画像を表す画像信号を生成する。判定部343は、カメラ信号11aに基づいて、被検体10の肩部が内壁面82aの近傍に到達したか否か、カメラ信号11aに基づいて、被検体10の肩部が内壁面82aに接触したか否か、被検体10の肩部が内壁面82aに接触したと判定された場合、被検体10の肩部を内壁面82aに押し付ける必要があるか否か、を判定する。制御信号生成部344は、クレードル31の制御信号を生成する。出力部345は、生成された画像信号を表示部12に出力し、生成された制御信号をクレードル31に出力する。
尚、(b3)、(b5)、および(b6)の動作を実行するためのプログラムは、例えば、以下の画像データD1〜DnおよびE1〜Enを制御ユニット24又はデータ処理ユニット25のコンピュータで学習させ、その学習結果に基づいて作成することができる。
(1)人間の肩部がボアの外側に位置している状態から人間の肩部がボアの内壁面82aに接触するまでの画像データD1〜Dn
この画像データD1〜Dnは、第1の形態と同様に、クレードル31をホームポジションz0からΔzだけ移動させている間に(図18参照)、カメラ11で取得された一連の画像データである。
(2)人間の肩部が内壁面82aに押し付けられた画像データE1〜En
図24は、この画像データE1〜Enの説明図である。図24には、人間の肩部が内壁部82の内壁面82aに接触した状態におけるクレードル31のz方向の位置zをz=z10で示してある。画像データE1〜Enは、クレードル31をz10からz20までΔz2だけ移動させ、クレードル31がΔz2だけ移動している間にカメラ11で取得された一連の画像データである。クレードル31をz10からΔz2だけ移動させると、クレードル31がΔz2だけ動いている間に、人間の肩部が内壁面82aから受ける力Fが変化する。図24の左側に、参考として、クレードル31のz方向の位置zがz=z10における肩の形状、z10<z<z20における肩の形状、z=z20における肩の形状の違いが概略的に示されている。画像データE1〜Enは、人間の肩部が内壁面82aから受ける力Fが変化している間に取得された画像であるので、画像データE1〜Enに写っている肩部の形状も連続的に変化する。したがって、画像データE1〜Enは、肩部の形状が連続的に変化する間に取得された画像データを表している。
第2の形態では、上記の画像データE1〜Enをコンピュータに学習させる。コンピュータは、例えば、内壁面82aに対する受信コイル35の位置、受信コイル35に対する肩部の位置、肩部が内壁面82aに接触していないときの肩部の形状、肩部が内壁面82aに接触したときの肩部の形状、肩部が内壁面82aに押し込まれたときの肩部の形状、イメージング領域7aと受信コイル35と肩部との相対的な位置関係などを学習する。この学習により、上記の動作(b3)、(b5)、および(b6)を実行するためのプログラム(ソースコード)を作成することができる。このようにして作成されたプログラムが、制御ユニット24の記憶媒体に記録される。
以下に、第2の形態において、被検体10をボア内に移動させる方法の一例について説明する。
先ず、図15に示すように、オペレータが、被検体10をクレードル31に寝かせる。オペレータは、被検体10をマグネット2のボアに移動させる準備ができたら、操作パネル13(図2参照)を操作して、被検体10をボア内に移動させるための信号を入力する。この信号が入力されると、クレードル31は、被検体10の頭部がボア内に位置決めされるように自動的に移動する。以下に、クレードル31が移動を開始してから停止するまでの第2の形態におけるMRI装置の動作について説明する。
図25は、クレードル31がΔz1だけ移動した状態のMRI装置の説明図である。
判定部343(図23参照)は、カメラ信号11aに基づいて、被検体10の肩部が内壁面82aの近傍に到達したか否かを判断する。肩部が内壁面82aの近傍に到達した場合、これは、肩部が間もなく内壁面82aに接触することを意味する。肩部が内壁面82aに接触すると、肩部は内壁面82aから力を受けるので、肩部が内壁面82aから受ける力をできるだけ和らげるためには、肩部ができるだけ遅い速度で内壁面82aに接触することが望ましい。そこで、第2の形態では、肩部が内壁面82aの近傍に到達した場合、制御信号生成部344は、クレードル31の速度を低下させるための制御信号を生成する。
尚、肩部が内壁面82aの近傍に到達したか否かを判断する方法としては、例えば、内壁面82aの近傍を規定するための基準面Srを表すデータを制御ユニット24のデータベースに登録しておき、肩部が基準面Srに接触又は交差した場合に、肩部が内壁面82aの近傍に到達したと判定する方法が考えられる。肩部が内壁面82aの近傍に到達したと判定された場合、制御信号生成部344は、クレードル31の速度を低速にする制御信号を生成する。一方、肩部が内壁面82aの近傍に到達していないと判定された場合、クレードル31の速度を低速にする制御信号は生成されないので、クレードル31は同じ速度で移動し続ける。図25では、肩部は基準面Srにまだ到達していない。したがって、制御ユニット24は、クレードル31の速度を低速にすることなく、クレードル31を移動させる。
図26は、クレードル31がΔz2だけ移動した状態のMRI装置の説明図である。
判定部343は、カメラ信号11aに基づいて、被検体10の肩部が内壁面82aの近傍に到達したか否かを判定する。図26では、肩部は基準面Srに接触しているので、判定部343は、被検体10の肩部が内壁面82aの近傍に到達したと判定する。したがって、制御信号生成部344は、クレードル31の速度を低速にするための制御信号を生成する。出力部345(図23参照)は、この制御信号をクレードル31に出力する。クレードル31は、この制御信号に応答して、低速で移動する。
図27は、クレードル31がΔz4だけ移動した状態のMRI装置の説明図である。
判定部343は、カメラ信号11aに基づいて、被検体10の肩部が内壁面82aに接触したか否かを判断する。図27では、肩部が内壁面82aに接触している。したがって、判定部343は、肩部は内壁面82aに接触していると判定する。
肩部が内壁面82aに接触したと判定されたら、判定部343は、被検体10の肩部を内壁面82aに押し付ける必要があるか否かを判定する。判定部343は、例えば、イメージング領域7aと受信コイル35と肩部との相対的な位置関係や、肩部の形状などに基づいて、被検体10の頭部がイメージング領域7a内に十分に入り込んでいるか否かを判定する。被検体10の頭部がイメージング領域7a内に十分に入り込んでいないと判定した場合、被検体10の頭部がイメージング領域7aに入り込む(あるいは、イメージング領域7aのできるだけ近くに位置決めされる)ようにするため、被検体10の肩部を内壁面82aに押し付ける必要があると判定する。この場合、制御信号生成部344は、クレードル31がz=z4からΔzdだけz方向に移動するように、クレードル31の移動を制御するための制御信号を生成する(図28参照)。
図28は、クレードル31がz4からΔzdだけ移動した状態のMRI装置の説明図である。
図28では、判定部343は、イメージング領域7aと受信コイル35と肩部との相対的な位置関係や、肩部の形状などに基づいて、内壁面82aから被検体10の肩部に無理な力が加えられているか否かを判定する。内壁面82aから被検体10の肩部が受ける力が大きすぎる場合、被検体10の肉体的負担を軽減する観点から、被検体10の肩部が内壁面82aから受ける力が小さくなるように、クレードル31の位置を微調整することが望ましい。そこで、判定部343は、被検体10の肩部の形状などに基づいて、被検体10の肩部に無理な力が掛かっているか否かを判定する。被検体10の肩部に無理な力が掛かっていると判定された場合、制御信号生成部344は、クレードル31の位置をz方向とは反対方向(−z方向)に所定の距離Δzd’だけ戻すための制御信号を生成する。クレードル31はこの制御信号に応答してΔzd’だけz方向とは反対方向に戻るので、被検体10が受ける肉体的負担を軽減することができる。
一方、被検体の肩部に無理な力が掛かっていないと判定された場合、判定部343は、イメージング領域7aと受信コイル35と肩部との相対的な位置関係や、肩部の形状などに基づいて、被検体10の頭部がイメージング領域7aに十分に入り込んでいる(又はイメージング領域7aに十分に近い位置に位置決めされている)か否かも判定する。被検体10の頭部がイメージング領域7aに十分に入り込んでいる(又は、被検体10の頭部がイメージング領域7aに十分に近い位置に位置決めされている)と判定された場合、オペレータに、クレ−ドル31の移動が完了したことが報知される。MRI装置1は、クレードル31の移動が完了したことを、視覚的に報知したり(例えば、表示部12に、クレードル31の移動が完了した旨を表す画像を表示する)、聴覚的に報知したりすることができる(例えば、スピーカから、クレードル31の移動が完了した旨を表す音を出力する)。
これに対し、被検体10の頭部がイメージング領域7aに十分に入り込んでいない(又は、被検体10の頭部がイメージング領域7aに十分に近い位置に位置決めされていない)と判定された場合、制御信号生成部344は、被検体10の頭部がボア7の奥に送り込まれるように、クレードル31をz方向に移動させるための制御信号を生成する。制御信号生成部344は、例えば、クレードル31を、位置z4+Δzdから、更にΔzdだけ移動させるための制御信号を生成する。出力部345は、この制御信号をクレードル31に出力する。クレードル31は制御信号に応答して、クレードル31がz4+2・Δzdの位置に到達するまでクレードル31を移動させる。クレードル31を移動させた後、判定部343は、再び、被検体10の肩部に無理な力が掛かっていないか否か、更に、被検体10の頭部がイメージング領域7aに十分に入り込んでいる(又はイメージング領域7aに十分に近い位置に位置決めされている)か否かも判定し、必要に応じてクレードル31の位置が調整される。
このようにして、クレードル31の位置を調整し、クレードル31の位置が決まったら、オペレータに、クレ−ドル31の移動が完了したことが報知される。
クレードル31の移動が完了したら、被検体10の頭部のMR画像を取得するためのスキャンを行う。このようにして、被検体10の撮影が終了する。
第2の形態では、クレードル31を自動的に位置決めする。したがって、オペレータの作業負担を軽減することが可能となる。
また、第2の形態では、肩部が内壁面82aの近傍に到達した場合、クレードル31の速度を低下させている。したがって、被検体10の肩部に無理な力が掛からないようにして被検体10の肩部を内壁面82aに接触させることができる。
また、第2の形態では、被検体10の肩部が内壁面82aに接触するようにクレードル31を移動させた後、被検体10の頭部がイメージング領域7aに十分に入り込んでいない(又は、被検体10の頭部がイメージング領域7aに十分に近い位置に位置決めされていない)場合、被検体10の頭部がボア7の奥に送り込まれるように、クレードル31を移動させることができる。したがって、被検体10の肩部を内壁面82aに接触させただけでは、被検体10の頭部を、静磁場の均一性が高いイメージング領域7aに位置決めできない場合であっても、被検体10の頭部を、イメージング領域7aに近づけることができる。
第2の形態では、被検体10の肩部が内壁面82aに押し付けられることにより、内壁面82aから被検体10の肩部に無理な力が加えられた場合は、被検体10の肩部が内壁面82aから受ける力が小さくなるように、クレードル31の位置を微調整している。したがって、被検体10の肉体的負担を十分に軽減することができる。
尚、第2の形態では、表示部12に表示されている画像は、内壁の表面の形状が強調されており、更に、内壁の色は被検体の肩部の色の補色に変換されている。しかし、第2の形態では、クレードル31の移動が自動で制御されるので、表示部12に、形状強調処理や色変換処理が実行されていない画像が表示されるようにしてもよい。
(3)第3の形態
MRI装置1は、頭部が受け入れられるボア7が狭くなっている。したがって、被検体10が何かの拍子に手を受信コイル35に添えてしまうと、受信コイル35とボア7の内壁9との間の隙間に、被検体10の手が入り込んでしまう恐れがある。したがって、クレードル31を自動的に移動させる場合には、被検体10の安全性を高める観点から、受信コイル35に手が添えられていないかどうかを自動的に判定することが望ましい。そこで、第3の形態では、受信コイル35に手が添えられていないかどうかを自動的に判定する機能を備えた例について説明する。
尚、第3の形態のMRI装置は、第1の形態のMRI装置と比較すると、制御ユニット24が実行する処理は異なるが、ハードウェアの構成は同じである。したがって、第3の形態の説明に当たっては、制御ユニット24が実行する処理について主に説明する。
第3の形態では、制御ユニット24は、第2の形態で説明した動作(b1)−(b8)に加えて、以下の動作を実行するように構成されている。
(c1)カメラ信号11aに基づいて、被検体10の手が受信コイル35に添えられているか否かを判定すること
(c2)被検体10の手が受信コイル35に添えられていると判定された場合、クレードル31が停止するようにクレードル31の移動を制御する制御信号を生成すること
MRI装置1は、(b1)−(b8)に加えて(c1)および(c2)を実行させるための一つ以上のインストラクションが格納された、非一時的でコンピュータ読取可能な記録媒体を有している。制御ユニット24のプロセッサがインストラクションを実行することにより、上記の動作(b1)−(b8)並びに(c1)および(c2)が実行される。制御ユニット24のプロセッサは、記録媒体から上記のインストラクションが記述されたプログラムを読み出し、インストラクションを実行する。判定部323(図23参照)は(c1)の判定を行い、制御信号生成部344(図23参照)は(c2)の制御信号を生成する。
尚、(c1)の動作を実行するためのプログラムは、例えば、以下の画像データF1〜Fnを制御ユニット24又はデータ処理ユニット25のコンピュータで学習させ、その学習結果に基づいて作成することができる。
(1)人間が受信コイル35に手を添えている画像データF1〜Fn
図29は、この画像データF1〜Fnの説明図である。図29では、クレードル31がホームポジションz0に位置している様子が示されている。画像データF1〜Fnは、クレードル31を、ホームポジションz0から、人間が受信コイル35に手を添えた状態で距離Δzだけ移動させ、クレードル31がΔzだけ移動している間にカメラ11で取得された一連の画像データである。したがって、一人の人間に対して一連の画像データF1〜Fnを取得することができる。更に、画像データF1〜Fnを取得する作業は、クレードル31に寝てもらう人間を別の人間に変えて、受信コイル35に手を添えた状態で繰り返し行われる。これにより、様々な人間に対して、クレードル31が移動している間の画像データを取得することができる。
第3の形態では、上記の画像データF1〜Fnをコンピュータに学習させる。コンピュータは、例えば、受信コイル35に対する手の位置や、手の形状などを学習する。この学習により、上記の動作(c1)を実行するためのプログラム(ソースコード)を作成することができる。このようにして作成されたプログラムが、制御ユニット24の記憶媒体に記録される。
以下に、第3の形態において、被検体10をボア内に移動させる方法の一例について説明する。
先ず、図15に示すように、オペレータが、被検体10をクレードル31に寝かせる。オペレータは、被検体10をマグネット2のボアに搬送させる準備ができたら、操作パネル13(図2参照)を操作して、被検体10をボア内に移動させるための信号を入力する。この信号が入力されると、クレードル31は、被検体10の頭部がボア内に位置決めされるように自動的に移動する。被検体10の手が受信コイル35に添えられていない場合は、第2の形態で説明したようにクレードル31が自動的に移動する。
一方、クレードル31の移動中に、被検体10が受信コイル35に手を添えた場合、MRI装置1は、以下のように動作する(図30参照)。
図30は、クレードル31がΔz2だけ移動した状態のMRI装置の説明図である。
判定部343は、被検体10の手が受信コイル35に添えられているか否かを判定する。図30では、被検体10の手は受信コイル35に添えられている。したがって、判定部343は、被検体10の手が受信コイル35に添えられていると判定する。この場合、制御信号生成部344は、クレードル31が停止するようにクレードル31の移動を制御する制御信号を生成する。出力部345は、クレードル31を停止させるための制御信号を出力する。したがって、クレードル31は、この制御信号に応答して停止する。
第3の形態では、クレードル31の移動中に被検体10が受信コイル35に手を添えた場合、クレードル31が自動的に停止する。したがって、被検体10の手が受信コイル35と内壁9との間の隙間に入り込むことを事前に回避することができるので、被検体10を安全に移動させることができる。
1 MRI装置
2 マグネット
3 テーブル
5 エンクロージャ
6、7 ボア
8、9 内壁
10 被検体
11 カメラ
12 表示部
13 操作パネル
15 勾配コイル
16 RFコイル
20 T/Rスイッチ
21 RFドライバユニット
22 勾配コイルドライバユニット
23 データ収集ユニット
24 制御ユニット
25 データ処理ユニット
26 操作コンソールユニット
27 表示ユニット
31 クレードル
35 受信コイル
35a 受け部
81、82 内壁部
82a 内壁面

Claims (8)

  1. 被検体を支持するクレードルと、
    前記被検体の胸部および肩部を受け入れる第1のボアを画定する第1の内壁であって、前記肩部が接触する内壁面を有する第1の内壁と、前記被検体の頭部を受け入れる第2のボアを画定する第2の内壁とを有するマグネットと、
    光学レンズを使用して前記第1のボア内の画像を取得し、前記画像を表す信号を出力するための画像取得手段と、
    前記画像取得手段から得られた信号に基づいて、前記第1の内壁の表面の形状が視覚的に強調された画像を生成する画像生成手段と、
    前記画像が表示される表示手段と
    を有する磁気共鳴イメージング装置。
  2. 被検体を支持するクレードルと、
    前記被検体の胸部および肩部を受け入れる第1のボアを画定する第1の内壁であって、前記肩部が接触する内壁面を有する第1の内壁と、前記被検体の頭部を受け入れる第2のボアを画定する第2の内壁とを有するマグネットと、
    光学レンズを使用して前記第1のボア内の画像を取得し、前記画像を表す信号を出力するための画像取得手段と、
    前記クレードルの移動を制御する制御手段と
    を有し、
    前記制御手段は、
    前記画像取得手段から得られた信号に基づいて、前記被検体の肩部が前記内壁面の近傍に到達したか否かを判定し、前記被検体の肩部が前記内壁面の近傍に到達した場合、前記クレードルの速度を低下させるための制御信号を出力すること、
    前記画像取得手段から得られた信号に基づいて、前記被検体の肩部が前記内壁面に接触したか否かを判定し、前記被検体の肩部が前記内壁面に接触した場合、前記被検体の肩部を前記内壁面に押し付ける必要があるか否かを判定すること、
    前記被検体の肩部を前記内壁面に押し付ける必要があると判定された場合、前記被検体の肩部が前記内壁面に押し付けられるように、前記クレードルを移動させるための制御信号を出力すること
    を実行する、磁気共鳴イメージング装置。
  3. 被検体の頭部に装着されるコイルを備え、
    前記制御手段は、
    前記画像取得手段から得られた信号に基づいて、前記被検体の手が前記コイルに添えられているか否かを判定し、前記手が前記コイルに添えられている場合、前記クレードルが停止するように前記クレードルの移動を制御する制御信号を生成する、請求項2に記載の磁気共鳴イメージング装置。
  4. 前記画像取得手段から得られた信号に基づいて、前記第1の内壁の表面の形状が視覚的に強調された画像を生成する画像生成手段を有する、請求項2又は3に記載の磁気共鳴イメージング装置。
  5. 前記第1の内壁の表面の形状が視覚的に強調された画像は、前記第1の内壁の表面の形状に応じた濃淡または陰影が付与された画像である、請求項1又は3に記載の磁気共鳴イメージング装置。
  6. 前記画像生成手段が、
    前記被検体の肩部の色の補色を特定すること、および
    前記第1の内壁の色を前記被検体の肩部の色の補色に変換すること
    を実行する、請求項1、4又は5に記載の磁気共鳴イメージング装置。
  7. 被検体の胸部および肩部を受け入れる第1のボアを画定する第1の内壁であって、前記肩部が接触する内壁面を有する第1の内壁と、前記被検体の頭部を受け入れる第2のボアを画定する第2の内壁とを有するマグネットと、光学レンズを使用して前記第1のボア内の画像を取得し、前記画像を表す信号を出力するための画像取得手段と、前記画像が表示される表示手段とを有する磁気共鳴イメージング装置に適用されるプログラムであって、
    前記画像取得手段から得られた信号に基づいて、前記第1の内壁の表面の形状が視覚的に強調された画像を生成する画像生成処理、
    をコンピュータに実行させるためのプログラム。
  8. 被検体を支持するクレードルと、前記被検体の胸部および肩部を受け入れる第1のボアを画定する第1の内壁であって、前記肩部が接触する内壁面を有する第1の内壁と、前記被検体の頭部を受け入れる第2のボアを画定する第2の内壁とを有するマグネットと、光学レンズを使用して前記第1のボア内の画像を取得し、前記画像を表す信号を出力するための画像取得手段と、前記クレードルの移動を制御する制御手段とを有する磁気共鳴イメージング装置に適用されるプログラムであって、
    前記画像取得手段から得られた信号に基づいて、前記被検体の肩部が前記内壁面の近傍に到達したか否かを判定し、前記被検体の肩部が前記内壁面の近傍に到達した場合、前記クレードルの速度を低下させるための制御信号を出力する処理、
    前記画像取得手段から得られた信号に基づいて、前記被検体の肩部が前記内壁面に接触したか否かを判定し、前記被検体の肩部が前記内壁面に接触した場合、前記被検体の肩部を前記内壁面に押し付ける必要があるか否かを判定する処理、および
    前記被検体の肩部を前記内壁面に押し付ける必要があると判定された場合、前記被検体の肩部が前記内壁面に押し付けられるように、前記クレードルを移動させるための制御信号を出力する処理
    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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